JP4532849B2 - 自動合焦装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動合焦装置に関し、特に電子スチルカメラやビデオカメラ等に利用される自動合焦装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、電子スチルカメラやビデオカメラなどでは、CCDなどの撮像素子から得られる輝度信号の高周波成分を信号処理し、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、各画面内に設定された測距領域内における信号の高周波成分を積分することにより、最もコントラストの多いレンズ位置を検出し合焦点を求めることが一般的に行われている。
【0003】
また、焦点検出用受光センサの色収差に起因する焦点検出位置のずれ量を補正する自動焦点検出装置も提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、焦点検出用受光センサの色収差に起因する検出誤差を補正するための補正値を算出する補正部と、撮影レンズの焦点調節状態を検出する焦点検出部とを備え、前記焦点検出部の出力と前記補正部の出力と基づいて、撮影レンズを駆動するように制御するものである。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−266988号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では次のような問題点があった。
【0006】
(1)積分型の合焦点検出方法の場合には、被写体の持つ色彩や色温度と、撮像光学系の特性、特に色収差等により、合焦位置が必ずしも最適なものとはならないという問題があった。これを解決するため、被写体の持つ色情報により、合焦検出に用いる撮像素子の画素の中から最適な色の画素を選択するという方法が考えられるが、対応できる被写体の色が限られる上に、一部の画素のみを使うためサンプリングが粗くなり、高い周波数成分を持つ被写体に対応できないという不具合がある。
【0007】
(2)特許文献1では、受光センサに収光するための光学系の色収差を始めとする撮像光学系本来の収差でない特性まで補正に影響を与えてしまうため、補正誤差が大きく、また撮像素子自体の信号を使うフィードバック系ではないため、受光センサ自体の取り付け精度が合焦精度に影響するという問題がある。さらに、被写体の色温度や色彩の違いによるずれ量の補正については考慮されておらず、合焦精度向上の観点から依然改善の余地が残されていた。
【0008】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、被写体の持つ最適な測距方法をフィードバック可能な系で行えるようにして、合焦精度の向上を実現した自動合焦装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の自動合焦装置は、フォーカスレンズユニットを含む撮像光学系を通過して結像された被写体像を2次元上に配置されたR画素、G画素、及びB画素で受光して電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子の受光面のうち、撮影画面上に設定されたAF領域に対応する受光面の2次元上に配置されたR画素、G画素、及びB画素の信号の高周波成分から焦点評価値信号を抽出する抽出手段と、前記抽出手段で抽出された焦点評価値信号に対して合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記撮像光学系を通過した被写体像を記録する際に前記撮像素子のG画素のみを読み出した信号を用いて高精細部分の情報を表す輝度信号を算出する画像処理手段と、前記合焦位置検出手段の検出情報に基づいて、前記AF領域に対応する合焦位置に対し、前記抽出手段での分光感度特性と前記画像処理手段での分光感度との差の分に応じた所定の量であって、前記AF領域内の色情報と前記撮像光学系の色収差情報とに応じ所定の量だけずらした位置に、前記フォーカスレンズユニットを駆動するようにフォーカスレンズ駆動手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0011】
[第1実施形態]
<電子カメラの構成>
図1は、本発明の第1実施形態に係る自動合焦装置に適用される電子カメラの構成を示すブロック図である。
【0012】
同図おいて、201は撮像光学系、202は光量を制御する絞り及びシャッタ、203は絞り及びシャッタを動かすモータである。204はモータ203を駆動して絞り及びシャッタ202を動かすメカ系駆動回路、205は後述する撮像素子上に焦点をあわせるためのフォーカスユニットである。206はフォーカスユニット205のリセット位置を検出するフォトインタラプタ、207はフォーカスユニット205を駆動するモータ、208はモータ207を駆動してフォーカスユニット205がフォーカスレンズを動かすフォーカスレンズ駆動回路である。
【0013】
また209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の撮像素子、210は撮像素子209を動作させるために必要なタイミング信号を発生するタイミング信号発生回路、211は撮像素子209の出力ノイズを除去するCDS回路やA/D変換前に行う非線形増幅回路を備えた前置処理回路である。
【0014】
212はA/D変換器、213はバッファメモリ、214はメモリ213の読み書きやDRAMのリフレッシュ動作を制御するメモリコントローラ、215は撮影シーケンスなどシステムを制御するシステム制御用CPUである。216は操作補助のための表示やカメラの状態表示の他、撮影時には撮影画面と測距領域を表示する操作表示部、217はカメラを外部から操作するための操作部、218は電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ(EEPROM)である。
【0015】
219は後述する拡張ユニットとのインターフェース、220は電子カメラ本体に接続して各種処理や操作を行うための着脱自在な拡張ユニット、221は後述する記録媒体との接続のためのインターフェース、222はメモリカードやハードディスクなどの記録媒体、223はシステムに電源を投入するためのメインスイッチ、224はAFやAE等の撮影スタンバイ動作を行うためのスイッチ(以下SW1と記す)、225はSW1の操作後、撮影を行う撮影スイッチ(以下SW2と記す)、226は撮影モードを設定するモードスイッチ、227はフラッシュ、及び228はLED等を光源とする投光手段としての補助光源である。
【0016】
229は測距領域内の色情報を検出する色情報検出部であり、映像信号より得られるRGB値から被写体自体の色もしくは光源の色温度の情報を得て、この色情報と撮像光学系201の特性情報とに基づいて被写体の高周波成分を抽出することにより検出された合焦位置から、最終的にどれだけ合焦位置をずらすべきかが決定される。
【0017】
<撮像素子209の画素構成>
図2は、撮像素子209の画素構成の例を示す図である。
【0018】
ここで、図2(A)の撮像素子は、R(赤),G(緑),B(青)の分光感度を持つ画素が同図(A)に示すように構成され、図2(B)の撮像素子では、M(マゼンタ),G(緑),C(シアン),Y(黄)の分光感度を持つ画素が同図(B)に示すように配置されている。
【0019】
これらの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、図2(A)の撮像素子を用いた場合、同図(A)のG画素のみを読み出した信号と、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を補正信号としこの補正信号を撮影画像に対して一定の割合だけ加えた信号との和より構成される。
【0020】
図2(B)の撮像素子を用いた場合、同図(B)の全画素を順次読み出した信号と、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を補正信号としこの補正信号を撮影画像に対して一定の割合だけ加えた信号との和より構成され、最終的に図3に示すような人間の目の視感度特性に近い分光感度を持つ特性となる。
【0021】
これに対し合焦位置検出に用いられる信号は、図2(A),(B)のいずれの撮像素子の場合でも、全画素を順次読み出した信号が用いられるため、分光感度特性が輝度信号に比べ視感度域の短波長側と長波長側では輝度信号より感度の高いものとなる。
【0022】
このように本実施形態の自動合焦装置では、被写体の測距領域内の色によって撮像光学系201の収差があるため、合焦位置検出に用いられる信号の高周波数成分が最大となる位置が、撮影画像の輝度信号の解像度が最大となる位置と必ずしも一致せず、撮像光学系201の特性に応じて決まる量だけずらした位置にフォーカスユニット205を移動させるようにしている。このずらし量は、被写体からの光の波長によって撮像光学系201のベストピント位置が異なる、いわゆる色収差によって求められ、また、撮像光学系の軸上の結像特性である球面収差や軸外の結像特性である非点収差やコマ収差を考慮したものであってもよい。
【0023】
<自動合焦装置の全体的動作>
以下、第1実施形態の動作について図4を参照しながら詳述する。図4は、本実施形態に係る自動合焦装置の全体的な動作を表すフローチャートである。
【0024】
まず、ステップS301でメインスイッチ223の状態を検出し、オン状態であればステップS302へ進む。ここで、メインスイッチ223の機能はシステムに電源を投入することである。ステップS302では、記録媒体222の残容量を調べ、残容量が被写体を記録するのに充分であればステップS304へ進み、そうでなければステップS303へ進む。
【0025】
ステップS303では、記録媒体222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、操作表示部216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。ステップS304では後述する図6のフローチャートに従ってフォーカスユニット205をリセットする。
【0026】
続くステップS305では、撮像素子209の撮影画面内での測距領域を表示する。すなわち、通常撮影時に設定された、図5の破線で示す撮影画面500内の中央付近にある測距領域501を、システム制御用CPU215に内蔵される図示しない演算メモリに記憶すると共に、操作表示部216に表示する。次のステップS306では、スイッチSW1の状態を調べ、オン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、スイッチSW1の機能は、自動焦点機能(AF)や自動露出機能(AE)などの撮影スタンバイ動作を行うことである。ステップS307ではメインスイッチ223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。
【0027】
ステップS308では、撮像素子209の出力信号から被写体輝度を算出し、ステップS309では、撮像素子209の出力信号から色情報検出部229により、測距領域501内の色情報と、撮像光学系201の色収差もしくは球面収差とによって被写体の高周波成分を抽出することにより検出された合焦位置から、最終的にどれだけ合焦位置をずらすべきかが決定される。
【0028】
その後のステップS310のAF動作では、ステップS309で求められたずらし量を用いて後述する図8のフローチャートに従ってAF動作を行う。この時、被写体輝度が所定値より低い場合には、補助光源228を被写体に向けて所定時間投光する。そして、ステップS311は、SW2の状態を調べ、オン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、SW2の機能はSW1の操作後撮影を行うことである。ステップS312ではSW1の状態を調べ、オン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動作を行う。ステップS314では記録媒体222の残容量を調べ、残容量が被写体を記録するのに充分であればステップS315へ進み、そうでなければステップS303へ進み、ステップS315ではSW2の状態を調べ、オン状態でなければステップS312へ進む。
【0029】
<フォーカスレンズのリセット>
次に、図6のフローチャートを参照しながら図4におけるステップS304のフォーカスレンズリセット動作について説明する。なお、図6は、図4におけるフォーカスレンズリセット動作(ステップS304)の処理を示すフローチャートである。本説明において、フォトインタラプタ206の位置と出力の関係を図7に示すようにフォーカスユニット205がフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して無限端側にあるときは、フォトインタラプタ206の出力は“Lo”、至近端側にあるときは“Hi”になるものとする。
【0030】
まず、ステップS501では、フォトインタラプタ206の出力の状態を調べて、“Lo”であればステップS502へ進み、そうでなければステップS503へ進む。次のステップS502では、ステップS501でフォトインタラプタ206の出力によりフォーカスユニット205はフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して無限端側にあると判断されるので、フォーカスユニット205を至近端側へ1ステップ移動する。
【0031】
ステップS503ではフォトインタラプタ206の出力の状態を調べ、“Hi”であればステップS504へ進み、そうでなければステップS505へ進む。ステップS504では、ステップS503でフォトインタラプタ206の出力によりフォーカスレンズ205はフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して至近端側にあると判定されるので、フォーカスユニット205を無限端側へ1ステップ移動する。
【0032】
<フォーカスユニット205の動作>
次に、上述のようにフォーカスレンズをリセットした後のフォーカスユニット205の動作について説明する。
【0033】
まず、メインスイッチ223をオンにしたときのフォーカスユニット205の位置がフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して無限端側にあった場合、フォトインタラプタ206の出力は“Lo”であるので、図6のステップS501、ステップS502によって、フォーカスユニット205はフォトインタラプタ206の出力が“Hi”になるまで至近端側へ1ステップずつ移動される。
【0034】
図7のフォトインタラプタ出力切り替え位置を越えたところでフォトインタラプタ206の出力は“Hi”に切り替わるので、今度は図6のステップS503、ステップS504に従ってフォトインタラプタ206の出力が“Lo”になるまで無限端側へ1ステップずつ移動される。
【0035】
こうして最終的にはフォーカスユニット205は、図7のリセット位置で止まる。
【0036】
メインスイッチ223をオンにしたときのフォーカスユニット205の位置がフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して至近端側にあった場合は、無限端側へのみフォーカスユニット205を移動してフォトインタラプタ206の出力が“Lo”になったら止める。
【0037】
こうして前述のメインスイッチ223をオンにしたときのフォーカスユニット205の位置がフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して無限端側にあった場合と同様に、最終的にはフォーカスユニット205は、図7のリセット位置に止まる。
【0038】
<第1実施形態のAF動作>
以下、図8のフローチャートを参照しながら図4のステップS310のAF動作のサブルーチンを説明する。
【0039】
このAF動作は、撮像素子209から得られる信号の高域成分(以下、焦点評価値と記す)のピーク検出により行われる。
【0040】
まず、ステップS601では、フォーカスユニット205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S602では、ステップS305で記憶した測距領域の焦点評価値とフォーカスユニット205の位置を記憶する。フォーカスユニット205の位置の検出は、フォーカスレンズ駆動モータ207にステッピングモータを用いている場合には、リセット位置検出用のフォトインタラプタ206によって検出されるリセット位置からの相対位置として検出される。
【0041】
ステップS603では、レンズ位置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S607へ進み、そうでなければステップS604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S604では、フォーカスユニット205を駆動して至近方向へ所定量動かす。
【0042】
その後のステップS607では、ステップS602で焦点評価値が最大値を示した位置から、色情報検出部229によりS309で求められた所定のずらし量だけ移動させた位置へフォーカスユニット205を移動する。
【0043】
<撮影動作の詳細>
次に、図9のフローチャートを参照しながら図4のステップS313の撮影動作のサブルーチンを説明する。
【0044】
図9は、図4の撮影動作(ステップS313)のサブルーチンを示すフローチャートである。
【0045】
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209への露光を行う。続くステップS703では、前置処理回路211にて撮像素子209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、さらにステップS704では、前置処理回路211からのアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【0046】
その後のステップS705では、A/D変換器212からの出力データを、メモリコントローラ214を介してバッファメモリ213内に一時的に格納し、そしてステップS706では、バッファメモリ213内のデータをメモリコントローラ214及び記録インターフェース221を介してカメラ本体に装着されたメモリカードなどの記録媒体222へ転送する。
【0047】
このように本実施形態では、被写体の測距領域内の色情報と撮像光学系の特性情報により、撮像光学系のズーム位置、絞り値、フォーカス位置、及び被写体の色温度ごとに、最適な測距方法を行うことができる。
【0048】
[第2実施形態]
以下、図10及び図11を参照しながら、本発明の自動合焦装置の第2実施形態について、第1実施形態と同様に電子カメラを適用した場合について説明する。
【0049】
図10に破線で示す領域501aがCPU215に測距領域として記憶されると共に、操作表示部216に表示される。図10は、本発明の第2実施形態に係る自動合焦装置の通常撮影時の測距領域を示す図である。
【0050】
本実施形態のように、測距領域501aが複数あることにより主被写体が撮影画面中央になくても、AFロックなどの手順を踏まずに主被写体に合焦することができ、かつ即写性を備えることができる。第2実施形態の自動合焦装置も図4のフローチャートに従って全体的な制御を行うが、第1実施形態と同じ動作を行う部分の説明は省略する。
【0051】
図4のステップS305において、撮像素子209の撮影画面内での測距領域は、図10の破線で示すような複数の測距領域501aとして、システム制御用CPU215に内蔵される図示しない演算メモリに記憶され且つ操作表示部216へ表示される。
【0052】
ステップS309では、色情報検出部229により、最終的にどれだけ合焦位置をずらすべきかが決定される。すなわち、撮像面における各測距領域501a内の色情報と、撮像光学系201の色収差もしくはそれぞれの測距領域501aの画角に対応する軸上又は軸外の結像特性である球面収差あるいは非点収差、コマ収差とによって被写体の高周波成分を抽出することにより検出された合焦位置から、最終的にどれだけ合焦位置をずらすべきかが決定される。
【0053】
<第2実施形態のAF動作>
ステップS310のAF動作では、ステップS309で求められたずらし量を用いて図11のフローチャートに従ってAF動作を行う。
【0054】
具体的に説明すると、まず、ステップS901では、フォーカスユニット205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S902では、ステップS305で記憶した全ての測距領域501aごとの焦点評価値とフォーカスユニット205の位置を記憶する。フォーカスユニット205の位置の検出は、フォーカスレンズ駆動モータ207にステッピングモータを用いている場合は、リセット位置検出用のフォトインタラプタ206によって検出されるリセット位置からの相対位置として検出される。
【0055】
次いでステップS903では、レンズ位置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S905へ進み、そうでなければステップS904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。
【0056】
ステップS904では、フォーカスユニット205を駆動して至近方向へ所定量動かし、ステップS905では、複数の測距領域501aごとにステップS902で記憶した焦点評価値の最大値を求め、その時のフォーカスユニット205の位置を抽出する。次のステップS906では、ステップS305で記憶した複数の測距領域501aについて、ステップS905で求めた焦点評価値の最大値とそのレンズ位置の組み合わせとから、合焦すべき測距領域を予め設定された演算により選択する。
【0057】
そして、ステップS907では、ステップS906で選択された測距領域において、焦点評価値が最大値を示した位置から、色情報検出部229によりステップS309で求められた所定のずらし量だけ移動させた位置へフォーカスユニット205を移動する。
【0058】
このように本実施形態のように測距領域が複数ある場合においても、被写体からの色情報と撮像光学系の特性情報を得ることにより、撮像光学系のズーム位置、絞り値、フォーカス位置、及び被写体の色温度ごとに最適な測距方法を行うことができる。
【0059】
なお、上述した図4、図6、図8、及び図9のフローチャートに従ったプログラムを例えばEEPROM218に格納し動作することにより、上述の制御方法を実現させることが可能となる。
【0060】
本発明は、上述した実施形態の装置に限定されず、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、1つの機器から成る装置に適用してもよい。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コードを記憶した記憶媒体をシステムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、完成されることは言うまでもない。
【0061】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMを用いることができる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOSなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0062】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、次のプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるCPUなどが処理を行って実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
[実施態様]
本発明の実施態様の例を以下に列挙する。
【0063】
<実施態様1> 被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子の受光面のうち、撮影画面上に設定された測距領域に対応する受光面の信号から、被写体の高周波成分を示す信号を抽出する抽出手段と、前記測距領域の色情報を検出する色情報検出手段と、前記抽出手段で抽出された信号に対して合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記合焦位置検出手段の検出情報に基づいて、前記測距領域に対応する合焦位置に対し、前記色情報検出手段の検出情報及び/又は前記フォーカスレンズの特性情報により決まる所定の量だけずらした位置に、前記フォーカスレンズを駆動するように前記フォーカスレンズ駆動手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0064】
<実施態様> 前記測距領域の色温度ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする実施態様1に記載の自動合焦装置。
【0065】
<実施態様> 前記測距領域の彩度あるいは色相ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする実施態様1に記載の自動合焦装置。
【0066】
<実施態様> 前記フォーカスレンズのズーム位置ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする実施態様1に記載の自動合焦装置。
【0067】
<実施態様> 前記フォーカスレンズの絞り値ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする実施態様1に記載の自動合焦装置。
【0068】
<実施態様> 前記フォーカスレンズのフォーカス位置ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする実施態様1に記載の自動合焦装置。
【0069】
<実施態様7> 被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子の受光面のうち、撮影画面上に設定された複数の測距領域にそれぞれ対応する受光面の各信号から、被写体の高周波成分を示す信号をそれぞれ抽出する抽出手段と、前記各測距領域の色情報をそれぞれ検出する色情報検出手段と、前記抽出手段で抽出された各信号に対してそれぞれ合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記合焦位置検出手段の検出情報に基づいて、合焦すべき測距領域を選択する合焦領域選択手段と、前記合焦領域選択手段により選択された測距領域に対応する合焦位置に対し、前記色情報検出手段の検出情報及び/又は前記フォーカスレンズの特性情報により決まる所定の量だけずらした位置に、前記フォーカスレンズを駆動するように前記フォーカスレンズ駆動手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする自動合焦装置。
【0070】
<実施態様8> 前記各測距領域に対して、測距領域の色温度ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする実施態様7に記載の自動合焦装置。
【0071】
<実施態様9> 前記各測距領域に対して、測距領域の彩度あるいは色相ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする実施態様7に記載の自動合焦装置。
【0072】
<実施態様10> 前記各測距領域に対して、前記フォーカスレンズのズーム位置ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする実施態様7に記載の自動合焦装置。
【0073】
<実施態様11> 前記各測距領域に対して、前記フォーカスレンズの絞り値ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする実施態様7に記載の自動合焦装置。
【0074】
<実施態様12> 前記各測距領域に対して、前記フォーカスレンズのフォーカス位置ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする実施態様7に記載の自動合焦装置。
【0075】
<実施態様13> 被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子とを有する自動合焦装置の制御方法において、前記撮像素子の受光面のうち、撮影画面上に設定された測距領域に対応する受光面の信号から、被写体の高周波成分を示す信号を抽出する抽出工程と、前記測距領域の色情報を検出する色情報検出工程と、前記抽出工程で抽出された信号に対して合焦位置を検出する合焦位置検出工程とを実行し、前記合焦位置検出工程の検出情報に基づいて、前記測距領域に対応する合焦位置に対し、前記色情報検出工程の検出情報及び/又は前記フォーカスレンズの特性情報により決まる所定の量だけずらした位置に、前記フォーカスレンズを駆動するように前記フォーカスレンズ駆動手段を制御することを特徴とする自動合焦装置の制御方法。
【0076】
<実施態様14> 被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子とを有する自動合焦装置の制御方法において、前記撮像素子の受光面のうち、撮影画面上に設定された複数の測距領域にそれぞれ対応する受光面の各信号から、被写体の高周波成分を示す信号をそれぞれ抽出する抽出工程と、前記各測距領域の色情報をそれぞれ検出する色情報検出工程と、前記抽出工程で抽出された各信号に対してそれぞれ合焦位置を検出する合焦位置検出工程と、前記合焦位置検出工程の検出情報に基づいて、合焦すべき測距領域を選択する合焦領域選択工程とを実行し、前記合焦領域選択工程により選択された測距領域に対応する合焦位置に対し、前記色情報検出工程の検出情報及び/又は前記フォーカスレンズの特性情報により決まる所定の量だけずらした位置に、前記フォーカスレンズを駆動するように前記フォーカスレンズ駆動手段を制御することを特徴とする自動合焦装置の制御方法。
【0077】
<実施態様15> 被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子とを有する自動合焦装置の制御方法を実行するための制御プログラムを提供する媒体であって、前記制御プログラムは、前記撮像素子の受光面のうち、撮影画面上に設定された測距領域に対応する受光面の信号から、被写体の高周波成分を示す信号を抽出する抽出ステップと、前記測距領域の色情報を検出する色情報検出ステップと、前記抽出ステップで抽出された信号に対して合焦位置を検出する合焦位置検出ステップと、前記合焦位置検出ステップの検出情報に基づいて、前記測距領域に対応する合焦位置に対し、前記色情報検出ステップの検出情報及び/又は前記フォーカスレンズの特性情報により決まる所定の量だけずらした位置に、前記フォーカスレンズを駆動するように前記フォーカスレンズ駆動手段を制御するステップを備えたことを特徴とする制御プログラムを提供する媒体。
【0078】
<実施態様16> 被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子とを有する自動合焦装置の制御方法を実行するための制御プログラムを提供する媒体であって、前記制御プログラムは、前記撮像素子の受光面のうち、撮影画面上に設定された複数の測距領域にそれぞれ対応する受光面の各信号から、被写体の高周波成分を示す信号をそれぞれ抽出する抽出ステップと、前記各測距領域の色情報をそれぞれ検出する色情報検出ステップと、前記抽出ステップで抽出された各信号に対してそれぞれ合焦位置を検出する合焦位置検出ステップと、前記合焦位置検出ステップの検出情報に基づいて、合焦すべき測距領域を選択する合焦領域選択ステップと、前記合焦領域選択ステップにより選択された測距領域に対応する合焦位置に対し、前記色情報検出ステップの検出情報及び/又は前記フォーカスレンズの特性情報により決まる所定の量だけずらした位置に、前記フォーカスレンズを駆動するように前記フォーカスレンズ駆動手段を制御するステップを備えたことを特徴とする制御プログラムを提供する媒体。
【0079】
<実施態様> 被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子とを有する自動合焦装置の制御方法を実行するための制御プログラムであって、前記撮像素子の受光面のうち、撮影画面上に設定された測距領域に対応する受光面の信号から、被写体の高周波成分を示す信号を抽出する抽出ステップと、前記測距領域の色情報を検出する色情報検出ステップと、前記抽出ステップで抽出された信号に対して合焦位置を検出する合焦位置検出ステップと、前記合焦位置検出ステップの検出情報に基づいて、前記測距領域に対応する合焦位置に対し、前記色情報検出ステップの検出情報及び/又は前記フォーカスレンズの特性情報により決まる所定の量だけずらした位置に、前記フォーカスレンズを駆動するように前記フォーカスレンズ駆動手段を制御するステップを備えたことを特徴とする制御プログラム。
【0080】
<実施態様> 被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子とを有する自動合焦装置の制御方法を実行するための制御プログラムを提供する媒体であって、前記撮像素子の受光面のうち、撮影画面上に設定された複数の測距領域にそれぞれ対応する受光面の各信号から、被写体の高周波成分を示す信号をそれぞれ抽出する抽出ステップと、前記各測距領域の色情報をそれぞれ検出する色情報検出ステップと、前記抽出ステップで抽出された各信号に対してそれぞれ合焦位置を検出する合焦位置検出ステップと、前記合焦位置検出ステップの検出情報に基づいて、合焦すべき測距領域を選択する合焦領域選択ステップと、前記合焦領域選択ステップにより選択された測距領域に対応する合焦位置に対し、前記色情報検出ステップの検出情報及び/又は前記フォーカスレンズの特性情報により決まる所定の量だけずらした位置に、前記フォーカスレンズを駆動するように前記フォーカスレンズ駆動手段を制御するステップを備えたことを特徴とする制御プログラム。
【0081】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、被写体の持つ最適な測距方法をフィードバック可能な系で実行することができ、合焦精度の向上を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した電子カメラの構成ブロック図である。
【図2】撮像素子の画素構成の例を示す図である。
【図3】人間の目の視感度特性を表す図である。
【図4】第1実施形態の全体動作を表すフローチャートである。
【図5】第1実施形態の測距領域を示す図である。
【図6】フォーカスレンズのリセット動作を表すフローチャートである。
【図7】フォトインタラプタの位置と出力の関係を表す図である。
【図8】第1実施形態に係るAF動作を示すフローチャートである。
【図9】撮影動作を示すフローチャートである。
【図10】本発明の第2実施形態の測距領域を示す図である。
【図11】第2実施形態に係るAF動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
201 撮像光学系
202 絞り及びシャッタ
203 モータ
204 メカ駆動回路
205 フォーカスユニット
206 フォトインタラプタ
207 モータ
208 フォーカスレンズ駆動回路
209 撮像素子
210 タイミング信号処理回路
211 前置処理回路
212 A/D変換器
213 バッファメモリ
214 メモリコントローラ
215 マイクロコントローラ
216 操作表示部
217 操作部
218 不揮発性メモリ
219 インターフェース
220 拡張ユニット
221 インターフェース
222 記録媒体
223 メインスイッチ
224 スイッチ
225 撮影スイッチ
226 モードスイッチ
227 フラッシュ
228 補助光源
229 色情報検出部

Claims (6)

  1. フォーカスレンズユニットを含む撮像光学系を通過して結像された被写体像を2次元上に配置されたR画素、G画素、及びB画素で受光して電気信号に変換する撮像素子と、
    前記撮像素子の受光面のうち、撮影画面上に設定されたAF領域に対応する受光面の2次元上に配置されたR画素、G画素、及びB画素の信号の高周波成分から焦点評価値信号を抽出する抽出手段と、
    前記抽出手段で抽出された焦点評価値信号に対して合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、
    前記撮像光学系を通過した被写体像を記録する際に前記撮像素子のG画素のみを読み出した信号を用いて高精細部分の情報を表す輝度信号を算出する画像処理手段と、
    前記合焦位置検出手段の検出情報に基づいて、前記AF領域に対応する合焦位置に対し、前記抽出手段での分光感度特性と前記画像処理手段での分光感度との差の分に応じた所定の量であって、前記AF領域内の色情報と前記撮像光学系の色収差情報とに応じ所定の量だけずらした位置に、前記フォーカスレンズユニットを駆動するようにフォーカスレンズ駆動手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする自動合焦装置。
  2. 前記AF領域の色温度ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする請求項1に記載の自動合焦装置。
  3. 前記AF領域の彩度あるいは色相ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする請求項1に記載の自動合焦装置。
  4. 前記フォーカスレンズのズーム位置ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする請求項1に記載の自動合焦装置。
  5. 前記フォーカスレンズの絞り値ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする請求項1に記載の自動合焦装置。
  6. 前記フォーカスレンズのフォーカス位置ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする請求項1に記載の自動合焦装置。
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