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WO2016158040A1 - 合焦制御装置、レンズ装置、撮像装置、合焦制御方法、合焦制御プログラム - Google Patents

合焦制御装置、レンズ装置、撮像装置、合焦制御方法、合焦制御プログラム Download PDF

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Publication number
WO2016158040A1
WO2016158040A1 PCT/JP2016/054320 JP2016054320W WO2016158040A1 WO 2016158040 A1 WO2016158040 A1 WO 2016158040A1 JP 2016054320 W JP2016054320 W JP 2016054320W WO 2016158040 A1 WO2016158040 A1 WO 2016158040A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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focus
phase difference
lens
correction
detected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2016/054320
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
文雄 中丸
賢司 今村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2017509357A priority Critical patent/JP6205523B2/ja
Priority to CN201680017279.1A priority patent/CN107407789B/zh
Publication of WO2016158040A1 publication Critical patent/WO2016158040A1/ja
Priority to US15/693,484 priority patent/US9918005B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/34—Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/672—Focus control based on electronic image sensor signals based on the phase difference signals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/028—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation
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    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/09—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted for automatic focusing or varying magnification
    • G—PHYSICS
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    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/36—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
    • G02B7/365—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals by analysis of the spatial frequency components of the image
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/69—Control of means for changing angle of the field of view, e.g. optical zoom objectives or electronic zooming

Definitions

  • the present invention relates to a focus control device, a lens device, an imaging device, a focus control method, and a focus control program.
  • imaging elements such as CCD (Charge Coupled Device) image sensors and CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensors
  • imaging functions such as mobile phones such as digital still cameras, digital video cameras, and smartphones.
  • the demand for information equipment is increasing rapidly.
  • an information device having the above imaging function is referred to as an imaging device.
  • a phase difference AF (Auto Focus) system (see, for example, Patent Documents 1 to 3) is employed as a focusing control method for focusing on a main subject.
  • Patent Document 1 a phase difference that is an image shift amount between two images is detected based on a focus lens, an image sensor that captures an image of a subject through the focus lens, and a part of a light beam that passes through the focus lens toward the image sensor.
  • An imaging apparatus including a phase difference detection element is described.
  • temperature correction is applied to the defocus amount converted from the phase difference in consideration of the fact that the flange back indicating the distance from the lens apparatus to the imaging element changes with temperature.
  • Patent Document 2 describes an imaging device that drives a focus lens based on a phase difference detected using an imaging device including a phase difference detection pixel. Patent Document 2 describes that the change is corrected by the temperature in consideration of the fact that the flange back changes as the lens expands and contracts due to the temperature change.
  • Patent Document 3 a phase difference that is an image shift amount between two images is detected based on a focus lens, an image sensor that captures an image of a subject through the focus lens, and a part of a light beam that passes through the focus lens toward the image sensor.
  • An imaging apparatus including a phase difference detection element is described. In this imaging apparatus, there is no mention of correction of the driving amount of the focus lens in consideration of temperature.
  • an optical system such as a separator lens for separating a subject image into two images may be disposed in front of the phase difference detection element.
  • Patent Documents 1 to 3 there is no recognition of the problem that the phase difference changes depending on the temperature.
  • Patent Document 1 it is described that the flange back changes depending on the temperature. However, since the phase difference detection element detects the phase difference including the change of the flange back, an error occurs in the phase difference. There is nothing.
  • Patent Document 1 since an error caused by the change amount of the flange back is included in the defocus amount converted from the detected phase difference, this error is corrected and included in the phase difference. It is not assumed that the error is corrected.
  • the image pickup apparatus described in Patent Document 2 drives a focus lens based on a phase difference detected using an image pickup element including phase difference detection pixels, and does not have the above-described problem.
  • Patent Document 3 does not mention correction of phase difference in consideration of temperature.
  • phase difference changes depending on the temperature.
  • focus position of the focus lens based on this phase difference similarly includes an error if an error occurs in the phase difference. Become.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and includes a focus control device that can prevent a reduction in focus control accuracy due to an error in phase difference that depends on environmental temperature, a lens device including the focus control device, and the like.
  • An object is to provide an imaging apparatus, a focus control method, and a focus control program.
  • the focus control apparatus of the present invention detects a phase difference between a sensor that outputs a pair of image signals shifted in one direction with respect to one subject light image and the pair of image signals output from the sensor.
  • a part of subject light incident on the imaging optical system is guided to an imaging element that captures a subject light image through an imaging optical system including a phase difference detection unit and a focus lens, and the rest of the subject light except the part is removed.
  • An optical element that leads to the sensor; an optical system provided between the optical element and the sensor; a temperature detection unit that detects temperature; a focus lens position detection unit that detects the position of the focus lens; and a temperature;
  • a storage unit that stores data in which the position of the focus lens is associated with information for correcting the focus position, data stored in the storage unit, and a temperature detected by the temperature detection unit
  • a correction unit that corrects the focus position of the focus lens based on a detected phase difference that is a phase difference detected by the phase difference detection unit based on the position of the focus lens detected by the focus lens position detection unit.
  • a lens control unit that moves the focus lens to the in-focus position corrected by the correction unit.
  • the lens device of the present invention includes the focusing control device and the imaging optical system.
  • the imaging device of the present invention includes the focusing control device and the imaging element.
  • the focus control method of the present invention includes a sensor that outputs a pair of image signals shifted in one direction with respect to one subject light image, and an imaging element that captures the subject light image through an imaging optical system including a focus lens.
  • An optical element that guides part of the subject light incident on the imaging optical system and guides the rest of the subject light except the part to the sensor; an optical system provided between the optical element and the sensor; Focus control by a focus control device including a temperature detection unit that detects temperature, a storage unit that stores data in which the temperature, the position of the focus lens, and information for correcting the focus position are associated with each other.
  • a phase difference detection step for detecting a phase difference between the pair of image signals output from the sensor; data stored in the storage unit; a temperature detected by the temperature detection unit; A correction step for correcting the in-focus position of the focus lens based on a detected phase difference that is a phase difference detected by the phase difference detection unit based on the position of the focus lens detected by the lens position detection step; A lens control step of moving the focus lens to the in-focus position corrected by the correction step.
  • An in-focus control program of the present invention provides an image sensor that captures a subject light image through an imaging optical system including a sensor that outputs a pair of image signals shifted in one direction with respect to one subject light image, and a focus lens.
  • An optical element that guides part of the subject light incident on the imaging optical system and guides the rest of the subject light except the part to the sensor; an optical system provided between the optical element and the sensor;
  • the focus lens by a focus control device including a temperature detection unit that detects temperature, a storage unit that stores data in which the temperature, the position of the focus lens, and information for correcting the focus position are associated with each other.
  • a focusing control program for performing focusing control of the pair of image signals output from the sensor, a phase difference detecting step for detecting a phase difference between the pair of image signals, and a data stored in the storage unit. Based on the detected phase difference, which is the phase difference detected by the phase difference detecting step, based on the temperature detected by the temperature detecting unit and the position of the focus lens detected by the focus lens position detecting step.
  • a focus control device capable of preventing a reduction in focus control accuracy due to a phase difference error depending on an environmental temperature, a lens device including the focus control device, an imaging device including the focus control device, and a focus control method, and A focusing control program can be provided.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining an AF operation of the camera system shown in FIG. 1.
  • 3 is a flowchart for explaining an AF operation of the camera system shown in FIG. 1.
  • 12 is a flowchart for explaining a second modification of the AF operation of the camera system shown in FIG. 1.
  • movement of a 2nd modification It is a figure which shows the structural example of the camera system which incorporates a focusing control apparatus in a camera apparatus.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a camera system for explaining an embodiment of the present invention.
  • This camera system is suitable for a camera system for business use such as broadcasting or movie.
  • the lens device 1 includes a lens device 1 and a camera device 3 as an imaging device to which the lens device 1 is attached.
  • the lens apparatus 1 includes a focus lens 11, zoom lenses 12 and 13 for changing a focal length, a diaphragm 14, and a master lens group 15, and these are arranged in order from the subject side.
  • the focus lens 11, the zoom lenses 12 and 13, the diaphragm 14, and the master lens group 15 constitute an imaging optical system.
  • the imaging optical system includes at least a focus lens 11.
  • the focus lens 11 is a lens for adjusting the focus of the imaging optical system, and is composed of a single lens or a plurality of lenses. Focus adjustment is performed by moving the focus lens 11 in the direction of the optical axis K of the imaging optical system.
  • the lens apparatus 1 further includes a beam splitter 16 including a reflection surface 16a, a mirror 17, an AF unit 21 including a condenser lens 18, a separator lens 19, and an image sensor 20, and a temperature detection unit 10.
  • a beam splitter 16 including a reflection surface 16a, a mirror 17, an AF unit 21 including a condenser lens 18, a separator lens 19, and an image sensor 20, and a temperature detection unit 10.
  • the beam splitter 16 is disposed on the optical axis K between the stop 14 and the master lens group 15.
  • the beam splitter 16 transmits a part of the subject light that has entered the imaging optical system and passed through the aperture 14 (for example, 80% of the subject light) as it is, and removes a part of the subject light (for example, 20% of the subject light). %) Is reflected by the reflecting surface 16a in a direction orthogonal to the optical axis K.
  • the position of the beam splitter 16 is not limited to that shown in FIG. 1, but may be disposed behind the lens closest to the subject of the imaging optical system on the optical axis K.
  • the mirror 17 is disposed on the optical path of the light reflected by the reflecting surface 16 a of the beam splitter 16, and reflects this light so as to enter the condenser lens 18 of the AF unit 21.
  • the condensing lens 18 condenses the light reflected by the mirror 17.
  • the separator lens 19 is composed of two lenses arranged in one direction.
  • the subject light collected by the condenser lens 18 passes through each of these two lenses and forms an image at different positions on the light receiving surface (surface on which a plurality of pixels are arranged) of the image sensor 20. That is, a pair of subject light images shifted in one direction is formed on the light receiving surface of the image sensor 20.
  • the beam splitter 16 and the mirror 17 cause part of the subject light incident on the imaging optical system to enter the imaging element 31 of the camera device 3 that captures the subject optical image through the imaging optical system, and removes part of the subject light. It functions as an optical element that causes the remainder to enter the image sensor 20.
  • the structure which deletes the mirror 17 and makes the light reflected by the beam splitter 16 inject into the condensing lens 18 directly may be sufficient.
  • the condensing lens 18 and the separator lens 19 constitute an optical system provided between the optical element and the imaging element 20.
  • the image sensor 20 is an area sensor in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged on the light receiving surface, and outputs an image signal corresponding to each of two subject light images formed on the light receiving surface. That is, the imaging device 20 is a sensor that outputs a pair of image signals that are shifted in one direction with respect to one subject light image formed by the imaging optical system.
  • the temperature detection unit 10 detects an environmental temperature where an imaging optical system included in the lens device 1 and an optical system including the condenser lens 18 and the separator lens 19 are placed, and a known temperature sensor is used.
  • the camera device 3 processes an image pickup device 31 such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor disposed on the optical axis K of the lens device 1 and an image signal obtained by picking up a subject light image by the image pickup device 31. And an image processing unit 32 for generating captured image data.
  • an image pickup device 31 such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor disposed on the optical axis K of the lens device 1
  • an image signal obtained by picking up a subject light image by the image pickup device 31 and an image processing unit 32 for generating captured image data.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the lens apparatus 1 shown in FIG.
  • the lens device 1 includes an image sensor driving unit 22, a lens driving unit 23, a diaphragm driving unit 24, an operation unit 25, and a control unit 26 that performs overall control.
  • a storage unit 27 is included in the lens device 1 in addition to the components described in FIG. 1, the lens device 1 in addition to the components described in FIG. 1, the lens device 1 includes an image sensor driving unit 22, a lens driving unit 23, a diaphragm driving unit 24, an operation unit 25, and a control unit 26 that performs overall control.
  • a storage unit 27 is storing the lens device 1 and storage unit 27.
  • the image sensor driving unit 22 drives the image sensor 20 in accordance with a command from the control unit 26.
  • the lens drive unit 23 performs focus adjustment by driving the focus lens 11 in the optical axis K direction or changes the zoom magnification by driving the zoom lenses 12 and 13 in the optical axis K direction in accordance with instructions from the control unit 26. To do.
  • the diaphragm driving unit 24 adjusts the exposure amount by controlling the opening amount of the diaphragm 14 in accordance with a command from the control unit 26.
  • the lens device 1 includes a zoom ring, a focus ring, and an aperture ring (not shown).
  • the zoom ring is for manually changing the position of the zoom lenses 12 and 13 in the optical axis K direction.
  • the focus ring is for manually changing the position of the focus lens 11 in the optical axis K direction.
  • the aperture ring is for manually changing the opening amount of the aperture 14.
  • the operation unit 25 is a user interface for inputting an instruction signal to the control unit 26.
  • the operation unit 25 includes buttons for changing mode settings.
  • FIG. 3 is a diagram showing functional blocks of the control unit 26 shown in FIG. This functional block is configured by a processor included in the control unit 26 executing a focusing control program.
  • the control unit 26 includes a phase difference detection unit 26A, a correction unit 26B, and a lens control unit 26C.
  • the phase difference detection unit 26A detects the phase difference between the pair of image signals output from the image sensor 20 (the phase difference between the two image signals shifted in one direction).
  • the storage unit 27 associates the temperature, the position of the focus lens 11 (hereinafter referred to as the focus lens position), the zoom magnification determined by the positions of the zoom lenses 12 and 13, and the information for in-focus position correction.
  • the focus lens position the position of the focus lens 11
  • the zoom magnification determined by the positions of the zoom lenses 12 and 13
  • the information for in-focus position correction the information for in-focus position correction.
  • the focus position correction information is information for correcting a phase difference between a pair of image signals output from the image sensor 20 (hereinafter referred to as a phase difference correction amount).
  • the position (focus position) of the focus lens 11 to be moved based on the corrected phase difference is also corrected. Accordingly, the correction amount of the phase difference becomes information for in-focus position correction.
  • phase difference detected by the phase difference detection unit 26A varies depending on the focus lens position, zoom magnification, and temperature.
  • the storage unit 27 stores the correction amount of the phase difference depending on the temperature, the focus lens position, and the zoom magnification.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of data stored in the storage unit 27.
  • the data shown in FIG. 4 is, for example, when the environmental temperature where the lens apparatus 1 is placed is 25 ° C., and a plurality of such data is stored in increments of 5 ° C., for example.
  • Coefficients may not be stored for all combinations. Coefficients may be stored only for representative combinations, and for combinations where no coefficients are stored, the coefficients may be generated by interpolation from the stored coefficients.
  • the coefficient corresponding to the combination closest to the combination in which no coefficient is stored may be handled as the coefficient of the combination in which no coefficient is stored.
  • the correction unit 26 ⁇ / b> B is a zoom magnification determined by the data stored in the storage unit 27, the temperature detected by the temperature detection unit 10, the current focus lens position, and the positions of the zoom lenses 12 and 13. Based on the above, the correction amount of the detected phase difference, which is the phase difference detected by the phase difference detection unit 26A, is generated.
  • the correction unit 26B corrects the detected phase difference using the generated correction amount. In other words, the correction unit 26B corrects the focus position based on the detected phase difference by correcting the detected phase difference.
  • control unit 26 also functions as a focus lens position detection unit that detects the current focus lens position and a zoom magnification detection unit that detects the current zoom magnification.
  • the lens control unit 26C moves the focus lens through the lens driving unit 23 according to the detected phase difference corrected by the correcting unit 26B so that the detected phase difference becomes zero. In other words, the lens control unit 26C moves the focus lens 11 to the in-focus position corrected by the correction unit 26B.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining the AF operation of the camera system shown in FIG.
  • the phase difference detection unit 26A acquires the captured image signal output from the image sensor 20, and detects the phase difference P based on the acquired captured image signal (step S1).
  • the correction unit 26B acquires the temperature information detected by the temperature detection unit 10, the current focus lens position information, and the current zoom magnification information, and the correction corresponding to the acquired combination of information.
  • the amount Y is generated based on the acquired information and the data stored in the storage unit 27 (step S2).
  • the phase difference correction amount included in the data stored in the storage unit 27 is stored in the form of a linear function coefficient, but the phase difference correction amount is directly used as a raw value. 27 can also be stored. In this case, when the correction amount corresponding to the acquired combination of information is stored in the storage unit 27, the correction unit 26B generates the correction amount Y by reading and acquiring the correction amount as it is.
  • the correction unit 26 ⁇ / b> B is linear from the correction amount stored in the storage unit 27 corresponding to the combination close to this combination.
  • a correction amount Y is generated by interpolation.
  • the correction unit 26B After generating the correction amount Y, the correction unit 26B corrects the phase difference P using the generated correction amount Y (step S3). For example, the correction amount Y is subtracted from the phase difference P. With this correction, the in-focus position based on the phase difference P before correction is corrected.
  • the lens control unit 26C calculates and obtains the driving amount of the focus lens 11 corresponding to the corrected phase difference P (driving amount for making the corrected phase difference P zero).
  • the focus lens 11 is moved according to the drive amount (step S4).
  • the focus lens 11 is moved to the focus position based on the corrected phase difference P (the focus position corrected in step S3).
  • the detected phase difference is corrected using the correction amount corresponding to the temperature, the focus lens position, and the zoom magnification, and the focus position based on the corrected detected phase difference is obtained.
  • the focus lens 11 is moved. For this reason, focusing control can be performed in a state where errors in the detected phase difference depending on the temperature, the focus lens position, and the zoom magnification are reduced, and focusing accuracy can be increased.
  • the contrast AF method is also known as a focusing control method for focusing on a main subject.
  • the focus lens position where the contrast evaluation value is maximized is determined as the in-focus position while moving the focus lens, and the focus lens is moved to this in-focus position.
  • contrast AF method it is necessary to determine the in-focus position by moving the focus lens. For example, if the contrast evaluation value is corrected for each focus lens position, the processing amount increases and high-speed AF cannot be performed. According to the camera system of this embodiment, high-speed and high-precision focusing control is possible.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining a first modification of the AF operation of the camera system shown in FIG.
  • the phase difference detection unit 26A acquires the captured image signal output from the image sensor 20, and detects the phase difference P based on the acquired captured image signal (step S11).
  • the correction unit 26B calculates an assumed lens position Xa that is the position of the focus lens 11 in a state where the focus lens 11 is moved from the current position in accordance with the phase difference P (step S12).
  • the correction unit 26B stores the correction amount Ya corresponding to the combination of the current zoom magnification information, the temperature information detected by the temperature detection unit 10, and the assumed lens position Xa calculated in step S12. It generates based on the data memorize
  • the correction unit 26B corrects the phase difference P with the correction amount Ya (step S14).
  • the phase difference after correction is referred to as a phase difference Pa.
  • step S15 determines whether or not the phase difference Pa exceeds the first threshold value.
  • step S16 the lens control unit 26C moves the focus lens 11 to the in-focus position based on the phase difference Pa (step S16), and returns the process to step S11.
  • step S15 The determination in step S15 is NO when the phase difference after correction is close to zero and the focus lens 11 is in the vicinity of the in-focus position. Therefore, when the determination in step S15 is NO, the AF operation ends. To do.
  • the focus lens 11 can be brought closer to the true in-focus position little by little. For this reason, the phenomenon that the focus lens 11 moves back and forth across the true focus position can be suppressed, and smooth focus control can be performed.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining a second modification of the AF operation of the camera system shown in FIG.
  • the phase difference detection unit 26A acquires the captured image signal output from the image sensor 20, and detects the phase difference P based on the acquired captured image signal (step S21).
  • the correction unit 26B sets the nth assumed lens position Xn (n is a natural number of 1 or more, an initial value) that is the position of the focus lens 11 when the focus lens 11 is moved from the current position according to the phase difference P. 1) is calculated (step S22).
  • FIG. 8 is a diagram assuming that the focus lens 11 is moved from the current focus lens position to the assumed lens position Xn.
  • the correction unit 26B stores the correction amount Yn corresponding to the combination of the current zoom magnification information, the temperature information detected by the temperature detection unit 10, and the assumed lens position Xn calculated in step S22. It generates based on the data memorize
  • the correction unit 26B corrects the phase difference P with the correction amount Yn (step S24).
  • the corrected phase difference is defined as a phase difference Pn.
  • the correction unit 26B calculates the (n + 1) th assumed lens position Xn + 1 that is the position of the focus lens 11 in a state where the focus lens 11 is moved from the current position according to the phase difference Pn (step S25).
  • FIG. 8 shows a diagram assuming that the focus lens 11 is moved to the assumed lens position Xn + 1.
  • the correction unit 26B stores the correction amount Yn + 1 corresponding to the combination of the current zoom magnification information, the temperature information detected by the temperature detection unit 10, and the assumed lens position Xn + 1 calculated in step S25. It generates based on the data memorize
  • the lens control unit 26C calculates the absolute value of the difference between the correction amount Yn and the correction amount Yn + 1, and determines whether this absolute value exceeds the second threshold value (step S27).
  • the lens control unit 26C changes n to n + 1 and returns the process to step S24.
  • step S27 the lens control unit 26C moves the focus lens 11 to the assumed lens position Xn + 1 based on the phase difference Pn generated in step S24 (step S28), and ends the AF operation.
  • phase difference P detected in step S21 can be expressed by the following equation (1) as the sum of the true phase difference component Pt and the error component Pe.
  • the phase difference Pn is a correct value.
  • the correction amount Yn is not a correction amount corresponding to the current focus lens position but a correction amount corresponding to the assumed lens position Xn.
  • This assumed lens position Xn is determined from the phase difference P, and the phase difference P includes an error component Pe as shown in Expression (1). Accordingly, the correction amount Yn may not match the error Pe.
  • the correction unit 26B further generates a correction amount Yn + 1.
  • the corrected phase difference Pn + 1 obtained by correcting the phase difference P with this correction amount Yn + 1 is expressed by the following equation (3).
  • the lens control unit 26C moves the focus lens 11 to the assumed lens position Xn + 1 based on the phase difference Pn when the determination in step S27 is NO.
  • step S27 determines whether the correction amount Yn or the correction amount Yn + 1.
  • the processes in steps S24 to S27 are repeated until it is determined that the reliability of the correction amount Yn and the correction amount Yn + 1 is high.
  • the focusing accuracy can be further improved.
  • step S28 of FIG. 7 instead of moving the focus lens 11 to the assumed lens position Xn + 1 based on the phase difference Pn, the n + 2th assumed lens position based on the phase difference Pn + 1 obtained by correcting the phase difference P by the correction amount Yn + 1.
  • the focus lens 11 may be moved to Xn + 2. Since the correction amount Yn and the correction amount Yn + 1 are substantially the same value, it is possible to perform focus control with high accuracy by either method.
  • the correction amount Y stored in the storage unit 27 is a design value determined for each model of the lens device 1. Actually, there is an individual difference for each model, and the correction amount may be different even for the same model.
  • the storage unit 27 stores an error (hereinafter also referred to as an offset value) with the actually measured value of the correction amount Y in association with the correction amount Y.
  • the design correction amount Y corresponding to an arbitrary temperature, an arbitrary focus lens 11 position, and an arbitrary zoom magnification includes a reference temperature, a reference focus lens 11 position, and a reference zoom.
  • An error with the phase difference correction amount actually obtained by the lens apparatus 1 under the magnification condition is stored in association with each other.
  • the correction unit 26B generates a correction amount Y by adding the offset value to the design correction amount obtained from the coefficients corresponding to the temperature, the position of the focus lens 11, and the zoom magnification.
  • step S13 of FIG. 6 the correction unit 26B adds the offset value to the correction amount Y obtained from the coefficient corresponding to the temperature, the zoom magnification, and the assumed lens position Xa, and the correction amount after the addition is the correction amount Ya.
  • step S23 of FIG. 7 the correction unit 26B adds the offset value to the correction amount Y obtained from the coefficient corresponding to the temperature, the zoom magnification, and the assumed lens position Xn, and the correction amount after the addition is the correction amount Yn.
  • step S26 of FIG. 7 the correction unit 26B adds the offset value to the correction amount Y obtained from the coefficient corresponding to the temperature, the zoom magnification, and the assumed lens position Xn + 1, and the correction amount after the addition is the correction amount Yn + 1.
  • One offset value is stored as a value corresponding to the reference temperature, the reference focus lens position, and the reference zoom magnification.
  • the offset value may be obtained for each of the reference conditions of a plurality of patterns with different values for the reference temperature, the reference focus lens position, and the reference zoom magnification, and may be stored in the storage unit 27.
  • the correction amount Y stored in the storage unit 27 is divided into groups, and for each group, the temperature corresponding to the group, the focus lens position, and the offset value for the reference condition close to the zoom magnification are stored in association with each other. You just have to.
  • the focus position correction information is used as the phase difference correction amount.
  • the focus position correction information is used to drive the focus lens 11 corresponding to the phase difference (to make the phase difference zero).
  • the amount of correction of the driving amount of the focus lens 11 necessary for the correction may be used.
  • the position (focus position) of the focus lens 11 that is moved according to the corrected drive amount is also corrected. Therefore, the correction amount of the driving amount is information for correcting the focus position.
  • the correction amount Y stored in the storage unit 27 corresponds to the combination of temperature, focus lens position, and zoom magnification. Some camera systems do not have a zoom function. Therefore, the storage unit 27 may store the correction amount Y corresponding to the combination of the temperature and the focus lens position.
  • the correction unit 26B generates a correction amount Y corresponding to the temperature and the focus lens position in step S2 of FIG. Further, the correction unit 26B generates a correction amount Ya corresponding to the temperature and the assumed lens position Xa in step S13 of FIG. Further, the correction unit 26B generates a correction amount Yn corresponding to the temperature and the assumed lens position Xn in step S23 of FIG. Further, the correction unit 26B generates a correction amount Yn + 1 corresponding to the temperature and the assumed lens position Xn + 1 in step S26 of FIG.
  • the temperature detection unit 10, the beam splitter 16, the mirror 17, the condensing lens 18, the separator lens 19, the imaging element 20, and the control unit 26 in the lens device 1 described above constitute a focusing control device.
  • the focusing control device is provided in the lens device 1, but the focusing control device may be included in the camera device 3.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of a camera system in which the focusing control device is built in the camera device.
  • the lens device 1 includes the lens driving unit 23 and the aperture driving unit 24 shown in FIG. 2, and the focusing control device built in the camera device 3 and the lens device 1 can communicate with each other.
  • the camera system shown in FIG. 9 can be applied to both a digital camera in which a lens apparatus can be replaced and a digital camera in which the lens apparatus is integrated.
  • the disclosed focus control device detects a phase difference between a sensor that outputs a pair of image signals shifted in one direction with respect to one subject light image and the pair of image signals output from the sensor.
  • a part of subject light incident on the imaging optical system is guided to an imaging element that captures a subject light image through an imaging optical system including a phase difference detection unit and a focus lens, and the rest of the subject light except the part is removed.
  • An optical element that leads to the sensor; an optical system provided between the optical element and the sensor; a temperature detection unit that detects temperature; a focus lens position detection unit that detects the position of the focus lens; and a temperature; A storage unit that stores data that associates the position of the focus lens with information for correcting the focus position, data that is stored in the storage unit, and a temperature that is detected by the temperature detection unit. And a correction unit that corrects the focus position of the focus lens based on the detected phase difference that is the phase difference detected by the phase difference detection unit based on the position of the focus lens detected by the focus lens position detection unit And a lens control unit that moves the focus lens to the in-focus position corrected by the correction unit.
  • the correction unit corrects the focus position corresponding to a combination of the temperature detected by the temperature detection unit and the position of the focus lens detected by the focus lens position detection unit. Is generated based on the data, and the in-focus position is corrected using the generated information.
  • the focus position correction information is a phase difference correction amount
  • the correction unit moves the focus lens according to the detected phase difference.
  • a phase difference correction amount corresponding to a combination of an assumed lens position, which is a lens position, and the temperature detected by the temperature detection unit is generated based on the data, and the detected position is generated using the generated phase difference correction amount.
  • the lens control unit corrects the phase difference, and the lens control unit moves the focus lens based on the corrected detection phase difference when the detection phase difference after correction by the correction unit exceeds a first threshold. .
  • the focus position correction information is a phase difference correction amount
  • n is a natural number of 1 or more
  • the correction unit controls the focus lens according to the detected phase difference.
  • the nth assumed lens position which is the position of the focus lens in the moved state, is calculated, and the nth phase difference corresponding to the combination of the nth assumed lens position and the temperature detected by the temperature detection unit is calculated.
  • the focus lens is moved in accordance with a first process for generating the correction amount based on the data and a post-correction phase difference obtained by correcting the detection phase difference with the nth correction amount.
  • the (n + 1) th assumed lens position which is the position of the focus lens, is calculated, and the phase difference corresponding to the combination of the (n + 1) th assumed lens position and the temperature detected by the temperature detection unit is calculated.
  • a second process of generating a +1 correction amount based on the data, and the lens control unit is configured such that a difference between the nth correction amount and the n + 1th correction amount is equal to or smaller than a second threshold value.
  • the focus lens is moved based on the detected phase difference corrected by the correction unit using the nth correction amount or the (n + 1) th correction amount.
  • the correction unit determines n when the difference between the nth correction amount and the (n + 1) th correction amount exceeds the second threshold as a result of the second process.
  • the second process is performed again after increasing the number by one.
  • the imaging optical system includes a zoom lens
  • the data in the storage unit further includes a zoom magnification of the zoom lens associated with the focus position correction information.
  • a zoom magnification detection unit for detecting a zoom magnification of the zoom lens, wherein the correction unit is configured to detect the data, the temperature detected by the temperature detection unit, and the zoom detected by the zoom magnification detection unit.
  • Information for correcting the focus position is generated based on the magnification and the position of the focus lens detected by the focus lens position detector.
  • the correction unit includes a temperature detected by the temperature detection unit, a zoom magnification detected by the zoom magnification detection unit, and a focus lens position detected by the focus lens position detection unit.
  • Information for in-focus position correction corresponding to a combination of positions is generated based on the data.
  • the focus position correction information is a phase difference correction amount
  • the correction unit moves the focus lens according to the detected phase difference.
  • a correction amount of a phase difference corresponding to a combination of an assumed lens position that is a lens position, a temperature detected by the temperature detection unit, and a zoom magnification detected by the zoom magnification detection unit is generated based on the data,
  • the detected phase difference is corrected using the generated correction amount of the phase difference, and the lens control unit detects the corrected detection position when the detected phase difference corrected by the correction unit exceeds a first threshold.
  • the focus lens is moved based on the phase difference.
  • the focus position correction information is a phase difference correction amount
  • the imaging optical system includes a zoom lens, and detects a zoom magnification of the zoom lens.
  • n is a natural number equal to or greater than 1
  • the correction unit calculates an nth assumed lens position that is a position of the focus lens in a state where the focus lens is moved according to the detected phase difference
  • An nth correction amount of a phase difference corresponding to a combination of the nth assumed lens position, the temperature detected by the temperature detector and the zoom magnification detected by the zoom magnification detector is generated based on the data.
  • the focus in a state where the focus lens is moved in accordance with a first process and a corrected phase difference obtained by correcting the detected phase difference with the nth correction amount.
  • a position corresponding to a combination of the (n + 1) th assumed lens position, the temperature detected by the temperature detection unit, and the zoom magnification detected by the zoom magnification detection unit is calculated.
  • the focus lens is moved based on the detected phase difference corrected by the correction unit using the nth correction amount or the (n + 1) th correction amount.
  • the correction unit determines n when the difference between the nth correction amount and the (n + 1) th correction amount exceeds the second threshold as a result of the second process.
  • the second process is performed again after increasing the number by one.
  • the storage unit further stores difference data between the design focus position correction information included in the data and an actual measurement value of the focus position correction information.
  • the correction unit adds the difference data to the focus position correction information generated based on the temperature detected by the temperature detection unit and the position of the focus lens detected by the focus lens position detection unit. The added information is generated as final focus position correction information.
  • the disclosed lens device includes the focusing control device and the imaging optical system.
  • the disclosed imaging device includes the focusing control device and the imaging element.
  • the disclosed focus control method includes a sensor that outputs a pair of image signals shifted in one direction with respect to one subject light image, and an imaging element that captures the subject light image through an imaging optical system including a focus lens.
  • An optical element that guides part of the subject light incident on the imaging optical system and guides the rest of the subject light except the part to the sensor; an optical system provided between the optical element and the sensor; Focus control by a focus control device including a temperature detection unit that detects temperature, a storage unit that stores data in which the temperature, the position of the focus lens, and information for correcting the focus position are associated with each other.
  • a phase difference detecting step for detecting a phase difference between the pair of image signals output from the sensor; a focus lens position detecting step for detecting a position of the focus lens; The phase difference detected by the phase difference detection step based on the data stored in the unit, the temperature detected by the temperature detection unit, and the position of the focus lens detected by the focus lens position detection step A correction step for correcting the focus position of the focus lens based on the detected phase difference; and a lens control step for moving the focus lens to the focus position corrected by the correction step.
  • focus position correction information corresponding to a combination of the temperature detected by the temperature detection unit and the focus lens position detected by the focus lens position detection step is generated based on the data, and the in-focus position is corrected using the generated information.
  • the focus position correction information is a phase difference correction amount
  • the focus lens in the correction step, the focus lens is moved in accordance with the detected phase difference.
  • a phase difference correction amount corresponding to a combination of an assumed lens position, which is a lens position, and the temperature detected by the temperature detection unit is generated based on the data, and the detected position is generated using the generated phase difference correction amount.
  • the focus lens is moved based on the corrected phase difference when the detected phase difference after correction in the correction step exceeds a first threshold value. .
  • the focus position correction information is a phase difference correction amount
  • n is a natural number of 1 or more
  • the focus lens is adjusted according to the detected phase difference.
  • the nth assumed lens position which is the position of the focus lens in the moved state, is calculated, and the nth phase difference corresponding to the combination of the nth assumed lens position and the temperature detected by the temperature detection unit is calculated.
  • the focus lens is moved in accordance with a first process for generating the correction amount based on the data and a post-correction phase difference obtained by correcting the detection phase difference with the nth correction amount.
  • the n + 1th assumed lens position which is the position of the focus lens, is calculated, and the position corresponding to the combination of the n + 1th assumed lens position and the temperature detected by the temperature detection unit.
  • a difference between the nth correction amount and the n + 1 correction amount is a second threshold value.
  • the focus lens is moved based on the detected phase difference corrected in the correction step using the nth correction amount or the (n + 1) th correction amount.
  • n is set.
  • the second process is performed again after increasing the number by one.
  • the imaging optical system includes a zoom lens
  • the data in the storage unit further includes a zoom magnification of the zoom lens associated with the focus position correction information.
  • Information for correcting the focus position is generated based on the magnification and the position of the focus lens detected by the focus lens position detection step.
  • the correction step in the correction step, the temperature detected by the temperature detection unit, the zoom magnification detected by the zoom magnification detection step, and the focus lens position detected by the focus lens position detection step.
  • Information for in-focus position correction corresponding to a combination of positions is generated based on the data.
  • the focus position correction information is a phase difference correction amount
  • the focus lens in the correction step, the focus lens is moved in accordance with the detected phase difference.
  • a correction amount of a phase difference corresponding to a combination of an assumed lens position which is a lens position, a temperature detected by the temperature detection unit, and a zoom magnification detected by the zoom magnification detection step is generated based on the data,
  • the detected phase difference is corrected using the generated correction amount of the phase difference, and in the lens control step, when the detected phase difference after correction in the correction step exceeds a first threshold, the corrected detection position is corrected.
  • the focus lens is moved based on the phase difference.
  • the focus position correction information is a phase difference correction amount
  • the imaging optical system includes a zoom lens
  • a zoom magnification detection step of detecting a zoom magnification of the zoom lens N is a natural number equal to or greater than 1
  • an nth assumed lens position that is the position of the focus lens in a state in which the focus lens is moved according to the detected phase difference is calculated.
  • An nth correction amount of a phase difference corresponding to a combination of the nth assumed lens position, the temperature detected by the temperature detection unit, and the zoom magnification detected by the zoom magnification detection step is generated based on the data.
  • the focus lens is moved in accordance with the first processing and the corrected phase difference obtained by correcting the detected phase difference with the nth correction amount.
  • the (n + 1) th assumed lens position that is the position of the focus lens in the state is calculated, and the (n + 1) th assumed lens position, the temperature detected by the temperature detection unit, and the zoom magnification detected by the zoom magnification detection step are calculated.
  • n is set.
  • the second process is performed again after increasing the number by one.
  • the storage unit further stores difference data between the design focus position correction information included in the data and an actually measured value of the focus position correction information.
  • the difference data is added to the focus position correction information generated based on the temperature detected by the temperature detection unit and the position of the focus lens detected by the focus lens position detection step. The added information is generated as final focus position correction information.
  • the disclosed focus control program has a sensor that outputs a pair of image signals shifted in one direction with respect to one subject light image, and an imaging element that captures the subject light image through an imaging optical system including a focus lens.
  • An optical element that guides part of the subject light incident on the imaging optical system and guides the rest of the subject light except the part to the sensor; an optical system provided between the optical element and the sensor;
  • the focus lens by a focus control device including a temperature detection unit that detects temperature, a storage unit that stores data in which the temperature, the position of the focus lens, and information for correcting the focus position are associated with each other.
  • a focusing control program for performing focusing control of the pair of image signals output from the sensor, a phase difference detection step for detecting a phase difference between the pair of image signals, A focus lens position detection step for detecting a position, data stored in the storage unit, a temperature detected by the temperature detection unit, and a focus lens position detected by the focus lens position detection step, A correction step for correcting the focus position of the focus lens based on the detected phase difference detected by the phase difference detection step, and a lens for moving the focus lens to the focus position corrected by the correction step And a control step for causing a computer to execute the control step.
  • the present invention is particularly convenient and effective when applied to a business camera system that requires highly precise focus control.

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Abstract

環境温度に依存する位相差の誤差による合焦制御の精度低下を防止することのできる合焦制御装置、これを備えるレンズ装置、これを備える撮像装置、合焦制御方法、及び合焦制御プログラムを提供する。１つの被写体光像に対し一方向にずれた一対の画像信号を出力する撮像素子２０と、この一対の画像信号の位相差を検出する位相差検出部２６Ａと、温度検出部１０と、温度、フォーカスレンズ位置、及び合焦位置補正用の情報を対応付けたデータと、温度検出部１０により検出される温度及びフォーカスレンズ位置とに基づいて、位相差検出部２６Ａにより検出された位相差である検出位相差に基づくフォーカスレンズの合焦位置を補正する補正部２６Ｂと、補正された合焦位置にフォーカスレンズ１１を移動させるレンズ制御部２６Ｃと、を備える。

Description

合焦制御装置、レンズ装置、撮像装置、合焦制御方法、合焦制御プログラム
　本発明は、合焦制御装置、レンズ装置、撮像装置、合焦制御方法、及び合焦制御プログラムに関する。
　近年、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の撮像素子の高解像度化に伴い、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、スマートフォン等の携帯電話機等の撮像機能を有する情報機器の需要が急増している。なお、以上のような撮像機能を有する情報機器を撮像装置と称する。
　これら撮像装置では、主要な被写体に焦点を合わせる合焦制御方法として、位相差ＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ、自動合焦）方式（例えば特許文献１～３参照）が採用されている。
　特許文献１には、フォーカスレンズと、フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子と、フォーカスレンズを通り撮像素子に向かう光線の一部に基づいて２つの像の像ずれ量である位相差を検出する位相差検出素子と、を備える撮像装置が記載されている。
　この撮像装置では、レンズ装置から撮像素子までの距離を示すフランジバックが温度によって変化することを考慮し、位相差から変換されたデフォーカス量に温度補正を加えている。
　特許文献２には、位相差検出用画素を含む撮像素子を用いて検出した位相差に基づいてフォーカスレンズを駆動する撮像装置が記載されている。特許文献２には、レンズが温度変化によって伸縮することでフランジバックが変化することを考慮し、この変化を温度によって補正することが記載されている。
　特許文献３には、フォーカスレンズと、フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子と、フォーカスレンズを通り撮像素子に向かう光線の一部に基づいて２つの像の像ずれ量である位相差を検出する位相差検出素子と、を備える撮像装置が記載されている。この撮像装置では、温度を考慮したフォーカスレンズの駆動量の補正については言及されていない。
特開２０１１－０９０１７７号公報 特開２０１３－２４２３５３号公報 特開２０１４－２１９６４３号公報
　特許文献１及び特許文献３に記載された撮像装置のように、フォーカスレンズと、撮像素子と、フォーカスレンズを通り撮像素子に向かう光線の一部に基づいて２つの像の像ずれ量である位相差を検出する位相差検出素子と、を備える構成においては、被写体像を２つの像に分離するためのセパレータレンズ等の光学系が位相差検出素子前方に配置される場合がある。
　位相差検出素子前方の光学系とフォーカスレンズとの温度特性に違いがあると、この違いによって、位相差を検出するときのフォーカスレンズの位置が同じであっても、撮像装置周辺の温度によっては、検出される位相差が異なる。
　特許文献１から特許文献３では、位相差が温度に依存して変化することの課題についての認識はされていない。
　特許文献１では、フランジバックが温度によって変化することは記載されているが、位相差検出素子は、このフランジバックの変化も含めて位相差検出を行うものであるため、位相差に誤差が生じることはない。
　特許文献１では、検出された位相差から変換されたデフォーカス量に、フランジバックの変化量に起因する誤差が含まれていることから、この誤差を補正するものであり、位相差に含まれる誤差を補正することは想定されていない。
　特許文献２に記載の撮像装置は、位相差検出用画素を含む撮像素子を用いて検出した位相差に基づいてフォーカスレンズを駆動するものであり、上述した課題が生じる構成になっていない。
　特許文献３では、温度を考慮した位相差の補正については言及されていない。
　以上の説明では、位相差が温度に依存して変化することを説明したが、この位相差に基づくフォーカスレンズの合焦位置は、位相差に誤差が生じていれば同様に誤差を含むことになる。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、環境温度に依存する位相差の誤差による合焦制御の精度低下を防ぐことのできる合焦制御装置、これを備えるレンズ装置、これを備える撮像装置、合焦制御方法、及び合焦制御プログラムを提供することを目的とする。
　本発明の合焦制御装置は、１つの被写体光像に対し、一方向にずれた一対の画像信号を出力するセンサと、上記センサから出力される上記一対の画像信号の位相差を検出する位相差検出部と、フォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体光像を撮像する撮像素子に、上記撮像光学系に入射する被写体光の一部を導き、上記被写体光の上記一部を除いた残りを上記センサに導く光学素子と、上記光学素子と上記センサの間に設けられる光学系と、温度を検出する温度検出部と、上記フォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ位置検出部と、温度と、上記フォーカスレンズの位置と、合焦位置補正用の情報と、を対応付けたデータを記憶する記憶部と、上記記憶部に記憶されたデータと、上記温度検出部により検出される温度及び上記フォーカスレンズ位置検出部により検出されるフォーカスレンズの位置とに基づいて、上記位相差検出部により検出された位相差である検出位相差に基づく上記フォーカスレンズの合焦位置を補正する補正部と、上記補正部により補正された合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させるレンズ制御部と、を備えるものである。
　本発明のレンズ装置は、上記合焦制御装置と、上記撮像光学系と、を備えるものである。
　本発明の撮像装置は、上記合焦制御装置と、上記撮像素子と、を備えるものである。
　本発明の合焦制御方法は、１つの被写体光像に対し、一方向にずれた一対の画像信号を出力するセンサと、フォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体光像を撮像する撮像素子に、上記撮像光学系に入射する被写体光の一部を導き、上記被写体光の上記一部を除いた残りを上記センサに導く光学素子と、上記光学素子と上記センサの間に設けられる光学系と、温度を検出する温度検出部と、温度と、上記フォーカスレンズの位置と、合焦位置補正用の情報と、を対応付けたデータを記憶する記憶部と、を含む合焦制御装置による合焦制御方法であって、上記センサから出力される上記一対の画像信号の位相差を検出する位相差検出ステップと、上記記憶部に記憶されたデータと、上記温度検出部により検出される温度及び上記フォーカスレンズ位置検出ステップにより検出されるフォーカスレンズの位置とに基づいて、上記位相差検出部により検出された位相差である検出位相差に基づく上記フォーカスレンズの合焦位置を補正する補正ステップと、上記補正ステップにより補正された合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させるレンズ制御ステップと、を備えるものである。
　本発明の合焦制御プログラムは、１つの被写体光像に対し、一方向にずれた一対の画像信号を出力するセンサと、フォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体光像を撮像する撮像素子に、上記撮像光学系に入射する被写体光の一部を導き、上記被写体光の上記一部を除いた残りを上記センサに導く光学素子と、上記光学素子と上記センサの間に設けられる光学系と、温度を検出する温度検出部と、温度と、上記フォーカスレンズの位置と、合焦位置補正用の情報と、を対応付けたデータを記憶する記憶部と、を含む合焦制御装置によって上記フォーカスレンズの合焦制御を行うための合焦制御プログラムであって、上記センサから出力される上記一対の画像信号の位相差を検出する位相差検出ステップと、上記記憶部に記憶されたデータと、上記温度検出部により検出される温度及び上記フォーカスレンズ位置検出ステップにより検出されるフォーカスレンズの位置とに基づいて、上記位相差検出ステップにより検出された位相差である検出位相差に基づく上記フォーカスレンズの合焦位置を補正する補正ステップと、上記補正ステップにより補正された合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させるレンズ制御ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
　本発明によれば、環境温度に依存する位相差の誤差による合焦制御の精度低下を防ぐことのできる合焦制御装置、これを備えるレンズ装置、これを備える撮像装置、合焦制御方法、及び合焦制御プログラムを提供することができる。
本発明の一実施形態を説明するためのカメラシステムの概略構成を示す図である。 図１に示すレンズ装置１の内部構成を示すブロック図である。 図２に示す制御部２６の機能ブロックを示す図である。 記憶部２７に記憶されるデータの一例を示す図である。 図１に示すカメラシステムのＡＦ動作を説明するためのフローチャートである。 図１に示すカメラシステムのＡＦ動作を説明するためのフローチャートである。 図１に示すカメラシステムのＡＦ動作の第二の変形例を説明するためのフローチャートである。 第二の変形例の動作を説明するための図である。 合焦制御装置をカメラ装置に内蔵するカメラシステムの構成例を示す図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　図１は、本発明の一実施形態を説明するためのカメラシステムの概略構成を示す図である。このカメラシステムは、放送用や映画用等の業務用のカメラシステムに好適である。
　図１に示すカメラシステムは、レンズ装置１と、レンズ装置１が装着される撮像装置としてのカメラ装置３とを備える。
　レンズ装置１は、フォーカスレンズ１１と、焦点距離を変更するためのズームレンズ１２，１３と、絞り１４と、マスターレンズ群１５と、を備え、これらが被写体側から順に並べて配置されている。
　フォーカスレンズ１１、ズームレンズ１２及び１３、絞り１４、及びマスターレンズ群１５は、撮像光学系を構成する。撮像光学系は、少なくともフォーカスレンズ１１を含む。
　フォーカスレンズ１１は、撮像光学系の焦点を調節するためのレンズであり、単一のレンズ又は複数のレンズで構成される。フォーカスレンズ１１が撮像光学系の光軸Ｋ方向に移動することで焦点調節が行われる。
　レンズ装置１は、更に、反射面１６ａを含むビームスプリッタ１６と、ミラー１７と、集光レンズ１８、セパレータレンズ１９、及び撮像素子２０を含むＡＦユニット２１と、温度検出部１０と、を備える。
　ビームスプリッタ１６は、光軸Ｋ上で絞り１４とマスターレンズ群１５との間に配置されている。
　ビームスプリッタ１６は、撮像光学系に入射し絞り１４を通過した被写体光の一部（例えば被写体光の８０％）をそのまま透過させ、この被写体光の一部を除いた残り（例えば被写体光の２０％）を光軸Ｋに対して直交する方向に反射面１６ａにて反射させる。
　ビームスプリッタ１６の位置は図１に示したものに限らず、光軸Ｋ上で撮像光学系の最も被写体側にあるレンズよりも後ろに配置されていればよい。
　ミラー１７は、ビームスプリッタ１６の反射面１６ａで反射された光の光路上に配置されており、この光を反射させてＡＦユニット２１の集光レンズ１８に入射させる。
　集光レンズ１８は、ミラー１７で反射した光を集光する。
　セパレータレンズ１９は、一方向に並べた配置された２つのレンズから構成される。
　集光レンズ１８によって集光された被写体光は、これら２つのレンズの各々を通過して、撮像素子２０の受光面（複数の画素が配置された面）の異なる位置に結像する。つまり、撮像素子２０の受光面には、一方向にずれた一対の被写体光像が結像する。
　ビームスプリッタ１６及びミラー１７は、撮像光学系を通して被写体光像を撮像するカメラ装置３の撮像素子３１に、撮像光学系に入射する被写体光の一部を入射させ、この被写体光の一部を除いた残りを撮像素子２０に入射させる光学素子として機能する。なお、ミラー１７を削除し、ビームスプリッタ１６で反射された光を集光レンズ１８に直接入射させる構成であってもよい。
　集光レンズ１８及びセパレータレンズ１９は、上記光学素子と撮像素子２０の間に設けられる光学系を構成する。
　撮像素子２０は、受光面に複数の画素が二次元状に配置されたエリアセンサであり、受光面に結像した２つの被写体光像の各々に応じた画像信号を出力する。つまり、撮像素子２０は、撮像光学系によって結像される１つの被写体光像に対し、一方向にずれた一対の画像信号を出力するセンサである。撮像素子２０としてエリアセンサを使うことで、２つのラインセンサを用いる構成と比較して、ラインセンサ同士の位置を精密に合わせる難しさを回避することができる。
　温度検出部１０は、レンズ装置１に含まれる撮像光学系と集光レンズ１８及びセパレータレンズ１９からなる光学系の置かれる環境温度を検出するものであり、周知の温度センサが用いられる。
　カメラ装置３は、レンズ装置１の光軸Ｋ上に配置されたＣＣＤ型イメージセンサやＣＭＯＳ型イメージセンサ等の撮像素子３１と、撮像素子３１により被写体光像を撮像して得られる画像信号を処理して撮像画像データを生成する画像処理部３２と、を備える。
　図２は、図１に示すレンズ装置１の内部構成を示すブロック図である。
　レンズ装置１は、図１で説明した構成要素の他に、撮像素子駆動部２２と、レンズ駆動部２３と、絞り駆動部２４と、操作部２５と、全体を統括制御する制御部２６と、記憶部２７と、を備える。
　撮像素子駆動部２２は、制御部２６の指令にしたがって撮像素子２０を駆動する。
　レンズ駆動部２３は、制御部２６の指令にしたがって、フォーカスレンズ１１を光軸Ｋ方向に駆動して焦点調節を行ったり、ズームレンズ１２，１３を光軸Ｋ方向に駆動してズーム倍率を変更したりする。
　絞り駆動部２４は、制御部２６の指令にしたがって、絞り１４の開口量を制御して露光量を調整する。
　なお、レンズ装置１は、図示しないズームリング、フォーカスリング、絞りリングを備えている。ズームリングは、ズームレンズ１２，１３の光軸Ｋ方向位置を手動で変更するためのものである。フォーカスリングは、フォーカスレンズ１１の光軸Ｋ方向位置を手動で変更するためのものである。絞りリングは、絞り１４の開口量を手動で変更するためのものである。
　操作部２５は、制御部２６に指示信号を入力するためのユーザインターフェースである。操作部２５には、モード設定を変更するためのボタン等が含まれる。
　図３は、図２に示す制御部２６の機能ブロックを示す図である。この機能ブロックは、制御部２６に含まれるプロセッサが合焦制御プログラムを実行することで構成されるものである。
　制御部２６は、位相差検出部２６Ａと、補正部２６Ｂと、レンズ制御部２６Ｃと、を備える。
　位相差検出部２６Ａは、撮像素子２０から出力される一対の画像信号の位相差（一方向にずれた２つの画像信号の位相差）を検出する。
　記憶部２７は、温度と、フォーカスレンズ１１の位置（以下、フォーカスレンズ位置という）と、ズームレンズ１２及び１３の位置で決まるズーム倍率と、合焦位置補正用の情報と、を対応付けたデータを記憶する。
　合焦位置補正用の情報とは、撮像素子２０から出力される一対の画像信号の位相差を補正するための情報（以下、位相差の補正量という）である。
　この位相差が補正されると、補正された位相差に基づいて移動させるフォーカスレンズ１１の位置（合焦位置）も補正されることになる。したがって、位相差の補正量は、合焦位置補正用の情報となる。
　位相差検出部２６Ａによって検出される位相差は、フォーカスレンズ位置、ズーム倍率、及び温度のそれぞれによって変化する。
　記憶部２７は、この温度とフォーカスレンズ位置とズーム倍率に依存する位相差の補正量を記憶する。
　図４は、記憶部２７に記憶されるデータの一例を示す図である。図４に示すデータは、例えばレンズ装置１の置かれる環境温度が２５℃のときのものであり、このようなデータが例えば５℃刻みで複数記憶される。
　図４に示すテーブルには、フォーカスレンズ位置Ｘ（無限遠に対応する位置ＩＮＦを基点としてそこからの物理的な位置）とズーム倍率の組み合わせ毎に、その組み合わせに固有の係数ａ，ｂが記憶されている。
　位相差の補正量Ｙは、フォーカスレンズ位置Ｘを変数とする一次関数（Ｙ＝ａ×Ｘ＋ｂ）の形で記憶部２７に記憶されている。
　係数は、全ての組み合わせについて記憶していなくてもよい。代表的な組み合わせについてのみ係数を記憶しておき、係数が記憶されていない組み合わせについては、記憶されている係数から線形補間を行うことで係数を補間生成するようにしてもよい。
　または、係数が記憶されている組み合わせのうち、係数が記憶されていない組み合わせに最も近い組み合わせに対応する係数を、係数が記憶されていない組み合わせの係数として扱うようにしてもよい。
　図３の説明に戻り、補正部２６Ｂは、記憶部２７に記憶されたデータと、温度検出部１０により検出される温度、現在のフォーカスレンズ位置、及びズームレンズ１２及び１３の位置で決まるズーム倍率とに基づいて、位相差検出部２６Ａにより検出された位相差である検出位相差の補正量を生成する。補正部２６Ｂは、生成した補正量を用いて検出位相差を補正する。言い換えると、補正部２６Ｂは、検出位相差を補正することで、検出位相差に基づく合焦位置を補正する。
　図３には図示していないが、制御部２６は、現在のフォーカスレンズ位置を検出するフォーカスレンズ位置検出部と、現在のズーン倍率を検出するズーム倍率検出部としても機能する。
　レンズ制御部２６Ｃは、レンズ駆動部２３を介して、補正部２６Ｂにより補正された検出位相差にしたがって、この検出位相差がゼロとなるようにフォーカスレンズを移動させる。言い換えると、レンズ制御部２６Ｃは、補正部２６Ｂにより補正された合焦位置にフォーカスレンズ１１を移動させる。
　図５は、図１に示すカメラシステムのＡＦ動作を説明するためのフローチャートである。
　位相差検出部２６Ａは、撮像素子２０から出力される撮像画像信号を取得し、取得した撮像画像信号に基づいて位相差Ｐを検出する（ステップＳ１）。
　次に、補正部２６Ｂは、温度検出部１０によって検出された温度の情報と、現在のフォーカスレンズ位置の情報と、現在のズーム倍率の情報とを取得し、取得した情報の組み合わせに対応する補正量Ｙを、取得した情報と記憶部２７に記憶されたデータとに基づいて生成する（ステップＳ２）。
　補正部２６Ｂは、取得した情報の組み合わせに対応する係数が記憶部２７に記憶されている場合は、そのままその係数を読み出し、Ｙ＝ａ×Ｘ＋ｂの演算を行うことで補正量Ｙを生成する。
　補正部２６Ｂは、記憶部２７に係数が記憶されていない場合は、係数を線形補間によって生成し、生成した係数を用いてＹ＝ａ×Ｘ＋ｂの演算を行うことで補正量Ｙを生成する。
　図１の例では、記憶部２７に記憶されるデータに含まれる位相差の補正量を一次関数の係数の形で記憶するものとしたが、位相差の補正量をそのまま生の値として記憶部２７に記憶しておくこともできる。この場合、補正部２６Ｂは、取得した情報の組み合わせに対応する補正量が記憶部２７に記憶されている場合は、そのままその補正量を読み出して取得することで、補正量Ｙを生成する。
　また、補正部２６Ｂは、取得した情報の組み合わせに対応する補正量が記憶部２７に記憶されていない場合は、この組み合わせに近い組み合わせに対応して記憶部２７に記憶されている補正量から線形補間によって補正量Ｙを生成する。
　補正量Ｙを生成した後、補正部２６Ｂは、生成した補正量Ｙを用いて位相差Ｐを補正する（ステップＳ３）。例えば、位相差Ｐから補正量Ｙを減算する。この補正により、補正前の位相差Ｐに基づく合焦位置が補正されることとなる。
　位相差Ｐが補正された後、レンズ制御部２６Ｃは、補正後の位相差Ｐに対応するフォーカスレンズ１１の駆動量（補正後の位相差Ｐをゼロにするための駆動量）を求め、求めた駆動量にしたがってフォーカスレンズ１１を移動させる（ステップＳ４）。
　これにより、補正後の位相差Ｐに基づく合焦位置（ステップＳ３で補正された合焦位置）にフォーカスレンズ１１が移動することになる。
　以上のように、図１のカメラシステムによれば、温度とフォーカスレンズ位置とズーム倍率とに対応する補正量を用いて検出位相差を補正し、補正後の検出位相差に基づく合焦位置にフォーカスレンズ１１を移動させる。このため、温度とフォーカスレンズ位置とズーム倍率とに依存した検出位相差の誤差を減らした状態で合焦制御を行うことができ、合焦精度を高めることができる。
　なお、主要な被写体に焦点を合わせる合焦制御方法としてはコントラストＡＦ方式も知られている。コントラストＡＦ方式は、フォーカスレンズを移動させながらコントラスト評価値が最大となるフォーカスレンズ位置を合焦位置として判定し、この合焦位置にフォーカスレンズを移動させるものである。
　つまり、ＡＦ動作時に温度やズーム倍率を考慮した上で合焦位置が決まるため、温度やズーム倍率によって合焦位置を補正するという概念はない。
　また、コントラストＡＦ方式は、フォーカスレンズを動かして合焦位置を決める必要があるため、フォーカスレズ位置毎に例えばコントラスト評価値の補正を行うのでは、処理量が多くなり高速なＡＦができない。本実施形態のカメラシステムによれば、高速かつ高精度の合焦制御が可能となる。
　図６は、図１に示すカメラシステムのＡＦ動作の第一の変形例を説明するためのフローチャートである。
　位相差検出部２６Ａは、撮像素子２０から出力される撮像画像信号を取得し、取得した撮像画像信号に基づいて位相差Ｐを検出する（ステップＳ１１）。
　次に、補正部２６Ｂは、位相差Ｐにしたがってフォーカスレンズ１１を現在位置から移動させた状態でのフォーカスレンズ１１の位置である想定レンズ位置Ｘａを算出する（ステップＳ１２）。
　次に、補正部２６Ｂは、現在のズーム倍率の情報と、温度検出部１０によって検出された温度の情報と、ステップＳ１２で算出した想定レンズ位置Ｘａと、の組み合わせに対応する補正量Ｙａを記憶部２７に記憶されたデータに基づいて生成する（ステップＳ１３）。
　次に、補正部２６Ｂは、位相差Ｐを補正量Ｙａで補正する（ステップＳ１４）。ここで補正後の位相差を位相差Ｐａとする。
　次に、レンズ制御部２６Ｃは、位相差Ｐａが第一の閾値を超えるか否かを判定する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５の判定がＹＥＳのとき、レンズ制御部２６Ｃは、位相差Ｐａに基づく合焦位置にフォーカスレンズ１１を移動させ（ステップＳ１６）、ステップＳ１１に処理を戻す。
　ステップＳ１５の判定がＮＯになるのは、補正後の位相差がゼロに近い状態であり、フォーカスレンズ１１が合焦位置近傍に存在するため、ステップＳ１５の判定がＮＯのときはＡＦ動作が終了する。
　この第一の変形例によれば、フォーカスレンズ１１を真の合焦位置に少しずつ近づけていくことが可能となる。このため、真の合焦位置を跨いでフォーカスレンズ１１が行ったり来たりする現象を抑制することができ、スムーズな合焦制御が可能となる。
　図７は、図１に示すカメラシステムのＡＦ動作の第二の変形例を説明するためのフローチャートである。
　位相差検出部２６Ａは、撮像素子２０から出力される撮像画像信号を取得し、取得した撮像画像信号に基づいて位相差Ｐを検出する（ステップＳ２１）。
　次に、補正部２６Ｂは、位相差Ｐにしたがってフォーカスレンズ１１を現在位置から移動させた状態でのフォーカスレンズ１１の位置である第ｎの想定レンズ位置Ｘｎ（ｎは１以上の自然数、初期値は１）を算出する（ステップＳ２２）。図８には、現在のフォーカスレンズ位置から想定レンズ位置Ｘｎにフォーカスレンズ１１を移動させたと仮定した図を示している。
　次に、補正部２６Ｂは、現在のズーム倍率の情報と、温度検出部１０によって検出された温度の情報と、ステップＳ２２で算出した想定レンズ位置Ｘｎと、の組み合わせに対応する補正量Ｙｎを記憶部２７に記憶されたデータに基づいて生成する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３は第一の処理を構成する。
　次に、補正部２６Ｂは、位相差Ｐを補正量Ｙｎで補正する（ステップＳ２４）。ここで補正後の位相差を位相差Ｐｎとする。
　次に、補正部２６Ｂは、位相差Ｐｎにしたがってフォーカスレンズ１１を現在位置から移動させた状態でのフォーカスレンズ１１の位置である第ｎ＋１の想定レンズ位置Ｘｎ＋１を算出する（ステップＳ２５）。図８には、想定レンズ位置Ｘｎ＋１にフォーカスレンズ１１を移動させたと仮定した図を示している。
　次に、補正部２６Ｂは、現在のズーム倍率の情報と、温度検出部１０によって検出された温度の情報と、ステップＳ２５で算出した想定レンズ位置Ｘｎ＋１と、の組み合わせに対応する補正量Ｙｎ＋１を記憶部２７に記憶されたデータに基づいて生成する（ステップＳ２６）。ステップＳ２５とステップＳ２６は第二の処理を構成する。
　次に、レンズ制御部２６Ｃは、補正量Ｙｎと補正量Ｙｎ＋１の差の絶対値を算出し、この絶対値が第二の閾値を超えるか否かを判定する（ステップＳ２７）。ステップＳ２７の判定がＹＥＳのとき、レンズ制御部２６Ｃは、ｎをｎ＋１に変更して、ステップＳ２４に処理を戻す。
　ステップＳ２７の判定がＮＯのとき、レンズ制御部２６Ｃは、ステップＳ２４で生成した位相差Ｐｎに基づく想定レンズ位置Ｘｎ＋１にフォーカスレンズ１１を移動させて（ステップＳ２８）、ＡＦ動作を終了する。
　ステップＳ２１で検出された位相差Ｐは、真の位相差成分Ｐｔと誤差成分Ｐｅの和として以下の式（１）で表現することができる。
　Ｐ＝Ｐｔ＋Ｐｅ　・・（１）
　また、補正量Ｙｎで位相差Ｐを補正して得た補正後の位相差Ｐｎは以下の式（２）で表される。
　Ｐｎ＝Ｐｔ＋Ｐｅ－Ｙｎ　・・（２）
　式（２）の“Ｐｅ－Ｙｎ”がゼロとなっていれば、位相差Ｐｎは正しい値となる。しかし、補正量Ｙｎは、現在のフォーカスレンズ位置に対応する補正量ではなく、想定レンズ位置Ｘｎに対応する補正量である。この想定レンズ位置Ｘｎは、位相差Ｐから決めたものであり、位相差Ｐは式（１）に示すように誤差成分Ｐｅを含む。したがって、補正量Ｙｎは誤差Ｐｅと一致しない可能性もある。
　そこで、補正部２６Ｂは、更に、補正量Ｙｎ＋１を生成する。この補正量Ｙｎ＋１で位相差Ｐを補正して得られる補正後の位相差Ｐｎ＋１は以下の式（３）で表される。
　Ｐｎ＋１＝Ｐｔ＋Ｐｅ－Ｙｎ＋１　・・（３）
　式（２）と式（３）がほぼ一致している、すなわち、補正量Ｙｎと補正量Ｙｎ＋１がほぼ同じ値になっていれば、補正量Ｙｎと補正量Ｙｎ＋１のどちらも信頼性が高いと判定できる。そのため、レンズ制御部２６Ｃは、ステップＳ２７の判定がＮＯのときに、位相差Ｐｎに基づく想定レンズ位置Ｘｎ＋１にフォーカスレンズ１１を移動させている。
　一方、ステップＳ２７の判定がＹＥＳとなると、補正量Ｙｎと補正量Ｙｎ＋１のどちらかに誤りがある可能性が高い。この場合には、補正量Ｙｎと補正量Ｙｎ＋１の信頼性が高いと判定されるまで、ステップＳ２４～ステップＳ２７の処理を繰り返す。
　この第二の変形例によれば、信頼性の高い位相差の補正量にしたがって位相差を補正することができるため、合焦精度を更に向上させることができる。
　図７のステップＳ２８では、位相差Ｐｎに基づく想定レンズ位置Ｘｎ＋１にフォーカスレンズ１１を移動させる代わりに、位相差Ｐを補正量Ｙｎ＋１で補正して得た位相差Ｐｎ＋１に基づく第ｎ＋２の想定レンズ位置Ｘｎ＋２にフォーカスレンズ１１を移動させてもよい。補正量Ｙｎと補正量Ｙｎ＋１はほぼ同じ値になっているため、どちらの方法でも、精度の高い合焦制御が可能となる。
　記憶部２７に記憶される補正量Ｙは、レンズ装置１の機種毎に決まる設計値である。実際には、機種毎に個体差があり、同じ機種であっても補正量が異なることがある。
　そこで、記憶部２７には、補正量Ｙに対応付けて、この補正量Ｙの実測値との誤差（以下、オフセット値ともいう）を記憶しておく。
　例えば、任意の温度、任意のフォーカスレンズ１１の位置、及び任意のズーム倍率に対応する設計上の補正量Ｙには、基準となる温度、基準となるフォーカスレンズ１１の位置、及び基準となるズーム倍率の条件下でレンズ装置１により実際に求めた位相差の補正量との誤差を対応付けて記憶する。
　図５のステップＳ２において、補正部２６Ｂは、温度、フォーカスレンズ１１の位置、及びズーム倍率に対応する係数から求めた設計上の補正量にオフセット値を加算して、補正量Ｙを生成する。
　図６のステップＳ１３においても同様に、補正部２６Ｂは、温度とズーム倍率と想定レンズ位置Ｘａに対応する係数から求めた補正量Ｙにオフセット値を加算し、加算後の補正量を補正量Ｙａとして生成する。
　図７のステップＳ２３においても同様に、補正部２６Ｂは、温度とズーム倍率と想定レンズ位置Ｘｎに対応する係数から求めた補正量Ｙにオフセット値を加算し、加算後の補正量を補正量Ｙｎとして生成する。
　図７のステップＳ２６においても同様に、補正部２６Ｂは、温度とズーム倍率と想定レンズ位置Ｘｎ＋１に対応する係数から求めた補正量Ｙにオフセット値を加算し、加算後の補正量を補正量Ｙｎ＋１として生成する。
　このように、位相差の補正量の設計値と実測値の誤差をオフセット値として記憶部２７に記憶しておくことで、より正確な位相差の補正が可能となり、合焦制御の精度を高めることができる。
　なお、オフセット値は、基準温度、基準フォーカスレンズ位置、及び基準ズーム倍率に対応する値として１つ記憶するものとした。オフセット値は、基準温度、基準フォーカスレンズ位置、及び基準ズーム倍率を異なる値にした複数パターンの基準条件に対してそれぞれ求めておき、記憶部２７に記憶してもよい。
　この場合は、記憶部２７に記憶される補正量Ｙをグループ分けし、各グループに対し、そのグループに対応する温度、フォーカスレンズ位置、及びズーム倍率と近い基準条件に対するオフセット値を対応付けて記憶しておけばよい。
　以上の説明では、合焦位置補正用の情報を位相差の補正量としたが、合焦位置補正用の情報は、位相差に対応するフォーカスレンズ１１の駆動量（位相差をゼロにするために必要なフォーカスレンズ１１の駆動量）の補正量としてもよい。この駆動量が補正されると、補正された駆動量にしたがって移動されるフォーカスレンズ１１の位置（合焦位置）も補正されることになる。したがって、駆動量の補正量は、合焦位置補正用の情報となる。
　また、以上の説明では、記憶部２７に記憶される補正量Ｙが、温度とフォーカスレンズ位置とズーム倍率の組み合わせに対応するものとした。カメラシステムにおいてはズーム機能がないものもある。このため、記憶部２７には、温度とフォーカスレンズ位置の組み合わせに対応する補正量Ｙを記憶する構成としてもよい。
　この場合は、補正部２６Ｂは、図５のステップＳ２において、温度とフォーカスレンズ位置に対応する補正量Ｙを生成する。また、補正部２６Ｂは、図６のステップＳ１３において、温度と想定レンズ位置Ｘａに対応する補正量Ｙａを生成する。また、補正部２６Ｂは、図７のステップＳ２３において、温度と想定レンズ位置Ｘｎに対応する補正量Ｙｎを生成する。また、補正部２６Ｂは、図７のステップＳ２６において、温度と想定レンズ位置Ｘｎ＋１に対応する補正量Ｙｎ＋１を生成する。
　以上説明したレンズ装置１における温度検出部１０、ビームスプリッタ１６、ミラー１７、集光レンズ１８、セパレータレンズ１９、撮像素子２０、及び制御部２６は、合焦制御装置を構成する。
　図１のカメラシステムでは、この合焦制御装置がレンズ装置１に設けられているが、この合焦制御装置をカメラ装置３が有する構成としてもよい。
　図９は、合焦制御装置をカメラ装置に内蔵するカメラシステムの構成例を示す図である。
　図９に示すカメラシステムは、レンズ装置１が図２に示すレンズ駆動部２３及び絞り駆動部２４を備え、カメラ装置３に内蔵された合焦制御装置とレンズ装置１とが通信可能に構成される。図９に示すカメラシステムは、レンズ装置が交換可能なデジタルカメラと、レンズ装置が一体化されたデジタルカメラのどちらにも適用可能である。
　以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
　開示された合焦制御装置は、１つの被写体光像に対し、一方向にずれた一対の画像信号を出力するセンサと、上記センサから出力される上記一対の画像信号の位相差を検出する位相差検出部と、フォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体光像を撮像する撮像素子に、上記撮像光学系に入射する被写体光の一部を導き、上記被写体光の上記一部を除いた残りを上記センサに導く光学素子と、上記光学素子と上記センサの間に設けられる光学系と、温度を検出する温度検出部と、上記フォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ位置検出部と、温度と、上記フォーカスレンズの位置と、合焦位置補正用の情報と、を対応付けたデータを記憶する記憶部と、上記記憶部に記憶されたデータと、上記温度検出部により検出される温度及び上記フォーカスレンズ位置検出部により検出されるフォーカスレンズの位置とに基づいて、上記位相差検出部により検出された位相差である検出位相差に基づく上記フォーカスレンズの合焦位置を補正する補正部と、上記補正部により補正された合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させるレンズ制御部と、を備えるものである。
　開示された合焦制御装置は、上記補正部は、上記温度検出部により検出される温度及び上記フォーカスレンズ位置検出部により検出されるフォーカスレンズの位置の組み合わせに対応する合焦位置補正用の情報を上記データに基づいて生成し、生成した情報を用いて合焦位置を補正するものである。
　開示された合焦制御装置は、上記合焦位置補正用の情報は、位相差の補正量であり、上記補正部は、上記検出位相差にしたがって上記フォーカスレンズを移動させた状態での上記フォーカスレンズの位置である想定レンズ位置と上記温度検出部により検出される温度の組み合わせに対応する位相差の補正量を上記データに基づいて生成し、生成した位相差の補正量を用いて上記検出位相差を補正し、上記レンズ制御部は、上記補正部による補正後の検出位相差が第一の閾値を超える場合に、上記補正後の検出位相差に基づいて上記フォーカスレンズを移動させるものである。
　開示された合焦制御装置は、上記合焦位置補正用の情報は、位相差の補正量であり、ｎを１以上の自然数とし、上記補正部は、上記検出位相差にしたがって上記フォーカスレンズを移動させた状態での上記フォーカスレンズの位置である第ｎの想定レンズ位置を算出し、上記第ｎの想定レンズ位置と上記温度検出部により検出される温度の組み合わせに対応する位相差の第ｎの補正量を上記データに基づいて生成する第一の処理と、上記第ｎの補正量で上記検出位相差を補正して得られる補正後位相差にしたがって上記フォーカスレンズを移動させた状態での上記フォーカスレンズの位置である第ｎ＋１の想定レンズ位置を算出し、上記第ｎ＋１の想定レンズ位置と上記温度検出部により検出される温度の組み合わせに対応する位相差の第ｎ＋１の補正量を上記データに基づいて生成する第二の処理と、を行い、上記レンズ制御部は、上記第ｎの補正量と上記第ｎ＋１の補正量の差が第二の閾値以下の場合に、上記第ｎの補正量又は上記第ｎ＋１の補正量を用いて上記補正部により補正された上記検出位相差に基づいて上記フォーカスレンズを移動させるものである。
　開示された合焦制御装置は、上記補正部は、上記第二の処理の結果、上記第ｎの補正量と上記第ｎ＋１の補正量の差が上記第二の閾値を超える場合は、ｎを１つ増やして再び上記第二の処理を行うものである。
　開示された合焦制御装置は、上記撮像光学系はズームレンズを含み、上記記憶部の上記データは、更に、上記ズームレンズのズーム倍率が上記合焦位置補正用の情報に対応付けられたものであり、上記ズームレンズのズーム倍率を検出するズーム倍率検出部を更に備え、上記補正部は、上記データと、上記温度検出部により検出される温度と、上記ズーム倍率検出部により検出されるズーム倍率と、上記フォーカスレンズ位置検出部により検出されるフォーカスレンズの位置とに基づいて合焦位置補正用の情報を生成するものである。
　開示された合焦制御装置は、上記補正部は、上記温度検出部により検出される温度、上記ズーム倍率検出部により検出されるズーム倍率、及び上記フォーカスレンズ位置検出部により検出されるフォーカスレンズの位置の組み合わせに対応する合焦位置補正用の情報を上記データに基づいて生成するものである。
　開示された合焦制御装置は、上記合焦位置補正用の情報は、位相差の補正量であり、上記補正部は、上記検出位相差にしたがって上記フォーカスレンズを移動させた状態での上記フォーカスレンズの位置である想定レンズ位置と上記温度検出部により検出される温度と上記ズーム倍率検出部により検出されるズーム倍率との組み合わせに対応する位相差の補正量を上記データに基づいて生成し、生成した位相差の補正量を用いて上記検出位相差を補正し、上記レンズ制御部は、上記補正部による補正後の検出位相差が第一の閾値を超える場合に、上記補正後の検出位相差に基づいて上記フォーカスレンズを移動させるものである。
　開示された合焦制御装置は、上記合焦位置補正用の情報は、位相差の補正量であり、上記撮像光学系はズームレンズを含み、上記ズームレンズのズーム倍率を検出するズーム倍率検出部を更に備え、ｎを１以上の自然数とし、上記補正部は、上記検出位相差にしたがって上記フォーカスレンズを移動させた状態での上記フォーカスレンズの位置である第ｎの想定レンズ位置を算出し、上記第ｎの想定レンズ位置と上記温度検出部により検出される温度と上記ズーム倍率検出部により検出されるズーム倍率の組み合わせに対応する位相差の第ｎの補正量を上記データに基づいて生成する第一の処理と、上記第ｎの補正量で上記検出位相差を補正して得られる補正後位相差にしたがって上記フォーカスレンズを移動させた状態での上記フォーカスレンズの位置である第ｎ＋１の想定レンズ位置を算出し、上記第ｎ＋１の想定レンズ位置と上記温度検出部により検出される温度と上記ズーム倍率検出部により検出されるズーム倍率の組み合わせに対応する位相差の第ｎ＋１の補正量を上記データに基づいて生成する第二の処理と、を行い、上記レンズ制御部は、上記第ｎの補正量と上記第ｎ＋１の補正量の差が第二の閾値以下の場合に、上記第ｎの補正量又は上記第ｎ＋１の補正量を用いて上記補正部により補正された上記検出位相差に基づいて上記フォーカスレンズを移動させるものである。
　開示された合焦制御装置は、上記補正部は、上記第二の処理の結果、上記第ｎの補正量と上記第ｎ＋１の補正量の差が上記第二の閾値を超える場合は、ｎを１つ増やして再び上記第二の処理を行うものである。
　開示された合焦制御装置は、上記記憶部には、上記データに含まれる設計上の上記合焦位置補正用の情報とその合焦位置補正用の情報の実測値との差分データが更に記憶されており、上記補正部は、上記温度検出部により検出される温度及び上記フォーカスレンズ位置検出部により検出されるフォーカスレンズの位置に基づいて生成した合焦位置補正用の情報に上記差分データを加算した情報を最終的な合焦位置補正用の情報として生成するものである。
　開示されたレンズ装置は、上記合焦制御装置と、上記撮像光学系と、を備えるものである。
　開示された撮像装置は、上記合焦制御装置と、上記撮像素子と、を備えるものである。
　開示された合焦制御方法は、１つの被写体光像に対し、一方向にずれた一対の画像信号を出力するセンサと、フォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体光像を撮像する撮像素子に、上記撮像光学系に入射する被写体光の一部を導き、上記被写体光の上記一部を除いた残りを上記センサに導く光学素子と、上記光学素子と上記センサの間に設けられる光学系と、温度を検出する温度検出部と、温度と、上記フォーカスレンズの位置と、合焦位置補正用の情報と、を対応付けたデータを記憶する記憶部と、を含む合焦制御装置による合焦制御方法であって、上記センサから出力される上記一対の画像信号の位相差を検出する位相差検出ステップと、上記フォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ位置検出ステップと、上記記憶部に記憶されたデータと、上記温度検出部により検出される温度及び上記フォーカスレンズ位置検出ステップにより検出されるフォーカスレンズの位置とに基づいて、上記位相差検出ステップにより検出された位相差である検出位相差に基づく上記フォーカスレンズの合焦位置を補正する補正ステップと、上記補正ステップにより補正された合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させるレンズ制御ステップと、を備えるものである。
　開示された合焦制御方法は、上記補正ステップでは、上記温度検出部により検出される温度及び上記フォーカスレンズ位置検出ステップにより検出されるフォーカスレンズの位置の組み合わせに対応する合焦位置補正用の情報を上記データに基づいて生成し、生成した情報を用いて合焦位置を補正するものである。
　開示された合焦制御方法は、上記合焦位置補正用の情報は、位相差の補正量であり、上記補正ステップでは、上記検出位相差にしたがって上記フォーカスレンズを移動させた状態での上記フォーカスレンズの位置である想定レンズ位置と上記温度検出部により検出される温度の組み合わせに対応する位相差の補正量を上記データに基づいて生成し、生成した位相差の補正量を用いて上記検出位相差を補正し、上記レンズ制御ステップでは、上記補正ステップによる補正後の検出位相差が第一の閾値を超える場合に、上記補正後の検出位相差に基づいて上記フォーカスレンズを移動させるものである。
　開示された合焦制御方法は、上記合焦位置補正用の情報は、位相差の補正量であり、ｎを１以上の自然数とし、上記補正ステップでは、上記検出位相差にしたがって上記フォーカスレンズを移動させた状態での上記フォーカスレンズの位置である第ｎの想定レンズ位置を算出し、上記第ｎの想定レンズ位置と上記温度検出部により検出される温度の組み合わせに対応する位相差の第ｎの補正量を上記データに基づいて生成する第一の処理と、上記第ｎの補正量で上記検出位相差を補正して得られる補正後位相差にしたがって上記フォーカスレンズを移動させた状態での上記フォーカスレンズの位置である第ｎ＋１の想定レンズ位置を算出し、上記第ｎ＋１の想定レンズ位置と上記温度検出部により検出される温度の組み合わせに対応する位相差の第ｎ＋１の補正量を上記データに基づいて生成する第二の処理と、を行い、上記レンズ制御ステップでは、上記第ｎの補正量と上記第ｎ＋１の補正量の差が第二の閾値以下の場合に、上記第ｎの補正量又は上記第ｎ＋１の補正量を用いて上記補正ステップで補正された上記検出位相差に基づいて上記フォーカスレンズを移動させるものである。
　開示された合焦制御方法は、上記補正ステップでは、上記第二の処理の結果、上記第ｎの補正量と上記第ｎ＋１の補正量の差が上記第二の閾値を超える場合は、ｎを１つ増やして再び上記第二の処理を行うものである。
　開示された合焦制御方法は、上記撮像光学系はズームレンズを含み、上記記憶部の上記データは、更に、上記ズームレンズのズーム倍率が上記合焦位置補正用の情報に対応付けられたものであり、上記ズームレンズのズーム倍率を検出するズーム倍率検出ステップを更に備え、上記補正ステップでは、上記データと、上記温度検出部により検出される温度と、上記ズーム倍率検出ステップにより検出されるズーム倍率と、上記フォーカスレンズ位置検出ステップにより検出されるフォーカスレンズの位置とに基づいて合焦位置補正用の情報を生成するものである。
　開示された合焦制御方法は、上記補正ステップでは、上記温度検出部により検出される温度、上記ズーム倍率検出ステップにより検出されるズーム倍率、及び上記フォーカスレンズ位置検出ステップにより検出されるフォーカスレンズの位置の組み合わせに対応する合焦位置補正用の情報を上記データに基づいて生成するものである。
　開示された合焦制御方法は、上記合焦位置補正用の情報は、位相差の補正量であり、上記補正ステップでは、上記検出位相差にしたがって上記フォーカスレンズを移動させた状態での上記フォーカスレンズの位置である想定レンズ位置と上記温度検出部により検出される温度と上記ズーム倍率検出ステップにより検出されるズーム倍率との組み合わせに対応する位相差の補正量を上記データに基づいて生成し、生成した位相差の補正量を用いて上記検出位相差を補正し、上記レンズ制御ステップでは、上記補正ステップによる補正後の検出位相差が第一の閾値を超える場合に、上記補正後の検出位相差に基づいて上記フォーカスレンズを移動させるものである。
　開示された合焦制御方法は、上記合焦位置補正用の情報は、位相差の補正量であり、上記撮像光学系はズームレンズを含み、上記ズームレンズのズーム倍率を検出するズーム倍率検出ステップを更に備え、ｎを１以上の自然数とし、上記補正ステップでは、上記検出位相差にしたがって上記フォーカスレンズを移動させた状態での上記フォーカスレンズの位置である第ｎの想定レンズ位置を算出し、上記第ｎの想定レンズ位置と上記温度検出部により検出される温度と上記ズーム倍率検出ステップにより検出されるズーム倍率の組み合わせに対応する位相差の第ｎの補正量を上記データに基づいて生成する第一の処理と、上記第ｎの補正量で上記検出位相差を補正して得られる補正後位相差にしたがって上記フォーカスレンズを移動させた状態での上記フォーカスレンズの位置である第ｎ＋１の想定レンズ位置を算出し、上記第ｎ＋１の想定レンズ位置と上記温度検出部により検出される温度と上記ズーム倍率検出ステップにより検出されるズーム倍率の組み合わせに対応する位相差の第ｎ＋１の補正量を上記データに基づいて生成する第二の処理と、を行い、上記レンズ制御ステップでは、上記第ｎの補正量と上記第ｎ＋１の補正量の差が第二の閾値以下の場合に、上記第ｎの補正量又は上記第ｎ＋１の補正量を用いて上記補正ステップで補正された上記検出位相差に基づいて上記フォーカスレンズを移動させるものである。
　開示された合焦制御方法は、上記補正ステップでは、上記第二の処理の結果、上記第ｎの補正量と上記第ｎ＋１の補正量の差が上記第二の閾値を超える場合は、ｎを１つ増やして再び上記第二の処理を行うものである。
　開示された合焦制御方法は、上記記憶部には、上記データに含まれる設計上の上記合焦位置補正用の情報とその合焦位置補正用の情報の実測値との差分データが更に記憶されており、上記補正ステップでは、上記温度検出部により検出される温度及び上記フォーカスレンズ位置検出ステップにより検出されるフォーカスレンズの位置に基づいて生成した合焦位置補正用の情報に上記差分データを加算した情報を最終的な合焦位置補正用の情報として生成するものである。
　開示された合焦制御プログラムは、１つの被写体光像に対し、一方向にずれた一対の画像信号を出力するセンサと、フォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体光像を撮像する撮像素子に、上記撮像光学系に入射する被写体光の一部を導き、上記被写体光の上記一部を除いた残りを上記センサに導く光学素子と、上記光学素子と上記センサの間に設けられる光学系と、温度を検出する温度検出部と、温度と、上記フォーカスレンズの位置と、合焦位置補正用の情報と、を対応付けたデータを記憶する記憶部と、を含む合焦制御装置によって上記フォーカスレンズの合焦制御を行うための合焦制御プログラムであって、上記センサから出力される上記一対の画像信号の位相差を検出する位相差検出ステップと、上記フォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ位置検出ステップと、上記記憶部に記憶されたデータと、上記温度検出部により検出される温度及び上記フォーカスレンズ位置検出ステップにより検出されるフォーカスレンズの位置とに基づいて、上記位相差検出ステップにより検出された位相差である検出位相差に基づく上記フォーカスレンズの合焦位置を補正する補正ステップと、上記補正ステップにより補正された合焦位置に上記フォーカスレンズを移動させるレンズ制御ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
　本発明は、特に、高精度の合焦制御が求められる業務用のカメラシステムに適用して利便性が高く、有効である。
１　レンズ装置
１０　温度検出部
１１　フォーカスレンズ
１２，１３　ズームレンズ
１６　ビームスプリッタ
１７　ミラー
１８　集光レンズ
１９　セパレータレンズ
２０　撮像素子
２６　制御部
２６Ａ　位相差検出部
２６Ｂ　補正部
２６Ｃ　レンズ制御部
２７　記憶部
３　カメラ装置
３１　撮像素子

Claims (25)

  1. 　１つの被写体光像に対し、一方向にずれた一対の画像信号を出力するセンサと、
    　前記センサから出力される前記一対の画像信号の位相差を検出する位相差検出部と、
    　フォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体光像を撮像する撮像素子に、前記撮像光学系に入射する被写体光の一部を導き、前記被写体光の前記一部を除いた残りを前記センサに導く光学素子と、
    　前記光学素子と前記センサの間に設けられる光学系と、
    　温度を検出する温度検出部と、
    　前記フォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ位置検出部と、
    　温度と、前記フォーカスレンズの位置と、合焦位置補正用の情報と、を対応付けたデータを記憶する記憶部と、
    　前記記憶部に記憶されたデータと、前記温度検出部により検出される温度及び前記フォーカスレンズ位置検出部により検出されるフォーカスレンズの位置とに基づいて、前記位相差検出部により検出された位相差である検出位相差に基づく前記フォーカスレンズの合焦位置を補正する補正部と、
    　前記補正部により補正された合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させるレンズ制御部と、を備える合焦制御装置。
  2. 　請求項１記載の合焦制御装置であって、
    　前記補正部は、前記温度検出部により検出される温度及び前記フォーカスレンズ位置検出部により検出されるフォーカスレンズの位置の組み合わせに対応する合焦位置補正用の情報を前記データに基づいて生成し、生成した情報を用いて合焦位置を補正する合焦制御装置。
  3. 　請求項１記載の合焦制御装置であって、
    　前記合焦位置補正用の情報は、位相差の補正量であり、
    　前記補正部は、前記検出位相差にしたがって前記フォーカスレンズを移動させた状態での前記フォーカスレンズの位置である想定レンズ位置と前記温度検出部により検出される温度の組み合わせに対応する位相差の補正量を前記データに基づいて生成し、生成した位相差の補正量を用いて前記検出位相差を補正し、
    　前記レンズ制御部は、前記補正部による補正後の検出位相差が第一の閾値を超える場合に、前記補正後の検出位相差に基づいて前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御装置。
  4. 　請求項１記載の合焦制御装置であって、
    　前記合焦位置補正用の情報は、位相差の補正量であり、
    　ｎを１以上の自然数とし、前記補正部は、前記検出位相差にしたがって前記フォーカスレンズを移動させた状態での前記フォーカスレンズの位置である第ｎの想定レンズ位置を算出し、前記第ｎの想定レンズ位置と前記温度検出部により検出される温度の組み合わせに対応する位相差の第ｎの補正量を前記データに基づいて生成する第一の処理と、前記第ｎの補正量で前記検出位相差を補正して得られる補正後位相差にしたがって前記フォーカスレンズを移動させた状態での前記フォーカスレンズの位置である第ｎ＋１の想定レンズ位置を算出し、前記第ｎ＋１の想定レンズ位置と前記温度検出部により検出される温度の組み合わせに対応する位相差の第ｎ＋１の補正量を前記データに基づいて生成する第二の処理と、を行い、
    　前記レンズ制御部は、前記第ｎの補正量と前記第ｎ＋１の補正量の差が第二の閾値以下の場合に、前記第ｎの補正量又は前記第ｎ＋１の補正量を用いて前記補正部により補正された前記検出位相差に基づいて前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御装置。
  5. 　請求項４記載の合焦制御装置であって、
    　前記補正部は、前記第二の処理の結果、前記第ｎの補正量と前記第ｎ＋１の補正量の差が前記第二の閾値を超える場合は、ｎを１つ増やして再び前記第二の処理を行う合焦制御装置。
  6. 　請求項１記載の合焦制御装置であって、
    　前記撮像光学系はズームレンズを含み、
    　前記記憶部の前記データは、更に、前記ズームレンズのズーム倍率が前記合焦位置補正用の情報に対応付けられたものであり、
    　前記ズームレンズのズーム倍率を検出するズーム倍率検出部を更に備え、
    　前記補正部は、前記データと、前記温度検出部により検出される温度と、前記ズーム倍率検出部により検出されるズーム倍率と、前記フォーカスレンズ位置検出部により検出されるフォーカスレンズの位置とに基づいて合焦位置補正用の情報を生成する合焦制御装置。
  7. 　請求項６記載の合焦制御装置であって、
    　前記補正部は、前記温度検出部により検出される温度、前記ズーム倍率検出部により検出されるズーム倍率、及び前記フォーカスレンズ位置検出部により検出されるフォーカスレンズの位置の組み合わせに対応する合焦位置補正用の情報を前記データに基づいて生成する合焦制御装置。
  8. 　請求項６記載の合焦制御装置であって、
    　前記合焦位置補正用の情報は、位相差の補正量であり、
    　前記補正部は、前記検出位相差にしたがって前記フォーカスレンズを移動させた状態での前記フォーカスレンズの位置である想定レンズ位置と前記温度検出部により検出される温度と前記ズーム倍率検出部により検出されるズーム倍率との組み合わせに対応する位相差の補正量を前記データに基づいて生成し、生成した位相差の補正量を用いて前記検出位相差を補正し、
    　前記レンズ制御部は、前記補正部による補正後の検出位相差が第一の閾値を超える場合に、前記補正後の検出位相差に基づいて前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御装置。
  9. 　請求項１記載の合焦制御装置であって、
    　前記合焦位置補正用の情報は、位相差の補正量であり、
    　前記撮像光学系はズームレンズを含み、
    　前記ズームレンズのズーム倍率を検出するズーム倍率検出部を更に備え、
    　ｎを１以上の自然数とし、前記補正部は、前記検出位相差にしたがって前記フォーカスレンズを移動させた状態での前記フォーカスレンズの位置である第ｎの想定レンズ位置を算出し、前記第ｎの想定レンズ位置と前記温度検出部により検出される温度と前記ズーム倍率検出部により検出されるズーム倍率の組み合わせに対応する位相差の第ｎの補正量を前記データに基づいて生成する第一の処理と、前記第ｎの補正量で前記検出位相差を補正して得られる補正後位相差にしたがって前記フォーカスレンズを移動させた状態での前記フォーカスレンズの位置である第ｎ＋１の想定レンズ位置を算出し、前記第ｎ＋１の想定レンズ位置と前記温度検出部により検出される温度と前記ズーム倍率検出部により検出されるズーム倍率の組み合わせに対応する位相差の第ｎ＋１の補正量を前記データに基づいて生成する第二の処理と、を行い、
    　前記レンズ制御部は、前記第ｎの補正量と前記第ｎ＋１の補正量の差が第二の閾値以下の場合に、前記第ｎの補正量又は前記第ｎ＋１の補正量を用いて前記補正部により補正された前記検出位相差に基づいて前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御装置。
  10. 　請求項９記載の合焦制御装置であって、
    　前記補正部は、前記第二の処理の結果、前記第ｎの補正量と前記第ｎ＋１の補正量の差が前記第二の閾値を超える場合は、ｎを１つ増やして再び前記第二の処理を行う合焦制御装置。
  11. 　請求項１記載の合焦制御装置であって、
    　前記記憶部には、前記データに含まれる設計上の前記合焦位置補正用の情報と当該合焦位置補正用の情報の実測値との差分データが更に記憶されており、
    　前記補正部は、前記温度検出部により検出される温度及び前記フォーカスレンズ位置検出部により検出されるフォーカスレンズの位置に基づいて生成した合焦位置補正用の情報に前記差分データを加算した情報を最終的な合焦位置補正用の情報として生成する合焦制御装置。
  12. 　請求項１～１１のいずれか１項記載の合焦制御装置と、
    　前記撮像光学系と、を備えるレンズ装置。
  13. 　請求項１～１１のいずれか１項記載の合焦制御装置と、
    　前記撮像素子と、を備える撮像装置。
  14. 　１つの被写体光像に対し、一方向にずれた一対の画像信号を出力するセンサと、フォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体光像を撮像する撮像素子に、前記撮像光学系に入射する被写体光の一部を導き、前記被写体光の前記一部を除いた残りを前記センサに導く光学素子と、前記光学素子と前記センサの間に設けられる光学系と、温度を検出する温度検出部と、温度と、前記フォーカスレンズの位置と、合焦位置補正用の情報と、を対応付けたデータを記憶する記憶部と、を含む合焦制御装置による合焦制御方法であって、
    　前記センサから出力される前記一対の画像信号の位相差を検出する位相差検出ステップと、
    　前記フォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ位置検出ステップと、
    　前記記憶部に記憶されたデータと、前記温度検出部により検出される温度及び前記フォーカスレンズ位置検出ステップにより検出されるフォーカスレンズの位置とに基づいて、前記位相差検出ステップにより検出された位相差である検出位相差に基づく前記フォーカスレンズの合焦位置を補正する補正ステップと、
    　前記補正ステップにより補正された合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させるレンズ制御ステップと、を備える合焦制御方法。
  15. 　請求項１４記載の合焦制御方法であって、
    　前記補正ステップでは、前記温度検出部により検出される温度及び前記フォーカスレンズ位置検出ステップにより検出されるフォーカスレンズの位置の組み合わせに対応する合焦位置補正用の情報を前記データに基づいて生成し、生成した情報を用いて合焦位置を補正する合焦制御方法。
  16. 　請求項１４記載の合焦制御方法であって、
    　前記合焦位置補正用の情報は、位相差の補正量であり、
    　前記補正ステップでは、前記検出位相差にしたがって前記フォーカスレンズを移動させた状態での前記フォーカスレンズの位置である想定レンズ位置と前記温度検出部により検出される温度の組み合わせに対応する位相差の補正量を前記データに基づいて生成し、生成した位相差の補正量を用いて前記検出位相差を補正し、
    　前記レンズ制御ステップでは、前記補正ステップによる補正後の検出位相差が第一の閾値を超える場合に、前記補正後の検出位相差に基づいて前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御方法。
  17. 　請求項１４記載の合焦制御方法であって、
    　前記合焦位置補正用の情報は、位相差の補正量であり、
    　ｎを１以上の自然数とし、前記補正ステップでは、前記検出位相差にしたがって前記フォーカスレンズを移動させた状態での前記フォーカスレンズの位置である第ｎの想定レンズ位置を算出し、前記第ｎの想定レンズ位置と前記温度検出部により検出される温度の組み合わせに対応する位相差の第ｎの補正量を前記データに基づいて生成する第一の処理と、前記第ｎの補正量で前記検出位相差を補正して得られる補正後位相差にしたがって前記フォーカスレンズを移動させた状態での前記フォーカスレンズの位置である第ｎ＋１の想定レンズ位置を算出し、前記第ｎ＋１の想定レンズ位置と前記温度検出部により検出される温度の組み合わせに対応する位相差の第ｎ＋１の補正量を前記データに基づいて生成する第二の処理と、を行い、
    　前記レンズ制御ステップでは、前記第ｎの補正量と前記第ｎ＋１の補正量の差が第二の閾値以下の場合に、前記第ｎの補正量又は前記第ｎ＋１の補正量を用いて前記補正ステップで補正された前記検出位相差に基づいて前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御方法。
  18. 　請求項１７記載の合焦制御方法であって、
    　前記補正ステップでは、前記第二の処理の結果、前記第ｎの補正量と前記第ｎ＋１の補正量の差が前記第二の閾値を超える場合は、ｎを１つ増やして再び前記第二の処理を行う合焦制御方法。
  19. 　請求項１４記載の合焦制御方法であって、
    　前記撮像光学系はズームレンズを含み、
    　前記記憶部の前記データは、更に、前記ズームレンズのズーム倍率が前記合焦位置補正用の情報に対応付けられたものであり、
    　前記ズームレンズのズーム倍率を検出するズーム倍率検出ステップを更に備え、
    　前記補正ステップでは、前記データと、前記温度検出部により検出される温度と、前記ズーム倍率検出ステップにより検出されるズーム倍率と、前記フォーカスレンズ位置検出ステップにより検出されるフォーカスレンズの位置とに基づいて合焦位置補正用の情報を生成する合焦制御方法。
  20. 　請求項１９記載の合焦制御方法であって、
    　前記補正ステップでは、前記温度検出部により検出される温度、前記ズーム倍率検出ステップにより検出されるズーム倍率、及び前記フォーカスレンズ位置検出ステップにより検出されるフォーカスレンズの位置の組み合わせに対応する合焦位置補正用の情報を前記データに基づいて生成する合焦制御方法。
  21. 　請求項１９記載の合焦制御方法であって、
    　前記合焦位置補正用の情報は、位相差の補正量であり、
    　前記補正ステップでは、前記検出位相差にしたがって前記フォーカスレンズを移動させた状態での前記フォーカスレンズの位置である想定レンズ位置と前記温度検出部により検出される温度と前記ズーム倍率検出ステップにより検出されるズーム倍率との組み合わせに対応する位相差の補正量を前記データに基づいて生成し、生成した位相差の補正量を用いて前記検出位相差を補正し、
    　前記レンズ制御ステップでは、前記補正ステップによる補正後の検出位相差が第一の閾値を超える場合に、前記補正後の検出位相差に基づいて前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御方法。
  22. 　請求項１４記載の合焦制御方法であって、
    　前記合焦位置補正用の情報は、位相差の補正量であり、
    　前記撮像光学系はズームレンズを含み、
    　前記ズームレンズのズーム倍率を検出するズーム倍率検出ステップを更に備え、
    　ｎを１以上の自然数とし、前記補正ステップでは、前記検出位相差にしたがって前記フォーカスレンズを移動させた状態での前記フォーカスレンズの位置である第ｎの想定レンズ位置を算出し、前記第ｎの想定レンズ位置と前記温度検出部により検出される温度と前記ズーム倍率検出ステップにより検出されるズーム倍率の組み合わせに対応する位相差の第ｎの補正量を前記データに基づいて生成する第一の処理と、前記第ｎの補正量で前記検出位相差を補正して得られる補正後位相差にしたがって前記フォーカスレンズを移動させた状態での前記フォーカスレンズの位置である第ｎ＋１の想定レンズ位置を算出し、前記第ｎ＋１の想定レンズ位置と前記温度検出部により検出される温度と前記ズーム倍率検出ステップにより検出されるズーム倍率の組み合わせに対応する位相差の第ｎ＋１の補正量を前記データに基づいて生成する第二の処理と、を行い、
    　前記レンズ制御ステップでは、前記第ｎの補正量と前記第ｎ＋１の補正量の差が第二の閾値以下の場合に、前記第ｎの補正量又は前記第ｎ＋１の補正量を用いて前記補正ステップで補正された前記検出位相差に基づいて前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御方法。
  23. 　請求項２２記載の合焦制御方法であって、
    　前記補正ステップでは、前記第二の処理の結果、前記第ｎの補正量と前記第ｎ＋１の補正量の差が前記第二の閾値を超える場合は、ｎを１つ増やして再び前記第二の処理を行う合焦制御方法。
  24. 　請求項１４記載の合焦制御方法であって、
    　前記記憶部には、前記データに含まれる設計上の前記合焦位置補正用の情報と当該合焦位置補正用の情報の実測値との差分データが更に記憶されており、
    　前記補正ステップでは、前記温度検出部により検出される温度及び前記フォーカスレンズ位置検出ステップにより検出されるフォーカスレンズの位置に基づいて生成した合焦位置補正用の情報に前記差分データを加算した情報を最終的な合焦位置補正用の情報として生成する合焦制御方法。
  25. 　１つの被写体光像に対し、一方向にずれた一対の画像信号を出力するセンサと、フォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体光像を撮像する撮像素子に、前記撮像光学系に入射する被写体光の一部を導き、前記被写体光の前記一部を除いた残りを前記センサに導く光学素子と、前記光学素子と前記センサの間に設けられる光学系と、温度を検出する温度検出部と、温度と、前記フォーカスレンズの位置と、合焦位置補正用の情報と、を対応付けたデータを記憶する記憶部と、を含む合焦制御装置によって前記フォーカスレンズの合焦制御を行うための合焦制御プログラムであって、
    　前記センサから出力される前記一対の画像信号の位相差を検出する位相差検出ステップと、
    　前記フォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ位置検出ステップと、
    　前記記憶部に記憶されたデータと、前記温度検出部により検出される温度及び前記フォーカスレンズ位置検出ステップにより検出されるフォーカスレンズの位置とに基づいて、前記位相差検出ステップにより検出された位相差である検出位相差に基づく前記フォーカスレンズの合焦位置を補正する補正ステップと、
    　前記補正ステップにより補正された合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させるレンズ制御ステップと、をコンピュータに実行させるための合焦制御プログラム。
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