(57)【要約】    【課題】  より高速で高精度な合焦制御を行うことが可能なハイブリッド方式の焦点検出手段を備えたカメラ本体及び撮影レンズ及びカメラシステムを得ること。    【解決手段】  撮影レンズ１を通過した光束を反射光と透過光に分岐する半透過部材９と、該半透過部材を透過する光束を用いて該撮影レンズの合焦状態を検出する位相差検出方式の第１の焦点検出手段と、該半透過部材で反射された光束により被写体像が形成される位置に配置された撮像素子１４で得られる映像信号に基づいて、該撮影レンズの合焦状態を検出するコントラスト検出方式の第２の焦点検出手段と、を有していること。【選択図】    図１
2006084545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズを通過した光束を反射光と透過光に分岐する半透過部材と、該半透過部材を透過する光束を用いて該撮影レンズの合焦状態を検出する位相差検出方式の第１の焦点検出手段と、該半透過部材で反射された光束により被写体像が形成される位置に配置された撮像素子で得られる映像信号に基づいて、該撮影レンズの合焦状態を検出するコントラスト検出方式の第２の焦点検出手段と、を有していることを特徴とするカメラ。
【請求項２】
前記第１の焦点検出手段からの検出結果を用いて前記撮影レンズの合焦動作の粗調節を行い、前記第２の焦点検出手段からの検出結果を用いて該撮影レンズの合焦動作の微調節を行う制御手段を有していることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項３】
前記半透過部材は前記カメラの筐体に対して固設されていることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項４】
前記半透過部材の透過側に固設されたミラーを有し、該ミラーを介して前記第１の焦点検出手段に前記撮影レンズを通過した光束が導かれることを特徴とする請求項３に記載のカメラ。
【請求項５】
前記撮像素子からの映像信号を表示する電子ビューファインダーを有していることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項６】
請求項１のカメラに着脱可能な撮影レンズであって、
前記第１の焦点検出手段で得られる第１の合焦信号と、前記第２の焦点検出手段で得られる第２の合焦信号との差を補正する補正値を記憶する記憶手段を有していることを特徴とする撮影レンズ。
【請求項７】
撮影レンズと、
該撮影レンズを通過した光束を反射光と透過光に分岐する半透過部材と、該半透過部材を透過する光束を用いて該撮影レンズの合焦状態を検出する位相差検出方式の第１の焦点検出手段と、該半透過部材で反射された光束により被写体像が形成される位置に配置された撮像素子で得られる映像信号に基づいて、該撮影レンズの合焦状態を検出するコントラスト検出方式の第２の焦点検出手段と、を含むカメラ本体と、を有することを特徴とするカメラシステム。
【請求項８】
前記撮影レンズは、前記第１の焦点検出手段で得られる第１の合焦信号と、該第２の焦点検出手段で得られる第２の合焦信号との差を補正する補正値を記憶する記憶手段を有してい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】
前記記憶手段に記憶されている第１の補正値が前記第１、第２の焦点検出手段で得られる第１、第２の合焦信号とに基づく第２の補正値と異なるとき、第１補正値を第２の補正値に変更す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１０】
前記第１の焦点検出手段で得られる第１の合焦信号を、前記記憶手段に記憶している補正値で補正し、該補正した補正合焦信号で前記撮影レンズの合焦制御を行う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１１】
前記半透過部材には前記撮像素子の前記撮影レンズの光軸に対する垂直度を調整する調整機構が設けられていることを特徴とする請求項７に記載のカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラ及び撮影レンズ及びカメラシステムに関し、特に高精度な焦点検出が行える固体撮像素子を用いた撮像システム、例えばデジタル一眼レフカメラやビデオカメラ等に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
レンズ交換が可能なデジタル一眼レフカメラの焦点検出装置としては、従来の銀塩フィルム用の一眼レフカメラと同様に、いわゆるＴＴＬ位相差検出方式の焦点検出装置が主に用いられている。またビデオカメラで用いられているような、いわゆるＴＴＬコントラスト検出方式の焦点検出装置と位相差検出方式の焦点検出装置とを組み合わせて撮影レンズの合焦制御を行うハイブリッド方式なども提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
ここで位相差検出方式は、撮影光束の一部を２つに分割し、これら２つの光束をそれぞれラインセンサ上に結像させ、ラインセンサ上の２つの像のずれ方向とずれ量を検出することによって予定焦点面（撮影面と共役な面）で合焦させるために必要な焦点調節レンズの移動方向および移動量を算出するものである。このような位相差検出方式では、合焦に必要な焦点調節レンズの移動方向および移動量を直接算出することができるので合焦を素早く得ることができる。
【０００４】
またコントラスト検出方式は、被写体像を撮像するための撮像素子から出力された信号に基づいて生成された映像信号の中から高周波成分を抽出し、この高周波成分のレベルを所定のサンプリング間隔で観察して高周波成分のレベルがピークに向かう方向に焦点調節レンズを駆動することによって、最終的に高周波成分のレベルが所定のピーク範囲に到達することをもって合焦と判定するものである。このようなコントラスト検出方式では、被写体像を撮像する撮像素子からの出力信号に基づいて得られた映像信号を用いて合焦判定を行うので被写体に対して高精度で合焦を得ることができる。
【特許文献１】特開平２００１−３３０７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながらレンズ交換が可能なデジタル一眼レフカメラにおいて、上記位相差検出方式の焦点検出装置のみを用いたのでは、十分な合焦精度が得られない恐れがある。その主な理由としては、撮影される像を形成する撮像光学系の光束と焦点検出装置が取り込む光束とが一般に異なることが挙げられる。
【０００６】
また位相差検出方式の焦点検出装置においては、本来、縦（光軸）方向の収差量によって決定されるべき焦点位置あるいは焦点外れ量を横方向の収差に関連した像のずれに変換して求めているため、撮影光学系に収差がある場合には収差補正の状態によってその両者に差が生じることが考えられる。
【０００７】
こうした問題を解決するために撮影レンズ毎に固有の補正値Ｃを用いて、例えば焦点外れ量を表す焦点検出信号Ｄを、
ＤＣ＝Ｄ−Ｃ    ……（１）
により補正するための補正回路を設け、得られた補正焦点検出信号に基づいて撮影光学系の全体もしくは一部を駆動し、最良の結像位置を撮像面と一致させるようにレンズを制御している。
【０００８】
しかしながらこの補正情報は、同じスペックの製品でも固体毎に補正値が異なる。したがって、同じスペックの製品でも、同じ補正値を使って合焦制御を行ったのでは正確な合焦制御が困難になる場合があった。
【０００９】
図８は従来の位相差検出方式を用いた焦点検出手段を用いたデジタルＳＬＲカメラの４５度ミラー周辺の要部構成図である。
【００１０】
同図において、撮影光学系（撮影レンズ）８０を通過した光束は４５度ミラー８１を通過してサブミラー８２で反射し、位相差検出方式を用いた焦点検出部８４へ導かれる。しかしながら、この状態ではサブミラー８２の像側にある撮像素子８３には光束が到達しない為に、さらにサブミラー８２を半透過とするか、４５度ミラー８１をクイックリターンミラーとするかの何れかでなければならない。
【００１１】
サブミラー８２を半透過とした場合、撮像素子８３に到達する光束は４５度ミラー８１およびサブミラー８２の板厚の影響を受け、球面収差または非点収差が発生し、撮影画像としては良質なものが得られない。
【００１２】
一方で、４５度ミラー８１をクイックリターンミラーとすれば、前述の反射部材の板厚による影響は回避できるが、最終的な合焦動作は４５度ミラー８１が退避してから開始されることと、かつコントラスト検出方式であるために合焦レンズの位置を僅かに変化させながら、最もコントラストの高い合焦位置で停止させるまでに時間を要することの２点から高速な合焦動作は望めない。
【００１３】
本発明は、より高速で高精度な合焦制御を行うことが可能なハイブリッド方式の焦点検出手段を備えたカメラ本体及び撮影レンズ及びカメラシステムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のカメラは、
撮影レンズを通過した光束を反射光と透過光に分岐する半透過部材と、該半透過部材を透過する光束を用いて該撮影レンズの合焦状態を検出する位相差検出方式の第１の焦点検出手段と、該半透過部材で反射された光束により被写体像が形成される位置に配置された撮像素子で得られる映像信号に基づいて、該撮影レンズの合焦状態を検出するコントラスト検出方式の第２の焦点検出手段と、を有していることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の撮影レンズは、
本発明のカメラ本体に着脱可能に装着される撮影レンズであって、
第１の焦点検出手段で得られる第１の合焦信号と、第２の焦点検出手段で得られる第２の合焦信号との差を補正する補正値を記憶する記憶手段を有していることを特徴としている。
【００１６】
また、本発明のカメラシステムは、
撮影レンズと、
該撮影レンズを通過した光束を反射光と透過光に分岐する半透過部材と、該半透過部材を透過する光束を用いて該撮影レンズの合焦状態を検出する位相差検出方式の第１の焦点検出手段と、該半透過部材で反射された光束により被写体像が形成される位置に配置された撮像素子で得られる映像信号に基づいて、該撮影レンズの合焦状態を検出するコントラスト検出方式の第２の焦点検出手段と、を含むカメラと、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、より高速で高精度な合焦制御を行うことが可能なハイブリッド方式の焦点検出手段を備えたカメラ及び撮影レンズ及びカメラシステムを達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は本発明の実施例１の要部概略図である。図１の実施例１は、デジタル一眼レフカメラと撮影レンズ（交換レンズ）で構成されるカメラシステム（撮像システム）を示している。このカメラシステムは、レンズ本体（撮影レンズ本体）１と、このレンズ本体１の着脱交換が可能なデジタル一眼レフカメラ（撮像装置：以下、「カメラ本体」とも称す。）１３とから構成されている。
【００２０】
同図において、レンズ本体１内には撮影レンズとしての撮影光学系２が収容されている。撮影光学系２は、１又は複数のレンズ群２ａ，２ｂ，２ｃから構成され、その全てもしくは一部を移動させることで焦点距離を変化させたり（ズーミングを行ったり）、フォーカス調節（合焦動作）を行ったりすることができる。
【００２１】
３はフォーカス駆動ユニット（フォーカスモータ）であり、フォーカス調節のために撮影光学系２内の焦点調節レンズ（フォーカスレンズ）２ａを駆動している。４はフォーカス位置検出器（距離コード板）であり、焦点調節レンズ２ａの位置を検出している。６はＲＯＭ等からなる記憶回路（レンズＲＯＭ）であり、レンズの個体識別情報と設計上の合焦補正情報を記憶する。５はレンズ制御回路（レンズＣＰＵ）であり、レンズ本体１の全体の制御を司るＣＰＵ等からなる。
【００２２】
尚、レンズ本体１内には、変倍のために撮影光学系２内の変倍レンズ２ｂを駆動するためのズーム駆動ユニット（不図示）、絞りユニット８、変倍レンズ２ｂの位置情報や絞り状態を検出するための検出器（ズームコード板）１５等が収容されている。
【００２３】
ここで、フォーカス位置検出器４としては、例えば焦点調節レンズ２ａを光軸方向に移動させるために回転又は移動する鏡筒に設けられたエンコーダ用の電極と、これに接触する検出用の電極等を用いて構成され、焦点調節レンズ２ａの光軸上の位置又は基準位置からの移動量に対応する信号を出力するものが用いられている。但し、フォーカス位置検出器４としてはこれに限らず、例えば光学式や磁気式等の各種検出器を用いることができる。
【００２４】
一方、カメラ本体１３内には、カメラ本体１３の筐体に対して固設された半透過部材（ハーフミラー）としての主ミラー９と、撮影光路内に配置された主ミラー９で上方（図１において上方）に反射した光束（反射光）により被写体像が形成される位置に被写体像を光電変換するＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子１４とが収容されている。
【００２５】
さらに主ミラー９の背面側（光射出側）には、主ミラー９を透過した光束（透過光）を下方（図１において下方）に導く主ミラー９に固設されたサブミラー１０が、主ミラー９とともに撮影光路２７に対して固定に設けられている。
【００２６】
またカメラ本体１３内には、サブミラー１０で反射した光束を利用して撮影光学系２の合焦状態（焦点状態）を検出する位相差検出方式の焦点検出ユニット１２が収納されている。焦点検出ユニット１２は２次結像レンズ２４と焦点検出用センサー２６とを有している。またカメラ本体１３内には、焦点検出用センサー２６からの信号に基づいて合焦位置を演算する焦点位置演算手段（焦点検出手段）１６、撮像素子１４からの映像信号に基づいてコントラスト焦点検出演算を行う合焦補正演算回路（補正演算回路）１７、カメラ本体１３の全ての制御を司る制御手段としてのカメラ制御回路（カメラＣＰＵ）１８、そして記憶回路（カメラＲＯＭ）１９を有している。
【００２７】
ここで位相差検出方式の焦点検出ユニット１２による検出手段を第１の焦点検出手段と称し、撮像素子１４の映像信号に基づいて焦点検出演算を行うコントラスト検出方式の検出手段を第２の焦点検出手段と称す。
【００２８】
さらに撮像素子１４からの映像を表示する液晶表示手段２０に形成された被写体像を反転する像反転手段としてのペンタプリズム２８および接眼レンズ２９からなるファインダー光学系（ファインダー系）が収容されている。
【００２９】
尚、本実施例のファインダー光学系は撮像素子１４からの映像信号を表示する電子ビューファインダー（ＥＶＦ）より構成されている。
【００３０】
３０、３１は各々通信接点であり、レンズ本体１およびカメラ本体１３に備えられており、互いに装着された状態で各々の通信接点３０，３１を介して各種情報のやり取りやカメラ本体１３側からレンズ本体１側への電源供給が行われる。３２はレンズ本体１側のマウント、３３はカメラ本体１３側のマウントである。
【００３１】
図２は図１に示した焦点検出ユニット１２の光学系部分の構成を示した要部概略図である。
【００３２】
本実施例の焦点検出ユニット１２では、撮影光学系２の像面側に設けた光学手段により該撮影光学系２の瞳の異なる領域を通過した光束を用いて被写体像に関する対の光量分布を焦点検出用センサー２６面上に形成し、対の光量分布の相対的な位置関係を一対エリアセンサ（光電変換素子）で構成される焦点検出用センサー２６により求め、この焦点検出用センサ２６からの信号を用いて撮影光学系２の合焦状態を撮影視野内の１又は複数の領域で求めている。
【００３３】
同図において、２７は撮影光学系２から主ミラー９を透過して撮像素子１４と等価な位置の撮像面１１ａに至る光軸である。Ｐはサブミラー１０より撮像面１４に共役な近軸的結像面、２１は反射鏡である。２２は赤外カットフィルタである。２３は絞りであり、２つの開口部２３−１，２３−２を有している。２４は２次結像系（２次結像レンズ）であり、絞り２３の２つの開口部２３−１，２３−２に対応して配置された２つのレンズ２４−１，２４−２を有している。２５は反射鏡、２６は焦点検出用センサである。この焦点検出センサ２６は２つのエリアセンサ（１対の光電変換素子）２６−１，２６−２を有している。
【００３４】
ここでサブミラー１０は曲率を有し、絞り２３の２つの開口部２３−１，２３−２を撮影光学系２の射出瞳付近に投影する収束性のパワー（屈折力）を有している。またサブミラー１０は必要な領域のみが光を反射するようにガラス基板の表面にアルミニウムや銀等の金属膜が蒸着されていて焦点検出を行う範囲を制限する視野マスクの働きを兼ねている。
【００３５】
また他の反射鏡２１，２５においても光電変換素子２６上に入射する迷光を減少させるため、必要最低限の領域のみにアルミニウムや銀等の金属膜が蒸着されている。尚、各反射鏡２１，２５の反射面として機能しない領域には光吸収性の塗料等を塗布するのがよい。
【００３６】
図３は図２に示した絞り２３を光入射方向から見た要部概略図である。同図において図２に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００３７】
同図において絞り２３は横長の２つの開口部２３−１，２３−２を開口幅の狭い方向に並べた構成となっている。同図の点線で示されているのは絞り２３の開口部２３−１，２３−２に対応してその光射出側に配置されている２次結像系２４の各レンズ２４−１，２４−２である。
【００３８】
図４は図２に示した焦点検出センサ２６を光入射方向から見た要部概略図である。
【００３９】
同図において２つのエリアセンサ２６−１，２６−２は夫々この図に示すように２次元的に画素を配列したセンサであり、これらエリアセンサ２６−１，２６−２は２つ並べられている。
【００４０】
以上のように構成された焦点検出ユニット１２及びこれに光を導く光学系では、図２に示すように撮影光学系２からの光束２７−１，２７−２が主ミラー９のハーフミラー面を透過した後、サブミラー１０によりほぼ主ミラー９の傾きに沿った方向に反射され、反射鏡２１によって後方に向きを変えられた後、赤外カットフィルタ２２を通過して絞り２３の２つの開口部２３−１，２３−２を通過する。そして絞り２３の２つの開口部２３−１，２３−２を通過した光束は２次結像系２４の各レンズ２４−１，２４−２により集光され、反射鏡２５で下方に向きを変えられて焦点検出センサ２６上のエリアセンサ２６−１，２６−２上にそれぞれ到達し、そこに各々の面上に被写体像を形成する。
【００４１】
図２において光束２７−１，２７−２は、撮像面１１ａの中央に結像する光束であるが、他の位置に結像する光束についても同様の経路を経て光電変換素子２６に達し、全体として撮像素子１４上の所定の２次元領域に対応する被写体像に関する２つの領域の光量分布が光電変換素子２６の各エリアセンサ２６−１，２６−２上に形成される。
【００４２】
焦点検出ユニット１２の位相差検出手段は、上記のようにして得られた２つの被写体像に関する光量分布に対して、位相差検出方式の検出原理に従って、被写体像の分離方向および分離量、すなわち図４に示す２つのエリアセンサ２６−１，２６−２上での上下方向における相対的位置関係をエリアセンサ２６−１，２６−２上の各位置で算出することで撮影光学系の焦点調節状態の検出（以下、「焦点検出」と称す。）を行い、その検出結果を焦点外れ量（デフォーカス量）Ｄとして出力する。
【００４３】
そして本実施例では、この焦点外れ量Ｄに応じて求められる焦点調節レンズ２ａの合焦を得るための駆動位置がレンズ本体１の機種及び個体差毎にできるだけ精度の高い合焦を得るための値となるように、予めレンズ本体１側の記憶回路６には、該レンズ本体１の製造誤差による補正値が記憶されている。カメラ本体１３側ではこれを用いて撮影時における最良結像位置と撮像面１１ａとを一致させるための補正を行う。このとき、あらかじめレンズ本体１側に記憶されている補正値は、あくまで理想的なカメラ本体１３に合わせこんだ補正値にすぎない。
【００４４】
即ち、レンズ本体１側の記憶回路６に記憶されている補正値は、同一機種であっても焦点検出ユニット１２の個体差を含んでいないため、該記憶回路６に記憶されているレンズ本体１側の製造誤差による補正値をそのまま用いても、真に正確な合焦状態を得ることが難しい。
【００４５】
そこで本実施例では位相差検出方式の第１の焦点検出手段からの結果に基づいて、まずフォーカス駆動ユニット３によって焦点調節レンズ７ａを光軸方向に移動させ、合焦点近傍まで高速に合焦動作を行う。次いで撮像素子１４からの映像信号を用いたコントラスト検出方式の第２の焦点検出手段の検出結果に基づいて、さらに焦点調節レンズ２ａを光軸方向に移動させ、最終的な合焦位置で停止させる。
【００４６】
即ち、本実施例では位相差方式の第１の焦点検出手段を用いて粗調整を行い、それと同期して撮像素子の映像信号を用いたコントラスト検出方式の第２の焦点検出手段を併用し、最終的な微調整はコントラスト検出方式により合焦動作を完了するように構成している。
【００４７】
本実施例の第１の焦点検出手段は光路中に設けた主ミラー９の板厚の影響によって、最終的な合焦位置との誤差が生じるが、常時第２の焦点検出手段により正確な合焦位置を判定することが可能であるので影響ない。第２の焦点検出手段は光路中に設けた主ミラー９で表面反射された反射光を合焦検出に用いているため収差の影響は排除できる。
【００４８】
さらに本実施例の効果として、前述したレンズ本体１側の記憶回路６に記憶されている製造誤差による補正値を第２の焦点検出手段の検出結果に基づいて高精度に補正することが可能である。
【００４９】
即ち、第２の焦点検出手段であるところの撮像素子１４からの画像信号のコントラスト状態から判定した合焦判定位置と、第１の焦点検出手段であるところの焦点検出ユニット１２を用いて算出された合焦判定位置との差分量Ｈを補正演算回路１７により算出し、この差分量Ｈとレンズが持つ設計上の補正情報Ｈ´とを現に装着されているレンズ本体１の固有の補正情報としてカメラ本体１３側の記憶回路１９に記憶する。
【００５０】
尚、ここでは撮影光学系２の固有の補正情報を得るための一連の動作をキャリブレーションと称する。
【００５１】
ここで図５に示すフローチャートを用いて、上記合焦動作及びキャリブレーションを行うカメラシステムの動作について説明する。
【００５２】
本実施例ではレンズ本体１を新たにカメラ本体１３に装着したとき又は交換したときに該カメラ本体１３に設けられたキャリブレーションスイッチ（不図示）を撮影者が選択することによって、カメラ制御回路１８がキャリブレーションモードに入り、以下のフローを実行する。
【００５３】
キャリブレーションモードに入った後、自動的若しくは撮影者のシャッタースイッチのオンによってキャリブレーション動作がスタートする（ステップ５０１）。
【００５４】
まずレンズの個体識別情報とレンズの製造誤差による補正値をカメラ本体１３側から呼び出す（ステップ５０２）。この方法はレンズ本体１側が持っている補正情報テーブルを全て呼び出す。
【００５５】
次にカメラ制御回路１８はレンズのズーム状態に応じた開放Ｆ値をレンズ本体１側から受け取り、開放Ｆ値に応じた像面許容深度を計算する。
【００５６】
カメラ本体１３は撮像素子１４によって定まる最小錯乱円径の値を自ら認識しており、像面上の焦点深度としての値は既知である。よって開放Ｆ値に最小錯乱円径を乗じた値が許容像面深度となる。この場合、第１の焦点検出手段による許容精度範囲は最終的な許容像面深度の３倍から１０倍程度がよい。
【００５７】
第１の焦点検出手段である位相差検出方式では像面上でのピントハズレ量を検出することができる。焦点調節レンズ２ａの移動量と像面上でのピント量変化を敏感度と称すると、ズーム状態、フォーカス状態に応じた焦点調節レンズ２ａの敏感度の情報をレンズ本体１側の記憶装置６から受け取り、カメラ本体１３はレンズ制御回路５に信号を送り、フォーカス駆動ユニット３を通じて焦点調節レンズ２ａを所定位置に移動させることができる（ステップ５０３）。
【００５８】
次に第１の焦点検出手段でピントのハズレ量を検出して（ステップ５０４）許容像面深度の数倍範囲内であれば合焦動作を完了し（ステップ５０５）、次のフローに移行する。
【００５９】
これから先のレンズの移動は焦点調節レンズ２ａの微小移動（ウォブリング）により行われ（ステップ５０６）、第２の焦点検出手段であるところの撮像素子１４のコントラス検出の結果を優先する。
【００６０】
合焦補正演算回路１７は数回のコントラスト検出結果のうち最もコントラストの高い画像信号が得られた焦点調節レンズ２ａの位置を合焦位置と判定する（ステップ５０７）。
【００６１】
次にカメラ制御回路１８は数回のデフォーカス撮影時に同時に得た焦点検出ユニット１２での焦点はずれ量を比較し、合焦補正演算回路１７が最も合焦に近いと判定したＭ回目の画像時に焦点検出ユニット１２の検知した焦点はずれ量から新たな合焦位置補正値を算出する（ステップ５０９）。
【００６２】
そして合焦補正演算回路１７に算出された合焦位置補正値をレンズ本体１側から呼び出した製造誤差による補正値の更新値として、レンズの識別情報とともにカメラ本体１３側の記憶回路１９に記憶させる（ステップ５１０）。以上でキャリブレーションが終了する。
【００６３】
上述したような一般的な被写体を用いてキャリブレーションを行おうとすると、被写体の移動等により誤差が生じることが考えられるため、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）との接続により、該ＰＣの画面上にチャートを映し出し、このチャートを用いてキャリブレーションを行う方法を採るようにしたり、補助光等によるパターン投光を用いてキャリブレーションを行うといった方法が、より高精度なキャリブレーションを行う上で望ましい。
【００６４】
尚、上記合焦位置補正値の記憶については、カメラ本体１３内に設けた記憶回路１９に前記関係式（１）中の補正値Ｃの値を含むような数値としてレンズの識別情報とともに記憶する。
【００６５】
また一度キャリブレーションが終了した場所から、これらのキャリブレーションを数回行い、よりコントラストの高いデータを順次記憶回路１９に記憶させていくことで、より精度の高い合焦補正情報を得ることができる。
【００６６】
静的な被写体に対し、キャリブレーションを行うならばデフォーカス精度に時間をかけて高精度に行う方法もある。すなわち焦点調節レンズ２ａの駆動開始位置を再現性の高い状態、例えば無限遠方位置、または電気端ストッパー位置とし、常にレンズの駆動開始をこの位置から駆動制御するやり方である。
【００６７】
図６はカメラ本体１３内の記憶回路１９の構成を示す要部概略図である。同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００６８】
同図における記憶回路１９にはレンズの個体識別情報と、レンズの補正情報を記憶する回路が複数備えられている。レンズの個体識別情報とは具体的にはレンズの製造番号などが挙げられる。このようなレンズ個体別の情報をレンズが保持し、カメラ本体１３側に記憶させることでレンズ固有の製造誤差による補正値を上記補正に用いることができ、より正確な合焦補正情報の作成が可能になる。
【００６９】
補正の方法としては、ある焦点距離ｆｉ、ある物体距離ｏｂｊｉで少なくとも１回のキャリブレーションを行い、得られた補正情報を比例倍することで、その他の焦点距離の補正情報を近似計算する。ある焦点距離ｆ１で得られた合焦判定手段と焦点検出手段との合焦位置の差をΔｄｅｆ１とするとき、任意の焦点距離ｆ２での差Δｄｅｆ２は、焦点距離ｆ１，ｆ２の各状態でのＦナンバーをＦ１，Ｆ２とするとき、
Δｄｅｆ２＝（Ｆ２／Ｆ１）Δｄｅｆ１                    （２）
より近似計算できる。
【００７０】
尚（２）式は、像面での深度がＦＮｏに比例して変化する為、ズーミングによってＦＮｏが変化する場合は、補正量にＦＮｏの比を乗じて補正量を予測する関係式である。
【００７１】
この関係式（２）から求めた各焦点距離での補正情報をレンズの設計上の補正情報に加えてカメラ本体１３側の記憶回路１９に記憶、保持する。
【００７２】
一般にワイド側よりもテレ側のほうがピント敏感度は強いため、焦点距離を比例定数にして、
Δｄｅｆ２＝（ｆ２／ｆ１）２Δｄｅｆ１                    （３）
の関係式（３）によって任意の焦点距離の補正情報を計算する方法でもよい。
【００７３】
また上述したようなキャリブレーション動作を撮影光学系（撮影レンズ）２の機種ごとに行い、レンズ機種を識別する識別情報ごとに合焦位置補正値をカメラ本体１３側の記憶回路１９等に記憶させておくようにする。
【００７４】
以上のように本実施例ではキャリブレーションモードにおいて、位相差検出方式で焦点検出を行う第１の焦点検出手段とコントラスト検出方式により合焦判定を行う第２の焦点検出手段のそれぞれから得られる合焦位置の差分（補正情報）を記憶し、この記憶した補正情報によって撮影時に焦点検出ユニット１２を用いて得られる合焦制御情報を補正するようにしている。これにより位相差検出方式による高速性を維持しつつ、高精度での合焦制御が可能となる。
【００７５】
またキャリブレーションモードにおいて求めた補正情報（新補正値）が撮影光学系にあらかじめ記憶された値（旧補正値）と異なる場合は、キャリブレーションで新たに求めた補正情報を撮影光学系内の記憶回路、もしくはこれと組み合わせられるカメラ本体の記憶回路に更新情報を記憶させておき、実際に撮影を行う際に記憶回路から読み出した更新補正情報を用いて合焦制御情報を補正するようにするとよい。
【００７６】
本実施例では上記の如く半透過部材（主ミラー）９をカメラ本体１３の筐体に対して固定して配設することにより、常時複数の焦点検出方式を複合的に使用することができる。またサブミラー１０を半透過部材９の透過側に固設することにより、撮像装置の光軸方向の厚みを薄くすることができる。また常時撮像素子１４に結像光（反射光）が取り込まれるので、該撮像素子１４からの映像信号を表示する電子ビューファインダーを備えることができる。
【実施例２】
【００７７】
図７は本発明の実施例２の要部概略図である。同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００７８】
本実施例において前述の実施例１と異なる点はレンズ本体１がカメラ本体１３に装着されている点、半透過部材（主ミラー）９が該主ミラー９で反射された光束（反射光）をカメラ本体下部に配置した撮像素子１４に偏向する向きに配置されている点である。その他の構成及び光学的作用は実施例１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【００７９】
本実施例において撮像素子１４が高精細になるほど撮影光学系２の光軸と撮像素子１４の垂直度が要求されるが、該撮像素子１４には撮像基板もしくはフレキ接続がなされており、機構的に調整することが困難である。これに対し主ミラー９は純粋に機構部材であるので、これを調整して、撮像素子１４の片ボケ調整を行うのがよい。
【００８０】
そこで本実施例では主ミラー９に撮像素子１４の撮影光学系２の光軸に対する垂直度を調整する調整機構（不図示）を設け、該撮像素子１４の片ボケ調整を行っている。これはスペースや作業性の点からも有利である。
【００８１】
また位相差検出方式の第１の焦点検出手段では撮影光学系２の瞳上の異なる領域を通過する通過光を用いているので、該撮影光学系２の絞り８は開放状態に保持しておきたい。一方のコントラスト検出方式の第２の焦点検出手段では撮像素子１４からの映像信号を用いているので絞り８が絞られた状態では像面深度も深くなり検出精度も低くてよい。
【００８２】
しかしながら撮影直前には複合的に両者の焦点検出手段を併用するには絞り８が開放状態でなければならず、撮像素子１４は電子シャッター機能を用いて露出制御していなければならない。
【００８３】
このように本実施例ではコントラスト検出方式の第２の焦点検出手段が主ミラー９で反射された反射光を用いているので、収差の劣化がなく、良質なる画像を得ることができる。一方、主ミラー９を透過した透過光を用いる位相差検出方式の第１の焦点検出手段は最終的な合焦ではないので、従来の位相差検出方式の焦点検出手段が有していた補正値の誤差があっても問題はない。但し、本実施例では更に第１の焦点検出手段と第２の焦点検出手段の差を常時監視することができるため、第１の焦点検出手段の補正値を精度良く改善することができる。学習的にキャリブレーションを繰り返すことで第１の焦点検出手段のみでも、かなり高精度な合焦動作を行えるようになり、高速化が図れる。さらに本実施例では主ミラー９の光束の反射側に撮像素子１４を配置しているので、常に映像画像を取り込むことができる。これを用いて電子ビューファインダーに撮像素子１４からの映像信号を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施例１のカメラシステムの要部概略図
【図２】図１のカメラシステムを構成する焦点検出ユニットの主要部分の要部概略図
【図３】図２に示した絞りの平面図
【図４】図２に示した光電変換素子の平面図
【図５】本発明の実施例１のカメラシステムにおける複合焦点検出手段の動作を示すフローチャート
【図６】本発明の実施例１のカメラシステムにおける記憶回路の構成図
【図７】本発明の実施例２を示す要部概略図
【図８】従来の焦点検出手段の構成を示す要部断面図
【符号の説明】
【００８５】
１  レンズ本体
２  撮影光学系
２ａ  焦点調節レンズ
２ｂ  変倍レンズ群
２ｃ  レンズ群
３  フォーカス駆動ユニット
４  フォーカス位置検出器
５  レンズ制御回路
６  レンズ記憶回路
８  絞り
９  半透過部材（主ミラ−）
１０  サブミラー
１２  焦点検出ユニット
１３  カメラ本体
１４  撮像素子
１６  焦点検出回路
１７  補正演算回路
１８  カメラ制御回路（ＣＰＵ）
１９  カメラ記憶回路（ＲＯＭ）
２０  液晶表示素子
２４  二次結像系レンズ
２６  測距用光電変換素子
【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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