(57)【要約】    【課題】  撮像装置におけるＡＦ動作の高速化を図るために制限されたオートフォーカスのスキャン範囲をユーザに予め分かり易く画面上に表示させ、使い勝手を向上させる。    【解決手段】  フォーカスレンズ位置検出手段で検出される現在のフォーカスレンズ位置付近の狭い範囲を合焦範囲に指定する合焦範囲指定手段と被写体を表示させる表示手段を有するディジタルカメラにおいて、少なくとも一度撮影を行った後、またはシャッタレリーズを半押しした場合は、現在のフォーカスレンズの合焦位置、Ｊ１を表示させる。その後に操作手段が押し操作された場合は、現在のフォーカスレンズの合焦位置付近が次回のフォーカスレンズの合焦位置の対象範囲Ｒ１となる。この際、前記対象範囲Ｒ１を示す情報（Ｒ１をもって示す矢印）を表示手段上に重畳表示させる。【選択図】    図７
2011102999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動合焦機能を有する撮像装置において、
現在のフォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ位置検出手段と、
前記フォーカスレンズ位置検出手段で検出される現在のフォーカスレンズ位置付近の狭い範囲を合焦範囲に指定する合焦範囲指定手段と、
被写体を表示させる表示手段と、
撮像装置を操作する操作手段と、を有し、
少なくとも一度撮影を行った後、または前記操作手段のシャッタレリーズを半押しした場合は、現在のフォーカスレンズの合焦位置を示す情報を前記表示手段に表示させ、
その後に、前記操作手段のボタンが押下された場合は、
前記現在のフォーカスレンズの合焦位置付近が、次回のフォーカスレンズの合焦位置の対象範囲となり、前記対象範囲を示す情報を、前記現在のフォーカスレンズの合焦位置を示す情報に対して前記表示手段に重畳表示させることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記操作手段のボタンを押下することにより、前記表示手段における前記対象範囲を示す情報を移動させることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディジタルカメラ等の撮像装置におけるオートフォーカスシステムの改良に係り、特にユーザに対して次回のオートフォーカスのスキャン対象範囲を分り易く表示し得る撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディジタルスティルカメラ等のような電子的な撮像装置には、一般に自動的に焦点を合わせるオートフォーカス（ＡＦ）システムが搭載されている。そのオートフォーカスの方法として、例えば、特許文献１（特公昭３９−５２６５号公報）に開示された制御方法が、山登りＡＦ制御等と称されて、広く用いられている。この山登りＡＦ制御においては、１フィールドまたは１フレーム毎に得られた映像信号から高周波成分または近接画素の輝度差の積分値を求め、これを合焦度合いを示すＡＦ評価値とする。合焦状態にあるときは被写体のエッジ部分がはっきりしているためＡＦ評価値が大きくなり、非合焦状態のときはＡＦ評価値が小さくなる。ＡＦ動作実行時は、レンズを移動させながらこのＡＦ評価値を順次取得していき、ＡＦ評価値が最も大きくなったところを合焦点として、レンズを停止する。
ディジタルスティルカメラ等のようにスティル画像を撮像する装置においては、一般にビデオカメラ等の動画を撮影する装置に比べ厳密な合焦が要求されるため、撮影動作のたびにＡＦ動作を行うか、または記録モードにおいて常に合焦動作を繰り返し行うようにしている。
【０００３】
しかしながら、マクロモードやズームカメラの望遠側、いわゆるＴＥＬＥ側、では、測距範囲におけるフォーカスレンズの移動量が大きくなるため、撮影毎に山登り制御ＡＦを行うようにすると、操作者が撮影開始要求操作をしてから、実際に撮影が行われるまでに時間差、つまりレリーズタイムラグ、が発生してしまうという問題がある。さらに、撮影毎に常に全対象領域について、ＡＦスキャン動作としてモータによるフォーカスレンズ移動を行うことになるので、多量の電力を消費し、電源として通常用いられる電池の寿命を低下させる。
また、例えば金網越しに物体を撮影した場合には、全対象領域をＡＦスキャン動作すると金網においてＡＦ評価値がピークとなり、撮影したい物体がボケてしまうという誤動作を起こしてしまうというような問題もある。このような問題の対策として、例えば特許文献２（特開昭５４−１１３３３４号公報）等においては、合焦判定を行う範囲を限定することが提案されている。
また、特許文献３（特開２００３−２３００３９号公報）、特許文献４（特開２００３−２６２７８６号公報）、特許文献５（特開平９−２１１２９８号公報）等には、ＡＦスキャン範囲、すなわちモータによるフォーカスレンズ移動範囲、を特定の範囲に限定することが開示されている。
【０００４】
すなわち、特許文献２には、全距離範囲のうち所望の距離範囲を選択して合焦位置検出を行うことが開示されているが、全域スキャンによるスキャン範囲のうちの所望の範囲におけるデータだけを使用しており、誤判定の防止には有効であるが、ＡＦ動作の所要時間の短縮や電力削減には、あまり寄与しない。また、特許文献３には、特定のボタンを操作しながらレリーズを操作した場合に、合焦範囲を限定してＡＦスキャンを行うことが開示されている。この特許文献３の技術は、ＡＦスキャン範囲を、予め設定された範囲に限定するものである。特許文献４には、合焦範囲を分割し、指定した一方の合焦範囲に制限してＡＦスキャンを行うことが開示されている。この特許文献４の技術は、合焦範囲を分割し、指定された一方の合焦範囲に限定してＡＦスキャンを行い、合焦できない場合にのみ他方の範囲でＡＦスキャンを行うものである。特許文献５には、フォーカスレンズの移動範囲を移動可能領域と移動禁止領域に分割するか否かを選択設定し、分割時にはフォーカスレンズを移動禁止領域に位置させないようにすることが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
請求項１に係る発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ユーザが次回に撮影する際のオートフォーカスのスキャン対象範囲を表示画面上で明瞭に確認することが可能な撮像装置を提供することにある。
請求項２に係る発明の目的とするところは、オートフォーカスのスキャン範囲を変更した場合における変更結果を画面上に表示することを可能とした撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載した本発明に係る撮像装置は、上述した目的を達成するために、
自動合焦機能を有する撮像装置において、
現在のフォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ位置検出手段と、
前記フォーカスレンズ位置検出手段で検出される現在のフォーカスレンズ位置付近の狭い範囲を合焦範囲に指定する合焦範囲指定手段と、
被写体を表示させる表示手段と、
撮像装置を操作する操作手段と、を有し、
少なくとも一度撮影を行った後、または前記操作手段のシャッタレリーズを半押しした場合は、現在のフォーカスレンズの合焦位置を示す情報を前記表示手段に表示させ、
その後に、前記操作手段のボタンが押下された場合は、
前記現在のフォーカスレンズの合焦位置付近が、次回のフォーカスレンズの合焦位置の対象範囲となり、前記対象範囲を示す情報を、前記現在のフォーカスレンズの合焦位置を示す情報に対して前記表示手段に重畳表示させることを特徴とする。
請求項２に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１の撮像装置であって、
前記操作手段のボタンを押下することにより、前記表示手段における前記対象範囲を示す情報を移動させることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の請求項１の撮像装置によれば、自動合焦機能を有する撮像装置において、
現在のフォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ位置検出手段と、
前記フォーカスレンズ位置検出手段で検出される現在のフォーカスレンズ位置付近の狭い範囲を合焦範囲に指定する合焦範囲指定手段と、
被写体を表示させる表示手段と、
撮像装置を操作する操作手段と、を有し、
少なくとも一度撮影を行った後、または前記操作手段のシャッタを半押しした場合は、現在のフォーカスレンズの合焦位置を示す情報を前記表示手段に表示させ、
その後に、前記操作手段のボタンが押下された場合は、
前記現在のフォーカスレンズの合焦位置付近が、次回のフォーカスレンズの合焦位置の対象範囲となり、前記対象範囲を示す情報を、前記現在のフォーカスレンズの合焦位置を示す情報に対して重畳表示させる構成とすることにより、ユーザは、次回に撮影する際のオートフォーカスのスキャン対象範囲、即ちオートフォーカスの制限する範囲を表示画面上で明瞭に確認することができ、構図を決めるのに失敗を生ずる虞れがなく、例えば、金網越しの被写体を撮影した場合、金網に合焦し撮影したい被写体がボケてしまう、というような誤判定による偽合焦を未然に防止することが可能となり、また使い勝手も向上させることができる。
【０００８】
また、本発明の請求項２の撮像装置によれば、請求項１の撮像装置において、前記操作手段のボタンを押下することにより、前記対象範囲を示す情報を移動させることにより、特に、前回のフォーカスレンズの合焦位置付近を今回のフォーカスレンズの対象範囲と設定した場合であっても、被写体の状況によりスキャン対象範囲を任意に移動可能とし、当該移動したスキャン対象範囲を示す情報を表示させることができるので、被写体の状況に合わせた合焦操作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の撮像装置の一つの実施の形態に係るディジタルスティルカメラの全体のシステム構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】図１のディジタルスティルカメラの外観構成を模式的に示す平面図である。
【図３】図２のディジタルスティルカメラの外観構成を模式的に示す正面図である。
【図４】図２のディジタルスティルカメラの外観構成を模式的に示す背面図である。
【図５】図１のディジタルスティルカメラの動作の第１の具体例を説明するためのＬＣＤモニタのマクロ設定直後の表示画面を模式的に示す図である。
【図６】図１のディジタルスティルカメラの動作の第１の具体例を説明するためのマクロモードにおけるＬＣＤモニタのＡＦ実行後のマクロモードにおける表示画面を模式的に示す図である。
【図７】図１のディジタルスティルカメラの動作の第１の具体例を説明するためのマクロモードにおけるＬＣＤモニタの合焦範囲指定後の表示画面を模式的に示す図である。
【図８】図１のディジタルスティルカメラの動作の第１の具体例を説明するためのマクロモードにおけるＬＣＤモニタの合焦範囲変更後の表示画面を模式的に示す図である。
【図９】図１のディジタルスティルカメラの動作の第１の具体例を説明するためのマクロモードにおけるＬＣＤモニタの警告表示画面を模式的に示す図である。
【図１０】図１のディジタルスティルカメラの動作の第２の具体例を説明するための通常モードにおける合焦範囲を指定していないときのＬＣＤモニタの表示画面を模式的に示す図である。
【図１１】図１のディジタルスティルカメラの動作の第２の具体例を説明するための通常モードにおける広角端側で合焦範囲を指定したときのＬＣＤモニタの表示画面を模式的に示す図である。
【図１２】図１のディジタルスティルカメラの動作の第２の具体例を説明するための通常モードにおける望遠端側で合焦範囲を指定したときのＬＣＤモニタの表示画面を模式的に示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態に係る撮像装置を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１、図２、図３および図４は、本発明の一つの実施の形態に係る撮像装置を適用したディジタルスティルカメラの構成を示している。
図１は、撮像システムであるディジタルスティルカメラの全体のシステム構成の概要を示すブロック図であり、そして図２、図３および図４は、図１のディジタルスティルカメラの外観構成を模式的に示す、それぞれ、上面図、正面図および背面図である。
図１に示すディジタルカメラは、撮影レンズ系１、メカニカルシャッタ２、ＣＣＤ（電荷結合素子）固体撮像素子３、ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路４、ＡＧＣ（自動利得制御）回路５、Ａ／Ｄ（アナログ−ディジタル）変換器６、タイミング発生器（ＴＧ）７、ＣＣＤインタフェース（ＣＣＤ−Ｉ／Ｆ）８、メモリコントローラ９、表示出力制御部１０、圧縮処理部１１、ＹＵＶ変換部１２、リサイズ処理部１３、メディアインタフェース（メディアＩ／Ｆ）１４、ＣＰＵ（中央制御部）１５、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）１６、フレームメモリ（ＳＤＲＡＭ）１７、液晶（ＬＣＤ）ディスプレイ１８、モータドライバ１９、操作部２０、音声出力装置２１およびメモリカード２２を具備している。
【００１１】
ＣＤＳ回路４、ＡＧＣ回路５、Ａ／Ｄ変換器６およびタイミング発生器７は、フロントエンド（Ｆ／Ｅ）の信号処理部３１を構成し、ディジタル信号処理ＩＣ（集積回路）３２には、ＣＣＤインタフェース８、メモリコントローラ９、表示出力制御部１０、圧縮処理部１１、ＹＵＶ変換部１２、リサイズ処理部１３、メディアインタフェース１４およびＣＰＵ１５が搭載される。
撮影レンズ系１は、被写体光学像をＣＣＤ固体撮像素子３の受光面上に結像させるための光学系である。メカニカルシャッタ２は、撮影レンズ系１とＣＣＤ固体撮像素子３との間の光路上に介挿されて、光路を開閉し、ＣＣＤ固体撮像素子３の露光を制限する。ＣＣＤ固体撮像素子３は、露光状態で受光面に入射される光学像を電気信号に変換して一時保持し、画像データを転送出力する。
ＣＤＳ回路４、ＡＧＣ回路５、Ａ／Ｄ変換器６およびタイミング発生器７は、ＣＣＤ固体撮像素子３からの出力信号をフロントエンドにおいて処理する信号処理部３１を構成する。ＣＤＳ回路４は、ＣＣＤ固体撮像素子３の出力画像信号を相関２重サンプリングする。ＡＧＣ回路５は、ＣＤＳ回路４の相関２重サンプリング出力を、自動利得制御して所用の信号レベルに調整する。Ａ／Ｄ変換器６は、ＡＧＣ回路５のアナログ出力をディジタルデータに変換する。
【００１２】
タイミング発生器７は、ディジタル信号処理ＩＣ（以下、「信号処理ＩＣ」という）３２のＣＣＤインタフェース８から与えられる同期駆動信号であるＶＤ信号（垂直同期駆動信号）およびＨＤ信号（水平同期駆動信号）に応動し、且つＣＰＵ１５と連携して、ＣＣＤ固体撮像素子３、ＣＤＳ回路４、ＡＧＣ回路５およびＡ／Ｄ変換器６にタイミング信号を与え、これらを適正に同期させる。
信号処理ＩＣ３２は、ＣＰＵ１５の制御に基づき、信号処理部３１のＡ／Ｄ変換器６を介して与えられるディジタル画像データをフレームメモリ１７へ格納するとともに、圧縮およびＹＵＶ変換等の所要の信号処理を行い、当該信号処理ＩＣ３２内で処理されたデータのフレームメモリ１７への格納、Ａ／Ｄ変換器６から与えられ、またはフレームメモリ１７から取り出された画像データ等のＬＣＤディスプレイ１８への表示、Ａ／Ｄ変換器６から与えられ、またはフレームメモリ１７から取り出されたディジタル画像データの圧縮処理、ＹＵＶ変換およびリサイズ処理、並びにフレームメモリ１７から取り出されたディジタル画像データのメディアインタフェース１４を介してのメモリカード２２への格納等の処理を行う。
【００１３】
ＣＣＤインタフェース８は、信号処理部３１のＡ／Ｄ変換器６から与えられるディジタル画像データを受けて、メモリコントローラ９を介してフレームメモリ１７に格納する。メモリコントローラ９は、ＣＰＵ１５の制御に基づき、ＣＣＤインタフェース８を介して与えられる原ＲＧＢ（ＲＡＷ−ＲＧＢ）データ、ＹＵＶ変換部１２でＹＵＶ変換されたＹＵＶデータ、圧縮処理部１１で、例えばＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式にて圧縮されたＪＰＥＧデータおよびＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）画像データ等のフレームメモリ１７への書き込みおよびフレームメモリ１７からの読み出しを制御する。表示出力制御部１０は、フレームメモリ１７から読み出された画像データをＬＣＤディスプレイ１８に表示させるとともに、外部のＴＶ（テレビジョン）等に表示させるためのＴＶ出力を出力する。圧縮処理部１１は、Ａ／Ｄ変換器６から与えられまたはフレームメモリ１７から取り出された画像データ等を、例えばＪＰＥＧ方式のような所定の圧縮方式にて圧縮する。ＹＵＶ変換部１２は、Ａ／Ｄ変換器６から与えられまたはフレームメモリ１７から取り出された画像データを、ＣＰＵ１５から与えられるオートホワイトバランス（ＡＷＢ）制御値に従ってＹＵＶ変換する。リサイズ処理部１３は、Ａ／Ｄ変換器６から与えられまたはフレームメモリ１７から取り出された画像データを、リサイズする。メディアインタフェース１４は、Ａ／Ｄ変換器６から与えられまたはフレームメモリ１７から取り出された画像データを、メモリコントローラ９およびＣＰＵ１５の制御に従ってメモリカード２２に書き込む。
【００１４】
すなわち、メモリコントローラ９は、Ａ／Ｄ変換器６から与えられた画像データを、フレームメモリ１７へ格納し、且つフレームメモリ１７から画像データを取り出して、表示出力制御部１０を介してＬＣＤディスプレイ１８への表示に供するとともに、フレームメモリ１７から画像データを取り出して、圧縮処理部１１によるＪＰＥＧ方式等の圧縮処理、ＹＵＶ変換部１２によるＹＵＶ変換、リサイズ処理部１３によるリサイズ処理ならびにこれら圧縮、ＹＵＶ変換およびリサイズの処理後のデータのフレームメモリ１７への書き込みに供し、さらにはフレームメモリ１７からデータを取り出してメモリカード２２への書き込みに供する。
ＲＯＭ１６は、ＣＰＵ１５の動作プログラムおよびデータ等を格納しており、ＣＰＵ１５は、ＲＯＭ１６から読み出したプログラムおよびデータに従って撮影動作に係る各種の処理を実行する。フレームメモリ１７は、例えばＳＤＲＡＭ（シンクロナス・ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ）等の半導体メモリであり、原ＲＧＢデータ、ＹＵＶ変換されたＹＵＶデータ、ＪＰＥＧ圧縮されたＪＰＥＧデータおよびＯＳＤ画像データ等をそれぞれ格納する。ＬＣＤディスプレイ１８は、液晶表示装置等の画像表示可能な表示装置であり、Ａ／Ｄ変換器６から供給され、またはフレームメモリ１７から取り出され、表示出力制御部１０を介して与えられる画像データ等を表示し、さらには、所要の情報を表示する。
【００１５】
モータドライバ１９は、ＣＰＵ１５の制御に基づいて、フォーカシングおよびズーミング等のために撮影レンズ系１のレンズ駆動モータ（図示せず）を駆動し、且つシャッタ開閉動作のためにタイミング発生器７と連動してメカニカルシャッタ２のシャッタ駆動モータ（図示せず）を駆動する。操作部２０は、撮影を指令するためのレリーズスイッチ、各モードを切換えるためのモードスイッチ、ならびにその他のスイッチ、キー、レバーおよびダイヤル等の少なくとも一部の操作手段を含み、当該ディジタルカメラに対する動作指示、設定指示および選択指示等の情報をＣＰＵ１５に与えるための操作を行う。音声出力装置２１は、警報および音声アナウンス等の音声を発する。メモリカード２２は、いわゆるフラッシュメモリのような半導体不揮発性メモリを内蔵するスモールカードなどと称される小型のＩＣメモリ式記録媒体であり、当該ディジタルスティルカメラに対して着脱可能な外部記録媒体として用いられ、例えばディジタルスティルカメラに設けられたスロットに脱離可能に装着されて用いられる。このメモリカード２２は、例えば、ＣＰＵ１５の制御により、フレームメモリ１７内のＪＰＥＧ方式等で圧縮された画像データをメモリコントローラ９を介してフレームメモリ１７から取り出して、撮影結果として保存する。
【００１６】
また、図２〜図４において、ディジタルスティルカメラは、ボディの背面にＬＣＤモニタ１８Ａが、そしてボディの上面にサブＬＣＤ１８Ｂが配設されており、これらＬＣＤモニタ１８ＡおよびサブＬＣＤ１８Ｂが図１におけるＬＣＤディスプレイ１８を構成する。ＬＣＤモニタ１８Ａは、主として画像を表示し、サブＬＣＤ１８Ｂは、主としてフィルムカウンタ、日付／時間および動作状態を示す各種シンボル等を表示する。また、ボディの上面には、シャッタレリーズ２０１およびモードダイアル２０２が配設され。ボディの背面には、広角側（ＷＩＤＥ）ズームスイッチ２０３、望遠側（ＴＥＬＥ）ズームスイッチ２０４、セルフタイマ／削除スイッチ２０５、メニュースイッチ２０６、上／ストロボスイッチ２０７、右スイッチ２０８、ディスプレイスイッチ２０９、下／マクロスイッチ２１０、左／画像確認スイッチ２１１およびオーケー（ＯＫ）スイッチ２１２が配設されており、これら各スイッチが図１における操作部２０を構成する。ボディ背面下部には、電源スイッチ１０１が配設されており、ボディの被写体に向かって右側面には、ＳＤカード等のメモリカード２２および電源としての電池の収納部をカバーするメモリカード／電池蓋１０２が配設されている。ボディ前面にはストロボ発光部１０３、光学ファインダ１０４の対物面、測距ユニット１０５、リモコン（リモートコントロール）受光部１０６および撮影レンズの鏡胴ユニット１０７等が配設されている。ボディの背面側には、さらに、光学ファインダ１０４の接眼部、ＡＦ表示ＬＥＤ（発光ダイオード）１０８およびストロボ表示ＬＥＤ１０９が配設されている。
【００１７】
なお、現在のフォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ位置検出手段、前記フォーカスレンズ位置検出手段で検出される現在のフォーカスレンズ位置付近の狭い範囲を合焦範囲に指定する合焦範囲指定手段、前記合焦範囲指定手段によって指定されている合焦範囲に対応してフォーカスレンズの駆動範囲を変更するフォーカスレンズ駆動範囲変更手段、前回の合焦結果を保存する前回合焦結果保存手段、前記合焦範囲指定手段により合焦範囲を指定する設定をしたときに、前記前回合焦結果保存手段に保存された前回合焦結果にて合焦が得られていない場合には、警告表示を行う警告表示手段、現在の合焦範囲を表示する合焦範囲表示手段、前記合焦範囲指定手段により指定されている狭い合焦範囲の位置を変更する合焦範囲位置変更手段、前記合焦範囲指定手段により指定されている狭い合焦範囲の設定を解除する合焦範囲指定解除手段、至近距離の被写体を撮影するマクロモードと通常距離の被写体を撮影する通常モードとを切り替えるマクロモード切り替え手段、前記マクロモードに設定されているときにだけ、合焦範囲の指定を可能とする合焦範囲指定手段、至近距離の被写体を撮影するマクロモードと通常距離の被写体を撮影する通常モードとを切り替えるマクロモード切り替え手段、前記マクロモード切り替え手段による切り替えが行われたときに、前記合焦範囲指定手段により合焦範囲が指定されていた場合には、自動的に合焦範囲の指定を解除する手段、撮影レンズの焦点距離を変更するズーム手段と、前記ズーム手段によるズーム倍率を変更させるズーム倍率変更手段と、前記ズーム倍率変更手段によりズーム倍率の変更が行われたときに、前記合焦範囲指定手段により合焦範囲が指定されていた場合には、自動的に合焦範囲の指定を解除する手段、撮影レンズの焦点距離を変更するズーム手段、前記ズーム手段によるズーム倍率を変更させるズーム倍率変更手段、前記ズーム倍率変更手段により設定されているズーム倍率に応じて合焦検出をする範囲を変更する手段、合焦範囲指定手段によって狭い範囲を指定した状態で合焦動作を行った結果、合焦点を見つけられなかったときに測距範囲を拡大して再測距を行うかどうかの選択する拡大再測距選択手段、ならびに合焦範囲指定手段によって設定されている狭い範囲で合焦点が得られなかった場合で、且つ前記拡大再測距選択手段により拡大再測距が許可されている場合には、設定されている合焦範囲よりも広い範囲で再度合焦動作を実施する手段は、上記各部がＣＰＵ１５等により制御されることにより、実現される。
【００１８】
上述のような構成において、まず、従来のこの種のディジタルスティルカメラの動作概要を説明する。
図１の操作部２０のうちの図２に示すモードダイアル２０２を操作して、動作モードを記録モードに設定することによって、このディジタルスティルカメラが記録モードで起動する。モードダイアル２０２の設定は、図１の操作部２０に含まれるモードスイッチの状態が記録モードオンになったことをＣＰＵ１５が検知し、モータドライバ１９を制御して、鏡胴ユニット１０７の撮影レンズ系１を撮影可能位置に移動させる。さらに、ＣＣＤ固体撮像素子３、信号処理部３１およびＬＣＤディスプレイ１８等の各部に電源を投入して動作を開始させる。
各部の電源が投入されると、ファインダモードの動作が開始される。このファインダモードにおいては、撮影レンズ系１を通してＣＣＤ固体撮像素子３に入射した光は、電気信号に変換され、この場合、アナログのＲ、ＧおよびＢ信号からなるアナログＲＧＢ信号として、ＣＤＳ回路４およびＡＧＣ回路５を順次介してＡ／Ｄ変換器６に送られる。Ａ／Ｄ変換器６でディジタルＲＧＢ信号に変換されたそれぞれの信号はディジタル信号処理ＩＣ３２内のＹＵＶ変換部１２でＹＵＶ信号に変換され、メモリコントローラ９によってフレームメモリ１７に書き込まれる。
【００１９】
このＹＵＶ信号はメモリコントローラ９により読み出され、表示出力制御部１０を介してＴＶ出力として出力され、あるいはＬＣＤディスプレイ１８に送られてＬＣＤモニタ１８Ａによる表示が行われる。この処理が、通常、１／３０秒間隔で行われ、１／３０秒ごとに更新される、いわゆる電子ファインダとしてのファインダモードの表示となる。
また、ディジタル信号処理ＩＣ３２のＣＣＤインタフェース８内に取り込まれたディジタルＲＧＢ信号より、画面の合焦度合いを示すＡＦ評価値と、被写体輝度を検出したＡＥ（自動露出）評価値と、そして被写体色を検出したＡＷＢ評価値が算出される。それらデータは、特徴データとしてＣＰＵ１５に読み出されて、ＡＥ、ＡＦおよびＡＷＢのそれぞれの処理に利用される。ＡＦ評価値は、例えば高周波成分抽出フィルタの出力積分値や、近接画素の輝度差の積分値によって作成される。合焦状態にあるときは、被写体のエッジ部分がはっきりとしているため、高周波成分が最も高くなる。これを利用して、ＡＦによる合焦検出動作時には、種々のフォーカスレンズ位置におけるＡＦ評価値を取得して、その極大になる点を合焦位置としてＡＦ制御を実行する。ＡＥ評価値とＡＷＢ評価値は、Ｒ、ＧおよびＢ信号のそれぞれの積分値から作成される。例えば画面を２５６エリアに等分割し、それぞれでＲＧＢ積算値、すなわち積分値、を算出する。ＣＰＵ１５はＲＧＢ積分値を読み出し、ＡＥでは、それぞれのエリアの輝度を算出して、輝度分布からＡＥの制御値を決定する。
【００２０】
ＡＷＢでは、ＲＧＢの分布から光源の色に合わせたＡＷＢの制御値を決定する。
このＡＥとＡＷＢの処理は、ファインダモード中は連続的に行われている。
図２のシャッタレリーズ（ボタン）２０１が操作されると、合焦位置検出であるＡＦ動作と静止画記録処理が行われる。シャッタレリーズ２０１が押下されると、図１の操作部２０から静止画撮影開始信号がＣＰＵ１５に取り込まれ、ＣＰＵ１５がフレームレートに同期してモータドライバ１９を介して撮影レンズ系１を駆動ことにより山登りＡＦを実行する。合焦範囲が無限から至近までの全領域であった場合には、フォーカスレンズは至近から無限、または無限から至近までの間の各フォーカス位置に移動し、ディジタル信号処理ＩＣ３２で作成された各フレーム（＝各フォーカス位置）におけるＡＦ評価値をＣＰＵ１５が読み出す。各フォーカス位置のＡＦ評価値が極大になる点を合焦位置として、フォーカスレンズを合焦位置に移動する。ＡＦ完了後にＣＣＤ固体撮像素子３から取り出されたアナログＲＧＢ信号はディジタルＲＧＢ信号に変換され、ディジタル信号処理ＩＣ３２を介してフレームメモリ１７に格納される。ディジタルＲＧＢ信号は再度ディジタル信号処理ＩＣ３２に読み込まれ、ＹＵＶデータに変換されて、フレームメモリ１７に書き戻される。
【００２１】
スティル画像撮像時は、ＹＵＶ変換された画像データがディジタル信号処理ＩＣ３２内の画像圧縮伸張回路等からなる圧縮処理部１１に送られる。圧縮処理部１１に送られたＹＵＶデータは圧縮されて、フレームメモリ１７に書き戻される。フレームメモリ１７の圧縮データはディジタル信号処理ＩＣ３２を介して読み出され、メモリカード２２等のデータ記憶メモリに格納される。
次に、本発明のこの実施の形態に係るディジタルスティルカメラの特徴となる動作を具体的に説明する。
まず、第１の動作例として、マクロモードでのみＡＦのスキャン範囲を限定する場合について説明する。
【００２２】
【表１】
2011102999.tif 000003
【００２３】
表１は、１〜３０ｃｍの至近範囲をマクロモード、それより遠い範囲をノーマルモードとしたときのズーム位置に対する合焦位置の検出位置の個数の一例である。マクロ範囲では全領域をスキャンすると、非常にポイント数が多くなる、例えば１２０ポイントの場合、ファインダモードの画面更新間隔を１／３０秒で、１フレームごとに１ポイントずらしてスキャンすると、４秒間のＡＦスキャンが必要になってしまう。そのため撮影したい被写体の状態が変化してしまう場合がある。この問題の対策として、合焦範囲（スキャンエリア）を限定することによって、フォーカス時間を短縮する。
【００２４】
このファインダモード状態で図４の下／マクロスイッチ２１０を押下すると、マクロモードに設定される。図５がマクロモードを設定したときのＬＣＤモニタ１８Ａの表示画面の一例である。記録画素数は、例えば２０４８×１５３６に設定されている。画面下部にある横向きのバーＢ１の表示が現在のフォーカス位置である。マクロ設定直後は３０ｃｍのところにフォーカスが合っている。
図２に示すシャッタレリーズ２０１は、２段階のスイッチになっており、半押しで合焦動作を行い、さらに押し込むと（撮影）記録動作を実行する。図６は、少なくとも１度撮影を行った後か、操作手段の一つであるシャッタレリーズ２０１を半押ししたときの表示画面である。１０ｃｍあたりで合焦したため、フォーカスレンズの合焦位置Ｊ１を示す「○」が１０ｃｍ付近に移動している。
このような、現在のフォーカスレンズ位置検出を実現するにはいくつかの方法がある。例えば、パルスモータによってフォーカスレンズを駆動する場合には、カメラ起動時リセット動作として基準点の検出を行う。その後の移動パルス数から現在の位置を検出することができる。また、フォーカスレンズの位置によって異なる抵抗値を示す抵抗板を用い、抵抗板の出力によって位置検出を行うこともできる。
【００２５】
図６の状態で図４に示す操作手段としてのオーケースイッチ２１２を押下すると、現在のフォーカス位置付近が、次回のＡＦスキャン対象範囲となる。図７がオーケースイッチ２１２を押した後の表示であり、矢印Ｒ１で示している範囲が次回のＡＦスキャン対象範囲として表示される。このような構成とすることによって、ユーザは次回に撮影する際のオートフォーカスのスキャン対象範囲を表示画面上で予め明瞭に確認することが可能となる。これにより、誤判定による偽合焦を防止して使い勝手も向上する。
図８は、設定範囲を変更した場合における、変更結果の画面表示である。設定範囲の変更は、図４に示す左右ボタン、すなわち左／画像確認スイッチ２１１と右スイッチ２０８、によって行われる。図７または図８のようにＡＦスキャン範囲が設定されている状態で、左右ボタンを押すと、画面上のＡＦスキャン範囲を示す矢印Ｒ１が移動する。この位置が次回ＡＦ時のスキャン範囲となる。
ここでシャッタレリーズ２０１を深く押下することにより、撮影動作を実行すると、記録に先立ちＡＦ動作が実行される。スキャン範囲を、例えば１５ステップに限定したものとすれば、画面更新が１／３０秒であるので、ＡＦに要する時間を０．５秒とすることができ、シャッタタイムラグを大きく減少させることができる。しかも、フォーカスモータを作動させる時間および距離（回転量）を少なくすることができるので、消費電力を削減することができる。
【００２６】
図７および図８の状態でオーケースイッチ２１２を押下するとＡＦスキャン範囲設定は解除され、図６の画面に戻る。マクロモード状態において、再度下／マクロスイッチ２１０を押下すると、図１０等のような通常撮影モードに戻る。図７や図８のように、スキャン範囲を設定した状態であっても、マクロモードのオフとともに、範囲設定は解除される。また、マクロモードに設定された最初の状態である図５の状態でオーケースイッチ２１２を押下すると、図９のような警告画面が表示される。これは、マクロモードに設定してから合焦動作を１度もやっていないため、距離が判らない状態でスキャン範囲を限定してしまうことを避けるためである。
次に、第２の動作例として、通常撮影モードにおいてＡＦスキャン範囲を限定する場合について説明する。表１に示すように、全域に対してＡＦスキャンを行うと、ズームの広角端（ＷＩＤＥ端）と望遠端（ＴＥＬＥ端）ではステップ数が大きく違っているため、ズーム位置によってフォーカスに要する時間が異なってしまう。そのため、動いているものを撮影するときなどは、ズーム位置によりレリーズタイムラグが変わることを考慮して撮影しなければならない。距離がおおよそわかっていれば、スキャン範囲をある範囲で限定することで、ＡＦ時間を短くすることができる。
例えばフォーカスレンズの移動量を一定になるようにしておけば、レリーズタイムラグはズーム位置にかかわらず一定とすることができる。
【００２７】
図１０は、記録モードで電源スイッチ１０１が投入されて、ファインダモードが開始されたときの表示である。スタート時のズーム位置は広角端である。左側の縦のバーＢ２の表示はズーム位置を示すバー表示であり、広角端で起動していることがわかる。
この図１０の画面表示状態でオーケースイッチ２１２を押下すると、図１１のような表示に切り替わる。画面下部の横向きのバーＢ１の表示がフォーカスに関する情報表示である。「○」印が現在のフォーカスレンズの位置Ｊ１を示し、矢印Ｒ１が次回のＡＦ時のスキャン範囲を示している。
図１１のような広角端では、表１に示すように１０ポイントしか合焦検出位置がないため、そのうちの７ポイントを検出範囲としている。７ポイントは７フレームのハイパスフィルタ出力を取得することになるので、ＡＦスキャンに要する時間は約０．２５秒となる。また、図１２は、ズームを望遠端に移動したものである。図２のズームスイッチ２０３および２０４によってズーム倍率変更が設定されると、ＣＰＵ１５は、モータドライバ１９を駆動してズームレンズを移動する。ズームスイッチ２０３または２０４が押下されている間は、要求方向に移動し、その移動位置に対応させて、図１２のようにズームバーＢ２に「●」で示すズーム位置Ｊ２が移動する。
【００２８】
ここで、ズーム位置によってＡＦスキャン時間を大きく変化させないためには、ＡＦスキャンポイントは７ポイントにする必要があるが、望遠端の全スキャン範囲が７０ポイントであるのに対してあまりに狭くなってしまうため、ここでは１０ポイントとした。全領域をスキャンした場合、７０×１／３０で約２．３秒のスキャン時間となる。これに対して、１０ポイントに限定することで、約０．３３秒に短縮することができる。
このようにすることにより、ＡＦ合焦検出動作時間の短縮が可能となり、しかもズーム位置によるタイムラグの違いの少ないシステムを実現することができる。また、機構部分の動作量も少なくすることができるので、消費電力の低減を実現することができる。さらに、画面に合焦範囲が明示されるので、撮影者が意図した範囲を合焦対象としているかを容易に確認することができる。表示される範囲内で合焦することが予め判るため、金網越しなどの撮影においても、手前の金網に合焦してしまう心配がなくなり、失敗の少ないＡＦを実現することができる。また、図１１および図１２の状態で、再度オーケースイッチ２１２を押下することによって、合焦範囲の設定は解除され、図１０のような状態に戻る。
【００２９】
上述の各例においては、スキャン時間をおおよそ同じにするためにＡＦ合焦ポイント数を決定するようにしたが、合焦距離を一定割合の範囲とするようなポイント数の決定方法もある。例えば全領域の５０％をカバーするように範囲を指定するとした場合は、ズーム広角端では５ポイントが合焦ポイントとなり、ズーム望遠端では３５ポイントとなる。
また、上述においては、ズーム位置が変わることによって合焦ポイント数が増減することに対して、フォーカスレンズの移動範囲を同じにして時間を一定にするための被写体距離範囲を変更する方法と、被写体距離範囲を一定にしてフォーカスレンズの移動範囲を変更する方法について説明した。しかしながら、ズーム倍率によっては、広角端と望遠端でポイント数の差がさらに大きい場合もある。そのため、図１１や図１２のようにフォーカス範囲指定をした状態で、ズーム倍率を変更した場合に、自動的にフォーカスの合焦範囲指定を解除するようにしてもよい。
また、狭い範囲に限定したスキャン範囲でＡＦを行った結果、合焦が得られなかった場合に、時間をかけてでも範囲を拡大し、例えば全域をスキャンして合焦位置を検出するか、設定している範囲内だけに限定するかを設定できるようにしてもよい。範囲を拡大するように設定をしておけば、時間は長くなってしまうが、被写体の変化に対して自動的に対応することができ、撮影の失敗を減らすことができる。しかしながら、設定されている範囲内に合焦点があることが予めわかっている場合には、範囲を広げてスキャンする時間は無駄であり、余計な電力を消費してしまう。さらに、全域をスキャンして限定している範囲外のポイントで合焦してしまった場合には、意図した撮影とはならなくなってしまう。そのため、範囲内に合焦点が見つけられなかったときに、範囲を拡大するか否かの選択を可能とすることが望ましい。
【００３０】
すなわち、狭い範囲を指定した状態で合焦動作を行った結果、合焦点を見つけられなかったときに測距範囲を拡大して再測距を行うか否かの選択をする手段を設け、設定されている狭い範囲で合焦点が得られなかった場合で、且つ拡大再測距が許可されている場合には、設定されている合焦範囲よりも広い範囲で再度合焦動作を行うようにする。
なお、この発明の撮像装置は、専用のディジタルスティルカメラ等として構成する代りに、コンピュータシステムを用いた汎用性のある装置にて実現することができる。例えば、コンピュータシステムに上述の動作を実行するためのプログラムを格納したフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体から該プログラムをインストールすることにより、上述の処理を実行する装置を構築するようにしてもよい。インストールによって、当該プログラムは、コンピュータシステム内のハードディスク等の媒体に格納されて、上述の装置を構成し、実行に供される。また、当該プログラムを、インターネット等の通信ネットワーク上に設けたＦＴＰ（File Transfer Protocol）サーバに登録し、ＦＴＰクライアントにネットワークを介して配信するようにしてもよい。該プログラムを、通信ネットワークの電子掲示板（ＢＢＳ：Bulletin Board System）等に登録し、これをネットワークを介して配信するようにしてもよい。そして、このプログラムを起動し、ＯＳ（Operating System）の制御下において実行することにより、上述の処理を達成することが可能となる。さらに、プログラムを通信ネットワークを介して転送しながら起動実行することによっても、上述の処理を達成することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  撮影レンズ系
２  メカニカルシャッタ
３  ＣＣＤ（電荷結合素子）固体撮像素子
４  ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路
５  ＡＧＣ（自動利得制御）回路
６  Ａ／Ｄ（アナログ−ディジタル）変換器
７  タイミング発生器（ＴＧ）
８  ＣＣＤインタフェース（ＣＣＤ−Ｉ／Ｆ）
９  メモリコントローラ
１０  表示出力制御部
１１  圧縮処理部
１２  ＹＵＶ変換部
１３  リサイズ処理部
１４  メディアインタフェース（メディアＩ／Ｆ）
１５  ＣＰＵ（中央制御部）
１６  ＲＯＭ（リードオンリメモリ）
１７  フレームメモリ（ＳＤＲＡＭ）
１８  液晶（ＬＣＤ）ディスプレイ
１８Ａ  液晶（ＬＣＤ）モニタ
１８Ｂ  サブ液晶（ＬＣＤ）
１９  モータドライバ
２０  操作部
２１  音声出力装置
２２  メモリカード
３１  フロントエンド（Ｆ／Ｅ）信号処理部
３２  ディジタル信号処理ＩＣ（集積回路）
２０１  シャッタレリーズ（ボタン）
２０２  モードダイアル
２０３  広角側（ＷＩＤＥ）ズームスイッチ
２０４  望遠側（ＴＥＬＥ）ズームスイッチ
２０５  セルフタイマ／削除スイッチ
２０６  メニュースイッチ
２０７  上／ストロボスイッチ
２０８  右スイッチ
２０９  ディスプレイスイッチ
２１０  下／マクロスイッチ
２１１  左／画像確認スイッチ
２１２  オーケー（ＯＫ）スイッチ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３２】
【特許文献１】特公昭３９−５２６５号公報
【特許文献２】特開昭５４−１１３３３４号公報
【特許文献３】特開２００３−２３００３９号公報
【特許文献４】特開２００３−２６２７８６号公報
【特許文献５】特開平９−２１１２９８号公報
【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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