JP2007316497A - 撮像装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のＡＦ方式でのフォーカス制御が可能な撮像装置において、各ＡＦ方式によるフォーカス制御の動作確認を確実に行うことができ、かつ各ＡＦ方式の特性に起因した撮影者の違和感を軽減できるようにする。
【解決手段】撮像装置は、第１のフォーカス制御および該第１のフォーカス制御とは方式が異なる第２のフォーカス制御を行う制御手段１１４と、第１および第２のフォーカス制御のうち現在行われているフォーカス制御を撮影者に識別させるための情報を出力する情報出力手段１１８とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、オートフォーカス（ＡＦ）機能を有する撮像装置に関し、特に複数のＡＦ方式を組み合わせて使用し得るハイブリッドＡＦ機能を有するデジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に関する。

ビデオカメラのフォーカス制御には、いわゆるＴＶ−ＡＦ方式（コントラストＡＦ方式ともいう）が主として用いられている。ＴＶ−ＡＦ方式は、被写体像を撮像素子により光電変換して得られた映像信号から高周波成分を抽出してＡＦ評価値を生成し、該ＡＦ評価値が最大となるようにフォーカスレンズを移動させる。ＴＶ−ＡＦ方式は、被写体像を実際に撮像して得られた映像信号を用いて合焦判定を行うので、高精度に合焦を得ることができる。

また、ＡＦ方式には、外部測距センサを用いる外部測距方式がある。このうち、パッシブ方式では、被写体からの光束を２分割してそれぞれを２つの受光センサ（ラインセンサ）で受光して、該２つのセンサからの信号の相関を演算する。そして、ラインセンサの何画素分のシフト量で相関が最大になるかを演算し、このシフト量に基づいて三角測量の原理で測距情報を取得する。また、アクティブ方式では、超音波センサを用いて超音波の伝搬速度から距離を測定する方式や、赤外線センサを用いて三角測量することにより距離を求める方式もある。この外部測距方式では、被写体距離を直接算出することができ、短時間で合焦を得ることができる。

さらに、一眼レフカメラに多く使われているＴＴＬ位相差検出方式と呼ばれるＡＦ方式もある。この位相差検出方式では、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受光素子列上に結像させる。そして、これら受光素子列上の対の像のずれ方向とずれ量を検出することにより合焦を得るために必要なフォーカスレンズの移動方向および移動量を算出し、フォーカスレンズを駆動する。

ところで、常に高速かつ高精度のフォーカス制御を行うため、前述した外部測距方式又は位相差検出方式とＴＶ−ＡＦ方式とを組み合わせて用いるハイブリッドＡＦが提案されている（特許文献１参照）。ハイブリッドＡＦでは、外部測距方式又は位相差検出方式によって短時間で合焦位置近傍までフォーカスレンズを駆動し、さらにその位置からＴＶ−ＡＦ方式を用いて高精度な合焦位置にフォーカスレンズを駆動する。

また、このようなハイブリッドＡＦ機能を有する撮像装置においては、各ＡＦ方式での測距エリア又は焦点検出エリア（以下、これらを検出対象領域ともいう）が異なってしまう場合がある。このため、特許文献２には、静止画撮影モードにおいてシャッターボタンが半押し操作された場合に、ハイブリッドＡＦによる検出対象領域および合焦判定結果を表示や音を用いて撮影者に提示する撮像装置が提案されている。
特開２００２−２５８１４７号公報（段落００８１〜００８３等） 特開２００２−３１１３２８号公報（段落００２４）

しかしながら、特許文献２にて提案された撮像装置では、外部測距方式又は位相差検出方式とＴＶ−ＡＦ方式のうち現在どのＡＦ方式でのフォーカス制御が行われているのかを撮影者に知らせる機能がない。すなわち、特許文献２では、これらのＡＦ方式での検出対象領域や合焦判定結果を撮影者に提示するに過ぎない。この場合、外部測距方式又は位相差検出方式でのフォーカス制御を行った後にＴＶ−ＡＦ方式のフォーカス制御に移行するハイブリッドＡＦの動作が正常に行われるか否かを確認することが難しい。

また、前述したように、ハイブリッドＡＦにおいては、組み合わされた個々のＡＦ方式の検知対象領域が互いな異なってしまう場合がある。特に、ＴＶ−ＡＦ方式と外部測距方式とを組み合わせたハイブリッドＡＦでは、図９に示すようにＴＶ−ＡＦ方式の焦点検出エリアＡ１と外部測距方式の測距エリアＡ２とにパララックスが発生する。これは、外部測距センサ３０２がレンズユニット３０１の光軸（撮影光軸）に対して上方にずれた位置に設けられているためである。

外部測距センサ３０２が撮影光軸からずれた位置に設けられている場合、ある被写体距離Ｄ２においては焦点検出エリアＡ１の中心ＡＣ１と測距エリアＡ２の中心ＡＣ２とが一致する（Ｂ）。この場合は、ＴＶ−ＡＦ方式と外部測距方式とで同一被写体に対するフォーカス制御が行われる。しかし、被写体距離Ｄ２よりも遠い又は近い被写体距離Ｄ１，Ｄ３では、焦点検出エリアＡ１の中心ＡＣ１に対して測距エリアＡ２の中心ＡＣ２が上下方向にずれる（Ａ），（Ｃ）。このため、外部測距方式で合焦目標となる被写体が、ＴＶ−ＡＦ方式による本来の（すなわち、撮影者が意図した）合焦目標の被写体と異なってしまう。

そして、このように本来の合焦目標被写体とは異なる被写体に対して外部測距方式のフォーカス制御が行われる場合に、外部測距方式フォーカス制御の実行中であることを撮影者に知らせる機能がないと、撮影者が違和感を覚える可能性がある。

本発明は、複数のＡＦ方式でのフォーカス制御が可能な撮像装置において、各ＡＦ方式によるフォーカス制御の動作確認を確実に行うことができ、かつ各ＡＦ方式の特性に起因した撮影者の違和感を軽減できるようにすることを目的の１つとしている。

本発明の一側面としての撮像装置は、第１のフォーカス制御および該第１のフォーカス制御とは方式が異なる第２のフォーカス制御を行う制御手段と、第１および第２のフォーカス制御のうち現在行われているフォーカス制御を撮影者に識別させるための情報を出力する情報出力手段とを有することを特徴とする。

また、本発明の他の側面としての撮像装置の制御方法は、第１のフォーカス制御を行うステップと、該第１のフォーカス制御とは方式が異なる第２のフォーカス制御を行うステップと、第１および第２のフォーカス制御のうち現在行われているフォーカス制御を撮影者に識別させるための情報を出力するステップとを有することを特徴とする。

本発明によれば、撮影者に現在行われているフォーカス制御を明確に識別させることができる。このため、各フォーカス制御の動作確認を確実に行うことができ、また第１のフォーカス制御における合焦目標被写体が第２のフォーカス制御における合焦目標被写体と異なるような場合でも、撮影者に違和感を生じさせないようにすることができる。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１には、本発明の実施例であるビデオカメラ（撮像装置）の構成を示している。なお、本実施例では、撮影レンズ一体型のビデオカメラについて説明するが、本発明は、撮影レンズの装着が可能なビデオカメラにも適用できる。この場合、後述するカメラ／ＡＦマイクロコンピュータで生成された制御信号が、撮影レンズ内のマイクロコンピュータに通信される。そして、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータは、該レンズマイクロコンピュータを介してフォーカスレンズユニットの駆動を制御する。また、本実施例では、ビデオカメラについて説明するが、本発明は、デジタルスチルカメラ等、各種撮像装置にも適用できる。このことは、後述する実施例２でも同様である。

図１において、１０１は第１固定レンズユニット、１０２は変倍を行うレンズユニット（以下、ズームレンズという）、１０３は絞り、１０４は第２固定レンズユニットである。１０５は焦点調節機能と変倍による像面移動を補正するいわゆるコンペンセータ機能とを兼ね備えたレンズユニット（以下、フォーカスレンズという）である。なお、図中には、各レンズユニットが１枚のレンズにより構成されているように記載されているが、実際には、１枚のレンズにより構成されていてもよいし、複数枚のレンズにより構成されていてもよい。

ズームレンズ１０２およびフォーカスレンズ１０５はそれぞれ、ズームモータ１１０およびフォーカシングモータ１１１により光軸方向（図の左右方向）に駆動される。

被写体からの光は、撮影光学系を構成するレンズユニットおよび絞り１０１〜１０５を通って撮像素子１０６上に結像する。撮像素子１０６は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの光電変換素子であり、撮像面上に形成された被写体像を電気信号に変換する。撮像素子１０６から出力された電気信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７によりサンプリングされてゲイン調整され、カメラ信号処理回路１０８に入力される。

カメラ信号処理回路１０８は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７から入力された信号に所定の処理を施して、記録ユニット１０９およびモニタユニット１１５での記録および表示に適した映像信号を生成する。記録ユニット１０９は、撮影記録開始／終了スイッチ１１６の押下げ操作に応じて、映像信号を磁気テープ、光学ディスク、半導体メモリなどの記録媒体に記録する。再度、撮影記録開始／終了スイッチ１１６が押下げ操作されたときは、記録が終了される。モニタユニット１１５は、入力された映像信号に基づいて電子ビューファインダや液晶パネルなどのディスプレイに被写体映像を表示する。

一方、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７の映像信号出力は、ＡＦゲート１１２にも出力される。ＡＦゲート１１２では、全画面に相当する映像信号のうち第１のフォーカス制御であるＴＶ−ＡＦ方式によるフォーカス制御に用いられる画面範囲の信号を選択してＡＦ信号処理回路（第２の検出手段）１１３に出力する。ここで、ＴＶ−ＡＦ方式のフォーカス制御に用いられる画面範囲は任意に設定可能であり、複数の範囲を設定してもよい。

ＡＦ信号処理回路１１３は、入力された映像信号から、ＴＶ−ＡＦ方式のフォーカス制御に用いる高周波成分や該高周波信号から生成した輝度差成分（映像信号の輝度レベルの最大値と最小値の差分）などのＡＦ評価値信号（フォーカス評価値信号）を抽出する。そして、これをカメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４に出力する。ＡＦ評価値信号は、撮像素子１０６からの出力信号に基づく映像の鮮鋭度（コントラスト）を表すものであるが、鮮鋭度は撮影光学系の焦点状態によって変化するので、結果的に撮影光学系の焦点状態を表す信号となる。通常は、図１０に示すように、ＡＦ評価値が最大レベル（最大値又はその近傍の値）となるフォーカスレンズ位置が合焦位置となる。

カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、ＡＦ評価値が最大レベルとなるフォーカス位置である合焦位置を検索するように、フォーカシングモータ１１１に制御信号を出力し、フォーカスレンズ１０５を微小量ずつ駆動させる。このＴＶ−ＡＦ方式のフォーカス制御を以下、「ＴＶ−ＡＦ動作」という。

カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、ビデオカメラ全体の制御を司る。前述したＡＦ信号処理回路１１３の出力および後述する外部測距ユニット（第１の検出手段）１２６の出力は、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４に入力され、ＡＦ制御の演算に用いられる。カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、その演算結果に応じて、前述したフォーカシングモータ１１１に制御信号を出力し、フォーカスレンズ１０５を駆動させる。

外部測距ユニット１１７は、外部測距方式、すなわち撮影光学系（撮影レンズ）を通ってきた光を使用せずに被写体までの距離を計測し、距離に応じた信号を出力するタイプのセンサである。外部測距ユニット１１７は、被写体からの光束を２分割し、これら２分割した光束を一組のラインセンサにそれぞれ受光させる。そして、その受光量に応じて出力される信号のずれ量、すなわち光束の分割方向の相対的位置ずれ量を検出することで、三角測量方法によって被写体までの距離を求める。

三角測距による距離演算の原理を図１１および図１２に示す。図１１において、２０１は被写体、２０２は第１の光路用の結像レンズ、２０３は第１の光路用のラインセンサ、２０４は第２の光路用の結像レンズ、２０５は第２の光路用のラインセンサである。両ラインセンサ２０３，２０４は基線長Ｂだけ離れて設置されている。被写体２０１からの光のうち、結像レンズ２０２によって第１の光路を通った光がラインセンサ２０３上に結像し、結像レンズ２０４によって第２の光路を通った光がラインセンサ２０５上に結像する。

ここで、第１と第２の光路を通って結像した２つの被写体像を受けたラインセンサ２０３，２０５から読み出した信号の例を示したものが図１２である。２つのラインセンサは基線長Ｂだけ離れているため、図１１から分かるように、被写体像信号は画素数Ｘだけずれたものとなる。そこで２つの信号Ｓ１，Ｓ２の相関を、画素をずらしながら演算し、相関が最大になる画素ずらし量を求めることでＸが演算できる。このＸと基線長Ｂ、および結像用レンズ２０２，２０４の焦点距離ｆより、三角測量の原理で被写体までの距離Ｌが、
Ｌ＝Ｂ×ｆ／Ｘ
により求められる。

また、このようなパッシブ方式での測距方式のほか、アクティブ方式の測距方式として、超音波センサを用いて測定した超音波の伝搬速度から距離を求める方式や、コンパクトカメラでよく使用される、被写体に投光した赤外線を用いた三角測距方式などがある。但し、本発明における検出手段（第１の検出手段）はこれらの測距方式に限られるものではない。

カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、外部測距ユニット１１７によって測定された被写体までの距離情報と撮影光学系の焦点距離情報とに基づいて、合焦を得るためのフォーカスレンズ１０５の位置（合焦位置）を演算する。合焦位置は、テーブルデータから読み出してもよい。そして、フォーカシングモータ１１１に制御信号を出力して、フォーカスレンズ１０５を合焦位置に駆動する。外部測距方式のフォーカス制御を以下、「外部測距ＡＦ動作」という。なお、ズームレンズ１０２の位置は、不図示の位置センサからの出力又はズームモータ１１０の基準位置からの駆動パルスカウント値から得ることができる。

本実施例のビデオカメラは、動画撮影モードと静止画撮影モードの設定が可能である。

次に、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４で行われるハイブリッドＡＦ制御について図２および図３を用いて詳しく説明する。ここでは、動画撮影モードにおいて行われるハイブリッドＡＦ制御について説明する。

図２は、ハイブリッドＡＦ制御の概略を表したものである。現在のフォーカスレンズユニットの位置が合焦位置に近く、合焦近傍（ＡＦ評価値信号の山の頂上付近）にある場合は、合焦精度を上げるためＴＶ−ＡＦ方式を用いる。逆に、現在のフォーカスレンズユニットの位置が合焦位置から遠く、撮像画面中の主被写体が大きくボケた状態（ＡＦ評価値信号の山の麓付近）にある場合は、まず外部測距方式を用いる。

これは以下の理由による。ＴＶ−ＡＦ方式では、ＡＦ評価値を最大になるようにサーチしながら合焦近傍までフォーカスレンズユニットを移動させるために時間がかかってしまう。ところが、外部測距方式を用いた場合には、被写体距離を検出し合焦近傍のフォーカスレンズユニットの位置が即座に分かるため、高速に合焦近傍へとフォーカスレンズユニットを移動させることができる。このため、まず外部測距ＡＦ動作を行い、その後ＴＶ−ＡＦ動作を行うことで、高速かつ高精度に合焦を得ることができる。

図３には、本実施例のハイブリッドＡＦ制御のフローチャートを示す。このハイブリッドＡＦ制御は、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４内の不図示のメモリに格納されたコンピュータプログラムに従って実行される。

ステップ３０１でハイブリッドＡＦ制御の動作を開始すると、まずカメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、外部測距ユニット１１７によって測定された被写体までの距離情報を取得する（ステップ３０２）。

次に、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、ＡＦ信号処理回路１１３からＡＦ評価値を取得する（ステップ３０３）。そして、ステップ３０４で、現在、合焦位置の近傍か否かを判定する。合焦位置の近傍であるかどうかの判定は、ＡＦ評価値信号を用いてもよいし被写体距離情報を用いてもよい。例えば、ＡＦ評価値信号（高周波成分）のピーク値を輝度差成分、すなわち映像信号の輝度レベルの最大値と最小値の差分により正規化した値を用いて簡易的に合焦近傍か否かを判定することができる。また、現在のフォーカスレンズ位置と測定された被写体距離に対応するフォーカスレンズ位置とを比較し、これらの差が小さい場合には合焦近傍であると判定することができる。さらに、これらの判定方法を組み合わせてもよい。

そして、合焦近傍であると判定された場合には、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４はＴＶ−ＡＦ動作を行う（ステップ３０５）。しかし、合焦近傍でないと判定された場合には、外部測距ＡＦ動作を行う（ステップ３０６）。

外部測距ＡＦ動作により、フォーカスレンズ１０５を合焦位置近傍に駆動できた場合には、撮影記録中か非撮影記録中かを判断する（ステップ３０７）。撮影記録中とは、撮影記録開始／終了スイッチ１１６の操作に応じて、カメラ信号処理回路１０８から出力された映像信号を記録ユニット１０９によって記録媒体に記録している状態である。また、非撮影記録中とは、カメラ信号処理回路１０８から出力された映像信号が、記録媒体には記録されず、モニタユニット１１５に電子ビューファインダ画像（スルー画像）として表示されているのみの状態である。

非撮影記録中である場合には、ステップ３０８において、現在、外部測距ＡＦ動作を行っていることを示す情報を出力する。ここでは、スピーカ１１８から電子音を出力する。この電子音により、撮影者に外部測距ＡＦ動作が現在行われていることを明確に認識させることができる。

ここで、本実施例では、非撮影記録中にのみ電子音を出力する。これは、撮影記録中に電子音を出力した場合には、該電子音がマイク等の音声入力部（図示せず）で検出され、記録媒体に映像とともに記録されてしまうからである。

なお、上記情報の出力として、電子音の出力に代えて、モニタユニット１１５に、アイコンや文字等の表示情報を電子ビューファインダ画像に重畳させて表示してもよい。この場合、非撮影記録中のみではなく、撮影記録中にも情報出力を行ってもよい。

また、本実施例では、外部測距ＡＦ動作中であることを示す情報を出力するが、ＴＶ−ＡＦ動作中であることを示す情報の出力は行わない。これは以下の理由による。第１に、ハイブリッドＡＦでは、外部測距ＡＦ動作により概ね合焦状態が得られた後にＴＶ−ＡＦ動作が行われる。このため、電子ビューファインダ画像において、動く被写体に対してピントが合い続けているのを見れば、ＴＶ−ＡＦ動作が正常に行われていることを容易に確認できる。これに対し、大きくぼけた状態から概ねピントが合うまでの動作がＴＶ−ＡＦ動作によるものなのか外部測距ＡＦ動作によるものなのかを電子ビューファインダ画像から識別することは困難である。このため、外部測距ＡＦ動作によるものであることを撮影者に認識させるためには、外部測距ＡＦ動作中に上記情報を出力することが望ましい。

また、第２に、動画撮影モードでは、動く被写体に対して合焦状態を維持するために継続的にＴＶ−ＡＦ動作が行われる。この場合に、ＴＶ−ＡＦ動作中であることを知らせる情報を出力し続けると、撮影者にとってその情報出力がかえって不快に感じられるおそれがある。しかも、無駄な電力消費も増える。

これらの理由により、外部測距ＡＦ動作中である場合に限り上記情報を出力する。

図４には、ＴＶ−ＡＦ動作のフローチャートを示している。ステップ４０１でＴＶ−ＡＦ動作を開始すると、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、ステップ４１４（これについては後述する）を経て、「微小駆動」を行う（ステップ４０２）。そして、この微小駆動におけるＡＦ評価値の変化を検出することで、合焦判定されたか否か（ステップ４０３）および合焦方向が判別されたか否か（ステップ４０４）を判別する。具体的には、微小量のフォーカスレンズ駆動を一定方向に数回行い、連続してＡＦ評価値が増加した場合は、その方向が合焦方向であると判別する。また、ＡＦ評価値が増加した後、減少に転じた場合には、合焦と判定する。

ステップ４０３において合焦判定はなされないが、ステップ４０４で方向判別がなされた場合は、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、「山登り駆動」を行う（ステップ４０５）。そして、ＡＦ評価値がピークとなる合焦位置にフォーカスレンズ１０５を駆動する（ステップ４０６〜４０８）。具体的には、ステップ４０６でＡＦ評価値がピークを越えるとピーク位置に戻るようにフォーカスレンズ１０５を駆動する（ステップ４０７，４０８）という制御を行う。

そして、ステップ４０３で合焦判定されたと判別すると、ステップ４０９に進み、フォーカスレンズ１０５を停止させる。そして、ＴＶ−ＡＦ動作の再起動（再実行）をするか否かを判定するために、ステップ４１０において、レンズ停止時のＡＦ評価値（ピーク値）を不図示のメモリに記憶する。その後、フォーカスレンズ１０５の停止中か否かの判定（ステップ４１４）で停止中と判定された場合は、ステップ４１１にて今回（最新）のＡＦ評価値を取り込む。

そして、ステップ４１２において、ステップ４１０で記憶したＡＦ評価値とステップ４１１で取り込んだ最新のＡＦ評価値とを比較し、その差が所定値よりも大きい場合（ピントがずれた場合）はＴＶ−ＡＦ動作を再起動させる（ステップ４１４）。一方、差が所定値より小さい場合は、フォーカスレンズ１０５をそのまま停止させておく（ステップ４１３）。

図５には、外部測距ＡＦ動作のフローチャートを示す。ステップ５０１で外部測距ＡＦ動作を開始すると、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、図３のステップ３０２において外部測距ユニット１１７により被写体距離が検出できたかどうかを判定する（ステップ５０２）。被写体距離を検出できなかった場合には、外部測距ＡＦ動作を終了して、ＴＶ−ＡＦ動作へと移行する。一方、被写体距離が検出できた場合には、ステップ５０３へ進む。

ステップ５０３では、該被写体距離情報と撮影光学系の焦点距離情報とに基づいて、フォーカスレンズ１０５の合焦位置を演算又はテーブルデータから読み出し、フォーカスレンズ１０５をその合焦位置に駆動する（ステップ５０４）。なお、外部測距ＡＦ動作にいう「合焦位置」は、ＴＶ−ＡＦ動作により得られる合焦位置の近傍を意味する。

図６には、本発明の実施例２であるビデオカメラ（撮像装置）のシステム構成を示すブロック図である。本実施例において、上記実施例１と共通する構成要素については、実施例１と同符号を付して説明に代える。

実施例１では、第１のフォーカス制御として外部測距ＡＦ動作を行う場合について説明したが、本実施例においては、ＴＴＬ（内測）位相差検出方式のフォーカス制御（以下、位相差ＡＦ動作という）を行う。

本実施例の撮影光学系は、物体側（図の左側）から順に配置された、第１固定レンズユニット１０１、ズームレンズユニット１０２、フォーカスレンズユニット１０５、絞り１０３および結像レンズユニット１２０を有する。なお、図中には、各レンズユニットが１枚のレンズにより構成されているように記載されているが、実際には、１枚のレンズにより構成されていてもよいし、複数枚のレンズにより構成されていてもよい。

また、本実施例の撮影光学系は、フォーカスレンズユニット１３３と絞り１０３との間に配置されたハーフプリズム１２１を含む。ハーフプリズム１２１は、分割した一方の光をサブミラー１２２を介して後述する位相差検出ユニット（第１の検出手段）１２４に導き、他方の光を透過して撮像素子１０６に導く。本実施例のビデオカメラでは、絞り１０３は動画撮影中に動作するため、ハーフプリズム１２１は、絞り１０３よりも被写体側に配置される。

位相差検出ユニット１２４は、位相差検出のための一対のラインセンサ（ＡＦセンサ）を有する。１２３は、サブミラー１２２からの光束を２つに分割して一対のラインセンサ上に２像を形成するＡＦ結像レンズである。ＡＦ回路１２５は、ラインセンサからの出力に基づいて、２像のずれを示す位相差を演算する。

カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、ＡＦ回路１２５からの位相差情報に基づいて、撮影光学系のピントずれ量（デフォーカス量）およびピントずれ方向（デフォーカス方向）を算出する。

本実施例でも、実施例１で説明したのと同様なアルゴリズムを用いてハイブリッドＡＦ制御が可能である。図７および図８には、本実施例の動画撮影モードでのハイブリッドＡＦ制御および位相差ＡＦ動作のフローチャートを示している。これらの図において図３および図５に示したフローチャート中のステップと同じ内容のステップには、同じ符号を付して説明に代える。

本実施例では、図７のステップ７０１において、ハイブリッドＡＦ制御を開始したカメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、ステップ７０２において、ＡＦ回路１２５からの位相差情報に基づいてデフォーカス量およびデフォーカス方向を算出（検出）する。そして、ステップ３０４で合焦位置近傍と判別されなかった場合は、ステップ７０６で該デフォーカス量およびデフォーカス方向に基づいて算出された合焦位置にフォーカスレンズ１０５を駆動する。この間に撮影記録中でなければ（ステップ３０７）、ステップ３０８で電子音（又は表示）を出力する。

また、図８のステップ８０１において、位相差ＡＦ動作を開始したカメラ／ＡＦマイクロコンピュータ１１４は、ステップ８０２において、デフォーカス量およびデフォーカス方向が検出できたか否かを判別する。検出できなかった場合は、図４に示したＴＶ−ＡＦ動作を行う。検出できた場合は、ステップ８０３にてフォーカスレンズ１０５の合焦位置（駆動量および駆動方向）を算出し、ステップ５０４でフォーカスレンズ１０５を駆動する。

以上説明したように、上記各実施例によれば、ハイブリッドＡＦにより合焦動作を高速化および高精度化することができる。そして、外部測距ＡＦ動作又は位相差ＡＦ動作により合焦近傍へとフォーカスレンズ１０５を駆動する際に情報（電子音又は表示）の出力によって撮影者に外部測距ＡＦ動作中であることを知らせることができる。これにより、ハイブリッドＡＦの特徴である、ＴＶ−ＡＦ動作前の外部測距ＡＦ動作又は位相差ＡＦ動作が正常に機能しているかどうか、およびいつどのような場合に行われるかを撮影者に確認させることができる。また、外部測距ＡＦ動作によって本ビデオカメラのフォーカス制御が高速化しているということを、撮影者に実感させることができる。さらに、該情報の出力が停止することにより、外部測距ＡＦ動作又は位相差ＡＦ動作による合焦が得られたことを簡易的に撮影者に認識させることができる。

また、外部測距ＡＦ動作での合焦目標被写体（測距エリア）がＴＶ−ＡＦ動作による本来の合焦目標被写体（焦点検出エリア）からずれた場合でも、そのずれが外部測距ＡＦ動作中の一時的なものであることを撮影者に明確に認識させることができる。このため、撮影者が抱く違和感を軽減することができる。

なお、上記各実施例では、動画撮影モードにおけるハイブリッドＡＦについて説明したが、同様のハイブリッドＡＦを静止画撮影モードでも行ってもよい。さらに、静止画撮影モードでも、外部測距ＡＦ動作中又は位相差ＡＦ動作中であることを示す情報を出力するようにしてもよい。

本発明の実施例１であるビデオカメラの構成を示すブロック図。 実施例１のビデオカメラにおけるハイブリッドＡＦ機能を説明する図。 実施例１のハイブリッドＡＦ制御を示すフローチャート。 実施例１，２のＴＶ−ＡＦ動作を示すフローチャート。 実施例１の外部測距ＡＦ動作を示すフローチャート。 本発明の実施例２であるビデオカメラの構成を示すブロック。 実施例２にハイブリッドＡＦ制御を示すフローチャート。 実施例２の位相差ＡＦ動作を示すフローチャート。 外部測距方式とＴＶ−ＡＦ方式との検出対象領域のパララックスを説明する図。 ＴＶ−ＡＦ方式によるオートフォーカスの原理を示す図。 三角測量の原理図である。 相関演算の原理図である。

符号の説明

１０２ ズームレンズ
１０３ 絞り
１０５ フォーカスレンズ
１０６ 撮像素子
１１３ ＡＦ信号処理回路
１１４ カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ
１１５ モニタユニット
１１７ 外部測距ユニット
１１８ スピーカ
１２１ ハーフプリズム
１２４ 位相差検出ユニット

Claims (10)

1. 第１のフォーカス制御および該第１のフォーカス制御とは方式が異なる第２のフォーカス制御を行う制御手段と、
   前記第１および第２のフォーカス制御のうち現在行われているフォーカス制御を撮影者に識別させるための情報を出力する情報出力手段とを有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御手段は、前記第１のフォーカス制御を行った後、前記第２フォーカス制御を行い、
   前記情報出力手段は、前記第１のフォーカス制御が行われているときに前記情報を出力することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記情報出力手段は、動画撮影モードにおいて前記情報を出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記情報出力手段は、音を出力することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の撮像装置。
5. 前記情報出力手段は、画像記録中以外の状態で前記音を出力することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記情報出力手段は、ファインダ画面上に前記情報を表示することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の撮像装置。
7. 前記第１のフォーカス制御は、被写体までの距離を計測し、該距離に基づいてフォーカスレンズの合焦位置を求める方式のフォーカス制御であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の撮像装置。
8. 前記第１のフォーカス制御は、撮影光学系からの光束により形成された対の像の位相差を求め、該位相差に基づいてフォーカスレンズの合焦位置を求める方式のフォーカス制御であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の撮像装置。
9. 前記第２のフォーカス制御は、撮像素子を用いて生成された映像信号の所定周波成分からフォーカス評価値信号を生成し、該フォーカス評価値信号に基づいてフォーカスレンズの合焦位置を求める方式のフォーカス制御であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の撮像装置。
10. 第１のフォーカス制御を行うステップと、
    該第１のフォーカス制御とは方式が異なる第２のフォーカス制御を行うステップと、
    前記第１および第２のフォーカス制御のうち現在行われているフォーカス制御を撮影者に識別させるための情報を出力するステップとを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。