(57)【要約】【課題】  結像光学系の色収差に帰因する合焦位置ずれを抑制し、合焦精度を向上させること。【解決手段】  撮影画面中の任意の位置又は所定の複数位置の中から設定された測距領域に対応する焦点調節用のフォーカスレンズの合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、被写体の色情報及び測距領域の撮影画面における位置に応じた合焦位置補正量を記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された合焦位置補正量を用いて、フォーカスレンズの合焦位置を補正するように制御する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置を提供する。【選択図】  図６
2007047415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影画面中の任意の位置又は所定の複数位置の中から設定された測距領域に対応する焦点調節用のフォーカスレンズの合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、
被写体の色情報及び前記測距領域の撮影画面における位置に応じた合焦位置補正量を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された合焦位置補正量を用いて、前記フォーカスレンズの合焦位置を補正するように制御する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記合焦位置検出手段は、前記測距領域に含まれる画素の高周波成分の大きさに基づいて合焦位置を検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】
前記合焦位置検出手段が検出した合焦位置に対応する前記フォーカスレンズの位置に基づいて被写体距離を取得する被写体距離取得手段を更に有し、
前記制御手段は、前記被写体距離取得手段により取得された被写体距離に応じて、前記フォーカスレンズの合焦位置を補正するように制御することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記測距領域に含まれる画素の信号に基づいて被写体の色情報を取得し、前記取得した色情報に対応する合焦位置補正量を用いて、前記フォーカスレンズの合焦位置を補正するように制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
結像光学系は多焦点距離レンズを含み、
前記記憶手段は、多焦点距離レンズが取りうる焦点距離と絞り値との組み合わせ毎に、前記合焦位置補正量を記憶することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
撮影画面中の任意の位置又は所定の複数位置の中から設定された測距領域に対応する焦点調節用のフォーカスレンズの合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、
被写体の色情報及び前記測距領域の撮影画面における位置に応じた合焦位置補正量を用いて、前記フォーカスレンズの合焦位置を補正するように制御する制御手段とを有することを特徴とする焦点調節装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を用いる撮像装置に関し、特にその自動合焦（ＡＦ）技術に関する。本発明はまた、焦点調節装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、デジタルカメラやビデオカメラなど、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの撮像素子を用いる撮像装置においては、撮像素子から得られる輝度信号の高周波成分を用いて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、フォーカスレンズを移動させながら、画面内に設定された測距領域内の輝度信号の高周波成分を積分することにより、最もコントラストが大きくなるレンズ位置を合焦点として検出する。
【０００３】
しかしながら、この合焦点検出方法（積分型）の場合、被写体の持つ色彩や色温度と、撮像光学系の特性、特に色収差により、合焦位置がずれる場合があるという問題があった。これを解決するため、撮像画像中の測距領域から色情報を抽出し、検出した色情報に基づいて合焦位置をずらすことにより、撮像光学系の色収差に起因する焦点検出位置のずれを補正する自動合焦装置も提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４７６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
撮像光学系の色収差は、被写体の色によって変化するだけでなく、被写体距離によっても変化する。よって、どのような被写体距離でも同じ補正量が適用される場合、被写体距離によっては補正誤差が大きくなり、結果として合焦精度が低下する場合がある。
【０００６】
また、このような撮像光学系を有する撮像装置には、被写体距離を検出するための測距領域が１箇所かつ固定位置でなく、撮像画面の予め定められた複数の位置の１つや、撮像画面中の任意の指定位置でに対して焦点調節を行うことが可能なものがある。このような撮像装置（多点測距可能な撮像装置）では、撮像光学系の像高による像面湾曲や色収差量等の違いにより、測距領域の位置毎に補正量が異なるという問題点がある。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、合焦精度のさらなる向上を実現した撮像装置及び焦点調節装置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】
【０００８】
上述の目的は、本発明の要旨は、撮影画面中の任意の位置又は所定の複数位置の中から設定された測距領域に対応する焦点調節用のフォーカスレンズの合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、被写体の色情報及び前記測距領域の撮影画面における位置に応じた合焦位置補正量を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された合焦位置補正量を用いて、前記フォーカスレンズの合焦位置を補正するように制御する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置によって達成される。
【０００９】
また、上述の目的は、撮影画面中の任意の位置又は所定の複数位置の中から設定された測距領域に対応する焦点調節用のフォーカスレンズの合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、被写体の色情報及び前記測距領域の撮影画面における位置に応じた合焦位置補正量を用いて、前記フォーカスレンズの合焦位置を補正するように制御する制御手段とを有することを特徴とする焦点調節装置によっても達成される。
【発明の効果】
【００１０】
このような構成により、本発明によれば、合焦精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明をその好適な実施形態に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図である。
本実施形態の撮像装置１００において、撮像レンズ１０１は撮像装置１００の撮像光学系を形成する。撮像レンズ１０１には、フォーカスレンズ駆動部１１５の制御に応じて前後に移動して焦点調節を行うフォーカスレンズ１０２が含まれる。撮像素子１０３は例えばＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサであり、撮像レンズ１０１から入射する光を電気信号に変換して出力する。
【００１２】
Ａ／Ｄコンバータ１０４は、撮像素子１０３からのアナログ信号をデジタル化し、デジタル画像データとして出力する。一時記憶部１０６は、デジタル画像データを一時的に記憶するメモリである。画像処理部１０７は、Ａ／Ｄコンバータ１０４が出力する画像データに対して画素補間やホワイトバランス処理等の画像処理（現像処理とも呼ばれる）を適用する。
【００１３】
例えば撮像素子１０３の画素数よりも少ない画素数を有する表示用画像を画像処理部１０７で連続的に生成し、ＬＣＤ等の表示装置１０５に表示することにより、表示装置１０５を電子ビューファインダ（ＥＶＦ）として機能させることができる。
【００１４】
記録部１０８は例えばシャッターボタンが全押しされるなどして撮影が指示された際に、画像処理部１０７から出力される記録用の画像データを半導体メモリカードや磁気テープを代表とする記録媒体に書き込む。撮像レンズ状態検出部１０９は、撮像レンズ１０１のズーム位置および絞り値を検出する。
【００１５】
Ａ／Ｄコンバータ１０４の出力信号は一時記憶部１０６の他に、測距領域信号抽出部１１６へも入力される。測距領域信号抽出部１１６は、Ａ／Ｄコンバータ１０４から測距領域の信号を抽出し、色情報検出部１１０及び抽出部１１１に供給する。撮像画面内での測距領域の位置は、後述のシステム制御部１１８により、一時記憶部１０６に記憶された画像中の被写体の情報から自動設定されるか、撮影者により予め設定されているものとする。
【００１６】
色情報検出部１１０では、デジタル画像データから予め定められた測距領域の色情報を検出し、検出結果を後述する位置補正量算出部１１４へ出力する。抽出部１１１は、デジタル画像データの測距領域中に含まれる画素に対して例えば直交変換などを適用することにより、高周波成分を示す信号を抽出し、合焦位置検出部１１２へ出力する。
【００１７】
合焦位置検出部１１２は、抽出部１１１で抽出された信号に基づいて、上述した積分型の合焦位置検出を行う。本実施形態において合焦位置補正量は撮影レンズ１０１のズーム位置（撮影レンズがズームレンズの場合）、絞り値、被写体距離（焦点位置）と、撮影画像中の測距領域位置並びに測距領域の色情報とから決定される。そして、予めこれら条件のうち、撮像光学系（撮影レンズ１０１）のズーム位置及び絞り値、撮像画面中の測距領域位置及び被写体距離の複数の組み合わせについて、色情報による焦点位置補正量算出用テーブルを補正量記憶部１１３に記憶しておくことができる。
【００１８】
位置補正量算出部１１４は、撮像レンズ状態検出部１０９からのズーム位置及び絞り値の情報を用い、補正量記憶部１１３に記憶された補正テーブルのうちからズーム位置と絞り値が等しく、被写体距離が異なる複数の補正テーブルを読み出す。そして、指定された測距領域位置に対応する合焦位置補正量（離散的な色評価値に対応した複数の合焦位置補正量）を各テーブルから求める。次に、これら離散的な被写体距離に対応する複数の補正量を補間して、合焦位置検出部１１２からの合焦位置情報（すなわち被写体距離情報）に対応する合焦位置補正量を（離散的色評価値毎に）算出する。
【００１９】
そして、この算出した合焦位置補正量と、色情報検出部１１０からの色情報（色評価値）とから、色情報に対応した最終的な合焦位置補正量を算出する。位置補正量算出部１１４から出力される合焦位置補正量に基づいて、フォーカスレンズ駆動制御部１１５はフォーカスレンズ１０２位置を補正し、被写体に対する合焦位置を最適にする。
【００２０】
システム制御部１１８は、撮像装置１００全体の動作を制御する。システム制御部１１８は、例えばＣＰＵであり、図示しないプログラムメモリ中に記憶された制御プログラムを実行して撮像装置内の各構成要素を制御することにより、合焦動作を含む撮像装置の動作を制御する。
【００２１】
操作部１１９は例えばボタン、キー、タッチパネル、ジョイスティック等の入力装置であり、ユーザが撮像装置に指示を与えるために用いられる。また、操作部１１９にはレリーズ１２０が含まれ、レリーズ１２０が半押し状態になると測距・合焦動作が行われる。また、レリーズ１２０が全押し状態になると本撮影・記録動作が行われる。
【００２２】
＜撮像装置の全体動作＞
以下、本実施形態の撮像装置における撮影時の処理の全体的な流れについて、図１１に示すフローチャートを用いて説明する。なお、以下の説明において特に記載がない場合、動作の主体はシステム制御部１１８である。
【００２３】
まず、ステップＳ３０１で、システム制御部１１８は、操作部１１９に含まれる図示しないメインスイッチ（電源スイッチ）の状態を検出し、オン状態であればステップＳ３０２へ進む。ステップＳ３０２で、システム制御部１１８は、記録部１０８に装着された記録媒体（図示せず）の残容量を調べ、残容量が例えば画質設定などから定まる撮影画像データサイズよりも多ければステップＳ３０５へ進み、そうでなければステップＳ３０３へ進む。
【００２４】
ステップＳ３０３でシステム制御部１１８は、記録媒体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、表示装置１０５にメッセージを表示するか、図示しない音声出力部から音声を出力するか、又はその両方により行うことができる。
【００２５】
Ｓ３０５でシステム制御部１１８は、電子ビューファインダとして機能している表示装置１０５に測距領域を表示する。この表示は、撮影した画像を一時記憶部１０６へ保存し、画像処理部１０７により表示画像を生成して表示装置１０５に表示する処理を連続的に行う電子ビューファインダ表示処理において行われる。具体的には、システム制御部１１８が被写体の情報から自動設定したか、撮影者により予め設定された測距領域を表すマークなどを電子ビューファインダの画像と併せて表示する。図１２は、撮影画面５００内の中央付近に設定されている測距領域５０１が、点線で囲まれた領域として表示されている例を示している。
【００２６】
ステップＳ３０６でシステム制御部１１８は、レリーズ１２０の状態を調べ、半押し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、本実施形態の撮像装置は、レリーズの半押し状態により、自動合焦動作（ＡＦ）や自動露出制御動作（ＡＥ）など、本撮影に先立つ処理を開始する。ステップＳ３０７ではメインスイッチの状態を調べ、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でシステム制御部１１８は、Ａ／Ｄコンバータ１０４の出力から被写体輝度を検出し、ステップＳ３０９では、色情報検出部１１０により、測距領域５０１内の色評価値を算出する。色評価値の具体的な算出方法については後述する。
【００２８】
その後、ステップＳ３１０で自動合焦処理（ＡＦ処理）を行う。ステップＳ３０８の検出結果から被写体輝度が所定値より低い場合には、図示しない光源によりＡＦ補助光を被写体に向けて所定時間投光してＡＦ処理を行う。ＡＦ処理の詳細は後述する。
【００２９】
そして、合焦すると、ステップＳ３１１では、レリーズ１２０が全押し状態であるかどうかを調べ、全押し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、本実施形態の撮像装置では、レリーズ１２０の全押しにより撮影処理を開始する。
【００３０】
ステップＳ３１２ではレリーズ１２０が半押し状態かどうかを調べ、半押し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処理を行う。ステップＳ３１４ではステップＳ３０２と同様に記録媒体の残容量を調べ、次の撮影に必要な残容量があればステップＳ３１５へ進み、そうでなければステップＳ３０３へ進む。ステップＳ３１５ではレリーズ１２０が全押し状態であるかどうかを調べ、全押し状態でなければステップＳ３１２へ進む。
【００３１】
＜合焦位置補正の概要＞
具体的なＡＦ処理の説明を行う前に、本実施形態における合焦位置補正の原理及び概要について説明する。
図３は、本実施形態における撮像素子１０３が用いるカラーフィルターの色配置例を示す。このように、撮像素子の各画素から得られる信号（輝度信号）は、Ｒ（赤）、Ｇ１（緑）、Ｇ２（緑）、Ｂ（青）のいずれかの分光特性を持つ信号となる。そして、このような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、同図のＧ１、Ｇ２画素のみを読み出した信号に対し、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（補正信号）を一定の割合だけ加えた信号の和より構成される。これにより、輝度信号の分光感度が、図４に示すような、緑色に対する感度が高い人間の目の視感特性に近いものとなり、人間が視覚する画像と似た画像を得ることが可能になる。このような補正は画像処理部１０７によって行われ、またカラーフィルターの色配置が図３の例と異なる場合であっても行われる。
【００３２】
これに対し、抽出部１１１が高周波成分の抽出を行う信号は、単に撮像素子１０３の全画素を順次読み出した輝度信号をＡ／Ｄコンバータ１０４でデジタルデータ化した信号である。これは、フィルターの色とは無関係に、全ての画素から白色光輝度が得られているものとして取り扱っているのと同義である。
【００３３】
従って、合焦位置検出部１１２が合焦位置検出に用いる信号の分光感度特性は、可視領域のほぼ中央にある緑色の光を主に用いて生成する記録用画像の輝度信号に比べ、可視領域の短波長側と長波長側での感度が相対的に高くなる。
【００３４】
このように被写体の測距領域内の色によって撮像光学系には色収差が存在する。従って、画素の色を考慮しないで（白色光輝度として取り扱って）決定した合焦位置は、緑色光輝度を主とする記録用画像にとって必ずしも最適な合焦位置とはならない。そのため、本実施形態では白色光輝度に基づいて決定したフォーカスレンズの合焦位置を、緑色光輝度と白色光輝度とに対する撮像光学系の光学特性の差に応じて決まる量だけ補正するようにしている。この補正量は、被写体からの光の波長によって撮像光学系の合焦位置が異なる、いわゆる色収差に基づいて求めることができる。また、本実施形態は、複数の測距可能領域から、自動設定又はユーザ設定によって選択された１つの測距領域の位置に応じた撮像光学系の像面湾曲等の他の収差も考慮したものである。
【００３５】
＜位置補正量の決定＞
次に、本実施形態の撮像装置における合焦位置補正量決定動作について説明する。
上述のように、本実施形態において、合焦位置補正量は撮影レンズ１０１のズーム位置（撮影レンズがズームレンズの場合）、絞り値、被写体距離（焦点位置）、測距領域の位置と、測距領域中の色情報とから決定される。そして、予めこれら条件のうち、ズーム位置、絞り値及び被写体距離の複数の組み合わせの各々について、色評価値Ｃｘ、Ｃｙと測距領域位置（像高：ｍｍ）の複数の組み合わせに対応する合焦位置補正量を対応付けた補正テーブルを補正量記憶部１１３に記憶しておく。
なお、被写界深度と撮影画像中の色情報との複数の組み合わせについての合焦位置補正量を補正量記憶部１１３に記憶しておいてもよい。
【００３６】
なお、被写体距離はズーム位置や絞り値に比べて取りうる値が多いため、被写体距離が取りうる全ての値について補正テーブルを記憶することは得策でない。そのため、本実施形態では、図１３に示すように、離散的な被写体距離に対応した補正テーブル（図７の例ではテーブル１〜３５）を記憶する。
【００３７】
図５（ａ）及び（ｂ）は、具体的な補正テーブルの例を示す図である。ここでは、補正テーブルが格納する値と、この値を用いた補間処理の関係が理解しやすいよう、２次元グラフを用いて模式的に示している。
図５（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、所定のズーム位置と絞り値の組み合わせに対して用意される複数のテーブルのうち２つを抜き出して示したものであり、例えば図１３におけるテーブル６とテーブル３に相当する。
【００３８】
この場合、図５（ａ）に示す補正テーブルは、ズーム位置２８ｍｍ、絞り２．８、被写体距離無限大に対応する。そして、３つの離散的な像高ｄ１、ｄ２及びｄ３と、３通りの色評価値（ＣｘＣｙ１、ＣｘＣｙ２、ＣｘＣｙ３）の各組み合わせに対応する合焦位置補正量を記憶する。つまり、図５（ａ）において●で示した９個の座標が記憶されている。同様に、図５（ｂ）は、ズーム位置２８ｍｍ、絞り２．８、被写体距離１ｍに対応した補正テーブルを示し、図５（ａ）に示すテーブルと同じ像高と色評価値の組み合わせに対応する合焦位置補正量を記憶する。
【００３９】
このように、本実施形態では、ズーム位置、絞り値及び被写体距離の組み合わせ毎に９個のデータを有するテーブルが予め記憶されている。また、図６に示すように合焦位置補正量が記録された色評価値ＣｘＣｙ１〜ＣｘＣｙ３の座標についても予め記憶されている。さらに、複数の測距可能領域毎に、その像高が予め記憶されている。
このような準備が予めなされているものとして、以下合焦位置補正量の決定動作について説明する。
【００４０】
まず、システム制御部１１８による自動設定又はユーザ設定により決定された測距位置に対応する像高を取得する。そして、現在のズーム位置、絞り値に対応した複数の補正テーブルを用い、テーブル毎に（すなわち、離散的な被写体距離毎に）、取得した像高に対する合焦位置補正量と複数の色評価値ＣｘＣｙ１〜ＣｘＣｙ３との組み合わせに対応する合焦位置補正量を求める。この際、予め記憶されている離散的な組み合わせに対応する値を用いた補間処理により、撮像時の測距領域の像高に対応する合焦位置補正量（図５中、×及び▲で示す座標）を位置補正量算出部１１４で算出する。この結果、離散的な複数の被写体距離毎に、３通りの色評価値の組み合わせに対する合焦補正量が得られる。
【００４１】
次に、合焦位置検出部１１２の検出情報により被写体の距離を算出する。そして、合焦位置補正量算出部１１４は、算出された被写体距離について、３通りの色評価値に対応する合焦補正量（ａ，ｂ，ｃ）を求める。この合焦補正量の算出は、図６に示すように、前工程で求めた離散的な被写体距離に対応する合焦位置補正量を用いた線形補間により実現できる。これにより、図６に示す色評価値Ｃｘ、Ｃｙの座標ＣｘＣｙ１〜ＣｘＣｙ３に対応する合焦補正量（ａ〜ｃ）が求まる。
【００４２】
次に、色情報検出部１１０において算出された色評価値に対する合焦位置補正量を算出する。
本実施形態において、色情報検出部１１０は、ステップＳ３０９での処理として説明したように、Ａ／Ｄコンバータ１０４からのデジタル画像データを構成する色信号Ｒ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂに対して所定の演算を行って色評価値Ｃｘ，Ｃｙ，Ｙｉを算出する。ここでは、以下の演算により色評価値を求めるものとする。
Ｃｘ＝｛（Ｒ＋Ｇ２）−（Ｂ＋Ｇ１）｝／Ｙｉ
Ｃｙ＝｛（Ｒ＋Ｂ）／４−（Ｇ１＋Ｇ２）／４｝／Ｙｉ
Ｙｉ＝（Ｒ＋Ｇ１＋Ｇ２＋Ｂ）／４
【００４３】
なお、測距領域は通常複数画素を含むため、色評価値の算出に当っては測距領域に含まれるＲ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ画素の集合について輝度値を平均化し、各平均値に対して上式を適用して色評価値を求めることができる。
【００４４】
図８に示すように、算出された色評価値に対応する位置補正量の算出は、ＣｘＣｙ平面において当該色評価値からの距離が小さい複数の記憶値を補間することによって、或いは距離が最小の記憶値として算出することができる。補間を行う場合、その方法に特段の制限はなく、バイリニア補間、バイキュービック補間等周知の方法を好適に用いることができる。
【００４５】
例えば、図８に示す例であれば、撮像時に得られた色評価値の座標に対応する合焦位置補正量を、合焦位置補正量を算出済みのＣｘＣｙ１〜ＣｘＣｙ３に対応する合焦位置補正量ａ〜ｃから補間して算出する。
このようにして、被写体距離、被写体色及び測距領域位置を考慮した、最終的な合焦位置補正量が算出される。
【００４６】
＜ＡＦ処理＞
次に、上述したような合焦位置補正を含んだＡＦ処理について、図１４に示すフローチャートを用いて説明する。この処理は図１１におけるステップＳ３１０において行われる。また、上述したように、本実施形態において合焦位置は撮像素子１０３から得られる信号の高周波成分（以下、焦点評価値と記す）のピークを検出することにより行われる。
【００４７】
まず、ステップＳ６０１において、位置補正量算出部１１４は、撮像レンズ状態検出部１０９から得られるズーム位置及び絞り値に対応する複数の補正テーブルを、記憶部１１３から読み出す。そして、設定されている測距位置の像高と各補正テーブルを用いて、現在の測距位置に対応した位置補正量を、複数の離散的な被写体距離について求める。
【００４８】
次に、ステップＳ６０３で、フォーカスレンズ１０２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Ｓ６０５で、抽出部１１１は、デジタル画像データの測距領域中に含まれる画素の高周波成分を示す信号を抽出し、合焦位置検出部１１２へ出力する。そして、合焦位置検出部１１２は、抽出部１１１で抽出された信号（焦点評価値）とその時点におけるフォーカスレンズ１０２の位置とを対応付けて例えば補正量記憶部１１３の所定領域に保存する。
【００４９】
ステップＳ６０７では、フォーカスレンズ１０２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Ｓ６０９へ進み、そうでなければステップＳ６１５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Ｓ６１５では、フォーカスレンズ駆動制御部１１５によりフォーカスレンズ１０２を至近方向へ所定量移動させ、ステップＳ６０５へ戻る。
【００５０】
フォーカスレンズ１０２が終了位置に達したならば、ステップＳ６０９において合焦位置検出部１１２は、焦点評価値の最大値に対応するフォーカスレンズ１０２の位置を保存したデータから検出し、レンズ位置から被写体距離を算出する。算出した被写体距離は位置補正量算出部１１４へ通知する。
【００５１】
ステップＳ６１１で位置補正量算出部１１４は、ステップＳ６０１で求めた複数の補正量のうち、算出された被写体距離より短い距離に対応する補正テーブルから求めた補正量と、長い距離に対応する補正テーブルから求めた補正量とを検出する。これら２組の補正量は、算出された被写体距離に最も近い距離に対応する補正テーブルから求めた補正量であることが好ましい。そして、これらの補正値から補間することにより、現在の被写体距離に対応する位置補正量（図７のａ〜ｃ）を算出する。
【００５２】
ステップＳ６１２で位置補正算出部１１４は、ステップＳ３０９で色情報検出部１１０が検出した測距領域の色評価値Ｃｘ、Ｃｙに対応する最終的な合焦位置補正量を算出する。すなわち、色情報検出部１１０が検出した色評価値と、ステップＳ６１１で求めた複数の補正量に対応する色評価値との関係を用い、色情報検出部１１０が検出した色評価値に対応する最終的な合焦位置補正量を算出する（図８）。
【００５３】
そして、ステップＳ６１３において、位置補正算出部１１４がステップＳ６１２で算出した合焦位置補正量をフォーカスレンズ駆動制御部１１５に対して入力し、フォーカスレンズ１０２の位置を補正する。
【００５４】
＜撮影動作の詳細＞
最後に、図１５のフローチャートを参照しながら図１１のステップＳ３１３における撮影動作について説明する。
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１０３への露光を行う。続くステップＳ７０３では、図示しない前置処理回路にて撮像素子１０３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、ステップＳ７０４で、Ａ／Ｄコンバータ１０４によりデジタル画像データに変換する。
【００５５】
ステップＳ７０５では、Ａ／Ｄコンバータ１０４からの出力データを、一時記憶部１０６に一時的に格納する。そしてステップＳ７０６では、一時記憶部１０６内のデータに対して画像処理部１０７で色補間処理やホワイトバランス処理、圧縮符号化処理などの画像処理を行った後、記録部１０８でメモリカードなどの記録媒体へ転送する。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態によれば、被写体の色情報だけでなく、被写体距離並びに測距領域位置をも考慮して撮像光学系の色収差を補正することにより、合焦精度を一層向上させることが可能になる。なお、補正量記憶部１１３に、被写界深度と撮影画像中の色情報との複数の組み合わせについての合焦位置補正量を記憶しておき、被写界深度をも考慮して撮像光学系の色収差を補正することができる。この場合、合焦精度を一層向上させることが可能になる。
【００５７】
＜第２の実施形態＞
図２は、本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図である。
図２において、図１と同じ構成には同じ参照数字を付し、説明を省略する。
本実施形態の撮像装置は、測距領域信号抽出部１１６がなく、Ａ／Ｄコンバータ１０４の出力信号が色情報検出部１１０及び抽出部１１１に入力されること、合焦位置検出部１１２と位置補正量算出部１１４の間に測距領域位置決定部１１７が設けられることが第１の実施形態と異なる。
【００５８】
合焦位置検出部１１２により検出された信号（合焦位置情報）は、測距領域位置決定部１１７へ入力される。測距領域位置決定部１１７は、例えば図９に示すように予め定められた複数の測距位置（測距候補位置）から、被写体の距離情報等のあらかじめ決められた測距位置抽出条件に基づき、測距位置を決定する。決定した測距位置に関する情報は、色情報検出部１１０へ供給される。また、合焦位置検出部１１２からの合焦位置情報は、測距領域位置決定部１１７を介して位置補正量算出部１１４へ供給される。
【００５９】
補正量記憶部１１３は第１の実施形態と同様、ズーム位置、絞り値及び被写体距離の複数の組み合わせの各々について、色評価値Ｃｘ、Ｃｙと測距領域位置の複数の組み合わせに対応する合焦位置補正量を対応付けた補正テーブルを記憶する。ただし、本実施形態では図９に示すように測距領域位置の候補が予め決定されているので、候補位置毎に合焦位置補正量を記憶しておいても良い。
【００６０】
特に、図９に示すように対称的に測距領域候補が決定されている場合には、中心の測距領域候補（１）と、画像面中心からの距離（像高）が等しい測距領域のグループ（測距領域（２）と（３））の各々について補正量を記憶しておけばよい。
【００６１】
図１０は、図９のように測距領域が設定されている場合の、補正量記憶部１１３に記憶する補正テーブルの内容を模式的に示す図であり、第１の実施形態における図５と対応する。各補正テーブルが９個の値を格納する点は共通であるが、撮影時の像高に対応した補正値を補間により求める必要がないため、横軸は像高でなく測距領域のグループ番号となる点が異なる。
【００６２】
位置補正量算出部１１４は、現在のズーム位置、絞り値に対応した複数の補正テーブルを用い、テーブル毎に（すなわち、離散的な被写体距離毎に）、測距領域位置決定部１１７が決定した測距領域の属するグループに応じた補正値を取得する。この結果、離散的な複数の被写体距離毎に、３通りの色評価値の組み合わせに対する合焦補正量が得られる。  その後の処理は、色情報検出部１１０が測距領域位置決定部１１７から通知される測距領域の位置情報に基づいて画像中の測距領域の色評価値を算出することを除き、第１の実施形態で説明したとおりである。
【００６３】
なお、本実施形態では、測距領域を測距領域位置決定部１１７が自動的に決定するものとしたが、ユーザが図９に示す各候補領域から予め設定する場合であっても同様に処理可能である。この場合、設定された候補領域の位置情報を測距領域位置決定部１１７が取得するように構成すればよく、他の処理は変更不要である。
【００６４】
このように、本実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、測距領域の位置が事前に決定された複数の位置から選択される場合において、合焦位置補正量の算出処理が軽減されるほか、補正量記憶部１１３の記憶容量が節約できるという効果を有する。
【００６５】
＜他の実施形態＞
なお、上述の実施形態では、撮像レンズ１０１が多焦点距離レンズであるズームレンズの場合を説明したが、単焦点レンズの場合には、絞り値毎に複数の離散的な距離に対応した補正テーブルを記憶するようにすればよい。そして、使用する補正テーブルの検出も、絞り値のみを用いて行う。
【００６６】
さらに、被写体距離はフォーカスレンズ１０２の位置から求める方法に限定されず、例えば被写体距離を検出するための別の機構を備えていても良い。この場合、上述の処理において被写体距離が必要な場合にこの機構から取得するように構成する。このような測距機構としては、例えば光や超音波を出射し、その反射波を検出して距離を測定する機構などが利用できる。
【００６７】
また、上記実施の形態ではいわゆる撮像素子からの出力に応じた、コントラストに依存するフォーカス制御について説明したが、それに限らず、フォーカス制御の際の信号が、画像処理部１０７により現像処理前の信号であって、人間が視覚で感じる色と、フォーカス信号として光電変換する信号との差異が生じるようなものであれば、本願実施例で説明した技術は、例えば位相差ＡＦであっても利用することができる。
【００６８】
また、測距機構は外部機器であっても良い。同様に、被写体の色情報は撮像素子の測距領域内画素から求める以外に、色情報の測定が可能な外部機器により求め、その結果を利用するようにしても良い。さらに、色情報を検出するためのセンサなどを撮像装置に別途備えるようにしても良い。
【００６９】
尚、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を、記録媒体から直接、或いは有線／無線通信を用いて当該プログラムを実行可能なコンピュータを有する撮像装置に供給し、その撮像装置が該供給されたプログラムを実行することによって同等の機能が達成される場合も本発明に含む。
【００７０】
従って、本発明の機能処理を自動合焦機能を有する撮像装置が有するコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。
【００７１】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
【００７２】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等の光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリなどがある。
【００７３】
有線／無線通信を用いたプログラムの供給方法としては、撮像装置がコンピュータネットワークとの接続機能を有する場合には、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を形成するコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイル等、撮像装置で本発明を形成するコンピュータプログラムとなりうるデータファイル（プログラムデータファイル）を記憶し、接続のあった撮像装置にプログラムデータファイルをダウンロードする方法などが挙げられる。この場合、プログラムデータファイルを複数のセグメントファイルに分割し、セグメントファイルを異なるサーバに配置することも可能である。
【００７４】
また、撮像装置と外部コンピュータとを直接接続し、外部コンピュータから撮像装置内の不揮発性メモリに本発明を構成するソフトウェアプログラムをダウンロードさせる様にしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】撮像素子が用いるカラーフィルターの色配置例を示す図である。
【図４】人間の目の視感度特性を表す図である。
【図５】第１の実施形態における補正量記憶部１１３に記憶される補正テーブルの内容と、測距領域位置に応じた補正量を得る処理を説明するための図である。
【図６】補正テーブルに用いる離散的な色評価値の例を示す図である。
【図７】実測された被写体距離に対応した位置補正量を、離散的な距離に対応した補正量から求める方法を説明する図である。
【図８】測距領域の色評価値に応じて最終的な合焦位置補正量を算出する処理を説明するための図である。
【図９】複数の測距領域の例を示す図である。
【図１０】第２の実施形態における補正量記憶部１１３に記憶される補正テーブルの内容と、測距領域位置に応じた補正量を得る処理を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る撮像装置の全体的な動作を示すフローチャートである。
【図１２】測距領域とその表示方法の例を示す図である。
【図１３】補正テーブルがズーム位置と絞り値の記憶方法の具体例を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る撮像装置のオートフォーカス処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施形態に係る撮像装置の撮影動作を示すフローチャートである。
【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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【図８】
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【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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