(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結像面のピント状態および非合焦時のボケ方向を検出する第１の検出手段と、前記第１の検出手段より高精度にピント状態を検出する第２の検出手段と、前記第１および第２の検出手段の検出結果に基づき、フォーカシングレンズを光軸方向に移動させて焦点調整を行う焦点調整手段とを備え、前記フォーカシングレンズを介して結像面に合焦した像を撮像する撮像装置において、
前記撮像装置は、撮影レンズの焦点距離がワイド側である場合、３つのフォーカスモードを備えており、
前記３つのフォーカスモードの中で焦点深度が最も深い第１のフォーカスモードの際、前記焦点調整手段は、自動焦点調整を行わず、
前記第１のフォーカスモードよりも焦点深度が浅い第２のフォーカスモードの際、前記焦点調整手段は、前記第２の検出手段によって検出されるピント状態に基づいて焦点調整を行い、
前記第２のフォーカスモードよりも焦点深度が浅い第３のフォーカスモードの際、前記焦点調整手段は、前記第１の検出手段によって検出されるピント状態および非合焦時のボケ方向に基づいて焦点調整を行った後、前記第２の検出手段によって検出されるピント状態に基づいて焦点調整を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１の検出手段は、位相差検出方式によりピント状態および非合焦時のボケ方向を検出し、前記第２の検出手段は、ＴＶ信号ＡＦ方式によりピント状態を検出する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像装置は、カメラと、前記カメラに対して交換自在に装着される撮影レンズとを備えており、
前記第１の検出手段は、前記撮影レンズに設けられ、前記第２の検出手段は、前記カメラに設けられている請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
結像面のピント状態および非合焦時のボケ方向を検出する第１の検出手段、および、前記第１の検出手段より高精度にピント状態を検出する第２の検出手段の検出結果に基づき、フォーカシングレンズを光軸方向に移動させて焦点調整を行うカメラにおいて、
前記カメラは、撮影レンズの焦点距離がワイド側である場合、３つのフォーカスモードを備えており、
前記３つのフォーカスモードの中で、焦点深度が最も深い第１のフォーカスモードの際、自動焦点調整を行わず、
前記第１のフォーカスモードよりも焦点深度が浅い第２のフォーカスモードの際、前記第２の検出手段によって検出されるピント状態に基づいて焦点調整を行い、
前記第２のフォーカスモードよりも焦点深度が浅い第３のフォーカスモードの際、前記第１の検出手段によって検出されるピント状態および非合焦時のボケ方向に基づいて焦点調整を行った後、前記第２の検出手段によって検出されるピント状態に基づいて焦点調整を行うことを特徴とするカメラ。
【請求項５】
前記第１の検出手段は、位相差検出方式によりピント状態および非合焦時のボケ方向を検出し、前記第２の検出手段は、ＴＶ信号ＡＦ方式によりピント状態を検出する請求項４に記載のカメラ。
【請求項６】
結像面のピント状態および非合焦時のボケ方向を検出する第１の検出手段、および、前記第１の検出手段より高精度にピント状態を検出する第２の検出手段の検出結果に基づき、フォーカシングレンズを光軸方向に移動させて焦点調整を行う撮影レンズにおいて、
前記撮影レンズは、前記撮影レンズの焦点距離がワイド側である場合、３つのフォーカスモードを備えており、
前記３つのフォーカスモードの中で、焦点深度が最も深い第１のフォーカスモードの際、自動焦点調整を行わず、
前記第１のフォーカスモードよりも焦点深度が浅い第２のフォーカスモードの際、前記第２の検出手段によって検出されるピント状態に基づいて焦点調整を行い、
前記第２のフォーカスモードよりも焦点深度が浅い第３のフォーカスモードの際、前記第１の検出手段によって検出されるピント状態および非合焦時のボケ方向に基づいて焦点調整を行った後、前記第２の検出手段によって検出されるピント状態に基づいて焦点調整を行うことを特徴とする撮影レンズ。
【請求項７】
前記第１の検出手段は、位相差検出方式によりピント状態および非合焦時のボケ方向を検出し、前記第２の検出手段は、ＴＶ信号ＡＦ方式によりピント状態を検出する請求項６に記載の撮影レンズ。
【請求項８】
結像面のピント状態および非合焦時のボケ方向を検出する第１の検出手段、および、前記第１の検出手段より高精度にピント状態を検出する第２の検出手段の検出結果に基づき、フォーカシングレンズを光軸方向に移動させて焦点調整を行う焦点調整方法において、
撮影レンズの焦点距離がワイド側である場合、３つのフォーカスモードの中で、焦点深度が最も深い第１のフォーカスモードの際、自動焦点調整を行わず、
前記第１のフォーカスモードよりも焦点深度が浅い第２のフォーカスモードの際、前記第２の検出手段によって検出されるピント状態に基づいて焦点調整を行い、
前記第２のフォーカスモードよりも焦点深度が浅い第３のフォーカスモードの際、前記第１の検出手段によって検出されるピント状態および非合焦時のボケ方向に基づいて焦点調整を行った後、前記第２の検出手段によって検出されるピント状態に基づいて焦点調整を行う工程を有することを特徴とする焦点調整方法。
【請求項９】
前記第１の検出手段は、位相差検出方式によりピント状態および非合焦時のボケ方向を検出し、前記第２の検出手段は、ＴＶ信号ＡＦ方式によりピント状態を検出する請求項８に記載の焦点調整方法。
【請求項１０】
結像面のピント状態および非合焦時のボケ方向を検出する第１の検出手段、および、前記第１の検出手段より高精度にピント状態を検出する第２の検出手段の検出結果に基づき、フォーカシングレンズを光軸方向に移動させて焦点調整を行う焦点調整方法をコンピュータに実行させるプログラムが格納された記憶媒体において、
前記焦点調整方法は、撮影レンズの焦点距離がワイド側である場合、３つのフォーカスモードの中で、焦点深度が最も深い第１のフォーカスモードの際、自動焦点調整を行わず、
前記第１のフォーカスモードよりも焦点深度が浅い第２のフォーカスモードの際、前記第２の検出手段によって検出されるピント状態に基づいて焦点調整を行い、
前記第２のフォーカスモードよりも焦点深度が浅い第３のフォーカスモードの際、前記第１の検出手段によって検出されるピント状態および非合焦時のボケ方向に基づいて焦点調整を行った後、前記第２の検出手段によって検出されるピント状態に基づいて焦点調整を行う工程を有することを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、カメラ本体に対して撮影レンズ本体が交換自在に装着される撮像装置、カメラ、撮影レンズ、およびこの撮像装置で自動焦点調整を行う焦点調整方法、並びにコンピュータによって実行可能なプログラムを格納する記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の撮像装置を各部に分けて説明する。
【０００３】
［レンズ群の説明］
従来、撮像装置としてのビデオカメラに用いられるズームレンズは、最も一般的に知られているように、被写体側から順に固定の凸、可動の凹、固定の凸、可動の凸からなる４つのレンズ群から構成されている。この構成に限らず、種々のレンズ構成を有するズームレンズも知られている。
【０００４】
図８は最も一般的に知られている４つのレンズ群からなるズームレンズの鏡筒構造を示す断面図である。ズームレンズを構成する４つのレンズ群２０１ａ〜２０１ｄは、固定された前玉レンズ２０１ａ、光軸に沿って移動することで変倍動作を行うバリエータレンズ群２０１ｂ、固定されたアフォーカルレンズ２０１ｃおよび光軸に沿って移動することで変倍時の焦点面維持と焦点合わせを行うフォーカシングレンズ群２０１ｄである。
【０００５】
ガイドバー２０３、２０４ａ、２０４ｂは光軸２０５と平行に配置され、移動するレンズ群の案内および回り止めを行う。ＤＣモータ２０６はバリエータレンズ群２０１ｂを移動させる駆動源である。尚、ここでは、バリエータレンズ群の駆動源としてＤＣモータを用いているが、後述するフォーカシングレンズ移動のための駆動源と同様にステップモータを用いても構わない。
【０００６】
バリエータレンズ群２０１ｂは保持枠２１１に保持されている。この保持枠２１１は、押圧ばね２０９とこの押圧ばね２０９の力でスクリュー棒２０８に形成されたスクリュー溝２０８ａに係合するボール２１０とを有している。このため、モータによって出力軸２０６ａ、ギア列２０７を介してスクリュー棒２０８を回転駆動することにより、保持枠２１１はガイドバー２０３に沿って光軸方向に移動する。
【０００７】
フォーカシングレンズ群２０１ｄは保持枠２１４に保持されている。保持枠２１４のスリーブ部（ガイドバーに嵌合して案内を形成する部分）近傍にねじ部材２１３が光軸方向に保持枠と一体になるように組み付けられている。ステップモータ２１２を回転させることにより、その出力軸２１２ａが回転し、この出力軸２１２ａに形成されたおねじ部とねじ部材２１３に形成されためねじ部もしくはラック部がこの回転に連動することで、保持枠２１４をガイドバー２０４ａ、２０４ｂに沿って光軸方向に移動させることができる。この保持枠２１４とねじ部材２１３の結合部の詳細な構成に関しては、例えば、特開平４−１３６８０６号公報などに開示されている。尚、前述したように、ステップモータによる連動機構をバリエータ駆動機構に適用してもよい。
【０００８】
また、このようなステップモータを用いてレンズ群を移動させる場合、移動するレンズ群の光軸方向の絶対位置を検出するために、フォトインタラブタ（図示せず）と移動枠に一体に設けられた遮光壁とを用いて移動枠の光軸方向の１つの基準位置を検出可能にしておくことで、この基準位置に保持枠を配置した後、それ以降のステップモータに与える駆動ステップ数を連続的にカウントすることにより保持枠の絶対位置を検出することが可能である。
【０００９】
［撮像装置の説明］
図９は従来の撮像装置の電気的構成を示すブロック図である。図において、２２１はＣＣＤなどの固体撮像素子である。２２２はバリエータレンズ群２０１ｂの駆動源であり、図８のモータモータ２０６、モータ２０６と連動するギア列、スクリュー棒２０８などを含む。あるいは、図８のフォーカシングレンズ群の駆動機構と同様のステップモータなどで構成される。２２３はフォーカシングレンズ群２０１ｄの駆動源であり、ステップモータ２１２、おねじが形成されたその出力軸２１２ａ、保持枠２１４と光軸方向に一体的に移動するねじ部材２１３などを含む。
【００１０】
２２４は絞り駆動源である。２２５はズームエンコーダである。２２７はフォーカスエンコーダである。これらのエンコーダはそれぞれバリエータレンズ（群）２０１ｂ、フォーカシングレンズ（群）２０１ｄの光軸方向の絶対位置を検出する。図８のようにバリエータ駆動源にＤＣモータを用いる場合、ボリュームなどの絶対位置エンコーダあるいは磁気式のものが用いられる。
【００１１】
また、駆動源にステップモータを用いる場合、前述したように基準位置に保持枠を配置してからステップモータに入力する動作パルス数を連続してカウントすることにより位置を検出する方法が一般的である。
【００１２】
２２６は絞りエンコーダであり、絞り駆動源であるメータの内部にホール素子を配置し、ロータとステータの回転位置関係を検出する方式のものなどが知られている。２２８はカメラ信号処理回路であり、ＣＣＤ２２１の出力に対して所定の増幅やガンマ補正などを行う。これらの所定の処理を受けた映像信号のコントラスト信号は、ＡＥゲート２２９、ＡＦゲート２３０を通過する。すなわち、露出決定およびピント合わせのために最適な信号取り出し範囲が全画面のうちからこのゲートで設定される。このゲートの大きさは可変であり、また複数設けられる場合もあるが、ここでは、簡単のためにその詳細は記述しない。
【００１３】
２３１はＡＦ（オートフォーカス）のためのＡＦ信号処理回路であり、映像信号の高周波成分に関する１つもしくは複数の出力を生成する。２３３はズームスイッチである。２３４はズームトラッキングメモリであり、変倍に際して被写体距離とバリエータレンズ位置とに応じてとるべきフォーカシングレンズ位置の情報を記憶する。尚、ズームトラッキングメモリとしては、ＣＰＵ内のメモリを使用してもよい。２３２はＣＰＵである。
【００１４】
例えば、撮影者によりズームスイッチ２３３が操作されると、ＣＰＵ２３２はズームトラッキングメモリ２３４の情報を基に算出したバリエータレンズとフォーカシングレンズの所定の位置関係が保たれるように、ズームエンコーダ２２５の検出結果となる現在のバリエータの光軸方向の絶対位置と算出されたバリエータのあるべき位置、フォーカスエンコーダ２２７の検出結果となる現在のフォーカスレンズの光軸方向の絶対位置と算出されたフォーカスレンズのあるべき位置がそれぞれ一致するように、ズーム駆動源２２２とフォーカシング駆動源２２３を制御する。
【００１５】
また、オートフォーカス動作では、ＡＦ信号処理回路２３１の出力がピークを示すように、ＣＰＵ２３２はフォーカシング駆動源２２３を制御する。さらに、適正露出を得るために、ＣＰＵ２３２はＡＥゲート２２９を通過したＹ信号の出力の平均値が所定値となるように、絞りエンコーダ２２６の出力が所定値となるように、絞り駆動源２２４を制御して絞りの開口径を調節する。
【００１６】
［ＴＶ信号ＡＦの説明］
オートフォーカス（ＡＦ）動作について示す。このＴＶ信号ＡＦ方式は、オートフォーカシングを行うためのセンサが撮像素子そのものを兼用するので、コスト的に他のセンサを設ける場合に比べて有利であり、また、直接に結像面の像の状態を検出しているので、例えば、温度変化などがあってレンズの鏡筒部品に伸縮が起きてピント位置が変化した場合などでも、その変化に対して正しいピント位置の検出が可能である。
【００１７】
図１０はＴＶ信号ＡＦ方式におけるオートフォーカスの原理を示すためのグラフである。横軸に焦点調節のためのレンズ群位置をとり、縦軸に撮像信号の高周波成分（焦点電圧）をとる。図中、矢印で示した位置ａが焦点電圧Ａのピークとなっており、この位置ａはピントが合った（合焦）状態のレンズ位置となる。
【００１８】
ここで、焦点電圧Ａの求め方の一例を示す。図１１は焦点電圧Ａの求め方を示す図である。同図（Ａ）は実際の撮像視野を示す。図において、５２０は画角である。５１８は自動焦点調節を行うための映像信号を取り出す範囲である。５１９は被写体てある。
【００１９】
同図（Ｂ）において、（ａ）は映像信号を取り出す範囲内の被写体を示す。（ｂ）は（ａ）で示した被写体の映像信号（Ｙ信号）である。この信号を微分すると、（ｃ）の波形となり、さらに絶対値化すると、（ｄ）の波形となる。（ｄ）の信号をサンプルホールドした信号（ｅ）が焦点電圧Ａとなる。
【００２０】
これは被写体の有するコントラスト信号のうち、特に高周波成分がピントの合った状態で最大となることを利用するものである。焦点電圧の生成方法としては、これ以外にも種々の方法が知られている。また、高周波成分だけを取り出すために、ハイパスフィルタを用いる場合が多いが、このフィルタの特性を何種類か用意し、複数の周波数に対して焦点電圧を生成し、これらの複数の情報を基に正しいピントを保証することも知られている。
【００２１】
図１２は自動焦点調節装置とインナーフォーカスレンズとを組み合わせたカメラの構成を示す図である。結像位置５０５にＣＣＤなどの撮像素子が配置され、この後、カメラ回路（図示せず）などにより輝度信号Ｙが生成され、枠内の情報が焦点検出（ＡＦ）回路５２１に取り込まれる。ＡＦ回路５２１は、前述した自動焦点調節方法などにより焦点電圧を求め、この値と、フォーカシングレンズ５０４Ｂの駆動方向や駆動に伴う焦点電圧の変化の符号などを基に、合焦か非合焦か、さらに非合焦の場合、前ピンか後ピンかなどを判定し、この判定結果に基づいてフォーカスレンズ駆動用のモータ５２２を所定方向に駆動するものである。
【００２２】
このように、テレビ信号オートフォーカスと呼ばれる方式では、撮像装置のイメージャであるセンサがオートフォーカスのセンサを兼用するので、直接に結像面の結像状態を測定し、焦点の状況（ピント状態）を高精度に把握することができる。
【００２３】
しかし、一方では、ピントが大きくずれている場合、それが後ピンか前ピンかを判断する場合、フォーカシングレンズを所定の微少量、光軸方向に移動させて焦点電圧信号の増減を測定する方法や、それでも信号の増減が不明である場合、どちらかにフォーカスレンズを駆動して信号変化を測定していく方法をとる必要があり、大きくぼけた状態から合焦に至るまで時間が比較的長くなってしまうという問題があった。
【００２４】
［ズームトラッキング方法］
前述したように、バリエータレンズより後方のレンズ群でフォーカシングを行う場合、被写体距離に応じてズーム中のフォーカシングレンズが辿るべき軌跡が異なる。このため、ズームスタートに際して、バリエータレンズとフォーカシングレンズの両方の光軸方向の絶対位置を測定しておき、この位置情報からズームが行われたときの２つのレンズのとるべき位置関係を明確化し、その位置を守るような動作を行うことで、ズーム中もピントを維持することが必要となる。この動作をズームトラッキングと称する。
【００２５】
このズームトラッキング方法として、特開平１−３２１４１６号公報には、複数の被写体距離に対して、ワイド端からテレ端までの複数のバリエータレンズ位置に対するフォーカシングレンズ位置を記憶しておき、ズーム開始時、その時点のバリエータレンズ位置とフォーカシングレンズ位置がマイクロコンピュータ内の記憶手段などに記憶されたマップ情報のどこにあるかを知り、その点から同じ焦点距離で前ピン側に最も近く記憶されたデータと、後ピン側に最も近く記憶されたデータとから内挿演算し、それぞれの焦点距離（バリエータ位置）でのフォーカシングレンズの位置を算出する方法が示されている。
【００２６】
図１３はテレ端付近のトラッキングカーブ（軌跡）を示すグラフである。図において、横軸はバリエータレンズ位置であり、Ｖｎはテレ端位置である。縦軸はフォーカシングレンズ位置である。例えば、無限距離に対して、Ｐ１、Ｐ４、Ｐ７、Ｐ１０が記憶されている。例えば、１０ｍに対して、Ｐ２、Ｐ５、Ｐ８、Ｐ１１が記憶されている。ここで、Ｐの位置にある状態（テレ端で被写体距離が１０ｍと無限の間のある距離の状態）からワイド方向にズームを行うと、バリエータレンズとフォーカシングレンズの位置関係がＰからＰＡ、ＰＢ、ＰＣを順に辿るように制御が行われる。このＰＡ〜ＰＣの位置は、図中の上下に記憶された軌跡ＬＬ１とＬＬ２との内挿比が一定となる位置である。
【００２７】
［交換レンズシステム］
撮像装置本体に対して撮影レンズが交換自在な撮像装置が知られている。図１４は撮影レンズが交換自在な撮像装置の構成を示す図である。ズームレンズは、前述と同様、被写体側から凸凹凸凸の順の４群のレンズから構成されているが、これ以外の構成であっても構わない。
【００２８】
図中、レンズ側において、１１１は固定の前玉レンズである。１１２は光軸方向に移動することで変倍動作を行うバリエータレンズである。１３６は絞りである。１１３は固定のアフォーカルレンズである。１１４はフォーカシングレンズであり、被写体距離が変わった場合のフォーカシング動作とズーム中のコンペンセータとしての働きを合わせ持つ。
【００２９】
１４５、４１３、１３７はそれぞれバリエータ、絞り、フォーカシングレンズの駆動源であり、それぞれ駆動回路１６１、４１４、１６２によって駆動され、駆動回路１６１、４１４、１６２はレンズマイクロコンピュータ（レンズマイコンまたはレンズＣＰＵと称する）４１０によって制御される。
【００３０】
一方、カメラ側には、３つのＣＣＤからなる撮像素子３０３〜３０５が設けられており、各撮像素子３０３〜３０５から出力される信号はアンプ４０５〜４０７によって増幅され、カメラ信号処理回路１５２によって映像信号となる。この映像信号は本体マイクロコンピュータ（本体マイコンあるいはカメラＣＰＵと称する）４０９に伝達される。
【００３１】
２つのマイクロコンピュータ４０９および４１０は、接点３１８、３０７の接触により接続される通信経路で接続され、各種信号のやりとりが行われる。例えば、テレビ信号オートフォーカスのための焦点電圧をカメラ信号処理回路１５２の中で生成すると、その情報を本体マイコン４０９がレンズマイコン４１０に送信する。レンズマイコン４１０は、この信号情報に基づいて合焦か非合焦かを判定し、あるいはボケの方向（後ピンか前ピン）とその程度などによってフォーカシングレンズをどちらにどれだけのスピードで駆動するかを定め、駆動回路１６２を介して駆動源１３７を駆動する。
【００３２】
［撮像素子の説明］
ＣＣＤからなる撮像素子は、民生用ビデオカメラでは１／３インチ、１／４インチと称する対角長が６ｍｍ、４ｍｍ程度のものになってきており、このサイズの中に例えば３１万個の画素が設けられている。また、デジタルスチルカメラでは、１／２インチ程度（対角約８ｍｍ）で２００万個といういわゆるメガピクセルのＣＣＤが使われており、従来の銀塩カメラで得られる画質と、少なくともよく普及している小型のプリントサイズでは、ある意味で遜色のない画質が確保されている。
【００３３】
このようなビデオカメラでは、許容錯乱円径は１２〜１５μｍ程度、また、デジタルスチルカメラでは、７〜８μｍ程度となる。これは、画面の対角寸法が銀塩カメラの４３ｍｍに比べると、はるかに小さいため、いわゆる１３５フィルムフォーマットの許容錯乱円径３３〜３５μｍと比較すると、小さな数値となっている。今後、更にこの値が小さくなることが予想される。
【００３４】
また、別の観点から考えると、１３５フィルムのカメラとこのＣＣＤを用いた撮像装置とを比較した場合、イメージサイズが小さいため、同じ画角を得るための焦点距離を短くすることができる。例えば、１３５フィルムで標準焦点距離４０ｍｍで得られる画角と同じ画角を得る場合、１／４インチのＣＣＤを用いるカメラでは焦点距離が４ｍｍとなる。このため、同じＦ値で撮影しているときの被写界深度はこれらのＣＣＤを用いる撮像装置では極めて深くなる。
【００３５】
一方、焦点深度は、よく知られているように、許容錯乱円径×Ｆ値で定まる。例えば、Ｆ２の場合、１３５フィルムカメラの焦点深度（片側）は、０．０３５×２＝０．０７ｍｍであるのに対し、１／２インチのデジタルスチルカメラでは、０．００７×２＝０．０１４ｍｍと１／５浅い。
【００３６】
［他のＡＦ方式の説明］
撮像装置の映像信号（Ｙ信号）の高周波成分を焦点電圧信号として取り出し、その値がピークとなる位置にフォーカシングレンズを配置することによって自動的に焦点合わせを行うＴＶ信号オートフォーカス（ＡＦ）と呼ばれる方式について既に説明した通りである。
【００３７】
このＴＶ信号ＡＦ方式の利点あるいは欠点として、焦点面の像のコントラストを直接測定するため、合焦点の検出能力は高いものの、非合焦の状態で前ピンか後ピンかを判断するためには、フォーカシングレンズ位置を変更して取り出した２つ以上の焦点電圧信号を比較・検討する必要が生じてしまう。このため、非合焦状態から合焦状態に至るまでの動きが不自然で時間がかかってしまう。
【００３８】
これに対し、一眼レフカメラなどで良く用いられている方式として、瞳分割位相差検出方式が知られている。この方式は、基線長離れた２つの位置を通過した光による像の位置ずれ量を測定する方式であり、このずれ方向により前ピンか後ピンかを、また、ずれ量から合焦点の予測も可能となっており、高速に合焦に至ることができる。しかし、一眼レフカメラのように、撮影レンズの後方で、センサへの光を、例えばサブミラーなどを用いて分光するため、それより前方に位置する絞り装置によって開口径が所定の径より小さい絞り値まで絞られると、ずれ量の測定ができなくなってしまう。
【００３９】
このため、一眼レフカメラでは、開放状態で自動焦点調節を行った後、絞りが所定値まで絞り込まれてシャッタが動作し、撮影が行われる。ところが、動画撮影の場合、すなわち被写体の明るさに応じて常時、絞りが動作している場合、一眼レフカメラのように撮影レンズの後方でセンサに光を分光する方式では、小絞りのときに正しいピント合わせが続行できなかった。
【００４０】
図１５は位相差検出方式が適用された動画撮影の可能な撮像装置の構成を示す図である。図において、図９と同一の符号で示された構成要素は同一の機能を有する。３５１は固定の前玉レンズ群である。３５２は可動の変倍（バリエータ）レンズ群である。３５３は可動のフォーカシングレンズ群であり、ズーム時、被写体距離またはバリエータレンズ位置に応じて、ズームトラッキングメモリ２３４に記憶された位置関係でコンペンセータとしての動作を行う。
【００４１】
３５４はオートフォーカス（ＡＦ）のための光分割を行うハーフプリズムである。３５５は結像レンズである。３５６はサブミラーである。３５７はＡＦのための結像レンズである。３５８は位相差検出方式のＡＦセンサである。３５９はＡＦ回路である。
【００４２】
ＡＦ回路３５９およびＣＰＵ２３２では、ＡＦセンサ３５８の出力からボケ方向の判別と、合焦に至るまでのフォーカシングレンズの移動量とを求め、この結果に基づいて、ＣＰＵ２３２はフォーカシング駆動源２２３を駆動してフォーカシングレンズ３５３を移動させる。尚、前述した通り、フォーカシング駆動源２２３、ズーム駆動源２２２にステップモータを用いる場合、エンコーダ２２７、２２５として、ステップモータの入力駆動パルスを連続的にカウントする方法でそれぞれの位置を検出してもよい。
【００４３】
以上、一眼レフカメラに多用されている位相差検出方式の概要と、その方式を動画撮影用に用いた場合の従来例について示した。
【００４４】
つぎに、いわゆるレンズシャッタカメラに用いるＡＦ方式について示す。このＡＦ方式は、撮影レンズとは別に設けられた外部測距センサを用いるＡＦ方式であり、その多くは三角測距を原理とするものである。アクティブ式と呼ばれるＡＦ方式では、被写体に近赤外光を投光し、基線長離れて設けられた受光素子によりその反射光の受光素子上の結像位置を測定することで被写体距離を知り、その距離にピントが合う位置にフォーカシングレンズを移動させる。
【００４５】
また、同じく基線長離れた２つのラインセンサ上の像情報の位置関係により距離を知ることができる方法や、上記２つを組み合わせる方法なども知られている。
【００４６】
三角測距の角度分解能力が撮影可能な最至近距離から∞までの間をどのくらいに分解できるかの値の焦点面に置き代えた場合、焦点深度に対して必要十分な精度を有している場合、どの被写体距離に対しても正しくピント合わせを行うことが可能である。
【００４７】
［撮像装置の今後の形態］
フィルムを用いるのではなく、ＣＣＤなどの撮像素子をイメージセンサとして用いるビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどでは、どちらもＣＣＤを用いることから、動画撮影も静止画撮影も両方可能となるような構成が比較的容易に考えられる。このことから、最近のデジタルビデオカメラでは、フォトモードなどの名称のモードが設けられ、このモードでトリガ操作を行うと、数秒の間、静止画がテープに記録されたり、あるいはカメラに別途に設けられたカードなどの記録媒体に静止画情報が記録される。
【００４８】
この場合、例えば、３１万画素相当のビデオとしての画像が静止画として記録される。しかし、前述したように、デジタルスチルカメラ用のＣＣＤには、より高画素で高画質記録が可能なものが用いられている。
【００４９】
以上のことを考慮すると、静止画・動画の両方が撮影可能で、ＣＣＤに高画素なものを用いることで静止画画質を向上させた撮像装置が今後の形態として考えられる。このような撮像装置では、静止画撮影時には、現状のデジタルスチルカメラと同様に高画質な記録が行われ、また、動画撮影時には、高画素ＣＣＤから得られる画像信号をテレビジョンフォーマット（例えば、ＮＴＳＣ）に準じた信号に変換する変換回路を介してテープなどの動画記録媒体に記録することが行われる。
【００５０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したように、静止画撮影および動画撮影の両方が可能で、かつ静止画撮影時には高画質が得られるように高画素ＣＣＤを用いた撮像装置を考えた場合、以下に掲げるような問題が発生することが懸念された。
【００５１】
すなわち、（ａ）ＴＶ信号ＡＦ方式では、静止画撮影時、非合焦から合焦に至る時間が長くかかっていた。特に、焦点距離が長く、Ｆ値が明るく非合焦の程度が大きい場合、問題になり易い。
【００５２】
（ｂ）ＣＣＤなどのイメージセンサをＡＦセンサとするＴＶ信号ＡＦ方式では、問題とならないが、上記▲１▼の状況を解決するためのＡＦ方式として、例えば位相差検出方式を用いた場合、従来技術の項で示したように、撮像装置の焦点深度が１３５フィルムフォーマットのカメラと比較して浅い上、ＣＣＤの温度上昇があることも加わってフランジバックの機械的変形が発生し易く、全体として温度ピントずれが発生し易い。この場合、ＡＦセンサ上では、合焦信号が得られたとしても、結像面上ではボケてしまうことになる。
【００５３】
（ｃ）さらに、カメラ本体に対して撮影レンズ本体を交換自在に装着される撮像装置の場合、上記（ａ），（ｂ）の問題も含め、ピント精度の確保と、非合焦から合焦に至る時間の短縮化をどのように図るかが考慮されていなかった。
【００５４】
そこで、本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、静止画撮影および動画撮影の両方が可能で、かつ静止画撮影時には高画質が得られるように高画素ＣＣＤを用いた撮像装置であっても、ピントの精度を確保しつつ、非合焦から合焦に至る時間の短縮化を図ることができる撮像装置、カメラ、撮影レンズ、焦点調整方法および記憶媒体を提供することを目的とする。
【００５５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の撮像装置は、結像面のピント状態および非合焦時のボケ方向を検出する第１の検出手段と、前記第１の検出手段より高精度にピント状態を検出する第２の検出手段と、前記第１および第２の検出手段の検出結果に基づき、フォーカシングレンズを光軸方向に移動させて焦点調整を行う焦点調整手段とを備え、前記フォーカシングレンズを介して結像面に合焦した像を撮像する撮像装置において、前記撮像装置は、撮影レンズの焦点距離がワイド側である場合、３つのフォーカスモードを備えており、前記３つのフォーカスモードの中で焦点深度が最も深い第１のフォーカスモードの際、前記焦点調整手段は、自動焦点調整を行わず、前記第１のフォーカスモードよりも焦点深度が浅い第２のフォーカスモードの際、前記焦点調整手段は、前記第２の検出手段によって検出されるピント状態に基づいて焦点調整を行い、前記第２のフォーカスモードよりも焦点深度が浅い第３のフォーカスモードの際、前記焦点調整手段は、前記第１の検出手段によって検出されるピント状態および非合焦時のボケ方向に基づいて焦点調整を行った後、前記第２の検出手段によって検出されるピント状態に基づいて焦点調整を行うことを特徴とする。
【００６６】
本発明の焦点調整方法は、フォーカシングレンズを介して結像面に像を合焦させる焦点調整方法において、前記結像面のピント状態および非合焦時のボケ方向を検出する第１の工程と、該検出されたピント状態より高精度にピント状態を検出する第２の工程と、前記第１および第２の工程により検出された検出結果に基づき、前記フォーカシングレンズを光軸方向に移動させて焦点調整を行う工程とを有することを特徴とする。
【００６８】
本発明の記憶媒体は、撮像装置を制御するコンピュータによって実行され、フォーカシングレンズを介して結像面に像を合焦させるためのプログラムが格納された記憶媒体において、前記プログラムは、前記結像面のピント状態および非合焦時のボケ方向を検出する第１の手順と、該検出されたピント状態より高精度にピント状態を検出する第２の手順と、前記第１および第２の手順の検出結果に基づき、前記フォーカシングレンズを光軸方向に移動させて焦点調整を行う手順とを含むことを特徴とする。
【００７０】
【発明の実施の形態】
本発明の撮像装置、カメラ、撮影レンズ、焦点調整方法および記憶媒体の実施の形態について説明する。
【００７１】
［第１の実施形態］
図１は第１の実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。図において、従来の技術の項で説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を用いて簡単に説明する。
【００７２】
図中、２点鎖線で示した交換レンズのマウント位置から左側が撮影レンズ本体、右側が撮像装置（カメラ）本体となっている。
【００７３】
すなわち、撮影レンズ側において、３５１は固定の前玉レンズ群である。３５２は可動の変倍（バリエータ）レンズ群である。３５３は可動のフォーカシングレンズ群であり、ズーム時、被写体距離またはバリエータレンズ位置に応じて、ズームトラッキングメモリ（図示せず）に記憶された位置関係でコンペンセータとしての動作を行う。
【００７４】
３５４はオートフォーカス（ＡＦ）のための光分割を行うハーフプリズムである。３５６はサブミラーである。３５７はＡＦのための結像レンズである。３５８は位相差検出方式のＡＦセンサである。３５９はＡＦ回路である。
【００７５】
また、２３５は絞りである。３５５は結像レンズである。２２２はズーム駆動源である。２２３はフォーカシング駆動源である。２２４は絞り駆動源である。２２５はズームエンコーダである。２２７はフォーカスエンコーダである。これらのエンコーダはそれぞれバリエータレンズ（群）３５２、フォーカシングレンズ（群）３５３の光軸方向の絶対位置を検出する。２２６は絞りエンコーダであり、絞り駆動源であるメータの内部にホール素子を配置し、ロータとステータの回転位置関係を検出する方式のものである。また、４１０はレンズＣＰＵである。
【００７６】
レンズＣＰＵ４１０は、ＡＦ回路３５９を介したＡＦセンサ３５８の出力からボケ方向の判別、および合焦に至るまでのフォーカシングレンズの移動量を求め、この結果に基づいてフォーカシング駆動源２２３を駆動してフォーカシングレンズ３５３を移動させる。
【００７７】
一方、カメラ側において、２２１はＣＣＤである。２２８はカメラ信号処理回路であり、ＣＣＤ２２１の出力に対して所定の増幅やガンマ補正などを行う。これらの所定の処理を受けた映像信号のコントラスト信号は、ＡＥゲート２２９およびＡＦゲート２３０を通過する。すなわち、露出決定およびピント合わせのための最適な信号取り出し範囲は、全画面のうちからこのゲートで設定される。このゲートの大きさは可変である。
【００７８】
２３１はＡＦ（オートフォーカス）のためのＡＦ信号処理回路であり、映像信号の高周波成分に関する１つもしくは複数の出力を生成する。４０９はカメラＣＰＵである。２３３はズームスイッチである。
【００７９】
また、２つのマイクロコンピュータであるレンズＣＰＵ４１０およびカメラＣＰＵ４０９は、接点３１８、３０７の接触により接続される通信経路で接続され、各種信号のやりとりが行われる。例えば、テレビ信号オートフォーカスのための焦点電圧をカメラ信号処理回路２２８の中で生成すると、その情報をカメラマイコン４０９がレンズマイコン４１０に送信する。
【００８０】
このように、本実施形態の撮像装置は、位相差検出方式を用いて動画撮影を行うために、フォーカシングレンズ３５３より後方かつ絞り２３５より前方の位置にハーフプリズム３５４を配置してＡＦセンサ２２１に至る光線を分光する構成（図１５と同様の構成）と、ＴＶ信号ＡＦ方式の構成（図９と同様の構成）とを有する。
【００８１】
このような構成を有する撮像装置では、位相差検出方式の第１のオートフォーカス機能をレンズ側に設けたことが１つの特徴であり、これは、動画撮影を考える場合、絞りは実際に動作中であるので、絞り２３５より手前でハーフプリズム３５４により焦点検出のための光を分割する必要があるためである。
【００８２】
一方、カメラ本体側には、ＴＶ信号ＡＦ方式の第２のオートフォーカス機能を設け、イメージセンサであるＣＣＤ２２１がＴＶ信号ＡＦ方式のセンサを兼用するので、このようなレンズ交換が可能な撮像装置では、従来と同様、マウントの通信用接点３１８、３０７を介してカメラ本体側からレンズ側へ通信により焦点電圧Ａが伝達される。
【００８３】
即ち、レンズ側ＣＰＵ４１０は、位相差検出方式による検出結果と、ＴＶ信号ＡＦ方式による焦点電圧の検出結果の両方を基に、フォーカシングレンズ３５３を最適な位置に駆動して焦点合わせを行うことになる。
【００８４】
本実施形態のフォーカシングのアルゴリズムは、以下の▲１▼、▲２▼、▲３▼、▲４▼に示す通りである。
【００８５】
▲１▼位相差検出方式における位相差が所定量以上で非合焦状態である場合（センサ上の２つの像のずれ量にしきい値を与えて判断する）、位相差検出方式の検出結果に基づいてフォーカシングレンズを駆動する。そして、ずれ量が上記しきい値を下回った場合、フォーカシングレンズが合焦近傍に近づいたと判断してＴＶ信号ＡＦ方式の測定結果に基づいてフォーカシングレンズを正確にピントの合った位置に駆動する。
【００８６】
▲２▼ＴＶ信号ＡＦ方式を基本として、フォーカシングレンズを駆動・制御し、非合焦の度合いが大きく、それが前ピンか後ピンか不明である場合、位相差検出方式の検出結果を基に方向判断（どちらにフォーカシングレンズを駆動すればよいかの判断）を行う。
【００８７】
▲３▼位相差検出方式を基本として、フォーカシング動作を行い、合焦検出後、ＴＶ信号ＡＦ方式で正しい位置（ピントの合った位置）にフォーカシングレンズが至ったか否かを調べ、ずれていた場合、ＴＶ信号ＡＦ方式の検出結果に基づいてフォーカシングレンズの位置を補正する。
【００８８】
▲４▼上記▲３▼の発展型として、位相差検出方式で合焦に至ったフォーカシングレンズの合焦位置とＴＶ信号ＡＦ信号方式での合焦位置との差分を用いて、以降、位相差検出方式の検出結果をこの差分値を用いて補正する。
【００８９】
このように、▲１▼〜▲４▼など種々のアルゴリズムが考えられるが、それらに共通の考え方としては、ボケているときの方向検出、即ち前ピンか後ピンかの検出は位相差検出方式の検出結果を基に判断され、合焦点の検出はＴＶ信号ＡＦ方式の検出結果を用いて判断される。
【００９０】
図２および図３は▲１▼のアルゴリズムを用いた自動焦点調整処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムはレンズＣＰＵ４１０およびカメラＣＰＵ４０９内のＲＯＭに格納されており、レンズＣＰＵ４１０あるいはカメラＣＰＵ４０９によって信号のやりとりをしながら実行される。
【００９１】
まず、位相差検出方式による２つの像のズレ量を検出する（ステップＳ１）。この値をＰとすると、この値Ｐが予め定められたしきい値Ｐｔｈ越えているか否かを判別する（ステップＳ２）。ズレ量Ｐがしきい値Ｐｔｈを越えている場合、即ち所定値以上に非合焦の程度が大きい場合、方向を判定し（ステップＳ３）、この判定結果に基づき、現状の非合焦から合焦に至るまでのフォーカシングレンズの移動方向と量を求め（ステップＳ４）、この値に基づいて、フォーカシングレンズを駆動する（ステップＳ５）。この際、静止画撮影時と動画撮影時とでは、モータの駆動速度を変えてもよい。この後、ステップＳ１の処理に戻る。
【００９２】
一方、ステップＳ２でズレ量Ｐがしきい値Ｐｔｈ以下になった場合、フォーカシングレンズは合焦点近傍に到ったと判断され、ＴＶ信号ＡＦ方式の焦点電圧Ａがしきい値Ａｔｈを越えているか否かを判別する（ステップＳ６）。
【００９３】
焦点電圧Ａがしきい値Ａｔｈ以下であった場合、何らかの理由でＴＶ信号ＡＦ方式での自動焦点調整が困難であると考えられるので、従来、一眼レフカメラなどで行われている位相差（ズレ）検出ＡＦ方式によりフォーカシングレンズを駆動する（ステップ７）。この後、処理を終了する。
【００９４】
通常、ステップＳ６でＡ＞Ａｔｈとなり、電圧差△Ａの値、つまり今回の焦点電圧Ａと前回の焦点電圧Ａとの差の値が正であるか否かを判別する（ステップＳ８）。電圧差ΔＡが正である場合、ステップＳ５で駆動した方向と同一の方向にフォーカシングレンズの駆動を継続する（ステップＳ９）。
【００９５】
ここで、ステップＳ８の「△Ａ＞０」は現状で焦点電圧が上がっていることを意味する。つまり、いわゆる焦点電圧信号の山を登っており、現在の駆動方向で合焦に向かっていることを示す。この結果、駆動が継続し、ステップＳ８で電圧差△Ａが負になった場合、フォーカシングレンズの位置が合焦点を通り越し、焦点電圧信号の山を下がり始めたと考えられるので、モータを逆転させて今までと反対方向にゆっくりと駆動する（ステップＳ１０）。
【００９６】
そして、｜△Ａ｜＜△Ａｔｈであるか否かを判別する（ステップＳ１１）。つまり、合焦点付近で電圧差△Ａの値がしきい値である△Ａｔｈ以下であるか否かを判別する。言い換えると、焦点電圧の山の頂上付近であるか否かが判定される。｜△Ａ｜＜△Ａｔｈである場合、モータを停止し（ステップＳ１５）、後述するカウンタ値をリセットし（ステップＳ１６）、この合焦に到るまでの動作を完了する。この後、何らかの再起動判定により再び自動焦点調整が再開するまでモータは停止する。再起動はズレ量Ｐや焦点電圧Ａの値の変化によって行うことが可能である。
【００９７】
一方、ステップＳ１１で｜△Ａ｜≧△Ａｔｈである場合、カウンタを値１だけアップしてから（ステップＳ１２）、さらにその方向でのモータ駆動を続ける（ステップＳ１３）。しかし、いつまでたっても合焦点に到らない場合、被写体条件が変化したなどの可能性があるので、カウンタＣの値が所定値Ｃｔｈを越えたか否かを判別する（ステップＳ１４）。カウンタＣの値が所定値Ｃｔｈを越えてしまった場合、ステップＳ１の処理に戻る。一方、カウンタＣの値が所定値Ｃｔｈを越えていない場合、ステップＳ１１の処理に戻る。
【００９８】
図４は他のアルゴリズムを用いた自動焦点調整処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムはレンズＣＰＵ４１０およびカメラＣＰＵ４０９内のＲＯＭに格納されており、レンズＣＰＵ４１０あるいはカメラＣＰＵ４０９によって信号のやりとりをしながら実行される。
【００９９】
まず、位相差検出方式でのズレ量Ｐを検出する（ステップＳ２１）。つづいて、補正値ｎを読み出す（ステップＳ２２）。この補正値ｎは、前述したように、位相差検出方式でのＡＦセンサのズレ量がゼロになるフォーカシングレンズ位置と、ＴＶ信号ＡＦ方式での焦点電圧がピークを示すフォーカシングレンズ位置との間にズレがある場合、その差に関する値である。つまり、前述したように、焦点深度の極めて浅いような状況で、温度変化などに起因する鏡筒各部の伸縮に伴って、位相差検出方式のズレ量がＰ＝０となる位置でもジャストピントが得られない場合、その誤差を補正する変数である。
【０１００】
この補正を行ったズレ量Ｐ’をＰ’＝Ｐ＋ｎとして算出する（ステップＳ２３）。このズレ量Ｐ’に基づいてフォーカシングレンズの移動方向および移動量を定め（ステップＳ２４）、この内容に基づいて、フォーカシングレンズを光軸方向に移動するためにフォーカシング駆動源２２３を駆動する（ステップＳ２５）。
【０１０１】
ズレ量Ｐ’の絶対値が合焦深度内に到ったか否か、つまり、｜Ｐ’｜＜△Ｐであるか否かを判別する（ステップＳ２６）。まだ非合焦であると判断された場合、ステップＳ２１の処理に戻る。一方、合焦であると判断された場合、モータを停止する（ステップＳ２７）。
【０１０２】
その後、ＴＶ信号ＡＦ式で現在、合焦であるか否かを判定する（ステップＳ２８）。例えば、ＴＶのフィールド周波数に同期させてフォーカシングレンズ群を光軸方向に深度内で微小量移動（振動）させ、焦点電圧の変化を見ながら判定する。
【０１０３】
そして、合焦しているか否かを判別し（ステップＳ２９）、合焦していると判定された場合、フォーカシングレンズは適正の位置にあると考えられ、処理を終了するが、合焦と判定されない場合、ＴＶ信号ＡＦ方式で合焦が得られる位置までフォーカシングレンズを移動させる（ステップＳ３０、Ｓ３１）。そして、このときの移動量から補正量ｎを求めて再設定する（ステップＳ３２）。この後、ステップＳ２１の処理に戻る。
【０１０４】
このように、カメラ本体に対して撮影レンズ本体を交換可能に装着された撮像装置では、ピントの精度を確保しつつ、非合焦から合焦に至る時間の短縮化を図ることができる。
【０１０５】
［第２の実施形態］
前記第１の実施形態では、第１の自動焦点調整方法である位相差検出方式と、第２の自動焦点調整方法であるＴＶ信号ＡＦ方式との受け渡しを、例えば位相差検出方式のズレ量Ｐの値をもって行う場合、位相差検出方式での合焦をもって行う場合を示した。
【０１０６】
第２の実施形態では、撮影レンズの焦点距離ｆ（ｍｍ）や絞り値Ｆ（Ｆ値）によって、このような２つの方式の切り換えを行わない場合を示す。
【０１０７】
即ち、焦点距離がワイド側にある場合、いわゆるパンフォーカスに近い状態となることから、通常、自動焦点調整を動作せずとも、ほとんどの有限距離で合焦が得られるが、前述したようにＣＣＤの高密度化が進み、それに伴い焦点深度が浅くなっている場合を想定すると、被写体距離の変化よりむしろ温度変化に伴う各部の変形などによって焦点ズレを起こすことなどが懸念されてくる。このような場合、ＴＶ信号ＡＦ方式だけで焦点調整を行うことが必要となる。一方、このように焦点距離がワイド側にあって、しかもＦ値が絞られた状態で、温度変化による焦点ズレがあっても、これをカバーする深い深度が得られている場合にはパンフォーカスでも構わない。
【０１０８】
図５は第２の実施形態における自動焦点調整方式の切り替え範囲を示す図である。図において、横軸に焦点距離ｆ、縦軸にＦ値を示す。深度が浅くなるにつれて、パンフォーカス→ＴＶ−ＡＦのみ→ハイブリットＡＦ（前記第１の実施形態で示した２つのＡＦ方式の切換え使用）によるＡＦ方式の切り替えを行う。これにより、Ｆ値や焦点距離ｆ（ｍｍ）の条件に応じて無駄なく効率的な自動焦点調整を達成することができる。尚、図５は概略的な範囲を示しており、機器の仕様・性能によっては位相差検出方式だけの範囲があっても構わない。
【０１０９】
［第３の実施形態］
図６は第３の実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。前記第１、第２の実施形態では、レンズユニット側の第１の自動焦点調整方式としてＴＴＬ位相差検出方式を示したが、第３の実施形態では、外部測距ユニット３６０がレンズ側に設けられている。
【０１１０】
この外部測距ユニットによるＡＦ方式としては、三角測距方式に基づいたアクティブ式、パッシング式、これら両方式の特徴を併せ持つ方式などが従来よりよく知られているので、ここでは測距ユニットのＡＦ方式の詳細な説明を省略する。
【０１１１】
レンズＣＰＵ４１０は、ズームエンコーダ２２５およびフォーカスエンコーダ２２７により検出されたレンズ群の位置を基に、現在のレンズ位置でピントの合う被写体距離を算出し、その結果と外部測距ユニット３６０で測定した被写体距離とを比較し、フォーカシングレンズをどの方向に動かすべきかを判定する。
【０１１２】
合焦距離の算出結果の精度は、焦点距離が短く、また絞りが絞られると、低下するが、このような条件では被写体界深度も深くなるので、パンフォーカスもしくはＴＶ信号ＡＦ方式のみによる焦点調整で十分となる。
【０１１３】
このような外部測距ユニットを用いる場合、第１の実施形態で示したようなズームレンズ中にハーフプリズムを配置する必要がないので、ズームレンズ全長方向の長さを短くすることができ、その小型化を図ることができる。但し、ズームレンズの望遠側の焦点距離や開放Ｆ値の設定によっては、外部測距ユニットに求められる距離分解能の精度が厳しくなり、このため、基線長を長く取ろうとすると、大型化するなどの懸念もある。
【０１１４】
したがって、第１の実施形態のようなシステムと第３の実施形態のようなシステムのどちらが良いかは、ズームレンズ本体の仕様に応じて決定されるべきである。さらに、第２の実施形態で示した切り換えは、第３の実施形態に対しても適用可能であることはいうまでもない。
【０１１５】
尚、以上が本発明の実施の形態の説明であるが、本発明は、これら実施の形態の構成に限られるものではなく、クレームで示した機能、または、実施の形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用できるものである。
【０１１６】
また、以上の実施の形態のソフトウェア構成とハードウェア構成は、適宜置き換えることができるものである。さらに、本発明は、以上の実施の形態の技術要素を必要に応じて組み合わせるようにしてもよい。また、本発明は、クレーム、または、実施の形態の構成の全体もしくは一部が１つの装置を形成するものであっても、他の装置と結合するようなものであっても、装置を構成する要素となるようなものであってもよい。
【０１１７】
また、本発明は装置にプログラムを供給することによって達成される場合にも適用できることはいうまでもない。この場合、本発明を達成するためのソフトウェアによって表されるプログラムを格納した記憶媒体を装置に読み出すことによってその装置が本発明の効果を享受することが可能となる。
【０１１８】
図７は記憶媒体としてのＲＯＭのメモリマップを示す図である。レンズＣＰＵ４１０、カメラＣＰＵ４０９のそれぞれに内蔵されたＲＯＭには、図２および図３のフローチャートに示すプログラムモジュール、図４のフローチャートに示すプログラムモジュールなどが格納されており、レンズＣＰＵ４１０およびカメラＣＰＵ４０９が協調し合って必要な部分の処理を実行することになる。また、このようなＲＯＭはレンズＣＰＵ４１０、カメラＣＰＵ４０９の一方にだけ内蔵されていてもよく、他方のＣＰＵは通信により読み出して実行するような構成でもよい。あるいは、別体の共通のＲＯＭとして設けられ、レンズＣＰＵ４１０およびカメラＣＰＵ４０９は共通のＲＯＭから読み出して実行するような構成であってもよい。プログラムモジュールを供給する記憶媒体としては、ＲＯＭに限らず、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、不揮発性のメモリカードなどを用いることができる。
【０１１９】
【発明の効果】
本発明によれば、ピントの精度を確保しつつ、非合焦から合焦に至る時間の短縮化を図ることができる。特に、静止画撮影と動画撮影の両方が可能で、かつ静止画撮影時に高画質を得られるように、高画素なＣＣＤを用いた撮像装置に有効である。また、撮像装置本体に対して撮影レンズ本体が交換自在に装着される撮像装置に対しても有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】▲１▼のアルゴリズムを用いた自動焦点調整処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図２につづく▲１▼のアルゴリズムを用いた自動焦点調整処理手順を示すフローチャートである。
【図４】他のアルゴリズムを用いた自動焦点調整処理手順を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態における自動焦点調整方式の切り替え範囲を示す図である。
【図６】第３の実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図７】記憶媒体としてのＲＯＭのメモリマップを示す図である。
【図８】最も一般的に知られている４つのレンズ群からなるズームレンズの鏡筒構造を示す断面図である。
【図９】従来の撮像装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１０】ＴＶ信号ＡＦ方式におけるオートフォーカスの原理を示すためのグラフである。
【図１１】焦点電圧Ａの求め方を示す図である。
【図１２】自動焦点調節装置とインナーフォーカスレンズとを組み合わせたカメラの構成を示す図である。
【図１３】テレ端付近のトラッキングカーブ（軌跡）を示すグラフである。
【図１４】撮影レンズが交換自在な撮像装置の構成を示す図である。
【図１５】位相差検出方式が適用された動画撮影の可能な撮像装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
２２１  ＣＣＤ
２２３  フォーカシング駆動源
２３０  ＡＦゲート
２３５  絞り
３５３  フォーカシングレンズ
３５４  ハーフプリズム
３５８  ＡＦセンサ
４０９  カメラＣＰＵ
４１０  レンズＣＰＵ
【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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