JP2017219812A - 撮像装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザーが誤差の大きいＡＦ補正値を使用し続けることによる、焦点検出精度の低下を防止する。【解決手段】 撮影レンズによって形成された被写体像を撮像する撮像素子と、撮像素子で生成される一対の像信号に基づいて焦点検出を行う第１の焦点検出部と、被写体像を、二次結像光学系により一対の像として焦点検出素子上に再結像させ、焦点検出素子によって生成される一対の像信号に基づいて焦点検出を行う第２の焦点検出部と、第２の焦点検出部による焦点検出結果の補正に用いるＡＦ補正値を設定する設定部と、第１の焦点検出部による焦点検出結果と第２の焦点検出部による焦点検出結果の差分に基づいて、設定部により設定されたＡＦ補正値の精度を判定する判定部とを備える。【選択図】 図２

Description

本発明は、撮像装置における焦点検出の誤差を補正する技術に関するものである。

レンズ交換式の一眼レフカメラには、交換レンズ内の撮影光学系を通った光によって形成された一対の像信号の位相差から撮影光学系の焦点状態（デフォーカス量）を検出する位相差検出方式による焦点検出システムが搭載されていることが多い。このような位相差検出方式では、撮影時の環境の影響や、一眼レフカメラ及び交換レンズの製造誤差の影響により、合焦位置を正確に検出できない場合がある。このような問題を解決するために、特許文献１は、使用者が自動焦点調節機能（ＡＦ）の調整値を任意に微調節できるようにした機能（ＡＦマイクロアジャストメント機能）を有する撮像装置を開示している。

特開２００５−２２７６３９号公報

しかしながら、ＡＦマイクロアジャストメント機能では、ユーザーが微調節した結果が正しいかどうかを確認するために、撮影と確認の作業を繰り返す必要があるという問題があった。また、一度ＡＦマイクロアジャストメント機能でピントの微調整を行ったとしても、環境が変わることにより、必要な調整値が変わってしまう場合もあった。

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユーザーが誤差の大きいＡＦ補正値を使用し続けることによる、焦点検出精度の低下を防止することである。

本発明に係わる撮像装置は、撮影レンズによって形成された被写体像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子で生成される一対の像信号に基づいて焦点検出を行う第１の焦点検出手段と、前記被写体像を、二次結像光学系により一対の像として焦点検出素子上に再結像させ、該焦点検出素子によって生成される一対の像信号に基づいて焦点検出を行う第２の焦点検出手段と、前記第２の焦点検出手段による焦点検出結果の補正に用いるＡＦ補正値を設定する設定手段と、前記第１の焦点検出手段による焦点検出結果と前記第２の焦点検出手段による焦点検出結果の差分に基づいて、前記設定手段により設定されたＡＦ補正値の精度を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ユーザーが誤差の大きいＡＦ補正値を使用し続けることによる、焦点検出精度の低下を防止することが可能となる。

本発明の一実施形態における撮像装置の概略構成を示すブロック図。 本発明の一実施形態におけるＡＦ補正値の設定から精度チェックまでの処理を示すフローチャート。 本発明の一実施形態におけるレベル入力調整で用いるＡＦ補正値設定画面の一例を示す図。 本発明の一実施形態における蓄積されたデータベースを示す図。 本発明の一実施形態における学習調整で用いるＡＦ補正値計算実行画面の一例を示す図。 本発明の一実施形態におけるＡＦ補正値計算結果表示画面の一例を示す図。 本発明の一実施形態におけるデータ蓄積モードの処理を示すフローチャート。 本発明の一実施形態における精度チェックの処理を示すフローチャート。 本発明の一実施形態における環境変化の判定処理を示すフローチャート。 本発明の一実施形態における警告条件変更画面の一例を示す図。 本発明の一実施形態におけるＡＦ補正値設定の処理を示すフローチャート。

以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。ただし、本実施形態において例示される構成部品の寸法、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明がそれらの例示に限定されるものではない。

図１は、本発明の一実施形態に係わる撮像装置の概略構成を示すブロック図である。図１において、撮像装置２００には、撮影レンズ１００が不図示のマウント部のレンズ装着機構を介して着脱可能に取り付けられる。マウント部には、電気接点ユニット１０４が設けられている。撮像装置２００は、電気接点ユニット１０４を介して撮影レンズ１００と通信を行い、撮影レンズ１００内のフォーカスレンズ１０１を制御する。なお、図１では、撮影レンズ１００内のレンズとしてフォーカスレンズ１０１のみを示しているが、通常はこの他に変倍レンズや固定レンズ等の複数のレンズが設けられている。

被写体からの光束は、撮影レンズ１００内の撮影光学系（フォーカスレンズ１０１を含む）を介して、撮像装置２００内のメインミラー２０１に導かれる。メインミラー２０１は、撮影光路内に光軸に対して斜めに配置され、被写体からの光束を上方のファインダ光学系に導く第１の位置（図示した位置）と、撮影光路外に退避する第２の位置とに移動が可能である。また、メインミラー２０１の中央部はハーフミラーになっており、メインミラー２０１が第１の位置にミラーダウンしているときには、被写体からの光束の一部がハーフミラー部を透過する。そして、この透過した光束は、メインミラー２０１の背面側に設けられたサブミラー２０２で反射され、焦点検出部２０７に導かれる。

焦点検出部２０７は二次結像光学系（再結像光学系）と焦点検出素子を備えて構成されており、焦点検出素子上の各ラインセンサーで受光された光束が光電変換されて、一対の像信号が生成される。位相差検出方式においては、一対の像信号の相対的なずれ量に基づいて、デフォーカス量が検出される。焦点検出部２０７が生成した一対の像信号を用いた焦点検出が二次結像位相差ＡＦ（オートフォーカス）である。

一方、メインミラー２０１で反射された光束は、撮像素子２０９と光学的に共役な位置に配置されたピント板２０３上に結像される。ピント板２０３により拡散されてこれを透過した光（被写体像）は、ペンタダハプリズム２０４によって正立像に変換される。正立像は、接眼レンズ２０５によって拡大され、ユーザーはこれを観察することができる。また、ピント板２０３上には透過型液晶２１５が配置されており、シャッタースピート、絞り値、ＩＳＯ感度、ユーザーへの警告などの撮影に関する諸情報を表示する。表示内容は被写体像とともにユーザーが観察することができる。光源検知センサ２１７は、ユーザーが観察する角度とは異なる角度からピント板２０３で拡散された被写体光を受光する。光源検知センサ２１７は、ＲＧＢ各色のカラーフィルターを有した画素から構成されており、光電変換によってＲＧＢそれぞれのフィルターを有する画素が受光する光を電気信号に変換する。この電気信号を基に被写体の色を数値化した色比ＣＲをカメラ制御部２１１が算出することで被写体の色及び光源を判定する。被写体の色や光源が変化すると、撮影レンズ１００の色収差の影響により、焦点検出部２０７はあたかも焦点が変動したかの様に合焦状態を検出してしまうため、焦点検出誤差が生じる。色比ＣＲは、撮影レンズ１００の色収差に起因して発生する焦点検出部２０７の焦点検出誤差と比例関係となるような式によって算出される。

また、メインミラー２０１が第２の位置にミラーアップした際には、サブミラー２０２もメインミラー２０１と共に折り畳まれて撮影光路外に退避する。これにより、撮影レンズ１００の光学系を通過した光束は、メカシャッタであるフォーカルプレーンシャッタ２０９を通過し、撮像素子２１０に至る。フォーカルプレーンシャッタ２０９は、撮像素子２１０に入射する光量を制限する。撮像素子２１０は、画像生成用画素と焦点検出用画素を備えて構成され、撮影レンズ１００により結像された被写体像を光電変換する。画像生成用画素は、被写体像を光電変換して撮影画像を生成するための電気信号を出力する。焦点検出用画素では、配線層の開口部がマイクロレンズの中心線に対して一方向に偏っている。水平方向（左右方向）に視差を有する像信号を取得する構成の場合、開口部が左側に偏った焦点検出用画素（Ａ像用）と右側に偏った焦点検出用画素（Ｂ像用）が設けられる。このような構成により、視差を有する一対の像信号が生成される。撮像素子２１０はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の光電変換素子を用いて構成される。撮像素子２１０が生成した一対の像信号を用いた焦点検出が撮像面位相差ＡＦ（オートフォーカス）である。なお、撮像面位相差ＡＦが可能な撮像素子２１０の構成は、上述のように焦点検出用画素を設けるものに限定されない。例えば、各画素において１つのマイクロレンズに対応して複数の光電変換部を備える構成により、一対の視差を有する像信号を取得するようにしてもよい。

カメラ制御部２１１は、撮像装置２００における各種演算や各種動作の制御を行うコントローラであり、後述するＡＦ補正値を自動で算出して設定する機能を有する。カメラ制御部２１１は、ＣＰＵやＭＰＵ等を用いて構成され、後述する各回路等の動作を制御する。カメラ制御部２１１は、電気接点ユニット１０４を介して、撮影レンズ１００内のレンズ制御部１０３と通信を行う。カメラ制御部２１１は、焦点検出部２０７が生成した一対の像信号や、撮像素子２１０が生成した一対の像信号に基づいてデフォーカス量の検出を行う。レンズ制御部１０３は、カメラ制御部２１１からの制御信号に応じて、フォーカスレンズ１０１を光軸方向に駆動して焦点調節を行うレンズ駆動機構１０２を制御する。レンズ駆動機構１０２は、ステッピングモータを駆動源として有する。

また、カメラ制御部２１１には、ＥＥＰＲＯＭ２１２が接続されている。ＥＥＰＲＯＭ２１２には、撮像装置２００を制御する上で調整が必要なパラメータや、撮像装置２００の個体識別を行うためのカメラＩＤ（識別）情報や、基準レンズを用いて予め調整された、撮影に関するパラメータの工場調整値等が記憶されている。また、ＥＥＰＲＯＭ２１２には、後述する温度計２０８が検出した温度と、光源検知センサ２１７が検知した撮影時の色比ＣＲも記憶されている。さらには、カメラ制御部２１１に内蔵される時計が計測した撮影時刻と、過去複数回に渡る撮影で取得した撮像面位相差ＡＦと二次結像位相差ＡＦの複数の焦点検出結果も記憶されている。

さらに、カメラ制御部２１１には、焦点検出時の温度を計測可能な温度計２０８と、ユーザーによる撮像装置２００への操作を検出する操作検出部２１３と、カメラの状態をユーザーに通知可能なＬＥＤ２１６が接続されている。操作検出部２１３は、不図示のレリーズボタンや、選択ボタンなどの操作を検出する。

表示部２１４は、撮像素子２１０により撮像された画像データを表示したり、ユーザーが設定する項目を表示したりするための表示装置であり、一般にはカラーの液晶表示素子により構成される。

一方、撮影レンズ１００のレンズ制御部１０３には、撮影レンズ１００の焦点距離や開放絞り値等の性能情報、および撮影レンズ１００を識別するための固有の情報であるレンズＩＤ（識別）情報を記憶するメモリが内蔵されている。このメモリは、カメラ制御部２１１から通信により受け取った情報も記憶する。なお、撮影レンズ１００の性能情報及びレンズＩＤ情報は、撮像装置２００への撮影レンズ１００の装着時における初期通信によりカメラ制御部２１１に送信され、カメラ制御部２１１はこれらをＥＥＰＲＯＭ２１２に記憶させる。

図２は、本実施形態におけるＡＦ補正値（調整値）の設定からＡＦの精度チェックまでの処理を示すフローチャートである。本実施形態におけるＡＦマイクロアジャストメントは、ユーザーが任意のＡＦ補正値を手動で入力するレベル入力調整と、蓄積したデータに基づいてカメラがＡＦ補正値を自動で算出する学習調整の２つの調整方法でＡＦ補正値を変更可能とする。ＡＦの精度チェックとは、ＡＦ補正値の設定後の二次結像位相差ＡＦの焦点検出精度をチェックする機能である。なお、ＡＦマイクロアジャストメントにより登録されたＡＦ補正値は、実際の撮影（記録用画像の撮影）の際に二次結像位相差ＡＦの補正に用いられる。すなわち、実際の撮影でＡＦ補正値を用いて補正を行うためには、ＡＦマイクロアジャストメントにより予めＡＦ補正値を登録しておく必要がある。

まず、ステップＳ１では、ＡＦ補正値をレベル入力調整で決定するか否かの選択を行う。ユーザーがレベル入力調整を選択すればステップＳ２へ進み、学習調整を選択すればステップＳ１２へ進む。

ステップＳ２において、カメラ制御部２１１は、レベル入力調整を行うためのＡＦ補正値設定画面を表示部２１４に表示するよう制御する。図３は、ＡＦ補正値設定画面の一例を示す図である。レベル入力調整は、ユーザーが直接ＡＦ補正値を設定する機能である。ユーザーは、撮影した画像をもとに、焦点検出部２０７による焦点検出結果に基づく合焦位置から、所望の合焦位置までのピントのずれ量とその方向を判断してＡＦ補正値を設定する。図３に示すように、本実施形態におけるレベル入力調整では、ユーザーがＡＦ補正値を±２０目盛の範囲で１目盛刻みで任意に設定することが可能であり、設定されたＡＦ補正値に従って、デフォーカス量に基づく合焦位置がシフトされる。ＡＦ補正値の１目盛あたりのピント変化量は、本実施形態では（１／１６）×Ｆδ（Ｆ：撮影レンズの開放Ｆ値、δ：許容錯乱円径）とするが、これに限られるものではなく、撮影レンズ１００や撮像装置２００の性能に応じて適宜変更することができる。

図３において、「０」は撮像装置２００の工場出荷時に設定された基準位置である。図３に示すＡＦ補正値設定画面において、黒塗り三角表示はＥＥＰＲＯＭ２１２に格納されているＡＦ補正値を表している。ユーザーが黒塗り三角表示を目盛に沿って移動するように操作することで、ＡＦ補正値を変更することができる。なお、本実施形態では、ＡＦ補正値を例えば＋１のように目盛単位で記憶することとするが、デフォーカス量の単位で記憶してもよい。ＡＦ補正値設定画面が表示されるとステップＳ３へ進む。

ステップＳ３では、カメラ制御部２１１は、ユーザーによりＡＦ補正値設定画面を用いてＡＦ補正値を変更する操作が行われたか否かの判定を行う。ＡＦ補正値を更新する操作が行われた場合はステップＳ４へ進み、ＡＦ補正値を更新する操作が行われていなければステップＳ５へ進む。

ステップＳ４では、カメラ制御部２１１は、ユーザーの操作に応じて、ＡＦ補正値設定画面の表示を更新するように制御する。ここでは、図３に示すＡＦ補正値設定画面において、ユーザーの操作に応じた位置に黒塗り三角表示の位置が移動される。

ステップＳ５では、カメラ制御部２１１は、ユーザーがＡＦ補正値を決定したか否かを判定する。ここでは、図３に示すＡＦ補正値設定画面において、「設定」ボタンが選択されたかどうかが判定される。「設定」ボタンが選択されていなければ、ステップＳ３へ戻って上記の処理を繰り返す。一方、「設定」ボタンが選択されてＡＦ補正値が決定されると、ステップＳ６へ進み、カメラ制御部２１１はＡＦ補正値設定画面の表示を終了して、ステップＳ７へ進む。

ステップＳ７では、カメラ制御部２１１は、レベル入力調整が選択された時点でＥＥＰＲＯＭ２１１に記憶されていたＡＦ補正値と、ステップＳ３〜Ｓ５の処理により新たに設定されたＡＦ補正値とが異なるか否かを判定する。これらが異なる場合、すなわちＡＦ補正値が更新された場合は、ステップＳ８へ進み、カメラ制御部２１１はＥＥＰＲＯＭ２１２に記憶されているＡＦ補正値の登録を更新し、ＡＦ補正値が更新されていない場合は、ＡＦ補正値設定処理を終了する。

上述の処理によってＥＥＰＲＯＭ２１２に記憶されたＡＦ補正値は、下記の式（１）によって、通常撮影時に焦点検出部２０７による焦点検出結果に基づくＡＦ時のフォーカスレンズの駆動量の補正に用いられる。

レンズ駆動量の算出に用いるピントずれ量＝デフォーカス量＋ＡＦ補正値に対応するピントずれ量 …（１）
なお、上記の式（１）において、デフォーカス量は、焦点検出部２０７が検出するデフォーカス量（焦点検出結果）を表す。デフォーカス量は、製造時のデフォーカス量調整データや、温度によるピントずれ量を補正する温度補正値、レリーズ回数によって変化するピントを補正する耐久補正値などの予め設定されている補正値を加味して算出してよい。

ステップＳ８でＡＦ補正値の登録が更新されるとステップＳ９へ進む。ステップＳ９ではステップＳ１１での精度チェックのために、ＡＦ補正値を用いた状態での各種データの蓄積を行う。蓄積するデータは、撮像面位相差ＡＦでの焦点検出結果、二次結像位相差ＡＦでの焦点検出結果、撮影時の温度、撮影時の光源、撮影時刻などである。図４は本実施形態における蓄積されたデータベースを示している。図４に示すように、画像ごとに各種データの蓄積を行う。データ蓄積モードの詳細は後述する。

ステップＳ１０では、ＡＦ補正値が更新された状態で所定枚数以上（Ｎ枚以上）撮影されたかの確認を行う。Ｎ枚は、信頼性の高い精度チェックを行うのに十分な撮影枚数である。撮影枚数がＮ枚以上であればステップＳ１１へ進み、Ｎ枚未満であればステップＳ９に戻りデータ蓄積を継続する。

ステップＳ１１では、二次結像位相差ＡＦの焦点検出精度チェックを行う。ステップＳ９、Ｓ１０で蓄積されたデータに基づいて、ステップＳ８で登録更新されたＡＦ補正値を用いて検出したデフォーカス量が所望の誤差範囲に収まっているかをチェックする。精度チェックの詳細は後述する。精度チェックが終わるとステップＳ２０へ進む。

ステップＳ２０では自動ＡＦ補正値設定機能が有効かの確認を行う。自動ＡＦ補正値設定機能とは、ＡＦ補正値の誤差が大きいと判定した際に、自動的にＡＦ補正値を算出し、新たにＥＥＰＲＯＭ２１２に登録して更新する機能である。自動的にＡＦ補正値を更新するので、機能を有効にするか否かはユーザーが選択可能としている。自動ＡＦ補正値設定機能が有効の場合はステップＳ２１へ進み、無効の場合は終了となる。

ステップＳ２１では自動ＡＦ補正値設定を行う。自動ＡＦ補正値設定の詳細については後述する。

一方、ステップＳ１でレベル入力調整が選択されていなければ、ステップＳ１２から学習調整を行う。学習調整は、１回の撮影で撮像面位相差ＡＦの焦点検出結果と二次結像位相差ＡＦの焦点検出結果の２つをデータベースに蓄積し、蓄積されたデータに基づいてＡＦ補正値を算出する調整方式である。二次結像位相差ＡＦによる焦点検出は焦点検出部２０７によって行われる。二次結像位相差ＡＦの焦点検出精度は、焦点検出部２０７の部品の温度変化による寸法変化や経年劣化によって低下することがある。一方で、撮像面位相差ＡＦの精度は撮像素子２０９を用いているため、二次結像位相差ＡＦと比べて誤差要因が少なく、安定して精度の高い結果を得やすい。そのため、撮像面位相差ＡＦの焦点検出結果を基にＡＦ補正値の算出を行う。学習調整で算出するＡＦ補正値はデフォーカス量を示すｍｍの単位であっても良いし、レベル入力調整と同様の目盛の単位であってもよい。

ステップＳ１２では、ステップＳ９と同様にＡＦ補正値を算出するために必要なデータの蓄積を行う。データ蓄積モードの詳細は後述する。ステップＳ１３ではデータ蓄積モードで撮影した画像枚数の確認を行う。信頼性の高いＡＦ補正値の算出に必要な所定枚数以上（Ｍ枚以上）のデータがあればステップＳ１４に進み、データ数がＭ枚未満であればデータ蓄積を継続する。

ステップＳ１４において、カメラ制御部２１１は、学習調整におけるＡＦ補正値計算実行画面を表示部２１４に表示するよう制御する。図５は、ＡＦ補正値計算実行画面の一例を示す図である。ＡＦ補正値計算実行画面の表示が完了するとステップＳ１５へ進む。

ステップＳ１５ではユーザーが撮像装置２００に対してＡＦ補正値計算実行指示の確認を行う。ＡＦ補正値計算実行の指示は操作検出部２１３を介して行う。算出実行の指示があればステップＳ１６へ進み、指示がなければステップＳ１に戻る。

ステップＳ１６ではＡＦ補正値の計算を行う。焦点検出結果は、被写体のコントラストや輝度やフォーカスレンズ１０１の停止精度などに起因してバラつきが生じる。そのため、ＡＦ補正値の算出は、ＡＦ補正値計算実行の指示が出された時点でデータベースに蓄積されている複数のデータを平均して行う。二次結像位相差ＡＦの焦点検出結果の平均値と、撮像面位相差ＡＦの焦点検出結果の平均値の差分からＡＦ補正値を計算する。このとき、データベースに蓄積されている全データを平均してＡＦ補正値を計算しても良いし、直近の所定枚数のデータを平均してＡＦ補正値を計算しても良い。図４では、ＡＦ補正値の計算に４枚の画像データを使用している。ＡＦ補正値の計算が完了するとステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、算出されたＡＦ補正値を表示部２１４に表示する。図６はＡＦ補正値計算結果表示画面の一例を示す図である。表示が完了するとステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８では、カメラ制御部２１１は、ユーザーがＡＦ補正値を決定したか否かを判定する。ここでは、図６に示すＡＦ補正値計算結果表示画面において、「設定」ボタンが選択されてＡＦ補正値が決定すると、ステップＳ１９へ進む。ステップＳ１９では、カメラ制御部２１１はＡＦ補正値計算結果表示画面の表示を終了して、ステップＳ７へ進む。一方、ＡＦ補正値計算結果表示画面において「キャンセル」ボタンが選択されればこのフローは終了となる。

図７は本実施形態におけるデータ蓄積モードの処理を示すフローチャートである。図２のステップＳ９若しくはステップＳ１２に進むと図７のステップＳ１０１に移る。ステップＳ１０１では撮像装置２００に対してユーザーがＡＦを指示したかの確認を行う。ＡＦ指示は不図示のレリーズボタンを半分押し込むことによって発生する。もしくは不図示のＡＦ指示ボタンを介してＡＦ指示を行ってもよい。ＡＦ指示があればステップＳ１０２へ進む。

ステップＳ１０２ではＡＦ指示に従って二次結像位相差ＡＦでの焦点検出を行い、撮影レンズ１００のデフォーカス量を検出する。ステップＳ１０２で検出したデフォーカス量に従ってステップＳ１０３で合焦位置へフォーカスレンズ１０１を駆動する。合焦位置へフォーカスレンズ１０１を駆動した後に、ステップＳ１０４で再度二次結像位相差ＡＦでの焦点検出を行い、ステップＳ１０５でそのときのデフォーカス量をＥＥＰＲＯＭ２１２に記憶する。理想的な状態であれば、ステップＳ１０５で記憶するデフォーカス量は０であるはずだが、焦点検出のバラつきや撮影レンズ１００の駆動誤差などに起因して必ずしも０にはならない。デフォーカス量の記憶が完了するとステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６では、温度計２０８が検出した撮影時の温度と、光源検出センサ２１７が検出した撮影時の色比ＣＲと、カメラ制御部２１１内の時計が計測した撮影時刻を撮像装置の周囲の環境情報としてＥＥＰＲＯＭ２１２へ記憶する（環境情報検出）。環境情報の記憶が完了するとステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７では、ユーザーが撮像装置２００に対して撮影を指示したかの確認を行う。撮影指示は不図示のレリーズボタンをすべて押し込むことによって発生する。ステップＳ１０７で撮影指示があればステップＳ１０８へ進み撮影を行う。撮影指示がなければステップＳ１１１へ進む。

ステップＳ１０８では、撮像素子２１０に撮影レンズ１００により形成された被写体像を所定時間露光することで撮影を行う。カメラ制御部２１１が撮像素子２１０に配置されている画像生成用画素が生成した電気信号に基づいて画像信号を生成する。ステップＳ１０９では、撮像素子２１０に配置されている焦点検出用画素が生成した一対の像信号に基づいて焦点検出（撮像面位相差ＡＦ）を行う。ステップＳ１１０では、撮像素子２１０が生成した一対の像信号に基づくデフォーカス量をＥＥＰＲＯＭ２１２に記憶する。

ステップＳ１０２からステップＳ１１０では、二次結像位相差ＡＦの焦点検出結果を基に駆動したフォーカスレンズ１０１の位置において、２つの異なる手法での焦点検出結果をＥＥＰＲＯＭ２１２に記憶する。前述の通り、撮像面位相差ＡＦは二次結像位相差ＡＦよりも高精度に焦点検出が可能であるため、ステップＳ１０５とステップＳ１１０で記憶した２つの異なるデフォーカス量の差分が二次結像位相差ＡＦの焦点検出誤差を表している。ステップＳ１１０でデフォーカス量の記憶が完了すると、データ蓄積モードは終了となる。

ステップＳ１１１では、ＡＦ指示が継続されているかの確認を行う。継続されていればステップＳ１０７へ戻り、継続されていなければステップＳ１０１へ戻る。

図８は、本実施形態におけるＡＦ補正値の精度チェックの処理を示すフローチャートである。精度チェックでは、ＡＦ補正値の更新後の二次結像位相差ＡＦの焦点検出誤差を算出することでＡＦ補正値の妥当性の確認を行う。二次結像位相差ＡＦの焦点検出誤差が大きい（ＡＦ補正値の誤差が大きい）と判定される場合には、ユーザーに対して警告を行う。

図２のステップＳ１１に進むと、図８のステップＳ２０１を開始する。ステップＳ２０１では、二次結像位相差ＡＦの焦点検出誤差を算出するために、二次結像位相差ＡＦと撮像面位相差ＡＦの２種類のＡＦ方式での検出値の差（以下、方式間差と呼ぶ）の算出を行う。方式間差とは、図７のステップＳ１０５で記憶した二次結像位相差ＡＦのデフォーカス量とステップＳ１１０で記憶した撮像面位相差ＡＦのデフォーカス量の差分である。図２のステップＳ９、Ｓ１０によって蓄積されたＮ枚分の二次結像位相差ＡＦのデフォーカス量の平均値と、撮像面位相差ＡＦのデフォーカス量の平均値の差分から方式間差を算出する。図２のステップＳ８で登録更新されたＡＦ補正値導入による補正残りが小さければ方式間差は小さくなり、反対に補正残りが大きければ方式間差は大きくなる。方式間差は、Ｎ枚全てのデフォーカス量の平均値ではなく、Ｎ枚の中の異常値を除いた平均値を算出するなど、異なる方法で算出してもよい。方式間差の算出が完了するとステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２では、ステップＳ８で登録更新されたＡＦ補正値がレベル入力調整で決定されたものかどうかの判別を行う。学習調整でＡＦ補正値を決定していた場合、図２のステップＳ１２とステップＳ１３において、ステップＳ８でＡＦ補正値が登録更新されるより前の環境情報をカメラが保有しているため、ＡＦ補正値の登録更新の前後で環境変化が生じたか否かの判定が可能である。そのため、学習調整でＡＦ補正値を決定していた場合、ステップＳ２０６の環境変化判定に進む。レベル入力調整の場合はステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３では警告閾値をＡに設定する（閾値設定）。警告閾値はデフォーカスの単位であるｍｍ単位であっても、ＡＦ補正値の単位であってもよい。警告閾値の設定が完了したらステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４ではステップＳ２０１で算出した方式間差が警告条件と合致するか否かを判定する。方式間差は正負どちらの値にもなり得るため、下記（２）式もしくは（３）式を満たした場合、警告条件と合致したと判定する。

Ａ＜方式間差 …（２）
−Ａ＞方式間差 …（３）
方式間差が警告条件と合致する場合、ＡＦ補正値が誤っていると判定できるため、ステップＳ２０５で警告を行う。警告条件と合致しない場合、適切なＡＦ補正値が記憶されていると判定できるため、警告せずに終了となる。ステップＳ２０５では、透過型液晶２１５に警告マークを表示する、もしくはＬＥＤ２１６を点灯または点滅させることでユーザーにＡＦ補正値の誤差が大きいことを通知する。警告が完了すると、終了となる。

ここで、ステップＳ２０６〜Ｓ２０８の動作について説明する。二次結像位相差ＡＦでの焦点検出結果は、撮影時の環境（温度や光源）によって変動するため、最適なＡＦ補正値は環境に依存する。温度が変化すると、熱膨張によって撮像素子２１０から不図示のマウント部までの距離や、焦点検出部２０７の内部の二次結像光学系の熱膨張に起因して、焦点検出誤差が生じる。また、光源が変化すると、撮影レンズの色収差の影響により、焦点検出部２０７はあたかも合焦状態が変動したかのように検出してしまうため、焦点検出誤差が生じる。これらの理由により、ＡＦ補正値の登録更新の前後で環境変化が生じていた場合、ＡＦ補正値は誤差が大きい値となる可能性が高まる。そのため、警告閾値を小さく設定して（警告閾値Ｂ）警告を出しやすくする。一方で、ＡＦ補正値の登録更新の前後で環境変化が生じていない場合、ＡＦ補正値は正しい可能性が高まるため、警告閾値を大きく設定して（警告閾値Ａ）警告を出にくくする。ステップＳ２０６〜ステップＳ２０８ではこのような動作を行う。

より具体的には、ステップＳ２０６では環境変化の判定を行う。環境変化の判定方法の詳細は後述する。環境変化の判定が完了するとステップＳ２０７に進み、環境変化の有無を確認する。ＡＦ補正値の登録更新の前後で環境変化があった場合ステップＳ２０８に進み、環境変化がなかった場合ステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０８では警告閾値をＢに設定する。ＡＦ補正値の登録更新の前後で環境変化があった場合、前述の理由によりＡＦ補正値の誤差が大きい可能性が高まるため、警告閾値Ｂは前述のＡよりも小さな値に設定して、警告しやすくする。警告閾値の設定が完了するとステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４からの動作は、すでに上記で説明したとおりである。

次に、図９は、本実施形態における環境変化の判定処理を示すフローチャートである。撮影からＡＦ補正値の登録更新までの経過時間、ＡＦ補正値の登録更新から撮影までの経過時間、光源の変化、温度の変化の観点から環境変化の有無を判定する。

図８のステップＳ２０６に進むとステップＳ３０１を開始する。ステップＳ３０１では、ＡＦ補正値の登録更新から登録更新後の最初の撮影までの経過時間が閾値以下か否かを判定する。閾値を超えている場合、カメラが検出不可能なＡＦ補正値に影響を与える環境の変化（例えば湿度変化など）が生じている可能性があると判断できるため、ステップＳ３０８に進み環境変化ありと判定する。ＡＦ補正値の登録更新から登録更新後の最初の撮影までの経過時間が閾値以下の場合、ステップＳ３０２に進む。

ステップＳ３０２で、最終撮影からＡＦ補正値の登録更新までの経過時間が閾値以下か否かを判定する。閾値を超えている場合、ステップＳ３０１と同様に、カメラが検出不可能なＡＦ補正値に影響を与える環境の変化が生じている可能性があると判断できるため、ステップＳ３０８に移り環境変化ありと判定する。最終撮影からＡＦ補正値の登録更新までの経過時間が閾値以下の場合、ステップＳ３０３に進む。

ステップＳ３０３ではＡＦ補正値の登録更新の前後での光源変化量Ｌの算出を行う。光源変化量Ｌは、図２のステップＳ１２、ステップＳ１３で蓄積したＡＦ補正値の登録更新前の色比ＣＲの平均値と、図２のステップＳ９、ステップＳ１０で蓄積したＡＦ補正値の登録更新後の色比ＣＲの平均値の差分から、ＡＦ補正値の登録更新の前後での光源変化量Ｌを算出する。光源変化量Ｌの算出が完了したらステップＳ３０４へ進む。

ステップＳ３０４ではＡＦ補正値の登録更新の前後での光源変化量Ｌが閾値以下か否かの判定を行う。光源変化量Ｌが閾値以下の場合ステップＳ３０５へ進む。光源変化量Ｌが閾値よりも大きい場合、ステップＳ３０８に進み環境変化ありと判定する。

ステップＳ３０５ではＡＦ補正値の登録更新の前後での温度変化量Ｔの算出を行う。図２のステップＳ１２、ステップＳ１３で蓄積したＡＦ補正値の登録更新前の温度データの平均値と、図２のステップＳ９、ステップＳ１０で蓄積したＡＦ補正値の登録更新後の温度データの平均値の差分から、ＡＦ補正値の登録更新の前後での温度変化量Ｔを算出する。温度変化量Ｔの算出が完了したらステップＳ３０６に進む。

ステップＳ３０６ではＡＦ補正値の登録更新の前後での温度変化量Ｔが閾値以下か否かの判定を行う。温度変化量Ｔが閾値以下の場合ステップＳ３０７へ進み、ＡＦ補正値の登録更新の前後で環境変化なしと判定する。温度変化量Ｔが閾値よりも大きい場合、ステップＳ３０８に進み環境変化ありと判定する。環境変化の判定が終わると環境変化判定は終了となる。

ところで、レベル入力調整の使用事例として、ユーザーの好みに合わせて意図的に画像の焦点位置を前ピンあるいは後ピンにずらすことが想定される。この場合、カメラはユーザーが好みで焦点位置をずらしているにも拘わらず、図２のステップＳ１１の精度チェックによって警告を出してしまう恐れがある。そのため、図８のステップＳ２０４で警告の必要性を判定するための警告条件をユーザーが任意に変更できる構成としても良い。

図１０は本実施形態における警告条件変更画面の一例を示す図である。図１０に記載されている目盛を前ピン好みもしくは後ピン好みに変更することで、警告条件を変更することができる。図１０に記載の１目盛あたりの警告条件変化量は、本実施形態では（１／４）×Ｆδ（Ｆ：撮影レンズの開放Ｆ値、δ：許容錯乱円径）とするが、これに限られるものではなく、撮影レンズ１００や撮像装置２００の性能に応じて適宜変更することができる。図１０では後ピン方向に１目盛入力されているため、下記（４）式もしくは（５）式を満たした場合、ステップＳ２０４において警告条件と合致したと判定する。

−（１／４）×Ｆδ＋Ａ＜方式間差 …（４）
−（１／４）×Ｆδ−Ａ＞方式間差 …（５）
次に、図１１は、本実施形態における自動ＡＦ補正値設定の処理を示すフローチャートである。図２のステップＳ２１に進むと自動ＡＦ補正値設定モードへと移行し、ステップＳ４０１を開始する。

ステップＳ４０１では、撮像面位相差ＡＦでの焦点検出結果と二次結像位相差ＡＦでの焦点検出結果の差分である方式間差が自動設定閾値Ｓを越えるか否かを判定する。自動設定閾値ＳとはＡＦ補正値を自動で変更するか否かを判定する閾値である。また、自動設定閾値Ｓは撮像装置２００の工場出荷時においてＥＥＰＲＯＭ２１２に記憶された固有の値であるが、ユーザーの嗜好にあわせて自動設定閾値Ｓを不図示の選択ボタン操作により設定変更させることも可能である。たとえば、ここでは自動設定閾値Ｓの値は２０．０μｍとする。撮像面位相差ＡＦでの焦点検出結果と二次結像位相差ＡＦでの焦点検出結果の差分である方式間差が自動設定閾値Ｓを越えていた場合には、ステップＳ４０２に進む。越えていない場合には、ＡＦ補正値は更新しない。

ステップＳ４０２では、環境変化の判定を行う。環境変化の判定方法は、既に説明した図９のフローチャートと同様の手順により行えばよい。なお、環境変化の判定の方法は、図９に示す方法に限られるものではなく、環境の計測結果を用いた他の方法で判定してもよい。環境変化の判定が完了するとステップＳ４０３に進み、環境変化の有無を確認する。ＡＦ補正値の登録更新の前後で環境変化があった場合ステップＳ４０４に進み、環境変化がなかった場合ＡＦ補正値は更新せずにこのルーチンを終了する。なお、環境が変わったときにＡＦ補正値を更新する理由は、被写体のコントラストや輝度による焦点検出のバラつきは環境が変わったときに大きく発生するからである。

ステップＳ４０４では、ＡＦ補正値の計算を行う。焦点検出結果は、被写体のコントラストや輝度やフォーカスレンズ１０１の停止精度などに起因してバラつきが生じるため、ＡＦ補正値の算出は、撮像面位相差ＡＦでの焦点検出結果と二次結像位相差ＡＦでの焦点検出結果の差分を蓄積データ分平均する。この際、ＡＦ補正値の更新後に記憶された撮像面位相差ＡＦでの焦点検出結果と二次結像位相差ＡＦでの焦点検出結果からＡＦ補正値を算出する。すなわち、図２のステップＳ９以降に記憶された焦点検出結果のみでＡＦ補正値の算出を行う。ステップＳ９以降のデータでＡＦ補正値を算出する理由は、環境によって適切なＡＦ補正値が変化するからである。しかし、これは一例にすぎず、たとえばステップＳ９以前に記憶した複数の撮像面位相差ＡＦと複数の二次結像位相差ＡＦの焦点検出結果も含めてＡＦ補正値を算出してもよい。さらには、複数の撮像面位相差ＡＦでの焦点検出結果と複数の二次結像位相差ＡＦでの焦点検出結果のうち、異常値を取り除いて平均してＡＦ補正値を算出してもよい。ステップＳ４０４でのＡＦ補正値の算出が終わると、ステップＳ４０５に進む。

ステップＳ４０５では、ＡＦ補正値の登録が更新される。すなわち、カメラ制御部２１１はＥＥＰＲＯＭ２１２に記憶されているＡＦ補正値の登録を更新して、ＡＦ補正値設定モードは終了する。

以上説明したように、本実施形態では、ＡＦ補正値の登録更新後の方式間差に基づいて、ＡＦ補正値が適正な値であるかどうかの判定を行い、ＡＦ補正値が誤っていると判定された場合はユーザーに対して警告を行うことができる。また、ユーザーは手動でＡＦ補正値を更新するか、自動でＡＦ補正値を更新するかの選択ができる。それにより、ユーザーが誤差の大きいＡＦ補正値を使用し続けることによる、焦点検出精度の低下を防ぐことができる。

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。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１００：撮影レンズ、２０７：焦点検出部、２１０：撮像素子、２１１：カメラ制御部

Claims (15)

1. 撮影レンズによって形成された被写体像を撮像する撮像素子と、
   前記撮像素子で生成される一対の像信号に基づいて焦点検出を行う第１の焦点検出手段と、
   前記被写体像を、二次結像光学系により一対の像として焦点検出素子上に再結像させ、該焦点検出素子によって生成される一対の像信号に基づいて焦点検出を行う第２の焦点検出手段と、
   前記第２の焦点検出手段による焦点検出結果の補正に用いるＡＦ補正値を設定する設定手段と、
   前記第１の焦点検出手段による焦点検出結果と前記第２の焦点検出手段による焦点検出結果の差分に基づいて、前記設定手段により設定されたＡＦ補正値の精度を判定する判定手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記判定手段は、前記差分が警告閾値を超えた場合に、警告を発することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記ＡＦ補正値の設定の前後における前記撮像装置の周囲の環境の変化を検出する環境情報検出手段と、該環境情報検出手段による検出結果に基づいて、前記警告閾値を設定する閾値設定手段とをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記環境情報検出手段は、撮影から前記ＡＦ補正値を設定するまでの経過時間を検出することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記環境情報検出手段は、前記ＡＦ補正値を設定してから撮影するまでの経過時間を検出する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. 前記環境情報検出手段は、前記ＡＦ補正値の設定の前後における光源の変化量を検出する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. 前記環境情報検出手段は、前記ＡＦ補正値の設定の前後における温度の変化量を検出する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. 前記設定手段は、ユーザーが前記ＡＦ補正値を入力するための入力手段を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 前記設定手段は、前記差分に基づいて前記ＡＦ補正値を算出する算出手段を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
10. 前記算出手段は、前記ＡＦ補正値の設定後に検出された前記差分に基づいて、前記ＡＦ補正値を算出することを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
11. 前記算出手段は、前記ＡＦ補正値の設定の前後における前記撮像装置の周囲の環境の変化と、前記差分の大きさとに基づいて、前記ＡＦ補正値を算出するか否かを判定することを特徴とする請求項９または１０に記載の撮像装置。
12. 前記差分は、前記第１の焦点検出手段による複数の焦点検出結果と前記第２の焦点検出手段による複数の焦点検出結果とに基づいて算出されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
13. 撮影レンズによって形成された被写体像を撮像する撮像素子を有する撮像装置の制御方法であって、
    前記撮像素子で生成される一対の像信号に基づいて焦点検出を行う第１の焦点検出工程と、
    前記被写体像を、二次結像光学系により一対の像として焦点検出素子上に再結像させ、該焦点検出素子によって生成される一対の像信号に基づいて焦点検出を行う第２の焦点検出工程と、
    前記第２の焦点検出工程における焦点検出結果の補正に用いるＡＦ補正値を設定する設定工程と、
    前記第１の焦点検出工程における焦点検出結果と前記第２の焦点検出工程における焦点検出結果の差分に基づいて、前記設定工程において設定したＡＦ補正値の精度を判定する判定工程と、
    を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
14. 請求項１３に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
15. 請求項１３に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。

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