(57)【要約】【課題】奥行きのある被写体に対して、簡単な操作でユーザの意図する範囲でピントの合った撮影を行うことが可能な撮像装置、撮像装置の制御方法、およびプログラムを提供する。【解決手段】撮像装置のレンズ光軸方向における位置を所定期間の間、連続して検出する位置検出ステップ（Ｓ３８、Ｓ６１、Ｓ４３）と、位置検出ステップにおいて検出したレンズ光軸方向における位置に基づき決定した被写界深度範囲を得るための複数のフォーカス位置を設定する撮影位置設定ステップ（Ｓ４５内）と、撮影位置設定ステップにおいて設定された複数のフォーカス位置にレンズのフォーカス位置を制御する位置制御ステップ（Ｓ４５内）と、複数のフォーカス位置における被写体像を撮像部によって撮像して複数枚の画像データを取得する画像取得ステップ（Ｓ４５内）を有する。【選択図】  図３
2015222353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを介して得られる被写体像を撮像して画像データを取得する撮像部と、
上記レンズのフォーカス位置を制御するフォーカス位置制御部と、
撮像装置のレンズ光軸方向における位置を所定期間の間、連続して検出する位置検出部と、
上記撮像部と上記フォーカス位置制御部に撮影指示を出す撮影指示部と、
を備え、
上記撮影指示部は、上記位置検出部によって検出した所定期間内の撮像装置のレンズ光軸方向における位置に基づき決定した被写界深度範囲を得るための複数のフォーカス位置を指示し、
上記フォーカス位置制御部は、上記撮影指示部により指示された複数のフォーカス位置に上記レンズのフォーカス位置を制御し、
上記撮像部は、上記複数のフォーカス位置における被写体像を撮像して複数枚の画像データを取得する、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記撮像部より得られた画像データをリアルタイムに処理して、表示用画像を生成する表示用画像処理部と、
上記表示用画像データをリアルタイムに表示する画像表示部と、
をさらに備え、
上記画像表示部は、上記所定期間中に撮像および処理された画像を連続して表示す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】
上記被写界深度範囲は、上記位置検出部が検出した所定期間内のレンズ光軸方向における位置の最大値および最小値に基づき決定することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
上記所定期間は、フォーストレリーズ後からセカンドレリーズ前の間の期間であることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
上記撮影指示部により指示される複数のフォーカス位置は、少なくともセカンドレリーズ時におけるフォーカス位置を含むことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
上記位置検出部は、撮像装置に備えつけられた位置検出センサまたは姿勢検出センサの出力をもとに撮像装置のレンズ光軸方向における位置を検出することを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
上記位置検出部は、上記撮像部から取り込まれた過去と現在の画像データの倍率変化に基づき撮像装置のレンズ光軸方向における位置を検出することを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
レンズを介して得られる被写体像を撮像して画像データを取得する撮像部と、撮像装置のレンズ光軸方向における位置を検出する位置検出部と、を備える撮像装置の制御方法において、
上記撮像装置のレンズ光軸方向における位置を所定期間の間、連続して検出する位置検出ステップと、
上記位置検出ステップにおいて検出したレンズ光軸方向における位置に基づき決定した被写界深度範囲を得るための複数のフォーカス位置を設定する撮影位置設定ステップと、
上記撮影位置設定ステップにおいて設定された複数のフォーカス位置に上記レンズのフォーカス位置を制御する位置制御ステップと、
上記複数のフォーカス位置における被写体像を上記撮像部によって撮像して複数枚の画像データを取得する画像取得ステップと、
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項９】
レンズを介して得られる被写体像を撮像して画像データを取得する撮像部と、撮像装置のレンズ光軸方向における位置を検出する位置検出部と、を備える撮像装置のコンピュータを実行させるためのプログラムであって、
上記撮像装置のレンズ光軸方向における位置を所定期間の間、連続して検出する位置検出ステップと、
上記位置検出ステップにおいて検出したレンズ光軸方向における位置に基づき決定した被写界深度範囲を得るための複数のフォーカス位置を設定する撮影位置設定ステップと、
上記撮影位置設定ステップにおいて設定された複数のフォーカス位置に上記レンズのフォーカス位置を制御する位置制御ステップと、
上記複数のフォーカス位置における被写体像を上記撮像部によって撮像して複数枚の画像データを取得する画像取得ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォーカス位置を変更しながら、複数の画像データを取得する撮像装置、撮像装置の制御方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
距離が異なる複数の被写体が混在している場合に、これらの被写体にピントを合わせたい場合がある。特許文献１には、表示部上で複数のＡＦエリアを選択し、これらのＡＦエリアに対応する被写体が被写界深度内に収まるように、絞りを自動設定するデジタルカメラが提案されている。
【０００３】
また、デジタルカメラ等の撮像装置では、複数の画像データを取得し、１枚の画像では表現できない画質を実現する機能を搭載したものがある。例えば、フォーカス位置（焦点位置）を変更して撮像した複数の画像データの特徴点を抽出し、複数の画像間で対応する画素の先鋭度の高い画素の重みを大きくするように加重平均して、画素毎の合成することにより、被写界深度を深くした画像を得る技術（深度合成と称す）が知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１３１１１５号公報
【特許文献２】特許第４６７８６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、撮影レンズの至近側距離では、被写界深度が浅くなることから、至近側距離に近い被写体（マクロ被写体と称す）で奥行きのある立体物に対して、手前から奥まで合焦状態で撮影しようとすると、奥の部位が手前の部位に重なる場合が多く、またオートフォーカス（ＡＦ）では手前にピントを合わせるのが一般的であることから、手前から奥までピントがあった撮影を行うことが困難である。また、特許文献２では、ユーザの意図に応じて手前から奥までのフォーカス位置の指定ができないことから、奥行きのある被写体に対して、簡単な操作でユーザの意図する範囲でピントの合った撮影を行うことが困難である。
【０００６】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、奥行きのある被写体に対して、簡単な操作でユーザの意図する範囲でピントの合った撮影を行うことが可能な撮像装置、撮像装置の制御方法、およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため第１の発明に係る撮像装置は、レンズを介して得られる被写体像を撮像して画像データを取得する撮像部と、上記レンズのフォーカス位置を制御するフォーカス位置制御部と、撮像装置のレンズ光軸方向における位置を所定期間の間、連続して検出する位置検出部と、上記撮像部と上記フォーカス位置制御部に撮影指示を出す撮影指示部と、を備え、上記撮影指示部は、上記位置検出部によって検出した所定期間内の撮像装置のレンズ光軸方向における位置に基づき決定した被写界深度範囲を得るための複数のフォーカス位置を指示し、上記フォーカス位置制御部は、上記撮影指示部により指示された複数のフォーカス位置に上記レンズのフォーカス位置を制御し、上記撮像部は、上記複数のフォーカス位置における被写体像を撮像して複数枚の画像データを取得する。
【０００８】
第２の発明に係る撮像装置は、上記第１の発明において、上記撮像部より得られた画像データをリアルタイムに処理して、表示用画像を生成する表示用画像処理部と、上記表示用画像データをリアルタイムに表示する画像表示部と、をさらに備え、上記画像表示部は、上記所定期間中に撮像および処理された画像を連続して表示する。
【０００９】
第３の発明に係る撮像装置は、上記第１または第２の発明において、上記被写界深度範囲は、上記位置検出部が検出した所定期間内のレンズ光軸方向における位置の最大値および最小値に基づき決定する。
第４の発明に係る撮像装置は、上記第１ないし第３の発明の何れかにおいて、上記所定期間は、フォーストレリーズ後からセカンドレリーズ前の間の期間である。
第５の発明に係る撮像装置は、上記第４の発明において、上記撮影指示部により指示される複数のフォーカス位置は、少なくともセカンドレリーズ時におけるフォーカス位置を含む。
【００１０】
第６の発明に係る撮像装置は、上記第１ないし第５の発明の何れかにおいて、上記位置検出部は、撮像装置に備えつけられた位置検出センサまたは姿勢検出センサの出力をもとに撮像装置のレンズ光軸方向における位置を検出する。
第７の発明に係る撮像装置は、上記第１ないし第５の発明の何れかにおいて、上記位置検出部は、上記撮像部から取り込まれた過去と現在の画像データの倍率変化に基づき撮像装置のレンズ光軸方向における位置を検出する。
【００１１】
第８の発明に係る撮像装置の制御方法は、レンズを介して得られる被写体像を撮像して画像データを取得する撮像部と、撮像装置のレンズ光軸方向における位置を検出する位置検出部と、を備える撮像装置の制御方法において、上記撮像装置のレンズ光軸方向における位置を所定期間の間、連続して検出する位置検出ステップと、上記位置検出ステップにおいて検出したレンズ光軸方向における位置に基づき決定した被写界深度範囲を得るための複数のフォーカス位置を設定する撮影位置設定ステップと、上記撮影位置設定ステップにおいて設定された複数のフォーカス位置に上記レンズのフォーカス位置を制御する位置制御ステップと、上記複数のフォーカス位置における被写体像を上記撮像部によって撮像して複数枚の画像データを取得する画像取得ステップと、を有する。
【００１２】
第９の発明に係るプログラムは、レンズを介して得られる被写体像を撮像して画像データを取得する撮像部と、撮像装置のレンズ光軸方向における位置を検出する位置検出部と、を備える撮像装置のコンピュータを実行させるためのプログラムであって、上記撮像装置のレンズ光軸方向における位置を所定期間の間、連続して検出する位置検出ステップと、上記位置検出ステップにおいて検出したレンズ光軸方向における位置に基づき決定した被写界深度範囲を得るための複数のフォーカス位置を設定する撮影位置設定ステップと、上記撮影位置設定ステップにおいて設定された複数のフォーカス位置に上記レンズのフォーカス位置を制御する位置制御ステップと、上記複数のフォーカス位置における被写体像を上記撮像部によって撮像して複数枚の画像データを取得する画像取得ステップと、をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、奥行きのある被写体に対して、簡単な操作でユーザの意図する範囲でピントの合った撮影を行うことが可能な撮像装置、撮像装置の制御方法、およびプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るカメラの主として電気的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るカメラのメイン動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係るカメラのメイン動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係るカメラの撮影の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係るカメラの撮影設定の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、手前と奥の被写体位置を設定する方法について説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態としてデジタルカメラに適用した例について説明する。このデジタルカメラは、撮像部を有し、この撮像部によって被写体像を画像データに変換し、この変換された画像データに基づいて、被写体像を本体に配置した表示部にライブビュー表示する。撮影者はライブビュー表示を観察することにより、構図やシャッタチャンスを決定する。レリーズ操作時には、画像データが記録媒体に記録される。記録媒体に記録された画像データは、再生モードを選択すると、表示部に再生表示することができる。
【００１６】
また、このカメラは、深度合成モードが設定されている場合には、撮影レンズのフォーカス位置を順次移動させ、深度合成用に複数の画像を取得する。フォーカス範囲手動設定モードが設定されている場合には、撮影レンズの光軸方向（Ｚ軸ともいう）の移動範囲を検出し、この移動範囲でピント合う深度合成ができるように、フォーカス位置を決めておく（詳しくは、図３のＳ３７、Ｓ３８、Ｓ４３、Ｓ４５、図５のＳ１０１〜Ｓ１１１参照）。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係るカメラの主として電気的構成を示すブロック図である。このカメラは、カメラ本体１００と、これに脱着可能な交換式レンズ２００とから構成される。なお、本実施形態においては、撮影レンズは交換レンズ式としたが、これに限らず、カメラ本体に撮影レンズが固定されるタイプのデジタルカメラであっても勿論かまわない。
【００１８】
交換式レンズ２００は、撮影レンズ２０１、絞り２０３、ドライバ２０５、マイクロコンピュータ２０７、フラッシュメモリ２０９から構成され、後述するカメラ本体１００との間にインターフェース（以後、Ｉ／Ｆと称す）１９９を有する。
【００１９】
撮影レンズ２０１は、被写体像を形成するための複数の光学レンズ（ピント調節用のフォーカスレンズを含む）から構成され、単焦点レンズまたはズームレンズである。この撮影レンズ２０１の光軸の後方には、絞り２０３が配置されており、絞り２０３は開口径が可変であり、撮影レンズ２０１を通過した被写体光束の光量を制御する。また、撮影レンズ２０１はドライバ２０５によって光軸方向に移動可能であり、マイクロコンピュータ２０７からの制御信号に基づいて、撮影レンズ２０１内のフォーカスレンズを移動させることによりフォーカス位置が制御され、ズームレンズの場合には、焦点距離も制御される。また、ドライバ２０５は、絞り２０３の開口径の制御も行う。
【００２０】
ドライバ２０５に接続されたマイクロコンピュータ２０７は、Ｉ／Ｆ１９９およびフラッシュメモリ２０９に接続されている。マイクロコンピュータ２０７は、フラッシュメモリ２０９に記憶されているプログラムに従って動作し、後述するカメラ本体１００内のマイクロコンピュータ１２１と通信を行い、マイクロコンピュータ１２１からの制御信号に基づいて交換式レンズ２００の制御を行う。マイクロコンピュータ２０７とドライバ２０５と後述するマイクロコンピュータ１２１等は、レンズを移動させてフォーカス位置を制御するフォーカス位置制御部として機能する。
【００２１】
マイクロコンピュータ２０７は、フォーカスレンズのフォーカス位置を図示しないフォーカス位置検出部から取得し、またズームレンズのズーム位置を図示しないズーム位置検出から取得する。この取得したフォーカス位置やズーム位置を、カメラ本体１００内のマイクロコンピュータ１２１に送信する。
【００２２】
フラッシュメモリ２０９には、前述したプログラムの他、交換式レンズ２００の光学的特性や調整値等の種々の情報が記憶されている。マイクロコンピュータ２０７は、これらの種々の情報をカメラ本体１００内のマイクロコンピュータ１２１に送信する。Ｉ／Ｆ１９９は、交換式レンズ２００内のマイクロコンピュータ２０７とカメラ本体１００内のマイクロコンピュータ１２１の相互間の通信を行うためのインターフェースである。
【００２３】
カメラ本体１００内であって、撮影レンズ２０１の光軸上には、メカシャッタ１０１が配置されている。このメカシャッタ１０１は、被写体光束の通過時間を制御し、公知のフォーカルプレーンシャッタ等が採用される。このメカシャッタ１０１の後方であって、撮影レンズ２０１によって被写体像が形成される位置には、撮像素子１０３が配置されている。
【００２４】
撮像素子１０３は、被写体像を撮像して画像データを取得する撮像部としての機能を果たし、各画素を構成するフォトダイオードが二次元的にマトリックス状に配置されており、各フォトダイオードは受光量に応じた光電変換電流を発生し、この光電変換電流は各フォトダイオードに接続するキャパシタによって電荷蓄積される。各画素の前面には、ベイヤ―配列のＲＧＢフィルタが配置されている。また、撮像素子１０３は電子シャッタを有している。電子シャッタは、撮像素子１０３の電荷蓄積から電荷読出までの時間を制御することにより露光時間の制御を行う。なお、撮像素子１０３はベイヤ配列に限定されず、例えばＦｏｖｅｏｎ（登録商標）のような積層形式でも勿論かまわない。撮像素子１０３等はレンズを介して得られる被写体像を撮像して画像データを取得する撮像部として機能する。また、この撮像部は複数のフォーカス位置における被写体像を撮像して複数枚の画像データを取得する（後述する図４のＳ７９参照）。
【００２５】
撮像素子１０３はアナログ処理部１０５に接続されており、このアナログ処理部１０５は、撮像素子１０３から読み出した光電変換信号（アナログ画像信号）に対し、リセットノイズ等を低減した上で波形整形を行い、さらに適切な輝度になるようにゲインアップを行う。
【００２６】
アナログ処理部１０５はＡ／Ｄ変換部１０７に接続されており、このＡ／Ｄ変換部１０７は、アナログ画像信号をアナログ―デジタル変換し、デジタル画像信号（以後、画像データという）をバス１１０に出力する。
【００２７】
バス１１０は、カメラ本体１００の内部で読み出され若しくは生成された各種データをカメラ本体１００の内部に転送するための転送路である。バス１１０には、前述のＡ／Ｄ変換部１０７の他、画像処理部１０９、ＡＥ（Auto Exposure）処理部１１１、ＡＦ（Auto Focus）処理部１１３、撮影状態推定部１１５、撮影設定部１１７、フォーカス基準位置設定部１１９、マイクロコンピュータ１２１、ＳＤＲＡＭ１２７、姿勢検出部１２８、メモリインターフェース（以後、メモリＩ／Ｆという）１２９、表示ドライバ１３３が接続されている。
【００２８】
画像処理部１０９は、通常の画像処理を行う基本画像処理部１０９ａと、画像合成を行う画像合成部１０９ｂを有する。複数の画像を合成する場合には、基本画像処理部１０９ａ、および画像合成部１０９ｂを使用する。なお、画像処理部１０９は、画像データに対して種々の画像処理を施すが、表示パネル１３５にライブビュー画像を行うための画像処理も行う。この画像処理部１０９は、撮像部より得られた画像データをリアルタイムに処理して、表示用画像を生成する表示用画像処理部として機能する。
【００２９】
基本画像処理部１０９ａは、ＲＡＷデータに対して、オプティカルブラック（ＯＢ）減算処理、ホワイトバランス（ＷＢ）補正、ベイヤデータの場合に行う同時化処理、色再現処理、ガンマ補正処理、カラーマトリックス演算、ノイズリダクション（ＮＲ）処理、エッジ強調処理等を行う。１枚撮影で、かつアートフィルタや深度合成等の特殊効果等が設定されていない場合には、この基本画像処理部１０９ａによる処理のみで画像処理が完了する。
【００３０】
画像合成部１０９ｂは、設定されている合成モード等応じて種々の画像合成を行う。この画像合成部１０９ｂは、撮像部からの画像データに基づいて合成用画像データを合成する画像合成部として機能する。すなわち、画像合成部１０９ｂは、焦点位置、絞り値等、異なる状態で取得した複数の画像データを用い、画像データの合成を行う。本実施形態においては、後述するように、被写界の深度を深くする深度合成等の合成モードが設定可能である。深度合成モードが設定されている場合には、画像合成部１０９ｂは、複数のフォーカス位置で撮影した複数の画像データに対し、位置合わせを行い、画像の先鋭度（コントラスト）の高い領域を抽出し、先鋭度が高い領域を合成することで、単写とは異なる被写界深度の画像を生成する。
【００３１】
なお、図示しないが、画像処理部１０９内には、画像圧縮部と画像伸張部が設けられている。画像圧縮部は、画像データの記録媒体１３１への記録時に、ＳＤＲＡＭ１２７から読み出した画像データを、静止画の場合にはＪＰＥＧ圧縮方式等、また動画の場合にはＭＰＥＧ等の各種圧縮方式に従って圧縮する。また、画像伸張部は、画像再生表示用にＪＰＥＧ画像データやＭＰＥＧ画像データの伸張も行う。伸張にあたっては、記録媒体１３１に記録されているファイルを読み出し、画像伸張部おいて伸張処理を施した上で、伸張した画像データをＳＤＲＡＭ１２７に一時記憶する。なお、本実施形態においては、画像圧縮方式としては、ＪＰＥＧ圧縮方式やＭＰＥＧ圧縮方式を採用するが、圧縮方式はこれに限らずＴＩＦＦ、Ｈ．２６４等、他の圧縮方式でも勿論かまわない。また、圧縮方式は、可逆圧縮でも、非可逆圧縮でもよい。
【００３２】
ＡＥ処理部１１１は、バス１１０を介して入力した画像データに基づいて被写体輝度を測定し、この被写体輝度情報を、バス１１０を介してマイクロコンピュータ１２１に出力する。被写体輝度の測定のために専用の測光センサを設けても良いが、本実施形態においては、画像データに基づいて被写体輝度を算出する。
【００３３】
ＡＦ処理部１１３は、画像データから高周波成分の信号を抽出し、積算処理により合焦評価値を取得し、バス１１０を介してマイクロコンピュータ１２１に出力する。本実施形態においては、いわゆるコントラスト法によって撮影レンズ２０１のピント合わせを行う。この実施形態では、コントラスト法によるＡＦ制御を例にとって説明したが、被写体光束を分割し、その光路上に位相差センサを設け、または撮像素子上に位相差センサを設け、位相差ＡＦによるＡＦ制御によりピント合わせを行ってもよい。
【００３４】
撮影状態推定部１１５は、撮影レンズ２０１のフォーカスレンズの合焦位置に基づく被写体距離から、撮影が近接撮影か遠距離撮影かの撮影状態の推定を行う。撮影状態の推定としては、被写体距離以外にも、例えば、撮影モードに基づいて推定してもよい。マクロモード等の近接撮影に適した撮影モードが設定されている場合には近接撮影と推定する。また、フォーカスレンズをスキャンさせながらコントラスト情報を取得し、これから被写体距離を求め、近接撮影か否かを推定してもよい。撮影状態推定部１１５は、撮影状態を推定する撮影状態推定部として機能し、この撮影状態推定部は撮影状態が近接撮影か否かを判定する。
【００３５】
撮影設定部１１７は、撮影状態推定部１１５での推定結果を受け、深度合成用の撮影時における複数のフォーカスレンズ位置を設定する。特に、フォーカス範囲手動設定モードが設定されている場合には、ユーザは、最初にピントを合わせたい手前（または奥）の被写体にピントが合っているときにレリーズ釦の半押しを行い、カメラを撮影レンズ２０１の光軸方向に移動させていき、ピントを合わせたい範囲の奥（または手前）にカメラを移動させたときに、レリーズ釦の全押しを行う。これによって、ピントを合わせる範囲が決まるので、撮影設定部１１７は、この範囲に基づいて、フォーカスレンズ位置を設定する（詳しくは、図５のＳ１０１〜Ｓ１０９等参照）。
【００３６】
フォーカス基準位置設定部１１９は、フォーカス基準位置を設定する。このフォーカス基準位置設定部１１９は、深度合成する際の基準となる画像を取得するためのフォーカス基準位置を設定し、本実施形態においては、撮影時のフォーカス位置を基準位置とするが（図５のＳ９３参照）、これに限らず、例えば、ユーザが設定するようにしてもよい。
【００３７】
マイクロコンピュータ１２１は、このカメラ全体の制御部としての機能を果たし、フラッシュメモリ１２５に記憶されているプログラムに従って、カメラの各種シーケンスを総括的に制御する。マイクロコンピュータ１２１には、前述のＩ／Ｆ１９９以外に、操作部１２３およびフラッシュメモリ１２５が接続されている。
【００３８】
マイクロコンピュータ１２１、マイクロコンピュータ２０７、ドライバ２０５等は、レンズのフォーカス位置を制御するフォーカス位置制御部として機能する（例えば、図３のＳ３５、図４のＳ７７等参照）。このフォーカス位置制御部は、撮影指示部により指示された複数のフォーカス位置にレンズのフォーカス位置を制御する。
【００３９】
また、マイクロコンピュータ１２１と撮影設定部１１７等は、撮像部とフォーカス位置制御部に撮影指示を出す撮影指示部としても機能する（例えば、図３のＳ４５、図４のＳ７７、Ｓ７９等参照）。この撮影指示部は、位置検出部によって検出した所定期間内の撮像装置のレンズ光軸方向における位置に基づき決定した被写界深度範囲を得るための複数のフォーカス位置を指示する（例えば、図５のＳ１０１〜Ｓ１０９等参照）。この被写界深度範囲は、位置検出部が検出した所定期間内のレンズ光軸方向における位置の最大値および最小値に基づき決定する（例えば、図６、後述する式（１）（２）等参照）。また、所定期間は、フォーストレリーズ後からセカンドレリーズ前の間の期間である（例えば、図６の蓄積期間Ｔ等参照）。また、撮影指示部により指示される複数のフォーカス位置は、少なくともセカンドレリーズ時におけるフォーカス位置を含んでいる（例えば、図５のＳ９３、Ｓ９５等参照）。
【００４０】
操作部１２３は、電源釦、レリーズ釦、動画釦、再生釦、メニュー釦、十字キー、ＯＫ釦等、各種入力釦や各種入力キー等の操作部材を含み、これらの操作部材の操作状態を検知し、検知結果をマイクロコンピュータ１２１に出力する。マイクロコンピュータ１２１は、操作部１２３からの操作部材の検知結果に基づいて、ユーザの操作に応じた各種シーケンスを実行する。電源釦は、当該デジタルカメラの電源のオン／オフを指示するための操作部材である。電源釦が押されると当該デジタルカメラの電源はオンとなり、再度、電源釦が押されると当該デジタルカメラの電源はオフとなる。
【００４１】
レリーズ釦は、半押しでオンになるファーストレリーズスイッチと、半押しから更に押し込み全押しとなるとオンになるセカンドレリーズスイッチからなる。マイクロコンピュータ１２１は、ファーストレリーズスイッチがオンとなると、ＡＥ動作やＡＦ動作等の撮影準備シーケンスを実行する。また、セカンドレリーズスイッチがオンとなると、メカシャッタ１０１等を制御し、撮像素子１０３等から被写体画像に基づく画像データを取得し、この画像データを記録媒体１３１に記録する一連の撮影シーケンスを実行して撮影を行う。
【００４２】
動画釦は、動画撮影の開始と終了を指示するための操作釦であり、最初に動画釦を操作すると動画撮影を開始し、再度、操作すると動画撮影を終了する。再生釦は、再生モードの設定と解除するための操作釦であり、再生モードが設定されると、記録媒体１３１から撮影画像の画像データを読み出し、表示パネル１３５に撮影画像を再生表示する。
【００４３】
メニュー釦は、メニュー画面を表示パネル１３５に表示させるための操作釦である。メニュー画面上では、各種のカメラ設定を行うことができる。カメラ設定としては、例えば、深度合成等の合成モードがあり、フォーカス範囲手動設定モードがある。なお、合成モードとしては、これ以外にも、ＨＤＲ合成、超解像合成等のモードを有してもよい。
【００４４】
フラッシュメモリ１２５は、マイクロコンピュータ１２１の各種シーケンスを実行するためのプログラムを記憶している。マイクロコンピュータ１２１はこのプログラムに基づいてカメラ全体の制御を行う。
【００４５】
ＳＤＲＡＭ１２７は、画像データ等の一時記憶用の電気的書き換え可能な揮発性メモリである。このＳＤＲＡＭ１２７は、Ａ／Ｄ変換部１０７から出力された画像データや、画像処理部１０９等において処理された画像データを一時記憶する。
【００４６】
姿勢検出部１２８は、ジャイロ等のカメラの動きを検出するセンサを含み、Ｚ軸方向位置検出部１２８ａが撮影レンズ２０１の光軸方向（Ｚ軸方向）の位置を検出する。なお、ジャイロ以外にもＧＰＳ（Global Positioning Sensor）によってＺ軸方向の動きを検出してもよく、また撮像素子１０３からの画像データに基づくライブビュー用画像から動きベクトルを求め、これからＺ軸方向の動きを検出してもよい。Ｚ軸方向位置検出部１２８ａは、撮像装置のレンズ光軸方向における位置を所定期間の間、連続して検出する位置検出部として機能する。位置検出部は、撮像装置に備えつけられた位置検出センサまたは姿勢検出センサの出力をもとに撮像装置のレンズ光軸方向における位置を検出する。また、位置検出部は、撮像部から取り込まれた過去と現在の画像データの倍率変化に基づき撮像装置のレンズ光軸方向における位置を検出するようにしてもよい。すなわち、撮影レンズ２０１の焦点距離を検出し、この焦点距離の変化から像倍率変化を求め、レンズ光軸方向における位置を検出する。
【００４７】
メモリＩ／Ｆ１２９は、記録媒体１３１に接続されており、画像データや画像データに添付されたヘッダ等のデータを、記録媒体１３１に書き込みおよび読出しの制御を行う。記録媒体１３１は、例えば、カメラ本体１００に着脱自在なメモリカード等の記録媒体であるが、これに限らず、カメラ本体１００に内蔵されたハードディスク等であっても良い。記録媒体１３１は、合成画像データを記録する画像記録部として機能する。
【００４８】
表示ドライバ１３３は、表示パネル１３５に接続されており、ＳＤＲＡＭ１２７や記録媒体１３１から読み出され、画像処理部１０９内の画像伸張部によって伸張された画像データに基づいて画像を表示パネル１３５において表示させる。表示パネル１３５は、カメラ本体１００の背面等に配置され、画像表示を行う。表示パネル１３５は、背面等のカメラ本体の外装部に表示面が配置されることから、外光の影響を受け易い表示部であるが、大型の表示パネルを設定することが可能である。なお、表示部としては、液晶表示パネル（ＬＣＤ、ＴＦＴ）、有機ＥＬ等、種々の表示パネルを採用できる。表示ドライバ１３３等は、表示用画像データをリアルタイムに表示する画像表示部として機能する。この画像表示部は、所定期間中に撮像および処理された画像を連続して表示する（例えば、図３のＳ５７等参照）。
【００４９】
表示パネル１３５における画像表示としては、撮影直後、記録される画像データを短時間だけ表示するレックビュー表示、記録媒体１３１に記録された静止画や動画の画像ファイルの再生表示、およびライブビュー表示等の動画表示が含まれる。
【００５０】
次に、図２よび図３に示すフローチャートを用いて、本実施形態におけるカメラのメイン処理について説明する。なお、図２、図３、および後述する図４、図５に示すフローチャートは、フラッシュメモリ１２５に記憶されているプログラムに従ってマイクロコンピュータ１２１が各部を制御し実行する。
【００５１】
操作部１２３の内の電源釦が操作され、電源オンとなると、図２に示すメインフローが動作を開始する。動作を開始すると、まず、初期化を実行する（Ｓ１）。初期化としては、機械的初期化や各種フラグ等の初期化等の電気的初期化を行う。各種フラグの１つとして、動画記録中か否かを示す記録中フラグをオフにリセットする（ステップＳ１３、Ｓ１５、Ｓ３１等参照）。
【００５２】
初期化を行うと、次に、再生釦が押されたか否かを判定する（Ｓ３）。ここでは、操作部１２３内の再生釦の操作状態を検知し、判定する。この判定の結果、再生釦が押された場合には、再生・編集を実行する（Ｓ５）。ここでは、記録媒体１３１から画像データを読み出し、ＬＣＤ１３５に静止画と動画の一覧を表示する。ユーザは十字キーを操作することにより、一覧の中から画像を選択し、ＯＫ釦により画像を確定する。また、選択している画像の編集を行うことができる。
【００５３】
ステップＳ５における再生・編集を実行すると、またはステップＳ３における判定の結果、再生釦が押されていなかった場合には、カメラ設定を行うか否かを判定する（Ｓ７）。操作部１２３の内のメニュー釦が操作された際に、メニュー画面においてカメラ設定を行う。そこで、このステップでは、このカメラ設定が行われたか否かに基づいて判定する。
【００５４】
ステップＳ７における判定の結果、カメラ設定の場合には、カメラ設定を行う（Ｓ９）。前述したように、種々のカメラ設定をメニュー画面で行うことができる。カメラ設定としては、例えば、撮影モードとしては、通常撮影、深度合成等のモードが設定可能である。また、マクロモードが設定可能である。ここで、マクロモードは近距離の被写体を撮影するに適した撮影モードである。また、深度合成モードを設定した際に、ピントの合う範囲を手動で設定するフォーカス範囲手動設定モードも設定可能である。
【００５５】
ステップＳ９においてカメラ設定を行うと、またはステップＳ７における判定の結果、カメラ設定でなかった場合には、次に、動画釦が押されたか否かの判定を行う（Ｓ１１）。ここでは、マイクロコンピュータ１２１は操作部１２３から動画釦の操作状態を入力し、判定する。
【００５６】
ステップＳ１１における判定の結果、動画釦が押された場合には、記録中フラグの反転を行う（Ｓ１３）。記録中フラグは、動画撮影中にはオン（１）が設定され、動画を撮影していない場合にはオフ（０）にリセットされている。このステップにおいては、フラグを反転、すなわちオン（１）が設定されていた場合には、オフ（０）に反転させ、オフ（０）が設定されていた場合には、オン（１）に反転させる。
【００５７】
ステップＳ１３において記録中フラグの反転を行うと、次に、動画記録中か否を判定する（Ｓ１５）。ここでは、ステップＳ１３において反転された記録中フラグがオンに設定されているか、オフに設定されているかに基づいて判定する。
【００５８】
ステップＳ１５における判定の結果、動画記録中の場合には、動画ファイルを生成する（Ｓ１９）。後述するステップＳ６１において動画の記録を行うが、このステップでは、動画記録用の動画ファイルを生成し、動画の画像データを記録できるように準備する。
【００５９】
一方、判定の結果、動画記録中でない場合には、動画ファイルを閉じる（Ｓ１７）。動画釦が操作され、動画撮影が終了したことから、このステップで動画ファイルを閉じる。動画ファイルを閉じるにあたって、動画ファイルのヘッダにフレーム数を記録する等により、動画ファイルとして再生可能な状態にし、ファイル書き込みを終了する。
【００６０】
ステップＳ１７において動画ファイルを閉じると、またはステップＳ１９において動画ファイルを生成すると、またはステップＳ１１における判定の結果、動画釦が押されていない場合には、次に、動画記録中か否かの判定を行う（Ｓ３１）。このステップでは、ステップＳ１５と同様に、記録中フラグのオンかオフに基づいて判定する。
【００６１】
ステップＳ３１における判定の結果、動画記録中でない場合には、レリーズ釦が半押しされたか否か、言い換えると、ファーストレリーズスイッチがオフからオンとなったか否かの判定を行う（Ｓ３３）。この判定は、レリーズ釦に連動するファーストレリーズスイッチの状態を操作部１２３によって検知し、この検知結果に基づいて行う。検知の結果、ファーストレリーズスイッチがオフからオンに遷移した場合には判定結果はＹｅｓとなり、一方、オン状態またはオフ状態が維持されている場合には、判定結果はＮｏとなる。
【００６２】
ステップＳ３３における判定の結果、レリーズ釦が半押しされ、オフからファーストレリーズに遷移した場合には、ＡＥ・ＡＦ動作を実行する（Ｓ３５）。ここでは、ＡＥ処理部１１１が、撮像素子１０３によって取得された画像データに基づいて被写体輝度を検出し、この被写体輝度に基づいて、適正露出となるシャッタ速度、絞り値等を算出する。
【００６３】
また、ステップＳ３５において、ＡＦ動作を行う。ここでは、ＡＦ処理部１１３によって取得された合焦評価値がピーク値となるように、交換式レンズ２００内のマイクロコンピュータ２０７を介してドライバ２０５が撮影レンズ２０１のフォーカス位置を移動させる。したがって、動画撮影を行っていない場合に、レリーズ釦が半押しされると、その時点で、撮影レンズ２０１のピント合わせを行い、合焦位置に移動させる。
【００６４】
ステップＳ３５においてＡＥ・ＡＦを行うと、次に、フォーカス範囲手動設定モードか否かを判定する（Ｓ３７）。ここでは、ステップＳ９におけるカメラ設定において、フォーカス範囲手動設定モードが設定されたか否かに基づいて判定する。
【００６５】
ステップＳ３７における判定の結果、フォーカス範囲手動設定モードが設定されていた場合には、Ｚ軸方向位置記録を開始する（Ｓ３８）。ここでは、Ｚ軸方向位置検出部１２８ａが、図６に示すように、Ｚ軸方向位置の検出を開始し、時間的変化についてフラッシュメモリ１２５等のメモリへの記録を開始する。
【００６６】
ステップＳ３１における判定の結果、レリーズ釦がオフからファーストレリーズに遷移しなかった場合には、次に、レリーズ釦が全押しされ、セカンドレリーズスイッチがオンになったか否かの判定を行う（Ｓ４１）。このステップでは、レリーズ釦に連動するセカンドレリーズスイッチの状態を操作部１２３によって検知し、この検知結果に基づいて判定を行う。
【００６７】
ステップＳ４１における判定の結果、レリーズ釦が全押しされ、セカンドレリーズスイッチがオンになった場合には、Ｚ軸方向位置の記録を終了する（Ｓ４３）。ステップＳ３８においてＺ軸方向位置の記録を開始し、レリーズ釦の全押し（２ｎｄレリーズ）でＺ軸方向位置の記録を終了する（図６参照）。
【００６８】
ステップＳ４３においてＺ軸方向位置の記録を終了すると、撮影を行う（Ｓ４５）。ここでは、ステップＳ３５において演算された絞り値で絞り２０３が制御され、また演算されたシャッタ速度でメカシャッタ１０１のシャッタ速度が制御される。そして、シャッタ速度に応じた露光時間が経過すると、撮像素子１０３から画像信号が読み出され、アナログ処理部１０５およびＡ／Ｄ変換部１０７によって処理されたＲＡＷデータがバス１１０に出力される。
【００６９】
また、深度合成モードが設定されている場合には、まず、撮影状態を推定し（具体的には、近接撮影か否か）、この撮影状態の推定結果に基づいて撮影設定を行い、さらにフォーカス範囲手動設定モードが設定されている場合には、ステップＳ３８〜Ｓ４３におけるＺ軸方向位置の記録結果に基づいて、深度合成用に撮影するフォーカス位置の設定を行う。この設定に基づいてフォーカスレンズを移動させ、設定されたフォーカス位置に達すると撮影を行い、複数の画像データを取得する。この撮影の詳しい動作については、図４を用いて後述する。
【００７０】
ステップＳ４３においては、撮影を行うと画像処理を行う（Ｓ４７）。撮像素子１０３で取得されたＲＡＷデータを読出し、画像処理部１０９によって画像処理を行う。また、深度合成モードが設定されている場合には、ステップＳ４３において、取得した複数の画像データを用いて深度合成を行う。
【００７１】
画像処理を行うと、次に静止画記録を行う（Ｓ４９）。ここでは、画像処理が施された静止画の画像データを記録媒体１３１に記録する。静止画記録にあたっては、設定されている形式で記録を行う（記録形式はステップＳ９のカメラ設定において設定可能）。ＪＰＥＧが設定されている場合には、画像処理済みデータを画像圧縮部においてＪＰＥＧ圧縮して記録する。またＴＩＦＦ形式の場合には、ＲＧＢデータに変換してＲＧＢ形式で記録する。また、ＲＡＷ記録が設定されている場合に、撮影によって取得したＲＡＷデータと合成を行った場合には、合成ＲＡＷデータも記録する。画像データの記録先は、カメラ本体内の記録媒体１３１でもよいし、通信部（不図示）を介して外部の機器へ記録するようにしてもよい。
【００７２】
ステップＳ４１における判定の結果、レリーズ釦２ｎｄでなかった場合、またはステップＳ３１における判定の結果、動画記録中であった場合には、次に、ＡＥを行う（Ｓ５１）。前述のステップＳ４１の判定がＮｏであった場合は、レリーズ釦に対して何ら操作を行っていない場合であり、この場合には後述するステップＳ５７においてライブビュー表示を行う。また、前述のステップＳ３１の判定がＹｅｓであった場合は、動画記録中である。このステップでは、適正露出でライブビュー表示または動画撮影を行うための撮像素子１０３の電子シャッタのシャッタ速度およびＩＳＯ感度を算出する。
【００７３】
ＡＥを行うと、次に、電子シャッタによる撮影を行う（Ｓ５３）。ここでは、被写体像を画像データに変換する。すなわち、撮像素子１０３の電子シャッタによって決まる露光時間の間、電荷蓄積を行い、露光時間が経過すると蓄積電荷を読み出することにより画像データを取得する。
【００７４】
電子シャッタによる撮影を行うと、次に、取得した画像データに対して画像処理を行う（Ｓ５５）。このステップでは、基本画像処理部１０９ａによって、ＷＢ補正、カラーマトリックス演算、ガンマ変換、エッジ強調、ノイズリダクションン等の基本画像処理を行う。
【００７５】
基本画像処理を行うと、次に、ライブビュー表示を行う（Ｓ５７）。このステップでは、ステップＳ５５における基本画像処理された画像データを用いて、表示パネル１３５にライブビュー表示を行う。すなわち、ステップＳ５３において画像データを取得し、画像処理を行ったことから、この処理された画像を用いて、ライブビュー表示の更新を行う。撮影者はこのライブビュー表示を観察することにより、構図やシャッタタイミングを決定することができる。
【００７６】
ステップＳ５７においてライブビュー表示を行うと、Ｚ軸方向位置の記録中か否かを判定する（Ｓ５９）。Ｚ軸方向位置の検出と記録は、レリーズ釦の半押し（１ｓｔレリーズ）の際にステップＳ３８において開始し、レリーズ釦の全押し（２ｎｄレリーズ）の際にステップＳ４３において終了する（図６参照）。この間、ライブビュー表示を行っている際にも継続されている。このステップでは、Ｚ軸方向位置の検出と記録の開始後、終了となっていないか否かを判定する。
【００７７】
ステップＳ５９における判定の結果、Ｚ軸方向位置の記録中であれば、位置検出と記録を続行する（Ｓ６１）。ここでは、Ｚ軸方向位置検出部１２８ａが、図６に示すように、Ｚ軸方向位置の検出を続行し、時間的変化についてフラッシュメモリ１２５等のメモリへの記録を続行する。すなわち、予め決められた時間間隔で、Ｚ軸方向位置の検出結果をメモリに記録する。
【００７８】
Ｚ軸方向位置の検出と記録を行うと、次に、動画記録中か否かの判定を行う（Ｓ６３）。ここでは、記録中フラグがオンか否かを判定する。この判定の結果、動画記録中であった場合には、動画記録を行う（Ｓ６５）。ここでは、撮像素子１０３から読み出される撮像データを動画用の画像データに画像処理を行い、動画ファイルに記録する。
【００７９】
ステップＳ６５において動画記録を行うと、またはステップＳ６３における判定の結果、動画記録中でない場合、またはステップＳ４９において静止画記録を行うと、またはステップＳ３８において、Ｚ軸方向位置の記録を開始すると、またはステップＳ３７における判定の結果、フォーカス範囲手動設定モードが設定されていない場合には、次に、電源オフか否かの判定を行う（Ｓ３９）。このステップでは、操作部１２３の電源釦が再度、押されたか否かを判定する。この判定の結果、電源オフではなかった場合には、ステップＳ３に戻る。一方、判定の結果、電源オフであった場合には、メインフローの終了動作を行ったのち、このメインフローを終了する。
【００８０】
このように本発明の一実施形態におけるメインフローにおいては、深度合成モードやフォーカス範囲手動設定モード等、複数の画像データを合成する撮影モードの設定が可能であり（Ｓ９）、フォーカス範囲手動設定モードが設定された場合には、レリーズ釦の半押し（１ｓｔレリーズ）の際にステップＳ３７において、Ｚ軸方向位置の記録を開始し、ライブビュー中も記録を継続し（Ｓ５９、Ｓ６１）、レリーズ釦の全押し（２ｎｄレリーズ）の際にステップＳ４３において、Ｚ軸方向位置の記録を終了する。ステップＳ４５における撮影のステップでは、記録されたＺ軸方向位置に基づいてフォーカス位置が設定され、複数枚の画像を取得する。
【００８１】
次に、図４に示すフローチャートを用いて、ステップＳ４５の撮影の詳しい動作について説明する。撮影のフローに入ると、まず、深度合成が設定されているか否かを判定する（Ｓ７１）。深度合成モードは、ステップＳ９のカメラ設定においてユーザが設定可能である。
【００８２】
ステップＳ７１における判定の結果、深度合成モードが設定されていなかった場合には、撮影を行う（Ｓ８３）。ここでは、レリーズ釦が半押しされ、ステップＳ３５において決定した露出制御値および合焦位置において、撮像素子１０３で撮像を行い、画像データを取得する。
【００８３】
一方、ステップＳ７１における判定の結果、深度合成モードが設定されていた場合には、撮影状態の推定を行う（Ｓ７３）。ここでは、撮影状態推定部１１５が、被写体距離や焦点距離の情報を利用して、近接撮影か否かを推定する。被写体距離は、フォーカスレンズ位置から被写体距離を算出してもよく、また、ユーザがマクロモードを設定しているか否かを利用してもよい。また、フォーカスレンズをスキャンしながら取得したコントラスト評価値を利用してもよい。
【００８４】
撮影状態の推定を行うと、次に、撮影設定を行う（Ｓ７５）。ここでは、撮影設定部１１７が、深度合成を行うに適したフォーカス位置を設定する。すなわち、交換式レンズ２００の焦点距離、絞り２０３の絞り値、近接撮影か否か等に基づいて、深度合成を行うに過不足のないフォーカス位置を複数個所、設定し、また移動の順番も設定する。さらに、フォーカス範囲手動設定モードが設定され、Ｚ軸方向位置が記録されている場合には、この記録も用いて、深度合成を行うに過不足ないフォーカス位置を設定する。
【００８５】
ステップＳ７５において、設定されたフォーカス位置に基づいて、レンズ位置制御部（マイクロコンピュータ１２１、マイクロコンピュータ２０７、ドライバ２０５等）がフォーカスレンズの位置を制御し、また撮像部（撮像素子１０３等）によって撮影を行う。この撮影設定の詳しい動作については、図５を用いて後述する。
【００８６】
撮影設定を行うと、次に、フォーカス移動を行う（Ｓ７７）。ここでは、ステップＳ７５において設定されたフォーカス位置に、設定された順番に従って、フォーカスレンズを移動させる。
【００８７】
フォーカス移動を行うと、次に、撮影を行う（Ｓ７９）。ステップＳ７５で設定されたフォーカス位置の１つに達すると、ステップＳ３５で算出された露出制御値で、撮影を行い、撮像素子１０３から画像データを取得する。ここでの撮影にあたって、露光時間はメカシャッタ１０１によって制御するが、撮像素子１０３の電子シャッタによって制御するようにしてもよい。撮影で取得した画像データは、ＳＤＲＡＭ１２７等に一時記憶する。
【００８８】
撮影を行うと、次に、撮影終了か否かを判定する（Ｓ８１）。ここでは、ステップＳ７５において設定されたフォーカス位置の数（撮影枚数）だけ撮影を行ったか否かを判定する。この判定の結果、設定された深度合成用の撮影枚数の撮影が終了していない場合には、ステップＳ７７に戻り、次のフォーカス位置にフォーカスレンズを移動させ、深度合成用の撮影を行う。このように撮影を繰り返すことにより、複数のフォーカス位置における被写体像を撮像して複数枚の画像データを取得することができる。
【００８９】
ステップＳ８１における判定の結果、設定された深度合成用の撮影枚数の撮影が終了した場合、またはステップＳ８３の撮影を行うと、撮影のフローを終了し、元のフローに戻る。
【００９０】
このように、撮影のフローにおいては、深度合成が設定されている場合には（Ｓ７１）、記録されたＺ軸方向位置等を用いて、フォーカス位置の設定と撮影順番の設定を行う（Ｓ７５）を行う。この撮影設定に従って、フォーカスレンズをフォーカス位置に移動させると、撮影を行う（Ｓ７７、Ｓ７９）。予め設定された全てのフォーカス位置で撮影が終了すると（Ｓ８１）、深度合成用の撮影を終了する。
【００９１】
次に、図５に示すフローチャートを用いて、ステップＳ７５の撮影設定の詳しい動作について説明する。撮影設定のフローに入ると、まず、合成用撮影枚数の設定を行う（Ｓ９１）。合成用撮影枚数は、記録媒体１３１やＳＤＲＡＭ１２７等の記録容量などの状況に応じて予め定められた枚数でよいし、またユーザが設定した枚数でもよい。ユーザが設定する場合には、上限値を設計値として定めておいてもよい。
【００９２】
合成用撮影枚数の設定を行うと、次に、フォーカス基準位置の設定を行う（Ｓ９３）。ここでは、フォーカス基準位置設定部１１９が、レリーズ釦が全押しされた際（２ｎｄレリーズ時）のフォーカスレンズの位置をフォーカス基準位置として設定する。
【００９３】
フォーカス基準位置の設定を行うと、次に、フォーカス位置の設定を行う（Ｓ９５）。ここでは、深度合成用撮影で使用するフォーカス位置の設定を行う。具体的には、ステップＳ９３において設定したフォーカス基準位置を中心とし、撮影枚数を近接側と遠距離側で同じ撮影枚数になるように設定することが望ましい。フォーカス位置の間隔は、予め定められた固定値でもよく、また被写体距離や焦点距離や絞り値等の撮影条件に応じて変更した値でもよい。フォーカス位置をｆｉ  （ここでｉ＝１．．．Ｎ）とする。
【００９４】
なお、撮影枚数が偶数で、近接側と遠距離側で均一とならない場合には、遠距離側の撮影枚数を増やしておいてもよい。また、フォーカス基準位置が無限遠または無限遠に近く、フォーカス位置を均等に配置できない場合には、近距離側の撮影枚数を多くし、逆にフォーカス基準位置が至近端または至近端に近く、フォーカス位置を均等に配置できない場合には、遠距離側の撮影枚数を多くしてもよい。
【００９５】
フォーカス位置の設定を行うと、次に、近接撮影か否かの判定を行う（Ｓ９７）。ここでは、撮影状態推定部１１５による推定結果に基づいて（図４のＳ７３参照）、撮影が近接撮影であるか否かを判定する。例えば、交換式レンズ２００のマイクロコンピュータ２０７から送信されてくるフォーカス位置情報（被写体距離情報）に基づいて、近接撮影であるか否かを判定してもよく、また操作部１２３によってマクロモード等、近接撮影に適した撮影モードが設定されているか等に基づいて判定してもよい。
【００９６】
ステップＳ９７における判定の結果、近接撮影であった場合には、フォーカス位置の修正を行う（Ｓ９９）。ステップＳ９５におけるフォーカス位置設定においては、フォーカス基準位置に対して、近接側と遠距離側で撮影枚数が同じなるようにフォーカス位置を配置したが、近接撮影の場合には、近接側よりも遠距離側の撮影枚数が多くなるように、フォーカス位置を再設定する。一般に、遠距離側の枚数が多いと、奥行きのある深度合成とすることができるからであり、また、マクロ撮影では、合焦位置よりも近距離側に被写体が存在することが少ないからである。近接側と遠距離側の撮影枚数の差は、予め決められた固定値でもよいし、また被写体距離や焦点距離などの撮影条件に応じて変更した値でもよい。修正後のフォーカス位置もｆｉ  （ここで、ｉ＝１．．．Ｎ）とする。
【００９７】
ステップＳ９９においてフォーカス位置の修正を行うと、またはステップＳ９７における判定の結果、近接撮影でなかった場合には、ステップＳ３７と同様に、フォーカス範囲手動設定モードか否かを判定する（Ｓ１０１）。ここでは、ステップＳ９におけるカメラ設定において、フォーカス範囲手動設定モードが設定されたか否かに基づいて判定する。
【００９８】
ステップＳ１０１における判定の結果、フォーカス範囲手動設定モードが設定されていた場合には、フォーカス範囲を算出する（Ｓ１０３）。ここでは、図６に示す位置蓄積データＺを用いて、ユーザが設定したＺ軸方向位置の至近側から無限遠側までのフォーカス範囲を算出する。すなわち、レリーズ釦が全押しされたタイミング（２ｎｄレリーズ時）のＺ軸方向の位置ＺＮを基準とし、Ｚ軸方向の最大位置Ｚｍａｘと、Ｚ軸方向の最小位置Ｚｍｉｎから、至近側深度範囲ｐ１と無限側深度範囲ｐ２を下記式（１）（２）より求める。なお、下記式において、最大位置ＺｍａｘはＭＡＸ（Ｚｉ）で表し、最小位置ＺｍｉｎはＭＩＮ（Ｚｉ）で表す。
【００９９】
至近側深度範囲ｐ１＝ＺＮ−ＭＩＮ（Ｚｉ）  ・・・（１）
無限側深度範囲ｐ２＝ＭＡＸ（Ｚｉ）−ＺＮ  ・・・（２）
なお、ここで、ｉ＝１．．．．Ｎであり、ｉ＝１は１ｓｔレリーズ時Ｔ１に対応し、ｉ＝Ｎは２ｎｄレリーズ時Ｔ２に対応する。
【０１００】
上記式（１）（２）によって至近側深度範囲ｐ１と無限側深度範囲ｐ２を算出すると、下記式（３）（４）より最至近フォーカス位置ｆ＿ｐ１と、最無限遠フォーカス位置ｆ＿ｐ２を求める。
最至近フォーカス位置ｆ＿ｐ１＝Ｆ（ｐ１，ｆ０）  ・・・（３）
最無限遠フォーカス位置ｆ＿ｐ２＝Ｆ（ｐ２，ｆ０）  ・・・（４）
ここで、ｆ０は、ＡＦ時のフォーカス位置である。最至近フォーカス位置ｆ＿ｐ１と最無限遠フォーカス位置ｆ＿ｐ２は、マイクロコンピュータ１２１が関数Ｆから算出してもよいが、予め演算した結果をテーブル形式でフラッシュメモリ１２５に記憶しておき、ｐ１、ｐ２、ｆ０を引数として読み出すようにすれば、時間を短縮することができる。
【０１０１】
ステップＳ１０３においてフォーカス範囲を算出すると、次に、フォーカス位置の追加が必要か否かを判定する（Ｓ１０５）。ここでは、ステップＳ９５またはＳ９９において設定された深度合成を行うためのフォーカス位置が、ステップＳ１０３において算出されたフォーカス範囲内にあるか否かを判定する。すなわち、下記の関係（５）（６）のいずれか一方が成り立つ場合には、フォーカス位置の追加が必要となる。
【０１０２】
ｆ＿ｐ１＜ＭＩＮ（ｆｉ）  ・・・（５）
ｆ＿ｐ２＞ＭＡＸ（ｆｉ）  ・・・（６）
ここで、ＭＩＮ（ｆｉ）は、ステップＳ９５またはＳ９９におけるフォーカス位置ｆｉの最小値であり、ＭＡＸ（ｆｉ）はフォーカス位置ｆｉの最大値である。
【０１０３】
ステップＳ１０５における判定の結果、フォーカス位置の追加が必要な場合には、合成用撮影枚数の修正を行う（Ｓ１０７）。ステップＳ１０５において、ｆ＿ｐ１＜ＭＩＮ（ｆｉ）と判定された場合には、下記式（７）において追加のフォーカス位置数ｍ１を算出する。
ｍ１＝｛ＭＩＮ（ｉ）−ｆ＿ｐ１｝／Ａ＋１  ・・・（７）
ここで、Ａは、フォーカス位置間隔である。
【０１０４】
また、ステップＳ１０５において、ｆ＿ｐ２＞ＭＡＸ（ｉ）と判定された場合には、下記式（８）において追加のフォーカス位置数ｍ２を算出する。
ｍ２＝｛ｆ＿ｐ２−ＭＡＸ（ｆｉ）｝／Ａ＋１  ・・・（８）
ここで、Ａは、フォーカス間隔である。
【０１０５】
ステップＳ１０７において、合成用撮影枚数の修正を行うと、次に、フォーカス位置の追加を行う（Ｓ１０９）。ステップＳ１０７において、追加のフォーカス位置数ｍ１、ｍ２が算出されているので、この追加のフォーカス位置数分だけ、ステップＳ９５またはＳ９９で設定したフォーカス位置の最小位置と最大位置に対して、フォーカス位置間隔Ａ毎にずらしながら、下記式（９）（１０）に示すフォーカス位置を追加する。なお、下記式において、＊は乗算を意味する。
【０１０６】
至近側追加フォーカス位置
ＭＩＮ（ｆｉ）−Ａ＊ｋ，ｋ：１．．．ｍ１  ・・・（９）
無限遠側追加フォーカス位置
ＭＡＸ（ｆｉ）＋Ａ＊ｋ，ｋ：１．．．ｍ２  ・・・（１０）
【０１０７】
ステップＳ１０９においてフォーカス位置を追加すると、またはステップＳ１０５における判定の結果、フォーカス位置の追加が必要でない場合には、またはステップＳ１０１における判定の結果、フォーカス範囲手動設定モードが設定されていない場合には、次に、撮影順番の設定を行う（Ｓ１１１）。ここでは、フォーカス範囲手動設定モードが設定され、フォーカス位置の追加が必要とされた場合には、ステップＳ９５またはＳ９９において設定したフォーカス位置に、ステップＳ１０９において追加されたフォーカス位置に対して、撮影の順番を設定する。フォーカス位置の追加が必要ない場合には、ステップＳ９５またはＳ９９９において設定したフォーカス位置に対して、撮影の順番を設定する。
【０１０８】
なお、撮影は、撮影間隔時間を短縮するために、一方向に順次撮影していくことが望ましい。撮影方向は、フォーカス基準位置に対して、近接側と遠距離側で撮影枚数が少ない方から多い方に向けて進むように設定する。ステップＳ９７において、近接撮影と判定された場合には、ステップＳ９９において近接側の撮影枚数が少なくなるように、フォーカス位置が修正されるので、この場合には、近接側から遠距離側に撮影する。１枚目の撮影時にフォーカスレンズ位置をフォーカス基準位置とした場合には、１枚目にフォーカス位置で撮影し、２枚目から一方向に順次撮影してもよい。また、１枚目に近接側または遠距離側で撮影し、以後、一方向に順次撮影し、その途中、フォーカス基準位置で撮影を行うようにしてもよい。撮影順番の設定を行うと、撮影設定のフローを終了し、元のフローに戻る。
【０１０９】
このように、撮影設定のフローにおいては、フォーカス範囲手動設定モードが設定されている場合には（Ｓ１０１Ｙｅｓ）、フォーカス範囲を算出し（Ｓ１０３）、このフォーカス範囲内から、ステップＳ９５またはＳ９９において設定されたフォーカス位置がはみ出るような場合には（Ｓ１０５Ｙｅｓ）、フォーカス位置の追加を行っている（Ｓ１０７、Ｓ１０９）。
【０１１０】
なお、本実施形態における撮影設定のフローにおいては、近接撮影の場合に、フォーカス位置の修正を行っていたが、近接撮影（マクロ撮影）でも通常の撮影と同じようにフォーカス位置を設定する場合には、ステップＳ９７、Ｓ９９を省略してもよい。
【０１１１】
以上説明したように、本発明の一実施形態においては、レンズを介して得られる被写体像を撮像して画像データを取得する撮像部（例えば、撮像素子１０３等）と、レンズのフォーカス位置を制御するフォーカス位置制御部（例えば、ドライバ２０５、マイクロコンピュータ２０７、マイクロコンピュータ１２１等）と、撮像装置のレンズ光軸方向における位置を所定期間の間、連続して検出する位置検出部（例えば、Ｚ軸方向位置検出部１２８ａ等）と、撮像部とフォーカス位置制御部に撮影指示を出す撮影指示部（例えば、撮影設定部１１７とマイクロコンピュータ１２１等）を備え、撮影指示部は、位置検出部によって検出した所定期間内の撮像装置のレンズ光軸方向における位置に基づき決定した被写界深度範囲を得るための複数のフォーカス位置を指示し（例えば、図５のＳ１０１〜Ｓ１０９参照）、フォーカス位置制御部は、撮影指示部により指示された複数のフォーカス位置にレンズのフォーカス位置を制御し（例えば、図４のＳ７７参照）、撮像部は、複数のフォーカス位置における被写体像を撮像して複数枚の画像データを取得する（図４のＳ７９参照）。このため、奥行きのある被写体に対して、簡単な操作でユーザの意図する範囲でピントの合った撮影を行うことができる。
【０１１２】
また、本発明の一実施形態においては、レンズを介して得られる被写体像を撮像して画像データを取得する撮像部と、撮像装置のレンズ光軸方向における位置を検出する位置検出部と、を備える撮像装置の制御方法であり、撮像装置のレンズ光軸方向における位置を所定期間の間、連続して検出する位置検出ステップ（例えば、図３のＳ３８、Ｓ６１、Ｓ４３等）と、位置検出ステップにおいて検出したレンズ光軸方向における位置に基づき決定した被写界深度範囲を得るための複数のフォーカス位置を設定する撮影位置設定ステップ（例えば、図５のＳ１０１〜Ｓ１０９等）と、撮影位置設定ステップにおいて設定された複数のフォーカス位置にレンズのフォーカス位置を制御する位置制御ステップ（例えば、図４のＳ７７等）と、複数のフォーカス位置における被写体像を撮像部によって撮像して複数枚の画像データを取得する画像取得ステップ（例えば、図４のＳ７９等）を有する。このため、奥行きのある被写体に対して、簡単な操作でユーザの意図する範囲でピントの合った撮影を行うことができる。
【０１１３】
なお、本発明の一実施形態においては、フォーカス基準位置として、レリーズ釦の全押し（２ｎｄレリーズ）時のフォーカス位置としたが、これに限らず、例えば、レリーズ釦の半押し（１ｓｔレリーズ）時のフォーカス位置や、フォーカス範囲手動設定モード時のフォーカス範囲の中央位置等、他の位置であっても構わない。また、被写体が近接撮影の場合に、フォーカス位置の修正を行っていたが（図５のＳ９７、Ｓ９９）、この判定を省略してもよい。
【０１１４】
また、本発明の各実施形態においては、撮影状態推定部１１５、撮影設定部１１７、フォーカス基準位置設定部１１９、画像処理部１０９、ＡＥ処理部１１１、ＡＦ処理部１１３を、マイクロコンピュータ１２１とは別体の構成としたが、各部の全部または一部をソフトウエアで構成し、マイクロコンピュータ１２１によって実行するようにしても勿論かまわない。
【０１１５】
また、本実施形態においては、撮影のための機器として、デジタルカメラを用いて説明したが、カメラとしては、デジタル一眼レフカメラでもコンパクトデジタルカメラでもよく、ビデオカメラ、ムービーカメラのような動画用のカメラでもよく、さらに、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assist）、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレット型コンピュータ、ゲーム機器等に内蔵されるカメラでも構わない。
【０１１６】
また、本明細書において説明した技術のうち、主にフローチャートで説明した制御に関しては、プログラムで設定可能であることが多く、記録媒体や記録部に収められる場合もある。この記録媒体、記録部への記録の仕方は、製品出荷時に記録してもよく、配布された記録媒体を利用してもよく、インターネットを介してダウンロードしたものでもよい。
【０１１７】
また、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」等の順番を表現する言葉を用いて説明したとしても、特に説明していない箇所では、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。
【０１１８】
本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１００・・・カメラ本体、１０１・・・メカシャッタ、１０３・・・撮像素子、１０５・・・アナログ処理部、１０７・・・Ａ／Ｄ変換部、１０９・・・画像処理部、１０９ａ・・・基本画像処理部、１０９ｂ・・・画像合成部、１１０・・・バス、１１１・・・ＡＥ処理部、１１３・・・ＡＦ処理部、１１５・・・撮影状態推定部、１１７・・・撮影設定部、１１９・・・フォーカス基準位置設定部、１２１・・・マイクロコンピュータ、１２３・・・操作部、１２５・・・フラッシュメモリ、１２７・・・ＳＤＲＡＭ、１２８・・・姿勢検出部、１２８ａ・・・Ｚ軸方向位置検出部、１２９・・・メモリＩ／Ｆ、１３１・・・記録媒体、１３３・・・表示ドライバ、１３５・・・表示パネル、１９９・・・Ｉ／Ｆ、２００・・・交換式レンズ、２０１・・・撮影レンズ、２０３・・・絞り、２０５・・・ドライバ、２０７・・・マイクロコンピュータ、２０９・・・フラッシュメモリ
【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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