(57)【要約】【課題】ユーザの意図に合ったフォーカス合わせを行うカメラを提供すること。【解決手段】カメラ１は、画面内の複数の焦点検出エリアごとに焦点調節状態を検出する焦点検出部１４と、焦点検出部１４による検出結果に基づいて、複数の焦点検出エリアのうち略合焦している焦点検出エリアを示す表示を行う表示部５０と、手動操作に応じてフォーカス光学系を移動させる第１の焦点調節が終了すると、手動操作による移動後のフォーカス光学系の位置を起点に、焦点検出部１４による検出結果に基づいて自動でフォーカス光学系を移動させる第２の焦点調節を開始させる制御部１０と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画面内の複数の焦点検出エリアごとに焦点調節状態を検出する焦点検出部と、
前記焦点検出部による検出結果に基づいて、前記複数の焦点検出エリアのうち略合焦している焦点検出エリアを示す表示を行う表示部と、
手動操作に応じてフォーカス光学系を移動させる第１の焦点調節が終了すると、前記手動操作による移動後の前記フォーカス光学系の位置を起点に、前記焦点検出部による検出結果に基づいて自動で前記フォーカス光学系を移動させる第２の焦点調節を開始させる制御部と、
を備えることを特徴とするカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のカメラにおいて、
前記制御部は、前記表示部に表示されている焦点検出エリアに関する前記焦点検出部からの検出出力に基づいて前記第２の焦点調節を行うことを特徴とするカメラ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のカメラにおいて、
前記制御部は、前記手動操作による移動後の前記フォーカス光学系の位置を含む所定範囲内に前記第２の焦点調節における前記フォーカス光学系の移動範囲を制限することを特徴とするカメラ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
前記制御部は、前記手動操作による前記フォーカス光学系の移動が停止して所定時間経過すると前記第２の焦点調節を開始させることを特徴とするカメラ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
前記表示部は、前記フォーカス光学系の移動範囲および位置を示す表示を行うことを特徴とするカメラ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
前記第１の焦点調節のための前記手動操作は、ズーム光学系を移動させるための操作部材を兼用して行われることを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
オートフォーカス（ＡＦ）機能とマニュアルフォーカス（ＭＦ）機能とを融合したカメラが知られている（特許文献１参照）。カメラは、ライブビュー画像を表示中においてＡＦ機能によるフォーカス合わせをした後、フォーカス環がマニュアル操作されると測距エリアを分割表示させる。そして、フォーカス環の操作に応じて分割表示した測距エリアの１つを選び、選んだ測距エリアにおいて再度ＡＦ機能によりフォーカス合わせを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１２７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、ＡＦ動作が主導のため、ユーザがマニュアル操作によってフォーカスを合わせているという実感に乏しい。例えば、至近方向または遠方に向けてマニュアル操作で自由にフォーカスを移動させることが難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるカメラは、画面内の複数の焦点検出エリアごとに焦点調節状態を検出する焦点検出部と、焦点検出部による検出結果に基づいて、複数の焦点検出エリアのうち略合焦している焦点検出エリアを示す表示を行う表示部と、手動操作に応じてフォーカス光学系を移動させる第１の焦点調節が終了すると、手動操作による移動後のフォーカス光学系の位置を起点に、焦点検出部による検出結果に基づいて自動でフォーカス光学系を移動させる第２の焦点調節を開始させる制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によるカメラでは、ユーザの意図に合ったフォーカス合わせを行える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施の形態によるデジタルカメラを例示する図である。
【図２】デジタルカメラの構成を例示するブロック図である。
【図３】フォーカスレンズの位置と焦点評価値との関係の一例を示す図である。
【図４】マニュアルフォーカスアシストモードにおいて制御回路が実行する処理の流れを説明するフローチャートである。
【図５】表示装置による表示画面を例示する図である。
【図６】表示画面を例示する図である。
【図７】表示画面を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。図１は、本発明の一実施の形態によるデジタルカメラ１を例示する図である。デジタルカメラ１の前面には、撮像レンズ２が設けられている。被写体光は、絞り３を介して撮像レンズ２に入射される。撮像レンズ２は、被写体像を撮像部３０（図２）の撮像素子３１に結像させる。
【０００９】
図２は、図１のデジタルカメラ１の構成を例示するブロック図である。デジタルカメラ１は、撮像レンズ２と、制御回路１０と、メモリ２０と、撮像部３０と、画像処理回路４０と、表示装置５０と、操作部材６０とを有する。
【００１０】
＜カメラの説明＞
制御回路１０は、搭載されているプログラムを実行することにより、撮影動作およびＡＦ（オートフォーカス）動作を制御し、自動露出（ＡＥ）演算を行う。制御回路１０には、ＡＥ／ＡＷＢ回路１１と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２と、積算回路１３と、ＡＦ回路１４とが含まれる。制御回路１０は、操作部材６０から入力される操作信号に応じて、ＡＦ動作、露出制御動作、およびホワイトバランス制御等を総括的に管理する。
【００１１】
ＡＥ／ＡＷＢ回路１１は、公知の露出演算やホワイトバランス調整処理を行う。バンドパスフィルタ１２は、撮像部３０により撮像された画像データのうち、フォーカス検出用の領域（測距エリア）に対応する画像データから差分成分を抽出したり、高周波数成分を抽出したりするフィルタである。バンドパスフィルタ１２によるフィルタ処理後の画像データは、フィルタ処理前の画像データに比べて、低周波数成分が除去されている。
【００１２】
積算回路１３は、バンドパスフィルタ１２によってフィルタ処理された画像データを積算する。積算処理では、高周波数成分による差分を積算するために、画像データの絶対値が積算される。ＡＦ回路１４は、積算回路１３による積算値を用いて焦点評価値（コントラスト値）を算出する。図３は、撮像レンズ２内の不図示のフォーカスレンズの位置と焦点評価値との関係の一例を示す図である。横軸は、フォーカスレンズの位置であり、縦軸は、焦点評価値を表す。焦点評価値曲線Ｌのピークに対応するレンズ位置Ｐは、対象物に対するフォーカスレンズの合焦位置である。
【００１３】
本実施形態の制御回路１０が行うＡＦ動作は、焦点評価値が増加する方向へフォーカスレンズを移動させ、焦点評価値が増加から減少に転じるとフォーカスレンズの移動方向を反転させて、焦点評価値の「山」のピークを求めるコントラスト検出方式である。レンズ位置Ｐは、被写体像のコントラストを最大にする位置である。
【００１４】
図２のメモリ２０は、不揮発性メモリによって構成され、撮像部３０により撮像された画像データを一時的に記憶する。撮像部３０は、ＣＭＯＳイメージセンサなどによって構成される撮像素子３１（図１）を有する。撮像部３０は、撮像素子３１に結像された被写体像を光電変換し、画像信号を生成する。画像信号は、デジタルデータに変換されてメモリ２０に記憶される。
【００１５】
画像処理回路４０は、メモリ２０に記憶されている画像データに対して所定の画像処理（色補間処理、階調変換処理、輪郭強調処理など）を施す。表示装置５０は、デジタルカメラ１の背面に設けられる液晶表示パネルによって構成され、画像や設定情報、メニュー画面、メッセージなどを表示する。操作部材６０は、レリーズボタンやズームボタンなどを含み、各種操作に応じた操作信号を制御回路１０へ出力する。
【００１６】
＜撮像レンズの説明＞
撮像レンズ２は、ＡＦ駆動部１１０と、絞り駆動部１２０と、ズーム駆動部１３０と、操作部材１４０とを有する。操作部材１４０は、図１のフォーカス環４に対応し、回転操作に応じた操作信号を制御回路１０へ送出する。制御回路１０は、フォーカス環４の操作量に応じてＡＦ駆動部１１０へフォーカスレンズの駆動を指示する。ＡＦ駆動部１１０は、制御回路１０からのフォーカスレンズ移動指示に基づいて、不図示のフォーカシングレンズを光軸方向に進退移動させる。なお、ＡＦ動作時において制御回路１０は、被写体像のコントラストを最大にする位置へフォーカスレンズを移動するように、ＡＦ駆動部１１０へフォーカスレンズの駆動を指示する。
【００１７】
制御回路１０は、露出演算結果に基づいて決定した絞り値に対応する開口径へ絞り３（図１）を駆動するように、絞り駆動部１２０へ駆動指示を行う。絞り駆動部１２０は、制御回路１０からの指示に基づいて絞り３を駆動する。
【００１８】
制御回路１０は、操作部材６０を構成する不図示のズームボタンが操作された場合には、ズームボタン操作に応じてズーム駆動部１３０へズームレンズの駆動を指示する。ズーム駆動部１３０は、制御回路１０からの指示に基づいて不図示のズームレンズを光軸方向に進退移動させる。なお、ズームボタンの代わりにズームレバーを備える構成にしてもよい。
【００１９】
＜マニュアルフォーカスアシスト処理＞
上述したデジタルカメラ１の制御回路１０が実行するマニュアルフォーカスアシスト処理について説明する。マニュアルフォーカスアシスト処理は、ユーザ操作によるマニュアルフォーカス調節を、ＡＦ機能を用いてアシストする処理をいう。
【００２０】
図４は、マニュアルフォーカスアシストモードにおいて制御回路１０が実行する処理の流れを説明するフローチャートである。制御回路１０は、例えば操作部材６０を構成する不図示のモード切り替えスイッチによってマニュアルフォーカスアシストモードに設定されると、図４の処理を起動させる。
【００２１】
図４のステップＳ１０において、制御回路１０は、初期化処理を行うとともに、表示装置５０にライブビュー画像の表示を開始させてステップＳ２０へ進む。初期化処理では、ＡＦ駆動部１１０へ指示を送ってフォーカスレンズを遠端位置（遠方被写体に合焦する位置）へ駆動させ、表示装置５０に測距エリアを示すマークＭを表示させる。本実施形態では、あらかじめ１００個の測距エリアが設けられている。図５は、表示装置５０による表示画面を例示する図であり、画面の中央部に１００個の測距エリアを示すマークＭが表示されている。なお、初期化処理において必ずしもフォーカスレンズを遠端位置へ移動させなくてもよい。
【００２２】
ライブビュー画像は、撮影指示前に構図確認などのために表示装置５０に表示するモニタ用画像をいう。本実施形態では、撮像部３０が例えば１／６０秒間隔で撮像したライブビュー画像を表示装置５０に逐次表示させる。なお、測距エリアを示すマークＭは、ライブビュー画像の上に重ねて表示する。
【００２３】
制御回路１０のＡＦ回路１４は、ライブビュー画像のデータに基づいて１００個の測距エリアのそれぞれにおいて１００通りの焦点評価値（コントラスト値）の算出を行う。初期化処理によってフォーカスレンズを遠端位置へ駆動させた場合は、ライブビュー画像の表示開始時点では遠景の被写体にピントが合っている。
【００２４】
図６は、ライブビュー画像の表示開始当初の表示装置５０による表示画面を例示する図である。制御回路１０は、マークＭと重ならない位置に、フォーカス移動範囲を示すバーＳをライブビュー画像に重ねて表示させる。バーＳは、至近端位置（至近被写体に合焦する位置）と遠端位置との間におけるフォーカシングレンズの相対位置を示すもので、指標６１がフォーカシングレンズの位置を示す。制御回路１０は、移動するフォーカシングレンズの位置に対応させて、バーＳにおける指標６１の表示位置を移動させる。
【００２５】
マニュアルフォーカスアシストモードでは、ユーザが、フォーカス環４（操作部材１４０）を操作して、フォーカスレンズを遠端位置から至近端方向へ移動させて任意の対象物にフォーカスを合わせる操作を行う。なお、初期化処理においてフォーカスレンズを遠端位置へ移動させない場合は、ユーザが、フォーカス環４（操作部材１４０）を操作して、フォーカスレンズを現在の位置から移動させて任意の対象物にフォーカスを合わせる操作を行う。
【００２６】
図４のステップＳ２０において、制御回路１０は、フォーカス環４が回転操作されているか否かを判定する。制御回路１０は、操作部材１４０から操作信号が入力されている場合にステップＳ２０を肯定判定してステップＳ３０へ進む。ステップＳ３０へ進む制御回路１０は、フォーカス環４の操作量に応じてＡＦ駆動部１１０へフォーカスレンズの駆動を指示する。一方制御回路１０は、操作部材１４０から操作信号が入力されない場合には、ステップＳ２０を否定判定して当該判定処理を繰り返す。
【００２７】
ステップＳ３０において、制御回路１０は、ライブビュー画像に基づいて１００個の測距エリアのそれぞれにおける焦点評価値をＡＦ回路１４に算出させてステップＳ４０へ進む。ステップＳ４０において、制御回路１０は、１００個の測距エリアについての焦点評価値をフォーカスレンズ位置に関連付けてメモリ２０に記憶させてステップＳ５０へ進む。これにより、図３に例示したような焦点評価値曲線Ｌが１００通り得られる。
【００２８】
ステップＳ５０において、制御回路１０は、１００個の測距エリアについてＡＦ回路１４で算出された焦点評価値が所定値以上か否かを判定する。制御回路１０は、焦点評価値が所定値以上の測距エリアが存在する場合、ステップＳ５０を肯定判定してステップＳ６０へ進む。制御回路１０は、焦点評価値が所定値以上の測距エリアが存在しない場合、ステップＳ５０を否定判定してステップＳ７０へ進む。
【００２９】
ステップＳ５０の判定に用いる所定値と焦点評価値曲線Ｌとの関係について、図３を参照して説明する。上述したレンズ位置Ｐは、厳密な合焦位置である。一般に、フォーカスレンズがレンズ位置Ｐから少々ずれていても、ボケ量が許容錯乱円に入っていれば合焦として扱われる。図３において幅Ａは、許容錯乱円に対応する範囲を示す。これに対し、ステップＳ５０で用いた所定値は、上記幅Ａより広い幅Ｂに対応させる。すなわち、ボケ量が許容錯乱円を超えていてもステップＳ５０を肯定判定するように、あらかじめ所定値を定めておく。
【００３０】
図４のステップＳ６０において、制御回路１０は、表示装置５０に表示させている１００個の測距エリアのマークＭのうち、焦点評価値が所定値以上の測距エリアのマークＭを目立つように表示させてステップＳ７０へ進む。制御回路１０は、例えば該当するマークＭの色を変えたり、該当するマークＭの輝度を高めたりするなど表示態様を異ならせることによって非該当のマークＭより目立つように表示させる。図６の例では、目立たせたマークＭに符号６２を付している。遠方の山の稜線にほぼ合焦している場合は、山の稜線を含む測距エリアのマークＭが目立つように表示される。
【００３１】
マニュアルフォーカスアシストモードでは、ユーザは、任意の対象物に対応する測距エリアのマークＭが目立つ表示になったらフォーカス環４の操作を終了する。図４のステップＳ７０において、制御回路１０は、フォーカス環４が回転操作されていないか否かを判定する。制御回路１０は、操作部材１４０から操作信号が入力されない状態が所定時間（例えば０．５秒以上）続いた場合においてステップＳ７０を肯定判定してステップＳ８０へ進み、操作部材１４０から操作信号が入力されている場合にはステップＳ７０を否定判定してステップＳ３０へ戻る。制御回路１０は、ステップＳ３０へ戻る場合は上述した処理を繰り返す。
【００３２】
図７は、フォーカスレンズが遠端位置と至近端位置との略中間まで移動された場合の表示装置５０による表示画面を例示する図である。人物後方の樹木にほぼ合焦しているので、樹木を含む測距エリアのマークＭが目立つように表示される。図７では、目立たせたマークＭに符号６２を付している。
【００３３】
図４のステップＳ８０へ進む場合は、フォーカス環４に対する操作が終了した場合である。制御回路１０は、ステップＳ８０において、焦点評価値が所定値以上の測距エリアのマークＭを表示させているか否かを判定する。制御回路１０は、マークＭに目立つ表示をしている場合にステップＳ８０を肯定判定してステップＳ９０へ進む。制御回路１０は、マークＭに目立つ表示をしていない場合は、ステップＳ８０を否定判定して図４による処理を終了する。
【００３４】
ステップＳ９０において、制御回路１０は、焦点評価値が所定値以上の測距エリアを対象にＡＦ動作を行う。このＡＦ動作では、ステップＳ７０で停止したフォーカスレンズ位置を起点として、フォーカスレンズを図３における幅Ｂの範囲で移動させて焦点評価値を最大とするレンズ位置Ｐを探し、そのレンズ位置Ｐへフォーカスレンズを移動させて図４による処理を終了する。制御回路１０は、幅Ｂの範囲でフォーカスレンズを移動させる際にフォーカスレンズの移動量を幅Ｂの中で１往復以内に制限するなど、フォーカスレンズの移動量を最小限に抑える。
【００３５】
ステップＳ９０において焦点評価値が所定値以上の測距エリアが複数存在する場合には、制御回路１０は、例えば最も画面の中央寄りにある測距エリアを対象にＡＦ動作を行う。また、焦点評価値が所定値以上となる全測距エリアを対象にＡＦ動作を行って、測距エリアごとに得られたレンズ位置Ｐの平均の位置を最終的なレンズ位置としてもよい。
【００３６】
なお、焦点評価値が所定値以上の測距エリアを対象にＡＦ動作を行ったところ、対象物（被写体）が移動するなどして焦点評価値曲線Ｌのピークに対応するレンズ位置Ｐが得られない場合は、制御回路１０は、ステップＳ９０におけるＡＦ動作を行う前のフォーカスレンズ位置へフォーカスレンズを戻す。すなわち、制御回路１０は、ＡＦ駆動回路１１０へ指示を送り、ユーザがフォーカス環４の操作を終了したことによって停止した（ステップＳ７０）フォーカスレンズ位置へフォーカスレンズを移動させる。このために制御回路１０は、ステップＳ７０におけるフォーカスレンズの停止位置を、メモリ２０に記憶させておく。
【００３７】
以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）デジタルカメラ１は、画面内の複数の測距エリアごとに焦点評価値を算出するＡＦ回路１４と、ＡＦ回路１４による算出結果に基づいて、複数の測距エリアのうち略合焦している測距エリアを示す表示６２を行う表示装置５０と、手動操作に応じてフォーカス光学系を移動させる第１の焦点調節（マニュアルフォーカス調節）が終了すると、手動操作による移動後のフォーカス光学系の位置を起点に、ＡＦ回路１４による検出結果に基づいて自動でフォーカス光学系を移動させる第２の焦点調節（オートフォーカス調節）を開始させる制御回路１０と、を備える。これにより、ユーザの意図に合ったフォーカス合わせを行える。具体的には、ユーザ操作による移動後のフォーカスレンズ位置を起点として、焦点微調節を自動で行える。
【００３８】
（２）制御回路１０は、表示装置５０に表示されている測距エリア（６２）に関するＡＦ回路１４からの出力に基づいて第２の焦点調節（オートフォーカス調節）を行うようにした。これにより、ユーザがフォーカス環４を操作して遠方の被写体にラフにピント合わせを行うと、その被写体を対象に焦点微調節できる。
【００３９】
（３）制御回路１０は、手動操作による移動後のフォーカス光学系の位置を含む所定範囲内に第２の焦点調節（オートフォーカス調節）におけるフォーカス光学系の移動範囲を制限するようにした。これにより、ユーザの意図から外れる焦点調節を避けることができる。また、焦点微調節に要する時間を制限できる。
【００４０】
（４）制御回路１０は、手動操作によるフォーカス光学系の移動が停止して０．５秒が経過すると第２の焦点調節（オートフォーカス調節）を開始させるので、マニュアルフォーカス調節後、適切にオートフォーカス調節を起動できる。
【００４１】
（５）表示装置５０は、フォーカス光学系の移動範囲および位置を示す表示を行うようにしたので、フォーカスレンズ位置をユーザに知らせることができる。
【００４２】
（６）略合焦している測距エリア（焦点評価値が所定値以上の測距エリア）を対象にオートフォーカス調節を行ったところ、被写体が移動するなどしてレンズ位置Ｐが得られない場合は、手動操作による移動後のフォーカス光学系の位置へフォーカス光学系を戻すようにした。これにより、ＡＦ機能が正常に動作しない場合には、ユーザ操作を尊重したフォーカス状態を維持できる。
【００４３】
（変形例１）
制御回路１０がコントラスト検出方式によるＡＦ動作を行う例を説明したが、ＡＦ動作はコントラスト検出方式でなく、位相差検出方式で行ってもよい。位相差検出方式によるＡＦ動作は、撮影レンズ２の異なる領域を通過した光束による一対の像に基づいて位相差検出演算を行うことにより、焦点調節状態（具体的にはデフォーカス量）を検出するものである。制御回路１０は、デフォーカス状態を解消する位置へフォーカスレンズを駆動するようにＡＦ駆動部１１０へ指示する。このように、コントラスト検出方式以外の他のＡＦ方式でも、マニュアルフォーカスアシスト処理を実現できる。
【００４４】
（変形例２）
上記実施形態では、フォーカス環４を備える例を説明したが、カメラがフォーカス環４を備えていない場合には、他の操作部材を一時的にフォーカスレンズ移動用の操作部材として用いるように構成してもよい。例えば、制御回路１０は、マニュアルフォーカスアシストモードに設定した場合において、操作部材６０を構成する不図示のズームボタン（ズームレバーでもよい）を一時的にフォーカス調節用の操作部材として機能させる。変形例２によれば、マニュアルフォーカス調節用の操作部材（フォーカス環４）を備えないカメラにおいても、マニュアルフォーカスアシスト処理を実現できる。
【００４５】
以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４６】
１…デジタルカメラ
２…撮像レンズ
４…フォーカス環
１０…制御回路
１４…ＡＦ回路
２０…メモリ
３０…撮像部
５０…表示装置
６０…操作部材
【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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