(57)【要約】【課題】高精度で高速な焦点検出を行うことが可能となるカメラ、カメラシステムおよび交換レンズ装置を提供する。【解決手段】撮像素子と、焦点判定手段と、位相差検出方式による焦点検出手段とを備たカメラを、つぎの（１）〜（３）の手段を有する構成とする。（１）前記焦点判定手段からの結果と前記焦点検出手段の検出結果に基づき、前記焦点検出手段での検出誤差を補正する補正値を演算する補正値演算手段。（２）撮影時の外的要因に起因する環境状況を判定する環境状況判定手段。（３）前記補正値演算手段によって演算された補正値と、前記環境状況判定手段によって判定された環境状況による情報とを関連づけて記憶する記憶手段。そして、前記記憶手段による補正値及び環境状況による情報に基づいて、前記焦点検出手段における検出誤差を補正するように構成する。【選択図】            図１
2007156304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系により形成される像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子からの出力信号に基づいてコントラスト検出方式により前記撮像光学系の合焦位置の判定を行う焦点判定手段と、
前記撮像光学系からの光束を用い、位相差検出方式により該撮像光学系の焦点検出を行う焦点検出手段と、を有するカメラにおいて、
前記焦点判定手段からの結果と前記焦点検出手段の検出結果に基づき、前記焦点検出手段で検出される合焦位置に対する検出誤差を補正する補正値を演算する補正値演算手段と、
撮影時の外的要因に起因する環境状況を判定する環境状況判定手段と、
前記補正値演算手段によって演算された補正値と、前記環境状況判定手段によって判定された環境状況による情報とを関連づけて記憶する記憶手段と、
を有し、前記記憶手段に記憶された補正値及び環境状況による情報に基づいて前記焦点検出手段における検出誤差を補正することを特徴とするカメラ。
【請求項２】
前記外的要因に起因する環境状況が、被写体を照らす光源の種類、または温度、または湿度、または被写体の色であることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項３】
前記焦点判定手段は、デフォーカスさせながらコントラストの検出が可能に構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカメラ。
【請求項４】
前記焦点判定手段は、複数回のフォーカス状態の異なる静止画撮影を行うことによって、各画像のコントラストの検出が可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のカメラ。
【請求項５】
前記記憶手段は、前記撮像光学系を構成する複数のレンズの各レンズを識別する識別番号毎に、補正値が記憶可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のカメラ。
【請求項６】
前記カメラは、前記補正値の演算及び環境状況の判定の動作を行わせるキャリブレーションモードの設定が可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のカメラ。
【請求項７】
前記カメラは、前記キャリブレーションモードを構成することなく、自動的に前記補正値の演算及び環境状況の判定の動作が可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のカメラ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のカメラと、前記カメラに対して着脱可能な交換レンズ装置とを有することを特徴とするカメラシステム。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のカメラに対し、着脱可能に構成されていることを特徴とする交換レンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ、カメラシステムおよび交換レンズ装置に関し、特に交換レンズが着脱可能なデジタル一眼レフカメラシステムの焦点検出に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レンズ交換可能なデジタル一眼レフカメラの焦点検出手段としては、従来の銀塩フィルム用の一眼レフカメラと同様に、位相差方式の焦点検出手段が主として用いられている。
また、従来ビデオカメラで用いられているようなコントラスト検出方式の焦点検出手段と、前記位相差方式の焦点検出手段とを組み合わせて焦点検出を行うハイブリッド方式なども提案されている。
【０００３】
前記の位相差検出方式では、つぎのようにして焦点検出が行われる。
撮影光束の一部を２つに分割し、これら２つの光束をそれぞれラインセンサ上に結像させる。
これら２つに分割された光束によるラインセンサ上の２つの像ずれ方向とずれ量を検出する。
そして、これらの検出結果に基づいて、予定焦点面（撮影面と共役な面）で合焦させるために必要な焦点調節レンズの移動方向および移動量を算出し、焦点調節レンズを駆動する。
このような位相差検出方式によれば、合焦に必要な焦点調節レンズの移動方向および移動量を直接算出することができるので、合焦を素早く得ることができる。従来において、例えば、特許文献１においてこのような位相差検出方式による提案がなされている。
【０００４】
また、コントラスト検出方式は、つぎのようにして焦点検出が行われる。
被写体像を撮像するための撮像素子から出力された信号に基づいて生成された映像信号のうち高周波成分を抽出する。
そして、この高周波成分のレベルを所定のサンプリング間隔で観察し、高周波成分のレベルがピークに向かう方向に焦点調節レンズを駆動して最終的に高周波成分のレベルが所定のピーク範囲に到達することをもって合焦と判定する。
このようなコントラスト検出方式によれば、被写体像を撮像する撮像素子からの出力信号に基づいて得られた映像信号を用いて合焦判定を行うことから、被写体に対して高精度で合焦を得ることができる。
従来において、例えば、特許文献２、特許文献３等においてこのようなコントラスト検出方式による提案がなされている。
【０００５】
また、ハイブリッド方式では、前記位相差方式とコントラスト検出方式を組み合わせることによって、位相差方式で粗調を行い、コントラスト検出方式で微調を行って焦点検出を精度よく行うことが可能となる。
従来において、例えば、特許文献４においてこのようなハイブリッド方式による提案がなされている。
【０００６】
さらに、上記位相差方式のみの焦点検出方法では、充分な合焦精度が得られない恐れがあることから、例えば、特許文献５においては、個々の個体によって異なる誤差を補正し、高精度な合焦制御を行うようにした撮像装置が提案されている。
位相差方式のみの焦点検出方法では、充分な合焦精度が得られない主な理由として、観察または撮影される像を形成する撮像光学系の光束と焦点検出手段が取り込む光束が一般に異なることが挙げられる。
また、位相差検出方式の焦点検出手段においては、本来、縦（光軸）方向の収差量によって決定されるべき焦点位置、あるいは焦点はずれ量を横方向の収差に関連した像のずれに変換して求めている。
このため、撮像光学系に収差がある場合には、収差補正の状態によってその両者に差が生じることが考えられる。
こうした問題を解決するために、各撮像レンズ毎に固有の補正値Ｃを用いて、例えば焦点はずれ量を表す焦点検出信号Ｄを、
ＤＣ  ＝Ｄ−Ｃ            …………（１）
により補正するための補正手段を設ける。
得られた補正焦点検出信号に基づいて撮像光学系の全体もしくは一部を駆動手段により駆動し、最良結像位置を撮像面と一致させるようにレンズを制御している。
ところで、この方法では前記補正値Ｃとして一般的に設計補正値が用いられており、このような補正値には製造段階で発生する誤差が含まれていない。
このため、製造段階で発生する誤差も充分な合焦精度が得られない原因となってしまう。
このようなことから、特許文献５では撮影画像のコントラストを解析することによりピントのピーク位置を検出し、その値と位相差方式によるピント検出位置の差から補正値を算出し記憶する方法が提案されている。
【特許文献１】特開平０５−２５７０６２号公報
【特許文献２】特開昭５９−１７４８０７号公報
【特許文献３】特開２００１−８３４０６号公報
【特許文献４】特開２００３−８４１９１号公報
【特許文献５】特開２００３−２９５０４７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、上記従来例における特許文献５のものにおいては、誤差を補正し、高精度な合焦制御を行う上で、必ずしも満足の得られない場合が生じる。
すなわち、この方法では補正値を算出する環境により異なる補正値を算出してしまう場合が生じる。
なお、ここで言う環境とは、被写体を照らす光源の種類や温度、湿度、被写体の色、等である。
位相差方式の焦点検出系は、撮影レンズを透過した光束により検出を行うが、検出するセンサー自体は撮影に使われる撮像素子とは異なるためその分光感度分布に差があることが一般的である。
したがって、太陽光下での撮影と蛍光灯下での撮影では補正値に差が生じることとなる。
また、温度や、湿度などが焦点検出系に影響し、検出に誤差を生じさせる原因ともなる。
【０００８】
一方、ハイブリッド方式をレンズ交換可能なデジタル一眼レフカメラに用いた場合には、位相差方式で粗調を行い、コントラスト検出方式で微調を行って焦点検出を精度よく行うことが可能となる。
しかしながら、この方式では、結局、最終的な焦点検出をコントラスト検出方式で行うため、焦点検出に要する時間が長くなり、高速で焦点検出を行うことが困難である。
また、光学ファインダーを用いたデジタル一眼レフカメラにおいては、つぎのようなデメリットを有することとなる。
すなわち、光学ファインダーを用いたデジタル一眼レフカメラにおいては、前記撮像光学系から取り込んだ光束を、ファインダー光学系、位相差方式の焦点検出手段、コントラスト検出方式の焦点検出手段の３つにそれぞれ光量を損なわずに導くこととなる。そのため、時系列で光束の切り替えを行うことから、検出時間が長くなってしまうこととなる。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑み、高精度で高速な焦点検出を行うことが可能となるカメラ、カメラシステムおよび交換レンズ装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記課題を解決するため、つぎのように構成したカメラ、カメラシステムおよび交換レンズ装置を提供するものである。
【００１１】
本発明のカメラは、撮像素子と、コントラスト検出方式による焦点判定手段と、位相差検出方式による焦点検出手段とを備たカメラを、つぎの（１）〜（３）の手段を有する構成とする。
（１）前記焦点判定手段からの結果と前記焦点検出手段の検出結果に基づき、前記焦点検出手段で検出される合焦位置に対する検出誤差を補正する補正値を演算する補正値演算手段。
（２）撮影時の外的要因に起因する環境状況を判定する環境状況判定手段。
（３）前記補正値演算手段によって演算された補正値と、前記環境状況判定手段によって判定された環境状況による情報とを関連づけて記憶する記憶手段。
そして、本発明のカメラは、前記記憶手段に記憶された補正値及び環境状況による情報に基づいて前記焦点検出手段における検出誤差を補正することを特徴としている。
ここで、撮像素子は撮像光学系により形成される像を撮像する構成を有し、また、焦点判定手段は前記撮像素子からの出力信号に基づいてコントラスト検出方式により前記撮像光学系の合焦位置の判定を行う構成を有している。
また、焦点検出手段は、前記撮像光学系からの光束を用い、位相差検出方式により該撮像光学系の焦点検出を行う構成を有している。
また、本発明のカメラは、前記外的要因に起因する環境状況が、被写体を照らす光源の種類、または温度、または湿度、または被写体の色であることを特徴としている。
また、本発明のカメラは、前記焦点判定手段が、デフォーカスさせながらコントラストの検出が可能に構成されていることを特徴としている。
また、本発明のカメラは、前記焦点判定手段が、複数回のフォーカス状態の異なる静止画撮影を行うことによって、各画像のコントラストの検出が可能に構成されていることを特徴としている。
また、本発明のカメラは、前記記憶手段が、前記撮像光学系を構成する複数のレンズの各レンズを識別する識別番号毎に、補正値が記憶可能に構成されていることを特徴としている。
また、本発明のカメラは、前記補正値の演算及び環境状況の判定の動作を行わせるキャリブレーションモードの設定が可能に構成されていることを特徴としている。
また、本発明のカメラは、前記キャリブレーションモードを構成することなく、自動的に前記補正値の演算及び環境状況の判定の動作が可能に構成されていることを特徴としている。
また、本発明のカメラシステムは、上記したいずれかに記載のカメラと、前記カメラに対して着脱可能な交換レンズ装置とを有することを特徴としている。
また、本発明の交換レンズ装置は、上記したいずれかに記載のカメラに対し、着脱可能に構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高精度で高速な焦点検出を行うことが可能となるカメラ、カメラシステムおよび交換レンズ装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態について説明をする。
［実施形態１］
本発明の実施の形態１として、上記本発明の構成を適用して構成したレンズ交換可能なデジタル一眼レフカメラシステムについて説明する。
図１に、本実施形態におけるデジタル一眼レフカメラシステムの構成を示す。
図１において、１はレンズ本体、２は対物レンズとしての撮像光学系、３はレンズ駆動手段、４はレンズ状態検出手段、５はレンズ制御手段、６は記憶手段である。
７は接点、８はカメラ本体、１１は撮像素子、１２は焦点検出手段、１３はカメラ制御手段、１４は演算手段、１５は記憶手段、１６は焦点判定手段である。
１７は光軸、１９は主ミラ−、２０はサブミラー、２８は焦点板、２９は接眼光学系、３０は、ペンタプリズムであり、１００は光源判別手段である。
【００１４】
本実施形態の形態のカメラシステムは、レンズ本体１とカメラ本体８とで構成されている。
レンズ本体１内に収容された撮像光学系２は、１つ又は複数のレンズ群から構成され、その全てもしくは一部を移動させることで焦点距離やフォーカスを変化させることが可能とされている。
レンズ駆動手段３は、撮像光学系２の光軸１７、撮像光学系２を構成するレンズの全てもしくは一部を移動させて焦点状態を調整する駆動手段である。
レンズ状態検出手段４は、撮像光学系２の焦点距離、即ちズーム状態およびフォーカス状態を検出する検出手段である。
ここで、このレンズ状態検出手段４に、公知の方法、例えば撮像光学系２の焦点距離を変化させる為に回転または移動する鏡筒に設けられたエンコーダ用の電極とそれに接する検出用の電極等を用いる。
これにより、前記撮像光学系２の焦点距離（ズーム状態）及びフォーカスを変化させる際に移動するレンズの移動状態、または移動状態を特徴付ける量を検出するように構成することができる。
また、レンズ制御手段５は、ＲＯＭ等で構成された記憶手段６を含むレンズ本体１全体の制御を司るＣＰＵ等からなる制御手段である。
【００１５】
カメラ本体８内には、主ミラー１９、物体像が形成されている焦点板２８、像反転用のペンタプリズム３０、接眼光学系２９が設けられ、これらによってファインダー系が構成されている。
また、このカメラ本体８内には、前記主ミラー１９を透過してきた光束を、焦点検出手段に導くサブミラー、前記撮像光学系２が形成する被写体像を撮影する為の撮像素子１１、焦点検出手段１２が設けられている。
また、このカメラ本体８内には、カメラ本体８全体の制御を司るＣＰＵ等からなるカメラ制御手段１３が設けられている。
また、このカメラ本体８内には、撮像素子で撮影された画像のコントラスト検出を行い合焦位置を判定する焦点判定手段１６、該焦点判定手段１６からの出力と前記焦点検出手段１２からの出力との差分による補正値を算出する演算手段１４が設けられている。
さらに、このカメラ本体８内には、該演算手段により算出された差分量を補正情報として記憶する記憶手段１５が設けられている。
なお、前記焦点判定手段１６によるコントラストの検出には、従来例によるコントラスト方式の焦点検出手段を用いることができる。
また、光源判別手段１００は、焦点板２８に結像した被写体象を受光し赤外光の強弱などから光源の種類を判別する手段である。
接点７はレンズ本体１およびカメラ本体８に具備された接点であり、この接点により互いに装着された状態では該接点７を介して各種の情報の通信や電源の供給が行われる。
また、本実施の形態におけるカメラシステムは、前述した補正情報を算出し、記憶するためのキャリブレーションモードが設定可能に構成（不図示）されている。
【００１６】
つぎに、焦点検出手段１２の主要部分の構成について、さらに説明する。
図２に、図１における焦点検出手段１２の主要部分の構成を示す。
図２において、１７は撮像光学系の光軸、１８は図１の撮像素子１１の置かれる撮影光学系２の結像面の位置を示している。
１９は撮像光学系２の光軸１７上に配置された半透過性の主ミラー、２０は同様に撮像光学系２の光軸１７上に斜めに配置された正のパワーを持つ第１の反射鏡、２１は第１の反射鏡２０により反射された像面１８に共役な近軸的結像面である。
２２は第２の反射鏡、２３は赤外カットフィルタ、２４はＡＦ絞りであり、２つの開口２４−１、２４−２を有している。
２５は２次結像系であり、ＡＦ絞り２４の２つの開口２４−１、２４−２に対応して配置された２つのレンズ２５−１、２５−２を有している。
２６は光電変換素子（センサ）であり、２つのエリアセンサ２６−１、２６−２を有している。また、３６は第３の反射鏡である。
【００１７】
ここで、前記第１の反射鏡２０は曲率を有し、ＡＦ絞り２４の２つの開口２４−１、２４−２を撮影光学系２の射出瞳付近に投影する収束性のパワー（屈折力）を持っている。
また、前記第１の反射鏡２０は、必要な領域のみが光を反射するようにアルミニウムや銀等の金属膜が蒸着されていて、焦点検出を行う範囲を制限する視野マスクの働きを兼ねている。
他の第２の反射鏡２２、第３の反射鏡３６においても、光電変換素子２６上に入射する迷光を減少させるため、必要最低限の領域のみが蒸着されている。
なお、各反射鏡の反射面として機能しない領域には、光吸収性の塗料等を塗布することが好ましい。
【００１８】
図３は、図２に示したＡＦ絞り２４の平面図である。
ＡＦ絞り２４は、横長の２つの開口２４−１、２４−２を開口幅の狭い方向に並べた構成となっている。
図中、点線で示されているのは、ＡＦ絞り２４の開口２４−１、２４−２に対応してその後方に配置されている２次結像系２５の各光学系２５−１、２５−２である。
また、図４は、図２に示した光電変換素子２６の平面図である。
図４で示した２つのエリアセンサ２６−１，２６−２は、この図に示すように２次元的に画素を配列したエリアセンサを２つ並べたものである。
【００１９】
以上の構成要素を有する焦点検出系において、図２に示すように、撮像光学系２からの光束２７−１、２７−２は、主ミラー１９のハーフミラー面を透過後、第１の反射鏡２０によりほぼ主ミラー１９の傾きに沿った方向に反射される。
第２の反射鏡２２によって再び方向を変えられた後、赤外カットフィルタ２３を介してＡＦ絞り２４の２つの開口２４−１、２４−２を経て、２次結像系２５の各光学系２５−１、２５−２により集光される。
そして、第３の反射鏡３６を介して光電変換素子２６のエリアセンサ２６−１、２６−２上にそれぞれ到達する。
図２中の光束２７−１、２７−２は撮像面１８に配置される不図示の撮像素子の中央に結像する光束を示したものではあるが、他の位置に結像する光束についても同様の経路を経て、光電変換素子２６に達する。
そして、全体として、撮像素子上の所定の２次元領域に対応する被写体像に関する２つの光量の分布が光電変換素子２６の各エリアセンサ２６−１、２６−２上に形成される。
【００２０】
図１における焦点検出手段１２は、上記のようして得られた２つの被写体像に関する光量分布に対して、従来から用いられている位相差検出方式による焦点検出方法と同様の検出原理に基づき、撮像光学系２の焦点状態を検出する。
すなわち、被写体像の分離方向である図４に示す２つのエリアセンサ２６−１、２６−２の上下方向の相対的位置関係を、エリアセンサ２６−１、２６−２の各位置で算出することで撮像光学系２の焦点状態を検出し、その結果を焦点はずれ量Ｄとして出力する。
しかしながら、直接得られる焦点はずれ量に関する焦点状態検出信号に基づいてレンズの制御を行うと、適正な焦点状態を得られないことがある。
そのため、各レンズ本体１（撮像レンズ）毎に固有の補正値をレンズ側記憶手段６に記憶させ、これを用いて最良結像位置と撮像面を一致させるための補正が行れる。
しかしながら、このレンズ側記憶手段に記憶されている補正値は、各レンズの個体差及び前記焦点検出手段１２の個体差を含んでいないため、適正な焦点検出状態を得られないという不都合を生じる。
【００２１】
以上のことから、本実施の形態においては、前記補正値をより高精度な値とするため、つぎのような構成を採っている。
すなわち、前記レンズ駆動手段３によってレンズのフォーカス状態を変化させながら、前記撮像素子１１から得られる画像信号のコントラストを検出し、該コントラストから前記焦点判定手段１６により、合焦位置を判定する。
そして、前述した位相差検出方式による焦点検出手段１２で検出した合焦位置との差分量を、前記演算手段１４により算出し、記憶手段１５に記憶する。
その際、本実施の形態においては、光源判別手段１００によって光源の種別を判別して記憶手段１５に同時に記憶するように構成されている。
これによって、撮影時に同じ光源の種類の補正値を用いることができ、より正確な補正が可能となる。
なお、以上の説明では、光源判別手段１００によって光源の種別を判別して補正値としたが、本発明はこれに限られるものではない。
例えば、カメラに備えられた各種のセンサーにより環境情報たとえば温度、湿度などの情報を同時に記憶し、撮影時の環境情報に照らし合わせてより精度の高い補正を行うように構成することも可能である。
【００２２】
つぎに、本実施の形態における以上の内容をキャリブレーションモードとして組み入れたカメラシステムの動作について説明する。
図５に、そのカメラシステムの動作を説明するフローチャートを示す。
まず、キャリブレーションモードが選択されると、自動的、もしくは撮影者のシャッタースイッチＯＮによりキャリブレーションモードをスタートさせる（ステップ５０１）。
つぎに、前記レンズ駆動手段３によりレンズをデフォーカス（ステップ５０２）させる。
つぎに、レンズをデフォーカスさせた状態で前記撮像素子１１から得られる画像信号のコントラストを前記焦点判定手段１６にて検出する（ステップ５０３）。そして、ステップ５０２とステップ５０３を複数回繰り返した後、検出したコントラストのうち最もコントラストの高い画像信号が得られたデフォーカス位置から合焦位置を判定し合焦位置情報を作成する（ステップ５０４）。
【００２３】
つぎに、前記焦点検出手段１２を用いて位相差方式の焦点検出を行い、合焦位置情報を作成する（ステップ５０５）。
つぎに、光源判別手段１００により光源の種別を判別する（ステップ５０６）。
その際、この光源判別は、例えば、可視域の光強度と赤外領域の光強度非から光源を推定する単純な方法でも良いし、あるいは分光強度分布を測定することにより光源の精密な特定を行う方法でも良い。
また、分光強度分布の情報そのものであっても特定光源下での補正値情報として有効な光源情報となる。
つぎに、前記焦点判定手段１６にて判定した合焦位置情報と前記焦点検出手段１２を用いて作成した合焦位置情報との差分を、前記演算手段１４にて算出する（ステップ５０７）。
そして、この算出された合焦位置補正値を光源情報と共に前記記憶手段１５に記憶させる（ステップ５０８）。
ここで、合焦カメラ動作時に判別される光源の種類によって記憶された補正値は、撮影時の光源と同種のものを用いる。
【００２４】
以上の動作を経てキャリブレーションが終了する。
ここで、前記ステップ５０４とステップ５０５とステップ５０７の間にタイムラグがあると被写体の移動等により誤差が生じることも考えられることから、前記ステップ５０４とステップ５０５およびステップ５０７は同時に行われることがより望ましい。
また、上述したように一般的な被写体を用いてキャリブレーションを行おうとすると、被写体の移動等により誤差が生じることが考えられるため、特定のキャリブレーション用チャートを用いる方法が考えられる。
例えば、キャリブレーションチャートを壁などに固定し、キャリブレーションモードによって補正値の記憶を行う。
本実施の形態によれば、上記した光源判別手段を有することから、キャリブレーション実効者はキャリブレーションを行う際に、光源環境を気にすることなくキャリブレーションを行うことが可能となる。
勿論、特定のキャリブレーションチャートを用いない場合でも、本実施の形態によれば、キャリブレーション実効者は光源などを気にすることなくキャリブレーションの実行が可能である。
【００２５】
ここで、キャリブレーションを行う方法としては、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと記す）を用いる方法等によることができる。
その際、例えば、ＰＣとの接続もしくはＰＣ上でソフトウエアを実行することにより、ＰＣの画面上にチャートを映し出し、該チャートを用いてキャリブレーションを行う方法を採ることができる。
これにより、使用するレンズの焦点距離や撮影距離により表示チャートを最適な大きさに自動的に設定することが可能となる。
また、ＰＣ画面は一般的にはブラウン管や液晶画面など赤外光をあまり含まない分光強度となっているため、外部要因により影響される環境としての光源を特定する形で補正値とあわせて記憶する本発明の方法はその補正精度を向上させることに有効となる。
本実施の形態によれば、カメラシステムとして補正値算出を行った光源を認識できるため、ＰＣ画面で補正を行っても、太陽光下における撮影時に必要な補正量の推定が容易となり正確なピント合わせが可能となる。
【００２６】
また、前記焦点判定手段１６によるコントラストの検出には、従来のビデオカメラに用いられているコントラスト方式の焦点検出手段を用いてもよい。
また、カメラ本体に機械的シャッターが備えられていたり、電子シャッターを行うことができない撮像素子が用いられていて、従来のコントラスト方式の焦点検出を行えない場合には、複数枚の画像を撮影し該画像のコントラスト検出するようにしてもよい。
また、前記合焦位置補正値の記憶は、レンズ内に設けられた前記記憶手段６内に記憶させた背景技術で説明した撮像レンズ毎に固有の補正値Ｃを書き換えるようにしても良い。
あるいは、前記補正値Ｃとは別の補正値として記憶するようにしてもも良い。
さらに、前記合焦補正値の記憶はカメラ本体に設けられた前記記憶手段１５に前記合焦位置補正値のみを記憶しても良いし、前記補正値Ｃの値を含むような数値として記憶しても良い。
さらに、該キャリブレーションモードでは、上述したようなキャリブレーション動作を被写体距離毎に行い、各レンズを識別する識別情報毎に合焦位置補正値を求めることがより望ましい。
また、前記キャリブレーションの動作では前記焦点判定手段による合焦位置情報作成後、前記位相差方式の焦点検出を行っている。
しかし、前記焦点判定手段による合焦位置情報作成前に前記位相差方式の焦点検出を行い、前記ステップ５０２でレンズを駆動する範囲を前記位相差方式の焦点検出により検出された合焦位置付近に限定する。
これにより、より早くキャリブレーションを完了することが可能となる。
【００２７】
つぎに、キャリブレーションモードで作成した合焦位置補正値を用いて実際に撮影を行う場合のカメラの動作について説明する。
図６に、そのカメラの動作を説明するフローチャートを示す。
ここでは、合焦位置補正値は前記補正値Ｃとは別にカメラ内の前記記憶手段に記憶されている。
まず、レリーズボタンを半押しの状態（以後１ｓｔレリーズと呼ぶ）とする（ステップ６０１）。
これにより、前記焦点検出手段１２により位相差方式で焦点検出が行われる（ステップ６０２）。
つぎに、光源判別手段１００により光源を判別する（ステップ６０３）。
つぎに、この焦点検出手段１２の焦点検出結果から、合焦位置情報を作成する（ステップ６０４）。
そして、この合焦位置情報に対し、前記各撮像レンズ毎に固有の補正値Ｃおよび前記キャリブレーションモードで作成した光源種類に応じた合焦位置補正値を用いて補正を行う（ステップ６０５）。
つぎに、これらの補正された合焦位置情報を元に前記レンズ駆動手段３によってレンズを駆動し、合焦動作を完了する（ステップ６０６）。
その後、前記レリーズボタンを押すことによって（以後２ｎｄレリーズと呼ぶ）撮影が行われる（ステップ６０７）。
【００２８】
以上のように、前記位相差方式で焦点検出を行う焦点検出手段１２と前記焦点判定手段１６とから得られる合焦位置の差分に加え、さらにキャリブレーションモードのもとでの光源判別手段１００による光源の種別情報を記憶手段１５に同時に記憶させる。
このようにして記憶された情報による補正値を撮影時に用いることで、位相差方式による高速性を維持しつつ、高精度の焦点検出が可能となる。
また、前述したように前記合焦位置補正値を前記補正値Ｃを含むような数値としてカメラ内の記憶手段に記憶しておけば、前記補正値Ｃをレンズ及びカメラ本体間で通信する必要がなく、さらに高速の焦点検出が可能となる。
【００２９】
［実施形態２］
次に、本発明の実施形態２について説明する。
実施形態２では、キャリブレーションモードを用いず自動的に合焦位置補正値を算出するようにした点が実施形態１と相違するだけで、それ以外は実施形態１と同様である。
図７に、そのカメラシステムの動作を説明するフローチャートを示す。
まず、合焦位置補正値の算出を開始する（ステップ７０１）。
つぎに、前記焦点検出手段１２を用い、位相差方式で焦点検出を行い、合焦位置情報を作成する（ステップ７０２）。
つぎに、該合焦位置情報を元に前記レンズ駆動手段３によりレンズを駆動し、合焦動作を行う（ステップ７０３）。
つぎに、前記レンズ駆動手段３により駆動されたレンズ位置より微小量レンズをデフォーカスさせる（ステップ７０４）。
つぎに、このデフォーカスされた状態での撮像素子からの画像信号のコントラストを前記焦点判定手段１６にて検出する（ステップ７０５）。
そして、ステップ７０４とステップ７０５を複数回繰り返した後、検出したコントラストのうち最もコントラストの高い画像信号が得られたデフォーカス位置から合焦位置情報を作成する（ステップ７０６）。
つぎに、光源判別手段１００により光源を判別する（ステップ７０７）。
つぎに、焦点判定手段１６にて検出した合焦位置情報と前記焦点検出手段１２を用いて作成した合焦位置情報との差分を前記演算手段１４により算出する（ステップ７０８）。
このようにして算出された合焦位置補正値を、前記判別された光源の種類と共に前記記憶手段１５に記憶させる（ステップ７０９）。以上のような動作によりキャリブレーションモードを用いず自動的に合焦位置補正値を算出する動作が終了する。
【００３０】
ここで、前記合焦位置補正値の算出を開始するタイミングについては、撮影者がレリーズボタンに触れていない状況で行う。
その際、撮影者の１ｓｔレリーズにより補正値算出を中断するといった方法を用いることができる。
また、実際の撮影時に設定されたシャッタースピードの１／２以下のシャッタースピードでデフォーカスさせながら複数回撮影動作を行う。
そして、撮影終了後画像処理により設定されたシャッタースピードでの撮影と同等の画像が得られるようにする方法を用いても良い。
該キャリブレーションで作成した合焦位置情報差分量を用いて実際に撮影を行う際の撮影動作は、実施態様１と同様の方法で行えばよい。
ここで、上述した焦点検出はレンズが交換される毎に行われることが望ましい。そのため、レンズが交換され該レンズの焦点検出及び露出の補正値が前記記憶手段に記憶されていない場合には、撮影者に補正値が記憶されていないことを警告することが望ましい。
また、前記焦点検出補正値は、本実施形態ではカメラ内に設けられた記憶手段に記憶されるが、前記レンズ内に設けられている記憶手段に記憶されている従来の補正値を書き換えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態１におけるデジタル一眼レフカメラシステムの構成を示す図。
【図２】本発明の実施形態１である図１における焦点検出手段の主要部分の構成示す図。
【図３】本発明の実施形態１である図２におけるＡＦ絞りの構成を示す平面図。
【図４】本発明の実施形態１である図２における光電変換素子の構成を示す平面図。
【図５】本発明の実施形態１におけるキャリブレーションモードによるカメラシステムの動作を説明するフローチャート。
【図６】本発明の実施形態１におけるキャリブレーションモードで作成した合焦位置補正値を用いて実際に撮影を行う場合のカメラの動作を説明するフローチャート。
【図７】本発明の実施形態２におけるキャリブレーションモードを用いず自動的に合焦位置補正値を算出するようにしたカメラシステムの動作を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００３２】
１：レンズ本体
２：撮像光学系
３：レンズ駆動手段
４：レンズ状態検出手段
５：レンズ制御手段
６：記憶手段
７：接点
８：カメラ本体
１１：撮像素子
１２：焦点検出手段
１３：カメラ制御手段
１４：演算手段
１５：記憶手段
１６：焦点判定手段
１７：光軸
１８：像面
１９：主ミラ−
２０：サブミラー
２１：近軸像面
２３：赤外カットフィルタ
２４：ＡＦ絞り
２８：焦点板
２９：接眼光学系
３０：ペンタプリズム
１００：光源判別手段
【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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