(57)【要約】【課題】被写体の焦点情報のピークが複数存在する場合であってもマニュアルフォーカス調整時に所望の主要被写体に焦点を合わせることができるようにする。【解決手段】フォーカスリングでの操作によりフォーカスレンズを移動させると、レンズの移動位置毎に焦点情報を算出し、各レンズ位置毎に算出した焦点情報をレンズ位置に対応して表示部２４上にグラフ表示する。このグラフ上には現在のレンズ位置の焦点情報２５と他の焦点情報とが識別可能に表示される。このように、レンズの移動位置毎に算出した焦点情報の履歴がグラフ表示されるため、例えばグラフ上に複数の焦点情報のピークがある場合に、所望のピークが得られるレンズ位置にレンズを移動させることができる。【選択図】      図１２
2005284155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の像を撮像手段に結像させるレンズを手動操作により移動させる操作手段と、
前記操作手段での操作により前記レンズが移動する毎に前記撮像手段から出力される画像信号から前記被写体のコントラストに応じた焦点情報を算出する焦点情報算出手段と、
前記焦点情報算出手段により算出された各レンズ位置毎の焦点情報に基づいてマニュアルフォーカス調節の開始時点から現時点までの各レンズ位置の焦点情報をレンズ位置に対応してグラフ表示する焦点情報表示手段であって、現時点の焦点情報と他の焦点情報とを前記グラフ上で識別可能に表示する焦点情報表示手段と、
を備えたことを特徴とするマニュアルフォーカス調整装置。
【請求項２】
前記撮像手段から出力される画像信号に基づいて画像を表示する画像表示手段と、
前記画像表示手段に表示された全画像の中から焦点を合わせたい焦点調節エリアを指示する指示手段とを有し、
前記焦点情報算出手段は、前記指示手段によって指示された焦点調節エリア内の画像信号から前記被写体のコントラストに応じた焦点情報を算出することを特徴とする請求項１に記載のマニュアルフォーカス調整装置。
【請求項３】
被写体の明るさを検出する明るさ検出手段を有し、
前記焦点情報算出手段は、前記撮像手段から出力される画像信号から被写体のコントラスト成分を抽出するための通過帯域の異なる複数のハイパスフィルタと、前記明るさ検出手段によって検出された被写体の明るさが暗いときに低周波成分を通過させるハイパスフィルタを選択するフィルタ選択手段とを有し、該フィルタ選択手段によって選択されたハイパスフィルタを通過したコントラスト成分を積算して前記焦点情報を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載のマニュアルフォーカス調整装置。
【請求項４】
被写体の明るさを検出する明るさ検出手段を有し、
前記焦点情報算出手段は、前記撮像手段から出力される画像信号の隣接する複数の画素の画像信号を混合する画素混合手段を有し、前記明るさ検出手段によって検出された被写体の明るさが暗いときに前記画素混合手段によって混合された画像信号を使用して前記焦点情報を算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のマニュアルフォーカス調整装置。
【請求項５】
被写体の明るさを検出する明るさ検出手段と、
前記撮像手段から出力される画像信号の感度を切り替える感度切替手段とを有し、
前記焦点情報算出手段は、前記明るさ検出手段によって検出された被写体の明るさが暗いときに前記感度切替手段の感度を高感度に切り替え、該高感度に切り替えられた画像信号を使用して前記焦点情報を算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のマニュアルフォーカス調整装置。
【請求項６】
マニュアルフォーカス調整の開始前に前記レンズを所要のレンズ移動範囲にわたって自動的に移動させるサーチ手段を有し、
前記焦点情報算出手段は、前記サーチ手段により前記レンズが所定量移動する毎に前記撮像手段から出力される画像信号から前記被写体のコントラストに応じた焦点情報を算出し、
前記焦点情報表示手段は、前記焦点情報算出手段により算出された各レンズ位置毎の焦点情報に基づいて前記レンズ移動範囲の各レンズ位置の焦点情報をレンズ位置に対応してグラフ表示するとともに、現時点のレンズ位置における焦点情報と他の焦点情報とを前記グラフ上で識別可能に表示することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のマニュアルフォーカス調整装置。
【請求項７】
前記サーチ手段によるレンズ移動時に前記焦点情報算出手段によって算出された各焦点情報のうちの極大値を求め、該極大値が得られるレンズ位置に前記レンズを移動させて待機させるオートフォーカス調整手段を有することを特徴とする請求項６に記載のマニュアルフォーカス調整装置。
【請求項８】
マニュアルフォーカス調整の開始前に前記レンズを所要のレンズ移動範囲にわたって自動的に移動させるサーチ手段と、
前記サーチ手段によるレンズ移動時に前記焦点情報算出手段によって算出された各焦点情報のうちの最大値を求め、該最大値に基づいて前記焦点情報算出手段によって算出された各焦点情報を規格化する規格化手段とを有し、
前記焦点情報表示手段は、前記規格化手段によって規格化された焦点情報をグラフ表示することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のマニュアルフォーカス調整装置。
【請求項９】
被写体の像を撮像手段に結像させるレンズを手動操作により移動させる操作手段を有する撮像装置が接続され、該撮像装置から出力される画像信号を入力するコンピュータ用の合焦アシスト・プログラムであって、
前記撮像装置から画像信号とともに前記操作手段の操作に伴うレンズの位置を示す情報を入力させる機能と、前記レンズが移動する毎に前記入力する画像信号から被写体のコントラストに応じた焦点情報を算出する機能と、前記算出された各レンズ位置毎の焦点情報に基づいてマニュアルフォーカス調節の開始時点から現時点までの各レンズ位置の焦点情報をレンズ位置に対応して前記コンピュータのモニタ上にグラフ表示させる機能であって、現時点の焦点情報と他の焦点情報とを前記グラフ上で識別可能に表示させる機能と、を前記コンピュータに実行させることを特徴とする合焦アシスト・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマニュアルフォーカス調整装置及び合焦アシスト・プログラムに係り、特にデジタルカメラにおけるマニュアルフォーカス調整時の合焦をアシストする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像を見なくてもマニュアルでフォーカス調整を行うことができる画像入力装置が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
この画像入力装置は、フォーカスリングによりフォーカスレンズを手動で移動させたときに、ＣＣＤ等の撮像素子から出力される画像信号から画面の先鋭度を示すフォーカス合焦状態値（焦点情報）を求め、現在のフォーカスレンズのレンズ位置における焦点情報の大きさを棒グラフで表示するとともに、過去の焦点情報のうちの最大値を表示するようにしている。
【０００４】
これにより、フォーカスリングによりフォーカスレンズを手動で移動させると、現在のフォーカスレンズのレンズ位置における被写体の合焦状態が棒グラフの増減により表示され、この棒グラフが最大になるようにフォーカスリングを手動で調節することにより、画像を見なくてもマニュアルでフォーカス調整を行うことができるようにしている。
【特許文献１】特開平９−３２２０４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の画像入力装置は、棒グラフを見ながらフォーカスリングを操作してフォーカスレンズを移動させることで、棒グラフが最大（焦点情報が最大）になるようにフォーカス調整を行うことができるが、焦点情報のピークが複数存在するような被写体の場合に最大でないピークの位置にフォーカスレンズを移動させることができないという問題がある。
【０００６】
例えば、人物撮影を行う場合に、人物の背景にコントラストの高い被写体（植物の枝葉など）があると、人物よりも背景の焦点情報の方が大きくなり、特許文献１に記載の画像入力装置では、背景側にフォーカス調整するようにフォーカスレンズを移動させることになる。
【０００７】
また、特許文献１に記載の画像入力装置は、顔を撮影する場合に目、鼻、口、髪の毛等の部位のうちの所望の部位に対象を絞ってフォーカス調整を行うことができないという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、被写体の焦点情報のピークが複数存在する場合であってもマニュアルフォーカス調整時に所望の主要被写体に焦点を合わせることができるマニュアルフォーカス調整装置及び合焦アシスト・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】
【０００９】
前記目的を達成するために請求項１に係るマニュアルフォーカス調整装置は、被写体の像を撮像手段に結像させるレンズを手動操作により移動させる操作手段と、前記操作手段での操作により前記レンズが移動する毎に前記撮像手段から出力される画像信号から前記被写体のコントラストに応じた焦点情報を算出する焦点情報算出手段と、前記焦点情報算出手段により算出された各レンズ位置毎の焦点情報に基づいてマニュアルフォーカス調節の開始時点から現時点までの各レンズ位置の焦点情報をレンズ位置に対応してグラフ表示する焦点情報表示手段であって、現時点の焦点情報と他の焦点情報とを前記グラフ上で識別可能に表示する焦点情報表示手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
即ち、操作手段での操作によりレンズを移動させると、レンズの移動位置毎に焦点情報を算出し、各レンズ位置毎に算出した焦点情報をレンズ位置に対応してグラフ表示するようにしている。また、グラフ上には現在のレンズ位置の焦点情報と他の焦点情報とが識別可能に表示される。このように、レンズの移動位置毎に算出した焦点情報の履歴がグラフ表示されるため、例えば、グラフ上に複数の焦点情報のピークがある場合に、所望のピークが得られるレンズ位置にレンズを移動させることができる。
【００１１】
請求項２に示すように請求項１に記載のマニュアルフォーカス調整装置において、前記撮像手段から出力される画像信号に基づいて画像を表示する画像表示手段と、前記画像表示手段に表示された全画像の中から焦点を合わせたい焦点調節エリアを指示する指示手段とを有し、前記焦点情報算出手段は、前記指示手段によって指示された焦点調節エリア内の画像信号から前記被写体のコントラストに応じた焦点情報を算出することを特徴としている。
【００１２】
前記指示手段によって焦点調節エリアの位置や大きさを指定することができ、この指定された焦点調節エリア内の画像信号から焦点情報を算出することができる。これにより、例えば、焦点調節エリアとして目を指定することで、正確に目に焦点を合わせることが可能になる。
【００１３】
請求項３に示すように請求項１又は２に記載のマニュアルフォーカス調整装置において、被写体の明るさを検出する明るさ検出手段を有し、前記焦点情報算出手段は、前記撮像手段から出力される画像信号から被写体のコントラスト成分を抽出するための通過帯域の異なる複数のハイパスフィルタと、前記明るさ検出手段によって検出された被写体の明るさが暗いときに低周波成分を通過させるハイパスフィルタを選択するフィルタ選択手段とを有し、該フィルタ選択手段によって選択されたハイパスフィルタを通過したコントラスト成分を積算して前記焦点情報を算出することを特徴としている。
【００１４】
前記ハイパスフィルタの通過帯域を高くすると、焦点情報のピークが急峻となるが、被写体が暗い場合には、焦点情報が極端に小さくなる。そこで、被写体の明るさが暗い場合には、通常よりも低周波成分を通過させるハイパスフィルタを選択し、焦点情報が極端に小さくならないようにし、フォーカス調整をしやすくしている。
【００１５】
請求項４に示すように請求項１乃至３のいずれかに記載のマニュアルフォーカス調整装置において、被写体の明るさを検出する明るさ検出手段を有し、前記焦点情報算出手段は、前記撮像手段から出力される画像信号の隣接する複数の画素の画像信号を混合する画素混合手段を有し、前記明るさ検出手段によって検出された被写体の明るさが暗いときに前記画素混合手段によって混合された画像信号を使用して前記焦点情報を算出することを特徴としている。
【００１６】
請求項５に示すように請求項１乃至４のいずれかに記載のマニュアルフォーカス調整装置において、被写体の明るさを検出する明るさ検出手段と、前記撮像手段から出力される画像信号の感度を切り替える感度切替手段とを有し、前記焦点情報算出手段は、前記明るさ検出手段によって検出された被写体の明るさが暗いときに前記感度切替手段の感度を高感度に切り替え、該高感度に切り替えられた画像信号を使用して前記焦点情報を算出することを特徴としている。
【００１７】
請求項４、５に記載の発明によれば、請求項３に係る発明と同様に、被写体の明るさが暗い場合に焦点情報が極端に小さくならないようにすることができ、これによりフォーカス調整をしやすくしている。
【００１８】
請求項６に示すように請求項１乃至５のいずれかに記載のマニュアルフォーカス調整装置において、マニュアルフォーカス調整の開始前に前記レンズを所要のレンズ移動範囲にわたって自動的に移動させるサーチ手段を有し、前記焦点情報算出手段は、前記サーチ手段により前記レンズが所定量移動する毎に前記撮像手段から出力される画像信号から前記被写体のコントラストに応じた焦点情報を算出し、前記焦点情報表示手段は、前記焦点情報算出手段により算出された各レンズ位置毎の焦点情報に基づいて前記レンズ移動範囲の各レンズ位置の焦点情報をレンズ位置に対応してグラフ表示するとともに、現時点のレンズ位置における焦点情報と他の焦点情報とを前記グラフ上で識別可能に表示することを特徴としている。
【００１９】
即ち、マニュアルフォーカス調整の開始前にレンズを所要のレンズ移動範囲（至近から無限遠に対応するレンズ移動範囲）にわたって自動的に移動させることにより、各レンズ位置と焦点情報との関係を示すグラフを事前に表示することができる。これにより、撮影者はマニュアルフォーカス調整時に事前に表示されたグラフを見ながら操作部材を操作することが可能になる。
【００２０】
請求項７に示すように請求項６に記載のマニュアルフォーカス調整装置において、前記サーチ手段によるレンズ移動時に前記焦点情報算出手段によって算出された各焦点情報のうちの極大値を求め、該極大値が得られるレンズ位置に前記レンズを移動させて待機させるオートフォーカス調整手段を有することを特徴としている。
【００２１】
これにより、マニュアルフォーカス調整前にレンズを被写体にほぼ焦点が合う位置（合焦位置）に移動させることができるため、マニュアルフォーカス調整時における操作部材での調整量が少なくて済む。尚、極大値が複数ある場合には、至近側の極大値が得られるレンズ位置にレンズを移動させる。これは、人物等の主要被写体は、前側に位置するのが普通だからである。
【００２２】
請求項８に示すように請求項１乃至７のいずれかに記載のマニュアルフォーカス調整装置において、マニュアルフォーカス調整の開始前に前記レンズを所要のレンズ移動範囲にわたって自動的に移動させるサーチ手段と、前記サーチ手段によるレンズ移動時に前記焦点情報算出手段によって算出された各焦点情報のうちの最大値を求め、該最大値に基づいて前記焦点情報算出手段によって算出された各焦点情報を規格化する規格化手段とを有し、前記焦点情報表示手段は、前記規格化手段によって規格化された焦点情報をグラフ表示することを特徴としている。
【００２３】
これにより、撮影シーンにかかわらず、焦点情報の最大値をグラフ上で同じ大きさで表示することができ、操作性が向上する。
【００２４】
請求項９に係る発明は、被写体の像を撮像手段に結像させるレンズを手動操作により移動させる操作手段を有する撮像装置が接続され、該撮像装置から出力される画像信号を入力するコンピュータ用の合焦アシスト・プログラムであって、前記撮像装置から画像信号とともに前記操作手段の操作に伴うレンズの位置を示す情報を入力させる機能と、前記レンズが移動する毎に前記入力する画像信号から被写体のコントラストに応じた焦点情報を算出する機能と、前記算出された各レンズ位置毎の焦点情報に基づいてマニュアルフォーカス調節の開始時点から現時点までの各レンズ位置の焦点情報をレンズ位置に対応して前記コンピュータのモニタ上にグラフ表示させる機能であって、現時点の焦点情報と他の焦点情報とを前記グラフ上で識別可能に表示させる機能と、を前記コンピュータに実行させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２５】
上記構成の本発明によれば、操作手段での操作によりレンズを移動させると、レンズの移動位置毎に算出された焦点情報を、レンズ位置に対応してグラフ表示することができるとともに、現在のレンズ位置の焦点情報と他の焦点情報とを識別可能に表示することができ、これによりグラフを見ながらマニュアルフォーカス調整を行うことができる。特に、レンズの移動位置毎に算出した焦点情報の履歴がグラフ表示されるため、例えば、グラフ上に複数の焦点情報のピークがある場合に、所望のピークが得られるレンズ位置にレンズを移動させることができる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下添付図面に従って本発明に係るマニュアルフォーカス調整装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２７】
図１は本発明に係るマニュアルフォーカス調整装置を備えたデジタルカメラ１０の実施の形態を示すブロック図である。
【００２８】
同図において、撮影部１２は、撮影レンズ、絞り、ＣＣＤ等の撮像素子等を含み、撮影レンズ及び絞りを介して撮像素子の受光面に結像された被写体像は、各センサで光の入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。このようにして蓄積された信号電荷は、信号電荷に応じた電圧信号として順次読み出される。尚、撮像素子は、蓄積した信号電荷をシャッタゲートパルスによって掃き出すことができ、これにより電荷の蓄積時間（シャッタスピード）を制御する、いわゆる電子シャッタ機能を有している。
【００２９】
フォーカスリング１４は、マニュアルフォーカス（ＭＦ）調整時に撮影者によって回転操作されるもので、フォーカスリング１４の回転位置に応じて撮影部１２内のフォーカスレンズを至近から無限遠に対応するレンズ移動範囲内の任意の位置に移動させることができる。尚、ＭＦ調整時にフォーカスレンズを移動させる手段としては、フォーカスリング１４の回転力を機械的にフォーカスレンズに伝達してフォーカスレンズを移動させるものに限らず、フォーカスリング１４の回転量や回転方向を電気的に検出して電動でフォーカスレンズを速度制御するもの、あるいはフォーカスリング１４の回転位置を検出して電動でフォーカスレンズを位置制御するものであってもよい。
【００３０】
撮像部１２から順次読み出された電圧信号は、アナログ・フロント・エンド（ＡＦＥ）１６に加えられる。ＡＦＥ１６は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ回路）、アンプ、Ａ／Ｄコンバータ等を有し、ＣＤＳ回路はタイミング信号発生回路１８から加えられるＣＤＳパルスに基づいて入力する電圧信号を相関二重サンプリング処理する。ＣＤＳ回路によって処理された信号は、アンプによってゲインコントロールされたのち、Ａ／Ｄコンバータに加えられる。Ａ／Ｄコンバータは、タイミング信号発生回路１８から加えられるＡＤパルスに基づいて入力信号を画素ごとにデジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換して出力する。尚、撮像部１２の撮像素子及びＡＦＥ１６は、タイミング信号発生回路１８から加えられるタイミング信号によって同期して駆動されるようになっている。
【００３１】
上記ＡＦＥ１６から出力されるＲ、Ｇ、Ｂ信号は、信号処理部２０を介して一旦ＤＲＡＭ等のメモリ２２に格納され、その後、メモリ２２に格納されたＲ、Ｇ、Ｂ信号は、信号処理部２０にてホワイトバランス調整、ガンマ補正、及びＹＣ処理等の信号処理が施される。このＹＣ処理された輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂ（ＹＣ信号）は、液晶モニタ等の表示部２４に出力される。これにより、スルー画像や撮影された静止画等を表示部２４に表示させることができる。
【００３２】
また、撮影後のＹＣ信号は、圧縮／伸長部２６によって所定のフォーマットに圧縮されたのち、記録装置２８にてメモリカードなどの記録メディアに記録される。更に、再生モード時にはメモリカードなどに記録されている画像データが圧縮／伸長部２６によって伸長処理された後、表示部２４に出力され、表示部２４に再生画像が表示されるようになっている。
【００３３】
中央処理装置（ＣＰＵ）３０は、操作部３２（シャッタボタン、モードダイヤル、十字キー等を含む）からの入力に基づいて各回路を統括制御するとともに、オートフォーカス（ＡＦ）調整、自動露光（ＡＥ）調整、及びオートホワイトバランス（ＡＷＢ）補正、並びに本発明に係るＭＦ調整時の合焦アシスト等を行う。
【００３４】
尚、ＡＦ制御は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号の高周波成分が最大になるようにフォーカスレンズを移動させるコントラストＡＦであり、シャッタボタンの半押し時にＲ、Ｇ、Ｂ信号の高周波成分が最大になるようにフォーカスレンズを合焦位置に移動させる。
【００３５】
また、ＡＥ制御は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を取り込み、これらのＲ、Ｇ、Ｂ信号を積算した積算値に基づいて被写体輝度（撮影ＥＶ値）を求め、この撮影ＥＶ値に基づいて撮影時の絞り値とシャッタスピードを決定する。そして、シャッタボタンの全押し時に前記決定した絞り値になるように絞りを駆動し、また、決定したシャッタスピードとなるように電子シャッタによって電荷の蓄積時間を制御して１コマ分の画像データを取り込み、所要の信号処理をした後、記録メディアに記録する。
【００３６】
次に、本発明に係るＭＦ調整時の合焦アシスト方法について説明する。
【００３７】
図２は本発明に係るＭＦ調整時の処理内容を含む全体のフローチャートである。
【００３８】
まず、操作部３２中のフォーカスモード切替スイッチ（図示せず）をＡＦからＭＦに切り替えると、ＭＦ調整モードがＯＮとなり（ステップＳ１０）、以下の処理を行う。
【００３９】
フォーカス用のＡＥ調整を行う（ステップＳ１２）。そして、フォーカス用のＡＥが確定すると（ステップＳ１４）、被写体のコントラスト成分を抽出するためのハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を自動設定する（ステップＳ１６）。
【００４０】
図３（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ被写体の明るさと、使用するＨＰＦとの関係を示している。即ち、被写体の明るさに応じてＨＰＦ１〜ＨＰＦ４のうちのいずれかが設定され、被写体の明るさが暗くなる程、低周波成分を通過させるＨＰＦが設定される。
【００４１】
図４は被写体の明るさが０ＥＶ〜４ＥＶのときに設定されるＨＰＦ１と、１５ＥＶ〜１７ＥＶのときに設定されるＨＰＦ４の特性を示しており、ＨＰＦ１は、ＨＰＦ４よりも低周波成分を通過させる。
【００４２】
このように、被写体の明るさが暗いときに低周波成分を通過させるＨＰＦを設定する理由は、被写体の明るさが暗いと、高周波成分が少なくなり、この高周波成分を積算することにより算出される焦点情報の値が小さくなるからである。
【００４３】
また、図３（Ｃ）に示すように被写体の明るさに応じてＲ、Ｇ、Ｂ信号の画素混合を行う。即ち、被写体の明るさが暗い程、混合する画素数を増やし、得られる信号レベルを大きくする。
【００４４】
図５（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれＲＧＢの各色ごとに２画素混合、及び４画素混合する場合の混合する画素の組み合わせを示している。
【００４５】
即ち、混合する画素数を増やすことで、被写体の明るさが暗い場合でも所望の信号レベルが得られるようにしている。
【００４６】
尚、図５（Ｂ）に示すようにＲＧＢの４画素混合の場合の各Ｒ、Ｇ、Ｂ信号は、次式のようになる。
［数１］
Ｒ＝Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４
Ｇ＝Ｇ１＋Ｇ２＋Ｇ３＋Ｇ４
Ｂ＝Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋Ｂ４
また、図３（Ｃ）に示すように被写体の明るさが明るい場合（１５ＥＶ〜１７ＥＶ）には、画素混合をせずにＧ信号のみを使用する。
【００４７】
尚、図３及び図５に示した実施の形態では、ＲＧＢの２画素混合、ＲＧＢの４画素混合について説明したが、これに限らず、Ｇの１画素、Ｇの２画素混合、Ｇの４画素混合を使用してもよい。
【００４８】
更に、図３（Ｄ）に示すように被写体の明るさが所定の明るさ（４ＥＶ）以下になると、被写体の明るさが暗くなる程、ＡＦＥ１６におけるアンプのゲインを上げるようにゲインコントロールする。例えば、被写体の明るさが４ＥＶのときは、絞りが開放となり、かつシャッタスピードも最長となるため、４ＥＶよりも暗い被写体の場合には、撮像部１２から出力される画像信号のレベルが低くなる。この画像信号の低下を抑制するために画像信号を増幅するゲインを大きくし（感度を上げ）、所望のレベルの画像信号が得られるようにする。
【００４９】
尚、図３（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）に示したＨＰＦの設定、画素混合、及び感度の切替え制御は、それぞれ独立して行ってもよいし、適宜組み合わせて行ってもよい。
【００５０】
図２に戻って、上記ＨＰＦの設定後、続いて焦点情報の算出を行う（ステップＳ１８）。
【００５１】
この焦点情報の算出は、図６に示すように、まず撮像部１２にてフォーカス用画像の撮像を行い（ステップＳ１８１）、１画面分の画像信号のうちの焦点調節エリアの画像信号を取得する（ステップＳ１８２）。
【００５２】
ここで、焦点調節エリアについて説明する。図７に示すように１画面を６４（＝８×８）分割し、これらの分割エリアから１乃至複数の分割エリアの集合である焦点調節エリアを設定する。図７に示す例では、焦点調節エリアとして分割エリア２６〜２９が設定されている場合に関して示している。
【００５３】
また、この焦点調節エリアは、１画面内の任意の位置及び任意の大きさに設定することができる。
【００５４】
図８はデジタルカメラ１０の要部背面図であり、デジタルカメラ１０の背面には、表示部２４、操作部３２としての十字キー３２Ａ、「MENU/ 実行」キー３２Ｂ、「キャンセル」キー３２Ｃが設けられている。
【００５５】
焦点調節エリアを変更する場合には、「MENU/ 実行」キー３２Ｂ及び十字キー３２Ａを操作して焦点調節エリアの変更メニューを選択し、移動／拡縮モードのうちのいずれかを選択する。
【００５６】
図８（Ａ）に示すように焦点調節エリアの移動モードを選択し、十字キー３２Ａの上下左右キーを操作すると、焦点調節エリアを示す枠２４Ａが表示部２４の画面内で上下左右に移動する。枠２４Ａを所望の位置に移動させた後、「MENU/ 実行」キー３２Ｂを押すと、焦点調節エリアが確定して撮影モードに戻る。
【００５７】
また、図８（Ｂ）に示すように焦点調節エリアの拡縮モードを選択し、十字キー３２Ａの右キー又は左キーを押すと、枠２４Ａが左右方向に拡大又は縮小する。同様に、十字キー３２Ａの上キー又は下キーを押すと、枠２４Ａが上下方向に拡大又は縮小する。このようにして枠２４Ａを所望の大きさに拡縮させた後、「MENU/ 実行」キー３２Ｂを押すと、焦点調節エリアが確定して撮影モードに戻る。
【００５８】
尚、図９に示すように表示部２４をタッチパネル付きの表示部とし、タッチした部分を中心に焦点調節エリアを移動させるようにしてもよい。また、枠２４Ａの移動、拡縮は、図７に示した分割エリア単位で移動、拡縮することが信号処理上好ましい。
【００５９】
図６に戻って、焦点調節エリアが設定されると、その焦点調節エリア内の各分割エリアの画像信号の高周波成分を、図２のステップＳ１６で設定したＨＰＦにより抽出し、各分割エリアのＨＰＦ出力を積算し、各積算値を取得する（ステップＳ１８３、Ｓ１８４）。そして、焦点調節エリア内の各分割エリア内の積算値を合計して焦点情報を算出する（ステップＳ１８５）。
【００６０】
図１０はフォーカスレンズの位置毎に算出された分割エリア２６〜２９（図７参照）別のＨＰＦ出力の積算値を示すグラフであり、図１１はこれらの積算値を合計した焦点情報を示すグラフである。尚、図１１に示すように、フォーカスレンズの位置に応じて焦点情報の値が変動するが、この焦点情報がピークになるレンズ位置が被写体のコントラストが最大になり、通常、焦点が合った状態となる。
【００６１】
図２に戻って、焦点情報の算出が行われると、その焦点情報を表示部２４に表示する（ステップＳ２０）。続いて、ＭＦ調整のためにフォーカスリング１４が変更されたか否かを判別し（ステップＳ２２）、変更された場合にはステップＳ１８に戻り、フォーカスリング１４の変更に伴って移動したフォーカスレンズ位置での焦点情報が再び検出され、その検出された焦点情報が表示される。
【００６２】
図１２はフォーカスレンズを至近から無限遠に対応するレンズ移動範囲にわたって移動させた場合に表示部２４に表示される各レンズ位置と焦点情報との関係を示すグラフである。
【００６３】
同グラフに示すように現在のレンズ位置の焦点情報２５は、他のレンズ位置の焦点情報とは、色や明るさを変えて識別可能に表示される。尚、このグラフは、表示部２４に表示される被写体のスルー画像上にオーバーレイ表示されるが、これに限らず、表示部２４の画面を２分割してスルー画像とグラフとを別々に表示してもよいし、グラフを別の表示部に表示するようにしてもよい。
【００６４】
図１２に示す例では、焦点情報のピークが２つ存在している場合に関して示している。例えば、人物等の主要被写体の後方にコントラストの高い背景が存在するようなシーンに対してＭＦ調整を行う場合には、図１２に示すようなグラフが表示される。また、金網越しに人物を撮影する場合にも金網に合焦するレンズ位置と人物に合焦するレンズ位置の２箇所でピークが存在する。
【００６５】
撮影者は、焦点情報のピークが複数存在する場合には表示部２４に表示されるスルー画像からいずれの被写体に焦点を合わせるべきかを判断し、焦点情報のグラフを見ながら現在のレンズ位置の焦点情報２５が所望の焦点情報のピークと一致するようにフォーカスリング１４を操作することによりＭＦ調整を行う。尚、同じレンズ位置の焦点情報が異なる場合には、最新の焦点情報に更新する。
【００６６】
図２のステップＳ２２において、フォーカスリング１４を変更しない場合には、ステップＳ２４に進み、ここで焦点調節エリアが変更されたか否かを判別する。焦点調節エリアが変更された場合には、過去に算出した焦点情報を全て消去し、焦点情報の表示をリセットした後（ステップＳ２６）、ステップＳ１８に戻って新たに設定された焦点調節エリアの焦点情報の算出を行う。
【００６７】
また、ステップＳ２４において、焦点調節エリアの変更がない場合には、ステップＳ２８に進み、ここでシャッタボタンの操作による撮影が指示されたか否かが判別される。撮影が指示された場合には、撮影用ＡＥを行ったのち本撮像を行い、本撮像によって取得した画像信号の各種の信号処理、及び記録メディアへの画像の記録が行われる（ステップＳ３０）。
【００６８】
一方、撮影が指示されない場合には、ステップＳ１４でのＡＥ確定後にフォーカス用ＡＥが変化したか否かを判別し、フォーカス用ＡＥが変化していない場合には撮影シーンの変化がないと見なし、ステップＳ１８に戻る。一方、フォーカス用ＡＥが変化した場合には、撮影シーンが変化したと見なして過去に算出した焦点情報を全て消去し、焦点情報の表示をリセットした後（ステップＳ３４）、ステップＳ１２に戻る。
【００６９】
次に、本発明に係るＭＦ調整時の合焦アシスト方法の他の実施の形態について説明する。
【００７０】
図１３は本発明に係るＭＦ調整時の他の実施の形態の処理内容を含む全体のフローチャートである。尚、図２と共通する処理には、同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００７１】
図１３に示す実施の形態は、図２に示したものと比較して主としてＭＦ調整前にフォーカスレンズのラフサーチによるＡＦ調整を行う点で相違する。
【００７２】
即ち、ステップＳ４０において、焦点情報を求めるためのラフサーチを実施する。このラフサーチでは、フォーカスレンズを至近から無限遠までのレンズ移動範囲にわたってステッピングモータ等により自動的に移動させ、フォーカスレンズが所定量移動するごとに焦点情報を算出する。そして、ラフサーチによって算出した焦点情報のうちの最大値を検出する（ステップＳ４２）。
【００７３】
ラフサーチ時の焦点調節エリアは、例えば、デフォルトで設定された画面中央の所定のエリアとする。また、ラフサーチ中には、表示部２４に表示されるスルー画像が変化しないように、ラフサーチ直前のスルー画像を保持する。
【００７４】
ラフサーチによって現在の撮影シーンの焦点情報の最大値が検出されると、図１４に示すようにラフサーチして得た各レンズ位置の焦点情報の値を最大値で除算して規格化するとともに、焦点情報が最大となるレンズ位置にフォーカスレンズを移動させて待機させる。
【００７５】
図１４はラフサーチ終了後、ＭＦ調整前の表示部２４に表示された各レンズ位置に応じた焦点情報の一例を示すグラフである。尚、ラフサーチによって焦点情報のピークが複数検出された場合には、至近側のピークにフォーカスレンズを移動させて待機させる。通常、至近側に主要被写体が位置する場合が多いからである。
【００７６】
その後、ＭＦ調整のためにフォーカスリング１４が変更されたか否かを判別し（ステップＳ２２）、変更された場合にはステップＳ４４に戻り、フォーカスリング１４の変更に伴って移動したフォーカスレンズ位置での焦点情報が検出され、その検出された焦点情報が規格化されて表示される。
【００７７】
即ち、ラフサーチでは全てのレンズ位置における焦点情報の算出を行っていないため、より精度の高い焦点合わせを行う場合には、フォーカスリング１４を操作してＭＦ調整を行う。
【００７８】
これにより、ラフサーチ時には算出されていないレンズ位置の焦点情報が算出され、その焦点情報がグラフ上に追加される。尚、同じレンズ位置における焦点情報が異なる場合には、最新の焦点情報に更新される。また、ラフサーチ時に算出された焦点情報の最大値よりも大きな焦点情報がＭＦ調整時に得られると、その焦点情報の規格化された値は、１よりも大きくなる。
【００７９】
このようにラフサーチによって得られた焦点情報のうちの最大値によって各焦点情報を規格化するようにしたため、表示部２４に表示される焦点情報のグラフ上の最大値の値をほぼ一定にすることができ、ＭＦ調整時の操作性を向上させることができる。
【００８０】
また、ＭＦ調整前にラフサーチ時に取得した焦点情報を表示するようにしたため、フォーカスリングを操作するときの目安となり、速やかにＭＦ調整に移行することができ、更にラフサーチ時に焦点情報が最大となるレンズ位置にフォーカスレンズを移動させて待機させることで、ＭＦ調整時の調整量を最小限にすることができる。
【００８１】
図１５は本発明に係るＭＦ調整時の合焦アシスト機能を備えたパーソナルコンピュータ（以下、「パソコン」という）のハードウエア構成例を示すブロック図である。
【００８２】
図１５に示すようにパソコン１００は、主として各構成要素の動作を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）１０２と、装置の制御プログラムが格納されたり、プログラム実行時の作業領域となる主メモリ１０４と、パソコン１００のオペレーティングシステム（ＯＳ）、パソコン１００に接続された周辺機器のデバイスドライバ、本発明に係る合焦アシスト・プログラムを含む各種のアプリケーションソフト、ユーザの画像等が格納されるハードディスク装置１０６と、ＣＤ−ＲＯＭ装置１０８と、表示用データを一時記憶する表示メモリ１１０と、この表示メモリ１１０からの画像データ、文字データ等により画像や文字等を表示するＣＲＴモニタや液晶モニタ等のモニタ装置１１２と、キーボード１１４と、位置入力装置としてのマウス１１６、マウス１１６の状態を検出してモニタ装置１１２上のマウスポインタの位置やマウス１１６の状態等の信号をＣＰＵ１０２に出力するマウスコントローラ１１８と、デジタルカメラ１０と接続して画像データ等の入力が可能なＵＳＢ（Universal Serial Bus）などのインターフェース１２０と、上記各構成要素を接続するバス１２２とから構成されている。
【００８３】
尚、上記構成のパソコン１００は、ハードディスク装置１０６に格納されている、本発明に係る合焦アシスト・プログラムを除いて周知のものであるため、各構成要素の詳細な説明については省略する。この合焦アシスト・プログラムは、該プログラムが記録されたＣＤ−ＲＯＭをＣＤ−ＲＯＭ装置１０８にセットすることにより、パソコン１００にインストールすることができる。
【００８４】
次に、インターフェース１２０を介して接続されているデジタルカメラ１０のＭＦ調整時の合焦アシストについて説明する。
【００８５】
まず、デジタルカメラ１０は、ＭＦ調整モード時にフォーカス用画像の撮像を行い、その撮像によって取得した画像信号をパソコン１００に出力するとともに、フォーカスレンズの位置（又はフォーカスリングの回転位置がフォーカスレンズの位置と対応している場合にはフォーカスリングの回転位置）の情報をパソコン１００に出力するものとする。
【００８６】
パソコン１００は、デジタルカメラ１０のＭＦ調整モード時の合焦アシスト処理を行う場合には、図２に示した合焦アシストを含む処理フローのうちデジタルカメラ特有の処理（図２のステップＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１６、Ｓ３０）を除いた処理を実行する。
【００８７】
即ち、パソコン１００は、デジタルカメラ１０から入力するフォーカス用画像の画像信号に基づいて図２のステップＳ１８で説明した焦点情報を算出し、その焦点情報をフォーカスレンズのレンズ位置に応じてモニタ装置１１２にグラフ表示する（図１２参照）。
【００８８】
これにより、撮影者は、パソコン１００のモニタ装置１１２に表示された焦点情報のグラフを見ながらフォーカスリングを操作し、フォーカスレンズを焦点情報がピークとなる位置に移動させることができる。
【００８９】
尚、パソコン１００のモニタ装置１１２は、デジタルカメラ１０の表示部２４よりも大きいため、スルー画像の表示とグラフ表示とを画面上に並べて表示することができる。
【００９０】
また、この実施の形態では、各レンズ位置ごとの焦点情報を棒グラフで表示するようにしたが、これに限らず、折れ線グラフ等の他のグラフで表示するようにしてもよく、要は焦点情報の各レンズ位置ごとの焦点情報の履歴を表示することができるとともに、現在のレンズ位置での焦点情報が他の焦点情報と識別可能に表示できるものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明に係るマニュアルフォーカス調整装置を備えたデジタルカメラの実施の形態を示すブロック図
【図２】本発明に係るＭＦ調整時の処理内容を含む全体のフローチャート
【図３】被写体の明るさと使用するＨＰＦ、画素混合及び感度の関係を示す図
【図４】ＨＰＦ１とＨＰＦ４の振幅特性を示すグラフ
【図５】ＲＧＢの２画素混合及びＲＧＢの４画素混合を説明するために用いた図
【図６】焦点情報の算出を説明するために用いたフローチャート
【図７】焦点調節エリアを説明するために用いた画面全体の分割エリアを示す図
【図８】焦点調節エリアの移動／拡縮を説明するために用いた図
【図９】焦点調節エリアの移動の他の実施の形態を説明するために用いた図
【図１０】フォーカスレンズの位置毎に算出された焦点調節エリアの各分割エリア別のＨＰＦ出力の積算値を示すグラフ
【図１１】図１０に示した各分割エリア別のＨＰＦ出力の積算値を合計した焦点情報を示すグラフ
【図１２】デジタルカメラの表示部に表示される各レンズ位置に対応した焦点情報の一例を示すグラフ
【図１３】本発明に係るＭＦ調整時の処理内容の他の実施の形態を含む全体のフローチャート
【図１４】ラフスキャンによって得られた焦点情報に基づいて規格化された各焦点情報の一例を示すグラフ
【図１５】本発明に係るＭＦ調整時の合焦アシスト機能を備えたパーソナルコンピュータのハードウエア構成例を示すブロック図
【符号の説明】
【００９２】
１０…デジタルカメラ、１２…撮像部、１４…フォーカスリング、１６…アナログ・フロント・エンド（ＡＦＥ）、２０…信号処理部、２２…メモリ、２４…表示部、２６…圧縮／伸長部、２８…記録装置、３０…中央処理装置（ＣＰＵ）、３２…操作部、１００…パーソナルコンピュータ（パソコン）、１０２…ＣＰＵ、１０４…主メモリ、１０６…ハードディスク装置、１０８…ＣＤ−ＲＯＭ装置、１１２…モニタ装置、１２０…インターフェース
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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