(57)【要約】【課題】ユーザに対し合焦までにかかる時間を報知する撮像装置を提供する。【解決手段】オートフォーカス動作が開始されてから合焦するまでの間、経過時間に応じて、表示モニタに表示する合焦マークを刻一刻と変化させユーザに合焦までの時間を報知する。ユーザは、オートフォーカス動作の進行状況がわかり、残りどのくらいの時間で合焦するか判断することができるようになるので、手ぶれを起こす可能性が低くなり、ピントを正確に合わせることが可能となる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オートフォーカス機能を有する撮像装置において、
レンズから取り込まれた画像が表示される表示部と、
前記表示部に合焦状態を示す合焦マークを表示するように制御する制御部とを備え、
前記制御部は、オートフォーカス動作が開始してから合焦するまでの間の経過時間に応じて、前記合焦マークを変化させることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記制御部は、前記合焦マークの形状、色、表示位置のいずれかを変化させることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１において、
あらかじめ決められた複数の位置に前記レンズを順次駆動させて合焦位置を判定するオートフォーカス動作を行い、前記制御部は、前記レンズの駆動に応じて、前記合焦マークを変化させることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記制御部は、オートフォーカス動作が開始してから合焦するまでの予定されている第一の時間の経過に応じて、前記合焦マークを変化させている途中、オートフォーカス動作の進行に応じて、前記第一の時間の合焦までの残り時間が変化すると、当該残り時間の変化に応じて、前記合焦マークの変化を更新することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
オートフォーカス合焦時間報知方法おいて、
レンズから取り込まれた画像を表示する際に、合焦状態を示す合焦マークを表示するように制御し、
オートフォーカス動作が開始してから合焦するまでの間の経過時間に応じて、前記合焦マークを変化させることを特徴とするオートフォーカス合焦時間報知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートフォーカス（自動合焦）機能を有するデジタルカメラ（携帯電話に内蔵されたデジタルカメラも含む）などの撮像装置に関し、特に、オートフォーカス動作が開始されてから合焦するまでの経過時間を報知する撮像装置及びオートフォーカス合焦時間報知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年急速に普及しつつあるデジタルカメラにおいては、高画素化・高機能化が進みカメラが自動的にフォーカスを合わせるオートフォーカス機能の搭載が普及してきている。
【０００３】
図１は、従来のオートフォーカス合焦報知方式の例を示す図である。図１において、撮像装置のファインダもしくは液晶ディスプレイ（LCD）上のような表示部２０には、被写体がモニタ表示されるとともに、合焦状態、すなわちオートフォーカス中もしくは合焦完了を示す合焦マーク３０が表示される。図１の例では、オートフォーカス中における合焦マーク３０は、四角形状の枠で表示され、合焦すると、十字形状で表示されている。このように、オートフォーカス中と合焦時で合焦マーク３０の形状を異ならせることで、ユーザに合焦したことを知らせる。これにより、ユーザは撮像するためのシャッタを切る判断をすることができる。
【０００４】
図２は、従来のオートフォーカス合焦報知方式の別の例を示す例である。別の例では、合焦マーク３０の形状を、オートフォーカス中と合焦中とで異ならせず、合焦マーク３０の色を変えることにより（例えば、赤色から緑色）、合焦したことをユーザに知らせる（特許文献１）。図２（Ａ）と（Ｂ）は、合焦マークの形状と表示位置が異なる。
【０００５】
また、被写体の大きさがわかるように、被写体近辺にスケールを一緒に写し込むオートフォーカスカメラにおいて、オートフォーカス動作により測定した被写体までの距離に応じて、スケールの目盛りを自動的に調整して写し込む撮像装置も知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２０００−９２３５４号公報
【特許文献２】特開平５−３２３４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的に、オートフォーカス中は、カメラをなるべく固定させておく必要があり、それにより正確に焦点距離を判定することができる。逆に手振れが起こると焦点距離を正確に判定することができなくなる。オートフォーカスは、レンズを駆動させる必要があり、また精度を上げようとすると合焦までの時間がかかり、ユーザにとって合焦までの時間が気になり、その間手振れの影響で正確な合焦が得られないことが起こり得る。
【０００７】
一方で、従来技術のようにオートフォーカスを開始して合焦するまでの間、オートフォーカス中を表示するためのマークを固定表示しているとユーザは残りどのくらいの時間で合焦するのか判断が付かない。このためオートフォーカス中に手振れを起こす可能性が高くなり、焦点距離を正確に判定することができなくなるという課題がある。
【０００８】
このような状況下で、ユーザに対し合焦までにかかる時間をビジュアル的に報知する手段が必要とされる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、オートフォーカス動作が開始されてから合焦するまでの間、経過時間に応じて、表示モニタに表示する合焦マークを刻一刻と変化させユーザに合焦までの時間を報知することができる撮像装置及びオートフォーカス合焦時間報知方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明の撮像装置の第一の構成は、オートフォーカス機能を有する撮像装置において、レンズから取り込まれた画像が表示される表示部と、前記表示部に合焦状態を示す合焦マークを表示するように制御する制御部とを備え、前記制御部は、オートフォーカス動作が開始してから合焦するまでの間の経過時間に応じて、前記合焦マークを変化させることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の撮像装置の第二の構成は、上記第一の構成において、前記制御部が、前記合焦マークの形状、色、表示位置のいずれかを変化させることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の撮像装置の第三の構成は、上記第一の構成において、あらかじめ決められた複数の位置に前記レンズを順次駆動させて合焦位置を判定するオートフォーカス動作を行い、前記制御部が、前記レンズの駆動に応じて、前記合焦マークを変化させることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の撮像装置の第四の構成は、上記第一の構成において、前記制御部は、オートフォーカス動作が開始してから合焦するまでの予定されている第一の時間の経過に応じて、前記合焦マークを変化させている途中、オートフォーカス動作の進行に応じて、前記第一の時間の合焦までの残り時間が変化すると、当該残り時間の変化に応じて、前記合焦マークの変化を更新することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のオートフォーカス合焦時間報知方法は、レンズから取り込まれた画像を表示する際に、合焦状態を示す合焦マークを表示するように制御し、オートフォーカス動作が開始してから合焦するまでの間の経過時間に応じて、前記合焦マークを変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の撮像装置及びオートフォーカス合焦時間報知方法によれば、オートフォーカス動作開始から合焦するまでの経過時間に応じて、合焦マークが変化するので、ユーザに、オートフォーカス動作の進行状況を示すことができる。
【００１６】
ユーザが思っている以上にオートフォーカス動作が長引くような場合は、オートフォーカス中に手ぶれを起こしやすくなるが、本発明により、ユーザは、オートフォーカス動作の進行状況がわかり、残りどのくらいの時間で合焦するか判断することができるようになるので、手ぶれを起こす可能性が低くなり、ピントを正確に合わせることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１８】
図３は、本発明の実施の形態における撮像装置のブロック構成例を示す図である。撮像装置１において、レンズ１０は、被写体の光を撮像装置１内に取り込み、光を集約させて、センサ１２に照射する。センサ１２は、例えば、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳセンサなどから構成され、レンズ１０で集約された光を色（３原色）として振り分けて取り込み、後段の信号処理部１６へ色信号を渡す。オートフォーカス駆動部１４は、レンズ１０をステッピングモータなどで駆動し、センサ１２との距離を変え、ピントが合う（合焦する）ように被写体との距離を変える。信号処理部１６は、センサ１２からの色信号を表示部２０に表示できるデータ形式に変換して表示データを生成する処理や、オートフォーカスによる検波結果の処理など各種信号処理を行う。制御部１８は、信号処理部１６から取得した表示データを表示部２０に表示するとともに、操作部２２からオートフォーカス要求が来た場合、信号処理部１６及びオートフォーカス駆動部１４に対する制御を行う。表示部２０は、制御部１８からの表示データを表示する。操作部２２は、電源スイッチやシャッタなどを含み、例えば、シャッタを半押しすることで、オートフォーカス要求を出力し、また、全押しすることで、撮影要求を出力する。
【００１９】
上記構成の撮像装置１において、本実施の形態例では、オートフォーカス開始から合焦時までの間、経過時間に応じて、表示部２０に表示される合焦マークを変化させる。本発明の実施の形態においては、オートフォーカスの方式は問わず、どのようなオートフォーカス方式においても適用可能である。以下では、一例として、撮像装置が、レンズをステッピングモータで駆動する場合において、その全ステップ数のうちのあらかじめ決められた所定ステップ間隔毎の複数のサンプルステップそれぞれにおける画像のコントラストを電気信号に変換し、最大ピークを有するサンプルステップの位置にレンズを駆動することで、合焦を行う方式を採用する場合について説明する。
【００２０】
また、撮像装置は、撮影に関し、通常モードとマクロモードの２つのモードを有していてもよい。通常モードは、焦点距離が例えば無限遠から３０ｃｍ程度までの場合の撮影モードであり、マクロモードは、焦点距離が例えば３０ｃｍ程度未満から最近傍（５ｃｍ程度）の場合の撮影モードである。レンズの特性から、焦点距離が短いほど被写界深度は浅くなり、合焦する焦点距離の幅が狭くなる。このため、マクロモードの場合は、通常モードと比較して、ステップ間隔を狭くしたり、サンプルステップのサンプル数を多くする必要がある。例えば、通常モードにおけるサンプル数は、５サンプルであり、マクロモードにおけるサンプル数は１０サンプルである。撮影モードは、ユーザによる操作部２２の操作により任意に切り替え可能である。もちろん、撮像装置は、複数の撮影モードを有さず、最近傍から無限遠までシームレスにレンズを駆動するような構成であってもよいが、以下の実施の形態例では、上記２つの撮影モードを有する場合について説明する。
【００２１】
図４は、通常モードにおけるオートフォーカス動作を説明する図である。通常モードの場合、無限遠から３０ｃｍまでの焦点距離に対して、その領域における焦点距離をほぼカバーする５つのサンプルステップがあらかじめ決められている。オートフォーカス要求があると、信号処理部１６は、その処理単位である１フレームレート（例えば100m/s）毎に各サンプルステップに順次レンズを駆動し、そこでの画像のコントラストデータを取り込み、最後の５フレームレート目では、さらにコントラスト判定を行い、最大ピークを有するサンプルステップ位置（合焦位置）にレンズを駆動する。これにより、合焦する。この場合、オートフォーカス動作開始から合焦までの時間は、５×100ms＝500ms（0.5秒）である。
【００２２】
このように、１フレームレート毎にサンプル数だけレンズを駆動することにより、合焦が完了することから、本実施の形態例では、オートフォーカス中のレンズの駆動に応じて、表示部２０に表示される合焦マークを刻一刻変化させ、最後に、合焦完了を知らせる合焦マークを表示する。
【００２３】
図５は、本発明の実施の形態例における合焦マークの変化を説明する図である。図５（Ａ）〜（Ｆ）に示される表示画面は、図４における時間Ａ〜Ｆにそれぞれ対応している。オートフォーカス中における合焦マーク３０は、四角形状の枠で表示され、その大きさは、時間の経過とともに（レンズがサンプルステップの位置に移動するたびに）、図５（Ａ）〜（Ｅ）に示されるように、順次小さくなっていき、合焦すると、合焦マーク３０は、ユーザに合焦したことを知らせる十字形状（図５（Ｆ））で表示される。
【００２４】
上述したように、通常モードにおいて、１フレームレート毎にレンズが駆動する場合は、１フレームレート毎に、合焦マークの表示も変化する。ただし、被写体の明るさが暗く、１フレームレート内での露光でセンサ１２がコントラストデータを得るのに必要な光量を得られない場合は、必要な光量を得られる時間に対応するフレームレート間隔でレンズを駆動し、合焦マークもそのフレームレート間隔で変化する。例えば、一カ所のサンプルステップにおける露光とＡＦ処理（各サンプルステップ位置でのコントラストデータの蓄積及び最後のサンプルステップ位置でのコントラスト判定）に２フレームレートの時間が必要な場合、合焦マーク３０は、２フレームレート毎に変化していく。この場合のオートフォーカス動作開始から合焦までの時間は、５×２×100ms＝１s（１秒）である。従って、合焦マークの変化速度が遅くなる。
【００２５】
また、マクロモードの場合は、上述したように、サンプルステップ数が通常モードの場合より多く、例えば１０個あり、合焦のためにレンズを１０回駆動する必要がある。１フレームレート毎にレンズが駆動する場合におけるオートフォーカス動作開始から合焦までの時間は、１０×100ms＝１s（１秒）である。この場合も、レンズの駆動に応じて、計１０回合焦マークの表示を変化させる。図５の例と同様に、オートフォーカス中は、合焦マークの枠の大きさが順次小さくなり、合焦が完了すると、十字マークに変化する。通常モードの場合とマクロモードの場合において、最初の合焦マークの大きさがほぼ同じとすると、マクロモードの方が合焦マークの変化回数が多いので（本実施の形態例では２倍）、その分に応じて、合焦マークの大きさを変化させる度合いを小さくすればよい。
【００２６】
制御部１８は、例えば、大きさが徐々に小さくなっていく１０個の枠形状の合焦マークと十字形状の合焦マークの計１０個の合焦マーク群のデータをあらかじめ記憶しておく。そして、マクロモードの場合、オートフォーカス動作中は、計１０個の合焦マークを順次表示していき、合焦完了時に、十字形状の合焦マークが表示される。通常モードの場合は、合焦マークの変化回数がマクロモードの半分なので、記憶されている計１０個の合焦マークを大きい方から一つおきに表示し、最後に十字形状を表示することで、マクロモード用の合焦マーク群を容易することで、通常モードにも対応可能である。もちろん、通常モード専用の合焦マーク群が用意されてもよい。
【００２７】
また、２フレームレート毎にレンズを駆動する通常モードにおいて、レンズが駆動する２フレームレート毎に５回合焦マークを変化させてもよいし、１フレームレート間隔で１０回合焦マークを変化させてもよい。どちらにしても、合焦マークの大きさの変化速度は同じである。
【００２８】
さらに、マクロモードにおいて、被写体が暗く、１フレームレート内での露光でセンサ１２がコントラストデータを得るのに必要な光量を得られない場合は、上述の通常モードの場合と同様に、必要な光量を得られる時間に対応するフレームレート間隔でレンズを駆動し、合焦マークもそのフレームレート間隔で変化する。一カ所のサンプルステップにおける露光とＡＦ処理に２フレームレートの時間が必要な場合、合焦マーク３０は、２フレームレート毎に変化していく。この場合のオートフォーカス動作開始から合焦までの時間は、１０×２×100ms＝２s（２秒）である。従って、合焦マークの変化速度は、さらに遅くなる。
【００２９】
このように、オートフォーカス動作の経過に応じて、合焦マークを変化させることで、ユーザは、合焦マークの大きさとその変化速度から、残りどのくらいの時間で合焦するかを予測することができる。また、オートフォーカスが動作していることを確認することもできる。
【００３０】
上述の実施の形態例では、合焦マークの形状を変化させる例について説明したが、合焦マークの変化は、その形状に限られない。例えば、色や表示位置を変化させてもよい。ただし、表示位置の変化の場合は、オートフォーカス開始時の位置から合焦時の位置までは常に一定とし、その間を移動する合焦マークの移動速度を変化させ、合焦マークの表示位置とその変化速度から、ユーザは残りどのくらいの時間で合焦するか予測することができるようにする。また、色を変化させる場合は、オートフォーカス開始時の色から合焦時の色まで、合焦マークの色を順次変化させ、その色の変化を常に一定とし、合焦マークの色変化の速度を変え、合焦マークの色と色変化速度から、ユーザが残りどのくらいの時間で合焦するか予測することができるようにする。
【００３１】
また、合焦マークの形状も、上述の実施の形態例における四角形上の枠に限られず、ユーザがオートフォーカス動作の進行状況を認識できるいかなる形状であってもよい。例えば、合焦マークは円形形状を有し、オートフォーカスの進行に従って、徐々に小さくなるようにしてもよい。
【００３２】
図６は、本発明の実施の形態における処理フローチャートである。本処理は、制御部１８における処理であって、制御部１８は、本処理フローに従って、信号処理部１６、オートフォーカス駆動部１４、表示部２０を制御する。ステップＳ１において、シャッタの半押し操作などによるオートフォーカス（ＡＦ）要求があると、撮影モード（通常モード又はマクロモード）が取得される（Ｓ２）。本実施の形態例では、撮影モードにより、オートフォーカス時におけるレンズの駆動回数が異なる場合を例示するので、撮影モードを取得する必要がある。撮影モードがない場合は、この処理は必要ない。
【００３３】
次に、設定されている撮影モードに対応するサンプルステップの最初の位置にレンズを駆動する（Ｓ３）。そして、ステップＳ４において、最初の合焦マークを表示する（例えば、図５（Ａ）の合焦マーク）とともに、センサ１２により画像のコントラストデータを取得し（Ｓ５）、ステップＳ６において、ＡＦデータ処理として、取得したコントラストデータを記憶する。ステップＳ７において、すべてのサンプルステップにレンズを駆動し終わってない場合は、再度、ステップＳ３乃至Ｓ６の処理を繰り返す。すなわち、次のサンプルステップにレンズを駆動し、合焦マークを順次変化させ、そのサンプルステップにおける画像のコントラストデータを取得し、記憶する。
【００３４】
すべてのサンプルステップにおけるコントラストデータを取得すると、さらに、ステップＳ６におけるＡＦデータ処理として、画像のコントラスト判定を行い、合焦するレンズ位置を決定し、その位置にレンズを駆動する（Ｓ８）。合焦位置にレンズを駆動すると、合焦完了の合焦マークを表示する（Ｓ９）。その後、シャッタが全押しされることによる撮影要求があると（Ｓ１０）、合焦マークを非表示とし（Ｓ１１）、撮影処理が行われる（Ｓ１２）。
【００３５】
上述の実施の形態では、オートフォーカス動作中におけるレンズの駆動に応じて、オートフォーカス動作中の合焦マークを変化させる処理例について説明したが、撮影モードから得られるサンプルステップ数と画像の明るさ情報（輝度）から得られる露光時間（コントラストデータを得るのに必要な光量を得る時間）から、合焦するまでの時間を計算により求め（計算方法の一例は上述）、その時間を所定数（例えば５回又は１０回）に分割したタイミング毎に、合焦マークを変化させる処理を行ってもかまわない。この場合、図６のステップＳ２において、撮影モードに加えて、画像の明るさ情報が取得される。なお、合焦するまでの時間の計算方法は、オートフォーカスの方式によりそれぞれ異なるので、それぞれの方式に対応した計算方法が用いられる。
【００３６】
また、上述の実施の形態では、あらかじめ決められた数のサンプルステップの位置にレンズを駆動するオートフォーカス動作を例に説明したが、これ以外のオートフォーカス動作についても、本実施の形態例は適用可能である。例えば、各サンプルステップ位置ですでに記憶されているコントラストデータによるコントラスト判定を行う場合、ピークの低下を検出することで、すべてのサンプルステップのコントラストデータを取り終わる前に合焦位置が判定できる場合がある。このように、オートフォーカス動作の進行に応じて、合焦までの残り時間が変化する場合は、合焦位置が判定できた時点で、合焦マークの途中の形状を省略して、合焦マークの形状を合焦完了の一つ前の形状に変化させるなど、合焦マークを順次変化させずに、随時、合焦までの残り時間の変化に応じて、合焦マークの変化速度を変えて、合焦マークの変化を更新するようにしてもよい。
【００３７】
また、赤外線などの電磁波を利用した距離測定によりオートフォーカス動作を行う場合、オートフォーカス開始から完了までの時間はほぼ一定と考えられるので、あらかじめ設定された所定時間が経過する間、合焦マークが順次変化させるようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来のオートフォーカス合焦報知方式の例を示す図である。
【図２】従来のオートフォーカス合焦報知方式の別の例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における撮像装置のブロック構成例を示す図である。
【図４】通常モードにおけるオートフォーカス動作を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態例における合焦マークの変化を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるオートフォーカス動作処理フローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１：撮像装置、１０：レンズ、１２：センサ、１４：オートフォーカス駆動部、１６：信号処理部、１８：制御部、２０：表示部、２２：操作部、３０：合焦マーク
【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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