(57)【要約】  ＡＰＤフィルタを備える撮影装置において、撮影露出の決定及び合焦位置の検出を共に精度よく行い、かつ合焦位置の検出を素早く行うことを可能とする撮影装置、撮影装置本体、及びレンズ鏡筒を提供する。  入射光の光路上にＡＰＤフィルタ（１７）が配されている場合には、ＡＰＤフィルタ（１７）の光学特性に基づいて絞り値を補正した補正絞り値（Ｔ値）を用いて撮影露出を決定し、撮影露出の決定において決められた撮影絞りに設定する。その後、補正後の絞り値（Ｔ値）ではなく、絞り値が特定値ＥＦより大きい第１範囲では補正前の絞り値（Ｆ値）を用いてサーチ間隔ＳＤを決定し、絞り値が特定値ＥＦ以下の第２範囲では特定値を絞り値として用いてサーチ間隔ＳＤを決定する。サーチ間隔ＳＤは、焦点深度Ｄに一定値Ｃを乗じて像面移動係数ｋを除して算出される値に決定される。
2016035643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを介して入射する入射光を光電変換して撮像信号を出力する撮像素子と、
前記入射光の光量を変更する絞りと、
前記撮像信号に基づいて測光を行う測光部と、
前記入射光の光路上に配されるアポダイゼーションフィルタと、
前記測光部による測光値に基づいて撮影露出を決定するものであり、前記アポダイゼーションフィルタの光学特性に基づいて絞り値を補正した補正絞り値を用いて前記撮影露出を決定する撮影露出決定部と、
前記フォーカスレンズをサーチ間隔ごとに移動させ、前記サーチ間隔ごとに前記撮像信号に基づいて合焦評価値を算出して合焦位置を検出する合焦位置検出部と、
絞り値に依存する焦点深度に基づいて前記サーチ間隔を決定するものであり、前記絞り値が特定値より大きい第１範囲では補正前の絞り値を用いて前記サーチ間隔を決定し、前記絞り値が前記特定値以下の第２範囲では前記特定値を絞り値として用いて前記サーチ間隔を決定するサーチ間隔決定部と、
を備える撮影装置。
【請求項２】
フォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを介して入射する入射光を光電変換して撮像信号を出力する撮像素子と、
前記入射光の光量を変更する絞りと、
前記撮像信号に基づいて測光を行う測光部と、
前記入射光の光路上に配されるアポダイゼーションフィルタと、
前記測光部による測光値に基づいて撮影露出を決定するものであり、前記アポダイゼーションフィルタが配されている場合に、前記アポダイゼーションフィルタの光学特性に基づいて絞り値を補正した補正絞り値を用いて前記撮影露出を決定する撮影露出決定部と、
前記フォーカスレンズをサーチ間隔ごとに移動させ、前記サーチ間隔ごとに前記撮像信号に基づいて合焦評価値を算出して合焦位置を検出する合焦位置検出部と、
絞り値に依存する焦点深度に基づいて前記サーチ間隔を決定するものであり、前記アポダイゼーションフィルタが配されている場合に、前記絞り値が特定値より大きい第１範囲では補正前の絞り値を用いて前記サーチ間隔を決定し、前記絞り値が前記特定値以下の第２範囲では前記特定値を絞り値として用いて前記サーチ間隔を決定するサーチ間隔決定部と、
を備える撮影装置。
【請求項３】
前記アポダイゼーションフィルタが前記光路上に配されているか否かを検出するフィルタ検出部を備え、
前記撮影露出決定部は、前記フィルタ検出部の検出結果に基づいて、前記絞り値を補正するか否かを決定し、
前記サーチ間隔決定部は、前記フィルタ検出部の検出結果に基づいて、前記補正前の絞り値と前記特定値とのうちいずれを絞り値として用いるかを決定する請求項２に記載の撮影装置。
【請求項４】
前記特定値は、前記アポダイゼーションフィルタにおいて光透過率が規定値以下の領域を遮光する絞り値である請求項１から３のうちいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項５】
前記規定値は、２０％である請求項４に記載の撮影装置。
【請求項６】
前記焦点深度は、絞り値と、前記撮像素子の特性により決まる許容錯乱円径とに依存する請求項１から５のうちいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項７】
前記サーチ間隔決定部は、前記フォーカスレンズの移動に伴う像面の移動量が、前記焦点深度に一定値を乗じた値に一致する条件に基づいて前記サーチ間隔を決定する請求項６に記載の撮影装置。
【請求項８】
前記一定値は１である請求項７に記載の撮影装置。
【請求項９】
前記一定値は１より大きく、
前記合焦位置検出部は、前記合焦評価値に基づいて補間演算を行って前記合焦位置を検出する請求項７に記載の撮影装置。
【請求項１０】
前記合焦位置及び前記焦点深度に基づいて、合焦している距離範囲を表示する表示部を備える請求項１から９のうちいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項１１】
前記サーチ間隔決定部は、前記アポダイゼーションフィルタが挿入されている場合に、特定条件を満たした場合には、前記第２範囲において、前記補正前の絞り値を用いて前記サーチ間隔を決定する請求項１から１０のうちいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項１２】
前記撮像信号に基づいて被写体の移動速度を検出する被写体速度検出部を備え、
前記特定条件は、前記被写体速度検出部により検出される前記移動速度が一定未満であることである請求項１１に記載の撮影装置。
【請求項１３】
前記撮像信号に基づいて手振れを検出する手振れ検出部を備え、
前記特定条件は、前記測光部による測光値が一定以上で、かつ前記手振れ検出部により検出された前記手振れが一定未満であることである請求項１１に記載の撮影装置。
【請求項１４】
シングルＡＦモードと、コンティニュアスＡＦモードとが実行可能であり、
前記特定条件は、シングルＡＦモードを実行することである請求項１１に記載の撮影装置。
【請求項１５】
三脚が接続されているか否かを検出する三脚検出部を備え、
前記特定条件は、前記三脚検出部により前記三脚の接続が検出されることである請求項１１に記載の撮影装置。
【請求項１６】
フォーカスレンズ、絞り、アポダイゼーションフィルタを有するレンズ鏡筒が取り付けられるレンズ鏡筒取付部と、
前記レンズ鏡筒から入射する入射光を光電変換して撮像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像信号に基づいて測光を行う測光部と、
前記測光部による測光値に基づいて撮影露出を決定するものであり、前記アポダイゼーションフィルタを有するレンズ鏡筒が取り付けられたことを検出した場合に、前記アポダイゼーションフィルタの光学特性に基づいて絞り値を補正した補正絞り値を用いて前記撮影露出を決定する撮影露出決定部と、
前記フォーカスレンズをサーチ間隔ごとに移動させ、前記サーチ間隔ごとに前記撮像信号に基づいて合焦評価値を算出して合焦位置を検出する合焦位置検出部と、
絞り値に依存する焦点深度に基づいて前記サーチ間隔を決定するものであり、前記アポダイゼーションフィルタを有するレンズ鏡筒が取り付けられたことを検出した場合に、前記絞り値が特定値より大きい第１範囲では補正前の絞り値を用いて前記サーチ間隔を決定し、前記絞り値が前記特定値以下の第２範囲では前記特定値を絞り値として用いて前記サーチ間隔を決定するサーチ間隔決定部と、
を備える撮影装置本体。
【請求項１７】
フォーカスレンズ、絞り、アポダイゼーションフィルタを有するレンズ鏡筒が着脱可能に取り付けられるレンズ鏡筒取付部と、
前記レンズ鏡筒から入射する入射光を光電変換して撮像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像信号に基づいて測光を行う測光部と、
前記測光部による測光値に基づいて撮影露出を決定するものであり、前記アポダイゼーションフィルタが配されている場合に、前記アポダイゼーションフィルタの光学特性に基づいて絞り値を補正した補正絞り値を用いて前記撮影露出を決定する撮影露出決定部と、
前記フォーカスレンズをサーチ間隔ごとに移動させ、前記サーチ間隔ごとに前記撮像信号に基づいて合焦評価値を算出して合焦位置を検出する合焦位置検出部と、
絞り値に依存する焦点深度に基づいて前記サーチ間隔を決定するものであり、前記アポダイゼーションフィルタが配されている場合に、前記絞り値が特定値より大きい第１範囲では補正前の絞り値を用いて前記サーチ間隔を決定し、前記絞り値が前記特定値以下の第２範囲では前記特定値を絞り値として用いて前記サーチ間隔を決定するサーチ間隔決定部と、
を備える撮影装置本体。
【請求項１８】
前記レンズ鏡筒取付部には、前記レンズ鏡筒の着脱を検出する着脱検出部が設けられており、
前記撮影露出決定部は、前記着脱検出部の検出結果に基づいて、前記絞り値を補正するか否かを決定し、
前記サーチ間隔決定部は、前記着脱検出部の検出結果に基づいて、前記補正前の絞り値と前記特定値とのうちいずれを絞り値として用いるかを決定する請求項１７に記載の撮影装置本体。
【請求項１９】
前記光学特性は、前記レンズ鏡筒に記憶されており、
前記撮影露出決定部は、前記レンズ鏡筒から前記光学特性を取得して前記絞り値を補正する請求項１６から１８のうちいずれか１項に記載の撮影装置本体。
【請求項２０】
前記サーチ間隔決定部は、前記フォーカスレンズの移動に伴う像面の移動量を、前記焦点深度に一定値を乗じた値に一致させる条件に基づいて前記サーチ間隔を決定するものであり、前記フォーカスレンズの移動に対する前記像面の移動倍率を前記レンズ鏡筒から取得して前記サーチ間隔を決定する請求項１９に記載の撮影装置本体。
【請求項２１】
フォーカスレンズと、
入射光の光量を変更する絞りと、
前記入射光の光路上に配されたアポダイゼーションフィルタと、
前記入射光を光電変換して撮像信号を出力する撮像素子、前記撮像信号に基づいて測光を行う測光部、前記測光部による測光値に基づいて撮影露出を決定するものであり、前記アポダイゼーションフィルタの光学特性に基づいて絞り値を補正した補正絞り値を用いて前記撮影露出を決定する撮影露出決定部、前記フォーカスレンズをサーチ間隔ごとに移動させ、前記サーチ間隔ごとに前記撮像信号に基づいて合焦評価値を算出して合焦位置を検出する合焦位置検出部、絞り値に依存する焦点深度に基づいて前記サーチ間隔を決定するものであり、前記絞り値が特定値より大きい第１範囲では補正前の絞り値を用いて前記サーチ間隔を決定し、前記絞り値が前記特定値以下の第２範囲では前記特定値を絞り値として用いて前記サーチ間隔を決定するサーチ間隔決定部、を有する撮影装置本体に取り付けられる基端部と、
を備えるレンズ鏡筒。
【請求項２２】
フォーカスレンズと、
入射光の光量を変更する絞りと、
前記入射光の光路上に配されたアポダイゼーションフィルタと、
前記入射光を光電変換して撮像信号を出力する撮像素子、前記撮像信号に基づいて測光を行う測光部、前記測光部による測光値に基づいて撮影露出を決定するものであり、前記アポダイゼーションフィルタを有するレンズ鏡筒が取り付けられたことを検出した場合に、前記アポダイゼーションフィルタの光学特性に基づいて絞り値を補正した補正絞り値を用いて前記撮影露出を決定する撮影露出決定部、前記フォーカスレンズをサーチ間隔ごとに移動させ、前記サーチ間隔ごとに前記撮像信号に基づいて合焦評価値を算出して合焦位置を検出する合焦位置検出部、絞り値に依存する焦点深度に基づいて前記サーチ間隔を決定するものであり、前記絞り値が特定値より大きい第１範囲では補正前の絞り値を用いて前記サーチ間隔を決定し、前記絞り値が前記特定値以下の第２範囲では前記特定値を絞り値として用いて前記サーチ間隔を決定するサーチ間隔決定部、を有する撮影装置本体に着脱可能に取り付けられる基端部と、
を備えるレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アポダイゼーションフィルタを備える撮影装置、撮影装置本体、及びレンズ鏡筒に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光軸から離れるにつれて光透過率が低下するという光学特性を有するアポダイゼーションフィルタ（以下、ＡＰＤフィルタと称する）を備えた撮影装置が知られている（特許文献１参照）。ＡＰＤフィルタは、像面での周辺光量は低下させずに、ピントの合っていないボケ像（点光ボケ等）に対してのみ周辺光量を低下させる。これにより、ＡＰＤフィルタは、ボケ像の輪郭にグラデーションを与え、美しいボケ味を実現する。【０００３】
ＡＰＤフィルタが上記光学特性を有することから、絞り値（Ｆ値）が開放値に近づくほど減光効果が大きい。このため、特許文献１では、ＡＰＤフィルタの光学特性に基づいて絞り値を補正した実質的な絞り値（Ｔ値）を求め、このＴ値に基づいて、撮影露出（撮影絞り値及び撮影シャッタ速度）の決定が行われている。【０００４】
また、デジタルカメラ等の撮影装置は、オートフォーカス機能を有している。オートフォーカスとは、フォーカスレンズを所定のサーチ間隔ずつ移動させ、サーチ間隔ごとに得られる撮像信号の高周波成分に基づいて合焦位置を検出する方法である。特許文献２では、オートフォーカスにおいて、サーチ間隔を、絞り値（Ｆ値）に依存するパラメータである焦点深度に基づいて決定することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０６２７３３号公報
【特許文献２】特開２００９−０４８１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のＡＰＤフィルタを有する撮影装置においても、特許文献２に記載のように、オートフォーカスのサーチ間隔を焦点深度に基づいて決定することが考えられる。すなわち、ＡＰＤフィルタを有する撮影装置では、上記のように撮影露出の決定を行うために、絞り値（Ｆ値）は、実質的な絞り値（Ｔ値）に補正されるので、このＴ値に基づく焦点深度がサーチ間隔の決定にも用いられることになる。Ｔ値はＦ値よりも大きいので、ＡＰＤフィルタを有する撮影装置では、ＡＰＤフィルタを有しない場合より、焦点深度が大きな値に算出され、これに伴い、サーチ間隔が大きな値に決定される。【０００７】
しかしながら、ＡＰＤフィルタは、減光フィルタの一種であり、実際に焦点深度を変化させる訳ではないので、サーチ間隔が大きくなることにより、合焦位置の検出精度が低下してしまう。Ｔ値は、開放値に近づくほどＦ値よりも大きくなるので、開放値に近づくほど、合焦位置の検出精度が低下する。【０００８】
一方、合焦位置の検出精度を低下させないようにするため、Ｔ値ではなくＦ値に基づいて焦点深度を決定し、この焦点深度を用いてサーチ間隔を決定すると、Ｆ値が開放値に近づくほどサーチ間隔が小さくなることにより、合焦位置の検出速度が低下する。Ｆ値が開放値に近づくほど、合焦位置の検出速度が低下してしまう。【０００９】
本発明は、ＡＰＤフィルタを備える撮影装置において、撮影露出の決定及び合焦位置の検出を共に精度よく行い、かつ合焦位置の検出速度の低下を防止することを可能とする撮影装置、撮影装置本体、及びレンズ鏡筒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】
本発明の撮影装置は、フォーカスレンズと、撮像素子と、絞りと、測光部と、アポダイゼーションフィルタと、撮影露出決定部と、合焦位置検出部と、サーチ間隔決定部とを備えている。撮像素子は、フォーカスレンズを介して入射する入射光を光電変換して撮像信号を出力する。絞りは、入射光の光量を変更する。測光部は、撮像信号に基づいて測光を行う。アポダイゼーションフィルタは、入射光の光路上に配される。撮影露出決定部は、測光部による測光値に基づいて撮影露出を決定する。撮影露出決定部は、アポダイゼーションフィルタの光学特性に基づいて絞り値を補正した補正絞り値を用いて撮影露出を決定する。合焦位置検出部は、フォーカスレンズをサーチ間隔ごとに移動させ、サーチ間隔ごとに撮像信号に基づいて合焦評価値を算出して合焦位置を検出する。サーチ間隔決定部は、絞り値に依存する焦点深度に基づいてサーチ間隔を決定する。サーチ間隔決定部は、絞り値が特定値より大きい第１範囲では補正前の絞り値を用いてサーチ間隔を決定し、絞り値が特定値以下の第２範囲では特定値を絞り値として用いてサーチ間隔を決定する。【００１１】
あるいは、本発明の撮影装置は、フォーカスレンズと、撮像素子と、絞りと、測光部と、アポダイゼーションフィルタと、撮影露出決定部と、合焦位置検出部と、サーチ間隔決定部とを備えている。撮像素子は、フォーカスレンズを介して入射する入射光を光電変換して撮像信号を出力する。絞りは、入射光の光量を変更する。測光部は、撮像信号に基づいて測光を行う。アポダイゼーションフィルタは、入射光の光路上に配される。撮影露出決定部は、測光部による測光値に基づいて撮影露出を決定する。撮影露出決定部は、アポダイゼーションフィルタが配されている場合に、アポダイゼーションフィルタの光学特性に基づいて絞り値を補正した補正絞り値を用いて撮影露出を決定する。合焦位置検出部は、フォーカスレンズをサーチ間隔ごとに移動させ、サーチ間隔ごとに撮像信号に基づいて合焦評価値を算出して合焦位置を検出する。サーチ間隔決定部は、絞り値に依存する焦点深度に基づいてサーチ間隔を決定する。サーチ間隔決定部は、アポダイゼーションフィルタが配されている場合に、絞り値が特定値より大きい第１範囲では補正前の絞り値を用いてサーチ間隔を決定し、絞り値が特定値以下の第２範囲では特定値を絞り値として用いてサーチ間隔を決定する。上記撮影装置は、フィルタ検出部を備えることが好ましい。フィルタ検出部は、アポダイゼーションフィルタが光路上に配されているか否かを検出する。撮影露出決定部は、フィルタ検出部の検出結果に基づいて、絞り値を補正するか否かを決定することが好ましい。サーチ間隔決定部は、フィルタ検出部の検出結果に基づいて、補正前の絞り値と特定値とのうちいずれを絞り値として用いるかを決定することが好ましい。【００１２】
特定値は、アポダイゼーションフィルタにおいて光透過率が規定値以下の領域を遮光する絞り値であることが好ましい。規定値は、２０％であることが好ましい。【００１３】
焦点深度は、絞り値と、撮像素子の特性により決まる許容錯乱円径とに依存する。サーチ間隔決定部は、フォーカスレンズの移動に伴う像面の移動量が、焦点深度に一定値を乗じた値に一致する条件に基づいてサーチ間隔を決定することが好ましい。一定値は、１であっても１より大きくてもどちらでもよい。一定値が１より大きい場合には、合焦位置検出部は、合焦評価値に基づいて補間演算を行って合焦位置を検出することが好ましい。また、合焦位置及び焦点深度に基づいて、合焦している距離範囲を表示する表示部を備えることが好ましい。【００１４】
サーチ間隔決定部は、アポダイゼーションフィルタが挿入されている場合に、特定条件を満たした場合には、第２範囲において、補正前の絞り値を用いてサーチ間隔を決定することが好ましい。被写体速度検出部を備えることが好ましい。被写体速度検出部は、撮像信号に基づいて被写体の移動速度を検出する。被写体速度検出部を備える場合、特定条件は、被写体速度検出部により検出される移動速度が一定未満であることが好ましい。あるいは、手振れ検出部を備えることが好ましい。手振れ検出部は、撮像信号に基づいて手振れを検出する。手振れ検出部を備える場合、特定条件は、測光部による測光値が一定以上で、かつ手振れ検出部により検出された手振れが一定未満であることが好ましい。あるいは、シングルＡＦモードと、コンティニュアスＡＦモードとが実行可能であり、特定条件は、シングルＡＦモードを実行することであることが好ましい。あるいは、三脚検出部を備えることが好ましい。三脚検出部は、三脚が接続されているか否かを検出する。三脚検出部を備える場合、特定条件は、三脚検出部により三脚の接続が検出されることであることが好ましい。【００１５】
本発明の撮影装置本体は、レンズ鏡筒取付部と、撮像素子と、測光部と、撮影露出決定部と、合焦位置検出部と、サーチ間隔決定部とを備えている。レンズ鏡筒取付部は、フォーカスレンズ、絞り、アポダイゼーションフィルタを有するレンズ鏡筒が取り付けられる。撮像素子は、レンズ鏡筒から入射する入射光を光電変換して撮像信号を出力する。測光部は、撮像信号に基づいて測光を行う。撮影露出決定部は、測光部による測光値に基づいて撮影露出を決定する。撮影露出決定部は、アポダイゼーションフィルタを有するレンズ鏡筒が取り付けられたことを検出した場合に、アポダイゼーションフィルタの光学特性に基づいて絞り値を補正した補正絞り値を用いて撮影露出を決定する。合焦位置検出部は、フォーカスレンズをサーチ間隔ごとに移動させ、サーチ間隔ごとに撮像信号に基づいて合焦評価値を算出して合焦位置を検出する。サーチ間隔決定部は、絞り値に依存する焦点深度に基づいてサーチ間隔を決定する。サーチ間隔決定部は、アポダイゼーションフィルタを有するレンズ鏡筒が取り付けられたことを検出した場合に、絞り値が特定値より大きい第１範囲では補正前の絞り値を用いてサーチ間隔を決定し、絞り値が特定値以下の第２範囲では特定値を絞り値として用いてサーチ間隔を決定する。【００１６】
本発明の撮影装置本体は、レンズ鏡筒取付部と、撮像素子と、測光部と、撮影露出決定部と、合焦位置検出部と、サーチ間隔決定部とを備えている。レンズ鏡筒取付部は、フォーカスレンズ、絞り、アポダイゼーションフィルタを有するレンズ鏡筒が着脱可能に取り付けられる。撮像素子は、レンズ鏡筒から入射する入射光を光電変換して撮像信号を出力する。測光部は、撮像信号に基づいて測光を行う。撮影露出決定部は、測光部による測光値に基づいて撮影露出を決定する。撮影露出決定部は、アポダイゼーションフィルタが配されている場合に、アポダイゼーションフィルタの光学特性に基づいて絞り値を補正した補正絞り値を用いて撮影露出を決定する。合焦位置検出部は、フォーカスレンズをサーチ間隔ごとに移動させ、サーチ間隔ごとに撮像信号に基づいて合焦評価値を算出して合焦位置を検出する。サーチ間隔決定部は、絞り値に依存する焦点深度に基づいてサーチ間隔を決定する。サーチ間隔決定部は、アポダイゼーションフィルタが配されている場合に、絞り値が特定値より大きい第１範囲では補正前の絞り値を用いてサーチ間隔を決定し、絞り値が特定値以下の第２範囲では特定値を絞り値として用いてサーチ間隔を決定する。また、レンズ鏡筒取付部には、レンズ鏡筒の着脱を検出する着脱検出部が設けられていることが好ましい。撮影露出決定部は、着脱検出部の検出結果に基づいて、絞り値を補正するか否かを決定することが好ましい。サーチ間隔決定部は、着脱検出部の検出結果に基づいて、補正前の絞り値と特定値とのうちいずれを絞り値として用いるかを決定することが好ましい。【００１７】
光学特性は、レンズ鏡筒に記憶されている。撮影露出決定部は、レンズ鏡筒から光学特性を取得して絞り値を補正することが好ましい。サーチ間隔決定部は、フォーカスレンズの移動に伴う像面の移動量を、焦点深度に一定値を乗じた値に一致させる条件に基づいてサーチ間隔を決定するものであり、フォーカスレンズの移動に対する像面の移動倍率をレンズ鏡筒から取得してサーチ間隔を決定することが好ましい。【００１８】
本発明のレンズ鏡筒は、フォーカスレンズと、絞りと、アポダイゼーションフィルタと、基端部とを備える。絞りは、入射光の光量を変更する。アポダイゼーションフィルタは、入射光の光路上に配されている。基端部は、撮影装置本体に取り付けられる。撮影装置本体は、撮像素子と、測光部と、撮影露出決定部と、合焦位置検出部と、サーチ間隔決定部とを有する。撮像素子は、入射光を光電変換して撮像信号を出力する。測光部は、撮像信号に基づいて測光を行う。撮影露出決定部は、測光部による測光値に基づいて撮影露出を決定する。撮影露出決定部は、アポダイゼーションフィルタの光学特性に基づいて絞り値を補正した補正絞り値を用いて撮影露出を決定する。合焦位置検出部は、フォーカスレンズをサーチ間隔ごとに移動させ、サーチ間隔ごとに撮像信号に基づいて合焦評価値を算出して合焦位置を検出する。サーチ間隔決定部は、絞り値に依存する焦点深度に基づいてサーチ間隔を決定する。サーチ間隔決定部は、絞り値が特定値より大きい第１範囲では補正前の絞り値を用いてサーチ間隔を決定し、絞り値が特定値以下の第２範囲では特定値を絞り値として用いてサーチ間隔を決定する。【００１９】
本発明のレンズ鏡筒は、フォーカスレンズと、絞りと、アポダイゼーションフィルタと、基端部とを備える。絞りは、入射光の光量を変更する。アポダイゼーションフィルタは、入射光の光路上に配されている。基端部は、撮影装置本体に着脱可能に取り付けられる。撮影装置本体は、撮像素子と、測光部と、撮影露出決定部と、合焦位置検出部と、サーチ間隔決定部とを有する。撮像素子は、入射光を光電変換して撮像信号を出力する。測光部は、撮像信号に基づいて測光を行う。撮影露出決定部は、測光部による測光値に基づいて撮影露出を決定する。撮影露出決定部は、アポダイゼーションフィルタを有するレンズ鏡筒が取り付けられたことを検出した場合に、アポダイゼーションフィルタの光学特性に基づいて絞り値を補正した補正絞り値を用いて撮影露出を決定する。合焦位置検出部は、フォーカスレンズをサーチ間隔ごとに移動させ、サーチ間隔ごとに撮像信号に基づいて合焦評価値を算出して合焦位置を検出する。サーチ間隔決定部は、絞り値に依存する焦点深度に基づいてサーチ間隔を決定する。サーチ間隔決定部は、絞り値が特定値より大きい第１範囲では補正前の絞り値を用いてサーチ間隔を決定し、絞り値が特定値以下の第２範囲では特定値を絞り値として用いてサーチ間隔を決定する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、入射光の光路上にアポダイゼーションフィルタが配されている場合には、アポダイゼーションフィルタの光学特性に基づいて絞り値を補正した補正絞り値を用いて撮影露出を決定し、絞り値が特定値より大きい第１範囲では補正前の絞り値を用いてサーチ間隔を決定し、絞り値が特定値以下の第２範囲では特定値を絞り値として用いてサーチ間隔を決定するため、撮影露出の決定及び合焦位置の検出を共に精度よく行い、かつ合焦位置の検出低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態の撮影装置の外観斜視図である。
【図２】第１実施形態の撮影装置の構成を示すブロック図である。
【図３】ＡＰＤフィルタの光学特性の説明図である。
【図４】ＡＰＤフィルタの光学特性に基づく絞り値の補正についての説明図である。
【図５】像面移動係数についての説明図である。
【図６】第１プログラム線図の一例を示す図である。
【図７】第２プログラム線図の一例を示す図である。
【図８】焦点深度の絞り値依存性についての説明図である。
【図９】ＡＰＤフィルタの光学特性に基づく補正前後の各絞り値を用いて算出される各焦点深度についての説明図である。
【図１０】第１実施形態の合焦位置の検出についての説明図である。
【図１１】距離表示及び合焦距離範囲の表示についての説明図である。
【図１２】プログラム線図を選択するためのフローチャートである。
【図１３】撮影露出を設定するためのフローチャートである。
【図１４】サーチ間隔を決定するためのフローチャートである。
【図１５】第１実施形態の合焦位置を検出するためのフローチャートである。
【図１６】第２実施形態の合焦位置の検出についての説明図である。
【図１７】第２実施形態の合焦位置を検出するためのフローチャートである。
【図１８】第３実施形態の撮影装置の構成を示すブロック図である。
【図１９】第４実施形態の撮影装置の構成を示すブロック図である。
【図２０】第５実施形態の撮影装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】第６実施形態の撮影装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態の撮影装置１０は、レンズ交換式の撮影装置である。図１において、撮影装置１０は、撮影装置本体１１と、レンズ鏡筒１２とを備える。
撮影装置本体１１には、電源ボタン１０Ａと、モード切替ボタン１０Ｂと、シャッタボタン１０Ｃとが設けられている。電源ボタン１０Ａは、電源をオン／オフする際に操作される。モード切替ボタン１０Ｂは、電動作モードを切り替える際に操作される。この動作モードには、ライブビューモード、動画撮影モード、静止画撮影モード、画像再生モード等がある。ライブビューモードとは、画像を記録せずにリアルタイムに表示のみを行うモードであり、動画撮影や静止画撮影を行う前に実行される。動画撮影や静止画撮影は、ライブビューモード中にシャッタボタン１０Ｃを押下することで実行される。
【００２３】
図２において、撮影装置本体１１には、レンズ鏡筒取付部１１Ａが設けられている。このレンズ鏡筒取付部１１Ａに、レンズ鏡筒１２の基端部１２Ａが取り付けられることにより、撮影装置本体１１とレンズ鏡筒１２とが接続される。レンズ鏡筒取付部１１Ａと基端部１２Ａとには、それぞれ電気接点１１Ｂ，１２Ｂが設けられている。撮影装置本体１１とレンズ鏡筒１２とは、電気接点１１Ｂ，１２Ｂを介して電気的に接続される。
【００２４】
レンズ鏡筒１２は、撮影装置本体１１に着脱可能に取り付けられる。レンズ鏡筒１２は、フォーカスレンズ１５と、絞り１６と、アポダイゼーション（APoDization、ＡＰＤ）フィルタ１７とを備える。被写体に対向する側から基端部１２Ａに向かって、フォーカスレンズ１５、ＡＰＤフィルタ１７、絞り１６の順に配されており、これらは同一の光軸ＬＡ上に配されている。ここで、光軸ＬＡは、被写体からの入射光の光路に相当する。フォーカスレンズ１５は、被写体からの光を集光して結像する。絞り１６は、入射光の光量を調整する。
【００２５】
ＡＰＤフィルタ１７は、図３に示すように、光軸ＬＡから離れるにつれて（像高が大きくなるにつれて）光透過率が低下するという光学特性を有する。ＡＰＤフィルタ１７は、像高が大きくなるにつれて入射光をより大きく減光させる。このため、絞り１６の絞り値（Ｆ値）が開放値に近づくほどＡＰＤフィルタ１７による減光効果が大きくなる。Ｆ値とは、絞り１６の有効開口径で決まる値であり、有効開口領域内の光透過率は考慮されていない。Ｔ値は、有効開口領域内の光透過率Ｐを考慮した実質的な絞り値であり、一般に式（１）で表される。
【００２６】
Ｔ＝Ｆ／Ｐ1/2    ・・・（１）
【００２７】
この光透過率Ｐとして、ＡＰＤフィルタ１７の光透過率を適用すると、ＡＰＤフィルタ１７の光学特性を考慮したＴ値が得られる。このＴ値とＦ値との関係は図４に示す曲線（補正曲線）で表される。この補正曲線を用いて、Ｆ値はＴ値に補正される。Ｔ値は、開放値に近づくほど補正量が大きく、Ｆ値に対する変化量が大きくなる。
【００２８】
第１実施形態では、補正前の絞り値（Ｆ値）に対して、ＡＰＤフィルタ１７の光学特性に基づく第２の補正をした絞り値（以下、Ｍ値という）が用いられる。このＭ値は、図４に示すように、Ｆ値が特定値ＥＦより大きい第１範囲Ｒ１ではＦ値と同じ値を取り、Ｆ値が特定値ＥＦ以下の第２範囲Ｒ２では特定値ＥＦを取る。特定値ＥＦは、ＡＰＤフィルタ１７において光透過率が規定値ＳＶ（図３参照）以下の領域を遮光する絞り値、すなわち絞り１６の有効開口径ＥＲに対応する絞り値である。第１実施形態では、規定値ＳＶは０．２としており、特定値ＥＦはおよそ１．１である。
【００２９】
レンズ鏡筒１２は、ＩＤ（identification）情報記憶部１８を備える。ＩＤ情報記憶部１８は、レンズ鏡筒１２の種類を特定するためのＩＤ情報を記憶している。このＩＤ情報により、フォーカスレンズ１５の像面移動係数ｋ、及びＡＰＤフィルタ１７の種類も特定される。ＩＤ情報記憶部１８に記憶されたＩＤ情報は、電気接点１１Ｂ，１２Ｂを介して、撮影装置本体１１に送信される。
【００３０】
像面移動係数ｋについて、図５を用いて説明する。被写体Ｏからの入射光は、フォーカスレンズ１５によって像面Ｓに結像する。像面移動係数ｋは、フォーカスレンズ１５の移動量に対する像面Ｓの移動量の比（移動倍率）である。すなわち、フォーカスレンズ１５が光軸ＬＡに沿ってｐだけ移動した場合、像面Ｓの移動量（像面移動量）は「ｋ×ｐ」となる。像面移動係数ｋは、合焦制御部２６により、フォーカスレンズ１５を移動させて、像面Ｓを撮像素子２２の撮像面２２Ａに一致させる合焦動作（オートフォーカス動作）を行う際に、フォーカスレンズ１５のサーチ間隔の決定に用いられるパラメータである。フォーカスレンズ１５は、パルスモータ１５Ａの駆動により移動する。パルスモータ１５Ａに１パルス入力した際のフォーカスレンズ１５の移動距離は一定である。合焦制御部２６は、パルスモータに入力するパルスの数を制御することにより、フォーカスレンズ１５の移動距離を制御する。
【００３１】
撮影装置本体１１は、撮像素子２２と、画像処理部２３と、ＩＤ情報受信部２４と、露出制御部２５と、合焦制御部２６と、プログラム線図記憶部３１と、表示部４１と、メモリ４２とを備える。撮像素子２２は、レンズ鏡筒１２から入射する入射光を光電変換して画像処理部２３に撮像信号を出力する。撮像素子２２は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型イメージセンサであり、電子シャッタ速度の制御が可能である。
【００３２】
画像処理部２３は、撮像信号から撮影画像を生成して表示部４１及びメモリ４２に出力する。画像処理部２３は、撮像信号からＹ／Ｃ変換等で得られる輝度信号を露出制御部２５に供給する。また、画像処理部２３は、後述する合焦位置検出部３７からの要求に応じて、撮像信号から合焦評価値を算出する。画像処理部２３は、算出した合焦評価値を合焦位置検出部３７に供給する。表示部４１は、画像処理部２３から入力された撮影画像を表示する。メモリ４２は、画像処理部２３から入力された撮影画像を記憶する。メモリ４２は、撮像素子２２の特性を表すパラメータである許容錯乱円径δを記憶している。
【００３３】
ＩＤ情報受信部２４は、ＩＤ情報記憶部１８から送信されるＩＤ情報を受信し、受信したＩＤ情報に基づき、撮影装置本体１１に接続されているレンズ鏡筒１２の種類を特定する。特に、ＩＤ情報受信部２４は、ＩＤ情報から、レンズ鏡筒１２にＡＰＤフィルタ１７が含まれているか否かを判定し、判定結果を露出制御部２５に供給する。なお、レンズ鏡筒１２の着脱は、実質的に光路上にＡＰＤフィルタ１７を配するか否かに相当する。ＩＤ情報受信部２４は、光路上にＡＰＤフィルタ１７が配されているか否かを検出するフィルタ検出部として機能する。また、ＩＤ情報受信部２４は、フォーカスレンズ１５の像面移動係数ｋの情報を合焦制御部２６に供給する。
【００３４】
露出制御部２５は、画像処理部２３から、輝度信号の供給を受ける。また、露出制御部２５は、ＩＤ情報受信部２４から、光路上にＡＰＤフィルタ１７が配されているか否かに関する情報（フィルタ有無情報）の供給を受ける。
【００３５】
露出制御部２５は、測光部２７と、撮影露出決定部２８と、撮影露出設定部２９とを備える。測光部２７は、露出制御部２５に供給された輝度信号に基づいて、測光値を算出し、算出した測光値を撮影露出決定部２８に供給する。撮影露出決定部２８は、測光部２７から供給された測光値に基づいて所定の演算を行うことにより、適正な露出値（ＥＶ：Exposure Value）を求める。
【００３６】
撮影露出決定部２８は、露出制御部２５に供給されたフィルタ有無情報を取得する。撮影露出決定部２８は、これらの情報に基づいて、プログラム線図記憶部３１から撮影露出決定に用いる１つのプログラム線図を選択する。
【００３７】
撮影露出決定部２８は、選択したプログラム線図を用いて、上記演算により求めたＥＶに基づき、一組の撮影絞り値及び撮影シャッタ速度を決定する。撮影露出決定部２８は、決定した撮影絞り値及び撮影シャッタ速度を撮影露出設定部２９に供給する。
【００３８】
撮影露出設定部２９は、撮影露出決定部２８により決定された撮影絞り値及び撮影シャッタ速度を、絞り１６及び撮像素子２２に設定することにより、撮影露出を設定する。撮影露出設定部２９は、設定した撮影絞り値の情報を合焦制御部２６に供給する。
【００３９】
プログラム線図記憶部３１は、第１プログラム線図５０（図６参照）と、第２プログラム線図５２（図７参照）とを記憶している。各プログラム線図５０，５２は、ＡＰＥＸ（Additive system of Photographic EXposure）演算式（２）を満たすＡＶ（Aperture Value）とＴＶ（Time Value）とで表されている。
【００４０】
ＥＶ＝ＡＶ＋ＴＶ    ・・・（２）
【００４１】
ここで、ＡＶは撮影絞り値に対応しており、Ｔ値と式（３）の関係にある。また、ＴＶは撮影シャッタ速度に対応しており、撮影シャッタ速度ｔ（単位；秒）と式（４）の関係にある。
【００４２】
ＡＶ＝２×ｌｏｇ2（Ｔ）    ・・・（３）
ＴＶ＝−ｌｏｇ2（ｔ）    ・・・（４）
【００４３】
第１プログラム線図５０は、ＡＰＤフィルタ１７を有していないレンズ鏡筒（図示せず）が撮影装置本体１１に接続された場合に用いられる。ＡＰＤフィルタ１７が存在しない場合には、「Ｔ＝Ｆ」であるので、第１プログラム線図５０の縦軸はＦ値及びこれに対応するＡＶを示している。
【００４４】
第２プログラム線図５２は、ＡＰＤフィルタ１７を有したレンズ鏡筒１２が撮影装置本体１１に接続された場合に用いられる。ＡＰＤフィルタ１７が存在する場合には、「Ｔ≠Ｆ」であるので、第２プログラム線図５２の縦軸は実質的な絞り値であるＴ値及びこれに対応するＡＶを示している。
【００４５】
なお、図７では、絞り値をＦ値からＴ値に補正することにより、多段部分のＡＶの間隔が小さくなり、１つのＥＶに複数組のＡＶとＴＶが対応するようになるので、ＴＶ方向の長さを調整（短く）して、１つのＥＶに１組のＡＶとＴＶが対応するようにしている。本実施形態では、多段部分のプログラム線図の長さ調整を、ＴＶ方向の小端の位置を調整することにより行っているが、ＴＶ方向の大端の位置を調整することにより行っても良い。
【００４６】
合焦制御部２６は、オートフォーカス制御を行う。合焦制御部２６は、サーチ間隔決定部３６と、合焦位置検出部３７とを備える。サーチ間隔決定部３６は、撮影露出設定部２９から供給される撮影絞り値の情報と、メモリ４２に記憶された許容錯乱円径δの情報とを取得する。ここで、サーチ間隔決定部３６が取得する撮影絞り値の情報は、補正後の絞り値（Ｔ値）でも補正前の絞り値（Ｆ値）でもなく、第２の補正後の絞り値（Ｍ値）である。サーチ間隔決定部３６は、取得したこれらの情報に基づいて、焦点深度Ｄを算出する基本の式（５−１）において、Ｆ値に代えてＭ値を用いた式（５−２）を用いて焦点深度Ｄを算出する。
【００４７】
Ｄ＝２×Ｆ×δ    ・・・（５−１）
Ｄ＝２×Ｍ×δ    ・・・（５−２）
【００４８】
式（５−１）は、図８に示すように、絞り１６の有効開口径とフォーカスレンズ１５の焦点距離とに依存するＦ値と、許容錯乱円径δとで焦点深度Ｄが決定されることを表している。焦点深度Ｄは、Ｆ値が大きくなるほど（入射光を絞れば絞るほど）、大きくなる。撮像面２２Ａが像面Ｓを中心とする焦点深度Ｄ内にある場合には、被写体Ｏの光像が撮像面２２Ａに合焦し、撮像素子２２から出力される撮像信号の高周波成分が増加する。なお、図８では、説明のため、ＡＰＤフィルタ１７は図示していない。
【００４９】
焦点深度Ｄの算出について、図９を用いて説明する。後述するように、焦点深度Ｄは、サーチ間隔ＳＤの決定に用いられ、合焦位置の検出精度を決めるパラメータである。
【００５０】
被写体Ｏからの入射光は、フォーカスレンズ１５によって像面Ｓに結像している。この際、入射光は、ＡＰＤフィルタ１７により一部が減光される。フォーカスレンズ１５を通過した入射光のうちフォーカスレンズ１５の外周部を通過する光は、ＡＰＤフィルタ１７によって減光される。補正後の絞り値（Ｔ値）は、ＡＰＤフィルタ１７によって減光された後の入射光の光量が、ＡＰＤフィルタ１７が配されていない場合に得られる絞り値に相当する。この絞り値の場合に絞り１６を通過する光を高透過光５３と呼び、この絞り値の場合に絞り１６で遮蔽される光を低透過光５４と呼ぶ。
【００５１】
式（５−１）によると、補正後の絞り値（Ｔ値）を用いて算出される焦点深度Ｄ１は、補正後の絞り値（Ｆ値）を用いて算出される焦点深度Ｄ２よりも大きくなる。焦点深度Ｄ１は、高透過光５３についての焦点深度に相当するので、像面Ｓを中心とする焦点深度Ｄ１内には、低透過光５４が許容錯乱円径δを超えて合焦されない領域がある。この場合には、合焦の分解能が悪く、低透過光５４が合焦されないおそれがある。
【００５２】
一方、焦点深度Ｄ２は、高透過光５３だけでなく低透過光５４も考慮して算出されるので、像面Ｓを中心とする焦点深度Ｄ２内には、低透過光５４が合焦されない領域は存在しない。この場合には、ＡＰＤフィルタ１７を透過するすべての光が合焦される。しかし、Ｆ値が開放値に近い領域では、サーチ間隔が小さくなりすぎてしまい、合焦位置の検出速度が低下する。
【００５３】
そこで、本実施形態では、ＡＰＤフィルタ１７を規定値ＳＶ以上の割合で透過するすべての光を合焦することを目的として、Ｆ値が特定値ＥＦより大きい第１範囲Ｒ１ではＦ値と同じ値を取り、Ｆ値が特定値ＥＦ以下の第２範囲Ｒ２では特定値ＥＦを取る絞り値（Ｍ値）を、焦点深度Ｄの算出に用いている。
【００５４】
規定値ＳＶは、撮影画像の出力を考慮して決定している。白飛びした輝点でのボケについて、適正露出値以下の状況下でのボケは、暗く目立たない。白飛びした輝点のガンマ補正前のデータからは、白飛びした輝点の出力値を２０％とすると適正露出値に到達するので、本実施形態では、規定値ＳＶを０．２に設定している。この規定値ＳＶは、０．２に限られず、適宜変更可能である。
【００５５】
サーチ間隔決定部３６は、ＩＤ情報受信部２４から供給される像面移動係数ｋの情報を取得する。サーチ間隔決定部３６は、上述のように第２の補正後の絞り値（Ｍ値）を用いて算出した焦点深度Ｄと像面移動係数ｋとの情報とに基づき、式（６）を用いてサーチ間隔ＳＤを決定する。
【００５６】
ＳＤ＝Ｃ×Ｄ／ｋ    ・・・（６）
【００５７】
ここで、Ｃは一定値であり、Ｃは１以上５以下の範囲内が好ましい。Ｃが１未満である場合には、Ｃが１の場合と比較して合焦位置の検出精度はさほど向上しないにもかかわらず、合焦位置の検出にかかる時間が長くなってしまうおそれがある。また、Ｃが５より大きい場合には、Ｃが５以下の場合と比較して、後述する補間演算処理を行っても補間曲線６５（図１６参照）を適切に求められないおそれがある。第１実施形態では、Ｃ＝１に設定されている。
【００５８】
サーチ間隔決定部３６は、決定したサーチ間隔ＳＤを、焦点深度Ｄに関する情報（焦点深度情報）とともに、合焦位置検出部３７に供給する。
【００５９】
合焦位置検出部３７は、モード切替ボタン１０Ｂによって切り替えられる動作モードに関する情報（動作モード情報）を取得し、動作モード情報に基づいて合焦位置を探索する範囲である合焦サーチ範囲Ｌを決定する。合焦位置検出部３７は、サーチ間隔決定部３６から供給されたサーチ間隔ＳＤを取得する。合焦位置検出部３７は、合焦サーチ範囲Ｌとサーチ間隔ＳＤとから、合焦評価位置を決定する。
【００６０】
合焦位置検出部３７は、各合焦評価位置にフォーカスレンズ１５を移動させ、合焦評価位置ごとに、画像処理部２３から合焦評価値を取得する。合焦評価値は、撮像信号から高周波成分を抽出して積算することにより得られる。
【００６１】
合焦位置検出部３７は、図１０に示すように、合焦評価位置ごとに得られた合焦評価値のうち、最大の合焦評価値が得られた合焦評価位置を合焦位置ＦＰとして検出する。合焦位置検出部３７は、フォーカスレンズ１５を合焦位置ＦＰに設定する。
【００６２】
合焦位置検出部３７は、フォーカスレンズ１５を合焦位置ＦＰに設定した後、合焦位置ＦＰに関する情報（合焦位置情報）と、サーチ間隔決定部３６により供給された焦点深度情報とを画像処理部２３に供給する。
【００６３】
画像処理部２３は、合焦位置検出部３７から供給される合焦位置情報と焦点深度情報とを取得する。画像処理部２３は、焦点深度情報に所定の計算処理を行い、被写界深度情報を取得する。画像処理部２３は、撮影画像とともに、合焦位置情報及び被写界深度情報を表示部４１及びメモリ４２に供給する。
【００６４】
表示部４１は、合焦位置情報と被写界深度情報とを撮影画像に重ねて表示する。合焦位置情報は、図１１に示すように、距離表示バー６１中に距離表示６２として表示される。図１１では、距離表示バー６１の上の「ｍ」及び距離表示６２の右の数字「１」により、合焦している被写体は撮影装置１０から１ｍ離れたところにあることを示している。被写界深度情報は、合焦している距離範囲を示す情報であり、距離表示バー６１中に合焦距離範囲表示６３として表示される。
【００６５】
メモリ４２は、画像処理部２３から供給される撮影画像を、併せて供給される合焦位置情報及び被写界深度情報と関連付けて記憶する。
【００６６】
次に、撮影露出の決定に用いるプログラム線図の選択について、図１２に示すフローチャートを参照しながら説明する。ＩＤ情報受信部２４は、ＩＤ情報記憶部１８から送信されるＩＤ情報を受信し（ステップＳ１１）、受信したＩＤ情報からレンズ鏡筒１２にＡＰＤフィルタ１７が含まれているか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００６７】
レンズ鏡筒１２にＡＰＤフィルタ１７が含まれていないと判定された場合には（ステップＳ１２でＮＯ判定）、ＩＤ情報受信部２４は、撮影露出決定部２８に、レンズ鏡筒１２にＡＰＤフィルタ１７が含まれていない旨のフィルタ有無情報を供給する。撮影露出決定部２８は、このフィルタ有無情報に基づいて、プログラム線図記憶部３１から、第１プログラム線図５０を撮影露出の決定に用いるプログラム線図として選択する（ステップＳ１３）。
【００６８】
レンズ鏡筒１２にＡＰＤフィルタ１７が含まれていると判定された場合には（ステップＳ１２でＹＥＳ判定）、ＩＤ情報受信部２４は、撮影露出決定部２８に、レンズ鏡筒１２にＡＰＤフィルタ１７が含まれている旨のフィルタ有無情報を供給する。
【００６９】
撮影露出決定部２８は、このフィルタ有無情報に基づいて、プログラム線図記憶部３１から、第２プログラム線図５２を撮影露出の決定に用いるプログラム線図として選択する（ステップＳ１４）。
【００７０】
次に、撮影装置１０で行われる撮影露出の設定について、図１３に示すフローチャートを参照しながら説明する。この場合には、上述のように、撮影露出の決定に用いるプログラム線図として、第２プログラム線図５２が選択される。
【００７１】
画像処理部２３は、撮像素子２２から入力された撮像信号にＹ／Ｃ変換等の処理を行って輝度信号を取得し、輝度信号を露出制御部２５に供給する。測光部２７は、供給された輝度信号に基づいて測光値を算出し（ステップＳ２１）、算出した測光値を撮影露出決定部２８に供給する。
【００７２】
撮影露出決定部２８は、測光部２７から供給された測光値に基づいて所定の演算を行うことにより、適正なＥＶを算出する（ステップＳ２２）。撮影露出決定部２８は、選択された第２プログラム線図５２を用いて、算出したＥＶに対応するＡＶ及びＴＶを決定する。すなわち、撮影露出を決定する（ステップＳ２３）。撮影露出決定部２８は、決定したＡＶ及びＴＶを撮影露出設定部２９に供給する。
【００７３】
撮影露出設定部２９は、撮影露出決定部２８から供給されたＡＶ及びＴＶに基づいて、絞り１６の絞り設定及び撮像素子２２のシャッタ速度の設定を行う（ステップＳ２４）。
【００７４】
サーチ間隔ＳＤの決定について、図１４に示すフローチャートを参照しながら説明する。サーチ間隔決定部３６は、撮影露出設定部２９により設定された撮影絞り値の情報を、撮影露出設定部２９から取得する。ここで、サーチ間隔決定部３６が取得する撮影絞り値の情報は、補正後の絞り値（Ｔ値）でも補正前の絞り値（Ｆ値）でもなく、第２の補正後の絞り値（Ｍ値）である（ステップＳ３１）。
【００７５】
サーチ間隔決定部３６は、メモリ４２から許容錯乱円径δの情報を取得する（ステップＳ３２）。サーチ間隔決定部３６は、第２の補正後の絞り値（Ｍ値）と許容錯乱円径δとに基づいて、上述の式（５−２）を用いて焦点深度Ｄを算出する（ステップＳ３３）。
【００７６】
サーチ間隔決定部３６は、ＩＤ情報受信部２４から像面移動係数ｋの情報を取得する。サーチ間隔決定部３６は、この像面移動係数ｋと算出した焦点深度Ｄとに基づいて、上述の式（６）を用いてサーチ間隔ＳＤを算出し、サーチ間隔ＳＤを決定する（ステップＳ３４）。
【００７７】
合焦位置の検出について、図１５に示すフローチャートを参照しながら説明する。合焦位置検出部３７は、動作モード情報を取得し、動作モード情報に基づいて合焦サーチ範囲Ｌを決定する（ステップＳ４１）。合焦位置検出部３７は、上述のように、サーチ間隔決定部３６で決定されたサーチ間隔ＳＤを取得する（ステップＳ４２）。合焦位置検出部３７は、合焦サーチ範囲Ｌとサーチ間隔ＳＤとに基づき、合焦評価位置を決定する（ステップＳ４３）。
【００７８】
合焦位置検出部３７は、各合焦評価位置にフォーカスレンズ１５を移動させ、合焦評価位置ごとに、画像処理部２３から合焦評価値を取得する（ステップＳ４４）。合焦位置検出部３７は、最大の合焦評価値が得られた合焦評価位置を合焦位置ＦＰとして検出する（ステップＳ４５）。合焦位置検出部３７は、フォーカスレンズ１５を合焦位置ＦＰに設定する（ステップＳ４６）。
【００７９】
合焦位置の検出について、実際には、いわゆる山登り検出方式が用いられる。山登り検出方式とは、合焦サーチ範囲Ｌの一端から合焦評価位置を１ずつ変更しながら合焦評価値を取得し、合焦評価値の最大値（ピーク値）を検出した時点で合焦検出動作を終了する方式である。このため、山登り検出方式では、合焦サーチ範囲Ｌ内の全ての合焦評価位置について合焦評価値を取得する必要はないので、合焦位置の検出速度が向上する。
【００８０】
このように撮影露出の設定及び合焦位置の設定が行われた後、撮像素子２２により撮像動作が行われ、撮像信号が出力される。画像処理部２３により、撮像信号から撮影画像が生成される。また、画像処理部２３は、合焦位置の設定の際に合焦位置検出部３７より供給される合焦位置情報及び焦点深度情報を取得し、焦点深度情報から被写界深度情報を算出する。画像処理部２３から、撮影画像とともに、合焦位置情報及び被写界深度情報が表示部４１及びメモリ４２に供給される。
【００８１】
表示部４１は、合焦位置情報及び被写界深度情報から生成される距離表示バー６１、距離表示６２、及び合焦距離範囲表示６３を、撮影画像に重ねて表示する。メモリ４２は、撮影画像を、合焦位置情報及び被写界深度情報と関連付けて記憶する。
【００８２】
ＡＰＤフィルタ１７の光学特性に基づく絞り値の補正は、光透過率Ｐを考慮した補正であるため、露出値ＥＶに基づく撮影露出の決定には有効である一方、サーチ間隔ＳＤの決定に用いるための焦点深度の算出には有効ではない。そこで、本発明では、撮影露出の設定の際には、この補正後の絞り値（Ｔ値）を用いている一方で、合焦位置の検出の際には、この補正後の絞り値（Ｔ値）でも補正前の絞り値（Ｆ値）でもなく、第２の補正後の絞り値（Ｍ値）を用いている。そのため、撮影露出の決定及び合焦位置の検出を共に精度よく行い、かつ合焦位置の検出速度の低下を防止することができる。
【００８３】
なお、合焦位置の検出精度を上げるために、撮影動作の際よりも絞り値を小さく設定し、焦点深度を短くして合焦位置の検出を行うことも考えられるが、この場合には、合焦位置の検出の場合と撮影動作の場合とで、フォーカスレンズ１５の特性に起因して、絞り１６の設定変更に伴い合焦位置がずれてしまうおそれがある。また、フォーカスレンズ１５の特性（個体差）や撮影動作の際の温度条件が変化するため、この合焦位置のずれを完全に補正することは難しい。そのため、合焦位置の検出精度を上げるためには、撮影動作の際よりも絞り値を小さく設定して合焦位置の検出を行うことは好ましくなく、第１実施形態で説明したように、撮影動作の際の絞りで合焦位置の検出を行うことが好ましい。撮影動作の際の絞りは撮影露出の設定による撮影絞りであるので、撮影露出の設定においては補正後の絞り値（Ｔ値）を用いて撮影絞りを設定した後、撮影露出設定で設定された撮影絞りのまま、第２の補正後の絞り値（Ｍ値）を用いて合焦位置の検出を行うことが好ましい。
【００８４】
なお、第１実施形態では、撮影装置本体１１に取り付けるレンズ鏡筒の選択により、光路上にＡＰＤフィルタ１７を配するか否かの切り替えを行っているが、本発明はこの態様に限らない。例えば、レンズ鏡筒内にＡＰＤフィルタ１７を自在に移動させるＡＰＤフィルタ移動部を設け、このＡＰＤフィルタ移動部によりＡＰＤフィルタ１７を光軸ＬＡ上に挿脱してもよい。この場合には、ＡＰＤフィルタ１７の位置を検出するＡＰＤフィルタ位置検出部を設け、ＡＰＤフィルタ位置検出部によりＡＰＤフィルタ１７の挿脱（光路上のＡＰＤフィルタの有無の切り替え）を検出する。
【００８５】
本発明は、ＡＰＤフィルタ１７を光路上に固定して配した撮影装置、すなわちＡＰＤフィルタ１７を配したまま、ＡＰＤフィルタ１７を配するか否かを切り替えることができない撮影装置にも適用される。
【００８６】
また、第１実施形態では、レンズ鏡筒１２は、図３に示す光学特性を有するＡＰＤフィルタ１７を有しているが、この光学特性は一例であり、ＡＰＤフィルタ１７とは異なる光学特性を有するＡＰＤフィルタを有するものであってもよい。さらに、撮影装置本体１１に、光学特性がそれぞれ異なるＡＰＤフィルタを有するレンズ鏡筒を接続可能としても良い。この場合には、撮影装置本体１１のプログラム線図記憶部３１に、各ＡＰＤフィルタの光学特性に対応した第２プログラム線図を記憶しておき、ＡＰＤフィルタの種類に応じて選択するように構成すれば良い。
【００８７】
また、第１実施形態では、撮影装置本体１１にプログラム線図記憶部３１を設けたが、プログラム線図記憶部は、レンズ鏡筒１２に設けられてもよい。この場合には、撮影装置本体１１は、レンズ鏡筒１２に内蔵されているＡＰＤフィルタの光学特性に対応したプログラム線図を、レンズ鏡筒１２から取得するので、撮影装置本体に複数のＡＰＤフィルタの光学特性に対応したプログラム線図を記憶しておく必要が無く、撮影装置本体の構成が簡略化される。
【００８８】
また、第１実施形態では、図６に示す第１プログラム線図５０を用いているが、第１プログラム線図は、その他の多段絞り方式のプログラム線図やリニア絞り方式のプログラム線図でもよい。第２プログラム線図は、第１プログラム線図の絞り値（Ｆ値）をＡＰＤフィルタ１７の光学特性に基づいて補正した絞り値（Ｔ値）にすることにより、作成すれば良い。
【００８９】
また、第１プログラム線図は、１つの露出値ＥＶに対して複数組のＡＶ及びＴＶが対応する部分を有するプログラム線図を用いて、ＥＶの変化に伴うＡＶの変化を抑えてもよい。この場合には、焦点深度の変化が抑えられるので、特に繰り返し合焦位置を検出する場合に、効率よく合焦位置の検出が行われる。
【００９０】
［第２実施形態］
第１実施形態では、一定値Ｃを１としている。これは、サーチ間隔ＳＤに対応する像面移動量を焦点深度に一致させることに相当している。したがって、第１実施形態では、合焦サーチ範囲Ｌ内に設定されるいずれかの合焦評価位置で必ず正確な合焦位置が検出される。第２実施形態では、一定値Ｃを２以上としてサーチ間隔を大きくすることにより、第１実施形態における合焦評価位置を間引き、間引いた合焦評価位置の合焦評価値を補間演算により求めることで、合焦検出動作をさらに高速化する。第２実施形態は、その他の構成は第１実施形態と同じであるので、その詳細な説明は省略する。
【００９１】
第２実施形態の合焦検出動作について、図１７に示すフローチャートを参照しながら説明する。合焦位置検出部３７は、合焦評価値を取得し（ステップＳ４４）、その後、得られた合焦評価値に基づいて補間演算を行う（ステップＳ５１）。補間演算としては、例えば、線形補間やスプライン補間といった公知の補間演算が行われる。これにより、合焦位置検出部３７は、補間曲線６５を取得する（ステップＳ５２）。合焦位置検出部３７は、補間曲線６５において最大の合焦評価値が得られた合焦評価位置を合焦位置ＦＰとして検出する（ステップＳ４５）。なお、第２実施形態でも、第１実施形態と同様に山登り検出方式を用いている。
【００９２】
第２実施形態では、第１実施形態と比較して、一定値Ｃを大きく設定してサーチ間隔ＳＤを大きくすることにより、合焦評価値の取得回数をさらに減少しているので、合焦位置の検出速度がより向上する。
【００９３】
第１実施形態では、補正前の絞り値（Ｆ値）が特定値ＥＦ以下の第２範囲において特定値ＥＦを絞り値として用いてサーチ間隔ＳＤを決定することにより、合焦の検出速度の低下を防止しているが、合焦位置の検出速度の低下が問題とならない特定条件下では、第２範囲において補正前の絞り値（Ｆ値）を用いて、合焦位置の検出精度を優先することも好ましい。以下、第３〜第６実施形態としてその具体例を示す。
【００９４】
［第３実施形態］
第３実施形態では、被写体の移動速度が一定未満である場合に、第２範囲において補正前の絞り値（Ｆ値）を用いる。第３実施形態の撮影装置は、図１８に示すように、第１実施形態の画像処理部２３内に被写体の移動速度を検出する被写体速度検出部７１を備えている。第３実施形態は、その他の構成は第１実施形態と同じであるので、その詳細な説明は省略する。
【００９５】
被写体速度検出部７１は、撮像素子２２より供給される撮像信号に基づいて、被写体の移動速度を検出する。具体的には、被写体速度検出部７１は、撮像信号の各フレームを複数のブロックに分割し、各ブロックの明るさの変化に基づいて被写体の移動速度を検出する。被写体速度検出部７１は、検出した被写体の移動速度の情報を、サーチ間隔決定部３６に供給する。
【００９６】
検出した被写体の移動速度が一定以上である場合には、サーチ間隔決定部３６は、第１実施形態と同様に、第２の補正後の絞り値（Ｍ値）を用いてサーチ間隔ＳＤを決定する。一方、検出した被写体の移動速度が一定未満である場合には、サーチ間隔決定部３６は、第２の補正後の絞り値（Ｍ値）に代えて、補正前の絞り値（Ｆ値）を用いてサーチ間隔ＳＤを決定する。
【００９７】
第３実施形態では、高い合焦位置の検出速度が要求される場合、すなわち被写体の移動速度が一定以上である場合には、サーチ間隔の決定に第２の補正後の絞り値（Ｍ値）を用いることにより、合焦位置の検出を精度よくかつ高速に行う。一方、高い合焦位置の検出速度が要求されない場合、すなわち被写体の移動速度が一定未満である場合には、サーチ間隔の決定に補正前の絞り値（Ｆ値）を用いることにより、合焦位置の検出をより高い精度で行う。
【００９８】
［第４実施形態］
第４実施形態では、特定条件を、手振れが一定未満であることとしている。第４実施形態では、図１９に示すように、第３実施形態の被写体速度検出部７１に代えて、手振れを検出する手振れ検出部７２を備えている。手振れ検出部７２としては、加速度センサが用いられる。第４実施形態は、その他の構成は第３実施形態と同じであるので、その詳細な説明は省略する。
【００９９】
第４実施形態では、高い合焦位置の検出速度が要求される場合、すなわち測光値が一定未満又は手振れが一定以上の場合には、サーチ間隔の決定に第２の補正後の絞り値（Ｍ値）を用いることにより、合焦位置の検出を精度よくかつ高速に行う。一方、高い合焦位置の検出速度が要求されない場合、すなわち測光値が一定以上でかつ手振れが一定未満である場合には、サーチ間隔の決定に補正前の絞り値（Ｆ値）を用いることにより、合焦位置の検出をより高い精度で行う。
【０１００】
［第５実施形態］
第５実施形態では２種類のＡＦモードを実行することができ、図２０に示すように、第４実施形態の手振れ検出部７２に代えて、画像処理部２３外に、ＡＦモードを変更するＡＦモード変更部７３を備えている。第５実施形態で実行できるＡＦモードには、シングルＡＦモードとコンティニュアスＡＦモードとがある。シングルＡＦモードはシャッタボタン１０Ｃを押したときにのみオートフォーカスが作動するモードである。コンティニュアスＡＦモードは常時オートフォーカスが作動しているモードであり、動きのある被写体の撮影に適したモードである。第５実施形態では、特定条件を、ＡＦモードとしてシングルＡＦモードを実行していることとしている。第５実施形態は、その他の構成は第４実施形態と同じであるので、その詳細な説明は省略する。
【０１０１】
第５実施形態では、高い合焦位置の検出速度が要求される場合、すなわちコンティニュアスＡＦモードを実行している場合には、サーチ間隔の決定に第２の補正後の絞り値（Ｍ値）を用いることにより、合焦位置の検出を精度よくかつ高速に行う。一方、高い合焦位置の検出速度が要求されない場合、すなわちシングルＡＦモードを実行している場合には、サーチ間隔の決定に補正前の絞り値（Ｆ値）を用いることにより、合焦位置の検出をより高い精度で行う。
【０１０２】
［第６実施形態］
第６実施形態では、図２０に示すように、第５実施形態のＡＦモード変更部７３に代えて、三脚が撮影装置本体１１に接続されているか否かを検出する三脚検出部７４を備えている。第６実施形態は、その他の構成は第５実施形態と同じであるので、その詳細な説明は省略する。
【０１０３】
三脚が接続されている場合には、撮影装置本体１１は動かないように配置されて用いられることが多く、この場合には高い合焦位置の検出速度が要求されない。一方、三脚が接続されていない場合には、撮影装置本体１１はユーザに支持されて用いられることが多く、この場合には高い合焦位置の検出速度が要求される。
【０１０４】
そこで、第６実施形態では、高い合焦位置の検出速度が要求される場合、すなわち三脚が接続されていない場合には、サーチ間隔の決定に第２の補正後の絞り値（Ｍ値）を用いることにより、合焦位置の検出を精度よくかつ高速に行う。一方、高い合焦位置の検出速度が要求されない場合、すなわち三脚が接続されている場合には、サーチ間隔の決定に補正前の絞り値（Ｆ値）を用いることにより、合焦位置の検出をより高い精度で行う。
【０１０５】
上記実施形態では、レンズ鏡筒交換式の撮影装置を例に説明したが、本発明は、レンズ交換式でない一体型の撮影装置や、カメラ付き携帯電話やスマートフォンにも適用可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０  撮影装置
１１  撮影装置本体
１２  レンズ鏡筒
１５  フォーカスレンズ
１６  絞り
１７  ＡＰＤフィルタ
２２  撮像素子
２６  合焦制御部
３６  サーチ間隔決定部
３７  合焦位置検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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