(57)【要約】【課題】光学系の焦点検出が合焦状態であるか否かを適切に判断することができるカメラボディを提供すること。【解決手段】第１のレンズ３をレンズアダプタ５を介して装着可能であるとともに、第１のレンズ３とは異なる第２のレンズをレンズアダプタ５を介さずに装着可能なカメラボディであって、光学系の焦点状態を検出する焦点検出部２１と、光学系の焦点状態が、合焦状態にあると判断できる範囲を、合焦範囲として設定する合焦範囲設定部２１と、を備え、合焦範囲設定部２１は、第１のレンズ３がレンズアダプタ５を介して装着されている場合において、焦点検出部２１による焦点検出時の絞り値が、所定の絞り値よりも開放側の値である場合には、合焦範囲を、予め定めた所定の範囲に設定し、焦点検出時の絞り値が、所定の絞り値よりも絞り込み側の値である場合には、合焦範囲を、焦点検出時の絞り値に応じて変更することを特徴とするカメラボディ。【選択図】  図１
2013120280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のレンズをレンズアダプタを介して装着可能であるとともに、前記第１のレンズとは異なる第２のレンズを前記レンズアダプタを介さずに装着可能なカメラボディであって、
焦点調節光学系を有する光学系による像面のずれ量を検出することで、前記光学系の焦点状態を検出する焦点検出部と、
前記焦点検出部により検出された前記光学系の焦点状態が、合焦状態にあると判断できる範囲を、合焦範囲として設定する合焦範囲設定部と、を備え、
前記合焦範囲設定部は、前記第１のレンズが前記レンズアダプタを介して装着されている場合において、前記焦点検出部による焦点検出時の絞り値が、前記所定の絞り値よりも開放側の値である場合には、前記合焦範囲を、予め定めた所定の範囲に設定し、前記焦点検出時の絞り値が、前記所定の絞り値と同じ、または、前記所定の絞り値よりも絞り込み側の値である場合には、前記合焦範囲を、前記焦点検出時の絞り値に応じて変更することを特徴とするカメラボディ。
【請求項２】
請求項１に記載のカメラボディであって、
前記合焦範囲設定部は、前記第２のレンズが前記レンズアダプタを介さずに装着されている場合には、前記焦点検出時の絞り値にかかわらず、前記合焦範囲を、前記焦点検出時の絞り値に応じて変更することを特徴とするカメラボディ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のカメラボディであって、
前記合焦範囲設定部は、前記第１のレンズが前記レンズアダプタを介して装着されている場合において、前記焦点検出時の絞り値が、所定の第１絞り値と同じ値、または、前記第１絞り値よりも開放側の値である場合には、前記合焦範囲を、予め定めた所定の第１範囲に設定し、前記焦点検出時の絞り値が、前記第１絞り値よりも絞り込み側の値であり、かつ、前記第１絞り値よりも絞り込み側の値である所定の第２絞り値よりも開放側の値である場合には、前記合焦範囲を、前記第１範囲よりも広い所定の第２範囲に設定し、前記焦点検出時の絞り値が、前記第２絞り値と同じ、または、前記第２絞り値よりも絞り込み側の値である場合には、前記合焦範囲を、前記焦点検出時の絞り値に応じて変更することを特徴とするカメラボディ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のカメラボディであって、
前記合焦範囲設定部は、前記第１のレンズが前記レンズアダプタを介して装着されている場合において、前記合焦範囲を、前記焦点検出時の絞り値に応じて変更する場合には、下記式（１）に基づいて、前記合焦範囲を変更することを特徴とするカメラボディ。
合焦範囲＝（焦点検出時の絞り値）／（合焦範囲設定定数）    ・・・（１）
（なお、上記式（１）中、合焦範囲設定定数は、前記焦点検出時の絞り値に応じて前記合焦範囲を設定するための所定の定数である。）
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のカメラボディであって、
静止画撮影モードおよび動画撮影モードを設定可能な撮影モード設定部をさらに備え、
前記合焦範囲設定部は、前記焦点検出時の絞り値が同じ値である場合における前記合焦範囲が、前記静止画撮影モード設定時と前記動画撮影モード設定時とで同じ範囲となるように、または、前記動画撮影モード設定時と比較して前記静止画撮影モード設定時のほうが狭い範囲となるように、前記合焦範囲を設定することを特徴とするカメラボディ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のカメラボディであって、
シャッターレリーズボタンの半押し操作が行われた場合に、前記焦点検出部の検出結果に基づいて、前記焦点調節光学系を合焦位置に駆動させた後に、前記焦点調節光学系の駆動を禁止する第１の焦点調節モードと、シャッターレリーズボタンの半押し操作が行われた場合に、前記焦点検出部の検出結果に基づいて、前記焦点調節光学系を合焦位置に駆動させた後に、前記光学系の焦点状態が変化した場合には、前記光学系の焦点状態に応じて、前記焦点調節光学系を駆動させる第２の焦点調節モードとを設定可能な焦点調節モード設定部をさらに備え、
前記合焦範囲設定部は、前記焦点検出時の絞り値が同じ値である場合における前記合焦範囲が、前記第２の焦点調節モード設定時と比較して、前記第１の焦点調節モード設定時のほうが狭い範囲となるように、前記合焦範囲を設定することを特徴とするカメラボディ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のカメラボディであって、
前記合焦範囲設定部は、前記焦点検出時の絞り値が同じ値である場合における合焦範囲が、前記第１のレンズが装着されている場合と比較して、前記第２のレンズが装着されている場合のほうが狭い範囲となるように、前記合焦範囲を設定することを特徴とするカメラボディ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のカメラボディを備えた撮像装置。
【請求項９】
レンズ鏡筒とカメラボディとの間に介在することで、レンズ鏡筒およびカメラボディを結合するレンズアダプタであって、
前記レンズ鏡筒および前記カメラボディと通信する通信部と、
光学系の焦点状態が合焦状態にあると判断できる範囲を、合焦範囲として設定する合焦範囲設定部と、
前記合焦範囲設定部により設定された前記合焦範囲を、前記通信部により、前記カメラボディに送信させる送信部と、を備え、
前記合焦範囲設定部は、焦点検出時の絞り値が、所定の絞り値と同じ値、または、前記所定の絞り値よりも開放側の値である場合には、前記合焦範囲を、予め定めた所定の範囲に設定し、前記焦点検出時の絞り値が、前記所定の絞り値よりも絞り込み側の値である場合には、前記合焦範囲を、前記焦点検出時の絞り値に応じて変更することを特徴とするレンズアダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラボディ、撮像装置、およびマウントアダプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光学系の焦点状態に基づいて焦点調節光学系を駆動させ、焦点調節光学系のレンズ位置が、合焦位置を含む所定の合焦範囲内となった場合に、光学系の焦点状態が合焦状態であると判断する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２４９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術では、光学系の焦点状態が合焦状態であるか否かを判断するための合焦範囲が、予め定められた一定の広さの範囲であるため、たとえば、焦点検出時の絞り値が開放側の値であり、被写界深度が浅い場合には、光学系の焦点状態が実際に合焦状態となっていない場合でも、焦点調節光学系のレンズ位置が所定の合焦範囲内となるために、光学系の焦点状態が合焦状態であると判断されてしまう場合や、あるいは、焦点検出時の絞り値が絞り込み側の値であり、被写界深度が深い場合には、光学系の焦点状態が実際に合焦状態となっている場合でも、所定の合焦範囲が狭いために、光学系の焦点状態が合焦状態であると判断されるまでに時間がかかってしまう場合があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、光学系の焦点状態が合焦状態であるか否かを適切に判断することができるカメラボディを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の解決手段によって上記課題を解決する。なお、以下においては、本発明の実施形態を示す図面に対応する符号を付して説明するが、この符号は本発明の理解を容易にするためだけのものであって発明を限定する趣旨ではない。
【０００７】
[１]本発明のカメラボディは、第１のレンズ（３）をレンズアダプタ（５）を介して装着可能であるとともに、前記第１のレンズとは異なる第２のレンズを前記レンズアダプタを介さずに装着可能なカメラボディであって、焦点調節光学系（３２）を有する光学系による像面のずれ量を検出することで、前記光学系の焦点状態を検出する焦点検出部（２１）と、前記焦点検出部により検出された前記光学系の焦点状態が、合焦状態にあると判断できる範囲を、合焦範囲として設定する合焦範囲設定部（２１）と、を備え、前記合焦範囲設定部は、前記第１のレンズが前記レンズアダプタを介して装着されている場合において、前記焦点検出部による焦点検出時の絞り値が、前記所定の絞り値よりも開放側の値である場合には、前記合焦範囲を、予め定めた所定の範囲に設定し、前記焦点検出時の絞り値が、前記所定の絞り値と同じ、または、前記所定の絞り値よりも絞り込み側の値である場合には、前記合焦範囲を、前記焦点検出時の絞り値に応じて変更することを特徴とする。
【０００８】
[２]本発明のカメラボディにおいて、前記合焦範囲設定部（２１）は、前記第２のレンズが前記レンズアダプタ（５）を介さずに装着されている場合には、前記焦点検出時の絞り値にかかわらず、前記合焦範囲を、前記焦点検出時の絞り値に応じて変更するように構成することができる。
【０００９】
[３]本発明のカメラボディにおいて、前記合焦範囲設定部（２１）は、前記第１のレンズ（３）が前記レンズアダプタ（５）を介して装着されている場合において、前記焦点検出時の絞り値が、所定の第１絞り値と同じ値、または、前記第１絞り値よりも開放側の値である場合には、前記合焦範囲を、予め定めた所定の第１範囲に設定し、前記焦点検出時の絞り値が、前記第１絞り値よりも絞り込み側の値であり、かつ、前記第１絞り値よりも絞り込み側の値である所定の第２絞り値よりも開放側の値である場合には、前記合焦範囲を、前記第１範囲よりも広い所定の第２範囲に設定し、前記焦点検出時の絞り値が、前記第２絞り値と同じ、または、前記第２絞り値よりも絞り込み側の値である場合には、前記合焦範囲を、前記焦点検出時の絞り値に応じて変更するように構成することができる。
【００１０】
[４]本発明のカメラボディにおいて、前記合焦範囲設定部（２１）は、前記第１のレンズ（３）が前記レンズアダプタ（５）を介して装着されている場合において、前記合焦範囲を、前記焦点検出時の絞り値に応じて変更する場合には、下記式（１）に基づいて、前記合焦範囲を変更するように構成することができる。
合焦範囲＝（焦点検出時の絞り値）／（合焦範囲設定定数）    ・・・（１）
（なお、上記式（１）中、合焦範囲設定定数は、前記焦点検出時の絞り値に応じて前記合焦範囲を設定するための所定の定数である。）
【００１１】
[５]本発明のカメラボディにおいて、静止画撮影モードおよび動画撮影モードを設定可能な撮影モード設定部（２８）をさらに備え、前記合焦範囲設定部（２１）は、前記焦点検出時の絞り値が同じ値である場合における前記合焦範囲が、前記静止画撮影モード設定時と前記動画撮影モード設定時とで同じ範囲となるように、または、前記動画撮影モード設定時と比較して前記静止画撮影モード設定時のほうが狭い範囲となるように、前記合焦範囲を設定するように構成することができる。
【００１２】
[６]本発明のカメラボディにおいて、シャッターレリーズボタンの半押し操作が行われた場合に、前記焦点検出部（２１）の検出結果に基づいて、前記焦点調節光学系（３２）を合焦位置に駆動させた後に、前記焦点調節光学系の駆動を禁止する第１の焦点調節モードと、シャッターレリーズボタンの半押し操作が行われた場合に、前記焦点検出部の検出結果に基づいて、前記焦点調節光学系を合焦位置に駆動させた後に、前記光学系の焦点状態が変化した場合には、前記光学系の焦点状態に応じて、前記焦点調節光学系を駆動させる第２の焦点調節モードとを設定可能な焦点調節モード設定部（２８）をさらに備え、前記合焦範囲設定部（２１）は、前記焦点検出時の絞り値が同じ値である場合における前記合焦範囲が、前記第２の焦点調節モード設定時と比較して、前記第１の焦点調節モード設定時のほうが狭い範囲となるように、前記合焦範囲を設定するように構成することができる。
【００１３】
[７]本発明のカメラボディにおいて、前記合焦範囲設定部（２１）は、前記焦点検出時の絞り値が同じ値である場合における合焦範囲が、前記第１のレンズが装着されている場合と比較して、前記第２のレンズが装着されている場合のほうが狭い範囲となるように、前記合焦範囲を設定するように構成することができる。
【００１４】
［８］本発明に係る撮像装置は、上記カメラボディを備えることを特徴とする。
【００１５】
［９］本発明に係るレンズアダプタは、レンズ鏡筒（３）とカメラボディ（２）との間に介在することで、レンズ鏡筒およびカメラボディを結合するレンズアダプタであって、前記レンズ鏡筒および前記カメラボディと通信する通信部（５１）と、光学系の焦点状態が合焦状態にあると判断できる範囲を、合焦範囲として設定する合焦範囲設定部（５１）と、前記合焦範囲設定部により設定された前記合焦範囲を、前記通信部により、前記カメラボディに送信させる送信部（５１）と、を備え、前記合焦範囲設定部は、焦点検出時の絞り値が、所定の絞り値と同じ値、または、前記所定の絞り値よりも開放側の値である場合には、前記合焦範囲を、予め定めた所定の範囲に設定し、前記焦点検出時の絞り値が、前記所定の絞り値よりも絞り込み側の値である場合には、前記合焦範囲を、前記焦点検出時の絞り値に応じて変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光学系の焦点状態が合焦状態であるか否かを適切に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本実施形態に係るカメラを示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示す撮像素子の撮像面を示す正面図である。
【図３】図３は、図２のIII部を拡大して焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの配列を模式的に示す正面図である。
【図４】図４は、撮像画素２２１の一つを拡大して示す正面図である。
【図５】図５（Ａ）は、焦点検出画素２２２ａの一つを拡大して示す正面図、図５（Ｂ）は、焦点検出画素２２２ｂの一つを拡大して示す正面図である。
【図６】図６は、撮像画素２２１の一つを拡大して示す断面図である。
【図７】図７（Ａ）は、焦点検出画素２２２ａの一つを拡大して示す断面図、図７（Ｂ）は、焦点検出画素２２２ｂの一つを拡大して示す断面図である。
【図８】図８は、焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの大きさを説明するための図である。
【図９】図９は、従来の位相差検出モジュールに備えられているラインセンサを構成する各画素の大きさを説明するための図である。
【図１０】図１０は、図３のＸ-Ｘ線に沿う断面図である。
【図１１】図１１は、本実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートある。
【図１２】図１２は、本実施形態において設定される合焦範囲の一例を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１を示す要部構成図である。本実施形態のデジタルカメラ１（以下、単にカメラ１という。）は、カメラ本体２、レンズ鏡筒３、およびレンズアダプタ５から構成され、カメラ本体２とレンズ鏡筒３とが、レンズアダプタ５を介して、着脱可能に結合されている。なお、カメラ１は、カメラ本体２に対応する、レンズ鏡筒３とは異なるレンズ鏡筒を、レンズアダプタ５を介さずに、カメラ本体２に装着することもできる。
【００２０】
レンズ鏡筒３は、カメラ本体２に着脱可能な交換レンズである。図１に示すように、レンズ鏡筒３には、レンズ３１，３２，３３、および絞り３４を含む撮影光学系が内蔵されている。
【００２１】
レンズ３２は、フォーカスレンズであり、光軸Ｌ１方向に移動することで、撮影光学系の焦点距離を調節可能となっている。フォーカスレンズ３２は、レンズ鏡筒３の光軸Ｌ１に沿って移動可能に設けられ、エンコーダ３５によってその位置が検出されつつフォーカスレンズ駆動モータ３６によってその位置が調節される。
【００２２】
このフォーカスレンズ３２の光軸Ｌ１に沿う移動機構の具体的構成は特に限定されない。一例を挙げれば、レンズ鏡筒３に固定された固定筒に回転可能に回転筒を挿入し、この回転筒の内周面にヘリコイド溝（螺旋溝）を形成するとともに、フォーカスレンズ３２を固定するレンズ枠の端部をヘリコイド溝に嵌合させる。そして、フォーカスレンズ駆動モータ３６によって回転筒を回転させることで、レンズ枠に固定されたフォーカスレンズ３２が光軸Ｌ１に沿って直進移動することになる。
【００２３】
上述したようにレンズ鏡筒３に対して回転筒を回転させることによりレンズ枠に固定されたフォーカスレンズ３２は光軸Ｌ１方向に直進移動するが、その駆動源としてのフォーカスレンズ駆動モータ３６がレンズ鏡筒３に設けられている。フォーカスレンズ駆動モータ３６と回転筒とは、たとえば複数の歯車からなる変速機で連結され、フォーカスレンズ駆動モータ３６の駆動軸を何れか一方向へ回転駆動すると所定のギヤ比で回転筒に伝達され、そして、回転筒が何れか一方向へ回転することで、レンズ枠に固定されたフォーカスレンズ３２が光軸Ｌ１の何れかの方向へ直進移動することになる。なお、フォーカスレンズ駆動モータ３６の駆動軸が逆方向に回転駆動すると、変速機を構成する複数の歯車も逆方向に回転し、フォーカスレンズ３２は光軸Ｌ１の逆方向へ直進移動することになる。
【００２４】
フォーカスレンズ３２の位置はエンコーダ３５によって検出される。既述したとおり、フォーカスレンズ３２の光軸Ｌ１方向の位置は回転筒の回転角に相関するので、たとえばレンズ鏡筒３に対する回転筒の相対的な回転角を検出すれば求めることができる。
【００２５】
本実施形態のエンコーダ３５としては、回転筒の回転駆動に連結された回転円板の回転をフォトインタラプタなどの光センサで検出して、回転数に応じたパルス信号を出力するものや、固定筒と回転筒の何れか一方に設けられたフレキシブルプリント配線板の表面のエンコーダパターンに、何れか他方に設けられたブラシ接点を接触させ、回転筒の移動量（回転方向でも光軸方向の何れでもよい）に応じた接触位置の変化を検出回路で検出するものなどを用いることができる。
【００２６】
フォーカスレンズ３２は、上述した回転筒の回転によってカメラボディ側の端部（至近端ともいう）から被写体側の端部（無限端ともいう）までの間を光軸Ｌ１方向に移動することができる。ちなみに、エンコーダ３５で検出されたフォーカスレンズ３２の現在位置情報は、レンズ制御部３７を介して後述するカメラ制御部２１へ送出され、フォーカスレンズ駆動モータ３６は、この情報に基づいて演算されたフォーカスレンズ３２の駆動位置が、カメラ制御部２１からレンズ制御部３７を介して送出されることにより駆動する。
【００２７】
絞り３４は、上記撮影光学系を通過して撮像素子２２に至る光束の光量を制限するとともにボケ量を調整するために、光軸Ｌ１を中心にした開口径が調節可能に構成されている。絞り３４による開口径の調節は、たとえば自動露出モードにおいて演算された適切な開口径が、カメラ制御部２１からレンズ制御部３７を介して送出されることにより行われる。また、カメラ本体２に設けられた操作部２８によるマニュアル操作により、設定された開口径がカメラ制御部２１からレンズ制御部３７に入力される。絞り３４の開口径は図示しない絞り開口センサにより検出され、レンズ制御部３７で現在の開口径が認識される。
【００２８】
レンズ制御部３７は、カメラ制御部２１とマウント部４に設けられた電気信号接点部４１により電気的に接続され、カメラ制御部２１からの指令に基づき、フォーカスレンズ３２の駆動、絞り３４による開口径の調節などを行なうとともに、フォーカスレンズ３２の位置、絞り３４の開口径などのレンズ情報をカメラ制御部２１に送信する。
【００２９】
一方、カメラ本体２には、上記撮影光学系からの光束Ｌ１を受光する撮像素子２２が、撮影光学系の予定焦点面に設けられ、その前面にシャッター２３が設けられている。撮像素子２２はＣＣＤやＣＭＯＳなどのデバイスから構成され、受光した光信号を電気信号に変換してカメラ制御部２１に送出する。カメラ制御部２１に送出された撮影画像情報は、逐次、液晶駆動回路２５に送出されて観察光学系の電子ビューファインダ（ＥＶＦ）２６に表示されるとともに、操作部２８に備えられたレリーズボタン（不図示）が全押しされた場合には、その撮影画像情報が、記録媒体であるメモリ２４に記録される。メモリ２４は着脱可能なカード型メモリや内蔵型メモリの何れをも用いることができる。なお、撮像素子２２の撮像面の前方には、赤外光をカットするための赤外線カットフィルタ、および画像の折り返しノイズを防止するための光学的ローパスフィルタが配置されている。撮像素子２２の構造の詳細は後述する。
【００３０】
また、カメラ本体２には、撮像素子２２で撮像される像を観察するための観察光学系が設けられている。本実施形態の観察光学系は、液晶表示素子からなる電子ビューファインダ（ＥＶＦ）２６と、これを駆動する液晶駆動回路２５と、接眼レンズ２７とを備えている。液晶駆動回路２５は、撮像素子２２で撮像され、カメラ制御部２１へ送出された撮影画像情報を読み込み、これに基づいて電子ビューファインダ２６を駆動する。これにより、ユーザは、接眼レンズ２７を通して現在の撮影画像を観察することができる。なお、光軸Ｌ２による上記観察光学系に代えて、または、これに加えて、液晶ディスプレイをカメラ本体２の背面等に設け、この液晶ディスプレイに撮影画像を表示させることもできる。
【００３１】
カメラ本体２にはカメラ制御部２１が設けられている。カメラ制御部２１は、レンズアダプタ５を介して、レンズ制御部３７と電気的に接続されており、レンズ制御部３７からレンズ情報を受信するとともに、レンズ制御部３７へデフォーカス量や絞り開口径などの情報を送信する。また、カメラ制御部２１は、上述したように撮像素子２２から画素出力を読み出すとともに、読み出した画素出力について、必要に応じて所定の情報処理を施すことにより画像情報を生成し、生成した画像情報を、電子ビューファインダ２６の液晶駆動回路２５やメモリ２４に出力する。また、カメラ制御部２１は、撮像素子２２からの画像情報の補正やレンズ鏡筒３の焦点調節状態、絞り調節状態などを検出するなど、カメラ１全体の制御を司る。
【００３２】
また、本実施形態において、カメラ制御部２１は、焦点検出を行う際における光学系の絞り値に基づいて、フォーカスレンズ３２を駆動しなくても、光学系の焦点状態が合焦状態であると判断できる範囲を、合焦範囲として設定する。そして、カメラ制御部２１は、フォーカスレンズ３２のレンズ位置が、設定した合焦範囲内であるか否かを判断することで、光学系の焦点状態が合焦状態にあるか否かを判断することができる。なお、カメラ制御部２１による合焦範囲の設定方法については、後述する。
【００３３】
操作部２８は、シャッターレリーズボタンや、動画撮影開始スイッチなどの撮影者がカメラ１の各種動作モードを設定するための入力スイッチであり、オートフォーカスモード／マニュアルフォーカスモード（ＭＦモード）の切換や、オートフォーカスモードの中でも、ＡＦ−Ｓモード／ＡＦ−Ｃモードの切換が行えるようになっている。また、操作部２８は、これらに加えて、静止画撮影モード／動画撮影モードの切換が行えるようになっている。この操作部２８により設定された各種モードはカメラ制御部２１へ送出され、当該カメラ制御部２１によりカメラ１全体の動作が制御される。また、シャッターレリーズボタンは、ボタンの半押しでＯＮとなる第１スイッチＳＷ１と、ボタンの全押しでＯＮとなる第２スイッチＳＷ２とを含む。
【００３４】
ここで、ＡＦ−Ｓモードとは、シャッターレリーズボタンの半押しがされた後、焦点検出結果に基づき、フォーカスレンズ３２を駆動することで合焦駆動を行ない、一度調節したフォーカスレンズ３２の位置を固定し、そのフォーカスレンズ位置で撮影するモードである。なお、ＡＦ−Ｓモードは、合焦精度を重視したモードであり、たとえば、静止している被写体を撮影する際に選択される。また、ＡＦ−Ｃモードとは、シャッターレリーズボタンの半押しがされた後、焦点検出結果に基づき、フォーカスレンズ３２を駆動することで合焦駆動を行ない、その後、シャッターレリーズボタンの半押し操作が継続されている間は、焦点状態の検出を繰り返し行い、焦点状態が変化した場合には、変化した焦点状態に応じて、フォーカスレンズ３２を駆動するモードである。なお、ＡＦ−Ｃモードは、被写体への追従性を重視したモードであり、たとえば、動体である被写体を撮影する際に選択される。
【００３５】
また、本実施形態においては、オートフォーカスモードを切換えるためのスイッチとして、ワンショットモード／コンティニュアスモードを切換えるスイッチを備えた構成としてもよい。そして、この場合においては、撮影者によりワンショットモードが選択された場合には、ＡＦ−Ｓモードに設定され、また、撮影者によりコンティニュアスモードが選択された場合には、ＡＦ−Ｃモードに設定されるような構成とすることができる。
【００３６】
レンズ鏡筒３とカメラ本体２との間には、レンズ鏡筒３をカメラ本体２に装着するためのレンズアダプタ５が介在している。アダプタ制御部５１は、マウント部６に設けられた電気信号接点部６１を介して、レンズ制御部３７からレンズ情報を受信するとともに、レンズ制御部３７に対して、カメラ制御部２１から受信したデフォーカス量や絞り開口径などの情報を送信する。また、アダプタ制御部５１は、マウント部４に設けられた電気信号接点部４１を介して、カメラ制御部２１から、デフォーカス量や絞り開口径などの情報を受信するとともに、カメラ制御部２１に対して、レンズ制御部３７から受信したレンズ情報を送信する。このように、本実施形態では、レンズアダプタ５を介して、カメラ制御部２１とレンズ制御部３７との間で、レンズ情報などの送受信が行われる。なお、アダプタ制御部５１は、レンズ鏡筒３とカメラ本体２との通信規格が異なる場合には、レンズ鏡筒３とカメラ本体２との間で通信が可能になるように、レンズ鏡筒３から受信した信号を変換してカメラ本体２に送信するとともに、カメラ本体２から受信した信号を変換してレンズ鏡筒３に送信する。
【００３７】
また、レンズ鏡筒３の種別によっては、レンズ鏡筒３自身で、カメラ制御部２１から送信された絞り３４の開口径に基づいて、絞り３４の開口径を調節できない場合がある。このような場合に、アダプタ制御部５１は、カメラ制御部２１から送信された絞り３４の開口径に基づいて、レンズアダプタ５に備えるレバーなどの機構により、レンズ鏡筒３の絞り３４の開口径を調節することができる。そのため、アダプタ制御部５１は、たとえば、レンズ鏡筒３が、カメラ制御部２１から送信される絞り３４の開口径に応じて、レンズ鏡筒３自身で、絞り３４の開口径を調節できるか（電磁絞りを備えているか）否かを判断し、レンズ鏡筒３自身で、カメラ制御部２１から送信される絞り３４の開口径に応じて、絞り３４を調節できる場合には、レンズ鏡筒３に絞り３４の開口径を送信し、一方、レンズ鏡筒３自身で、カメラ制御部２１から送信される絞り３４の開口径に対応して、絞り３４を調節できない場合には、レンズアダプタ５に備えるレバーなどの機構により、レンズ鏡筒３の絞り３４の開口径を調節することができる。
【００３８】
次に、本実施形態に係る撮像素子２２について説明する。
【００３９】
図２は、撮像素子２２の撮像面を示す正面図、図３は、図２のIII部を拡大して焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの配列を模式的に示す正面図である。
【００４０】
本実施形態の撮像素子２２は、図３に示すように、複数の撮像画素２２１が、撮像面の平面上に二次元的に配列され、緑色の波長領域を透過するカラーフィルタを有する緑画素Ｇと、赤色の波長領域を透過するカラーフィルタを有する赤画素Ｒと、青色の波長領域を透過するカラーフィルタを有する青画素Ｂがいわゆるベイヤー配列（Bayer Arrangement）されたものである。すなわち、隣接する４つの画素群２２３（稠密正方格子配列）において一方の対角線上に２つの緑画素が配列され、他方の対角線上に赤画素と青画素が１つずつ配列されている。このベイヤー配列された画素群２２３を単位として、当該画素群２２３を撮像素子２２の撮像面に二次元状に繰り返し配列することで撮像素子２２が構成されている。
【００４１】
なお、単位画素群２２３の配列は、図示する稠密正方格子以外にも、たとえば稠密六方格子配列にすることもできる。また、カラーフィルタの構成や配列はこれに限定されることはなく、補色フィルタ（緑：Ｇ、イエロー：Ｙｅ、マゼンタ：Ｍｇ，シアン：Ｃｙ）の配列を採用することもできる。
【００４２】
図４は、撮像画素２２１の一つを拡大して示す正面図、図６は断面図である。一つの撮像画素２２１は、マイクロレンズ２２１１と、光電変換部２２１２と、図示しないカラーフィルタから構成され、図６の断面図に示すように、撮像素子２２の半導体回路基板２２１３の表面に光電変換部２２１２が造り込まれ、その表面にマイクロレンズ２２１１が形成されている。光電変換部２２１２は、マイクロレンズ２２１１により撮影光学系の射出瞳（たとえばＦ１．０）を通過する撮像光束を受光する形状とされ、撮像光束を受光する。
【００４３】
また、図２に示すように、撮像素子２２の撮像面の中心、ならびに中心から左右対称位置の３箇所には、上述した撮像画素２２１に代えて焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂが配列された焦点検出画素列２２ａ，２２ｂ，２２ｃが設けられている。そして、図３に示すように、一つの焦点検出画素列は、複数の焦点検出画素２２２ａおよび２２２ｂが、互いに隣接して交互に、横一列（２２ａ，２２ｃ，２２ｃ）に配列されて構成されている。本実施形態においては、焦点検出画素２２２ａおよび２２２ｂは、ベイヤー配列された撮像画素２２１の緑画素Ｇと青画素Ｂとの位置にギャップを設けることなく密に配列されている。
【００４４】
なお、図２に示す焦点検出画素列２２ａ〜２２ｃの位置は図示する位置にのみ限定されず、何れか一箇所、二箇所にすることもでき、また、四箇所以上の位置に配置することもできる。また、実際の焦点検出に際しては、複数配置された焦点検出画素列２２ａ〜２２ｃの中から、撮影者が操作部２８を手動操作することにより所望の焦点検出画素列を、焦点検出位置として選択することもできる。
【００４５】
図５（Ａ）は、焦点検出画素２２２ａの一つを拡大して示す正面図、図７（Ａ）は、焦点検出画素２２２ａの断面図である。また、図５（Ｂ）は、焦点検出画素２２２ｂの一つを拡大して示す正面図、図７（Ｂ）は、焦点検出画素２２２ｂの断面図である。焦点検出画素２２２ａは、図５（Ａ）に示すように、マイクロレンズ２２２１ａと、半円形状の光電変換部２２２２ａとから構成され、図７（Ａ）の断面図に示すように、撮像素子２２の半導体回路基板２２１３の表面に光電変換部２２２２ａが造り込まれ、その表面にマイクロレンズ２２２１ａが形成されている。また、焦点検出画素２２２ｂは、図５（Ｂ）に示すように、マイクロレンズ２２２１ｂと、光電変換部２２２２ｂとから構成され、図７（Ｂ）の断面図に示すように、撮像素子２２の半導体回路基板２２１３の表面に光電変換部２２２２ｂが造り込まれ、その表面にマイクロレンズ２２２１ｂが形成されている。そして、これら焦点検出画素２２２ａおよび２２２ｂは、図３に示すように、互いに隣接して交互に、横一列に配列されることにより、図２に示す焦点検出画素列２２ａ〜２２ｃを構成する。
【００４６】
ここで、各焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂは、図８に示すように、その構造上、撮像画素２２１と略同一のサイズとする必要があるため、撮像画素２２１と略同一のサイズ、すなわち、縦幅Ｌ１および横幅Ｌ２がともに、通常、１０μｍ以下程度の大きさに設定される。一方、従来の位相差検出モジュールに備えられるラインセンサ（位相差検出専用のセンサ）においては、図９に示すように、そのサイズに特に制約がないため、ラインセンサ５０の各画素５０ａの大きさは、通常、縦幅Ｌ３が数百μｍ程度、横幅Ｌ４が数十μｍ〜数百μｍ程度の大きさに設定されている。すなわち、従来のラインセンサ５０の各画素５０ａの大きさは、数百μｍ×数十μｍ〜数百μｍであるのに対し、焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂは、１０μｍ四方以下のサイズに設定されている。なお、図８は、焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの画素の大きさを説明するための図であり、図９は、従来の位相差検出モジュールに備えられているラインセンサを構成する各画素の大きさを説明するための図である。
【００４７】
なお、焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの光電変換部２２２２ａ，２２２２ｂは、マイクロレンズ２２２１ａ，２２２１ｂにより撮影光学系の射出瞳の所定の領域（たとえばＦ２．８）を通過する光束を受光するような形状とされる。また、焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂにはカラーフィルタは設けられておらず、その分光特性は、光電変換を行うフォトダイオードの分光特性と、図示しない赤外カットフィルタの分光特性を総合したものとなっている。ただし、撮像画素２２１と同じカラーフィルタのうちの一つ、たとえば緑フィルタを備えるように構成することもできる。
【００４８】
また、図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示す焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの光電変換部２２２２ａ，２２２２ｂは半円形状としたが、光電変換部２２２２ａ，２２２２ｂの形状はこれに限定されず、他の形状、たとえば、楕円形状、矩形状、多角形状とすることもできる。
【００４９】
ここで、上述した焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの画素出力に基づいて撮影光学系の焦点状態を検出する、いわゆる位相差検出方式について説明する。
【００５０】
図１０は、図３のＸ-Ｘ線に沿う断面図であり、撮影光軸Ｌ１近傍に配置され、互いに隣接する焦点検出画素２２２ａ−１，２２２ｂ−１，２２２ａ−２，２２２ｂ−２が、射出瞳３５０の測距瞳３５１，３５２から照射される光束ＡＢ１−１，ＡＢ２−１，ＡＢ１−２，ＡＢ２−２をそれぞれ受光していることを示している。なお、図１０においては、複数の焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂのうち、撮影光軸Ｌ１近傍に位置するもののみを例示して示したが、図１０に示す焦点検出画素以外のその他の焦点検出画素についても、同様に、一対の測距瞳３５１，３５２から照射される光束をそれぞれ受光するように構成されている。
【００５１】
ここで、射出瞳３５０とは、撮影光学系の予定焦点面に配置された焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂのマイクロレンズ２２２１ａ，２２２１ｂの前方の距離Ｄの位置に設定された像である。距離Ｄは、マイクロレンズの曲率、屈折率、マイクロレンズと光電変換部との距離などに応じて一義的に決まる値であって、この距離Ｄを測距瞳距離と称する。また、測距瞳３５１，３５２とは、焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂのマイクロレンズ２２２１ａ，２２２１ｂにより、それぞれ投影された光電変換部２２２２ａ,２２２２ｂの像をいう。
【００５２】
なお、図１０において焦点検出画素２２２ａ−１，２２２ｂ−１，２２２ａ−２，２２２ｂ−２の配列方向は一対の測距瞳３５１，３５２の並び方向と一致している。
【００５３】
また、図１０に示すように、焦点検出画素２２２ａ−１，２２２ｂ−１，２２２ａ−２，２２２ｂ−２のマイクロレンズ２２２１ａ−１，２２２１ｂ−１，２２２１ａ−２，２２２１ｂ−２は、撮影光学系の予定焦点面近傍に配置されている。そして、マイクロレンズ２２２１ａ−１，２２２１ｂ−１，２２２１ａ−２，２２２１ｂ−２の背後に配置された各光電変換部２２２２ａ−１，２２２２ｂ−１，２２２２ａ−２，２２２２ｂ−２の形状が、各マイクロレンズ２２２１ａ−１，２２２１ｂ−１，２２２１ａ−２，２２２１ｂ−２から測距距離Ｄだけ離れた射出瞳３５０上に投影され、その投影形状は測距瞳３５１，３５２を形成する。
【００５４】
すなわち、測距距離Ｄにある射出瞳３５０上で、各焦点検出画素の光電変換部の投影形状（測距瞳３５１，３５２）が一致するように、各焦点検出画素におけるマイクロレンズと光電変換部の相対的位置関係が定められ、それにより各焦点検出画素における光電変換部の投影方向が決定されている。
【００５５】
図１０に示すように、焦点検出画素２２２ａ−１の光電変換部２２２２ａ−１は、測距瞳３５１を通過し、マイクロレンズ２２２１ａ−１に向う光束ＡＢ１−１によりマイクロレンズ２２２１ａ−１上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。同様に、焦点検出画素２２２ａ−２の光電変換部２２２２ａ−２は測距瞳３５１を通過し、マイクロレンズ２２２１ａ−２に向う光束ＡＢ１−２によりマイクロレンズ２２２１ａ−２上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。
【００５６】
また、焦点検出画素２２２ｂ−１の光電変換部２２２２ｂ−１は測距瞳３５２を通過し、マイクロレンズ２２２１ｂ−１に向う光束ＡＢ２−１によりマイクロレンズ２２２１ｂ−１上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。同様に、焦点検出画素２２２ｂ−２の光電変換部２２２２ｂ−２は測距瞳３５２を通過し、マイクロレンズ２２２１ｂ−２に向う光束ＡＢ２−２によりマイクロレンズ２２２１ｂ−２上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。
【００５７】
そして、上述した２種類の焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂを、図３に示すように直線状に複数配置し、各焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの光電変換部２２２２ａ，２２２２ｂの出力を、測距瞳３５１と測距瞳３５２とのそれぞれに対応した出力グループにまとめることにより、測距瞳３５１と測距瞳３５２とのそれぞれを通過する焦点検出光束が焦点検出画素列上に形成する一対の像の強度分布に関するデータが得られる。そして、この強度分布データに対し、相関演算処理または位相差検出処理などの像ズレ検出演算処理を施すことにより、いわゆる位相差検出方式による像ズレ量を検出することができる。
【００５８】
そして、得られた像ズレ量に一対の測距瞳の重心間隔に応じた変換演算を施すことにより、予定焦点面に対する現在の焦点面（予定焦点面上のマイクロレンズアレイの位置に対応した焦点検出エリアにおける焦点面をいう。）の偏差、すなわちデフォーカス量を求めることができる。
【００５９】
なお、これら位相差検出方式による像ズレ量の演算と、これに基づくデフォーカス量の演算は、カメラ制御部２１により実行される。
【００６０】
また、カメラ制御部２１は、撮像素子２２の撮像画素２２１の出力を読み出し、読み出した画素出力に基づき、焦点評価値の演算を行う。この焦点評価値は、たとえば撮像素子２２の撮像画素２２１からの画像出力の高周波成分を、高周波透過フィルタを用いて抽出し、これを積算することで求めることができる。また、遮断周波数が異なる２つの高周波透過フィルタを用いて高周波成分を抽出し、それぞれを積算することでも求めることができる。
【００６１】
そして、カメラ制御部２１は、レンズ制御部３７に制御信号を送出してフォーカスレンズ３２を所定のサンプリング間隔(距離)で駆動させ、それぞれの位置における焦点評価値を求め、該焦点評価値が最大となるフォーカスレンズ３２の位置を合焦位置として求める、コントラスト検出方式による焦点検出を実行する。なお、この合焦位置は、たとえば、フォーカスレンズ３２を駆動させながら焦点評価値を算出した場合に、焦点評価値が、２回上昇した後、さらに、２回下降して推移した場合に、これらの焦点評価値を用いて、内挿法などの演算を行うことで求めることができる。
【００６２】
次いで、本実施形態におけるカメラ１の動作例を、図１１に示すフローチャートに沿って説明する。以下においては、なお、以下における動作は、カメラ１の電源がオンされることにより開始される。
【００６３】
まず、ステップＳ１では、カメラ制御部２１により、操作部２８に備えられたシャッターレリーズボタンの半押し（第１スイッチＳＷ１のオン）がされたかどうかの判断が行なわれる。第１スイッチＳＷ１がオンした場合は、ステップＳ２に進み、一方、第１スイッチＳＷ１がオンしていない場合は、第１スイッチＳＷ１がオンされるまで、ステップＳ１で待機する。
【００６４】
ステップＳ２では、カメラ制御部２１により、焦点検出に適した露出が得られるように、焦点検出用の露出制御が行われる。具体的には、カメラ制御部２１は、撮像素子２２の出力に基づいて、焦点検出エリア（図２に示す焦点検出画素列２２ａ，２２ｂ，２２ｃ）をそれぞれ含む所定領域内においてスポット測光を行い、焦点検出エリアを含む所定領域内の輝度値ＳｐｏｔＢｖを算出する。そして、カメラ制御部２１は、算出した輝度値ＳｐｏｔＢｖに基づいて、焦点検出に適した露出(たとえば、適正露出よりも１段明るい露出)が得られるように、光学系の絞り値を決定し、決定した絞り値に基づいて、絞り３４の開口径を制御する。なお、カメラ制御部２１は、絞り値に加え、撮像素子２２の受光感度や露光時間を制御することで、撮像素子２２に対する露出を制御することができる。
【００６５】
ステップＳ３では、カメラ制御部２１により、ステップＳ２で決定した焦点検出時の絞り値に基づいて、フォーカスレンズ３２を駆動しなくても、光学系の焦点状態が合焦状態であると判断できる範囲が、合焦範囲として設定される。以下に、本実施形態における合焦範囲の設定方法について説明する。
【００６６】
図１２は、本実施形態において設定される合焦範囲の一例を示す表である。本実施形態において、カメラ制御部２１は、図１２に示すように、焦点検出時の絞り値Ｆａｆごと、焦点調節モードごと、撮影モード（静止画撮影モード／動画撮影モード）ごと、さらには、レンズアダプタ５がカメラ本体２に装着されているか否かに応じて、合焦範囲を設定する。
【００６７】
たとえば、焦点調節モードが「ＡＦ−Ｓモード」に設定されており、かつ、撮影モードが「静止画撮影モード」に設定されている場合であって、レンズ鏡筒３がレンズアダプタ５を介して装着されている場合に、カメラ制御部２１は、以下のように、合焦範囲を設定する。
【００６８】
すなわち、カメラ制御部２１は、図１２に示すように、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが、Ｆ２．８と同じ、または、Ｆ２．８よりも開放側の値である場合（Ｆａｆ≦Ｆ２．８）には、合焦範囲を、予め定められた所定範囲Ｒ１に設定する。なお、所定範囲Ｒ１は、一定の合焦精度が得られる広さの範囲であれば特に限定されず、たとえば、３０μｍから５０μｍまでの広さの範囲とすることができる。
【００６９】
また、カメラ制御部２１は、図１２に示すように、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが、Ｆ２．８よりも絞り込み側の値であり、かつ、Ｆ４よりも開放側の値である場合（Ｆ２．８＜Ｆａｆ＜Ｆ４）には、合焦範囲を、予め定められた所定範囲Ｒ２に設定する。なお、所定範囲Ｒ２は、所定範囲Ｒ１よりも広い範囲であり、たとえば、４０μｍから８０μｍまでの広さの範囲とすることができる。
【００７０】
さらに、カメラ制御部２１は、図１２に示すように、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが、Ｆ４と同じ、または、Ｆ４よりも絞り込み側の値である場合（Ｆ４≦Ｆａｆ）には、合焦範囲を、下記式（２）に基づいて設定する。
合焦範囲＝（焦点検出時の絞り値Ｆａｆ）／（合焦範囲定数Ｘ１）    ・・・（２）
なお、上記式（２）の合焦範囲定数Ｘ１は、上記式（２）により設定される合焦範囲が、所定範囲Ｒ１および所定範囲Ｒ２よりも広い範囲、たとえば、７０μｍ以上の広さの範囲となるように、予め定められた定数である。
【００７１】
このように、本実施形態では、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが絞り込み側の値になるほど、合焦範囲を広くなるように設定し、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが開放側の値になるほど、合焦範囲を小さくなるように設定することで、被写界深度に応じた適切な合焦範囲を設定することができる。また、本実施形態では、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが開放側の値（たとえば、Ｆ４よりも開放側の値）である場合に、合焦範囲を、予め定められた所定範囲Ｒ１または所定範囲Ｒ２に設定することで、以下のような問題を解決することができる。
【００７２】
すなわち、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが開放側の値（たとえば、Ｆ４よりも開放側の値）である場合も、合焦範囲を、上記式（２）に示すように、焦点検出時の絞り値Ｆａｆに応じて設定した場合には、レンズ鏡筒３の種別によっては、フォーカスレンズ３２を駆動させることができる最小の幅（距離）に対して、設定された合焦範囲が狭くなり過ぎてしまい、その結果、フォーカスレンズ３２を合焦範囲内に駆動させることができず、光学系の焦点状態が合焦状態であるか否かを判断できない場合があった。特に、実施形態に係るカメラ１は、撮像素子２２の焦点検出画素２２１，２２２の出力に基づいて焦点検出を行うものであり、図８に示すように、焦点検出画素２２１，２２２の幅が小さいため、合焦範囲が狭い範囲になる傾向にある。これに対して、本実施形態では、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが開放側の値（たとえば、Ｆ４よりも開放側の値）である場合には、合焦範囲を焦点検出時の絞り値Ｆａｆに応じて設定するのではなく、合焦範囲を予め定められた所定範囲に設定することで、上記のような問題を解決することができ、光学系の焦点状態が合焦状態であるか否かを適切に判断することができる。
【００７３】
また、カメラ制御部２１は、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが同じ場合でも、焦点調節モード（ＡＦ−Ｓモード／ＡＦ−Ｃモード／ＭＦモード）に応じて、合焦範囲を設定する。具体的には、カメラ制御部２１は、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが同じ値である場合における合焦範囲が、「ＡＦ−Ｃモード」設定時と比較して、「ＡＦ−Ｓモード」設定時のほうが狭い範囲となるように、合焦範囲を設定する。「ＡＦ−Ｃモード」は追従性を重視したモードであるのに対し、「ＡＦ−Ｓモード」は合焦精度を重視したモードであるためである。
【００７４】
たとえば、カメラ制御部２１は、図１２に示すように、焦点調節モードが「ＡＦ−Ｃモード」に設定されており、かつ、撮影モードが「静止画撮影モード」に設定されている場合であって、レンズ鏡筒３がレンズアダプタ５を介して装着されている場合には、以下のように、合焦範囲を設定する。
【００７５】
すなわち、カメラ制御部２１は、図１２に示すように、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが、Ｆ２．８と同じ、または、Ｆ２．８よりも開放側の値である場合（Ｆａｆ≦Ｆ２．８）には、合焦範囲を、予め定められた所定範囲Ｒ３に設定し、また、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが、Ｆ２．８よりも絞り込みの値であり、かつ、Ｆ４よりも開放側の値である場合（Ｆ２．８＜Ｆａｆ＜Ｆ４）には、合焦範囲を、所定範囲Ｒ３よりも広い所定範囲Ｒ４に設定する。なお、所定範囲Ｒ３および所定範囲Ｒ４は、上述した「ＡＦ−Ｓモード」において設定される所定範囲Ｒ１および所定範囲Ｒ２よりも、それぞれ広い範囲となっている。
【００７６】
また、カメラ制御部２１は、図１２に示すように、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが、Ｆ４と同じ、または、Ｆ４よりも絞り込み側の値である場合（Ｆ４≦Ｆａｆ）には、合焦範囲を、下記式（３）に示すように、焦点検出時の絞り値Ｆａｆに応じて設定する。
合焦範囲＝（焦点検出時の絞り値Ｆａｆ）／（合焦範囲定数Ｘ２）  ・・・（３）
なお、上記式（３）の合焦範囲定数Ｘ２は、上記式（３）により算出される合焦範囲が、所定範囲Ｒ３および所定範囲Ｒ４よりも広い範囲となり、かつ、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが同じ場合に、上記式（３）により算出される合焦範囲が、上述した「ＡＦ−Ｓモード」において上記式（２）で得られる合焦範囲よりも広い範囲となるように、予め定められた定数である。
【００７７】
なお、焦点調節モードが「マニュアルフォーカスモード（ＭＦモード）」に設定されている場合には、カメラ制御部２１は、カメラ１のユーザがフォーカス操作の操作感を得られるようにするため、焦点検出時の絞り値Ｆａｆに応じて合焦範囲を変更するのではなく、合焦範囲を予め定められた所定範囲Ｒ５に設定する。
【００７８】
また、カメラ制御部２１は、図１２に示すように、レンズアダプタ５がカメラ本体２に装着されているか否かに応じて、合焦範囲を設定する。具体的には、カメラ制御部２１は、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが同じ値である場合における合焦範囲が、レンズ鏡筒３がレンズアダプタ５を介して装着されている場合と比較して、カメラボディ２に対応するレンズ鏡筒がレンズアダプタ５を介さずに装着されている場合の方が狭い範囲となるように、合焦範囲を設定する。本実施形態では、レンズアダプタ５を介さずにカメラボディ２に装着できるレンズ鏡筒は、図８に示すように、焦点検出画素２２１，２２２の幅が小さいカメラ本体２に対応しており、カメラ本体２と組み合わせることで、高い焦点検出精度が得られるように設計されているためである。
【００７９】
また、カメラ制御部２１は、レンズ鏡筒がレンズアダプタ５を介さずに装着されている場合には、焦点検出時の絞り値Ｆａｆにかかわらず、合焦範囲を、焦点検出時の絞り値Ｆａｆに応じて設定する。これは、本実施形態では、レンズアダプタ５を介さずにカメラボディ２に装着できるレンズ鏡筒は、図８に示すように、焦点検出画素２２１，２２２の幅が小さいカメラ本体２に対応して設計されており、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが開放側の値（たとえば、Ｆ４よりも開放側の値）である場合でも、フォーカスレンズ３２を合焦範囲内に駆動させることができるためである。
【００８０】
たとえば、図１２に示すように、撮影モードが「静止画撮影モード」に設定されており、レンズ鏡筒３とは異なる、カメラボディ２に対応するレンズ鏡筒が、レンズアダプタ５を介さずに、カメラボディ２に装着されている場合には、カメラ制御部２１は、以下に説明するように、合焦範囲を設定する。
【００８１】
すなわち、カメラ制御部２１は、焦点調節モードが「ＡＦ−Ｓモード」に設定されている場合には、下記式（４）に示すように、焦点検出時の絞り値Ｆａｆにかかわらず、合焦範囲を、焦点検出時の絞り値Ｆａｆに応じて設定する。
合焦範囲＝（焦点検出時の絞り値Ｆａｆ）／（合焦範囲定数Ｘ３）    ・・・（４）
なお、上記式（４）の合焦範囲定数Ｘ３は、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが同じ場合に、上記式（４）により設定される合焦範囲が、レンズ鏡筒３がレンズアダプタ５を介して装着されている場合において上記式（２）で得られる合焦範囲よりも狭い範囲となるように、予め定められた定数である。
【００８２】
同様に、カメラ制御部２１は、焦点調節モードが「ＡＦ−Ｃモード」に設定されている場合には、下記式（５）に示すように、焦点検出時の絞り値Ｆａｆにかかわらず、合焦範囲を、焦点検出時の絞り値Ｆａｆに応じて設定する。
合焦範囲＝（焦点検出時の絞り値Ｆａｆ）／（合焦範囲定数Ｘ４）    ・・・（５）
なお、上記式（５）の合焦範囲定数Ｘ４も、合焦範囲定数Ｘ３と同様に、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが同じ場合に、上記式（５）により設定される合焦範囲が、レンズ鏡筒３がレンズアダプタ５を介して装着されている場合において上記式（３）の合焦範囲よりも狭い範囲となるように、予め定められた定数である。
【００８３】
また、レンズ鏡筒がレンズアダプタ５を介さずに装着されている場合においても、カメラ制御部２１は、焦点検出時の絞り値が同じ場合における合焦範囲が、「ＡＦ−Ｃモード」設定時と比較して、「ＡＦ−Ｓモード」設定時の方が狭い範囲となるように、合焦範囲を設定する。すなわち、カメラ制御部２１は、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが同じである場合には、下記式（４）で設定される合焦範囲が、下記式（５）で設定される合焦範囲よりも狭い範囲となるように、合焦範囲を設定する。また、レンズ鏡筒がレンズアダプタ５を介さずに装着されている場合においても、カメラ制御部２１は、マニュアルフォーカスモード（ＭＦモード）に設定されている場合には、合焦範囲を、焦点検出時の絞り値Ｆａｆにかかわらず、予め定められた所定範囲Ｒ６に設定する。
【００８４】
さらに、カメラ制御部２１は、撮影モード（静止画撮影モード／動画撮影モード）に応じて、合焦範囲を設定する。具体的には、カメラ制御部２１は、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが同じ値である場合における合焦範囲が、「動画撮影モード」設定時と「静止画撮影モード」設定時とで同じ広さの範囲になるように、あるいは、「動画撮影モード」設定時と比較して、「静止画撮影モード」設定時の方が狭い範囲となるように、合焦範囲を設定する。焦点調節モードと同様に、撮影モードにおいても、「動画撮影モード」は被写体への追従性を重視するモードであるのに対し、「静止画撮影モード」は合焦精度を重視するモードであるためである。
【００８５】
具体的には、カメラ制御部２１は、図１２に示すように、焦点調節モードが「ＡＦ−Ｓモード」に設定されており、かつ、撮影モードが「動画撮影モード」に設定されている場合であって、レンズ鏡筒３がレンズアダプタ５を介して装着されている場合には、以下のように、合焦範囲を設定する。
【００８６】
すなわち、カメラ制御部２１は、図１２に示すように、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが、Ｆ２．８と同じ、または、Ｆ２．８よりも開放側の値である場合（Ｆａｆ≦Ｆ２．８）には、合焦範囲を、予め定められた所定範囲Ｒ７に設定し、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが、Ｆ２．８よりも絞り込みの値であり、かつ、Ｆ４よりも開放側の値である場合（Ｆ２．８＜Ｆａｆ＜Ｆ４）には、合焦範囲を、所定範囲Ｒ７よりも広い所定範囲Ｒ８に設定する。ここで、所定範囲Ｒ７および所定範囲Ｒ８は、上述した「静止画撮影モード」において設定される所定範囲Ｒ１および所定範囲Ｒ２よりも、それぞれ広い範囲である。
【００８７】
また、カメラ制御部２１は、図１２に示すように、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが、Ｆ４と同じ、または、Ｆ４よりも絞り込み側の値である場合（Ｆ４≦Ｆａｆ）には、合焦範囲を、下記式（６）に示すように、焦点検出時の絞り値Ｆａｆに応じて設定する。
合焦範囲＝（焦点検出時の絞り値Ｆａｆ）／（合焦範囲定数Ｘ５）  ・・・（６）
なお、上記式（６）中、合焦範囲定数Ｘ５は、上記式（６）により算出される合焦範囲が、所定範囲Ｒ７および所定範囲Ｒ８よりも広い範囲となり、かつ、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが同じ場合に、上述した「静止画撮影モード」において上記式（２）で得られる合焦範囲よりも広い範囲となるように、予め定められた定数である。
【００８８】
なお、レンズ鏡筒３とは異なるレンズ鏡筒がレンズアダプタ５を介さずに装着されている場合や、焦点調節モードが「ＡＦ−Ｃモード」、「マニュアルフォーカスモード（ＭＦモード）」に設定されている場合においても、カメラ制御部２１は、焦点検出時の絞り値が同じ値である場合における合焦範囲が、「静止画撮影モード」設定時と比較して、「動画撮影モード」設定時の方が広い範囲となるように、合焦範囲をそれぞれ設定する。
【００８９】
次に、ステップＳ４では、カメラ制御部２１により、デフォーカス量の算出が行われる。具体的には、まず、撮像素子２２により、光学系からの光束の受光が行われ、カメラ制御部２１により、撮像素子２２の３つの焦点検出画素列２２ａ〜２２ｃを構成する各焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂから一対の像に対応した一対の像データの読み出しが行われる。この場合、撮影者の手動操作により、特定の焦点検出位置が選択されているときは、その焦点検出位置に対応する焦点検出画素からのデータのみを読み出すような構成としてもよい。そして、カメラ制御部２１は、読み出された一対の像データに基づいて像ズレ検出演算処理(相関演算処理)を実行し、３つの焦点検出画素列２２ａ〜２２ｃに対応する焦点検出位置における像ズレ量を演算し、さらに像ズレ量をデフォーカス量に変換する。
【００９０】
ステップＳ５では、カメラ制御部２１により、ステップＳ４で算出されたデフォーカス量に基づいて、フォーカスレンズ３２を合焦位置まで駆動させるのに必要となるレンズ駆動量の算出が行われ、算出されたレンズ駆動量が、レンズ制御部３７を介して、フォーカスレンズ駆動モータ３６に送出される。これにより、フォーカスレンズ駆動モータ３６により、算出されたレンズ駆動量に基づいて、フォーカスレンズ３２の駆動が行われる。
【００９１】
なお、レンズ駆動モータ３６を駆動させ、フォーカスレンズ３２を合焦位置まで駆動させている間においても、カメラ制御部２１は、デフォーカス量の算出を繰り返し行い、その結果、新たなデフォーカス量が算出された場合には、新たなデフォーカス量に基づいて、フォーカスレンズ３２を駆動させる。
【００９２】
ステップＳ６では、カメラ制御部２１により、光学系の焦点状態が合焦状態であるか否かの判定が行われる。たとえば、カメラ制御部２１は、デフォーカス量に基づいて、フォーカスレンズ３２を合焦位置まで駆動させながら、フォーカスレンズ３２のレンズ位置が、ステップＳ３で設定した合焦範囲内であるか否か判断し、フォーカスレンズ３２のレンズ位置が、ステップＳ３で設定した合焦範囲内である場合には、光学系の焦点状態は合焦状態であると判定する。そして、光学系の焦点状態が合焦状態にあると判定された場合には、ステップＳ７に進み、一方、光学系の焦点状態が合焦状態にないと判定された場合には、ステップＳ７で待機し、合焦と判定されるまで、フォーカスレンズ３２を駆動させながら、合焦判定を繰り返す。
【００９３】
ステップＳ７では、光学系の焦点状態が合焦状態であると判定されているため、カメラ制御部２１により、レリーズ動作を許可する処理が行われる。そして、続くステップＳ８では、カメラ制御部２１により、シャッターレリーズボタンが全押し（第２スイッチＳＷ２がオン）されたか否かが判定され、シャッターレリーズボタンが全押し（第２スイッチＳＷ２がオン）されていないと判定された場合は、シャッターレリーズボタンが全押しされるまで、ステップＳ８で待機し、シャッターレリーズボタンが全押しされたと判定された場合はステップＳ９に進み、撮像素子２２により、画像の撮像が行なわれる。
【００９４】
なお、フォーカスレンズ３２のレンズ位置が合焦範囲内となり、光学系の焦点状態が合焦状態であると判定された後も、画像の撮像が実行されるまで、カメラ制御部２１は、レンズ制御部３７を介して、フォーカスレンズ３２を合焦位置に向けて駆動させる。これにより、レンズ鏡筒３がレンズアダプタ５を介して装着されており、焦点検出時の絞り値ＦａｆがＦ４よりも開放側の値であるために、合焦範囲を、予め定められた所定の範囲（たとえば、所定範囲Ｒ１や所定範囲Ｒ２）に設定した場合でも、フォーカスレンズ３２を合焦位置に近づけることができ、より高い合焦精度を得ることができる。
【００９５】
以上のように、本実施形態に係るカメラ１は動作する。
【００９６】
このように、本実施形態では、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが絞り込み側の値となるほど、合焦範囲を広い範囲に設定し、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが開放側の値となるほど、合焦範囲を狭い範囲に設定することで、被写界深度に応じた適切な合焦範囲を設定することができる。
【００９７】
また、本実施形態では、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが開放側の値（たとえば、Ｆ４よりも開放側の値）である場合には、合焦範囲を、予め定められた所定範囲に設定することで、以下の問題を解決することができる。
【００９８】
すなわち、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが開放側の値（たとえば、Ｆ４よりも開放側の値）である場合も、合焦範囲を、上記式（２）に示すように、焦点検出時の絞り値Ｆａｆに応じて設定した場合には、レンズ鏡筒３の種別によっては、フォーカスレンズ３２を駆動させることができる最小の幅（距離）に対して、設定された合焦範囲が狭くなり過ぎてしまい、その結果、フォーカスレンズ３２を合焦範囲内に駆動させることができず、光学系の焦点状態が合焦状態であるか否かを判断できない場合があった。特に、実施形態に係るカメラ１は、撮像素子２２の焦点検出画素２２１，２２２の出力に基づいて焦点検出を行うものであり、図８に示すように、焦点検出画素２２１，２２２の幅が小さいため、合焦範囲が狭い範囲になる傾向にある。これに対して、本実施形態では、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが開放側の値（たとえば、Ｆ４よりも開放側の値）である場合には、合焦範囲を焦点検出時の絞り値Ｆａｆに応じて設定するのではなく、合焦範囲を予め定められた所定範囲に設定することで、上記のような問題を解決することができ、光学系の焦点状態が合焦状態であるか否かを適切に判断することができる。
【００９９】
さらに、本実施形態では、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが、Ｆ４と同じ、または、Ｆ４よりも絞り込み側の値である場合（Ｆ４≦Ｆａｆ）には、合焦範囲を、焦点検出時の絞り値Ｆａｆに応じた適切な広さの範囲とすることができるため、たとえば、合焦範囲が狭いために、フォーカスレンズ３２を合焦駆動させた際に、フォーカスレンズ３２のハンチング現象が生じてしまうことを有効に防止することができ、その結果、合焦判定に要する時間を短縮することができる。
【０１００】
さらに、本実施形態において、カメラ制御部２１は、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが同じ値である場合における合焦範囲が、「静止画撮影モード」設定時と比べて、「動画撮影モード」設定時の方が狭い範囲となるように、合焦範囲を設定することで、焦点精度を重視する「静止画撮影モード」において、より高い合焦精度を得ることができる。同様に、焦点検出時の絞り値が同じ値である場合における合焦範囲が、「ＡＦ−Ｓモード」設定時と比較して、「ＡＦ−Ｃモード」設定時の方が狭い範囲となるように、合焦範囲を設定することで、合焦精度を重視する「ＡＦ−Ｓモード」において、より高い合焦精度を得ることができる。
【０１０１】
また、本実施形態では、フォーカスレンズ３２が合焦範囲内となり、光学系の焦点状態が合焦状態であると判定された後に、レリーズ動作が許可されるため、たとえば、シャッターレリーズボタンの半押し（第１スイッチＳＷ１のオン）と全押し（第２スイッチＳＷ２のオン）とが一度に行われた場合でも、光学系の焦点状態が合焦状態であると判定されてから、画像が撮像されるため、ピントのぼけた画像が撮像されることを有効に防止することができる。また、本実施形態では、シャッターレリーズボタンが全押し（第２スイッチＳＷ２のオン）されてから、実際に画像が撮像されるまでの間に、フォーカスレンズ３２を合焦位置に向かって駆動させることで、より高い合焦精度を得ることができる。
【０１０２】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【０１０３】
たとえば、上述した実施形態では、カメラ制御部２１が、焦点検出時の絞り値Ｆａｆに基づいて、合焦範囲を設定する構成を例示したが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、マウントアダプタ５のアダプタ制御部５１が、焦点検出時の絞り値Ｆａｆに基づいて、合焦範囲を設定する構成としてもよい。この場合、アダプタ制御部５１は、たとえば、カメラ制御部２１から焦点検出時の絞り値Ｆａｆを取得し、取得した焦点検出時の絞り値Ｆａｆに基づいて、上述した合焦範囲の設定方法により、合焦範囲を設定することができる。そして、アダプタ制御部５１は、設定した合焦範囲を、カメラ制御部２１に送信することで、カメラ制御部２１に、設定した合焦範囲に基づいて、合焦判定を行せることができる。
【０１０４】
また、上述した実施形態では、レンズアダプタ５を介してレンズ鏡筒３がカメラボディ２に装着されている場合であって、焦点検出時の絞り値Ｆａｆが、Ｆ４と同じ、または、Ｆ４よりも絞り込み側の値である場合（Ｆ４≦Ｆａｆ）、あるいは、レンズアダプタ５を介さずにレンズ鏡筒が装着されている場合に、焦点検出時の絞り値Ｆａｆにかかわらず、たとえば上記式（２）に示すように、合焦範囲を、焦点検出時の絞り値Ｆａｆに応じて設定する構成を例示したが、この構成に限定さるものではなく、たとえば、以下のような構成としてもよい。すなわち、絞り値から算出される被写界深度と合焦範囲の広さとが比例するように、絞り値ごとに合焦範囲を定めたテーブルを、レンズ鏡筒３の種別ごとに記憶しておき、このテーブルを適宜参照することで、合焦範囲を設定する構成としてもよい。また、この場合、焦点検出時の絞り値Ｆａｆに対応する絞り値が、テーブルに記憶されていない場合には、テーブルに記憶された絞り値に基づいて、設定する合焦範囲を補完して求める構成としてもよい。これにより、レンズ鏡筒３の種別にかかわらずに、被写界深度に応じた適切な合焦範囲を設定することができ、光学系の焦点状態が合焦状態であるか否かを適切に判断することができる。
【０１０５】
さらに、上述した実施形態では、フォーカスレンズ３２のレンズ位置が合焦範囲内である場合に、光学系の焦点状態が合焦状態であると判断する構成を例示したが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、合焦範囲をデフォーカス量に基づく範囲とし、デフォーカス量が合焦範囲内である場合に、光学系の焦点状態が合焦状態であると判断する構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１…デジタルカメラ
２…カメラ本体
２１…カメラ制御部
２２…撮像素子
２２１…撮像画素
２２２ａ，２２２ｂ…焦点検出画素
３…レンズ鏡筒
３２…フォーカスレンズ
３６…フォーカスレンズ駆動モータ
３７…レンズ制御部
５…レンズアダプタ
５１…アダプタ制御装置
【図１】
2013120280.tif 000003
【図２】
2013120280.tif 000004
【図３】
2013120280.tif 000005
【図４】
2013120280.tif 000006
【図５】
2013120280.tif 000007
【図６】
2013120280.tif 000008
【図７】
2013120280.tif 000009
【図８】
2013120280.tif 000010
【図９】
2013120280.tif 000011
【図１０】
2013120280.tif 000012
【図１１】
2013120280.tif 000013
【図１２】
2013120280.tif 000014