JP5904716B2 - 撮像装置、撮像装置の制御方法、および、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、位相差検出方式の焦点検出を行う撮像装置に関する。

近年、複数の焦点検出視野を有する位相差検出方式の撮像装置が製品化されている。位相差検出方式では、焦点検出側の光学系によって決定される光軸上の所定の位置にＦナンバーの瞳を特定する。このため、撮影光学系のＦナンバーが所定のＦナンバーよりも大きいか、または撮影光学系の瞳が所定の位置と異なる交換レンズを装着した場合、その射出瞳により焦点検出光束にケラレが生じる場合がある。焦点検出光束の一部にケラレが生じると、焦点検出精度は低下する。

そこで特許文献１では、撮影光学系の絞り開放時のＦナンバー、および、基準面から射出瞳までの距離と撮影光学系の周辺光量低下の情報から、焦点検出光学系の周辺光量低下を求める構成が開示されている。この周辺光量低下に基づいて光電変換手段の被写体像信号を処理することにより、ケラレの影響は改善される。また特許文献２には、周波数成分に対して特性が異なる２つのフィルタを備えた構成が開示されている。イメージ検出手段から得られた一対の電気信号に対する処理を変更することで、ケラレの影響は低減される。

特開平０３−２１４１３３号公報 特開平０７−３１８７９３号公報

しかしながら、特許文献１では、ケラレが生じた場合に光量に応じて補正を行うが、製造誤差や経年劣化により光量分布が変化すると精度が低下する。また特許文献２では、ケラレが生じた場合にフィルタ処理を変更することでケラレの影響を低減するが、ラインセンサ上のケラレが生じていない像のフィルタ処理も変更することになり、ケラレが生じていない像に対しては最適なフィルタ処理にならない場合がある。

そこで本発明は、撮影レンズによりケラレが生じる場合に、広範囲かつ高精度な焦点検出が可能な撮像装置を提供する。

本発明の一側面としての撮像装置は、入射瞳の所定の領域を透過する一対の光束によりセンサに一対の光学像を形成する光学系を備え、該一対の光学像の位相差に基づいて撮影レンズの焦点状態を検出して該撮影レンズの位置を制御する撮像装置であって、前記撮影レンズの焦点状態を検出する焦点検出手段と、前記一対の光束にケラレが生じている場合に、該ケラレが生じている前記センサ上の位置を判定する判定手段と、前記センサ上のケラレが生じていない位置に対応する光学像の信号に基づいた相関演算の結果と前記センサ上のケラレが生じている位置に対応する光学像の信号に基づいた相関演算の結果に基づいて、前記光学像の相関量を算出する演算手段を有し、前記演算手段は、前記センサ上のケラレが生じていない位置に対応する光学像の信号に基づいた相関演算の結果と比較して、前記センサ上のケラレが生じている位置に対応する光学像の信号に基づいた相関演算の結果の重みが小さくなるように重み付けを行って前記光学像の相関量を算出する。

本発明の他の側面としての撮像装置は、入射瞳の所定の領域を透過する一対の光束によりセンサに一対の光学像を形成する光学系を備え、該一対の光学像の位相差に基づいて撮影レンズの焦点状態を検出して該撮影レンズの位置を制御する撮像装置であって、前記撮影レンズの焦点状態を検出する焦点検出手段と、前記一対の光束にケラレが生じている場合に、該ケラレが生じている前記センサ上の位置を判定する判定手段と、前記センサ上のケラレが生じていない位置に対応する光学像の信号と前記センサ上のケラレが生じている位置に対応する光学像の信号の低周波成分をカットするフィルタ手段と、前記フィルタ手段により低周波成分がカットされた信号に基づいて相関演算を行う演算手段を有し、前記フィルタ手段は、前記センサ上のケラレが生じている位置に対応する前記光学像の信号からカットされる低周波成分が、前記センサ上のケラレが生じていない位置に対応する前記光学像の信号からカットされる低周波成分よりも大きくなるような周波数特性を有する。

本発明の他の側面としての撮像装置の制御方法は、入射瞳の所定の領域を透過する一対の光束によりセンサに一対の光学像を形成する光学系を備え、該一対の光学像の位相差に基づいて撮影レンズの焦点状態を検出して該撮影レンズの位置を制御する撮像装置の制御方法であって、前記一対の光束にケラレが生じている場合に、該ケラレが生じている前記センサ上の位置を判定する判定ステップと、前記センサ上のケラレが生じていない位置に対応する光学像の信号に基づいた相関演算の結果と前記センサ上のケラレが生じている位置に対応する光学像の信号に基づいた相関演算の結果に基づいて、前記光学像の相関量を算出する算出ステップを有し、前記算出ステップにおいて、前記センサ上のケラレが生じていない位置に対応する光学像の信号に基づいた相関演算の結果と比較して、前記センサ上のケラレが生じている位置に対応する光学像の信号に基づいた相関演算の結果の重みが小さくなるように重み付けを行って前記光学像の相関量を算出する。
また、本発明の他の側面としての撮像装置の制御方法は、入射瞳の所定の領域を透過する一対の光束によりセンサに一対の光学像を形成する光学系を備え、該一対の光学像の位相差に基づいて撮影レンズの焦点状態を検出して該撮影レンズの位置を制御する撮像装置の制御方法であって、前記一対の光束にケラレが生じている場合に、該ケラレが生じている前記センサ上の位置を判定するステップと、前記センサ上のケラレが生じていない位置に対応する光学像の信号と前記センサ上のケラレが生じている位置に対応する光学像の信号の低周波成分をカットするステップと、前記低周波成分がカットされた信号に基づいて相関演算を行うステップを有し、前記センサ上のケラレが生じている位置に対応する光学像の信号からカットされる低周波成分が、前記センサ上のケラレが生じていない位置に対応する光学像の信号からカットされる低周波成分よりも大きくなるように、前記光学像の信号の低周波成分をカットする。

また、前記撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるように構成されたプログラムも本発明の他の側面を構成する。

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、撮影レンズによりケラレが生じる場合に、広範囲かつ高精度な焦点検出が可能な撮像装置を提供することができる。

本実施形態におけるカメラシステムの概略構成図である。 ケラレが生じる原理の概念図である。 本実施形態における撮影光学系によりケラレが生じる場合において、ラインセンサ上での２つの像の光量を示すグラフである。 実施例１におけるフィルタの伝達関数の説明図である。 実施例１におけるフィルタ関数の高周波成分に対する効果の説明図である。 実施例１におけるフィルタ関数の低周波成分に対する効果の説明図である。 実施例１において、低周波成分および高周波成分の被写体のラインセンサの出力値およびフィルタ処理を行って得られた演算結果の説明図である。 実施例１において、演算処理のウェイトを変えた場合のピント検出誤差の説明図である。 実施例１において、高周波成分の被写体のラインセンサの出力値およびフィルタ処理を行って得られた演算結果の説明図である。 実施例１において、高周波成分の被写体の場合のピント検出誤差の説明図である。 実施例２において、周波数特性の異なるフィルタの伝達関数の説明図である。

以下、本発明の実施形態について、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、撮影レンズ（レンズユニット）を透過した光束の焦点検出領域における複数の異なる波長の光に基づいて焦点検出を行う撮像装置について説明する。
図１は、本実施形態におけるカメラ（一眼レフレックスカメラ）とこのカメラに着脱可能に装着される撮影レンズとを備えたカメラシステム（オートフォーカスカメラシステム）の概略構成図である。本実施例のカメラは、入射瞳の所定の領域を透過する一対の光束によりラインセンサに一対の光学像を形成する光学系を備え、一対の光学像の位相差に基づいて撮影レンズの焦点状態を検出して撮影レンズの位置を制御する撮像装置である。

図１において、１はカメラ本体８（撮像装置）に着脱可能な撮影レンズである。撮影レンズ１は、撮影光学系２、撮影光学系２を構成するレンズの全て又は一部を移動させて焦点調整を行う焦点調整手段３、撮影レンズ１を制御するレンズ制御手段４、および、ＲＯＭ等のレンズ記憶手段５を含んで構成される。８はカメラ本体８であり、主ミラー９、撮影媒体としてのフィルム又は撮像素子１５、サブミラー１６、焦点検出装置１７、および、カメラ演算手段１８を含んで構成される。撮影レンズ１およびカメラ本体８は接点２０を有し、これらが互いに装着された状態において接点２０を介して情報の通信や電源の供給が行われる。

Ｌａは、撮影レンズ１の光軸である。光軸Ｌａに沿って入射した光束は、半透過部を有する主ミラー９に到達し、反射光および透過光の二つの光束に分割される。反射光側には光軸Ｌａに沿って焦点板１０、ペンタプリズム１１、および、接眼レンズ１２が配置される。ペンタプリズム１１および接眼レンズ１２は、焦点板１０上に形成されたファインダー像の視認のためのファインダー系を構成する。

一方、主ミラー９の透過光側には、光軸Ｌａに沿って、可動のサブミラー１６および位相差検出方式による焦点検出装置１７（焦点検出手段）が配置される。焦点検出装置１７は、撮影レンズ１の焦点状態を検出する。自動焦点検出（ＡＦ）の際には、焦点検出装置１７からの出力に基づき、撮影レンズ１の内部に配置される焦点調整手段３により撮影光学系２を構成するレンズの全て又は一部が駆動され、焦点状態が調節される。焦点検出装置１７は、フィールドレンズ２１、２次結像ミラー２２、赤外カットフィルタ２３、絞り２４、２次結像レンズ２５、ラインセンサ２６（焦点検出ラインセンサ）、および、焦点検出回路２７などを備えて構成されている。

撮影レンズ１を介して入射した被写体像が絞り２４および２次結像レンズ２５を通過することにより、複数対（２対以上）の光量分布が水平方向又は垂直方向のラインセンサ２６上に形成される。焦点検出回路２７は、ラインセンサ２６からの信号を用いて、撮影光学系２の焦点位置を検出し、その検出結果を焦点ずれ量（デフォーカス量）として出力する。本実施例において、焦点検出装置１７は、撮影レンズ１の撮影光学系２の射出瞳６の異なる領域（焦点検出装置１７の入射瞳７ａ、７ｂ）を通過した光束を用いて、公知の位相差検出を行う。

続いて、図２を参照して、撮影レンズ１に応じて生じるケラレについて説明する。図２は、ケラレが生じる原理を示す概念図であり、撮影光学系２の射出瞳６と焦点検出装置１７の入射瞳７ａ、７ｂとの位置関係に応じて生じるケラレについて説明している。

図２（ａ）は、撮影光学系２の射出瞳６のＦナンバーが焦点検出装置１７に応じた所定のＦナンバーよりも小さく（明るく）、かつ、撮影光学系２の射出瞳６の位置と焦点検出装置１７の入射瞳７ａ、７ｂの位置が一致している場合を示している。図２（ａ）において、６Ａは焦点検出装置１７の入射瞳位置における撮影光学系２の光束を示し、７ａ―Ａ、７ｂ―Ａは焦点検出装置１７が使用する光束（光束の範囲）を示している。この場合には、焦点検出装置１７で使用する光束にケラレは生じない。

図２（ｂ）は、撮影光学系２の射出瞳６のＦナンバーが焦点検出装置１７に応じた所定のＦナンバーよりも小さく（明るく）、かつ、撮影光学系２の射出瞳６の位置と焦点検出装置１７の入射瞳の位置が一致していない場合を示している。図２（ｂ）において、６Ｂは焦点検出装置１７の入射瞳位置における撮影光学系２の軸外からの光束を示し、７ａ―Ｂ、７ｂ―Ｂは焦点検出装置１７が使用する光束（光束の範囲）を示している。図２（ｂ）の状態では、焦点検出装置１７が使用する光束のうち光束７ａ―Ｂにケラレが生じており、ラインセンサ２６に入射する光量が低下する。このように、撮影光学系２の射出瞳６の位置と、焦点検出装置１７の入射瞳７ａ、７ｂの位置が一致していない場合は、焦点検出装置１７で使用する光束にケラレが生じる。

図２（ｃ）は、撮影光学系２の射出瞳６のＦナンバーが焦点検出装置１７に応じた所定のＦナンバーよりも大きい（暗い）場合を示している。図２（ｃ）において、６Ｃは焦点検出装置１７の入射瞳位置における撮影光学系２の光軸からの光束を示し、７ａ―Ｃ、７ｂ―Ｃは焦点検出装置１７が使用する光束（光束の範囲）を示している。図２（ｃ）の状態では、光束７ａ―Ｃ、７ｂ―Ｃの両方にケラレが生じており、ラインセンサ２６に入射する光量は低下する。このように、焦点検出装置１７の入射瞳７ａ、７ｂは、所定の位置に所定のＦナンバー瞳を特定しているため、撮影光学系２の射出瞳６のＦナンバーが焦点検出装置１７のＦナンバーよりも大きい場合、焦点検出装置１７が使用する光束にケラレが生じる。図２（ａ）〜（ｃ）に示されるように、撮影レンズごとに焦点検出装置１７で使用する光束のケラレ方は異なる。このため、ラインセンサ２６上での光量低下も撮影レンズごとに異なる。

本実施形態において、カメラ本体８に装着された特定の撮影レンズ１に対して、入射瞳の所定の領域を透過する一対の光束にケラレが生じるか否かの情報およびケラレ方の情報は、撮影レンズ１のレンズ記憶手段５に記憶されている。カメラ演算手段１８（判定手段）は、接点２０を介してこの情報を得ることにより、所定の撮影レンズ１を装着した場合に、光束にケラレが生じるか否かを判定し、この光束にケラレが生じている場合にケラレが生じている位置を判定する。またカメラ演算手段１８は、撮影レンズ１に応じてラインセンサに形成された光学像の信号の使用範囲を変更する。

図３は、撮影光学系２によってケラレが生じる場合に、ラインセンサ２６上での２つの像２９−１、２９−２の光量を示す図である。図３において、横軸はラインセンサ２６上の位置（像高）を示し、縦軸は光量を示す。像高が中心から離れるに従って、像２９−２の光量は低下している。このように、位相差検出方式の焦点検出装置１７では、焦点検出光束の一部にケラレが生じると２つの像で光量低下量が異なる。このため、焦点検出精度が劣化する。また、多くの交換用の撮影レンズでは、図３に示される像２９−２の光量のように、像高の高い位置でのみケラレが生じる。従って、一つの焦点検出点に対応する位相差検出方式のラインセンサ上の像でも、ケラレが生じている像とケラレが生じていない像が形成される。

次に、本発明の実施例１における撮像装置（焦点検出装置）について説明する。本実施例の撮像装置は、ラインセンサに形成された一対の光学像に対応する一対の光束のうち、ケラレが生じない位置の相関演算結果に対する重み付け（ウェイト）を大きくし、ケラレが生じる位置のウェイトを小さくする。すなわち、カメラ演算手段１８（演算手段）は、ケラレが生じている位置に対応する光学像の信号の強度を小さくするように重み付けを行って相関演算を行う。このような構成により、広範囲かつ高精度な焦点検出が可能な撮像装置を提供することができる。

具体的には、撮影レンズ１のレンズ記憶手段５には、ラインセンサ２６上の像にケラレが生じ始める像高が記憶されている。カメラ演算手段１８は、ケラレが生じ始める像高よりも高い像高に対する相関演算を行う際に、相関量の重み付け（ウェイト）を例えば０．１として演算する。相関量Ｓは、ラインセンサ２６−１の像出力値からのフィルタ処理で算出された画素番号ｋの値をＡ_ｋ、ラインセンサ２６−２の像出力値からのフィルタ処理で算出された画素番号ｋの値をＢ_ｋとすると、以下の式（１）のように表される。

式（１）において、Ｗはケラレが生じている部分の重み付け（ウェイト）であり、本実施例ではＷ＝０．１であるが、これに限定されるものではない。

また好ましくは、本実施例の撮像装置は、高精度で焦点検出可能な高周波成分の光学像を取り出すため、ラインセンサから得られる光学像の信号の低周波成分をカットするフィルタ手段（フィルタ関数）を有する。そしてカメラ演算手段１８は、このフィルタ手段により信号の低周波成分がカットされた信号に基づいて相関演算を行う。なお、フィルタ手段はカメラ演算手段１８の内部に設けられている。

図４は、本実施例で用いられるフィルタ手段の伝達関数３０（Ｈ１（ｆ））である。図４の横軸は被写体の空間周波数ｆを示し、縦軸は空間周波数ごとの伝達関数Ｈ１（ｆ）を示す。伝達関数３０（Ｈ１（ｆ））は、低周波成分の出力値を小さくする関数である。低周波成分を除去することにより、高周波成分の被写体により与えられる相関演算結果の影響度を大きくすることができる。

図５および図６は、低周波成分を除去するフィルタ処理を行うことで、被写体の空間周波数の違いにより相関演算結果に与える影響の違いを示している。図５は、周波数の高いエッジチャートの場合における相関量である。図５（ａ）はエッジチャートの被写体を示し、図５（ｂ）はエッジチャートを撮像した場合のラインセンサ２６の出力値を示す。また、図５（ｃ）はラインセンサ２６の出力値を図４のフィルタ処理を行った後の計算結果を示し、図５（ｄ）は図５（ｃ）の計算結果に基づいて１画素ずらした場合の相関量の絶対値（相関値）を示す。この結果、エッジチャートの相関量は図５（ｄ）の絶対値３１、３２の合計であり、このときの相関量は２０と算出される。

一方、図６は、周波数の低いボケチャートの場合における相関量である。図６（ａ）はボケチャートの被写体を示し、図６（ｂ）はボケチャートを撮像した場合のラインセンサ２６の出力値を示す。また、図６（ｃ）はラインセンサ２６の出力値を図４のフィルタ処理後を行った後の計算結果を示し、図６（ｄ）は図６（ｃ）の計算結果に基づいて１画素ずらした場合の相関量の絶対値（相関値）を示す。この結果、ボケチャートの相関量は図６（ｄ）の絶対値３３、３４の合計であり、このときの相関量は１０と算出される。仮に、低周波成分を除去するフィルタ処理を行わなかった場合、エッジチャートおよびボケチャートともに相関量は２０となる。このため、本実施例のようにフィルタ処理Ｈ１（ｆ）を行うフィルタを備えることにより、空間周波数の高い被写体に重み付け（ウェイト）が置かれることになる。

図７は、ケラレが生じていない部分に高周波成分の被写体像が入り、ケラレが生じている部分に低周波成分の被写体像が入った場合のラインセンサ２６の出力（図７（ａ））、および、その出力にフィルタ処理を行って得られた演算結果（図７（ｂ））である。図７（ａ）において、横軸はラインセンサ２６のセンサ番号（位置）を示し、縦軸はセンサ出力値（出力結果）を示す。３６−１と３６−２は、一対のラインセンサ２６−１、２６−２のセンサ出力値（出力結果）を示す。また図７（ｂ）において、横軸はラインセンサ２６のセンサ番号（位置）を示し、縦軸は演算結果を示す。３７−１は、センサ出力値３６−１に伝達関数Ｈ１（ｆ）を用いたフィルタ処理を行って得られた演算結果である。同様に、３７−２は、センサ出力値３６−２に伝達関数Ｈ１（ｆ）を用いたフィルタ処理を行って得られた演算結果である。図７（ａ）、（ｂ）において、３５はセンサ出力値３６−２で示される像にケラレが生じ始める位置を示す。

図８は、演算処理の際の相関量の重み付け（ウェイト）を変えた場合のピント検出誤差の説明図であり、画像をシフトした場合の相関量を示している。図８において、横軸は画素シフト量を示し、縦軸は相関量を示す。３８−１は、演算結果を元にケラレが生じている部分のウェイトを０．１として相関演算を行って得られた結果を示し、３９−１は相関演算結果から算出されるピント位置を示す。３８−２は、演算結果を元にケラレが生じている部分のウェイトを０．５として相関演算を行って得られた結果を示し、３９−２は相関演算結果から算出されるピント位置を示す。３８−３は、演算結果を元にケラレが生じている部分のウェイトを１として相関演算を行って得られた結果を示し、３９−３は相関演算結果から算出されるピント位置を示す。図８に示されるように、ケラレの生じる部分のウェイトを小さくするほど、ケラレの生じない部分に周波数の高い被写体があってケラレの生じる部分に周波数の低い被写体がある場合、ケラレが生じる部分の被写体の影響が小さくなりピント誤差も小さくなる。

図９は、ケラレが生じない部分にのみ周波数の高い被写体がある場合のセンサ出力値（図９（ａ））、および、フィルタ処理による演算結果（図９（ｂ））である。図９（ａ）において、横軸はラインセンサ２６のセンサ番号（位置）を示し、縦軸はセンサ出力値（出力結果）を示す。４０−１、４０−２は、一対のラインセンサ２６−１、２６−２のセンサ出力値（出力結果）を示す。図９（ｂ）において、横軸はラインセンサ２６のセンサ番号（位置）を示し、縦軸は演算結果を示す。４１−１は、センサ出力値４０−１に伝達関数Ｈ１（ｔ）を用いたフィルタ処理を行って得られた演算結果を示す。同様に、４１−２は、センサ出力値４０−２に伝達関数Ｈ１（ｔ）を用いたフィルタ処理を行って得られた演算結果を示す。図９（ａ）、（ｂ）において、３５はセンサ出力値４０−２で示される像にケラレが生じ始める位置を示す。

図１０は、ピント検出誤差の説明図である。図１０において、横軸は画素シフト量を示し、縦軸は相関量を示す。４２は、図９（ｂ）の演算結果を元に、ケラレが生じている部分のウェイトを０．１として相関演算を行って得られた相関量である。４３は、相関演算結果から算出されたピント位置を示す。図１０に示されるように、周波数の高い被写体がケラレの生じる部分に入った場合、ケラレの影響は小さくてピント誤差も小さい。このため、ケラレの生じている部分で周波数の高い被写体の焦点検出を行うことは効果的である。

本実施例によれば、ケラレが生じた場合でも、ケラレの生じている部分の重み付け（ウェイト）を小さくすることにより、広範囲かつ高精度な焦点検出が可能な焦点検出装置を提供することができる。

次に、本発明の実施例２における撮像装置（焦点検出装置）について説明する。本実施例の撮像装置では、ケラレが生じている位置とケラレが生じていない位置において互いに異なる周波数特性を有するフィルタ手段を備え、これらの位置に適用されるフィルタ手段（フィルタ処理）を変更する。カメラ演算手段１８は、このようなフィルタ手段により、光学像の信号の低周波成分を小さくするように重み付けを行って相関演算を行う。なお、フィルタ手段はカメラ演算手段１８の内部に設けられている。

一般的に、ケラレが生じた場合には低周波成分の影響が大きい。このため、本実施例では低周波成分を除去する伝達関数Ｈ１（ｆ）と、伝達関数Ｈ１（ｆ）よりも低周波数成分を大きく除去する伝達関数Ｈ２（ｆ）とを用いる。すなわち、ケラレが生じる部分とケラレが生じない部分とで伝達関数を変更し、二つの伝達関数Ｈ１（ｆ）、Ｈ２（ｆ）を使い分ける。

図１１は、二つの伝達関数Ｈ１（ｆ）、Ｈ２（ｆ）の周波数特性である。図１１において、横軸は周波数ｆ、縦軸は伝達関数Ｈ（ｆ）を示す。３０は伝達関数Ｈ１（ｆ）であり、４４は伝達関数Ｈ２（ｆ）である。ケラレが生じ始める像高よりも周辺側に形成されるラインセンサ像は、低周波成分をより大きく除去する伝達関数Ｈ２（ｆ）を有するフィルタを用いて処理する。一方、ケラレが生じ始める像高よりも中心に近い位置に形成されるラインセンサ像は、実施例１と同様の伝達関数Ｈ１（ｆ）を有するフィルタを用いて処理する。

このように、ケラレの影響が大きい低周波成分の被写体がケラレの生じる位置に入った場合には被写体の相関演算結果への影響を小さくし、ケラレの影響が小さい高周波成分の被写体がケラレの生じる位置に入った場合にのみ相関演算結果に影響するようにする。このため本実施例の焦点検出装置によれば、ケラレが生じても焦点検出結果に影響しない被写体に対してより広範囲に焦点検出を行うことが可能となる。

ラインセンサ２６上で２種類の伝達関数を用いずにラインセンサ全体で伝達関数Ｈ１（ｆ）のみ用いると、焦点検出を高精度に行うことが困難である。また、ラインセンサ全体で伝達関数Ｈ２（ｔ）のみ用いると、低周波数の被写体に対して焦点検出ができない可能性がある。このため、部分的に伝達関数を変更することによって、広範囲かつ高精度な焦点検出が可能となる。

上記各実施例によれば、撮影レンズによりケラレが生じる場合に、広範囲かつ高精度な焦点検出が可能な撮像装置およびその制御方法を提供することができる。また、このような撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるように構成されたプログラムを提供することができる。

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。

例えば、本実施形態において、カメラ演算手段や焦点検出手段はカメラ本体の内部に設けられているが、これらの少なくとも一つを撮影レンズの内部に設けるように構成してもよい。

１ 撮影レンズ
８ カメラ本体
１７ 焦点検出回路
１８ カメラ演算手段

Claims (7)

1. 入射瞳の所定の領域を透過する一対の光束によりセンサに一対の光学像を形成する光学系を備え、該一対の光学像の位相差に基づいて撮影レンズの焦点状態を検出して該撮影レンズの位置を制御する撮像装置であって、
   前記撮影レンズの焦点状態を検出する焦点検出手段と、
   前記一対の光束にケラレが生じている場合に、該ケラレが生じている前記センサ上の位置を判定する判定手段と、
   前記センサ上のケラレが生じていない位置に対応する光学像の信号に基づいた相関演算の結果と前記センサ上のケラレが生じている位置に対応する光学像の信号に基づいた相関演算の結果に基づいて、前記光学像の相関量を算出する演算手段を有し、
   前記演算手段は、前記センサ上のケラレが生じていない位置に対応する光学像の信号に基づいた相関演算の結果と比較して、前記センサ上のケラレが生じている位置に対応する光学像の信号に基づいた相関演算の結果の重みが小さくなるように重み付けを行って前記光学像の相関量を算出することを特徴とする撮像装置。
2. 前記センサから得られる前記光学像の信号の低周波成分をカットするフィルタ手段を更に有し、
   前記演算手段は、前記フィルタ手段により前記低周波成分がカットされた信号に基づいて前記相関演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 入射瞳の所定の領域を透過する一対の光束によりセンサに一対の光学像を形成する光学系を備え、該一対の光学像の位相差に基づいて撮影レンズの焦点状態を検出して該撮影レンズの位置を制御する撮像装置であって、
   前記撮影レンズの焦点状態を検出する焦点検出手段と、
   前記一対の光束にケラレが生じている場合に、該ケラレが生じている前記センサ上の位置を判定する判定手段と、
   前記センサ上のケラレが生じていない位置に対応する光学像の信号と前記センサ上のケラレが生じている位置に対応する光学像の信号の低周波成分をカットするフィルタ手段と、
   前記フィルタ手段により低周波成分がカットされた信号に基づいて相関演算を行う演算手段を有し、
   前記フィルタ手段は、前記センサ上のケラレが生じている位置に対応する前記光学像の信号からカットされる低周波成分が、前記センサ上のケラレが生じていない位置に対応する前記光学像の信号からカットされる低周波成分よりも大きくなるような周波数特性を有することを特徴とする撮像装置。
4. 請求項１乃至３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撮影レンズと、を有するカメラシステムであって、前記演算手段は、前記撮影レンズに応じて前記センサに形成された前記光学像の信号の使用範囲を変更することを特徴とするカメラシステム。
5. 入射瞳の所定の領域を透過する一対の光束によりセンサに一対の光学像を形成する光学系を備え、該一対の光学像の位相差に基づいて撮影レンズの焦点状態を検出して該撮影レンズの位置を制御する撮像装置の制御方法であって、
   前記一対の光束にケラレが生じている場合に、該ケラレが生じている前記センサ上の位置を判定する判定ステップと、
   前記センサ上のケラレが生じていない位置に対応する光学像の信号に基づいた相関演算の結果と前記センサ上のケラレが生じている位置に対応する光学像の信号に基づいた相関演算の結果に基づいて、前記光学像の相関量を算出する算出ステップを有し、
   前記算出ステップにおいて、前記センサ上のケラレが生じていない位置に対応する光学像の信号に基づいた相関演算の結果と比較して、前記センサ上のケラレが生じている位置に対応する光学像の信号に基づいた相関演算の結果の重みが小さくなるように重み付けを行って前記光学像の相関量を算出することを特徴とする撮像装置の制御方法。
6. 入射瞳の所定の領域を透過する一対の光束によりセンサに一対の光学像を形成する光学系を備え、該一対の光学像の位相差に基づいて撮影レンズの焦点状態を検出して該撮影レンズの位置を制御する撮像装置の制御方法であって、
   前記一対の光束にケラレが生じている場合に、該ケラレが生じている前記センサ上の位置を判定するステップと、
   前記センサ上のケラレが生じていない位置に対応する光学像の信号と前記センサ上のケラレが生じている位置に対応する光学像の信号の低周波成分をカットするステップと、
   前記低周波成分がカットされた信号に基づいて相関演算を行うステップを有し、
   前記センサ上のケラレが生じている位置に対応する光学像の信号からカットされる低周波成分が、前記センサ上のケラレが生じていない位置に対応する光学像の信号からカットされる低周波成分よりも大きくなるように、前記光学像の信号の低周波成分をカットすることを特徴とする撮像装置の制御方法。
7. 請求項５または６に記載の撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるように構成されていることを特徴とするプログラム。