JP2014202954A - 撮像装置および撮像システム - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで、撮像素子に対するレンズのピント情報に応じて適切な焦点検出方法を選択する撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置は、撮像画素および焦点検出画素を備え、被写体像を光電変換する撮像素子と、コントラスト方式による焦点検出を行う第１の焦点検出手段と、撮像素子の焦点検出画素から得られた信号に基づいて位相差方式による焦点検出を行う第２の焦点検出手段と、撮像素子に対するレンズのピント情報に応じて、第１の焦点検出手段または第２の焦点検出手段のいずれかを選択して合焦制御を行う制御手段とを有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、複数の種類の焦点検出手段を備えた撮像装置に関する。

従来から、撮像装置の焦点検出方法として、光学系における異なる瞳領域を通過した光束から得られた一対の像信号の位相差を検出する位相差ＡＦ方式、および、画像信号のコントラスト成分を用いたコントラストＡＦ方式が知られている。また、位相差方式の一つとして、撮像素子に設けられた焦点検出画素を用いて位相差方式で焦点検出を行う撮像面位相差ＡＦ方式が知られている。

特許文献１には、撮像面位相差ＡＦ方式として、１つのマイクロレンズに対応するフォトダイオード（以下、「ＰＤ」という。）を分割することにより、各々のＰＤがレンズの互いに異なる瞳領域の光を受光する構成が開示されている。このような構成において、二つのＰＤの出力を比較することにより、位相差方式での焦点検出が可能となる。

また、位相差ＡＦ方式やコントラストＡＦ方式など複数のＡＦ方式の中から、ユーザがＡＦ方式を選択可能な撮像装置が知られている。特許文献２には、絞りを絞ると位相差ＡＦの精度が低下するため、ウォブリング可能なレンズにおいてコントラストＡＦ方式を選択する構成が開示されている。

特開２００１−０８３４０７号公報 特開２０１２−１１８１５４号公報

ところで、撮像面位相差ＡＦでは、レンズによって、撮影画像の被写体光束と焦点検出の被写体光束の収差、色収差に起因する合焦位置のずれ（以下、「ベストピント（ＢＰ）ずれ」という）が存在する。このため、撮像装置に装着される交換レンズによっては、静止画として許容される合焦精度を満たすことができない場合がある。ここで、全ての交換レンズに対して、ＢＰずれを補正するための補正値（以下、「ベストピント（ＢＰ）補正値」という）を撮像装置に保持させると、膨大なデータ容量が必要となる。さらに、新たに発売される交換レンズに対してもＢＰずれを補正可能にするには、ＢＰ補正値を取得するためのファームアップなどの対応が必要となり、効率的ではない。

そこで本発明は、交換レンズに応じて、収差によるピントずれの影響を抑制した適切な焦点検出を行うことが可能な撮像装置および撮像システムを提供することを目的とする。

本発明の一側面としての撮像装置は、撮像画素および焦点検出画素を備え、被写体像を光電変換する撮像素子と、コントラスト方式による焦点検出を行う第１の焦点検出手段と、前記撮像素子の前記焦点検出画素から得られた信号に基づいて位相差方式による焦点検出を行う第２の焦点検出手段と、前記撮像素子に対するレンズのピント情報に応じて、前記第１の焦点検出手段または前記第２の焦点検出手段のいずれかを選択して合焦制御を行う制御手段とを有する。

本発明の他の側面としての撮像システムは、前記撮像装置と、前記撮像装置に着脱可能な前記レンズとを有する。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

本発明によれば、交換レンズに応じて、収差によるピントずれの影響を抑制した適切な焦点検出を行うことが可能な撮像装置および撮像システムを提供することができる。

実施例１における撮像システムの概略構成図である。 実施例１における撮像システムの回路構成図である。 実施例１における撮影処理の手順を示すフローチャートである。 実施例１における撮像面位相差ＡＦ処理の手順を示すフローチャートである。 実施例１におけるコントラストＡＦ処理の手順を示すフローチャートである。 実施例１におけるＡＦ方式選択処理１の手順を示すフローチャートである。 実施例２におけるＡＦ方式選択処理２の手順を示すフローチャートである。 実施例２におけるピント補正値登録処理の手順を示すフローチャートである。 実施例１における新通信対応レンズのレンズ通信手順を示すフローチャートである。 実施例１における新通信非対応レンズのレンズ通信手順を示すフローチャートである。 実施例１、２におけるカメラ所有のＢＰ補正関連テーブルである。 実施例１、２におけるレンズ通信の定義を示す図である。 （ａ）非撮像面位相差方式および（ｂ）撮像面位相差方式の画素構成例を示す図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、図１を参照して、本発明の実施例１における撮像システムの構成について説明する。図１は、本実施例における撮像システムの概略構成図である。

図１において、撮像システムは、撮像装置１００（撮像装置本体）と撮像装置１００に着脱可能な交換レンズ２００（レンズユニット）とを備えて構成される。後述のように、撮像装置１００は、レンズ２０２を含む撮像光学系の互いに異なる瞳領域からの光を受光するように構成された焦点検出画素を備えた撮像素子を有する。このような構成により、撮像装置１００は、撮像と同時に位相差方式（撮像面位相差ＡＦ方式）の焦点検出方法を行うことが可能である。また、撮像装置１００は、撮像素子からの画像信号から生成したコントラスト評価値がピークとなるフォーカスレンズ位置を探索するコントラスト方式（コントラストＡＦ方式）の焦点検出を行う。なお、本実施例の撮像システムはこれに限定されるものではなく、交換レンズ２００に相当するレンズユニットが撮像装置１００に一体的に取り付けられて構成された撮像システムにも適用可能である。

撮像装置１００において、１０１はファインダ光学系を構成する正立正像光学系、１０２は接眼レンズである。１０３はファインダスクリーン、１０４は光束（撮像光束）の一部をファインダ光学系（正立正像光学系１０１）に偏向するメインミラーである。１０５は、メインミラー１０４を通過した撮像光束を後述する焦点検出装置１０９に偏向するサブミラーである。

１０６は撮像素子である。撮像素子１０６は、交換レンズ２００内の撮像光学系を通過した被写体からの光束を受光して形成された被写体像を電気信号に光電変換して出力する。本実施例の撮像素子１０６は、１つの画素に２つのフォトダイオードが構成されており、撮像面位相差ＡＦ方式による焦点検出に用いる像信号を生成可能である。図１３（ａ）は、撮像面位相差ＡＦ方式に対応していない画素の構成、図１３（ｂ）は、撮像面位相差ＡＦ方式に対応した画素の構成例を模式的に示している。なお、ここではいずれの場合もベイヤー配列の原色カラーフィルタが設けられているものとする。撮像面位相差ＡＦ方式に対応した図１３（ｂ）の画素構成では、図１３（ａ）における１画素が紙面水平方向に２分割されており、ＡＢ２つのフォトダイオードが設けられている。なお、図１３（ｂ）に示した分割方法は一例であり、他の方法を用いたり、分割数を変えたり、画素によって異なる分割方法が適用されてもよい。

各画素に入射する光束をマイクロレンズで分離し、画素に設けられた２つのフォトダイオードで受光することで、１つの画素で撮像用とＡＦ要の２つの信号が取得できる。つまり、画素内の２つのフォトダイオードＡ、Ｂ（Ａ画素、Ｂ画素）のそれぞれで得られる信号（Ａ，Ｂ）がＡＦ用の２つの像信号であり、加算信号（Ａ＋Ｂ）が撮像信号である。なお、通常の位相差ＡＦ方式で用いる１対の像信号が複数の画素を有するラインセンサの１対により生成されるように、撮像面位相差ＡＦ方式で用いる１対の像信号も、複数のＡ画素およびＢ画素の出力から得られる。後述の制御装置１１２は、ＡＦ用信号に基づいて、１対の像信号に対して相関演算を行い、像ずれ量や各種の信頼性情報を算出する。

１０７は、撮像素子１０６を遮光するシャッタ装置である。１０８は撮像装置１００の内部に収納されている内蔵ストロボである。内蔵ストロボ１０８は、外部ストロボが未装着の場合における撮像時に被写体を照明するだけでなく、焦点検出時にも被写体を照射する補助光としての機能を有する。

１０９は焦点検出装置である。焦点検出装置１０９は、複数の受光部を備えて構成される複数のセンサ部（ラインセンサ）を有し、位相差検出方式により焦点検出を行う。具体的には、焦点検出装置１０９は、レンズ２０２に含まれるフォーカスレンズの射出瞳を通過した光束を分割（二分割）し、分割光束を一組のラインセンサに受光させる。

本実施例において、分割光束から得られる二つの像信号をそれぞれ像信号Ａ、像信号Ｂとする。そして焦点検出装置１０９は、像信号Ａ、Ｂの受光量に応じた出力信号のずれ量、すなわち光束の分割方向の相対的な位置ずれ量を検出することにより、フォーカスレンズのデフォーカス量を求める。このため、焦点検出装置１０９により一度だけ電荷蓄積動作を行えば、フォーカスレンズを移動すべき量および方向（移動量および移動方向）を得ることができ、フォーカスレンズ駆動が可能となる。

１１０は、撮像装置１００の露出を測定する測光装置である。１１１は、測光装置１１０に被写体からの光束を結像させるレンズである。１１２は、撮像装置１００の制御を司る制御装置（マイクロプロセッサ、カメラＣＰＵ）である。制御装置１１２は、コントラスト方式による焦点検出を行う第１の焦点検出手段として機能する。制御装置１１２は、撮像素子１０６からのＡＦ信号に基づいて位相差方式（撮像面位相差ＡＦ方式）による焦点検出を行う第２の焦点検出手段としても機能する。また、制御装置１１２は、撮像素子１０６に対する交換レンズ２００のピント情報に応じて、第１の焦点検出手段または第２の焦点検出手段のいずれかを選択して合焦制御を行う制御手段として機能する。

１１３は、外部ストロボなどの外部装置を装着するためのアクセサリシューである。１１４は、内蔵ストロボ１０８のフレネルレンズである。１１５は、撮像装置１００に設けられて光学ファインダに情報を重ねて表示するファインダ表示部である。１１６は、撮像装置１００の外部装置に各種情報を表示するための外部表示部である。

２００は、撮像光学系を含む交換レンズ（レンズユニット）である。２０１は、交換レンズ２００の制御を司るレンズ制御装置（マイクロプロセッサ、レンズＣＰＵ）である。またレンズ制御装置２０１は、通信部を介して撮像装置１００の制御装置１１２と通信を行う。２０２は、被写体像を撮像素子１０６に結像させるためのレンズである。レンズ２０２は、光軸方向に移動することで焦点調節が可能なフォーカスレンズを含む。２０３は、光量調節を行う絞り装置である。

続いて、図２を参照して、本実施例における撮像システム（撮像装置１００および交換レンズ２００）の回路構成について説明する。図２は、撮像システムの回路構成図（ブロック図）である。

モータ駆動回路１は、撮像装置１００の可動部分を駆動する。測光部２は、被写体の輝度を測定する。測光部２は、図１に示される測光装置１１０に含まれている。焦点検出部３は、交換レンズ２００の焦点状態を検出する。焦点検出部３は、図１に示される焦点検出装置１０９に含まれている。シャッタ制御回路４は、撮像装置１００の露光量を制御する。シャッタ制御回路４は、図１に示されるシャッタ装置１０７に含まれている。

絞り制御回路５は、図１に示される絞り装置２０３を制御することで、撮像装置１００に取り込む光束を制御する図１に示されるファインダ表示部１１５および外部表示部１１６を含む表示装置６は、撮像装置１００の状態を表示する。ストロボ制御回路７は、図１に示される内蔵ストロボ１０８を制御する。記憶回路（記憶部）８は、撮像装置１００の設定状態を記憶する。撮像回路９は、撮像素子１０６を制御して撮像処理を行う。１０は、撮像装置１００に装着される交換レンズ２００のレンズ制御装置２０１（レンズＣＰＵ）と通信を行うためのレンズ通信回路である。１１は、外部ストロボなどの外部装置と通信するための通信回路である。１２は、撮像準備動作を開始するためのスイッチ（ＳＷ１）である。１３は、撮像を開始するためのスイッチ（ＳＷ２）である。１４は、撮像装置１００の各種の設定やモード、および、ベストピント補正値を登録するダイヤル／スイッチ部である。

２１は、交換レンズ２００を駆動するレンズ駆動回路である。レンズ位置検出回路２２は、交換レンズ２００の位置検出を行う。レンズ焦点距離検出回路２３は、交換レンズ２００に設定されている焦点距離を検出する。２４は、交換レンズ２００の設定値を保持する記憶回路（記憶部）である。２５は、絞りを駆動する絞り駆動回路である。絞り駆動回路２５は、図１に示される絞り装置２０３に含まれている。２６は、撮像装置１００の制御装置１１２（カメラＣＰＵ）との通信を行うためのレンズ通信回路である。

次に、図３を参照して、本実施例の撮像システムによる撮像処理について説明する。図３は、本実施例における撮影処理の手順を示すフローチャートである。図３の各ステップは、主に、制御装置１１２（カメラＣＰＵ）の指令に基づいて実行される。

まずステップＳ３０１において、制御装置１１２は、撮像装置１００のスイッチ１２（ＳＷ１）がオンであるか否かを判定する。スイッチ１２（ＳＷ１）がオンになるまでステップＳ３０１を継続し、スイッチ１２（ＳＷ１）がオンになったらステップＳ３０２へ進む。そしてステップＳ３０２において、制御装置１１２は、ＡＦ方式選択処理１を行う。ＡＦ方式選択処理１において、制御装置１１２は、交換レンズのピント情報に応じて、第１の焦点検出手段または第２の焦点検出手段のいずれかを選択する。本実施例において、ピント情報は、撮影画像の被写体光束（撮像画素への入射光束）と焦点検出の被写体光束（焦点検出画素への入射光束）との収差、色収差により生じる合焦位置のずれ（ＢＰずれ）に関する情報を含む。なお、ＡＦ方式選択処理１の詳細については後述する。

続いてステップＳ３０３において、制御装置１１２は、ステップＳ３０２にて選択されたＡＦ方式が撮像面位相差ＡＦであるか否かを判定する。ステップＳ３０３にてＡＦ方式が撮像面位相差ＡＦであると判定された場合、ステップＳ３０４に進み、撮像面位相差ＡＦ処理を行う。撮像面位相差ＡＦ処理の詳細は後述する。一方、ステップＳ３０３にてＡＦ方式が撮像面位相差ＡＦでないと判定された場合、ステップＳ３０５に進み、コントラストＡＦ処理を行う。コントラストＡＦ処理の詳細は後述する。

ステップＳ３０４の撮像面位相差ＡＦ処理またはステップＳ３０５のコントラストＡＦ処理の後、ステップＳ３０６に進む。そしてステップＳ３０６において、制御装置１１２は、撮像装置１００のスイッチ１２（ＳＷ１）がオンであるか否かを判定する。ステップＳ３０６にてスイッチ１２（ＳＷ１）がオフの場合にはステップＳ３０１に戻る。

一方、ステップＳ３０６にてスイッチ１２（ＳＷ１）がオンの場合には、ステップＳ３０７に進む。そしてステップＳ３０７において、制御装置１１２は、撮像装置１００のスイッチ１３（ＳＷ２）がオンであるか否かを判定する。ステップＳ３０７にてスイッチ１３（ＳＷ２）がオフの場合にはステップＳ３０６に戻る。

一方、ステップＳ３０７にてスイッチ１３（ＳＷ２）がオンの場合には、ステップＳ３０８に進む。そしてステップＳ３０８において、制御装置１１２はシャッタ制御回路４を制御して撮影準備を行う。続いてステップＳ３０９において、制御装置１１２は撮像回路９を制御して記録処理を行う。以上のステップにより、一連の撮影処理が終了する。

続いて、図４を参照して、図３のステップＳ３０４にて実行される撮像面位相差ＡＦ処理について説明する。図４は、本実施例における撮像面位相差ＡＦ処理の手順を示すフローチャートである。図４の各ステップは、主に、制御装置１１２（カメラＣＰＵ）の指令に基づいて実行される。

まずステップＳ４０１において、制御装置１１２は、任意に設定した測距範囲（焦点検出範囲）にてＡＦ用の像信号を取得する。そしてステップＳ４０２において、ステップＳ４０１にて取得した像信号に基づいて相関量を算出する。続いてステップＳ４０３において、ステップＳ４０２にて算出した相関量に基づいて相関変化量を算出する。

次に、ステップＳ４０４において、制御装置１１２は、ステップＳ４０３にて算出した相関変化量に基づいてピントずれ量を算出する。そしてステップＳ４０５において、制御装置１１２は、ステップＳ４０４にて算出したピントずれ量の信頼性（算出したピントずれ量がどれだけ信頼できるのかを表す値）を算出する。信頼性の評価値としては、例えば特開２００７−０５２０７２号公報にて開示されているＳレベル（ＳＥＬＥＣＴＬＥＶＥＬ）値などを用いる。続いてステップＳ４０６において、制御装置１１２は、ステップＳ４０４にて算出したピントずれ量をデフォーカス量（ＤＥＦ）に変換する。

次に、ステップＳ４０７において、制御装置１１２は、ＢＰ補正（ベストピント補正）を行うか否かを判定する。ＢＰ補正を行う場合、すなわちＢＰ補正フラグが１である場合にはステップＳ４０８に進む。一方、ＢＰ補正を行わない場合、すなわちＢＰ補正フラグが１でない場合にはステップＳ４０９に進む。

ステップＳ４０８において、制御装置１１２は、ステップＳ４０６にて算出したデフォーカス量（ＤＥＦ）に、後述する図６のステップＳ６１１またはステップＳ６１７にて得られたＢＰ補正値（変数ＢＰｃｏｍｐ）を加算する。そしてステップＳ４０９において、制御装置１１２は合焦判定を行う。ステップＳ４０９にて合焦であると判定された場合、ステップＳ４１１に進み、撮像面位相差ＡＦ処理を終了する。

一方、ステップＳ４０９にて合焦でないと判定された場合、ステップＳ４１０に進む。そしてステップＳ４１０において、ステップＳ４０６またはステップＳ４０８にて算出されたデフォーカス量（ＤＥＦ）に相当する量のフォーカスレンズ駆動を行い、ステップＳ４０１に戻る。フォーカスレンズ駆動は、レンズ制御装置２０１（レンズＣＰＵ）が制御装置１１２（カメラＣＰＵ）と通信してレンズ駆動装置２１を制御することにより行われる。

続いて、図５を参照して、図３のステップＳ３０５にて実行されるコントラストＡＦ処理について説明する。図５は、本実施例におけるコントラストＡＦ処理の手順を示すフローチャートである。図５の各ステップは、主に、制御装置１１２（カメラＣＰＵ）の指令に基づいて実行される。

まずステップＳ５０１において、制御装置１１２は画像信号を取得する。そしてステップＳ５０２において、ステップＳ５０１にて取得した画像信号に基づいてコントラスト評価値を算出する。続いてステップＳ５０３において、制御装置１１２は合焦判定を行う。

ステップＳ５０３にて合焦でないと判定された場合、ステップＳ５０４に進む。そしてステップＳ５０４において、ステップＳ５０２にて得られたコントラスト評価値の情報に基づいてフォーカスレンズ駆動を行い、ステップＳ５０１に戻る。フォーカスレンズ駆動は、レンズ制御装置２０１（レンズＣＰＵ）が制御装置１１２（カメラＣＰＵ）と通信してレンズ駆動装置２１を制御することにより行われる。

一方、ステップＳ５０３にて合焦であると判定された場合、ステップＳ５０５に進む。そしてステップＳ５０５において、制御装置１１２は、コントラスト評価値に基づいて合焦位置を計算する。続いてステップＳ５０２で得られたコントラスト評価値の情報に基づいてフォーカスレンズ駆動を行う。そしてステップＳ５０６に進み、コントラストＡＦ処理は終了する。

続いて、図６を参照して、図３のステップＳ３０２にて実行されるＡＦ方式選択処理１について説明する。図６は、本実施例におけるＡＦ方式選択処理１の手順を示すフローチャートである。図６の各ステップは、主に、制御装置１１２（カメラＣＰＵ）の指令に基づいて実行される。

まずステップＳ６０１において、制御装置１１２は、ＢＰ補正フラグをクリアする。そしてステップＳ６０２において、制御装置１１２は、変数ＢＰｃｏｍｐを０に設定する。続いてステップＳ６０３において、装着された交換レンズが新通信対応レンズであるか否かを識別するため、コマンドＡ０のレンズ通信（Ａ０通信）を行う。

図１２は、本実施例におけるレンズ通信の定義を示す図である。ここで、Ａ０通信は、制御装置１１２からコマンドＡ０を送信することで行われる通信である。レンズ制御装置２０１は、コマンドＡ０を受信すると、データ１としてＡ０をカメラの制御装置１１２に送信し、続くデータ２として新通信対応レンズであるか否かを示すデータを送信する。データ２の値が００の場合には新通信非対応レンズであることを示し、値が０１の場合には新通信対応レンズであることを示す。

続いて図６のステップＳ６０４において、制御装置１１２は、ステップＳ６０３にて得られた情報に基づいて装着レンズが新通信対応レンズか否かの判定を行う。装着レンズが新通信対応レンズであると判定した場合にはステップＳ６０５に進む。一方、装着レンズが新通信対応レンズでない（新通信非対応レンズである）と判定した場合、ステップＳ６１３に進む。

ステップＳ６０５において、装着レンズに関してＢＰずれの有無およびＢＰ補正値の有無を識別するため、制御装置１１２は、コマンドＢ０のレンズ通信（Ｂ０通信）を行う。

図１２に示されるように、Ｂ０通信は、制御装置１１２からコマンドＢ０を送信することで行われる通信である。レンズ制御装置２０１は、コマンドＢ０を受信すると、データ１としてＢ０をカメラの制御装置１１２に送信し、続くデータ２としてＢＰずれの有無およびＢＰ補正値の有無を示すデータを送信する。データ２の値が「００」の場合にはＢＰずれがないことを示す。また、データ２の値が「０１」の場合には、ＢＰずれあり（かつＢＰ補正値あり）であることを示す。また、データ２の値が「０２」の場合には、ＢＰずれあり（かつＢＰ補正値なし）を示す。

続いて図６のステップＳ６０６において、制御装置１１２は、ステップＳ６０５にて得られた情報に基づいて、装着レンズに関するＢＰずれの有無を判定する。すなわち、上記データ２の値が「００」であるか否かを判定する。ステップＳ６０６にてＢＰずれなし（ＢＰ情報＝０、すなわち、データ２の値が「００」）と判定された場合、ステップＳ６１２に進む。一方、ステップＳ６０６にてＢＰずれあり（ＢＰ情報≠０、すなわち、データ２の値が「０１」または「０２」）と判定された場合、ステップＳ６０７に進む。

そしてステップＳ６０７において、制御装置１１２は、ステップＳ６０５にて得られた情報に基づいて、装着レンズに関するＢＰ補正値の有無を判定する。すなわち、上記データ２の値が「０１」であるか否かを判定する。ステップＳ６０７にてＢＰずれあり（かつＢＰ補正値なし）と判定された場合（ＢＰ情報≠１、すなわちデータ２の値が「０２」の場合）、ステップＳ６０８に進む。そしてステップＳ６０８において、制御装置１１２は、焦点検出方式（ＡＦ方式）をコントラストＡＦに設定する。

一方、ステップＳ６０７にてＢＰずれあり（かつＢＰ補正値あり）の場合（ＢＰ情報＝１、すなわちデータ２の値が「０１」の場合）、ステップＳ６０９に進む。そしてステップＳ６０９において、制御装置１１２は、装着レンズからＢＰ補正値を取得するため、コマンドＣ０のレンズ通信（Ｃ０通信）を行う。

図１２に示されるように、Ｃ０通信は、制御装置１１２からコマンドＣ０を送信することで行われる通信である。レンズ制御装置２０１は、コマンドＣ０を受信すると、データ１としてＣ０をカメラの制御装置１１２に送信し、続くデータ２以降（データ２〜データＸ）でＢＰ補正値のデータを送信する。

続いて図６のステップＳ６１０において、制御装置１１２は、ＢＰ補正フラグをセットする。そしてステップＳ６１１において、ステップＳ６０９にて得られたＢＰ補正値を変数ＢＰｃｏｍｐに入れる。続いてステップＳ６１２において、制御装置１１２は、焦点検出方式（ＡＦ方式）を撮像面位相差ＡＦに設定する。

一方、ステップＳ６０４にて装着レンズが新通信対応レンズでないと判定した場合、ステップＳ６１３に進み、制御装置１１２は、レンズＩＤを取得（受信）するためにコマンド８０のレンズ通信（８０通信）を行う。

図１２に示されるように、８０通信は、制御装置１１２からコマンド８０を送信することで行われる通信である。レンズ制御装置２０１は、コマンド８０を受信すると、データ１として８０をカメラの制御装置１１２に送信し、続くデータ２以降でレンズのＩＤとシリアル番号を示すデータを送信する。具体的には、データ２の値がレンズＩＤを示し、データ３およびデータ４の値がそれぞれレンズの上位、下位のシリアル番号を示す。

続いて図６のステップＳ６１４において、制御装置１１２は、装着レンズについて、ＢＰずれ量が大きいレンズであるか否かを判定する。図１１は、カメラが所有するＢＰ補正関連データのテーブルである。ステップＳ６１４の判定は、図１１のＢＰ補正関連テーブルに基づいて行われる。図１１のＢＰ補正関連テーブルは、レンズＩＤ、ＢＰずれ量の大小、ＢＰ補正値の有無、および、ＢＰ補正値を含むデータ構造である。制御装置１１２は、ＢＰ補正関連テーブルを参照することで、ステップＳ６１３で受信したレンズＩＤに基づき、装着レンズがＢＰずれ量の大きいレンズであるか否かを判定する。

ステップＳ６１４にて装着レンズがＢＰずれ量の大きいレンズでないと判定した場合、ステップＳ６１２に進む。一方、装着レンズがＢＰずれ量の大きいレンズであると判定した場合（装着レンズのレンズＩＤが図１１中のレンズＩＤ０１〜０４のいずれかの場合）、ステップＳ６１５に進む。そしてステップＳ６１５において、図１１に示されるＢＰ補正関連テーブルを用いて、カメラ側におけるＢＰ補正値の有無を判定する。カメラ側にＢＰ補正値がない場合（レンズＩＤが０１、０２の場合）、ステップＳ６０８に進み、焦点検出方式（ＡＦ方式）をコントラストＡＦに設定する。

一方、カメラ側にＢＰ補正値がある場合（レンズＩＤが０３、０４の場合）、ステップＳ６１６に進む。そしてステップＳ６１６において、制御装置１１２は、ＢＰ補正フラグをセットする。続いてステップＳ６１７において、制御装置１１２は、図１１に示されるＢＰ補正関連テーブルのＢＰ補正値（レンズＩＤが０３の場合には＋６０μｍ、レンズＩＤが０４の場合には−５０μｍ）を、変数ＢＰｃｏｍｐに入れる。そしてステップＳ６１２に進み、焦点検出方式（ＡＦ方式）を撮像面位相差ＡＦに設定する。そして、ステップＳ６１８に進み、ＡＦ選択方式１の処理を終了する。

次に、図９を参照して、本実施例における交換レンズ２００が新通信対応レンズである場合のレンズ通信について説明する。図９は、新通信対応レンズにおけるレンズ通信の手順を示すフローチャートである。図９の各ステップは、主に、交換レンズ２００（新通信対応レンズ）のレンズ制御装置２０１（レンズＣＰＵ）の指令に基づいて実行される。

まずステップＳ９０１において、レンズ制御装置２０１は、制御装置１１２（カメラＣＰＵ）からコマンドを受信するまで待機する。ステップＳ９０１にてコマンドを受信した場合、ステップＳ９０２に進み、レンズ制御装置２０１は、カメラ送信データとして受信したコマンドに基づいてＡ０通信か否かを判定する。レンズ制御装置２０１は、受信したコマンドがＡ０である場合（Ａ０通信の場合）、ステップＳ９０３に進む。一方、受信したコマンドがＡ０でない場合、ステップＳ９０５に進む。

ステップＳ９０２にてレンズ制御装置２０１がコマンドＡ０を受信した場合、ステップＳ９０３において、レンズ制御装置２０１は、装着レンズが新通信対応レンズであるか否かを示すデータを設定して制御装置１１２に送信する。図１２に示されるように、新通信対応レンズの場合、データ２に「０１」をセットして制御装置１１２に送信し、ステップＳ９０１に戻る。

ステップＳ９０２にてレンズ制御装置２０１がコマンドＡ０以外のコマンドを受信した場合、ステップＳ９０５において、レンズ制御装置２０１は受信したコマンドに基づいてＢ０通信か否かを判定する。受信したコマンドがＢ０である場合（Ｂ０通信の場合）にはステップＳ９０６に進む。一方、受信したコマンドがＢ０でない場合、ステップＳ９１２に進む。

ステップＳ９０５にてレンズ制御装置２０１がコマンドＢ０を受信した場合、ステップＳ９０６において、レンズ制御装置２０１は、ＢＰずれがあるか否かを判定する。ＢＰずれがある場合にはステップＳ９０７に進む。一方、ＢＰずれがない場合にはステップＳ９０８に進む。ステップＳ９０７において、レンズ制御装置２０１は、ＢＰ補正値を保持しているか否かを判定する。ＢＰ補正値がある場合にはステップＳ９０９に進む。一方、ＢＰ補正値がない場合にはステップＳ９１０に進む。ＢＰずれの有無およびＢＰ補正値の有無は、レンズＩＤにより異なる。

ステップＳ９０８〜Ｓ９１０では、制御装置１１２（カメラＣＰＵ）に送信するためのＢＰ情報のデータ設定を行って、ＢＰ情報をカメラに送信する。図１２に示されるように、ステップＳ９０８では、データ２に「００」をセットして制御装置１１２（カメラＣＰＵ）に送信し、そしてステップＳ９０１に戻る。ステップＳ９０９では、データ２に「０１」をセットして制御装置１１２に送信し、そしてステップＳ９０１に戻る。ステップＳ９１０では、データ２に「０２」をセットして制御装置１１２に送信し、そしてステップＳ９０１に戻る。

ステップＳ９０５にてレンズ制御装置２０１がコマンドＢ０以外のコマンドを受信した場合、ステップＳ９１２において、レンズ制御装置２０１は受信したコマンドに基づいてＣ０通信か否かを判定する。ステップＳ９１２にて受信したコマンドがＣ０である場合（Ｃ０通信の場合）、ステップＳ９１３に進む。一方、受信したコマンドがＣ０でない場合にはステップＳ９１８に進む。ステップＳ９１８では、図１２に示されるレンズ通信の定義に応じて他のコマンド（コマンド８０など）を受信した場合、その受信コマンドに応じた他のレンズ通信処理を行い、そしてステップＳ９０１に戻る。

ステップＳ９１２にてレンズ制御装置２０１がコマンドＣ０を受信した場合、ステップＳ９１３において、レンズ制御装置２０１は、ＢＰずれがあるか否かを判定する。ＢＰずれがある場合にはステップＳ９１４に進む。一方、ＢＰずれがない場合にはステップＳ９１６に進む。ステップＳ９１４において、レンズ制御装置２０１は、ＢＰ補正値を保持しているか否かを判定する。ＢＰ補正値がある場合にはステップＳ９１５に進む。一方、ＢＰ補正値がない場合にはステップＳ９１６に進む。ＢＰずれの有無およびＢＰ補正値の有無は、レンズＩＤにより異なる。

ステップＳ９１５、Ｓ９１６では、制御装置１１２（カメラＣＰＵ）に送信するためのＢＰ補正値のデータの設定を行い、ＢＰ補正値を制御装置１１２に送信する。図１２に示されるように、ステップＳ９１５において、制御装置１１２に送信するデータ２〜データＸにＢＰ補正値の値をセットして制御装置１１２に送信し、そしてステップＳ９０１に戻る。またステップＳ９１６では、制御装置１１２に送信するデータ２に「００」をセットして制御装置１１２に送信し、そしてステップＳ９０１に戻る。

次に、図１０を参照して、本実施例における交換レンズ２００が新通信非対応レンズである場合のレンズ通信について説明する。図１０は、新通信非対応レンズにおけるレンズ通信の手順を示すフローチャートである。図１０の各ステップは、主に、交換レンズ２００（新通信非対応レンズ）のレンズ制御装置２０１（レンズＣＰＵ）の指令に基づいて実行される。

まずステップＳ１００１において、レンズ制御装置２０１は、制御装置１１２（カメラＣＰＵ）からコマンドを受信するまで待機する。ステップＳ１００１にてコマンドを受信した場合、ステップＳ１００２に進み、レンズ制御装置２０１は、カメラ送信データとして受信したコマンドに基づいてＡ０通信か否かを判定する。レンズ制御装置２０１は、受信したコマンドがＡ０である場合（Ａ０通信の場合）、ステップＳ１００３に進む。一方、受信したコマンドがＡ０でない場合、ステップＳ１００５に進む。

ステップＳ１００２にてレンズ制御装置２０１がコマンドＡ０を受信した場合、ステップＳ１００３において、レンズ制御装置２０１は装着レンズが新通信非対応レンズであるか否かを示すデータを設定して制御装置１１２に送信する。図１２に示されるように、新通信非対応レンズの場合、データ２に「００」をセットして制御装置１１２に送信し、ステップＳ１００１に戻る。ステップＳ１００５では、図１２に示されるレンズ通信の定義に応じて他のコマンド（コマンド８０など）を受信した場合、その受信コマンドに応じた他のレンズ通信処理を行い、そしてステップＳ１００１に戻る。

以上のように、本実施例では、装着レンズが新通信対応レンズか否かを判定（識別）するため、コマンドＡ０のレンズ通信（Ａ０通信）を行う（図６のステップＳ６０３）。新通信対応レンズが装着された場合（ステップＳ６０４のＹＥＳ）は、新通信対応レンズからＢＰ情報を取得する（ステップＳ６０５）。すなわち制御装置１１２は、交換レンズ２００からピント情報を受信する。

ここで、ＢＰずれがない交換レンズの場合（ステップＳ６０６のＹＥＳ）、ＡＦ方式を撮像面位相差ＡＦに設定する（ステップＳ６１２）。すなわち制御装置１１２は、交換レンズ２００から受信したピント情報がピントずれがないことを示す情報である場合、第２の焦点検出手段（撮像面位相差ＡＦ）を選択して合焦制御を行う。

一方、ＢＰずれがあって（ステップＳ６０６のＮＯ）、かつ、ＢＰ補正値がある交換レンズの場合（ステップＳ６０７のＹＥＳ）、装着レンズからＢＰ補正値を取得（ステップＳ６０９）する。そして、ＡＦ方式を撮像面位相差ＡＦに設定する（ステップＳ６１２）。すなわち制御装置１１２は、交換レンズ２００から受信したピント情報がピントずれがあることを示す情報であって、かつ、ピントずれを補正するためのピント補正値を有することを示す情報である場合、第２の焦点検出手段を選択する。そして、交換レンズ２００から受信したピント補正値を用いて合焦制御を行う。

また、ＢＰずれがあって、かつ、ＢＰ補正値がない交換レンズの場合（ステップＳ６０７のＮＯ）、ＡＦ方式をコントラストＡＦに設定する（ステップＳ６０８）。すなわち制御装置１１２は、交換レンズ２００から受信したピント情報がピントずれがあることを示す情報であって、かつ、ピントずれを補正するためのピント補正値を有しないことを示す情報である場合、第１の焦点検出手段を選択して合焦制御を行う。

また、新通信非対応レンズの場合（ステップＳ６０４のＮＯ）、制御装置１１２は、レンズＩＤを取得するため、コマンド８０のレンズ通信（８０通信）を行う（ステップＳ６１３）。すなわち制御装置１１２は、交換レンズ２００から受信したレンズＩＤに基づいてピント情報を特定する。

このとき、撮像装置１００が所有するＢＰ補正関連テーブル（図１１）を参照して、ＢＰずれが大きいレンズでない場合（ステップＳ６１４のＮＯ）、ＡＦ方式を撮像面位相差ＡＦに設定する（ステップＳ６１２）。すなわち制御装置１１２は、交換レンズ２００から受信したレンズＩＤに基づいてピントずれが大きいレンズでない（ピントずれが所定値未満である）と判定した場合、第２の焦点検出手段を選択して合焦制御を行う。

一方、ＢＰずれが大きいレンズであって（ステップＳ６０６のＹＥＳ）、撮像装置１００が所有するＢＰ補正値がある場合（ステップＳ６１５のＹＥＳ）、撮像装置１００が所有するＢＰ補正関連テーブルからＢＰ補正値を取得する（ステップＳ６１６、Ｓ６１７）。そして、ＡＦ方式を撮像面位相差ＡＦに設定する（ステップＳ６１２）。すなわち制御装置１１２は、レンズＩＤに基づいて特定されたピント情報がピントずれが大きいこと（ピントずれが所定値以上であること）を示す情報であって、かつ、ピント補正値を有することを示す情報である場合、第２の焦点検出手段を選択する。そして、交換レンズ２００から受信したピント補正値を用いて合焦制御を行う。

一方、撮像装置１００が所有するＢＰ補正値がない場合（ステップＳ６１５のＮＯ）、ＡＦ方式をコントラストＡＦに設定する（ステップＳ６０８）。すなわち制御装置１１２は、レンズＩＤに基づいて特定されたピント情報がピントずれが大きいことを示す情報であって、かつ、ピント補正値を有しないことを示す情報である場合、第１の焦点検出手段を選択して合焦制御を行う。

本実施例の構成によれば、従来の交換レンズについては、撮像装置にＢＰ補正関連テーブルを保持することで、ＢＰ補正とともに撮像面位相差ＡＦを行うかコントラストＡＦを行うかを適切に選択することができる。また、新しい交換レンズについては、該レンズからピント情報を取得することで、適切な焦点検出方法を選択することができる。したがって、装着された交換レンズに応じて、収差によるピントずれの影響を抑制した適切な焦点検出を行うことが可能になる。

次に、図７および図８を参照して、本発明の実施例２について説明する。本実施例は、ユーザによりピント補正値の登録が可能な場合のＡＦ方式選択処理２に関し、図３のステップＳ３０２にて実行されるＡＦ方式選択処理１に代えて実行される。

図７は、本実施例におけるＡＦ方式選択処理２の手順を示すフローチャートである。図７の各ステップは、主に、制御装置１１２（カメラＣＰＵ）の指令に基づいて実行される。図７は、ステップＳ７０３、Ｓ７１９、Ｓ７２０が付加されている点で、図６のフローチャート（実施例１）と異なる。図７のステップＳ７０１、Ｓ７０２、Ｓ７０４〜Ｓ７１８、Ｓ７２１は、図６のステップＳ６０１〜Ｓ６１８とそれぞれ同じであるため、これらの説明は省略する。

ステップＳ７０２に続いて、ステップＳ７０３において、制御装置１１２（登録手段）は、ピント補正値の登録の有無を判定する。ピント補正値の登録がある場合、ステップＳ７１９に進む。一方、ピント補正値の登録がない場合、ステップＳ７０４に進む。ピント補正値の登録については後述する。

ステップＳ７０３にてピント補正値の登録があると判定された場合、ステップＳ７１９において、制御装置１１２はＢＰ補正フラグをセットする。続いてステップＳ７２０において、制御装置１１２は、登録されたピント補正量を、変数ＢＰｃｏｍｐに入れる。そしてステップＳ７１３に進み、ＡＦ方式を撮像面位相差ＡＦに設定する。

次に、図８を参照して、本実施例におけるピント補正値の登録について説明する。図８は、ピント補正値の登録処理の手順を示すフローチャートである。図８の各ステップは、主に、制御装置１１２（カメラＣＰＵ）の指令に基づいて実行される。本実施例では、レンズＩＤおよびシリアル番号を利用することにより、レンズごとにＢＰ補正値を登録することができる。本実施例において、登録可能な数は例えば最大５０本である。

まずステップＳ８０１において、レンズＩＤを取得するため、図１２に示されるようにコマンド８０のレンズ通信（８０通信）を行う。コマンド８０において、カメラ受信データのデータ２の値がレンズＩＤ、データ３、４の値がそれぞれレンズの上位および下位のシリアル番号を示している。続いてステップＳ８０２において、不図示の開始ボタンが押されるまで待機する。

ステップＳ８０２にて開始ボタンが押されると、ステップＳ８０３に進み、不図示の操作部材によりピント補正値（ＢＰ補正値）を入力する。本実施例では、不図示の電子ダイヤル等を用いて１μｍ単位で±５０μｍの範囲において入力可能である。

続いてステップＳ８０４において、不図示の終了ボタンの状態を判定する。終了ボタンが押されるまでステップＳ８０４を継続し、終了ボタンが押されたらステップＳ８０５に進む。そしてステップＳ８０５において、ステップＳ８０３にて入力されたピント補正値（ＢＰ補正値）を判定する。ステップＳ８０５にてピント補正値が０である場合、ステップＳ８０７に進む。そしてステップＳ８０７において、レンズごとに登録されたＢＰ補正値の登録を解除する。

一方、ピント補正値が０でない場合、ステップＳ８０６に進む。そしてステップＳ８０６において、レンズごとのピント補正値（ＢＰ補正値）を登録する。そしてステップＳ８０８に進み、ピント補正値登録処理を終了する。

以上のように、本実施例では、ピント補正値（ＢＰ補正値）が登録されている場合（ステップＳ７０３のＹＥＳ）、登録されたＢＰ補正値を用いて（ステップＳ７１９〜Ｓ７２０）、ＡＦ方式を撮像面位相差ＡＦに設定する。すなわち本実施例の撮像装置は、更に、交換レンズ２００のピントずれを補正するためのピント補正値を登録する登録手段を有する。このとき制御装置１１２は、第２の焦点検出手段を選択し、登録手段に登録された前記ピント補正値を用いて前記合焦制御を行う。一方、ＢＰ補正値が登録されていない場合（ステップＳ７０３のＮＯ）は、実施例１と同様の処理を行う。

また、装着レンズが新通信対応レンズか否かを識別するため、コマンドＡ０のレンズ通信を行う（図７のステップＳ７０３）。新通信対応レンズの場合（ステップＳ７０５のＹＥＳ）、交換レンズからＢＰ情報を取得する（ステップＳ７０６）。また、ＢＰずれがない交換レンズの場合（ステップＳ７０７のＹＥＳ）、ＡＦ方式を撮像面位相差ＡＦに設定する（ステップＳ７１３）。

ＢＰずれがある交換レンズの場合（ステップＳ７０７のＮＯ）かつＢＰ補正値がある場合（ステップＳ７０８のＹＥＳ）、レンズからＢＰ補正値を取得（ステップＳ７１０）して、ＡＦ方式を撮像面位相差ＡＦに設定する（ステップＳ７１３）。ＢＰ補正値がない交換レンズの場合（ステップＳ７０８のＮＯ）、ＡＦ方式をコントラストＡＦに設定する（ステップＳ７０９）。

また、新通信非対応レンズの場合（ステップＳ７０５のＮＯ）、レンズＩＤを取得するためにコマンド８０のレンズ通信を行う（ステップＳ７１４）。

撮像装置１００（制御装置１１２）が所有しているＢＰ補正関連テーブル（図１１）を参照し、ＢＰずれが大きいレンズでない場合（ステップＳ７１５のＮＯ）、ＡＦ方式を撮像面位相差ＡＦに設定する（ステップＳ７１３）。ＢＰずれが大きいレンズであって（ステップＳ７１５のＹＥＳ）、撮像装置１００が所有するＢＰ補正値がある場合（ステップＳ７１６のＹＥＳ）は、撮像装置１００が所有するＢＰ補正関連テーブルからＢＰ補正値を取得する（ステップＳ７１７、Ｓ７１８）。そして、ＡＦ方式を撮像面位相差ＡＦに設定する（ステップＳ７１３）。一方、撮像装置１００が所有するＢＰ補正値がない場合（ステップＳ７１６のＮＯ）、ＡＦ方式をコントラストＡＦに設定する（ステップＳ７０９）。これにより、本実施例においても、装着された交換レンズに応じて、収差によるピントずれの影響を抑制した適切な焦点検出を行うことが可能になる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１００…撮像装置
１０６…撮像素子
１０９…焦点検出装置
１１２…撮像制御回路
２００…交換レンズ

Claims (12)

1. 撮像画素および焦点検出画素を備え、被写体像を光電変換する撮像素子と、
   コントラスト方式による焦点検出を行う第１の焦点検出手段と、
   前記撮像素子の前記焦点検出画素から得られた信号に基づいて位相差方式による焦点検出を行う第２の焦点検出手段と、
   前記撮像素子に対するレンズのピント情報に応じて、前記第１の焦点検出手段または前記第２の焦点検出手段のいずれかを選択して合焦制御を行う制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記ピント情報は、前記撮像画素への入射光束と前記焦点検出画素への入射光束との収差により生じるベストピントずれに関する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御手段は、前記レンズから前記ピント情報を受信するか、または、該レンズから受信したレンズＩＤに基づいて前記ピント情報を特定することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記制御手段は、前記レンズから受信した前記ピント情報がピントずれがないことを示す情報である場合、前記第２の焦点検出手段を選択して合焦制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記制御手段は、前記レンズから受信した前記ピント情報がピントずれがあることを示す情報であって、かつ、該ピントずれを補正するためのピント補正値を有することを示す情報である場合、前記第２の焦点検出手段を選択し、該レンズから受信した該ピント補正値を用いて前記合焦制御を行うことを特徴とする請求項３または４に記載の撮像装置。
6. 前記制御手段は、前記レンズから受信した前記ピント情報がピントずれがあることを示す情報であって、かつ、該ピントずれを補正するためのピント補正値を有しないことを示す情報である場合、前記第１の焦点検出手段を選択して前記合焦制御を行うことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記制御手段は、前記レンズから受信した前記レンズＩＤに基づいて特定された前記ピント情報がピントずれが所定値未満であることを示す情報である場合、前記第２の焦点検出手段を選択して合焦制御を行うことを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 前記制御手段は、前記レンズから受信した前記レンズＩＤに基づいて特定された前記ピント情報がピントずれが所定値以上であることを示す情報であって、かつ、該ピントずれを補正するためのピント補正値を有することを示す情報である場合、前記第２の焦点検出手段を選択し、該レンズから受信した該ピント補正値を用いて前記合焦制御を行うことを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 前記制御手段は、前記レンズから受信した前記レンズＩＤに基づいて特定された前記ピント情報がピントずれが所定値以上であることを示す情報であって、かつ、該ピントずれを補正するためのピント補正値を有しないことを示す情報である場合、前記第１の焦点検出手段を選択して前記合焦制御を行うことを特徴とする請求項３乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
10. 前記レンズのピントずれを補正するためのピント補正値を登録する登録手段を更に有し、
    前記制御手段は、前記第２の焦点検出手段を選択し、前記登録手段に登録された前記ピント補正値を用いて前記合焦制御を行うことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
11. 前記焦点検出画素は、前記レンズの互いに異なる瞳領域からの光を受光するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置と、
    前記撮像装置に着脱可能な前記レンズと、を有することを特徴とする撮像システム。