JP2009175279A - カメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ハイブリットＡＦ方式での２つの焦点検出結果の差を高速に補正する。
【解決手段】カメラシステムは、被写体からの光束を結像する撮影光学系１０１からの結像光を電気信号に変換する撮像素子２０２と、位相差検出方式により上記撮影光学系１０１の焦点位置を検出する第１焦点検出部２０４と、上記撮像素子２０２により生成された信号に基づき上記撮影光学系１０１の焦点位置を検出する第２焦点検出部２０５と、撮影光束を複数に分割し、上記第１焦点検出部２０４と、上記第２焦点検出部２０５にそれぞれ光束を導く薄膜ミラー２０１と、上記第１焦点検出部２０４と上記第２焦点検出部２０５の焦点検出を行うタイミングを略同期させるための制御部２０６と、上記第２焦点検出部２０５の結果を用いて上記第１焦点検出部２０４の結果を補正する焦点検出補正部２０７と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、カメラシステムに関し、特に、デジタルカメラシステムにおけるオートフォーカス（以下、ＡＦと略記する）技術に関する。

従来のデジタルカメラシステムにおけるＡＦ技術は、大別してＴＴＬ（Through the Lens）位相差ＡＦ方式とコントラストＡＦ方式とがある。

一般的に、レンズ交換式デジタル一眼レフカメラのＡＦには、位相差ＡＦ方式が用いられることが多く、高速に焦点検出を行えるという特徴がある。この位相差ＡＦ方位は、カメラ本体に焦点位置のズレを検出するためのＡＦセンサモジュールが設けられ、該ＡＦセンサモジュールにより検出された焦点ズレ量（デフォーカス量）により、焦点調節用のレンズ（フォーカスレンズ）の焦点検出を行う。

一方で、コンパクトデジタルカメラでは、コントラストＡＦ方式を用いることが多く、フォーカスレンズを光軸方向に移動させながら被写体の高周波成分を検出して、コントラストのピーク値を算出することで焦点検出を行う。コントラストＡＦ方式は、焦点検出速度は高速ではないが、高精度の合焦制御が可能という特徴がある。

位相差ＡＦ方式による焦点検出において、焦点検出精度に影響する要因は多種多様である。

例えば、撮影レンズは被写体からの光束を撮像素子へ結像するわけであるが、撮像素子の位置がカメラ毎にバラツキを持つことは設計面からも製造面からも周知の事実であり、結像すべき位置に撮像素子が配置されていなければピントの合った画は生成できないことになる。

また、ＡＦセンサモジュールによるデフォーカス量検出においても、ＡＦセンサモジュールの位置精度が大きく影響することになる。更に、撮像素子とＡＦセンサモジュールの相対的位置関係は相関性を要するものであり、どちらか一方がずれてしまうと、撮影画像はピントの合った画として生成できないことになる。

上述の要因の他に、使用環境外気温による性能変化が挙げられる。

これらの要因は、設計的に補正するような仕組みになっていたり、工場出荷時に調整するなどの工夫は取られているが、ユーザにカメラが渡った状態でどんな状況下でも満足できる性能を維持しているとは言い難い。

また、不慮の事故による外的衝撃がカメラに加わった際は、焦点検出における精度は保障しかねることになるが、万が一、旅行先などで、このような状況になり容易に修理依頼が行えないような場合、非常に不満が残ることになる。

一方、コントラストＡＦ方式は、撮像素子からの撮像信号を用いているため、上述の位相差ＡＦの検出精度劣化要因の影響は極めて少なく、常に最適な合焦制御が可能となる。

このような問題に鑑み、所謂ＡＦカメラにおいて、位相差ＡＦ方式とコントラストＡＦ方式を組み合わせることにより、高速かつ高精度なＡＦ方式であるハイブリットＡＦ技術が求められている。

ハイブリッドＡＦ方式の先行例としては、特許文献１がある。これは、位相差ＡＦ方式で粗調整を行い、その後、コントラストＡＦ方式により微調整することで高精度の合焦制御を行うというものである。

特許文献２では、ハイブリッドＡＦ方式において、位相差ＡＦ方式の焦点検出結果と、コントラストＡＦ方式の焦点検出結果の差分を補正する手段を有している。
特開２００４−１０９８６４号公報 特開２００６−８４５４５号公報

しかしながら、上記特許文献１では、位相差ＡＦ方式にて粗調整し、その後コンラストＡＦ方式にて微調整しているため、位相差ＡＦ方式単独でのＡＦと比べると合焦速度が遅くなってしまう。また、交換レンズとの組み合わせ、上述したような環境外気温などの影響で、必ずしも位相差ＡＦ方式で算出された焦点検出結果が常にコントラストＡＦ方式での焦点検出結果と一致するとは限らなく、これらのズレ量が大きい場合、コントラストＡＦ方式でレンズ駆動を行う範囲を広くする必要があり、合焦速度に大きな影響を及ぼす。

また、上記特許文献２では、キャリブレーションモードを設け位相差ＡＦ方式とコントラストＡＦ方式の差分を測定し、補正する手段を有している。ここでの補正は、位相差ＡＦ方式での焦点検出結果に基づきレンズ駆動を行なった後、コントラストＡＦ方式で微調整を行ないコントラストピークを検出し、両者の差分を測定している。そのため、焦点検出を行う画像取り込みタイミングが時系列であり、同一の被写体像から焦点検出を行っていない。このため、両者の測距結果に測定誤差が生じると共に、キャリブレーションに要する時間が長くなるという問題がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、ハイブリットＡＦ方式における２種類の方式による焦点検出結果の差分を高速に補正可能とし、高速かつ高精度なＡＦ方式を有するカメラシステムを提供することを目的とする。

本発明のカメラシステムの一態様は、
被写体からの光束を結像する撮影レンズ群と、
上記撮影レンズ群のフォーカス位置を調整するためのレンズ制御手段と、
上記撮影レンズ群からの結像光を電気信号に変換する光電変換手段と、
位相差検出方式により上記撮影レンズ群の焦点位置を検出する第１の焦点検出手段と、
上記光電変換手段により生成された信号に基づき上記撮影レンズ群の焦点位置を検出する第２の焦点検出手段と、
撮影光束を複数に分割し、上記第１の焦点検出手段と、上記第２の焦点検出手段にそれぞれ光束を導く光分割手段と、
上記第１の焦点検出手段と上記第２の焦点検出手段の焦点検出を行うタイミングを略同期させるための制御手段と、
上記第２の焦点検出手段の結果を用いて上記第１の焦点検出手段の結果を補正する焦点検出補正手段と、
を具備することを特徴とする。

本発明によれば、ハイブリットＡＦ方式における２種類の方式による焦点検出結果の差分を高速に補正可能とし、高速かつ高精度なＡＦ方式を有するカメラシステムを提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るカメラシステムの構成を示す図である。

このカメラシステムは、レンズ本体１０とカメラ本体２０とからなる。

レンズ本体１０は、カメラ本体２０に対して着脱自在に構成された交換レンズとして提供されるもので、撮影光学系１０１、レンズ制御部１０２、レンズ側接点１０３、等を備える。

ここで、撮影光学系１０１は、被写体からの光束を結像する撮影レンズ群である。また、レンズ制御部１０２は、当該レンズ本体１０内の各部を制御するレンズ制御手段であり、カメラ本体２０からの指令に応じて上記撮影光学系１０１のフォーカス位置を調整したり、図示しないレンズ位置検出機構によりレンズ位置を測定してレンズパルスとしてカメラ本体２０に送信する機能を備える。レンズ側接点１０３は、当該レンズ本体１０がカメラ本体２０に装着された状態でカメラ本体２０の対応する接点と当接して、電気的に接続された状態となり、上記レンズ制御部１０２とカメラ本体２０との通信を可能とするものである。

また、カメラ本体２０は、薄膜ミラー２０１、撮像素子２０２、ＡＦセンサ２０３、第１焦点検出部２０４、第２焦点検出部２０５、制御部２０６、焦点検出補正部２０７、記憶部２０８、表示部２０９、キャリブレーション警告部２１０、外的衝撃センサ２１１、温度センサ２１２、カメラ側接点２１３、等を備える。

ここで、薄膜ミラー２０１は、上記撮影光学系１０１からの撮影光束を複数に分割し、上記撮像素子２０２とＡＦセンサ２０３にそれぞれ光束を導く光分割手段であり、例えば、ペリクルミラー等が使用される。

撮像素子２０２は、上記薄膜ミラー２０１で分割された撮影光学系１０１からの結像光を電気信号に変換する光電変換手段である。

ＡＦセンサ２０３は、上記薄膜ミラー２０１で分割された撮影光学系１０１からの光束を複数に分割するセパレータ絞りマスクやセパレータレンズ、それら複数に分割された結像光をそれぞれ電気信号に変換する複数のラインセンサ等を含むＡＦセンサモジュールである。第１焦点検出部２０４は、このＡＦセンサ２０３により生成された複数の信号に基づき位相差ＡＦ方式により上記撮影光学系１０１の焦点位置を検出する第１の焦点検出手段である。

第２焦点検出部２０５は、上記撮像素子２０２により生成された信号に基づきコントラストＡＦ方式により上記撮影光学系１０１の焦点位置を検出する第２の焦点検出手段である。

制御部２０６は、該カメラ本体２０内の各部を制御する制御手段であり、上記第１焦点検出部２０４と上記第２焦点検出部２０５の焦点検出を行うタイミングを略同期させる機能を備える。

焦点検出補正部２０７は、上記第２焦点検出部２０５の結果を用いて上記第１焦点検出部２０４の結果を補正するための補正量を算出し、その算出した補正量を基に上記第１焦点検出部２０４の結果を補正する焦点検出補正手段である。焦点検出補正部２０７は、この補正した上記第１焦点検出部２０４の焦点検出結果に基づいて、レンズ駆動するように上記レンズ制御部１０２を制御する。また、記憶部２０８は、この焦点検出補正部２０７が算出した上記補正量を記憶する。

表示部２０９は、該カメラの状態を表示する表示手段である。キャリブレーション警告部２１０は、上記焦点検出補正部２０７が上記補正量を算出できないときに、上記表示部に所定のエラーメッセージを表示させたり、図示しないスピーカ等にエラー音を発生させたりして、ユーザに警告するものである。

外的衝撃センサ２１１は、不慮の事故によって当該カメラ本体２０に外的衝撃が加わったことを検出するための検出手段であり、温度センサ２１２は、使用環境外気温を測定するための測定手段である。上記焦点検出補正部２０７は、それら外的衝撃センサ２１１及び温度センサ２１２の出力に応じて、外的衝撃が加わった際や環境温度の変化が大きい場合に、自動的に上記補正量の算出を実行するように構成されることができる。

カメラ側接点２１３は、上記レンズ本体１０が当該カメラ本体２０に装着された状態でレンズ本体１０のレンズ側接点１０３と当接して、電気的に接続された状態となり、上記制御部２０６や上記焦点検出補正部２０７が上記レンズ本体１０内のレンズ制御部１０２と通信できるようにするものである。

次に、上記焦点検出補正部２０７が算出する上記補正量について説明する。

図２（Ａ）は、位相差ＡＦ方式とコントラストＡＦ方式の補正量を説明するための図であり、図２（Ｂ）は、レンズ位置によるデフォーカス量とコントラスト評価値の対応を示す図である。

上記第１焦点検出部２０４は、サンプリングしたレンズ位置に対応して、図２（Ｂ）に示すようにデフォーカス量Ｄ（０）〜Ｄ（ｎ）を出力する。また、上記第２焦点検出部２０５、サンプリングしたレンズ位置に対応して、図２（Ｂ）に示すようにコントラスト評価値Ｃ（０）〜Ｃ（ｎ）を出力する。

これらデフォーカス量Ｄ（０）〜Ｄ（ｎ）とコントラスト評価値Ｃ（０）〜Ｃ（ｎ）の対応関係を、デフォーカス量を横軸にとり、縦軸をコントラスト評価値とするグラフによって示すと、図２（Ａ）に黒丸で示すようになる。この黒丸をフィッティングすると、同図に実線で示すようなコントラストカーブが得られる。また、同図中のＣｔは、コントラスト評価値Ｃ（０）〜Ｃ（ｎ）の内の最大値を示し、この例では、Ｃｔ＝Ｃ（ｎ−１）である。この最大値Ｃｔと前後のコントラスト評価値から補間、例えば三点補間して、コントラストピークＣｐを算出すると、それに対応するデフォーカス量Ｄｐが、コントラストＡＦ方式による焦点検出で得られる焦点位置に対応するデフォーカス量である。なお、図２（Ａ）中の破線はサンプリングし取得したコントラスト評価値から補間したコントラストカーブを示す。

一方、位相差ＡＦ方式により焦点位置を検出する第１焦点検出部２０４によって、図２（Ａ）にＤｔとして示すようなデフォーカス量が焦点位置検出結果として得られる。

このように、位相差ＡＦ方式により焦点位置を検出する第１焦点検出部２０４によって焦点位置として検出されるデフォーカス量Ｄｔと、コントラストＡＦ方式により焦点位置を検出する第２焦点検出部２０５によって焦点位置として検出されるデフォーカス量Ｄｐとには差分があり、焦点検出補正部２０７は、その差分（Ｄｐ−Ｄｔ）を補正量Ｈ＿Ｄａｔａとして算出する。

具体的には、位相差ＡＦとコントラストＡＦの差分を測定し、補正量を算出するためのモードであるキャリブレーションモードを設け、カメラ本体の図示しない操作部材、例えばメニューボタン等の操作にて実行可能とする。

図３は、そのキャリブレーションモードにおける動作フローチャートを示す図であり、図４は、そのキャリブレーションモードにおける補正量の算出方法を説明するための図である。

即ち、ユーザ操作によりキャリブレーションモードが設定されると、制御部２０６からの指示により、焦点検出補正部２０７は、図３に示すように、まず、レンズ制御部１０２に対し、撮影光学系１０１のフォーカスレンズ位置を至近端にセットするよう指示する（ステップＳ１０１）。また、図示しない内部メモリ又は内部レジスタに格納する変数の初期化、即ち、測距データ配列の要素数ｉ及びコントラスト評価値実測最大値Ｃｔの初期化を行う（ステップＳ１０２）。

そして、フォーカスレンズ位置が無限端に達しているか否かを判別する（ステップＳ１０３）。

最初は、上記ステップＳ１０１により至近端にセットされているので、無限端に達していないと判別される。この場合には、位相差ＡＦ方式の第１焦点検出部２０４による測距データを取得すると共に（ステップＳ１０４Ａ）、コントラストＡＦ方式の第２焦点検出部２０５による測距データを取得する（ステップＳ１０４Ｂ）。そして、それら取得した測距データを、デフォーカス量Ｄ（ｉ）及びコントラスト評価値Ｃ（ｉ）として、図示しない内部メモリ又は内部レジスタに格納する（ステップＳ１０５）。ここでは、ｉ＝０であるので、図４の一番左の黒丸に相当するＤ（０），Ｃ（０）が格納される。

その後、上記格納したコントラスト評価値Ｃ（ｉ）が変数であるコントラスト評価値実測最大値Ｃｔよりも大きいか否かを判別する（ステップＳ１０６）。ここでは、Ｃ（０）とＣｔ＝０とを比較することになるので、Ｃ（ｉ）＞Ｃｔと判断される。そのような場合には、コントラスト評価値実測最大値Ｃｔにそのコントラスト評価値Ｃ（ｉ）を更新格納する（ステップＳ１０７）。

次に、コントラスト評価値実測最大値Ｃｔとコントラスト評価値Ｃ（ｉ）の差分が閾値Ｔｈ１よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ１０８）。この閾値ｔｈ１は、コントラストピークを過ぎて所定量（所定割合）コントラストが低下したことを判定する固定値であり、撮影光学系１０１の焦点距離、Ｆ値等により変わる値である。従って、この閾値ｔｈ１は、撮影光学系１０１の焦点距離、Ｆ値等との対応テーブル、あるいはレンズ本体１０の種別との対応テーブル等を焦点検出補正部２０７内に設けておき、レンズ制御部１０２との通信によってそれらの情報を取得して対応テーブルにより求める。

最初は、Ｃ（ｉ）＝Ｃｔとなるので、Ｃｔ−Ｃ（ｉ）＝０であり、よって閾値Ｔｈ１より大きくないと判断される。この場合には、変数である測距データ配列の要素数ｉをインクリメントし（ステップＳ１０９）、レンズ制御部１０２に撮影光学系１０１のフォーカスレンズの所定量の駆動を指示する（ステップＳ１１０）。即ち、要素数ｉ＝１として、１回目のレンズ駆動を行う。その後、上記ステップＳ１０３に戻る。

こうしてｉ＝１としてステップＳ１０３に戻った場合も、図４の例では、無限端に達していないと判別されるので、第１焦点検出部２０４及び第２焦点検出部２０５による測距データを取得することとなる（ステップＳ１０４Ａ，Ｓ１０４Ｂ）。そして、それら取得した測距データを、デフォーカス量Ｄ（ｉ）及びコントラスト評価値Ｃ（ｉ）として、図示しない内部メモリ又は内部レジスタに格納する（ステップＳ１０５）。ここでは、ｉ＝１であるので、図４の左から二番目の黒丸に相当するＤ（１），Ｃ（１）が格納される。

その後、コントラスト評価値Ｃ（ｉ）がコントラスト評価値実測最大値Ｃｔよりも大きいか否かを判別する（ステップＳ１０６）。ここでは、Ｃ（１）とＣｔ＝Ｃ（０）とを比較することになるので、図４の例では、Ｃ（ｉ）＞Ｃｔと判断され、コントラスト評価値実測最大値Ｃｔにそのコントラスト評価値Ｃ（ｉ）を更新格納する（ステップＳ１０７）。即ち、Ｃｔ＝Ｃ（１）となる。

次に、コントラスト評価値実測最大値Ｃｔとコントラスト評価値Ｃ（ｉ）の差分が閾値Ｔｈ１よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ１０８）。ここでは、Ｃ（ｉ）＝Ｃｔとなるので、Ｃｔ−Ｃ（ｉ）＝０であり、よって閾値Ｔｈ１より大きくないと判断される。この場合には、測距データ配列の要素数ｉをインクリメントし（ステップＳ１０９）、レンズ制御部１０２に撮影光学系１０１のフォーカスレンズの所定量の駆動を指示する（ステップＳ１１０）。即ち、要素数ｉ＝２として、２回目のレンズ駆動を行う。その後、上記ステップＳ１０３に戻る。

このようにして、フォーカスレンズ位置が無限端に達するまで、前回よりも大きなコントラスト評価値Ｃ（ｉ）が得られる限りは、常にＣ（ｉ）＝Ｃｔとなるので、それらの差分は閾値Ｔｈ１より大きくないと判断されて、レンズ駆動が行われると共にＤ（ｉ），Ｃ（ｉ）が格納され、Ｃｔが更新されていく。

そして、図４の例において右から二番目の黒丸で示すように、前回のコントラスト評価値に相当するコントラスト評価値実測最大値Ｃｔ以下のコントラスト評価値Ｃ（ｉ）が取得されると、上記ステップＳ１０６において、コントラスト評価値Ｃ（ｉ）がコントラスト評価値実測最大値Ｃｔ以下であると判断される。そのような場合には、上記ステップＳ１０７をスキップして、上記ステップＳ１０８のコントラスト評価値実測最大値Ｃｔとコントラスト評価値Ｃ（ｉ）の差分が閾値Ｔｈ１よりも大きいか否かの判定へと進む。これにより、Ｃｔ−Ｃ（ｉ）は０とはならず、その差分が閾値Ｔｈ１と比較されることとなる。図４の例では、まだ閾値Ｔｈ１より大きいので、ｎ回目のレンズ駆動及びｉ＝ｎとされる。

その後、図４の例において一番右の黒丸で示すように、更新されていないので前々回のコントラスト評価値となっているコントラスト評価値実測最大値Ｃｔ以下のコントラスト評価値Ｃ（ｉ）つまりＣ（ｎ）が取得されると、上記ステップＳ１０６において、コントラスト評価値Ｃ（ｉ）がコントラスト評価値実測最大値Ｃｔ以下であると判断される。そして、上記ステップＳ１０８のコントラスト評価値実測最大値Ｃｔとコントラスト評価値Ｃ（ｉ）の差分が閾値Ｔｈ１よりも大きいか否かの判定において、閾値Ｔｈ１以下となったと判断される。

このようにＣｔ−Ｃ（ｉ）＞Ｔｈ１と判断されたならば、焦点検出補正部２０７は、コントラストピークＣｐの補間演算を行う（ステップＳ１１１）。即ち、コントラスト評価値実測最大値Ｃｔを挟んだサンプリング点（少なくとも３点）を用いて、補間演算を行い、コントラストピークＣｐを算出する。そして、その算出したコントラストピークＣｐ時のデフォーカス量Ｄｐを補間演算する（ステップＳ１１２）。

その後、位相差ＡＦ方式の第１焦点検出部２０４によって焦点位置として検出されるデフォーカス量Ｄｔと上記補間演算したデフォーカス量Ｄｐの差分を演算することで、補正量Ｈ＿Ｄａｔａを算出し（ステップＳ１１３）、その算出した補正量Ｈ＿Ｄａｔａを記憶部２０８に記憶して（ステップＳ１１４）、このキャリブレーションモードを終了することとなる。

なお、上記ステップＳ１０３において、フォーカスレンズ位置が無限端に達してしまったと判断された場合には、コントラストピーク未検出処理へと進み、キャリブレーション警告部２１０にユーザへの警告を行わせる。例えば、図示しないスピーカによる警告音と共に、表示部２０９に被写体の変更や再測距を促すメッセージを表示させる。

また、第１焦点検出部２０４と第２焦点検出部２０５による測距タイミングは、制御部２０６によって略同期されるものであるが、例えば、図５のタイミングチャートに示すように、同期させる。

即ち、図５において、「１サイクル」は上記ステップＳ１０３乃至ステップＳ１１０のループ１回分の処理時間である。「焦点検出１」の立ち上がりがＡＦセンサ２０３の蓄積開始であり、「焦点検出２」の立ち上がりが撮像素子２０２の蓄積開始を示している。両者の同期は、制御部２０６から同期信号の立ち下がりを基準としている。上記ステップＳ１０４Ａ，Ｓ１０４Ｂの測距データ取得乃至ステップＳ１０９の測距データ配列の要素数ｉをインクリメントするまでの処理は、「焦点検出補正処理」がハイの期間に行われ、上記ステップＳ１１０のフォーカスレンズの所定量の駆動指示に応じて、「レンズ駆動」がハイの期間、レンズ制御部１０２が撮影光学系１０１のフォーカスレンズを所定量移動させる。なお、ＡＦセンサ２０３の蓄積及び撮像素子２０２の蓄積は、共にレンズ駆動が停止した状態で行われる。

このように、レンズ駆動後、レンズ停止状態での位相差ＡＦとコントラストＡＦの測距としているが、継続したレンズ駆動中に測距を行っても良い。即ち、図６のタイミングチャートに示すように、レンズ駆動を行ったまま、ＡＦセンサ２０３の蓄積及び撮像素子２０２の蓄積を行うようにしてもかまわない。この場合には、上記ステップＳ１１０のフォーカスレンズの所定量の駆動指示の代わりに、上記ステップＳ１０２での変数初期化終了後に、フォーカスレンズのスキャン開始をレンズ制御部１０２に指示するようにすれば良い。また、レンズ駆動中の測距は、被写体像のブレが発生するため、位相差ＡＦとコントラストＡＦとの測距結果にズレを生じることが考えられる。この場合は、レンズ駆動中による測距ズレ量としてのオフセット量を加味すれば良い。

さらに、第１焦点検出部２０４と第２焦点検出部２０５による測距タイミングを非同期で行うことも可能である。図７は、レンズ駆動中に非同期で第１焦点検出部と第２焦点検出部の測距を行う場合のタイミングチャートを示す図であり、図８は、その場合の補正量の算出方法を説明するための図である。

この場合も、「焦点検出１」の立ち上がりがＡＦセンサ２０３の蓄積開始であり、「焦点検出２」の立ち上がりが撮像素子２０２の蓄積開始を示す。両者は、制御部２０６からの同期信号の立ち下がりを基準として最初のみ同期して行われる。「焦点検出１」による第１焦点検出部２０４の測距値は、「焦点検出１」の蓄積時間（ハイ期間）の重心でのレンズパルス（レンズ位置）と各々対応させる。

即ち、この「焦点検出１」の蓄積時間は、ＡＦセンサ２０３が蓄積型のＡＦセンサであり、被写体輝度・環境により蓄積時間が異なるので、蓄積開始前に蓄積時間を予測することができない。このため、「レンズパルス取得１」に示すように、「焦点検出１」の蓄積開始（「焦点検出１」の立ち上がり）と「焦点検出１」の蓄積終了（「焦点検出１」の立ち下がり）と同期し、その時点でのレンズパルスを各々取得する。この取得した２つのレンズパルスの平均値を用いることで、蓄積時間の重心におけるレンズパルスとする。

「焦点検出２」についても同様に、「レンズパルス取得２」に示すように、「焦点検出２」の蓄積開始（「焦点検出２」の立ち上がり）と「焦点検出２」の蓄積終了（「焦点検出２」の立ち下がり）と同期し、その時点でのレンズパルスを各々取得し、この取得した２つのレンズパルスの平均値を用いることで、蓄積時間の重心におけるレンズパルスとする。

以上のようなキャリブレーションモードで算出され記憶部２０８に記憶された補正量Ｈ＿Ｄａｔａは、実際の撮影のためのＡＦシーケンス中において、焦点検出補正部２０７によって第１焦点検出部２０４の焦点検出結果の補正に利用される。

図８において、横軸をレンズ位置、縦軸（左）をコントラスト評価値、縦軸（右）をデフォーカス量とするもので、焦点検出１の検出結果を白丸（縦軸（左）に対応）で、焦点検出２の検出結果を黒丸（縦軸（右）に対応）でそれぞれ示している。

焦点検出１と焦点検出２の結果は、非同期であり異なるレンズ位置（横軸）のデータであるので、一方または両方において補間を行うことによりレンズ位置（横軸）を一致させる演算を行う。そして、図４と同様な横軸をデフォーカス量、縦軸をコントラスト評価値とするグラフに相当するデータを得ることができる。

その後の処理は図４と同様であるので説明を省略する。

図９は、通常ＡＦシーケンスのフローチャートを示す図である。なお、ここでは、図３のフローチャートと同様に、レンズ駆動後、レンズ停止状態での位相差ＡＦとコントラストＡＦの測距を行う例を説明するが、継続したレンズ駆動中に測距を行っても良いことや、位相差ＡＦとコントラストＡＦの測距の同期、非同期についてもキャリブレーションモードに関して説明したように、どちらでも構わないことは勿論である。

例えば２段押し式のレリーズボタンの１段目の押下等のユーザ操作に応じた制御部２０６からの指示により、焦点検出補正部２０７は、図９に示すように、まず、図示しない内部メモリ又は内部レジスタに格納する変数の初期化、即ち、測距データ配列の要素数ｉ及びコントラスト評価値実測最大値Ｃｔの初期化を行う（ステップＳ１２１）。

その後、該ＡＦシーケンス中にも補正量算出を行なって補正を行うモードである、補正モードがＯＮとなっているか否かを判別する（ステップＳ１２２）。この補正モードは、例えば、メニューボタン等のカメラ本体の図示しない操作部材のユーザ操作にて任意に設定できるようによっている。また、外的衝撃センサ２１１によって、該カメラ本体２０が外的衝撃を受けたことを検知した場合や、温度センサ２１２によって、環境温度の変化が大きいことを検知した場合についても、自動で補正モードがＯＮとなるようにしても良い。

上記ステップＳ１２２において、補正モードがＯＮとなっていないと判断した場合には、位相差ＡＦ方式の第１焦点検出部２０４からの測距データＤｄを取得し（ステップＳ１２３）、その取得した測距データＤｄに対して記憶部２０８に記憶してある上記補正値Ｈ＿Ｄａｔａを加算して（Ｄｄ＝Ｄｄ−Ｈ＿Ｄａｔａ）、補正する（ステップＳ１２４）。そして、その補正した測距データＤｄが位相差ＡＦ合焦範囲内であるか否かを判別する（ステップＳ１２５）。ここで、位相差ＡＦ合焦範囲内ではないと判断したならば、レンズ制御部１０２に撮影光学系１０１のフォーカスレンズの所定量の駆動を指示した後（ステップＳ１２６）、上記ステップＳ１２３に戻る。

そして、上記ステップＳ１２５において、補正した測距データＤｄが位相差ＡＦ合焦範囲内であると判断したならば、撮影シーケンス、つまりレリーズボタンの２段目の押下を待っての撮影処理に遷移する。

一方、上記ステップＳ１２２において、補正モードがＯＮとなっていると判断した場合には、ループ回数が所定回数以内であるか否かを判別する（ステップＳ１２７）。これは、測距データ配列の要素数ｉが所定数以下か否かを判別することによって行うことができる。

まだ、ループ回数が所定回数以内であると判断した場合には、位相差ＡＦ方式の第１焦点検出部２０４による測距データＤｄを取得すると共に（ステップＳ１２８Ａ）、コントラストＡＦ方式の第２焦点検出部２０５による測距データＤｃを取得する（ステップＳ１２８Ｂ）。その後、上記取得した位相差ＡＦ方式による測距データＤｄに対して記憶部２０８に記憶してある上記補正値Ｈ＿Ｄａｔａを加算して（Ｄｄ＝Ｄｄ−Ｈ＿Ｄａｔａ）、補正する（ステップＳ１２９）。そして、その補正した測距データＤｄ及び上記取得したコントラストＡＦ方式による測距データＤｃを、デフォーカス量Ｄ（ｉ）及びコントラスト評価値Ｃ（ｉ）として、図示しない内部メモリ又は内部レジスタに格納する（ステップＳ１３０）。

その後、上記格納したコントラスト評価値Ｃ（ｉ）が変数であるコントラスト評価値実測最大値Ｃｔよりも大きいか否かを判別する（ステップＳ１３１）。ここで、Ｃ（ｉ）＞Ｃｔと判断した場合には、コントラスト評価値実測最大値Ｃｔにそのコントラスト評価値Ｃ（ｉ）を更新格納する（ステップＳ１３２）。

次に、コントラスト評価値実測最大値Ｃｔとコントラスト評価値Ｃ（ｉ）の差分が閾値Ｔｈ１よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ１３３）。この閾値ｔｈ１は、キャリブレーションモードに関して前述した通りのものである。ここで、Ｃｔ−Ｃ（ｉ）＞Ｔｈ１でないと判断された場合には、変数である測距データ配列の要素数ｉをインクリメントし（ステップＳ１３４）、レンズ制御部１０２に撮影光学系１０１のフォーカスレンズの所定量の駆動を指示して（ステップＳ１３５）、上記ステップＳ１２７に戻る。

なお、上記ステップＳ１２７において、ループ回数が所定数に達してしまったと判断された場合には、コントラストピーク未検出処理へと進み、キャリブレーション警告部２１０にユーザへの警告を行わせる。

このようにして、ループ回数が所定数に達するまで、前回よりも大きなコントラスト評価値Ｃ（ｉ）が得られる限りは、常にＣ（ｉ）＝Ｃｔとなるので、それらの差分は閾値Ｔｈ１より大きくないと判断されて、レンズ駆動が行われると共にＤ（ｉ），Ｃ（ｉ）が格納され、Ｃｔが更新されていく。

そして、前回のコントラスト評価値に相当するコントラスト評価値実測最大値Ｃｔ以下のコントラスト評価値Ｃ（ｉ）が取得されると、上記ステップＳ１３１において、コントラスト評価値Ｃ（ｉ）がコントラスト評価値実測最大値Ｃｔ以下であると判断される。そのような場合には、上記ステップＳ１３２をスキップして、上記ステップＳ１３３のコントラスト評価値実測最大値Ｃｔとコントラスト評価値Ｃ（ｉ）の差分が閾値Ｔｈ１よりも大きいか否かの判定へと進む。これにより、Ｃｔ−Ｃ（ｉ）は０とはならず、その差分が閾値Ｔｈ１と比較されることとなる。そして、Ｃｔ−Ｃ（ｉ）＞Ｔｈ１と判断されるまで、更にレンズ駆動が行われてループが繰り返される。

例えば、コントラストピークＣｐ時のデフォーカス量Ｄｐが位相差ＡＦ方式の第１焦点検出部２０４によって焦点位置として検出されるデフォーカス量Ｄｔよりも小さく（Ｄｐ＜Ｄｔ）、且つ、Ｃｔ−Ｃ（ｎ）が閾値Ｔｈ１より大きい（Ｃｔ−Ｃ（ｎ）＞Ｔｈ１）場合には、図１０に示すように、Ｄｔの位置までレンズ駆動されることとなる。

また、Ｄｐ＜Ｄｔ且つＣｔ−Ｃ（ｎ）≦Ｔｈ１の場合には、Ｄｔを越えてＣＴ−Ｃ（ｎ）≧Ｔｈ１を満たす位置まで、レンズ駆動が行われてループが繰り返される。例えば、図１１は、レンズ駆動１回後にサンプリングしたコントラスト評価値Ｃ（１）がサンプリング中の最大のコントラスト評価値である（即ち、Ｃｔ＝Ｃ（１））場合を示しており、図１２は、レンズ駆動２回後にサンプリングしたコントラスト評価値Ｃ（２）がサンプリング中の最大のコントラスト評価値である（即ち、Ｃｔ＝Ｃ（２））場合を示している。

また、Ｄｐ≧Ｄｔの場合には、図１３に示すように、Ｄｔを越えてＣＴ−Ｃ（ｎ）＞Ｔｈ１を満たす位置まで、レンズ駆動が行われてループが繰り返されることとなる。なお、始めのレンズ駆動は、位相差ＡＦ方式の測距データに基づきレンズ駆動し、その後、コントラスト評価値が増加し続けて、コントラストピークＣｐを越えない場合には、位相差ＡＦ方式からコントラストＡＦ方式に移行することも可能とする。

そして、上記ステップＳ１３３において、Ｃｔ−Ｃ（ｉ）＞Ｔｈ１と判断されると、焦点検出補正部２０７は、コントラストピークＣｐの補間演算を行う（ステップＳ１３６）。即ち、コントラスト評価値実測最大値Ｃｔを挟んだサンプリング点（少なくとも３点）を用いて、補間演算を行い、コントラストピークＣｐを算出する。そして、その算出したコントラストピークＣｐ時のデフォーカス量Ｄｐを補間演算する（ステップＳ１３７）。

その後、位相差ＡＦ方式の第１焦点検出部２０４によって焦点位置として検出されるデフォーカス量Ｄｔと上記補間演算したデフォーカス量Ｄｐの差分を演算することで、新たな補正量Ｈ＿Ｄａｔａを算出し（ステップＳ１３８）、その算出した補正量Ｈ＿Ｄａｔａを記憶部２０８に記憶し直す（ステップＳ１３９）。

なお、通常ＡＦシーケンスでは、位相差ＡＦ方式によるデフォーカス量Ｄ（ｉ）とコントラストＡＦ方式によるコントラスト評価値Ｃ（ｉ）のズレ量によっては、コントラストピークＣｐを超えない位置で撮影光学系１０１のフォーカスレンズが停止してしまうことが考えられる。この場合は、補正量Ｈ＿Ｄａｔａを算出できないため、所定量のレンズ駆動を行ない、コントラスピークＣｐを越えるまでデフォーカス量Ｄ（ｉ）とコントラスト評価値Ｃ（ｉ）を取得することとする。

また、ズレ量が大きい場合は、撮影時にはフォーカスレンズを再駆動してコントラストピークＣｐに対応するレンズ位置に設定する必要がある。そこで、ズレ量、つまりコントラストＡＦ方式でのレンズ停止位置でのコントラスト評価値Ｄ（ｎ）と上記ステップＳ１３７で補間演算したデフォーカス量Ｄｐとの差が所定量Ｔｈ２より大きいか否かを判別し（ステップＳ１４０）、ズレ量が小さい（Ｄ（ｎ）−Ｄｐ≦Ｔｈ２）場合は、そのまま撮影シーケンスに遷移する。

これに対して、ズレ量が大きい（Ｄ（ｎ）−Ｄｐ＞Ｔｈ２）場合には、位相差ＡＦ方式の第１焦点検出部２０４による測距を行って、現フォーカスレンズ位置での測距データＤｎｅｗを取得し（ステップＳ１４１）、その測距データＤｎｅｗを上記ステップＳ１３８で算出した補正量Ｈ＿Ｄａｔａを加算して補正する（ステップＳ１４２）。そしてその補正した測距データに基づいて、レンズ制御部１０２に撮影光学系１０１のフォーカスレンズの駆動を指示してフォーカスレンズを駆動し（ステップＳ１４３）、撮影シーケンスに遷移する。

このように、始めのレンズ駆動は、位相差ＡＦ方式の測距データＤ（ｉ）に基づきレンズ駆動し、その後、コントラストＡＦ方式におけるコントラストピークＣｐを越えていなければ、コントラストＡＦ方式に基づくレンズ駆動に切り替える。そして、図１４に示すように、位相差ＡＦ方式による測距データ（Ｄ（ｎ））とコントラストＡＦ方式による測距データ（Ｄｐ）の差分が所定量Ｔｈ２より大きければ、コントラストＡＦ方式の動作と同様にしてコントラストピークＣｐに対応するデフォーカス量Ｄｐのレンズ位置にフォーカスレンズを駆動させた後に撮影を行う。

なお、「補正モードＯＮ」時は、通常の位相差ＡＦ方式よりもレンズ駆動速度を落として駆動するようにしても良い。

以上のように、キャリブレーションモードではなく、通常ＡＦシーケンス中にも補正量算出を行ない、補正を行うことができる。

即ち、本第１実施形態に係るカメラシステムによれば、キャリブレーションモード又は通常ＡＦシーケンスにおいて、位相差ＡＦ方式とコントラストＡＦ方式の測距を時系列に行うのではなく、略同期させて実施して、それらの差分を測定し、位相差ＡＦ方式の第１焦点検出部２０４の測距結果を補正することができるので、ハイブリットＡＦ方式における、位相差ＡＦ方式による焦点検出結果とコントラストＡＦ方式による焦点検出結果との差分を高速に補正可能とし、高速かつ高精度なＡＦ方式を有するカメラシステムを提供することができる。

［第２実施形態］
上記第１実施形態では、上記第２焦点検出部２０５は、コントラストＡＦ方式の測距を行うものとして説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、米国特許第４，９６５，８４０号明細書や特開２００７−１９９６３３号公報に開示されているような、最低２枚の画像から被写体距離を算出可能なＤＦＤ（Depth From Defocus）方式による測距を行うものであっても良い。

図１５（Ａ）は、ＤＦＤ方式による測距の概略を説明するための図であり、図１５（Ｂ）は、ＤＦＤ評価値と被写体距離の関係を示す図である。なお、実際は、撮像素子２０２は移動せず、撮影光学系１０１のフォーカスレンズが移動するのであるが、図面の簡略化のために、図１５（Ａ）では、相対的な動きとして、撮像素子２０２の位置を変えて示している。

Ｘ画像を合焦位置“Ｙ”で撮影したＹ画像では、１点のスポット光は理想的に１点に極めて近い状態に収束し撮影される（Ｘ画像≒Ｙ画像）。これに対して、合焦位置“Ｙ”からピントが外れた状態で撮影した画像は、１点のスポット光であっても、円状に拡散された画像となる（Ｘ画像≠Ａ画像、Ｘ画像≠Ｂ画像、Ｘ画像≠Ｃ画像）。

これらＡ画像、Ｂ画像、Ｃ画像のようなボケた画像は、合焦位置のＹ画像に対して、ガウシアンフィルタのような平均化、または加重平均化するようなフィルタ演算したものと等価と考えられる。

ここで、撮像素子２０２が“Ａ”位置で撮影したＡ画像をａ（ｘ，ｙ）、“Ｂ”位置で撮影したＢ画像をｂ（ｘ，ｙ）、合焦位置“Ｙ”で撮影したＹ画像をｆ（ｘ，ｙ）とすると、
ａ（ｘ，ｙ） ＝ ｈ＿ａ（ｘ，ｙ） ＊ ｆ（ｘ，ｙ） …（１）
ｂ（ｘ，ｙ） ＝ ｈ＿ｂ（ｘ，ｙ） ＊ ｆ（ｘ，ｙ） …（２）
と表すことができる。

上記（１）式及び（２）式をフーリエ変換すると、
Ａ（ｖ，ｗ） ＝ Ｈ＿Ａ（ｖ，ｗ） Ｆ（ｖ，ｗ） …（３）
Ｂ（ｖ，ｗ） ＝ Ｈ＿Ｂ（ｖ，ｗ） Ｆ（ｖ，ｗ） …（４）
となり、それら（３）式及び（４）式より、
Ａ（ｖ，ｗ）／Ｂ（ｖ，ｗ） ＝ Ｈ＿Ａ（ｖ，ｗ）／Ｈ＿Ｂ（ｖ，ｗ）…（５）
となる。

上記（５）式の右辺「Ｈ＿Ａ（ｖ，ｗ）／Ｈ＿Ｂ（ｖ，ｗ）」は、撮影光学系１０１やカメラ本体２０の諸条件（焦点距離、Ｆ値など）から既知である。

この「Ｈ＿Ａ（ｖ，ｗ）／Ｈ＿Ｂ（ｖ，ｗ）」は、図１５（Ｂ）に示すように、撮影距離Ｌの逆数１／Ｌに対して線形の関係がある。

このような「Ｈ＿Ａ（ｖ，ｗ）／Ｈ＿Ｂ（ｖ，ｗ）」と１／Ｌの関係を既知としておくと、撮影した最低２枚の画像から「Ａ（ｖ，ｗ）／Ｂ（ｖ，ｗ）」を算出することができ、その結果、上記（５）式により「Ｈ＿Ａ（ｖ，ｗ）／Ｈ＿Ｂ（ｖ，ｗ）」が導かれ、被写体距離を算出できる。

以下、このようなＤＦＤ方式を用いた場合の焦点検出補正部２０７の動作を説明するが、前述の第１実施形態で説明したように、キャリブレーションモードと通常ＡＦシーケンスでほぼ同様の手法で補正量Ｈ＿Ｄａｔａを算出できるので、本実施形態では、通常ＡＦシーケンスのみを説明する。

図１６は、本第２実施形態に係るカメラシステムにおける通常ＡＦシーケンスのフローチャートを示す図である。ここで、上記第１実施形態と同様の処理については、同じ参照符号を付している。

焦点検出補正部２０７は、まず、図示しない内部メモリ又は内部レジスタに格納する変数の初期化、即ち、測距データ配列の要素数ｉの初期化を行う（ステップＳ１５１）。

その後、補正モードがＯＮとなっているか否かを判別する（ステップＳ１２２）。この補正モードは、例えば、メニューボタン等のカメラ本体の図示しない操作部材のユーザ操作にて任意に設定できるようによっている。また、外的衝撃センサ２１１によって、該カメラ本体２０が外的衝撃を受けたことを検知した場合や、温度センサ２１２によって、環境温度の変化が大きいことを検知した場合についても、自動で補正モードがＯＮとなるようにしても良い。

上記ステップＳ１２２において、補正モードがＯＮとなっていないと判断した場合には、位相差ＡＦ方式の第１焦点検出部２０４からの測距データＤｄを取得し（ステップＳ１２３）、その取得した測距データＤｄに対して記憶部２０８に記憶してある上記補正値Ｈ＿Ｄａｔａを加算して（Ｄｄ＝Ｄｄ−Ｈ＿Ｄａｔａ）、補正する（ステップＳ１２４）。そして、その補正した測距データＤｄが位相差ＡＦ合焦範囲内であるか否かを判別する（ステップＳ１２５）。ここで、位相差ＡＦ合焦範囲内ではないと判断したならば、レンズ制御部１０２に撮影光学系１０１のフォーカスレンズの所定量の駆動を指示した後（ステップＳ１２６）、上記ステップＳ１２３に戻る。

そして、上記ステップＳ１２５において、補正した測距データＤｄが位相差ＡＦ合焦範囲内であると判断したならば、撮影シーケンス、つまりレリーズボタンの２段目の押下を待っての撮影処理に遷移する。

一方、上記ステップＳ１２２において、補正モードがＯＮとなっていると判断した場合には、位相差ＡＦ方式の第１焦点検出部２０４による測距データＤｄを取得すると共に（ステップＳ１２８Ａ）、ＤＦＤ方式の第２焦点検出部２０５による測距データＤｃを取得する（ステップＳ１２８Ｃ）。なお、第２焦点検出部２０５は、ＤＦＤ方式の測距データを、撮像素子２０２の画素全域から演算して良いし、一部分の画素のみを使用して演算するものであっても良い。位相差ＡＦ方式の測距データの領域に対応した画素領域のみを使用するのが、速度の面でも望ましい。

その後、上記取得した位相差ＡＦ方式による測距データＤｄに対して記憶部２０８に記憶してある上記補正値Ｈ＿Ｄａｔａを加算して（Ｄｄ＝Ｄｄ−Ｈ＿Ｄａｔａ）、補正する（ステップＳ１２９）。そして、その補正した測距データＤｄに対応するレンズパルスＬｔを演算する（ステップＳ１５２）。この演算は、カメラ本体２０内又はレンズ本体１０内で変換テーブルなどで行っても良いし、変換関数を用いても良い。そして、上記補正した測距データＤｄ、上記取得したＤＦＤ方式による測距データＤｃ及び上記演算したレンズパルスＬｔを、図１７に示すように、デフォーカス量Ｄ（ｉ）、（ｉ）画像、及びレンズ位置Ｌ（ｉ）として、図示しない内部メモリ又は内部レジスタに格納する（ステップＳ１５３）。

その後、上記補正した測距データＤｄが位相差ＡＦ合焦範囲内であるか否かを判別する（ステップＳ１５４）。ここで、位相差ＡＦ合焦範囲内ではないと判断したならば、変数である測距データ配列の要素数ｉをインクリメントし（ステップＳ１３４）、レンズ制御部１０２に撮影光学系１０１のフォーカスレンズの所定量の駆動を指示して（ステップＳ１３５）、上記ステップＳ１２８Ａ及びＳ１２８Ｃに戻る。

このようにして、合焦範囲内と判定されるまで、レンズ駆動が行われると共にＤ（ｉ），（ｉ）画像，Ｌ（ｉ）が格納されていく。

そして、上記ステップＳ１５４において、補正した測距データＤｄが位相差ＡＦ合焦範囲内であると判断したならば、ＤＦＤ方式により、上記格納された複数の（ｉ）画像のうち、最低２枚の画像から被写体距離を算出する（ステップＳ１５５）。そして、算出された被写体距離から、それに相当するレンズパルスＬｐ（レンズ位置）を算出する（ステップＳ１５６）。即ち、ＤＦＤ方式での合焦位置におけるレンズパルスＬｐを算出する。なお、このレンズパルスＬｐの算出は、レンズ本体１０内又はカメラ本体２０内で変換テーブルなどで行っても良い。

その後、上記ＤＦＤ方式での合焦位置におけるレンズパルスＬｐ（レンズ位置）でのデフォーカス量Ｄｐを補間演算する（ステップＳ１５７）。このデフォーカス量Ｄｐの算出は、上記Ｌｐと、上記位相差ＡＦ方式の第１焦点検出部２０４によって焦点位置として検出されるデフォーカス量Ｄｔと、そのデフォーカス量Ｄｔに対応するレンズパルスＬｔと、その他いずれか一点のレンズパルス（図１７ではＬ（０），Ｌ（１），等々）とそれに対応するデフォーカス量（Ｄ（０），Ｄ（１），等々のうちの一点）と、を用いて、線形補間などで算出する。例えば、Ｌｐ，Ｌｔ，Ｌ（０）と、Ｄｔ，Ｄ（０）を用いて、
Ｄｐ ＝ （Ｄｔ−Ｄ（０））／（Ｌｔ−Ｌ（０）） ＊ （Ｌｐ−Ｌ（０）） ＋ Ｌ（０） …（６）
により算出する。

そして、上記デフォーカス量Ｄｔと上記補間演算したデフォーカス量Ｄｐの差分を演算することで、新たな補正量Ｈ＿Ｄａｔａを算出し（ステップＳ１３８）、その算出した補正量Ｈ＿Ｄａｔａを記憶部２０８に記憶し直す（ステップＳ１３９）。

その後、ズレ量、つまり上記位相差ＡＦ方式の第１焦点検出部２０４によって焦点位置として検出されるデフォーカス量Ｄｔと上記ステップＳ１５７で補間演算したデフォーカス量Ｄｐとの差が所定量Ｔｈ２より大きいか否かを判別し（ステップＳ１５８）、ズレ量が小さい（Ｄｔ−Ｄｐ≦Ｔｈ２）場合は、そのまま撮影シーケンスに遷移する。

これに対して、ズレ量が大きい（Ｄｔ−Ｄｐ＞Ｔｈ２）場合には、位相差ＡＦ方式の第１焦点検出部２０４による測距を行って、現フォーカスレンズ位置での測距データＤｎｅｗを取得し（ステップＳ１４１）、その測距データＤｎｅｗを上記ステップＳ１３８で算出した補正量Ｈ＿Ｄａｔａを加算して補正する（ステップＳ１４２）。そしてその補正した測距データに基づいて、レンズ制御部１０２に撮影光学系１０１のフォーカスレンズの駆動を指示してフォーカスレンズを駆動し（ステップＳ１４３）、撮影シーケンスに遷移する。

以上のように、本第２実施形態に係るカメラシステムによれば、キャリブレーションモード又は通常ＡＦシーケンスにおいて、位相差ＡＦ方式とＤＦＤ方式の測距を略同期させて実施して、それらの差分を測定し、位相差ＡＦ方式の第１焦点検出部２０４の測距結果を補正することができるので、ハイブリットＡＦ方式における、位相差ＡＦ方式による焦点検出結果とＤＦＤ方式による焦点検出結果との差分を高速に補正可能とし、高速かつ高精度なＡＦ方式を有するカメラシステムを提供することができる。

以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。

例えば、レンズ本体１０をカメラ本体２０に対して交換可能なカメラシステムを例に説明したが、レンズ本体１０がカメラ本体２０と一体的に構成されたレンズ交換不可能なカメラシステムであっても良い。

図１は、本発明の第１実施形態に係るカメラシステムの構成を示す図である。 図２（Ａ）は、位相差ＡＦ方式とコントラストＡＦ方式の補正量を説明するための図であり、図２（Ｂ）は、レンズ位置によるデフォーカス量とコントラスト評価値の対応を示す図である。 図３は、キャリブレーションモードにおける動作フローチャートを示す図である。 図４は、キャリブレーションモードにおける補正量の算出方法を説明するための図である。 図５は、レンズ駆動停止状態で同期させて第１焦点検出部と第２焦点検出部の測距を行う場合のタイミングチャートを示す図である。 図６は、レンズ駆動中に同期させて第１焦点検出部と第２焦点検出部の測距を行う場合のタイミングチャートを示す図である。 図７は、レンズ駆動中に非同期で第１焦点検出部と第２焦点検出部の測距を行う場合のタイミングチャートを示す図である。 図８は、図７の場合の補正量の算出方法を説明するための図である。 図９は、通常ＡＦシーケンスのフローチャートを示す図である。 図１０は、通常ＡＦシーケンスにおいてＤｐ＜Ｄｔ且つＣｔ−Ｃ（ｎ）＞Ｔｈ１の場合の補正量を説明するための図である。 図１１は、通常ＡＦシーケンスにおいてＤｐ＜Ｄｔ且つＣｔ−Ｃ（ｎ）≦Ｔｈ１で、レンズ駆動１回後にサンプリングしたコントラスト評価値がサンプリング中の最大のコントラスト評価値である場合の補正量を説明するための図である。 図１２は、通常ＡＦシーケンスにおいてＤｐ＜Ｄｔ且つＣｔ−Ｃ（ｎ）≦Ｔｈ１で、レンズ駆動２回後にサンプリングしたコントラスト評価値がサンプリング中の最大のコントラスト評価値である場合の補正量を説明するための図である。 図１３は、通常ＡＦシーケンスにおいてＤｔ≧Ｄｐの場合の補正量を説明するための図である。 図１４は、通常ＡＦシーケンスにおいてＤ（ｎ）−Ｄｐ＞Ｔｈ２の場合のレンズ駆動を説明するための図である。 図１５（Ａ）は、ＤＦＤ方式による測距の概略を説明するための図であり、図１５（Ｂ）は、ＤＦＤ評価値と被写体距離の関係を示す図である。 図１６は、本発明の第２実施形態に係るカメラシステムにおける通常ＡＦシーケンスのフローチャートを示す図である。 図１７は、ＤＦＤ方式と位相差ＡＦ方式との補正量の算出方法を説明するための図である。

符号の説明

１０…レンズ本体、 ２０…カメラ本体、 １０１…撮影光学系、 １０２…レンズ制御部、 １０３…レンズ側接点、 ２０１…薄膜ミラー、 ２０２…撮像素子、 ２０３…ＡＦセンサ、 ２０４…第１焦点検出部、 ２０５…第２焦点検出部、 ２０６…制御部、 ２０７…焦点検出補正部、 ２０８…記憶部、 ２０９…表示部、 ２１０…キャリブレーション警告部、 ２１１…外的衝撃センサ、 ２１２…温度センサ、 ２１３…カメラ側接点。

Claims (8)

1. 被写体からの光束を結像する撮影レンズ群と、
   上記撮影レンズ群のフォーカス位置を調整するためのレンズ制御手段と、
   上記撮影レンズ群からの結像光を電気信号に変換する光電変換手段と、
   位相差検出方式により上記撮影レンズ群の焦点位置を検出する第１の焦点検出手段と、
   上記光電変換手段により生成された信号に基づき上記撮影レンズ群の焦点位置を検出する第２の焦点検出手段と、
   撮影光束を複数に分割し、上記第１の焦点検出手段と、上記第２の焦点検出手段にそれぞれ光束を導く光分割手段と、
   上記第１の焦点検出手段と上記第２の焦点検出手段の焦点検出を行うタイミングを略同期させるための制御手段と、
   上記第２の焦点検出手段の結果を用いて上記第１の焦点検出手段の結果を補正する焦点検出補正手段と、
   を具備することを特徴とするカメラシステム。
2. 上記制御手段は、上記焦点検出補正手段が上記第１の焦点検出手段で算出された焦点検出結果を補正した出力に基づいて、レンズ駆動するように上記レンズ制御手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
3. 上記第１の焦点検出手段と上記第２の焦点検出手段は、上記制御手段により同期されたタイミングにおいて各々焦点検出を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラシステム。
4. 上記第１の焦点検出手段と上記第２の焦点検出手段は、上記制御手段により設定される非同期のタイミングにおいて各々焦点検出動作を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラシステム。
5. 上記第２の焦点検出手段は、コントラスト方式であることを特徴とする請求項３又は４に記載のカメラシステム。
6. 上記第２の焦点検出手段は、ＤＦＤ（Depth From Defocus）方式であることを特徴とする請求項３又は４に記載のカメラシステム。
7. 上記第２の焦点検出手段は、上記第１の焦点検出手段の結果に基づき上記レンズ制御手段が上記撮影レンズ群のフォーカス駆動を行っている間に、焦点検出動作を行うことを特徴とする請求項３又は４に記載のカメラシステム。
8. 上記光分割手段は、ペリクルミラーであることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載のカメラシステム。

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