(57)【要約】【課題】歪曲収差補正を前提としたレンズにおいて、適切なＡＦ補正を行うことにより、ピントずれを低減することを可能にした撮像装置を提供すること。【解決手段】光学系により結像された被写体像を画像信号に変換する撮像手段と、前記画像信号に施す画像処理を撮影者により選択できる画像処理方法選択手段と、前記光学系の合焦状態を検出する焦点検出手段と、前記焦点検出手段で合焦する際の焦点検出の補正値を前記画像処理方法選択手段で選択可能な画像処理毎に記憶した記憶手段を有し、前記焦点検出手段は、前記画像処理に適した焦点検出補正値を用いて合焦を行うことを特徴とする構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系により結像された被写体像を画像信号に変換する撮像手段と、
前記画像信号に施す画像処理を撮影者により選択できる画像処理方法選択手段と、
前記光学系の合焦状態を検出する焦点検出手段と、
前記焦点検出手段で合焦する際の焦点検出の補正値を前記画像処理方法選択手段で選択可能な画像処理毎に記憶した記憶手段を有し、
前記焦点検出手段は、前記画像処理に適した焦点検出補正値を用いて合焦を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記画像処理は光学収差補正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】
前記光学収差補正は歪曲収差補正であることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記画像処理は歪曲フィルターであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特に焦点検出手段を有する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年画像処理技術が進歩し、撮像装置に用いられる撮像光学系で生じる種々の収差による画質の低下を画像処理技術で補正を行う技術が広く知られるようになっている。画像処理による補正を前提として収差を許容した光学系の設計を行うことで、従来収差を補正するために必要であった光学要素が削減可能になり、小型化やコストダウンが可能になる。
【０００３】
このような画像処理、特に歪曲収差補正を行うと、像倍率が変化することになり、局所的な解像度に差が生じることになる。歪曲収差補正を前提としたレンズでは補正前では図２（Ａ）のように大きく歪曲収差がでた画像が得られる。この歪曲収差を画像処理技術により補正すると、画像が局所的に引き延ばされるもしくは縮められることになる。
【０００４】
従って、撮影したそのままの生画像と画像処理後の画像では局所的な解像度に違いが生じる。このために、生画像でピントを合わせるのに用いた空間周波数と歪曲収差補正後の空間周波数との間に差が生じることになる。一方、一般に収差を伴うレンズでは空間周波数の違いによりベストなピント位置が異なる事が知られている。もっとも人間が解像感を感じる空間周波数で合焦しても、歪曲収差を画像処理で補正すると、周波数が変化する。すると最も人間が解像感を感じる空間周波数でベストなピントではなくなってしまい、官能的な解像感は低下する。
【０００５】
また近年、撮像した画像に画像処理を施すことにより、ユーザーが画像を編集することが一般化している。その中で歪曲収差を画像処理によって意図的に画像に生じさせる技術が知られている。これは、光学系を被写体からの光が通過することによって生じる収差のひとこの処理は画像を局所的に引き延ばしたり、縮めたりする処理である。よって撮影したそのままの生画像と画像処理後の画像の間に解像度の違いが生じる。すると最も人間が解像感を感じる空間周波数でベストなピントではなくなってしまい、歪曲収差補正と同様に官能的な解像感は低下する。
【０００６】
撮影時の状況に合わせて焦点検出結果すなわちＡＦ評価値に対する補正値を変化させるという技術はいくつか開示されている。特許文献１では複数の周波数でＡＦ評価値を計算し、その中から今撮影している被写体で最もＡＦ評価値が一定の値以上なっている周波数を選ぶ。周波数ごとの補正値を記憶し、ＡＦ評価値から選抜された周波数での補正値を読み出しＡＦ評価値を補正する方法が開示されている。計算された各周波数でのＡＦ評価値それぞれにおいて評価値の信頼性を算出する。信頼性はＡＦ評価値がピーク付近でデフォーカス方向に山なりになっているかを数値化して算出する。特許文献２では撮像された時のレンズ状態の中でＦ値によって補正値を変更する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１７５１８４号公報
【特許文献２】特開２００５−３５２０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の特許文献に開示された特許文献１，２ともに歪曲収差補正によるピントずれは補正できない。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、歪曲収差補正を前提としたレンズにおいて、適切な評点検出結果に対する補正を行うことにより、歪曲収差を画像処理により補正した後のピントずれを低減することを可能にした撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る撮像装置の構成は、光学系により結像された被写体像を画像信号に変換する撮像手段と、前記画像信号に施す画像処理を撮影者により選択できる画像処理方法選択手段と、前記光学系の合焦状態を検出する焦点検出手段と、前記焦点検出手段で合焦する際の焦点検出の補正値を前記画像処理方法選択手段で選択可能な画像処理毎に記憶した記憶手段を有し、前記指定手段は、前記画像処理に適した焦点検出補正値を用いて合焦を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、歪曲収差補正を前提としたレンズにおいて、適切なＡＦ補正を行うことにより、ピントずれを低減することを可能にした撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施例での撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【図２】歪曲収差補正が行われる前後の変化を示した図である。
【図３】本発明の第２の実施例での撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１および第２の実施例において実現できる撮像装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
（第１の実施例）
図４を参照して、本発明の第1の実施例による撮像装置について説明する。図４は本実施例の撮像装置の模式図である。被写体（記述なし）は光源（記述なし）で照明されており、光源からの光を反射している。反射された光は撮像光学系２から撮像装置に入射し、撮像素子１の付近で結像する。撮像素子１は受光面状の光量分布を記録する。撮像素子１と撮像光学系２の間には主ミラー３があり、撮像光学系２を通ってきた全光束の一部が撮像光学系の光軸に対して略垂直方向に反射される。反射された光は、ピント板４を透過しペンタプリズム５、アイピース６を透過した後結像する。
【００１５】
この像を見ることによって撮影者は撮影画面を確認することができる。主ミラー３と撮像素子１の間には、サブミラー７が配置されている。サブミラー７は主ミラー３を透過してきた光の一部を反射し、焦点検出手段８へと導く。焦点検出手段８では、位相差検出方式により測定時の撮像光学系２と被写体の位置関係において被写体像が結像している位置と撮像素子１のデフォーカス量を検出する。算出されたデフォーカス量から撮像素子１上に結像するために撮像光学系２全体もしくは一部が移動するべき量を計算して駆動させる。
【００１６】
駆動後主ミラー３サブミラー７が光路から退避することにより、撮像素子１に露光が開始される。撮像光学系２は撮像光学系２固有の歪曲収差補正量などの光学系情報を記憶した記憶手段１１を持っている。記憶手段１１は焦点検出手段８が持っていてもよい。
【００１７】
歪曲収差補正は画像の中心から画像を放射方向に画像を変形させることで行う。ここでは糸巻型歪曲収差が生じる場合を考える。図２は画像の中の一領域での歪曲収差補正前後の画像の形状を示した図である。（Ａ）は補正前、（Ｂ）は補正後を示す。歪曲収差補正のための画像の変形をＸ倍とすると、（Ａ）から（Ｂ）へは周辺から画像中心に向けて１／Ｘ倍する。
【００１８】
通常ＡＦは画像の長手方向、もしくは短手方向のコントラストを使って行われる。撮像時長手方向に３０本／ｍｍのコントラストを使ってＡＦが行われたとする。すると歪曲収差補正後の画像では、ＡＦに用いられたコントラストは（３０×Ｘ）本／ｍｍとなる。そこで、ＡＦする時に（３０／Ｘ）本／ｍｍのピークに合うようにＡＦして撮像する。すると歪曲収差補正を行った後の画像で３０本／ｍｍの被写体にピントが合ったような画像が得られる。歪曲収差補正は撮像装置で行っても、パーソナルコンピューターなどによって撮像装置の外部で行ってもよい。
【００１９】
図１は本実施形態で提供する撮像装置の動作を示したフローチャートである。Ｓ２でまずユーザーは、歪曲収差補正を行うかどうかを選択する。Ｓ３でレリーズボタンが押下られると、撮像装置は撮像光学系２からズーム、被写体距離などの光学条件を読みだす（Ｓ４）。歪曲収差補正を行わない場合、空間周波数Ｋ本／ｍｍでピントが合うようなＡＦ補正値を読み出す。
【００２０】
一方歪曲収差補正を行うと判断した場合は、読みだされた光学条件にあった収差の補正量Ｘを読みだす（Ｓ６）。ＡＦする空間周波数を（Ｋ／Ｘ）本／ｍｍに変更し、（Ｋ／Ｘ）本／ｍｍのコントラストに合焦するのに適したＡＦ補正値を読み出す（Ｓ７）。このとき撮像光学系２は歪曲収差補正を行うときと行わないときのそれぞれのＡＦ補正値を持つ。もしくは、空間周波数の関数で持っていてもよい。
【００２１】
焦点検出手段８はＡＦする空間周波数（Ｋ／Ｘ）本／ｍｍでのＡＦ補正値をつかって焦点検出を行う（Ｓ９）。これにより、歪曲収差補正を行っても、補正を行わない画像と同等のＡＦ性能を得ることができ、解像感の低下が低減される。
【００２２】
本実施例は、デジタル一眼レフカメラについて記述を行ったが、その他の撮像装置についても本発明を実施すれば同様の効果を得られる。
【００２３】
（第２の実施例）
本発明は画像に画像処理技術を使って歪曲収差が出ているようにユーザーが加工する（以下歪曲収差加工）ときにも使用できる。図３を参照して第２の実施形態について説明する。図３は第２の実施形態のフローチャートである。Ｓ１２でまずユーザーは、歪曲収差加工を行うかどうかを選択する。行うと選択した時は、Ｓ１３で施す歪曲収差加工量Ｘを選択する。
【００２４】
ここでＸは加工前後の周辺での像の大きさの変化倍率である。Ｓ１４でレリーズボタンが押下られる。Ｓ１５でズーム被写体距離などの光学条件を読み出す。加工を行わないときに合焦に用いる空間周波数をＫ本／ｍｍとする。合焦に用いる空間周波数を（Ｋ／Ｘ）本／ｍｍに変更し、（Ｋ／Ｘ）本／ｍｍのコントラストに合焦するのに適したＡＦ補正値を読み出す（Ｓ１６）。この補正値を用いて合焦し（Ｓ２０）撮像をする。（Ｓ２１）
一方歪曲収差加工を行わない場合、レリーズをＳ１７でされた後、Ｓ１８でズーム被写体などの光学条件を読み出してから、空間周波数Ｋ本／ｍｍでピントが合うようなＡＦ補正値を読み出す。この補正値を用いて合焦し（Ｓ２０）撮像をする（Ｓ２１）。撮像光学系２は歪曲収差加工量Ｘ毎にＡＦ補正値を持つ。もしくは、Ｘの関数で持っていてもよい。これにより、歪曲収差加工を行っても、補正を行わない画像と同等のＡＦ性能を得ることができ、解像感の低下が低減される。
【００２５】
本実施例は、デジタル一眼レフカメラについて記述を行ったが、その他の撮像装置についても本発明を実施すれば同様の効果を得られる。
【符号の説明】
【００２６】
１  撮像素子、２  撮像光学系、８  焦点検出手段
【図１】
2016014801.tif 000003
【図２】
2016014801.tif 000004
【図３】
2016014801.tif 000005
【図４】
2016014801.tif 000006