JP4020527B2

JP4020527B2 - 電子カメラ

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Publication number: JP4020527B2
Application number: JP07010199A
Authority: JP
Inventors: 昌孝井出
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2019-03-16
Also published as: JP2000266988A; US6363220B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焦点調節装置を備えた電子カメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＴＴＬ位相差検出方式を採用した焦点調節装置では、被写体光の波長成分に応じて色収差が発生するために、特定の光源下では焦点調節精度が劣化することが知られている。
【０００３】
このような問題に対処するために、特開昭６３−１６８６１３号公報では焦点検出用の受光素子であるＡＦセンサＩＣと同一ＩＣチップ上に色温度検出用受光素子を設けている。そして、この色温度検出用受光素子により色温度の測定を行い、色収差の補正を行っている。
【０００４】
また、特開昭５８−８６５０４号公報では、焦点検出用の受光素子であるＡＦセンサＩＣとは別途に設けられた受光素子、処理回路、光学系を含む色温度測定手段の出力を用いて、ＡＦセンサを含む焦点検出部での色温度による焦点検出誤差を補正している。
【０００５】
更に、近年では、ＴＴＬ位相差検出方式を採用した一眼レフタイプのデジタルカメラが発売されている（「写真工業」１９９６年５月、Ｐ４２、Ｐ５１）。かかるカメラでは、専用の色温度検出用受光素子、処理回路、光学系を別途設け、検出した色温度検出情報を用いてホワイトバランス調整を行っている。
【０００６】
また、特開平９−２７４１３０号公報には、ＴＴＬ位相差検出方式を採用したデジタルカメラが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開昭６３−１６８６１３号公報により開示された技術では、ＩＣの作成工程において色フィルタを設ける必要があり、工程が増加してコストアップになるという問題がある。
【０００８】
また、上記特開昭５８−８６５０４号公報により開示された技術では、専用の色温度検出部を有するので、色温度検出用の受光素子及び光学系や処理回路を別途設置する必要があり、コストアップや新たな実装スペースが必要になるといった問題がある。
【０００９】
さらに、上記一眼レフタイプデジタルカメラでは、色温度検出情報を用いてホワイトバランス調整を行っているものの、焦点調節時の色収差の補正には使用されていない。
【００１０】
また、特開平９−２７４１３０号公報により開示されたＴＴＬ位相差検出方式を採用したデジタルカメラでは、焦点調節時の色収差の補正については何等考慮されていない。
【００１１】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、低コスト且つ省スペースで、焦点検出における色収差を補正して正確な焦点調節を行うことが可能な焦点調節装置を備えた電子カメラを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様では、撮影レンズとカラー撮像素子を有する電子カメラであって、上記撮影レンズを通過する被写体光を瞳分割した光束であるとともに複数の焦点検出領域に対応する光束を受光し、上記複数の焦点検出領域に対応する出力を発生するＡＦセンサと、上記カラー撮像素子において、上記複数の焦点検出領域に対応する撮像領域の出力に基いて、上記ＡＦセンサの出力に含まれる色収差に起因する検出誤差を補正するための補正値を算出する補正手段と、上記ＡＦセンサの出力に基いて、上記撮影レンズの焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、上記焦点検出手段の出力と補正手段の出力とに基いて、上記撮影レンズを駆動するレンズ駆動手段と、を具備したことを特徴とする電子カメラが提供される。
第２の態様では、上記第１の態様において、上記補正手段は、上記複数の焦点検出領域に対応する撮像領域の出力に基づいて、被写体からの光束の色温度に関する情報を評価して、上記補正値を算出することを特徴とする電子カメラが提供される。
【００１３】
第３の態様では、上記第１の態様又は上記第２の態様において、上記補正手段の上記複数の焦点検出領域に対応する撮像領域は、撮影画面内において上記複数の焦点検出領域をそれぞれ含むように設定されていることを特徴とする電子カメラが提供される。
【００１４】
上記第１乃至第３の態様によれば以下の作用が奏される。
【００１５】
即ち、本発明の第１の態様では、ＡＦセンサにより、上記撮影レンズを通過する被写体光を瞳分割した光束であるとともに複数の焦点検出領域に対応する光束が受光され、補正手段により、上記複数の焦点検出領域に対応する出力を発生する上記カラー撮像素子において、上記複数の焦点検出領域に対応する撮像領域の出力に基いて、上記ＡＦセンサの出力に含まれる色収差に起因する検出誤差を補正するための補正値が算出され、焦点検出手段により、上記ＡＦセンサの出力に基いて、上記撮影レンズの焦点調節状態が検出され、レンズ駆動手段により、上記焦点検出手段の出力と補正手段の出力とに基いて、上記撮影レンズが駆動される。
【００１６】
第２の態様では、上記第１の態様において、上記補正手段により、上記複数の焦点検出領域に対応する撮像領域の出力に基づいて、被写体からの光束の色温度に関する情報が評価されて、上記補正値が算出される。
【００１７】
第３の態様では、上記第１の態様において、上記補正手段の上記複数の焦点検出領域に対応する撮像領域は、撮影画面内において上記複数の焦点検出領域をそれぞれ含むように設定されている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は本発明の焦点調節装置を備えた電子カメラの概念図である。
【００２０】
同図に示されるように、この電子カメラでは、所定位置に被写体光を集光する撮影レンズ１が設けられており、その後方には当該撮影レンズ１を通過した被写体光を瞳分割して受光する焦点検出用受光センサ２と、上記撮影レンズ１を通過した被写体光を撮像する撮像素子４が設けられている。上記焦点検出用受光センサ２は、当該焦点検出用受光センサ２の出力に基づいて上記撮影レンズ１の焦点状態を検出する焦点検出部３に接続されており、該焦点検出部３の出力は該焦点検出部３の出力を補正する補正部５の入力に接続されている。さらに、上記撮像素子４の出力も補正部５の入力に接続されている。この補正部５は、上記撮像素子４の出力に基づいて色温度を検出する色温度検出部７と、上記色温度検出部７の出力に基づいて色収差補正値を計算する補正値計算部８とを有している。そして、この補正部５の出力は、制御部６の入力に接続されており、該制御部６の出力は撮影レンズ１に不図示の機械的機構を介して接続されている。
【００２１】
このような構成において、上記撮影レンズ１を介して入射された被写体光は、焦点検出用受光センサ２で瞳分割されて受光される。そして、この焦点検出用受光センサ２の出力信号は焦点検出部３に入力され、該焦点検出部３にて撮影レンズ１の焦点状態が検出される。一方、上記撮影レンズ１を介して入射された被写体光は、撮像素子４にも入射され、該撮像素子４にて撮像される。
【００２２】
上記補正部５では、上記撮像素子４の出力に基づいて焦点検出部３の焦点検出出力が補正される。このとき、補正部５内の色温度検出部７により撮像素子４の出力に基づいて被写体の色温度が検出される。そして、補正部５内の補正値計算部８により温度検出部７の出力に基づいて色収差補正値が算出される。
【００２３】
こうして、制御部６により、上記補正部５の出力である補正された焦点検出出力に基づいて所定の焦点調節が行われることになる。
【００２４】
次に、図２は本発明の実施の形態に係る焦点調節装置を備えた電子カメラの光学系の構成を示す図である。
【００２５】
同図に示されるように、この実施の形態に係る電子カメラは、着脱自在の交換レンズ３０とカメラボディ４０とに大別される。
【００２６】
先ず、交換レンズ３０では、所定位置に焦点調節用レンズ１１ａ、絞り１２等からなる撮影光学系１１が配置されており、その後方には被写体光を下方に反射するとともに、一部をカメラボディ４０側に透過させるビームスプリッタ１３が配置されている。このビームスプリッタ１３の反射光の光路上にはミラー１４が設けられており、当該ミラー１４の反射光の光路上には焦点検出光学系１６とＡＦセンサ１７等からなる焦点検出部１５が配置されている。尚、この実施の形態では、上記焦点検出部１５は位相差検出方式を採用している。さらに、上記絞り１２は所定の絞り開口を保持することが可能であると共に、シャッタ機能を有しており、完全に遮光する機能も備えている。
【００２７】
一方、カメラボディ４０では、所定位置にビームスプリッタ２１が設けられており、当該ビームスプリッタ２１を透過した光の光路上には、ミラー２５が配置されている。そして、このミラー２５で反射した光の光路上にはミラー２７と接眼レンズ２８からなるファインダ光学系２６が配置されている。さらに、上記ビームスプリッタ２１で反射された光の光路上には、赤外カットフィルタ２２、光学的ローパスフィルタ（LPF；Low Pass Filter）２３、固体撮像素子（CCD；Charge Coupled Device）２４が配置されている。
【００２８】
このような構成において、被写体からの光束は撮影光学系１１を通過し、ビームスプリッタ１３により、上記光束の一部がカメラボディ４０に、他がミラー１４を介して焦点検出部１５にそれぞれ導かれる。一方、上記撮影光学系１１を通過してカメラボディ４０内へ導かれた被写体光束は、その一部がビームスプリッタ２１を透過して、赤外光成分をカットする赤外光カットフィルタ２２、モアレを低減させる光学的ＬＰＦ２３を介して撮像素子ＣＣＤ２４に導かれる。他の光束は、ミラー２５で反射された後、ミラー２７、接眼レンズ２８等からなるファインダ光学系２６へと導かれる。
【００２９】
ここで、図３は上記焦点検出部１５内のＡＦセンサ１７の光電変換素子Ｐ上に被写体からの光束を導く焦点検出光学系１６の構成を詳細に示す図である。
【００３０】
図３において、符号１１’は撮影レンズ、ＲＦは赤外カットフィルタ、Ｓは視野マスク、Ｃはコンデンサレンズ、Ｋは撮影レンズ１１の光軸に対して略対称に配置された開口部Ｋ１，Ｋ２を有する瞳マスク、Ｈ１，Ｈ２は瞳マスクＫ１，Ｋ２に対応してその後方に配置されたセパレータレンズである。上記赤外光カットフィルタＲは、７５０ｎｍ以上の波長域の赤外光を除去し、不要な赤外光成分を除去して色収差の悪影響を最小限に抑える。
【００３１】
上記撮影レンズ１１’の射出瞳の領域Ｌ１，Ｌ２を通過して入射した被写体光束は、視野マスクＳ、赤外カットフィルタＲＦ、コンデンサレンズＣ、瞳マスクＫの開口部Ｋ１，Ｋ２及びセパレータレンズＨ１，Ｈ２を通りＡＦセンサ１７の光電変換素子Ｐ上に再結像される。
【００３２】
上記撮影レンズ１１’が合焦、即ち、結像面Ｇ上に被写体像Ｉが形成される場合には、その被写体像ＩはコンデンサレンズＣ及びセパレータレンズＨ１，Ｈ２によって光軸Ｏに対して垂直な２次結像面Ｐ（ＡＦセンサ１７の光電変換素子Ｐ上）に再結像されて第１像Ｉ１，第２像Ｉ２となる。
【００３３】
上記撮影レンズ１１’が前ピン、即ち結像面Ｇの前方に被写体像Ｆが形成される場合には、その被写体像Ｆはお互いにより光軸Ｏに近づいた形で光軸Ｏに対して垂直に再結像されて第１像Ｆ１，第２Ｆ２となる。
【００３４】
上記撮影レンズ１１’が後ピン、即ち結像面Ｇの後方に被写体像Ｒが形成される場合には、その被写体像Ｒはお互いにより光軸Ｏから離れた形で、光軸Ｏに対して垂直に再結像されて第１像Ｒ１，第２像Ｒ２となる。
【００３５】
この実施の形態では、これら第１像と第２像の間隔を検出することにより、撮影レンズ１１’の焦点状態を前ピン、後ピンを含めて検出する。具体的には、第１像と第２像の光強度分布をＡＦセンサ１７の被写体像データ出力により求めて両像の間隔を測定する。
【００３６】
上記ＡＦセンサ１７は、一般にシリコンのように可視光内で比較的フラットな分光感度を有するものを用いるので、撮影レンズ１１’による可視光中の長波長成分（例えばλ＝７２０ｎｍ）ｒ２の結像点が、撮影レンズ１１’の有する軸上色収差に起因して予定結像面Ｇよりも後方に移動する。
【００３７】
従って、図３（ｂ）に示されるように、長波長成分反射光を多く含む被写体に対応する像間隔Ｚ２は可視光（重心（λ＝５６０ｎｍ））ｒ１の反射光成分を多く含む被写体に対応する像間隔Ｚ１より大きくなる。
【００３８】
次に、図４は第１の実施の形態に係る電子カメラの交換レンズ３０及びカメラボディ４０内の制御系の構成を示す図である。
【００３９】
先ず、交換レンズ３０の制御系を詳細に説明する。
【００４０】
図４に於いて、レンズマイコン３１は、交換レンズ３０の制御装置であり、その内部に中央処理装置（CPU；Central Processing Unit）３１ａ、リードオンリメモリ（ROM；Read Only Memory）３１ｂ、ランダムアクセスメモリ（RAM；Random Access Memory）３１ｃ、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータＡＤＣ３１ｄを有するコントローラである。さらに、レンズマイコン３１は、その内部に不揮発性メモリたるＥＥＰＲＯＭ３１ｅを有しており、焦点調節制御等に関する補正データを交換レンズ毎に記憶している。
【００４１】
かかるレンズマイコン３１は、上記ＲＯＭ３１ｂに格納されたシーケンスプログラムに従って一連の動作を行う。
【００４２】
焦点検出部１５の一部であるＡＦセンサ１７は、レンズマイコン３１によりその動作が制御される。このＡＦセンサ１７の出力するセンサデータ（被写体像データ）は、レンズマイコン３１内のＡ／ＤコンバータＡＤＣ３１ｄでＡ／Ｄ変換された後、ＲＡＭ３１ｃに格納される。
【００４３】
レンズマイコン３１は、上記センサデータに基づいて焦点検出演算を行い、更にカメラボディ４０内のボディマイコン４１から送信される補正データに基づいて補正演算を行って、焦点調節用レンズ１１ａの駆動量、駆動方向、駆動速度等を算出する。
【００４４】
ここで、焦点検出部１５は、交換レンズ３０の種類に応じて最適化された焦点検出精度、デフォーカス検出範囲等の特性を有するように設定されている。さらに、レンズ駆動部３２はレンズマイコン３１からの司令に基づいて、焦点調節用レンズ１１ａを駆動する。そして、絞り駆動部３３はレンズマイコン３１からの司令に基づいて、絞り１２を駆動する。
【００４５】
以上の他、交換レンズ３０をカメラボディ４０に装着するマウント部分との接続部には、交換レンズ３０側とカメラボディ４０側との通信を行うための複数の電気的接点３４が設けられている。
【００４６】
次に、カメラボディ４０の制御系を詳細に説明する。
【００４７】
図４に於いて、ボディマイコン４１はカメラボディ４０の制御装置で、内部にＣＰＵ４１ａ、ＲＯＭ４１ｂ、ＲＡＭ４１ｃ、Ａ／ＤコンバータＡＤＣ４１ｄを有するコントローラである。ボディマイコン４１の内部のＲＯＭ４１ｂに格納されたシーケンスプログラムに従って一連の動作を行っている。
【００４８】
また、ボディマイコン４１は、その内部にＥＥＰＲＯＭ４１ｅを有しており、焦点調節、測光、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）、ストロボ制御等に関する補正データをボディ毎に記憶している。撮像素子（CCD；Charge Coupled Device）２４は、撮影光学系１１により形成される被写体像を撮像して電気信号に変換する。さらに、映像信号処理部４２は、ＣＣＤ２４からの電気信号を処理して映像信号を作成する。そして、ＣＣＤ制御部４３はＣＣＤ２４に対して駆動信号を出力してその動作を制御する。
【００４９】
上記ＣＣＤ２４は、縦型オーバーフロードレイン型ＣＣＤであり、その詳細な構成については、図５に示される通りである。
【００５０】
尚、電荷転送タイプとしては、インターライン転送型ＣＣＤがある。
【００５１】
図５に於いて、このＣＣＤ２４は、水平方向と垂直方向に二次元状に配置されたフォトダイオード１０１と、上記フォトダイオード１０１に蓄積された電荷を垂直シフトレジスタ１０３に転送するトランスファーゲート１０２と、転送された電荷を順次垂直方向に転送する垂直シフトレジスタ１０３と、垂直シフトレジスタ１０３により垂直方向に転送された電荷を水平方向に順次転送する水平シフトレジスタ１０４と、水平シフトレジスタ１０４により水平方向に転送された電荷を電圧信号に変換して出力する出力部１０５とから構成される。
【００５２】
上記フォトダイオード１０１の前面には色フィルタが配置されており、色フィルタの配列は図７に示されるような所謂ベイヤー配列になっている。
【００５３】
尚、図７に示す「Ｒ」，「Ｇ」，「Ｂ」は、それぞれ「赤」、「緑」、「青」を選択的に透過する色フィルタを示している。
【００５４】
さらに、上記Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する画素は、それぞれの分光感度が図８に示されるようになっている。即ち、Ｒ，Ｇ，Ｂは、図の如き波長域で所定の相対強度を有している。
【００５５】
映像信号処理部４２は、図６に示されるように、ＣＣＤ２４からリセットノイズ等を除去するための相関２重サンプリング回路（ＣＤＳ）７８と、この相関２重サンプリング回路７８の出力を増幅するゲインコントロールアンプＡＭＰ７９と、このゲインコントロールアンプ７９の出力をＡＤ変換してデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ８０と、デジタル信号に変換された映像信号に各種の処理を行なうプロセス処理回路８１とから構成されている。
【００５６】
ＣＣＤ制御部４３は、図６に示されるように、ＣＣＤ２４を駆動するための転送パルス等の駆動信号を発生すると共に、上記相関２重サンプリング回路７８のサンプルホールドパルス、上記Ａ／Ｄコンバータ８０のＡＤ変換タイミングパルスを発生するタイミングジェネレータ（ＴＧ）８２と、このタイミングジェネレータ８２とボディマイコン４１との同期をとるための信号を発生するシグナルジェネレータ（ＳＧ）８３とから構成されている。
【００５７】
記録部４４は、図６に示されるように、映像信号処理部４２内のプロセス処理回路８１から出力される映像信号（画素データ）を記憶するメモリであるＤＲＡＭ８４と、上記ＤＲＡＭ８４に蓄積された画素データをデータ量を減らして記録するために圧縮し、また記録媒体８６から読み出した圧縮データの伸長を行なう圧縮伸長回路８５と、上記圧縮された静止画データを記録する記録媒体８６とから構成される。
【００５８】
測光露出演算部４５は、上記映像信号処理部４２の出力する映像信号に基づいて測光値、露出制御値を算出するものである。そして、ＡＷＢ部５１は、上記映像信号処理部４２の出力する映像信号に基づいてホワイトバランスを自動的に制御するものである。
【００５９】
さらに、色収差補正演算部５０は、上記映像信号処理部４２の出力する映像信号に基づいて、焦点調節用の色収差補正データを演算するものであり、この算出された色収差補正データをボティマイコン４１に出力する。このボディマイコン４１は、色収差補正データをレンズマイコン３１に送信し、該レンズマイコン３１は上記色収差補正データに基づいて焦点調節動作を制御する。
【００６０】
ＣＣＤ制御部４３は、上記測光部、露出演算部４５の出力であるシャッタスピードに基づいて、撮影時の撮像素子ＣＣＤ２４の電子シャッタを制御する。また、ボディマイコン４１は、上記測光部、露出演算部４５の露出演算により算出した絞り値データをレンズマイコン３１に送信する。撮像時においては、レンズマイコン３１によって撮影光学系１１内の絞り１２の制御が行われる。表示部４６は、撮像素子ＣＣＤ２４により撮像された映像やカメラ内部の情報をＬＣＤ等により表示し、ボディマイコン４１により制御される。
【００６１】
ファーストレリーズスイッチ（１ＲＳＷ）４７、セカンドレリーズスイッチ（２ＲＳＷ４８はレリーズボタンに連動したスイッチで、レリーズボタンの第１段階の押し下げにより１ＲＳＷ４７がオンし、引き続いて第２段階の押し下げで２ＲＳＷ４８がオンするよう構成されている。
【００６２】
ボディマイコン４１は、１ＲＳＷ４７オンで測光、ＡＦ動作を行い、２ＲＳＷ４８オンで露出動作と画像記録動作を行うことになる。以上の他、交換レンズ３０を装着するマウント部には、カメラボディ４０側と交換レンズ３０側との通信を行うための複数の電気的接点４９が設けられている。
【００６３】
以下、図９のフローチャートを参照して、レンズマイコン３１による制御動作を詳細に説明する。
【００６４】
本シーケンスに入ると、レンズマイコン３１は、先ず交換レンズ３０内の各ブロックの初期化動作を行う（ステップＳ１０１）。続いて、レンズマイコン３１は、カメラボディ側のボディマイコン４１と相互に通信を行い、必要なデータの通信を行う（ステップＳ１０２）。尚、焦点検出時に使用される種々の補正データとしては、色収差補正データ、ボディ毎のフランジバックずれデータ、撮像素子の画素サイズに応じた合焦許容範囲に関するデータ等がある。
【００６５】
続いて、上記通信により受信したボディマイコン４１からのコマンドがＡＦコマンドであるか否かを判別する（ステップＳ１０３）。
【００６６】
上記ステップＳ１０３にて、ＡＦコマンドであると判別された場合には、詳細は後述するサブルーチン“ＡＦ”を実行し（ステップＳ１０４）、焦点検出部１５（位相差検出方式）の出力に基づいて算出されたデフォーカス量に基づくレンズ駆動制御を行う。そして、ＡＦ動作の結果、合焦したか否か否かを判別し、非合焦の場合は上記ステップＳ１０４に戻ってＡＦ動作を継続し、合焦した場合はＡＦ動作を終了して上記ステップＳ１０２に戻る。
【００６７】
一方、上記ステップＳ１０３にて、ＡＦコマンドでないと判別された場合には、レンズマイコン３１は、ボディマイコン４１からのコマンドが絞りコマンドか否かを判別する（ステップＳ１０６）。ここで、絞りコマンドであると判別された場合は、通信により指示される所定の絞り値に絞り１２を設定する絞り動作を行い（ステップＳ１０７）、絞りコマンドではない場合は、コマンド待ちの状態となり、上記ステップＳ１０２に戻る。
【００６８】
次に、図１０のフローチャートを参照して、サブルーチン“ＡＦ”のシーケンスを詳細に説明する。
【００６９】
本シーケンスに入ると、先ずレンズマイコン３１は、ＡＦセンサ１７の積分制御を行い（ステップＳ２０１）、ＡＦセンサ１７のセンサデータの読み出しを行う（ステップＳ２０２）。続いて、レンズマイコン３１は、焦点検出演算を実行して、デフォーカス量を算出する（ステップＳ２０３）。
【００７０】
次いで、ボディマイコン４１との通信により、既にレンズマイコン３１内のＲＡＭ３１ｂに格納されているボディ毎の補正データＨｄ（ピントずれ補正データ）によりデフォーカス量の補正を行う（ステップＳ２０４）。
【００７１】
ＤＦ′＝ＤＦ＋Ｈｄ（１）
ここで、上記補正デフォーカス量ＤＦ′は、太陽光下において検出されたデフォーカス量を示すように設定されている。
【００７２】
続いて、色収差補正データＨｉに基づいて、補正デフォーカス量ＤＦ′に対してさらに色収差分を補正する（ステップＳ２０５）。
【００７３】
ＤＦ″＝ＤＦ′＋Ｈｉ（２）
次いで、ＲＡＭ３１ｃに記載されている合焦許容範囲Ｇｄを、上記補正デフォーカス量ＤＦ″とを比較して、合焦許容範囲Ｇｄ内か否か判定する（ステップＳ２０６）。尚、上記（２）式において、上記合焦許容範囲Ｇｄは、カメラボディの種類に固有のデータである。
【００７４】
上記ステップＳ２０６において、合焦許容範囲Ｇｄ外であると判断された場合は、上記補正デフォーカス量ＤＦ′より合焦となる焦点調節レンズ１１ａの駆動量を算出して焦点調節レンズ１１ａを駆動する（ステップＳ２０７）。
【００７５】
その後、上記ステップＳ２０１に戻り、検出した補正デフォーカス量ＤＦ″が合焦許容範囲Ｇｄ内となるまで前述の動作を繰り返し行い、上記補正デフォーカス量ＤＦ″が合焦許容範囲Ｇｄ内となるとリターンする。
【００７６】
次に図１１のフローチャートを参照して、カメラボディ４０内のボディマイコン４１の制御動作を説明する。尚、以下の説明では図１２のタイムチャートを適宜参照しつつ説明する。
【００７７】
不図示の電源ＳＷがオンされるか、電池が挿入されると、マイコン４１は動作を開始し、内部のＲＯＭ４１ｂに格納された以下に説明するような一連のシーケンスプログラムを実行することになる。
【００７８】
本シーケンスに入ると、先ずボディマイコン４１は、カメラボディ４０内の各ブロックの初期化を行う（ステップＳ３０１）。続いて、レンズマイコン３１との相互通信を行う（ステップＳ３０２）。この通信では、カメラボディ４０に固有の焦点検出パラメータをレンズマイコン３１に送信する。
【００７９】
尚、上記焦点検出パラメータとしては、合焦許容範囲に関するデータ、ボディのフランジバックずれデータ等がある。
【００８０】
続いて、ボディマイコン４１は、１ＲＳＷ４７の状態を検出し（ステップＳ３０３）、該１ＲＳＷ４７がオフの場合は、ＣＣＤ２４の露光、読み出し動作である撮像動作を行い（ステップＳ３０４）、映像信号処理部４２の映像信号に基づいて測光、露出演算部４５により測光、露出演算を行い、本露光（画像記録）時の絞り１２の絞り制御値、ＣＣＤ２４の電子シャッタスピード等を計算する。更に、このとき、色収差補正値検出部５０は色収差補正値を算出し上記ステップＳ３０３に戻る（ステップＳ３０４）。
【００８１】
上記ステップＳ３０３にて、１ＲＳＷ４７がオンされると、色収差補正値が算出済みかチェックし（ステップＳ３０６）、算出済みでない場合には、上記ステップＳ３０４に移行し、上記動作を行う。
【００８２】
一方、上記ステップＳ３０６にて、色収差補正値が算出済みの場合には、レンズマイコン３１にＡＦコマンドを送信する（ステップＳ３０７）。また、色収差補正値検出部５０により計算された色収差補正値を、レンズマイコン３１に送信する（ステップＳ３０８）。次いで、レンズマイコン３１との通信により合焦、非合焦を判別し（ステップＳ３０９）、合焦ならばステップＳ３１０に移行し、非合焦の場合はステップＳ３０３に戻り、ＡＦ動作が繰り返される。
【００８３】
続くステップＳ３１０では、２ＲＳＷ４８がオンされているか検出し、２ＲＳＷ４８がオフの場合は上記ステップＳ３０３に移行し、２ＲＳＷ４８のオンを待ちつつＡＦ動作を継続する。
【００８４】
一方、２ＲＳＷがオンされている場合は、ボディマイコン４１はレンズマイコン３１に対して露出用絞りデータを送信する。レンズマイコン３１は絞り制御部３３により絞り１２を露出用絞り値に絞り込む（ステップＳ３１１）。
【００８５】
続いて、ＣＣＤ制御部４４は信号ＳＵＢをオフしてＣＣＤ２４の蓄積をスタートさせ、露出演算に基づく電子シャッタスピードで制御して露出（本露光）を行う（ステップＳ３１２）。
【００８６】
この電子シャッタ動作は、ＣＣＤ制御部４４によりシャッタスピードに応じた所定のタイミングで転送パルスＴＧＰを発生して、フォトダイオード１０１の蓄積電荷を垂直シフトレジスト１０３に転送する（図１２参照）。
【００８７】
次いで、スミアを防止するために、レンズマイコン３１に対して絞りコマンドを送信して絞り１２を完全に閉じさせ、ＣＣＤ２４を遮光状態とする（ステップＳ３１３）。そして、ＣＣＤ２４を遮光した状態で、ＣＣＤ制御部４３は信号ＤＣＬＫをＣＣＤ２４に出力する（ステップＳ３１４）。そして、映像信号処理部４２は信号ＤＣＬＫに同期して出力される映像信号（ＣＣＤ信号）をＡＤ変換して読み出す（図１２参照）。さらに、読み出し映像信号の圧縮等の処理を行い、その後、記録媒体８６に格納する（ステップＳ３１５）。
【００８８】
続いて、ボディマイコン４１は、レンズマイコン３１に対して、絞り開放のコマンドを送信して絞り１２を開放状態にする（ステップＳ３１６）。以上で一連の撮影動作を終了してＳ３０２に戻り同様に動作を繰り返す。
【００８９】
次に色収差補正データの算出方法について説明する。
【００９０】
先ず、色収差の影響を発生する代表的な光源の波長特性について説明する。
【００９１】
図１３は一般的な蛍光灯の波長分布を示す図である。一般に、蛍光灯には、数本の輝線スペクトルと称される光エネルギーの突出した波長が存在するが、全体的に見た光エネルギーではＧ出力が多くなっている。
【００９２】
図１４はタングステンランプの波長分布を示した線図である。色温度は、約３５００〜４０００Ｋ（ケルビン）であり、Ｒ成分が強い光となっている。
【００９３】
次に色温度による光源の判別するための評価値ｍ，ｎについて説明する。
【００９４】
映像信号のＲ出力とＢ出力との比を表わす変数をｍとし、図１５に示すような標準光源（色温度５５００Ｋ）の場合のＲ出力とＢ出力との比Ｒ／Ｂをｍ０、撮影シーンでのＲ出力とＢ出力との比をｍ′とする。
【００９５】
かかる条件の下、次式（３）によって評価値ｍを求める。
【００９６】
ｍ＝ｍ′／ｍ０（３）
この（３）式において、ｍの値は標準光源の場合に比べて、Ｒ／Ｂが２倍であればｍ＝２となり、Ｒ／Ｂが１／２であればｍ＝０．５となる。
【００９７】
次いで、映像信号のＧ出力とＢ出力、Ｒ出力との比を表す評価値をｎとし、上記標準光源の場合のＧ出力とＢ，Ｒ出力との比Ｇ／（Ｂ・Ｒ）をｎ０、撮影シーンでのＧ出力とＢ，Ｒ出力との比をｎ′とする。
【００９８】
かかる条件の下、次式（４）によりｎを求める。
【００９９】
ｎ＝ｎ′／ｎ０（４）
この（４）式において、ｎの値は標準光源の場合に比べて、Ｇ／（Ｂ・Ｒ）が２倍であればｎ＝２となり、逆に、１／２であればｎ＝０．５となる。
【０１００】
尚、上記数値ｍ０、ｎ０の値は、ボディマイコン４１内のＥＥＰＲＯＭ４１ｅに予め記憶されている。この実施の形態では、上記評価値ｍ，ｎに基づいて色収差補正値を求めることとしている。
【０１０１】
以下、図１６のフローチャートを参照して、色収差補正値計算部５０において実行される色収差補正値計算のシーケンスを詳細に説明する。
【０１０２】
尚、レンズマイコン３１内のＥＥＰＲＯＭ３１ｅ内に記録されているタングステンランプ用の色収差補正データＨｉｔ、及び蛍光灯用の色収差補正データＨｉｆは、通信により既に色収差補正値計算部５０に格納されている。
【０１０３】
先ず、色収差補正値計算部５０は映像信号データを用いて、撮影画面内のＲ，Ｇ，Ｂ画素全ての各平均値を求める（ステップＳ４０１）。続いて、撮影領域の全領域のＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの平均値Ｒ，Ｇ，Ｂを用いて、ｍ′，ｎ′を算出し（ｍ′＝Ｒ・Ｂ，ｎ′＝Ｇ／（Ｂ・Ｒ））、更に上記（３）、（４）式により評価値ｍ，ｎを求める（ステップＳ４０２）。
【０１０４】
続いて、ｍ＞２か否かを判別して（ステップＳ４０３）、ｍ＞２の場合には、ｎ＜１か否かを判別して（ステップＳ４０４）、ｎ＜１の場合はステップＳ４０５に進み、ｎ＜１ではない場合はステップＳ４０９に進む。
【０１０５】
ステップＳ４０５では、ｍ＞２，ｎ＜１であり、Ｒ出力が標準状態に比べて２倍以上であるのでタングステンランプと判定され、タングステンランプ用の色収差補正データＨｉｔが選択され、Ｈｉ＝Ｈｉｔとする。
【０１０６】
一方、上記ステップＳ４０３にて、ｍ＞２で無い場合には、ｍ＜１か否かを判別し（ステップＳ４０６）、ｍ＜１ではない場合はステップＳ４０９に進み、ｍ＜１の場合は、ステップＳ４０７に進む。
【０１０７】
ステップＳ４０７では、ｎ＞２か否か判別する。ここで、ｎ＞２の場合はステップＳ４０８に進み、ｎ＞２ではない場合はステップＳ４０９に進む。ステップＳ４０８では、ｍ＜１，ｎ＞２であり、即ち、Ｇ出力が標準状態に比べて２倍以上であるので、光源が蛍光灯であると判定され、蛍光灯用の色収差補正データＨｉｆが選択され、Ｈｉ＝Ｈｉｆとする。
【０１０８】
こうして、ステップＳ４０９では、タングステンランプ、蛍光灯以外の光源と判定され、太陽光またはそれに近い光源下であると判定し、色収差補正データをＨｉ＝０とする。以上で色収差補正値計算を終了し、求められた色収差補正データＨｉは、ボディマイコン４１よりレンズマイコン３１に送信され、焦点調節時の色収差補正に使用されることになる。
【０１０９】
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。
【０１１０】
図１７は第２の実施の形態に係る電子カメラの光学系の構成を示す図である。同図に示されるように、この実施の形態に係る電子カメラは、交換レンズ３０とカメラボディ４０とに大別される。
【０１１１】
上記交換レンズ３０は、焦点調節用レンズ１１ａ等の撮影光学系１１、絞り１２等から構成されている。上記撮影光学系１１を通過し、カメラボディ４０内へ導かれた被写体光束は、更にビームスプリッタ２１によりその光束の一部は赤外光成分をカットする赤外光カットフィルタ２２、モアレを低減させる光学的ＬＰＦ２３を介して撮像素子ＣＣＤ２４に導かれる。
【０１１２】
他方の一部の光束は、ミラー２９で反射された後、焦点検出部１５へと導かれる。焦点検出部１５は位相差検出方式を採用しており、焦点検出光学系１６及びＡＦセンサ１７を有している。また、かかる焦点検出部１５は、複数の焦点検出エリアを有している。この焦点検出エリアは、詳細には図１８に符号２０１，２０２，２０３で示すような配置となっている。
【０１１３】
この他、ファインダは電子ビューファインダであり、表示部４６と接眼レンズ２８等から構成される。
【０１１４】
ここで、図１８は撮影画面のレイアウトを示す図である。
【０１１５】
同図に示されるように、撮像素子ＣＣＤ２４の撮像面２００と、撮影画面内の焦点検出エリア２０１，２０２，２０３と、色温度検出のために使用する映像信号の領域２０４，２０５，２０６が図示の如く割り当てられている。
【０１１６】
色温度検出領域２０４，２０５，２０６は、それぞれ焦点検出エリア２０１，２０２，２０３に対応して、それを含むように設定されている。
【０１１７】
色収差補正値計算部５０は、色温度検出領域２０４，２０５，２０６内の映像信号に基づいて色温度評価値を検出する。そして、算出した各色温度評価値に基づいてそれぞれ色収差補正値を求める。
【０１１８】
焦点検出部１５により焦点検出エリア２０１，２０２，２０３についてそれぞれデフォーカス量を検出して、各デフォーカス量に対して上記各色収差補正値を用いて補正する。この色収差補正された補正デフォーカス量は、ボティマイコン４１からレンズマイコン３１に送信され、レンズマイコン３１により焦点調節が行われることになる。
【０１１９】
以下、図１９のフローチャートを参照して、第２の実施の形態に係る電子カメラによる色収差補正値計算のシーケンスを説明する。
【０１２０】
尚、交換レンズ３０内のＥＥＰＲＯＭ３１ｅには、８００ｎｍ単色光源時の５５０ｎｍ（太陽光）時に対する各焦点検出エリアの色収差量ｇ１，ｇ２，ｇ３が格納されている。この色収差量ｇは、レンズマイコン３１からボディマイコン４１に対して送信される。そして、各色温度検出領域２０４（ｑ１），２０５（ｑ２），２０６（ｑ３）について、色温度評価値ｍ，ｎを計算してｍ１，ｎ１，ｍ２，ｎ２，ｍ３，ｎ３を求める。
【０１２１】
本シーケンスに入ると、先ず変数ｉに１を代入し（ステップＳ５０１）、色温度検出領域ｑｉについて評価値ｍｉ，ｎｉを算出する（ステップＳ５０２）。この評価値の算出方法は、前述した第１の実施の形態と同様である。
【０１２２】
続いて、詳細は後述するサブルーチン「色収差補正値計算」を実行して色収差補正データを算出する（ステップＳ５０３）。次いで、ｉをインクリメントして次の色温度検出領域を設定し（ステップＳ５０４）、全領域について終了したか否か判定し（ステップＳ５０５）、終了していない場合は上記ステップＳ５０２に戻って繰り返し実行し、全領域終了したならばリターンする。
【０１２３】
次に図２０のフローチャートを参照して、上記サブルーチン「色収差補正値計算」について説明する。
【０１２４】
本シーケンスに入ると、先ずｍｉ≧１．５か否かを判定する（ステップＳ６０１）。ここで、ｍｉ≧１．５のときはステップＳ６０２に進み、ｎｉ≦０．７か否かを判定する。ｍｉ≧１．５且つｎｉ≦０．７の場合は、被写体からの入射光は長波長成分が多く、色温度が低いと判別され、色収差量ｇｉに所定の係数ｋｌを乗算し、色温度補正データＨｉとする（ステップＳ６０３）。
【０１２５】
上記ステップＳ６０１で、ｍｉ＜１．５の場合は、ステップＳ６０４に進み、ｍｉ≦０．７か否か判定する。ここで、ｍｉ≦０．７の場合は、ステップＳ６０５に進み、ｎｉ≧１．５か否か判定する。
【０１２６】
そして、ｍｉ≦０．７且つｎｉ≧１．５のときは、被写体からの入射光は短波長成分が多く、色温度が低いと判別され、色収差量ｇｉに所定の係数ｋ２（ｋ２＜０）を乗算し、色温度補正データＨｉとする（ステップＳ６０６）。
【０１２７】
ステップＳ６０７では、被写体からの入射光は太陽光に近い成分の光であると判定され、色収差補正は必要ないので、色温度補正データＨｉをＨｉ＝０とする。以上のようにして色収差補正データＨｉの計算を終了する。
【０１２８】
以上のようにして、焦点検出エリアが対応する撮像素子ＣＣＤ２４の領域の映像信号に基づいて、それぞれ色温度補正量Ｈｉを決定する。そして、ボティマイコン４１による焦点検出演算により求めた太陽光下に相当する各焦点検出エリア毎にデフォーカス量ＤＦｉに対して、上記色収差補正値Ｈｉを加算して焦点検出エリア毎に補正デフォーカス量ＤＦｉ′を算出する。その後は、補正デフォーカス量に関して所定の焦点検出エリア選択アルゴリズム（例えば最至近選択）に応じて、焦点検出エリアを選択して焦点調節を行う。
【０１２９】
第２の実施の形態によれば、上述したような複数の焦点検出エリアに対応した色温度検出領域を設け、それぞれ別々に色温度検出を行い、色収差補正データを求めて補正するので、より正確な色収差補正を行うことができる。
【０１３０】
尚、上記評価値ｍ，ｎに対する判定値は上記に限らず、様々に変更可能であることは勿論である。また、焦点検出エリアの数も３個に限らずより増加させてもよいことは勿論である。
【０１３１】
以上説明したように、本発明によれば、撮影用の撮像素子の出力に基づいて色収差補正量を求めているので、別に色温度検出センサ、検出回路、光学系を必要とせず、実質的にコストアップすることなく、更には特別にスペースを必要とすることなく、色収差の影響を除去して正確な焦点調節動作を可能とするという効果を発揮することとなる。
【０１３２】
尚、本発明の上記実施の形態には、以下の発明も含まれる。
【０１３３】
（１）撮影レンズを通過した被写体光を瞳分割して受光する焦点検出用受光センサと、
上記焦点検出用受光センサの出力に基いて、上記撮影レンズの焦点状態を検出する焦点検出手段と、
上記撮影レンズを通過した被写体光を撮像する撮像素子と、
上記撮像素子の撮像出力に基いて上記焦点検出手段の出力を補正する補正手段と、
上記補正手段の出力に基いて焦点調節を行う制御手段と、
を具備することを特徴とする電子カメラ。
【０１３４】
（２）上記補正手段は、上記撮像素子の撮像出力に基いて、色温度に関連するデータを検出する色温度検出手段と、上記色温度検出手段の出力に基いて、色収差補正値を算出する補正値算出手段と、を具備することを特徴とする（１）記載の電子カメラ。
【０１３５】
（３）上記焦点調節用受光センサは、撮影画面内の複数の焦点検出領域に対応する複数の受光領域を有し、上記焦点検出手段は、上記複数の焦点検出領域に対応する複数の焦点検出部を有し、上記補正手段は、上記複数の焦点検出領域に対応する上記撮像素子の領域の撮像出力に基いて、対応する上記複数の受光領域の出力に基づく上記複数の焦点検出部の出力を補正することを特徴とする（１）記載の電子カメラ。
【０１３６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、低コスト且つ省スペースで、焦点検出における色収差を補正して正確な焦点調節を行うことが可能な焦点調節装置を備えた電子カメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の焦点調節装置を備えた電子カメラの概念図である。
【図２】第１の実施の形態に係る電子カメラの光学系の構成を示す図である。
【図３】焦点検出部１５内のＡＦセンサ１７の光電変換素子Ｐ上に被写体からの光束を導く焦点検出光学系１６の構成を詳細に示す図である。
【図４】第１の実施の形態に係る電子カメラの制御系の構成を示す図である。
【図５】図４におけるＣＣＤ２４の詳細な構成を示す図である。
【図６】映像信号処理部４２、ＣＣＤ制御部４３、記録部４４等の詳細な構成を示す図である。
【図７】フォトダイオード１０１の前面に配置される色フィルタの配列を示す図である。
【図８】Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する画素の分光感度を示す図である。
【図９】第１の実施の形態におけるレンズマイコン３１による制御動作を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図１０】サブルーチン“ＡＦ”のシーケンスを詳細に説明する為のフローチャートである。
【図１１】カメラボディ４０内のボディマイコン４１の制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】ボディマイコン４１の制御動作に係る各種の信号の状態を示すタイムチャートである。
【図１３】一般的な蛍光灯の波長分布を示す図である。
【図１４】タングステンランプの波長分布を示す図である。
【図１５】標準光源（色温度５５００Ｋ）のは量分布を示す図である。
【図１６】色収差補正値計算部５０において実行される色収差補正値計算のシーケンスを詳細に説明するフローチャートである。
【図１７】第２の実施の形態に係る電子カメラの光学系の構成を示す図である。
【図１８】第２の実施の形態の撮影画面のレイアウトを示す図である。
【図１９】第２の実施の形態に係る電子カメラによる色収差補正値計算のシーケンスを説明するためのフローチャートである。
【図２０】サブルーチン「色収差補正値計算」について説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１撮影レンズ
２焦点検出用受光センサ
３焦点検出部
４撮像素子
５補正部
６制御部
７色温度検出部
８補正値算出部

Claims

撮影レンズとカラー撮像素子を有する電子カメラであって、
上記撮影レンズを通過する被写体光を瞳分割した光束であるとともに複数の焦点検出領域に対応する光束を受光し、上記複数の焦点検出領域に対応する出力を発生するＡＦセンサと、
上記カラー撮像素子において、上記複数の焦点検出領域に対応する撮像領域の出力に基いて、上記ＡＦセンサの出力に含まれる色収差に起因する検出誤差を補正するための補正値を算出する補正手段と、
上記ＡＦセンサの出力に基いて、上記撮影レンズの焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、
上記焦点検出手段の出力と補正手段の出力とに基いて、上記撮影レンズを駆動するレンズ駆動手段と、
を具備したことを特徴とする電子カメラ。
上記補正手段は、上記複数の焦点検出領域に対応する撮像領域の出力に基づいて、被写体からの光束の色温度に関する情報を評価して、上記補正値を算出することを特徴とする請求項１記載の電子カメラ。
上記補正手段の上記複数の焦点検出領域に対応する撮像領域は、撮影画面内において上記複数の焦点検出領域をそれぞれ含むように設定されている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子カメラ。