(57)【要約】違和感を与えずに焦点合わせを補助できる撮像装置、その焦点合わせ補助方法、及び、その焦点合わせ補助プログラムを提供する。イメージセンサを移動させて、手動による焦点合わせを補助する際、撮像レンズによる焦点調節の速度を検出する。撮像レンズによる焦点調節の速度が閾値以下まで減速した場合に、イメージセンサを移動させて補助を開始する。この際、撮像レンズによる焦点調節の速度とイメージセンサの移動による焦点調節の速度の和が閾値以下の速度となるように、イメージセンサの移動を制御して、合焦状態に導く。
2019167482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦点調節可能な撮像レンズと、
イメージセンサと、
前記イメージセンサを移動させて焦点合わせを補助する焦点合わせ補助部と、
前記撮像レンズによる焦点調節の速度を検出する焦点調節速度検出部と、
焦点状態を検出する焦点状態検出部と、
前記撮像レンズによる焦点調節の速度が閾値以下まで減速した場合に、前記焦点状態検出部の検出結果に基づいて前記焦点合わせ補助部を制御し、合焦状態に導く焦点合わせ補助制御部であって、前記撮像レンズによる焦点調節の速度と前記イメージセンサの移動による焦点調節の速度の和を前記閾値以下の速度にして、合焦状態に導く焦点合わせ補助制御部と、
を備えた撮像装置。
【請求項２】
前記焦点合わせ補助制御部は、前記撮像レンズによる焦点調節の速度と前記イメージセンサの移動による焦点調節の速度の和を前記閾値の速度に保って、合焦状態に導く、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記焦点合わせ補助制御部は、前記撮像レンズによる焦点調節の速度と前記イメージセンサの移動による焦点調節の速度の和を漸次減少させて、合焦状態に導く、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記焦点合わせ補助制御部は、前記撮像レンズによる焦点調節の速度と前記イメージセンサの移動による焦点調節の速度の和を単純減少させて、合焦状態に導く、
請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記焦点合わせ補助制御部は、前記撮像レンズによる焦点調節の速度の平均値が前記閾値以下まで減速した場合に、前記焦点状態検出部の検出結果に基づいて、前記焦点合わせ補助部を制御し、合焦状態に導く、
請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記焦点状態検出部は、デフォーカス量を検出し、
前記焦点合わせ補助制御部は、前記撮像レンズによる焦点調節の速度が前記閾値以下まで減速し、かつ、前記焦点状態検出部で検出されるデフォーカス量が規定値以下になった場合に、前記焦点状態検出部の検出結果に基づいて、前記焦点合わせ補助部を制御し、合焦状態に導く、
請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像レンズによる焦点調節の速度が前記閾値以下となった後に、前記焦点状態検出部で検出されるデフォーカス量が前記規定値以下になった場合、前記焦点合わせて制御部は、前記撮像レンズによる焦点調節の速度と前記イメージセンサの移動による焦点調節の速度の和を、前記焦点状態検出部で検出されるデフォーカス量が前記規定値に達した際に前記焦点調節速度検出部で検出された速度以下の速度にして、合焦状態に導く、
請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記焦点合わせ補助制御部は、前記撮像レンズによる焦点調節の速度と前記イメージセンサの移動による焦点調節の速度の和を漸次減少させて、合焦状態に導く、
請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記焦点合わせ補助制御部は、前記撮像レンズによる焦点調節の速度と前記イメージセンサの移動による焦点調節の速度の和を単純減少させて、合焦状態に導く、
請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記イメージセンサは、撮像面に位相差検出画素を備え、
前記焦点状態検出部は、前記位相差検出画素から得られる信号に基づいて算出される位相差に基づいて、焦点状態を検出する、
請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記焦点調節速度検出部は、焦点調節によって移動するフォーカスレンズ群の移動速度に基づいて、前記撮像レンズによる焦点調節の速度を検出する、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記焦点調節速度検出部は、前記焦点状態検出部で検出される焦点状態の変化に基づいて、前記撮像レンズによる焦点調節の速度を検出する、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記撮像レンズが本体に対して着脱自在である、
請求項１から１２のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１４】
焦点状態を検出するステップと、
撮像レンズによる焦点調節の速度を検出するステップと、
前記撮像レンズによる焦点調節の速度が閾値以下まで減速した場合に、焦点状態の検出結果に基づいて、イメージセンサの移動を制御し、合焦状態に導くステップであって、前記撮像レンズによる焦点調節の速度と前記イメージセンサの移動による焦点調節の速度の和を前記閾値以下の速度にして、合焦状態に導くステップと、
を備えた撮像装置の焦点合わせ補助方法。
【請求項１５】
焦点状態の検出結果を取得する機能と、
撮像レンズによる焦点調節の速度の検出結果を取得する機能と、
前記撮像レンズによる焦点調節の速度が閾値以下まで減速した場合に、焦点状態の検出結果に基づいて、イメージセンサの移動を制御し、合焦状態に導く機能であって、前記撮像レンズによる焦点調節の速度と前記イメージセンサの移動による焦点調節の速度の和を前記閾値以下の速度にして、合焦状態に導く機能と、
をコンピュータに実現させる撮像装置の焦点合わせ補助プログラム。
【請求項１６】
非一時的かつコンピュータ読取可能な記録媒体であって、前記記録媒体に格納された指令がコンピュータによって読み取られた場合に、
焦点状態の検出結果を取得する機能と、
撮像レンズによる焦点調節の速度の検出結果を取得する機能と、
前記撮像レンズによる焦点調節の速度が閾値以下まで減速した場合に、焦点状態の検出結果に基づいて、イメージセンサの移動を制御し、合焦状態に導く機能であって、前記撮像レンズによる焦点調節の速度と前記イメージセンサの移動による焦点調節の速度の和を前記閾値以下の速度にして、合焦状態に導く機能と、
を含む撮像装置の焦点合わせ補助機能をコンピュータに実現させる記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置の焦点合わせに関する。
【背景技術】
【０００２】
オートフォーカス（Auto Focus, AF）機能のない撮像装置では、手動で焦点合わせされる。また、ＡＦ機能を備えた撮像装置であっても、ＡＦ機能をオフして、ユーザが手動で焦点合わせする場合もある。【０００３】
特許文献１には、手動での焦点合わせを補助する機能として、手動での焦点調節状態が、ほぼ合焦の状態となった場合に、自動的にＡＦを作動させて、合焦状態に導く技術が記載されている。【０００４】
また、特許文献２には、ユーザが手動で焦点調節した後にＡＦボタンを押すと、イメージセンサが前後移動して、コントラストＡＦを行う技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2008-176242号公報
【特許文献２】特開2016-148832号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１は、フォーカスレンズ群を移動させて、合焦状態に導くため、オールドレンズ等のフォーカスレンズ群を手動で動かす構成の撮像装置には適用できないという欠点がある。【０００７】
また、特許文献１は、合焦状態に導く際の焦点調節の速度を考慮していないため、焦点合わせ中のファインダー及びライブビューの表示が不自然になるという欠点がある。【０００８】
一方、特許文献２は、ＡＦボタンの操作が必要になるため、迅速な焦点合わせができないという欠点がある。特に、動体を撮像する際には、有効に機能しないという欠点がある。【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、違和感を与えずに焦点合わせを補助できる撮像装置、その焦点合わせ補助方法、及び、その焦点合わせ補助プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための手段は、次のとおりである。【００１１】
（１）焦点調節可能な撮像レンズと、イメージセンサと、イメージセンサを移動させて焦点合わせを補助する焦点合わせ補助部と、撮像レンズによる焦点調節の速度を検出する焦点調節速度検出部と、焦点状態を検出する焦点状態検出部と、撮像レンズによる焦点調節の速度が閾値以下まで減速した場合に、焦点状態検出部の検出結果に基づいて焦点合わせ補助部を制御し、合焦状態に導く焦点合わせ補助制御部であって、撮像レンズによる焦点調節の速度とイメージセンサの移動による焦点調節の速度の和を閾値以下の速度にして、合焦状態に導く焦点合わせ補助制御部と、を備えた撮像装置。【００１２】
本態様によれば、撮像レンズによる焦点調節の速度が閾値以下まで減速すると、イメージセンサが移動して、焦点合わせが補助される。この際、撮像レンズによる焦点調節の速度とイメージセンサの移動による焦点調節の速度の和が、閾値以下の速度となるように、焦点合わせ補助部が制御され、合焦状態に導かれる。これにより、ユーザに違和感を与えずに、自然に合焦状態に導くことができる。また、イメージセンサの移動によって、焦点合わせを補助するため、オールドレンズ等を使用する場合であっても、適切の焦点合わせを補助できる。更に、ユーザのフォーカスの駆動に合わせて、イメージセンサを動かすことにより、いわゆるピントの行き過ぎも防止できる。【００１３】
（２）焦点合わせ補助制御部は、撮像レンズによる焦点調節の速度とイメージセンサの移動による焦点調節の速度の和を閾値の速度に保って、合焦状態に導く、上記（１）の撮像装置。【００１４】
本態様によれば、合焦状態に導く際、撮像レンズによる焦点調節の速度とイメージセンサの移動による焦点調節の速度の和が閾値の速度を保つように、焦点合わせ補助部が制御される。これにより、ユーザに違和感を与えずに、自然に合焦状態に導くことができる。【００１５】
（３）焦点合わせ補助制御部は、撮像レンズによる焦点調節の速度とイメージセンサの移動による焦点調節の速度の和を漸次減少させて、合焦状態に導く、上記（１）の撮像装置。【００１６】
本態様によれば、合焦状態に導く際、撮像レンズによる焦点調節の速度とイメージセンサの移動による焦点調節の速度の和が漸次減少するように、焦点合わせ補助部が制御される。これにより、ユーザに違和感を与えずに、自然に合焦状態に導くことができる。【００１７】
（４）焦点合わせ補助制御部は、撮像レンズによる焦点調節の速度とイメージセンサの移動による焦点調節の速度の和を単純減少させて、合焦状態に導く、上記（３）の撮像装置。【００１８】
本態様によれば、合焦状態に導く際、撮像レンズによる焦点調節の速度とイメージセンサの移動による焦点調節の速度の和が単純減少するように、焦点合わせ補助部が制御される。これにより、ユーザに違和感を与えずに、自然に合焦状態に導くことができる。【００１９】
（５）焦点合わせ補助制御部は、撮像レンズによる焦点調節の速度の平均値が閾値以下まで減速した場合に、焦点状態検出部の検出結果に基づいて、焦点合わせ補助部を制御し、合焦状態に導く、上記（１）から（４）のいずれか一の撮像装置。【００２０】
本態様によれば、撮像レンズによる焦点調節の速度の平均値が閾値以下まで減速した場合に、イメージセンサが移動して、焦点合わせが補助される。手動による焦点合わせは、一定になりづらいため、平均化した値を用いることにより、安定した制御が可能になる。【００２１】
（６）焦点状態検出部は、デフォーカス量を検出し、焦点合わせ補助制御部は、撮像レンズによる焦点調節の速度が閾値以下まで減速し、かつ、焦点状態検出部で検出されるデフォーカス量が規定値以下になった場合に、焦点状態検出部の検出結果に基づいて、焦点合わせ補助部を制御し、合焦状態に導く、上記（１）から（５）のいずれか一の撮像装置。【００２２】
本態様によれば、撮像レンズによる焦点調節の速度が閾値以下まで減速し、かつ、デフォーカス量が規定値以下になった場合に、イメージセンサが移動して、焦点合わせが補助される。手動で速度を一定に保って焦点調節することは難しい。そこで、撮像レンズによる焦点調節の速度が閾値以下まで減速し、かつ、デフォーカス量が規定値以下になった場合に補助を開始することにより、より適切に補助を開始できる。【００２３】
（７）撮像レンズによる焦点調節の速度が閾値以下となった後に、焦点状態検出部で検出されるデフォーカス量が規定値以下になった場合、焦点合わせて制御部は、撮像レンズによる焦点調節の速度とイメージセンサの移動による焦点調節の速度の和を、焦点状態検出部で検出されるデフォーカス量が規定値に達した際に焦点調節速度検出部で検出された速度以下の速度にして、合焦状態に導く、上記（６）の撮像装置。【００２４】
本態様によれば、撮像レンズによる焦点調節の速度が閾値以下となった後にデフォーカス量が規定値以下になった場合、フォーカス量が規定値に達した際の焦点調節の速度以下の速度で合焦状態に導かれる。これにより、ユーザに違和感を与えずに、自然に合焦状態に導くことができる。【００２５】
（８）焦点合わせ補助制御部は、撮像レンズによる焦点調節の速度とイメージセンサの移動による焦点調節の速度の和を漸次減少させて、合焦状態に導く、上記（７）の撮像装置。【００２６】
本態様によれば、合焦状態に導く際、撮像レンズによる焦点調節の速度とイメージセンサの移動による焦点調節の速度の和が漸次減少するように、焦点合わせ補助部が制御される。これにより、ユーザに違和感を与えずに、自然に合焦状態に導くことができる。【００２７】
（９）焦点合わせ補助制御部は、撮像レンズによる焦点調節の速度とイメージセンサの移動による焦点調節の速度の和を単純減少させて、合焦状態に導く、上記（８）の撮像装置。【００２８】
本態様によれば、合焦状態に導く際、撮像レンズによる焦点調節の速度とイメージセンサの移動による焦点調節の速度の和が単純減少するように、焦点合わせ補助部が制御される。これにより、ユーザに違和感を与えずに、自然に合焦状態に導くことができる。【００２９】
（１０）イメージセンサは、撮像面に位相差検出画素を備え、焦点状態検出部は、位相差検出画素から得られる信号に基づいて算出される位相差に基づいて、焦点状態を検出する、上記（１）から（９）のいずれか一の撮像装置。【００３０】
本態様によれば、イメージセンサの撮像面に位相差検出画素が備えられ、撮像と同時に位相差を検出できる。これにより、構成を簡素化できる。【００３１】
（１１）焦点調節速度検出部は、焦点調節によって移動するフォーカスレンズ群の移動速度に基づいて、撮像レンズによる焦点調節の速度を検出する、上記（１）から（１０）のいずれか一の撮像装置。【００３２】
本態様によれば、焦点調節によって移動するフォーカスレンズ群の移動速度に基づいて、撮像レンズによる焦点調節の速度が検出される。【００３３】
（１２）焦点調節速度検出部は、焦点状態検出部で検出される焦点状態の変化に基づいて、撮像レンズによる焦点調節の速度を検出する、上記（１）から（１０）のいずれか一の撮像装置。【００３４】
本態様によれば、焦点状態検出部で検出される焦点状態の変化に基づいて、撮像レンズによる焦点調節の速度が検出される。【００３５】
（１３）撮像レンズが本体に対して着脱自在である、上記（１）から（１２）のいずれか一の撮像装置。【００３６】
本態様によれば、撮像レンズが本体に対して着脱自在に構成される。これにより、レンズ交換が可能になる。【００３７】
（１４）焦点状態を検出するステップと、撮像レンズによる焦点調節の速度を検出するステップと、撮像レンズによる焦点調節の速度が閾値以下まで減速した場合に、焦点状態の検出結果に基づいて、イメージセンサの移動を制御し、合焦状態に導くステップであって、撮像レンズによる焦点調節の速度とイメージセンサの移動による焦点調節の速度の和を閾値以下の速度にして、合焦状態に導くステップと、を備えた撮像装置の焦点合わせ補助方法。【００３８】
本態様によれば、撮像レンズによる焦点調節の速度が閾値以下まで減速すると、イメージセンサが移動して、焦点合わせが補助される。すなわち、一定の速度まで減速したことをもって、合焦状態に近づけられた判定し、焦点合わせの補助が開始される。この際、撮像レンズによる焦点調節の速度とイメージセンサの移動による焦点調節の速度の和が、閾値以下の速度となるように、焦点合わせ補助部を制御し、合焦状態に導く。これにより、ユーザに違和感を与えずに、自然に合焦状態に導くことができる。【００３９】
（１５）焦点状態の検出結果を取得する機能と、撮像レンズによる焦点調節の速度の検出結果を取得する機能と、撮像レンズによる焦点調節の速度が閾値以下まで減速した場合に、焦点状態の検出結果に基づいて、イメージセンサの移動を制御し、合焦状態に導く機能であって、撮像レンズによる焦点調節の速度とイメージセンサの移動による焦点調節の速度の和を閾値以下の速度にして、合焦状態に導く機能と、をコンピュータに実現させる撮像装置の焦点合わせ補助プログラム。【００４０】
本態様によれば、撮像レンズによる焦点調節の速度が閾値以下まで減速すると、イメージセンサが移動して、焦点合わせが補助される。すなわち、一定の速度まで減速したことをもって、合焦状態に近づけられた判定し、焦点合わせの補助が開始される。この際、撮像レンズによる焦点調節の速度とイメージセンサの移動による焦点調節の速度の和が、閾値以下の速度となるように、焦点合わせ補助部を制御し、合焦状態に導く。これにより、ユーザに違和感を与えずに、自然に合焦状態に導くことができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、違和感を与えずに焦点合わせを補助できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】デジタルカメラの一実施形態を示す正面斜視図
【図２】デジタルカメラの一実施形態を示す背面斜視図
【図３】デジタルカメラの一実施形態を示す背面図
【図４】デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図
【図５】レンズマイコンが実現する主な機能のブロック図
【図６】イメージセンサの概略構成を示す図
【図７】撮像面の一部を拡大した図
【図８】各画素の概略構成を示す図
【図９】カメラマイコンが実現する主な機能のブロック図
【図１０】手動による焦点調節の速度の変化及びフォーカスレンズ群の位置の変化を示すグラフ
【図１１】焦点合わせ補助制御部による焦点合わせの補助の手順を示すフローチャート
【図１２】焦点合わせの補助処理の手順を示すフローチャート
【図１３】手動による焦点調節の速度の変化及びフォーカスレンズ群の位置の変化を示すグラフ
【図１４】手動による焦点調節の速度の変化、フォーカスレンズ群の位置の変化、及び、デフォーカス量の変化を示すグラフ
【図１５】第２の実施の形態のデジタルカメラのカメラマイコンが実現する主な機能のブロック図
【図１６】焦点調節速度の検出手法の設定手順を示すフローチャート
【図１７】３板式のデジタルカメラに本発明適用する場合の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、添付図面に従って本発明を実施するための好ましい形態について詳説する。
【００４４】
◆◆第１の実施の形態◆◆
［デジタルカメラの外観構成］
図１〜図３は、それぞれ本発明が適用されたデジタルカメラの一実施形態を示す正面斜視図、背面斜視図、背面図である。
【００４５】
図１〜図３に示すデジタルカメラ１は、レンズ交換式のデジタルカメラであり、交換レンズ１０及びカメラ本体１００を備える。デジタルカメラ１は、撮像装置の一例である。
【００４６】
《交換レンズの外観構成》
交換レンズ１０は、撮像レンズの一例である。交換レンズ１０は、仕様の異なるものが複数用意される。各交換レンズ１０は、鏡筒１２の基端部にレンズ側マウント（不図示）を備え、そのレンズ側マウントを介して、カメラ本体１００に着脱自在に装着される。また、各交換レンズ１０は、少なくとも焦点調節機構及び絞りを備え、焦点調節可能かつ光量調節可能に構成される。
【００４７】
図１には、レンズ操作部１４として、フォーカスリング１６及び絞りリング１８を備えた交換レンズ１０の一例が示されている。
【００４８】
フォーカスリング１６は、焦点調節用の操作部材であり、鏡筒１２の周りを回転自在に設けられる。フォーカスリング１６を回転操作すると、その操作方向、操作量及び操作速度に応じて、側焦点調節機構が作動する。すなわち、その操作方向、操作量及び操作速度に応じて、フォーカスレンズ群が移動し、焦点調節が行われる。
【００４９】
絞りリング１８は、絞り調節用の操作部材であり、鏡筒１２の周りを回転自在に設けられる。絞りリング１８は、その外周に設定可能な絞り値が一定の間隔で印字される（不図示）。絞りの設定は、絞りリング１８を回転操作し、鏡筒１２に備えられた指標（不図示）の位置に設定を希望する絞り値を合わせることにより行われる。
【００５０】
《カメラ本体の外観構成》
カメラ本体１００は、撮像装置本体の一例である。カメラ本体１００は、本体側マウント１０２、メインモニタ１０４、サブモニタ１０６、電子ビューファインダ１０８、カメラ操作部１１０等を備える。
【００５１】
本体側マウント１０２は、交換レンズ１０の装着部であり、カメラ本体１００の正面に備えられる。交換レンズ１０は、この本体側マウント１０２に着脱自在に装着される。
【００５２】
メインモニタ１０４は、カメラ本体１００の背面に備えられる。メインモニタ１０４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display／液晶ディスプレイ）で構成される。メインモニタ１０４は、各種設定を行う際のＧＵＩ（Graphical User Interface）として利用されるほか、撮像済み画像の再生用モニタとして利用される。また、撮像時には、必要に応じてライブビューが表示され、イメージセンサで撮像された画像がリアルタイムに表示される。
【００５３】
サブモニタ１０６は、カメラ本体１００の上面に備えられる。サブモニタ１０６は、ＬＣＤで構成される。サブモニタ１０６には、シャッタ速度、絞り値、感度、露出補正などの主要な撮像情報が表示される。
【００５４】
電子ビューファインダ（ＥＶＦ：Electronic View Finder）１０８は、カメラ本体１００の上部に備えられる。電子ビューファインダ１０８には、ライブビューが表示され、イメージセンサで撮像された画像がリアルタイムに表示される。電子ビューファインダ１０８は、必要に応じてオン、オフでき、メインモニタ１０４への表示に切り換えられる。
【００５５】
カメラ操作部１１０は、デジタルカメラ１の操作部材として、感度ダイヤル１１１、消去ボタン１１２、電源レバー１１３、シャッタボタン１１４、ドライブボタン１１５、サブモニタ照明ボタン１１６、シャッタ速度ダイヤル１１７、再生ボタン１１８、フロントコマンドダイヤル１１９、リアコマンドダイヤル１２０、フォーカスレバー１２１、クイックメニューボタン１２２、メニュー／ＯＫボタン１２３、セレクターボタン１２４、表示／ＢＡＣＫボタン１２５、第１ファンクションボタン１２６、第２ファンクションボタン１２７、第３ファンクションボタン１２８、第４ファンクションボタン１２９、第５ファンクションボタン１３０、フォーカスモード切換レバー１３２等を備える。
【００５６】
感度ダイヤル１１１は、感度を設定するダイヤルである。消去ボタン１１２は、撮像済みの画像を消去するボタンである。画像再生中に当該ボタンを押すと、再生中の画像が消去される。電源レバー１１３は、デジタルカメラ１の電源をオン、オフするレバーである。シャッタボタン１１４は、画像の記録を指示するボタンである。シャッタボタン１１４は、半押し及び全押しが可能な二段ストローク式のボタンで構成される。シャッタボタン１１４を半押しするとＳ１ＯＮ信号が出力され、全押しするとＳ２ＯＮ信号が出力される。静止画を撮像する場合、シャッタボタン１１４の半押しで撮像準備が行われ、全押しで画像の記録が行われる。動画を撮像する場合、最初のシャッタボタン１１４の全押しで撮像が開始され、２回目のシャッタボタン１１４を全押しで撮像が終了する。ドライブボタン１１５は、ドライブモードの選択画面を呼び出すボタンである。ドライブボタン１１５が押されると、メインモニタ１０４にドライブモードの選択画面が表示される。ドライブモードの選択画面でドライブモードが選択され、１コマ撮像、連写、ブラケット撮像、多重露光、動画撮像等が選択される。サブモニタ照明ボタン１１６は、サブモニタ１０６の照明をオン、オフするボタンである。シャッタ速度ダイヤル１１７は、シャッタ速度を設定するダイヤルである。再生ボタン１１８は、再生モードへの切り換えを指示するボタンである。デジタルカメラ１は、撮像モードで起動し、再生ボタン１１８を押すと、再生モードに切り換わる。なお、再生モードの状態でシャッタボタン１１４を押すと、撮像モードに切り換わる。フロントコマンドダイヤル１１９及びリアコマンドダイヤル１２０には、デジタルカメラ１の状態に応じた機能が割り当てられる。フォーカスレバー１２１は、ＡＦエリアを選択するレバーである。クイックメニューボタン１２２は、クイックメニューを呼び出すボタンである。クイックメニューボタン１２２を押すと、メインモニタ１０４にクイックメニューが表示される。クイックメニューには、デジタルカメラ１で設定可能な項目のうちユーザが登録した項目が表示される。メニュー／ＯＫボタン１２３は、メニュー画面を呼び出すボタンである。メニュー／ＯＫボタン１２３を押すと、メインモニタ１０４にメニュー画面が表示される。また、メニュー／ＯＫボタン１２３は、選択事項等を確定するボタンとしても機能する。セレクターボタン１２４は、いわゆる十字ボタンであり、４方向の指示が可能なボタンである。各種設定等を行う場合は、このセレクターボタン１２４で項目の選択等を行う。表示／ＢＡＣＫボタン１２５は、メインモニタ１０４の表示内容を切り換えるボタンである。また、表示／ＢＡＣＫボタン１２５は、選択事項等をキャンセルするボタン、すなわち、一つ前の状態に戻すボタンとしても機能する。第１ファンクションボタン１２６、第２ファンクションボタン１２７、第３ファンクションボタン１２８、第４ファンクションボタン１２９及び第５ファンクションボタン１３０には、あらかじめ用意された機能のうちユーザが選択した機能が割り当てられる。たとえば、焦点合わせの補助機能をオン、オフする機能等が割り当てられる。フォーカスモード切換レバー１３２は、フォーカスモードを切り換えるレバーである。デジタルカメラ１は、このフォーカスモード切換レバー１３２によって、フォーカスモードがオートフォーカス（Auto Focus, AF）のモード（ＡＦモード）と、マニュアルフォーカス（Manual Focus, MF）のモード（ＭＦモード）とに切り換えられる。
【００５７】
［デジタルカメラの電気的構成］
図４は、デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【００５８】
《交換レンズの電気的構成》
図４に示すように、交換レンズ１０は、焦点調節を行うレンズ側焦点調節機構２０と、光量調節を行う絞り３０と、交換レンズ１０を操作するレンズ操作部１４と、交換レンズ１０の動作を制御するレンズマイコン４０と、を備える。
【００５９】
〈レンズ側焦点調節機構〉
交換レンズ１０のレンズ側焦点調節機構２０は、フォーカスレンズ群２２を光軸Ｌに沿って前後移動させることにより、焦点調節する。フォーカスレンズ群２２は、交換レンズ１０を構成するレンズ群の一部又は全部で構成される。
【００６０】
本実施の形態の交換レンズ１０は、フォーカスレンズ群２２がフォーカスレンズ駆動部２４に駆動されて、光軸Ｌに沿って移動する。フォーカスレンズ駆動部２４は、フォーカスレンズ群２２を駆動するアクチュエータ、及び、その駆動回路等を備える。アクチュエータは、たとえば、リニアモータで構成される。
【００６１】
フォーカスレンズ群２２は、その位置がフォーカスレンズ位置検出部２６によって検出される。フォーカスレンズ位置検出部２６は、たとえば、フォトインタラプタ及びＭＲセンサ（ＭＲセンサ：Magneto Resistive Sensor／磁気抵抗効果素子）で構成される。フォトインタラプタは、フォーカスレンズ群２２が原点位置に位置したことを検出する。ＭＲセンサは、フォーカスレンズ群２２の移動量を検出する。フォトインタラプタによってフォーカスレンズ群２２が原点位置に位置したことを検出し、ＭＲセンサによって原点位置からのフォーカスレンズ群２２の移動量を検出することにより、原点位置に対するフォーカスレンズ群２２の位置を検出できる。
【００６２】
〈絞り〉
絞り３０は、たとえば、虹彩絞りで構成される。絞り３０は、絞り駆動部３２に駆動されて、その開口径（絞り値）が変化する。絞り駆動部３２は、アクチュエータ、及び、その駆動回路等を備える。
【００６３】
〈レンズ操作部〉
レンズ操作部１４は、鏡筒１２に備えられた各操作部材の操作に応じた信号をレンズマイコン４０に出力する。たとえば、フォーカスリング１６の操作方向、操作量及び操作速度に応じた信号をレンズマイコン４０に出力する。また、絞りリング１８の設定に応じた信号をレンズマイコン４０に出力する。
【００６４】
〈レンズマイコン〉
レンズマイコン４０は、ＣＰＵ（CPU：Central Processing Unit／中央処理装置）、ＲＯＭ（ROM：Read Only Memory）、ＲＡＭ（RAM：Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータで構成され、所定のプログラムを実行することにより、交換レンズ１０の制御部として機能する。
【００６５】
図５は、レンズマイコンが実現する主な機能のブロック図である。
【００６６】
レンズマイコン４０は、所定のプログラムを実行することにより、フォーカスレンズ制御部４２、絞り制御部４６、レンズ側通信制御部４８等として機能する。
【００６７】
フォーカスレンズ制御部４２は、フォーカスリング１６の操作又はカメラ本体１００からの指令に基づいて、フォーカスレンズ駆動部２４の駆動を制御し、フォーカスレンズ群２２の移動を制御する。カメラのフォーカスモードがマニュアルフォーカスに設定されている場合、フォーカスレンズ制御部４２は、フォーカスリング１６の操作に基づいて、フォーカスレンズ群２２の移動を制御する。具体的には、フォーカスリング１６の操作に応じた方向、操作に応じた速度及び操作に応じた移動量でフォーカスレンズ群２２を移動させる。カメラのフォーカスモードがオートフォーカスに設定されている場合、フォーカスレンズ制御部４２は、カメラ本体１００の指令に基づいて、フォーカスレンズ群２２を移動させる。この際、フォーカスレンズ制御部４２は、規定の速度でフォーカスレンズ群２２を移動させる。
【００６８】
レンズ側焦点調節速度検出部４４は、焦点調節速度検出部の一例である。レンズ側焦点調節速度検出部４４は、フォーカスレンズ制御部４２がフォーカスレンズ駆動部２４を駆動して、フォーカスレンズ群２２を移動させる際の速度を検出する。この速度が、交換レンズ１０による焦点調節の速度となる。上記のように、カメラのフォーカスモードがマニュアルフォーカスに設定されている場合、フォーカスレンズ制御部４２は、フォーカスリング１６の操作に応じた速度でフォーカスレンズ群２２を移動させる。レンズ側焦点調節速度検出部４４は、フォーカスレンズ制御部４２が、フォーカスリング１６の操作に応じてフォーカスレンズ群２２を移動させる際の速度を検出する。
【００６９】
絞り制御部４６は、絞りリング１８の操作又はカメラ本体１００からの指令に基づいて、絞り駆動部３２を制御し、絞り３０を制御する。カメラの露出制御モードが絞り優先又はマニュアルの場合、絞り制御部４６は、操作リングの設定に応じて絞り駆動部３２を制御し、設定された絞り値に絞り３０を設定する。カメラの露出制御モードが、シャッタ速度優先又はオートの場合、絞り制御部４６はカメラ本体からの指令に応じて絞り駆動部３２を制御し、指示された絞り値に設定する。
【００７０】
レンズ側通信制御部４８は、カメラ本体１００との間の通信を制御する。交換レンズ１０が、カメラ本体１００の通信規格に対応した規格の通信機能を備えている場合、交換レンズ１０をカメラ本体１００に装着すると、両者は互いに通信可能に接続される。通信は、互いのマウントに備えられた接点を介して行われる。
【００７１】
《カメラ本体の電気的構成》
図４に示すように、カメラ本体１００は、イメージセンサ２１０、焦点合わせ補助部２２０、イメージセンサ駆動部２２６、アナログ信号処理部２２８、ＡＤＣ（Analog-to-digital converter／アナログデジタル変換器）２３０、デジタル信号処理部２３２、位相差検出部２３４、輝度検出部２３６、メモリカードインタフェース２３８、メモリカード２４０、メインモニタ１０４、サブモニタ１０６、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）１０８、カメラ操作部１１０及びカメラマイコン２５０を備える。
【００７２】
〈イメージセンサ〉
イメージセンサ２１０は、交換レンズ１０を介して被写体を撮像する。イメージセンサ２１０は、たとえば、ＣＣＤ（Charged Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子で構成される。本実施の形態のデジタルカメラ１では、位相差検出機能を備えたイメージセンサ２１０が使用される。
【００７３】
図６は、イメージセンサの概略構成を示す図である。
【００７４】
イメージセンサ２１０は、多数の画素がｘ方向及びｙ方向に二次元的に配列された撮像面２１２を有する。撮像面２１２には、複数のＡＦエリア２１４が設定される。ＡＦエリア２１４は、位相差を検出するエリアであり、その検出結果に基づいて、焦点合わせが可能なエリアである。図６には、画面中央部分に９つのＡＦエリア２１４を設定した例を示している。
【００７５】
図７は、撮像面の一部を拡大した図である。
【００７６】
上記のように、撮像面２１２には、多数の画素がｘ方向及びｙ方向に二次元的に配列される。各画素は、光電変換部を備え、受光量に応じた信号を出力する。また、各画素には、Ｒ（Red／赤）、Ｇ（Green／緑）、Ｂ（Blue／青）のいずれかの色のカラーフィルタが備えられる。カラーフィルタは、所定の配列となるように、各画素に割り当てられる。図７は、ベイヤ配列の例を示している。なお、同図では、Ｒのカラーフィルタを有する画素（Ｒ画素）にＲの文字を付し、Ｇのカラーフィルタを有する画素（Ｇ画素）にＧの文字を付し、Ｂのカラーフィルタを有する画素（Ｂ画素）にＢの文字を付している。
【００７７】
ＡＦエリアには、通常画素２１６の他、位相差検出画素２１８が配置される。通常画素２１６とは、通常の撮像用の画素のことである。位相差検出画素２１８とは、位相差を検出する画素のことである。位相差検出画素以外の画素は通常画素を構成する。ＡＦエリア以外の領域には、通常画素のみが配置される。図７では、位相差検出画素２１８を斜線で示している。同図に示すように、位相差検出画素２１８は、撮像面２１２に規則的に配置される。
【００７８】
位相差検出画素２１８は、第１位相差検出画素２１８Ａ及び第２位相差検出画素２１８Ｂで構成される。第１位相差検出画素２１８Ａ及び第２位相差検出画素２１８Ｂは、互いに近接して配置される。図７に示す例では、互いに近接する同じ配列の２つの行の一方に一定の間隔で第１位相差検出画素２１８Ａを配置し、他方に一定の間隔で第２位相差検出画素２１８Ｂを配置した例を示している。特に、Ｒ画素及びＧ画素が配列された特定の行の特定のＧ画素を位相差検出画素として利用した場合の例を示している。
【００７９】
図８は、各画素の概略構成を示す図である。
【００８０】
各画素は、所定の開口部を備えた遮光膜を有する。図８は、遮光膜を斜線で示し、遮光膜に備えられる開口部を白抜きで示している。
【００８１】
通常画素２１６は、開口部が光電変換部の中心と一致した遮光膜を有する。通常画素２１６は、交換レンズ１０の瞳領域のほぼ全ての部分を通過した光束を受光する。
【００８２】
第１位相差検出画素２１８Ａは、開口部が光電変換部の中心に対して右側に偏心した遮光膜を有する。この結果、第１位相差検出画素２１８Ａは、交換レンズ１０の瞳領域の異なる部分を通過した一対の光束のうち一方の光束が受光される。
【００８３】
第２位相差検出画素２１８Ｂは、開口部が光電変換部の中心に対して左側に偏芯した遮光膜を有する。この結果、第２位相差検出画素２１８Ｂでは、交換レンズ１０の瞳領域の異なる部分を通過した一対の光束のうち他方の光束が受光される。
【００８４】
以上の構成により、第１位相差検出画素２１８Ａ及び第２位相差検出画素２１８Ｂの信号を取得し、両者を比較することにより、各ＡＦエリアにおける位相差の検出が可能となる。
【００８５】
〈焦点合わせ補助部〉
焦点合わせ補助部２２０は、イメージセンサ２１０を光軸Ｌに沿って前後移動させて、焦点合わせを補助する。焦点合わせ補助部２２０は、イメージセンサ２１０を光軸にＬに沿って移動させるイメージセンサ移動駆動部２２２及びイメージセンサ２１０の位置を検出するイメージセンサ位置検出部２２４等を備える。
【００８６】
イメージセンサ移動駆動部２２２は、たとえば、ピエゾアクチュエータ等のアクチュエータ、及び、その駆動回路等を備える。イメージセンサ２１０は、基準位置を基準にして、可動範囲内で移動する。基準位置は、可動範囲の中央に設定され、かつ、フランジバックの位置に設定される。一般に交換レンズ１０は、フランジバックの位置を基準に光学設計が行われる。したがって、イメージセンサ２１０を基準位置に位置させることにより、交換レンズ１０の光学性能を最大限に発揮させることができる。
【００８７】
イメージセンサ位置検出部２２４は、基準位置に対するイメージセンサ２１０の位置を検出する。イメージセンサ位置検出部２２４は、たとえば、渦電流センサ等の変位センサで構成される。
【００８８】
〈イメージセンサ駆動部〉
イメージセンサ駆動部２２６は、カメラマイコン２５０による制御の下、イメージセンサ２１０を駆動する。イメージセンサ２１０は、イメージセンサ駆動部２２６に駆動されて、画像を撮像する。
【００８９】
〈アナログ信号処理部〉
アナログ信号処理部２２８は、イメージセンサ２１０から出力される画素ごとのアナログの画像信号を取り込み、所定の信号処理（たとえば、相関二重サンプリング処理、増幅処理等）を施す。
【００９０】
〈ＡＤＣ〉
ＡＤＣ２３０は、アナログ信号処理部２２８から出力されるアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換して出力する。
【００９１】
〈デジタル信号処理部〉
デジタル信号処理部２３２は、デジタルの画像信号を取り込み、所定の信号処理（たとえば、階調変換処理、ホワイトバランス補正処理、ガンマ補正処理、同時化処理、ＹＣ変換処理等）を施して、画像データを生成する。
【００９２】
〈位相差検出部〉
位相差検出部２３４は、指定されたＡＦエリア２１４の位相差を検出する。位相差検出部２３４は、指定されたＡＦエリア２１４から第１位相差検出画素２１８Ａ及び第２位相差検出画素２１８Ｂの信号を取得し、所定の相関演算処理を行って、位相差を算出する。ＡＦエリア２１４の選択は手動又は自動で行われる。手動の場合、フォーカスレバー１２１の操作で任意のＡＦエリア２１４が選択される。自動の場合、主要被写体を検出する処理（たとえば、顔検出等）を行って、ＡＦエリアが選択される。
【００９３】
〈輝度検出部〉
輝度検出部２３６は、イメージセンサ２１０の通常画素からの出力に基づいて、露出制御に必要な被写体の輝度を検出する。
【００９４】
〈メモリカードインタフェース及びメモリカード〉
メモリカードインタフェース２３８は、カメラマイコン２５０による制御の下、カードスロットに装着されたメモリカード２４０に対して、データの読み書きを行う。
【００９５】
〈メインモニタ〉
メインモニタ１０４は、ＬＣＤで構成される。メインモニタ１０４の表示は、カメラマイコン２５０で制御される。カメラマイコン２５０は、ＬＣＤドライバ１０４ａを介してメインモニタ１０４の表示を制御する。
【００９６】
〈サブモニタ〉
サブモニタ１０６は、ＬＣＤで構成される。サブモニタ１０６の表示は、カメラマイコン２５０で制御される。カメラマイコン２５０は、ＬＣＤドライバ１０６ａを介してサブモニタ１０６の表示を制御する。
【００９７】
〈電子ビューファインダ〉
電子ビューファインダ（ＥＶＦ）１０８は、その表示部がＬＣＤで構成される。電子ビューファインダ１０８の表示は、カメラマイコン２５０で制御される。カメラマイコン２５０は、ＬＣＤドライバ１０８ａを介して電子ビューファインダ１０８の表示を制御する。
【００９８】
〈カメラ操作部〉
カメラ操作部１１０は、各操作部材の操作に応じた信号をカメラマイコン２５０に出力する。
【００９９】
〈カメラマイコン〉
カメラマイコン２５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータで構成され、所定のプログラム（たとえば、焦点合わせ補助プログラム等）を実行することにより、カメラの各種制御を行う制御部として機能する。
【０１００】
図９は、カメラマイコンが実現する主な機能のブロック図である。
【０１０１】
カメラマイコン２５０は、所定の制御プログラムを実行することにより、焦点状態検出部２５２、露出設定部２５４、自動焦点合わせ制御部２５６、焦点合わせ補助制御部２５８、露光制御部２６０、記録制御部２６２、メインモニタ表示制御部２６４、サブモニタ表示制御部２６６、ＥＶＦ表示制御部２６８、本体側通信制御部２７０、レンズ装着検出部２７２、互換性判定部２７４等として機能する。
【０１０２】
〔焦点状態検出部〕
焦点状態検出部２５２は、指定されたＡＦエリア２１４の焦点状態を検出する。焦点状態検出部２５２は、焦点状態として、デフォーカスの方向及び量を検出する。焦点状態検出部２５２は、位相差検出部２３４で算出された位相差の情報に基づいて、デフォーカスの方向及び量を算出する。
【０１０３】
〔露出設定部〕
露出設定部２５４は、輝度検出部２３６で検出された被写体の輝度の情報に基づいて、露出（絞り値及びシャッタ速度）を設定する。
【０１０４】
〔自動焦点合わせ制御部〕
自動焦点合わせ制御部２５６は、カメラのフォーカスモードが、オートフォーカスに設定されている場合において、主要被写体に自動で合焦するように、フォーカスレンズ群２２の駆動を制御する。自動焦点合わせ制御部２５６は、焦点状態検出部２５２の検出結果に基づいて、フォーカスレンズ群２２の駆動を制御し、主要被写体に焦点を合わせる。自動焦点合わせ制御部２５６は、レンズマイコン４０にフォーカスレンズ群２２の駆動指令を出力し、フォーカスレンズ群２２の駆動を制御する。
【０１０５】
なお、自動焦点合わせができるのは、カメラ本体側で交換レンズの制御が可能な場合だけである。交換レンズ１０が、カメラ本体１００と通信不能な場合、フォーカスレンズ群２２の駆動部を備えていない場合などには、自動焦点合わせの機能は使用できない。
【０１０６】
〔焦点合わせ補助制御部〕
焦点合わせ補助制御部２５８は、カメラのフォーカスモードがマニュアルフォーカスに設定され、かつ、焦点合わせの補助機能がオンされた場合に、焦点状態検出部２５２の検出結果に基づいて、焦点合わせ補助部２２０を制御し、焦点合わせを補助する。すなわち、イメージセンサ２１０を移動させて、ユーザの手動による焦点合わせを補助する。この際、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）１０８又はライブビューを視認しているユーザに違和感を与えないように、イメージセンサ２１０の移動速度を制御する。この点については、後に詳述する。
【０１０７】
〔露光制御部〕
露光制御部２６０は、露出設定部２５４で設定された露出に従って露光を制御する。すなわち、設定された絞り値になるように絞り３０の駆動を制御し、かつ、設定されたシャッタ速度（露光時間）で露光されるようにイメージセンサ２１０の駆動を制御する。絞り３０については、レンズマイコン４０に駆動指令を出力し、設定された絞り値に設定する。
【０１０８】
なお、絞り３０の制御ができるのは、交換レンズ１０がカメラ本体１００と通信可能な場合だけである。交換レンズ１０がカメラ本体１００と通信不能な場合、レンズ側で設定した絞り値をカメラ本体１００に手動で入力する。
【０１０９】
〔記録制御部〕
記録制御部２６２は、撮像により得られた画像データの記録を制御する。記録制御部２６２は、撮像により得られた画像データから所定フォーマットの画像ファイルを生成し、メモリカード２４０に記録する。
【０１１０】
〔メインモニタ表示制御部〕
メインモニタ表示制御部２６４は、メインモニタ１０４の表示を制御する。たとえば、ライブビューの表示指示に応じて、イメージセンサ２１０で捉えた画像をリアルタイムにメインモニタ１０４に表示させる。また、メニュー画面の表示指示に応じて、メインモニタ１０４にメニュー画面を表示させる。
【０１１１】
〔サブモニタ表示制御部〕
サブモニタ表示制御部２６６は、サブモニタ１０６の表示を制御する。サブモニタ表示制御部２６６は、サブモニタ１０６に表示する情報を取得し、取得した情報を所定のフォーマットでサブモニタ１０６に表示させる。
【０１１２】
〔ＥＶＦ表示制御部〕
ＥＶＦ表示制御部２６８は、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）１０８の表示を制御する。ＥＶＦ１０８の使用が選択された場合、ＥＶＦ表示制御部２６８は、イメージセンサ２１０で捉えた画像をリアルタイムに電子ビューファインダ（ＥＶＦ）１０８に表示させる。
【０１１３】
〔本体側通信制御部〕
本体側通信制御部２７０は、交換レンズ１０との間の通信を制御する。交換レンズ１０が、カメラ本体１００の通信規格に対応した規格の通信機能を備えている場合、交換レンズ１０をカメラ本体１００に装着すると、両者は互いに通信可能に接続される。通信は、互いのマウントに備えられた接点を介して行われる。
【０１１４】
〔レンズ装着検出部〕
レンズ装着検出部２７２は、交換レンズ１０の装着を検出する。検出は、たとえば、本体側マウント１０２に備えられた検出用の接点への通電を検出することにより行われる。
【０１１５】
〔互換性判定部〕
互換性判定部２７４は、カメラ本体１００に装着された交換レンズ１０の互換性の有無を判定する。すなわち、装着された交換レンズ１０がカメラ本体１００で制御可能なレンズか否かを判定する。互換性判定部２７４は、交換レンズ１０との通信の可否、及び、交換レンズ１０から取得されるレンズ情報等に基づいて、互換性の有無を判定する。
【０１１６】
［デジタルカメラの動作］
《互換性の判定》
デジタルカメラ１は、電源が投入されると、交換レンズ１０の装着の有無を判定する。交換レンズ１０が装着されていると判定すると、更に互換性の有無を判定する。
【０１１７】
互換性のない交換レンズがカメラ本体１００に装着された場合、カメラ本体側から交換レンズを制御することはできない。したがって、この場合、レンズ制御に関する機能が制限される。すなわち、焦点調節、絞りの設定等が手動で行う設定とされる。
【０１１８】
《静止画撮像》
デジタルカメラ１は、シャッタボタン１１４の半押しで撮像準備が行われ、全押しで画像の記録が行われる。カメラのフォーカスモードがオートフォーカスに設定されている場合、シャッタボタン１１４の半押しでオートフォーカスが作動する。カメラのフォーカスモードがマニュアルフォーカスに設定されている場合、手動で交換レンズ１０の焦点合わせが行われる。
【０１１９】
《動画撮像》
デジタルカメラ１は、最初のシャッタボタン１１４の全押しで撮像が開始され、２回目のシャッタボタン１１４を全押しで撮像が終了する。カメラのフォーカスモードがオートフォーカスに設定されている場合、撮像の開始と同時にオートフォーカスが作動する。カメラのフォーカスモードがマニュアルフォーカスに設定されている場合、手動で交換レンズ１９の焦点合わせが行われる。
【０１２０】
［焦点合わせの補助］
上記のように、本実施の形態のデジタルカメラ１には、手動による焦点合わせの操作を補助する機能が備えられている。この機能は、最終的な焦点合わせをカメラ側で補助するという形で提供される。したがって、合焦状態に近づいたと認められる場合に作動する。また、この焦点合わせの補助は、イメージセンサ２１０を光軸Ｌに沿って移動させることにより行われる。焦点合わせ補助制御部２５８は、焦点状態検出部２５２の検出結果に基づいて、イメージセンサ２１０の移動を制御することにより、合焦状態に導く。以下、本実施の形態のデジタルカメラ１で行われる焦点合わせの補助について詳説する。
【０１２１】
上記のように、焦点合わせの補助機能は、合焦状態に近づいたと認められる場合に作動する。本実施の形態のデジタルカメラ１では、手動による焦点調節の速度が閾値以下まで減速した場合に作動する。一般に手動で焦点合わせする場合、合焦近傍で操作の速度が落とされる。
【０１２２】
図１０は、手動による焦点調節の速度の変化及びフォーカスレンズ群の位置の変化を示すグラフである。同図において、符号ＶＬが、手動による焦点調節の速度の変化を示すグラフであり、符号ＰＬが、フォーカスレンズ群の位置の変化を示すグラフである。符号ＰＯは、被写体に合焦するフォーカスレンズ群の位置、すなわち、フォーカスレンズ群の目標位置である。
【０１２３】
同図に示すように、手動で焦点合わせする場合、合焦の手前までは高速でフォーカスレンズ群２２が動かされ、合焦の手間で速度が落とされる。したがって、手動による焦点調節の速度が、一定の速度まで減速したことを検出すれば、合焦状態に近づいたことを検出できる。このため、本実施の形態のデジタルカメラ１では、手動による焦点調節の速度が閾値Ｖｔｈ以下まで減速した場合に、合焦状態に近づいたと判定し、焦点合わせの補助を開始することとしている。
【０１２４】
手動による焦点調節の速度は、フォーカスレンズ群２２の移動速度として検出される。フォーカスレンズ群２２の移動速度は、交換レンズ１０のレンズ側焦点調節速度検出部４４で検出される。焦点合わせ補助制御部２５８は、レンズマイコン４０を介して、フォーカスレンズ群２２の移動速度の情報を取得する。
【０１２５】
手動による焦点調節の速度が、閾値以下まで減速すると、焦点合わせ補助制御部２５８は、焦点状態検出部２５２の検出結果に基づいて、イメージセンサ２１０の移動を制御し、合焦状態に導く。この際、焦点状態検出部２５２の検出結果、手動による焦点調節の速度とイメージセンサ２１０の移動による焦点調節の速度の和が閾値以下の速度になるように、イメージセンサ２１０の移動を制御して、合焦状態に導く。これにより、手動で焦点合わせしているユーザに違和感を与えることなく、自然に合焦状態に導くことができる。すなわち、カメラ側でアシストしていることを気づかれることなく、合焦状態に導くことができる。また、イメージセンサ２１０の移動によって、焦点合わせを補助するため、オールドレンズ等を使用する場合であっても、適切に焦点合わせを補助できる。更に、ユーザのフォーカスの駆動に合わせて、イメージセンサ２１０を動かすことにより、いわゆるピントの行き過ぎも防止できる。
【０１２６】
図１１は、焦点合わせ補助制御部による焦点合わせの補助の手順（焦点合わせ補助方法）を示すフローチャートである。
【０１２７】
焦点合わせの補助機能は、カメラのフォーカスモードがマニュアルフォーカスに設定され、かつ、焦点合わせの補助機能がオンされた場合に作動する。したがって、以下の処理は、カメラのフォーカスモードがマニュアルフォーカスに設定され、かつ、焦点合わせの補助機能がオンされていることを前提に行われる。
【０１２８】
まず、手動による焦点調節操作の有無が判定される（ステップＳ１）。すなわち、フォーカスリング１６の操作の有無が判定される。
【０１２９】
フォーカスリング１６が操作され、手動による焦点調節が行われると、その焦点調節の速度が閾値を超えたか否かが判定される（ステップＳ２）。上記のように、手動による焦点調節の速度は、フォーカスレンズ群２２の移動速度として検出される。焦点合わせ補助制御部２５８は、レンズ側焦点調節速度検出部４４で検出されるフォーカスレンズ群２２の移動速度の情報を取得する。そして、取得した速度を閾値Ｖｔｈと比較し、閾値Ｖｔｈを超えるか否か判定する。
【０１３０】
手動による焦点調節の速度（フォーカスレンズ群２２の移動速度）が閾値Ｖｔｈを超えていないと判定すると、焦点合わせ補助制御部２５８は、手動による焦点調節の操作が終了されたか否かを判定する（ステップＳ３）。すなわち、フォーカスリング１６の操作が止められたか否かを判定する。手動による焦点調節の操作が終了すると、補助の処理も終了する。
【０１３１】
一方、手動による焦点調節の速度が閾値を超えたと判定すると、焦点合わせ補助制御部２５８は、手動による焦点調節の速度が閾値以下まで減速したか否かを判定する（ステップＳＳ４）。
【０１３２】
手動による焦点調節の速度が閾値以下まで減速したと判定すると、焦点合わせの補助処理を実行する（ステップＳ５）。
【０１３３】
図１２は、焦点合わせの補助処理の手順を示すフローチャートである。
【０１３４】
まず、焦点状態が検出され、その検出結果の情報が取得される（ステップＳ５ａ）。すなわち、デフォーカスの方向及び量の情報が取得される。
【０１３５】
次に、取得した焦点状態の情報に基づいて、イメージセンサ２１０の移動目標位置が決定される（ステップＳ５ｂ）。すなわち、被写体に合焦させるためのイメージセンサ２１０の移動先が決定される。
【０１３６】
次に、手動による焦点調節の速度の情報が取得される（ステップＳ５ｃ）。すなわち、手動で操作されているフォーカスレンズ群２２の移動速度の情報が取得される。
【０１３７】
次に、取得した手動による焦点調節の速度の情報に基づいて、イメージセンサ２１０の移動速度が決定される（ステップＳ５ｄ）。この速度は、手動による焦点調節の速度と足し合わせた際に閾値以下の速度となるように設定される。すなわち、手動による焦点調節の速度をＶＬ、イメージセンサ２１０の移動速度をＶＩとした場合に、（ＶＬ＋ＶＩ）≦Ｖｔｈの条件を満たすように、イメージセンサ２１０の移動速度が設定される。イメージセンサ２１０の移動速度は、イメージセンサ２１０の移動による焦点調節の速度と同義である。したがって、この場合、手動による焦点調節の速度（フォーカスレンズ群２２の移動による焦点調節の速度）とイメージセンサ２１０の移動による焦点調節の速度の和が閾値以下の速度となるように設定される。
【０１３８】
次に、設定された条件に従ってイメージセンサ２１０が移動される（ステップＳ５ｅ）。すなわち、設定された移動目標位置に、設定された移動速度でイメージセンサ２１０を移動させる。
【０１３９】
イメージセンサ２１０の移動後、焦点状態検出部２５２の検出結果に基づいて、合焦したか否かが判定される（ステップＳ５ｆ）。
【０１４０】
合焦していない場合は、ステップＳ５ａに戻り、再度、焦点合わせの処理を実行する。合焦した場合は、処理を終了する。
【０１４１】
このように、本実施の形態のデジタルカメラ１では、手動による焦点合わせを補助する際、補助を開始する際の焦点調節の速度を超えないように、イメージセンサ２１０の移動速度が制御されて、合焦状態に導かれる。これにより、ユーザに違和感を与えずに自然に合焦状態に導くことができる。また、これにより、ユーザに動作を悟られずに、焦点合わせを補助できる。
【０１４２】
［変形例］
《合焦状態に導く際の焦点調節の速度制御の変形例》
上記のように、合焦状態に導く際は、手動による焦点調節の速度（フォーカスレンズ群２２の移動による焦点調節の速度）とイメージセンサ２１０の移動による焦点調節の速度の和が閾値以下の速度となるように、イメージセンサ２１０の移動を制御する。すなわち、補助を開始した際の手動による焦点調節の速度を超えないように、イメージセンサ２１０の移動を制御して、合焦状態に導く。この際、合計の焦点速度の制御態様として、速度が一定に維持されるように、イメージセンサ２１０の移動を制御してもよい。すなわち、手動による焦点調節の速度とイメージセンサ２１０の移動による焦点調節の速度の和が一定の速度を維持するように、イメージセンサ２１０の移動を制御してもよい。たとえば、手動による焦点調節の速度とイメージセンサ２１０の移動による焦点調節の速度の和が閾値の速度を維持するように、イメージセンサ２１０の移動を制御してもよい。
【０１４３】
また、合計の速度が漸次減少するように、イメージセンサ２１０の移動を制御してもよい。すなわち、手動による焦点調節の速度が閾値まで減速した後、手動による焦点調節の速度とイメージセンサ２１０の移動による焦点調節の速度の和が漸次減少するように、イメージセンサ２１０の移動を制御する。この場合、補助を開始した後、一定の時間で合焦するように、合計の焦点調節の速度を漸次減少させる。たとえば、単純減少させる。
【０１４４】
《補助を開始する条件の変形例１》
上記実施の形態では、手動による焦点調節の速度が閾値以下まで減速した場合に焦点合わせの補助処理を開始する構成としている。しかし、手動による焦点合わせは、一定になりづらい。そこで、手動による焦点調節の速度の平均値を求め、その平均値が閾値以下まで減速した場合に焦点合わせの補助処理を開始する構成とする。これにより、より安定した制御が可能になる。
【０１４５】
図１３は、手動による焦点調節の速度の変化及びフォーカスレンズ群の位置の変化を示すグラフである。同図において、符号ＶＬは、手動による焦点調節の速度の変化を示すグラフであり、符号ＶＬａｖは、手動による焦点調節の速度の平均値の変化を示すグラフである。また、符号ＰＬは、フォーカスレンズ群の位置の変化を示すグラフであり、符号ＰＯは、被写体に合焦するフォーカスレンズ群の位置である。
【０１４６】
同図に示すように、手動による焦点調節の速度の平均値を用いることにより、手動による速度変動の影響をなくして、安定した制御が可能になる。
【０１４７】
《補助を開始する条件の変形例２》
上記実施の形態では、手動による焦点調節の速度が閾値以下まで減速した場合に焦点合わせの補助処理を開始する構成としている。しかし、手動で焦点合わせる場合に、ユーザが一定の速度で焦点調節できるとは限らない。そこで、手動による焦点調節の速度が閾値以下まで減速し、かつ、焦点状態検出部２５２で検出されるデフォーカス量が規定値以下になった場合に補助を開始する。これにより、より適切に補助を開始できる。
【０１４８】
図１４は、手動による焦点調節の速度の変化、フォーカスレンズ群の位置の変化、及び、デフォーカス量の変化を示すグラフである。同図において、符号ＶＬは、手動による焦点調節の速度の変化を示すグラフである。符号ＶＬａｖは、符号ＰＬは、フォーカスレンズ群の位置の変化を示すグラフである。符号ＰＯは、被写体に合焦するフォーカスレンズ群の位置である。符号Ｄは、デフォーカス量の変化を示すグラフである。デフォーカス量は、被写体に合焦するフォーカスレンズ群２２の位置（目標位置）とフォーカスレンズ群２２の現在位置との差分と同じ変化を示す。
【０１４９】
図１４において、符号Ｖｔｈは、手動による焦点調節の速度の閾値であり、符号Ｄｔｈは、デフォーカス量の規定値である。本例の場合、手動による焦点調節の速度が閾値Ｖｔｈ以下まで減速し、かつ、焦点状態検出部２５２で検出されるデフォーカス量が規定値Ｄｔｈ以下になった場合に補助が開始される。したがって、手動による焦点調節の速度の閾値Ｖｔｈ以下になった場合であっても、デフォーカス量が規定値Ｄｔｈを超えている場合は、補助は作動しない。同様に、焦点状態検出部２５２で検出されるデフォーカス量が規定値Ｄｔｈ以下になった場合であっても、手動による焦点調節の速度が閾値Ｖｔｈを超えている場合は、補助は作動しない。両方の条件が満たされることで初めて補助が開始される。
【０１５０】
図１４に示す例では、点Ｐｔが、手動による焦点調節の速度が閾値Ｖｔｈ以下、かつ、焦点状態検出部２５２で検出されるデフォーカス量が規定値Ｄｔｈ以下になる点である。
【０１５１】
このように、手動による焦点調節の速度が閾値以下まで減速し、かつ、焦点状態検出部２５２で検出されるデフォーカス量が規定値以下になった場合に補助を開始することにより、より適切に補助を開始できる。また、より安定した制御が可能になる。
【０１５２】
なお、本例の場合も、補助する際は、手動による焦点調節の速度とイメージセンサ２１０の移動による焦点調節の速度の和が、手動による焦点調節の速度の閾値以下の速度となるように、イメージセンサ２１０の移動を制御する。
【０１５３】
ただし、手動による焦点調節の速度が閾値以下となった後に、デフォーカス量が規定値以下になった場合は、デフォーカス量が規定値に達した際の速度以下の速度となるように、イメージセンサ２１０の移動を制御することが好ましい。これにより、ユーザに違和感を与えずに、自然に合焦状態に導くことができる。図１４に示す例では、点Ｐｔでの手動による焦点調節の速度以下の速度となるように、イメージセンサ２１０の移動を制御する。
【０１５４】
〈更なる変形例〉
本例の場合も、手動による焦点調節の速度の平均値を求め、その平均値が閾値以下まで減速し、かつ、デフォーカス量が規定値以下になった場合に補助を開始する構成とすることができる。
【０１５５】
また、補助する際の焦点調節の速度の制御態様として、手動による焦点調節の速度とイメージセンサ２１０の移動による焦点調節の速度の和を閾値の速度に維持して、合焦状態に導くようにしてもよい。なお、手動による焦点調節の速度が閾値以下となった後に、デフォーカス量が規定値以下になった場合、デフォーカス量が規定値に達した際の速度に維持して、合焦状態に導く。図１４に示す例では、点Ｐｔでの手動による焦点調節の速度を維持して合焦状態に導く。
【０１５６】
また、一定の時間で合焦するように、手動による焦点調節の速度とイメージセンサ２１０の移動による焦点調節の速度の和を漸次減少させて、合焦状態に導くようにしてもよい。たとえば、単純減少させて、合焦状態に導くようにしてもよい。図１４に示す例では、点Ｐｔでの手動による焦点調節の速度を漸次減少させて、合焦状態に導く。
【０１５７】
◆◆第２の実施の形態◆◆
上記第１の実施の形態では、手動による焦点調節の速度を交換レンズ側で検出し、検出した速度の情報をカメラ本体側に送信する構成としている。この構成の場合、互換性のない交換レンズが装着された場合に、手動による焦点速度の情報を取得できない。そこで、本実施の形態のデジタルカメラでは、手動による焦点調節の速度をカメラ本体側で検出する。
【０１５８】
［構成］
本実施の形態のデジタルカメラでは、焦点状態の変化に基づいて、手動による焦点調節の速度を検出する。フォーカスレンズ群２２が動かされると、その動きに応じて焦点状態が変化する。本実施の形態のデジタルカメラ１では、焦点状態の変化を検出して、手動による焦点調節の速度を検出する。この処理はカメラマイコン２５０で行われる。
【０１５９】
図１５は、本実施の形態のデジタルカメラのカメラマイコンが実現する主な機能のブロック図である。
【０１６０】
本体側焦点調節速度検出部２８０として更に機能する点以外は、上記第１の実施の形態のデジタルカメラのカメラマイコン２５０が実現する機能と同じである。
【０１６１】
本体側焦点調節速度検出部２８０は、焦点調節速度検出部の他の一例である。本体側焦点調節速度検出部２８０は、焦点状態検出部２５２で検出される焦点状態の変化に基づいて、手動による焦点調節の速度を検出する。すなわち、フォーカスレンズ群２２の移動による焦点調節の速度を検出する。上記のように、焦点状態検出部２５２では、デフォーカス量が検出される。本体側焦点調節速度検出部２８０は、デフォーカス量の変動速度を検出して、手動による焦点調節の速度を検出する。
【０１６２】
手動による焦点合わせを補助する際、焦点合わせ補助制御部２５８は、本体側焦点調節速度検出部２８０で研修される速度に基づいて、イメージセンサ２１０の移動を制御し、合焦状態に導く。
【０１６３】
［作用］
図１６は、焦点調節速度の検出手法の設定手順を示すフローチャートである。
【０１６４】
本実施の形態のデジタルカメラでは、カメラ本体に装着された交換レンズが、互換性のある交換レンズの場合、交換レンズ側で焦点調節の速度を検出する。一方、カメラ本体に装着された交換レンズが、互換性のない交換レンズの場合、カメラ本体側で焦点調節の速度を検出する。
【０１６５】
カメラマイコン２５０は、フォーカスモードがマニュアルフォーカスに設定されているか否かを判定する（ステップＳ１０）。
【０１６６】
マニュアルフォーカスに設定されている場合、焦点合わせの補助機能がオンされているか否かを判定する（ステップＳ１１）。
【０１６７】
焦点合わせの補助機能がオンされている場合、カメラ本体に装着されている交換レンズが、互換性のある交換レンズか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【０１６８】
互換性のある交換レンズの場合、交換レンズに備えられたレンズ側で焦点調節の速度を検出する設定とする（ステップＳ１３）。すなわち、交換レンズに備えられたレンズ側焦点調節速度検出部４４でフォーカスレンズ群２２の移動速度を検出し、手動による焦点調節の速度を検出する設定とする。
【０１６９】
一方、互換性のない交換レンズの場合、カメラ本体に備えられた本体側焦点調節速度検出部２８０で焦点調節の速度を検出する設定とする（ステップＳ１４）。すなわち、カメラ本体に備えられた本体側焦点調節速度検出部２８０で焦点状態の変化を検出し、手動による焦点調節の速度を検出する設定とする。
【０１７０】
手動による焦点合わせを補助する際は、設定された検出方法で焦点検出の速度を検出し、補助の処理を実施する。なお、補助の態様は、上記第１の実施の形態で説明した態様と同じである。
【０１７１】
このように、本実施の形態のデジタルカメラによれば、必要に応じてカメラ本体側で焦点調節の速度を検出できる。したがって、オールドレンズ、サードパーティ製のレンズ等の互換性のない交換レンズが装着された場合であっても、適切に手動による焦点合わせを補助できる。
【０１７２】
◆◆その他の実施の形態◆◆
［合焦後の処理］
合焦後は、可動範囲内でイメージセンサ２１０を移動させて、合焦状態を維持させることが好ましい。イメージセンサ２１０が可動範囲の端部に到達した場合は、基準位置に戻してもよいし、また、端部の位置で待機させてもよい。基準位置に戻す場合は、焦点の変動速度に合わせてイメージセンサ２１０を移動させることが好ましい。これにより、ユーザに違和感を与えることなく、イメージセンサ２１０を原点位置に戻すことができる。
【０１７３】
なお、補助によって合焦状態に導かれた後に、合焦状態が解除された場合は、再度条件が満たされた場合に補助が実施される。
【０１７４】
［イメージセンサの可動範囲］
イメージセンサ２１０の可動範囲は、イメージセンサ移動駆動部２２２の機械的な作動範囲内で任意に設定される。たとえば、イメージセンサ移動駆動部２２２が、ピエゾアクチュエータで構成される場合、そのピエゾアクチュエータの機械的な作動範囲内でイメージセンサ２１０の可動範囲が任意に設定される。イメージセンサ２１０の可動範囲を広くとるほど、カメラ本体側で可能な焦点調節の範囲を広くとれる。
【０１７５】
なお、上記実施の形態のデジタルカメラのように、メインモニタ１０４又は電子ビューファインダ１０８を使用して焦点調節する場合、メインモニタ１０４及び電子ビューファインダ１０８の解像度を考慮して、イメージセンサ２１０の可動範囲を設定することが好ましい。メインモニタ１０４及び電子ビューファインダ１０８の解像度が、イメージセンサ２１０の解像度に比べて低い場合、メインモニタ１０４及び電子ビューファインダ１０８で調整可能な精度には限界がある。したがって、メインモニタ１０４及び電子ビューファインダ１０８では、調整できない範囲をイメージセンサ２１０の移動でカバーできるように、その可動範囲を設定することが好ましい。具体的には、メインモニタ１０４及び電子ビューファインダ１０８の画素ピッチ以上の可動範囲を確保することが好ましい。これにより、解像度の低いメインモニタ１０４又は電子ビューファインダ１０８を使用して焦点調節する場合であっても、目的とする被写体に精度よく合焦させることができる。
【０１７６】
［イメージセンサの基準位置］
上記実施の形態では、イメージセンサ２１０の基準位置を可動範囲の中央に設定しているが、基準位置として設定する位置は、これに限定されるものではない。たとえば、可動範囲の中央よりも被写体側（前側）の位置に基準位置を設定してもよいし、また、像面側（後側）の位置に基準位置を設定してもよい。また、ユーザが、任意に設定できる構成としてもよい。
【０１７７】
また、上記実施の形態では、フランジバックの位置に基準位置を設定しているが、フランジバックと異なる位置に設定してもよい。なお、上記のように、フランジバックの位置に基準位置を設定することにより、基準位置で合焦した際に交換レンズ１０の光学性能を最大限に発揮させることができる。
【０１７８】
［焦点状態検出部］
上記実施の形態では、イメージセンサ２１０の撮像面２１２に備えられた位相差検出画素２１８の出力に基づいて位相差を検出し、検出された位相差に基づいて、デフォーカス量を検出する構成としているが、デフォーカス量を検出する手段は、これに限定されるものではない。パッシブ方式、アクティブ方式等の公知の焦点検出手段を採用できる。
【０１７９】
［イメージセンサ移動駆動部］
上記実施の形態では、ピエゾアクチュエータを使用して、イメージセンサ２１０を光軸Ｌに沿って移動させる構成としているが、イメージセンサ移動駆動部の構成は、これに限定されるものではない。この他、たとえば、リニアモータ、送りネジ機構等の公知の直動式の駆動機構を用いて、イメージセンサ２１０を移動させることができる。
【０１８０】
［撮像部］
上記実施の形態では、本発明を単板式のデジタルカメラに適用した場合を例に説明したが、本発明は多板式のカメラにも適用できる。
【０１８１】
図１７は、３板式のデジタルカメラに本発明適用する場合の一例を示す図である。
【０１８２】
同図に示すように、３板式のデジタルカメラは、撮像部に色分解プリズム３１０、及び、３つのイメージセンサ２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂを備える。
【０１８３】
色分解プリズム３１０は、入射面３１０ａに入射した光をＲ（Red）光、Ｇ（Green）光及びＢ（Blue）光の３色の光に分解する。分解された３色の光は、それぞれＲ光出射面３１０ｒ、Ｇ光出射面３１０ｇ、Ｂ光出射面３１０ｂから出射される。
【０１８４】
３つのイメージセンサは、Ｒ光を受光するイメージセンサ２１０Ｒと、Ｇ光を受光するイメージセンサ２１０Ｇと、Ｂ光を受光するイメージセンサ２１０Ｂと、で構成される。
【０１８５】
Ｒ光を受光するイメージセンサ２１０Ｒは、Ｒ光出射面３１０ｒに対向して配置され、Ｒ光出射面３１０ｒから出射されるＲ光を受光する。
【０１８６】
Ｇ光を受光するイメージセンサ２１０Ｇは、Ｇ光出射面３１０ｇに対向して配置され、Ｇ光出射面３１０ｇから出射されるＧ光を受光する。
【０１８７】
Ｂ光を受光するイメージセンサ２１０Ｂは、Ｂ光出射面３１０ｂに対向して配置され、Ｂ光出射面３１０ｂから出射されるＢ光を受光する。
【０１８８】
３つのイメージセンサ２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂは、それぞれ色分解プリズム３１０の入射面３１０ａからの光路長が同じになる位置に配置される。
【０１８９】
３つのイメージセンサ２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂは、図示しないホルダを介して、色分解プリズム３１０に一体的に取り付けられる。色分解プリズム３１０にイメージセンサ２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂが一体化されたユニットを撮像ユニット３３０とする。イメージセンサ移動駆動部２２２ｘは、撮像ユニット３３０を光軸Ｌに沿って前後移動させる。また、イメージセンサ位置検出部２２４ｘは、基準位置に対する撮像ユニット３３０の位置を検出する。
【０１９０】
［撮像レンズ］
上記実施の形態では、フォーカスレンズを光軸に沿って前後移動させて焦点調節しているが、撮像レンズの焦点調節機構は、これに限定されるものではない。この他、液体レンズ、液晶レンズ等をフォーカスレンズとして利用することもできる。液体レンズ及び液晶レンズでは、屈折率変化を利用して、焦点調節する。
【０１９１】
また、上記実施の形態では、フォーカスレンズをリニアモータ等のアクチュエータで駆動する構成としているが、カム機構、ヘリコイドギア等を用いて手動で移動させる構成としてもよい。
【０１９２】
また、上記実施の形態では、交換レンズ１０に備えられたフォーカスリング１６を操作して、焦点調節する構成としているが、焦点調節のための操作手段は、これに限定されるものではない。カメラ本体に備えられた操作手段で焦点調節の操作を行う構成としてもよい。
【０１９３】
［撮像装置］
上記実施の形態では、本発明をデジタルカメラに適用した場合を例に説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではない。この他、たとえば、ビデオカメラ、テレビカメラ、シネマカメラ等にも適用でき、更に、撮像機能を備えた電子機器（たとえば、携帯電話、スマートフォン、タブレットパソコン、ノートパソコン等）にも同様に適用できる。
【０１９４】
また、上記実施の形態では、レンズ交換式のデジタルカメラに本発明を適用した場合を例に説明したが、撮像レンズがカメラ本体に一体的に組み込まれたカメラにも同様に適用できる。
【０１９５】
また、レンズマイコン４０が行う各種処理は、カメラマイコン２５０が行うようにしてもよい。たとえば、フォーカスレンズ群２２の駆動制御、絞り３０の駆動制御等は、カメラマイコン２５０が行うようにしてもよい。
【０１９６】
［その他］
上記実施の形態では、焦点合わせ補助制御部等の機能をマイクロコンピュータで実現しているが、これらの機能を実現するためのハードウェア的な構成は、これに限定されるものではない。各種のプロセッサで構成できる。各種のプロセッサには、ソフトウェア（プログラム）を実行して各種の処理を行う処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵ、ＦＰＧＡ（ＦＰＧＡ：Field Programmable Gate Array）などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるＰＬＤ（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）、ＡＳＩＣ（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）などの特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。上記所定のプログラム（焦点合わせ補助プログラム等）が格納される媒体は、ハードディスク、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、各種半導体メモリ等の、非一時的かつコンピュータ読取可能な記録媒体であってもよい。
【０１９７】
一つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの一つで構成されていてもよいし、同種又は異種の二つ以上のプロセッサで構成されていてもよい。たとえば、複数のＦＰＧＡで構成されてもよいし、ＣＰＵ及びＦＰＧＡの組み合わせで構成されてもよい。
【０１９８】
また、複数の処理部を一つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を一つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアント、サーバなどのコンピュータに代表されるように、一つ以上のＣＰＵとソフトウェアとの組合せで一つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（ＳｏＣ：System On Chip）などに代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を一つのＩＣチップ（ＩＣ：Integrated Circuit）で実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを一つ以上用いて構成される。
【０１９９】
更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路である。
【符号の説明】
【０２００】
１  デジタルカメラ
１０  交換レンズ
１２  鏡筒
１４  レンズ操作部
１６  フォーカスリング
１８  絞りリング
２０  レンズ側焦点調節機構
２２  フォーカスレンズ群
２４  フォーカスレンズ駆動部
２６  フォーカスレンズ位置検出部
３０  絞り
３２  絞り駆動部
４０  レンズマイコン
４２  フォーカスレンズ制御部
４４  レンズ側焦点調節速度検出部
４６  絞り制御部
４８  レンズ側通信制御部
１００  カメラ本体
１０２  本体側マウント
１０４  メインモニタ
１０４ａ  ＬＣＤドライバ
１０６  サブモニタ
１０６ａ  ＬＣＤドライバ
１０８  電子ビューファインダ
１０８ａ  ＬＣＤドライバ
１１０  カメラ操作部
１１１  感度ダイヤル
１１２  消去ボタン
１１３  電源レバー
１１４  シャッタボタン
１１５  ドライブボタン
１１６  サブモニタ照明ボタン
１１７  シャッタ速度ダイヤル
１１８  再生ボタン
１１９  フロントコマンドダイヤル
１２０  リアコマンドダイヤル
１２１  フォーカスレバー
１２２  クイックメニューボタン
１２３  ＯＫボタン
１２４  セレクターボタン
１２５  ＢＡＣＫボタン
１２６  第１ファンクションボタン
１２７  第２ファンクションボタン
１２８  第３ファンクションボタン
１２９  第４ファンクションボタン
１３０  第５ファンクションボタン
１３２  フォーカスモード切換レバー
２１０  イメージセンサ
２１０Ｂ  イメージセンサ
２１０Ｇ  イメージセンサ
２１０Ｒ  イメージセンサ
２１２  撮像面
２１４  ＡＦエリア
２１６  通常画素
２１８  位相差検出画素
２１８Ａ  第１位相差検出画素
２１８Ｂ  第２位相差検出画素
２２０  焦点合わせ補助部
２２２  イメージセンサ移動駆動部
２２２ｘ  イメージセンサ移動駆動部
２２４  イメージセンサ位置検出部
２２４ｘ  イメージセンサ位置検出部
２２６  イメージセンサ駆動部
２２８  アナログ信号処理部
２３０  ＡＤＣ
２３２  デジタル信号処理部
２３４  位相差検出部
２３６  輝度検出部
２３８  メモリカードインタフェース
２４０  メモリカード
２５０  カメラマイコン
２５２  焦点状態検出部
２５４  露出設定部
２５６  自動焦点合わせ制御部
２５８  焦点合わせ補助制御部
２６０  露光制御部
２６２  記録制御部
２６４  メインモニタ表示制御部
２６６  サブモニタ表示制御部
２６８  ＥＶＦ表示制御部
２７０  本体側通信制御部
２７２  レンズ装着検出部
２７４  互換性判定部
２８０  本体側焦点調節速度検出部
３１０  色分解プリズム
３１０ａ  入射面
３１０ｂ  Ｂ光出射面
３１０ｇ  Ｇ光出射面
３１０ｒ  Ｒ光出射面
３３０  撮像ユニット
Ｌ  光軸
Ｄ  デフォーカス量の変化を示すグラフ
Ｄｔｈ  デフォーカス量の規定値
Ｖｔｈ  手動による焦点調節の速度の閾値
ＶＬ  手動による焦点調節の速度の変化を示すグラフ
ＶＬＡｖ  手動による焦点調節の速度の平均値の変化を示すグラフ
ＰＬ  フォーカスレンズ群の位置の変化を示すグラフ
ＰＯ  被写体に合焦するフォーカスレンズ群の位置
Ｐｔ  手動による焦点調節の速度が閾値以下、かつ、デフォーカス量が規定値以下になる点
Ｓ１〜Ｓ５  焦点合わせの補助の手順
Ｓ５ａ〜Ｓ５ｆ  焦点合わせの補助処理の手順
Ｓ１０〜Ｓ１４  焦点調節速度の検出手法の設定手順
【図１】
2019167482.tif 000003
【図２】
2019167482.tif 000004
【図３】
2019167482.tif 000005
【図４】
2019167482.tif 000006
【図５】
2019167482.tif 000007
【図６】
2019167482.tif 000008
【図７】
2019167482.tif 000009
【図８】
2019167482.tif 000010
【図９】
2019167482.tif 000011
【図１０】
2019167482.tif 000012
【図１１】
2019167482.tif 000013
【図１２】
2019167482.tif 000014
【図１３】
2019167482.tif 000015
【図１４】
2019167482.tif 000016
【図１５】
2019167482.tif 000017
【図１６】
2019167482.tif 000018
【図１７】
2019167482.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月27日(2020.8.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
前記撮像レンズによる焦点調節の速度が前記閾値以下となった後に、前記焦点状態検出部で検出されるデフォーカス量が前記規定値以下になった場合、前記焦点合わせ補助制御部は、前記撮像レンズによる焦点調節の速度と前記イメージセンサの移動による焦点調節の速度の和を、前記焦点状態検出部で検出されるデフォーカス量が前記規定値に達した際に前記焦点調節速度検出部で検出された速度以下の速度にして、合焦状態に導く、
請求項６に記載の撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
（７）撮像レンズによる焦点調節の速度が閾値以下となった後に、焦点状態検出部で検出されるデフォーカス量が規定値以下になった場合、焦点合わせ補助制御部は、撮像レンズによる焦点調節の速度とイメージセンサの移動による焦点調節の速度の和を、焦点状態検出部で検出されるデフォーカス量が規定値に達した際に焦点調節速度検出部で検出された速度以下の速度にして、合焦状態に導く、上記（６）の撮像装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本態様によれば、撮像レンズによる焦点調節の速度が閾値以下となった後にデフォーカス量が規定値以下になった場合、デフォーカス量が規定値に達した際の焦点調節の速度以下の速度で合焦状態に導かれる。これにより、ユーザに違和感を与えずに、自然に合焦状態に導くことができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
本態様によれば、撮像レンズによる焦点調節の速度が閾値以下まで減速すると、イメージセンサが移動して、焦点合わせが補助される。すなわち、一定の速度まで減速したことをもって、合焦状態に近づけられたと判定し、焦点合わせの補助が開始される。この際、撮像レンズによる焦点調節の速度とイメージセンサの移動による焦点調節の速度の和が、閾値以下の速度となるように、焦点合わせ補助部を制御し、合焦状態に導く。これにより、ユーザに違和感を与えずに、自然に合焦状態に導くことができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
本態様によれば、撮像レンズによる
焦点調節の速度が閾値以下まで減速すると、イメージセンサが移動して、焦点合わせが補助される。すなわち、一定の速度まで減速したことをもって、合焦状態に近づけられたと判定し、焦点合わせの補助が開始される。この際、撮像レンズによる焦点調節の速度とイメージセンサの移動による焦点調節の速度の和が、閾値以下の速度となるように、焦点合わせ補助部を制御し、合焦状態に導く。これにより、ユーザに違和感を与えずに、自然に合焦状態に導くことができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
【図１】デジタルカメラの一実施形態を示す正面斜視図
【図２】デジタルカメラの一実施形態を示す背面斜視図
【図３】デジタルカメラの一実施形態を示す背面図
【図４】デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図
【図５】レンズマイコンが実現する主な機能のブロック図
【図６】イメージセンサの概略構成を示す図
【図７】撮像面の一部を拡大した図
【図８】各画素の概略構成を示す図
【図９】カメラマイコンが実現する主な機能のブロック図
【図１０】手動による焦点調節の速度の変化及びフォーカスレンズ群の位置の変化を示すグラフ
【図１１】焦点合わせ補助制御部による焦点合わせの補助の手順を示すフローチャート
【図１２】焦点合わせの補助処理の手順を示すフローチャート
【図１３】手動による焦点調節の速度の変化及びフォーカスレンズ群の位置の変化を示すグラフ
【図１４】手動による焦点調節の速度の変化、フォーカスレンズ群の位置の変化、及び、デフォーカス量の変化を示すグラフ
【図１５】第２の実施の形態のデジタルカメラのカメラマイコンが実現する主な機能のブロック図
【図１６】焦点調節速度の検出手法の設定手順を示すフローチャート
【図１７】３板式のデジタルカメラに本発明を適用する場合の一例を示す図
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
〈焦点合わせ補助部〉
焦点合わせ補助部２２０は、イメージセンサ２１０を光軸Ｌに沿って前後移動させて、焦点合わせを補助する。焦点合わせ補助部２２０は、イメージセンサ２１０を光軸Ｌに沿って移動させるイメージセンサ移動駆動部２２２及びイメージセンサ２１０の位置を検出するイメージセンサ位置検出部２２４等を備える。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１９】
《動画撮像》
デジタルカメラ１は、最初のシャッタボタン１１４の全押しで撮像が開始され、２回目のシャッタボタン１１４を全押しで撮像が終了する。カメラのフォーカスモードがオートフォーカスに設定されている場合、撮像の開始と同時にオートフォーカスが作動する。カメラのフォーカスモードがマニュアルフォーカスに設定されている場合、手動で交換レンズ１０の焦点合わせが行われる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２３】
同図に示すように、手動で焦点合わせする場合、合焦の手前までは高速でフォーカスレンズ群２２が動かされ、合焦の手前で速度が落とされる。したがって、手動による焦点調節の速度が、一定の速度まで減速したことを検出すれば、合焦状態に近づいたことを検出できる。このため、本実施の形態のデジタルカメラ１では、手動による焦点調節の速度が閾値Ｖｔｈ以下まで減速した場合に、合焦状態に近づいたと判定し、焦点合わせの補助を開始することとしている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２５】
手動による焦点調節の速度が、閾値以下まで減速すると、焦点合わせ補助制御部２５８は、焦点状態検出部２５２の検出結果に基づいて、イメージセンサ２１０の移動を制御し、合焦状態に導く。この際、焦点状態検出部２５２の検出結果に基づいて、手動による焦点調節の速度とイメージセンサ２１０の移動による焦点調節の速度の和が閾値以下の速度になるように、イメージセンサ２１０の移動を制御して、合焦状態に導く。これにより、手動で焦点合わせしているユーザに違和感を与えることなく、自然に合焦状態に導くことができる。すなわち、カメラ側でアシストしていることを気づかれることなく、合焦状態に導くことができる。また、イメージセンサ２１０の移動によって、焦点合わせを補助するため、オールドレンズ等を使用する場合であっても、適切に焦点合わせを補助できる。更に、ユーザのフォーカスの駆動に合わせて、イメージセンサ２１０を動かすことにより、いわゆるピントの行き過ぎも防止できる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３１】
一方、手動による焦点調節の速度が閾値を超えたと判定すると、焦点合わせ補助制御部２５８は、手動による焦点調節の速度が閾値以下まで減速したか否かを判定する（ステップＳ４）。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４８】
図１４は、手動による焦点調節の速度の変化、フォーカスレンズ群の位置の変化、及び、デフォーカス量の変化を示すグラフである。同図において、符号ＶＬは、手動による焦点調節の速度の変化を示すグラフである。符号ＰＬは、フォーカスレンズ群の位置の変化を示すグラフである。符号ＰＯは、被写体に合焦するフォーカスレンズ群の位置である。符号Ｄは、デフォーカス量の変化を示すグラフである。デフォーカス量は、被写体に合焦するフォーカスレンズ群２２の位置（目標位置）とフォーカスレンズ群２２の現在位置との差分と同じ変化を示す。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４９】
図１４において、符号Ｖｔｈは、手動による焦点調節の速度の閾値であり、符号Ｄｔｈは、デフォーカス量の規定値である。本例の場合、手動による焦点調節の速度が閾値Ｖｔｈ以下まで減速し、かつ、焦点状態検出部２５２で検出されるデフォーカス量が規定値Ｄｔｈ以下になった場合に補助が開始される。したがって、手動による焦点調節の速度が閾値Ｖｔｈ以下になった場合であっても、デフォーカス量が規定値Ｄｔｈを超えている場合は、補助は作動しない。同様に、焦点状態検出部２５２で検出されるデフォーカス量が規定値Ｄｔｈ以下になった場合であっても、手動による焦点調節の速度が閾値Ｖｔｈを超えている場合は、補助は作動しない。両方の条件が満たされることで初めて補助が開始される。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６２】
手動による焦点合わせを補助する際、焦点合わせ補助制御部２５８は、本体側焦点調節速度検出部２８０で検出される速度に基づいて、イメージセンサ２１０の移動を制御し、合焦状態に導く。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８１】
図１７は、３板式のデジタルカメラに本発明を適用する場合の一例を示す図である。
【国際調査報告】
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