【手続補正書】
【提出日】平成25年12月26日(2013.12.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
変換係数をより正確に見積もるために、キャリブレーションモードにおいて変換係数を校正する焦点調節装置が特許文献１に開示されている。特許文献１に記載された方法によれば、撮影に先立って、複数のフォーカスレンズ位置で取得した２像の像ずれ量の差と、所定のデフォーカス量に基づいて変換係数の校正動作を行い、その値をカメラ内に保存する。撮影時においては校正された変換係数を用いて、像ずれ量をデフォーカス量に換算する。なお、特許文献１では、撮影領域内に複数の測距領域を有する多点測距方式を採用しているため、変換係数の校正を各測距領域について行っている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の焦点検出装置は、フォーカスレンズを含む撮影光学系の異なる瞳領域を通過した光が結像する像をそれぞれ受光して、一対の画像信号を出力する撮像素子と、前記フォーカスレンズの異なる第１のレンズ位置及び第２のレンズ位置それぞれにおいて、前記撮像素子から一対の画像信号を取得するように制御する制御手段と、前記撮像素子から出力される前記一対の画像信号のずれ量に変換係数を掛けることにより、前記ずれ量を前記撮影光学系のデフォーカス量に変換する変換手段と、前記第１のレンズ位置において取得した前記一対の画像信号が表す一対の像それぞれの位置から、前記第２のレンズ位置において取得した前記一対の画像信号が表す一対の像それぞれの位置への移動量と、前記第１のレンズ位置から第２のレンズ位置への前記フォーカスレンズの移動量とから、前記変換係数を算出する算出手段とを有する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
２０はカメラ全体を制御するＣＰＵ、２１はイメージセンサ１０を駆動制御するイメージセンサ制御回路、２４はイメージセンサ１０にて撮像した画像信号を画像処理する画像処理回路である。なお、ＣＰＵ２０が、後述する変換係数Ｋを求めるための制御及び演算を行う。２２はイメージセンサ１０にて撮像された画像を記録するメモリ回路であり、イメージセンサ１０の受光分布も記憶することができる。２３は画像処理回路２４にて画像処理された画像をカメラ本体１の外部に出力するためのインターフェース回路、３は被写体像を観察するための接眼レンズである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
このように本第１の実施形態によれば、光学系の膨大なデータと複雑なＡ像とＢ像の像ずれ量から変換係数Ｋを算出するために行われていた、像補正及びシェーディング補正などの演算処理の必要が無くなる。そして、像ずれ量をデフォーカス量に変換するための変換係数を簡単な計算でより正確に求めることができるため、焦点検出の速度及び精度を向上することができる。さらに、交換レンズなどの構成の異なる種々の光学系にも容易に対応することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
なお、上述した第１の実施形態では、イメージセンサ１０内に配置された焦点検出用画素を用いて、異なる瞳領域を透過した光に基づく２つの像を取得する場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限るものではなく、焦点検出用に一対の撮像素子を設けた場合にも本発明を適用することも可能である。
【手続補正６】
【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】
フォーカスレンズを含む撮影光学系の異なる瞳領域を通過した光が結像する像をそれぞれ受光して、一対の画像信号を出力する撮像素子と、
前記フォーカスレンズの異なる第１のレンズ位置及び第２のレンズ位置それぞれにおいて、前記撮像素子から一対の画像信号を取得するように制御する制御手段と、
前記撮像素子から出力される前記一対の画像信号のずれ量に変換係数を掛けることにより、前記ずれ量を前記撮影光学系のデフォーカス量に変換する変換手段と、
前記第１のレンズ位置において取得した前記一対の画像信号が表す一対の像それぞれの位置から、前記第２のレンズ位置において取得した前記一対の画像信号が表す一対の像それぞれの位置への移動量と、前記第１のレンズ位置から第２のレンズ位置への前記フォーカスレンズの移動量とから、前記変換係数を算出する算出手段と
を有することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項２】
前記変換係数をＫ、前記第１のレンズ位置と前記第２のレンズ位置とで取得した前記一対の画像信号が表す一対の像それぞれの移動量をZa及びZb、前記第１のレンズ位置から第２のレンズ位置への移動量をΔDefとした場合に、前記算出手段は、
K = ΔDef/(Za + Zb)
により前記変換係数を算出することを特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。
【請求項３】
前記算出手段により算出した変換係数を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された変換係数と、前記算出手段により前記記憶手段に記憶された変換係数より後に算出した変換係数とを比較する比較手段と、
前記記憶手段により記憶された変換係数と、前記算出手段により算出した変換係数との差が予め設定された値以上となった場合に、前記記憶手段により記憶された変換係数を補正する補正手段とを更に有し、
前記補正手段は、前記記憶手段に記憶された変換係数をKm、前記算出手段により新たに算出した変換係数をKcとした場合に、
K = αKm + (1 - α)Kc，０≦α≦１
により前記変換係数を補正することを特徴とする請求項１または２に記載の焦点検出装置。
【請求項４】
前記第１のレンズ位置及び前記第２のレンズ位置において、前記一対の画像信号が表す像のずれ量をそれぞれ演算する演算手段を更に有し、
前記演算手段により演算したずれ量の差と、前記第１のレンズ位置と前記第２のレンズ位置において取得した前記一対の画像信号が表す一対の像それぞれの移動量の和との差が、予め決められた値よりも大きい場合に、前記演算手段は、ずれ量を演算し直すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項５】
フォーカスレンズを含む撮影光学系の異なる瞳領域を通過した光が結像する像をそれぞれ受光して、一対の画像信号を出力する撮像素子を有し、該撮像素子から出力される前記一対の画像信号のずれ量に変換係数を掛けることにより、前記ずれ量を前記撮影光学系のデフォーカス量に変換する焦点検出装置における焦点検出方法であって、
取得手段が、前記フォーカスレンズの異なる第１のレンズ位置及び第２のレンズ位置それぞれにおいて、前記撮像素子から一対の画像信号を取得する取得工程と、
算出手段が、前記第１のレンズ位置において取得した前記一対の画像信号が表す一対の像それぞれの位置から、前記第２のレンズ位置において取得した前記一対の画像信号が表す一対の像それぞれの位置への移動量と、前記第１のレンズ位置から第２のレンズ位置への前記フォーカスレンズの移動量とから、前記変換係数を算出する算出工程と
を有することを特徴とする焦点検出方法。
【請求項６】
前記変換係数をＫ、前記第１のレンズ位置と前記第２のレンズ位置とで取得した前記一対の画像信号が表す一対の像それぞれの移動量をZa及びZb、前記第１のレンズ位置から第２のレンズ位置への前記フォーカスレンズの移動量をΔDefとした場合に、前記算出工程では、
K = ΔDef/(Za + Zb)
により前記変換係数を算出することを特徴とする請求項５に記載の焦点検出方法。
【請求項７】
前記算出工程で算出した変換係数を記憶手段に記憶する記憶工程と、
前記算出手段が、変換係数を再度算出する第２の算出工程と、
比較手段が、前記記憶工程で記憶された変換係数と、前記第２の算出工程で算出した変換係数とを比較する比較工程と、
前記記憶工程で記憶された変換係数と、前記第２の算出工程で算出した変換係数との差が予め設定された値以上となった場合に、補正手段が、前記記憶工程で記憶された変換係数を補正する補正工程とを更に有し、
前記補正工程では、前記記憶工程で記憶された変換係数をKm、前記第２の算出工程で算出した変換係数をKcとした場合に、
K = αKm + (1 - α)Kc，０≦α≦１
により前記変換係数を補正することを特徴とする請求項５または６に記載の焦点検出方法。