JP2008185613A - 焦点調節装置および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】合焦判定精度を向上させて偽合焦を防止する。
【解決手段】撮像素子により撮像された像のコントラストに基づく焦点評価値がしきい値を超えた範囲でほぼ最大となる位置に撮影レンズの焦点調節を行う第１の焦点調節手段と、第１の焦点調節手段とは異なる方式で焦点調節を行う第２の焦点調節手段と、第２の焦点調節手段による焦点調節の後に第１の焦点調節手段により焦点調節を行う焦点調節装置において、第２の焦点調節手段による焦点調節が終了した時点における、第１の焦点調節手段と第２の焦点調節手段の焦点検出位置、および撮影レンズの状態の変化の少なくとも一方に基づいてしきい値を変更する。
【選択図】図５

Description

本発明は焦点調節装置と撮像装置に関する。

フォーカシングレンズを所定間隔で移動させながら各位置の焦点評価値を算出し、焦点評価値が最大となる位置を合焦位置として撮影レンズを駆動するコントラスト検出方式の焦点調節装置において、算出された焦点評価値の最大値がしきい値以上であれば、最大値となる位置を真の合焦位置と判定するようにした焦点調節装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開２００２−２１４５１７号公報

しかしながら、コントラスト検出方式の焦点検出で算出される焦点評価値は、被写体のコントラストや輝度などによって大きく変化するため、焦点評価値の最大値が真の合焦位置かどうかを判定するための最適なしきい値を決定するのは困難である。

（１） 請求項１の発明は、撮影レンズにより結像された像を撮像する撮像素子と、撮像素子により撮像された像のコントラストに基づく焦点評価値がしきい値を超えた範囲でほぼ最大となる位置に撮影レンズの焦点調節を行う第１の焦点調節手段と、第１の焦点調節手段とは異なる方式で焦点調節を行う第２の焦点調節手段と、第２の焦点調節手段による焦点調節の後に第１の焦点調節手段により焦点調節を行う制御手段とを備えた焦点調節装置であって、制御手段は、第２の焦点調節手段による焦点調節が終了した時点における、第１の焦点調節手段と第２の焦点調節手段の焦点検出位置、および撮影レンズの状態の変化の少なくとも一方に基づいてしきい値を変更することによって、上記課題を解決する。
（２） 請求項２の焦点調節装置は、制御手段によって、第２の焦点調節手段により合焦した時点で、第１の焦点調節手段と第２の焦点調節手段の焦点検出位置がほぼ一致しており、かつ撮影レンズの状態が変化していないときは、第２の焦点調節手段により撮影レンズが合焦した状態で第１の焦点調節手段により算出された焦点評価値をしきい値に設定するようにしたものである。
（３） 請求項３の焦点調節装置は、制御手段によって、第２の焦点調節手段により合焦した時点で、第１の焦点調節手段と第２の焦点調節手段の焦点検出位置が一致していないとき、または撮影レンズの状態が変化しているときは、予め設定した値をしきい値に設定するようにしたものである。
（４） 請求項４の焦点調節装置は、第１の焦点調節手段によって、焦点評価値の最大値がしきい値より大きい場合に、当該最大値が得られる位置に撮影レンズを焦点調節するようにしたものである。
（５） 請求項５の焦点調節装置の撮影レンズの状態の変化とは、焦点距離の変化または手動操作による焦点調節の実行である。
（６） 請求項６の焦点調節装置の第２の焦点調節手段は、位相差検出方式の焦点調節手段である。
（７） 請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の焦点調節装置を備えた撮像装置である。

本発明によれば、合焦判定の精度を向上させることができ、偽合焦を防止することができる。

本発明を、位相差検出方式の自動焦点調節（以下、ＡＦという）とコントラスト検出方式のＡＦとのハイブリッド方式のＡＦを備えたディジタル一眼レフカメラに適用した一実施の形態を説明する。なお、本発明はディジタル一眼レフカメラに限定されず、ハイブリッド方式の焦点調節装置を備えたあらゆる種類のカメラに適用することができる。また、本発明は位相差検出方式ＡＦとコントラスト検出方式ＡＦのハイブリッド方式ＡＦに限定されず、コントラスト検出方式ＡＦとその他の方式のＡＦを組み合わせたハイブリッド方式ＡＦに適用することができる。

《発明の第１の実施の形態》
図１は、第１の実施の形態の焦点調節装置を備えたディジタル一眼レフカメラの構成を示す。このカメラの焦点調節装置は、位相差検出方式ＡＦとコントラスト検出方式ＡＦのハイブリッド方式ＡＦである。一実施の形態のカメラは、カメラボディ１０にレンズ鏡筒２００が装着される。なお、この一実施の形態ではレンズ交換式カメラを例に上げて説明するが、本発明はレンズ交換式カメラに限定されず、レンズ固定式カメラに対しても適用できる。

カメラボディ１０は、撮像素子２０、ファインダー構成部材２５〜６０、クイックリターンミラー７０、サブミラー８０、固定ミラー９０、位相差検出方式焦点検出装置１００、デフォーカス量演算部３１０、コントラストＡＦエリア設定部３２０、焦点評価値算出部３３０、焦点距離変更検出部３４０、ＭＦ割り込み検出部３５０、合焦判定しきい値設定部３６０、レンズ駆動量算出部３７０などを備えている。

撮像素子２０はレンズが結像した像を電気信号に変換して出力する。なお、図示を省略するが、撮像素子２０の撮像面の前面には赤外光をカットするための赤外カットフィルタや画像の折り返しノイズを防止するための光学的ローパスフィルタが配置されている。カメラボディ１０のファインダー部は、フォーカシングスクリーン２５、ペンタプリズム３０、測光素子４０、リレーレンズ５０、接眼部６０などを備えている。測光素子４０は像の明るさを測定し、シャッタースピードや絞り値を決定するための測光値を出力する。

クイックリターンミラー７０は、露光前は撮影レンズ２１０（２１０ａ〜２１０ｄ）を透過した被写体光を撮像素子２０へ導く撮影光路中に設定され、撮影レンズ２１０からの被写体光をカメラボディ１０の上方に配置したペンタプリズム３０へ導く。一方、露光時はフォーカシングスクリーン２５の下側まで跳ね上がり、撮影レンズ２１０からの被写体光を撮像素子２０へ導く。また、クイックリターンミラー７０の中心付近はハーフミラーになっており、被写体光の一部はハーフミラー部を透過し、サブミラー８０と固定ミラー９０を介して位相差検出方式焦点検出装置１００へ導かれる。

カメラボディ１０の上方には、撮影者が操作する位相差ＡＦスイッチ９２とコントラストＡＦスイッチ９５が配置される。位相差ＡＦスイッチ９２が押されている間のみ、位相差検出方式ＡＦが実行される。また、コントラストＡＦスイッチ９５が押されている間のみクイックリターンミラー７０が撮影光路から退避され（ミラーアップ）、コントラスト検出方式ＡＦが実行される。

位相差検出方式焦点検出装置１００は、撮影レンズ２１０からの被写体光を一対のマスクにより分割した後、一対のラインセンサー上に再結像させる。この一対のラインセンサー上の再結像された像のずれ量がピントのズレ量（デフォーカス量）になる。この一実施の形態の位相差検出方式焦点検出装置１００には、図２に示すように撮影画面４００内に５カ所の焦点検出エリア４１０〜４５０が設けられている。撮影者は位相差ＡＦエリア設定部３００を操作することによって、この５個の焦点検出エリア４１０〜４５０の中から任意のエリアを選択することができる。位相差検出方式焦点検出装置１００は、撮影者により選択された焦点検出エリアに対応するラインセンサーの出力をデフォーカス量演算部３１０へ出力する。

レンズ鏡筒２００は、撮影レンズ２１０（２１０ａ〜２１０ｄ）、ズームエンコーダー２２０、焦点調節レンズ位置エンコーダー２３０、焦点調節（フォーカシング）レンズ駆動モーター２４０、絞り２５０などを備えている。

撮影レンズ２１０（２１０ａ〜２１０ｄ）は、被写体像を撮像素子２０の撮像面上に結像させるための光学系である。焦点距離調節（ズーミング）レンズ２１０ｂは光軸方向に移動可能な構成となっており、通常は撮影者がレンズ鏡筒２００のズーム環（不図示）を回すことによって焦点距離調節レンズ２１０ｂの位置が変化し、それに応じて撮影レンズ２１０全体の焦点距離が変わる。なお、焦点距離調節レンズ２１０ｂの位置はズームエンコーダー２２０によりモニターされており、撮影者がズーム環を回すとズームエンコーダー２２０により検出した焦点距離情報が焦点距離変更検出部３４０へ出力される。

焦点調節（フォーカシング）レンズ２１０ｃは光軸方向に移動可能な構成となっており、カメラボディ１０のレンズ駆動量算出部３７０で算出されたレンズ駆動信号にしたがってフォーカシングレンズ駆動モーター２４０により駆動される。なお、焦点調節レンズ２１０ｃの位置は焦点調節レンズ位置エンコーダー２３０によりモニターされ、距離情報としてレンズ駆動量算出部３７０へ出力される。また、マニュアルフォーカス時に撮影者がレンズ鏡筒２００の距離環（不図示）を回すと、その情報がＭＦ割り込み検出部３５０へ出力される。

焦点調節レンズ駆動モーター２４０は、レンズ駆動量算出部３７０から送られるレンズ駆動信号にしたがって焦点調節レンズ２１０ｂを光軸方向に駆動する。絞り２５０は撮像素子２０に届く被写体光の量を調整する開口絞りである。絞り２５０の設定は、カメラが自動的に行う場合と、撮影者が手動で行う場合とがある。プログラム撮影モードやシャッタースピード優先撮影モードの場合は、測光素子４０の出力などから絞り値を決定する。絞り優先撮影モードやマニュアル撮影モードの場合は、撮影者が設定する。絞り２５０は、カメラもしくは撮影者が設定した値に応じて絞り駆動モーター（不図示）などにより駆動される。

デフォーカス量演算部３１０は、位相差検出方式焦点検出装置１００の出力に基づいてピントのズレ量を表すデフォーカス量を算出する。このピントのズレ量は撮像素子２０と撮影レンズ２１０の焦点面とのズレ量である。この一実施の形態では、図２に示すように撮影画面の中央、左右上下の５カ所に位相差検出方式ＡＦの焦点検出エリア４１０〜４５０を設定し、位相差ＡＦエリア設定部３００により撮影者が選択した焦点検出エリア、もしくはカメラが自動的に選択した焦点検出エリアで検出されたデフォーカス量にしたがって焦点調節レンズ２１０ｂが駆動される。なお、選択された焦点検出エリアのデフォーカス量が予め定めた合焦判定しきい値以下になったら、位相差検出方式ＡＦで合焦したと判定される。

コントラストＡＦエリア設定部３２０は、撮影者がコントラスト検出方式ＡＦの測距エリアの位置を設定するための操作部材である。図２に示すように、撮影レンズ２１０の撮影画面内にコントラスト検出方式ＡＦの測距エリア４９０が設定されており、撮影者がコントラストＡＦエリア設定部３２０を操作することによって測距エリア４９０の位置を変更することができる。

焦点評価値算出部３３０は、撮像素子２０による撮像画像の内の測距エリア４９０に対応する部分の焦点評価値を算出し、算出結果をレンズ駆動量算出部３７０へ出力する。上述したように、コントラスト検出方式ＡＦは焦点調節レンズ２１０ｃを所定間隔で少しずつ移動させながら焦点評価値を算出し、焦点評価値が最大になる位置を合焦位置として焦点調節を行う。焦点評価値を算出する方法は、撮像画像に高周波強調フィルター処理を施し、その結果を積算する方法が一般的であるが、特にこの方法には限定されない。

焦点距離変更検出部３４０は、ズームエンコーダー２２０の出力に変化があった、すなわち焦点距離が変更されたときにその情報を合焦判定しきい値設定部３６０へ出力する。ＭＦ割り込み検出部３５０は、焦点調節レンズエンコーダー２３０とレンズ駆動量算出部３７０の出力に基づいて、撮影者による焦点調節動作（マニュアルフォーカス；ＭＦ）の割り込みがあったか否かを検出する。例えば、レンズ駆動量算出部３７０からフォーカシングレンズ駆動モーター２４０を駆動する信号が出力されていないときに距離エンコーダー２３０の出力に変化があった場合や、レンズ駆動信号と実際にレンズが動いた量に大きな差があった場合に、ＭＦ割り込みがあったと判定する。ＭＦ割り込み情報は合焦判定しきい値設定部３６０へ出力される。

合焦判定しきい値設定部３６０は、コントラスト検出方式の焦点検出で算出された最大の焦点評価値が、合焦位置の焦点評価値か否かを判定するための合焦判定しきい値を設定する。この合焦判定しきい値設定部３６０は、位相差ＡＦエリア設定部３００、コントラストＡＦエリア設定部３２０、焦点距離変更検出部３４０およびＭＦ割り込み検出部３５０の出力に基づいて合焦判定しきい値を設定する。

ここで、合焦判定しきい値の設定方法を説明する。第１の設定方法では、位相差検出方式ＡＦによる合焦位置で焦点評価値を算出し、その焦点評価値をしきい値とする。以後、この第１の設定方法により設定するしきい値を“しきい値１”とする。このしきい値１を用いて合焦判定を行う条件としては、（１）撮影者が設定したコントラスト検出方式ＡＦの測距エリア４９０（図２参照）の位置と、位相差検出方式ＡＦで選択された焦点検出エリア（図２の４１０〜４５０のいずれか）の位置とが一致しており、かつ（２）位相差検出方式ＡＦで合焦しており、かつ（３）焦点距離の変更やＭＦ割り込みがない場合である。

条件（１）において、例えば図２に示すように、撮影者がコントラスト検出方式ＡＦの測距エリア４９０を位相差検出方式ＡＦの焦点検出エリア４１０と同じ位置に設定した場合には条件（１）が満たされ、図３に示すように、コントラスト検出方式ＡＦで設定された測距エリア４９０の位置が位相差検出方式ＡＦで選択された焦点検出エリア４１０〜４５０の位置と一致しない場合は条件（１）は満たされない。上述した（１）〜（３）の条件をすべて満たす場合にしきい値１を用いて合焦判定を行う。

次に、第２の設定方法では、種々の撮影条件下における実験で合焦と判定できる最適なしきい値を求め、これを合焦判定“しきい値２”とする。このしきい値２を用いて合焦判定を行う条件としては、上記（１）〜（３）の条件の内のいずれか１つが満たされない場合である。合焦判定しきい値設定部３６０は、適用条件（１）〜（３）に基づいて設定したしきい値１またはしきい値２をレンズ駆動量算出部３７０へ出力する。レンズ駆動量算出部３７０は、この合焦判定しきい値１または２によりコントラスト検出方式ＡＦで合焦位置を判定し、検出した合焦位置へ焦点調節レンズ２１０ｃを駆動する信号を出力する。

レンズ駆動量算出部３７０は、デフォーカス量演算結果や焦点評価値算出結果に基づいて焦点調節レンズ２１０ｃの駆動量を算出する。位相差検出方式ＡＦのレンズ駆動量は、デフォーカス量が０となる位置から現在のレンズ位置を減算したものである。なお、現在のレンズ位置は焦点調節レンズエンコーダー２３０により検出される。

なお、デフォーカス量演算部３１０、焦点評価値算出部３３０、焦点距離変更検出部３４０、ＭＦ割り込み検出部３５０、合焦判定しきい値設定部３６０およびレンズ駆動量算出部３７０はマイクロコンピューターのソフトウエア形態により構成され、互いに各種情報の授受を行う。

次に、コントラスト検出方式ＡＦにおけるレンズ駆動について説明する。コントラスト検出方式ＡＦにおけるレンズ駆動には、図４に示すように初期駆動、探索駆動および合焦駆動の３段階がある。初期駆動では、位相差検出方式ＡＦによる合焦位置からコントラスト検出方式ＡＦを開始するが、位相差検出方式ＡＦの合焦位置を中心とする所定範囲内でコントラスト検出方式ＡＦを行うために、いったん位相差検出方式ＡＦの合焦位置から所定量離れた位置に焦点調節レンズ２１０ｃを移動する。

初期駆動後、探索駆動を開始する。すなわち、予め決められた駆動量（ステップ幅）だけ焦点調節レンズ２１０ｃを移動し、焦点評価値算出部３３０で焦点評価値を算出する。この動作を合焦位置が見つかるまで繰り返す。探索駆動中に得られた焦点評価値からそのピークが発見され、かつピーク値が合焦判定しきい値（しきい値１または２）より大きい場合は、そのピーク位置を合焦位置と判定する。この合焦位置の判定方法については詳細を後述する。探索駆動において合焦位置が発見された場合は、その位置まで焦点調節レンズ２１０ｃを移動し合焦させる。

図５は第１の実施の形態のＡＦ動作を示すフローチャートである。このフローチャートを参照して第１の実施の形態のＡＦ動作を説明する。クイックリターンミラー７０が撮影光路に設定されているときは（図１に示すミラーダウン状態）、位相差ＡＦスイッチ９２がオンしている間、位相差検出方式ＡＦが実行される。コントラストＡＦスイッチ９５がオンしたら、クイックリターンミラー７０を撮影光路から退避させて（ミラーアップして）撮影レンズ２１０からの被写体光を撮像素子２０に入射させ、撮像素子２０から所定の時間間隔でスルー画像を出力させる。ミラーアップ後は、このスルー画像を用いてコントラスト検出方式ＡＦを実行する。通常、位相差検出方式ＡＦで合焦させた後にミラーアップしてコントラスト検出方式ＡＦでさらに細かいピント調整を行う。

ステップ１００で位相差ＡＦスイッチ９２のオフを確認し、オフしているときはステップ２００へ進み、カメラの操作状態をモニターする。すなわち、コントラスト検出方式ＡＦで設定された測距エリア４９０の位置が位相差検出方式ＡＦで選択された焦点検出エリアの位置と一致しているか否か、焦点距離の変更の有無、ＭＦ割り込みの有無を確認する。この一実施の形態では、位相差検出方式ＡＦで合焦した直後に、上記操作が行われたか否かに特に注目する。

一方、位相差ＡＦスイッチ９２がオンしているときはステップ３００へ進み、位相差検出方式ＡＦを実行する。続くステップ４００で位相差検出方式ＡＦで合焦したか否かを判定する。ステップ５００ではコントラストＡＦスイッチ９５のオンを確認し、オンしているときはステップ６００へ進み、オンしていないときはステップ２０００へ進む。コントラストＡＦスイッチ９５がオンしていないときは、ステップ２０００でコントラスト検出方式ＡＦを停止する。一方、コントラストＡＦスイッチ９５がオンしているときは、ステップ６００で前回ステップ５００に到達したときにコントラストＡＦスイッチ９５がオフしていたか否かを確認する。すなわちコントラストＡＦスイッチ９５がオフからオンになったときはステップ７００へ進み、そうでなければステップ１５００へ進む。

コントラストＡＦスイッチ９５がオフからオンになったときは、ステップ７００でクイックリターンミラー７０をミラーアップし、撮像素子２０からスルー画像の出力を開始する。ステップ８００で焦点評価値を取得し、続くステップ９００で位相差検出方式ＡＦで合焦した状態か否かを判定する。合焦状態にあればステップ１０００へ進み、コントラスト検出方式ＡＦの測距エリア４９０の位置の変更がなかったか否かを確認する。測距エリア４９０の位置の変更がなかった場合はステップ１１００へ進み、コントラスト検出方式ＡＦで設定された測距エリア４９０の位置と、位相差検出方式ＡＦで選択された測距エリア４１０〜４５０の位置とが一致しているか否かを確認する。エリアが一致しているときはステップ１２００へ進み、焦点距離に変更があったか否かを判定する。

位相差検出方式ＡＦで合焦し、かつコントラスト検出方式ＡＦの測距エリア４９０の位置変更がなく、かつコントラスト検出方式ＡＦで設定された測距エリア４９０の位置と位相差検出方式ＡＦで選択された測距エリア４１０〜４５０の位置とが一致しており、かつ焦点距離に変更がなかった場合はステップ１３００へ進み、コントラスト検出方式ＡＦの合焦判定しきい値にしきい値１、すなわち位相差検出方式ＡＦで合焦直後のステップ８００で取得した焦点評価値を設定する。一方、ステップ９００〜１２００の条件を１つでも満たさなかった場合はステップ１４００へ進み、コントラスト検出方式ＡＦの合焦判定しきい値にしきい値１、すなわち予め設定した値を設定する。

ステップ５００〜６００においてコントラストＡＦスイッチ９５がオンしており、かつ前回もオンしていた場合はステップ１５００へ進み、コントラスト検出方式ＡＦを実行する。ステップ１５００で焦点調節レンズ２１０ｃを所定量駆動し、ステップ１６００で焦点評価値を取得する。ステップ１７００において、これまでに取得した焦点評価値にピークが含まれているか否かを判定する。ピークが含まれている場合はステップ１８００へ進み、これまで取得した焦点評価値の最大値が合焦判定しきい値１または２（ステップ１３００または１４００で設定）より大きいか否かを判定する。取得した焦点評価値の最大値が合焦判定しきい値１または２より大きい場合はステップ１８５０へ進み、最大の焦点評価値とその前後の焦点評価値から合焦位置を算出する。合焦位置が算出できたらステップ１９００へ進み、合焦位置へ焦点調節レンズ２１０ｃを駆動する。

一方、ステップ１７００でピークが含まれていない場合、またはステップ１８００でピーク値が合焦判定しきい値１または２以下の場合はステップ５００へ戻り、上述した処理を繰り返す。

図６はコントラスト検出方式ＡＦを実行したときの焦点評価値の変化の一例を示す。位相差検出方式ＡＦで合焦した位置の焦点評価値をＡとする。そこからＰ１の位置まで焦点調節レンズ２１０ｃを移動した後、Ｐ２→Ｐ３→Ｐ４→Ｐ５→Ｐ６の順に焦点調節レンズ２１０ｃを移動させながら焦点評価値を取得する。この移動の間にピークがあったと判定されると、取得した焦点評価値の最大値Ｐ４が合焦判定しきい値よりも大きいか否かを判定する。ここで、位相差検出方式ＡＦで合焦した後に、上述した（１）〜（３）の条件をすべて満たす場合、つまり位相差検出方式ＡＦの合焦位置とコントラスト検出方式ＡＦの合焦位置とが大きく異ならない場合には、しきい値１を合焦判定に用いる。しきい値１は位相差検出方式ＡＦで合焦した位置の焦点評価値であり、これよりも焦点評価値が大きければ確実に合焦しているということができ、合焦判定の精度を向上させることができる。これにより、偽合焦すなわち真の合焦位置ではないところに合焦位置があるとしてしまうのを防止することができる。

なお、焦点評価値のばらつきなどにより焦点評価値の最大値がしきい値１を超えないケースも考えられる。この場合に備えて、しきい値１を位相差検出方式ＡＦの合焦位置で取得した焦点評価値よりも小さい値に設定してもよい。この場合に、予め焦点評価値のバラツキを測定しておき、その結果に応じてどの程度小さくすればよいかを決定すればよい。

一方、位相差検出方式ＡＦで合焦した後に、上述した（１）〜（３）の条件の少なくとも１つを満たさなかった場合には、しきい値２を合焦判定に用いる。これは、コントラスト検出方式ＡＦと位相差検出方式ＡＦの合焦位置が異なると、それぞれの合焦位置の焦点評価値も異なることが多く、位相差検出方式ＡＦの合焦位置の焦点評価値が当てにならないためである。こういう場合でも予め設定したしきい値２を合焦判定に用いることによって、ある程度偽合焦を抑制することができる。取得した焦点評価値の最大値（Ｐ４）がしきい値より大きかったらＰ４の前後の焦点評価値（Ｐ３、Ｐ５）を使ってピークがあると推測される合焦位置Ｂを算出する。

《発明の第２の実施の形態》
第２の実施の形態の構成は図１に示す構成と同様であり、説明を省略する。図７は第２の実施の形態のＡＦ動作を示すフローチャートである。第２の実施の形態のＡＦ動作は、図５に示す第１の実施の形態のＡＦ動作からステップ１７００の処理を除いたものであり、その他のステップについては図５に示す処理と同様である。図５のステップ１７００は取得した焦点評価値の中にピークが含まれているか否かを判定するステップであり、このステップ１７００を省略する。そしてステップ１８００ヘ進み、ステップ１６００で取得した焦点評価値がしきい値１より大きいか否かを判定し、焦点評価値が合焦判定しきい値を超えたら合焦位置があると判定するものである。

コントラストの低い被写体や、位相差検出方式ＡＦでは合焦位置を検出することができるが、コントラスト検出方式ＡＦでは検出しにくい被写体の場合には、焦点評価値が図６に示すような山にならず、図８に示すようにピークがはっきりしないようになる。この場合にはピークがあるかどうかを判定することが極めて難しい。しかし、位相差検出方式ＡＦでは合焦しているため、位相差検出方式ＡＦとコントラスト検出方式ＡＦの合焦位置が大きく異ならないと考えられる場合は、位相差検出方式ＡＦで合焦したときの焦点評価値が当てになり、これを超えたかどうかを確認することによって合焦位置の有無を判定することができる。また、このような被写体の場合には、焦点評価値自体が低いことが多く、予め設定したしきい値２では合焦しない場合がある。しかし、位相差検出方式ＡＦの合焦位置の焦点評価値Ａをしきい値１として使用することにより、このような場合でも合焦させることができる。

なお、上述した一実施の形態では、コントラスト検出方式ＡＦに用いる撮像素子として撮像用の撮像素子２０を用いた例を示したが、測光素子４０をコントラスト検出方式ＡＦの撮像素子として用いてもよい。また、上述した一実施の形態では、位相差検出方式ＡＦとコントラスト検出方式ＡＦのハイブリット方式ＡＦを例に上げて説明したが、位相差検出方式ＡＦに代えて外光パッシブ方式ＡＦや外光アクティブ方式ＡＦを用いてもよい。

第１の実施の形態の構成を示す図 位相差検出方式ＡＦの焦点検出エリアとコントラスト検出方式ＡＦの測距エリアとの関係を示す図 位相差検出方式ＡＦの焦点検出エリアとコントラスト検出方式ＡＦの測距エリアとの関係を示す図 コントラスト検出方式ＡＦの駆動方法を示す図 第１の実施の形態のＡＦ動作を示すフローチャート 第１の実施の形態のＡＦ動作を示す図 第２の実施の形態のＡＦ動作を示すフローチャート 第２の実施の形態のＡＦ動作を示す図

符号の説明

２０ 撮像素子
１００ 位相差検出方式焦点検出装置
２１０ｂ 焦点調節レンズ
３００ 位相差ＡＦエリア設定部
３１０ デフォーカス量演算部
３２０ コントラストＡＦエリア設定部
３３０ 位相差ＡＦエリア設定部
３４０ 焦点検出変更検出部
３５０ ＭＦ割り込み検出部
３６０ 合焦判定しきい値設定部
３７０ レンズ駆動量算出部

Claims (7)

1. 撮影レンズにより結像された像を撮像する撮像素子と、
   前記撮像素子により撮像された像のコントラストに基づく焦点評価値がしきい値を超えた範囲でほぼ最大となる位置に前記撮影レンズの焦点調節を行う第１の焦点調節手段と、
   前記第１の焦点調節手段とは異なる方式で焦点調節を行う第２の焦点調節手段と、
   前記第２の焦点調節手段による焦点調節の後に前記第１の焦点調節手段により焦点調節を行う制御手段とを備えた焦点調節装置であって、
   前記制御手段は、前記第２の焦点調節手段による焦点調節が終了した時点における、前記第１の焦点調節手段と前記第２の焦点調節手段の焦点検出位置、および前記撮影レンズの状態の変化の少なくとも一方に基づいて前記しきい値を変更することを特徴とする焦点調節装置。
2. 請求項１に記載の焦点調節装置において、
   前記制御手段は、前記第２の焦点調節手段により合焦した時点で、前記第１の焦点調節手段と前記第２の焦点調節手段の焦点検出位置がほぼ一致しており、かつ前記撮影レンズの状態が変化していないときは、前記第２の焦点調節手段により前記撮影レンズが合焦した状態で前記第１の焦点調節手段により算出された焦点評価値を前記しきい値に設定することを特徴とする焦点調節装置。
3. 請求項１に記載の焦点調節装置において、
   前記制御手段は、前記第２の焦点調節手段により合焦した時点で、前記第１の焦点調節手段と前記第２の焦点調節手段の焦点検出位置が一致していないとき、または前記撮影レンズの状態が変化しているときは、予め設定した値を前記しきい値に設定することを特徴とする焦点調節装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の焦点調節装置において、
   前記第１の焦点調節手段は、前記焦点評価値の最大値がしきい値より大きい場合に、当該最大値が得られる位置に前記撮影レンズを焦点調節することを特徴とする焦点調節装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の焦点調節装置において、
   前記撮影レンズの状態の変化とは、焦点距離の変化または手動操作による焦点調節の実行であることを特徴とする焦点調節装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の焦点調節装置において、
   前記第２の焦点調節手段は、位相差検出方式の焦点調節手段であることを特徴とする焦点調節装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の焦点調節装置を備えたことを特徴とする撮像装置。

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