JP2008191391A - 焦点調節装置、カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】コントラスト方式による焦点調節の信頼性が低い場合でも、適切に焦点調節を行うことができるようにする。
【解決手段】撮影レンズ１による像のコントラストに関する値を検出することにより前記撮影レンズ１の焦点調節状態を検出する第１の焦点検出手段と、前記第１の焦点検出手段とは異なる方式により前記撮影レンズ１の焦点調節状態を検出する第２の焦点検出手段と、前記第２の焦点検出手段により検出された焦点調節状態に基づいて前記撮影レンズ１の焦点調節を行い、その後、前記第１の焦点検出手段により検出された焦点調節状態に基づいて前記撮影レンズ１の焦点調節をさらに行う焦点調節制御手段と、前記撮影レンズ１による像の安定度に基づいて、前記第１の焦点検出手段により検出された焦点調節状態に基づく焦点調節を禁止する制御手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮影レンズの焦点調節を行う焦点調節装置と、その焦点調節装置を備えたカメラに関する。

従来、撮影レンズによる像を撮像し、その撮像画像のコントラストに基づいて焦点調節を行うコントラスト方式のオートフォーカスと位相差方式によるオートフォーカスとを備え、位相差方式で焦点調節した後にコントラスト方式によって焦点調節するカメラが知られている（特許文献１参照）。

特開２００２−３２８２９３号公報

上記のような従来のカメラでは、コントラスト方式の信頼性が低くなる状況では、適切に焦点調節を行うことができないおそれがある。

請求項１の発明による焦点調節装置は、撮影レンズによる像のコントラストに関する値を検出することにより撮影レンズの焦点調節状態を検出する第１の焦点検出手段と、第１の焦点検出手段とは異なる方式により撮影レンズの焦点調節状態を検出する第２の焦点検出手段と、第２の焦点検出手段により検出された焦点調節状態に基づいて撮影レンズの焦点調節を行い、その後、第１の焦点検出手段により検出された焦点調節状態に基づいて撮影レンズの焦点調節をさらに行う焦点調節制御手段と、撮影レンズによる像の安定度に基づいて、第１の焦点検出手段により検出された焦点調節状態に基づく焦点調節を禁止する制御手段とを備えるものである。
請求項２の発明は、請求項１に記載の焦点調節装置において、第２の焦点検出手段は、撮影レンズからの光束による一対の像による信号の位相差を検出することにより、撮影レンズの焦点調節状態を検出するものである。
請求項３の発明によるカメラは、請求項１または２いずれか一項に記載の焦点調節装置を備えたものである。
請求項４の発明は、請求項３に記載のカメラにおいて、撮影レンズによる像の明るさを検出する測光手段をさらに備える。このカメラにおける制御手段は、測光手段により検出された明るさの変化に基づいて、像の安定度を求めるものである。
請求項５の発明は、請求項４に記載のカメラにおいて、測光手段は、明るさを複数回検出し、制御手段は、測光手段により複数回検出された明るさの差を明るさの変化として求めるものである。
請求項６の発明は、請求項３に記載のカメラにおいて、第２の焦点検出手段は、撮影レンズからの光束を受光してその光量に応じた信号を出力する受光手段を備え、該受光手段から出力される信号に基づいて焦点調節状態を検出するよう構成される。このカメラにおける制御手段は、受光手段から出力される信号の変化に基づいて、像の安定度を求めるものである。
請求項７の発明は、請求項３に記載のカメラにおいて、該カメラの姿勢の変動を検出する変動検出手段をさらに備える。このカメラにおける制御手段は、変動検出手段により検出された該カメラの姿勢の変動に基づいて、像の安定度を求めるものである。

本発明によれば、コントラスト方式による焦点調節の信頼性が低い場合でも、適切に焦点調節を行うことができる。

―第１の実施形態―
本発明の一実施形態による焦点調節装置を備えた一眼レフ方式のデジタルカメラについて、以下に説明する。このカメラは、位相差検出方式のオートフォーカス（以下、位相差ＡＦと称する）と、コントラスト検出方式のオートフォーカス（以下、コントラストＡＦと称する）とを併用したハイブリッドＡＦにより、撮影レンズの焦点調節を行うものである。なお、位相差ＡＦは、撮影レンズからの光束による一対の像による信号の位相差を検出することにより、撮影レンズの焦点調節状態を表すデフォーカス量を検出し、そのデフォーカス量に基づいて焦点調節を行うオートフォーカスの方式である。一方、コントラストＡＦは、撮影レンズによる像のコントラストに関する値を検出することにより、撮影レンズの焦点調節状態を検出し、焦点調節を行うオートフォーカスの方式である。

図１は、本実施形態のカメラの要部構成を説明するブロック図である。このカメラは、撮影レンズ１、メインミラー２、サブミラー３、焦点板４、ペンタプリズム５、ＡＥセンサ６、カメラ／ＡＦマイコン７、ＡＦセンサ８、撮像素子９、ＣＤＳＡＧＣ回路１０、ＡＦゲート１１、ＡＦ信号処理回路１２、カメラ信号処理回路１３、モニタユニット１４、記録ユニット１５およびＡＦモータ１６を備えている。これらの各構成のうち、カメラ／ＡＦマイコン７、ＡＦセンサ８、ＡＦゲート１１およびＡＦ信号処理回路１２により、焦点調節装置が構成される。なお、撮影レンズ１とＡＦモータ１６はカメラボディに取り付けられたレンズ鏡筒内に設けられており、それ以外の構成はカメラボディ内に設けられている。

撮影レンズ１は、複数のレンズからなるレンズ群により構成されており、そのうち焦点調節用のレンズ（フォーカシングレンズ）がＡＦモータ１６によって駆動される。これにより、撮影レンズ１の焦点調節が行われる。撮影レンズ１を通して入射された被写体からの光束は、光軸２０を通ってメインミラー２に導かれる。メインミラー２はハーフミラーを用いて構成されており、入射光束の一部を反射して焦点板４へ導くと共に、それ以外の光束をサブミラー３側に透過させる。

メインミラー２により反射されて焦点板４に向かった光束は、焦点板４によって拡散された後、ペンタプリズム５内を屈折して、ＡＥセンサ６およびカメラのファインダーに入射される。ＡＥセンサ６は、入射された光束に基づいて撮影レンズ１による像（被写体像）の明るさを検出し、検出結果をカメラ／ＡＦマイコン７へ出力する。一方、ファインダーには被写体像が結像される。この被写体像は撮影者によって視認され、構図の確認に用いられる。

一方、メインミラー２を透過してサブミラー３に向かった光束は、サブミラー３により反射されてＡＦセンサ８に入射される。ＡＦセンサ８は、入射された光束に基づいて位相差検出方式により撮影レンズ１の焦点調節状態（ピントのずれ量）を示すデフォーカス量を検出し、カメラ／ＡＦマイコン７へ出力する。

ここで、ＡＦセンサ８においてデフォーカス量を検出する具体的な方法を説明する。ＡＦセンサ８は、不図示のマスク部、再結像レンズ、複数位置に配置されたＡＦ用のラインセンサなどを有している。そして、入射された光束をマスク部により撮影レンズ１の異なる領域を通過する２つの光束に分けた後、再結像レンズにより一対の被写体像をラインセンサ上に再結像する。この一対の被写体像は、撮影レンズ１が予定焦点面よりも前に被写体の鮮鋭像を結ぶいわゆる前ピン状態では互いに近づき、逆に予定焦点面より後ろに被写体の鮮鋭像を結ぶいわゆる後ピン状態では互いに遠ざかる。また、撮影レンズ１が予定焦点面において被写体の鮮鋭像を結ぶ合焦状態では、一対の被写体像が相対的に一致する。こうした一対の被写体像の位置関係は、ラインセンサにおいて受光した撮影レンズ１からの光束の光量に応じてラインセンサから出力される信号の位相差として検出される。この信号の位相差に基づいてデフォーカス量を求めることにより、デフォーカス量の検出を行う。

カメラ／ＡＦマイコン７は、ＡＦセンサ８において検出されたデフォーカス量に基づいてフォーカシングレンズの駆動量を決定し、ＡＦモータ１６へ駆動制御信号を出力する。この駆動制御信号に応じてＡＦモータ１６がフォーカシングレンズを駆動することにより、位相差ＡＦによる撮影レンズ１の焦点調節が行われる。

カメラにおいて撮影またはコントラストＡＦを行う際には、メインミラー２およびサブミラー３が光路２０の外に退避され、撮影レンズ１からの光束による被写体像が撮像素子９上に結像される。この被写体像は、撮像素子９により電気信号（画像信号）に変換され、ＣＤＳＡＧＣ回路１０へと出力される。ＣＤＳＡＧＣ回路１０は、撮像素子９からの画像信号に対してＣＤＳ（相関２重サンプリング）処理およびＡＧＣ（オートゲインコントロール）処理を行った後、その処理後の画像信号をＡＦゲート１１およびカメラ信号処理回路１３へ出力する。

ＡＦゲート１１は、ＣＤＳＡＧＣ回路１０から出力された処理後の画像信号に対して周波数帯域の制限を行い、その帯域制限した画像信号をコントラストＡＦ信号としてＡＦ信号処理回路１２へ出力する。ＡＦ信号処理回路１２は、ＡＦゲート１１から出力されたコントラストＡＦ信号に基づいて、被写体像のコントラストに応じた焦点評価値を検出し、検出した焦点評価値をカメラ／ＡＦマイコン７へ出力する。この焦点評価値は、撮影レンズ１の焦点調節状態に応じて変化する。すなわち、撮影レンズ１が撮像素子９上に鮮鋭像を結ぶ合焦状態では、被写体像のエッジのボケが最小となりコントラストが最大となるため、焦点評価値も最大となる。また、合焦状態から離れるにしたがって被写体像のコントラストが低下するため、焦点評価値は減少する。

コントラストＡＦにより撮影レンズ１の焦点調節を行う際には、カメラ／ＡＦマイコン７からＡＦモータ１６へ駆動制御信号を出力する。この駆動制御信号に応じて、ＡＦモータ１６は所定の範囲でフォーカシングレンズを駆動させる。こうした撮影レンズ１の動きに応じて生じる被写体像のコントラスト変化に関する焦点評価値を検出することで、ＡＦ信号処理回路１２は撮影レンズ１の焦点調節状態を検出する。

なお、以上説明したＡＦ信号処理回路１２における被写体像のコントラスト変化に応じた焦点評価位置に基づく撮影レンズ１の焦点調節状態の検出精度は、前述のＡＦセンサ８におけるデフォーカス量に基づく焦点調節状態の検出精度と比較して、被写体像の変動による低下の度合いが相対的に大きい。したがって本実施形態のカメラでは、被写体像が安定していないと判断されるときには、コントラストＡＦによる撮影レンズ１の焦点調節を禁止して行わないこととする。この点については、後で図３のフローチャートにより詳しく説明する。

カメラ信号処理回路１３は、ＣＤＳＡＧＣ回路１０から出力された処理後の画像信号に対して所定の信号処理を行うことにより、その画像信号を画像データに変換して、モニタユニット１４および記録ユニット１５へ出力する。モニタユニット１４は、液晶ディスプレイなどを用いて構成されており、カメラ信号処理回路１３から出力された画像データに基づいて撮像画像を表示する。記録ユニット１５は、カメラボディから取り外し可能なメモリーカードであり、カメラ信号処理回路１３から出力された画像データを記録する。

次に、被写体像に対して位相差ＡＦ、コントラストＡＦおよび明るさ検出をそれぞれ行うときの検出領域について、図２により説明する。図２は、撮影レンズ１からの入射光束による一次像面において、位相差ＡＦの検出領域、コントラストＡＦの検出領域および明るさの検出領域を投影して重ね合わせたものである。なお、位相差ＡＦの検出領域とは、ＡＦセンサ８によってデフォーカス量が求められる被写体像の範囲であり、コントラストＡＦの検出領域とは、ＡＦ信号処理回路１２によってコントラストの変化が検出される被写体像の範囲である。また、明るさの検出領域とは、ＡＥセンサ６によって明るさが検出される被写体像の範囲である。

図２において、符号３１に示す位相差ＡＦの検出領域は、一次像面の中央に存在している。このような場合、符号３２に示すコントラストＡＦの検出領域は、位相差ＡＦの検出領域３１を含むべく、たとえば図中のハッチング部分のように設定される。また、ＡＥセンサ６の各画素（エリアセンサ）が一次像面に対して図２に示すような位置関係で並べられているとすると、符号３３に示す明るさの検出領域は、たとえば位相差ＡＦの検出領域３１を含む中央部分の４画素に対応して設定される。このようにして各検出領域が設定される。

なお、以上説明した各検出領域の設定方法はあくまで一例であるため、本発明においてはこの内容に限定されない。位相差ＡＦの検出領域と、コントラストＡＦの検出領域と、明るさの検出領域とが、一次像面においてそれぞれ対応する位置関係となるように設定されている限り、どのような配置としてもよい。

以上説明した本実施形態のカメラにおいて焦点調節と撮影を行うときに実行される処理のフローチャートを図３に示す。このフローチャートは、カメラにおいてＡＦモードが選択されているときに、不図示のシャッターボタンが撮影者に押されて撮影の指示が行われると、カメラ／ＡＦマイコン７において実行される。この図３のフローチャートについて以下に説明する。

ステップＳ１０１では、位相差ＡＦを実施する。このとき前述のように、ＡＦセンサ８により検出したデフォーカス量に基づいてフォーカシングレンズの駆動量を決定し、ＡＦモータ１６へ駆動制御信号を出力することにより、撮影レンズ１の焦点調節を行う。

ステップＳ１０２では、ＡＥセンサ６により一回目の被写体像の明るさ検出を行う。ここで検出された被写体像の明るさをＡＥ（１）と表す。次のステップＳ１０３では、ＡＥセンサ６により二回目の被写体像の明るさ検出を行う。ここで検出された被写体像の明るさをＡＥ（２）と表す。

ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３で一回目に検出された明るさＡＥ（１）と、ステップＳ１０４で二回目に検出された明るさＡＥ（２）との差を算出し、算出した差の絶対値｜ＡＥ（１）−ＡＥ（２）｜を求めることにより、被写体像の明るさの変化を求める。そして、求められた絶対値｜ＡＥ（１）−ＡＥ（２）｜が、予め決められたしきい値ＡＥ（ｔｈ）よりも大きいか否かを判定する。

なお、上記のステップＳ１０４の判定において、被写体像の明るさの変化を表す絶対値｜ＡＥ（１）−ＡＥ（２）｜は、被写体像の安定度を表している。すなわち、被写体像の変動が大きく安定度が低いときには、｜ＡＥ（１）−ＡＥ（２）｜の値が大きくなる。反対に、被写体像の安定度が高いときには、｜ＡＥ（１）−ＡＥ（２）｜の値が小さくなる。このような被写体像の安定度に基づいて、ステップＳ１０４の判定が行われる。

ステップＳ１０４において、｜ＡＥ（１）−ＡＥ（２）｜＞ＡＥ（ｔｈ）である場合、すなわち被写体像の安定度が低いため、明るさの変化が所定のしきい値よりも大きい場合は、以下に説明するステップＳ１０５〜Ｓ１０７の処理を実行せずにステップＳ１０８へ進む。これにより、被写体像が安定していないと判断されるときには、コントラストＡＦによる撮影レンズ１の焦点調節を禁止して行わないこととする。一方、上記の式を満たさない場合、すなわち被写体像の安定度が高いため、明るさの変化が所定のしきい値以下であって｜ＡＥ（１）−ＡＥ（２）｜≦ＡＥ（ｔｈ）の関係を満たす場合は、ステップＳ１０５へ進む。

ステップＳ１０４からＳ１０５へ進んだ場合、ステップＳ１０５では、コントラストＡＦを実行するためにミラーアップを行う。このとき、メインミラー２およびサブミラー３の動作を制御して光路２０の外に移動させ、入射光束による被写体像が撮像素子９上に結像されるようにする。

ステップＳ１０６では、コントラストＡＦを実施する。このとき、撮影レンズ１のフォーカシングレンズを駆動させながら、ＡＦ信号処理回路１２において、撮像素子９からの画像信号に基づいて被写体像のコントラストに応じた焦点評価値を複数回検出する。そして、検出した焦点評価値に基づいて、前述のようなコントラストＡＦの検出領域において最もコントラストが高くなるように撮影レンズ１のフォーカシングレンズの駆動量を決定し、ＡＦモータ１６へ駆動制御信号を出力することにより、撮影レンズ１の焦点調節を行う。

ステップＳ１０７では、ミラーダウンを行う。このとき、ステップＳ１０５において光路２０の外に移動させられたメインミラー２およびサブミラー３を再び光路２０上に移動させる。ステップＳ１０７を実行したらステップＳ１０８へ進む。

ステップＳ１０８では、撮像シーケンスを実行する。このとき、ミラーアップを行ってメインミラー２およびサブミラー３を光路２０の外に移動させ、撮影レンズ１からの光束による被写体像が撮像素子９上に結像されるようにした後、撮像素子９において画像信号を取得する。こうして取得された画像信号による画像データを記録ユニット１５へ記録する。撮像素子９により画像信号を取得したら、ミラーダウンを行ってメインミラー２およびサブミラー３を光路２０上に戻す。

以上説明したステップＳ１０１〜Ｓ１０８の処理を実行したら、図３のフローチャートを終了する。このようにして、本実施形態のカメラにおける焦点調節および撮影が実行される。

以上説明した第１の実施の形態によれば、次の作用効果を奏することができる。
（１）カメラ／ＡＦマイコン７において、ＡＦセンサ８により検出されたデフォーカス量に基づいて位相差ＡＦにより撮影レンズ１の焦点調節を行い（ステップＳ１０１）、その後、ＡＦ信号処理回路１２により検出された撮影レンズによる像のコントラストに関する焦点評価値に基づいてコントラストＡＦにより撮影レンズ１の焦点調節をさらに行う（ステップＳ１０６）。このとき、撮影レンズ１による像の安定度に基づいて、ＡＦ信号処理回路１２により検出された焦点評価値に基づくコントラストＡＦによる焦点調節を禁止する（ステップＳ１０４）こととした。このようにしたので、位相差ＡＦとコントラストＡＦのように二種類のオートフォーカス方式を併用する焦点検出装置において、撮影レンズによる像が安定していない場合でも、適切に焦点調節を行うことができる。

（２）ＡＥセンサ６により検出された被写体像の明るさの変化に基づいて、被写体像の安定度を求めることとした。具体的には、ＡＥセンサ６において被写体像の明るさを複数回検出し（ステップＳ１０２、Ｓ１０３）、その複数回検出された明るさの差を、被写体像の明るさの変化として求める。こうして求められた被写体像の明るさの変化に基づいて被写体像の安定度を求め、その安定度に基づいてコントラストＡＦによる焦点調節を禁止するか否かをステップＳ１０４において判断することとしたので、簡単な処理で確実な判断を下すことができる。

なお、以上説明した実施の形態において、ＡＥセンサ６の代わりにＡＦセンサ８を用いて被写体像の明るさを検出することとしてもよい。すなわち、ＡＦセンサ８に設けられたラインセンサにおいて、前述のように撮影レンズ１からの光束を受光してその光量に応じた信号を出力する。こうしてラインセンサから出力される信号の変化に基づいて、前述したように被写体像の安定度を求め、ステップＳ１０４の判定を行うことができる。このようにしても、上記の実施の形態において説明したのと同様の作用効果が得られる。

―第２の実施形態―
次に、本発明の第２の実施の形態による焦点調節装置を備えた一眼レフ方式のデジタルカメラについて説明する。図４は、本実施形態のカメラの構成を示すブロック図である。本実施形態によるカメラは、図１のブロック図に示す第１の実施の形態によるカメラと比較して、姿勢センサ１７をさらに備えている。それ以外の同一の構成部分については、以下において説明を省略する。

姿勢センサ１７は、カメラの姿勢の変動を検出するセンサであり、たとえば、互いに直交する３つの軸方向の動きをそれぞれ検出する振動ジャイロや加速度計などを有している。この姿勢センサ１７によって検出されたカメラの姿勢変動は、カメラ／ＡＦマイコン７に出力される。

カメラ／マイコン７は、姿勢センサ１７による検出結果に基づいて、撮影者の手ぶれやパンニングなどによるカメラの姿勢変動が生じているか否かを判断する。姿勢変動がカメラにおいて生じていると判断した場合には、被写体像が安定していないと判断し、コントラストＡＦによる撮影レンズ１の焦点調節を行わないこととする。本実施形態のカメラでは、このようにしてカメラの姿勢変動に基づいて被写体像の安定度を求め、被写体像が安定していない場合には、コントラストＡＦによる撮影レンズ１の焦点調節を禁止する。

以上説明した本実施形態のカメラにおいて、焦点調節と撮影を行うときにカメラ／ＡＦマイコン７により実行される処理のフローチャートを図５に示す。このフローチャートでは、図３に示した第１の実施の形態において実行されるフローチャートと同じ処理については、同一のステップ番号を付している。この同一ステップ番号の処理については、以下において説明を省略する。

ステップＳ２０１では、姿勢センサ１７によりカメラの姿勢の変動を検出する。次のステップＳ２０２では、ステップＳ２０１の検出結果に基づいて、カメラの姿勢変動があるか否かを判定する。姿勢変動がある場合、すなわち姿勢センサ１７によってカメラの姿勢変動が検出された場合は、ステップＳ１０５〜Ｓ１０７の処理を実行せずにステップＳ１０８へ進み、撮像シーケンスを実行する。これにより、被写体像が安定していないと判断されるときには、コントラストＡＦによる撮影レンズ１の焦点調節を禁止して行わないこととする。一方、姿勢変動がない場合はステップＳ１０５へ進み、先に説明したような処理をステップＳ１０５〜Ｓ１０７において実行した後、ステップＳ１０８へ進んで撮像シーケンスを実行する。

以上説明した第２の実施の形態によれば、姿勢センサ１７により検出されたカメラの姿勢の変動に基づいて被写体像の安定度を求め、その安定度に基づいて、コントラストＡＦによる焦点調節を禁止する（ステップＳ２０２）こととした。このようにしても、第１の実施の形態において説明したのと同様に、簡単な処理で確実にコントラストＡＦによる焦点調節を禁止するか否かを判断することができる。

―第３の実施形態―
次に、本発明の第３の実施の形態による焦点調節装置を備えたデジタルカメラについて説明する。本実施形態によるカメラは、前述の第１および第２の実施の形態によるカメラとは異なり、コントラストＡＦのみを行いた焦点調節を行う。図６は、本実施形態のカメラの構成を示すブロック図である。本実施形態によるカメラは、図１のブロック図に示す第１の実施の形態によるカメラと比較して、メインミラー２、サブミラー３、焦点板４、ペンタプリズム５、ＡＥセンサ６、およびＡＦセンサ８が設けられていない。それ以外の構成については同一である。

本実施形態によるカメラでは、撮影レンズ１からの光束により撮像素子９において得られた画像信号に基づく被写体画像がモニタユニット１４に常時表示される。撮影者は、この被写体画像により、ファインダーを覗かなくても撮影前に構図を確認することができる。なお、撮影時には、前述したようなコントラストＡＦにより撮影レンズ１の焦点調節が行われる。

本実施形態のカメラでは、被写体像が安定していないと判断されるときには、被写体像が安定するまで、コントラストＡＦによる撮影レンズ１の焦点調節を行わずに待機する。そして、被写体像が安定していると判断されたときに、コントラストＡＦによる撮影レンズ１の焦点調節を行うようにする。その具体的な方法について、以下に説明する。

本実施形態のカメラにおいて、シャッターボタンが撮影者に押されて撮影の指示が行われたときに、カメラ／ＡＦマイコン７により実行される処理のフローチャートを図７に示す。このフローチャートでは、前述の第１および第２の実施の形態において実行されるフローチャートと同じ処理については、同一のステップ番号を付している。

ステップＳ１０２とＳ１０３では、一回目と一回目の被写体像の明るさの検出をそれぞれ行う。このときの被写体像の明るさの検出は、撮影前に撮像素子９において得られた画像信号による被写体画像に基づいて行われる。次のステップＳ１０４では、図３に示す第１の実施の形態のフローチャートと同様に、被写体像の安定度を表す一回目と一回目の明るさの差の絶対値｜ＡＥ（１）−ＡＥ（２）｜が、所定のしきい値ＡＥ（ｔｈ）より大きいか否かを判定する。

ステップＳ１０４において｜ＡＥ（１）−ＡＥ（２）｜＞ＡＥ（ｔｈ）である場合は、次のステップに進まずに待機する。これにより、被写体像が安定していないと判断されるときには、被写体像が安定するまで、コントラストＡＦによる撮影レンズ１の焦点調節を行わずに待機する。一方、｜ＡＥ（１）−ＡＥ（２）｜＞ＡＥ（ｔｈ）の関係を満たさない場合は、ステップＳ１０６へ進んでコントラストＡＦを実施する。これにより、被写体像が安定していると判断されたときに、コントラストＡＦによる撮影レンズ１の焦点調節を行うようにする。

ステップＳ１０６でコントラストＡＦを実施した後は、ステップＳ１０８において撮像シーケンスを実行する。このとき、撮像素子９において取得された画像信号による画像データを記録ユニット１５へ記録する。ステップＳ１０６を実行したら、図７のフローチャートを終了する。

以上説明した第３の実施の形態によれば、被写体像が安定していないと判断されるときには、被写体像が安定するまで、コントラストＡＦによる撮影レンズ１の焦点調節を行わずに待機することとした。このようにしたので、コントラストＡＦによる焦点調節を行うカメラにおいて、被写体像が不安定な状態があったとしても、適切に焦点調節を行うことができる。

なお、以上説明した第３の実施の形態において、被写体像の明るさ以外に基づいて被写体像の安定度を求めることとしてもよい。たとえば、第２の実施の形態で説明したようにカメラの姿勢変動を検出したり、あるいは被写体像の色や形の変化を検出したりすることによっても、被写体像の安定度を求めることができる。これ以外にも、様々な方法により被写体像の安定度を求めることができる。

以上説明した第１および第３の実施の形態では、被写体像の明るさを２回検出し、その明るさの差を算出することで被写体像の明るさの変化を求めることとした。しかし、検出回数は２回に限定する必要はない。すなわち、被写体像の明るさを複数回検出し、その複数回の検出結果に基づいて求められる被写体像の明るさの変化により、被写体像の安定度を判断することができる。

以上説明した各実施の形態においては、レンズ鏡筒が交換可能なカメラとして説明したが、これに限定されるものではなく、レンズ一体型のカメラであってもよい。

以上説明した各実施の形態や各種の変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様についても、本発明の範囲内に含まれる。

本発明の第１の実施の形態による焦点調節装置を内蔵したカメラのブロック図である。 位相差ＡＦ、コントラストＡＦおよび明るさ検出をそれぞれ行うときの検出領域を説明するための図である。 本発明の第１の実施の形態において焦点調節と撮影を行うときに実行される処理のフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態による焦点調節装置を内蔵したカメラのブロック図である。 本発明の第２の実施の形態において焦点調節と撮影を行うときに実行される処理のフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態による焦点調節装置を内蔵したカメラのブロック図である。 本発明の第３の実施の形態において焦点調節と撮影を行うときに実行される処理のフローチャートである。

符号の説明

１：撮影レンズ、２：メインミラー、３：サブミラー、４：焦点板、５：ペンタプリズム、６：ＡＥセンサ、７：カメラ／ＡＦマイコン、８：ＡＦセンサ、９：撮像素子、１０：ＣＤＳＡＧＣ回路、１１：ＡＦゲート、１２：ＡＦ信号処理回路、１３：カメラ信号処理回路、１４：モニタユニット、１５：記録ユニット、１６：ＡＦモータ、１７：姿勢センサ

Claims (7)

1. 撮影レンズによる像のコントラストに関する値を検出することにより前記撮影レンズの焦点調節状態を検出する第１の焦点検出手段と、
   前記第１の焦点検出手段とは異なる方式により前記撮影レンズの焦点調節状態を検出する第２の焦点検出手段と、
   前記第２の焦点検出手段により検出された焦点調節状態に基づいて前記撮影レンズの焦点調節を行い、その後、前記第１の焦点検出手段により検出された焦点調節状態に基づいて前記撮影レンズの焦点調節をさらに行う焦点調節制御手段と、
   前記撮影レンズによる像の安定度に基づいて、前記第１の焦点検出手段により検出された焦点調節状態に基づく焦点調節を禁止する制御手段とを備え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、
   前記第２の焦点検出手段は、前記撮影レンズからの光束による一対の像による信号の位相差を検出することにより、前記撮影レンズの焦点調節状態を検出することを特徴とする焦点調節装置。
3. 請求項１または２いずれか一項に記載の焦点調節装置を備えたカメラ。
4. 請求項３に記載のカメラにおいて、
   前記撮影レンズによる像の明るさを検出する測光手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記測光手段により検出された前記明るさの変化に基づいて、前記像の安定度を求めることを特徴とするカメラ。
5. 請求項４に記載のカメラにおいて、
   前記測光手段は、前記明るさを複数回検出し、
   前記制御手段は、前記測光手段により複数回検出された前記明るさの差を前記明るさの変化として求めることを特徴とするカメラ。
6. 請求項３に記載のカメラにおいて、
   前記第２の焦点検出手段は、前記撮影レンズからの光束を受光してその光量に応じた信号を出力する受光手段を備え、該受光手段から出力される前記信号に基づいて前記焦点調節状態を検出するよう構成され、
   前記制御手段は、前記受光手段から出力される前記信号の変化に基づいて、前記像の安定度を求めることを特徴とするカメラ。
7. 請求項３に記載のカメラにおいて、
   該カメラの姿勢の変動を検出する変動検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記変動検出手段により検出された該カメラの姿勢の変動に基づいて、前記像の安定度を求めることを特徴とするカメラ。

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