JP6849438B2 - 撮像装置及び撮像装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置に関する。

従来、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置のオートフォーカス（ＡＦ）制御では、映像信号のコントラスト状態を示すＡＦ評価値信号が最大になるフォーカスレンズの位置を探索するＴＶ−ＡＦ方式が知られている。

また、低照度時に赤外光カットフィルタを撮像光学系の光路上に出し入れして赤外撮影を行う撮像装置が知られている。赤外光カットフィルタを撮像光学系の光路上に出し入れすると、赤外光カットフィルタの有無により撮像光学系の色収差の関係で焦点状態が大きく変化する場合がある。このとき、可視光撮影時で被写体にピントを合わせた状態で、赤外光カットフィルタを退避させると、被写体のピントが大きくぼけてしまう。ＴＶ−ＡＦ方式では、合焦位置が大きく外れると、ＡＦ評価値信号が最大になるフォーカスレンズの位置を探索するのに時間がかってしまうという問題がある。特許文献１では、赤外光カットフィルタが撮像光学系の光路上に出し入れされた場合、フォーカスレンズを所定量だけ移動させた後、合焦位置を探索する方法が開示されている。

特許第５６１０９２６号公報

しかしながら、被写体への光源が赤外光成分を多く含んでいない図６（ａ）の白色ＬＥＤや図６（ｂ）の蛍光灯である場合、赤外光カットフィルタを撮像光学系の光路上に出し入れしても合焦位置は大きく変化しない。特許文献１に開示されている方法では、どのような場合でもフォーカスレンズを所定量だけ移動させた後、合焦位置を探索するため、探索時間が増加してしまうおそれがあるという課題がある。

このような課題に鑑みて、本発明は、赤外光および紫外光の少なくともいずれかを除去する光学フィルタを出し入れする場合の合焦位置の探索時間を短縮可能な撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面としての撮像装置は、フォーカスレンズを備える撮像光学系により結像された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、前記撮像信号に基づいて合焦位置を探索し、前記探索の結果に基づいて前記フォーカスレンズの位置を制御する制御部と、前記撮像光学系と前記撮像素子との間の光路上の位置と、前記光路上以外の位置とに移動可能な光学フィルタと、前記光学フィルタを前記撮像光学系の光路上に挿抜するフィルタ駆動部と、を有し、前記制御部は前記光学フィルタが前記光路上の位置と前記光路上以外の位置の一方から他方に移動した後、前記フォーカスレンズを第１の量移動させた後に合焦位置の探索を行うか、前記光学フィルタの移動前の前記フォーカスレンズの位置から合焦位置の探索を行うかを、前記光学フィルタが前記光路上に配置されているときの合焦位置と、前記光学フィルタが前記光路上に配置されていないときの合焦位置と、の差に基づいて判断し、前記撮像光学系の種類、現在の絞り値、焦点距離および収差情報の少なくともいずれかに基づいて、前記フォーカスレンズを前記第１の量移動させた後に合焦位置の探索を行うか否かを判断することを特徴とする。

本発明によれば、赤外光および紫外光の少なくともいずれかを除去する光学フィルタを出し入れする場合の合焦位置の探索時間を短縮可能な撮像装置を提供することができる。

カメラシステムのブロック図である（実施例１、２）。 ＡＦ評価値信号の一例である。 実施例１の合焦位置の探索を開始するまでの処理を示すフローチャートである 設定画面の一例である。 実施例２の合焦位置の探索を開始するまでの処理を示すフローチャートである。 （ａ）は白色ＬＥＤの分光特性例、（ｂ）は蛍光灯の分光特性例である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

図１を参照して、本実施例のカメラシステムについて説明する。図１は、カメラシステムのブロック図である。カメラシステムは、撮像装置１００と撮像装置１００に着脱可能に取り付けられる交換式レンズ２００とを有する。なお、本実施例では、撮像光学系である交換式レンズ２００は撮像装置１００に着脱可能に取り付けられるが、本発明はこれに限定されない。撮像光学系および撮像装置１００が一体で構成されていてもよい。

まず、交換式レンズ２００の構成について説明する。交換式レンズ２００は、ズームレンズ群２０１、絞り２０２およびフォーカスレンズ群２０３を有する。フォーカスレンズ群２０３は、光軸に沿って移動することで、交換式レンズ２００の結像位置を変位させるための光学素子であり、物体距離を変更することができる。また、フォーカスレンズ群２０３は、ズームレンズ群２０１を光軸に沿って移動させた場合の結像位置の変位を補正する。

本実施例では、交換式レンズ２００はリアフォーカス式ズームレンズであるため、フォーカスレンズ群２０３はズームレンズ群２０１より撮像側に配置されている。フロントフォーカス式ズームレンズおよびフロントインナーフォーカス式ズームレンズの場合、フォーカスレンズ群２０３はズームレンズ群２０１より被写体側に配置されるが、後述する効果は同じである。また、ズームレンズ群２０１のない単焦点レンズであっても効果は同じである。

また、交換式レンズ２００は、ズームレンズ群２０１を移動させるためのズーム駆動部２０４、絞り２０２を駆動する絞り駆動部２０５、およびフォーカスレンズ群２０３を駆動するフォーカス駆動部２０６を有する。各駆動部は、ステッピングモータ、ＤＣモータおよび超音波モータ等のアクチュエータにより構成される。

また、交換式レンズ２００は、撮像装置１００からのズーム、フォーカスおよび絞り等の指令信号をレンズ・カメラ１インタフェース部２０８を介して受信し、各駆動部を制御するレンズＣＰＵ２０７を有する。また、レンズＣＰＵ２０７は、交換式レンズ２００のレンズ識別ＩＤ、現在のズーム位置、フォーカス位置および絞り位置等のレンズ情報をレンズ・カメラ１インタフェース部２０８を介して撮像装置１００に送信する。

次に、撮像装置１００の構成について説明する。ＣＰＵ１１４は、ズーム、フォーカスおよび絞り等に関する指令信号をレンズ・カメラ２インタフェース部１０１を介して交換式レンズ２００に送信する。また、ＣＰＵ１１４は、交換式レンズ２００からのレンズ識別ＩＤ、現在のズーム位置、フォーカス位置および絞り位置等のレンズ情報をレンズ・カメラ２インタフェース部１０１を介して受信する。

ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２は、交換式レンズ２００からの入射光成分のうち、紫外光および赤外光成分を除去し、４１０ｎｍ〜６８０ｎｍの波長域の光のみを透過させる光学フィルタである。撮像素子１０３は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等により構成され、交換式レンズ２００により結像された被写体像（光学像）を光電変換してアナログ信号を出力する。ＵＶ−ＩＲ透過フィルタ１０４は、交換式レンズ２００からの入射光成分のうち、撮像素子１０３が受光可能な近紫外線から近赤外線までの波長域（３５０ｎｍ〜１１００ｎｍ）の光を透過させる光学フィルタである。

ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２およびＵＶ−ＩＲ透過フィルタ１０４は、撮像光学系の光路上に出し入れされる。具体的には、可視光撮影の場合、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２は撮像光学系の光路内に挿入され、ＵＶ−ＩＲ透過フィルタ１０４は撮像光学系の光路外に退避する。近紫外光から近赤外光までの撮影の場合、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２は撮像光学系の光路外に退避し、ＵＶ−ＩＲ透過フィルタ１０４は撮像光学系の光路内に挿入される。また、撮像素子１０３までの光路長を同じにする効果もある。なお、ＵＶ−ＩＲ透過フィルタ１０４の代わりに、紫外光成分を除去し、可視域から赤外域までの光を透過させるＵＶカット−赤外透過フィルタを使用してもよい。また、赤外光成分を除去し、近紫外域から可視域までの光を透過させるＵＶ透過−赤外カットフィルタを使用してもよい。

操作部１０５は、複数の押しボタンや十字キー等により構成され、ゲインやシャッター等のカメラ設定を変更するために使用される。また、操作部１０５は、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２およびＵＶ−ＩＲ透過フィルタ１０４を撮像光学系の光路上に出し入れするための押しボタンスイッチも備える。

フィルタ駆動部１０６は、ＣＰＵ１１４からの指令に基づいて、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２およびＵＶ−ＩＲ透過フィルタ１０４を撮像光学系の光路上に出し入れする。なお、本実施例では、ＣＰＵ１１４は、操作部１０５の既定の押しボタンスイッチが押下されるとフィルタ駆動部１０６を駆動するが、撮像素子１０３への入射光の照度に応じて自動でフィルタ駆動部１０６を駆動してもよい。具体的には、ＣＰＵ１１４は、絞り値、ゲイン値、シャッタースピード値、および撮像素子１０３の出力値から算出される照度に基づいて、フィルタ駆動部１０６を駆動してもよい。

ＣＤＳ／ＡＧＣ部１０７は、撮像素子１０３からのアナログ信号に重畳されているノイズを除去し、ゲインを自動調整する。ＡＤ変換部１０８は、ＣＤＳ／ＡＧＣ部１０７からの信号をサンプリングし、デジタル信号に変換する。本実施例では、ＣＤＳ／ＡＧＣ部１０７およびＡＤ変換部１０８は、撮像素子１０３とは異なる構成として設けられているが、撮像素子１０３の内部の構成として設けられてもよい。

焦点信号生成部１１２は、ＡＤ変換部１０８から出力される画像のＲＧＢ信号のうち、画像の焦点検出に用いられる既定領域のＲＧＢ信号を受信する。オートフォーカス制御では、画像の中央部分の被写体に焦点を合わせることが多いため、本実施例では、焦点検出に用いられる既定領域は、画像の中央部分としている。また、焦点信号生成部１１２は、受信したＲＧＢ信号の高周波成分のみをハイパスフィルタ（ＨＰＦ）で抽出し、その後、輝度値の最大値と最小値との差分を抽出して図２に示されるＡＦ評価値信号（焦点信号）を生成する。ＡＦ評価値信号は、ＣＰＵ１１４に入力される。

ＣＰＵ（制御部）１１４は、ＡＦ評価値信号が最大になる位置、つまり、被写体にピントが合う合焦位置にフォーカスレンズ群２０３を駆動させるための指令信号を交換式レンズ２００に送信する（山登りＴＶ−ＡＦ）。すなわち、ＣＰＵ１１４は、フォーカスレンズ群２０３を移動させることで焦点調節を行う。また、ＣＰＵ１１４は、ＡＤ変換部１０８からＲＧＢ信号のうちＲ信号およびＢ信号を受信する。なお、ＵＶ−ＩＲ透過フィルタ１０４の代わりに可視域から赤外域までの光を透過させ、紫外光成分を除去するＵＶカット−ＩＲ透過フィルタが使用される場合、ＡＤ変換部１０８はＣＰＵ１１４にＢ信号を出力しなくてもよい。また、ＵＶ−ＩＲ透過フィルタ１０４の代わりに近紫外域から可視域までの光を透過させ、赤外光成分を除去するＵＶ透過−ＩＲカットフィルタが使用される場合、ＡＤ変換部１０８はＣＰＵ１１４にＲ信号を出力しなくてもよい。

ＣＰＵ１１４は、差分量算出部１１５および探索開始位置判断部１１６を有する。差分量算出部１１５は、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２が撮像光学系の光路上から出し入れされた場合のＲ信号およびＢ信号の輝度値の平均値の差分量を算出する。ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２が撮像光学系の光路上から出し入れされた場合とは、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２の撮像光学系の光路外への退避前後または光路内への挿入前後のことである。なお、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２の撮像光学系の光路外への退避前後は、ＵＶ−ＩＲ透過フィルタ１０４の撮像光学系の光路内への挿入前後と言い換えることができる。また、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２の撮像光学系の光路内への挿入前後は、ＵＶ−ＩＲ透過フィルタ１０４の撮像光学系の光路外への退避前後と言い換えることができる。探索開始位置判断部１１６は、差分量算出部１１５が算出した差分量に基づいて、フォーカスレンズ群２０３の合焦位置を探索する開始位置を変更するかどうか、すなわち焦点調節を行う前にフォーカスレンズ群２０３を移動させるかどうかを判断する。探索開始位置判断部１１６は、フォーカスレンズ群２０３の合焦位置を探索する開始位置を変更する場合、フォーカスレンズ群２０３を駆動するための指令信号をレンズＣＰＵ２０７に送信する。

メモリ１１７は、Ｒ信号およびＢ信号の輝度値の平均値や、装着可能な交換レンズごとの可視光を基準としたときの焦点距離と合焦位置（トラッキングカーブ）等を記憶する。また、メモリ１１７は、近赤外光撮影または近紫外光撮影における焦点距離と合焦位置を、可視光撮影を基準とした位置からの移動量として記憶する。

以下、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２を撮像光学系の光路上に出し入れする場合に、合焦位置の探索を開始するまでの処理について、図３のフロ−チャートを参照して説明する。図３は、合焦位置の探索を開始するまでの処理を示すフローチャートである。本実施例の処理は、ＣＰＵ１１４により、ソフトウエアおよびハードウエア上で動作するコンピュータプログラムとしての処理プログラムに従って実行される。処理プログラムは、例えば、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録してもよい。また、本実施例ではＣＰＵ１１４が上記処理を実行するが、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）や専用の装置が処理装置として本実施例の処理を実行してもよい。また、本実施例の処理のプログラムに対応する回路を設け、回路を動作させることで本実施例の処理を実行させてもよい。

ＣＰＵ１１４が本処理を実行する前、すなわちＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２を撮像光学系の光路上に出し入れする前（撮像光学系の光路外への退避前または光路内への挿入前）、撮像装置１００は被写体にピントが合っている合焦状態である。この状態でＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２を撮像光学系の光路上に出し入れするための操作部１０５の既定の押しボタンスイッチが押下されると、本処理が開始される。本実施例では、一例として、撮像光学系の光路内に挿入されているＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２を撮像光学系の光路外に退避させる場合について説明する。

ステップＳ１では、ＣＰＵ１１４は、ＵＶ-ＩＲカットフィルタ１０２を撮像光学系の光路外に退避させる直前のＲ信号およびＢ信号の輝度値の平均値を算出する。

ステップＳ２では、ＣＰＵ１１４は、ステップＳ１で算出した平均値をメモリ１１７に保存する。

ステップＳ３では、ＣＰＵ１１４は、フィルタ駆動部１０６を用いてＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２を撮像光学系の光路外に退避させる。

ステップＳ４では、ＣＰＵ１１４は、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２を撮像光学系の光路外に退避させた直後のＲ信号およびＢ信号の輝度値の平均値を算出する。

ステップＳ５では、差分量算出部１１５は、光学フィルタの特性に応じて、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２を撮像光学系の光路上に出し入れした場合のＲ信号およびＢ信号の輝度値の平均値の第１の差分量および第２の差分量の少なくともいずれかを算出する。具体的には、第１の差分量は、ステップＳ２で算出されたＲ信号の輝度値の平均値と、ステップＳ４で算出されたＲ信号の輝度値の平均値の差分量である。また、第２の差分量は、ステップＳ２で算出されたＢ信号の輝度値の平均値と、ステップＳ４で算出されたＢ信号の輝度値の平均値の差分量である。以下の説明では、差分量算出部１１５は、第１および第２の差分量を算出した場合について説明する。

ステップＳ６では、探索開始位置判断部１１６は、ステップＳ５で算出された差分量が所定量より小さいかどうかを判断する。具体的には、探索開始位置判断部１１６は、第１の差分量が第１の所定量より小さいか、および第２の差分量が第２の所定量より小さいかどうかを判断する。第１の差分量が第１の所定量より小さい、かつ第２の差分量が第２の所定量より小さい場合、探索開始位置判断部１１６は、被写体への光源が白色ＬＥＤや蛍光灯等の赤外光成分または紫外光成分をほとんど含んでいないと判断する。この場合、探索開始位置判断部１１６は、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２の撮像光学系の光路外に退避する直前のフォーカスレンズ群２０３の位置を変更しない、すなわちフォーカスレンズ群２０３を移動させないと判断する。このとき、フローはステップＳ８に進む。

一方、第１の差分量が第１の所定量以上、または第２の差分量が第２の所定量以上である場合、探索開始位置判断部１１６は、被写体への光源が赤外光成分または紫外光成分を多く含んでいると判断する。この場合、探索開始位置判断部１１６は、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２の撮像光学系の光路外に退避する直前のフォーカスレンズ群２０３の位置を変更する、すなわちフォーカスレンズ群２０３を移動させると判断する。このとき、フローはステップＳ７に進む。

なお、本実施例では、第１および第２の差分量がそれぞれ第１および第２の所定量と等しい場合、ステップＳ７に進むように設定されているが、ステップＳ８に進むように設定してもよい。

ステップＳ７では、ＣＰＵ１１４は、レンズＣＰＵ２０７にフォーカスレンズ群２０３を撮像光学系の光路から退避する直前のフォーカスレンズ群２０３の位置から無限側または至近側に移動させるように指令信号を出力する。フォーカスレンズ群２０３を移動させる量（所定の移動量）は、装着可能なレンズごとにメモリ１１７にあらかじめ保存されている。なお、ＣＰＵ１１４は、外部の記録メディアやネットワークを介して、フォーカスレンズ群２０３を移動させる量を取得してもよい。 撮像光学系の光路内に挿入されているＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２を光路外に退避させた際の第１の差分量が第１の所定量以上である場合、ＣＰＵ１１４は赤外域の波長（例えば、８５０ｎｍ）で合焦する位置にフォーカスレンズ群２０３を移動させる。一方、撮像光学系の光路外に退避しているＵＶ-ＩＲカットフィルタ１０２を光路内に挿入させた際の第１の差分量が第１の所定量以上である場合、ＣＰＵ１１４は可視域の波長（例えば、５３０ｎｍ）で合焦する位置にフォーカスレンズ群２０３を移動させる。

また、撮像光学系の光路内に挿入されているＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２を光路外に退避させた際の第２の差分量が第２の所定量以上である場合、ＣＰＵ１１４は紫外域の波長（例えば、３７５ｎｍ）で合焦する位置にフォーカスレンズ群２０３を移動させる。一方、撮像光学系の光路外に退避しているＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２を光路内に挿入させた際の第２の差分量が第２の所定量以上である場合、ＣＰＵ１１４は可視域の波長（例えば、５３０ｎｍ）で合焦する位置にフォーカスレンズ群２０３を移動させる。

なお、第１および第２の差分量がそれぞれ第１および第２の所定量より大きい場合、通常被写体への光源からの光（例えば、太陽光）の可視光成分も大きくなっている。この場合、光学フィルタの撮像光学系の光路上に出し入れされた場合でも合焦位置が変化しない場合が多い。そのため、ＣＰＵ１１４がフォーカスレンズ群２０３を移動させないように設定してもよいし、フォーカスレンズ群２０３を可視域の波長（例えば、５３０ｎｍ）で合焦する位置に移動させるように設定してもよい。また、ＣＰＵ１１４が差分量が大きい方の上記動作を行うように設定してもよい。第１および第２の差分量が等しい場合は、ＣＰＵ１１４は可視域の波長（例えば、５３０ｎｍ）で合焦する位置にフォーカスレンズ群２０３を移動させてもよい。

ステップＳ８では、ＣＰＵ１１４は、ＡＦ評価値信号が最大になるようにフォーカスレンズ群２０３を駆動する山登りＴＶ―ＡＦを開始する。

ステップＳ６で第１および第２の差分量がそれぞれ第１および第２の所定量より小さいとき、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２の撮像光学系の光路外への退避前後または光路内への挿入前後でフォーカスレンズ群２０３の位置はほとんど変化しない。そのため、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２を撮像光学系の光路外に退避させる直前または光路内に挿入する直前のフォーカスレンズ群２０３の位置から合焦位置を探索することで、探索時間を短縮することが可能である。

また、ステップＳ６で第１の差分量が第１の所定量以上、または第２の差分量が第２の所定量以上であるとき、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２の撮像光学系の光路外への退避前後または光路内への挿入前後でフォーカスレンズ群２０３の位置が大きく変化する。そのため、フォーカスレンズ群２０３を所定の移動量だけ移動させた後、合焦位置を探索することで、探索時間を短縮することが可能となる。

以上説明したように、本実施例では、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２が撮像光学系の光路上に出し入れされた場合のＲ信号およびＢ信号の輝度値の平均値の差分量に基づいて、合焦位置を探索する開始位置を変更するかどうかを判断する。これにより、合焦位置の探索時間を短縮することが可能となる。

なお、ステップＳ６で使用する第１および第２の所定量を、ユーザーが任意に設定できるようにしてもよい。本実施例では、第１および第２の所定量を既定量に対する割合を変更することで設定することができる。具体的には、液晶パネル等の表示部１１８に表示される図４の設定画面を見ながら、操作部１０５を用いて割合（Ｒ Ｐｉｘｅｌ Ｌｅｖｅｌ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ、Ｂ Ｐｉｘｅｌ Ｌｅｖｅｌ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）を設定すればよい。

また、ステップＳ７で使用するフォーカスレンズ群２０３の所定の移動量を、ユーザーが任意に設定できるようにしてもよい。具体的には、図４の設定画面を見ながら、操作部１０５を用いて近赤外線側および近紫外線側の基準波長（ＩＲ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ、ＵＶ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）を設定すればよい。そして、ＣＰＵ１１４内で各々の基準波長時の焦点距離と合焦位置を、可視光を基準とした位置からの移動量として算出させればよい。

なお、本実施例では操作部１０５および表示部１１８が第１および第２の所定量、並びに所定の移動量の少なくともいずれかを設定可能な設定手段として機能するが、本発明はこれに限定されない。例えば、表示部１１８に表示された項目を直接操作することで第１および第２の所定量、並びに所定の移動量の少なくともいずれかを設定してもよい。すなわち、表示部１１８を設定手段として機能させてもよい。

本実施例のカメラシステムの構成は、実施例１のカメラシステムの構成と同一であるため、詳細な説明は省略する。

実施例１では、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２が撮像光学系の光路上に出し入れされた場合のＲ信号およびＢ信号の輝度値の平均値の差分量に基づいて、合焦位置を探索する開始位置を変更するかどうかを判断する。

本実施例では、差分量だけではなく、装着されているレンズのレンズ情報も加味して、合焦位置を探索する開始位置を変更するかどうかを判断する。

以下、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２を撮像光学系の光路上に出し入れする場合に、合焦位置を探索を開始するまでの処理について、図５のフロ−チャートを参照して説明する。図５は、合焦位置を探索開始するまでの処理を示すフローチャートである。本実施例の処理は、ＣＰＵ１１４により、ソフトウエアおよびハードウエア上で動作するコンピュータプログラムとしての処理プログラムに従って実行される。処理プログラムは、例えば、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録してもよい。また、本実施例ではＣＰＵ１１４が上記処理を実行するが、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）や専用の装置が処理装置として本実施例の処理を実行してもよい。また、本実施例の処理のプログラムに対応する回路を設け、回路を動作させることで本実施例の処理を実行させてもよい。

ステップＳ２１〜Ｓ２６、ステップＳ２９およびステップＳ３０の処理はそれぞれ、実施例１のステップＳ１〜Ｓ８の処理と同一であるので説明は省略する。

ステップＳ２７では、ＣＰＵ１１４は、レンズＣＰＵ２０７からレンズ情報を取得する。ここで、レンズ情報とは、交換式レンズ２００の機種（撮像光学系の種類）、現在の絞り値、焦点距離および近紫外域から近赤外域までの収差情報等である。

ステップＳ２８では、探索開始位置判断部１１６は、第１および第２の差分量、並びにレンズ情報に基づいて、フォーカスレンズ群２０３の合焦位置を探索する開始位置を変更させるかどうか、すなわちフォーカスレンズ群２０３を移動させるかどうかを判断する。移動させる必要があると判断した場合、ステップＳ２９に進み、移動させる必要がないと判断した場合、ステップＳ３０に進む。例えば、広角側で、Ｆ値が大きい（絞られている）場合、被写界深度が深いので、合焦位置は大きく変化しないため、フォーカスレンズ群２０３を移動させる必要がない。また、最近のレンズは、近紫外域から近赤外域までの収差のないレンズもあり、この場合もフォーカスレンズ群２０３を移動させる必要がない。

以上説明したように、本実施例では、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ１０２の撮像光学系の光路上に出し入れされた場合のＲ信号およびＢ信号の輝度値の平均値の差分量並びにレンズ情報に基づいて合焦位置を探索する開始位置を変更するかどうかを判断する。これにより、合焦位置の探索時間を更に短縮することが可能となる。

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。

１００ 撮像装置
１０２ ＵＶ―ＩＲカットフィルタ（光学フィルタ）
１０３ 撮像素子
１０４ ＵＶ―ＩＲ透過フィルタ（光学フィルタ）
１１２ 焦点信号生成部
１１４ ＣＰＵ（制御部）
１１５ 差分量算出部(算出部)
２００ 交換式レンズ（撮像光学系）
２０３ フォーカスレンズ群（フォーカスレンズ）

Claims (14)

1. フォーカスレンズを備える撮像光学系により結像された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、
   前記撮像信号に基づいて合焦位置を探索し、前記探索の結果に基づいて前記フォーカスレンズの位置を制御する制御部と、
   前記撮像光学系と前記撮像素子との間の光路上の位置と、前記光路上以外の位置とに移動可能な光学フィルタと、
   前記光学フィルタを前記撮像光学系の光路上に挿抜するフィルタ駆動部と、を有し、
   前記制御部は前記光学フィルタが前記光路上の位置と前記光路上以外の位置の一方から他方に移動した後、前記フォーカスレンズを第１の量移動させた後に合焦位置の探索を行うか、前記光学フィルタの移動前の前記フォーカスレンズの位置から合焦位置の探索を行うかを、前記光学フィルタが前記光路上に配置されているときの合焦位置と、前記光学フィルタが前記光路上に配置されていないときの合焦位置と、の差に基づいて判断し、
   前記撮像光学系の種類、現在の絞り値、焦点距離および収差情報の少なくともいずれかに基づいて、前記フォーカスレンズを前記第１の量移動させた後に合焦位置の探索を行うか否かを判断することを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御部は、
   前記合焦位置の差が閾値より大きい場合、前記フォーカスレンズを前記第１の量移動させた後に合焦位置を探索し、
   前記合焦位置の差が前記閾値より小さい場合、前記光学フィルタの移動前の前記フォーカスレンズの位置から合焦位置を探索することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記閾値を設定可能な設定手段を更に有することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記制御部は、前記撮像信号に基づいて合焦位置の差を推定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記光学フィルタは、赤外光成分または紫外光成分を除去することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記撮像信号はＲＧＢ信号であり、
   前記制御部は、前記光学フィルタが前記光路上の位置に配置されているときのＲＧＢ信号のうちＲ信号の輝度を示す値と、前記光学フィルタが前記光路上以外の位置に配置されているときのＲ信号の輝度を示す値と、の差分量に基づいて前記合焦位置の差を推定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記Ｒ信号の輝度を示す値は、Ｒ信号の輝度値の平均値であることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記撮像信号はＲＧＢ信号であり、
   前記制御部は、前記光学フィルタが前記光路上の位置に配置されているときのＲＧＢ信号のうちＢ信号の輝度を示す値と、前記光学フィルタが前記光路上以外の位置に配置されているときのＢ信号の輝度を示す値と、の差分量に基づいて前記合焦位置の差を推定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 前記撮像信号はＲＧＢ信号であり、
   前記制御部は、前記光学フィルタが前記光路上の位置に配置されているときのＲＧＢ信号のうちＲ信号の輝度を示す値と、前記光学フィルタが前記光路上以外の位置に配置されているときのＲ信号の輝度を示す値と、の差分量と、前記光学フィルタが前記光路上の位置に配置されているときのＲＧＢ信号のうちＢ信号の輝度を示す値と、前記光学フィルタが前記光路上以外の位置に配置されているときのＢ信号の輝度を示す値と、の差分量と、に基づいて前記合焦位置の差を推定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置。
10. 前記Ｒ信号の輝度を示す値は、Ｒ信号の輝度値の平均値であることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
11. 前記Ｂ信号の輝度を示す値は、Ｂ信号の輝度値の平均値であることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
12. 前記第１の量を記憶する記憶手段を更に有することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
13. 前記撮像装置は、前記第１の量を設定可能な設定手段を更に有することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の撮像装置。
14. フォーカスレンズを備える撮像光学系により結像された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、
    前記撮像光学系と前記撮像素子との間の光路上の位置と、前記光路上以外の位置とに移動可能な光学フィルタと、
    前記光学フィルタを前記撮像光学系の光路上に挿抜するフィルタ駆動部と、を有する撮像装置の制御方法であって、
    前記光学フィルタが前記光路上の位置と前記光路上以外の位置の一方から他方に移動した後、前記フォーカスレンズを第１の量移動させた後に合焦位置の探索を行うか、前記光学フィルタの移動前の前記フォーカスレンズの位置から合焦位置の探索を行うかを、前記光学フィルタが前記光路上に配置されているときの合焦位置と、前記光学フィルタが前記光路上に配置されていないときの合焦位置と、の差に基づいて判断する工程と、
    前記フォーカスレンズを第１の量移動させた後に合焦位置の探索を行うと判断された場合、前記フォーカスレンズを第１の量移動させた後に取得された前記撮像信号に基づいて合焦位置を探索し、前記光学フィルタの移動前の前記フォーカスレンズの位置から合焦位置の探索を行うと判断された場合、前記光学フィルタの移動前の前記フォーカスレンズの位置で取得された前記撮像信号に基づいて合焦位置を探索する工程と、
    前記探索の結果に基づいて前記フォーカスレンズの位置を制御する工程と、を有し、
    前記撮像光学系の種類、現在の絞り値、焦点距離および収差情報の少なくともいずれかに基づいて、前記フォーカスレンズを前記第１の量移動させた後に合焦位置の探索を行うか否かを判断することを特徴とする撮像装置の制御方法。

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