(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズ系と、
前記撮像レンズ系を通過した被写体像を撮像する撮像素子と、
前記撮像レンズ系と前記撮像素子との間に配置され、前記被写体像を複数の異なる色成分に分離するカラーフィルタと、
前記撮像素子から得られた画像データを処理・解析する距離推定部と、を有し、
前記撮像レンズ系と前記撮像素子は、
前記被写体距離が予め定められた所定値の場合に前記異なる色成分の撮像画像の焦点のボケ状態が等しくなるように配置され、
前記距離推定部は、
前記異なる色成分の撮像画像の焦点のボケ状態を比較することにより、被写体距離が前記所定値以下であるか否かを判定する
被写体距離推定装置。
【請求項２】
前記距離推定部は、
前記異なる色成分の撮像画像をそれぞれ周波数解析することにより前記焦点のボケ状態の比較を行う
請求項１に記載の被写体距離推定装置。
【請求項３】
前記撮像レンズ系はテレセントリック性を有する
請求項１または２一に記載の被写体距離推定装置。
【請求項４】
前記距離推定部は、
前記異なる色成分の撮像画像が略同じ像倍率となるように画像処理をおこなった上でボケ状態の比較を行う
請求項１から３のいずれか一に記載の被写体距離推定装置。
【請求項５】
前記撮像レンズ系はパワーが正のレンズとパワーが負のレンズを有し、次式を満足する
請求項１から４のいずれか一に記載の被写体距離推定装置。
−０.０５ ＜ ｆ／Σ（fi・νi） ＜ ０.０５
ただし、ｆは撮像レンズ系全系の焦点距離を、ｆiはｉ番目のレンズの焦点距離を、νiはｉ番目のレンズのアッベ数を表す。
【請求項６】
前記距離推定部が、
前記被写体距離が予め定められた所定値以下と推定した場合に警告を行う警告部を有する
請求項１から５のいずれか一に記載の被写体距離推定装置。
【請求項７】
前記警告部は、
視覚的または聴覚的な警告を行う
請求項６に記載の被写体距離推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像画像を用いた被写体距離推定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、対象物までの距離を計測し、距離に応じた警告を行うシステムがいくつか提案されている。
そのうち、カメラ画像のみを用いて被写体までの距離を推定するパッシブ方式の測距技術として、いくつかの手法が知られている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
その一つに、ステレオ法が挙げられる。
これは対象となる被写体を複数のカメラで撮像し、カメラ間距離（基線長）と画像上での差異（視差）を用い、三角測距の原理で距離を推定するものである。
この手法を用いたシステムとしては、たとえば車の前方監視用ステレオカメラが知られており、前方障害物等の検出に利用されている。
【０００４】
また、その他の手法の一つにＤＦＤ（Depth from Defocus）法が挙げられる。
これは画像のボケ量と被写体距離との相関から距離を推定するものであるが、ステレオ法のような基線長を必要とせず、システムの小型化に有利である。
この手法を用いたシステムとしては、たとえば顕微鏡を使った３次元画像生成などに応用されている。
【０００５】
ＤＦＤ法においては、単一の画像から距離を推定することは困難なため、ボケ量の異なる複数枚の画像を用いる方法が一般的である。
ボケ量の異なる複数枚の画像を得るために、特許文献１ではプリズムを使用した３ＣＣＤ構成としている。
また、特許文献２においても、同様にハーフミラーを使用した２ＣＣＤ構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２９６３９９０号
【特許文献２】特許第３３５６２２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＤＦＤにおいて上述のようにプリズムやハーフミラーを使用した構成では、光路長が長くなり、また、特に低背化が困難であり、搭載場所が限られる小型カメラ、特に携帯電話用カメラや車載用カメラなどには不向きである。
また、焦点距離の短い広角カメラにおいてはプリズムやハーフミラーの配置そのものが困難となる。
さらには、プリズムやハーフミラーで分光すると撮像系の感度低下につながるので、特に夜間など暗い状況下でノイズが発生しやすくなる問題がある。
また、通常のＤＦＤ法においては距離推定にかかる演算量が膨大になり、システムの小型化や低コスト化に問題がある。
【０００８】
先行技術（たとえば特許文献１）では、光学系を介して収束する光線をプリズム等によって複数に分離して、分離した光線から互いに相違する合焦位置の画像を撮像素子によってそれぞれ取り込み、得られた画像に含まれるボケを比較・解析し、その量から合焦位置を求め、被写体の距離を演算する手法が提案されている。
しかしながら、この手法では光線を分離した後の光学系および撮像素子が複数組必要となるため、そのための機構・スペースおよびコストを要する。
さらにより広い距離範囲の被写体距離を計測するには撮像素子の位置を大きく異ならせる必要があり、光学系の光路長を長くせざるを得ず、さらにスペース効率は低下する。
【０００９】
本発明は、光路長を長く取る必要がなく、スペース効率を向上でき、搭載機器の低背化、小型化を図ることが可能な被写体距離推定装置を提供することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の観点の被写体距離推定装置は、撮像レンズ系と、前記撮像レンズ系を通過した被写体像を撮像する撮像素子と、前記撮像レンズ系と前記撮像素子との間に配置され、前記被写体像を複数の異なる色成分に分離するカラーフィルタと、前記撮像素子から得られた画像データを処理・解析する距離推定部と、を有し、前記撮像レンズ系と前記撮像素子は、前記被写体距離が予め定められた所定値の場合に前記異なる色成分の撮像画像の焦点のボケ状態が等しくなるように配置され、前記距離推定部は、前記異なる色成分の撮像画像の焦点のボケ状態を比較することにより、被写体距離が前記所定値以下であるか否かを判定する。
【００１２】
好適には、前記距離推定部は、前記異なる色成分の撮像画像をそれぞれ周波数解析することにより前記焦点のボケ状態の比較を行う。
【００１３】
好適には、前記撮像レンズ系はテレセントリック性を有する。
【００１４】
好適には、前記距離推定部は、前記異なる色成分の撮像画像が略同じ像倍率となるように画像処理をおこなった上でボケ状態の比較を行う。
【００１５】
好適には、前記撮像レンズ系はパワーが正のレンズとパワーが負のレンズを有し、次式を満足する。
−０.０５ ＜ ｆ／Σ（fi・νi） ＜ ０.０５
ただし、ｆは撮像レンズ系全系の焦点距離を、ｆiはｉ番目のレンズの焦点距離を、νiはｉ番目のレンズのアッベ数を表す。
【００１６】
好適には、前記距離推定部が、前記被写体距離が予め定められた所定値以下と推定した場合に警告を行う警告部を有する。
好適には、前記警告部は、視覚的または聴覚的な警告を行う。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、像光路長を長く取る必要がなく、スペース効率を向上でき、搭載機器の低背化、小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る被写体距離推定装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る被写体距離推定装置における撮像系によりａ離れた被写体を撮像する場合を模式的に示す図である。
【図３】本実施形態に係る被写体距離推定装置における撮像系によりＬ０離れた被写体を撮像する場合を模式的に示す図である。
【図４】本実施形態に係る被写体距離推定装置における撮像系によりＬ１（Ｌ１<Ｌ０）離れた被写体を撮像する場合を模式的に示す図である。
【図５】本実施形態に係る被写体距離推定装置における撮像系によりＬ２（Ｌ０<Ｌ２）離れた被写体を撮像する場合を模式的に示す図である。
【図６】本実施形態に係る距離推定部における距離推定処理のフローチャートである。
【図７】画像ＩＭ２の方が画像ＩＭ１よりボケ量が大きい場合の、それぞれの画像のＭＴＦ特性を示す図である。
【図８】具体的な実施例に適用する撮像レンズ系を示す図である。
【図９】実施例１の球面収差を示す図である。
【図１０】実施例２の球面収差を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態に係る被写体距離推定装置の構成例を示すブロック図である。
【００２１】
本被写体距離推定装置１０は、図１に示すように、撮像系１１、距離推定部１２、および警告部１３を有する。
【００２２】
撮像系１１は、撮像レンズ系１１１、撮像素子１１２、カラーフィルタ群１１３、および画像処理部１１４を有する。
【００２３】
撮像レンズ系１１１は、複数のレンズを含み、被写体ＯＢＪの像を、カラーフィルタ群１１３を通して撮像素子１１２の撮像面（結像面）に結像する。
撮像レンズ系１１１は、テレセントリック性を有する。
【００２４】
撮像レンズ系１１１は、撮像レンズ系全系の焦点距離をｆ、ｉ番目のレンズの焦点距離をｆi、ｉ番目のレンズのアッベ数をνiとした場合、以下の関係を満足するように構成される。
−０.０５ ＜ ｆ／Σ（fi・νi） ＜ ０.０５
【００２５】
撮像素子１１２は、ＣＣＤ（CCD：Charge Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-oxide Semiconductor）センサにより形成され、複数の画素がマトリクス状に配列されている。
撮像素子１１２は、カラーフィルタを透過した光に対応する色（たとえばＲ，Ｇ，Ｂ）の画像信号を生成し、生成した各色の画像信号を画像処理部１１４に出力する。
撮像素子１１２は、アナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換して画像処理部１１３に出力する。
【００２６】
本実施形態において、撮像レンズ系１１１と撮像素子１１２は、被写体距離が予め定められた所定値の場合に異なる色成分の撮像画像の焦点のボケ状態が等しくなるように配置される。
【００２７】
カラーフィルタ群１１３は、複数の色、たとえばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタを含み、撮像素子１２の撮像面の光入射側に配置されている。
また、カラーフィルタとしては、補色となるＣｙ（Ｃｙａｎ：シアン）、Ｍｇ（Ｍａｇｅｎｄａ：マゼンダ）、Ｙｅ（Ｙｅｌｌｏｗ：イエロー）が適用されることもある。
【００２８】
画像処理部１１４は、カラー補間Ｍ、ホワイトバランス、ＹＣｂＣｒ変換処理等の処理を行い、処理後の画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢを距離推定部１２に出力する。
【００２９】
距離推定部１２は、撮像素子１１２から得られた画像データを処理・解析する機能を有する。
前述したように、本実施形態において、撮像レンズ系１１１と撮像素子１１２は、被写体距離が予め定められた所定値の場合に異なる色成分の撮像画像の焦点のボケ状態が等しくなるように配置される。
そして、距離推定部１２は、撮像素子１１２により得られた異なる色成分の撮像画像の焦点のボケ状態を比較することにより、被写体距離が予め定められた所定値以下であるか否かを判定する機能を有する。
距離推定部１２は、異なる色成分の撮像画像のボケの大小により被写体距離が所定値以下か否かを推定する機能を有する。
距離推定部１２は、異なる色成分の撮像画像をそれぞれ周波数解析することにより焦点のボケ状態の比較を行う。
距離推定部１２は、異なる色成分の撮像画像が略同じ像倍率となるように画像処理をおこなった上でボケ状態の比較を行う。
距離推定部１２は、複数画像、たとえば画像ＩＭ１、ＩＭ２の周波数特性Ｇ１（ｕ，ｖ）、Ｇ２（ｕ，ｖ）からボケ量評価値Ｓ（Ｇ１），Ｓ（Ｇ２）を算出し、その大小より被写体が所定距離より近傍か遠方かを判定する機能を有している。
【００３０】
また、距離推定部１２は、被写体ＯＢＪが基準距離Ｌ０より近傍にあると判定した場合、被写体ＯＢＪが近いため衝突等のおそれがあるとして、警告部１３に対して警告処理通知を行う。
距離推定部１２は、被写体ＯＢＪが基準距離Ｌ０より遠方にあると判定した場合、特に危険等が無いので警告部１３に対して警告処理通知は行わない。
【００３１】
警告部１３は、距離推定部１２の警告処理通知の指示に従って、表示部材１３１への視覚的な警告や、スピーカー１３２等を用いた聴覚的な警告を行う。
警告部１３は、距離推定部１２からの警告処理通知が無い場合には、特に危険等が無いものとして警告処理は行わない。
【００３２】
ここで、本実施形態に係る被写体距離推定装置１０における撮像系の機能を、図２〜図５に関連付けて説明する。
【００３３】
図２は、本実施形態に係る被写体距離推定装置１０における撮像系によりａ離れた被写体を撮像する場合を模式的に示す図である。
図３は、本実施形態に係る被写体距離推定装置１０における撮像系によりＬ０離れた被写体を撮像する場合を模式的に示す図である。
図４は、本実施形態に係る被写体距離推定装置１０における撮像系によりＬ１（Ｌ１<Ｌ０）離れた被写体を撮像する場合を模式的に示す図である。
図５は、本実施形態に係る被写体距離推定装置１０における撮像系によりＬ２（Ｌ０<Ｌ２）離れた被写体を撮像する場合を模式的に示す図である。
【００３４】
たとえば図２に示すように、ある距離ａ離れた位置にある被写体ＯＢＪを撮像する。
被写体ＯＢＪから発せられる光は一般的に様々な波長の光を含んでおり、撮像レンズ系１１１は屈折率の特性から波長ごとに異なる焦点距離を持つ。
また、このような光学系の結像関係は一般的に次式で表される。
【００３５】
【数１】
0005459768.tif 000002
ただし、ａは被写体からレンズ系主点までの距離、
ｂはレンズ系主点から結像面までの距離、
ｆはレンズ系の焦点距離
【００３６】
したがって、同じ被写体ＯＢＪを撮影しても撮像素子１１２の撮像面上に結像される像は波長によっては結像位置からずれた状態となり、ボケを発生する。
つまり、２つ以上の色成分に関して、略同じ視野でありながらボケ量のみが異なる画像を得ることができる。
【００３７】
次に、ボケ量の異なる２つの色成分の画像から、被写体ＯＢＪの距離が基準距離Ｌ０より近傍にあるか遠方にあるかの判別を行う方法について、その原理を説明する。
図２において、被写体ＯＢＪが基準距離Ｌ０に有る場合に画像の２つの色成分におけるボケ量が略等しくなるように、撮像レンズ系１１１と撮像素子１１２を配置する。
【００３８】
被写体ＯＢＪが距離Ｌ０に有る場合は、図３に示す通り、画像の２つの色成分はどちらも合焦していないが、ボケ量は略等しい。
【００３９】
図４は、被写体ＯＢＪが距離Ｌ１（Ｌ１＜Ｌ０）にある場合である。
この場合、撮像素子１１２において画像の色成分のボケ量を比較すると、長波長の色成分の方がボケ量は大きい。
距離Ｌ１の値によっては、短波長の色成分は合焦している場合もある。
【００４０】
図５は、被写体ＯＢＪが距離Ｌ２（Ｌ０＜Ｌ２）にある場合である。
この場合、撮像素子１１２において画像の色成分のボケ量を比較すると、短波長の色成分の方がボケ量は大きい。
距離Ｌ２の値によっては、長波長の色成分は合焦している場合もある。
【００４１】
以上より、取得した画像の２つの色成分におけるボケ量の大小を比較することにより、被写体が基準距離Ｌ０より近傍にあるか遠方にあるかを判定することができる。
【００４２】
上記では、簡略化のためにボケ量の異なる２つの色成分の画像から、被写体の距離が基準距離L0より近傍にあるか遠方にあるかの判別を行う方法について説明したが、３つ以上の色成分の画像を用いて２つ以上の基準距離に対する被写体距離の遠近を判別しても良い。
【００４３】
次に、画像の２つの色成分におけるボケ量の大小を比較する方法について図１、図６、および図７に関連付けて説明する。
以下の説明では、２枚の画像のボケ量の比較に周波数領域での演算を用いているが、この方法がボケ量の比較方法を限定するものではない。
【００４４】
一般的に、光学系の焦点ずれによりボケた画像の周波数特性Ｇ（ｕ，ｖ）は、原画像の周波数特性Ｆ（ｕ，ｖ）と、光学系の伝達関数ＯＴＦ（Optical Transfer Function)との積により表現されることが知られている。
ＯＴＦは被写体距離ｌによって変化する。
また、ＯＴＦの絶対値を取ったものがＭＴＦ（Modulation Transfer Function）、ＯＴＦを逆フーリエ変換したものが点像分布関数ＰＳＦ（Point Spread Function)として知られている。
【００４５】
今、撮像系のＲ信号に関する伝達関数をＯＴＦ１（ｕ，ｖ，ｌ）、出力画像のＲ信号の周波数特性をＧ１（ｕ，ｖ）、撮像系のＢ信号に関する伝達関数をＯＴＦ２（ｕ，ｖ，ｌ）、出力画像のＢ信号の周波数特性をＧ２（ｕ，ｖ）とする。
【００４６】
撮像系の入力画像は等しいので、これをＦ（ｕ，ｖ）とおくと、次式が成立する。
【００４７】
【数２】
0005459768.tif 000003
【００４８】
ここで、図３のように、被写体距離が基準距離Ｌ０にある場合に第１の撮像系および第２の撮像系のボケ量が等しくなるように配置されている場合は特に、次の関係を満足する。
【００４９】
【数３】
0005459768.tif 000004
【００５０】
したがって、撮像系の出力画像のＲ信号の周波数特性Ｇ１（ｕ，ｖ）と撮像系の出力画像のＢ信号の周波数特性Ｇ２（ｕ，ｖ）は次の関係を満足する。
【００５１】
【数４】
0005459768.tif 000005
【００５２】
距離推定部１２では、画像Ｇ１（ｕ，ｖ）、Ｇ２（ｕ，ｖ）のボケ量評価値を算出し、その大小より被写体が所定距離より近傍か遠方かを判定する。
【００５３】
図６は、本実施形態に係る距離推定部における距離推定処理のフローチャートである。
【００５４】
距離推定部１２では、画像ＩＭ１、ＩＭ２の周波数特性Ｇ１（ｕ，ｖ）、Ｇ２（ｕ，ｖ）からボケ量評価値Ｓ（Ｇ１），Ｓ（Ｇ２）を算出し、その大小より被写体が所定距離より近傍か遠方かを判定する（ＳＴ１〜ＳＴ３）。
【００５５】
一般的に、中高周波数域のＭＴＦが低いほど、画像のボケ量は大きくなることが知られている。
たとえば、画像ＩＭ２の方が画像ＩＭ１よりボケ量が大きい場合は、それぞれの画像のＭＴＦをＭＴＦ１（ｕ，ｖ，Ｌ１）、ＭＴＦ２（ｕ，ｖ，Ｌ１）とすると、図７に示すような特性となる。
つまり、ＭＴＦの大小を比較することでボケ量の大小も推定できる。
【００５６】
ここで、ＭＴＦとＯＴＦは次の関係を有する。
【００５７】
【数５】
0005459768.tif 000006
【００５８】
このような関係にあることを考慮し、ボケ量評価値Ｓ（Ｇ１），Ｓ（Ｇ２）は画像ＩＭ１，ＩＭ２の周波数特性Ｇ１（ｕ，ｖ）、Ｇ２（ｕ，ｖ）から次式で算出される。
【００５９】
【数６】
0005459768.tif 000007
【００６０】
距離推定部１２は、ステップＳＴ３において、ボケ量評価値Ｓ（Ｇ１），Ｓ（Ｇ２）の大小を比較し、Ｓ（Ｇ２）がＳ（Ｇ１）より小さい場合（Ｓ（Ｇ２）＜Ｓ（Ｇ１）の場合）には、被写体ＯＢＪが基準距離Ｌ０より近傍にあると判定する（ＳＴ４）。
この場合、被写体ＯＢＪが近いため衝突等のおそれがあるとして、距離推定部１２は、警告部１３に対して警告処理通知を行う（ＳＴ５）。
これに基づき警告部１３では、表示部材１３１への視覚的な警告や、スピーカー１３２等を用いた聴覚的な警告を行う。
【００６１】
逆に、Ｓ（Ｇ２）がＳ（Ｇ１）以上の場合（Ｓ（Ｇ２）≧Ｓ（Ｇ１））の場合には、被写体ＯＢＪが基準距離Ｌ０以上遠方にあると判定する（ＳＴ６）。
この場合は特に危険等が無いので警告部１３に対する警告処理通知は行わない。
そして、ステップＳＴ７において、距離推定処理が終了したと判断すると、距離推定部１２は、距離推定処理を終わらせる。
【００６２】
なお特に、車両における衝突防止警告などにおいては、障害物がある一定距離から近いかどうかが重要であるため、上記のような簡素な構成でシステムを構成することで小型化、低コスト化ができる。
【００６３】
先に２つの色成分に関して、略同じ視野でありながらボケ量のみが異なる画像を得ることができると述べたが、撮像レンズ系１１１が著しい倍率色収差を発生する場合においてはこの２つの色成分の画像は異なる像倍率を持つこととなる。
撮像レンズ系１１１の設計値からそれぞれの色成分に対応する焦点距離ｆＲ、ｆＧ、ｆＢ、各像高での歪曲ＤＲ、ＤＧ、ＤＢがわかるため、次式の通り像高yの変換を行うことで、２つの色成分に対して略同じ視野でありながらボケ量のみが異なる画像を得ることができる。
【００６４】
【数７】
0005459768.tif 000008
【００６５】
また、光軸上の色収差が著しく補正されているレンズ系では、色ごとのボケ量の差が出にくく、距離推定に対して誤差をもたらしやすい。
そこで、本発明の実施形態に用いるレンズ系は次式を満足するように設計することが望ましい。
【００６６】
【数８】
0005459768.tif 000009
【００６７】
ただし、ｆは撮像レンズ系１１１の全系の焦点距離を、ｆiはｉ番目のレンズの焦点距離を、νiはｉ番目のレンズのアッベ数を表す。
【００６８】
以下に、具体的な実施例を示す。
ここでは、撮像レンズ系１１１として、図８に示すパワーが正の第１レンズ１１１１とパワーが負の第２レンズ１１１２の２枚構成とする。
図８において、１１１３は絞りを示す。
第１レンズ１１１１の屈折率はＮ１、アッベ数はν１に設定される。
第２レンズ１１１２の屈折率はＮ２、アッベ数はν２に設定される。
【００６９】
また、図８には、第１レンズ１１１１および第２レンズ１１１２に面番号を付してある。
第１レンズ１１１１の被写体側ＯＢＪＳの面（凸面）を第１番、第１レンズ１１１１の像面側面（凸面）を第２番、第２レンズ１１１２の被写体側ＯＢＪＳの面（凹面）を第３番、第２レンズ１１１２の像面側面（凸面）を第４番として表している。
また、第１レンズ１１１１の被写体側ＯＢＪＳの面（凸面）１の曲率半径はＲ１、第１レンズ１１１１の像面側面（凸面）２の曲率半径はＲ２、第２レンズ１１１２の被写体側ＯＢＪＳの面（凹面）３の曲率半径はＲ３、第２レンズ１１１２の像面側面（凸面）４の曲率半径はＲ４に設定されている。
また、第１レンズ１１１１の厚さとなる面１と面２間の光軸ＯＸ上の距離をＤ２、第１レンズ１１１１の面２と第２レンズ１１１２の面３間の光軸ＯＸ上の距離をＤ３、第２レンズ１１１２の厚さとなる面３と面４間の光軸ＯＸ上の距離をＤ４、第２レンズ１１１２の面４と絞り１１１３間の光軸ＯＸ上の距離をＤ５、絞り１１１３と図示しない像面との距離をＤ９とする。
【００７０】
表１は、実施例１における図８の撮像レンズ系１１１Ａの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径Ｒ、間隔Ｄ、屈折率Ｎd、および分散値νdを示している。
実施例１で焦点距離ｆは５０．０ｍｍ、上記数８の式（１）の値は−０．０５４である。実施例１は数８の式（１）の関係を満足していない。
【００７１】
【表１】
0005459768.tif 000010
【００７２】
表２は、実施例２における撮像レンズ系の各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径Ｒ、間隔Ｄ、屈折率Ｎd、および分散値νdを示している。
実施例２は実施例１の第２レンズ１１１２の硝子を変更した例である。
実施例２では焦点距離ｆは４９．８ｍｍ、上記数８の式（１）の値は−０．０２４となる。施例２は数８の式（１）の関係を満足している。
【００７３】
【表２】
0005459768.tif 000011
【００７４】
図９は実施例１の球面収差を、図１０は実施例２の球面収差をそれぞれ示している。
図９および図１０において、縦軸は瞳座標を表し、グラフの各線はＣ線、ｄ線、ｇ線の値を示している。ここで、Ｃ線、ｄ線、ｇ線は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分に近いと考えることができる。
【００７５】
実施例１は条件式（１）を満たさないため、図９を見るとわかるように色収差が小さい。
それに比べて実施例２は式(１)を満たすため、図１０のように色収差が大きくなる。
色収差が大きければ、色ごとの結像位置の差が大きくなるため、撮像素子１１２で得られる画像のボケ量の差が大きくなり距離推定を正確に行いやすくなる。
【００７６】
本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
異なる色のカラーフィルタを透過した画像のボケ量を比較することによって被写体距離の判定を行うことから、通常の撮像装置の構成そのまま、余分な光学系や撮像素子を要することなく実現可能である。
そして、光路長をいたずらに長く取る必要もなく、スペース効率の低下も防ぐことができる。
また、本実施形態の特徴点の一つは、被写体が任意の距離より遠いか近いかを判定することにあるが、その目的に限っては異なる任意の色成分の画像の何れの焦点ボケが大きいかで判断可能であるため、シンプルかつ高速の処理が可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１０・・・被写体距離推定装置、１１・・・撮像系、１１１・・・撮像レンズ系、１１２・・・撮像素子、１１３・・・カラーフィルタ群、１１４・・・画像処理部、１２・・・距離推定部、１３・・・警告部。
【図１】
0005459768.tif 000012
【図２】
0005459768.tif 000013
【図３】
0005459768.tif 000014
【図４】
0005459768.tif 000015
【図５】
0005459768.tif 000016
【図６】
0005459768.tif 000017
【図７】
0005459768.tif 000018
【図８】
0005459768.tif 000019
【図９】
0005459768.tif 000020
【図１０】
0005459768.tif 000021