(57)【要約】【課題】撮影画面の周辺でピントを合わせる時にも合焦精度を維持すること【解決手段】焦点検出点における撮影光学系の焦点状態を検出する焦点検出部６と、焦点検出点の位置と撮影光学系の焦点距離に基づいてフォーカス敏感度を補正し、焦点状態と補正されたフォーカス敏感度に基づいてフォーカスレンズ２２の駆動量と駆動方向を算出するカメラＣＰＵ９を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を形成する撮影光学系に含まれるフォーカスレンズを、前記撮影光学系の光軸方向に移動させることによって焦点調節を行う撮像装置であって、
焦点検出点における前記撮影光学系の焦点状態を検出する焦点検出手段と、
前記焦点検出点の位置と前記撮影光学系の焦点距離に基づいて、前記フォーカスレンズの前記光軸方向における移動量に対するピントずれ量であるフォーカス敏感度を補正し、前記焦点検出手段によって検出された前記焦点状態に関する情報と、前記補正されたフォーカス敏感度に関する情報に基づいて前記フォーカスレンズの駆動量と駆動方向を算出する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記焦点距離が設定値よりも大きい場合には前記フォーカス敏感度の補正を行わず、前記焦点距離が設定値以下の場合に前記フォーカス敏感度の補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記焦点検出点の位置に応じて前記フォーカス敏感度を近似することによって前記フォーカス敏感度に関する情報を補正することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御手段は、多項式、直線および定数のうち少なくとも１つを用いて、前記フォーカス敏感度の特性を近似することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記フォーカス敏感度の特性を近似するために用いられる数式に関する情報を記憶する記憶手段を更に有することを特徴とする請求項３または４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された情報を用いた補間演算を行うことにより、前記数式に用いられる係数を算出することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像装置には、前記撮影光学系を有するレンズ装置が交換可能に装着され、
前記制御手段は、前記レンズ装置から前記焦点距離に関する情報と前記フォーカス敏感度に関する情報を取得し、前記焦点距離が設定値よりも大きい場合には前記レンズ装置から取得した前記フォーカス敏感度に関する情報を用いて前記フォーカスレンズの駆動量と駆動方向の算出を行い、前記焦点距離が設定値以下の場合には前記レンズ装置から取得した前記フォーカス敏感度に関する情報を補正し、補正後のフォーカス敏感度に関する情報を用いて前記フォーカスレンズの駆動量と駆動方向の算出を行うことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記焦点距離に関する情報と前記フォーカス敏感度に関する情報を取得した後、前記焦点距離に関する情報および前記フォーカス敏感度に関する情報の少なくとも一方が変化した場合、前記焦点距離に関する情報と前記フォーカス敏感度に関する情報を再度取得することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
動体である被写体の動画を撮影する場合、前記制御手段は、前記フォーカス敏感度が前記焦点検出点の位置に応じて連続的に変化するように前記フォーカス敏感度を補正し、前記被写体が前記動体でないか静止画を撮影する場合は、前記制御手段は、前記フォーカス敏感度が前記焦点検出点の位置に応じて離散的に変化するように前記フォーカス敏感度を補正することを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
被写体像を形成する撮影光学系に含まれるフォーカスレンズを、前記撮影光学系の光軸方向に移動させることによって焦点調節を行う撮像装置の自動焦点調節方法であって、
焦点検出点の位置と前記撮影光学系の焦点距離に基づいて、前記フォーカスレンズの前記光軸方向における移動量に対するピントずれ量であるフォーカス敏感度を補正するステップと、
前記撮影光学系の焦点状態と前記補正されたフォーカス敏感度に関する情報に基づいて前記フォーカスレンズの駆動量と駆動方向を算出するステップと、
を有することを特徴とする撮像装置の自動焦点調節方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の自動焦点調節方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、自動焦点調節方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
フォーカスレンズの光軸方向における移動量に対するピントずれ量（光軸方向における像面の移動量）は、フォーカス敏感度として知られている。このため、焦点検出手段によって検出される像面のデフォーカス量とフォーカス敏感度からフォーカスレンズの駆動量を得ることができる。特許文献１は、レンズの焦点距離に応じてフォーカス敏感度を設定することによって、合焦時間を短縮する自動合焦装置を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−１５１１１６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、特許文献１は、合焦すべき位置である焦点検出点の位置に起因したフォーカス敏感度の変化を考慮していない。フォーカス敏感度は像面の中心、つまり像高が０における値であり、像高が０ではない位置に焦点検出点がある場合に、像高が０における値であるフォーカス敏感度を適用すると合焦精度が低下するおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、撮影画面の周辺でピントを合わせる時にも合焦精度を維持することが可能な撮像装置、自動焦点調節方法およびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の撮像装置は、被写体像を形成する撮影光学系に含まれるフォーカスレンズを、前記撮影光学系の光軸方向に移動させることによって焦点調節を行う撮像装置であって、焦点検出点における前記撮影光学系の焦点状態を検出する焦点検出手段と、前記焦点検出点の位置と前記撮影光学系の焦点距離に基づいて、前記フォーカスレンズの前記光軸方向における移動量に対するピントずれ量であるフォーカス敏感度を補正し、前記焦点検出手段によって検出された前記焦点状態に関する情報と、前記補正されたフォーカス敏感度に関する情報に基づいて前記フォーカスレンズの駆動量と駆動方向を算出する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、撮影画面の周辺でピントを合わせる時にも合焦精度を維持することが可能な撮像装置、自動焦点調節方法およびプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の撮像装置の動作を示すフローチャートである。（実施例１）
【図２】本発明の撮像装置の動作を示すフローチャートである。（実施例２）
【図３】本発明の撮像装置の動作を示すフローチャートである。（実施例３）
【図４】焦点検出点の位置情報の一例を示す図である。（実施例１）
【図５】本発明のフォーカス敏感度の特性の近似方法を示すグラフである。（実施例１）
【図６】本発明のフォーカス敏感度の特性の近似方法を示すグラフである。（実施例２）
【図７】本発明のフォーカス敏感度の特性の近似方法を示すグラフである。（実施例３）
【図８】本実施形態に係るカメラシステムのブロック図である。（実施例１、２、３）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図８は、本実施形態の係るカメラシステム（撮影システム）の構成を示すブロック図である。カメラシステムは、カメラ本体（撮像装置）１とカメラ本体に交換可能に装着される交換レンズ（レンズ装置）２と、を有する。本実施形態は、レンズ交換型を使用しているが、本発明はレンズ一体型のカメラにも適用することができる。
【００１０】
カメラ本体１は、電気回路部３、制御系電源１２、駆動系電源１３などを有する。
【００１１】
電気回路部３は、撮像素子４、測光部５、焦点検出部６、シャッタ制御部７、画像処理部８、カメラＣＰＵ９、レンズ装着検出部１０、カメラ通信部１１、画像記録部１６、焦点検出点設定部材３２と、表示手段３３を含む。
【００１２】
撮像素子４は、交換レンズ２の撮影光学系によって形成された被写体像を電気信号に変換する光電変換素子であり、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成される。また、像高が異なる複数の焦点検出用画素を有している。
【００１３】
測光部５は、撮像素子４からの出力を用いて交換レンズ２を通過した光の量（輝度）を測定する。
【００１４】
焦点検出部（焦点検出手段）６は、撮像素子４に設けられた複数の焦点検出用画素の出力を用いて設定された焦点検出点における交換レンズ２の焦点状態（デフォーカス量）をいわゆる撮像面位相差検出方式によって検出する。撮像面位相差検出方式は、撮像素子４の撮像面に設けられた焦点検出用画素を用いて位相差検出方式の焦点検出を行う方式をいう。位相差検出方式とは、一対の被写体像の像信号の位相差を検出することによって焦点検出をする方式をいう。
【００１５】
撮像面位相差検出方式には、ＤＡＦ方式とＳＡＦ方式とがあり、どちらも本発明に適用可能であるし、ミラーによって撮影光軸を偏向して位相差検出方式の焦点検出を行う専用の焦点検出部に導く構成も本発明に適用可能である。
【００１６】
ＤＡＦ方式は、瞳分割を行うマイクロレンズの下に複数の副画素（例えば、２つまたは４つの副画素）を設け、副画素の出力から一対の被写体像の像信号を形成する方式である。ＳＦＡ方式とは、マイクロレンズの下に遮光部と焦点検出用画素が配置されるが、遮光部の開口位置が異なる２種類の焦点検出用画素の出力を組み合わせて一対の被写体像の像信号を形成する方式である。例えば、左半分が開口した遮光部が設けられた焦点検出用画素の出力と右半分が開口した遮光部が設けられた焦点検出用画素の出力を組み合わせる。
【００１７】
また、本発明が適用可能な焦点検出は位相差検出方式に限定されず、コントラスト方式であってもよい。コントラスト方式の焦点検出は、撮影光学系によって形成される焦点位置と撮像素子の撮像面の相対位置を変化させるスキャンを行いながら撮像素子が形成した被写体像のコントラストのピーク位置を検出することによって焦点検出する方式である。
【００１８】
シャッタ制御部７は、撮像素子４の露光量を制御するために開閉動作する不図示のシャッタの動作を制御する。
【００１９】
画像処理部８は、撮像素子４に設けられた所定画素数の撮像用画素からの出力に各種の処理を行って画像を生成する。各種の処理には、交換レンズ２に搭載された画像処理情報とカメラ本体１に搭載された画像処理情報とを用いる処理が含まれる。
【００２０】
カメラＣＰＵ９は、カメラ本体１の各部の動作を制御するカメラ制御手段であり、マイクロコンピュータから構成される。カメラＣＰＵ９は、カメラ通信部１１と交換レンズ２に設けられたレンズ通信部２５を介してレンズＣＰＵ２６と通信をする。カメラＣＰＵ９は、測光部５により得られた輝度に基づいて撮像時の絞り値やシャッタ秒時を算出し、絞り値を含む絞り駆動命令をレンズＣＰＵ２６に送信する。また、カメラＣＰＵ９は、焦点検出部６にて算出されたデフォーカス量とフォーカス敏感度に関する情報に基づいてフォーカスレンズ２２の駆動方向と駆動量を算出し、駆動方向と駆動量の情報を含むフォーカス駆動命令をレンズＣＰＵ２６に送信する。
【００２１】
なお、フォーカス敏感度は、フォーカスレンズ２２の光軸方向の移動量に対するピントずれ量、即ち、光軸方向の像面の移動量（撮像素子４の撮像面上の光軸方向のピント移動量）である。従って、フォーカス敏感度は、フォーカスレンズ２２の光軸方向の移動量をΔＺａとし、光軸方向の像面の移動量をΔＺｂとすると、ΔＺｂ／ΔＺａで表される。
【００２２】
このように、カメラＣＰＵ９は、交換レンズ２の撮影光学系のフォーカス制御を行う。焦点検出部６によるデフォーカス量の演算（焦点検出）からカメラＣＰＵ９によるフォーカス駆動命令のレンズＣＰＵ２６への送信（フォーカス制御）までをカメラ本体１側でのＡＦ処理（自動焦点調節処理）という。
【００２３】
レンズ装着検出部１０は、スイッチや光検出器等により構成され、カメラ本体１に交換レンズ２が装着されたことを検出し、検出信号をカメラＣＰＵ９に出力する。カメラ通信部１１は、レンズ通信部２５と情報を通信（受信および送信）する。画像記録部１６は、半導体メモリ等の記録媒体（図示せず）に記録用画像やその他の情報を記録させる。焦点検出点設定部材３２は、合焦すべき位置である焦点検出点を設定する設定手段である。表示手段３３は、カメラシステムの各種情報を表示する。表示手段３３は、例えば、カメラ本体１の背面に設けられた液晶ディスプレイなどを含む。
【００２４】
制御系電源１２は、撮像素子４、測光部５、焦点検出部６、画像処理部８及び表示手段３３等の比較的電力消費量が少なく安定した電圧供給を必要とする制御系回路に電力を供給する。駆動系電源１３は、シャッタ制御部７や交換レンズ２等の比較的電力消費量が多い駆動系回路に電力を供給する。このように、交換レンズ２はカメラ本体１から電源を供給される。
【００２５】
また、カメラ本体１内には、撮像準備スイッチ（ＳＷ１）１４と、撮像開始スイッチ（ＳＷ２）１５と、画像記録部１６も設けられている。
【００２６】
撮像準備スイッチ（ＳＷ１）１４は、使用者によってオンされることにより、カメラＣＰＵ９は、測光部５に測光動作を行わせるとともに、焦点検出部６に焦点検出動作を行わせる。
【００２７】
撮像開始スイッチ（ＳＷ２）１５は、使用者によってオンされることにより、カメラＣＰＵ９は、撮像指示が入力されたものとして、以下の動作を行う。
【００２８】
まず、カメラＣＰＵ９は、レンズＣＰＵ２６に対して絞り２４を撮像時の絞り値に駆動させる絞り駆動命令を送信するとともに、シャッタ制御部７にシャッタ駆動を行わせて所定のシャッタ秒時で撮像素子４を露光する。また、カメラＣＰＵ９は、画像処理部８に、このときに撮像素子４から得られた出力から記録用画像を生成させる。更に、カメラＣＰＵ９は、画像記録部１６に、記録媒体に記録用画像を記録させる。これらの露光、画像生成および記録を含めた一連の撮像動作を、レリーズ処理ともいう。
【００２９】
ここで、撮影される画像は、図示しないモード選択手段によって静止画撮影モードが選択されていれば静止画、動画撮影モードが選択されていれば動画となる。または、動画撮影用の録画開始ボタンを別に設けておき、そちらが押されたら動画の録画が開始されるように構成してもよい。また、カメラ本体に不図示の記録画質設定スイッチによって使用者が記録画質を選択することができるようにしてもよい。
【００３０】
交換レンズ２は、撮影光学系と電気回路部２０を有する。撮影光学系は、被写体像を形成し、変倍レンズ（ズームレンズ）２１、フォーカスレンズ２２、振れ補正レンズ２３および絞り２４により構成されるが、これに限定されるものではない。
【００３１】
変倍レンズ２１は、光軸方向に移動して撮像光学系の焦点距離（主点から焦点までの光軸方向の距離）を変化させる。フォーカスレンズ２２は、光軸方向に移動して焦点調節を行う。振れ補正レンズ２３は、光軸方向に直交する方向に移動して手振れ等のカメラ振れによる像振れを低減する。なお、「直交する方向」は光軸に直交する成分があれば足り、光軸に斜めに移動されてもよい。絞り２４は、撮影光学系の射出瞳位置に配置され、その開口径（絞り値）が可変であり、開口径に応じて撮像素子４に入射する光量を変化させる。
【００３２】
電気回路部２０は、レンズ通信部２５、レンズＣＰＵ２６、ズーム駆動部２７、フォーカス駆動部２８、振れ補正駆動部２９、絞り駆動部３０を含む。
【００３３】
レンズ通信部２５は、レンズ通信部１１とカメラ本体の撮影情報、撮影状況に基づいたフォーカス敏感度情報、フォーカス駆動命令等の情報を通信（受信および送信）する。レンズＣＰＵ２６は、交換レンズ２の各部を制御するレンズ制御手段であり、マイクロコンピュータから構成される。
【００３４】
レンズＣＰＵ２６は、カメラＣＰＵ９から受信したフォーカス駆動命令に応じて、フォーカス駆動部２８にフォーカス駆動信号を出力する。フォーカス駆動部２８は、ステッピングモータ、振動型モータまたはボイスコイルモータ等のアクチュエータを含み、レンズＣＰＵ２６からのフォーカス駆動信号に応じてフォーカスレンズ２２を駆動する。このようにしてフォーカスレンズ２２が合焦位置に移動する。フォーカス駆動命令からフォーカスレンズ２２の合焦位置への駆動を、交換レンズ２側でのＡＦ処理という。
【００３５】
レンズＣＰＵ２６は、絞り駆動命令に応じて、絞り駆動部３０に絞り駆動信号を出力する。絞り駆動部３０は、ステッピングモータ等のアクチュエータを含み、レンズＣＰＵ２６からの絞り駆動信号に応じて絞り２４を駆動する。
【００３６】
レンズＣＰＵ２６は、交換レンズ２に設けられた不図示のズーム操作リングの操作に応じたズーム方向とズーム駆動速度で変倍レンズ２１を移動させるためのズーム駆動信号をズーム駆動部２７に出力する。ズーム駆動部２７はステッピングモータ等のアクチュエータを含み、レンズＣＰＵ２６からのズーム駆動信号に応じて変倍レンズ２１を駆動する。
【００３７】
レンズＣＰＵ２６は、交換レンズ２に設けられた不図示の振れセンサ（加速度センサ等）からの振れ検出信号に基づいて振れ補正駆動部２９に振れ駆動信号を出力する。振れ補正駆動部２９はボイスコイルモータ等のアクチュエータを含み、レンズＣＰＵ２６からの振れ補正駆動信号に応じて振れ補正レンズ２３を駆動する。
【００３８】
レンズＣＰＵ２６は、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュＲＯＭ等の記憶素子により構成された記憶部３１に記憶された焦点検出結果（デフォーカス量）を補正するために用いられる焦点位置ずれ情報やフォーカス敏感度情報を含むデータを、カメラＣＰＵ９に送信する。記憶部３１は、レンズＣＰＵ２６の内部に配置されてもよい。
【実施例１】
【００３９】
図１は、実施例１のカメラＣＰＵ９のＡＦ処理（自動焦点調節方法）を示すフローチャートである。図１および他のフローチャートにおいて、「Ｓ」はステップを表す。また、図１および他のフローチャートは、コンピュータに各ステップを実行させるためのプログラムとして具現化が可能である。また、かかるプログラムを記憶した非一時的コンピュータ可読記憶媒体も本発明を構成する。
【００４０】
まず、Ｓ１００において、カメラＣＰＵ９は、焦点検出点設定部材３２により、使用者が設定した焦点検出点の位置情報を取得する。焦点検出点変更部材３２にて設定可能な焦点検出点をカメラＣＰＵ９が自動で設定するように構成してもよい。
【００４１】
図４は、カメラ本体１の焦点検出点の配列の一例を示す図である。太枠で示すＤは、例えば、表示手段３３の液晶ディスプレイに表示される撮像画面である。白抜きのプラスのマークで示すＰは、焦点検出点を表している。図４に示す例では、焦点検出点は、撮像画面に縦５列横９行設けられている。黒色のプラスのマークで示すＰ１は、複数の焦点検出点Ｐのうち焦点検出点設定部材３２によって合焦すべき位置として設定された焦点検出点を表している。通常、使用者は、複数の焦点検出点の中で主被写体の位置に対応する焦点検出点を選択して設定する。
【００４２】
焦点検出点の位置情報は、撮像画面の中心を０として、中心からの像高情報とする。図のように、ＸＹ座標（Ｘ、Ｙ）を設定すると、像高ＩＨは数式１のように表わされる。但し、像高座標の表現方法は、図示されたものに限定されず、例えば、中心をずらしてもよい。
【００４３】
【数１】
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【００４４】
次に、Ｓ１１０において、カメラＣＰＵ９は、焦点検出点設定部材３２によって設定された焦点検出点の位置座標により、数式１を用いて像高の情報を取得する。像高情報は、設定された焦点検出点により変化する。
【００４５】
次に、Ｓ１１５において、カメラＣＰＵ９は、焦点検出部６から撮影光学系の焦点状態（デフォーカス量）の情報を取得する。
【００４６】
次に、Ｓ１２０において、カメラＣＰＵ９は、レンズＣＰＵ２６から、レンズ通信部２５及びカメラ通信部１１を介して、撮影光学系の焦点距離の情報を取得する。
【００４７】
次に、Ｓ１３０において、カメラＣＰＵ９は、レンズＣＰＵ２６から、レンズ通信部２５及びカメラ通信部１１を介して、フォーカス敏感度の情報を取得する。レンズＣＰＵ２６は、カメラＣＰＵ９との初期通信において撮像素子４の光軸上の位置の情報を取得しているので、これとフォーカスレンズ２２の光学情報に基づいてフォーカス敏感度の情報を取得することができる。
【００４８】
レンズＣＰＵ２６は、撮影光学系の光学上の位置及び絞り２４の絞り値、不図示のアクセサリーに関する情報等の光学情報と、記憶手段であるＲＯＭ（図示せず）に記憶された敏感度テーブルからフォーカス敏感度の情報を取得する。フォーカス敏感度は像面の中心、つまり像高が０における値である。
【００４９】
交換レンズ２は、撮影光学系の光学特性を変更する（全系の焦点距離範囲を変更する）内蔵エクステンダー（光学ユニット）を有してもよい。内蔵エクステンダーは、交換レンズ２の鏡筒に設けられたレバーなどの操作部をユーザが機械的に操作することによって交換レンズ２の着脱なしに撮影光学系の光軸に挿抜される。エクステンダーが光路に挿抜されると、撮影光学系の焦点距離、明るさ、収差等の光学特性が変化する。
【００５０】
Ｓ１２０とＳ１３０の少なくとも一方が、交換レンズ２の装着時やカメラ本体１の電源投入時に行われると、その後に変倍レンズ２１が駆動された場合や内蔵エクステンダーの挿抜された場合の情報の変化に対応できなくなる。そこで、レンズＣＰＵ２６は、変倍レンズ２１の位置が変化した場合や内蔵エクステンダーの挿抜状態が変化したことを不図示の検出手段によって検出すると、焦点距離の情報（Ｓ１２０）とフォーカス敏感度の情報（Ｓ１３０）をカメラＣＰＵ９に送信する。即ち、カメラＣＰＵ９は、Ｓ１２０とＳ１３０の後で、焦点距離およびフォーカス敏感度の少なくとも一方が変化した場合に、これらを再度取得する。
【００５１】
次に、Ｓ１４０において、カメラＣＰＵ９は、レンズＣＰＵ２６から取得した焦点距離の情報に基づいて、焦点距離が設定値以下かどうかを判断する。焦点距離の設定値（閾値）は、カメラ本体内の記憶手段であるＲＯＭ（図示せず）に予め記憶されている。焦点検出点の位置に応じたフォーカス敏感度の変化は、焦点距離が短いレンズにおいて顕著に表れる。このため、予め設定された焦点距離以下の交換レンズ２が装着された場合に、フォーカス敏感度を補正する。
【００５２】
一方、予め設定された焦点距離よりも大きな交換レンズ２に対しては、フォーカス敏感度の変化が少ないのでフォーカス敏感度を補正せず、取得したフォーカス敏感度をそのまま使用する。この場合、カメラＣＰＵ９は、Ｓ１５０やＳ１６０を行う必要がないので、合焦動作を高速で行うことができる。
【００５３】
このように、本実施例のカメラＣＰＵ９は、焦点距離が設定値よりも大きい場合にはフォーカス敏感度を補正せず、焦点距離が設定値以下の場合にはフォーカス敏感度を補正する。
【００５４】
Ｓ１４０で焦点距離が設定値以下である場合、Ｓ１５０において、カメラＣＰＵ９は、レンズＣＰＵ２６から取得した焦点距離の情報に基づいて多項式近似を行い、フォーカス敏感度を補正するための補正係数を決定する。
【００５５】
図５は、実施例１のフォーカス敏感度の特性の近似方法を説明するための図である。同図において、横軸は像高（ｍｍ）であり、縦軸はフォーカス敏感度である。「焦点距離Ａ（ｍｍ）」、「焦点距離Ｂ（ｍｍ）」は、Ｓ１４０の設定値以下の焦点距離の例であり、Ａ＞Ｂの関係がある。実施例１は、図５に実線で示すフォーカス敏感度の特性を、図５に一点鎖線で示すように、数式２を利用して、焦点検出点の位置Ｘ、Ｙの多項式で近似する。数式２において、Ｓ０はフォーカス敏感度、ａ０〜ａ５はフォーカス敏感度の補正係数である。数式２は、焦点検出点Ｐ１の位置に応じたフォーカス敏感度の特性を近似する式である。
【００５６】
S(X,Y)=S0(a0+a1X2+a2X4+a3Y2+a4Y4+a5X2Y2)              （２）
補正係数ａ０〜ａ５は、焦点距離毎にカメラ本体内の記憶領域であるＲＯＭ（図示せず）に予め記憶されている、焦点距離に依存する補正係数テーブルから求めることができる。
【００５７】
次に、Ｓ１６０において、Ｓ１５０で決定された補正係数と焦点検出点の位置情報Ｘ、Ｙを用いて、フォーカス敏感度を、数式２に基づいて補正する。
【００５８】
Ｓ１６０の後で、または、Ｓ１４０で焦点距離が設定値よりも大きい場合、Ｓ１７０において、カメラＣＰＵ９は、フォーカス敏感度に基づいて、フォーカス駆動命令を発行する。具体的には、焦点検出部６で検出した焦点状態が合焦状態になるように（デフォーカス量が減少またはなくなるように）、フォーカス敏感度を用いてフォーカスレンズ２２の駆動量に変換する。Ｓ１６０の後でＳ１７０が行われれば補正後のフォーカス敏感度が使用され、Ｓ１４０のＮＯの後でＳ１７０が行われればＳ１３０で取得したフォーカス敏感度が使用される。
【００５９】
フォーカス駆動命令には、フォーカスレンズ２２の駆動方向と駆動量の情報が含まれているため、カメラＣＰＵ９は、フォーカス敏感度に基づいてフォーカスレンズ２２の駆動方向と駆動量を算出する。レンズＣＰＵ２６は、その情報に基づいてフォーカス駆動部２８の駆動方向（例えば、モータの回転方向）と駆動量（モータ軸の回転角）を求め、フォーカス駆動部２８を介してフォーカスレンズ２２を駆動する。
【００６０】
本実施例は、図５に実線で示すフォーカス敏感度の特性を、図５に一点鎖線で示すように近似してＲＯＭの記憶容量を減らしているが、近似は必ずしも必須ではない。即ち、近似せずに図５に実線で示すフォーカス敏感度の特性のグラフを記憶手段に記憶して、記憶された情報を利用してフォーカス敏感度を求めてもよい。これにより、記憶容量は増えるものの合焦精度を向上させることができる。
【００６１】
本実施例では、焦点距離Ａ、焦点距離Ｂ・・・など、複数の焦点距離のそれぞれに対応するフォーカス敏感度の特性の情報を保持しているが、現在の焦点距離が記憶されている焦点距離に一致しない場合がある。その場合は、離散的に保持された複数の焦点距離のそれぞれに対応するフォーカス敏感度の特性の情報に基づいて、記憶されていない焦点距離に対応するフォーカス敏感度の特性を補間演算により求めてもよい。
【実施例２】
【００６２】
実施例１は、図５に実線で示すフォーカス敏感度の特性を、数式２を利用して図５に一点鎖線で示すように、焦点検出点の位置Ｘ、Ｙの多項式で近似している。これに対して、実施例２は、図６に実線で示すフォーカス敏感度の特性を、数式３を利用して図６に一点鎖線で示すように、直線的に近似している。
【００６３】
図２は、実施例２のカメラＣＰＵ９のＡＦ処理（自動焦点調節方法）を示すフローチャートである。図２において、図１と同様のステップには同一の参照符号を付している。図２に示すフローチャートは、図１に示すＳ１５０とＳ１６０の代わりに、Ｓ２５０とＳ２６０を有している。
【００６４】
Ｓ１４０で焦点距離が設定値以下である場合、Ｓ２５０において、カメラＣＰＵ９は、レンズＣＰＵ２６から取得した焦点距離の情報に基づいて直線近似を行い、フォーカス敏感度を補正するための補正係数を決定する。
【００６５】
図６は、実施例２のフォーカス敏感度の特性の近似方法を説明するための図である。同図において、横軸は像高（ｍｍ）であり、縦軸はフォーカス敏感度である。実施例２は、図６に実線で示すフォーカス敏感度の特性を、図６に一点鎖線で示すように、数式３を利用して直線近似する。数式３において、Ｓ０はフォーカス敏感度、ｂ０、ｂ１はフォーカス敏感度の補正係数である。数式３は、焦点検出点Ｐ１の位置に応じたフォーカス敏感度の特性を近似する式である。
【００６６】
図６に示すように、像高を領域毎に分割し、その領域毎のフォーカス敏感度の特性を像高で一次近似する。像高の分割数及び分割位置の決定方法は限定されない。
【００６７】
【数３】
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【００６８】
補正係数ｂ０、ｂ１は、カメラ本体内の記憶領域であるＲＯＭ（図示せず）に予め記憶されている補正係数テーブルから求めることができる。
【００６９】
次に、Ｓ２６０において、Ｓ２５０で決定された補正係数と焦点検出点の位置情報Ｘ、Ｙを用い、フォーカス敏感度を、数式３に基づいて補正する。実施例２は実施例１よりも補正係数の個数を削減することができるので、ＲＯＭの使用量を削減することができる。Ｓ２６０の後で、または、Ｓ１４０で焦点距離が設定値よりも大きい場合に、Ｓ１７０が行われる。
【実施例３】
【００７０】
実施例３は、図７に実線で示すフォーカス敏感度の特性を、図７に黒丸で示すように、定数で近似している。図３は、実施例３のカメラＣＰＵ９のＡＦ処理（自動焦点調節方法）を示すフローチャートである。図３において、図１と同様のステップには同一の参照符号を付している。図３に示すフローチャートは、図１に示すＳ１５０とＳ１６０の代わりに、Ｓ３５０とＳ３６０を有している。
【００７１】
Ｓ１４０で焦点距離が設定値以下である場合、Ｓ３５０において、カメラＣＰＵ９は、レンズＣＰＵ２６から取得した焦点距離の情報に基づいて定数近似を行い、フォーカス敏感度を補正するための補正係数を決定する。
【００７２】
図７は、実施例３のフォーカス敏感度の特性の近似方法を説明するための図である。同図において、横軸は像高（ｍｍ）であり、縦軸はフォーカス敏感度である。実施例３は、図７に実線で示すフォーカス敏感度の特性を、図７に黒丸で示すように、数式４を利用して定数近似する。数式４において、Ｓ０はフォーカス敏感度、ｃ０はフォーカス敏感度の補正係数である。図７では、像高を領域毎に分割し、その領域毎のフォーカス敏感度の特性に対して数式４のように、定数近似を行っている。像高の分割数及び分割位置の決定方法は限定されない。数式４は、焦点検出点Ｐ１の位置に応じたフォーカス敏感度の特性を近似する式である。
【００７３】
S(X,Y)=S０×ｃ０          （４）
補正係数ｃ０は、カメラ本体内の記憶領域であるＲＯＭ（図示せず）に予め記憶されている焦点距離に依存する補正係数テーブルから求めることができる。
【００７４】
次に、Ｓ３６０において、Ｓ３５０で決定された補正係数と焦点検出点の位置情報Ｘ、Ｙを用い、フォーカス敏感度を、数式４に基づいて補正する。実施例３は実施例１、２よりも補正係数の個数を削減することができるので、ＲＯＭの使用量を削減することができる。Ｓ３６０の後で、または、Ｓ１４０で焦点距離が設定値よりも大きい場合に、Ｓ１７０が行われる。
【００７５】
カメラ本体１は、複数の近似方法またはフォーカス敏感度の特性を記憶して、使用するフォーカス敏感度の特性を変更してもよい。例えば、モード選択手段が動画を撮影する動画撮影モードを選択し、不図示の顔認識手段などが認識した被写体が動体でこれを追尾する場合、図５に一点鎖線で示すフォーカス敏感度の特性を使用し、それ以外の場合には図７に黒丸で示す定数近似を行ってもよい。これは、定数近似は、近似点が離散的に分布するため、近似点が切り替わるときに動体の焦点状態に違和感が生じるおそれがあるため、連続的かつ滑らかに変化する実施例１のフォーカス敏感度の特性を用いた方が良いためである。
【００７６】
また、本発明は、撮像装置の自動焦点調節方法にも適用することができる。また、フォーカス敏感度の特性を近似する際には、多項式、直線および定数のうち少なくとも１つを用いればよい。
【００７７】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、デジタルカメラなどの撮像装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００７９】
６・・・焦点検出部（焦点検出手段）、９・・・カメラＣＰＵ（制御手段）、３２・・・焦点検出点設定部材
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【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８】
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