(57)【要約】【課題】  合焦位置の異なった複数の画像や複数のエリアを合焦させた画像をレリーズ後に得ること。【解決手段】  至近から無限遠までの画像を全て取り込み、その後に撮影者が合焦させたいエリアを指定することでその中から最もピントが合っている画像を抽出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影時に第一の距離から第二の距離までの被写体撮影画像を全て記憶させる画像データ記憶手段と、該画像データ記憶手段に記憶された撮影画像を表示する画像表示部と、該画像表示部上で少なくとも一つの任意の領域を指示する指示手段と、画像データ記憶手段の全画像の中から指示した各々の領域において合焦位置と判断できる画像を抽出する抽出手段を有することを特徴とする電子撮像装置。
【請求項２】
上記抽出手段により抽出した画像を画像データ記憶手段に記録することを特徴とする請求項１記載の電子撮像装置。
【請求項３】
画像表示部上で指示した複数の領域において、前記抽出手段により夫々抽出した画像を一つの画像に合成する合成手段を有する請求項１記載の電子撮像装置。
【請求項４】
上記合成手段により合成した画像を画像データ記憶手段に記録することを特徴とする請求項３記載の電子撮像装置。
【請求項５】
指示した任意の領域を分割して記憶し、該領域を示す目印を画像と共に画像表示部上に表示することを特徴とする請求項１、３記載の電子撮像装置。
【請求項６】
指示した領域の画像を画像表示部上に拡大表示することを特徴とする請求項１記載の電子撮像装置。
【請求項７】
撮影時に第一の距離から第二の距離までの被写体撮影画像を全て記憶させる画像データ記憶手段と、該画像データ記憶手段に記憶された撮影画像を複数領域に分割する分割手段と、分割された全領域に対して合焦位置と判断できる画像を抽出し、自動で一つの画像に合成する機能を有する電子撮像装置。
【請求項８】
請求項1、７において第一の距離とは最短合焦位置であることを特徴とする電子撮像装置。
【請求項９】
請求項1、７において第二の距離とは無限遠合焦位置であることを特徴とする電子撮像装置。
【請求項１０】
請求項１、７において、合焦位置と判断できる画像とは指示された領域のコントラストが最も高い画像であることを特徴とする電子撮像装置。
【請求項１１】
請求項１、７において、合焦位置と判断できる画像とは指示された領域のデータサイズが圧縮されたデータの中で最も大きい画像であることを特徴とする電子撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像撮影後にピント位置の調整を行うことが可能な電子撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開昭61-236841号公報では、異なる位置に位置する2つの被写体ともにピントが合った状態で撮影を行わせる自動焦点装置が提案されている。
【０００３】
特開平05-034573号公報では、撮影したい物体をフォーカス目標内に設定して測距動作を行わせ、この後にカメラを撮影したい画面に向け直して撮影動作を行うプリフォーカス機能を有する自動焦点カメラの改良案が提案されている。
【０００４】
特開平06-086759号公報では、撮影系による被写体像が形成されている観察面（ピント面）上のファインダー系を介して観察者（撮影者）が観察している注視点方向の軸（視線）を、観察者の眼球面上を照明したときに得られる眼球の反射像を利用して検出するようにした視線検出装置を有した光学装置の改良案が提案されている。
【０００５】
特開平11-136568公報では、撮影者が表示部の画像を見て、意図する主要な被写体を指やペン等で触って指示すると、そのタッチ位置がタッチパネル及び位置情報検出手段を介して検出され、タッチ位置を基に画面上の主被写体を判別し、主被写体を重視した露出制御（AE）を行うとともに、主被写体にピントが合うように自動合焦手段を制御してフォーカス調整（AF）を行うデジタルカメラが提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
複数の請求項がある場合には、各請求項に対応する目的を記載して下さい。
上記に示した公知技術は、焦点の合わせ方はそれぞれ異なるが何れもレリーズ前に焦点を合わせることに関しては同じである。これらの場合、撮影後に撮影者の意図したところに撮影画像のピントが合っていない場合や構図上どうしても複数箇所にピントが合わせられないことがあった。特開平11-136568公報では、撮影時に液晶画面を見ながら焦点を合わせたい領域に手動で指示しなければならず、構図が一度決まっても片手持ちとなることで構図が乱れることや撮影時に手ブレを引き起こしてしまうなど操作性に関する問題があった。
【０００７】
本発明はこのような問題に鑑み、レリーズして画像の構図を確定してからレリーズ後に撮影者の意図するところに焦点を合わせ、且つ複数箇所に焦点を自由に合わせられることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は以上の課題を解決するために、撮影時に第一の距離から第二の距離までの被写体撮影画像を全て記憶させる画像データ記憶手段と、該画像データ記憶手段に記憶された撮影画像を表示する画像表示部と、該画像表示部上で少なくとも一つの任意の領域を指示する指示手段と、画像データ記憶手段の全画像の中から指示した各々の領域において合焦位置と判断できる画像を抽出する抽出手段を有する。上記抽出手段により抽出した画像を画像データ記憶手段に記録する。
画像表示部上で指示した複数の領域において、前記抽出手段により夫々抽出した画像を一つの画像に合成する合成手段を有する。上記合成手段により合成した画像を画像データ記憶手段に記録する。指示した任意の領域を分割して記憶し、その領域を示す目印を画像と共に画像表示部上に表示する。指示した領域の画像を画像表示部上に拡大表示する。
【０００９】
また、撮影時に第一の距離から第二の距離までの被写体撮影画像を全て記憶させる画像データ記憶手段と、該画像データ記憶手段に記憶された撮影画像を複数領域に分割する分割手段と、分割された全領域に対して合焦位置と判断できる画像を抽出し、自動で一つの画像に合成する機能を有する。上記第一の距離とは最短合焦位置であり、第二の距離とは無限遠合焦位置である。
【００１０】
また、合焦位置と判断できる画像とは指示された領域のコントラストが最も高い画像、或いは指示された領域のデータサイズが圧縮されたデータの中で最も大きい画像である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の特許請求第1、2項によれば、レリーズ後に被写体にピントを合わせるのと同様の効果が得られるため、レリーズ前にピントを合わせる方法では撮影後しか確認できないピント位置のズレ（ピンボケ）が皆無となる。また、同じ構図で異なった箇所にピントが合った画像を複数枚得ることができる。
【００１２】
本発明の特許請求第3、4項によれば、複数の被写体にピントが合った画像を得ることができる。また、そのピント合わせは撮影の構図を確定した後で余裕を持って自由に行うことができるためシャッターチャンスを逃すことが無い。
【００１３】
本発明の特許請求第5項によれば、合成の履歴を確認することができるため新たな画像の合成が容易になり、同じ箇所における二重合成を防ぐことができる。
本発明の特許請求第6項によれば、選択画像領域内を拡大することでピントの合い具合を撮影者が明確に判断することができる。
【００１４】
本発明の特許請求第7項によれば、カメラの絞りを用いることなく画像の合成によってパンフォーカス画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１の実施例）
本出願に係る発明の第1の実施例を説明する。図1-1、図1-2は本発明を適用したデジタルカメラの外観斜視図である。図2は本発明を適用したデジタルカメラのブロック図である。これらをもとに撮影までの動作を説明する。撮影者が本体10に設けられたメイン電源15を操作すると、カメラマイコン1は撮像部2である撮影光学系を内包する撮影レンズ鏡筒11、発光部5であるフラッシュ14を本体10より突出させ撮影可能状態とする。撮影者はファインダー（接眼レンズ）17を覗くか若しくは、画像表示部6である液晶ディスプレイ16を見ながらズームボタン18を操作し、画角を決定する。撮影者が画角を決定した後、レリーズボタン13を操作すると撮影レンズ鏡筒11或いは内包する光学系の少なくとも一部が駆動し撮影が行われ、画像データが記録媒体7であるメモリ（不図示）に記録される。尚、本実施例ではズームタイプのものを例示しているが本発明はこれに限定されるものではなく、単焦点タイプであっても適用可能である。またフラッシュ、ファインダーは本発明に於ける必須の構成要素ではなく、これらがなくても適用可能である。
【００１６】
レリーズボタン13が操作されてから画像データがメモリに記録されるまでの制御を図3-1、図3-2、図3-3を用いて説明する。図3-1はコントラストグラフであり縦軸がコントラスト、横軸が合焦光学系の光軸方向に沿った移動位置である。図3-2は図3-1のステップ(10)付近を拡大図示したものである。図3-1において、レリーズボタン13が操作されるとカメラマイコン1は撮影レンズ鏡筒11或いは内包する光学系の少なくとも一部を最短合焦位置（以後単に至近と言う）から無限遠合焦位置（以後単に無限遠と言う）まで駆動する。撮影レンズ鏡筒11或いは内包する光学系の少なくとも一部を移動させつつ、ステップ(1)〜(20)に於いて画像データを記録媒体7であるメモリに取り込む。即ちメモリには図3-3に示すように20枚の画像データが取り込まれている。尚、本実施例では20ステップとしているが本発明はこれに限定されるものではなく多いほど望ましい。画像データをメモリに取り込む光学配置は、許容錯乱円径から求められる被写界深度で至近から無限遠までを分割した場合の、各領域を満たす位置である。図3-2を用いて説明する。各ステップ位置において許容錯乱円径と光学性能から前側被写界深度と後側被写界深度が決定される。ステップ(9)における後側被写界深度とステップ(10)における前側被写界深度とを連続（9a）させておく。またステップ(10)における後側被写界深度とステップ(11)における前側被写界深度とを連続（10a）させておく。するとステップ(10)では被写体距離が(9a)から(10a)にある被写体に実用上合焦している写真を得ることが可能となる。このように至近から無限遠まで繰り返していくと全ての被写体距離をカバー可能になる。尚、これよりも細かく分割しても良い。得られた20枚の画像の中から1枚を液晶ディスプレイ16に表示させておき、ここで初めて撮影者がピントを合わせたい被写体を選択する。その選択方法はタッチパネル式の液晶ディスプレイを押圧するかディスプレイ上のカーソルをジョグダイヤル等で動かす手法など公知の方法を用いれば良い。任意の大きさの選択エリアを指示する場合は四角形のウインドウでピントを合わせたい被写体を囲めるようにすることが望ましい。また、レリーズ後液晶ディスプレイ16に表示させる画像は画面全体のコントラスト平均が最も高いものを自動的に選択させるか至近から無限までのどの位置の画像を表示させるかを予め設定できるようにしておく。
【００１７】
図4は上記の方法によって選択した被写体の中でピントが最も合っている画像の抽出を示す図である。図4は距離の異なる複数の被写体を含んだ画像であり、Aが至近に近い被写体、Cが無限遠に近い被写体、Bがその中間位置の被写体であると想定する。前記したように至近から無限遠までの画像を全て取り込んでいるからA、B、Cの被写体それぞれにピントが合った画像は全画像の中に含まれている。従って、撮影者がAにピントを合わせたい時はエリアｘを指定することによってAを選択すると、コントラスト測定部4がその選択した箇所におけるコントラストを測定し、コントラスト比較部3が20枚の画像を比較し、最もコントラストが高い画像をピントが合った画像として抽出する。抽出された画像は（Ｉ）のようにAにピントが合った画像であり結果的に全体の(4)ステップのものである。同様に撮影者がBにピントを合わせたければエリアｙを指定し被写体Bを選択することで(10)ステップの画像（II）を抽出することになり、Cの場合は(17)ステップの（III）となる。これらをレリーズ釦が押されてから画像を抽出するまでのフローチャートとして示すと図5のようになる。
【００１８】
本実施例では撮影光学系を至近に合焦する配置から、無限遠に合焦する配置まで駆動しつつ撮影動作を行うものとする。STARTがレリーズボタン13を操作した状態である。ステップ＃11において、撮影レンズ鏡筒11或いは内包する光学系の少なくとも一部が駆動される。ステップ＃12において撮影レンズ鏡筒11或いは内包する光学系の少なくとも一部が所定の光学配置になったかどうかが判断される。所定の光学配置になっていないと判断されるとステップ＃11に戻り、更に撮影光学系が駆動される。所定の光学配置になったと判断されると、ステップ＃13においてその光学配置に於ける被写体光を画像データとしてメモリに取り込む。画像データが取り込まれた後、ステップ＃14において光学配置が無限遠合焦距離であるかどうかが判断される。光学配置が無限遠合焦距離ではないと判断されるとステップ＃11に戻り、光学配置を変更しつつ繰り返し画像を取り込んでいく。ステップ＃14において無限遠合焦距離であると判断されるとステップ＃15において画像の取り込みを終了させる。画像の取り込みを終了させた後、ステップ＃16において撮影者が液晶ディスプレイ16を見ながらピントを合わせたい被写体エリアを選択する。ステップ＃17では取り込まれた複数の画像データのコントラストをコントラスト測定部4によって選択された被写体周辺エリア内で測定し、コントラスト比較部3によりコントラストが最大になっている画像を選択する。コントラストはピントが合っている画像ほど高くなるのは周知の通りである。コントラストが最大の画像選択後、ステップ＃18において選択された画像を記録媒体７であるメモリに記録する。画像を保存した後、撮影待機状態（STOP）となる。
【００１９】
（第２の実施例）
本出願に係る発明の第2の実施例を説明する。デジタルカメラの構成は第1の実施例と同様であるため説明を省略する。
【００２０】
図6は第1の実施例で示した方法によって抽出した複数の画像の合成を示す図である。図6は距離の異なる被写体それぞれにピントが合った画像であり、液晶ディスプレイ16上でA、B、Cの被写体を含むエリアｘ、ｙ、ｚの3箇所を選択することでそれぞれのエリアで最もピントが合った画像を全画像の中から抽出し1枚の画像に合成する。第1の実施例との違いは一度に複数箇所の被写体を選択するとそれぞれの箇所でピントが合った画像を抽出し公知の技術によって自動的に合成してくれることである。画像においてAが至近に近い被写体、Cが無限遠に近い被写体、Bがその中間位置の被写体であると想定しているから、合成後の画像はA、B、Cの全てにピントが合った画像が得られる。これら一連の動作をレリーズ釦が押されてから抽出した画像を合成するまでのフローチャートとして示すと図7のようになる。
【００２１】
本実施例では撮影光学系を至近に合焦する配置から、無限遠に合焦する配置まで駆動しつつ撮影動作を行うものとする。STARTがレリーズボタン13を操作した状態である。ステップ＃21において、撮影レンズ鏡筒11或いは内包する光学系の少なくとも一部が駆動される。ステップ＃22において撮影レンズ鏡筒11或いは内包する光学系の少なくとも一部が所定の光学配置になったかどうかが判断される。所定の光学配置になっていないと判断されるとステップ＃21に戻り、更に撮影光学系が駆動される。所定の光学配置になったと判断されると、ステップ＃23においてその光学配置に於ける被写体光を画像データとしてメモリに取り込む。画像データが取り込まれた後、ステップ＃24において光学配置が無限遠合焦距離であるかどうかが判断される。光学配置が無限遠合焦距離ではないと判断されるとステップ＃21に戻り、光学配置を変更しつつ繰り返し画像を取り込んでいく。ステップ＃24において無限遠合焦距離であると判断されるとステップ＃25において画像の取り込みを終了させる。画像の取り込みを終了させた後、ステップ＃26において撮影者が液晶ディスプレイ16を見ながらピントを合わせたい複数の被写体を選択する。ステップ＃27では取り込まれた複数の画像データのコントラストをコントラスト測定部4によって選択された被写体周辺エリア内で測定し、コントラスト比較部3によりコントラストが最大になっている画像をそれぞれ選択する。コントラストはピントが合っている画像ほど高くなるのは周知の通りである。コントラストが最大の複数画像の選択後、ステップ＃28において選択された複数の画像をデータ加工部8によって加工しデータ合成部9によって一つの画像に合成する。ステップ＃29で撮影者がピントを合わせたい被写体が更にあると判断した場合はステップ＃26に戻って撮影者が液晶ディスプレイ16を見ながらピントを合わせたい被写体を新たに選択しステップ＃28で再合成する。撮影者がもうピントを合わせたい被写体はないと判断した場合はステップ＃29で画像合成を終了しステップ＃30で記録媒体７であるメモリに記録する。画像を保存した後、撮影待機状態（STOP）となる。尚、ステップ＃26で1つの被写体しか選択しなかった場合は合成する必要が無いのでステップ＃27で画像の選択のみが行われ第1の実施例と同じ内容となる。
【００２２】
第1の実施例、第2の実施例共に画像を記録媒体７であるメモリに記録した後は初期に取り込んで複数の画像を削除するか否かの判断を撮影者に委ねるようにする。若し削除しない場合は別の被写体にピントが合った画像を得る場合や新たに合成させたい場合など後々の画像修正に有効であるがその分メモリの容量を使用することになる。
【００２３】
第2の実施例において合成した画像は合成の履歴が判るようにピントが合うように選択した箇所を液晶ディスプレイ16上で表示させるようにする。そうすることでピントの合った別の被写体の合成や同じ箇所の二重合成の回避が容易となる。また、合成画像を液晶ディスプレイ16上で全体表示させていると実際にピントが合ったか否かの判断が困難なため、選択箇所周辺を公知の技術で拡大表示させることで合成処理におけるボケ度合の判別を明確にする。
【００２４】
（第３の実施例）
図8は上記の画像合成を利用して全てにピントが合った画像を得るパンフォーカス機能を示す図である。ここでは、ディスプレイ上に表示される画像の例として真中の被写体にピントが合った図を用いている。本実施例が第1、2の実施例と大きく異なる点はピントを合わせる領域をマニュアル操作ではなく自動操作によって設定することである。カメラのモードをパンフォーカスモードに設定して撮影すると図8に示すように例えば42個の領域に分割される。この分割数はこれに限られるものではなく多ければ多いほど望ましく、予め撮影者が設定しておくか至近から無限遠までの画像取り込み枚数に応じて分割数を自動決定するようにしてもよい。1〜42まで分割された一つの領域の中で最も高コントラストな画像をそれぞれ第2の実施例で示したように至近から無限遠まで取り込まれた画像の中から抽出していく。本実施例のパンフォーカスモードの場合は42箇所の領域にピントが合った画像を全て一枚の画像に合成する。各領域にピントが合った画像はそれぞれの領域部分の画像として合成され全体として全てにピントが合った画像が得られる。但し、分割数が多いほど滑らかなパンフォーカス画像が得られることになる。このモードの場合、全ての領域にピントを合わせているためマニュアルによる再合成の必要は無いものとし、合成の基となっていた至近から無限遠までの複数の画像は合成したパンフォーカス画像を保存した時点で全て削除するようにする。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図1-1は本発明を適用したデジタルカメラの前側斜視図、図1-2は本発明を適用したデジタルカメラの後側斜視図
【図２】本発明を適用したデジタルカメラのブロック図
【図３】図3-1はコントラストのグラフ、図3-2はコントラストのグラフの拡大図、図3-3は画像選択の概念図
【図４】本発明の画像抽出概念図
【図５】本発明を適用したデジタルカメラのフローチャート(抽出)
【図６】本発明の画像抽出概念図
【図７】本発明を適用したデジタルカメラのフローチャート（合成）
【図８】パンフォーカス機能
【符号の説明】
【００２６】
10  カメラ本体
11  撮影レンズ鏡筒
12  ファインダー対物レンズ
13  レリーズボタン
14  フラッシュ
15  メイン電源スイッチ
16  液晶ディスプレイ
17  ファインダー接眼レンズ
18  ズームボタン
19a  モードボタン
19b  デートボタン
19c  セルフボタン
【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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