撮像装置及びその制御方法
【課題】 クロスセンサを備えた撮像装置において、撮像装置の姿勢が変更された場合でも、安定した焦点検出を行うこと。
【解決手段】 撮像装置は、クロスセンサを構成する第１の及び第２のラインセンサ対（４０１、４０２）からそれぞれ出力される信号の少なくとも一部に基づいて、信号の位相のずれ量をラインセンサ対ごとに検出し、位相差方式で焦点状態を求める。撮像装置の姿勢を検知し（Ｓ２１）、検知された姿勢に基づいて第１及び第２のラインセンサ対それぞれを構成するの複数の光電変換素子の内、ずれ量の検出に用いる信号を出力する検出範囲を変更する（Ｓ２４）。その際、撮像装置の姿勢が変更した場合は、変更前の前記第１のラインセンサ対の検出範囲を、変更後の前記第２のラインセンサ対の検出範囲として変更すると共に、変更前の前記第２のラインセンサ対の検出範囲を、変更後の前記第１のラインセンサ対の検出範囲として変更する。
【解決手段】 撮像装置は、クロスセンサを構成する第１の及び第２のラインセンサ対（４０１、４０２）からそれぞれ出力される信号の少なくとも一部に基づいて、信号の位相のずれ量をラインセンサ対ごとに検出し、位相差方式で焦点状態を求める。撮像装置の姿勢を検知し（Ｓ２１）、検知された姿勢に基づいて第１及び第２のラインセンサ対それぞれを構成するの複数の光電変換素子の内、ずれ量の検出に用いる信号を出力する検出範囲を変更する（Ｓ２４）。その際、撮像装置の姿勢が変更した場合は、変更前の前記第１のラインセンサ対の検出範囲を、変更後の前記第２のラインセンサ対の検出範囲として変更すると共に、変更前の前記第２のラインセンサ対の検出範囲を、変更後の前記第１のラインセンサ対の検出範囲として変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及びその制御方法に関し、特に、撮像装置において焦点状態を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、カメラの姿勢に基づいて、カメラの姿勢が横位置のときと縦位置のときとで、焦点検出の制御を切り替えるカメラが知られている。
【０００３】
この種のカメラでは、一般的に撮影画面が横長であることから、焦点検出を行う複数の測距点が縦方向よりも横方向に長く配置されている。そのため、カメラの姿勢が横位置のときと縦位置のときの、最も上に位置する測距点と、最も下に位置する測距点におけるデフォーカス量の差を比べると、カメラの姿勢が縦位置のときの方がデフォーカス量の差が大きくなりやすい。そのため、複数の測距点の内、被写体までの距離が一番近い測距点を選択する近点優先のフォーカス制御では、測距点によってデフォーカス量が大きく異なることが多い縦位置のときに、主被写体よりも近距離の被写体を選択することがある。
【０００４】
そこで、参考文献１では、複数の測距点をあらかじめ複数のグループに分け、各グループの最近点のデフォーカス量の差が所定値内の最近点を選択する方法が提案されている。これにより、撮影者から見て主被写体より手前、かつ、他方向に測距可能な被写体があったとしても主被写体を選択することができる。
【０００５】
また、この種のカメラでは、横位置と縦位置とでカメラを持ち替えたときに、あらかじめ選択していた測距点は変更されない。そのため、カメラを持ち替える前と同じ構図で撮影するには、測距点を選択し直さなければならない。
【０００６】
そこで、参考文献２では、例えば、予め最も上に位置する測距点が選択されていた場合に、横位置から縦位置にカメラを持ち替えた後、最も上に位置する測距点を選択するように変更する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−８２６７８号公報
【特許文献２】特開平９−９０２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、１次結像面上において複数の光電変換素子を交差するようにセンサ面上に配置させたクロスセンサで被写体の捕捉力を向上させたカメラが知られている。この種のカメラでは、クロスセンサを用いることで複数の方向の被写体のエッジを検出できるようにしている。これにより、複数の光電変換素子の中のいずれかの光電変換素子の向きと被写体のエッジの向きとを直交させることができ、被写体の捕捉力が向上する。
【０００９】
一方、このようなクロスセンサは、例えば、図９に示すように、ある方向に配置させた光電変換素子数が、他方向にある方向に配置させた光電変換素子数と異なることがある。光電変換素子数が少なければ、背景の影響を受けにくくなるが、検出可能な最大のデフォーカス量が小さくなる。一方、光電変換素子数が多ければ、検出可能な最大のデフォーカス量が大きくなるが、背景の影響を受けやすくなる。このように、各方向に配置させた光電変換素子数が異なれば、クロスセンサは異なる測距特性を持つ。
【００１０】
このため、これらの測距特性は配置した光電変換素子の並び方向に依存することになる。つまり、カメラの姿勢が横位置のときと縦位置のときとで、同じ被写体を測距していても焦点検出能力が異なる。そのため、カメラを横位置と縦位置とで持ち変えた途端、これまで安定していた焦点検出が不安定になったり、背景に引っ張られやすくなることがあり、撮影者はＡＦの動作に同じ安定感を得られない。
【００１１】
ここで、図９（ａ）のような、縦方向の光電変換素子ｖの画素数より、横方向の光電変換素子ｈの画素数が多いクロスセンサで、斜線で塗りつぶした背景と塗りつぶしていない被写体を測距するときを例に挙げて説明する。図９（ａ）では、図９（ｃ）に示すように、横方向の光電変換素子ｈから出力される被写体の像信号を用いて焦点検出を行う。一方、カメラの姿勢を９０度回転させた図９（ｂ）に示す状態で、同じ被写体を測距する場合には、図９（ｄ）に示すように光電変換素子ｖから出力される被写体の像信号で焦点検出を行うことになる。このとき、図９（ｄ）に示す像信号は、図９（ｂ）に示す像信号と比べ、光電変換素子ｖの画素数が光電変換素子ｈより少ない分、像信号の端がかけることになり、焦点検出が不安定になる。
【００１２】
逆に、クロスセンサが図９（ｂ）に示すような状態で焦点検出が安定している時に、カメラの姿勢を９０度回転させてクロスセンサが図９（ａ）のような状態になると、測距範囲が広がるので、背景に引っ張られやすくなる。
【００１３】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、クロスセンサを備えた撮像装置において、撮像装置の姿勢が変更された場合でも、安定した焦点検出が行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、位相差方式で焦点状態を検出するための、一列に配置された２つのラインセンサから成る第１のラインセンサ対、及び、該第１のラインセンサ対に対して垂直を為すように一列に配置された２つのラインセンサから成る第２のラインセンサ対とを有し、前記第１及び第２のラインセンサ対から出力される信号の少なくとも一部に基づいて、前記第１及び第２のラインセンサ対ごとに前記信号の位相のずれ量を検出し、焦点状態を求める焦点検出手段と、前記撮像装置の姿勢を検知する姿勢検知手段と、前記姿勢検知手段により検知された姿勢に基づいて、前記第１及び第２のラインセンサ対それぞれを構成するの複数の光電変換素子の内、前記ずれ量の検出に用いる信号を出力する光電変換素子の範囲である検出範囲を変更する変更手段とを有し、前記変更手段は、前記撮像装置の姿勢が変更された場合に、変更前の前記第１のラインセンサ対の検出範囲を、変更後の前記第２のラインセンサ対の検出範囲として変更すると共に、変更前の前記第２のラインセンサ対の検出範囲を、変更後の前記第１のラインセンサ対の検出範囲として変更する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、クロスセンサを備えた撮像装置において、撮像装置の姿勢が変更された場合でも、安定した焦点検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施形態における２組のラインセンサ対の配置を説明する図。
【図３】焦点状態を検出する原理を説明する為の光路図。
【図４】本発明の第１の実施形態における撮影処理を示すフローチャート。
【図５】本発明の第１の実施形態における焦点検出範囲変更処理を説明するフローチャート。
【図６】本発明の第１の実施形態における光電変換素子の検出範囲と測距点との位置関係を説明する図。
【図７】本発明の第１の実施形態における検出範囲の変更を説明するための図。
【図８】本発明の第２の実施形態における焦点検出範囲変更処理を説明するフローチャート。
【図９】従来の一対の光電変換素子と測距点の位置関係、および、像信号を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
【００１８】
●装置構成
図１は、本発明の実施の形態における撮像装置の一例として、デジタルカメラの構成を示すブロック図である。図１において、１０１は撮影レンズである。図では１枚のレンズで表現しているが、実際には複数のレンズの組み合わせにより構成されている。１０７は撮影レンズ１０１を通過した被写体光学像を結像させる、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子であり、結像された被写体光学像の光量に応じて電荷に変換して得られた画像信号を出力する。撮像素子１０７から出力された画像信号は、アナログ信号処理回路１０９を介して、Ａ／Ｄ変換器１１０によりデジタル画像信号に変換される。
【００１９】
１０２は、半透過部を有する主ミラーであり、撮影時には撮影光路外へ退避し、焦点検出時に撮影光路に斜設される。図１では撮影光路に挿入された状態（ミラーダウン）を示している。また、主ミラー１０２は、撮影光路に斜設された状態で、撮影レンズ１０１を通過した光束の一部をピント板１０３、ペンタプリズム１０４および接眼レンズ１０５から構成されるファインダ光学系に導く。
【００２０】
１０６は、主ミラー１０２の動作に同期して主ミラー１０２に対して、折り畳み、展開可能なサブミラーである。主ミラー１０２の半透過部を通過した光束の一部は、サブミラー１０６によって下方へ反射され、位相差方式の焦点検出部１０８に入射し、焦点検出部１０８において撮影レンズ１０１の合焦状態が検出される。
【００２１】
また、カメラ全体の制御を行うＣＰＵ、記憶装置であるＲＡＭなどから構成されるシステムコントローラ１１２を備え、後述する各部の動作を適宜制御する。
【００２２】
１１３は、システムコントローラ１１２に接続され、撮影レンズ１０１と通信を行う通信回路と、焦点調節を行うためにレンズ駆動を行うレンズ駆動機構と、その駆動回路を備えたレンズ駆動部である。１１４は、システムコントローラ１１２に接続され、主ミラー１０２を撮影光束外へ駆動するためのミラー駆動部である。１１５は、システムコントローラ１１２に接続され、焦点検出部１０８を制御するためのセンサ制御回路である。１１６は、システムコントローラ１１２に接続され、撮像素子１０７を駆動するための撮像素子駆動部である。
【００２３】
１１１は、システムコントローラ１１２に接続され、Ａ／Ｄ変換器１１０から出力されたデジタル画像信号にシェーディング補正やガンマ補正などの画像処理を施すデジタル信号処理回路である。
【００２４】
１１７は、デジタル信号処理回路１１１に接続され、撮像素子１０７で撮像された複数フレーム分のデータを記憶することが可能なバッファメモリであり、Ａ／Ｄ変換された信号は一旦このバッファメモリ１１７に記憶される。デジタル信号処理回路１１１ではバッファメモリ１１７に記憶されたデータを読み込んで上述した各処理を行い、処理後のデータは再びバッファメモリ１１７に記憶される。
【００２５】
１１８は、デジタル信号処理回路１１１に接続され、バッファメモリ１１７に一旦記憶された、デジタル信号処理回路１１１により各種処理が施された画像データを、メモリカード等の外部記憶媒体１１９に記録する記録・再生信号処理回路である。また、画像データを外部記憶媒体１１９から読み込む際、記録・再生信号処理回路１１８は、画像データの伸長処理を行う。
【００２６】
１２１は、撮像された画像を表示するための表示部であり、撮像素子１０７から得られた画像信号を表示したり、また、記憶媒体１１９に記録されている画像データを再生する際にも用いられる。表示部１２１に画像を表示する場合には、バッファメモリ１１７に記憶された画像データを読み出し、Ｄ／Ａ変換器１２０によりデジタル画像データをアナログ映像信号に変換して、表示部１２１に画像を表示する。
【００２７】
１２２は、システムコントローラ１１２に接続され、カメラの姿勢を検知する姿勢検知回路である。カメラの姿勢検知には、物体の角度や角速度を計測するジャイロスコープを用いても良い。
【００２８】
１２３は、システムコントローラ１１２に接続され、カメラの電源をオン・オフするための電源スイッチ、レリーズボタン、人物撮影モードなどの撮影モードを選択するための設定ボタンなど、カメラを操作するための操作部材が設けられた操作部である。これらのスイッチやボタンを操作すると、その操作に応じた信号がシステムコントローラ１１２に入力される。なお、レリーズボタンには、撮影者により操作されるレリーズボタンの第１ストローク操作（半押し操作）によりＯＮするＳＷ１と、レリーズボタンの第２ストローク操作（全押し操作）によりＯＮするＳＷ２とが接続されている。
【００２９】
図２は、位相差方式の焦点検出部１０８に含まれる、ラインセンサ対４０１（第１のラインセンサ対）と、ラインセンサ対４０２（第２のラインセンサ対）を示す図である。ラインセンサ対４０１は、一列に配置された一対の縦方向のラインセンサ４０１ａと４０１ｂとからなり、ラインセンサ対４０２は、一列に配置された一対の横方向のラインセンサ４０２ａと４０２ｂとからなる。各ラインセンサは、複数の光電変換素子から構成されており、ここでは、カメラが横位置の状態の場合を示している。なお、ここではラインセンサ４０１ａと４０１ｂは、それぞれ光電変換素子Ｖ１〜Ｖ４０により構成され、また、ラインセンサ４０２ａと４０２ｂは、それぞれ光電変換素子Ｈ１〜Ｈ５０により構成されているものとする。ただし、ここで示すラインセンサ４０１ａ及び４０１ｂ、４０２ａ及び４０２ｂの構成は本第１の実施形態を説明するための一例であり、光電変換素子の数はこれに限られるものでは無いことは言うまでもない。
【００３０】
図３は、焦点検出部１０８により焦点状態を検出する原理を説明するための光路図であり、構成要素を撮影レンズ１０１の光軸上に展開して示したものである。ただし、主ミラー１０２およびサブミラー１０６は省略している。また、図３では、図２に示すラインセンサ対４０１について示しているが、ラインセンサ対４０２についても、同様に構成されている。なお、図３において、図１及び図２と同じ構成要素には同じ参照番号を付している。
【００３１】
図３において、１０９は撮影レンズ１０１の予定焦点面、即ちフィルム面と共役な面付近に配置された視野マスク、２０１は同じく予定焦点面の付近に配置されたフィールドレンズである。２０２は２つのレンズ２０２ａと２０２ｂからなる２次結像系であり、２０３は２つのレンズ２０２ａと２０２ｂにそれぞれ対応してその後方に配置された一対の縦方向のラインセンサ４０１ａと４０１ｂを備えたラインセンサ対４０１である。２０４は２次結像系２０２の２つのレンズ２０２ａと２０２ｂに対応して配置された２つの開口部２０４ａと２０４ｂを有する絞り、２０５は分割された２つの領域２０５ａと２０５ｂを含む撮影レンズ１０１の射出瞳を示している。
【００３２】
このような構成において、例えば撮影レンズ１０１を図中左方に繰り出して、撮像素子１０７より左方に光束が結像すると、ラインセンサ対４０１に結像された一対の像は矢印Ａの方向に変位する。この一対の像の相対的なずれ量を光電変換素子２０３で検出することで、撮影レンズ１０１の合焦状態を検出し、さらに撮影レンズ１０１の焦点調節駆動を行うことが可能である。なお、撮影レンズ１０１を図中右方に繰り込んだ場合、ラインセンサ対４０１上の一対の像は、図中矢印Ａの方向とは反対方向に変位する。
【００３３】
＜第１の実施形態＞
図４を参照して、上記構成を有するカメラによる、本発明の第１の実施形態における撮像処理の全体的な流れを説明する。
【００３４】
Ｓ１１において、システムコントローラ１１２は、操作部１２３の内、レリーズスイッチの押下によりＳＷ１がＯＮされたかどうかを判断する。ＳＷ１がＯＮされていなければ、ＳＷ１がＯＮされるまで処理を繰り返し、ＳＷ１がＯＮされるとＳ１２へ進む。Ｓ１２では、姿勢検知回路１２２により検知されたカメラの姿勢に基づいて、焦点検出範囲を変更する。なお、焦点検出範囲変更処理の詳細については後述する。
【００３５】
次に、Ｓ１３においてシステムコントローラ１１２が焦点検出部１０８を用いて焦点状態（デフォーカス量）を検出する。
【００３６】
ここで、焦点状態を検出する領域について説明する。図６（ａ）は、撮像素子１０７の有効画素領域における複数の測距点５０１〜５０５を示し、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す測距点と図２に示す縦方向のラインセンサ対４０１及び横方向のラインセンサ対４０２との位置関係を示す図である。なお、複数の測距点５０１〜５０５の内、焦点調節に用いる測距点は、撮影者による指示や、近点優先ＡＦ処理など、公知の方法によって選択される。そして、測距点５０１が選択された場合には、光電変換素子Ｖ１〜Ｖ１３、測距点５０５が選択された場合には、光電変換素子Ｖ２７〜Ｖ４０から出力される信号を用いる。同様に、測距点５０２が選択された場合には、光電変換素子Ｈ１〜Ｈ１５、測距点５０４が選択された場合には、光電変換素子Ｈ３５〜Ｈ５０から出力される信号を用いる。また、測距点５０３が選択された場合には、光電変換素子Ｖ１３〜Ｖ２７及び光電変換素子Ｈ１６〜Ｈ３５から出力される信号を用いる。
【００３７】
Ｓ１４では、上述した測距点から得られた信号に基づいて検出した焦点状態が合焦を表しているどうかを判断する。合焦していなければＳ１５へ進み、システムコントローラ１１２はＳ１３で検出したデフォーカス量を撮影レンズ１０１の駆動量であるパルス数に変換し、レンズ駆動部１１３を介して撮影レンズ１０１を駆動する。一方、合焦していれば、Ｓ１６へ進む。
【００３８】
Ｓ１６では、システムコントローラ１１２は、操作部１２３の内、ＳＷ１がＯＮされているかどうかを再び判断する。ここでＳＷ１がＯＦＦであればＳ１１へ戻り、ＯＮであればＳ１７へ進む。Ｓ１７において、システムコントローラ１１２は、レリーズスイッチの操作によりＳＷ２がＯＮされたかどうかを判断し、ＯＮされていなければＳ１６へ戻り、ＯＮされていればＳ１８へ進む。
【００３９】
Ｓ１８では、システムコントローラ１１２がミラー駆動部１１４を介して、主ミラー１０２及びサブミラー１０６を撮影光路外へ退避させ、撮像素子駆動部１１６を介して撮像素子１０７を駆動することにより、撮影を行う。
【００４０】
次に、図４のＳ１２で行われる焦点検出範囲変更処理について図５を参照して説明する。
【００４１】
Ｓ２１では、システムコントローラ１１２が姿勢検知回路１２２を駆動させ、カメラの姿勢（縦位置、横位置）を検知し、Ｓ２２で検知したカメラの姿勢が前回検知した姿勢と同じであるかどうかを判断する。同じであれば（Ｓ２２でＮＯ）、焦点検出範囲を変更する必要がないので、図４の処理に戻り、姿勢が変わっていれば（Ｓ２２でＹＥＳ）、Ｓ２３に進む。
【００４２】
縦位置から横位置への姿勢の変更である場合、変更前は、図２のラインセンサ対４０１が地面に対して水平、ラインセンサ対４０２が垂直な状態であるが、変更後はラインセンサ対４０２が水平、ラインセンサ対４０１が垂直な状態となる。同様に、横位置から縦位置への姿勢の変更である場合、変更前は、図２のラインセンサ対４０２が地面に対して水平、ラインセンサ対４０１が垂直な状態であるが、変更後はラインセンサ対４０１が水平、ラインセンサ対４０２が垂直な状態となる。
【００４３】
そこで、Ｓ２３では、ラインセンサ対４０１に対応する測距点が選択されていた場合には、ラインセンサ対４０２に変更し、ラインセンサ対４０２に対応する測距点が選択されていた場合には、ラインセンサ対４０１に変更する。また、測距点５０３が選択されている場合には、ラインセンサ対４０１と４０２の水平・垂直方向を交換する。
【００４４】
続いてＳ２４において、変更後のラインセンサ対４０１及び、または４０２を構成する光電変換素子の内、焦点検出に利用する信号を出力する光電変換素子の範囲（検出範囲）を変更する。ここで、Ｓ２４で行われる処理について、図６及び図７を参照して詳しく説明する。図７は、検出範囲の変更を説明するための図である。ここでは、測距点として、図６に示す測距点５０３が選択されているものとする。
【００４５】
図６（ｂ）に示すような横位置から図６（ｃ）に示すような縦位置に姿勢を変更する場合、まず、横位置では水平方向のラインセンサ対４０２の内、光電変換素子Ｈ１６〜Ｈ３５（２０素子）が検出範囲である。これを縦位置に変更すると、ラインセンサ対４０１が水平方向になる。ラインセンサ対４０１の測距点５０３に対応する検出範囲は、光電変換素子Ｖ１４〜Ｖ２７（１４素子）であるので、図７からも分かるように、変更前のラインセンサ対４０２の検出範囲と比べて狭くなってしまう。一方、変更前の横位置では垂直方向のラインセンサ対４０１の内、光電変換素子Ｖ１４〜Ｖ２７が検出範囲であるが、これを縦位置に変更すると、ラインセンサ対４０２が垂直方向になる。ラインセンサ対４０２の測距点５０３に対応する検出範囲は、光電変換素子Ｈ１６〜Ｈ３５であるので、図７からも分かるように、変更前と比べて、検出範囲が広くなってしまう。そこで、本第１の実施形態では、横位置から縦位置への変更後は、ラインセンサ対４０１の検出範囲をＶ１１〜Ｖ２７に拡大すると共に、ラインセンサ対４０２の検出範囲をＨ１９〜Ｈ３２に縮小する。図６（ｃ）は、このように検出範囲を変更した後の状態を示す図である。
【００４６】
また、縦位置において、図６（ｃ）に示すような検出範囲である場合に、カメラの姿勢が再び横位置に戻された場合には、検出範囲は次のように変更される。即ち、変更後に水平方向となるラインセンサ対４０２の検出範囲を光電変換素子Ｈ１９〜Ｈ３２からＨ１６〜Ｈ３２に拡大すると共に、垂直方向となるラインセンサ対４０１の検出範囲を光電変換素子Ｖ１１〜Ｖ２７からＶ１４〜Ｖ２７に縮小する。つまり、図６（ｂ）のような検出範囲に戻す。
【００４７】
このように検出範囲を変更することで、カメラの姿勢が横位置から縦位置、縦位置から横位置に変わった場合であっても、被写体画像の同じ領域の信号を焦点検出に用いることができるため、安定した焦点調節を行うことが可能となる。
【００４８】
一方で、ラインセンサ対４０１またはラインセンサ対４０２のどちらか一方のみの測距点５０１、５０２、５０４、５０５は姿勢によらず光電変換素子の範囲は固定である。
【００４９】
なお、検出範囲の変更は、システムコントローラ１１２が行う。この時、システムコントローラ１１２は、センサ制御回路１１５を介して焦点検出部１０８から得られる信号の内、演算に利用する範囲を変更して抽出することで検出範囲を変更しても良い。また、光電変換素子から信号を読み出す範囲を変更することで検出範囲を変更しても良い。さらに、光電変換素子の電荷蓄積を行う範囲を変更することで検出範囲を変更しても良い。
【００５０】
上記のようにして、Ｓ２４において検出範囲の変更を終えると、図４の処理に戻る。
【００５１】
上記のように本第１の実施形態によれば、カメラの姿勢が横位置から縦位置、縦位置から横位置に変わった場合であっても、安定した焦点調節を行うことが可能となる。
【００５２】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、本第２の実施形態における全体的な撮像処理の流れは図４に示すものと同様であるので、ここでは説明を省略する。ただし、Ｓ１２で行われる検出範囲変更処理が第１の実施形態で説明した図５と異なるため、検出範囲変更処理について図８を参照して以下に説明するが、図５と同様の処理にはステップ番号を付して、適宜説明を省略する。
【００５３】
Ｓ２１では、システムコントローラ１１２が姿勢検知回路１２２を駆動させ、カメラの姿勢（縦位置、横位置）を検知し、Ｓ２２で検知したカメラの姿勢が前回検知した姿勢と同じであるかどうかを判断する。同じであれば（Ｓ２２でＮＯ）、焦点調節範囲を変更する必要がないので、図４の処理に戻り、姿勢が変わっていれば（Ｓ２２でＹＥＳ）、Ｓ３１に進む。
【００５４】
Ｓ３１では、先のルーチンで図４のＳ１３で検出した焦点状態が不安定になったかどうかを判断する。焦点状態が不安定になったならＳ２３へ進み、焦点状態が不安定になってなければ、図４の処理に戻る。なお、焦点状態が不安定になったかどうかの判断は、検出範囲から得られる信号の相関量が、前回の相関量と比べて大幅に低くなったことから判断しても良いし、光電変換素子の蓄積時間が大きく延びたことから判断しても良い。また、デフォーカス量が大きく前ピン、もしくは、後ピンになったことから判断しても良い。いずれにしても、焦点状態の安定度を表す指標が、予め設定された範囲内にあるかどうかを判断すればよい。
【００５５】
Ｓ２３及びＳ２４の処理は、第１の実施形態で図５〜図７を参照して説明した処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５６】
上記の通り本第２の実施形態によれば、焦点状態が不安定になった場合にのみ、ラインセンサ対の水平・垂直方向を変更すると共に検出範囲を変更するため、第１の実施形態と同様の効果に加え、検出範囲の変更に伴う煩雑な制御を簡略化することが可能になる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及びその制御方法に関し、特に、撮像装置において焦点状態を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、カメラの姿勢に基づいて、カメラの姿勢が横位置のときと縦位置のときとで、焦点検出の制御を切り替えるカメラが知られている。
【０００３】
この種のカメラでは、一般的に撮影画面が横長であることから、焦点検出を行う複数の測距点が縦方向よりも横方向に長く配置されている。そのため、カメラの姿勢が横位置のときと縦位置のときの、最も上に位置する測距点と、最も下に位置する測距点におけるデフォーカス量の差を比べると、カメラの姿勢が縦位置のときの方がデフォーカス量の差が大きくなりやすい。そのため、複数の測距点の内、被写体までの距離が一番近い測距点を選択する近点優先のフォーカス制御では、測距点によってデフォーカス量が大きく異なることが多い縦位置のときに、主被写体よりも近距離の被写体を選択することがある。
【０００４】
そこで、参考文献１では、複数の測距点をあらかじめ複数のグループに分け、各グループの最近点のデフォーカス量の差が所定値内の最近点を選択する方法が提案されている。これにより、撮影者から見て主被写体より手前、かつ、他方向に測距可能な被写体があったとしても主被写体を選択することができる。
【０００５】
また、この種のカメラでは、横位置と縦位置とでカメラを持ち替えたときに、あらかじめ選択していた測距点は変更されない。そのため、カメラを持ち替える前と同じ構図で撮影するには、測距点を選択し直さなければならない。
【０００６】
そこで、参考文献２では、例えば、予め最も上に位置する測距点が選択されていた場合に、横位置から縦位置にカメラを持ち替えた後、最も上に位置する測距点を選択するように変更する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−８２６７８号公報
【特許文献２】特開平９−９０２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、１次結像面上において複数の光電変換素子を交差するようにセンサ面上に配置させたクロスセンサで被写体の捕捉力を向上させたカメラが知られている。この種のカメラでは、クロスセンサを用いることで複数の方向の被写体のエッジを検出できるようにしている。これにより、複数の光電変換素子の中のいずれかの光電変換素子の向きと被写体のエッジの向きとを直交させることができ、被写体の捕捉力が向上する。
【０００９】
一方、このようなクロスセンサは、例えば、図９に示すように、ある方向に配置させた光電変換素子数が、他方向にある方向に配置させた光電変換素子数と異なることがある。光電変換素子数が少なければ、背景の影響を受けにくくなるが、検出可能な最大のデフォーカス量が小さくなる。一方、光電変換素子数が多ければ、検出可能な最大のデフォーカス量が大きくなるが、背景の影響を受けやすくなる。このように、各方向に配置させた光電変換素子数が異なれば、クロスセンサは異なる測距特性を持つ。
【００１０】
このため、これらの測距特性は配置した光電変換素子の並び方向に依存することになる。つまり、カメラの姿勢が横位置のときと縦位置のときとで、同じ被写体を測距していても焦点検出能力が異なる。そのため、カメラを横位置と縦位置とで持ち変えた途端、これまで安定していた焦点検出が不安定になったり、背景に引っ張られやすくなることがあり、撮影者はＡＦの動作に同じ安定感を得られない。
【００１１】
ここで、図９（ａ）のような、縦方向の光電変換素子ｖの画素数より、横方向の光電変換素子ｈの画素数が多いクロスセンサで、斜線で塗りつぶした背景と塗りつぶしていない被写体を測距するときを例に挙げて説明する。図９（ａ）では、図９（ｃ）に示すように、横方向の光電変換素子ｈから出力される被写体の像信号を用いて焦点検出を行う。一方、カメラの姿勢を９０度回転させた図９（ｂ）に示す状態で、同じ被写体を測距する場合には、図９（ｄ）に示すように光電変換素子ｖから出力される被写体の像信号で焦点検出を行うことになる。このとき、図９（ｄ）に示す像信号は、図９（ｂ）に示す像信号と比べ、光電変換素子ｖの画素数が光電変換素子ｈより少ない分、像信号の端がかけることになり、焦点検出が不安定になる。
【００１２】
逆に、クロスセンサが図９（ｂ）に示すような状態で焦点検出が安定している時に、カメラの姿勢を９０度回転させてクロスセンサが図９（ａ）のような状態になると、測距範囲が広がるので、背景に引っ張られやすくなる。
【００１３】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、クロスセンサを備えた撮像装置において、撮像装置の姿勢が変更された場合でも、安定した焦点検出が行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、位相差方式で焦点状態を検出するための、一列に配置された２つのラインセンサから成る第１のラインセンサ対、及び、該第１のラインセンサ対に対して垂直を為すように一列に配置された２つのラインセンサから成る第２のラインセンサ対とを有し、前記第１及び第２のラインセンサ対から出力される信号の少なくとも一部に基づいて、前記第１及び第２のラインセンサ対ごとに前記信号の位相のずれ量を検出し、焦点状態を求める焦点検出手段と、前記撮像装置の姿勢を検知する姿勢検知手段と、前記姿勢検知手段により検知された姿勢に基づいて、前記第１及び第２のラインセンサ対それぞれを構成するの複数の光電変換素子の内、前記ずれ量の検出に用いる信号を出力する光電変換素子の範囲である検出範囲を変更する変更手段とを有し、前記変更手段は、前記撮像装置の姿勢が変更された場合に、変更前の前記第１のラインセンサ対の検出範囲を、変更後の前記第２のラインセンサ対の検出範囲として変更すると共に、変更前の前記第２のラインセンサ対の検出範囲を、変更後の前記第１のラインセンサ対の検出範囲として変更する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、クロスセンサを備えた撮像装置において、撮像装置の姿勢が変更された場合でも、安定した焦点検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施形態における２組のラインセンサ対の配置を説明する図。
【図３】焦点状態を検出する原理を説明する為の光路図。
【図４】本発明の第１の実施形態における撮影処理を示すフローチャート。
【図５】本発明の第１の実施形態における焦点検出範囲変更処理を説明するフローチャート。
【図６】本発明の第１の実施形態における光電変換素子の検出範囲と測距点との位置関係を説明する図。
【図７】本発明の第１の実施形態における検出範囲の変更を説明するための図。
【図８】本発明の第２の実施形態における焦点検出範囲変更処理を説明するフローチャート。
【図９】従来の一対の光電変換素子と測距点の位置関係、および、像信号を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
【００１８】
●装置構成
図１は、本発明の実施の形態における撮像装置の一例として、デジタルカメラの構成を示すブロック図である。図１において、１０１は撮影レンズである。図では１枚のレンズで表現しているが、実際には複数のレンズの組み合わせにより構成されている。１０７は撮影レンズ１０１を通過した被写体光学像を結像させる、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子であり、結像された被写体光学像の光量に応じて電荷に変換して得られた画像信号を出力する。撮像素子１０７から出力された画像信号は、アナログ信号処理回路１０９を介して、Ａ／Ｄ変換器１１０によりデジタル画像信号に変換される。
【００１９】
１０２は、半透過部を有する主ミラーであり、撮影時には撮影光路外へ退避し、焦点検出時に撮影光路に斜設される。図１では撮影光路に挿入された状態（ミラーダウン）を示している。また、主ミラー１０２は、撮影光路に斜設された状態で、撮影レンズ１０１を通過した光束の一部をピント板１０３、ペンタプリズム１０４および接眼レンズ１０５から構成されるファインダ光学系に導く。
【００２０】
１０６は、主ミラー１０２の動作に同期して主ミラー１０２に対して、折り畳み、展開可能なサブミラーである。主ミラー１０２の半透過部を通過した光束の一部は、サブミラー１０６によって下方へ反射され、位相差方式の焦点検出部１０８に入射し、焦点検出部１０８において撮影レンズ１０１の合焦状態が検出される。
【００２１】
また、カメラ全体の制御を行うＣＰＵ、記憶装置であるＲＡＭなどから構成されるシステムコントローラ１１２を備え、後述する各部の動作を適宜制御する。
【００２２】
１１３は、システムコントローラ１１２に接続され、撮影レンズ１０１と通信を行う通信回路と、焦点調節を行うためにレンズ駆動を行うレンズ駆動機構と、その駆動回路を備えたレンズ駆動部である。１１４は、システムコントローラ１１２に接続され、主ミラー１０２を撮影光束外へ駆動するためのミラー駆動部である。１１５は、システムコントローラ１１２に接続され、焦点検出部１０８を制御するためのセンサ制御回路である。１１６は、システムコントローラ１１２に接続され、撮像素子１０７を駆動するための撮像素子駆動部である。
【００２３】
１１１は、システムコントローラ１１２に接続され、Ａ／Ｄ変換器１１０から出力されたデジタル画像信号にシェーディング補正やガンマ補正などの画像処理を施すデジタル信号処理回路である。
【００２４】
１１７は、デジタル信号処理回路１１１に接続され、撮像素子１０７で撮像された複数フレーム分のデータを記憶することが可能なバッファメモリであり、Ａ／Ｄ変換された信号は一旦このバッファメモリ１１７に記憶される。デジタル信号処理回路１１１ではバッファメモリ１１７に記憶されたデータを読み込んで上述した各処理を行い、処理後のデータは再びバッファメモリ１１７に記憶される。
【００２５】
１１８は、デジタル信号処理回路１１１に接続され、バッファメモリ１１７に一旦記憶された、デジタル信号処理回路１１１により各種処理が施された画像データを、メモリカード等の外部記憶媒体１１９に記録する記録・再生信号処理回路である。また、画像データを外部記憶媒体１１９から読み込む際、記録・再生信号処理回路１１８は、画像データの伸長処理を行う。
【００２６】
１２１は、撮像された画像を表示するための表示部であり、撮像素子１０７から得られた画像信号を表示したり、また、記憶媒体１１９に記録されている画像データを再生する際にも用いられる。表示部１２１に画像を表示する場合には、バッファメモリ１１７に記憶された画像データを読み出し、Ｄ／Ａ変換器１２０によりデジタル画像データをアナログ映像信号に変換して、表示部１２１に画像を表示する。
【００２７】
１２２は、システムコントローラ１１２に接続され、カメラの姿勢を検知する姿勢検知回路である。カメラの姿勢検知には、物体の角度や角速度を計測するジャイロスコープを用いても良い。
【００２８】
１２３は、システムコントローラ１１２に接続され、カメラの電源をオン・オフするための電源スイッチ、レリーズボタン、人物撮影モードなどの撮影モードを選択するための設定ボタンなど、カメラを操作するための操作部材が設けられた操作部である。これらのスイッチやボタンを操作すると、その操作に応じた信号がシステムコントローラ１１２に入力される。なお、レリーズボタンには、撮影者により操作されるレリーズボタンの第１ストローク操作（半押し操作）によりＯＮするＳＷ１と、レリーズボタンの第２ストローク操作（全押し操作）によりＯＮするＳＷ２とが接続されている。
【００２９】
図２は、位相差方式の焦点検出部１０８に含まれる、ラインセンサ対４０１（第１のラインセンサ対）と、ラインセンサ対４０２（第２のラインセンサ対）を示す図である。ラインセンサ対４０１は、一列に配置された一対の縦方向のラインセンサ４０１ａと４０１ｂとからなり、ラインセンサ対４０２は、一列に配置された一対の横方向のラインセンサ４０２ａと４０２ｂとからなる。各ラインセンサは、複数の光電変換素子から構成されており、ここでは、カメラが横位置の状態の場合を示している。なお、ここではラインセンサ４０１ａと４０１ｂは、それぞれ光電変換素子Ｖ１〜Ｖ４０により構成され、また、ラインセンサ４０２ａと４０２ｂは、それぞれ光電変換素子Ｈ１〜Ｈ５０により構成されているものとする。ただし、ここで示すラインセンサ４０１ａ及び４０１ｂ、４０２ａ及び４０２ｂの構成は本第１の実施形態を説明するための一例であり、光電変換素子の数はこれに限られるものでは無いことは言うまでもない。
【００３０】
図３は、焦点検出部１０８により焦点状態を検出する原理を説明するための光路図であり、構成要素を撮影レンズ１０１の光軸上に展開して示したものである。ただし、主ミラー１０２およびサブミラー１０６は省略している。また、図３では、図２に示すラインセンサ対４０１について示しているが、ラインセンサ対４０２についても、同様に構成されている。なお、図３において、図１及び図２と同じ構成要素には同じ参照番号を付している。
【００３１】
図３において、１０９は撮影レンズ１０１の予定焦点面、即ちフィルム面と共役な面付近に配置された視野マスク、２０１は同じく予定焦点面の付近に配置されたフィールドレンズである。２０２は２つのレンズ２０２ａと２０２ｂからなる２次結像系であり、２０３は２つのレンズ２０２ａと２０２ｂにそれぞれ対応してその後方に配置された一対の縦方向のラインセンサ４０１ａと４０１ｂを備えたラインセンサ対４０１である。２０４は２次結像系２０２の２つのレンズ２０２ａと２０２ｂに対応して配置された２つの開口部２０４ａと２０４ｂを有する絞り、２０５は分割された２つの領域２０５ａと２０５ｂを含む撮影レンズ１０１の射出瞳を示している。
【００３２】
このような構成において、例えば撮影レンズ１０１を図中左方に繰り出して、撮像素子１０７より左方に光束が結像すると、ラインセンサ対４０１に結像された一対の像は矢印Ａの方向に変位する。この一対の像の相対的なずれ量を光電変換素子２０３で検出することで、撮影レンズ１０１の合焦状態を検出し、さらに撮影レンズ１０１の焦点調節駆動を行うことが可能である。なお、撮影レンズ１０１を図中右方に繰り込んだ場合、ラインセンサ対４０１上の一対の像は、図中矢印Ａの方向とは反対方向に変位する。
【００３３】
＜第１の実施形態＞
図４を参照して、上記構成を有するカメラによる、本発明の第１の実施形態における撮像処理の全体的な流れを説明する。
【００３４】
Ｓ１１において、システムコントローラ１１２は、操作部１２３の内、レリーズスイッチの押下によりＳＷ１がＯＮされたかどうかを判断する。ＳＷ１がＯＮされていなければ、ＳＷ１がＯＮされるまで処理を繰り返し、ＳＷ１がＯＮされるとＳ１２へ進む。Ｓ１２では、姿勢検知回路１２２により検知されたカメラの姿勢に基づいて、焦点検出範囲を変更する。なお、焦点検出範囲変更処理の詳細については後述する。
【００３５】
次に、Ｓ１３においてシステムコントローラ１１２が焦点検出部１０８を用いて焦点状態（デフォーカス量）を検出する。
【００３６】
ここで、焦点状態を検出する領域について説明する。図６（ａ）は、撮像素子１０７の有効画素領域における複数の測距点５０１〜５０５を示し、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す測距点と図２に示す縦方向のラインセンサ対４０１及び横方向のラインセンサ対４０２との位置関係を示す図である。なお、複数の測距点５０１〜５０５の内、焦点調節に用いる測距点は、撮影者による指示や、近点優先ＡＦ処理など、公知の方法によって選択される。そして、測距点５０１が選択された場合には、光電変換素子Ｖ１〜Ｖ１３、測距点５０５が選択された場合には、光電変換素子Ｖ２７〜Ｖ４０から出力される信号を用いる。同様に、測距点５０２が選択された場合には、光電変換素子Ｈ１〜Ｈ１５、測距点５０４が選択された場合には、光電変換素子Ｈ３５〜Ｈ５０から出力される信号を用いる。また、測距点５０３が選択された場合には、光電変換素子Ｖ１３〜Ｖ２７及び光電変換素子Ｈ１６〜Ｈ３５から出力される信号を用いる。
【００３７】
Ｓ１４では、上述した測距点から得られた信号に基づいて検出した焦点状態が合焦を表しているどうかを判断する。合焦していなければＳ１５へ進み、システムコントローラ１１２はＳ１３で検出したデフォーカス量を撮影レンズ１０１の駆動量であるパルス数に変換し、レンズ駆動部１１３を介して撮影レンズ１０１を駆動する。一方、合焦していれば、Ｓ１６へ進む。
【００３８】
Ｓ１６では、システムコントローラ１１２は、操作部１２３の内、ＳＷ１がＯＮされているかどうかを再び判断する。ここでＳＷ１がＯＦＦであればＳ１１へ戻り、ＯＮであればＳ１７へ進む。Ｓ１７において、システムコントローラ１１２は、レリーズスイッチの操作によりＳＷ２がＯＮされたかどうかを判断し、ＯＮされていなければＳ１６へ戻り、ＯＮされていればＳ１８へ進む。
【００３９】
Ｓ１８では、システムコントローラ１１２がミラー駆動部１１４を介して、主ミラー１０２及びサブミラー１０６を撮影光路外へ退避させ、撮像素子駆動部１１６を介して撮像素子１０７を駆動することにより、撮影を行う。
【００４０】
次に、図４のＳ１２で行われる焦点検出範囲変更処理について図５を参照して説明する。
【００４１】
Ｓ２１では、システムコントローラ１１２が姿勢検知回路１２２を駆動させ、カメラの姿勢（縦位置、横位置）を検知し、Ｓ２２で検知したカメラの姿勢が前回検知した姿勢と同じであるかどうかを判断する。同じであれば（Ｓ２２でＮＯ）、焦点検出範囲を変更する必要がないので、図４の処理に戻り、姿勢が変わっていれば（Ｓ２２でＹＥＳ）、Ｓ２３に進む。
【００４２】
縦位置から横位置への姿勢の変更である場合、変更前は、図２のラインセンサ対４０１が地面に対して水平、ラインセンサ対４０２が垂直な状態であるが、変更後はラインセンサ対４０２が水平、ラインセンサ対４０１が垂直な状態となる。同様に、横位置から縦位置への姿勢の変更である場合、変更前は、図２のラインセンサ対４０２が地面に対して水平、ラインセンサ対４０１が垂直な状態であるが、変更後はラインセンサ対４０１が水平、ラインセンサ対４０２が垂直な状態となる。
【００４３】
そこで、Ｓ２３では、ラインセンサ対４０１に対応する測距点が選択されていた場合には、ラインセンサ対４０２に変更し、ラインセンサ対４０２に対応する測距点が選択されていた場合には、ラインセンサ対４０１に変更する。また、測距点５０３が選択されている場合には、ラインセンサ対４０１と４０２の水平・垂直方向を交換する。
【００４４】
続いてＳ２４において、変更後のラインセンサ対４０１及び、または４０２を構成する光電変換素子の内、焦点検出に利用する信号を出力する光電変換素子の範囲（検出範囲）を変更する。ここで、Ｓ２４で行われる処理について、図６及び図７を参照して詳しく説明する。図７は、検出範囲の変更を説明するための図である。ここでは、測距点として、図６に示す測距点５０３が選択されているものとする。
【００４５】
図６（ｂ）に示すような横位置から図６（ｃ）に示すような縦位置に姿勢を変更する場合、まず、横位置では水平方向のラインセンサ対４０２の内、光電変換素子Ｈ１６〜Ｈ３５（２０素子）が検出範囲である。これを縦位置に変更すると、ラインセンサ対４０１が水平方向になる。ラインセンサ対４０１の測距点５０３に対応する検出範囲は、光電変換素子Ｖ１４〜Ｖ２７（１４素子）であるので、図７からも分かるように、変更前のラインセンサ対４０２の検出範囲と比べて狭くなってしまう。一方、変更前の横位置では垂直方向のラインセンサ対４０１の内、光電変換素子Ｖ１４〜Ｖ２７が検出範囲であるが、これを縦位置に変更すると、ラインセンサ対４０２が垂直方向になる。ラインセンサ対４０２の測距点５０３に対応する検出範囲は、光電変換素子Ｈ１６〜Ｈ３５であるので、図７からも分かるように、変更前と比べて、検出範囲が広くなってしまう。そこで、本第１の実施形態では、横位置から縦位置への変更後は、ラインセンサ対４０１の検出範囲をＶ１１〜Ｖ２７に拡大すると共に、ラインセンサ対４０２の検出範囲をＨ１９〜Ｈ３２に縮小する。図６（ｃ）は、このように検出範囲を変更した後の状態を示す図である。
【００４６】
また、縦位置において、図６（ｃ）に示すような検出範囲である場合に、カメラの姿勢が再び横位置に戻された場合には、検出範囲は次のように変更される。即ち、変更後に水平方向となるラインセンサ対４０２の検出範囲を光電変換素子Ｈ１９〜Ｈ３２からＨ１６〜Ｈ３２に拡大すると共に、垂直方向となるラインセンサ対４０１の検出範囲を光電変換素子Ｖ１１〜Ｖ２７からＶ１４〜Ｖ２７に縮小する。つまり、図６（ｂ）のような検出範囲に戻す。
【００４７】
このように検出範囲を変更することで、カメラの姿勢が横位置から縦位置、縦位置から横位置に変わった場合であっても、被写体画像の同じ領域の信号を焦点検出に用いることができるため、安定した焦点調節を行うことが可能となる。
【００４８】
一方で、ラインセンサ対４０１またはラインセンサ対４０２のどちらか一方のみの測距点５０１、５０２、５０４、５０５は姿勢によらず光電変換素子の範囲は固定である。
【００４９】
なお、検出範囲の変更は、システムコントローラ１１２が行う。この時、システムコントローラ１１２は、センサ制御回路１１５を介して焦点検出部１０８から得られる信号の内、演算に利用する範囲を変更して抽出することで検出範囲を変更しても良い。また、光電変換素子から信号を読み出す範囲を変更することで検出範囲を変更しても良い。さらに、光電変換素子の電荷蓄積を行う範囲を変更することで検出範囲を変更しても良い。
【００５０】
上記のようにして、Ｓ２４において検出範囲の変更を終えると、図４の処理に戻る。
【００５１】
上記のように本第１の実施形態によれば、カメラの姿勢が横位置から縦位置、縦位置から横位置に変わった場合であっても、安定した焦点調節を行うことが可能となる。
【００５２】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、本第２の実施形態における全体的な撮像処理の流れは図４に示すものと同様であるので、ここでは説明を省略する。ただし、Ｓ１２で行われる検出範囲変更処理が第１の実施形態で説明した図５と異なるため、検出範囲変更処理について図８を参照して以下に説明するが、図５と同様の処理にはステップ番号を付して、適宜説明を省略する。
【００５３】
Ｓ２１では、システムコントローラ１１２が姿勢検知回路１２２を駆動させ、カメラの姿勢（縦位置、横位置）を検知し、Ｓ２２で検知したカメラの姿勢が前回検知した姿勢と同じであるかどうかを判断する。同じであれば（Ｓ２２でＮＯ）、焦点調節範囲を変更する必要がないので、図４の処理に戻り、姿勢が変わっていれば（Ｓ２２でＹＥＳ）、Ｓ３１に進む。
【００５４】
Ｓ３１では、先のルーチンで図４のＳ１３で検出した焦点状態が不安定になったかどうかを判断する。焦点状態が不安定になったならＳ２３へ進み、焦点状態が不安定になってなければ、図４の処理に戻る。なお、焦点状態が不安定になったかどうかの判断は、検出範囲から得られる信号の相関量が、前回の相関量と比べて大幅に低くなったことから判断しても良いし、光電変換素子の蓄積時間が大きく延びたことから判断しても良い。また、デフォーカス量が大きく前ピン、もしくは、後ピンになったことから判断しても良い。いずれにしても、焦点状態の安定度を表す指標が、予め設定された範囲内にあるかどうかを判断すればよい。
【００５５】
Ｓ２３及びＳ２４の処理は、第１の実施形態で図５〜図７を参照して説明した処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５６】
上記の通り本第２の実施形態によれば、焦点状態が不安定になった場合にのみ、ラインセンサ対の水平・垂直方向を変更すると共に検出範囲を変更するため、第１の実施形態と同様の効果に加え、検出範囲の変更に伴う煩雑な制御を簡略化することが可能になる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相差方式で焦点状態を検出するための、一列に配置された２つのラインセンサから成る第１のラインセンサ対、及び、該第１のラインセンサ対に対して垂直を為すように一列に配置された２つのラインセンサから成る第２のラインセンサ対とを有し、前記第１及び第２のラインセンサ対から出力される信号の少なくとも一部に基づいて、前記第１及び第２のラインセンサ対ごとに前記信号の位相のずれ量を検出し、焦点状態を求める焦点検出手段と、
撮像装置の姿勢を検知する姿勢検知手段と、
前記姿勢検知手段により検知された姿勢に基づいて、前記第１及び第２のラインセンサ対それぞれを構成するの複数の光電変換素子の内、前記ずれ量の検出に用いる信号を出力する光電変換素子の範囲である検出範囲を変更する変更手段とを有し、
前記変更手段は、前記撮像装置の姿勢が変更された場合に、変更前の前記第１のラインセンサ対の検出範囲を、変更後の前記第２のラインセンサ対の検出範囲として変更すると共に、変更前の前記第２のラインセンサ対の検出範囲を、変更後の前記第１のラインセンサ対の検出範囲として変更することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像装置の姿勢が変更された場合に、前記焦点検出手段から得られる焦点状態の安定度を表す指標が、予め設定された範囲内にあるかどうかを判断する判断手段を更に有し、
前記判断手段が、前記安定度を表す指標が予め設定された範囲内に無いと判断した場合に、前記変更手段は、前記第１及び第２のラインセンサ対の検出範囲を変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記焦点検出手段は、前記第１及び第２のラインセンサ対から出力される信号の内、前記検出範囲に対応する信号を抽出して前記ずれ量を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記焦点検出手段は、前記第１及び第２のラインセンサ対の光電変換素子の内、前記検出範囲に対応する光電変換素子から信号を読み出すことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記焦点検出手段は、前記第１及び第２のラインセンサ対の光電変換素子の内、前記検出範囲に対応する光電変換素子において電荷の蓄積を行わせることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項６】
位相差方式で焦点状態を検出するための、一列に配置された２つのラインセンサから成る第１のラインセンサ対、及び、該第１のラインセンサ対に対して垂直を為すように一列に配置された２つのラインセンサから成る第２のラインセンサ対とを有し、前記第１及び第２のラインセンサ対から出力される信号の少なくとも一部に基づいて、前記第１及び第２のラインセンサ対ごとに前記信号の位相のずれ量を検出し、焦点状態を求める焦点検出手段を有する撮像装置の制御方法であって、
姿勢検知手段が、撮像装置の姿勢を検知する姿勢検知工程と、
前記姿勢検知工程で検知された姿勢に基づいて、変更手段が、前記第１及び第２のラインセンサ対それぞれを構成するの複数の光電変換素子の内、ずれ量の検出に用いる信号を出力する光電変換素子の範囲である検出範囲を変更する変更工程とを有し、
前記変更工程では、前記撮像装置の姿勢が変更した場合に、変更前の前記第１のラインセンサ対の検出範囲を、変更後の前記第２のラインセンサ対の検出範囲として変更すると共に、変更前の前記第２のラインセンサ対の検出範囲を、変更後の前記第１のラインセンサ対の検出範囲として変更することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１】
位相差方式で焦点状態を検出するための、一列に配置された２つのラインセンサから成る第１のラインセンサ対、及び、該第１のラインセンサ対に対して垂直を為すように一列に配置された２つのラインセンサから成る第２のラインセンサ対とを有し、前記第１及び第２のラインセンサ対から出力される信号の少なくとも一部に基づいて、前記第１及び第２のラインセンサ対ごとに前記信号の位相のずれ量を検出し、焦点状態を求める焦点検出手段と、
撮像装置の姿勢を検知する姿勢検知手段と、
前記姿勢検知手段により検知された姿勢に基づいて、前記第１及び第２のラインセンサ対それぞれを構成するの複数の光電変換素子の内、前記ずれ量の検出に用いる信号を出力する光電変換素子の範囲である検出範囲を変更する変更手段とを有し、
前記変更手段は、前記撮像装置の姿勢が変更された場合に、変更前の前記第１のラインセンサ対の検出範囲を、変更後の前記第２のラインセンサ対の検出範囲として変更すると共に、変更前の前記第２のラインセンサ対の検出範囲を、変更後の前記第１のラインセンサ対の検出範囲として変更することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像装置の姿勢が変更された場合に、前記焦点検出手段から得られる焦点状態の安定度を表す指標が、予め設定された範囲内にあるかどうかを判断する判断手段を更に有し、
前記判断手段が、前記安定度を表す指標が予め設定された範囲内に無いと判断した場合に、前記変更手段は、前記第１及び第２のラインセンサ対の検出範囲を変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記焦点検出手段は、前記第１及び第２のラインセンサ対から出力される信号の内、前記検出範囲に対応する信号を抽出して前記ずれ量を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記焦点検出手段は、前記第１及び第２のラインセンサ対の光電変換素子の内、前記検出範囲に対応する光電変換素子から信号を読み出すことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記焦点検出手段は、前記第１及び第２のラインセンサ対の光電変換素子の内、前記検出範囲に対応する光電変換素子において電荷の蓄積を行わせることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項６】
位相差方式で焦点状態を検出するための、一列に配置された２つのラインセンサから成る第１のラインセンサ対、及び、該第１のラインセンサ対に対して垂直を為すように一列に配置された２つのラインセンサから成る第２のラインセンサ対とを有し、前記第１及び第２のラインセンサ対から出力される信号の少なくとも一部に基づいて、前記第１及び第２のラインセンサ対ごとに前記信号の位相のずれ量を検出し、焦点状態を求める焦点検出手段を有する撮像装置の制御方法であって、
姿勢検知手段が、撮像装置の姿勢を検知する姿勢検知工程と、
前記姿勢検知工程で検知された姿勢に基づいて、変更手段が、前記第１及び第２のラインセンサ対それぞれを構成するの複数の光電変換素子の内、ずれ量の検出に用いる信号を出力する光電変換素子の範囲である検出範囲を変更する変更工程とを有し、
前記変更工程では、前記撮像装置の姿勢が変更した場合に、変更前の前記第１のラインセンサ対の検出範囲を、変更後の前記第２のラインセンサ対の検出範囲として変更すると共に、変更前の前記第２のラインセンサ対の検出範囲を、変更後の前記第１のラインセンサ対の検出範囲として変更することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−５９３４６（Ｐ２０１１−５９３４６Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０８５９７（Ｐ２００９−２０８５９７）
【出願日】平成２１年９月９日（２００９．９．９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月９日（２００９．９．９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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