(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子の各画素における被写体までの距離に対応する情報を算出する演算手段と、
前記演算手段により算出された距離に対応する情報のヒストグラムを算出するヒストグラム演算手段と、
前記ヒストグラムと共に現在のフォーカシングレンズの焦点位置を表示する表示手段と、を有し、
前記表示手段は、前記ヒストグラムの距離表示として、絶対距離で表示させることと、前記焦点位置からの相対距離で表示させることが可能であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記表示手段は、前記ヒストグラム上にピントの合っている範囲を合わせて表示することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記フォーカシングレンズを操作するための操作手段をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記表示手段は、前記被写体の一部を拡大した拡大画像領域を表示し、
前記ヒストグラム演算手段は、前記拡大画像領域における前記ヒストグラムを算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記表示手段は、距離表示を前記焦点位置からの相対距離で表示することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記表示手段は、距離表示を前記焦点位置からの相対距離で数値を等間隔に表示することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記ヒストグラムと共に表示している前記焦点位置を移動させることで、前記フォーカシングレンズの位置を調整する調整手段を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記演算手段は、撮影光学系の異なる瞳領域を通過した光束が結像する像のずれ量に基づいて位相差検出方式で距離に対応する情報を算出することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記演算手段は、前記位相差検出方式とコントラスト検出方式の組み合わせによって距離に対応する情報を算出することを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記表示手段は、前記ヒストグラムとして表示される距離の範囲を変更可能であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像表示装置と、
被写体からの光を光電変換する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】
撮像素子の各画素における被写体までの距離に対応する情報を算出する演算ステップと、
前記演算ステップにより算出された距離に対応する情報のヒストグラムを算出するヒストグラム演算ステップと、
前記ヒストグラムと共に現在のフォーカシングレンズの焦点位置を表示する表示ステップと、を有し、
前記表示ステップでは、前記ヒストグラムの距離表示として、絶対距離で表示させることと、前記焦点位置からの相対距離で表示させることが可能であることを特徴とする画像表示方法。
【請求項１３】
撮像素子の各画素における被写体までの距離に対応する情報を算出する演算ステップと、
前記演算ステップにより算出された距離に対応する情報のヒストグラムを算出するヒストグラム演算ステップと、
前記ヒストグラムと共に現在のフォーカシングレンズの焦点位置を表示する表示ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記表示ステップでは、前記ヒストグラムの距離表示として、絶対距離で表示させることと、前記焦点位置からの相対距離で表示させることが可能であることを特徴とするプログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載されるプログラムを記憶する記憶媒体。
【請求項１５】
撮像素子と、
フォーカシングレンズを駆動させて焦点調節を行う焦点調節手段と、
前記撮像素子から得られる画像の複数の領域について被写体までの距離に対応する情報を算出する演算手段と、
前記被写体までの距離に対応する情報のヒストグラムと、前記フォーカシングレンズの焦点位置とを共に表示媒体に表示する表示手段と、
を有し、
前記表示手段は、前記ヒストグラムの距離表示として、絶対距離で表示させることと、前記焦点位置からの相対距離で表示させることが可能であることを特徴とする撮像装置。
【請求項１６】
前記表示手段は、前記撮像素子から順次取得される画像を前記ヒストグラムと共に表示媒体に表示することを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置。
【請求項１７】
前記演算手段は、位相差検出方式によって距離に対応する情報を算出することを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置。
【請求項１８】
前記演算手段は、コントラスト検出方式によって距離に対応する情報を算出することを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置。
【請求項１９】
前記演算手段は、位相差検出方式とコントラスト検出方式の組み合わせによって距離に対応する情報を算出することを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置。
【請求項２０】
前記ヒストグラムと共に表示している前記焦点位置を移動させることで、前記フォーカシングレンズの位置を調整する調整手段を有することを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項２１】
撮像素子と、フォーカシングレンズを駆動させて焦点調節を行う焦点調節手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像素子から得られる画像の複数の領域について被写体までの距離に対応する情報を算出する算出ステップと、
前記被写体までの距離に対応する情報のヒストグラムと、前記フォーカシングレンズの焦点位置とを共に表示媒体に表示する表示ステップと、
を有し、
前記表示ステップでは、前記ヒストグラムの距離表示として、絶対距離で表示させることと、前記焦点位置からの相対距離で表示させることが可能であることを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項２２】
撮像素子と、フォーカシングレンズを駆動させて焦点調節を行う焦点調節手段と、を有する撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記撮像素子から得られる画像の複数の領域について被写体までの距離に対応する情報を算出する算出ステップと、
前記被写体までの距離に対応する情報のヒストグラムと、前記フォーカシングレンズの焦点位置とを共に表示媒体に表示する表示ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記表示ステップでは、前記ヒストグラムの距離表示として、絶対距離で表示させることと、前記焦点位置からの相対距離で表示させることが可能であることを特徴とするプログラム。
【請求項２３】
請求項２２に記載されるプログラムを記憶する記憶媒体。
【請求項２４】
撮像素子と、
フォーカシングレンズを駆動させて焦点調節を行う焦点調節手段と、
前記撮像素子から得られる画像の複数の領域について被写体までの距離に対応する情報を算出する演算手段と、
前記被写体までの距離に対応する情報のヒストグラムと、前記フォーカシングレンズの焦点位置とを共に表示媒体に表示する表示手段と、
を有し、
前記表示手段は、距離表示を前記焦点位置からの相対距離で数値を等間隔に表示することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラなどの撮像装置における画像表示に関し、特に被写体と撮像装置との距離情報の表示に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラの撮影において、マニュアルフォーカス時には、ユーザがフォーカシングレンズやズームレンズ、絞り等を自分で動かし、ピント位置を合わせることによって撮影を行う。
【０００３】
マニュアルフォーカスでは、撮影中の画像とともに被写体とカメラとの距離のゲージ等を液晶画面に表示し、さらに現在のフォーカシングレンズのピント位置をそのゲージ上に表示する。ユーザは表示されている画像とフォーカシングレンズのピント位置情報により、ピント調節を行い撮影することができる。
【０００４】
一方、カメラと被写体との距離情報に関して、外測センサや撮像素子に入射する光の位相差を利用して距離情報を求め、各種処理に利用できることが知られている。位相差を利用した距離情報の算出には瞳分割位相差検出が用いられている。撮像素子を利用した瞳分割位相差検出では、撮像素子の各画素はマイクロレンズと複数の光電変換部を持っている。複数の光電変換部によって瞳分割を行い、被写体像の相関位置関係から各画素における距離情報を算出することができる。
【０００５】
特許文献１では、カメラと被写体との距離情報を利用して、該被写体と遮蔽物とを設定された閾値情報によって選別し、遮蔽物を元の画像から分離する技術が開示されている。特許文献１において、閾値を設定する際に距離情報をヒストグラムにして表示し、ヒストグラムに基づき遮蔽物の範囲を設定することによって閾値情報を設定している。
【０００６】
特許文献２では、各画素におけるカメラと被写体の距離情報をヒストグラムにし、そのヒストグラムに基づいて複数の対象物から撮影すべき被写体を選択する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１１７３０５号公報
【特許文献２】特許第３９４９８３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のマニュアルフォーカスでは、前ピン、後ピンになって被写体がボケている場合に、フォーカシングレンズを前後どちら側に移動してピントを合わせればよいのかユーザが分かりにくい場合があった。また、レンズズーム量や絞りによって調整される被写界深度が、被写体のどのくらいの領域まで入っているかを効果的に知る手段が無かった。
【０００９】
また、特許文献１によって開示されている方法では、カメラと被写体との距離のヒストグラムを表示していても現在のピント位置情報が表示されていないため、ヒストグラム上のどの個所にピント位置があるのか分かりにくい場合があった。また、特許文献２によって開示されている方法では、カメラと被写体の距離のヒストグラムの作成を行っても表示はされないため、ユーザがピント合わせを行うのには不便であった。
【００１０】
そこで、本発明の目的の１つは、ユーザがピント合わせを行うのに有利な画像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一側面としての画像表示装置は、撮像素子の各画素における被写体までの距離に対応する情報を算出する演算手段と、前記演算手段により算出された距離に対応する情報のヒストグラムを算出するヒストグラム演算手段と、前記ヒストグラムと共に現在のフォーカシングレンズの焦点位置を表示する表示手段と、を有し、前記表示手段は、前記ヒストグラムの距離表示として、絶対距離で表示させることと、前記焦点位置からの相対距離で表示させることが可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ユーザがピント合わせを行うのに有利な画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】マニュアル撮影モード時における画像および撮影補助情報の画像表示方法を示す図である。
【図２】画像表示装置を有する撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図３】撮像素子の構造を示すブロック図である。
【図４】撮像素子の画素と光電変換部、カラーフィルターの配置を示す平面図である。
【図５】撮像素子とレンズに形成される結像関係を表した図である。
【図６】コントラスト検出方式による距離測定方法を表した図である。
【図７】リレーレンズを使用した撮像システムを表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態にかかわるマニュアル撮影モード時における画像および撮影補助情報の画像表示方法を表した図である。
【実施例１】
【００１５】
以下、図１〜５を参照して、本発明の第１の実施例による、画像表示装置を有する撮像装置（以下、カメラとも称する。）について説明する。
【００１６】
図２は、本発明における第１の実施形態の画像表示装置を有する撮像装置の構成を示すブロック図である。同図において、２００はフォーカシングレンズ、２０１はズームレンズである。２０２はフォーカシングレンズ２００およびズームレンズ２０１の位置を駆動するレンズ制御手段、２０３は光量を調節する絞り、２０４は絞り制御手段である。本実施例においては、フォーカシングレンズ２００、ズームレンズ２０１、絞り２０３により撮影光学系が構成される。２０５は入射した光を光電変換する撮像素子であり、複数の画素からなり、各画素が複数の光電変換領域を持っている。２０６は撮像素子駆動手段で、撮像素子２０５を制御し且つ光電変換された信号を読み出すと共に、信号の蓄積時間を制御する電子シャッタ機能を制御するものである。
【００１７】
２０８はＡ／Ｄ変換器で、撮像素子２０５の出力であるアナログ信号をデジタル信号に変換するものである。２０９は信号処理手段であり、入力されたデジタル信号をガンマ補正後、色分離、色差マトリクス等の処理を施し撮影画像を作成する。距離演算手段２１０は入力されたデジタル信号からカメラと被写体の距離を算出する。また信号処理手段２０９は、撮影画像に同期信号を加えて動画像の生成を行い、さらにＪＰＥＧ圧縮・伸張等のファイル変換制御機能を有している。２１１はメモリで、信号処理手段２０９で処理された画像、またはさまざまな設定を記憶しておくものである。
【００１８】
２１２は撮影画像や、被写体とカメラの距離画像を記録しておくことができる記録媒体である。２１３はＣＰＵで、カメラ全体の動作の制御を司り、信号処理手段２０９や距離演算手段２１０等に処理命令を出し、データのやり取りを行う。２１５は液晶パネル等から成る表示手段（画像表示装置）で、信号処理手段２０９から出力される画像を表示するものである。また、表示手段２１５はタッチパネル操作を行うことができ、表示手段２１５におけるタッチ位置情報は、ＣＰＵ２１３に送られる。２１６は画像を撮影する時の撮影動作トリガーとなるレリーズスイッチである。
【００１９】
被写体が記録媒体２１２に記録されるまでの動作例を、図２を用いて説明する。撮影者が不図示のモードスイッチを撮影モードに設定することにより、撮影が実行される。レンズ制御手段２０２がフォーカシングレンズ２００およびズームレンズ２０１を駆動し、また絞り制御手段２０４が絞り２０３を駆動させる。
【００２０】
そして、レンズから入射した光が撮像素子２０５により光電変換され、その信号がＡ／Ｄ変換器２０８においてデジタル信号に変換された後、信号処理手段２０９にて信号処理される。
【００２１】
ＣＰＵ２１３は、距離演算手段２１０において各画素における被写体との距離を算出する。測定方法は複数の光電変換領域を持つ撮像素子を使用した位相差検出方式で行う。つまり、撮影光学系の異なる瞳領域を通過した光束が結像する像のずれ量に基づいて位相差方式で距離を算出する。
【００２２】
以下図３、４を用いて撮像素子の構造と各画素における被写体との距離の算出方法を述べる。まず、撮像素子２０５は図３で示す画素の構造となっている。図３（ａ）は正面からの図、図３（ｂ）は画素の断面図であり、３０１はマイクロレンズ、３０２と３０３は光電変換部である。図３のように１つのマイクロレンズに対して３０２と３０３という二つの光電変換部を配置する事で瞳分割を行う。左右の画素をＡ画素、Ｂ画素、また左右それぞれの画素を集めて形成される像をそれぞれＡ像、Ｂ像と呼ぶ事とする。
【００２３】
図４は本実施形態における撮像素子の画素と光電変換部、カラーフィルターの配置を示す平面図である。各画素における円はマイクロレンズを表している。ここでは４列×４列のみを抜き出して示している。この撮像素子は各画素にＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）のカラーフィルターを規則的に並べることによって、一般的なベイヤー配列を形成している。１画素はそれぞれＡ像、Ｂ像のための２つの光電変換部を有している。例えば図４では左上のＧ画素においては左側の光電変換部４００であるＧ１および右側の光電変換部４０１であるＧ２を有している。従って、図４の各画素における２つの光電変換部は、瞳分割によって異なる射出瞳を通過して光電変換される。
【００２４】
次に上記の撮像素子を使用した被写体と距離の算出方法について述べる。図５は図４で示される撮像素子とレンズに形成される結像関係を示している。５００はレンズ、５０１は撮像素子の断面を表している。図４で示すような撮像素子による光学系にあっては、例えば図５のように撮像素子よりも手前に物体像が形成されているときは、図５のＡで示される射出瞳の上側を通る半光束は撮像素子上でＡ’のように下側にシフトする。また、Ｂで示される射出瞳の下側を通る半光束はＢ’のように上側にシフトする。つまり、各画素において撮像光学系の瞳の半分ずつを通った光束で形成される一対の画像信号は、物体像の結像状態に応じて図５の上下方向に位相がシフトしたものとなる。従って２つの被写体像の相対位置関係であるずれ量をその相関から求めることによってデフォーカス量を算出する。その後、距離演算手段２１０は、デフォーカス量とレンズおよび絞りの各情報を使用して被写体との距離を算出する。算出された距離情報はメモリ２１１に一時記憶する。
【００２５】
また、信号処理手段２０９は入力されたデジタル信号に対してガンマ補正後、色分離、色差マトリクス等の信号処理を行う。信号処理の後、表示手段２１５は画像および撮影補助情報を表示する。レリーズスイッチ２１６が押されると画像は記録媒体２１２に記録される。
【００２６】
マニュアル撮影モードの場合には、表示手段２１５に表示された画像および撮影補助情報を見ながら、撮影者がフォーカシングレンズ２００やズームレンズ２０１、および絞り２０３を不図示の操作部材を操作して、ピントやズーム、絞り等を設定する。もしくは、撮影者が操作部材を操作しなくとも、撮影者自身が被写体に近づく等移動することでピント合わせを行ってもよい。一方オート撮影モードの場合には、撮影者が設定したズームや入力された画像に従って、ＣＰＵ２１３がレンズ制御手段２０２および絞り制御手段２０４を制御し、ピントや絞り等を自動的に設定する。
【００２７】
図１を参照して、マニュアル撮影モード時における画像および撮影補助情報の表示方法について説明する。表示領域１００は図２における表示手段２１５によって表示される領域であり、画像および撮影補助情報を表示する。表示手段２１５に表示されている画像はライブビューにより撮影されている画像である。撮影モードがマニュアル撮影モードに設定されると、表示手段２１５は画面の中央付近に被写体部の一部を拡大した拡大画像領域１０１を表示する。本実施例では、例えば、被写体部として人物が選択された場合において、人物の顔を検出することで得られた顔エリア（の近傍）の領域を拡大し、拡大画像領域１０１として表示している。ここで、信号処理手段２０９は、画像信号からパターンマッチング等の画像処理手法を用いて、被写体部としての人物の顔を検出する顔検出機能を有している。表示手段２１５に拡大画像１０１が表示されることにより、撮影者は被写体のピント状況をより詳細に知ることができる。
【００２８】
ＣＰＵ２１３はレンズ制御手段２０２から現在のフォーカシングレンズ２００に関する情報を取得し、表示手段２１５に距離ゲージ１０２を表示させる。距離ゲージ１０２に表示させる距離情報（距離表示）は、現在のフォーカシングレンズ２００の焦点位置前後における代表的な焦点位置１０３を算出する。例えば図１では１０ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、５ｍ、∞と対数上での位置を算出する。表示手段２１５はＣＰＵ２１３によって算出された現在のフォーカシングレンズ２００の焦点位置１０４を距離ゲージ１０２上に表示する。
【００２９】
信号処理手段２０９（ヒストグラム演算手段）は距離の出現頻度分布を示す距離ヒストグラムを算出し、表示手段２１５に表示させる。すなわち、信号処理手段２０９は、まずメモリ２１１に一時記憶させた距離データを取得し、各画素の距離情報を距離毎に累積し、度数分布を算出する。そして度数分布より距離ヒストグラム１０５を作成し、表示手段２１５に送る。ヒストグラムの距離方向の軸は距離ゲージ１０２を使用する。また、ヒストグラムの距離の軸と直交する垂直方向の軸は画素数である。
【００３０】
表示手段２１５は距離ヒストグラム１０５上に、フォーカシングレンズ２００の焦点対応位置１０６を表示する。距離ゲージ１０２における焦点位置１０４からゲージに対して垂直方向に移動して距離ヒストグラム１０５と交差する点を焦点対応位置１０６として表示手段２１５に表示する。
【００３１】
次に表示手段２１５は距離ヒストグラム１０５上に、ピントの合っている範囲を表示する。信号処理手段２０９は絞り制御手段２０４によって制御されている絞り情報と、レンズ制御手段２０２によって制御されているフォーカシングレンズ位置情報に基づいて、被写界深度を算出する。表示手段２１５は信号処理手段２０９によって算出された被写界深度に基づいてピントの合っている範囲１０７を表示する。
【００３２】
また、信号処理手段２０９は、撮像素子２０５の全画素における一部の画素からヒストグラムを算出し、これも表示手段２１５に表示させる。具体的には、メモリ２１１に記憶している距離データのうち、拡大画像領域１０１における距離を取得し、拡大画像領域１０１における被写体距離の度数分布を算出する。その度数分布より拡大画像領域１０１における距離ヒストグラム１０８を作成し、表示手段２１５に表示させる。表示手段２１５は画像全体の距離ヒストグラム１０５表示時と同様に、拡大画像領域１０１の距離ヒストグラム１０８上にフォーカシングレンズの焦点位置１０９、ピントが合っている範囲１１０を表示する。また、距離ゲージ１１１における焦点位置１０９からゲージに対して垂直方向に移動して距離ヒストグラム上と交差する点を焦点対応位置１１３として表示手段２１５に表示する。
【００３３】
信号処理手段２０９は、拡大画像領域１０１における距離ゲージ１１１上に、現在のフォーカシングレンズの焦点位置前後における代表的な焦点位置１１２を算出する。画像全体における代表的な焦点位置の算出と異なり、拡大画像領域１０１における代表的な焦点位置１１２は、現在のフォーカシングレンズの焦点位置１０９を原点とする相対距離を算出する。
【００３４】
拡大画像領域１０１における代表的な焦点位置の間隔の取り方について説明する。画像全体の距離ヒストグラムにおける代表的な焦点位置は対数表示にて行ったが、拡大画像領域１０１では等間隔で表示を行う。例えば図１では−１０ｃｍ、−５ｃｍ、＋５ｃｍ、＋１０ｃｍを算出する。表示手段２１５は信号処理手段２０９によって算出された代表的な焦点位置１１２を距離ゲージ１１１上に同時に表示する。
【００３５】
拡大画像領域１０１における距離の表示では、画像全体の時よりもより細かい間隔で表示を行う。その際には、対数で表示を行うよりも等間隔で表示を行った方が前後の距離が把握しやすくなり、ユーザにとって直感的で分かりやすい場合が多い。
【００３６】
拡大画像領域１０１における距離ヒストグラムの表示範囲はユーザが指定することもできる。例えばユーザが表示手段２１５におけるタッチパネル動作によって距離ヒストグラムの表示範囲を−５ｃｍから＋５ｃｍと設定する。その場合、信号処理手段２０９は作成した度数分布から指定された表示範囲を表示手段２１５に表示させる。
【００３７】
フォーカシングレンズ２００および絞り２０３は、表示手段２１５におけるタッチパネル動作（調整手段）によって制御することもできる。すなわち、表示手段２１５において、現在のフォーカシングレンズの焦点位置１０４や焦点対応位置１０６、およびピントの合っている範囲１０７をタッチパネル動作で動かすと、表示手段２１５はＣＰＵ２１３に各々の位置情報を送る。ＣＰＵ２１３はレンズ制御手段２０２および絞り制御手段２０４を制御し、フォーカシングレンズ２００および絞り２０３を駆動させる。
【００３８】
また表示手段２１５は、拡大画像領域１０１における現在のフォーカシングレンズの焦点位置１０９およびピントの合っている範囲１１０を動かした場合も同様にしてＣＰＵ２１３によってフォーカシングレンズ２００および絞り２０３を制御することができる。
【実施例２】
【００３９】
以下、図６を参照して、本発明の第２の実施例による、画像表示装置を有する撮像装置について説明する。カメラの基本的な構成等は実施例１と同様であるので省略する。
【００４０】
第２の実施例において第１の実施例と異なる個所は、図１の拡大画像領域１０１におけるピントの合っている範囲１１０の距離ヒストグラムの算出方法である。位相差検出方式では、算出された被写体とカメラにおける距離の正確さは、被写界深度に依存することが知られている。第１の実施例では、位相差検出方式によって被写体とカメラとの距離を算出したが、特に被写界深度が深い場合には被写界深度内における正確な被写体位置を算出するのが難しい場合がある。
【００４１】
第２の実施例では、上記の課題を解決する方法であり、被写界深度内における被写体とカメラとの距離を位相差検出方式とコントラスト検出方式のハイブリッド方式によって算出する。
【００４２】
コントラスト検出方式について簡単に説明する。この方式では撮影する像の全領域または一部の領域について、ハイパスフィルタまたはバンドパスフィルタを掛けて、高周波成分を抽出する。この抽出された高周波成分は、画像の先鋭度が高いほど多く含まれる。従って、この高周波成分を所定の画像範囲について積分することによって、その画像範囲における先鋭度（コントラスト）の高低を数値化することができる。
【００４３】
この方式では、上記の先鋭度をコントラスト値として評価値にすることが行われる。ピントが合っているときはコントラスト値が高くなり、逆にピントが合っていないときはコントラスト値が低くなる。被写体自身の特徴による変動もあるため、ピントが合っているかどうかの判定は相対的に評価値を比較することによって行う。
【００４４】
コントラスト検出方式におけるピント調節動作について説明する。同方式は、山登り方式とも言われる。すなわち、フォーカシングレンズ位置を微小区間毎動かし、直線近似等の近似処理を行うことによって、相対的に評価値が最大である点を算出し、その点をピントが合っている位置とする。
【００４５】
位相差検出方式とコントラスト検出方式のハイブリッド方式によって被写界深度内の距離ヒストグラムをより正確に計測する方法を説明する。図６はコントラスト検出方式による距離測定方法を表した図である。
【００４６】
第１の実施例と同様に、距離演算手段２１０は位相差検出方式によって各画素における被写体との距離を算出する。また、信号処理手段２０９は絞り制御手段２０４によって制御されている絞り情報と、レンズ制御手段２０２によって制御されているフォーカシングレンズ位置情報に基づいて、被写界深度６００を算出する。
【００４７】
図６において、横軸はフォーカシングレンズ位置であり、縦軸は各焦点位置におけるコントラスト検出の評価値である。まず、レンズ制御手段２０２はフォーカシングレンズ位置を被写界深度の近傍のｂ１に移動させる。距離演算手段２１０は拡大画像領域１０１のコントラスト値を算出する。同様にして、レンズ制御手段２０２はフォーカシングレンズ位置を被写界深度の近傍のｂ２〜ｂ４点に移動し、距離演算手段２１０は拡大画像領域１０１のコントラスト値を算出する。被写界深度の左側にあるｂ１およびｂ２点より直線Ｌ１、ｂ３およびｂ４点より直線Ｌ２を引き、直線Ｌ１、Ｌ２の交点Ｘを被写体の焦点位置とする。
【００４８】
図６の点曲線を実際のコントラスト値とすれば、ｂ１〜ｂ４点から直線近似によって求められたＸ点はほぼ点曲線の頂点となり、被写界深度内にある被写体の焦点位置が正しく算出できていることがわかる。距離演算手段２１０は交点Ｘより、ある画素における被写体との距離を算出する。
【００４９】
同様にして、距離演算手段２１０は、拡大画像領域１０１において、各画素における距離情報を算出し、メモリ２１１に記憶する。拡大画像領域における距離ヒストグラムの表示方法は実施例１と同様である。
【００５０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００５１】
例えば実施例１及び実施例２において、１つのマイクロレンズに対して複数の光電変換部で瞳分割をした例を示したが、瞳分割されている信号であれば、マイクロレンズと光電変換部の間で遮光して瞳分割した信号でも同様の効果がある。
【００５２】
また、実施例１、実施例２において単板撮像素子による画像を想定しているが、本発明の効果は２板、３板撮像素子においても同様に効果がある。また瞳分割はマイクロレンズと光電変換部の間でなくてもよい。
【００５３】
図７にリレーレンズにおける平行光領域（物体側焦点位置の点光源から広がる光が平行になる領域）で、入射光を同時に左右の画像に分離し、Ａ像Ｂ像を別の撮像素子を用いて露光するシステムの光学的構造を示す。７０１はミラー、７０２は絞り、７０３はリレーレンズである。７０３のリレーレンズにより平行領域になった光を７０１のミラーにより左右に分割する。分割した光はそれぞれ７０５、７０４のミラーで反射させて、７０６、７０７の結像レンズに導かれ、７０８と７０９の撮像素子に結像する。このような構成とする事でＡ像とＢ像を同時に２つの撮像素子で得る事が可能となり、本発明を実施する事で他の実施例と同様の効果がある。
【００５４】
またＡ像とＢ像を時分割で露光してもよい。
【００５５】
なお、上述した実施の形態の処理は、各機能を具現化したソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体をシステム或いは装置に提供してもよい。そして、そのシステム或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、前述した実施形態の機能を実現することができる。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。このような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、フロッピィ（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどを用いることができる。或いは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることもできる。
【００５６】
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、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけではない。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（オペレーティングシステム）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各実施例の機能が実現される場合も含まれている。
【００５７】
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こまれてもよい。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ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各実施の形態の機能が実現される場合も含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、ビデオカメラ、コンパクトカメラあるいは一眼レフカメラなどの画像表示装置を有する撮像装置に好適に利用できる。
【符号の説明】
【００５９】
１０２  距離ゲージ
１０４  現在のフォーカシングレンズの焦点位置
１０５  距離ヒストグラム
１０６  焦点対応位置
１０７  ピントが合っている範囲
【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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