JP2019008246A - 撮像装置及び撮像装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 より高精度な補正値を取得可能な撮像装置を提供すること。【解決手段】 撮像装置は、第１の焦点検出信号に基づく位相差方式の焦点検出を行う第１の焦点検出手段と、第２の焦点検出信号に基づく位相差方式の焦点検出を行う第２の焦点検出手段と、補正値を取得する取得手段を備える。更に、撮像装置は、補正値と、第１の焦点検出手段による焦点検出結果と、に基づいて結像光学系の焦点位置を制御する制御手段を備える。取得手段は、第１の焦点検出手段による焦点検出結果に基づいて補正値を取得する第１の補正値取得モードと、第１の焦点検出手段による焦点検出結果と第２の焦点検出手段による焦点検出結果とを用いて前記補正値を取得する第２の補正値取得モードと、を含む複数の補正値取得モードから、補正値の取得に用いる補正値取得モードを選択し、選択された補正値取得モードにより補正値を取得する。【選択図】 図３

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に焦点検出により検出された合焦位置を調整する機能を有する撮像装置及び撮像装置の制御方法に関する。

撮像装置において、自動焦点調節のための、所謂ピント調整が従来から知られている。ピント調整とは、生産時の公差等に起因する使用部品の個体差を検出し、それぞれの動作特性に応じた自動焦点調節のための調整値を工場出荷時に不揮発性メモリに予め記憶させておき、かかる調整値に基づいて適正な焦点調整を行わせるものである。

一方で、ユーザの使用環境においては、例えば長期間の使用により部品が摩耗する、高温や低温といった特定環境下で光学部品の位置がずれる、といった事情がある。加えて、レンズユニットが交換可能な撮像装置では、レンズユニットと撮像装置との組み合わせによって、工場出荷時からピント位置がずれてしまう可能性がある。

そこで、工場出荷時に不揮発性メモリに記憶させる調整値とは別に、ユーザが設定した補正値を本体部に記憶させておく技術が知られており、かかる技術によれば、ピント調整の為の補正値（ＡＦ補正値）をユーザが設定することができる。

例えば特許文献１では、専用のＡＦセンサーを用いて検出した焦点ずれ量と、撮像画像信号を出力する撮像素子を用いて検出した焦点ずれ量との差分から、ＡＦ補正値を演算する技術が開示されている。

特開２０１１−２３２７０４号公報

しかしながら、先行例で述べている画素信号による焦点検出は、被写体の輝度やコントラストによって検出結果がばらつくことや、検出結果を得られないことがあり、補正値算出にあたり常に画素信号の焦点検出結果に合わせることが好適とは限らない。

そこで本発明の目的は、より高精度な補正値を取得可能な撮像装置を提供することである。

本発明の一側面としての撮像装置は、結像光学系の異なる瞳領域を通過した複数の光束のそれぞれを受光する光電変換部を有し、視差を有する第１の焦点検出信号を出力可能なセンサーと、前記第１の焦点検出信号に基づく位相差方式の焦点検出を行う第１の焦点検出手段と、結像光学系の異なる瞳領域を通過した複数の光束のそれぞれを受光する光電変換部を有し、撮像信号と視差を有する第２の焦点検出信号とを出力可能な撮像素子と、前記第２の焦点検出信号に基づく位相差方式の焦点検出を行う第２の焦点検出手段と、補正値を取得する取得手段と、前記補正値と、前記第１の焦点検出手段による焦点検出結果と、に基づいて前記結像光学系の焦点位置を制御する制御手段と、を備え、前記取得手段は、前記第１の焦点検出手段による前記焦点検出結果に基づいて前記補正値を取得する第１の補正値取得モードと、前記第１の補正値取得モードと異なる方法を用いて前記補正値を取得するモードであり、前記第１の焦点検出手段による前記焦点検出結果と前記第２の焦点検出手段による焦点検出結果とを用いて前記補正値を取得する第２の補正値取得モードと、を含む複数の補正値取得モードから、前記補正値の取得に用いる補正値取得モードを選択し、選択された補正値取得モードにより前記補正値を取得することを特徴とする。

本発明のその他の側面については、発明を実施するための形態で説明をする。

本発明によれば、より高精度な補正値を取得可能な撮像装置を提供することができる。

本実施例における撮像装置の概略構成図である。 本実施例における撮像素子の撮像画素と焦点検出画素の配列の概略図である。 本実施例におけるＡＦマイクロアジャストメントにおいてＡＦ補正値を算出する動作のフローチャートである。 本実施例における補正モード判定時のパラメータと適切な補正モードの一覧である。

以下、本発明の実施例について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。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。本実施例の撮像装置は、ＡＦ補正値を取得する時の状況に応じて補正値取得方法を選択することで、より高精度な補正値の取得を可能とする。

図１は本実施例における撮像システム１の概略図である。図１に示すように、撮像装置２００には、撮影レンズユニット１００が不図示のマウント部のレンズ装着機構を介して着脱可能に取り付けられる。マウント部には、電気接点ユニット１０４が設けられており、複数の撮影レンズユニットから所望の撮影レンズユニットを選択して装着可能である。撮像装置２００は、撮影レンズユニット１００と電気接点ユニット１０４を介して通信を行い、撮影レンズユニット１００が有するフォーカスレンズ１０１を制御する。

撮影レンズユニット１００には、フォーカスレンズ１０１の駆動方式として、マニュアルフォーカス（ＭＦと記すことがある）もしくはオートフォーカス（ＡＦと記すことがある）を選択するためのレンズスイッチ（不図示）が設けられている。ＭＦは、ユーザの操作によって結像光学系の焦点位置を制御する第１の制御モードである。レンズスイッチによりＭＦが選択されている場合、フォーカスレンズ１０１はユーザの撮影レンズへの操作を受けて駆動・制御される状態にある。ＡＦは、後述する２次結像ＡＦまたは撮像面ＡＦの検出結果に基づいて結像光学系の焦点位置を制御する第２の制御モードである。レンズスイッチによりＡＦが選択されている場合、フォーカスレンズ１０１は２次結像ＡＦまたは撮像面ＡＦの検出結果に基づいて駆動・制御される状態にある。なお、図１には、撮影レンズユニット１００が備える結像光学系としてフォーカスレンズ１０１のみを示しているが、このほかに変倍レンズや固定レンズなどの他のレンズを備えていてもよい。

被写体からの光束は、撮影レンズユニット１００の結像光学系を介して、撮像装置２００内のメインミラー２０１に導かれる。メインミラー２０１は、撮影光路内に光軸に対して斜めに配置されて、被写体からの光束を上方のファインダー光学系に導く第１の状態（図１の状態）と、撮影光路外に退避する第２の状態との間で回動可能である。

メインミラー２０１は、第１の状態である場合、被写体からの光束を反射し、上方に配置されているファインダー光学系に導く。また、メインミラー２０１の中央部はハーフミラーになっており、メインミラー２０１が第１の状態にあるときには、被写体からの光束の一部はハーフミラー部を透過する。ハーフミラー部を透過した光束はメインミラー２０１の背面側に設けられたサブミラー２０２で反射し、焦点検出ユニット２０７に導かれる。

焦点検出ユニット２０７は専用の光学系と光電変換部を有するセンサーとを備えたユニットであり、位相差方式の焦点検出に用いられる第１の焦点検出信号を出力する。第１の焦点検出信号は、後述するカメラＣＰＵ２１０に送信され、第１の焦点検出信号に基づく焦点検出により、レンズユニットが有する結像光学系の焦点位置が検出される。本発明及び本明細書では、このように専用の光学系と専用のセンサーを用いて生成される焦点検出信号に基づく焦点検出を２次結像ＡＦまたは第１の焦点検出と呼ぶ。尚、２次結像ＡＦは、焦点検出に基づく焦点位置の調節までを含むこともある。

一方、メインミラー２０１で反射された光束は、撮像素子２０９と光学的に共役な位置に配置されたピント板２０３上に結像する。ピント板２０３にて拡散されてこれを透過した光（被写体像）は、ペンタダハプリズム２０４によって正立像に変換される。正立像は、接眼レンズ２０５によって拡大され、ユーザにより観察される。

また、メインミラー２０１が第２の状態にある場合には、サブミラー２０２もメインミラー２０１に対して折り畳まれて撮影光路外に退避する。撮像光学系からの光束は、機械シャッタであるフォーカルプレーンシャッタ２０８を通過し、撮像素子２０９に至る。フォーカルプレーンシャッタ２０８は、撮像素子２０９に入射する光量を制限する。

撮像素子２０９はＣＣＤセンサーやＣＭＯＳセンサー等の光電変換素子により構成されるイメージセンサーであり、撮像光学系により形成された被写体像を光電変換して焦点検出信号及び撮像信号を生成する。図２に、本実施例における撮像素子２０９における画素配列の概略図を示す。図２は、本実施例の２次元ＣＭＯＳセンサーの画素配列を４列×４行の範囲で示したものである。本実施例の撮像素子２０９において各画素はベイヤー配列で配置されており、Ｒ（赤）の分光感度を有する画素３００Ｒが左上に、Ｇ（緑）の分光感度を有する画素３００Ｇが右上と左下に、Ｂ（青）の分光感度を有する画素３００Ｂが右下に配置されている。さらに、各画素３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂは１つのマイクロレンズ３０３を共有する、２列×１行に配列された第１の光電変換部３０１と第２光電変換部３０２を有する。第１の光電変３０１と第２の光電変換部３０２とは、結像光学系において異なる瞳領域を通過した光束を受光し、第１及び第２の光電変換部で得られた信号は互いに独立して出力可能である。よって、複数の第１の光電変換部で得られた信号（以下、Ａ像信号と呼ぶことがある）と複数の第２の光電変換部で得られた信号（以下、Ｂ像信号と呼ぶことがある）とが撮像素子２０９から出力可能である。Ａ像信号とＢ像信号とは視差を有し、Ａ像信号とＢ像信号とを対として有する第２の焦点検出信号は、後述するカメラＣＰＵ２１０に送信される。カメラＣＰＵ２１０は、第２の焦点検出信号に基づく位相差方式の焦点検出により、レンズユニットが有する結像光学系の焦点位置を検出する。

また、Ａ像信号とＢ像信号を加算する、または第１の及び第２の光電変換部で得られた信号を一緒に（独立でなく）出力することが可能である。これにより、画素３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂのそれぞれは、結像光学系の射出瞳全体を通る光で構成される被写体像に対応する信号を出力可能であるため、撮像素子２０９は撮像信号も出力することが可能である。

尚、本実施例では瞳領域が水平方向に２つに瞳分割されている撮像素子を例に説明したが必要に応じて垂直方向に瞳分割を行っても良い。また水平・垂直の両方に分割し各画素に対して光電変換部を複数列×複数行に配列した構成としても良い。また、本実施例の撮像素子２０９では第１の光電変換部と第２の光電変換部を有する画素が複数配列されているが、本発明はこれに限られるものではない。撮像信号を出力する撮像画素と、焦点検出信号を出力する焦点検出画素を個別の画素構成とし、撮像画素配列の一部に、Ａ像を出力可能な焦点検出画素とＢ像を出力可能な焦点検出画素とを部分的に配置する構成としても良い。

本発明及び本明細書では、撮像信号と焦点検出信号とを出力する撮像素子２０９から出力される焦点検出信号に基づく焦点検出を撮像面ＡＦまたは第２の焦点検出と呼ぶ。尚、撮像面ＡＦは、焦点検出に基づく焦点位置の調節までを指すこともある。

２次結像ＡＦ、撮像面ＡＦともに、撮影レンズユニット１００に設けられたレンズスイッチにより、ＡＦが選択されている場合、ＡＦ実行を指示するユーザの操作に応じて焦点検出を実行し、フォーカスレンズ１０１を駆動して合焦状態とする。この合焦状態とは、フォーカスレンズ駆動後の焦点検出の結果、焦点ずれ量が所定の範囲内にある状態のことを言う。ここで、合焦状態と判定される焦点ずれの範囲のことを合焦判定幅と言い、フォーカスレンズ１０１のバックラッシュ等のメカ誤差や、焦点検出のばらつき等の影響を加味して、合焦までの時間と得られる画像の合焦精度とのバランスで決定される。

また２結像ＡＦ、撮像面ＡＦともに、焦点検出の際にはＡＦの信頼度を評価する評価値（以下、単に信頼度と呼ぶ）を取得算出する。信頼度とは、焦点検出信号の強度、コントラスト、焦点検出信号を構成する信号対の信号波形の一致度などをパラメータとして取得される値である。被写体が暗いときやコントラストが低いときなど測距精度が低下する恐れのあるときに、信頼度も低い値となる。なお、信頼度は前述のように複数のパラメータから取得可能であるが、信頼度の評価値を複数取得してもよいし、１つのみ取得してもよい。また、複数取得する場合、すべての評価値が所定の閾値を満足するかどうかで信頼度を判定してもよいし、ある特定の評価値に基づいて判定してもよい。

カメラＣＰＵ２１０は、マイクロプロセッサ等により構成され、撮像装置２００における各種演算や各種動作などの撮像装置２００全体の制御を行う。また、カメラＣＰＵ２１０は、電気接点ユニット１０４を介して、撮影レンズユニット１００内のレンズ制御回路１０３と通信を行う。レンズ制御回路１０３は、カメラＣＰＵ２１０からの信号に応じて、レンズ駆動機構１０２を制御することで、フォーカスレンズ１０１を光軸方向に駆動して焦点調節を行う。このように、カメラＣＰＵ２１０は電気接点ユニット１０４、レンズ制御回路１０３、レンズ駆動機構１０２を介して結像光学系の焦点位置を制御する。

レンズ駆動機構１０２は、モーターを駆動源として有し、フォーカスレンズ１０１などのレンズを駆動する。モーターの種類は撮影レンズユニットの種類によって異なり、ステッピングモーターや超音波モーターが用いられる。

カメラＣＰＵ２１０には、記憶部２１１、表示部２１２、操作検出部２１３及び発音部２１４が接続されている。

記憶部２１１は、撮像装置２００を制御する上で調整が必要なパラメータや、撮像装置個体の識別を行うための固有の情報であるカメラＩＤ（カメラ識別）情報や、製造時に基準レンズを用いて調整された、撮影に関するパラメータの調整値等が記憶されている。記憶部２１１はＥＥＰＲＯＭなど不揮発メモリ素子などで構成される。

表示装置２１２は、撮像素子２０９から出力された撮像信号基づく絵被写体画像を表示したり、ユーザが設定する項目を表示したりするための装置であり、撮像装置において表示手段として機能する。表示装置は、例えばカラー表示可能な液晶表示素子、有機ＥＬ素子等により構成される。

操作検出部２１３は、操作部材（不図示）を介したユーザの操作に基づく信号を、カメラＣＰＵ２１０へ伝達する。操作部材としては、各種選択釦、ダイアル、撮影動作を指示するために押し込み量に応じて第１スイッチ（ＳＷ１）と第２のスイッチ（ＳＷ２）が順にＯＮするように構成されたレリーズ釦、表示部２１２と連動したタッチパネルなどが使用される。

発音部２１４は、カメラＣＰＵ２１０の指示に応じて、音を発生させる。

撮影レンズユニット１００のレンズ制御回路１０３には、各種情報を記憶するメモリ（不図示）が設けられている。このメモリには、撮影レンズユニット１００の焦点距離や開放絞り値等の性能情報、撮影レンズユニット１００を識別するための固有の情報であるレンズＩＤ（レンズ識別）情報、およびカメラＣＰＵ２１０から通信により受け取った情報などが記憶されている。なお、性能情報およびレンズＩＤ情報は、撮像装置２００への装着時における初期通信により、カメラＣＰＵ２１０に送信される。カメラＣＰＵ２１０はこれらの受信した情報を記憶部２１１に記憶させる。

本実施形態の撮像装置２００は焦点検出ユニット２０７による焦点検出の結果に基づく合焦位置を、補正量を用いて補正し、補正後の合焦位置にフォーカスレンズを駆動する補正を行う機能（ＡＦマイクロアジャストメントと呼ぶ）を有する。本実施形態において設定される補正値は、ユーザの操作に基づいて開始される補正値取得処理により取得され、設定される。補正値取得処理は、カメラＣＰＵ２１０が現在の焦点状態及び２次結像ＡＦ、撮像面ＡＦの焦点検出結果から算出する。撮像装置は後述する複数の補正値取得モードで補正値を取得可能であり、適用するモードを選択したうえで、選択された補正値取得モードを用いて補正値を取得する。

ここで、本実施形態における補正値取得モードについて説明する。本実施形態では、一例として、第１の補正値取得モードと、第２の補正値取得モードの２つの補正値取得モードを有する撮像装置について説明をする。尚、補正値は、焦点深度に対しての補正値（単位：Ｆδ）でもよいし、焦点位置に対しての補正値（単位：μｍ）でもよい。

第１の補正値取得モードは、第１の焦点検出の焦点検出結果に基づいて補正値を取得するモードであり、第１の焦点検出によって得られる焦点ずれ量が低減する（焦点ずれ量の絶対値が小さくなる）ように補正値を取得するモードである。より具体的には、現在の焦点位置が正しい合焦位置（つまり、焦点ずれ量＝０の位置）であるとみなし、現在の焦点位置と第１の焦点検出により得られた合焦位置の差分に基づいて補正値を取得するモードである。第１の補正値取得モードは、ＭＦモードで合焦状態としたときや、ＡＦ後にレンズを駆動するフルタイムマニュアルフォーカスモードで合焦状態としたときのように、最終的なフォーカスレンズ１０１の位置がユーザにより調整された場合に選択されることが多い。

第２の補正値取得モードは、第１の焦点検出の焦点検出結果と、第２の焦点検出の焦点検出結果とに基づいて補正値を取得するモードである。第１の補正値取得モードと異なり、第１の焦点検出によって得られる焦点ずれ量と、第２の焦点検出によって得られる焦点ずれ量との差が低減するように補正値を取得する。より具体的には、第１の焦点検出の焦点検出結果と第２の焦点検出の焦点検出結果との差分に基づいて補正値を取得するモードである。第２の補正値取得モードは、最終的なフォーカスレンズ１０１の位置が第２の焦点検出結果に基づいて調整された場合や、ユーザにより調整された場合であっても第２の焦点検出で検出可能な焦点ずれが残っている場合に選択されることが多い。第２の補正値取得モードを用いると、このような場合に残りの焦点ずれ量分も併せて補正する補正値を取得できるためである。これらのモードのより詳細な選択方法については、後述する。

図３に、本実施形態のＡＦマイクロアジャストメントにおける、ＡＦ補正値を取得する動作のフローチャートを示す。ＡＦマイクロアジャストメントは、ユーザが予め定められた所定の操作を行うことで開始される。例として、カメラメニューからＡＦマイクロアジャストメントを行うモードに入ることで開始される、特定の操作ボタンの押下により開始される、または、特定の操作ボタンを組み合わせて一定時間以上押し続けることで開始される、といった操作が考えられる。また、表示装置２１２で撮影像を確認するライブビュー（ＬＶ）モードにあるときには、いつでも後述するステップＳ１０３の補正値算出が開始されるよう待機状態である、等としても良い。

ＡＦマイクロアジャストメントが開始されると、ステップＳ１０１において、ユーザはフォーカスレンズ１０１を駆動して合焦状態を作る。このレンズ操作は、ユーザ自身がフォーカスリングを駆動するなどしてフォーカスレンズ１０１の位置を調整することによって行っても良いし、カメラによる自動焦点調節（ＡＦ）を指示することで行っても良い。この際に用いるＡＦは、第２の焦点検出結果に基づく撮像面位相差ＡＦであることが好ましいが、撮像素子から出力される撮像信号のコントラストを用いた所謂コントラストＡＦを用いることもできる。しかしながら、撮像面位相差ＡＦを用いたほうが、第２の補正値取得モードで精度の高い補正値を取得することができる。ＭＦによりフォーカスレンズ１０１の位置を調整する場合は、ファインダーをのぞきながら焦点位置を調整してもよいが、表示装置２１２に映し出される撮像素子２０９の受光像を確認しながら焦点位置を調整することが好ましい。ユーザがレンズを駆動し合焦状態としたら、ステップＳ１０２に移る。

ステップＳ１０２では、焦点位置が調節され、合焦状態となった状態において第２の焦点検出を行い、焦点検出結果を記憶部２１１に記憶する。本ステップでは、焦点検出結果に基づくフォーカスレンズ１０１の制御は行わず、被写体の焦点状態の検出のみを行う。尚、第２の焦点検出は、ステップＳ１０１中から行ってもよい。例えば、ユーザがＭＦにより合焦状態を作る場合は、ユーザがフォーカスレンズの位置を調整している間にもカメラは周期的に第２の焦点検出を行い、記憶部２１１に記憶された焦点検出結果を更新する。そして、後述する補正値算出開始指示を受け取った後、記憶されている焦点検出結果（最後の更新値）をステップＳ１０２における焦点検出結果とする。但し、第２の焦点検出のための第２の焦点信号を取得するためには、ミラーアップさせて撮像面に光束を導く必要がある。よって、第２の焦点検出とＭＦとを並行して行う場合は、表示装置２１２で撮像素子２０９の受光像を確認しながら（つまりＬＶ状態で）焦点位置を調節する。また、ユーザがＡＦをカメラに指示することにより合焦状態を作る場合、ＡＦによる焦点位置の調節の後に第２の焦点検出が行われていればよい。よって、ステップＳ１０１において焦点位置の調節がされなかった場合（つまり、もともと合焦状態であった場合）のように、ステップＳ１０１ですでに焦点位置調節後の第２の焦点検出が行われていれば本ステップは不要である。尚、フルタイムマニュアルフォーカスによりＡＦにより作られた合焦状態を調節する場合、焦点位置の調節は本ステップＳ１０２と次のステップＳ１０３の間に行われる。そのため、本ステップは、ＡＦによる焦点位置調節後直ぐに行われることが好ましい。焦点検出測距結果の記憶が完了したら、ステップＳ１０３に移る。

ステップＳ１０３では、カメラＣＰＵ２１０は、マイクロアジャストメントによるＡＦ補正値の取得開始指示の有無を判定する。補正値の取得開始指示がある場合はステップＳ１０４へ進み、補正値の取得開始指示がない場合はステップＳ１０３へ戻り、補正値の取得開始指示を受け取るまで本ステップで待機する。補正値の取得開始指示は、ユーザの所定の操作により入力されてもよいし、あるいは所定の条件が満たされることによりカメラ自身が発生させて入力されてもよい。例えば、ＭＦモードのときに、レンズの位置が変更されずに所定時間経過したり、ＡＦによるレンズ位置制御の完了から所定時間が経過したりしたら、カメラＣＰＵ２１０が補正値の取得開始指示を発生させるといった方法が考えられる。

ステップＳ１０４において、カメラＣＰＵ２１０は再度第２の焦点検出を行い、検出結果を記憶部２１１に記憶する。ここでも、ステップＳ１０２と同様に焦点検出結果に基づくフォーカスレンズ１０１の制御は行わず、被写体の焦点状態の検出のみを行う。本ステップでの焦点検出結果は、後述するステップＳ１０６における、フルタイムマニュアルフォーカス駆動が行われたか否かの判定に用いられる。フルタイムマニュアルフォーカス非対応のレンズユニットが装着されている場合や、ステップＳ１０１においてＭＦでレンズ位置を調整していることがわかっている場合は本ステップを省略することもできる。しかしながら、第２の補正値取得モードは第２の焦点検出結果を用いるため、後述する補正値取得処理（ステップＳ１０７，１０８）と近いタイミングで第２の焦点検出を行うことが好ましく、ステップＳ１０３の後に再度第２の焦点検出を行うことが好ましい。焦点検出結果の記憶が完了したら、ステップＳ１０５に移る。

ステップＳ１０５において、カメラＣＰＵ２１０はメインミラー２０１、サブミラー２０２を撮影レンズ１００の光路内に降ろして焦点検出ユニット２０７に導光し、第１の焦点検出を行う。焦点検出結果は記憶部２１１に記憶する。ここでも、焦点検出結果に基づくフォーカスレンズ１０１の制御は行わず、被写体の焦点状態の検出のみを行う。焦点検出結果の記憶が完了したら、ステップＳ１０６に移る。

ステップＳ１０６において、カメラＣＰＵ２１０は、ＡＦ補正値の取得に用いる補正値取得モードを選択する。本実施形態の撮像装置は、上述のように、補正値取得モードとして第１の補正値取得モードと第２の補正値取得モードを有するため、いずれの補正値取得モードを用いるかを選択する。選択の基準の例については後述するが、ステップＳ１０４における焦点位置が、ユーザによる制御の下で行われたか、カメラのＡＦ機能による制御の下で行われたかの推定結果などを用いる。第１の補正値取得モードを選択した場合はステップＳ１０７に、第２の補正値取得モードを選択した場合はステップＳ１０８に移り、補正値算出に不適な状況であると判定したらステップＳ１０９に移る。

ステップＳ１０７において、カメラＣＰＵ２１０は、第１の補正値取得モードにより、ＡＦの補正値を取得する。即ち、記憶部２１１に記憶されているステップＳ１０５で行われた第１の焦点検出結果に基づいて補正値を取得する。具体的には、第１の焦点検出結果に対し、その値が焦点ずれ０であるとするようにオフセットする補正値を算出する。例えば、ステップＳ１０５で取得された焦点検出結果により、焦点ずれ量がαＦδであるとされた場合、補正値は−αＦδとなる。補正値の取得が完了したら、ステップＳ１１０に移る。

ステップＳ１０８において、カメラＣＰＵ２１０は、第２の補正値取得モードにより、ＡＦの補正値を取得する。即ち、記憶部２１１に記憶されているステップＳ１０４で行われた第２の焦点検出結果と、ステップＳ１０５で行われた第１の焦点検出結果に基づいて、補正値を取得する。ステップＳ１０４を省略した場合は代わりにステップＳ１０２の焦点検出結果を用いる。具体的には、第１の焦点検出結果に基づく焦点ずれ量に対し、その値が第２の焦点検出結果に基づく焦点ずれ量と一致するようにオフセットする補正値を算出する。例えば、ステップＳ１０５で取得された焦点検出結果により、焦点ずれ量がαＦδであるとされ、ステップＳ１０４で取得された焦点検出結果により、焦点ずれ量がβＦδであるとされた場合、補正値は（−α＋β）Ｆδとなる。補正値の取得が完了したら、ステップＳ１１０に移る。

ステップＳ１０９では、補正値取得に不適な状態であることを表示装置２１２等に表示する。表示が完了したら、補正値取得を行わずに動作を完了する。

ステップＳ１１０では、ステップＳ１０７もしくはＳ１０８で取得した補正値を記憶部２１１に記憶する。この補正値は、２次結像ＡＦを用いた撮像を行う際、第１の焦点検出結果の補正に用いられる。

以上により、ＡＦマイクロアジャストメントにおいてＡＦの補正値を取得する動作を完了する。

ステップＳ１０６におけるモードの判定について、図４を用いてより詳細に説明する。図４は、本実施形態における補正モード選択に用いるパラメータと選択する補正値取得モードとを一覧とした表の一例である。本実施形態においては、パラメータとして、ステップＳ１０２における焦点検出結果とステップＳ１０４における焦点検出結果の差分、レンズスイッチの状態、ステップＳ１０４における焦点検出結果の信頼度を補正値取得モードの選択に用いる。各パラメータの説明をする。

図４の一番左の列には、ステップＳ１０２における焦点検出結果とステップＳ１０４における焦点検出結果の差分が、閾値以上なら大、閾値未満ならば小と表記している。また図４の左から２番目の列には、レンズスイッチによりＭＦが選択されているか、ＡＦが選択されているかを表記している。また、図４の右から２番目の列には、ステップＳ１０４における焦点検出結果の信頼度を表記しており、上述のように取得したＡＦの信頼度が閾値以上なら○、閾値未満ならば×と表記している。また、補正値取得モード選択のためのパラメータはこれに限定されず、例えば、補正値を適用するＡＦ領域の座標と補正値算出に用いたＡＦ領域の座標のずれを用いても良い。また、後述する第１の補正値取得モードと第２の補正値取得モードとの切り替え方についても図４に示した選択例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

図４に記載の選択例では、ステップＳ１０２、Ｓ１０４の焦点検出結果の差とレンズスイッチの状態に基づき、ステップＳ１０５の時点での焦点位置がユーザの操作によって制御されたか、第２の焦点検出手段の焦点検出手段に基づいて制御されたかを推定する。そして、推定結果に基づき、ユーザの操作による制御（第１の制御モード）と推定された場合は第１の補正値取得モードを、第２の焦点検出手段の検出結果に基づく制御（第２の制御モード）と推定された場合は第２の補正値取得モードを選択する。

まず、選択例４０１と４０２について説明する。この選択例では、選択手段であるカメラＣＰＵ２１０は、レンズスイッチの状態に応じて、焦点位置の制御モードを推定し、補正値取得モードを切り替える。レンズスイッチによりＭＦが選択されている場合（選択例４０１）、焦点位置は第１の制御モードで制御され、フォーカスレンズ１０１はユーザ自身の操作によって焦点ずれがないと判断される位置に駆動されたと考えられる。このとき、第２の焦点検出結果に関係なく、現在の状態がユーザの意図する焦点ずれのない状態であると判断して、２次結像ＡＦの測距結果（Ｓ１０５の測距結果）を０とする第１の補正値取得モード（モード１）を選択する。一方、レンズスイッチによりＡＦが選択されている場合（選択例４０２）、ステップＳ１０２、Ｓ１０４の焦点検出結果の差が小さいため、ステップＳ１０２とステップＳ１０４との間にユーザが焦点調節を行った可能性が低い。つまり、フルタイムマニュアルフォーカスがおこなわれた可能性が低い。よって、フォーカスレンズ１０１は撮像面ＡＦや２次結像ＡＦといった手段でカメラによって制御・駆動され、合焦判定幅内で停止したと考えられる。このとき、焦点状態には合焦判定幅以下の焦点ずれが含まれている。そこで、合焦判定幅内の焦点ずれも含めて補正するために、第２の補正値取得モード（モード２）を選択する。第２の補正値取得モードは、現在の焦点状態の検出結果である第２の焦点検出結果（Ｓ１０４の焦点検出結果）と補正対象である第１の焦点検出結果（Ｓ１０５の焦点検出結果）の差分を低減するような補正値を取得、設定するモードである。

次に、選択例４０５について、選択例４０２１と比較しながら説明する。選択例４０５は、補正値取得のタイミングにおける第２の焦点検出結果Ｓ１０４と、補正値取得のタイミングの直前の第２の焦点検出結果Ｓ１０２との差分が焦点ずれ閾値以上である点で選択例４０２１と異なる。Ｓ１０４における検出結果と、Ｓ１０２における検出結果との差分が焦点ずれ閾値以上であるとき（選択例４０５）、第２の焦点検出のばらつきが大きい、もしくはフルタイムマニュアルフォーカスが行われたと考えられる。このとき、第２の焦点検出結果に関係なく、現在の状態がユーザの意図する焦点ずれのない状態であると判断して、第１の補正値取得モードを選択する。一方、ステップＳ１０４における検出結果とステップＳ１０２における検出結果との差分が焦点ずれ閾値未満であるとき（選択例４０２１）、第２の焦点検出のばらつきが小さく、フルタイムマニュアルフォーカスも行われていないと考えられる。そこで、上述のように、合焦範囲幅内の焦点ずれも含めて補正するために、第２の補正値取得モードを選択する。

次に、選択例４０４について選択例４０５と比較しながら説明する。選択例４０４は、ステップＳ１０４における第２の焦点検出の信頼度が高い点で選択例４０５と異なる。ステップＳ１０４の焦点検出の信頼性が閾値以上であれば、第２の焦点検出結果のばらつきが小さく、信頼性が高いと考えられる。ステップＳ１０４の焦点検出の信頼度が高く、ステップＳ１０２とＳ１０４の焦点検出結果の差分が大きいとき、ユーザが意図せず焦点位置を移動させてしまった又は被写体が動いた場合の他、フルタイムマニュアルフォーカスが行われた場合も考えられる。しかしながら、この場合、フルタイムマニュアルフォーカスを行った場合であっても、フルタイムマニュアルフォーカスによる調整結果よりもステップＳ１０４における第２の焦点検出結果のほうが信頼できるとして、第２の補正値取得モードを選択する。尚、このようにフルタイムマニュアルフォーカスが行われたことが推測され、且つ、ステップＳ１０４の焦点演出結果の信頼度が高い場合、ステップＳ１０４の焦点検出結果による焦点ずれ量の大きさに応じて用いる補正値取得モードを選択してもよい。例えば、ステップＳ１０４による焦点ずれ量が閾値以下の場合はユーザの意図を優先して第１の補正値取得モードを行い、閾値以上の場合はユーザが意図しない焦点位置の移動又は被写体の移動があったとみなして第２の補正値取得モードを行ってもよい。

選択例４０３について説明する。これは、ステップＳ１０２とステップＳ１０４との焦点検出結果の差分が大きく、かつレンズスイッチの状態がＭＦであるときを示す。この場合、ステップＳ１０２からＳ１０４の間で被写体が動いた、ユーザが意図せず焦点位置を移動させてしまった、もしくは第２の焦点検出のばらつきが大きく、適切な焦点検出が難しい等の原因が考えられる。この状態では不適切な補正値を取得してしまう可能性があるため、補正値取得に適切ではないと判断して、補正値の取得を停止する。

以上のように、本実施例の撮像装置によれば、２次結像ＡＦの補正値を取得するモードとして、取得時の焦点位置を基準位置として補正値を取得するモードと、撮像面ＡＦで検出した結果も併せて補正値を取得するモードを持つ。さらに、補正値取得時に用いるモードを予め定められた方法で選択し切り替えることで、取得時の状況に応じて高精度な補正値取得が可能となる。切り替えの例としては、レンズスイッチにより、ＭＦとＡＦのいずれを選択されているかで切り替える。これにより、ユーザが自身でレンズ位置を調整して焦点ずれのない状態を作ったときにも、ＡＦ動作によってレンズが駆動し合焦判定幅内の焦点ずれが残っている場合でも、それぞれに応じた好適な補正値取得モードを用いることが可能となる。また別の切り替えの例としては、カメラのＡＦ動作時（Ｓ１０２）と補正値取得時（Ｓ１０４）の焦点検出結果の差分によって切り替える。これにより、撮像面ＡＦの検出結果のばらつきが大きい場合や、ＡＦで合焦状態としたあとにユーザの操作で焦点位置を制御された場合においても、それに応じた好適な補正値取得モードを用いることが可能となる。また別の切り替えの例としては、撮像面ＡＦの焦点検出結果の信頼度によって切り替える。これにより、撮像面ＡＦの焦点検出結果が安定している場合には撮像面ＡＦにより検出可能な焦点ずれを含めて補正し、検出結果がばらつく場合には現在の焦点位置が基準位置とすることで、より高精度な補正が可能となる。

（変形例）
上述の実施例では、第１の補正値取得モードでは第１の焦点検出に基づく焦点ずれ量をオフセットする値を補正値とし、第２の補正値取得モードでは第２の焦点検出に基づく焦点ずれ量から第１の焦点検出に基づく焦点ずれ量を減算した値と補正値とした。しかしながら、このように取得した値を変換した値を補正値としてもよい。例えば、ＡＦマイクロアジャストメント機能では、ユーザが所定の間隔で設定された目盛の値を入力し、入力された目盛の値に基づいて補正値が設定される形態が知られている。上述の実施例の第１又は第２の補正値取得モードで取得した補正値を目盛値に換算して記憶することで、どの程度の補正値が設定されているかをユーザにとって把握しやすくすることができる。また、第１又は第２の補正値取得モードで取得した補正値をユーザが微調整することもできる。目盛値への換算方法は特に問わないが、例えば、取得した補正値と最も近い値に対応する目盛値を選択することで行うことができる。

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。

１００ 撮影レンズ
１０１ フォーカスレンズ
１０５ レンズスイッチ
２０７ 第一の焦点検出手段
２０９ 撮像素子
２１０ カメラＣＰＵ

Claims (12)

1. 結像光学系の異なる瞳領域を通過した複数の光束のそれぞれを受光する光電変換部を有し、視差を有する第１の焦点検出信号を出力可能なセンサーと、
   前記第１の焦点検出信号に基づく位相差方式の焦点検出を行う第１の焦点検出手段と、
   結像光学系の異なる瞳領域を通過した複数の光束のそれぞれを受光する光電変換部を有し、撮像信号と視差を有する第２の焦点検出信号とを出力可能な撮像素子と、
   前記第２の焦点検出信号に基づく位相差方式の焦点検出を行う第２の焦点検出手段と、
   補正値を取得する取得手段と、
   前記補正値と、前記第１の焦点検出手段による焦点検出結果と、に基づいて前記結像光学系の焦点位置を制御する制御手段と、を備え、
   前記取得手段は、
   前記第１の焦点検出手段による前記焦点検出結果に基づいて前記補正値を取得する第１の補正値取得モードと、前記第１の補正値取得モードと異なる方法を用いて前記補正値を取得するモードであり、前記第１の焦点検出手段による前記焦点検出結果と前記第２の焦点検出手段による焦点検出結果とを用いて前記補正値を取得する第２の補正値取得モードと、を含む複数の補正値取得モードから、前記補正値の取得に用いる補正値取得モードを選択し、選択された補正値取得モードにより前記補正値を取得することを特徴とする撮像装置。
2. 前記第１の焦点検出手段による前記焦点検出結果は前記結像光学系の焦点ずれ量の情報を含み、
   前記取得手段は、前記第１の補正値取得モードにおいて、
   前記制御手段による前記補正値を用いた補正により、前記第１の焦点検出手段の前記焦点検出結果から得られる焦点ずれ量の絶対値が小さくなるように補正値を設定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第１の焦点検出手段による前記焦点検出結果は前記結像光学系の焦点ずれ量の情報を含み、
   前記取得手段は、前記第２の補正値取得モードにおいて、
   前記制御手段による前記補正値を用いた補正により、前記第１の焦点検出手段の前記焦点検出結果から得られる焦点ずれ量と、前記第２の焦点検出手段の前記焦点検出結果から得られる焦点ずれ量との差分の絶対値が小さくなるように補正値を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記取得手段は、
   前記結像光学系の焦点位置が、ユーザの操作によって制御される第１の制御モードと、
   前記第２の焦点検出手段の検出結果によって制御される第２の制御モードのいずれで制御されているかを推定し、推定結果に基づいて補正値取得に用いる補正値取得モードを選択することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記取得手段は、
   前記焦点位置が前記第１の制御モードで制御されていると推定した場合は前記第１の補正値取得モードを選択し、
   前記焦点位置が前記第２の制御モードで制御されていると推定した場合は前記第２の補正値取得モードを選択することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記結像光学系を有するレンズユニットが有する、
   前記第１の制御モードと、前記第２の制御モードとを切り替える切り替え部材の状態に関する情報を受信する通信手段を有し、
   前記取得手段は、前記通信手段が受信した前記切り替え部材の状態に関する情報に基づいて前記焦点位置の制御モードを推定することを特徴とする請求項４または５に記載の撮像装置。
7. 前記切り替え部材の状態にかかわらずユーザの操作によって前記焦点位置の制御が可能なレンズユニットが装着されている場合、
   前記取得手段は、前記第２の焦点検出手段は前記補正値の取得開始指示を受ける前と前記取得開始指示を受けた後とのそれぞれで行った焦点検出結果の差分と、前記切り替え部材の状態に関する情報とに基づいて、前記補正値取得に用いる補正値取得モードを選択することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記取得手段は、補正値の取得開始指示を受けて前記補正値を取得し、
   前記第２の焦点検出手段は前記取得開始指示を受ける前と前記取得開始指示を受けた後とのそれぞれで焦点検出を行い、
   前記取得手段は前記取得開始指示を受ける前の焦点検出結果と前記取得開始指示を受けた後の焦点検出結果との差分に基づいて、補正値取得に用いる補正値取得モードを選択することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 前記第２の焦点検出手段は、前記第２の焦点検出の信頼度を取得し、
   前記取得手段は、取得された前記信頼度に基づいて前記補正値取得に用いる前記補正値取得モードを選択することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
10. 前記取得手段は、
    前記焦点位置が前記第２の制御モードで制御されていると推定し、且つ
    前記第２の焦点検出手段は前記補正値の取得開始指示を受ける前と前記取得開始指示を受けた後とのそれぞれで行った焦点検出結果との差分が閾値以上であると判定した場合、
    前記信頼度に応じて補正値取得に用いる前記補正値取得モードを選択することを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
11. 前記補正値を所定の間隔で設定された目盛値で入力する入力手段を更に有し、
    前記取得手段は、取得した補正値を前記目盛値に変換することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
12. 視差を有する第１の焦点検出信号に基づく位相差方式の焦点検出を行う第１の焦点検出ステップと、
    撮像信号を取得可能な撮像素子により取得された、視差を有する第２の焦点検出信号に基づく位相差方式の焦点検出を行う第２の焦点検出ステップと、
    前記第１の焦点検出ステップによる焦点検出結果に基づいて補正値を取得する第１の補正値取得モードと、前記第１の補正値取得モードと異なる方法を用いて前記補正値を取得するモードであり、前記第１の焦点検出ステップによる前記焦点検出結果と前記第２の焦点検出ステップによる焦点検出結果とを用いて前記補正値を取得する第２の補正値取得モードと、を含む複数の補正値取得モードから、前記補正値の取得に用いる補正値取得モードを選択するステップと、
    選択された補正値取得モードにより前記補正値を取得するステップと、
    前記補正値と、前記第１の焦点検出手段による焦点検出結果と、に基づいて結像光学系の焦点位置を制御するステップと、を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。

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