JP2017191212A - 焦点検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光源検出結果に基づいて焦点検出結果を補正する際に、逆入光の影響による補正誤差を低減することを可能にした焦点検出装置を提供する。【解決手段】 焦点検出装置は、一対の像信号に基づいてデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、撮影光学系を通過した光束の光路上に配置された接眼レンズと、光束を拡散する拡散部材と、光路外に配置され、拡散部材で拡散された光の色情報を検出する色検出手段と、色検出手段で受光された光の可視光成分に対する赤外光成分の比率と撮影光学系に関する情報に応じて決定される補正量に基づいて、焦点検出手段により検出されたデフォーカス量を補正する補正手段とを有する。前記比率が第１の値よりも大きい場合、補正手段は、当該比率と撮影光学系に関する情報に応じて決定される補正量よりも小さい第１の補正量に基づいて、デフォーカス量を補正する。【選択図】 図４

Description

本発明は、位相差検出方式の焦点検出装置に関するものである。

従来、デジタル一眼レフカメラの焦点検出装置として、ＴＴＬ位相差検出方式の焦点検出装置が知られている。ＴＴＬ位相差方式の焦点検出装置は、特許文献１に記載のように、焦点検出用センサの分光感度特性が撮像用センサと異なっている。そのため、被写体に照射される光源によっては、撮像面側でピントがずれてしまうという問題が知られている。特許文献１では、上記のピントずれを補正するために、光源の種類を判別するセンサを設け、その検出結果に応じて焦点検出結果を補正する方法が開示されている。

特開２００６−９８７７１号公報

上述の特許文献１では、光源の種類を判別するためのセンサがファインダーの接眼レンズ近傍に配置されている。そのため、接眼レンズから逆入光が入射する場合がある。逆入光が被写体を照射している光源と同一分光でない場合、被写体を照射する光源の判別結果がずれてしまい、その結果、焦点検出結果の補正に誤差が含まれるという課題がある。

上記の課題に鑑みて、本発明は、光源検出結果に基づいて焦点検出結果を補正する際に、逆入光の影響による補正誤差を低減することを可能にした焦点検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１の本発明に係る焦点検出装置は、撮影光学系を通過した互いに視差を有する光束を受光して一対の像信号を生成する焦点検出センサと、前記一対の像信号に基づいてデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、前記撮影光学系を通過した光束の光路上に配置された接眼レンズと、前記撮影光学系を通過した光束を拡散する拡散部材と、前記撮影光学系を通過した光束の光路外に配置され、前記拡散部材で拡散された光の色情報を検出する色検出手段と、前記色検出手段で受光された光の可視光成分に対する赤外光成分の比率と前記撮影光学系に関する情報に応じて決定される補正量に基づいて、前記焦点検出手段により検出された前記デフォーカス量を補正する補正手段と、を有し、前記比率が第１の値よりも大きい場合、前記補正手段は、当該比率と前記撮影光学系に関する情報に応じて決定される前記補正量よりも小さい第１の補正量に基づいて、前記デフォーカス量を補正することを特徴とする。

第２の本発明に係る焦点検出装置は、撮影光学系を通過した互いに視差を有する光束を受光して一対の像信号を生成する焦点検出センサと、前記一対の像信号に基づいてデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、前記撮影光学系を通過した光束の光路上に配置された接眼レンズと、前記接眼レンズの近傍に配置され、前記接眼レンズへ入射する光を検出する接眼センサと、前記撮影光学系を通過した光束を拡散する拡散部材と、前記撮影光学系を通過した光束の光路外に配置され、前記拡散部材で拡散された光の色情報を検出する色検出手段と、前記色検出手段により検出された前記色情報と前記撮影光学系に関する情報に基づいて前記デフォーカス量を補正する補正手段と、を有し、前記補正手段は、前記色検出手段で受光された光の可視光成分に対する赤外光成分の比率を示す情報と前記撮影光学系に関する情報に基づいて前記デフォーカス量の補正量を取得し、前記接眼センサの検出結果に応じて、前記比率を補正することを特徴とする。

本発明によれば、光源検出結果に基づいて焦点検出結果を補正する際に、逆入光の影響による補正誤差を低減することができる。

本実施形態における撮像装置の構成を示す図である。 第１の実施形態におけるＡＦ動作を表すフローチャートである。 測光センサにおける画素配列を示す図である。 第１の実施形態における光学特性によるデフォーカス量の補正を示す図である。 第１の実施形態におけるデフォーカス量の補正を表すフローチャートである。 第１の実施形態における第二領域リミットを段階的に設定する場合の例を示す図である。 第２の実施形態におけるＡＦ動作を表すフローチャートである。 第２の実施形態における色比補正を表すフローチャートである。 第２の実施形態における逆入光補正テーブル示すフローチャートである。 第２の実施形態における接眼センサ出力と測光センサ出力の関係を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１において、本実施形態に係る焦点検出装置を備えた撮像装置の一例として、レンズ交換式の一眼レフカメラ（以下、単に「カメラ」と称する）１００の構成を示している。カメラ１００は、カメラ本体３０と、当該カメラ本体３０に着脱可能に構成されたレンズユニット２０（以下、単に「レンズ」とも言う）とで構成される。レンズユニット２０とカメラ本体３０は、図中央の点線で示したマウントを介して着脱可能に構成される。

レンズユニット２０は、撮影レンズ２１、絞り２２、レンズＭＰＵ（マイクロプロセッシングユニット）１、レンズ駆動ユニット２、絞り駆動ユニット３、撮影レンズの位置検出ユニット４、光学情報テーブル５を備える。撮影レンズ２１は、光軸方向に移動することで焦点調節を行うフォーカスレンズを含む。図１では、撮影レンズ２１は１枚のレンズとして示されているが、複数枚のレンズから構成されるレンズ群であっても良い。レンズＭＰＵ１は、レンズユニット２０の動作に関する全ての演算及び制御を行う。レンズ駆動ユニット２は、レンズＭＰＵ１による制御に応じて撮影レンズ２１を駆動する駆動部である。絞り駆動ユニット３は、レンズＭＰＵ１による制御に応じて絞り２２を駆動する駆動部である。撮影レンズ２１の位置検出ユニット４は、撮影レンズの位置を検出する検出部である。光学情報テーブル５は、自動焦点調節（ＡＦ）に必要な光学情報であり、不図示のメモリなどに記憶されている。

カメラ本体３０は、カメラＭＰＵ６、焦点検出ユニット７、シャッター駆動ユニット８、ダイヤルユニット１０、測光ユニット１１を備える。また、カメラ本体３０は、メインミラー１２、サブミラー１３、ピント板（拡散部材）１４、ペンタミラー１５、ファインダー（接眼レンズ）１６、撮像素子（イメージセンサー）１０１、スイッチＳＷ１＿１８とスイッチＳＷ２＿１９、接眼センサ２３を備える。ファインダー１６は、撮影光学系を通過した光束の光路上に配置されている。

接眼センサ２３は、ファインダー１６近傍に配置され、撮影者がファインダー１６に近づいたことを検出可能である。撮影者がファインダー１６に近づいたことが検知されると、省エネのために表示部１７が消灯される。本実施形態では、接眼センサ２３が検出する光量および撮影者までの距離に関する情報を用いて、ファインダー１６への入射光を検出するように構成されている。

カメラＭＰＵ６は、カメラ本体３０の動作に関する全ての演算及び制御を行う。また、カメラＭＰＵ６は、マウントの信号線を介してレンズＭＰＵ１に接続され、レンズＭＰＵ１からレンズ位置情報やレンズユニットごとに固有の光学情報を取得したり、レンズＭＰＵ１にレンズ駆動命令を送信する。また、カメラＭＰＵ６には、カメラ本体３０の動作を制御するためのプログラムが格納されたＲＯＭ（不図示）、変数を記憶するＲＡＭ（不図示）、各種パラメータを記憶するＥＥＰＲＯＭ（電気的消去、書き込み可能メモリ）（不図示）が内蔵されている。ＲＯＭに格納されたプログラムにより、後述のＡＦ動作が実行される。また、表示部１７は、ＬＣＤ等を用いて構成され、カメラＭＰＵ６の制御により、カメラの撮影モードに関する情報、撮影前のプレビュー画像、撮影後の確認用画像等を表示する。

焦点検出ユニット７は、焦点検出センサを備え、位相差検出方式による焦点検出を行う。焦点検出センサにはラインセンサの対が配置され、各ラインセンサで受光された、互いに視差を有する光束が光電変換されて一対の像信号が生成される。位相差検出方式では、一対の像信号の相対的なずれ量に基づいて焦点検出が行われる。焦点検出ユニット７は、焦点検出センサからの信号読み出し完了をカメラＭＰＵ６に通知する。

シャッター駆動ユニット８は、不図示のシャッターを駆動するための駆動部である。ダイヤルユニット１０は、カメラ１００の諸設定を変更するための操作部であり、例えば、連続撮影速度（連写速度）やシャッター速度、絞り値、撮影モード等の切り替えなどを行うことができる。

測光ユニット１１は、測光センサを備え、不図示のレリーズボタンへの半押し操作（スイッチＳＷ１＿１８がＯＮ）に応じて、ピント板１４の拡散光に基づき測光処理を行う。測光センサは、フォトダイオード等の光電変換素子及びその信号処理回路等を用いて構成され、被写体の輝度レベルに関する信号出力を行い、その出力信号はカメラＭＰＵ６に入力される。測光ユニット１１は、撮影光学系を通過した光束の光路外に配置されている。本実施形態では、測光センサ（色検出手段）の例として、Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＩＲ画素からなるベイヤー配列のＣＭＯＳセンサを用いて色情報を検出する。本実施形態における測光センサについては図３を用いて後述する。

メインミラー１２は、レンズユニット２０を介して入射された光束のほとんどを上方へ導き、ピント板１４上に被写体像を結像させる機能を有する。ピント板１４上の被写体像は、ペンタミラー１５により正立正像に変換反射されてファインダー１６へ導かれる。これにより、光学ファインダーとして機能する。ペンタミラー１５を透過した一部の光は、測光ユニット１１へ導かれる。

また、メインミラー１２は、入射された光束の一部を透過させ、透過した光がサブミラー１３を介して焦点検出ユニット７へと導かれる。そして、カメラ１００が撮影状態になると、メインミラー１２及びサブミラー１３が退避して、レンズユニット２０を介して入射される被写体からの光束が撮像素子１０１に結像される。撮像素子１０１は、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサを備えて構成される。

スイッチＳＷ１＿１８は、不図示のレリーズボタンの第１ストローク操作（半押し）によりＯＮするスイッチである。スイッチＳＷ２＿１９は、不図示のレリーズボタンの第２ストローク操作（全押し）によりＯＮするスイッチである。

次に、図１のカメラ１００におけるＡＦ動作について説明する。図２は、本実施形態におけるＡＦ動作を示すフローチャートである。ここでＡＦ動作とは、焦点検出結果に基づいて合焦位置までフォーカスレンズの駆動を行うことを示すものとする。

ステップＳ２０１では、カメラＭＰＵ６は、スイッチＳＷ１＿１８がＯＮされたことに応じて焦点検出センサに電荷蓄積指示を行い、結像された被写体像（一対の像信号）を読み出す。

ステップＳ２０２では、カメラＭＰＵ６は、焦点検出センサから読み出した一対の像信号を用いて、撮影レンズ２１の焦点状態を検出するための公知のデフォーカス演算を行い、デフォーカス量を算出する。ここでは、焦点検出センサの位相差（ｂｉｔ数）に対して、センサーピッチ（ｍｍ）とオートフォーカス系の基線長などの光学係数を掛け合わせることにより、撮影像面上でのデフォーカス量（ｍｍ）を求める。

ステップＳ２０３では、カメラＭＰＵ６は、測光センサに電荷蓄積指示を行い、測光値を取得する。ここで、図３を用いて測光センサについて説明する。

図３では、測光センサの画素配列を示しており、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、ＩＲ（赤外光）の画素を含む縦Ｍ画素、横Ｎ画素のＭ×Ｎ個の画素がベイヤー配列に並んでいる。測光センサは複数のエリアに分割され、カメラＭＰＵ６はエリア毎にＲ、Ｇ、Ｂ、ＩＲの平均値を算出する。尚、エリアの大きさは任意の大きさに設定することができる。

ステップＳ２０４では、カメラＭＰＵ６は、ステップＳ２０３で算出したエリア毎のＲ、Ｇ、Ｂ、ＩＲ平均値を用いて、色比ＣＲを算出する。ここで、式（１）で示されるように、色比ＣＲは可視光成分に対する長波長側の成分（赤外光成分）の割合で算出される。

ステップＳ２０５では、カメラＭＰＵ６は、レンズＭＰＵ１と通信を行い、レンズ情報を取得する。ここでのレンズ情報とは、レンズの色収差情報と絞り値を含む情報である。

ステップＳ２０６では、カメラＭＰＵ６は、ステップＳ２０４で算出した色比とステップＳ２０５で取得したレンズ情報に基づいて、デフォーカス補正量を算出する。

次に、図４を用いて、デフォーカス補正量の算出について詳細に説明する。

図４（ａ）と（ｂ）では、それぞれ横軸が色比、縦軸がデフォーカス補正量を示している。なお、横軸は＋の方向が長波長領域である赤色、−の方向が短波長領域である青色になることとする。色比が後述するＣＲ（ＡＦ）よりも＋側にある場合は、タングステン灯、太陽光などの長波長成分の多い光源で、ＣＲ（ＡＦ）よりも−側では、水銀灯や蛍光灯などの長波長成分のない光源で被写体が照射されていることになる。

図４（ａ）と（ｂ）では、ＡＦに関連する調整を行う際の光源（以下、ＡＦ基準光源とする）の色比を基準にした場合のデフォーカス補正量を示している。図示されるように、デフォーカス補正量は、色比ＣＲ（ＡＦ）の一次関数である。デフォーカス補正量は式（２）によって算出される。なお、式（２）によって算出されるデフォーカス補正量は、暫定デフォーカス補正量とする。

式（２）において、Ｃは色収差、ＣＲ（Ｘ）はステップＳ２０４で算出した色比、ＣＲ（ＡＦ）はＡＦ基準光源の色比である。ここで、ＡＦ基準光源の色比は、ＥＥＰＲＯＭもしくはフラッシュＲＯＭ等に記憶させておくものとする。また、色収差Ｃはレンズユニット毎にそれぞれ有し、予め記憶されている。

次に、最終デフォーカス補正量を算出するための暫定デフォーカス補正量と補正リミットについての関係について説明する。図４（ａ）における第一領域は、逆入光による影響を受けにくい領域であり、蛍光灯、水銀灯、太陽光またはタングステン灯などにより被写体が照射されており、光源の違いによる焦点検出のずれ量を補正する必要のある領域である。第一領域では、式（１）で算出した色比と色収差に応じて式（２）で算出した暫定デフォーカス補正量を最終デフォーカス補正量とする。

第二領域は、第一領域よりも長波長成分の多い領域であり、ファインダー１６から直接入射する逆入光の影響を受けやすい領域である。ここで、逆入光がデフォーカス補正に与える影響について説明する。

本来、測光センサが受光する光は、図１の撮影レンズ２１より入射した光束が、クリックリターンミラーによって上方に反射され、ピント板１４で拡散された光が測光センサで受光される。ところが、ファインダー１６から光が入射される逆入光が存在した場合、ペンタミラー１５を介して、測光センサに被写体とは異なる光束が受光される。このとき、ペンタミラー１５の近赤外反射特性により、逆入光の赤外の波長が主に反射される。そのため、逆入光が存在した場合、測光センサから算出した色比は、本来の被写体の色比よりも赤色側の色比となって算出される。これはペンタミラー１５の近赤外反射特性によるものであるため、長波長成分の多いタングステン灯や太陽光の場合に特に影響が大きい。

図４（ａ）の例では、撮影レンズ２１より入射した光束の色比をＡとすると、逆入光の影響により誤って色比がＡ’と判定されてしまう。Ａ’の色比では、Ａの色比よりもデフォーカス補正量が大きくなるため、その分が過補正になってしまう。ただし、第二領域では、長波長成分の多い光源の逆入光により色比が赤色側にずれてしまうため、デフォーカス補正は必要であり、補正リミットを０にすることは望ましくない。

そこで、この過補正を低減するために、第二領域では第二領域リミットを設ける。第二領域リミットは、レンズ通信により取得したレンズ情報（Ｆ：絞り値）とカメラ１００が記憶している許容錯乱円径（δ）に応じた補正リミットである。例として、ここでは第二領域リミットをＦ・δ／２とする。補正リミットは、逆入光によるデフォーカスの過補正を許容錯乱円径に収めるためのパラメータである。

第二領域で行うデフォーカス補正では、暫定デフォーカス補正量と第二領域リミットを比較する。暫定デフォーカス補正量の絶対値が第二領域リミットの絶対値以下の場合は、暫定デフォーカス補正量を最終デフォーカス補正量として設定する。一方、暫定デフォーカス補正量の絶対値が第二領域リミットの絶対値よりも大きい場合は、第二領域リミットの値を最終デフォーカス補正量として設定する。

なお、補正リミットの絶対値を小さくし過ぎてしまうと、逆入光の影響が小さく撮影レンズ２１から入射した本来の被写体の色比でデフォーカス補正が必要な場合、補正不足になってしまう。そのため、レンズ情報に基づき適切な補正リミットを設定する必要がある。

第三領域は、第二領域よりもさらに長波長成分の多い領域である。第三領域は、撮影レンズ２１から入射した光では存在しない領域であり、誤った補正を防止するために設定される。第三領域リミットでは、補正リミットを０に設定し、補正を禁止することとする。

図４（ｂ）は、レンズの色収差が図４（ａ）のレンズよりも大きい場合のデフォーカス補正を示す図である。このようなレンズでは、光源の誤検出によるデフォーカス補正量の変動の影響が特に大きい。そのため、レンズの色収差Ｃが所定値よりも大きい場合には、逆入光の影響が比較的小さい第一領域であっても、補正リミットを設けている。

図４（ｂ）の例では、撮影レンズ２１より入射した被写体の色比をＢとすると、逆入光の影響により、誤って色比がＢ’と判定されてしまう。同じ逆入光による色比のずれである図４（ａ）のＡからＡ’へのずれとの違いは、Ａの色比よりもＢの色比の方が青色側であるため、逆入光による色比のずれ量が小さい。すなわち、逆入光による色比のずれ量は、第二領域よりも第一領域のほうが小さい。

そこで、第一領域では、第二領域よりも補正の制限を小さくするように、第二領域リミットよりも絶対値が大きい第一領域リミットを設定する。第一領域リミットは、第二領域リミットと同様に取得したレンズ情報（Ｆ：絞り値）とカメラ１００が記憶している許容錯乱円径δに応じて設定される補正リミットである。ここでは例として、第一領域リミットはＦ・δとする。

図４（ｂ）の第一領域で行うデフォーカス補正では、前述した図４（ａ）の第二領域と同様に、暫定デフォーカス補正量と補正リミット（ここでは第一領域リミット）を比較して、デフォーカス補正量を決定する。第二領域、第三領域に関しては、図４（ａ）と同様であるため、説明を省略する。

次に、Ｓ２０６におけるデフォーカス補正量算出処理の手順について、図５のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ４０１では、カメラＭＰＵ６は、レンズの色収差に応じて暫定デフォーカス補正量を算出する。暫定デフォーカス補正量は、前述した式（２）により算出される。

ステップＳ４０２、Ｓ４０３では、ステップＳ２０４で算出した色比ＣＲに応じて領域を判定する。ステップＳ４０２では、カメラＭＰＵ６は、ステップＳ２０４で算出した色比ＣＲを用いて第一領域か否かを判定する。色比ＣＲが第一領域閾値以下であれば、第一領域として、ステップＳ４０４へ移行する。一方、色比ＣＲが第一領域閾値よりも大きければ、第二領域もしくは第三領域として、ステップＳ４０３へ移行する。

ステップＳ４０３では、カメラＭＰＵ６は、第二領域か第三領域かを判定する。色比ＣＲが第二領域閾値以下であれば、第二領域として、ステップＳ４０５へ移行する。一方、色比ＣＲが第二領域閾値よりも大きければ、第三領域として、ステップＳ４０６へ移行する。

ステップＳ４０４〜ステップＳ４０６では判定された領域毎に補正リミットを設定する。ステップＳ４０４では、カメラＭＰＵ６は、第一領域として、第一領域リミットを設定する。第一領域リミットは、レンズ情報に含まれるＦ値と許容錯乱円径δを用いて設定する。例として、ここでは第一領域リミットはＬｉｍｉｔ＝Ｆ・δ（Ｆ：絞り値、δ：定数２０ｕｍ、したがってＦ２．０のレンズの開放絞りでは、４０ｕｍ）とする。

ステップＳ４０５では、カメラＭＰＵ６は、第二領域として、第二領域リミットを設定する。第二領域リミットは、ステップＳ４０４と同様にレンズ情報に含まれるＦ値と許容錯乱円径δを用いて設定する。例として、ここでは補正リミットＬｉｍｉｔ＝Ｆ・δ／２（Ｆ：絞り値、δ：定数２０ｕｍ、したがってＦ２．０のレンズの開放絞りでは、２０ｕｍ）とする。

ステップＳ４０６では、カメラＭＰＵ６は、第三領域として、第三領域リミットを設定する。ここでは、第三領域リミットは０とし、補正を禁止することとする。

ステップＳ４０７では、カメラＭＰＵ６は、ステップＳ４０１で算出した暫定デフォーカス補正量とステップＳ４０４〜Ｓ４０６のいずれかで設定した補正リミットに基づいて、最終デフォーカス補正量を算出する。最終デフォーカス補正量は、暫定デフォーカス補正量と補正リミットを比較して、暫定デフォーカス補正量の絶対値が補正リミットの絶対値を超えていなければ、暫定デフォーカス補正量を最終デフォーカス補正量に設定する。一方、暫定デフォーカス補正量が補正リミットを超えていれば、補正リミットを最終デフォーカス補正量として設定する。

以上の処理により算出した最終デフォーカス補正量をデフォーカス補正量として、デフォーカス補正量算出を終了する。

図２のフローチャートに戻り、ＡＦ動作の続きについて説明する。

ステップＳ２０７では、カメラＭＰＵ６は、ステップＳ２０２で算出したデフォーカス量にステップＳ２０６で算出したデフォーカス補正量を加算して、最終的なデフォーカス量を演算する。つまり、ステップＳ２０２で算出したデフォーカス量をｄｅｆ、Ｓ２０６で算出したデフォーカス補正量をＬＳＤとすると、式（３）で最終デフォーカス量を求めることができる。

ステップＳ２０８では、カメラＭＰＵ６は、ステップＳ２０７で算出した最終デフォーカス量が所望の範囲内かどうかを判断する。所望の範囲としては、例えばＦ・δ／４（Ｆ：絞り値、δ：定数２０ｕｍ、したがってＦ２．０のレンズの開放絞りでは、１０ｕｍ）とする。最終デフォーカス量が所望の範囲内であるならば合焦と判断し、ＡＦ動作を終了する。一方、最終デフォーカス量が所望の範囲外であれば（Ｆ・δ／４より大きければ）、ステップＳ２０９へ移行する。

ステップＳ２０９では、カメラＭＰＵ６は、レンズＭＰＵ１と通信し、最終デフォーカス量に基づいて撮影レンズ２１の駆動を指示する。そして、カメラＭＰＵ６は処理をステップＳ２０１に戻し、合焦状態と判断されるまで前述の動作を繰り返す。

以上がＡＦ動作における一連のフローである。

なお、本実施形態では、第二領域の第二領域リミットをレンズ情報に基づいた一律の補正リミットとして説明したが、図６のように第二領域リミットを段階的に設定してもよい。図６の例では、第二領域リミットは、色比に応じて第一領域リミットと第三リミットの間で連続的に変化するように設定されている。

以上説明した通り、本実施形態では、光源検出結果に基づいてデフォーカス量を補正する際に、逆入光の影響を受けやすい所定の波長領域では、レンズ情報に応じてデフォーカス量の補正を制限する。これにより、逆入光によるデフォーカス量の過補正を低減し、装着されたレンズユニットに応じて適したデフォーカス量の補正を行うことが可能になる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、デフォーカス補正量に補正リミットを設けることで、逆入光によるデフォーカス補正量の誤差を低減する方法を説明した。それに対して、本実施形態では、接眼センサ２３を用いて逆入光を検知した結果を用いて、測光ユニットで検出した色比ＣＲ（Ｘ）を補正する方法について説明する。なお、前述した第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号を用いて説明を省略する。また、本実施形態におけるカメラ１００の構成（図１）については、第１の実施形態と同様であり、説明を省略する。

図７は、本実施形態におけるＡＦ動作を示すフローチャートである。なお、図７のフローチャートでは、ステップＳ７０１〜ステップＳ７０４以外のステップについては、図２のフローチャートにおける同じステップ番号の処理と同様であり、詳細な説明を省略する。

ステップＳ２０３で測光値を取得すると、ステップＳ７０１に進む。ステップＳ７０１では、カメラＭＰＵ６は、接眼センサ２３に電荷蓄積指示を行い、ファインダー側から入射される逆入光の光量と撮影者までの距離を検出する。また、ペンタミラー１５の反射特性により逆入光の長波長側の成分が反射されて測光センサに受光するため、接眼センサは測光センサの長波長側の成分であるＩＲを検出する分光感度となっている。

ステップＳ７０２では、カメラＭＰＵ６は、ステップＳ７０１で検出した接眼センサの情報より接眼センサから撮影者までの距離が閾値以下かどうかを判定する。撮影者までの距離が閾値以下と判定した場合は、撮影者の影によって、接眼センサで検出した光とファインダー１６へ入射する光が異なるために、ファインダー１６への逆入光を正しく検知できない可能性がある。そのため、第１の実施形態で説明したようにデフォーカス補正量に補正リミットを設けることで逆入光による補正誤差を低減するため、測光センサの出力から色比を算出するステップＳ２０４へ移行する。以降のステップＳ２０４〜Ｓ２０９の処理は図２と同様であるため、説明を省略する。

一方で、撮影者までの距離が閾値よりも大きいと判定した場合は、撮影者による影がないため、接眼センサ２３とファインダー１６に同様の光が入るとみなすことができる。そのため、後述する逆入光に応じた色比補正を行うステップＳ７０３へ移行する。
次に、ステップＳ７０３の色比補正算出処理について、図８のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ８０１では、カメラＭＰＵ６は、逆入光補正テーブルを読み出す。逆入光補正テーブルについて図９を用いて説明する。

図９は、図３で説明した測光センサを６×６のブロックに分割した場合の逆入光補正テーブルの一例を示している。６×６のブロック毎に逆入光補正係数Ｗが設けられている。逆入光補正係数は、接眼センサ２３で検出した逆入光に対して測光センサの出力に影響する比率（度合）を示している。逆入光補正係数は、ペンタミラー１５の反射特性や接眼センサ２３、測光センサの分光感度によって決定される。

ここで、接眼センサ２３の出力と測光センサの出力の関係について図１０を用いて説明する。図１０では、レンズユニット２０にレンズキャップ等を装着してレンズ側から光が入らないようにした状態でファインダー１６側から光を入射した場合における接眼センサ２３の出力と測光センサＩＲ画素の出力の関係を示している。横軸は接眼センサ２３の出力ＩＲｖを示し、縦軸は測光センサＩＲ画素の出力を示している。

ファインダー１６側から入射する光量を変化させたときの接眼センサ２３の出力に対する測光センサの出力の傾きが逆入光補正係数である。図１０では、逆入光補正係数の例としてＷ１１、Ｗ１２、Ｗ１３を示している。このパラメータをブロック毎に調整値としてＥＥＰＲＯＭもしくはフラッシュＲＯＭ等に記憶させておく。

本実施形態ではＩＲのみを例として説明しているが、接眼センサ２３をＲ、Ｇ、Ｂ、ＩＲそれぞれの分光感度（分光特性）を持った構成にして、逆入光補正係数をＲ、Ｇ、Ｂ、ＩＲそれぞれに対して持つようにしてもよい。

図８のフローチャートに戻る。ステップＳ８０２では、カメラＭＰＵ６は、ステップＳ２０３で取得した測光センサの出力とステップＳ８０１で読み出した逆入光補正テーブルを用いて、逆入光補正色比を算出する。

ステップＳ２０３で取得したエリア毎のＲ、Ｇ、Ｂ、ＩＲ平均値と、ステップＳ８０１で読み出した逆入光補正係数ｗ、接眼センサ２３の出力ＩＲｖを用いて逆入光による色比のずれを補正した逆入光補正色比ＣＲ’を式（４）に示す。逆入光補正量は、式（４）の分子第二項で示されている。

前述した通り、本実施形態では、逆入光には長波長成分であるＩＲが影響するため、式（４）では逆入光によるＩＲの成分を補正している。なお、図９のように６×６のブロックの場合には、式（４）により６×６のブロック毎に逆入光補正色比ＣＲ’を算出し、必要に応じたブロックを選択して色比を決定する。ブロック選択方法の例としては、選択されたＡＦフレームに対応する領域のブロックを選択するなどが挙げられる。

なお、ここでは、接眼センサがＩＲの分光感度を持ち、ＩＲの成分のみを補正する場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されない。ＩＲに限らず接眼センサがＲ、Ｇ、Ｂ、ＩＲそれぞれの分光感度を有する構成にして、各色について式（４）と同様に逆入光補正色比を算出してもよい。これにより、ペンタミラー１５がＩＲ以外の反射特性を有する場合でも、各パラメータに対して逆入光による補正を行うことが可能である。

ステップＳ８０２で逆入光補正色比を決定すると、ステップＳ２０５へ移行する。ステップＳ２０５では、図２と同様に、カメラＭＰＵ６は、レンズＭＰＵ１と通信を行い、レンズ情報を取得する。

ステップＳ７０４では、カメラＭＰＵ６は、ステップＳ７０３で算出した色比とステップＳ２０５で取得したレンズ情報に基づいて、前述した式（２）よりデフォーカス補正量を算出する。ステップＳ７０４では、逆入光に応じて補正を行っているため、補正リミットは設けない。そのため、式（２）で算出される暫定デフォーカス補正量を最終デフォーカス補正量としてデフォーカスの補正を行う。ステップＳ２０７〜Ｓ２０９のフローは図２と同様であるため、説明を省略する。

以上説明した通り、本実施形態では、接眼センサにより撮影者までの距離を検出し、撮影者までの距離が遠い場合は、接眼センサで検出された逆入光の光量と測光センサの出力に基づいて逆入光の影響を補正した色比を算出し、デフォーカス量の補正を行う。また、撮影者までの距離が近い場合は、第１の実施形態と同様にデフォーカス量の補正を制限する。これにより、逆入光の影響を軽減した適切なデフォーカス量の補正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。

３０ カメラ本体
２０ レンズユニット
６ カメラＭＰＵ
７ 焦点検出ユニット
１１ 測光ユニット
１４ ピント板
１６ 光学ファインダー
２１ 撮影レンズ

Claims (21)

1. 撮影光学系を通過した互いに視差を有する光束を受光して一対の像信号を生成する焦点検出センサと、
   前記一対の像信号に基づいてデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、
   前記撮影光学系を通過した光束の光路上に配置された接眼レンズと、
   前記撮影光学系を通過した光束を拡散する拡散部材と、
   前記撮影光学系を通過した光束の光路外に配置され、前記拡散部材で拡散された光の色情報を検出する色検出手段と、
   前記色検出手段で受光された光の可視光成分に対する赤外光成分の比率と前記撮影光学系に関する情報に応じて決定される補正量に基づいて、前記焦点検出手段により検出された前記デフォーカス量を補正する補正手段と、を有し、
   前記比率が第１の値よりも大きい場合、前記補正手段は、当該比率と前記撮影光学系に関する情報に応じて決定される前記補正量よりも小さい第１の補正量に基づいて、前記デフォーカス量を補正することを特徴とする焦点検出装置。
2. 前記比率が第１の値よりも大きい場合、前記補正手段は、当該比率と前記撮影光学系に関する情報に応じて決定される前記補正量および前記第１の補正量のうち小さいほうに基づいて、前記デフォーカス量を補正することを特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。
3. 前記撮影光学系に関する情報は、前記撮影光学系の色収差情報を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の焦点検出装置。
4. 前記補正量は、前記比率の一次関数によって決定され、
   前記比率が前記第１の値よりも大きい場合、前記補正手段は、前記一次関数によって決定される前記補正量および前記第１の補正量のうち小さいほうに基づいて、前記デフォーカス量を補正することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
5. 前記一次関数は、前記撮影光学系の色収差情報に応じて異なることを特徴とする請求項４に記載の焦点検出装置。
6. 前記補正手段は、前記比率と前記撮影光学系に関する情報に基づいて前記補正量を取得し、
   前記比率が前記第１の値よりも大きい場合、前記補正手段は、取得した前記補正量が前記第１の補正量を超えないように制限して、前記デフォーカス量を補正することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
7. 前記比率が前記第１の値以下の場合、前記補正手段は、取得した前記補正量を補正せずに、前記デフォーカス量を補正することを特徴とする請求項６に記載の焦点検出装置。
8. 前記撮影光学系の色収差が所定の値よりも大きく、前記比率が前記第１の値以下の場合、前記補正手段は、取得した前記補正量が第２の補正量を超えないように制限して、前記デフォーカス量を補正することを特徴とする請求項６または７に記載の焦点検出装置。
9. 前記第１の補正量は、前記第２の補正量よりも小さいことを特徴とする請求項８に記載の焦点検出装置。
10. 前記比率が前記第１の値よりも大きい第２の値よりも大きい場合、前記補正手段は、前記デフォーカス量の補正を行わないことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
11. 前記第１の補正量は、絞り値と許容錯乱円径の情報に基づいて決定されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
12. 前記第１の補正量は、前記比率に応じて連続的に変化することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
13. 撮影光学系を通過した互いに視差を有する光束を受光して一対の像信号を生成する焦点検出センサと、
    前記一対の像信号に基づいてデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、
    前記撮影光学系を通過した光束の光路上に配置された接眼レンズと、
    前記接眼レンズの近傍に配置され、前記接眼レンズへ入射する光を検出する接眼センサと、
    前記撮影光学系を通過した光束を拡散する拡散部材と、
    前記撮影光学系を通過した光束の光路外に配置され、前記拡散部材で拡散された光の色情報を検出する色検出手段と、
    前記色検出手段により検出された前記色情報と前記撮影光学系に関する情報に基づいて前記デフォーカス量を補正する補正手段と、を有し、
    前記補正手段は、前記色検出手段で受光された光の可視光成分に対する赤外光成分の比率を示す情報と前記撮影光学系に関する情報に基づいて前記デフォーカス量の補正量を取得し、前記接眼センサの検出結果に応じて、前記比率を補正することを特徴とする焦点検出装置。
14. 前記接眼センサは、前記接眼レンズへ入射する光の赤外光成分を検出可能であって、
    前記補正手段は、前記接眼センサで検出された赤外光成分の値に基づいて前記比率を補正することを特徴とする請求項１３に記載の焦点検出装置。
15. 前記色検出手段は、複数のブロックに分割された領域ごとに前記色情報の検出が可能であって、前記ブロックごとに前記比率が取得されることを特徴とする請求項１３または１４に記載の焦点検出装置。
16. 前記補正手段は、前記ブロックごとに前記比率の補正係数を有することを特徴とする請求項１５に記載の焦点検出装置。
17. 前記色検出手段は、それぞれ異なる分光特性を有する複数の画素を備え、
    前記補正手段は、前記色検出手段の分光特性ごとに前記補正係数を有することを特徴とする請求項１６に記載の焦点検出装置。
18. 前記接眼センサは、撮影者までの距離を検出可能であって、
    前記補正手段は、前記接眼センサによって検出された撮影者までの距離に応じて、前記比率を補正するか否かを切り替えることを特徴とする請求項１３乃至１７のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
19. 前記補正手段は、前記接眼センサによって検出された撮影者までの距離が閾値よりも大きい場合に、前記比率を補正することを特徴とする請求項１８に記載の焦点検出装置。
20. 前記補正手段は、前記接眼センサによって検出された撮影者までの距離が前記閾値以下の場合に、前記比率を補正しないことを特徴とする請求項１９に記載の焦点検出装置。
21. 前記補正手段は、前記接眼センサによって検出された撮影者までの距離が前記閾値以下の場合に、前記比率と前記撮影光学系に関する情報に応じて決定される前記補正量および当該補正量よりも小さい第１の補正量のうち小さいほうに基づいて、前記デフォーカス量を補正することを特徴とする請求項２０に記載の焦点検出装置。

Images