JP2002116370A - 撮像装置、焦点調節装置、電子カメラ、及び焦点調節方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮像素子ユニット交換により生じる誤合焦を
防止する。 【解決手段】 ＣＣＤユニット１をカメラ本体２から着
脱可能に構成する電子カメラにおいて、ＣＣＤユニット
１が交換されたとき、メインＣＰＵ２３は、ＣＣＤ４を
使用して得られる合焦情報（合焦位置）と、ラインセン
サー１８を使用して得られる合焦情報（合焦位置）に基
づき合焦補正値を算出する。以後、ラインセンサー１８
を使用して焦点調節を行うときは、得られる合焦情報
を、先の合焦補正値により補正し、この補正した合焦情
報に基づいてフォーカスレンズ１１を合焦位置へ駆動さ
せる。これにより、補正された合焦情報は、真の合焦情
報であるＣＣＤ４を使用して得られる合焦情報と一致す
るようになり、誤合焦を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像素子ユニット
を撮像装置本体から着脱可能に構成する撮像装置に関
し、特に、撮像素子ユニットを交換することにより生じ
る誤合焦を防止する焦点調節技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学レンズなどを用いて結像させた被写
体像をＣＣＤ（Charge Coupled Device ）などの撮像素
子で電気信号に変換し、記録媒体などに撮像画像として
記録する撮像装置が広く普及している。このような撮像
装置として、例えば電子カメラがある。

【０００３】この電子カメラには、静止画像の記録を主
機能とするものや、動画像の記録を主機能とするものが
ある。また、これらの機能とは別に静止画像の連写機能
を備えるものもある。一般的に、静止画像の記録を主機
能とする電子カメラでは、撮像素子であるＣＣＤを使用
して焦点調節（いわゆるコントラストＡＦ）を行い、こ
の時に得られる合焦情報に基づいてフォーカスレンズを
合焦位置へ移動するように構成されている。このような
構成は、被写体までの距離を検出する専用の測距センサ
ー（ラインセンサーやＰＳＤ（Position Sensitive Dev
ice ）などの測距素子）を別に備える必要がなく、また
パララックスがないという長所がある反面、測距センサ
ーを用いて焦点調節を行う場合に比べて焦点調節の為の
処理時間が長くなり、１回の撮影時間が長くなるという
短所を有している。

【０００４】一方、動画像の記録を主機能とする電子カ
メラや連写機能を備える電子カメラでは、ＣＣＤとは別
に上述の専用の測距センサーを設け、この測距センサー
を使用して焦点調節を行いフォーカスレンズを合焦位置
へ移動するように構成されている。このような構成は、
ＣＣＤを使用して行う焦点調節の為の処理を、専用の測
距センサーに行わせることにより、１回の撮影に要する
処理時間を短縮化させ、連続的に撮影を繰り返す連続撮
影（動画像の撮影や連写機能による撮影など）に対応さ
せたものである。従って、測距センサーを備える電子カ
メラには、撮影者による撮影モードの指示に基づいて、
例えば、" 静止画モード" が指示されたときは、ＣＣＤ
を使用したコントラストＡＦ、" 動画モード" 及び" 静
止画連写モード" が指示されたときは、測距センサーを
使用した焦点調節を行うように構成されるものがある。

【０００５】また、電子カメラでは、上述の静止画像の
記録機能、動画像の記録機能、及び連写機能などを最適
に実現するため、撮影する主用途（主機能）に応じて、
最適な画素数の撮像素子を備えるように構成されてい
る。例えば、高画質の静止画像の撮影を主用途とする電
子カメラでは、画素数の多いＣＣＤを備えるようにし、
また高速連写による撮影を主用途とするものでは、それ
よりも少ない画素数のＣＣＤを備えるようにし、また動
画像の撮影を主用途するものは、更に少ない画素数のＣ
ＣＤを備えるように構成されている。

【０００６】また、電子カメラには、備えるＣＣＤの数
に応じて、それを１つで構成する単板ＣＣＤ方式のもの
や、それを複数で構成する多板ＣＣＤ方式のものがあ
る。一般的に、多板ＣＣＤ方式は、単板ＣＣＤ方式に比
べ、原色から淡い中間調までの微妙な色合いを忠実に再
現でき、映像に立体感・奥行感をもたらす高い解像度を
得ることができるものである。

【０００７】また、電子カメラには、ＣＣＤを有するＣ
ＣＤユニットを電子カメラ本体から着脱可能に構成する
ものがある。例えば、特開平８−１８８３９公報には、
ＣＣＤが異なる異種類のカメラユニットをカメラコント
ロールユニットから着脱可能に構成する撮像装置が提案
されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した、
電子カメラ本体に測距センサーを備えてＣＣＤユニット
を一体で構成する電子カメラでは、通常、工場出荷時
に、ＣＣＤから出力される画像信号に基づいて求められ
る合焦情報（合焦位置など）と測距センサーにより検出
される被写体距離に基づいて求められる合焦情報が一致
するように調整（補正）されている。

【０００９】しかしながら、ＣＣＤユニットを電子カメ
ラ本体から着脱可能に構成する電子カメラでは、交換さ
れるＣＣＤユニット毎に個体差があるために、ＣＣＤユ
ニットの交換前後でＣＣＤを使用して得られる合焦情報
が異なり、ＣＣＤユニットの互換性が保てないという問
題を生じる。このＣＣＤユニットの個体差は、ＣＣＤユ
ニット装着後のＣＣＤユニットと電子カメラ本体との位
置関係のバラツキ、ＣＣＤユニットに備えられるＣＣＤ
位置のバラツキ、及びＣＣＤユニットに備えられるＣＣ
Ｄの撮像面位置のバラツキなどにより発生するものであ
る。

【００１０】従って、ＣＣＤユニットを交換することに
より、ＣＣＤを使用して得られる合焦情報と測距センサ
ーを使用して得られる合焦情報も異なることになる。こ
れにより、主として測距センサーを使用して焦点調節が
行われる、例えば動画撮影時などでは、誤った合焦情報
が求められ、この誤った合焦情報に基づいて誤った合焦
位置にフォーカスレンズが移動され、結果として適正な
焦点調節が行われないという問題を生じる。

【００１１】図１１は、ＣＣＤユニットの個体差により
ＣＣＤユニッのト交換前後で合焦位置が異なる例を示し
た図である。同図では、ＣＣＤユニットを交換したこと
により、交換後のＣＣＤ撮像面位置が、交換前のＣＣＤ
撮像面位置に対し後方（同図右方向）に距離ｄズレた例
を示している。

【００１２】同図において、位置Ｃは、ＣＣＤユニット
交換前のＣＣＤ撮像面の位置を示し、位置Ｄは、ＣＣＤ
ユニット交換後のＣＣＤ撮像面の位置を示している。こ
れにより、ＣＣＤユニットの交換前後で同一被写体に対
し焦点調節を行ったとき、交換前のフォーカスレンズの
合焦位置を位置Ａとすると、交換後のフォーカスレンズ
の合焦位置は、前述のＣＣＤ撮像面のズレｄ分だけ、後
方（同図右側）にズレた位置Ｂになり、交換前後で合焦
位置が異なるという問題を生じる。

【００１３】このような問題を解決するため、ＣＣＤユ
ニットを選別して個体差のないＣＣＤユニットのみを使
用するようにすることも考えられるが、これでは、選別
に伴う工数の増加やコストアップという新たな問題を生
じてしまう。また使用環境の温度変化に伴う熱膨張／熱
収縮などを考慮すると、個体差のないＣＣＤユニットを
選別、管理することは困難である。

【００１４】本発明の課題は、上記実情に鑑み、測距素
子を使用して得られる合焦情報を補正することにより、
撮像素子ユニットを交換することにより生じる誤合焦を
防止する手法を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の態様であ
る撮像装置では、撮像素子ユニットを撮像装置本体から
着脱可能に構成する撮像装置であって、前記撮像素子ユ
ニットは、結像される被写体像を光電変換して画像信号
を出力する撮像素子を備え、前記撮像装置本体は、被写
体までの距離を検出する測距手段と、前記撮像素子から
出力される画像信号に基づき第１の合焦情報を算出する
第１の算出手段と、前記測距手段により検出される被写
体までの距離に基づき第２の合焦情報を算出する第２の
算出手段と、前記第１の合焦情報と前記第２の合焦情報
に基づき合焦補正値を算出する補正値算出手段と、前記
合焦補正値に基づき前記第２の合焦情報を補正する補正
手段とを備えるように構成する。

【００１６】上記の構成によれば、例えばラインセンサ
ーやＰＳＤなどの測距素子などの測距手段により検出さ
れる被写体までの距離に基づいて算出される合焦情報
を、合焦補正値により補正することができるので、補正
された合焦情報は、真の合焦情報であるＣＣＤ４を使用
して得られる合焦情報と一致するようになり、撮像素子
ユニットを交換することにより生じる、測距手段を使用
して焦点調節を行うときの誤合焦を防止することができ
る。

【００１７】尚、上述した本発明の第一の態様におい
て、前記補正値算出手段により合焦補正値が算出される
まで撮影を禁止する撮影禁止手段を更に備えるように構
成しても良い。この構成によれば、合焦補正値が算出さ
れる前に、焦点調節が行われることを防止することがで
きる。

【００１８】本発明の第二の態様である焦点調節装置
は、結像される被写体像を光電変換して画像信号を出力
する撮像素子を有する撮像素子ユニットを、被写体まで
の距離を検出する測距手段を有する撮像装置本体から着
脱可能に構成する撮像装置の焦点調節装置であって、前
記撮像素子から出力される画像信号に基づき第１の合焦
情報を算出する第１の算出手段と、前記測距手段により
検出される被写体までの距離に基づき第２の合焦情報を
算出する第２の算出手段と、前記第１の合焦情報と前記
第２の合焦情報に基づき合焦補正値を算出する補正値算
出手段と、前記合焦補正値に基づき前記第２の合焦情報
を補正する補正手段とを備えるように構成する。

【００１９】上述した構成の焦点調節装置を撮像装置に
備えるようにすれば、測距手段により検出される被写体
までの距離に基づいて算出される合焦情報を、合焦補正
値により補正することができるので、補正された合焦情
報は、真の合焦情報であるＣＣＤ４を使用して得られる
合焦情報と一致するようになり、撮像素子ユニットを交
換することにより生じる、測距手段を使用して焦点調節
を行うときの誤合焦を防止することができる。

【００２０】本発明の第三の態様である電子カメラは、
結像される被写体像を光電変換して画像信号を出力する
撮像素子を備え、被写体までの距離を検出する測距手段
を有する電子カメラ本体から着脱可能に構成される撮像
素子ユニットと、前記撮像素子から出力される画像信号
に基づき第１の合焦情報を算出する第１の算出手段と前
記測距手段により検出される被写体までの距離に基づき
第２の合焦情報を算出する第２の算出手段と前記第１の
合焦情報と前記第２の合焦情報に基づき合焦補正値を算
出する補正値算出手段と前記合焦補正値に基づき前記第
２の合焦情報を補正する補正手段とを備える焦点調節装
置と、連続撮影を行う撮影手段とを備え、前記撮影手段
が連続撮影を行うとき、前記補正手段により補正された
前記第２の合焦情報に基づき焦点調節を行うように構成
する。

【００２１】上記の構成によれば、撮像素子ユニット交
換後に、撮影速度の高速化が要求される動画撮影や連写
撮影などの連続撮影を行うために測距素子などの測距手
段を使用して焦点調節を行うときに、誤合焦を防止する
ことができる。本発明の第四の態様である焦点調節方法
は、結像される被写体像を光電変換して画像信号を出力
する撮像素子を有する撮像素子ユニットを、被写体まで
の距離を検出する測距手段を有する撮像装置本体から着
脱可能に構成する撮像装置の焦点調節方法であって、前
記撮像素子から出力される画像信号に基づき第１の合焦
情報を算出し、前記測距手段により検出される被写体ま
での距離に基づき第２の合焦情報を算出し、前記第１の
合焦情報と前記第２の合焦情報に基づき合焦補正値を算
出し、前記合焦補正値に基づき前記第２の合焦情報を補
正するようにする。

【００２２】上述した方法を使用して焦点調節を行うよ
うにすれば、撮像素子ユニット交換後に測距手段を使用
して焦点調節を行うときに、誤合焦を防止することがで
きる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施の形
態を示す電子カメラのシステム構成図である。同図にお
いて、撮像装置である電子カメラは、撮像素子ユニット
であるＣＣＤユニット（又はカメラヘッドとも言う）１
を、撮像装置本体であるカメラ本体２から着脱可能に構
成され、ＣＣＤユニット１とカメラ本体２は、電気接点
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を介してデータの授受を行うよ
うに構成されている。

【００２４】また、同図に示す電子カメラは、位相差検
出方式又はコントラスト検出方式により焦点調節を行
い、素子測光方式又はイメージャ測光方式により測光を
行うように構成されている。ＣＣＤユニット１におい
て、フィルタ３は、撮影レンズ部８を介してＣＣＤ４に
結像される被写体像のモアレや偽色の発生を抑制するロ
ーパスフィルタ、及び被写体光の赤外領域成分をカット
する赤外カットフィルターから成る。

【００２５】ＣＣＤ４は、フィルタ３を介して結像され
た被写体像を光電変換して画像を示す電気信号（以下、
単に画像信号と言う）を出力するエリアセンサーであ
る。撮像回路５は、ＣＣＤ４から出力される画像信号の
リセット雑音などを除去する相関二重サンプリング回路
（以下、単にＣＤＳ（Correlated Double Sampling）と
言う）と、このＣＤＳの出力信号の信号レベルを調節す
るオートゲインコントロールアンプ（以下、単にＡＧＣ
（Automatic Gain Control）という）と、このＡＧＣ出
力信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変
換器（以下、単にＡ／Ｄと言う）などを含んで構成さ
れ、このデジタル信号（画像データ）を電気接点Ｓ１を
介してカメラ本体２に出力する。また、ＡＧＣの信号レ
ベルの設定は、電気接点Ｓ２を介して、カメラ本体２の
メインＣＰＵ２３により設定される露出設定に基づいて
行われる。

【００２６】ＥＥＰＲＯＭ６は、ＣＣＤユニット１の固
有情報を記憶する記憶部であり、例えば、ＣＣＤユニッ
ト１の識別情報、ＣＣＤ４のイメージサイズ、カラーフ
ィルタ、画素ピッチ、感度、及び総画素数などの情報を
記憶し、電気接点Ｓ３を介してカメラ本体２のメインＣ
ＰＵ２３により読み出される。

【００２７】ＣＣＤ駆動部７は、電気接点Ｓ４を介し
て、カメラ本体２から出力される制御信号に基づいてＣ
ＣＤ４を駆動する。例えば、カメラ本体２のＣＰＵ２３
により設定される露出設定に基づいてＣＣＤ４のシャッ
タースピードを制御する。一方、カメラ本体２におい
て、撮影レンズ部８は、ズームレンズ９、絞り部１０、
及び被写体像をＣＣＤ４に結像するフォーカスレンズ１
１などを含んで構成される。

【００２８】ハーフミラー１２は、撮影レンズ部８を通
過した被写体光束を、同図右方向と同図上方向に分光す
る。ハーフミラー１３は、ピント板１４（上面がマット
面）を介して入射される被写体光束を、同図上方向と同
図左方向に分光する。

【００２９】ペンタプリズム１５は、ハーフミラー１３
を透過した被写体光束を、内部で反射させ、接眼レンズ
１６を介して、撮影者の眼１７に導く。ラインセンサー
１８は、位相差検出方式による焦点調節（以下、単に位
相差ＡＦと言う）を行うときに使用されるセンサーであ
り、ハーフミラー１３により同図左側に反射され、コン
デンサーレンズ１９及びセパレータレンズ（不図示）に
より分光された被写体像（被写体光束）を結像し、被写
体までの距離に基づいて変化する、この２つの被写体像
の像間隔を検出して、これを位相差ＡＦ処理部２０へ出
力する測距手段である。

【００３０】位相差ＡＦ処理部２０は、ラインセンサー
１８から出力される２つの被写体像の像間隔と予め内部
に記憶する合焦時の像間隔（一定値）に基づき、位相差
を算出し、これをメインＣＰＵ２３へ出力する。測光素
子２１は、素子測光方式による測光（以下、単に素子測
光という）を行うときに使用される測光センサーであ
り、被写体輝度を検出して、この検出値（被写体輝度
値）を素子測光処理部２２へ出力する測光手段である。
尚、このときの検出値は、撮像素子への入射光照度とみ
なされる。

【００３１】素子測光処理部２２は、測光素子２１から
出力される検出値に基づきＥＶ値（輝度情報）を算出
し、このＥＶ値をメインＣＰＵ２３へ出力する。尚、Ｅ
Ｖ値の算出は、例えば検出値とＥＶ値の相関テーブル若
しくは計算式等に基づき行われる。

【００３２】また、電気接点Ｓ１、メインＣＰＵ２３、
ＳＤＲＡＭ（Synchronous DRAM）２４、画像処理部２
５、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Expert Group ）処
理部２６、メモリカード２７、ＬＣＤドライバー（同図
LCD Driver ）２８、サブＣＰＵ２９、フラッシュメモ
リ３０、イメージャ測光処理部３１、及びコントラスト
ＡＦ処理部３２は、いずれもバス３３に接続されてお
り、このバス３３を介して相互にデータの授受が行われ
る。

【００３３】ＳＤＲＡＭ２４は、ＣＣＤユニット１の撮
像回路５から出力される画像データを一時的に記憶する
メモリである。また、ＪＰＥＧ処理部２６による画像デ
ータの圧縮・伸張処理における処理中の画像データの一
時記憶用として、また、メインＣＰＵ２３による制御処
理実行のためのワークエリアとしても使用される。

【００３４】画像処理部２５は、ＳＤＲＡＭ２４に格納
される画像データを再生表示若しくは記録するとき、或
いはメモリカード２７に記録されている画像データを再
生表示するときに、画像の明暗・彩度・色合いなどを補
正する、γ補正処理・色処理などを施す。

【００３５】メモリカード２７は、いわゆるＩＣメモリ
カードであり、画像データを記録する記録媒体として用
いられ、カメラ本体２に着脱可能である。ＬＣＤドライ
バー２８は、ＬＣＤディスプレイ（同図 LCD Display）
３４を駆動制御する。

【００３６】ＬＣＤディスプレイ３４は、ＬＣＤドライ
バー２８の制御の基に画像を再生表示する。サブＣＰＵ
２９は、内蔵する制御プログラムを実行することによ
り、ＳＷ部３５に対して行われる各種の操作内容を検出
し、検出結果をメインＣＰＵ２３に通知する。

【００３７】ＳＷ部３５は、撮影者が電子カメラに各種
の指示を与えるために操作されるスイッチ群、例えば、
レリーズボタンによるファーストレリーズに対応して動
作する、焦点調節を指示するスイッチ及び後述するキャ
リブレーションの実行を開始するスイッチ、またセカン
ドレリーズに対応して動作するＣＣＤ４に結像されてい
る被写体像の記録を指示するスイッチ、またその他、電
子カメラのパワー（電源）ボタン、動作モードなどの選
択を行うボタンに対応して動作するスイッチ、及び通常
の１画像撮影の他に連続撮影や動画撮影等を行うための
撮影モード切換スイッチなどを備えている。

【００３８】フラッシュメモリ２６は、電子カメラの制
御プログラムであるカメラプログラムを記憶する。ま
た、ＣＣＤユニット交換後に位相差ＡＦによるＡＦ処理
を行うときに使用される合焦補正値、素子測光による測
光処理を行うときに使用される測光補正値を記憶する。
また、その他、プログラム線図や、ＣＣＤユニット１の
画素ピッチ毎にコントラストＡＦ時のフォーカスレンズ
１１のサンプリングピッチを示したテーブルＡ、及びＣ
ＣＤユニット１の画素ピッチ毎に位相差ＡＦ時の許容デ
フォーカス値を示したテーブルＢなどを記憶する。

【００３９】イメージャ測光処理部３１は、イメージャ
測光方式による測光（以下、単位イメージャ測光とい
う）を行うときに、ＣＣＤユニット１の撮像回路５から
出力される画像データを受信して、内部に備えるバイパ
スフィルタ（不図示）により、この画像データの測光エ
リアのみを抽出し、この抽出した測光エリアに示される
画像データを積分した積分値（被写体輝度値）と上記画
像データを得たときの絞り値とシャッタースピードなど
に基づいてＥＶ値（輝度情報）を算出し、このＥＶ値を
メインＣＰＵ２３へ出力する。

【００４０】コントラストＡＦ処理部３２は、コントラ
スト検出方式による焦点調節（以下、単にコントラスト
ＡＦと言う）を行うときに、ＣＣＤユニット１の撮像回
路５から出力される画像データを受信して、内部のバイ
パスフィルタ（不図示）により、この画像データの所定
エリアのみを抽出し、この抽出した所定エリアに示され
る画像データから被写体像の鮮鋭度を示すコントラスト
値を検出し、このコントラスト値をメインＣＰＵ１８へ
出力する。

【００４１】メインＣＰＵ２３は、中央演算処理部であ
り、フラッシュメモリ２６に格納されているカメラプロ
グラムに従って、ＳＤＲＡＭ２５をワークエリアとして
使用しながら、電子カメラ全体の動作を制御する。例え
ば、詳細は後述するが、ＣＣＤユニット１が交換された
ときにキャリブレーション処理を行い、イメージャ測光
により得られたＥＶ値（輝度情報）と素子測光により得
られたＥＶ値（輝度情報）に基づき測光補正値を算出
し、またコントラストＡＦにより得られた合焦情報と位
相差ＡＦにより得られた合焦情報に基づき合焦補正値を
算出する処理を行う。また、キャリブレーション処理後
に素子測光を行うときは、この測光補正値と素子測光に
より得られたＥＶ値とプログラム線図に基づき、露出条
件（絞り、シャッタースピード、ＡＧＣなど）を設定
し、また位相差ＡＦを行うときは、この合焦補正値と位
相差ＡＦにより得られる合焦情報に基づき、フォーカス
レンズ１１を合焦位置へ移動すべく処理を行う。また、
その他、撮影・再生に係る処理なども行う。尚、同図で
は、説明の理解を早めるため、フラッシュメモリ３０、
イメージャ測光処理部３１、及びコントラストＡＦ処理
部３２からメインＣＰＵ２３へのデータの流れを点線で
示している。

【００４２】フォーカスレンズ駆動部３６は、メインＣ
ＰＵ２３により設定された停止位置設定に基づいてフォ
ーカスレンズ１１を駆動する。絞り駆動部３７は、メイ
ンＣＰＵ２３により設定された露出設定に基づいて絞り
部１０を駆動する。

【００４３】ストロボ制御部３８は、メインＣＰＵ２３
により設定された露出設定に基づき、ストロボ発光部３
９を制御する。ストロボ発光部３９は、ストロボ制御部
３８の制御の基にストロボを発光する。

【００４４】図２は、カメラプログラムを実行すること
によりメインＣＰＵ２３により行われる制御処理の処理
内容を示すフローチャートであり、本発明に関係する、
ＣＣＤユニット１を交換したときのキャリブレーション
に関する処理の流れについて特に詳細に示したものであ
る。

【００４５】尚、同図に示すフローは、撮影者により、
電子カメラのＣＣＤユニット１が交換され、ＳＷ部２９
に含まれるパワーボタンが押された後に開始される処理
である。まず、撮影者によりパワーボタンが押される
と、このパワーボタンに対応するスイッチがＯＮされ、
これがサブＣＰＵ２９に検出され、サブＣＰＵ２９から
メインＣＰＵ２３に通知される。

【００４６】メインＣＰＵ２３は、この通知を受けて、
電子カメラの電源を投入し（ステップ（以下、単にＳと
言う）２０１）、電子カメラの初期動作処理、すなわ
ち、メインＣＰＵ２３自身及び電子カメラの各構成要素
を初期化する処理を行う（Ｓ２０２）。また、この時に
ＣＣＤユニット１のＥＥＰＲＯＭ６に記憶されるＣＣＤ
ユニット１の固有情報を読み出す処理を行う。

【００４７】続いて、読み出した固有情報の内の識別情
報に基づき、ＣＣＤユニット１が交換されたか否かを判
断する（Ｓ２０３）。この時、メインＣＰＵ２３は、前
回に読み出した識別情報を記憶している。従って、前回
に読み出した識別情報と、今回読み出した識別情報を比
較することにより、ＣＣＤユニット１が交換されたか否
かを判断することができる。

【００４８】Ｓ２０３の処理で、ＣＣＤユニット１が交
換された（識別情報が不一致）と判断したときは（Ｓ２
０３がＹｅｓ）、キャリブレーション処理を行う為に、
撮影者による撮影指示の受け付けを禁止する（Ｓ２０
４）。このように撮影を禁止することで、キャリブレー
ション終了前に撮影が行われた為に生じる誤合焦や誤測
光を防止することができる。

【００４９】続いて、撮影者にキャリブレーションの実
行を促す旨をＬＣＤディスプレイ３４上に表示する（Ｓ
２０５）。本フローでは、キャリブレーションの実行開
始指示は、レリーズボタンのファーストレリーズにより
行われる。すなわち、撮影者により電子カメラが所定の
被写体へ向けられ、そこでレリーズボタンによるファー
ストレリーズが行われることによりキャリブレーション
処理を開始する。

【００５０】メインＣＰＵ２３は、ＳＷ部３５及びサブ
ＣＰＵ２９を介して、このファーストレリーズが行われ
た旨の通知を受けると、キャリブレーション処理を開始
する（Ｓ２０６）。まず、イメージャ測光を行いイメー
ジャ測光による輝度情報（ＥＶ値）を求め（Ｓ２０
７）、続いて、素子測光を行い素子測光による輝度情報
（ＥＶ値）を求める（Ｓ２０８）。そして、イメージャ
測光により求めた輝度情報と、素子測光により求めた輝
度情報に基づき、測光補正値を算出し（Ｓ２０９）、こ
の測光補正値をフラッシュメモリ３０に記憶する（Ｓ２
１０）。例えば、イメージャ測光により求めたＥＶ値が
ＥＶ７．７、素子測光により求めたＥＶ値がＥＶ８であ
ったとすると、真のＥＶ値はイメージャ測光により求め
たＥＶ値であるため、測光補正値は７．７−８＝−０．
３となり、ＥＶ−０．３となる。尚、前述のＳ２０７及
びＳ２０８の処理は後述する。

【００５１】続いて、位相差ＡＦを行い位相差ＡＦによ
る合焦情報（合焦位置）を求め（Ｓ２１１）続いて、コ
ントラストＡＦを行いコントラストＡＦによる合焦情報
（合焦位置）を求める（Ｓ２１２）。そして、位相差Ａ
Ｆにより求めた合焦位置と、コントラストＡＦにより求
めた合焦位置に基づき、合焦補正値を算出し（Ｓ２１
３）、この合焦補正値をフラッシュメモリ３０に記憶す
る（Ｓ２１４）。例えば、図３に示すように、同一被写
体４０に対し、位相差ＡＦにより求めた合焦位置が無限
遠位置からＦμの位置、コントラストＡＦにより求めた
合焦位置がフォーカスレンズ１１の無限遠位置からＥμ
の位置であったとすると、真の合焦位置はコントラスト
ＡＦにより求めた合焦位置であるため、合焦補正値はＥ
−Ｆμとなる。但し、本実施形態に示すフラッシュメモ
リに記憶する合焦補正値は、デフォーカス値に換算した
値を記憶するようにする。尚、前述のＳ２１１及びＳ２
１２の処理は後述する。

【００５２】このようにして、測光補正値と合焦補正値
をフラッシュメモリ３０に記憶すると、キャリブレーシ
ョンが終了した旨を、ＬＣＤディスプレイ３４に表示す
る（Ｓ２１５）。そして、撮影者による撮影指示の受け
付けを許可し（Ｓ２１６）、通常撮影可能状態として当
該フローを終了する。

【００５３】一方、Ｓ２０３の処理で、ＣＣＤユニット
が交換されていない（識別情報が一致）と判断したとき
は（Ｓ２０３がＮｏ）、キャリブレーション処理を行う
必要がないので、そのまま当該フローを終了する。尚、
電子カメラの電源がＯＮされている時に、ＣＣＤユニッ
ト１が交換された場合も、上記Ｓ２０２〜Ｓ２１６に示
した処理と同様の処理が行われる。

【００５４】図４は、図２のイメージャ測光による輝度
情報算出処理（Ｓ２０７）を示すフローチャートであ
る。同図に示すフローでは、まず、図２のＳ２０２で読
み出したＣＣＤユニット１の固有情報の内、ＣＣＤ４の
感度を読み出し（Ｓ４０１）、絞り値、シャッタースピ
ード、及びＡＧＣなどの初期露出条件を設定する（Ｓ４
０２）。

【００５５】続いて、撮影を行い（Ｓ４０３）、イメー
ジャ測光処理部３１から、ＣＣＤ４に結像される被写体
像の画像データに基づいて算出される、測光エリアにお
ける画像データの被写体輝度値（積分値）を取得し（Ｓ
４０４）、この被写体輝度値が適正範囲に入っているか
否かを判断する（Ｓ４０５）。この判断処理は、得られ
る被写体輝度値が適正範囲外にあると、正しい測光補正
値を求めることが出来ない為、これを防止するために行
う処理である。この判断処理で、得られた被写体輝度値
が適正な範囲に入っていないと判断したときは（Ｓ４０
５がＮｏ）、露出条件を変更して（Ｓ４０６）、Ｓ４０
３の処理に戻る。

【００５６】このように、得られる被写体輝度値が適正
範囲に入るまでＳ４０３〜Ｓ４０６の処理を繰り返し、
被写体輝度値が適正な範囲に入ったと判断したときには
（Ｓ４０５がＹｅｓ）、この時の被写体輝度値に基づい
て算出されるＥＶ値（輝度情報）を、イメージャ測光処
理部３１から取得して（Ｓ４０７）、当該フローを終了
する。

【００５７】図５は、図２の素子測光による輝度情報算
出処理（Ｓ２０８）を示すフローチャートである。同図
に示すフローでは、まず、図２のＳ２０２で読み出した
ＣＣＤユニット１の固有情報の内、ＣＣＤ４の感度を読
み出し（Ｓ５０１）、測光素子２１を使用して測光を行
う（Ｓ５０２）。そして、素子測光処理部２２から、測
光素子２１の検出値（被写体輝度値）に基づいて算出さ
れるＥＶ値（輝度情報）を取得し（Ｓ５０３）、当該フ
ローを終了する。

【００５８】図６は、図２の位相差ＡＦによる合焦情報
算出処理（Ｓ２１１）を示すフローチャートである。同
図に示すフローでは、まず、位相差ＡＦ処理部２０か
ら、ラインセンサー１８の検出値（分光された被写体像
の像間隔）に基づいて求められた位相差を取得する（Ｓ
６０１）。

【００５９】続いて、この時取得された位相差に基づい
てデフォーカス値を算出し（Ｓ６０２）、このデフォー
カス値に基づいて合焦位置（合焦情報）を算出し（Ｓ６
０３）、当該フローを終了する。尚、デフォーカス値の
算出は、例えば位相差とデフォーカス値の相関テーブル
若しくは計算式等に基づき行われる。また、合焦位置の
算出は、例えばデフォーカス値と合焦位置の相関テーブ
ル若しくは計算式等に基づき行われる。

【００６０】図７は、図２のコントラストＡＦによる合
焦情報算出処理（Ｓ２１２）を示すフローチャートであ
る。同図に示すフローでは、まず、図２のＳ２０２で読
み出したＣＣＤユニット１の固有情報の内、ＣＣＤ４の
画素ピッチを読み出す（Ｓ７０１）。

【００６１】続いて、フラッシュメモリ３０のテーブル
Ａを参照し、読み出した画素ピッチに対応するサンプリ
ングピッチを読み出し、これを設定する（Ｓ７０２）。
尚、このサンプリングピッチは、読み出した画素ピッチ
に基づいて計算により求めても良い。

【００６２】続いて、フォーカスレンズ１１を無限遠
（∞）位置に移動させ（Ｓ７０３）、まず、この位置で
撮影（コントラスト値の検出）を行い（Ｓ７０４）、コ
ントラストＡＦ処理部１９からコントラスト値を取得し
（Ｓ７０５）、このコントラスト値を内部に備える記憶
部に記憶する（Ｓ７０６）。

【００６３】続いて、現在のフォーカスレンズ１１位置
が最至近位置であるか否かを判断し（Ｓ７０７）、最至
近位置でないときには（Ｓ７０７がＹｅｓ）、次の撮影
位置であるサンプリング位置（フォーカスレンズ１１の
移動位置）を算出して（Ｓ７０８）このサンプリング位
置へフォーカスレンズ１１を移動させる（Ｓ７０９）。
尚、Ｓ７０８で算出されるサンプリング位置は、現在の
フォーカスレンズ１１の位置に、先に読み出したサンプ
リングピッチ分を、最至近方向に加えることにより算出
される。

【００６４】このように、Ｓ７０４〜Ｓ７０９の処理を
繰り返して、無限遠位置から最至近位置までの各サンプ
リング位置におけるコントラスト値を全て求め、フォー
カスレンズ８が最至近位置までくると（Ｓ７０７がＮ
ｏ）、各サンプリング位置で得られたコントラスト値を
比較してそのピーク値を求め、コントラスト値のピーク
値に対応するフォーカスレンズ８の位置（合焦位置（合
焦情報））を算出し（Ｓ７１０）、当該フローを終了す
る。

【００６５】以上の図２及び図３〜図６に示した処理に
より、ＣＣＤユニット１が交換されるときのキャリブレ
ーション処理を終了する。次に、上述のキャリブレーシ
ョン処理が終了した後の通常撮影時に行われる、素子測
光処理及び位相差ＡＦ処理について説明する。

【００６６】図８は、キャリブレーション処理が終了し
た後の通常撮影時に行われる素子測光処理を示すフロー
チャートである。同図に示すフローでは、まず、図２の
Ｓ２０２で読み出したＣＣＤユニット１の固有情報の
内、ＣＣＤ４の感度を読み出し（Ｓ８０１）、測光素子
２１を使用して測光を行う（Ｓ８０２）。

【００６７】続いて、素子測光処理部２２から測光素子
２１の検出値に基づいて算出されるＥＶ値を取得し（Ｓ
８０３）、このＥＶ値とフラッシュメモリ３０に記憶さ
れている測光補正値に基づき、補正ＥＶ値を算出する
（Ｓ８０４）。そして、この補正ＥＶ値とフラッシュメ
モリ３０に記憶されているプログラム線図に基づいて、
絞り、シャッタースピード、ＡＧＣなどの露出条件を設
定し、当該フローを終了する。尚、ＡＧＣの設定は、絞
り値及びシャッタースピード値固定の場合や、絞り値及
びシャッタースピード値が可変範囲を超える場合などに
設定されるものである。

【００６８】例えば、素子測光処理部２２により算出さ
れたＥＶ値がＥＶ１０、フラッシュメモリ３０に記憶さ
れている測光補正値がＥＶ−０．３とすると、補正ＥＶ
値は、１０＋（−０．３）＝９．７となる。従って、こ
の例では、ＥＶ値を補正せずに露出条件を設定した場合
には、得られる画像が露出オーバーになってしまうが、
上述のＳ８０３の補正処理を行うことにより、ＥＶ値が
補正され、常に適正な露出が設定されるようになる。

【００６９】このように、素子測光にて得られるＥＶ値
を測光補正値により補正することにより、ＣＣＤユニッ
ト１が交換されたことにより発生する誤測光を防止する
ことができる。図９は、キャリブレーション処理が終了
した後の通常撮影時に行われる位相差ＡＦ処理を示すフ
ローチャートである。同図に示すフローでは、まず、図
２のＳ２０２で読み出したＣＣＤユニット１の固有情報
の内、ＣＣＤ４の画素ピッチを読み出し（Ｓ９０１）、
フラッシュメモリ３０のテーブルＢを参照し、読み出し
た画素ピッチに対応する許容デフォーカス値を読み出
し、これを設定する（Ｓ９０２）。

【００７０】続いて、ラインセンサー１８及び位相差Ａ
Ｆ処理部２０などにより、ラインセンサー１８に結像す
る被写体像の像間隔に基づく位相差を検出し（Ｓ９０
３）、この位相差に基づいてデフォーカス値を算出する
（Ｓ９０４）。続いて、算出されたデフォーカス値とフ
ラッシュメモリ３０に記憶されている合焦補正値に基づ
き、補正デフォーカス値を求める（Ｓ９０５）。

【００７１】例えば、算出されたデフォーカス値がＧ、
フラッシュメモリ３０に記憶された合焦補正値（デフォ
ーカス値に換算されたもの）がＨとすると、補正デフォ
ーカス値はＧ＋Ｈとなる。続いて、この補正デフォーカ
ス値が、先のＳ９０２の処理で設定された許容デフォー
カス値以内（合焦範囲）に入るか否かを判断し（Ｓ９０
６）、許容デフォーカス値に入らない（否合焦）と判断
したときには（Ｓ９０６がＮｏ）、補正デフォーカス値
に基づいてフォーカスレンズ１１の合焦位置を算出し
（Ｓ９０７）、この合焦位置へフォーカスレンズ１１を
移動させ（Ｓ９０８）、Ｓ９０３の処理に戻る。

【００７２】このようにして、補正デフォーカス値が許
容デフォーカス値以内に入るまで、Ｓ９０３〜Ｓ９０８
の処理を繰り返し、補正デフォーカス値が許容デフォー
カス値以内に入ったと判断したときには（Ｓ９０６がＹ
ｅｓ）、合焦とみなし、当該フローを終了する。尚、Ｓ
９０３〜Ｓ９０８の処理を所定回繰り返しても、補正デ
フォーカス値が許容デフォーカス値以内に入らないとき
には、エラー処理を行うようにしても良い。

【００７３】このように、位相差ＡＦ処理にて得られる
デフォーカス値を補正することにより、正しいデフォー
カス値に基づく正しい合焦位置が求められるようにな
り、ＣＣＤユニット１が交換されたことにより発生する
誤合焦を防止することができる。

【００７４】尚、本実施形態に示した電子カメラにおい
て、静止画撮影を行うときには、測光をイメージャ測光
により、また焦点調節をコントラストＡＦにより行うよ
うにし、動画像撮影や連写撮影などの連続撮影を行うと
きには、測光を図８に示した素子測光により、また焦点
調節を図９に示した位相差ＡＦにより行うように構成し
ても良い。このように構成することで、１回の撮影に要
する処理時間の短縮化が要求される連続撮影において
も、ＣＣＤユニット１が交換されることにより生じる誤
測光及び誤合焦を防止することができる。

【００７５】また、本実施形態では、撮影者がＣＣＤユ
ニット１を交換したときに、キャリブレーション処理を
行う例を示したが、例えば、ＳＷ部３５にキャリブレー
ションモードＳＷなどを設け、撮影者が、このＳＷを操
作することにより、ＣＣＤユニット１を交換していない
状態であってもキャリブレーション処理を行うように構
成して良い。このように構成することで、１つのＣＣＤ
ユニットを継続的に使用するような場合に、経時変化な
どによりＣＣＤ４の位置関係が変化した場合であって
も、素子測光による誤測光及び位相差ＡＦによる誤合焦
を防止することができる。

【００７６】また、本実施形態では、輝度情報としてＥ
Ｖ値を適用したが、例えば、輝度情報としてＥＶ値算出
前の被写体輝度値を適用するようにしても良い。また、
本実施形態では、被写体までの距離を測距する測距手段
として、撮影レンズ部８を通る被写体光束を検出する位
相差ＡＦ（いわゆるＴＴＬ位相差ＡＦ）を適用したが、
これの代わりに撮影レンズ部８を通らない被写体光束を
検出する外部位相差ＡＦを適用しても良く、又は三角測
距ＡＦ（いわゆるアクティブＡＦ）を適用するようにし
ても良い。

【００７７】図１０は、三角測距ＡＦを適用した例を示
す図である。尚、同図では、主に三角測距ＡＦを実現す
るための構成を示し、その他の構成については省略して
示している。同図において、発光制御部４１は、メイン
ＣＰＵ２３の制御の基に発光部４２を制御する。発光部
４２は、発光制御部４１の制御の基に被写体４３に赤外
光を投光する。ラインセンサー４４は、被写体４３に投
光された赤外光の反射光を、受光レンズを介して受光
し、このときのラインセンサー４４上の受光位置に応じ
た検出値を三角測距ＡＦ処理部４６へ出力する。三角測
距ＡＦ処理部４６は、得られた検出値に基づき、投光し
た光と反射光との角度に基づく三角測距法を利用して、
被写体４３までの距離（被写体距離）を算出し、これを
メインＣＰＵ２３へ出力する。メインＣＰＵ２３は、得
られた被写体距離に基づき、フォーカスレンズを合焦位
置へ駆動すべく制御する。この例において、ＣＣＤユニ
ット１が交換されたときには、コントラストＡＦにより
得られた合焦位置と三角測距ＡＦにより得られた合焦位
置に基づき合焦補正値を算出し、以後、三角測距ＡＦを
行うときは、三角測距ＡＦにより得られた合焦位置を合
焦補正値により補正し、補正された合焦位置に基づきフ
ォーカスレンズ１１を駆動するように制御する。このよ
うな構成によっても、ＣＣＤユニット１が交換されたこ
とにより発生する、三角測距ＡＦ時の誤合焦を防止する
ことができる。

【００７８】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、撮像素子を使用して得られる合焦情報と測距素
子を使用して得られる合焦情報に基づいて合焦補正値を
算出し、この合焦補正値に基づいて撮影時の測距素子を
使用して得られる合焦情報を補正することにより、補正
後の合焦情報は真の合焦情報であるＣＣＤ４を使用して
得られる合焦情報と一致するようになり、撮像素子ユニ
ットを交換することにより生じる誤合焦を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す電子カメラのシス
テム構成図である。

【図２】メインＣＰＵにより行われる制御処理の処理内
容を示すフローチャートである。

【図３】合焦補正値の算出例を示した図である。

【図４】イメージャ測光による輝度情報算出処理を示す
フローチャートである。

【図５】素子測光による輝度情報算出処理を示すフロー
チャートである。

【図６】位相差ＡＦによる合焦情報算出処理を示すフロ
ーチャートである。

【図７】コントラストＡＦによる合焦情報算出処理を示
すフローチャートである。

【図８】キャリブレーション処理が終了した後の通常撮
影時に行われる素子測光処理を示すフローチャートであ
る。

【図９】キャリブレーション処理が終了した後の通常撮
影時に行われる位相差ＡＦ処理を示すフローチャートで
ある。

【図１０】三角測距ＡＦを適用した例を示す図である。

【図１１】ＣＣＤユニットの個体差によりＣＣＤユニッ
のト交換前後で合焦位置が異なる例を示した図である。

【符号の説明】

１ ＣＣＤユニット ２ カメラ本体 ３ フィルタ ４ ＣＣＤ ５ 撮像回路 ６ ＥＥＰＲＯＭ ７ ＣＣＤ駆動部 ８ 撮影レンズ部 ９ ズームレンズ １０ 絞り部 １１ フォーカスレンズ １２ ハーフミラー １３ ハーフミラー １４ ピント板 １５ ペンタプリズム １６ 接眼レンズ １７ 撮影者の眼 １８ ラインセンサー １９ コンデンサーレンズ ２０ 位相差ＡＦ処理部 ２１ 測光素子 ２２ 素子測光処理部 ２３ メインＣＰＵ ２４ ＳＤＲＡＭ ２５ 画像処理部 ２６ ＪＰＥＧ処理部 ２７ メモリカード ２８ ＬＣＤドライバー ２９ サブＣＰＵ ３０ フラッシュメモリ ３１ イメージャ測光処理部 ３２ コントラストＡＦ処理部 ３３ バス ３４ ＬＣＤディスプレイ ３５ ＳＷ部 ３６ フォーカスレンズ駆動部 ３７ 絞り駆動部 ３８ ストロボ制御部 ３９ ストロボ発光部 ４０ 被写体 ４１ 発光制御部 ４２ 発光部 ４３ 被写体 ４４ ラインセンサー ４５ 受光レンズ ４６ 三角測距ＡＦ処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 19/02 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｎ Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｄ 5/232 Ｃ // Ｈ０４Ｎ 101:00 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ Ｆターム(参考） 2H011 AA01 BA21 BA25 BA31 BB02 BB04 CA28 2H051 AA00 BA02 BA47 CA06 CA12 CB20 CB22 CB29 CD01 CD30 CE14 CE21 DA02 2H054 AA01 2H100 BB05 CC07 5C022 AA13 AB27 AB28 AC31 AC42 AC54

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像素子ユニットを撮像装置本体から着
   脱可能に構成する撮像装置であって、 前記撮像素子ユニットは、 結像される被写体像を光電変換して画像信号を出力する
   撮像素子、 を備え、 前記撮像装置本体は、 被写体までの距離を検出する測距手段と、 前記撮像素子から出力される画像信号に基づき第１の合
   焦情報を算出する第１の算出手段と、 前記測距手段により検出される被写体までの距離に基づ
   き第２の合焦情報を算出する第２の算出手段と、 前記第１の合焦情報と前記第２の合焦情報に基づき合焦
   補正値を算出する補正値算出手段と、 前記合焦補正値に基づき前記第２の合焦情報を補正する
   補正手段と、 を備える、 ことを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】 前記補正値算出手段により合焦補正値が
   算出されるまで撮影を禁止する撮影禁止手段、 を更に備えることを特徴とする請求項１記載の撮像装置
3. 【請求項３】 結像される被写体像を光電変換して画像
   信号を出力する撮像素子を有する撮像素子ユニットを、
   被写体までの距離を検出する測距手段を有する撮像装置
   本体から着脱可能に構成する撮像装置の焦点調節装置で
   あって、 前記撮像素子から出力される画像信号に基づき第１の合
   焦情報を算出する第１の算出手段と、 前記測距手段により検出される被写体までの距離に基づ
   き第２の合焦情報を算出する第２の算出手段と、 前記第１の合焦情報と前記第２の合焦情報に基づき合焦
   補正値を算出する補正値算出手段と、 前記合焦補正値に基づき前記第２の合焦情報を補正する
   補正手段と、 を備える、 ことを特徴とする焦点調節装置。
4. 【請求項４】 結像される被写体像を光電変換して画像
   信号を出力する撮像素子を備え、被写体までの距離を検
   出する測距手段を有する電子カメラ本体から着脱可能に
   構成される撮像素子ユニットと、 前記撮像素子から出力される画像信号に基づき第１の合
   焦情報を算出する第１の算出手段と、前記測距手段によ
   り検出される被写体までの距離に基づき第２の合焦情報
   を算出する第２の算出手段と、前記第１の合焦情報と前
   記第２の合焦情報に基づき合焦補正値を算出する補正値
   算出手段と、前記合焦補正値に基づき前記第２の合焦情
   報を補正する補正手段とを備える焦点調節装置と、 連続撮影を行う撮影手段と、 を備え、 前記撮影手段が連続撮影を行うとき、前記補正手段によ
   り補正された前記第２の合焦情報に基づき焦点調節を行
   う、 ことを特徴とする電子カメラ。
5. 【請求項５】 結像される被写体像を光電変換して画像
   信号を出力する撮像素子を有する撮像素子ユニットを、
   被写体までの距離を検出する測距手段を有する撮像装置
   本体から着脱可能に構成する撮像装置の焦点調節方法で
   あって、 前記撮像素子から出力される画像信号に基づき第１の合
   焦情報を算出し、 前記測距手段により検出される被写体までの距離に基づ
   き第２の合焦情報を算出し、 前記第１の合焦情報と前記第２の合焦情報に基づき合焦
   補正値を算出し、 前記合焦補正値に基づき前記第２の合焦情報を補正す
   る、 ことを特徴とする焦点調節方法。