(57)【要約】【課題】ＡＦ制御で合焦不能となった場合でも、撮影者が速やかに合焦させることができるようにする。【解決手段】ＡＦ制御を行って合焦不能の場合は、再度合焦レンズが駆動される。その際、ＡＦ制御時のレンズ駆動速度よりも低速でレンズ駆動がなされる。また、ライブビュー表示では、画面の一部が拡大表示される。撮影者は、ライブビュー表示を見ながらレンズ停止のタイミングを計り、合焦したと判断した時点でレンズ停止操作を行う。これに伴って合焦レンズが停止し、その状態でシャッタレリーズが許容される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦点調節状態を検出し、その検出結果に基づいて合焦レンズを駆動する自動焦点調節手段と、
前記合焦レンズを含む撮影レンズの透過光束を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
前記自動焦点調節手段の動作に同期して前記撮像手段による撮像を繰り返し、その都度得られる前記画像データを表示装置に逐次更新表示する画像表示制御手段と、
前記自動焦点調節手段による合焦が可能か否かを判定する判定手段と、
前記合焦レンズを停止するために操作される停止操作部材と、
前記判定手段により合焦不能と判定された場合に前記合焦レンズを駆動し、前記停止操作部材の操作に伴って該合焦レンズを停止する制御手段とを具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記合焦不能と判定された場合のレンズ駆動は、合焦不能と判定される前の前記合焦レンズの駆動速度よりも低速でなされ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】
前記合焦不能と判定された場合のレンズ駆動は間欠駆動でなされることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記判定手段により合焦不能と判定された場合に、所定の操作がなされるのに伴って前記合焦レンズの駆動を開始することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記判定手段により合焦不能と判定された場合に、合焦レンズを駆動する旨を報知する報知手段を更に備え、前記制御手段は、前記報知手段による報知時に前記所定の操作がなされるのに伴って前記合焦レンズの駆動を開始することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記画像表示制御手段は、前記判定手段により合焦不能と判定された場合に、前記画像データの一部を拡大して前記表示装置に表示することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置に関し、自動焦点調節（ＡＦ）制御に失敗したときの対策を講じたものである。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるコントラスト方式のＡＦ制御を行うカメラにおいて、撮影レンズのズーム駆動中はレンズのＡＦ制御を停止するようにしたものが知られている。すなわち、ズーム駆動中は撮影画角の変化に起因して焦点調節状態の検出が困難になるため、ＡＦを禁止し、ズーム駆動終了後に再開する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−５０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、引用文献１のものは、単に焦点調節状態の検出が困難な状況ではＡＦを行わないというもので、ＡＦで合焦不能となった場合の対策については何ら講じられていない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る撮像装置は、焦点調節状態を検出し、その検出結果に基づいて合焦レンズを駆動する自動焦点調節手段と、合焦レンズを含む撮影レンズの透過光束を撮像して画像データを生成する撮像手段と、自動焦点調節手段の動作に同期して撮像手段による撮像を繰り返し、その都度得られる画像データを表示装置に逐次更新表示する画像表示制御手段と、自動焦点調節手段による合焦が可能か否かを判定する判定手段と、合焦レンズを停止するために操作される停止操作部材と、判定手段により合焦不能と判定された場合に合焦レンズを駆動し、停止操作部材の操作に伴って合焦レンズを停止する制御手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ＡＦ制御で合焦不能となった場合でも、撮影者が速やかに合焦させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態におけるデジタルカメラの外観を示し、（ａ）が背面図、（ｂ）がその側面図。
【図２】上記カメラの制御ブロック図。
【図３】合焦レンズ位置に対する焦点評価値の変化を示す図で、（ａ）は通常時、（ｂ）は低輝度時または低コントラスト時の変化をそれぞれ示す。
【図４】カメラの動作を説明するフローチャート。
【図５】他の実施形態におけるフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１〜図４により本発明の一実施形態を説明する。
図１において、カメラの前面には撮影レンズ１が、同上面にはレリーズボタン２が、同背面には液晶モニタ３と、複数の操作部材４ａ〜４ｆとが設けられている。
【０００９】
図２はカメラのブロック図である。撮影レンズ１を透過した被写体光束は、撮像素子１２で撮像され、その撮像信号は画像処理部１３に入力される。画像処理部１３を構成する画像処理回路１３ａは、入力された撮像信号に種々の処理を施して画像データを生成する。画像データは、表示回路１３ｂによる処理を経て液晶モニタ３に表示される。
【００１０】
撮影モード設定時には、上記撮像が繰り返され、その都度得られる画像データに基づく画像が液晶モニタ３に逐次更新表示される。この逐次更新表示は、ライブビュー表示またはスルー画表示と呼ばれ、撮影者はその表示画像を見ながら構図を決定する。撮影指示がなされると、改めて撮像が行われ、それによって生成された画像データは、コンピュータで扱うことが可能な画像ファイルとして、記録／再生回路１３ｃによりメモリカード等の記録媒体１５に記録される。
【００１１】
再生モードでは、記録媒体１５に記録された画像データを記録／再生回路１３ｃにて読み出し、画像処理回路１３ａおよび表示回路１３ｂによる処理を経て液晶モニタ３に表示することができる。
【００１２】
ＣＰＵ１６は、操作部１７からの入力に応答して画像処理部１３やＡＦ駆動回路１８、その他の不図示の回路を制御する。ＡＦ駆動回路１８は、ＣＰＵ１６の指示に応じてＡＦモータ１９を駆動し、撮影レンズ１を構成する合焦レンズ１ａを光軸方向に移動させる。操作部１７は、上述したレリーズボタン２や操作部材４ａ〜４ｆ、不図示の電源ボタン等を含む。
【００１３】
次に、自動焦点調節（ＡＦ制御）について説明する。
本実施形態のカメラは、いわゆるコントラスト方式のＡＦ制御を行う。コントラストＡＦは、像のボケの程度とコントラストとの間に相関があることに着目し、焦点が合ったときに像のコントラストが最大になることを利用して焦点合わせを行うものである。コントラストの大小は、撮像信号の高周波成分の大小により評価することができる。このためＣＰＵ１６は、撮像素子１２の出力である撮像信号から所定帯域の高周波成分を抽出してその絶対値を積分し、これを焦点評価値とする。撮影画面には、予め１箇所または複数箇所にＡＦエリアが設定されており、焦点評価値はそのＡＦエリアごとに演算される。
【００１４】
焦点評価値は、像のコントラスト、換言すれば合焦レンズ１ａの焦点調節状態に応じて変化する量であり、合焦してコントラストが最大となったときに最大値（ピーク値）となる。そこで、ＡＦエリアの焦点評価値がピークとなるレンズ位置を求め、その位置に合焦レンズ１ａをもたらすことで、ＡＦエリア内の被写体に合焦させることができる。以下、焦点評価値がピークとなるレンズ位置を求めて合焦レンズ１ａを駆動する動作をＡＦサーチと呼ぶ。
【００１５】
ＡＦサーチの手法としては、山登り方式が知られている。山登り方式において、ＣＰＵ１６は、ＡＦモータ１９により合焦レンズ１ａを移動させながら所定のサンプリングピッチごとに焦点評価値を演算し、演算のたびにその焦点評価値を前回サンプリング時の同評価値（記憶値）と比較する。今回の評価値が前回の評価値よりも増加していれば、ピークに近づいていることになるので、同方向に合焦レンズ１ａを移動させつつサンプリングを続ける。今回の評価値が前回の評価値よりも減少していれば、ピークから遠ざかっていることになるので、逆方向に合焦レンズ１ａを移動させる。かかる動作を繰り返すことで、最終的にピーク位置（山の頂上）に合焦レンズ１ａをもたらすことができる（図３（ａ））。
【００１６】
しかしながら、ＡＦエリアの被写体が低輝度あるいは低コントラストの場合は、合焦レンズ１ａの位置に拘わらず焦点評価値が全体的に小さいため、ピーク位置が掴みづらく、合焦レンズ１ａを合焦位置にもたらすことができないことがある（図３（ｂ）の実線、破線）。
【００１７】
そこで本実施形態では、ＡＦ制御を行って合焦不能の場合は、再度合焦レンズ１ａを駆動し、撮影者の操作に伴って合焦レンズ１ａを停止させるようにした。撮影者は、上述したライブビュー表示を見ながらレンズ停止のタイミングを計り、合焦したと判断した時点でレンズ停止操作を行う。これに伴って合焦レンズ１ａが停止し、その状態でシャッタレリーズが許容される。これによれば、たとえＡＦ制御による合焦に失敗した場合でも、迅速に所望の被写体にピントを合わせて撮影（画像記録）を行うことができる。
【００１８】
図４は上記の制御を実現するための処理手順の一例を示している。
ＣＰＵ１６は、レリーズボタン２の半押し操作でこのプログラムを起動し、まずステップＳ１でＡＦ制御、すなわち合焦レンズ１ａの駆動を伴うＡＦサーチを開始する。なお、ライブビュー表示は半押し操作前に既に行われており、半押し操作後も継続する。同様にＡＦ制御も半押し操作前に繰り返し行われているが、半押し操作に伴って改めて開始される。
【００１９】
まずＡＦ成功時の流れを説明する。ＣＰＵ１６は、ＡＦ制御開始後、ステップＳ２で合焦位置（ピーク位置）が判明するのを待ち、判明すると、ステップＳ３で合焦レンズ１ａを合焦位置に向けて駆動開始する。すなわち、ピーク位置は、いったんその位置を通り過ぎて初めて判明するため、通り過ぎた分だけ合焦レンズ１ａを戻す必要がある。ステップＳ３のレンズ駆動は、その戻す動作である。その後、レンズが合焦位置に達すると、ステップＳ４が肯定されてステップＳ５に進み、合焦レンズ１ａを停止してロックする。この状態でレリーズボタン２の全押し操作（レリーズ操作）を待つ。
なお、合焦位置が判明する前、あるいは合焦位置への駆動中に半押し操作の解除が確認されると、ステップＳ１３またはＳ１４が肯定されて処理は終了する。
【００２０】
次に、ＡＦ失敗（合焦不能）時の流れを説明する。
例えば低輝度時や低コントラスト時には、合焦レンズ１ａを全域（無限遠−最至近）に渡って移動させても合焦位置が判明しないことがあり、この場合はステップＳ９が肯定されてステップＳ９Ａに進む。ステップＳ９Ａでは、撮影者による合焦／非合焦の判定を容易にするため、ライブビュー画像の中央部分を拡大表示する。これは、画面の中央部分にピントを合わせる可能性が高いことによる。ただし、複数のＡＦエリアのいずれかを撮影者が予めカメラに対して選択設定している場合は、その選択エリアを中心とした領域を拡大する。
【００２１】
次にステップＳ１０では、合焦レンズ１ａの再駆動を開始する。例えば、上述のＡＦ制御で無限遠位置から最至近位置にレンズ駆動を行った場合は、逆に最至近位置から無限遠位置に向けてレンズ駆動を開始する。その際、レンズ駆動速度を先のＡＦ制御時よりも低速とする。あるいは、合焦レンズ１ａを少量だけ移動させて所定時間だけ停止させる動作を繰り返すようにしてもよい（間欠駆動）。なお、レンズ低速駆動（間欠駆動も含む）の際は、ライブビュー表示のフレームレートを落としてもよく、これにより消費電力を低減できる。
【００２２】
撮影者は、レリーズボタン２の半押し操作を継続したまま液晶モニタ３のライブビュー表示を注視する。合焦レンズ１ａは移動しているので、撮影者はライブビュー表示において焦点調節状態の変化を確認でき、所望の被写体に合焦したか否かを判断できる。特に本実施形態では、ライブビュー画像が拡大表示されているので、合焦／非合焦を正確に判断できる。しかも、合焦レンズ１ａの移動速度が低速、あるいは間欠駆動のため、合焦の瞬間を見過ごすこともない。撮影者は、所望の被写体に合焦したと判断したら、その時点でレンズ停止操作を行う。
【００２３】
レンズ停止操作は、例えば図１の操作部材４ａ（押圧ボタン）を押圧することでなされる。ボタン４ａであれば、右手の人差し指で半押し操作を継続したまま、同親指で容易に押圧できる。あるいは、レンズ停止操作部材を図１（ａ）におけるカメラの左側に設け、左手の指で操作する構成としてもよい。この場合も操作は容易に行える。いずれの場合もレンズ停止操作部材は、他の用途で用いる操作部材との兼用が可能である。
【００２４】
ＣＰＵ１６は、ステップＳ１１で撮影者によるレンズ停止操作を確認すると、ステップＳ５に進んで直ちにレンズ駆動を停止し、ロックする。その後、レリーズボタン２の全押し操作待ちとなる。なお、レンズ停止操作がなされずに半押し操作が解除されると、ステップＳ１２が肯定されて処理が終了する。
【００２５】
ステップＳ６で全押し操作が確認されると、ＣＰＵ１６はステップＳ７で撮像を行うとともに、得られた画像データを画像ファイルとして記録媒体１５に記録する。ここで、画像ファイルには、撮影日付や撮影条件等のメータデータが含まれるが、撮影者によるレンズ停止を経て画像記録を行った場合は、その旨の情報をメタデータに含ませるようにしてもよい。その後、処理は終了するが、ライブビュー画像の一部が拡大されていた場合は、通常表示に戻し、また合焦レンズ１ａのロックは解除する。なお、全押しがなされずに半押しが解除されると、ステップＳ８から処理終了となる。
【００２６】
以上では、レリーズボタン２とは別にレンズ停止操作部材を設けた例を示したが、例えばレンズ再駆動開始後、レリーズボタン２の半押しを解除すると合焦レンズ１ａが停止してロックされるようにしてもよい。この場合は、ロック解除操作を行うまでレンズロックが解除されないようにする必要がある。
【００２７】
図５は他の実施形態を示し、これは図４のステップＳ９とＳ９Ａの間にステップＳ３１〜Ｓ３３を追加したものである。ＣＰＵ１６は、ＡＦ失敗時にいきなり合焦レンズ１ａの再駆動を開始するのではなく、ステップＳ３１で再駆動に関するメッセージを液晶モニタ３上に表示する。このメッセージは、再駆動開始操作を行うことで再駆動が開始され、その後に停止操作を行うことで再駆動が停止される旨の報知である。そして、撮影者が再駆動開始操作を行ったことをステップＳ３２で確認すると、ＣＰＵ１６は拡大表示を行って再駆動を開始する（ステップＳ９Ａ，Ｓ１０）。
【００２８】
再駆動開始操作は、例えば上記レンズ停止操作部材にその機能を割り当てることができる。すなわち、同一の操作部材の最初の操作で再駆動を開始し、２回目の操作で停止する。あるいは、同一の操作部材の押圧操作で再駆動を開始し、押圧解除で停止するようにしてもよい。
【００２９】
このように、再駆動開始操作がなされて初めて再駆動を開始するようにすることで、いきなり再駆動を開始する場合と比べて撮影者が適正な位置でレンズを停止できる可能性が高まる。
【００３０】
なお以上では、 コントラストＡＦにて説明したが、それ以外のＡＦ制御にも本発明を適用できる。また、静止画撮影時に限らず、動画撮影時にも本発明を同様に適用できる。画像表示装置は、カメラ表面に設けられる液晶モニタ３に代えて、接眼窓から覗くタイプの電子ビューファインダ（ＥＶＦ）でもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１  撮影レンズ
１ａ  合焦レンズ
２  レリーズボタン
３  液晶モニタ
４ａ〜４ｆ  操作部材
１２  撮像素子
１３  画像処理部
１６  ＣＰＵ
１８  ＡＦ駆動回路
１９  ＡＦモータ
【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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