撮像装置
【課題】所定の周期パターンの場合でも適切にフォーカス調節できる撮像装置を提供すること。
【解決手段】撮像装置２０１は、結像光学系２０９の異なる領域を通過した光束を受光する焦点検出画素を含む撮像素子２１２と、焦点検出画素からの信号を用いて、異なる領域に対応する光束がそれぞれ形成する像の位相差に基づくデフォーカス情報を検出する焦点検出手段２１４と、焦点検出画素からの信号が所定の周期パターンを有するか否かを判定する判定手段２１４と、判定手段２１４による判定結果およびデフォーカス情報に基づいてフォーカス調節光学系２１０の移動を制御するフォーカス制御手段２１４、２０６と、を備える。
【解決手段】撮像装置２０１は、結像光学系２０９の異なる領域を通過した光束を受光する焦点検出画素を含む撮像素子２１２と、焦点検出画素からの信号を用いて、異なる領域に対応する光束がそれぞれ形成する像の位相差に基づくデフォーカス情報を検出する焦点検出手段２１４と、焦点検出画素からの信号が所定の周期パターンを有するか否かを判定する判定手段２１４と、判定手段２１４による判定結果およびデフォーカス情報に基づいてフォーカス調節光学系２１０の移動を制御するフォーカス制御手段２１４、２０６と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
結像光学系の異なる領域を通過した光束を受光する焦点検出用画素を撮像素子に設け、該焦点検出用画素からの出力信号を用いて焦点調節状態を検出する撮像面位相差検出方式のオートフォーカス（以下ＡＦという）技術が知られている（特許文献１参照）。従来技術では、画素ピッチと模様の周波数のずれに起因する周期パターン（モアレと呼ばれる）による影響を避けるため、特定のパターンを検出した場合に位相差検出方式に代えてコントラスト検出方式のＡＦを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２１７２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
異なるＡＦ方式へ代えてしまう場合は、ＡＦ方式の違いによる誤差が生じるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による撮像装置は、結像光学系の異なる領域を通過した光束を受光する焦点検出画素を含む撮像素子と、焦点検出画素からの信号を用いて、異なる領域に対応する光束がそれぞれ形成する像の位相差に基づくデフォーカス情報を検出する焦点検出手段と、焦点検出画素からの信号が所定の周期パターンを有するか否かを判定する判定手段と、判定手段による判定結果およびデフォーカス情報に基づいてフォーカス調節光学系の移動を制御するフォーカス制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による撮像装置では、所定の周期パターンの場合でも、適切にフォーカス調節できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施の形態によるデジタルカメラの構成を例示する図である。
【図２】撮影画面上の焦点検出位置を例示する図である。
【図３】撮像素子の焦点検出エリアの近傍を拡大した図である。
【図４】焦点検出画素列の拡大図である。
【図５】焦点検出画素列に入射される光束を説明する図である。
【図６】焦点検出処理時にボディ制御部が行う処理の流れを説明するフローチャートである。
【図７】モアレ判定処理の詳細を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。図１は、本発明の一実施の形態によるデジタルカメラシステムの構成を例示する図である。デジタルカメラシステム２０１は、交換レンズ２０２とカメラボディ２０３から構成される。交換レンズ２０２は、マウント部２０４を介してカメラボディ２０３に装着される。
【０００９】
交換レンズ２０２は、レンズ制御部２０６、撮影レンズ２０９、ズームレンズ２０８、フォーカシングレンズ２１０、および絞り２１１を含む。レンズ制御部２０６は、マイクロコンピューターとメモリなどで構成され、フォーカシングレンズ２１０と絞り２１１の駆動制御、絞り２１１、ズームレンズ２０８およびフォーカシングレンズ２１０の状態検出、後述するカメラボディ２０３側のボディ制御部２１４に対するレンズ情報の送信と、ボディ制御部２１４からのカメラ情報の受信などを行う。
【００１０】
カメラボディ２０３は、撮像素子２１２、撮像素子駆動制御部２１９、ボディ制御部２１４、液晶表示素子駆動回路２１５、液晶表示素子２１６、接眼レンズ２１７、および操作部材２１８などを含み、着脱可能なメモリーカード２２０が装着されている。撮像素子２１２の撮像面には、後述する画素が二次元状に配列される。撮像素子２１２は、交換レンズ２０２の予定結像面に配置されて交換レンズ２０２により結像される被写体像を撮像する。なお、撮像素子２１２の所定の焦点検出位置（フォーカスポイント）には焦点検出画素が配列される。焦点検出画素の詳細については後述する。
【００１１】
ボディ制御部２１４は、マイクロコンピューターとメモリなどで構成される。ボディ制御部２１４は、撮像素子２１２からの画像信号の読み出し、画像信号に対する補正処理、交換レンズ２０２による焦点調節状態の検出処理、レンズ制御部２０６からのレンズ情報の受信、レンズ制御部２０６へのカメラ情報（デフォーカス量）の送信、デジタルカメラシステム全体の動作制御などを行う。ボディ制御部２１４とレンズ制御部２０６は、マウント部２０４の電気接点部２１３を介して通信を行うように構成されている。
【００１２】
撮像素子駆動制御部２１９は、ボディ制御部２１４からの指示に応じて撮像素子２１２で必要な制御信号を生成する。液晶表示素子駆動回路２１５は、液晶ビューファインダー（ＥＶＦ：電気的ビューファインダー）を構成する液晶表示素子２１６を駆動する。撮影者は、接眼レンズ２１７を介して液晶表示素子２１６に表示された像を観察する。メモリーカード２２０は、画像信号などを格納記憶する記憶媒体である。
【００１３】
交換レンズ２０２によって撮像素子２１２上に結像された被写体像は、撮像素子２１２によって光電変換される。撮像素子２１２は、撮像素子駆動制御部２１９からの制御信号によって信号蓄積および信号読出しのタイミング（フレームレート）が制御される。撮像素子２１２から読出された画像信号は、不図示のＡ／Ｄ変換部でデジタルデータに変換されボディ制御部２１４へ送られる。ボディ制御部２１４は、フレームごとの画像信号を不図示のメモリに記憶させる。
【００１４】
ボディ制御部２１４は、メモリに記憶されたフレームごとの画像信号のうち焦点検出画素からの出力信号（焦点検出信号）に基づいてデフォーカス量を算出し、このデフォーカス量を示す情報をレンズ制御部２０６へ送る。また、ボディ制御部２１４は、撮像素子２１２上の撮像画素の出力信号（撮像信号）に基づいて生成した画像信号をメモリーカード２２０に格納するとともに、画像信号を液晶表示素子駆動回路２１５へ送り、液晶表示素子２１６に画像を表示させる。
【００１５】
カメラボディ２０３にはシャッターボタン、焦点検出位置の設定部材などを含む操作部材２１８が設けられており、これらの操作部材２１８からの操作信号をボディ制御部２１４が検出し、検出結果に応じた動作（撮像動作、焦点検出位置の設定動作、画像処理動作）の制御を行う。
【００１６】
レンズ制御部２０６は、ズームレンズ２０８およびフォーカシングレンズ２１０の位置と絞り２１１の絞り位置とをモニターし、該モニター情報に応じてレンズ情報を演算したり、あるいは予め用意されたルックアップテーブルからモニター情報に応じたレンズ情報を読み出したりする。レンズ制御部２０６はさらに、ボディ制御部２１４から受信したデフォーカス量に基づいてフォーカシングレンズ駆動量を算出し、このレンズ駆動量に基づいてフォーカシングレンズ２１０を不図示のモーター等で駆動して合焦位置へ移動させる。
【００１７】
＜撮像素子の説明＞
図２は、撮影画面１００上の焦点検出位置を例示する図である。本実施形態では、焦点検出位置の１つに撮影画面１００の略中央部を含む。焦点検出位置には長方形で例示する焦点検出エリア１０１が設けられ、この焦点検出エリア１０１の長手方向に焦点検出画素が並べて配列される。焦点検出画素列は、焦点検出の際に焦点検出用の被写体像を取得する。焦点検出エリア１０１以外の領域には、撮像画素が配列される。撮像画素は、撮影用の被写体像を取得する。
【００１８】
図３は、撮像素子２１２の詳細な構成を例示する図であり、図２における焦点検出エリア１０１の近傍を拡大したものである。図３において、画素並びの縦横（画素の行と列）が、撮影画面１００（図２）の縦横に対応する。撮像素子２１２は、撮像用の撮像画素３１０と焦点検出用の焦点検出画素３１２、３１３から構成される。焦点検出エリア１０１には、焦点検出画素３１２と焦点検出画素３１３とが交互に水平方向に配列される。焦点検出画素３１２および３１３は、たとえば、撮像画素３１０のＢとＧが配置されるべき行に直線的に配置されている。
【００１９】
図４は、焦点検出画素列の拡大図である。焦点検出画素列を構成する画素３１２および３１３には、それぞれ瞳分割用のマスキングが施されている。具体的には、画素に対応して形成されるオンチップマイクロレンズの略半面、すなわち画素の右半分、または左半分が配線層によって遮光される。各画素において右半面または左半面が交互にマスキングされることにより、横方向に隣接する画素間ではマスキングされた半面同士、またはマスキングされていない半面同士が隣り合う。
【００２０】
＜デフォーカス演算＞
図５は、焦点検出画素列に入射される光束を説明する図である。図５において、左半面がマスキングされている画素のフォトダイオードには左方向からの光束（Ａ成分と呼ぶ）が入射される。また、右半面がマスキングされている画素のフォトダイオードには右方向からの光束（Ｂ成分と呼ぶ）が入射される。
【００２１】
この結果、Ａ成分の光束が入射される焦点検出画素群から得られる画素出力（焦点検出信号）は、撮影レンズ２０９の片半分を介して入射された光束による像を表し、Ｂ成分の光束が入射される焦点検出画素群から得られる画素出力（焦点検出信号）は、上記撮影レンズ２０９の他半分を介して入射された光束による像を表す。
【００２２】
合焦時は撮像素子２１２に鮮鋭像が結ばれる状態であるため、上述したように異なる瞳位置に瞳分割された光束による一対の像は撮像素子２１２上で一致する。つまり、焦点検出画素列を構成する画素群から得られるＡ成分波形およびＢ成分波形は、その形状が重なる。
【００２３】
一方、非合焦時は撮像素子２１２の手前で鮮鋭像を結ぶ状態、あるいは撮像素子２１２の後ろ側に鮮鋭像を結ぶ状態であるため、上記瞳分割された光束による一対の像は撮像素子２１２上では一致しない。この場合のＡ成分波形およびＢ成分波形は、合焦状態からのずれ（デフォーカス量）に応じて、Ａ成分波形とＢ成分波形の位置関係（ずれ方向およびずれ量）が異なる。
【００２４】
ボディ制御部２１４は、Ａ成分波形およびＢ成分波形の位置関係に基づいて交換レンズ２０２による焦点位置の調節状態（デフォーカス量）を算出し、算出結果をカメラ情報としてレンズ制御部２０６へ送信する。レンズ制御部２０６がカメラ情報に基づいてフォーカシングレンズ２１０を光軸方向へ進退移動させると、撮像素子２１２上に鮮鋭像を結ぶようにフォーカスが調節される。
【００２５】
＜焦点検出処理＞
本実施形態は、上述した焦点検出処理時にモアレを判定した場合の処理に特徴を有するので、以降の説明は焦点検出処理を中心に行う。図６は、焦点検出処理時にボディ制御部２１４が行う処理の流れを説明するフローチャートである。ボディ制御部２１４は、たとえば、操作部材２１８を構成するＡＦ開始ボタン（不図示）が操作されると、図６による処理を繰り返し実行する。
【００２６】
図６のステップＳ１１において、ボディ制御部２１４は、焦点検出画素からの出力信号（焦点検出信号）が示す位相差情報、すなわち、上述したＡ成分波形およびＢ成分波形の位置関係に基づいてデフォーカス量を演算し、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２において、ボディ制御部２１４は、デフォーカス量を検出成功したか否かを判定する。ボディ制御部２１４は、デフォーカス量を演算できた場合にステップＳ１２を肯定判定してステップＳ１３へ進む。ボディ制御部２１４は、デフォーカス量を演算できなかった場合にはステップＳ１２を否定判定してステップＳ１８へ進む。ステップＳ１２を否定判定する場合とは、たとえば、主要被写体に模様が含まれないことに起因してＡ成分波形およびＢ成分波形間のずれ（すなわち位相差）を検出できない場合である。
【００２７】
ステップＳ１３において、ボディ制御部２１４はモアレ判定処理を行ってステップＳ１４へ進む。モアレ判定処理の詳細については後述する。ステップＳ１４において、ボディ制御部２１４はモアレか否かを判断する。ボディ制御部２１４は、モアレ判定処理（Ｓ１３）によってモアレを判定している場合に、ステップＳ１４を肯定判定してステップＳ１６へ進む。ボディ制御部２１４は、モアレ判定処理（Ｓ１３）によってモアレを判定していない場合には、ステップＳ１４を否定判定してステップＳ１５へ進む。
【００２８】
ステップＳ１５において、ボディ制御部２１４は、デフォーカス演算（Ｓ１１）で検出したデフォーカス量をフォーカシングレンズ２１０の駆動制御に採用する。具体的には、検出されているデフォーカス量に基づくカメラ情報をレンズ制御部２０６へ送り、図６による処理を終了する。カメラ情報を受信したレンズ制御部２０６が該カメラ情報に基づいてフォーカシングレンズ２１０を光軸方向へ進退移動させることにより、フォーカスを調節する。
【００２９】
ステップＳ１６において、ボディ制御部２１４は、ステップＳ１１で検出されているデフォーカス量が合焦許可閾値より小さいか否かを判定する。ボディ制御部２１４は、ステップＳ１１で演算したデフォーカス量の大きさ（絶対値）があらかじめ定めた合焦許可閾値より小さい場合（すなわち合焦と判定できる場合）にステップＳ１６を肯定判定してステップＳ１７へ進む。ボディ制御部２１４は、ステップＳ１１で演算したデフォーカス量の大きさ（絶対値）が上記合焦許可閾値以上である場合（すなわち合焦と判定できない場合）には、ステップＳ１６を否定判定してステップＳ１５へ進む。一般に、モアレが生じるのはフォーカシングレンズ２１０が合焦位置の近傍に位置している場合である。このため、モアレ判定（Ｓ１４を肯定判定）した場合であって、かつ合焦と判定できない場合には、上述したＡ成分波形およびＢ成分波形が有する周期パターンに基づいて複数算出されたデフォーカス量のうち最小のデフォーカス量を採用してカメラ情報とするように、ステップＳ１６を否定判定する。
【００３０】
ステップＳ１７において、ボディ制御部２１４は、フォーカシングレンズ２１０を駆動させることなく図６による処理を終了する。この場合は、既に合焦と判定できることから、フォーカシングレンズ２１０を移動させる必要がないためである。
【００３１】
ステップＳ１８において、ボディ制御部２１４は、デフォーカス量の検出不能時に行う所定の制御を行って図６による処理を終了する。検出不能時の制御は、たとえば、フォーカシングレンズ２１０を至近端から無限遠端に向けてスキャン駆動させながらデフォーカス量の演算を所定間隔で繰り返すスキャン動作である。なお、フォーカシングレンズ２１０の現位置を維持して非駆動とすることを検出不能時の制御としてもよい。
【００３２】
＜モアレ判定処理＞
モアレ判定処理の詳細について、図７に例示するフローチャートを参照して説明する。図７のステップＳ１３１において、ボディ制御部２１４は、ステップＳ１１で検出されているデフォーカス量の大きさ（絶対値）がモアレ発生閾値より小さく、かつ、周期パターンと判定できるか否かを判定する。ここで、上述したＡ成分波形およびＢ成分波形間で位相差検出された箇所が所定個数（たとえば２個）以上であれば、Ａ成分波形およびＢ成分波形に周期パターンが存在する（すなわち周期変化を有する）と判断する。ボディ制御部２１４は、ステップＳ１１で演算したデフォーカス量の大きさ（絶対値）があらかじめ定めたモアレ発生閾値より小さい場合であって、かつ、上記周期変化有りを判定する場合にはステップＳ１３１を肯定判定してステップＳ１３２へ進む。ボディ制御部２１４は、ステップＳ１１で演算したデフォーカス量の大きさ（絶対値）が上記モアレ発生閾値以上である場合、または上記周期変化有りと判定しない場合には、ステップＳ１３１を否定判定してステップＳ１３４へ進む。
【００３３】
ステップＳ１３２において、ボディ制御部２１４は、検出したデフォーカス量の過去履歴が以下のモアレ条件に一致するか否かを判定する。
モアレ条件（１）：前回検出したデフォーカス量の大きさ（絶対値）が上記モアレ発生閾値以上であって、かつ、上記周期パターンの存在（周期変化有り）を判定しない場合。
モアレ条件（２）：前回のモアレ判定処理においてモアレと判定した場合。
【００３４】
ボディ制御部２１４は、上記モアレ条件（１）およびモアレ条件（２）のうち少なくとも一方に該当する場合はステップＳ１３２を肯定判定してステップＳ１３３へ進む。ボディ制御部２１４は、上記モアレ条件（１）およびモアレ条件（２）のいずれにも該当しない場合は、ステップＳ１３２を否定判定してステップＳ１３４へ進む。
【００３５】
ステップＳ１３３において、ボディ制御部２１４は、周期パターンをモアレと判定して図７による処理を終了する。ステップＳ１３４において、ボディ制御部２１４は、周期パターンを非モアレと判定して図７による処理を終了する。
【００３６】
以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）デジタルカメラシステム２０１は、撮影レンズ２０９の異なる瞳位置を通過した光束を受光する焦点検出画素３１２、３１３を含む撮像素子２１２と、焦点検出画素３１２、３１３からの信号を用いて、異なる瞳位置に対応する光束がそれぞれ形成する像の位相差に基づくデフォーカス量を検出するボディ制御部２１４と、焦点検出画素３１２、３１３からの信号がモアレを有するか否かを判定するボディ制御部２１４と、ボディ制御部２１４による判定結果およびデフォーカス量に基づいてフォーカシングレンズ２１０の移動を制御するボディ制御部２１４、レンズ制御部２０６と、を備えるようにした。これにより、焦点検出画素３１２、３１３からの信号がモアレを有する場合でも、撮像面位相差方式によって適切にフォーカス調節できる。一般に撮像面位相差方式は、撮像素子と別に専用の位相差検出用センサを設ける外部位相差方式に比べて、焦点検出画素の画素ピッチが細かいことからモアレの影響を受けやすい。本実施形態は、撮像面位相差方式でフォーカス調節を行う場合において特に有効である。
【００３７】
（２）上記（１）のデジタルカメラシステム２０１において、ボディ制御部２１４は、焦点検出画素３１２、３１３からの信号に周期パターンが存在するか否かとデフォーカス量の大きさとに基づいて、焦点検出画素３１２、３１３からの信号がモアレを有するか否かを判定するようにしたので、モアレ判定を適切に行うことができる。
【００３８】
（３）上記（２）のデジタルカメラシステム２０１において、ボディ制御部２１４は、焦点検出画素３１２、３１３からの信号に周期パターンが存在しており、かつデフォーカス量の大きさがモアレ発生閾値より小さい場合に焦点検出画素３１２、３１３からの信号がモアレを有すると判定するので、モアレ判定を適切に行うことができる。
【００３９】
（４）上記（３）のデジタルカメラシステム２０１において、ボディ制御部２１４は、フォーカシングレンズ２１０の異なる位置においてそれぞれデフォーカス量の検出およびモアレを有するか否かの判定を行い、ボディ制御部２１４は、現在のフォーカシングレンズ２１０の位置において焦点検出画素３１２、３１３からの信号に周期パターンが存在しており、かつデフォーカス量の大きさがモアレ発生閾値より小さい場合であって、前回のフォーカシングレンズ２１０の位置において焦点検出画素３１２、３１３からの信号に周期パターンが存在しておらず、かつデフォーカス量の大きさがモアレ発生閾値以上である場合、または、前回のフォーカシングレンズ２１０の位置において焦点検出画素３１２、３１３からの信号に周期パターンが存在しており、かつデフォーカス量の大きさがモアレ発生閾値より小さい場合に、焦点検出画素３１２、３１３からの信号がモアレを有すると判定するようにした。これにより、モアレ判定をさらに適切に行うことができる。
【００４０】
（５）上記デジタルカメラシステム２０１において、ボディ制御部２１４は、焦点検出画素３１２、３１３からの信号がモアレを有すると判定した場合、最も小さいデフォーカス量に基づいてフォーカシングレンズ２１０の移動を制御するので、適切にフォーカス調節できる。そもそも、モアレが生じるのはフォーカシングレンズ２１０が合焦位置の近傍に位置している場合であるので、最も小さいデフォーカス量を採用するのが最も好適である。
【００４１】
（６）上記デジタルカメラシステム２０１において、ボディ制御部２１４は、焦点検出画素３１２、３１３からの信号がモアレに該当しないと判定した場合、デフォーカス量に基づいてフォーカシングレンズ２１０の移動を制御するので、モアレに該当しない場合も適切にフォーカス調節できる。
【００４２】
（変形例１）
上述したステップＳ１３２のモアレ条件（１）において、「前回検出したデフォーカス量」の代わりに、「前回までの所定回数のデフォーカス量」や、「前回までの所定時間内に検出したデフォーカス量」を使用してもよい。たとえば、所定回数検出したデフォーカス量の平均値を用いて上記判断を行う。
【００４３】
（変形例２）
上記実施形態では、操作部材２１８を構成するＡＦ開始ボタン（不図示）が操作された場合に焦点検出処理（図６）を繰り返し実行するので、フォーカシングレンズ２１０は主要被写体にピントが合うように適宜駆動される。このため、上記ステップＳ１３２のモアレ条件（１）において「前回検出したデフォーカス量」というのは、「一つ前のフォーカシングレンズ２１０の位置において検出したデフォーカス量」に該当する。
【００４４】
変形例２では、上記「一つ前のフォーカシングレンズ２１０の位置において検出したデフォーカス量」の代わりに、ＡＦ開始ボタン（不図示）の操作時点、すなわち「フォーカシングレンズ２１０の移動前に検出したデフォーカス量」に基づくモアレ条件判定（１Ａ）を用いてステップＳ１３２のモアレ条件判定を行う。
モアレ条件（１Ａ）：フォーカシングレンズ２１０の移動前に検出したデフォーカス量の大きさ（絶対値）が上記モアレ発生閾値以上であって、かつ、上記周期パターンの存在（周期変化有り）を判定しない場合。
【００４５】
変形例２のボディ制御部２１４は、上記モアレ条件（１Ａ）に該当する場合にステップＳ１３２を肯定判定してステップＳ１３３へ進む。変形例２のボディ制御部２１４は、上記モアレ条件（１Ａ）に該当しない場合は、ステップＳ１３２を否定判定してステップＳ１３４へ進む。
【００４６】
変形例２によれば、ステップＳ１３２においてモアレ条件判定（１Ａ）のみに基づいて判定処理を行えるので、複数のモアレ条件を用いる場合に比べて処理負担を軽減できる。このような変形例２においても、モアレ判定を適切に行うことができる。
【００４７】
（変形例３）
以上の説明では、レンズ交換式のカメラを例示したが、レンズ一体型のカメラであってもよい。また、ビデオカメラにも本発明を適用しても構わない。
【００４８】
以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４９】
２０１…デジタルカメラシステム
２０２…交換レンズ
２０３…カメラボディ
２０６…レンズ制御部
２０９…撮影レンズ
２１０…フォーカシングレンズ
２１２…撮像素子
２１４…ボディ制御部
２１８…操作部材
２１９…撮像素子駆動制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
結像光学系の異なる領域を通過した光束を受光する焦点検出用画素を撮像素子に設け、該焦点検出用画素からの出力信号を用いて焦点調節状態を検出する撮像面位相差検出方式のオートフォーカス（以下ＡＦという）技術が知られている（特許文献１参照）。従来技術では、画素ピッチと模様の周波数のずれに起因する周期パターン（モアレと呼ばれる）による影響を避けるため、特定のパターンを検出した場合に位相差検出方式に代えてコントラスト検出方式のＡＦを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２１７２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
異なるＡＦ方式へ代えてしまう場合は、ＡＦ方式の違いによる誤差が生じるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による撮像装置は、結像光学系の異なる領域を通過した光束を受光する焦点検出画素を含む撮像素子と、焦点検出画素からの信号を用いて、異なる領域に対応する光束がそれぞれ形成する像の位相差に基づくデフォーカス情報を検出する焦点検出手段と、焦点検出画素からの信号が所定の周期パターンを有するか否かを判定する判定手段と、判定手段による判定結果およびデフォーカス情報に基づいてフォーカス調節光学系の移動を制御するフォーカス制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による撮像装置では、所定の周期パターンの場合でも、適切にフォーカス調節できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施の形態によるデジタルカメラの構成を例示する図である。
【図２】撮影画面上の焦点検出位置を例示する図である。
【図３】撮像素子の焦点検出エリアの近傍を拡大した図である。
【図４】焦点検出画素列の拡大図である。
【図５】焦点検出画素列に入射される光束を説明する図である。
【図６】焦点検出処理時にボディ制御部が行う処理の流れを説明するフローチャートである。
【図７】モアレ判定処理の詳細を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。図１は、本発明の一実施の形態によるデジタルカメラシステムの構成を例示する図である。デジタルカメラシステム２０１は、交換レンズ２０２とカメラボディ２０３から構成される。交換レンズ２０２は、マウント部２０４を介してカメラボディ２０３に装着される。
【０００９】
交換レンズ２０２は、レンズ制御部２０６、撮影レンズ２０９、ズームレンズ２０８、フォーカシングレンズ２１０、および絞り２１１を含む。レンズ制御部２０６は、マイクロコンピューターとメモリなどで構成され、フォーカシングレンズ２１０と絞り２１１の駆動制御、絞り２１１、ズームレンズ２０８およびフォーカシングレンズ２１０の状態検出、後述するカメラボディ２０３側のボディ制御部２１４に対するレンズ情報の送信と、ボディ制御部２１４からのカメラ情報の受信などを行う。
【００１０】
カメラボディ２０３は、撮像素子２１２、撮像素子駆動制御部２１９、ボディ制御部２１４、液晶表示素子駆動回路２１５、液晶表示素子２１６、接眼レンズ２１７、および操作部材２１８などを含み、着脱可能なメモリーカード２２０が装着されている。撮像素子２１２の撮像面には、後述する画素が二次元状に配列される。撮像素子２１２は、交換レンズ２０２の予定結像面に配置されて交換レンズ２０２により結像される被写体像を撮像する。なお、撮像素子２１２の所定の焦点検出位置（フォーカスポイント）には焦点検出画素が配列される。焦点検出画素の詳細については後述する。
【００１１】
ボディ制御部２１４は、マイクロコンピューターとメモリなどで構成される。ボディ制御部２１４は、撮像素子２１２からの画像信号の読み出し、画像信号に対する補正処理、交換レンズ２０２による焦点調節状態の検出処理、レンズ制御部２０６からのレンズ情報の受信、レンズ制御部２０６へのカメラ情報（デフォーカス量）の送信、デジタルカメラシステム全体の動作制御などを行う。ボディ制御部２１４とレンズ制御部２０６は、マウント部２０４の電気接点部２１３を介して通信を行うように構成されている。
【００１２】
撮像素子駆動制御部２１９は、ボディ制御部２１４からの指示に応じて撮像素子２１２で必要な制御信号を生成する。液晶表示素子駆動回路２１５は、液晶ビューファインダー（ＥＶＦ：電気的ビューファインダー）を構成する液晶表示素子２１６を駆動する。撮影者は、接眼レンズ２１７を介して液晶表示素子２１６に表示された像を観察する。メモリーカード２２０は、画像信号などを格納記憶する記憶媒体である。
【００１３】
交換レンズ２０２によって撮像素子２１２上に結像された被写体像は、撮像素子２１２によって光電変換される。撮像素子２１２は、撮像素子駆動制御部２１９からの制御信号によって信号蓄積および信号読出しのタイミング（フレームレート）が制御される。撮像素子２１２から読出された画像信号は、不図示のＡ／Ｄ変換部でデジタルデータに変換されボディ制御部２１４へ送られる。ボディ制御部２１４は、フレームごとの画像信号を不図示のメモリに記憶させる。
【００１４】
ボディ制御部２１４は、メモリに記憶されたフレームごとの画像信号のうち焦点検出画素からの出力信号（焦点検出信号）に基づいてデフォーカス量を算出し、このデフォーカス量を示す情報をレンズ制御部２０６へ送る。また、ボディ制御部２１４は、撮像素子２１２上の撮像画素の出力信号（撮像信号）に基づいて生成した画像信号をメモリーカード２２０に格納するとともに、画像信号を液晶表示素子駆動回路２１５へ送り、液晶表示素子２１６に画像を表示させる。
【００１５】
カメラボディ２０３にはシャッターボタン、焦点検出位置の設定部材などを含む操作部材２１８が設けられており、これらの操作部材２１８からの操作信号をボディ制御部２１４が検出し、検出結果に応じた動作（撮像動作、焦点検出位置の設定動作、画像処理動作）の制御を行う。
【００１６】
レンズ制御部２０６は、ズームレンズ２０８およびフォーカシングレンズ２１０の位置と絞り２１１の絞り位置とをモニターし、該モニター情報に応じてレンズ情報を演算したり、あるいは予め用意されたルックアップテーブルからモニター情報に応じたレンズ情報を読み出したりする。レンズ制御部２０６はさらに、ボディ制御部２１４から受信したデフォーカス量に基づいてフォーカシングレンズ駆動量を算出し、このレンズ駆動量に基づいてフォーカシングレンズ２１０を不図示のモーター等で駆動して合焦位置へ移動させる。
【００１７】
＜撮像素子の説明＞
図２は、撮影画面１００上の焦点検出位置を例示する図である。本実施形態では、焦点検出位置の１つに撮影画面１００の略中央部を含む。焦点検出位置には長方形で例示する焦点検出エリア１０１が設けられ、この焦点検出エリア１０１の長手方向に焦点検出画素が並べて配列される。焦点検出画素列は、焦点検出の際に焦点検出用の被写体像を取得する。焦点検出エリア１０１以外の領域には、撮像画素が配列される。撮像画素は、撮影用の被写体像を取得する。
【００１８】
図３は、撮像素子２１２の詳細な構成を例示する図であり、図２における焦点検出エリア１０１の近傍を拡大したものである。図３において、画素並びの縦横（画素の行と列）が、撮影画面１００（図２）の縦横に対応する。撮像素子２１２は、撮像用の撮像画素３１０と焦点検出用の焦点検出画素３１２、３１３から構成される。焦点検出エリア１０１には、焦点検出画素３１２と焦点検出画素３１３とが交互に水平方向に配列される。焦点検出画素３１２および３１３は、たとえば、撮像画素３１０のＢとＧが配置されるべき行に直線的に配置されている。
【００１９】
図４は、焦点検出画素列の拡大図である。焦点検出画素列を構成する画素３１２および３１３には、それぞれ瞳分割用のマスキングが施されている。具体的には、画素に対応して形成されるオンチップマイクロレンズの略半面、すなわち画素の右半分、または左半分が配線層によって遮光される。各画素において右半面または左半面が交互にマスキングされることにより、横方向に隣接する画素間ではマスキングされた半面同士、またはマスキングされていない半面同士が隣り合う。
【００２０】
＜デフォーカス演算＞
図５は、焦点検出画素列に入射される光束を説明する図である。図５において、左半面がマスキングされている画素のフォトダイオードには左方向からの光束（Ａ成分と呼ぶ）が入射される。また、右半面がマスキングされている画素のフォトダイオードには右方向からの光束（Ｂ成分と呼ぶ）が入射される。
【００２１】
この結果、Ａ成分の光束が入射される焦点検出画素群から得られる画素出力（焦点検出信号）は、撮影レンズ２０９の片半分を介して入射された光束による像を表し、Ｂ成分の光束が入射される焦点検出画素群から得られる画素出力（焦点検出信号）は、上記撮影レンズ２０９の他半分を介して入射された光束による像を表す。
【００２２】
合焦時は撮像素子２１２に鮮鋭像が結ばれる状態であるため、上述したように異なる瞳位置に瞳分割された光束による一対の像は撮像素子２１２上で一致する。つまり、焦点検出画素列を構成する画素群から得られるＡ成分波形およびＢ成分波形は、その形状が重なる。
【００２３】
一方、非合焦時は撮像素子２１２の手前で鮮鋭像を結ぶ状態、あるいは撮像素子２１２の後ろ側に鮮鋭像を結ぶ状態であるため、上記瞳分割された光束による一対の像は撮像素子２１２上では一致しない。この場合のＡ成分波形およびＢ成分波形は、合焦状態からのずれ（デフォーカス量）に応じて、Ａ成分波形とＢ成分波形の位置関係（ずれ方向およびずれ量）が異なる。
【００２４】
ボディ制御部２１４は、Ａ成分波形およびＢ成分波形の位置関係に基づいて交換レンズ２０２による焦点位置の調節状態（デフォーカス量）を算出し、算出結果をカメラ情報としてレンズ制御部２０６へ送信する。レンズ制御部２０６がカメラ情報に基づいてフォーカシングレンズ２１０を光軸方向へ進退移動させると、撮像素子２１２上に鮮鋭像を結ぶようにフォーカスが調節される。
【００２５】
＜焦点検出処理＞
本実施形態は、上述した焦点検出処理時にモアレを判定した場合の処理に特徴を有するので、以降の説明は焦点検出処理を中心に行う。図６は、焦点検出処理時にボディ制御部２１４が行う処理の流れを説明するフローチャートである。ボディ制御部２１４は、たとえば、操作部材２１８を構成するＡＦ開始ボタン（不図示）が操作されると、図６による処理を繰り返し実行する。
【００２６】
図６のステップＳ１１において、ボディ制御部２１４は、焦点検出画素からの出力信号（焦点検出信号）が示す位相差情報、すなわち、上述したＡ成分波形およびＢ成分波形の位置関係に基づいてデフォーカス量を演算し、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２において、ボディ制御部２１４は、デフォーカス量を検出成功したか否かを判定する。ボディ制御部２１４は、デフォーカス量を演算できた場合にステップＳ１２を肯定判定してステップＳ１３へ進む。ボディ制御部２１４は、デフォーカス量を演算できなかった場合にはステップＳ１２を否定判定してステップＳ１８へ進む。ステップＳ１２を否定判定する場合とは、たとえば、主要被写体に模様が含まれないことに起因してＡ成分波形およびＢ成分波形間のずれ（すなわち位相差）を検出できない場合である。
【００２７】
ステップＳ１３において、ボディ制御部２１４はモアレ判定処理を行ってステップＳ１４へ進む。モアレ判定処理の詳細については後述する。ステップＳ１４において、ボディ制御部２１４はモアレか否かを判断する。ボディ制御部２１４は、モアレ判定処理（Ｓ１３）によってモアレを判定している場合に、ステップＳ１４を肯定判定してステップＳ１６へ進む。ボディ制御部２１４は、モアレ判定処理（Ｓ１３）によってモアレを判定していない場合には、ステップＳ１４を否定判定してステップＳ１５へ進む。
【００２８】
ステップＳ１５において、ボディ制御部２１４は、デフォーカス演算（Ｓ１１）で検出したデフォーカス量をフォーカシングレンズ２１０の駆動制御に採用する。具体的には、検出されているデフォーカス量に基づくカメラ情報をレンズ制御部２０６へ送り、図６による処理を終了する。カメラ情報を受信したレンズ制御部２０６が該カメラ情報に基づいてフォーカシングレンズ２１０を光軸方向へ進退移動させることにより、フォーカスを調節する。
【００２９】
ステップＳ１６において、ボディ制御部２１４は、ステップＳ１１で検出されているデフォーカス量が合焦許可閾値より小さいか否かを判定する。ボディ制御部２１４は、ステップＳ１１で演算したデフォーカス量の大きさ（絶対値）があらかじめ定めた合焦許可閾値より小さい場合（すなわち合焦と判定できる場合）にステップＳ１６を肯定判定してステップＳ１７へ進む。ボディ制御部２１４は、ステップＳ１１で演算したデフォーカス量の大きさ（絶対値）が上記合焦許可閾値以上である場合（すなわち合焦と判定できない場合）には、ステップＳ１６を否定判定してステップＳ１５へ進む。一般に、モアレが生じるのはフォーカシングレンズ２１０が合焦位置の近傍に位置している場合である。このため、モアレ判定（Ｓ１４を肯定判定）した場合であって、かつ合焦と判定できない場合には、上述したＡ成分波形およびＢ成分波形が有する周期パターンに基づいて複数算出されたデフォーカス量のうち最小のデフォーカス量を採用してカメラ情報とするように、ステップＳ１６を否定判定する。
【００３０】
ステップＳ１７において、ボディ制御部２１４は、フォーカシングレンズ２１０を駆動させることなく図６による処理を終了する。この場合は、既に合焦と判定できることから、フォーカシングレンズ２１０を移動させる必要がないためである。
【００３１】
ステップＳ１８において、ボディ制御部２１４は、デフォーカス量の検出不能時に行う所定の制御を行って図６による処理を終了する。検出不能時の制御は、たとえば、フォーカシングレンズ２１０を至近端から無限遠端に向けてスキャン駆動させながらデフォーカス量の演算を所定間隔で繰り返すスキャン動作である。なお、フォーカシングレンズ２１０の現位置を維持して非駆動とすることを検出不能時の制御としてもよい。
【００３２】
＜モアレ判定処理＞
モアレ判定処理の詳細について、図７に例示するフローチャートを参照して説明する。図７のステップＳ１３１において、ボディ制御部２１４は、ステップＳ１１で検出されているデフォーカス量の大きさ（絶対値）がモアレ発生閾値より小さく、かつ、周期パターンと判定できるか否かを判定する。ここで、上述したＡ成分波形およびＢ成分波形間で位相差検出された箇所が所定個数（たとえば２個）以上であれば、Ａ成分波形およびＢ成分波形に周期パターンが存在する（すなわち周期変化を有する）と判断する。ボディ制御部２１４は、ステップＳ１１で演算したデフォーカス量の大きさ（絶対値）があらかじめ定めたモアレ発生閾値より小さい場合であって、かつ、上記周期変化有りを判定する場合にはステップＳ１３１を肯定判定してステップＳ１３２へ進む。ボディ制御部２１４は、ステップＳ１１で演算したデフォーカス量の大きさ（絶対値）が上記モアレ発生閾値以上である場合、または上記周期変化有りと判定しない場合には、ステップＳ１３１を否定判定してステップＳ１３４へ進む。
【００３３】
ステップＳ１３２において、ボディ制御部２１４は、検出したデフォーカス量の過去履歴が以下のモアレ条件に一致するか否かを判定する。
モアレ条件（１）：前回検出したデフォーカス量の大きさ（絶対値）が上記モアレ発生閾値以上であって、かつ、上記周期パターンの存在（周期変化有り）を判定しない場合。
モアレ条件（２）：前回のモアレ判定処理においてモアレと判定した場合。
【００３４】
ボディ制御部２１４は、上記モアレ条件（１）およびモアレ条件（２）のうち少なくとも一方に該当する場合はステップＳ１３２を肯定判定してステップＳ１３３へ進む。ボディ制御部２１４は、上記モアレ条件（１）およびモアレ条件（２）のいずれにも該当しない場合は、ステップＳ１３２を否定判定してステップＳ１３４へ進む。
【００３５】
ステップＳ１３３において、ボディ制御部２１４は、周期パターンをモアレと判定して図７による処理を終了する。ステップＳ１３４において、ボディ制御部２１４は、周期パターンを非モアレと判定して図７による処理を終了する。
【００３６】
以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）デジタルカメラシステム２０１は、撮影レンズ２０９の異なる瞳位置を通過した光束を受光する焦点検出画素３１２、３１３を含む撮像素子２１２と、焦点検出画素３１２、３１３からの信号を用いて、異なる瞳位置に対応する光束がそれぞれ形成する像の位相差に基づくデフォーカス量を検出するボディ制御部２１４と、焦点検出画素３１２、３１３からの信号がモアレを有するか否かを判定するボディ制御部２１４と、ボディ制御部２１４による判定結果およびデフォーカス量に基づいてフォーカシングレンズ２１０の移動を制御するボディ制御部２１４、レンズ制御部２０６と、を備えるようにした。これにより、焦点検出画素３１２、３１３からの信号がモアレを有する場合でも、撮像面位相差方式によって適切にフォーカス調節できる。一般に撮像面位相差方式は、撮像素子と別に専用の位相差検出用センサを設ける外部位相差方式に比べて、焦点検出画素の画素ピッチが細かいことからモアレの影響を受けやすい。本実施形態は、撮像面位相差方式でフォーカス調節を行う場合において特に有効である。
【００３７】
（２）上記（１）のデジタルカメラシステム２０１において、ボディ制御部２１４は、焦点検出画素３１２、３１３からの信号に周期パターンが存在するか否かとデフォーカス量の大きさとに基づいて、焦点検出画素３１２、３１３からの信号がモアレを有するか否かを判定するようにしたので、モアレ判定を適切に行うことができる。
【００３８】
（３）上記（２）のデジタルカメラシステム２０１において、ボディ制御部２１４は、焦点検出画素３１２、３１３からの信号に周期パターンが存在しており、かつデフォーカス量の大きさがモアレ発生閾値より小さい場合に焦点検出画素３１２、３１３からの信号がモアレを有すると判定するので、モアレ判定を適切に行うことができる。
【００３９】
（４）上記（３）のデジタルカメラシステム２０１において、ボディ制御部２１４は、フォーカシングレンズ２１０の異なる位置においてそれぞれデフォーカス量の検出およびモアレを有するか否かの判定を行い、ボディ制御部２１４は、現在のフォーカシングレンズ２１０の位置において焦点検出画素３１２、３１３からの信号に周期パターンが存在しており、かつデフォーカス量の大きさがモアレ発生閾値より小さい場合であって、前回のフォーカシングレンズ２１０の位置において焦点検出画素３１２、３１３からの信号に周期パターンが存在しておらず、かつデフォーカス量の大きさがモアレ発生閾値以上である場合、または、前回のフォーカシングレンズ２１０の位置において焦点検出画素３１２、３１３からの信号に周期パターンが存在しており、かつデフォーカス量の大きさがモアレ発生閾値より小さい場合に、焦点検出画素３１２、３１３からの信号がモアレを有すると判定するようにした。これにより、モアレ判定をさらに適切に行うことができる。
【００４０】
（５）上記デジタルカメラシステム２０１において、ボディ制御部２１４は、焦点検出画素３１２、３１３からの信号がモアレを有すると判定した場合、最も小さいデフォーカス量に基づいてフォーカシングレンズ２１０の移動を制御するので、適切にフォーカス調節できる。そもそも、モアレが生じるのはフォーカシングレンズ２１０が合焦位置の近傍に位置している場合であるので、最も小さいデフォーカス量を採用するのが最も好適である。
【００４１】
（６）上記デジタルカメラシステム２０１において、ボディ制御部２１４は、焦点検出画素３１２、３１３からの信号がモアレに該当しないと判定した場合、デフォーカス量に基づいてフォーカシングレンズ２１０の移動を制御するので、モアレに該当しない場合も適切にフォーカス調節できる。
【００４２】
（変形例１）
上述したステップＳ１３２のモアレ条件（１）において、「前回検出したデフォーカス量」の代わりに、「前回までの所定回数のデフォーカス量」や、「前回までの所定時間内に検出したデフォーカス量」を使用してもよい。たとえば、所定回数検出したデフォーカス量の平均値を用いて上記判断を行う。
【００４３】
（変形例２）
上記実施形態では、操作部材２１８を構成するＡＦ開始ボタン（不図示）が操作された場合に焦点検出処理（図６）を繰り返し実行するので、フォーカシングレンズ２１０は主要被写体にピントが合うように適宜駆動される。このため、上記ステップＳ１３２のモアレ条件（１）において「前回検出したデフォーカス量」というのは、「一つ前のフォーカシングレンズ２１０の位置において検出したデフォーカス量」に該当する。
【００４４】
変形例２では、上記「一つ前のフォーカシングレンズ２１０の位置において検出したデフォーカス量」の代わりに、ＡＦ開始ボタン（不図示）の操作時点、すなわち「フォーカシングレンズ２１０の移動前に検出したデフォーカス量」に基づくモアレ条件判定（１Ａ）を用いてステップＳ１３２のモアレ条件判定を行う。
モアレ条件（１Ａ）：フォーカシングレンズ２１０の移動前に検出したデフォーカス量の大きさ（絶対値）が上記モアレ発生閾値以上であって、かつ、上記周期パターンの存在（周期変化有り）を判定しない場合。
【００４５】
変形例２のボディ制御部２１４は、上記モアレ条件（１Ａ）に該当する場合にステップＳ１３２を肯定判定してステップＳ１３３へ進む。変形例２のボディ制御部２１４は、上記モアレ条件（１Ａ）に該当しない場合は、ステップＳ１３２を否定判定してステップＳ１３４へ進む。
【００４６】
変形例２によれば、ステップＳ１３２においてモアレ条件判定（１Ａ）のみに基づいて判定処理を行えるので、複数のモアレ条件を用いる場合に比べて処理負担を軽減できる。このような変形例２においても、モアレ判定を適切に行うことができる。
【００４７】
（変形例３）
以上の説明では、レンズ交換式のカメラを例示したが、レンズ一体型のカメラであってもよい。また、ビデオカメラにも本発明を適用しても構わない。
【００４８】
以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４９】
２０１…デジタルカメラシステム
２０２…交換レンズ
２０３…カメラボディ
２０６…レンズ制御部
２０９…撮影レンズ
２１０…フォーカシングレンズ
２１２…撮像素子
２１４…ボディ制御部
２１８…操作部材
２１９…撮像素子駆動制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結像光学系の異なる領域を通過した光束を受光する焦点検出画素を含む撮像素子と、
前記焦点検出画素からの信号を用いて、前記異なる領域に対応する光束がそれぞれ形成する像の位相差に基づくデフォーカス情報を検出する焦点検出手段と、
前記焦点検出画素からの信号が所定の周期パターンを有するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果および前記デフォーカス情報に基づいてフォーカス調節光学系の移動を制御するフォーカス制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記判定手段は、前記焦点検出画素からの信号の周期変化の有無と前記デフォーカス情報の大きさとに基づいて、前記所定の周期パターンを有するか否かを判定することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記判定手段は、前記焦点検出画素からの信号が前記周期変化を有しており、かつ前記デフォーカス情報の大きさが所定の判定閾値より小さい場合に前記所定の周期パターンを有すると判定することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像装置において、
前記焦点検出手段および前記判定手段は、前記フォーカス調節光学系の異なる位置においてそれぞれ前記デフォーカス情報の検出および前記所定の周期パターンを有するか否かの判定を行い、
前記判定手段は、現在の前記フォーカス調節光学系の位置において前記焦点検出画素からの信号が前記周期変化を有しており、かつ前記デフォーカス情報の大きさが前記所定の判定閾値より小さい場合であって、
前回の前記フォーカス調節光学系の位置において前記焦点検出画素からの信号が前記周期変化を有しておらず、かつ前記デフォーカス情報の大きさが前記所定の判定閾値以上である場合、
または、前回の前記フォーカス調節光学系の位置において前記焦点検出画素からの信号が前記周期変化を有しており、かつ前記デフォーカス情報の大きさが前記所定の判定閾値より小さい場合に、
前記所定の周期パターンを有すると判定することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項３に記載の撮像装置において、
前記焦点検出手段および前記判定手段は、前記フォーカス調節光学系の異なる位置においてそれぞれ前記デフォーカス情報の検出および前記所定の周期パターンを有するか否かの判定を行い、
前記判定手段は、現在の前記フォーカス調節光学系の位置において前記焦点検出画素からの信号が前記周期変化を有しており、かつ前記デフォーカス情報の大きさが所定の判定閾値より小さい場合であって、
前記フォーカス調節光学系の移動前において前記焦点検出画素からの信号が前記周期変化を有しておらず、かつ前記デフォーカス情報の大きさが前記所定の判定閾値以上である場合に、
前記所定の周期パターンを有すると判定することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記フォーカス制御手段は、前記判定手段によって前記所定の周期パターンを有すると判定された場合、最も小さい前記デフォーカス情報に基づいて前記フォーカス調節光学系の移動を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記フォーカス制御手段は、前記判定手段によって前記所定の周期パターンに該当しないと判定された場合、前記デフォーカス情報に基づいて前記フォーカス調節光学系の移動を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
結像光学系の異なる領域を通過した光束を受光する焦点検出画素を含む撮像素子と、
前記焦点検出画素からの信号を用いて、前記異なる領域に対応する光束がそれぞれ形成する像の位相差に基づくデフォーカス情報を検出する焦点検出手段と、
前記焦点検出画素からの信号が所定の周期パターンを有するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果および前記デフォーカス情報に基づいてフォーカス調節光学系の移動を制御するフォーカス制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記判定手段は、前記焦点検出画素からの信号の周期変化の有無と前記デフォーカス情報の大きさとに基づいて、前記所定の周期パターンを有するか否かを判定することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記判定手段は、前記焦点検出画素からの信号が前記周期変化を有しており、かつ前記デフォーカス情報の大きさが所定の判定閾値より小さい場合に前記所定の周期パターンを有すると判定することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像装置において、
前記焦点検出手段および前記判定手段は、前記フォーカス調節光学系の異なる位置においてそれぞれ前記デフォーカス情報の検出および前記所定の周期パターンを有するか否かの判定を行い、
前記判定手段は、現在の前記フォーカス調節光学系の位置において前記焦点検出画素からの信号が前記周期変化を有しており、かつ前記デフォーカス情報の大きさが前記所定の判定閾値より小さい場合であって、
前回の前記フォーカス調節光学系の位置において前記焦点検出画素からの信号が前記周期変化を有しておらず、かつ前記デフォーカス情報の大きさが前記所定の判定閾値以上である場合、
または、前回の前記フォーカス調節光学系の位置において前記焦点検出画素からの信号が前記周期変化を有しており、かつ前記デフォーカス情報の大きさが前記所定の判定閾値より小さい場合に、
前記所定の周期パターンを有すると判定することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項３に記載の撮像装置において、
前記焦点検出手段および前記判定手段は、前記フォーカス調節光学系の異なる位置においてそれぞれ前記デフォーカス情報の検出および前記所定の周期パターンを有するか否かの判定を行い、
前記判定手段は、現在の前記フォーカス調節光学系の位置において前記焦点検出画素からの信号が前記周期変化を有しており、かつ前記デフォーカス情報の大きさが所定の判定閾値より小さい場合であって、
前記フォーカス調節光学系の移動前において前記焦点検出画素からの信号が前記周期変化を有しておらず、かつ前記デフォーカス情報の大きさが前記所定の判定閾値以上である場合に、
前記所定の周期パターンを有すると判定することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記フォーカス制御手段は、前記判定手段によって前記所定の周期パターンを有すると判定された場合、最も小さい前記デフォーカス情報に基づいて前記フォーカス調節光学系の移動を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記フォーカス制御手段は、前記判定手段によって前記所定の周期パターンに該当しないと判定された場合、前記デフォーカス情報に基づいて前記フォーカス調節光学系の移動を制御することを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１５５６７（Ｐ２０１３−１５５６７Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４６３５４（Ｐ２０１１−１４６３５４）
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]