(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
閃光を発する閃光手段と、
被写体の光学像を電気信号に変換して画像を取得する撮像手段と、
前記画像の複数の画像領域それぞれに対応する前記被写体の距離を測定する測距手段と、
前記測距手段で測定された前記複数の画像領域それぞれの前記被写体の距離に対応する前記閃光手段の配光特性を取得し、当該複数の画像領域それぞれの配光特性と、当該複数の画像領域それぞれの合焦度合とに基づいて、前記画像に対して前記複数の画像領域がそれぞれ適正な明るさとなるように前記複数の画像領域それぞれに補正処理を行う補正手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記測距手段は、光学手段により瞳分割された前記被写体の光学像を電気信号に変換して画像を取得し、当該画像に基づいて前記複数の画像領域それぞれの前記被写体の距離を測定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像手段および前記測距手段は、同一平面上に２次元状に配設された画素を有する撮像素子から構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記配光特性として、前記被写体の距離に加えて、被写体の光学像を結像する光学手段のズーム位置を加味して、前記画像に対して前記補正処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
被写体の光学像を結像する光学手段に入射する光の量を調整する絞りを更に有し、
前記補正手段は、前記光学手段のズーム位置およびフォーカス位置、並びに、前記絞りの絞り値を用いて、前記複数の画像領域それぞれの前記被写体の距離に対する前記合焦度合を求め、当該合焦度合に応じて、前記画像に対して前記補正処理を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記補正手段は、前記複数の画像領域それぞれに求めた前記合焦度合のうち、所定の閾値以上の合焦度合における画像領域のみ前記補正処理を行うことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記補正手段は、前記測距手段で測距された前記複数の画像領域それぞれの前記被写体の距離のうち、所定の閾値以下の前記被写体の距離における画像領域のみ前記補正処理を行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記被写体の撮影に係る撮影モードを入力する入力手段を更に有し、
前記補正手段は、前記入力手段により入力された撮影モードに応じて、前記画像に対して前記補正処理を行うか否かを決定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記画像に対して前記補正処理を行うか否かを操作者が前記入力手段を介して指定可能に構成されていることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
被写体の光学像を結像する光学手段の種類を入力する入力手段を更に有し、
前記補正手段は、前記入力手段により入力された光学手段の種類に応じて、前記画像に対して前記補正処理を行うか否かを決定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記画像に対して前記補正処理を行うか否かを前記光学手段の種類ごとに操作者が前記入力手段を介して指定可能に構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
閃光を発する閃光手段と、被写体の光学像を電気信号に変換して画像を取得する撮像手段とを含む撮像装置の制御方法であって、
前記画像の複数の画像領域それぞれに対応する前記被写体の距離を測定する測距ステップと、
前記測距ステップで測定された前記複数の画像領域それぞれの前記被写体の距離に対応する前記閃光手段の配光特性を取得し、当該複数の画像領域それぞれの配光特性と、当該複数の画像領域それぞれの合焦度合とに基づいて、前記画像に対して前記複数の画像領域がそれぞれ適正な明るさとなるように前記複数の画像領域それぞれに補正処理を行う補正ステップと、
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストロボを用いて被写体の撮像を行う撮像装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、デジタルカメラなどの撮像装置において、閃光手段である、いわゆるストロボを用いて、被写体に閃光を照射し、被写体の撮影を行うストロボ撮影が行われている。
【０００３】
このストロボ撮影では、一般的に、ストロボの配光特性上、被写体に対して均一に閃光が配光されず、中央が明るくその周辺が暗くなることや、また、被写体が近いほど明るく遠くなると閃光が届かずに暗くなるということが起こる。
【０００４】
従来、ストロボ撮影に関する技術としては、例えば、下記の特許文献１〜特許文献３の技術がある。具体的に、特許文献１には、壁を背景とした人物撮影において、主被写体である人物の距離を被写体情報から得て、ストロボ撮影における配光特性に基づく明るさ補正を行う画像処理技術が公開されている。特許文献２には、ストロボ撮影において、レンズの特性を加味した配光特性によって画像補正する技術が公開されている。特許文献３には、ストロボ撮影において、何箇所かの測距情報を基に被写体距離に依存する配光特性によって画像を補正する技術が公開されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３３１５７５号公報
【特許文献２】特開２００３−２８３９２２号公報
【特許文献３】特開２００５−３５４１６７号公報
【特許文献４】特開平９−４６７１５号公報
【特許文献５】特開平９−４３５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１、特許文献２及び特許文献３等の従来の技術では、ストロボ撮影において撮影された撮影画像において、当該ストロボ（閃光手段）による局所的な配光ムラを取り除くことが困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、閃光手段を用いて撮影された撮影画像において、当該閃光手段による局所的な配向ムラを取り除けるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の撮像装置は、閃光を発する閃光手段と、被写体の光学像を電気信号に変換して画像を取得する撮像手段と、前記画像の複数の画像領域それぞれに対応する前記被写体の距離を測定する測距手段と、前記測距手段で測定された前記複数の画像領域それぞれの前記被写体の距離に対応する前記閃光手段の配光特性を取得し、当該複数の画像領域それぞれの配光特性と、当該複数の画像領域それぞれの合焦度合とに基づいて、前記画像に対して前記複数の画像領域がそれぞれ適正な明るさとなるように前記複数の画像領域それぞれに補正処理を行う補正手段と、を有する。
【０００９】
本発明の撮像装置の制御方法は、閃光を発する閃光手段と、被写体の光学像を電気信号に変換して画像を取得する撮像手段とを含む撮像装置の制御方法であって、前記画像の複数の画像領域それぞれに対応する前記被写体の距離を測定する測距ステップと、前記測距ステップで測定された前記複数の画像領域それぞれの前記被写体の距離に対応する前記閃光手段の配光特性を取得し、当該複数の画像領域それぞれの配光特性と、当該複数の画像領域それぞれの合焦度合とに基づいて、前記画像に対して前記複数の画像領域がそれぞれ適正な明るさとなるように前記複数の画像領域それぞれに補正処理を行う補正ステップと、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、閃光手段を用いて撮影された撮影画像において、当該閃光手段による局所的な配向ムラを取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るデジタルカメラ（撮像装置）の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るデジタルカメラ（撮像装置）の制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】一般的な撮像素子の基本画素配列の一例を示す模式図である。
【図４】本発明の実施形態における撮像素子の基本画素配列の一例を示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態における撮像素子のイメージセンサ（色画素）の画素構造の一例を示す模式図である。
【図６】本発明の実施形態における撮像素子のイメージセンサ（色画素）の画素構造の一例を示す模式図である。
【図７】本発明の実施形態における撮像素子の画素配列の一例を示す模式図である。
【図８】図７に示す測距用画素Ｓ１の画素構造の一例を示す模式図である。
【図９】図７に示す測距用画素Ｓ２の画素構造の一例を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施形態における撮像素子の焦点ずれ（ピントずれ）による画像ずれの検知の概念図である。
【図１１】本発明の実施形態における撮像素子の画素配列の変形例を示す模式図である。
【図１２】本発明の実施形態における撮像素子の画素配列の変形例を示す模式図である。
【図１３】本発明の実施形態における撮像素子の画素配列の変形例を示す模式図である。
【図１４】本発明の実施形態に係るデジタルカメラ（撮像装置）の焦点検出における概念図である。
【図１５】本発明の実施形態に係るデジタルカメラ（撮像装置）の焦点検出における概念図である。
【図１６】本発明の実施形態における撮像素子の測距用画素Ｓ１を含む行群から読み出した画素信号と測距用画素Ｓ２を含む行群から読み出した画像信号の様子を示す模式図である。
【図１７】本発明の実施形態における撮像素子の測距用画素の画素構造の一例を示す模式図である。
【図１８】本発明の実施形態における撮像素子の測距用画素Ｓ１及びＳ２における遮光層を示す模式図である。
【図１９】本発明の実施形態における撮像素子の画素配列の一例を示す模式図である。
【図２０】本発明の実施形態における撮像素子の測距用画素の一例を示す模式図である。
【図２１】本発明の実施形態に係るデジタルカメラ（撮像装置）を用いた被写体のストロボ撮影の様子を示す模式図である。
【図２２】図２１に示す被写体のストロボ撮影を行った場合の撮影画像の一例を示す模式図である。
【図２３】図２１に示す被写体のストロボ撮影における被写体距離分布の一例を示す模式図である。
【図２４】ストロボ配光特性を説明するための模式図である。
【図２５】ズーム位置によるストロボ配光特性の一例を示す模式図である。
【図２６】ストロボ配光特性の一例を示す模式図である。
【図２７】図２６に示すストロボ配光特性の場合の補正ゲインの一例を示す模式図である。
【図２８】図２１に示す被写体の撮影を行った場合の撮影画像の一例を示す模式図である。
【図２９】図２８の示す水平画像部分の被写体距離分布の一例を示す模式図である。
【図３０】図２８の示す水平画像部分における補正ゲインの一例を示す模式図である。
【図３１】図２２に示す撮像画像に対して補正処理を行った後の撮影画像の一例を示す模式図である。
【図３２】絞りの開口が広い場合の合焦度合の一例を示す模式図である。
【図３３】絞りの開口が狭い場合の合焦度合の一例を示す模式図である。
【図３４】図２８の示す水平画像部分に対する合焦度合の一例を示す模式図である。
【図３５】図２に示すステップＳ６の画像補正処理における詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図３６】図２８の示す水平画像部分の被写体距離分布の一例を示す模式図である。
【図３７】図２８の示す水平画像部分における合焦度合の一例を示す模式図である。
【図３８】ストロボ配光特性における補正処理に関するメニュー設定画面の一例を示す模式図である。
【図３９】ストロボ配光特性における補正処理に関するメニュー設定画面の一例を示す模式図である。
【図４０】図３８及び図３９に示すメニュー設定画面により各種の設定がなされた場合に、図２に示すフローチャートへの移行処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に示す本発明の実施形態においては、本発明に係る撮像装置としてデジタルカメラを適用した例について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラ（撮像装置）の内部構成の一例を示すブロック図である。
本実施形態のデジタルカメラ１００は、絞り１０１、撮影レンズ１０２、撮像素子１０３、Ａ／Ｄ変換部１０４、現像処理部１０５、瞳分割画像位相差測距部１０６、レンズ制御部１０７、露出制御部１０８、及び、絞り制御部１０９を有して構成されている。さらに、本実施形態のデジタルカメラ１００は、ストロボ制御部１１０、ストロボ１１１、ストロボ配光特性記憶部１１２、補正部１１３、操作入力部１１４、圧縮処理部１１５、及び、画像データ記憶部１１６を有して構成されている。ここで、補正部１１３は、補正ゲイン算出部１１３ａ及び補正処理部１１３ｂを含み構成されている。
【００１４】
絞り１０１は、デジタルカメラ１００の内部に導光する光の量を調整するものであり、撮影条件によってその開口幅が変更できるように構成されている。この絞り１０１は、絞り制御部１０９によって制御される。
【００１５】
撮影レンズ１０２は、被写体の光学像を撮像素子１０３に導く光学手段であり、フォーカスレンズを含む１枚または複数枚のレンズで構成されている。この撮影レンズ１０２は、レンズ制御部１０７によって制御される。
【００１６】
撮像素子１０３は、同一平面上に２次元状に配設された画素を有して構成され、各画素において、撮影レンズ１０２から導かれた被写体の光学像（被写体像）をアナログ信号の電気信号（画像信号）に変換して、被写体の撮像を行うものである。この撮像素子１０３は、例えば、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどで形成されている。具体的に、撮像素子１０３は、被写体の撮影に係る第１の画像（撮影画像）データを取得する第１の画像取得手段である色画素と、被写体の距離分布を測距するための第２の画像データを取得する第２の画像取得手段である測距用画素を有して構成されている。
【００１７】
Ａ／Ｄ変換部１０４は、撮像素子１０３から出力されたアナログ信号の画像信号を、デジタル信号の画像信号に変換するものである。
【００１８】
現像処理部１０５は、Ａ／Ｄ変換部１０４から出力された画像信号を、ＲＧＢ信号からＹＵＶ信号に変換して現像処理を行う。
【００１９】
瞳分割画像位相差測距部１０６は、撮像素子１０３内に設けられた測距用画素からの画素信号に基づいて、撮影画像における各画像領域ごとに、被写体との距離を測距する処理を行う。具体的に、瞳分割画像位相差測距部１０６は、撮像素子１０３内に設けられた測距用画素からの画素信号をＡ／Ｄ変換部１０４の出力から抽出して、瞳分割画像Ａ及び瞳分割画像Ｂにより、画角内撮影画像の被写体距離分布を求める。
【００２０】
レンズ制御部１０７は、瞳分割画像位相差測距部１０６により得られた測距情報に従って、撮影レンズ１０２のフォーカスレンズ等を制御する。
【００２１】
露出制御部１０８は、Ａ／Ｄ変換部１０４から出力された画像信号に基づいて、適正な露出で撮影するための撮影条件を決定する。
【００２２】
絞り制御部１０９は、露出制御部１０８によって決定された撮影条件（露出条件）に従って、絞り１０１を制御する。
【００２３】
ストロボ制御部１１０は、露出制御部１０８によって決定された撮影条件（露出条件）に従って、ストロボ１１１を制御する。
【００２４】
ストロボ１１１は、ストロボ制御部１１０の制御に基づき、露出不足などの必要に応じて、被写体に対して閃光を発する閃光手段である。
【００２５】
ストロボ配光特性記憶部１１２は、撮影レンズ１０２のズーム位置及びフォーカス位置、絞り１０１の絞り値、被写体距離などによって特徴付けられるストロボ１１１の配光特性を示すストロボ配光特性データを記憶している。
【００２６】
補正部１１３は、瞳分割画像位相差測距部１０６で測距された撮影画像の各画像領域ごとの被写体の距離と、ストロボ配光特性記憶部１１２に記憶されている配光特性データとに基づいて、撮影画像を補正する処理を行う。
【００２７】
補正部１１３の補正ゲイン算出部１１３ａは、撮影レンズ１０２のズーム位置及びフォーカス位置、画角内撮影画像の被写体距離分布、並びに絞り１０１の絞り値による合焦条件と、ストロボ配光特性データから、撮影画像データを補正する際のゲインを算出する。
【００２８】
補正部１１３の補正処理部１１３ｂは、補正ゲイン算出部１１３ａで算出されたゲインによって撮影画像データを補正する処理を行う。
【００２９】
操作入力部１１４は、操作者（ユーザ）の操作により入力された入力情報を補正部１１３等に入力する。例えば、操作入力部１１４は、メニュー設定画面等を表示する表示画面を具備しており、当該メニュー設定画面等を介して入力情報などを補正部１１３等に入力する。
【００３０】
圧縮処理部１１５は、補正部１１３で補正処理された撮影画像データを圧縮する処理を行う。
【００３１】
画像データ記憶部１１６は、圧縮処理部１１５で圧縮処理された画像データを記憶する。
【００３２】
図２は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラ（撮像装置）の制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。具体的に、図２には、主として、ストロボ撮影時の画像補正に関する処理手順が示されている。
【００３３】
まず、ステップＳ１において、補正部１１３は、例えば、操作入力部１１４から入力された入力情報に基づいて、ストロボ撮影を行うか否かを判断する。この判断の結果、ストロボ撮影を行わない場合には（Ｓ１／ＮＯ）、当該フローチャートにおける処理を終了する。
【００３４】
一方、ステップＳ１の判断の結果、ストロボ撮影を行う場合には（Ｓ１／ＹＥＳ）、ストロボ１１１から被写体に対して閃光が発せられ、撮影レンズ１０２及び撮像素子１０３等による被写体の撮影が行われる。これにより、ストロボ撮影における被写体の撮影画像データが得られる。その後、ステップＳ２に進む。
【００３５】
ステップＳ２に進むと、レンズ制御部１０７は、撮影レンズ１０２の現在のズーム位置、及び、撮影レンズ１０２の現在のフォーカス位置（フォーカスレンズ位置）を検出する。そして、補正部１１３の補正ゲイン算出部１１３ａは、レンズ制御部１０７から、撮影レンズ１０２の現在のズーム位置に係るズーム位置情報、及び、撮影レンズ１０２の現在のフォーカス位置に係るフォーカス位置情報（フォーカスレンズ位置情報）を取得する。
【００３６】
続いて、ステップＳ３において、露出制御部１０８は、絞り制御部１０９から、当該絞り制御部１０９で検出した絞り１０１の現在の絞り値に係る絞り値情報を取得する。そして、補正ゲイン算出部１１３ａは、露出制御部１０８から、絞り１０１の現在の絞り値に係る絞り値情報を取得する。
【００３７】
続いて、ステップＳ４において、補正ゲイン算出部１１３ａは、瞳分割画像位相差測距部１０６により測定された被写体距離分布に係る被写体距離分布情報を取得する。なお、瞳分割画像位相差測距部１０６によって得られる被写体距離分布情報については後述する。
【００３８】
続いて、ステップＳ５において、補正ゲイン算出部１１３ａは、ステップＳ２〜Ｓ４で取得した各種の情報と、ストロボ配光特性記憶部１１２に記憶されているストロボ配光特性データに基づいて、画像補正用のゲインを算出する。なお、ストロボ配光特性データと、補正ゲイン算出部１１３ａによる画像補正用ゲインの算出方法の詳細については後述する。
【００３９】
続いて、ステップＳ６において、補正部１１３の補正処理部１１３ｂは、補正ゲイン算出部１１３ａで算出された画像補正用のゲインを用いて、ステップＳ１のストロボ撮影により得られた撮影画像データを補正する補正処理を行う。なお、補正処理部１１３ｂによる補正処理の詳細については後述する。
【００４０】
その後、補正部１１３で補正処理された撮影画像データは、圧縮処理部１１５で圧縮処理されて、画像データ記憶部１１６に記憶される。その後、当該フローチャートにおける処理を終了する。
【００４１】
図２に示すステップＳ７及びＳ８は、後述する条件によって、ステップＳ１からステップＳ２に進むべきか否かの判断処理を挿入することができるようにした形態を示すものである。図２に示すステップＳ７〜Ｓ９における詳細については、図４０を用いて後述する。
【００４２】
［撮像素子１０３内に設けられた測距用画素による位相差ＡＦの説明］
次に、本実施形態における位相差方式のオートフォーカス（位相差ＡＦ）について説明する。まず、位相差ＡＦの基本となる撮像素子１０３の画素配列に関して、図３と図４を用いて説明する。
【００４３】
図３は、一般的な撮像素子の基本画素配列の一例を示す模式図である。また、図４は、本発明の実施形態における撮像素子１０３の基本画素配列の一例を示す模式図である。
【００４４】
まず、図３に示す一般的な撮像素子の基本画素配列について説明する。図３には、２画素×２画素を基本単位とするエリアセンサの基本単位部における色配列が示されている。ここで、図３（ａ）は、いわゆるベイヤ配列を示したものであり、以下の説明では、純色ベイヤ配列と称する。図３（ｂ）は、ベイヤ配列を補色フィルタに適用したものであり、以下の説明では、補色ベイヤ風配列と称する。また、図３（ｃ）は、補色フィルタの３色にＧを加えたものであり、以下の説明では、Ｇ込補色配列と称する。
【００４５】
また、一般的に知られる基本画素配列としては、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示す基本画素配列の他に、例えば、２画素×４画素単位の補色市松配列があり、これは、ビデオムービーカメラ用の撮像素子として最もよく使われる。また、一般的に知られる他の基本画素配列として、例えば、２画素×８画素の補色市松配列もある（例えば、特許文献４参照）。ここで、２画素×４画素、２画素×８画素の色画素配列は、動画像（インターレース走査を行うビデオ）を扱うエリアセンサとしては優位である。一方、スチル画像を扱うカメラとしては、２画素×２画素の方が信号処理を簡易化でき、かつ、高画質の画像を得ることができる。以下では、２画素×２画素を基本単位とするエリアセンサについて説明するが、２画素×４画素、２画素×８画素の色画素配列をもつエリアセンサにも適用できるものである。
【００４６】
次に、図４を用いて、本実施形態に係る撮像素子１０３の基本画素配列について説明する。ここで、図４（ａ）は、純色ベイヤ配列の場合の画素配列を示し、図４（ｂ）は、補色ベイヤ風配列またはＧ込補色配列の場合の画素配列を示している。
【００４７】
図４（ａ）及び図４（ｂ）において、「Ｓ」の部分は、ＡＦのための測距に係る測光データを読み出すための機能センサセル（測距用画素）である。本実施形態の撮像素子１０３では、撮像素子１０３そのものの中に、ＡＦ用センサに相当する測距用画素を構成しており、当該デジタルカメラのＡＦのための測距を、撮像素子１０３からの信号を読み出すことによって行うものである。これによって、本実施形態では、高精度のＡＦを可能とし、また、別体でＡＦ用センサを設ける必要が無くなるため、小型で低価格のデジタルカメラを提供することが可能になる。
【００４８】
次に、本実施形態におけるＡＦ測距のための測光データを検知する画素（測距用画素）と、当該測距用画素を配設した撮像素子１０３について説明する。
【００４９】
高画素のデジタルスチルカメラ用の撮像素子としては、主に、インターライン型ＣＣＤ、或いは、フルフレーム型ＣＣＤが使用される。このうち、インターライン型ＣＣＤは、２／３インチ光学系以下の低価格なカメラに用いられ、また、フルフレーム型ＣＣＤは、１インチ光学系以上の高価格なカメラに用いられることが多い。この両者の最も大きな違いは、インターライン型ＣＣＤでは、撮像素子に光が入射していても信号電荷の読み出しが可能であるが、フルフレームＣＣＤでは、撮像素子の前面に設けられるメカニカルシャッタを閉じないと信号電荷の読み出しができない点である。
【００５０】
しかしながら、本願の発明者は、既にこの解決方法として、フルフレームＣＣＤのイメージエリアと水平ＣＣＤとの間にわずかのライン分の電荷を蓄積するためのストレージ部を設ける構造の改良フルフレーム型ＣＣＤを提案している。そして、本願の発明者は、この改良フルフレーム型ＣＣＤによる、メカニカルシャッタを開いた状態でのＡＦのための部分読み出し駆動方法を提案している。また、本願の発明者は、インターライン型ＣＣＤにおけるイメージエリア内の部分的に必要なＡＦ用の部分のみを高速に読み出す方法（即ち、必要な部分以外の信号電荷の高速クリアの方法）も提案している。
【００５１】
これにより、インターライン型ＣＣＤでも、フルフレーム型ＣＣＤ（但し、改良型）でも、イメージエリア内に配された測距用画素を含む領域の信号電荷を、メカニカルシャッタを何度も開閉することなく短時間に読みだすことが可能である。以下の説明においては、改良フルフレーム型ＣＣＤを用いた実施形態の例について説明するが、インターライン型にも適用できるものである。
【００５２】
ここで、測距用画素の説明を行う前に、まず、撮像素子１０３のイメージセンサ（色画素）について説明する。
【００５３】
図５は、本発明の実施形態における撮像素子１０３のイメージセンサ（色画素）の画素構造の一例を示す模式図である。ここで、図５（ａ）は、撮像素子１０３のイメージセンサの画素を上部からみた構造図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すＩ−Ｉ'断面の画素構造とそのポテンシャルプロフィールの図である。具体的に、図５には、主として、イメージセンサの画素における光電変換部が示されている。
【００５４】
図５において、クロックゲート電極２０１は、例えば、光透過性のあるポリシリコンで形成されており、このクロックゲート電極２０１下の半導体層表面がクロックフェーズ領域である。クロックフェーズ領域は、イオンの打ち込みにより２領域に分けられ、その一方がクロックバリア領域２０２であり、もう一方がクロックバリア領域２０２よりもポテンシャルが高くなるようにイオンを打ち込むことで形成されるクロックウエル領域２０３である。
【００５５】
バーチャルゲート２０４は、半導体層表面にＰ+層を形成することでチャネルポテンシャルを固定するためのゲートであり、この形成領域がバーチャルフェーズ領域である。このバーチャルフェーズ領域も、また、Ｐ+層より深い層にＮ型イオンを打ち込むことで２領域に分けられ、その一方がバーチャルバリア領域２０５であり、もう一方がバーチャルウエル領域２０６となっている。
【００５６】
絶縁層２０７は、電極と半導体層との間に設けられた、例えば酸化膜などからなる絶縁層である。チャネルストップ領域２０８は、各ＶＣＣＤのチャネルを分離するための領域である。
【００５７】
なお、図５には図示しなかったが、強い光が入射した場合に電荷が隣接画素にあふれて擬似信号となるブルーミング現象の防御の機能が付加される。その代表的な方法は、横形オーバーフロードレインを設ける方法である。具体的に、各ＶＣＣＤに接してＮ+層からなるドレインが設けられ、オーバーフロードレインと電荷転送チャネルとの間に、オーバーフロードレインバリアが設けられる。即ち、オーバーフロードレインバリアの高さを超える電荷は、ドレインに掃き捨てられることになるのである。オーバーフロードドレインバリアの高さはイオンの打ち込みにより固定されるか、オーバーフロードレインバリア上に電極（オーバードレインバリア電極）を構成することで、ドレイン電極に加える電圧（ＶＯＤ）の値の制御により、その高さを変えられる。
【００５８】
ＶＣＣＤの転送は、クロックゲート電極２０１に任意のパルスを加えて、クロックフェーズ領域のポテンシャルをバーチャルフェーズ領域のポテンシャルに対して上下に動かすことで電荷を水平ＣＣＤの方向へ転送する。この電荷の移動の概念を、図５（ｂ）の→○で示す。
【００５９】
以上は、撮像素子１０３のイメージセンサの画素構造であるが、上述したストレージ部の画素構造もこれに準ずるものとなる。ただし、このストレージ部の領域は、画素上部がアルミ遮光されているため、ブルーミングを防御する必要がないので、オーバーフロードレインを省略したものとなる。また、Ｈ−ＣＣＤも、バーチャルフェーズ構造とされるが、ＶＣＣＤからの電荷を受け取り、かつ、その電荷を水平に転送することができるようにクロックフェーズ領域とバーチャルフェーズ領域のレイアウトを構成する。
【００６０】
図６は、本発明の実施形態における撮像素子１０３のイメージセンサ（色画素）の画素構造の一例を示す模式図である。具体的に、図６は、図５に示す画素構造（主として、光電変換部）に対して、その上部に、カラーフィルタ等を設けたイメージセンサの画素構造が示されている。ここで、図６において、図５に示す構成と同様の構成については同じ符号を付している。また、図６（ａ）は、撮像素子１０３のイメージセンサの画素を上部からみた構造図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すＩＩ−ＩＩ'断面の画素の構造図である。
【００６１】
保護層２０９は、図５に示す画素構造上に形成された半導体層表面の保護層である。メタル層２１０は、図５に示す画素構造とカラーフィルタ２１２との間に形成され、各色の混色を防止するためのメタル層（メタル遮光層）である。但し、このメタル層２１０は、カラーフィルタ（色フィルタ）２１２と同様の材料で作られる黒の色素層で構成されることもある。平滑層２１１は、カラーフィルタ２１２の表面を平らにするための層である。カラーフィルタ２１２は、純色のいずれかの色、或いは、補色のいずれかの色からなる色フィルタである。保護層２１３は、カラーフィルタ２１２を保護するための層である。
【００６２】
次に、フルフレームＣＣＤからなる撮像素子１０３に、ＡＦ用の測距データを検知する画素（測距用画素）を構成した場合の画素配列について説明する。
【００６３】
図７は、本発明の実施形態における撮像素子１０３の画素配列の一例を示す模式図である。図７には、通常のベイヤ配列のセンサに、複数の測距用画素Ｓ１をもつラインと、複数の測距用画素Ｓ２をもつラインが並んで構成される。
【００６４】
ここで、図７に示す測距用画素Ｓ１及びＳ２の画素構造について説明する。
図８は、図７に示す測距用画素Ｓ１の画素構造の一例を示す模式図である。ここで、図８（ａ）は、測距用画素Ｓ１を上部からみた構造図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すＩＩＩ−ＩＩＩ'断面の画素構造である。また、図８において、図６に示す構成と同様の構成については同じ符号を付している。
【００６５】
この測距用画素Ｓ１には、図６に示すイメージセンサ（色画素）に設けられているカラーフィルタ２１２は構成されずに、その最上部に光学手段であるマイクロレンズ２１６が構成されている。
【００６６】
図８に示す平滑層２１１上には、遮光層２１４が形成されている。そして、遮光層２１４には、マイクロレンズ２１６を平面に形成するための平滑層２１５が形成されている。この平滑層２１５は、図６に示すイメージセンサの保護層２１３と同じ材料からなり、保護層２１３と同一工程で形成される。この測距用画素Ｓ１の特徴的な構成は、図６に示すイメージセンサにおける混色防止遮光用のメタル層２１０の同一平面上に、当該画素の光電変換エリアの中心部から一方（左側）に偏った（偏心した）開口部を有する遮光層２１４を構成している点にある。
【００６７】
図９は、図７に示す測距用画素Ｓ２の画素構造の一例を示す模式図である。ここで、図９（ａ）は、測距用画素Ｓ２を上部からみた構造図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すＩＶ−ＩＶ'断面の画素構造である。また、図９において、図８に示す構成と同様の構成については同じ符号を付している。
【００６８】
図９に示す測距用画素Ｓ２では、遮光層２１４が、画素中心から図８に示す測距用画素Ｓ１のものとは反対方向に同距離のところに開口部を有するように形成されている。
【００６９】
１００万画素を越える撮像素子１０３では、図７の画素配列において、測距用画素Ｓ１を含む行群と測距用画素Ｓ２を含む行群は、ほとんど同一ラインとして近似の光学像がマイクロレンズ２１６上に結像される。ここで、撮像素子１０３に光学像を結ぶ撮影レンズ１０２が撮像素子１０３上で焦点（ピント）があっているのであれば、測距用画素Ｓ１を含む行群からの画像信号（画素信号）と、測距用画素Ｓ２を含む行群からの画素信号（画素信号）は一致する。仮に、撮影レンズ１０２の焦点（ピント）を結ぶ結像点が撮像素子１０３のイメージエリアよりも前方か或いは後方にあるならば、測距用画素Ｓ１を含む行群からの画像信号と、測距用画素Ｓ２を含む行群からの画像信号に位相差が生じる。この場合、結像点が前の場合と後の場合では、その位相のずれ方向が逆になる。これは、原理的には、上記の特許文献５に示される瞳分割画像位相差ＡＦと同じである。即ち、測距用画素Ｓ１の光電変換部から撮影レンズ１０２を見た場合と、測距用画素Ｓ２の光電変換部から撮影レンズ１０２をみた場合とでは、あたかも光学中心に対して瞳が左右に分割したように見える。
【００７０】
図１０は、本発明の実施形態における撮像素子１０３の焦点ずれ（ピントずれ）による画像ずれの検知の概念図である。図１０では、測距用画素Ｓ１及びＳ２を合一させ、Ａ、Ｂの点で示している。また、説明を分かりやすくするために、色画素（イメージセンサ）を省略して示している。
【００７１】
被写体の特定点からの光は、Ａにとっての瞳を通って該当のＡ点に入射する光束（ΦＬａ）と、Ｂにとっての瞳を通って該当のＢ点に入射する光束（ΦＬｂ）に分けられる。この２つの光束は、もともと１点（被写体の特定点）から発したものであるから、もし撮影レンズ１０２のピントの位置が撮像素子１０３上に合っていれば、図１０（ａ）に示すように、同一のマイクロレンズ２１６で括られる１点に到達することとなる。しかしながら、例えば、図１０（ｂ）に示すように、撮影レンズ１０２のピントの位置が撮像素子１０３の距離ｘだけ手前であれば、２θｘだけ位相が互いにずれることになる。この場合、仮に、距離−ｘであれば、到達点は逆方向にずれる。
【００７２】
この原理に基づけば、Ａの並びによりできる像（光の強弱による信号線）とＢの並びによりできる像は、撮影レンズ１０２のピント（焦点）があっていれば一致し、そうでなければ、位相がずれることとなる。
【００７３】
本実施形態の撮像素子１０３は、この原理に基づき、開口位置の異なるマイクロレンズ２１６を有する測距用画素を基本画素配列の中に組み込んで形成されている。具体的に、第１の開口をもつ測距用画素Ｓ１を含む基本画素配列の行群と、第２の開口をもつ測距用画素Ｓ２を含む基本画素配列の行群を隣接して並べる領域を設けて形成している。そして、本実施形態では、この領域の測距用画素Ｓ１を含む行群からの画像信号と測距用画素Ｓ２を含む行群からの画像信号との位相ずれ分を演算して検知し、撮影レンズ１０２のフォーカスのずれ分を求めるようにしている。そして、求めたフォーカスのずれ分だけ、当該デジタルカメラ１００のフォーカス位置を動かすことで、オートフォーカスが可能になる。
【００７４】
図１１、図１２及び図１３は、本発明の実施形態における撮像素子１０３の画素配列の変形例を示す模式図である。この図１１〜図１３は、図７に示す画素配列に対して、測距用画素Ｓ１及びＳ２の配列の仕方を変えたものである。
【００７５】
上述した例では、第１の位相を検知する測距用画素Ｓ１を含む行群と、第２の位相を検知する測距用画素Ｓ２を含む行群とは、僅かではあるがずれているものであった。上述したように、１００万画素を越える撮像素子１０３では実用上問題となることはないが、図１１〜図１３に示す変形例では、これらの位相を検知する行群をより同一箇所に近似させるようにしたものである。
【００７６】
具体的に、図１１は、同一行に測距用画素Ｓ１及びＳ２を交互に配設したものである。また、図１２は、測距用画素Ｓ１を含む行群を、測距用画素Ｓ２を含む行群の上下に設けたものであり、測距用画素Ｓ１を含む行群と測距用画素Ｓ２を含む行群の補間により、測距用画素Ｓ２を含む行群に相当する測距用画素Ｓ１を含む行群のデータを得るものである。図１３は、図１１の変形例であり、同一行に測距用画素Ｓ１及びＳ２を含む行群を２つ隣接させると共に、これら２つの行群において測距用画素Ｓ１及びＳ２の位置が互いに逆になるように配設したものである。
【００７７】
以上のように、位相差信号を作り出すための画素群（測距用画素を含む行群）とその部分のみを読み出す駆動方法により、高速で、かつ精度の高いＡＦが可能となる。
【００７８】
この撮像素子１０３における本撮影の撮影画像に係るＲＡＷデータ（ＣＣＤ−ＲＯＷデータ；各画素のそのままの情報）の画像処理においては、測距用画素Ｓ１及びＳ２の部分については、周辺の色画素からの補間により画像処理される。これにより、撮影画像の画質の劣化はほとんどなく、かつ、撮影画像の取り込み以外にＡＦ用の測距データも読み込める撮像素子１０３が実現できる。このような補間処理をする前提にたつと、図４に示すような基本画素配列が２画素×２画素で３色の色画素と１つの測距用画素だとその補間処理が簡易で、かつ画像劣化もほとんど問題にならない。もちろん、基本画素配列が２画素×４画素でも適用可能であるが、この場合には、測距用画素Ｓ１を含む行群と測距用画素Ｓ２を含む行群との距離が２画素×２画素よりも離れることとなる。
【００７９】
以上、撮像素子１０３が改良型のフルフレーム型ＣＣＤである場合について説明してきたが、撮像素子１０３が、インターライン型ＣＣＤ、フレームトランスファ型ＣＣＤ、或いは、Ｘ−Ｙアドレス型撮像素子においても適用可能である。
【００８０】
次に、本実施の更に改良可能な点について説明する。
図１４及び図１５は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラ（撮像装置）の焦点検出における概念図である。ここでは、説明を簡単にするために、測距用画素Ｓ１及びＳ２を同一の平面上に示す。
【００８１】
被写体の特定点からの光は、測距用画素Ｓ１にとっての瞳を通って測距用画素Ｓ１に入射する光束（Ｌ１）と、測距用画素Ｓ２にとっての瞳を通って測距用画素Ｓ２に入射する光束（Ｌ２）に分けられる。この２つの光束は、当該デジタルカメラ１００の撮影レンズ１０２におけるピントが合っているときには、図１４に示すように、マイクロレンズ２１６の表面上の一点に集光する。そして、この場合、測距用画素Ｓ１及びＳ２には、同一の光学像が露光される。これにより、測距用画素Ｓ１を含む行群から読み出した画像信号と測距用画素Ｓ２を含む行群から読み出した画像信号は、同一のものとなる。
【００８２】
一方、当該デジタルカメラ１００の撮影レンズ１０２におけるピントが合っていないときには、図１５に示すように、光束Ｌ１と光束Ｌ２は、マイクロレンズ２１６の表面とは異なる位置で交差する。ここで、マイクロレンズ２１６の表面と２つの光束の交点との距離、即ちデフォーカス量がｘであったとする。また、この時に発生した測距用画素Ｓ１の像と測距用画素Ｓ２の像とのずれ量がｎ画素分であり、図１５に示すように、センサピッチがｄ、二つの瞳の重心間の距離がＤａｆ、撮影レンズ１０２の主点から焦点までの距離がｕであったとする。
【００８３】
この場合、デフォーカス量ｘは、以下の（１）式で求められる。
ｘ＝ｎ×ｄ×ｕ／Ｄａｆ  ・・・（１）
【００８４】
さらに、距離ｕは、撮影レンズ１０２の焦点距離ｆにほぼ等しいと考えられるので、（１）式は、以下の（２）式で表せる。
ｘ＝ｎ×ｄ×ｆ／Ｄａｆ  ・・・（２）
【００８５】
図１６は、本発明の実施形態における撮像素子１０３の測距用画素Ｓ１を含む行群から読み出した画素信号と測距用画素Ｓ２を含む行群から読み出した画像信号の様子を示す模式図である。図１６は、例えば、図１５に示す場合について示されている。
【００８６】
測距用画素Ｓ１を含む行群から読み出した画素信号と測距用画素Ｓ２を含む行群から読み出した画像信号には、像のずれｎ×ｄが発生する。この２つの画像信号のずれ量を求め、これにより（２）式等からデフォーカス量ｘを求める。そして、求めたデフォーカス量ｘに基づいて、撮影レンズ１０２を距離ｘだけ移動すれば、オートフォーカスを達成することが可能となる。
【００８７】
ところで、上記のような像のずれを検出するためには、撮影レンズ１０２に入射する光のうち、２つの異なる瞳を通った光束Ｌ１及びＬ２を分離する必要がある。本実施形態では、撮像素子１０３に、瞳分離の機能を持つ測距用画素Ｓ１及びＳ２を形成することにより瞳分離を行う。
【００８８】
図１７は、本発明の実施形態における撮像素子１０３の測距用画素の画素構造の一例を示す模式図である。ここで、図１７（ａ）は、測距用画素を上部からみた構造図であり、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に示すＶ−Ｖ'断面の画素構造である。この図１７に示す測距用画素の画素構造は、例えば、図９に示す画素構造と同様なものとなる。
【００８９】
図１７（ｂ）には、マイクロレンズ２１６、遮光層２１４、及び、光電変換素子の絶縁層２０７が示されている。マイクロレンズ２１６には、撮影レンズ１０２からの光が入射するが、光電変換素子に入射する光は、遮光層２１４により制限されて特定の方向から入射する光束のみとなる。
【００９０】
図１８は、本発明の実施形態における撮像素子１０３の測距用画素Ｓ１及びＳ２における遮光層２１４を示す模式図である。ここで、図１８（ａ）には、例えば、図８に示すように、測距用画素Ｓ１おける遮光層２１４が示されており、図１８（ｂ）には、例えば、図９に示すように、測距用画素Ｓ２おける遮光層２１４が示されている。
【００９１】
図１８に示すように、測距用画素Ｓ１おける遮光層２１４と測距用画素Ｓ１おける遮光層２１４とは、その開口部が左右対称となるように設けられている。この際、開口部が上下対称となるように設けるようにしてもよい。これにより、光軸を中心として対称となる２つの瞳位置からの光束により、撮像素子１０３上に結像した像のうち、一方が測距用画素Ｓ１を含む行群によって光電変換され、もう一方が測距用画素Ｓ２を含む行群によって光電変換される。このようにして、瞳位置の異なる２つの像が得られる。
【００９２】
図１９は、本発明の実施形態における撮像素子１０３の画素配列の一例を示す模式図である。ここで、図１９は、図７に示す画素配列と同様のものが示されている。
【００９３】
図１９に示す撮像素子１０３の色画素には、Ｒ、Ｇ又はＢのカラーフィルタが設けられている。図１９において、Ｒで示されているものは赤色のカラーフィルタを持つ色画素、Ｇで示されているものは緑色のカラーフィルタを持つ色画素、Ｂで示されているものは青色のカラーフィルタを持つ色画素である。また、測距用画素Ｓ１及びＳ２には、カラーフィルタは構成されずに、図１７（ｂ）に示すように、遮光層２１４及びマイクロレンズ２１６が構成されている。
【００９４】
オートフォーカス動作を行うときは、撮像素子１０３から測距用画素Ｓ１及びＳ２を含む行群を読み出し、これによって撮像素子１０３から出力された信号をＡ／Ｄ変換部１０４でＡ／Ｄ変換する。そして、例えば、瞳分割画像位相差測距部１０６は、これによって得た各画素値より測距用画素Ｓ１の像と測距用画素Ｓ２の像をそれぞれ生成し、２つの像の相関を演算することによって像のずれ量を求める。そして、レンズ制御部１０７は、瞳分割画像位相差測距部１０６で求められた像のずれ量に従って撮影レンズ１０２を移動し、オートフォーカス動作を達成する。
【００９５】
一方、撮影を行うときは、まず、撮像素子１０３上に被写体像を露光し、撮像素子１０３の全画素から信号を読み出す。撮像素子１０３から読み出した画像信号は、Ａ／Ｄ変換部１０４でＡ／Ｄ変換され、現像処理部１０５に入力される。現像処理部１０５では、まず、測距用画素Ｓ１及びＳ２から読み出した画素値を破棄し、代わりに、その周辺画素より測距用画素Ｓ１、Ｓ２に相当する画素値を生成して補間処理する。そして、現像処理部１０５において輝度色差信号の生成等による画像データの現像処理が行われた後、圧縮処理部１１５において圧縮処理が施されて、画像データ記憶部１１６に画像データが記憶される。
【００９６】
上述したように、本実施形態では、測距用画素Ｓ１及びＳ２は、カラーフィルタを有していない等により、撮影画像データには使用できず、この部分の画素値を周辺画素を用いて補間するようにしている。
【００９７】
静止画撮影時における補間処理は、画像信号に基づく画像データをメモリ（例えば、画像データ記憶部１１６）に取り込んだ後に行えばよい。一方、動画撮影時や電子ビューファインダーにおける補間処理は、これらの撮影等では１秒間に３０枚程度の画像を撮像素子１０３から繰り返し読み出すため、処理が間に合わなくならないように撮像素子１０３上のラインを間引いて行う。
【００９８】
以上によって、測距用画素Ｓ１及びＳ２を含むラインの読み出しが完了する。デジタルカメラ１００においては、例えば、瞳分割画像位相差測距部１０６は、読み出したラインの中の特定の２つのラインを選択し、測距用画素Ｓ１と測距用画素Ｓ２の位相差からデフォーカス量を演算する。そして、レンズ制御部１０７は、瞳分割画像位相差測距部１０６で求められたデフォーカス量に基づいて、撮影レンズ１０２を駆動することによってオートフォーカス動作を完了する。
【００９９】
このように、本実施形態によれば、間引きモードの読み出しにおいて読み出される画素の画素信号には測距用画素の画素信号が含まれず、かつ、動画の生成に必要十分な画素数の画素信号を読み出すことができる。
【０１００】
また、例えば、撮像素子１０３の水平方向と垂直方向に直行して瞳分割することで、水平方向と垂直方向の両方の位相差を検出して合焦の精度を向上させるようにすることも可能である。この形態について図２０を用いて説明する。
【０１０１】
図２０は、本発明の実施形態における撮像素子１０３の測距用画素の一例を示す模式図である。ここで、図２０（ａ）には、撮像素子１０３の水平方向に瞳分割した測距用画素（Ｓ）が示されており、図２０（ｂ）には、撮像素子１０３の垂直方向に瞳分割した測距用画素（Ｓ）が示されている。
【０１０２】
この場合、図２０に示すような測距用画素を、撮像素子１０３の内部に満遍なく一定の間隔で配設する。そして、例えば、撮像素子１０３全体の画素の１％程度をこの測距用画素に割り当てる。そして、デジタルカメラ１００を正位置で撮影したときの被写体の縦縞は、水平方向（横方向）に瞳分割した測距用画素により位相差（デフォーカス量）を検出する。一方、デジタルカメラ１００を正位置で撮影したときの被写体の横縞は、垂直方向（縦方向）に瞳分割した測距用画素により位相差（デフォーカス量）を検出する。そして、これらの位相差（デフォーカス量）を用いてフォーカシングを行うと、精度高く合焦できる。
【０１０３】
また、以上のような測距方式によって、画角内撮影画像に対してある領域ごと、つまりはある解像度で、被写体距離分布を求める。以下、図面を用いて説明する。
【０１０４】
図２１は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラ（撮像装置）を用いた被写体のストロボ撮影の様子を示す模式図である。
壁２１０１には、壁掛け時計２１０２がかかっている。第１の人物２１０３は、壁２１０１の手前に立っている。第２の人物２１０４は、壁２１０１に対して、第１の人物２１０３よりもさらに手前に立っている。なお、図２１では、第１の人物２１０３及び第２の人物２１０４の頭以外の身体については、直線で簡略化して図示している。撮影範囲２１０５及び３１０６は、いわゆる画角を示している。また、図２１には、デジタルカメラ１００のうち、撮影レンズ１０２と撮像素子１０３のみを図示しており、撮像素子１０３には、撮影レンズ１０２を通して結像された被写体像が示されている。
【０１０５】
図２２は、図２１に示す被写体のストロボ撮影を行った場合の撮影画像の一例を示す模式図である。この図２２は、例えば、撮像素子１０３で撮像された撮影画像が示されている。なお、図２２においても、図２１と同様に、第１の人物２１０３の頭以外の身体については、直線で簡略化して図示している。
【０１０６】
図２３は、図２１に示す被写体のストロボ撮影における被写体距離分布の一例を示す模式図である。ここで、画角２３０１は、当該撮影画像の画角を示している。この図２３に示す被写体距離分布は、瞳分割画像位相差測距部１０６により求められるものである。なお、図２１及び図２２では、第１の人物２１０３の頭以外の身体については、簡略化して図示していたが、図２３では、簡略化すること無く図示している。
【０１０７】
図２３において、距離２３０２は、壁２１０１までの距離を表しており、図２３の例では、デジタルカメラ１００からの距離が３０３ｃｍであることを示している。距離２３０３は、壁かけ時計２１０２までの距離を表わしており、図２３の例では、デジタルカメラ１００からの距離が３００ｃｍであることを示している。
【０１０８】
距離２３０４〜２３０８は、第１の人物２１０３までの距離を表わしており、図２３の例では、デジタルカメラ１００からの第１の人物２１０３における距離が２００ｃｍ〜２０６ｃｍの距離分布であることを示している。距離２３０９〜２３１１は、第２の人物２１０４までの距離を表わしており、図２３の例では、デジタルカメラ１００からの第２の人物２１０４における距離が１００ｃｍ〜１０２ｃｍの距離分布であることを示している。また、図２３には、撮影画像における水平方向の位置座標を示すｘ軸２３１２と、撮影画像における垂直方向の位置座標を示すｙ軸２３１３が記載されている。ここで、被写体における被写体距離分布Ｄは、Ｄ（ｘ，ｙ）で表わすことができる。
【０１０９】
［ストロボ配光特性の説明］
次に、本実施形態におけるストロボ配光特性について説明する。
【０１１０】
図２４は、ストロボ配光特性を説明するための模式図である。
図２４（ａ）には、遠近２つ被写体に対するストロボ１１１の配光と撮影レンズ１０２及び撮像素子１０３との関係が模式的に斜視図として示されている。図２４（ｂ）には、近距離の被写体に対するストロボ１１１の閃光における水平方向の配光特性Ｄ１が示されている。図２４（ｃ）には、近距離の被写体に対するストロボ１１１の閃光における垂直方向の配光特性Ｄ２が示されている。また、図２４（ｄ）には、遠距離の被写体に対するストロボ１１１の閃光における水平方向の配光特性Ｄ３が示されている。図２４（ｅ）には、遠距離の被写体に対するストロボ１１１の配光における垂直方向の配光特性Ｄ４が示されている。
【０１１１】
具体的に、図２４（ｂ）及び図２４（ｄ）は、図２４（ａ）に示すストロボ１１１の配光の中心軸２７と、近距離の被写体面２８ａ又は遠距離の被写体面２８ｂと交わる交点を含む垂直面から左右への配光特性を示している。また、図２４（ｃ）及び図２４（ｅ）は、図２４（ａ）に示すストロボ１１１の配光の中心軸２７と、近距離の被写体面２８ａ又は遠距離の被写体面２８ｂと交わる交点を含む水平面から上下への配光特性を示している。
【０１１２】
したがって、ストロボ笠１１１ａによる配光特性の図２４（ｂ）及び図２４（ｄ）に示す配光の中心軸２７と被写体面との交点を含む垂直面は、撮影レンズ１０２のレンズ軸２９と一致（ストロボ１１１が撮影レンズ１０２の真上にある場合）している。
しかしながら、図２４（ｃ）及び図２４（ｅ）に示す配光の中心軸２７と被写体面との交点を含む水平面は、図２４（ａ）に示すように、近距離の被写体面２８ａに対しては上方にずれ、遠距離の被写体面２８ｂに対しては下方にずれることになる。
【０１１３】
この場合、ストロボ１１１の配光の光軸と撮影レンズ１０２の光軸が水平方向（カメラ左右方向）では一致し、垂直方向（カメラ上下方向）ではずれるように、ストロボ１１１の配置がレイアウトされることが前提である。さらに、所定の距離において、垂直方向でストロボ１１１の配光の光軸と撮影レンズ１０２の光軸とが交差するように、ストロボ１１１の配光の光軸を傾けていることが前提である。即ち、撮影レンズ１０２のレンズ軸２９、つまり撮像素子１０３の中心に対して、近距離の被写体の場合には図２４（ｃ）に示すように配光特性Ｄ２は上方に移動し、遠距離の被写体の場合には図２４（ｅ）に示すように配光特性Ｄ４は下方に移動する。以上を行うことで、カメラ主レンズである撮影レンズ１０２とストロボ１１１の位置の違いによるパララックスも考慮した精度のよいストロボ配光特性が得られる。
【０１１４】
図２５は、ズーム位置によるストロボ配光特性の一例を示す模式図である。ここで、図２５（ａ）には、ズーム位置による水平方向のストロボ配光特性が示されており、図２５（ｂ）には、ズーム位置による垂直方向のストロボ配光特性が示されている。
【０１１５】
図２５（ａ）において、縦軸は、ストロボ１１１の配光の光量を示し、横軸は、ストロボ１１１の配光の中心軸２７を中心とする光の広がり範囲を示している。この図２５（ａ）に示す配光特性Ｈは、配光の中心軸２７の光量ａを１００％として、その水平方向の周囲の光量減衰度を示している。
【０１１６】
この図２５（ａ）に示す水平方向の光量減衰度では、配光特性Ｈに示すように、Ｗｉｄｅ端での撮影時には、中心の光量ａの位置から左方向へｈ１までと右方向へｈ４まで、図２５（ａ）に示すような曲線を描いて光量が減衰する。そして、これが、撮像素子１０３ｗ上に結像する被写体像の明るさに反映される。また、Ｔｅｌｅ端での撮影時には、中心の光量ａの位置から左方向へｈ２までと右方向へｈ３まで、図２５（ａ）に示すような曲線を描いて光量が減衰し、これが、撮像素子１０３ｔ上に結像する被写体像の明るさに反映される。
【０１１７】
図２５（ａ）において、横軸は、ストロボ１１１の配光の光量を示し、縦軸は、ストロボ１１１の配光の中心軸２７を中心とする光の広がり範囲を示している。この図２５（ａ）に示す配光特性Ｐは、配光の中心軸２７の光量ａを１００％として、その垂直方向の周囲の光量減衰度を示している。ここで、撮影レンズ１０２の光軸と撮像素子１０３の中心と且つ被写体面の中心とが一致しているとした場合について考える。この場合、撮像素子１０３上に結像する被写体像の中心の光量を１００％としたとき、撮像素子１０３上において被写体像の中心から垂直方向に並ぶ個々の画素の受ける光量を割り出すことができる。
【０１１８】
この図２５（ｂ）に示す垂直方向の光量減衰度では、配光特性Ｐに示すように、Ｗｉｄｅ端での撮影時には、中心の光量ａの位置から上方向へｐ１までと下方向へｐ４まで、図２５（ｂ）に示すような曲線を描いて光量が減衰する。そして、これが、撮像素子１０３ｗ上に結像する被写体像の明るさに反映される。また、Ｔｅｌｅ端での撮影時には、中心の光量ａの位置から上方向へｐ２までと下方向へｐ３まで、図２５（ｂ）に示すような曲線を描いて光量が減衰し、これが、撮像素子１０３ｔ上に結像する被写体像の明るさに反映される。
【０１１９】
また、水平方向と垂直方向の中間部分の方向の光量の減衰量については、それぞれ、配光特性Ｈと配光特性Ｐを結ぶ曲面のデータとして得られる。なお、図２５（ａ）及び（ｂ）では、配光特性の広がり範囲に合わせて図示しているため、撮像素子１０３ｗと撮像素子１０３ｔとの大きさが異なるが、実際は、同一の撮像素子１０３を示している。
【０１２０】
以上のような被写体距離やズーム位置等に応じたストロボ１１１の配光特性は、撮像素子１０３の各画素の位置に対応する補正用データ（ストロボ配光特性データ）としてテーブル化されて、例えば、ストロボ配光特性記憶部１１２に予め記憶されている。このように、本実施形態では、ストロボ配光特性記憶部１１２に記憶されているストロボ配光特性データは、撮影レンズ１０２のズーム位置を加味したものとなっている。ここで、ストロボ配光特性記憶部１１２は、例えば、フラッシュメモリのような不揮発性メモリであり、ストロボ配光特性データは、この所定領域に予め格納されている。
【０１２１】
ここで、ストロボ配光特性データは、ＳＹ（Ｄ，Ｚ，ｘ，ｙ）で表わせる。ここで、Ｄは被写体距離、Ｚは撮影レンズ１０２のズーム位置、ｘは水平座標、ｙは垂直座標である。この場合、ストロボ配光特性記憶部１１２のメモリ容量の観点から、全てのＤ、Ｚ、ｘ、ｙにおけるストロボ配光特性データＳＹをテーブルとして持つことが困難な場合などでは、例えば、以下のようにすることも可能である。具体的には、離散的なＤ、Ｚ、ｘ、ｙにおけるストロボ配光特性データＳＹをテーブルとして格納しておき、この離散的なＤ、Ｚ、ｘ、ｙの中で近傍の値から補間処理によって実際のストロボ配光特性ＳＹを求める方法を適用してもよい。この際の補間処理としては、バイリニア法やバイキュービック法などがある。
【０１２２】
［補正処理の説明］
次に、補正部１１３で行われる補正処理について説明する。
まず、合焦状態を考慮しない場合の補正処理について説明する。
【０１２３】
図２６は、ストロボ配光特性の一例を示す模式図である。
図２６において、ストロボ配光特性２６０１及び２６０２は、ある被写体距離Ｄ、ズーム位置Ｚ、座標（ｘ，ｙ）の一定方向のストロボ配光特性ＳＹを示している。つまり、画角の中心部では、ストロボ１１１の配光は明るく照射され、周辺部では、ストロボ１１１の配光が十分に照射されずに暗くなることを示している。
【０１２４】
図２７は、図２６に示すストロボ配光特性の場合の補正ゲインの一例を示す模式図である。図２７では、図２６のストロボ配光特性２６０１に対する補正ゲインを２６０１'で示し、ストロボ配光特性２６０２に対する補正ゲインを２６０２'で示している。このとき、適正な明るさに補正するための補正ゲインは、Ｇ（Ｄ，Ｚ，ｘ，ｙ）のように表すことができ、この場合、例えば、補正ゲインＧ（Ｄ，Ｚ，ｘ，ｙ）は、ストロボ配光特性ＳＹ（Ｄ，Ｚ，ｘ，ｙ）の逆数と定義することができる。なお、ここでは、一方向のみの補正ゲインを示しているが、実際の補正処理は、補正ゲインＧ（Ｄ，Ｚ，ｘ，ｙ）によって２次元の画像領域に対して行われる。
【０１２５】
続いて、撮影画像内の被写体距離分布を考慮した補正処理について説明する。
例えば、図２１に示すような構図でストロボ１１１の発光を伴う撮影を行った場合、図２２に示すような撮影画像が撮影される。この場合、デジタルカメラ１００に近い第２の人物２１０４は明るく、デジタルカメラ１００から離れた第１の人物２１０３は第２の人物２１０４よりも暗く、更に離れた壁２１０１や時計２１０２は更に暗くなる。また、それぞれの被写体においても中心部から周辺部に行くに従って暗くなる。
【０１２６】
このような撮影画像の場合、被写体距離Ｄは、撮影画像内の座標（ｘ，ｙ）によって異なる。この際、瞳分割画像位相差測距部１０６から求まる被写体距離分布Ｄ（ｘ，ｙ）は、前述したように図２３のようになる。そして、補正ゲイン算出部１１３ａは、この被写体距離分布Ｄ（ｘ，ｙ）を用いて、ストロボ配光特性記憶部１１２に記憶されているストロボ配光特性ＳＹ（Ｄ，Ｚ，ｘ，ｙ）から各被写体距離ごとのストロボ配光特性ＳＹ（Ｄ（ｘ，ｙ），Ｚ，ｘ，ｙ）を求める。そして、補正ゲイン算出部１１３ａは、求めたストロボ配光特性に基づいて、補正ゲインＧ（Ｄ（ｘ，ｙ），Ｚ，ｘ，ｙ）を算出する。
【０１２７】
図２８は、図２１に示す被写体の撮影を行った場合の撮影画像の一例を示す模式図である。この図２８には、図２２で示した撮影画像に基づくものであり、撮影画像の水平画像部分２８０１を図示したものである。
【０１２８】
図２９は、図２８の示す水平画像部分２８０１の被写体距離分布の一例を示す模式図である。この図２９には、図２８に示す水平画像部分２８０１の横軸のｘ座標に対する被写体距離分布Ｄ（ｘ，ｙ）が示されている。
【０１２９】
図２９において、被写体距離分布２９０１〜２９０３は、壁２１０１におけるデジタルカメラ１００からの距離分布である。また、被写体距離分布２９０４は、第１の人物２１０３におけるデジタルカメラ１００からの距離分布であり、被写体距離分布２９０５は、第２の人物２１０４におけるデジタルカメラ１００からの距離分布である。
【０１３０】
図３０は、図２８の示す水平画像部分２８０１における補正ゲインの一例を示す模式図である。この図３０に示す補正ゲインは、ストロボ配光特性ＳＹ（Ｄ（ｘ，ｙ），Ｚ，ｘ，ｙ）及び図２９に示す被写体距離分布Ｄ（ｘ，ｙ）から求まる補正ゲインＧ（Ｄ（ｘ，ｙ），Ｚ，ｘ，ｙ）である。
【０１３１】
補正ゲイン３００１〜３００３は、壁２１０１の水平画像部分２８０１に適用される補正ゲインである。また、補正ゲイン３００４は、第１の人物２１０３の水平画像部分２８０１に適用される補正ゲインであり、補正ゲイン３００５は、第２の人物２１０４の水平画像部分２８０１に適用される補正ゲインである。そして、補正処理部１１３ｂによる補正処理は、図２８に示す撮影画像の水平画像部分２８０１のｘ座標に従って、図３０に示す各補正ゲインＧ（Ｄ（ｘ，ｙ），Ｚ，ｘ，ｙ）を水平画像部分２８０１の画像データにかけ合わせることで行われる。同様に、補正処理部１１３ｂによる補正処理では、２次元の撮影画像（ｘ，ｙ）に対して画素ごとの補正ゲインＧ（Ｄ（ｘ，ｙ），Ｚ，ｘ，ｙ）を求め、これを対応する撮影画像にかけ合わせることで補正画像（ｘ，ｙ）が求まる。
【０１３２】
図３１は、図２２に示す撮像画像に対して補正処理を行った後の撮影画像の一例を示す模式図である。
上述したように、被写体距離分布Ｄを考慮した補正ゲインＧを用いた補正処理を行うことで、図２１に示すような構図で図２３に示すように一様でない距離分布を持つ被写体の場合でも、図３１に示すように一様で適正な明るさの撮像画像を得ることができる。
【０１３３】
次に、合焦状態を考慮した場合の補正処理について説明する。
【０１３４】
補正ゲイン算出部１１３ａでは、レンズ制御部１０７から得られるズーム位置情報Ｚ及びフォーカス位置情報Ｆ、並びに、露出制御部１０８から得られる絞り値情報Ａから、合焦度合ＦＬ（Ｚ，Ｆ，Ａ，Ｄ）を求めることができる。この際、ある合焦度合ＦＬ0以上で合焦状態と判断できる被写体深度Ｄｆ（Ｚ，Ｆ，Ａ，Ｄ１）が求まる。ここで、Ｄは被写体距離であり、Ｄ１は合焦被写体距離を示す。
【０１３５】
図３２及び図３３は、合焦度合ＦＬ（Ｚ，Ｆ，Ａ，Ｄ）の一例を示す模式図である。図３２は、図３３と比較して、絞り１０１が開いている状態である。ここで、図３２及び図３３において、ＦＬ0３２０２及び３３０２は、合焦状態と判断できる合焦度合いを示し、Ｄ１（３２０１、３３０１）は、合焦被写体距離を示している。
【０１３６】
このとき、Ｄ２（３２０３、３３０３）が前側の合焦限界、Ｄ３（３２０４、３３０４）が後側の合焦限界であり、Ｄ２（３２０３、３３０３）からＤ３（３２０４、３３０４）の範囲が合焦状態と判断できる被写体深度Ｄｆを表わしている。図３２の場合、図３３と比較して絞り１０１が開いているため、被写体深度Ｄｆは短い。
【０１３７】
以上のような合焦度合ＦＬ（Ｚ，Ｆ，Ａ，Ｄ）と被写体距離分布Ｄ（ｘ，ｙ）から、撮影画像の座標（ｘ，ｙ）に対する合焦度合ＦＬ（Ｚ，Ｆ，Ａ，Ｄ（ｘ，ｙ））を求めることができる。
【０１３８】
図３４は、図２８の示す水平画像部分２８０１に対する合焦度合ＦＬ（Ｚ，Ｆ，Ａ，Ｄ（ｘ，ｙ））の一例を示す模式図である。ここでは、図２１に示す第１の人物２１０３に合焦しているものとする。
【０１３９】
合焦度合３４０１〜３４０３は、壁２１０１における合焦度合ＦＬ（Ｚ，Ｆ，Ａ，Ｄ（ｘ，ｙ））である。また、合焦度合３４０４は、第１の人物２１０３における合焦度合ＦＬ（Ｚ，Ｆ，Ａ，Ｄ（ｘ，ｙ））を示し、合焦度合３４０５は、第２の人物２１０４における合焦度合ＦＬ（Ｚ，Ｆ，Ａ，Ｄ（ｘ，ｙ））を示している。
【０１４０】
以上の処理と同様の処理を行うことで、撮影画像（ｘ，ｙ）に対して合焦度合ＦＬ（Ｚ，Ｆ，Ａ，Ｄ（ｘ，ｙ））を求めることができる。また、被写体距離分布Ｄ（ｘ，ｙ）が合焦状態と判断できる被写体深度Ｄｆ内にあるかどうか、即ち合焦状態とそうでない状態の判別ができる。
【０１４１】
ここで、被写体距離分布Ｄ（ｘ，ｙ）及び合焦度合ＦＬ（Ｚ，Ｆ，Ａ，Ｄ（ｘ，ｙ））を考慮した補正処理について説明する。
図３５は、図２に示すステップＳ６の画像補正処理における詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。
【０１４２】
まず、ステップＳ６１において、補正処理部１１３ｂは、座標（ｘ，ｙ）のｘの値及びｙの値を０に初期化する。
【０１４３】
続いて、ステップＳ６２において、補正処理部１１３ｂは、座標（ｘ，ｙ）における被写体距離Ｄ（ｘ，ｙ）が予め定められた距離Ｄ0以下であるか否かを判断する。即ち、このステップＳ６２では、座標（ｘ，ｙ）における被写体距離Ｄ（ｘ，ｙ）が所定の閾値以下であるか否かが判断される。この判断の結果、被写体距離Ｄ（ｘ，ｙ）が距離Ｄ0以下でない、即ち、被写体距離Ｄ（ｘ，ｙ）が距離Ｄ0よりも大きい場合には、撮影画像における座標（ｘ，ｙ）の画素に対する補正処理を行わずに、ステップＳ６５に進む。
【０１４４】
一方、ステップＳ６２の判断の結果、被写体距離Ｄ（ｘ，ｙ）が距離Ｄ0以下である場合には、ステップＳ６３に進む。ステップＳ６３に進むと、補正処理部１１３ｂは、座標（ｘ，ｙ）における合焦度合ＦＬ（Ｚ，Ｆ，Ａ，Ｄ（ｘ，ｙ））が、合焦状態と判断できるＦＬ0以上であるか否かを判断する。即ち、このステップＳ６３では、座標（ｘ，ｙ）における合焦度合ＦＬ（Ｚ，Ｆ，Ａ，Ｄ（ｘ，ｙ））が所定の閾値以上であるか否かが判断される。この判断の結果、座標（ｘ，ｙ）における合焦度合ＦＬ（Ｚ，Ｆ，Ａ，Ｄ（ｘ，ｙ））がＦＬ0以上でない（即ち、未満である）場合には、合焦状態でないと判断し、撮影画像における座標（ｘ，ｙ）の画素に対する補正処理を行わずに、ステップＳ６５に進む。
【０１４５】
一方、ステップＳ６３の判断の結果、座標（ｘ，ｙ）における合焦度合ＦＬ（Ｚ，Ｆ，Ａ，Ｄ（ｘ，ｙ））がＦＬ0以上である場合には、合焦状態であると判断し、ステップＳ６４に進む。ステップＳ６４に進むと、補正処理部１１３ｂは、撮影画像における座標（ｘ，ｙ）の画素に対して、図２のステップＳ５で求められた補正ゲインＧ（Ｄ（ｘ，ｙ），Ｚ，ｘ，ｙ）による補正処理を行う。
【０１４６】
続いて、ステップＳ６５において、補正処理部１１３ｂは、座標（ｘ，ｙ）が撮影画像における最終画素であるか否かを判断する。この判断の結果、座標（ｘ，ｙ）が撮影画像における最終画素でない場合には、ステップＳ６６に進む。ステップＳ６６に進むと、補正処理部１１３ｂは、次の座標（ｘ，ｙ）のｘの値及びｙの値を設定して、ステップＳ６２に戻る。そして、撮影画像における最終画素の処理が行われるまで、ステップＳ６２〜ステップＳ６６の処理を繰り返す。
【０１４７】
一方、ステップＳ６５の判断の結果、座標（ｘ，ｙ）が撮影画像における最終画素である場合には、当該フローチャートにおける処理（図２に示す画像補正処理）が終了する。
【０１４８】
図３６は、図２８の示す水平画像部分２８０１の被写体距離分布の一例を示す模式図である。この図３６には、図２８に示す水平画像部分２８０１の横軸のｘ座標に対する被写体距離分布Ｄ（ｘ，ｙ）が示されている。また、図３６において、図２９に示す構成と同様の構成については、同じ符号を付している。
【０１４９】
図３６に示す被写体距離分布Ｄ（ｘ，ｙ）において、例えば上述した距離Ｄ0が距離３６０１であった場合、壁２１０１に係る被写体距離分布２９０１〜２９０３までは距離Ｄ0（距離３６０１）よりも大きいため、対応する画素は補正処理の対象外となる。一方、第１の人物２１０３に係る被写体距離分布２９０４及び第２の人物２１０４に係る被写体距離分布２９０５は、距離Ｄ0（距離３６０１）以下であるため、対応する画素は、補正処理の対象となる。
【０１５０】
図３５のステップＳ６２で示したように、被写体距離分布Ｄ（ｘ，ｙ）が距離Ｄ0以下のみの画素を補正対象とすることにより、例えば、夜景モードでの撮影で手前の人物へのストロボ配光のみを補正し、バックの建物などは、補正対象外にすることができる。
【０１５１】
図３７は、図２８の示す水平画像部分２８０１における合焦度合ＦＬ（Ｚ，Ｆ，Ａ，Ｄ（ｘ，ｙ））の一例を示す模式図である。
図３７において、合焦度合３７０１〜３７０３は、壁２１０１の水平画像部分２８０１における合焦度合ＦＬ（Ｚ，Ｆ，Ａ，Ｄ（ｘ，ｙ））である。合焦度合３７０４は、第１の人物２１０３の水平画像部分２８０１における合焦度合ＦＬ（Ｚ，Ｆ，Ａ，Ｄ（ｘ，ｙ））であり、合焦度合３７０５は、第２の人物２１０４の水平画像部分２８０１における合焦度合ＦＬ（Ｚ，Ｆ，Ａ，Ｄ（ｘ，ｙ））である。ここで、例えば、合焦状態と判断できるＦＬ0が図３７に示すＦＬ0（３７０６）であるとする。
【０１５２】
この場合、ステップＳ６３において、第１の人物２１０３に係る合焦度合３７０４（壁２１０１に係る合焦度合３７０１〜３７０３も同様）は、ＦＬ0（３７０６）未満であるため、対応する画素は、補正処理の対象外となる。一方、第２の人物２１０４に係る合焦度合３７０５は、ＦＬ0（３７０６）以上であるため、対応する画素は、補正処理の対象となる。
【０１５３】
ステップＳ６３に示す処理を行うことで、ストロボ配光特性における補正処理を合焦状態の被写体にのみ行うことが可能となる。このように処理することで、撮影画像のうち、非合焦状態のボケた被写体画像領域に対しては、ストロボ配光特性における補正処理の対象外とし、合焦状態と判断された被写体画像領域にのみ補正処理を行うことができる。
【０１５４】
次に、ストロボ配光特性の補正処理に関するメニュー設定例について説明する。
図３８及び図３９は、ストロボ配光特性における補正処理に関するメニュー設定画面の一例を示す模式図である。このメニュー設定画面は、例えば、図１に示す操作入力部１１４の表示画面に表示され、操作者（ユーザ）からの操作入力を受け付ける。
【０１５５】
まず、図３８のメニュー設定画面について説明する。
図３８は、撮影モードごとに、ストロボ配光特性における補正処理を行うか否かを設定するメニュー設定画面の一例を示したものである。即ち、本実施形態のデジタルカメラ１００では、撮影画像の補正を行うか否かを撮影モードごとに操作者が操作入力部１１４を介して指定可能に構成されている。
【０１５６】
ボタン３８０１が選択されると、補正部１１３は、全ての撮影モードについて、ストロボ配光特性における補正処理を行わない（即ち、補正なし）設定とする。このボタン３８０１が選択されると、他のボタンによる選択はクリアされる。
【０１５７】
ボタン３８０２が選択されると、補正部１１３は、全ての撮影モードについて、ストロボ配光特性における補正処理を行う（即ち、補正あり）設定とする。このボタン３８０２が選択されると、他のボタンによる選択はクリアされる。
【０１５８】
ボタン３８０３〜３８０６は、デジタルカメラ１００において撮影可能な撮影モードごとに、ストロボ配光特性における補正処理を行うか否かについて設定を行うためのボタンである。この場合、ボタン３８０３〜３８０６で選択される各種の撮影モードの設定については、例えば、実際の撮影が行われる時点等において、操作入力部１１４を介して別途設定される。
【０１５９】
具体的に、ボタン３８０３が選択されると、補正部１１３は、デジタルカメラ１００の撮影モードがオート撮影モードである場合に、ストロボ配光特性における補正処理を行う設定とする。また、ボタン３８０４が選択されると、補正部１１３は、デジタルカメラ１００の撮影モードがポートレート撮影モードである場合に、ストロボ配光特性における補正処理を行う設定とする。また、ボタン３８０５が選択されると、補正部１１３は、デジタルカメラ１００の撮影モードが夜景撮影モードである場合に、ストロボ配光特性における補正処理を行う設定とする。また、ボタン３８０６が選択されると、補正部１１３は、デジタルカメラ１００の撮影モードがマクロ撮影モードである場合に、ストロボ配光特性における補正処理を行う設定とする。なお、ボタン３８０１又はボタン３８０２が選択されている状態で、ボタン３８０３〜３８０６のいずれかが選択されると、選択されていたボタン３８０１又はボタン３８０２の選択はクリアされる。
【０１６０】
ボタン３８０７が選択されると、補正部１１３は、各ボタン（３８０１〜３８０６）で選択された設定をキャンセルする。また、ボタン３８０８が選択されると、補正部１１３は、現在選択されている状態に基づき、ストロボ配光特性における補正処理の設定を行う。この場合、補正部１１３は、例えば、自身の内部メモリ（例えば、補正ゲイン算出部１１３ａの内部メモリ）に、図３８のメニュー設定画面により設定された設定情報を記憶することで、ストロボ配光特性における補正処理の設定を行う。
【０１６１】
図３８に示す例では、ボタン３８０４及びボタン３８０６が選択されているため、設定がなされると、デジタルカメラ１００の撮影モードがポートレート撮影モード、マクロ撮影モードである場合に、ストロボ配光特性における補正処理が行われることになる。
【０１６２】
続いて、図３９のメニュー設定画面について説明する。
図３９は、撮影レンズ１０２の種類ごとに、ストロボ配光特性における補正処理を行うか否かを設定するメニュー設定画面の一例を示したものである。この図３９のメニュー設定画面による設定は、撮影レンズが着脱可能な撮像装置である場合や、コンバージョンレンズを着脱可能な撮像装置である場合に有効である。即ち、本実施形態のデジタルカメラ１００では、撮影画像の補正を行うか否かを撮影レンズ１０２の種類ごとに操作者が操作入力部１１４を介して指定可能に構成されている。
【０１６３】
ボタン３９０１が選択されると、補正部１１３は、全ての撮影レンズの種類について、ストロボ配光特性における補正処理を行わない（即ち、補正なし）設定とする。このボタン３９０１が選択されると、他のボタンによる選択はクリアされる。
【０１６４】
ボタン３９０２が選択されると、補正部１１３は、全ての撮影レンズの種類について、ストロボ配光特性における補正処理を行う（即ち、補正あり）設定とする。このボタン３９０１が選択されると、他のボタンによる選択はクリアされる。
【０１６５】
ボタン３９０３〜３９０６は、デジタルカメラ１００に装着されている撮影レンズ１０２の種類ごとに、ストロボ配光特性における補正処理を行うか否かについて設定を行うためのボタンである。この場合、ボタン３９０３〜３９０６で選択される各種の撮影レンズ１０２の設定については、例えば、当該撮像装置に撮影レンズ１０２が装着された時点等において、操作入力部１１４を介して別途設定される。
【０１６６】
具体的に、ボタン３９０３が選択されると、補正部１１３は、撮影レンズ１０２の種類が標準レンズである場合に、ストロボ配光特性における補正処理を行う設定とする。また、ボタン３９０４が選択されると、補正部１１３は、撮影レンズ１０２の種類が望遠レンズである場合に、ストロボ配光特性における補正処理を行う設定とする。また、ボタン３９０５が選択されると、補正部１１３は、撮影レンズ１０２の種類が広角レンズである場合に、ストロボ配光特性における補正処理を行う設定とする。また、ボタン３９０６が選択されると、補正部１１３は、撮影レンズ１０２の種類がマクロレンズである場合に、ストロボ配光特性における補正処理を行う設定とする。なお、ボタン３９０１又はボタン３９０２が選択されている状態で、ボタン３９０３〜３９０６のいずれかが選択されると、選択されていたボタン３８０１又はボタン３８０２の選択はクリアされる。
【０１６７】
ボタン３９０７が選択されると、補正部１１３は、各ボタン（３９０１〜３９０６）で選択された設定をキャンセルする。また、ボタン３９０８が選択されると、補正部１１３は、現在選択されている状態に基づき、ストロボ配光特性における補正処理の設定を行う。この場合、補正部１１３は、例えば、自身の内部メモリ（例えば、補正ゲイン算出部１１３ａの内部メモリ）に、図３９のメニュー設定画面により設定された設定情報を記憶することで、ストロボ配光特性における補正処理の設定を行う。
【０１６８】
図３９に示す例では、ボタン３９０３及びボタン３９０５が選択されているため、設定がなされると、撮影レンズ１０２の種類が標準レンズ、広角レンズである場合に、ストロボ配光特性における補正処理が行われることになる。
【０１６９】
以上、図３８及び図３９に示した撮影モード、撮影レンズ１０２の種類は、一例を示したものであり、他の撮影モード、他の撮影レンズ１０２においても、それぞれ、上述した本例と同様に適用することができる。また、メニュー設定画面についても、一例を示したものであり、他の同様なメニュー表現による設定でも構わない。
【０１７０】
図４０は、図３８及び図３９に示すメニュー設定画面により各種の設定がなされた場合に、図２に示すフローチャートへの移行処理の一例を示すフローチャートである。
【０１７１】
図３８、図３９のメニュー設定画面による設定がなされている場合には、図２のステップＳ１の処理が終了した後、図４０に示すステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０に移行すると、補正部１１３は、デジタルカメラ１００における現在の撮影モードが、図３８により設定された、ストロボ配光特性における補正処理を行う撮影モードであるか否かを判断する。この際、補正部１１３は、例えば、自身の内部メモリに記憶してある、図３８のメニュー設定画面により設定された設定情報を読み出して、当該判断を行う。
【０１７２】
ステップＳ１０の判断の結果、デジタルカメラ１００における現在の撮影モードが、図３８により設定された、ストロボ配光特性における補正処理を行う撮影モードでない場合には、図２に示すステップＳ９に移行し、処理を終了する。
【０１７３】
一方、ステップＳ１０の判断の結果、デジタルカメラ１００における現在の撮影モードが、図３８により設定された、ストロボ配光特性における補正処理を行う撮影モードである場合には、ステップＳ１１に進む。
【０１７４】
ステップＳ１１に進むと、補正部１１３は、デジタルカメラ１００に現在装着されている撮影レンズ１０２の種類が、図３９により設定された、ストロボ配光特性における補正処理を行う撮影レンズであるか否かを判断する。この際、補正部１１３は、例えば、自身の内部メモリに記憶してある、図３９のメニュー設定画面により設定された設定情報を読み出して、当該判断を行う。
【０１７５】
ステップＳ１１の判断の結果、デジタルカメラ１００に現在装着されている撮影レンズ１０２の種類が、図３９により設定された、ストロボ配光特性における補正処理を行う撮影レンズでない場合には、図２に示すステップＳ９に移行し、処理を終了する。
【０１７６】
一方、ステップＳ１１の判断の結果、デジタルカメラ１００に現在装着されている撮影レンズ１０２の種類が、図３９により設定された、ストロボ配光特性における補正処理を行う撮影レンズである場合には、図２に示すステップＳ９に移行する。この場合、その後、図２のステップＳ２移行の処理が行われて、ストロボ配光特性における補正処理が行われることになる。
【０１７７】
本実施形態では、コンバージョンレンズの装着や撮影レンズ１０２が着脱可能な撮像装置である場合を例にして説明したが、撮影レンズ１０２が固定である撮像装置の場合には、図３９に示す撮影レンズの種類に関する設定は不要となる。そして、この場合、図４０に示すステップＳ１１の処理は、不要となる。
【０１７８】
本実施形態によれば、撮影画像の各画像領域ごとに被写体との距離を測距し、これを反映して撮影画像の補正を行うようにしたので、ストロボを用いて撮影された撮影画像から、当該ストロボによる局所的な配向ムラを取り除くことができる。即ち、本実施形態では、撮影画像の非線形な画像領域に対しても、適応的に明るさ補正を行うことが可能となる。
【０１７９】
前述した本実施形態に係るデジタルカメラ（撮像装置）１００の制御方法を示す図２、図３５及び図４０の各ステップは、コンピュータのＣＰＵがＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムを実行することによって実現できる。このプログラム及び当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は本発明に含まれる。
【０１８０】
具体的に、前記プログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭのような記憶媒体に記録し、或いは各種伝送媒体を介し、コンピュータに提供される。前記プログラムを記録する記憶媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ以外に、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる。他方、前記プログラムの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するためのコンピュータネットワーク（ＬＡＮ、インターネットの等のＷＡＮ、無線通信ネットワーク等）システムにおける通信媒体を用いることができる。また、この際の通信媒体としては、光ファイバ等の有線回線や無線回線などが挙げられる。
【０１８１】
また、本発明は、コンピュータが供給されたプログラムを実行することにより本実施形態に係るデジタルカメラ（撮像装置）１００の機能が実現される態様に限られない。そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）或いは他のアプリケーションソフト等と共同して本実施形態に係るデジタルカメラ（撮像装置）１００の機能が実現される場合も、かかるプログラムは本発明に含まれる。また、供給されたプログラムの処理の全て、或いは一部がコンピュータの機能拡張ボードや機能拡張ユニットにより行われて本実施形態に係るデジタルカメラ（撮像装置）１００の機能が実現される場合も、かかるプログラムは本発明に含まれる。
【０１８２】
また、前述した本実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術的思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【０１８３】
１００  デジタルカメラ（撮像装置）
１０１  絞り
１０２  撮影レンズ
１０３  撮像素子
１０４  Ａ／Ｄ変換部
１０５  現像処理部
１０６  瞳分割画像位相差測距部
１０７  レンズ制御部
１０８  露出制御部
１０９  絞り制御部
１１０  ストロボ制御部
１１１  ストロボ
１１２  ストロボ配光特性記憶部
１１３  補正部
１１３ａ  補正ゲイン算出部
１１３ｂ  補正処理部
１１４  操作入力部
１１５  圧縮処理部
１１６  画像データ記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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