(57)【要約】【課題】異なる基線長を持った複数の焦点検出センサを用いてＴＴＬ位相差検出方式ＡＦを行う撮像装置において、レンズ装置や光源の種類、焦点検出センサの基線長にかかわらず高精度のフォーカス制御を行う。【解決手段】レンズ装置１１の着脱が可能な撮像装置１で、互いに異なる基線長を有し、装着されたレンズ装置からの光束により形成された２像の位相差をそれぞれ検出する複数の焦点検出センサ２９ａ〜２９ｄと、被写体からの光束に含まれる波長成分を検出する波長成分検出センサ３２とを有する。制御手段１００は、複数の焦点検出センサのうち焦点検出に用いられる特定焦点検出センサの基線長に応じた色収差に関する情報を取得し、特定焦点検出センサにより得られた位相差と、取得した色収差に関する情報と、波長成分検出センサによる検出結果とに基づいてフォーカス制御に用いる情報を生成する。【選択図】図１
2008203407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ装置の着脱が可能な撮像装置であって、
互いに異なる基線長を有し、該撮像装置に装着されたレンズ装置からの光束により形成された２像の位相差をそれぞれ検出する複数の焦点検出センサと、
被写体からの光束に含まれる波長成分を検出する波長成分検出センサと、
前記レンズ装置のフォーカス制御に用いる情報を生成する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記複数の焦点検出センサのうち焦点検出に用いられる特定焦点検出センサの基線長に応じた前記色収差に関する情報を取得し、前記特定焦点検出センサにより得られた位相差と、前記取得した色収差に関する情報と、前記波長成分検出センサによる検出結果とに基づいて前記フォーカス制御に用いる情報を生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記レンズ装置から前記特定焦点検出センサの基線長に応じた色収差に関する情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
該撮像装置は、前記基線長に応じた色収差に関する情報を記憶した記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記記憶手段から前記特定焦点検出センサの基線長に応じた色収差に関する情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記レンズ装置が前記特定焦点検出センサの基線長に応じた前記色収差に関する情報を有する場合は前記レンズ装置から該情報を取得し、前記レンズ装置が前記特定焦点検出センサの基線長に応じた前記色収差に関する情報を有さない場合は該撮像装置に設けられた記憶手段から該情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記波長成分検出センサによる検出結果に応じて前記色収差に関する情報を補正し、前記特定焦点検出センサにより得られた位相差と該補正された情報とに基づいて前記フォーカス制御に用いる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】
請求項１から５のいずれか１つに記載の撮像装置と、
該撮像装置に着脱可能なレンズ装置とを有することを特徴とする撮像システム。
【請求項７】
互いに異なる基線長を有し、レンズ装置からの光束により形成された２像の位相差をそれぞれ検出する複数の焦点検出センサを有する撮像装置に着脱可能なレンズ装置であって、
該レンズ装置の色収差に関する情報を記憶した記憶手段と、
前記撮像装置からの送信命令に応じて、前記複数の焦点検出センサのうち焦点検出に用いられる特定焦点検出センサの基線長に応じた前記色収差に関する情報を前記撮像装置に送信する制御手段とを有することを特徴とするレンズ装置。
【請求項８】
レンズ装置の着脱が可能な撮像装置であって、互いに異なる基線長を有し、該撮像装置に装着されたレンズ装置からの光束により形成された２像の位相差をそれぞれ検出する焦点検出センサと、被写体からの光束に含まれる波長成分を検出する波長成分検出センサとを有する撮像装置の制御方法であって、
前記複数の焦点検出センサのうち選択された焦点検出センサから位相差を取得するステップと、
前記波長成分検出センサによる検出結果を取得するステップと、
前記レンズ装置の色収差に関する情報を取得する色収差取得ステップと、
前記レンズ装置のフォーカス制御に用いる情報を生成する制御情報生成ステップとを有し、
前記色収差取得ステップにおいて、前記複数の焦点検出センサのうち焦点検出に用いられる特定焦点検出センサの基線長に応じた前記色収差に関する情報を取得し、
前記制御情報生成ステップにおいて、前記特定焦点検出センサにより得られた位相差と、前記色収差取得ステップで取得した前記色収差に関する情報と、前記波長成分検出センサによる検出結果とに基づいて前記フォーカス制御に用いる情報を生成することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項９】
互いに異なる基線長を有し、レンズ装置からの光束により形成された２像の位相差それぞれを検出する複数の焦点検出センサを有する撮像装置に着脱可能なレンズ装置の制御方法であって、
前記複数の焦点検出センサのうち焦点検出に用いられる特定焦点検出センサの基線長に応じた前記レンズ装置の色収差に関する情報を記憶手段から読み出すステップと、
前記撮像装置からの送信命令に応じて、前記読み出した前記情報を前記撮像装置に送信するステップとを有することを特徴とするレンズ装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートフォーカス（ＡＦ）動作を行う撮像装置に関し、さらに詳しくは被写体を照らす光源の種類に応じたＡＦ動作が可能な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル一眼レフカメラ等の撮像装置のＡＦ（オートフォーカス）方式として、いわゆるＴＴＬ（Through The Lens）位相差検出方式がある。ＴＴＬ位相差検出方式では、撮像レンズから入射した光をミラー等の光分割部材によって２つの光束に分割し、一対の結像レンズにより一対のラインセンサ上に結像させ、該一対のラインセンサ上における２像のずれ（位相差）からデフォーカス量を算出する。そして、該デフォーカス量に応じてフォーカスレンズを制御することで、ピント合わせを行う。
【０００３】
このようなＴＴＬ位相差検出方式ＡＦを採用する撮像装置では、撮像系と焦点検出系とが異なることから以下の問題が生じる。
【０００４】
撮像系の分光感度特性は、一般的な銀塩フィルムの場合では、人間の目の特性に合わせた色再現性を持たせるために、通常４００〜６５０ｎｍ程度の光に対してもっとも感度を有している。
【０００５】
一方、撮像系に用いられるＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を構成するシリコンフォトダイオードは、一般的には８００ｎｍ程度に感度ピークを持っており、長波長側は１１００ｎｍ程度まで感度を持っている。ただし、色再現性を重視するために、感度を多少犠牲にして上記周波数範囲外の波長の光はフィルタで遮断する。
【０００６】
また、位相差検出方式による焦点検出を行うセンサとしての光電変換素子は、一般に１１００ｎｍ程度まで感度を持っている。ただし、低輝度被写体に対しても焦点検出が行え、また低輝度下でカメラから近赤外域（７００ｎｍ程度）の補助光を被写体に照射して正確な焦点検出が行えるように、６５０ｎｍよりさらに１００ｎｍ程度、長波長領域まで感度を有する場合が多い。
【０００７】
図１３には、各種光源と撮像素子と補助光の分光感度を示す。横軸は波長を示す。また、縦軸は相対的エネルギー又はレンズの色収差による相対的なピント位置を示す。同図において、Ｃは撮像レンズの色収差、Ｂ，Ｇ，Ｒは原色型撮像素子の青画素、緑画素及び赤画素のそれぞれの分光感度を示す。Ｆは蛍光灯、Ｌはフラッドランプ、Ａは前述した補助光の分光感度を示す。
【０００８】
同図より、蛍光灯の波長成分としては、６２０ｎｍより長い波長成分はほとんど含まれていないが、フラッドランプは長波長側になるほど相対感度が強くなることが分かる。
一方、レンズの色収差Ｃは、波長に応じてピント位置が変わり、長波長側になると焦点距離が伸びる。
【０００９】
したがって、７００ｎｍに最大感度がある焦点検出センサを用いる場合には、長波長成分の少ない蛍光灯とフラッドランプでは、検出するピント位置が異なることになり、結果として撮像素子上でのピントもずれてしまう。
【００１０】
このように光源の分光感度に応じて焦点検出系による検出ピント位置がずれるという問題に対して、該ピント位置を補正するカメラが特許文献１，２により開示されている。
【００１１】
このカメラでは、分光感度の異なる２種類のセンサの出力を比較して光源の種類を判別し、ピント位置の補正を行うことにより、光源の分光特性によるピントずれを補正する。
【００１２】
さらに、特許文献３では、ピント検出精度の向上と大デフォーカス量の検出とを両立させるために、レンズ内の異なる瞳を通る光束であって、異なる基線長間隔の光束を用いて位相差を検出するＡＦカメラが開示されている。
【特許文献１】特公平１−４５８８３号公報(３頁右上欄１３行〜４頁左下欄７行等)
【特許文献２】特開２０００−２７５５１２号公報(段落００４１〜０１０７、図３〜１０等)
【特許文献３】特開平５−１２７０７３号公報（段落００３３〜００４８、図７〜１８等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献３にて開示されているＡＦカメラでは、位相差検出に用いられる光束がレンズ内の異なる瞳を通り、またラインセンサ上に像を形成する一対の結像レンズが基線長ごとに設けられている。このため、基線長が異なる焦点検出センサごとに検出されるデフォーカス量の検出結果に微妙な差異が生じてしまう。
【００１４】
本発明は、異なる基線長を持った複数の焦点検出センサを用いてＴＴＬ位相差検出方式ＡＦを行う撮像装置であって、レンズ装置の種類、光源や被写体色、焦点検出センサの基線長にかかわらず、高精度のフォーカス制御が行えるようにした撮像装置を提供する。また、この撮像装置に装着されるレンズ装置を提供する。さらに、これら撮像装置及びレンズ装置により構成される撮像システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一側面としての撮像装置は、レンズ装置の着脱が可能な撮像装置で、互いに異なる基線長を有し、該撮像装置に装着されたレンズ装置からの光束により形成された２像の位相差をそれぞれ検出する複数の焦点検出センサと、被写体からの光束に含まれる波長成分を検出する波長成分検出センサと、前記レンズ装置のフォーカス制御に用いる情報を生成する制御手段とを有する。そして、制御手段は、複数の焦点検出センサのうち焦点検出に用いられる特定焦点検出センサの基線長に応じた色収差に関する情報を取得し、特定焦点検出センサにより得られた位相差と、取得した色収差に関する情報と、波長成分検出センサによる検出結果とに基づいてフォーカス制御に用いる情報を生成することを特徴とする。
また、本発明の他の側面としてのレンズ装置は、互いに異なる基線長を有し、レンズ装置からの光束により形成された２像の位相差をそれぞれ検出する複数の焦点検出センサを有する撮像装置に着脱可能なレンズ装置である。該レンズ装置は、該レンズ装置の色収差に関する情報を記憶した記憶手段と、撮像装置からの送信命令に応じて、複数の焦点検出センサのうち焦点検出に用いられる特定焦点検出センサの基線長に応じた色収差に関する情報を撮像装置に送信する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の他の側面としての制御方法は、レンズ装置の着脱が可能な撮像装置であって、互いに異なる基線長を有し、該撮像装置に装着されたレンズ装置からの光束により形成された２像の位相差をそれぞれ検出する焦点検出センサと、被写体からの光束に含まれる波長成分を検出する波長成分検出センサとを有する撮像装置に適用される。この制御方法は、波長成分検出センサによる検出結果を取得するステップと、レンズ装置の色収差に関する情報を取得する色収差取得ステップと、レンズ装置のフォーカス制御に用いる情報を生成する制御情報生成ステップとを有する。そして、色収差取得ステップにおいて、複数の焦点検出センサのうち焦点検出に用いられる特定焦点検出センサの基線長に応じた色収差に関する情報を取得し、制御情報生成ステップにおいて、特定焦点検出センサにより得られた位相差と、色収差取得ステップで取得した色収差に関する情報と、波長成分検出センサによる検出結果とに基づいてフォーカス制御に用いる情報を生成することを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明の他の側面としての制御方法は、互いに異なる基線長を有し、レンズ装置からの光束により形成された２像の位相差それぞれを検出する複数の焦点検出センサを有する撮像装置に着脱可能なレンズ装置に適用される。該制御方法は、複数の焦点検出センサのうち焦点検出に用いられる特定焦点検出センサの基線長に応じたレンズ装置の色収差に関する情報を記憶手段から読み出すステップと、撮像装置からの送信命令に応じて、該読み出した情報を撮像装置に送信するステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、レンズ装置の種類、光源や被写体色及び焦点検出センサの基線長にかかわらず、高精度なＴＴＬ位相差検出方式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】
【００１９】
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】
【００２０】
図１には、本発明の実施例である撮像システムを示す。該撮像システムは、撮像装置としての一眼レフデジタルカメラ（以下、単にカメラという）と該カメラに着脱可能に装着される交換レンズ（レンズ装置）とによって構成される。
【００２１】
同図において、１はカメラであり、その前面には交換レンズ１１が装着される。カメラ１内には、光学部品、機械部品、電気回路、及びＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成される撮像素子９が収納されている。
【００２２】
２は主ミラーであり、ファインダ観察状態では撮像光路内に斜めに配置され、撮像状態では撮像光路外に退避する。また、主ミラー２はハーフミラーとなっており、撮像光路内に配置されているときは、交換レンズ１１から入射した光束のうち約半分を透過する。２０はサブミラーであり、ファインダ観察状態では主ミラー２の背後において撮像光路内に斜めに配置され、撮像状態では撮像光路外に退避する。撮像状態において、サブミラー２０は、主ミラー２を透過した光束を下方に折り曲げて、後述の焦点検出ユニットに導く。
【００２３】
３は交換レンズ１１の予定結像面に配置されたピント板であり、４はファインダ光路を折り曲げるためのペンタプリズムである。５は接眼レンズである。ピント板３、ペンタプリズム４及び接眼レンズ５によりファインダ光学系が構成され、撮像者は接眼レンズ５を通してピント板３を観察することで、被写体像を観察することができる。
【００２４】
７は被写体の輝度を測定するための測光センサであり、６はペンタプリズム４からの光束に測光センサ７上に被写体像を形成させる結像レンズである。
【００２５】
３２は波長成分検出センサとしての色温度センサであり、被写体からの光束に含まれる波長成分の輝度を検出する。３０はペンタプリズム４からの光束に色温度センサ３２上に被写体像を形成させる結像レンズである。３１は色温度センサ３２に向かう光束のうち不要な短波長側と長波長側の成分をカットする光学バンドパスフィルタである。
【００２６】
８は撮像素子９に対する光束の入射量及び入射タイミングを制御するフォーカルプレンシャッタである。
【００２７】
２４は焦点検出ユニットであり、視野レンズ２５、２次結像レンズユニット２６、視野マスク２７、赤外カットフィルタ２８及びセンサユニット２９により構成されている。
【００２８】
視野レンズ２５及び２次結像レンズユニット２６は焦点検出光学系を構成し、交換レンズ１１からの光束に２次被写体像をセンサユニット２９上に形成させる。焦点検出ユニット２４は、交換レンズ１１内の撮像光学系の焦点状態に対応する位相差情報を生成する。位相差情報は、後述するカメラマイクロコンピュータに送られる。カメラマイクロコンピュータは、該位相差情報から撮像光学系のデフォーカス量を求め、さらに該デフォーカス量から合焦を得るためのフォーカスレンズ１２の駆動量と駆動方向を算出する。これにより、いわゆるＴＴＬ位相差検出方式によるフォーカス制御が行われる。
【００２９】
１０はカメラ１と交換レンズ１１との通信インターフェイスとなるマウント接点群である。
【００３０】
交換レンズ１１内には、撮像光学系を構成するレンズユニット１２〜１４及び絞り１５が配置されている。最も被写体側の第１レンズユニット（以下、フォーカスレンズという）１２は、光軸方向に移動することでピント位置を調整する。第２レンズユニット１３は、光軸方向に移動して撮像光学系の変倍を行う。１４は固定された第３レンズユニットである。絞り１５は、開口径を変化させて光量を調節する。
【００３１】
１６はフォーカス駆動モータであり、フォーカスレンズ１２を光軸方向に移動させる。１７は絞り１５の開口径を変化させるための絞り駆動モータである。１８は距離エンコーダであり、フォーカスレンズ１２に取り付けられたブラシ１９がこの距離エンコーダ１８上を摺動することで、フォーカスレンズ１２の位置に応じた信号を出力する。フォーカスレンズ１２が合焦位置に制御された状態での距離エンコーダ１８からの位置情報に基づいて、被写体距離を検出できる。また、交換レンズ１１には、第２レンズユニット１３の位置を検出する不図示のズーム位置検出器も設けられており、該ズーム位置検出器からの信号に基づいて撮像光学系の焦点距離を求めることもできる。
【００３２】
図２〜図３を用いて焦点検出ユニット２４の構成を示す。なお、図２から図４は、後に図７に示す複数の焦点検出領域（ＡＦフレーム）のうち１つの焦点検出領域に対して設けられた２次結像レンズユニット２６，視野マスク２７及びラインセンサ２９ａ〜２９ｄを示す。つまり、図２から図４に示す２次結像レンズユニット２６，視野マスク２７及びセンサユニット２９は、焦点検出領域ごとに設けられている。
【００３３】
図２は、２次結像レンズユニット２６を焦点検出ユニット２４の光入射側から見て示す。２次結像レンズユニット２６は、４つの２次結像レンズ２６ａ〜２６ｄを有する。
【００３４】
図３には、視野マスク２７を光入射側から見て示す。２７ａ〜２７ｄは絞り穴であり、それぞれ４つの２次結像レンズ２６ａ〜２６ｄを透過した４つの光束を絞る。
【００３５】
図４は、センサユニット２９を、光入射側から見て示す。該センサユニット２９は、光電変換素子（画素）列としての４つのラインセンサ２９ａ〜２９ｄを有する。２次結像レンズ２６ａ〜２６ｄを透過して視野マスク２７ａ〜２７ｄを通過した４つの光束はそれぞれ、ラインセンサ２９ａ〜２９ｄ上に被写体像を形成する。
【００３６】
図の垂直方向に配置された２次結像レンズ２６ａ，２６ｂを透過してラインセンサ２９ａ，２９ｂ上に形成された被写体像（２像）は互いに対をなす。また、図の水平方向に配置された２次結像レンズ２６ｃ，２６ｄを透過してラインセンサ２９ｃ，２９ｄ上に形成された被写体像（２像）は互いに対をなす。ラインセンサ２９ｃ，２９ｄ間の基線長は、ラインセンサ２９ａ，２９ｂ間の基線長よりも長く設定されている。
【００３７】
ラインセンサ対２９ａ，２９ｂ及びラインセンサ対２９ｃ，２９ｄはそれぞれ焦点検出センサを構成する。すなわち、本実施例の焦点検出ユニット２４は、２つの焦点検出センサを有する。なお、本実施例では２つの焦点検出センサを有する場合について説明するが、本発明の実施例としては、焦点検出センサの数は３つ以上であってもよい。
【００３８】
図５には、撮像光学系の射出瞳を示す。２１は射出瞳の外周縁、２１ＷはＦ２．８の光束に相当する射出瞳の外周縁を示す。２１ＮはＦ５．６の光束に相当する射出瞳の外周縁を示す。２１ａ〜２１ｄはそれぞれ、射出瞳上に投影された視野マスク２７ａ〜２７ｄの開口像である。
【００３９】
ラインセンサ対２９ａ，２９ｂは、射出瞳上において基線長ｄ１だけ離れたＦ５．６を形成する光束２１ａ，２１ｂを受光（つまりは観察）する。また、ラインセンサ対２９ｂ，２９ｃは、射出瞳上において基線長ｄ２（＞ｄ１）だけ離れたＦ２．８を形成する光束２１ｃ，２１ｄを受光（つまりは観察）する。これにより、ラインセンサ対上に投影された２つの被写体像の間隔（ずれ）に対応する出力が得られる。
【００４０】
Ｆ２．８以上の明るい交換レンズを用いる場合には、Ｆ５．６に対応するラインセンサ対２９ａ，２９ｂより基線長が長いＦ２．８のラインセンサ対２９ｂ，２９ｃからの出力を用いる。これにより、より精度の良い位相差情報（ひいてはデフォーカス情報）を得ることができる。
【００４１】
次に、図６を用いて、上記カメラシステムの回路構成について説明する。なお、図１と共通の構成要素には同じ符号を付している。
【００４２】
まず、カメラ１内の回路構成について説明する。制御手段としてのカメラマイクロコンピュータ１００には、上述した焦点検出ユニット２４を含む焦点検出回路１０５、上記測光センサ７、上記色温度センサ３２、シャッタ制御回路１０７が接続されている。また、カメラマイクロコンピュータ１００には、モータ制御回路１０８及び液晶表示回路１１１も接続されている。
【００４３】
カメラマイクロコンピュータ１００は、交換レンズ１１内に配置されたレンズマイクロコンピュータ１１２とマウント接点群１０を介して信号伝達を行う。カメラマイクロコンピュータ１００には、マウント接点群１０のうち後述する接点Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を介してシリアル通信ラインＬＣＫ，ＬＤＯ，ＬＤＩを形成する。
【００４４】
焦点検出回路１０５は、カメラマイクロコンピュータ１００からの信号に従ってラインセンサ２９ａ〜２９ｄの電荷蓄積制御と蓄積された電荷の読み出し制御とを行う。そして、ラインセンサ対からの画素情報により得られた該ラインセンサ対上での被写体像のずれ量とずれ方向を示す位相差情報をカメラマイクロコンピュータ１００に出力する。カメラマイクロコンピュータ１００はこの位相差情報に基づいて、撮像光学系のデフォーカス量を演算し、該デフォーカス量に基づいてフォーカスレンズ１２の駆動量及び駆動方向を算出する。
【００４５】
該駆動量及び駆動方向の情報はレンズマイクロコンピュータ１１２に送信され、レンズマイクロコンピュータ１１２はフォーカス制御モータ１６を制御してフォーカスレンズ１２を駆動する。これにより、合焦を得るためのフォーカス制御が行われる。
【００４６】
シャッタ制御回路１０７は、カメラマイクロコンピュータ１００からの信号に従ってフォーカルプレンシャッタ８を構成するシャッタ先幕駆動マグネットＭＧ−１及びシャッタ後幕駆動マグネットＭＧ−２の通電制御を行う。これにより、シャッタ８の先幕及び後幕が走行し、露出動作が行われる。
【００４７】
モータ制御回路１０８は、カメラマイクロコンピュータ１００からの信号に従ってモータＭを制御することにより、主ミラー２及びサブミラー２０のアップダウン駆動とシャッタ８のチャージ駆動を行う。
【００４８】
ＳＷ１は不図示のレリーズボタンの第１ストローク（半押し）操作でＯＮし、測光及びフォーカス制御（ＡＦ）を開始させるスイッチである。ＳＷ２はレリーズボタンの第２ストローク（全押し）操作でＯＮし、シャッタ走行、すなわち露光動作を開始させるスイッチである。スイッチＳＷ１，ＳＷ２の状態や、不図示のＩＳＯ感度設定スイッチ、絞り設定スイッチ及びシャッタ速度設定スイッチなどの各スイッチの状態は、カメラマイクロコンピュータ１００が読み取る。
【００４９】
液晶表示回路１１１は、ファインダ内表示器２４と外部表示器４２をカメラマイクロコンピュータ１００からの信号に従って制御する。
【００５０】
次に、交換レンズ１１内の電気回路構成について説明する。カメラ１と交換レンズ１１とはマウント接点群１０を介して相互に電気的に接続される。このマウント接点群１０は、フォーカス駆動モータ１６及び絞り駆動モータ１７の電源用接点である接点Ｌ０と、レンズマイクロコンピュータ１１２の電源用接点Ｌ１と、シリアルデータ通信を行うためのクロック用接点Ｌ２とを含む。また、マウント接点群１０は、カメラ１から交換レンズ１１へのデータ送信用接点Ｌ３と、交換レンズ１１からカメラ１へのデータ送信用接点Ｌ４とを含む。さらに、マウント接点群１０は、モータ用電源に対するグランド接点Ｌ５と、レンズマイクロコンピュータ１１２用電源に対するグランド接点Ｌ６とを含む。
【００５１】
レンズマイクロコンピュータ１１２は、マウント接点群１０を介してカメラマイクロコンピュータ１００からの信号を受け、フォーカス駆動モータ１６及び絞り駆動モータ１７を制御してフォーカス制御と絞り制御とを行う。
【００５２】
５０と５１は光検出器とパルス板である。パルス板５１はフォーカス駆動モータ１６により回転される。パルス板５１が回転すると、光検出器５０は間欠的に検出光を受け、パルス信号を出力する。レンズマイクロコンピュータ１１２は、光検出器５０からのパルス数をカウントすることで、焦点調節時のフォーカスレンズ１２の位置情報（駆動量情報）を得る。レンズマイクロコンピュータ１１２は、フォーカスレンズ１２の位置情報がカメラマイクロコンピュータ１００から送信されたフォーカスレンズ１２の合焦のための駆動量に一致するようにフォーカス駆動モータ１６を制御する。これにより、焦点調節が行われる。
【００５３】
上述した距離エンコーダ１８で得られたフォーカスレンズ１２の位置情報は、レンズマイクロコンピュータ１１２に入力され、ここで被写体距離情報に変換されてカメラマイクロコンピュータ１００に送信される。
【００５４】
図１で説明した色温度センサ３２、光学バンドパスフィルタ３１及び結像レンズ３０について説明する。図７は、これらをペンタプリズム４側から見て示す。３３はピント板３上に形成されたＡＦフレームであり、焦点検出ユニット２４による位相差情報の取得可能領域としての焦点検出領域を示している。
【００５５】
色温度センサ３２は、透過部（非着色部）Ａ１と着色部Ｂ１とを有する。また、結像レンズ３０は２つのレンズ部を有し、それぞれのレンズ部の光軸が色温度センサ３２の透過部Ａ１と着色部Ｂ１の中心を通るように配置されている。このため、ピント板３を通して透過部Ａ１と着色部Ｂ１とは、被写体の同じ領域からの光束を受光する。
【００５６】
次に、図８を用いて色温度センサ３２の分光特性を説明する。ａは色温度センサ３２の透過部Ａ１の分光感度特性であり、ｂは着色部Ｂ１の前に塗布されているカラーフィルタの分光感度特性である。ｃは光学バンドパスフィルタ３１の分光感度特性である。
【００５７】
透過部Ａ１の総合分光特性は、透過部Ａ１の分光感度特性ａに光学バンドパスフィルタ３１の分光感度特性ｃを掛け合わせたたものとなる。また、着色部Ｂ１の総合分光特性は、透過部Ａ１の分光感度特性ａとカラーフィルタの分光感度特性ｂと光学バンドパスフィルタ３１の分光感度特性ｃとを掛け合わせたものとなる。
【００５８】
これにより、透過部Ａ１は、４００〜７００ｎｍの光を受光し、着色部Ｂ１は６００〜７００ｎｍの光を受光する。そして、そのような分光感度特性の異なる２つのセンサ（透過部Ａ１及び着色部Ｂ１）の出力を比較することにより、撮像範囲内の光源の色温度を判定することができる。つまりは、光源の種類を判別することができる。
【００５９】
次に、上記構成のカメラシステムの動作について、図９及び図１０のフローチャートを用いて説明する。本動作は、カメラマイクロコンピュータ１００がその内部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。
【００６０】
図９には、カメラシステムにおけるＡＦ動作の流れを示す。
【００６１】
レリーズボタンの第１ストローク操作によってスイッチＳＷ１がオンされると、カメラマイクロコンピュータ１００は、ステップ（図では、Ｓと略記する）１０１からＡＦ動作を開始する。まず、カメラマイクロコンピュータ１００は、複数のＡＦフレーム３３から、公知のアルゴリズムにより自動的に又は撮影者による選択スイッチの操作に応じてＡＦフレームを選択する。次に、選択されたＡＦフレームに対応する２つのラインセンサ対２９ａ，２９ｂ及び２９ｃ，２９ｄのうち、交換レンズ１１の開放Ｆ値に応じて使用可能なより大きな基線長のラインセンサ対（特定焦点検出センサ：以下、特定ラインセンサ対という）を決定する。開放Ｆ値に応じて使用可能なラインセンサ対とは、これに対応する視野マスク２７の開口像が先に図５を用いて説明した射出瞳の外周縁内に入るラインセンサ対である。
【００６２】
以下の説明において、選択されたＡＦフレームにおいて特定ラインセンサ対に対応する基線長を焦点検出基線長という。この焦点検出基線長の値は、ラインセンサ対自体の基線長でもよいし、図５に示した射出瞳上での視野マスク２７の開口像間の基線長ｄ１，ｄ２のいずれでもよい。
【００６３】
そして、カメラマイクロコンピュータ１００は、特定ラインセンサ対にて電荷蓄積を行い、該ラインセンサ対上に形成された被写体像のずれ情報である位相差情報を読み出す。このとき、絞り１５は開放状態にしておく。
【００６４】
次のステップ１０２では、カメラマイクロコンピュータ１００は、取得した位相差情報からデフォーカス量の演算を行う。
【００６５】
ステップ１０３では、カメラマイクロコンピュータ１００は、色温度センサ３２の透過部Ａ１と着色部Ｂ１からの出力を読み出す。そして、ステップ１０４では、透過部Ａ１と着色部Ｂ１からの出力の差分を算出し、該差分に応じて図１１のテーブルデータから補正係数を読み出す。図１１のテーブルデータは、カメラマイクロコンピュータ１００内の記憶手段としてのメモリ（ＲＯＭ）１０１ａに記憶されている。横軸は透過部Ａ１と着色部Ｂ１の輝度差に対応し、縦軸は透過部Ａ１と着色部Ｂ１の輝度差、つまりは光源の種類に応じたピント補正係数を示す。
【００６６】
ステップ１０５では、カメラマイクロコンピュータ１００は、交換レンズ１１（レンズマイクロコンピュータ１１２）と通信し、交換レンズ１１がカメラ１の焦点検出基線長に対応した色収差データ（色収差に関する情報）を保有しているか否かを確認する。交換レンズ１１が色収差データを保有している場合は、ステップ１０５Ａに進む。
【００６７】
ステップ１０５Ａ（色収差取得ステップ）では、カメラマイクロコンピュータ１００は、レンズマイクロコンピュータ１１２に対して送信命令を送り、焦点検出基線長に対応した色収差データの送信を要求する。この通信を受けてレンズマイクロコンピュータ１１２は、現在の焦点距離及びフォーカスレンズ１２の位置情報と焦点検出基線長とに対応する色収差データをレンズマイクロコンピュータ１１２内の記憶手段としてのメモリ（ＲＯＭ）１１２ａから読み出す。そして、該色収差データをカメラマイクロコンピュータ１００に送信する。一方、交換レンズ１１が色収差データを持っていない場合は、ステップ１０５Ｂに進む。
【００６８】
ステップ１０５Ｂでは、カメラマイクロコンピュータ１００は、交換レンズ１１の種別、焦点距離、フォーカスレンズ１２の位置情報をレンズマイクロコンピュータ１１２から取得する。そして、これらの情報に応じてカメラの焦点検出基線長に対応した色収差データをカメラマイクロコンピュータ１００内のメモリ１００ａから読み出す。
【００６９】
さらに、次のステップ１０６では、カメラマイクロコンピュータ１００は、ステップ１０５Ａ又はステップ１０５Ｂで取得した色収差データに対して、ステップ１０４で求めたピント補正係数を乗じて、補正色収差データを得る。
【００７０】
次に、ステップ１０７では、カメラマイクロコンピュータ１００は、ステップ１０２で求めたデフォーカス量にステップ１０６で求めた補正色収差データを加算してデフォーカス量を補正することで、補正デフォーカス量（フォーカス制御に用いる情報）を生成する。
【００７１】
ステップ１０６及び１０７が制御情報生成ステップに相当する。
【００７２】
次のステップ１０８では、補正デフォーカス量が合焦許容範囲内か否かを判別する。合焦許容範囲は、例えば１／４×Ｆδの範囲である。Ｆはレンズの絞り値、δは最小錯乱円径である。Ｆ＝２．０で、δ＝２０ｕｍの場合、開放絞りでの合焦許容範囲は１０ｕｍとなる。
【００７３】
補正デフォーカス量が合焦許容範囲内であれば、合焦と判定してＡＦ動作を終了する。一方、補正デフォーカス量が合焦許容範囲外であれば、ステップ１０９に進み、補正デフォーカス量から求めたフォーカスレンズ１２の駆動量（駆動方向を含む）をレンズマイクロコンピュータ１１２に送信し、フォーカスレンズ１２の駆動を指令する。この指令を受けたレンズマイクロコンピュータ１１２は、受信した駆動量に応じてフォーカス駆動モータ１６を制御し、フォーカスレンズ１２を移動させる。そして、ステップ１０１に戻り、ステップ１０８で合焦判定がなされるまで、ステップ１０１〜ステップ１０９の動作を繰り返す。
【００７４】
図１２は、光源が太陽（白昼光）の場合と蛍光灯の場合とで、焦点距離及び被写体距離によってピントずれ量がどのくらい発生するかを示している。具体的には、３５〜７０ｍｍのズームレンズがレンズユニット１１としてカメラ１に取り付けられている場合に、ＲＯＭ内のテーブルに記憶されている色収差データの例である。
【００７５】
白昼光でのＡＦ位置に対して、短波長領域の光を多く照射する光源として代表的な蛍光灯下でのピントのずれ量（重心波長の違いによる色収差量に合致する）を示すデータであり、レンズの各焦点距離における被写体距離でのピントのずれ量を示している。
【００７６】
このようなテーブルから焦点距離と被写体距離（フォーカシングレンズ１２の位置を距離エンコーダ１８で読み取ったもの）をアドレスとして、ＲＯＭ内からずれ量を読み出す。このデータは前述のように各ラインセンサ対に対応する基線長ごとにＲＯＭ内にテーブルとして記憶されている。カメラマイクロコンピュータ１００の送信命令により、レンズマイクロコンピュータ１１２が焦点検出基線長に対応する色収差データをＲＯＭから読み出す。
【００７７】
ここで、このとき読み出されるのは、焦点距離及びフォーカスレンズ１２の位置情報にも対応した色収差データである。なお、図１２に示すような色収差データは各交換レンズユニットがそれぞれ有しており、基本的には光学設計上決定される値であるので、ＲＯＭに固定的に記憶すればよい。ただし、製造上の誤差を考慮して、製造時にピントのずれ量を測定し、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュＲＯＭなどの書き込み可能な記憶手段に記憶させてもよい。
【００７８】
また、ピント移動量を焦点距離と被写体位置をパラメータとした多項式で近似し、その多項式の係数をＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＲＯＭなどに記憶させてもよい。この場合、ピントずれ量データを使用する際には、焦点距離と被写体距離を元に演算で求めるようにしてもよい。
【００７９】
図１０には、カメラシステムのレリーズ動作の流れを示している。図９に示したＡＦ動作が終了して、レリーズボタンの第２ストローク操作によりスイッチＳＷ２がオンになると、ステップ２０１からレリーズ動作を開始する。
【００８０】
ステップ２０１では、カメラマイクロコンピュータ１００は、測光センサ７の測光値から被写体輝度ＢＶを求め、設定されたＩＳＯ感度ＳＶと加算して露出値ＥＶを求める。そして、該露出値ＥＶから絞り値ＡＶとシャッタ速度ＴＶを算出する。
【００８１】
次のステップ２０２では、カメラマイクロコンピュータ１００は、主ミラー２及びサブミラー２０を撮像光路から退避させるようアップ動作を行わせるとともに、レンズマイクロコンピュータ１１２に対してステップ２０２で決定した絞り値ＡＶを送信する。レンズマイクロコンピュータ１１２は、該絞り値ＡＶの情報を受けて、絞り駆動モータ１７を通じて絞り１５を動作させ、開放状態から設定された開口径に絞る。
【００８２】
主ミラー２が撮像光路から退避すると、ステップ２０３で、カメラマイクロコンピュータ１００は、シャッタ先幕駆動マグネットＭＧ−１に通電し、フォーカルプレンシャッタ８の開放動作を開始させる。
【００８３】
その後、設定されたシャッタ開放時間が経過すると、ステップ２０４へ進み、カメラマイクロコンピュータ１００は、シャッタ後幕駆動マグネットＭＧ−２に通電してフォーカルプレンシャッタ８の後幕を閉じる。これにより、露出が終了し、ステップ２０５で、主ミラー２及びサブミラー２０を撮像光路内にダウンさせ、本フローを終了する。
【００８４】
以上説明したように、本実施例のカメラ１は、互いに異なる基線長を有し、カメラ１に装着された交換レンズ１１からの光束により形成された２像の位相差をそれぞれ検出する複数のラインセンサ対２９ａ，２９ｂ及び２９ｃ，２９ｄを有する。また、被写体からの光束に含まれる波長成分を検出する色温度検出センサ３２と、フォーカス制御に用いる情報を生成するカメラマイクロコンピュータ１００とを有する。カメラマイクロコンピュータ１００は、複数のラインセンサ対のうち、位相差検出（つまりは焦点検出）に用いられる特定ラインセンサ対の基線長に応じた色収差データを取得する。そして、カメラマイクロコンピュータ１００は、該特定のラインセンサ対により得られた位相差と、上記取得した色収差データと、色温度センサ３２による検出結果とに基づいて補正デフォーカス量（フォーカス制御に用いる情報）を生成する。
【００８５】
一方、交換レンズ１１は、該交換レンズ１１の色収差データを記憶したメモリ１１２ａを有する。そして、レンズマイクロコンピュータ１１２ａは、カメラ１からの送信命令に応じて、複数のラインセンサ対のうち特定ラインセンサ対の基線長に応じた色収差データをカメラ１に送信する。
【００８６】
これにより、本実施例によれば、光源の種類や交換レンズの種類に加えて、焦点検出に使用するラインセンサ対の基線長ごとに異なる色収差量を加味したデフォーカス量補正、つまりはフォーカスレンズ１２の合焦位置補正を行うことができる。したがって、きわめて高精度なフォーカス制御を行うことができる。
【００８７】
なお、上記実施例では、図１１に示したピント補正係数や、色収差データをテーブルデータとしてメモリ１００ａ，１１２ａに記憶しておき、ここから読み出す場合について説明した。しかし、ピント補正係数や色収差データの計算式をメモリ１００ａ，１１２ａに記憶しておき、該計算式を用いてピント補正係数や色収差データを計算してもよい。この場合、色収差データの計算式も色収差に関する情報に含まれる。また、上記実施例では、光源の判別結果（透過部Ａ１と着色部Ｂ１の輝度差）に応じて色収差データを補正し、該補正色収差データと位相差情報から求められたデフォーカス量とを用いて補正デフォーカス量を求めるようにした。しかし、色収差データと位相差情報から求められたデフォーカス量とを用いて求められた補正デフォーカス量を光源の判別結果に応じてさらに補正してもよい。
【００８８】
また、本発明の実施例は、一眼レフデジタルカメラシステムに限らず、レンズ交換タイプのビデオカメラであって位相差検出方式を用いるものにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施例である一眼レフレックスデジタルカメラシステムの構成を示すブロック図。
【図２】実施例１で用いられる焦点検出ユニットにおける２次結像レンズを示す図。
【図３】上記焦点検出ユニットにおける視野マスクを示す図。
【図４】上記焦点検出ユニットにおけるラインセンサを示す図。
【図５】実施例で用いられる交換レンズの射出瞳を示す図である。
【図６】実施例のカメラシステムの回路構成を示すブロック図。
【図７】実施例で用いられる色温度センサの構成を示す図。
【図８】上記色温度センサの分光感度特性について説明するための図。
【図９】実施例のカメラシステムのＡＦ動作を示すフローチャート。
【図１０】実施例のカメラシステムのレリーズ動作を示すフローチャート。
【図１１】実施例のカメラシステムにおける光源判別結果に応じたピント補正係数を説明する図。
【図１２】実施例のカメラシステムにおける光源別のピントずれ量を示す図。
【図１３】光源と撮像素子、補助光の分光感度を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１  一眼レフレックスデジタルカメラ
７  測光センサ
１１  交換レンズ
１２  フォーカスレンズ
２４  焦点検出ユニット
２６  ２次結像レンズユニット
２９  ラインセンサユニット
１００  カメラマイクロコンピュータ
１１２  レンズマイクロコンピュータ
【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１】
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【図６】
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【図７】
2008203407.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008203407.tif 000011
【図１０】
2008203407.tif 000012
【図１１】
2008203407.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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