(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを含む撮影光学系を通過した光束に基づいて像位相差情報を検出する焦点検出部と、
上記像位相差情報をデフォーカス量に変換する変換係数を記憶する記憶部と、
上記変換係数により上記像位相差情報をデフォーカス量に変換し、該デフォーカス量に基づいて上記フォーカスレンズを移動させて焦点調節を行う焦点調節部と、
を具備し、
上記焦点調節部は、上記焦点検出部が検出した第１の像位相差情報を上記変換係数により第１のデフォーカス量に変換し、該第１のデフォーカス量に基づいて上記フォーカスレンズを移動させた後に、上記焦点検出部により第２の像位相差情報を検出させ、上記第２の像位相差情報を上記変換係数により第２のデフォーカス量に変換し、上記第１のデフォーカス量と第２のデフォーカス量に基づいて上記変換係数を補正して上記記憶部に記憶させることを特徴とする焦点調節装置。
【請求項２】
上記撮影光学系を通過した光束を撮像して画像信号を出力するとともに、上記光束を瞳分割した光束を受光する焦点検出画素を有する撮像素子を具備し、
上記焦点検出部は、上記撮像素子が出力する焦点検出画素の出力に基づいて像位相差情報を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
【請求項３】
上記焦点検出部は、上記像位相差情報の信頼性を示す信頼度を算出し、
上記焦点調節部は、上記信頼度に基づいて上記変換係数を補正する、
ことを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
【請求項４】
上記焦点検出部は、上記撮影光学系の視野内に複数の測距エリアを有し、第１の測距エリアに対応する第１の像位相差情報と、第２の測距エリアに対応する第３の像位相差情報を検出し、
上記焦点調節部は、上記第１の像位相差情報と第３の像位相差情報を、第１の測距エリアに対応する第１の変換係数により第１のデフォーカス量に、また第２の測距エリアに対応する第２の変換係数により第３のデフォーカス量にそれぞれ変換し、
上記第１のデフォーカス量に基づく移動量だけ上記フォーカスレンズを移動させた後に、上記焦点検出部により上記第２の測距エリアの第４の像位相差情報を検出させ、上記第４の像位相差情報を上記第２の変換係数により第４のデフォーカス量に変換し、
上記第３のデフォーカス量と第４のデフォーカス量と上記移動量に基づいて上記第２の測距エリアの変換係数を補正して上記記憶部に記憶させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
【請求項５】
上記撮影光学系は、焦点距離を可変な光学系であり、上記撮影光学系の焦点距離を検出する焦点距離検出部を有し、
上記焦点調節部は、上記撮影光学系の焦点距離に基づいて上記変換係数を補正する、
ことを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
【請求項６】
上記焦点調節部は、上記フォーカスレンズの位置に基づいて上記変換係数を補正することを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
【請求項７】
撮影光学系を有する交換レンズと、該交換レンズを装着可能なカメラ本体とを有するカメラシステムにおいて、
上記交換レンズは、
上記撮影光学系に含まれるフォーカスレンズの移動を制御するレンズ制御部と、
上記交換レンズに固有の識別情報を記憶するレンズ記憶部と、
上記カメラ本体と通信するレンズ通信部と、
を有し、
上記カメラ本体は、
上記撮影光学系を通過した光束に基づいて像位相差情報を検出する焦点検出部と、
上記像位相差情報をデフォーカス量に変換する変換係数を、上記交換レンズの識別情報に対応して記憶する本体記憶部と、
上記レンズ通信部を介して上記レンズ記憶部より取得された上記交換レンズの識別情報基づいて、上記本体記憶部に記憶された変換係数を選択し、変換係数により上記像位相差情報をデフォーカス量に変換し、該デフォーカス量に基づいて上記レンズ制御部により上記フォーカスレンズを移動させて焦点調節を行う焦点調節部と、
を具備し、
上記焦点調節部は、上記焦点検出部が検出した第１の像位相差情報を上記変換係数により第１のデフォーカス量に変換し、該第１のデフォーカス量に基づいて上記フォーカスレンズを移動させた後に、上記焦点検出部により第２の像位相差情報を検出させ、上記第２の像位相差情報を上記変換係数により第２のデフォーカス量に変換し、上記第１のデフォーカス量と第２のデフォーカス量に基づいて上記変換係数を補正して上記本体記憶部に記憶させることを特徴とするカメラシステム。
【請求項８】
上記焦点検出部は、上記撮影光学系の視野内に複数の測距エリアを有し、第１の測距エリアに対応する第１の像位相差情報と、第２の測距エリアに対応する第３の像位相差情報を検出し、
上記焦点調節部は、上記第１の像位相差情報と第３の像位相差情報を、第１の測距エリアに対応する第１の変換係数により第１のデフォーカス量に、また第２の測距エリアに対応する第２の変換係数により第３のデフォーカス量にそれぞれ変換し、
上記第１のデフォーカス量を上記レンズ制御部へ送信して上記レンズ制御部により第１のデフォーカス量に基づく移動量だけ上記フォーカスレンズを移動させた後に、上記焦点検出部により上記第２の測距エリアの第４の像位相差情報を検出させ、上記第４の像位相差情報を上記第２の変換係数により第４のデフォーカス量に変換し、
上記第３のデフォーカス量と第４のデフォーカス量と上記レンズ制御部から送信され受信する上記移動量に関する情報に基づいて上記第２の測距エリアの変換係数を補正して上記本体記憶部に記憶させる、
ことを特徴とする請求項７に記載のカメラシステム。
【請求項９】
上記レンズ制御部は、上記焦点調節部から送信された上記第１のデフォーカス量に応じて上記フォーカスレンズの移動量を算出し、上記移動量を所定量だけ減少させて上記フォーカスレンズを移動させ、上記減少させた移動量を上記レンズ通信部を介して上記焦点調節部へ送信し、
上記焦点調節部は、上記減少させた移動量に基づいて上記第２の測距エリアの変換係数を補正する、
ことを特徴とする請求項８に記載のカメラシステム。
【請求項１０】
フォーカスレンズを含む撮影光学系を通過した光束に基づいて像位相差情報を検出し、上記像位相差情報をデフォーカス量に変換する変換係数により上記像位相差情報をデフォーカス量に変換し、該デフォーカス量に基づいて上記フォーカスレンズを移動させて焦点調節を行う焦点調節装置の焦点調節方法において、
第１の像位相差情報を検出し、上記第１の像位相差情報を上記変換係数により第１のデフォーカス量に変換し、該第１のデフォーカス量に基づいて上記フォーカスレンズを移動させた後に、第２の像位相差情報を検出し、上記第２の像位相差情報を上記変換係数により第２のデフォーカス量に変換し、上記第１のデフォーカス量と第２のデフォーカス量に基づいて上記変換係数を補正する、
ことを特徴とする焦点調節方法。
【請求項１１】
上記焦点調節装置は、上記撮影光学系の視野内に複数の測距エリアを具備し、
上記複数の測距エリアの第１の測距エリアに対応する第１の像位相差情報と、第２の測距エリアに対応する第３の像位相差情報を検出し、
上記第１の像位相差情報と第３の像位相差情報を、第１の測距エリアに対応する第１の変換係数により第１のデフォーカス量に、また第２の測距エリアに対応する第２の変換係数により第３のデフォーカス量にそれぞれ変換し、
上記第１のデフォーカス量に基づく移動量だけ上記フォーカスレンズを移動させた後に、上記第２の測距エリアに対応する第４の像位相差情報を検出し、上記第４の像位相差情報を上記第２の変換係数により第４のデフォーカス量に変換し、
上記第３のデフォーカス量と第４のデフォーカス量と上記移動量に基づいて上記第２の測距エリアに対応する変換係数を補正する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の焦点調節方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相差ＡＦ法による焦点調節を行う焦点調節装置、カメラシステム、及び焦点調節方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からカメラシステム等における焦点調節として位相差ＡＦ法が用いられている。この位相差ＡＦ法では、２像間隔値（像位相差情報ともいう）を求め、この２像間隔値を変換係数（ＡＦ感度ともいう）を用いてデフォーカス量に変換している。この変換係数は、いわゆる像面位相差ＡＦ法の場合には、撮像素子の固体ばらつきや、撮影レンズの固体ばらつきによって変動する。撮像素子の固体ばらつきはとして、瞳分割用のオンチップマイクロレンズの出来栄えによるばらつきの影響が大きい。また、撮影レンズの固体ばらつきとしては、絞りの開口径の出来栄えばらつきによる影響が大きい。このような変換係数を補正する撮像装置が、特許文献１に記載されている。この特許文献１においては、時間経過とともに複数回取得した焦点検出画素の画素データを加算して画像データとして２像間隔値を求めてデフォーカス量に変換する際に、この時間経過中の撮影レンズの光学的な変化に対応するために変換係数を補正してデフォーカス量を算出することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２２０９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１には光学系の時間的な変化に関する変換係数を補正することは開示されている。しかしながら、撮像素子や交換レンズの個体ばらつきに起因する変換係数のばらつきを補正することについては開示されていない。変換係数のばらつきを補正するにあたって、撮像素子の個体ばらつきの影響を吸収するために、調整を行うことは可能だが、交換レンズの個体ばらつき分を調整することは、非常に困難である。また、撮像素子の個体ばらつきと交換レンズの個体ばらつきが相互に影響し合うばらつき成分についても調整することは困難である。例えば、図２は、横軸に２像間隔、縦軸にデフォーカス量をとり、Ｌ１〜Ｌ３は、変換係数曲線であり、撮像素子と交換レンズの個体ばらつきに起因してばらつくものとする。今、２像間隔値がＸであった場合の真の変換係数曲線をＬ３とし、現在、使用している変換係数曲線がＬ１とすると、デフォーカス量はｙとなり、真のデフォーカス量ｙ’よりも小さな値を算出してしまう。この結果、レンズ駆動が不足状態となり、再度、２像間隔値の検出を行い、レンズ駆動（ＬＤともいう）を行う必要がある。
【０００５】
したがって、レンズ駆動回数が多くなり、ＡＦ時間が長くなってしまう。また、ＡＦ感度がズレている場合、コンティニュアスＡＦ中や連写ＡＦ中のピントズレ量を正確に検出できないため、動体予測性能が劣化してしまう。
【０００６】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、個々の焦点調節装置において正確な変換係数となるように補正が可能な焦点調節装置、カメラシステム、および焦点調節方法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】
【０００７】
上記目的を達成するため第１の発明に係る焦点調節装置は、フォーカスレンズを含む撮影光学系を通過した光束に基づいて像位相差情報を検出する焦点検出部と、上記像位相差情報をデフォーカス量に変換する変換係数を記憶する記憶部と、上記変換係数により上記像位相差情報をデフォーカス量に変換し、該デフォーカス量に基づいて上記フォーカスレンズを移動させて焦点調節を行う焦点調節部と、を具備し、上記焦点調節部は、上記焦点検出部が検出した第１の像位相差情報を上記変換係数により第１のデフォーカス量に変換し、該第１のデフォーカス量に基づいて上記フォーカスレンズを移動させた後に、上記焦点検出部により第２の像位相差情報を検出させ、上記第２の像位相差情報を上記変換係数により第２のデフォーカス量に変換し、上記第１のデフォーカス量と第２のデフォーカス量に基づいて上記変換係数を補正して上記記憶部に記憶させる。
【０００８】
第２の発明に係る焦点調節装置は、上記第１の発明において、上記撮影光学系を通過した光束を撮像して画像信号を出力するとともに、上記光束を瞳分割した光束を受光する焦点検出画素を有する撮像素子を具備し、上記焦点検出部は、上記撮像素子が出力する焦点検出画素の出力に基づいて像位相差情報を検出する。
【０００９】
第３の発明に係る焦点調節装置は、上記第１の発明において、上記焦点検出部は、上記像位相差情報の信頼性を示す信頼度を算出し、上記焦点調節部は、上記信頼度に基づいて上記変換係数を補正する。
【００１０】
第４の発明に係る焦点調節装置は、上記第１の発明において、上記焦点検出部は、上記撮影光学系の視野内に複数の測距エリアを有し、第１の測距エリアに対応する第１の像位相差情報と、第２の測距エリアに対応する第３の像位相差情報を検出し、上記焦点調節部は、上記第１の像位相差情報と第３の像位相差情報を、第１の測距エリアに対応する第１の変換係数により第１のデフォーカス量に、また第２の測距エリアに対応する第２の変換係数により第３のデフォーカス量にそれぞれ変換し、上記第１のデフォーカス量に基づく移動量だけ上記フォーカスレンズを移動させた後に、上記焦点検出部により上記第２の測距エリアの第４の像位相差情報を検出させ、上記第４の像位相差情報を上記第２の変換係数により第４のデフォーカス量に変換し、上記第３のデフォーカス量と第４のデフォーカス量と上記移動量に基づいて上記第２の測距エリアの変換係数を補正して上記記憶部に記憶させる。
【００１１】
第５の発明に係る焦点調節装置は、上記第１の発明において、上記撮影光学系は、焦点距離を可変な光学系であり、上記撮影光学系の焦点距離を検出する焦点距離検出部を有し、上記焦点調節部は、上記撮影光学系の焦点距離に基づいて上記変換係数を補正する。
第６の発明に係る焦点調節装置は、上記第１の発明において、上記焦点調節部は、上記フォーカスレンズの位置に基づいて上記変換係数を補正する。
【００１２】
第７の発明に係るカメラシステムは、撮影光学系を有する交換レンズと、該交換レンズを装着可能なカメラ本体とを有するカメラシステムにおいて、上記交換レンズは、上記撮影光学系に含まれるフォーカスレンズの移動を制御するレンズ制御部と、上記交換レンズに固有の識別情報を記憶するレンズ記憶部と、上記カメラ本体と通信するレンズ通信部と、を有し、上記カメラ本体は、上記撮影光学系を通過した光束に基づいて像位相差情報を検出する焦点検出部と、上記像位相差情報をデフォーカス量に変換する変換係数を、上記交換レンズの識別情報に対応して記憶する本体記憶部と、上記レンズ通信部を介して上記レンズ記憶部より取得された上記交換レンズの識別情報基づいて、上記本体記憶部に記憶された変換係数を選択し、変換係数により上記像位相差情報をデフォーカス量に変換し、該デフォーカス量に基づいて上記レンズ制御部により上記フォーカスレンズを移動させて焦点調節を行う焦点調節部と、を具備し、上記焦点調節部は、上記焦点検出部が検出した第１の像位相差情報を上記変換係数により第１のデフォーカス量に変換し、該第１のデフォーカス量に基づいて上記フォーカスレンズを移動させた後に、上記焦点検出部により第２の像位相差情報を検出させ、上記第２の像位相差情報を上記変換係数により第２のデフォーカス量に変換し、上記第１のデフォーカス量と第２のデフォーカス量に基づいて上記変換係数を補正して上記本体記憶部に記憶させる。
【００１３】
第８の発明に係るカメラシステムは、上記第７の発明において、上記焦点検出部は、上記撮影光学系の視野内に複数の測距エリアを有し、第１の測距エリアに対応する第１の像位相差情報と、第２の測距エリアに対応する第３の像位相差情報を検出し、上記焦点調節部は、上記第１の像位相差情報と第３の像位相差情報を、第１の測距エリアに対応する第１の変換係数により第１のデフォーカス量に、また第２の測距エリアに対応する第２の変換係数により第３のデフォーカス量にそれぞれ変換し、上記第１のデフォーカス量を上記レンズ制御部へ送信して上記レンズ制御部により第１のデフォーカス量に基づく移動量だけ上記フォーカスレンズを移動させた後に、上記焦点検出部により上記第２の測距エリアの第４の像位相差情報を検出させ、上記第４の像位相差情報を上記第２の変換係数により第４のデフォーカス量に変換し、上記第３のデフォーカス量と第４のデフォーカス量と上記レンズ制御部から送信され受信する上記移動量に関する情報に基づいて上記第２の測距エリアの変換係数を補正して上記本体記憶部に記憶させる。
【００１４】
第９の発明に係るカメラシステムは、上記第８の発明において、上記レンズ制御部は、上記焦点調節部から送信された上記第１のデフォーカス量に応じて上記フォーカスレンズの移動量を算出し、上記移動量を所定量だけ減少させて上記フォーカスレンズを移動させ、上記減少させた移動量を上記レンズ通信部を介して上記焦点調節部へ送信し、上記焦点調節部は、上記減少させた移動量に基づいて上記第２の測距エリアの変換係数を補正する。
【００１５】
第１０の発明に係る焦点調節方法は、フォーカスレンズを含む撮影光学系を通過した光束に基づいて像位相差情報を検出し、上記像位相差情報をデフォーカス量に変換する変換係数により上記像位相差情報をデフォーカス量に変換し、該デフォーカス量に基づいて上記フォーカスレンズを移動させて焦点調節を行う焦点調節装置の焦点調節方法において、第１の像位相差情報を検出し、上記第１の像位相差情報を上記変換係数により第１のデフォーカス量に変換し、該第１のデフォーカス量に基づいて上記フォーカスレンズを移動させた後に、第２の像位相差情報を検出し、上記第２の像位相差情報を上記変換係数により第２のデフォーカス量に変換し、上記第１のデフォーカス量と第２のデフォーカス量に基づいて上記変換係数を補正する。
第１１の発明に係る焦点調節方法は、上記１０の発明において、上記焦点調節装置は、上記撮影光学系の視野内に複数の測距エリアを具備し、上記複数の測距エリアの第１の測距エリアに対応する第１の像位相差情報と、第２の測距エリアに対応する第３の像位相差情報を検出し、上記第１の像位相差情報と第３の像位相差情報を、第１の測距エリアに対応する第１の変換係数により第１のデフォーカス量に、また第２の測距エリアに対応する第２の変換係数により第３のデフォーカス量にそれぞれ変換し、上記第１のデフォーカス量に基づく移動量だけ上記フォーカスレンズを移動させた後に、上記第２の測距エリアに対応する第４の像位相差情報を検出し、上記第４の像位相差情報を上記第２の変換係数により第４のデフォーカス量に変換し、上記第３のデフォーカス量と第４のデフォーカス量と上記移動量に基づいて上記第２の測距エリアに対応する変換係数を補正する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、個々の焦点調節装置において正確な変換係数となるように補正が可能な焦点調節装置、カメラシステム、および焦点調節方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るカメラシステムの主として電気的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るカメラシステムにおいて、２像間隔値をデフォーカス量に変換する関係を示すグラフである。
【図３】本発明の一実施形態に係るカメラシステムにおいて、変換係数の過不足の検出を説明する概念図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るカメラシステムにおいて、変換係数の過不足の検出の制御を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るカメラシステムにおいて、変換係数の過不足の検出を制御するにあたって、レンズ駆動量削減量を考慮する場合の制御を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るカメラシステムにおいて、補正量の保存を説明する図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るカメラシステムにおいて、変換係数の補正演算を説明する図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るカメラシステムの動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態に係るカメラシステムの学習処理の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に従って本発明を適用したカメラシステムを用いて好ましい実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るカメラシステムの主として電気的構成を示すブロック図である。このカメラシステムは、焦点距離を可変な撮影光学系を有する交換レンズ１００と、該交換レンズを着脱可能なカメラ本体２００を有する。なお、本実施形態においては、交換レンズ１００とカメラ本体２００を着脱可能としているが、これに限らず、撮影レンズとカメラ本体が一体に構成されたカメラシステムであってもよい。
【００１９】
交換レンズ１００内には、撮影光学系を構成する撮影レンズ１０１ａ、１０１ｂ（これらの撮影レンズを総称する際には、１０１と称す）が配置されている。撮影レンズ１０１は、フォーカスレンズを含む。この撮影レンズ１０１は、レンズ駆動部１０３によって、光軸Ｏ方向に沿って、それぞれ移動可能である。このレンズ駆動部１０３によって、撮影レンズ１０１ａ、１０１ｂの位置が変更される。
【００２０】
交換レンズ１００の外周には、ズーム環１１１が回動自在に配置されており、ユーザがズーム環１１１を手動で回動させると、撮影レンズ１０１ａ、１０１ｂの位置が変更されることによって、焦点距離が変更される。
【００２１】
レンズ駆動部１０３は、レンズ制御部１０５に接続され、このレンズ制御部１０５によってレンズ駆動部１０３が制御される。このレンズ制御部１０５は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等の回路を有し、レンズ記憶部１０７に記憶されたプログラムに従って交換レンズ１００の制御を行う。また、レンズ制御部１０５は、撮影レンズ１０１（撮影光学系）に含まれるフォーカスレンズの移動を制御する。この交換レンズ１００の制御にあたっては、通信端子３００を介してカメラ本体２００内の本体制御部２０３と通信を行い、カメラ本体２００からの制御命令に応じた制御を行う。レンズ制御部１０５は、カメラ本体２００と通信するレンズ通信部としての機能も果たす。
【００２２】
レンズ記憶部１０７は、不揮発性の書き換え可能なメモリを含み、レンズ制御部１０５に接続されている。記憶部１０７には、前述の制御用のプログラムの他、交換レンズ１００の各種調整値が記憶されている。また、レンズ記憶部１０７は、交換レンズ１００に固有の識別情報を記憶している。
【００２３】
ズーム位置検出部１０９は、レンズ制御部１０５に接続され、撮影レンズ１０１ａ、１０１ｂの位置に基づいて、撮影光学系の焦点距離に応じたズーム位置を検出し、レンズ制御部１０５に出力する。レンズ制御部１０５は、この入力したズーム位置をカメラ本体２００に送信する。
【００２４】
交換レンズ１００を装着可能なカメラ本体２００内には、撮像素子２０１、本体制御部２０３、焦点検出部２０５、本体記憶部２０７、ジャイロ２０９が配置されている。撮像素子２０１は、撮影レンズ１０１の光軸Ｏ上であって、被写体像が形成される位置に配置され、被写体像を光電変換し、画像データを本体制御部２０３に出力する。また、撮像素子２０１は、画素面に撮像用画素の他に、撮影光学系を通過した光束を瞳分割した光束を受光し像位相差情報を検出するための焦点検出用画素が配置されている。
【００２５】
焦点検出部２０５は、フォーカスレンズを含む撮影光学系を通過した光束に基づいて像位相差情報を検出する。具体的には、撮像素子２０１の焦点検出用画素は、撮影光学系を通過した光束を瞳分割した光束を受光し、この光束に基づいて焦点検出信号を出力する。焦点検出部２０５は、撮像素子２０１から焦点検出信号を入力し、像位相差情報（２像間隔値）を算出し、本体制御部２０３に出力する。
【００２６】
また、焦点検出部２０５は、像位相差情報の信頼性を示す信頼度を算出する。信頼度としては、画素信号のコントラスト情報が所定値より小さいか否か、２像の相関値の最小値付近における２像の相関値の傾き等を用いて判定する。また、焦点検出部２０５は、撮影光学系の視野内に複数の測距エリアを有し、それぞれの測距エリアに対応する像位相差情報を検出する。
【００２７】
本体記憶部２０７は、書き換え可能な不揮発性メモリを含み、本体制御部２０３に接続され、本体制御部２０３の制御用プログラム、また位相差情報をデフォーカス量に変換する変換係数を、交換レンズ１００の識別情報に対応して記憶する。
【００２８】
ジャイロ２０９は、カメラ本体２００に加えられた振動等を検出するためのセンサであり、検知信号は本体制御部２０３に出力される。本体制御部２０３は、ジャイロ２０９からの検知信号に基づいてカメラの姿勢が安定しているか否かを判定できる。なお、カメラの姿勢が安定しているか否かを判定できれば、ジャイロに限らず、他のセンサでもよい。
【００２９】
本体制御部２０３は、ＣＰＵ等の制御部を有し、本体記憶部２０７に記憶されたプログラムに従ってカメラ本体２００の制御を行うと共に、レンズ制御部１０５と通信を行って、カメラシステム全体の制御を行う。本体制御部２０３とレンズ制御部１０５は、通信端子３００を介して、制御コマンドおよびズーム位置等のレンズデータのやり取りを行う。
【００３０】
また、本体制御部２０３は、本体記憶部２０７に記憶された変換係数を用いて像位相差情報をデフォーカス量に変換し、このデフォーカス量に基づいて撮影光学系のフォーカスレンズを移動させて焦点調節を行う焦点調節部としての機能を果たす。
【００３１】
また、この焦点調節部は、レンズ通信部（レンズ制御部１０５がその機能を果たす）を介してレンズ記憶部１０７より取得された交換レンズ１００の識別情報基づいて、本体記憶部２０７に記憶された変換係数を選択し、変換係数により像位相差情報をデフォーカス量に変換し、このデフォーカス量に基づいてレンズ制御部１０５により撮影レンズ１０１内のフォーカスレンズを移動させて焦点調節を行う。
【００３２】
また、この焦点調節部は、焦点検出部２０５が検出した第１の像位相差情報を変換係数によりデフォーカス量に変換し、このデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズを移動させた後に、焦点検出部２０５により第２の像位相差情報を検出させ、第２の像位相差情報に基づいて変換係数を補正して本体記憶部２０７に記憶させる。すなわち、本実施形態においては、個々のカメラシステムにばらつきがあっても、変換係数が個々の交換レンズ１００とカメラ本体２００に適した値となるように学習機能を用いて補正している。この学習機能については、図９および図１０を用いて後述する。
【００３３】
次に、図２ないし図７を用いて、学習による変換係数（ＡＦ感度）の補正の仕方について説明する。図２において、横軸は焦点検出部２０５によって検出される２像間隔値を示し、縦軸は２像間隔値に変換係数を乗算して得られるデフォーカス量を示す。また、折れ曲がり曲線Ｌ１〜Ｌ３は変換係数曲線（ＡＦ感度曲線）であり、このうち、一例として変換係数曲線Ｌ１は変換係数の下限値であり、変換係数曲線Ｌ２は変換係数の中間値であり、変換係数曲線Ｌ３は変換係数曲線の上限値であるとする。下限値と上限値は、ばらつきの限界値であり、変換係数曲線Ｌ１と変換係数曲線Ｌ３は、想定される変換係数の下限値と上限値であり予め工場出荷段階でレンズ記憶部１０７に記憶しておく。この変換係数曲線Ｌ１、Ｌ３を用いて、本実施形態においては、学習により、真の変換係数曲線を求める。
【００３４】
図２に示す例において、今、焦点検出部２０５から２像間隔値としてｘが算出されたとする。また、このカメラシステムにおける真の変換係数は上限値である変換係数曲線Ｌ３とし、変換係数の学習にあたって、下限値である変換係数曲線Ｌ１から始めるとする。２像間隔値ｘの場合、変換係数曲線Ｌ１を用いてデフォーカス量を求めるとｙとなり、この場合の真の変換係数Ｌ３を用いた場合のデフォーカス量はｙ’となる。この場合には、デフォーカス量が真の値（ｙ’）と比較して小さいことから、フォーカスレンズの駆動量が小さく、駆動不足となる。このため、再度、２像間隔値を求め、これからデフォーカス量、駆動量を求めてレンズ駆動することから、レンズ駆動回数が多くなりＡＦ時間が長くなる。
【００３５】
このため、本実施形態においては、実使用時におけるデフォーカス量に基づくフォーカスレンズの駆動前後のデフォーカス量検出結果の差分を算出することで、ＡＦ感度（変換係数）の過不足を検出し、ばらつきを考慮した真のＡＦ感度（変換係数）を記憶し、以後、記憶されたＡＦ感度を用いてデフォーカス量を使用するようにしている。したがって、本実施形態においては、初めて交換レンズカメラシステムを使用する場合や、今まで使用したことのない交換レンズを装着した場合には、真のＡＦ感度(変換係数)を検出するための時間を要する。しかし、真のＡＦ感度（変換係数）を記憶した後は、迅速にＡＦ制御を行うことが可能となる。
【００３６】
次に、図３を用いて、ＡＦ感度の過不足の検出について説明する。図３において、横軸のＬＤＰ１は駆動前位置を示し、ＬＤＰ２は駆動前に算出した合焦位置（感度不足の場合）を示し、ＬＤＰ３は真の合焦位置（ｄｅｆ＝０）を示し、ＬＤＰ４は駆動前に算出した合焦位置（感度過多の場合）を示す。
【００３７】
したがって、駆動前に算出した合焦位置が感度不足の場合には、算出したデフォーカス量はＤＥＦ＿ＢＦＲ（１）であり、このデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズ１０１を駆動すると真の合焦位置ＬＤＰ３より手前のＬＤＰ２の位置に駆動される。真の合焦位置ＬＤＰ３とのデフォーカスずれ量、すなわち学習によって補正したいデフォーカス量はＤＥＦ＿ＡＦＴ（１）となる。
【００３８】
また、駆動前に算出した合焦位置が感度過多の場合には、算出したデフォーカス量はＤＥＦ＿ＢＦＲ（２）であり、このデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズ１０１を駆動すると真の合焦位置ＬＤＰ３を通り過ぎたＬＤＰ４の位置に駆動される。真の合焦位置ＬＤＰ３とのデフォーカスずれ量、すなわち学習によって補正したいデフォーカス量はＤＥＦ＿ＡＦＴ（２）となる。
【００３９】
本実施形態においては、感度の過不足に起因するＤＥＦ＿ＢＦＲの真の合焦位置からのズレ量を学習によって補正するようにしている。
【００４０】
次に、図４を用いて、複数のＡＦエリア(測距エリア)を設けた場合の変換係数の学習について説明する。通常、測距にあたっては、撮像面を複数のＡＦエリアに分け、いずれかＡＦエリアを選択し、このＡＦエリアからの焦点情報に基づいてフォーカスレンズ１０１のピント合わせを行う。しかし、選択しなかったＡＦエリアからも焦点検出用画素からの画像データに基づいて焦点情報を取得することができることから、本実施形態においては、デフォーカス量を検出できた全てのＡＦエリアに対して、変換係数の学習を行うようにしている。
【００４１】
選択されたＡＦエリアに対しては、フォーカスレンズ１０１を合焦位置に駆動されるが、選択されなかったＡＦエリアでは、フォーカスレンズ１０１の駆動後に合焦位置に近づくとは限らない。図４の例は、駆動後に合焦位置から離れたＡＦエリアの場合を示す。
【００４２】
図４において、位置ＬＤＰ１は駆動前の位置を示し、位置ＬＤＰ３は駆動後位置であり、選択されたＡＦエリアの合焦位置に対応する位置である。ＬＤ１はレンズ駆動量であり、図４ではデフォーカス量に換算した量で示している。位置ＬＤＰ５は選択されたＡＦエリア以外の別のＡＦエリアの真の合焦位置である。ＤＥＦ＿ＢＦＲ（３）は、フォーカスレンズ１０１のフォーカスレンズの駆動前（位置ＬＤＰ１にある時）に測距したときのデフォーカス量である。また、ＤＥＦ＿ＡＦＴ（３）は、フォーカスレンズが位置ＬＤＰ３に駆動された後に、測距したときのデフォーカス量である。デフォーカス量ＤＥＦ＿ＣＯＲ（３）は、真の合焦位置とのデフォーカスずれ量である。本実施形態においては、このデフォーカスずれ量を学習によって補正する。
【００４３】
補正したい量（ＤＥＦ＿ＣＯＲ（３））は、下記（１）式から求めることができる。
補正したい量＝ＤＥＦ＿ＡＦＴ−（ＤＥＦ＿ＢＦＲ−レンズ駆動量）  ・・・（１）
【００４４】
なお、図３においては、ＤＥＦ＿ＢＦＲ−レンズ駆動量＝０であることから、補正したい量＝ＤＥＦ＿ＡＦＴとして表わすことができる。ここで、以下に示すように、補正したい量の符号の加工を行う。感度不足の場合、補正したい量が正になるように処理するため、レンズ駆動量ＬＤ１＜０（図４にて右から左へレンズ駆動する）の場合は、補正したい量（ＤＥＦ_ＣＯＲ（３））の符号を逆転させる。
【００４５】
次に、図５を用いて、交換レンズ側でレンズ駆動量を修正した場合の変換係数補正について説明する。合焦位置にフォーカスレンズを移動させるためのレンズ駆動量は、選択されたＡＦエリアにおけるデフォーカス量ＤＥＦ＿ＢＥＦに基づいて算出する。しかし、バックラッシュの大きい交換レンズにおいては、ヒス取り駆動量が多く、交換レンズ側で駆動量を削減する場合がある。なお、ヒス取り駆動は、一方向に駆動した後、逆方向に駆動する場合には、バックラッシュ分の駆動を補正するための駆動をいう。
【００４６】
この交換レンズ側で駆動量を削減するのは、以下の理由による。すなわち、カメラ本体側で算出されたデフォーカス量に基づくレンズ駆動量でレンズを移動させると、合焦位置を通り過ぎてしまい（オーバランの発生）、次回のレンズ駆動の際には、逆方向にレンズ駆動しなければならなくなる。この場合、ヒス取り駆動を行わなければならず、合焦位置に達するまでのＡＦ時間が余計にかかってしまう。そこで、ヒス取り駆動を行わなくても済むように、交換レンズ側で、本体側から送信されてきたデフォーカス量に基づいてレンズ駆動量を算出する際に、駆動量を小さくなるようにし、合焦点の手前で停止するようにしている。すなわち、交換レンズ側で駆動量を削減し、ヒス取り駆動を行わないで済むようにしている。
【００４７】
このように、交換レンズ側でヒス取り駆動を防止するために、レンズ駆動量を削減している。しかし、交換レンズ側で行ったレンズ駆動量の削減量をカメラ本体側にフィードバックがなされないまま、変換係数の学習を行うと、結局、レンズ駆動のオーバランが発生してしまう。そこで、本実施形態においては、交換レンズ側で、手前に駆動する制御を行う場合には、駆動削減量をカメラ本体側に送信するようにする。
【００４８】
図５に、レンズ駆動削減量をカメラ本体側に送信する場合のデフォーカス量を示す。図５において、位置ＬＤＰ１は駆動前の位置を示し、この位置ＬＤＰ１において焦点検出部２０５によって算出された２像間隔値に基づくデフォーカス量がＤＥＦ＿ＢＦＲ（３’）である。しかし、前述したように、レンズ鏡筒側では、ヒス取り駆動を防止するために、レンズ駆動量を削減しており、ＬＤ２はこのレンズ駆動削減量に相当する。したがって、選択されたＡＦに対して合焦となるように、フォーカスレンズは位置ＬＤＰ１からレンズ駆動量ＬＤ１だけ駆動され、位置ＬＤＰ３に移動する。
【００４９】
図５において、位置ＬＤＰ５は選択されたＡＦエリア以外の別のＡＦエリアの真の合焦位置である。ＤＥＦ＿ＢＦＲ（３）は、フォーカスレンズの駆動前（位置ＬＤＰ１にある時）に測距したときのデフォーカス量である。また、ＤＥＦ＿ＡＦＴ（３）は、フォーカスレンズが位置ＬＤＰ３に駆動された後に、測距したときのデフォーカス量である。デフォーカス量ＤＥＦ＿ＣＯＲ（３）は、真の合焦位置とのデフォーカスずれ量である。
【００５０】
このように、図５に示す場合には、レンズ駆動量ＬＤ１は、下記（２）式で算出される。
レンズ駆動量ＬＤ１＝選択ＡＦエリアのＤＥＦ_ＢＦＲ（３’）−レンズ駆動削減量ＬＤ２    ・・・（２）
【００５１】
また、補正したい量（ＤＥＦ＿ＣＯＲ（３））は、下記（３）式で算出される。
補正したい量＝ＤＥＦ＿ＡＦＴ（３）−（ＤＥＦ＿ＢＦＲ（３）−（選択ＡＦエリアのＤＥＦ＿ＢＦＲ（３’）−レンズ駆動削減量ＬＤ２）  ・・・（３）
ここで、以下に示すように、補正したい量の符号の加工を行う。感度不足の場合、補正したい量が正になるように処理するため、レンズ駆動量ＬＤ１＜０（図５にて右から左へレンズ駆動する）の場合は、補正したい量（ＤＥＦ＿ＣＯＲ（３））の符号を逆転させる。
【００５２】
次に、補正量の算出について説明する。まず、デフォーカス量は、ＡＦ感度（変換係数）と補正量を用いて、下記（４）式で算出される。
デフォーカス量＝２像間隔値×ＡＦ感度値（設計値）×（１００％−補正量）／１００％    ・・・（４）
ここで、２像間隔値は焦点検出部２０５によって算出される位相差情報であり、またＡＦ感度値は本体記憶部２０７に記憶されている設計値である。補正量は、学習によって、最適な値を求める。
【００５３】
補正量は、学習する際に、初期値として−２０％としておき、レンズ駆動が行き過ぎないようにする。学習が進むにつれ、補正量を更新し、レンズ駆動を１回で完了するようにする。
【００５４】
また、上述した補正したい量が、「上限値＞｜補正したい量｜＞下限値」の場合には、補正量の更新を行う。すなわち、補正量の更新は、異常に誤差量が大きくなく、かつ、真の値に近い場合を除いて行うことにする。補正量の更新は、学習期間において、デフォーカス量を算出するたびに行い、その時の補正したい量に応じて、下記のような補正量とする。
「補正したい量＞０」のとき、補正量＋＝２％
「補正したい量＜０」のとき、補正量−＝２％
【００５５】
したがって、補正したい量、すなわち、図３に示す例では、ＤＥＦ＿ＡＦＴ（２）、図４及び図５に示す例では、ＤＥＦ＿ＣＯＲ（３）が０より大きい場合には、デフォーカス量を算出した際に、＋２％または−２％ずつ、（４）式における補正量の値を更新していく。これによって、ＡＦ感度値（変換係数）に乗算する補正量が更新され、次第に真の合焦位置に駆動することが可能となる。なお、２％は例示的な数字であり、これよりも大きくても小さくてもよい。
【００５６】
なお、上述の補正量は、焦点検出の信頼度に応じて変更するようにしてもよい。例えば、ＤＥＦ_ＡＦＴの検出時の測距エリア内の像のコントラスト量≧所定の閾値、かつＤＥＦ＿ＡＦＴの検出時の２像の相関値が最小値付近の相関値の傾き≧所定の閾値の時には、信頼度が高いとみなして補正量＋４％、−４％としてもよい。なお、４％は例示的な数字であり、上述の２％を考慮して、これよりも大きくても小さくてもよい。
【００５７】
上述の学習の結果によって取得した補正量は、レンズ種別毎に、カメラ本体２００内の本体記憶部２０７に記憶する。また、補正量は、ズーム状態およびフォーカスレンズ位置によって異なり、これらの値に応じて個別に保持する。
【００５８】
図５を用いて、ズーム状態に応じて補正量を求め、この補正量を保持することについて説明する。本実施形態においては、撮影レンズ１０１の焦点距離に応じて、ＺＭＡＲＥＡ［０］，ＺＭＡＲＥＡ［１］，ＺＭＡＲＥＡ［２］，ＺＭＡＲＥＡ［３］，・・・の８領域に分けている。現在の焦点距離（ズーム位置ｚｍｅｎｃ）が領域ＺＭＡＲＥＡ［２］に属しているとする。ズーム状態に応じて、現在のズーム位置ｚｍｅｎｃを含むズーム領域ＺＭＡＲＥＡ［２］は２％ずつ更新し、またこの領域に隣接するズーム領域ＺＭＡＲＥＡ［１］とＺＭＡＲＥＡ［３］については、１％ずつ更新する。
【００５９】
また、補正量は、フォーカスレンズ位置やデフォーカス領域に応じて異なることから、同様に、これらの領域毎に補正量を保持する。したがって、補正量は、レンズ種別毎、ズーム領域毎、フォーカスレンズ位置毎、デフォーカス領域毎に、それぞれ補正量を学習によって求め、テーブル形式で本体記憶部２０７に保持する。例えば、レンズの種別が２０種類、ズーム領域が２０領域、フォーカスレンズ位置が２０箇所、デフォーカス領域が２０箇所あると、２０×２０×２０×２０＝１６０００通りの補正量となる。
【００６０】
また、ＡＦ感度（変換係数）の補正量は、上述したようにテーブル形式で本体記憶部２０７に記憶するが、ズーム領域（ＺＭＡＲＥＡ［］）毎に保持する補正量を用いて、ズーム位置検出部１０９によって検出された現在ズーム値（現ｚｍｅｎｃ値）に応じた補正量を、直線補間により算出する。図７に示す現ｚｍｅｎｃ値における補正量は、下記（５）式から算出する。
補正量＝（learn_result[3]−learn_result[2]）×（zmenc−ZMAREA[2]）／（ZMAREA[3]−ZMAREA[2]）＋learn_result[2]    ・・・（５）
ここで、ｌｅａｒｎ＿ｒｅｓｕｌｔ［］は、各ズーム領域ＺＭＡＲＥＡ［］において学習で取得した、または学習する前の記憶された補正量である。
【００６１】
次に、図８および図９に示すフローチャートを用いて、本実施形態における主として学習の動作について説明する。図８および図９に示すフローチャートは本体制御部２０３内のＣＰＵがカメラ本体２００内および交換レンズ１００内の各部を制御することにより実行する。
【００６２】
図８に示すフローに入ると、まず、１ｓｔレリーズの押下げがなされたか否かを判定する（Ｓ１）。ここでは、図示しないレリーズ釦の半押し操作によって連動する１ｓｔレリーズスイッチの操作状態が本体制御部２０３に入力され、判定される。
【００６３】
ステップＳ１における判定の結果、１ｓｔレリーズ押下げがなされた場合には、次に、測光を行う（Ｓ３）。ここでは、撮像素子２０１から読み出した画像データに基づいて、被写体の輝度を測定し、ライブビュー表示のための露出制御値等を算出する。
【００６４】
ステップＳ３において測光を行うと、次に、デフォーカス量（ｄｅｆ量）（ＤＥＦ＿ＢＦＲ）の検出を行う（Ｓ５）。ここでは、ステップＳ３において撮像素子２０１から読み出した画像データの中に含まれる焦点検出用画素からの画像データを用いて、焦点検出部２０５が像位相差情報（２像間隔値）を算出し、本体制御部２０３に出力する。本体制御部２０３は、入力した像位相差情報（２像間隔値）と変換係数（ＡＦ感度値）を用いて、デフォーカス量（ｄｅｆ量）を算出する。
【００６５】
また、ステップＳ５において算出されるデフォーカス量は、前述した図３においては、ＤＥＦ＿ＢＦＲ（１）、ＤＥＦ＿ＢＦＲ（２）に相当し、前述した図４においては、ＤＥＦ＿ＢＦＲ（３）に相当し、前述した図５においては、ＤＥＦ＿ＢＦＲ（３）およびＤＥＦ＿ＢＦＲ（３’）に相当する。
【００６６】
ステップＳ５においてデフォーカス量を検出すると、デフォーカス駆動（デフォーカス量に基づくフォーカスレンズ駆動）を行う（Ｓ７）。ここでは、本体制御部２０３は、算出したデフォーカス量を、通信部３００を介してレンズ制御部１０５に送信し、レンズ制御部１０５は入力したデフォーカス量に基づいて、駆動量を算出しレンズ駆動部１０３によって撮影レンズ１０１を合焦点に向けデフォーカス駆動を行う。
【００６７】
ステップＳ７においてデフォーカス駆動を行うと、次に、学習処理を行う（Ｓ９）。ここでは、図２ないし図５を用いて説明した変換係数（ＡＦ感度）を個々のカメラシステムに最適にするための学習を行う。すなわち、再度、焦点検出部２０５は像位相差情報（２像間隔値）を算出し、この像位相差情報から補正したい量を求め、これから（４）式に示した補正量を学習によって、個々のカメラシステムに相応しい量を求め、この求めた補正量を本体記憶部２０７に記憶する。変換係数（ＡＦ感度）は、予め本体記憶部２０７に記憶されているが、実質的な変換係数（ＡＦ感度）は補正量によって補正された値である。この学習処理の詳しい動作については、図９を用いて後述する。
【００６８】
なお、ステップＳ９の学習処理において補正量の学習を行うが、この際に算出されるデフォーカス量は、前述した図３においては、ＤＥＦ＿ＡＦＴ（１）、ＤＥＦ＿ＡＦＴ（２）に相当し、前述した図４においては、ＤＥＦ＿ＡＦＴ（３）に相当し、前述した図５においては、ＤＥＦ＿ＡＦＴ（３）に相当する。
【００６９】
学習処理を行うと、合焦か否かを判定する（Ｓ１１）。ここでは、ステップＳ７におけるデフォーカス駆動後に、再度、焦点検出部２０５によって焦点検出を行い、算出された像位相差情報（２像間隔値）に基づいて合焦か否かを判定する。この判定の結果、合焦でなかった場合には、ステップＳ７に戻り、デフォーカス駆動、学習処理を行う。デフォーカス駆動を行う毎に補正量の学習を繰り返すことにより、最終的には個々のカメラシステムに最適な補正量が求まる。
【００７０】
なお、デフォーカス駆動を行い、学習処理を行う際には、図５を用いて前述したように、交換レンズ１００からカメラ本体２００に対して削減量を送信し、この削減量に基づく補正も行うようにしている。すなわち、本体制御部２０３は、デフォーカス量を通信端子３００を介してレンズ制御部１０５に送信し、レンズ制御部１０５は、受信したデフォーカス量に応じて、フォーカスレンズの移動量を算出してフォーカスレンズを移動させ、このときの移動量に関する情報（移動量から所定量だけ減少させた削減量を含む）を、本体制御部２０３に送信し、この移動量に関する情報を用いて変換係数を補正している。
【００７１】
ステップＳ１１における判定の結果、合焦であった場合には、本露光を行う（Ｓ１３）。ここでは、レリーズ釦の全押し（２ｎｄレリーズ押下げ）がなされた際に、撮像素子２０１からの画像データを記録用の画像処理を行い、カメラ本体２００内の記録媒体（不図示）に記録する。本露光が終わると、本シーケンスを終了する。
【００７２】
このように、本実施形態におけるレリーズシーケンスにおいては、撮像素子２０１からの画像データを用いて第１の像位相差情報を算出し（Ｓ５）、この像位相差情報を用いてデフォーカス量に変換し、デフォーカス駆動を行っている（Ｓ７）。このデフォーカス駆動後、焦点検出部より第２の像位相差情報を検出し、この第２の像位相差情報に基づいてデフォーカス量に変換するための変換係数を学習によって補正し、記憶するようにしている（Ｓ９）。変換係数を学習によって補正すると、第２の像位相差情報を第１の像位相差情報に置き換え、再度、焦点検出部より第２の像位相差情報を検出し、上述の学習を繰り返す。これによって、個々のカメラシステムにおいて正確な変換係数となるように補正が可能となる。
【００７３】
なお、ステップＳ９における変換係数の学習処理は、カメラシステムの工場出荷時や、カメラ本体２００に新たな交換レンズ１００が装着された場合にのみ行えば十分な場合が多いことから、これらの特別な場合に行い、変換係数が正しく補正された後にはこれを検出し通常のカメラ動作においては、省略してもよい。
【００７４】
次に、ステップＳ９における学習処理について、図９に示すフローチャートを用いて説明する。このフローに入ると、まず、カメラの姿勢が安定しているか否かを判定する（Ｓ２１）。ここでは、ジャイロ２０９からの検知信号に基づいて、本体制御部２０３はカメラの姿勢が安定している否かを判定する。カメラの姿勢が安定しているか否かを判定するのは、姿勢が安定していない状態では、像位相差情報を安定して検出することができないからである。この判定の結果、カメラの姿勢が安定していない場合には、学習処理のフローを終了して元のフローに戻る。
【００７５】
ステップＳ２１における判定の結果、カメラの姿勢が安定している場合には、次に、シングルＡＦ（Ｓ−ＡＦ）か否かを判定する（Ｓ２３）。Ｓ−ＡＦは、撮影レンズ１０１が合焦状態になると、自動焦点調節を終了するＡＦモードをいう。また、コンティニュアスＡＦ（Ｃ−ＡＦ）は、撮影レンズ１０１が合焦状態になっても、例えば移動する被写体に追従させて合焦状態を継続するように、自動焦点調節を継続するＡＦモードをいう。
【００７６】
ステップＳ２３における判定の結果、Ｓ−ＡＦでなかった場合には、Ｃ−ＡＦモード等の場合であり、この場合には、次に、被写体移動速度が０．２ｍｍ／ｓｅｃより小さいか否かを判定する（Ｓ２５）。Ｃ−ＡＦモード等の場合には、連続的に被写体を追跡可能であることから、被写体の移動速度を検出できることから、このステップでは、被写体速度が所定速度よりも遅いか否かを判定できる。被写体の移動速度を検出しているのは、被写体の移動速度が速い場合には、像位相差情報を安定して検出することができないからである。この判定の結果、被写体速度が０．２ｍｍ／ｓｅｃよりも速かった場合には、学習処理のフローを終了し、元のフローに戻る。なお、本実施形態においては、所定速度として、０．２ｍｍ／ｓｅｃとしたが、像位相差情報を検出するに十分であれば、この値に限らない。
【００７７】
ステップＳ２３における判定の結果、Ｓ−ＡＦであった場合、またはステップＳ２５における判定の結果、被写体移動速度が０．２ｍｍ／ｓｅｃよりも遅かった場合には、次に、デフォーカス量を検出する（Ｓ２７）。ここでは、ステップＳ７におけるデフォーカス駆動後に撮像素子２０１から読み出した画像データの中に含まれる焦点検出用画素からの画像データを用いて、焦点検出部２０５が像位相差情報（２像間隔値）を算出し、本体制御部２０３に出力する。本体制御部２０３は、入力した像位相差情報に本体記憶部２０７に記憶されている変換係数を用いてデフォーカス量を算出する。
【００７８】
ステップＳ２７においてデフォーカス量を算出すると、次に、ＡＦエリア数分のループをＳ２９からＳ３７において行う。本実施形態においては、撮像素子２０１の撮像面に配置された焦点検出用画素は、複数のＡＦエリアにグループ分けされている。また、図４を用いて説明したように、選択しなかったＡＦエリアからも焦点情報を取得し、デフォーカス量を検出できた全てのＡＦエリアに対して、変換係数の学習を行うようにしている。したがって、ステップＳ２９からＳ３７において、ＡＦエリアを順次選択して、学習を行い、最終的には全ＡＦエリアについて変換係数の学習を行う。
【００７９】
ステップＳ３１における判定の結果、学習の対象として選択されたＡＦエリアについて、デフォーカス検出結果に信頼性があるか否かを判定する（Ｓ３１）。デフォーカス量の信頼度としては、例えば、画素信号のコントラスト情報が所定値より小さいか否か、２像の相関値の最小値付近における相関値の傾き等を用いて判定する。
【００８０】
ステップＳ３１における判定の結果、デフォーカス検出結果に信頼性がない場合には、ステップＳ３７に進み、学習の対象として選択するＡＦエリアを次に進めて、ステップＳ３１に戻る。
【００８１】
ステップＳ３１における判定の結果、デフォーカス検出結果に信頼性がある場合には、次に、ステップＳ３３において補正量の算出を行う（Ｓ３３）。ここでは、学習の対象として選択されたＡＦエリアについて、ステップＳ２７において検出した像位相差情報（２像間隔値）を算出し、この像位相差情報から補正したい量を求め、これから（４）式に示した補正量を学習し、個々のカメラシステムに相応しい補正量を求める。
【００８２】
補正量の算出を行うと、次に、学習結果の保存を行う（Ｓ３５）。ここでは、ステップＳ３３において算出を行ったＡＦエリアと、そのＡＦエリアについて求めた補正量を本体記憶部２０７に記憶する。ステップＳ２９〜Ｓ３７を繰り返すことにより、ＡＦエリア毎に補正量が記憶され、また補正された変換係数が記憶される。全てのＡＦエリアについて、ステップＳ２９〜Ｓ３７を繰り返すと、学習処理のフローを終了し、元のフローに戻る。
【００８３】
このように、学習処理のフローにおいては、図３〜図８および（１）〜（５）式を用いて説明したような補正処理を行うことにより、変換係数を補正している（Ｓ３３）。また、像位相差量の信頼度を算出し、この信頼度に基づいて変換係数を補正するようにしている（Ｓ３１）。焦点調節部として機能する本体制御部２０３は、算出された像位相差量の信頼度に基づいて変換係数を補正している（Ｓ３１）。
【００８４】
また、焦点調節部として機能する本体制御部２０３は、複数の測距エリア（ＡＦエリア）に対応する像位相差情報に基づいて複数の測距エリアに対応する複数の変換係数を補正している（Ｓ２９〜Ｓ３７）。さらに、図５においても説明したように、学習の際に、撮影光学系の焦点距離に基づいて、変換係数を補正している。さらに、撮影レンズ１０１のフォーカスレンズの位置に基づいて変換係数を補正している。
【００８５】
以上説明したように、本発明の一実施形態においては、フォーカスレンズを含む撮影光学系を通過した光束に基づいて像位相差情報を検出し（図８のＳ５）、この像位相差情報をデフォーカス量に変換する変換係数により像位相差情報をデフォーカス量に変換し（Ｓ５）、このデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズを移動させて焦点調節を行っている（Ｓ７）。そして、第１の像位相差情報を検出し（Ｓ５）、第１の像位相差情報を変換係数によりデフォーカス量に変換し（Ｓ５）、このデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズを移動させた（Ｓ７）後に、第２の像位相差情報を検出し（図９のＳ２７）、第２の像位相差情報に基づいて変換係数を補正する（Ｓ３３）。このため、個々の焦点調節装置においてばらつきが有る場合であっても、学習により正確な変換係数となるように補正することが可能である。
【００８６】
また、本発明の一実施形態においては、撮影レンズ１０１を通過した光束を撮像して画像信号を出力するとともに、光束を瞳分割した光束を受光する焦点検出画素を有する撮像素子２０１を有し、焦点検出部２０５は、撮像素子２０１が出力する焦点検出画素の出力に基づいて像位相差情報を検出している。すなわち、撮像素子２０１自体が焦点検出用画素を有していることから、瞳分割用の特別な光学系を配置する必要がなく、カメラを小型化することができる。
【００８７】
また、本発明の一実施形態においては、焦点検出部２０３は、像位相差情報の信頼性を示す信頼度を算出し（図９のＳ３１）、焦点調節部として機能する本体制御部２０３は、この信頼度に基づいて変換係数を補正している。すなわち、信頼性がある場合のみ学習により変換係数の補正を行っている。このため、信頼度の高い変換係数を求めることができる。
【００８８】
また、本発明の一実施形態においては、焦点検出部２０５は、撮影光学系の視野内に複数の測距エリアを有し、それぞれの測距エリアに対応する像位相差情報を検出し、焦点調節部として機能する本体制御部２０３は、複数の測距エリアに対応する像位相差情報に基づいて複数の測距エリアに対応する複数の変換係数を補正する（図９のＳ２９〜Ｓ３７）。デフォーカス量を検出するたびに、複数の測距エリアに対応する複数の変換係数を補正することができることから、複数の変換係数を短時間で補正することが可能となる。
【００８９】
また、本発明の一実施形態においては、撮影光学系は、焦点距離を可変な光学系であり、撮影光学系の焦点距離を検出するズーム位置検出部１０９（焦点距離検出部）を有し、焦点調節部２０５は、撮影光学系の焦点距離に基づいて変換係数を補正している。このため、交換レンズがズームレンズであっても、個々のばらつきに対応して正確な変換係数となるように補正することが可能である。
【００９０】
また、本発明の一実施形態においては、焦点調節部として機能する本体制御部２０３は、フォーカスレンズの位置に基づいて変換係数を補正する。このため、フォーカスレンズの位置に応じて変換係数が異なる場合であっても、個々のばらつきに対応して正確な変換係数となるように補正することが可能である。
【００９１】
また、本発明の一実施形態においては、焦点調節として機能する本体制御部２０３は、デフォーカス量を、レンズ通信部を介してレンズ制御部１０５に送信し、レンズ制御部１０５は、本体制御部２０３から送信されたデフォーカス量に応じて、フォーカスレンズの移動量を算出してフォーカスレンズを移動させ、移動量に関連する情報を、レンズ通信部を介してカメラ本体部２０３へ送信し、カメラ本体部２０３は、移動量に関連する情報に基づいて変換係数を補正している（図５参照）。このように、レンズ制御部１０３におけるフォーカスレンズの移動量を考慮して変換係数を補正していることから、本体制御部２０３において算出されたデフォーカス量と１対１に対応しないレンズ駆動量となる場合であっても、個々のばらつきに対応して正確な変換係数となるように補正することが可能である。
【００９２】
また、本発明の一実施形態においては、レンズ制御部１０３は、本体制御部２０３から送信されたデフォーカス量に応じてフォーカスレンズの移動量を算出し、移動量を所定量だけ減少させてフォーカスレンズを移動させ、減少させた移動量をレンズ通信部を介して本体制御部２０３へ送信し、本体制御部２０３は、減少させた移動量に基づいて変換係数を補正する（図５参照）。このように、レンズ制御部１０３において減少させたフォーカスレンズの移動量を考慮して変換係数を補正していることから、本体制御部２０３において算出されたデフォーカス量と１対１に対応しないレンズ駆動量となる場合であっても、個々のばらつきに対応して正確な変換係数となるように補正することが可能である。
【００９３】
なお、本発明の一実施形態においては、像位相差情報を取得するために、撮像素子２０１に配置した焦点検出用画素の出力を用いていた。しかし、これに限らず、ハーフミラー等によって光束を分割し、この分割光束を瞳分割して光束を受光するようにしてもよい。
【００９４】
また、本発明の一実施形態においては、カメラ本体２００に着脱自在な交換レンズ１００からなるカメラシステムについて説明したが、これに限らず、撮影レンズ１００がカメラ本体２００に固定されているレンズ一体タイプのカメラシステムにも本発明を適用することができる。
【００９５】
また、本実施形態においては、撮影のための機器として、デジタルカメラを用いて説明したが、カメラとしては、デジタル一眼レフカメラでもコンパクトデジタルカメラでもよく、ビデオカメラ、ムービーカメラのような動画用のカメラでもよく、さらに、携帯電話、スマートフォーンや携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assist）、ゲーム機器等に内蔵されるカメラでも構わない。いずれにしても、像位相差情報に基づいて光学レンズの焦点調節を行う機器であれば、本発明を適用することができる。
【００９６】
また、本明細書において説明した技術のうち、主にフローチャートで説明した制御に関しては、プログラムで設定可能であることが多く、記録媒体や記録部に収められる場合もある。この記録媒体、記録部への記録の仕方は、製品出荷時に記録してもよく、配布された記録媒体を利用してもよく、インターネットを介してダウンロードしたものでもよい。
【００９７】
また、特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」等の順番を表現する言葉を用いて説明したとしても、特に説明していない箇所では、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【００９８】
本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１００・・・交換レンズ、１０１ａ，１０１ｂ，１０１・・・撮影レンズ、１０３・・・レンズ駆動部、１０５・・・レンズ制御部、１０７・・・レンズ記憶部、１０９・・・ズーム位置検出部、１１１・・・ズーム環、２００・・・カメラ本体、２０１・・・撮像素子、２０３・・・本体制御部、２０５・・・焦点検出部、２０７・・・本体記憶部、２０９・・・ジャイロ、３００・・・通信端子
【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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