(57)【要約】【課題】被写体の持つ最適な測距方法をフィードバック可能な系で行えるようにして、合焦精度の向上を実現した自動合焦装置を提供する。【解決手段】フォーカスレンズによって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子と、撮像素子の受光面のうち、撮影画面上に設定された測距領域に対応する受光面の信号から、被写体の高周波成分を示す信号を抽出する抽出手段と、前記測距領域の色情報を検出する色情報検出手段と、前記抽出手段で抽出された信号に対して合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記合焦位置検出手段の検出情報に基づいて、前記測距領域に対応する合焦位置に対し、前記色情報検出手段の検出情報及び／又は前記フォーカスレンズの特性情報により決まる所定の量だけずらした位置に、前記フォーカスレンズを駆動するようにフォーカスレンズ駆動手段を制御する制御手段とを備えた。【選択図】      図８
2004347665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、
前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子の受光面のうち、撮影画面上に設定された測距領域に対応する受光面の信号から、被写体の高周波成分を示す信号を抽出する抽出手段と、
前記測距領域の色情報を検出する色情報検出手段と、
前記抽出手段で抽出された信号に対して合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、
前記合焦位置検出手段の検出情報に基づいて、前記測距領域に対応する合焦位置に対し、前記色情報検出手段の検出情報及び／又は前記フォーカスレンズの特性情報により決まる所定の量だけずらした位置に、前記フォーカスレンズを駆動するように前記フォーカスレンズ駆動手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする自動合焦装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動合焦装置に関し、特に電子スチルカメラやビデオカメラ等に利用される自動合焦装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子スチルカメラやビデオカメラなどでは、ＣＣＤなどの撮像素子から得られる輝度信号の高周波成分を信号処理し、合焦動作を行う自動焦点検出装置が用いられている。この自動焦点検出装置では、各画面内に設定された測距領域内における信号の高周波成分を積分することにより、最もコントラストの多いレンズ位置を検出し合焦点を求めることが一般的に行われている。
【０００３】
また、焦点検出用受光センサの色収差に起因する焦点検出位置のずれ量を補正する自動焦点検出装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、焦点検出用受光センサの色収差に起因する検出誤差を補正するための補正値を算出する補正部と、撮影レンズの焦点調節状態を検出する焦点検出部とを備え、前記焦点検出部の出力と前記補正部の出力と基づいて、撮影レンズを駆動するように制御するものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２６６９８８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では次のような問題点があった。
【０００６】
（１）積分型の合焦点検出方法の場合には、被写体の持つ色彩や色温度と、撮像光学系の特性、特に色収差等により、合焦位置が必ずしも最適なものとはならないという問題があった。これを解決するため、被写体の持つ色情報により、合焦検出に用いる撮像素子の画素の中から最適な色の画素を選択するという方法が考えられるが、対応できる被写体の色が限られる上に、一部の画素のみを使うためサンプリングが粗くなり、高い周波数成分を持つ被写体に対応できないという不具合がある。
【０００７】
（２）特許文献１では、受光センサに収光するための光学系の色収差を始めとする撮像光学系本来の収差でない特性まで補正に影響を与えてしまうため、補正誤差が大きく、また撮像素子自体の信号を使うフィードバック系ではないため、受光センサ自体の取り付け精度が合焦精度に影響するという問題がある。さらに、被写体の色温度や色彩の違いによるずれ量の補正については考慮されておらず、合焦精度向上の観点から依然改善の余地が残されていた。
【０００８】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、被写体の持つ最適な測距方法をフィードバック可能な系で行えるようにして、合焦精度の向上を実現した自動合焦装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の自動合焦装置は、被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子の受光面のうち、撮影画面上に設定された測距領域に対応する受光面の信号から、被写体の高周波成分を示す信号を抽出する抽出手段と、前記測距領域の色情報を検出する色情報検出手段と、前記抽出手段で抽出された信号に対して合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記合焦位置検出手段の検出情報に基づいて、前記測距領域に対応する合焦位置に対し、前記色情報検出手段の検出情報及び／又は前記フォーカスレンズの特性情報により決まる所定の量だけずらした位置に、前記フォーカスレンズを駆動するように前記フォーカスレンズ駆動手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
［第１実施形態］
＜電子カメラの構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る自動合焦装置に適用される電子カメラの構成を示すブロック図である。
【００１２】
同図おいて、２０１は撮像光学系、２０２は光量を制御する絞り及びシャッタ、２０３は絞り及びシャッタを動かすモータである。２０４はモータ２０３を駆動して絞り及びシャッタ２０２を動かすメカ系駆動回路、２０５は後述する撮像素子上に焦点をあわせるためのフォーカスユニットである。２０６はフォーカスユニット２０５のリセット位置を検出するフォトインタラプタ、２０７はフォーカスユニット２０５を駆動するモータ、２０８はモータ２０７を駆動してフォーカスユニット２０５がフォーカスレンズを動かすフォーカスレンズ駆動回路である。
【００１３】
また２０９は、被写体からの反射光を電気信号に変換する受光手段又は光電変換手段としての撮像素子、２１０は撮像素子２０９を動作させるために必要なタイミング信号を発生するタイミング信号発生回路、２１１は撮像素子２０９の出力ノイズを除去するＣＤＳ回路やＡ／Ｄ変換前に行う非線形増幅回路を備えた前置処理回路である。
【００１４】
２１２はＡ／Ｄ変換器、２１３はバッファメモリ、２１４はメモリ２１３の読み書きやＤＲＡＭのリフレッシュ動作を制御するメモリコントローラ、２１５は撮影シーケンスなどシステムを制御するシステム制御用ＣＰＵである。２１６は操作補助のための表示やカメラの状態表示の他、撮影時には撮影画面と測距領域を表示する操作表示部、２１７はカメラを外部から操作するための操作部、２１８は電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）である。
【００１５】
２１９は後述する拡張ユニットとのインターフェース、２２０は電子カメラ本体に接続して各種処理や操作を行うための着脱自在な拡張ユニット、２２１は後述する記録媒体との接続のためのインターフェース、２２２はメモリカードやハードディスクなどの記録媒体、２２３はシステムに電源を投入するためのメインスイッチ、２２４はＡＦやＡＥ等の撮影スタンバイ動作を行うためのスイッチ（以下ＳＷ１と記す）、２２５はＳＷ１の操作後、撮影を行う撮影スイッチ（以下ＳＷ２と記す）、２２６は撮影モードを設定するモードスイッチ、２２７はフラッシュ、及び２２８はＬＥＤ等を光源とする投光手段としての補助光源である。
【００１６】
２２９は測距領域内の色情報を検出する色情報検出部であり、映像信号より得られるＲＧＢ値から被写体自体の色もしくは光源の色温度の情報を得て、この色情報と撮像光学系２０１の特性情報とに基づいて被写体の高周波成分を抽出することにより検出された合焦位置から、最終的にどれだけ合焦位置をずらすべきかが決定される。
【００１７】
＜撮像素子２０９の画素構成＞
図２は、撮像素子２０９の画素構成の例を示す図である。
【００１８】
ここで、図２（Ａ）の撮像素子は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の分光感度を持つ画素が同図（Ａ）に示すように構成され、図２（Ｂ）の撮像素子では、Ｍ（マゼンタ），Ｇ（緑），Ｃ（シアン），Ｙ（黄）の分光感度を持つ画素が同図（Ｂ）に示すように配置されている。
【００１９】
これらの撮像素子で撮影された画像の高精細部分の情報を表す輝度信号は、図２（Ａ）の撮像素子を用いた場合、同図（Ａ）のＧ画素のみを読み出した信号と、全画素を順次読み出した信号に対してマトリクス処理して得た色差信号を補正信号としこの補正信号を撮影画像に対して一定の割合だけ加えた信号との和より構成される。
【００２０】
図２（Ｂ）の撮像素子を用いた場合、同図（Ｂ）の全画素を順次読み出した信号と、全画素を順次読み出した信号に対してマトリクス処理して得た色差信号を補正信号としこの補正信号を撮影画像に対して一定の割合だけ加えた信号との和より構成され、最終的に図３に示すような人間の目の視感度特性に近い分光感度を持つ特性となる。
【００２１】
これに対し合焦位置検出に用いられる信号は、図２（Ａ），（Ｂ）のいずれの撮像素子の場合でも、全画素を順次読み出した信号が用いられるため、分光感度特性が輝度信号に比べ視感度域の短波長側と長波長側では輝度信号より感度の高いものとなる。
【００２２】
このように本実施形態の自動合焦装置では、被写体の測距領域内の色によって撮像光学系２０１の収差があるため、合焦位置検出に用いられる信号の高周波数成分が最大となる位置が、撮影画像の輝度信号の解像度が最大となる位置と必ずしも一致せず、撮像光学系２０１の特性に応じて決まる量だけずらした位置にフォーカスユニット２０５を移動させるようにしている。このずらし量は、被写体からの光の波長によって撮像光学系２０１のベストピント位置が異なる、いわゆる色収差によって求められ、また、撮像光学系の軸上の結像特性である球面収差や軸外の結像特性である非点収差やコマ収差を考慮したものであってもよい。
【００２３】
＜自動合焦装置の全体的動作＞
以下、第１実施形態の動作について図４を参照しながら詳述する。図４は、本実施形態に係る自動合焦装置の全体的な動作を表すフローチャートである。
【００２４】
まず、ステップＳ３０１でメインスイッチ２２３の状態を検出し、オン状態であればステップＳ３０２へ進む。ここで、メインスイッチ２２３の機能はシステムに電源を投入することである。ステップＳ３０２では、記録媒体２２２の残容量を調べ、残容量が被写体を記録するのに充分であればステップＳ３０４へ進み、そうでなければステップＳ３０３へ進む。
【００２５】
ステップＳ３０３では、記録媒体２２２の残容量が不充分であることを警告してステップＳ３０１に戻る。警告は、操作表示部２１６に表示するか又は図示しない音声出力部から警告音を出すか、又はその両方を行ってもよい。ステップＳ３０４では後述する図６のフローチャートに従ってフォーカスユニット２０５をリセットする。
【００２６】
続くステップＳ３０５では、撮像素子２０９の撮影画面内での測距領域を表示する。すなわち、通常撮影時に設定された、図５の破線で示す撮影画面５００内の中央付近にある測距領域５０１を、システム制御用ＣＰＵ２１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶すると共に、操作表示部２１６に表示する。次のステップＳ３０６では、スイッチＳＷ１の状態を調べ、オン状態であればステップＳ３０８へ進み、そうでなければステップＳ３０７へ進む。ここで、スイッチＳＷ１の機能は、自動焦点機能（ＡＦ）や自動露出機能（ＡＥ）などの撮影スタンバイ動作を行うことである。ステップＳ３０７ではメインスイッチ２２３の状態を調べ、オン状態であればステップＳ３０５へ戻り、そうでなければステップＳ３０１へ戻る。
【００２７】
ステップＳ３０８では、撮像素子２０９の出力信号から被写体輝度を算出し、ステップＳ３０９では、撮像素子２０９の出力信号から色情報検出部２２９により、測距領域５０１内の色情報と、撮像光学系２０１の色収差もしくは球面収差とによって被写体の高周波成分を抽出することにより検出された合焦位置から、最終的にどれだけ合焦位置をずらすべきかが決定される。
【００２８】
その後のステップＳ３１０のＡＦ動作では、ステップＳ３０９で求められたずらし量を用いて後述する図８のフローチャートに従ってＡＦ動作を行う。この時、被写体輝度が所定値より低い場合には、補助光源２２８を被写体に向けて所定時間投光する。そして、ステップＳ３１１は、ＳＷ２の状態を調べ、オン状態であればステップＳ３１３へ進み、そうでなければステップＳ３１２へ進む。ここで、ＳＷ２の機能はＳＷ１の操作後撮影を行うことである。ステップＳ３１２ではＳＷ１の状態を調べ、オン状態であればステップＳ３１１へ戻り、そうでなければステップＳ３０５へ戻る。ステップＳ３１３では後述する図９のフローチャートに従って撮影動作を行う。ステップＳ３１４では記録媒体２２２の残容量を調べ、残容量が被写体を記録するのに充分であればステップＳ３１５へ進み、そうでなければステップＳ３０３へ進み、ステップＳ３１５ではＳＷ２の状態を調べ、オン状態でなければステップＳ３１２へ進む。
【００２９】
＜フォーカスレンズのリセット＞
次に、図６のフローチャートを参照しながら図４におけるステップＳ３０４のフォーカスレンズリセット動作について説明する。なお、図６は、図４におけるフォーカスレンズリセット動作（ステップＳ３０４）の処理を示すフローチャートである。本説明において、フォトインタラプタ２０６の位置と出力の関係を図７に示すようにフォーカスユニット２０５がフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して無限端側にあるときは、フォトインタラプタ２０６の出力は“Ｌｏ”、至近端側にあるときは“Ｈｉ”になるものとする。
【００３０】
まず、ステップＳ５０１では、フォトインタラプタ２０６の出力の状態を調べて、“Ｌｏ”であればステップＳ５０２へ進み、そうでなければステップＳ５０３へ進む。次のステップＳ５０２では、ステップＳ５０１でフォトインタラプタ２０６の出力によりフォーカスユニット２０５はフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して無限端側にあると判断されるので、フォーカスユニット２０５を至近端側へ１ステップ移動する。
【００３１】
ステップＳ５０３ではフォトインタラプタ２０６の出力の状態を調べ、“Ｈｉ”であればステップＳ５０４へ進み、そうでなければステップＳ５０５へ進む。ステップＳ５０４では、ステップＳ５０３でフォトインタラプタ２０６の出力によりフォーカスレンズ２０５はフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して至近端側にあると判定されるので、フォーカスユニット２０５を無限端側へ１ステップ移動する。
【００３２】
＜フォーカスユニット２０５の動作＞
次に、上述のようにフォーカスレンズをリセットした後のフォーカスユニット２０５の動作について説明する。
【００３３】
まず、メインスイッチ２２３をオンにしたときのフォーカスユニット２０５の位置がフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して無限端側にあった場合、フォトインタラプタ２０６の出力は“Ｌｏ”であるので、図６のステップＳ５０１、ステップＳ５０２によって、フォーカスユニット２０５はフォトインタラプタ２０６の出力が“Ｈｉ”になるまで至近端側へ１ステップずつ移動される。
【００３４】
図７のフォトインタラプタ出力切り替え位置を越えたところでフォトインタラプタ２０６の出力は“Ｈｉ”に切り替わるので、今度は図６のステップＳ５０３、ステップＳ５０４に従ってフォトインタラプタ２０６の出力が“Ｌｏ”になるまで無限端側へ１ステップずつ移動される。
【００３５】
こうして最終的にはフォーカスユニット２０５は、図７のリセット位置で止まる。
【００３６】
メインスイッチ２２３をオンにしたときのフォーカスユニット２０５の位置がフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して至近端側にあった場合は、無限端側へのみフォーカスユニット２０５を移動してフォトインタラプタ２０６の出力が“Ｌｏ”になったら止める。
【００３７】
こうして前述のメインスイッチ２２３をオンにしたときのフォーカスユニット２０５の位置がフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して無限端側にあった場合と同様に、最終的にはフォーカスユニット２０５は、図７のリセット位置に止まる。
【００３８】
＜第１実施形態のＡＦ動作＞
以下、図８のフローチャートを参照しながら図４のステップＳ３１０のＡＦ動作のサブルーチンを説明する。
【００３９】
このＡＦ動作は、撮像素子２０９から得られる信号の高域成分（以下、焦点評価値と記す）のピーク検出により行われる。
【００４０】
まず、ステップＳ６０１では、フォーカスユニット２０５をスキャン開始位置に移動する。ここではスキャン開始位置を測距範囲における無限端に設定するものとする。続くステップＳ６０２では、ステップＳ３０５で記憶した測距領域の焦点評価値とフォーカスユニット２０５の位置を記憶する。フォーカスユニット２０５の位置の検出は、フォーカスレンズ駆動モータ２０７にステッピングモータを用いている場合には、リセット位置検出用のフォトインタラプタ２０６によって検出されるリセット位置からの相対位置として検出される。
【００４１】
ステップＳ６０３では、レンズ位置が終了位置にあるかどうかを調べ、終了位置であればステップＳ６０７へ進み、そうでなければステップＳ６０４へ進む。ここではスキャン終了位置を測距範囲における至近端に設定するものとする。ステップＳ６０４では、フォーカスユニット２０５を駆動して至近方向へ所定量動かす。
【００４２】
その後のステップＳ６０７では、ステップＳ６０２で焦点評価値が最大値を示した位置から、色情報検出部２２９によりＳ３０９で求められた所定のずらし量だけ移動させた位置へフォーカスユニット２０５を移動する。
【００４３】
＜撮影動作の詳細＞
次に、図９のフローチャートを参照しながら図４のステップＳ３１３の撮影動作のサブルーチンを説明する。
【００４４】
図９は、図４の撮影動作（ステップＳ３１３）のサブルーチンを示すフローチャートである。
【００４５】
まず、ステップＳ７０１では、被写体輝度を測定し、次のステップ７０２ではステップＳ７０１で測定した被写体輝度に応じて撮像素子２０９への露光を行う。続くステップＳ７０３では、前置処理回路２１１にて撮像素子２０９の出力ノイズ除去やＡ／Ｄ変換前に行う非線形処理などを行い、さらにステップＳ７０４では、前置処理回路２１１からのアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００４６】
その後のステップＳ７０５では、Ａ／Ｄ変換器２１２からの出力データを、メモリコントローラ２１４を介してバッファメモリ２１３内に一時的に格納し、そしてステップＳ７０６では、バッファメモリ２１３内のデータをメモリコントローラ２１４及び記録インターフェース２２１を介してカメラ本体に装着されたメモリカードなどの記録媒体２２２へ転送する。
【００４７】
このように本実施形態では、被写体の測距領域内の色情報と撮像光学系の特性情報により、撮像光学系のズーム位置、絞り値、フォーカス位置、及び被写体の色温度ごとに、最適な測距方法を行うことができる。
【００４８】
［第２実施形態］
以下、図１０及び図１１を参照しながら、本発明の自動合焦装置の第２実施形態について、第１実施形態と同様に電子カメラを適用した場合について説明する。
【００４９】
図１０に破線で示す領域５０１ａがＣＰＵ２１５に測距領域として記憶されると共に、操作表示部２１６に表示される。図１０は、本発明の第２実施形態に係る自動合焦装置の通常撮影時の測距領域を示す図である。
【００５０】
本実施形態のように、測距領域５０１ａが複数あることにより主被写体が撮影画面中央になくても、ＡＦロックなどの手順を踏まずに主被写体に合焦することができ、かつ即写性を備えることができる。第２実施形態の自動合焦装置も図４のフローチャートに従って全体的な制御を行うが、第１実施形態と同じ動作を行う部分の説明は省略する。
【００５１】
図４のステップＳ３０５において、撮像素子２０９の撮影画面内での測距領域は、図１０の破線で示すような複数の測距領域５０１ａとして、システム制御用ＣＰＵ２１５に内蔵される図示しない演算メモリに記憶され且つ操作表示部２１６へ表示される。
【００５２】
ステップＳ３０９では、色情報検出部２２９により、最終的にどれだけ合焦位置をずらすべきかが決定される。すなわち、撮像面における各測距領域５０１ａ内の色情報と、撮像光学系２０１の色収差もしくはそれぞれの測距領域５０１ａの画角に対応する軸上又は軸外の結像特性である球面収差あるいは非点収差、コマ収差とによって被写体の高周波成分を抽出することにより検出された合焦位置から、最終的にどれだけ合焦位置をずらすべきかが決定される。
【００５３】
＜第２実施形態のＡＦ動作＞
ステップＳ３１０のＡＦ動作では、ステップＳ３０９で求められたずらし量を用いて図１１のフローチャートに従ってＡＦ動作を行う。
【００５４】
具体的に説明すると、まず、ステップＳ９０１では、フォーカスユニット２０５をスキャン開始位置に移動する。ここでは、スキャン開始位置を測距範囲における無限端に設定するものとする。続くステップＳ９０２では、ステップＳ３０５で記憶した全ての測距領域５０１ａごとの焦点評価値とフォーカスユニット２０５の位置を記憶する。フォーカスユニット２０５の位置の検出は、フォーカスレンズ駆動モータ２０７にステッピングモータを用いている場合は、リセット位置検出用のフォトインタラプタ２０６によって検出されるリセット位置からの相対位置として検出される。
【００５５】
次いでステップＳ９０３では、レンズ位置が終了位置にあるかどうかを調べ、終了位置であればステップＳ９０５へ進み、そうでなければステップＳ９０４へ進む。ここでは、スキャン終了位置を測距範囲における至近端に設定するものとする。
【００５６】
ステップＳ９０４では、フォーカスユニット２０５を駆動して至近方向へ所定量動かし、ステップＳ９０５では、複数の測距領域５０１ａごとにステップＳ９０２で記憶した焦点評価値の最大値を求め、その時のフォーカスユニット２０５の位置を抽出する。次のステップＳ９０６では、ステップＳ３０５で記憶した複数の測距領域５０１ａについて、ステップＳ９０５で求めた焦点評価値の最大値とそのレンズ位置の組み合わせとから、合焦すべき測距領域を予め設定された演算により選択する。
【００５７】
そして、ステップＳ９０７では、ステップＳ９０６で選択された測距領域において、焦点評価値が最大値を示した位置から、色情報検出部２２９によりステップＳ３０９で求められた所定のずらし量だけ移動させた位置へフォーカスユニット２０５を移動する。
【００５８】
このように本実施形態のように測距領域が複数ある場合においても、被写体からの色情報と撮像光学系の特性情報を得ることにより、撮像光学系のズーム位置、絞り値、フォーカス位置、及び被写体の色温度ごとに最適な測距方法を行うことができる。
【００５９】
なお、上述した図４、図６、図８、及び図９のフローチャートに従ったプログラムを例えばＥＥＰＲＯＭ２１８に格納し動作することにより、上述の制御方法を実現させることが可能となる。
【００６０】
本発明は、上述した実施形態の装置に限定されず、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用してもよい。前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体をシステムあるいは装置に供給し、そのシステムある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も、完成されることは言うまでもない。
【００６１】
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。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、フロッピー（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、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭを用いることができる。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、前述した実施形態の機能が実現されるだけではなく、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実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６２】
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込まれた後、次のプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが処理を行って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実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
［実施態様］
本発明の実施態様の例を以下に列挙する。
【００６３】
＜実施態様１＞  被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子の受光面のうち、撮影画面上に設定された測距領域に対応する受光面の信号から、被写体の高周波成分を示す信号を抽出する抽出手段と、前記測距領域の色情報を検出する色情報検出手段と、前記抽出手段で抽出された信号に対して合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記合焦位置検出手段の検出情報に基づいて、前記測距領域に対応する合焦位置に対し、前記色情報検出手段の検出情報及び／又は前記フォーカスレンズの特性情報により決まる所定の量だけずらした位置に、前記フォーカスレンズを駆動するように前記フォーカスレンズ駆動手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００６４】
＜実施態様２＞  前記測距領域の色温度ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする実施態様１に記載の自動合焦装置。
【００６５】
＜実施態様３＞  前記測距領域の彩度あるいは色相ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする実施態様１に記載の自動合焦装置。
【００６６】
＜実施態様４＞  前記フォーカスレンズのズーム位置ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする実施態様１に記載の自動合焦装置。
【００６７】
＜実施態様５＞  前記フォーカスレンズの絞り値ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする実施態様１に記載の自動合焦装置。
【００６８】
＜実施態様６＞  前記フォーカスレンズのフォーカス位置ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする実施態様１に記載の自動合焦装置。
【００６９】
＜実施態様７＞  被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子の受光面のうち、撮影画面上に設定された複数の測距領域にそれぞれ対応する受光面の各信号から、被写体の高周波成分を示す信号をそれぞれ抽出する抽出手段と、前記各測距領域の色情報をそれぞれ検出する色情報検出手段と、前記抽出手段で抽出された各信号に対してそれぞれ合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記合焦位置検出手段の検出情報に基づいて、合焦すべき測距領域を選択する合焦領域選択手段と、前記合焦領域選択手段により選択された測距領域に対応する合焦位置に対し、前記色情報検出手段の検出情報及び／又は前記フォーカスレンズの特性情報により決まる所定の量だけずらした位置に、前記フォーカスレンズを駆動するように前記フォーカスレンズ駆動手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする自動合焦装置。
【００７０】
＜実施態様８＞  前記各測距領域に対して、測距領域の色温度ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする実施態様７に記載の自動合焦装置。
【００７１】
＜実施態様９＞  前記各測距領域に対して、測距領域の彩度あるいは色相ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする実施態様７に記載の自動合焦装置。
【００７２】
＜実施態様１０＞  前記各測距領域に対して、前記フォーカスレンズのズーム位置ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする実施態様７に記載の自動合焦装置。
【００７３】
＜実施態様１１＞  前記各測距領域に対して、前記フォーカスレンズの絞り値ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする実施態様７に記載の自動合焦装置。
【００７４】
＜実施態様１２＞  前記各測距領域に対して、前記フォーカスレンズのフォーカス位置ごとに前記ずらし量の設定を変化させることを特徴とする実施態様７に記載の自動合焦装置。
【００７５】
＜実施態様１３＞  被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子とを有する自動合焦装置の制御方法において、前記撮像素子の受光面のうち、撮影画面上に設定された測距領域に対応する受光面の信号から、被写体の高周波成分を示す信号を抽出する抽出工程と、前記測距領域の色情報を検出する色情報検出工程と、前記抽出工程で抽出された信号に対して合焦位置を検出する合焦位置検出工程とを実行し、前記合焦位置検出工程の検出情報に基づいて、前記測距領域に対応する合焦位置に対し、前記色情報検出工程の検出情報及び／又は前記フォーカスレンズの特性情報により決まる所定の量だけずらした位置に、前記フォーカスレンズを駆動するように前記フォーカスレンズ駆動手段を制御することを特徴とする自動合焦装置の制御方法。
【００７６】
＜実施態様１４＞  被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子とを有する自動合焦装置の制御方法において、前記撮像素子の受光面のうち、撮影画面上に設定された複数の測距領域にそれぞれ対応する受光面の各信号から、被写体の高周波成分を示す信号をそれぞれ抽出する抽出工程と、前記各測距領域の色情報をそれぞれ検出する色情報検出工程と、前記抽出工程で抽出された各信号に対してそれぞれ合焦位置を検出する合焦位置検出工程と、前記合焦位置検出工程の検出情報に基づいて、合焦すべき測距領域を選択する合焦領域選択工程とを実行し、前記合焦領域選択工程により選択された測距領域に対応する合焦位置に対し、前記色情報検出工程の検出情報及び／又は前記フォーカスレンズの特性情報により決まる所定の量だけずらした位置に、前記フォーカスレンズを駆動するように前記フォーカスレンズ駆動手段を制御することを特徴とする自動合焦装置の制御方法。
【００７７】
＜実施態様１５＞  被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子とを有する自動合焦装置の制御方法を実行するための制御プログラムを提供する媒体であって、前記制御プログラムは、前記撮像素子の受光面のうち、撮影画面上に設定された測距領域に対応する受光面の信号から、被写体の高周波成分を示す信号を抽出する抽出ステップと、前記測距領域の色情報を検出する色情報検出ステップと、前記抽出ステップで抽出された信号に対して合焦位置を検出する合焦位置検出ステップと、前記合焦位置検出ステップの検出情報に基づいて、前記測距領域に対応する合焦位置に対し、前記色情報検出ステップの検出情報及び／又は前記フォーカスレンズの特性情報により決まる所定の量だけずらした位置に、前記フォーカスレンズを駆動するように前記フォーカスレンズ駆動手段を制御するステップを備えたことを特徴とする制御プログラムを提供する媒体。
【００７８】
＜実施態様１６＞  被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子とを有する自動合焦装置の制御方法を実行するための制御プログラムを提供する媒体であって、前記制御プログラムは、前記撮像素子の受光面のうち、撮影画面上に設定された複数の測距領域にそれぞれ対応する受光面の各信号から、被写体の高周波成分を示す信号をそれぞれ抽出する抽出ステップと、前記各測距領域の色情報をそれぞれ検出する色情報検出ステップと、前記抽出ステップで抽出された各信号に対してそれぞれ合焦位置を検出する合焦位置検出ステップと、前記合焦位置検出ステップの検出情報に基づいて、合焦すべき測距領域を選択する合焦領域選択ステップと、前記合焦領域選択ステップにより選択された測距領域に対応する合焦位置に対し、前記色情報検出ステップの検出情報及び／又は前記フォーカスレンズの特性情報により決まる所定の量だけずらした位置に、前記フォーカスレンズを駆動するように前記フォーカスレンズ駆動手段を制御するステップを備えたことを特徴とする制御プログラムを提供する媒体。
【００７９】
＜実施態様１７＞  被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子とを有する自動合焦装置の制御方法を実行するための制御プログラムであって、前記撮像素子の受光面のうち、撮影画面上に設定された測距領域に対応する受光面の信号から、被写体の高周波成分を示す信号を抽出する抽出ステップと、前記測距領域の色情報を検出する色情報検出ステップと、前記抽出ステップで抽出された信号に対して合焦位置を検出する合焦位置検出ステップと、前記合焦位置検出ステップの検出情報に基づいて、前記測距領域に対応する合焦位置に対し、前記色情報検出ステップの検出情報及び／又は前記フォーカスレンズの特性情報により決まる所定の量だけずらした位置に、前記フォーカスレンズを駆動するように前記フォーカスレンズ駆動手段を制御するステップを備えたことを特徴とする制御プログラム。
【００８０】
＜実施態様１８＞  被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子とを有する自動合焦装置の制御方法を実行するための制御プログラムを提供する媒体であって、前記撮像素子の受光面のうち、撮影画面上に設定された複数の測距領域にそれぞれ対応する受光面の各信号から、被写体の高周波成分を示す信号をそれぞれ抽出する抽出ステップと、前記各測距領域の色情報をそれぞれ検出する色情報検出ステップと、前記抽出ステップで抽出された各信号に対してそれぞれ合焦位置を検出する合焦位置検出ステップと、前記合焦位置検出ステップの検出情報に基づいて、合焦すべき測距領域を選択する合焦領域選択ステップと、前記合焦領域選択ステップにより選択された測距領域に対応する合焦位置に対し、前記色情報検出ステップの検出情報及び／又は前記フォーカスレンズの特性情報により決まる所定の量だけずらした位置に、前記フォーカスレンズを駆動するように前記フォーカスレンズ駆動手段を制御するステップを備えたことを特徴とする制御プログラム。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、被写体の持つ最適な測距方法をフィードバック可能な系で実行することができ、合焦精度の向上を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した電子カメラの構成ブロック図である。
【図２】撮像素子の画素構成の例を示す図である。
【図３】人間の目の視感度特性を表す図である。
【図４】第１実施形態の全体動作を表すフローチャートである。
【図５】第１実施形態の測距領域を示す図である。
【図６】フォーカスレンズのリセット動作を表すフローチャートである。
【図７】フォトインタラプタの位置と出力の関係を表す図である。
【図８】第１実施形態に係るＡＦ動作を示すフローチャートである。
【図９】撮影動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態の測距領域を示す図である。
【図１１】第２実施形態に係るＡＦ動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２０１  撮像光学系
２０２  絞り及びシャッタ
２０３  モータ
２０４  メカ駆動回路
２０５  フォーカスユニット
２０６  フォトインタラプタ
２０７  モータ
２０８  フォーカスレンズ駆動回路
２０９  撮像素子
２１０  タイミング信号処理回路
２１１  前置処理回路
２１２  Ａ／Ｄ変換器
２１３  バッファメモリ
２１４  メモリコントローラ
２１５  マイクロコントローラ
２１６  操作表示部
２１７  操作部
２１８  不揮発性メモリ
２１９  インターフェース
２２０  拡張ユニット
２２１  インターフェース
２２２  記録媒体
２２３  メインスイッチ
２２４  スイッチ
２２５  撮影スイッチ
２２６  モードスイッチ
２２７  フラッシュ
２２８  補助光源
２２９  色情報検出部
【図１】
2004347665.tif 000003
【図２】
2004347665.tif 000004
【図３】
2004347665.tif 000005
【図４】
2004347665.tif 000006
【図５】
2004347665.tif 000007
【図６】
2004347665.tif 000008
【図７】
2004347665.tif 000009
【図８】
2004347665.tif 000010
【図９】
2004347665.tif 000011
【図１０】
2004347665.tif 000012
【図１１】
2004347665.tif 000013