(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影対象とする被写体に自動的に合焦させるオートフォーカス機能を有する撮像装置であって、
フォーカスレンズを含む撮影レンズを介して上記被写体の像を光電変換する第１撮像素子によって第１画像データを取得する第１画像取得手段と、
測距レンズを介して上記被写体の像を光電変換する第２撮像素子を２つ有し、各第２撮像素子のそれぞれにおいて第２画像データを取得する第２画像取得手段と、
上記第１画像データと上記各第２画像データを用いて上記被写体までの距離を算出する測距手段と、
上記測距手段により算出された距離に基づいて上記被写体に合焦させるために上記フォーカスレンズを駆動させるフォーカス制御手段と、を備え、
上記測距手段は、
上記第１撮像素子の受光面に上記被写体の像が結像する第１結像位置と、上記第２撮像素子のそれぞれの受光面に上記被写体の像が結像するそれぞれの第２結像位置を特定する結像位置特定部と、
特定された上記第１結像位置と上記第２結像位置を用いて上記被写体までの距離を算出する距離算出部と、を有し、
上記測距レンズは、上記撮影レンズ側に中心軸を傾けて配置されている、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記結像位置特定部は、
上記第１画像データに含まれる上記被写体の像と上記第２画像データに含まれる上記被写体の像を用いた相関演算によって、上記第１結像位置と上記第２結像位置を特定する、ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
上記結像位置特定部は、
上記第２画像データに含まれる上記被写体の像の大きさと上記第１画像データに含まれる上記被写体の像の大きさを同じ大きさにするために、上記第１画像データを上記撮影レンズと上記測距レンズの焦点距離比によって縮小して縮小画像データを算出し、
上記縮小画像データの輝度配列が合致する上記第２画像データの輝度配列内の位置を特定し、
上記特定された位置に基づいて上記第１結像位置と上記第２結像位置とを特定する、ことを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
上記結像位置特定部は、
上記第２画像データに含まれる上記被写体の像の大きさと上記第１画像データに含まれる上記被写体の像の大きさを同じ大きさにするために、上記第１画像データを上記撮影レンズと上記測距レンズの焦点距離比によって縮小して縮小画像データを算出し、
上記縮小画像データの輝度配列と上記第２画像データの輝度配列との差の総和を算出し、
上記総和が最小となる上記第２画像データ内の位置を特定することで、上記第１結像位置と上記第２結像位置を特定する、ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
上記測距レンズは基線長離れた対のレンズで構成されており、
上記第２画像取得手段は、上記第２撮像素子を２つ備え、
上記測距手段は、上記２つの上記第２撮像素子のそれぞれにより取得される上記被写体の像を用いて上記被写体までの距離を算出する、請求項１記載の撮像装置。
【請求項６】
上記フォーカスレンズを移動させながら連続的に複数の上記第１画像データを取得し、上記各第１画像データのコントラスト値が最大となるフォーカスレンズ位置を特定する合焦手段をさらに有し、
上記フォーカス制御手段は、上記測距手段によって算出された距離に基づいて上記フォーカスレンズを駆動させるか、上記合焦手段が特定した位置に基づいて上記フォーカスレンズを駆動させるか、を選択することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項７】
上記フォーカスレンズを移動させながら連続的に複数の上記第１画像データを取得し、上記各第１画像データのコントラスト値が最大となるフォーカスレンズ位置を特定する合焦手段をさらに有し、
上記測距手段が上記距離を算出できないとき、上記フォーカス制御手段は、上記合焦手段が特定した位置に基づいて上記フォーカスレンズを駆動させることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項８】
上記フォーカスレンズを移動させながら連続的に複数の上記第１画像データを取得し、上記各第１画像データのコントラスト値が最大となるフォーカスレンズ位置を特定する合焦手段を、さらに有し、
シャッターボタンから第１レリーズ信号が検出されたときに上記測距手段を動作させて上記フォーカス制御手段は、上記測距手段が特定した位置に上記フォーカスレンズを駆動させ、
その後にシャッターボタンから第２レリーズ信号が検出されたときに上記合焦手段を動作させて上記フォーカス制御手段は、上記合焦手段が特定した位置に上記フォーカスレンズを駆動させる、ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項９】
上記フォーカスレンズを移動させながら連続的に複数の上記第１画像データを取得し、上記各第１画像データのコントラスト値が最大となるフォーカスレンズ位置を特定する合焦手段をさらに有し、
シャッターボタンから第１レリーズ信号と第２レリーズ信号が所定の時間差内で検出されたとき上記合焦手段を動作させずに、
上記フォーカス制御手段は、上記測距手段が特定した位置に上記フォーカスレンズを駆動させる、ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項１０】
外部装置と通信可能に接続する通信手段とさらに有し、
上記外部装置によって取得された画像データを上記第２画像データとして、上記通信手段を介して受信し、
上記測距手段は、上記受信された第２画像データを用いて上記被写体までの距離を算出することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項１１】
測距レンズを介して被写体の像を取得する第２撮像素子を備える第２画像取得手段と、
撮像装置から通信手段を介して受信する第１画像データと、上記第２画像取得手段によって取得される第２画像データを用いて上記被写体までの距離を算出する測距手段と、を備える外部装置と通信可能に接続する通信手段をさらに有し、
上記通信手段を介して受信した上記測距手段が算出した上記被写体までの距離に基づいて、上記フォーカス制御手段が上記フォーカスレンズを駆動させる、請求項１記載の撮像装置。
【請求項１２】
上記測距レンズは焦点距離が可変であることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項１３】
フォーカスレンズを含む撮影レンズを介して上記被写体の像を光電変換する第１撮像素子によって第１画像データを取得する第１画像取得手段と、上記撮影レンズ側に中心軸を傾けて配置された測距レンズを介して上記被写体の像を光電変換する第２撮像素子を２つ有し、各第２撮像素子によって２つの第２画像データを取得する第２画像取得手段と、上記第１画像データと上記２つの第２画像データを用いて上記被写体までの距離を算出する測距手段と、上記測距手段により算出された距離に基づいて上記被写体に合焦させるために上記フォーカスレンズを駆動させるフォーカス制御手段と、を備え、上記測距手段は、上記第１撮像素子の受光面に上記被写体の像が結像する第１結像位置と、上記第２撮像素子のそれぞれの受光面に上記被写体の像が結像するそれぞれの第２結像位置を特定する結像位置特定部と、特定された上記第１結像位置と上記第２結像位置を用いて上記被写体までの距離を算出する距離算出部と、を有し、オートフォーカス機能を有する撮像装置によって実行される撮像方法であって、
上記結像位置特定部が、上記第１画像データと上記２つの第２画像データを用いて、上記第１撮像素子の受光面に上記被写体の像が結像する第１結像位置と、上記第２撮像素子のそれぞれの受光面に上記被写体の像が結像するそれぞれの第２結像位置を特定するステップと、
上記距離算出部が、特定された上記第１結像位置と上記第２結像位置を用いて上記被写体までの距離を算出するステップと、を実行することを特徴とする撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影し記録する被写体像を取得する第１の光学系と、合焦判定を行うための被写体像を取得する第２の光学系と、を備えた撮像装置に関するものであって、２つの光学系に視差があっても正確に焦点距離を特定できる撮像装置及び撮像方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動的に合焦点を検出する機構を搭載した撮像装置において、被写体像を取得する光学系（以下、「第１光学系」という）とは別の光学系（以下、「第２光学系」という）を搭載し、三角測距方式によって被写体までの距離を測定し、撮影をする撮像装置が知られている。第１光学系のレンズと第２光学系のレンズは、当該撮像装置上の乖離した位置に配置される。このように乖離して配置され２つのレンズを介して取得したそれぞれの被写体像は、視差によってズレが生じる。特に、被写体までの距離が近いと、視差による影響は大きく、第１光学系のレンズを介して取得した被写体像は画角の中央に捉えられていても、第２光学系のレンズを介して取得した像には被写体が中央にはなく、また、画角から外れてしまうことがある。
【０００３】
図１１を用いて視差の影響について説明する。図１１（ａ）は撮像装置１００の背面側から被写体方向をみた様子を示しており、撮像装置１００の背面側に備わっている表示部１２０には被写体Ｘ１が表示されている。図１１（ａ）において、被写体Ｘ１の中央部に表示されている矩形領域（測距エリア４００）は、被写体までの距離を特定する演算処理に用いる画像データ領域を示している。この測距エリア４００は、撮影者が表示部１２０に触れた任意の箇所に対応して設定されてもよいし、予め設定されていてもよい。
【０００４】
第１光学系と第２光学系の関係についてさらに説明する。例えば、図１１（ｂ）に示すように、被写体までの距離Ｌａにおいて測距エリア４００が被写体像の中央付近にくるように（第１光学系の画角の中央部付近になるように）、第２光学系は傾けられて配置されている。したがって、被写体までの距離がＬｂ（Ｌａ＜Ｌｂ）になったとき、図１１（ｃ）に示すように、測距エリア４００が被写体Ｘ１の紙面左下にズレる。また、ズームによって被写体Ｘ１を拡大して撮影するときは、被写体までの距離がＬｂであると、測距エリア４００は、ますますズレてしまう。撮像装置１００は、測距エリア４００内の画像データを用いて、被写体までの距離を算出するので、測距エリア４００が焦点を合わせたい被写体からずれると、望んだピントでの撮影ができなくなる。
【０００５】
三角測距方式を用いて被写体までの距離を算出する撮像装置は、上記のように視差に起因する課題を有している。第１光学系の画角と第２光学系の画角の差の調整は製造段階で行われるので、撮影時に調整することはできない。高倍率のズーム機能を搭載した撮像装置は、視差の影響が大きくなりやすいので、上記のような三角測距方式を採用せずに、他の方式で焦点距離を算出している。また、レンズ交換が可能な撮像装置においても、視差の影響を排除できないので、三角測距方式ではなく、他の方式、例えば山登りＡＦ方式によって被写体への合焦を自動的に行う機構を用いている。
【０００６】
山登りＡＦ方式は、第１光学系が取得する画像データのコントラスト値を、レンズ位置を変化させながら算出し、コントラスト値が最大となる撮影レンズの位置を合焦位置として特定する方式である。しかし、山登りＡＦ方式は、レンズを実際に駆動させるため、長焦点レンズの場合は撮影レンズの駆動量が多くなりＡＦ時間が長くなる。
【０００７】
そこで、三角測距方式と山登りＡＦ方式を組み合わせたハイブリット方式によって合焦処理を行う撮像装置が知られている（例えば特許文献１、特許文献２を参照）。
【０００８】
ハイブリット方式とは、まず三角測距方式を用いて被写体距離を検出して撮影レンズを移動した後、移動後のレンズ位置近傍の所定の移動範囲内において山登りＡＦ方式を行う方式である。ハイブリット方式によれば、ある程度の視差があっても、山登りＡＦ方式によって正確な合焦位置を特定することができ、また、三角測距方式によって大まかな合焦位置が検出されたあとに、所定の移動範囲内において山登りＡＦ方式を行うので、撮影レンズの駆動量が少なく、合焦処理の時間が短縮される。
【０００９】
特許文献１には、ＡＦユニットが求めた多点測距エリアに合わせて山登り方式による合焦検出に用いるＡＦエリアを変更する装置が記載されている。また、特許文献２には、被写体までの距離に応じて山登りＡＦ方式で用いるＡＦエリアの変更をする装置が記載されている。いずれの文献に記載されている装置においても、山登り方式でピントを合わせる測距エリアは、固定焦点の第２光学系の測距画角に合わせたエリアとする必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように三角測距方式によって被写体までの距離を測距する撮像装置は、撮像光学系とＡＦ光学系の視差によって、焦点の検出の精度が低下する。また、近年の撮像装置においては、被写体像を表示部に表示しながら、撮影者が焦点を合わせたい位置を表示部上で指定することができるものや、被写体像に含まれる人の顔を自動的に検出し、顔の位置を測距領域として自動的に設定するものがある。表示部に表示される被写体像は撮像光学系を介して取得されたものである。よって、撮像光学系を介して取得された被写体像に対して任意に測距領域の設定が行われても、ＡＦ光学系を用いた焦点距離の算出処理において、視差の影響を補正することができ、より正確な焦点距離の算出ができる撮像装置が求められている。
【００１１】
そこで本発明は、撮影し記録する被写体像を取得する第１の光学系と、合焦判定を行うための被写体像を取得する第２の光学系と、を備え、２つの光学系がそれぞれ取得した画像データを用いて、視差があっても正確に焦点距離を特定できる撮像装置及び撮像方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、撮影対象とする被写体に自動的に合焦させるオートフォーカス機能を有する撮像装置であって、フォーカスレンズを含む撮影レンズを介して上記被写体の像を光電変換する第１撮像素子によって第１画像データを取得する第１画像取得手段と、測距レンズを介して上記被写体の像を光電変換する第２撮像素子を２つ有し、各第２撮像素子のそれぞれにおいて第２画像データを取得する第２画像取得手段と、上記第１画像データと上記各第２画像データを用いて上記被写体までの距離を算出する測距手段と、上記測距手段により算出された距離に基づいて上記被写体に合焦させるために上記フォーカスレンズを駆動させるフォーカス制御手段と、を備え、上記測距手段は、上記第１撮像素子の受光面に上記被写体の像が結像する第１結像位置と、上記第２撮像素子のそれぞれの受光面に上記被写体の像が結像するそれぞれの第２結像位置を特定する結像位置特定部と、特定された上記第１結像位置と上記第２結像位置を用いて上記被写体までの距離を算出する距離算出部と、を有し、上記測距レンズは、上記撮影レンズ側に中心軸を傾けて配置されている、ことを主な特徴とする。
【００１３】
また本発明に係る撮像装置は、上記撮像装置において、結像位置特定部が、第１画像データに含まれる被写体の像と第２画像データに含まれる被写体の像を用いた相関演算によって、第１結像位置と第２結像位置を特定する、ことを特徴とする。
【００１４】
また本発明に係る撮像装置は、上記撮像装置において、結像位置特定部が、第２画像データに含まれる被写体の像の大きさと第１画像データに含まれる被写体の像の大きさを同じ大きさにするために、第１画像データを撮影レンズと測距レンズの焦点距離比によって縮小して縮小画像データを算出し、縮小画像データの輝度配列が合致する第２画像データの輝度配列内の位置を特定し、特定された位置に基づいて第１結像位置と第２結像位置とを特定する、ことを特徴とする。
【００１６】
また本発明に係る撮像装置は、上記撮像装置において、測距レンズは基線長離れた対のレンズで構成されており、第２画像取得手段が、第２撮像素子を２つ備え、測距手段は、２つの第２撮像素子のそれぞれにより取得される被写体の像を用いて被写体までの距離を算出する、ことを特徴とする。
【００１７】
また本発明に係る撮像装置は、上記撮像装置において、フォーカスレンズを移動させながら連続的に複数の第１画像データを取得し、各第１画像データのコントラスト値が最大となるフォーカスレンズ位置を特定する合焦手段をさらに有し、フォーカス制御手段が、測距手段によって算出された距離に基づいてフォーカスレンズを駆動させるか、合焦手段が特定した位置に基づいてフォーカスレンズを駆動させるか、を選択することを特徴とする。
【００１８】
また本発明に係る撮像装置は、上記撮像装置において、フォーカスレンズを移動させながら連続的に複数の第１画像データを取得し、各第１画像データのコントラスト値が最大となるフォーカスレンズ位置を特定する合焦手段をさらに有し、測距手段が距離を算出できないとき、フォーカス制御手段が、合焦手段が特定した位置に基づいてフォーカスレンズを駆動させることを特徴とする。
【００１９】
また本発明に係る撮像装置は、上記撮像装置において、フォーカスレンズを移動させながら連続的に複数の第１画像データを取得し、各第１画像データのコントラスト値が最大となるフォーカスレンズ位置を特定する合焦手段を、さらに有し、シャッターボタンから第１レリーズ信号が検出されたときに測距手段を動作させてフォーカス制御手段は、測距手段が特定した位置にフォーカスレンズを駆動させ、その後にシャッターボタンから第２レリーズ信号が検出されたときに合焦手段を動作させてフォーカス制御手段は、合焦手段が特定した位置に上記フォーカスレンズを駆動させる、ことを特徴とする。
【００２０】
また本発明に係る撮像装置は、上記撮像装置において、フォーカスレンズを移動させながら連続的に複数の第１画像データを取得し、各第１画像データのコントラスト値が最大となるフォーカスレンズ位置を特定する合焦手段をさらに有し、シャッターボタンから第１レリーズ信号と第２レリーズ信号が所定の時間差内で検出されたとき合焦手段を動作させずに、フォーカス制御手段は、測距手段が特定した位置に上記フォーカスレンズを駆動させる、ことを特徴とする。
【００２１】
また本発明に係る撮像装置は、上記撮像装置において、外部装置と通信可能に接続する通信手段とさらに有し、外部装置によって取得された画像データを第２画像データとして、通信手段を介して受信し、測距手段が、受信された第２画像データを用いて被写体までの距離を算出することを特徴とする。
【００２２】
また本発明に係る撮像装置は、上記撮像装置において、測距レンズを介して被写体の像を取得する第２撮像素子を備える第２画像取得手段と、撮像装置から通信手段を介して受信する第１画像データと、第２画像取得手段によって取得される第２画像データを用いて被写体までの距離を算出する測距手段と、を備える外部装置と通信可能に接続する通信手段をさらに有し、通信手段を介して受信した測距手段が算出した被写体までの距離に基づいて、フォーカス制御手段がフォーカスレンズを駆動させる、ことを特徴とする。
【００２３】
また本発明に係る撮像装置は、上記撮像装置において、測距レンズは焦点距離が可変であることを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、本発明に係る撮像装置を用いた撮像方法であって、結像位置特定部が、第１画像データと第２画像データを用いて、第１撮像素子の受光面に被写体の像が結像する第１結像位置と、第２撮像素子の受光面に被写体の像が結像する第２結像位置を特定するステップと、距離算出部が、特定された第１結像位置と第２結像位置を用いて上記被写体までの距離を算出するステップと、を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、被写体までの距離やズームの状態によらずに、撮影対象被写体における中央位置を正しく測距することができる。また、撮影者がスルー画像上で指定した位置を正しく測距することができる。山登りＡＦ方式を組み合わせることで、正確な測距を素早く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る撮像装置の例を示す外観斜視図である。
【図２】本発明に係る撮像装置の例を示す正面透視斜視図である。
【図３】本発明に係る撮像装置の例を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明に係る撮像装置が実行する測距方法の例を説明する概要図である。
【図５】本発明に係る撮像装置が実行する測距方法の流れを説明する概略図である。
【図６】本発明に係る撮像装置が実行する測距方法において算出される相関値の変位の例を示すグラフである。
【図７】本発明に係る撮像装置が実行する測距方法の例を説明する概要図である。
【図８】本発明に係る撮像装置が実行する撮像処理の例を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る撮像装置が実行する撮像処理の別の例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る撮像装置が実行する撮像処理の別の例を示すフローチャートである。
【図１１】従来の撮像装置における視差の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る撮像装置および撮像方法の実施の形態の例について図面を用いながら説明する。
【００２８】
図１は、本発明に係る撮像装置の例を示す外観斜視図であって、図１（ａ）は正面斜視図を示している。図１（ｂ）は背面斜視図を示している。図１（ａ）において撮像装置１の正面部には、フォーカスレンズを含む撮影レンズ２１を介して被写体像を取得する第１撮像素子を備える第１画像取得手段としての撮像光学系２０と、測距レンズ３１を介して被写体像を取得する第２撮像素子を備える第２画像取得手段としてのＡＦ光学系３０を備えている。以下の説明において、撮像光学系２０が取得する画像データを主画像データ（第１画像データ）とする。また、ＡＦ光学系３０が取得する画像データをＡＦ画像データ（第２画像データ）とする。撮像光学系２０とＡＦ光学系３０は、撮像装置１上の乖離した位置に配置される。
【００２９】
また、図１（ｂ）に示すように、撮像装置１の上端面には、シャッタースイッチであるレリーズボタンＳＷ１、撮影モードを選択するためのモードダイヤルＳＷ２が配置されている。レリーズＳＷ１は２つのスイッチが内部に配置されており、レリーズＳＷ１を半押しすると第１レリーズ信号を発し、レリーズＳＷ１を全押しすると第２レリーズ信号を発する構成を有している。
【００３０】
図１（ｂ）において撮像装置１の背面部には、撮像光学系２０が取得した被写体画像（スルー画）を表示する表示部１２と、撮像装置１の動作に係る各種設定情報の変更操作を行うジョグスイッチＳＷ３が配置されている。表示部１２は、撮像装置１の動作に係る各種設定情報の表示にも用いられる。
【００３１】
図１（ｃ）は、本発明に係る撮像装置の別の例を示す外観斜視図である。図１（ａ）において撮像装置１ａの正面には、撮像装置１と同様の撮像光学系２０と、撮像装置１とは異なるＡＦ光学系３０ａを備えている。ＡＦ光学系３０ａは、２つのＡＦレンズ３１ａおよび３１ｂを介して、それぞれにおいて取得したＡＦ画像データを用いてＡＦ処理を行うように構成されている。撮像装置１ａの上端面には、シャッタースイッチであるレリーズボタンＳＷ１、撮影モードを選択するためのモードダイヤルＳＷ２が配置されている。
【００３２】
図２は、図１に示した撮像装置１の正面透視斜視図の例である。図２（ａ）は図１（ａ）に示した撮像装置１に対応する図であり、図２（ｂ）は図１（ｃ）に示した撮像装置１ａに対応する図である。図２（ａ）に示すように、撮像装置１の内部には、撮影レンズ２１を介して被写体像を取得する第１撮像素子２２が備わっている。また、撮像装置１の内部には、ＡＦレンズ３１を介して被写体像を取得する第２撮像素子３２が備わっている。撮影レンズ２１とＡＦレンズ３１は図２（ａ）に示すように離れて配置されているため、ＡＦレンズ３１は撮影レンズ２１側に中心軸を傾けて配置されている。これに合わせて、第２撮像素子３２は撮像光学系側に画角が傾くように配置されている。被写体Ｘまでの距離測定は、この２つの光学系を用いた三角測距方式による。よって、それぞれが取得する被写体Ｘの像に生じる視差（パララックス）によって、主画像データ内の被写体の像の位置とＡＦ画像データ内の被写体Ｘの像の位置に「ズレ」が生じる。この「ズレ」によって測距領域（合焦判定する領域）に被写体Ｘの像が入らず正確な合焦判定ができない事象が生じる。
【００３３】
図２（ｂ）に示すように、撮像装置１ａが正面に備える撮影レンズ２１の内部には、撮影レンズ２１を介して主画像データを取得する第１撮像素子２２と、１対のＡＦレンズ３１ａおよび３１ｂを介して被写体Ｘの像（ＡＦ画像データ）を取得する１対の第２撮像素子３２ａおよび３２ｂが備わっている。
【００３４】
次に、図３を用いて本発明に係る撮像装置の機能ブロックの例について説明する。本実施例に係る撮像装置の動作処理（機能）は、ＣＰＵ１３によって制御される。ＣＰＵ１３は、フォーカス制御手段であるレンズ駆動部２４を介して合焦位置への撮影レンズ２１の駆動制御と、絞り・シャッター２３の動作制御をする。また、ＣＰＵ１３はＡＦ光学系の画像取得動作を制御する。換言すれば、ＣＰＵ１３が主画像データとＡＦ画像データの取得動作を制御する。撮影レンズ２１を介して第１撮像素子２２の受光面上に結像した被写体像は電気信号に変換される。この電気信号に対して相関二重サンプリング処理、Ａ／Ｄ変換処理がＣＤＳ部１１によって行われて、被写体像に係るデジタルデータがＤＳＰ１０に入力される。
【００３５】
第１撮像素子２２から出力されＣＤＳ部１１によってデジタル変換されたデジタルデータがＤＳＰ１０に入力されるタイミングの制御は、ＣＣＤ駆動部２５を介してＣＰＵ１３によって行われる。ＤＳＰ１０に入力されるデジタルデータはＲＡＷ−ＲＧＢデータである。ＤＳＰ１０は、ＲＡＷ−ＲＧＢデータをＹＵＶ形式の画像データに変換する処理を行い、ＹＵＶデータをＪＰＥＧ形式に圧縮する処理を行う。これらの画像信号処理が行われた後に画像データは、メモリ１４に保存されて、メモリカードに画像ファイルとして記録される。ＹＵＶデータのＹＵＶは輝度データ（Ｙ）と、色差Ｕ、Ｖの情報によって画像データを構成する色を表現するものである。色差（Ｕ）は輝度データと青色（Ｂ）成分データの差分であり、色差（Ｖ）は輝度データと赤色（Ｒ）成分データの差分である。また、ＤＳＰ１０は、入力された画像データを表示部１２に出力する。表示部１２では撮影レンズ２１を介して取得した被写体像に係る画像が表示される。
【００３６】
また、ＣＰＵ１３は、ＡＦ光学系３０が取得したＡＦ画像データに対して、ＤＳＰ１０による所定の画像処理を制御する。
【００３７】
また、ＣＰＵ１３は、レリーズボタンＳＷ１、モードダイヤルＳＷ２、ジョグスイッチＳＷ３の操作によって発せされる動作信号に応じて所定の処理を行う。例えばレリーズボタンＳＷ１からの第１レリーズ信号に応じてＡＦ光学系を用いたＡＦ処理を行う。また、例えば、レリーズボタンＳＷ２から第２レリーズ信号に応じて撮像処理を行う。ストロボ発光部１７は発光用のメインコンデンサ等を有しており、ＣＰＵ１３がメインコンデンサの充電電圧を検出して発光動作の制御を行う。また、ＣＰＵ１３は通信ドライバ１８を介して接続する外部装置との通信制御も行う。
【００３８】
次に、本実施例に係る撮像装置１の動作について説明をする。撮像装置１の動作電源が入った状態で撮影者がモードダイヤルＳＷ２を操作して記録モードを選択する、または、動作電源が入っていない状態で撮影者がモードダイヤルＳＷ２を操作して記録モードを選択してから動作電源を入れると、まず、撮像装置１の各処理部を構成するハードウェアの初期化処理が行われる。
【００３９】
初期化処理が終了した後、撮影レンズ２１を被写体に向けると、被写体画像が撮影レンズ２１を介して第１撮像素子２２の受光面上に結像されて、これに応じた電気信号（アナログＲＧＢ画像信号）が出力され、Ｆ／Ｅ部１１を介してデジタルデータであるＲＡＷ−ＲＧＢデータに変換される。このＲＡＷ−ＲＧＢデータがＤＳＰ１０に入力されて一旦メモリ１４に保存された後に、メモリ１４から読み出されて表示部１２に表示可能な形式であるＹＵＶデータにＤＳＰ１０において変換される。変換されたＹＵＶデータは再度メモリ１４に保存される。その後、メモリ１４から読み出されたＹＵＶデータは、ＤＳＰ１０を介して表示部１２に送られて、スルー画として表示される。表示部１２にスルー画が表示されている状態（モニタリング状態）は、ＤＳＰ１０が画素数の間引き処理を行って、１秒間に３０フレーム（３０画像）が読み出される。ここでいうモニタリングとは、撮像光学系２０を介して取得した被写体像が表示部１２に表示されている状態であって、レリーズボタンＳＷ１が操作されていない状態（レリーズ信号が発せされていない状態）をいう。モニタリング処理が行われている間は、ＡＥ処理、ＡＷＢ処理が行われる。
【００４０】
ＡＥ処理とＡＷＢ処理は、画像データから算出するＡＥ評価値とＡＷＢ評価値によって行われる。ＡＥ評価値とＡＷＢ評価値は、ＤＳＰ１０に入力されるＲＡＷ−ＲＧＢデータのＲＧＢ値のそれぞれの積分値から算出される。例えば、第１撮像素子２２の全画素の受光面に対応した画面を２５６エリアに等分割（水平１６分割、垂直１６分割）し、それぞれのエリアのＲＧＢ値を積算することで算出される。このＡＥ評価値とＡＷＢ評価値はＣＰＵ１３において算出され、それぞれが所定の値になるように、ＣＣＤ駆動部２５に対して電子シャッターの動作パラメータである「電子シャッター秒時」がセットされる。
【００４１】
ＣＣＤ駆動部２５にセットできる電子シャッター秒時には所定の範囲があり、範囲を超えて設定することはできない。ＣＰＵ１３において、ＡＥ評価値とＡＷＢ評価値を判定した結果、電子シャッター秒時が設定可能範囲を超えるときは、レンズ駆動部２４を介して絞り・シャッター２３の絞り径を変更し、また、第１撮像素子２２における倍率を変更して電子シャッター秒時が所定の範囲内になるように調整処理が行われる。また、ＣＰＵ１３は、ＤＳＰ１０の画像処理色パラメータを調整したりするフィードバック制御も行う。モニタリング処理と操作部１６の状態検知処理は、２０ｍｓごとの定期タイマ割り込み処理によって実行される。
【００４２】
第１レリーズ信号が検出されたときに行われるＡＥ処理は、撮影レンズ２１を介して取得した被写体像に係る画像データを上記したＡＥ評価値を用いてＤＳＰ１０において評価し、撮影露出時に対するＣＣＤ駆動部２５に設定する第１撮像素子２２の露光時間値と増幅率を決める。ＡＥ処理に続いて行われるＡＦ処理においては、三角測距方式を用いて被写体までの距離を測定し、測定結果を用いてレンズ駆動部２４によって撮影レンズ２１を合焦位置に移動させる。その後、第２レリーズ信号が検出されれば、合焦位置にある撮影レンズ２１を介して取得した被写体像に係る画像データに、上記の所定の画像処理が行われて、メモリカード１５に記録する、撮影処理が行われる。
【００４３】
次に、本願発明に係る撮像方法の特徴である被写体の測距方法について図を用いて説明する。まず、図４を用いて、本願発明に係る撮像装置が実行する測距方法の概要を説明する。図４は、撮像装置１が有する撮像光学系２０とＡＦ光学系３０のうち、撮影レンズ２１、第１撮像素子２２、ＡＦレンズ３１、第２撮像素子３２のみを図示し、その他の構成要素は省略している。被写体Ｘが撮影対象とする。なお、図４は撮像装置１を上面側から見た状態を模式的に表している。
【００４４】
図４において、撮影レンズ２１とＡＦレンズ３１は基線長Ｂだけ離れている。撮影レンズ２１の焦点距離をｆＬ、ＡＦレンズの焦点距離をｆＲとする。ｆＬはｆＲのｍ倍であって、ｆＬ＝ｍ×ｆＲの関係が成り立つ。撮影レンズ２１を介して被写体Ｘの像が結像する第１撮像素子２２の受光面の位置（第１結像位置）は、基線長Ｂを基準にしてｄＬだけ外側である。ＡＦレンズ３１を介して被写体Ｘの像が結像する第２撮像素子３２の受光面の位置（第２結像位置）は、基線長Ｂを基準にしてｄＲだけ外側である。すなわち、測距する対象である被写体Ｘの像は、第１撮像素子２２の中心からｄＬだけ離れた位置が第１結像位置であり、また、第２撮像素子３２の中心からｄＲだけ離れた位置が第２結像位置である。
【００４５】
上記の条件下において、被写体Ｘまでの距離Ｌは、｛（Ｂ＋ｄＬ＋ｄＲ）×ｍ×ｆＲ｝／（ｄＬ＋ｍ×ｄＲ）によって算出することができる。基線長Ｂは撮像装置１の製造時に決定されるものである。焦点距離比ｍは撮影レンズ２１の焦点距離ｆＬによって変わるが、焦点距離ｆＬはレンズ駆動部２４を介してＣＰＵ１３が把握できるので、所定のレンズ位置によって決定されるものである。よって、被写体Ｘの距離Ｌを算出するには、ｄＬとｄＲが特定できればよい。
【００４６】
上記のように、「ｄＬとｄＲを特定する」とは、言い換えると「被写体の像が撮像素子上に結像する位置を特定する」ことであり、「被写体の距離を算出するために用いる画像データの領域（測距領域）を特定する」ことである。
【００４７】
ＡＦ光学系３０ａを備える撮像装置１ａにおいては、撮影レンズ２１の他にＡＦレンズ３１ａ、３１ｂがあるので、このＡＦ光学系３０ａに備わる２つのレンズと第２撮像素子によって取得される画像データを用いて被写体Ｘまでの距離Ｌを算出すればよい。この場合、ＡＦレンズ３１ａと３１ｂの焦点距離は等しいので（ｆＬ＝ｆＲ＝ｆ）、被写体Ｘまでの距離Ｌは、｛（Ｂ＋ｄＬ＋ｄＲ）＊ｆ｝／（ｄＬ＋ｄＲ）によって求めることができる。このように、測距に用いる２つのレンズ（Ｌ側とＲ側）の焦点距離が異なっていても、同じであっても、被写体Ｘまでの距離を求めるには、基線長Ｂを基準として被写体像が結像している位置を特定できればよい。
【００４８】
次に、ｄＬとｄＲを特定するために本発明に係る撮像装置が実行する処理について説明する。図５は、当該処理の概要について説明する概略図である。図５において符号２は撮像光学系２０によって取得された主画像データ２を示している。符号３は、ＡＦ光学系３０によって取得されたＡＦ画像データ３を示している。主画像データ２とＡＦ画像データ３は画像サイズと画角が異なる。一般に主画像データ２の方が画像サイズは大きく画角は狭い。
【００４９】
主画像データ２とＡＦ画像データ３を対比するために、まず、主画像データ２をＡＦ画像データ３の画像サイズに合わせるリサイズ処理を行う。図５（ｂ）にその様子を示す。リサイズ処理はＣＰＵ１３の制御によってＤＳＰ１０が行う。
【００５０】
次に、主画像データ２とＡＦ画像データ３の画角を合わせるために、撮影レンズ２１とＡＦレンズ３１の焦点距離比ｍを用いて、主画像データ２を縮小する処理を行う。主画像データ２の縮小画像データを符号２Ｓで示す（図５（ｃ））。
【００５１】
次に、縮小画像データ２ＳとＡＦ画像データ３を比較して、画像の合致度合いが最も高い画像位置を特定することで、基線長Ｂを基準として被写体Ｘがどこに結像しているかを算出する。
【００５２】
画像の一致度合いは、縮小画像データ２ＳとＡＦ画像データ３の輝度配列の差分の総和によって算出する。この総和を相関値と称する。両画像の一致度が最も高いときに相関値が最も低くなる。相関値の算出は、ＡＦ画像データ３上を縮小画像データ２ＳによってＸ座標方向とＹ座標方向に順次走査しながら、算出する。図６は、相関値の変位の例をグラフにしたものである。図６において、横軸は画像の座標であって、縦軸が相関値の大きさである。この例では、画像位置がａのとき、相関値がｂとなって最も一致度が高いといえる。
【００５３】
図６に示すように、最も一致度が高くでも相関値はゼロにはならない。ＡＦ画像データ３に対して縮小画像データ２Ｓが単純に切り出されたものであれば、画像が一致する箇所において相関値はゼロになり得るが、上記したように、縮小画像データ２Ｓの元になる主画像データ２とＡＦ画像データ３は画角や焦点距離が異なるから、被写体像Ｘの微妙な角度の差やボケ具合が異なるため、最も一致する箇所であっても相関値がゼロにならない。
【００５４】
特に主画像データ２を取得する撮像光学系２０は、フォーカスレンズの位置によって大きくボケ具合が変わる。そのため、いわゆるピンボケが大きい場合は画像比較時に誤判定の恐れがある。それを防ぐため一致度の信頼性を相関値から判定する。図６における値ｃは信頼性閾値を表しており、相関値が最も低くなる位置が閾値ｃよりも大きい場合には信頼性が低いと判断し、ＡＦ光学系３０を用いた測距を行わず、撮像光学系２０を用いたコントラストＡＦ方式（山登りＡＦ方式）によって、合焦位置を特定する。
【００５５】
次に、本発明に係る撮像装置のＡＦ処理において用いる測距方法の詳細な説明を行う。図７に示すように、撮影レンズ２１とＡＦレンズ３１は、基線長Ｂだけ離れている。これによって、視差が発生する。結像位置の特定は、主画像データ２の全範囲を対象とすることもできるが処理時間が長くなる虞がある。そこで、主画像データ２の所定の画像領域を測距領域として指定し、この測距領域における画像データを用いて、相関値を算出する処理をしてもよい。また、スルー画が表示されている表示部１２上を撮影者が指定し、この指定された箇所を含む所定の画像領域を測距領域としてもよい。以下の説明において測距領域は被写体Ｘの像の中心付近に指定されているものとする。
【００５６】
図８は、本発明に係る撮像装置において実行されるＡＦ処理の例を示すフローチャートである。各処理ステップをＳ１、Ｓ２、Ｓ３・・・のように表す。
【００５７】
撮影者がレリーズＳＷ１を操作して第１レリーズ信号が検出されたとき、ＡＦ処理が開始される。まず撮像光学系２０を介して取得された主画像データ２を縮小する処理を実行する（Ｓ１）。縮小処理は、まず、ＡＦ光学系３０を介して取得されたＡＦ画像データ３と画像サイズを合わせて縮小し、その後、縮小された画像サイズのままで、撮影レンズ２１とＡＦレンズ３１の焦点距離比ｍを用いて、主画像データ２に含まれる被写体像を縮小する。ここで、ＡＦ画像データ３を主画像データ２の画像サイズに合わせて拡大し、さらに画像サイズはそのままで、焦点距離比ｍを用いて、ＡＦ画像データ３に含まれる被写体像を拡大する処理を行ってもよい。また、主画像データ２に含まれる被写体像とＡＦ画像データ３に含まれる被写体像の大きさを合わせることができれば、この処理に限ることはない。
【００５８】
主画像データ２における水平座標をｘ、垂直座標をｙとすると、主画像データ２は２次元配列Ｙｍ１［ｘ］［ｙ］で表すことができる。この配列Ｙｍ１に対して焦点距離比ｍを用いて縮小処理を行うと、縮小画像データ２Ｓを現す２次元配列Ｙｍ２［ｘ］［ｙ］が算出される。縮小画像データ２Ｓにおける被写体Ｘの像と、ＡＦ画像データ３における像の大きさは同じになる（図７を参照）。
【００５９】
次に、縮小画像データ２ＳとＡＦ画像データ３の相関演算処理を行う（Ｓ２）。ＡＦ画像データ３内における水平座標をｋ、垂直座標をｌとすると、ＡＦ画像データ３は２次元配列ａｆＹ［ｋ］［ｌ］で表すことができる。縮小画像データ２ＳにおけるＹｍ2［ｘ］［ｙ］と、ＡＦ画像データにおけるａｆＹ［ｋ］［ｌ］はともに輝度配列である。よって、この配列に含まれる要素同士（各画素の輝度値）の減算を行い、各減算結果の総和を求めると所定のｋとｌにおける相関値、すなわち、ＡＦ画像データ３の画像位置における相関値が算出できる。この配列同士の減算総和演算を相関演算処理（Ｓ２）とする。
【００６０】
相関演算処理（Ｓ２）に用いる演算式は、相関値＝Σ（｜Ｙｍ2［ｘ］［ｙ］―ａｆＹ［ｋ＋ｘ］［ｌ＋ｙ］｜）である。これを式１とする。
【００６１】
式１において、例えば、縮小画像データ２Ｓの輝度配列Ｙｍ2［ｘ］［ｙ］の（ｘ，ｙ）が（４００，３００）、ＡＦ画像データ３の輝度配列ａｆＹ［ｋ］［ｌ］の（ｋ，ｌ）が（９００，６７５）とする。まずｋ＝０として、ｌを０から５００まで変化させ、それぞれの座標位置において式１による演算処理を行う。次にｋ＝１として、ｌを０から３７５まで変化させて減算処理をおこなう。これをｋ＝５００まで繰り返して行う。例えば、ａｆＹ［ｋ］［ｌ］の中の左上に相当する座標位置にＹｍ2［ｘ］［ｙ］があったときは、ｋ＝５００、ｌ＝０の座標位置における相関値が最小となる。
【００６２】
このように輝度配列Ｙｍ2［ｘ］［ｙ］から輝度配列ａｆＹ［ｋ］［ｌ］を減じた総和の絶対値が最小となるｋとｌが、縮小画像データ２ＳとＡＦ画像データ３が一致する座標を表す。
【００６３】
なお、相関演算処理（Ｓ２）は上記のように、縮小面像データ２ＳでＡＦ画像データ３を隅々まで検索する処理のほかに、ある程度計算回数を減らすために、間引き演算を行ってもよい。また、上記したように撮影者が任意に測距領域を設定した場合は、その測距領域に対応する縮小画像データ２Ｓ内の画像領域のみを用いて、上記の相関演算処理をおこなってもよい。
【００６４】
次に、相関演算処理（Ｓ２）において算出されたＡＦ画像データ上の座標ｋとｌに対する基線長Ｂを基準としたｄＬ´と第２結像位置であるｄＲを算出する（Ｓ３）。ｄＬ´は基線長Ｂを基準とした縮小画像データ２Ｓにおける被写体像の結像位置である。相関演算処理（Ｓ２）は画素分解能で行われるため、ｄＲとｄＬ´もＡＦ画像データ３の画素の単位となる。
【００６５】
次にｄＬ´を元の主画像データ２の大きさに合わせるために元に戻す処理を行う（Ｓ４）。主画像データ結像位置算出処理（Ｓ４）は、ｄＬ´に焦点距離比ｍを掛け合わせて第１結像位置であるｄＬを算出する。
【００６６】
算出されたｄＲとｄＬを式１に用いれば、被写体Ｘまでの距離Ｌが算出される（Ｓ５）。算出されたＬを撮影レンズ２１の繰り出し量に変換し、レンズ駆動部２４によって撮影レンズ２１を所定の位置に移動させて（Ｓ６）、ＡＦ処理は終了する。距離Ｌから繰出し量への変換処理には、撮像装置１に予め記憶されている調整係数を用いればよい。
【００６７】
このように、２つの光学系を備えた撮像装置において、視差があっても、主画像データ２とＡＦ画像データ３の相関を用いて、被写体までの距離を正確に算出することができる。
【００６８】
次に、本発明に係る撮像装置におけるＡＦ処理のさらに別の例について説明する。ＡＦ光学系３０ａのように、２つの第２撮像素子３２ａと３２ｂを備えた撮像装置１ａの場合は、撮影レンズ２１にて主画像データ２を取得し、ＡＦレンズ３１ａ、３１ｂとの焦点距離比ｍを用いて縮小画像データ２Ｓを算出し、この縮小画像データ２ＳとＡＦレンズ３１ａ、３１ｂのＡＦ画像データ３ａおよび３ｂのそれぞれを用いて、相関演算処理（Ｓ２）を行って、ｄＬとｄＲを算出すればよい。
【００６９】
一般にＡＦ光学系の被写体深度は比較的大きく、撮像光学系の被写体深度は比較的大きくない。そのため、主画像データのボケが大きいときは、ＡＦ画像データとの相関値の精度が悪くなることがある。そこで、本実施例に係る撮像装置によれば、主画像データ２とＡＦ画像データ３の相関値によって、概ねの結像位置を推定し、その後、推定した位置に対してＡＦレンズ３１ａと３１ｂによるＡＦ画像データ３ａと３ｂを用いた相関演算処理を行って、より精度の高い相関値を算出し、これに基づいて結像位置を算出することで、主画像データとは視差があるＡＦ画像データを用いても、正確な焦点距離を算出することができるようになる。
【００７０】
以上説明をした本実施例では、撮像光学系２０とＡＦ光学系３０ａの焦点距離比をｍとしたが、本実施例はこれに限ることはなく、縮小撮像データの倍率として予めｍの近似値を複数個記憶しておき、最も相関値が小さい倍率を実倍率として求めて、式１に適用してもよい。これによって、机上設計値ではなく、実画像に即した値を使用し、より正確な測距が可能となる。
【００７１】
次に、本発明に係る撮像装置において実行されるＡＦ処理の別の例について図９に示すフローチャートを用いて説明する。図８に示したフローチャートと同じ処理には同じ符号を付している。なお、先の実施例において、図８を用いてすでに説明をした処理の詳細については、説明を省略する。
【００７２】
撮影者がレリーズＳＷ１を操作して第１レリーズ信号が検出されたとき、ＡＦ処理が開始され、すでに説明をした相関演算処理によって被写体Ｘまでの距離Ｌを算出されて、この距離Ｌが撮影レンズ２１の繰り出し量に換算され、撮影レンズ２１が焦点位置に駆動される（Ｓ１乃至Ｓ６）。その後、レリーズＳＷ１から第２レリーズ信号が検出されるまで（Ｓ７のＮｏ）、ステップＳ６で繰り出された位置近傍において、主画像データ２のコントラスト値（ＡＦ評価値）を算出して、最もＡＦ評価値が高いレンズ位置を特定する処理を行う（Ｓ８）。その後、第２レリーズ信号が検出されたときに、山登りＡＦ処理が終了していれば（Ｓ９のＹｅｓ）、すでに特定されているＡＦ評価値が最も高いレンズ位置に、レンズ駆動部２４によって撮影レンズ２１を移動させて（Ｓ１０）、ＡＦ処理は終了する。第二レリーズ信号が検出されたときに、山登りＡＦ処理が終了していなければ（Ｓ９のＮｏ）、ステップ５において算出された焦点距離Ｌに相当する撮影レンズ２１の位置にレンズ駆動部２４によって移動させて（Ｓ１１）、ＡＦ処理は終了する。
【００７３】
第１レリーズ信号と第２レリーズ信号の検出時間間隔が狭いとき（第１レリーズ信号と第２レリーズ信号が所定の時間差内で検出されたとき）、言い換えれば、レリーズボタンＳＷ１が一気に押し下げされたときは、撮影者がその即時の撮影処理を望んでいる推認することができる。このような場合は、本実施例のように山登りＡＦ処理（Ｓ８）を行う時間はないので、Ｓ１乃至Ｓ５までの処理によって算出された焦点距離Ｌに相当するレンズ位置において撮影すればよい。
【００７４】
上記実施例に係る撮像装置１によれば、撮影者が撮影を望むタイミングに応じて、三角測距方式のみでＡＦ処理を行ってシャッターチャンスをとらえることもでき、また、ある程度の時間間隔があれば、三角測距方式と山登りＡＦ方式を合わせることで、より正確にピントがあった撮影をすることができる。
【００７５】
なお、ＡＦ画像データ３は輝度信号のみでよいので、白黒画像でもよい。したがって、ＡＦ光学系３０に用いる第２撮像素子３２は、撮像光学系２０に用いる第１撮像素子２２のようにＲＧＢフィルタを配置する必要がなく感度が高いものが一般的である。上記実施例の主画像データ縮小処理（Ｓ１）等において、主画像データ２の被写体像が暗すぎると判断した場合は、主画像データ２を用いる山登りＡＦ方式の精度は悪くなるので、三角測距方式のみでＡＦ処理を行えばよい。
【００７６】
次に、本発明に係る撮像装置において実行されるＡＦ処理のさらに別の例について図１０に示すフローチャートを用いて説明する。図８に示したフローチャートと同じ処理は同じ符号を用いて表し、説明は省略する。撮像光学系２０が被写体像を主画像データ２の中央に捉えていたとしても、当該被写体が撮影レンズ２１に比較的近いとき、また、当該被写体の後ろ側に他の被写体があり、この後ろ側の被写体像をＡＦ光学系３０がとらえているときは、すでに説明をした実施例のように、主画像データ２とＡＦ画像データ３に基づく相関演算処理（Ｓ２）を行っても、信頼のおける相関値を得ることができない。また、相関値が極小点を有さないこともある。
【００７７】
このような場合、図１０に示すフローチャートのように、相関演算処理（Ｓ２）によって算出した相関値を評価する相関値評価処理（Ｓ２−１）を行った後に、結像位置算出処理（Ｓ３）を行えばよい。相関値評価処理（Ｓ２−１）は、例えば、予め規定している閾値と相関値の最小値とを比較して、相関値が閾値よりも小さければ、相関性は信頼できるとして結像位置算出処理（Ｓ−２のＹｅｓ、Ｓ３）に処理を移行し、相関値が閾値よりも大きければ（Ｓ−２のＮｏ）、相関性に信頼性がないと判断して、至近からの山登りＡＦ処理を行って（Ｓ２−２）、ＡＦ処理を終了する。
【００７８】
次に本発明に係る撮像装置のさらに別の例について説明をする。すでに説明をした実施例において、本発明に係る撮像装置は、第１光学系である撮像光学系２０と第２光学系であるＡＦ光学系３０，３０ａは撮像装置に備わっているものであったが、これに限ることはない。すなわち、本発明に係る撮像装置は、２つの光学系から取得した画像データを用いて被写体までの距離を算出するものであるから、第２光学系３０，３０ａが外付け装置によるものであってもよい。例えば、撮像装置１、１ａに外付け装置に備わる外部光学系に接続可能な通信インターフェースを備えて、この通信インターフェースに第２光学系として外部光学系を接続し、ＣＰＵ１３が、ＤＳＰ１０を制御して外部光学系との間で主画像データ２、ＡＦ画像データ３および動作制御に用いるコマンドの送受信をすればよい。
【００７９】
このように、外部光学系を接続可能な本発明に係る撮像装置によれば、外部光学系の動作制御を行うためのファームウェアを改変することで、撮像光学系２０が取得する主画像データ２と外部光学系が取得するＡＦ画像データ３を用いて、視差によらず正確な被写体の距離を算出することができるようになる。
【００８０】
また、さらに別の実施例としては、撮像装置に通信可能に接続する外部光学系には、撮像素子の他に相関演算処理（Ｓ２）、結像位置算出処理（Ｓ３）を実行可能な処理手段を備えていてもよい。この場合、主画像データは通信インターフェースを介して撮像装置から外部光学系に送られて、外部光学系は、ＡＦ光学系と撮像装置から送られてきた主画像データを用いて、相関演算処理（Ｓ２）、結像位置算出処理（Ｓ３）、主画像データ結像位置算出処理（Ｓ４）、焦点距離算出処理（Ｓ５）を行った結果を、撮像装置に返信すればよい。撮像装置は、返信されてきた焦点距離に基づいて、レンズ駆動部を介して撮影レンズを移動させればよい。
【００８１】
本実施例に係る撮像装置によれば、外部光学系を内蔵していない撮像装置に、外部光学系を追加することで、視差によらず正確な焦点距離を算出し、ＡＦ処理を高速で行うことができるようになる。
【００８２】
また、ＡＦ光学系を構成するＡＦレンズに焦点距離を可変することができる機構を備えてもよい。この場合、撮影者の操作によって、撮影レンズの焦点距離を変化させたときに、それに応じてＡＦレンズの焦点距離を変化させればよい。撮影レンズとＡＦレンズの焦点距離可変領域が異なる場合は、ＡＦレンズの焦点距離を撮影レンズの焦点距離に最も近い焦点距離に変化させればよい。これによって、より精度よく被写体までの距離を算出することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１    撮像装置
２０  撮像光学系
２１  撮影レンズ
２２  第１撮像素子
３０  ＡＦ光学系
３１  ＡＦレンズ
３２  第２撮像素子
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８４】
【特許文献１】特開２００１−２２１９４５号公報
【特許文献１】特開２００６−０７２３８４号公報
【図１】
0005712519.tif 000002
【図２】
0005712519.tif 000003
【図３】
0005712519.tif 000004
【図４】
0005712519.tif 000005
【図５】
0005712519.tif 000006
【図６】
0005712519.tif 000007
【図７】
0005712519.tif 000008
【図８】
0005712519.tif 000009
【図９】
0005712519.tif 000010
【図１０】
0005712519.tif 000011
【図１１】
0005712519.tif 000012