JP2012247682A

JP2012247682A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2012247682A
Application number: JP2011120381A
Authority: JP
Inventors: Tetsuhito Kawazu; 鉄人河津
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2011-05-30
Filing date: 2011-05-30
Publication date: 2012-12-13

Abstract

【課題】高いコントラストを有する背景被写体に対する偽合焦を防ぐ。
【解決手段】撮像装置は、撮像手段から出力された画像信号を用いて撮影画面内の所定の領域を主要被写体画像として推定する推定手段と、主要被写体画像に外接する第１焦点検出領域を設定し、第１焦点検出領域の面積を算出する第１算出手段と、主要被写体画像の面積（主要被写体面積）を算出する第２算出手段と、第１焦点検出領域の面積と主要被写体面積とを比較する比較手段と、比較結果に基づいて、第１焦点検出領域の内部に、第１焦点検出領域より面積が小さい第２焦点検出領域を設定する領域設定手段と、撮影光学系を至近と無限遠との間で駆動させて焦点評価値を算出し、第２焦点検出領域が非設定の場合は、第１焦点検出領域に対応する焦点評価値を用い、第２焦点検出領域が設定された場合は、第２焦点検出領域に対応する焦点評価値を用いて焦点調節を行う焦点調節手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置に関する。

従来から、テンプレートマッチングにより特定された被写体位置の最も近くに配置されているフォーカス検出領域を用いて焦点調節を行うカメラが知られている（たとえば特許文献１）。

特開２０１１−２８１４号公報

しかしながら、フォーカス検出領域内に特定された被写体よりも高いコントラストを有する背景被写体が存在する場合には、背景被写体に対して偽合焦するという問題がある。

請求項１に記載の発明による撮像装置は、撮影光学系による被写体像を撮像し、画像信号を出力する撮像手段と、画像信号を用いて撮影画面内の所定の領域を主要被写体画像として推定する推定手段と、推定手段により推定された主要被写体画像に外接する第１焦点検出領域を設定し、第１焦点検出領域の面積を算出する第１算出手段と、推定手段により推定された主要被写体画像の面積である主要被写体面積を算出する第２算出手段と、第１焦点検出領域の面積と、主要被写体面積とを比較する比較手段と、比較手段による比較結果に基づいて、第１焦点検出領域の内部に、第１焦点検出領域よりも面積が小さい第２焦点検出領域を設定する領域設定手段と、撮影光学系を至近と無限遠との間で駆動させて焦点評価値を算出し、領域設定手段により第２焦点検出領域が設定されていない場合には、第１焦点検出領域に対応する焦点評価値を用いて焦点調節を行い、領域設定手段により第２焦点検出領域が設定された場合には、第２焦点検出領域に対応する焦点評価値を用いて焦点調節を行う焦点調節手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、第１焦点検出領域の面積と、主要被写体面積との比較結果に基づいて、第１焦点検出領域の内部に面積が小さい第２焦点検出領域を設定して、第２焦点検出領域に対応する焦点評価値を用いて焦点調節を行うことができる。

本発明の実施の形態による電子カメラの要部構成を説明するブロック図第１の実施の形態による焦点調節領域を説明するための図第１の実施の形態による電子カメラの焦点調節処理を説明するフローチャート焦点調節領域に背景被写体が含まれる場合を説明する図第１の実施の形態の変形例による焦点調節領域を説明するための図第２の実施の形態による焦点調節領域を説明するための図第２の実施の形態による電子カメラの焦点調節処理を説明するフローチャート

−第１の実施の形態−
図面を参照して、本発明によるカメラの実施の形態を説明する。図１は、電子カメラ１００のブロック図である。電子カメラ１００は、図１に示すように、入力スイッチ１０１、レンズ１０２、撮像素子１０３、システム制御部１０４、ＲＡＭ１０５、内蔵メモリ１０６、ＬＣＤ駆動回路１０７、ＬＣＤ１０８およびメモリカードスロット１０９を有する。

入力スイッチ１０１はユーザによって操作される種々の操作部材に対応して設けられた種々のスイッチを含み、操作部材の操作に応じた操作信号をシステム制御部１０４へ出力する。操作部材は、たとえばレリーズボタンや、各種の設定等を選択操作する時に操作される十字キーや、十字キーにより選択された設定等を決定するための決定ボタン、撮影モードと再生モードとの間で電子カメラ１００の動作を切替えるモード切替ボタン等を含む。

レンズ１０２は、複数の光学レンズ群から構成される。なお、図１ではレンズ１０２を１枚のレンズで代表して表している。撮像素子１０３は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等により構成される。撮像素子１０３は、後述するシステム制御部１０４の制御に応じて駆動してレンズ１０２を通して入力される被写体像を撮像し、撮像して得た画像信号をシステム制御部１０４へ出力する。撮像素子１０３の撮像面には、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）のカラーフィルタが画素位置に対応するように設けられている。撮像素子１０３がカラーフィルタを通して被写体像を撮像するため、撮像素子１０３から出力される画像信号はＲＧＢ表色系の色情報を有する。

メモリカードスロット１０９は、メモリカード１０９ａが着脱可能なインタフェースである。メモリカードスロット１０９は、システム制御部１０４の制御に基づいて、画像ファイルをメモリカード１０９ａに書き込んだり、メモリカード１０９ａに記録されている画像ファイルを読み出すインタフェース回路である。メモリカード１０９ａはコンパクトフラッシュ（登録商標）やＳＤカードなどの半導体メモリカードである。

ＬＣＤ駆動回路１０７は、システム制御部１０４の命令に基づいてＬＣＤ１０８を駆動する回路である。ＬＣＤ１０８は、液晶ビューファインダとして用いられるとともに、メモリカード１０９ａや後述する内蔵メモリ１０６に記録されている画像データに基づいてシステム制御部１０４で作成された表示画像データに対応する画像の表示を行う。また、ＬＣＤ１０８は、画像ファイルに関連する各種情報（シャッタ速度、絞り値、ＩＳＯ感度、ファイル名など）の表示を行う。また、ＬＣＤ１０８は、入力スイッチ１０１の操作に基づき、電子カメラ１００の各種設定メニュー画面の表示を行う。

ＲＡＭ１０５は、画像処理、画像圧縮処理の途中や処理後のデータを一時的に格納するバッファメモリとして使用される揮発性記憶媒体である。システム制御部１０４は、ＣＰＵやメモリその他の周辺回路によって構成され、電子カメラ１００を構成する各部に対して制御信号を出力して、電子カメラ１００の動作を制御する。また、システム制御部１０４は、画像取得部１０４ａ、画像処理部１０４ｂ、被写体推定部１０４ｃ、第１領域設定部１０４ｄ、第２領域設定部１０４ｅ、領域比較部１０４ｆ、焦点調節部１０４ｇ、第１面積算出部１０４ｈおよび第２面積算出部１０４ｉを機能的に備えている。

画像取得部１０４ａは、撮像素子１０３を制御して被写体像を撮像した画像信号を出力させる。画像取得部１０４ａは、取得した画像信号に対してＡ／Ｄ変換等を施してデジタル画像信号を生成する。そして、画像取得部１０４ａは、生成したデジタル画像信号をＲＡＭ１０５に格納する。

画像処理部１０４ｂは、画像取得部１０４ａにより生成されたデジタル画像信号に対して、色補間処理、間引き処理などの公知の画像処理を施して原画像データを生成する。そして、画像処理部１０４ｂは、生成した原画像データに対して圧縮処理を行い、所定の画像形式、例えばＪｐｅｇ形式に圧縮して画像データを生成する。画像データは、画像処理部１０４ｂによりＲＡＭ１０５に格納される。

被写体推定部１０４ｃは、原画像データのうち、類似する色に関連する情報を有する領域を主要被写体領域として推定する。第１領域設定部１０４ｄは、被写体推定部１０４ｃにより推定された主要被写体領域に外接する、たとえば矩形の領域を第１焦点検出領域として設定する。第２領域設定部１０４ｅは、第１領域設定部１０４ｄにより設定された第１焦点検出領域の内部に、第２焦点検出領域を設定する。なお、第２領域設定部１０４ｅは、第２焦点検出領域の面積が第１焦点検出領域の面積よりも小さくなるように、第２焦点検出領域を設定する。

領域比較部１０４ｆは、第１焦点検出領域の面積と、主要被写体領域の面積とを比較する。焦点調節部１０４ｇは、撮像素子１０３から出力される撮像信号に基づいて周知の焦点評価値演算を行い、演算結果および領域比較部１０４ｆによる比較結果に基づいて、図示しないレンズ駆動回路にレンズ１０２を構成する焦点調節レンズを移動させる。第１面積算出部１０４ｈは、被写体推定部１０４ｃにより推定された主要被写体領域の面積を算出する。第２面積算出部１０４ｉは、第１領域設定部１０４ｄにより設定された第１焦点検出領域の面積を算出する。なお、被写体推定部１０４ｃ、第１領域設定部１０４ｄ、第２領域設定部１０４ｅ、領域比較部１０４ｆ、焦点調節部１０４ｇ、第１面積算出部１０４ｈおよび第２面積算出部１０４ｉの詳細については説明を後述する。

以下、本実施の形態による電子カメラ１００が行う焦点調節処理について説明する。
システム制御部１０４は、入力スイッチ１０１からの操作信号に基づいて、ユーザによってレリーズボタンが半押しされたことを検出すると、焦点調節処理を開始する。すなわち、画像取得部１０４ａは、撮像素子１０３を制御して被写体像を撮像した画像信号を出力させる。画像処理部１０４ｂは、撮像素子１０３から出力された画像信号に基づいて原画像データを生成する。

被写体推定部１０４ｃは、生成された原画像データを構成する画素のうち、色情報や輝度情報が類似し、かつ連結している複数の画素をグループ化する。被写体推定部１０４ｃは、たとえば、原画像データの色情報や輝度情報として色相を所定の閾値で区分することにより、原画像データに対して公知の２値化処理を行う。そして、被写体推定部１０４ｃは、２値化された原画像データ内から白画素の纏まりと黒画素の纏まりとをラベリング領域として抽出する（ラベリング処理）。なお、グループ化に際して、第２ブロック化画像情報によって表される色情報や輝度情報に代えて、テクスチャーや周波数等の画像情報を用いてもよい。グループ化の結果、図２（ａ）に示すように、被写体推定部１０４ｃは、原画像データから色情報や輝度情報が類似した領域（類似領域）を抽出し、この類似領域を主要被写体領域Ｒｅとして推定する。なお、図２においては、図面の水平方向をｘ軸、垂直方向をｙ軸とする座標系を用いる。そして、被写体推定部１０４ｃは、この主要被写体領域ＲｅをＲＡＭ１０５に記憶する。

第１領域設定部１０４ｄは、被写体推定部１０４ｃにより推定された主要被写体領域Ｒｅに外接する第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１を設定する。この場合、図２（ｂ）に示すように、第１領域設定部１０４ｄは、主要被写体領域Ｒｅのうちのエッジ部分Ｅｄ１〜Ｅｄ６を抽出する。そして、第１領域設定部１０４ｄは、抽出したエッジ部分Ｅｄ１〜Ｅｄ６のうち、ｘ座標の値が最大および最小となるエッジ部分Ｅｄ３およびＥｄ５と、ｙ座標の値が最大および最小となるエッジ部分Ｅｄ１およびＥｄ４とを検出する。そして、第１領域設定部１０４ｄは、検出したエッジ部分Ｅｄ１、Ｅｄ３、Ｅｄ４、Ｅｄ５に基づいて、主要被写体領域Ｒｅに外接する矩形領域を第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１として設定する。

主要被写体領域Ｒｅが設定されると、第１面積算出部１０４ｈは、主要被写体領域Ｒｅの面積を算出する。この場合、第１面積算出部１０４ｈは、主要被写体領域Ｒｅに含まれる原画像データの画素数を面積（以後、主要被写体面積）として算出する。また、第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１が設定されると、第２面積算出部１０４ｉは、第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の面積を算出する。この場合、第２面積算出部１０４ｉは、第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１に含まれる原画像データの画素数を面積として算出する。

主要被写体面積と第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の面積が算出されると、領域比較部１０４ｆは、主要被写体面積および第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の面積を比較して、面積比を算出する。すなわち、領域比較部１０４ｆは、主要被写体領域Ｒｅに含まれる原画像データの画素数を、第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１に含まれる原画像データの画素数によって除して面積比を算出する。なお、領域比較部１０４ｆは、面積の比較として面積比を算出するものに代えて、主要被写体領域Ｒｅの面積と第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の面積との間で加算や、減算等の四則演算を行ってもよい。

領域比較部１０４ｆは、算出した面積比が所定の第１閾値（たとえば３０パーセント）以上か否かを判定する。以下の説明では、算出した面積比が第１閾値以上の場合と第１閾値未満の場合とに分けて説明する。

（１）面積比が第１閾値以上の場合
焦点調節部１０４ｇは、レンズ１０２を構成する焦点調節レンズを、たとえば至近から無限遠までスキャン駆動させながら、撮像素子１０３のうち第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１に対応する位置に配置された画素から出力された画像信号を用いて、焦点評価値を演算する。そして、焦点調節部１０４ｇは、算出された焦点評価値が最大となる位置へ焦点調節レンズを駆動させることによって、焦点調節を行う。

（２）面積比が第１閾値未満の場合
第２領域設定部１０４ｅは、第１領域設定部１０４ｄによって設定された第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の内部に、第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２を設定する。この場合、図２（ｃ）に示すように、第２領域設定部１０４ｅは、第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の中心を基準として、第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２を設定する。このとき、第２領域設定部１０４ｅは、第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２の面積が、第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の面積の、たとえば２５パーセントとなるように第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２のサイズを決定する。

第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１および第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２が設定されると、焦点調節部１０４ｇは、焦点調節レンズを至近から無限遠までスキャン駆動させながら、焦点評価値を演算する。この場合、焦点調節部１０４ｇは、撮像素子１０３のうち第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１に対応する位置に配置された画素から出力された画像信号を用いて、焦点評価値を演算する。そして、焦点調節部１０４ｇは、算出された焦点評価値のうち、第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２に対応する焦点評価値が得られる位置へ焦点調節レンズを駆動させる。

なお、被写体推定部１０４ｃにより複数の主要被写体領域Ｒｅが推定されている場合には、システム制御部１０４は、推定された複数の主要被写体領域Ｒｅについて上記の処理を行う。そして、焦点調節部１０４ｇは、算出したそれぞれの主要被写体領域Ｒｅの焦点評価値のうち、最至近の主要被写体領域Ｒｅが合焦するように、焦点調節レンズを駆動させる。

図３に示すフローチャートを用いて、本実施の形態による電子カメラ１００の焦点調節処理について説明する。図３の各処理はシステム制御部１０４でプログラムを実行して行われる。図３の各処理を行なうプログラムはメモリ（不図示）に格納されている。ユーザによるレリーズボタンの半押し操作に応じて入力スイッチ１０１から操作信号が入力されるとシステム制御部１０４によりプログラムが起動され、実行される。

ステップＳ１においては、被写体推定部１０４ｃは原画像データを構成する画素のうち、色情報や輝度情報が類似し、かつ連結している複数の画素をグループ化して主要被写体領域Ｒｅを推定してステップＳ２へ進む。ステップＳ２では、第１領域設定部１０４ｄは、主要被写体領域Ｒｅに外接する矩形領域を第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１として設定してステップＳ３へ進む。ステップＳ３においては、第１面積算出部１０４ｈは主要被写体面積を算出し、第２面積算出部１０４ｉは第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の面積を算出する。そして、領域比較部１０４ｆは、主要被写体面積と、第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の面積との面積比を算出してステップＳ４へ進む。

ステップＳ４においては、領域比較部１０４ｆは、主要被写体領域Ｒｅと第１焦点検出領域との面積比が第１閾値以上であるか否かを判定する。面積比が第１閾値以上の場合には、領域比較部１０４ｆは、ステップＳ４を肯定判定してステップＳ５へ進む。ステップＳ５では、焦点調節部１０４ｇは、焦点調節レンズを至近から無限遠まで駆動させながら撮像素子１０３から出力された画像信号を用いて焦点評価値を演算する。そして、焦点調節部１０４ｇは、算出した焦点評価値が最大となる位置に焦点調節レンズを駆動させて処理を終了する。

ステップＳ４において、面積比が第１閾値未満の場合には、領域比較部１０４ｆは、ステップＳ４を否定判定してステップＳ６へ進む。ステップＳ６においては、第２領域設定部１０４ｅは、第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の中心を基準として第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２を設定してステップＳ７へ進む。なお、上述したように、第２領域設定部１０４ｅは、第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２の面積が、第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の面積よりも小さくなるようにサイズを決定する。ステップＳ７では、焦点調節部１０４ｇは、焦点調節レンズを至近から無限遠まで駆動させながら撮像素子１０３から出力された画像信号を用いて焦点評価値を演算する。そして、焦点調節部１０４ｇは、第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２に対応する焦点評価値が得られる位置に焦点調節レンズを駆動させて処理を終了する。

以上で説明した第１の実施の形態による電子カメラ１００によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）撮像素子１０３は、レンズ１０２による被写体像を撮像し、画像信号を出力する。被写体推定部１０４ｃは、画像信号を用いて撮影画面内の所定の領域を主要被写体領域Ｒｅとして推定する。第１領域設定部１０４ｄは、被写体推定部１０４ｃにより推定された主要被写体領域Ｒｅに外接する第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１を設定し、第２面積算出部１０４ｉは第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の面積を算出する。第１面積算出部１０４ｈは、被写体推定部１０４ｃにより推定された主要被写体領域Ｒｅの面積（主要被写体面積）を算出し、領域比較部１０４ｆは第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の面積と、主要被写体面積とを比較する。第２領域設定部１０４ｅは、領域比較部１０４ｆによる比較結果に基づいて、第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の内部に、第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１よりも面積が小さい第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２を設定する。そして、焦点調節部１０４ｇは、レンズ１０２の焦点調節レンズを至近と無限遠との間で駆動させて焦点評価値を算出する。第２領域設定部１０４ｅにより第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２が設定されていない場合には、焦点調節部１０４ｇは、第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１に対応する焦点評価値を用いて焦点調節を行う。第２領域設定部１０４ｅにより第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２が設定された場合には、焦点調節部１０４ｇは第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２に対応する焦点評価値を用いて焦点調節を行うようにした。

たとえば図４（ａ）に示すように、第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の内部に太陽のようなコントラストが高い背景被写体Ｒｅ’が含まれる場合、焦点調節レンズを至近と無限遠との間でスキャン駆動させると、焦点評価値は、図４（ｂ）に示すようになる。すなわち、遠方に存在する背景被写体Ｒｅ’に対応する焦点評価値Ｙ２が最大値となるので、焦点調節部１０４ｇは、焦点調節レンズを位置Ｘ２へ駆動させる。その結果、主要被写体とは異なる背景被写体に合焦する。すなわち、背景被写体への偽合焦が発生する。

これに対して、本実施の形態によれば、第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の内部に面積が小さい第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２が設定されるので、図４（ａ）に示すように、第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２に背景被写体Ｒｅ’が含まれることを防げる。また、第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２における焦点評価値は図４（ｃ）のように表される。この図４（ｃ）で示される焦点評価値は、図４（ｂ）の焦点評価値Ｙ１に対応する。そして、焦点調節部１０４ｇは、焦点調節レンズを至近と無限遠との間でスキャン駆動させて得られた焦点評価値のうち、第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２に対応する焦点評価値Ｙ１が得られる位置Ｘ１へ焦点調節レンズを駆動させる。その結果、第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１内に高コントラストの背景被写体Ｒｅ’が含まれる場合であっても、主要被写体に合焦させることができるので、背景被写体への偽合焦を防ぎ、焦点調節精度を向上できる。

（２）第２領域設定部１０４ｅは、第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の中心を基準として第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２を設定するようにした。したがって、第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２に、たとえば太陽のようなコントラストが高い背景被写体が含まれることを防げるので、背景被写体への偽合焦を防ぎ、焦点調節精度を向上させることができる。

以上で説明した実施の形態による電子カメラ１００を、以下のように変形できる。
第２領域設定部１０４ｅは、第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の中央を基準に第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２を設定するものでなくてもよい。図５に示すように、たとえば、第２領域設定部１０４ｅは、第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２の内部に含まれる主要被写体領域Ｒｅの割合が最も大きくなる位置に第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２を設定してもよい。あるいは、第２領域設定部１０４ｅは、第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２の内部に含まれる主要被写体領域Ｒｅの割合が所定の閾値以上となる位置に第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２を設定してもよい。

−第２の実施の形態−
図面を参照して、第２の実施の形態による電子カメラの焦点調節処理について説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。第２の実施の形態の電子カメラでは、第１焦点検出領域の内部に設定した複数の第３焦点検出領域のうち、所定の条件を満たす第３焦点検出領域を第２焦点検出領域として設定する点で第１の実施の形態とは異なる。

領域比較部１０４ｆが、第１の実施の形態の場合と同様にして主要被写体領域Ｒｅおよび第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の面積比を第１閾値以下と判定した場合、第２領域設定部１０４ｅは、以下のようにして複数の第３焦点検出領域Ｒｅａｆ３を設定する。第２の実施の形態においては、第２領域設定部１０４ｅは、図６に示すように、たとえば９個の第３焦点検出領域Ｒｅａｆ３_１〜Ｒｅａｆ３_９を設定する。

第１面積算出部１０４ｈは、主要被写体領域Ｒｅのうち第３焦点検出領域Ｒｅａｆ３_１〜Ｒｅａｆ３_９のそれぞれに含まれる面積を個別に算出する。すなわち、図６に示すように、第１面積算出部１０４ｈは、第３焦点検出領域Ｒｅａｆ３_１に含まれる主要被写体領域Ｒｅの部分領域Ｒｅ１の面積を算出する。同様にして、第１面積算出部１０４ｈは、第３焦点検出領域Ｒｅａｆ３_２〜Ｒｅａｆ３_９のそれぞれに含まれる部分領域Ｒｅ２〜Ｒｅ９の面積を算出する。そして、領域比較部１０４ｆは、各部分領域Ｒｅ１〜Ｒｅ９の面積を、各部分領域Ｒｅ１〜Ｒｅ９に対応する第３焦点検出領域Ｒｅａｆ３_１〜Ｒｅａｆ３_９の面積で除して、それぞれの面積比を算出する。

領域比較部１０４ｆは、算出した面積比のそれぞれについて所定の第２閾値（たとえば５０パーセント）以上か否かを判定する。そして、領域比較部１０４ｆは、第２閾値以上の面積比に対応する第３焦点検出領域Ｒｅａｆ３を抽出する。図６に示す例では、領域比較部１０４ｆは第３焦点検出領域Ｒｅａｆ３_２、Ｒｅａｆ３_５、Ｒｅａｆ３_７、Ｒｅａｆ３_８、Ｒｅａｆ３_９を抽出する。そして、第２領域設定部１０４ｅは、領域比較部１０４ｆにより抽出された第３焦点検出領域Ｒｅａｆ３_２、Ｒｅａｆ３_５、Ｒｅａｆ３_７、Ｒｅａｆ３_８、Ｒｅａｆ３_９を第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２として設定する。以後、焦点調節部１０４ｇは、第１の実施の形態と同様にして焦点調節を行う。

図７に示すフローチャートを用いて、第２の実施の形態による電子カメラ１００の焦点調節処理について説明する。図７の各処理はシステム制御部１０４でプログラムを実行して行われる。図７の各処理を行なうプログラムはメモリ（不図示）に格納されている。ユーザによるレリーズボタンの半押し操作に応じて入力スイッチ１０１から操作信号が入力されるとシステム制御部１０４によりプログラムが起動され、実行される。

ステップＳ１０（主要被写体推定）〜ステップＳ５０（第１焦点検出領域にて焦点調節）までの各処理は、図３のステップＳ１（主要被写体推定）〜ステップＳ５（第１焦点検出領域にて焦点調節）までの各処理と同様である。ステップＳ４０が否定判定されると処理はステップＳ６０へ進み、第２領域設定部１０４ｅは、第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の内部に、複数の第３焦点検出領域Ｒｅａｆ３_１〜Ｒｅａｆ３_９を設定してステップＳ７０へ進む。

ステップＳ７０では、第１面積算出部１０４ｈは、主要被写体領域Ｒｅ内の各部分領域Ｒｅ１〜Ｒｅ９の面積を算出する。そして、領域比較部１０４ｆは、主要被写体領域Ｒｅ内の各部分領域Ｒｅ１〜Ｒｅ９の面積と、各部分領域Ｒｅ１〜Ｒｅ９に対応する第３焦点検出領域Ｒｅａｆ３_１〜Ｒｅａｆ３_９の面積との間での面積比をそれぞれ算出してステップＳ８０へ進む。ステップＳ８０では、第２領域設定部１０４ｅは、ステップＳ８０で算出された面積比が第２閾値以上の第３焦点検出領域Ｒｅａｆ３を第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２として設定してステップＳ９０へ進む。ステップＳ９０（第２焦点検出領域にて焦点調節）における処理は、図３におけるステップＳ７（第２焦点検出領域にて焦点調節）における処理と同様である。

以上で説明した第２の実施の形態による電子カメラ１００によれば、第１の実施の形態による電子カメラ１００によって得られた作用効果（１）に加えて、以下の作用効果が得られる。
第２領域設定部１０４ｅは、第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１に複数の第３焦点検出領域Ｒｅａｆ３を設定する。第１面積算出部１０４ｈは、複数の第３焦点検出領域Ｒｅａｆ３_１〜Ｒｅａｆ３_９のそれぞれに含まれる主要被写体画像Ｒｅの部分領域Ｒｅ１〜Ｒｅ９の面積を算出する。領域比較部１０４ｆは、複数の第３焦点検出領域Ｒｅａｆ３_１〜Ｒｅａｆ３_９の面積と、各第３焦点検出領域Ｒｅａｆ３_１〜Ｒｅａｆ３_９に対応する部分領域Ｒｅ１〜Ｒｅ９の面積とをそれぞれ比較する。第２領域設定部１０４ｅは、領域比較部１０４ｆによる比較結果に基づいて、複数の第３焦点検出領域Ｒｅａｆ３_１〜Ｒｅａｆ３_９の中から第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２を設定するようにした。したがって、第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の中央を基準として第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２を設定する場合と比べて、第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２の内部にコントラストが高い背景被写体が含まれることを防止できる。その結果、背景被写体への偽合焦を防ぎ、高い焦点調節精度を得ることができる。

以上で説明した実施の形態による電子カメラ１００を、以下のように変形できる。
（１）被写体推定部１０４ｃは、レリーズボタンが半押し操作されてから主要被写体領域Ｒｅの推定を行うものに代えて、ユーザによるレリーズボタンの半押し操作に先立って、主要被写体領域Ｒｅの推定を行ってもよい。この場合、電子カメラ１００は、ユーザによるレリーズボタンの半押し操作の前に、所定の撮像周期で撮像素子１０３から撮像信号が出力される毎に、この撮像信号に基づいて画像処理部１０４ｂにより生成された表示用画像データに対応する画像をＬＣＤ１０８に表示するライブビューモードを有する。そして、被写体推定部１０４ｃは、画像処理部１０４ｂにより生成された表示用画像データを用いて、主要被写体領域Ｒｅの推定を行えばよい。

（２）複数の主要被写体領域Ｒｅが推定された場合、合焦させたい主要被写体をユーザが選択可能に構成されていてもよい。この場合、ユーザは、操作部材に含まれる十字キーを操作して所望する主要被写体を選択すればよい。また、ＬＣＤ１０８の表示面にタッチパネルを設け、ユーザがタッチパネルを押圧操作（タッチ操作）することで所望する主要被写体を選択してもよい。

（３）被写体推定部１０４ｃにより推定された主要被写体領域Ｒｅが小さい場合は、第２領域設定部１０４ｅは第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２を設定しないようにしてもよい。この場合、たとえば領域比較部１０４ｆが算出した主要被写体領域Ｒｅの面積が原画像データの全領域の面積の、たとえば３パーセント以下の場合には、第２領域設定部１０４ｅは第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２を設定しないようにする。すなわち、焦点調節部１０４ｇは、第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１に対応する焦点評価値に基づいて、焦点調節レンズを駆動させる。

（４）第２領域設定部１０４ｅは、第１および第２の実施の形態による第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２の設定方法を組み合わせても良い。すなわち、第２領域設定部１０４ｅは、第１の実施の形態と同様にして第１焦点検出領域Ｒｅａｆ１の中心を基準として第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２を設定する。さらに、第２領域設定部１０４ｅは、複数の第３焦点検出領域Ｒｅａｆ３を設定し、第２の実施の形態と同様にして面積比に応じて第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２を設定する。この場合、焦点調節部１０４ｇは、第１の実施の形態と同様にして設定した第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２に対応する焦点評価値を用いて焦点調節をしてもよいし、第２の実施の形態と同様にして設定した第２焦点検出領域Ｒｅａｆ２に対応する焦点評価値を用いて焦点調節をしてもよい。

また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。説明に用いた実施の形態および変形例は、それぞれを適宜組合わせて構成しても構わない。

１０１入力スイッチ、１０３撮像素子、
１０４システム制御部、１０４ｃ被写体推定部、
１０４ｄ第１領域設定部、１０４ｅ第２領域設定部、
１０４ｆ領域比較部、１０４ｇ焦点調節部、
１０４ｈ第１面積算出部、１０４ｉ第２面積算出部

Claims

撮影光学系による被写体像を撮像し、画像信号を出力する撮像手段と、
前記画像信号を用いて撮影画面内の所定の領域を主要被写体画像として推定する推定手段と、
前記推定手段により推定された前記主要被写体画像に外接する第１焦点検出領域を設定し、前記第１焦点検出領域の面積を算出する第１算出手段と、
前記推定手段により推定された前記主要被写体画像の面積である主要被写体面積を算出する第２算出手段と、
前記第１焦点検出領域の面積と、前記主要被写体面積とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づいて、前記第１焦点検出領域の内部に、前記第１焦点検出領域よりも面積が小さい第２焦点検出領域を設定する領域設定手段と、
前記撮影光学系を至近と無限遠との間で駆動させて焦点評価値を算出し、前記領域設定手段により前記第２焦点検出領域が設定されていない場合には、前記第１焦点検出領域に対応する前記焦点評価値を用いて焦点調節を行い、前記領域設定手段により前記第２焦点検出領域が設定された場合には、前記第２焦点検出領域に対応する前記焦点評価値を用いて焦点調節を行う焦点調節手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の撮像装置において、
前記領域設定手段は、前記第１焦点検出領域の中心を基準として前記第２焦点検出領域を設定することを特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の撮像装置において、
前記領域設定手段は、前記第１焦点検出領域の内部であって、前記第２焦点検出領域に含まれる前記主要被写体画像の面積が最大となる位置に前記第２焦点検出領域を設定することを特徴とする撮像装置。
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記領域設定手段は、前記第１焦点検出領域内に複数の前記第３焦点検出領域を設定し、
前記第２算出手段は、前記複数の第３焦点検出領域のそれぞれに含まれる前記主要被写体画像の面積を第２主要被写体面積としてそれぞれ算出し、
前記比較手段は、前記複数の第３焦点検出領域の面積と、当該第３焦点検出領域に対応する前記第２主要被写体面積とを比較し、
前記領域設定手段は、前記比較手段による比較結果に基づいて、前記複数の第３焦点検出領域の中から前記第２焦点検出領域を設定することを特徴とする撮像装置。
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記推定手段により複数の前記主要被写体画像が検出された場合に、前記複数の主要被写体画像のうちのいずれか１つを選択する選択操作を受け付ける受付手段を備えることを特徴とする撮像装置。
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記推定手段により複数の前記主要被写体が検出された場合に、前記焦点調節手段は、最至近の主要被写体に対応する前記焦点評価値を用いて焦点調節を行うことを特徴とする撮像装置。