JP3893708B2 - 焦点検出機能付きの電子カメラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焦点検出機能付きの電子カメラに関する。特に、本発明は、撮像ユニットの交換に合わせて、焦点検出関係の設定値を変更する電子カメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
銀塩フィルムの代わりに、ＣＣＤ撮像素子などを用いて撮像を行う電子カメラが知られている。
この種の電子カメラでは、公知の位相差検出方式やパッシブ測距方式やコントラスト検出方式などを用いて、焦点検出が行われる。
【０００３】
以下、位相差検出方式における焦点検出動作について説明する。
図８は、焦点検出モジュールの構成を説明する図である。
図８において、撮影光学系７０の通過光束の一部は、図示しないサブミラーなどを介して、視野マスク７１に到達する。この視野マスク７１は、撮影光学系７０の結像面の付近に配置され、焦点検出エリアを決定する。この視野マスク７１の後方には、フィールドレンズ７２を介して絞りマスク７３が配置される。この絞りマスク７３には、一対の開口部７３ａ，７３ｂが設けられ、撮影光学系７０の通過光束を瞳分割する。
【０００４】
このように瞳分割された一対の分割光束は、一対の再結像レンズ７４ａ，７４ｂを介してアオリ結像され、一対の光像を形成する。これら一対の光像の結像面には、焦点検出センサ７５が配置される。
このような構成では、焦点検出センサ７５のＡ列，Ｂ列において、一対の光像をそれぞれ光電変換する。この光電変換された光像パターンについて、間隔をずらしながら相関演算を行うことにより、一対の光像の像間隔を検出する。
【０００５】
この一対の光像の像間隔に基づいて、撮影光学系７０の焦点調節状態（例えば、デフォーカス量）を算出することができる。
このように算出されたデフォーカス量に基づいて、カメラ側では、自動焦点制御や焦点調節状態の表示などが実行される。
ところで、自動焦点制御により、デフォーカス量の検出値がゼロとなった場合、撮影光学系７０が合焦状態にあると判定することができる。
【０００６】
しかしながら、実際のデフォーカス量には様々なノイズが混入するため、デフォーカス量が完全にゼロとなるとは限らない。そのため、合焦点に到達しても撮影光学系７０は停止せず、合焦点の近傍で撮影光学系７０が微少振動を生じるなどの不具合を生じてしまう。
そこで、実際には、撮影光学系７０の焦点深度に応じて、合焦状態と認定できる範囲（以下、「合焦認定範囲」という）が予め定められる。この合焦認定範囲内にデフォーカス量が入った状態を合焦状態と判定し、自動焦点制御を停止する際の目標としていた。
【０００７】
このような合焦判定により、合焦点の近傍で撮影光学系７０に微少振動が生じることがなくなり、合焦速度を一層向上させることが可能となる。
また、低コントラストの被写体の場合、一対の光像についての相関演算の結果に顕著な差が生じない。そのため、一対の光像の像間隔を高精度に検出することが困難となり、デフォーカス量の検出精度が低下する。このような場合には、適正な自動焦点調節が期待できない。
【０００８】
そこで、従来は、次のような手順に基づいて、焦点検出結果の信頼性判定を行っていた。
まず、焦点検出結果の信頼性を示す数値として、被写体のコントラスト量や、上記の相関演算結果などを求める（以下、このような信頼性を直接もしくは間接に示す数値を「信頼度」という）。
【０００９】
この信頼度を所定の閾値に基づいて閾値判定することにより、焦点検出結果の信頼性判定を行う。
このような信頼性判定において、「信頼性有り」と閾値判定された場合にのみ焦点検出可能と判断し、デフォーカス量に基づく自動焦点制御を実行する。一方、「信頼性無し」と閾値判定された場合には焦点検出不能と判断し、デフォーカス量に基づく自動焦点制御を実行しない。
【００１０】
このような動作により、不適正な自動焦点制御を確実に防止することが可能となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電子カメラの場合、使用用途などに応じて要求される画像品質が大きく異なる。例えば、プリント出力を前提とした撮影の場合、画像データはできるだけ高解像度であることが好ましい。一方、インターネットのホームページ上に載せることなどを前提とした撮影の場合、転送レートの関係から、画像データは低解像度でよい場合が多い。
【００１２】
そのため、電子カメラに撮像素子を固定的に搭載した場合、撮影者が要求する画像の質に対して過剰に質が高くなったり、もしくは質の低い画像しか得られないという問題が生じる。
そこで、本出願人は、種類や性能の異なる撮像ユニットを複数用意し、これらの撮像ユニットを適宜に交換装着可能とした電子カメラを考えた。このような撮像ユニットの交換により、撮影者は様々な撮影バリエーションを楽しむことが可能となり、電子カメラの使用範囲が格段に広がる。
【００１３】
ところで、撮像ユニットを交換した場合、撮像される画像データの画質が大きく変化する。このような撮像画質が異なる撮影において、焦点検出動作や焦点制御動作を一律に行うことは不適当であるという問題点が生じる。
そこで、請求項１〜５に記載の発明では、撮像手段の画素密度が変更された場合にも、焦点検出結果の信頼性判定を柔軟かつ適正に実行する電子カメラを提供することを目的とする。
【００１４】
請求項６〜８に記載の発明では、撮像手段の画素密度が変更された場合にも、焦点検出結果の合焦判定を柔軟かつ適正に実行する電子カメラを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
図１は、請求項１〜５に記載の発明を説明する原理ブロック図である。以下、図１に示す参照番号に対応付けて、解決するための手段を説明する。
【００１６】
（請求項１）
請求項１に記載の発明は、撮影光学系Ｚにより形成された光像を撮像し、画像信号を出力する撮像手段１と、撮影光学系Ｚの焦点調節状態を検出する焦点検出手段２と、焦点検出手段２の検出結果についての信頼性判定を行い、焦点検出可能か否かを判断する信頼性判定手段３とを備えた焦点検出機能付きの電子カメラにおいて、撮像手段１の画素密度を変更可能であり、撮像手段１の画素密度に応じて、信頼性判定手段３の判定基準を変更する信頼性基準変更手段５を備えたことを特徴とする。
【００１７】
（請求項２）
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の焦点検出機能付きの電子カメラにおいて、画素密度の異なる撮像手段１を交換可能に装着する撮像交換機構４を備え、信頼性基準変更手段５は、撮像交換機構４を介して、撮像手段１側から画素密度に関するデータを取得し、この取得データに応じて信頼性判定手段３の判定基準を変更することを特徴とする。
【００１８】
このような構成により、請求項２の電子カメラでは、撮像手段１を撮像交換機構４に交換装着することにより、信頼性の判定基準を柔軟に変更することが可能となる。
（請求項３）
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の焦点検出機能付きの電子カメラにおいて、信頼性基準変更手段５は、使用中の撮像手段１の画素密度が高くなるに従って、より高い信頼性を要求する判定基準に変更することを特徴とする。
【００１９】
一般に、撮像手段１の画素密度が低い場合、ある程度までの微細なボケは約１画素の範囲内で撮像されるため、人間の目にピンぼけとは感知されない。
逆に、撮像手段１の画素密度が高い場合、微細なボケ形状が多数の画素により正確に撮像されるため、人間の目にもピンぼけとして感知される。
このような理由から、撮像手段１の画素密度が高くなるに従って、実用上の許容錯乱円径（人間の目にピンぼけと認められない最大のボケ直径）が小さくなり、焦点深度が浅くなる。そのため、撮像手段１の画素密度が高くなるに従って、焦点制御にはより高い精度が要求される。
【００２０】
そこで、請求項３の電子カメラでは、画素密度の高い撮像手段１が使用された場合、信頼性判定の判定基準を、高い信頼性を要求する判定基準（以下、「高い判定基準」という）に設定変更する。
このような設定変更により、高い判定基準を通った焦点検出結果のみが「信頼性あり」と判定され、焦点検出可能と判断される。
【００２１】
また逆に、画素密度の低い撮像手段１が使用された場合、請求項３の電子カメラは、信頼性判定の判定基準を、低い信頼性を許容する判定基準（以下、「低い判定基準」という）に設定変更する。このような設定変更により、焦点検出可能と判断されるケースが多くなり、より広範囲の被写体について焦点調節動作や焦点調節状態の表示などが実行される。
【００２２】
（請求項４）
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３に記載の焦点検出機能付きの電子カメラにおいて、信頼性判定手段３は、被写体のコントラスト量を判定することにより、焦点検出結果の信頼性判定を行う手段であることを特徴とする。
（請求項５）
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請求項３に記載の焦点検出機能付きの電子カメラにおいて、焦点検出手段２は、被写体光を瞳分割して一対の光像を形成する焦点検出光学系と、焦点検出光学系により形成された一対の光像を撮像する焦点検出用撮像手段１と、焦点検出用撮像手段１により撮像された「一対の光像」の位相差に基づいてデフォーカス量を算出する焦点演算手段とを有し、信頼性判定手段３は、一対の光像の一致度を判定することにより、焦点検出結果の信頼性判定を行う手段であることを特徴とする。
【００２３】
図２は、請求項６〜８に記載の発明を説明する原理ブロック図である。以下、図２に示す参照番号に対応付けて、解決するための手段を説明する。
（請求項６）
請求項６に記載の発明は、撮影光学系Ｚにより形成された光像を撮像し、画像信号を出力する撮像手段１と、撮影光学系Ｚの焦点調節状態を検出する焦点検出手段２と、焦点検出手段２の検出結果について合焦判定を行う合焦判定手段７とを備えた焦点検出機能付きの電子カメラにおいて、撮像手段１の画素密度に応じて、合焦判定手段７の判定基準を変更する合焦基準変更手段８を備えたことを特徴とする。
【００２４】
（請求項７）
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の焦点検出機能付きの電子カメラにおいて、画素密度の異なる撮像手段１を交換可能に装着する撮像交換機構４を備え、合焦基準変更手段８は、撮像交換機構４を介して、撮像手段１側から画素密度に関するデータを取得し、この取得データに応じて合焦判定手段７の判定基準を変更することを特徴とする。
【００２５】
このような構成により、請求項７の電子カメラでは、撮像手段１を撮像交換機構４に交換装着することにより、合焦判定の判定基準を柔軟に変更することが可能となる。
（請求項８）
請求項８に記載の発明は、請求項６または請求項７に記載の焦点検出機能付きの電子カメラにおいて、合焦基準変更手段８は、使用中の撮像手段１の画素密度が高くなるに従って、より高い合焦精度を要求する判定基準に変更することを特徴とする。
【００２６】
一般に、撮像手段１の画素密度が低い場合、ある程度までの微細なボケは約１画素の範囲内で撮像されるため、人間の目にピンぼけとは感知されない。
逆に、撮像手段１の画素密度が高い場合、微細なボケ形状が多数の画素により正確に撮像されるため、人間の目にもピンぼけとして感知される。
このような理由から、撮像手段１の画素密度が高くなるに従って、実用上の許容錯乱円径（人間の目にピンぼけと認められない最大のボケ直径）が小さくなり、焦点深度が浅くなる。そのため、撮像手段１の画素密度が高くなるに従って、焦点制御にはより高い合焦精度が要求される。
【００２７】
そこで、請求項８の電子カメラでは、画素密度の高い撮像手段１が使用された場合、合焦判定の判定基準を、高い合焦精度を要求する判定基準（以下、「高い判定基準」という）に設定変更する。その結果、焦点調節の合焦精度が高くなる。
また逆に、画素密度の低い撮像手段１が使用された場合、合焦判定の判定基準を、低い合焦精度を許容する判定基準（以下、「低い判定基準」という）に設定変更する。その結果、焦点調節の合焦精度が適当に下がり、代わって合焦速度などが早くなる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。なお、本実施形態は、請求項１〜８に記載の発明に対応した実施形態である。
（本実施形態の構成）
図３は、本実施形態の構成を示す図である。
【００２９】
図３において、電子カメラ１１には、撮影光学系１２が装着される。この撮影光学系１２の光軸上に沿って、メインミラー１３およびサブミラー１４などからなるミラーボックスが配置される。
このサブミラー１４の反射方向には、焦点検出モジュール１５が配置される。この焦点検出モジュール１５の内部には、図８に示した視野マスク７１，フィールドレンズ７２，絞りマスク７３，再結像レンズ７４ａ，７４ｂ，焦点検出センサ７５などが配置される。
【００３０】
この焦点検出モジュール１５の出力は、カメラ側ＣＰＵ１６のＡ／Ｄ入力端子に接続される。このカメラ側ＣＰＵ１６の制御出力は、撮影光学系１２を前後に繰り出すモータ１７へ接続される。
一方、電子カメラ１１の背面には、撮像ユニット１８を着脱自在に装着する撮像交換機構１１ａが設けられる。この撮像ユニット１８の内部には、撮像素子１９および撮像ユニット側ＣＰＵ２０およびメモリ２１などが設けられる。
【００３１】
この撮像ユニット側ＣＰＵ２０とカメラ側ＣＰＵ１６とは、撮像交換機構１１ａに設けられた接触端子などを介して、データ通信を行う。
（各請求項と本実施形態との対応関係）
以下、各請求項と本実施形態との対応関係について説明する。
まず、請求項１，３，４，５に記載の発明と本実施形態との対応関係については、撮像手段１は撮像ユニット１８に対応し、焦点検出手段２は焦点検出モジュール１５およびカメラ側ＣＰＵ１６の「焦点検出演算を行う機能」に対応し、信頼性判定手段３はカメラ側ＣＰＵ１６の「信頼性判定を行う機能」に対応し、信頼性基準変更手段５はカメラ側ＣＰＵ１６の「撮像ユニット１８から撮像素子１９の画素密度データを取得し、信頼性の判定基準を変更する機能」に対応する。
【００３２】
請求項２に記載の発明と本実施形態との対応関係については、上述の対応関係に加えて、撮像交換機構４が撮像交換機構１１ａに対応する。
請求項６，８に記載の発明と本実施形態との対応関係については、撮像手段１は撮像ユニット１８に対応し、焦点検出手段２は焦点検出モジュール１５およびカメラ側ＣＰＵ１６の「焦点検出演算を行う機能」に対応し、合焦判定手段７はカメラ側ＣＰＵ１６の「合焦判定を行う機能」に対応し、合焦基準変更手段８はカメラ側ＣＰＵ１６の「撮像ユニット１８から撮像素子１９の画素密度データを取得し、信頼性の判定基準を変更する機能」に対応する。
【００３３】
請求項７に記載の発明と本実施形態との対応関係については、上述の対応関係に加えて、撮像交換機構４が撮像交換機構１１ａに対応する。
（本実施形態の動作説明）
図４は、本実施形態におけるカメラ側ＣＰＵ１６の動作を説明する流れ図である。
【００３４】
以下、図４に基づいて、本実施形態の動作を説明する。
まず、カメラ側ＣＰＵ１６は、撮像ユニット側ＣＰＵ２０とのデータ交信を行い、不揮発性のメモリ２１内に予め記録された画素密度データを取得する（図４Ｓ１）。
次に、カメラ側ＣＰＵ１６は、このように取得した画素密度データに基づいて、撮像ユニット１８が高密度ユニットか否かを判別する（図４Ｓ２）。
【００３５】
ここで、高密度ユニットと判別された場合、カメラ側ＣＰＵ１６は、焦点検出の信頼性判定に使用する判定基準Ｇ１，Ｅ１に、より高い信頼性を要求する閾値Ｇａ，Ｅａを代入する（図４Ｓ３）。続いて、カメラ側ＣＰＵ１６は、合焦判定に使用する判定基準Ｆｉｎに、より高い合焦精度を要求する閾値Ｗａを代入する（図４Ｓ４）。
【００３６】
一方、低密度ユニットと判別された場合、カメラ側ＣＰＵ１６は、焦点検出の信頼性判定に使用する判定基準Ｇ１，Ｅ１に、低い信頼性を許容する閾値Ｇｂ，Ｅｂを代入する（図４Ｓ５）。続いて、カメラ側ＣＰＵ１６は、合焦判定に使用する判定基準Ｆｉｎに、低い合焦精度を許容する閾値Ｗｂを代入する（図４Ｓ６）。
なお、これらの基準値は次のような大小関係にある。
【００３７】
Ｇａ＜Ｇｂ ・・・（１）
Ｅａ＞Ｅｂ ・・・（２）
Ｗａ＜Ｗｂ ・・・（３）
次に、カメラ側ＣＰＵ１６は、焦点検出モジュール１５から出力信号列ａ［１］・・・ａ［ｎ］および出力信号列ｂ［１］・・・ｂ［ｎ］を取り込む（図４Ｓ７）。
【００３８】
これらの出力信号列ａ，ｂは、図５に示すように一対の光像の輝度パターンを離散的に示す信号列である。カメラ側ＣＰＵ１６は、これらの出力信号列ａ，ｂを所定量ずつずらしながら残差をとることにより、次のような相関量Ｃ［Ｌ］を算出する。

（ただし Ｌ＝−Ｌmax・・・０・・・Ｌmax）
なお、出力信号列ａ，ｂは有限な信号列であるため、（４）式中の初項ｋおよび最終項ｒは、シフト量Ｌに依存して次のように変化させる。
【００３９】
Ｌ≧０の場合、
ｋ＝ｋ０＋ＩＮＴ｛−Ｌ／２｝
ｒ＝ｒ０＋ＩＮＴ｛−Ｌ／２｝
Ｌ＜０の場合、
ｋ＝ｋ０＋ＩＮＴ｛（−Ｌ＋１）／２｝
ｒ＝ｒ０＋ＩＮＴ｛（−Ｌ＋１）／２｝ ・・・（５）
ここで、ｋ０，ｒ０は、Ｌ＝０のときの初項ｋと最終項ｒである。また、ＩＮＴは小数点以下を切り捨てる関数である。
【００４０】
図６は、上述した相関演算の様子を図示したものである。
このような相関演算により、相関量Ｃ［Ｌ］の離散的なデータ列が算出される。カメラ側ＣＰＵ１６は、これらのデータ列の中から極小点近傍のデータＣ［Ｌｅ］，Ｃ［Ｌｅ−１］，Ｃ［Ｌｅ＋１］を選択し、次の（６）式〜（９）式の演算を実行する。
【００４１】

以上の演算により、図７に示すような相関量の極小値Ｃｅｘと、その極小値Ｃｅｘを与えるシフト量Ｌｓ（一対の光像のズレ量に該当する）を補間演算することができる（図４Ｓ８）。
【００４２】
次に、カメラ側ＣＰＵ１６は、次の（１０）式の論理式に基づいて信頼性判定を行う（図４Ｓ９）。
（ Ｅ＞Ｅ１ ）かつ（ Ｃｅｘ／Ｅ ＜ Ｇ１ ） ・・・（１０）
ここで、数値Ｅは、相関量の傾きの急峻さを示す数値であり、被写体のコントラスト量に対応する値である。したがって、（１０）式の第１項は、被写体のコントラスト量に基づいて信頼性判定を行う式である。
【００４３】
一方、Ｃｅｘ／Ｅは、一対の光像の一致度を示す値である。したがって、（１０）式の第２項は、一対の光像の一致度に基づいて信頼性判定を行う式である。
また、上述したステップＳ２〜６において、画素密度の高い撮像ユニット１８については、Ｅ１が高く設定され、かつＧ１が低く設定されている。その結果、画素密度の高い撮像ユニット１８を使用する場合、（１０）式は、より高い信頼性を要求する論理式に設定される。
【００４４】
一方、画素密度の低い撮像ユニット１８については、Ｅ１が低く設定され、かつＧ１が高く設定される。その結果、画素密度の低い撮像ユニット１８を使用する場合、（１０）式は、より低い信頼性を許容する論理式に設定される。
このような信頼性判定の結果（１０）式を満足しない場合（図４Ｓ１０のＮＯ側）、カメラ側ＣＰＵ１６は「焦点検出不能」と判断し、ステップＳ１５に動作をそのまま移行する。
【００４５】
一方、（１０）式を満足した場合（図４Ｓ１０のＹＥＳ側）、カメラ側ＣＰＵ１６は「焦点検出可能」と判断し、上述のシフト量Ｌｓに所定の比例定数を乗ずるなどして、デフォーカス量ＤＦを算出する（図４Ｓ１１）。
続いて、カメラ側ＣＰＵ１６は、次の（１１）式の論理式に基づいて、合焦判定を行う（図４Ｓ１２）。
【００４６】
｜ＤＦ｜ ＜ Ｆｉｎ ・・・（１１）
上述したステップＳ２〜６において、画素密度の高い撮像ユニット１８については、合焦認定幅Ｆｉｎを小さく設定する。その結果、画素密度の高い撮像ユニット１８を使用する場合、（１１）式は、より高い合焦精度を要求する論理式に設定される。
【００４７】
一方、画素密度の低い撮像ユニット１８については、合焦認定幅Ｆｉｎを大きく設定する。その結果、画素密度の低い撮像ユニット１８を使用する場合、（１１）式は、より低い合焦精度を許容する論理式に設定される。
ここで、（１１）式を満足した場合（図４Ｓ１３のＹＥＳ側）、カメラ側ＣＰＵ１６は「合焦状態」と判断し、これ以上の自動焦点調節を実行せずに、ステップＳ１５に動作を移行する。
【００４８】
一方、（１１）式を満足しない場合（図４Ｓ１３のＮＯ側）、カメラ側ＣＰＵ１６は「非合焦状態」と判断し、デフォーカス量ＤＦに応じてモータ１７を駆動して自動焦点調節を実行する（図４Ｓ１４）。
カメラ側ＣＰＵ１６は、レリーズ釦の半押し状態などが解除されるまで、上述したステップＳ７に戻って動作を繰り返す（図４Ｓ１５）。
【００４９】
なお、図４には示されていないが、上記の一連の動作中にレリーズ釦が全押しされた場合、カメラ側ＣＰＵ１６は、公知の撮像動作に移行する。
以上説明した動作により、本実施形態の電子カメラ１１では、撮像ユニット１８の画素密度に応じて信頼性判定の判定基準が、柔軟に変更される。
すなわち、画素密度の高い撮像ユニット１８が使用された場合、信頼性判定の判定基準は高く設定変更される。このような設定変更により、高精度のデフォーカス量が検出されたケースに限って、自動焦点調節が実行される。
【００５０】
また逆に、画素密度の低い撮像ユニット１８が使用された場合、信頼性判定の基準は低く設定変更される。このような設定変更により、焦点検出可能と判断されるケースが多くなり、より広範囲の被写体について自動焦点調節が実行される。
特に、本実施形態の電子カメラ１１では、「被写体のコントラスト量」と「一対の光像の一致度」の両面から信頼性判定を行っている。そのため、信頼性判定をより正確に判定することができる。また、特に本実施形態では、２種類の閾値Ｇ１，Ｅ１により信頼性の判定基準を変更しているので、判定基準の設定自由度が極めて高く、多様な判定基準に柔軟に設定変更できるという利点を有する。
【００５１】
また、本実施形態の電子カメラ１１では、撮像ユニット１８の画素密度に応じて合焦判定の判定基準についても、柔軟に変更される。
すなわち、画素密度の高い撮像ユニット１８が使用された場合、合焦判定の基準は高く設定変更される。このような設定変更により、画素密度の高い撮像ユニット１８に合わせて、より高い合焦精度で自動焦点調節を行うことができる。
【００５２】
また逆に、画素密度の低い撮像ユニット１８が使用された場合、合焦判定の判定基準を引く設定変更する。その結果、画素密度の低い撮像ユニット１８に合わせて、焦点調節の合焦精度を適宜に下げ、代わって合焦速度などを高めることができる。
なお、上述した実施形態では、信頼性判定と合焦判定の双方について、判定基準を設定変更しているが、これに限定されるものではない。例えば、どちらか一方の判定基準を固定し、他方の判定基準のみを設定変更してもよい。
【００５３】
また、上述した実施形態では、「被写体のコントラスト量」と「一対の光像の一致度」の双方について閾値を可変しているが、これに限定されるものではない。例えば、どちらか一方の閾値を固定し、他方の閾値のみを可変してもよい。
さらに、上述した実施形態では、被写体のコントラスト量として、（８）式に示す数値Ｅを使用したが、これに限定されるものではない。一般には、被写体の明暗比の大きさを表す検出量であれば、コントラスト量として使用することができる。例えば、一対の光像のどちらか一方について隣接画素との差分（空間微分値）をとり、これら差分の絶対値の中から最大値を求めてコントラスト量として用いてもよい。
【００５４】
また、上述した実施形態では、一対の光像の一致度として（Ｃｅｘ／Ｅ）を使用したが、これに限定されるものではない。一般には、一対の光像の相関度合いを表す検出量であれば、一致度として使用することができる。例えば、最小の相関量Ｃｅｘなどを一致度として用いてもよい。
さらに、上述した実施形態では、撮像ユニット１８から画素密度データを取得しているが、これに限定されるものではない。一般的には、撮像素子１９の画素密度に変換可能なデータを取得すればよい。
【００５５】
例えば、撮像素子１９の駆動クロックを取得してもよい。この場合は、駆動クロックの周波数から画素密度を検出することが可能である。
また例えば、撮像ユニット１８もしくは撮像素子１９の種別データを取得してもよい。この場合は、電子カメラ１１側に、種別データと画素密度データとの対応テーブルなどを予め設け、テーブル参照により画素密度を検出することが可能である。勿論、種別データと判定基準のデータ（例えば、閾値Ｇａ，Ｅａ，Ｗａなど）との対応テーブルなどを画素密度を考慮して予め作成し、このテーブルを参照することにより判定基準のデータを直に取得してもよい。
【００５６】
なお、上述した実施形態では、位相差検出方式における信頼性判定について説明したが、これに限定されるものではない。
例えば、コントラスト検出方式による山登り型の焦点調節において、被写体のコントラスト量の判定により信頼性判定を行ってもよい。この場合には、撮像ユニットの交換に応じて、コントラスト量の判定基準を設定変更すればよい。
【００５７】
また例えば、パッシブ測距方式による焦点検出において、被写体のコントラスト量または一対の光像の一致度に基づいて信頼性判定を行ってもよい。この場合には、撮像ユニットの交換に応じて、コントラスト量または一致度の判定基準を設定変更すればよい。
さらに例えば、アクティブ測距方式による焦点検出において、受光スポットの光量や光点の広がり具合に基づいて、信頼性判定を行ってもよい。この場合には、撮像ユニットの交換に応じて、受光スポットの光量や広がり具合の判定基準を設定変更すればよい。
【００５８】
なお、上述した実施形態では、自動焦点調節（オートフォーカス）を行う場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、マニュアルモードにおける焦点調節状態の表示（いわゆるフォーカスエイド）において、撮像ユニットの交換に応じて、信頼性判定または合焦判定の判定基準を設定変更してもよい。
【００５９】
また、上述した実施形態では、撮像ユニット１８を撮像交換機構１１ａに交換装着する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、カメラ内もしくは撮像ユニット内に画素密度が異なる複数の撮像素子を有し、撮像動作に当たって、これらの撮像素子を切り換えて使用するような場合には、使用される撮像素子の画素密度に応じて、信頼性判定もしくは合焦判定の判定基準を設定変更すればよい。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明では、撮像手段の画素密度に対応して信頼性判定の判定基準を変更する。このような判定基準の変更により、撮像手段の画素密度に合わせて信頼性判定を柔軟に実行することが可能となる。
請求項２に記載の発明では、撮像交換機構に装着された撮像手段の側から画素密度に関するデータを取得し、この取得データに応じて信頼性判定の判定基準を変更する。したがって、撮像手段の画素密度を自動的に判断して、信頼性判定を柔軟に実行することが可能となる。
【００６１】
請求項３に記載の発明では、画素密度の高い撮像手段が使用された場合、焦点検出結果の信頼性判定の基準を高く設定変更する。このような設定変更により、高い判定基準を通った焦点検出結果のみが「信頼性あり」と判定され、焦点検出可能と判断される。そのため、画素密度の高い撮像手段の使用に当たっては、高い精度の焦点検出結果のみに限定して、焦点調節動作や焦点調節状態の表示などを高精度に実行することが可能となる。このような高精度の焦点調節動作や焦点調節状態の表示は、微少なボケ形状まで正確に撮像する「画素密度の高い撮像手段」に適した動作となる。
【００６２】
また逆に、画素密度の低い撮像手段が使用された場合、焦点検出結果の信頼性判定の基準を低く設定変更する。このような設定変更により、より広範囲の焦点検出結果について「信頼性あり」と判定され、焦点検出可能と判断される。そのため、画素密度の低い撮像手段の使用に当たっては、より広範囲の被写体について焦点調節動作や焦点調節状態の表示などを実行することが可能となる。広範囲の被写体における焦点調節動作や焦点調節状態の表示は、微少なボケ形状が目立たない「画素密度の低い撮像手段」に適した動作となる。
【００６３】
請求項４に記載の発明では、信頼性判定手段が、被写体のコントラスト量を判定することにより、焦点検出結果の信頼性判定を実行する。
請求項５に記載の発明では、信頼性判定手段が、一対の光像の一致度を判定することにより、焦点検出結果の信頼性判定を実行する。
請求項６に記載の発明では、撮像手段の画素密度に対応して合焦判定の判定基準を変更する。このような判定基準の変更により、撮像手段の画素密度に適宜合わせた合焦判定を柔軟に実行することが可能となる。
【００６４】
請求項７に記載の発明では、撮像交換機構に装着された撮像手段の側から画素密度に関するデータを取得し、この取得データに応じて合焦判定の判定基準を変更する。したがって、撮像手段の画素密度を自動的に判断して、信頼性判定を柔軟に実行することが可能となる。
請求項８に記載の発明では、画素密度の高い撮像手段が使用された場合、合焦判定の判定基準を高く設定変更する。その結果、画素密度の高い撮像手段に合わせて、より高い合焦精度で焦点調節が行われる。このような高精度の焦点調節動作や焦点調節状態の表示は、許容錯乱円径が小さいために高い合焦精度を要求される「画素密度の高い撮像手段」に適した動作となる。
【００６５】
また逆に、画素密度の低い撮像手段が使用された場合、合焦判定の判定基準を引く設定変更する。その結果、画素密度の低い撮像手段に合わせて、焦点調節の合焦精度を適正に下げ、代わって合焦速度などを高めることができる。このような合焦精度を犠牲にして合焦速度を向上する動作は、許容錯乱円径が大きいために低い合焦精度が許容される「画素密度の低い撮像手段」に適した動作となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１〜５に記載の発明を説明する原理ブロック図である。
【図２】請求項６〜８に記載の発明を説明する原理ブロック図である。
【図３】実施形態の構成を示す図である。
【図４】実施形態におけるカメラ側ＣＰＵ１６の動作を説明する流れ図である。
【図５】焦点検出モジュール１５から出力される出力信号列を説明する図である。
【図６】相関演算の様子を説明する図である。
【図７】ズレ量Ｌｓの補間演算を説明する図である。
【図８】焦点検出モジュールの構成を説明する図である。
【符号の説明】
Ｚ 撮影光学系
１ 撮像手段
２ 焦点検出手段
３ 信頼性判定手段
４ 撮像交換機構
５ 信頼性基準変更手段
７ 合焦判定手段
８ 合焦基準変更手段
１１ 電子カメラ
１１ａ 撮像交換機構
１２ 撮影光学系
１３ メインミラー
１４ サブミラー
１５ 焦点検出モジュール
１６ カメラ側ＣＰＵ
１７ モータ
１８ 撮像ユニット
１９ 撮像素子
２０ 撮像ユニット側ＣＰＵ
２１ メモリ
７０ 撮影光学系
７１ 視野マスク
７２ フィールドレンズ
７３ 絞りマスク
７３ａ，７３ｂ 開口部
７４ａ，７４ｂ 再結像レンズ
７５ 焦点検出センサ

Claims (8)

1. 撮影光学系により形成された光像を撮像し、画像信号を出力する撮像手段と、
   前記撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、
   前記焦点検出手段の検出結果についての信頼性判定を行い、焦点検出可能か否かを判断する信頼性判定手段と
   を備えた焦点検出機能付きの電子カメラにおいて、
   前記撮像手段の画素密度を変更可能であり、
   前記撮像手段の画素密度に応じて、前記信頼性判定手段の判定基準を変更する信頼性基準変更手段
   を備えたことを特徴とする焦点検出機能付きの電子カメラ。
2. 請求項１に記載の焦点検出機能付きの電子カメラにおいて、
   画素密度の異なる前記撮像手段を交換可能に装着する撮像交換機構を備え、
   前記信頼性基準変更手段は、
   前記撮像交換機構を介して、前記撮像手段側から画素密度に関するデータを取得し、この取得データに応じて前記信頼性判定手段の判定基準を変更する
   ことを特徴とする焦点検出機能付きの電子カメラ。
3. 請求項１または請求項２に記載の焦点検出機能付きの電子カメラにおいて、
   前記信頼性基準変更手段は、
   使用中の撮像手段の画素密度が高くなるに従って、より高い信頼性を要求する判定基準に変更する
   ことを特徴とする焦点検出機能付きの電子カメラ。
4. 請求項１ないし請求項３に記載の焦点検出機能付きの電子カメラにおいて、
   前記信頼性判定手段は、
   被写体のコントラスト量を判定することにより、焦点検出結果の信頼性判定を行う手段である
   ことを特徴とする焦点検出機能付きの電子カメラ。
5. 請求項１ないし請求項３に記載の焦点検出機能付きの電子カメラにおいて、
   前記焦点検出手段は、
   被写体光を瞳分割して一対の光像を形成する焦点検出光学系と、
   前記焦点検出光学系により形成された一対の光像を撮像する焦点検出用撮像手段と、
   前記焦点検出用撮像手段により撮像された「一対の光像」の位相差に基づいてデフォーカス量を算出する焦点演算手段とを有し、
   前記信頼性判定手段は、
   前記一対の光像の一致度を判定することにより、焦点検出結果の信頼性判定を行う手段である
   ことを特徴とする焦点検出機能付きの電子カメラ。
6. 撮影光学系により形成された光像を撮像し、画像信号を出力する撮像手段と、
   前記撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、
   前記焦点検出手段の検出結果について合焦判定を行う合焦判定手段と
   を備えた焦点検出機能付きの電子カメラにおいて、
   前記撮像手段の画素密度に応じて、前記合焦判定手段の判定基準を変更する合焦基準変更手段
   を備えたことを特徴とする焦点検出機能付きの電子カメラ。
7. 請求項６に記載の焦点検出機能付きの電子カメラにおいて、
   画素密度の異なる前記撮像手段を交換可能に装着する撮像交換機構を備え、
   前記合焦基準変更手段は、
   前記撮像交換機構を介して、前記撮像手段側から画素密度に関するデータを取得し、この取得データに応じて前記合焦判定手段の判定基準を変更する
   ことを特徴とする焦点検出機能付きの電子カメラ。
8. 請求項６または請求項７に記載の焦点検出機能付きの電子カメラにおいて、
   前記合焦基準変更手段は、
   使用中の撮像手段の画素密度が高くなるに従って、より高い合焦精度を要求する判定基準に変更する
   ことを特徴とする焦点検出機能付きの電子カメラ。

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