【手続補正書】
【提出日】令和1年6月12日(2019.6.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子から得られる信号に基づいて撮影光学系のデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、
前記撮像素子から得られる信号に基づいて露出制御を行う露出制御手段と、
前記デフォーカス量に基づいてフォーカスレンズの駆動を制御する制御手段と、を有し、
前記デフォーカス量の検出と前記露出制御とが並行して実行され、
前記制御手段は、前記焦点検出手段によって検出されたデフォーカス量が、前記露出制御が完了する前に得られた信号に基づくものであると判定されること（第１の条件）、もしくは前記露出制御における絞り駆動の影響を受けた信号に基づくものであると判定されること（第２の条件）を満たす場合には、前記第１の条件および前記第２の条件をいずれも満たさない場合と、該デフォーカス量に基づくフォーカスレンズの駆動の制御を異ならせることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記焦点検出手段は、検出したデフォーカス量の信頼度をさらに求め、
前記制御手段は、
前記焦点検出手段によって検出されたデフォーカス量の前記信頼度が第１信頼度閾値以上、かつ該デフォーカス量が第１デフォーカス量閾値以下の場合、
該デフォーカス量が前記第１の条件および前記第２の条件を満たさない場合には合焦状態と判定して前記フォーカスレンズの駆動の制御を終了し、
該デフォーカス量が前記第１の条件または前記第２の条件を満たす場合には合焦状態と判定しない、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記焦点検出手段は、検出したデフォーカス量の信頼度をさらに求め、
前記制御手段は、
前記焦点検出手段によって検出されたデフォーカス量の信頼度が第２信頼度閾値以上かつ第１信頼度閾値以上の場合、
該デフォーカス量が前記第２の条件を満たさず、かつ、該デフォーカス量が第１デフォーカス量閾値より大きく第２デフォーカス量閾値以下の場合には該デフォーカス量に相当するフォーカスレンズの駆動を行い、
該デフォーカス量が前記第２の条件を満たす場合には該デフォーカス量に相当するフォーカスレンズの駆動を行わない、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記焦点検出手段は、検出したデフォーカス量の信頼度をさらに求め、
前記制御手段は、
前記焦点検出手段によって検出されたデフォーカス量の信頼度が第２信頼度閾値未満の場合、
該デフォーカス量が前記第１の条件を満たさない場合には該デフォーカス量とは無関係にフォーカスレンズを所定方向に移動させ、
該デフォーカス量が前記第１の条件を満たす場合にはフォーカスレンズの駆動を行わない、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記焦点検出手段は、検出したデフォーカス量の信頼度をさらに求め、
前記制御手段は、
前記焦点検出手段によって検出されたデフォーカス量の信頼度が第１信頼度閾値未満かつ第２信頼度閾値以上の場合、
該デフォーカス量が前記第２の条件を満たさない場合には該デフォーカス量に相当する量より少なくフォーカスレンズを所定方向に移動させ、
該デフォーカス量が前記第２の条件を満たす場合にはフォーカスレンズの駆動を行わない、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記焦点検出手段によって検出されたデフォーカス量の信頼度が前記第１信頼度閾値以上であることは、該デフォーカス量の精度のばらつきが所定範囲内であることを示す、ことを特徴とする請求項２、３、および５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記焦点検出手段によって検出されたデフォーカス量の信頼度が前記第２信頼度閾値未満であることは、該デフォーカス量の精度は保証されないが、デフォーカスの方向は保証されることを示す、ことを特徴とする請求項３から請求項５および、請求項３を引用する請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記焦点検出手段によって検出されたデフォーカス量が前記第１デフォーカス量閾値以下であることは、撮影光学系が被写体に合焦する範囲にフォーカスレンズが駆動されていることを示す、ことを特徴とする請求項３および、請求項３を引用する請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記焦点検出手段によって検出されたデフォーカス量が前記第２デフォーカス量閾値以下であることは、焦点深度内にフォーカスレンズを駆動するために必要な駆動回数が所定回数以内であることを示す、ことを特徴とする請求項３および、請求項３を引用する請求項４から請求項８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記焦点検出手段は１対の像信号の像ずれ量から前記デフォーカス量を求め、前記信頼度は前記１対の像信号の二像一致度、二像急峻度、コントラスト情報、飽和情報、キズ情報のいずれかであることを特徴とする請求項２から請求項９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記露出制御が、評価値を生成すること、前記評価値に基づいて露出条件を決定することを含み、決定された露出条件に応じて、露光時間を変更することおよび絞り値を変更することの少なくとも１つをさらに含むことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
撮像素子から得られる信号に基づいて撮影光学系のデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、
前記撮像素子から得られる信号に基づいて露出制御を行う露出制御手段と、
前記デフォーカス量に基づいてフォーカスレンズの駆動を制御する制御手段と、を有し、
前記デフォーカス量の検出と前記露出制御とが並行して実行され、
前記制御手段は、前記焦点検出手段によって検出されたデフォーカス量が、目標の露出条件に対する現在の露出状態との差が所定値以上あること（第１の条件）、もしくは前記露出制御における絞り駆動の影響を受けた信号に基づくものであると判定されること（第２の条件）を満たす場合には、該デフォーカス量に基づくフォーカスレンズの駆動制御において、合焦状態と判定しないことを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】
撮像装置の制御方法であって、
焦点検出手段が、撮像素子から得られる信号に基づいて撮影光学系のデフォーカス量を検出する焦点検出工程と、
露出制御手段が、前記撮像素子から得られる信号に基づいて露出制御を行う露出制御工程と、
制御手段が、前記デフォーカス量に基づいてフォーカスレンズの駆動を制御する制御工程と、を有し、
前記デフォーカス量の検出と前記露出制御とが並行して実行され、
前記制御工程では、前記焦点検出工程によって検出されたデフォーカス量が、前記露出制御が完了する前に得られた信号に基づくものであると判定されること（第１の条件）、もしくは前記露出制御における絞り駆動の影響を受けた信号に基づくものであると判定されること（第２の条件）を満たす場合には、前記第１の条件および前記第２の条件をいずれも満たさない場合と、該デフォーカス量に基づくフォーカスレンズの駆動の制御を異ならせることを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１４】
撮像装置の制御方法であって、
焦点検出手段が、撮像素子から得られる信号に基づいて撮影光学系のデフォーカス量を検出する焦点検出工程と、
露出制御手段が、前記撮像素子から得られる信号に基づいて露出制御を行う露出制御工程と、
制御手段が、前記デフォーカス量に基づいてフォーカスレンズの駆動を制御する制御工程と、を有し、
前記デフォーカス量の検出と前記露出制御とが並行して実行され、
前記制御工程では、前記焦点検出工程によって検出されたデフォーカス量が、目標の露出条件に対する現在の露出状態との差が所定値以上あること（第１の条件）、もしくは前記露出制御における絞り駆動の影響を受けた信号に基づくものであると判定されること（第２の条件）を満たす場合には、該デフォーカス量に基づくフォーカスレンズの駆動制御において、合焦状態と判定しないことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１５】
撮像装置が有するコンピュータを、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の撮像装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上述の目的は、撮像素子から得られる信号に基づいて撮影光学系のデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、撮像素子から得られる信号に基づいて露出制御を行う露出制御手段と、デフォーカス量に基づいてフォーカスレンズの駆動を制御する制御手段と、を有し、焦点検出と露出制御とが並行して実行され、制御手段は、焦点検出手段によって検出されたデフォーカス量が、露出制御が完了する前に得られた信号に基づくものであると判定されること（第１の条件）、もしくは露出制御における絞り駆動の影響を受けた信号に基づくものであると判定されること（第２の条件）を満たす場合には、第１の条件および第２の条件をいずれも満たさない場合と、デフォーカス量に基づくフォーカスレンズの駆動の制御を異ならせることを特徴とする撮像装置によって達成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
【図１】実施形態に係る撮像装置の一例としてのレンズ交換式デジタルカメラの機能構成例を示すブロック図
【図２】実施形態における撮像素子のカラーフィルタおよびフォトダイオードの配列例を示す図
【図３】実施形態に係る撮像装置の全体的な動作に関するフローチャート
【図４】図３におけるＡＦ動作の詳細に関するフローチャート
【図５】図４における焦点検出処理の詳細に関するフローチャート
【図６】実施形態に係る焦点検出処理で用いる焦点検出範囲の例を模式的に示した図
【図７】図６に示す焦点検出範囲から得られる像信号の例を示す図
【図８】図７に示す像信号のシフト量と相関量との関係例を示す図
【図９】図７に示す像信号のシフト量と相関変化量との関係例を示す図
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
ＳＷ１ ２１７は、例えばシャッタボタンが半押しされている際にＯＮとなるスイッチである。ＳＷ１ ２１７のＯＮは撮影スタンバイ動作の開始指示である。ＳＷ１ ２１７がＯＮになると、システム制御部２０９は撮影スタンバイ動作を開始する。撮影スタンバイ動作には例えばＡＦ処理やＡＥ処理が含まれる。ＳＷ２ ２１７は、例えばシャッタボタンを全押しされた際にＯＮとなるスイッチである。ＳＷ２ ２１８のＯＮは記録用の撮影動作の開始する指示である。ＳＷ２ ２１８がＯＮになると、システム制御部２０９は撮影スタンバイ動作の結果に基づく撮影動作および記録動作を開始する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
Ｓ３０３でシステム制御部２０９は、ＡＦ用ＡＥ処理が完了したかどうかを示すフラグ（ＡＦ用ＡＥ完了Ｆｌｇ）をＦＡＬＳＥ（未完了）に初期化する。
Ｓ３０４でＡＦ信号処理部２０４が後述するＡＦ処理を実行し、像ずれ量（またはデフォーカス量および方向）と、信頼度情報をシステム制御部２０９に出力して処理をＳ３０５に進める。
なお、Ｓ３０４では、ＡＦ用ＡＥ処理と、ＡＦ処理とが並行して実行される。なお、絞りの駆動は機械的に行われるため時間を要する。また、ＡＦ処理と並行かつ独立して絞り駆動が行われるため、絞り駆動期間が複数フレームの電荷蓄積期間に跨がることもありうる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
図４は、図３におけるＳ３０４のＡＦ動作を説明するフローチャート図である。
Ｓ４０１でシステム制御部２０９は、ＡＦ用ＡＥ処理を開始してＳ４０２へ進める。ここでＡＦ用ＡＥ処理を開始した後は、ＡＦ制御と並行してＡＥ処理を行う。
Ｓ４０２でシステム制御部２０９は、ＡＥ制御が決定した目標の露出条件が通知されたかどうかを調べ、そうであればＳ４０３へ進め、そうでなければＳ４０５へ進める。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
Ｓ４０３でシステム制御部２０９は、目標の露出条件に対して現在の露出状態との差が所定段数未満かどうかを判定し、所定段数未満と判定されればＳ４０４へ、所定段数未満と判定されなければＳ４０５へ、処理を進める。所定段数を例えば１．５段で設定した場合、Ｓ４３０でシステム制御部２０９は以下の条件を満たすか否かを判定する。
(目標Av + 目標Tv - 目標Gain) - (現状Av + 現状Tv - 現状Gain)＜ 1.5
Av:絞り値  Tv:シャッタ速度  Gain:デルタゲイン
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
Ｓ４０６でシステム制御部２０９は、ＡＦ用ＡＥ処理で絞り駆動を行った場合に、絞り駆動期間が、ＡＦ処理に用いる画像の電荷蓄積期間と重複するかどうかを判定する。システム制御部２０９は、例えば垂直同期信号のタイミングとタイミングジェネレータ２０８に設定した電荷蓄積期間の長さから、個々のフレームの電荷蓄積時間を把握することができる。また、システム制御部２０９は、絞り１０２を所定の絞り値に駆動する要求（コマンド）をレンズ制御部１０５に送信したタイミングと、駆動終了の通知をレンズ制御部１０５から受信したタイミングから、絞りの駆動期間を把握することができる。これらの情報に基づいて、システム制御部２０９は、Ｓ４０９の焦点検出処理に用いるフレームの電荷蓄積期間に絞り駆動期間が重複するか（電荷蓄積期間に絞りが駆動されていたか否か）を判定することができる。なお、ここで説明した判定方法は単なる一例であり、他の方法に基づいて判定してもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
本実施形態におけるＡＦ動作を、主に閾値の観点からまとめると以下の通りである。
●ＡＦ信頼度が第１信頼度閾値以上、かつデフォーカス量が第１デフォーカス量閾値以下の場合で、焦点検出結果が絞り制御の影響を受けておらず、ＡＦ用ＡＥ処理が完了している場合
→合焦状態と判定し（Ｓ４１７）、ＡＦ動作を終了
●ＡＦ信頼度が第２信頼度閾値以上かつ第１信頼度閾値以上で、焦点検出結果が絞り制御の影響を受けておらず、かつデフォーカス量が第１デフォーカス量閾値より大きく第２デフォーカス量閾値以下の場合
→焦点検出処理で得られたデフォーカス量（および方向）に相当するフォーカスレンズ駆動を行う（Ｓ４１８）
●ＡＦ信頼度が第２信頼度閾値以上、かつデフォーカス量が第２デフォーカス量閾値より大きい場合
→フォーカスレンズを停止させず、デフォーカス量に相当する量より小さい量、合焦方向にフォーカスレンズを移動させ続ける（Ｓ４２２）
●ＡＦ信頼度が第２信頼度閾値未満で、かつＡＦ用ＡＥ処理が完了している場合
→設定されている方向に（デフォーカス量と無関係に）フォーカスレンズを移動させ続ける（Ｓ４２８）
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
また、本実施形態におけるＡＦ動作を、主にＡＦ用ＡＥ処理の観点からまとめると以下の通りである。
●ＡＦ用ＡＥ処理が完了していない場合には、
・ＡＦ信頼度が第１信頼度閾値以上、かつデフォーカス量が第１デフォーカス量閾値以下であっても、合焦判定は行わない。
・デフォーカス方向について信頼できる結果が得られていても、フォーカスレンズの移動を行わない。
●さらに、焦点検出結果がＡＦ用ＡＥ処理の絞り制御の影響を受けている場合には、
・ＡＦ信頼度が第１信頼度閾値以上、かつデフォーカス量が第１デフォーカス量閾値以下であっても、合焦判定は行わない。
・ＡＦ信頼度が第１信頼度閾値以上、かつデフォーカス量が第１デフォーカス量閾値より大きく第２デフォーカス量閾値以下の場合の場合であっても、焦点検出処理で得られたデフォーカス量（および方向）に相当するフォーカスレンズ駆動は行わない。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2017223920.tif 000001
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2017223920.tif 000002