(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの撮影モードと、被写体像に応じて電気信号を出力する撮像手段と、フォーカスレンズを動かしながら得られる前記撮像手段からの出力情報に応じて当該フォーカスレンズを駆動するレンズ駆動手段とを有する撮像装置により撮像する撮像方法であって、
シャッターボタンが押下された際に、現在の撮影モードに応じて、前記フォーカスレンズを合焦位置が無限遠の位置又は至近端の位置に動かしてから、前記フォーカスレンズの位置が前記無限遠の位置のときは、前記無限遠の位置から前記至近端の位置に向けて前記フォーカスレンズを動かし、前記フォーカスレンズの位置が前記至近端の位置のときは、前記至近端の位置から前記無限遠の位置に向けて前記フォーカスレンズを動かすことで得られる最初のピークを合焦位置とするレンズ駆動工程を有することを特徴とする撮像方法。
【請求項２】
少なくとも２つの撮影モードと、被写体像に応じて電気信号を出力する撮像手段と、フォーカスレンズを動かしながら得られる前記撮像手段からの出力情報に応じて当該フォーカスレンズを駆動するレンズ駆動手段とを有する撮像装置であって、
前記レンズ駆動手段は、シャッターボタンが押下された際に、現在の撮影モードに応じて、前記フォーカスレンズを合焦位置が無限遠の位置又は至近端の位置に動かしてから、前記フォーカスレンズの位置が前記無限遠の位置のときは、前記無限遠の位置から前記至近端の位置に向けて前記フォーカスレンズを動かし、前記フォーカスレンズの位置が前記至近端の位置のときは、前記至近端の位置から前記無限遠の位置に向けて前記フォーカスレンズを動かすことで得られる最初のピークを合焦位置とすることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記撮影モードのうち１つは風景撮影モードであり、前記レンズ駆動手段は、シャッターボタンが押下された際に、現在のモードが前記風景撮影モードであるとき、前記フォーカスレンズを前記無限遠の位置に動かしてから、前記無限遠の位置から前記至近端の位置に向けて前記フォーカスレンズを動かすことを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記レンズ駆動手段は、シャッターボタンが押下された際に、現在のモードが前記風景撮影モードであるとき、前記フォーカスレンズを前記無限遠の位置に動かしてから、所定時間経過後に、前記無限遠の位置から前記至近端の位置に向けて前記フォーカスレンズを動かし、
前記フォーカスレンズの前記至近端の位置に向けての移動の際の前記撮像手段から得られた被写体像のコントラストの最初のピーク位置を合焦位置とすることを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
絞り手段と、絞り駆動手段とを有し、
前記絞り駆動手段は、シャッターボタンが押下された際に、現在のモードが前記風景撮影モードであるとき、前記絞り手段を閉じる方向に駆動することを特徴とする請求項３又は４記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮影モードのうち１つは近接撮影モードであり、前記レンズ駆動手段は、シャッターボタンが押下された際に、現在のモードが前記近接撮影モードであるとき、前記フォーカスレンズを前記至近端の位置に動かしてから、前記至近端の位置から前記無限遠の位置に向けて前記フォーカスレンズを動かすことを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項７】
前記レンズ駆動手段は、シャッターボタンが押下された際に、現在のモードが前記近接撮影モードであるとき、前記フォーカスレンズを前記至近端の位置に動かしてから、所定時間経過後に、前記至近端の位置から前記無限遠の位置に向けて前記フォーカスレンズを動かし、
前記フォーカスレンズの前記無限遠の位置に向けての移動の際の前記撮像手段から得られた被写体像のコントラストの最初のピーク位置を合焦位置とすることを特徴とする請求項６記載の撮像装置。
【請求項８】
絞り手段と、絞り駆動手段とを有し、
前記絞り駆動手段は、シャッターボタンが押下された際に、現在のモードが前記近接撮影モードであるとき、前記絞り手段を開く方向に駆動することを特徴とする請求項６又は７記載の撮像装置。
【請求項９】
前記撮影モードのうち１つは人物撮影モードであり、前記レンズ駆動手段は、シャッターボタンが押下された際に、現在のモードが前記人物撮影モードであるとき、前記フォーカスレンズを第１の所定位置に動かしてから、前記第１の所定位置から第２の所定位置に向けて前記フォーカスレンズを動かすことを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項１０】
絞り手段と、絞り駆動手段とを有し、
前記絞り駆動手段は、シャッターボタンが押下された際に、現在のモードが前記人物撮影モードであるとき、前記絞り手段を開く方向に駆動することを特徴とする請求項９記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オートフォーカス機能を有するデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ビデオカメラにおける被写体に対してフォーカスを自動的に合わせるＡＦ（オートフォーカス）機構に関して、コントラスト方式と呼ばれる方式が多用されている。
【０００３】
このコントラスト方式は、フォーカスが合っているか否かを検出するために、撮像信号のコントラストが高いか低いかを判断基準とする方式である。即ち、コントラストが高いとフォーカスが合っており、コントラストが低いとフォーカスがずれていることになる。撮像信号の高周波成分を取り出して、撮像画面内の所定の設定エリア内に存在する該高周波成分を積分したデータを生成し、該積分したデータを利用することによって、撮像信号のコントラストの高低を判断することができる。この積分されたデータは、その設定エリア内にどれだけの高周波成分が存在するかを示すデータであって、一般に、このデータを評価値と呼んでいる。従って、この評価値が最大となるように、即ち、コントラストが最大となるようにフォーカスレンズを駆動することにより、ＡＦ制御を実現することができるのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来例のコントラスト検出によるオートフォーカス機構には、次に述べるような問題点があった。
【０００５】
即ち、被写体が異なる距離に複数存在する場合等は、無限遠から至近端までの間で前記評価値が極大となる位置は１箇所とは限らない。従って、前記評価値が最大になるポイントを決定するためには、フォーカスレンズのフォーカス位置を前記無限遠から至近端までの間で最低片道１回は駆動し、更にそこから所定の合焦位置に駆動しなければならず、無駄な時間と電力を消費する。
【０００６】
また、上述したような被写体が異なる距離に複数存在する場合等に、撮影者の意図しない被写体に合焦してしまうというミスが発生する恐れがある。
【０００７】
本発明は上述した従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その第１の目的とするところは、状況に応じて迅速且つ確実にオートフォーカス制御を行うことができる撮像方法及び装置を提供しようとするものである。
【０００８】
また、本発明の第２の目的とするところは、状況に応じてオートフォーカス制御迅速且つ確実にオートフォーカス制御を行うことができると共に、最適な露出制御を行うことができる撮像方法及び装置を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の撮像方法は、少なくとも２つの撮影モードと、被写体像に応じて電気信号を出力する撮像手段と、フォーカスレンズを動かしながら得られる前記撮像手段からの出力情報に応じて当該フォーカスレンズを駆動するレンズ駆動手段とを有する撮像装置により撮像する撮像方法であって、シャッターボタンが押下された際に、現在の撮影モードに応じて、前記フォーカスレンズを合焦位置が無限遠の位置又は至近端の位置に動かしてから、前記フォーカスレンズの位置が前記無限遠の位置のときは、前記無限遠の位置から前記至近端の位置に向けて前記フォーカスレンズを動かし、前記フォーカスレンズの位置が前記至近端の位置のときは、前記至近端の位置から前記無限遠の位置に向けて前記フォーカスレンズを動かすことで得られる最初のピークを合焦位置とするレンズ駆動工程を有することを特徴とする。
【００２４】
上記目的を達成するために本発明の撮像方法は、少なくとも２つの撮影モードと、被写体像に応じて電気信号を出力する撮像手段と、フォーカスレンズを動かしながら得られる前記撮像手段からの出力情報に応じて当該フォーカスレンズを駆動するレンズ駆動手段とを有する撮像装置であって、前記レンズ駆動手段は、シャッターボタンが押下された際に、現在の撮影モードに応じて、前記フォーカスレンズを合焦位置が無限遠の位置又は至近端の位置に動かしてから、前記フォーカスレンズの位置が前記無限遠の位置のときは、前記無限遠の位置から前記至近端の位置に向けて前記フォーカスレンズを動かし、前記フォーカスレンズの位置が前記至近端の位置のときは、前記至近端の位置から前記無限遠の位置に向けて前記フォーカスレンズを動かすことで得られる最初のピークを合焦位置とすることを特徴とする。
【００５０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態を図面に基づき説明する。
【００５１】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態を図１及び図２に基づき説明する。
【００５２】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置であるデジタルスチルカメラの構成を示すブロック図であり、同図において、１０１は被写体を取り込む撮影レンズ、１０２はレンズ駆動モータで、撮影レンズ１０１を駆動して後述する撮像素子に被写体像を結ばせる。１０３は絞りで、後述する撮像素子への光量を制御する。１０４は撮像素子で、撮影レンズ１０１により取り込んだ被写体を画像信号に変換する。１０５はＣＤＳ（相関二重サンプリング）／ＡＧＣ（自動利得調整）回路で、前記撮像素子１０４から出力される画像信号をサンプルホールドし、適性な信号レベルにする。
【００５３】
１０６はデジタル信号処理回路で、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０５から出力される画像信号をＡ（アナログ）／Ｄ（デジタル）変換し、デジタル信号処理を行う。１０７はＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）処理回路で、デジタル信号処理回路１０６から出力されるデジタル画像信号をＪＰＥＧ方式で圧縮（ＪＰＥＧ圧縮）すると共に、後述する記録媒体に記録されたＪＰＥＧ圧縮データを伸張する。１０８は記録媒体で、ＪＰＥＧ処理回路１０７か出力されるＪＰＥＧ圧縮データを記録する。
【００５４】
１０９はＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  ＳｙｓｔｅｍＣｏｍｍｉｔｔｅｅ）エンコーダで、撮影時はデジタル信号処理回路１０６から出力されるデジタル画像信号を、また、再生時にはＪＰＥＧ処理回路１０７か出力されるデジタル画像信号をＮＴＳＣ画像信号にして画像出力する。１１０は画像信号を出力する信号出力端子、１１１は液晶ドライバで、ＮＴＳＣエンコーダ１０９と同様のデジタル画像信号を、後述する液晶ディスプレイに出力する。
【００５５】
１１２は本体内蔵の液晶ディスプレイで、画像等を表示する。１１３はシステムコントローラで、操作キーからの操作を受け付け、その操作の実行を行う。１１４はカメラコントローラで、前記操作のうち、特に撮影レンズ１０１のフォーカス、露出等に関する制御を行う。１１５は撮影モードを選択するモードダイヤル、１１６はシャッターを操作するシャッターボタンである。
【００５６】
次に、上記構成になる撮像装置の動作を、図１及び図２を用いて説明する。
【００５７】
図２は、本実施の形態に係る撮像装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【００５８】
まず、ステップＳ２０１で本シーケンスが開始されると、ステップＳ２０２でモードダイヤル１１５が風景撮影モードであるか否かを判断する。そして、モードダイヤル１１５が風景撮影モードでないと判断された場合は、ステップＳ２０３へ進んで撮影モードが変更されたか否かを変更するまで判断する。そして、撮影モードが変更された場合は前記ステップＳ２０２へ戻る。
【００５９】
一方、前記ステップＳ２０２において、モードダイヤル１１５が風景撮影モードであると判断された場合は、ステップＳ２０４及びステップＳ２０８へそれぞれ進む。ステップＳ２０４では合焦位置が無限遠になるようにセットされ、ステップＳ２０８では絞り１０３を閉じ気味にしてＡＥ（露出）の制御を行う。そして、前記ステップＳ２０４及びステップＳ２０８の処理が終了後は、いずれもステップＳ２０５へ進む。
【００６０】
ステップＳ２０５では前記ステップＳ２０４及びステップＳ２０８の処理が行われてから所定時間経過したか否かを経過するまで判断する。そして、所定時間経過した場合は、ステップＳ２０６へ進んで合焦位置が手前に向かって移動する方向で、レンズ駆動モータ１０２により撮影レンズ１０１を駆動し、評価値のピークがサーチされる。次に、ステップＳ２０７で最初のピークが合焦位置として決定された後、前記ステップＳ２０３へ戻る。
【００６１】
以上詳述したように、本実施の形態に係る撮像方法及び装置によれば、通常の撮影と比較して被写体が遠方にある場合の多い風景撮影モードにおいて、無限遠方向からＡＦ（オートフォーカス）制御駆動が開始されるので、合焦が速いＡＦ制御を実現することができる。また、絞り１０３を閉じ気味にしてＡＥ制御を行うので、風景撮影に最適なように被写体深度を深くした撮影を行うことができる。
【００６２】
本実施の形態では、記憶媒体に格納された制御プログラムのプログラムコードをコンピュータが読み出して実行することにより、本実施の形態の機能が実現されるものである。しかし、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施の形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）等の実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって本実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００６３】
また、プログラムコードを供給する記憶媒体としては、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、磁気テープ、不揮発性メモリカード、ＲＯＭチップ等を用いることができる。
【００６４】
また、本実施の形態では、常時ＡＦ機構が動作する構成としたが、本発明はこれに限られるものではなく、複数のポジションを持つシャッターボタンを持ち、該シャッターボタンを操作した場合のみＡＦ機構が動作するように構成しても良い。
【００６５】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を図３に基づき説明する。
【００６６】
なお、本実施の形態に係る撮像装置の基本的な構成は、上述した第１の実施の形態の図１と同一であるから、同図を流用して説明する。
【００６７】
図３は、本実施の形態に係る撮像装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【００６８】
まず、ステップＳ３０１で本シーケンスが開始されると、ステップＳ３０２でモードダイヤル１１５が近接（マクロ）撮影モードであるか否かを判断する。そして、モードダイヤル１１５が近接撮影モードでないと判断された場合は、ステップＳ３０３へ進んで撮影モードが変更されたか否かを変更するまで判断する。そして、撮影モードが変更された場合は前記ステップＳ３０２へ戻る。
【００６９】
一方、前記ステップＳ３０２において、モードダイヤル１１５が近接撮影モードであると判断された場合は、ステップＳ３０４及びステップＳ３０８へそれぞれ進む。ステップＳ３０４では至近端になるようにセットされ、ステップＳ３０８では絞り１０３を開き気味にしてＡＥ（露出）の制御を行う。そして、前記ステップＳ３０４及びステップＳ３０８の処理が終了後は、いずれもステップＳ３０５へ進む。
【００７０】
ステップＳ３０５では前記ステップＳ３０４及びステップＳ３０８の処理が行われてから所定時間経過したか否かを経過するまで判断する。そして、所定時間経過した場合は、ステップＳ３０６へ進んで合焦位置が遠方に向かって移動する方向で、レンズ駆動モータ１０２により撮影レンズ１０１を駆動し、評価値のピークがサーチされる。次に、ステップＳ３０７で最初のピークが合焦位置として決定された後、前記ステップＳ３０３へ戻る。
【００７１】
以上詳述したように、本実施の形態に係る撮像方法及び装置によれば、比較的至近端に近い被写体を撮影する場合が多い近接撮影モードにおいて、至近端からＡＦ（オートフォーカス）駆動が開始されるので、合焦が速いＡＦ制御を実現することができると共に、主被写体の後方にある被写体に合焦してしまうというミスも防ぐことができる。また、絞り１０３を開き気味にしてＡＥ制御を行うので、シャッタースピードが速くなり、ブレが出やすい近接撮影で失敗の少ない撮影を行うことができる。
【００７２】
なお、本実施の形態では、記憶媒体に格納された制御プログラムのプログラムコードをコンピュータが読み出して実行することにより、本実施の形態の機能が実現されるものである。しかし、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施の形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）等の実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって本実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００７３】
また、プログラムコードを供給する記憶媒体としては、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、磁気テープ、不揮発性メモリカード、ＲＯＭチップ等を用いることができる。
【００７４】
また、本実施の形態では、常時ＡＦ機構が動作する構成としたが、本発明はこれに限られるものではなく、複数のポジションを持つシャッターボタンを持ち、該シャッターボタンを操作した場合のみＡＦ機構が動作するように構成しても良い。
【００７５】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態を図４に基づき説明する。
【００７６】
なお、本実施の形態に係る撮像装置の基本的な構成は、上述した第１の実施の形態の図１と同一であるから、同図を流用して説明する。
【００７７】
図４は、本実施の形態に係る撮像装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【００７８】
まず、ステップＳ４０１で本シーケンスが開始されると、ステップＳ４０２でモードダイヤル１１５が人物撮影モードであるか否かを判断する。そして、モードダイヤル１１５が人物撮影モードでないと判断された場合は、ステップＳ４０３へ進んで撮影モードが変更されたか否かを変更するまで判断する。そして、撮影モードが変更された場合は前記ステップＳ４０２へ戻る。
【００７９】
一方、前記ステップＳ４０２において、モードダイヤル１１５が人物撮影モードであると判断された場合は、ステップＳ４０４及びステップＳ４０９へそれぞれ進む。ステップＳ４０４では合焦位置が１ｍになるようにセットされ、ステップＳ４０９では絞り１０３を開き気味にしてＡＥ（露出）の制御を行う。そして、前記ステップＳ４０４及びステップＳ４０９の処理が終了後は、いずれもステップＳ４０５へ進む。
【００８０】
ステップＳ４０５では前記ステップＳ４０４及びステップＳ４０９の処理が行われてから所定時間経過したか否かを経過するまで判断する。そして、所定時間経過した場合は、ステップＳ４０６へ進んで合焦位置が３ｍに向かって移動する方向で、レンズ駆動モータ１０２により撮影レンズ１０１を駆動し、評価値のピークがサーチされる。次に、ステップＳ４０７でピークがあったか否かを判断する。そして、前記ステップＳ４０７において前記１ｍから３ｍの間にピークがあったと判断された場合は、ステップＳ４０８で最初のピークが合焦位置として決定された後、前記ステップＳ４０３へ戻る。また、前記ステップＳ４０７において前記１ｍから３ｍの間にピークがないと判断された場合は、ステップＳ４１０で全域で評価値のサーチが行われた後、前記ステップＳ４０８へ進む。
【００８１】
以上詳述したように、本実施の形態に係る撮像方法及び装置によれば、１ｍから３ｍ程度の距離の被写体を撮影する場合が多い人物撮影モードにおいて、その付近からＡＦ（オートフォーカス）駆動が開始されるので、合焦が速いＡＦ制御を実現することができると共に、主被写体の後方にある被写体に合焦してしまうというミスも防ぐことができる。また、絞り１０３を開き気味にしてＡＥ制御を行うので、人物撮影に最適なように、背景をぼかして撮影を行うことができる。
【００８２】
なお、本実施の形態では、記憶媒体に格納された制御プログラムのプログラムコードをコンピュータが読み出して実行することにより、本実施の形態の機能が実現されるものである。しかし、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施の形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）等の実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって本実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００８３】
また、プログラムコードを供給する記憶媒体としては、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、磁気テープ、不揮発性メモリカード、ＲＯＭチップ等を用いることができる。
【００８４】
また、本実施の形態では、常時ＡＦ機構が動作する構成としたが、本発明はこれに限られるものではなく、複数のポジションを持つシャッターボタンを持ち、該シャッターボタンを操作した場合のみＡＦ機構が動作するように構成しても良い。
【００８５】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の撮像方法及び装置によれば、状況に応じて素早くオートフォーカス制御を行うことができ、また、被写体に応じて失敗のないオートフォーカス制御を行うことができ、更に、状況に応じた最適なＡＥ制御を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る撮像装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１  撮影レンズ
１０２  レンズ駆動モータ
１０３  絞り
１０４  撮像素子
１０５  ＣＤＳ／ＡＧＣ回路
１０６  デジタル信号処理回路
１０７  ＪＰＥＧ処理回路
１０８  記録媒体
１０９  ＮＴＳＣエンコーダ
１１０  信号出力端子
１１１  液晶ドライバ
１１２  液晶ディスプレイ
１１３  システムコントローラ
１１４  カメラコントローラ
１１５  モードダイヤル
１１６  シャッターボタン
【図１】
0004731646.tif 000002
【図２】
0004731646.tif 000003
【図３】
0004731646.tif 000004
【図４】
0004731646.tif 000005