JP6047935B2 - カメラボディおよび撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、カメラボディおよび撮像装置に関する。

従来より、焦点調節レンズが駆動可能な範囲を複数の区分に分割し、エンコーダなどの位置検出装置により焦点調節レンズが存在する区分を検出し、検出した区分に基づいて、焦点調節を行う技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００１−２０１６７７号公報

しかしながら、レンズ鏡筒の種別によっては、焦点調節レンズが存在する区分をレンズ鏡筒から取得できない場合があり、従来技術では、このような場合に、焦点調節を適切に行えない場合があった。

本発明が解決しようとする課題は、焦点調節レンズが存在する区分の情報を含む区分位置情報を受信できない場合でも、光学系の焦点調節を適切に行うことができるカメラボディを提供することである。

本発明は、以下の解決手段によって上記課題を解決する。なお、以下においては、本発明の実施形態を示す図面に対応する符号を付して説明するが、この符号は本発明の理解を容易にするためだけのものであって発明を限定する趣旨ではない。

[１]本発明に係るカメラボディは、焦点調節レンズを有する光学系を備えるレンズ鏡筒から前記焦点調節レンズが移動する範囲を分割して設定された区分に関する第１情報および前記設定された区分のうち前記焦点調節レンズがある位置に対応する区分に関する第２情報の少なくとも一方を取得する取得部と、前記第１情報および前記第２情報を取得した場合には、前記第１情報および前記第２情報に基づいて設定した方向に前記焦点調節レンズを移動させながら、前記光学系による像のコントラストに関する評価値を求め、前記第１情報および前記第２情報を取得しなかった場合には、予め定めた方向に前記焦点調節レンズを移動させながら前記光学系による像のコントラストに関する評価値を求める制御部と、を備える。

本発明によれば、焦点調節レンズが存在する区分を含む区分位置情報を取得できない場合でも、光学系の焦点検出を適切に行うことができる。

図１は、本実施形態に係るカメラを示すブロック図である。 図２は、フォーカスレンズの駆動可能範囲と、エンコーダにより検出可能なフォーカスレンズの位置（区分位置）との関係を示す図である。 図３は、図１に示す撮像素子の撮像面を示す正面図である。 図４は、図３のIV部を拡大して焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの配列を模式的に示す正面図である。 図５は、撮像画素２２１の一つを拡大して示す正面図である。 図６（Ａ）は、焦点検出画素２２２ａの一つを拡大して示す正面図、図６（Ｂ）は、焦点検出画素２２２ｂの一つを拡大して示す正面図である。 図７は、撮像画素２２１の一つを拡大して示す断面図である。 図８（Ａ）は、焦点検出画素２２２ａの一つを拡大して示す断面図、図８（Ｂ）は、焦点検出画素２２２ｂの一つを拡大して示す断面図である。 図９は、図４のIX-IX線に沿う断面図である。 図１０は、本実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである（その１）。 図１１は、本実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである（その２）。 図１２は、区分位置情報が受信できなかった場合の焦点評価値とフォーカスレンズ位置との関係の一例を示す図である。 図１３は、区分位置情報が受信できた場合の焦点評価値とフォーカスレンズ位置との関係の一例を示す図である。 図１４は、他の実施形態に係るカメラを示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１を示す要部構成図である。本実施形態のデジタルカメラ１（以下、単にカメラ１という。）は、カメラ本体２とレンズ鏡筒３から構成され、これらカメラ本体２とレンズ鏡筒３はマウント部４により着脱可能に結合されている。

レンズ鏡筒３は、カメラ本体２に着脱可能な交換レンズである。図１に示すように、レンズ鏡筒３には、レンズ３１，３２，３３、および絞り３４を含む撮影光学系が内蔵されている。

レンズ３２は、フォーカスレンズであり、光軸Ｌ１方向に移動することで、撮影光学系の焦点距離を調節可能となっている。フォーカスレンズ３２は、レンズ鏡筒３の光軸Ｌ１に沿って移動可能に設けられ、エンコーダ３５によってその位置が検出されつつフォーカスレンズ駆動モータ３６によってその位置が調節される。

このフォーカスレンズ３２の光軸Ｌ１に沿う移動機構の具体的構成は特に限定されない。一例を挙げれば、レンズ鏡筒３に固定された固定筒に回転可能に回転筒を挿入し、この回転筒の内周面にヘリコイド溝（螺旋溝）を形成するとともに、フォーカスレンズ３２を固定するレンズ枠の端部をヘリコイド溝に嵌合させる。そして、フォーカスレンズ駆動モータ３６によって回転筒を回転させることで、レンズ枠に固定されたフォーカスレンズ３２が光軸Ｌ１に沿って直進移動することになる。

上述したようにレンズ鏡筒３に対して回転筒を回転させることによりレンズ枠に固定されたフォーカスレンズ３２は光軸Ｌ１方向に直進移動するが、その駆動源としてのフォーカスレンズ駆動モータ３６がレンズ鏡筒３に設けられている。フォーカスレンズ駆動モータ３６と回転筒とは、たとえば複数の歯車からなる変速機で連結され、フォーカスレンズ駆動モータ３６の駆動軸を何れか一方向へ回転駆動すると所定のギヤ比で回転筒に伝達され、そして、回転筒が何れか一方向へ回転することで、レンズ枠に固定されたフォーカスレンズ３２が光軸Ｌ１の何れかの方向へ直進移動することになる。なお、フォーカスレンズ駆動モータ３６の駆動軸が逆方向に回転駆動すると、変速機を構成する複数の歯車も逆方向に回転し、フォーカスレンズ３２は光軸Ｌ１の逆方向へ直進移動することになる。

フォーカスレンズ３２の位置はエンコーダ３５によって検出される。既述したとおり、フォーカスレンズ３２の光軸Ｌ１方向の位置は回転筒の回転角に相関するので、たとえばレンズ鏡筒３に対する回転筒の相対的な回転角を検出すれば求めることができる。

本実施形態のエンコーダ３５としては、回転筒の回転駆動に連結された回転円板の回転をフォトインタラプタなどの光センサで検出して、回転数に応じたパルス信号を出力するものや、固定筒と回転筒の何れか一方に設けられたフレキシブルプリント配線板の表面のエンコーダパターン（電極パターン）に、何れか他方に設けられたブラシ接点を接触させ、回転筒の移動量（回転方向でも光軸方向の何れでもよい）に応じた接触位置の変化を検出回路で検出するものなどを用いることができる。

フォーカスレンズ３２は、上述した回転筒の回転によってカメラボディ側の端部（至近端ともいう）から被写体側の端部（無限遠端ともいう）までの間を光軸Ｌ１方向に移動することができる。

ここで、図２は、フォーカスレンズ３２が駆動可能な駆動可能範囲と、エンコーダ３５により検出可能なフォーカスレンズ３２の位置（区分位置）との関係を示す図である。本実施形態では、図２に示すように、フォーカスレンズ３２が駆動できる駆動範囲が、たとえば、Ｄ_１〜Ｄ_１２の１２の区分に分割されている。すなわち、本実施形態では、エンコーダ３５により検出可能なフォーカスレンズ３２の区分位置の数である分割区分数Ｎが１２とされており、各区分Ｄ_１〜Ｄ_１２は、無限遠端側から至近端側に向かって順に、区分番号Ｎ_Ｄが１〜１２に設定されている。すなわち、無限遠端の区分Ｄ_１は、区分番号Ｎ_Ｄ＝１とされ、その至近側の隣の区分Ｄ_２は、区分番号Ｎ_Ｄ＝２とされる。また、至近端の区分Ｄ_１２は、区分番号Ｎ_Ｄ＝１２とされ、その無限遠側の隣の区分Ｄ_１１は、区分番号Ｎ_Ｄ＝１１とされる。なお、図２においては、フォーカスレンズ３２の現在位置が、Ｄ_３（区分番号Ｎ_Ｄ＝３）内に位置する場面を例示している。

そして、本実施形態では、エンコーダ３５は、フォーカスレンズ３２が現在位置する区分の位置を検出し、フォーカスレンズ３２が現在位置する区分の区分番号Ｎ_Ｄ（たとえば、図２に示す例では、区分番号Ｎ_Ｄ＝３）をレンズ制御部３７に送信する。

絞り３４は、上記撮影光学系を通過して撮像素子２２に至る光束の光量を制限するとともにボケ量を調整するために、光軸Ｌ１を中心にした開口径が調節可能に構成されている。絞り３４による開口径の調節は、たとえば自動露出モードにおいて演算された適切な開口径が、カメラ制御部２１からレンズ制御部３７を介して送出されることにより行われる。また、カメラ本体２に設けられた操作部２８によるマニュアル操作により、設定された開口径がカメラ制御部２１からレンズ制御部３７に入力される。絞り３４の開口径は図示しない絞り開口センサにより検出され、レンズ制御部３７で現在の開口径が認識される。

レンズメモリ３８は、図２に示すエンコーダ３５により検出可能なフォーカスレンズ３２の位置の情報として、分割区分数Ｎ（たとえば、図２に示す例では、分割区分数Ｎ＝１２）、無限遠端の区分番号Ｎ_Ｄ＿Ｆ（たとえば、図２に示す例では、無限遠端の区分番号Ｎ_Ｄ＿Ｆ＝１）および至近端の区分番号Ｎ_Ｄ＿Ｎ（たとえば、図２に示す例では、至近端の区分番号Ｎ_Ｄ＿Ｎ＝１２）の情報を記憶している。

レンズ制御部３７は、エンコーダ３５から現在レンズ位置の区分番号Ｎ_Ｄ（フォーカスレンズ３２の現在位置の区分番号Ｎ_Ｄ）を受信し、受信した現在レンズ位置の区分番号Ｎ_Ｄを、レンズメモリ３８に記憶されている分割区分数Ｎ、至近端の区分番号Ｎ_Ｄ＿Ｎ、無限遠側の区分番号Ｎ_Ｄ＿Ｆとともに、フォーカスレンズ３２の区分位置情報として、レンズ通信部３９を介して、カメラ本体２のカメラ通信部２９へと送信し、これらの情報を、最終的に後述するカメラ制御部２１へと送信する。

さらに、レンズ制御部３７は、上記データの送信に加えて、カメラ制御部２１からの指令に基づいて、フォーカスレンズ３２の駆動、絞り３４による開口径の調節などレンズ鏡筒３全体の制御を実行する。

レンズ通信部３９は、カメラ制御部２１とマウント部４に設けられた電気信号接点部４１を介して、カメラ本体２のカメラ通信部２９と、互いに信号の授受が可能に構成されている。レンズ通信部３９は、レンズ鏡筒３の通信インターフェースであり、また、カメラ通信部２９はカメラ本体２の通信インターフェースであり、レンズ鏡筒３のレンズ制御部３７と、カメラ本体２のカメラ制御部２１は、これら通信インターフェースを使用して、互いにデータ通信を実行する。なお、本実施形態においては、通信インターフェースであるレンズ通信部３９とカメラ通信部２９との間においては、ホットライン通信と、コマンドデータ通信との２種類のデータ通信が併用して実行される。そのため、構造上は、ホットライン通信を行なう通信ラインと、コマンドデータ通信を行なう通信ラインとは別個に設けられている。

ホットライン通信は、コマンドデータ通信を行なう周期よりも短い第１の所定周期（本実施形態においては、たとえば、１ミリ秒）ごとに実行される通信である。本実施形態においては、フォーカスレンズ３２の駆動指令（フォーカスレンズ３２の駆動パルス）など、レンズ鏡筒３を制御するためのデータについては、ホットライン通信によりデータの送受信が実行される。

一方、コマンドデータ通信は、ホットライン通信を行なう周期よりも長い第２の所定周期（本実施形態においては、たとえば、１６ミリ秒）ごとに実行される通信である。本実施形態においては、上述したフォーカスレンズ３２の位置データ（分割区分数Ｎ、至近端の区分番号Ｎ_Ｄ＿Ｎ、無限遠側の区分番号Ｎ_Ｄ＿Ｆ、および現在レンズ位置の区分番号Ｎ_Ｄ）など、レンズ鏡筒３の現在の状況を示すデータについて、コマンドデータ通信によりデータの送受信が実行される。

一方、カメラ本体２には、上記撮影光学系からの光束Ｌ１を受光する撮像素子２２が、撮影光学系の予定焦点面に設けられ、その前面にシャッター２３が設けられている。撮像素子２２はＣＣＤやＣＭＯＳなどのデバイスから構成され、受光した光信号を電気信号に変換してカメラ制御部２１に送出する。カメラ制御部２１に送出された撮影画像情報は、逐次、液晶駆動回路２５に送出されて観察光学系の電子ビューファインダ（ＥＶＦ）２６に表示されるとともに、操作部２８に備えられたレリーズボタン（不図示）が全押しされた場合には、その撮影画像情報が、記録媒体であるカメラメモリ２４に記録される。なお、カメラメモリ２４は着脱可能なカード型メモリや内蔵型メモリの何れをも用いることができる。撮像素子２２の構造の詳細は後述する。

カメラ本体２には、撮像素子２２で撮像される像を観察するための観察光学系が設けられている。本実施形態の観察光学系は、液晶表示素子からなる電子ビューファインダ（ＥＶＦ）２６と、これを駆動する液晶駆動回路２５と、接眼レンズ２７とを備えている。液晶駆動回路２５は、撮像素子２２で撮像され、カメラ制御部２１へ送出された撮影画像情報を読み込み、これに基づいて電子ビューファインダ２６を駆動する。これにより、ユーザは、接眼レンズ２７を通して現在の撮影画像を観察することができる。なお、光軸Ｌ２による上記観察光学系に代えて、または、これに加えて、液晶ディスプレイをカメラ本体２の背面等に設け、この液晶ディスプレイに撮影画像を表示させることもできる。

カメラ本体２にはカメラ制御部２１が設けられている。カメラ制御部２１は、カメラ通信部２９およびレンズ通信部３９を介して、レンズ制御部３７から、フォーカスレンズ３２の位置情報（すなわち、分割区分数Ｎ、至近端の区分番号Ｎ_Ｄ＿Ｎ、無限遠側の区分番号Ｎ_Ｄ＿Ｆ、および現在レンズ位置の区分番号Ｎ_Ｄ）などの各種レンズ情報を受信するとともに、レンズ制御部３７へデフォーカス量や絞り開口径などの情報を送信する。また、カメラ制御部２１は、上述したように撮像素子２２から画素出力を読み出すとともに、読み出した画素出力について、必要に応じて所定の情報処理を施すことにより画像情報を生成し、生成した画像情報を、電子ビューファインダ２６の液晶駆動回路２５やメモリ２４に出力する。また、カメラ制御部２１は、撮像素子２２からの画像情報の補正やレンズ鏡筒３の焦点調節状態、絞り調節状態などを検出するなど、カメラ１全体の制御を司る。

また、カメラ制御部２１は、上記に加えて、撮像素子２２から読み出した画素データに基づき、位相検出方式による撮影光学系の焦点状態の検出、およびコントラスト検出方式による撮影光学系の焦点状態の検出を行う。なお、具体的な焦点状態の検出方法については、後述する。

操作部２８は、シャッターレリーズボタンなどの撮影者がカメラ１の各種動作モードを設定するための入力スイッチであり、オートフォーカスモード／マニュアルフォーカスモードの切換が行えるようになっている。この操作部２８により設定された各種モードはカメラ制御部２１へ送出され、当該カメラ制御部２１によりカメラ１全体の動作が制御される。また、シャッターレリーズボタンは、ボタンの半押しでＯＮとなる第１スイッチＳＷ１と、ボタンの全押しでＯＮとなる第２スイッチＳＷ２とを含む。

次に、本実施形態に係る撮像素子２２について説明する。

図３は、撮像素子２２の撮像面を示す正面図、図４は、図３のIV部分を拡大して焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの配列を模式的に示す正面図である。

本実施形態の撮像素子２２は、図４に示すように、複数の撮像画素２２１が、撮像面の平面上に二次元的に配列され、緑色の波長領域を透過するカラーフィルタを有する緑画素Ｇと、赤色の波長領域を透過するカラーフィルタを有する赤画素Ｒと、青色の波長領域を透過するカラーフィルタを有する青画素Ｂがいわゆるベイヤー配列（Bayer Arrangement）されたものである。すなわち、隣接する４つの画素群２２３（稠密正方格子配列）において一方の対角線上に２つの緑画素が配列され、他方の対角線上に赤画素と青画素が１つずつ配列されている。このベイヤー配列された画素群２２３を単位として、当該画素群２２３を撮像素子２２の撮像面に二次元状に繰り返し配列することで撮像素子２２が構成されている。

なお、単位画素群２２３の配列は、図示する稠密正方格子以外にも、たとえば稠密六方格子配列にすることもできる。また、カラーフィルタの構成や配列はこれに限定されることはなく、補色フィルタ（緑：Ｇ、イエロー：Ｙｅ、マゼンタ：Ｍｇ，シアン：Ｃｙ）の配列を採用することもできる。

図５は、撮像画素２２１の一つを拡大して示す正面図、図７は断面図である。一つの撮像画素２２１は、マイクロレンズ２２１１と、光電変換部２２１２と、図示しないカラーフィルタから構成され、図７の断面図に示すように、撮像素子２２の半導体回路基板２２１３の表面に光電変換部２２１２が造り込まれ、その表面にマイクロレンズ２２１１が形成されている。光電変換部２２１２は、マイクロレンズ２２１１により撮影光学系の射出瞳（たとえばＦ１．０）を通過する撮像光束を受光する形状とされ、撮像光束を受光する。

また、撮像素子２２の撮像面の中心、ならびに中心から左右対称位置の３箇所には、上述した撮像画素２２１に代えて焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂが配列された焦点検出画素列２２ａ，２２ｂ，２２ｃが設けられている。そして、図４に示すように、一つの焦点検出画素列は、複数の焦点検出画素２２２ａおよび２２２ｂが、互いに隣接して交互に、横一列（２２ａ，２２ｃ，２２ｃ）に配列されて構成されている。本実施形態においては、焦点検出画素２２２ａおよび２２２ｂは、ベイヤー配列された撮像画素２２１の緑画素Ｇと青画素Ｂとの位置にギャップを設けることなく密に配列されている。

なお、図３に示す焦点検出画素列２２ａ〜２２ｃの位置は図示する位置にのみ限定されず、何れか一箇所、二箇所にすることもでき、また、四箇所以上の位置に配置することもできる。また、実際の焦点検出に際しては、複数配置された焦点検出画素列２２ａ〜２２ｃの中から、撮影者が操作部２８を手動操作することにより所望の焦点検出画素列を、焦点検出エリアとして選択することもできる。

図６（Ａ）は、焦点検出画素２２２ａの一つを拡大して示す正面図、図８（Ａ）は、焦点検出画素２２２ａの断面図である。また、図６（Ｂ）は、焦点検出画素２２２ｂの一つを拡大して示す正面図、図８（Ｂ）は、焦点検出画素２２２ｂの断面図である。焦点検出画素２２２ａは、図６（Ａ）に示すように、マイクロレンズ２２２１ａと、半円形状の光電変換部２２２２ａとから構成され、図８（Ａ）の断面図に示すように、撮像素子２２の半導体回路基板２２１３の表面に光電変換部２２２２ａが造り込まれ、その表面にマイクロレンズ２２２１ａが形成されている。また、焦点検出画素２２２ｂは、図６（Ｂ）に示すように、マイクロレンズ２２２１ｂと、光電変換部２２２２ｂとから構成され、図８（Ｂ）の断面図に示すように、撮像素子２２の半導体回路基板２２１３の表面に光電変換部２２２２ｂが造り込まれ、その表面にマイクロレンズ２２２１ｂが形成されている。そして、これら焦点検出画素２２２ａおよび２２２ｂは、図４に示すように、互いに隣接して交互に、横一列に配列されることにより、図３に示す焦点検出画素列２２ａ〜２２ｃを構成する。

なお、焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの光電変換部２２２２ａ，２２２２ｂは、マイクロレンズ２２２１ａ，２２２１ｂにより撮影光学系の射出瞳の所定の領域（たとえばＦ２．８）を通過する光束を受光するような形状とされる。また、焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂにはカラーフィルタは設けられておらず、その分光特性は、光電変換を行うフォトダイオードの分光特性と、図示しない赤外カットフィルタの分光特性を総合したものとなっている。ただし、撮像画素２２１と同じカラーフィルタのうちの一つ、たとえば緑フィルタを備えるように構成することもできる。

また、図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示す焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの光電変換部２２２２ａ，２２２２ｂは半円形状としたが、光電変換部２２２２ａ，２２２２ｂの形状はこれに限定されず、他の形状、たとえば、楕円形状、矩形状、多角形状とすることもできる。

ここで、上述した焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの画素出力に基づいて撮影光学系の焦点状態を検出する、いわゆる位相差検出方式について説明する。

図９は、図４のIX-IX線に沿う断面図であり、撮影光軸Ｌ１近傍に配置され、互いに隣接する焦点検出画素２２２ａ−１，２２２ｂ−１，２２２ａ−２，２２２ｂ−２が、射出瞳３５０の測距瞳３５１，３５２から照射される光束ＡＢ１−１，ＡＢ２−１，ＡＢ１−２，ＡＢ２−２をそれぞれ受光していることを示している。なお、図９においては、複数の焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂのうち、撮影光軸Ｌ１近傍に位置するもののみを例示して示したが、図９に示す焦点検出画素以外のその他の焦点検出画素についても、同様に、一対の測距瞳３５１，３５２から照射される光束をそれぞれ受光するように構成されている。

ここで、射出瞳３５０とは、撮影光学系の予定焦点面に配置された焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂのマイクロレンズ２２２１ａ，２２２１ｂの前方の距離Ｄの位置に設定された像である。距離Ｄは、マイクロレンズの曲率、屈折率、マイクロレンズと光電変換部との距離などに応じて一義的に決まる値であって、この距離Ｄを測距瞳距離と称する。また、測距瞳３５１，３５２とは、焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂのマイクロレンズ２２２１ａ，２２２１ｂにより、それぞれ投影された光電変換部２２２２ａ,２２２２ｂの像をいう。

なお、図９において焦点検出画素２２２ａ−１，２２２ｂ−１，２２２ａ−２，２２２ｂ−２の配列方向は一対の測距瞳３５１，３５２の並び方向と一致している。

また、図９に示すように、焦点検出画素２２２ａ−１，２２２ｂ−１，２２２ａ−２，２２２ｂ−２のマイクロレンズ２２２１ａ−１，２２２１ｂ−１，２２２１ａ−２，２２２１ｂ−２は、撮影光学系の予定焦点面近傍に配置されている。そして、マイクロレンズ２２２１ａ−１，２２２１ｂ−１，２２２１ａ−２，２２２１ｂ−２の背後に配置された各光電変換部２２２２ａ−１，２２２２ｂ−１，２２２２ａ−２，２２２２ｂ−２の形状が、各マイクロレンズ２２２１ａ−１，２２２１ｂ−１，２２２１ａ−２，２２２１ｂ−２から測距距離Ｄだけ離れた射出瞳３５０上に投影され、その投影形状は測距瞳３５１，３５２を形成する。

すなわち、測距距離Ｄにある射出瞳３５０上で、各焦点検出画素の光電変換部の投影形状（測距瞳３５１，３５２）が一致するように、各焦点検出画素におけるマイクロレンズと光電変換部の相対的位置関係が定められ、それにより各焦点検出画素における光電変換部の投影方向が決定されている。

図９に示すように、焦点検出画素２２２ａ−１の光電変換部２２２２ａ−１は、測距瞳３５１を通過し、マイクロレンズ２２２１ａ−１に向う光束ＡＢ１−１によりマイクロレンズ２２２１ａ−１上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。同様に、焦点検出画素２２２ａ−２の光電変換部２２２２ａ−２は測距瞳３５１を通過し、マイクロレンズ２２２１ａ−２に向う光束ＡＢ１−２によりマイクロレンズ２２２１ａ−２上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。

また、焦点検出画素２２２ｂ−１の光電変換部２２２２ｂ−１は測距瞳３５２を通過し、マイクロレンズ２２２１ｂ−１に向う光束ＡＢ２−１によりマイクロレンズ２２２１ｂ−１上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。同様に、焦点検出画素２２２ｂ−２の光電変換部２２２２ｂ−２は測距瞳３５２を通過し、マイクロレンズ２２２１ｂ−２に向う光束ＡＢ２−２によりマイクロレンズ２２２１ｂ−２上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。

そして、上述した２種類の焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂを、図４に示すように直線状に複数配置し、各焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの光電変換部２２２２ａ，２２２２ｂの出力を、測距瞳３５１と測距瞳３５２とのそれぞれに対応した出力グループにまとめることにより、測距瞳３５１と測距瞳３５２とのそれぞれを通過する焦点検出光束が焦点検出画素列上に形成する一対の像の強度分布に関するデータが得られる。そして、この強度分布データに対し、相関演算処理または位相差検出処理などの像ズレ検出演算処理を施すことにより、いわゆる位相差検出方式による像ズレ量を検出することができる。

そして、得られた像ズレ量に一対の測距瞳の重心間隔に応じた変換演算を施すことにより、予定焦点面に対する現在の焦点面（予定焦点面上のマイクロレンズアレイの位置に対応した焦点検出エリアにおける焦点面をいう。）の偏差、すなわちデフォーカス量を求めることができる。

なお、これら位相差検出方式による像ズレ量の演算と、これに基づくデフォーカス量の演算は、カメラ制御部２１により実行される。

また、カメラ制御部２１は、撮像素子２２の撮像画素２２１の出力を読み出し、読み出した画素出力に基づき、焦点評価値の演算を行う。この焦点評価値は、たとえば撮像素子２２の撮像画素２２１からの画像出力の高周波成分を、高周波透過フィルタを用いて抽出することで求めることができる。また、遮断周波数が異なる２つの高周波透過フィルタを用いて高周波成分を抽出することでも求めることができる。

そして、カメラ制御部２１は、レンズ制御部３７に駆動信号を送出してフォーカスレンズ３２を所定のサンプリング間隔(距離)で駆動させ、それぞれの位置における焦点評価値を求め、該焦点評価値が最大となるフォーカスレンズ３２の位置を合焦位置として求める、コントラスト検出方式による焦点検出を実行する。なお、この合焦位置は、たとえば、フォーカスレンズ３２を駆動させながら焦点評価値を算出した場合に、焦点評価値が、２回上昇した後、さらに、２回下降して推移した場合に、これらの焦点評価値を用いて、内挿法などの演算を行うことで求めることができる。

次に、図１０および図１１を参照して、本実施形態に係るカメラ１の動作例を説明する。図１０および図１１は、カメラ１の動作例を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１０１では、カメラ制御部２１により、焦点評価値の算出処理が開始される。本実施形態では、焦点評価値の算出処理は、撮像素子２２の撮像画素２２１の画素出力を読み出し、読み出した画素出力の高周波成分を、高周波透過フィルタを用いて抽出し、これを積算することにより行われる。また、撮影者の手動操作により特定の焦点検出位置が選択されているときには、選択された焦点検出位置に対応する撮像画素２２１の画素出力のみを読み出して、焦点評価値を算出するような構成としてもよい。なお、焦点評価値の算出処理は、所定の間隔で繰り返し実行される。

ステップＳ１０２では、カメラ制御部２１により、シャッターレリーズボタンの半押し（第１スイッチＳＷ１のオン）がされたか否かの判断が行われる。第１スイッチＳＷ１がオンであると判断された場合はステップＳ１０３へ進み、第１スイッチＳＷ１がオンではないと判断された場合は、第１スイッチＳＷ１がオンされるまで、ステップＳ１０２で待機する。

ステップＳ１０３では、カメラ制御部２１により、フォーカスレンズ３２の区分位置情報（分割区分数Ｎ、至近端の区分番号Ｎ_Ｄ＿Ｎ、無限遠側の区分番号Ｎ_Ｄ＿Ｆ、および現在レンズ位置の区分番号Ｎ_Ｄ）を、レンズ鏡筒３から受信できたか否かの判断が行われる。フォーカスレンズ３２の区分位置情報をレンズ鏡筒３から受信できた場合には、フォーカスレンズ３２の区分位置情報を用いて光学系の焦点調節を行うために、図１１に示すステップＳ１１５に進む。一方、フォーカスレンズ３２の区分位置情報をレンズ鏡筒３から受信できなかった場合には、区分位置情報を用いずに光学系の焦点調節を行うために、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、カメラ制御部２１により第１スキャン動作が実行される。第１スキャン動作とは、所定のスキャン範囲において、フォーカスレンズ３２を、第１スキャン速度Ｖ_１で駆動させながら、複数の像面において焦点評価値を取得し、取得した焦点評価値に基づいて、合焦位置の検出を行う一連の処理をいう。第１スキャン速度Ｖ_１とは、たとえば、合焦位置を適切に検出することが可能なフォーカスレンズ３２の駆動速度であり、像面移動速度に基づく速度とすることができる。たとえば、合焦位置を検出できる焦点評価値の取得間隔が像面移動量で２００μｍ〜３００μｍ程度であり、焦点評価値を算出するための時間間隔が１／６０秒である場合に、カメラ制御部２１は、第１スキャン動作の第１スキャン速度Ｖ_１を、３００×６０＝１８０００（μｍ／秒）＝１８（ｍｍ／秒）として算出することができる。このように算出された第１スキャン速度Ｖ_１は、レンズ制御部３７を介して、フォーカスレンズ駆動モータ３５に送信されることにより、第１スキャン動作において第１スキャン速度Ｖ_１でフォーカスレンズ３２が駆動されることとなる。なお、絞り３４を絞ると焦点深度は深くなるため、合焦位置を検出できる焦点評価値の取得間隔が大きくなる場合があり、この場合、第１スキャン速度Ｖ_１を、さらに速い速度として算出することができる。

ステップＳ１０５では、カメラ制御部２１により、第１スキャン動作において合焦位置が検出されたか否かの判断が行われる。具体的には、カメラ制御部２１は、第１スキャン動作において焦点評価値のピークが検出された場合には、検出された焦点評価値のピークの位置を合焦位置と判断し、合焦位置が検出されたと判断する。ステップＳ１０５において、合焦位置が検出されたと判断された場合は、ステップＳ１０６に進み、検出された合焦位置にフォーカスレンズ３２を駆動させる合焦駆動が行われる。一方、ステップＳ１０５において、合焦位置が検出されなかった場合は、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７では、カメラ制御部２１により、第１スキャン動作のスキャン範囲全域において、第１スキャン動作が実行されたか否かの判断が行われる。第１スキャン動作のスキャン範囲の全域において、第１スキャン動作が実行された場合は、第１スキャン動作により合焦位置が検出できなかったものと判断され、ステップＳ１０８に進む。一方、第１スキャン動作のスキャン範囲の全域において、第１スキャン動作が実行されていない場合には、ステップＳ１０４に戻り、引き続き、第１スキャン動作が完了していないスキャン範囲において、合焦位置の検出が行われる。

ここで、図１２は、区分位置情報を受信しなかった場合のカメラ１の動作を示す図である。図１２に示す例では、スキャン動作開始時には、フォーカスレンズ３２が図１２に示すＰ_０に位置しており、カメラ制御部２１は、Ｐ_０から、無限遠端側から至近端側に向かって、フォーカスレンズ３２を第１スキャン速度Ｖ_１で駆動させながら、焦点検出を行う第１スキャン動作を実行する（ステップＳ１０４）。しかしながら、図１２に示す例では、スキャン動作を開始したＰ_０の付近には焦点評価値のピークが存在しないため、第１スキャン動作のスキャン範囲全域においてスキャン動作を実行しても、合焦位置は検出されず（ステップＳ１０５＝Ｎｏ、ステップＳ１０７＝Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８に進むこととなる。

ステップＳ１０８では、カメラ制御部２１により、第２スキャン動作が実行される。第２スキャン動作とは、第１スキャン範囲において第１スキャン動作で合焦位置を検出できない場合に、第１スキャン範囲よりも広い第２スキャン範囲を速くスキャンするために、第１スキャン動作に引き続いて行われるものであり、第２スキャン範囲において、フォーカスレンズ３２を、第１スキャン速度Ｖ_１よりも速い第２スキャン速度Ｖ_２で駆動させながら、複数の像面において焦点評価値を取得し、取得した焦点評価値に基づいて、焦点評価値のピークの検出を行う処理である。第２スキャン速度Ｖ_２は、焦点評価値のピークの存在を検出できる速度とすればよく、必ずしも、合焦位置を検出できる速度とする必要はない。たとえば、カメラ制御部２１は、第２スキャン速度Ｖ_２を、５０〜１００（ｍｍ／秒）として算出することができる。

ステップＳ１０９では、カメラ制御部２１により、第２スキャン動作において焦点評価値のピークが検出されたか否か判断される。焦点評価値のピークが検出されたと判断された場合は、第２スキャン動作に続いて、第３スキャン動作を実行するため、ステップＳ１１１に進み、一方、焦点評価値のピークが検出されないと判断された場合は、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０では、第２スキャン範囲の全域において第２スキャン動作が実行されたか否か判断される。第２スキャン範囲の全域において第２スキャン動作が実行された場合は、第２スキャン動作により焦点評価値のピークが検出できなかったものとして、ステップＳ１１４に進む。一方、第２スキャン範囲の全域において第２スキャン動作が実行されていない場合は、ステップＳ１０８に戻り、引き続き、焦点評価値の検出が行われていない第２スキャン範囲において、第２スキャン動作が実行される。

たとえば、図１２に示す例では、第１スキャン動作において光学系の焦点状態が検出されなかったため、第１スキャン動作に続いて第２スキャン動作が開始される（ステップＳ１０８）。そして、図１２に示す例では、第２スキャン動作において、フォーカスレンズ３２を第２スキャン速度Ｖ_２で駆動させながら焦点検出を行い、フォーカスレンズ３２を図１２に示すＰ_１の位置に移動させた時点で、焦点評価値のピーク位置が検出され（ステップＳ１０９＝Ｙｅｓ）、これにより、ステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１１１では、カメラ制御部２１により、第３スキャン動作が実行される。第３スキャン動作とは、第２スキャン動作で焦点評価値のピークが検出された場合に、第２スキャン動作で検出された焦点評価値のピーク位置の周辺において合焦位置を検出するため、第２スキャン動作に引き続いて行わるものであり、後述する第３スキャン速度Ｖ_３で、フォーカスレンズ３２を駆動させながら、複数の像面において焦点評価値を取得し、取得した焦点評価値に基づいて、焦点評価値のピークの検出を行う処理である。また、第３スキャン速度Ｖ_３は、第１スキャン速度Ｖ_１と同様に、合焦位置を検出できる速度とされる。

次いで、ステップＳ１１２では、カメラ制御部２１により、第３スキャン範囲において、第３スキャン動作により、合焦位置が検出されたか否か判断される。具体的には、カメラ制御部２１は、第３スキャン動作において焦点評価値のピークを検出できた場合には、検出された焦点評価値のピークを合焦位置と判断し、合焦位置が検出されたと判断する。第３スキャン動作により合焦位置が検出されたと判断された場合は、ステップＳ１０６に進み、検出された合焦位置にフォーカスレンズ３２を駆動させる合焦駆動が行われる。一方、第３スキャン動作により合焦位置が検出されないと判断された場合は、ステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１１３では、カメラ制御部２１により、第３スキャン範囲の全域において第３スキャン動作が実行されたか否か判断される。第３スキャン範囲の全域において第３スキャン動作が実行された場合は、第３スキャン動作により合焦位置が検出できなかったものとして、ステップＳ１１４に進む。一方、第３スキャン範囲の全域において第３スキャン動作が実行されていない場合は、ステップＳ１１１に戻り、引き続き、第３スキャン動作が実行されていない第３スキャン範囲において、合焦位置の検出が行われる。

たとえば、図１２に示す例において、カメラ制御部２１は、第２スキャン動作において、フォーカスレンズ３２を図１２に示すＰ_１の位置に移動させた時点で、焦点評価値のピーク位置を検出し（ステップＳ１０９＝Ｙｅｓ）、第２スキャン動作に続いて、第３スキャン動作を開始する（ステップＳ１１１）。そして、カメラ制御部２１は、第３スキャン動作において、焦点評価値のピーク位置（図１２中、Ｐ_２の位置）を合焦位置として検出し（ステップＳ１１２＝Ｙｅｓ）、フォーカスレンズ３２を合焦位置（図１２中、Ｐ_２の位置）まで駆動するための合焦駆動（ステップＳ１０６）を実行する。

なお、ステップＳ１１０で第２スキャン動作により焦点評価値のピークが検出されなかった場合、または、ステップＳ１１３で第３スキャン動作により合焦位置が検出されなかった場合は、ステップＳ１１４に進む。ステップＳ１１４では、カメラ制御部２１により、フォーカスレンズ３２が所定の位置に駆動されるとともに、合焦位置を検出できなかった旨の表示が、たとえば、電子ビューファインダー２６を介して表示される。なお、ステップＳ１１４において、フォーカスレンズ３２が駆動する所定の位置は、特に限定されず、たとえば、予め決められた位置でもよいし、焦点評価値が最大となる位置でもよいし、或いは、現在の位置のままとしてもよい。

一方、ステップＳ１０３で、フォーカスレンズ３２の区部位置情報を受信できた場合には、図１１に示すステップＳ１１５に進み、ステップＳ１１５〜Ｓ１２４において、フォーカスレンズ３２の区分位置情報に基づいて、光学系の焦点調節が行われる。

まず、ステップＳ１１５では、カメラ制御部２１により、カメラ鏡筒３から受信したフォーカスレンズ３２の区分位置情報に基づいて、フォーカスレンズ３２が、至近端から所定距離以内の範囲である至近端領域に位置するか否か、および、無限遠端から所定距離以内の範囲である無限遠端領域に位置するか否かの判定が行われる。

ここで、図１３は、区分位置情報を受信した場合の焦点評価値とフォーカスレンズ位置との関係の一例を示す図である。本実施形態において、カメラ制御部２１は、たとえば、カメラ鏡筒３から受信した区分位置情報に基づいて、至近端から所定距離以内の範囲を至近端領域に設定し、また、無限遠端から所定距離以内の範囲を無限遠端領域に設定する。たとえば、図１３に示す例では、カメラ制御部２１により、第１の区分Ｄ_１〜第３の区分Ｄ_３が、無限遠端から所定距離内の範囲である無限遠端領域として設定されており、第１０の区分Ｄ_１０〜第１２の区分Ｄ_１２が、至近端端から所定距離内の範囲である至近端領域として設定されている。なお、図１３に示す例では、スキャン動作開始時に、フォーカスレンズ３２が図１３に示すＰ_０の位置、すなわち第２の区分Ｄ_２に位置している。

たとえば、図１３に示すように、フォーカスレンズ３２の現在位置する区分が第１の区分Ｄ_１〜第３の区分Ｄ_３である場合、カメラ制御部２１は、フォーカスレンズ３２が無限遠端領域に位置するものと判定する。また、図１３に示す例において、フォーカスレンズ３２の現在位置する区分が、たとえば第１０の区分Ｄ_１０〜第１２の区分Ｄ_１２である場合には、カメラ制御部２１は、フォーカスレンズ３２は至近端領域に位置すると判定する。一方、図１３に示す例において、フォーカスレンズ３２が現在位置する区分が、たとえば第４の区分Ｄ_４〜第９の区分Ｄ_９である場合には、カメラ制御部２１は、フォーカスレンズ３２は、至近端領域および無限遠端領域のいずれにも位置していないものと判定する。

ステップＳ１１５において、フォーカスレンズ３２が、至近端領域または無限遠端領域に位置すると判定された場合は、ステップＳ１１６に進み、一方、フォーカスレンズ３２が、至近端領域および無限遠端領域のいずれにも位置していないと判定された場合には、ステップＳ１１９に進む。

ステップ１１６では、カメラ制御部２１により、コントラスト検出方式により算出された焦点評価値が、所定値ｓ以上であるか否かの判断が行われる。算出された焦点評価値が所定値ｓ以上である場合には、ステップＳ１１７に進み、後述するスキャン動作において、フォーカスレンズ３２を駆動させるスキャン方向が、至近端および無限遠端のうち、フォーカスレンズ３２の現在位置に近い方の端部が存在する方向に設定される。一方、ステップＳ１１６で、焦点評価値が所定値ｓ未満であると判断された場合には、ステップＳ１１８に進み、スキャン動作におけるスキャン方向が、至近端および無限遠端のうち、フォーカスレンズ３２の現在位置から遠い方の端部が存在する方向に設定される。

たとえば、図１３に示す例では、フォーカスレンズ３２の現在位置する区分が第２の区分Ｄ_２であるため、カメラ制御部２１により、フォーカスレンズ３２が無限遠端領域に位置すると判定されるとともに（ステップＳ１１５＝Ｙｅｓ）、焦点評価値が所定値ｓ未満の値で算出されるため（ステップＳ１１６＝Ｎｏ）、スキャン動作におけるスキャン方向は、至近端および無限遠端のうち、フォーカスレンズ３２の現在位置から遠い方の端部が存在する方向、すなわち、至近端が存在する方向に設定される（ステップＳ１１８）。また、図１３に示す例において、フォーカスレンズ３２が現在位置する区分が、たとえば第１０の区分Ｄ_１０である場合には、カメラ制御部２１により、フォーカスレンズ３２が至近端領域に位置すると判定され（ステップＳ１１５＝Ｙｅｓ）、焦点評価値が所定値ｓ以上の値で算出されるため（ステップＳ１１６＝Ｙｅｓ）、フォーカスレンズ３２のスキャン方向は、至近端および無限遠端のうち、フォーカスレンズ３２の現在位置から近い方の端部が存在する方向、すなわち、至近端が存在する方向に設定される（ステップＳ１１７）。

また、ステップＳ１１５で、フォーカスレンズ３２が至近端領域および無限遠端領域のいずれの領域にも位置していないと判断された場合は、ステップＳ１１９に進む。ステップＳ１１９では、カメラ制御部２１により、スキャン動作におけるスキャン方向が、予め定められた所定の方向に設定される。たとえば、図１３に示す例において、フォーカスレンズ３２が現在位置する区分が第４の区分Ｄ_４〜第９の区分Ｄ_９である場合は、カメラ制御部２１は、フォーカスレンズ３２が至近端領域および無限遠端領域のいずれの領域にも位置していないと判定する。この場合、ステップＳ１１９において、カメラ制御部２１は、たとえば、風景を撮影する風景撮影シーンが選択されている場合には、スキャン動作におけるスキャン方向を、風景撮影シーンに応じて予め決められた無限遠端が存在する方向に設定することができ、また、接写撮影シーンが選択されている場合には、スキャン動作におけるスキャン方向を、接写撮影シーンに応じて予め決められた至近端が存在する方向に設定することができる。

そして、ステップＳ１２０では、カメラ制御部２１により、スキャン動作が開始される。具体的には、カメラ制御部２１は、ステップＳ１１７〜Ｓ１１９で設定したスキャン方向にフォーカスレンズ３２をスキャン駆動させならが、光学系の焦点状態を検出する。

そして、ステップＳ１２１では、カメラ制御部２１により、スキャン動作を行なった結果、合焦位置の検出ができたか否かの判定が行なわれる。合焦位置の検出ができた場合には、ステップＳ１２４に進み、一方、合焦位置の検出ができなかった場合には、ステップＳ１２２に進む。

ステップＳ１２２では、カメラ制御部２１により、スキャン動作を、フォーカスレンズ３２の駆動可能範囲の全域について行なったか否かの判定が行なわれる。フォーカスレンズ３２の駆動可能範囲の全域についてスキャン動作を行なっていない場合には、ステップＳ１２１に戻り、ステップＳ１２１，Ｓ１２２を繰り返すことにより、スキャン動作、すなわち、フォーカスレンズ３２をスキャン駆動させながら、コントラスト検出方式による合焦位置の検出を所定の間隔で実行する動作を継続して行なう。一方、フォーカスレンズ３２の駆動可能範囲の全域について、スキャン動作の実行を完了している場合には、ステップＳ１２３に進む。

そして、スキャン動作を実行した結果、ステップＳ１２１において、コントラスト検出方式により、合焦位置が検出できたと判定された場合には、ステップＳ１２４に進み、カメラ制御部２１により、スキャン動作の停止処理が行なわれた後、コントラスト検出方式により検出された合焦位置まで、フォーカスレンズ３２を駆動させる合焦駆動が行なわれる。

一方、スキャン動作を行なった結果、焦点検出を行うことができなかった場合は、ステップＳ１２３に進み、スキャン動作の終了処理が行なわれた後に、合焦不能表示が行なわれる。なお、合焦不能表示は、たとえば、電子ビューファインダ２６により行われる。

たとえば、図１３に示す例では、フォーカスレンズ３２が無限遠端領域内の第２の区分Ｄ_２に位置しており、所定値ｓ未満の焦点評価値が算出されるため、スキャン動作におけるスキャン方向は、至近端および無限遠端のうちフォーカスレンズ３２の現在位置から遠い方の端部が存在する方向、すなわち、至近端に向かう方向に設定される（ステップＳ１１８）。これにより、図１３に示すように、カメラ制御部２１は、フォーカスレンズ３２を現在のレンズ位置（図１３中、Ｐ_０の位置）から至近端に向かってスキャン駆動させながら、コントラスト検出方式により焦点検出を行うスキャン動作を実行する（ステップＳ１２０）。なお、本実施形態では、図１３に示すように、フォーカスレンズ３２を遠い方の端部に向けて駆動させる場合には、フォーカスレンズ３２の現在位置の近傍に合焦位置が存在しないものと予測して、上述した第２スキャン動作と同様に、フォーカスレンズ３２を、焦点評価値のピークの存在を検出できる速度（第２スキャン速度Ｖ_２）で駆動（第２スキャン駆動）させながら、焦点検出を行う。このように、区分位置情報を受信できた場合には、第１スキャン駆動が行われないため、区分位置情報を受信できなかった場合と比べて、合焦位置の検出に要する時間を短くすることができる。

また、図１３に示す例において、フォーカスレンズ３２が、たとえば至近端領域内の第１０の区分Ｄ_１０に位置する場合には、所定値ｓ以上の焦点評価値が算出されるため、スキャン動作におけるスキャン方向は、至近端および無限遠端のうち、フォーカスレンズ３２の現在位置に近い方の端部が存在する方向、すなわち、至近端に向かう方向に設定される（ステップＳ１１７）。そのため、この場合も、カメラ制御部２１は、フォーカスレンズ３２を、現在のレンズ位置から至近端に向かってスキャン駆動させながら、コントラスト検出方式による焦点検出を行うスキャン動作を実行する。なお、本実施形態では、フォーカスレンズ３２の現在位置に近い方の端部に向けてフォーカスレンズ３２を駆動させる場合には、フォーカスレンズ３２の現在位置の近傍に合焦位置が存在するものと予測し、上述した第１スキャン動作と同様に、焦点評価値のピーク位置（合焦位置）を検出できる速度（第１スキャン速度Ｖ_１）で駆動（第１スキャン駆動）させて、焦点検出を行ってもよい。フォーカスレンズ３２を第１スキャン速度Ｖ_１で駆動させて合焦位置の検出を行った場合には、フォーカスレンズ３２を第２スキャン速度Ｖ_２で駆動させて合焦位置の検出を行った場合と異なり、第３スキャン動作を行う必要がないため、合焦位置の検出に要する時間をより短縮することができる。

なお、図１３に示すように、フォーカスレンズ３２を第２スキャン速度Ｖ_２で駆動（第２スキャン駆動）させて合焦位置の検出を行った場合には、上述した第１スキャン動作と同様に、第２スキャン速度Ｖ_２でのスキャン駆動に続いて、フォーカスレンズ３２を第３スキャン速度Ｖ_３で駆動させて合焦位置を検出するスキャン動作が行われる。すなわち、カメラ制御部２１は、図１３に示すように、フォーカスレンズ３２を、焦点評価値のピークの存在を検出できる速度で駆動（第２スキャン駆動）させながら、焦点検出を行うスキャン動作を行った結果、Ｐ_１で焦点評価値のピーク位置を検出した場合には、フォーカスレンズ３２を第３スキャン速度Ｖ_３で駆動（第３スキャン駆動）させて、合焦位置を検出するスキャン動作を行う。

そして、図１３に示す例では、フォーカスレンズ３２を第３スキャン速度Ｖ_３で駆動（第３スキャン駆動）させて、合焦位置を検出するスキャン動作を行った結果、図１３のＰ_２の位置で合焦位置が検出され（ステップＳ１２１＝Ｙｅｓ）、フォーカスレンズ３２を合焦位置（図１３に示すＰ_２の位置）に駆動させる合焦駆動が行われる（ステップＳ１２４）。

以上のように、本実施形態では、フォーカスレンズ３２の区分位置情報をカメラ鏡筒３から受信できなかった場合には、フォーカスレンズ３２を第１スキャン速度Ｖ_１で駆動させながら焦点検出を行う第１スキャン動作を行い、第１スキャン駆動で光学系の焦点状態を検出できなかった場合に、フォーカスレンズ３２を第１スキャン速度Ｖ_１よりも速い第２スキャン速度Ｖ_２で駆動させながら焦点検出を行う第２スキャン動作を実行する。これにより、本実施形態では、図１２に示すように、スキャン開始時のフォーカスレンズ３２の位置から合焦位置までの距離が遠い場合でも、第１スキャン動作のみを実行する場合と比べて、焦点調節に要する時間を短縮することができる。

さらに、本実施形態では、フォーカスレンズ３２の区分位置情報をレンズ鏡筒３から受信できた場合には、フォーカスレンズ３２の区分位置情報に基づいて、レンズ駆動範囲内におけるフォーカスレンズ３２の絶対的な位置を検出し、フォーカスレンズ３２が無限遠端領域または至近端領域に存在するか否かを判断することができるため、図１３に示すように、フォーカスレンズ３２の合焦位置が存在する方向に、フォーカスレンズ３２を適切に駆動させることができる。この結果、フォーカスレンズ３２の区分位置情報をレンズ鏡筒３から受信できた場合では、フォーカスレンズ３２の区分位置情報をレンズ鏡筒３から受信できなかった場合と比べて、光学系の焦点調節に要する時間をより短縮することができる。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

たとえば、上述した実施形態では、区分位置情報をレンズ鏡筒３から受信できたか否かに応じて、コントラスト検出方式による焦点検出を行う際のフォーカスレンズ３２の駆動態様を異ならせる構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、区分位置情報をレンズ鏡筒３から受信できたか否かに応じて、位相差検出方式による焦点検出と、コントラスト検出方式による焦点検出とを同時に行う際における、フォーカスレンズ３２の駆動態様を異ならせる構成としてもよい。

また、上述した実施形態では、区分位置情報をレンズ鏡筒３から受信できなかった場合には、フォーカスレンズ３２の現在位置から予め決めた方向にフォーカスレンズ３２を駆動させながら、スキャン駆動を実行する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、フォーカスレンズ３２の正確な位置を検出するために、フォーカスレンズ３２を無限遠端または至近端に一度移動させてから、無限遠端または至近端からスキャン動作を開始する構成としてもよい。

さらに、上述した実施形態では、区分位置情報をレンズ鏡筒３から受信できた場合には、フォーカスレンズ３２を合焦位置が存在する方向に向かってスキャン駆動させ、フォーカスレンズ３２の区分位置情報をレンズ鏡筒３から受信できなかった場合には、予め定めた方向に向かってフォーカスレンズ３２をスキャン駆動させる構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、区分位置情報をレンズ鏡筒３から受信できた場合には、合焦位置が存在する方向を予測できるため、フォーカスレンズ３２の現在位置の近傍において、フォーカスレンズ３２を微小に往復駆動させるウォブリング駆動の駆動範囲を狭くし、一方、区分位置情報をレンズ鏡筒３から受信できなかった場合には、合焦位置が存在する方向を予測できないため、ウォブリング駆動の駆動範囲を広くする構成としてもよい。このように、区分位置情報をレンズ鏡筒３から受信できたか否かに応じて、フォーカスレンズ３２を所定位置からウォブリング駆動させる際の駆動態様を異ならせる構成としてもよい。

また、上述した実施形態では、撮像素子上で位相差検出方式の焦点検出を行うことが可能な一眼デジタルカメラ１を例示して説明したが、この構成に限定されず、たとえば、図１４に示すように、一眼レフ方式のデジタルカメラ１ａ（以下、カメラ１ａという。）に、本発明を適用することができる。

なお、図１４に示すカメラ１ａのカメラボディ２ａは、被写体からの光束を撮像素子１１０、ファインダ１３５、測光センサ１３７および焦点検出モジュール１６１へ導くためのミラー系１２０を備えている。ミラー系１２０は、被写体の観察位置（図１４中破線で示す位置）にある状態では、被写体からの光束（光軸Ｌ１）の一部の光束（光軸Ｌ２，Ｌ３）を、ハーフミラーであるクイックリターンミラー１２１で反射する。これにより、一部の光束（光軸Ｌ２）は、撮像素子２２と光学的に等価な面に配置された焦点板１３１に結像され、結像した被写体像に、透過型液晶表示器１３２により被写体像に焦点検出エリアマークなどが重畳されて、ペンタプリズム１３３と接眼レンズ１３４とを介して、ファインダ１３５において、撮影者に観察されることとなる。また、一部の光束（光軸Ｌ３）は、レンズ１３６を介して、測光センサ１３７に導かれ、露出制御に用いられることとなる。一方、クイックリターンミラー１２１により透過された一部の光束（光軸Ｌ４）は、全反射ミラーであるサブミラー１２２で焦点検出モジュール１６１へ導かれ、上述した焦点検出に用いられる。

１…デジタルカメラ
２…カメラ本体
２１…カメラ制御部
２２…撮像素子
２２１…撮像画素
２２２ａ，２２２ｂ…焦点検出画素
２９…カメラ通信部
３…レンズ鏡筒
３２…フォーカスレンズ
３６…フォーカスレンズ駆動モータ
３７…レンズ制御部
３８…レンズメモリ
３９…レンズ通信部

Claims (7)

1. 焦点調節レンズを有する光学系を備えるレンズ鏡筒から前記焦点調節レンズが移動する範囲を分割して設定された区分に関する第１情報および前記設定された区分のうち前記焦点調節レンズがある位置に対応する区分に関する第２情報の少なくとも一方を取得する取得部と、
   前記第１情報および前記第２情報を取得した場合には、前記第１情報および前記第２情報に基づいて設定した方向に前記焦点調節レンズを移動させながら、前記光学系による像のコントラストに関する評価値を求め、前記第１情報および前記第２情報を取得しなかった場合には、予め定めた方向に前記焦点調節レンズを移動させながら前記光学系による像のコントラストに関する評価値を求める制御部と、を備えるカメラボディ。
2. 請求項１に記載のカメラボディであって、
   前記制御部は、前記第１情報および前記第２情報を取得しなかった場合には、前記焦点調節レンズを所定位置から第１移動速度で移動させながら前記評価値を求め、前記光学系の合焦位置が検出できないと、前記焦点調節レンズを前記第１移動速度よりも速い第２移動速度で移動させながら前記評価値を求めるカメラボディ。
3. 請求項１または２に記載のカメラボディであって、
   前記制御部は、前記第１情報および前記第２情報を取得した場合には、前記焦点調節レンズが存在する区分が、至近端から所定距離内に位置する区分である場合、または、無限遠端から所定距離内に位置する区分である場合であり、かつ、前記評価値が所定値未満である場合に、前記焦点調節レンズの現在位置から遠い方の端部に向かって前記焦点調節レンズを移動させながら前記評価値を求めるカメラボディ。
4. 請求項３に記載のカメラボディであって、
   前記制御部は、前記第１情報および前記第２情報を取得した場合には、前記焦点調節レンズが存在する区分が、至近端から所定距離内に位置する区分である場合、または、無限遠端から所定距離内に位置する区分である場合であり、かつ、前記評価値が所定値以上である場合には、前記焦点調節レンズの現在位置に近い方の端部に向かって前記焦点調節レンズを移動させながら前記評価値を求めるカメラボディ。
5. 請求項３または４に記載のカメラボディであって、
   撮像用画素と焦点検出用画素とを有し、前記光学系による像を撮像して画像信号を出力する撮像部を備え、
   前記制御部は、前記焦点検出用画素から出力された画像信号に基づいて、前記光学系による像面のずれ量を検出することで前記光学系の合焦位置を検出し、前記撮像用画素から出力された画像信号に基づいて、前記評価値を算出することで前記光学系の合焦位置を検出するカメラボディ。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のカメラボディであって、
   前記取得部は、前記焦点調節レンズが移動可能なレンズ移動範囲のうち至近端または無限遠端に対応する区分の情報をさらに受信可能であり、
   前記制御部は、前記第１情報および前記第２情報に加えて、前記至近端または無限遠端に対応する区分の情報を、レンズ鏡筒から受信できたか否かに応じて前記光学系の合焦位置を検出する際の前記焦点調節レンズの移動態様を異ならせるカメラボディ。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載のカメラボディを備えた撮像装置。

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