(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を形成する撮影レンズの予定結像面近傍に配置され、撮像画像を得る撮像手段と、
前記撮影レンズの焦点状態を検出する焦点検出手段と、
前記焦点検出手段による焦点検出結果の範囲より無限側の位置に前記撮影レンズの焦点位置が来るように焦点調節する焦点調節手段と、
前記焦点位置で得られた撮影画像に対して、至近側にピントを合わせていくボケ修復をボケ修復手段に順次行わせていくことで、被写体距離分布情報を取得する被写体距離分布情報取得手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記焦点検出結果の範囲より無限側の位置とは、前記焦点検出結果の範囲の無限端から前記焦点調節手段による焦点調節ばらつき量以上に無限側にずれた位置であ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】
被写体像を形成する撮影レンズの予定結像面近傍に配置され、撮像画像を得る撮像手段と、
前記撮影レンズの焦点状態を検出する焦点検出手段と、
前記焦点検出手段による焦点検出結果の範囲より至近側の位置に前記撮影レンズの焦点位置が来るように焦点調節する焦点調節手段と、
前記焦点位置で得られた撮影画像に対して、無限側にピントを合わせていくボケ修復をボケ修復手段に順次行わせていくことで、被写体距離分布情報を取得する被写体距離分布情報取得手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
前記焦点検出結果の範囲より至近側の位置とは、前記焦点検出結果の範囲の至近端から前記焦点調節手段による焦点調節ばらつき量以上に至近側にずれた位置であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記焦点検出結果に基づいて前記被写体距離分布情報の信頼性を判定する信頼性判定手段と、
前記信頼性判定手段によって信頼性が低いと判定された場合には前記焦点検出結果の範囲から遠ざかる方向に焦点位置を移動させるように前記焦点調節手段を制御する焦点調節制御手段とをさらに有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮影画像や撮影関連情報を表示する表示手段と、
前記信頼性判定手段によって信頼性が低いと判定された場合には、前記表示手段に警告を表示するように制御する表示制御手段とをさらに有することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記焦点検出手段は、前記信頼性判定手段によって信頼性が低いと判定された場合には、再度焦点検出を行うことを特徴とする請求項５または６に記載の撮像装置。
【請求項８】
撮影レンズの焦点状態を検出する焦点検出ステップと、
前記焦点検出ステップにて検出された焦点検出結果の範囲より無限側の位置に前記撮影レンズの焦点位置が来るように焦点調節する焦点調節ステップと、
前記焦点調節ステップにて調節された焦点位置で撮像手段により得られた撮影画像に対して、至近側にピントを合わせていくボケ修復をボケ修復手段に順次行わせていくことで、被写体距離分布情報を取得する被写体距離分布情報取得ステップとを有することを特徴とする撮像装置の被写体距離分布情報取得方法。
【請求項９】
撮影レンズの焦点状態を検出する焦点検出ステップと、
前記焦点検出ステップにて検出された焦点検出結果の範囲より至近側の位置に前記撮影レンズの焦点位置が来るように焦点調節する焦点調節ステップと、
前記焦点調節ステップにて調節された焦点位置で撮像手段により得られた撮影画像に対して、無限側にピントを合わせていくボケ修復をボケ修復手段に順次行わせていくことで、被写体距離分布情報を取得する被写体距離分布情報取得ステップとを有することを特徴とする撮像装置の被写体距離分布情報取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影画像に対してボケ修復を可能にする撮像装置およびその被写体距離分布情報取得方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像復元技術を応用して撮影レンズの焦点状態を検出する技術が、特開平６−１８１５３２号公報（特許文献１）や特開２０００−１５２０６４号公報（特許文献２）に開示されている。
【０００３】
特許文献１や特許文献２では、複数の焦点位置における点像分布関数を予めカメラに記憶しておき、前記点像分布関数に基づいて撮影画像を画像復元し、複数の焦点位置毎の復元済画像を取得する。そして復元済画像毎にピント評価値を算出し、各ピント評価値を比較することで焦点状態を検出する。これにより、レンズをサーチ駆動させながらピント評価値を算出していく方法に比べて、レンズのサーチ駆動が不要な分だけ高速な焦点検出が行えるという特徴がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１８１５３２号公報
【特許文献２】特開２０００−１５２０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に開示されている技術では、下記の問題が存在した。
【０００６】
特許文献１では、撮影画像に対して、予め記憶された各レンズ位置での点像分布関数の逆変換に相当する処理を行い、画像復元を行う。この際、前ピントボケの被写体と後ピントボケの被写体が混在する場合には、正しく画像復元が行われないという問題があった。
【０００７】
図１５は、特許文献１の手法では問題が生じる被写体距離の関係を示したものである。左端のＣＡがカメラを示しており、点線はカメラＣＡの撮影レンズの光軸である。ＬＴはピントが合っている被写体距離、Ｌ０１はＬＴよりもカメラ側に存在する被写体の被写体距離、Ｌ０２はＬＴよりも奥側に存在する被写体の被写体距離である。今、被写体距離ＬＴにピントが合うような状態で撮影画像を取得した場合を考える。すると、被写体距離Ｌ０１に存在する被写体は光電変換手段より奥側にピント位置がくる所謂後ピンボケ状態となり、被写体距離Ｌ０２に存在する被写体は光電変換手段の手前にピント位置がくる所謂前ピンぼけ状態となる。
【０００８】
図１６は、図１５のような被写体距離の関係だった場合のピント位置の関係を示している。点線はカメラＣＡの撮影レンズの光軸であり、ＩＭＧは光電変換手段の位置で、Ｐ０１は被写体距離Ｌ０１でのピント位置、Ｐ０２は被写体距離Ｌ０２でのピント位置である。被写体距離Ｌ０１はピントが合っている被写体距離ＬＴよりも手前にあるので、ピント位置Ｐ０１は光電変換手段の位置ＩＭＧよりも奥側になる。逆に、被写体距離Ｌ０２はピントが合っている被写体距離ＬＴよりも奥側にあるので、ピント位置Ｐ０２は光電変換手段の位置ＩＭＧよりも手前側になる。ピント位置Ｐ０１と光電変換手段の位置ＩＭＧの距離はピントずれ量であり、これをＤｅｆ０１とおく。同様にピント位置Ｐ０２と光電変換手段の位置ＩＭＧの距離もピントずれ量であり、これをＤｅｆ０２とおく。また、ピントずれ量Ｄｅｆ０１により生じるボケの大きさをＤ０１、ピントずれ量Ｄｅｆ０２により生じるボケの大きさをＤ０２とする。
【０００９】
ここで、ピントずれ量Ｄｅｆ０１とピントずれ量Ｄｅｆ０２は同じ量になった場合を想定する。ピントずれ量Ｄｅｆ０１とピントずれ量Ｄｅｆ０２が同じ量だった場合、それにより生じるボケの大きさＤ０１とボケの大きさＤ０２も同じになってしまう。点像分布関数の逆変換により画像復元を行う場合、異なる被写体距離にも関わらず同じボケ形状のものが存在すると、両者の区別ができず、正しく画像復元が行えないという問題があった。
【００１０】
特許文献２では、撮影レンズのフォーカス状態を無限端もしくは至近端にしてから撮影を行うことで、この問題を回避している。しかし被写体距離によらず一律に無限端もしくは至近端での撮影を行うため、得られた撮影画像はボケ量の大きい画像となってしまう。ボケ量が大きい撮影画像に対して画像復元するためには、極端な変換処理を行う必要があり、ノイズ等も強調することになって信頼性の高い復元処理が困難であるという問題があった。
【００１１】
また、特許文献１や特許文献２では、点像分布関数の逆変換処理による画像復元でピント評価値を取得し、撮影レンズの焦点位置を検出することは記載されているが、そこから撮影画像上の位置を被写体距離に対応させた被写体距離分布情報を取得することに関しては記載されておらず、被写体距離分布情報を得ることはできない。
【００１２】
（発明の目的）
本発明の目的は、信頼性の高い被写体距離分布情報を取得することができる撮像装置および被写体距離分布情報取得方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、被写体像を形成する撮影レンズの予定結像面近傍に配置され、撮像画像を得る撮像手段と、前記撮影レンズの焦点状態を検出する焦点検出手段と、前記焦点検出手段による焦点検出結果の範囲より無限側もしくは至近側のどちらかの位置に前記撮影レンズの焦点位置が来るように焦点調節する焦点調節手段と、前記焦点位置で得られた撮影画像に対して、無限側もしくは至近側のどちらか一方向にピントを合わせていくボケ修復をボケ修復手段に順次行わせていくことで、被写体距離分布情報を取得する被写体距離分布情報取得手段とを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、信頼性の高い被写体距離分布情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例であるデジタルカメラの構成を示す図である。
【図２】実施例であるデジタルカメラの撮影時の状態を示す図である。
【図３】撮像素子の撮像用画素を示す図である。
【図４】撮像領域と焦点検出位置の関係を示す図である。
【図５】実施例のメイン動作を示すフローチャートである。
【図６】撮影距離と被写体距離の関係を示す図である。
【図７】レンズ再駆動時の撮影距離と被写体距離の関係を示す図である。
【図８】実施例の撮影サブルーチンを示すフローチャートである。
【図９】実施例の撮影サブルーチンで得られる撮影画像を示す図である。
【図１０】実施例の被写体距離分布情報生成サブルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】実施例のボケ関数生成サブルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】各被写体距離におけるボケ形状を示す図である。
【図１３】被写体距離分布情報を取得する様子を示す図である。
【図１４】被写体距離分布情報を示す図である。
【図１５】従来例での撮影距離と被写体距離の関係を示す図である。
【図１６】従来例でのピント位置とボケの大きさの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を実施するための形態は、以下の実施例に記載される通りである。
【実施例】
【００１７】
図１〜図１４は本発明の実施例である撮像装置としてのデジタルカメラに係わる図である。以下、図を用いて実施例を説明する。
【００１８】
図１及び図２はデジタルカメラの構成図で、撮像素子を有したカメラ本体１３８と、別体の撮影レンズ１３７とで構成されており、カメラ本体１３８に対して撮影レンズ１３７が交換可能なデジタルカメラを示している。図１は撮影準備状態、図２は撮影時の状態を示している。
【００１９】
図１を用いてデジタルカメラの構成を説明する。まず被写体像を形成する撮影レンズ１３７の構成について説明する。１０１は撮影光学系（結像光学系）の先端に配置された第１レンズ群で、光軸方向に進退可能に保持される。１０２は絞りで、その開口径を調節することで撮影時の光量調節を行う。１０３は第２レンズ群である。そして前記絞り１０２及び第２レンズ群１０３は一体となって光軸方向に進退し、前記第１レンズ群１０１の進退動作との連動により、変倍作用（ズーム機能）をなす。
【００２０】
１０５は第３レンズ群で、光軸方向の進退により、焦点調節を行う。１１１はズームアクチュエータで、不図示のカム筒を回動することで、第１レンズ群１０１ないし第２レンズ群１０３を光軸方向に進退駆動し、変倍操作を行う。１１２は絞りアクチュエータで、絞り１０２の開口径を制御して撮影光量を調節する。１１４はフォーカスアクチュエータで、第３レンズ群１０５を光軸方向に進退駆動して焦点調節を行う。
【００２１】
１３６はカメラ通信回路で、撮影レンズ１３７に関する情報をカメラ本体１３８に渡したり、カメラ本体１３８に関する情報を受け取ったりする。撮影レンズ１３７に関する情報とは、ズーム状態、絞り状態、フォーカス状態、レンズ枠情報等のことである。カメラ通信回路１３６は、カメラ本体１３８に設けられたレンズ通信回路１３５に、これらの情報を渡す。
【００２２】
次にカメラ本体１３８について説明する。１０６は光学的ローパスフィルタで、撮影画像の偽色やモアレを軽減するための光学素子である。１０７はＣ−ＭＯＳセンサとその周辺回路で構成された撮像素子である。該撮像素子１０７は、横方向ｍ画素、縦方向ｎ画素の受光ピクセル上に、ベイヤー配列の原色カラーモザイクフィルタがオンチップで形成された、２次元単板カラーセンサが用いられる。撮像素子１０７は、撮影レンズ１３７の予定結像面近傍に配置され、撮像画像を得る。本発明の撮像手段は、撮像素子１０７に対応する。
【００２３】
１３９はシャッターユニットで、静止画撮影時の露光時間制御を行う。１４０はシャッターユニット１３９を動かすためにシャッターアクチュエータである。
【００２４】
１０８はハーフミラーで、撮影レンズ１３７を透過した撮影光束の一部を反射し、紙面上方向に配置されたファインダー光学系（図１では不図示）へ光を導き、残りは透過させて後方に配置したミラー１０９に導く。またハーフミラー１０８は、回転軸１０８ａを中心に回動可能な構成となっている。図１に示すように４５°傾いた角度で撮影光路中に挿入された状態と、図２で示すような撮影光路中から退避している状態の二つの状態を取ることが可能となっている。撮影光路中に挿入された状態をミラーダウン状態、撮影光路中から退避した状態をミラーアップ状態と呼ぶ。撮影準備状態ではミラーダウン状態をとり、撮影時はミラーアップ状態をとる。
【００２５】
１０９はミラーで、ハーフミラー１０８を透過した撮影光束を反射して、下方に配置された焦点検出手段１１７に導く。ミラー１０９は回転軸１０９ａを中心に回動可能な構成となっており、さらに回転軸１０９ａはハーフミラー１０８と同じ部材に固定されているため、ハーフミラー１０８の動きに合わせて動く。そのため、図２で説明するようなミラーアップ状態に移行する際には、回転軸１０９ａもハーフミラー１０８と一緒に上方に移動する。さらにミラー１０９は回転軸１０９ａを中心として回転して撮影光路中から退避するため、ミラーアップ状態では図２に示すようにハーフミラー１０８とミラー１０９は重ね合わせた状態で撮影光路中から退避する。
【００２６】
１１７は焦点検出手段であり、ミラー１０９で反射した撮影光束を用いて、撮影レンズ１３７の焦点状態を検出する。図１に示すように、ミラーダウン状態ではミラー１０９で反射した撮影光束が導かれるため焦点検出可能だが、図２で説明するようなミラーアップ状態では撮影光束は導かれないため、焦点検出はできない。
【００２７】
１１５は撮影時の被写体照明用の電子フラッシュで、キセノン管を用いた閃光照明装置が好適だが、連続発光するＬＥＤを備えた照明装置を用いても良い。１１６はＡＦ補助光手段で、所定の開口パターンを有したマスクの像を、投光レンズを介して被写界に投影し、暗い被写体あるいは低コントラストの被写体に対する焦点検出能力を向上させる。
【００２８】
１２１はＣＰＵで、カメラ本体１３８の種々の制御を司るカメラ内ＣＰＵで、演算部、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、通信インターフェイス回路等を有する。ＲＯＭに記憶された所定のプログラムに基づいて、カメラ本体１３８が有する各種回路を駆動し、ＡＦ、撮影、画像処理と記録等の一連の動作を実行する。
【００２９】
１２２は電子フラッシュ制御回路で、撮影動作に同期して電子フラッシュ１１５を点灯制御する。１２３は補助光駆動回路で、焦点検出動作に同期してＡＦ補助光手段１１６を点灯制御する。１２４は撮像素子駆動回路で、撮像素子１０７の撮像動作を制御するとともに、取得した画像信号をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ１２１に送信する。１２５は画像処理回路で、撮像素子１０７が取得した画像のγ変換、カラー補間、ＪＰＥＧ圧縮等の処理を行う。
【００３０】
１２６はフォーカス駆動回路で、焦点検出結果に基づいてフォーカスアクチュエータ１１４を駆動制御し、第３レンズ群１０５を光軸方向に進退駆動して焦点調節を行う。１２８は絞り駆動回路で、絞りアクチュエータ１１２を駆動制御して絞り１０２の開口を制御する。１２９はズーム駆動回路で、撮影者のズーム操作に応じてズームアクチュエータ１１１を駆動する。１３５はレンズ通信回路で、撮影レンズ１３７内のカメラ通信回路１３６と通信を行う。１４５はシャッター駆動回路で、シャッターアクチュエータ１４０を駆動する。１１８は焦点検出手段駆動回路で、焦点検出手段１１７を駆動する。
【００３１】
１３１はＬＣＤ等の表示手段で、カメラの撮影モードに関する情報、撮影前のプレビュー画像と撮影後の確認用画像、焦点検出時の合焦状態表示画像等の撮影関連情報を表示する。１３２は操作スイッチ群で、電源スイッチ、レリーズ（撮影準備及び撮影開始）スイッチ、ズーム操作スイッチ、撮影モード選択スイッチ等で構成される。１３３は着脱可能なフラッシュメモリで、撮影済み画像を記録する。１４４はカメラ内メモリであり、ＣＰＵ１２１で行う演算に必要な各種データが保存されている。
【００３２】
図２により撮影時の状態の説明を行う。撮影時には、ハーフミラー１０８は回転軸１０８ａを中心として、ミラー１０９は回転軸１０９ａを中心として時計方向に回転し、上方に折りたたまれた状態となって撮影光路中から退避する。これをミラーアップ状態と呼ぶ。このように撮影光路中からハーフミラー１０８とミラー１０９が退避することで、撮影光束を撮影レンズ１３７から光学的ローパスフィルタ１０６まで直接到達させることができる。
【００３３】
図３は撮像素子１０７の概略的回路構成を示したもので、本出願人による特開平０９−０４６５９６号公報に開示された技術が好適である。同図は２次元Ｃ−ＭＯＳエリアセンサの２列×４行画素の範囲を示したものであるが、撮像素子として利用する場合は、当図に示した画素を多数配置し、高解像度画像の取得を可能としている。本実施例においては、画素ピッチが２μｍ、有効画素数が横３０００列×縦２０００行＝６００万画素、撮像画面サイズが横６ｍｍ×縦４ｍｍの撮像素子として説明を行う。
【００３４】
図３は、撮像用画素の配置と構造を説明する図である。本実施例においては、２行×２列の４画素のうち、対角２画素にＧ（緑色）の分光感度を有する画素を配置し、他の２画素にＲ（赤色）とＢ（青色）の分光感度を有する画素を各１個配置した、ベイヤー配列が採用されている。同図（ａ）は２行×２列の撮像用画素の平面図である。周知のごとく、ベイヤー配列では対角方向にＧ画素が、他の２画素にＲとＢの画素が配置される。そして該２行×２列の構造が繰り返し配置される。
【００３５】
同図（ａ）の断面Ａ−Ａを同図（ｂ）に示す。ＭＬは各画素の最前面に配置されたオンチップマイクロレンズ、ＣＦＲはＲ（Ｒｅｄ）のカラーフィルタ、ＣＦＧはＧ（Ｇｒｅｅｎ）のカラーフィルタである。ＰＤは撮像素子１０７におけるＣ−ＭＯＳセンサの光電変換部を模式的に示したもの、ＣＬはＣ−ＭＯＳセンサ内の各種信号を伝達する信号線を形成するための配線層である。ＴＬは撮影光学系を模式的に示したものである。ＥＰは射出瞳である。
【００３６】
ここで、撮像用画素のオンチップマイクロレンズＭＬと光電変換部ＰＤは、撮影光学系ＴＬを通過した光束を可能な限り有効に取り込むように構成されている。換言すると、撮影光学系ＴＬの射出瞳ＥＰと光電変換部ＰＤは、マイクロレンズＭＬにより共役関係にあり、かつ光電変換部のＰＤの有効面積は大面積に設計される。また、同図（ｂ）ではＲ画素の入射光束について説明したが、Ｇ画素及びＢ（Ｂｌｕｅ）画素も同一の構造となっている。従って、撮像用のＲＧＢ各画素に対応した射出瞳ＥＰは大径となり、被写体からの光束を効率よく取り込んで画像信号のＳ／Ｎを向上させている。
【００３７】
図４は、撮像素子１０７による撮像領域と、焦点検出手段１１７による焦点検出位置の関係を示したものである。１６０は撮像素子１０７による撮像領域、１６１は焦点検出手段１１７による焦点検出位置である。図４に示す焦点検出位置１６１は、紙面上下方向に３列、紙面左右方向に５列、３×５＝１５点の焦点検出位置が配置されている構成になっている。撮像領域１６０内に１５点の焦点検出位置１６１を配置することで、撮像領域１６０内の離散的な１５点については焦点状態を検出することができ、さらには被写体距離の情報も推定することが可能となる。
【００３８】
図５〜図１２は、本実施例のカメラの動作を説明するためのフローチャート及び動作を説明するための図である。
【００３９】
図５はカメラのメインフローを示す。メインフロー動作はＣＰＵ１２１が行う処理である。
【００４０】
撮影者がカメラのメインスイッチ（電源スイッチ）をオン操作すると、ＣＰＵ１２１はカメラ内の各アクチュエータや撮像素子１０７の動作確認を行い、メモリ内容や実行プログラムの初期化を行うと共に、撮影準備動作を実行する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０２では、レンズ通信回路１３５を介して撮影レンズ１３７内のカメラ通信回路１３６とレンズ通信を行う。レンズ通信により撮影レンズ１３７の動作確認を行い、撮影レンズ１３７内のメモリ内容や実行プログラムの初期化を行うと共に、準備動作を実行させる。また、焦点検出や撮像に必要な撮影レンズ１３７の諸特性データを取得し、カメラ内メモリ１４４に保存する。
【００４１】
ステップＳ１０３では、撮影準備スイッチがオン操作されたか否かを判別し、オン操作されていなければステップＳ１１２に進み、メインスイッチがオフされたか否かを判別する。ステップＳ１０３で撮影準備スイッチがオン操作されたと判別された場合には、ステップＳ１０４に進む。
【００４２】
ステップＳ１０４では、撮影レンズ１３７の焦点状態を検出する。ＣＰＵ１２１は、焦点検出手段駆動回路１１８を介して焦点検出手段１１７を駆動する。焦点検出手段１１７における複数の焦点検出位置について、撮影レンズ１３７のデフォーカス（焦点ずれ）の方向と量を算出する。
【００４３】
ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４で算出されたデフォーカスの方向と量に基づいて、フォーカシングレンズを駆動する。ＣＰＵ１２１は、焦点検出手段１１７による複数の焦点検出結果の範囲より無限側もしくは至近側のどちらかの位置に撮影レンズ１３７の焦点位置が来るように焦点調節する。これにより、図１５、図１６で説明したような異なる被写体距離にも関わらず同じボケ形状のものが存在して正しく画像復元が行えないという問題を回避している。本発明の焦点調節手段は、ＣＰＵ１２１、フォーカス駆動回路１２６、フォーカスアクチュエータ１１４に対応している。
【００４４】
ステップＳ１０６では、撮影開始スイッチがオン操作されたか否かを判別し、オン操作されていなければステップＳ１０３に戻り、撮影準備スイッチがオンされたか否かを判定する。ステップＳ１０６で撮影開始スイッチがオン操作されると、ステップＳ２００に移行し、撮影サブルーチンを実行する。
【００４５】
ステップＳ２００の撮影サブルーチンが終了したら、ステップＳ３００を進み、被写体距離分布情報生成サブルーチンを実行する。
【００４６】
ステップＳ１０７では、ステップＳ３００で算出された被写体距離分布情報の信頼性の判定を行う。信頼性の判定は、ステップＳ３００で得られた被写体距離分布情報を、ステップＳ１０４で算出される焦点検出結果から推定される被写体距離情報と比較することで行う。図４において説明したように、焦点検出手段１１７には、紙面上下方向に３列、紙面左右方向に５列、３×５＝１５点の焦点検出位置が配置されている構成になっている。そのため、撮像領域１６０内の離散的な１５点については焦点状態を検出することができる。さらには、焦点検出結果と撮影レンズ１３７のフォーカシングレンズの位置から、被写体距離の情報も推定することが可能となる。この１５点の焦点検出位置における被写体距離に近い値であるかどうか判定することで、ステップＳ３００で得られた被写体距離分布情報の信頼性を判定する。本発明の信頼性判定手段はＣＰＵ１２１に対応し、その動作はステップＳ１０７に相当する。
【００４７】
ステップＳ３００で得られた被写体距離分布情報の信頼性がＯＫであると判定された場合には（ステップＳ１０８）、ステップＳ１１２に進み、メインスイッチがオフされたか否かの判定を行う。被写体距離分布情報の信頼性がＯＫではないと判定された場合には、ステップＳ１０９に進み、表示手段１３１に被写体距離分布情報の取得に失敗した旨の警告表示を行う。そして焦点調節後に再撮影を行うことを撮影者に知らせる。本発明の表示手段は図１の表示手段１３１に、表示制御手段はＣＰＵ１２１に、それぞれ対応する。
【００４８】
ステップＳ１１０では、再度焦点検出を行う。ＣＰＵ１２１は、焦点検出手段駆動回路１１８を介して焦点検出手段１１７を駆動する。焦点検出手段１１７における複数の焦点検出位置について、撮影レンズ１３７のデフォーカスの方向と量を算出する。
【００４９】
ステップＳ１１１では、焦点検出結果の範囲から遠ざかる方向に焦点位置を移動させるようにフォーカシングレンズを駆動する。これにより、焦点調節のばらつき等によって被写体距離範囲に焦点位置が来てしまった場合にも、図１５、図１６で説明したような異なる被写体距離にも関わらず同じボケ形状のものが存在して正しく画像復元が行えないという問題が回避できるようにしている。本発明の焦点調節制御手段は、ＣＰＵ１２１に対応し、その動作はステップＳ１１１に相当する。
【００５０】
ステップＳ１１１のレンズ再駆動が完了したら、ステップＳ２００に戻り、撮影サブルーチンを実行する。
【００５１】
ステップＳ１１２では、メインスイッチがオフされたか否かを判定する。メインスイッチがオフされていない場合には、ステップＳ１０２に戻る。メインスイッチがオフされた場合には、一連の動作を終了する。
【００５２】
図６は、ステップＳ１０５のレンズ駆動における焦点調節の様子を説明するものである。撮影する際にピントを合わせる距離と被写体距離との関係を示している。左端のＣＡがカメラを示しており、点線はカメラＣＡの撮影レンズの光軸である。Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４は焦点検出結果から決まる被写体距離であり、ＬＴは撮影距離、ＬＷは焦点調節ばらつき量を距離に換算した量である。被写体は、被写体距離Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４の４つの距離に存在することを想定している。被写体距離Ｌ１１が最も至近側の距離、被写体距離Ｌ１４が最も無限側の距離、被写体距離Ｌ１２と被写体距離Ｌ１３はその間の距離となっている。
【００５３】
焦点調節ばらつき量ＬＷとは、或る被写体距離の被写体に対して焦点検出を行い、検出結果に基づいてフォーカス駆動して撮影距離を設定した場合に、設定した撮影距離が真の被写体距離に対してずれてしまう可能性のある量のことである。この焦点調節ばらつき量ＬＷの原因としては、焦点検出誤差、フォーカス駆動誤差などが含まれる。
【００５４】
撮影する際には、被写体距離Ｌ１１より至近側もしくは被写体距離Ｌ１４より無限側のどちらかの距離で撮影する必要がある。被写体距離Ｌ１１と被写体距離Ｌ１４の間の距離で撮影してしまうと、図１５、図１６で説明したような前ピントボケと後ピントボケが混在してしまう。すると、異なる被写体距離にも関わらず同じボケ形状のものが存在して正しく画像復元が行えない恐れがあった。
【００５５】
そこで本実施例では、焦点調節ばらつきが発生しても被写体距離Ｌ１１より至近側もしくは被写体距離Ｌ１４より無限側のどちらかの距離となるようにする。たとえば、最も至近側の被写体距離Ｌ１１（焦点検出結果の範囲の至近端）よりも、さらに焦点調節ばらつき量ＬＷだけ、もしくは焦点調節ばらつき量以上に至近側で撮影するように、撮影距離ＬＴを設定する。これにより、焦点調節にばらつきが生じたとしても、被写体距離Ｌ１１より至近側もしくは被写体距離Ｌ１４より無限側のどちらかの距離で撮影することができる。このように、異なる被写体距離にも関わらず同じボケ形状のものが存在して正しく画像復元が行えない問題を回避している。図６では、被写体距離Ｌ１１より至近側に焦点位置がくるように焦点調節する状態を描いているが、これに限らない。被写体距離Ｌ１４（焦点検出結果の範囲の無限端）よりもさらに焦点調節ばらつき量ＬＷだけ、もしくは焦点調節ばらつき量以上に無限側に焦点位置がくるように焦点調節してもよい。
【００５６】
図７は、ステップＳ１１１のレンズ再駆動における焦点調節の様子を説明するものである。ステップＳ１１０における撮影レンズ１３７の焦点位置を移動させる方向と被写体距離との関係を示している。ＣＡ、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４、ＬＴ、ＬＷは図６と同じである。ＬＴ２はステップＳ１１１におけるレンズ再駆動後の撮影距離である。
【００５７】
被写体距離分布情報の信頼性がＯＫではないと判定された場合には、ステップＳ１０５のレンズ駆動にて焦点調節した後の撮影距離が、焦点調節ばらつき等の影響により、まだ被写体距離範囲内にある可能性がある。撮影距離が被写体距離範囲内にあると、図１５、図１６で説明したような異なる被写体距離にも関わらず同じボケ形状のものが存在して正しく画像復元が行えないという問題が起きる恐れがある。
【００５８】
そこでステップＳ１１１のレンズ再駆動では、ステップＳ１０５のレンズ駆動において設定された撮影距離ＬＴに対して、ステップＳ１０４で得られた焦点検出結果の範囲から、さらに遠ざかる方向に焦点位置を移動させるように、撮影レンズ１３７のフォーカシングレンズを再度駆動させる。これにより、異なる被写体距離にも関わらず同じボケ形状のものが存在して正しく画像復元が行えないという問題を軽減している。
【００５９】
図８は、撮影サブルーチンのフローチャートである。撮影サブルーチンの一連の動作も、ＣＰＵ１２１が行う。
【００６０】
ステップＳ２０１では、光量調節のために絞り１０２を駆動し、露光時間を規定するメカニカルシャッターの開口制御を行う。
【００６１】
ステップＳ２０２では、カメラ本体１３８の特性情報（図８では撮像装置特性情報と記す）をフラッシュメモリ１３３とカメラ内メモリ１４４に記録する。ここでカメラ本体１３８の特性情報とは、撮像素子１０７の撮像用画素の受光感度分布情報、カメラ本体１３８内での撮影光束のケラレ情報、カメラ本体１３８と撮影レンズ１３７との取り付け面から撮像素子１０７までの距離情報、製造誤差情報などが含まれる。撮像素子１０７の撮像用画素の受光感度分布情報は、オンチップマイクロレンズＭＬと光電変換部ＰＤによって決まるため、これらの情報を記録しても良い。
【００６２】
ステップＳ２０３では、撮影レンズ１３７の特性情報をフラッシュメモリ１３３とカメラ内メモリ１４４に記録する。ここで撮影レンズ１３７の特性情報とは、射出瞳ＥＰの情報、枠情報、撮影時のＦナンバー情報、収差情報、製造誤差情報などが含まれる。
【００６３】
ステップＳ２０４では、高画素静止画撮影のための画像読み出し、すなわち全画素の読み出しを行う。
【００６４】
ステップＳ２０５では、読み出した画像信号の欠損画素補間を行う。欠陥画素に対して、周囲の撮像用画素の情報から補間により画像信号を創生する。
【００６５】
ステップＳ２０６では、画像のγ補正、色変換、エッジ強調等の画像処理を行い、ステップＳ２０７において、フラッシュメモリ１３３に撮影画像の画像信号を記録する。
【００６６】
ステップＳ２０７が終わると、ステップＳ２００の撮影サブルーチンを終了し、メインルーチンのステップＳ３００に進む。
【００６７】
図９は、ステップＳ２００の撮影サブルーチンで得られる撮影画像を示している。ステップＳ２００の撮影サブルーチンでは、図６における撮影距離ＬＴにピントが合った状態で撮影を行われる。Ｔ１は被写体距離Ｌ１１にある被写体、Ｔ２は被写体距離Ｌ１２にある被写体、Ｔ３は被写体距離Ｌ１３にある被写体、Ｔ４は被写体距離Ｌ１４にある背景部を表している。撮影距離ＬＴと被写体距離Ｌ１１は、焦点調節ばらつき量ＬＷしか距離が離れていないため、被写体Ｔ１はほぼピントの合った画像となる。撮影距離ＬＴと被写体距離Ｌ１２は、焦点調節ばらつき量ＬＷよりもさらに距離が離れているため、被写体Ｔ２は被写体Ｔ１よりもボケた画像となる。撮影距離ＬＴと被写体距離Ｌ１３は、さらに離れた距離のため、被写体Ｔ３は被写体Ｔ２よりもさらにボケた画像となる。撮影距離ＬＴと被写体距離Ｌ１４は、被写体距離Ｌ１３よりさらに離れた距離のため、背景部Ｔ４は被写体Ｔ３よりもさらにボケた画像となる。
【００６８】
図１０は、被写体距離分布情報生成サブルーチンのフローチャートである。被写体距離分布情報生成サブルーチンの一連の動作も、ＣＰＵ１２１が行う。本発明の被写体距離分布取得手段はＣＰＵ１２１に対応し、被写体距離分布情報取得の動作は被写体距離分布情報生成サブルーチンに相当する。
【００６９】
ステップＳ３０１では、画像処理回路１２５における変換処理の内容を示す変換情報を取得する。
【００７０】
ステップＳ３０２では、画像処理回路１２５から供給される画像情報を変換する際の変換方法を決定する。具体的には、ＣＰＵ１２１は、ステップＳ３０１で取得した変換情報（必要に応じて、該変換情報の他、ステップＳ２０２やステップＳ２０３で記録した撮像装置特性情報や撮影レンズ特性情報）に基づいて、変換方法を決定する。ここで決定される変換方法は、画像復元処理のアルゴリズムの前提条件である線形性を確保するために、露光値と画素値とか比例関係になるように画像情報を変換する方法である。
【００７１】
例えば、画像処理回路１２５でガンマ補正を実行する場合には、ステップＳ３０２ではガンマ補正による変換の逆変換を決定する。これにより変換前の画像を再生することができ、線形性を有する画像を取得することが可能となる。同様に、画像処理回路１２５で色補正を実行する場合には、ステップＳ３０２では色変換による変換の逆変換を決定する。これにより、線形性を有する画像を取得することが可能となる。以上のように、ステップ３０２では、画像処理回路１２５による変換処理の逆変換に相当する変換方法を決定する。
【００７２】
ステップＳ３０３では、画像処理回路１２５より撮影画像の画像信号を取得する。そしてステップＳ３０４では、ステップＳ３０２で決定した変換方法に従って、取得した撮影画像を変換する。
【００７３】
ステップＳ３０５では、ステップＳ１０４の焦点検出で得られた焦点検出結果に基づいて、ステップＳ４００のボケ関数生成に入力する被写体距離を設定する。図４で説明した複数の焦点検出位置１６１における焦点検出結果から、被写体距離範囲が求まる。初めてステップＳ３０５を実行する際には、この被写体距離範囲の至近側に被写体距離を設定し、ステップＳ３０５の実行回数を重ねるごとに或る所定ピッチで無限側に被写体距離を移動して設定する。これにより、被写体距離を焦点検出範囲の至近側から無限側に一方向に徐々に変化させながら、順次ボケ関数生成及びボケ修復処理を行う。至近側から無限側にとは限らず、無限側もしくは至近側のどちらか一方向にピントを合わせていくようにすればよい。
【００７４】
ステップＳ４００では、ボケ関数生成サブルーチンを実行し、ステップＳ３０５で設定した被写体距離に基づいてボケ関数の生成を行う。
【００７５】
ステップＳ３０６では、ステップＳ４００で生成したボケ関数の逆変換を行うことで、ステップＳ３０４で変換処理した撮影画像に対してボケ修復処理を行う。本発明のボケ修復はステップＳ３０６に相当し、ボケ修復手段はＣＰＵ１２１に対応する。ここでは、一般的にデコンボリューション処理と呼ばれる画像復元アルゴリズムによってボケ修復処理を行う。これにより、所定被写体のボケが修復されたボケ修復画像を得ることができる。ボケ関数の逆変換処理を行うことによるボケ修復の方法は、特開２０００−２０６９１号公報に開示されているため、説明は省略する。
【００７６】
ステップＳ３０７では、ステップＳ３０６でボケ修復を行った画像の中で、ピントの合っている領域を抽出し、ステップＳ３０５で設定した被写体距離と関連付ける。これにより、被写体領域と被写体距離を関連付けることができる。ピントの合っている領域の抽出は、画像のコントラスト情報や高周波成分の割合に基づいて、ピントが合っているかどうかを判定して行う。
【００７７】
ステップＳ３０８では、ステップＳ３０７で抽出した被写体領域を、以降の被写体領域抽出の際に、抽出対象から除外するように設定する。これにより、一度被写体距離との関連付けが完了した被写体領域が、誤った被写体距離と関連付けしてしまうことを防いでいる。
【００７８】
ステップＳ３０９では、ステップＳ３０５で設定した被写体距離が、設定可能な距離範囲を超えたか否かを判定する。ここで設定可能な距離範囲とは、撮影レンズ１３７のフォーカシングレンズの駆動範囲に対応した被写体距離範囲のことである。設定可能な距離範囲を超えたと判定された場合には、ステップＳ３００の被写体距離分布情報生成サブルーチンを終了し、メインフローのステップＳ１０７に進む。設定可能な距離範囲を超えていないと判定された場合にはステップＳ３０５に戻り、被写体距離を所定ピッチだけ無限側に移動したものに再設定して以降のフローを繰り返す。
【００７９】
図１１は、ボケ関数生成サブルーチンのフローチャートである。ボケ関数生成サブルーチンの一連の動作も、ＣＰＵ１２１が行う。
【００８０】
ステップＳ４０１では、撮影時にステップＳ２０２でカメラ内メモリ１４４に記録されたカメラ本体１３８の特性情報（図１１では撮像装置特性情報と記す）を取得する。
【００８１】
ステップＳ４０２では、撮影時にステップＳ２０３でカメラ内メモリ１４４に記録された撮影レンズ１３７の特性情報を取得する。
【００８２】
ステップＳ４０３では、ボケ関数を定義する際に用いるボケパラメータを取得する。ボケ関数は、撮影レンズ１３７と撮像素子１０７との間の光伝達特性によって決まる。そしてこの光伝達手段は、カメラ本体１３８の特性情報、撮影レンズ１３７の特性情報、撮影画像における被写体領域の位置、そしてステップＳ３０５で設定した被写体距離などの要因によって変わる。そこで、これらの要因とボケ関数を定義する際に用いるボケパラメータとを関連付けたテーブルデータを、カメラ内メモリ１４４に記憶しておく。そしてステップＳ４０３が実行されると、ＣＰＵ１２１は、これらの要因に基づいて、カメラ内メモリ１４４からボケ関数定義の際に用いるボケパラメータを取得する。
【００８３】
ステップＳ４０４では、ステップＳ４０３で取得したボケパラメータに基づいて、ボケ関数を定義する。ボケ関数の例としては、ボケ現象が正規分布法則に沿うものとして考えたガウシアン分布などがある。中心画素からの距離をｒ、正規分布法則の任意のパラメータをσ２とすると、ボケ関数ｈ（ｒ）は、下記のように与えられる。
ｈ（ｒ）＝｛１／σ√（２π）｝・ｅｘｐ（−ｒ２／σ２）    ・・・（１）
ステップＳ４０４が終わったら、ボケ関数生成サブルーチンを終了し、ボケ修復サブルーチン内のステップＳ３０６に進む。
【００８４】
図１２は、ステップＳ４０４で定義するボケ関数の様子を説明するものである。撮影距離ＬＴで撮影した際の、被写体距離Ｌ１１、被写体距離Ｌ１２、被写体距離Ｌ１３、被写体距離Ｌ１４でのボケ形状を示している。図１２（Ａ）は被写体距離Ｌ１１でのボケ形状である。撮影距離ＬＴと被写体距離Ｌ１１は、焦点調節ばらつき量ＬＷしか距離が離れていないため、ボケ形状は点に近く、非常に小さい。図１２（Ｂ）は被写体距離Ｌ１２でのボケ形状である。撮影距離ＬＴと被写体距離Ｌ１２は、焦点調節ばらつき量ＬＷよりもさらに距離が離れているため、ボケ形状は、図１２（Ａ）に比べて大きい。図１２（Ｃ）は被写体距離Ｌ１３でのボケ形状である。撮影距離ＬＴと被写体距離Ｌ１３は、被写体距離Ｌ１２よりもさらに離れた距離のため、ボケ形状は、図１２（Ｂ）に比べてさらに大きくなる。図１２（Ｄ）は被写体距離Ｌ１４でのボケ形状である。撮影距離ＬＴと被写体距離Ｌ１４は、被写体距離Ｌ１３よりもさらに離れた距離のため、ボケ形状は、図１２（Ｃ）に比べてさらに大きくなる。
【００８５】
これらのボケ形状を関数で表現し、ボケ関数として定義する。図１２（Ａ）のボケ形状をボケ関数ｈａ、図１２（Ｂ）のボケ形状をボケ関数ｈｂ、図１２（Ｃ）のボケ形状をボケ関数ｈｃ、図１２（Ｄ）のボケ形状をボケ関数ｈｄとおく。すると、被写体距離Ｌ１１に存在する被写体Ｔ１は、ピントの合った理想画像に対してボケ関数ｈａを畳み込んだ画像として表現することができる。また被写体距離Ｌ１２に存在する被写体Ｔ２は、ピントの合った理想画像に対してボケ関数ｈｂを畳み込んだ画像として表現することができる。さらに、被写体距離Ｌ１３に存在する被写体Ｔ３は、ピントの合った理想画像に対してボケ関数ｈｃを畳み込んだ画像として表現することができる。そして被写体距離Ｌ１４に存在する被写体Ｔ４は、ピントの合った理想画像に対してボケ関数ｈｄを畳み込んだ画像として表現することができる。
【００８６】
図１３は、ステップＳ３０５〜Ｓ３０９のループ処理の様子を説明するための図である。撮影距離ＬＴで撮影した画像に対して、所定の被写体距離に対応したボケ関数の逆変換処理を順次行い、被写体距離分布情報を取得する様子を示したものである。具体的には、撮影距離ＬＴで撮影した画像に対して、図１２で説明したボケ関数の逆変換処理を行った場合の画像を示している。Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は図９で説明した被写体Ｔ１、被写体Ｔ２、被写体Ｔ３、背景部Ｔ４である。
【００８７】
図１３（Ａ）は、撮影距離ＬＴで撮影した画像の全領域に対して、図１２（Ａ）のボケ関数ｈａの逆変換処理を行った場合の画像である。
【００８８】
理想画像をｆ、ボケ画像をｇとする。理想画像ｆ、ボケ関数ｈａ、ボケ画像ｇをフーリエ変換したものをＦ、Ｈａ、Ｇとおく。すると、理想画像ｆがボケ関数ｈａによってボケ画像ｇになる現象は、下式のように表現できる。
Ｇ＝Ｈａ・Ｆ      ・・・（２）
式（２）は、下記のように変形することができる。
Ｆ＝Ｇ／Ｈａ      ・・・（３）
式（３）より、ボケ関数のフーリエ変換Ｈａが既知であれば、ボケ画像のフーリエ変換Ｇに１／Ｈａを乗じて、これを逆フーリエ変換することによって、理想画像ｆ、つまりピントの合った画像を復元できることが分かる。ボケ関数の逆変換処理によって画像を復元する技術は、特開２０００−２０６９１号公報に記載されているため、詳細な説明はここでは省略する。
【００８９】
撮影距離ＬＴで撮影した画像の全領域に対して、図１２（Ａ）のボケ関数Ｈａの逆変換処理を行った場合、図１２（Ａ）のボケ形状は点に近く非常に小さいため、ほとんど画像は変わらない。そのため、被写体Ｔ１はピントの合った画像、被写体Ｔ２は少しボケた画像、被写体Ｔ３と背景部Ｔ４は非常にボケた画像のままである。
【００９０】
ボケ関数ｈａの逆変換処理を行った画像の中で、ピントの合っている領域を抽出し、被写体距離Ｌ１１と関連付ける。これにより、被写体Ｔ１の領域が被写体距離Ｌ１１に存在していると特定することができる。被写体距離との関連付けが完了した画像領域は、以降の画像復元処理を行う際には、画像から除外する。これにより、被写体Ｔ１の領域が誤った被写体距離と関連付けしてしまうことを防いでいる。ピントの合っている領域の抽出は、画像のコントラスト情報や高周波成分の割合に基づいて、ピントが合っているかどうかを判定して行う。
【００９１】
図１３（Ｂ）は、撮影距離ＬＴで撮影した画像に対して、図１２（Ｂ）のボケ関数ｈｂの逆変換処理を行った場合の画像である。ボケ関数ｈｂの逆変換処理を行う際には、すでに被写体距離Ｌ１１との関連付けが完了している被写体Ｔ１の領域は除外して行う。
【００９２】
撮影距離ＬＴで撮影した画像に対して、図１２（Ｂ）のボケ関数ｈｂの逆変換処理を行った場合、被写体Ｔ２はボケが修復されてピントの合った画像となり、被写体Ｔ３は少しボケ量が少なくなった画像となり、背景部Ｔ４はボケたままの画像となる。
【００９３】
ボケ関数ｈｂの逆変換処理を行った画像の中で、ピントの合っている領域を抽出し、被写体距離Ｌ１２と関連付ける。これにより、被写体Ｔ２の領域が被写体距離Ｌ１２に存在していると特定することができる。被写体距離Ｌ１２との関連付けが完了した被写体Ｔ２の領域も、以降の画像復元処理を行う際には、画像から除外する。これにより、被写体Ｔ２の領域が誤った被写体距離と関連付けしてしまうことを防いでいる。
【００９４】
図１３（Ｃ）は、撮影距離ＬＴで撮影した画像に対して、図１２（Ｃ）のボケ関数ｈｃの逆変換処理を行った場合の画像である。ボケ関数ｈｃの逆変換処理を行う際には、すでに被写体距離Ｌ１１との関連付けが完了している被写体Ｔ１と、被写体距離Ｌ１２の関連付けが完了している被写体Ｔ２の領域は除外して行う。
【００９５】
撮影距離ＬＴで撮影した画像に対して、図１２（Ｃ）のボケ関数ｈｃの逆変換処理を行った場合、被写体Ｔ３はボケが修復されてピントの合った画像となり、背景部Ｔ４はボケたままの画像となる。
【００９６】
ボケ関数ｈｃの逆変換処理を行った画像の中で、ピントの合っている領域を抽出し、被写体距離Ｌ１３と関連付ける。これにより、被写体Ｔ３の領域が被写体距離Ｌ１３に存在していると特定することができる。被写体距離Ｌ１３との関連付けが完了した被写体Ｔ３の領域も、以降の画像復元処理を行う際には、画像から除外する。これにより、被写体Ｔ３の領域が誤った被写体距離と関連付けしてしまうことを防いでいる。
【００９７】
そして最後に、撮影距離ＬＴで撮影した画像に対して、図１２（Ｄ）のボケ関数ｈｄの逆変換処理を行い、背景部Ｔ４がピントの合った画像となることを確認する。これにより、背景部Ｔ４が被写体距離Ｌ１４であることが特定できる。ボケ関数ｈｄの逆変換処理を行う際には、すでに被写体距離Ｌ１１との関連付けが完了している被写体Ｔ１と、被写体距離Ｌ１２の関連付けが完了している被写体Ｔ２の領域と、被写体距離Ｌ１３の関連付けが完了している被写体Ｔ３の領域は除外して行う。
【００９８】
以上、図１３（Ａ）〜（Ｃ）で説明したように、撮影距離ＬＴで撮影した画像に対して、所定の被写体距離に対応したボケ関数の逆変換処理を順次行い、処理済画像からコントラスト情報や高周波成分の割合に基づいてピントが合った領域を抽出していくことで、被写体距離と被写体領域を対応させた情報である被写体距離分布情報を取得することができる。
【００９９】
図１４は、得られる被写体距離分布情報を示したものである。Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は図９及び図１３の被写体Ｔ１、被写体Ｔ２、被写体Ｔ３、背景部Ｔ４と同じである。Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４は、図６の被写体距離Ｌ１１、被写体距離Ｌ１２、被写体距離Ｌ１３、被写体距離Ｌ１４と同じである。
【０１００】
図１３で説明したように、撮影距離ＬＴで撮影した画像に対して、所定の被写体距離に対応したボケ関数の逆変換処理を順次行い、ピントの合った領域を抽出して被写体距離と関連付けしていく。これにより、図１４に示すように、被写体領域Ｔ１は被写体距離Ｌ１１、被写体領域Ｔ２は被写体距離Ｌ１２、被写体領域Ｔ３は被写体距離Ｌ１３、被写体領域Ｔ４は被写体距離Ｌ１４というように、被写体領域と被写体距離とが対応した被写体距離分布情報を得ることができる。
【０１０１】
以上のように、本実施例によれば、焦点検出手段１１７による焦点検出結果の範囲より無限側もしくは至近側の位置に焦点調節して撮影した画像に対して、所定の被写体距離に対応したボケ関数の逆変換処理を順次行うことで、信頼性の高い被写体距離分布を高速に取得できる撮像装置を実現することができた。
【０１０２】
なお、焦点検出手段１１７による焦点検出について説明したが、焦点検出はこれに限られるものではなく、撮像素子１０７を用いる撮像面位相差検出方式により焦点検出を行うこともできる。
【０１０３】
また、ボケ修復手段をカメラ本体１３８内で行う例を説明したが、ボケ修復機能を有する外部のパソコンにカメラ本体１を接続し、ボケ修復だけを外部のパソコンに行わせて、それをカメラ本体１に取り込むようにしてもよい。本発明の好ましい実施例について、撮影レンズが交換可能なカメラで説明したが、撮影レンズがカメラに備わっている所謂レンズくくり付けタイプのカメラに適用してもよい。レンズくくり付けタイプのカメラにおいても、従来の課題は存在する。そして本発明で説明したように焦点調節してボケ関数の逆変換を順次行うことで、同様の効果を得ることができる。
【０１０４】
また、本発明は上述した実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１０７  撮像素子
１１７  焦点検出手段
１２１  ＣＰＵ
１３１  表示手段
１３７  撮影レンズ
１３８  カメラ本体
１７０  被写体距離分布情報
【図１】
0005783728.tif 000002
【図２】
0005783728.tif 000003
【図３】
0005783728.tif 000004
【図４】
0005783728.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005783728.tif 000009
【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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