(57)【要約】【課題】瞳色分割に基づく位相差検出が困難な苦手被写体に対しても、位相差検出による距離測定を可能とする距離測定装置等を提供する。【解決手段】カラーの撮像素子２２と、撮像光学系９と、光が撮像光学系９の瞳領域を通過する際に帯域を少なくとも２つに分割する帯域制限フィルタ１２と、撮像素子２２から得られた画像から帯域毎の重心位置を測定してその位相差量に基づき被写体距離を演算する距離演算部３７と、重心位置が異なる帯域の画像間に相関があるか判定する色相関判定部３８と、重心位置を変更する瞳位置変更部と、相関がある場合、１回の撮像画像から被写体距離を演算させ、相関がない場合、重心位置を変更させ、変更前後の少なくとも２回の撮像画像から被写体距離を演算させるシステムコントローラ３０と、を備えた距離測定装置。【選択図】図１
2013057761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を受光して光電変換し、複数帯域の色画像を生成する撮像素子と、
前記光を前記撮像素子に対して結像させる撮像光学系と、
前記光が前記撮像光学系の瞳領域を通過する際に、前記帯域を少なくとも２つに分割する帯域制限フィルタと、
前記撮像素子から得られた画像から、分割された前記帯域毎の重心位置を測定し、該重心位置の位相差量に基づき被写体までの距離を演算する距離演算部と、
分割された前記帯域毎の重心位置が異なる帯域の画像同士間の何れかに相関があるか否かを判定する色相関判定部と、
前記重心位置を変更する瞳位置変更部と、
前記色相関判定部により相関があると判定された場合、前記撮像素子による１回の撮像画像から前記距離演算部に被写体までの距離を演算させ、相関がないと判定された場合、前記瞳位置変更部に前記重心位置を変更させ、前記撮像素子による前記重心位置の変更前と変更後との少なくとも２回の撮像画像から、前記距離演算部に被写体までの距離を演算させる制御部と、
を具備したことを特徴とする距離測定装置。
【請求項２】
前記距離演算部は、前記複数の画像における測距エリアの位相差量に基づき被写体までの距離を演算するものであり、
前記色相関判定部は、前記測距エリアにおける画素加算値を、前記重心位置が異なる帯域の画像のそれぞれに対して算出して、算出された内の最も値が大きい第１の画素加算値を、２番目に値が大きい第２の画素加算値で割ったときの値が、所定の閾値以上であるときに、前記重心位置が異なる帯域の画像同士の何れの間にも相関がないと判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の距離測定装置。
【請求項３】
前記撮像光学系は、前記瞳領域を変更するための絞りを有し、
前記瞳位置変更部は、前記絞りを駆動制御することにより、前記重心位置を変更する
ことを特徴とする請求項２に記載の距離測定装置。
【請求項４】
前記瞳位置変更部は、前記帯域制限フィルタの位置を変更することにより、前記重心位置を変更する
ことを特徴とする請求項２に記載の距離測定装置。
【請求項５】
前記瞳位置変更部は、前記撮像光学系の光軸に垂直な方向に前記帯域制限フィルタの位置を変更し得るものであり、前記帯域制限フィルタの挿入位置を変更することにより、前記重心位置を変更する
ことを特徴とする請求項４に記載の距離測定装置。
【請求項６】
前記瞳位置変更部は、前記光軸周りに前記帯域制限フィルタを回転し得るものであり、前記帯域制限フィルタの回転位置を変更することにより、前記重心位置を変更する
ことを特徴とする請求項４に記載の距離測定装置。
【請求項７】
前記撮像光学系の光路上前方に配設され、該撮像光学系を遮光する保護状態と、該撮像光学系を開放する撮影状態と、該撮像光学系の一部を遮光し他の一部を開放する測距用状態と、を取り得る保護部材をさらに具備し、
前記瞳位置変更部は、前記保護部材に前記測距用状態をとらせることにより、前記重心位置を変更する
ことを特徴とする請求項４に記載の距離測定装置。
【請求項８】
前記撮像光学系は焦点調節用のフォーカスレンズを含み、
前記撮像素子から得られた画像に基づき前記フォーカスレンズを駆動してコントラストオートフォーカスを行うコントラストオートフォーカス制御部をさらに具備し、
前記制御部は、前記距離演算部による位相差量に基づく被写体距離の演算を行うのに適切であるか否かを判定し、不適切であると判定したときには、該距離演算部による被写体距離の演算を行うことなく、前記コントラストオートフォーカス制御部によるコントラストオートフォーカスを行わせるように制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項７までの何れか一項に記載の距離測定装置。
【請求項９】
前記撮像素子から得られた画像のホワイトバランス評価値に基づきホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整部をさらに具備し、
前記制御部は、最も高いホワイトバランス評価値である第１のホワイトバランス評価値を２番目に高いホワイトバランス評価値である第２のホワイトバランス評価値で割ったときの値が所定の閾値以上であるときに、前記距離演算部による被写体距離の演算を行うには不適切であると判定する
ことを特徴とする請求項８に記載の距離測定装置。
【請求項１０】
前記請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の距離測定装置を備えた撮像装置。
【請求項１１】
光を少なくとも２つの帯域に分割し、
前記光を光電変換して、複数帯域の色画像を生成し、
前記色画像から分割された前記帯域毎の重心位置を測定し、
分割された前記帯域毎の重心位置が異なる帯域の画像同士の間の何れかに相関があるか否かを判定し、
相関があると判定された場合、１回の撮像画像から得られた前記重心位置の位相差量に基づき被写体までの距離を演算し、相関がないと判定された場合、前記重心位置を変更し、前記重心位置の変更前と変更後との少なくとも２回の撮像画像から得られた前記重心位置の位相差量に基づき被写体までの距離を演算する
ことを特徴とする距離測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像光学系の異なる瞳領域を通過した複数の帯域の光から得られる複数帯域の画像に基づき、被写体までの距離を測定する距離測定装置、撮像装置、距離測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
距離情報は、自動焦点調節（ＡＦ：オートフォーカス）機構によるＡＦ処理を行うためや、立体視用画像を作成するため、あるいは画像処理（例えば、被写体抽出処理や背景抽出処理、あるいはボケ量コントロールの画像加工処理）を行うためなど、撮像装置における様々な機能を実現するのに利用可能である。
【０００３】
このような距離情報を取得する方法は、従来より種々のものが提案されており、例えば、照明光を照射し被写体からの反射光を受光して測距を行うアクティブ測距方式や、基線長を設けて配置した複数の撮像装置（例えばステレオカメラ）の取得画像から三角測距の原理により測距を行う方式、あるいは撮像装置自体により取得した画像のコントラストが高くなるようにフォーカスレンズを駆動するコントラストＡＦ方式など、様々な方式が提案されている。
【０００４】
しかし、アクティブ測距方式は測距用投光装置などの測距専用の部材が必要であり、また、三角測距方式では複数の撮像装置が必要であるために、撮像装置が大型化したりコストが上昇したりする要因となる。一方、コントラストＡＦ方式は、撮像装置自体により取得した画像を利用するために、測距専用部材等は不要であるが、フォーカスレンズの位置を変化させながら複数回の撮像を行ってコントラスト値のピークを探す方式であるために、合焦位置に対応するピークを探すのに時間を要し、高速のＡＦを行うことが困難である。
【０００５】
このような背景の下、大型化やコストの上昇を抑えながら距離情報を取得する技術として、レンズの瞳を通過する光束を複数に分割して受光し、レンズ内の一瞳領域を通過した光束から得られた画素信号と、レンズ内の一瞳領域とは異なる他の瞳領域を通過した光束から得られた画素信号と、の間で相関演算を行うことにより、被写体までの距離情報を取得する技術が提案されている。
【０００６】
例えば、撮像素子の一部の画素上に瞳分割を行い得るような遮光膜を形成して焦点検出用画素とし、焦点検出用画素から得られた画像から位相差を取得する技術が知られている。しかし、この場合には、微細加工技術を用いて画素との位置合わせをしながら遮光膜を形成して専用の撮像素子を構成する必要があり、汎用の撮像素子をそのまま利用することができない。
【０００７】
これに対して、特開平１１−２５８４８９号公報には、撮影用の光学系に移動可能な瞳を挿入し、この瞳を移動して、瞳領域の異なる光束よりなる光学像を、撮影用の撮像素子に結像させ、これにより得られる瞳領域の異なる複数の像の位相差を検出し、撮影レンズのデフォーカス量を検知する位相差方式（瞳時分割位相差ＡＦ）において、処理の高速化や回路規模の縮小を図るために、１ブロックから得られる信号を位相差検出に用いる技術が記載されている。この構成おいては、汎用の撮像素子を利用可能であるものの、位相差検出を行うには時間を異ならせて複数枚の画像を取得する必要がある。従って、合焦までに時間を要したり、動きのある被写体の場合にはＡＦ精度が低下したりする場合がある。そこで、該公報には、動きがある被写体に対して動き補正を行う技術が記載されているが、位相差検出に複数枚の画像を必要とする点は依然としてそのままである。
【０００８】
そこで、汎用の撮像素子を利用可能であり、かつ、１枚の画像から位相差検出が可能な技術が提案されている。例えば特開２００１−１７４６９６号公報には、部分瞳毎に異なる分光特性（例えばＲＧとＧＢ）を持たせた瞳色分割用フィルタを撮像光学系に介在させ、撮像光学系からの被写体像をカラー撮像素子により受光することで、色（例えばＲとＢ）による瞳分割を行う技術が記載されている。すなわち、カラー撮像素子から出力される画像信号を色分離して、各色画像上の同一被写体間の相対的なズレ量を検知することにより、合焦位置から近距離側にずれているのか遠距離側にずれているのかのフォーカシングズレ方向と、その方向への合焦位置からのズレ量であるフォーカシングズレ量と、の２つのフォーカシング情報が取得される。
【０００９】
ところで、相関演算を行っても、位相差検出に必要なコントラスト評価値を得られないことがある。いわゆる苦手被写体の代用例は低コントラストの被写体であり、これに準ずる状態となっているのが大デフォーカスの被写体である。このような場合に対応する技術として、特開２００３−３４４７５３号公報には、瞳分割に係る被写体像のコントラスト評価値の何れかが閾値以下である場合には、相関演算が不可能であると判定して、相関演算が可能になるまでＡＦ対象領域を拡大する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−２５８４８９号公報
【特許文献２】特開２００１−１７４６９６号公報
【特許文献３】特開２００３−３４４７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した特開２００１−１７４６９６号公報に記載の技術においても、特有の苦手被写体が存在する。
【００１２】
すなわち、該公報に記載の技術は、例えばＲ画像とＢ画像との間で相関演算を行う技術であるために、Ｒ画像の波長帯域とＢ画像の波長帯域との両方において画素値を有する被写体でないと、相関演算を行うことができない。従って、例えば狭帯域の被写体、より具体的にＲ色のみの深紅のバラの場合、Ｒ画像は取得できるもののＢ画像を取得することができないために、相関演算を行うことができない。
【００１３】
このような苦手被写体について、本願の実施形態に係る図面を参照してより詳細に説明する。
【００１４】
まず、特開２００１−１７４６９６号公報に記載された瞳色分割用フィルタは、例えば図３に示す帯域制限フィルタ１２と同様に構成されている。すなわち、帯域制限フィルタ１２は、レンズを含む撮像光学系の瞳を、ＲＧを透過する部分瞳とＧＢを透過する部分瞳とに分割するように構成されている。ここに、ＲＧを透過する部分瞳を形成するのがＲＧフィルタ１２ｒ、ＧＢを透過する部分瞳を形成するのがＧＢフィルタ１２ｂである。
【００１５】
このような構成の光学系により、例えば合焦位置よりも遠い位置にある通常の被写体ＯＢＪｒｇｂを結像するときの様子は、光学系を上から見た図４に示すようになる。
【００１６】
すなわち、被写体が合焦位置よりも遠い位置にあると、レンズ１０と撮像素子２２との間に合焦面が位置するために、帯域制限フィルタ１２とは左右が反転した位置にＲのボケ画像ＩＭＧｒとＢのボケ画像ＩＭＧｂとが結像される。
【００１７】
撮像素子が例えば図２に示すようなベイヤー配列の撮像素子であるとすると、通常の被写体ＯＢＪｒｇｂ、つまり、ＲＧＢの各帯域の光を反射する被写体の場合には、図５に示すように、各色の画素が光電変換を行って画素値を発生させる（図５および後述する図９のハッチングは画素値が発生したことを示している）。
【００１８】
こうして得られたＲ画像とＢ画像とをＳＡＤ方式により相関演算したときには、図６に示すようなＶ字形状の谷をなす相関値が得られ、０に近い谷の底の像ずれ量が求める位相差量となる。また、ＺＮＣＣ方式により相関演算したときには、図７に示すような逆Ｖ字形状の山をなす相関値が得られ、１に近い山の頂点の像ずれ量が求める位相差量となる。
【００１９】
これに対して、Ｒ色のみの（より正確には、Ｒ色光の強度が、Ｂ色光およびＧ色光の強度に比して圧倒的に高い）深紅のバラ等の狭帯域の被写体ＯＢＪｒを上述した光学系により結像するときの様子は、図８に示すようになる。
【００２０】
このときには、被写体ＯＢＪｒから照射されたＲ光は、ＲＧフィルタ１２ｒは透過するが、ＧＢフィルタ１２ｂには遮断される。従って、図９に示すように、Ｒ画素は光電変換を行って画素値を発生させるが、Ｂ画素およびＧ画素では光電変換がほとんど行われず画素値がほとんど発生しない。
【００２１】
このようにして得られたＲ画像とＢ画像とをＳＡＤ方式により相関演算しても、例えば図１０に示すような明確なＶ字形状の谷が見られない相関値が得られてしまい、０に近い谷の底を求めるのが困難であり、仮に求めたとしても信頼性が著しく低いものとなる。同様に、ＺＮＣＣ方式により相関演算したとしても、図１１に示すような明確な逆Ｖ字形状の山が見られない相関値が得られてしまい、１に近い山の頂点を求めるのが困難であり、仮に求めたとしても信頼性が著しく低いものとなる。こうして、被写体が狭帯域である場合には、位相差検出を行うことが困難であり、仮に、位相差検出を行ったとしても検出した位相差量の信頼性が低くなってしまったりすることが分かる。
【００２２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、波長帯域および瞳領域が異なる複数の画像に基づく位相差検出が困難な苦手被写体に対しても、位相差検出による距離測定を可能とする距離測定装置、撮像装置、距離測定方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記の目的を達成するために、本発明のある態様による距離測定装置は、光を受光して光電変換し、複数帯域の色画像を生成する撮像素子と、前記光を前記撮像素子に対して結像させる撮像光学系と、前記光が前記撮像光学系の瞳領域を通過する際に、前記帯域を少なくとも２つに分割する帯域制限フィルタと、前記撮像素子から得られた画像から、分割された前記帯域毎の重心位置を測定し、該重心位置の位相差量に基づき被写体までの距離を演算する距離演算部と、分割された前記帯域毎の重心位置が異なる帯域の画像同士間の何れかに相関があるか否かを判定する色相関判定部と、前記重心位置を変更する瞳位置変更部と、前記色相関判定部により相関があると判定された場合、前記撮像素子による１回の撮像画像から前記距離演算部に被写体までの距離を演算させ、相関がないと判定された場合、前記瞳位置変更部に前記重心位置を変更させ、前記撮像素子による前記重心位置の変更前と変更後との少なくとも２回の撮像画像から、前記距離演算部に被写体までの距離を演算させる制御部と、を備える。
【００２４】
本発明の他の態様による撮像装置は、上記距離測定装置を備えている。
【００２５】
本発明のさらに他の態様による距離測定方法は、光を少なくとも２つの帯域に分割し、前記光を光電変換して、複数帯域の色画像を生成し、前記色画像から分割された前記帯域毎の重心位置を測定し、分割された前記帯域毎の重心位置が異なる帯域の画像同士の間の何れかに相関があるか否かを判定し、相関があると判定された場合、１回の撮像画像から得られた前記重心位置の位相差量に基づき被写体までの距離を演算し、相関がないと判定された場合、前記重心位置を変更し、前記重心位置の変更前と変更後との少なくとも２回の撮像画像から得られた前記重心位置の位相差量に基づき被写体までの距離を演算する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の距離測定装置、撮像装置、距離測定方法によれば、波長帯域および瞳領域が異なる複数の画像に基づく位相差検出が困難な苦手被写体に対しても、位相差検出による距離測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態１における撮像装置の構成を示すブロック図。
【図２】上記実施形態１における撮像素子の画素配列を説明するための図。
【図３】上記実施形態１における帯域制限フィルタの一構成例を説明するための図。
【図４】上記実施形態１において、合焦位置よりも遠距離側にある通常の被写体ＯＢＪｒｇｂを撮像するときの被写体光束集光の様子を示す平面図。
【図５】上記実施形態１において、通常の被写体ＯＢＪｒｇｂを撮像するときのＲＧＢ画素の光電変換の様子を示す図。
【図６】上記実施形態１において、通常の被写体ＯＢＪｒｇｂを撮像して得られたＲ画像とＢ画像の相対位置をずらしながらＳＡＤ方式により演算を行った相関値の例を示す線図。
【図７】上記実施形態１において、通常の被写体ＯＢＪｒｇｂを撮像して得られたＲ画像とＢ画像の相対位置をずらしながらＺＮＣＣ方式により演算を行った相関値の例を示す線図。
【図８】上記実施形態１において、合焦位置よりも遠距離側にあるＲ色の被写体ＯＢＪｒを撮像するときの被写体光束集光の様子を示す平面図。
【図９】上記実施形態１において、Ｒ色の被写体ＯＢＪｒを撮像するときのＲＧＢ画素の光電変換の様子を示す図。
【図１０】上記実施形態１において、狭帯域の被写体ＯＢＪｒを撮像して得られたＲ画像とＢ画像の相対位置をずらしながらＳＡＤ方式により演算を行った相関値の例を示す線図。
【図１１】上記実施形態１において、狭帯域の被写体ＯＢＪｒを撮像して得られたＲ画像とＢ画像の相対位置をずらしながらＺＮＣＣ方式により演算を行った相関値の例を示す線図。
【図１２】上記実施形態１において、図３の帯域制限フィルタを光軸周りに１８０°回転させて、合焦位置よりも遠距離側にあるＲ色の被写体ＯＢＪｒを撮像するときの被写体光束集光の様子を示す平面図。
【図１３】上記実施形態１において、帯域制限フィルタが図３に示す位置にあるときの、Ｒ色の色瞳重心位置ｇ１を示す図。
【図１４】上記実施形態１において、帯域制限フィルタを光軸周りに１８０°回転させたときの、Ｒ色の色瞳重心位置ｇ２を示す図。
【図１５】上記実施形態１において、Ｒ色の色瞳重心位置の変更前後の様子を示す図。
【図１６】上記実施形態１において、図３の帯域制限フィルタを光軸周りに１２０°回転させたときのＲ色の色瞳重心位置ｇ２を示す図。
【図１７】上記実施形態１において、図３の帯域制限フィルタを光軸周りに２４０°回転させたときのＲ色の色瞳重心位置ｇ３を示す図。
【図１８】上記実施形態１において、光軸周りの３等分位置となる色瞳重心位置ｇ１〜ｇ３を示す図。
【図１９】上記実施形態１において、図３の帯域制限フィルタを光軸周りに９０°回転させたときのＲ色の色瞳重心位置ｇ３を示す図。
【図２０】上記実施形態１において、図３の帯域制限フィルタを光軸周りに２７０°回転させたときのＲ色の色瞳重心位置ｇ４を示す図。
【図２１】上記実施形態１において、光軸周りの４等分位置となる色瞳重心位置ｇ１〜ｇ４を示す図。
【図２２】上記実施形態１において、帯域制限フィルタの周囲にギヤーを設けて光軸周りに回転可能とした例を示す図。
【図２３】上記実施形態１の撮像装置における撮像処理を示すフローチャート。
【図２４】上記実施形態１において、図２３の撮像処理において行われるＡＦ動作の詳細を示すフローチャート。
【図２５】上記実施形態１において、図２３の撮像処理において行われるＡＦ動作の他の例を示すフローチャート。
【図２６】上記実施形態１において、図２４または図２５のＡＦ動作において行われる距離演算の処理を示すフローチャート。
【図２７】上記実施形態１において、図２６の距離演算において行われる瞳色時分割取得の処理を示すフローチャート。
【図２８】上記実施形態１の変形例において、帯域制限フィルタが光路から退避しているときの様子を示す図。
【図２９】上記実施形態１の変形例において、帯域制限フィルタが光路内に挿入されているときの様子を示す図。
【図３０】上記実施形態１の変形例において、帯域制限フィルタが光路内に途中まで挿入されているときの様子を示す図。
【図３１】本発明の実施形態２における撮像装置の構成を示すブロック図。
【図３２】上記実施形態２における絞りの一構成例を示す図。
【図３３】上記実施形態２において、図３２の絞りを駆動して第１の色瞳重心位置ｇ１を実現している様子を示す図。
【図３４】上記実施形態２において、図３２の絞りを駆動して第２の色瞳重心位置ｇ２を実現している様子を示す図。
【図３５】上記実施形態２の変形例において、絞りを開放して第１の色瞳重心位置ｇ１を実現している様子を示す図。
【図３６】上記実施形態２の変形例において、絞りを絞って第２の色瞳重心位置ｇ２を実現している様子を示す図。
【図３７】本発明の実施形態３における撮像装置の構成を示すブロック図。
【図３８】上記実施形態３において、レンズバリアを駆動して第１の色瞳重心位置ｇ１を実現している様子を示す図。
【図３９】上記実施形態３において、レンズバリアを駆動して第２の色瞳重心位置ｇ２を実現している様子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
［実施形態１］
【００２９】
図１から図２７は本発明の実施形態１を示したものであり、図１は撮像装置の構成を示すブロック図である。
【００３０】
本実施形態の距離測定装置を備えた撮像装置は、例えばデジタルスチルカメラとして構成されている。ただし、ここではデジタルスチルカメラを例に挙げているが、撮像装置は、カラー撮像素子を備え撮像機能を有する装置であればどのようなものでも良く、幾つかの例を挙げれば、上述したデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、カメラ付携帯電話、カメラ付携帯情報端末（カメラ付ＰＤＡ）、カメラ付パーソナルコンピュータ、監視カメラ、内視鏡、デジタル顕微鏡（デジタルマイクロスコープ）、測距機能付き双眼鏡などである。
【００３１】
撮像装置は、レンズユニット１と、このレンズユニット１がレンズマウントを介して着脱自在に取り付けられる本体部であるボディユニット２と、を備えている。なお、ここではレンズユニット１が着脱式である場合を例に挙げて説明するが、勿論、着脱式でなくても構わない。
【００３２】
レンズユニット１は、レンズ１０と絞り１１とを含む撮像光学系９と、帯域制限フィルタ１２と、レンズ制御部１４と、レンズ側通信コネクタ１５と、レンズ駆動部１６と、フィルタ駆動部１７と、絞り駆動部１８と、を備えている。
【００３３】
ボディユニット２は、シャッタ２１と、撮像素子２２と、撮像回路２３と、撮像駆動部２４と、画像処理部２５と、画像メモリ２６と、表示部２７と、インターフェース（ＩＦ）２８と、システムコントローラ３０と、センサ部３１と、操作部３２と、ストロボ制御回路３３と、ストロボ３４と、ボディ側通信コネクタ３５と、を備えている。なお、図１のボディユニット２内には記録媒体２９も記載されているが、この記録媒体２９は撮像装置に対して着脱自在な例えばメモリカード（スマートメディア、ＳＤカード、ｘＤピクチャーカード等）で構成されているために、撮像装置に固有の構成でなくても構わない。
【００３４】
まず、レンズユニット１における撮像光学系９は、被写体像を撮像素子２２に結像するためのものである。この撮像光学系９のレンズ１０は、焦点調節を行うためのフォーカスレンズを備えて構成されている。レンズ１０は、一般的には複数枚のレンズで構成されることが多いが、図１においては簡単のために１枚のレンズのみを図示している。
【００３５】
撮像光学系９の絞り１１は、レンズ１０を通過する被写体光束の通過範囲を規制することにより、撮像素子２２上に結像される被写体像の明るさを調節するためのものである。この絞り１１の絞り開口径を変更すると、撮像光学系９の瞳領域も変更される。
【００３６】
帯域制限フィルタ１２は、撮像光学系９を経て撮像素子２２に至る撮影光束の光路上（望ましくは、撮像光学系９の絞り１１の位置またはその近傍）に配設されており、撮像光学系９の瞳領域の一部である第１の領域を通過しようとする撮影光束中の第１の帯域（ここに、帯域は波長帯域を示す。以下同様。）の光を遮断し第２の帯域および第３の帯域の光を通過させる第１の帯域制限と、撮像光学系９の瞳領域の他の一部である第２の領域を通過しようとする撮影光束中の第２の帯域の光を遮断し第１の帯域および第３の帯域の光を通過させる第２の帯域制限と、を行うフィルタである。
【００３７】
図３は帯域制限フィルタ１２の一構成例を説明するための図である。この図３に示す構成例の帯域制限フィルタ１２は、撮像光学系９の瞳領域が、第１の領域と第２の領域とに２分されたものとなっている。すなわち、帯域制限フィルタ１２は、撮像装置を標準姿勢（いわゆる、カメラを通常の横位置に構えた姿勢）として撮像素子２２から見たときに、左半分がＧ（緑）成分およびＲ（赤）成分を通過させＢ（青）成分を遮断する（すなわち、Ｂ（青）成分は第１の帯域と第２の帯域との内の一方の帯域である）ＲＧフィルタ１２ｒと、右半分がＧ成分およびＢ成分を通過させＲ成分を遮断する（すなわち、Ｒ成分は第１の帯域と第２の帯域との内の他方の帯域である）ＧＢフィルタ１２ｂとなっている。従って、帯域制限フィルタ１２は、撮像光学系９の絞り１１の開口を通過する光に含まれるＧ成分を全領域において通過させ（すなわち、Ｇ成分は第３の帯域である）、Ｒ成分を開口の半分の領域だけ通過させ、Ｂ成分を開口の残り半分の領域だけ通過させる。このように帯域制限フィルタ１２は、通過させる光の帯域（色）によって、撮像光学系９の瞳領域における通過領域を制限するものであるために、帯域制限フィルタ１２により分割された各帯域の光が撮像光学系９の瞳領域を通過する際の光量の重心位置（色瞳重心位置）は、帯域（色）毎に異なることになる。具体的には、Ｇが瞳領域を通過する際の光量の重心位置は撮像光学系９の光軸中心に一致し、Ｒが瞳領域を通過する際の光量の重心位置は撮像光学系９の光軸中心から偏心して図３の左側にずれ、Ｂが瞳領域を通過する際の光量の重心位置は撮像光学系９の光軸中心から偏心して図３の右側にずれることになる。
【００３８】
なお、帯域制限フィルタ１２のＲＧＢ各分光透過特性が、撮像素子２２にオンチップで構成されている素子フィルタ（図２参照）のＲＧＢ各分光透過特性と異なると、ＲＧフィルタ１２ｒとＧＢフィルタ１２ｂの空間位置の相違に基づいて得られる画像から後述するように取得する位置情報の精度が低下したり、分光特性のミスマッチによる光量ロスが発生したりすることになる。従って、帯域制限フィルタ１２の分光透過特性は、撮像素子２２の素子フィルタの分光透過特性と、同一または可能な限り近似していることが望ましい。
【００３９】
レンズ制御部１４は、レンズユニット１の制御を行うものである。すなわち、レンズ制御部１４は、レンズ側通信コネクタ１５およびボディ側通信コネクタ３５を介してシステムコントローラ３０から受信した指令に基づき、レンズ駆動部１６、フィルタ駆動部１７、絞り駆動部１８を制御する。
【００４０】
レンズ側通信コネクタ１５は、レンズユニット１とボディユニット２とがレンズマウントにより結合されてボディ側通信コネクタ３５と接続されることにより、レンズ制御部１４とシステムコントローラ３０との間の通信を可能にするコネクタである。
【００４１】
レンズ駆動部１６は、レンズ制御部１４の制御に基づき、レンズ１０内のフォーカスレンズを駆動し合焦させるものである。また、レンズ１０が電動ズームレンズである場合には、レンズ駆動部１６は、レンズ制御部１４の制御に基づき、レンズ１０内のズームレンズの駆動も行う。
【００４２】
フィルタ駆動部１７は、レンズ制御部１４の制御に基づき、帯域制限フィルタ１２を撮像光学系９の光路上へ挿入しあるいは光路上から退避させるものである。
【００４３】
絞り駆動部１８は、レンズ制御部１４の制御に基づき、絞り１１を駆動し絞り開口径を変更するものである。
【００４４】
次に、ボディユニット２におけるシャッタ２１は、レンズ１０から撮像素子２２に到達する被写体光束の通過時間を規制することにより、撮像素子２２の露光時間を調節するための光学シャッタである。なお、ここでは光学シャッタを用いているが、光学シャッタに代えて、または光学シャッタに加えて、撮像素子２２による素子シャッタ（電子シャッタ）を用いるようにしても構わない。
【００４５】
撮像素子２２は、撮像光学系９により結像される被写体像を、１回の撮像において複数の波長帯（例えば、ＲＧＢが挙げられるが、これに限るものではない）光毎にそれぞれ受光して光電変換し、電気信号として出力するカラー撮像素子であり、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等として構成されている。ここに、カラー撮像素子の構成としては、オンチップの素子カラーフィルタを備えた単板の撮像素子でも良いし、ＲＧＢ各色光への色分解を行うダイクロイックプリズムを用いた３板式であっても良いし、同一の画素位置で半導体の深さ方向位置に応じてＲＧＢの撮像情報を取得可能な方式の撮像素子であっても良いし、複数の波長帯光の撮像情報を取得可能であればどのようなものでも構わない。
【００４６】
例えば、図２を参照して、一般的なデジタルスチルカメラに用いられることが多い単板のカラー撮像素子の構成例を説明する。ここに、図２は撮像素子２２の画素配列を説明するための図である。本実施形態においては、オンチップで搭載される素子カラーフィルタが透過する複数の波長帯光はＲ、Ｇ、およびＢとなっており、この図２に示すように、原色ベイヤー配列の単板カラー撮像素子が構成されている。従って、撮像素子２２がこの図２に示したような構成である場合には、１画素に付き１色の色成分のみが得られることになるために、画像処理部２５においてデモザイキング処理を行い１画素につきＲＧＢの３色が揃ったカラー画像を生成するようになっている。
【００４７】
撮像回路２３は、撮像素子２２から出力される画像信号を増幅（ゲイン調整）したり、また、撮像素子２２がアナログ撮像素子であってアナログの画像信号を出力する場合には、Ａ／Ｄ変換してデジタル画像信号（以下では「画像情報」ともいう）を生成するものである（撮像素子２２がデジタル撮像素子である場合には、撮像回路２３に入力される時点で既にデジタルとなっているためにＡ／Ｄ変換は行わない）。撮像回路２３は、撮像駆動部２４で切り換えられた撮像モードに対応するフォーマットで、画像信号を画像処理部２５へ出力する。なお、詳細は後述する。
【００４８】
撮像駆動部２４は、システムコントローラ３０の指令に基づいて、撮像素子２２および撮像回路２３にタイミング信号および電力を供給して、撮像素子に露光、読出、素子シャッタ等を行わせるとともに、撮像素子２２の動作に同期させて撮像回路２３によるゲイン調整およびＡ／Ｄ変換を実行させるように制御するものである。また、この撮像駆動部２４は、撮像素子２２の撮像モードを切り換える制御も行う。
【００４９】
画像処理部２５は、各種のデジタル画像処理を行うものである。画像処理部２５は、例えば、黒レベルの補正、γ補正、欠陥画素の補正、デモザイキング、画像情報の色情報の変換処理、画像情報の画素数変換処理、等を行う。さらに、画像処理部２５は、ＷＢ（ホワイトバランス）調整を行うホワイトバランス調整部３６も含んで構成されている。また、帯域制限フィルタ１２は通過させる光の帯域（色）によって、撮像光学系９の瞳領域における通過領域を制限しているために、通過する光は、帯域によって明るさが異なることになる。そこで、画像処理部２５は、このような帯域間（色間）の明るさの違いも補正するようになっている。加えて、図３に示したような帯域制限フィルタ１２を用いた場合には、非合焦部分においてＲ画像とＢ画像とに空間的な位置ズレが発生することになるために、画像処理部２５は、この空間的な位置ズレを補正して、色ズレのない平面画像を生成するカラー化処理も行う。
【００５０】
画像メモリ２６は、高速な書き込みや読み出しが可能なメモリであり、例えばＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）により構成されていて、画像処理用のワークエリアとして使用されるとともに、システムコントローラ３０のワークエリアとしても使用される。例えば、画像メモリ２６は、画像処理部２５により処理された最終的な画像を記憶するだけでなく、画像処理部２５による複数の処理過程における各中間画像も適宜記憶する。
【００５１】
表示部２７は、ＬＣＤ等を有して構成されていて、画像処理部２５により表示用に処理された画像（記録媒体２９から読み出されて画像処理部２５により表示用に処理された画像も含む）を表示するものである。具体的には、この表示部２７は、ライブビュー画像の表示、静止画像記録時の確認表示、記録媒体２９から読み出した静止画像または動画像の再生表示、等を行う。
【００５２】
インターフェース（ＩＦ）２８は、記録媒体２９を着脱可能に接続するものであり、記録媒体２９へ記録する情報の伝達、および記録媒体２９から読み出した情報の伝達を行う。
【００５３】
記録媒体２９は、画像処理部２５により記録用に処理された画像や、該画像に関連する各種データを記録するものであり、上述したように例えばメモリカード等として構成されている。
【００５４】
センサ部３１は、例えば、撮像装置のブレを検出するための加速度センサ等で構成される手振れセンサ、撮像素子２２の温度を測定するための温度センサ、撮像装置周辺の明るさを測定するための明るさセンサ、等を含んでいる。このセンサ部３１による検出結果はシステムコントローラ３０に入力される。ここに、手振れセンサによる検出結果は撮像素子２２やレンズ１０を駆動して手振れ補正を行ったり、画像処理による手振れ補正を行ったりするために用いられる。また、温度センサによる検出結果は撮像駆動部２４による駆動クロックの制御や撮像素子２２から得られる画像中のノイズ量を推定するのに用いられる。さらに、明るさセンサによる検出結果は、例えば、周囲の明るさに応じて表示部２７の輝度を適正に制御するために用いられる。
【００５５】
操作部３２は、撮像装置の電源をオン／オフするための電源スイッチ、静止画像や動画像等の撮像動作を指示入力するための２段式の押圧ボタンでなるレリーズボタン、撮像モード等を変更するためのモードボタン、選択項目や数値などを変更するのに用いられる十字キー、等を含んでいる。この操作部３２の操作により発生した信号は、システムコントローラ３０に入力される。
【００５６】
ストロボ制御回路３３は、システムコントローラ３０の指令に基づいて、ストロボ３４の発光量や発光タイミングを制御するものである。
【００５７】
ストロボ３４は、ストロボ制御回路３３の制御により、被写体へ照明光を照射する発光源である。
【００５８】
ボディ側通信コネクタ３５は、上述したように、レンズユニット１とボディユニット２とがレンズマウントにより結合されてレンズ側通信コネクタ１５と接続されることにより、レンズ制御部１４とシステムコントローラ３０との間の通信を可能にするコネクタである。
【００５９】
システムコントローラ３０は、このボディユニット２の制御を行うとともに、レンズ制御部１４を介してレンズユニット１の制御も行うものであり、この撮像装置を統合的に制御する制御部である。このシステムコントローラ３０は、図示しないフラッシュメモリ等の不揮発性メモリから撮像装置の基本制御プログラムを読み出して、操作部３２からの入力に応じて、撮像装置全体を制御するようになっている。
【００６０】
例えば、システムコントローラ３０は、レンズ制御部１４を介してレンズユニット１内の各部を制御したり、シャッタ２１を制御して駆動したり、センサ部３１の加速度センサによる検出結果に基づいて図示しない手振れ補正機構を制御駆動して手振れ補正を行ったり、等を行う。さらに、システムコントローラ３０は、操作部３２のモードボタンからの入力に応じて、撮像装置のモード設定（静止画像を撮像するための静止画モード、動画像を撮像するための動画モード等の設定）を行うものとなっている。
【００６１】
さらに、システムコントローラ３０は、距離演算部３７と、色相関判定部３８と、コントラストＡＦ制御部３９とを備えている。
【００６２】
色相関判定部３８は、上述した色瞳重心位置が異なる帯域の画像同士間の何れかに、相関があるか否かを判定するものである。
【００６３】
距離演算部３７は、撮像素子２２から得られた画像における、色瞳重心位置が異なる複数の帯域の画像の位相差量に基づき、被写体までの距離を演算するものである。例えば、距離演算部３７は、撮像素子２２から得られた、第１の帯域の第１の画像と第２の帯域の第２の画像との位相差量を演算し、演算した位相差量に基づき、被写体までの距離を演算する。具体的には、距離演算部３７は、Ｒ画像とＢ画像との位相差量、Ｒ画像とＧ画像との位相差量、またはＢ画像とＧ画像との位相差量に基づき被写体距離を演算するようになっている。
【００６４】
距離演算部３７により得られた距離情報は、例えばオートフォーカス（ＡＦ）に利用され、システムコントローラ３０が距離情報に基づきレンズユニット１を制御して位相差ＡＦを行う（勿論、距離情報の利用対象はＡＦに限るものではなく、ボケ量コントロールや、立体視画像の生成等に用いても構わない）。
【００６５】
コントラストＡＦ制御部３９は、撮像素子２２から得られた画像に基づきフォーカスレンズを駆動してコントラストＡＦを行うものである。より詳しくは、コントラストＡＦ制御部３９は、画像処理部２５から出力される画像信号（この画像信号は、輝度成分を含む割合が高いＧ画像であっても良いし、上述したカラー化処理により色ズレが補正された画像に係る輝度信号画像であっても構わない）からコントラスト値（ＡＦ評価値ともいう）を生成し、レンズ制御部１４を介してレンズ１０内のフォーカスレンズを制御するものである。すなわち、コントラストＡＦ制御部３９は、画像信号にフィルタ、例えばハイパスフィルタを作用させて高周波成分を抽出し、コントラスト値とする。そして、コントラストＡＦ制御部３９は、フォーカスレンズ位置を異ならせてコントラスト値を取得し、コントラスト値が大きくなる方向へフォーカスレンズを移動させて、さらにコントラスト値を取得する。このような処理を繰り返して行うことにより、最大のコントラスト値が得られるフォーカスレンズ位置（合焦位置）へフォーカスレンズを駆動するように制御するものである。
【００６６】
システムコントローラ３０は、瞳位置変更部（後述するように、フィルタ駆動部１７、絞り駆動部１８、またはバリア駆動部１９（図３７参照）等）を制御することにより、帯域制限フィルタ１２により分割される帯域の内の少なくとも１つの帯域の色瞳重心位置を変更するようになっている（従って、瞳位置変更部は、色瞳重心位置変更部といっても良い）。
【００６７】
そして、システムコントローラ３０は、後述するように、色相関判定部３８により相関があると判定された場合、撮像素子２２による１回の撮像画像から距離演算部３７に被写体までの距離を演算させ、相関がないと判定された場合、瞳位置変更部に色瞳重心位置を変更させ、撮像素子２２による色瞳重心位置の変更前と変更後との少なくとも２回の撮像画像から、距離演算部３７に被写体までの距離を演算させる制御を行う。
【００６８】
さらに、システムコントローラ３０は、距離演算部３７による位相差量に基づく被写体距離の演算を行うのに適切であるか否かを判定し、不適切であると判定したときには、距離演算部３７による被写体距離の演算を行うことなく、コントラストＡＦ制御部によるコントラストＡＦを行わせるように制御するものとなっている。なお、詳細は後述する。
【００６９】
次に、上述したような構成の撮像装置により、通常の被写体ＯＢＪｒｇｂと狭帯域の被写体ＯＢＪｒとを撮像する場合について、図４〜図１１を参照して説明する。
【００７０】
図４は、合焦位置よりも遠距離側にある通常の被写体ＯＢＪｒｇｂを撮像するときの被写体光束集光の様子を示す平面図である。
【００７１】
ＲＧＢの各帯域に光強度を有する通常の被写体ＯＢＪｒｇｂの場合には、被写体ＯＢＪｒｇｂからの光は、Ｒ成分がＲＧフィルタ１２ｒを通過する一方でＧＢフィルタ１２ｂに遮断され、Ｂ成分はＧＢフィルタ１２ｂを通過する一方でＲＧフィルタ１２ｒに遮断される。また、Ｇ成分についてはＲＧフィルタ１２ｒおよびＧＢフィルタ１２ｂの両方を通過する。
【００７２】
そして、図３に示した形状の帯域制限フィルタ１２を用いる場合の非合焦時には、被写体ＯＢＪｒｇｂ上の１点から放射された光は、Ｇ成分については円形ボケをなす被写体像ＩＭＧｇを形成し、Ｒ成分については半円形ボケをなす被写体像ＩＭＧｒ、Ｂ成分についても半円形ボケをなす被写体像ＩＭＧｂをそれぞれ形成する。ただし、Ｒ成分のボケ被写体像ＩＭＧｒとＢ成分のボケ被写体像ＩＭＧｂは、合焦位置よりも近距離側の非合焦であるときには帯域制限フィルタ１２と左右が一致し、合焦位置よりも遠距離側の非合焦であるときには帯域制限フィルタ１２と左右が反転する。
【００７３】
撮像光学系９からの光を受けた撮像素子２２上のＲＧＢ各色の画素は、図５のハッチングに示すように、光電変換をそれぞれ行って画素値を発生させる。ここに、図５は、通常の被写体ＯＢＪｒｇｂを撮像するときのＲＧＢ画素の光電変換の様子を示す図である。
【００７４】
上述したように、こうして得られたＲ画像とＢ画像とをＳＡＤ方式により相関演算したときには、図６に示すようなＶ字形状の谷をなす相関値が得られ、０に近い谷の底の像ずれ量が求める位相差量となる。また、ＺＮＣＣ方式により相関演算したときには、図７に示すような逆Ｖ字形状の山をなす相関値が得られ、１に近い山の頂点の像ずれ量が求める位相差量となる。なお、図６は通常の被写体ＯＢＪｒｇｂを撮像して得られたＲ画像とＢ画像の相対位置をずらしながらＳＡＤ方式により演算を行った相関値の例を示す線図であり、図７は通常の被写体ＯＢＪｒｇｂを撮像して得られたＲ画像とＢ画像の相対位置をずらしながらＺＮＣＣ方式により演算を行った相関値の例を示す線図である。また、図６、図７（および後述する図１０、図１１）のグラフの横軸は、相関演算対象の画像（例えば、上述したＲ画像とＢ画像）の像ズレ量（単位は画素）を示し、縦軸は相関演算の結果得られる相関値を示している。
【００７５】
続いて、図８は、合焦位置よりも遠距離側にあるＲ色の被写体ＯＢＪｒを撮像するときの被写体光束集光の様子を示す平面図である。
【００７６】
まず、被写体ＯＢＪｒは、狭帯域の被写体であって、例えば深紅のバラ等の、Ｒ色光の強度がＢ色光およびＧ色光の強度に比して圧倒的に高い被写体であるものとする。
【００７７】
このときには、被写体ＯＢＪｒから照射されたＲ光は、ＲＧフィルタ１２ｒは透過するが、ＧＢフィルタ１２ｂには遮断される。これにより、非合焦の被写体ＯＢＪｒｇｂ上の１点から放射された光は、Ｒ成分については半円形ボケをなす被写体像ＩＭＧｒを形成するが、Ｇ成分およびＢ成分については被写体像がほとんど形成されない。従って、図９に示すように、Ｒ画素は光電変換を行って画素値を発生させるが、Ｂ画素およびＧ画素では光電変換があまり行われず画素値がほとんど発生しない。ここに、図９は、Ｒ色の被写体ＯＢＪｒを撮像するときのＲＧＢ画素の光電変換の様子を示す図である。撮像素子２２は、Ｒ画像だけでなくＢ画像およびＧ画像についても画像信号を出力するために、データとしてはＲＧＢ画像が揃うことになる。
【００７８】
しかし、このようにして得られたＲ画像とＢ画像とをＳＡＤ方式により相関演算しても、例えば図１０に示すような明確なＶ字形状の谷が見られない相関値が得られてしまい、０に近い谷の底を求めるのが困難であり、仮に求めたとしても信頼性が著しく低いものとなる。同様に、ＺＮＣＣ方式により相関演算したとしても、図１１に示すような明確な逆Ｖ字形状の山が見られない相関値が得られてしまい、１に近い山の頂点を求めるのが困難であり、仮に求めたとしても信頼性が著しく低いものとなる。こうして、被写体が狭帯域である場合には、位相差検出を行うことが困難であり、仮に位相差検出を行ったとしても検出した位相差量の信頼性が低くなってしまったりすることが分かる。図１０は狭帯域の被写体ＯＢＪｒを撮像して得られたＲ画像とＢ画像の相対位置をずらしながらＳＡＤ方式により演算を行った相関値の例を示す線図であり、図１１は狭帯域の被写体ＯＢＪｒを撮像して得られたＲ画像とＢ画像の相対位置をずらしながらＺＮＣＣ方式により演算を行った相関値の例を示す線図である。
【００７９】
このような場合に本実施形態においては、Ｒ画像とＧ画像（またはＢ画像とＧ画像）の相関演算に基づき被写体距離の演算を行ったり、あるいはＲ画像の色瞳重心位置を変更して、色瞳重心位置変更の前後において撮像した２枚以上のＲ画像の相関演算に基づき被写体距離の演算を行ったり、あるいは相関演算に基づく被写体距離の演算の信頼度が低い場合には、コントラストＡＦにより被写体距離を求めたりするようにしている。なお、詳細は後述する。
【００８０】
図１２から図１５を参照して、色瞳重心位置を変更する例について説明する。ここに、図１２は、図３の帯域制限フィルタ１２を光軸周りに１８０°回転させて、合焦位置よりも遠距離側にあるＲ色の被写体ＯＢＪｒを撮像するときの被写体光束集光の様子を示す平面図であり、図１３は帯域制限フィルタ１２が図３に示す位置にあるときの、Ｒ色の色瞳重心位置ｇ１を示す図であり、図１４は帯域制限フィルタ１２を光軸周りに１８０°回転させたときの、Ｒ色の色瞳重心位置ｇ２を示す図であり、図１５はＲ色の色瞳重心位置の変更前後の様子を示す図である。
【００８１】
図３に示した帯域制限フィルタ１２を光軸周りに１８０°回転させると、図１４のように、右半円がＲＧフィルタ１２ｒとなり、左半円がＧＢフィルタ１２ｂとなる。
【００８２】
この場合には、非合焦の被写体ＯＢＪｒｇｂ上の１点から放射されたＲ色光が形成する被写体像ＩＭＧｒは、図８に示した半円形ボケと反対側の半円形ボケとなる。
【００８３】
撮像光学系９の瞳を通過する際の光量の重心位置について考えれば、帯域制限フィルタ１２が図３に示したような状態であるときには、Ｒ色の色瞳重心位置は図１３に示すｇ１となるが、帯域制限フィルタ１２が図１４に示したような状態となったときにはＲ色の色瞳重心位置は同図に示すｇ２となる。
【００８４】
従って、図１５に示すように、被写体が単一の色（この例ではＲ色）であっても異なる２つの色瞳重心位置を実現することができるために、色瞳重心位置を変更する前後に撮像した２枚の画像に基づいて相関演算を行うことにより、被写体までの距離を求めることが可能となる。
【００８５】
続いて、図１６から図２１を参照して、色瞳重心位置を異ならせる幾つかの例を説明する。ここに、図１６は図３の帯域制限フィルタ１２を光軸周りに１２０°回転させたときのＲ色の色瞳重心位置ｇ２を示す図であり、図１７は図３の帯域制限フィルタ１２を光軸周りに２４０°回転させたときのＲ色の色瞳重心位置ｇ３を示す図であり、図１８は光軸周りの３等分位置となる色瞳重心位置ｇ１〜ｇ３を示す図であり、図１９は図３の帯域制限フィルタ１２を光軸周りに９０°回転させたときのＲ色の色瞳重心位置ｇ３を示す図であり、図２０は図３の帯域制限フィルタ１２を光軸周りに２７０°回転させたときのＲ色の色瞳重心位置ｇ４を示す図であり、図２１は光軸周りの４等分位置となる色瞳重心位置ｇ１〜ｇ４を示す図である。
【００８６】
図１３に示すフィルタ位置において第１の色瞳重心位置ｇ１のＲ画像を取得し、図１６に示すフィルタ位置において第２の色瞳重心位置ｇ２のＲ画像を取得し、図１７に示すフィルタ位置において第３の色瞳重心位置ｇ３のＲ画像を取得すれば、図１８に示すように、光軸周りの３等分位置に色瞳重心位置をもつ視差画像を得ることができる。
【００８７】
このときの各色瞳重心位置におけるＲ画像取得の順序と、取得したＲ画像のうち、どのＲ画像を組み合わせて距離情報を取得するかは種々のバリエーションが考えられるが、１つの例は次のようになる。
【００８８】
まず、図１８に示す第１の色瞳重心位置ｇ１において第１のＲ画像を取得し、次に、図１８に示す第２の色瞳重心位置ｇ２において第２のＲ画像を取得する。そして、第１のＲ画像と第２のＲ画像とに基づき相関演算を行い、第１の距離情報を取得する。
【００８９】
続いて、図１８に示す第３の色瞳重心位置ｇ３において第３のＲ画像を取得し、第２のＲ画像と第３のＲ画像とに基づき相関演算を行い、第２の距離情報を取得する。
【００９０】
その後、再度、図１８に示す第１の色瞳重心位置ｇ１の第４のＲ画像を取得し、第３のＲ画像と第４のＲ画像とに基づき相関演算を行い、第３の距離情報を取得する。ここで、再度図１８に示す第１の色瞳重心位置ｇ１のＲ画像を取得しているのは、第１のＲ画像と第３のＲ画像とでは取得された時間差が第１のＲ画像と第２のＲ画像の時間差の例えば２倍となり、その間に被写体が移動する等により相関演算の信頼性が低下するのを防止するためである。
【００９１】
なお、ライブビューなどの連続的に画像を取得している場合には、その後も同様にして、順次色瞳重心位置を異ならせながら距離情報を取得していけば良い。
【００９２】
また、距離情報の取得の他の例は、次のようになる。
【００９３】
まず、図１８における第１の色瞳重心位置ｇ１において第１のＲ画像を取得し、次に、図１８における第２の色瞳重心位置ｇ２において第２のＲ画像を取得する。そして、第１のＲ画像と第２のＲ画像とに基づき相関演算を行い、第１の距離情報を取得する。
【００９４】
続いて、図１８における第３の色瞳重心位置ｇ３において第３のＲ画像を取得し、第２のＲ画像と第３のＲ画像とに基づき相関演算を行い、第２の距離情報を取得する。さらに、第１のＲ画像と第３のＲ画像とに基づき相関演算を行い、第３の距離情報を取得する。
【００９５】
そして、得られた第１の距離情報と第２の距離情報と第３の距離情報とに基づき、最も信頼性が高いと推定できる距離情報を算出する。ここに、信頼性が高い距離情報の推定は、３つの距離情報の相関度に基づき判定しても良いし、統計的に処理して求めても構わないし、その他の手段を用いても良い。
【００９６】
これら以外にも、距離情報の求め方には様々なパターンが考えられるために、用途に応じて適切なものを選択すれば良い。
【００９７】
図１８に示したような色瞳重心位置において得られた複数枚の画像を組み合わせれば、水平方向の位相差量、および垂直方向の位相差量を共に検出することができる。従って、水平方向のパターンの被写体、および垂直方向のパターンの被写体の何れであっても、高い信頼性で距離情報を算出することができる利点がある。
【００９８】
また、図１３に示すフィルタ位置において第１の色瞳重心位置ｇ１のＲ画像を取得し、図１４に示すフィルタ位置において第２の色瞳重心位置ｇ２のＲ画像を取得し、図１９に示すフィルタ位置において第３の色瞳重心位置ｇ３のＲ画像を取得し、図２０に示すフィルタ位置において第４の色瞳重心位置ｇ４のＲ画像を取得すれば、図２１に示すように、光軸周りの４等分位置に色瞳重心位置をもつ視差画像を得ることができる。
【００９９】
このときの画像取得の順序と、どの画像を組み合わせて距離情報を取得するかは種々のバリエーションが考えられるが、１つの例は次のようになる。
【０１００】
まず、図２０に示す第１の色瞳重心位置ｇ１において第１のＲ画像を取得し、次に、図２０に示す第２の色瞳重心位置ｇ２において第２のＲ画像を取得する。そして、第１のＲ画像と第２のＲ画像とに基づき相関演算を行い、第１の距離情報を取得する。
【０１０１】
続いて、図２０に示す第３の色瞳重心位置ｇ３において第３のＲ画像を取得し、次に、図２０に示す第４の色瞳重心位置ｇ４において第４のＲ画像を取得する。そして、第３のＲ画像と第４のＲ画像とに基づき相関演算を行い、第２の距離情報を取得する。
【０１０２】
こうして得られた第１の距離情報は水平方向の視差に基づく距離情報であり、第２の距離情報は垂直方向の視差に基づく距離情報である。これら第１の距離情報と第２の距離情報とが一致する場合には何れの結果を用いても構わないが、一致しない場合には、例えば被写体のパターンに応じて適切な方を選択すれば良い。
【０１０３】
この４点の色瞳重心位置の場合にも、上述した３点の色瞳重心位置の場合と同様に、距離情報の求め方には様々なパターンが考えられる。例えば、９０°毎の右回り、すなわち、図２１の色瞳重心位置ｇ１，ｇ３，ｇ２，ｇ４の順序で画像を順次取得するなどである。従って、用途に応じて適切な順序で画像を取得し、距離情報を算出するようにすれば良い。
【０１０４】
次に、上述したような複数の色瞳重心位置の切換を実現する構成について、以下に説明する。
【０１０５】
まず、図示はしないが、一例としてはターレットを用いることである。すなわち、回転可能なターレット板の複数の回転角度位置に、複数の色瞳重心位置を実現する帯域制限フィルタ１２をそれぞれ設けておき、ターレット板を回転させて所望の色瞳重心位置の帯域制限フィルタ１２が撮像光学系９の光路上に位置するようにすれば良い。このとき、ターレット板上に帯域制限フィルタ１２と同様の大きさの開口を設けておけば、帯域制限フィルタ１２が光路上から全退避した状態を実現することができる。このターレット板の回転位置の制御は、システムコントローラ３０の指令に基づき、レンズ制御部１４を介してフィルタ駆動部１７により行われる。
【０１０６】
次に、図２２は、帯域制限フィルタ１２の周囲にギヤーを設けて光軸周りに回転可能とした例を示す図である。
【０１０７】
すなわち、円形をなす帯域制限フィルタ１２の周囲にギヤー１２ａが設けられている。このギヤー１２ａには例えばウォームギヤー１７ｃが噛合している。このウォームギヤー１７ｃは、モータ１７ａの回転軸１７ｂに取り付けられている。ここに、モータ１７ａ、回転軸１７ｂ、およびウォームギヤー１７ｃは、瞳位置変更部として機能するフィルタ駆動部１７の構成の一部である。
【０１０８】
このような構成において、回転角の検出（モータ１７ａをステッピングモータにより構成してそのパルス数をカウントする、あるいは回転角検出用のフォトインタラプタ等のセンサを設ける、など）を行いながら、帯域制限フィルタ１２を光軸周りの所望の角度に回転させれば良い。
【０１０９】
次に、撮像装置の作用について説明する。図２３は、撮像装置における撮像処理を示すフローチャートである。
【０１１０】
撮像モードに設定された状態の撮像装置の電源スイッチがオンされるか、または電源スイッチがオンされた後に撮像モードに設定されることにより、この処理が開始される。
【０１１１】
まず、撮像素子２２から画像を取り込んでライブビュー表示を実行する（ステップＳ１）。このライブビュー表示のときには、ＡＥ（自動露出制御）動作、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）動作、ＡＦ（オートフォーカス）動作がフレーム毎に（あるいは所定数のフレーム毎に）、繰り返して行われる。
【０１１２】
そして、システムコントローラ３０は、操作部３２のレリーズボタンが半押しされたか否かを判定する（ステップＳ２）。
【０１１３】
ここで、レリーズボタンが半押しされるまでは、ステップＳ１へ戻ってライブビュー表示を引き続き行う。
【０１１４】
一方、レリーズボタンが半押しされたと判定された場合には、レリーズボタンが半押しされた時点の露出値、ホワイトバランス値、合焦距離を維持するために、ＡＥ動作、ＡＷＢ動作、およびＡＦ動作を停止（フリーズ）する（ステップＳ３）。このときには帯域制限フィルタ１２は、撮像光学系９の光路上から退避した状態となるようにフィルタ駆動部１７により駆動される。ただし、撮像に係るモード設定によっては（例えば、コンティニュアスＡＦが設定されている場合などには）、この限りではなく、レリーズボタン半押し後もこれらの動作が適宜行われることになる。
【０１１５】
その後、システムコントローラ３０は、レリーズボタンが全押しされたか否かを判定する（ステップＳ４）。
【０１１６】
レリーズボタンが全押しされていない場合にはステップＳ２の半押しの判定に戻り、全押しされている場合には、撮像素子２２の全画素の画素信号を読み出す本撮像の動作が行われる（ステップＳ５）。
【０１１７】
その後、撮像素子２２から読み出された画像信号は、撮像回路２３を経て画像処理部２５により画像処理され（ステップＳ６）、表示部２７に表示されると共に、記録媒体２９に記録されて（ステップＳ７）、この処理が終了する。
【０１１８】
次に、図２４は図２３の撮像処理において行われるＡＦ動作の詳細を示すフローチャートである。
【０１１９】
ＡＦ動作を開始すると、システムコントローラ３０が、距離演算の処理を行う（ステップＳ１１）。なお、距離演算の処理については後で図２６を参照して説明する。
【０１２０】
この距離演算により算出された被写体との距離情報に合焦するように、システムコントローラ３０がレンズ駆動量を演算する（ステップＳ１２）。
【０１２１】
そして、システムコントローラ３０は、レンズ制御部１４およびレンズ駆動部１６を介してレンズ１０のフォーカスレンズを駆動し（ステップＳ１３）、ＡＦ動作からリターンする。
【０１２２】
また、図２５は図２３の撮像処理において行われるＡＦ動作の他の例を示すフローチャートである。
【０１２３】
この図２５に示すＡＦ動作の例は、上述した図２４に示したＡＦ動作の例の変形例であり、近年の撮像装置に一般的に備えられているＡＷＢの機能を利用して、苦手被写体（狭帯域の被写体）を効率良く判定するようにしたものとなっている。
【０１２４】
すなわち、ホワイトバランス調整部３６は、撮像された画像に対して、ＲＧＢ各色の強度を把握するための評価値を取得する。この評価値は、例えば、画像のＡＷＢ対象領域におけるＲＧＢ各色の平均値などであり、値が大きい方から順に、ＡＷＢ１，ＡＷＢ２，ＡＷＢ３が得られたものとする。
【０１２５】
この図２５に示すＡＦ動作においては、ホワイトバランス調整部３６により得られたこれらの評価値に基づいて、ＡＦ方式を選択するようになっている。
【０１２６】
すなわち、被写体が狭帯域（例えば、Ｒ色などの単色）となっている場合には、最も値が大きい評価値ＡＷＢ１（被写体がＲ色の単色である場合には、Ｒ色の平均値として得られたＡＷＢ評価値）の値が、２番目の評価値ＡＷＢ２および３番目の評価値ＡＷＢ３に比して、特段に大きな値を示すはずである。
【０１２７】
そこで、この処理を開始すると、システムコントローラ３０は、ホワイトバランス調整部３６から評価値ＡＷＢ１，ＡＷＢ２を取得して、ＡＷＢ１をＡＷＢ２で割った値が、所定の閾値Ｔｈ１（例えば、５、あるいは１０等の値）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。この判定は、位相差量に基づく被写体距離の演算を行うのが適切であるか否かの判定となる。
【０１２８】
ここで、ＡＷＢ１をＡＷＢ２で割った値が所定の閾値Ｔｈ１未満であると判定された場合には、図２４に示した処理と同様のステップＳ１１〜Ｓ１３の処理を行う。
【０１２９】
一方、ＡＷＢ１をＡＷＢ２で割った値が所定の閾値Ｔｈ１以上であると判定された場合（位相差量に基づく被写体距離の演算を行うのが不適切であると判定された場合）には、狭帯域の被写体である可能性が高いために、システムコントローラ３０は、コントラストＡＦ制御部３９にコントラストＡＦを行わせる（ステップＳ１４）。このときには、距離演算部３７による被写体距離の演算は行われない。
【０１３０】
そして、ステップＳ１３またはステップＳ１４の処理が行われたところで、ＡＦ動作からリターンする。
【０１３１】
なお、上述ではＡＷＢ評価値に基づいてＲＧＢの内の何れか１色の強度のみが高いか否かを判定したが、ＡＥが色情報を用いるＡＥである場合には、ＡＥ情報に基づいても構わないし、撮像装置が備えるその他の機能の中にＲＧＢの色相関を求める機能がある場合には、その機能を利用しても良い。
【０１３２】
また、ステップＳ１０において所定の閾値Ｔｈ１以上であると判定された場合に、図２５に示す処理ではコントラストＡＦを行うようにしているが、評価値ＡＷＢ１を与える色の色瞳重心位置を変更することができる場合（例えば、評価値ＡＷＢ１を与える色がＧである場合、本実施形態の構成では色瞳重心位置を変更することができないが、後述する変形例や幾つかの実施形態の構成には色瞳重心位置を変更可能なものもある）には、該色の画像を異なる色瞳重心位置において取得して位相差ＡＦを行うようにしても構わない。
【０１３３】
続いて、図２６は図２４または図２５のＡＦ動作において行われる距離演算の処理を示すフローチャートである。
【０１３４】
距離演算の処理を開始すると、システムコントローラ３０は、レンズ制御部１４を介してフィルタ駆動部１７を制御し、退避状態にあった帯域制限フィルタ１２を撮像光学系９の光路上に挿入し、挿入状態（第１の状態）にする（ステップＳ２１）。
【０１３５】
さらに、距離演算部３７が、距離情報取得範囲、いわゆるＡＦエリアを設定する（ステップＳ２２）。この距離情報取得範囲は、撮像装置に設定されている撮影モードに応じて設定されるようになっており、例えば、全画素領域となったり、画像処理部２５により検出された注目被写体領域（例えば、顔検出により検出された顔、あるいは画面中央部など）となったり、ユーザにより所望に手動設定された領域となったりする。
【０１３６】
そして、撮像を行い、画像を取得する（ステップＳ２３）。
【０１３７】
そうすると距離演算部３７が、設定された距離情報取得範囲における所定の２色（帯域制限フィルタ１２が図３に示したような構成である場合には、所定の２色として予め設定されているのはＲとＢ）の画像間で相関演算を行う（ステップＳ２４）。この相関演算は、ＳＡＤ方式やＺＮＣＣ方式等の種々の方式により行うことが可能であるが、以下では例えばＺＮＣＣ方式により行うものとして説明する。
【０１３８】
そして、色相関判定部３８は、上記相関演算の結果に基づいて、所定の２色間に相関性があるか否かを判定する（ステップＳ２５）。この相関性有無の判定は、例えば、図７や図１１に示したようなＺＮＣＣ方式の相関演算結果において、所定の閾値（例えば、０．７）以上の相関値が発見されたか否かにより判定することができる。
【０１３９】
所定の２色間に相関性があると判定されたときには距離演算部３７は、所定の２色に対する補正テーブルを選択する（ステップＳ２６）。ここに、各色の色瞳重心位置は、絞り１１の絞り値や、レンズ１０の駆動状態、あるいは帯域制限フィルタ１２の挿入状態に応じて変化する。そこで、距離演算部３７は、このようなパラメータの組み合わせに対して変化する各色の色瞳重心位置に応じて補正を行うための補正値を記録したテーブルを予め備えている。従って、ここでは、各パラメータを取得してテーブル参照を行い、補正値を取得する。
【０１４０】
そして、距離演算部３７は、取得した補正値に基づき、取得した位相差量から被写体の距離情報（位相差ＡＦを行う場合には、さらに、レンズ１０のデフォーカス量）を取得する（ステップＳ２７）。
【０１４１】
一方、ステップＳ２５において、所定の２色間に相関性がないと判定された場合には、相関性がある色の組み合せを発見するために、色相関判定部３８は、ステップＳ２２において設定された距離情報取得範囲におけるＲＧＢ各色の平均値（平均値は画素加算値を画素数で割ったものであるために、画素加算値の算出が含まれる）を演算して、平均画素値が大きい上位２色を選択する（ステップＳ２８）。ここに、上位２色の平均画素値を、値が大きい方から順にＰＶ１，ＰＶ２とする。なお、値のオーバーフロー等がなければ、平均値に代えて画素加算値に基づき選択を行っても構わない。
【０１４２】
そして、色相関判定部３８は、選択した上位２色が、ステップＳ２４において相関演算を行った所定の２色（上述した例ではＲとＢ）以外であるか否かを判定する（ステップＳ２９）。
【０１４３】
ここで、所定の２色以外である（上述した例では、ＲとＧ、またはＢとＧである）と判定された場合には、色相関判定部３８は、ステップＳ２８において算出したＰＶ１をＰＶ２で割った値が、所定の閾値Ｔｈ２（例えば、５等の値）以上であるか否かを判定する（ステップＳ３０）。
【０１４４】
所定の閾値Ｔｈ２未満であると判定された場合には、上位２色の画像間に相関性がある可能性があるために、これら上位２色の画像間で、上述したステップＳ２４の処理と同様に相関演算を行う（ステップＳ３１）。
【０１４５】
そして、色相関判定部３８は、上位２色の画像間の相関演算の結果に基づいて、上位２色間に相関性があるか否かを上述したステップＳ２５と同様に判定する（ステップＳ３２）。
【０１４６】
ここで、上位２色の画像間に相関性があると判定された場合には、上位２色の相関性に基づく位相差量ひいては距離情報の取得が可能であると考えられるために、距離演算部３７は、上位２色に対する補正テーブルを選択する（ステップＳ３３）。
【０１４７】
そして、距離演算部３７は、取得した補正値に基づき、取得した位相差量から被写体の距離情報（位相差ＡＦを行う場合には、さらに、レンズ１０のデフォーカス量）を取得する（ステップＳ３４）。
【０１４８】
一方、ステップＳ３０において所定の閾値Ｔｈ２以上であると判定された場合（この場合には、上位２色の画像間に相関性がないと判定されたことになる）、またはステップＳ３２において相関性がないと判定された場合には、最上位の平均画素値ＰＶ１を与える色がＧであるか否かを判定する（ステップＳ３５）。
【０１４９】
ここで、最上位の平均画素値ＰＶ１を与える色がＧであると判定された場合には、システムコントローラ３０は、例えばフィルタ駆動部１７により帯域制限フィルタ１２を撮像光学系９の光路上から退避させてから、コントラストＡＦ制御部３９にコントラストＡＦを行わせる（ステップＳ３６）。なおここでは、Ｇ色では色瞳重心位置を変更することができない場合（例えば上述したような、帯域制限フィルタ１２を光軸周りに回転させる構成の場合）を想定して、ＰＶ１を与える色がＧである場合にコントラストＡＦを行うようにしたが、Ｇ色であっても色瞳重心位置を変更することができる場合（後述する幾つかの変形例や実施形態で説明するような構成の場合）には、ステップＳ３５およびステップＳ３６の処理を行うことなくステップＳ３７の処理へ進むようにしても構わない。
【０１５０】
ステップＳ２９において上位２色が所定の２色と同一であると判定された場合、またはステップＳ３５において最上位の平均画素値ＰＶ１を与える色がＧでないと判定された場合には、後で図２７を参照して説明する瞳色時分割取得の処理を行う（ステップＳ３７）。上述した例では、このステップＳ３７の処理を行うのは、最上位の色がＲまたはＢの場合となる。
【０１５１】
こうして、ステップＳ２７、ステップＳ３４、ステップＳ３６、またはステップＳ３７の処理が行われて距離情報が取得されたところで、この処理からリターンする。
【０１５２】
図２７は、図２６の距離演算において行われる瞳色時分割取得の処理を示すフローチャートである。
【０１５３】
この処理を開始すると、まず、上述したステップＳ２８において算出された各色の平均画素値の内の、最上位の値を与える１色を選択する（ステップＳ４１）。上述した例では、最上位の色としてＲまたはＢが選択される。ただし、別の例においてＧの色瞳重心位置を変更可能である場合には、Ｇも最上位の色として選択され得る。
【０１５４】
次に、距離演算部３７は、色瞳重心位置の切換条件（具体的には、帯域制限フィルタ１２の回転角度など）を選択する（ステップＳ４２）。ここでは、帯域制限フィルタ１２を、上述したステップＳ２１で設定された第１の状態とは異なる１以上の状態へ変更するための条件選択（あるいはさらに、第１の状態とは異なる状態から第１の状態へ再び戻すための条件選択）を行う。
【０１５５】
そして、選択された色瞳重心位置の切替条件に従って、瞳位置変更部が、色瞳重心位置を第ｎの状態（最初にこの処理に入るときには第２の状態）へ切り換える（ステップＳ４３）。
【０１５６】
その後、撮像を行い、画像を取得する（ステップＳ４４）。なお、上述したステップＳ２３の撮像を行うときから、このステップＳ４４において撮像を行うまでは、上述した手振れ補正機構による手振れ補正が実行されていることが望ましい。
【０１５７】
すると距離演算部３７は、色瞳重心位置を変更する前に取得した最上位色の画像と、色瞳重心位置を変更した後に取得した最上位色の画像と、の間で相関演算を行う（ステップＳ４５）。具体例として、被写体が上述した深紅のバラ等の狭帯域の被写体ＯＢＪｒである場合には、ここでは、瞳重心位置変更前後に取得された２枚（あるいは２枚以上であっても構わない）のＲ色画像に基づき相関演算を行うことになる。
【０１５８】
なお、この相関演算を行うに際しては、例えば上記特開平１１−２５８４８９号公報に記載されたような動き補正を行って、２枚の画像の撮像タイミングの相違に基づく被写体ズレを補正する処理を行うようにしても良い。
【０１５９】
距離演算部３７は、瞳重心位置変更前後の帯域制限フィルタ１２の状態や、絞り１１、レンズ１０の状態などに基づいて、上述したステップＳ２６と同様に補正テーブルを選択する（ステップＳ４６）。
【０１６０】
そして、距離演算部３７は、取得した補正値に基づき、取得した位相差量から被写体の距離情報（位相差ＡＦを行う場合には、さらに、レンズ１０のデフォーカス量）を取得する（ステップＳ４７）。
【０１６１】
その後、色瞳重心位置をさらに切り換えるか否か（例えば、図１６〜図２１を参照して説明したように、第３の色瞳重心位置ｇ３や第４の色瞳重心位置ｇ４へさらに切り換えるか否か、あるいは、第２〜第４の色瞳重心位置ｇ２〜ｇ４から第１の色瞳重心位置ｇ１へ再び切り換えるか否か）を判定して（ステップＳ４８）、さらに切り換える場合にはステップＳ４３へ行って上述したような処理を繰り返して行う。
【０１６２】
一方、色瞳重心位置の切換を終了すると判定された場合には、瞳色時分割取得からリターンする。
【０１６３】
なお、上述では撮像素子２２が原色（ＲＧＢ）のオンチップ素子フィルタを備えている例を説明したが、帯域制限を行うことができれば原色フィルタに限るものでなく、例えば補色系フィルタ（Ｃ（シアン）（ＧＢ）、Ｍ（マゼンタ）（ＲＢ）、Ｙ（イエロー）（ＲＧ）、Ｇ（グリーン））を備えたものであっても構わない。この場合には、例えば帯域制限フィルタ１２を、半円部分をＧ（グリーン）、他の半円部分をＭ（マゼンタ）（ＲＢ）となるように構成しておけば、被写体がほぼＲ光のみを発する狭帯域の被写体である場合に、Ｒを受光することができるＭ（マゼンタ）（ＲＢ）およびＹ（イエロー）（ＲＧ）の画素から得られた色瞳重心位置移動前後の複数の画像に基づき距離情報を演算することが可能である。
【０１６４】
このような実施形態１によれば、複数の帯域の画像同士に相関があるかないかを判定し、相関があると判定された場合には、１回の撮像画像から被写体までの距離を演算するようにしているために、位相差に基づく距離検出を高速に行うことができる。
【０１６５】
そして、相関がないと判定された場合には、色瞳重心位置を変更し、変更前後の少なくとも２枚の撮像画像から被写体までの距離を演算するようにしたために、例えば被写体が狭帯域である場合にも、位相差に基づく距離検出を行うことが可能となる。
【０１６６】
また、複数の帯域の画像同士に相関があるかないかを、測距エリアにおける帯域毎の画素加算値の内の、最も値が大きい第１の画素加算値を、２番目に値が大きい第２の画素加算値で割ったときの値が、所定の閾値以上であるか否かに基づき判定するようにしたために、所定の帯域の色成分だけが他の帯域の色成分よりも突出して大きいか否かを、簡便かつ精度良く判定することができる。
【０１６７】
撮像光学系９の光軸周りに帯域制限フィルタ１２を回転して色瞳重心位置を変更するようにしたために、帯域制限フィルタ１２を退避する場所を確保する必要がなく、レンズユニット１の小型化を図ることが可能となる。
【０１６８】
さらに、位相差量に基づく被写体距離の演算を行うのが適切であるか否かを判定して、不適切であると判定したときには、コントラストＡＦを行うようにしたために、いわゆる苦手被写体があってもＡＦを行うことが可能となる。そして、位相差ＡＦとコントラストＡＦとの内の、適切な方式を選択することができ、よりＡＦの信頼性を高めることができる。
【０１６９】
加えて、帯域毎のホワイトバランス評価値の内の、最も高いホワイトバランス評価値を、２番目に高いホワイトバランス評価値で割ったときの値が所定の閾値以上であるときに、位相差量に基づく被写体距離の演算が不適切であると判定するようにした場合には、一般的な撮像装置に既に設けられているホワイトバランス機能を有効に利用して、位相差量に基づく被写体距離の演算を無駄に行うのを未然に防止することができる。
【０１７０】
上述した実施形態１では、帯域制限フィルタ１２を駆動して色瞳重心位置の変更を行っていたが、帯域制限フィルタ１２以外の部材によって帯域制限フィルタ１２を部分的に遮光すれば、帯域制限フィルタ１２が固定であっても色瞳重心位置を変更することが可能である。以下ではこのような実施形態や変形例を幾つか説明する。
［実施形態１の変形例］
【０１７１】
図２８から図３０は本発明の実施形態１の変形例を示したものであり、図２８は帯域制限フィルタ１２が光路から退避しているときの様子を示す図であり、図２９は帯域制限フィルタ１２が光路内に挿入されているときの様子を示す図であり、図３０は帯域制限フィルタ１２が光路内に途中まで挿入されているときの様子を示す図である。
【０１７２】
この実施形態１の変形例において、上述の実施形態１と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【０１７３】
本変形例は、帯域制限フィルタ１２を光路中に挿入／退避させる構成を利用し、複数の色瞳重心位置の切換を実現する例となっている。
【０１７４】
まず、本変形例の撮像装置の構成は、上述した実施形態１の図１に示したものと基本的に同様である。
【０１７５】
ただし、本変形例のフィルタ駆動部１７は、上述したように、帯域制限フィルタ１２の位置を変更することにより、帯域制限フィルタ１２を撮像光学系９の光路上へ挿入しあるいは光路上から退避させる機構を備えているが、上述した実施形態１のような帯域制限フィルタ１２を光軸周りに回転させる機構は備えていない。
【０１７６】
そして、帯域制限フィルタ１２は、基本的には、位相差に基づく測距を行うときに撮像光学系９の光路上へ挿入され、位相差に基づく測距を行わないときには光路上から退避される。
【０１７７】
また、この変形例に示す帯域制限フィルタ１２は、例えばドーナツ円板状をなす遮光フレーム１２ｆに支持されていて、上述した実施形態１のようなギヤー１２ａは備えていない。
【０１７８】
そして、図２８に示すように、帯域制限フィルタ１２が撮像光学系９の絞り１１の開口内に進入していない状態が退避状態となる。この状態においては、撮像素子２２により撮像された画像に基づく位相差による距離情報の取得はできないが、ボケ部分の色ズレがない通常の静止画像や動画像を撮像することが可能である。
【０１７９】
この図２８に示す状態から、撮像光学系９の光軸に垂直な方向に帯域制限フィルタ１２の位置を変更することにより、帯域制限フィルタ１２が撮像光学系９の絞り１１の開口内を通過する光の光路上へ進入する。
【０１８０】
そして、図２９に示すように、帯域制限フィルタ１２の中心が光軸上に位置して、帯域制限フィルタ１２が撮像光学系９の絞り１１の開口内を完全に覆う状態が挿入状態となる。この状態においては、非合焦部分のＲ画像とＢ画像とに色ズレが生じ、位相差に基づく距離情報の取得が可能となる。ただし、上述したように狭帯域の被写体の場合には、１枚の画像のみからでは距離情報を取得することができないことがある。
【０１８１】
そこで、フィルタ駆動部１７が瞳位置変更部として機能して帯域制限フィルタ１２を所定の退避量だけ退避させ、図２９とは色瞳重心位置を異ならせた状態を図３０に示すように実現するようになっている。この図３０に示す状態においては、帯域制限フィルタ１２が撮像光学系９の絞り１１の開口内を所定量だけ部分的に覆っている。そして、帯域制限フィルタ１２と絞り１１の開口とが重なっている部分以外は、遮光フレーム１２ｆにより遮光されている。
【０１８２】
このとき、本変形例においては、距離演算部３７がステップＳ４２において選択する色瞳重心位置の切換条件は、帯域制限フィルタ１２の挿入方向への駆動量（挿入量）などとなる。
【０１８３】
なお、帯域制限フィルタ１２の挿入量を制御するためには、帯域制限フィルタ１２を挿入するためのアクチュエータとして例えばステッピングモータを用いてそのパルス数をカウントしたり、あるいは挿入量を検出するためのセンサ等を別途に設けてセンサ出力に応じて制御したりする等の、一般的な技術を適宜利用すれば良い。
【０１８４】
また、図３０には図２８に示す退避状態と図２９に示す挿入状態との中間状態を示しているが、さらに、図２９に示す挿入状態よりもさらに挿入方向に移動させた過挿入状態を実現して、中間状態で撮像した画像と過挿入状態で撮像した画像とで相関演算を行うようにすれば、色瞳重心位置の変化量をより大きくすることができ、より精度の高い距離測定を行うことも可能となる。
【０１８５】
なお、この場合にも、受光する光量の違いに応じた信号補正を行うようにすることは、上述と同様である。また、Ｇ色についても透過領域の分布の変更や色瞳重心位置の移動を実現することが可能となる。
【０１８６】
このような実施形態１の変形例によれば、上述した実施形態１とほぼ同様の効果を奏するとともに、撮像光学系９の光軸に垂直な方向に帯域制限フィルタ１２の挿脱を行うフィルタ駆動部１７を用いて、帯域制限フィルタ１２の挿入位置を変更し色瞳重心位置を変更するようにしたために、帯域制限フィルタ１２を配設する場合に設けることが望ましい（あるいは既に設けられている）挿入／退避機構を利用することになり、色瞳重心位置を切り換えるための専用の機構を不要としながら、狭帯域の被写体に対する位相差に基づく距離検出が可能となる。従って、専用の機構を設ける場合に比して、低コスト化、省スペース化を図ることが可能となる。
【０１８７】
また、上述した実施形態１の構成では、帯域制限フィルタ１２の全領域を透過するＧ色については色瞳重心位置を変更することが不可能であったが、本変形例の構成によれば、Ｇ色（より一般には、帯域制限フィルタ１２内における色瞳重心位置に偏りがない色）についても色瞳重心位置を変更することが可能となる。このＧ色は輝度成分に近く、しかもベイヤー配列の場合には撮像素子２２上にＲ色やＢ色の２倍の密度で画素が配列されているために、より精度の高い位相差情報を取得することができる利点がある。
【０１８８】
さらに、帯域制限フィルタ１２の位置を変更して色瞳重心位置を変更する場合には、後述する実施形態２のように絞り１１を駆動して色瞳重心位置を変更する場合や、後述する実施形態３のようにレンズバリア２０を駆動して色瞳重心位置を変更する場合に比して、絞り１１やレンズバリア２０の駆動状態とは無関係に独立して制御することができ、制御の自由度が高い利点がある。
［実施形態２］
【０１８９】
図３１から図３４は本発明の実施形態２を示したものであり、図３１は撮像装置の構成を示すブロック図であり、図３２は絞り１１の一構成例を示す図であり、図３３は絞り１１を駆動して第１の色瞳重心位置ｇ１を実現している様子を示す図であり、図３４は絞り１１を駆動して第２の色瞳重心位置ｇ２を実現している様子を示す図である。
【０１９０】
この実施形態２において、上述の実施形態１と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【０１９１】
図３１に示すように、本実施形態２の撮像装置は、上述した実施形態１の図１に示した構成から、フィルタ駆動部１７を取り除いたものとなっている。そして、本実施形態では、複数枚で構成される絞り１１を利用して、複数の色瞳重心位置の切換を実現する。
【０１９２】
図３２に示すように、絞り１１は、２枚の絞り羽根１１ｕ，１１ｄにより構成されている。絞り羽根１１ｕ，１１ｄにはＶ字状の切欠がそれぞれ形成されていて、各切欠が例えば上下方向から対向するように配置されている。そして、対向するＶ字状の切欠の組み合わせにより形成される菱形状の開口を、絞り羽根１１ｕ，１１ｄの移動量に応じて拡大、縮小することで、開口径の変更を行うようになっている。
【０１９３】
このような構成において、絞り駆動部１８が瞳位置変更部として機能して、絞り１１の一方の絞り羽根１１ｄのみを撮影光束の光路内に進入させることにより、帯域制限フィルタ１２における例えばＲ透過領域の分布が変更され、図３３に示すように、第１の色瞳重心位置ｇ１が実現される。
【０１９４】
また、絞り駆動部１８が、絞り１１の他方の絞り羽根１１ｕのみを撮影光束の光路内に進入させることにより、帯域制限フィルタ１２における例えばＲ透過領域の分布が変更され、図３４に示すように、第２の色瞳重心位置ｇ２が実現される。
【０１９５】
なお、本実施形態においては、距離演算部３７がステップＳ４２において選択する色瞳重心位置の切換条件は、絞り羽根１１ｕ，１１ｄのそれぞれの駆動量などとなる。
【０１９６】
また、絞り１１を開放しても異なる色瞳重心位置を実現することができるが、変更の前後における色瞳重心位置の移動量が大きい方が位相差検出の精度を高くすることができるため、ここでは２枚で構成される絞り１１を一つずつ駆動して、第１の色瞳重心位置ｇ１と第２の色瞳重心位置ｇ２とを実現している。
【０１９７】
このような構成によれば、狭帯域でない通常の被写体の場合には、Ｒ成分とＢ成分との間で水平方向の位相差に基づく距離情報を取得することができると共に、狭帯域の被写体の場合には、絞り１１を駆動することにより第１の色瞳重心位置ｇ１と第２の色瞳重心位置ｇ２に示すような垂直方向の位相差に基づく距離情報を取得することができる。
【０１９８】
さらに、狭帯域でない通常の被写体の場合であっても、被写体のパターンによっては、水平方向の位相差に基づく距離情報を取得できない場合がある。このような場合でも、色瞳重心位置を垂直方向に変更すれば、垂直方向の位相差に基づく距離情報を取得することができるために、いわゆるクロスセンサと同様の効果を奏することができ、距離情報の取得が可能になる利点がある。従って、色瞳重心位置の変更は、被写体が狭帯域である場合に行うに限るものではない。
【０１９９】
また、図３３および図３４に示す例においては、絞り羽根１１ｕ，１１ｄの移動方向は上下方向となっているために、第１の色瞳重心位置ｇ１と第２の色瞳重心位置ｇ２の変化方向は上下方向となっているが、異なる方向に移動する絞り羽根を用いれば、異なる方向への色瞳重心位置の変化も実現することができる。
【０２００】
このような実施形態２によれば、上述した実施形態１とほぼ同様の効果を奏するとともに、絞りを駆動制御して色瞳重心位置を変更しているために、一般的な撮像装置に既に設けられている機構を利用することができ、専用の機構を追加する必要がなくなって、撮像装置の小型化や低価格化を図ることができる。
【０２０１】
そして、本実施形態２の構成によっても、Ｇ色の色瞳重心位置を変更することが可能となる利点がある。
【０２０２】
さらに、クロスセンサと同様の機能を果たすことが可能となり、距離情報の取得精度を向上することができる。
［実施形態２の変形例］
【０２０３】
図３５および図３６は本発明の実施形態２の変形例を示したものであり、図３５は絞り１１を開放して第１の色瞳重心位置ｇ１を実現している様子を示す図であり、図３６は絞り１１を絞って第２の色瞳重心位置ｇ２を実現している様子を示す図である。
【０２０４】
この実施形態２の変形例において、上述の実施形態２と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【０２０５】
本変形例は、絞り１１の開口径の変化を利用して複数の色瞳重心位置の切換を実現する例となっている。そして、本変形例の撮像装置の構成は、上述した実施形態２の図３１に示したものと基本的に同様である。なお、図３５および図３６には、絞り１１が理想的な円形絞りである場合を図示しているが、円形絞りでなくても勿論構わない。
【０２０６】
図３５に示すように絞り１１を開放したとき（例えば、絞り値Ｆ２としたとき）の第１の色瞳重心位置ｇ１と、図３６に示すように絞り１１を絞ったとき（例えば、絞り値Ｆ８としたとき）の第２の色瞳重心位置ｇ２とは、変化量は比較的小さいものの、一般に異なる位置となる。つまり、絞り駆動部１８は、瞳位置変更部として機能する。
【０２０７】
このとき、本変形例においては、距離演算部３７がステップＳ４２において選択する色瞳重心位置の切換条件は、絞り１１の絞り値などとなる。
【０２０８】
従って、単に絞り１１の絞り値を変更するだけでも、色瞳重心位置の変更を行うことが可能である。ただし、この場合に、撮像素子２２が受ける光量が異なるために、色瞳重心位置変更の前後で取得された画像の信号増幅量を異ならせて、同一光量を受けたときの画像に相当するように補正するのは勿論である。
【０２０９】
このような実施形態２の変形例によれば、上述した実施形態２とほぼ同様の効果を奏するとともに、色瞳重心位置を変更するための特別な構成が不要になるだけでなく、特定の絞り羽根のみを駆動するといったような特別な駆動法を用いることも不要となる利点がある。
［実施形態３］
【０２１０】
図３７から図３９は本発明の実施形態３を示したものであり、図３７は撮像装置の構成を示すブロック図であり、図３８はレンズバリア２０を駆動して第１の色瞳重心位置ｇ１を実現している様子を示す図であり、図３９はレンズバリア２０を駆動して第２の色瞳重心位置ｇ２を実現している様子を示す図である。
【０２１１】
この実施形態３において、上述の実施形態１，２と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【０２１２】
本実施形態３の撮像装置は、図３７に示すように、上述した実施形態１の図１に示した構成からフィルタ駆動部１７を取り除き、レンズバリア２０と、バリア駆動部１９と、を新たな構成として追加したものとなっている。
【０２１３】
レンズ制御部１４は、実施形態１で上述した制御に追加して、さらに、バリア駆動部１９を制御するようになっている。
【０２１４】
バリア駆動部１９は、レンズ制御部１４の制御に基づき、電動によりレンズバリア２０の開閉を行うものである。
【０２１５】
レンズバリア２０は、撮像光学系９の光路上前方に配設されていて、バリア駆動部１９によって駆動されることにより、撮像光学系９を遮光する保護状態と、撮像光学系９を開放する撮影状態と、撮像光学系９の一部を遮光し他の一部を開放する測距用状態と、を取り得る保護部材である。
【０２１６】
すなわち、本実施形態は、レンズバリア２０を利用して複数の色瞳重心位置の切換を実現するものとなっている。
【０２１７】
具体例としては、レンズバリア２０は、２枚の遮光板２０ｕ，２０ｄにより構成されている。ここに、遮光板２０ｕは撮像光学系９の前方を一方側（例えば上側）から覆い、遮光板２０ｄは撮像光学系９の前方を他方側（例えば下側）から覆うものとなっている。
【０２１８】
そして、遮光板２０ｕ，２０ｄの両方が撮像光学系９を遮光に覆うことにより、保護状態が実現される。
【０２１９】
また、遮光板２０ｕ，２０ｄの両方が撮像光学系９へ入射する光の光路上から退避することにより、撮影状態が実現される。
【０２２０】
さらに、バリア駆動部１９は、瞳位置変更部として機能して、保護部材であるレンズバリア２０に、上述した保護状態および撮影状態だけでなく、さらに、撮像光学系９の一部を遮光し他の一部を開放する測距用状態を取らせることにより、色瞳重心位置を変更するものとなっている。この測距用状態は、典型例としては、２枚の遮光板２０ｕ，２０ｄの何れか一方のみが撮像光学系９を遮光に覆うことにより実現される（ただし、この典型例に限るものでないことは勿論である）。図３８に示すように、遮光板２０ｄのみが撮像光学系９を遮光に覆うことにより、第１の色瞳重心位置ｇ１が実現される。また、図３９に示すように、遮光板２０ｕのみが撮像光学系９を遮光に覆うことにより、第２の色瞳重心位置ｇ２が実現される。
【０２２１】
このとき、本実施形態においては、距離演算部３７がステップＳ４２において選択する色瞳重心位置の切換条件は、遮光板２０ｕ，２０ｄのそれぞれの駆動量などとなる。
【０２２２】
なお、撮影状態における色瞳重心位置も、図３８に示す第１の色瞳重心位置ｇ１や図３９に示す第２の色瞳重心位置ｇ２とは異なるが、変更の前後における色瞳重心位置の移動量が大きい方が位相差検出の精度を高くすることができるために、何れか一方の遮光板２０ｕ，２０ｄにより撮像光学系９を覆うことで、２つの色瞳重心位置を実現している。
【０２２３】
さらに、図３８および図３９に示す例においては、遮光板２０ｕ，２０ｄの移動方向は上下方向となっているために、第１の色瞳重心位置ｇ１と第２の色瞳重心位置ｇ２の変化方向は上下方向となっているが、異なる方向に移動する遮光板を用いれば、異なる方向への色瞳重心位置の変化も実現することができる。
【０２２４】
このような実施形態３によれば、上述した実施形態１，２とほぼ同様の効果を奏するとともに、レンズバリア２０に撮像光学系９の一部を遮光し他の一部を開放する測距用状態をとらせることにより色瞳重心位置を変更するようにしたために、一般的な撮像装置に既に設けられている機構を利用することができ、専用の機構を追加する必要がなく、撮像装置の小型化や低価格化を図ることができる。
【０２２５】
また、本実施形態３の構成によっても、Ｇ色の色瞳重心位置を変更することが可能となる利点がある。
【０２２６】
なお、上述においては、特定の帯域の光が撮像光学系９の瞳領域を通過する際の重心を変更する構成について、幾つかの実施形態や変形例を説明したが、これらに限るものではない。
【０２２７】
例えば、上述では、絞り１１とレンズバリア２０との何れか一方を利用する例を示したが、これらの両方を利用するようにしても良い。
【０２２８】
あるいは、帯域制限フィルタ１２として、複数のセグメントに分割された色選択透過素子を用いる構成が考えられる。ここに、色選択透過素子は、色（波長）に対応して偏光透過軸を回転可能な部材と、例えばＬＣＤのような偏光透過軸の回転する／しないを選択制御可能な部材と、を複数組み合わせることにより実現された、色分布を変更可能な素子である。この色選択透過素子は、具体例としては、西暦２０００年４月にＳＩＤ２０００において「SID ’00 Digest, Vol. 31, p. 92」として開示されたようなカラーリンク社のカラースイッチが挙げられる。
【０２２９】
そして、色選択透過素子を左右のセグメントに分割し、左のセグメントにＧ成分およびＲ成分を通過させＢ成分を遮断するＲＧ状態をとらせ、右のセグメントにＧ成分およびＢ成分を通過させＲ成分を遮断するＧＢ状態をとらせることにより、図３の光学フィルタと同様の構成を実現することができる。そして、これとは逆に、左のセグメントにＧＢ状態をとらせ、右のセグメントにＲＧ状態をとらせることにより、異なる色瞳重心位置を実現することができる。
【０２３０】
さらに、近年の撮像装置内に標準的に設けられている機構、例えば、手振れ補正機構や撮像素子２２の前面側に付着するゴミを除去する機構、光路上に挿脱可能に設けられている各種のフィルタなどを用いて、帯域制限フィルタ１２における帯域毎の透過領域の分布の変更や透過光の色瞳重心位置の移動を実現するようにしても良い。
【０２３１】
このように、色瞳重心位置を変更する手段は特定の技術に限られるものではなく、種々の技術を広く適用することが可能である。
【０２３２】
なお、上述では主として距離測定装置を備えた撮像装置について説明したが、上述したような処理を行う距離測定方法、上述したような処理を行うための距離測定プログラム、該距離測定プログラムを記録するコンピュータにより読み取り可能な記録媒体、等であっても構わない。
【０２３３】
また、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【０２３４】
［付記］
以上詳述したような本発明の上記実施形態によれば、以下のごとき構成を得ることができる。
【０２３５】
（１）  １回の撮像により、複数の波長の帯域の光をそれぞれ受光して光電変換し、複数の帯域の画像を生成するカラーの撮像素子と、
撮影光束による被写体像を、瞳領域を経て前記撮像素子に結像する撮像光学系と、
前記撮影光束の光路上に配設されていて、前記複数の帯域の光が前記瞳領域をそれぞれ通過する際の光量の各重心の内の、少なくとも１つの重心の位置を、他の少なくとも１つの重心の位置とは異ならせる帯域制限フィルタと、
前記撮像素子から得られた複数の画像の位相差量に基づき被写体までの距離を演算する距離演算部と、
前記複数の帯域の内の、前記重心の位置が異なる帯域の画像同士の間の何れかに相関があるか否かを判定する色相関判定部と、
前記複数の帯域の内の、ある１つの帯域の重心である第１の重心の位置を少なくとも変更する色瞳重心位置変更部と、
前記色相関判定部により相関があると判定されたときには、前記撮像素子に１回の撮像を行わせて得られた該相関があると判定された複数の画像に基づき前記距離演算部に被写体までの距離を演算させ、相関がないと判定されたときには、前記色瞳重心位置変更部に前記第１の重心の位置を変更させ、該第１の重心位置の変更前後に前記撮像素子に１回ずつの撮像を行わせて得られた２枚の前記ある１つの帯域の画像に基づき前記距離演算部に被写体までの距離を演算させるように制御する制御部と、
を具備したことを特徴とする距離測定装置。
【０２３６】
（２）  前記第１の重心の位置は、前記撮像光学系の光軸中心から偏心した位置であることを特徴とする付記（１）に記載の距離測定装置。
【符号の説明】
【０２３７】
１…レンズユニット
２…ボディユニット
９…撮像光学系
１０…レンズ（フォーカスレンズを含む）
１１…絞り
１１ｕ，１１ｄ…絞り羽根
１２…帯域制限フィルタ
１２ａ…ギヤー
１２ｂ…ＧＢフィルタ
１２ｒ…ＲＧフィルタ
１２ｆ…遮光フレーム
１４…レンズ制御部
１５…レンズ側通信コネクタ
１６…レンズ駆動部
１７…フィルタ駆動部（瞳位置変更部）
１７ａ…モータ
１７ｂ…回転軸
１７ｃ…ウォームギヤー
１８…絞り駆動部（瞳位置変更部）
１９…バリア駆動部（瞳位置変更部）
２０…レンズバリア（保護部材）
２０ｕ，２０ｄ…遮光板
２１…シャッタ
２２…撮像素子（カラーの撮像素子）
２３…撮像回路
２４…撮像駆動部
２５…画像処理部
２６…画像メモリ
２７…表示部
２８…インターフェース（ＩＦ）
２９…記録媒体
３０…システムコントローラ（制御部）
３１…センサ部
３２…操作部
３３…ストロボ制御回路
３４…ストロボ
３５…ボディ側通信コネクタ
３６…ホワイトバランス調整部
３７…距離演算部
３８…色相関判定部
３９…コントラストＡＦ制御部
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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