(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の複数の測距領域について測距する測距手段と、
前記測距領域に含まれる前記被写体に焦点を合わせる合焦手段と、
前記測距手段が測距した被写体距離に基づいて、前記測距領域が合焦可能な合焦領域であるか否かを判断する合焦判断手段と、
前記合焦領域を表示する合焦領域表示手段と、
前記被写体距離に基づいて、前記合焦手段に合焦させる前記合焦領域を選択領域として選択できる選択手段を備え、
前記選択手段は、前記合焦領域の中から、前記被写体距離が短い順に前記合焦領域を前記選択領域として選択できる第１の操作手段と、選択された合焦領域の次に前記被写体距離が長い合焦領域を前記選択領域として選択できる第２の操作手段とを備えることを特徴とする合焦装置。
【請求項２】
前記合焦領域表示手段が、前記被写体距離が最も短い前記合焦領域である最短合焦領域を表示することを特徴とする請求項１に記載の合焦装置。
【請求項３】
前記合焦領域表示手段が、ユーザの指示に基づいて、前記被写体距離の短い順番に前記合焦領域を順次表示できることを特徴とする請求項１に記載の合焦装置。
【請求項４】
前記被写体距離のデータを記憶する距離データ記憶手段をさらに有し、
前記距離データ記憶手段が、前記選択領域が選択されるまで、前記被写体距離のデータを記憶することを特徴とする請求項１に記載の合焦装置。
【請求項５】
前記合焦領域表示手段が、前記合焦判断手段が前記合焦領域でないと判断した前記測距領域も非合焦領域として表示することを特徴とする請求項１に記載の合焦装置。
【請求項６】
前記合焦領域表示手段が、前記非合焦領域を前記合焦領域と区別して前記合焦領域とともに表示することを特徴とする請求項５に記載の合焦装置。
【請求項７】
前記合焦領域表示手段が、前記被写体距離が最も短い前記合焦領域である最短合焦領域を、前記最短合焦領域以外の前記合焦領域と前記非合焦領域とは区別して表示することを特徴とする請求項５に記載の合焦装置。
【請求項８】
請求項１に記載の合焦装置を備え、前記選択領域に含まれる前記被写体に焦点を合わせた画像を撮影できることを特徴とする撮影装置。
【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（ＡＦ）機能を有する撮影装置に関し、特に複数の測距エリアについて測距可能な撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の測距エリアについて測距できる、ＡＦ機能付きの撮影装置が知られている。そして、算出された複数の測距値の中から信頼性の高い測距値を自動的に選択し、選択した測距値に基づいて焦点を合わせることが知られている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−１５４０８３号公報（段落［００１５］〜［００２０］、図６〜９等参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
複数の測距エリアについての測距値から、いずれかの測距値を自動的に選択して合焦させる撮影装置においては、ユーザがピントを合わせたい被写体についての測距値が選択されるとは限らないため、所望の被写体にピントの合った画像を得るためには、煩雑な操作が必要な場合がある。
【０００４】
本発明は、ＡＦ機能を有し、所望の被写体に焦点を合わせることが容易な撮影装置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】
【０００５】
本発明の合焦装置は、被写体の複数の測距領域について測距する測距手段と、測距領域に含まれる被写体に焦点を合わせる合焦手段と、測距手段が測距した被写体距離に基づいて、測距領域が合焦可能な合焦領域であるか否かを判断する合焦判断手段と、合焦領域を表示する合焦領域表示手段とを備え、被写体距離に基づいて、合焦手段に合焦させる合焦領域を選択領域として選択できることを特徴とする。
【０００６】
合焦領域表示手段は、被写体距離が最も短い合焦領域である最短合焦領域を表示することがより好ましい。また、合焦領域表示手段は、ユーザの指示に基づいて、被写体距離の短い順番に合焦領域を順次表示できることが望ましい。
【０００７】
合焦装置は、被写体距離のデータを記憶する距離データ記憶手段をさらに有し、距離データ記憶手段が、選択領域が選択されるまで、被写体距離のデータを記憶することが好ましい。
【０００８】
合焦領域表示手段は、合焦判断手段が合焦領域でないと判断した測距領域も非合焦領域として表示することが好ましい。この場合、合焦領域表示手段は、非合焦領域を合焦領域と区別して、合焦領域とともに表示することがより好ましい。
【０００９】
合焦領域表示手段は、被写体距離が最も短い合焦領域である最短合焦領域を、最短合焦領域以外の合焦領域と非合焦領域とは区別して表示することが望ましい。
【００１０】
本発明の撮影装置は、先述の合焦装置を備え、選択領域に含まれる被写体に焦点を合わせて画像を撮影できることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＡＦ機能を有し、所望の被写体に焦点を合わせることが容易な撮影装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態におけるデジタルカメラのブロック図である。
【００１３】
デジタルカメラ１０には、全体を制御する制御回路である制御部２０、メモリ４４等が設けられている。メモリ４４には、制御部２０の信号処理のためのデータ等が予め格納されている。制御部２０には、メインスイッチ２２、測光スイッチ（ＳＷＳ）２４、レリーズスイッチ（ＳＷＲ）２６等が接続されている。メインスイッチ２２は、デジタルカメラ１０の表面に設けられた電源スイッチ（図示せず）が操作されるとオン状態になり、制御部２０が作動を開始する。測光スイッチ２４は、デジタルカメラ１０のレリーズボタン（図示せず）が半押しされるとオン状態になり、レリーズスイッチ２６は、レリーズボタンが全押しされるとオン状態になる。
【００１４】
測光スイッチ２４がオン状態となると、以下のように、被写体のコントラストが検出される。まず、矩形状に配置された多数の画素を有し、露出制御回路３６により露出が制御されるＣＣＤ３８が、撮影レンズ３０を透過した被写体からの光を受光し、被写体を示す画像信号を生成する。画像信号は、ＡＦＥ３４を介して画像信号処理回路４０に送信され、増幅処理、デジタル化、ホワイトバランス調整、ガンマ補正などの様々な信号処理が施される。
【００１５】
また、画像信号に基づく輝度データは、コントラストＡＦ演算回路４８に送られる。コントラストＡＦ演算回路４８では、後述する９つの測距エリア（測距領域）ごとに、すなわち測距エリアに対応するＣＣＤ３８の領域ごとに、被写体のコントラストが検出される。検出されたコントラストを示すデータは、制御部２０に送られ、制御部２０に設けられたＲＡＭ２８に記録される。なお制御部２０には、ＲＡＭ２８とともに、撮影レンズ３０のデータ等が予め格納されたＲＯＭ２７が設けられている。
【００１６】
ここで、モータ（図示せず）によって撮影レンズ３０をわずかに駆動させるための駆動信号が、制御部２０からレンズ駆動部３２に送信される。この駆動信号によって撮影レンズ３０がわずかに駆動され、レンズ位置がわずかに移動すると、再びＣＣＤ３８にて画像信号が生成される。こうして新たに生成された画像信号に基づいて、輝度データがコントラストＡＦ演算回路４８に送られ、コントラストが検出される。
【００１７】
このように、コントラストの検出は、同一の被写体に対して撮影レンズ３０のレンズ位置を徐々にずらしながら、多数回に渡って行われる。そしてＲＡＭ２８には、検出されたコントラストが測距エリアごとに記録されている。コントラストが検出されると、被写体の複数の測距エリアごとに、測距動作が実行される。
【００１８】
まず、既にＲＡＭ２８に記録されているコントラストデータにおいて、撮影レンズ３０のレンズ位置に対するコントラストのピークがあるか否かが、測距エリアごとに制御部２０により判断される。コントラストのピークがあると判断されると、コントラストのピークに基づいて被写体距離が算出される。そして、算出された被写体距離と、撮影レンズ３０の焦点距離、絞り値等に基づいて、各測距エリアに含まれる被写体にピントを合わせることができるか否かが、制御部２０にて判断される。
【００１９】
この判断結果に基づいて、各測距エリアが、合焦可能な合焦エリア（合焦領域）であるか、合焦できない非合焦エリア（非合焦領域）であるかが判別され、合焦エリアか非合焦エリアであるかを示す信号が、制御部２０から画像信号処理回路４０に送られる。ここで、先にコントラストのピークがないと判断された測距エリアも、被写体距離が算出されないことから、非合焦エリアであると判別される。また、合焦エリアのうちで、最も被写体距離の短い最短合焦エリア（最短合焦領域）が特定され、最短合焦エリアを示す信号も、制御部２０から画像信号処理回路４０に送られる。
【００２０】
さらに制御部２０の制御により、画像信号処理回路４０が先述の処理を施した画像信号と、各測距エリアの種類を特定する信号とが、画像信号処理回路４０を介してＬＣＤモニタ５０に送られる。以上のことから、ＬＣＤモニタ５０上には、後述するように、合焦エリア、非合焦エリア、および最短合焦エリアのいずれについても所定の色がスーパーインポーズによって付された被写体像が表示される。なおこのとき、撮影レンズ３０が所定の合焦位置にあるように、制御部２０はレンズ駆動部３２を制御する。
【００２１】
ここで、ユーザは、デジタルカメラ１０の表面に設けられた十字キー（図示せず）の操作によって十字キースイッチ２５をオン状態にさせることにより、表示された合焦エリアの中から、実際にピントを合わせる合焦エリアを選択エリア（選択領域）として選択することができる。通常は、被写体距離の最も短い最短合焦エリアが選択されることが多いことから、最短合焦エリアは、先述のように予め他の合焦エリアと区別してＬＣＤモニタ５０上に表示されている。
【００２２】
最短合焦エリアを始めとする合焦エリアの中から、いずれかが選択エリアとして選択されると、いずれの合焦エリアが選択されたかを示す信号が制御部２０に送られ、制御部２０は、ＲＡＭ２８に記憶させていた被写体距離データから、選択された合焦エリアの被写体距離を読出し、この被写体距離に応じた合焦位置まで撮影レンズ３０を移動させるようにレンズ駆動部３２を制御する。この結果、選択エリアに含まれる被写体に焦点が合わせられる。
【００２３】
合焦エリアの中からいずれかの選択エリアが選択され、レリーズボタンの全押しによりレリーズスイッチ２６がオン状態になると、制御部２０からの制御信号に基づいて、シャッタ（図示せず）が露出調整のため所定の開度まで所定時間だけ開かれ、ＣＣＤ３８にて画像信号が発生する。画像信号は、ＡＦＥ３４を介して画像処理回路４０に送られる。そして、画像処理回路４０から送信される画像信号、すなわち撮影された被写体像の画像データは、ＳＤＲＡＭ４２、メモリカード４６に送られ、記録される。
【００２４】
なお、デジタルカメラ１０の表面には、メニューボタン（図示せず）が設けられており、このメニューボタンを押下することにより、ＬＣＤモニタ５０にメニュー画面が表示され、メニュー画面中のメニュー項目を十字キー等で選択することにより、画像の撮影、再生等のために予め設定されている様々なモードの設定が可能である。
【００２５】
図２は、測距エリアが表示されたＬＣＤモニタ５０上のスルー画像を示す図である。図３は、合焦エリア等が表示されたＬＣＤモニタ５０上の静止画像を示す図である。
【００２６】
メインスイッチ２２がオン状態になって制御部２０が作動している間、図２に示すように、ＬＣＤモニタ５０に被写体のスルー画像が表示される。このスルー画像においては、第１〜第９測距エリアＡＦ1〜9を示す枠が、被写体像にスーパーインポーズされて表示される。
【００２７】
そして、測光スイッチ２４がオン状態になり、測距によって第１〜第９測距エリアＡＦ1〜9の全てについて、合焦エリア、最短合焦エリア、もしくは非合焦エリアのいずれであるかが判別されると、判別結果を示すように、所定の色が第１〜第９測距エリアＡＦ1〜9にそれぞれスーパーインポーズされて表示される（図３参照）。ここでは、合焦エリアである第１〜第６、第８測距エリアＡＦ1〜6、ＡＦ8に黄色、最短合焦エリアである第９測距エリアＡＦ9に緑色、非合焦エリアである第７測距エリアＡＦ7には赤色がそれぞれ付されている。
【００２８】
このように、合焦エリア、最短合焦エリア、および非合焦エリアを互いに区別するように第１〜第９測距エリアＡＦ1〜9が表示されることから、ユーザは、非合焦エリアである第７測距エリアＡＦ7を除き、最短合焦エリアである第９測距エリアＡＦ9を始めとする合焦エリアの中から、ピントを実際に合わせる選択エリアを容易に選択できる。
【００２９】
ここで、図３に示す静止画像が表示されたままの状態でレリーズスイッチ２６がオン状態になると、最短合焦エリアである第９測距エリアＡＦ9が自動的に選択エリアとして設定され、第９測距エリアＡＦ9に含まれる被写体の被写体距離に応じた合焦位置まで、撮影レンズ３０が移動する。一方、以下のように、十字キーの操作により、最短合焦エリアである第９測距エリアＡＦ9以外の合焦エリアを選択エリアとして設定することもできる。
【００３０】
すなわちまず、十字キーの上ボタンが押下され、対応する十字キースイッチ２５がオン状態になると、最短合焦エリアである第９測距エリアＡＦ9に付される色が緑色から黄色に変わるとともに、第９測距エリアＡＦ9の次に被写体距離が短い合焦エリアである第８測距エリアＡＦ8が、選択エリアの候補として緑色に表示される。以後、十字キーの上ボタンが押下されると、それまでに緑色が付されていた合焦エリアの次に被写体距離の短い合焦領域に順次緑色が付され、十字キーの下ボタンが押下されると、押下される前に緑色が付されていた合焦領域の次に被写体距離の長い合焦領域に緑色が付される。
【００３１】
そして、十字キーの操作の後にレリーズスイッチ２６がオン状態になると、そのときに緑色が付されていた合焦エリアが、選択エリアとして設定され、設定された選択エリアに含まれる被写体にピントの合った画像がＬＣＤモニタ５０上に表示される。以上のように、十字キーとレリーズボタンの操作により、全ての合焦エリアを選択エリアとして選ぶことが可能である。
【００３２】
なお、全ての測距エリアが非合焦エリアであった場合、本実施形態においては、いずれの測距エリアにもピントが合わないことをユーザに直ちに知らせることができ、被写体の構図を変更するといった迅速な対応が可能である。
【００３３】
図４は、図３の静止画像の測距領域についての被写体距離データを概念的に示す図である。
【００３４】
被写体距離データは、図４に例示するように、第１〜第９測距エリアＡＦ1〜9ごとに、算出された被写体距離、合焦判定の結果、およびＬＣＤモニタ５０上に表示する際の色が組合せられて、ＲＡＭ２８に記憶されている。この被写体距離データは、選択エリアが設定されると不要になるため、制御部２０の制御によってＲＡＭ２８から消去される。
【００３５】
なお、図４における表示色は、測光スイッチ２４がオン状態になって静止画像が最初に表示されたときの色であり、先述のように、最短合焦エリアを選択エリアとして選択しなかった場合、代わりに指定された他の合焦エリアに緑色が付され、最短合焦エリアである第９測距エリアＡＦ9には黄色が付される場合がある。
【００３６】
図５は、合焦制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００３７】
合焦制御ルーチンは、測光スイッチ２４がオン状態になると開始し、オフ状態になると終了する。ステップＳ１１では、第１〜第９測距エリアＡＦ1〜9の各測距エリアについてコントラストがそれぞれ検出され、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、検出されたコントラストに基づいて、第１〜第９測距エリアＡＦ1〜9のそれぞれにつき被写体距離データが算出され、ステップＳ１３に進む。
【００３８】
ステップＳ１３では、算出された被写体距離データがＲＡＭ２８に記憶され、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４においては、合焦エリアの中から最短合焦エリアが自動的に選択され、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、合焦エリアがあるか否かが判断され、合焦エリアが少なくとも１つあると判断されるとステップＳ１６に進み、合焦エリアが全くないと判断されると、ステップＳ１７に進む。
【００３９】
ステップＳ１６では、最短合焦エリアの被写体に合焦させるように、撮影レンズ３０が駆動され、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、十字キーのうち上ボタンが押下されたか否かが判断される。そして、上ボタンが押下されたと判断されるとステップＳ１９に進み、上ボタンが押下されなかったと判断されると、ステップＳ２０に進む。ステップＳ１９では、上ボタンが押下される前に選択されていた合焦エリアの次に被写体距離の短い合焦エリアを新たに選択エリアの候補とすべく、エリア表示の色が変更されて、ステップＳ２１に進む。ステップＳ２１では、新たに選択された合焦エリアの被写体にピントを合わせるべく合焦動作が実行され、ステップＳ１８に戻る。
【００４０】
ステップＳ２０では、十字キーの下ボタンが押下されたか否かが判断される。そして、下ボタンが押下されたと判断されるとステップＳ２４に進み、下ボタンが押下されなかったと判断されると、ステップＳ２３に進む。ステップＳ２４では、下ボタンが押下される前に選択されていた合焦エリアの次に被写体距離の長い合焦エリアを新たに選択エリアの候補とすべく、エリア表示の色が変更されて、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５では、新たに選択された合焦エリアの被写体にピントを合わせるべく合焦動作が実行され、ステップＳ１８に戻る。
【００４１】
一方、ステップＳ１７においては、合焦エリアが存在しなかったことから、ステップＳ１４において選択された所定のレンズ位置のままで撮影レンズ３０は移動されず、ステップＳ２３に進む。
【００４２】
ステップＳ２３では、レリーズスイッチ２６がオン状態か否かが判断され、レリーズスイッチ２６がオン状態であると判断されると、被写体画像が撮影され、合焦制御ルーチンは終了する。そして、レリーズスイッチ２６がオン状態でないと判断されると、ステップＳ１５に戻る。
【００４３】
以上のように本実施形態によれば、デジタルカメラ１０において、第１〜第９測距エリアＡＦ1〜9ごとに被写体距離データを算出し、各測距エリアのうちで合焦可能な合焦領域を特定させつつＬＣＤモニタ５０上に表示することにより、ＡＦ機能を用いて容易に所望の被写体に焦点を合わせることができる。
【００４４】
ＡＦ機構は、本実施形態におけるコントラスト法に限定されず、例えば位相差法であっても良い。
【００４５】
本実施形態においては、９つの第１〜第９測距エリアＡＦ1〜9が、デジタルカメラ１０の撮影領域の中心付近に設けられているが、測距エリアの数、配置等はこれに限定されない。例えば、ＬＣＤモニタ５０にメニュー画面を表示させ、複数の測距エリアの数、配置等の組合せの中から所望のものを選択可能であっても良い。また、スポットＡＦが選択可能であっても良いものの、スポットＡＦが選択されると、合焦エリアから所望の選択エリアを選択、設定することはできない。
【００４６】
実際に合焦させる選択エリアの選択、および設定方法は、本実施形態に限定されず、例えば、被写体距離データに関わりなく、十字キー等の操作によりＬＣＤモニタ５０上の合焦エリアの表示位置に基づいて選択しても良い。また、十字キーによらず、例えばＬＣＤモニタ５０をタッチパネルとして用いても良い。この場合、ユーザがＬＣＤモニタ５０上の所望の合焦エリアに触れることにより、選択エリアを選択できる。
【００４７】
合焦エリア、最短合焦エリア、および非合焦エリアの区別の方法は、各エリアに所定の色を付すことに限定されず、例えば、各エリアの枠のみに所定の色を付しても良い。また、合焦エリア、最短合焦エリア、および非合焦エリアをいずれも区別せずに、例えば、合焦エリアと非合焦エリアのみを区別して、第１〜第９測距エリアＡＦ1〜9を表示しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施形態におけるデジタルカメラのブロック図である。
【図２】測距エリアが表示されたＬＣＤモニタ上のスルー画像を示す図である。
【図３】合焦エリア等が表示されたＬＣＤモニタ上の静止画像を示す図である。
【図４】図３の静止画像の測距領域についての被写体距離データを概念的に示す図である。
【図５】合焦制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１０  デジタルカメラ（撮影装置）
２０  制御部（測距手段・合焦手段・合焦判断手段）
２８  ＲＡＭ（距離データ記憶手段）
３２  レンズ駆動部（合焦手段）
４８  コントラストＡＦ演算回路（測距手段）
５０  ＬＣＤモニタ（合焦領域表示手段）
【図１】
0004759329.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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