JP4850442B2

JP4850442B2 - 撮影装置および焦点調節方法

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Publication number: JP4850442B2
Application number: JP2005175371A
Authority: JP
Inventors: 公太寺山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-06-15
Filing date: 2005-06-15
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2025-06-15
Also published as: JP2006030984A

Description

本発明は、複数の焦点検出領域のうち選択された焦点検出領域に対して合焦制御が可能なる撮影装置に関する。

近年のデジタルカメラの普及に伴い、自動焦点調節（ＡＦ）機能の向上による画質の向上が益々要求されている。従来のＡＦ装置は、撮像素子に結像した被写体像の輝度信号の高周波成分が最大となるフォーカスレンズ位置を合焦位置として焦点調節を行うコントラスト検出方式を一般的に採用している。また、撮影画面の中央に被写体が存在しない場合においても合焦可能となるように撮影画面内に複数の焦点検出領域を設け、合焦状態が得られた複数の焦点検出領域のうち最至近の被写体距離に対応する焦点検出領域に対して焦点調節を行うカメラも知られている。

しかし、組立誤差等によって撮影レンズと撮像素子の傾きや中心ずれ、あるいは撮影レンズを構成するレンズ群の傾きなどが発生すると、焦点検出精度が悪化する。そして、精度の低い焦点検出情報に基づいてＡＦを行うことはいわゆる片ぼけの原因となる。片ぼけとは、撮影画面の片側はピントが合っているが、その反対側あるいは画面中央でピントが合っていない状態をいう。

かかる問題に対して、例えば特許文献１には、複数の焦点検出領域で合焦状態が得られた被写体距離（以下、合焦距離という）間の偏差情報を基準偏差と比較し、該偏差情報が基準偏差を超えるか否かに応じて焦点調節制御を変更するカメラが開示されている。該公報によれば、各焦点検出領域での合焦距離がほぼ同じあれば、片ぼけの影響を低減するため、画面中央の焦点検出領域に対して焦点調節を行う。
特開２００３−２２２７８７号公報特開号公報(段落、図等)

しかし、上記特許文献１にて開示のカメラでは、画面中央以外の被写体に対しては合焦を得にくく、またほぼ等距離な被写体に対して焦点調節を行うために大きなぼけが発生することはないが、ベストピント状態を得にくいという問題がある。

例えば、図７に示すようなシーンにおいて、テーブルの左右に位置する人物Ｐ１，Ｐ２とテーブルＴ越しの電気スタンドＳとに対応する合焦距離間の偏差が所定偏差以内であれば、画面中央のテーブル越しの電気スタンドに焦点調節することになる。ほぼ等距離であるとはいえ人物についてはベストピントにはならない。また、風景などの遠景の撮影では撮影画面全体が遠距離となり、被写界深度が深くなるためにほぼ平面被写体と見なすことができるため、片ぼけの影響を特に受けやすい。

本発明は、優れた自動焦点調節機能により片ぼけの影響を効果的に低減することができる撮影装置および焦点調節方法を提供することを例示的目的とする。

本発明の一側面としての撮像装置は、撮影画面内に設けられた複数の焦点検出領域での焦点状態を検出する焦点検出手段と、前記複数の焦点検出領域のうち、前記焦点検出手段による検出結果に基づいて合焦可能と判定した複数の合焦可能領域の中から撮影レンズを被写体に合焦させる合焦目標領域を選択する選択手段とを有し、前記選択手段は、前記合焦可能領域の中から前記合焦目標領域を選択する際、第１の被写体までの第１の被写体距離がズーム位置によって異なる第１の所定距離より長く、かつ、該第１の被写体よりも撮影画面上で外側に存在する第２の被写体までの第２の被写体距離が前記第１の被写体距離よりも短い場合に、前記第２の被写体距離と前記第１の被写体距離との差が第２の所定距離以下のときは、前記第１の被写体に対応する焦点検出領域を前記合焦目標領域とし、前記第２の所定距離より長いときは、前記第２の被写体に対応する焦点検出領域を前記合焦目標領域として選択することを特徴とする。

また、本発明の他の側面としての撮像装置は、撮影画面内に設けられた複数の画像領域での焦点状態を検出する焦点検出手段と、前記複数の画像領域のうち、前記焦点検出手段による検出結果に基づいて合焦可能と判定した複数の合焦可能領域の中から撮影レンズを被写体に合焦させる合焦目標領域を選択する選択手段とを有し、前記選択手段は、前記合焦可能領域の中から前記合焦目標領域を選択する際、前記撮影画面における第１の画面領域に表示される第１の被写体までの第１の被写体距離がズーム位置によって異なる第１の所定距離より長く、かつ、該第１の被写体よりも前記撮影画面上で外側の第２の画面領域に表示される第２の被写体までの第２の被写体距離が前記第１の被写体距離よりも短い場合に、前記第２の被写体距離と前記第１の被写体距離との差が第２の所定距離以下のときは、前記第１の被写体に対応する画像領域を前記合焦目標領域とし、前記第２の所定距離より長いときは、前記第２の被写体に対応する画像領域を前記合焦目標領域として選択することを特徴とする。

また、本発明の他の側面としての焦点調節方法は、撮影画面内に設けられた複数の焦点検出領域での焦点状態を検出する焦点検出ステップと、前記複数の焦点検出領域のうち、前記焦点検出ステップによる検出結果に基づいて合焦可能と判定した複数の合焦可能領域の中から撮影レンズを被写体に合焦させる合焦目標領域を選択する選択ステップとを有し、前記選択ステップにおいて、前記合焦可能領域の中から前記合焦目標領域を選択する際、第１の被写体までの第１の被写体距離がズーム位置によって異なる第１の所定距離より長く、かつ、該第１の被写体よりも撮影画面上で外側に存在する第２の被写体までの第２の被写体距離が前記第１の被写体距離よりも短い場合に、前記第２の被写体距離と前記第１の被写体距離との差が第２の所定距離以下のときは、前記第１の被写体に対応する焦点検出領域を前記合焦目標領域とし、前記第２の所定距離より長いときは、前記第２の被写体に対応する焦点検出領域を前記合焦目標領域として選択することを特徴とする。

さらに、本発明の他の側面としての焦点調節方法は、撮影画面内に設けられた複数の画像領域での焦点状態を検出する焦点検出ステップと、前記複数の画像領域のうち、前記焦点検出ステップによる検出結果に基づいて合焦可能と判定した複数の合焦可能領域の中から撮影レンズを被写体に合焦させる合焦目標領域を選択する選択ステップとを有し、前記選択ステップにおいて、前記合焦可能領域の中から前記合焦目標領域を選択する際、前記撮影画面における第１の画面領域に表示される第１の被写体までの第１の被写体距離がズーム位置によって異なる第１の所定距離より長く、かつ、該第１の被写体よりも前記撮影画面上で外側の第２の画面領域に表示される第２の被写体までの第２の被写体距離が前記第１の被写体距離よりも短い場合に、前記第２の被写体距離と前記第１の被写体距離との差が第２の所定距離以下のときは、前記第２の被写体に対応する画像領域を前記合焦目標領域とし、前記第２の所定距離より長いときは、前記第２の被写体に対応する画像領域を前記合焦目標領域として選択することを特徴とする。

本発明によれば、優れた自動焦点調節機能により、片ぼけの影響を効果的に低減することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施例について説明する。

図１Ａには、本発明の一実施例である電子カメラ１００の構成を示している。電子カメラ１００は、撮影レンズ１０１、絞り及びシャッター１０２、自動露出（ＡＥ）処理部１０３、フォーカスレンズ１０４、ＡＦ処理部（駆動器）１０５、フラッシュ１０６、フラッシュ処理部１０７、撮像素子（ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成される）１０８、Ａ／Ｄ変換部１０９、画像処理部１１０、ホワイトバランス処理部１１１、フォーマット変換部１１２、ＤＲＡＭ１１３、画像処理部１１４、システム制御部（焦点検出器、選択器および距離算出器）１１５、ＶＲＡＭ１１６、操作表示部１１７、操作部１１８、姿勢検出センサ１１９、メインスイッチ（ＳＷ）１２０、モードＳＷ１２１、１２２及び１２３がそれぞれ付された第１ストロークスイッチＳＷ１及び第２ストロークスイッチＳＷ２を有する。

撮影レンズ１０１はズーム機構を含み、被写体像を撮像素子１０８に結像させる。絞り及びシャッター１０２は光量を制御する。自動露出（ＡＥ）処理部１０３は、被写体の明るさを判断して自動的に露出を決定する。フォーカスレンズ１０４は撮像素子１０８上にピントを合わせる。図１に示すフォーカスレンズ１０４は、不図示の駆動部（ステッピングモータ等）とその駆動量を検出するフォトインタラプタ等の検出器（位置検出器）１０４ａを備えている。

ＡＦ処理部１０５は、自動的にピントを合わせる機能を有し、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式と、撮像素子１０８上のコントラストを示す信号の高周波成分を用いて焦点状態を検出するコントラスト検出方式を使用する。撮像素子１０８は被写体からの反射光を電気信号に変換する受光手段又は光電変換手段として機能する。Ａ／Ｄ変換部１０９は、アナログデータをデジタルデータに変換する機能を有し、撮像素子１０８の出力ノイズを除去する相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路やＡ／Ｄ変換前に行う非線形増幅回路を含む。

画像処理部１１０は、Ａ／Ｄ変換部１０９からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理部１１０は、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてシステム制御部１１５がＡＥ処理部１０３、ＡＦ処理部１０５、ＥＦ処理部１０７を制御する。また、画像処理部１１０は、電子ズーム機能を有し、電子ズーム機能は撮像素子１０８入力画像から操作表示部１１７への表示画像への画像変換を行う。このように、電子ズームは、画像信号の一部を拡大して表示することにより、ズーム倍率を変化させる。ズームレンズを望遠端まで移動させた後、更に望遠するように指示された場合は、電子ズームにより画像信号の一部を拡大して、より高倍率のズームを実現する。

ＷＢ処理部１１１は、撮像した画像データに対して所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理を行う。フォーマット変換部１１２は、画像データのフォーマットをＪＰＥＧフォーマットなど、所定のフォーマットに変換する。ＤＲＡＭ１１３は、高速な内蔵メモリ（例えば、ランダムアクセスメモリなど）を含み、一時的な画像記憶手段としての高速バッファ、あるいは画像の圧縮伸張における作業用メモリなどに使用される。

画像記録部１１４は、半導体メモリなどの記録媒体とそのインターフェースを含む。システム制御部１１５は撮影シーケンスなどシステムを制御すると共に、後述する図２乃至図５に示す処理を実行する。ＶＲＡＭ１１６は画像表示用メモリとして機能する。操作表示部１１７は、画像表示の他、操作補助のための表示やカメラ状態の表示、撮影時には撮影画面と焦点検出領域を表示する。操作表示部１１７はＬＣＤ、ＬＥＤ、スピーカーなどを含む。

操作部１１８はカメラを外部から操作する際に使用され、例えば、カメラ１００の撮影機能や画像再生時の設定などの各種設定を行うメニュースイッチ、撮影レンズ１０１のズーム動作を指示するズームレバー（ズーム指示手段）、撮影モードと再生モードの動作モード切替スイッチ、電子ズーム設定オン／オフスイッチなどを含む。ここで、ズームレバーは、ユーザがズーム操作を行うレバーである。ズームレバーは、映像を拡大する望遠（Ｔｅｌｅ）側と映像を縮小する広角（Ｗｉｄｅ）側に設定可能である。ズームレバーは、ズームレバーオフ、望遠オン、広角オンの３つの状態をとることができる。電子ズーム設定オン／オフスイッチは、電子ズームを使用するかどうかを設定する。電子ズーム設定がオンのときは、電子ズームの動作を行い、オフのときは電子ズーム動作を行わない。

姿勢検出センサ１１９は、カメラ１００の姿勢、すなわち、正立（横姿勢）、倒立（天地逆さ姿勢）、左傾（グリップ下姿勢）、右傾（グリップ上姿勢）、前傾（レンズ下姿勢）、後傾（レンズ上姿勢）に応じた信号を出力する。この信号によりシステム制御部１１５は、カメラ１００の姿勢を検出することができる。また、システム制御部１１５は、姿勢検出センサ１１９による姿勢情報を基に、測光評価やＡＦの重み付けに変化を持たせたり、縦姿勢（左傾姿勢、右傾姿勢）で撮影を行った画像に回転処理を施して操作表示部１１７上に縦位置表示を行ったりすることができる。

メインＳＷ１２０は、システムに電源を投入するためのスイッチである。モードＳＷ１２１は、プログラム、風景、人物などの撮影モードを設定するスイッチである。１２２が付された第１ストロークスイッチＳＷ１は、不図示のレリーズスイッチの半押し操作によってオンし、ＡＦやＡＥ等の撮影スタンバイ動作を行うためのスイッチである。１２３が付された第２ストロークスイッチＳＷ２は、レリーズスイッチの全半押し操作によってオンし、撮影動作（記録媒体への画像の記録動作）を開始させる撮影スイッチである。

図１Ｂには、本実施例の電子カメラ１００における焦点検出領域の配置を示している。この図において、１０は撮影画面（撮影画角範囲）である。該撮影画面１０内には、中央に設けられた焦点検出領域１１および該焦点検出領域１１の左右に設けられた焦点検出領域１２，１３からなる中段の焦点検出領域群と、その上段および下段に３つずつ設けられた焦点検出領域群１４〜１９の計９つの焦点検出領域（画像領域）が設けられている。

以下、電子カメラ１００の動作について図２を参照して説明する。ここで、図２は、電子カメラ１００の動作を説明するためのフローチャートである。

まず、システム制御部１１５はメインＳＷ１２０がオンであるかどうかを判断する（ステップＳ２０１）。システム制御部１１５は、メインＳＷ１２０がオンであると判断すれば（ステップＳ２０１）、次いで、画像記録部１１４の残容量が存在するかどうかを判断する（ステップＳ２０２）。システム制御部１１５は、画像記録部１１４の残容量が０であると判断すれば（ステップＳ２０２）、残容量が０であることを警告して（ステップＳ２０３）、ステップＳ２０１に帰還する。ステップＳ２０３では画像記録部１１４の警告は操作表示部１１７に表示するか又は図示しない音声出力部から警告音を出すか、又は、その両方を行ってもよい。

システム制御部１１５は、画像記録部１１４の残容量が０でないと判断すれば（ステップＳ２０２）、ズーム動作を行う（ステップＳ２０４）。以下、図３を参照して、ステップＳ２０４のズーム動作について説明する。ここに、図３は、ズーム動作のサブルーチンのフローチャートである。

まず、システム制御部１１５は、操作部１１８に含まれるズームレバーが望遠（Ｔｅｌｅ）側に操作されているかどうかを判断する（ステップＳ３０１）。システム制御部１１５は、ズームレバーが望遠側に操作されていると判断すれば（ステップＳ３０１）、撮像レンズ１０１のズーム位置が望遠端にあるかどうかを判断する（ステップＳ３０２）。システム制御部１１５は、撮像レンズ１０１のズーム位置が望遠端にないと判断すれば（ステップＳ３０２）、撮像レンズ１０１のズーム位置を望遠端に移動させ（ステップＳ３０３）、その後、ステップＳ３０１に帰還する。

一方、システム制御部１１５は、撮像レンズ１０１のズーム位置が望遠端にあると判断すれば（ステップＳ３０２）、画像処理部１１０による電子ズームが最大倍率であるかどうかを判断する（ステップＳ３０４）。システム制御部１１５は、画像処理部１１０による電子ズームが最大倍率ではないと判断すれば（ステップＳ３０４）、画像処理部１１０による電子ズームの倍率を上げて（ステップＳ３０５）、その後、ステップＳ３０１へ帰還する。

一方、システム制御部１１５は、ズームレバーが望遠側に操作されていないと判断した場合（ステップＳ３０１）、若しくは、画像処理部１１０による電子ズームが最大倍率であると判断した場合（ステップＳ３０４）、ズームレバーが広角側に操作されているかどうかを判断する（ステップＳ３０６）。システム制御部１１５は、ズームレバーが広角側に操作されていると判断すれば（ステップＳ３０６）、撮像レンズ１０１のズーム位置が広角端にあるかどうかを判断する（ステップＳ３０７）。システム制御部１１５は、撮像レンズ１０１のズーム位置が広角端にないと判断すれば（ステップＳ３０７）、画像処理部１１０が電子ズームを使用しているかを判断する（ステップＳ３０８）。

システム制御部１１５は、画像処理部１１０が電子ズームを使用していると判断すれば（ステップＳ３０８）、電子ズームの倍率を下げ（ステップＳ３０９）、その後、ステップＳ３０６に帰還する。一方、システム制御部１１５は、画像処理部１１０が電子ズームを使用していないと判断すれば（ステップＳ３０８）、撮像レンズ１０１のズーム位置を広角側に移動させ（ステップＳ３１０）、その後、ステップＳ３０６に帰還する。

一方、システム制御部１１５は、ズームレバーが広角側に操作されていないと判断した場合（ステップＳ３０６）、若しくは、撮像レンズ１０１のズーム位置が広角端であると判断した場合（ステップＳ３０７）、現在の撮像レンズ１０１のズーム位置をシステム制御部１１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶する（ステップＳ３１１）。

図２に戻って、システム制御部１１５は、ズーム動作（ステップＳ２０４）の後に、スイッチＳＷ１がオンであるかどうかを判断する（ステップＳ２０５）。システム制御部１１５は、スイッチＳＷ１がオフであると判断すれば（ステップＳ２０５）、スイッチＳＷ１２０がオンであるかどうかを判断する（ステップＳ２０６）。システム制御部１１５は、スイッチＳＷ１２０がオンであると判断すれば（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０４に帰還する。

システム制御部１１５は、スイッチＳＷ１２０がオフであると判断すれば（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０１に帰還する。一方、システム制御部１１５は、スイッチＳＷ１がオンであると判断すれば（ステップＳ２０５）、ＡＥ処理部１０３に対して画像処理部１１０の出力からＡＥ処理を行うように命令する（ステップＳ２０７）。

次に、システム制御部１１５はＡＦ動作を行う（ステップＳ２０８）。以下、図４を参照して、ステップＳ２０８のＡＦ動作について説明する。ここに、図４は、ＡＦ動作のサブルーチンのフローチャートである。ＡＦ動作は、フォーカスレンズ１０４を無限端と至近端との間で駆動（スキャン）し、該スキャン中に撮像素子１０８から得られた信号の高周波成分（以下、「ＡＦ評価値」と記す）がピークを示した位置を合焦レンズ位置とする方式により行われる。合焦レンズ位置のスキャンは、９つの焦点検出領域１１〜１９のそれぞれについて行われ、距離が異なる被写体に対応した焦点検出領域では異なるフォーカスレンズ位置が合焦レンズ位置として判定される。

まず、システム制御部１１５は、フォーカスレンズ１０４をスキャン開始位置に移動する（ステップＳ４０１）。本実施例では、スキャン開始位置を無限端に設定している。スキャンを開始すると、システム制御部１１５は、撮影画面内に設けられた焦点検出領域毎のＡＦ評価値とそのＡＦ評価値が得られたフォーカスレンズ１０４の位置をシステム制御部１１５に内蔵された図示しない演算メモリに記憶する（ステップＳ４０２）。フォーカスレンズ１０４の位置は、フォーカスレンズ１０４の駆動部の駆動量を所定のリセット位置からの相対位置として検出部を介して検出する。

次に、システム制御部１１５は、フォーカスレンズ１０４の位置がスキャン終了位置にあるかどうかを判断する（ステップＳ４０３）。本実施例は、スキャン終了位置を至近端に設定している。システム制御部１１５は、フォーカスレンズ１０４の位置がスキャン終了位置にないと判断すれば（ステップＳ４０３）、フォーカスレンズ１０４を至近方向へ所定量だけ移動する（ステップＳ４０４）。

システム制御部１１５は、フォーカスレンズ１０４の位置がスキャン終了位置にあると判断すれば（ステップＳ４０３）、焦点検出領域毎にステップＳ４０２で記憶したＡＦ評価値とフォーカスレンズ１０４の位置とから焦点検出結果の信頼度を判定する。更に、満足に足る信頼度があると判断した焦点検出領域においては、ＡＦ評価値がピークを示すフォーカスレンズ１０４の位置（合焦レンズ位置）を計算する（ステップＳ４０５）。例えば、システム制御部１１５は信頼度を式（１）に示す信頼度評価値Ｅｖａｌを求めることによって判定する。ここで、Ｖ_ｍａｘ、Ｖ_ｍｉｎは、ある焦点検出領域における焦点評価値の最大値と最小値であり、ｋは規格化係数である。ここで、Ｅ_ｖａｌの値が１以上であればその焦点検出領域での信頼度は高いと判定し（以下、○判定と記す）、１未満であればその焦点検出領域での信頼度は低い）と判定する（以下、×と記す）。○判定された焦点検出領域は、合焦が可能な焦点検出領域（合焦可能領域）である。

Ｅ_ｖａｌ＝ｋ（Ｖ_ｍａｘ−Ｖ_ｍｉｎ） …（１）
次に、システム制御部１１５は、焦点検出領域毎に至近端でのフォーカスレンズ１０４の位置でＡＦ評価値が最大値を示しているかどうかを判定し、最大値を示していれば△判定をする（ステップＳ４０６）。△判定とは、スキャン範囲よりも至近側に被写体が存在していることを示す。

次に、システム制御部１１５は、姿勢検出センサ１１９により検出されたカメラ１００の姿勢が、例えば正立である場合は、撮影画面の上段および中段（第１の画面領域）の焦点検出領域１１〜１６に○判定の焦点検出領域があるかどうかを判断する（ステップＳ４０７）。システム制御部１１５は、撮影画面の上段および中段の焦点検出領域に○判定の焦点検出領域があると判断すれば（ステップＳ４０７）、撮影レンズが片ぼけ対策を行うべきズーム位置にあるかどうかを判断する（ステップＳ４０８）。これは撮影レンズの構成などによって、特定のズーム位置で片ぼけが悪化することを防止するためである。

システム制御部１１５は、片ぼけ対策を行うズーム位置にあると判断すれば（ステップＳ４０８）、中央の焦点検出領域１１が○判定であり、かつ、ズーム位置の関数である第１の所定距離Ｙよりも該中央焦点検出領域１１に対応する第１の被写体距離が遠距離であるかどうかを判断する（ステップＳ４０９）。これは撮影する画像が片ぼけの影響が大きい遠景であり、かつ中央焦点検出領域１１で焦点調節を行うために必要な焦点検出結果が○判定であるかを調べるためである。ここで、被写体距離は、フォーカスレンズ１０４の位置が無限端に近いほど被写体までの距離は遠く、至近端に近いほど被写体までの距離が近いという関係を用いて、フォーカスレンズ１０４の位置の検出結果から算出することができる。

システム制御部１１５は、ステップＳ４０９でＹＥＳと判断すると、撮影画面の上中段の○判定された焦点検出領域のうち、中央焦点検出領域１１に対応する被写体距離よりも第２の所定距離Ｘ以上至近側の被写体距離に対応した焦点検出領域があるかどうかを判断する（ステップＳ４１０）。これは、風景をバックにして記念写真などを撮影する場合を想定したものである。この場合、パンフォーカス制御あるいは人物にピントを合わせるため、バックに対応した中央焦点検出領域１１に対する合焦制御は行わない。

ここで、ステップＳ４０９で遠景と判断する第１の所定距離Ｙと、ステップＳ４１０で中央焦点検出領域に対応する被写体距離との差の基準とする第２の所定距離Ｘとはズーム位置の関数、すなわちズーム位置に応じて変化する値である。これは、ズーム位置により被写界深度が変化するためである。

システム制御部１１５は、ステップＳ４１０でＮＯと判断すると、中央焦点検出領域１１を、フォーカスレンズ１０４を駆動してピントを合わせる合焦目標領域として選択する（ステップＳ４１１）。次に、システム制御部１１５は、選択された中央焦点検出領域１１に対応する、ステップＳ４０５で求めたＡＦ評価値がピークとなる位置（合焦レンズ位置）へフォーカスレンズ１０４を駆動することにより、該中央焦点検出領域１１に対する合焦制御を行う（ステップＳ４１２）。

以下、図５を参照して、ステップＳ４０９及びＳ４１０で説明した焦点検出領域の選択についての一例を説明する。図５は、焦点検出領域の選択を説明するための概略図であり、簡単のために、焦点検出領域として撮影画面中段の中央の焦点検出領域１１と、左側の焦点検出領域１２と、右側の焦点検出領域１３の３つのみ示している。また、図５においては、中央焦点検出領域１１に対応する被写体距離Ａ（電気スタンドＳまでの距離）が第１の所定距離Ｙよりも遠距離である。中央焦点検出領域１１が○判定である場合には、被写体距離Ａよりも第２の所定距離Ｘ以上至近側の被写体距離α（人物Ｐ１までの距離）に対応する左焦点検出領域１２が○判定か否かを判定する。左焦点検出領域１２が○判定であれば、該左焦点検出領域１２を合焦目標位置として選択してフォーカスレンズ１０４を駆動し、左焦点検出領域１２に対する合焦制御を行う。

一方、左焦点検出領域１２が×判定であれば、右焦点検出領域１３は被写体距離Ａより第２の所定距離Ｘ以上至近ではないため、中央焦点検出領域１１を合焦目標位置として選択し、中央焦点検出領域１１に対する合焦制御を行う。

なお、左右の焦点検出領域１２，１３のいずれもが○判定であり、かつ該左右の焦点検出領域１２，１３に対応する被写体距離がいずれも被写体距離Ａよりも第２の所定距離Ｘ以上至近側の被写体距離である場合には、これらの焦点検出領域１２，１３のうちより至近側の、すなわち最至近の被写体距離に対応する焦点検出領域を合焦目標領域として選択する。

また、図４のステップＳ４０７、Ｓ４１０での判断対象を上段および中段の焦点検出領域としたが、これは例示であり、姿勢検出センサ１１９による検出結果に応じてステップＳ４０７、Ｓ４１０での判断対象は変更される。また、それに合わせて後述するステップＳ４１４での判断対象となる焦点検出領域も下段から変更される。

図４に戻って、システム制御部１１５は、片ぼけ対策を行うべきズーム位置でないと判断した場合（ステップＳ４０８）、ステップＳ４０９でＮＯと判断した場合、又はステップ４１０でＹＥＳと判断した場合は、上段および中段の○判定焦点検出領域のうちステップＳ４０５で求めた合焦レンズ位置が最至近である焦点検出領域を合焦目標領域として選択する（ステップＳ４１３）。

一方、システム制御部１１５は、上段および中段の焦点検出領域１１〜１６に○判定焦点検出領域がないと判断すれば（ステップＳ４０７）、姿勢検出センサ１１９により検出されたカメラ１００の姿勢に応じて、下段の焦点検出領域１７〜１９に○判定焦点検出領域があるか否かを判断する（ステップＳ４１４）。

下段の焦点検出領域１７〜１９に○判定焦点検出領域があるときは（ステップＳ４１４）、下段の○判定焦点検出領域のうちステップＳ４０５で求めた合焦レンズ位置が最至近である焦点検出領域を合焦目標領域として選択し（ステップＳ４１５）、ステップＳ４１２に移行する。

一方、システム制御部１１５は、下段の焦点検出領域１７〜１９に○判定焦点検出領域がないと判断したときは（ステップＳ４１４）、下段の焦点検出領域１７〜１９にステップＳ４０６で△判定された焦点検出領域があるかどうかを判断する（ステップ４１６）。システム制御部１１５は、下段の焦点検出領域に△判定領域があると判断したときは（ステップＳ４１６）、至近端へフォーカスレンズ１０４を移動し（ステップＳ４１７）、ステップＳ４１２に移行する。

一方、システム制御部１１５は、下段の焦点検出領域に△判定領域がないと判断したときは（ステップＳ４１６）、ステップＳ４０５において求めた中央焦点検出領域の信頼度評価値Ｅｖａｌが所定値以上であるかどうかを判断する（ステップＳ４１８）。システム制御部１１５は、信頼度評価値Ｅｖａｌが所定値以上であると判断すれば（ステップＳ４１８）、ステップＳ４１７へ移行し、所定値以上でないと判断すれば（ステップＳ４１８）、定点ととしてあらかじめ設定された位置へフォーカスレンズ１０４を駆動する（ステップＳ４１９）。

再び図２に戻り、ＡＦ動作（ステップＳ２０８）の後、システム制御部１１５は、第２ストロークスイッチＳＷ２がオンであるかどうかを判断する（ステップＳ２０９）。システム制御部１１５は、第２ストロークスイッチＳＷ２がオフであると判断すれば（ステップＳ２０９）、第１ストロークスイッチＳＷ１がオンであるかどうかを判断する（ステップＳ２１０）。システム制御部１１５は、第１ストロークスイッチＳＷ１がオンであると判断すれば（ステップＳ２１０）、ステップＳ２０９にリターンする。システム制御部１１５は、第１ストロークスイッチＳＷ１がオフであると判断すれば（ステップＳ２１０）、ステップＳ２０４にリターンする。

一方、システム制御部１１５は、第２ストロークスイッチＳＷ２がオンであると判断すれば（ステップＳ２０９）、撮影動作を行う（ステップＳ２１１）。以下、図６のフローチャートを参照しながら、撮影動作（ステップＳ２１１）について説明する。ここで、図６は、撮影動作（ステップＳ２１１）のサブルーチンのフローチャートである。

まず、システム制御部１１５は、被写体輝度を測定する（ステップＳ６０１）。次に、システム制御部１１５は、ステップＳ６０１で測定した被写体輝度に応じた電荷蓄積時間の制御と絞りおよびシャッター１０２の制御とを行って撮像素子１０８への露光を行う（ステップＳ６０２）。撮像素子１０８面上に結像された像は光電変換されてアナログ信号となり、Ａ／Ｄ変換部１０９へと送られる。次に、該アナログ信号は、Ａ／Ｄ変換部１０９によって、撮像素子１０８の出力ノイズ除去や非線形処理などの前処理の後にデジタル信号に変換される（ステップＳ６０３）。

次に、Ａ／Ｄ変換部１０９からの出力信号をＷＢ処理部１１１により画像処理部１１０でホワイトバランス調整し、適正な出力画像信号とする（ステップＳ６０４）。次に、出力画像信号をフォーマット変換部１１２でＪＰＥＧフォーマット等への画像フォーマット変換を行い、ＤＲＡＭ１１３に一時的に記憶する（ステップＳ６０５）。次に、ＤＲＡＭ１１３内のデータを画像記録部１１４にてカメラ内のメモリ、又はカメラ１００に装着されたメモリカードなどの記録媒体へと転送して記録させる（ステップＳ６０６）。

再び図２に戻って、システム制御部１１５は、画像記録部１１４の残容量が存在するかどうかを判断する（ステップＳ２１２）。システム制御部１１５は、画像記録部１１４の残容量が０であると判断すれば（ステップＳ２１２）、残容量が０であることを警告して（ステップＳ２０３）、ステップＳ２０１にリターンする。一方、システム制御部１１５は、画像記録部１１４の残容量が０でないと判断すれば（ステップＳ２１２）、第２ストロークスイッチＳＷ２がオンであるかどうかを判断する（ステップＳ２１３）。システム制御部１１５は、第２ストロークスイッチＳＷ２がオフであると判断すれば（ステップＳ２１３）、ステップＳ２０９にリターンする。一方、システム制御部１１５は、スイッチＳＷ２がオンであると判断すればステップＳ２１３を繰り返す。

以上説明した本実施例の電子カメラ１００によれば、片ぼけの影響を特に受けやすい風景などの遠景を撮影画面の中央に入れた撮影時に、画面中央の焦点検出領域に対応する被写体距離よりも所定距離近い被写体に対応する焦点検出領域に対する合焦制御を行う。これにより、撮影画面の中央以外に設けられた焦点検出領域に対応する被写体（主被写体）に対する合焦精度を確保することができる。すなわち、片ぼけの影響を効果的に低減した焦点調節が可能となる。

なお、上記実施例では、撮影画面の中央に１つの焦点検出領域が設けられた場合について説明したが、画面中央を含む所定の大きさの領域内に複数の焦点検出領域を設けて「中央の焦点検出領域」とし、さらにその周囲に複数の焦点検出領域を設けてもよい。

本発明の実施例の電子カメラの概略構成を示すブロック図である。図１に示す電子カメラにおける焦点検出領域を示す概念図である。図１に示す電子カメラの動作を示すフローチャートである。図２に示すズーム動作のサブルーチンのフローチャートである。図２に示すＡＦ動作のサブルーチンのフローチャートである。図４に示すＡＦ動作における焦点検出領域の選択を説明するための模式図である。図２における撮影動作のサブルーチンのフローチャートである。従来のデジタルカメラにおいて片ぼけをもたらすシーンの一例である。

符号の説明

１００電子カメラ
１０１撮影レンズ
１０５ＡＦ処理部
１０８撮像素子
１１５システム制御部
１１９姿勢検出センサ

Claims

撮影画面内に設けられた複数の焦点検出領域での焦点状態を検出する焦点検出手段と、前記複数の焦点検出領域のうち、前記焦点検出手段による検出結果に基づいて合焦可能と判定した複数の合焦可能領域の中から撮影レンズを被写体に合焦させる合焦目標領域を選択する選択手段とを有し、
前記選択手段は、前記合焦可能領域の中から前記合焦目標領域を選択する際、第１の被写体までの第１の被写体距離がズーム位置によって異なる第１の所定距離より長く、かつ、該第１の被写体よりも撮影画面上で外側に存在する第２の被写体までの第２の被写体距離が前記第１の被写体距離よりも短い場合に、前記第２の被写体距離と前記第１の被写体距離との差が第２の所定距離以下のときは、前記第１の被写体に対応する焦点検出領域を前記合焦目標領域とし、前記第２の所定距離より長いときは、前記第２の被写体に対応する焦点検出領域を前記合焦目標領域として選択することを特徴とする撮影装置。
前記選択手段は、前記第１の被写体距離が前記第１の所定距離より長いときに、前記第２の被写体距離が前記第１の被写体距離よりも短く、前記第２の被写体距離と前記第１の被写体距離との差が第２の所定距離以上である前記第２の被写体が複数ある場合には、該複数の第２の被写体のうち他の被写体よりも被写体距離の短い被写体に対応する焦点検出領域を前記合焦目標位置として選択することを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
前記選択手段は、前記第１の被写体距離が前記第１の所定距離より近いときは、最も被写体距離の短い被写体に対応する焦点検出領域を前記合焦目標位置として選択することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影装置。
前記合焦目標領域に対して前記撮影レンズが合焦するようにフォーカスレンズを駆動する駆動手段を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の撮影装置。
撮影画面内に設けられた複数の画像領域での焦点状態を検出する焦点検出手段と、
前記複数の画像領域のうち、前記焦点検出手段による検出結果に基づいて合焦可能と判定した複数の合焦可能領域の中から撮影レンズを被写体に合焦させる合焦目標領域を選択する選択手段とを有し、
前記選択手段は、前記合焦可能領域の中から前記合焦目標領域を選択する際、前記撮影画面における第１の画面領域に表示される第１の被写体までの第１の被写体距離がズーム位置によって異なる第１の所定距離より長く、かつ、該第１の被写体よりも前記撮影画面上で外側の第２の画面領域に表示される第２の被写体までの第２の被写体距離が前記第１の被写体距離よりも短い場合に、前記第２の被写体距離と前記第１の被写体距離との差が第２の所定距離以下のときは、前記第１の被写体に対応する画像領域を前記合焦目標領域とし、前記第２の所定距離より長いときは、前記第２の被写体に対応する画像領域を前記合焦目標領域として選択することを特徴とする撮影装置。
前記選択手段は、前記第１の画面領域に合焦可能な領域がないときは、前記第２の画面領域において最も被写体距離が近い画像領域を前記合焦目標位置として選択することを特徴とする請求項５に記載の撮影装置。
前記撮影装置の姿勢を検出する姿勢検出手段を有し、
前記選択手段は、前記姿勢の検出結果に応じて前記第１および第２の画面領域を変更することを特徴とする請求項５又は６に記載の撮影装置。
撮影画面内に設けられた複数の焦点検出領域での焦点状態を検出する焦点検出ステップと、
前記複数の焦点検出領域のうち、前記焦点検出ステップによる検出結果に基づいて合焦可能と判定した複数の合焦可能領域の中から撮影レンズを被写体に合焦させる合焦目標領域を選択する選択ステップとを有し、
前記選択ステップにおいて、前記合焦可能領域の中から前記合焦目標領域を選択する際、第１の被写体までの第１の被写体距離がズーム位置によって異なる第１の所定距離より長く、かつ、該第１の被写体よりも撮影画面上で外側に存在する第２の被写体までの第２の被写体距離が前記第１の被写体距離よりも短い場合に、前記第２の被写体距離と前記第１の被写体距離との差が第２の所定距離以下のときは、前記第１の被写体に対応する焦点検出領域を前記合焦目標領域とし、前記第２の所定距離より長いときは、前記第２の被写体に対応する焦点検出領域を前記合焦目標領域として選択することを特徴とする焦点調節方法。
撮影画面内に設けられた複数の画像領域での焦点状態を検出する焦点検出ステップと、前記複数の画像領域のうち、前記焦点検出ステップによる検出結果に基づいて合焦可能と判定した複数の合焦可能領域の中から撮影レンズを被写体に合焦させる合焦目標領域を選択する選択ステップとを有し、
前記選択ステップにおいて、前記合焦可能領域の中から前記合焦目標領域を選択する際、前記撮影画面における第１の画面領域に表示される第１の被写体までの第１の被写体距離がズーム位置によって異なる第１の所定距離より長く、かつ、該第１の被写体よりも前記撮影画面上で外側の第２の画面領域に表示される第２の被写体までの第２の被写体距離が前記第１の被写体距離よりも短い場合に、前記第２の被写体距離と前記第１の被写体距離との差が第２の所定距離以下のときは、前記第２の被写体に対応する画像領域を前記合焦目標領域とし、前記第２の所定距離より長いときは、前記第２の被写体に対応する画像領域を前記合焦目標領域として選択することを特徴とする焦点調節方法。