JP2000266988A

JP2000266988A - 電子カメラ

Info

Publication number: JP2000266988A
Application number: JP11070101A
Authority: JP
Inventors: Masataka Ide; 昌孝井出
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2000-09-29
Anticipated expiration: 2019-03-16
Also published as: US6363220B1; JP4020527B2

Abstract

(57)【要約】【課題】低コスト且つ省スペースで、焦点検出における
色収差を補正して正確な焦点調節を行うことが可能な焦
点調節装置を備えた電子カメラを提供する。【解決手段】本発明の電子カメラは、撮影レンズ１と撮
像素子４を有する電子カメラであって、上記撮影レンズ
１を通過した被写体光を受光する焦点検出用受光センサ
２と、上記撮像素子１の出力に基いて、上記焦点検出用
受光センサ２の色収差に起因する検出誤差を補正するた
めの補正値を算出する補正部５と、上記焦点検出用受光
センサ２の出力に基いて、上記撮影レンズ１の焦点調節
状態を検出する焦点検出部３と、上記焦点検出部３の出
力と補正部５の出力とに基いて、上記撮影レンズ１を駆
動するよう制御する制御部６とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、焦点調節装置を備
えた電子カメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＴＴＬ位相差検出方式を採用した
焦点調節装置では、被写体光の波長成分に応じて色収差
が発生するために、特定の光源下では焦点調節精度が劣
化することが知られている。

【０００３】このような問題に対処するために、特開昭
６３−１６８６１３号公報では焦点検出用の受光素子で
あるＡＦセンサＩＣと同一ＩＣチップ上に色温度検出用
受光素子を設けている。そして、この色温度検出用受光
素子により色温度の測定を行い、色収差の補正を行って
いる。

【０００４】また、特開昭５８−８６５０４号公報で
は、焦点検出用の受光素子であるＡＦセンサＩＣとは別
途に設けられた受光素子、処理回路、光学系を含む色温
度測定手段の出力を用いて、ＡＦセンサを含む焦点検出
部での色温度による焦点検出誤差を補正している。

【０００５】更に、近年では、ＴＴＬ位相差検出方式を
採用した一眼レフタイプのデジタルカメラが発売されて
いる（「写真工業」１９９６年５月、Ｐ４２、Ｐ５
１）。かかるカメラでは、専用の色温度検出用受光素
子、処理回路、光学系を別途設け、検出した色温度検出
情報を用いてホワイトバランス調整を行っている。

【０００６】また、特開平９−２７４１３０号公報に
は、ＴＴＬ位相差検出方式を採用したデジタルカメラが
開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭６３−１６８６１３号公報により開示された技術で
は、ＩＣの作成工程において色フィルタを設ける必要が
あり、工程が増加してコストアップになるという問題が
ある。

【０００８】また、上記特開昭５８−８６５０４号公報
により開示された技術では、専用の色温度検出部を有す
るので、色温度検出用の受光素子及び光学系や処理回路
を別途設置する必要があり、コストアップや新たな実装
スペースが必要になるといった問題がある。

【０００９】さらに、上記一眼レフタイプデジタルカメ
ラでは、色温度検出情報を用いてホワイトバランス調整
を行っているものの、焦点調節時の色収差の補正には使
用されていない。

【００１０】また、特開平９−２７４１３０号公報によ
り開示されたＴＴＬ位相差検出方式を採用したデジタル
カメラでは、焦点調節時の色収差の補正については何等
考慮されていない。

【００１１】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、低コスト且つ省スペース
で、焦点検出における色収差を補正して正確な焦点調節
を行うことが可能な焦点調節装置を備えた電子カメラを
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の態様では、撮影レンズとカラー撮像
素子を有する電子カメラであって、上記撮影レンズを通
過した被写体光を受光するＡＦセンサと、上記カラー撮
像素子の出力に基いて、上記ＡＦセンサの色収差に起因
する検出誤差を補正するための補正値を算出する補正手
段と、上記ＡＦセンサの出力に基いて、上記撮影レンズ
の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、上記焦点検
出手段の出力と補正手段の出力とに基いて、上記撮影レ
ンズを駆動するレンズ駆動手段とを具備したことを特徴
とする電子カメラが提供される。第２の態様では、上記
第１の態様において、上記補正手段は、被写体を照明す
る光源の種類及び色温度の少なくともいずれかを評価し
て、上記補正値を算出することを特徴とする電子カメラ
が提供される。

【００１３】第３の態様では、上記第１の態様におい
て、上記補正手段は、複数の評価値を用いて光源の種類
及び色温度の少なくともいずれかを評価することを特徴
とする電子カメラが提供される。

【００１４】上記第１乃至第３の態様によれば以下の作
用が奏される。

【００１５】即ち、本発明の第１の態様では、ＡＦセン
サにより撮影レンズを通過した被写体光が受光され、補
正手段により上記カラー撮像素子の出力に基いて上記Ａ
Ｆセンサの色収差に起因する検出誤差が補正され、焦点
検出手段により上記ＡＦセンサの出力に基いて上記撮影
レンズの焦点調節状態が検出され、レンズ駆動手段によ
り上記焦点検出手段の出力と補正手段の出力とに基いて
上記撮影レンズが駆動される。

【００１６】第２の態様では、上記第１の態様におい
て、上記補正手段により、被写体を照明する光源の種類
及び色温度の少なくともいずれかが評価されて、上記補
正値が算出される。

【００１７】第３の態様では、上記第１の態様におい
て、上記補正手段により、複数の評価値を用いて光源の
種類及び色温度の少なくともいずれかが評価される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。

【００１９】図１は本発明の焦点調節装置を備えた電子
カメラの概念図である。

【００２０】同図に示されるように、この電子カメラで
は、所定位置に被写体光を集光する撮影レンズ１が設け
られており、その後方には当該撮影レンズ１を通過した
被写体光を瞳分割して受光する焦点検出用受光センサ２
と、上記撮影レンズ１を通過した被写体光を撮像する撮
像素子４が設けられている。上記焦点検出用受光センサ
２は、当該焦点検出用受光センサ２の出力に基づいて上
記撮影レンズ１の焦点状態を検出する焦点検出部３に接
続されており、該焦点検出部３の出力は該焦点検出部３
の出力を補正する補正部５の入力に接続されている。さ
らに、上記撮像素子４の出力も補正部５の入力に接続さ
れている。この補正部５は、上記撮像素子４の出力に基
づいて色温度を検出する色温度検出部７と、上記色温度
検出部７の出力に基づいて色収差補正値を計算する補正
値計算部８とを有している。そして、この補正部５の出
力は、制御部６の入力に接続されており、該制御部６の
出力は撮影レンズ１に不図示の機械的機構を介して接続
されている。

【００２１】このような構成において、上記撮影レンズ
１を介して入射された被写体光は、焦点検出用受光セン
サ２で瞳分割されて受光される。そして、この焦点検出
用受光センサ２の出力信号は焦点検出部３に入力され、
該焦点検出部３にて撮影レンズ１の焦点状態が検出され
る。一方、上記撮影レンズ１を介して入射された被写体
光は、撮像素子４にも入射され、該撮像素子４にて撮像
される。

【００２２】上記補正部５では、上記撮像素子４の出力
に基づいて焦点検出部３の焦点検出出力が補正される。
このとき、補正部５内の色温度検出部７により撮像素子
４の出力に基づいて被写体の色温度が検出される。そし
て、補正部５内の補正値計算部８により温度検出部７の
出力に基づいて色収差補正値が算出される。

【００２３】こうして、制御部６により、上記補正部５
の出力である補正された焦点検出出力に基づいて所定の
焦点調節が行われることになる。

【００２４】次に、図２は本発明の実施の形態に係る焦
点調節装置を備えた電子カメラの光学系の構成を示す図
である。

【００２５】同図に示されるように、この実施の形態に
係る電子カメラは、着脱自在の交換レンズ３０とカメラ
ボディ４０とに大別される。

【００２６】先ず、交換レンズ３０では、所定位置に焦
点調節用レンズ１１ａ、絞り１２等からなる撮影光学系
１１が配置されており、その後方には被写体光を下方に
反射するとともに、一部をカメラボディ４０側に透過さ
せるビームスプリッタ１３が配置されている。このビー
ムスプリッタ１３の反射光の光路上にはミラー１４が設
けられており、当該ミラー１４の反射光の光路上には焦
点検出光学系１６とＡＦセンサ１７等からなる焦点検出
部１５が配置されている。尚、この実施の形態では、上
記焦点検出部１５は位相差検出方式を採用している。さ
らに、上記絞り１２は所定の絞り開口を保持することが
可能であると共に、シャッタ機能を有しており、完全に
遮光する機能も備えている。

【００２７】一方、カメラボディ４０では、所定位置に
ビームスプリッタ２１が設けられており、当該ビームス
プリッタ２１を透過した光の光路上には、ミラー２５が
配置されている。そして、このミラー２５で反射した光
の光路上にはミラー２７と接眼レンズ２８からなるファ
インダ光学系２６が配置されている。さらに、上記ビー
ムスプリッタ２１で反射された光の光路上には、赤外カ
ットフィルタ２２、光学的ローパスフィルタ（LPF；Low
Pass Filter）２３、固体撮像素子（CCD；Charge C
oupled Device）２４が配置されている。

【００２８】このような構成において、被写体からの光
束は撮影光学系１１を通過し、ビームスプリッタ１３に
より、上記光束の一部がカメラボディ４０に、他がミラ
ー１４を介して焦点検出部１５にそれぞれ導かれる。一
方、上記撮影光学系１１を通過してカメラボディ４０内
へ導かれた被写体光束は、その一部がビームスプリッタ
２１を透過して、赤外光成分をカットする赤外光カット
フィルタ２２、モアレを低減させる光学的ＬＰＦ２３を
介して撮像素子ＣＣＤ２４に導かれる。他の光束は、ミ
ラー２５で反射された後、ミラー２７、接眼レンズ２８
等からなるファインダ光学系２６へと導かれる。

【００２９】ここで、図３は上記焦点検出部１５内のＡ
Ｆセンサ１７の光電変換素子Ｐ上に被写体からの光束を
導く焦点検出光学系１６の構成を詳細に示す図である。

【００３０】図３において、符号１１’は撮影レンズ、
ＲＦは赤外カットフィルタ、Ｓは視野マスク、Ｃはコン
デンサレンズ、Ｋは撮影レンズ１１の光軸に対して略対
称に配置された開口部Ｋ１，Ｋ２を有する瞳マスク、Ｈ
１，Ｈ２は瞳マスクＫ１，Ｋ２に対応してその後方に配
置されたセパレータレンズである。上記赤外光カットフ
ィルタＲは、７５０ｎｍ以上の波長域の赤外光を除去
し、不要な赤外光成分を除去して色収差の悪影響を最小
限に抑える。

【００３１】上記撮影レンズ１１’の射出瞳の領域Ｌ
１，Ｌ２を通過して入射した被写体光束は、視野マスク
Ｓ、赤外カットフィルタＲＦ、コンデンサレンズＣ、瞳
マスクＫの開口部Ｋ１，Ｋ２及びセパレータレンズＨ
１，Ｈ２を通りＡＦセンサ１７の光電変換素子Ｐ上に再
結像される。

【００３２】上記撮影レンズ１１’が合焦、即ち、結像
面Ｇ上に被写体像Ｉが形成される場合には、その被写体
像ＩはコンデンサレンズＣ及びセパレータレンズＨ１，
Ｈ２によって光軸Ｏに対して垂直な２次結像面Ｐ（ＡＦ
センサ１７の光電変換素子Ｐ上）に再結像されて第１像
Ｉ１，第２像Ｉ２となる。

【００３３】上記撮影レンズ１１’が前ピン、即ち結像
面Ｇの前方に被写体像Ｆが形成される場合には、その被
写体像Ｆはお互いにより光軸Ｏに近づいた形で光軸Ｏに
対して垂直に再結像されて第１像Ｆ１，第２Ｆ２とな
る。

【００３４】上記撮影レンズ１１’が後ピン、即ち結像
面Ｇの後方に被写体像Ｒが形成される場合には、その被
写体像Ｒはお互いにより光軸Ｏから離れた形で、光軸Ｏ
に対して垂直に再結像されて第１像Ｒ１，第２像Ｒ２と
なる。

【００３５】この実施の形態では、これら第１像と第２
像の間隔を検出することにより、撮影レンズ１１’の焦
点状態を前ピン、後ピンを含めて検出する。具体的に
は、第１像と第２像の光強度分布をＡＦセンサ１７の被
写体像データ出力により求めて両像の間隔を測定する。

【００３６】上記ＡＦセンサ１７は、一般にシリコンの
ように可視光内で比較的フラットな分光感度を有するも
のを用いるので、撮影レンズ１１’による可視光中の長
波長成分（例えばλ＝７２０ｎｍ）ｒ２の結像点が、撮
影レンズ１１’の有する軸上色収差に起因して予定結像
面Ｇよりも後方に移動する。

【００３７】従って、図３（ｂ）に示されるように、長
波長成分反射光を多く含む被写体に対応する像間隔Ｚ２
は可視光（重心（λ＝５６０ｎｍ））ｒ１の反射光成分
を多く含む被写体に対応する像間隔Ｚ１より大きくな
る。

【００３８】次に、図４は第１の実施の形態に係る電子
カメラの交換レンズ３０及びカメラボディ４０内の制御
系の構成を示す図である。

【００３９】先ず、交換レンズ３０の制御系を詳細に説
明する。

【００４０】図４に於いて、レンズマイコン３１は、交
換レンズ３０の制御装置であり、その内部に中央処理装
置（CPU；Central Processing Unit）３１ａ、リード
オンリメモリ（ROM；Read Only Memory）３１ｂ、ラ
ンダムアクセスメモリ（RAM；Random Access Memor
y）３１ｃ、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ
ＡＤＣ３１ｄを有するコントローラである。さらに、レ
ンズマイコン３１は、その内部に不揮発性メモリたるＥ
ＥＰＲＯＭ３１ｅを有しており、焦点調節制御等に関す
る補正データを交換レンズ毎に記憶している。

【００４１】かかるレンズマイコン３１は、上記ＲＯＭ
３１ｂに格納されたシーケンスプログラムに従って一連
の動作を行う。

【００４２】焦点検出部１５の一部であるＡＦセンサ１
７は、レンズマイコン３１によりその動作が制御され
る。このＡＦセンサ１７の出力するセンサデータ（被写
体像データ）は、レンズマイコン３１内のＡ／Ｄコンバ
ータＡＤＣ３１ｄでＡ／Ｄ変換された後、ＲＡＭ３１ｃ
に格納される。

【００４３】レンズマイコン３１は、上記センサデータ
に基づいて焦点検出演算を行い、更にカメラボディ４０
内のボディマイコン４１から送信される補正データに基
づいて補正演算を行って、焦点調節用レンズ１１ａの駆
動量、駆動方向、駆動速度等を算出する。

【００４４】ここで、焦点検出部１５は、交換レンズ３
０の種類に応じて最適化された焦点検出精度、デフォー
カス検出範囲等の特性を有するように設定されている。
さらに、レンズ駆動部３２はレンズマイコン３１からの
司令に基づいて、焦点調節用レンズ１１ａを駆動する。
そして、絞り駆動部３３はレンズマイコン３１からの司
令に基づいて、絞り１２を駆動する。

【００４５】以上の他、交換レンズ３０をカメラボディ
４０に装着するマウント部分との接続部には、交換レン
ズ３０側とカメラボディ４０側との通信を行うための複
数の電気的接点３４が設けられている。

【００４６】次に、カメラボディ４０の制御系を詳細に
説明する。

【００４７】図４に於いて、ボディマイコン４１はカメ
ラボディ４０の制御装置で、内部にＣＰＵ４１ａ、ＲＯ
Ｍ４１ｂ、ＲＡＭ４１ｃ、Ａ／ＤコンバータＡＤＣ４１
ｄを有するコントローラである。ボディマイコン４１の
内部のＲＯＭ４１ｂに格納されたシーケンスプログラム
に従って一連の動作を行っている。

【００４８】また、ボディマイコン４１は、その内部に
ＥＥＰＲＯＭ４１ｅを有しており、焦点調節、測光、Ａ
ＷＢ（オートホワイトバランス）、ストロボ制御等に関
する補正データをボディ毎に記憶している。撮像素子
（CCD；Charge Coupled Device）２４は、撮影光学系
１１により形成される被写体像を撮像して電気信号に変
換する。さらに、映像信号処理部４２は、ＣＣＤ２４か
らの電気信号を処理して映像信号を作成する。そして、
ＣＣＤ制御部４３はＣＣＤ２４に対して駆動信号を出力
してその動作を制御する。

【００４９】上記ＣＣＤ２４は、縦型オーバーフロード
レイン型ＣＣＤであり、その詳細な構成については、図
５に示される通りである。

【００５０】尚、電荷転送タイプとしては、インターラ
イン転送型ＣＣＤがある。

【００５１】図５に於いて、このＣＣＤ２４は、水平方
向と垂直方向に二次元状に配置されたフォトダイオード
１０１と、上記フォトダイオード１０１に蓄積された電
荷を垂直シフトレジスタ１０３に転送するトランスファ
ーゲート１０２と、転送された電荷を順次垂直方向に転
送する垂直シフトレジスタ１０３と、垂直シフトレジス
タ１０３により垂直方向に転送された電荷を水平方向に
順次転送する水平シフトレジスタ１０４と、水平シフト
レジスタ１０４により水平方向に転送された電荷を電圧
信号に変換して出力する出力部１０５とから構成され
る。

【００５２】上記フォトダイオード１０１の前面には色
フィルタが配置されており、色フィルタの配列は図７に
示されるような所謂ベイヤー配列になっている。

【００５３】尚、図７に示す「Ｒ」，「Ｇ」，「Ｂ」
は、それぞれ「赤」、「緑」、「青」を選択的に透過す
る色フィルタを示している。

【００５４】さらに、上記Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する画素
は、それぞれの分光感度が図８に示されるようになって
いる。即ち、Ｒ，Ｇ，Ｂは、図の如き波長域で所定の相
対強度を有している。

【００５５】映像信号処理部４２は、図６に示されるよ
うに、ＣＣＤ２４からリセットノイズ等を除去するため
の相関２重サンプリング回路（ＣＤＳ）７８と、この相
関２重サンプリング回路７８の出力を増幅するゲインコ
ントロールアンプＡＭＰ７９と、このゲインコントロー
ルアンプ７９の出力をＡＤ変換してデジタル信号に変換
するＡ／Ｄコンバータ８０と、デジタル信号に変換され
た映像信号に各種の処理を行なうプロセス処理回路８１
とから構成されている。

【００５６】ＣＣＤ制御部４３は、図６に示されるよう
に、ＣＣＤ２４を駆動するための転送パルス等の駆動信
号を発生すると共に、上記相関２重サンプリング回路７
８のサンプルホールドパルス、上記Ａ／Ｄコンバータ８
０のＡＤ変換タイミングパルスを発生するタイミングジ
ェネレータ（ＴＧ）８２と、このタイミングジェネレー
タ８２とボディマイコン４１との同期をとるための信号
を発生するシグナルジェネレータ（ＳＧ）８３とから構
成されている。

【００５７】記録部４４は、図６に示されるように、映
像信号処理部４２内のプロセス処理回路８１から出力さ
れる映像信号（画素データ）を記憶するメモリであるＤ
ＲＡＭ８４と、上記ＤＲＡＭ８４に蓄積された画素デー
タをデータ量を減らして記録するために圧縮し、また記
録媒体８６から読み出した圧縮データの伸長を行なう圧
縮伸長回路８５と、上記圧縮された静止画データを記録
する記録媒体８６とから構成される。

【００５８】測光露出演算部４５は、上記映像信号処理
部４２の出力する映像信号に基づいて測光値、露出制御
値を算出するものである。そして、ＡＷＢ部５１は、上
記映像信号処理部４２の出力する映像信号に基づいてホ
ワイトバランスを自動的に制御するものである。

【００５９】さらに、色収差補正演算部５０は、上記映
像信号処理部４２の出力する映像信号に基づいて、焦点
調節用の色収差補正データを演算するものであり、この
算出された色収差補正データをボティマイコン４１に出
力する。このボディマイコン４１は、色収差補正データ
をレンズマイコン３１に送信し、該レンズマイコン３１
は上記色収差補正データに基づいて焦点調節動作を制御
する。

【００６０】ＣＣＤ制御部４３は、上記測光部、露出演
算部４５の出力であるシャッタスピードに基づいて、撮
影時の撮像素子ＣＣＤ２４の電子シャッタを制御する。
また、ボディマイコン４１は、上記測光部、露出演算部
４５の露出演算により算出した絞り値データをレンズマ
イコン３１に送信する。撮像時においては、レンズマイ
コン３１によって撮影光学系１１内の絞り１２の制御が
行われる。表示部４６は、撮像素子ＣＣＤ２４により撮
像された映像やカメラ内部の情報をＬＣＤ等により表示
し、ボディマイコン４１により制御される。

【００６１】ファーストレリーズスイッチ（１ＲＳＷ）
４７、セカンドレリーズスイッチ（２ＲＳＷ４８はレリ
ーズボタンに連動したスイッチで、レリーズボタンの第
１段階の押し下げにより１ＲＳＷ４７がオンし、引き続
いて第２段階の押し下げで２ＲＳＷ４８がオンするよう
構成されている。

【００６２】ボディマイコン４１は、１ＲＳＷ４７オン
で測光、ＡＦ動作を行い、２ＲＳＷ４８オンで露出動作
と画像記録動作を行うことになる。以上の他、交換レン
ズ３０を装着するマウント部には、カメラボディ４０側
と交換レンズ３０側との通信を行うための複数の電気的
接点４９が設けられている。

【００６３】以下、図９のフローチャートを参照して、
レンズマイコン３１による制御動作を詳細に説明する。

【００６４】本シーケンスに入ると、レンズマイコン３
１は、先ず交換レンズ３０内の各ブロックの初期化動作
を行う（ステップＳ１０１）。続いて、レンズマイコン
３１は、カメラボディ側のボディマイコン４１と相互に
通信を行い、必要なデータの通信を行う（ステップＳ１
０２）。尚、焦点検出時に使用される種々の補正データ
としては、色収差補正データ、ボディ毎のフランジバッ
クずれデータ、撮像素子の画素サイズに応じた合焦許容
範囲に関するデータ等がある。

【００６５】続いて、上記通信により受信したボディマ
イコン４１からのコマンドがＡＦコマンドであるか否か
を判別する（ステップＳ１０３）。

【００６６】上記ステップＳ１０３にて、ＡＦコマンド
であると判別された場合には、詳細は後述するサブルー
チン“ＡＦ”を実行し（ステップＳ１０４）、焦点検出
部１５（位相差検出方式）の出力に基づいて算出された
デフォーカス量に基づくレンズ駆動制御を行う。そし
て、ＡＦ動作の結果、合焦したか否か否かを判別し、非
合焦の場合は上記ステップＳ１０４に戻ってＡＦ動作を
継続し、合焦した場合はＡＦ動作を終了して上記ステッ
プＳ１０２に戻る。

【００６７】一方、上記ステップＳ１０３にて、ＡＦコ
マンドでないと判別された場合には、レンズマイコン３
１は、ボディマイコン４１からのコマンドが絞りコマン
ドか否かを判別する（ステップＳ１０６）。ここで、絞
りコマンドであると判別された場合は、通信により指示
される所定の絞り値に絞り１２を設定する絞り動作を行
い（ステップＳ１０７）、絞りコマンドではない場合
は、コマンド待ちの状態となり、上記ステップＳ１０２
に戻る。

【００６８】次に、図１０のフローチャートを参照し
て、サブルーチン“ＡＦ”のシーケンスを詳細に説明す
る。

【００６９】本シーケンスに入ると、先ずレンズマイコ
ン３１は、ＡＦセンサ１７の積分制御を行い（ステップ
Ｓ２０１）、ＡＦセンサ１７のセンサデータの読み出し
を行う（ステップＳ２０２）。続いて、レンズマイコン
３１は、焦点検出演算を実行して、デフォーカス量を算
出する（ステップＳ２０３）。

【００７０】次いで、ボディマイコン４１との通信によ
り、既にレンズマイコン３１内のＲＡＭ３１ｂに格納さ
れているボディ毎の補正データＨｄ（ピントずれ補正デ
ータ）によりデフォーカス量の補正を行う（ステップＳ
２０４）。

【００７１】ＤＦ′＝ＤＦ＋Ｈｄ（１）ここで、上記補正デフォーカス量ＤＦ′は、太陽光下に
おいて検出されたデフォーカス量を示すように設定され
ている。

【００７２】続いて、色収差補正データＨｉに基づい
て、補正デフォーカス量ＤＦ′に対してさらに色収差分
を補正する（ステップＳ２０５）。

【００７３】ＤＦ″＝ＤＦ′＋Ｈｉ（２）次いで、ＲＡＭ３１ｃに記載されている合焦許容範囲Ｇ
ｄを、上記補正デフォーカス量ＤＦ″とを比較して、合
焦許容範囲Ｇｄ内か否か判定する（ステップＳ２０
６）。尚、上記（２）式において、上記合焦許容範囲Ｇ
ｄは、カメラボディの種類に固有のデータである。

【００７４】上記ステップＳ２０６において、合焦許容
範囲Ｇｄ外であると判断された場合は、上記補正デフォ
ーカス量ＤＦ′より合焦となる焦点調節レンズ１１ａの
駆動量を算出して焦点調節レンズ１１ａを駆動する（ス
テップＳ２０７）。

【００７５】その後、上記ステップＳ２０１に戻り、検
出した補正デフォーカス量ＤＦ″が合焦許容範囲Ｇｄ内
となるまで前述の動作を繰り返し行い、上記補正デフォ
ーカス量ＤＦ″が合焦許容範囲Ｇｄ内となるとリターン
する。

【００７６】次に図１１のフローチャートを参照して、
カメラボディ４０内のボディマイコン４１の制御動作を
説明する。尚、以下の説明では図１２のタイムチャート
を適宜参照しつつ説明する。

【００７７】不図示の電源ＳＷがオンされるか、電池が
挿入されると、マイコン４１は動作を開始し、内部のＲ
ＯＭ４１ｂに格納された以下に説明するような一連のシ
ーケンスプログラムを実行することになる。

【００７８】本シーケンスに入ると、先ずボディマイコ
ン４１は、カメラボディ４０内の各ブロックの初期化を
行う（ステップＳ３０１）。続いて、レンズマイコン３
１との相互通信を行う（ステップＳ３０２）。この通信
では、カメラボディ４０に固有の焦点検出パラメータを
レンズマイコン３１に送信する。

【００７９】尚、上記焦点検出パラメータとしては、合
焦許容範囲に関するデータ、ボディのフランジバックず
れデータ等がある。

【００８０】続いて、ボディマイコン４１は、１ＲＳＷ
４７の状態を検出し（ステップＳ３０３）、該１ＲＳＷ
４７がオフの場合は、ＣＣＤ２４の露光、読み出し動作
である撮像動作を行い（ステップＳ３０４）、映像信号
処理部４２の映像信号に基づいて測光、露出演算部４５
により測光、露出演算を行い、本露光（画像記録）時の
絞り１２の絞り制御値、ＣＣＤ２４の電子シャッタスピ
ード等を計算する。更に、このとき、色収差補正値検出
部５０は色収差補正値を算出し上記ステップＳ３０３に
戻る（ステップＳ３０４）。

【００８１】上記ステップＳ３０３にて、１ＲＳＷ４７
がオンされると、色収差補正値が算出済みかチェックし
（ステップＳ３０６）、算出済みでない場合には、上記
ステップＳ３０４に移行し、上記動作を行う。

【００８２】一方、上記ステップＳ３０６にて、色収差
補正値が算出済みの場合には、レンズマイコン３１にＡ
Ｆコマンドを送信する（ステップＳ３０７）。また、色
収差補正値検出部５０により計算された色収差補正値
を、レンズマイコン３１に送信する（ステップＳ３０
８）。次いで、レンズマイコン３１との通信により合
焦、非合焦を判別し（ステップＳ３０９）、合焦ならば
ステップＳ３１０に移行し、非合焦の場合はステップＳ
３０３に戻り、ＡＦ動作が繰り返される。

【００８３】続くステップＳ３１０では、２ＲＳＷ４８
がオンされているか検出し、２ＲＳＷ４８がオフの場合
は上記ステップＳ３０３に移行し、２ＲＳＷ４８のオン
を待ちつつＡＦ動作を継続する。

【００８４】一方、２ＲＳＷがオンされている場合は、
ボディマイコン４１はレンズマイコン３１に対して露出
用絞りデータを送信する。レンズマイコン３１は絞り制
御部３３により絞り１２を露出用絞り値に絞り込む（ス
テップＳ３１１）。

【００８５】続いて、ＣＣＤ制御部４４は信号ＳＵＢを
オフしてＣＣＤ２４の蓄積をスタートさせ、露出演算に
基づく電子シャッタスピードで制御して露出（本露光）
を行う（ステップＳ３１２）。

【００８６】この電子シャッタ動作は、ＣＣＤ制御部４
４によりシャッタスピードに応じた所定のタイミングで
転送パルスＴＧＰを発生して、フォトダイオード１０１
の蓄積電荷を垂直シフトレジスト１０３に転送する（図
１２参照）。

【００８７】次いで、スミアを防止するために、レンズ
マイコン３１に対して絞りコマンドを送信して絞り１２
を完全に閉じさせ、ＣＣＤ２４を遮光状態とする（ステ
ップＳ３１３）。そして、ＣＣＤ２４を遮光した状態
で、ＣＣＤ制御部４３は信号ＤＣＬＫをＣＣＤ２４に出
力する（ステップＳ３１４）。そして、映像信号処理部
４２は信号ＤＣＬＫに同期して出力される映像信号（Ｃ
ＣＤ信号）をＡＤ変換して読み出す（図１２参照）。さ
らに、読み出し映像信号の圧縮等の処理を行い、その
後、記録媒体８６に格納する（ステップＳ３１５）。

【００８８】続いて、ボディマイコン４１は、レンズマ
イコン３１に対して、絞り開放のコマンドを送信して絞
り１２を開放状態にする（ステップＳ３１６）。以上で
一連の撮影動作を終了してＳ３０２に戻り同様に動作を
繰り返す。

【００８９】次に色収差補正データの算出方法について
説明する。

【００９０】先ず、色収差の影響を発生する代表的な光
源の波長特性について説明する。

【００９１】図１３は一般的な蛍光灯の波長分布を示す
図である。一般に、蛍光灯には、数本の輝線スペクトル
と称される光エネルギーの突出した波長が存在するが、
全体的に見た光エネルギーではＧ出力が多くなってい
る。

【００９２】図１４はタングステンランプの波長分布を
示した線図である。色温度は、約３５００〜４０００Ｋ
（ケルビン）であり、Ｒ成分が強い光となっている。

【００９３】次に色温度による光源の判別するための評
価値ｍ，ｎについて説明する。

【００９４】映像信号のＲ出力とＢ出力との比を表わす
変数をｍとし、図１５に示すような標準光源（色温度５
５００Ｋ）の場合のＲ出力とＢ出力との比Ｒ／Ｂをｍ
０、撮影シーンでのＲ出力とＢ出力との比をｍ′とす
る。

【００９５】かかる条件の下、次式（３）によって評価
値ｍを求める。

【００９６】ｍ＝ｍ′／ｍ０（３）この（３）式において、ｍの値は標準光源の場合に比べ
て、Ｒ／Ｂが２倍であればｍ＝２となり、Ｒ／Ｂが１／
２であればｍ＝０．５となる。

【００９７】次いで、映像信号のＧ出力とＢ出力、Ｒ出
力との比を表す評価値をｎとし、上記標準光源の場合の
Ｇ出力とＢ，Ｒ出力との比Ｇ／（Ｂ・Ｒ）をｎ０、撮影
シーンでのＧ出力とＢ，Ｒ出力との比をｎ′とする。

【００９８】かかる条件の下、次式（４）によりｎを求
める。

【００９９】ｎ＝ｎ′／ｎ０（４）この（４）式において、ｎの値は標準光源の場合に比べ
て、Ｇ／（Ｂ・Ｒ）が２倍であればｎ＝２となり、逆
に、１／２であればｎ＝０．５となる。

【０１００】尚、上記数値ｍ０、ｎ０の値は、ボディマ
イコン４１内のＥＥＰＲＯＭ４１ｅに予め記憶されてい
る。この実施の形態では、上記評価値ｍ，ｎに基づいて
色収差補正値を求めることとしている。

【０１０１】以下、図１６のフローチャートを参照し
て、色収差補正値計算部５０において実行される色収差
補正値計算のシーケンスを詳細に説明する。

【０１０２】尚、レンズマイコン３１内のＥＥＰＲＯＭ
３１ｅ内に記録されているタングステンランプ用の色収
差補正データＨｉｔ、及び蛍光灯用の色収差補正データ
Ｈｉｆは、通信により既に色収差補正値計算部５０に格
納されている。

【０１０３】先ず、色収差補正値計算部５０は映像信号
データを用いて、撮影画面内のＲ，Ｇ，Ｂ画素全ての各
平均値を求める（ステップＳ４０１）。続いて、撮影領
域の全領域のＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの平均値Ｒ，Ｇ，Ｂ
を用いて、ｍ′，ｎ′を算出し（ｍ′＝Ｒ・Ｂ，ｎ′＝
Ｇ／（Ｂ・Ｒ））、更に上記（３）、（４）式により評
価値ｍ，ｎを求める（ステップＳ４０２）。

【０１０４】続いて、ｍ＞２か否かを判別して（ステッ
プＳ４０３）、ｍ＞２の場合には、ｎ＜１か否かを判別
して（ステップＳ４０４）、ｎ＜１の場合はステップＳ
４０５に進み、ｎ＜１ではない場合はステップＳ４０９
に進む。

【０１０５】ステップＳ４０５では、ｍ＞２，ｎ＜１で
あり、Ｒ出力が標準状態に比べて２倍以上であるのでタ
ングステンランプと判定され、タングステンランプ用の
色収差補正データＨｉｔが選択され、Ｈｉ＝Ｈｉｔとす
る。

【０１０６】一方、上記ステップＳ４０３にて、ｍ＞２
で無い場合には、ｍ＜１か否かを判別し（ステップＳ４
０６）、ｍ＜１ではない場合はステップＳ４０９に進
み、ｍ＜１の場合は、ステップＳ４０７に進む。

【０１０７】ステップＳ４０７では、ｎ＞２か否か判別
する。ここで、ｎ＞２の場合はステップＳ４０８に進
み、ｎ＞２ではない場合はステップＳ４０９に進む。ス
テップＳ４０８では、ｍ＜１，ｎ＞２であり、即ち、Ｇ
出力が標準状態に比べて２倍以上であるので、光源が蛍
光灯であると判定され、蛍光灯用の色収差補正データＨ
ｉｆが選択され、Ｈｉ＝Ｈｉｆとする。

【０１０８】こうして、ステップＳ４０９では、タング
ステンランプ、蛍光灯以外の光源と判定され、太陽光ま
たはそれに近い光源下であると判定し、色収差補正デー
タをＨｉ＝０とする。以上で色収差補正値計算を終了
し、求められた色収差補正データＨｉは、ボディマイコ
ン４１よりレンズマイコン３１に送信され、焦点調節時
の色収差補正に使用されることになる。

【０１０９】次に本発明の第２の実施の形態について説
明する。

【０１１０】図１７は第２の実施の形態に係る電子カメ
ラの光学系の構成を示す図である。同図に示されるよう
に、この実施の形態に係る電子カメラは、交換レンズ３
０とカメラボディ４０とに大別される。

【０１１１】上記交換レンズ３０は、焦点調節用レンズ
１１ａ等の撮影光学系１１、絞り１２等から構成されて
いる。上記撮影光学系１１を通過し、カメラボディ４０
内へ導かれた被写体光束は、更にビームスプリッタ２１
によりその光束の一部は赤外光成分をカットする赤外光
カットフィルタ２２、モアレを低減させる光学的ＬＰＦ
２３を介して撮像素子ＣＣＤ２４に導かれる。

【０１１２】他方の一部の光束は、ミラー２９で反射さ
れた後、焦点検出部１５へと導かれる。焦点検出部１５
は位相差検出方式を採用しており、焦点検出光学系１６
及びＡＦセンサ１７を有している。また、かかる焦点検
出部１５は、複数の焦点検出エリアを有している。この
焦点検出エリアは、詳細には図１８に符号２０１，２０
２，２０３で示すような配置となっている。

【０１１３】この他、ファインダは電子ビューファイン
ダであり、表示部４６と接眼レンズ２８等から構成され
る。

【０１１４】ここで、図１８は撮影画面のレイアウトを
示す図である。

【０１１５】同図に示されるように、撮像素子ＣＣＤ２
４の撮像面２００と、撮影画面内の焦点検出エリア２０
１，２０２，２０３と、色温度検出のために使用する映
像信号の領域２０４，２０５，２０６が図示の如く割り
当てられている。

【０１１６】色温度検出領域２０４，２０５，２０６
は、それぞれ焦点検出エリア２０１，２０２，２０３に
対応して、それを含むように設定されている。

【０１１７】色収差補正値計算部５０は、色温度検出領
域２０４，２０５，２０６内の映像信号に基づいて色温
度評価値を検出する。そして、算出した各色温度評価値
に基づいてそれぞれ色収差補正値を求める。

【０１１８】焦点検出部１５により焦点検出エリア２０
１，２０２，２０３についてそれぞれデフォーカス量を
検出して、各デフォーカス量に対して上記各色収差補正
値を用いて補正する。この色収差補正された補正デフォ
ーカス量は、ボティマイコン４１からレンズマイコン３
１に送信され、レンズマイコン３１により焦点調節が行
われることになる。

【０１１９】以下、図１９のフローチャートを参照し
て、第２の実施の形態に係る電子カメラによる色収差補
正値計算のシーケンスを説明する。

【０１２０】尚、交換レンズ３０内のＥＥＰＲＯＭ３１
ｅには、８００ｎｍ単色光源時の５５０ｎｍ（太陽光）
時に対する各焦点検出エリアの色収差量ｇ１，ｇ２，ｇ
３が格納されている。この色収差量ｇは、レンズマイコ
ン３１からボディマイコン４１に対して送信される。そ
して、各色温度検出領域２０４（ｑ１），２０５（ｑ
２），２０６（ｑ３）について、色温度評価値ｍ，ｎを
計算してｍ１，ｎ１，ｍ２，ｎ２，ｍ３，ｎ３を求め
る。

【０１２１】本シーケンスに入ると、先ず変数ｉに１を
代入し（ステップＳ５０１）、色温度検出領域ｑｉにつ
いて評価値ｍｉ，ｎｉを算出する（ステップＳ５０
２）。この評価値の算出方法は、前述した第１の実施の
形態と同様である。

【０１２２】続いて、詳細は後述するサブルーチン「色
収差補正値計算」を実行して色収差補正データを算出す
る（ステップＳ５０３）。次いで、ｉをインクリメント
して次の色温度検出領域を設定し（ステップＳ５０
４）、全領域について終了したか否か判定し（ステップ
Ｓ５０５）、終了していない場合は上記ステップＳ５０
２に戻って繰り返し実行し、全領域終了したならばリタ
ーンする。

【０１２３】次に図２０のフローチャートを参照して、
上記サブルーチン「色収差補正値計算」について説明す
る。

【０１２４】本シーケンスに入ると、先ずｍｉ≧１．５
か否かを判定する（ステップＳ６０１）。ここで、ｍｉ
≧１．５のときはステップＳ６０２に進み、ｎｉ≦０．
７か否かを判定する。ｍｉ≧１．５且つｎｉ≦０．７の
場合は、被写体からの入射光は長波長成分が多く、色温
度が低いと判別され、色収差量ｇｉに所定の係数ｋｌを
乗算し、色温度補正データＨｉとする（ステップＳ６０
３）。

【０１２５】上記ステップＳ６０１で、ｍｉ＜１．５の
場合は、ステップＳ６０４に進み、ｍｉ≦０．７か否か
判定する。ここで、ｍｉ≦０．７の場合は、ステップＳ
６０５に進み、ｎｉ≧１．５か否か判定する。

【０１２６】そして、ｍｉ≦０．７且つｎｉ≧１．５の
ときは、被写体からの入射光は短波長成分が多く、色温
度が低いと判別され、色収差量ｇｉに所定の係数ｋ２
（ｋ２＜０）を乗算し、色温度補正データＨｉとする
（ステップＳ６０６）。

【０１２７】ステップＳ６０７では、被写体からの入射
光は太陽光に近い成分の光であると判定され、色収差補
正は必要ないので、色温度補正データＨｉをＨｉ＝０と
する。以上のようにして色収差補正データＨｉの計算を
終了する。

【０１２８】以上のようにして、焦点検出エリアが対応
する撮像素子ＣＣＤ２４の領域の映像信号に基づいて、
それぞれ色温度補正量Ｈｉを決定する。そして、ボティ
マイコン４１による焦点検出演算により求めた太陽光下
に相当する各焦点検出エリア毎にデフォーカス量ＤＦｉ
に対して、上記色収差補正値Ｈｉを加算して焦点検出エ
リア毎に補正デフォーカス量ＤＦｉ′を算出する。その
後は、補正デフォーカス量に関して所定の焦点検出エリ
ア選択アルゴリズム（例えば最至近選択）に応じて、焦
点検出エリアを選択して焦点調節を行う。

【０１２９】第２の実施の形態によれば、上述したよう
な複数の焦点検出エリアに対応した色温度検出領域を設
け、それぞれ別々に色温度検出を行い、色収差補正デー
タを求めて補正するので、より正確な色収差補正を行う
ことができる。

【０１３０】尚、上記評価値ｍ，ｎに対する判定値は上
記に限らず、様々に変更可能であることは勿論である。
また、焦点検出エリアの数も３個に限らずより増加させ
てもよいことは勿論である。

【０１３１】以上説明したように、本発明によれば、撮
影用の撮像素子の出力に基づいて色収差補正量を求めて
いるので、別に色温度検出センサ、検出回路、光学系を
必要とせず、実質的にコストアップすることなく、更に
は特別にスペースを必要とすることなく、色収差の影響
を除去して正確な焦点調節動作を可能とするという効果
を発揮することとなる。

【０１３２】尚、本発明の上記実施の形態には、以下の
発明も含まれる。

【０１３３】（１）撮影レンズを通過した被写体光を瞳
分割して受光する焦点検出用受光センサと、上記焦点検
出用受光センサの出力に基いて、上記撮影レンズの焦点
状態を検出する焦点検出手段と、上記撮影レンズを通過
した被写体光を撮像する撮像素子と、上記撮像素子の撮
像出力に基いて上記焦点検出手段の出力を補正する補正
手段と、上記補正手段の出力に基いて焦点調節を行う制
御手段と、を具備することを特徴とする電子カメラ。

【０１３４】（２）上記補正手段は、上記撮像素子の撮
像出力に基いて、色温度に関連するデータを検出する色
温度検出手段と、上記色温度検出手段の出力に基いて、
色収差補正値を算出する補正値算出手段と、を具備する
ことを特徴とする（１）記載の電子カメラ。

【０１３５】（３）上記焦点調節用受光センサは、撮影
画面内の複数の焦点検出領域に対応する複数の受光領域
を有し、上記焦点検出手段は、上記複数の焦点検出領域
に対応する複数の焦点検出部を有し、上記補正手段は、
上記複数の焦点検出領域に対応する上記撮像素子の領域
の撮像出力に基いて、対応する上記複数の受光領域の出
力に基づく上記複数の焦点検出部の出力を補正すること
を特徴とする（１）記載の電子カメラ。

【０１３６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
低コスト且つ省スペースで、焦点検出における色収差を
補正して正確な焦点調節を行うことが可能な焦点調節装
置を備えた電子カメラを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の焦点調節装置を備えた電子カメラの概
念図である。

【図２】第１の実施の形態に係る電子カメラの光学系の
構成を示す図である。

【図３】焦点検出部１５内のＡＦセンサ１７の光電変換
素子Ｐ上に被写体からの光束を導く焦点検出光学系１６
の構成を詳細に示す図である。

【図４】第１の実施の形態に係る電子カメラの制御系の
構成を示す図である。

【図５】図４におけるＣＣＤ２４の詳細な構成を示す図
である。

【図６】映像信号処理部４２、ＣＣＤ制御部４３、記録
部４４等の詳細な構成を示す図である。

【図７】フォトダイオード１０１の前面に配置される色
フィルタの配列を示す図である。

【図８】Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する画素の分光感度を示す図
である。

【図９】第１の実施の形態におけるレンズマイコン３１
による制御動作を詳細に説明するためのフローチャート
である。

【図１０】サブルーチン“ＡＦ”のシーケンスを詳細に
説明する為のフローチャートである。

【図１１】カメラボディ４０内のボディマイコン４１の
制御動作を説明するためのフローチャートである。

【図１２】ボディマイコン４１の制御動作に係る各種の
信号の状態を示すタイムチャートである。

【図１３】一般的な蛍光灯の波長分布を示す図である。

【図１４】タングステンランプの波長分布を示す図であ
る。

【図１５】標準光源（色温度５５００Ｋ）のは量分布を
示す図である。

【図１６】色収差補正値計算部５０において実行される
色収差補正値計算のシーケンスを詳細に説明するフロー
チャートである。

【図１７】第２の実施の形態に係る電子カメラの光学系
の構成を示す図である。

【図１８】第２の実施の形態の撮影画面のレイアウトを
示す図である。

【図１９】第２の実施の形態に係る電子カメラによる色
収差補正値計算のシーケンスを説明するためのフローチ
ャートである。

【図２０】サブルーチン「色収差補正値計算」について
説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１撮影レンズ２焦点検出用受光センサ３焦点検出部４撮像素子５補正部６制御部７色温度検出部８補正値算出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H011 AA03 BA23 BB00 BB02 2H051 AA00 BA04 CB20 CD12 CD23 CD30 5C022 AA13 AB27 AC09 AC42 AC54 AC74 5C065 AA03 BB01 BB48 CC01 DD02 DD07 DD11 EE05 EE13 EE20 FF03 GG17 GG32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影レンズとカラー撮像素子を有する電
子カメラであって、上記撮影レンズを通過した被写体光を受光するＡＦセン
サと、上記カラー撮像素子の出力に基いて、上記ＡＦセンサの
色収差に起因する検出誤差を補正するための補正値を算
出する補正手段と、上記ＡＦセンサの出力に基いて、上記撮影レンズの焦点
調節状態を検出する焦点検出手段と、上記焦点検出手段の出力と補正手段の出力とに基いて、
上記撮影レンズを駆動するレンズ駆動手段と、を具備し
たことを特徴とする電子カメラ。
【請求項２】上記補正手段は、被写体を照明する光源
の種類及び色温度の少なくともいずれかを評価して、上
記補正値を算出することを特徴とする請求項１記載の電
子カメラ。
【請求項３】上記補正手段は、複数の評価値を用いて
光源の種類及び色温度の少なくともいずれかを評価する
ことを特徴とする請求項１記載の電子カメラ。