(57)【要約】【課題】撮像装置を小型化すること。【解決手段】反射部材に対して予定焦点面と共役な面の近傍に配置され、撮影画面の周辺領域に関する被写体光を受光して第１受光信号を出力する第１受光部と、第１受光部が出力する第１受光信号に基づいて周辺領域に関する焦点調節状態を位相差検出方式により検出する第１焦点検出手段と、共役な面から第１受光部よりも離れて配置され、撮影画面の中央領域に関する被写体光を受光して第２受光信号を出力する第２受光部と、第２受光部が出力する第２受光信号に基づいて中央領域に関する焦点調節状態を位相差検出方式により検出する第２焦点検出手段とを備え、第１受光部は、複数のマイクロレンズを二次元状に配列したマイクロレンズアレイと、複数のマイクロレンズの各々について当該マイクロレンズを透過した被写体光を受光して第１受光信号を出力する複数の受光素子とを有する撮像装置。【選択図】図１
2014215443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系の予定焦点面上に配置される撮像素子と、
前記撮影光学系と前記撮像素子との間に配置され、前記撮影光学系を通過した被写体光を反射する反射部材と、
前記反射部材に対して前記予定焦点面と共役な面の近傍に配置され、前記反射部材で反射した撮影画面の周辺領域に関する前記被写体光を受光して第１受光信号を出力する第１受光部と、
前記第１受光部が出力する前記第１受光信号に基づいて、前記撮影光学系の前記周辺領域に関する焦点調節状態を位相差検出方式により検出する第１焦点検出手段と、
前記共役な面から前記第１受光部よりも離れて配置され、前記反射部材で反射した前記撮影画面の中央領域に関する前記被写体光を受光して第２受光信号を出力する第２受光部と、
前記第２受光部が出力する前記第２受光信号に基づいて、前記撮影光学系の前記中央領域に関する焦点調節状態を位相差検出方式により検出する第２焦点検出手段とを備え、
前記第１受光部は、複数のマイクロレンズを二次元状に配列したマイクロレンズアレイと、前記複数のマイクロレンズの各々について当該マイクロレンズを透過した前記被写体光を受光して前記第１受光信号を出力する複数の受光素子とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記第１受光部は、前記撮像素子に入射する前記被写体光の少なくとも一部を妨害する状態であって前記反射部材で反射した前記被写体光を受光可能な受光状態と、前記撮像素子に入射する前記被写体光を妨害しない退避状態との間を切り替え可能に構成されることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記反射部材は、前記撮影光学系と前記撮像素子との間のミラーダウン位置と、前記撮影光学系と前記撮像素子との間ではないミラーアップ位置との間を駆動可能に構成され、
前記第１受光部は、前記反射部材が前記ミラーアップ位置にあるとき、前記退避状態になることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記第１焦点検出手段は、前記撮影光学系の前記周辺領域に関する焦点調節状態を、前記撮影画面の中央から当該周辺領域への方向に略沿った方向について位相差を演算することにより検出することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記反射部材および前記第１受光部を少なくとも収納するミラーボックスを備え、
前記退避状態は、前記第１受光部が前記ミラーボックスの側壁に沿った位置に格納された状態であることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
瞳分割型再結像方式の焦点検出モジュールにより画面中央の焦点検出を行い、瞳分割型非再結像方式の焦点検出モジュールにより画面周辺の焦点検出を行う焦点検出装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−６７０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術では、上記瞳分割型再結像方式の焦点検出モジュールと上記瞳分割型非再結像方式の焦点検出モジュールの両方がカメラボディの底部の同一面に設置されている。したがって、上記瞳分割型非再結像方式の焦点検出モジュールにおける受光素子列を増やすと、カメラが大型化してしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の撮像装置は、撮影光学系の予定焦点面上に配置される撮像素子と、前記撮影光学系と前記撮像素子との間に配置され、前記撮影光学系を通過した被写体光を反射する反射部材と、前記反射部材に対して前記予定焦点面と共役な面の近傍に配置され、前記反射部材で反射した撮影画面の周辺領域に関する前記被写体光を受光して第１受光信号を出力する第１受光部と、前記第１受光部が出力する前記第１受光信号に基づいて、前記撮影光学系の前記周辺領域に関する焦点調節状態を位相差検出方式により検出する第１焦点検出手段と、前記共役な面から前記第１受光部よりも離れて配置され、前記反射部材で反射した前記撮影画面の中央領域に関する前記被写体光を受光して第２受光信号を出力する第２受光部と、前記第２受光部が出力する前記第２受光信号に基づいて、前記撮影光学系の前記中央領域に関する焦点調節状態を位相差検出方式により検出する第２焦点検出手段とを備え、前記第１受光部は、複数のマイクロレンズを二次元状に配列したマイクロレンズアレイと、前記複数のマイクロレンズの各々について当該マイクロレンズを透過した前記被写体光を受光して前記第１受光信号を出力する複数の受光素子とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、撮像装置を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るカメラシステムの構成を示す断面図である。
【図２】第１周辺焦点検出装置１１２Ｌの構成を示す斜視図である。
【図３】焦点検出光学系の配置を示す斜視図である。
【図４】焦点検出光学系の構成を示す平面図である。
【図５】焦点検出領域を説明する図である。
【図６】サブミラー１０５と予定焦点面１１３との関係を示す模式図である。
【図７】焦点調節状態の検出に必要な光束が主焦点検出装置１０６に入射する様子を模式的に示す図である。
【図８】変形例３による焦点検出光学系の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るカメラシステムの構成を示す断面図である。なお、本発明に係わる機器および装置以外のカメラの一般的な機器および装置については図示と説明を省略する。デジタルカメラ１は、カメラボディ１００と、カメラボディ１００に取り付け可能な交換レンズ２００とから構成される。
【０００９】
カメラボディ１００は、いわゆるバヨネット方式のレンズマウントを有している。交換レンズ２００のマウント部をカメラボディ１００のマウント部に嵌め込み固定すると、交換レンズ２００のマウント部近傍に設けられた複数の電気接点２０２が、カメラボディ１００のマウント部近傍に設けられた複数の電気接点１０２と電気的に接続される。
【００１０】
交換レンズ２００は、被写体からの光束を受光して被写体像を撮像面上に結像させる撮影光学系２０１を有する。撮影光学系２０１は複数のレンズ２０３、２０４、２０５と、絞り２０６とから構成される。このうちレンズ２０４は、光軸Ｏに沿った方向に移動可能なフォーカシングレンズである。
【００１１】
カメラボディ１００は、撮影光学系２０１により結像された被写体像を撮像し、被写体像を電気信号に変換して出力する撮像素子１０４を有する。撮像素子１０４は例えばＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子である。なお図１では省略しているが、撮像素子１０４の撮像面には、赤外光をカットするための赤外カットフィルタや画像の折り返しノイズを防止するための光学的ローパスフィルタなどが配置されている。
【００１２】
カメラボディ１００内の、撮影光学系２０１を透過した光束の光路上には、ミラーボックス１０１が配置される。ミラーボックス１０１は、クイックリターンミラー１０３、サブミラー１０５、およびそれらの駆動機構（不図示）を組み付けたモジュールである。クイックリターンミラー１０３およびサブミラー１０５は、露光前（非撮影時）には撮影光学系２０１と撮像素子１０４との間であるミラーダウン位置（図１に実線で示す位置）にある。このときクイックリターンミラー１０３は、撮影光学系２０１からの被写体光をカメラボディ１００の上部に配置したファインダースクリーン１０７に向けて反射させる。ファインダースクリーン１０７は、クイックリターンミラー１０３に対し撮像素子１０４と共役な位置に配置されている。
【００１３】
クイックリターンミラー１０３の反射面で反射した被写体光は、ファインダースクリーン１０７を透過してペンタプリズム１０８（ペンタゴナルダハプリズム）に導入され、接眼レンズ１１０に向け出射される。従って、露光前の状態のとき、撮影者は接眼レンズ１１０を介して被写体像を視認することができる。
【００１４】
クイックリターンミラー１０３はハーフミラーになっており、被写体光の一部はクイックリターンミラー１０３を透過する。この透過光束は、クイックリターンミラー１０３の裏面に、光軸Ｏに対して略４５度傾けて配置されたサブミラー１０５により反射し、カメラボディ１００の下方に折り曲げられる。そして、透過光束の一部は、撮影画面の中央領域に関する焦点調節状態を検出するための主焦点検出装置１０６に導かれる。透過光束の残りの一部は、ミラーボックス１０１の下方の側壁に設けられた、撮影画面の周辺領域に関する焦点調節状態を検出するための第１周辺焦点検出装置１１２Ｌおよび第２周辺焦点検出装置１１２Ｒに導かれる。ボディ制御装置１０９は、主焦点検出装置１０６と第１周辺焦点検出装置１１２Ｌと第２周辺焦点検出装置１１２Ｒと、のいずれか少なくとも１つが出力した受光信号に基づいて、撮影光学系２０１の焦点調節状態を検出する。そして、検出した焦点調節状態に応じた量だけ、フォーカシングレンズ２０４を駆動させることにより、撮影光学系２０１の自動焦点調節を行う。なお、主焦点検出装置１０６と第１周辺焦点検出装置１１２Ｌと第２周辺焦点検出装置１１２Ｒとについては後に詳述する。
【００１５】
露光時、クイックリターンミラー１０３およびサブミラー１０５は、ミラーボックス１０１に組み付けられた駆動機構（不図示）により、ミラーボックス１０１の上部に設けられたミラーアップ位置まで駆動される。クイックリターンミラー１０３およびサブミラー１０５がミラーアップ位置に駆動されると、撮影光学系２０１を透過した被写体光が撮像素子１０４に入射するようになる。撮像素子１０４はこの後に、撮像面に結像した被写体像を撮像する。
【００１６】
交換レンズ２００は、交換レンズ２００の各部を制御するレンズ制御装置２０９を備える。また、カメラボディ１００は、カメラボディ１００の各部を制御するボディ制御装置１０９を備える。レンズ制御装置２０９とボディ制御装置１０９は、カメラボディ側および交換レンズ側それぞれのマウント部に設けられた複数の電気接点１０２、２０２を介して電気信号を授受することにより、双方向のデータ通信を行うことができる。
【００１７】
カメラボディ１００は、不図示のアクチュエータを有する駆動部１１１を備える。駆動部１１１は、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌおよび第２周辺焦点検出装置１１２Ｒをそれぞれ独立に、後述する受光位置と退避位置とに切り替え駆動する。
【００１８】
（主焦点検出装置１０６の説明）
主焦点検出装置１０６による焦点検出方式は、周知の瞳分割型再結像方式と呼ばれるものである。撮影光学系２０１の射出瞳面上の異なる部分を通過した一対の光束は、撮影光学系２０１の予定焦点面近傍で一対の被写体像（一次像）を形成する。さらに、この一対の光束は、視野マスク１３１、コンデンサレンズ１３２、およびミラー１３３を経て、再結像レンズ１３４，１３５により受光部１３６上に一対の被写体像を再結像する。ボディ制御装置１０９は、受光部１３６からの出力に基づいて、この再結像した一対の被写体像の位置ずれ量を演算し、この位置ずれ量に基づいて、撮影光学系２０１の焦点調節状態、すなわちデフォーカス量を検出する。
【００１９】
（第１周辺焦点検出装置１１２Ｌの構成）
図２は、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌの構成を示す斜視図である。第１周辺焦点検出装置１１２Ｌは、マイクロレンズアレイ１２０と受光素子アレイ１２１とが不図示のカバーガラスで蓋をしたパッケージの中に封入された構成で、主焦点検出装置１０６に比べて薄い形状である。なお、受光素子アレイ１２１はマイクロレンズアレイ１２０の背後のごく近傍に配置されるが、図２では説明のために実際より離して描画している。
【００２０】
マイクロレンズアレイ１２０上には複数のマイクロレンズ１２２が二次元状に配列されている。各マイクロレンズ１２２は、撮影光学系２０１の予定焦点面の近傍に配置されている。受光素子アレイ１２１上には、複数の受光素子を二次元状に配列した受光素子群１２３が、各々のマイクロレンズ１２２に対応する形で二次元状に配列されている。図２では、２５個のマイクロレンズ１２２が５行５列に配列されており、これらのマイクロレンズ１２２に対応する形で２５個の受光素子群１２３が５行５列に配列されているが、マイクロレンズ１２２の数およびマイクロレンズ１２２ごとの受光素子の数はこの一実施の形態の数に限定されない。
【００２１】
第１周辺焦点検出装置１１２Ｌによる焦点検出方式は、周知のマイクロレンズアレイを用いた瞳分割型位相差検出方式と呼ばれるものである。各マイクロレンズ１２２に対応する各受光素子群１２３は、各マイクロレンズ１２２により撮影光学系２０１の射出瞳上に投影される。撮影光学系２０１の射出瞳面上の異なる部分を通過した光束は、各マイクロレンズ１２２を介して各受光素子群１２３の異なる受光素子へそれぞれ導かれる。例えば、撮影光学系２０１の射出瞳面の縦方向の一対の領域を通過した光束は、各受光素子群１２３における一対の縦方向の受光素子列に導かれる。したがってこの１対の縦方向の受光素子列からの出力に基づいて、この一対の光束による被写体像の位置ずれ量を検出し、この位置ずれ量に基づいて撮影光学系２０１のデフォーカス量を検出できる。なお、各マイクロレンズ１２２に対応する各受光素子群１２３において、受光素子が２次元状に配置されているため、横方向および斜め方向についても一対の光束による被写体像の位置ずれ量を検出してデフォーカス量を検出できる。
【００２２】
なお、第２周辺焦点検出装置１１２Ｒの構成は、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌと同一であるため説明を省略する。
【００２３】
（焦点検出光学系の配置の説明）
図３は、焦点検出光学系の配置を示す斜視図である。図４（ａ）は、焦点検出光学系を図１のｘ方向から見た平面図である。図４（ｂ）は、サブミラー１０５から主焦点検出装置１０６を見下ろした平面図である。なお図３では、複数のレンズ２０３〜２０５から成る撮影光学系２０１を、模式的に単一のレンズとして図示している。
【００２４】
主焦点検出装置１０６は、サブミラー１０５とカメラボディ１００の底面（不図示）との間に配置され、サブミラー１０５の反射光における光軸Ｏ上に設けられる。第１周辺焦点検出装置１１２Ｌおよび第２周辺焦点検出装置１１２Ｒは、それぞれ、ミラーボックス１０１（図１）の側面に対して垂直に、主焦点検出装置１０６の上に張り出すように配置されている。
【００２５】
上述したように、撮影光学系２０１およびクイックリターンミラー１０３を透過した被写体光は、サブミラー１０５によりカメラボディ１００の下方に向けて反射される。サブミラー１０５による反射光のうち、図５に示す撮影画面２０の中央に設定された焦点検出領域（中央領域）２１に対応する被写体光は、主焦点検出装置１０６に導かれる。また、サブミラー１０５による反射光のうち、撮影画面２０の左側周辺に設定された焦点検出領域（左側周辺領域）２２Ｌに対応する被写体光は、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌに導かれる。さらに、サブミラー１０５による反射光のうち、撮影画面２０の右側周辺に設定された焦点検出領域（右側周辺領域）２２Ｒに対応する被写体光は、第２周辺焦点検出装置１１２Ｒに導かれる。
【００２６】
ただし、以上の図５の説明において右側周辺、左側周辺とは、図３と同じく撮影光学系２０１の反対方向から撮像画面を見た場合の向かって右方周辺、左方周辺をそれぞれ表す。従って、撮像した結果得られる鑑賞状態の電子画像の画面や、光学ファインダーで観察される画面の左右とは逆になっている。  
【００２７】
ボディ制御装置１０９は、主焦点検出装置１０６による受光信号に基づいて、中央領域２１に関する焦点調節状態を検出する。またボディ制御装置１０９は、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌによる受光信号に基づいて、左側周辺領域２２Ｌに関する焦点調節状態を検出する。さらにボディ制御装置１０９は、第２周辺焦点検出装置１１２Ｒによる受光信号に基づいて、右側周辺領域２２Ｒに関する焦点調節状態を検出する。
【００２８】
また、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌは、駆動軸１１４Ｌを支点として駆動部１１１により駆動可能に構成されている。ボディ制御装置１０９は、駆動部１１１に駆動指令を送ることにより、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌの位置を、図３に実線で示した受光位置と、図３に破線で示した退避位置との一方に切り替え駆動することができる。退避位置は、ミラーボックス１０１内部の側壁に沿った光路外の位置である。第１周辺焦点検出装置１１２Ｌが退避位置にあるとき、サブミラー１０５による反射光は、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌにより遮られることなく主焦点検出装置１０６に注ぐ。
【００２９】
第２周辺焦点検出装置１１２Ｒも同様に、駆動軸１１４Ｒを支点として駆動部１１１により駆動可能に構成されている。ボディ制御装置１０９は、駆動部１１１に駆動指令を送ることにより、第２周辺焦点検出装置１１２Ｒの位置を、図３に実線で示した受光位置と、図３に破線で示した退避位置との一方に切り替えることができる。退避位置は、ミラーボックス１０１内部の側壁に沿った光路外の位置である。第２周辺焦点検出装置１１２Ｒが退避位置にあるとき、サブミラー１０５による反射光は、第２周辺焦点検出装置１１２Ｒにより遮られることなく主焦点検出装置１０６に注ぐ。
【００３０】
第１周辺焦点検出装置１１２Ｌおよび第２周辺焦点検出装置１１２Ｒは、独立して駆動可能に構成されている。従って、駆動部１１１は、ボディ制御装置１０９の制御により、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌおよび第２周辺焦点検出装置１１２Ｒの一方を受光位置に、他方を退避位置に駆動することが可能である。
【００３１】
予定焦点面１１３は、ミラーボックス１０１の底から数ミリメートルほど上に設定されている。主焦点検出装置１０６は、予定焦点面１１３から所定距離だけ離れた（オフセットした）位置に設置される。また、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌおよび第２周辺焦点検出装置１１２Ｒは、予定焦点面１１３の近傍に設置される。つまり、主焦点検出装置１０６の予定焦点面１１３からのオフセット量は、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌおよび第２周辺焦点検出装置１１２Ｒの予定焦点面１１３からのオフセット量よりも大きい。換言すると、主焦点検出装置１０６は、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌや第２周辺焦点検出装置１１２Ｒよりも、予定焦点面１１３から離れて配置される。
【００３２】
主焦点検出装置１０６を予定焦点面１１３から離れた位置に設置することにより、撮影画面のより下方に焦点検出領域を設けることが可能となる。以下、この点について、図６を用いて説明する。
【００３３】
図６は、サブミラー１０５と予定焦点面１１３との関係を示す模式図である。図６（ａ）に示すように、光軸Ｏ上におけるクイックリターンミラー１０３からサブミラー１０５までの距離Ｌ１１と、光軸Ｏ上におけるサブミラー１０５から予定焦点面１１３までの距離Ｌ１２とを加算した値は、光軸Ｏ上におけるクイックリターンミラー１０３から撮像素子１０４の撮像面までの距離Ｌ１３に等しい。ここで、焦点検出領域を撮影画面のより下方にも設けるためには、図６（ｂ）に示すように、サブミラー１０５が被写体からのより上方の光束を反射するよう、サブミラー１０５をより後方（より撮像素子１０４に近い位置）に設置する必要がある。
【００３４】
このとき、光軸Ｏ上におけるクイックリターンミラー１０３からサブミラー１０５までの距離Ｌ２１は、図６（ａ）に示した距離Ｌ１１より長くなる。他方、光軸Ｏ上におけるクイックリターンミラー１０３から撮像素子１０４の撮像面までの距離Ｌ１３は変化しないため、光軸Ｏ上におけるサブミラー１０５から予定焦点面１１３までの距離Ｌ２２は、図６（ａ）に示した距離Ｌ１２より短くなる。すなわち、予定焦点面１１３はより上方（よりサブミラー１０５に近い位置）に移動する。図６（ｂ）において、予定焦点面１１３の近傍に主焦点検出装置１０６を設けると、撮影用の光束をけってしまうので、主焦点検出装置１０６は予定焦点面１１３から離れた位置に設ける必要がある。
【００３５】
このように、主焦点検出装置１０６を予定焦点面１１３からオフセットさせた場合、予定焦点面１１３に被写体像を結んだ光束は、そこから広がって主焦点検出装置１０６に注ぐ。従って、主焦点検出装置１０６は、個々の焦点検出領域について、当該焦点検出領域自体よりも一回り広い範囲の光束を受光する必要がある。
【００３６】
図７は、焦点調節状態の検出に必要な光束が主焦点検出装置１０６に入射する様子を模式的に示す図である。例えば撮影画面のある一点Ｐ１に関する焦点調節状態を検出するためには、主焦点検出装置１０６は、撮影光学系２０１の射出瞳面上の異なる部分を通過し、当該一点Ｐ１を経て主焦点検出装置１０６に向かって広がる一対の光束３１，３２を受光する必要がある。焦点検出領域に関する焦点調節状態を検出するためには、当該焦点検出領域の一端から他端までの範囲について、そのような一対の光束を受光する必要がある。例えば図７（ａ）に示す焦点検出領域３５に関して撮影光学系２０１の焦点調節状態を検出するためには、一端Ｐ１を経て主焦点検出装置１０６に向かって広がる一対の光束３１，３２や、他端Ｐ２を経て主焦点検出装置１０６に向かって広がる一対の光束３３，３４を含む、焦点検出領域３５に関する全ての光束を受光できなければならない。換言すると、焦点検出領域３５より一回り大きい範囲３６について被写体光を受光できなければならない。
【００３７】
また、図７（ｂ）に示すように、ピントを合わせたい被写体像が予定焦点面１１３より前に結像している、いわゆる前ピン状態のときには、当該被写体像を結んでいる光束は、より広がって主焦点検出装置１０６に入射する。つまり、ある焦点検出領域に関して、前ピン状態のときにも正しくデフォーカス量を得るためには、より広い範囲３７の光束を受光できるように主焦点検出装置１０６を構成しなければならない。
【００３８】
再結像した一対の被写体像の位置ずれ量を検出するため、ボディ制御装置１０９は周知の位相差演算を行う。位相差演算は、一対の被写体像に対応する一対の信号列を少しずつシフトさせながら信号列同士のずれ量を比較する演算である。このとき、焦点調節状態の検出に係る焦点検出領域を通過した光束だけから上記一対の信号列を作成すると、上記シフトの際に信号列の幅が足りず、ずれ量を比較することができなくなってしまう。従って、上記焦点検出領域を通過した光束のみならず、その周辺部を通過する光束も受光しなければならない。
【００３９】
以上のように、主焦点検出装置１０６は予定焦点面１１３からオフセットして配置され、実際の焦点検出領域よりも広い受光範囲を必要とする。焦点検出領域が撮影画面の中央から離れた位置にある場合（例えば撮影画面の端にある場合）、撮影画面を大きく逸脱した位置まで受光範囲を広げる必要があるが、そのためにはカメラボディ１００を大型化しなくてはならない。そこで本実施形態では、主焦点検出装置１０６が中央領域２１に関する焦点調節状態を検出するものとし、その受光範囲が撮影画面内に収まるようにしている。
【００４０】
他方、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌは、予定焦点面１１３の近傍に設置されているので、焦点調節状態の検出に必要な光束は、主焦点検出装置１０６の場合に比べて少ない広がりで第１周辺焦点検出装置１１２Ｌに入射する。従って、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌの検出位置の一点に対応する受光範囲は主焦点検出装置１０６の受光範囲に比べて小さくなり、カメラボディ１００内に比較的小さな空間しか必要としない。ただし、予定焦点面１１３の近傍に設置されることから、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌは撮影光束をけってしまう。そこで本実施形態では、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌを回動可能にし、撮影の際には光路外の退避位置に回動することとしている。第２周辺焦点検出装置１１２Ｒについても同様である。
【００４１】
撮影時には、駆動部１１１は、ボディ制御装置１０９の制御のもと、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌおよび第２周辺焦点検出装置１１２Ｒを退避位置へ駆動する。非撮影時には、駆動部１１１は、焦点調節状態の検出に用いる焦点検出領域に応じて、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌおよび第２周辺焦点検出装置１１２Ｒの駆動位置を変化させる。
【００４２】
中央領域２１のうち左右の各周辺寄りの所定部分に関する焦点調節状態を検出する場合、駆動部１１１は、ボディ制御装置１０９の制御のもと、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌおよび第２周辺焦点検出装置１１２Ｒのうち該当所定部分に対応する方を退避位置に駆動させる。また、左右両所定部分に関する焦点調節状態を検出する場合は、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌと第２周辺焦点検出装置１１２Ｒの両方を退避位置に駆動させる。第１周辺焦点検出装置１１２Ｌおよび第２周辺焦点検出装置１１２Ｒが光路中の位置にある場合は、中央領域２１の一部（左右周辺寄りの部分）に対応する被写体光をけってしまう。そこで、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌおよび第２周辺焦点検出装置１１２Ｒを退避位置に駆動させることで、中央領域２１のうち左右周辺寄りの所定部分に関する焦点調節状態の誤検出を防止する。
【００４３】
一方、左側周辺領域２２Ｌに関する焦点調節状態を検出する場合、駆動部１１１は、ボディ制御装置１０９の制御のもと、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌを受光位置に駆動させる。一方、右側周辺領域２２Ｒに関する焦点調節状態を検出する場合、駆動部１１１は、ボディ制御装置１０９の制御のもと、第２周辺焦点検出装置１１２Ｒを受光位置に駆動させる。すなわち、駆動部１１１は、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌおよび第２周辺焦点検出装置１１２Ｒを、焦点調節状態の検出に必要な場合のみ受光位置へそれぞれ駆動させ、必要ない場合には退避位置へそれぞれ駆動させる。
【００４４】
なお、ボディ制御装置１０９が焦点検出に用いる焦点検出領域は、撮影者が不図示の操作部材により指示する（選択する）ようにしてもよいし、ボディ制御装置１０９が状況に応じて自動的に選択するようにしてもよい。例えば、短時間に多数の撮影を行う高速連写モードの場合には、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌおよび第２周辺焦点検出装置１１２Ｒを共に退避位置に駆動されたままの状態とし、中央領域２１に関する焦点検出のみが行われるようにすると、撮影ごとに第１周辺焦点検出装置１１２Ｌおよび第２周辺焦点検出装置１１２Ｒを駆動する必要がなくなり、連写速度を早めることができる。特に、クイックリターンミラー１０３の駆動よりも第１周辺焦点検出装置１１２Ｌおよび第２周辺焦点検出装置１１２Ｒの駆動の方が時間がかかる場合や、サブミラー１０５に干渉してしまうため、サブミラー１０５がミラーアップ位置に駆動された後でなければ第１周辺焦点検出装置１１２Ｌおよび第２周辺焦点検出装置１１２Ｒを駆動することができない場合などにおいて効果的である。
【００４５】
上述した第１の実施の形態によるカメラシステムによれば、次の作用効果が得られる。
（１）デジタルカメラ１は、撮影光学系２０１の予定焦点面上に配置される撮像素子１０４と、撮影光学系２０１と撮像素子１０４との間に配置され、撮影光学系２０１を通過した被写体光を反射するサブミラー１０５と、サブミラー１０５に対して予定焦点面と共役な面１１３の近傍に配置され、サブミラー１０５で反射した撮影画面２０の周辺領域２２Ｌに関する被写体光を受光して受光信号を出力する第１周辺焦点検出装置１１２Ｌと、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌが出力する受光信号に基づいて、撮影光学系２０１の周辺領域２２Ｌに関する焦点調節状態を位相差検出方式により検出するボディ制御装置１０９と、共役な面１１３から第１周辺焦点検出装置１１２Ｌよりも離れて配置され、サブミラー１０５で反射した撮影画面２０の中央領域２１に関する被写体光を受光して受光信号を出力する主焦点検出装置１０６と、主焦点検出装置１０６が出力する受光信号に基づいて、撮影光学系２０１の中央領域２１に関する焦点調節状態を位相差検出方式により検出するボディ制御装置１０９とを備える。第１周辺焦点検出装置１１２Ｌは、複数のマイクロレンズ１２２を二次元状に配列したマイクロレンズアレイ１２０と、複数のマイクロレンズ１２２の各々について当該マイクロレンズ１２２を透過した被写体光を受光して受光信号を出力する複数の受光素子群１２３とを有する。このようにしたので、撮像装置を小型化することができる。
【００４６】
（２）第１周辺焦点検出装置１１２Ｌは、撮像素子１０４に入射する被写体光の少なくとも一部を妨害する状態であってサブミラー１０５で反射した被写体光を受光可能な受光状態と、撮像素子１０４に入射する被写体光を妨害しない退避状態との間を切り替え可能に構成される。このようにしたので、主焦点検出装置１０６により焦点調節状態を検出可能な焦点検出領域を、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌにより被写体光がけられる範囲まで広げることができる。
【００４７】
（３）サブミラー１０５は、撮影光学系２０１と撮像素子１０４との間のミラーダウン位置と、撮影光学系２０１と撮像素子１０４との間ではないミラーアップ位置との間を駆動可能に構成される。第１周辺焦点検出装置１１２Ｌは、サブミラー１０５がミラーアップ位置にあるとき、退避状態になる。このようにしたので、予定焦点面１１３が撮影光路内にある場合であっても、撮影光束が第１周辺焦点検出装置１１２Ｌによってけられることがない。
【００４８】
（４）ボディ制御装置１０９は、撮影光学系２０１の左側周辺領域２２Ｌに関する焦点調節状態を、撮影画面２０の中央から当該左側周辺領域２２Ｌへの方向に略沿った方向について位相差を演算することにより検出する。予定焦点面１１３からオフセットした主焦点検出装置１０６の出力に基づきこのような方向について位相差を演算することは、前述した光束の広がりの問題やシフトの問題により困難である。それに対し、本実施形態では予定焦点面１１３近傍に第１周辺焦点検出装置１１２Ｌを設けたので、このような方向について位相差を演算することが可能になる。
【００４９】
（５）サブミラー１０５および第１周辺焦点検出装置１１２Ｌを収納するミラーボックス１０１を設け、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌがミラーボックス１０１の側壁に沿った位置に格納された状態を退避状態とした。このようにしたので、左側周辺領域２２Ｌが撮影画面２０の端に近いほど、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌとその支持部材とが回動する際に必要とする空間が小さくなり、サブミラー１０５など他の部材と干渉しにくくすることができる。
【００５０】
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
【００５１】
（変形例１）
上述した実施の形態では、サブミラー１０５が光軸Ｏに対して約４５度傾けられている例について説明したが、サブミラー１０５が光軸Ｏに対して４５度以外の角度に傾けられている場合でも、本発明を適用することが可能である。この場合、サブミラー１０５の反射光の光軸に、主焦点検出装置１０６と第１周辺焦点検出装置１１２Ｌと第２周辺焦点検出装置１１２Ｒとの設置角度を合わせればよい。
【００５２】
（変形例２）
上述した実施の形態では、主焦点検出装置１０６が瞳分割型再結像方式の焦点検出装置である例について説明したが、マイクロレンズアレイ位相差方式の焦点検出装置であってもよい。
【００５３】
（変形例３）
上述した実施の形態では、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌにより撮影画面の周辺領域に関する焦点検出を行う例について説明したが、さらに、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌにより、サブミラー１０５の経年変化などに伴う位置ずれを検出するようにしてもよい。
【００５４】
図８は、変形例３における焦点検出光学系の構成を示す図である。サブミラー３０５の反射面の一部領域には、特定の波長の光を回折効果により通常とは異なる角度で反射させるバイナリ光学素子３３５が形成されている。また、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌの受光素子アレイ３２１には、焦点検出用の光束を受光する第１の受光素子群３３３の他に、バイナリ光学素子３３５による位置検出用の光束を受光する第２の受光素子群３３４が設けられる。
【００５５】
ＬＥＤ３９は、バイナリ光学素子による回折効果が働く波長を多く含む光を発光する。ＬＥＤ３９からの光が、光学系３８を介してバイナリ光学素子３３５へ入射する。バイナリ光学素子３３５は、ＬＥＤ３９からの光のうち上記特定の波長の光を位置検出用光束として第１周辺焦点検出装置１１２Ｌへ向けて反射させる。光学系３８の作用により、ＬＥＤ３９から発した光は第２の受光素子群３３４上では適度に絞られた光束となっている。サブミラー３０５が工場出荷時に定められた位置にあるときには、位置検出用光束は、第２の受光素子群３３４の所定の位置に入射する。しかしながら、サブミラー３０５の静止位置が経年変化によりずれると、位置検出用光束の入射位置は、上記所定の位置から、サブミラー３０５の位置ずれ量に応じた大きさだけ移動する。
【００５６】
そこで、ボディ制御装置１０９は、第２の受光素子群３３４の出力に基づいて位置検出用光束の入射位置を検出する。そしてボディ制御装置１０９は、工場出荷時の位置検出用光束の入射位置と、カメラの使用中における位置検出用光束の入射位置とを比較し、これらの差分に応じて、主焦点検出装置１０６、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌ、および第２周辺焦点検出装置１１２Ｒの少なくともいずれかによる焦点検出結果を補正する。このようにすることで、サブミラー３０５の位置ずれに起因する焦点検出誤差のない焦点検出結果を取得することができる。
【００５７】
また、ミラーボックス１０１の側面に設けた第１周辺焦点検出装置１１２Ｌで位置検出用光束を受光することにより、位置検出用光束を主焦点検出装置１０６で受光する場合に比べ、制約の多いカメラボディ底にある主焦点検出装置１０６を、位置検出用光束を受光するために大きくする必要がないため、カメラを小型化することができる。
【００５８】
なお、サブミラー１０５の反射面上に指標を設け、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌが当該指標からの光を位置検出用光束として受光するようにしてもよい。このようにしても、第１周辺焦点検出装置１１２Ｌによる受光信号に基づいて焦点検出結果を補正して、サブミラー３０５の位置ずれによる影響を除去することができる。
【００５９】
以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。また、上記実施形態に各変形例の構成を適宜組み合わせてもかまわない。
【符号の説明】
【００６０】
１…デジタルカメラ、１００…カメラボディ、１０１…ミラーボックス、１０３…クイックリターンミラー、１０４…撮像素子、１０５、３０５…サブミラー、１０６…主焦点検出装置、１０９…ボディ制御装置、１１２Ｌ…第１周辺焦点検出装置、１１２Ｒ…第２周辺焦点検出装置、１２０…マイクロレンズアレイ、１２１、３２１…受光素子アレイ、１２２…マイクロレンズ、１２３…受光素子群、２００…交換レンズ、２０１…撮影光学系、２０９…レンズ制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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