(57)【要約】【課題】  動画撮影における自動合焦調節時に映像信号に影響することなく、大デフォーカスにおいても自動合焦調節可能な撮像面位相差センサを利用したレンズ装置を提供する。【解決手段】  レンズ装置は、フォーカス調整のために移動するフォーカスレンズ群と、該フォーカスレンズ群を駆動する駆動手段と、前記フォーカスレンズ群からの被写体光を受光して映像信号と位相差信号を生成する合焦検出のための撮像面位相差センサと、前記被写体光のうち、撮像用の光束と前記合焦検出用の光束を共に絞る第１の絞りと、前記被写体光のうち、前記合焦検出用の光束のみを絞る第２の絞りと、前記撮像面位相差センサで得られた、位相差信号または映像信号、に基づいて合焦検出を行い、該駆動手段を制御して合焦位置に前記フォーカスレンズ群を駆動する制御手段と、を有する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカス調整のために移動するフォーカスレンズ群と、
該フォーカスレンズ群を駆動する駆動手段と、
前記フォーカスレンズ群からの被写体光を受光して映像信号と位相差信号を生成する合焦検出のための撮像面位相差センサと、
前記被写体光のうち、撮像用の光束と前記合焦検出用の光束を共に絞る第１の絞りと、
前記被写体光のうち、前記合焦検出用の光束のみを絞る第２の絞りと、
前記撮像面位相差センサで得られた、位相差信号または映像信号、に基づいて合焦検出を行い、該駆動手段を制御して合焦位置に前記フォーカスレンズ群を駆動する制御手段と、
を有する、ことを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記制御手段は前記位相差信号に基づく合焦検出の後に前記映像信号のコントラスト値に基づく合焦調節を行う、ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項３】
前記第２の絞りは可動絞りであることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第２の絞りの状態に応じて、合焦検出の結果に対する合焦位置を補正する、ことを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
【請求項５】
前記撮像面位相差センサで得られた合焦評価の信頼性を示す値が所定の閾値より小さい場合は、前記制御手段は前記第２の絞りを絞る、ことを特徴とする請求項３又は４に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記合焦評価の信頼性を示す値は前記位相差信号のコントラスト値である、ことを特徴とする請求項５に記載のレンズ装置。
【請求項７】
前記フォーカスレンズ群からの前記被写体光を撮像用の光束と合焦検出用の光束とに分岐する分岐光学系を有し、前記撮像面位相差センサは合焦検出用に分岐された光束を受光する、ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項８】
前記第２の絞りは前記分岐光学系と前記撮像面位相差センサの間に配置される、ことを特徴とする請求項７に記載のレンズ装置。
【請求項９】
前記撮像面位相差センサは赤外線センサであり、
前記第２の絞りは、赤外光束に対する絞りであって、前記分岐光学系より物体側に配置される、
ことを特徴とする請求項７に記載のレンズ装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載のレンズ装置と、前記レンズ装置に接続され、前記撮像手段を有する撮像装置とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項１１】
フォーカス調整のために移動するフォーカスレンズ群と、
該フォーカスレンズ群を駆動する駆動手段と、
前記フォーカスレンズ群からの被写体光を受光し、映像信号を生成するとともに、赤外光から合焦検出するための映像信号と位相差信号を生成する、撮像面位相差センサと、
前記被写体光のうち、撮像用の光束と前記合焦検出用の光束を絞る第１の絞りと、
前記被写体光のうち、赤外光のみを絞る第２の絞りと、
前記撮像面位相差センサから得られる位相差信号または映像信号に基づいて合焦検出を行い、該駆動手段を制御して合焦位置に前記フォーカスレンズ群を駆動する制御手段と、
を有する、ことを特徴とする撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動合焦調節を行う自動合焦調節機能を有するレンズ装置および該レンズ装置を有する撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
撮像センサにおいて一つの画素に複数の光電変換部を有する構造を持たせることで、撮像センサで位相差信号と映像信号を同時に出力することが可能な撮像面位相差センサが知られている（特許文献１）。撮像面位相差センサは、撮影しながら位相差信号による合焦検出が可能であるので、焦点調節しながら動画撮影を行うことができる。また、同時に取得された映像信号を用いて、コントラスト値を利用した自動合焦調節も可能である。
【０００３】
しかし、この撮像面位相差センサは、合焦していない状態では映像信号がボケるだけでなく、自動合焦調節に利用するための位相差信号もボケてしまう。そのため、大デフォーカス時には位相差信号のコントラストが大きく低下し、デフォーカス量を算出できない場合や合焦精度が低下するという問題がある。
【０００４】
この問題に対して、特許文献２では、撮像光学系に光束の一部を遮光する手段を設けることによって、撮像面位相差センサを利用したデフォーカスが大きい場合の焦点検出も可能な焦点検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−０８３４０７号公報
【特許文献２】特開２００１−１２４９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、大デフォーカスの検出に対応するために撮像光束を絞る遮光手段を設けると、位相差信号に利用される光束だけでなく、映像信号に利用される撮像光束も絞られる。そのため、映像信号の光量や被写界深度が変化してしまう。静止画撮影を行う場合には、自動合焦調節時に一部の撮像光束が遮光されていても、映像信号を取得する際に遮光されていなければ撮影される静止画には影響ない。しかし、動画撮影を行う際には連続的に映像信号を取得しながら合焦調節を行わなければならない。そのため、合焦調節時に撮像光束を遮光すると映像信号に影響を与えてしまう。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、動画撮影における自動合焦調節時に映像信号に影響することなく、大デフォーカスにおいても自動合焦調節可能な撮像面位相差センサを利用した自動合焦調節レンズ装置および撮影システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のレンズ装置は、フォーカス調整のために移動するフォーカスレンズ群と、該フォーカスレンズ群を駆動する駆動手段と、前記フォーカスレンズ群からの被写体光を受光して映像信号と位相差信号を生成する合焦検出のための撮像面位相差センサと、前記被写体光のうち、撮像用の光束と前記合焦検出用の光束を共に絞る第１の絞りと、前記被写体光のうち、前記合焦検出用の光束のみを絞る第２の絞りと、前記撮像面位相差センサで得られた、位相差信号または映像信号、に基づいて合焦検出を行い、該駆動手段を制御して合焦位置に前記フォーカスレンズ群を駆動する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば動画撮影における自動合焦調節時に映像信号に影響することなく、デフォーカス量が大きい場合においても自動合焦調節可能な撮像面位相差センサを利用した自動合焦調節レンズ装置および撮影システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施例の構成図である。
【図２】撮像面位相差センサの画素構造である。
【図３】軸上画素の各光電変換部を射出瞳面上に投影した概略図である。
【図４】軸上画素の各光電変換部を射出瞳面上に投影した際の射出瞳面の図である。
【図５】第１の実施例の第二の絞りの形状である。
【図６】第１の実施例の自動合焦調節フローである。
【図７】第２の実施例の構成図である。
【図８】第２の実施例の自動合焦調節フローである。
【図９】第２の実施例の第二の絞りの形状である。
【図１０】第３の実施例の構成図である。
【図１１】第３の実施例の自動合焦調節フローである。
【図１２】第４の実施例の構成図である。
【図１３】第４の実施例の自動合焦調節フローである。
【図１４】第５の実施例の構成図である。
【図１５】第５の実施例の自動合焦調節フローである。
【図１６】第６の実施例の構成図である。
【図１７】第６の実施例の自動合焦調節フローである。
【図１８】第７の実施例の構成図である。
【図１９】第７の実施例の撮像面位相差センサのレイアウトである。
【図２０】第７の実施例の自動合焦調節フローである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、自動合焦調節時に映像信号に影響を与えることなく、デフォーカス量が大きい場合の焦点検出が可能な撮像面位相差センサを利用した自動合焦調節レンズ装置および撮影システムを提供する。本発明の具体的な実施例について以下に図を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は本発明の第１の実施例におけるレンズ装置の構成図である。物体側から順に、光軸方向に可動なフォーカス調整のためのフォーカスレンズ群１ａと、第１の絞り１ｂと、分岐光学系１ｃとを有する。分岐光学系１ｃで分岐された第１の光束（被写体光）は、本発明のレンズ装置に接続される撮像装置の撮像用センサ１ｄによって受光される。分岐された第２の光束（被写体光）の像面側には絞り径が固定された第２の絞り１ｅと、第２の光束の像面の位置に撮像面位相差センサ１ｆが配置されている。また、フォーカスレンズ群を制御する手段１ｇと、位相差信号からデフォーカス量を算出する演算手段１ｈと、第１の絞りＦナンバーの検出手段１ｉと、各種補正値を記憶させている記憶手段１ｊと、を有する。
【００１３】
次に、本発明に用いる撮像面位相差センサ１ｆについて説明する。
図２に撮像面位相差センサ１ｆの画素の簡単な構造図について示す。一つの画素に１つのマイクロレンズ１０１、２つの光電変換部１０２ａ、１０２ｂを有する。各画素のマイクロレンズ１０１は撮像面位相差センサ１ｆの各光電変換部１０２ａ、１０２ｂの第１の絞りの射出瞳２０１近傍から第２の絞りの射出瞳の近傍に投影するように設定されている。
【００１４】
図３は軸上の画素における各光電変換部１０２ａ、１０２ｂが射出瞳２０１から射出される光束に対して感度を有するエリアを示した図である。また、図４は図３の射出瞳２０１面の全域を示した図である。二つの光電変換部１０２ａ、１０２ｂは射出瞳２０１面上で異なる位置に感度を有する。ここでは各感度を楕円上に示したが、形状はこれに限定されず、他の形状として半円状、矩形状などであっても良い。
【００１５】
撮像面位相差センサ１ｆは結像光学系の射出瞳２０１全体からの出力信号、つまり映像信号を生成する場合には一つの画素内にある２つの光電変換部１０２ａ、１０２ｂの信号を加算し、１つの出力信号として扱う。また、結像光学系の射出瞳２０１の一部からの出力信号、位相差出力信号を得る場合には一つの画素内の２つの光電変換部１０２ａ、１０２を別々に扱う。
【００１６】
図５に第２の絞り１ｅの形状を示す。ここでは、正方形に光束を絞っているが、実際にはこれに限定されず、円形や六角形などでも良い。
【００１７】
図６に第１の実施例の自動合焦調節のフローを示す。まず、ステップＳ１０１で自動合焦調節モードか確認する。自動合焦調節モードである場合は、Ｓ１０２にて、選択されている合焦状態にしたいエリアであるフォーカス枠位置を取得する。続くＳ１０３では、第１の絞りのＦナンバーの検出手段１ｉにて第１の絞り１ｂのＦナンバーを取得する。
【００１８】
Ｓ１０４では取得された第１の絞り１ｂのＦナンバーと第２の絞り１ｅのＦナンバーの比較を行う。第１の絞り１ｂのＦナンバーが第２の絞り１ｅのＦナンバーよりも明るい場合は、固定された径である第二の絞り１ｅのＦナンバーを用い、デフォーカス量を算出するＳ１０５〜Ｓ１１０のフローとなる。一方、第１の絞り１ｂのＦナンバーが第２の絞り１ｅのＦナンバーよりも暗い場合は可動である第１の絞り１ｂのＦナンバーを利用してデフォーカス量を算出するＳ１１１〜Ｓ１１５のフローとなる。
【００１９】
デフォーカス時に位相差信号がボケない場合、複数の画素の各光電変換部から得られる二つの位相差信号は像がシフトした状態で得られる。この像のシフト量を位相差と定義する。この位相差からデフォーカス量が算出される。また、デフォーカス量に変換する際に必要な補正係数として、分割された瞳間の距離である基線長がある。この基線長は図３の瞳２０２ａと瞳２０２ｂの重心間距離に対応し、絞りのＦナンバーによって異なる値となるので、Ｓ１０５，Ｓ１１１において前記の絞りのＦナンバーの状態に応じて記憶手段１ｊから読み出される。
【００２０】
Ｓ１０６，１１２では前記指定されたフォーカス枠とその近傍における複数の画素の位相差信号に対して、演算手段１ｈにて相関演算処理が行われ、位相差を検出する。
【００２１】
この相関演算処理の具体的な操作を簡単に示す。１つの位相差信号を固定し、もう一方の位相差信号をシフトさせていく。シフト量ごとに二つの位相差信号の重なり面積を求める。このとき、重なり面積が最大となるシフト量が位相差として算出される。
【００２２】
続くＳ１０７，Ｓ１１３では、演算手段１ｈにて、得られた位相差に対して基線長に応じた演算を行い、デフォーカス量を算出する。
【００２３】
そして、Ｓ１０８，１１４では演算手段１ｈにて、算出されたデフォーカス量からフォーカス駆動量を算出するために、予め記憶手段１ｊにて記憶されている変換の際に必要なフォーカス敏感度を読み出す。
【００２４】
Ｓ１０９，Ｓ１１５では、演算手段１ｈにて算出されたデフォーカス量と、フォーカス敏感度からフォーカス駆動量を算出する。
【００２５】
最後に、Ｓ１１６にて、このフォーカス駆動量に応じて、フォーカスレンズ群制御手段１ｇによりフォーカスレンズ群１ａを駆動させれば自動合焦調節の１サイクルが終了する。
【００２６】
しかし、レンズには一般的に球面収差が存在し、同じフォーカス位置でもＦナンバーによって合焦位置が移動してしまう。そのため、第１の絞り１ｂのＦナンバーが第２の絞り１ｅのＦナンバーよりも明るい場合（Ｓ１０４からＳ１０５に分岐した場合）は、合焦検出の結果に基づき算出されたフォーカス駆動量（合焦位置）に補正量を加味させるＳ１１０のフローが必要となる。第１の絞り１ｂのＦナンバーが第２の絞り１ｅのＦナンバーよりも暗い場合は、この絞りのＦナンバーの違いによる補正が省略可能である。
【００２７】
本実施例では、基線長やフォーカス敏感度の読み出しするタイミングを各々フローとして示したが、読み出しのタイミングは限定されない。
【００２８】
以上の第１の実施例に示すように、撮像面位相差センサを自動合焦調節センサとして利用しても、撮像光束に影響なく、合焦検出用光束のみ絞ることが可能となる。従って、大デフォーカス状態に対しても検出精度が落ちない、または検出不能にならない自動合焦調節が可能となる。
【実施例２】
【００２９】
第２の実施例における撮影装置の構成図を図７に示す。第１の実施例と異なる点は、分岐光学系１ｃと第２の絞り１ｅ、及び、撮像面位相差センサ１ｆである。赤外反射プリズムである分岐光学系１ｃは赤外領域の波長のみを反射する機能を有し、撮像面位相差センサ１ｆ側に向けて赤外光束のみを反射する。本実施例の撮像面位相差センサ１ｆは、赤外光を検出する赤外線センサである。本実施例の第２の絞り１ｅは可視光を透過し、赤外光のみを絞るという特徴を有し、第１の絞り１ｂの直前（物体側）、または直後（像側）に配置される。
【００３０】
本実施例の自動合焦調節フローを図８に示す。自動合焦調節フローとしては第１の絞り１ｂのＦナンバー、第２の絞り１ｅのＦナンバーの大小に関係なく、色収差の違いによる焦点位置のズレが発生する。そのため、第１の実施例と異なり、Ｓ２１０，Ｓ２１６に示されるように、波長による合焦位置のずれの補正が必要となる。
【００３１】
第２の絞り１ｅの形状は第１の実施例と同様に特定の形状に限定されない。特に、一つの開口を持つ形状だけでなく、図９のように２つの開口を有する形状でも良い。
【００３２】
本実施例では第２の絞り１ｅを第１の絞り１ｂの近傍に配置したが、図１に示した第１の実施例のように分岐光学系１ｃの像側（撮像面位相差センサ１ｆ側）に配置しても良い。
【００３３】
以上の第２の実施例では、赤外反射プリズムである分岐光学系１ｃでは赤外光のみが撮像面位相差センサ１ｆ側に反射されるので、第１の実施例の効果に加えて、撮像用センサ１ｄへの可視光の透過率の減少を低減することが可能となる。
【実施例３】
【００３４】
図１０は本発明の第３の実施例における撮影装置の構成図である。第１、２の実施例に対し、ズーム部１ｋとズーム状態の検出手段１ｌと、フォーカス状態を検出する手段１ｍを持つことを特徴とする。また、記憶手段１ｊにズーム状態および、フォーカス状態に応じた口径食情報をデータとして備えることを特徴とする。
【００３５】
記憶手段１ｊではズーム状態に応じたレンズの開放Ｆナンバーとズーム状態、フォーカス状態に応じた口径食情報と、が記憶されている。ここで、口径食とは、ある画角において光線の一部がレンズ枠などに遮られて有効光束が減少する現象である。そのため、口径食により、所定の画面位置で合焦検出が不安定になり、合焦位置からずれたフォーカス駆動量を算出することや、基線長が異なる値となることがある。
【００３６】
第３の実施例の自動合焦調節フローを図１１に示す。第１の実施例と異なる点はＳ３０３においてズーム検出手段１ｌによりズーム状態を、フォーカス検出手段１ｍによりフォーカス状態を取得する点である。これら二つの状態はＳ３０５、Ｓ３１１において基線長の読み出し、フォーカス敏感度の読み出しに利用される。また、Ｓ３１０、Ｓ３１６では口径食情報に基づき、口径食による合焦位置のずれに対する補正を行う。
【００３７】
以上の第３の実施例では、第１の実施例の効果に加えて、ズームの状態に適した自動合焦調節が可能となる。
【実施例４】
【００３８】
本発明の第４の実施例における撮影装置の概略の構成図を図１２に示す。第４の実施例は第３の実施例に対し、第２の絞り１ｅが可動絞りであること、記憶手段１ｊに位相差信号に基づく合焦判定の信頼性値に対する閾値を記憶させていることが異なる。新たに第２の絞り１ｅのＦナンバーの制御手段１ｎを備えている。自動合焦調節フローを図１３に示す。
【００３９】
位相差信号に基づく合焦判定の信頼性が低くなる原因の一つとして、大デフォーカスによる位相差信号のコントラスト値の低下が挙げられる。
【００４０】
位相差信号のコントラスト値が低い場合は第２の絞り１ｅを絞るＳ４０１〜Ｓ４０６，Ｓ４１２〜Ｓ４１９のフローとなる。Ｓ４０６において合焦評価の信頼性が低い（位相差信号のコントラスト値が低い）と判断された場合は、Ｓ４１２にて第２の絞り１ｅを絞り、位相差信号のコントラスト値を改善し、再び自動合焦調節を行う。一方、位相差の信頼性が高い場合は、第２の絞り１ｅを開放状態にするＳ４０１〜Ｓ４１１，Ｓ４１９のフローとなる。
【００４１】
つまり、デフォーカス量が大きい時は合焦精度よりも引き込み量を優先した第２の絞り１ｅを絞るフローとなり、デフォーカス量が大きくない場合は第２の絞り１ｅを開放状態にし、合焦精度を優先したフローとなる。
【００４２】
以上の第４の実施例では、第２の絞りの開放時は高い合焦精度で分岐光束を無駄なく自動合焦調節に用いることができ、第２の絞り１ｅを絞ることによって、大デフォーカスに対する引き込み量も改善された自動合焦調節可能なレンズ装置を提供できる。
【実施例５】
【００４３】
第５の実施例における撮影装置の構成図を図１４に示す。第５の実施例は自動合焦調節方法として２つのモードを備えることを特徴とする。第１のモードでは位相差信号を利用した自動合焦調節を行う。第２のモードでは位相差信号による自動合焦調節を行った後、映像信号のコントラスト値を利用した自動合焦調節を行う。
【００４４】
第４の実施例との違いは合焦モード切り替え手段１ｏを備える点である。この合焦モードは撮影者が合焦モード切り替え手段１ｏで切り替えることができる。
【００４５】
本実施例の合焦フローについて図１５に示す。Ｓ５０３において、自動合焦調節モードが第１のモードか、第２のモードか判断する。
第１のモードの場合は位相差信号による自動合焦調節のみであるので、続くＳ５０４にての第４の実施例のＳ４０３〜Ｓ４１９と同じ自動合焦調節フローとなる。
【００４６】
一方、第２のモードの場合は、Ｓ５０５の位相差信号を利用した自動合焦調節フローを行った後、Ｓ５０６にて第２の絞り１ｅを開放にする。続いて、Ｓ５０７にて撮像面位相差センサ１ｆにて得られた映像信号のコントラスト値をもとに自動合焦調節を行う。
【００４７】
Ｓ５０７のコントラスト値を利用した自動合焦調節の一例を挙げる。フォーカスレンズ群１ａをウォブリングさせ、撮像面位相差センサ１ｆにて得られるフォーカス枠内の映像信号のコントラスト値が最も高くなる位置を検出する。そして、その検出位置に対応するフォーカス駆動量を演算手段１ｈにて算出し、自動合焦調節を行う。
【００４８】
ここではウォブリングさせる群をフォーカスレンズ群１ａと示したが、これに限定されず、他のレンズ群であってもよい。特に、分岐光学系１ｃと撮像面位相差センサ１ｆの間に配置される図示されないレンズ群をウォブリングさせることで、コントラストＡＦを実行しても、分岐光学系１ｃで他方側に分岐した光束から得られる撮像映像に影響を与えることなくコントラスト値による自動合焦調節が可能となる。
【００４９】
以上の第５の実施例ではデフォーカス量が大きい時の引き込み量も大きく、合焦位置近傍からコントラスト値による自動合焦調節が可能なレンズ装置を提供できる。また、撮影者が合焦スピードを優先した第１のモードと合焦精度を優先した第２のモードの２種類合焦モードを自由に選択することが可能となる。
【実施例６】
【００５０】
第６の実施例における撮影装置の構成図を図１６に示す。第４の実施例との構造としての違いは分岐光学系１ｃと撮像用センサ１ｄとの間にエクステンダー１ｑを含む点である。また、記憶手段１ｊにエクステンダー１ｑの各状態に応じて各補正値が記憶されている。
【００５１】
エクステンダー１ｑを分岐光学系１ｃの撮像用センサ側に配置させることで、エクステンダーの切り替えによる合焦検出用の光束の変化がなくなる。
【００５２】
本実施例の合焦フローを図１７に示す。第４の実施例との違いは以下の二点である。エクステンダーの状態を検出するエクステンダー検出手段１ｐにて、エクステンダー１ｑの状態を検出するＳ６０２のフローが含まれる点。そして、Ｓ６０３，Ｓ６０４にて、各エクステンダー１ｑの状態に応じた各補正値を利用して自動合焦調節を行うという点である。
【００５３】
たとえば、エクステンダーによって焦点距離が２倍の長さに変化して、映像信号のＦナンバーが２倍になる場合、撮像面位相差センサ側のＦナンバーは変化しない。つまり、映像信号と位相差信号のＦナンバーが異なる値となることになる。
【００５４】
そのため、エクステンダー１ｑを切り替えた際には、Ｓ４１１，Ｓ４１８におけるＦナンバーの違いによる合焦位置の補正値も同様に切り替える必要がある。
【００５５】
以上の第６の実施例では、第４の実施例の効果に加えて、各エクステンダーの状態に適した自動合焦調節が可能となる。
【実施例７】
【００５６】
第７の実施例における撮影装置の構成図を図１８に示す。本実施例の撮影装置は、物体側から順に、フォーカスレンズ群１ａ、可動の第１の絞り１ｂ、固定径の第２の絞り１ｅ、撮像面位相差センサ１ｆが配置され、分岐光学系１ｃ、撮像用センサ１ｄを持たない構成である。また、第２の絞り１ｅは可視光を透過し、赤外光を絞る特徴を持つ。つまり、映像に利用される可視光束は絞らず、赤外光束は絞られることになる。
【００５７】
通常のカラー撮像を行う撮像センサはベイヤー配列となっており、赤色の波長域に感度を有するＲ画素、緑色のＧ画素、青色のＢ画素が配列されている。一方、本実施例の撮像面位相差センサ１ｆのレイアウトを図１９に示す。通常のベイヤー配列であるならば、３０４ａ、３０４ｂはＧ画素であるが、本実施例では近赤外の波長域に感度を示すＩＲ画素となっている。
【００５８】
合焦フローは図２０である。合焦フローは３段階となっている。Ｓ７０５〜Ｓ７１１では絞られた赤外光束を利用して自動合焦調節を行い、Ｓ７１２〜Ｓ７１７では可視光を利用して自動合焦調節を行う。最後のＳ７１８にてＲＧＢ画素の映像信号を利用してコントラスト値を利用した自動合焦調節を行うという流れである。以下で詳しく説明する。
【００５９】
Ｓ７０４において、第１の絞り１ｂのＦナンバーと第２の絞り１ｅのＦナンバーの大小を比較する。第１の絞り１ｂのＦナンバーの方が小さい、つまり明るい場合は、Ｓ７０５にて第２の絞り１ｅのＦナンバーから基線長を読み出す。続いて、Ｓ７０６で絞られていないＲＧＢ画素の位相差信号ではなく、第２の絞り１ｅによって絞られているＩＲ画素の位相差信号を利用して相関演算を行う。撮像光束と異なる波長、Ｆナンバーで自動合焦調節を行うため、Ｓ７１０にてピント位置の補正を行う。
【００６０】
続くＳ７１２〜Ｓ７１７にて、光束の絞られていないＲＧＢ画素の位相差信号を利用して自動合焦調節を行う。こちらは撮像光束と同じ波長、Ｆナンバーで自動合焦調節を行うため、ピント補正は必要ない。
【００６１】
最後のＳ７１８でＲＧＢ画素の映像信号を利用したコントラスト値を利用した自動合焦調節を行う。
【００６２】
一方、第１の絞り１ｂのＦナンバーの方が大きい、つまり暗い場合は、赤外光束と可視光束のＦナンバーが変わらない。そのため、デフォーカスの引き込み量も変わらないので、Ｓ７０５〜Ｓ７１１の赤外光束を利用した自動合焦調節を省略することが可能となる。
【００６３】
大デフォーカスからの引き込み量は、Ｓ７０５〜Ｓ７１１の絞られた赤外位相差信号による自動合焦調節が最も大きく、Ｓ７１８のコントラスト値を利用した自動合焦調節は最も小さい。一方、Ｓ７１８の合焦精度はコントラスト値を利用した自動合焦調節が最も大きく、Ｓ７０５〜Ｓ７１１の絞られた赤外位相差信号による自動合焦調節が最も小さい。
【００６４】
以上の第７の実施例では分岐光学系を用いることなく、デフォーカスが大きい場合に対する引き込み量向上と高精度の合焦を両立することができる。
【００６５】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１ａ  フォーカスレンズ群
１ｂ  第１の絞り
１ｅ  第２の絞り
１ｆ  撮像面位相差センサ
１ｇ  フォーカス制御手段
１ｈ  演算手段
１０１  マイクロレンズ
１０２ａ、１０２ｂ  光電変換部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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