(57)【要約】【課題】  焦点検出結果に影響を与えるゴミの有無を、より正確且つ迅速に判定できるようにすること。【解決手段】  位相差方式の焦点検出処理を行う第１の焦点検出手段（７、１１）と、前記第１の焦点検出手段と異なる構成を有する、位相差方式の焦点検出処理を行う第２の焦点検出手段（７、２１）と、前記第１及び第２の焦点検出手段それぞれの検出結果に基づくデフォーカス量の差が閾値以上の場合に、前記第１の焦点検出手段及び前記第２の焦点検出手段の少なくともいずれか一方にゴミが付着していると判定する判定手段（７）とを有する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相差方式の焦点検出処理を行う第１の焦点検出手段と、
前記第１の焦点検出手段と異なる構成を有する、位相差方式の焦点検出処理を行う第２の焦点検出手段と、
前記第１及び第２の焦点検出手段それぞれの検出結果に基づくデフォーカス量の差が閾値以上の場合に、前記第１の焦点検出手段及び前記第２の焦点検出手段の少なくともいずれか一方にゴミが付着していると判定する判定手段と
を有することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項２】
前記第２の焦点検出手段は、少なくとも一部の画素が、複数の光電変換素子を有する複数の画素を含む撮像素子を含み、前記複数の光電変換素子それぞれの出力に基づいて、位相差方式の焦点検出処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記第２の焦点検出手段の焦点検出結果、得られたデフォーカス量が予め決められた閾値以上の場合に、前記判定を制限することを特徴とする請求項１または２に記載の焦点検出装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記第２の焦点検出手段の焦点検出結果の信頼性が予め決められた閾値以下の場合に、前記判定を制限することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項５】
前記第２の焦点検出手段の前面に配置され、入射する光束を前記第１の焦点検出手段の方向に反射する光学部材を更に有し、
前記光学部材を前記光束の光路に挿入した状態で前記第１の焦点検出手段により焦点検出処理を行い、前記光学部材を前記光束の光路から退避した状態で前記第２の焦点検出手段により焦点検出処理を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項６】
前記第２の焦点検出手段の前面に配置され、入射する光束の一部を前記第１の焦点検出手段の方向に反射すると共に、反射しなかった光束の一部を透過する光学部材を更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項７】
前記判定手段によりゴミが付着していないと判定された場合、前記第１の焦点検出手段の焦点検出結果を選択する選択手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項８】
前記第２の焦点検出手段に付着したゴミを除去するクリーニング手段と、
前記判定手段によりゴミが付着していると判定された場合、前記第２の焦点検出手段の焦点検出結果を選択する選択手段と
を更に有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項９】
前記第１の焦点検出手段は、複数のラインセンサ対を有し、各ラインセンサ対からの出力に基づいて焦点検出処理を行い、
前記判定手段は、前記ラインセンサ対ごとに判定を行い、
前記焦点検出装置は、
前記第２の焦点検出手段に付着したゴミを除去するクリーニング手段と、
前記判定手段によりゴミが付着していると判定されたラインセンサ対がある場合、該判定されたラインセンサ対を除くラインセンサ対からの出力に基づいた焦点検出結果を選択する選択手段と
を更に有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項１０】
前記判定手段によりゴミが付着していると判定された場合、ゴミが付着していることをユーザーに通知する通知手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項１１】
位相差方式による焦点検出処理に用いられる、視差を有する対の信号を出力するセンサ対と、
複数の光電変換素子を有する焦点検出用画素を含む、複数の画素を有する撮像素子と、
前記センサ対から出力された信号に基づいて第１のデフォーカス量を算出し、前記センサ対に対応する画素の領域に含まれる前記複数の光電変換素子それぞれから出力された信号に基づいて第２のデフォーカス量を算出する算出手段と、
前記第１のデフォーカス量と前記第２のデフォーカス量との差が閾値以上の場合に、前記センサ対及び前記撮像素子の少なくともいずれか一方にゴミが付着していると判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づいて、前記第１のデフォーカス量または前記第２のデフォーカス量を用いて、焦点調節処理を行う焦点調節手段と
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】
前記撮像素子の前面に配置され、入射する光束を前記センサ対の方向に反射する光学部材を更に有し、
前記光学部材を前記光束の光路に挿入した状態で前記センサ対により焦点検出処理を行い、前記光学部材を前記光束の光路から退避した状態で前記撮像素子により焦点検出処理を行うことを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記撮像素子の前面に配置され、入射する光束の一部を前記センサ対の方向に反射すると共に、反射しなかった光束の一部を透過する光学部材を更に有することを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記焦点調節手段は、前記判定手段によりゴミが付着していないと判定された場合、前記第１のデフォーカス量を用いて焦点調節処理を行うことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記撮像素子に付着したゴミを除去するクリーニング手段を更に有し、
前記焦点調節手段は、前記判定手段によりゴミが付着していると判定された場合、前記第２のデフォーカス量を用いて焦点調節処理を行うことを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記撮像素子に付着したゴミを除去するクリーニング手段を更に有し、
前記センサ対は、複数のラインセンサ対を有し、前記算出手段は、前記ラインセンサ対ごとに前記第１のデフォーカス量を算出し、前記判定手段は、前記ラインセンサ対ごとに判定を行い、前記焦点調節手段は、前記判定手段によりゴミが付着していると判定されたラインセンサ対がある場合、該判定されたラインセンサ対を除くラインセンサ対からの出力に基づいて算出された前記第１のデフォーカス量を用いて焦点調節処理を行うことを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１７】
第１の焦点検出手段が、位相差方式の焦点検出処理を行う第１の焦点検出工程と、
前記第１の焦点検出手段と異なる構成を有する第２の焦点検出手段が、位相差方式の焦点検出処理を行う第２の焦点検出工程と、
前記第１及び第２の焦点検出工程それぞれの検出結果に基づくデフォーカス量の差が閾値以上の場合に、前記第１の焦点検出手段及び前記第２の焦点検出手段の少なくともいずれか一方にゴミが付着していると判定する判定工程と
を有することを特徴とする焦点検出装置の制御方法。
【請求項１８】
視差を有する対の信号を出力するセンサ対から、位相差方式による焦点検出処理に用いる信号を読み出す工程と、
複数の光電変換素子を有する焦点検出用画素を含む、複数の画素を有する撮像素子から、信号を読み出す工程と、
前記センサ対から読み出した信号に基づいて第１のデフォーカス量を算出する工程と、
前記センサ対に対応する画素の領域に含まれる前記複数の光電変換素子それぞれから読み出した信号に基づいて第２のデフォーカス量を算出する工程と、
前記第１のデフォーカス量と前記第２のデフォーカス量との差が閾値以上の場合に、前記センサ対及び前記撮像素子の少なくともいずれか一方にゴミが付着していると判定する工程と、
前記判定の結果に基づいて、前記第１のデフォーカス量または前記第２のデフォーカス量を用いて、焦点調節処理を行う焦点調節工程と
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動焦点検出の機能を有する焦点検出装置及び撮像装置、及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的な交換レンズ式一眼レフカメラシステムの位相差ＡＦ方式の自動焦点調節装置では、交換レンズの２つの互いに異なる射出瞳領域を通過した被写体光束が形成する２つの像を、ラインセンサ対で受光して光電変換する。そして、その出力である像信号の相対位置変位を求めることにより、交換レンズの焦点ずれ量、いわゆるデフォーカス量を検出するという方式が一般的である。この場合、ラインセンサ対は被写体空間の特定領域の輝度分布のみを抽出するため、その領域に輝度分布を有さない被写体ではデフォーカス量を検出することができない。そこで、ラインセンサ対とそれに対応する焦点検出光学系を複数用意して、複数の被写体領域の輝度分布を抽出することによって、より多くの被写体に対して焦点検出を可能とする方法が提案されている。
【０００３】
一方、従来より、交換レンズ着脱の際に塵や埃等の空気中に浮遊するゴミがラインセンサや焦点検出光学系の光路上にある主ミラーやサブミラーに付着し（以下、焦点検出系ゴミ）、焦点検出精度が著しく低下してしまうという課題があった。
【０００４】
具体的には図１１で示すように、縦軸をラインセンサ対の像信号出力、横軸をラインセンサ対の画素位置とした場合、焦点検出系ゴミによって、あるラインセンサ対の像信号出力が低下する。このように焦点検出系ゴミが焦点検出光学系に写り込んだ場合には、被写体のコントラストが全くない場合でも、偽のデフォーカス量が検出されてしまう。
【０００５】
この課題に対して、特許文献１では、焦点検出系ゴミによって検出される偽のデフォーカス量は、撮影レンズのフォーカスレンズをいくら駆動させても、偽のデフォーカス量が再び検出されることに着目している。つまり、フォーカスレンズを異なる位置に駆動しても、同じデフォーカス量が繰り返し検出される状態にあるとき、焦点検出系ゴミが付着していると判定し、このラインセンサ対から出力された信号を用いて焦点検出を行うことを禁止する技術を開示している。
【０００６】
また、特許文献２では、次の技術が開示されている。まず、ラインセンサに対応する領域での撮影画像を取得し、そのコントラストと、ラインセンサ対の像信号出力によって得られるコントラストを比較する。そして、ラインセンサ対のコントラストと撮影画像のコントラストとが異なる場合に、ラインセンサにゴミが付着していることを検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２９５２２１５号公報
【特許文献２】特開２０１２−１６８３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では、次のような課題があった。第１に、実際にフォーカスレンズを駆動させないと、焦点検出系ゴミを検出できない。第２に、被写体がかなりの低コントラストもしくはノーコントラストの場合でないと焦点検出系ゴミを検出できないことがある。これは、被写体が高コントラストの場合には焦点検出系ゴミの影響が低下するためである。同様に、焦点検出系ゴミが写り込んでいる領域の画素の輝度分布が他の領域の画素より相対的に低い場合にも焦点検出系ゴミを検出できないことがある。これは、焦点検出系ゴミが写り込んでいる領域の画素の輝度分布が低い輝度分布の中に埋め込まれてしまうためである。第３に、図１２で示すように、付着した位置によっては、焦点検出系のゴミの写り込みがラインセンサ対の片像だけに影響を及ぼすことがあり、この場合には焦点検出系ゴミが偽のデフォーカス量として検出できないことがある。
【０００９】
また、特許文献２に開示された技術では、完全にコントラストが無い被写体を撮影者があえて撮影しないと、ゴミを検知することができない。
【００１０】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、焦点検出結果に影響を与えるゴミの有無を、より正確且つ迅速に判定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の焦点検出装置は、位相差方式の焦点検出処理を行う第１の焦点検出手段と、前記第１の焦点検出手段と異なる構成を有する、位相差方式の焦点検出処理を行う第２の焦点検出手段と、前記第１及び第２の焦点検出手段それぞれの検出結果に基づくデフォーカス量の差が閾値以上の場合に、前記第１の焦点検出手段及び前記第２の焦点検出手段の少なくともいずれか一方にゴミが付着していると判定する判定手段とを有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、焦点検出結果に影響を与えるゴミの有無を、より正確且つ迅速に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る交換レンズ式デジタルカメラの概略構成を示すブロック図。
【図２】測光ユニットと撮像素子における焦点検出領域の対応を示す図。
【図３】実施形態に係る撮像素子の焦点検出用画素の平面図と断面図。
【図４】実施形態にかかる焦点検出に関わる部材の光学的な配置を示す図。
【図５】実施形態にかかる焦点調節処理の全体の流れを概略的に示すフローチャート。
【図６】第１の実施形態にかかる焦点検出処理の手順を示すフローチャート。
【図７】実施形態にかかるゴミ判定処理の手順を示すフローチャート。
【図８】実施形態にかかる焦点調節処理の手順を示すフローチャート。
【図９】第２の実施形態に係る交換レンズ式デジタルカメラの概略構成を示すブロック図。
【図１０】第２の実施形態にかかる焦点検出処理の手順を示すフローチャート。
【図１１】ゴミが付着している場合にラインセンサ対から出力される信号の一例を示す図。
【図１２】ラインセンサ対の一方にゴミが付着している場合にラインセンサ対から出力される信号の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。ただし、本形態において例示される構成部品の寸法、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明がそれらの例示に限定されるものではない。
【００１５】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について説明する。図１は第１の実施形態における撮像装置の一例として、交換レンズ式デジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、交換レンズ式デジタルカメラ（以下、単に「カメラ」と呼ぶ。）は、撮影レンズ１００とカメラ本体１１０とを含み、図中の点線で示すマウント６を介して着脱可能に接続される。
【００１６】
撮影レンズ１００は、撮影光学系を構成するフォーカスレンズ３を含む複数のレンズと、絞り６とを含む。また、撮影レンズ１００において、レンズマイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）１は、交換可能な撮影レンズ１００に関わる制御を行う。レンズ駆動ユニット２は、撮影レンズ１００のフォーカスレンズ３を駆動し、絞り駆動ユニット４は、絞り５を駆動する。
【００１７】
カメラ本体１１０において、カメラＭＰＵ７は、カメラ本体１１０に関わる制御を行う。ミラー駆動ユニット８は、光路上に配置されたメインミラー９及びサブミラー１０（光学部材）を、撮影時に光路から退避させる。メインミラー９及びサブミラー１０が光路に挿入されている状態で撮影レンズ１００を介して入射した被写体からの光束の大部分は、メインミラー９で上方に反射され、ファインダスクリーン２２上に被写体像として結像される。撮影者はこの像をペンタプリズム２３、光学ファインダ２４を介して観察することができる。また、ペンタプリズム２３に入射した光束の一部は、測光ユニット１５に入射し、被写体輝度を測定することができる。
【００１８】
また、被写体からの光束の一部はメインミラー９を透過し、後方のサブミラー１０で下方へ曲げられて、デフォーカス量検出ユニット１１に入射する。デフォーカス量検出ユニット１１は、視差をもって配置された複数のラインセンサから成り、入射した被写体像から、位相差方式の自動焦点調節に必要となる焦点ずれ量であるデフォーカス量（以下、「ＡＦセンサデフォーカス量」と呼ぶ。）を算出するために用いられる被写体像信号を出力する。なお、デフォーカス量検出ユニット１１から得られた被写体像信号を用いる焦点検出処理を、以下、ＡＦセンサ焦点検出処理と呼ぶ。
【００１９】
第１の実施形態におけるデフォーカス量検出ユニット１１は、１つのラインセンサ対が対応するエリアを矩形で示すと、図２に示すように、撮影画面内に中心を含む５つの焦点検出領域１２が設定され、この５点で焦点状態の検出が可能である。１つの焦点検出領域１２内においては、撮影画面の垂直方向及び水平方向それぞれに２ラインセンサ対ずつ千鳥配列されている。すなわち、撮影画面内のラインセンサ対の総数は５×２×２＝２０である。なお、カメラＭＰＵ７及びデフォーカス量検出ユニット１１が焦点検出手段を構成する。
【００２０】
撮影時には、メインミラー９及びサブミラー１０が跳ね上がって光路から退避することで、入射した全光束は撮像素子２１上に結像され、被写体像の露光が行われる。撮像素子２１は、少なくとも一部の画素が後述する構成を有する焦点検出用画素により構成されたＣＣＤやＣＭＯＳセンサと、その周辺回路から構成されている。撮像素子２１上に結像された被写体像は、光電変換素子（以下、「フォトダイオード」と記す。）によって入射光量に応じた信号電荷に変換される。各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、カメラＭＰＵ７の指令に従ってタイミングジェネレータ１３から与えられる駆動パルスに基づいて、信号電荷に応じた電圧信号として撮像素子２１から順次読み出される。クリーニングセンサユニット２５は、撮像素子２１を振動させて付着したゴミを除去する。
【００２１】
図３は、第１の実施形態における撮像素子２１を構成する焦点検出用画素の構成を示す図である。図３（ａ）は２行×２列の焦点検出用画素の平面図である。本実施形態においては、２行×２列の４画素のうち、対角２画素にＧ（緑色）の分光感度を有する画素を配置し、他の２画素にＲ（赤色）とＢ（青色）の分光感度を有する画素を各１個配置した、ベイヤー配列が採用されている。そして、このベイヤー配列の間に、焦点検出用画素が分散配置されている。なお、図３は、Ｒ、Ｇ、Ｂすべての画素が焦点検出用画素である場合を示している。
【００２２】
図３（ａ）におけるＡ−Ａ断面図と、各焦点検出用画素の受光領域と撮影レンズ１００の射出瞳との関係を図３（ｂ）に示す。焦点検出用画素は、画素の最前面に配置されたオンチップマイクロレンズＭＬ、Ｒ（赤色）のカラーフィルタＣＦＲまたはＧ（緑色）のカラーフィルタＣＦＧ、コンタクトレイヤーＣＬを有する。コンタクトレイヤーＣＬは、撮像素子２１内の各種信号を伝達する信号線を形成するための配線層である。なお、不図示ではあるが、Ｂの画素の場合には、Ｂ（青色）のカラーフィルタＣＦＢが配置される。撮影光学系の射出瞳をＴＬで模式的に表している。
【００２３】
また、各焦点検出用画素に含まれる２つのフォトダイオードをＰＤＡ及びＰＤＢとして模式的に示している。フォトダイオードＰＤＡはマイクロレンズＭＬの中心に対して−ｘ側にあるため、撮影レンズ１００射出瞳ＴＬの＋ｘ側の射出瞳領域ＥＰＤＡを通過した被写体光を受光する。同様に、フォトダイオードＰＤＢはマイクロレンズＭＬの中心の＋ｘ側向にあるため、射出瞳ＴＬの−ｘ側の射出瞳領域ＥＰＤＢを通過した被写体光を受光する。
【００２４】
以上のような構成を有する焦点検出用画素をｘ方向に規則的に配列し、これらの画素群のフォトダイオードＰＤＡ及びＰＤＢからそれぞれ得られる被写体像Ａ像、Ｂ像の信号が焦点検出用信号である。また、２つのフォトダイオードＰＤＡ及びＰＤＢの信号を加算した被写体像Ａ＋Ｂ像の信号が撮像信号である。取得したＡ像とＢ像の位相差を検出することで、ｘ方向に輝度分布を有する被写体像の焦点状態を示す焦点ずれ量（デフォーカス量）を検出することができる。このような焦点検出用画素を撮像素子２１の全域にわたって分散配置することで、撮像画面内の全域で焦点検出を可能としている。
【００２５】
撮像素子２１から読み出された撮像信号及び焦点検出用信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータ１４に入力され、リセットノイズを除去するための相関二重サンプリング、ゲインの調節、信号のデジタル化を行う。そして、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータ１４は、処理した焦点検出用信号をカメラＭＰＵ７に出力する。カメラＭＰＵ７は焦点検出用信号を基に相関演算を行い、位相差方式の焦点調節処理に必要となる焦点ずれ量であるデフォーカス量（以下、「撮像面デフォーカス量」と呼ぶ。）を計算する。なお、撮像素子２１から読み出された焦点検出用信号を用いる焦点検出処理を、以下、撮像面焦点検出処理と呼ぶ。また、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータ１４により処理された撮像信号は、カメラＭＰＵ７を介して表示ユニット１９に表示される。
【００２６】
ＥＥＰＲＯＭ１６は不揮発性メモリであり、カメラの諸設定を記憶する。記録ユニット１７は、着脱可能なメモリカードに、撮影画像をファイルとして記録する。ダイヤル／ＳＷユニット１８は、カメラの諸設定（焦点検出モード、シャッター速度、絞り数値、ＩＳＯ感度等）を設定するために用いられる。設定されたカメラの諸設定は、表示パネル２０に表示される。
【００２７】
また、メインＳＷをオンすることでカメラＭＰＵ７及びレンズＭＰＵ１が起動され、カメラが機能する。ＳＷ１はレリーズボタンの第１ストローク操作（半押し）によりオンするスイッチ、ＳＷ２はレリーズボタンの第２ストローク操作（全押し）によりオンするスイッチである。ＳＷ１がオンされると自動焦点調節装置が動作する。
【００２８】
次に、焦点検出に関わる部材の光学的な配置を図４に示す。なお、図１と同じ構成要素には同じ参照番号を付している。また、図４では、メインミラー９及びサブミラー１０は省略し、それ以外の各構成要素を撮影光学系の光軸１００ａ上に展開して示している。
【００２９】
デフォーカス量検出ユニット１１は、フィールドレンズ２８と一対の開口部を有する絞り２９と、一対の２次結像レンズ３０と、一対の光電変換素子列などからなるＡＦセンサ３１ａ、３１ｂとを有して構成されている。
【００３０】
光軸１００ａ上の一点から発した光束は、撮影光学系を通過した後、撮像素子２１上に結像するとともに、メインミラー９を透過した一部の光束がサブミラー１０で反射され、撮像素子２１の撮像面と共役な面上にあるフィールドレンズ２８の近傍に一旦結像する。そして、フィールドレンズ２８、絞り２９、及び２次結像レンズ３０を介して、一対のＡＦセンサ３１ａ及び３１ｂ上に一定の間隔を隔てて結像する。ＡＦセンサ３１ａ及び３１ｂは、結像された被写体像を光電変換して一対の像を表す電気信号を出力する。
【００３１】
フィールドレンズ２８は、撮影光学系の瞳２６と一対の２次結像レンズ３０の入射瞳、すなわち絞り２９付近で結像するように配置されており、絞り２９の一対の開口部に対応して撮影光学系の瞳２６を図中上下方向に分割している。
【００３２】
このような構成において、例えば撮影光学系を図中左方に繰り出して、撮像素子２１より左方に光束が結像すると、一対のＡＦセンサ３１ａ及び３１ｂ上の一対の像は矢印の方向に変位する。また、撮影光学系を図中右方に繰り込んだ場合は、一対のＡＦセンサ３１ａ、３１ｂ上の一対の像は矢印の反対方向に変位する。このような一対の像の相対的なずれ量をＡＦセンサ３１ａ、３１ｂで検出することで、撮影光学系の焦点検出を行い、さらに撮影光学系の焦点調節駆動を行うことが可能である。
【００３３】
次に、第１の実施形態におけるカメラ本体１１０の動作について説明する。図５は第１の実施形態に係る、ゴミ検出処理を含む焦点調節処理の全体の流れを概略的に示すフローチャートである。Ｓ５０１で、ＡＦセンサ焦点検出処理及び撮像面焦点検出処理を行い、Ｓ５０２へ進む。Ｓ５０２ではＳ５０１で検出された焦点検出結果を基にゴミ判定を行い、Ｓ５０３へ進む。Ｓ５０３ではＳ５０２で判定された結果に基づき焦点調節を行う。
【００３４】
図６は図５のＳ５０１で行われる焦点検出処理の手順を示すフローチャートである。Ｓ６０１ではデフォーカス量検出ユニット１１で取得した被写体像信号の出力を基に、カメラＭＰＵ７で、ＡＦセンサデフォーカス量と、像のコントラスト及び２像の一致度に基づいた信頼性とを算出し、Ｓ６０２へ進む。Ｓ６０２では入射した光束を撮像素子２１に受光させるためにメインミラー９及びサブミラー１０を上げ、Ｓ６０３へ進む。Ｓ６０３では、撮像素子２１から出力された焦点検出用信号をＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータ１４で処理し、処理した焦点検出用信号を基に、カメラＭＰＵ７で、撮像面デフォーカス量と、像のコントラスト及び２像の一致度に基づいた信頼性とを算出する。これにより、焦点検出処理を終了し、図５の処理に戻る。なお、Ｓ６０３で算出される撮像面焦点検出処理は、図２に示すように、Ｓ６０１でＡＦセンサ焦点検出処理を行ったラインセンサそれぞれに対応する位置に設定された、撮像素子２１の撮像面の焦点検出領域から得られた焦点検出用信号を用いて行われる。
【００３５】
図７は、図５のＳ５０２で行われるゴミ判定の手順を示すフローチャートである。まず、Ｓ７０１において、Ｓ６０３で算出した撮像面デフォーカス量が予め決められたデフォーカス量を示す閾値Ｔｈ１未満かどうかを判定する。Ｓ７０１で撮像面デフォーカス量が閾値Ｔｈ１未満か否かを判定するのは、大きくボケた画像に対して撮像面焦点検出処理を行った場合、信号の崩れにより位相のシフトより大きなデフォーカス量を検出する特性があるからである。この特性のため、大きくボケた画像では撮像面デフォーカス量の検出精度が悪くなるので、撮像面デフォーカス量が閾値Ｔｈ１以上という条件を設け、撮像面デフォーカス量が閾値Ｔｈ１未満であればＳ７０２へ進む。一方、撮像面デフォーカス量が閾値Ｔｈ１以上であればＳ７０６へと進み、ゴミ判定を行えないと判断して処理を終了する。なお、ゴミ判定を行えないと判定した場合、後述するＳ７０５における、ゴミが無いと判定したときと同様の処理を行って、表示パネル２０などの表示手段や音声等を用いて、ユーザーに警告を通知するようにしてもよい。このように、撮像面デフォーカス量が閾値Ｔｈ１以上の場合には、ゴミ判定を制限するための処理を行う。
【００３６】
Ｓ７０２では、Ｓ６０３で求めた撮像面焦点検出処理の信頼性を評価し、信頼性が予め決められた閾値Ｔｈ２よりも高い場合にはＳ７０３に進み、閾値Ｔｈ２以下の場合にはＳ７０６へ進む。ここでは、即ち、ＡＦセンサ焦点検出処理と撮像面焦点検出処理の信頼性が共に良い場合、またはＡＦセンサ焦点検出処理時の信頼性が悪くても、撮像面焦点検出処理時の信頼性が良い場合はＳ７０３へ進み、それ以外はＳ７０６へと進んで、上述した処理を行う。
【００３７】
Ｓ７０３では、Ｓ６０１で算出したＡＦセンサデフォーカス量とＳ６０３で算出した撮像面デフォーカス量とを比較する。ＡＦセンサ焦点検出処理時と撮像面焦点検出処理時とでは同じ領域で被写体を捕えているので、それぞれの処理で検出されるデフォーカス量は同程度の値を示すはずである。しかし、デフォーカス量検出ユニット１１にゴミが付着していると、本来検出されるデフォーカス量とは異なる値が検出される。よって、ＡＦセンサデフォーカス量と撮像面デフォーカス量との差が所定の値（閾値Ｔｈ２）未満かどうかを判定することで、デフォーカス量検出ユニット１１にゴミが付着しているか否かを判定する。なお、撮像面にゴミが付着している場合も考えられるが、クリーニングセンサユニット２５で付着しているゴミを振るい落とすことができるので、ゴミが付着しにくい。また、クリーニングセンサユニット２５で付着しているゴミを振るい落とすことができなかったとしても、検出された被写体像にバンドパスフィルタをかけることで、ゴミの影響を受けにくくなる。
【００３８】
Ｓ７０３でＡＦセンサデフォーカス量と撮像面デフォーカス量との差が閾値Ｔｈ３未満であればＳ７０５へ進み、デフォーカス量検出ユニット１１にゴミが付着していないと判定する。一方、ＡＦセンサデフォーカス量と撮像面デフォーカス量との差が閾値Ｔｈ３以上であればＳ７０４へ進み、デフォーカス検出ユニットにゴミが付着していると判断する。
【００３９】
図８は、Ｓ５０２におけるゴミ判定処理の判定結果に基づく、焦点調節制御の手順を示すフローチャートである。まず、Ｓ８０１において、ゴミ判定処理の判定結果、デフォーカス量検出ユニット１１にゴミが付着していると判定されたかどうかを判断する。デフォーカス量検出ユニット１１にゴミが付着していない、または、ゴミ判定を行うことができないと判定されている場合には、Ｓ８０２に進んで、ＡＦセンサデフォーカス量に基づいて焦点調節を行う。
【００４０】
一方、デフォーカス量検出ユニット１１にゴミが付着していると判定されている場合、焦点検出精度が著しく低下してしまう恐れがある。この場合、Ｓ８０３に進んで焦点調節に用いるデフォーカス量を選択し、Ｓ８０４で選択したデフォーカス量を用いて焦点調節処理を行う。
【００４１】
この場合、例えば、Ｓ８０３において、Ｓ６０３で算出した撮像面デフォーカス量を選択し、Ｓ８０４において、選択した撮像面デフォーカス量を用いて焦点調節処理を行う。この他、図２に示すように焦点検出領域１２が撮影画面の垂直方向及び水平方向それぞれに２ラインセンサ対ずつ千鳥配列されている場合、次のように制御してもよい。すなわち、各ラインセンサ対でゴミ判定を行い、ゴミが付着していないラインセンサ対から得られるＡＦセンサデフォーカス量を用いて焦点調節制御を行う。例えば、縦に千鳥配置されているラインセンサ対の一方にゴミが付着していて、一方にゴミが付着していない場合は、ゴミが付着していない縦のラインセンサ対から得られるＡＦセンサデフォーカス量を用いて焦点調節制御を行う。また、縦に千鳥配置されているラインセンサ対の両方にゴミが付着している場合は、ゴミが付着していない横に千鳥配置されているラインセンサ対から得られるＡＦセンサデフォーカス量を用いて焦点調節制御を行う。更に、図２に示すように５点で焦点状態の検出が可能である場合には、５点それぞれに配置されたラインセンサ対に対してゴミ判定を行い、ゴミが付着していないラインセンサ対から得られるＡＦセンサデフォーカス量を用いて、焦点調節処理を行ってもよい。
【００４２】
なお、Ｓ８０４で焦点調節処理を行う前に、ゴミが付着していることを知らせる表示画面を表示ユニット１９により表示パネル２０へ表示させたり、音声等を用いて、デフォーカス量検出ユニット１１にゴミが付着していることをユーザに通知してもよい。
【００４３】
また、ミラーアップを連続して行う時はゴミ判定にかかる処理時間を省略するために、ゴミ判定を少なくとも１回以上行い、その判定結果を継続して使用するようにしてもよい。
【００４４】
更に、連写または単写においてゴミ判定を少なくとも１回以上行った場合、ゴミ判定以外で次のミラーアップ動作が必要となるまで、その判定結果を継続して使用するようにしてもよい。
【００４５】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図９は第２の実施形態における撮像装置の一例として、交換レンズ式デジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。第２の実施形態の交換レンズ式デジタルカメラ（以下、単に「カメラ」と呼ぶ。）は、第１の実施形態におけるカメラと同様に、撮影レンズ１００とカメラ本体２１０とを含み、図中の点線で示すマウント５６を介して着脱可能に接続される。なお、撮影レンズ１００の構成は、図１に示すものと同様の構成を有するため、同じ参照番号を付して説明を省略する。
【００４６】
図９に示すカメラ本体２１０の構成は、図１を参照して説明したカメラ本体１１０と比較して、光学ビューファインダーの代わりに、電子ビューファインダーで構成したところが異なる。それ以外の構成は、図１に示す構成と同様であるので、同じ番号を付して説明を省略し、以下、異なる構成について説明する。
【００４７】
カメラ本体２１０において、カメラＭＰＵ５７は、カメラ本体２１０に関わる制御を行う。ペリクルミラー５８（光学部材）はハーフミラー（半透過ミラー）を備えた固定式のミラーであり、ハーフミラーは撮影レンズ１００の撮影光学系を通過した被写体光の一部を透過させる。一方、それ以外の光をデフォーカス量検出ユニット１１に向けて反射させるように構成されている。
【００４８】
ハーフミラーを透過し、撮像素子２１の受光面上に結像された被写体光は、光電変換されて、撮像素子２１から読み出される。撮像素子２１から読み出された撮像信号及び焦点検出用信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータ６１に入力され、リセットノイズを除去するための相関二重サンプリング、ゲインの調節、信号のデジタル化が行われる。ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータ６１は、処理した焦点検出用信号をカメラＭＰＵ５７に出力する。カメラＭＰＵ５７は焦点検出用信号を基に相関演算を行い、撮像面デフォーカス量を計算する。一方、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータ６１は、処理した撮像信号を電子ビューファインダ（ＥＶＦ）ユニット６２に出力し、撮影画像を電子ビューファインダ６３へ投影させる。
【００４９】
次に、上記構成を有する第２の実施形態におけるカメラ本体２１０の動作について説明する。なお、第２の実施形態における動作は、第１の実施形態における動作と比較して、図５のＳ５０１で行われる焦点検出の手順が異なる。それ以外は、第１の実施形態で図５、図７、図８を参照して説明したものと同様であるので、以下、図５のＳ５０１で行われる焦点検出処理の手順について、図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００５０】
まず、Ｓ１１０１ではデフォーカス量検出ユニット１１で取得した被写体像信号の出力を基に、カメラＭＰＵ５７でＡＦセンサデフォーカス量と、像のコントラスト及び２像の一致度に基づいた信頼性とを算出し、Ｓ１１０２へ進む。Ｓ１１０２では撮像素子２１から出力された焦点検出用信号をＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータ６１で処理し、処理した焦点検出用信号を基に、カメラＭＰＵ５７で撮像面デフォーカス量と、像のコントラスト及び２像の一致度に基づいた信頼性を算出する。これにより、焦点検出処理を終了する。
【００５１】
なお、Ｓ１１０２で算出される撮像面焦点検出処理は、図２に示すように、Ｓ１１０１でＡＦセンサ焦点検出処理を行った個々のラインセンサの配置に合わせた焦点検出領域に設定する撮像面の焦点検出領域から得られた焦点検出用信号を用いて行われる。
【００５２】
また、第１の実施形態では撮像面焦点検出処理を行うためにメインミラー９及びサブミラー１０を光路から退避させる必要があったが、第２の実施形態では、ペリクルミラー５８を光路から退避させる必要が無い。そのため、Ｓ１１０１とＳ１１０２の処理の順番を前後逆にしてもよいし、並行して行うこともできる。
【００５３】
上記の通り本第２の実施形態によれば、撮像装置を電子ビューファインダーで構成した場合であっても、第１の実施形態と同様の効果を達成することができる。
【符号の説明】
【００５４】
７、５７：カメラＭＰＵ、８：ミラー駆動ユニット、９：メインミラー、１０：サブミラー、１１：デフォーカス量検出ユニット、１９：表示ユニット、２０：表示パネル、２５：クリーニングセンサユニット、５８：ペリクルミラー、６２：電子ビューファインダユニット、６３：電子ビューファインダ
【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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