JP4700993B2

JP4700993B2 - 撮像装置

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Publication number: JP4700993B2
Application number: JP2005113956A
Authority: JP
Inventors: 英俊西郡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-04-11
Filing date: 2005-04-11
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2025-04-11
Also published as: JP2006293035A

Description

本発明は、撮像素子を用いる撮像装置に関し、特にその自動合焦（ＡＦ）技術に関する。

従来より、デジタルカメラやビデオカメラなど、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの撮像素子を用いる撮像装置においては、撮像素子から得られる輝度信号の高周波成分を用いて合焦動作を行う自動焦点検出装置が用いられている。この自動焦点検出装置では、フォーカスレンズを移動させながら、画面内に設定された測距領域内の輝度信号の高周波成分を積分することにより、最もコントラストが大きくなるレンズ位置を合焦点として検出する。

しかしながら、この合焦点検出方法（積分型）の場合、被写体の持つ色彩や色温度と、撮像光学系の特性、特に色収差により、合焦位置がずれる場合があるという問題があった。これを解決するため、撮像画像中の測距領域から色情報を抽出し、検出した色情報に基づいて合焦位置をずらすことにより、撮像光学系の色収差に起因する焦点検出位置のずれを補正する自動合焦装置も提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００４−３４７６６５号公報

撮像光学系の色収差は、被写体の色によって変化するだけでなく、被写体距離によっても変化する。しかしながら、どのような被写体距離でも同じ補正量が適用される場合、被写体距離によっては補正誤差が大きくなり、結果として合焦精度が低下する場合がある。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、被写体の色、被写体の距離をも考慮して光学系の色収差の影響を抑制することにより、合焦精度のさらなる向上を実現した撮像装置を提供することを目的とする。

すなわち、上述の目的は、撮像素子と、撮像レンズが有する焦点調節用のフォーカスレンズの位置を変化させながら撮像素子から取得した画像の所定領域の高周波成分に基づいて合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、フォーカスレンズの位置に基づいて被写体距離を算出する第１の取得手段と、絞り値を取得する第２の取得手段と、絞り値と被写体距離との組み合わせ毎に、被写体の色情報と色情報に対応する合焦位置補正量とを関連付けた補正量群を記憶する記憶手段と、所定領域に含まれる画素の信号に基づいて色情報を取得し、色情報と第１及び第２の取得手段で取得した被写体距離と絞り値に対応する記憶手段に記憶されている合焦位置補正量を用いて、フォーカスレンズの位置を補正するように制御する制御手段とを有し、撮像レンズが多焦点距離レンズであり、記憶手段が、撮像レンズが取りうる焦点距離と絞り値の１つの組み合わせ毎に被写体距離の離散的な値に対応した補正量群を記憶し、制御手段が、取得した色情報に対応する合焦位置補正量を、異なる被写体距離に対応した複数の補正量群の各々について、離散的な値に対応した合焦位置補正量を補間することにより取得した合焦位置補正量をさらに補間することにより、取得した被写体距離に対応する合焦位置補正量を取得する、ことを特徴とする撮像装置によって達成される。

また、上述の目的は、焦点調節用のフォーカスレンズの位置を変化させながら合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、少なくとも被写界深度と被写体の色情報とを用いて、フォーカスレンズの合焦位置を補正するように制御する制御手段とを有することを特徴とする焦点調節装置によっても達成される。

また、上述の目的は、フォーカスレンズを合焦位置へ移動させるための作動手段と、作動手段によるフォーカスレンズの移動位置を、被写体距離を加味した被写体の色情報に基づいて変更する変更手段とを有することを特徴とする焦点調節装置によっても達成される。

本発明によれば、被写体の色情報だけでなく、被写体距離も考慮して合焦位置補正を行うため、合焦精度をさらに向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明をその好適な実施形態に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図である。
本実施形態の撮像装置１００において、撮像レンズ１０１は撮像装置１００の撮像光学系を形成する。撮像レンズ１０１には、フォーカスレンズ駆動部１１５の制御に応じて前後に移動して焦点調節を行うフォーカスレンズ１０２が含まれる。撮像素子１０３は例えばＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサであり、撮像レンズ１０１から入射する光を電気信号に変換して出力する。

Ａ／Ｄコンバータ１０４は、撮像素子１０３からのアナログ信号をデジタル化し、デジタル画像データとして出力する。一時記憶部１０６は、デジタル画像データを一時的に記憶するメモリである。画像処理部１０７は、Ａ／Ｄコンバータ１０４が出力する画像データに対して画素補間やホワイトバランス処理等の画像処理（現像処理とも呼ばれる）を適用する。

例えば撮像素子１０３の画素数よりも少ない画素数を有する表示用画像を画像処理部１０７で連続的に生成し、ＬＣＤ等の表示装置１０５に表示することにより、表示装置１０５を電子ビューファインダ（ＥＶＦ）として機能させることができる。

記録部１０８は例えばシャッターボタンが全押しされるなどして撮影が指示された際に、画像処理部１０７から出力される記録用の画像データを半導体メモリカードや磁気テープを代表とする記録媒体に書き込む。撮像レンズ状態検出部１０９は、撮像レンズ１０１のズーム位置および絞り値を検出する。

Ａ／Ｄコンバータ１０４の出力信号は一時記憶部１０６の他に、色情報検出部１１０及び抽出部１１１へも入力される。色情報検出部１１０では、デジタル画像データから予め定められた測距領域の色情報を検出し、検出結果を後述する補正量算出部１１４へ出力する。抽出部１１１は、デジタル画像データの測距領域中に含まれる画素に対して例えば直交変換などを適用することにより、高周波成分を示す信号を抽出し、合焦位置検出部１１２へ出力する。

合焦位置検出部１１２は、抽出部１１１で抽出された信号に基づいて、上述した積分型の合焦位置検出を行う。補正量記憶部１１３は例えば不揮発性メモリから構成され、撮像光学系（撮影レンズ１０１）の光学特性、特に色特性により決まる合焦位置補正量を記憶する。本実施形態において合焦位置補正量は撮影レンズ１０１のズーム位置（撮影レンズがズームレンズの場合）、絞り値、被写体距離（焦点位置）と、撮影画像中の色情報とから決定される。そして、予めこれら条件のうち、ズーム位置、絞り値及び被写体距離の複数の組み合わせについて、色情報による焦点位置補正量算出用テーブルを記憶しておくことができる。

位置補正量算出部１１４は、撮像レンズ状態検出部１０９からのズーム位置及び絞り値の情報を用い、補正量記憶部１１３に記憶された補正テーブルのうちからズーム位置と絞り値が等しく、被写体距離が異なる複数の補正テーブルを読み出す。そして、色情報検出部１１０からの色情報（色評価値）と複数の補正テーブルとに基づいて、各被写体距離についての補正量を算出する。そして、これら離散的な被写体距離に対応する複数の補正量を補間して、合焦位置検出部１１２からの合焦位置情報（すなわち被写体距離情報）に対応する合焦位置補正量を算出する。位置補正量算出部１１４から出力される合焦位置補正量に基づいて、フォーカスレンズ駆動制御部１１５はフォーカスレンズ１０２位置を補正し、被写体に対する合焦位置を最適にする。

システム制御部１１６は、撮像装置１００全体の動作を制御する。システム制御部１１６は、例えばＣＰＵであり、図示しないプログラムメモリ中に記憶された制御プログラムを実行して撮像装置内の各構成要素を制御することにより、合焦動作を含む撮像装置の動作を制御する。

操作部１１７は例えばボタン、キー、タッチパネル、ジョイスティック等の入力装置であり、ユーザが撮像装置に指示を与えるために用いられる。また、操作部１１７にはレリーズ１１８が含まれ、レリーズ１１８が半押し状態になると測距・合焦動作が行われる。また、レリーズ１１８が全押し状態になると本撮影・記録動作が行われる。

＜撮像装置の全体動作＞
以下、本実施形態の撮像装置における撮影時の処理の全体的な流れについて、図８に示すフローチャートを用いて説明する。なお、以下の説明において特に記載がない場合、動作の主体はシステム制御部１１６である。

まず、ステップＳ３０１で、システム制御部１１６は、操作部１１７に含まれる図示しないメインスイッチ（電源スイッチ）の状態を検出し、オン状態であればステップＳ３０２へ進む。ステップＳ３０２で、システム制御部１１６は、記録部１０８に装着された記録媒体（図示せず）の残容量を調べ、残容量が例えば画質設定などから定まる撮影画像データサイズよりも多ければステップＳ３０５へ進み、そうでなければステップＳ３０３へ進む。

ステップＳ３０３でシステム制御部１１６は、記録媒体の残容量が不充分であることを警告してステップＳ３０１に戻る。警告は、表示装置１０５にメッセージを表示するか、図示しない音声出力部から音声を出力するか、又はその両方により行うことができる。

Ｓ３０５でシステム制御部１１６は、電子ビューファインダとして機能している表示装置１０５に測距領域を表示する。すなわち、撮影した画像を一時記憶部１０６へ保存し、画像処理部１０７により表示画像を生成して表示装置１０５に表示する処理を連続的に行う電子ビューファインダ表示処理において、通常撮影時に設定された測距領域を併せて表示する。図９は、撮影画面５００内の中央付近に設定されている測距領域５０１が、点線で囲まれた領域として表示されている例を示している。

ステップＳ３０６でシステム制御部１１６は、レリーズ１１８の状態を調べ、半押し状態であればステップＳ３０８へ進み、そうでなければステップＳ３０７へ進む。ここで、本実施形態の撮像装置は、レリーズの半押し状態により、自動合焦動作（ＡＦ）や自動露出制御動作（ＡＥ）など、本撮影に先立つ処理を開始する。ステップＳ３０７ではメインスイッチの状態を調べ、オン状態であればステップＳ３０５へ戻り、そうでなければステップＳ３０１へ戻る。

ステップＳ３０８でシステム制御部１１６は、Ａ／Ｄコンバータ１０４の出力から被写体輝度を検出し、ステップＳ３０９では、色情報検出部１１０により、測距領域５０１内の色評価値を算出する。色評価値の具体的な算出方法については後述する。

その後、ステップＳ３１０で自動合焦処理（ＡＦ処理）を行う。ステップＳ３０８の検出結果から被写体輝度が所定値より低い場合には、図示しない光源によりＡＦ補助光を被写体に向けて所定時間投光してＡＦ処理を行う。ＡＦ処理の詳細は後述する。

そして、合焦すると、ステップＳ３１１では、レリーズ１１８が全押し状態であるかどうかを調べ、全押し状態であればステップＳ３１３へ進み、そうでなければステップＳ３１２へ進む。ここで、本実施形態の撮像装置では、レリーズ１１８の全押しにより撮影処理を開始する。

ステップＳ３１２ではレリーズ１１８が半押し状態かどうかを調べ、半押し状態であればステップＳ３１１へ戻り、そうでなければステップＳ３０５へ戻る。ステップＳ３１３では後述する図９のフローチャートに従って撮影処理を行う。ステップＳ３１４ではステップＳ３０２と同様に記録媒体の残容量を調べ、次の撮影に必要な残容量があればステップＳ３１５へ進み、そうでなければステップＳ３０３へ進む。ステップＳ３１５ではレリーズ１１８が全押し状態であるかどうかを調べ、全押し状態でなければステップＳ３１２へ進む。

＜合焦位置補正の概要＞
具体的なＡＦ処理の説明を行う前に、本実施形態における合焦位置補正の原理及び概要について説明する。
図２は、本実施形態における撮像素子１０３が用いるカラーフィルターの色配置例を示す。このように、撮像素子の各画素から得られる信号（輝度信号）は、Ｒ（赤）、Ｇ１（緑）、Ｇ２（緑）、Ｂ（青）のいずれかの分光特性を持つ信号となる。そして、このような撮像素子で撮影された画像の高精細部分の情報を表す輝度信号は、同図のＧ１、Ｇ２画素のみを読み出した信号に対し、全画素を順次読み出した信号に対してマトリクス処理して得た色差信号（補正信号）を一定の割合だけ加えた信号の和より構成される。これにより、輝度信号の分光感度が、図３に示すような、緑色に対する感度が高い人間の目の視感特性に近いものとなり、人間が視覚する画像と似た画像を得ることが可能になる。このような補正は画像処理部１０７によって行われ、またカラーフィルターの色配置が図２の例と異なる場合であっても行われる。

これに対し、抽出部１１１が高周波成分の抽出を行う信号は、単に撮像素子１０３の全画素を順次読み出した輝度信号をＡ／Ｄコンバータ１０４でデジタルデータ化した信号である。これは、フィルターの色とは無関係に、全ての画素から白色光輝度が得られているものとして取り扱っているのと同義である。

従って、合焦位置検出部１１２が合焦位置検出に用いる信号の分光感度特性は、可視領域のほぼ中央にある緑色の光を主に用いて生成する記録用画像の輝度信号に比べ、可視領域の短波長側と長波長側での感度が相対的に高くなる。

撮像装置の光学系には色収差が存在する。従って、画素毎の色を考慮しないで（白色光輝度として取り扱って）決定した合焦位置は、緑色光輝度を主とする記録用画像にとって必ずしも最適な合焦位置とはならない。そのため、本実施形態では白色光輝度に基づいて決定したフォーカスレンズの合焦位置を、緑色光輝度と白色光輝度とに対する撮像光学系の光学特性の差に応じて決まる量だけ補正するようにしている。この補正量は、被写体からの光の波長によって撮像光学系の合焦位置が異なる、いわゆる色収差に基づいて求めることができる。また、撮像光学系の他の収差を考慮して補正量を求めても良い。

＜位置補正量の決定＞
次に、具体的な補正量の決定方法についてさらに詳細に説明する。
本実施形態において、色情報検出部１１０は、ステップＳ３０９での処理として説明したように、Ａ／Ｄコンバータ１０４からのデジタル画像データを構成する色信号Ｒ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂに対して所定の演算を行って色評価値Ｃｘ，Ｃｙ，Ｙｉを算出する。ここでは、以下の演算により色評価値を求めるものとする。
Ｃｘ＝｛（Ｒ＋Ｇ２）−（Ｂ＋Ｇ１）｝／Ｙｉ
Ｃｙ＝｛（Ｒ＋Ｂ）／４−（Ｇ１＋Ｇ２）／４｝／Ｙｉ
Ｙｉ＝（Ｒ＋Ｇ１＋Ｇ２＋Ｂ）／４

なお、測距領域は通常複数画素を含むため、色評価値の算出に当っては測距領域に含まれるＲ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ画素の集合について輝度値を平均化し、各平均値に対して上式を適用して色評価値を求めることができる。

上述のように、本実施形態において、合焦位置補正量は撮影レンズ１０１のズーム位置（撮影レンズがズームレンズの場合）、絞り値、被写体距離（焦点位置）と、撮影画像中の色情報とから決定される。そして、予めこれら条件のうち、ズーム位置、絞り値及び被写体距離の複数の組み合わせについて、色評価値Ｃｘ、Ｃｙと焦点位置補正量とを対応付けた補正テーブルを補正量記憶部１１３に記憶しておく。
なお、被写界深度と撮影画像中の色情報とから決定される合焦位置補正量を、その複数の組み合わせについての補正テーブルを補正量記憶部１１３に記憶しておいてもよい。

なお、被写体距離はズーム位置や絞り値に比べて取りうる値が多いため、被写体距離が取りうる全ての値について補正テーブルを記憶することは得策でない。そのため、本実施形態では、図７に示すように、離散的な被写体距離に対応した補正テーブル（図７の例ではテーブル１〜３５）を記憶する。そして、例えばズーム位置が２８ｍｍ、絞り値が２．８、被写体距離が０．５ｍである場合には、補正テーブル１（距離０．４ｍ）と補正テーブル２（距離０．７ｍ）とを用いて算出した位置補正量を補間して０，５ｍに対応する補正量を算出する。また、距離無限大のテーブルを用いる場合には、所定の有限距離（例えば１０ｍ）に対応するものとして補間を行う。

図４は、具体的な補正テーブルの例を示す図である。ここでは、イメージが掴みやすいようにＣｘ、Ｃｙを直交軸とする２次元グラフとして補正テーブルを記載している。本実施形態においては、補正テーブルのデータ量を節約するため、補正テーブルを、離散的なＣｘ、Ｃｙ値に対応した位置補正量群により構成する（図４の例では８値／テーブル）。

さらに、撮像光学系の色評価値による合焦位置補正量がＣｙ方向に依存しない場合にはＣｘの離散的な値に対応した補正量を記憶する一次元テーブルとすればよい。また、撮像光学系の色評価値による合焦位置補正量が線形に変化するだけの場合は、両端の２点のみを記憶すればよい。

図５は、色情報検出部１１０が算出した色評価値に対応する位置補正量を、離散的な位置補正量を記憶する補正テーブルからどのように求めるかを示す図である。ここでは、図４に示した補正テーブルを用いた場合を示している。

図５に示すように、算出された色評価値に対応する位置補正量の算出は、ＣｘＣｙ平面において色評価値からの距離が小さい複数の記憶値を補間することによって、或いは距離が最小の記憶値として算出することができる。補間を行う場合、その方法に特段の制限はなく、バイリニア補間、バイキュービック補間等周知の方法を好適に用いることができる。

このような色評価値に対応する位置補正量の算出は、ズーム位置と絞り値が同じで、被写体距離のみが異なる複数の補正テーブルを用いて行う。すなわち、複数の離散的な被写体距離に対応した合焦位置補正量を求める。

そして、これら離散的な被写体距離に対応する複数の補正量を補間して、合焦位置検出部１１２からの合焦位置情報（すなわち被写体距離情報）に対応する最終的な合焦位置補正量を算出する。

なお、合焦位置検出部１１２からフォーカスレンズ１０２の位置情報のみが得られる場合には、位置補正量算出部１１４において、フォーカスレンズ１０２の位置情報から被写体距離を算出する。そして、この被写体距離に対応した位置補正量を補間により求める。

この補間について、実測された被写体距離に対応した位置補正量を、離散的な距離に対応した補正量から求める方法を説明する図である図６を用いて説明する。図６において、あるズーム位置及び絞り値について、被写体距離ｄ１、ｄ２及びｄ３に対応した補正テーブルが記憶されていたとする。そして、色評価値とこれら補正テーブルとを用いて算出した補正量がＣ１、Ｃ２、Ｃ３であったとする。

合焦位置検出部１１２から得られた（又は位置補正量算出部１１４が算出した）被写体距離がｄ１とｄ２の間の値であったとする。この場合、距離ｄ１に対応する補正テーブルから求めた補正量Ｃ１と、距離ｄ２に対応する補正テーブルから求めた補正量Ｃ２とを直線的に補間することにより、現在の被写体距離に対応した合焦位置補正量を算出する。

位置補正量算出部１１４において算出された合焦位置補正量を、フォーカスレンズ駆動制御部１１５に入力し、フォーカスレンズ１０２の位置を補正することにより、被写体に対する合焦位置を最適にすることができる。

＜ＡＦ処理＞
次に、上述したような合焦位置補正を含んだＡＦ処理について、図１０に示すフローチャートを用いて説明する。この処理は図８におけるステップＳ３１０において行われる。また、上述したように、本実施形態において合焦位置は撮像素子１０３から得られる信号の高周波成分（以下、焦点評価値と記す）のピークを検出することにより行われる。

まず、ステップＳ６０１において、位置補正量算出部１１４は、撮像レンズ状態検出部１０９から得られるズーム位置及び絞り値に対応する複数の補正テーブルを、記憶部１１３から読み出す。そして、ステップＳ３０９で色情報検出部１１０が検出した測距領域の色評価値Ｃｘ、Ｃｙと、各補正テーブルを用いて、異なる被写体距離に対応した位置補正量を求める。

次に、ステップＳ６０３で、フォーカスレンズ１０２をスキャン開始位置に移動する。ここではスキャン開始位置を測距範囲における無限端に設定するものとする。続くステップＳ６０５で、抽出部１１１は、デジタル画像データの測距領域中に含まれる画素の高周波成分を示す信号を抽出し、合焦位置検出部１１２へ出力する。そして、合焦位置検出部１１２は、抽出部１１１で抽出された信号（焦点評価値）とその時点におけるフォーカスレンズ１０２の位置とを対応付けて例えば補正量記憶部１１３の所定領域に保存する。

ステップＳ６０７では、フォーカスレンズ１０２が終了位置にあるかどうかを調べ、終了位置であればステップＳ６０９へ進み、そうでなければステップＳ６１５へ進む。ここではスキャン終了位置を測距範囲における至近端に設定するものとする。ステップＳ６１５では、フォーカスレンズ駆動制御部１１５によりフォーカスレンズ１０２を至近方向へ所定量移動させ、ステップＳ６０５へ戻る。

フォーカスレンズ１０２が終了位置に達したならば、ステップＳ６０９において合焦位置検出部１１２は、焦点評価値の最大値に対応するフォーカスレンズ１０２の位置を保存したデータから検出し、レンズ位置から被写体距離を算出する。算出した被写体距離は位置補正量算出部１１４へ通知する。

ステップＳ６１１で位置補正量算出部１１４は、ステップＳ６０１で求めた複数の補正量のうち、算出された被写体距離より短い距離に対応する補正量と、長い距離に対応する補正量とを検出する。これら２つの補正量は、図６に示すように、算出された被写体距離に最も近い距離に対応する補正量であることが好ましい。そして、これらの補正値から補間することにより、現在の被写体距離に対応する位置補正量を算出する。

そして、ステップＳ６１３において、フォーカスレンズ駆動制御部１１５に対して位置補正量を入力し、フォーカスレンズ１０２の位置を補正する。

＜撮影動作の詳細＞
最後に、図１１のフローチャートを参照しながら図８のステップＳ３１３における撮影動作について説明する。
まず、ステップＳ７０１では、被写体輝度を測定し、次のステップ７０２ではステップＳ７０１で測定した被写体輝度に応じて撮像素子１０３への露光を行う。続くステップＳ７０３では、図示しない前置処理回路にて撮像素子１０３の出力ノイズ除去やＡ／Ｄ変換前に行う非線形処理などを行い、ステップＳ７０４で、Ａ／Ｄコンバータ１０４によりデジタル画像データに変換する。

ステップＳ７０５では、Ａ／Ｄコンバータ１０４からの出力データを、一時記憶部１０６に一時的に格納する。そしてステップＳ７０６では、一時記憶部１０６内のデータに対して画像処理部１０７で色補間処理やホワイトバランス処理、圧縮符号化処理などの画像処理を行った後、記録部１０８でメモリカードなどの記録媒体へ転送する。

以上説明したように、本実施形態によれば、被写体の色情報だけでなく、被写体距離をも考慮して撮像光学系の色収差を補正することにより、合焦精度を一層向上させることが可能になる。
なお、補正量記憶部１１３に、被写界深度と撮影画像中の色情報とから決定されるその複数の組み合わせについての補正テーブルを合焦位置補正量として記憶しておき、被写体の色情報だけでなく、被写界深度をも考慮して撮像光学系の色収差を補正することにより、合焦精度を一層向上させることが可能になる。

＜第２の実施形態＞
なお、上述の実施形態においては、色評価値と複数の被写体距離に対応する補正テーブルを用いて複数の補正量を算出し、これら複数の補正量を補間して、実測された現在の被写体距離に対応した位置補正量を算出していた。しかし、実測された被写体距離に対応する補正テーブルを生成し、この１つの補正テーブルと色評価値とから位置補正量を求めるようにしても良い。

例えば実測された被写体距離が０．５ｍであった場合、０．４ｍに対応した補正テーブルと、０．７ｍに対応した補正テーブルを用い、０．５ｍに対応した補正テーブルを生成すればよい。なお、この場合、予め記憶しておく補正テーブルに含める離散的なＣｘ、Ｃｙの組み合わせは共通としておくことが好ましい。そうすることにより、同じＣｘ、Ｃｙに対応する補正値を距離に応じて補間することにより、実測された被写体距離に対応した補正テーブルを容易に生成することができる。
本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を実現することができる。

＜他の実施形態＞
なお、上述の実施形態では、撮像レンズ１０１が多焦点距離レンズであるズームレンズの場合を説明したが、単焦点レンズの場合には、絞り値毎に複数の離散的な距離に対応した補正テーブルを記憶するようにすればよい。そして、使用する補正テーブルの検出も、絞り値のみを用いて行う。

また、測距領域を複数設けることも可能である。この場合、個々の測距領域について焦点評価値を求め、評価値が最大となる測距領域を用いて上述の実施形態と同様の補正を行うようにすればよい。

さらに、被写体距離はフォーカスレンズ１０２の位置から求める方法に限定されず、例えば被写体距離を検出するための別の機構を備えていても良い。この場合、上述の処理において被写体距離が必要な場合にこの機構から取得するように構成する。このような測距機構としては、例えば光や超音波を出射し、その反射波を検出して距離を測定する機構などが利用できる。

また、上記実施の形態ではいわゆる撮像素子からの出力に応じた、コントラストに依存するフォーカス制御について説明したが、それに限らず、フォーカス制御の際の信号が、画像処理部１０７により現像処理前の信号であって、人間が視覚で感じる色と、フォーカス信号として光電変換する信号との差異が生じるようなものであれば、本願実施例で説明した技術は、例えば位相差ＡＦであっても利用することができる。

また、測距機構は外部機器であっても良い。同様に、被写体の色情報は撮像素子の測距領域内画素から求める以外に、色情報の測定が可能な外部機器により求め、その結果を利用するようにしても良い。さらに、色情報を検出するためのセンサなどを撮像装置に別途備えるようにしても良い。

尚、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、記録媒体から直接、或いは有線／無線通信を用いて当該プログラムを実行可能なコンピュータを有する撮像装置に供給し、その撮像装置が該供給されたプログラムを実行することによって同等の機能が達成される場合も本発明に含む。

従って、本発明の機能処理を自動合焦機能を有する撮像装置が有するコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。

プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等の光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリなどがある。

有線／無線通信を用いたプログラムの供給方法としては、撮像装置がコンピュータネットワークとの接続機能を有する場合には、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を形成するコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイル等、撮像装置で本発明を形成するコンピュータプログラムとなりうるデータファイル（プログラムデータファイル）を記憶し、接続のあった撮像装置にプログラムデータファイルをダウンロードする方法などが挙げられる。この場合、プログラムデータファイルを複数のセグメントファイルに分割し、セグメントファイルを異なるサーバに配置することも可能である。

また、撮像装置と外部コンピュータとを直接接続し、外部コンピュータから撮像装置内の不揮発性メモリに本発明を構成するソフトウェアプログラムをダウンロードさせる様にしても良い。

本発明の実施形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図である。撮像素子が用いるカラーフィルターの色配置例を示す図である。人間の目の視感度特性を表す図である。撮像光学系の色評価値に対応した合焦位置補正量を保持する補正テーブルを模式的に示す図である。色情報検出部が算出した色評価値に対応する位置補正量を、離散的な位置補正量を記憶する補正テーブルからどのように求めるかを示す図である。実測された被写体距離に対応した位置補正量を、離散的な距離に対応した補正量から求める方法を説明する図である。補正テーブルがズーム位置と絞り値の記憶方法の具体例を示す図である。実施形態に係る撮像装置の全体的な動作を示すフローチャートである。測距領域とその表示方法の例を示す図である。実施形態に係る撮像装置のオートフォーカス処理の詳細を示すフローチャートである。実施形態に係る撮像装置の撮影動作を示すフローチャートである。

Claims

撮像素子と、
撮像レンズが有する焦点調節用のフォーカスレンズの位置を変化させながら前記撮像素子から取得した画像の所定領域の高周波成分に基づいて合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、
前記フォーカスレンズの位置に基づいて被写体距離を算出する第１の取得手段と、
絞り値を取得する第２の取得手段と、
絞り値と被写体距離との組み合わせ毎に、被写体の色情報と前記色情報に対応する合焦位置補正量とを関連付けた補正量群を記憶する記憶手段と、
前記所定領域に含まれる画素の信号に基づいて色情報を取得し、該色情報と前記第１及び第２の取得手段で取得した前記被写体距離と前記絞り値に対応する前記記憶手段に記憶されている合焦位置補正量を用いて、前記フォーカスレンズの位置を補正するように制御する制御手段とを有し、
前記撮像レンズが多焦点距離レンズであり、
前記記憶手段が、前記撮像レンズが取りうる焦点距離と絞り値の１つの組み合わせ毎に前記被写体距離の離散的な値に対応した前記補正量群を記憶し、
前記制御手段が、前記取得した色情報に対応する合焦位置補正量を、異なる被写体距離に対応した複数の補正量群の各々について、前記離散的な値に対応した合焦位置補正量を補間することにより取得した合焦位置補正量をさらに補間することにより、前記取得した被写体距離に対応する合焦位置補正量を取得する、ことを特徴とする撮像装置。