(57)【要約】【課題】フィルム式カメラ用に作られた明るい交換レンズを装着してもピンボケを生じず、高速に合焦位置を検出するデジタルカメラ、およびデジタルカメラとデジタルカメラに装着可能な交換レンズを含むカメラシステムを提供することを目的とする。【解決手段】レンズの絞りが所定の絞りよりも明るいときには、位相差検出方式により高速におおまかな合焦位置を検出し、そのおおまかな合焦位置の近傍領域内でコントラスト検出方式による正確な合焦位置の検出を行う。【選択図】　　　　図４
2004144939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピント調節自在な撮影レンズにより結像された被写体を捉えることにより画像データを生成する撮像部と、
前記撮影レンズにより被写体像の相互に同一の一部分が結像される一対のセンサを有し該一対のセンサに結像された被写体像部分どうしの位相差を検出することにより該撮影レンズの合焦位置を検出する第１ピント検出部と、
前記撮影レンズのピントを移動させながら、前記撮像部で得られた画像データに基づいて被写体像のコントラストを検知することにより該撮影レンズの合焦位置を検出する第２ピント検出部と、
前記第１ピント検出部による検出結果に基づいて前記撮影レンズのピントが合焦位置に対し所定の近傍領域に入るように該撮影レンズのピントを調節するとともに、該所定の近傍領域内において前記第２のピント検出部による検出結果に基づいて該撮影レンズのピントを合焦位置に調節するピント調節部とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
前記所定の近傍領域は、前記第１ピント検出部で検出された合焦位置の前後
１／３０×（撮影レンズの開放絞り値）（ｍｍ）
の領域であることを特徴とする請求項１記載のデジタルカメラ。
【請求項３】
結像された被写体像を捉えることにより画像データを生成する撮像部を備えたデジタルカメラ本体部と、
ピント調節自在な撮影光学系を備え前記デジタルカメラ本体部に着脱自在に装着されて被写体像を結像する交換レンズとを具備し、
前記デジタルカメラ本体部は、
前記交換レンズにより被写体像の相互に同一の一部分が結像される一対のセンサを有し該一対のセンサに結像された被写体像部分どうしの位相差を検出することにより該交換レンズの合焦位置を検出する第１ピント検出部と、
前記撮像部で得られた画像データに基づいて被写体像のコントラストを検知することにより該交換レンズの合焦位置を検出する第２ピント検出部と、
前記第１ピント検出部で検出された合焦位置に基づいて該交換レンズの合焦位置を求めるとともに、該交換レンズのピントが該第１のピント検出部で検出された合焦位置に対し所定の近傍領域内にあるときは前記第２のピント検出部による検出結果に基づいて該交換レンズの合焦位置を決定する合焦位置決定部とを備え、
前記交換レンズは、該交換レンズのピントを、前記合焦位置決定部で決定された合焦位置に調節するピント調節部を備えたものであることを特徴とするカメラシステム。
【請求項４】
前記所定の近傍領域は、前記第１ピント検出部で検出された合焦位置の前後
１／３０×（交換レンズの開放絞り値）（ｍｍ）
の領域であることを特徴とする請求項３記載のカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラ、および交換式の撮影レンズとその交換式の撮影レンズの装着が可能なデジタルカメラとからなるカメラシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、交換式の撮影レンズをオートフォーカス（以下、ＡＦと省略する）カメラに装着したレンズ交換式ＡＦカメラシステムが広範に知られている。このレンズ交換式ＡＦカメラシステムにおいては、近年、フィルム式カメラ用に開発された交換レンズを撮像素子が適用されたＡＦデジタルカメラに装着するなどというように、フィルム式カメラ用のものとデジタルカメラ用のものとを組み合わせて使用する需要が高まっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、レンズ交換式ＡＦカメラシステムにおけるＡＦ実現方式としては、通常、レンズを前後に移動させながら、レンズを通ってきた被写体光を分光して一対のセンサ上にそれぞれ結像し、被写体像同士の位相差から合焦位置を検出する、いわゆる位相差検出方式が採用されている。この位相差検出方式によると、フィルムや撮像素子が配置された撮像面と比べて前方に結像している（前ピン）、あるいは後方に結像している（後ピン）ということや、さらにはおおまかな合焦位置などを予め判定できるため、レンズを全駆動範囲で移動させて合焦位置の検出を行う必要がなく、高速に合焦位置を検出することができる。
【０００４】
ここで、上記のセンサによる合焦位置の検出は、レンズの絞りがｆ２．８からｆ５．６程度のときにレンズを通ってきた被写体光、つまりｆ２．８からｆ５．６程度の光束の被写体光に対して行われるのが一般的である。したがって、例えば、開放絞り値（絞りを全開にしたときの明るさ）がｆ２．８よりも明るい交換レンズを用いて、かつ絞りがｆ２．８よりも明るい条件で撮影を行う場合には、レンズがセンサで検出された合焦位置にあるときの結像面（以下、合焦位置における結像面を良像面と称する）が撮像面とは異なってしまうことがある。これを解消するため、開放絞り値がｆ２．８よりも明るい交換レンズは、ｆ２．８より明るい絞りのときの良像面が撮像面と、
焦点深度ｔ＝２×許容錯乱円径δ×レンズの開放絞り値　…（ａ）
で算出される焦点深度範囲内で一致するように設計されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−７５３８５号公報（第３頁、第４頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、フィルムの許容錯乱円径は撮像素子の許容錯乱円径の２倍から５倍の大きさであり、フィルム式カメラはデジタルカメラよりも焦点深度が２倍から５倍大きい。したがって、フィルム式カメラ用の交換レンズをデジタルカメラに装着すると、ｆ２．８より明るい絞りで撮影した場合に、交換レンズの設計がフィルムでは焦点深度内であるが撮像素子では焦点深度からはずれてしまい、いわゆるピンボケが生じる恐れがある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、フィルム式カメラ用に作られた明るい交換レンズを装着してもピンボケを生じないデジタルカメラ、そのようなデジタルカメラにに装着可能な交換レンズ、およびそれらを含むカメラシステムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のデジタルカメラは、ピント調節自在な撮影レンズにより結像された被写体を捉えることにより画像データを生成する撮像部と、
撮影レンズにより被写体像の相互に同一の一部分が結像される一対のセンサを有しその一対のセンサに結像された被写体像部分どうしの位相差を検出することにより撮影レンズの合焦位置を検出する第１ピント検出部と、
撮影レンズのピントを移動させながら、撮像部で得られた画像データに基づいて被写体像のコントラストを検知することにより撮影レンズの合焦位置を検出する第２ピント検出部と、
第１ピント検出部による検出結果に基づいて撮影レンズのピントが合焦位置に対し所定の近傍領域に入るように撮影レンズのピントを調節するとともに、所定の近傍領域内において第２のピント検出部による検出結果に基づいて撮影レンズのピントを合焦位置に調節するピント調節部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
一対のセンサで被写体像の同一の一部分を結像して、その被写体像部分同士の位相差から合焦位置を検出する位相差検出方式は、高速な合焦位置検出を実現する方式として広範に適用されている。しかし、センサが結像できる被写体光の光束には限りがあり、例えば、ｆ２．８よりも明るい絞りで撮影を行うときなどには、検出した合焦位置に誤差を含んでしまうことがある。それに対し、撮像素子などで結像された被写体像のコントラストから合焦位置を検出するコントラスト検出方式は、レンズを通る全ての光束の被写体光に対して適用することができるが、上記の位相差検出方式と比較して合焦位置の検出に多くの時間がかかってしまうという問題がある。
【００１０】
本実施形態のデジタルカメラは、まず第１ピント検出部で上記の位相差検出方式を採用したおおまかな合焦位置の検出を行い、その合焦位置の近傍領域内において、第２ピント検出部でコントラスト検出方式を採用した正確な合焦位置の検出を行う。処理時間がかかるコントラスト検出方式で検出する範囲を予め絞り込むことにより、高速かつ正確に合焦位置を検出することができる。
【００１１】
また、本発明のデジタルカメラにおいて、前記所定の近傍領域は、前記第１ピント検出部で検出された合焦位置の前後
１／３０×（撮影レンズの開放絞り値）（ｍｍ）
の領域であることが好ましい。
【００１２】
通常、位相差検出方式を適用する際に用いられるセンサは、絞りがｆ２．８からｆ５．６程度のときの光束において検出に用いられる。このため、撮影レンズは、例えばｆ２．８より明るい絞りのときの良像面と撮像面とが、上述した式（ａ）で算出される焦点深度範囲内で一致するように設計されている。したがって、ｆ２．８より明るい絞りで撮影した場合には、位相差検出方式によって検出された合焦位置を挟んだ焦点深度範囲内においてコントラスト検出方式による検出を行うことで、いっそう正確な合焦位置を検出することができる。つまり、第１ピント検出部で検出された合焦位置の前後
許容錯乱円径δ×撮影レンズの開放絞り値（ｍｍ）　…（ｂ）
の領域を第２ピント検出部で検出すれば正確な合焦位置を取得することができる。また、上記の許容錯乱円径は、フィルムの許容錯乱円径の方が撮像素子の許容錯乱円径よりも２倍から５倍程度大きく、例えば、撮影レンズがフィルム式カメラ用に開発された交換レンズである場合には、交換レンズが設計されている焦点深度が撮像素子式デジタルカメラの焦点深度の範囲外にはずれてしまう恐れがある。したがって、このような場合には、焦点深度の深いフィルム式カメラに合わせた領域内を第２ピント検出部で検出することが好ましい。１３５サイズのフィルムの場合、許容錯乱円径δは１／３０ｍｍが標準的に採用されており、これを式（ｂ）に代入すると、第２ピント検出部で検出する領域は、第１ピント検出部で検出された合焦位置の前後
１／３０×撮影レンズ（交換レンズ）の開放絞り値（ｍｍ）
の領域であることが算出される。
【００１３】
また、本発明のカメラシステムは、結像された被写体像を捉えることにより画像データを生成する撮像部を備えたデジタルカメラ本体部と、
ピント調節自在な撮影光学系を備えデジタルカメラ本体部に着脱自在に装着されて被写体像を結像する交換レンズとを具備し、
デジタルカメラ本体部は、
交換レンズにより被写体像の相互に同一の一部分が結像される一対のセンサを有し一対のセンサに結像された被写体像部分どうしの位相差を検出することにより交換レンズの合焦位置を検出する第１ピント検出部と、
撮像部で得られた画像データに基づいて被写体像のコントラストを検知することにより交換レンズの合焦位置を検出する第２ピント検出部と、
第１ピント検出部で検出された合焦位置に基づいて交換レンズの合焦位置を求めるとともに、交換レンズのピントが第１のピント検出部で検出された合焦位置に対し所定の近傍領域内にあるときには第２のピント検出部による検出結果に基づいて交換レンズの合焦位置を決定する合焦位置決定部とを備え、
交換レンズは、交換レンズのピントを、合焦位置決定部で決定された合焦位置に調節するピント調節部を備えたものであることを特徴とする。
【００１４】
本発明のカメラシステムによると、高速かつ正確に合焦位置を検出することができる。
【００１５】
さらに、本発明のカメラシステムにおいて、上記の所定の近傍領域は、前記第１ピント検出部で検出された合焦位置の前後
１／３０×（交換レンズの開放絞り値）（ｍｍ）
の領域であることが好ましい。
【００１６】
フィルムの許容錯乱円径は撮像素子の許容錯乱円径よりも２倍から５倍大きいため、フィルム式カメラの焦点深度範囲内には必ずデジタルカメラの焦点深度が含まれる。したがって、第２ピント検出部では、
第１ピント検出部で検出された合焦位置を挟んだフィルム式カメラの焦点深度範囲内＝第１ピント検出部で検出された合焦位置±フィルムの許容錯乱円径×（交換レンズの開放絞り値）（ｍｍ）
の範囲、つまり第１ピント検出部で検出された合焦位置の前後
１／３０×（交換レンズの開放絞り値）（ｍｍ）
の範囲を検出することによって、高速かつ正確に合焦位置を検出することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態のカメラ１０の外観図である。
【００１９】
カメラ１０は、交換レンズ４０がカメラ本体２０に装着されて構成されている。このカメラ本体２０は、被写体に自動的にピントを合わせるＡＦデジタルカメラであり、金属環３０によって交換レンズ４０を着脱自在に装着することができる。また、カメラ本体２０には、撮影時に押されるシャッタボタン２１、撮影モードを切り替えるモード切替ダイヤル２２が備えられている。シャッタボタン２１は半押し、および全押しの２段階に押下可能であり、シャッタボタン２１を半押しすると焦点を合わせるための動作等の撮影準備がカメラ１０の内部で行われ、シャッタボタン２１を全押しするとシャッタが切られて実際の撮影が行われる。交換レンズ４０は、フィルムに撮影画像を焼き付けるフィルム式カメラ用として設計された交換式の撮影レンズであるが、カメラ本体２０に装着されると通常のデジタルカメラ用の撮影レンズとほぼ同様の動作でピントの調節を行う。この交換レンズ４０は本発明のデジタルカメラにおける撮影レンズの一例にあたるとともに、本発明のカメラシステムにおける交換レンズの一例に相当する。また、カメラ本体部２０は、本発明のカメラシステムにおけるデジタルカメラ本体部の一例に相当する。
【００２０】
ここで、カメラ１０の内部の構造について説明する。
【００２１】
図２は、カメラ１０を、光軸を通る垂直な面で切断したときの断面図である。
【００２２】
交換レンズ４０の内部には、被写体に焦点を合わせるフォーカスレンズや焦点距離を調整するズームレンズなどで構成されたレンズ４１、およびレンズ４１を通る被写体光の光束を絞って光の量を調整する絞り４２が備えられている。また、カメラ本体２０の内部には、中央部分がハーフミラーになっており、レンズ４１を通ってきた被写体光を、撮像素子２４０の方へ透過させるとともにファインダ２５０の方へ反射させる可動のメインミラー２１０、メインミラー２１０を透過してきた被写体光を合焦検出回路２３０の方へ反射させるサブミラー２２０、後述する位相差検出方式によって合焦位置を検出する合焦検出回路２３０、被写体光を受光して、その被写体光をアナログ信号である被写体信号に変換する撮像素子２４０、接眼レンズを含み、撮影者が被写体の位置などを定めるために覗くファインダ２５０が備えられており、カメラ本体部２０と交換レンズ４０は、交換レンズ４０の基準面であるマウント面４３とカメラ本体２０の基準面であるフランジ面２６０が対向するように接合している。
【００２３】
次に、図２を用いて、カメラ１０の光学系の概略について説明する。交換レンズ４０内のレンズ４１を通ってカメラ本体２０の内部に入射された被写体光は、まずメインミラー２１０で反射および透過される。メインミラー２１０で反射された被写体光はファインダ用結像面２６１で結像し、その被写体像はファインダ２５０を通して撮影者によって確認される。また、メインミラー２１０で透過された被写体光の一部は、サブミラー２２０で合焦検出回路２３０の方へ反射され、ＡＦ用１次結像面２６２で結像する。ＡＦ用１次結像面２６２上には合焦検出回路２３０が配置されており、この合焦検出回路２３０には、入射した被写体光を分光する分光レンズ２３１、分光レンズ２３１から入射した被写体光をセンサ器２３３の方へ反射させる反射ミラー２３２、および分光レンズ２３１で分光された被写体光をそれぞれ結像する一対のセンサが含まれたセンサ器２３３が備えられている。サブミラー２２０で反射された被写体光は、分光レンズ２３１で分光され、分光されたそれぞれの被写体光が反射ミラー２３２で反射されてＡＦ用２次結像面２６３で結像する。ＡＦ用２次結像面２６３上には一対のセンサが配置されており、センサ器２３３では、各センサで結像されたそれぞれの被写体像の共通の一部分同士の位相差が検出される。この位相差の検出がレンズ４１を光軸方向に動かしながら行われ、位相差が０となるときのレンズ４１の位置が合焦位置として検出される（位相差検出方式）。この位相差検出方式を用いると、予めおおまかな合焦位置やレンズを動かす向きなどを判別できるため、高速に合焦位置を検出できるが、センサ器２３３で合焦位置を検出できるのは、絞りが２．８の光束までに限られ、それ以上に明るい絞りのときには、検出された合焦位置に誤差が含まれる。さらに、メインミラー２１０で透過された被写体光の一部は撮像素子２４０の方へ直進し、撮像面２６４上で結像する。撮像面２６４上には撮像素子２４０が配置されており、撮像素子２４０では、結像された被写体像を表すアナログの被写体信号が生成される。また、実際の撮影時には、メインミラー２１０およびサブミラー２２０が光軸を妨げないように跳ね上がり、レンズ４１を通ってきた被写体光は、全て直進して撮像素子２４０上に結像される。センサ器２３３に含まれる一対のセンサは、本発明のデジタルカメラにおける一対のセンサの一例にあたる。
【００２４】
次に、カメラ１０の内部の構成ついて説明する。
【００２５】
図３は、カメラ１０の機能ブロック図である。カメラ１０には、交換レンズ４０にレンズ駆動部３１０、および絞り駆動部３２０が備えられており、カメラ本体２０にミラー駆動部３３０、ＡＦ駆動部３４０、シャッタ駆動部３５０、撮像部３６０、信号処理部３７０、ＣＰＵ３８０が備えられており、さらに、撮影画像を記録しておく記録媒体である記録部４００が接続されている。
【００２６】
レンズ駆動部３１０は、カメラ本体２０のＣＰＵ３８０から各レンズの位置の情報を指示されると、レンズ４１に取り付けられているモータを駆動して、各レンズを指示された位置に設定する。このレンズ駆動部３１０は、本発明の交換レンズにおけるピント調節部の一例に相当する。
【００２７】
絞り駆動部３２０は、絞り４２に取り付けられているモータを駆動し、撮影者が交換レンズ４０に備えられている絞り調節手段（図示しない）を用いて設定した絞り値に絞り４２を調節する。設定された絞り値の情報は、カメラ本体２０のＣＰＵ３８０に送られる。
【００２８】
ミラー駆動部３３０は、ＣＰＵ３８０からの指示に従って、メインミラー２１０およびサブミラー２２０に取り付けられているモータを駆動し、メインミラー２１０およびサブミラー２２０を図３に示す位置、あるいは光軸を妨げない位置に設定する。
【００２９】
ＡＦ駆動部３４０は、ＣＰＵ３８０からの指示に従って、合焦検出回路２３０を駆動する。合焦検出回路２３０で検出された位相差検出方式による合焦位置は、ＣＰＵ３８０に送られる。合焦検出回路２３０およびＡＦ駆動部３４０をあわせたものは、本発明のデジタルカメラおよびデジタルカメラ本体部における第１ピント検出部の一例に相当する。
【００３０】
シャッタ駆動部３５０は、ＣＰＵ３８０からシャッタ速度を指示されると、シャッタ（図示しない）に取り付けられているモータを駆動し、指示されたシャッタ速度でシャッタを切る。
【００３１】
撮像部３６０は、撮像素子２４０を含み、ＣＰＵ３８０からの指示に従って、撮像素子２４０で被写体像を表すアナログ信号である撮像信号を生成する。この撮像信号は、さらにデジタル信号である撮影画像データに変換され、信号処理部３７０に送られる。この撮像部３６０は、本発明のデジタルカメラにおける撮像部の一例に相当する、
信号処理部３７０は、撮像部３６０から送られた撮影画像データに基づいて、被写体像のコントラストを検出するとともに、被写体像の輝度を測定する。検出された被写体像のコントラスト、および輝度の情報は、ＣＰＵ３８０に送られる。
【００３２】
ＣＰＵ３８０は、図３に示す各要素に動作の指示を送るとともに、信号処理部３７０から被写体像のコントラストと輝度の情報を取得して、コントラストが最も大きくなるときのレンズ４１の位置（コントラスト方式による合焦位置）を決定し、輝度の情報からシャッタスピードを決定する。シャッタスピードの情報は、シャッタ駆動部３５０に送られる。さらに、交換レンズ４０の絞り駆動部３２０から送られた絞り値、ＡＦ駆動部３４０から送られた位相差検出方式による合焦位置、および決定したコントラスト方式による合焦位置からレンズ４１を設定する合焦位置（以下、この合焦位置を合焦レンズ位置と称する）を決定する。決定された合焦レンズ位置の情報は、レンズ駆動部３１０に送られる。信号処理部３７０とＣＰＵ３８０をあわせたものは、本発明のデジタルカメラおよびデジタルカメラ本体部における第２ピント検出部の一例にあたり、ＣＰＵ３８０は、本発明のデジタルカメラ本体部における合焦位置決定部の一例に相当する。さらに、ＣＰＵ３８０とレンズ駆動部３１０をあわせたものは、本発明のデジタルカメラにおけるピント調節部の一例に相当する。
【００３３】
本実施形態のカメラ１０は、基本的には以上のように構成されているものであり、以下、このカメラ１０を用いて被写体を撮影する手順について説明する。
【００３４】
まず、撮影者はファインダ２５０を覗いて、被写体のフレーミングを行う。このとき、カメラ１０の内部では、レンズ４１を通ってきた被写体光がメインミラー２１０で反射され、ファインダ用結像面２６１で結像する。結像した被写体像は、ファインダ２５０を通して撮影者によって確認される。
【００３５】
次に、撮影者は交換レンズ４０に備えられた絞り調節手段（図示しない）を用いて絞り値を調節し、図１のシャッタボタン２１を半押しする。
【００３６】
図４は、合焦レンズ位置を検出する手順を示すフローチャートである。以下、このフローチャートを使って説明する。
【００３７】
撮影者によって絞り値が設定されると、図３に示す絞り駆動部３２０は絞り４２に取り付けられたモータを駆動し、設定された絞り値に絞り４２を調節する。また、設定された絞り値の情報はＣＰＵ３８０に送られる。
【００３８】
ＣＰＵ３８０は、絞り値の情報を取得すると（図４のステップ（ａ））、図３の各要素に、その絞り値によって異なる動作指示を送る。
【００３９】
例えば、絞り値が図３の合焦検出回路２３０で合焦位置を検出できる絞りの閾値であるｆ２．８より大きく、合焦検出回路２３０で合焦位置を検出できる場合（図４のステップ（ｂ））、ＣＰＵ３８０は、図３のＡＦ駆動部３４０に駆動の指示を送る。
【００４０】
ＣＰＵ３８０から指示を受けたＡＦ駆動部３４０は、合焦検出回路２３０を駆動する。メインミラー２１０を透過した被写体光は、サブミラー２２０で反射されてＡＦ用１次結像面２６２で結像する。さらに、被写体光は反射ミラー２３２で反射されてＡＦ用２次結像面２６３で結像し、分光ミラー２３１で分光されたそれぞれの被写体光の位相差からセンサ器２３３でおおまかな合焦位置が検出される。このおおまかな合焦位置の情報はＣＰＵ３８０に送られる。
【００４１】
ＣＰＵ３８０は、レンズ駆動部３１０におおまかな合焦位置の情報とレンズ駆動の指示を送るとともに、ＡＦ駆動部３４０に駆動の指示を送る。
【００４２】
レンズ駆動部３１０は、レンズ４１のモータを駆動して指示されたおおまかな合焦位置にレンズ４１を設定し、さらに、その合焦位置の近くの領域内でレンズ４１を光軸方向に動かす。
【００４３】
ＡＦ駆動部３４０は、合焦検出回路２３０を駆動して、レンズ４１が移動するのに伴って、位相差検出方式による合焦位置の検出を行う（図４のステップ（ｃ））。検出された位相差検出方式による合焦位置はＡＦ駆動部３４０を通してＣＰＵ３８０に送られる。
【００４４】
ＣＰＵ３８０は、ＡＦ駆動部３４０から位相差検出方式による合焦位置の情報を取得すると、その位相差検出方式による合焦位置を合焦レンズ位置と決定し、合焦レンズ位置の情報をレンズ駆動部３１０に送る。
【００４５】
レンズ駆動部３１０は、レンズ４１のモータを駆動してレンズ４１を指示された合焦レンズ位置に設定する（図４のステップ（ｄ））。
【００４６】
また、例えば、図４のステップ（ｂ）において、絞り値がｆ２．８より小さく、合焦検出回路２３０では正確な合焦位置を検出できない場合、ＣＰＵ３８０は、まず、焦点深度δを算出する（図４のステップ（ｅ））。焦点深度δは
焦点深度δ＝許容錯乱円径×レンズの開放絞り値
で算出される。本実施形態においては、交換レンズ４０はフィルム式カメラ用に設計されたものであり、交換レンズ４０とカメラ本体２０の許容錯乱円径が異なる。交換レンズ４０に関するフィルムの許容錯乱円径の方が、カメラ本体２０に関する撮像素子の許容錯乱円径よりも大きいため、ここではフィルムの許容錯乱円径＝１／３０を用いる。例えば、交換レンズ４０の開放絞り値がＦｎｏ１．４であるとすると、焦点深度δは、
焦点深度δ＝１／３０×１．４＝１．４／３０
となる。さらに、ＣＰＵ３８０は、図３のＡＦ駆動部３４０、およびレンズ駆動部３１０に駆動の指示を送り、合焦検出回路２３０ではステップ（ｃ）と同様な位相差検出方式による合焦位置の検出が行われる。ＡＦ駆動部３４０は、検出された位相差検出方式による合焦位置をＣＰＵ３８０に送る（図４のステップ（ｆ））。
【００４７】
ＣＰＵ３８０は、ＡＦ駆動部３４０から位相差検出方式による合焦位置の情報を取得すると、
レンズ位置＝位相差検出方式による合焦位置―焦点深度δ
で算出されるレンズ位置の情報を図３のレンズ駆動部３１０に送る。
【００４８】
レンズ位置の情報を取得したレンズ駆動部３１０は、レンズ４１のモータを駆動して、指示されたレンズ位置にレンズ４１を設定する（図４のステップ（ｇ））。
【００４９】
さらに、ＣＰＵ３８０は、撮像部３６０およびレンズ駆動部３１０に駆動の指示を送る。
【００５０】
レンズ駆動部３１０は、レンズ４１のモータを駆動し、レンズ４１を光軸方向に、レンズ４１が設定されているレンズ位置〜位相差検出方式による合焦位置＋焦点深度δまでの範囲内で光軸方向に移動させる。この焦点深度δは、本発明にいう所定の近傍領域の一例に相当する。
【００５１】
撮像部３６０は、レンズ４１の駆動に伴って、メインミラー２１０を透過してきた被写体光を受光し、その被写体像に伴う撮影画像データを生成する。撮影画像データは、信号処理部３７０に送られる。
【００５２】
信号処理部３７０では、撮影画像データから被写体像のコントラストおよび輝度を検出し、そのコントラストおよび輝度の情報をＣＰＵ３８０に送る。
【００５３】
ＣＰＵ３８０は、信号処理部３７０からコントラストおよび輝度の情報を取得し、コントラストが最大のときのレンズ４１の位置であるコントラスト検出方式による合焦位置を決定し、輝度の情報からシャッタスピードを算出する（図４のステップ（ｈ））。
【００５４】
さらに、ＣＰＵ３８０は、コントラスト検出方式による合焦位置を合焦レンズ位置と決定し、合焦レンズ位置の情報をレンズ駆動部３１０に送る。
【００５５】
レンズ駆動部３１０は、レンズ４１のモータを駆動してレンズ４１を指示された合焦レンズ位置に設定する（図４のステップ（ｉ））。
【００５６】
以上で図４のフローチャートの説明を終了し、カメラ１０を用いた撮影の説明に戻って説明する。
【００５７】
撮影者によって、図１のシャッタボタン２１が全押しされると、実際の撮影が開始される。
【００５８】
このとき、カメラ１０の内部では、シャッタボタン２１が全押しされたことがＣＰＵ３８０によって認識され、ＣＰＵ３８０は、ミラー駆動部３３０に駆動の指示を送る。
【００５９】
ミラー駆動部３３０は、ＣＰＵ３８０からの指示に従い、メインミラー２１０およびサブミラー２２０に取り付けられたモータを駆動し、光軸を妨げないように両ミラーを移動させる。
【００６０】
さらに、ＣＰＵ３８０は、シャッタ駆動部３５０にシャッタスピードの情報を送る。
【００６１】
シャッタスピードの情報を取得したシャッタ駆動部３５０は、指示されたシャッタスピードでシャッタを切り、撮影が開始される。
【００６２】
シャッタが切られると、レンズ４１を通って直進してきた被写体光が撮像部３６０で受光され、撮影画像データが生成される。生成された撮影画像データは、記録部４００に記録される。
【００６３】
ここで、上記では、フィルム式カメラ用に設計された交換レンズをデジタルカメラに装着する場合について説明したが、例えば、デジタルカメラ用の交換レンズをデジタルカメラに装着するものであってもよく、交換レンズではなく、デジタルカメラに備えられた撮影レンズであってもよい。
【００６４】
また、上記では、所定の近傍領域として、１３５ｍｍフィルムの一般的な許容錯乱円径を用いた（合焦位置±１／３０×レンズの開放絞り値）の領域を適用してついて説明したが、許容錯乱円径は１／３０に限るものではなく、例えば、デジタルカメラ用の交換レンズを装着する場合などには撮像素子の許容錯乱円径を適用するものであってもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、フィルム式カメラ用に作られた明るい交換レンズを装着してもピンボケを生じず、高速に合焦位置を検出するデジタルカメラ、そのようなデジタルカメラにに装着可能な交換レンズ、およびそれらを含むカメラシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のカメラ１０の外観図である。
【図２】カメラ１０を、光軸を通る垂直な面で切断したときの断面図である。
【図３】カメラ１０の機能ブロック図である。
【図４】合焦レンズ位置を検出する手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０　　カメラ
２０　　カメラ本体
３０　　金属環
４０　　交換レンズ
２１　　シャッタボタン
２２　　モード切替ダイヤル
４１　　レンズ
４２　　絞り
４３　　マウント面
２１０　　メインミラー
２２０　　サブミラー
２３０　　合焦検出回路
２３１　　分光レンズ
２３２　　反射ミラー
２３３　　センサ器
２４０　　撮像素子
２５０　　ファインダ
２６０　　フランジ面
２６１　　ファインダ用結像面
２６２　　ＡＦ用１次結像面
２６３　　ＡＦ用２次結像面
２６４　　撮像面
３１０　　レンズ駆動部
３２０　　絞り駆動部
３３０　　ミラー駆動部
３４０　　ＡＦ駆動部
３５０　　シャッタ駆動部
３６０　　撮像部
３７０　　信号処理部
３８０　　ＣＰＵ
４００　　記録部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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