(57)【要約】【課題】光源の種類にかかわらず高精度な位相差ＡＦを行う。【解決手段】撮像装置１は、撮像レンズ２からの光により形成された複数の像の位相差に応じたデフォーカス情報を生成する焦点検出手段１１，１３〜１６と、該デフォーカス情報に基づいて撮像レンズの合焦位置を求める第１のフォーカス処理、及び撮像素子を用いて得られた映像のコントラストに応じたフォーカス評価値情報に基づいて撮像レンズの合焦位置を求める第２のフォーカス処理を行う制御手段１１とを有する。焦点検出手段は、第１の波長範囲の光を用いた第１のデフォーカス情報と第１の波長範囲よりも狭い第２の波長範囲の光を用いた第２のデフォーカス情報とを検出する。制御手段は、第１のデフォーカス情報と、第２のデフォーカス情報に基づいて求めた合焦位置と第２のフォーカス処理で求めた合焦位置との差に相当する第１の補正情報とを用いてフォーカス制御を行う。【選択図】図１
2008275712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズの着脱が可能な撮像装置であって、
前記撮像レンズにより形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、
前記撮像レンズからの光により形成された複数の像の位相差に応じたデフォーカス情報を生成する焦点検出手段と、
前記デフォーカス情報に基づいて該撮像レンズの合焦位置を求める第１のフォーカス処理、及び前記撮像素子を用いて得られた映像のコントラストに応じたフォーカス評価値情報に基づいて前記撮像レンズの合焦位置を求める第２のフォーカス処理を行う制御手段とを有し、
前記焦点検出手段は、第１の波長範囲の光により形成された前記複数の像の位相差に応じた第１のデフォーカス情報と、前記第１の波長範囲よりも狭い第２の波長範囲の光により形成された前記複数の像の位相差に応じた第２のデフォーカス情報とを検出し、
前記制御手段は、前記第１のデフォーカス情報と、前記第２のデフォーカス情報に基づいて求めた合焦位置と前記第２のフォーカス処理で求めた合焦位置との差に相当する第１の補正情報とを用いて前記撮像光学系のフォーカス制御を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記撮像レンズから、該撮像レンズの色収差によるピントずれに関する第２の補正情報を取得し、
前記第１のデフォーカス情報と、前記第１の補正情報と、前記第２の補正情報とを用いて前記フォーカス制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第２の波長範囲は、前記第１の波長範囲の一部に重なることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記撮像レンズから該撮像レンズを識別するための識別情報を取得し、
該撮像装置は、前記第１の補正情報を前記識別情報に対応付けて記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記焦点検出手段は、前記第２の波長範囲の光に対する透過率が他の波長範囲の光に対する透過率よりも高い光学フィルタを有し、該光学フィルタを光路外に配置して前記第１のデフォーカス情報を生成し、該光学フィルタを前記光路内に挿入して前記第２のデフォーカス情報を生成することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記焦点検出手段は、前記第１の波長範囲での前記位相差を検出する第１の受光センサと、前記第２の波長範囲での前記位相差を検出する第２の受光センサとを有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項７】
撮像レンズの着脱が可能な撮像装置の制御方法であって、
前記撮像レンズからの光により形成された複数の像の位相差に応じたデフォーカス情報を生成する検出ステップと、
前記デフォーカス情報に基づいて該撮像レンズの合焦位置を求める第１のフォーカス処理、及び前記撮像素子を用いて得られた映像のコントラストに応じたフォーカス評価値情報に基づいて前記撮像レンズの合焦位置を求める第２のフォーカス処理を行う制御ステップとを有し、
前記検出ステップにおいて、第１の波長範囲の光により形成された前記複数の像の位相差に応じた第１のデフォーカス情報と、前記第１の波長範囲よりも狭い第２の波長範囲の光により形成された前記複数の像の位相差に応じた第２のデフォーカス情報とを検出し、
前記制御ステップにおいて、前記第１のデフォーカス情報と、前記第２のデフォーカス情報に基づいて求めた合焦位置と前記第２のフォーカス処理で求めた合焦位置との差に相当する第１の補正情報とを用いて前記撮像光学系のフォーカス制御を行う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、位相差検出方式での焦点検出及びフォーカス制御を行う撮像装置に関し、さらにコントラスト検出方式（ＴＶ−ＡＦ方式ともいう）を併用するとともに光源に応じたピント補正を行う撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一眼レフデジタルカメラ等の撮像装置におけるフォーカス制御では、いわゆる位相差検出方式による焦点検出が行われる場合が多い。位相差検出方式によるフォーカス制御（以下、位相差ＡＦという）では、撮像レンズからの光をミラーで反射した後、２つに分割し、該分割光束によって形成された２像の位相差をラインセンサ等の受光素子で検出する。そして、該位相差に基づいて求められるデフォーカス情報からフォーカスレンズの駆動方向や駆動量を算出することで、高速に合焦状態が得られる。
【０００３】
また、最近では、位相差ＡＦのより高精度化を図るため、ＴＶ−ＡＦを併用する場合もある。ＴＶ−ＡＦでは、撮像レンズによって形成された被写体像を光電変換する撮像素子を用いて得られる映像信号から、映像のコントラスト状態を示すフォーカス評価値信号を生成する。そして、該フォーカス評価値信号が最大となる位置にフォーカスレンズを移動させる。位相差ＡＦでは、撮像レンズからの光を焦点検出用の光学系を介して受光素子に導くため、該焦点検出光学系の製造誤差や配置誤差等の影響によってフォーカス精度が左右される。これに対し、ＴＶ−ＡＦでは、記録用画像を得るための撮像素子を用いるため、高精度なフォーカス制御が可能である。
【０００４】
特許文献１にて開示された撮像装置では、同一被写体に対して位相差ＡＦで得られた合焦位置とＴＶ−ＡＦで得られた合焦位置との差を補正量として記憶しておく。そして、その後に位相差ＡＦで得られた合焦位置に該補正量を加算（又は減算）した位置にフォーカスレンズを移動させることで、位相差ＡＦの精度を向上させている。
【０００５】
ただし、被写体を照らす光源の違い、つまりは被写体からの光の波長の違いによって撮像レンズや焦点検出光学系の色収差量が異なる。このため、光源によって位相差ＡＦにより得られる合焦位置に差が生じる。したがって、このような光源の影響まで考慮されていない特許文献１にて開示された撮像装置では、位相差ＡＦとＴＶ−ＡＦによる合焦位置差自体に光源による誤差を含むことになり、フォーカス精度の向上には限界がある。
【０００６】
一方、特許文献２にて開示されたカメラでは、赤外光に感度を有するリモコン受信部と可視光に感度を有する測光回路とを利用して光源の種類を判別し、光源に応じて位相差ＡＦにより得られるデフォーカス情報を補正する。これにより、光源の違いによるフォーカス精度の変動を少なくしている。
【特許文献１】特開２００３−２７９８４３号公報
【特許文献２】特開２０００−２９２６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２にて開示された撮像装置では、撮影者が該撮像装置をホールドするためのグリップ部等、撮影者が無意識のうちに手で覆ってしまう可能性のあるリモコン受信部を光源検出のために使用する。リモコン受信部が手で覆われると、正しい光源検出を行うことができない。
【０００８】
また、リモコン受信部は一般に広い受光視野角度を有するため、撮像範囲内において撮影者が真にピントを合わせたい被写体とは異なる物体からの赤外光を検出する可能性がある。この場合、該物体が被写体を照らす光源とは異なる光源からの光を受けていると、ピントを合わせたい被写体を照らす光源とは異なる光源として検出してしまい、光源に応じたデフォーカス情報の補正が正しく行われない。
【０００９】
本発明は、光源の種類にかかわらず高精度な位相差ＡＦを行えるようにした撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一側面としての撮像装置は、撮像レンズの着脱が可能な撮像装置である。該撮像装置は、撮像レンズにより形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、撮像レンズからの光により形成された複数の像の位相差に応じたデフォーカス情報を生成する焦点検出手段と、該デフォーカス情報に基づいて該撮像レンズの合焦位置を求める第１のフォーカス処理、及び撮像素子を用いて得られた映像のコントラストに応じたフォーカス評価値情報に基づいて撮像レンズの合焦位置を求める第２のフォーカス処理を行う制御手段とを有する。焦点検出手段は、第１の波長範囲の光により形成された複数の像の位相差に応じた第１のデフォーカス情報と、第１の波長範囲よりも狭い第２の波長範囲の光により形成された複数の像の位相差に応じた第２のデフォーカス情報とを検出する。そして、制御手段は、第１のデフォーカス情報と、第２のデフォーカス情報に基づいて求めた合焦位置と第２のフォーカス処理で求めた合焦位置との差に相当する第１の補正情報とを用いて撮像光学系のフォーカス制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の他の側面としての撮像装置の制御方法は、撮像レンズからの光により形成された複数の像の位相差に応じたデフォーカス情報を生成する検出ステップと、デフォーカス情報に基づいて該撮像レンズの合焦位置を求める第１のフォーカス処理、及び撮像素子を用いて得られた映像のコントラストに応じたフォーカス評価値情報に基づいて撮像レンズの合焦位置を求める第２のフォーカス処理を行う制御ステップとを有する。そして、検出ステップにおいて、第１の波長範囲の光により形成された前記複数の像の位相差に応じた第１のデフォーカス情報と、第１の波長範囲よりも狭い第２の波長範囲の光により形成された前記複数の像の位相差に応じた第２のデフォーカス情報とを検出する。さらに、制御ステップにおいて、第１のデフォーカス情報と、第２のデフォーカス情報に基づいて求めた合焦位置と第２のフォーカス処理で求めた合焦位置との差に相当する第１の補正情報とを用いて撮像光学系のフォーカス制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、狭い第２の波長範囲の光を用いた光源の影響を受けにくい位相差ＡＦによって合焦位置の情報を得た上で、その合焦位置とＴＶ−ＡＦにより得られた合焦位置との差を用いてフォーカス制御を行う。このため、光源の種類にかかわらず高精度な位相差ＡＦを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１には、本発明の実施例１である撮像装置としての一眼レフデジタルカメラを示している。カメラボディ１には、種々の撮像レンズ２が着脱可能に装着される。
【００１５】
カメラボディ１内には、暗い被写体に補助光を照射して焦点検出を補助する補助光ユニット３が内蔵又は着脱可能に設けられている。
【００１６】
撮像レンズ２内に設けられた撮像光学系２１を通過した被写体からの光は、カメラボディ１内の撮像光学系２１からの光路（撮像光路）上に配置された、ハーフミラーで構成されたメインミラー５を透過してサブミラー６により反射される。メインミラー５及びサブミラー６が撮像光路内に配置された状態を、ミラーダウン状態ともいう。
【００１７】
該反射光は、ＡＦ反射ミラー１２、フィールドレンズ１３、ＩＲカットフィルタ１４及びメガネレンズ（２次結像光学系）１５を介して、ＡＦイメージセンサ１６に導かれる。
【００１８】
ＩＲカットフィルタ１４は、図６の曲線ａで示す分光特性（透過率特性）を有する。すなわち、ＩＲカットフィルタ１４は、約４００ｎｍ〜約７３０ｎｍまでの波長範囲の光に対して高い透過率を有し、約７３０ｎｍより高い赤外波長範囲の光をほとんど透過させない（カットする）。
【００１９】
なお、フィールドレンズ１３、ＩＲカットフィルタ１４及びメガネレンズ１５により焦点検出光学系が構成され、さらに該焦点検出光学系とＡＦイメージセンサ１６とにより焦点検出ユニットが構成される。
【００２０】
上記反射光は、焦点検出光学系によって複数の光束に分割され、該複数の分割光束はＡＦイメージセンサ１６上に複数の像を形成する。該複数の像は、互いに対をなす像（以下、２像という）を複数対含む。
【００２１】
ＡＦイメージセンサ１６は、上記複数対の２像を光電変換する複数対の受光素子列（受光センサ）を有し、制御手段であるカメラマイクロコンピュータ１１からのクロック信号や制御信号を受けて、各受光センサでの光電変換による電荷蓄積制御を行う。図７には、撮像範囲内での複数対の受光センサＬ１〜Ｌ８の配置例を示している。各対の受光センサが設けられた領域は、焦点検出領域とも称される。カメラマイクロコンピュータ１１は、自動的に又は撮影者の選択操作に応じて、上記複数の焦点検出領域の中から焦点検出動作（デフォーカス情報及び合焦位置情報の生成動作）を行う少なくとも１つの領域を選択する。選択された焦点検出領域を、以下の説明では選択焦点検出領域という。
【００２２】
カメラマイクロコンピュータ１１は、選択焦点検出領域に対応する受光センサ対からの出力信号である位相差データをとり込む。そして、位相差検出方式による焦点検出アルゴリズムにより該位相差データを処理して撮像光学系２１のデフォーカス情報を算出（生成）する。これにより、選択焦点検出領域に含まれる被写体の２像の位相差に応じたデフォーカス情報が得られる。デフォーカス情報には、デフォーカス量と前ピン及び後ピンと呼ばれるデフォーカス方向が含まれる。
【００２３】
なお、焦点検出ユニットとカメラマイクロコンピュータ１１のデフォーカス情報生成までの機能（デフォーカス演算部）とにより焦点検出手段が構成される。
【００２４】
カメラマイクロコンピュータ（フォーカス制御部）１１は、算出されたデフォーカス情報と後述する補正情報とに基づいて撮像レンズ２（撮像光学系２１）の合焦位置を求める。ここにいう合焦位置は、実際には、撮像光学系２１に含まれる不図示のフォーカスレンズの駆動量と駆動方向を含む情報である。そして、撮像レンズ２内に設けられたレンズマイクロコンピュータ２２に対して該合焦位置情報を送信する。
【００２５】
レンズマイクロコンピュータ２２は、受信した合焦位置情報に基づいて不図示のレンズ駆動機構を介してフォーカスレンズを移動させる。これにより、選択焦点検出領域に含まれる被写体に対する撮像レンズ２（撮像光学系２１）の合焦状態が得られる。
【００２６】
なお、カメラマイクロコンピュータ１１におけるデフォーカス情報等に基づく合焦位置情報の演算までが第１のフォーカス処理に相当し、さらに撮像レンズ２に対する合焦位置情報の送信までがカメラ側でのフォーカス制御に相当する。
【００２７】
一方、レンズマイクロコンピュータ２２は、カメラマイクロコンピュータ１１に対して、該撮像レンズ２の個体識別のための識別情報（以下、レンズＩＤという）を送信する。また、レンズマイクロコンピュータ２２は、カメラマイクロコンピュータ１１に対して、撮像光学系２１の複数の波長での色収差により発生するピントずれ量に関する情報（方向も含む：以下、色ピントずれ情報という）も送信する。この個々の撮像レンズ２の色ピントずれ情報が第２の補正情報に相当する。この色ピントずれ情報は、レンズＩＤと対応付けられてメモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ）１９に記憶される。
【００２８】
前述した補助光ユニット３は、投光光学系３１と、ＩＲＥＤ（近赤外発光ダイオード）等の光源３２と、該光源３２を駆動する補助光駆動回路３３とにより構成されている。補助光駆動回路３３は、カメラマイクロコンピュータ１１からの指令を受けて、光源３２を発光動作させ、補助光を投光光学系３１を介して被写体に照射する。これにより、暗い被写体上に特定のパターンが投影され、ＡＦイメージセンサ１６での位相差データの生成を補助する。
【００２９】
この補助光ユニット３は、後述する測光ユニットにより検出された被写体の輝度が低い場合に、自動的に又はマニュアル操作に応じて作動する。
【００３０】
焦点検出ユニットにおけるフィールドレンズ１３とＩＲカットフィルタ１４との間には、図６中に曲線ｂで示す分光特性（透過率特性）を有する光学フィルタ１７が配置されている。
【００３１】
光学フィルタ１７は、約５２０ｎｍ〜約５７０ｎｍまでの波長範囲の光に対して高い透過率を有し、それ以外の（他の）波長範囲の光をほとんど透過させない（カットする）。すなわち、ＩＲカットフィルタ１４に比べて狭い波長範囲の光を透過させる。なお、光学フィルタ１７の透過波長範囲は、ＩＲカットフィルタ１４の透過波長範囲の一部と重なっている。
【００３２】
この光学フィルタ１７は、フィルタ駆動機構１８によって焦点検出ユニット内の光路、すなわち焦点検出光路内に挿入されたり該焦点検出光路外に移動（退避）したりする。
【００３３】
また、カメラボディ１内には、ペンタプリズム１０３及び接眼光学系１０４により構成されるファインダ光学系が配置されている。該ファインダ光学系には、撮像光学系２１から入射してメインミラー５で反射した光が導かれる。
【００３４】
１０５は測光センサであり、ペンタプリズム１０３に入射した光の一部を測光レンズ１０６を介して受光する。測光センサ１０５は、図７に示した撮像範囲内での複数対の受光センサＬ１〜Ｌ８の領域（焦点検出領域）に対応した複数の領域で測光を行うことができる。実際には、選択焦点検出領域での測光を行う。
【００３５】
メインミラー５及びサブミラー６は、ＴＶ−ＡＦ時及び記録用画像を取得するための撮像時には、撮像光学系２１からの光路外に移動（退避）する。この状態をミラーアップ状態ともいう。これにより、撮像光学系２１からの光は、シャッタ１０１に向かう。ＴＶ−ＡＦ時には、シャッタ１０１は開状態を維持し、これにより撮像素子１０２上には撮像光学系２１により形成された被写体像が投影される。撮像素子１０２は、被写体像を光電変換してアナログ撮像信号を出力する。アナログ撮像信号は、画像処理回路４３でデジタル化され、さらに各種の画像処理を受けて画像データ（ここでは、映像信号）に変換される。画像データは、所定のフォーマット変換を受けて画像表示メモリ４５に一時的に記憶され、その後液晶ドライバ４１に転送されてアナログ映像信号に変換される。画像表示メモリ４５は、カメラマイクロコンピュータ１１からの指令に応じて動作するメモリ制御回路４４により制御される。そして、アナログ映像信号は、液晶ディスプレイ４２にて電子ファインダ映像として表示される。
【００３６】
また、カメラマイクロコンピュータ１１は、映像信号としての画像データのうち選択焦点検出領域に対応した画像領域のデータを用いてＴＶ−ＡＦを行う。具体的には、該画像領域の画像データから高周波成分を抽出してＡＦ評価値信号（フォーカス評価値情報）を生成し、該ＡＦ評価値信号が最大となる位置、すなわち合焦位置を探索するようにフォーカスレンズを移動させる。このＴＶ−ＡＦによる合焦位置の探索動作が、第２のフォーカス処理に相当する。
【００３７】
一方、撮像時には、シャッタ１０１の開閉によって撮像素子１０２の露光量が制御される。撮像素子１０２は、シャッタ１０１が開状態の間に受けた被写体像を光電変換し、アナログ撮像信号を出力する。撮像素子１０２は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の光電変換素子である。アナログ撮像信号は、画像処理回路４３でデジタル化され、さらに各種の画像処理を受けて画像データ（ここでは、静止画信号）に変換される。画像データは、所定のフォーマット変換を受けて画像表示メモリ４５に一時的に記憶され、その後液晶ドライバ４１に転送されてアナログ静止画信号に変換される。そして、アナログ静止画信号は、液晶ディスプレイ４２にて撮像画像として表示される。また、画像処理回路４３から出力されたデジタル静止画データは、カメラボディ１に着脱可能に装着された不図示の記録媒体（半導体メモリ、光ディスク等）に記録される。
【００３８】
図２には、本実施例のカメラにおける位相差ＡＦのキャリブレーション動作のフローチャートを示している。このキャリブレーション動作は、カメラマイクロコンピュータ１１が、その内部メモリに格納されたコンピュータプログラムに従って実行する。後述する位相差ＡＦによるフォーカス制御動作についても同様である。また、「Ｓ」はステップを意味する。
【００３９】
キャリブレーション動作において、カメラマイクロコンピュータ１１は、まずカメラボディ１に設けられた不図示のスイッチによってキャリブレーションモードが選択されているか否かを判別する（Ｓ１０１）。キャリブレーションモードが選択されていない場合は本フローを終了する。キャリブレーションモードが選択されている場合は、カメラマイクロコンピュータ１１は、レンズマイクロコンピュータ２２と通信を行い、レンズＩＤを受け取る（Ｓ１０２）。
【００４０】
次に、カメラマイクロコンピュータ１１は、フィルタ駆動機構１８を介して光学フィルタ１７を焦点検出光路内に挿入する（Ｓ１０３）。そして、位相差ＡＦを行う（Ｓ１０４）。これにより、光学フィルタ１７を挿入した状態での位相差ＡＦによるデフォーカス情報が得られ、さらに該デフォーカス情報に基づいて合焦位置（以下、フィルタ位相差合焦位置という）が得られる。
【００４１】
位相差ＡＦが完了すると（Ｓ１０５）、フィルタ位相差合焦位置までフォーカスレンズを移動させる（Ｓ１０６）。
【００４２】
ここで、Ｓ１０３〜Ｓ１０６において、光学フィルタ１７を挿入した状態で位相差ＡＦを行う理由について説明する。
【００４３】
図３に示すように、位相差ＡＦで得られる合焦位置情報に含まれるピントずれ量は、同一被写体（同一距離に位置する同一コントラストの被写体）であっても、被写体からの光の波長、つまりは被写体を照らす光源の種類に応じて変動する。これは、被写体からの光の波長によって、撮像光学系２１や焦点検出光学系の色収差が変化するためである。
【００４４】
図４には、各種光源の分光特性の代表例を示す。Ａ２はＡ光源（タングステン電球）の分光特性、Ｂ２は太陽光の分光特性、Ｃ２は蛍光灯の分光特性を示す。
【００４５】
例えば、光源からの光が６００ｎｍの単波長光である場合は、図３に示すように、色収差によるピントずれ量は０である。これに対し、光源からの光が５００ｎｍの単波長光である場合は、ピントずれ量は−０．１ｍｍ、７５０ｎｍの単波長光である場合は、ピントずれ量は０．１５ｍｍである。
【００４６】
そして、図４に示す各光源の分光特性における波長毎の分光強度と図３に示す波長毎のピントずれ量とを乗じた結果の和が光源の違いに起因したピントずれ量となる。
【００４７】
図３の縦軸方向において、＋は前ピン方向へのピントずれを、−は後ピン方向へのピントずれを示す。
【００４８】
Ａ光源（Ａ２）は、７００ｎｍ付近の光強度が高いのに対して、太陽光（Ｂ２）では５５０ｎｍ付近での光強度が最高で７００ｎｍ付近の光強度がそれよりも若干低い。このため、太陽光下では、Ａ光源下の場合よりも後ピン方向のピントずれが発生する傾向にある。
【００４９】
また、蛍光灯（Ｃ２）は、６５０ｎｍ以上の光強度は殆どゼロであり、図３に示す−側にピントずれが発生する波長範囲での光強度が高い。よって、蛍光灯下の場合は、太陽光下の場合よりもさらに大きな後ピン方向のピントずれが発生する傾向がある。
【００５０】
これに対し、図６に曲線ｂで示すような透過率特性、すなわち５５０ｎｍに透過率のピークを有する光学フィルタ１７を焦点検出光路内に挿入して位相差ＡＦを行うと、Ａ光源、太陽光及び蛍光灯下でのそれぞれのピントずれ量の差は、±５μｍ程度と極めて小くなる。
【００５１】
すなわち、光学フィルタ１７を挿入して位相差ＡＦを行うことにより、太陽光や蛍光灯等の様々な光源下での差が少ないフィルタ位相差合焦位置を得ることができる。
【００５２】
次に、カメラマイクロコンピュータ１１は、ミラーアップ状態とし（Ｓ１０７）、シャッタ１０１を開状態にする（Ｓ１０８）。そして、Ｓ１０６にてフィルタ位相差合焦位置からＴＶ−ＡＦを開始する（Ｓ１０９）。このＴＶ−ＡＦ中に、フィルタ位相差合焦位置からのフォーカスレンズの移動量をカウントする（Ｓ１１０）。本実施例では、ステッピングモータや振動型モータ等、パルス信号の印加によって動作するアクチュエータによってフォーカスレンズを駆動するので、上記移動量は、アクチュエータに印加するパルス信号のパルス数をカウントすることで得られる。
【００５３】
こうしてＴＶ−ＡＦによりフォーカスレンズが合焦位置（以下、ＴＶ−ＡＦ合焦位置という）に移動してＴＶ−ＡＦが完了すると（Ｓ１１１）、カメラマイクロコンピュータ１１は、以下の処理を行う。すなわち、フィルタ位相差合焦位置とＴＶ−ＡＦ合焦位置との差、つまりはＳ１１０でカウントしたフォーカスレンズ移動量（パルス数）をキャリブレーションデータとして、Ｓ１０２で取得したレンズＩＤに対応付けてメモリ１９に記憶する（Ｓ１１２）。このキャリブレーションデータが第１の補正情報に相当する。さらに、カメラマイクロコンピュータ１１は、光学フィルタ１７を焦点検出光路外に退避させる。以上により、キャリブレーションシーケンスを終了する。
【００５４】
次に、上記キャリブレーションデータを用いた位相差ＡＦによるフォーカス制御シーケンスを、図５を用いて説明する。ここでは、上述したキャリブレーションモードが選択されておらず、通常の撮像モードが選択されている。
【００５５】
まず、カメラマイクロコンピュータ１１は、光学フィルタ１７を焦点検出光路外に退避させた状態で位相差ＡＦを行い、第１のデフォーカス情報である補正前デフォーカス情報を得る（Ｓ２０１）。位相差ＡＦが完了すると（Ｓ２０２）、撮像レンズ２と通信を行って、レンズＩＤを取得する（Ｓ２０４）。ここで、位相差ＡＦにおいて、被写体が低コントラスト被写体である等を理由に位相差ＡＦが所定時間の間に終了しなかった場合は、そのまま本シーケンスを終了する（Ｓ２０３）。
【００５６】
カメラマイクロコンピュータ１１は、メモリ１９との通信を行って（Ｓ２０５）、Ｓ２０４で撮像レンズ２から取得したレンズＩＤがメモリ１９に記憶されたレンズＩＤ中にあるか否かを判別する（Ｓ２０６）。すなわち、カメラボディ１に装着されている撮像レンズ２に対して既に上述したキャリブレーションを行ったか否かを判別する。メモリ１９内に該当するレンズＩＤがない場合、つまりまだキャリブレーションが行われていない撮像レンズ２である場合は、そのままＳ２０８に進む。Ｓ２０８では、補正前デフォーカス情報に基づいて合焦位置（フォーカスレンズの駆動量及び方向）を算出し、該合焦位置にフォーカスレンズを移動させる。
【００５７】
一方、Ｓ２０６でメモリ１９内に該当するレンズＩＤがある場合、つまり既にキャリブレーションが行われた撮像レンズ２である場合は、Ｓ２０７に進む。
【００５８】
Ｓ２０７では、メモリ１９からレンズＩＤに対応するキャリブレーションデータ（第１の補正情報）を読み出す。次に、読み出したキャリブレーションデータを、Ｓ２０１で行った位相差ＡＦにより得られた補正前デフォーカス情報に加算する。さらに、カメラマイクロコンピュータ１１は、メモリ１９からレンズＩＤに対応する色ピントずれ情報（第２の補正情報）を読み出して、補正前デフォーカス情報に加算する。本実施例では、光学フィルタ１７は、約５２０nmから約５７０nmまでの波長範囲の色ピントずれ情報である。こうして、
補正後デフォーカス情報
＝補正前デフォーカス情報
＋キャリブレーションデータ（第１の補正情報）
＋色ピントずれ情報（第２の補正情報）
の計算を行って補正後デフォーカス情報を求める。
【００５９】
次に、Ｓ２０８では、補正後デフォーカス情報に基づいて合焦位置を算出し、該合焦位置にフォーカスレンズを移動させる。以上により、位相差ＡＦによるフォーカス制御シーケンスを終了する。
【００６０】
以上のように本実施例では、狭い波長範囲の光を用いた位相差ＡＦにより光源の影響が少ない合焦位置（フィルタ位相差合焦位置）の情報を得た上で、該フィルタ位相差合焦位置とＴＶ−ＡＦ合焦位置との差（第１の補正情報）を用いてフォーカス制御を行う。このため、本実施例によれば、光源の種類にかかわらず高精度な位相差ＡＦを行うことができる。
【００６１】
また、本実施例では、実際にカメラに装着された撮像レンズに対するキャリブレーションデータをキャリブレーションモードで予めメモリに記憶しておくことができる。そして、撮像レンズが装着された場合には、その撮像レンズに対応したキャリブレーションデータと、該撮像レンズに記憶されている色ピントずれ情報（第２の補正情報）とを用いてフォーカス制御を行う。このため、カメラに装着される撮像レンズのそれぞれに対して最適な補正情報を用いた高精度な位相差ＡＦを行うことができる。
【実施例２】
【００６２】
以下、本発明の実施例２である一眼レフカメラについて説明する。本実施例のカメラの基本的な構成は、実施例１において図１を用いて説明したカメラと同じである。このため、本実施例において、実施例１と共通する構成要素には、実施例１と同符号を付す。ただし、本実施例のカメラは、実施例１で説明した光学フィルタ１７とその駆動機構１８を有していない。
【００６３】
その代わりに、ＡＦイメージセンサ１６が、図８に示すような構成を有する。Ａ１とＢ１、Ａ２とＢ２、…Ａ８とＢ８はそれぞれ互いに対をなす受光センサ（第１の受光センサ）である。これらの受光センサは、撮像光学系２１からの光のうちＩＲカットフィルタ１４で赤外成分をカットされた光を用いて位相差ＡＦを行うためのセンサである。
【００６４】
また、ＡＦイメージセンサ１６には、受光センサＡ１，Ｂ１、Ａ２，Ｂ２、…Ａ８，Ｂ８にそれぞれ近接して、かつ平行に、互いに対をなす受光センサ（第２の受光センサ）Ａ１’，Ｂ１’、Ａ２’，Ｂ２’…Ａ８’，Ｂ８’が設けられている。これらの受光センサＡ１’，Ｂ１’、Ａ２’，Ｂ２’…Ａ８’，Ｂ８’には、図６の曲線ｂで示す透過率特性を有する光学フィルタ（図示せず）が設けられている。これらフィルタ付き受光センサＡ１’，Ｂ１’、Ａ２’，Ｂ２’…Ａ８’，Ｂ８’は、撮像光学系２１からの光のうち５５０ｎｍ付近の狭い波長範囲の光成分を用いて位相差ＡＦを行うためのセンサである。
【００６５】
図９には、本実施例のカメラにおけるキャリブレーション動作のフローチャートを示している。
【００６６】
Ｓ３０１及びＳ３０２では、カメラマイクロコンピュータ１１は、実施例１の図２で説明したＳ１０１及びＳ１０２と同じ動作を行う。
【００６７】
Ｓ３０３では、カメラマイクロコンピュータ１１は、フィルタ付き受光センサＡ１’〜Ｂ８’を選択する。さらに、該フィルタ付き受光センサＡ１’〜Ｂ８’のうち選択焦点検出領域に対応する受光センサ対を選択する（Ｓ３０３）。そして、選択したフィルタ付き受光センサを用いて位相差ＡＦを行う（Ｓ３０４）。これにより、得られる合焦位置は、実施例１でも説明した、光源にかかわらず差が少ないフィルタ位相差合焦位置に相当する。
【００６８】
位相差ＡＦが完了すると（Ｓ３０５）、カメラマイクロコンピュータ１１は、ミラーアップ状態として（Ｓ３０６）、シャッタ１０１を開状態にする（Ｓ３０７）。この状態で、フィルタ位相差合焦位置からＴＶ−ＡＦを開始する（Ｓ３０８）。
【００６９】
このＴＶ−ＡＦ中に、フィルタ位相差合焦位置からのフォーカスレンズの移動量をカウントする（Ｓ３１０）。本実施例でも、フォーカスレンズを駆動するアクチュエータに印加するパルス信号のパルス数をカウントする。
【００７０】
こうしてＴＶ−ＡＦによりフォーカスレンズがＴＶ−ＡＦ合焦位置に移動してＴＶ−ＡＦが完了すると（Ｓ３１１）、カメラマイクロコンピュータ１１は、以下の処理を行う。すなわち、フィルタ位相差合焦位置とＴＶ−ＡＦ合焦位置との差、つまりはＳ３１０でカウントしたフォーカスレンズ移動量（パルス数）をキャリブレーションデータとして、Ｓ３０２で取得したレンズＩＤに対応付けてメモリ１９に記憶する（Ｓ３１２）。このキャリブレーションデータが第１の補正情報に相当する。以上により、キャリブレーションシーケンスを終了する。
【００７１】
なお、キャリブレーションデータを用いた位相差ＡＦによるフォーカス制御シーケンスは、実施例１で図５を用いて説明したシーケンスと同じである。
【００７２】
本実施例でも、実施例１と同様に、光源の種類にかかわらず高精度な位相差ＡＦを行うことができる。また、カメラに装着される撮像レンズのそれぞれに対して最適な補正情報を用いた高精度な位相差ＡＦを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施例１であるカメラの構成を示す概略図。
【図２】実施例１のカメラにおけるキャリブレーション動作のフローチャート。
【図３】撮像レンズの色収差によるピントずれ量を示す図。
【図４】各種光源の分光特性を示す図。
【図５】実施例１，２のカメラにおけるＡＦ動作シーケンスのフローチャート。
【図６】実施例１，２のＩＲカットフィルタと光学フィルタの透過率特性を示す図。
【図７】実施例１におけるＡＦイメージセンサ上での受光センサの配置を示した図。
【図８】本発明の実施例２であるカメラにおけるＡＦイメージセンサ上での受光センサの配置を示した図。
【図９】実施例２のカメラにおけるキャリブレーション動作のフローチャート。
【符号の説明】
【００７４】
１  カメラボディ
２  撮像レンズ
３  補助光ユニット
５  メインミラー
６  サブミラー
１１  カメラマイクロコンピュータ
１２  ＡＦ反射ミラー
１３  フィールドレンズ
１４  ＩＲカットフィルタ
１５  メガネレンズ
１６  ＡＦイメージセンサ
１７  光学フィルタ
２１  撮像光学系
２２  レンズマイクロコンピュータ
１０１  シャッタ
１０２  撮像素子
１０５  測光センサ
【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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