【手続補正書】
【提出日】平成22年9月2日(2010.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを含む撮影光学系を透過した被写体光を撮像する撮像手段と、
前記フォーカスレンズを前記撮影光学系の光軸方向に移動させるレンズ移動手段と、
前記撮像手段により得られた画像のコントラスト値を算出するコントラスト値算出手段と、
前記画像を解析して特定の主要被写体を検出する検出手段と、
前記撮影光学系の焦点距離、及び前記検出手段により検出された前記主要被写体のサイズに基づき、前記主要被写体までの概略距離を算出する概略距離算出手段と、
前記概略距離に対して、前記概略距離算出手段の算出による距離算出誤差分を補正した結果に基づき、前記フォーカスレンズのレンズ移動距離を決定するレンズ移動距離決定手段と、
前記レンズ移動手段を駆動して、前記フォーカスレンズを無限遠に合焦する無限遠位置から最短撮影距離に合焦する最短撮影距離位置に向けて前記レンズ移動距離だけ移動させながら、前記コントラスト値算出手段を駆動して、各レンズ位置において前記コントラスト値を算出するＡＦサーチを行うＡＦサーチ制御手段と、
前記ＡＦサーチにより得られた前記コントラスト値のピーク値を検出し、前記ピーク値となるレンズ位置を前記フォーカスレンズが前記主要被写体に合焦する合焦レンズ位置として決定し、決定した前記合焦レンズ位置に前記フォーカスレンズが移動されるように前記レンズ移動手段を駆動する合焦制御手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記検出手段により複数の前記主要被写体が検出された場合に、前記概略距離算出手段は、最もサイズの大きい前記主要被写体までの前記概略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３】
前記撮影光学系の光軸上に配置された絞りと、
前記検出手段による前記主要被写体の検出前に、前記主要被写体が被写界深度内に入るように前記絞りの絞り値を大きくする第１絞り値調節手段とを備えることを特徴とする請求項１または２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記検出手段による前記主要被写体の検出に失敗した場合に、前記第１絞り値調節手段による前記絞り値を１段大きくする処理と、前記検出手段による前記主要被写体の検出処理とが、前記検出手段により前記主要被写体が検出されるまで繰り返し実行されることを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１絞り値調節手段により前記絞り値が大きくされることに対応して、前記撮像手段の感度を上げる第１感度調節手段を備えることを特徴とする請求項３または４記載の撮像装置。
【請求項６】
前記合焦制御手段は、複数のレンズ位置で前記コントラスト値がピークとなるときに、最も前記最短撮影距離位置に近い方のレンズ位置を前記合焦レンズ位置とすることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の撮像装置。
【請求項７】
前記フォーカスレンズが前記合焦レンズ位置に移動されたとき、前記ＡＦサーチにより得られた前記コントラスト値と、前記コントラスト値が得られた前記レンズ位置とに基づき、最も前記最短撮影距離位置側にある前記主要被写体までの主要被写体距離、及び前記主要被写体の後方にある副被写体までの副被写体距離を算出する第１被写体距離算出手段と、
前記主要及び副被写体距離に基づき、前記副被写体が被写界深度内に入るような前記絞りの絞り値を被写界深度計算により算出する絞り値算出手段と、
前記絞り値算出手段の算出結果に基づき、前記絞り値を調節する第２絞り値調節手段とを備えることを特徴とする請求項６記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第２絞り値調節手段により前記絞り値が大きくされることに対応して、前記撮像手段の感度を上げる第２感度調節手段を備えることを特徴とする請求項７記載の撮像装置。
【請求項９】
前記合焦制御手段は、
前記ＡＦサーチにより得られた前記コントラスト値と、前記コントラスト値が得られた前記レンズ位置とに基づき、最も前記最短撮影距離位置側にある前記主要被写体までの主要被写体距離、及び前記主要被写体の後方にある副被写体までの副被写体距離を算出する第２被写体距離算出手段と、
前記主要及び副被写体距離に基づき、前記副被写体が被写界深度内に入る位置まで前記無限遠側に補正されたピント設定距離を被写界深度計算により算出し、算出した前記ピント設定距離に基づき前記合焦レンズ位置を決定する合焦レンズ位置決定手段とを備えることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記ＡＦサーチ制御手段は、前記レンズ移動距離が前記無限遠位置及び前記最短撮影距離位置間の距離の半分を超える場合には、前記フォーカスレンズを前記最短撮影距離位置から前記無限遠位置に向けて移動させることを特徴とする請求項１ないし９いずれか１項記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記レンズ移動距離決定手段は、前記距離算出誤差分の大きさを前記概略距離の大きさに応じて変更することを特徴とする請求項１ないし１０いずれか１項記載の撮像装置。
【請求項１２】
フォーカスレンズを含む撮影光学系を透過した被写体光を撮像する撮像ステップと、
前記撮像により得られた画像を解析して特定の主要被写体を検出する検出ステップと、
前記撮影光学系の焦点距離、及び前記検出ステップで検出された前記主要被写体のサイズに基づき、前記主要被写体までの概略距離を算出する概略距離算出ステップと、
前記概略距離に対して、前記概略距離算出ステップの算出による距離算出誤差分を補正した結果に基づき、前記フォーカスレンズのレンズ移動距離を決定するレンズ移動距離決定ステップと、
前記フォーカスレンズを無限遠に合焦する無限遠位置から最短撮影距離に合焦する最短撮影距離位置に向けて前記レンズ移動距離だけ移動しながら、各レンズ位置において前記撮像により得られる画像のコントラスト値を算出するＡＦサーチを行うＡＦサーチ実行ステップと、
前記ＡＦサーチにより得られた前記コントラスト値のピーク値を検出し、前記ピーク値となるレンズ位置を前記フォーカスレンズが前記主要被写体に合焦する合焦レンズ位置として決定し、決定した前記合焦レンズ位置に前記フォーカスレンズを移動する合焦制御ステップとを備えることを特徴とする撮像装置の合焦制御方法。
【請求項１３】
前記合焦制御ステップの後に、前記ＡＦサーチにより得られた前記コントラスト値と、前記コントラスト値が得られた前記レンズ位置とに基づき、最も前記最短撮影距離位置側にある前記主要被写体までの主要被写体距離、及び前記主要被写体の後方にある副被写体までの副被写体距離を算出する第１被写体距離算出ステップと、
前記主要及び副被写体距離に基づき、前記副被写体が被写界深度内に入るような前記撮影光学系の絞り値を被写界深度計算により算出する絞り値算出ステップと、
前記絞り値の算出結果に基づき、前記絞り値を調節する絞り値調節ステップとを備えることを特徴とする請求項１２記載の撮像装置の合焦制御方法。
【請求項１４】
前記合焦制御ステップは、
前記ＡＦサーチにより得られた前記コントラスト値と、前記コントラスト値が得られた前記レンズ位置とに基づき、最も前記最短撮影距離位置側にある前記主要被写体までの主要被写体距離、及び前記主要被写体の後方にある副被写体までの副被写体距離を算出する第２被写体距離算出ステップと、
前記主要及び副被写体距離に基づき、前記副被写体が被写界深度内に入る位置まで前記無限遠側に補正されたピント設定距離を被写界深度計算により算出し、算出した前記ピント設定距離に基づき前記合焦レンズ位置を決定する合焦レンズ位置決定ステップとを含むことを特徴とする請求項１２記載の撮像装置の合焦制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】撮像装置及びその合焦制御方法
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、被写体画像から検出された人物の顔などの主要被写体にピント合わせ（合焦処理）を行う撮像装置、及びその合焦制御方法に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、人物の顔などの主要被写体の検出率の向上、ＡＦの高速化、及び背景にもピント合わせるなどの撮影者の意図をＡＦ制御に反映可能な撮像装置及びその合焦制御方法を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の撮像装置は、フォーカスレンズを含む撮影光学系を透過した被写体光を撮像する撮像手段と、前記フォーカスレンズを前記撮影光学系の光軸方向に移動させるレンズ移動手段と、前記撮像手段により得られた画像のコントラスト値を算出するコントラスト値算出手段と、前記画像を解析して特定の主要被写体を検出する検出手段と、前記撮影光学系の焦点距離、及び前記検出手段により検出された前記主要被写体のサイズに基づき、前記主要被写体までの概略距離を算出する概略距離算出手段と、前記概略距離に対して、前記概略距離算出手段の算出による距離算出誤差分を補正した結果に基づき、前記フォーカスレンズのレンズ移動距離を決定するレンズ移動距離決定手段と、前記レンズ移動手段を駆動して、前記フォーカスレンズを無限遠に合焦する無限遠位置から最短撮影距離に合焦する最短撮影距離位置に向けて前記レンズ移動距離だけ移動させながら、前記コントラスト値算出手段を駆動して、各レンズ位置において前記コントラスト値を算出するＡＦサーチを行うＡＦサーチ制御手段と、前記ＡＦサーチにより得られた前記コントラスト値のピーク値を検出し、前記ピーク値となるレンズ位置を前記フォーカスレンズが前記主要被写体に合焦する合焦レンズ位置として決定し、決定した前記合焦レンズ位置に前記フォーカスレンズが移動されるように前記レンズ移動手段を駆動する合焦制御手段とを備えることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
前記検出手段により複数の前記主要被写体が検出された場合に、前記概略距離算出手段は、最もサイズの大きい前記主要被写体までの前記概略距離を算出することが好ましい。また、前記撮影光学系の光軸上に配置された絞りと、前記検出手段による前記主要被写体の検出前に、前記主要被写体が被写界深度内に入るように前記絞りの絞り値を大きくする第１絞り値調節手段とを備えることが好ましい。さらに、前記検出手段による前記主要被写体の検出に失敗した場合に、前記第１絞り値調節手段による前記絞り値を１段大きくする処理と、前記検出手段による前記主要被写体の検出処理とが、前記検出手段により前記主要被写体が検出されるまで繰り返し実行されることが好ましい。また、前記第１絞り値調節手段により前記絞り値が大きくされることに対応して、前記撮像手段の感度を上げる第１感度調節手段を備えることが好ましい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
前記合焦制御手段は、複数のレンズ位置で前記コントラスト値がピークとなるときに、最も前記最短撮影距離位置に近い方のレンズ位置を前記合焦レンズ位置とすることが好ましい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
前記フォーカスレンズが前記合焦レンズ位置に移動されたとき、前記ＡＦサーチにより得られた前記コントラスト値と、前記コントラスト値が得られた前記レンズ位置とに基づき、最も前記最短撮影距離位置側にある前記主要被写体までの主要被写体距離、及び前記主要被写体の後方にある副被写体までの副被写体距離を算出する第１被写体距離算出手段と、前記主要及び副被写体距離に基づき、前記副被写体が被写界深度内に入るような前記絞りの絞り値を被写界深度計算により算出する絞り値算出手段と、前記絞り値算出手段の算出結果に基づき、前記絞り値を調節する第２絞り値調節手段とを備えることが好ましい。さらに前記第２絞り値調節手段により前記絞り値が大きくされることに対応して、前記撮像手段の感度を上げる第２感度調節手段を備えることが好ましい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
前記合焦制御手段は、前記ＡＦサーチにより得られた前記コントラスト値と、前記コントラスト値が得られた前記レンズ位置とに基づき、最も前記最短撮影距離位置側にある前記主要被写体までの主要被写体距離、及び前記主要被写体の後方にある副被写体までの副被写体距離を算出する第２被写体距離算出手段と、前記主要及び副被写体距離に基づき、前記副被写体が被写界深度内に入る位置まで前記無限遠側に補正されたピント設定距離を被写界深度計算により算出し、算出した前記ピント設定距離に基づき前記合焦レンズ位置を決定する合焦レンズ位置決定手段とを備えることが好ましい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
前記ＡＦサーチ制御手段は、前記レンズ移動距離が前記無限遠位置及び前記最短撮影距離位置間の距離の半分を超える場合には、前記フォーカスレンズを前記最短撮影距離位置から前記無限遠位置に向けて移動させることが好ましい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
前記レンズ移動距離決定手段は、前記距離算出誤差分の大きさを前記概略距離の大きさに応じて変更することが好ましい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明の撮像装置の合焦制御方法は、フォーカスレンズを含む撮影光学系を透過した被写体光を撮像する撮像ステップと、前記撮像により得られた画像を解析して特定の主要被写体を検出する検出ステップと、前記撮影光学系の焦点距離、及び前記検出ステップで検出された前記主要被写体のサイズに基づき、前記主要被写体までの概略距離を算出する概略距離算出ステップと、前記概略距離に対して、前記概略距離算出ステップの算出による距離算出誤差分を補正した結果に基づき、前記フォーカスレンズのレンズ移動距離を決定するレンズ移動距離決定ステップと、前記フォーカスレンズを無限遠に合焦する無限遠位置から最短撮影距離に合焦する最短撮影距離位置に向けて前記レンズ移動距離だけ移動しながら、各レンズ位置において前記撮像により得られる画像のコントラスト値を算出するＡＦサーチを行うＡＦサーチ実行ステップと、前記ＡＦサーチにより得られた前記コントラスト値のピーク値を検出し、前記ピーク値となるレンズ位置を前記フォーカスレンズが前記主要被写体に合焦する合焦レンズ位置として決定し、決定した前記合焦レンズ位置に前記フォーカスレンズを移動する合焦制御ステップとを備えることを特徴とする。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
前記合焦制御ステップの後に、前記ＡＦサーチにより得られた前記コントラスト値と、前記コントラスト値が得られた前記レンズ位置とに基づき、最も前記最短撮影距離位置側にある前記主要被写体までの主要被写体距離、及び前記主要被写体の後方にある副被写体までの副被写体距離を算出する第１被写体距離算出ステップと、前記主要及び副被写体距離に基づき、前記副被写体が被写界深度内に入るような前記撮影光学系の絞り値を被写界深度計算により算出する絞り値算出ステップと、前記絞り値の算出結果に基づき、前記絞り値を調節する絞り値調節ステップとを備えることが好ましい。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
前記合焦制御ステップは、前記ＡＦサーチにより得られた前記コントラスト値と、前記コントラスト値が得られた前記レンズ位置とに基づき、最も前記最短撮影距離位置側にある前記主要被写体までの主要被写体距離、及び前記主要被写体の後方にある副被写体までの副被写体距離を算出する第２被写体距離算出ステップと、前記主要及び副被写体距離に基づき、前記副被写体が被写界深度内に入る位置まで前記無限遠側に補正されたピント設定距離を被写界深度計算により算出し、算出した前記ピント設定距離に基づき前記合焦レンズ位置を決定する合焦レンズ位置決定ステップとを含むことが好ましい。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】