電子機器およびプログラム
【課題】バリフォーカルレンズの画角変化に影響され、部分画像を正しく評価することができない。
【解決手段】電子機器は、バリフォーカルレンズを通じて連続して撮像された複数の画像を取得する画像取得部と、バリフォーカルレンズの焦点位置の変化による画角変化を考慮して、複数の画像のそれぞれの部分領域を評価する評価部と、を備える。バリフォーカルレンズを通じて連続して撮像された複数の画像を取得する画像取得ステップと、バリフォーカルレンズの焦点位置の変化による画角変化を考慮して、複数の画像のそれぞれの部分領域を評価する評価ステップと、をコンピュータに実行させる。
【解決手段】電子機器は、バリフォーカルレンズを通じて連続して撮像された複数の画像を取得する画像取得部と、バリフォーカルレンズの焦点位置の変化による画角変化を考慮して、複数の画像のそれぞれの部分領域を評価する評価部と、を備える。バリフォーカルレンズを通じて連続して撮像された複数の画像を取得する画像取得ステップと、バリフォーカルレンズの焦点位置の変化による画角変化を考慮して、複数の画像のそれぞれの部分領域を評価する評価ステップと、をコンピュータに実行させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
位相差ＡＦ及びコントラストＡＦを行って合焦制御を行う撮像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２００９−２４４４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
バリフォーカルレンズを通じて撮像された画像の部分領域を評価する場合、焦点位置だけでなく画角変化によって、評価結果が変化してしまう場合がある。したがって、バリフォーカルレンズの画角変化に影響され、部分画像を正しく評価することができない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、電子機器は、バリフォーカルレンズを通じて連続して撮像された複数の画像を取得する画像取得部と、バリフォーカルレンズの焦点位置の変化による画角変化を考慮して、複数の画像のそれぞれの部分領域を評価する評価部と、を備える。
【０００５】
本発明の第２の態様においては、プログラムは、バリフォーカルレンズを通じて連続して撮像された複数の画像を取得する画像取得ステップと、バリフォーカルレンズの焦点位置の変化による画角変化を考慮して、複数の画像のそれぞれの部分領域を評価する評価ステップと、をコンピュータに実行させる。
【０００６】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る一眼レフカメラ１０の要部断面図を示す。
【図２】本実施系地に係る一眼レフカメラのシステム構成を概略的に示す。
【図３】コントラストＡＦにおける焦点検出領域の設定例を模式的に示す。
【図４】焦点検出領域を幾何学的に調節するための情報をテーブル形式で示す。
【図５】コントラスト評価値を算出する処理の一例を模式的に示す。
【図６】コントラスト評価値を算出する処理の他の一例を模式的に示す。
【図７】コントラストＡＦの動作の一例を示す。
【図８】焦点検出領域の表示例を示す。
【図９】測光領域の設定例を模式的に示す。
【図１０】顔検出領域の設定例を模式的に示す。
【図１１】一眼レフカメラ１０の起動から終了までの処理フローを示す。
【図１２】撮像動作の一例を示す。
【図１３】撮像動作の他の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る一眼レフカメラ１０の要部断面図である。一眼レフカメラ１０は、レンズユニット２０がカメラユニット３０に装着されて、撮像装置として機能する。カメラユニット３０には、焦点距離、開放Ｆ値等の異なる複数のレンズユニット２０が、交換レンズとして交換可能に装着される。
【００１０】
レンズユニット２０は、光軸１１に沿って配列され鏡筒２６に支持されたレンズ系２１を備える。撮像レンズの一例としてのレンズ系２１は、入射される被写体光束をカメラユニット３０へ導く。図においては、レンズ系２１を構成するレンズとして前玉２２および後玉２３の他に、フォーカスレンズ２４、ズームレンズ２５等が含まれる。フォーカスレンズ２４、ズームレンズ２５は、それぞれ焦点調整、画角調整の指示に応じて光軸方向に移動できるように構成されている。例えば、フォーカスレンズ２４およびズームレンズ２５は、カメラユニット３０からの指示に従って位置が制御される。また、フォーカスレンズ２４は、レンズユニット２０が備えるフォーカスリングを介してユーザ操作により位置が制御される。また、ズームレンズ２５は、レンズユニット２０が備えるズームリングを介してユーザ操作により位置が制御される。
【００１１】
鏡筒２６は、レンズ回路基板２７を支持しており、レンズ回路基板２７は、レンズユニット２０を制御する各種回路、電子素子等を搭載している。レンズユニット２０は、カメラユニット３０との接続部にレンズマウント２９を備え、カメラユニット３０が備えるカメラマウント３１と係合して、カメラユニット３０と一体化する。レンズマウント２９とカメラマウント３１はそれぞれ通信端子を備えており、マウント同士が係合したときに互いの通信端子が接続される。これにより、レンズ回路基板２７に搭載された各種回路、電子素子等は、カメラユニット３０側と電気的に接続される。カメラユニット３０は、カメラユニット３０およびレンズユニット２０の通信端子を介して、レンズユニット２０の固有情報のデータを、レンズユニット２０から取得する。
【００１２】
カメラユニット３０は、レンズユニット２０から入射される被写体光束を反射するメインミラー３２と、メインミラー３２で反射された被写体光束が結像するピント板３３を備える。メインミラー３２は、ミラーボックス３５の内部でメインミラー回転軸３４周りに揺動して、光軸１１を中心とする被写体光束中に斜設される反射状態と、被写体光束から退避する退避状態を取り得る。サブミラー４０は、メインミラー３２が被写体光束から退避する場合は、メインミラー３２に連動して被写体光束から退避する。メインミラー回転軸３４は、ミラーボックス３５の側壁に支持される。
【００１３】
ユーザ操作を検出する操作入力部の一部としてのライブビューボタンが押し下げられた場合、または、操作入力部の一部としてのレリーズボタンが最下部まで押し下げられた場合、破線で示した退避状態を取る。例えば、メインミラー３２は、被写体光束中に斜設された状態で、ライブビューボタンが押し下げられた場合またはレリーズボタンが最下部まで押し下げられた場合、破線で示した退避位置に移動する。ライブビューボタンが押し下げられた場合、メインミラー３２は、再度ライブビューボタンが押し下げられるまで退避位置に留まる。一方、レリーズボタンが押し下げられた場合は、所定の撮像動作を終えると、メインミラー３２はダウンされ元の斜設状態の位置に戻される。
【００１４】
フォーカルプレーンシャッタ４３、撮像素子３６は、基板４４上に形成され、光軸１１に沿って配列されている。したがって被写体光束は、レンズ系２１を透過してカメラユニットへ入射し、メインミラー３２およびサブミラー４０が退避状態となったミラーボックス３５の内部と開放状態のフォーカルプレーンシャッタ４３を通過して、撮像素子３６の受光面で結像する。すなわち、この被写体光束の光路が撮影光路となる。
【００１５】
撮像素子３６は、例えばＣＭＯＳセンサなどの光電変換素子を有する。撮像素子３６は、受光面で結像した被写体像を電気信号として出力する複数の光電変換素子を有する。撮像素子３６は、メイン基板５０と電気的に接続される。メイン基板５０には、撮像素子３６で光電変換された電気信号を画像信号として処理する画像処理部５１、カメラユニット３０の全体を制御するカメラシステム制御部５２等の電気素子が搭載されている。カメラシステム制御部５２は、例えばＭＰＵにより実装される。画像処理部５１は、ＡＳＩＣ、ＤＳＰ等により実装される。
【００１６】
画像処理部５１は、撮像素子３６から出力された被写体像の電気信号から画像データを生成する。画像処理部５１は、画像データから、１以上の部分領域毎にコントラスト量を検出する。例えば予め定められた複数の焦点検出領域毎にコントラスト量を算出する。カメラシステム制御部５２等の制御によって、コントラスト量に基づき決定された目標位置に向けてフォーカスレンズ２４の位置が制御される。このように、レンズユニット２０に対して、コントラスト検出方式で焦点状態が検出されて焦点調節が行われる。コントラスト検出方式で焦点状態を検出して焦点調節することを、コントラストＡＦと呼ぶ。
【００１７】
カメラユニット３０の背面には液晶モニタ等による表示ユニット５３が配設されている。表示ユニット５３は、撮像素子３６に含まれる撮像用素子が出力した画像信号に基づく画像を表示する表示部の一例である。表示ユニット５３は、画像処理部５１が被写体像の電気信号から生成した表示用画像データを用いて、被写体像を表示する。表示ユニット５３は、撮像後の静止画像に限らず、各種メニュー情報、撮像情報、告知情報等を表示する。ライブビュー時には、上述の焦点調節をしながら、撮像素子３６の受光面に結像した被写体像の電気信号から表示用画像データが生成され、生成した表示用画像データに基づき、表示ユニット５３が被写体像を表示する。
【００１８】
ピント板３３は、撮像素子３６の受光面と共役の位置に配置されている。ピント板３３で結像した被写体像は、ペンタプリズム３７で正立像に変換され、接眼光学系３８を介してユーザに観察される。また、ペンタプリズム３７の射出面上方には測光素子３９が配置されており、測光素子３９によって被写体像の輝度分布を検出する。
【００１９】
斜設状態におけるメインミラー３２の光軸１１の近傍領域は、ハーフミラーとして形成されており、入射される被写体光束の一部が透過する。透過した被写体光束は、メインミラー３２と連動して揺動するサブミラー４０で反射されて、合焦光学系４１へ導かれる。合焦光学系４１を通過した被写体光束は、合焦センサ４２へ入射される。合焦センサ４２は、受光した被写体光束から位相差信号を出力する複数の光電変換素子列を有する。合焦センサ４２は、被写体像の特定の領域に対応して設けられる複数の焦点調整領域のそれぞれにおいて、合焦状態、前ピン状態、後ピン状態を検出でき、前ピン状態、後ピン状態の場合には、合焦状態からのずれ量も検出することができるように構成されている。レンズ系２１の焦点状態は、カメラシステム制御部５２等の制御によって、位相差信号を相関演算することで特定される。そして、カメラシステム制御部５２等の制御によって、焦点状態に基づきフォーカスレンズ２４の目標位置が決定され、決定された目標位置に向けてフォーカスレンズ２４の位置が制御される。このように、レンズユニット２０に対して、位相差検出方式で焦点状態が検出されて焦点調節が行われる。すなわち、メインミラー３２がダウンし斜設状態にある場合、合焦センサ４２からの出力を用いて、位相差検出方式で焦点状態を検出して焦点調節することができる。位相差検出方式で焦点状態を検出して焦点調節することを、位相差ＡＦと呼ぶ。
【００２０】
また、カメラユニット３０には着脱可能な二次電池５４が収容される。二次電池５４は、カメラユニット３０に限らず、レンズユニット２０にも電力を供給する。
【００２１】
図２は、本実施系地に係る一眼レフカメラのシステム構成を概略的に示すブロック図である。一眼レフカメラ１０のシステムは、レンズユニット２０とカメラユニット３０のそれぞれに対応して、レンズシステム制御部７１を中心とするレンズ制御系と、カメラシステム制御部５２を中心とするカメラ制御系により構成される。そして、レンズ制御系とカメラ制御系は、レンズマウント２９とカメラマウント３１によって接続される通信端子を介して、相互に各種データ、制御信号の授受を行う。
【００２２】
カメラ制御系に含まれる画像処理部５１は、カメラシステム制御部５２からの指令に従って、撮像素子３６から出力された画像信号を処理して画像データを生成する。すなわち、画像処理部５１は、レンズ系２１を通じて連続して撮像された複数の画像を取得する画像取得部として機能する。画像処理部５１で生成された画像データは、表示制御部５５へ送られて、例えば撮像後の一定時間の間、表示ユニット５３に表示される。これに並行して、処理された画像データは、予め定められた画像フォーマットに加工され、外部接続ＩＦ５６を介して記録媒体に記録される。画像処理部５１は、カメラシステム制御部５２からの指令に従って、撮像素子３６から出力された画像信号を処理して、コントラスト量を示すコントラスト評価値を生成する。カメラシステム制御部５２は、コントラスト評価値、および、合焦センサ４２からの位相差検出信号の少なくとも一方に基づき焦点調節用の制御信号を生成して、レンズシステム制御部７１に供給する。
【００２３】
システムメモリ５７は、例えばフラッシュメモリなどの不揮発性メモリであり、一眼レフカメラ１０を制御するプログラム、各種パラメータなどを記憶する役割を担う。ワークメモリ５８は、例えばＲＡＭなどの高速アクセスできるメモリであり、処理中の画像データを一時的に保管する役割などを担う。
【００２４】
駆動制御部５９は、カメラシステム制御部５２からの指令に従ってメインミラー３２、サブミラー４０、フォーカルプレーンシャッタ４３等を駆動する。操作入力部６０は、レリーズボタン、ライブビューボタン等の操作入力部６０がユーザに操作されたことを検出して、カメラシステム制御部５２へ出力する。
【００２５】
レンズシステム制御部７１は、カメラシステム制御部５２からの制御信号を受けて各種動作を制御する。レンズメモリ７２は、レンズ固有情報およびレンズシステム制御部７１が実行するプログラム等を記憶している。レンズ固有情報としては、後述する画角変化情報を含む。レンズ駆動部７３は、レンズシステム制御部７１がカメラシステム制御部５２から受け取った制御信号に従って、フォーカスレンズ２４、ズームレンズ２５、絞り２８等を駆動する。
【００２６】
図３は、コントラストＡＦにおける焦点検出領域の設定例を模式的に示す。画像３０１、画像３０２、画像３０３は、コントラストＡＦで一連の焦点調節する場合において、レンズ系２１の焦点位置を異ならせて得た３つの画像とする。例えば、画像３０１、画像３０２、画像３０３は、フォーカスレンズ２４の位置を異ならせて得た画像である。
【００２７】
なお、本実施形態において、分かり易く図示することを目的として、レンズ系２１による画角変化を強調して示す。また、本図では、合焦した被写体をより細い線で模式的に図示した。すなわち、画像３０１よりも画像３０２の方が、被写体に対し合焦した状態で得た画像である。また、画像３０２よりも画像３０３の方が、被写体に対して合焦した状態で得た画像である。
【００２８】
レンズユニット２０が備えるレンズ系２１が画角と焦点位置とが連動するバリフォーカルレンズである場合、カメラシステム制御部５２は、各画像の間で対応する被写体領域からコントラスト評価値が算出されるよう、コントラストＡＦ中に焦点検出領域のサイズを調節する。また、カメラシステム制御部５２は、対応する被写体領域からコントラスト評価値が算出されるよう、焦点検出領域の位置を調節する。
【００２９】
例えば、カメラシステム制御部５２は、画像３０１に対して、焦点検出領域３１０ａおよび焦点検出領域３１０ｂを設定する。また、カメラシステム制御部５２は、画像３０２に対しては、画角変化に応じてサイズを調節した焦点検出領域３２０ａを設定する。また、カメラシステム制御部５２は、画角変化に応じてサイズおよび位置を調節した焦点検出領域３２０ｂを設定する。本例において、カメラシステム制御部５２は、画像３０１からの画角の減少分に対応して、焦点検出領域３２０ａのサイズを焦点検出領域３１０ａよりも拡大する。また、カメラシステム制御部５２は、画像３０１からの画角の減少分に対応して、焦点検出領域３２０ｂのサイズを焦点検出領域３１０ｂよりも拡大する。
【００３０】
同様に、カメラシステム制御部５２は、画像３０３に対しては、画角変化に応じてサイズを調節した焦点検出領域３３０ａを設定する。また、カメラシステム制御部５２は、画角変化に応じてサイズおよび位置を調節した焦点検出領域３３０ｂを設定する。本例において、カメラシステム制御部５２は、画像３０２からの画角の減少分に対応して、焦点検出領域３３０ａのサイズを焦点検出領域３２０ａよりも拡大する。また、カメラシステム制御部５２は、画像３０２からの画角の減少分に対応して、焦点検出領域３３０ｂのサイズを焦点検出領域３２０ｂよりも拡大する。
【００３１】
画像処理部５１は、焦点検出領域内の画像データに画像フィルタを適用して、コントラスト評価値を算出する。例えば、画像処理部５１は、高周波成分を抽出する画像フィルタを、各焦点検出領域に適用して、コントラスト評価値を算出する。カメラシステム制御部５２の制御によれば、各画像において対応する被写体領域に焦点検出領域を設定するので、画角変化によるコントラスト評価値への影響を実質的に排除することができる。このため、焦点状態の変化を、コントラスト評価値の変化としてきちんと算出することができる。
【００３２】
このように、カメラシステム制御部５２および画像処理部５１によれば、画角変化を考慮して、レンズ系２１の焦点状態を、部分領域の一例としての焦点検出領域から検出することができる。具体的には、焦点検出領域のサイズおよび位置を、画角変化に応じて調節する。このため、バリフォーカルレンズの焦点状態として、コントラスト評価値を焦点検出領域からきちんと検出することができる。なお、焦点検出領域のサイズだけを、画角変化に応じて調節してもよい。また、焦点検出領域の位置だけを、画角変化に応じて調節してもよい。すなわち、焦点検出領域のサイズおよび位置の少なくとも一方を、画角変化に応じて調節してもよい。すなわち、焦点検出領域を、画角変化に応じて幾何学的に調節してもよい。
【００３３】
図４は、焦点検出領域を幾何学的に調節するための情報の一例をテーブル形式で示す。本情報は、レンズメモリ７２内に、レンズ固有情報の一部として記憶される。レンズ固有情報は、一眼レフカメラ１０の起動時に、カメラシステム制御部５２により読み込まれて、ワークメモリ５８に記憶される。
【００３４】
レンズメモリ７２は、ズーム値ｚに対応づけて、画像領域の中心からの距離に対する拡縮係数Ｃを格納している。画像領域の中心位置は、レンズ系２１の光軸１１の位置に対応する。ここで、拡縮係数Ｃは、フォーカスレンズ２４の位置に応じて変化する。拡縮係数Ｃは、フォーカスレンズ２４の位置の関数としてレンズメモリ７２に記憶されてよい。また、拡縮係数Ｃは、フォーカスレンズ２４の位置に関するテーブルデータとしてレンズメモリ７２に記憶されてよい。カメラシステム制御部５２は、レンズ系２１の現在のズーム値に対応する拡縮係数Ｃを用いて、フォーカスレンズ２４の位置に応じて焦点検出領域のサイズおよび位置を算出することができる。
【００３５】
例えば、カメラシステム制御部５２は、撮像素子３６の有効画素領域に対して設定された基準となる複数の焦点検出領域のそれぞれについて、拡縮係数を用いて焦点検出領域の座標値を算出する。一例として、カメラシステム制御部５２は、矩形の焦点検出領域が設定されている場合、矩形の対角の座標を、拡縮係数を用いて補正する。具体的には、撮像素子３６の有効画素領域上の光軸１１に対応する点を原点として、設定された焦点検出領域の対角の座標に拡縮係数を乗じる。拡縮係数を乗じることで補正された対角の座標によって、補正後の焦点検出領域のサイズおよび位置が定まる。このようにして補正された焦点検出領域の幾何学情報は、コントラストＡＦ時に画像処理部５１において、コントラスト評価値を検出する焦点検出領域を特定するために使用される。
【００３６】
本図において例示したように、レンズメモリ７２は、画角変化に対応する焦点検出領域の幾何学的変化を示す情報を記憶する情報記憶部として機能する。具体的には、レンズメモリ７２は、画角変化に対応する部分領域のサイズおよび位置の変化を示す情報を記憶する。カメラシステム制御部５２は、評価対象とする焦点検出領域のサイズを、レンズメモリ７２に記憶された情報に基づいて調節する。具体的には、カメラシステム制御部５２は、評価対象とする部分領域のサイズおよび位置を、レンズメモリ７２に記憶された情報に基づいて調節する。
【００３７】
なお、本図において例示したように、レンズメモリ７２は、ズーム値に対応する拡縮係数を格納する。レンズメモリ７２に格納されたズーム値の集合は、レンズ系２１がバリフォーカルレンズとみなされるズーム値の範囲を定める。すなわち、このズーム値の範囲以外のズーム値においては、レンズ系２１は実質的にバリフォーカルレンズとはみなされない。したがって、画像処理部５１は、レンズ系２１のズーム値が本ズーム値の範囲内にある場合に、画角変化を考慮して焦点検出領域を評価対象とする。一方、画像処理部５１は、レンズ系２１のズーム値が本ズーム値の範囲外にある場合に、基準の焦点検出領域を評価対象とする。すなわち、レンズメモリ７２は、対応する画角変化量が予め定められた値を超えるズーム値の範囲を記憶する範囲記憶部として機能する。そして、画像処理部５１は、レンズ系２１のズーム値がレンズメモリ７２に記憶されている範囲内にある場合に、画角変化を考慮して複数の画像のそれぞれの焦点検出領域を評価する。
【００３８】
なお、本図で例示した情報は、レンズ系２１の焦点位置の変化に対応する画角変化を示す画角変化情報の一例である。すなわち、カメラシステム制御部５２は、レンズユニット２０が有するレンズ系２１の画角変化情報をレンズユニット２０から取得する。画像処理部５１は、取得された画角変化情報に基づいて焦点検出領域を評価することができる。なお、レンズメモリ７２は、レンズ系２１がバリフォーカルレンズであるか否かを示す情報を記憶してもよい。例えば、レンズメモリ７２は、レンズ系２１がバリフォーカルレンズである旨を示す情報を、本図に例示した画角変化情報とともに記憶してよい。画像処理部５１は、レンズ系２１がバリフォーカルレンズである旨を示す情報をレンズユニット２０から取得したことを条件として、レンズ系２１の画格変化を考慮して焦点検出領域を評価してよい。
【００３９】
図５は、コントラスト評価値を算出する処理の一例を模式的に示す。ここでは、焦点検出領域３１０ａ、焦点検出領域３２０ａおよび焦点検出領域３３０ａからコントラスト評価値を算出する処理を表す。ここで、焦点検出領域３１０ａ、焦点検出領域３２０ａおよび焦点検出領域３３０ａの面積を、それぞれＳ１、Ｓ２およびＳ３とする。面積は、焦点検出領域内の画素数に比例するものとする。
【００４０】
画像処理部５１は、高周波抽出フィルタ５１０を焦点検出領域３１０ａに適用して、高周波成分を抽出する。画像処理部５１は、抽出した高周波成分を焦点検出領域３１０ａ内で積算して、得られた積算値をコントラスト評価値として算出する。
【００４１】
焦点検出領域３２０ａに対しては、焦点検出領域３１０ａと同様に、画像処理部５１は、高周波抽出フィルタを適用して、焦点検出領域３２０ａ内で積算する。画像処理部５１は、得られた積算値をＳ１／Ｓ２を乗じた値を、コントラスト評価値として算出する。焦点検出領域３３０ａに対しては、得られた積算値をＳ１／Ｓ３で乗じる点を除いて、焦点検出領域３２０ａと同様にコントラスト評価値を算出する。
【００４２】
このように、画像処理部５１は、焦点検出領域から検出されたコントラスト評価値を、調節された部分領域のサイズで規格化する。本例によると、コントラスト評価値を面積に応じて規格化するので、画角変化によるコントラスト評価値の変化分を実質的にキャンセルすることができる。このため、焦点状態の変化を表す指標値として、コントラスト評価値を適切に算出することができる。
【００４３】
図６は、コントラスト評価値を算出する処理の他の一例を模式的に示す。ここでも、焦点検出領域３１０ａ、焦点検出領域３２０ａおよび焦点検出領域３３０ａからコントラスト評価値を算出する処理を表す。
【００４４】
焦点検出領域３１０ａに対して、図５の例と同様に、画像処理部５１は、高周波抽出フィルタ５１０を適用して焦点検出領域３１０ａ内で積算し、得られた積算値をコントラスト評価値として算出する。焦点検出領域３２０ａに対しては、画像処理部５１は、焦点検出領域３２０ａの画像を縮小して面積Ｓ１の画像６２０ａを生成する。生成した画像６２０ａに対して、高周波抽出フィルタ５１０を適用して焦点検出領域３２０ａ内で積算し、得られた積算値をコントラスト評価値として算出する。焦点検出領域３３０ａに対しては、画像処理部５１は、焦点検出領域３２０ａと同様に、焦点検出領域３３０ａの画像を縮小して面積Ｓ１の画像６３０ａを生成し、高周波抽出フィルタ５１０を適用して焦点検出領域３３０ａ内で積算し、得られた積算値をコントラスト評価値として算出する。
【００４５】
このように、画像処理部５１は、焦点検出領域の画像を予め定められた基準サイズの画像に変換して、変換された画像から、コントラストの評価値を検出する。本例によれば、面積を規格化してからコントラスト評価値を抽出するので、画角変化によるコントラスト評価値の変化分を実質的にキャンセルすることができる。このため、本例によっても、焦点状態の変化を表す指標値として、コントラスト評価値を適切に算出することができる。
【００４６】
なお、面積を規格化する場合においては画像の拡大処理が生じないよう、規格化の目標とする基準サイズを、予め定められた値以下のサイズに設定してよい。例えば、画角変化に応じて調節される焦点検出領域のサイズのうち、最小のサイズ以下のサイズを基準サイズとして適用してよい。調節後の焦点検出領域のサイズは、画角が最大となる場合に、最小となる。また、焦点検出領域のサイズは、フォーカスレンズ２４の位置に応じて変化する。したがって、例えば図７に関連して説明するように、フォーカスレンズ２４の位置について予め定められた範囲内から合焦位置を探索する場合に、当該範囲内において画角が最大となる場合の焦点検出領域のサイズを、基準サイズとして適用してよい。すなわち、画像処理部５１は、複数の画像のそれぞれにおいて調節された焦点検出領域のサイズのうち最小サイズ以下のサイズを、基準サイズとして適用する。このように基準サイズを選択することで、焦点検出領域の面積を拡大することなく規格化することができる。
【００４７】
なお、焦点検出領域の画像を縮小することで画像の高周波成分が強調される場合がある。例えば、縮小処理に適用する補間関数によっては、高周波成分が強調される場合がある。この場合、縮小による高周波成分の強調度合いに応じて、積算値を低減する補正係数を乗じてもよい。例えば、縮小率が大きいほど高周波成分が強調される場合、縮小率が大きいほど小さい補正係数を積算値に乗じることによって、コントラスト評価値を算出してもよい。
【００４８】
図７は、コントラストＡＦの動作の一例を説明するための図である。カメラシステム制御部５２は、レンズユニット２０に対して、予め定められた範囲Ｚ１〜Ｚ６でフォーカスレンズ２４を変位させるよう、レンズシステム制御部７１に指示する。画像処理部５１は、フォーカスレンズ２４が各位置に変位された状態で、図５または図６等に例示した処理により、コントラスト評価値７００−１〜６を算出する。
【００４９】
カメラシステム制御部５２は、コントラスト評価値７００と、位置Ｚ１〜Ｚ６とを用いて、コントラスト評価値が最大となることが予測される目標位置Ｚ７を算出する。そして、カメラシステム制御部５２は、フォーカスレンズ２４を目標位置Ｚ７に変位させ、得られた画像データの焦点検出領域からコントラスト評価値７００よりも大きいコントラスト評価値７１０が算出された場合に、合焦状態と判断してよい。
【００５０】
なお、カメラシステム制御部５２は、目標位置Ｚ７の近傍の予め定められた範囲内でフォーカスレンズ２４の位置を微小に変位させて、コントラスト評価値を算出してもよい。このようにフォーカスレンズ２４の位置を微調整する場合には、焦点検出領域のサイズ等を調節しなくともよい。すなわち、レンズ系２１の焦点位置を広い範囲で変化させる場合には、画角変化を考慮して焦点検出領域を設定してコントラスト評価値を算出してよい。そして、目標位置の近傍で合焦状態となる位置を詳細に探索する場合のように、焦点位置を狭い範囲で変化させる場合には、画角変化を考慮することなく規定の焦点検出領域を設定してコントラスト評価値を算出してもよい。
【００５１】
このように、コントラスト評価値に対する画角変化の影響を無視できない範囲で焦点位置を変化させる場合には、画角変化を考慮して焦点検出領域を適用することで、目標位置を正確に決定することができる。一方、コントラスト評価値に対する画角変化の影響を無視できる範囲で焦点位置を変化させる場合には、規定の焦点検出領域を適用することで、コントラスト評価値を算出するための演算量を低減することができる。結果として高速に合焦制御を行うことができる場合がある。コントラスト評価値に対する画角変化の影響を無視できる範囲で焦点位置を変化させる場合としては、上述した目標位置Ｚ７を算出後にフォーカスレンズ２４の位置を微調整する場合の他に、特定被写体に追従してレンズ系２１の焦点調節をする場合等を例示することができる。
【００５２】
図８は、焦点検出領域の表示例を示す。カメラシステム制御部５２は、表示制御部５５を制御して、焦点検出領域を示すマーク８００を表示ユニット５３に表示する。このため、コントラストＡＦ中に変化する焦点検出領域を、ユーザに視覚的に提示することができる。マーク８００は、コントラストＡＦ動作に応じて変化し得る。したがってユーザは、どの範囲の被写体に対して焦点調節されているかを意識して、撮影することができる。本表示に関する制御は、例えば後述するライブビュー撮影時において、レリーズボタンが押し込まれた後にコントラストＡＦで焦点調節する場合に適用することができる。
【００５３】
なお、表示ユニット５３は、焦点検出領域をユーザに提示する提示部の一例である。一眼レフカメラ１０は、調節された焦点検出領域を示す情報を画像データに付帯して記録媒体等に記録することでユーザに提示してもよい。
【００５４】
図９は、測光領域の設定例を模式的に示す。ここでは、撮像素子３６が出力した画像信号を用いて、特定の被写体領域を測光する場合を例に挙げて説明する。ここで説明する測光領域の設定処理は、例えば測光部位を固定してスポット測光する場合に適用できる。画像９０１、画像９０２および画像９０３は、図３に例示した画像３０１、画像３０２および画像３０３と同様、コントラストＡＦにおいて焦点位置を異ならせて得た３つの画像とする。
【００５５】
カメラシステム制御部５２は、画像９０１に対して、測光領域９１０を設定する。また、カメラシステム制御部５２は、画像９０２に対しては、画角変化に応じてサイズを拡大した測光領域９２０を設定する。また、カメラシステム制御部５２は、画像９０３に対しては、画角変化に応じてサイズを更に拡大した測光領域９３０を設定する。本例において、カメラシステム制御部５２は、画像９０１からの画角の減少分に対応して、測光領域９２０のサイズを測光領域９１０よりも大きく設定する。また、カメラシステム制御部５２は、画像９０２からの画角の減少分に対応して、測光領域９３０のサイズを測光領域９２０よりも大きく設定する。
【００５６】
カメラシステム制御部５２の制御によって、各画像において対応する被写体領域に測光領域が設定されるので、画角変化により生じる測光評価値の影響を実質的に排除することができる。このため、焦点位置の変化に対応する測光評価値の変化をきちんと算出することができる。例えば、画像９０３において設定された測光領域９３０と同じサイズの測光領域を画像９０１に適用した場合、光源が測光領域に入ってしまう。しかし、本図に示したように画角変化を考慮して測光領域を設定するので、光源の存在によって測光評価値が大きく変動することを未然に防ぐことができる。
【００５７】
なお、画像処理部５１は、測光領域内の輝度信号を積算して、得られた積算値から測光評価値を算出する。例えば、画像処理部５１は、図５に関連して説明したように、積算値を面積で規格化して測光評価値を算出して、測光評価値から撮像Ｅｖ値を算出する。そして、カメラシステム制御部５２は、撮影Ｅｖ値から露出値を決定する。例えば、カメラシステム制御部５２は、絞り２８の絞り量及び撮像素子３６の電荷蓄積時間等を決定する。このように、画像処理部５１は、レンズ系２１の画角変化を考慮して、複数の画像を撮像した撮像素子３６の露出状態を、測光領域から検出する。
【００５８】
なお、本例では、説明を分かり易くするために、中央部に設定した測光領域を取り上げた。しかし、カメラシステム制御部５２は、焦点検出領域に関連して説明したように、対応する被写体領域から撮影Ｅｖ値を算出するために、測光領域の位置を調節してもよい。すなわち、カメラシステム制御部５２は、測光領域のサイズおよび位置を調節してもよい。
【００５９】
図１０は、顔検出領域の設定例を模式的に示す。ここでは、撮像素子３６が出力した画像信号から、人物像を検出する場合を例に挙げて説明する。画像１００１、画像１００２および画像１００３は、図３に例示した画像３０１、画像３０２および画像３０３と同様、コントラストＡＦにおいて焦点位置を異ならせて得た３つの画像とする。
【００６０】
画像処理部５１は、撮像素子３６が出力した画像信号から顔画像を検出する。例えば、画像処理部５１は、ユーザが指定した領域に写り込んでいる顔画像を追尾するべく、顔検出領域を設定する。
【００６１】
例えば、カメラシステム制御部５２は、画像１００１に対して、顔検出領域１０１０を設定する。また、カメラシステム制御部５２は、画像１００２に対しては、画角変化に応じてサイズを拡大した顔検出領域１０２０を設定する。また、カメラシステム制御部５２は、画像１００３に対しては、画角変化に応じてサイズを更に拡大した顔検出領域１０３０を設定する。例えば、カメラシステム制御部５２は、画像１００１からの画角の減少分に対応して、顔検出領域１０２０のサイズを顔検出領域１０１０よりも大きく設定する。同様に、カメラシステム制御部５２は、画像１００２からの画角の減少分に対応して、顔検出領域１０３０のサイズを、顔検出領域１０２０よりも大きく設定する。
【００６２】
カメラシステム制御部５２の制御によって、各画像において対応する被写体領域に顔検出領域が調節される。そして、画像処理部５１は、調節された顔検出領域から人物像を検出する。例えば、画像処理部５１は、調節された顔検出領域内の画像データから、パターンマッチング、特徴量抽出等の手法を用いて、顔画像を検出する。
【００６３】
このため、顔検出領域を一度設定すると、画角変化が生じても、設定した領域に対応する被写体領域からきちんと人物の顔画像を検出することができる。顔検出領域を固定で設定した場合、画角変化によって他の被写体が顔検出領域に写り込む場合がある。しかし、一眼レフカメラ１０によれば、画角変化を考慮して顔検出領域を設定するので、画角変化によって他の被写体が顔検出領域に写り込む可能性を著しく低減することができる。
【００６４】
なお、本例では、説明を分かり易くするために、画像領域の中央部に設定した顔検出領域を取り上げた。しかし、カメラシステム制御部５２は、焦点検出領域に関連して説明したように、対応する被写体領域から顔画像を検出するために、顔検出領域の位置を調節してもよい。すなわち、カメラシステム制御部５２は、顔検出領域のサイズおよび位置を調節してもよい。
【００６５】
なお、図９に関連して説明した測光領域、図１０に関連して説明した顔検出領域の調節は、焦点検出領域の調節と同様に、図４に関連して説明した拡縮係数を用いて行うことができる。また、部分領域から抽出する被写体としては、人物の顔の他、動物、植物等、種々の被写体を例示することができる。なお、図９および図１０においては、コントラストＡＦ時の画像を対象として説明したが、フォーカスリングを回転させて焦点位置が異なる状態で撮像された画像も、本処理の対象とすることができる。
【００６６】
図１１は、一眼レフカメラ１０の起動から終了までの処理フローを示す。本フローは、電源ボタンがＯＮされた場合に、開始される。本フローは、特に断らない限り、カメラシステム制御部５２が主体となって一眼レフカメラ１０の各部を制御することにより実行される。
【００６７】
ステップＳ１１００において、カメラシステム制御部５２は、初期設定を開始する。例えば、カメラシステム制御部５２は、一眼レフカメラ１０を制御するための各種パラメータ等を、システムメモリからワークメモリ５８に展開する。また、レンズユニット２０からレンズユニット２０の固有情報を取得する。レンズ固有情報としては、例えば、図４に関連して説明したズーム値毎の画角変化情報を例示することができる。
【００６８】
また、カメラシステム制御部５２は、例えば撮像モードスイッチ等の操作入力部の状態、および、ワークメモリ５８に展開された各種パラメータに基づき、一眼レフカメラ１０の各部の動作条件を設定する。例えば、撮像モードスイッチの位置に応じて、撮像モードを設定する。撮像モードとしては、ポートレートモード、風景モード等を例示することができる。
【００６９】
続いて、ステップＳ１１０２において、表示ユニット５３に設定結果を表示する。例えば、カメラシステム制御部５２は、ステップＳ１１０２で設定した撮像モード等を、表示ユニット５３に表示させる。
【００７０】
続いて、ステップＳ１１０４において、カメラシステム制御部５２は、操作入力部６０に対するユーザ操作を判断する。例えば、操作入力部６０に対して諸設定を実行するユーザ指示があった場合、カメラシステム制御部５２が主体となって、指示された設定処理を行う（ステップＳ１１０６）。設定処理としては、撮像モードを設定する処理、撮像条件を設定する処理、画像処理条件を設定する処理等を例示することができる。また、上述したスポット測光をする測光モード等を例示することができる。
【００７１】
ステップＳ１１０４において、操作入力部６０に対して画像の再生を実行するユーザ指示があった場合、再生処理を実行する（ステップＳ１１２２）。再生処理としては、記録媒体に記録された画像をサムネイル表示する処理、ユーザにより指示された画像を表示する処理等を例示することができる。
【００７２】
ステップＳ１１０４において、操作入力部６０に対して撮影実行に関するユーザ指示があった場合、撮像実行に関する処理を行う（ステップＳ１１１２）。なお、撮影指示を示す操作としては、ライブビューボタン、レリーズボタン等に対する操作を例示することができる。
【００７３】
ステップＳ１１０４においてユーザ指示がない場合は、測光素子３９による測光処理を行う（ステップＳ１１３２）。具体的には、測光素子３９による測光を行い、露出値を決定する。ステップＳ１１３２で決定した露出値を示す情報は、表示ユニット５３に表示され、ユーザに提示される。
【００７４】
ステップＳ１１０６、ステップＳ１１１２、ステップＳ１１２２、ステップＳ１１３２の処理が完了すると、ステップＳ１１０８に進み、電源をＯＦＦするか否かを判断する。例えば、電源ボタンがＯＦＦ位置に切り替えられた場合や、電源がＯＮされてから予め定められた期間、ユーザ指示無しの状態が継続した場合等に、電源をＯＦＦすると判断する。電源をＯＦＦすると判断した場合は動作を終了し、電源をＯＦＦしないと判断した場合はステップＳ１１０４に処理を移行させる。
【００７５】
図１２は、撮像を実行する場合の処理フローの一例を示す。すなわち、図１０のステップＳ１１１２における動作の内部処理の一例である。本フローは、撮像実行に関するユーザ指示として、ライブビューボタンが操作された場合の動作フローを示す。
【００７６】
ステップＳ１１５２において、カメラシステム制御部５２は、メインミラー３２をアップして、メインミラー３２を被写体光束から退避させ、撮像素子３６からの画像信号の読み出しを開始する。撮像素子３６から順次に読み出された画像信号は、表示用の画像データに順次に加工されて、表示ユニット５３に表示される。
【００７７】
ステップＳ１１５４において、カメラシステム制御部５２は、レンズ系２１がバリフォーカルレンズとみなされるか否かを判断する。具体的には、カメラシステム制御部５２は、現在設定されているズーム値において、レンズ系２１がバリフォーカルレンズとみなされるか否かを判断する。より具体的には、現在設定されているズーム値が、図４に関連して説明したズーム値の範囲内にあるか否かを判断する。
【００７８】
レンズ系２１がバリフォーカルレンズとみなされる場合、コントラスト評価値および測光評価値を評価する処理モードを、画角変化に応じて補正する評価値補正モードに設定する（ステップＳ１１５６）。レンズ系２１がバリフォーカルレンズとみなされない場合、当該処理モードを、コントラスト評価値および測光評価値を基準の評価領域で評価する評価値非補正モードに設定する（ステップＳ１１５８）。
【００７９】
続いて、ステップＳ１１６０においてカメラシステム制御部５２は、撮像素子３６が出力した画像信号から露出値を決定して、決定した露出値に従って露出を制御する。ここで、ユーザがフォーカスリングを操作する等してレンズ系２１の焦点位置が変化した場合、評価値補正モードが設定されていることを条件として、図９に関連して説明したように測光領域を動的に設定して測光評価値を算出し、露出値を決定する。
【００８０】
続いて、ステップＳ１１６２において、カメラシステム制御部５２は、撮像実行指示がなされた否かを判断する。例えば、撮像実行指示としてのレリーズボタンの押し込みが検出されたか否かを判断する。ステップＳ１１６２において撮像実行指示がなされていない場合、ステップＳ１１６０に処理を戻す。したがって、撮像実行指示があるまで自動的に露出が制御される。
【００８１】
ステップＳ１１６２において撮像実行指示がなされたと判断された場合、カメラシステム制御部５２は、コントラストＡＦでレンズ系２１を焦点調節する（ステップＳ１１６４）。評価値補正モードが設定されている場合、上述したように焦点位置に応じて焦点検出領域を動的に調節してコントラスト評価値が算出される。
【００８２】
コントラストＡＦにより合焦状態となったと判断された場合、撮像素子３６で露光して撮像し（ステップＳ１１６６）、メインミラー３２をダウンして被写体光束中に斜設する（ステップＳ１１６８）。続いて、撮像素子３６から読み出された画像信号から画像処理部５１が生成した画像データを、外部接続ＩＦ５６を介して記録媒体に記録する（ステップＳ１１７０）。
【００８３】
図１３は、撮像動作を実行する場合の処理フローの他の一例を示す。すなわち、図１０のステップＳ１１１２における動作の内部処理の一例である。本フローは、撮像実行に関するユーザ指示として、レリーズボタンが半押し操作された場合の動作フローを示す。この場合、一眼レフカメラ１０はファインダモードで動作する。ファインダモードでは、接眼光学系３８を介してユーザに被写体の光学像を提示して、撮像指示を受け付ける。
【００８４】
本フローが開始すると、カメラシステム制御部５２は、位相差ＡＦによりレンズ系２１の焦点調節を開始する（ステップＳ１２０２）。続いて、ステップＳ１２０４において、カメラシステム制御部５２は、撮像実行指示がなされた否かを判断する。例えば、撮像実行指示としてのレリーズボタンの全押し操作が検出されたか否かを判断する。例えば、半押し操作と判断される深さよりもレリーズボタンが深く押し込まれたか否かを判断する。
【００８５】
撮像実行指示がなされていない場合、ステップＳ１２０２に処理を戻す。したがって、撮像実行指示があるまで、位相差ＡＦでレンズ系２１の焦点調節が行われる。
【００８６】
撮像実行指示がなされた場合、ステップＳ１２０６において、メインミラー３２をアップして、メインミラー３２を被写体光束から退避させる。続いて、カメラシステム制御部５２は、撮像素子３６から出力される画像信号を用いて、コントラストＡＦによるレンズ系２１の焦点調節を開始する（ステップＳ１２０８）。また、コントラストＡＦに並行して、露出を制御する（ステップＳ１２１０）。
【００８７】
なお、ここでのコントラストＡＦおよび露出制御は、レンズ系２１がバリフォーカルレンズであるか否か、および、レンズ系２１がバリフォーカルレンズとみなされるか否かにかかわらず、評価値非補正モードで行う。ステップＳ１２０２において既に位相差ＡＦで焦点調節されているので、ステップＳ１２０８におけるコントラストＡＦでは、フォーカスレンズ２４の位置を微調節することで、更に高い精度で焦点調節を行う。したがって、ここでのコントラストＡＦでは、焦点位置を大きく変化させる必要がない。このため、評価値非補正モードによっても十分な精度で評価値を算出することができる。
【００８８】
コントラストＡＦにより合焦したと判断された場合、撮像素子３６で露光して撮像し（ステップＳ１２１２）、メインミラー３２をダウンして被写体光束中に斜設する（ステップＳ１２１４）。続いて、撮像素子３６から読み出された画像信号から画像処理部５１が生成した画像データを、外部接続ＩＦ５６を介して記録媒体に記録する（ステップＳ１１２１６）。
【００８９】
なお、以上の説明において、撮像素子３６が出力した画像信号から、レンズ系２１による画角変化を考慮して部分領域に対する評価を行うとした。しかし、測光素子３９が撮像素子としても機能できる場合、測光素子３９が出力した画像信号から、レンズ系２１による画角変化を考慮して部分領域に対する評価を行ってもよい。具体的には、測光素子３９が撮像素子としても機能する場合、測光素子３９が出力する画像信号から、画角変化を考慮してコントラスト評価値、測光評価値等の評価値を算出してもよい。また、測光素子３９が出力した画像信号から、画角変化を考慮して顔等の特定被写体の像を検出してもよい。本動作は、測光素子３９が例えばＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等で実装され、被写体像を形成するのに十分な数の光電変換素子を有する場合に適用できる。
【００９０】
測光素子３９が撮像素子として機能する場合、例えばファインダモードで撮像動作を開始したときに、測光素子３９が出力した画像信号から測光評価値を算出することができる。例えば、図１２のステップＳ１２０２において、被写体の位置に追従して位相差ＡＦで焦点調節をしているときに、画角変化を考慮して測光評価値を算出してもよい。また、ファインダモードで撮像動作を開始した場合でも、測光素子３９が出力した画像信号から、画角変化を考慮してコントラストＡＦで焦点調節を行うことができる。また、測光素子３９が出力した画像信号から、画角変化を考慮して顔画像等を検出する処理を実行ことができる。このように測光素子３９が出力する画像信号から部分領域を評価する場合においても、レンズ系２１がバリフォーカルレンズであるか否か、および、レンズ系２１がバリフォーカルレンズとみなされるか否かに応じて、評価値補正モードおよび評価値非補正モードのいずれかを選択して評価してよい。
【００９１】
なお、以上において説明したコントラスト評価値の検出、測光評価値の検出、および、顔等の被写体像の検出は、画角変化を考慮して複数の画像のそれぞれの部分領域を評価することの一例である。これらの処理の他、部分領域の画像を元にホワイトバランス調節等をする場合にも、レンズ系２１の画角変化を考慮して行うことができる。
【００９２】
本実施形態の一眼レフカメラ１０に関連して説明した処理は、一眼レフカメラ１０の各部、例えばカメラシステム制御部５２等を実装するプロセッサ等が、コンピュータプログラムに従って動作することにより、実現することができる。すなわち、当該処理を、いわゆるコンピュータ装置によって実現することができる。コンピュータ装置は、上述した処理の実行を制御するコンピュータプログラムをロードして、読み込んだコンピュータプログラムに従って動作して、当該処理を実行してよい。コンピュータ装置は、当該コンピュータプログラムを記憶しているコンピュータ読取可能な記録媒体を読み込むことによって、当該コンピュータプログラムをロードすることができる。
【００９３】
本実施形態において、一眼レフカメラ１０を取り上げて、電子機器の一例としての撮像装置の機能および動作を説明した。撮像装置としては、コンパクトデジタルカメラ、ミラーレス一眼カメラ、ビデオカメラ、撮像機能付きの携帯電話機、撮像機能付きの携帯情報端末、撮像機能付きのゲーム機器等の娯楽装置等、撮像機能を有する機器を適用の対象とすることができる。また、撮像装置の用途も特に限定されず、例えば監視用、工業用など、種々の用途に適用できる。
【００９４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００９５】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００９６】
１０ 一眼レフカメラ、１１ 光軸、２０ レンズユニット、２１ レンズ系、２２ 前玉、２３ 後玉、２４ フォーカスレンズ、２５ ズームレンズ、２６ 鏡筒、２７ レンズ回路基板、２９ レンズマウント、３０ カメラユニット、３１ カメラマウント、３２ メインミラー、３３ ピント板、３４ メインミラー回転軸、３５ ミラーボックス、３６ 撮像素子、３７ ペンタプリズム、３８ 接眼光学系、３９ 測光素子、４０ サブミラー、４１ 合焦光学系、４２ 合焦センサ、４３ フォーカルプレーンシャッタ、４４ 基板、５０ メイン基板、５１ 画像処理部、５２ カメラシステム制御部、５３ 表示ユニット、５４ 二次電池、５５ 表示制御部、５６ 外部接続ＩＦ、５７ システムメモリ、５８ ワークメモリ、５９ 駆動制御部、６０ 操作入力部、７１ レンズシステム制御部、７２ レンズメモリ、７３ レンズ駆動部、３０１、３０２、３０３、９０１、９０２、９０３、１００１、１００２、１００３ 画像、３１０、３２０、３３０ 焦点検出領域、５１０ 高周波抽出フィルタ、６２０、６３０ 画像、７００、７１０ コントラスト評価値、８００ マーク、９１０、９２０、９３０ 測光領域、１０１０、１０２０、１０３０ 顔検出領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
位相差ＡＦ及びコントラストＡＦを行って合焦制御を行う撮像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２００９−２４４４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
バリフォーカルレンズを通じて撮像された画像の部分領域を評価する場合、焦点位置だけでなく画角変化によって、評価結果が変化してしまう場合がある。したがって、バリフォーカルレンズの画角変化に影響され、部分画像を正しく評価することができない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、電子機器は、バリフォーカルレンズを通じて連続して撮像された複数の画像を取得する画像取得部と、バリフォーカルレンズの焦点位置の変化による画角変化を考慮して、複数の画像のそれぞれの部分領域を評価する評価部と、を備える。
【０００５】
本発明の第２の態様においては、プログラムは、バリフォーカルレンズを通じて連続して撮像された複数の画像を取得する画像取得ステップと、バリフォーカルレンズの焦点位置の変化による画角変化を考慮して、複数の画像のそれぞれの部分領域を評価する評価ステップと、をコンピュータに実行させる。
【０００６】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る一眼レフカメラ１０の要部断面図を示す。
【図２】本実施系地に係る一眼レフカメラのシステム構成を概略的に示す。
【図３】コントラストＡＦにおける焦点検出領域の設定例を模式的に示す。
【図４】焦点検出領域を幾何学的に調節するための情報をテーブル形式で示す。
【図５】コントラスト評価値を算出する処理の一例を模式的に示す。
【図６】コントラスト評価値を算出する処理の他の一例を模式的に示す。
【図７】コントラストＡＦの動作の一例を示す。
【図８】焦点検出領域の表示例を示す。
【図９】測光領域の設定例を模式的に示す。
【図１０】顔検出領域の設定例を模式的に示す。
【図１１】一眼レフカメラ１０の起動から終了までの処理フローを示す。
【図１２】撮像動作の一例を示す。
【図１３】撮像動作の他の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る一眼レフカメラ１０の要部断面図である。一眼レフカメラ１０は、レンズユニット２０がカメラユニット３０に装着されて、撮像装置として機能する。カメラユニット３０には、焦点距離、開放Ｆ値等の異なる複数のレンズユニット２０が、交換レンズとして交換可能に装着される。
【００１０】
レンズユニット２０は、光軸１１に沿って配列され鏡筒２６に支持されたレンズ系２１を備える。撮像レンズの一例としてのレンズ系２１は、入射される被写体光束をカメラユニット３０へ導く。図においては、レンズ系２１を構成するレンズとして前玉２２および後玉２３の他に、フォーカスレンズ２４、ズームレンズ２５等が含まれる。フォーカスレンズ２４、ズームレンズ２５は、それぞれ焦点調整、画角調整の指示に応じて光軸方向に移動できるように構成されている。例えば、フォーカスレンズ２４およびズームレンズ２５は、カメラユニット３０からの指示に従って位置が制御される。また、フォーカスレンズ２４は、レンズユニット２０が備えるフォーカスリングを介してユーザ操作により位置が制御される。また、ズームレンズ２５は、レンズユニット２０が備えるズームリングを介してユーザ操作により位置が制御される。
【００１１】
鏡筒２６は、レンズ回路基板２７を支持しており、レンズ回路基板２７は、レンズユニット２０を制御する各種回路、電子素子等を搭載している。レンズユニット２０は、カメラユニット３０との接続部にレンズマウント２９を備え、カメラユニット３０が備えるカメラマウント３１と係合して、カメラユニット３０と一体化する。レンズマウント２９とカメラマウント３１はそれぞれ通信端子を備えており、マウント同士が係合したときに互いの通信端子が接続される。これにより、レンズ回路基板２７に搭載された各種回路、電子素子等は、カメラユニット３０側と電気的に接続される。カメラユニット３０は、カメラユニット３０およびレンズユニット２０の通信端子を介して、レンズユニット２０の固有情報のデータを、レンズユニット２０から取得する。
【００１２】
カメラユニット３０は、レンズユニット２０から入射される被写体光束を反射するメインミラー３２と、メインミラー３２で反射された被写体光束が結像するピント板３３を備える。メインミラー３２は、ミラーボックス３５の内部でメインミラー回転軸３４周りに揺動して、光軸１１を中心とする被写体光束中に斜設される反射状態と、被写体光束から退避する退避状態を取り得る。サブミラー４０は、メインミラー３２が被写体光束から退避する場合は、メインミラー３２に連動して被写体光束から退避する。メインミラー回転軸３４は、ミラーボックス３５の側壁に支持される。
【００１３】
ユーザ操作を検出する操作入力部の一部としてのライブビューボタンが押し下げられた場合、または、操作入力部の一部としてのレリーズボタンが最下部まで押し下げられた場合、破線で示した退避状態を取る。例えば、メインミラー３２は、被写体光束中に斜設された状態で、ライブビューボタンが押し下げられた場合またはレリーズボタンが最下部まで押し下げられた場合、破線で示した退避位置に移動する。ライブビューボタンが押し下げられた場合、メインミラー３２は、再度ライブビューボタンが押し下げられるまで退避位置に留まる。一方、レリーズボタンが押し下げられた場合は、所定の撮像動作を終えると、メインミラー３２はダウンされ元の斜設状態の位置に戻される。
【００１４】
フォーカルプレーンシャッタ４３、撮像素子３６は、基板４４上に形成され、光軸１１に沿って配列されている。したがって被写体光束は、レンズ系２１を透過してカメラユニットへ入射し、メインミラー３２およびサブミラー４０が退避状態となったミラーボックス３５の内部と開放状態のフォーカルプレーンシャッタ４３を通過して、撮像素子３６の受光面で結像する。すなわち、この被写体光束の光路が撮影光路となる。
【００１５】
撮像素子３６は、例えばＣＭＯＳセンサなどの光電変換素子を有する。撮像素子３６は、受光面で結像した被写体像を電気信号として出力する複数の光電変換素子を有する。撮像素子３６は、メイン基板５０と電気的に接続される。メイン基板５０には、撮像素子３６で光電変換された電気信号を画像信号として処理する画像処理部５１、カメラユニット３０の全体を制御するカメラシステム制御部５２等の電気素子が搭載されている。カメラシステム制御部５２は、例えばＭＰＵにより実装される。画像処理部５１は、ＡＳＩＣ、ＤＳＰ等により実装される。
【００１６】
画像処理部５１は、撮像素子３６から出力された被写体像の電気信号から画像データを生成する。画像処理部５１は、画像データから、１以上の部分領域毎にコントラスト量を検出する。例えば予め定められた複数の焦点検出領域毎にコントラスト量を算出する。カメラシステム制御部５２等の制御によって、コントラスト量に基づき決定された目標位置に向けてフォーカスレンズ２４の位置が制御される。このように、レンズユニット２０に対して、コントラスト検出方式で焦点状態が検出されて焦点調節が行われる。コントラスト検出方式で焦点状態を検出して焦点調節することを、コントラストＡＦと呼ぶ。
【００１７】
カメラユニット３０の背面には液晶モニタ等による表示ユニット５３が配設されている。表示ユニット５３は、撮像素子３６に含まれる撮像用素子が出力した画像信号に基づく画像を表示する表示部の一例である。表示ユニット５３は、画像処理部５１が被写体像の電気信号から生成した表示用画像データを用いて、被写体像を表示する。表示ユニット５３は、撮像後の静止画像に限らず、各種メニュー情報、撮像情報、告知情報等を表示する。ライブビュー時には、上述の焦点調節をしながら、撮像素子３６の受光面に結像した被写体像の電気信号から表示用画像データが生成され、生成した表示用画像データに基づき、表示ユニット５３が被写体像を表示する。
【００１８】
ピント板３３は、撮像素子３６の受光面と共役の位置に配置されている。ピント板３３で結像した被写体像は、ペンタプリズム３７で正立像に変換され、接眼光学系３８を介してユーザに観察される。また、ペンタプリズム３７の射出面上方には測光素子３９が配置されており、測光素子３９によって被写体像の輝度分布を検出する。
【００１９】
斜設状態におけるメインミラー３２の光軸１１の近傍領域は、ハーフミラーとして形成されており、入射される被写体光束の一部が透過する。透過した被写体光束は、メインミラー３２と連動して揺動するサブミラー４０で反射されて、合焦光学系４１へ導かれる。合焦光学系４１を通過した被写体光束は、合焦センサ４２へ入射される。合焦センサ４２は、受光した被写体光束から位相差信号を出力する複数の光電変換素子列を有する。合焦センサ４２は、被写体像の特定の領域に対応して設けられる複数の焦点調整領域のそれぞれにおいて、合焦状態、前ピン状態、後ピン状態を検出でき、前ピン状態、後ピン状態の場合には、合焦状態からのずれ量も検出することができるように構成されている。レンズ系２１の焦点状態は、カメラシステム制御部５２等の制御によって、位相差信号を相関演算することで特定される。そして、カメラシステム制御部５２等の制御によって、焦点状態に基づきフォーカスレンズ２４の目標位置が決定され、決定された目標位置に向けてフォーカスレンズ２４の位置が制御される。このように、レンズユニット２０に対して、位相差検出方式で焦点状態が検出されて焦点調節が行われる。すなわち、メインミラー３２がダウンし斜設状態にある場合、合焦センサ４２からの出力を用いて、位相差検出方式で焦点状態を検出して焦点調節することができる。位相差検出方式で焦点状態を検出して焦点調節することを、位相差ＡＦと呼ぶ。
【００２０】
また、カメラユニット３０には着脱可能な二次電池５４が収容される。二次電池５４は、カメラユニット３０に限らず、レンズユニット２０にも電力を供給する。
【００２１】
図２は、本実施系地に係る一眼レフカメラのシステム構成を概略的に示すブロック図である。一眼レフカメラ１０のシステムは、レンズユニット２０とカメラユニット３０のそれぞれに対応して、レンズシステム制御部７１を中心とするレンズ制御系と、カメラシステム制御部５２を中心とするカメラ制御系により構成される。そして、レンズ制御系とカメラ制御系は、レンズマウント２９とカメラマウント３１によって接続される通信端子を介して、相互に各種データ、制御信号の授受を行う。
【００２２】
カメラ制御系に含まれる画像処理部５１は、カメラシステム制御部５２からの指令に従って、撮像素子３６から出力された画像信号を処理して画像データを生成する。すなわち、画像処理部５１は、レンズ系２１を通じて連続して撮像された複数の画像を取得する画像取得部として機能する。画像処理部５１で生成された画像データは、表示制御部５５へ送られて、例えば撮像後の一定時間の間、表示ユニット５３に表示される。これに並行して、処理された画像データは、予め定められた画像フォーマットに加工され、外部接続ＩＦ５６を介して記録媒体に記録される。画像処理部５１は、カメラシステム制御部５２からの指令に従って、撮像素子３６から出力された画像信号を処理して、コントラスト量を示すコントラスト評価値を生成する。カメラシステム制御部５２は、コントラスト評価値、および、合焦センサ４２からの位相差検出信号の少なくとも一方に基づき焦点調節用の制御信号を生成して、レンズシステム制御部７１に供給する。
【００２３】
システムメモリ５７は、例えばフラッシュメモリなどの不揮発性メモリであり、一眼レフカメラ１０を制御するプログラム、各種パラメータなどを記憶する役割を担う。ワークメモリ５８は、例えばＲＡＭなどの高速アクセスできるメモリであり、処理中の画像データを一時的に保管する役割などを担う。
【００２４】
駆動制御部５９は、カメラシステム制御部５２からの指令に従ってメインミラー３２、サブミラー４０、フォーカルプレーンシャッタ４３等を駆動する。操作入力部６０は、レリーズボタン、ライブビューボタン等の操作入力部６０がユーザに操作されたことを検出して、カメラシステム制御部５２へ出力する。
【００２５】
レンズシステム制御部７１は、カメラシステム制御部５２からの制御信号を受けて各種動作を制御する。レンズメモリ７２は、レンズ固有情報およびレンズシステム制御部７１が実行するプログラム等を記憶している。レンズ固有情報としては、後述する画角変化情報を含む。レンズ駆動部７３は、レンズシステム制御部７１がカメラシステム制御部５２から受け取った制御信号に従って、フォーカスレンズ２４、ズームレンズ２５、絞り２８等を駆動する。
【００２６】
図３は、コントラストＡＦにおける焦点検出領域の設定例を模式的に示す。画像３０１、画像３０２、画像３０３は、コントラストＡＦで一連の焦点調節する場合において、レンズ系２１の焦点位置を異ならせて得た３つの画像とする。例えば、画像３０１、画像３０２、画像３０３は、フォーカスレンズ２４の位置を異ならせて得た画像である。
【００２７】
なお、本実施形態において、分かり易く図示することを目的として、レンズ系２１による画角変化を強調して示す。また、本図では、合焦した被写体をより細い線で模式的に図示した。すなわち、画像３０１よりも画像３０２の方が、被写体に対し合焦した状態で得た画像である。また、画像３０２よりも画像３０３の方が、被写体に対して合焦した状態で得た画像である。
【００２８】
レンズユニット２０が備えるレンズ系２１が画角と焦点位置とが連動するバリフォーカルレンズである場合、カメラシステム制御部５２は、各画像の間で対応する被写体領域からコントラスト評価値が算出されるよう、コントラストＡＦ中に焦点検出領域のサイズを調節する。また、カメラシステム制御部５２は、対応する被写体領域からコントラスト評価値が算出されるよう、焦点検出領域の位置を調節する。
【００２９】
例えば、カメラシステム制御部５２は、画像３０１に対して、焦点検出領域３１０ａおよび焦点検出領域３１０ｂを設定する。また、カメラシステム制御部５２は、画像３０２に対しては、画角変化に応じてサイズを調節した焦点検出領域３２０ａを設定する。また、カメラシステム制御部５２は、画角変化に応じてサイズおよび位置を調節した焦点検出領域３２０ｂを設定する。本例において、カメラシステム制御部５２は、画像３０１からの画角の減少分に対応して、焦点検出領域３２０ａのサイズを焦点検出領域３１０ａよりも拡大する。また、カメラシステム制御部５２は、画像３０１からの画角の減少分に対応して、焦点検出領域３２０ｂのサイズを焦点検出領域３１０ｂよりも拡大する。
【００３０】
同様に、カメラシステム制御部５２は、画像３０３に対しては、画角変化に応じてサイズを調節した焦点検出領域３３０ａを設定する。また、カメラシステム制御部５２は、画角変化に応じてサイズおよび位置を調節した焦点検出領域３３０ｂを設定する。本例において、カメラシステム制御部５２は、画像３０２からの画角の減少分に対応して、焦点検出領域３３０ａのサイズを焦点検出領域３２０ａよりも拡大する。また、カメラシステム制御部５２は、画像３０２からの画角の減少分に対応して、焦点検出領域３３０ｂのサイズを焦点検出領域３２０ｂよりも拡大する。
【００３１】
画像処理部５１は、焦点検出領域内の画像データに画像フィルタを適用して、コントラスト評価値を算出する。例えば、画像処理部５１は、高周波成分を抽出する画像フィルタを、各焦点検出領域に適用して、コントラスト評価値を算出する。カメラシステム制御部５２の制御によれば、各画像において対応する被写体領域に焦点検出領域を設定するので、画角変化によるコントラスト評価値への影響を実質的に排除することができる。このため、焦点状態の変化を、コントラスト評価値の変化としてきちんと算出することができる。
【００３２】
このように、カメラシステム制御部５２および画像処理部５１によれば、画角変化を考慮して、レンズ系２１の焦点状態を、部分領域の一例としての焦点検出領域から検出することができる。具体的には、焦点検出領域のサイズおよび位置を、画角変化に応じて調節する。このため、バリフォーカルレンズの焦点状態として、コントラスト評価値を焦点検出領域からきちんと検出することができる。なお、焦点検出領域のサイズだけを、画角変化に応じて調節してもよい。また、焦点検出領域の位置だけを、画角変化に応じて調節してもよい。すなわち、焦点検出領域のサイズおよび位置の少なくとも一方を、画角変化に応じて調節してもよい。すなわち、焦点検出領域を、画角変化に応じて幾何学的に調節してもよい。
【００３３】
図４は、焦点検出領域を幾何学的に調節するための情報の一例をテーブル形式で示す。本情報は、レンズメモリ７２内に、レンズ固有情報の一部として記憶される。レンズ固有情報は、一眼レフカメラ１０の起動時に、カメラシステム制御部５２により読み込まれて、ワークメモリ５８に記憶される。
【００３４】
レンズメモリ７２は、ズーム値ｚに対応づけて、画像領域の中心からの距離に対する拡縮係数Ｃを格納している。画像領域の中心位置は、レンズ系２１の光軸１１の位置に対応する。ここで、拡縮係数Ｃは、フォーカスレンズ２４の位置に応じて変化する。拡縮係数Ｃは、フォーカスレンズ２４の位置の関数としてレンズメモリ７２に記憶されてよい。また、拡縮係数Ｃは、フォーカスレンズ２４の位置に関するテーブルデータとしてレンズメモリ７２に記憶されてよい。カメラシステム制御部５２は、レンズ系２１の現在のズーム値に対応する拡縮係数Ｃを用いて、フォーカスレンズ２４の位置に応じて焦点検出領域のサイズおよび位置を算出することができる。
【００３５】
例えば、カメラシステム制御部５２は、撮像素子３６の有効画素領域に対して設定された基準となる複数の焦点検出領域のそれぞれについて、拡縮係数を用いて焦点検出領域の座標値を算出する。一例として、カメラシステム制御部５２は、矩形の焦点検出領域が設定されている場合、矩形の対角の座標を、拡縮係数を用いて補正する。具体的には、撮像素子３６の有効画素領域上の光軸１１に対応する点を原点として、設定された焦点検出領域の対角の座標に拡縮係数を乗じる。拡縮係数を乗じることで補正された対角の座標によって、補正後の焦点検出領域のサイズおよび位置が定まる。このようにして補正された焦点検出領域の幾何学情報は、コントラストＡＦ時に画像処理部５１において、コントラスト評価値を検出する焦点検出領域を特定するために使用される。
【００３６】
本図において例示したように、レンズメモリ７２は、画角変化に対応する焦点検出領域の幾何学的変化を示す情報を記憶する情報記憶部として機能する。具体的には、レンズメモリ７２は、画角変化に対応する部分領域のサイズおよび位置の変化を示す情報を記憶する。カメラシステム制御部５２は、評価対象とする焦点検出領域のサイズを、レンズメモリ７２に記憶された情報に基づいて調節する。具体的には、カメラシステム制御部５２は、評価対象とする部分領域のサイズおよび位置を、レンズメモリ７２に記憶された情報に基づいて調節する。
【００３７】
なお、本図において例示したように、レンズメモリ７２は、ズーム値に対応する拡縮係数を格納する。レンズメモリ７２に格納されたズーム値の集合は、レンズ系２１がバリフォーカルレンズとみなされるズーム値の範囲を定める。すなわち、このズーム値の範囲以外のズーム値においては、レンズ系２１は実質的にバリフォーカルレンズとはみなされない。したがって、画像処理部５１は、レンズ系２１のズーム値が本ズーム値の範囲内にある場合に、画角変化を考慮して焦点検出領域を評価対象とする。一方、画像処理部５１は、レンズ系２１のズーム値が本ズーム値の範囲外にある場合に、基準の焦点検出領域を評価対象とする。すなわち、レンズメモリ７２は、対応する画角変化量が予め定められた値を超えるズーム値の範囲を記憶する範囲記憶部として機能する。そして、画像処理部５１は、レンズ系２１のズーム値がレンズメモリ７２に記憶されている範囲内にある場合に、画角変化を考慮して複数の画像のそれぞれの焦点検出領域を評価する。
【００３８】
なお、本図で例示した情報は、レンズ系２１の焦点位置の変化に対応する画角変化を示す画角変化情報の一例である。すなわち、カメラシステム制御部５２は、レンズユニット２０が有するレンズ系２１の画角変化情報をレンズユニット２０から取得する。画像処理部５１は、取得された画角変化情報に基づいて焦点検出領域を評価することができる。なお、レンズメモリ７２は、レンズ系２１がバリフォーカルレンズであるか否かを示す情報を記憶してもよい。例えば、レンズメモリ７２は、レンズ系２１がバリフォーカルレンズである旨を示す情報を、本図に例示した画角変化情報とともに記憶してよい。画像処理部５１は、レンズ系２１がバリフォーカルレンズである旨を示す情報をレンズユニット２０から取得したことを条件として、レンズ系２１の画格変化を考慮して焦点検出領域を評価してよい。
【００３９】
図５は、コントラスト評価値を算出する処理の一例を模式的に示す。ここでは、焦点検出領域３１０ａ、焦点検出領域３２０ａおよび焦点検出領域３３０ａからコントラスト評価値を算出する処理を表す。ここで、焦点検出領域３１０ａ、焦点検出領域３２０ａおよび焦点検出領域３３０ａの面積を、それぞれＳ１、Ｓ２およびＳ３とする。面積は、焦点検出領域内の画素数に比例するものとする。
【００４０】
画像処理部５１は、高周波抽出フィルタ５１０を焦点検出領域３１０ａに適用して、高周波成分を抽出する。画像処理部５１は、抽出した高周波成分を焦点検出領域３１０ａ内で積算して、得られた積算値をコントラスト評価値として算出する。
【００４１】
焦点検出領域３２０ａに対しては、焦点検出領域３１０ａと同様に、画像処理部５１は、高周波抽出フィルタを適用して、焦点検出領域３２０ａ内で積算する。画像処理部５１は、得られた積算値をＳ１／Ｓ２を乗じた値を、コントラスト評価値として算出する。焦点検出領域３３０ａに対しては、得られた積算値をＳ１／Ｓ３で乗じる点を除いて、焦点検出領域３２０ａと同様にコントラスト評価値を算出する。
【００４２】
このように、画像処理部５１は、焦点検出領域から検出されたコントラスト評価値を、調節された部分領域のサイズで規格化する。本例によると、コントラスト評価値を面積に応じて規格化するので、画角変化によるコントラスト評価値の変化分を実質的にキャンセルすることができる。このため、焦点状態の変化を表す指標値として、コントラスト評価値を適切に算出することができる。
【００４３】
図６は、コントラスト評価値を算出する処理の他の一例を模式的に示す。ここでも、焦点検出領域３１０ａ、焦点検出領域３２０ａおよび焦点検出領域３３０ａからコントラスト評価値を算出する処理を表す。
【００４４】
焦点検出領域３１０ａに対して、図５の例と同様に、画像処理部５１は、高周波抽出フィルタ５１０を適用して焦点検出領域３１０ａ内で積算し、得られた積算値をコントラスト評価値として算出する。焦点検出領域３２０ａに対しては、画像処理部５１は、焦点検出領域３２０ａの画像を縮小して面積Ｓ１の画像６２０ａを生成する。生成した画像６２０ａに対して、高周波抽出フィルタ５１０を適用して焦点検出領域３２０ａ内で積算し、得られた積算値をコントラスト評価値として算出する。焦点検出領域３３０ａに対しては、画像処理部５１は、焦点検出領域３２０ａと同様に、焦点検出領域３３０ａの画像を縮小して面積Ｓ１の画像６３０ａを生成し、高周波抽出フィルタ５１０を適用して焦点検出領域３３０ａ内で積算し、得られた積算値をコントラスト評価値として算出する。
【００４５】
このように、画像処理部５１は、焦点検出領域の画像を予め定められた基準サイズの画像に変換して、変換された画像から、コントラストの評価値を検出する。本例によれば、面積を規格化してからコントラスト評価値を抽出するので、画角変化によるコントラスト評価値の変化分を実質的にキャンセルすることができる。このため、本例によっても、焦点状態の変化を表す指標値として、コントラスト評価値を適切に算出することができる。
【００４６】
なお、面積を規格化する場合においては画像の拡大処理が生じないよう、規格化の目標とする基準サイズを、予め定められた値以下のサイズに設定してよい。例えば、画角変化に応じて調節される焦点検出領域のサイズのうち、最小のサイズ以下のサイズを基準サイズとして適用してよい。調節後の焦点検出領域のサイズは、画角が最大となる場合に、最小となる。また、焦点検出領域のサイズは、フォーカスレンズ２４の位置に応じて変化する。したがって、例えば図７に関連して説明するように、フォーカスレンズ２４の位置について予め定められた範囲内から合焦位置を探索する場合に、当該範囲内において画角が最大となる場合の焦点検出領域のサイズを、基準サイズとして適用してよい。すなわち、画像処理部５１は、複数の画像のそれぞれにおいて調節された焦点検出領域のサイズのうち最小サイズ以下のサイズを、基準サイズとして適用する。このように基準サイズを選択することで、焦点検出領域の面積を拡大することなく規格化することができる。
【００４７】
なお、焦点検出領域の画像を縮小することで画像の高周波成分が強調される場合がある。例えば、縮小処理に適用する補間関数によっては、高周波成分が強調される場合がある。この場合、縮小による高周波成分の強調度合いに応じて、積算値を低減する補正係数を乗じてもよい。例えば、縮小率が大きいほど高周波成分が強調される場合、縮小率が大きいほど小さい補正係数を積算値に乗じることによって、コントラスト評価値を算出してもよい。
【００４８】
図７は、コントラストＡＦの動作の一例を説明するための図である。カメラシステム制御部５２は、レンズユニット２０に対して、予め定められた範囲Ｚ１〜Ｚ６でフォーカスレンズ２４を変位させるよう、レンズシステム制御部７１に指示する。画像処理部５１は、フォーカスレンズ２４が各位置に変位された状態で、図５または図６等に例示した処理により、コントラスト評価値７００−１〜６を算出する。
【００４９】
カメラシステム制御部５２は、コントラスト評価値７００と、位置Ｚ１〜Ｚ６とを用いて、コントラスト評価値が最大となることが予測される目標位置Ｚ７を算出する。そして、カメラシステム制御部５２は、フォーカスレンズ２４を目標位置Ｚ７に変位させ、得られた画像データの焦点検出領域からコントラスト評価値７００よりも大きいコントラスト評価値７１０が算出された場合に、合焦状態と判断してよい。
【００５０】
なお、カメラシステム制御部５２は、目標位置Ｚ７の近傍の予め定められた範囲内でフォーカスレンズ２４の位置を微小に変位させて、コントラスト評価値を算出してもよい。このようにフォーカスレンズ２４の位置を微調整する場合には、焦点検出領域のサイズ等を調節しなくともよい。すなわち、レンズ系２１の焦点位置を広い範囲で変化させる場合には、画角変化を考慮して焦点検出領域を設定してコントラスト評価値を算出してよい。そして、目標位置の近傍で合焦状態となる位置を詳細に探索する場合のように、焦点位置を狭い範囲で変化させる場合には、画角変化を考慮することなく規定の焦点検出領域を設定してコントラスト評価値を算出してもよい。
【００５１】
このように、コントラスト評価値に対する画角変化の影響を無視できない範囲で焦点位置を変化させる場合には、画角変化を考慮して焦点検出領域を適用することで、目標位置を正確に決定することができる。一方、コントラスト評価値に対する画角変化の影響を無視できる範囲で焦点位置を変化させる場合には、規定の焦点検出領域を適用することで、コントラスト評価値を算出するための演算量を低減することができる。結果として高速に合焦制御を行うことができる場合がある。コントラスト評価値に対する画角変化の影響を無視できる範囲で焦点位置を変化させる場合としては、上述した目標位置Ｚ７を算出後にフォーカスレンズ２４の位置を微調整する場合の他に、特定被写体に追従してレンズ系２１の焦点調節をする場合等を例示することができる。
【００５２】
図８は、焦点検出領域の表示例を示す。カメラシステム制御部５２は、表示制御部５５を制御して、焦点検出領域を示すマーク８００を表示ユニット５３に表示する。このため、コントラストＡＦ中に変化する焦点検出領域を、ユーザに視覚的に提示することができる。マーク８００は、コントラストＡＦ動作に応じて変化し得る。したがってユーザは、どの範囲の被写体に対して焦点調節されているかを意識して、撮影することができる。本表示に関する制御は、例えば後述するライブビュー撮影時において、レリーズボタンが押し込まれた後にコントラストＡＦで焦点調節する場合に適用することができる。
【００５３】
なお、表示ユニット５３は、焦点検出領域をユーザに提示する提示部の一例である。一眼レフカメラ１０は、調節された焦点検出領域を示す情報を画像データに付帯して記録媒体等に記録することでユーザに提示してもよい。
【００５４】
図９は、測光領域の設定例を模式的に示す。ここでは、撮像素子３６が出力した画像信号を用いて、特定の被写体領域を測光する場合を例に挙げて説明する。ここで説明する測光領域の設定処理は、例えば測光部位を固定してスポット測光する場合に適用できる。画像９０１、画像９０２および画像９０３は、図３に例示した画像３０１、画像３０２および画像３０３と同様、コントラストＡＦにおいて焦点位置を異ならせて得た３つの画像とする。
【００５５】
カメラシステム制御部５２は、画像９０１に対して、測光領域９１０を設定する。また、カメラシステム制御部５２は、画像９０２に対しては、画角変化に応じてサイズを拡大した測光領域９２０を設定する。また、カメラシステム制御部５２は、画像９０３に対しては、画角変化に応じてサイズを更に拡大した測光領域９３０を設定する。本例において、カメラシステム制御部５２は、画像９０１からの画角の減少分に対応して、測光領域９２０のサイズを測光領域９１０よりも大きく設定する。また、カメラシステム制御部５２は、画像９０２からの画角の減少分に対応して、測光領域９３０のサイズを測光領域９２０よりも大きく設定する。
【００５６】
カメラシステム制御部５２の制御によって、各画像において対応する被写体領域に測光領域が設定されるので、画角変化により生じる測光評価値の影響を実質的に排除することができる。このため、焦点位置の変化に対応する測光評価値の変化をきちんと算出することができる。例えば、画像９０３において設定された測光領域９３０と同じサイズの測光領域を画像９０１に適用した場合、光源が測光領域に入ってしまう。しかし、本図に示したように画角変化を考慮して測光領域を設定するので、光源の存在によって測光評価値が大きく変動することを未然に防ぐことができる。
【００５７】
なお、画像処理部５１は、測光領域内の輝度信号を積算して、得られた積算値から測光評価値を算出する。例えば、画像処理部５１は、図５に関連して説明したように、積算値を面積で規格化して測光評価値を算出して、測光評価値から撮像Ｅｖ値を算出する。そして、カメラシステム制御部５２は、撮影Ｅｖ値から露出値を決定する。例えば、カメラシステム制御部５２は、絞り２８の絞り量及び撮像素子３６の電荷蓄積時間等を決定する。このように、画像処理部５１は、レンズ系２１の画角変化を考慮して、複数の画像を撮像した撮像素子３６の露出状態を、測光領域から検出する。
【００５８】
なお、本例では、説明を分かり易くするために、中央部に設定した測光領域を取り上げた。しかし、カメラシステム制御部５２は、焦点検出領域に関連して説明したように、対応する被写体領域から撮影Ｅｖ値を算出するために、測光領域の位置を調節してもよい。すなわち、カメラシステム制御部５２は、測光領域のサイズおよび位置を調節してもよい。
【００５９】
図１０は、顔検出領域の設定例を模式的に示す。ここでは、撮像素子３６が出力した画像信号から、人物像を検出する場合を例に挙げて説明する。画像１００１、画像１００２および画像１００３は、図３に例示した画像３０１、画像３０２および画像３０３と同様、コントラストＡＦにおいて焦点位置を異ならせて得た３つの画像とする。
【００６０】
画像処理部５１は、撮像素子３６が出力した画像信号から顔画像を検出する。例えば、画像処理部５１は、ユーザが指定した領域に写り込んでいる顔画像を追尾するべく、顔検出領域を設定する。
【００６１】
例えば、カメラシステム制御部５２は、画像１００１に対して、顔検出領域１０１０を設定する。また、カメラシステム制御部５２は、画像１００２に対しては、画角変化に応じてサイズを拡大した顔検出領域１０２０を設定する。また、カメラシステム制御部５２は、画像１００３に対しては、画角変化に応じてサイズを更に拡大した顔検出領域１０３０を設定する。例えば、カメラシステム制御部５２は、画像１００１からの画角の減少分に対応して、顔検出領域１０２０のサイズを顔検出領域１０１０よりも大きく設定する。同様に、カメラシステム制御部５２は、画像１００２からの画角の減少分に対応して、顔検出領域１０３０のサイズを、顔検出領域１０２０よりも大きく設定する。
【００６２】
カメラシステム制御部５２の制御によって、各画像において対応する被写体領域に顔検出領域が調節される。そして、画像処理部５１は、調節された顔検出領域から人物像を検出する。例えば、画像処理部５１は、調節された顔検出領域内の画像データから、パターンマッチング、特徴量抽出等の手法を用いて、顔画像を検出する。
【００６３】
このため、顔検出領域を一度設定すると、画角変化が生じても、設定した領域に対応する被写体領域からきちんと人物の顔画像を検出することができる。顔検出領域を固定で設定した場合、画角変化によって他の被写体が顔検出領域に写り込む場合がある。しかし、一眼レフカメラ１０によれば、画角変化を考慮して顔検出領域を設定するので、画角変化によって他の被写体が顔検出領域に写り込む可能性を著しく低減することができる。
【００６４】
なお、本例では、説明を分かり易くするために、画像領域の中央部に設定した顔検出領域を取り上げた。しかし、カメラシステム制御部５２は、焦点検出領域に関連して説明したように、対応する被写体領域から顔画像を検出するために、顔検出領域の位置を調節してもよい。すなわち、カメラシステム制御部５２は、顔検出領域のサイズおよび位置を調節してもよい。
【００６５】
なお、図９に関連して説明した測光領域、図１０に関連して説明した顔検出領域の調節は、焦点検出領域の調節と同様に、図４に関連して説明した拡縮係数を用いて行うことができる。また、部分領域から抽出する被写体としては、人物の顔の他、動物、植物等、種々の被写体を例示することができる。なお、図９および図１０においては、コントラストＡＦ時の画像を対象として説明したが、フォーカスリングを回転させて焦点位置が異なる状態で撮像された画像も、本処理の対象とすることができる。
【００６６】
図１１は、一眼レフカメラ１０の起動から終了までの処理フローを示す。本フローは、電源ボタンがＯＮされた場合に、開始される。本フローは、特に断らない限り、カメラシステム制御部５２が主体となって一眼レフカメラ１０の各部を制御することにより実行される。
【００６７】
ステップＳ１１００において、カメラシステム制御部５２は、初期設定を開始する。例えば、カメラシステム制御部５２は、一眼レフカメラ１０を制御するための各種パラメータ等を、システムメモリからワークメモリ５８に展開する。また、レンズユニット２０からレンズユニット２０の固有情報を取得する。レンズ固有情報としては、例えば、図４に関連して説明したズーム値毎の画角変化情報を例示することができる。
【００６８】
また、カメラシステム制御部５２は、例えば撮像モードスイッチ等の操作入力部の状態、および、ワークメモリ５８に展開された各種パラメータに基づき、一眼レフカメラ１０の各部の動作条件を設定する。例えば、撮像モードスイッチの位置に応じて、撮像モードを設定する。撮像モードとしては、ポートレートモード、風景モード等を例示することができる。
【００６９】
続いて、ステップＳ１１０２において、表示ユニット５３に設定結果を表示する。例えば、カメラシステム制御部５２は、ステップＳ１１０２で設定した撮像モード等を、表示ユニット５３に表示させる。
【００７０】
続いて、ステップＳ１１０４において、カメラシステム制御部５２は、操作入力部６０に対するユーザ操作を判断する。例えば、操作入力部６０に対して諸設定を実行するユーザ指示があった場合、カメラシステム制御部５２が主体となって、指示された設定処理を行う（ステップＳ１１０６）。設定処理としては、撮像モードを設定する処理、撮像条件を設定する処理、画像処理条件を設定する処理等を例示することができる。また、上述したスポット測光をする測光モード等を例示することができる。
【００７１】
ステップＳ１１０４において、操作入力部６０に対して画像の再生を実行するユーザ指示があった場合、再生処理を実行する（ステップＳ１１２２）。再生処理としては、記録媒体に記録された画像をサムネイル表示する処理、ユーザにより指示された画像を表示する処理等を例示することができる。
【００７２】
ステップＳ１１０４において、操作入力部６０に対して撮影実行に関するユーザ指示があった場合、撮像実行に関する処理を行う（ステップＳ１１１２）。なお、撮影指示を示す操作としては、ライブビューボタン、レリーズボタン等に対する操作を例示することができる。
【００７３】
ステップＳ１１０４においてユーザ指示がない場合は、測光素子３９による測光処理を行う（ステップＳ１１３２）。具体的には、測光素子３９による測光を行い、露出値を決定する。ステップＳ１１３２で決定した露出値を示す情報は、表示ユニット５３に表示され、ユーザに提示される。
【００７４】
ステップＳ１１０６、ステップＳ１１１２、ステップＳ１１２２、ステップＳ１１３２の処理が完了すると、ステップＳ１１０８に進み、電源をＯＦＦするか否かを判断する。例えば、電源ボタンがＯＦＦ位置に切り替えられた場合や、電源がＯＮされてから予め定められた期間、ユーザ指示無しの状態が継続した場合等に、電源をＯＦＦすると判断する。電源をＯＦＦすると判断した場合は動作を終了し、電源をＯＦＦしないと判断した場合はステップＳ１１０４に処理を移行させる。
【００７５】
図１２は、撮像を実行する場合の処理フローの一例を示す。すなわち、図１０のステップＳ１１１２における動作の内部処理の一例である。本フローは、撮像実行に関するユーザ指示として、ライブビューボタンが操作された場合の動作フローを示す。
【００７６】
ステップＳ１１５２において、カメラシステム制御部５２は、メインミラー３２をアップして、メインミラー３２を被写体光束から退避させ、撮像素子３６からの画像信号の読み出しを開始する。撮像素子３６から順次に読み出された画像信号は、表示用の画像データに順次に加工されて、表示ユニット５３に表示される。
【００７７】
ステップＳ１１５４において、カメラシステム制御部５２は、レンズ系２１がバリフォーカルレンズとみなされるか否かを判断する。具体的には、カメラシステム制御部５２は、現在設定されているズーム値において、レンズ系２１がバリフォーカルレンズとみなされるか否かを判断する。より具体的には、現在設定されているズーム値が、図４に関連して説明したズーム値の範囲内にあるか否かを判断する。
【００７８】
レンズ系２１がバリフォーカルレンズとみなされる場合、コントラスト評価値および測光評価値を評価する処理モードを、画角変化に応じて補正する評価値補正モードに設定する（ステップＳ１１５６）。レンズ系２１がバリフォーカルレンズとみなされない場合、当該処理モードを、コントラスト評価値および測光評価値を基準の評価領域で評価する評価値非補正モードに設定する（ステップＳ１１５８）。
【００７９】
続いて、ステップＳ１１６０においてカメラシステム制御部５２は、撮像素子３６が出力した画像信号から露出値を決定して、決定した露出値に従って露出を制御する。ここで、ユーザがフォーカスリングを操作する等してレンズ系２１の焦点位置が変化した場合、評価値補正モードが設定されていることを条件として、図９に関連して説明したように測光領域を動的に設定して測光評価値を算出し、露出値を決定する。
【００８０】
続いて、ステップＳ１１６２において、カメラシステム制御部５２は、撮像実行指示がなされた否かを判断する。例えば、撮像実行指示としてのレリーズボタンの押し込みが検出されたか否かを判断する。ステップＳ１１６２において撮像実行指示がなされていない場合、ステップＳ１１６０に処理を戻す。したがって、撮像実行指示があるまで自動的に露出が制御される。
【００８１】
ステップＳ１１６２において撮像実行指示がなされたと判断された場合、カメラシステム制御部５２は、コントラストＡＦでレンズ系２１を焦点調節する（ステップＳ１１６４）。評価値補正モードが設定されている場合、上述したように焦点位置に応じて焦点検出領域を動的に調節してコントラスト評価値が算出される。
【００８２】
コントラストＡＦにより合焦状態となったと判断された場合、撮像素子３６で露光して撮像し（ステップＳ１１６６）、メインミラー３２をダウンして被写体光束中に斜設する（ステップＳ１１６８）。続いて、撮像素子３６から読み出された画像信号から画像処理部５１が生成した画像データを、外部接続ＩＦ５６を介して記録媒体に記録する（ステップＳ１１７０）。
【００８３】
図１３は、撮像動作を実行する場合の処理フローの他の一例を示す。すなわち、図１０のステップＳ１１１２における動作の内部処理の一例である。本フローは、撮像実行に関するユーザ指示として、レリーズボタンが半押し操作された場合の動作フローを示す。この場合、一眼レフカメラ１０はファインダモードで動作する。ファインダモードでは、接眼光学系３８を介してユーザに被写体の光学像を提示して、撮像指示を受け付ける。
【００８４】
本フローが開始すると、カメラシステム制御部５２は、位相差ＡＦによりレンズ系２１の焦点調節を開始する（ステップＳ１２０２）。続いて、ステップＳ１２０４において、カメラシステム制御部５２は、撮像実行指示がなされた否かを判断する。例えば、撮像実行指示としてのレリーズボタンの全押し操作が検出されたか否かを判断する。例えば、半押し操作と判断される深さよりもレリーズボタンが深く押し込まれたか否かを判断する。
【００８５】
撮像実行指示がなされていない場合、ステップＳ１２０２に処理を戻す。したがって、撮像実行指示があるまで、位相差ＡＦでレンズ系２１の焦点調節が行われる。
【００８６】
撮像実行指示がなされた場合、ステップＳ１２０６において、メインミラー３２をアップして、メインミラー３２を被写体光束から退避させる。続いて、カメラシステム制御部５２は、撮像素子３６から出力される画像信号を用いて、コントラストＡＦによるレンズ系２１の焦点調節を開始する（ステップＳ１２０８）。また、コントラストＡＦに並行して、露出を制御する（ステップＳ１２１０）。
【００８７】
なお、ここでのコントラストＡＦおよび露出制御は、レンズ系２１がバリフォーカルレンズであるか否か、および、レンズ系２１がバリフォーカルレンズとみなされるか否かにかかわらず、評価値非補正モードで行う。ステップＳ１２０２において既に位相差ＡＦで焦点調節されているので、ステップＳ１２０８におけるコントラストＡＦでは、フォーカスレンズ２４の位置を微調節することで、更に高い精度で焦点調節を行う。したがって、ここでのコントラストＡＦでは、焦点位置を大きく変化させる必要がない。このため、評価値非補正モードによっても十分な精度で評価値を算出することができる。
【００８８】
コントラストＡＦにより合焦したと判断された場合、撮像素子３６で露光して撮像し（ステップＳ１２１２）、メインミラー３２をダウンして被写体光束中に斜設する（ステップＳ１２１４）。続いて、撮像素子３６から読み出された画像信号から画像処理部５１が生成した画像データを、外部接続ＩＦ５６を介して記録媒体に記録する（ステップＳ１１２１６）。
【００８９】
なお、以上の説明において、撮像素子３６が出力した画像信号から、レンズ系２１による画角変化を考慮して部分領域に対する評価を行うとした。しかし、測光素子３９が撮像素子としても機能できる場合、測光素子３９が出力した画像信号から、レンズ系２１による画角変化を考慮して部分領域に対する評価を行ってもよい。具体的には、測光素子３９が撮像素子としても機能する場合、測光素子３９が出力する画像信号から、画角変化を考慮してコントラスト評価値、測光評価値等の評価値を算出してもよい。また、測光素子３９が出力した画像信号から、画角変化を考慮して顔等の特定被写体の像を検出してもよい。本動作は、測光素子３９が例えばＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等で実装され、被写体像を形成するのに十分な数の光電変換素子を有する場合に適用できる。
【００９０】
測光素子３９が撮像素子として機能する場合、例えばファインダモードで撮像動作を開始したときに、測光素子３９が出力した画像信号から測光評価値を算出することができる。例えば、図１２のステップＳ１２０２において、被写体の位置に追従して位相差ＡＦで焦点調節をしているときに、画角変化を考慮して測光評価値を算出してもよい。また、ファインダモードで撮像動作を開始した場合でも、測光素子３９が出力した画像信号から、画角変化を考慮してコントラストＡＦで焦点調節を行うことができる。また、測光素子３９が出力した画像信号から、画角変化を考慮して顔画像等を検出する処理を実行ことができる。このように測光素子３９が出力する画像信号から部分領域を評価する場合においても、レンズ系２１がバリフォーカルレンズであるか否か、および、レンズ系２１がバリフォーカルレンズとみなされるか否かに応じて、評価値補正モードおよび評価値非補正モードのいずれかを選択して評価してよい。
【００９１】
なお、以上において説明したコントラスト評価値の検出、測光評価値の検出、および、顔等の被写体像の検出は、画角変化を考慮して複数の画像のそれぞれの部分領域を評価することの一例である。これらの処理の他、部分領域の画像を元にホワイトバランス調節等をする場合にも、レンズ系２１の画角変化を考慮して行うことができる。
【００９２】
本実施形態の一眼レフカメラ１０に関連して説明した処理は、一眼レフカメラ１０の各部、例えばカメラシステム制御部５２等を実装するプロセッサ等が、コンピュータプログラムに従って動作することにより、実現することができる。すなわち、当該処理を、いわゆるコンピュータ装置によって実現することができる。コンピュータ装置は、上述した処理の実行を制御するコンピュータプログラムをロードして、読み込んだコンピュータプログラムに従って動作して、当該処理を実行してよい。コンピュータ装置は、当該コンピュータプログラムを記憶しているコンピュータ読取可能な記録媒体を読み込むことによって、当該コンピュータプログラムをロードすることができる。
【００９３】
本実施形態において、一眼レフカメラ１０を取り上げて、電子機器の一例としての撮像装置の機能および動作を説明した。撮像装置としては、コンパクトデジタルカメラ、ミラーレス一眼カメラ、ビデオカメラ、撮像機能付きの携帯電話機、撮像機能付きの携帯情報端末、撮像機能付きのゲーム機器等の娯楽装置等、撮像機能を有する機器を適用の対象とすることができる。また、撮像装置の用途も特に限定されず、例えば監視用、工業用など、種々の用途に適用できる。
【００９４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００９５】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００９６】
１０ 一眼レフカメラ、１１ 光軸、２０ レンズユニット、２１ レンズ系、２２ 前玉、２３ 後玉、２４ フォーカスレンズ、２５ ズームレンズ、２６ 鏡筒、２７ レンズ回路基板、２９ レンズマウント、３０ カメラユニット、３１ カメラマウント、３２ メインミラー、３３ ピント板、３４ メインミラー回転軸、３５ ミラーボックス、３６ 撮像素子、３７ ペンタプリズム、３８ 接眼光学系、３９ 測光素子、４０ サブミラー、４１ 合焦光学系、４２ 合焦センサ、４３ フォーカルプレーンシャッタ、４４ 基板、５０ メイン基板、５１ 画像処理部、５２ カメラシステム制御部、５３ 表示ユニット、５４ 二次電池、５５ 表示制御部、５６ 外部接続ＩＦ、５７ システムメモリ、５８ ワークメモリ、５９ 駆動制御部、６０ 操作入力部、７１ レンズシステム制御部、７２ レンズメモリ、７３ レンズ駆動部、３０１、３０２、３０３、９０１、９０２、９０３、１００１、１００２、１００３ 画像、３１０、３２０、３３０ 焦点検出領域、５１０ 高周波抽出フィルタ、６２０、６３０ 画像、７００、７１０ コントラスト評価値、８００ マーク、９１０、９２０、９３０ 測光領域、１０１０、１０２０、１０３０ 顔検出領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バリフォーカルレンズを通じて連続して撮像された複数の画像を取得する画像取得部と、
前記バリフォーカルレンズの焦点位置の変化による画角変化を考慮して、前記複数の画像のそれぞれの部分領域を評価する評価部と、
を備える電子機器。
【請求項２】
前記評価部は、評価対象とする前記部分領域のサイズを、前記画角変化に応じて調節する
請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記評価部は、前記部分領域のサイズおよび位置を、前記画角変化に応じて調節する
請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記評価部は、前記画角変化を考慮して、前記バリフォーカルレンズの焦点状態を前記部分領域から検出する
請求項２または３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記評価部は、前記バリフォーカルレンズの焦点状態として、コントラスト評価値を前記部分領域から検出する
請求項４に記載の電子機器。
【請求項６】
前記評価部は、前記部分領域から検出されたコントラスト評価値を、前記部分領域のサイズで規格化する
請求項５に記載の電子機器。
【請求項７】
前記評価部は、前記部分領域の画像を予め定められた基準サイズの画像に変換して、変換された画像から、前記コントラストの評価値を検出する
請求項５に記載の電子機器。
【請求項８】
前記評価部は、前記複数の画像のそれぞれにおける前記部分領域のサイズのうち最小サイズ以下のサイズを、前記基準サイズとして適用する
請求項７に記載の電子機器。
【請求項９】
前記バリフォーカルレンズの焦点状態に基づいて、前記バリフォーカルレンズを焦点調節する焦点調節部
をさらに備える請求項４から８のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記画角変化に対応する前記部分領域の幾何学的変化を示す情報を記憶する情報記憶部
をさらに備え、
前記評価部は、評価対象とする前記部分領域のサイズを、前記情報記憶部に記憶された情報に基づいて調節する
請求項２から９のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１１】
前記情報記憶部は、前記画角変化に対応する前記部分領域のサイズおよび位置の変化を示す情報を記憶し、
前記評価部は、評価対象とする前記部分領域のサイズおよび位置を、前記情報記憶部に記憶された情報に基づいて調節する
請求項１０に記載の電子機器。
【請求項１２】
対応する画角変化量が予め定められた値を超えるズーム値の範囲を記憶する範囲記憶部
をさらに備え、
前記評価部は、前記バリフォーカルレンズのズーム値が前記範囲記憶部に記憶されている範囲内である場合に、前記画角変化を考慮して前記部分領域を評価する
請求項１から１１のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１３】
前記評価部は、前記画角変化を考慮して、前記複数の画像を撮像した撮像素子の露出状態を前記部分領域から検出する
請求項１から１２のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１４】
前記評価部は、前記部分領域から人物像を検出する
請求項１から１３のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１５】
前記部分領域をユーザに提示する提示部
をさらに備える請求項２から１１のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１６】
レンズ装置が有するレンズ系の焦点位置の変化に対応する画角変化を示す情報を、前記レンズ装置から取得するレンズ情報取得部
をさらに備え、
前記評価部は、前記レンズ情報取得部が取得した情報に基づいて、前記レンズ系の焦点位置の変化による画角変化を考慮して、前記レンズ系を通じて連続して撮像された前記複数の画像のそれぞれの部分領域を評価する
請求項１から１５のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１７】
前記レンズ情報取得部は、前記レンズ系がバリフォーカルレンズであるか否かを示す情報を取得し、
前記評価部は、前記レンズ系がバリフォーカルレンズである旨を前記情報が示す場合に、前記レンズ系を通じて連続して撮像された前記複数の画像のそれぞれの部分領域を評価する
請求項１６に記載の電子機器。
【請求項１８】
バリフォーカルレンズを通じて連続して撮像された複数の画像を取得するステップと、
前記バリフォーカルレンズの焦点位置の変化による画角変化を考慮して、前記複数の画像のそれぞれの部分領域を評価するステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１】
バリフォーカルレンズを通じて連続して撮像された複数の画像を取得する画像取得部と、
前記バリフォーカルレンズの焦点位置の変化による画角変化を考慮して、前記複数の画像のそれぞれの部分領域を評価する評価部と、
を備える電子機器。
【請求項２】
前記評価部は、評価対象とする前記部分領域のサイズを、前記画角変化に応じて調節する
請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記評価部は、前記部分領域のサイズおよび位置を、前記画角変化に応じて調節する
請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記評価部は、前記画角変化を考慮して、前記バリフォーカルレンズの焦点状態を前記部分領域から検出する
請求項２または３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記評価部は、前記バリフォーカルレンズの焦点状態として、コントラスト評価値を前記部分領域から検出する
請求項４に記載の電子機器。
【請求項６】
前記評価部は、前記部分領域から検出されたコントラスト評価値を、前記部分領域のサイズで規格化する
請求項５に記載の電子機器。
【請求項７】
前記評価部は、前記部分領域の画像を予め定められた基準サイズの画像に変換して、変換された画像から、前記コントラストの評価値を検出する
請求項５に記載の電子機器。
【請求項８】
前記評価部は、前記複数の画像のそれぞれにおける前記部分領域のサイズのうち最小サイズ以下のサイズを、前記基準サイズとして適用する
請求項７に記載の電子機器。
【請求項９】
前記バリフォーカルレンズの焦点状態に基づいて、前記バリフォーカルレンズを焦点調節する焦点調節部
をさらに備える請求項４から８のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記画角変化に対応する前記部分領域の幾何学的変化を示す情報を記憶する情報記憶部
をさらに備え、
前記評価部は、評価対象とする前記部分領域のサイズを、前記情報記憶部に記憶された情報に基づいて調節する
請求項２から９のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１１】
前記情報記憶部は、前記画角変化に対応する前記部分領域のサイズおよび位置の変化を示す情報を記憶し、
前記評価部は、評価対象とする前記部分領域のサイズおよび位置を、前記情報記憶部に記憶された情報に基づいて調節する
請求項１０に記載の電子機器。
【請求項１２】
対応する画角変化量が予め定められた値を超えるズーム値の範囲を記憶する範囲記憶部
をさらに備え、
前記評価部は、前記バリフォーカルレンズのズーム値が前記範囲記憶部に記憶されている範囲内である場合に、前記画角変化を考慮して前記部分領域を評価する
請求項１から１１のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１３】
前記評価部は、前記画角変化を考慮して、前記複数の画像を撮像した撮像素子の露出状態を前記部分領域から検出する
請求項１から１２のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１４】
前記評価部は、前記部分領域から人物像を検出する
請求項１から１３のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１５】
前記部分領域をユーザに提示する提示部
をさらに備える請求項２から１１のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１６】
レンズ装置が有するレンズ系の焦点位置の変化に対応する画角変化を示す情報を、前記レンズ装置から取得するレンズ情報取得部
をさらに備え、
前記評価部は、前記レンズ情報取得部が取得した情報に基づいて、前記レンズ系の焦点位置の変化による画角変化を考慮して、前記レンズ系を通じて連続して撮像された前記複数の画像のそれぞれの部分領域を評価する
請求項１から１５のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１７】
前記レンズ情報取得部は、前記レンズ系がバリフォーカルレンズであるか否かを示す情報を取得し、
前記評価部は、前記レンズ系がバリフォーカルレンズである旨を前記情報が示す場合に、前記レンズ系を通じて連続して撮像された前記複数の画像のそれぞれの部分領域を評価する
請求項１６に記載の電子機器。
【請求項１８】
バリフォーカルレンズを通じて連続して撮像された複数の画像を取得するステップと、
前記バリフォーカルレンズの焦点位置の変化による画角変化を考慮して、前記複数の画像のそれぞれの部分領域を評価するステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２５２１６３（Ｐ２０１２−２５２１６３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２４６３２（Ｐ２０１１−１２４６３２）
【出願日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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