JP5609270B2 - 撮像装置、撮像システム、撮像装置の制御方法およびプログラム - Google Patents

撮像装置、撮像システム、撮像装置の制御方法およびプログラム Download PDF

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Description

本発明は、撮像装置に関し、特に、オートフォーカス機能を備える撮像装置、撮像システムおよびこれらの制御方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムに関する。
近年、人物や動物等の被写体を撮像して画像データ（撮像画像）を生成し、この画像データを画像コンテンツとして記録するデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ（例えば、カメラ一体型レコーダ）等の撮像装置が普及している。また、フォーカスを自動で合わせるオートフォーカス機能を備える撮像装置が広く普及している。
このオートフォーカス機能を備える撮像装置として、例えば、生成された撮像画像において複数の測距エリアを配置し、これらの各測距エリアのうちから最適な測距エリアを選択する撮像装置が存在する。このように最適な測距エリアを選択する機能（測距エリア選択機能）は、例えば、「マルチＡＦ」、「多点測距ＡＦ」、「ワイドＡＦ」と称される。
この測距エリア選択機能を備える撮像装置を用いて撮像動作を行うことにより、例えば、撮像画像における中央に主要被写体が存在しない場合でも、その主要被写体にフォーカスを合わせることができる。すなわち、撮影者が特別な操作をしなくても、その主要被写体にフォーカスを合わせることができるため、初心者であっても適切な撮像画像を記録することができる。
ここで、撮像装置により撮像画像を生成する場合には、その生成に用いられるレンズの個体差によって像高の変化に対するＭＴＦ劣化の程度が異なる。すなわち、撮像画像の生成に用いられるレンズの個体差によってＭＴＦ特性が異なる。このため、例えば、交換レンズを装着可能な撮像装置により撮像画像を生成する場合には、装着されている交換レンズのＭＴＦ特性を考慮して測距エリアを選択することが重要となる。
例えば、複数の測距エリアの焦点評価値に対して、ＭＴＦが高い測距エリアには小さい重み付けをし、ＭＴＦが低い測距エリアには高い重み付けをすることにより、ＭＴＦの差による焦点評価値の差を補正するカメラが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−１０７３３２号公報（図１）
上述の従来技術では、複数の測距エリアの焦点評価値を比較する場合に、ＢＰＦ特性を補正することにより、ＭＴＦ特性の影響を除去することができる。これにより、上述の従来技術では、ＭＴＦが低い測距エリアが選択されやすくなる。このため、ＭＴＦの減少率が比較的小さい場合には比較的適切な測距エリアを選択することができる。
しかしながら、上述の従来技術では、ＭＴＦの減少率が比較的大きい場合でも、ＭＴＦが低い測距エリアが選択されやすくなるため、ＭＴＦが極めて低い測距エリアが選択されるおそれがある。このように、ＭＴＦが極めて低い測距エリアが選択された場合には、解像感のある撮像画像を記録することができないおそれがある。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ＭＴＦ特性を考慮して適切な測距エリアを設定することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第１の側面は、レンズを介して入射される被写体からの入射光を変換して撮像画像を生成する撮像部と、上記生成された撮像画像に配置される複数の測距エリアのそれぞれについて上記レンズから上記測距エリアに含まれる被写体までの距離である被写体距離と上記レンズに関する上記測距エリア毎のＭＴＦとを取得して当該取得された被写体距離およびＭＴＦに基づいて合焦対象とすべき被写体を含む測距エリアを合焦対象エリアとして選択する選択部と、上記選択された合焦対象エリアに含まれる被写体に合焦するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御部とを具備し、上記選択部は、上記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアとＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一であるか否かを判定し、それらが同一である場合には、当該測距エリアを上記合焦対象エリアとして選択し、それらが同一でない場合において、上記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦが閾値を基準として小さい場合には、当該測距エリアを上記合焦対象エリアの選択対象から除外して当該除外後に上記合焦対象エリアの選択対象とされる各測距エリアについて上記判定を行う撮像装置およびその制御方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムである。これにより、複数の測距エリアのそれぞれについて被写体距離およびＭＴＦを取得し、この取得された被写体距離およびＭＴＦに基づいて合焦対象エリアを選択し、この選択された合焦対象エリアに含まれる被写体に合焦するようにフォーカス制御を行うという作用をもたらす。また、被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアと、ＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一であるか否かを判定し、それらが同一である場合には、その測距エリアを合焦対象エリアとして選択し、それらが同一でない場合において、被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦが閾値を基準として小さい場合には、この測距エリアを合焦対象エリアの選択対象から除外し、この除外後に合焦対象エリアの選択対象とされる各測距エリアについて判定を行うという作用をもたらす。
また、本発明の第２の側面は、レンズを介して入射される被写体からの入射光を変換して撮像画像を生成する撮像部と、上記生成された撮像画像に配置される複数の測距エリアのそれぞれについて上記レンズから上記測距エリアに含まれる被写体までの距離である被写体距離と上記レンズに関する上記測距エリア毎のＭＴＦとを取得して当該取得された被写体距離およびＭＴＦに基づいて合焦対象とすべき被写体を含む測距エリアを合焦対象エリアとして選択する選択部と、上記選択された合焦対象エリアに含まれる被写体に合焦するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御部とを具備し、上記選択部は、上記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアとＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一である場合には当該測距エリアを上記合焦対象エリアとして選択し、それらが同一でない場合において、当該ＭＴＦが最大となる測距エリアに対する当該被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦ減少率が閾値を基準として小さい場合には、当該被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアを上記合焦対象エリアとして選択するようにしてもよい。これにより、被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアと、ＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一でない場合において、そのＭＴＦが最大となる測距エリアに対する、その被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦ減少率が閾値を基準として小さい場合には、その被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアを合焦対象エリアとして選択するという作用をもたらす。
また、本発明の第３の側面は、レンズを介して入射される被写体からの入射光を変換して撮像画像を生成する撮像部と、上記生成された撮像画像に配置される複数の測距エリアのそれぞれについて上記レンズから上記測距エリアに含まれる被写体までの距離である被写体距離と上記レンズに関する上記測距エリア毎のＭＴＦとを取得して当該取得された被写体距離およびＭＴＦに基づいて合焦対象とすべき被写体を含む測距エリアを合焦対象エリアとして選択する選択部と、上記選択された合焦対象エリアに含まれる被写体に合焦するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御部とを具備し、上記選択部は、上記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアとＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一である場合には、当該測距エリアを上記合焦対象エリアとして選択し、それらが同一ではなく当該被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦが閾値を基準として大きい場合において、当該ＭＴＦが最大となる測距エリアに対する当該被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦ減少率が閾値を基準として小さい場合には、当該被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアを上記合焦対象エリアとして選択するようにしてもよい。これにより、被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアと、ＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一ではなく、その被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦが閾値を基準として大きい場合において、そのＭＴＦが最大となる測距エリアに対する、その被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦ減少率が閾値を基準として小さい場合には、その被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアを合焦対象エリアとして選択するという作用をもたらす。
また、本発明の第４の側面は、レンズを介して入射される被写体からの入射光を変換して撮像画像を生成する撮像部と、上記生成された撮像画像に配置される複数の測距エリアのそれぞれについて上記レンズから上記測距エリアに含まれる被写体までの距離である被写体距離と上記レンズに関する上記測距エリア毎のＭＴＦとを取得して当該取得された被写体距離およびＭＴＦに基づいて合焦対象とすべき被写体を含む測距エリアを合焦対象エリアとして選択する選択部と、上記選択された合焦対象エリアに含まれる被写体に合焦するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御部とを具備し、上記選択部は、上記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアとＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一である場合には、当該測距エリアを上記合焦対象エリアとして選択し、それらが同一ではなく当該被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦが閾値を基準として大きい場合において、当該ＭＴＦが最大となる測距エリアに対する当該被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦ減少率が閾値を基準として大きい場合には、当該被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアを上記合焦対象エリアの選択対象から除外するようにしてもよい。これにより、被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアと、ＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一ではなく、その被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦが閾値を基準として大きい場合において、そのＭＴＦが最大となる測距エリアに対する、その被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦ減少率が閾値を基準として大きい場合には、その被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアを合焦対象エリアの選択対象から除外するという作用をもたらす。
また、本発明の第５の側面は、レンズを介して入射される被写体からの入射光を変換して撮像画像を生成する撮像部と、上記生成された撮像画像に配置される複数の測距エリアのそれぞれについて上記レンズから上記測距エリアに含まれる被写体までの距離である被写体距離と上記レンズに関する上記測距エリア毎のＭＴＦとを取得して当該取得された被写体距離およびＭＴＦに基づいて合焦対象とすべき被写体を含む測距エリアを合焦対象エリアとして選択する選択部と、上記選択された合焦対象エリアに含まれる被写体に合焦するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御部とを具備し、上記選択部は、上記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアとＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一である場合には、当該測距エリアを上記合焦対象エリアとして選択し、それらが同一ではなく当該ＭＴＦが最大となる測距エリアに対する当該被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦ減少率が閾値を基準として大きい場合において、それらの各測距エリアに含まれる被写体に係る上記被写体距離の差分値が閾値を基準として小さい場合には、当該ＭＴＦが最大となる測距エリアを上記合焦対象エリアとして選択するようにしてもよい。これにより、被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアと、ＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一ではなく、そのＭＴＦが最大となる測距エリアに対する、その被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦ減少率が閾値を基準として大きい場合において、それらの各測距エリアに含まれる被写体に係る被写体距離の差分値が閾値を基準として小さい場合には、そのＭＴＦが最大となる測距エリアを合焦対象エリアとして選択するという作用をもたらす。
また、本発明の第６の側面は、レンズを介して入射される被写体からの入射光を変換して撮像画像を生成する撮像部と、上記生成された撮像画像に配置される複数の測距エリアのそれぞれについて上記レンズから上記測距エリアに含まれる被写体までの距離である被写体距離と上記レンズに関する上記測距エリア毎のＭＴＦとを取得して当該取得された被写体距離およびＭＴＦに基づいて合焦対象とすべき被写体を含む測距エリアを合焦対象エリアとして選択する選択部と、上記選択された合焦対象エリアに含まれる被写体に合焦するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御部とを具備し、上記選択部は、上記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアとＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一である場合には、当該測距エリアを上記合焦対象エリアとして選択し、それらが同一ではなく当該ＭＴＦが最大となる測距エリアに対する当該被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦ減少率が閾値を基準として大きい場合において、それらの各測距エリアに含まれる被写体に係る上記被写体距離の差分値が閾値を基準として大きい場合には、当該ＭＴＦが最大となる測距エリアを上記合焦対象エリアの選択対象から除外するようにしてもよい。これにより、被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアと、ＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一ではなく、そのＭＴＦが最大となる測距エリアに対する、その被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦ減少率が閾値を基準として大きい場合において、それらの各測距エリアに含まれる被写体に係る被写体距離の差分値が閾値を基準として大きい場合には、そのＭＴＦが最大となる測距エリアを合焦対象エリアの選択対象から除外するという作用をもたらす。
また、この第１乃至第６の側面において、上記生成された撮像画像に含まれる特定対象物を検出する検出部をさらに具備し、上記選択部は、上記生成された撮像画像における上記検出された特定対象物の位置を基準として上記測距エリアを配置するようにしてもよい。これにより、生成された撮像画像に含まれる特定対象物を検出し、その生成された撮像画像における特定対象物の位置を基準として測距エリアを配置するという作用をもたらす。
また、本発明の第７の側面は、レンズを含む複数の光学部材と、上記撮像装置との間で通信を行う第一通信部と、上記複数の光学部材の各状態に応じたＭＴＦを上記複数の光学部材の状態毎に保持する保持部とを備える交換レンズと、上記交換レンズとの間で通信を行う第二通信部と、上記レンズを介して入射される被写体からの入射光を変換して撮像画像を生成する撮像部と、上記生成された撮像画像に配置される複数の測距エリアのそれぞれについて上記レンズに関する上記測距エリア毎のＭＴＦを上記保持部から取得して上記レンズから上記測距エリアに含まれる被写体までの距離である被写体距離を上記測距エリア毎に算出して当該算出された被写体距離および当該取得されたＭＴＦに基づいて合焦対象とすべき被写体を含む測距エリアを合焦対象エリアとして選択する選択部と、上記選択された合焦対象エリアに含まれる被写体に合焦するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御部とを備える撮像装置とを具備し、上記選択部は、上記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアとＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一であるか否かを判定し、それらが同一である場合には、当該測距エリアを上記合焦対象エリアとして選択し、それらが同一でない場合において、上記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦが閾値を基準として小さい場合には、当該測距エリアを上記合焦対象エリアの選択対象から除外して当該除外後に上記合焦対象エリアの選択対象とされる各測距エリアについて上記判定を行う撮像システムおよびその制御方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムである。これにより、複数の測距エリアのそれぞれについて被写体距離およびＭＴＦを取得し、この取得された被写体距離およびＭＴＦに基づいて合焦対象エリアを選択し、この選択された合焦対象エリアに含まれる被写体に合焦するようにフォーカス制御を行うという作用をもたらす。また、被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアと、ＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一であるか否かを判定し、それらが同一である場合には、その測距エリアを合焦対象エリアとして選択し、それらが同一でない場合において、被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦが閾値を基準として小さい場合には、この測距エリアを合焦対象エリアの選択対象から除外し、この除外後に合焦対象エリアの選択対象とされる各測距エリアについて判定を行うという作用をもたらす。

本発明によれば、ＭＴＦ特性を考慮して適切な測距エリアを設定することができるという優れた効果を奏し得る。
本発明の第１の実施の形態における撮像システム１０の内部構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の第１の形態における撮像システム１０の外観構成例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００の機能構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における撮像システム１０を用いた撮像動作状態およびこれにより生成された撮像画像の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における測距エリア選択部３４０により設定される撮像画像における測距エリアの配置例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における交換レンズ２００のＭＴＦ特性を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００によるオートフォーカス処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００によるオートフォーカス処理の処理手順のうちのエリア選択第一処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００によるオートフォーカス処理の処理手順のうちのエリア選択第二処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態における撮像システム１０により生成された撮像画像の例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における撮像装置６００の機能構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態における測距エリア選択部６２０により設定される撮像画像における測距エリアの配置例を示す図である。 本発明の第３の実施の形態における撮像装置８００の内部構成例を示すブロック図である。
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
１．第１の実施の形態（測距エリア選択制御：撮像システムにおいて、ＭＴＦ特性および被写体距離に基づいて複数の測距エリアのうちから１つの測距エリアを選択する例）
２．第２の実施の形態（測距エリア選択制御：撮像画像に含まれる人物の顔に付される測距エリアのうちから１つの測距エリアを選択する例）
３．第３の実施の形態（測距エリア選択制御：撮像装置において、ＭＴＦ特性および被写体距離に基づいて複数の測距エリアのうちから１つの測距エリアを選択する例）
＜１．第１の実施の形態＞
［撮像システムの内部構成例］
図１は、本発明の第１の実施の形態における撮像システム１０の内部構成例を示すブロック図である。撮像システム１０は、撮像装置１００および交換レンズ２００を備える。撮像システム１０は、例えば、レンズを交換することが可能なデジタルスチルカメラ（例えば、デジタル一眼カメラ）により実現される。
撮像装置１００は、被写体を撮像して画像データ（撮像画像）を生成し、生成された画像データを画像コンテンツ（静止画コンテンツまたは動画コンテンツ）として記録する撮像装置である。また、撮像装置１００は、レンズマウント（図示せず）を介して交換レンズ２００を取り付けることができる。
交換レンズ２００は、レンズマウント（図示せず）を介して撮像装置１００に取り付けられる交換レンズユニットである。交換レンズ２００は、ズームレンズ２１１と、ズーム位置検出部２１２と、フォーカスレンズ２２１と、フォーカスレンズ駆動モータ２２２と、絞り２３１と、絞り駆動モータ２３２とを備える。また、交換レンズ２００は、モータドライバ２４０と、レンズ情報保持部２５０と、レンズ制御部２６０とを備える。
ズームレンズ２１１は、電動または手動の何れかの駆動により光軸方向に移動して焦点距離を調整するレンズである。すなわち、ズームレンズ２１１は、撮像画像に含まれる被写体を拡大または縮小させるため、被写体に対して前後に駆動するレンズである。また、ズームレンズ２１１により、ズーム機能が実現される。なお、本発明の第１の実施の形態では、ユーザによる手動操作により、ズームレンズ２１１を駆動させる例を示す。
ズーム位置検出部２１２は、ユーザによるズーム操作により駆動されたズームレンズ２１１の位置を検出するものであり、検出結果をレンズ制御部２６０に出力する。
フォーカスレンズ２２１は、フォーカスレンズ駆動モータ２２２の駆動により光軸方向に移動してフォーカスを調整するレンズである。すなわち、フォーカスレンズ２２１は、被写体に含まれる所望の対象物にピントを合わせるために使用されるレンズである。また、フォーカスレンズ２２１により、オートフォーカス機能が実現される。
フォーカスレンズ駆動モータ２２２は、モータドライバ２４０の制御に基づいて、フォーカスレンズ２２１を移動させるものである。
絞り２３１は、ズームレンズ２１１およびフォーカスレンズ２２１を通過する入射光の光量を調整するものであり、その調整後の光が撮像素子１１１に供給される。絞り２３１は、絞り駆動モータ２３２により駆動され、絞りの開度が調節される。
絞り駆動モータ２３２は、モータドライバ２４０の制御に基づいて、絞り２３１を駆動するものである。
このように交換レンズ２００を構成するズームレンズ２１１およびフォーカスレンズ２２１は、被写体からの入射光を集光するレンズ群であり、これらのレンズ群により集光された光が絞り２３１を介して撮像素子１１１に入射される。
モータドライバ２４０は、レンズ制御部２６０の制御に基づいて、フォーカスレンズ駆動モータ２２２および絞り駆動モータ２３２を駆動するドライバである。
レンズ情報保持部２５０は、交換レンズ２００を構成する各光学部材（フォーカスレンズ２２１、絞り２３１等）に関する固有の情報（レンズ情報）を保持するメモリであり、保持されている情報をレンズ制御部２６０に供給する。この固有の情報は、例えば、フォーカスレンズ２２１の位置（フォーカスが合う被写体の位置）と、焦点距離と、絞り値（Ｆ値）と、ＭＴＦとを含む光学部材に関する光学部材情報（レンズ情報）である。ここで、ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）は、レンズの性能を示す指標の１つであり、コントラストの再現率を像高（画面中心からの距離）毎に示すものである。なお、ＭＴＦは、焦点距離ｆ、絞り値、フォーカスレンズ２２１の位置等に応じて変化する。また、レンズの種類が異なると、ＭＴＦの特性も大きく変化することが多い。このため、各光学部材の状態（フォーカスレンズ２２１の位置等）に応じたＭＴＦが各状態に関連付けて、固有の情報としてレンズ情報保持部２５０に保持されている。すなわち、レンズ情報保持部２５０は、複数の光学部材の各状態に応じたＭＴＦを、複数の光学部材の状態毎に保持する。なお、レンズ情報保持部２５０は、特許請求の範囲に記載の保持部の一例である。
レンズ制御部２６０は、撮像装置１００との間で各種情報の通信処理を行い、この通信結果に基づいて、交換レンズ２００を構成する各部（フォーカスレンズ２２１、絞り２３１等）を制御するものである。すなわち、レンズ制御部２６０は、撮像装置１００の制御部１３０からの制御信号に基づいて、交換レンズ２００を構成する各部を制御する。また、レンズ制御部２６０は、撮像装置１００の制御部１３０からの送信要求に応じて、レンズ情報保持部２５０に保持されているレンズ情報を制御部１３０に送信する。例えば、撮像装置１００および交換レンズ２００間の通信処理は、同期通信により行われる。なお、レンズ制御部２６０は、特許請求の範囲に記載の第一通信部の一例である。
撮像装置１００は、システムバス１０１と、撮像素子１１１と、アナログ信号処理部１１２と、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換部１１３とを備える。また、撮像装置１００は、デジタル信号処理部（以下では、「ＤＳＰ（Digital Signal Processor）」と称する。）１１４と、表示部１１５と、記録デバイス１１６とを備える。また、撮像装置１００は、垂直ドライバ１１７と、タイミングジェネレータ（以下では、「ＴＧ（Timing Generator）」と称する。）１１８と、操作部１２０と、制御部１３０とを備える。また、撮像装置１００は、メモリ（ＲＯＭ（Read Only Memory））１４０と、メモリ（ＲＡＭ（Random Access Memory））１５０とを備える。また、撮像装置１００は、メモリ（ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory））１６０を備える。なお、ＤＳＰ１１４、垂直ドライバ１１７、ＴＧ１１８、操作部１２０、制御部１３０、メモリ（ＲＯＭ）１４０、メモリ（ＲＡＭ）１５０およびメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）１６０がシステムバス１０１を介して相互に通信可能となるように接続されている。
撮像素子１１１は、ズームレンズ２１１、フォーカスレンズ２２１および絞り２３１を介して供給される光（入射光）を受光し、この入射光を電気信号に変換させる光電変換素子である。そして、撮像素子１１１は、変換された電気信号（アナログ信号）をアナログ信号処理部１１２に供給する。また、撮像素子１１１は、垂直ドライバ１１７により駆動される。なお、撮像素子１１１として、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等を用いることができる。
アナログ信号処理部１１２は、ＴＧ１１８により駆動され、撮像素子１１１から供給される電気信号（アナログ信号）についてノイズ除去処理等のアナログ処理を施すものであり、アナログ処理が施されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換部１１３に供給する。
Ａ／Ｄ変換部１１３は、ＴＧ１１８により駆動され、アナログ信号処理部１１２から供給されたアナログ信号をデジタル信号に変換するものであり、変換されたデジタル信号をＤＳＰ１１４に供給する。
ＤＳＰ１１４は、制御部１３０の制御に基づいて、Ａ／Ｄ変換部１１３から供給されるデジタル信号について、黒レベル補正、ホワイトバランス調節、γ補正等の画像処理を行うものである。そして、ＤＳＰ１１４は、画像処理が施された画像データを、表示部１１５、記録デバイス１１６および制御部１３０に供給する。例えば、ＤＳＰ１１４は、画像処理が施された画像データについて圧縮処理を施し、この圧縮処理が施された画像データ（圧縮画像データ）を記録デバイス１１６に供給する。また、ＤＳＰ１１４は、記録デバイス１１６に記録されている圧縮画像データについて伸張処理を施し、この伸張処理が施された画像データを表示部１１５に供給する。なお、圧縮方式として、例えばＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式を採用することができる。また、ＤＳＰ１１４から供給された画像データを用いて制御部１３０が各制御を行う。
表示部１１５は、ＤＳＰ１１４から供給される画像データを表示する表示装置である。表示部１１５は、例えば、静止画撮影モードの設定時における撮影待機状態では、ＤＳＰ１１４により画像処理が施された画像データを撮像画像（いわゆる、スルー画像）として表示する。また、例えば、表示部１１５は、記録デバイス１１６に記録されている画像データを一覧画像として表示させ、その画像データを再生することができる。表示部１１５として、例えば、有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示パネルを用いることができる。
記録デバイス１１６は、ＤＳＰ１１４により画像処理が施された画像データを記録する記録デバイスである。また、記録デバイス１１６は、記録されている画像データをＤＳＰ１１４に供給する。なお、記録デバイス１１６は、撮像装置１００に内蔵するようにしてもよく、撮像装置１００から着脱可能とするようにしてもよい。また、記録デバイス１１６として、半導体メモリ、光記録媒体、磁気ディスク、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の種々の記録媒体を用いることができる。なお、光記録媒体として、例えば、記録可能なＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、記録可能なＣＤ（Compact Disc）、ブルーレイディスク（Blu-ray Disc（登録商標））等を用いることができる。
垂直ドライバ１１７は、制御部１３０の制御に基づいて、撮像素子１１１を駆動する垂直ドライバである。
ＴＧ１１８は、制御部１３０から供給される基準クロックに基づいて、垂直ドライバ１１７、アナログ信号処理部１１２およびＡ／Ｄ変換部１１３の駆動制御信号を生成するものである。
操作部１２０は、各種操作を行うためのボタン、スイッチ等の操作部材を備え、ユーザからの操作入力を受け付ける操作部であり、受け付けられた操作入力の内容をシステムバス１０１を介して制御部１３０に出力する。なお、撮像装置１００の外面に配置されるボタン等の操作部材以外に、表示部１１５上にタッチパネルを設け、ユーザからの操作入力をタッチパネルにおいて受け付けるようにしてもよい。
制御部１３０は、メモリ（ＲＯＭ）１４０等に記憶されている各情報に基づいて、撮像装置１００の各部を制御する中央演算装置である。また、制御部１３０は、交換レンズ２００との通信制御を行い、各種情報の送受信を行う。制御部１３０は、例えば、露出、ホワイトバランス、フォーカス、閃光発光（図２に示す閃光発光部１０２）等を制御する。また、例えば、制御部１３０は、撮像時には、操作部１２０からのユーザの操作入力、ＤＳＰ１１４からの画像データに基づいて、制御信号を生成する。そして、生成された制御信号をモータドライバ２４０、垂直ドライバ１１７、ＴＧ１１８、交換レンズ２００等に出力し、フォーカスレンズ２２１や絞り２３１等を動作させることにより、露出、ホワイトバランス、フォーカス、閃光等の制御を行う。また、制御部１３０は、各処理に用いられる情報の送信要求を交換レンズ２００に行う。
また、制御部１３０は、ＤＳＰ１１４により画像処理が施された画像データを記録する場合には、操作部１２０からのユーザの操作入力に基づいて、ＤＳＰ１１４に制御信号を出力する。そして、ＤＳＰ１１４により圧縮処理が施された画像データを静止画ファイルとして記録デバイス１１６に記録させる。また、制御部１３０は、記録デバイス１１６に記録されている静止画ファイルを表示する場合には、操作部１２０からのユーザの操作入力に基づいて、ＤＳＰ１１４に制御信号を出力する。そして、記録デバイス１１６に記録されている静止画ファイルに対応する画像を表示部１１５に表示させる。
また、制御部１３０は、撮像素子１１１等により生成される画像信号から取得された被写体のコントラスト信号を用いてフォーカス制御（いわゆる、コントラストＡＦ）を行う。この場合に、その生成される画像信号（撮像画像）において複数の測距エリアが配置され、これらの各測距エリアのうちから１つの測距エリアが合焦対象エリアとして選択される。これにより、主要被写体にフォーカスがあった適切な写真（撮像画像）を記録することができる。なお、制御部１３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）により実現される。また、制御部１３０の機能構成については、図３を参照して詳細に説明する。
メモリ（ＲＯＭ）１４０は、制御部１３０が各処理を実行するための各種プログラムや各種データを記憶する不揮発性メモリである。
メモリ（ＲＡＭ）１５０は、制御部１３０が動作する際に一時的に保持すべきデータや書き換え可能なデータを保持する揮発性メモリであり、例えば、制御部１３０が動作する際に作業用のメモリとして用いられる。
メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）１６０は、撮像装置１００が電源オフの間もデータを保持するメモリであり、各種設定条件等が記録される。
［撮像システムの外観構成例］
図２は、本発明の実施の第１の形態における撮像システム１０の外観構成例を示す図である。図２（ａ）は、撮像システム１０の外観を示す正面図であり、図２（ｂ）は、撮像システム１０の外観を示す背面図であり、図２（ｃ）は、撮像システム１０の外観を示す上面図である。
撮像装置１００は、閃光発光部１０２と、撮像素子１１１と、表示部１１５と、シャッターボタン１２１と、モードダイヤル１２２と、上下左右操作ボタン１２３と、決定ボタン１２４と、キャンセルボタン１２５と、電源スイッチ１２６とを備える。また、交換レンズ２００は、ズームレンズ２１１と、フォーカスレンズ２２１と、絞り２３１とを備える。なお、シャッターボタン１２１、モードダイヤル１２２、上下左右操作ボタン１２３、決定ボタン１２４、キャンセルボタン１２５および電源スイッチ１２６は、図１に示す操作部１２０に対応する。また、撮像素子１１１、表示部１１５、ズームレンズ２１１、フォーカスレンズ２２１および絞り２３１は、図１に示す同一名称の各部に対応するため、ここでの詳細な説明を省略する。なお、ズームレンズ２１１、フォーカスレンズ２２１および絞り２３１は、交換レンズ２００に内蔵されているものであり、撮像素子１１１は、撮像装置１００に内蔵されているものであるため、これらを図２（ｃ）では点線で示す。
図２では、撮像装置１００の外側面に設けられている上下左右操作ボタン１２３、決定ボタン１２４等の操作部材を用いて、表示部１１５に表示される画像やボタン等の選択操作（例えば、ボタンの押下操作）を行う撮像システム１０を例にして示す。
閃光発光部１０２は、制御部１３０（図１に示す）の制御に基づいて、被写体への光線を照射させ、被写体からの光（反射光）を増加させるものである。これにより、周囲の照度が低い状況においても撮像を可能とする。
シャッターボタン１２１は、シャッター操作を行うための操作部材であり、ユーザにより全押しまたは半押し操作が行われる。例えば、シャッターボタン１２１が半押しされた場合には、撮像に最適なフォーカス制御が行われる。また、シャッターボタン１２１が全押しされた場合には、撮像に最適なフォーカス制御が行われ、この全押しの際における画像データが記録デバイス１１６に記録される。
モードダイヤル１２２は、各モードを設定するためのダイヤルである。例えば、通常のＡＦモード、オート撮影モード（いわゆる、おまかせオート撮影モード）、記録デバイス１１６に記録されている画像を表示させるための画像表示モード等がモードダイヤル１２２の操作により設定される。
上下左右操作ボタン１２３は、表示部１１５に表示されるボタンや画像等の項目を選択する場合に用いられる操作ボタンであり、押下された部分に応じて現在選択されている項目が上下左右に移動する。
決定ボタン１２４は、表示部１１５に表示されている各項目の選択状態を確定する場合に用いられるボタンである。キャンセルボタン１２５は、表示部１１５に表示されている各項目の選択状態が確定されている場合に、この確定を解除するために用いられるボタンである。電源スイッチ１２６は、撮像装置１００の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるスイッチである。
また、撮像システム１０においては、ユーザの手動操作によりズーム操作が行われる。このズーム操作は、例えば、交換レンズ２００の所定部分をユーザが手で握った状態で行われる。例えば、ユーザの手動操作によりズーム操作が行われると、この手動操作に応じてズーム機能が制御され、撮像画像に含まれる被写体を拡大または縮小させることができる。
ここで、撮像装置１００が用いるコントラストＡＦの特性について説明する。コントラストＡＦは、撮像画像に含まれる特定領域（測距エリア）において、このＡＦ領域内の画像の空間周波数の高周波成分を抽出し、この高周波成分の輝度差分（ＡＦ評価値）に基づいて合焦位置を検出する方法である。すなわち、その抽出された高周波成分の輝度差分が最も大きくなる位置にフォーカスレンズを移動させることにより、フォーカスが合った撮像画像を生成することができる。
また、コントラストＡＦを撮像システム１０に用いることにより、構成部品を少なくすることができ、小型化および低コスト化を実現することができる。ここで、交換レンズ方式の撮像システムでは、交換レンズおよび撮像装置（カメラ本体）を組み合わせた際におけるフランジバックの長さの誤差を起因としてＡＦ精度が劣化することが想定される。しかしながら、コントラストＡＦを用いることにより、フランジバックの長さの誤差を起因とするＡＦ精度の劣化を抑えることができる。
また、撮像装置１００は、ＡＦ処理の際に、撮像画像の画面内において複数の測距エリアを配置してこれらの各測距エリアの中から最適な測距エリアを選択する。すなわち、撮像範囲において設定される複数の測距エリアの中から最適な測距エリアを選択する。例えば、撮像装置１００に最も近い被写体（例えば、主要被写体）を含む測距エリアを選択することにより、撮像装置１００に最も近い被写体にフォーカスを合わせることができる。これにより、例えば、主要被写体以外の被写体（例えば、背景の山）にフォーカスが合うことを防止することができる（いわゆる、中抜けの失敗防止）。また、画像認識技術を用いて、主要被写体（例えば、人物の顔）が存在すると想定される測距エリア（または、その周辺のエリア）にフォーカスを合わせることができる。これにより、例えば、撮像画像における中央に主要被写体が存在しない場合でも、その主要被写体にフォーカスを合わせることができる。
ここで、撮像装置１００により撮像画像を生成する場合には、その生成に用いられる交換レンズの個体差によって像高の変化に対するＭＴＦ劣化の程度が異なる。すなわち、撮像画像の生成に用いられる交換レンズの個体差によってＭＴＦ特性が異なる。例えば、ＭＴＦ劣化が比較的大きい交換レンズを用いて、至近優先のＡＦ処理を実行する場合において、ＭＴＦが悪い周辺の測距エリアに至近側被写体が存在する場合には、その測距エリアが選択される。このように、ＭＴＦが比較的良い中央付近よりも、ＭＴＦが比較的悪い周辺の測距エリアに至近側被写体が存在する場合には、撮像装置１００は至近側の被写体にフォーカスを合わせることになる。この場合には、周辺の被写体はＭＴＦの悪さのため、解像感がなく、中央付近もフォーカスが合っていないため、全体として解像感のない撮像画像となるおそれがある。このため、例えば、交換レンズを装着可能な撮像装置により撮像画像を生成する場合には、装着されている交換レンズのＭＴＦ特性を考慮して測距エリアを選択することが重要となる。そこで、本発明の第１の実施の形態では、複数の測距エリア（例えば、３×５のマトリクス状に配置）のうちから、被写体距離およびＭＴＦに基づいて、適切な合焦対象エリアを選択する例を示す。
［撮像装置の機能構成例］
図３は、本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００の機能構成例を示すブロック図である。図３では、説明の容易のため、撮像装置１００の機能構成とともに、図１に示す交換レンズ２００の内部構成を示す。
撮像装置１００は、撮像部３１０と、画像信号処理部３２０と、評価値生成部３３０と、測距エリア選択部３４０と、フォーカス制御部３５０とを備える。また、撮像装置１００は、通信部３６０と、表示制御部３７０と、表示部３８０と、シャッター操作受付部３９０とを備える。なお、撮像部３１０は、例えば、図１に示す撮像素子１１１、アナログ信号処理部１１２およびＡ／Ｄ変換部１１３に対応する。また、画像信号処理部３２０は、例えば、図１に示すＤＳＰ１１４に対応する。また、評価値生成部３３０、測距エリア選択部３４０、フォーカス制御部３５０および通信部３６０は、例えば、図１に示す制御部１３０に対応する。また、表示制御部３７０は、例えば、図１に示すＤＳＰ１１４に対応する。また、表示部３８０は、例えば、図１に示す表示部１１５に対応する。また、シャッター操作受付部３９０は、例えば、図１に示す操作部１２０に対応する。
撮像部３１０は、交換レンズ２００を構成する各レンズを介して入射される被写体からの入射光を変換して撮像画像（画像信号）を生成するものであり、生成された画像信号（電気信号）を画像信号処理部３２０に供給する。なお、図３では、撮像部３１０により生成された撮像画像（画像データ）を記録する記録処理に関する機能構成については、図示およびその説明を省略する。
画像信号処理部３２０は、撮像部３１０から出力された画像信号に対して各種の信号処理を施すものであり、信号処理が施された画像信号を評価値生成部３３０および表示制御部３７０に出力する。
評価値生成部３３０は、画像信号処理部３２０から出力された画像信号からＡＦ評価値（コントラスト信号）を生成するものであり、生成されたＡＦ評価値を測距エリア選択部３４０およびフォーカス制御部３５０に出力する。すなわち、評価値生成部３３０は、画像信号処理部３２０から出力された画像信号に対応する撮像画像に配置される複数の測距エリアにおいて、各測距エリア内の画像の空間周波数の高周波成分を抽出する。そして、評価値生成部３３０は、その抽出された高周波成分の輝度差分（ＡＦ評価値）を生成する。このように生成されたＡＦ評価値に基づいて合焦位置が検出される。
測距エリア選択部３４０は、フォーカス制御部３５０がフォーカス制御を行うための測距エリア（合焦対象エリア）を選択するものであり、選択された測距エリアに関する情報をフォーカス制御部３５０に出力する。具体的には、測距エリア選択部３４０は、測距エリアを選択する際に用いられる情報（ＭＴＦ等のレンズ情報）を通信部３６０を介して交換レンズ２００から取得する。そして、測距エリア選択部３４０は、その取得された各情報と、評価値生成部３３０から出力されたＡＦ評価値と、フォーカス制御部３５０からのフォーカス制御に関する情報とに基づいて測距エリアを選択する。すなわち、測距エリア選択部３４０は、撮像部３１０により生成された撮像画像に配置される複数の測距エリアのそれぞれについて、被写体距離を算出し、測距エリア毎のＭＴＦを取得する。そして、測距エリア選択部３４０は、その取得された被写体距離およびＭＴＦに基づいて、測距エリア（合焦対象エリア）を選択する。
例えば、測距エリア選択部３４０は、被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリア（最至近エリア）と、ＭＴＦが最大となる測距エリア（ＭＴＦ最大エリア）とを特定する。そして、これらの各エリアが同一であるか否かを判定し、それらが同一である場合には、その測距エリアを合焦対象エリアとして選択する。
また、エリア選択第一処理では、最至近エリアおよびＭＴＦ最大エリアが同一でない場合において、最至近エリアのＭＴＦが閾値ｔｈＭを基準として小さい場合には、その最至近エリアを合焦対象エリアの選択対象から除外する。また、その最至近エリアのＭＴＦが閾値ｔｈＭを基準として大きい場合において、そのＭＴＦ最大エリアに対するその最至近エリアのＭＴＦ減少率が閾値ｔｈ１を基準として小さい場合には、最至近エリアを合焦対象エリア（または候補）として選択する。一方、そのＭＴＦ最大エリアに対するその最至近エリアのＭＴＦ減少率が閾値ｔｈ１を基準として大きい場合には、その最至近エリアを合焦対象エリアの選択対象から除外する。
また、エリア選択第二処理では、最至近エリアおよびＭＴＦ最大エリアが同一でない場合において、そのＭＴＦ最大エリアに対するその最至近エリアのＭＴＦ減少率が閾値ｔｈ２を基準として小さい場合には、その最至近エリアを合焦対象エリアとして選択する。また、そのＭＴＦ減少率が閾値ｔｈ２を基準として大きい場合において、それらの各エリアに含まれる被写体に係る被写体距離の差分値が閾値ｔｈｄを基準として小さい場合には、そのＭＴＦ最大エリアを合焦対象エリアとして選択する。一方、それらの各エリアに含まれる被写体に係る被写体距離の差分値が閾値ｔｈｄを基準として大きい場合には、そのＭＴＦ最大エリアを合焦対象エリアの選択対象から除外する。なお、閾値ｔｈ１は、閾値ｔｈ２よりも大きい値とすることが好ましい。また、測距エリア選択部３４０は、特許請求の範囲に記載の選択部の一例である。
フォーカス制御部３５０は、交換レンズ２００との通信制御を行い、この通信により通信部３６０を介して取得された各情報と、評価値生成部３３０から出力されたＡＦ評価値とに基づいて、フォーカス制御を行うものである。すなわち、フォーカス制御部３５０は、測距エリア選択部３４０により選択された測距エリア（合焦対象エリア）に含まれる被写体に合焦するようにフォーカス制御を行う。なお、フォーカス制御部３５０は、例えば、シャッターボタン１２１の半押し操作または全押し操作が行われた際に、フォーカス制御を行う。
通信部３６０は、フォーカス制御部３５０の制御に基づいて、レンズ制御部２６０との間で通信を行うものである。例えば、通信部３６０は、フォーカス制御部３５０の制御に基づいて、レンズ制御部２６０との間で同期通信を行う。なお、通信部３６０は、特許請求の範囲に記載の第二通信部の一例である。
表示制御部３７０は、画像信号処理部３２０により画像信号処理が施された撮像画像をスルー画像として表示部３８０に順次表示させるものである。例えば、表示制御部３７０は、静止画撮影モードの設定時における撮影待機状態において、スルー画像を表示部３８０に順次表示させる。
表示部３８０は、表示制御部３７０から供給された撮像画像をスルー画像として表示する表示部である。
シャッター操作受付部３９０は、ユーザにより行われるシャッターボタン１２１の押下操作を受け付ける操作受付部であり、受け付けられた操作内容をフォーカス制御部３５０に出力する。具体的には、シャッターボタン１２１の半押し操作または全押し操作が行われた場合には、フォーカス制御部３５０により最適なフォーカス制御が行われる。また、シャッターボタン１２１の全押し操作が行われた場合には、そのフォーカス制御が行われ、この全押し操作の際に撮像部３１０により生成された撮像画像が記録デバイス１１６（図１に示す）に記録される。
［撮像システムを用いた撮像動作およびこれにより生成された撮像画像例］
図４は、本発明の第１の実施の形態における撮像システム１０を用いた撮像動作状態およびこれにより生成された撮像画像の例を示す図である。図４に示す例では、人４０１および４０２と、地面に立設されている塀４０３と、木４０４と、山４０５とを被写体として、撮像画像４００を生成する場合を例にして示す。
図４（ａ）には、撮像システム１０（撮像装置１００および交換レンズ２００）を用いた撮像動作が行われている状態において、撮像システム１０および被写体の関係をその側面から見た場合を概略的に示す。また、撮像システム１０から各被写体までの距離を被写体距離ｄ１乃至ｄ５で示す。
ここで、被写体距離ｄ１乃至ｄ５の算出方法について説明する。シャッターボタン１２１の半押し操作または全押し操作が行われた場合にはＡＦ処理が行われる。このＡＦ処理において、例えば、フォーカスレンズ移動範囲（ＡＦ範囲）内においてフォーカスレンズ２２１が移動して、この移動によりＡＦ評価値（コントラスト）が算出される。具体的には、ＡＦ範囲内においてコントラスト情報の取得を開始する位置へのフォーカスレンズ２２１の移動と、コントラスト情報を取得するためのフォーカスレンズ２２１の移動とを組み合わせた１つの動作（１回のＡＦ処理）が繰り返し行われる。この場合に、縦軸をＡＦ評価値（コントラスト）を示す軸とし、横軸をフォーカスレンズ２２１の位置を示す軸とするグラフを想定する。このグラフ上においては、合焦となった被写体が存在する場合には、フォーカスレンズ２２１の位置に対するＡＦ評価値は曲線（山型曲線）を描く。また、この曲線におけるピーク位置（山頂）が合焦位置（ジャスピン）となる。
また、１回のＡＦ処理を実行する毎に、レンズから被写体までの距離（被写体距離）を捕えることが可能である。すなわち、被写体距離をａとし、レンズから撮像素子１１１に結像される像までの距離をｂとし、レンズの焦点距離をｆとする場合には、次の式１が成り立つ。
（１／ａ）＋（１／ｂ）＝１／ｆ … 式１
この式１により、被写体距離ａ＝１／（（１／ｆ）−（１／ｂ））を求めることができる。また、図５に示すように、１つの撮像画像において、複数の測距エリアが配置されている場合には、１回のＡＦ処理を実行する毎に、各測距エリアの被写体距離を求めることができる。
図４（ｂ）には、図４（ａ）に示す撮像動作状態で生成された撮像画像の例を示す。なお、図４（ｂ）および図５（ａ）に示す撮像画像４００に含まれる被写体については、説明の容易のため、簡略化して示す。
［撮像画像における測距エリアの配置例］
図５は、本発明の第１の実施の形態における測距エリア選択部３４０により設定される撮像画像における測距エリアの配置例を示す図である。図５（ａ）には、撮像画像４００における測距エリアの配置構成例を示す。図５（ａ）では、１５個の測距エリアを撮像画像４００に配置する例を示す。なお、図５（ａ）に示す撮像画像４００は、図４（ｂ）に示す撮像画像４００と同様である。また、撮像画像４００に配置される測距エリアを太い点線の矩形で示す。
図５（ｂ）には、撮像画像における測距エリアの配置構成例を示す。図５（ｂ）では、図５（ａ）に示す撮像画像４００における被写体（人４０１、４０２等）を省略し、撮像画像４００に対応する矩形４１０内に、測距エリア（＃１乃至＃１５）を配置した例を示す。
［交換レンズの像高とＭＴＦ特性の関係例］
図６は、本発明の第１の実施の形態における交換レンズ２００のＭＴＦ特性を示す図である。図６では、ＭＴＦ特性をＭＴＦ曲線により示す。図６に示すＭＴＦ曲線４５１および４５２は、被写体が有するコントラストを撮像画像上でどの程度忠実に再現することができるかを空間周波数特性として表す曲線である。
図６では、横軸を像高（％）を示す軸とし、縦軸をコントラスト値（％）を示す軸とする。ここで、像高は、画面中心からの距離（ｍｍ）を示す値である。また、上述したように、ＭＴＦは、焦点距離ｆ、絞り値、フォーカスレンズ２２１の位置等に応じて変化する。また、レンズの種類が異なると、ＭＴＦの特性も大きく変化することが多い。例えば、交換レンズ２００の絞り２３１の位置（絞りの位置ｉ、絞りの位置ｊ）の変化に応じて、ＭＴＦ曲線が変化する（ＭＴＦ曲線４５１および４５２）。
図６に示すように、交換レンズ２００のＭＴＦ特性は、像高が高くなるに応じて小さくなる。また、このＭＴＦ特性に関する情報（ＭＴＦ情報）を交換レンズ２００のレンズ情報保持部２５０が保持する。そして、撮像装置１００からの送信要求に応じて、レンズ情報保持部２５０に保持されているＭＴＦ情報が、交換レンズ２００から撮像装置１００に送信される。
［撮像装置の動作例］
次に、本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００の動作について図面を参照して説明する。
図７は、本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００によるオートフォーカス処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
最初に、シャッターボタン１２１の半押し操作が行われたか否かが判断され（ステップＳ９０１）、半押し操作が行われていない場合には、監視を継続して行う。一方、シャッターボタン１２１の半押し操作が行われた場合には（ステップＳ９０１）、フォーカス制御部３５０が、設定されているＡＦ範囲のＡＦ開始点にフォーカスレンズ２２１を移動させる（ステップＳ９０２）。
ここで、シャッターボタン１２１の半押し操作が行われた場合には、フォーカス制御部３５０が、交換レンズ２００のレンズ制御部２６０との間で通信部３６０を介して通信処理を行う。この通信により、レンズ情報保持部２５０に保持されているレンズ情報を、測距エリア選択部３４０およびフォーカス制御部３５０が取得する。なお、レンズ情報保持部２５０に保持されているレンズ情報は、フォーカスレンズ２２１の位置（フォーカスが合う被写体の位置）と、焦点距離と、絞り値（Ｆ値）と、ＭＴＦとを含む。
また、レンズ制御部２６０は、モータドライバ２４０から取得される焦点距離ｆ、フォーカスレンズ２２１の位置等のレンズ情報に基づいて、これらの各レンズ情報に対応するＭＴＦをレンズ情報保持部２５０から取得する。そして、レンズ制御部２６０は、取得されたレンズ情報（ＭＴＦを含む）を、測距エリア選択部３４０およびフォーカス制御部３５０に通信部３６０を介して送信する。
続いて、フォーカス制御部３５０が、設定されているＡＦ範囲においてフォーカスレンズ２２１を移動させる。この移動時には、評価値生成部３３０がＡＦ評価値（コントラスト信号）を測距エリア毎に生成し、この生成されたＡＦ評価値（測距情報）を測距エリア選択部３４０が取得する（ステップＳ９０３）。また、測距エリア選択部３４０が、そのＡＦ評価値が生成された測距エリアに対応するレンズ情報（ＭＴＦ情報）をレンズ制御部２６０から取得する（ステップＳ９０４）。また、このように取得された各情報を用いて、測距エリア選択部３４０が各測距エリアについて被写体距離を算出する。そして、ＡＦ評価値、レンズ情報（ＭＴＦ情報）および被写体距離を、測距エリア選択部３４０が測距エリア毎に保持する。
続いて、フォーカスレンズ２２１の位置がＡＦ範囲の終了点に達したか否かが判断され（ステップＳ９０５）、フォーカスレンズ２２１の位置がＡＦ範囲の終了点に達していない場合には、ステップＳ９０３に戻り、ＡＦ処理を繰り返し行う。一方、フォーカスレンズ２２１の位置がＡＦ範囲の終了点に達した場合には（ステップＳ９０５）、測距エリア選択部３４０が選択候補エリアを選択する（ステップＳ９０６）。すなわち、複数の測距エリアのうち、最も至近側に存在する被写体を含む測距エリア（最至近エリア）が選択候補エリアとして選択される（ステップＳ９０６）。この選択候補エリアは、最終的にフォーカス合わせを行う合焦対象エリア（最終選択エリア）を選択するための候補となるエリアである。
例えば、図４（ａ）に示すように、最も至近側に存在する被写体は人４０１であるため、人４０１に相当する位置に配置されている測距エリア（図５（ｂ）に示す＃２、＃７、＃１２）の何れか１つ（例えば、測距エリア＃１２）が選択される。
続いて、測距エリア選択部３４０は、選択候補エリアが、像高方向においてＭＴＦが最大となるエリアであるか否かを判断する（ステップＳ９０７）。像高方向においてＭＴＦが最大となるエリアは、例えば、図６に示すグラフにおける像高（横軸）が０となる位置に、測距エリアの中心が存在する測距エリアである。例えば、図５に示す例では、測距エリア＃８が、像高方向においてＭＴＦが最大となるエリアである。このため、例えば、測距エリア＃１２が選択候補エリアとなっている場合には、選択候補エリアが、像高方向においてＭＴＦが最大となるエリアでないと判断される（ステップＳ９０７）。一方、例えば、測距エリア＃８が選択候補エリアとなっている場合には、選択候補エリアが、像高方向においてＭＴＦが最大となるエリアであると判断される（ステップＳ９０７）。
そして、選択候補エリアが、像高方向においてＭＴＦが最大となるエリアでない場合には（ステップＳ９０７）、エリア選択第一処理（ステップＳ９２０）およびエリア選択第二処理（ステップＳ９４０）が行われる。なお、エリア選択第一処理については、図８を参照して詳細に説明する。また、エリア選択第二処理については、図９を参照して詳細に説明する。
また、選択候補エリアが、像高方向においてＭＴＦが最大となるエリアである場合には（ステップＳ９０７）、測距エリア選択部３４０が選択候補エリアを最終選択エリアとする（ステップＳ９０８）。ここで、最終選択エリアは、最終的にＡＦ処理によりフォーカス合わせが行われるエリア（合焦対象エリア）である。なお、ステップＳ９０６乃至Ｓ９０８、Ｓ９２０、Ｓ９４０は、特許請求の範囲に記載の選択手順の一例である。
このように、測距エリア選択部３４０が、最終選択エリアを選択した場合には、選択された最終選択エリアに関する選択情報をフォーカス制御部３５０に出力する。そして、フォーカス制御部３５０が、その最終選択エリアにフォーカスが合うようにフォーカスレンズ２２１を移動させ（ステップＳ９０９）、オートフォーカス処理の動作を終了する。なお、ステップＳ９０９は、特許請求の範囲に記載のフォーカス制御手順の一例である。
図８は、本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００によるオートフォーカス処理の処理手順のうちのエリア選択第一処理（図７に示すステップＳ９２０の処理手順）の一例を示すフローチャートである。このエリア選択第一処理は、複数の測距エリアの中から、選択対象となる測距エリアを絞るための処理である。
ここで、例えば、測距エリアに含まれる被写体がローコントラストである場合、または、その被写体が撮影可能となる距離を外れている場合等には、ＡＦ処理が不可能になる。このため、複数の測距エリアのうち、ＡＦ処理が不可能となる測距エリアが存在することが想定される。
そこで、ＡＦ処理が可能な測距エリア（除外されていない測距エリア）が１つであるか否かが判断され（ステップＳ９２１）、ＡＦ処理が可能な測距エリアが１つである場合には、これ以降の選択処理が不要であるため、エリア選択第一処理の動作を終了する。
一方、ＡＦ処理が可能な測距エリアが１つでない場合（ＡＦ処理が可能な測距エリアが複数存在する場合）には（ステップＳ９２１）、これらの各測距エリアのうち、ＭＴＦが最大となる測距エリアをエリアＡ１とする（ステップＳ９２２）。このエリアＡ１は、ＡＦ処理が可能である測距エリアであるものとする。
続いて、測距エリア選択部３４０が、選択候補エリアおよびエリアＡ１が同一であるか否かを判断する（ステップＳ９２３）。そして、選択候補エリアおよびエリアＡ１が同一でない場合には（ステップＳ９２３）、測距エリア選択部３４０は、選択候補エリアのＭＴＦが、ＭＴＦ最低閾値ｔｈＭよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ９２４）。ここで、ＭＴＦ最低閾値ｔｈＭは、例えば、５０％とすることができる。
選択候補エリアおよびエリアＡ１が同一でなく、選択候補エリアのＭＴＦがＭＴＦ最低閾値ｔｈＭ以下である場合には（ステップＳ９２３、Ｓ９２４）、測距エリア選択部３４０が、選択候補エリアを合焦対象エリアの選択対象から除外する（ステップＳ９２５）。そして、測距エリア選択部３４０が、他の測距エリア（除外されていない測距エリア）から、最も至近側に存在する被写体を含む測距エリアを、選択候補エリアとして新たに選択し（ステップＳ９２６）、ステップＳ９２１に戻る。
この結果、ＭＴＦ最低閾値ｔｈＭ以下となる測距エリアが存在しない状態でも、最終選択エリアが選択される。すなわち、ＡＦ処理が可能な測距エリア（除外されていない測距エリア）が１つとなった場合には、この１つの測距エリア（ＡＦ処理が可能な測距エリア）が最終選択エリアとなる（図９に示すステップＳ９４１、Ｓ９４５）。
また、選択候補エリアおよびエリアＡ１が同一である場合には（ステップＳ９２３）、エリア選択第一処理の動作を終了する。また、選択候補エリアのＭＴＦが、ＭＴＦ最低閾値ｔｈＭよりも大きい場合には（ステップＳ９２４）、測距エリア選択部３４０が、エリアＡ１に対する選択候補エリアのＭＴＦ減少率が、閾値ｔｈ１よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ９２７）。ここで、エリアＡ１に対する選択候補エリアのＭＴＦ減少率ＲＤ１は、次の式２により求めることができる。
ＲＤ１＝（ＭＴＦＡ１−ＭＴＦＣＣ１）／ＭＴＦＡ１ … 式２
ここで、ＭＴＦＡ１は、エリアＡ１のＭＴＦを示し、ＭＴＦＣＣ１は、選択候補エリアのＭＴＦを示す。また、閾値ｔｈ１は、例えば、１０乃至２０％の値とすることができる。
そして、エリアＡ１に対する選択候補エリアのＭＴＦ減少率ＲＤ１が、閾値ｔｈ１以上である場合には（ステップＳ９２７）、ステップＳ９２５に戻る。一方、エリアＡ１に対する選択候補エリアのＭＴＦ減少率ＲＤ１が、閾値ｔｈ１未満である場合には（ステップＳ９２７）、エリア選択第一処理の動作を終了する。
このようにエリア選択第一処理により除外された測距エリアについては、測距エリア選択部３４０がその旨を保持して、エリア選択第二処理では選択処理の対象外（ＡＦ処理が不可として対象外）とする。
また、エリア選択第一処理の動作が終了した後において、至近側の被写体のＭＴＦが十分である場合には、その至近側の被写体を含む測距エリアが選択されることになる。ただし、至近側の被写体のＭＴＦが不十分である場合には、比較的遠い側の測距エリアが選択されることになる。
図９は、本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００によるオートフォーカス処理の処理手順のうちのエリア選択第二処理（図７に示すステップＳ９４０の処理手順）の一例を示すフローチャートである。このエリア選択第二処理は、エリア選択第一処理により一定基準で絞り込まれた測距エリア（除外されていない測距エリア）をさらに絞るための微調整を行う処理である。ここで、上述したように、エリア選択第一処理において除外された測距エリアについては、エリア選択第二処理においても選択処理の対象外（ＡＦ処理が不可として対象外）とする。
最初に、エリア選択第一処理において、ＡＦ処理が可能な測距エリアが１つにまで絞られている場合には（ステップＳ９４１）、測距エリア選択部３４０が、その測距エリアを最終選択エリアとして選択し（ステップＳ９４５）、エリア選択第二処理の動作を終了する。
一方、ＡＦ処理が可能な測距エリアが複数存在する場合には（ステップＳ９４１）、測距エリア選択部３４０が、ＡＦ処理が可能な測距エリアから、ＭＴＦが最大になるようなエリアを選択し、この測距エリアをエリアＡ２とする（ステップＳ９４２）。
続いて、測距エリア選択部３４０が、選択候補エリアおよびエリアＡ２が同一であるか否かを判断する（ステップＳ９４３）。そして、選択候補エリアおよびエリアＡ２が同一である場合には（ステップＳ９４３）、測距エリア選択部３４０が、選択候補エリアを最終選択エリアとして選択し（ステップＳ９４５）、エリア選択第二処理の動作を終了する。一方、測距エリア選択部３４０は、エリアＡ２に対する選択候補エリアのＭＴＦ減少率が、閾値ｔｈ２よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ９４４）。ここで、エリアＡ２に対する選択候補エリアのＭＴＦ減少率ＲＤ２は、次の式３により求めることができる。
ＲＤ２＝（ＭＴＦＡ２−ＭＴＦＣＣ１）／ＭＴＦＡ２ … 式３
ここで、ＭＴＦＡ２は、エリアＡ２のＭＴＦを示し、ＭＴＦＣＣ１は、選択候補エリアのＭＴＦを示す。また、閾値ｔｈ２は、閾値ｔｈ１よりも小さい値とすることが好ましく、例えば、閾値ｔｈ２を５乃至１０％の値とすることができる。
そして、エリアＡ２に対する選択候補エリアのＭＴＦ減少率ＲＤ２が、閾値ｔｈ２よりも小さい場合には（ステップＳ９４４）、測距エリア選択部３４０が、選択候補エリアを最終選択エリアとして選択し（ステップＳ９４５）、エリア選択第二処理の動作を終了する。
一方、そのＭＴＦ減少率ＲＤ２が、閾値ｔｈ２以上である場合には（ステップＳ９４４）、測距エリア選択部３４０が、エリアＡ２および選択候補エリアのそれぞれに対応する被写体距離の差が、閾値ｔｈｄよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ９４６）。ここで、被写体距離の差を焦点深度換算により求める場合には、閾値ｔｈｄは、例えば、１深度程度の値とすることができる。なお、被写体距離の差を焦点深度換算により求める場合には、上述した式１（（１／ａ）＋（１／ｂ）＝１／ｆ）のｂを用いて計算することにより求めることができる。
なお、エリアＡ２および選択候補エリアのそれぞれに対応する被写体距離の差を焦点深度換算により求める場合には、その際に用いられる各値を交換レンズ２００から順次取得するようにしてもよい。例えば、選択候補エリアに対応する被写体距離を、撮像装置１００が交換レンズ２００に送信し、これに対応する像面位置の送信要求を行う。この送信要求に対して、選択候補エリアに対応する像面位置Ｐ１を、交換レンズ２００が撮像装置１００に送信する。同様に、エリアＡ２に対応する被写体距離を、撮像装置１００が交換レンズ２００に送信し、これに対応する像面位置の送信要求を行う。この送信要求に対して、エリアＡ２に対応する像面位置Ｐ２を、交換レンズ２００が撮像装置１００に送信する。そして、受信した各像面位置の差分値（Ｐ１−Ｐ２）を算出することにより、焦点深度換算による被写体距離の差分値を求めることができる。なお、他の演算に用いられる各値についても、撮像装置１００が交換レンズ２００に送信要求して取得することができる。
そして、エリアＡ２および選択候補エリアのそれぞれに対応する被写体距離の差が、閾値ｔｈｄよりも小さい場合には（ステップＳ９４６）、測距エリア選択部３４０が、エリアＡ２を最終選択エリアとして選択する（ステップＳ９４７）。そして、エリア選択第二処理の動作を終了する。このように、エリアＡ２および選択候補エリアのそれぞれに対応する被写体距離の差が、閾値ｔｈｄよりも小さい場合には、ＭＴＦが高いエリアＡ２がジャスピンとなるように合焦させても、最至近側に存在する被写体のフォーカスの劣化が少ないと想定される。このため、エリアＡ２を最終選択エリアとして選択する。
一方、エリアＡ２および選択候補エリアのそれぞれに対応する被写体距離の差が、閾値ｔｈｄ以上である場合には（ステップＳ９４６）、測距エリア選択部３４０が、エリアＡ２を合焦対象エリアの選択対象から除外し（ステップＳ９４８）、ステップＳ９４１に戻る。このように、エリアＡ２および選択候補エリアのそれぞれに対応する被写体距離の差が、閾値ｔｈｄ以上である場合には、このエリアＡ２にフォーカスを合わせると、大きく中抜けする等の弊害が発生することが想定される。このため、エリアＡ２を合焦対象エリアの選択対象から除外する。これ以降は、ＡＦ処理が可能な測距エリアが１つに絞られるまでの間（ステップＳ９４１）、新たなエリアＡ２を設定して（ステップＳ９４２）、各処理手順を繰り返し行う（ステップＳ９４３乃至Ｓ９４７）。これにより、最適な測距エリアを選択することが可能となる。
このように、被写体距離およびＭＴＦを考慮して、フォーカス合わせを行う測距エリアを選択することにより、不用意にＭＴＦが低い測距エリアに対してフォーカス合わせを行うことを減少させることができる。これにより、例えば、撮像画像の比較的広範囲に測距エリアを配置する場合でも、ＭＴＦの程度によって測距エリアを限定することができ、フォーカス合わせを行う測距エリアを適切に選択することができる。また、例えば、被写体が奥行き方向に連続して存在する場合でも、フォーカス合わせを行う測距エリアを適切に選択することができるため、良好な撮像画像（写真）を記録することができる。なお、被写体が奥行き方向に連続して存在する状態として、例えば、花壇、橋、道路等をその進行方向（長手方向）に対して斜めから撮影する場合が想定される。図１０では、花壇を撮影する場合を例にして示す。
［撮像システムを用いた撮像動作により生成された撮像画像例］
図１０は、本発明の第１の実施の形態における撮像システム１０により生成された撮像画像の例を示す図である。
図１０（ａ）には、道路の片側に設置されている花壇に植えられている複数の花を主要被写体とする撮像動作により生成された撮像画像５００を示す。図１０（ｂ）には、撮像画像５００における測距エリアの配置構成例を示す。撮像画像５００には、図５と同様に、１５個の測距エリアが配置されるものとする。なお、図１０（ｂ）に示す撮像画像５００に配置される測距エリアを太い点線の矩形（白抜き）で示し、各矩形内に測距エリアの符号（＃１乃至＃１５）を付して示す。
このように生成された撮像画像５００において配置される１５個の測距エリアから合焦対象エリアを選択する場合を想定する。例えば、被写体距離に基づいて合焦対象エリアを選択する場合には、手前の花壇の塀付近に配置される測距エリア＃１１、＃１２が選択されることが想定される。しかしながら、例えば、測距エリア＃１１、＃１２のＭＴＦが比較的低い場合には、主要被写体を花（測距エリア＃７乃至＃９付近）とする撮像画像として、適切な撮像画像が記録されないおそれがある。すなわち、至近被写体が存在する像高付近（測距エリア＃１１、＃１２）はＭＴＦの悪さのために解像感がなく、中央付近（測距エリア＃８）はフォーカスが合っていないために解像感がない撮像画像（すなわち、全体的に解像感のない撮像画像）となるおそれがある。
これに対して、本発明の第１の実施の形態では、被写体距離およびＭＴＦに基づいて合焦対象エリアを選択する。このため、例えば、測距エリア＃１１、＃１２のＭＴＦが比較的低い場合には、主要被写体である花を含む測距エリア（例えば、測距エリア＃８）を選択することができる。これにより、主要被写体を花とする撮像画像として、全体的に解像感のある適切な撮像画像を記録することができる。
このように、本発明の第１の実施の形態によれば、複数の測距エリアのうちから、適切な測距エリア（合焦対象エリア）を選択することができる。すなわち、ＭＴＦ特性を考慮して適切な測距エリアを設定することができる。例えば、最至近側の測距エリアのＭＴＦが、中央付近よりも劣化している場合等において、中央付近に被写体が存在し、かつ、ＡＦ処理が可能である場合には、ＭＴＦが高いその中央付近の測距エリアを優先的に選択することができる。これにより、撮像画像における画面全体の解像感が劣化することを防止することができる。なお、本発明の第１の実施の形態では、説明の容易のため、比較的少ない数（３×５）の測距エリアを配置する例を示したが、例えば、他の数（例えば、５×５）の測距エリアを配置する場合についても、本発明の第１の実施の形態を適用することができる。
＜２．第２の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態では、一定の規則に基づいて配置される複数の測距エリア（例えば、３×５のマトリクス状に配置）のうちから、被写体距離およびＭＴＦに基づいて合焦対象エリア（最終選択エリア）を選択する例を示した。ここで、例えば、撮像画像に顔が含まれる場合には、この顔について測距エリアを設定することができる。また、撮像画像に複数の顔が含まれる場合には、これらの各顔を検出し、この検出された各顔について測距エリアを設定することができる。そこで、これらの各顔に付される測距エリアのうちから１つの測距エリアを選択する場合に、本発明の第１の実施の形態を適用することができる。そこで、第２の実施の形態では、撮像画像に含まれる複数の顔について設定された測距エリアのうちから１つの測距エリアを選択する例について説明する。なお、本発明の第２の実施の形態における撮像装置の構成については、図１乃至図３に示す例と略同様である。このため、本発明の第１の実施の形態と共通する部分については、同一の符号を付して、これらの説明の一部（内部構成、外観構成等）を省略する。
［撮像装置の機能構成例］
図１１は、本発明の第２の実施の形態における撮像装置６００の機能構成例を示すブロック図である。図１１では、説明の容易のため、撮像装置６００の機能構成とともに、図１に示す交換レンズ２００の内部構成を示す。
撮像装置６００は、顔検出部６１０および測距エリア選択部６２０を備える。なお、顔検出部６１０は、例えば、図１に示すＤＳＰ１１４または制御部１３０に対応する。また、画像信号処理部３２０は、撮像部３１０から出力された画像信号に対して各種の信号処理を施し、信号処理が施された画像信号（撮像画像）を顔検出部６１０に出力する。
顔検出部６１０は、画像信号処理部３２０から出力された撮像画像に含まれる人物の顔を検出するものであり、検出された顔に関する情報（顔情報）を測距エリア選択部６２０に出力する。この顔情報は、例えば、検出された人物の顔の撮像画像における位置および大きさを含む情報である。なお、撮像画像に含まれる顔の検出方法として、例えば、顔の輝度分布情報が記録されているテンプレートとコンテンツ画像とのマッチングによる顔検出方法（例えば、特開２００４−１３３６３７参照。）を用いることができる。また、撮像画像に含まれる肌色の部分や人間の顔の特徴量に基づいた顔検出方法を用いることができる。これらの顔検出方法により、顔情報（人物の顔の撮像画像における位置、大きさ等）を求めることができる。なお、顔検出部６１０は、特許請求の範囲に記載の検出部の一例である。
測距エリア選択部６２０は、顔検出部６１０により検出された顔に測距エリアを配置してこれらの各測距エリアのうちから、合焦対象エリア（最終選択エリア）を選択するものである。なお、合焦対象エリアの選択方法については、本発明の第１の実施の形態と同様であるため、ここでの説明を省略する。また、測距エリアの配置例については、図１２に示す。なお、測距エリア選択部６２０は、特許請求の範囲に記載の選択部の一例である。
［撮像画像における測距エリアの配置例］
図１２は、本発明の第２の実施の形態における測距エリア選択部６２０により設定される撮像画像における測距エリアの配置例を示す図である。図１２に示す撮像画像７００は、複数の人物を被写体として生成された撮像画像であり、複数の人物の顔が顔検出部６１０により検出されているものとする。また、このように検出された顔について、測距エリア選択部６２０により測距エリア７０１乃至７０６が配置される。このように配置される複数の測距エリア７０１乃至７０６のうちから、被写体距離およびＭＴＦに基づいて合焦対象エリア（最終選択エリア）が選択される。
例えば、検出された顔のサイズに基づいて合焦対象エリアを選択する場合には、顔のサイズが比較的大きい大人の顔に配置される測距エリア７０１乃至７０３が選択されることが想定される。しかしながら、手前に存在する子供達の顔に配置される測距エリア７０４乃至７０６が選択されることが好ましいことも多い。そこで、本発明の第２の実施の形態では、被写体距離およびＭＴＦに基づいて合焦対象エリアを選択するため、例えば、手前に存在し、中央寄りの子供に配置された測距エリア７０５を選択することができる。これにより、主要被写体を子供達とする撮像画像として、解像感のある適切な撮像画像を記録することができる。
なお、本発明の第２の実施の形態では、検出対象となる特定対象物として、人物の顔を例にして説明したが、人物の顔以外の物体についても本発明の第２の実施の形態を適用することができる。例えば、哺乳類、爬虫類、魚類等の動物（例えば、ペット）、自動車、飛行機等の１つまたは複数を特定対象物とする場合について本発明の第２の実施の形態を適用することができる。
＜３．第３の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態では、着脱式の交換レンズ２００を撮像装置１００に装着する撮像システム１０において測距エリアを選択する例を示した。ただし、レンズ一体型のデジタルスチルカメラ等の撮像装置についても本発明の第１の実施の形態を適用することができる。そこで、本発明の第３の実施の形態では、レンズ一体型の撮像装置において測距エリアを選択する例について説明する。なお、本発明の第３の実施の形態における撮像装置の構成については、図１乃至図３に示す例と略同様である。このため、本発明の第１の実施の形態と共通する部分については、同一の符号を付して、これらの説明の一部（外観構成、機能構成等）を省略する。
［撮像装置の内部構成例］
図１３は、本発明の第３の実施の形態における撮像装置８００の内部構成例を示すブロック図である。撮像装置８００は、ズーム位置検出部８１０と、モータドライバ８２０と、レンズ情報保持部８３０と、制御部８４０とを備える。なお、ズーム位置検出部８１０、モータドライバ８２０、レンズ情報保持部８３０および制御部８４０がシステムバス１０１を介して相互に通信可能となるように接続されている。
ズーム位置検出部８１０は、ユーザによるズーム操作により駆動されたズームレンズ２１１の位置を検出するものであり、検出結果を制御部８４０に出力する。なお、ズーム位置検出部８１０は、図１に示すズーム位置検出部２１２に対応する。
フォーカスレンズ駆動モータ２２２は、モータドライバ８２０の制御に基づいて、フォーカスレンズ２２１を移動させるものである。絞り駆動モータ２３２は、モータドライバ８２０の制御に基づいて、絞り２３１を駆動するものである。
モータドライバ８２０は、制御部８４０の制御に基づいて、フォーカスレンズ駆動モータ２２２および絞り駆動モータ２３２を駆動するドライバである。なお、モータドライバ８２０は、図１に示すモータドライバ２４０に対応する。
レンズ情報保持部８３０は、光学系を構成する各光学部材（フォーカスレンズ２２１、絞り２３１等）に関する固有の情報を保持するメモリであり、保持されている情報を制御部８４０に供給する。なお、レンズ情報保持部８３０は、図１に示すレンズ情報保持部２５０に対応する。また、固有の情報を他のメモリ（メモリ（ＲＯＭ）１４０等）に保持させるようにしてもよい。
制御部８４０は、撮像装置１００の各部（光学系を構成する各光学部材を含む）を制御するものである。なお、制御部８４０は、図１に示す制御部１３０およびレンズ制御部２６０に対応する。
このように、レンズ交換式の撮像装置以外に、レンズ一体型の撮像装置にも、本発明の第１の実施の形態を適用することができるため、各種の撮像装置においてマルチＡＦの性能改善にＭＴＦ情報を幅広く適用することができる。また、本発明の実施の形態では、コントラストＡＦを用いる例を示したが、例えば、位相差ＡＦ（位相差検出方式によるＡＦ）を用いる場合についても、本発明の実施の形態を適用することができる。
なお、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、本発明の実施の形態において明示したように、本発明の実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本発明の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
また、本発明の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（MiniDisc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、メモリカード、ブルーレイディスク（Blu-ray Disc（登録商標））等を用いることができる。
１０ 撮像システム
１００、６００、８００ 撮像装置
１０１ システムバス
１０２ 閃光発光部
１１１ 撮像素子
１１２ アナログ信号処理部
１１３ Ａ／Ｄ変換部
１１４ ＤＳＰ
１１５ 表示部
１１６ 記録デバイス
１１７ 垂直ドライバ
１１８ ＴＧ
１２０ 操作部
１２１ シャッターボタン
１２２ モードダイヤル
１２３ 上下左右操作ボタン
１２４ 決定ボタン
１２５ キャンセルボタン
１２６ 電源スイッチ
１３０、８４０ 制御部
２００ 交換レンズ
２１１ ズームレンズ
２１２、８１０ ズーム位置検出部
２２１ フォーカスレンズ
２２２ フォーカスレンズ駆動モータ
２３１ 絞り
２３２ 絞り駆動モータ
２４０、８２０ モータドライバ
２５０、８３０ レンズ情報保持部
２６０ レンズ制御部
３１０ 撮像部
３２０ 画像信号処理部
３３０ 評価値生成部
３４０、６２０ 測距エリア選択部
３５０ フォーカス制御部
３６０ 通信部
３７０ 表示制御部
３８０ 表示部
３９０ シャッター操作受付部
６１０ 顔検出部

Claims (10)

  1. レンズを介して入射される被写体からの入射光を変換して撮像画像を生成する撮像部と、
    前記生成された撮像画像に配置される複数の測距エリアのそれぞれについて前記レンズから前記測距エリアに含まれる被写体までの距離である被写体距離と前記レンズに関する前記測距エリア毎のＭＴＦとを取得して当該取得された被写体距離およびＭＴＦに基づいて合焦対象とすべき被写体を含む測距エリアを合焦対象エリアとして選択する選択部と、
    前記選択された合焦対象エリアに含まれる被写体に合焦するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御部とを具備し、
    前記選択部は、前記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアとＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一であるか否かを判定し、それらが同一である場合には、当該測距エリアを前記合焦対象エリアとして選択し、それらが同一でない場合において、前記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦが閾値を基準として小さい場合には、当該測距エリアを前記合焦対象エリアの選択対象から除外して当該除外後に前記合焦対象エリアの選択対象とされる各測距エリアについて前記判定を行う
    撮像装置。
  2. レンズを介して入射される被写体からの入射光を変換して撮像画像を生成する撮像部と、
    前記生成された撮像画像に配置される複数の測距エリアのそれぞれについて前記レンズから前記測距エリアに含まれる被写体までの距離である被写体距離と前記レンズに関する前記測距エリア毎のＭＴＦとを取得して当該取得された被写体距離およびＭＴＦに基づいて合焦対象とすべき被写体を含む測距エリアを合焦対象エリアとして選択する選択部と、
    前記選択された合焦対象エリアに含まれる被写体に合焦するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御部とを具備し、
    前記選択部は、前記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアとＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一である場合には、当該測距エリアを前記合焦対象エリアとして選択し、それらが同一でない場合において、当該ＭＴＦが最大となる測距エリアに対する当該被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦ減少率が閾値を基準として小さい場合には、当該被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアを前記合焦対象エリアとして選択する
    撮像装置。
  3. レンズを介して入射される被写体からの入射光を変換して撮像画像を生成する撮像部と、
    前記生成された撮像画像に配置される複数の測距エリアのそれぞれについて前記レンズから前記測距エリアに含まれる被写体までの距離である被写体距離と前記レンズに関する前記測距エリア毎のＭＴＦとを取得して当該取得された被写体距離およびＭＴＦに基づいて合焦対象とすべき被写体を含む測距エリアを合焦対象エリアとして選択する選択部と、
    前記選択された合焦対象エリアに含まれる被写体に合焦するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御部とを具備し、
    前記選択部は、前記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアとＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一である場合には、当該測距エリアを前記合焦対象エリアとして選択し、それらが同一ではなく当該被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦが閾値を基準として大きい場合において、当該ＭＴＦが最大となる測距エリアに対する当該被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦ減少率が閾値を基準として小さい場合には、当該被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアを前記合焦対象エリアとして選択する
    撮像装置。
  4. レンズを介して入射される被写体からの入射光を変換して撮像画像を生成する撮像部と、
    前記生成された撮像画像に配置される複数の測距エリアのそれぞれについて前記レンズから前記測距エリアに含まれる被写体までの距離である被写体距離と前記レンズに関する前記測距エリア毎のＭＴＦとを取得して当該取得された被写体距離およびＭＴＦに基づいて合焦対象とすべき被写体を含む測距エリアを合焦対象エリアとして選択する選択部と、
    前記選択された合焦対象エリアに含まれる被写体に合焦するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御部とを具備し、
    前記選択部は、前記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアとＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一である場合には、当該測距エリアを前記合焦対象エリアとして選択し、それらが同一ではなく当該被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦが閾値を基準として大きい場合において、当該ＭＴＦが最大となる測距エリアに対する当該被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦ減少率が閾値を基準として大きい場合には、当該被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアを前記合焦対象エリアの選択対象から除外する
    撮像装置。
  5. レンズを介して入射される被写体からの入射光を変換して撮像画像を生成する撮像部と、
    前記生成された撮像画像に配置される複数の測距エリアのそれぞれについて前記レンズから前記測距エリアに含まれる被写体までの距離である被写体距離と前記レンズに関する前記測距エリア毎のＭＴＦとを取得して当該取得された被写体距離およびＭＴＦに基づいて合焦対象とすべき被写体を含む測距エリアを合焦対象エリアとして選択する選択部と、
    前記選択された合焦対象エリアに含まれる被写体に合焦するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御部とを具備し、
    前記選択部は、前記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアとＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一である場合には、当該測距エリアを前記合焦対象エリアとして選択し、それらが同一ではなく当該ＭＴＦが最大となる測距エリアに対する当該被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦ減少率が閾値を基準として大きい場合において、それらの各測距エリアに含まれる被写体に係る前記被写体距離の差分値が閾値を基準として小さい場合には、当該ＭＴＦが最大となる測距エリアを前記合焦対象エリアとして選択する
    撮像装置。
  6. レンズを介して入射される被写体からの入射光を変換して撮像画像を生成する撮像部と、
    前記生成された撮像画像に配置される複数の測距エリアのそれぞれについて前記レンズから前記測距エリアに含まれる被写体までの距離である被写体距離と前記レンズに関する前記測距エリア毎のＭＴＦとを取得して当該取得された被写体距離およびＭＴＦに基づいて合焦対象とすべき被写体を含む測距エリアを合焦対象エリアとして選択する選択部と、
    前記選択された合焦対象エリアに含まれる被写体に合焦するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御部とを具備し、
    前記選択部は、前記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアとＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一である場合には、当該測距エリアを前記合焦対象エリアとして選択し、それらが同一ではなく当該ＭＴＦが最大となる測距エリアに対する当該被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦ減少率が閾値を基準として大きい場合において、それらの各測距エリアに含まれる被写体に係る前記被写体距離の差分値が閾値を基準として大きい場合には、当該ＭＴＦが最大となる測距エリアを前記合焦対象エリアの選択対象から除外する
    撮像装置。
  7. 前記生成された撮像画像に含まれる特定対象物を検出する検出部をさらに具備し、
    前記選択部は、前記生成された撮像画像における前記検出された特定対象物の位置を基準として前記測距エリアを配置する
    請求項１乃至６の何れかに記載の撮像装置。
  8. レンズを含む複数の光学部材と、
    前記撮像装置との間で通信を行う第一通信部と、
    前記複数の光学部材の各状態に応じたＭＴＦを前記複数の光学部材の状態毎に保持する保持部とを備える交換レンズと、
    前記交換レンズとの間で通信を行う第二通信部と、
    前記レンズを介して入射される被写体からの入射光を変換して撮像画像を生成する撮像部と、
    前記生成された撮像画像に配置される複数の測距エリアのそれぞれについて前記レンズに関する前記測距エリア毎のＭＴＦを前記保持部から取得して前記レンズから前記測距エリアに含まれる被写体までの距離である被写体距離を前記測距エリア毎に算出して当該算出された被写体距離および当該取得されたＭＴＦに基づいて合焦対象とすべき被写体を含む測距エリアを合焦対象エリアとして選択する選択部と、
    前記選択された合焦対象エリアに含まれる被写体に合焦するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御部とを備える撮像装置とを具備し、
    前記選択部は、前記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアとＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一であるか否かを判定し、それらが同一である場合には、当該測距エリアを前記合焦対象エリアとして選択し、それらが同一でない場合において、前記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦが閾値を基準として小さい場合には、当該測距エリアを前記合焦対象エリアの選択対象から除外して当該除外後に前記合焦対象エリアの選択対象とされる各測距エリアについて前記判定を行う
    撮像システム。
  9. 撮像部により生成された撮像画像に配置される複数の測距エリアのそれぞれについて前記撮像部に被写体からの入射光を供給するレンズから前記測距エリアに含まれる被写体までの距離である被写体距離と前記レンズに関する前記測距エリア毎のＭＴＦとを取得して当該取得された被写体距離およびＭＴＦに基づいて合焦対象とすべき被写体を含む測距エリアを合焦対象エリアとして選択する選択手順と、
    前記選択された合焦対象エリアに含まれる被写体に合焦するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御手順とを具備し、
    前記選択手順は、前記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアとＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一であるか否かを判定し、それらが同一である場合には、当該測距エリアを前記合焦対象エリアとして選択し、それらが同一でない場合において、前記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦが閾値を基準として小さい場合には、当該測距エリアを前記合焦対象エリアの選択対象から除外して当該除外後に前記合焦対象エリアの選択対象とされる各測距エリアについて前記判定を行う
    撮像装置の制御方法。
  10. 撮像部により生成された撮像画像に配置される複数の測距エリアのそれぞれについて前記撮像部に被写体からの入射光を供給するレンズから前記測距エリアに含まれる被写体までの距離である被写体距離と前記レンズに関する前記測距エリア毎のＭＴＦとを取得して当該取得された被写体距離およびＭＴＦに基づいて合焦対象とすべき被写体を含む測距エリアを合焦対象エリアとして選択する選択手順と、
    前記選択された合焦対象エリアに含まれる被写体に合焦するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御手順とをコンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記選択手順は、前記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアとＭＴＦが最大となる測距エリアとが同一であるか否かを判定し、それらが同一である場合には、当該測距エリアを前記合焦対象エリアとして選択し、それらが同一でない場合において、前記被写体距離が最短となる被写体を含む測距エリアのＭＴＦが閾値を基準として小さい場合には、当該測距エリアを前記合焦対象エリアの選択対象から除外して当該除外後に前記合焦対象エリアの選択対象とされる各測距エリアについて前記判定を行う
    プログラム。
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