デジタルカメラ及びオートフォーカス装置
【課題】装置の大型化を招くことなく位相差検出方式のＡＦ処理によるコストアップを抑える。
【解決手段】デジタルカメラの絞り機構３１は、第１絞り羽根６０と、第２絞り羽根６１と、第１レバー６２と、第２レバー６３と、ケース６４とで構成される。ケース６４は、撮影レンズの光軸上に中心が合わせられる開口８２を有している。第１絞り羽根６０は、ＡＦ用開口８４を有している。各レバーは、アイリスモータ３４の駆動に応じて回転し、各絞り羽根６０、６１をスライド移動させる。絞り機構３１は、各絞り羽根６０、６１のスライド移動により、開口８２の中心に対してＡＦ用開口８４の中心を右側にずらしてＡＦ用開口８４を開口８２に重ねた第１ＡＦ状態と、左側にずらして重ねた第２ＡＦ状態とに変化する。デジタルカメラは、各ＡＦ状態で取得された画像データを基に、位相差検出方式のＡＦ処理を行う。
【解決手段】デジタルカメラの絞り機構３１は、第１絞り羽根６０と、第２絞り羽根６１と、第１レバー６２と、第２レバー６３と、ケース６４とで構成される。ケース６４は、撮影レンズの光軸上に中心が合わせられる開口８２を有している。第１絞り羽根６０は、ＡＦ用開口８４を有している。各レバーは、アイリスモータ３４の駆動に応じて回転し、各絞り羽根６０、６１をスライド移動させる。絞り機構３１は、各絞り羽根６０、６１のスライド移動により、開口８２の中心に対してＡＦ用開口８４の中心を右側にずらしてＡＦ用開口８４を開口８２に重ねた第１ＡＦ状態と、左側にずらして重ねた第２ＡＦ状態とに変化する。デジタルカメラは、各ＡＦ状態で取得された画像データを基に、位相差検出方式のＡＦ処理を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相差検出方式のオートフォーカス処理を行うデジタルカメラ及びオートフォーカス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被写体像をＣＣＤイメージセンサなどの固体撮像素子で撮像してデジタルの画像データを取得するデジタルカメラが普及している。こうしたデジタルカメラの多くは、焦点を自動的に被写体に合わせるオートフォーカス機能を備えている。デジタルカメラのオートフォーカスには、主にコントラスト検出方式や位相差検出方式が採用されている。
【０００３】
コントラスト検出方式は、構成が簡潔でオートフォーカス機能を安価に提供できる反面、フォーカスレンズを移動させながら合焦位置を探索するため、合焦に時間が掛かってしまうという問題がある。一方、位相差検出方式は、光軸を挟んで対称な光路上から取得された２枚の画像のズレ量（位相差）を検出することにより、デフォーカス量及び方向を認識してフォーカスレンズを迅速に合焦させることができる反面、撮影用以外の撮像素子や被写体光を分割するための光学系などが別途必要になるため、コストアップを招くという問題がある。
【０００４】
上述のような各方式の問題を解決し、低価格かつ迅速な合焦を得られるオートフォーカス機能を実現するため、位相差検出方式によるコストアップを抑える方法が、例えば、特許文献１や２などで知られている。
【０００５】
特許文献１では、通常の絞り開口とは別に光軸を挟んで対称な位置に形成された２つのＡＦ用開口を設け、各ＡＦ用開口を遮光羽根によって選択的に塞ぐことにより、光路の異なる２つの画像を得るようにしている。また、特許文献２では、２枚の絞り羽根を光軸と直交する面上でシフト移動させることにより、光路の異なる２つの画像を得るようにしている。各特許文献の方法によれば、撮影用以外の撮像素子や被写体光を分割するための光学系などを設けることなく、絞りの切り替え機構だけで位相差検出方式を実現できるので、位相差検出方式によるコストアップを抑えることができる。
【特許文献１】特開平９−１８４９７２号公報
【特許文献２】特開平２００４−０３８１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の方法では、遮光羽根やこれを駆動するためのモータなどが別途必要になる。また、特許文献２の方法では、各絞り羽根のそれぞれに個別のモータが必要になる。このため、各特許文献の方法では、必ずしも十分にコストアップが抑えられるわけではなかった。さらに、特許文献１の方法では、径の異なる複数の開口が形成された円板状の絞り羽根を用いている。複数の開口が形成される絞り羽根は、当然ながら各開口に対してかなり大径にしなければならない。このため、特許文献１の方法では、装置の大型化も懸念される。
【０００７】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、装置の大型化を招くことなく、位相差検出方式によるコストアップを十分に抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のデジタルカメラは、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを含む撮影レンズと、前記撮影レンズが結像した被写体光を撮像する撮像素子と、前記フォーカスレンズを前記光軸方向に移動させるレンズ移動手段と、前記撮影レンズの光軸上に設けられた第１露光開口と、前記光軸と略直交するスライド方向にスライド移動して前記第１露光開口の露呈する面積を増減させることにより、前記撮像素子に入射する前記被写体光の光量を調節する複数の絞り羽根と、前記各絞り羽根のいずれかに設けられ、前記第１露光開口よりも小さい面積に形成された第２露光開口とを有する絞り機構と、モータと、このモータの回転量に応じて前記各絞り羽根を前記スライド方向にスライド移動させることにより、前記第１露光開口を塞ぐ閉じ状態と、前記第１露光開口を露呈させる開き状態と、前記第２露光開口の中心を前記第１露光開口の中心から前記スライド方向に所定量ずらして前記第２露光開口を前記第１開口に重ねた第１露光状態と、前記第１露光開口の中心を挟んで前記第１露光状態と対称になるように前記第２露光開口を前記第１開口に重ねた第２露光状態とに前記絞り機構の状態を変化させる駆動伝達機構とからなる絞り機構駆動手段と、前記絞り機構を前記第１露光状態にして撮像を行うことにより取得される第１画像データと、前記絞り機構を前記第２露光状態にして撮像を行うことにより取得される第２画像データとを基に位相差検出方式のオートフォーカス処理を行って、前記フォーカスレンズの合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、前記オートフォーカス処理の実行が指示された際に、前記第１画像データと前記第２画像データとを取得して前記合焦位置算出手段に前記合焦位置を算出させ、前記レンズ移動手段を駆動して算出された前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
前記モータは、ステッピングモータであることが好ましい。前記第２露光開口は、前記スライド方向と略直交する方向に長い楕円形又は多角形に形成されることが好ましい。前記第１露光状態及び前記第２露光状態にある前記第２露光開口は、その中心が前記第１露光開口の中心から前記スライド方向に所定量ずれ、かつ前記第１露光開口の中心が前記第２露光開口の内側に来るように位置決めされることが好ましい。
【００１０】
前記合焦制御手段は、前記合焦位置算出手段によって前記合焦位置が算出された後、その合焦位置を含む所定の合焦範囲を特定し、特定した前記合焦範囲に対してコントラスト検出方式のオートフォーカス処理を行い、このコントラスト検出方式のオートフォーカス処理によって算出された合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させることが好ましい。
【００１１】
前記絞り機構は、前記第１露光開口を露呈させるための切欠と前記第２露光開口とが形成された第１絞り羽根と、前記第１露光開口を露呈させるための開口が形成された第２絞り羽根と、前記第１露光開口が形成され、前記第１絞り羽根と前記第２絞り羽根とを前記スライド方向にスライド自在に収容するケースとからなることが好ましい。
【００１２】
前記駆動伝達機構は、前記第１絞り羽根に形成された第１カム溝と、前記第２絞り羽根に形成された第２カム溝と、前記第１カム溝に係合するピンが形成され、前記モータの回転に従動して回転する第１レバーと、前記第２カム溝に係合するピンが形成され、前記第１レバーの回転に従動して回転する第２レバーとからなることが好ましい。
【００１３】
なお、前記駆動伝達機構は、前記第１絞り羽根に形成された第１カム溝と、前記第２絞り羽根に形成された第２カム溝と、前記第１カム溝に係合する第１ピンが一端に形成され、前記第２カム溝に係合する第２ピンが他端に形成され、前記モータの回転に従動して回転するレバーとからなるものであってもよい。
【００１４】
また、前記絞り機構は、前記第１露光開口を露呈させるための切欠が形成された第１絞り羽根と、前記第１露光開口を露呈させるための開口が形成された第２絞り羽根と、前記第２露光開口が形成された第３絞り羽根と、前記第１絞り羽根と前記第２絞り羽根と前記第３絞り羽根とを前記スライド方向にスライド自在に収容するケースとからなるものであってもよい。
【００１５】
この際、前記駆動伝達機構は、前記第１絞り羽根に形成された第１カム溝と、前記第２絞り羽根に形成された第２カム溝と、前記第３絞り羽根に形成された第３カム溝と、前記第３カム溝に係合するピンが形成され、前記モータの回転に従動して回転する第１レバーと、前記第１カム溝と前記第２カム溝とに係合するピンが形成され、前記第１レバーの回転に従動して回転する第２レバーとからなることが好ましい。
【００１６】
前記第１画像データと前記第２画像データとを合成して立体写真を作成する立体写真作成手段を設けることが好ましい。前記第１露光状態と前記第２露光状態とを交互に切り替えながら撮像を行うことによって取得した複数の前記第１画像データと前記第２画像データとを基に立体動画を作成する立体動画作成手段を設けることが好ましい。
【００１７】
前記第１露光状態で動画像を撮影している際に、定期的に前記第２露光状態に切り替えることにより、定期的に前記フォーカスレンズを合焦させながら動画像の撮影を行うコンティニアスオートフォーカス動画撮影モードを有していることが好ましい。また、前記コンティニアスオートフォーカス動画撮影モードでは、前記第１画像データと前記第２画像データとに共通して撮影されている部分のみが前記各画像データから抽出され、前記オートフォーカス処理の際に取得される前記第２画像データが、動画像の１フレーム分の画像として記録されることが好ましい。
【００１８】
なお、本発明のオートフォーカス装置は、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを含む撮影レンズと、前記撮影レンズが結像した被写体光を撮像する撮像素子と、前記フォーカスレンズを前記光軸方向に移動させるレンズ移動手段と、前記撮影レンズの光軸上に設けられた第１露光開口と、前記光軸と略直交するスライド方向にスライド移動して前記第１露光開口の露呈する面積を増減させることにより、前記撮像素子に入射する前記被写体光の光量を調節する複数の絞り羽根と、前記各絞り羽根のいずれかに設けられ、前記第１露光開口よりも小さい面積に形成された第２露光開口とを有する絞り機構と、モータと、このモータの回転量に応じて前記各絞り羽根を前記スライド方向にスライド移動させることにより、前記第１露光開口を塞ぐ閉じ状態と、前記第１露光開口を露呈させる開き状態と、前記第２露光開口の中心を前記第１露光開口の中心から前記スライド方向に所定量ずらして前記第２露光開口を前記第１開口に重ねた第１露光状態と、前記第１露光開口の中心を挟んで前記第１露光状態と対称になるように前記第２露光開口を前記第１開口に重ねた第２露光状態とに前記絞り機構の状態を変化させる駆動伝達機構とからなる絞り機構駆動手段と、前記絞り機構を前記第１露光状態にして撮像を行うことにより取得される第１画像データと、前記絞り機構を前記第２露光状態にして撮像を行うことにより取得される第２画像データとを基に位相差検出方式のオートフォーカス処理を行って、前記フォーカスレンズの合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、オートフォーカス処理の実行が指示された際に、前記第１画像データと前記第２画像データとを取得して前記合焦位置算出手段に前記合焦位置を算出させ、前記レンズ移動手段を駆動して算出された前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、１つのモータだけで撮像素子に入射する光の光量の調節と、位相差検出方式のオートフォーカス処理にともなう第２露光開口の位置制御とを行うことができる。これにより、部品点数の削減を図って位相差検出方式のオートフォーカス処理によるコストアップを十分に抑えることができる。また、複数の絞り羽根をスライド移動させ、第１露光開口の露呈する面積を変化させることによって光量の調節を行うので、径の異なる複数の開口が形成された円板状の絞り羽根を用いる例などと比較して装置の大型化も抑えることができる。さらには、各部の駆動を１つのモータだけで行うことにより、消費電力の低減も図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１に示すように、デジタルカメラ（オートフォーカス装置）２は、略直方体状に形成されたカメラ本体４を有している。カメラ本体４の前面には、撮影レンズ１０を保持するレンズ鏡胴１１と、被写体像を光学的に確認するための光学ファインダ１２と、撮影実行の際に被写体を照射するストロボ発光部１３とが設けられている。
【００２１】
また、カメラ本体４の上面には、撮影実行を指示するレリーズボタン１５と、電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える電源ボタン１６とが設けられている。レリーズボタン１５は、２段階押しのスイッチとなっている。レリーズボタン１５を軽く押す（半押し）と、ＡＦ（自動焦点調整）やＡＥ（自動露出調整）などの各種の撮影準備処理が実施される。この半押しした状態からレリーズボタン１５をさらに押し込む（全押し）と、カメラ本体４に撮影の実行が指示され、撮影準備処理が施された１画面分の撮像信号が画像データに変換される。
【００２２】
図２に示すように、カメラ本体４の背面には、液晶パネル２０と操作部２１とが設けられている。液晶パネル２０には、撮影した画像や撮影時のいわゆるスルー画、及び各種のメニュー画面などが表示される。操作部２１には、撮影レンズ１０を広角側もしくは望遠側に変倍するためのズーム操作ボタン２２、静止画撮影を行う静止画撮影モード、動画撮影を行う動画撮影モード、液晶パネル２０に画像を再生表示する再生モードなどの各種のモードを選択的に切り替えるためのモード切替スイッチ２３、液晶パネル２０にメニュー画面を表示する際や選択内容を決定する際などに操作されるメニューボタン２４、メニュー画面の表示項目などを切り替えるための表示切替ボタン２５、及びメニュー画面内のカーソルを移動させる際などに操作される十字キー２６などが配設されている。
【００２３】
図３に示すように、撮影レンズ１０は、光軸Ｌに沿って配列されたズームレンズ３０、絞り機構３１、及びフォーカスレンズ３２によって構成されている。ズームレンズ３０には、レンズモータ３３が接続されている。レンズモータ３３は、ズーム操作ボタン２２の操作に連動して、ズームレンズ３０を広角側もしくは望遠側に移動させる。絞り機構３１には、アイリスモータ３４が接続されている。アイリスモータ３４は、レリーズボタン１５の半押しにともなう撮影準備処理の際に、絞り機構３１の開口面積を変化させてズームレンズ３０から入射する光の量を調節する。また、フォーカスレンズ３２には、レンズモータ（レンズ移動手段）３５が接続されている。レンズモータ３５は、ズームレンズ３０の変倍などにともなって、フォーカスレンズ３２を光軸方向に移動させることにより、撮影レンズ１０の焦点を至近側、もしくは無限遠側に調整する。
【００２４】
各モータ３３、３４、３５は、モータドライバ３６に接続されている。モータドライバ３６は、デジタルカメラ２を統括的に制御するＣＰＵ（合焦制御手段）３７に接続されており、このＣＰＵ３７からの制御信号に基づいて各モータ３３、３４、３５に駆動パルスを送信する。各モータ３３、３４、３５は、この駆動パルスに応じて回転軸を回転駆動する。
【００２５】
撮影レンズ１０の背後には、撮影レンズ１０によって結像された被写体像を撮像するＣＣＤ（撮像素子）３８が配置されている。ＣＣＤ３８には、ＣＰＵ３７によって制御されるタイミングジェネレータ（ＴＧ）３９が接続され、このＴＧ３９から入力されるタイミング信号（クロックパルス）により、電子シャッタのシャッタ速度が決定される。
【００２６】
ＣＣＤ３８から出力された画像データは、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）４０に入力され、ＣＣＤ３８の各セルの蓄積電荷量に正確に対応したＲ、Ｇ、Ｂの画像データとして出力される。ＣＤＳ４０から出力された画像データは、増幅器（ＡＭＰ）４１で増幅され、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）４２でデジタルの画像データに変換される。
【００２７】
画像入力コントローラ４３は、バス４４を介してＣＰＵ３７に接続され、ＣＰＵ３７の制御命令に応じて、ＣＣＤ３８、ＣＤＳ４０、ＡＭＰ４１、及びＡ／Ｄ４２の各部を制御する。Ａ／Ｄ４２から出力された画像データは、ＳＤＲＡＭ４５に一時的に記録される。
【００２８】
画像信号処理回路４６は、ＳＤＲＡＭ４５から画像データを読み出して、階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正処理などの各種画像処理を施し、この画像データを再度ＳＤＲＡＭ４５に記録する。ＹＣ変換処理回路４７は、画像信号処理回路４６で各種処理を施された画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出し、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとに変換する。ＬＣＤドライバ４８は、画像信号処理回路４６、ＹＣ変換処理回路４７を経た画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出し、アナログのコンポジット信号に変換して液晶パネル２０にスルー画として表示する。
【００２９】
圧縮伸長処理回路５０は、ＹＣ変換処理回路４７でＹＣ変換された画像データを、例えば、ＴＩＦＦやＪＰＥＧなどといった所定の圧縮形式で圧縮する。メディアコントローラ５１は、メディアスロットに着脱自在に装着されたメモリカード５２にアクセスして、圧縮された画像データの読み書きなどを行う。
【００３０】
ＣＰＵ３７には、レリーズボタン１５、電源ボタン１６、操作部２１、及びＥＥＰＲＯＭ５４などが接続されている。ＥＥＰＲＯＭ５４には、各種制御用のプログラムや設定情報などが記録されている。ＣＰＵ３７は、これらの情報をＥＥＰＲＯＭ５４から作業用メモリであるＳＤＲＡＭ４５に読み出して、各種の処理を実行する。
【００３１】
また、バス４４には、上記の他に、ストロボ制御部５６、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５７、及びＡＦ検出回路（合焦位置算出手段）５８などが接続されている。ストロボ制御部５６は、ＣＰＵ３７から送信されるストロボ発光信号に応じてストロボ発光部１３を発光させる。ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５７は、ＹＣ変換処理回路４７でＹＣ変換された画像データの輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとの積算値を基に、被写体の輝度を表す測光値を算出し、この算出結果をＣＰＵ３７に送信する。ＣＰＵ３７は、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５７から送信された測光値を基に、露出量、及びホワイトバランスの適否を判断し、絞り機構３１、及びＣＣＤ３８などの動作を制御する。
【００３２】
ＡＦ検出回路５８は、Ａ／Ｄ４２でデジタル化された画像データを基に撮影レンズ１０の合焦位置を算出し、その算出結果をＣＰＵ３７に送信する。ＣＰＵ３７は、レリーズボタン１５の半押しにともなう撮影準備処理の際にレンズモータ３５を駆動し、算出された合焦位置にフォーカスレンズ３２を移動させることによってＡＦ処理を終了する。
【００３３】
図４に示すように、絞り機構３１は、第１絞り羽根６０と、第２絞り羽根６１と、第１レバー６２と、第２レバー６３と、ケース６４とで構成されている。各絞り羽根６０、６１は、略長方形の板状に形成されている。ケース６４は、第１凹面６５と、この第１凹面６５よりも深い第２凹面６６とを有する略開口箱状に形成されており、その内部空間に各絞り羽根６０、６１と各レバー６２、６３とを収容する。
【００３４】
第１絞り羽根６０には、２つのカム溝７０、７１と長穴７２とが形成されている。カム溝７０は、ケース６４に収容された際に、第１レバー６２の一端部に形成されたピン７４と係合する。一方、カム溝７１は、ケース６４に収容された際に、第２レバー６３の一端部に形成されたピン７５と係合する。長穴７２は、第１絞り羽根６０と第２絞り羽根６１とのそれぞれの長手方向と略平行な矢線Ａ方向に長く形成され、ケース６４に収容された際に、ケース６４の第１凹面６５に設けられたピン７６と係合する。第２絞り羽根６１には、カム溝７７と長穴７８とが形成されている。カム溝７７は、ケース６４に収容された際に、第２レバー６３のピン７５と係合する。長穴７８は、矢線Ａ方向に長く形成され、ケース６４に収容された際に、ケース６４のピン７６と係合する。
【００３５】
ケース６４の背面には、アイリスモータ３４が取り付けられる。ケース６４の第２凹面６６には、図示を省略した貫通孔が形成されており、この貫通孔を介してアイリスモータ３４の回転軸３４ａがケース６４内に侵入している。各レバー６２、６３は、ケース６４の第２凹面６６の部分に収容される。この際、第２凹面６６は、各絞り羽根６０、６１と各レバー６２、６３との干渉を防止するため、各レバー６２、６３の厚み分だけ第１凹面６５よりも深くされている。
【００３６】
各レバー６２、６３は、各ピン７４、７５と反対側の端部に形成された貫通孔を介してアイリスモータ３４の回転軸３４ａに取り付けられ、アイリスモータ３４の駆動に応じて回転する。各レバー６２、６３が回転すると、各カム溝７０、７１と各ピン７４、７５との係合、及び長穴７２とピン７６との係合によって、第１絞り羽根６０が矢線Ａ方向にスライド移動する。同様に、カム溝７７とピン７５との係合、及び長穴７８とピン７６との係合によって、第２絞り羽根６１が矢線Ａ方向にスライド移動する。なお、絞り機構３１は、カメラ本体４の幅方向と矢線Ａ方向とが略平行になるように配置される。
【００３７】
第１絞り羽根６０には、略半円形の切欠８０が形成されている。第２絞り羽根６１には、円形の開口８１が形成されている。また、ケース６４にも、円形の開口（第１露光開口）８２が形成されている。各開口８１、８２、及び切欠８０は、同一の直径で形成されている。ケース６４は、撮影レンズ１０の光軸が開口８２と直交し、かつ光軸が開口８２の中心を通るように配置される。絞り機構３１は、各絞り羽根６０、６１をスライド移動させ、各絞り羽根６０、６１で開口８２を覆ったり、切欠８０と開口８１とを介して開口８２を露呈させたりすることにより、フォーカスレンズ３２に出射される光の量を調節する。
【００３８】
また、第１絞り羽根６０には、ＡＦ処理の際に用いられるＡＦ用開口（第２露光開口）８４が形成されている。ＡＦ用開口８４は、切欠８０や各開口８１、８２の直径よりも径が小さく、これらよりも小さい面積で形成されている。絞り機構３１は、ＡＦ処理の際に、第１絞り羽根６０をスライド移動させてＡＦ用開口８４をケース６４の開口８２の上に重ねることにより、ＡＦ用開口８４の面積に応じた光量の光をフォーカスレンズ３２に入射させる。
【００３９】
図５に示すように、第２レバー６３のピン７５と反対側の端部には、アイリスモータ３４の回転軸３４ａが挿通される貫通孔９０が設けられたヒンジ部９１が形成されている。ヒンジ部９１は、第２レバー６３の端部よりも薄く、かつ幅狭に形成されている。一方、第１レバー６２のピン７４と反対側の端部には、その一部を凹ませた凹部９２が形成されている。凹部９２の深さは、ヒンジ部９１の厚みに合わせられている。また、凹部９２には、アイリスモータ３４の回転軸３４ａが挿通される貫通孔９３が設けられている。各レバー６２、６３は、ヒンジ部９１と凹部９２とを組み合わせた状態でアイリスモータ３４に取り付けられる。
【００４０】
第１レバー６２の貫通孔９３は、回転軸３４ａの直径と同一に形成されている。第１レバー６２は、貫通孔９３を回転軸３４ａに嵌入させることによってアイリスモータ３４に取り付けられる。これにより、第１レバー６２は、回転軸３４ａの回転に従動して回転する。一方、第２レバー６３の貫通孔９０は、回転軸３４ａの直径よりも僅かに大きく形成されいる。これにより、第２レバー６３は、回転軸３４ａに対して自由回転する。この際、第２レバー６３は、ヒンジ部９１と凹部９２との係合によって、図６（ａ）に示すように、各貫通孔９０、９３の中心と各ピン７４、７５の中心とが一直線上に並ぶ状態（以下、「直線状態」と称す）と、図６（ｂ）に示すように、第１レバー６２に対して時計方向（裏側から見た場合）に略９０°回転した状態との間で回転が制限される。
【００４１】
また、図５に示すように、各レバー６２、６３には、トーションバネ９５が取り付けられる。トーションバネ９５は、回転軸３４ａがコイル部９５ａを通るように、各レバー６２、６３の裏面側に配置される。トーションバネ９５の一端は、第１レバー６２のピン７４の裏面側に設けられた略ピン状のバネ支持部９６に取り付けられる。トーションバネ９５の他端は、第２レバー６３のピン７５の裏面側に設けられた略ピン状のバネ支持部９７に取り付けられる。このトーションバネ９５は、ヒンジ部９１と凹部９２との係合状態が外れないように第２レバー６３を支持するとともに、各レバー６２、６３を前述の直線状態に保持するように付勢する。
【００４２】
アイリスモータ３４を駆動して第１レバー６２を時計方向（表側から見た場合）に回転させると、図７（ａ）に示すように、第１レバー６２がケース６４の内側面と当接する。この際、第２レバー６３は、トーションバネ９５の付勢によって直線状態に保持され、第１レバー６２の回転に従動して回転する。ケース６４の内側面と当接するまで第１レバー６２を回転させると、各カム溝７０、７１、７７、各ピン７４、７５、７６、各長穴７２、７８によって各絞り羽根６０、６１がスライド移動し、ケース６４の開口８２が各絞り羽根６０、６１によって塞がれた状態になる。以下、図７（ａ）に示す状態を、「閉じ状態」と称す。
【００４３】
この閉じ状態からアイリスモータ３４を駆動して第１レバー６２を反時計方向に回転させると、図７（ｂ）に示すように、直線状態に保持された第２レバー６３が従動回転して、第２レバー６３がケース６４の内側面と当接する。第２レバー６３がケース６４の内側面と当接するまで第１レバー６２を回転させると、各カム溝７０、７１と各ピン７４、７５との係合、及び長穴７２とピン７６との係合によって、第１絞り羽根６０が閉じ状態の位置から右方向にスライド移動し、切欠８０と開口８２とが同心軸上に重なる。また、カム溝７７とピン７５との係合、及び長穴７８とピン７６との係合によって、第２絞り羽根６１が閉じ状態の位置から左方向にスライド移動し、開口８１と開口８２とが同心軸上に重なる。これにより、切欠８０と開口８１とを介して開口８２が露呈された状態となる。以下、図７（ｂ）に示す状態を、「開き状態」と称す。
【００４４】
この開き状態からアイリスモータ３４を駆動して第１レバー６２をさらに反時計方向に回転させると、図８に示すように、ケース６４の内側面と当接した状態に第２レバー６３が保持され、トーションバネ９５の付勢に抗して第１レバー６２だけが回転するようになる。第１レバー６２だけが回転する区間では、第２絞り羽根６１は、開き状態と同じ位置に保持される。一方、第１絞り羽根６０は、カム溝７０とピン７４との係合によって左方向にスライド移動する。
【００４５】
開き状態から第１レバー６２だけをさらに反時計方向に回転させて、第１絞り羽根６０が左方向にスライド移動すると、図８に示すように、ＡＦ用開口８４が開口８１、８２の上に重なる。デジタルカメラ２のＣＰＵ３７は、レリーズボタン１５の半押しにともなうＡＦ処理の際に、撮影レンズ１０の光軸（開口８２の中心）よりもＡＦ用開口８４の中心が右側に位置した状態（図８（ａ）参照）と、撮影レンズ１０の光軸よりもＡＦ用開口８４の中心が左側に位置した状態（図８（ｂ）参照）とに第１絞り羽根６０を移動させることにより、光路の異なる２枚の画像データを取得する。ＡＦ検出回路５８は、取得された各画像データの位相差を求め、その位相差から撮影レンズ１０のフォーカスのズレ方向及びズレ量（すなわち合焦位置）を算出する、いわゆる位相差検出方式のＡＦ処理を行う。
【００４６】
なお、これ以降では、図８（ａ）に示す状態を「第１ＡＦ状態」、図８（ｂ）に示す状態を「第２ＡＦ状態」と称す。また、第１ＡＦ状態で取得された画像データを「第１ＡＦ画像データ」、第２ＡＦ状態で取得された画像データを「第２ＡＦ画像データ」と称す。
【００４７】
第１ＡＦ状態にあるＡＦ用開口８４の中心と、第２ＡＦ状態にあるＡＦ用開口８４の中心とは、光軸を挟んで左右対称に合わせられる。第１ＡＦ状態と第２ＡＦ状態との位置合わせは、アイリスモータ３４の回転量によって制御される。このため、アイリスモータ３４には、例えば、ステッピングモータなどといった回転量を制御できるモータが用いられる。このようなモータを用いることで、例えば、ロータリエンコーダなどといった回転量制御のためのセンサを設ける必要がなくなる。
【００４８】
このように、絞り機構３１は、アイリスモータ３４の回転駆動に応じて各絞り羽根６０、６１を上記の各状態に変化させる。絞り機構３１は、閉じ状態と開き状態との間で各レバー６０、６１の回転量を調節することで、開口８２の露呈する面積を連続的に変化させる。ＣＰＵ３７は、例えば、ＡＥ処理で算出された測光値などに合わせてアイリスモータ３４を駆動することにより、絞り機構３１の開口面積を適切に調節する。
【００４９】
次に、図９に示すフローチャートを参照しながら、上記構成によるデジタルカメラ２の作用について説明する。デジタルカメラ２で撮影を行う際には、液晶パネル２０に表示されるスルー画などを見ながら被写体をフレーミングした後、レリーズボタン１５を半押しする。レリーズボタン１５を半押しすると、ＣＰＵ３７がＡＦ処理を開始する。
【００５０】
ＡＦ処理を開始したＣＰＵ３７は、モータドライバ３６を介してアイリスモータ３４を駆動し、絞り機構３１を第１ＡＦ状態（図８（ａ）参照）にする。絞り機構３１を第１ＡＦ状態にしたＣＰＵ３７は、ＣＣＤ３８を駆動し、第１ＡＦ状態で結像された被写体像を撮像して第１ＡＦ画像データを取得する。
【００５１】
第１ＡＦ画像データを取得したＣＰＵ３７は、再びアイリスモータ３４を駆動して絞り機構３１を第２ＡＦ状態（図８（ｂ）参照）にする。絞り機構３１を第２ＡＦ状態にしたＣＰＵ３７は、ＣＣＤ３８を駆動し、第２ＡＦ状態で結像された被写体像を撮像して第２ＡＦ画像データを取得する。
【００５２】
各ＡＦ画像データを取得したＣＰＵ３７は、それらの各ＡＦ画像データをＡＦ検出回路５８に入力する。各ＡＦ画像データを受け取ったＡＦ検出回路５８は、各ＡＦ画像データの位相差を求め、その位相差から撮影レンズ１０の合焦位置を算出する。合焦位置を算出したＡＦ検出回路５８は、その算出結果をＣＰＵ３７に送信する。ＡＦ検出回路５８から合焦位置の算出結果を受信したＣＰＵ３７は、モータドライバ３６を介してレンズモータ３５を駆動し、算出された合焦位置にフォーカスレンズ３２を移動させる。以上により、ＡＦ処理が完了する。なお、ＡＦ処理は、レリーズボタン１５が半押しされている間、繰り返し実施される。また、レリーズボタン１５が半押しされた際には、上述のＡＦ処理の他に、例えば、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５７によるＡＥ処理などが実施される。ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５７は、例えば、上述の第１ＡＦ画像データや第２ＡＦ画像データ、もしくは絞り機構３１を開き状態（図７（ｂ）参照）などにして別途取得される画像データなどを基に測光値を算出する。
【００５３】
ＣＰＵ３７は、レリーズボタン１５の全押しに応じて撮影の実行を開始する。撮影の実行を開始したＣＰＵ３７は、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５７で算出された測光値を基にアイリスモータ３４を駆動し、フォーカスレンズ３２、及びＣＣＤ３８に適切な光量の光が入射するように開口８２の露呈する面積を調節する。そして、ＣＣＤ３８を駆動して画像データを取得し、取得した画像データをメモリカード５２に記録する。
【００５４】
このように、本実施形態によれば、１つのアイリスモータ３４だけでフォーカスレンズ３２、及びＣＣＤ３８に入射する光の光量の調節と、位相差検出方式のＡＦ処理にともなうＡＦ用開口８４の位置制御とを行うことができる。これにより、部品点数の削減を図って位相差検出方式のＡＦ処理によるコストアップを十分に抑えることができる。また、各絞り羽根６０、６１をスライド移動させ、開口８２の露呈する面積を変化させることによって光量の調節を行うので、径の異なる複数の開口が形成された円板状の絞り羽根を用いる例などと比較して装置の大型化も抑えることができる。さらには、各部の駆動を１つのアイリスモータ３４だけで行うことにより、消費電力を抑えることもできる。
【００５５】
なお、上記実施形態では、円形のＡＦ用開口８４を示したが、ＡＦ用開口の形状は、これに限ることなく、例えば、図１０に示すＡＦ用開口１００のように、第１絞り羽根６０のスライド方向と略直交する方向に長い楕円形状に形成してもよい。なお、図１０（ａ）は、絞り機構３１が第１ＡＦ状態にある様子を示し、図１０（ｂ）は、絞り機構３１が第２ＡＦ状態にある様子を示している。
【００５６】
このような楕円状のＡＦ用開口１００は、円形のＡＦ用開口８４に比べて、第１絞り羽根６０のスライド移動量を増加させることなく、開口面積を広げることができる。これにより、ＡＦ処理の際の光量を増加させて、ＡＦ処理の精度を向上させることができる。また、絞り機構３１を各ＡＦ状態にする際には、図１０に示すように、撮影レンズ１０の光軸（開口８２の中心）がＡＦ用開口１００の内側に来るように第１絞り羽根６０の位置決めを行うことが好ましい。このように第１絞り羽根６０の位置決めを行うことで、ＡＦ処理の際の光量をさらに増加させることができる。
【００５７】
なお、ＡＦ用開口１００の短辺（横幅）の長さをＡ、開口８２の直径をＲとするとき、短辺Ａは、Ｒ／２≦Ａ≦Ｒの関係にあることが好ましい。また、ＡＦ用開口は、楕円形に限ることなく、例えば、長方形や六角形などの第１絞り羽根６０のスライド方向と略直交する方向に長い多角形状のものであってもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、位相差検出方式のＡＦ処理のみを行う例を示したが、これに限ることなく、例えば、図１１のフローチャートに示すように、位相差検出処理のＡＦ処理とコントラスト検出方式のＡＦ処理とを組み合わせるようにしてもよい。図１１のフローチャートでは、レリーズボタン１５の半押しに応じて各ＡＦ画像データを取得した後、各ＡＦ画像データを基に合焦位置が含まれる合焦範囲の特定を行うようにしている。合焦範囲の特定は、ＡＦ検出回路５８で行われる。ＡＦ検出回路５８は、例えば、各ＡＦ画像データを基に合焦位置を算出し、算出した合焦位置の前後に所定の距離を加えることによって、その範囲を合焦範囲として特定する。合焦範囲を特定したＡＦ検出回路５８は、特定した合焦範囲をＣＰＵ３７に送信する。
【００５９】
合焦範囲を受信したＣＰＵ３７は、レンズモータ３５を駆動して、フォーカスレンズ３２を至近から無限遠、もしくは無限遠から至近に向けて所定量ずつ移動させながら、特定された合焦範囲内の各ポイントにおけるフォーカス評価値をＡＦ検出回路５８に算出させる。なお、フォーカス評価値は、画像の特定のエリア、例えば、撮影画像の中央部分の画像データをハイパスフィルタなどで輪郭抽出処理を施し、これにより抽出した輪郭信号、及び中央部分の画像データの輝度値を積算することで得られる。また、フォーカス評価値は、大きい程その部分の高周波成分が多く、その部分が合焦状態にあることを表す。
【００６０】
ＡＦ検出回路５８に各ポイントのフォーカス評価値を算出させたＣＰＵ３７は、フォーカス評価値が最大となるポイントを最終的な合焦位置として決定し、そのポイントにフォーカスレンズ３２を移動させることによってＡＦ処理を終了する。
【００６１】
複数の撮像素子を用いて位相差検出方式のＡＦ処理を行う一眼レフタイプのデジタルカメラなどでは、位相差検出方式によるＡＦ処理を複数回繰り返すことによってＡＦ処理の精度の向上を図っている。ところが、上記実施形態で示した１つのＣＣＤ３８で位相差検出方式のＡＦ処理を行うデジタルカメラ２では、絞り機構３１の状態の切り替えなどが必要になるため、位相差検出方式のＡＦ処理を複数回繰り返そうとするとＡＦ処理に時間が掛かってしまうという問題が生じる。
【００６２】
これに対し、図１１に示すフローチャートのように、位相差検出方式のＡＦ処理で大まかな範囲を特定し、その範囲に対してコントラスト検出方式のＡＦ処理を行うことにより、１つのＣＣＤ３８を用いる場合においても、迅速かつ高精度にＡＦ処理を行うことができる。
【００６３】
さらに、上記実施形態では、位相差検出方式のＡＦ処理の際に絞り機構３１を用いる例を示したが、絞り機構３１は、これに限ることなく、図１２のフローチャートに示すように、立体写真の撮影に絞り機構３１を用いるようにしてもよい。なお、立体写真を撮影するモードへの設定は、例えば、メニューボタン２４などを介して行えばよい。図１２のフローチャートでは、まず、レリーズボタン１５の半押しに応じて上述のようにＡＦ処理を実施している。ＡＦ処理を実施したＣＰＵ３７は、レリーズボタン１５が全押しされたことに応じて絞り機構３１を第１ＡＦ状態にする。絞り機構３１を第１ＡＦ状態にしたＣＰＵ３７は、ＣＣＤ３８を駆動し、第１ＡＦ状態で結像された被写体像を撮像して画像データを取得する。
【００６４】
前述のように、各絞り羽根６０、６１は、カメラ本体４の幅方向と略平行な方向にスライド移動する。また、図８（ａ）に示すように、第１ＡＦ状態にあるＡＦ用開口８４は、絞り機構３１の表側から見た際に、その中心が撮影レンズ１０の光軸（開口８２の中心）よりも右側に位置している。このため、絞り機構３１が第１ＡＦ状態にある際には、撮影レンズ１０の撮影画角に対して、左側の一部分のみが撮影されるようになる（図１５参照）。以下、絞り機構３１が第１ＡＦ状態にある際にレリーズボタン１５の全押しに応じて取得された画像データを、「左眼画像データ」と称す。
【００６５】
左眼画像データを取得したＣＰＵ３７は、絞り機構３１を第２ＡＦ状態にする。絞り機構３１を第２ＡＦ状態にしたＣＰＵ３７は、ＣＣＤ３８を駆動し、第２ＡＦ状態で結像された被写体像を撮像して画像データを取得する。前述のように、第２ＡＦ状態にあるＡＦ用開口８４の中心は、第１ＡＦ状態にあるＡＦ用開口８４の中心に対して光軸を挟んで左右対称に合わせられる。このため、絞り機構３１が第２ＡＦ状態にある際には、撮影レンズ１０の撮影画角に対して、右側の一部分のみが撮影されるようになる。以下、絞り機構３１が第２ＡＦ状態にある際にレリーズボタン１５の全押しに応じて取得された画像データを、「右眼画像データ」と称す。
【００６６】
各画像データを取得したＣＰＵ３７は、取得した各画像データを合成して立体写真データを作成する。立体写真データを作成したＣＰＵ３７は、作成した立体写真データをメモリカード５２に記録する。このように、絞り機構３１を用いることによって、位相差検出方式のＡＦ処理のみならず、立体写真の作成をも行うことができるようになる。なお、立体写真データは、左眼画像データと右眼画像データとを左右に並べて配置した、いわゆる平行法や交差法によるものであってもよいし、赤青メガネで観賞する、いわゆるアナグリフ法によるものであってもよい。
【００６７】
なお、絞り機構３１は、立体写真の撮影のみならず、図１３のフローチャートに示すように、立体動画の撮影に用いてもよい。デジタルカメラ２のＣＰＵ３７は、立体動画の撮影開始が指示されると、まず、絞り機構３１を第１ＡＦ状態にする。なお、立体動画の撮影開始は、例えば、モード切替スイッチ２３やメニューボタン２４などによってデジタルカメラ２を立体動画撮影モードに設定した後、レリーズボタン１５を全押しすることによって指示される。
【００６８】
絞り機構３１を第１ＡＦ状態にしたＣＰＵ３７は、ＣＣＤ３８を駆動し、第１ＡＦ状態で結像された被写体像を撮像して左眼画像データを取得する。左眼画像データを取得したＣＰＵ３７は、その左眼画像データをメモリカード５２に記録する。左眼画像データを記録したＣＰＵ３７は、絞り機構３１を第２ＡＦ状態にする。絞り機構３１を第２ＡＦ状態にしたＣＰＵ３７は、ＣＣＤ３８を駆動し、第２ＡＦ状態で結像された被写体像を撮像して右眼画像データを取得する。右眼画像データを取得したＣＰＵ３７は、その右眼画像データをメモリカード５２に記録する。
【００６９】
右眼画像データをメモリカード５２に記録したＣＰＵ３７は、絞り機構３１を再び第１ＡＦ状態にして左眼画像データを取得する。左眼画像データを取得したＣＰＵ３７は、前回記録された左眼画像データに連結するようにして、取得された左眼画像データをメモリカード５２に記録する。このように、ＣＰＵ３７は、絞り機構３１の状態を順次切り替えながら各画像データを１フレーム分の画像として記録していくことにより、所定の形式の左眼動画と右眼動画とをそれぞれ個別に作成する。
【００７０】
以下、ＣＰＵ３７は、レリーズボタン１５の全押しなどによって立体動画の撮影終了が指示されるまで上記の手順を繰り返す。なお、作成された左眼映像と右眼映像とから立体動画を再生表示する方法としては、立体写真と同様に、平行法や交差法、及びアナグリフ法などが知られている。また、立体動画の再生表示方法については、例えば、特開平７−３０７９６１号公報などに詳細に説明されている。このように、絞り機構３１を用いることによって、立体動画を作成することもできる。なお、本例では、左眼画像データと右眼画像データとを１フレームずつ取得していくようにしているが、これに限ることなく、数フレーム分取得してから絞り機構３１の状態を切り替えるようにしてもよい。
【００７１】
さらには、図１４のフローチャートに示すように、絞り機構３１を用いることによって、動画撮影の際に連続的に焦点を調整する、いわゆるコンティニアスＡＦを行うようにしてもよい。デジタルカメラ２のＣＰＵ３７は、動画の撮影開始が指示されると、まず、絞り機構３１を第１ＡＦ状態にする。なお、動画の撮影開始は、例えば、モード切替スイッチ２３やメニューボタン２４などによってデジタルカメラ２を動画撮影モードに設定した後、レリーズボタン１５を全押しすることによって指示される。
【００７２】
絞り機構３１を第１ＡＦ状態にしたＣＰＵ３７は、ＣＣＤ３８を駆動し、第１ＡＦ状態で結像された被写体像を撮像して左眼画像データを取得する。左眼画像データを取得したＣＰＵ３７は、その左眼画像データを動画の１フレーム分の画像としてメモリカード５２に記録する。そして、ＣＰＵ３７は、所定のフレーム数に達するまで左眼画像データの取得とメモリカード５２への記録とを繰り返す。
【００７３】
ＣＰＵ３７は、所定のフレーム数の左眼画像データを取得すると、絞り機構３１を第２ＡＦ状態にする。絞り機構３１を第２ＡＦ状態にしたＣＰＵ３７は、ＣＣＤ３８を駆動し、第２ＡＦ状態で結像された被写体像を撮像して右眼画像データを取得する。右眼画像データを取得したＣＰＵ３７は、その右眼画像データと直前に取得した左眼画像データとをＡＦ検出回路５８に入力する。各画像データを受け取ったＡＦ検出回路５８は、各画像データの位相差を求め、その位相差から撮影レンズ１０の合焦位置を算出する。合焦位置を算出したＡＦ検出回路５８は、その算出結果をＣＰＵ３７に送信する。ＡＦ検出回路５８から合焦位置の算出結果を受信したＣＰＵ３７は、モータドライバ３６を介してレンズモータ３５を駆動し、算出された合焦位置にフォーカスレンズ３２を移動させる。
【００７４】
フォーカスレンズ３２を移動させたＣＰＵ３７は、取得した右眼画像データを動画の１フレーム分の画像としてメモリカード５２に記録する。右眼画像データをメモリカード５２に記録したＣＰＵ３７は、絞り機構３１を再び第１ＡＦ状態にする。そして、ＣＰＵ３７は、レリーズボタン１５の全押しなどによって動画の撮影終了が指示されるまで上記の手順を繰り返す。このように、絞り機構３１を用いることによって、動画撮影の際のコンティニアスＡＦを行うこともできる。なお、本例では、左眼画像データ主に撮影して、ＡＦ処理用に右眼画像データを取得するようにしているが、これらは、当然反対であってもよい。
【００７５】
ところで、図１５に示すように、左眼画像データと右眼画像データとには、第１ＡＦ状態にあるＡＦ用開口８４と第２ＡＦ状態にあるＡＦ用開口８４との基線長の分だけ視差が生じる。このため、図１４に示すフローチャートのように、取得した右眼画像データをそのまま１フレーム分の画像として記録してしまうと、ズレのある画像が周期的に表示される、違和感のある動画になってしまう。
【００７６】
これを防止するため、図１５に示すように、共通の部分が撮影されたオーバーラップ領域ＯＡを各画像データから抽出し、このオーバーラップ領域ＯＡのみを動画として記録するようにしてもよい。なお、各画像データのオーバーラップ領域ＯＡは、例えば、ＡＦ用開口８４の基線長、及び撮影レンズ１０の画角やズーム倍率などを基に算出すればよい。
【００７７】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、上記実施形態と機能・構成上同一のものについては、同符号を付し、詳細な説明を省略する。図１６に示すように、本実施形態の絞り機構１５０は、第１絞り羽根１６０と、第２絞り羽根１６１と、第３絞り羽根１６２と、第１レバー１６３と、第２レバー１６４と、トーションバネ１６５と、ケース１６６とで構成されている。各絞り羽根１６０、１６１、１６２は、略長方形の板状に形成されている。ケース１６６は、第１凹面１６７と、この第１凹面１６７よりも深い第２凹面１６８とを有する略開口箱状に形成されており、その内部空間に上記各部を収容する。
【００７８】
第１絞り羽根１６０には、カム溝１７０と長穴１７１とが形成されている。カム溝１７０は、ケース１６６に収容された際に、第２レバー１６４の一端部に形成されたピン１７２と係合する。長穴１７１は、各絞り羽根１６０、１６１、１６２のそれぞれの長手方向と略平行な矢線Ｂ方向に長く形成され、ケース１６６に収容された際に、ケース１６６の第１凹面１６７に設けられたピン１７３と係合する。
【００７９】
第２絞り羽根１６１には、カム溝１７５と長穴１７６とが形成されている。カム溝１７５は、ケース１６６に収容された際に、第２レバー１６４のピン１７２と係合する。長穴１７６は、矢線Ｂ方向に長く形成され、ケース１６６に収容された際に、ケース１６６のピン１７３と係合する。第３絞り羽根１６２には、長穴状のカム溝１７７が形成されている。カム溝１７７は、矢線Ｂ方向と略直交する方向に長く形成され、ケース１６６に収容された際に、第１レバー１６３の一端部に形成されたピン１７８と係合する。
【００８０】
ケース１６６の背面には、アイリスモータ３４が取り付けられる。ケース１６６の第２凹面１６８には、図示を省略した貫通孔が形成されており、この貫通孔を介してアイリスモータ３４の回転軸３４ａがケース１６６内に侵入している。各レバー１６３、１６４は、ケース１６６の第２凹面１６８の部分に収容される。この際、第２凹面１６８は、各絞り羽根１６０、１６１、１６２と各レバー１６３、１６４との干渉を防止するため、各レバー１６３、１６４の厚み分だけ第１凹面１６７よりも深くされている。
【００８１】
第１レバー１６３は、ピン１７８と反対側の端部に形成された貫通孔を介してアイリスモータ３４の回転軸３４ａに取り付けられ、アイリスモータ３４の駆動に応じて回転する。第２レバー１６４は、ピン１７２と反対側の端部に形成された貫通孔を介してケース１６６の第２凹面１６８に設けられたピン１８０に回動自在に取り付けられている。
【００８２】
アイリスモータ３４の駆動に応じて第１レバー１６３が回転すると、カム溝１７７とピン１７８との係合によって、第３絞り羽根１６２が矢線Ｂ方向にスライド移動する。また、第１レバー１６３が時計方向に回転すると、第１レバー１６３のピン１７８と反対側の端部に形成された円弧状の突起部１８２が、第２レバー１６４の側面と接触する。そして、この接触によって第２レバー１６４がピン１８０を軸に回転する。
【００８３】
第２レバー１６４が回転すると、カム溝１７０とピン１７２との係合によって、第１絞り羽根１６０が矢線Ｂ方向にスライド移動する。さらに、第２レバー１６４が回転すると、カム溝１７５とピン１７２との係合によって、第２絞り羽根１６１が矢線Ｂ方向にスライド移動する。トーションバネ１６５は、ケース１６６に収容された際に、一端を第２レバー１６４に係合させ、他端をケース１６６の第２凹面１６８に設けられたピン１８４に係合させる。トーションバネ１６５は、突起部１８２との接触によって第２レバー１６４が時計方向に回転した際に、これに抗して第２レバー１６４が反時計方向に回転するように付勢する。なお、絞り機構１５０は、カメラ本体４の幅方向と矢線Ｂ方向とが略平行になるように配置される。
【００８４】
第１絞り羽根１６０には、略半円形の切欠１８６が形成されている。第２絞り羽根１６１には、円形の開口１８７が形成されている。また、ケース１６６にも、円形の開口１８８が形成されている。各開口１８７、１８８、及び切欠１８６は、同一の直径で形成されている。ケース１６６は、撮影レンズ１０の光軸が開口１８８と直交し、かつ光軸が開口１８８の中心を通るように配置される。絞り機構１５０は、各絞り羽根１６０、１６１、１６２をスライド移動させ、各絞り羽根１６０、１６１、１６２で開口１８８を覆ったり、切欠１８６と開口１８７とを介して開口１８８を露呈させたりすることにより、フォーカスレンズ３２に出射される光の量を調節する。
【００８５】
また、第３絞り羽根１６２には、ＡＦ処理の際に用いられるＡＦ用開口１９０が形成されている。ＡＦ用開口１９０は、切欠１８６や各開口１８７、１８８の直径よりも小さい径で形成されている。絞り機構１５０は、第３絞り羽根１６２をスライド移動させてＡＦ用開口１９０をケース１６６の開口１８８の上に重ねることにより、上記第１の実施形態と同様に、位相差検出方式のＡＦ処理を実現する。
【００８６】
アイリスモータ３４を駆動して第１レバー１６３を時計方向に回転させると、図１７（ａ）に示すように、第１レバー１６３がケース１６６の内側面と当接する。ケース１６６の内側面と当接するまで第１レバー１６３を回転させると、突起部１８２が第２レバー１６４の側面と接触し、トーションバネ１６５の付勢に抗して第２レバー１６４が時計方向に回転する。第２レバー１６４が回転すると、ピン１７２と各カム溝１７０、１７５の係合、及びピン１７３と各長穴１７１、１７６の係合によって、第１絞り羽根１６０と第２絞り羽根１６１とがスライド移動する。これにより、ケース１６６の開口１８８が第１絞り羽根１６０と第２絞り羽根１６１とによって塞がれた閉じ状態に、絞り機構１５０が設定される。
【００８７】
この閉じ状態からアイリスモータ３４を駆動して第１レバー１６３を反時計方向に回転させると、トーションバネ１６５の付勢によって第２レバー１６４も反時計方向に回転する。そして、図１７（ｂ）に示すように、突起部１８２と第２レバー１６４の側面との接触が解除されるまで第１レバー１６３を反時計方向に回転させると、反時計方向に回転した第２レバー１６４がケース１６６の内側面と当接する。第２レバー１６４がケース１６６の内側面と当接するまで回転すると、カム溝１７０とピン１７２との係合、及び長穴１７１とピン１７３との係合によって、第１絞り羽根１６０が閉じ状態の位置から右方向にスライド移動し、切欠１８６と開口１８８とが同心軸上に重なる。また、カム溝１７５とピン１７２との係合、及び長穴１７６とピン１７３との係合によって、第２絞り羽根１６１が閉じ状態の位置から左方向にスライド移動し、開口１８７と開口１８８とが同心軸上に重なる。これにより、切欠１８６と開口１８７とを介して開口１８８が露呈された開き状態に、絞り機構１５０が設定される。
【００８８】
この開き状態からアイリスモータ３４を駆動して第１レバー１６３をさらに反時計方向に回転させると、カム溝１７７とピン１７８との係合によって第３絞り羽根１６２が左方向にスライド移動する。この際、第１絞り羽根１６０と第２絞り羽根１６１とは、第２レバー１６４との係合によって開き状態と同じ位置に保持される。
【００８９】
第３絞り羽根１６２が左方向にスライド移動すると、図１８に示すように、ＡＦ用開口１９０が開口１８７、１８８の上に重なる。そして、アイリスモータ３４の回転量を調節することによって、上記第１の実施形態と同様に、絞り機構１５０が、図１８（ａ）に示す第１ＡＦ状態と、図１８（ｂ）に示す第２ＡＦ状態とに設定される。
【００９０】
このように、本実施形態の絞り機構１５０によっても、１つのアイリスモータ３４で各状態に切り替えることができるので、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態によれば、上記第１の実施形態に比べて各絞り羽根に形成されるカム溝の形状を簡略化することができる。これにより、カム溝の加工難にともなうコストアップなどを抑えることができる。
【００９１】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１９に示すように、本実施形態の絞り機構２００は、第１絞り羽根２１０と、第２絞り羽根２１１と、レバー２１２と、ケース２１３とで構成されている。各絞り羽根２１０、２１１は、略長方形の板状に形成されている。ケース２１３は、第１凹面２１４と、この第１凹面２１４よりも深い第２凹面２１５とを有する略開口箱状に形成されており、その内部空間に各絞り羽根２１０、２１１とレバー２１２とを収容する。
【００９２】
第１絞り羽根２１０には、カム溝２２０と長穴２２１とが形成されている。カム溝２２０は、略円弧状に形成された第１区間２２０ａと、この第１区間２２０ａの一端から直線状に形成された第２区間２２０ｂとを有している。このカム溝２２０は、ケース２１３に収容された際に、レバー２１２の一端に形成されたピン２２２と係合する。長穴２２１は、各絞り羽根２１０、２１１のそれぞれの長手方向と略平行な矢線Ｃ方向に長く形成され、ケース２１３に収容された際に、ケース２１３の第１凹面２１４に設けられたピン２２４と係合する。
【００９３】
第２絞り羽根２１１には、カム溝２２６と長穴２２７とが形成されている。カム溝２２６は、略Ｓ字状に形成された第１区間２２６ａと、この第１区間２２６ａから略円弧状に形成された第２区間２２６ｂとを有している。このカム溝２２６は、ケース２１３に収容された際に、レバー２１２の他端に形成されたピン２２８と係合する。長穴２２７は、矢線Ｃ方向に長く形成され、ケース２１３に収容された際に、ケース２１３のピン２２４と係合する。
【００９４】
ケース２１３の背面には、アイリスモータ３４が取り付けられる。ケース２１３の第２凹面２１５には、図示を省略した貫通孔が形成されており、この貫通孔を介してアイリスモータ３４の回転軸３４ａがケース２１３内に侵入している。レバー２１２は、ケース２１３の第２凹面２１５の部分に収容される。この際、第２凹面２１５は、各絞り羽根２１０、２１１とレバー２１２との干渉を防止するため、レバー２１２の厚み分だけ第１凹面２１４よりも深くされている。
【００９５】
レバー２１２は、中央付近に形成された貫通孔を介してアイリスモータ３４の回転軸３４ａに取り付けられ、アイリスモータ３４の駆動に応じて回転する。レバー２１２が回転すると、カム溝２２０とピン２２２との係合、及び長穴２２１とピン２２４との係合によって、第１絞り羽根２１０が矢線Ｃ方向にスライド移動する。同様に、カム溝２２６とピン２２８との係合、及び長穴２２７とピン２２４との係合によって、第２絞り羽根２１１が矢線Ｃ方向にスライド移動する。なお、絞り機構２００は、カメラ本体４の幅方向と矢線Ｃ方向とが略平行になるように配置される。
【００９６】
第１絞り羽根２１０には、略半円形の切欠２３０が形成されている。第２絞り羽根２１１には、円形の開口２３１が形成されている。また、ケース２１３にも、円形の開口２３２が形成されている。各開口２３１、２３２、及び切欠２３０は、同一の直径で形成されている。ケース２１３は、撮影レンズ１０の光軸が開口２３２と直交し、かつ光軸が開口２３２の中心を通るように配置される。絞り機構２００は、各絞り羽根２１０、２１１をスライド移動させ、各絞り羽根２１０、２１１で開口２３２を覆ったり、切欠２３０と開口２３１とを介して開口２３２を露呈させたりすることにより、フォーカスレンズ３２に出射される光の量を調節する。
【００９７】
また、第１絞り羽根２１０には、ＡＦ処理の際に用いられるＡＦ用開口２３４が形成されている。ＡＦ用開口２３４は、切欠２３０や各開口２３１、２３２の直径よりも小さい径で形成されている。絞り機構２００は、ＡＦ処理の際に、第１絞り羽根２１０をスライド移動させてＡＦ用開口２３４をケース２１３の開口２３２の上に重ねることにより、上記各実施形態と同様に、位相差検出方式のＡＦ処理を実現する。
【００９８】
アイリスモータ３４を駆動してレバー２１２を時計方向に回転させると、図２０（ａ）に示すように、ピン２２２がカム溝２２０の第１区間２２０ａの端部に当接する。また、これとともに、ピン２２８がカム溝２２６の第１区間２２６ａの端部に当接する。このように、各ピン２２２、２２８が各カム溝２２０、２２６のそれぞれの端部に当接することで、レバー２１２の回転が阻止される。回転が阻止されるまでレバー２１２を時計方向に回転させると、各カム溝２２０、２２６、各ピン２２２、２２４、２２８、各長穴２２１、２２７によって各絞り羽根２１０、２１１がスライド移動し、ケース２１３の開口２３２が各絞り羽根２１０、２１１によって塞がれた閉じ状態に、絞り機構２００が設定される。
【００９９】
この閉じ状態からアイリスモータ３４を駆動し、図２０（ｂ）に示すように、各カム溝２２０、２２６の各第１区間２２０ａ、２２６ａが終了するまでレバー２１２を反時計方向に回転させると、カム溝２２０とピン２２２との係合、及び長穴２２１とピン２２４との係合によって、第１絞り羽根２１０が閉じ状態の位置から右方向にスライド移動し、切欠２３０と開口２３２とが同心軸上に重なる。また、カム溝２２６とピン２２８との係合、及び長穴２２７とピン２２４との係合によって、第２絞り羽根２１１が閉じ状態の位置から左方向にスライド移動し、開口２３１と開口２３２とが同心軸上に重なる。これにより、切欠２３０と開口２３１とを介して開口２３２が露呈された開き状態に、絞り機構２００が設定される。
【０１００】
この開き状態からアイリスモータ３４を駆動してレバー２１２をさらに反時計方向に回転させると、カム溝２２０とピン２２２との係合、及び長穴２２１とピン２２４との係合によって、第１絞り羽根２１０が開き状態の位置から左方向にスライド移動する。一方、カム溝２２６は、第２絞り羽根２１１が開き状態にある際に、第２区間２２６ｂの曲率とピン２２８の回転軌道とが一致するように形成されている。このため、第２絞り羽根２１１は、レバー２１２が開き状態からさらに反時計方向に回転した際にも、スライド移動することなく、開き状態と同じ位置に保持される。
【０１０１】
第１絞り羽根２１０が左方向にスライド移動すると、図２１に示すように、ＡＦ用開口２３４が開口２３１、２３２の上に重なる。そして、アイリスモータ３４の回転量を調節することによって、上記各実施形態と同様に、絞り機構２００が、図２１（ａ）に示す第１ＡＦ状態と、図２１（ｂ）に示す第２ＡＦ状態とに設定される。
【０１０２】
このように、本実施形態の絞り機構２００によっても、１つのアイリスモータ３４で各状態に切り替えることができるので、上記各実施形態と同様の効果を得ることができる。また、上記各実施形態では、アイリスモータ３４の駆動力を伝達する際に、２つのレバーやトーションバネなどを用いていたが、本実施形態では、１つのレバー２１２だけでよい。このため、本実施形態によれば、部品点数を削減して絞り機構の構成をより簡略にし、位相差検出方式のＡＦ処理によるコストアップを、上記各実施形態よりもさらに抑えることができる。
【０１０３】
なお、上記各実施形態では、オートフォーカス装置として、デジタルカメラ２を示したが、オートフォーカス装置は、これに限ることなく、例えば、写真フイルムに潜像記録を行う、いわゆる銀塩カメラ、及び望遠鏡や双眼鏡などといった他の光学機器などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】デジタルカメラの構成を概略的に示す前面方向から見た斜視図である。
【図２】デジタルカメラの構成を概略的に示す背面方向から見た斜視図である。
【図３】デジタルカメラの電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】絞り機構の構成を概略的に示す斜視図である。
【図５】第１レバーと第２レバーとの構成を示す斜視図である。
【図６】各レバーが直線状態にある様子と折れ曲がった様子とを示す説明図である。
【図７】絞り機構が閉じ状態にある様子と開き状態にある様子とを示す説明図である。
【図８】絞り機構が第１ＡＦ状態にある様子と第２ＡＦ状態にある様子とを示す説明図である。
【図９】静止画撮影の手順を概略的に示すフローチャートである。
【図１０】楕円状のＡＦ用開口を示す説明図である。
【図１１】位相差検出方式のＡＦ処理とコントラスト方式のＡＦ処理とを組み合わせた例を示すフローチャートである。
【図１２】絞り機構を用いて立体写真を撮影する例を示すフローチャートである。
【図１３】絞り機構を用いて立体動画を撮影する例を示すフローチャートである。
【図１４】絞り機構を用いてコンティニアスＡＦを行う例を示すフローチャートである。
【図１５】オーバーラップ領域を抽出する例を示す説明図である。
【図１６】カム溝の形状の簡略化を図った絞り機構の構成を概略的に示す斜視図である。
【図１７】カム溝の形状の簡略化を図った絞り機構が閉じ状態にある様子と開き状態にある様子とを示す説明図である。
【図１８】カム溝の形状の簡略化を図った絞り機構が第１ＡＦ状態にある様子と第２ＡＦ状態にある様子とを示す説明図である。
【図１９】部品点数の削減を図った絞り機構の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２０】部品点数の削減を図った絞り機構が閉じ状態にある様子と開き状態にある様子とを示す説明図である。
【図２１】部品点数の削減を図った絞り機構が第１ＡＦ状態にある様子と第２ＡＦ状態にある様子とを示す説明図である。
【符号の説明】
【０１０５】
２ デジタルカメラ（オートフォーカス装置）
１０ 撮影レンズ
３１、１５０、２００ 絞り機構
３２ フォーカスレンズ
３４ アイリスモータ（モータ）
３５ レンズモータ（レンズ移動手段）
３７ ＣＰＵ（合焦制御手段）
３８ ＣＣＤ（撮像素子）
５８ ＡＦ検出回路（合焦位置算出手段）
６０、１６０、２１０ 第１絞り羽根
６１、１６１、２１１ 第２絞り羽根
６２、１６３ 第１レバー
６３、１６４ 第２レバー
６４、１６６、２１３ ケース
７０、７１、７７、１７０、１７５、１７７、２２０、２２６ カム溝
７４、７５、１７２、１７８、２２２、２２８ ピン
８０、１８６、２３０ 切欠
８１、１８７、２３１ 開口
８２、１８８、２３２ 開口（第１露光開口）
８４、１００、１９０、２３４ ＡＦ用開口（第２露光開口）
１６２ 第３絞り羽根
２１２ レバー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相差検出方式のオートフォーカス処理を行うデジタルカメラ及びオートフォーカス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被写体像をＣＣＤイメージセンサなどの固体撮像素子で撮像してデジタルの画像データを取得するデジタルカメラが普及している。こうしたデジタルカメラの多くは、焦点を自動的に被写体に合わせるオートフォーカス機能を備えている。デジタルカメラのオートフォーカスには、主にコントラスト検出方式や位相差検出方式が採用されている。
【０００３】
コントラスト検出方式は、構成が簡潔でオートフォーカス機能を安価に提供できる反面、フォーカスレンズを移動させながら合焦位置を探索するため、合焦に時間が掛かってしまうという問題がある。一方、位相差検出方式は、光軸を挟んで対称な光路上から取得された２枚の画像のズレ量（位相差）を検出することにより、デフォーカス量及び方向を認識してフォーカスレンズを迅速に合焦させることができる反面、撮影用以外の撮像素子や被写体光を分割するための光学系などが別途必要になるため、コストアップを招くという問題がある。
【０００４】
上述のような各方式の問題を解決し、低価格かつ迅速な合焦を得られるオートフォーカス機能を実現するため、位相差検出方式によるコストアップを抑える方法が、例えば、特許文献１や２などで知られている。
【０００５】
特許文献１では、通常の絞り開口とは別に光軸を挟んで対称な位置に形成された２つのＡＦ用開口を設け、各ＡＦ用開口を遮光羽根によって選択的に塞ぐことにより、光路の異なる２つの画像を得るようにしている。また、特許文献２では、２枚の絞り羽根を光軸と直交する面上でシフト移動させることにより、光路の異なる２つの画像を得るようにしている。各特許文献の方法によれば、撮影用以外の撮像素子や被写体光を分割するための光学系などを設けることなく、絞りの切り替え機構だけで位相差検出方式を実現できるので、位相差検出方式によるコストアップを抑えることができる。
【特許文献１】特開平９−１８４９７２号公報
【特許文献２】特開平２００４−０３８１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の方法では、遮光羽根やこれを駆動するためのモータなどが別途必要になる。また、特許文献２の方法では、各絞り羽根のそれぞれに個別のモータが必要になる。このため、各特許文献の方法では、必ずしも十分にコストアップが抑えられるわけではなかった。さらに、特許文献１の方法では、径の異なる複数の開口が形成された円板状の絞り羽根を用いている。複数の開口が形成される絞り羽根は、当然ながら各開口に対してかなり大径にしなければならない。このため、特許文献１の方法では、装置の大型化も懸念される。
【０００７】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、装置の大型化を招くことなく、位相差検出方式によるコストアップを十分に抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のデジタルカメラは、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを含む撮影レンズと、前記撮影レンズが結像した被写体光を撮像する撮像素子と、前記フォーカスレンズを前記光軸方向に移動させるレンズ移動手段と、前記撮影レンズの光軸上に設けられた第１露光開口と、前記光軸と略直交するスライド方向にスライド移動して前記第１露光開口の露呈する面積を増減させることにより、前記撮像素子に入射する前記被写体光の光量を調節する複数の絞り羽根と、前記各絞り羽根のいずれかに設けられ、前記第１露光開口よりも小さい面積に形成された第２露光開口とを有する絞り機構と、モータと、このモータの回転量に応じて前記各絞り羽根を前記スライド方向にスライド移動させることにより、前記第１露光開口を塞ぐ閉じ状態と、前記第１露光開口を露呈させる開き状態と、前記第２露光開口の中心を前記第１露光開口の中心から前記スライド方向に所定量ずらして前記第２露光開口を前記第１開口に重ねた第１露光状態と、前記第１露光開口の中心を挟んで前記第１露光状態と対称になるように前記第２露光開口を前記第１開口に重ねた第２露光状態とに前記絞り機構の状態を変化させる駆動伝達機構とからなる絞り機構駆動手段と、前記絞り機構を前記第１露光状態にして撮像を行うことにより取得される第１画像データと、前記絞り機構を前記第２露光状態にして撮像を行うことにより取得される第２画像データとを基に位相差検出方式のオートフォーカス処理を行って、前記フォーカスレンズの合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、前記オートフォーカス処理の実行が指示された際に、前記第１画像データと前記第２画像データとを取得して前記合焦位置算出手段に前記合焦位置を算出させ、前記レンズ移動手段を駆動して算出された前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
前記モータは、ステッピングモータであることが好ましい。前記第２露光開口は、前記スライド方向と略直交する方向に長い楕円形又は多角形に形成されることが好ましい。前記第１露光状態及び前記第２露光状態にある前記第２露光開口は、その中心が前記第１露光開口の中心から前記スライド方向に所定量ずれ、かつ前記第１露光開口の中心が前記第２露光開口の内側に来るように位置決めされることが好ましい。
【００１０】
前記合焦制御手段は、前記合焦位置算出手段によって前記合焦位置が算出された後、その合焦位置を含む所定の合焦範囲を特定し、特定した前記合焦範囲に対してコントラスト検出方式のオートフォーカス処理を行い、このコントラスト検出方式のオートフォーカス処理によって算出された合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させることが好ましい。
【００１１】
前記絞り機構は、前記第１露光開口を露呈させるための切欠と前記第２露光開口とが形成された第１絞り羽根と、前記第１露光開口を露呈させるための開口が形成された第２絞り羽根と、前記第１露光開口が形成され、前記第１絞り羽根と前記第２絞り羽根とを前記スライド方向にスライド自在に収容するケースとからなることが好ましい。
【００１２】
前記駆動伝達機構は、前記第１絞り羽根に形成された第１カム溝と、前記第２絞り羽根に形成された第２カム溝と、前記第１カム溝に係合するピンが形成され、前記モータの回転に従動して回転する第１レバーと、前記第２カム溝に係合するピンが形成され、前記第１レバーの回転に従動して回転する第２レバーとからなることが好ましい。
【００１３】
なお、前記駆動伝達機構は、前記第１絞り羽根に形成された第１カム溝と、前記第２絞り羽根に形成された第２カム溝と、前記第１カム溝に係合する第１ピンが一端に形成され、前記第２カム溝に係合する第２ピンが他端に形成され、前記モータの回転に従動して回転するレバーとからなるものであってもよい。
【００１４】
また、前記絞り機構は、前記第１露光開口を露呈させるための切欠が形成された第１絞り羽根と、前記第１露光開口を露呈させるための開口が形成された第２絞り羽根と、前記第２露光開口が形成された第３絞り羽根と、前記第１絞り羽根と前記第２絞り羽根と前記第３絞り羽根とを前記スライド方向にスライド自在に収容するケースとからなるものであってもよい。
【００１５】
この際、前記駆動伝達機構は、前記第１絞り羽根に形成された第１カム溝と、前記第２絞り羽根に形成された第２カム溝と、前記第３絞り羽根に形成された第３カム溝と、前記第３カム溝に係合するピンが形成され、前記モータの回転に従動して回転する第１レバーと、前記第１カム溝と前記第２カム溝とに係合するピンが形成され、前記第１レバーの回転に従動して回転する第２レバーとからなることが好ましい。
【００１６】
前記第１画像データと前記第２画像データとを合成して立体写真を作成する立体写真作成手段を設けることが好ましい。前記第１露光状態と前記第２露光状態とを交互に切り替えながら撮像を行うことによって取得した複数の前記第１画像データと前記第２画像データとを基に立体動画を作成する立体動画作成手段を設けることが好ましい。
【００１７】
前記第１露光状態で動画像を撮影している際に、定期的に前記第２露光状態に切り替えることにより、定期的に前記フォーカスレンズを合焦させながら動画像の撮影を行うコンティニアスオートフォーカス動画撮影モードを有していることが好ましい。また、前記コンティニアスオートフォーカス動画撮影モードでは、前記第１画像データと前記第２画像データとに共通して撮影されている部分のみが前記各画像データから抽出され、前記オートフォーカス処理の際に取得される前記第２画像データが、動画像の１フレーム分の画像として記録されることが好ましい。
【００１８】
なお、本発明のオートフォーカス装置は、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを含む撮影レンズと、前記撮影レンズが結像した被写体光を撮像する撮像素子と、前記フォーカスレンズを前記光軸方向に移動させるレンズ移動手段と、前記撮影レンズの光軸上に設けられた第１露光開口と、前記光軸と略直交するスライド方向にスライド移動して前記第１露光開口の露呈する面積を増減させることにより、前記撮像素子に入射する前記被写体光の光量を調節する複数の絞り羽根と、前記各絞り羽根のいずれかに設けられ、前記第１露光開口よりも小さい面積に形成された第２露光開口とを有する絞り機構と、モータと、このモータの回転量に応じて前記各絞り羽根を前記スライド方向にスライド移動させることにより、前記第１露光開口を塞ぐ閉じ状態と、前記第１露光開口を露呈させる開き状態と、前記第２露光開口の中心を前記第１露光開口の中心から前記スライド方向に所定量ずらして前記第２露光開口を前記第１開口に重ねた第１露光状態と、前記第１露光開口の中心を挟んで前記第１露光状態と対称になるように前記第２露光開口を前記第１開口に重ねた第２露光状態とに前記絞り機構の状態を変化させる駆動伝達機構とからなる絞り機構駆動手段と、前記絞り機構を前記第１露光状態にして撮像を行うことにより取得される第１画像データと、前記絞り機構を前記第２露光状態にして撮像を行うことにより取得される第２画像データとを基に位相差検出方式のオートフォーカス処理を行って、前記フォーカスレンズの合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、オートフォーカス処理の実行が指示された際に、前記第１画像データと前記第２画像データとを取得して前記合焦位置算出手段に前記合焦位置を算出させ、前記レンズ移動手段を駆動して算出された前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、１つのモータだけで撮像素子に入射する光の光量の調節と、位相差検出方式のオートフォーカス処理にともなう第２露光開口の位置制御とを行うことができる。これにより、部品点数の削減を図って位相差検出方式のオートフォーカス処理によるコストアップを十分に抑えることができる。また、複数の絞り羽根をスライド移動させ、第１露光開口の露呈する面積を変化させることによって光量の調節を行うので、径の異なる複数の開口が形成された円板状の絞り羽根を用いる例などと比較して装置の大型化も抑えることができる。さらには、各部の駆動を１つのモータだけで行うことにより、消費電力の低減も図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１に示すように、デジタルカメラ（オートフォーカス装置）２は、略直方体状に形成されたカメラ本体４を有している。カメラ本体４の前面には、撮影レンズ１０を保持するレンズ鏡胴１１と、被写体像を光学的に確認するための光学ファインダ１２と、撮影実行の際に被写体を照射するストロボ発光部１３とが設けられている。
【００２１】
また、カメラ本体４の上面には、撮影実行を指示するレリーズボタン１５と、電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える電源ボタン１６とが設けられている。レリーズボタン１５は、２段階押しのスイッチとなっている。レリーズボタン１５を軽く押す（半押し）と、ＡＦ（自動焦点調整）やＡＥ（自動露出調整）などの各種の撮影準備処理が実施される。この半押しした状態からレリーズボタン１５をさらに押し込む（全押し）と、カメラ本体４に撮影の実行が指示され、撮影準備処理が施された１画面分の撮像信号が画像データに変換される。
【００２２】
図２に示すように、カメラ本体４の背面には、液晶パネル２０と操作部２１とが設けられている。液晶パネル２０には、撮影した画像や撮影時のいわゆるスルー画、及び各種のメニュー画面などが表示される。操作部２１には、撮影レンズ１０を広角側もしくは望遠側に変倍するためのズーム操作ボタン２２、静止画撮影を行う静止画撮影モード、動画撮影を行う動画撮影モード、液晶パネル２０に画像を再生表示する再生モードなどの各種のモードを選択的に切り替えるためのモード切替スイッチ２３、液晶パネル２０にメニュー画面を表示する際や選択内容を決定する際などに操作されるメニューボタン２４、メニュー画面の表示項目などを切り替えるための表示切替ボタン２５、及びメニュー画面内のカーソルを移動させる際などに操作される十字キー２６などが配設されている。
【００２３】
図３に示すように、撮影レンズ１０は、光軸Ｌに沿って配列されたズームレンズ３０、絞り機構３１、及びフォーカスレンズ３２によって構成されている。ズームレンズ３０には、レンズモータ３３が接続されている。レンズモータ３３は、ズーム操作ボタン２２の操作に連動して、ズームレンズ３０を広角側もしくは望遠側に移動させる。絞り機構３１には、アイリスモータ３４が接続されている。アイリスモータ３４は、レリーズボタン１５の半押しにともなう撮影準備処理の際に、絞り機構３１の開口面積を変化させてズームレンズ３０から入射する光の量を調節する。また、フォーカスレンズ３２には、レンズモータ（レンズ移動手段）３５が接続されている。レンズモータ３５は、ズームレンズ３０の変倍などにともなって、フォーカスレンズ３２を光軸方向に移動させることにより、撮影レンズ１０の焦点を至近側、もしくは無限遠側に調整する。
【００２４】
各モータ３３、３４、３５は、モータドライバ３６に接続されている。モータドライバ３６は、デジタルカメラ２を統括的に制御するＣＰＵ（合焦制御手段）３７に接続されており、このＣＰＵ３７からの制御信号に基づいて各モータ３３、３４、３５に駆動パルスを送信する。各モータ３３、３４、３５は、この駆動パルスに応じて回転軸を回転駆動する。
【００２５】
撮影レンズ１０の背後には、撮影レンズ１０によって結像された被写体像を撮像するＣＣＤ（撮像素子）３８が配置されている。ＣＣＤ３８には、ＣＰＵ３７によって制御されるタイミングジェネレータ（ＴＧ）３９が接続され、このＴＧ３９から入力されるタイミング信号（クロックパルス）により、電子シャッタのシャッタ速度が決定される。
【００２６】
ＣＣＤ３８から出力された画像データは、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）４０に入力され、ＣＣＤ３８の各セルの蓄積電荷量に正確に対応したＲ、Ｇ、Ｂの画像データとして出力される。ＣＤＳ４０から出力された画像データは、増幅器（ＡＭＰ）４１で増幅され、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）４２でデジタルの画像データに変換される。
【００２７】
画像入力コントローラ４３は、バス４４を介してＣＰＵ３７に接続され、ＣＰＵ３７の制御命令に応じて、ＣＣＤ３８、ＣＤＳ４０、ＡＭＰ４１、及びＡ／Ｄ４２の各部を制御する。Ａ／Ｄ４２から出力された画像データは、ＳＤＲＡＭ４５に一時的に記録される。
【００２８】
画像信号処理回路４６は、ＳＤＲＡＭ４５から画像データを読み出して、階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正処理などの各種画像処理を施し、この画像データを再度ＳＤＲＡＭ４５に記録する。ＹＣ変換処理回路４７は、画像信号処理回路４６で各種処理を施された画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出し、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとに変換する。ＬＣＤドライバ４８は、画像信号処理回路４６、ＹＣ変換処理回路４７を経た画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出し、アナログのコンポジット信号に変換して液晶パネル２０にスルー画として表示する。
【００２９】
圧縮伸長処理回路５０は、ＹＣ変換処理回路４７でＹＣ変換された画像データを、例えば、ＴＩＦＦやＪＰＥＧなどといった所定の圧縮形式で圧縮する。メディアコントローラ５１は、メディアスロットに着脱自在に装着されたメモリカード５２にアクセスして、圧縮された画像データの読み書きなどを行う。
【００３０】
ＣＰＵ３７には、レリーズボタン１５、電源ボタン１６、操作部２１、及びＥＥＰＲＯＭ５４などが接続されている。ＥＥＰＲＯＭ５４には、各種制御用のプログラムや設定情報などが記録されている。ＣＰＵ３７は、これらの情報をＥＥＰＲＯＭ５４から作業用メモリであるＳＤＲＡＭ４５に読み出して、各種の処理を実行する。
【００３１】
また、バス４４には、上記の他に、ストロボ制御部５６、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５７、及びＡＦ検出回路（合焦位置算出手段）５８などが接続されている。ストロボ制御部５６は、ＣＰＵ３７から送信されるストロボ発光信号に応じてストロボ発光部１３を発光させる。ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５７は、ＹＣ変換処理回路４７でＹＣ変換された画像データの輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとの積算値を基に、被写体の輝度を表す測光値を算出し、この算出結果をＣＰＵ３７に送信する。ＣＰＵ３７は、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５７から送信された測光値を基に、露出量、及びホワイトバランスの適否を判断し、絞り機構３１、及びＣＣＤ３８などの動作を制御する。
【００３２】
ＡＦ検出回路５８は、Ａ／Ｄ４２でデジタル化された画像データを基に撮影レンズ１０の合焦位置を算出し、その算出結果をＣＰＵ３７に送信する。ＣＰＵ３７は、レリーズボタン１５の半押しにともなう撮影準備処理の際にレンズモータ３５を駆動し、算出された合焦位置にフォーカスレンズ３２を移動させることによってＡＦ処理を終了する。
【００３３】
図４に示すように、絞り機構３１は、第１絞り羽根６０と、第２絞り羽根６１と、第１レバー６２と、第２レバー６３と、ケース６４とで構成されている。各絞り羽根６０、６１は、略長方形の板状に形成されている。ケース６４は、第１凹面６５と、この第１凹面６５よりも深い第２凹面６６とを有する略開口箱状に形成されており、その内部空間に各絞り羽根６０、６１と各レバー６２、６３とを収容する。
【００３４】
第１絞り羽根６０には、２つのカム溝７０、７１と長穴７２とが形成されている。カム溝７０は、ケース６４に収容された際に、第１レバー６２の一端部に形成されたピン７４と係合する。一方、カム溝７１は、ケース６４に収容された際に、第２レバー６３の一端部に形成されたピン７５と係合する。長穴７２は、第１絞り羽根６０と第２絞り羽根６１とのそれぞれの長手方向と略平行な矢線Ａ方向に長く形成され、ケース６４に収容された際に、ケース６４の第１凹面６５に設けられたピン７６と係合する。第２絞り羽根６１には、カム溝７７と長穴７８とが形成されている。カム溝７７は、ケース６４に収容された際に、第２レバー６３のピン７５と係合する。長穴７８は、矢線Ａ方向に長く形成され、ケース６４に収容された際に、ケース６４のピン７６と係合する。
【００３５】
ケース６４の背面には、アイリスモータ３４が取り付けられる。ケース６４の第２凹面６６には、図示を省略した貫通孔が形成されており、この貫通孔を介してアイリスモータ３４の回転軸３４ａがケース６４内に侵入している。各レバー６２、６３は、ケース６４の第２凹面６６の部分に収容される。この際、第２凹面６６は、各絞り羽根６０、６１と各レバー６２、６３との干渉を防止するため、各レバー６２、６３の厚み分だけ第１凹面６５よりも深くされている。
【００３６】
各レバー６２、６３は、各ピン７４、７５と反対側の端部に形成された貫通孔を介してアイリスモータ３４の回転軸３４ａに取り付けられ、アイリスモータ３４の駆動に応じて回転する。各レバー６２、６３が回転すると、各カム溝７０、７１と各ピン７４、７５との係合、及び長穴７２とピン７６との係合によって、第１絞り羽根６０が矢線Ａ方向にスライド移動する。同様に、カム溝７７とピン７５との係合、及び長穴７８とピン７６との係合によって、第２絞り羽根６１が矢線Ａ方向にスライド移動する。なお、絞り機構３１は、カメラ本体４の幅方向と矢線Ａ方向とが略平行になるように配置される。
【００３７】
第１絞り羽根６０には、略半円形の切欠８０が形成されている。第２絞り羽根６１には、円形の開口８１が形成されている。また、ケース６４にも、円形の開口（第１露光開口）８２が形成されている。各開口８１、８２、及び切欠８０は、同一の直径で形成されている。ケース６４は、撮影レンズ１０の光軸が開口８２と直交し、かつ光軸が開口８２の中心を通るように配置される。絞り機構３１は、各絞り羽根６０、６１をスライド移動させ、各絞り羽根６０、６１で開口８２を覆ったり、切欠８０と開口８１とを介して開口８２を露呈させたりすることにより、フォーカスレンズ３２に出射される光の量を調節する。
【００３８】
また、第１絞り羽根６０には、ＡＦ処理の際に用いられるＡＦ用開口（第２露光開口）８４が形成されている。ＡＦ用開口８４は、切欠８０や各開口８１、８２の直径よりも径が小さく、これらよりも小さい面積で形成されている。絞り機構３１は、ＡＦ処理の際に、第１絞り羽根６０をスライド移動させてＡＦ用開口８４をケース６４の開口８２の上に重ねることにより、ＡＦ用開口８４の面積に応じた光量の光をフォーカスレンズ３２に入射させる。
【００３９】
図５に示すように、第２レバー６３のピン７５と反対側の端部には、アイリスモータ３４の回転軸３４ａが挿通される貫通孔９０が設けられたヒンジ部９１が形成されている。ヒンジ部９１は、第２レバー６３の端部よりも薄く、かつ幅狭に形成されている。一方、第１レバー６２のピン７４と反対側の端部には、その一部を凹ませた凹部９２が形成されている。凹部９２の深さは、ヒンジ部９１の厚みに合わせられている。また、凹部９２には、アイリスモータ３４の回転軸３４ａが挿通される貫通孔９３が設けられている。各レバー６２、６３は、ヒンジ部９１と凹部９２とを組み合わせた状態でアイリスモータ３４に取り付けられる。
【００４０】
第１レバー６２の貫通孔９３は、回転軸３４ａの直径と同一に形成されている。第１レバー６２は、貫通孔９３を回転軸３４ａに嵌入させることによってアイリスモータ３４に取り付けられる。これにより、第１レバー６２は、回転軸３４ａの回転に従動して回転する。一方、第２レバー６３の貫通孔９０は、回転軸３４ａの直径よりも僅かに大きく形成されいる。これにより、第２レバー６３は、回転軸３４ａに対して自由回転する。この際、第２レバー６３は、ヒンジ部９１と凹部９２との係合によって、図６（ａ）に示すように、各貫通孔９０、９３の中心と各ピン７４、７５の中心とが一直線上に並ぶ状態（以下、「直線状態」と称す）と、図６（ｂ）に示すように、第１レバー６２に対して時計方向（裏側から見た場合）に略９０°回転した状態との間で回転が制限される。
【００４１】
また、図５に示すように、各レバー６２、６３には、トーションバネ９５が取り付けられる。トーションバネ９５は、回転軸３４ａがコイル部９５ａを通るように、各レバー６２、６３の裏面側に配置される。トーションバネ９５の一端は、第１レバー６２のピン７４の裏面側に設けられた略ピン状のバネ支持部９６に取り付けられる。トーションバネ９５の他端は、第２レバー６３のピン７５の裏面側に設けられた略ピン状のバネ支持部９７に取り付けられる。このトーションバネ９５は、ヒンジ部９１と凹部９２との係合状態が外れないように第２レバー６３を支持するとともに、各レバー６２、６３を前述の直線状態に保持するように付勢する。
【００４２】
アイリスモータ３４を駆動して第１レバー６２を時計方向（表側から見た場合）に回転させると、図７（ａ）に示すように、第１レバー６２がケース６４の内側面と当接する。この際、第２レバー６３は、トーションバネ９５の付勢によって直線状態に保持され、第１レバー６２の回転に従動して回転する。ケース６４の内側面と当接するまで第１レバー６２を回転させると、各カム溝７０、７１、７７、各ピン７４、７５、７６、各長穴７２、７８によって各絞り羽根６０、６１がスライド移動し、ケース６４の開口８２が各絞り羽根６０、６１によって塞がれた状態になる。以下、図７（ａ）に示す状態を、「閉じ状態」と称す。
【００４３】
この閉じ状態からアイリスモータ３４を駆動して第１レバー６２を反時計方向に回転させると、図７（ｂ）に示すように、直線状態に保持された第２レバー６３が従動回転して、第２レバー６３がケース６４の内側面と当接する。第２レバー６３がケース６４の内側面と当接するまで第１レバー６２を回転させると、各カム溝７０、７１と各ピン７４、７５との係合、及び長穴７２とピン７６との係合によって、第１絞り羽根６０が閉じ状態の位置から右方向にスライド移動し、切欠８０と開口８２とが同心軸上に重なる。また、カム溝７７とピン７５との係合、及び長穴７８とピン７６との係合によって、第２絞り羽根６１が閉じ状態の位置から左方向にスライド移動し、開口８１と開口８２とが同心軸上に重なる。これにより、切欠８０と開口８１とを介して開口８２が露呈された状態となる。以下、図７（ｂ）に示す状態を、「開き状態」と称す。
【００４４】
この開き状態からアイリスモータ３４を駆動して第１レバー６２をさらに反時計方向に回転させると、図８に示すように、ケース６４の内側面と当接した状態に第２レバー６３が保持され、トーションバネ９５の付勢に抗して第１レバー６２だけが回転するようになる。第１レバー６２だけが回転する区間では、第２絞り羽根６１は、開き状態と同じ位置に保持される。一方、第１絞り羽根６０は、カム溝７０とピン７４との係合によって左方向にスライド移動する。
【００４５】
開き状態から第１レバー６２だけをさらに反時計方向に回転させて、第１絞り羽根６０が左方向にスライド移動すると、図８に示すように、ＡＦ用開口８４が開口８１、８２の上に重なる。デジタルカメラ２のＣＰＵ３７は、レリーズボタン１５の半押しにともなうＡＦ処理の際に、撮影レンズ１０の光軸（開口８２の中心）よりもＡＦ用開口８４の中心が右側に位置した状態（図８（ａ）参照）と、撮影レンズ１０の光軸よりもＡＦ用開口８４の中心が左側に位置した状態（図８（ｂ）参照）とに第１絞り羽根６０を移動させることにより、光路の異なる２枚の画像データを取得する。ＡＦ検出回路５８は、取得された各画像データの位相差を求め、その位相差から撮影レンズ１０のフォーカスのズレ方向及びズレ量（すなわち合焦位置）を算出する、いわゆる位相差検出方式のＡＦ処理を行う。
【００４６】
なお、これ以降では、図８（ａ）に示す状態を「第１ＡＦ状態」、図８（ｂ）に示す状態を「第２ＡＦ状態」と称す。また、第１ＡＦ状態で取得された画像データを「第１ＡＦ画像データ」、第２ＡＦ状態で取得された画像データを「第２ＡＦ画像データ」と称す。
【００４７】
第１ＡＦ状態にあるＡＦ用開口８４の中心と、第２ＡＦ状態にあるＡＦ用開口８４の中心とは、光軸を挟んで左右対称に合わせられる。第１ＡＦ状態と第２ＡＦ状態との位置合わせは、アイリスモータ３４の回転量によって制御される。このため、アイリスモータ３４には、例えば、ステッピングモータなどといった回転量を制御できるモータが用いられる。このようなモータを用いることで、例えば、ロータリエンコーダなどといった回転量制御のためのセンサを設ける必要がなくなる。
【００４８】
このように、絞り機構３１は、アイリスモータ３４の回転駆動に応じて各絞り羽根６０、６１を上記の各状態に変化させる。絞り機構３１は、閉じ状態と開き状態との間で各レバー６０、６１の回転量を調節することで、開口８２の露呈する面積を連続的に変化させる。ＣＰＵ３７は、例えば、ＡＥ処理で算出された測光値などに合わせてアイリスモータ３４を駆動することにより、絞り機構３１の開口面積を適切に調節する。
【００４９】
次に、図９に示すフローチャートを参照しながら、上記構成によるデジタルカメラ２の作用について説明する。デジタルカメラ２で撮影を行う際には、液晶パネル２０に表示されるスルー画などを見ながら被写体をフレーミングした後、レリーズボタン１５を半押しする。レリーズボタン１５を半押しすると、ＣＰＵ３７がＡＦ処理を開始する。
【００５０】
ＡＦ処理を開始したＣＰＵ３７は、モータドライバ３６を介してアイリスモータ３４を駆動し、絞り機構３１を第１ＡＦ状態（図８（ａ）参照）にする。絞り機構３１を第１ＡＦ状態にしたＣＰＵ３７は、ＣＣＤ３８を駆動し、第１ＡＦ状態で結像された被写体像を撮像して第１ＡＦ画像データを取得する。
【００５１】
第１ＡＦ画像データを取得したＣＰＵ３７は、再びアイリスモータ３４を駆動して絞り機構３１を第２ＡＦ状態（図８（ｂ）参照）にする。絞り機構３１を第２ＡＦ状態にしたＣＰＵ３７は、ＣＣＤ３８を駆動し、第２ＡＦ状態で結像された被写体像を撮像して第２ＡＦ画像データを取得する。
【００５２】
各ＡＦ画像データを取得したＣＰＵ３７は、それらの各ＡＦ画像データをＡＦ検出回路５８に入力する。各ＡＦ画像データを受け取ったＡＦ検出回路５８は、各ＡＦ画像データの位相差を求め、その位相差から撮影レンズ１０の合焦位置を算出する。合焦位置を算出したＡＦ検出回路５８は、その算出結果をＣＰＵ３７に送信する。ＡＦ検出回路５８から合焦位置の算出結果を受信したＣＰＵ３７は、モータドライバ３６を介してレンズモータ３５を駆動し、算出された合焦位置にフォーカスレンズ３２を移動させる。以上により、ＡＦ処理が完了する。なお、ＡＦ処理は、レリーズボタン１５が半押しされている間、繰り返し実施される。また、レリーズボタン１５が半押しされた際には、上述のＡＦ処理の他に、例えば、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５７によるＡＥ処理などが実施される。ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５７は、例えば、上述の第１ＡＦ画像データや第２ＡＦ画像データ、もしくは絞り機構３１を開き状態（図７（ｂ）参照）などにして別途取得される画像データなどを基に測光値を算出する。
【００５３】
ＣＰＵ３７は、レリーズボタン１５の全押しに応じて撮影の実行を開始する。撮影の実行を開始したＣＰＵ３７は、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５７で算出された測光値を基にアイリスモータ３４を駆動し、フォーカスレンズ３２、及びＣＣＤ３８に適切な光量の光が入射するように開口８２の露呈する面積を調節する。そして、ＣＣＤ３８を駆動して画像データを取得し、取得した画像データをメモリカード５２に記録する。
【００５４】
このように、本実施形態によれば、１つのアイリスモータ３４だけでフォーカスレンズ３２、及びＣＣＤ３８に入射する光の光量の調節と、位相差検出方式のＡＦ処理にともなうＡＦ用開口８４の位置制御とを行うことができる。これにより、部品点数の削減を図って位相差検出方式のＡＦ処理によるコストアップを十分に抑えることができる。また、各絞り羽根６０、６１をスライド移動させ、開口８２の露呈する面積を変化させることによって光量の調節を行うので、径の異なる複数の開口が形成された円板状の絞り羽根を用いる例などと比較して装置の大型化も抑えることができる。さらには、各部の駆動を１つのアイリスモータ３４だけで行うことにより、消費電力を抑えることもできる。
【００５５】
なお、上記実施形態では、円形のＡＦ用開口８４を示したが、ＡＦ用開口の形状は、これに限ることなく、例えば、図１０に示すＡＦ用開口１００のように、第１絞り羽根６０のスライド方向と略直交する方向に長い楕円形状に形成してもよい。なお、図１０（ａ）は、絞り機構３１が第１ＡＦ状態にある様子を示し、図１０（ｂ）は、絞り機構３１が第２ＡＦ状態にある様子を示している。
【００５６】
このような楕円状のＡＦ用開口１００は、円形のＡＦ用開口８４に比べて、第１絞り羽根６０のスライド移動量を増加させることなく、開口面積を広げることができる。これにより、ＡＦ処理の際の光量を増加させて、ＡＦ処理の精度を向上させることができる。また、絞り機構３１を各ＡＦ状態にする際には、図１０に示すように、撮影レンズ１０の光軸（開口８２の中心）がＡＦ用開口１００の内側に来るように第１絞り羽根６０の位置決めを行うことが好ましい。このように第１絞り羽根６０の位置決めを行うことで、ＡＦ処理の際の光量をさらに増加させることができる。
【００５７】
なお、ＡＦ用開口１００の短辺（横幅）の長さをＡ、開口８２の直径をＲとするとき、短辺Ａは、Ｒ／２≦Ａ≦Ｒの関係にあることが好ましい。また、ＡＦ用開口は、楕円形に限ることなく、例えば、長方形や六角形などの第１絞り羽根６０のスライド方向と略直交する方向に長い多角形状のものであってもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、位相差検出方式のＡＦ処理のみを行う例を示したが、これに限ることなく、例えば、図１１のフローチャートに示すように、位相差検出処理のＡＦ処理とコントラスト検出方式のＡＦ処理とを組み合わせるようにしてもよい。図１１のフローチャートでは、レリーズボタン１５の半押しに応じて各ＡＦ画像データを取得した後、各ＡＦ画像データを基に合焦位置が含まれる合焦範囲の特定を行うようにしている。合焦範囲の特定は、ＡＦ検出回路５８で行われる。ＡＦ検出回路５８は、例えば、各ＡＦ画像データを基に合焦位置を算出し、算出した合焦位置の前後に所定の距離を加えることによって、その範囲を合焦範囲として特定する。合焦範囲を特定したＡＦ検出回路５８は、特定した合焦範囲をＣＰＵ３７に送信する。
【００５９】
合焦範囲を受信したＣＰＵ３７は、レンズモータ３５を駆動して、フォーカスレンズ３２を至近から無限遠、もしくは無限遠から至近に向けて所定量ずつ移動させながら、特定された合焦範囲内の各ポイントにおけるフォーカス評価値をＡＦ検出回路５８に算出させる。なお、フォーカス評価値は、画像の特定のエリア、例えば、撮影画像の中央部分の画像データをハイパスフィルタなどで輪郭抽出処理を施し、これにより抽出した輪郭信号、及び中央部分の画像データの輝度値を積算することで得られる。また、フォーカス評価値は、大きい程その部分の高周波成分が多く、その部分が合焦状態にあることを表す。
【００６０】
ＡＦ検出回路５８に各ポイントのフォーカス評価値を算出させたＣＰＵ３７は、フォーカス評価値が最大となるポイントを最終的な合焦位置として決定し、そのポイントにフォーカスレンズ３２を移動させることによってＡＦ処理を終了する。
【００６１】
複数の撮像素子を用いて位相差検出方式のＡＦ処理を行う一眼レフタイプのデジタルカメラなどでは、位相差検出方式によるＡＦ処理を複数回繰り返すことによってＡＦ処理の精度の向上を図っている。ところが、上記実施形態で示した１つのＣＣＤ３８で位相差検出方式のＡＦ処理を行うデジタルカメラ２では、絞り機構３１の状態の切り替えなどが必要になるため、位相差検出方式のＡＦ処理を複数回繰り返そうとするとＡＦ処理に時間が掛かってしまうという問題が生じる。
【００６２】
これに対し、図１１に示すフローチャートのように、位相差検出方式のＡＦ処理で大まかな範囲を特定し、その範囲に対してコントラスト検出方式のＡＦ処理を行うことにより、１つのＣＣＤ３８を用いる場合においても、迅速かつ高精度にＡＦ処理を行うことができる。
【００６３】
さらに、上記実施形態では、位相差検出方式のＡＦ処理の際に絞り機構３１を用いる例を示したが、絞り機構３１は、これに限ることなく、図１２のフローチャートに示すように、立体写真の撮影に絞り機構３１を用いるようにしてもよい。なお、立体写真を撮影するモードへの設定は、例えば、メニューボタン２４などを介して行えばよい。図１２のフローチャートでは、まず、レリーズボタン１５の半押しに応じて上述のようにＡＦ処理を実施している。ＡＦ処理を実施したＣＰＵ３７は、レリーズボタン１５が全押しされたことに応じて絞り機構３１を第１ＡＦ状態にする。絞り機構３１を第１ＡＦ状態にしたＣＰＵ３７は、ＣＣＤ３８を駆動し、第１ＡＦ状態で結像された被写体像を撮像して画像データを取得する。
【００６４】
前述のように、各絞り羽根６０、６１は、カメラ本体４の幅方向と略平行な方向にスライド移動する。また、図８（ａ）に示すように、第１ＡＦ状態にあるＡＦ用開口８４は、絞り機構３１の表側から見た際に、その中心が撮影レンズ１０の光軸（開口８２の中心）よりも右側に位置している。このため、絞り機構３１が第１ＡＦ状態にある際には、撮影レンズ１０の撮影画角に対して、左側の一部分のみが撮影されるようになる（図１５参照）。以下、絞り機構３１が第１ＡＦ状態にある際にレリーズボタン１５の全押しに応じて取得された画像データを、「左眼画像データ」と称す。
【００６５】
左眼画像データを取得したＣＰＵ３７は、絞り機構３１を第２ＡＦ状態にする。絞り機構３１を第２ＡＦ状態にしたＣＰＵ３７は、ＣＣＤ３８を駆動し、第２ＡＦ状態で結像された被写体像を撮像して画像データを取得する。前述のように、第２ＡＦ状態にあるＡＦ用開口８４の中心は、第１ＡＦ状態にあるＡＦ用開口８４の中心に対して光軸を挟んで左右対称に合わせられる。このため、絞り機構３１が第２ＡＦ状態にある際には、撮影レンズ１０の撮影画角に対して、右側の一部分のみが撮影されるようになる。以下、絞り機構３１が第２ＡＦ状態にある際にレリーズボタン１５の全押しに応じて取得された画像データを、「右眼画像データ」と称す。
【００６６】
各画像データを取得したＣＰＵ３７は、取得した各画像データを合成して立体写真データを作成する。立体写真データを作成したＣＰＵ３７は、作成した立体写真データをメモリカード５２に記録する。このように、絞り機構３１を用いることによって、位相差検出方式のＡＦ処理のみならず、立体写真の作成をも行うことができるようになる。なお、立体写真データは、左眼画像データと右眼画像データとを左右に並べて配置した、いわゆる平行法や交差法によるものであってもよいし、赤青メガネで観賞する、いわゆるアナグリフ法によるものであってもよい。
【００６７】
なお、絞り機構３１は、立体写真の撮影のみならず、図１３のフローチャートに示すように、立体動画の撮影に用いてもよい。デジタルカメラ２のＣＰＵ３７は、立体動画の撮影開始が指示されると、まず、絞り機構３１を第１ＡＦ状態にする。なお、立体動画の撮影開始は、例えば、モード切替スイッチ２３やメニューボタン２４などによってデジタルカメラ２を立体動画撮影モードに設定した後、レリーズボタン１５を全押しすることによって指示される。
【００６８】
絞り機構３１を第１ＡＦ状態にしたＣＰＵ３７は、ＣＣＤ３８を駆動し、第１ＡＦ状態で結像された被写体像を撮像して左眼画像データを取得する。左眼画像データを取得したＣＰＵ３７は、その左眼画像データをメモリカード５２に記録する。左眼画像データを記録したＣＰＵ３７は、絞り機構３１を第２ＡＦ状態にする。絞り機構３１を第２ＡＦ状態にしたＣＰＵ３７は、ＣＣＤ３８を駆動し、第２ＡＦ状態で結像された被写体像を撮像して右眼画像データを取得する。右眼画像データを取得したＣＰＵ３７は、その右眼画像データをメモリカード５２に記録する。
【００６９】
右眼画像データをメモリカード５２に記録したＣＰＵ３７は、絞り機構３１を再び第１ＡＦ状態にして左眼画像データを取得する。左眼画像データを取得したＣＰＵ３７は、前回記録された左眼画像データに連結するようにして、取得された左眼画像データをメモリカード５２に記録する。このように、ＣＰＵ３７は、絞り機構３１の状態を順次切り替えながら各画像データを１フレーム分の画像として記録していくことにより、所定の形式の左眼動画と右眼動画とをそれぞれ個別に作成する。
【００７０】
以下、ＣＰＵ３７は、レリーズボタン１５の全押しなどによって立体動画の撮影終了が指示されるまで上記の手順を繰り返す。なお、作成された左眼映像と右眼映像とから立体動画を再生表示する方法としては、立体写真と同様に、平行法や交差法、及びアナグリフ法などが知られている。また、立体動画の再生表示方法については、例えば、特開平７−３０７９６１号公報などに詳細に説明されている。このように、絞り機構３１を用いることによって、立体動画を作成することもできる。なお、本例では、左眼画像データと右眼画像データとを１フレームずつ取得していくようにしているが、これに限ることなく、数フレーム分取得してから絞り機構３１の状態を切り替えるようにしてもよい。
【００７１】
さらには、図１４のフローチャートに示すように、絞り機構３１を用いることによって、動画撮影の際に連続的に焦点を調整する、いわゆるコンティニアスＡＦを行うようにしてもよい。デジタルカメラ２のＣＰＵ３７は、動画の撮影開始が指示されると、まず、絞り機構３１を第１ＡＦ状態にする。なお、動画の撮影開始は、例えば、モード切替スイッチ２３やメニューボタン２４などによってデジタルカメラ２を動画撮影モードに設定した後、レリーズボタン１５を全押しすることによって指示される。
【００７２】
絞り機構３１を第１ＡＦ状態にしたＣＰＵ３７は、ＣＣＤ３８を駆動し、第１ＡＦ状態で結像された被写体像を撮像して左眼画像データを取得する。左眼画像データを取得したＣＰＵ３７は、その左眼画像データを動画の１フレーム分の画像としてメモリカード５２に記録する。そして、ＣＰＵ３７は、所定のフレーム数に達するまで左眼画像データの取得とメモリカード５２への記録とを繰り返す。
【００７３】
ＣＰＵ３７は、所定のフレーム数の左眼画像データを取得すると、絞り機構３１を第２ＡＦ状態にする。絞り機構３１を第２ＡＦ状態にしたＣＰＵ３７は、ＣＣＤ３８を駆動し、第２ＡＦ状態で結像された被写体像を撮像して右眼画像データを取得する。右眼画像データを取得したＣＰＵ３７は、その右眼画像データと直前に取得した左眼画像データとをＡＦ検出回路５８に入力する。各画像データを受け取ったＡＦ検出回路５８は、各画像データの位相差を求め、その位相差から撮影レンズ１０の合焦位置を算出する。合焦位置を算出したＡＦ検出回路５８は、その算出結果をＣＰＵ３７に送信する。ＡＦ検出回路５８から合焦位置の算出結果を受信したＣＰＵ３７は、モータドライバ３６を介してレンズモータ３５を駆動し、算出された合焦位置にフォーカスレンズ３２を移動させる。
【００７４】
フォーカスレンズ３２を移動させたＣＰＵ３７は、取得した右眼画像データを動画の１フレーム分の画像としてメモリカード５２に記録する。右眼画像データをメモリカード５２に記録したＣＰＵ３７は、絞り機構３１を再び第１ＡＦ状態にする。そして、ＣＰＵ３７は、レリーズボタン１５の全押しなどによって動画の撮影終了が指示されるまで上記の手順を繰り返す。このように、絞り機構３１を用いることによって、動画撮影の際のコンティニアスＡＦを行うこともできる。なお、本例では、左眼画像データ主に撮影して、ＡＦ処理用に右眼画像データを取得するようにしているが、これらは、当然反対であってもよい。
【００７５】
ところで、図１５に示すように、左眼画像データと右眼画像データとには、第１ＡＦ状態にあるＡＦ用開口８４と第２ＡＦ状態にあるＡＦ用開口８４との基線長の分だけ視差が生じる。このため、図１４に示すフローチャートのように、取得した右眼画像データをそのまま１フレーム分の画像として記録してしまうと、ズレのある画像が周期的に表示される、違和感のある動画になってしまう。
【００７６】
これを防止するため、図１５に示すように、共通の部分が撮影されたオーバーラップ領域ＯＡを各画像データから抽出し、このオーバーラップ領域ＯＡのみを動画として記録するようにしてもよい。なお、各画像データのオーバーラップ領域ＯＡは、例えば、ＡＦ用開口８４の基線長、及び撮影レンズ１０の画角やズーム倍率などを基に算出すればよい。
【００７７】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、上記実施形態と機能・構成上同一のものについては、同符号を付し、詳細な説明を省略する。図１６に示すように、本実施形態の絞り機構１５０は、第１絞り羽根１６０と、第２絞り羽根１６１と、第３絞り羽根１６２と、第１レバー１６３と、第２レバー１６４と、トーションバネ１６５と、ケース１６６とで構成されている。各絞り羽根１６０、１６１、１６２は、略長方形の板状に形成されている。ケース１６６は、第１凹面１６７と、この第１凹面１６７よりも深い第２凹面１６８とを有する略開口箱状に形成されており、その内部空間に上記各部を収容する。
【００７８】
第１絞り羽根１６０には、カム溝１７０と長穴１７１とが形成されている。カム溝１７０は、ケース１６６に収容された際に、第２レバー１６４の一端部に形成されたピン１７２と係合する。長穴１７１は、各絞り羽根１６０、１６１、１６２のそれぞれの長手方向と略平行な矢線Ｂ方向に長く形成され、ケース１６６に収容された際に、ケース１６６の第１凹面１６７に設けられたピン１７３と係合する。
【００７９】
第２絞り羽根１６１には、カム溝１７５と長穴１７６とが形成されている。カム溝１７５は、ケース１６６に収容された際に、第２レバー１６４のピン１７２と係合する。長穴１７６は、矢線Ｂ方向に長く形成され、ケース１６６に収容された際に、ケース１６６のピン１７３と係合する。第３絞り羽根１６２には、長穴状のカム溝１７７が形成されている。カム溝１７７は、矢線Ｂ方向と略直交する方向に長く形成され、ケース１６６に収容された際に、第１レバー１６３の一端部に形成されたピン１７８と係合する。
【００８０】
ケース１６６の背面には、アイリスモータ３４が取り付けられる。ケース１６６の第２凹面１６８には、図示を省略した貫通孔が形成されており、この貫通孔を介してアイリスモータ３４の回転軸３４ａがケース１６６内に侵入している。各レバー１６３、１６４は、ケース１６６の第２凹面１６８の部分に収容される。この際、第２凹面１６８は、各絞り羽根１６０、１６１、１６２と各レバー１６３、１６４との干渉を防止するため、各レバー１６３、１６４の厚み分だけ第１凹面１６７よりも深くされている。
【００８１】
第１レバー１６３は、ピン１７８と反対側の端部に形成された貫通孔を介してアイリスモータ３４の回転軸３４ａに取り付けられ、アイリスモータ３４の駆動に応じて回転する。第２レバー１６４は、ピン１７２と反対側の端部に形成された貫通孔を介してケース１６６の第２凹面１６８に設けられたピン１８０に回動自在に取り付けられている。
【００８２】
アイリスモータ３４の駆動に応じて第１レバー１６３が回転すると、カム溝１７７とピン１７８との係合によって、第３絞り羽根１６２が矢線Ｂ方向にスライド移動する。また、第１レバー１６３が時計方向に回転すると、第１レバー１６３のピン１７８と反対側の端部に形成された円弧状の突起部１８２が、第２レバー１６４の側面と接触する。そして、この接触によって第２レバー１６４がピン１８０を軸に回転する。
【００８３】
第２レバー１６４が回転すると、カム溝１７０とピン１７２との係合によって、第１絞り羽根１６０が矢線Ｂ方向にスライド移動する。さらに、第２レバー１６４が回転すると、カム溝１７５とピン１７２との係合によって、第２絞り羽根１６１が矢線Ｂ方向にスライド移動する。トーションバネ１６５は、ケース１６６に収容された際に、一端を第２レバー１６４に係合させ、他端をケース１６６の第２凹面１６８に設けられたピン１８４に係合させる。トーションバネ１６５は、突起部１８２との接触によって第２レバー１６４が時計方向に回転した際に、これに抗して第２レバー１６４が反時計方向に回転するように付勢する。なお、絞り機構１５０は、カメラ本体４の幅方向と矢線Ｂ方向とが略平行になるように配置される。
【００８４】
第１絞り羽根１６０には、略半円形の切欠１８６が形成されている。第２絞り羽根１６１には、円形の開口１８７が形成されている。また、ケース１６６にも、円形の開口１８８が形成されている。各開口１８７、１８８、及び切欠１８６は、同一の直径で形成されている。ケース１６６は、撮影レンズ１０の光軸が開口１８８と直交し、かつ光軸が開口１８８の中心を通るように配置される。絞り機構１５０は、各絞り羽根１６０、１６１、１６２をスライド移動させ、各絞り羽根１６０、１６１、１６２で開口１８８を覆ったり、切欠１８６と開口１８７とを介して開口１８８を露呈させたりすることにより、フォーカスレンズ３２に出射される光の量を調節する。
【００８５】
また、第３絞り羽根１６２には、ＡＦ処理の際に用いられるＡＦ用開口１９０が形成されている。ＡＦ用開口１９０は、切欠１８６や各開口１８７、１８８の直径よりも小さい径で形成されている。絞り機構１５０は、第３絞り羽根１６２をスライド移動させてＡＦ用開口１９０をケース１６６の開口１８８の上に重ねることにより、上記第１の実施形態と同様に、位相差検出方式のＡＦ処理を実現する。
【００８６】
アイリスモータ３４を駆動して第１レバー１６３を時計方向に回転させると、図１７（ａ）に示すように、第１レバー１６３がケース１６６の内側面と当接する。ケース１６６の内側面と当接するまで第１レバー１６３を回転させると、突起部１８２が第２レバー１６４の側面と接触し、トーションバネ１６５の付勢に抗して第２レバー１６４が時計方向に回転する。第２レバー１６４が回転すると、ピン１７２と各カム溝１７０、１７５の係合、及びピン１７３と各長穴１７１、１７６の係合によって、第１絞り羽根１６０と第２絞り羽根１６１とがスライド移動する。これにより、ケース１６６の開口１８８が第１絞り羽根１６０と第２絞り羽根１６１とによって塞がれた閉じ状態に、絞り機構１５０が設定される。
【００８７】
この閉じ状態からアイリスモータ３４を駆動して第１レバー１６３を反時計方向に回転させると、トーションバネ１６５の付勢によって第２レバー１６４も反時計方向に回転する。そして、図１７（ｂ）に示すように、突起部１８２と第２レバー１６４の側面との接触が解除されるまで第１レバー１６３を反時計方向に回転させると、反時計方向に回転した第２レバー１６４がケース１６６の内側面と当接する。第２レバー１６４がケース１６６の内側面と当接するまで回転すると、カム溝１７０とピン１７２との係合、及び長穴１７１とピン１７３との係合によって、第１絞り羽根１６０が閉じ状態の位置から右方向にスライド移動し、切欠１８６と開口１８８とが同心軸上に重なる。また、カム溝１７５とピン１７２との係合、及び長穴１７６とピン１７３との係合によって、第２絞り羽根１６１が閉じ状態の位置から左方向にスライド移動し、開口１８７と開口１８８とが同心軸上に重なる。これにより、切欠１８６と開口１８７とを介して開口１８８が露呈された開き状態に、絞り機構１５０が設定される。
【００８８】
この開き状態からアイリスモータ３４を駆動して第１レバー１６３をさらに反時計方向に回転させると、カム溝１７７とピン１７８との係合によって第３絞り羽根１６２が左方向にスライド移動する。この際、第１絞り羽根１６０と第２絞り羽根１６１とは、第２レバー１６４との係合によって開き状態と同じ位置に保持される。
【００８９】
第３絞り羽根１６２が左方向にスライド移動すると、図１８に示すように、ＡＦ用開口１９０が開口１８７、１８８の上に重なる。そして、アイリスモータ３４の回転量を調節することによって、上記第１の実施形態と同様に、絞り機構１５０が、図１８（ａ）に示す第１ＡＦ状態と、図１８（ｂ）に示す第２ＡＦ状態とに設定される。
【００９０】
このように、本実施形態の絞り機構１５０によっても、１つのアイリスモータ３４で各状態に切り替えることができるので、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態によれば、上記第１の実施形態に比べて各絞り羽根に形成されるカム溝の形状を簡略化することができる。これにより、カム溝の加工難にともなうコストアップなどを抑えることができる。
【００９１】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１９に示すように、本実施形態の絞り機構２００は、第１絞り羽根２１０と、第２絞り羽根２１１と、レバー２１２と、ケース２１３とで構成されている。各絞り羽根２１０、２１１は、略長方形の板状に形成されている。ケース２１３は、第１凹面２１４と、この第１凹面２１４よりも深い第２凹面２１５とを有する略開口箱状に形成されており、その内部空間に各絞り羽根２１０、２１１とレバー２１２とを収容する。
【００９２】
第１絞り羽根２１０には、カム溝２２０と長穴２２１とが形成されている。カム溝２２０は、略円弧状に形成された第１区間２２０ａと、この第１区間２２０ａの一端から直線状に形成された第２区間２２０ｂとを有している。このカム溝２２０は、ケース２１３に収容された際に、レバー２１２の一端に形成されたピン２２２と係合する。長穴２２１は、各絞り羽根２１０、２１１のそれぞれの長手方向と略平行な矢線Ｃ方向に長く形成され、ケース２１３に収容された際に、ケース２１３の第１凹面２１４に設けられたピン２２４と係合する。
【００９３】
第２絞り羽根２１１には、カム溝２２６と長穴２２７とが形成されている。カム溝２２６は、略Ｓ字状に形成された第１区間２２６ａと、この第１区間２２６ａから略円弧状に形成された第２区間２２６ｂとを有している。このカム溝２２６は、ケース２１３に収容された際に、レバー２１２の他端に形成されたピン２２８と係合する。長穴２２７は、矢線Ｃ方向に長く形成され、ケース２１３に収容された際に、ケース２１３のピン２２４と係合する。
【００９４】
ケース２１３の背面には、アイリスモータ３４が取り付けられる。ケース２１３の第２凹面２１５には、図示を省略した貫通孔が形成されており、この貫通孔を介してアイリスモータ３４の回転軸３４ａがケース２１３内に侵入している。レバー２１２は、ケース２１３の第２凹面２１５の部分に収容される。この際、第２凹面２１５は、各絞り羽根２１０、２１１とレバー２１２との干渉を防止するため、レバー２１２の厚み分だけ第１凹面２１４よりも深くされている。
【００９５】
レバー２１２は、中央付近に形成された貫通孔を介してアイリスモータ３４の回転軸３４ａに取り付けられ、アイリスモータ３４の駆動に応じて回転する。レバー２１２が回転すると、カム溝２２０とピン２２２との係合、及び長穴２２１とピン２２４との係合によって、第１絞り羽根２１０が矢線Ｃ方向にスライド移動する。同様に、カム溝２２６とピン２２８との係合、及び長穴２２７とピン２２４との係合によって、第２絞り羽根２１１が矢線Ｃ方向にスライド移動する。なお、絞り機構２００は、カメラ本体４の幅方向と矢線Ｃ方向とが略平行になるように配置される。
【００９６】
第１絞り羽根２１０には、略半円形の切欠２３０が形成されている。第２絞り羽根２１１には、円形の開口２３１が形成されている。また、ケース２１３にも、円形の開口２３２が形成されている。各開口２３１、２３２、及び切欠２３０は、同一の直径で形成されている。ケース２１３は、撮影レンズ１０の光軸が開口２３２と直交し、かつ光軸が開口２３２の中心を通るように配置される。絞り機構２００は、各絞り羽根２１０、２１１をスライド移動させ、各絞り羽根２１０、２１１で開口２３２を覆ったり、切欠２３０と開口２３１とを介して開口２３２を露呈させたりすることにより、フォーカスレンズ３２に出射される光の量を調節する。
【００９７】
また、第１絞り羽根２１０には、ＡＦ処理の際に用いられるＡＦ用開口２３４が形成されている。ＡＦ用開口２３４は、切欠２３０や各開口２３１、２３２の直径よりも小さい径で形成されている。絞り機構２００は、ＡＦ処理の際に、第１絞り羽根２１０をスライド移動させてＡＦ用開口２３４をケース２１３の開口２３２の上に重ねることにより、上記各実施形態と同様に、位相差検出方式のＡＦ処理を実現する。
【００９８】
アイリスモータ３４を駆動してレバー２１２を時計方向に回転させると、図２０（ａ）に示すように、ピン２２２がカム溝２２０の第１区間２２０ａの端部に当接する。また、これとともに、ピン２２８がカム溝２２６の第１区間２２６ａの端部に当接する。このように、各ピン２２２、２２８が各カム溝２２０、２２６のそれぞれの端部に当接することで、レバー２１２の回転が阻止される。回転が阻止されるまでレバー２１２を時計方向に回転させると、各カム溝２２０、２２６、各ピン２２２、２２４、２２８、各長穴２２１、２２７によって各絞り羽根２１０、２１１がスライド移動し、ケース２１３の開口２３２が各絞り羽根２１０、２１１によって塞がれた閉じ状態に、絞り機構２００が設定される。
【００９９】
この閉じ状態からアイリスモータ３４を駆動し、図２０（ｂ）に示すように、各カム溝２２０、２２６の各第１区間２２０ａ、２２６ａが終了するまでレバー２１２を反時計方向に回転させると、カム溝２２０とピン２２２との係合、及び長穴２２１とピン２２４との係合によって、第１絞り羽根２１０が閉じ状態の位置から右方向にスライド移動し、切欠２３０と開口２３２とが同心軸上に重なる。また、カム溝２２６とピン２２８との係合、及び長穴２２７とピン２２４との係合によって、第２絞り羽根２１１が閉じ状態の位置から左方向にスライド移動し、開口２３１と開口２３２とが同心軸上に重なる。これにより、切欠２３０と開口２３１とを介して開口２３２が露呈された開き状態に、絞り機構２００が設定される。
【０１００】
この開き状態からアイリスモータ３４を駆動してレバー２１２をさらに反時計方向に回転させると、カム溝２２０とピン２２２との係合、及び長穴２２１とピン２２４との係合によって、第１絞り羽根２１０が開き状態の位置から左方向にスライド移動する。一方、カム溝２２６は、第２絞り羽根２１１が開き状態にある際に、第２区間２２６ｂの曲率とピン２２８の回転軌道とが一致するように形成されている。このため、第２絞り羽根２１１は、レバー２１２が開き状態からさらに反時計方向に回転した際にも、スライド移動することなく、開き状態と同じ位置に保持される。
【０１０１】
第１絞り羽根２１０が左方向にスライド移動すると、図２１に示すように、ＡＦ用開口２３４が開口２３１、２３２の上に重なる。そして、アイリスモータ３４の回転量を調節することによって、上記各実施形態と同様に、絞り機構２００が、図２１（ａ）に示す第１ＡＦ状態と、図２１（ｂ）に示す第２ＡＦ状態とに設定される。
【０１０２】
このように、本実施形態の絞り機構２００によっても、１つのアイリスモータ３４で各状態に切り替えることができるので、上記各実施形態と同様の効果を得ることができる。また、上記各実施形態では、アイリスモータ３４の駆動力を伝達する際に、２つのレバーやトーションバネなどを用いていたが、本実施形態では、１つのレバー２１２だけでよい。このため、本実施形態によれば、部品点数を削減して絞り機構の構成をより簡略にし、位相差検出方式のＡＦ処理によるコストアップを、上記各実施形態よりもさらに抑えることができる。
【０１０３】
なお、上記各実施形態では、オートフォーカス装置として、デジタルカメラ２を示したが、オートフォーカス装置は、これに限ることなく、例えば、写真フイルムに潜像記録を行う、いわゆる銀塩カメラ、及び望遠鏡や双眼鏡などといった他の光学機器などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】デジタルカメラの構成を概略的に示す前面方向から見た斜視図である。
【図２】デジタルカメラの構成を概略的に示す背面方向から見た斜視図である。
【図３】デジタルカメラの電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】絞り機構の構成を概略的に示す斜視図である。
【図５】第１レバーと第２レバーとの構成を示す斜視図である。
【図６】各レバーが直線状態にある様子と折れ曲がった様子とを示す説明図である。
【図７】絞り機構が閉じ状態にある様子と開き状態にある様子とを示す説明図である。
【図８】絞り機構が第１ＡＦ状態にある様子と第２ＡＦ状態にある様子とを示す説明図である。
【図９】静止画撮影の手順を概略的に示すフローチャートである。
【図１０】楕円状のＡＦ用開口を示す説明図である。
【図１１】位相差検出方式のＡＦ処理とコントラスト方式のＡＦ処理とを組み合わせた例を示すフローチャートである。
【図１２】絞り機構を用いて立体写真を撮影する例を示すフローチャートである。
【図１３】絞り機構を用いて立体動画を撮影する例を示すフローチャートである。
【図１４】絞り機構を用いてコンティニアスＡＦを行う例を示すフローチャートである。
【図１５】オーバーラップ領域を抽出する例を示す説明図である。
【図１６】カム溝の形状の簡略化を図った絞り機構の構成を概略的に示す斜視図である。
【図１７】カム溝の形状の簡略化を図った絞り機構が閉じ状態にある様子と開き状態にある様子とを示す説明図である。
【図１８】カム溝の形状の簡略化を図った絞り機構が第１ＡＦ状態にある様子と第２ＡＦ状態にある様子とを示す説明図である。
【図１９】部品点数の削減を図った絞り機構の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２０】部品点数の削減を図った絞り機構が閉じ状態にある様子と開き状態にある様子とを示す説明図である。
【図２１】部品点数の削減を図った絞り機構が第１ＡＦ状態にある様子と第２ＡＦ状態にある様子とを示す説明図である。
【符号の説明】
【０１０５】
２ デジタルカメラ（オートフォーカス装置）
１０ 撮影レンズ
３１、１５０、２００ 絞り機構
３２ フォーカスレンズ
３４ アイリスモータ（モータ）
３５ レンズモータ（レンズ移動手段）
３７ ＣＰＵ（合焦制御手段）
３８ ＣＣＤ（撮像素子）
５８ ＡＦ検出回路（合焦位置算出手段）
６０、１６０、２１０ 第１絞り羽根
６１、１６１、２１１ 第２絞り羽根
６２、１６３ 第１レバー
６３、１６４ 第２レバー
６４、１６６、２１３ ケース
７０、７１、７７、１７０、１７５、１７７、２２０、２２６ カム溝
７４、７５、１７２、１７８、２２２、２２８ ピン
８０、１８６、２３０ 切欠
８１、１８７、２３１ 開口
８２、１８８、２３２ 開口（第１露光開口）
８４、１００、１９０、２３４ ＡＦ用開口（第２露光開口）
１６２ 第３絞り羽根
２１２ レバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを含む撮影レンズと、前記撮影レンズが結像した被写体光を撮像する撮像素子と、前記フォーカスレンズを前記光軸方向に移動させるレンズ移動手段とを有し、位相差検出方式のオートフォーカス処理を行って前記フォーカスレンズを合焦させるデジタルカメラにおいて、
前記撮影レンズの光軸上に設けられた第１露光開口と、前記光軸と略直交するスライド方向にスライド移動して前記第１露光開口の露呈する面積を増減させることにより、前記撮像素子に入射する前記被写体光の光量を調節する複数の絞り羽根と、前記各絞り羽根のいずれかに設けられ、前記第１露光開口よりも小さい面積に形成された第２露光開口とを有する絞り機構と、
モータと、このモータの回転量に応じて前記各絞り羽根を前記スライド方向にスライド移動させることにより、前記第１露光開口を塞ぐ閉じ状態と、前記第１露光開口を露呈させる開き状態と、前記第２露光開口の中心を前記第１露光開口の中心から前記スライド方向に所定量ずらして前記第２露光開口を前記第１開口に重ねた第１露光状態と、前記第１露光開口の中心を挟んで前記第１露光状態と対称になるように前記第２露光開口を前記第１開口に重ねた第２露光状態とに前記絞り機構の状態を変化させる駆動伝達機構とからなる絞り機構駆動手段と、
前記絞り機構を前記第１露光状態にして撮像を行うことにより取得される第１画像データと、前記絞り機構を前記第２露光状態にして撮像を行うことにより取得される第２画像データとを基に前記位相差検出方式のオートフォーカス処理を行って、前記フォーカスレンズの合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、
前記オートフォーカス処理の実行が指示された際に、前記第１画像データと前記第２画像データとを取得して前記合焦位置算出手段に前記合焦位置を算出させ、前記レンズ移動手段を駆動して算出された前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御手段とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
前記モータが、ステッピングモータであることを特徴とする請求項１記載のデジタルカメラ。
【請求項３】
前記第２露光開口は、前記スライド方向と略直交する方向に長い楕円形又は多角形に形成されることを特徴とする請求項１又は２記載のデジタルカメラ。
【請求項４】
前記第１露光状態及び前記第２露光状態にある前記第２露光開口は、その中心が前記第１露光開口の中心から前記スライド方向に所定量ずれ、かつ前記第１露光開口の中心が前記第２露光開口の内側に来るように位置決めされることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
【請求項５】
前記合焦制御手段は、前記合焦位置算出手段によって前記合焦位置が算出された後、その合焦位置を含む所定の合焦範囲を特定し、特定した前記合焦範囲に対してコントラスト検出方式のオートフォーカス処理を行い、このコントラスト検出方式のオートフォーカス処理によって算出された合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
【請求項６】
前記絞り機構は、前記第１露光開口を露呈させるための切欠と前記第２露光開口とが形成された第１絞り羽根と、前記第１露光開口を露呈させるための開口が形成された第２絞り羽根と、前記第１露光開口が形成され、前記第１絞り羽根と前記第２絞り羽根とを前記スライド方向にスライド自在に収容するケースとからなることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
【請求項７】
前記駆動伝達機構は、前記第１絞り羽根に形成された第１カム溝と、前記第２絞り羽根に形成された第２カム溝と、前記第１カム溝に係合するピンが形成され、前記モータの回転に従動して回転する第１レバーと、前記第２カム溝に係合するピンが形成され、前記第１レバーの回転に従動して回転する第２レバーとからなることを特徴とする請求項６記載のデジタルカメラ。
【請求項８】
前記駆動伝達機構は、前記第１絞り羽根に形成された第１カム溝と、前記第２絞り羽根に形成された第２カム溝と、前記第１カム溝に係合する第１ピンが一端に形成され、前記第２カム溝に係合する第２ピンが他端に形成され、前記モータの回転に従動して回転するレバーとからなることを特徴とする請求項６記載のデジタルカメラ。
【請求項９】
前記絞り機構は、前記第１露光開口を露呈させるための切欠が形成された第１絞り羽根と、前記第１露光開口を露呈させるための開口が形成された第２絞り羽根と、前記第２露光開口が形成された第３絞り羽根と、前記第１絞り羽根と前記第２絞り羽根と前記第３絞り羽根とを前記スライド方向にスライド自在に収容するケースとからなることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
【請求項１０】
前記駆動伝達機構は、前記第１絞り羽根に形成された第１カム溝と、前記第２絞り羽根に形成された第２カム溝と、前記第３絞り羽根に形成された第３カム溝と、前記第３カム溝に係合するピンが形成され、前記モータの回転に従動して回転する第１レバーと、前記第１カム溝と前記第２カム溝とに係合するピンが形成され、前記第１レバーの回転に従動して回転する第２レバーとからなることを特徴とする請求項９記載のデジタルカメラ。
【請求項１１】
前記第１画像データと前記第２画像データとを合成して立体写真を作成する立体写真作成手段を設けたことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
【請求項１２】
前記第１露光状態と前記第２露光状態とを交互に切り替えながら撮像を行うことによって取得した複数の前記第１画像データと前記第２画像データとを基に立体動画を作成する立体動画作成手段を設けたことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
【請求項１３】
前記第１露光状態で動画像を撮影している際に、定期的に前記第２露光状態に切り替えることにより、定期的に前記フォーカスレンズを合焦させながら動画像の撮影を行うコンティニアスオートフォーカス動画撮影モードを有していることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
【請求項１４】
前記コンティニアスオートフォーカス動画撮影モードでは、前記第１画像データと前記第２画像データとに共通して撮影されている部分のみが前記各画像データから抽出され、前記オートフォーカス処理の際に取得される前記第２画像データが、動画像の１フレーム分の画像として記録されることを特徴とする請求項１３記載のデジタルカメラ。
【請求項１５】
光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを含む撮影レンズと、前記撮影レンズが結像した被写体光を撮像する撮像素子と、前記フォーカスレンズを前記光軸方向に移動させるレンズ移動手段とを有し、位相差検出方式のオートフォーカス処理を行って前記フォーカスレンズを合焦させるオートフォーカス装置において、
前記撮影レンズの光軸上に設けられた第１露光開口と、前記光軸と略直交するスライド方向にスライド移動して前記第１露光開口の露呈する面積を増減させることにより、前記撮像素子に入射する前記被写体光の光量を調節する複数の絞り羽根と、前記各絞り羽根のいずれかに設けられ、前記第１露光開口よりも小さい面積に形成された第２露光開口とを有する絞り機構と、
モータと、このモータの回転量に応じて前記各絞り羽根を前記スライド方向にスライド移動させることにより、前記第１露光開口を塞ぐ閉じ状態と、前記第１露光開口を露呈させる開き状態と、前記第２露光開口の中心を前記第１露光開口の中心から前記スライド方向に所定量ずらして前記第２露光開口を前記第１開口に重ねた第１露光状態と、前記第１露光開口の中心を挟んで前記第１露光状態と対称になるように前記第２露光開口を前記第１開口に重ねた第２露光状態とに前記絞り機構の状態を変化させる駆動伝達機構とからなる絞り機構駆動手段と、
前記絞り機構を前記第１露光状態にして撮像を行うことにより取得される第１画像データと、前記絞り機構を前記第２露光状態にして撮像を行うことにより取得される第２画像データとを基に前記位相差検出方式のオートフォーカス処理を行って、前記フォーカスレンズの合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、
前記オートフォーカス処理の実行が指示された際に、前記第１画像データと前記第２画像データとを取得して前記合焦位置算出手段に前記合焦位置を算出させ、前記レンズ移動手段を駆動して算出された前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御手段とを備えたことを特徴とするオートフォーカス装置。
【請求項１】
光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを含む撮影レンズと、前記撮影レンズが結像した被写体光を撮像する撮像素子と、前記フォーカスレンズを前記光軸方向に移動させるレンズ移動手段とを有し、位相差検出方式のオートフォーカス処理を行って前記フォーカスレンズを合焦させるデジタルカメラにおいて、
前記撮影レンズの光軸上に設けられた第１露光開口と、前記光軸と略直交するスライド方向にスライド移動して前記第１露光開口の露呈する面積を増減させることにより、前記撮像素子に入射する前記被写体光の光量を調節する複数の絞り羽根と、前記各絞り羽根のいずれかに設けられ、前記第１露光開口よりも小さい面積に形成された第２露光開口とを有する絞り機構と、
モータと、このモータの回転量に応じて前記各絞り羽根を前記スライド方向にスライド移動させることにより、前記第１露光開口を塞ぐ閉じ状態と、前記第１露光開口を露呈させる開き状態と、前記第２露光開口の中心を前記第１露光開口の中心から前記スライド方向に所定量ずらして前記第２露光開口を前記第１開口に重ねた第１露光状態と、前記第１露光開口の中心を挟んで前記第１露光状態と対称になるように前記第２露光開口を前記第１開口に重ねた第２露光状態とに前記絞り機構の状態を変化させる駆動伝達機構とからなる絞り機構駆動手段と、
前記絞り機構を前記第１露光状態にして撮像を行うことにより取得される第１画像データと、前記絞り機構を前記第２露光状態にして撮像を行うことにより取得される第２画像データとを基に前記位相差検出方式のオートフォーカス処理を行って、前記フォーカスレンズの合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、
前記オートフォーカス処理の実行が指示された際に、前記第１画像データと前記第２画像データとを取得して前記合焦位置算出手段に前記合焦位置を算出させ、前記レンズ移動手段を駆動して算出された前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御手段とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
前記モータが、ステッピングモータであることを特徴とする請求項１記載のデジタルカメラ。
【請求項３】
前記第２露光開口は、前記スライド方向と略直交する方向に長い楕円形又は多角形に形成されることを特徴とする請求項１又は２記載のデジタルカメラ。
【請求項４】
前記第１露光状態及び前記第２露光状態にある前記第２露光開口は、その中心が前記第１露光開口の中心から前記スライド方向に所定量ずれ、かつ前記第１露光開口の中心が前記第２露光開口の内側に来るように位置決めされることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
【請求項５】
前記合焦制御手段は、前記合焦位置算出手段によって前記合焦位置が算出された後、その合焦位置を含む所定の合焦範囲を特定し、特定した前記合焦範囲に対してコントラスト検出方式のオートフォーカス処理を行い、このコントラスト検出方式のオートフォーカス処理によって算出された合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
【請求項６】
前記絞り機構は、前記第１露光開口を露呈させるための切欠と前記第２露光開口とが形成された第１絞り羽根と、前記第１露光開口を露呈させるための開口が形成された第２絞り羽根と、前記第１露光開口が形成され、前記第１絞り羽根と前記第２絞り羽根とを前記スライド方向にスライド自在に収容するケースとからなることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
【請求項７】
前記駆動伝達機構は、前記第１絞り羽根に形成された第１カム溝と、前記第２絞り羽根に形成された第２カム溝と、前記第１カム溝に係合するピンが形成され、前記モータの回転に従動して回転する第１レバーと、前記第２カム溝に係合するピンが形成され、前記第１レバーの回転に従動して回転する第２レバーとからなることを特徴とする請求項６記載のデジタルカメラ。
【請求項８】
前記駆動伝達機構は、前記第１絞り羽根に形成された第１カム溝と、前記第２絞り羽根に形成された第２カム溝と、前記第１カム溝に係合する第１ピンが一端に形成され、前記第２カム溝に係合する第２ピンが他端に形成され、前記モータの回転に従動して回転するレバーとからなることを特徴とする請求項６記載のデジタルカメラ。
【請求項９】
前記絞り機構は、前記第１露光開口を露呈させるための切欠が形成された第１絞り羽根と、前記第１露光開口を露呈させるための開口が形成された第２絞り羽根と、前記第２露光開口が形成された第３絞り羽根と、前記第１絞り羽根と前記第２絞り羽根と前記第３絞り羽根とを前記スライド方向にスライド自在に収容するケースとからなることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
【請求項１０】
前記駆動伝達機構は、前記第１絞り羽根に形成された第１カム溝と、前記第２絞り羽根に形成された第２カム溝と、前記第３絞り羽根に形成された第３カム溝と、前記第３カム溝に係合するピンが形成され、前記モータの回転に従動して回転する第１レバーと、前記第１カム溝と前記第２カム溝とに係合するピンが形成され、前記第１レバーの回転に従動して回転する第２レバーとからなることを特徴とする請求項９記載のデジタルカメラ。
【請求項１１】
前記第１画像データと前記第２画像データとを合成して立体写真を作成する立体写真作成手段を設けたことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
【請求項１２】
前記第１露光状態と前記第２露光状態とを交互に切り替えながら撮像を行うことによって取得した複数の前記第１画像データと前記第２画像データとを基に立体動画を作成する立体動画作成手段を設けたことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
【請求項１３】
前記第１露光状態で動画像を撮影している際に、定期的に前記第２露光状態に切り替えることにより、定期的に前記フォーカスレンズを合焦させながら動画像の撮影を行うコンティニアスオートフォーカス動画撮影モードを有していることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
【請求項１４】
前記コンティニアスオートフォーカス動画撮影モードでは、前記第１画像データと前記第２画像データとに共通して撮影されている部分のみが前記各画像データから抽出され、前記オートフォーカス処理の際に取得される前記第２画像データが、動画像の１フレーム分の画像として記録されることを特徴とする請求項１３記載のデジタルカメラ。
【請求項１５】
光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを含む撮影レンズと、前記撮影レンズが結像した被写体光を撮像する撮像素子と、前記フォーカスレンズを前記光軸方向に移動させるレンズ移動手段とを有し、位相差検出方式のオートフォーカス処理を行って前記フォーカスレンズを合焦させるオートフォーカス装置において、
前記撮影レンズの光軸上に設けられた第１露光開口と、前記光軸と略直交するスライド方向にスライド移動して前記第１露光開口の露呈する面積を増減させることにより、前記撮像素子に入射する前記被写体光の光量を調節する複数の絞り羽根と、前記各絞り羽根のいずれかに設けられ、前記第１露光開口よりも小さい面積に形成された第２露光開口とを有する絞り機構と、
モータと、このモータの回転量に応じて前記各絞り羽根を前記スライド方向にスライド移動させることにより、前記第１露光開口を塞ぐ閉じ状態と、前記第１露光開口を露呈させる開き状態と、前記第２露光開口の中心を前記第１露光開口の中心から前記スライド方向に所定量ずらして前記第２露光開口を前記第１開口に重ねた第１露光状態と、前記第１露光開口の中心を挟んで前記第１露光状態と対称になるように前記第２露光開口を前記第１開口に重ねた第２露光状態とに前記絞り機構の状態を変化させる駆動伝達機構とからなる絞り機構駆動手段と、
前記絞り機構を前記第１露光状態にして撮像を行うことにより取得される第１画像データと、前記絞り機構を前記第２露光状態にして撮像を行うことにより取得される第２画像データとを基に前記位相差検出方式のオートフォーカス処理を行って、前記フォーカスレンズの合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、
前記オートフォーカス処理の実行が指示された際に、前記第１画像データと前記第２画像データとを取得して前記合焦位置算出手段に前記合焦位置を算出させ、前記レンズ移動手段を駆動して算出された前記合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦制御手段とを備えたことを特徴とするオートフォーカス装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００８−２４２１８５（Ｐ２００８−２４２１８５Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８４０７５（Ｐ２００７−８４０７５）
【出願日】平成１９年３月２８日（２００７．３．２８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２８日（２００７．３．２８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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