JP2003043344A - カメラおよびカメラシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハイブリッド方式での焦点検出を行う場合
に、装着された撮影レンズによってハイブリッド方式の
特徴を十分に生かしきれない。 【解決手段】 撮影レンズ装置１の着脱が可能であり、
撮影画面内に設けられた焦点検出領域で撮影レンズ装置
の焦点調節状態を検出可能なカメラに、互いに異なる検
出方式で焦点調節状態を検出する第１および第２の焦点
検出手段９，８と、撮影レンズ装置から取得したこの撮
影レンズ装置の光学特性に関する情報に基づいて、焦点
検出領域での焦点調節状態の検出を第１および第２の焦
点検出手段のうちいずれで行うかを選択する制御手段１
０とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動焦点検出機能
を有するカメラに関するものであり、特にレンズ交換が
可能なデジタルカメラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カメラの自動焦点検出装置として、コン
トラスト検出方式および位相差検出方式がある。コント
ラスト検出方式は、主にビデオカメラに用いられてお
り、位相差検出方式は、主にスチルカメラに用いられて
いる。

【０００３】コントラスト検出方式は、被写体像を撮像
するための撮像素子から出力された信号に基づいて生成
された映像信号のうち高周波成分を抽出し、この高周波
成分のレベルを所定のサンプリング間隔で観察し、高周
波成分のレベルがピークに向かう方向に焦点調節レンズ
を駆動して最終的に高周波成分のレベルが所定のピーク
範囲に到達することをもって合焦と判定するものであ
る。このようにコントラスト検出方式は、被写体像を撮
像する撮像素子からの出力信号に基づいて得られた映像
信号を用いて合焦判定を行うので、被写体に対して高精
度で合焦を得ることができる。

【０００４】また、位相差検出方式は、撮影光束の一部
を２つに分割し、これら２つの光束をそれぞれラインセ
ンサ上に結像させ、これらラインセンサ上の２つの像の
ずれ方向とずれ量を検出することにより予定焦点面（撮
影面と共役な面）で合焦させるために必要な焦点調節レ
ンズの移動方向および移動量を算出し、焦点調節レンズ
を駆動するものである。このように位相差検出方式で
は、合焦に必要な焦点調節レンズの移動方向および移動
量を直接算出することができるので、合焦を素早く得る
ことができる。

【０００５】従来のレンズ交換可能なデジタル一眼レフ
カメラにおいては、そのほとんどが銀塩一眼レフカメラ
のボディを流用したものであり、カメラボディ内に設け
られている自動合焦装置も銀塩一眼レフカメラに用いら
れているような位相差検出方式の自動合焦装置がそのま
ま用いられている。

【０００６】しかしながら、従来のレンズ交換可能なデ
ジタル一眼レフカメラにおいては、その撮像面が従来の
１３５フイルムサイズよりも小さな撮像素子で構成され
ていることが多く、銀塩一眼レフカメラに用いられてい
る位相差検出方式の自動合焦装置をそのまま用いた場合
には充分な精度が得られない場合が発生する。

【０００７】これを解決するために、コントラスト検出
方式の自動合焦装置と位相差検出方式の自動合焦装置と
を組み合わせて用いるハイブリッド方式が提案されてい
る。

【０００８】図１２にその一例を示す。図１２におい
て、１０１は交換レンズ、１０２は撮像光学系、１０３
は交換レンズ１０１を装着可能なカメラボディである。
カメラボディ１０３内には光路分割のためのプリズム１
０４、撮像素子１０５、プリズム１０４によって分割さ
れた光束を用いて位相差検出方式で焦点検出を行う第１
の焦点検出装置１０６、撮像素子１０５からの映像信号
に基づきコントラスト検出方式で焦点検出を行う第２の
焦点検出装置１０７、第１および第２の焦点検出装置１
０６，１０７のうち少なくとも一方を選択する選択回路
１０８を備えている。

【０００９】このような構成のカメラでの焦点検出で
は、プリズム１０４によって分割された光束を用いて第
１の焦点検出装置１０６により位相差検出方式の焦点検
出を行うと共に、それと同時に第２の焦点検出装置１０
７によってコントラスト検出方式で焦点検出を行うこと
が可能である。そして、位相差検出方式を用いた焦点検
出を行う第１の焦点検出装置１０６のみでは充分な精度
が得られない場合には、コントラスト検出方式で焦点検
出を行う第２の焦点検出装置１０７と組み合わせること
で、高速かつ高精度で合焦を得ることが可能となる。

【００１０】さらに、図１３には、従来の銀塩一眼レフ
カメラのボディをそのまま流用して、位相差検出方式お
よびコントラスト検出方式を組み合わせたハイブリッド
方式を用いる場合の例である。

【００１１】図１３において、１１１は交換レンズ、１
１２は撮像光学系、１１３は交換レンズ１１１を装着可
能なカメラである。カメラ１１３内には撮像光学系１１
２を通った被写体からの光束の一部を光学ファインダー
に導くための主ミラ―１１４と、主ミラ―１１４を透過
した光束を位相差検出方式で焦点検出を行う第１焦点検
出装置１１８に導くサブミラー１１５と、撮像光学系１
１２により形成される被写体像を撮像する撮像素子１１
６と、撮像素子１１６からの映像信号に基づいてコント
ラスト検出方式で焦点検出を行う第２焦点検出装置１１
７と、第１および第２焦点検出装置１１８，１１７の焦
点検出動作を制御する制御回路１１９とが備えられてい
る。

【００１２】このような構成のカメラでの焦点検出で
は、撮影直前までは第１焦点検出装置１１８で焦点検出
を粗く行い（粗調）、撮影時には主ミラー１１４および
サブミラー１１５が光路中から退避した後に撮像素子１
１６からの映像信号に基づき第２焦点検出装置１１７を
用いて細かな焦点検出（微調）を行う。これにより、従
来の銀塩一眼レフカメラとほぼ同様の構成でハイブリッ
ド方式の焦点検出が可能なため、低コストで高精度な焦
点検出が可能となる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記コ
ントラスト検出方式では、所定のサンプリング間隔で逐
次サンプリングする高周波成分を参照しながら焦点調節
レンズを合焦と判定される位置まで移動させるので、合
焦を得るまでの時間が長くなる傾向がある。

【００１４】特に、焦点調節レンズの位置が合焦点から
遠く離れている場合には、映像信号の高周波成分のレベ
ル変化が微少でノイズ等に埋もれてしまったり、レベル
のピークを示すものではなくなったりする可能性が高
く、合焦評価値作成装置での評価が難しくなるため、合
焦までにかかる時間が極端に長くなることがある。

【００１５】この合焦までに時間が長くかかるという問
題は、例えば、一瞬の撮影チャンスを取り逃がすおそれ
につながる。

【００１６】この点、上記位相差検出方式では、上述し
たように合焦を素早く得ることができる。

【００１７】しかしながら、位相差検出方式を採用する
場合、本来、撮像素子上に被写体像を形成するための撮
像光束の一部を分岐させて、撮像素子面とは別の位置に
像を結ばせ、この別の位置に形成された像を用いて撮像
素子上の像が合焦しているか否かを評価することにな
る。このため、撮像素子面上の像の状態を直接反映する
映像信号を用いて検出するコントラスト方式に比べて、
合焦精度が劣るおそれがある。

【００１８】また、位相差検出方式とコントラスト検出
方式とを組み合わせるハイブリッド方式において、プリ
ズム等、撮影光路内に固定された光学素子を用いて両検
出方式による検出を同時に行う方法では、撮影時におい
てもプリズムが撮影光路内に存在するため、撮影光量の
損失が発生するという問題がある。

【００１９】また、ミラーアップ前に位相差検出方式で
粗調を行い、ミラーアップ後にコントラスト検出方式で
微調を行う方法では、ミラーアップ後にコントラスト検
出方式による焦点検出が開始されるため、合焦を得るま
での時間が長くなってしまうという問題がある。

【００２０】ところで、デジタル一眼レフカメラに装着
可能に交換レンズには様々なタイプのものがあり、それ
ぞれのレンズによって瞳を形成する特性（光学特性）が
異なる。例えば瞳の形状や位置によっては撮影画面内の
同じ焦点検出領域でも、位相差検出方式だけでも十分精
度の高い焦点検出が可能となったり、逆に位相差検出方
式では全く焦点検出ができなかったりする場合がある。
そして、位相差検出方式だけでも十分精度の高い焦点検
出が可能である場合にまでコントラスト検出方式による
焦点検出を行ったり、位相差検出方式で全く焦点検出が
できない場合に位相差検出方式での焦点検出を行ったり
しても意味がなく、かえって合焦を得るまでの時間が長
くなってしまう。

【００２１】そこで本発明は、検出方式が異なる２つの
焦点検出機能を備えたカメラにおいて、装着された撮影
レンズ装置の特性に応じて、使用する検出方式を選択す
ることにより、常に高速かつ高精度で合焦が得られるよ
うにしたレンズ交換が可能なカメラおよびカメラシステ
ムを提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、撮影レンズ装置の着脱が可能であ
り、撮影画面内に設けられた焦点検出領域で撮影レンズ
装置の焦点調節状態を検出可能なカメラにおいて、互い
に異なる検出方式（例えば、位相差検出方式とコントラ
スト検出方式）で焦点調節状態を検出する第１および第
２の焦点検出手段と、撮影レンズ装置から取得したこの
撮影レンズ装置の光学特性に関する情報（例えば、瞳の
形状や位置の情報）に基づいて、焦点検出領域での焦点
調節状態の検出を第１および第２の焦点検出手段のうち
いずれで行うかを選択する制御手段とを設けている。

【００２３】これにより、装着された撮影レンズ装置の
光学特性に合わせて、焦点検出領域での焦点調節状態の
検出（焦点検出）を第１の焦点検出手段で行うか、第２
の焦点検出手段で行うか、第１および第２の焦点検出手
段の双方で（これらを組み合わせて）行うかを選択する
ことができ、各焦点検出手段の特徴を十分に生かして常
に高速かつ高精度の焦点検出および合焦制御を行うこと
が可能となる。

【００２４】また、撮影画面内にカメラが自動的に又は
撮影者によって選択可能な複数の焦点検出領域が設けら
れている場合には、焦点検出領域ごとに、使用する焦点
検出手段を選択するようにしてもよい。これにより、複
数の焦点検出領域のうちどの焦点検出領域が選択された
場合でも高速かつ高精度の焦点検出および合焦制御を行
うことが可能となる。

【００２５】なお、第１の焦点検出手段が位相差検出方
式のように撮影光束の一部を用いて焦点調節状態の検出
を行い、第２の焦点検出手段がコントラスト検出方式の
ように被写体像を撮像する撮像素子からの出力信号に基
づいて焦点調節状態の検出を行うものである場合に、撮
影光路内に配置された状態で撮影光束を第１の焦点検出
手段に入射する光束と撮像素子に入射する光束とに分割
するミラーユニットを設け、撮影時にはこのミラーユニ
ットを撮影光路から退避させるようにすれば、焦点検出
時には両焦点検出手段で同時に焦点検出を行うことが可
能であるとともに、撮影時における撮影光量の損失をな
くすることが可能となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１には、本発
明の第１実施形態であるカメラシステムの構成を示して
いる。図１において、１は交換レンズ（撮影レンズ装
置）である。この交換レンズ１内には、焦点調節レンズ
２ａを含む撮影光学系２と、撮影光学系２の光学特性情
報を記憶したメモリ（記憶手段）３と、レンズ内の各種
動作を制御するレンズＣＰＵ１１と、撮影光学系２内の
焦点調節レンズ２ａを光軸方向に駆動するモータ１２と
が設けられている。

【００２７】また、４は交換レンズ１の着脱が可能なカ
メラであり、装着された交換レンズ１との間で情報のや
り取り（通信）が可能となっている。

【００２８】このカメラ１内には、撮影光学系２を通っ
た被写体からの光束の一部を光学ファインダー系１５に
導くための第１ハーフミラー５と、この第１ハーフミラ
ー５を透過した光束の一部を位相差検出方式で撮影光学
系２の焦点調節状態の検出（以下、焦点検出という）を
行う第１焦点検出ユニット９に導くための第２ハーフミ
ラー６とが設けられている。これら第１および第２ハー
フミラー５，６は１つのミラーユニットとして撮影光路
に対して進退可能となっている。

【００２９】また、カメラ４内には、撮影光学系２が形
成する被写体像を撮像し電気信号に変換するＣＣＤ又は
ＣＭＯＳ等の撮像素子７と、この撮像素子７からの出力
信号に基づいてコントラスト検出方式で焦点検出を行う
第２焦点検出ユニット８と、メモリ３からの情報に基づ
いて撮像素子７上（つまりは撮影画面内）の焦点検出領
域について上記第１および第２焦点検出ユニット９，８
のいずれを用いて焦点検出を行うかを選択するカメラＣ
ＰＵ（制御手段）１０が設けられている。

【００３０】なお、カメラＣＰＵ１０は上記選択動作以
外にも、カメラ４の各種動作を制御する。

【００３１】また、第１および第２焦点検出ユニット
９，８は、図１（ｂ）に示すように、撮影画面（撮像素
子７）内に複数設けられた焦点検出領域１２０，１２
１，１２２のそれぞれでの撮影光学系２の焦点検出が行
えるようになっている。

【００３２】なお、実際には、これら複数の焦点検出領
域のうちカメラＣＰＵ１０により自動的に又は撮影者に
より任意に選択された焦点検出領域で焦点検出動作が行
われる。

【００３３】ここで、第１焦点検出ユニット９で行われ
る位相差検出方式での焦点検出の原理を図２〜図７を用
いて説明する。なお、図２および図３は合焦状態にある
ときの光路およびラインセンサ出力を、図４〜図７は合
焦していない状態にあるときの光路およびラインセンサ
出力を示している。

【００３４】これらの図中において、９６は光束を共役
な像に結像させる結像光学系、９７は結像光学系９６の
予定焦点面、９８ａおよび９８ｂは結像光学系９６の光
軸に対して略対称な位置に配置された、結像光学系９６
により結像した光束（像）の一部を再び結像させる再結
像レンズである。

【００３５】また、９９ａおよび９９ｂは、結像光学系
９６の光軸に対して略対称な位置であって再結像レンズ
９８ａ，９８ｂの予定焦点面にそれぞれ配置されたライ
ンセンサである。

【００３６】図２に示すように、結像光学系１を通過し
た光束が予定焦点面９７上で合焦している場合、光束の
一部は、再結像レンズ９８ａ，９８ｂによりラインセン
サ９９ａ，９９ｂ上で再び結像する。したがって、予定
焦点面９７上で合焦している場合、２つのラインセンサ
９９ａ，９９ｂが撮像する２つの像は、図３に示すよう
にラインセンサ上の略一致する位置に形成される。

【００３７】一方、図４に示すように、結像光学系１を
通過した光束が予定焦点面９７よりも前で合焦している
いわゆる後ピン状態では、２つのラインセンサ９９ａ，
９９ｂが撮像する２つの像の位置には、図５に示すよう
なずれが生じる。

【００３８】また、図６に示すように、結像光学系１を
通過した光束が予定焦点面９７よりも後で合焦している
いわゆる前ピン状態では、２つのラインセンサ９９ａ，
９９ｂが撮像する２つの像の位置には、図６に示よう
に、後ピン状態とは逆の方向のずれが生じる。

【００３９】したがって、ラインセンサ９９ａ，９９ｂ
で撮像された２像のずれの方向およびずれ量を検出する
ことにより、カメラＣＰＵ１０は予定焦点面９７上で合
焦させるために必要な焦点調節レンズ２ａの移動方向お
よび移動量を算出することができる。

【００４０】そして、カメラＣＰＵ１０は、算出した移
動方向に算出した移動量分、焦点調節レンズ２ａを駆動
させるようにレンズＣＰＵ１１に指令信号を送信し、モ
ータ１２を駆動させ、合焦を得る。この位相差検出方式
では、２つのラインセンサ９９ａ，９９ｂで撮像された
２像のずれの方向および量に基づいて合焦に必要な焦点
調節レンズの移動方向および移動量が直接算出されるの
で、素早く合焦を得ることができる。

【００４１】次に、第２焦点検出ユニット８で行われる
コントラスト検出方式での焦点検出の原理を図８および
図９を用いて説明する。図８は、第２焦点検出ユニット
８の構成を示すブロック図であり、図９は映像信号の高
周波成分のレベルと焦点調節レンズとの関係を説明する
ための図である。

【００４２】図８において、８１は撮影光学系２によっ
て形成された像を撮像した撮像素子７からの出力信号に
応じた映像信号を作成する映像信号作成回路であり、８
２は映像信号作成回路８１からの映像信号に基づいて、
撮像素子７上に形成された像を合焦させるための情報
（合焦評価値）を作成する合焦評価値作成回路である。

【００４３】このコントラスト検出方式では、撮像素子
７からの出力信号を映像信号作成回路８１によって映像
信号に変換する。この映像信号は、複数の周波数の正弦
波が合成されて形成されたものと見なすことができる。

【００４４】映像信号の高周波成分のレベルは、図９に
示すように、撮像素子７上に形成された像が鮮鋭度を増
すほど、即ち焦点調節レンズ２ａが合焦点Ａに近づくほ
ど急激に上昇する。そして、一般には、撮像素子７上の
像が合焦しているときに、映像信号の高周波成分のレベ
ルがピークに到達する。また、このレベルの山は周波数
が高くなるほど急峻になる傾向がある。

【００４５】一方、レンズの結像性能や映像信号のＳ／
Ｎ比は、周波数が高くなるほど悪くなる。そこで、合焦
評価値作成回路８２は、映像信号作成装置８１から得ら
れた映像信号から、撮影光学系２の結像性能および映像
信号のＳ／Ｎ比を考慮して適当な高周波成分を選択抽出
し、この周波数成分のレベルを適当なサンプリング間隔
で観察することにより合焦評価値を作成する。

【００４６】例えば、選択した周波数成分のレベルが上
昇しているときは、焦点調節レンズ２ａが合焦点に近づ
く方向に移動しているものと評価する。また、選択した
周波数成分のレベルが低下しているときは、焦点調節レ
ンズ２ａが合焦点から離れる方向に移動しているものと
評価する。

【００４７】そして、選択した周波数成分のレベルがピ
ーク値から所定の範囲（図３のΔＶ）内にあるときに、
撮像素子７上の像が合焦しているものと評価する。

【００４８】カメラＣＰＵ１０は、合焦評価値作成回路
８２から逐次送られてくる合焦評価値を参照し、焦点調
節レンズ２ａを合焦と判定される位置まで移動させるよ
うレンズＣＰＵ１１に指令信号を送信し、モータ１２を
駆動させる。

【００４９】このコントラスト検出方式では、撮像素子
７からの映像信号を用いて合焦の評価を行うので、撮像
素子７上の像を対応する被写体に精度良く合焦させるこ
とができる。また、焦点検出専用の素子を設けることな
く撮像素子７を利用して合焦させるので、コスト的に有
利である。

【００５０】次に、第１ハーフミラー５と第２ハーフミ
ラー６との関係について説明する。第１焦点検出ユニッ
ト９を用いて焦点検出を行う際に、第２ハーフミラー６
が第１ハーフミラー５よりも小さいと、第１ハーフミラ
ー５を透過した光束の一部のみが第２ハーフミラー６を
透過して光量が減少し、残りは第２ハーフミラー６の外
側を通過して光量が減少せずに撮像素子７に到達するこ
とになる。このため、撮影光学系２の瞳形状および瞳の
位置によって、撮像素子７上での光量にムラが生じ、撮
像素子７からの出力信号もこのムラに応じたものとなっ
てしまう。

【００５１】これを防止するため、本実施形態では、第
２ハーフミラー６の大きさを第１ハーフミラー１を透過
した光束が全て第２ハーフミラー６を透過する大きさに
設定している。

【００５２】さらに、カメラ４のファインダー内又はカ
メラ４の外側には、後述するように、使用する焦点検出
ユニットに応じて第１から第３領域に分類される複数の
焦点検出領域のうち、カメラにより自動的に又は撮影者
により任意に選択された焦点検出領域が、これら第１か
ら第３領域の領域のうちどの領域に該当するかを表示し
撮影者に知らせるための表示ユニット（図示せず）が設
けられている。

【００５３】次に、本実施形態のカメラシステムにおけ
る焦点検出動作について、図１０のフローチャートを用
いて説明する。

【００５４】まず、カメラ４の不図示のメインスイッチ
がオンされると本フローが開始される。カメラＣＰＵ１
０は、不図示の撮影スイッチが半押し操作されて撮影準
備スイッチＳＷ１がオンすると（ステップ〈図ではＳと
略す〉１）、レンズＣＰＵ１１に対してメモリ３内に記
憶された光学特性情報を送信するよう命令を送る。この
命令を受けたレンズＣＰＵ１１は、メモリ３から、撮影
光学系２の瞳の形状および位置しの情報を含む光学特性
情報を読み出してカメラＣＰＵ１０に送信し、カメラＣ
ＰＵ１０はこれを受信する（ステップ２）。

【００５５】続いてカメラＣＰＵ１０は、受信した光学
特性情報に基づいて、上記複数の焦点検出領域のそれぞ
れを、位相差検出方式を用いる第１焦点検出ユニット９
のみで十分な精度の焦点検出が行える第１領域か、第１
焦点検出ユニット９で焦点検出を行うことは可能である
が十分な精度が保証できないため第１焦点検出ユニット
９とコントラスト検出方式を用いる第２焦点検出ユニッ
ト８の双方で焦点検出を行う第２領域か、第１焦点検出
ユニット９では全く焦点検出を行えないため第２焦点検
出ユニット８のみで焦点検出を行う第３領域かに分類す
る（ステップ３）。すなわち、各焦点検出領域で焦点検
出を行う焦点検出ユニットを選択する。

【００５６】ここで、位相差検出方式を用いる第１焦点
検出ユニット９のみで十分な精度の焦点検出が行える場
合とは、撮影光学系２の瞳の形状が回転対称( 円形状)
の場合である。また、第１焦点検出ユニット９で焦点検
出を行うことは可能であるが十分な精度が保証できない
場合とは、瞳の形状が回転対称( 円形状) でない場合や
瞳位置が遠い場合などである。さらに、第１焦点検出ユ
ニット９では全く焦点検出を行えない場合とは、瞳の形
状が極端に回転対称( 円形状) からずれている場合や瞳
が小さい場合若しくは瞳位置が極端に遠い場合などであ
る。なお、瞳の形状は、撮像面上において焦点検出を行
う焦点検出領域ごとに異なっており、例えば、１つの焦
点検出領域は第１領域であるが、他の焦点検出領域は第
２又は第３領域になる場合がある。

【００５７】このように分類した後、カメラＣＰＵ１０
は、カメラＣＰＵ１０が自動的に選択した又は撮影者が
任意に選択した焦点検出領域が上記第１から第３領域の
うちどの領域にあたるかを判断する（ステップ４）。な
お、このステップ４では、選択された焦点検出領域が第
１から第３領域のうちどの領域に該当するかを上述した
表示ユニットに表示させる。

【００５８】選択された焦点検出領域が第１領域である
場合には、第１焦点検出ユニット９に位相差検出方式で
の焦点検出動作を行わせる（ステップ５）。そして、合
焦と判定した場合には、撮影スイッチの全押し操作によ
って撮影開始スイッチＳＷ２がオンされるのを待って
（ステップ１２）、第１および第２ハーフミラー５，６
からなるミラーユニットを撮影光路から退避させ（ステ
ップ１３）、撮像素子７による撮像を行う（ステップ１
４）。

【００５９】また、選択された焦点検出領域が第２領域
である場合には、第１焦点検出ユニット９による位相差
検出方式での粗い分解能での焦点検出動作（粗調）を行
わせた後（ステップ７）、第２ハーフミラー６を透過し
て撮像素子７に到達した光束を用いた第２焦点検出ユニ
ット８によるコントラスト検出方式での細かい分解能で
の焦点検出動作（微調）を行わせる（ステップ８）。そ
して、合焦と判定したときは（ステップ９）、撮影開始
スイッチＳＷ２がオンされるのを待って（ステップ１
２）、第１および第２ハーフミラー５，６からなるミラ
ーユニットを撮影光路から退避させ（ステップ１３）、
撮像素子７による撮像を行う（ステップ１４）。

【００６０】さらに、選択された焦点検出領域が第３領
域である場合には、第２焦点検出ユニット８によるコン
トラスト検出方式での焦点検出動作を行い（ステップ１
０）、合焦と判定したときは（ステップ１１）、撮影開
始スイッチＳＷ２がオンされるのを待って（ステップ１
２）、第１および第２ハーフミラー５，６からなるミラ
ーユニットを撮影光路から退避させ（ステップ１３）、
撮像素子７による撮像を行う（ステップ１４）。

【００６１】以上のような構成および焦点検出動作によ
り、装着された交換レンズの種類（光学特性）にかかわ
らず、全ての焦点検出領域（つまりは撮影画面の概ね全
面）で高速でかつ高精度な焦点検出が可能となり、さら
にミラーユニットを撮影光路外に退避させることで撮影
時の光量損失を少なくすることができる。

【００６２】（第２実施形態）図１２には、本発明の第
２実施形態であるカメラシステムの構成を示している。
本実施形態のカメラシステムにおいて、第１実施形態と
共通する構成要素には第１実施形態と同符号を付して説
明に代える。

【００６３】本実施形態では、第２ハーフミラー２０６
の大きさが第１ハーフミラー５よりも小さく、またコン
トラスト検出方式を用いる第２焦点検出ユニット２０８
に信号補正回路２１７が接続されている。

【００６４】第２ハーフミラー２０６は、位相差検出方
式で焦点検出を行う第１焦点検出ユニット９に必要な光
束を導くことができる最小限の大きさに設定されてい
る。このため、焦点検出時での撮像素子７に到達する光
束には、第１ハーフミラー５のみを透過してくる光束
と、第１および第２ハーフミラー５，２０６の双方を透
過してくる光束とが含まれる。したがって、撮像素子２
０７からの出力信号は明るさムラに対応したものにな
る。

【００６５】信号補正回路２１７は、このような撮像素
子７からの信号のムラを補正するために設けられてお
り、交換レンズ１から送信されてきた撮像光学系２の瞳
の状態を表す瞳情報を受信したカメラＣＰＵ２１０から
の補正情報に基づいて、撮像素子７からの出力信号が明
るさムラのない状態と同等なものとなるように出力信号
を補正する。

【００６６】以上のような構成により、第１実施形態と
同様の効果が得られるほか、第２ハーフミラー２０６を
小型化したことで、カメラ２０４を小型化することがで
きる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
装着された撮影レンズ装置の光学特性に合わせて、焦点
検出領域での焦点調節状態の検出を第１の焦点検出手段
で行うか、第２の焦点検出手段で行うか、第１および第
２の焦点検出手段の双方で（これらを組み合わせて）行
うかを選択することができるので、各焦点検出手段の特
徴を十分に生かして常に高速かつ高精度の焦点検出およ
び合焦制御を行うことができる。

【００６８】また、撮影画面内にカメラが自動的に又は
撮影者によって選択可能な複数の焦点検出領域が設けら
れている場合に、焦点検出領域ごとに、使用する焦点検
出手段を選択するようにすれば、複数の焦点検出領域の
うちどの焦点検出領域が選択された場合でも高速かつ高
精度の焦点検出および合焦制御を行うことができる。

【００６９】なお、第１の焦点検出手段が位相差検出方
式のように撮影光束の一部を用いて焦点調節状態の検出
を行い、第２の焦点検出手段がコントラスト検出方式の
ように被写体像を撮像する撮像素子からの出力信号に基
づいて焦点調節状態の検出を行うものである場合に、撮
影光路内に配置された状態で撮影光束を第１の焦点検出
手段に入射する光束と撮像素子に入射する光束とに分割
するミラーユニットを設け、撮影時にはこのミラーユニ
ットを撮影光路から退避させるようにすれば、焦点検出
時には両焦点検出手段で同時に焦点検出を行うことがで
きるとともに、撮影時における撮影光量の損失をなくす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態であるカメラシステムの
構成および撮影画面内の焦点検出領域を示す図である。

【図２】上記カメラシステムにおける位相差検出方式に
よる焦点検出原理を示す図である。

【図３】上記位相差検出方式でのラインセンサ出力を示
す図である。

【図４】上記カメラシステムにおける位相差検出方式に
よる焦点検出原理を示す図である。

【図５】上記位相差検出方式でのラインセンサ出力を示
す図である。

【図６】上記カメラシステムにおける位相差検出方式に
よる焦点検出原理を示す図である。

【図７】上記位相差検出方式でのラインセンサ出力を示
す図である。

【図８】上記カメラシステムにおけるコントラスト検出
方式による焦点検出原理を示すブロック図である。

【図９】上記コントラスト検出方式における映像信号の
高周波成分のレベルと焦点調節レンズの位置との関係を
説明する図である。

【図１０】上記カメラシステムの焦点検出動作を示すフ
ローチャートである。

【図１１】本発明の第２実施形態であるカメラシステム
の構成を示す図である。

【図１２】従来のカメラシステムの構成を示す図であ
る。

【図１３】従来のカメラシステムの構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 交換レンズ ２ 撮像光学系 ３ メモリ ４ カメラ ５ 第１ハーフミラー ６，２０６ 第２ハーフミラー ７ 撮像素子 ８，２０８ 第２焦点検出ユニット ９ 第１焦点検出ユニット １０ カメラＣＰＵ １１ レンズＣＰＵ １２ モータ １０１ 交換レンズ １０２ 撮像光学系 １０３ カメラボディ １０４ プリズム １０５ 撮像素子 １０６，１１８ 第１焦点検出装置 １０７，１１７ 第２焦点検出装置 １０８ 焦点検出方法選択手段 １１１ 交換レンズ １１２ 撮像光学系 １１３ カメラ １１４ 主ミラ― １１５ サブミラー １１６ 撮像素子 １１９ 制御回路 １２０〜１２２ 焦点検出領域

───────────────────────────────────────────────────── 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 17/14 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｄ ２Ｈ１０２ 17/18 5/232 Ｈ ５Ｃ０２２ 19/12 101:00 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｎ Ｃ 5/232 Ｄ // Ｈ０４Ｎ 101:00 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ Ｆターム(参考） 2H011 AA01 AA03 BA21 BA31 BB04 CA21 2H051 AA00 AA06 BA02 BA47 CB20 CE14 CE21 DA02 DA31 EA27 EA29 EC01 EC04 EC10 GB11 2H054 CC01 CC02 2H100 CC07 2H101 EE08 EE21 2H102 AA71 5C022 AA13 AB05 AB06 AB28 AB29 AC42 AC54

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影レンズ装置の着脱が可能であり、撮
   影画面内に設けられた焦点検出領域で撮影レンズ装置の
   焦点調節状態を検出可能なカメラであって、 互いに異なる検出方式で焦点調節状態を検出する第１お
   よび第２の焦点検出手段と、 前記撮影レンズ装置から取得したこの撮影レンズ装置の
   光学特性に関する情報に基づいて、前記焦点検出領域で
   の焦点調節状態の検出を前記第１および第２の焦点検出
   手段のうちいずれで行うかを選択する制御手段とを有す
   ることを特徴とするカメラ。
2. 【請求項２】 前記光学特性に関する情報が、前記撮影
   レンズ装置の瞳の形状および位置を示す情報であること
   を特徴とする請求項１に記載のカメラ。
3. 【請求項３】 前記撮影画面内に複数の焦点検出領域が
   設けられており、 前記制御手段は、前記撮影レンズ装置の光学特性に関す
   る情報に基づいて、前記複数の焦点検出領域のそれぞれ
   について焦点調節状態の検出を前記第１および第２の焦
   点検出手段のうちいずれで行うかを選択することを特徴
   とする請求項１又は２に記載のカメラ。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記焦点検出領域での
   焦点調節状態の検出を前記第１の焦点検出手段で行う
   か、前記第２の焦点検出手段で行うか、前記第１および
   第２の焦点検出手段の双方で行うかを選択することを特
   徴とする請求項１から３のいずれかに記載のカメラ。
5. 【請求項５】 前記第１および前記第２の焦点検出手段
   の双方で焦点調節状態の検出を行うときは、前記第１の
   焦点検出手段で前記第２の焦点検出手段よりも粗い分解
   能での検出を行い、前記第２の焦点検出手段で前記第１
   の焦点検出手段よりも細かい分解能で検出を行うことを
   特徴とする請求項４に記載のカメラ。
6. 【請求項６】 前記第１の焦点検出手段が位相差検出方
   式で焦点調整状態の検出を行うものであり、前記第２の
   焦点検出手段がコントラスト検出方式で焦点調節状態の
   検出を行うものであることを特徴とする請求項５に記載
   のカメラ。
7. 【請求項７】 前記制御手段は、前記第１および第２の
   焦点検出手段による検出結果に基づいて前記撮影レンズ
   装置に焦点調節レンズの駆動を行わせるための信号を出
   力することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
8. 【請求項８】 前記第１の焦点検出手段は撮影光束の一
   部を用いて焦点調節状態の検出を行い、前記第２の焦点
   検出手段は被写体像を撮像する撮像素子からの出力信号
   に基づいて焦点調節状態の検出を行うものであり、 撮影光路内に配置された状態で撮影光束を前記第１の焦
   点検出手段に入射する光束と前記撮像素子に入射する光
   束とに分割するミラーユニットを備え、撮影時にこのミ
   ラーユニットを撮影光路から退避させることを特徴とす
   る請求項１に記載のカメラ。
9. 【請求項９】 前記制御手段による選択結果を表示する
   表示手段を有することを特徴とする請求項１に記載のカ
   メラ。
10. 【請求項１０】 請求項１から９のいずれかに記載のカ
    メラと、このカメラに対して着脱可能な撮影レンズ装置
    とを有し、 前記撮影レンズは光学特性に関する情報を記憶する記憶
    手段を備えていることを特徴とするカメラシステム。