JP5780752B2 - 自動焦点調整装置及び自動焦点調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動焦点調整装置に関し、詳しくは撮像光学系により結像される被写体像を光電変換する撮像素子により取得される画像信号を使用して、焦点調整を行う自動焦点調整装置に関するものである。

従来より、光学系の諸特性を考慮した自動焦点調整は種々提案されている。例えば、特開２００９−６９７４０号公報には、撮像画面全体での合焦精度を向上させる撮像装置を提供することを目的とした技術が開示されている。具体的には、撮像装置は、撮像画面上の複数の測距領域に対応する撮像手段の受光面より得られる信号から、被写体の高周波成分を示す信号を抽出する抽出手段と、抽出手段で抽出された信号に対して複数の測距領域のコントラストピーク位置を検出するピーク位置検出手段と、予め複数の測距領域それぞれにおけるコントラストピーク位置情報を記憶しているピーク位置情報記憶手段と、検出された中心部の測距領域と周辺部の測距領域のコントラストピーク位置の差と、予め記憶されている中心部の測距領域と周辺部の測距領域のコントラストピーク位置の差に基づいて、合焦位置補正量を算出し、フォーカスレンズ駆動制御手段に合焦位置補正量を出力してフォーカスレンズの駆動を制御させる合焦位置補正量算出手段とを有する。

特開２００９−６９７４０号公報

しかしながら上記特許文献１では、撮像手段の光学系の焦点距離や被写体距離に依らずに、検出された中心部の測距領域と周辺部の測距領域のコントラストピーク位置の差と、予め記憶されている中心部の測距領域と周辺部の測距領域のコントラストピーク位置の差に基づいて、合焦位置補正量を算出し、フォーカスレンズの駆動を制御している。このため本来中心部の測距領域と周辺部の測距領域のコントラストピーク位置の差が生じない焦点距離や被写体距離においても、ピーク位置差が生じた場合の合焦位置補正量を算出してしまうことがあり、この場合は中心部の解像感が低下してしまう。

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、画面全体の解像感のバランスのとれた画像を撮影できるようにすることである。

本発明に係わる自動焦点調整装置は、撮影光学系により結像される被写体像を光電変換して電気的な画像信号を得る撮像手段と、前記撮影光学系を駆動しながら前記撮像手段によって生成された複数の画像信号に基づいてＡＦ評価値を求め、該ＡＦ評価値に基づいて前記撮影光学系の合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記撮影光学系の焦点距離と、被写体距離と、撮影画面の中央部と周辺部における焦点位置の差とに基づいて、前記撮影光学系の像面湾曲に応じた合焦位置の補正をするか否かを判定する判定手段と、前記ＡＦ評価値を求める際に使用する周波数フィルタの特性に基づいた、合焦位置を補正するための補正量を、予め記憶する記憶手段と、前記合焦位置検出手段により検出された合焦位置と、前記判定手段の判定の結果に基づいて選択された前記記憶手段に記憶された補正量とを用いて、補正された合焦位置に、前記撮影光学系を駆動して被写体像にピントを合わせる焦点調整手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、画面全体の解像感のバランスのとれた画像を撮影することが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係わる撮像装置の構成を示すブロック図。 第１の実施形態の撮像装置の動作を示すフローチャート。 第１の実施形態のスキャンＡＦ処理の動作説明図。 光学系の球面収差などの収差により生じるＡＦ評価値のピーク位置の差の概念を説明する図。 第１の実施形態の動作を示すフローチャート。 測距枠の配置の説明図。 第２の実施形態の動作を示すフローチャート。 第３の実施形態の動作を示すフローチャート。 第４の実施形態の動作を示すフローチャート。 第５の実施形態の動作を示すフローチャート。 第６の実施形態の動作を示すフローチャート。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる撮像装置の構成を示すブロック図である。１は撮像装置、２はズームレンズ群、３はフォーカスレンズ群、４はズームレンズ群２及びフォーカスレンズ群３等からなる撮影光学系を透過する光束の量を制御する光量調節手段であり露出手段である絞りである。３１はズームレンズ群２、フォーカスレンズ群３、絞り４等からなる撮影レンズ鏡筒、５は撮影光学系を透過した被写体像が結像し、これを光電変換する固体撮像素子（以下ＣＣＤ）である。６はこのＣＣＤ５によって光電変換された電気信号を受けて各種の画像処理を施すことにより所定の画像信号を生成する撮像回路、７はこの撮像回路６により生成されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変化するＡ／Ｄ変換回路である。８はこのＡ／Ｄ変換回路７の出力を受けてこの画像信号を一時的に記憶するバッファメモリ等のメモリ（ＶＲＡＭ）である。９はこのＶＲＡＭ８に記憶された画像信号を読み出してこれをアナログ信号に変換するとともに再生出力に適する形態の画像信号に変換するＤ／Ａ変換回路、１０はこの画像信号を表示する液晶表示装置（ＬＣＤ）等の画像表示装置（以下ＬＣＤ）である。１２は半導体メモリ等からなる画像データを記憶する記憶用メモリである。１１はＶＲＡＭ８に一時記憶された画像信号を読み出して記憶用メモリ１２に対する記憶に適した形態にするために画像データの圧縮処理や符号化処理を施す圧縮回路及び記憶用メモリ１２に記憶された画像データを再生表示等をするのに最適な形態とするための復号化処理や伸長処理等を施す伸長回路とからなる圧縮伸長回路である。１３はＡ／Ｄ変換回路７からの出力を受けて自動露出（ＡＥ）処理を行うＡＥ処理回路、１４はＡ／Ｄ変換回路７からの出力を受けてＡＦ評価値を生成する自動焦点調節（ＡＦ）処理を行うスキャンＡＦ処理回路である。１５は撮像装置の制御を行う演算用のメモリを内蔵したＣＰＵ、１６は所定のタイミング信号を発生するタイミングジェネレータ（以下ＴＧ）、１７はＣＣＤドライバーである。２１は絞り４を駆動する絞り駆動モータ、１８は絞り駆動モータ２１を駆動制御する第１モータ駆動回路、２２はフォーカスレンズ群３を駆動するフォーカス駆動モータである。１９はフォーカス駆動モータ２２を駆動制御する第２モーター駆動回路、２３はズームスレンズ群２を駆動するズーム駆動モータ、２０はズーム駆動モータ２３を駆動制御する第３モータ駆動回路である。２４は各種のスイッチ群からなる操作スイッチ、２５は各種制御等を行うプログラムや各種動作を行わせるために使用するデータ等が予め記憶されている電気的に書き換え可能な読み出し専用メモリであるＥＥＰＲＯＭである。２６は電池、２８はストロボ発光部、２７はストロボ発光部２８の閃光発光を制御するスイッチング回路、２９は警告表示などを行うＬＥＤなどの表示素子である。３０は音声によるガイダンスや警告などを行うためのスピーカー、３３はＡＦ評価値を取得する際に被写体の全部又は一部を照明する照明手段であるＬＥＤなどの光源で構成されるＡＦ補助光、３２はＡＦ補助光３３を駆動するためのＡＦ補助光駆動回路である。３５は手振れなどを検出する振れ検出センサー、３４は振れ検出センサー３５の信号を処理する振れ検出回路、３６はＡ／Ｄ変換回路７からの出力を受けて画面上での顔の位置や顔の大きさなどを検出する顔検出回路である。

なお、画像データ等の記憶媒体である記憶用メモリは、フラッシュメモリ等の固定型の半導体メモリや、カード形状やスティック形状からなり装置に対して着脱自在に形成されるカード型フラッシュメモリ等の半導体メモリの他、ハードディスクやフロッピィ−ディスク等の磁気記憶媒体等、様々な形態のものが適用される。

また、操作スイッチ２４としては、撮像装置１を起動させ電源供給を行うための主電源スイッチや撮影動作（記憶動作）等を開始させるレリーズスイッチ、再生動作を開始させる再生スイッチがある。また。撮影光学系のズームレンズ群２を移動させズームを行わせるズームスイッチ、光学式ファインダー（ＯＶＦ）と電子ビューファインダー（ＥＶＦ）の切り替えスイッチ等がある。

そしてレリーズスイッチは撮影動作に先立ち行われるＡＥ処理、ＡＦ処理を開始させる指示信号を発生する第１ストローク（以下ＳＷ１）と実際の露光動作を開始させる指示信号を発生する第２ストローク（以下ＳＷ２）との二段スイッチにより構成される。

このように構成された本実施形態の撮像装置の動作を以下に説明する。まず、撮像装置１の撮影レンズ鏡筒３１を透過した被写体光束は絞り４によってその光量が調整された後、ＣＣＤ５の受光面に結像される。この被写体像は、ＣＣＤ５による光電変換処理により電気的な信号に変換され撮像回路６に出力される。撮像回路６では、入力された信号に対して各種の信号処理が施され、所定の画像信号が生成される。この画像信号はＡ／Ｄ変換回路７に出力されデジタル信号（画像データ）に変換された後、ＶＲＡＭ８に一時的に格納される。ＶＲＡＭ８に格納された画像データはＤ／Ａ変換回路９へ出力されアナログ信号に変換され表示するのに適した形態の画像信号に変換された後、ＬＣＤに画像として表示される。一方ＶＲＡＭ８に格納された画像データは圧縮伸長回路１１にも出力される。この圧縮伸長回路１１における圧縮回路によって圧縮処理が行われた後、記憶に適した形態の画像データに変換され、記憶用メモリ１２に記憶される。

また。例えば操作スイッチ２４のうち不図示の再生スイッチが操作されオン状態になると、再生動作が開始される。すると記憶用メモリ１２に圧縮された形で記憶された画像データは圧縮伸長回路１１に出力され、伸長回路において復号化処理や伸長処理等が施された後、ＶＲＡＭ８に出力され一時的に記憶される。更に、この画像データはＤ／Ａ変換回路９へ出力されアナログ信号に変換され表示するのに適した形態の画像信号に変換された後、ＬＣＤ１０に画像として表示される。

他方、Ａ／Ｄ変換回路７によってデジタル化された画像データは、上述のＶＲＡＭ８とは別にＡＥ処理回路１３、スキャンＡＦ処理回路１４及び顔検出回路３６に対しても出力される。まずＡＥ処理回路１３においては、入力されたデジタル画像信号を受けて、一画面分の画像データの輝度値に対して累積加算等の演算処理が行われる。これにより、被写体の明るさに応じたＡＥ評価値が算出される。このＡＥ評価値はＣＰＵ１５に出力される。またスキャンＡＦ処理回路１４（合焦位置検出手段）においては、入力されたデジタル画像信号を受けて、画像データの高周波成分がハイパスフィルター（ＨＰＦ）等を介して抽出され、更に累積加算等の演算処理を行い、高域側の輪郭成分量等に対応するＡＦ評価値信号が算出される。具体的にはスキャンＡＦ処理はＡＦ領域として指定された画面の一部分の領域に相当する画像データの高周波成分をハイパスフィルター（ＨＰＦ）等を介して抽出し、更に累積加算等の演算処理を行う。これにより、高域側の輪郭成分量等に対応するＡＦ評価値信号が算出される。このＡＦ領域は中央部分あるいは画面上の任意の部分の一箇所である場合や、中央部分あるいは画面上の任意の部分とそれに隣接する複数箇所である場合、離散的に分布する複数箇所である場合などがある。このようにスキャンＡＦ処理回路１４は、ＡＦ処理を行う過程において、ＣＣＤ５によって生成された画像信号から所定の高周波成分を検出する高周波成分検出手段の役割を担っている。顔検出回路３６においては、入力されたデジタル画像信号を受けて、目、眉などの顔を特徴付ける部分を画像上で探索し、人物の顔の画像上での位置を求める。更に顔の大きさや傾きなどを、顔を特徴付ける部分の間隔などの位置関係から求める。

一方、ＴＧ１６からは所定のタイミング信号がＣＰＵ１５、撮像回路６、ＣＣＤドライバー１７へ出力されており、ＣＰＵ１５はこのタイミング信号に同期させて各種の制御を行う。また撮像回路６は、ＴＧ１６からのタイミング信号を受け、これに同期させて色信号の分離等の各種画像処理を行う。さらにＣＣＤドライバー１７は、ＴＧ１６のタイミング信号を受けこれに同期してＣＣＤ５を駆動する。

またＣＰＵ１５は、第１モータ駆動回路１８、第２モータ駆動回路１９、第３モータ駆動回路２０をそれぞれ制御することにより、絞り駆動モータ２１、フォーカス駆動モータ２２、ズーム駆動モータ２３を介して、絞り４、フォーカスレンズ群３、ズームスレンズ群２を駆動制御する。すなわちＣＰＵ１５はＡＥ処理回路１３において算出されたＡＥ評価値等に基づき第１モータ駆動回路１８を制御して絞り駆動モータ２１を駆動し、絞り４の絞り量を適正になるように調整するＡＥ制御を行う。またＣＰＵ１５はスキャンＡＦ処理回路１４において算出されるＡＦ評価値信号に基づき第２モータ駆動回路１９を制御してフォーカス駆動モータ２２を駆動し、フォーカスレンズ群３を合焦位置に移動させるＡＦ制御を行う。また操作スイッチ２４のうち不図示のズームスイッチが操作された場合は、これを受けてＣＰＵ１５は、第３モータ駆動回路２０を制御してズームモータ２３を駆動制御することによりズームレンズ群２を移動させ、撮影光学系の変倍動作（ズーム動作）を行う。

次に本実施形態の撮像装置の実際の撮影動作を図２に示すフローチャートを用いて説明する。なお本実施形態の説明においては、フォーカスレンズ群３を所定位置に駆動しながらＡＦ評価値を取得する動作をスキャン、ＡＦ評価値を取得するフォーカスレンズの位置の間隔をスキャン間隔とする。また、ＡＦ評価値を取得する位置をスキャンポイント、ＡＦ評価値を取得する数をスキャンポイント数、ＡＦ評価値を取得する範囲をスキャン範囲、合焦位置を検出するための画像信号を取得する領域をＡＦ枠と言うものとする。

本実施形態の撮像装置１の主電源スイッチがオン状態であり、かつ撮像装置の動作モードが撮影（録画）モードにあるときは、撮影処理シーケンスが実行される。

まずステップＳ１においてＣＰＵ１５は、撮影レンズ鏡筒３１を透過しＣＣＤ５上に結像した像をＬＣＤに画像として表示する。すなわちＣＣＤ５上に結像した被写体像は、ＣＣＤ５により光電変換処理され電気的な信号に変換された後、撮像回路６に出力される。そこで入力された信号に対して各種の信号処理が施され、所定の画像信号が生成された後、Ａ／Ｄ変換回路７に出力されデジタル信号（画像データ）に変換されＶＲＡＭ８に一時的に格納される。ＶＲＡＭ８に格納された画像データはＤ／Ａ変換回路９へ出力されアナログ信号に変換され表示するのに適した形態の画像信号に変換された後、ＬＣＤに画像として表示される。

次いでステップＳ２において、レリーズスイッチの状態を確認する。撮影者によってレリーズスイッチが操作され、ＳＷ１（レリーズスイッチの第１ストローク）がオン状態になったことをＣＰＵ１５が確認すると、次のステップＳ３に進む。ステップＳ３では、通常のＡＥ処理が実行される。続いてステップＳ４においてスキャンＡＦ処理を行う。

すなわちＣＰＵ１５は、ステップＳ４で合焦位置を検出するためのスキャンＡＦ処理を行う。その概略を図３を用いて説明する。スキャンＡＦはＣＣＤ５によって生成された画像信号の高周波成分が最も多くなるフォーカスレンズ群３の位置（焦点位置）を求めることにより行われる。ＣＰＵ１５はフォーカス駆動モータ２２を駆動制御する第２モーター駆動回路１９を介してフォーカス駆動モータ２２を制御する。そして、フォーカスレンズ群３を無限遠に相当する位置（図３における「Ａ」）から各々の撮影モードにおいて設定される至近距離に相当する位置（図３における「Ｂ」）まで駆動する。そして駆動しながらスキャンＡＦ処理回路の出力（ＡＦ評価値信号）を取得し、フォーカスレンズ群３の駆動が終了した時点で取得したＡＦ評価値信号から、それが最大になる位置（図３における「Ｃ」）を求める。そして詳細を後述する方法で合焦位置補正量（ＢＰ補正量）を求め、それを加味した位置にフォーカスレンズ群３を駆動する。

このＡＦ処理回路の出力の取得はスキャンＡＦの高速化のために、全てのフォーカスレンズ群３の停止位置については行わず、所定のステップ毎に行う。この場合、図３に示すａ１、ａ２、ａ３点においてＡＦ評価値信号を取得することがありうる。このような場合はＡＦ評価値信号が最大値（極大値）となった点とその前後の点から合焦位置Ｃを計算にて求めている。このように補間計算を行いＡＦ評価値信号が最大値となる点（図３のＣ）を求める前にＡＦ評価値信号の信頼性を評価する。具体的な方法は特許第０４２３５４２２号公報や特許第０４１８５７４１号公報に記載されているので説明は割愛する。

そしてＡＦ評価値信号が最大値となる点を求めた後ＢＰ補正量を加味した位置にフォーカスレンズ群３を駆動し、ステップＳ５においてＡＦＯＫ表示を行う。これは表示素子２９を点灯することなどにより行うと同時にＬＣＤ上に緑の枠を表示するなどの処理を行う。

またステップＳ４において、得られたＡＦ評価値信号の信頼性が低い場合には、ＡＦ評価値信号が最大値となる点を求める処理は行わず、ステップＳ５に進みＡＦＮＧ表示を行う。これは表示素子２９を点滅表示することなどにより行うと同時にＬＣＤ上に黄色の枠を表示するなどの処理を行う。

ＣＰＵ１５はステップＳ６において、ＳＷ２（レリーズスイッチの第２ストローク）の確認を行い、ＳＷ２がオンになっていたならば、ステップＳ７に進み、実際の露光処理を実行する。

ここでステップＳ５で行われるスキャンＡＦの詳細、フォーカスレンズ群３を駆動しながら取得するＡＦ評価値信号が最大になる位置に対する合焦位置補正量（ＢＰ補正量）の求め方、及びそれを加味した位置にフォーカスレンズ群３を駆動する方法に関して説明する。

一般に光学系の球面収差などの収差が生じると、被写体の周波数に応じたピント位置が異なる。よって周波数の異なる被写体をＡＦ評価値信号をフォーカスレンズ群３を駆動しながらを取得すると、例えば図４に示すようその値が最大となるフォーカスレンズ群３の位置が異なる。

図４において、Ａはナイキスト周波数の１０％、Ｂはナイキスト周波数の２０％、Ｃはナイキスト周波数の３０％、Ｄはナイキスト周波数の４０％の空間周波数をもつ被写体のＡＦ評価値の変化を表している。実際の被写体は多くの空間周波数を含んでいるので、高域成分を抽出するフィルターの特性によってその被写体の画像から得られたＡＦ評価値が最大となるフォーカスレンズ群３の位置が異なることになる。ナイキスト周波数の１０％、２０％、３０％、４０％に透過率がピークとなるフィルターをＡＦ評価値を求める際のフィルターとして用いると、そのＡＦ評価値信号波形は図４のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのようになる。

この分布の仕方はフォーカスレンズ３を含む撮影レンズ鏡筒３１の特性によるものであるため、必ず図４の様になるとは限らない。逆の特性になる場合もあれば、その差が小さくほとんど同じ位置にＡＦ評価値が最大になる位置が分布する場合もある。またその量は、撮影レンズ鏡筒の変倍に伴う焦点距離や撮影距離などによっても異なることがある。

従って我々が自動焦点調整動作を行う場合は、なるべく高い周波数においてフィルターの透過率が最大となるものを用い、そのＡＦ評価値が最大になる位置へフォーカスレンズ群３を駆動すれば、撮影者が見た目でベストのピント位置と感じるフォーカスレンズ群３の位置を得ることが可能になる。

これは空間周波数の高い被写体と、低い被写体が混在する被写体を撮影した場合、空間周波数の低い被写体は多少ベストのピント位置からずれていても像がボケていると感じないが、空間周波数の高い被写体の場合は僅かなずれでも像がボケていると感じやすいからである。

しかし低照度時に高い周波数においてフィルターの透過率が最大となるＢＰＦ（バンドパスフィルター）を用いた場合、得られるＡＦ評価値信号の信頼性が十分でない場合が多い。その理由は、高域の信号にはＣＣＤや回路系において重畳されるノイズが含まれているため、偽の信号を発生させることがあるからである。特に低照度では、ＣＣＤにて受光される光量が減少するため本来の信号成分が減少してこの傾向が顕著になる。また信号量が十分な照度においても。手振れや被写体振れによって高域の信号は失われるので、あまり高い周波数のフィルターを設定することはできない。

そこで低照度や手振れ・被写体振れがあっても信頼性のある信号が得られる周波数のファイルを用い、空間周波数の高い被写体とのフォーカスレンズ群３の位置の差は、あらかじめ測定した値で補正するようにしている。この値が合焦位置補正量（ＢＰ補正量）である。

このＢＰ補正量は、ＡＦ評価値を求める際に使用するフィルターの特性（透過率が最大となる周波数）が異なると異なることが一般的であり、また撮影レンズ鏡筒の焦点距離や撮影距離などによっても異なることがある。そこで焦点距離・被写体距離をパラメータとした補正量をデータとして不図示のメモリーに記録している。低照度と通常照度でフィルターの設定を変え、それぞれのフィルターの特性に合わせて補正量のテーブルを持つことが実用的であるが、ここでは説明の都合上フィルターの特性はひとつとして説明する。

焦点距離に関しては停止可能な全てのポジションにおける補正量を記録する。但しその停止するポジションがあまりにも多い場合は、その量を考慮していくつかのズームポジションをまとめて一つの値とすることがある。例えば０〜１２８のズームポジションに停止可能な場合は０〜８、９〜１６、…、１２１〜１２８の様に分割し、分割した単位ごとに補正量を持つことにする。

距離に関しては４つの距離に関する補正量を記録しており、記憶されていない距離における補正量は、その両側の距離の値から補間して求める。最至近の４番目の距離より近い場合は４番目の距離の補正量を用いる。４番目の距離が像面湾曲が起こる距離である。この距離付近より近側で平面被写体（平面状の被写体）を撮影した場合、光学系の像面湾曲が生じるため、中央のＡＦ枠でのＡＦ評価値信号がピーク値を取るフォーカスレンズ群３の位置と、周辺のＡＦ枠でのＡＦ評価値信号がピーク値を取るフォーカスレンズ群３の位置が異なる。そのため中央のＡＦ枠でのＡＦ評価値信号がピーク値となるフォーカスレンズ群３の位置にフォーカスレンズ群３を制御した場合、周辺の解像感が中央の解像感に比べて劣る場合があり、この場合撮影者は撮影された画像に関して違和感を覚えることがある。そこで、この４番目の距離における補正量は像面湾曲を考慮し中央部と周辺部の解像感のバランスが取れるように中央部と周辺部の中間になるような値にしてある。

また３番目の距離における補正量は近距離における補正量であり、撮影光学系が理想的な光学系である場合は４番目の距離における補正量と等しくなるような値にしてある。そして１番目の距離における補正量は風景など遠距離の撮影における補正量、２番目の距離における補正量は人物撮影など中距離の撮影における補正量である。例えば無限遠、３ｍ、１ｍ、５０ｃｍの４つの距離における補正量を記録する。この距離は光学系の特性により異なる。この補正値を記録する距離は、焦点距離によって異なるようにしても良い。

ここで補間の方法について説明する。前述のように中間の距離はその両側の距離の値より補間する。５０ｃｍと１ｍの間の距離Ｌ１の補正量Ｈ１は、５０ｃｍと１ｍの補正量を用いた以下の式で求められる。

Ｈ１＝Ｈｎ＋(Ｈｐ−Ｈｎ)×｛ＬＰ(Ｌｎ−Ｌ１)／Ｌ１／(Ｌｎ−Ｌｐ)｝²
但し、Ｌｐは５０ｃｍ、Ｌｎは１ｍ、Ｈｐは５０ｃｍの補正量、Ｈｎは１ｍでの補正量である。１ｍと３ｍの間の距離Ｌ２の補正量Ｈ２は、３ｍと１ｍの補正量を用いた以下の式で求められる。

Ｈ２＝Ｈｍ＋(Ｈｎ−Ｈｍ)×(Ｌｍ−Ｌ２)×Ｌｎ／Ｌ２／(Ｌｍ−Ｌｎ)
但し、Ｌｎは１ｍ、Ｌｍは３ｍ、Ｈｎは１ｍの補正量、Ｈｍは３ｍでの補正量である。また３ｍと無限遠の間の距離Ｌ３での補正量Ｈ３は以下の式で求められる。

Ｈ３＝Ｈｉ＋(Ｈｍ−Ｈｉ)×Ｌｍ／Ｌ３
但し、Ｌｍは３ｍ、Ｈｉは無限遠の補正量、Ｈｍは３ｍでの補正量である。この計算で使用される距離は自動焦点調整の結果から逆算される。

この補正量はレンズ設計値から各焦点距離・各距離について計算して求める場合、実際に複数の個体の補正量を各焦点距離・各距離について測定しその平均値を用いる場合、個別に測定したその個体特有の値を用いる場合がある。どの方法をとるかは、撮影レンズ鏡筒３１の設計がある程度終了した段階で、補正量の各個体ごとの補正量がどの程度ばらつくのかを検討し決定する。

このように５０ｃｍと１ｍの間の距離Ｌ１の補正量Ｈ１だけ二次関数で補間するのは、像面湾曲に起因する中央部と周辺部のピント差は４番目の距離付近から生じ、平面被写体の解像感に影響を与える。しかし、３番目の距離付近ではほとんど生じないので、３番目の距離付近では補正量が３番目の距離における補正量にほぼ等しく、４番目の距離付近になるに従って４番目の距離における補正量にほぼ等しくなるようにするためである。また４番目の距離より近側の場合は４番目の距離の補正量を用い、像面湾曲が生じない状態で３番目の距離より近側の場合は３番目の距離の補正量を用いる。

次いで、ＢＰ補正量をスキャンＡＦの結果から決定しフォーカスレンズ群３を制御する動作を図５を用いて説明する。

まずステップＳ５０１において、図３を用いて説明した方法でスキャンＡＦを行い、各フォーカスレンズ群３の位置におけるＡＦ評価値を取得する。本実施形態においては中央部分の測距枠におけるＡＦ評価値を用いてＡＦを行っているが、像面湾曲が生じているか否かを判定する必要があるため、中央部分の測距枠の周辺に８つの測距枠を設け、その測距枠におけるＡＦ評価値も同様な方法で取得している。例えば図６（Ａ）のように９つの測距枠を配置し、１１枠が中央部分の測距枠、他の８枠を周辺部分の測距枠とすれば良い。

次いで、ステップＳ５０２において、中央部分の測距枠で取得したＡＦ評価値の信頼性を評価することで合焦可能か否かの判定を行い、合焦可能ならばステップＳ５０３へ、不可能ならばステップＳ５２０へ進む。

ステップＳ５０３では、スキャンＡＦが行われたズームポジションが所定のズームポジションか否かを判定する。その結果所定のズームポジションであればステップＳ５０４へ、所定のズームポジションでなければステップＳ５３０へ進む。これは像面湾曲が生じるのは設計上所定のズームポジションのみなので、そのズームポジションであるか否かを判定し、像面湾曲が生じないズームポジションであるならば、従来と同様の方法でフォーカスレンズ群３を制御すれば良いので、従来と同様の制御を行うステップＳ５３０へ推移するようにしているためである。

ステップＳ５０４では中央部分の測距枠で取得したＡＦ評価値から、その値がピークとなるフォーカスレンズ群３の位置を求め、更にそのピーク位置から被写体の撮影距離を演算する。そしてその距離が所定の距離と比較し、その距離以下の距離であるならばステップＳ５０５へ、その距離より遠ければステップＳ５３０へ進む。この所定の距離は、例えばＢＰ補正量を記録する際のパラメータとして用いた距離の３番目の距離とすれば良い。

ステップＳ５０５では中央部分に設定された測距枠の周辺に配置された測距枠のＡＦ評価値がピークとなるフォーカスレンズ群３の位置を求める。但し、中央部分の測距枠と同様に、その測距枠で取得したＡＦ評価値の信頼性を評価し、信頼性が低い場合はピーク位置の算出は行わない。

次いで、ステップＳ５０６において、信頼性が高いとみなされピーク位置を算出した周辺測距枠のピーク位置と中央のピーク位置の差を求め、その値がｕ−ｖからｕ＋ｖまでのものを選択する。そしてステップＳ５０７において選択された周辺測距枠のＡＦ評価値のピーク位置の平均値を求め、ステップＳ５０８において、中央測距枠のＡＦ評価値のピーク位置との差を求める。ここでｕは像面湾曲量であり、撮影レンズの設計値より求めることができる。またｖは面倒れ量で生産工程において測定される。生産工程において検査を行う近距離において、撮影レンズの対角で同じ像高におけるＡＦ評価値が最大となる位置を測定することで求めることができる。今、測定された対角のピント位置をｐ、ｑ、中央のピント位置をｔとした場合、像面湾曲量ｕ、面倒れ量ｖはそれぞれ、
ｕ＝（ｐ＋ｑ）／２−ｔ
ｖ＝（ｐ−ｑ）／２
と求められる。 像面湾曲量はこの測定値を用いても良い。

ステップＳ５０９においては、ステップＳ５０８で求められた中央と周辺のピーク位置の差が大きいか否かの判定を行い、大きい場合はステップＳ５１２へ、小さい場合はステップＳ５１０へ進む。これは求められた差を所定値と比較し、所定値以上なら差が大きいとみなすことで実行される。所定値は例えば、１．５深度程度の値に設定すれば良い。

次いで、ステップＳ５１０でステップＳ５０８で求められた差が非常に小さいか否かを判定し、非常に小さい場合はステップＳ５１２へ、そうでない場合はステップＳ５１１へ進む。これは求められた差を所定値と比較し、所定値以下なら差が非常に小さいとみなすことで実行される。所定値は例えば、４分の１深度から３分の１深度程度の値に設定すれば良い。

このようにすることにより近距離で平面被写体を撮影していると判断された場合はステップＳ５１１に進むことになる。そこでステップＳ５１１では、中央部分の測距枠で得られたＡＦ評価値信号がピークとなるフォーカスレンズ群３の位置にそのズームポジションにおける４番目の距離の補正値を加えたフォーカスレンズ群３の位置を合焦位置とし、そこへフォーカスレンズ群３を制御する。但し。撮影距離が３番目の距離と４番目の距離の中間の場合は上述の補間方法で求めた値を使用する。

ステップＳ５１２に進んだ場合は、中央部分の測距枠及び周辺部分の測距枠から得られた情報より平面被写体を撮影していないと判断できる場合である。そこで中央部分の測距枠で得られたＡＦ評価値信号がピークとなるフォーカスレンズ群３の位置にそのズームポジションにおける３番目の距離の補正値を加えたフォーカスレンズ群３の位置を合焦位置とし、そこへフォーカスレンズ群３を制御する。

またステップＳ５２０においては、中央部分の測距枠で得られたＡＦ評価値の信頼性が低く、合焦動作が不可能と判断されたので、非合焦の処理を行う。

ステップＳ５３０に進んだ場合は、像面湾曲の生じるズームポジションではない、撮影距離が像面湾曲の生じる近距離ではない等の理由により像面湾曲は生じていないと判断できる場合である。そこで中央部分の測距枠で得られたＡＦ評価値信号がピークとなるフォーカスレンズ群３の位置にそのズームポジションにおける撮影距離に対応したＢＰ補正値を加えたフォーカスレンズ群３の位置を合焦位置とし、そこへフォーカスレンズ群３を制御する。

なお、第１の実施形態では、コンパクトタイプのデジタルカメラを例に説明したが、本発明は、デジタルビデオカメラやデジタルＳＬＲにも適用可能である。また、第１の実施形態では、撮像素子としてＣＣＤを例に説明したが、本発明は他の撮像素子、例えばＣＭＯＳセンサであっても適用可能である。

（第２の実施形態）
だ２の実施形態の第１の実施形態との差は、ＢＰ補正量は従来通り３つの距離に対して持つが、像面湾曲が生じるような条件で平面被写体を撮影した場合の合焦位置を補正するために、該当のズームポジションについて３番目の距離の補正量から更にフォーカスレンズ群３の位置をシフトするパルスシフト量を持つようにしている点である。

第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に合焦位置補正量（ＢＰ補正量）焦点距離・被写体距離をパラメータとした補正量をデータとして不図示のメモリーに記録している。但し、距離に関しては３つの距離に関する補正量を記録しており、記憶されていな距離における補正量は、その両側の距離の値から補間して求める。最至近の３番目の距離より近い場合は３番目の距離の補正量を用いる。３番目の距離より近い場合は像面湾曲が起こる可能性がある。この距離付近より近側で平面被写体を撮影した場合、光学系の像面湾曲が生じるため、中央のＡＦ枠でのＡＦ評価値信号がピーク値を取るフォーカスレンズ群３の位置と、周辺のＡＦ枠でのＡＦ評価値信号がピーク値を取るフォーカスレンズ群３の位置が異なる。そのため中央のＡＦ枠でのＡＦ評価値信号がピーク値となるフォーカスレンズ群３の位置にフォーカスレンズ群３を制御した場合、周辺の解像感が中央の解像感に比べて劣る場合があり、この場合撮影者は撮影された画像に関して違和感を覚えることがある。

そこで、この３番目の距離より近い距離で撮影が行われた場合は、平面被写体の撮影か否かを判定し、平面被写体を撮影した場合は像面湾曲を考慮し中央部と周辺部の解像感のバランスが取れるように、フォーカスレンズ群３の位置が中央部と周辺部の中間になるようにシフトするようにしている。このシフト量をパルスシフト量と呼ぶ。

そしてこの量は設計値から求められる像面湾曲量と、フォーカスレンズ群３のシフトによる中央部分の解像度の劣化の程度により決める。具体的には設計値から求められる像面湾曲量の半分程度フォーカスレンズ群３をシフトした場合の中央部分の解像感の劣化具合が問題なければ、像面湾曲量の半分程度をパルスシフト量とする。中央部分の解像感の劣化具合に問題があれば、問題ないと判断できるシフト量をパルスシフト量とする。また１番目の距離における補正量は風景など遠距離の撮影における補正量、２番目の距離における補正量は人物撮影など中距離の撮影における補正量であることは第１の実施形態と同じである。

例えば無限遠、２ｍ、５０ｃｍの３つの距離における補正量を記録する。この距離は光学系の特性により異なる。この補正値を記録する距離は、焦点距離によって異なるようにしても良い。

次いで、ＢＰ補正量をスキャンＡＦの結果から決定しフォーカスレンズ群３を制御する動作を図７を用いて説明する。第１の実施形態と同じ動作を行う部分は同じ番号を振り、説明も割愛する。

第１の実施形態と同様の動作によりステップＳ７０１に到達したならば、中央部分の測距枠で取得したＡＦ評価値から、その値がピークとなるフォーカスレンズ群３の位置を求め、更にそのピーク位置から被写体の撮影距離を演算する。そしてその距離が所定の距離と比較し、その距離より近い距離であるならばステップＳ５０５へ、その距離より遠ければステップＳ５３０へ進む。この所定の距離は、例えばＢＰ補正量を記録する際のパラメータとして用いた距離の３番目の距離とすれば良い。

図７に示す第１の実施形態と同様の動作を行うことにより近距離で平面被写体を撮影していると判断された場合はステップＳ７０２に進むことになる。そこでステップＳ７０２では、中央部分の測距枠で得られたＡＦ評価値信号がピークとなるフォーカスレンズ群３の位置にそのズームポジションにおける３番目の距離の補正値とそのズームポジションにおけるパルスシフト量を加えたフォーカスレンズ群３の位置を合焦位置とし、そこへフォーカスレンズ群３を制御する。

（第３の実施形態）
第３の実施形態の第１の実施形態との差は、平面被写体を撮影しているか否かの判定方法及び第２の実施形態と同様にＢＰ補正量は３つの距離に対して持つ点である。

ＢＰ補正量をスキャンＡＦの結果から決定しフォーカスレンズ群３を制御する動作を図８を用いて説明する。第１及び第２の実施形態と同じ動作を行う部分は同じ番号を振り、説明も割愛する。

第１及び第２の実施形態と同様の動作によりステップＳ８０１に到達したならば、ステップＳ５０５で信頼性が高いとみなされピーク位置を算出した周辺測距枠のピーク位置と中央のピーク位置の差を求め、その値が±１深度以内のものを選択する。

次いで、ステップＳ８０２において、選択された周辺測距枠の個数をカウントし、その個数が多ければステップＳ８０３、少なければステップＳ５１２、中間の個数の場合はステップＳ８０４へ進む。

個数が多い少ないの判定はそれぞれ所定個数と比較することで行う。いま図６（Ａ）のように１１枠を中央部分の測距枠として９個の枠を設定していると仮定するならば、周辺の測距枠個数は８個となるので、選択された周辺測距枠の個数が５個以上であれば、個数が多いと判定しステップＳ８０３へ進む。この場合は多くの測距枠が同じような測距結果を示しているので平面被写体を撮影していると判断できる。また選択された測距枠の個数が２個以下の場合は、個数が少ないと判定しステップＳ５１２へ進む。この場合は中央部分の測距枠と同じような測距結果を示している測距枠が少ないので、中央部分が主要部分である被写体を撮影していると判断できる。それ以外の場合、すなわち選択された測距枠が３〜４個の場合は、中間個数と判断してステップＳ８０４へ進む。この場合は平面被写体ではあるが主要部分は中央部分の測距枠にある被写体を撮影していると判断できる。

ステップＳ８０３では、平面被写体を像面湾曲が生じる状態で撮影している場合なので、中央部分の測距枠で得られたＡＦ評価値信号がピークとなるフォーカスレンズ群３の位置Ｆｃと、周辺の測距枠で得られたＡＦ評価値信号がピークとなるフォーカスレンズ群３の位置の平均値Ｆｏａｖｅの中間点（（Ｆｃ＋Ｆｏａｖｅ）／２）にそのズームポジションにおける３番目の距離の補正値を加えたフォーカスレンズ群３の位置を合焦位置とし、そこへフォーカスレンズ群３を制御する。

ステップＳ８０４では、平面被写体を像面湾曲が生じる状態で撮影しているが主要部分は中央部分にあるので中央部分を重視してフォーカスレンズ群３の制御を行う。まず中央部分の測距枠で得られたＡＦ評価値信号がピークとなるフォーカスレンズ群３の位置Ｆｃと、周辺の測距枠で得られたＡＦ評価値信号がピークとなるフォーカスレンズ群３の位置の平均値Ｆｏａｖｅの中間点（（Ｆｃ＋Ｆｏａｖｅ）／２）の位置を求める。次いで中央部分の測距枠で得られたＡＦ評価値信号がピークとなるフォーカスレンズ群３の位置Ｆｃにそのズームポジションにおけるパルスシフト量を加えた位置を求める。両者を比較し、より中央のＡＦ評価値信号がピークとなるフォーカスレンズ群３の位置Ｆｃに近い方を選択する。選択された値にそのズームポジションにおける３番目の距離の補正値を加えたフォーカスレンズ群３の位置を合焦位置とし、そこへフォーカスレンズ群３を制御する。

ステップＳ５１２に進んだ場合は、第１及び第２の実施形態と同様に、中央部分の測距枠及び周辺部分の測距枠から得られた情報より平面被写体を撮影していないと判断できる場合である。そこで中央部分の測距枠で得られたＡＦ評価値信号がピークとなるフォーカスレンズ群３の位置にそのズームポジションにおける３番目の距離の補正値を加えたフォーカスレンズ群３の位置を合焦位置とし、そこへフォーカスレンズ群３を制御する。

（第４の実施形態）
第４の実施形態の第１の実施形態との差は、像面湾曲が生じるような条件で平面被写体を撮影した場合の合焦位置を補正するために、周辺の測距枠（測距位置）でのＡＦ評価値の情報（測距情報）を用いない点である。

ＢＰ補正量をスキャンＡＦの結果から決定しフォーカスレンズ群３を制御する動作を図９を用いて説明する。第１の実施形態と同じ動作を行う部分は同じ番号を振り、説明も割愛する。

像面湾曲が生じると予想されるズームポジションで撮影が行われていると判定されると、ステップＳ５０３からステップＳ９０１へ進む。ステップＳ９０１では中央部分の測距枠で取得したＡＦ評価値から、その値がピークとなるフォーカスレンズ群３の位置を求め、更にそのピーク位置から被写体の撮影距離を演算する。そしてその距離を所定の距離と比較し、その距離以下の距離であるならばステップＳ５１１へ、その距離より遠ければステップＳ５３０へ進む。この所定の距離は、例えばＢＰ補正量を記録する際のパラメータとして用いた距離の３番目の距離と４番目の距離の平均値とすれば良い。

ステップＳ５１１において、中央部分の測距枠で得られたＡＦ評価値信号がピークとなるフォーカスレンズ群３の位置にそのズームポジションにおける４番目の距離の補正値を加えたフォーカスレンズ群３の位置を合焦位置とし、そこへフォーカスレンズ群３を制御する。但し。撮影距離が３番目の距離と４番目の距離の中間の場合は上述の補間方法で求めた値を使用する。

また、第４の実施形態においては、４番目の距離における補正値は、中央部分の解像感を劣化させない設定にしている。これにより誤測距により中央の解像感が劣化することを防止することができる。

（第５の実施形態）
第５の実施形態の第１の実施形態との差は、中央部を含む複数の測距枠から得られるＡＦ評価値信号のピークとなるフォーカスレンズ群３の位置から、合焦動作に用いる測距枠を決定し、その位置へ合焦動作を行う点である。

本実施形態では中央と周辺の複数のＡＦ枠にてＡＦ評価値を求めているので、実際はＡＦ評価値信号のグラフが複数存在し、その値が最大値となるフォーカスレンズ位置が異なることもある。よって全てのＡＦ枠に対応するＡＦ評価値信号の信頼性を評価し、そのいずれかの信頼性が十分であれば、そのＡＦ枠におけるＡＦ評価値信号が最大値となる点を求めた後ＢＰ補正量を加味した位置にフォーカスレンズ群３を駆動し、ステップＳ５においてＡＦＯＫ表示を行う。これは表示素子２９を点灯することなどにより行うと同時にＬＣＤ上に緑の枠を表示するなどの処理を行う。

またステップＳ４において、全てのＡＦ枠で得られたＡＦ評価値信号の信頼性が低い場合には、ＡＦ評価値信号が最大値となる点を求める処理は行わず、ステップＳ５に進みＡＦＮＧ表示を行う。これは表示素子２９を点滅表示することなどにより行うと同時にＬＣＤ上に黄色の枠を表示するなどの処理を行う。

第５の実施形態の動作を図１０を用いて説明する。まずステップＳ１００１において、図３を用いて説明した方法でスキャンＡＦを行い、各フォーカスレンズ群３の位置におけるＡＦ評価値を取得する。本実施形態においては中央部分を含む複数の測距枠におけるＡＦ評価値を用いてＡＦを行い、かつ像面湾曲が生じているか否かを判定する必要があるため、中央部分の測距枠の周辺に８つの測距枠および更にその周辺に１６個の測距枠を設け、その測距枠におけるＡＦ評価値も同様な方法で取得している。

例えば図６（Ｂ）のように９つの測距枠を配置し、２２枠が中央部分の測距枠、１１枠、１２枠、１３枠、２１枠、２３枠、３１枠、３２枠、３３枠が周辺の測距枠、他の１６枠を像面湾曲が生じているか否かを判定するための周辺部分の測距枠とすれば良い。但し測距枠の設定の仕方はこれに限定されるものではない。

次いで、ステップＳ１００２において、中央部分とそれに隣接する測距枠で取得したＡＦ評価値の信頼性を評価することで合焦可能か否かの判定を行い、合焦可能ならばステップＳ１００３へ、不可能ならばステップＳ５２０へ進む。

本実施形態では中央と周辺の複数の測距枠にてＡＦ評価値を求めているので、その値が最大値となるフォーカスレンズ位置が異なることもある。よって全ての測距枠に対応するＡＦ評価値信号の信頼性を評価し、そのいずれかの信頼性が十分であれば、合焦可能と判断し、その測距枠におけるＡＦ評価値信号が最大値となる点を求める。逆に全ての測距枠で得られたＡＦ評価値信号の信頼性が低い場合には、合焦不可能と判断する。

そして、ステップＳ１００３では信頼性が十分であると判定された測距枠の中から合焦動作に用いる測距枠（以下合焦測距枠）を選択する。その選択の具体的方法は特許第０２６２０２３５号公報などの特許文献に記載されているので、説明は割愛する。

ステップＳ５０３では、スキャンＡＦが行われたズームポジションが所定のズームポジションか否かを判定する。その結果所定のズームポジションであればステップＳ１００４へ、所定のズームポジションでなければステップＳ５３０へ進む。

ステップＳ１００４では合焦測距枠で取得したＡＦ評価値から、その値がピークとなるフォーカスレンズ群３の位置を求め、更にそのピーク位置から被写体の撮影距離を演算する。そしてその距離が所定の距離と比較し、その距離以下の距離であるならばステップＳ１００５へ、その距離より遠ければステップＳ５３０へ進む。この所定の距離は、例えばＢＰ補正量を記録する際のパラメータとして用いた距離の３番目の距離とすれば良い。

ステップＳ１００５では合焦測距の周辺に配置された測距枠のＡＦ評価値がピークとなるフォーカスレンズ群３の位置を求める。但し、合焦測距枠と同様に、その測距枠で取得したＡＦ評価値の信頼性を評価し、信頼性が低い場合はピーク位置の算出は行わない。例えば、合焦測距枠として図６（Ｂ）の１１枠が選択されたならば、１１枠の周辺に配置された００枠、０１枠、０２枠、１０枠、１２枠、２０枠、２１枠、２２枠の信頼性を評価し、信頼性が十分であれば、その測距枠のＡＦ評価値がピークとなるフォーカスレンズ群３の位置を求める。

次いでステップＳ１００６において、信頼性が高いとみなされピーク位置を算出した合焦測距枠周辺の測距枠のピーク位置と合焦測距枠のピーク位置の差を求め、その値がｕ−ｖからｕ＋ｖまでのものを選択する。

そしてステップＳ１００７において選択された合焦枠周辺測距枠のＡＦ評価値のピーク位置の平均値を求め、ステップＳ１００８において、合焦測距枠のＡＦ評価値のピーク位置との差を求める。ここでｕは像面湾曲量であり、撮影レンズの設計値より求めることができる。またｖは面倒れ量で生産工程において測定される。

ステップＳ１００９においては、ステップＳ１００８で求められた合焦測距枠とその周辺のピーク位置の差が大きいか否かの判定を行い、大きい場合はステップＳ１０１２へ、小さい場合はステップＳ１０１０へ進む。これは求められた差を所定値と比較し、所定値以上なら差が大きいとみなすことで実行される。所定値は例えば、１．５深度程度の値に設定すれば良い。

ついでステップＳ１０１０でステップＳ１００８で求められた差が非常に小さいか否かを判定し、非常に小さい場合はステップＳ１０１２へ、そうでない場合はステップＳ１０１１へ進む。これは求められた差を所定値と比較し、所定値以下なら差が非常に小さいとみなすことで実行される。所定値は例えば、４分の１深度から３分の１深度程度の値に設定すれば良い。このようにすることにより近距離で平面被写体を撮影していると判断された場合はステップＳ１０１１に進むことになる。

そこでステップＳ１０１１では、合焦測距枠で得られたＡＦ評価値信号がピークとなるフォーカスレンズ群３の位置にそのズームポジションにおける４番目の距離の補正値を加えたフォーカスレンズ群３の位置を合焦位置とし、そこへフォーカスレンズ群３を制御する。但し。撮影距離が３番目の距離と４番目の距離の中間の場合は上述の補間方法で求めた値を使用する。

ステップＳ１０１２に進んだ場合は、合焦測距枠及びその周辺の測距枠から得られた情報より平面被写体を撮影していないと判断できる場合である。そこで合焦測距枠で得られたＡＦ評価値信号がピークとなるフォーカスレンズ群３の位置にそのズームポジションにおける３番目の距離の補正値を加えたフォーカスレンズ群３の位置を合焦位置とし、そこへフォーカスレンズ群３を制御する。ステップＳ５２０、ステップＳ５３０の処理は第１の実施形態と同じである。

（第６の実施形態）
第６の実施形態の第１の実施形態との差は、像面湾曲が生じるような状態で平面被写体を撮影しているか否かを判定する際に、撮影者により設定された撮影モードと顔検出の有無を考慮している点である。

基本的に撮影者が意図をもって撮影していると推測される場合は、撮影者が選択した中央部の測距枠の情報を重視してフォーカスレンズ群３の制御位置を決定し、その意思が小さいと推測される場合は画面全体のバランスを重視しフォーカスレンズ群３の制御位置を決定している。

基本的な動作は第１の実施形態と同じであるので、その説明は割愛する。異なるのは図５のステップＳ５０４における近距離か否か判定に使用する所定値が撮影モードと顔検出の有無によって異なる点である。

その所定値の決定の方法図１１を用いて説明する。まずステップＳ１１０１においてマクロモード（近接撮影モード）に設定されているか否かを判定し、マクロモードに設定されている場合はステップＳ１１１０へ進む。

マクロモードに設定させていない場合はステップＳ１１０２に進み、プログラムモード（Ｐモード）、シャッター速度優先モード（Ｔｖ優先モード）、絞り優先モード（Ａｖ優先モード）のいずれかに設定されているかを調べる。いずれかのモードに設定されていならば、ステップＳ１１１０へ進む。

プログラムモード、シャッター速度優先モード、絞り優先モード以外の撮影モードに設定されている場合はステップＳ１１０３において、オートモードに設定されているかどうかを調べる。オートモードはシーン判別を行い、測距枠位置、ストロボ発光、ドライブモード、撮影感度など撮影に関する多くの事項をカメラが自動的に設定するモードである。オートモードに設定されている場合はステップＳ１１１４へ進む。

オートモード以外に設定されている場合は、ステップＳ１１０５において顔検出が成功しているか判定する。なお顔検出機能がオフされている場合は顔検出が失敗したとみなすこととする。顔検出が成功している場合はステップＳ１１０６へ、失敗している場合はステップＳ１１０７へ進む。

ステップＳ１１０６ではスポーツモードに設定されているかを調べる。スポーツモードはその名の通りスポーツをする人を取るための撮影モードで高速連写、高速シャッター、動体追従などの機能が自動に設定される。スポーツモードに設定されている場合はステップＳ１１１１へ、設定されていない場合は１１１２へ進む。

ステップＳ１１０７でもスポーツモードに設定されているかを調べ、スポーツモードに設定されている場合はステップＳ１１１４へ、設定されていない場合は１１１３へ進む。

本実施形態では判定の所定距離をＬＯ、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のいずれかに設定する。Ｌ０はＢＰ補正量を持つ際のパラメータの４番目の距離よりも近い距離で、この値に設定した場合、かなりの近距離で撮影し像面湾曲が大きく発生するような場合でない限り、中央部分の測距枠のピーク位置を用いてフォーカスレンズ群３を制御することになる。

Ｌ１はＢＰ補正量を持つ際のパラメータの４番目の距離で、像面湾曲が画面にかなり影響を与える程度発生する場合のみ画面全体のバランスを考慮してフォーカスレンズ群３を制御することになる。

Ｌ２はＢＰ補正量を持つ際のパラメータの３番目と４番目の中間の距離で、像面湾曲がある程度発生した場合でも画面全体のバランスを考慮してフォーカスレンズ群３を制御することになる。

Ｌ３はＢＰ補正量を持つ際のパラメータの３番目と４番目の中間のＬ２より遠い距離で、少しでも像面湾曲が発生した場合でも画面全体のバランスを考慮してフォーカスレンズ群３を制御することになる。

ステップＳ１１１０では判定の所定距離をＬＯに設定する。これはマクロモードに設定して意図的に近接被写体を撮影している場合や、シャッター速度、絞りを撮影者自らが指定して撮影している場合なので、撮影者が写真に対する知識が豊富と推測できる。よって自らが測距枠とした位置の解像感を重視して、フォーカスレンズ群３を制御するのが、適していると言える。

ステップＳ１１１１では判定の所定距離をＬ１に設定する。これはポートレートモードでの撮影、スポーツモードでの顔があるシーンの撮影なので、かなりの意図をもって測距枠の被写体にピントを合わせようとしていると推測できる。よって自らが測距枠とした位置の解像感をある程度重視して、フォーカスレンズ群３を制御するのが適していると言える。

ステップＳ１１１３では判定の所定距離をＬ２に設定する。これは風景・紅葉・水族館など顔がないシーンモードで顔がないシーンの撮影なので、多少の意図をもって測距枠の被写体にピントを合わせようとしていると推測できる。よって自らが測距枠とした位置の解像感と画面全体のバランスの双方を考慮して、フォーカスレンズ群３を制御するのが適していると言える。

ステップＳ１１１２、ステップＳ１１１４では判定の所定距離をＬ３に設定する。これはポートレートモードで顔のないシーンの撮影、オートモードでの撮影なので、意図をもって測距枠の被写体にピントを合わせようとしていると推測できない。よって画面全体のバランスを重視して、フォーカスレンズ群３を制御するのが、適していると言える。

以上のように、上記の実施形態においては 、像面湾曲が生じた状態で平面被写体を撮影する場合においてのみ合焦位置補正量を異ならせることが可能になるので、平面被写体を撮影した場合は全体の解像感のバランスのとれた画像が撮影でき、中央部と周辺部で被写体距離の異なる被写体を撮影した場合は主被写体に精度良くピントのあった解像感の高い画像を撮影することが可能になる。

更に、ポートレート・スポーツ・風景・マクロ／非マクロ・オートなどの撮影モードや、顔検出結果によって、像面湾曲が生じたか否かの判定基準のひとつである被写体距離を異ならせることで、より撮影者の意図に沿った像面湾曲が生じた状態で平面被写体を撮影をしているか否かの判定を可能にしている。

また像面湾曲と倒れを分離して考慮し、平面被写体か否かを判定することで、平面被写体の撮影か否かの判定の正確さを増している。

Claims (9)

1. 撮影光学系により結像される被写体像を光電変換して電気的な画像信号を得る撮像手段と、
   前記撮影光学系を駆動しながら前記撮像手段によって生成された複数の画像信号に基づいてＡＦ評価値を求め、該ＡＦ評価値に基づいて前記撮影光学系の合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、
   前記撮影光学系の焦点距離と、被写体距離と、撮影画面の中央部と周辺部における焦点位置の差とに基づいて、前記撮影光学系の像面湾曲に応じた合焦位置の補正をするか否かを判定する判定手段と、
   前記ＡＦ評価値を求める際に使用する周波数フィルタの特性に基づいた、合焦位置を補正するための補正量を、予め記憶する記憶手段と、
   前記合焦位置検出手段により検出された合焦位置と、前記判定手段の判定の結果に基づいて選択された前記記憶手段に記憶された補正量とを用いて、補正された合焦位置に、前記撮影光学系を駆動して被写体像にピントを合わせる焦点調整手段と、
   を備えることを特徴とする自動焦点調整装置。
2. 前記判定手段は、前記撮影光学系の焦点距離と被写体距離とが所定範囲内であり、撮影画面の中央部と周辺部における焦点位置の差から平面状の被写体を撮影していると判定された場合に、前記撮影光学系の像面湾曲に応じた合焦位置の補正をすると判定することを特徴とする請求項１に記載の自動焦点調整装置。
3. 前記焦点調整手段は、撮影画面の中央部における合焦位置を、前記判定手段の判定の結果に基づいて選択された前記記憶手段に記憶された補正量にて補正した合焦位置に、前記撮影光学系を駆動して被写体像にピントを合わせることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動焦点調整装置。
4. 前記焦点調整手段は、前記撮影光学系の焦点距離と被写体距離とが所定範囲内であり、撮影画面の中央部と周辺部における焦点位置の差から平面状の被写体を撮影していると判定された場合に、前記記憶手段に記憶された補正量に、撮影画面の中央部と周辺部における焦点位置の中間になるようなパルスシフト量を加えた補正量を用いて、前記合焦位置検出手段により検出された撮影画面の中央部の合焦位置を補正した合焦位置に、前記撮影光学系を駆動して被写体像にピントを合わせることを特徴とする請求項３に記載の自動焦点調整装置。
5. 前記焦点調整手段は、前記撮影光学系の焦点距離と被写体距離とが所定範囲内であり、撮影画面の中央部と周辺部における焦点位置の差から平面状の被写体を撮影していると判定された場合に、前記合焦位置検出手段により検出された撮影画面の中央部の合焦位置と、前記合焦位置検出手段により検出された撮影画面の周辺部の合焦位置との中間点を、前記記憶手段に記憶された補正量にて補正した合焦位置に、前記撮影光学系を駆動して被写体像にピントを合わせることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動焦点調整装置。
6. 撮影光学系により結像される被写体像を光電変換して電気的な画像信号を得る撮像手段と、
   複数の測距枠にて、前記撮影光学系を駆動しながら前記撮像手段によって生成された複数の画像信号に基づいてＡＦ評価値を求め、該ＡＦ評価値に基づいて前記撮影光学系の合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、
   合焦動作に用いる測距枠を決定する決定手段と、
   前記撮影光学系の焦点距離と、被写体距離と、前記決定手段により決定された測距枠と該測距枠の周辺部における焦点位置の差とに基づいて、前記撮影光学系の像面湾曲に応じた合焦位置の補正をするか否かを判定する判定手段と、
   前記ＡＦ評価値を求める際に使用する周波数フィルタの特性に基づいた、合焦位置を補正するための補正量を、予め記憶する記憶手段と、
   前記合焦位置検出手段により検出された前記決定手段により決定された測距枠の合焦位置と、前記判定手段の判定の結果に基づいて選択された前記記憶手段に記憶された補正量とを用いて、補正された合焦位置に、前記撮影光学系を駆動して合焦動作を行う焦点調整手段と、
   を備えることを特徴とする自動焦点調整装置。
7. 前記判定手段は、前記撮影光学系の像面湾曲に応じた合焦位置の補正をするか否かを判定する際の被写体距離の範囲の設定を、撮影者により設定される撮影モードに応じて異ならせることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の自動焦点調整装置。
8. 前記判定手段は、前記撮影光学系の像面湾曲に応じた合焦位置の補正をするか否かを判定する際の被写体距離の範囲の設定を、前記撮像手段により取得された画像からの顔検出の結果に応じて異ならせることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の自動焦点調整装置。
9. 撮影光学系を駆動しながら撮像手段によって生成された複数の画像信号に基づいてＡＦ評価値を求め、該ＡＦ評価値に基づいて前記撮影光学系の合焦位置を検出する合焦位置検出ステップと、
   前記撮影光学系の焦点距離と、被写体距離と、撮影画面の中央部と周辺部における焦点位置の差とに基づいて、前記撮影光学系の像面湾曲に応じた合焦位置の補正をするか否かを判定する判定ステップと、
   前記合焦位置検出ステップにより検出された合焦位置と、前記判定ステップの判定の結果に基づいて選択された記憶手段に予め記憶された前記ＡＦ評価値を求める際に使用する周波数フィルタの特性に基づいた、合焦位置を補正するための補正量とを用いて、補正された合焦位置に、前記撮影光学系を駆動して被写体像にピントを合わせる焦点調整ステップと、
   を備えることを特徴とする自動焦点調整方法。

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