JP6478534B2 - フォーカス制御装置、撮像装置、交換レンズ、フォーカス制御方法およびフォーカス制御プログラム - Google Patents
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Description
本発明は、撮像装置に装着された交換レンズのフォーカス制御を行うフォーカス制御装置に関する。
レンズ交換タイプのデジタルカメラ等の撮像装置には交換レンズのフォーカス制御（オートフォーカス：ＡＦ）を行うフォーカス制御装置が搭載されるが、交換レンズ固有の諸収差によってフォーカス制御の精度、つまりは合焦精度が影響を受ける場合がある。
特許文献１には、被写体像の高周波成分を抽出して得られる信号を用いて合焦位置を検出し、被写体像の色情報とフォーカスレンズの色収差特性に応じて合焦位置を補正することで合焦精度を向上させる撮像装置が開示されている。また、特許文献２には、被写体像の分光強度分布と交換レンズの波長別のピントに関する（つまりは色収差に関する）情報等から演算した補正量を用いて焦点検出結果を補正することで合焦精度を向上させる撮像装置が開示されている。
しかしながら、特許文献１，２にて開示された撮像装置では、交換レンズの色収差に関連した補正を行うことで合焦精度を向上させることは可能であるものの、交換レンズの製造誤差等に起因する個体差がある場合にこれを合焦精度に反映することができない。
本発明は、交換レンズに合焦精度に影響する個体差がある場合にはこれを反映したフォーカス制御を行え、個体差が問題とならない交換レンズに対しては高速かつ十分な精度でフォーカス制御を行えるようにしたフォーカス制御装置および撮像装置を提供する。
本発明の一側面としてのフォーカス制御装置は、交換レンズが取り外し可能に装着され、該交換レンズにより形成された被写体像を撮像する撮像装置に設けられる。該フォーカス制御装置は、交換レンズの焦点状態を検出する焦点検出手段と、焦点状態の検出により得られた情報と交換レンズに対応する補正値とを用いて、該交換レンズのフォーカス制御を行う制御手段とを有する。撮像装置は、交換レンズとして、補正値を演算するために用いられる該交換レンズの固体差に応じた補正値演算用データであって周波数帯域と色成分の少なくとも１つに応じたデータを保持している第１の交換レンズと、補正値演算用データを保持していない第２の交換レンズの装着が可能である。フォーカス制御装置は、第２の交換レンズに対応する補正値を記憶した第１の記憶手段を有している。そして、制御手段は、第２の交換レンズが撮像装置に装着された場合は、第１の記憶手段から読み出した補正値を用いてフォーカス制御を行い、第１の交換レンズが撮像装置に装着された場合は、該第１の交換レンズから取得した補正値演算用データを用いて補正値を演算し、該演算した補正値を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする。
なお、上記フォーカス制御装置が設けられ、交換レンズの装着が可能な撮像装置も、本発明の他の一側面を構成する。また、この撮像装置に取り外し可能に装着される交換レンズであって、補正値演算用データを保持するレンズ記憶手段を有し、該補正値演算用データを撮像装置に送信する通信手段を有する交換レンズも、本発明の他の一側面を構成する。
また、本発明の他の一側面としてのフォーカス制御方法は、交換レンズが取り外し可能に装着され、該交換レンズにより形成された被写体像を撮像する撮像装置に適用される。該フォーカス制御方法は、交換レンズの焦点状態を検出する検出ステップと、焦点状態の検出により得られた情報と交換レンズに対応する補正値とを用いて、該交換レンズのフォーカス制御を行う制御ステップとを有する。撮像装置は、交換レンズとして、補正値を演算するために用いられる該交換レンズの固体差に応じた補正値演算用データであって周波数帯域と色成分の少なくとも１つに応じたデータを保持している第１の交換レンズと、補正値演算用データを保持していない第２の交換レンズの装着が可能であり、第２の交換レンズに対応する補正値を記憶した第１の記憶手段を有する。そして、制御ステップにおいて、第２の交換レンズが撮像装置に装着された場合は、第１の記憶手段から読み出した補正値を用いてフォーカス制御を行い、第１の交換レンズが撮像装置に装着された場合は、該第１の交換レンズから取得した補正値演算用データを用いて補正値を演算し、該演算した補正値を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする。
なお、上記フォーカス制御方法を、レンズ交換が可能な撮像装置のコンピュータに実行されるコンピュータプログラムとしてのフォーカス制御プログラムも、本発明の他の一側面を構成する。
本発明では、固有の補正値演算用データを保持していない第２の交換レンズに対してはフォーカス制御装置（つまりは撮像装置）内に予め補正値を記憶しておき、その補正値を用いてフォーカス制御を行うので、高速で十分な合焦精度を得ることができる。一方、固有の補正値演算用データを保持している第１の交換レンズに対しては、その補正値演算用データから演算した補正値を用いてフォーカス制御を行うので、第１の交換レンズの個体差に応じた高い合焦精度を得ることができる。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
図１には、本発明の実施例である撮像装置としてのデジタルカメラ（以下、単にカメラという）１の構成を示している。カメラ１のレンズマウント２には、交換レンズ３１が取り外し可能に装着されている。
カメラ１において、３は交換レンズ３１内の撮影光学系により形成された被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子（以下、イメージセンサという）である。４はイメージセンサ３から出力された電気信号に対して各種信号処理を行ってアナログ画像信号を生成する撮像回路である。５は撮像回路４により生成されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変化するＡ／Ｄ変換回路であり、６はＡ／Ｄ変換回路５から出力されたデジタル画像信号を一時的に記憶するバッファメモリ等のＶＲＡＭである。７はＶＲＡＭ６に記憶されたデジタル画像信号を読み出してこれをアナログ変換するとともに表示に適した形態の表示用画像信号に変換するＤ／Ａ変換回路である。８はＤ／Ａ変換回路７からの表示用画像信号をライブビュー画像として表示する液晶表示素子等により構成される画像表示部（以下、ＬＣＤという）である。
１０は半導体メモリ等により構成され、画像データを記憶する画像メモリである。９は圧縮伸長回路であり、ＶＲＡＭ６に一時的に記憶された画像信号を読み出して画像メモリ１０への記憶に適した形態の記録用画像データに変換するための圧縮処理や符号化処理を行う。また、圧縮伸長回路９は、画像メモリ１０に記憶された記録用画像データを再生表示するのに適した形態の再生用画像信号に変換するための復号化処理や伸長処理を行う。なお、画像メモリ１０としては、固定型の半導体メモリだけでなく、カメラ１に対して着脱自在なカ−ド型またはスティック型の半導体メモリや、光ディスク、ハードディスクその他の各種記憶媒体を用いることができる。
１１はＡ／Ｄ変換回路５から出力されたデジタル画像信号を用いて自動露出（ＡＥ）処理を行うＡＥ処理回路である。１２はＡ／Ｄ変換回路５からの出力されたデジタル画像信号を用いてスキャンＡＦ（コントラストＡＦ）処理を行うためのＡＦ評価値を生成するスキャンＡＦ処理回路である。１３はＡ／Ｄ変換回路５から出力されたデジタル画像信号を用いて位相差ＡＦ処理を行うための基準信号（後述するＡ像信号）および参照信号（後述するＢ像信号）を生成し、これらＡ像およびＢ像信号に対する相関演算を行う位相差ＡＦ処理回路である。
１４は交換レンズ３１と通信を行うための通信ドライバである。１５はカメラ１の全体の制御を行うＣＰＵ（制御手段）であり、演算用のメモリを内蔵している。また、ＣＰＵ１５は、スキャンＡＦ処理回路１２および位相差ＡＦ処理回路１３とともに焦点検出手段を構成する。
１６はタイミング信号を発生するタイミングジェネレータ（以下、ＴＧという）であり、１７はイメージセンサ３を駆動するセンサドライバである。
１８は操作スイッチ部であり、カメラ１の電源をオン／オフするためのメインスイッチや、ＡＥ／ＡＦ処理や撮影記録処理を開始させるレリーズスイッチや、撮影画像の再生動作を開始させる再生スイッチ等を含む。レリーズスイッチは、ＡＥ／ＡＦ処理を開始させる指示信号を発生する第１ストロークスイッチ（以下、ＳＷ１という）と、撮影記録動作を開始させる指示信号を発生する第２ストロークスイッチ（以下、ＳＷ２という）との二段スイッチにより構成される。
１９は各種制御用のコンピュータプログラムや各種動作用のデータ等を書き換え可能に記憶するカメラＥＥＰＲＯＭ（第１の記憶手段および第２の記憶手段）である。２０は電池である。
２２はストロボ発光部である。２１はストロボ発光部２２の閃光発光を制御するスイッチング回路であり、２４はＬＥＤ等の光源を有するＡＦ補助光発光部である。２３はＡＦ補助光発光部２４を駆動するＡＦ補助光ドライバであり、２５は警告表示等を行うためのＬＥＤ等により構成される表示素子である。２６はＡ／Ｄ変換回路５からのデジタル画像信号から人物の顔の位置や大きさ等を検出する顔検出回路である。２７は音声によるガイダンスや警告等を行うためのスピ−カである。
交換レンズ３１において、３２はズームレンズ、３３はフォーカスレンズ、３４は絞りである。これらズームレンズ３２、フォーカスレンズ３３、絞り３４および不図示の他のレンズにより撮影光学系が構成される。
３５はカメラ１と通信を行うための通信ドライバ（通信手段）である。３６は絞り３４を駆動する不図示の絞り駆動モータ、フォーカスレンズ３３を駆動する不図示のフォーカス駆動モータおよびズームスレンズ３２を駆動する不図示のズーム駆動モータを制御するモータ制御回路である。３７は各種制御や動作に用いられるデータ等を書き換え可能に記憶するレンズＥＥＰＲＯＭ（レンズ記憶手段）である。
以上のように構成されたカメラ１および交換レンズ３１の動作を以下に説明する。被写体からの光束が交換レンズ３１の撮影光学系に入射すると、撮影光学系は該光束に被写体像を形成させる。イメージセンサ３は、その受光面上に形成される被写体像を光電変換することで生成した電気信号を撮像回路４に出力する。撮像回路４は、上述したように入力された電気信号に対して各種信号処理を行ってアナログ画像信号を生成する。Ａ／Ｄ変換回路５は、このアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換した後、ＶＲＡＭ６に一時的に格納する。ＶＲＡＭ６に格納された画像信号は、Ｄ／Ａ変換回路７に出力されてアナログ画像信号に変換され、さらに表示用画像信号に変換されてＬＣＤ８にてライブビュー画像として表示される。
一方、ＶＲＡＭ６に格納された画像信号は、圧縮伸長回路９にも出力される。圧縮伸長回路９は、圧縮処理と符号化処理によって画像信号を記録用画像データに変換し、画像メモリ１０に記憶させる。操作スイッチ部１８に設けられた再生スイッチがオン操作されると、画像メモリ１０に圧縮状態で記憶された記録用画像データが圧縮伸長回路９に出力され、復号化処理や伸長処理を経てＶＲＡＭ６に出力されて一時的に記憶される。さらに、この画像データは、Ｄ／Ａ変換回路７へ出力されて再生用画像信号に変換され、ＬＣＤ８に再生画像として表示される。
また、Ａ／Ｄ変換回路５によってデジタル化された画像信号は、ＶＲＡＭ６とは別に、ＡＥ処理回路１１、スキャンＡＦ処理回路１２および位相差ＡＦ処理回路１３にも出力される。ＡＥ処理回路１１は、入力されたデジタル画像信号から輝度成分を抽出して１フレーム分の累積加算を行い、被写体の明るさを示すＡＥ評価値信号を生成するＡＥ処理を行う。ＡＥ評価値信号はＣＰＵ１５に出力される。
スキャンＡＦ処理回路１２は、入力されたデジタル画像信号のうち選択されたＡＦ領域の高周波成分をハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を用いて抽出して１フレーム分の累積加算を行い、該ＡＦ領域内の被写体像のコントラストを示すＡＦ評価値信号を生成する。被写体像のコントラストは、撮影光学系の焦点状態に対応するので、ＡＦ評価値信号の生成は焦点状態を検出することに相当する。したがって、ＡＦ評価値信号（またはその値であるＡＦ評価値）は、撮影光学系の焦点状態の検出により得られた情報である。ＡＦ領域は、撮影画面のうち中央の１つの領域であってもよいし、中央の領域とその周囲の領域を含む複数の領域であってもよい。
なお、スキャンＡＦ処理回路１２は、イメージセンサ３やその後段の回路で重畳されるノイズ成分をキャンセルするために、ＨＰＦの前段にロ−パスフィルタ（ＬＰＦ）を有する。このため、スキャンＡＦ処理回路１２は、実際には、ＡＦ評価値信号を生成するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）として構成されている。
位相差ＡＦ処理回路１３は、入力されたデジタル画像信号から、ＡＦ領域に含まれる一対の被写体像であるＡ像とＢ像に対応した一対の像信号であるＡ像信号およびＢ像信号を抽出する。そして、これらＡ像およびＢ像信号の相関演算を行って、Ａ像およびＢ像信号のずれ量（位相差）を算出する。ＣＰＵ１５は、算出されたＡ像およびＢ像信号のずれ量から撮影光学系のデフォーカス量を算出（検出）する。デフォーカス量は、撮影光学系の焦点状態の検出により得られた情報である。
イメージセンサ３上には、撮像用の画素とは別に、撮影光学系の射出瞳のうち互いに異なる領域からの光束を受光するように互いに対をなす位相差ＡＦ用画素が複数対配置されている。ＡＦ領域に含まれる複数対の位相差ＡＦ用画素における一方の画素によりＡ像が光電変換されることでＡ像信号が生成され、他方の画素によりＢ像が光電変換されることでＢ像信号が生成される。なお、イメージセンサ３上の全画素のそれぞれにマイクロレンズと一対の受光素子とを設け、ＡＦ領域に含まれる複数の画素における一方の受光素子によりＡ像信号を生成し、他方の受光素子によりＢ像信号を生成するようにしてもよい。
ＴＧ１６からのタイミング信号は、ＣＰＵ１５、撮像回路４およびセンサドライバ１７へ出力される。ＣＰＵ１５は、このタイミング信号に同期して各種制御を行う。また、撮像回路４は、タイミング信号に同期してイメージセンサ３からの画像信号における色分離等の各種信号処理を行う。さらに、センサドライバ１７は、タイミング信号に同期してイメージセンサ３を駆動する。
また、ＣＰＵ１５は、通信ドライバ１４を介して交換レンズ３１と通信を行うことにより、絞り３４およびフォーカスレンズ３３を制御する。具体的には、ＣＰＵ１５は、ＡＥ処理回路１１にて生成されたＡＥ評価値信号の値（ＡＥ評価値）に基づいて絞り値を制御するための絞り制御信号を交換レンズ３１のモータ制御回路３６に送信する。モータ制御回路３６は、絞り３４が絞り制御信号に応じた絞り値に設定されるように絞り駆動モータを制御する。またＣＰＵ１５は、スキャンＡＦ処理回路１２にて生成されたＡＦ評価値信号の値（ＡＦ評価値）または位相差ＡＦ処理回路１３にて算出されたデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズ３３を移動させるためのフォーカス制御信号をモータ制御回路３６に送信する。モータ制御回路３６は、フォーカスレンズ３３がＡＦ評価値が最大となる位置（合焦位置）に移動するように、またはデフォーカス量が所定値以下となる位置範囲（合焦範囲）に移動するようにフォーカス駆動モータを制御する。ＡＦ評価値の取得からフォーカス制御信号の出力（フォーカスレンズ３３の移動）までの処理をスキャンＡＦ処理といい、デフォーカス量の算出からフォーカス制御信号の出力（フォーカスレンズ３３の移動）までの処理を位相差ＡＦ処理という。
カメラ１に装着可能な交換レンズ３１としては、スキャンＡＦ処理回路１２にて得られるＡＦ評価値が最大となる位置に対して、該交換レンズの製造誤差に起因する個体差に応じた補正を必要とする第１の交換レンズがある。また、製造誤差に起因する個体差に応じた補正までは必要としないが、設計値に応じた補正を必要とする第２の交換レンズもある。第１の交換レンズは、製造誤差に起因する個体差に応じた補正に用いられるベストピント補正値（以下、ＢＰ補正値と記す）をカメラ１のＣＰＵ１５に演算させる。このため、第１の交換レンズは、該第１の交換レンズ（撮影光学系）の設計パラメータのデータと製造時に測定された製造誤差パラメータのデータ（すなわち固有の補正値演算用データ）とをレンズＥＥＰＲＯＭ３７に保持する。一方、第２の交換レンズは、製造誤差パラメータのデータをレンズＥＥＰＲＯＭ３７に保持していない。但し、第２の交換レンズである複数機種の交換レンズのうち一部の交換レンズは、該交換レンズ（撮影光学系）の設計パラメータをレンズＥＥＰＲＯＭ３７に保持している。また、カメラ１は、上記第２の交換レンズである複数機種の交換レンズのうち他の一部の交換レンズに対しては、それ用のＢＰ補正値を予め保持している。なお、補正値のデータと補正値演算用データとは、データ構造が互いに異なる。
次に、本実施例のカメラ１において行われる撮影動作を、図２に示すフローチャートを用いて説明する。この撮影動作（撮影処理シーケンス）は、コンピュータであるＣＰＵ１５によって、フォーカス制御プログラムを含むコンピュータプログラムに従って実行される。なお、以下の説明において、フォーカスレンズ３３を複数のＡＦ評価値取得位置に順次移動させながらＡＦ評価値を取得する動作をスキャンといい、ＡＦ評価値取得位置の間隔をスキャン間隔という。また、ＡＦ評価値取得位置の数をスキャンポイント数といい、スキャンポイント数のＡＦ評価値取得位置が設けられたフォーカスレンズ３３の移動範囲をスキャン範囲という。さらに、撮影画面のうち画像信号からＡ像およびＢ像信号を抽出したりＡＦ評価値信号を生成（ＡＦ評価値を取得）したりする領域を、前述したようにＡＦ領域という。
カメラ１のメインスイッチがオン操作され、カメラ１の動作モードが撮影（録画）モードにあるときに、撮影処理シ−ケンスが起動する。
まず、ステップＳ１０１において、ＣＰＵ１５は、カメラ１に交換レンズ３１が装着されているか否かを判定し、装着されている場合はＢＰ補正値取得に関する処理を行うためにステップＳ１０２に進む。交換レンズ３１が装着されていない場合はステップＳ１２１に進む。
ステップＳ１０２では、ＣＰＵ１５は、装着された交換レンズ３１の識別情報であるレンズＩＤを、交換レンズ３１との通信により取得する。
次に、ステップＳ１０３では、ＣＰＵ１５は、レンズＩＤを用いて、現在装着されている交換レンズ３１が前回の起動時と同じ交換レンズか否かを判定し、同じ交換レンズであればステップＳ１２１に進み、同じ交換レンズでない場合はステップＳ１０４に進む。
ステップＳ１０４では、ＣＰＵ１５は、装着された交換レンズ３１が製造誤差に起因する個体差に応じた補正を行うための製造誤差パラメータのデータを保持しているか否かを判定する。製造誤差パラメータのデータを保持している場合（つまりは第１の交換レンズが装着されている場合）はステップＳ１０５に進み、保持していない場合（つまりは第２の交換レンズが装着されている場合）はステップＳ１１１に進む。
ステップＳ１０５では、ＣＰＵ１５は、装着されている第１の交換レンズとの通信により該第１の交換レンズ（レンズＥＥＰＲＯＭ３７）から設計パラメータおよび製造誤差パラメータのデータを取得する。そして、ステップＳ１０６にてそれらのデータをカメラＥＥＰＲＯＭ１９に記憶させる。その後、ステップＳ１２1に進む。なお、ステップＳ１０５において、設計パラメータのデータのみを第１の交換レンズから取得し、製造誤差パラメータのデータは後にＡＦ処理を行う際に取得するようにしてもよい。これにより、起動時の第１の交換レンズとの通信容量を減らし、起動に要する時間を短縮することが可能となる。
一方、ステップＳ１１１では、ＣＰＵ１５は、装着されている第２の交換レンズ用のＢＰ補正値がカメラＥＥＰＲＯＭ１９に存在するか否かを判定し、存在する場合はステップＳ１２１に進み、存在しない場合はステップＳ１１２に進む。
ステップＳ１１２では、ＣＰＵ１５は、第２の交換レンズとの通信により該第２の交換レンズ（レンズＥＥＰＲＯＭ３７）から設計パラメータのデータを取得する。
そして、次のステップＳ１１３では、ＣＰＵ１５は、該設計パラメータを用いて、像高、焦点距離、被写体距離（フォーカスレンズ３３の位置）および絞り値毎のＢＰ補正値を演算し、演算したＢＰ補正値をカメラＥＥＰＲＯＭ１９に記憶させる。このように、本実施例では、取得した設計パラメータのデータをカメラＥＥＰＲＯＭ１９に記憶させず、そのデータから算出したＢＰ補正値を記憶させる。この後、ステップＳ１２１に進む。
ここで、既に多くの第２の交換レンズ用のＢＰ補正値をカメラＥＥＰＲＯＭ１９に記憶しており、カメラＥＥＰＲＯＭ１９の記録容量の制限によって新たな第２の交換レンズ用のＢＰ補正値を記憶できない場合がある。このような場合は、第２の交換レンズの装着履歴（日時等）をレンズＩＤを利用して調べ、装着が最も古い又は装着頻度が最も低い第２の交換レンズ用のＢＰ補正値をカメラＥＥＰＲＯＭ１９から削除し、新たな第２の交換レンズ用のＢＰ補正値を記憶させてもよい。ＢＰ補正値は焦点距離により異なるので、新たな第２の交換レンズのズーム倍率によってＢＰ補正値の記憶に必要な記憶容量が異なる。このため、新たな第２の交換レンズ用のＢＰ補正値の記憶に必要な記憶容量によっては、複数の第２の交換レンズ用のＢＰ補正値をカメラＥＥＰＲＯＭ１９から削除してもよい。
ステップＳ１２１では、ＣＰＵ１５は、ＬＣＤ８でのライブビュー画像の表示を開始させる。
次に、ステップＳ１２２では、ＣＰＵ１５は、レリーズスイッチのＳＷ１がオン操作されたか否かを判定し、オン操作さされた場合はステップＳ１２３に進み、オン操作されていない場合は本ステップでの判定を繰り返す。
ステップＳ１２３では、ＣＰＵ１５は、ＡＥ処理回路１１に撮影のためのＡＥ処理を行わせる。これにより、撮影時の絞り値やイメージセンサ３の電荷蓄積時間（シャッタ−秒時）が設定される。
次に、ステップＳ１２４では、ＣＰＵ１５は、位相差ＡＦ処理を行う。すなわち、ＣＰＵ１５は、位相差ＡＦ処理回路１３にＳＷ１のオン操作前に取得された画像信号（ＡＦ領域の画像信号）から抽出されたＡ像およびＢ像信号のずれ量を算出させ、該ずれ量からデフォーカス量を算出する。そして、ＣＰＵ１５は、該デフォーカス量に応じてフォーカスレンズ３３を移動させる。ここで行われる位相差ＡＦ処理については、後に詳しく説明する。
次に、ステップＳ１２５では、ＣＰＵ１５は、位相差ＡＦ処理によってフォーカスレンズ３３が移動した後に算出されたデフォーカス量が所定値以下か否か、つまりは焦点状態が合焦範囲内か否かを判定する。この判定は、算出されたデフォーカス量が信頼性を有する場合に行われる。具体的には、デフォーカス量の算出に用いたＡ像信号とＢ像信号の信号レベルが所定レベル以上あり、Ａ像信号とＢ像信号の類似度が高く、かつ算出されたデフォーカス量が上述した所定値以下である場合に、位相差ＡＦによる合焦が可能と判定する。位相差ＡＦによる合焦が可能である場合はステップＳ１２８に進み、位相差ＡＦによる合焦が可能でない場合はステップＳ１２６に進む。
ステップＳ１２６では、ＣＰＵ１５は、ＡＦ領域においてスキャンＡＦ処理を行う。
そして、ステップＳ１２７では、ＣＰＵ１５は、スキャンＡＦ処理によって合焦が可能か否かを判定し、合焦が可能である場合はステップＳ１２８に進み、可能でなければステップＳ１２４に戻り、再び位相差ＡＦ処理を行う。
ステップＳ１２４〜ステップＳ１２７の一連のＡＦ処理は、位相差ＡＦ処理とスキャンＡＦ処理とを互いに独立に完結させるのではなく、いずれか一方のＡＦ処理によって合焦が得られるまで交互に行う。ステップＳ１２６では、まずイメージセンサ３の駆動モード（センサ駆動モード）をスキャンＡＦ処理用のモードに切り替える。スキャンＡＦ処理を行わないときは、電力消費量等を考慮して比較的遅いフレームレートでイメージセンサ３を駆動する低速センサ駆動モードを用いる。一方、スキャンＡＦ処理を行うときは、処理の高速化のために、そのイメージセンサ３で実現できる最速のフレームレートでイメージセンサ３を駆動する高速センサ駆動モードに切り替える。高速センサ駆動モードへの切り替えは一度だけ行い、２度目以降のスキャンＡＦ処理を行う際には行わない。一連のＡＦ処理が終了すると、ステップＳ１２９でＡＦ表示を行うタイミング等において低速センサ駆動モードに戻される。
ここで、一連のＡＦ処理を、図３を用いて説明する。まず、ＣＰＵ１５は、ステップＳ１２４での位相差ＡＦ処理の結果として、スキャンＡＦ処理でのスキャンを開始させる初期位置Ａにフォーカスレンズ３３を移動させる。そして、ＣＰＵ１５は、ステップＳ１２５において、位相差ＡＦ処理で合焦可能か否かを判定する。合焦可能でない場合は、デフォーカス量の信頼性が高く、デフォーカス量に対応する移動量だけ移動させた後のフォーカスレンズ３３の位置の周辺に合焦位置が存在すると推定できるか否かを判定する。推定できる場合、すなわちケース１では、ＣＰＵ１５は、ステップＳ１２６にて、位置Ａから所定量だけ合焦位置に近い位置Ｂにフォーカスレンズ３３を移動させる。
そして、ステップＳ１２７において、ＣＰＵ１５は、スキャンＡＦ処理によって合焦可能か否かを判定する。合焦可能であればステップＳ１２８に進むが、この段階ではまだスキャンＡＦ処理は実質的に開始されていないので、合焦不可能と判定してステップＳ１２４に戻ることになる。
ステップＳ１２４において、ＣＰＵ１５は、位置Ｂで得られる画像信号から抽出されたＡ像およびＢ像信号（以下、位置Ｂで得られたＡ像およびＢ像信号といい、他の位置でも同様とする）を用いて位相差ＡＦ処理を行う。位置Ｂは初期位置Ａよりも合焦位置に近いので、Ａ像およびＢ像信号の類似度やデフォーカス量は合焦可能と判定される条件を満たす可能性が高い。このため、ＣＰＵ１５は、位置Ｂにおいて再度、位相差ＡＦ処理を行う。ここでの位相差ＡＦ処理では、ステップＳ１２６において設定される高速センサ駆動モードで駆動されるイメージセンサ３からの読み出しにより得られるＡ像およびＢ像信号が用いられる。そして、位相差ＡＦ処理の結果、ステップＳ１２５にて合焦可能と判定された場合はステップＳ１２８に進む。
一方、合焦不可能と判定した場合は、ＣＰＵ１５はステップＳ１２６に進んでスキャンＡＦ処理を再び行う。このステップＳ１２６から実質的なスキャンＡＦ処理が行われる。ＣＰＵ１５は、ＡＦ評価値取得位置である位置Ｂで得られた画像信号から取得したＡＦ評価値（以下、位置Ｂで取得したＡＦ評価値といい、他の位置でも同様とする）をＣＰＵ１５の内蔵メモリに記録する。そして、次のＡＦ評価値取得位置にフォーカスレンズ３３を移動させる。その後、ステップＳ１２４に戻る。
ステップＳ１２４において、ＣＰＵ１５は再び位相差ＡＦ処理を行い、さらに位相差ＡＦによって合焦可能か否かをステップＳ１２５にて判定する。合焦可能でない場合はステップＳ１２６に進んでスキャンＡＦ処理を行う。こうしてスキャンＡＦ処理を行うたびにＡＦ評価値の取得とフォーカスレンズ３３の移動とを繰り返すので、ＡＦ評価値が最大になるフォーカスレンズ３３の位置Ｄと、該位置Ｄを通り過ぎてＡＦ評価値が最大よりも小さくなる位置Ｃとを検出することができる。言い換えれば、ＣＰＵ１５は、ＡＦ評価値の最大値を検出することができる。この時点（位置Ｃ）においてスキャンＡＦ処理のためのフォーカスレンズ３３の移動が終了し、それまでに取得したＡＦ評価値から、ＡＦ評価値が最大となるフォーカスレンズ３３の位置Ｄを算出する。
スキャンＡＦ処理を高速化するために、全てのフォーカスレンズ３３の停止可能な位置ではＡＦ評価値を取得せず、スキャン間隔ごとのＡＦ評価値取得位置においてＡＦ評価値を取得する。このため、位置ＤではＡＦ評価値を取得せず、図３に示す位置ａ１，ａ２，ａ３においてＡＦ評価値を取得する場合がある。この場合には、位置ａ１，ａ２，ａ３のうち位置ａ１で取得した最も大きなＡＦ評価値Ｙ１と、その前後の位置ａ２，ａ３で取得したＡＦ評価値Ｙ２，Ｙ３とから、以下の計算式によって実際にＡＦ評価値が最大となる位置Ｄ（Ｘ０）を求めることができる。
Ｘ０＝［（Ｙ３−Ｙ２）・Ｘ１＋（Ｙ３−Ｙ１）・Ｘ２＋（Ｙ２−Ｙ１）・Ｘ３］
／［２・（Ｙ３−Ｙ１）］
但し、Ｙ１＞Ｙ３およびＹ１≧Ｙ２、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３は位置ａ１，ａ２，ａ３のフォーカスレンズ位置とする。
Ｘ０＝［（Ｙ３−Ｙ２）・Ｘ１＋（Ｙ３−Ｙ１）・Ｘ２＋（Ｙ２−Ｙ１）・Ｘ３］
／［２・（Ｙ３−Ｙ１）］
但し、Ｙ１＞Ｙ３およびＹ１≧Ｙ２、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３は位置ａ１，ａ２，ａ３のフォーカスレンズ位置とする。
なお、取得したＡＦ評価値の信頼性を判定してもよい。そして、ＡＦ評価値の信頼性が十分でないと判定した場合はスキャンＡＦ処理を継続するようにしてもよい。これはノイズ等で生じ得るＡＦ評価値の偽の最大値が検出されることを防止し、ＡＦ評価値の真の最大値を検出するためである。ＡＦ評価値の信頼性の判定方法については、特開２００４−１０１７６６号公報や特開２００４−１０２１３０号公報等にて説明されて公知であるので、ここでの説明は省略する。
また、ＡＦ評価値の真の最大値を検出することなくフォーカスレンズ３３がスキャン範囲の端に達した場合は、ＣＰＵ１５はそこでフォーカスレンズ３３の移動を停止させ、スキャンＡＦ処理では合焦不可能と判定する。
最初のステップＳ１２４での位相差ＡＦ処理の結果、デフォーカス量の信頼性は低いがデフォーカス方向の信頼性は高い場合、すなわちケース２では、ＣＰＵ１５は初期位置Ａから該デフォーカス方向とは反対の方向にフォーカスレンズ３３を移動させる。すなわち、図３中の「Ａ」→「Ｂ」の方向にフォーカスレンズ３３を移動させる。このときのフォーカスレンズ３３の移動量（間隔）は、スキャンＡＦ処理でＡＦ評価値が最大となる位置を検出可能な間隔であって所定の時間間隔でＡＦ評価値の取得が可能な間隔に設定される。これにより、次のＡＦ評価値の取得は位置ｂ１で行われる。例えば、高速センサ駆動モードにおいて次にＡＦ評価値を取得する位置が焦点深度の５倍程度になるようにフォーカスレンズ３３の駆動速度を設定することで上記間隔が決まる。
この後、ステップＳ１２７に戻ったＣＰＵ１５は、スキャンＡＦ処理で合焦可能か否かを判定し、合焦不可能と判定したときはステップＳ１２４に戻る。
ステップＳ１２４では、ＣＰＵ１５は、位置ｂ１で得られたＡ像およびＢ像信号を用いて位相差ＡＦ処理を行う。そして、ステップＳ１２５において該位相差ＡＦ処理の結果から合焦可能と判定した場合はステップＳ１２８に進む。また、ＣＰＵ１５は、合焦可能ではないと判定した場合には、デフォーカス量の信頼性が高く、デフォーカス量に対応する移動量だけ移動させた後のフォーカスレンズ３３の位置の周辺に合焦位置が存在すると推定できるか否かを判定する。推定できる場合は、ＣＰＵ１５は、位置ｂ１から合焦位置に近い位置Ｂにフォーカスレンズ３３を移動させる。これ以降は、前述したケース１と同じ動作が行われる。
上記２つのいずれでもないと判定した場合は、ＣＰＵ１５はステップＳ１２６に進み、スキャンＡＦ処理を再び行う。そして、ＣＰＵ１５は、位置ｂ１においてＡＦ評価値を取得し、これをＣＰＵ１５の内蔵メモリに記録する。そして次にＡＦ評価値を取得する位置ｂ２にフォーカスレンズ３３を移動させる。そして、ＣＰＵ１５は、ステップＳ１２４に戻って再び位相差ＡＦ処理を行い、その結果から位相差ＡＦ処理により合焦が可能か否かをステップＳ１２５で判定する。合焦可能でない場合は、ＣＰＵ１５は、ステップＳ１２６にてスキャンＡＦ処理を行う。ここでも、デフォーカス量に対応する移動量だけ移動させた後のフォーカスレンズ３３の位置の周辺に合焦位置が存在すると推定できるか否かを判定する。推定できる場合は、ＣＰＵ１５は、位置ｂ２から合焦位置に近い位置Ｂにフォーカスレンズ３３を移動させる。
こうしてスキャンＡＦ処理を行うたびにＡＦ評価値の取得とフォーカスレンズ３３の移動とを繰り返すので、前述したようにＡＦ評価値が最大になるフォーカスレンズ３３の位置Ｄと該位置Ｄを通り過ぎてＡＦ評価値が最大よりも小さくなる位置Ｃとを検出できる。このため、ＣＰＵ１５は、ケース１と同じ処理を行い、それまでに取得したＡＦ評価値からそれが最大になる位置Ｄを算出する。
取得したＡＦ評価値の信頼性が十分でないと判定した場合は、先にも説明したように、スキャンＡＦ処理を継続する。また、ＡＦ評価値の真の最大値を検出することなくフォーカスレンズ３３がスキャン範囲の端に達した場合は、ＣＰＵ１５はそこでフォーカスレンズ３３の移動を停止させ、スキャンＡＦ処理では合焦不可能と判定する。
最初のステップＳ１２４での位相差ＡＦ処理の結果、デフォーカス量およびデフォーカス方向のいずれの信頼性が低い場合、すなわちケース３では、ＣＰＵ１５は、初期位置Ａから該位置Ａに近いスキャン範囲の端位置にフォーカスレンズ３３を移動させる。図３に示す例では、位置Ａは無限遠側の端位置から至近側の端位置までのスキャン範囲における無限遠側の端位置Ｉに近いので、フォーカスレンズ３３を無限遠側の端位置Ｉに移動させる。なお、初期位置がＣであるような場合は、該位置Ｃに近い至近側の端位置Ｎにフォーカスレンズ３３を移動させる。
そして、ここでステップＳ１２７へ進み、ＣＰＵ１５はスキャンＡＦ処理により合焦可能か否かを判定する。合焦不可能と判定した場合はステップＳ１２４に戻る。
ステップＳ１２４では、ＣＰＵ１５は無限遠側の端位置Ｉにて得られたＡ像およびＢ像信号を用いて位相差ＡＦ処理を行い、その結果からステップＳ１２５にて位相差ＡＦ処理により合焦可能か否かを判定する。合焦可能と判定した場合はステップＳ１２８へ進む。
また、合焦可能ではないと判定した場合は、デフォーカス量の信頼性が高く、デフォーカス量に対応する移動量だけ移動させた後のフォーカスレンズ３３の位置の周辺に合焦位置が存在すると推定できるか否かを判定する。推定できる場合は、ＣＰＵ１５は、無限遠側の端位置Ｉから合焦位置に近い位置Ｂにフォーカスレンズ３３を移動させる。これ以降は、前述したケース１と同じ動作が行われる。
上記２つのいずれでもないと判定した場合は、ＣＰＵ１５はステップＳ１２６に進み、スキャンＡＦ処理を再び行う。これ以降は、前述したケース２と同じ動作が行われる。すなわち、まず、ＣＰＵ１５は、フォーカスレンズ３３を無限遠側の端位置Ｉから至近側の端位置Ｎの方向に駆動する。このときのフォーカスレンズ３３の移動量（間隔）も、スキャンＡＦ処理でＡＦ評価値が最大となる位置を検出可能な間隔であって所定の時間間隔でＡＦ評価値の取得が可能な間隔に設定される。これにより、次のＡＦ評価値の取得は位置ｃ１で行われる。例えば、高速センサ駆動モードにおいて次にＡＦ評価値を取得する位置が焦点深度の５倍程度になるようにフォーカスレンズ３３の駆動速度を設定することで上記間隔が決まる。
そして、ここでステップＳ１２７へ進み、ＣＰＵ１５はスキャンＡＦ処理により合焦可能か否かを判定する。合焦不可能と判定した場合はステップＳ１２４に戻る。
ステップＳ１２４では、ＣＰＵ１５は、合焦位置に近づいた位置ｃ１で得られたＡ像およびＢ像信号を用いて位相差ＡＦ処理を行う。そして、ステップＳ１２５において、該位相差ＡＦ処理の結果から位相差ＡＦ処理により合焦可能と判定した場合はステップＳ１２８に進む。
また、合焦可能ではないと判定した場合は、デフォーカス量の信頼性が高く、デフォーカス量に対応する移動量だけ移動させた後のフォーカスレンズ３３の位置の周辺に合焦位置が存在すると推定できるか否かを判定する。推定できる場合は、ＣＰＵ１５は、位置ｃ１から合焦位置に近い位置Ｂにフォーカスレンズ３３を移動させる。これ以降は、前述したケース１と同じ動作が行われる。
上記２つのいずれでもないと判定した場合は、ＣＰＵ１５はステップＳ１２６に進み、スキャンＡＦ処理を再び行う。すなわち、ＣＰＵ１５は、位置ｃ１で取得したＡＦ評価値を内蔵メモリに記録する。そして、次のＡＦ評価値取得位置である位置ｃ２にフォーカスレンズ３３を移動させる。この後、ＣＰＵ１５は、再びステップＳ１２４に戻り、位相差ＡＦ処理を行い、ステップＳ１２５において該位相差ＡＦ処理の結果から位相差ＡＦ処理により合焦可能か否かを判定する。
合焦可能でないと判定した場合は、ＣＰＵ１５は、ステップＳ１２６においてスキャンＡＦ処理を行う。ここでも、デフォーカス量に対応する移動量だけ移動させた後のフォーカスレンズ３３の位置の周辺に合焦位置が存在すると推定できると判定した場合は、ＣＰＵ１５は、位置ｃ１から合焦位置に近い位置Ｂにフォーカスレンズ３３を移動させる。
こうしてスキャンＡＦ処理を行うたびにＡＦ評価値の取得とフォーカスレンズ３３の移動とを繰り返すので、前述したようにＡＦ評価値が最大になるフォーカスレンズ３３の位置Ｄと該位置Ｄを通り過ぎてＡＦ評価値が最大よりも小さくなる位置Ｃとを検出できる。このため、ＣＰＵ１５は、ケース１と同じ処理を行い、それまでに取得したＡＦ評価値からそれが最大になる位置Ｄを算出する。
取得したＡＦ評価値の信頼性が十分でないと判定した場合は、先にも説明したように、スキャンＡＦ処理を継続する。また、ＡＦ評価値の真の最大値を検出することなくフォーカスレンズ３３がスキャン範囲の端に達した場合は、ＣＰＵ１５はそこでフォーカスレンズ３３の移動を停止させ、スキャンＡＦ処理では合焦不可能と判定する。
以上説明したように、ＣＰＵ１５は、ステップＳ１２４〜Ｓ１２７の処理を繰り返し行い、位相差ＡＦ処理またはスキャンＡＦ処理で合焦可能と判定した場合は、ステップＳ１２８において、後述する方法によりＢＰ補正値を取得する。そして、該ＢＰ補正値を用いて、位相差ＡＦ処理により得られたデフォーカス量が０となる又はスキャンＡＦ処理により得られたＡＦ評価値が最大となるフォーカスレンズ３３の位置（以下、ＡＦ合焦位置という）を補正する。さらに、ＣＰＵ１５は、ＡＦ合焦位置を補正して得られた補正合焦位置にフォーカスレンズ３３を移動させる。
この後、ステップＳ１２９において、ＣＰＵ１５は、ＡＦ処理が成功した旨を表示する。例えば、表示素子２５を点灯させたり、ＬＣＤ８上においてＡＦ領域を示す枠（ＡＦ枠）を特定色で表示したりする。
一方、ステップＳ１２７までの処理において位相差ＡＦ処理でもスキャンＡＦ処理でも合焦可能と判定しなかったＣＰＵ１５は、ＢＰ補正値を取得する処理は行わずにステップＳ１２９に進み、ＡＦ処理が失敗した旨を表示する。例えば、表示素子２５を点滅させたり、ＬＣＤ８上においてＡＦ枠を上記特定色とは異なる色で表示したりする。
ステップＳ１２９の後、ＣＰＵ１５は、ステップＳ１３０において、レリーズスイッチのＳＷ２がオン操作されたか否かを判定し、オン操作さされた場合はステップＳ１３１に進み、オン操作されていない場合は本ステップでの判定を繰り返す。
ステップＳ１３１では、ＣＰＵ１５は、記録用画像を取得するための記録用撮影（露光処理）および記録用画像の画像メモリ１０への記録処理を行う。そして、ステップＳ１２１に戻る。
次に、ステップＳ１２８でのＣＰＵ１５によるＢＰ補正値の取得方法と、該ＢＰ補正値による合焦位置の補正方法について説明する。
一般に、光学系において球面収差等の収差が生じると、被写体像の空間周波数に応じてピント位置が変化する。これに関連して、スキャンＡＦ処理に用いる被写体像の高域の空間周波数を抽出するフィルタの帯域が、撮影により取得される画像で表現できる空間周波数の帯域より低い場合がある。この場合には、被写体像の空間周波数に応じたピント位置の変化により、スキャンＡＦ処理によりＡＦ評価値が最大となる位置にフォーカスレンズを移動させても、ユーザがピントがずれていると感じる可能性がある。
また、色収差によって被写体の色（波長）によってもピント位置が変化する。これに関連して、スキャンＡＦ処理に用いるＡＦ評価値信号の作り方が、撮影により取得される画像信号の作り方と異なる場合がある。例えば、イメージセンサ３から出力される画像信号の各色成分に対して特定の重み付けをして疑義的な輝度信号としてのＡＦ評価値信号を作る場合には、その重み付け方法が画像信号の作り方と異なる。この場合、スキャンＡＦ処理で求めたＡＦ評価値が最大となる位置にフォーカスレンズを移動させても、ユーザがピントがずれていると感じる可能性がある。
さらに、画像の水平方向と垂直方向でもピント位置が異なることがある。このため、スキャンＡＦ処理において水平方向でのＡＦ評価値信号の変化しか検出しない場合には、撮影により取得された画像に対して、ユーザは水平方向ではピントが合っているが、垂直方向ではピントがずれていると感じる可能性がある。
但し、ピントのずれ量やずれ方向はカメラ１に装着された交換レンズ３１の特性に依存する。このため、装着された交換レンズ３１の特性によっては、ピントのずれ量が小さくほとんど影響がない場合もある。また、交換レンズ３１の焦点距離（ズーム位置）や絞り値、さらには被写体距離（撮影距離）によってもピントのずれ量が変化することもある。このことは、位相差ＡＦ処理に関しても同じである。
このため、本実施例では、交換レンズ３１の光学特性に応じて、位相差ＡＦ処理やスキャンＡＦ処理で求められたＡＦ合焦位置をＢＰ補正値を用いて補正することで補正合焦位置を求める。ＢＰ補正値は、交換レンズの個体毎に異なるのに加えて、同じ個体としての交換レンズであっても、ズーム位置（ズーム可能な場合）、被写体距離、ＡＦ領域の位置（像高）および被写体の色（画像信号の色成分）によって異なる。
まず、上述したように製造誤差パラメータのデータを保持していないが、設計パラメータのデータをレンズＥＥＰＲＯＭ３７に保持した第２の交換レンズに対するＢＰ補正値の算出方法について説明する。本実施例では、第２の交換レンズについては、異なる個体であっても同じ機種であれば同じＢＰ補正値を使用する。このため、第２の交換レンズが初めてカメラ１に装着された際に、ステップＳ１１２およびＳ１１３にて該第２の交換レンズから設計パラメータのデータを取得し、これを用いてＢＰ補正値を演算してカメラＥＥＰＲＯＭ１９に記憶させる。これにより、次回以降、同機種（または同個体）の第２の交換レンズがカメラ１に装着されたときに設計パラメータのデータを通信する動作を不要とし、カメラ１の起動に要する時間を短縮できる。また、第２の交換レンズがカメラ１とセットで販売されて装着頻度が高い場合には、その第２の交換レンズに対するＢＰ補正値を予めカメラＥＥＰＲＯＭ１９に記憶させておくことで、カメラ１の起動に要する時間を短縮できる。
第２の交換レンズのレンズＥＥＰＲＯＭ３７には、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示す色成分（Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄ，Ｂｌｕｅ）別での被写体の空間周波数毎の結像位置の基準位置に対する差（ピント位置差）が記録されている。なお、図４（Ａ）〜（Ｃ）には、ズーム位置Ｚｏｏｍ（０）＝Ｗｉｄｅ、被写体距離（フォーカス位置）＝遠、方向＝水平（Ｈ）である場合のデータ例を示している。但し、実際には、上記データ例と同じ形式のデータが、複数のズームポジション（Ｗｉｄｅ、Ｍｉｄｄｌｅ１、Ｍｉｄｄｌｅ２、Ｔｅｌｅ）、複数のフォーカス位置（遠、中、近）および複数の方向（水平、垂直）のそれぞれに対して保持されている。また、ピント位置差は、被写体の空間周波数のうち最高帯域での像高（０，０）における値０を基準としたときのその基準値との差分である。
また、光学的な特性は設計上においては正の方向と負の方向では変わらず、ＢＰ補正値も変わらないので、データ中の像高はすべて正の値とし、各像高において設計パラメータに応じたＢＰ補正値を計算する。
ＣＰＵ１５は、スキャンＡＦ処理もしくは位相差ＡＦ処理で使用する周波数帯域に近い２つの周波数帯域を選択し、該２つの周波数帯域におけるピント位置差を使用する帯域によって内分する。これにより、該使用する帯域における基準位置に対するピント位置差としてのＢＰ補正値を算出する。以下、より具体的に説明する。
まず、ＣＰＵ１５は、スキャンＡＦ処理もしくは位相差ＡＦ処理で使用する周波数帯域を求める。ここでは、各ＡＦ処理を水平方向についてのみ行うものとする。但し、垂直方向について行ってもよい。
各ＡＦ処理で使用する周波数帯域をfreqAFし、該freqAFが freqαとfreqβとの間に存在するとする。この場合、色成分Ｇｒｅｅｎに対する像高（０，０）でのピント位置差gPxy(0,0,freqAF)は、
gPxy(0,0,freqAF)＝
gPxyH(0,0,freqα)
＋(freqAF−freqα)・ [gPxyH(0,0,freqβ)−gPxyH(0,0,freqα)]／(freqβ−freqα)
と求まる。
同様に色成分Ｒｅｄに対する像高（０，０）でのピント位置差rPxy(0,0,freqAF)は、
rPxy(0,0,freqAF)＝
rPxyH(0,0,freqα)
＋(freqAF−freqα)・[rPxyH(0,0,freqβ)−rPxyH(0,0,freqα)] ／(freqβ−freqα)
と求まる。
色成分Ｂｌｕｅに対する像高（０，０）でのピント位置差bPxy(0,0,freqAF)は、
bPxy(0,0,freqAF)＝
bPxyH(0,0,freqα)
＋(freqAF−freqα)・[bPxyH(0,0,freqβ)−bPxyH(0,0,freqα)]／(freqβ−freqα)
と求まる。
gPxy(0,0,freqAF)＝
gPxyH(0,0,freqα)
＋(freqAF−freqα)・ [gPxyH(0,0,freqβ)−gPxyH(0,0,freqα)]／(freqβ−freqα)
と求まる。
同様に色成分Ｒｅｄに対する像高（０，０）でのピント位置差rPxy(0,0,freqAF)は、
rPxy(0,0,freqAF)＝
rPxyH(0,0,freqα)
＋(freqAF−freqα)・[rPxyH(0,0,freqβ)−rPxyH(0,0,freqα)] ／(freqβ−freqα)
と求まる。
色成分Ｂｌｕｅに対する像高（０，０）でのピント位置差bPxy(0,0,freqAF)は、
bPxy(0,0,freqAF)＝
bPxyH(0,0,freqα)
＋(freqAF−freqα)・[bPxyH(0,0,freqβ)−bPxyH(0,0,freqα)]／(freqβ−freqα)
と求まる。
次に、使用する色成分の比率に応じて、重み付け平均を行い、ＡＦにおける像高（０，０）でのピント位置差Pxy(0,0,freqAF)を求める。ＡＦ評価値を求める際の信号を生成する際の各色成分の比率を、
Ｇｒｅｅａ成分：Ｒｅｄ成分：Ｂｌｕｅ成分＝ＷgAF：ＷrAF：ＷbAF
(但し、ＷgAF＋ＷrAF＋ＷbAF＝１)
とすると、
Pxy(0,0,freqAF)＝
ＷgAF ・gPxy(0,0,freqAF)＋ＷrAF・rPxy(0,0,freqAF)＋ＷbAF・bPxy(0,0,freqAF)
となる。
Ｇｒｅｅａ成分：Ｒｅｄ成分：Ｂｌｕｅ成分＝ＷgAF：ＷrAF：ＷbAF
(但し、ＷgAF＋ＷrAF＋ＷbAF＝１)
とすると、
Pxy(0,0,freqAF)＝
ＷgAF ・gPxy(0,0,freqAF)＋ＷrAF・rPxy(0,0,freqAF)＋ＷbAF・bPxy(0,0,freqAF)
となる。
スキャンＡＦ処理と位相差ＡＦ処理とで使用する周波数帯域や色成分の比率が異なることもあるが、演算時に参照する周波数帯域や係数が変わるだけで求め方は同じである。
次に、ＣＰＵ１５は、撮影により取得される画像（以下、撮影画像という）が最もピントが合っているとユーザに認識される周波数帯域を求める。この周波数帯域は、交換レンズの特性によって決まるので、多くの場合は交換レンズが保持するデータの最高周波数帯域となる。しかし、製造誤差を持つ場合等に想定とは異なる場合もあり得るので、ＡＦ処理で使用する帯域と同様に、規定された周波数帯域に近い２つの周波数帯域を選択する。そして、該２つの周波数帯域でのピント位置差を使用する帯域で内分することで、該使用する帯域における基準位置に対するピント位置差とする。ここでは、画像の水平方向と垂直方向の双方についてピント位置差を求める。
規定された撮影画像の周波数帯域をfreqImgし、該freqImg がfreqαとfreqβとの間に存在するとする。この場合、色成分Ｇｒｅｅｎに対する像高（０，０）での水平方向におけるピント位置差gPxyH(0,0,freqImg)は、
gPxyH(0,0,freqImg)＝
gPxyH(0,0,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[gPxyH(0,0,freqβ)−gPxyH(0,0,freqα)]／(freqβ−freqα)
と求まる。
gPxyH(0,0,freqImg)＝
gPxyH(0,0,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[gPxyH(0,0,freqβ)−gPxyH(0,0,freqα)]／(freqβ−freqα)
と求まる。
同様に色成分Ｒｅｄに対する像高（０，０）での水平方向におけるピント位置差rPxyH(0,0,freqImg)は、
rPxyH(0,0,freqImg)＝
rPxyH(0,0,freqα)
＋(freqImg−freqα)） ・[rPxyH(0,0,freqβ)−rPxyH(0,0,freqα)]／(freqβ−freqα)
と求まる。
rPxyH(0,0,freqImg)＝
rPxyH(0,0,freqα)
＋(freqImg−freqα)） ・[rPxyH(0,0,freqβ)−rPxyH(0,0,freqα)]／(freqβ−freqα)
と求まる。
色成分Ｂｌｕｅに対する像高（０，０）での水平方向におけるピント位置差bPxyH(0,0,freqImg)は、
bPxyH(0,0,freqImg)＝
bPxyH(0,0,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[bPxyH(0,0,freqβ)−bPxyH(0,0,freqα)] ／(freqβ−freqα)
と求まる。
bPxyH(0,0,freqImg)＝
bPxyH(0,0,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[bPxyH(0,0,freqβ)−bPxyH(0,0,freqα)] ／(freqβ−freqα)
と求まる。
さらに同様に、それぞれの色成分に対する垂直方向でのピント位置差gPxyV(0,0,freqImg)、rPxyV(0,0,freqImg)およびbPxyV(0,0,freqImg)は、
gPxyV(0,0,freqImg)＝
gPxyV(0,0,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[gPxyV(0,0,freqβ)−gPxyV(0,0,freqα)]／(freqβ−freqα)
rPxyV(0,0,freqImg)＝
rPxyV(0,0,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[rPxyV(0,0,freqβ)−rPxyV(0,0,freqα)]／(freqβ−freqα)
bPxyV(0,0,freqImg)＝
bPxyV(0,0,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[bPxyV(0,0,freqβ)−bPxyV(0,0,freqα)] ／(freqβ−freqα)
と求まる。
gPxyV(0,0,freqImg)＝
gPxyV(0,0,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[gPxyV(0,0,freqβ)−gPxyV(0,0,freqα)]／(freqβ−freqα)
rPxyV(0,0,freqImg)＝
rPxyV(0,0,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[rPxyV(0,0,freqβ)−rPxyV(0,0,freqα)]／(freqβ−freqα)
bPxyV(0,0,freqImg)＝
bPxyV(0,0,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[bPxyV(0,0,freqβ)−bPxyV(0,0,freqα)] ／(freqβ−freqα)
と求まる。
次に、撮影画像を生成する際の水平方向成分および垂直方向成分の寄与比率と色成分の比率とに応じて重み付け平均を行い、撮影画像における像高（０，０）でのピント位置差Pxy(0,0,freqImg)を求める。撮影画像を生成する際の水平方向成分と垂直方向成分との寄与比率を、
水平成分：垂直成分＝ＷhImg：ＷvImg
(但し、ＷhImg＋ＷvImg＝１)
とし、撮影画像を生成する際の各色成分の比率を、
Ｇｒｅｅａ成分：Ｒｅｄ成分：Ｂｌｕｅ成分＝ＷgImg：ＷrImg：ＷbImg
(但し、ＷgImg＋ＷrImg＋ＷbImg＝１)
とする。このとき、Pxy(0,0,freqImg)は、
Pxy(0,0,freqImg)＝
ＷhImg・｛ ＷgImg・gPxyH(0,0,freqImg＋ＷrImg・rPxyH(0,0,freqImg)
＋ＷbImg・bPxyH(0,0,freqImg) ｝
＋ＷvImg・｛ＷgImg・gPxyV(0,0,freqImg)＋ＷrImg・rPxyV(0,0,freqImg)
＋ＷbImg・bPxyV(0,0,freqImg) ｝
となる。
水平成分：垂直成分＝ＷhImg：ＷvImg
(但し、ＷhImg＋ＷvImg＝１)
とし、撮影画像を生成する際の各色成分の比率を、
Ｇｒｅｅａ成分：Ｒｅｄ成分：Ｂｌｕｅ成分＝ＷgImg：ＷrImg：ＷbImg
(但し、ＷgImg＋ＷrImg＋ＷbImg＝１)
とする。このとき、Pxy(0,0,freqImg)は、
Pxy(0,0,freqImg)＝
ＷhImg・｛ ＷgImg・gPxyH(0,0,freqImg＋ＷrImg・rPxyH(0,0,freqImg)
＋ＷbImg・bPxyH(0,0,freqImg) ｝
＋ＷvImg・｛ＷgImg・gPxyV(0,0,freqImg)＋ＷrImg・rPxyV(0,0,freqImg)
＋ＷbImg・bPxyV(0,0,freqImg) ｝
となる。
これにより、ズーム位置：Ｚｏｏｍ（０）フォーカス位置：遠、像高（０，０）におけるＢＰ補正値BP(0,0,0,0)は、
BP(0,0,0.0)＝Pxy(0,0,freqImg)−Pxy(0,0,freqAF)
と求まる。
BP(0,0,0.0)＝Pxy(0,0,freqImg)−Pxy(0,0,freqAF)
と求まる。
他の像高に対しても同様にしてＢＰ補正値を求めることができる。すなわち像高（ｘ，ｙ）においてＡＦ処理で使用する周波数帯域でのピント位置差、撮影画像において最もピントが合っていると認識される周波数帯域のピント位置差およびＢＰ補正値は、
Pxy(x,y,freqAF)＝
ＷgAF ・gPxy(x,y,freqAF)＋ＷrAF・rPxy(x,y,freqAF)＋ＷbAF・bPxy(x,y,freqAF)
Pxy(x,y,freqImg)＝
ＷhImg・｛ ＷgImg・gPxyH(x,y,freqImg＋ＷrImg・rPxyH(x,y,freqImg)
＋ＷbImg・bPxyH(x,y,freqImg) ｝
＋ＷvImg・｛ＷgImg・gPxyV(x,y,freqImg)＋ＷrImg・rPxyV(x,y,freqImg)
＋ＷbImg・bPxyV(x,y,freqImg) ｝
BP(x,y,0.0)＝Pxy(x,y,freqImg) − Pxy(x,y,freqAF)
と求まる。
Pxy(x,y,freqAF)＝
ＷgAF ・gPxy(x,y,freqAF)＋ＷrAF・rPxy(x,y,freqAF)＋ＷbAF・bPxy(x,y,freqAF)
Pxy(x,y,freqImg)＝
ＷhImg・｛ ＷgImg・gPxyH(x,y,freqImg＋ＷrImg・rPxyH(x,y,freqImg)
＋ＷbImg・bPxyH(x,y,freqImg) ｝
＋ＷvImg・｛ＷgImg・gPxyV(x,y,freqImg)＋ＷrImg・rPxyV(x,y,freqImg)
＋ＷbImg・bPxyV(x,y,freqImg) ｝
BP(x,y,0.0)＝Pxy(x,y,freqImg) − Pxy(x,y,freqAF)
と求まる。
像高ごとの設計パラメータに基づくＢＰ補正値は、撮影画面の中心に対して水平方向および垂直方向とも正の範囲の値を持つ。これは、前述したように、光学的な特性は設計上は正の方向と負の方向とで変わらず、ＢＰ補正値も変わらないためである。
同様にして、他のズーム位置および他のフォーカス位置についてもＢＰ補正値を求める。このようにして、ＣＰＵ１５は、全てのズーム位置、フォーカス位置および像高に対するＢＰ補正値を算出し、そのデータをカメラＥＥＰＲＯＭ１９に記憶する。
この後、ＣＰＵ１５は、位相差ＡＦ処理により得られたデフォーカス量が０となる又はスキャンＡＦ処理により得られたＡＦ評価値が最大となるフォーカスレンズ３３のＡＦ合焦位置にＥＥＰＲＯＭ１９に記憶されたＢＰ補正値を加算して補正合焦位置を算出する。そして、ＣＰＵ１５は、その補正合焦位置にフォーカスレンズ３３を移動させる。
補正合焦位置を算出する際には、ピントを合わせる像高、ズーム位置およびフォーカス位置は確定しているので、それらの像高、ズーム位置およびフォーカス位置に対応するＢＰ補正値をカメラＥＥＰＲＯＭ１９から読み出せばよい。
但し、像高に関しては、ピントを合わせる像高以外の像高での位相差ＡＦ処理で得られたデフォーカス量やスキャンＡＦ処理で得られたＡＦ評価値を用いる場合がある。このような場合は、ピントを合わせる像高に隣接する複数の像高のＢＰ補正値を用いた補間計算によって、ピントを合わせる像高に対応したＢＰ補正値を求めればよい。例えば、像高（０，０），（ｘ１，０），（ｘ２，０），（０，ｙ１），（０，ｙ２）におけるＢＰ補正値がカメラＥＥＰＲＯＭ１９に保持されているとする。
位相差ＡＦ処理において相関演算を行うＡ像およびＢ像信号を取得したＡＦ領域の中心座標およびスキャンＡＦ処理におけるＡＦ領域の中心座標を、（ｘ，ｙ）とする。この場合、ズーム位置zoom、フォーカス位置focusにおける像高（ｘ，ｙ）でのＢＰ補正値BP(x,y,zoom.focus)は、
BP(x,y,zoom.focus)=√[ BP(x,0,zoom.focus)２＋BP(0,y,zoom.focus)２]
である。但し、BP(x,0,zoom.focus)は水平方向像高に対するＢＰ補正値であり、BP(0,y,zoom.focus) は垂直方向像高に対するＢＰ補正値である。BP(x,0,zoom.focus)およびBP(0,y,zoom.focus)は、
0≦x≦x1のときは、
BP(x,0,zoom.focus)
＝BP(0,0,zoom.focus)＋[BP(x1,0,zoom.focus)− BP(0,0,zoom.focus)]・x／x1
x1＜x≦x2のときは、
BP(x,0,zoom.focus)
＝BP(x1,0,zoom.focus)＋[BP(x2,0,zoom.focus)− BP(x1,0,zoom.focus)] ・(x−x1)／(x2−x1)
x2＜xのときは、
BP(x,0,zoom.focus)
＝BP(x2,0,zoom.focus)
0≦y≦y1のときは、
BP(0,y,zoom.focus)
＝BP(0,0,zoom.focus)＋[BP(0,y1,zoom.focus)− BP(0,0,zoom.focus)] ・y／y1)
y1＜y≦y2のときは、
BP(0,y,zoom.focus)
＝BP(0,y1,zoom.focus)＋[BP(0,y2,zoom.focus)− BP(0,y1,zoom.focus)] ・(y−y1)／(y2−y1)
y2＜yのときは、
BP(0,y,zoom.focus)
＝BP(0,y2,zoom.focus)
と求められる。
BP(x,y,zoom.focus)=√[ BP(x,0,zoom.focus)２＋BP(0,y,zoom.focus)２]
である。但し、BP(x,0,zoom.focus)は水平方向像高に対するＢＰ補正値であり、BP(0,y,zoom.focus) は垂直方向像高に対するＢＰ補正値である。BP(x,0,zoom.focus)およびBP(0,y,zoom.focus)は、
0≦x≦x1のときは、
BP(x,0,zoom.focus)
＝BP(0,0,zoom.focus)＋[BP(x1,0,zoom.focus)− BP(0,0,zoom.focus)]・x／x1
x1＜x≦x2のときは、
BP(x,0,zoom.focus)
＝BP(x1,0,zoom.focus)＋[BP(x2,0,zoom.focus)− BP(x1,0,zoom.focus)] ・(x−x1)／(x2−x1)
x2＜xのときは、
BP(x,0,zoom.focus)
＝BP(x2,0,zoom.focus)
0≦y≦y1のときは、
BP(0,y,zoom.focus)
＝BP(0,0,zoom.focus)＋[BP(0,y1,zoom.focus)− BP(0,0,zoom.focus)] ・y／y1)
y1＜y≦y2のときは、
BP(0,y,zoom.focus)
＝BP(0,y1,zoom.focus)＋[BP(0,y2,zoom.focus)− BP(0,y1,zoom.focus)] ・(y−y1)／(y2−y1)
y2＜yのときは、
BP(0,y,zoom.focus)
＝BP(0,y2,zoom.focus)
と求められる。
次に、設計パラメータと製造誤差パラメータのデータをレンズＥＥＰＲＯＭ３７に保持した第１の交換レンズに対するＢＰ補正値の算出方法について説明する。第１の交換レンズは、撮影光学系の製造誤差が、撮影画像において最もピントが合っていると認識される周波数帯域のピント位置とＡＦ処理の結果として得られるピント位置との差に与える影響が大きい交換レンズである。このような第１の交換レンズでは、その製造時に製造誤差に関する測定を行い、設計パラメータとともにその測定により得られた製造誤差パラメータをレンズＥＥＰＲＯＭ３７に記憶させる。設計パラメータは、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示したデータとしてレンズＥＥＰＲＯＭ３７に記憶されている。
図５から図７には、製造誤差パラメータのデータ例を示している。製造誤差パラメータは、撮影画面の中心に対して水平方向および垂直方向とも正負の範囲における値を持つ。設計値とは異なり、製造誤差である撮影光学系を構成する各レンズの中心位置ずれ（軸ずれ）や傾き（面倒れ）は、光学的な特性を正の方向と負の方向で異ならせ、この結果、ＢＰ補正値も異なるためである。
図５には ズーム位置Ｚｏｏｍ（０）＝Ｗｉｄｅ、フォーカス位置＝遠、方向＝水平（Ｈ）でのデータ例を示している。但し、実際には、上記データ例と同じ形式のデータが、複数のズームポジション（Ｗｉｄｅ、Ｍｉｄｄｌｅ１、Ｍｉｄｄｌｅ２、Ｔｅｌｅ）、複数のフォーカス位置（遠、中、近）および複数の方向（水平、垂直）のそれぞれに対して保持されている。製造誤差パラメータは、複数の設計項目のそれぞれに対する設計値との差分である。また、製造誤差パラメータは第１の交換レンズの機種は同じでも個体ごとに異なる。このため、同じ個体が再度装着された場合を除き、第１の交換レンズがカメラ１に装着されるごとにＣＰＵ１５は該第１の交換レンズから製造誤差パラメータのデータを取得する（ステップＳ１０５，Ｓ１０６）。そして、後にこれを用いてＢＰ補正値を演算する（ステップＳ１２８）。
但し、同個体であっても調整や修理等のメンテナンスによって製造誤差パラメータが変化する（レンズＥＥＰＲＯＭ３７の製造誤差パラメータが書き換えられる）場合がある。このため、同個体か否かにかかわらず、ＣＰＵ１５は装着された第１の交換レンズから製造誤差パラメータのデータを取得し、ＢＰ補正値を演算してもよい。
第１の交換レンズの装着時には、図４に示した設計パラメータから算出されたＢＰ補正値（以下、設計ＢＰ補正値という）と、製造誤差パラメータから算出された製造誤差ＢＰ補正値との合計値がＡＦ合焦位置に加算される合成ＢＰ補正値として用いられる。ステップＳ１２８において合成ＢＰ補正値および補正合焦位置を算出する際には、ピントを合わせる像高、ズーム位置およびフォーカス位置は確定している。このため、それらの像高、ズーム位置およびフォーカス位置に対応する設計および製造誤差パラメータからそれぞれ設計および製造誤差ＢＰ補正値を計算し、合成ＢＰ補正値を求める。
像高に関しては、前述したようにピントを合わせる像高以外の像高での位相差ＡＦ処理で得られたデフォーカス量やスキャンＡＦ処理で得られたＡＦ評価値を用いる場合がある。このため、ピントを合わせる像高に隣接する複数の像高での設計および製造誤差パラメータを用いた補間計算によって、ピントを合わせる像高に対応した設計および製造誤差ＢＰ補正値、さらには合成ＢＰ補正値を求める。
次に、設計ＢＰ補正値と製造誤差ＢＰ補正値とを求める具体的な方法について説明する。まず、確定したズーム位置、フォーカス位置および像高での設計ＢＰ補正値を求める。設計ＢＰ補正値BP(x,y,zoom.focus)_designは、上述した第２の交換レンズに対するＢＰ補正値と同様に求められる。
位相差ＡＦ処理において相関演算を行うＡ像およびＢ像信号を取得したＡＦ領域の中心座標およびスキャンＡＦ処理におけるＡＦ領域の中心座標を、（ｘ，ｙ）とする。この場合、ズーム位置zoom、フォーカス位置focusにおける像高（ｘ，ｙ）（但し、像高に関しては設計ＢＰ補正量を正の値とする）における設計ＢＰ補正値BP(x,y,zoom.focus)_designは、
BP(x,y,zoom.focus) _design =√[ BP(x,0,zoom.focus) ２＋BP(0,y,zoom.focus) ２]
と求まる。但し、BP(x,0,zoom.focus)は水平方向像高に対する設計ＢＰ補正値であり、BP(0,y,zoom.focus) は垂直方向像高に対する設計ＢＰ補正値である。BP(x,0,zoom.focus)およびBP(0,y,zoom.focus)は、
0≦x≦x1のときは、
BP(x,0,zoom.focus)
＝BP(0,0,zoom.focus)＋[BP(x1,0,zoom.focus)− BP(0,0,zoom.focus)]・x／x1
x1＜x≦x2のときは、
BP(x,0,zoom.focus)
＝BP(x1,0,zoom.focus)＋[BP(x2,0,zoom.focus)− BP(x1,0,zoom.focus)] ・(x−x1)／(x2−x1)
x2＜xのときは、
BP(x,0,zoom.focus)
＝BP(x2,0,zoom.focus)
0≦y≦y1のときは、
BP(0,y,zoom.focus)
＝BP(0,0,zoom.focus)＋[BP(0,y1,zoom.focus)− BP(0,0,zoom.focus)] ・y／y1)
y1＜y≦y2のときは、
BP(0,y,zoom.focus)
＝BP(0,y1,zoom.focus)＋[BP(0,y2,zoom.focus)− BP(0,y1,zoom.focus)] ・(y−y1)／(y2−y1)
y2＜yのときは。
BP(0,y,zoom.focus)
＝BP(0,y2,zoom.focus)
と求められる。
BP(x,y,zoom.focus) _design =√[ BP(x,0,zoom.focus) ２＋BP(0,y,zoom.focus) ２]
と求まる。但し、BP(x,0,zoom.focus)は水平方向像高に対する設計ＢＰ補正値であり、BP(0,y,zoom.focus) は垂直方向像高に対する設計ＢＰ補正値である。BP(x,0,zoom.focus)およびBP(0,y,zoom.focus)は、
0≦x≦x1のときは、
BP(x,0,zoom.focus)
＝BP(0,0,zoom.focus)＋[BP(x1,0,zoom.focus)− BP(0,0,zoom.focus)]・x／x1
x1＜x≦x2のときは、
BP(x,0,zoom.focus)
＝BP(x1,0,zoom.focus)＋[BP(x2,0,zoom.focus)− BP(x1,0,zoom.focus)] ・(x−x1)／(x2−x1)
x2＜xのときは、
BP(x,0,zoom.focus)
＝BP(x2,0,zoom.focus)
0≦y≦y1のときは、
BP(0,y,zoom.focus)
＝BP(0,0,zoom.focus)＋[BP(0,y1,zoom.focus)− BP(0,0,zoom.focus)] ・y／y1)
y1＜y≦y2のときは、
BP(0,y,zoom.focus)
＝BP(0,y1,zoom.focus)＋[BP(0,y2,zoom.focus)− BP(0,y1,zoom.focus)] ・(y−y1)／(y2−y1)
y2＜yのときは。
BP(0,y,zoom.focus)
＝BP(0,y2,zoom.focus)
と求められる。
また、水平方向像高および垂直方向像高に対する設計ＢＰ補正値BP(x,0,zoom.focus)およびBP(0,y,zoom.focus) はそれぞれ、
BP(x,0,zoom.focus)＝Pxy(x,0,freqImg)−Pxy(x,0,freqAF)
BP(0,y,zoom.focus)＝Pxy(0,y,freqImg)−Pxy(0,y,freqAF)
と表される。すなわち、ズーム位置、フォーカス位置および補間前の像高での位相差またはスキャンＡＦ処理で用いる被写体周波数freqAFに対するピント位置と、撮影画像にて最もピントが合っていると認識される被写体周波数freqImgに対するピント位置との差として計算される。
BP(x,0,zoom.focus)＝Pxy(x,0,freqImg)−Pxy(x,0,freqAF)
BP(0,y,zoom.focus)＝Pxy(0,y,freqImg)−Pxy(0,y,freqAF)
と表される。すなわち、ズーム位置、フォーカス位置および補間前の像高での位相差またはスキャンＡＦ処理で用いる被写体周波数freqAFに対するピント位置と、撮影画像にて最もピントが合っていると認識される被写体周波数freqImgに対するピント位置との差として計算される。
なお、被写体周波数freqAFにおけるピント位置と被写体周波数freqImgにおけるピント位置は、
Pxy(x,y,freqAF)＝
ＷgAF ・gPxy(x,y,freqAF)＋ＷrAF・rPxy(x,y,freqAF)＋ＷbAF・bPxy(x,y,freqAF)
Pxy(x,y,freqImg)＝
ＷhImg・｛ ＷgImg・gPxyH(x,y,freqImg＋ＷrImg・rPxyH(x,y,freqImg)
＋ＷbImg・bPxyH(x,y,freqImg) ｝
＋ＷvImg・｛ＷgImg・gPxyV(x,y,freqImg)＋ＷrImg・rPxyV(x,y,freqImg)
＋ＷbImg・bPxyV(x,y,freqImg) ｝
と求まる。
Pxy(x,y,freqAF)＝
ＷgAF ・gPxy(x,y,freqAF)＋ＷrAF・rPxy(x,y,freqAF)＋ＷbAF・bPxy(x,y,freqAF)
Pxy(x,y,freqImg)＝
ＷhImg・｛ ＷgImg・gPxyH(x,y,freqImg＋ＷrImg・rPxyH(x,y,freqImg)
＋ＷbImg・bPxyH(x,y,freqImg) ｝
＋ＷvImg・｛ＷgImg・gPxyV(x,y,freqImg)＋ＷrImg・rPxyV(x,y,freqImg)
＋ＷbImg・bPxyV(x,y,freqImg) ｝
と求まる。
但し、freqAFはＡＦ処理で使用する周波数帯域でfreqαとfreqβとの間に存在するとする。gPxy(x,y,freqAF) rPxy(x,y,freqAF) bPxy(x,y,freqAF)はそれぞれ、色成分Ｇｒｅｅｎ、Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅでの像高（ｘ，ｙ）に対するピント値であり、
gPxy(x,y,freqAF)＝
gPxyH(x,y,freqα)
＋(freqAF−freqα)・ [gPxyH(x,y,freqβ)−gPxyH(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
rPxy(x,y,freqAF)＝
rPxyH(x,y,freqα)
＋(freqAF−freqα)・[rPxyH(x,y,freqβ)−rPxyH(x,y,freqα)] ／(freqβ−freqα)
bPxy(x,y,freqAF)＝
bPxyH(x,y,freqα)
＋(freqAF−freqα)・[bPxyH(x,y,freqβ)−bPxyH(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
と求まる。
gPxy(x,y,freqAF)＝
gPxyH(x,y,freqα)
＋(freqAF−freqα)・ [gPxyH(x,y,freqβ)−gPxyH(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
rPxy(x,y,freqAF)＝
rPxyH(x,y,freqα)
＋(freqAF−freqα)・[rPxyH(x,y,freqβ)−rPxyH(x,y,freqα)] ／(freqβ−freqα)
bPxy(x,y,freqAF)＝
bPxyH(x,y,freqα)
＋(freqAF−freqα)・[bPxyH(x,y,freqβ)−bPxyH(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
と求まる。
ＷgAF，ＷrAF，ＷbAFはそれぞれ、ＡＦ評価値信号を生成する際の色成分Ｇｒｅｅａ、Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅの比率であり、
ＷgAF＋ＷrAF＋ＷbAF＝１
である。
ＷgAF＋ＷrAF＋ＷbAF＝１
である。
freqImgは撮影画像の周波数帯域でfreqαとfreqβとの間に存在するとする。PxyH(x,y,freqImg)，rPxyH(x,y,freqImg) ，bPxyH(x,y,freqImg)は、色成分Ｇｒｅｅｎ、Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅに対する像高（ｘ，ｙ）での水平方向のピント値であり、
gPxyH(x,y,freqImg)＝
gPxyH(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[gPxyH(x,y,freqβ)−gPxyH(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
rPxyH(x,y,freqImg)＝
rPxyH(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[rPxyH(x,y,freqβ)−rPxyH(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
bPxyH(x,y,freqImg)＝
bPxyH(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[bPxyH(x,y,freqβ)−bPxyH(x,y,freqα)] ／(freqβ−freqα)
である。
gPxyH(x,y,freqImg)＝
gPxyH(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[gPxyH(x,y,freqβ)−gPxyH(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
rPxyH(x,y,freqImg)＝
rPxyH(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[rPxyH(x,y,freqβ)−rPxyH(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
bPxyH(x,y,freqImg)＝
bPxyH(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[bPxyH(x,y,freqβ)−bPxyH(x,y,freqα)] ／(freqβ−freqα)
である。
gPxyV(x,y,freqImg)，rPxyV(x,y,freqImg)，bPxyV(x,y,freqImg)はそれぞれ、色成分Ｇｒｅｅａ、Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅに対する像高（ｘ，ｙ）での垂直方向のピント値であり、
gPxyV(x,y,freqImg)＝
gPxyV(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[gPxyV(x,y,freqβ)−gPxyV(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
rPxyV(x,y,freqImg)＝
rPxyV(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[rPxyV(x,y,freqβ)−rPxyV(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
bPxyV(x,y,freqImg)＝
bPxyV(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[bPxyV(x,y,freqβ)−bPxyV(x,y,freqα)] ／(freqβ−freqα)
である。
gPxyV(x,y,freqImg)＝
gPxyV(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[gPxyV(x,y,freqβ)−gPxyV(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
rPxyV(x,y,freqImg)＝
rPxyV(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[rPxyV(x,y,freqβ)−rPxyV(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
bPxyV(x,y,freqImg)＝
bPxyV(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[bPxyV(x,y,freqβ)−bPxyV(x,y,freqα)] ／(freqβ−freqα)
である。
ＷhImg，ＷvImgは撮影画像を生成する際の水平方向成分と垂直方向成分との比率であり、
ＷhImg＋ＷvImg＝１
である。
ＷhImg＋ＷvImg＝１
である。
また、ＷgImg，ＷrImg，ＷbImgは、撮影画像を生成する際の各色成分の比率であり、
ＷgImg＋ＷrImg＋ＷbImg＝１
である。
ＷgImg＋ＷrImg＋ＷbImg＝１
である。
続いて、確定したズーム位置、フォーカス位置および像高での製造誤差ＢＰ補正値を求める。像高に関しては、軸ずれや面倒れによって製造誤差ＢＰ補正量は原点対称にはならない。このため、像高を符号付きで扱って製造誤差ＢＰ補正量を計算する。図５〜図７のデータ例では、製造誤差パラメータは、像高（０，０），（ｘ１，０），（ｘ２，０），（０，ｙ１），（０，ｙ２），（−ｘ１，０），（−ｘ２，０），（０，−ｙ１），（０，−ｙ２）に対して保持されている。これ以外の像高については、その像高に隣接する像高の値からの補間計算を行う。
位相差ＡＦ処理において相関演算を行うＡ像およびＢ像信号を取得したＡＦ領域の中心座標およびスキャンＡＦ処理におけるＡＦ領域の中心座標を、（ｘ，ｙ）とする。この場合、ズーム位置zoom、フォーカス位置focusにおける像高（ｘ，ｙ）（但し、像高に関しては製造誤差ＢＰ補正値を符号付きの値として扱う）での製造誤差ＢＰ補正値BP(x,y,zoom.focus)_ manufactは、
BP(x,y,zoom.focus)_ manufact =√[ BP(x,0,zoom.focus) _ manufact２
＋BP(0,y,zoom.focus) _ manufact２]
と求まる。
BP(x,y,zoom.focus)_ manufact =√[ BP(x,0,zoom.focus) _ manufact２
＋BP(0,y,zoom.focus) _ manufact２]
と求まる。
但し、BP(x,0,zoom.focus) _ manufact は水平方向像高に対する製造誤差ＢＰ補正値であり、BP(0,y,zoom.focus) _ manufactは垂直方向像高に対する製造誤差ＢＰ補正値である。
BP(x,0,zoom.focus) _ manufact およびBP(0,y,zoom.focus) _ manufactは、
0≦x≦x1のときは、
BP(x,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(0,0,zoom.focus) _ manufact＋[BP(x1,0,zoom.focus) _ manufact
− BP(0,0,zoom.focus) _ manufact]・x／x1
−x1≦x≦0のときは、
BP(x,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(0,0,zoom.focus) _ manufact
−[BP(−x1,0,zoom.focus) _ manufact − BP(0,0,zoom.focus) _ manufact]・x／x1
x1＜x≦x2のときは、
BP(x,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(x1,0,zoom.focus) _ manufact
＋[BP(x2,0,zoom.focus) _ manufact − BP(x1,0,zoom.focus) _ manufact] ・(x−x1)／(x2−x1)
−x2≦x＜−x1のときは、
BP(x,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(−x1,0,zoom.focus) _ manufact
−[BP(−x2,0,zoom.focus) _ manufact − BP(−x1,0,zoom.focus) _ manufact]
・(x−x1)／(x2−x1)
x2＜xのときは、
BP(x,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(x2,0,zoom.focus) _ manufact
x＜−x2のときは、
BP(x,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(−x2,0,zoom.focus) _ manufact
0≦y≦y1のときは、
BP(y,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(0,0,zoom.focus) _ manufact
＋[BP(y1,0,zoom.focus) _ manufact − BP(0,0,zoom.focus) _ manufact]・y／y1
−y1≦y≦0のときは、
BP(y,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(0,0,zoom.focus) _ manufact
−[BP(−y1,0,zoom.focus) _ manufact − BP(0,0,zoom.focus) _ manufact]・y／y1
y1＜y≦y2のときは、
BP(y,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(y1,0,zoom.focus) _ manufact
＋[BP(y2,0,zoom.focus) _ manufact − BP(y1,0,zoom.focus) _ manufact] ・(y−y1)／(y2−y1)
−y2≦y＜−y2のときは、
BP(y,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(−y1,0,zoom.focus) _ manufact
−[BP(−y2,0,zoom.focus) _ manufact − BP(−y1,0,zoom.focus) _ manufact]
・(y−y1)／(y2−y1)
y2＜yのときは、
BP(y,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(y2,0,zoom.focus) _ manufact
y＜−y2のときは、
BP(y,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(−y2,0,zoom.focus) _ manufact
と求められる。
BP(x,0,zoom.focus) _ manufact およびBP(0,y,zoom.focus) _ manufactは、
0≦x≦x1のときは、
BP(x,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(0,0,zoom.focus) _ manufact＋[BP(x1,0,zoom.focus) _ manufact
− BP(0,0,zoom.focus) _ manufact]・x／x1
−x1≦x≦0のときは、
BP(x,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(0,0,zoom.focus) _ manufact
−[BP(−x1,0,zoom.focus) _ manufact − BP(0,0,zoom.focus) _ manufact]・x／x1
x1＜x≦x2のときは、
BP(x,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(x1,0,zoom.focus) _ manufact
＋[BP(x2,0,zoom.focus) _ manufact − BP(x1,0,zoom.focus) _ manufact] ・(x−x1)／(x2−x1)
−x2≦x＜−x1のときは、
BP(x,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(−x1,0,zoom.focus) _ manufact
−[BP(−x2,0,zoom.focus) _ manufact − BP(−x1,0,zoom.focus) _ manufact]
・(x−x1)／(x2−x1)
x2＜xのときは、
BP(x,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(x2,0,zoom.focus) _ manufact
x＜−x2のときは、
BP(x,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(−x2,0,zoom.focus) _ manufact
0≦y≦y1のときは、
BP(y,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(0,0,zoom.focus) _ manufact
＋[BP(y1,0,zoom.focus) _ manufact − BP(0,0,zoom.focus) _ manufact]・y／y1
−y1≦y≦0のときは、
BP(y,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(0,0,zoom.focus) _ manufact
−[BP(−y1,0,zoom.focus) _ manufact − BP(0,0,zoom.focus) _ manufact]・y／y1
y1＜y≦y2のときは、
BP(y,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(y1,0,zoom.focus) _ manufact
＋[BP(y2,0,zoom.focus) _ manufact − BP(y1,0,zoom.focus) _ manufact] ・(y−y1)／(y2−y1)
−y2≦y＜−y2のときは、
BP(y,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(−y1,0,zoom.focus) _ manufact
−[BP(−y2,0,zoom.focus) _ manufact − BP(−y1,0,zoom.focus) _ manufact]
・(y−y1)／(y2−y1)
y2＜yのときは、
BP(y,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(y2,0,zoom.focus) _ manufact
y＜−y2のときは、
BP(y,0,zoom.focus) _ manufact
＝BP(−y2,0,zoom.focus) _ manufact
と求められる。
また、水平方向像高および垂直方向像高に対する製造誤差ＢＰ補正値BP(x,0,zoom.focus) _ manufacおよびBP(0,y,zoom.focus) _ manufact はそれぞれ、
BP(x,0,zoom.focus) _ manufact
＝Pxy(x,0,freqImg) _ manufact − Pxy(x,0,freqAF) _ manufact
BP(0,y,zoom.focus) _ manufact
＝Pxy(0,y,freqImg) _ manufact − Pxy(0,y,freqAF) _ manufact
と表される。すなわち、ズーム位置、フォーカス位置および補間前の像高での位相差またはスキャンＡＦ処理で用いる被写体周波数freqAFに対するピント位置と、撮影画像にて最もピントが合っていると認識される被写体周波数freqImgに対するピント位置との差として計算される。
BP(x,0,zoom.focus) _ manufact
＝Pxy(x,0,freqImg) _ manufact − Pxy(x,0,freqAF) _ manufact
BP(0,y,zoom.focus) _ manufact
＝Pxy(0,y,freqImg) _ manufact − Pxy(0,y,freqAF) _ manufact
と表される。すなわち、ズーム位置、フォーカス位置および補間前の像高での位相差またはスキャンＡＦ処理で用いる被写体周波数freqAFに対するピント位置と、撮影画像にて最もピントが合っていると認識される被写体周波数freqImgに対するピント位置との差として計算される。
なお、被写体周波数freqAFにおけるピント位置と被写体周波数freqImgにおけるピント位置は、
Pxy(x,y,freqAF) _ manufact＝
ＷgAF ・gPxy(x,y,freqAF)＋ＷrAF・rPxy(x,y,freqAF)＋ＷbAF・bPxy(x,y,freqAF)
Pxy(x,y,freqImg) _ manufact＝
ＷhImg・｛ ＷgImg・gPxyH(x,y,freqImg＋ＷrImg・rPxyH(x,y,freqImg)
＋ＷbImg・bPxyH(x,y,freqImg) ｝
＋ＷvImg・｛ＷgImg・gPxyV(x,y,freqImg)＋ＷrImg・rPxyV(x,y,freqImg)
＋ＷbImg・bPxyV(x,y,freqImg) ｝
と求まる。
Pxy(x,y,freqAF) _ manufact＝
ＷgAF ・gPxy(x,y,freqAF)＋ＷrAF・rPxy(x,y,freqAF)＋ＷbAF・bPxy(x,y,freqAF)
Pxy(x,y,freqImg) _ manufact＝
ＷhImg・｛ ＷgImg・gPxyH(x,y,freqImg＋ＷrImg・rPxyH(x,y,freqImg)
＋ＷbImg・bPxyH(x,y,freqImg) ｝
＋ＷvImg・｛ＷgImg・gPxyV(x,y,freqImg)＋ＷrImg・rPxyV(x,y,freqImg)
＋ＷbImg・bPxyV(x,y,freqImg) ｝
と求まる。
但し、freqAFはＡＦ処理で使用する周波数帯域でfreqαとfreqβとの間に存在するとする。gPxy(x,y,freqAF)，rPxy(x,y,freqAF)，bPxy(x,y,freqAF)は色成分Ｇｒｅｅｎ、Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅに対する像高（ｘ，ｙ）でのピント値で、
gPxy(x,y,freqAF)＝
gPxyH(x,y,freqα)
＋(freqAF−freqα)・ [gPxyH(x,y,freqβ)−gPxyH(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
rPxy(x,y,freqAF)＝
rPxyH(x,y,freqα)
＋(freqAF−freqα)・[rPxyH(x,y,freqβ)−rPxyH(x,y,freqα)] ／(freqβ−freqα)
bPxy(x,y,freqAF)＝
bPxyH(x,y,freqα)
＋(freqAF−freqα)・[bPxyH(x,y,freqβ)−bPxyH(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
である。
gPxy(x,y,freqAF)＝
gPxyH(x,y,freqα)
＋(freqAF−freqα)・ [gPxyH(x,y,freqβ)−gPxyH(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
rPxy(x,y,freqAF)＝
rPxyH(x,y,freqα)
＋(freqAF−freqα)・[rPxyH(x,y,freqβ)−rPxyH(x,y,freqα)] ／(freqβ−freqα)
bPxy(x,y,freqAF)＝
bPxyH(x,y,freqα)
＋(freqAF−freqα)・[bPxyH(x,y,freqβ)−bPxyH(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
である。
ＷgAF，ＷrAF，ＷbAFはＡＦ評価値信号を生成する際の色成分Ｇｒｅｅａ、Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅの比率であり、
ＷgAF＋ＷrAF＋ＷbAF＝１
である。
ＷgAF＋ＷrAF＋ＷbAF＝１
である。
freqImgは撮影画像の周波数帯域で、freqαとfreqβとの間に存在するとする。
gPxyH(x,y,freqImg)，rPxyH(x,y,freqImg)，bPxyH(x,y,freqImg)は、色成分Ｇｒｅｅｎ、Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅに対する像高（ｘ，ｙ）での水平方向のピント値であり、
gPxyH(x,y,freqImg)＝
gPxyH(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[gPxyH(x,y,freqβ)−gPxyH(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
rPxyH(x,y,freqImg)＝
rPxyH(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[rPxyH(x,y,freqβ)−rPxyH(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
bPxyH(x,y,freqImg)＝
bPxyH(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[bPxyH(x,y,freqβ)−bPxyH(x,y,freqα)] ／(freqβ−freqα)
である。
gPxyH(x,y,freqImg)，rPxyH(x,y,freqImg)，bPxyH(x,y,freqImg)は、色成分Ｇｒｅｅｎ、Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅに対する像高（ｘ，ｙ）での水平方向のピント値であり、
gPxyH(x,y,freqImg)＝
gPxyH(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[gPxyH(x,y,freqβ)−gPxyH(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
rPxyH(x,y,freqImg)＝
rPxyH(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[rPxyH(x,y,freqβ)−rPxyH(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
bPxyH(x,y,freqImg)＝
bPxyH(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[bPxyH(x,y,freqβ)−bPxyH(x,y,freqα)] ／(freqβ−freqα)
である。
gPxyV(x,y,freqImg)，rPxyV(x,y,freqImg)，bPxyV(x,y,freqImg)は色成分Ｇｒｅｅｎ、Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅに対する像高（ｘ，ｙ）での垂直方向のピント値で、
gPxyV(x,y,freqImg)＝
gPxyV(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[gPxyV(x,y,freqβ)−gPxyV(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
rPxyV(x,y,freqImg)＝
rPxyV(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[rPxyV(x,y,freqβ)−rPxyV(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
bPxyV(x,y,freqImg)＝
bPxyV(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[bPxyV(x,y,freqβ)−bPxyV(x,y,freqα)] ／(freqβ−freqα)
である。
gPxyV(x,y,freqImg)＝
gPxyV(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[gPxyV(x,y,freqβ)−gPxyV(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
rPxyV(x,y,freqImg)＝
rPxyV(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[rPxyV(x,y,freqβ)−rPxyV(x,y,freqα)]／(freqβ−freqα)
bPxyV(x,y,freqImg)＝
bPxyV(x,y,freqα)
＋(freqImg−freqα) ・[bPxyV(x,y,freqβ)−bPxyV(x,y,freqα)] ／(freqβ−freqα)
である。
ＷhImg，ＷvImgは撮影画像を生成する際の水平方向成分と垂直方向成分との比率であり、
ＷhImg＋ＷvImg＝１
である。
ＷhImg＋ＷvImg＝１
である。
ＷgImg，ＷrImg，ＷbImgは撮影画像を生成する際の各色成分の比率であり、
ＷgImg＋ＷrImg＋ＷbImg＝１
である。
ＷgImg＋ＷrImg＋ＷbImg＝１
である。
以上のようにして設計ＢＰ補正値BP(x,y,zoom.focus) _designと製造誤差ＢＰ補正値BP(x,y,zoom.focus)_ manufactとを算出したＣＰＵ１５は、これらの合計値である合成ＢＰ補正値をさらに算出する。そして、前述したように、この合成ＢＰ補正値をＡＦ合焦位置に加算することで、補正合焦位置を算出する。
ここで、図２中のステップＳ１２４でＣＰＵ１５が行う位相差ＡＦ処理について図８を用いて説明する。
まず、ステップＳ６０１において、ＣＰＵ１５は、Ａ／Ｄ変換回路５から出力される位相差ＡＦ用のＡ像およびＢ像信号を位相差ＡＦ処理回路１３の記録領域に記録させる。
次に、ステップＳ６０２において、ＣＰＵ１５は、位相差ＡＦ処理回路１３に、記録されたＡ像およびＢ像信号を修正させる。本実施例では、イメージセンサ３に位相差ＡＦ用の画素を配置している。このため、二次結像光学系によって光束を位相差ＡＦ専用センサに再結像させる場合のように、像高による光束の違いにより生じる像の歪みを修正するフィ−ルドレンズや、位相差ＡＦ専用センサに入射する光束の瞳位置を制限するための絞りを配置できない。また、不要な光束を遮断するためのマスクを配置することもできない。したがって、イメージセンサ３から取り出した位相差ＡＦ用の信号は、画素毎にシェーディングやオフセットが異なることから、その修正（像修正）が必要である。
シェーディングは光軸中心からの画素の位置（像高）、撮影光学系の射出瞳の位置、絞りの位置および位相差ＡＦ用画素内の開口部の位置によって異なる。また、オフセットは、位相差ＡＦ用画素からの信号に対する増幅率、位相差ＡＦ用画素内の開口部の位置および位相差ＡＦ用画素に対する列アンプの特性によって異なる。このため、それぞれの要因に関して像修正量を持ち、要因に応じて画素毎に像修正を行う。像修正の方法については、特開２０１２−２５２２８０号公報により公知であるので、ここでの説明は省略する。
像修正後のステップＳ６０３において、ＣＰＵ１５は、位相差ＡＦ処理回路１３に位相差ＡＦ用画素の並び替えを行わせて、基準画像（Ａ像）と参照画像（Ｂ像）を生成させる。位相差ＡＦ用画素は、例えば、図９に示すように配置されている。図９において画素Ａは位相差ＡＦ用画素のうちＡ像信号を生成するための画素であり、画素ＢはＢ像信号を生成するための画素である。その他の画素は、撮像用画素である。
位相差ＡＦ処理回路１３に記録されているのは、位相差ＡＦ用の画素Ａと画素Ｂの出力であり、出力の読み出しの順序は、画素Ａ→画素Ｂ→画素Ａ→画素Ｂ→・・・→画素Ａ→画素Ｂとなっている。ステップＳ６０２での像修正後も同じ順序で位相差ＡＦ処理回路１３の記録領域にこれらの出力が記録されている。そこで、ＣＰＵ１５は、位相差ＡＦ処理回路１３に記録領域から画素Ａからの出力だけを抽出させ、抽出した順に並べさせてＡ像信号を生成させる。また、同様に、ＣＰＵ１５は、位相差ＡＦ処理回路１３に画素Ｂからの出力だけを抽出させ、抽出した順に並べさせてＢ像信号を生成させる。
その後、ステップＳ６０４において、ＣＰＵ１５は、位相差ＡＦ処理回路１３に相関演算を行う際の初期値を設定させる。初期値を設定した位相差ＡＦ処理回路１３は、以下の式（１）によって相関演算を行い、Ａ像信号（aj+1）とＢ像信号（bj+k）の相関値を算出する。
ここで、ｍａｘ（ａ，ｂ）はａとｂのうち大きい方を抽出する関数である。また、ｋは相関演算を行う際の像ずらし（画素ずらし）量である。ｊは相関演算を行う画素数であり、ステップＳ６０４で初期化されている。
次に、ステップＳ６０５において、ＣＰＵ１５は、位相差ＡＦ処理回路１３から、算出されたＡ像およびＢ像信号の相関値を取得して内部メモリに記録する。
次に、ステップＳ６０６において、ＣＰＵ１５は、その内部メモリに既に記録された相関値があれば、今回取得した相関値と直前に記録した相関値と符号が等しいかを調べる。
そして、ステップＳ６０７において、ＣＰＵ１５は、相関値の符号が等しくない（反転した）場合または今回取得した相関値が０である場合は、ステップＳ６０８に進む。一方、相関値の符号が反転していない場合は、ステップＳ６１２に進み、像ずらし量ｋが相関演算における像ずらし量の終値に達したか否かを判定する。終値に達していなければ、ステップＳ６２０において、ＣＰＵ１５は、像ずらし量ｋをｋ＋１に更新する。終値に達した場合は、ステップＳ６１３において、ＣＰＵ１５は、位相差ＡＦがＮＧである判定して本処理を終了する。
一方、ステップＳ６０８では、ＣＰＵ１５は、位相差ＡＦ処理の結果の信頼性を判定する。この判定では、
・位相差ＡＦ処理による合焦が可能である（合焦可能）。
・位相差ＡＦ処理による合焦は可能ではないが、算出されたデフォーカス量の信頼性が高く、デフォーカス量に対応する移動量だけ移動させた後のフォーカスレンズの位置の周辺に合焦位置が存在すると推定できる（合焦位置推定可能）。
・算出されたデフォーカス量の信頼性は低いが、デフォーカス方向は信頼性が高い（方向検出可能）。
・算出されたデフォーカス量および方向の信頼性が低い（ＮＧ）。
の４つのいずれに該当するかの判定を行う。
・位相差ＡＦ処理による合焦が可能である（合焦可能）。
・位相差ＡＦ処理による合焦は可能ではないが、算出されたデフォーカス量の信頼性が高く、デフォーカス量に対応する移動量だけ移動させた後のフォーカスレンズの位置の周辺に合焦位置が存在すると推定できる（合焦位置推定可能）。
・算出されたデフォーカス量の信頼性は低いが、デフォーカス方向は信頼性が高い（方向検出可能）。
・算出されたデフォーカス量および方向の信頼性が低い（ＮＧ）。
の４つのいずれに該当するかの判定を行う。
この判定は、算出されたデフォーカス量、デフォーカス量を求める際に用いたＡ像信号とＢ像信号のレベル、およびＡ像信号とＢ像信号の類似度を用いて行う。
まず、Ａ像およびＢ像信号のレベルを調べて、それを所定値と比較する。Ａ像信号の最大値と最小値の差とＢ像信号の最大値と最小値の差のうち小さい方の値を求め、これを信号のピークボトム値（以下、ＰＢ値という）とする。
次に、Ａ像およびＢ像信号の類似度を表わす指数ＦＬＶＬを算出する。２つの相関量Ｍａ（ｋ）とＭｉ（ｋ）を以下の式（２）を用いて求める。
ここで、前述したようにｍａｘ（ａ，ｂ）はａとｂのうち大きい方を抽出する関数であり、ｍｉｎ（ａ，ｂ）はａとｂのうち小さい方を抽出する関数である。
Ａ像およびＢ像信号の類似度が極めて高い、すなわちＡ像信号とＢ像信号が一致していれば、Ｍａ（ｋ）とＭｉ（ｋ）が等しくなる像ずらし量が存在する。しかし、実際には両者が等しくなる像ずらし量が整数でない場合が多く、またイメージセンサ３からの出力信号に含まれるノイズやＡ像信号とＢ像信号を生成するための画素が異なること等によって、Ａ像信号とＢ像信号が完全に一致することは稀である。したがって、Ｍａ（ｋ）とＭｉ（ｋ）が等しくなることはほとんどない。
そこで、式（１）により相関値を計算した結果、Ｋ＝ｌとＫ＝ｌ＋１の間で相関値Ｕｋの符号が反転したとしたときのＭａ（ｌ）−Ｍｉ（ｌ）とＭａ（ｌ＋１）−Ｍｉ（ｌ＋１）を求める。そして、これらのうち小さい方をＡ像およびＢ像信号の類似度を表わす指数ＦＬＶＬとする。
こうして求められたＰＢ値と指数ＦＬＶＬを用いて、下表に従って位相差ＡＦ処理の信頼性判定を行う。
「合焦可能」と判定される場合は、位相差ＡＦ処理の結果、ＰＢ値が第１ＰＢ閾値以上で、かつ指数ＦＬＶＬが第１ＦＬＶＬ閾値以下であり、この後の処理（ステップＳ６１０）で演算されるデフォーカス量ｄが合焦とみなせる第１所定範囲内でとなる場合である。つまり、位相差ＡＦ処理のみで合焦が可能である場合である。
「合焦位置推定可能」と判定される場合は、ＰＢ値が第２ＰＢ閾値以上で第１ＰＢ閾値未満であり、かつ指数ＦＬＶＬが第１ＦＬＶＬ閾値以下の場合である。この場合、この後の処理（ステップＳ６１０）でデフォーカス量に基づいて演算される移動量だけ移動したフォーカスレンズ３３の位置の周辺に合焦位置が存在すると推定できる。
「方向検出可能」と判定される場合は、ＰＢ値が第３ＰＢ閾値以上で第２ＰＢ閾値未満であり、かつ指数ＦＬＶＬが第１ＦＬＶＬ閾値以下の場合である。また、ＰＢ値が第３ＰＢ閾値以上で、指数ＦＬＶＬが第１ＦＬＶＬ閾値を超えて第２ＦＬＶＬ閾値以下の場合である。この場合、デフォーカス量はＡＦ処理に利用することはできないが、デフォーカス方向は利用することができる。
「ＮＧ」と判定される場合は、ＰＢ値が第３ＰＢ閾値未満または指数ＦＬＶＬが第２ＦＬＶＬ閾値を超えている場合である。この場合、デフォーカス量およびデフォーカス方向のいずれもＡＦ処理に利用することはできない。
以上の判定結果のうち、「合焦可能」、「合焦位置推定可能」および「方向検出可能」が得られた場合は、位相差ＡＦ処理の結果が信頼性ありとして、ＣＰＵ１５はステップＳ６０９からステップＳ６１０に進む。一方、「ＮＧ」が得られた場合は信頼性なしとして、ＣＰＵ１５はステップＳ６１２に進む。
ステップＳ６１０およびステップＳ６１１では、ＣＰＵ１５は、デフォーカス量に対応するフォーカスレンズ３３の移動量を求める。まず、ステップＳ６１０では、ＣＰＵ１５は、相関値が０になる像ずらし量を演算する。相関値の演算は参照画像であるＢ像信号を基準画像であるＡ像信号に対して１画素ずつずらしながら行われる。このため、位相差ＡＦ処理回路１３において演算された相関値が０になることは稀である。そこで、符号が異なる２つの相関値とそれらの相関値を与える像ずらし量とから、相関値が０となる像ずらす量を求める。
式（１）で相関値を計算した結果、Ｋ＝ｌとＫ＝ｌ＋１との間で相関値Ｕｋの符号が反転したとすると、直線補間によって、相関値が０となる像ずらし量δは、
δ＝ｌ＋｜Ｕｌ｜／［｜Ｕｌ｜＋｜Ｕｌ+1｜］
となる。但し、｜ｚ｜はｚの絶対値である。
δ＝ｌ＋｜Ｕｌ｜／［｜Ｕｌ｜＋｜Ｕｌ+1｜］
となる。但し、｜ｚ｜はｚの絶対値である。
次に、ステップＳ６１１において、ＣＰＵ１５は、プレディクション量Ｐを像ずらし量δを用いて、
Ｐ＝δ−Δ
により求める。但し、Δは合焦状態での像ずれ量である。
Ｐ＝δ−Δ
により求める。但し、Δは合焦状態での像ずれ量である。
そして、ＣＰＵ１５は、交換レンズ３１（撮影光学系）の特性から決まる基線長を用いることで、プレディクション量Ｐからデフォーカス量ｄ、つまりはフォーカスレンズ３３の移動量（および移動方向）を、
ｄ＝Ｋ・Ｐ
により算出する。但し、Ｋはプレディクション量Ｐをデフォーカス量に変換するための係数（Ｋ値）であり、交換レンズ３１の焦点距離、絞り値および像高に依存する値である。このため、カメラＥＥＰＲＯＭ１９内にこれらをパラメータとするＫ値のテーブルを用意しておき、ＣＰＵ１５はそのテーブルから焦点距離、絞り値および像高に応じたＫ値を読み出す。そして、本処理を終了する。
ｄ＝Ｋ・Ｐ
により算出する。但し、Ｋはプレディクション量Ｐをデフォーカス量に変換するための係数（Ｋ値）であり、交換レンズ３１の焦点距離、絞り値および像高に依存する値である。このため、カメラＥＥＰＲＯＭ１９内にこれらをパラメータとするＫ値のテーブルを用意しておき、ＣＰＵ１５はそのテーブルから焦点距離、絞り値および像高に応じたＫ値を読み出す。そして、本処理を終了する。
次に、本発明の実施例２について説明する。実施例１では、４つのズーム位置（Ｗｉｄｅ、Ｍｉｄｄｌｅ１、Ｍｉｄｄｌｅ２、Ｔｅｌｅ）および３つのフォーカス位置（遠、中、近）に対して設計および製造誤差パラメータまたはＢＰ補正値のデータが保持される場合について説明した。しかし、このように多くのズーム位置やフォーカス位置のすべてに対してデータを保持するためには、かなり大きな記憶容量が必要となる。一方、フォーカス位置については、遠、中、近の３位置に対するデータを保持するだけでは、十分な補正精度が得られない可能性がある。
そこで、本実施例では、実施例１（図２）とほぼ同様の手順でＢＰ補正値を算出するものの、ステップＳ１２８において、ズーム位置とフォーカス位置に対するＢＰ補正値の補間計算を行う。
まず、製造誤差パラメータのデータを保持していない第２の交換レンズがカメラ１に装着された場合について説明する。図２のフローチャートに従ってＣＰＵ１５が処理を行い、ステップＳ１２８に到達すると、すでに第２の交換レンズ用のＢＰ補正値（設計ＢＰ補正値）は、ズーム位置、フォーカス位置および像高毎にカメラＥＥＰＲＯＭ１９に記録されている。
補正合焦位置を算出する際には、ピントを合わせる像高、ズーム位置およびフォーカス位置は確定しているので、それらの像高、ズーム位置およびフォーカス位置に対応するＢＰ補正値をカメラＥＥＰＲＯＭ１９から読み出す。但し、本実施例では、ズーム位置およびフォーカス位置に対する補間計算を行うため、確定したズーム位置およびフォーカス位置に隣接するそれぞれ複数のズーム位置およびフォーカス位置に対応するＢＰ補正値を読み出す。
ここでは、ズーム位置Zoomおよびフォーカス位置focusでの合焦位置を求める。Zoom_aとZoom_bの間にZoomが存在し、focus_aとfocus_bの間にfocusが存在するとする。この場合、以下のようにして補間計算を行う。なお、以下では、ズーム位置は焦点距離として表し、フォーカス位置はフォーカスレンズ３３の無限遠に合焦する位置からの移動量（例えば、μｍ単位）で表す。
BP(x,y,Zoom.focus)は、ピントを合わせる像高（ｘ，ｙ）、ズーム位置Zoomおよびフォーカス位置focusに対するＢＰ補正値である。BP(x,y,Zoom_a.focus_a)は、像高（ｘ，ｙ）、ズーム位置Zoom_aおよびフォーカス位置focus_aに対するＢＰ補正値である。BP(x,y,Zoom_a.focus_b)は、像高（ｘ，ｙ）、ズーム位置Zoom_aおよびフォーカス位置focus_bに対するＢＰ補正値である。BP(x,y,Zoom_b.focus_b)は、像高（ｘ，ｙ）、ズーム位置Zoom_bおよびフォーカス位置focus_bに対するＢＰ補正値である。
BP(x,y,Zoom.focus)＝
BP(x,y,Zoom_a.focus_a)
＋[BP(x,y,Zoom_b.focus_a)− BP(x,y,Zoom_a.focus_a)] ・(Zoom−Zoom_a)
／(Zoom_b−Zoom_a)
＋[BP(x,y,Zoom_b.focus_b)− BP(x,y,Zoom_a.focus_a)] ・(focus−focus_a)
／(focus_b−focus_a)
像高に関しては、実施例１でも説明したように、ピントを合わせる像高以外の像高での位相差ＡＦ処理で得られたデフォーカス量やスキャンＡＦ処理で得られたＡＦ評価値を用いる場合がある。このような場合は、ピントを合わせる像高に隣接する複数の像高のＢＰ補正値を用いた補間計算によって、ピントを合わせる像高に対応したＢＰ補正値を求めればよい。このため、ズーム位置およびフォーカス位置に対するＢＰ補正値の補間計算は、像高に関して複数の隣接する座標において行われる。
BP(x,y,Zoom_a.focus_a)
＋[BP(x,y,Zoom_b.focus_a)− BP(x,y,Zoom_a.focus_a)] ・(Zoom−Zoom_a)
／(Zoom_b−Zoom_a)
＋[BP(x,y,Zoom_b.focus_b)− BP(x,y,Zoom_a.focus_a)] ・(focus−focus_a)
／(focus_b−focus_a)
像高に関しては、実施例１でも説明したように、ピントを合わせる像高以外の像高での位相差ＡＦ処理で得られたデフォーカス量やスキャンＡＦ処理で得られたＡＦ評価値を用いる場合がある。このような場合は、ピントを合わせる像高に隣接する複数の像高のＢＰ補正値を用いた補間計算によって、ピントを合わせる像高に対応したＢＰ補正値を求めればよい。このため、ズーム位置およびフォーカス位置に対するＢＰ補正値の補間計算は、像高に関して複数の隣接する座標において行われる。
次に、製造誤差パラメータのデータを保持している第１の交換レンズがカメラ１に装着された場合について説明する。図２のフローチャートに従ってＣＰＵ１５が処理を行い、ステップＳ１２８に到達すると、すでに第１の交換レンズの設計パラメータおよび製造誤差パラメータは、ズーム位置、フォーカス位置および像高毎にカメラＥＥＰＲＯＭ１９に記録されている。
そして、この時点では、ピントを合わせる像高、ズーム位置およびフォーカス位置は確定している。このため、ＣＰＵ１５は、それら像高、ズーム位置およびフォーカス位置に対する設計ＢＰ補正値および製造誤差ＢＰ補正値を、カメラＥＥＰＲＯＭ１９から読み出した設計および製造誤差パラメータから計算する。像高に関しては、ピントを合わせる像高以外の像高での位相差ＡＦ処理で得られたデフォーカス量やスキャンＡＦ処理で得られたＡＦ評価値を用いる場合がある。このような場合は、ピントを合わせる像高に隣接する複数の像高のＢＰ補正値を用いた補間計算によって、ピントを合わせる像高に対応した各ＢＰ補正値を求めればよい。
設計ＢＰ補正値の算出方法は、第２の交換レンズに対するＢＰ補正値の計算方法と同じである。また、製造誤差ＢＰ補正値の計算方法についても、ズーム位置およびフォーカス位置に対する補間計算を行うことは、第２の交換レンズに対するＢＰ補正値の計算方法と同様である。ただし、像高に関する補間を行う際には、実施例１と同様に、像高を表わす座標の符号を考慮する。
なお、像高に関しては、二次関数や三次関数等のフィッティング関数を各ＢＰ補正値を求めるためのパラメータとして持つようにしてもよい。
そして、ＣＰＵ１５は、算出した設計ＢＰ補正値と製造誤差ＢＰ補正値との合計値を合成ＢＰ補正値として算出し、該合成ＢＰ補正値をＡＦ補正値に加算して補正合焦位置を求める。さらに、ＣＰＵ１５は、補正合焦位置にフォーカスレンズ３３を移動させる。
なお、上記各実施例では、いわゆるミラーレスレンズ交換型カメラを例として説明したが、一眼レフカメラやデジタルビデオカメラ等の他のレンズ交換型カメラも本発明の実施例に含まれる。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
１ 撮像装置（カメラ）
３ 撮像素子（イメージセンサ）
１２ スキャンＡＦ処理回路
１３ 位相差ＡＦ処理回路
１５ ＣＰＵ
１９ カメラＥＥＰＲＯＭ
３１ 交換レンズ
３ 撮像素子（イメージセンサ）
１２ スキャンＡＦ処理回路
１３ 位相差ＡＦ処理回路
１５ ＣＰＵ
１９ カメラＥＥＰＲＯＭ
３１ 交換レンズ
Claims (8)
- 交換レンズが取り外し可能に装着され、該交換レンズにより形成された被写体像を撮像する撮像装置に設けられるフォーカス制御装置であって、
前記交換レンズの焦点状態を検出する焦点検出手段と、
前記焦点状態の検出により得られた情報と前記交換レンズに対応する補正値とを用いて、該交換レンズのフォーカス制御を行う制御手段とを有し、
前記撮像装置は、前記交換レンズとして、前記補正値を演算するために用いられる該交換レンズの個体差に応じた補正値演算用データであって周波数帯域と色成分の少なくとも１つに応じたデータを保持している第１の交換レンズと、前記補正値演算用データを保持していない第２の交換レンズの装着が可能であり、
該フォーカス制御装置は、前記第２の交換レンズに対応する前記補正値を記憶した第１の記憶手段を有しており、
前記制御手段は、前記第２の交換レンズが前記撮像装置に装着された場合は、前記第１の記憶手段から読み出した前記補正値を用いて前記フォーカス制御を行い、前記第１の交換レンズが前記撮像装置に装着された場合は、該第１の交換レンズから取得した前記補正値演算用データを用いて前記補正値を演算し、該演算した補正値を用いて前記フォーカス制御を行うことを特徴とするフォーカス制御装置。 - 前記補正値演算用データは、前記第１の交換レンズの焦点距離、被写体距離および像高のうち少なくとも１つ毎の結像位置を示すデータであることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
- 前記補正値と前記補正値演算用データのデータ構造が互いに異なることを特徴とする請求項１または２に記載のフォーカス制御装置。
- 前記補正値演算用データは、前記第１の交換レンズの製造誤差に対する前記補正値を演算するためのデータであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のフォーカス制御装置。
- 交換レンズが取り外し可能に装着される撮像装置であって、
請求項１から４のいずれか一項に記載のフォーカス制御装置と、
前記交換レンズにより形成された被写体像を撮像して電気信号に変換する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。 - 請求項５に記載の撮像装置に取り外し可能に装着される交換レンズであって、
前記補正値を演算するために用いられる該交換レンズの個体差に応じた補正値演算用データを保持するレンズ記憶手段を有し、
前記補正値演算用データを前記撮像装置に送信する通信手段とを有することを特徴とする交換レンズ。 - 交換レンズが取り外し可能に装着され、該交換レンズにより形成された被写体像を撮像する撮像装置に用いられるフォーカス制御方法であって、
前記交換レンズの焦点状態を検出する検出ステップと、
前記焦点状態の検出により得られた情報と前記交換レンズに対応する補正値とを用いて、該交換レンズのフォーカス制御を行う制御ステップとを有し、
前記撮像装置は、前記交換レンズとして、前記補正値を演算するために用いられる該交換レンズの個体差に応じた補正値演算用データであって周波数帯域と色成分の少なくとも１つに応じたデータを保持している第１の交換レンズと、前記補正値演算用データを保持していない第２の交換レンズの装着が可能であり、前記第２の交換レンズに対応する前記補正値を記憶した第１の記憶手段を有しており、
前記制御ステップにおいて、前記第２の交換レンズが前記撮像装置に装着された場合は、前記第１の記憶手段から読み出した前記補正値を用いて前記フォーカス制御を行い、前記第１の交換レンズが前記撮像装置に装着された場合は、該第１の交換レンズから取得した前記補正値演算用データを用いて前記補正値を演算し、該演算した補正値を用いて前記フォーカス制御を行うことを特徴とするフォーカス制御方法。 - 交換レンズが取り外し可能に装着され、該交換レンズにより形成された被写体像を撮像する撮像装置のコンピュータを動作させるコンピュータプログラムとしてのフォーカス制御プログラムであって、
前記コンピュータに、
前記交換レンズの焦点状態を検出させる検出ステップと、
前記焦点状態の検出により得られた情報と前記交換レンズに対応する補正値とを用いて、該交換レンズのフォーカス制御を行わせる制御ステップとを有し、
前記撮像装置は、前記交換レンズとして、前記補正値を演算するために用いられる該交換レンズの個体差に応じた補正値演算用データであって周波数帯域と色成分の少なくとも１つに応じたデータを保持している第１の交換レンズと、前記補正値演算用データを保持していない第２の交換レンズの装着が可能であり、前記第２の交換レンズに対応する前記補正値を記憶した第１の記憶手段を有しており、
前記制御ステップにおいて、
前記第２の交換レンズが前記撮像装置に装着された場合は、前記コンピュータに、前記第１の記憶手段から読み出した前記補正値を用いて前記フォーカス制御を行わせ、
前記第１の交換レンズが前記撮像装置に装着された場合は、前記コンピュータに、該第１の交換レンズから取得した前記補正値演算用データを用いて前記補正値を演算させ、該演算された補正値を用いて前記フォーカス制御を行わせることを特徴とするフォーカス制御プログラム。
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