(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を電気信号に変換する複数の画素を有し、これら複数の画素を用いて光学像を画像データに変換して出力する撮像素子と、
被写界像を前記撮像素子の受光面に結像させ且つ結像される前記被写界像のフォーカス位置を変化させるためのフォーカス調整機能を含む撮像光学系と、
前記撮像光学系のフォーカス位置を変化させつつ所定のフォーカス位置で前記撮像素子を介して撮像データを取り込む撮像制御手段と、
前記撮像光学系のフォーカス位置を、所定の移動範囲内について、所定の間隔毎に変化させつつ、前記撮像制御手段により、前記撮像素子の所定の撮像領域の画素のうちの一部の画素から第一の撮像データを複数取り込み、複数の前記第一の撮像データから得られる合焦評価値に基づいて、前記所定の移動範囲よりも狭いフォーカス移動範囲を決定する撮像範囲決定手段と、
前記撮像光学系のフォーカス位置を前記フォーカス移動範囲内について変化させつつ、前記撮像制御手段により、前記撮像素子の前記所定の撮像領域の画素のうちの少なくとも一部で且つ前記第一の撮像データよりも画素数が多い領域の画素から第二の撮像データを複数取り込んで記憶する撮像データ記憶手段と、
前記撮像データ記憶手段に記憶された複数の前記第二の撮像データから得られる合焦評価値に基づいて、前記複数の第二の撮像データのうちの少なくとも一部の前記第二の撮像データを選択する記録画像選択手段と、
前記記録画像選択手段により選択された前記第二の撮像データを記録媒体に記録する画像記録手段と
を具備し、
レリーズ操作部の第一の操作状態において、前記撮像範囲決定手段によるフォーカス移動範囲の決定と前記撮像データ記憶手段による前記第二の撮像データの記憶を共に行う
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像範囲決定手段は、前記合焦評価値が所定の閾値以上となる範囲を前記フォーカス移動範囲に決定し、
前記撮像データ記憶手段は、前記合焦評価値が所定の閾値以上となった場合に前記第二の撮像データの記憶を行う
ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記レリーズ操作部の前記第一の操作状態において第二の操作が行われた場合、前記画像記録手段による前記第二の撮像データの記録媒体への記録が行われることを特徴とする請求項１または２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記記録画像選択手段は、前記撮像データ記憶手段に記憶された前記複数の第二の撮像データの合焦評価値に基づいて１以上の合焦位置を決定し、前記合焦位置近傍の複数の前記第二の撮像データを選択し、前記画像記録手段による記録媒体への記録に供する手段であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像範囲決定手段および記録画像選択手段の少なくとも一方は、
少なくとも、対応する撮像データから得られる距離情報に基づいて、撮像範囲および選択撮像データの少なくとも一方を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像範囲決定手段および記録画像選択手段の少なくとも一方は、
少なくとも、当該撮像データのピントずれに対応する位相差情報を得て、少なくともこの位相差情報に基づいて、撮像範囲および選択撮像データの少なくとも一方を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像範囲決定手段は、当該撮像データから主要被写体位置を解析し、少なくともこの解析結果に基づく主要被写体位置情報に対応して、前記フォーカス移動範囲を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮像範囲決定手段および記録画像選択手段の少なくとも一方は、
撮像モードに応じて、撮像範囲および選択撮像データの少なくとも一方の決定内容を制限することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記記録手段は、前記記録画像選択手段で決定された撮像画像が複数存在する場合、これら複数の撮像画像のうちの主となる１つ以上の主画像と該主画像内の主要エリアとを決定し、前記主要エリアに関するフォーカス位置の異なる撮像データの撮像画像間圧縮データを、主画像と共通のファイルおよび主画像と関連付けられたファイルのいずれか一方のファイルとして保存することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記撮像範囲決定手段による撮像範囲決定および前記記録画像選択手段による撮像選択の少なくとも一方に関するエリア情報を、撮像画面内が複数エリアに区分けされた形態により表示し得る表示手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１１】
異なるフォーカス位置における被写界画像を連続的に撮像し得る撮像装置であって、当該撮像装置に内蔵されるメモリおよび当該撮像装置に取り外し可能に装填されているメモリの少なくとも一方と、通信手段との少なくとも一方の制約に関して、使用者に対する警告を行う手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１２】
光を電気信号に変換する複数の画素を有し、これら複数の画素を用いて光学像を画像データに変換して出力する撮像素子、
被写界像を前記撮像素子の受光面に結像させ且つ結像される被写界像のフォーカス位置を変化させるためのフォーカス調整機能を含む撮像光学系、
前記撮像光学系のフォーカス位置を変化させつつ所定のフォーカス位置で前記撮像素子を介して撮像データを取り込む撮像制御手段および
前記撮像制御手段により取り込まれた撮像データを記録媒体に保存するための記録手段、
を具備する撮像装置にて連続的な複数の被写界画像を自動的に取得する連続撮像方法において、
前記撮像光学系のフォーカス位置を所定の移動範囲内について、所定の間隔毎に変化させつつ、前記撮像制御手段により、前記撮像素子の所定の撮像領域の画素のうちの一部の画素から第一の撮像データを複数取り込む第一の撮像データ取得ステップと、
前記第一の撮像データ取得ステップにより取り込まれた複数の前記第一の撮像データから合焦評価値を得て、該合焦評価値に基づいて、前記所定の移動範囲よりも狭いフォーカス移動範囲を決定する撮像範囲決定ステップと、
前記フォーカス移動範囲内について、前記撮像光学系のフォーカス位置を変化させつつ、前記撮像制御手段により、前記撮像素子の前記所定の撮像領域の画素のうちの少なくとも一部で且つ前記第一の撮像データよりも画素数が多い領域の画素から第二の撮像データを複数取り込んで記憶する第二の撮像データ記憶ステップと、
前記第二の撮像データ記憶ステップにより記憶された複数の前記第二の撮像データから得られる合焦評価値に基づいて、前記複数の第二の撮像データのうちの少なくとも一部の前記第二の撮像データを選択する記録画像選択ステップと、
前記記録画像選択ステップにより選択された前記第二の撮像データを前記記録手段により記録媒体に記録する画像記録ステップと
を有し、
レリーズ操作部の第一の操作状態において、前記撮像範囲決定ステップによるフォーカス移動範囲の決定と前記第二の撮像データ記憶ステップによる前記第二の撮像データの記憶を共に行うことを特徴とする連続撮像方法。
【請求項１３】
前記撮像範囲決定ステップは、前記合焦評価値が所定の閾値以上となる範囲を前記フォーカス移動範囲に決定し、
前記第二の撮像データ記憶ステップは、前記合焦評価値が所定の閾値以上となった場合に前記第二の撮像データの記憶を行う
ことを特徴とする請求項１２記載の連続撮像方法。
【請求項１４】
前記レリーズ操作部の前記第一の操作状態において第二の操作が行われた場合、前記画像記録ステップによる前記第二の撮像データの記録媒体への記録が行われることを特徴とする請求項１２または１３記載の連続撮像方法。
【請求項１５】
前記記録画像選択ステップは、前記第二の撮像データ記憶ステップにて記憶された前記複数の第二の撮像データの合焦評価値に基づいて１以上の合焦位置を決定するステップと、前記合焦位置近傍の複数の前記第二の撮像データを選択し、前記画像記録ステップにおける記録媒体への記録に供するステップとを含むことを特徴とする請求項１２に記載の連続撮像方法。
【請求項１６】
前記撮像範囲決定ステップおよび記録画像選択ステップの少なくとも一方は、
少なくとも、対応する撮像データから得られる距離情報に基づいて、撮像範囲および選択撮像データの少なくとも一方を決定することを特徴とする請求項１２に記載の連続撮像方法。
【請求項１７】
前記撮像範囲決定ステップおよび記録画像選択ステップの少なくとも一方は、
少なくとも、当該撮像データのピントずれに対応する位相差情報を得て、少なくともこの位相差情報に基づいて、撮像範囲および選択撮像データの少なくとも一方を決定することを特徴とする請求項１２に記載の連続撮像方法。
【請求項１８】
前記撮像範囲決定ステップは、
当該撮像データから主要被写体位置を解析し、少なくともこの解析結果に基づく主要被写体位置情報に対応して、前記フォーカス移動範囲を決定することを特徴とする請求項１２に記載の連続撮像方法。
【請求項１９】
前記撮像範囲決定ステップおよび記録画像選択ステップの少なくとも一方は、
撮像モードに応じて、撮像範囲および選択撮像データの少なくとも一方の決定内容を制限することを特徴とする請求項１２に記載の連続撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆるディジタルカメラ等の撮像装置に係り、特に、自動的に合焦位置を変更しながら連続的に撮像を行う機能を有する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のディジタルカメラ等の撮像装置において、ピントは、装置内部のオートフォーカス機能で自動的に決定されたフォーカス位置で撮影される。多くの場合は、視覚的にピントが合ったと許容し得るレンズの被写界深度内では問題は少ないが、使用者が最もピントを合わせたい被写体や被写体部分に、最も適正に合わせることが困難な場合もあり、奥行きのあるシーンや、被写界深度の狭い近接の撮影では、合わせたい被写体や被写体部分のピントが甘くなってしまうことがある。
従来においては、例えば特許文献１（特開２００５−２０２０６４号）に、ピントを合わせる範囲を指定して、効率よくピント合わせを行う方法が提案されている。しかしながらこの方法は、範囲指定などの手間がかかる。
これに対して、例えば特許文献２（特開２００５−１４０８５１号）においては、レンズを微小繰り出ししながら連続撮影を行うことが開示されているが、このようにすると撮影枚数が多くなってしまうという問題がある。
なお、例えば特許文献３（特開２００３−４４８５３号）には、被写界の画像データから、顔などの特徴的な被写体部分を検出する方式が示されており、また、例えば特許文献４（特許３５００１４７号）には、いわゆる前値予測方式によるフレーム間の圧縮方式が示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０２０６４号公報
【特許文献２】特開２００５−１４０８５１号公報
【特許文献３】特開２００３−４４８５３号公報
【特許文献４】特許３５００１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、特許文献１（特開２００５−２０２０６４号）に示される自動合焦動作範囲を予め制限する方法は、自動合焦動作範囲を、ユーザとの対話的操作により指定するなど、範囲指定のための特別な操作が必要であり、撮像操作が煩雑となったり、範囲指定のために複雑な構成を要したりする。
また、特許文献２（特開２００５−１４０８５１号）に示される撮像レンズを微小繰り出ししながら連続撮像を行う方式は、撮像画像枚数が多くなってしまい、システムが自動的に最適な１枚を選択するようにしても、それ以外の撮像画像を選択しようとすると、ユーザによって多数の撮像画像の中から最適な撮像画像を選択するという操作がさらに必要となってしまう。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、フォーカス位置を変更して逐次複数の撮像を行い、ユーザが必要とするであろう画像データを、被写界状況に応じて、自動的に且つ効率よく得ることを可能とする撮像装置および連続撮像方法を提供することを目的としている。
本発明の請求項１の目的は、無駄な撮像操作および撮像データ記録を防止し、所要とする充分な撮像データを、合焦状況に応じて、自動的に且つ極めて効率良く得ることを可能とし、
特に、レリーズ操作部の第一の操作の時点で、所望のフォーカス撮像が行われたか否かを使用者が判断することができ、被写体が動いたなどのような明らかな失敗時であれば、第一の操作状態を解除して再び第一の操作をやり直すことによって撮像し直すことができ、時間のかかる無駄な記録保存を行わずに済むことを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項２の目的は、特に、無駄な撮像操作と撮像データの記録を効果的に防止し得る撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、撮像データの記録媒体への記録を適切に行い得る撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、所要とする充分で且つ適切な撮像データを、合焦状況に応じて、自動的に且つ極めて効率良く得ることを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項５の目的は、特に、無駄な撮像操作および撮像データ記録を効果的に防止し、所要の撮像データを、被写体距離に応じて、自動的に且つ効率良く得ることを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、無駄な撮像操作および撮像データ記録を効果的に防止し、所要の撮像データを、ピント状況に応じて、自動的に且つ効率良く得ることを可能とする撮像装置を提供することにある。
【０００５】
本発明の請求項７の目的は、特に、無駄な撮像操作および撮像データ記録を効果的に防止し、所要の撮像データを、主要被写体に対応して、自動的に且つ効率良く得ることを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項８の目的は、特に、無駄な撮像操作および撮像データ記録を効果的に防止し、所要の撮像データを、撮像モードに応じて、自動的に且つ効率良く得ることを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項９の目的は、特に、複数の撮像画像を、共通のファイルまたは互いに関連付けられたファイルとして、少ないデータ量で記録保存することを可能とする撮像装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の請求項１０の目的は、特に、撮像画面内の表示により、主要エリアについての適切な撮像が、所要に応じて行われていることを、ユーザが認知することを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項１１の目的は、特に、内蔵メモリおよび取り外し可能なメモリの少なくとも一方と、通信手段との少なくとも一方の制約を、適切に警告することを可能とする撮像装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の請求項１２の目的は、特に、無駄な撮像操作および撮像データ記録を防止し、所要とする充分な撮像データを、合焦状況に応じて、自動的に且つ極めて効率良く得ることを可能とし、特に、レリーズ操作部の第一の操作の時点で、所望のフォーカス撮像が行われたか否かを使用者が判断することができ、被写体が動いたなどのような明らかな失敗時であれば、第一の操作状態を解除して再び第一の操作をやり直すことによって撮像し直すことができ、時間のかかる無駄な記録保存を行わずに済むことを可能とする連続撮像方法を提供することにある。
本発明の請求項１３の目的は、無駄な撮像操作と撮像データの記録を効果的に防止し得る連続撮像方法を提供することにある。
本発明の請求項１４の目的は、撮像データの記録媒体への記録を適切に行い得る連続撮像方法を提供することにある。
本発明の請求項１５の目的は、特に、所要とする充分で且つ適切な撮像データを、合焦状況に応じて、自動的に且つ極めて効率良く得ることを可能とする連続撮像方法を提供することにある。
本発明の請求項１６の目的は、特に、無駄な撮像操作および撮像データ記録を効果的に防止し、所要の撮像データを、被写体距離に応じて、自動的に且つ効率良く得ることを可能とする連続撮像方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の請求項１７の目的は、特に、無駄な撮像操作および撮像データ記録を効果的に防止し、所要の撮像データを、ピント状況に応じて、自動的に且つ効率良く得ることを可能とする連続撮像方法を提供することにある。
本発明の請求項１８の目的は、特に、無駄な撮像操作および撮像データ記録を効果的に防止し、所要の撮像データを、主要被写体に対応して、自動的に且つ効率良く得ることを可能とする連続撮像方法を提供することにある。
本発明の請求項１９の目的は、特に、無駄な撮像操作および撮像データ記録を効果的に防止し、所要の撮像データを、撮像モードに応じて、自動的に且つ効率良く得ることを可能とする連続撮像方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載した本発明に係る撮像装置は、上述した目的を達成するために、
光を電気信号に変換する複数の画素を有し、これら複数の画素を用いて光学像を画像データに変換して出力する撮像素子と、
被写界像を前記撮像素子の受光面に結像させ且つ結像される前記被写界像のフォーカス位置を変化させるためのフォーカス調整機能を含む撮像光学系と、
前記撮像光学系のフォーカス位置を変化させつつ所定のフォーカス位置で前記撮像素子を介して撮像データを取り込む撮像制御手段と、
前記撮像光学系のフォーカス位置を、所定の移動範囲内について、所定の間隔毎に変化させつつ、前記撮像制御手段により、前記撮像素子の所定の撮像領域の画素のうちの一部の画素から第一の撮像データを複数取り込み、複数の前記第一の撮像データから得られる合焦評価値に基づいて、前記所定の移動範囲よりも狭いフォーカス移動範囲を決定する撮像範囲決定手段と、
前記撮像光学系のフォーカス位置を前記フォーカス移動範囲内について変化させつつ、前記撮像制御手段により、前記撮像素子の前記所定の撮像領域の画素のうちの少なくとも一部で且つ前記第一の撮像データよりも画素数が多い領域の画素から第二の撮像データを複数取り込んで記憶する撮像データ記憶手段と、
前記撮像データ記憶手段に記憶された複数の前記第二の撮像データから得られる合焦評価値に基づいて、前記複数の第二の撮像データのうちの少なくとも一部の前記第二の撮像データを選択する記録画像選択手段と、
前記記録画像選択手段により選択された前記第二の撮像データを記録媒体に記録する画像記録手段と
を具備し、
レリーズ操作部の第一の操作状態において、前記撮像範囲決定手段によるフォーカス移動範囲の決定と前記撮像データ記憶手段による前記第二の撮像データの記憶を共に行う
ことを特徴としている。
請求項２に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１の撮像装置であって、
前記撮像範囲決定手段は、前記合焦評価値が所定の閾値以上となる範囲を前記フォーカス移動範囲に決定し、
前記撮像データ記憶手段は、前記合焦評価値が所定の閾値以上となった場合に前記第二の撮像データの記憶を行う
ことを特徴としている。
請求項３に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１の撮像装置であって、
前記レリーズ操作部の前記第一の操作状態において第二の操作が行われた場合、前記画像記録手段による前記第二の撮像データの記録媒体への記録が行われることを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１の撮像装置であって、
前記記録画像選択手段は、前記撮像データ記憶手段に記憶された前記複数の第二の撮像データの合焦評価値に基づいて１以上の合焦位置を決定し、前記合焦位置近傍の複数の前記第二の撮像データを選択し、前記画像記録手段による記録媒体への記録に供する手段であることを特徴としている。
請求項５に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１の撮像装置であって、
前記撮像範囲決定手段および記録画像選択手段の少なくとも一方は、
少なくとも、対応する撮像データから得られる距離情報に基づいて、撮像範囲および選択撮像データの少なくとも一方を決定することを特徴としている。
請求項６に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１の撮像装置であって、
前記撮像範囲決定手段および記録画像選択手段の少なくとも一方は、
少なくとも、当該撮像データのピントずれに対応する位相差情報を得て、少なくともこの位相差情報に基づいて、撮像範囲および選択撮像データの少なくとも一方を決定することを特徴としている。
【００１５】
請求項７に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１の撮像装置であって、
前記撮像範囲決定手段および記録画像選択手段の少なくとも一方は、
少なくとも、当該撮像データから主要被写体位置を解析し、少なくともこの解析結果に基づく主要被写体位置情報に対応して、撮像範囲および選択撮像データの少なくとも一方を決定することを特徴としている。
請求項８に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１の撮像装置であって、
前記撮像範囲決定手段および記録画像選択手段の少なくとも一方は、
撮像モードに応じて、撮像範囲および選択撮像データの少なくとも一方の決定内容を制限することを特徴としている。
【００１６】
請求項９に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１の撮像装置であって、
前記記録手段は、前記記録画像選択手段で決定された撮像画像が複数存在する場合、これら複数の撮像画像のうちの主となる１つ以上の主画像と該主画像内の主要エリアとを決定し、前記主要エリアに関するフォーカス位置の異なる撮像データの撮像画像間圧縮データを、主画像と共通のファイルおよび主画像と関連付けられたファイルのいずれか一方のファイルとして保存することを特徴としている。
【００１７】
請求項１０に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１の撮像装置であって、
前記撮像範囲決定手段による撮像範囲決定および前記記録画像選択手段による撮像選択の少なくとも一方に関するエリア情報を、撮像画面内が複数エリアに区分けされた形態により表示し得る表示手段をさらに有することを特徴としている。
請求項１１に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１の撮像装置であって、
異なるフォーカス位置における被写界画像を連続的に撮像し得る撮像装置であって、当該撮像装置に内蔵されるメモリおよび当該撮像装置に取り外し可能に装填されているメモリの少なくとも一方と、通信手段との少なくとも一方の制約に関して、使用者に対する警告を行う手段をさらに含むことを特徴としている。
【００２７】
請求項１２に記載した本発明に係る連続撮像方法は、上述した目的を達成するために、
光を電気信号に変換する複数の画素を有し、これら複数の画素を用いて光学像を画像データに変換して出力する撮像素子、
被写界像を前記撮像素子の受光面に結像させ且つ結像される被写界像のフォーカス位置を変化させるためのフォーカス調整機能を含む撮像光学系、
前記撮像光学系のフォーカス位置を変化させつつ所定のフォーカス位置で前記撮像素子を介して撮像データを取り込む撮像制御手段および
前記撮像制御手段により取り込まれた撮像データを記録媒体に保存するための記録手段、
を具備する撮像装置にて連続的な複数の被写界画像を自動的に取得する連続撮像方法において、
前記撮像光学系のフォーカス位置を所定の移動範囲内について、所定の間隔毎に変化させつつ、前記撮像制御手段により、前記撮像素子の所定の撮像領域の画素のうちの一部の画素から第一の撮像データを複数取り込む第一の撮像データ取得ステップと、
前記第一の撮像データ取得ステップにより取り込まれた複数の前記第一の撮像データから合焦評価値を得て、該合焦評価値に基づいて、前記所定の移動範囲よりも狭いフォーカス移動範囲を決定する撮像範囲決定ステップと、
前記フォーカス移動範囲内について、前記撮像光学系のフォーカス位置を変化させつつ、前記撮像制御手段により、前記撮像素子の前記所定の撮像領域の画素のうちの少なくとも一部で且つ前記第一の撮像データよりも画素数が多い領域の画素から第二の撮像データを複数取り込んで記憶する第二の撮像データ記憶ステップと、
前記第二の撮像データ記憶ステップにより記憶された複数の前記第二の撮像データから得られる合焦評価値に基づいて、前記複数の第二の撮像データのうちの少なくとも一部の前記第二の撮像データを選択する記録画像選択ステップと、
前記記録画像選択ステップにより選択された前記第二の撮像データを前記記録手段により記録媒体に記録する画像記録ステップと
を有し、
レリーズ操作部の第一の操作状態において、前記撮像範囲決定ステップによるフォーカス移動範囲の決定と前記第二の撮像データ記憶ステップによる前記第二の撮像データの記憶を共に行うことを特徴としている。
請求項１３に記載した本発明に係る連続撮像方法は、請求項１２の連続撮像方法であって、
前記撮像範囲決定ステップは、前記合焦評価値が所定の閾値以上となる範囲を前記フォーカス移動範囲に決定し、
前記第二の撮像データ記憶ステップは、前記合焦評価値が所定の閾値以上となった場合に前記第二の撮像データの記憶を行う
ことを特徴としている。
請求項１４に記載した本発明に係る連続撮像方法は、請求項１２の連続撮像方法であって、
前記レリーズ操作部の前記第一の操作状態において第二の操作が行われた場合、前記画像記録ステップによる前記第二の撮像データの記録媒体への記録が行われることを特徴としている。
【００２８】
請求項１５に記載した本発明に係る連続撮像方法は、請求項１２の連続撮像方法であって、
前記記録画像選択ステップは、前記第二の撮像データ記憶ステップにて記憶された前記複数の第二の撮像データの合焦評価値に基づいて１以上の合焦位置を決定するステップと、前記合焦位置近傍の複数の前記第二の撮像データを選択し、前記画像記録ステップにおける記録媒体への記録に供するステップとを含むことを特徴としている。
請求項１６に記載した本発明に係る連続撮像方法は、請求項１２の連続撮像方法であって、
前記撮像範囲決定ステップおよび記録画像選択ステップの少なくとも一方は、
少なくとも、対応する撮像データから得られる距離情報に基づいて、撮像範囲および選択撮像データの少なくとも一方を決定することを特徴としている。
請求項１７に記載した本発明に係る連続撮像方法は、請求項１２の連続撮像方法であって、
前記撮像範囲決定ステップおよび記録画像選択ステップの少なくとも一方は、
少なくとも、当該撮像データのピントずれに対応する位相差情報を得て、少なくともこの位相差情報に基づいて、撮像範囲および選択撮像データの少なくとも一方を決定することを特徴としている。
【００２９】
請求項１８に記載した本発明に係る連続撮像方法は、請求項１２の連続撮像方法であって、
前記撮像範囲決定ステップは、
当該撮像データから主要被写体位置を解析し、少なくともこの解析結果に基づく主要被写体位置情報に対応して、前記フォーカス移動範囲を決定することを特徴としている。
請求項１９に記載した本発明に係る連続撮像方法は、請求項１２の連続撮像方法であって、
前記撮像範囲決定ステップおよび記録画像選択ステップの少なくとも一方は、
撮像モードに応じて、撮像範囲および選択撮像データの少なくとも一方の決定内容を制限することを特徴としている。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、フォーカス位置を変更して逐次複数の撮像を行い、ユーザが必要とするであろう画像データを、被写界状況に応じて、自動的に且つ効率よく得ることを可能とする撮像装置および連続撮像方法を提供することができる。
すなわち、本発明の請求項１の撮像装置によれば、
光を電気信号に変換する複数の画素を有し、これら複数の画素を用いて光学像を画像データに変換して出力する撮像素子と、
被写界像を前記撮像素子の受光面に結像させ且つ結像される前記被写界像のフォーカス位置を変化させるためのフォーカス調整機能を含む撮像光学系と、
前記撮像光学系のフォーカス位置を変化させつつ所定のフォーカス位置で前記撮像素子を介して撮像データを取り込む撮像制御手段と、
前記撮像光学系のフォーカス位置を、所定の移動範囲内について、所定の間隔毎に変化させつつ、前記撮像制御手段により、前記撮像素子の所定の撮像領域の画素のうちの一部の画素から第一の撮像データを複数取り込み、複数の前記第一の撮像データから得られる合焦評価値に基づいて、前記所定の移動範囲よりも狭いフォーカス移動範囲を決定する撮像範囲決定手段と、
前記撮像光学系のフォーカス位置を前記フォーカス移動範囲内について変化させつつ、前記撮像制御手段により、前記撮像素子の前記所定の撮像領域の画素のうちの少なくとも一部で且つ前記第一の撮像データよりも画素数が多い領域の画素から第二の撮像データを複数取り込んで記憶する撮像データ記憶手段と、
前記撮像データ記憶手段に記憶された複数の前記第二の撮像データから得られる合焦評価値に基づいて、前記複数の第二の撮像データのうちの少なくとも一部の前記第二の撮像データを選択する記録画像選択手段と、
前記記録画像選択手段により選択された前記第二の撮像データを記録媒体に記録する画像記録手段と
を具備し、
レリーズ操作部の第一の操作状態において、前記撮像範囲決定手段によるフォーカス移動範囲の決定と前記撮像データ記憶手段による前記第二の撮像データの記憶を共に行う構成とすることにより、
無駄な撮像操作および撮像データ記録を防止し、所要とする充分な撮像データを、合焦状況に応じて、自動的に且つ極めて効率良く得ることが可能となり、特に、レリーズ操作部の第一の操作の時点で、所望のフォーカス撮像が行われたか否かを使用者が判断することができ、被写体が動いたなどのような明らかな失敗時であれば、第一の操作状態を解除して再び第一の操作をやり直すことによって撮像し直すことができ、時間のかかる無駄な記録保存を行わずに済むことが可能となる。
本発明の請求項２の撮像装置によれば、請求項１の撮像装置において、
前記撮像範囲決定手段は、前記合焦評価値が所定の閾値以上となる範囲を前記フォーカス移動範囲に決定し、
前記撮像データ記憶手段は、前記合焦評価値が所定の閾値以上となった場合に第二の撮像データの記憶を行うことにより、無駄な撮像操作と撮像データの記録を効果的に防止しすることが可能となる。
本発明の請求項３の撮像装置によれば、請求項１または２の撮像装置において、
前記レリーズ操作部の前記第一の操作状態において第二の操作が行われた場合、前記画像記録手段による前記第二の撮像データの記録媒体への記録が行われることにより、撮像データの記録媒体への記録を適切に行うことが可能となる。
【００３２】
本発明の請求項４の撮像装置によれば、請求項１の撮像装置において、
前記記録画像選択手段は、前記撮像データ記憶手段に記憶された前記複数の第二の撮像データの合焦評価値に基づいて１以上の合焦位置を決定し、前記合焦位置近傍の複数の前記第二の撮像データを選択し、前記画像記録手段による記録媒体への記録に供する手段であることにより、
特に、所要とする充分で且つ適切な撮像データを、合焦状況に応じて、自動的に且つ極めて効率良く得ることが可能となる。
本発明の請求項５の撮像装置によれば、請求項１の撮像装置において、
前記撮像範囲決定手段および記録画像選択手段の少なくとも一方は、
少なくとも、対応する撮像データから得られる距離情報に基づいて、撮像範囲および選択撮像データの少なくとも一方を決定することにより、
特に、無駄な撮像操作および撮像データ記録を効果的に防止し、所要の撮像データを、被写体距離に応じて、自動的に且つ効率良く得ることが可能となる。
【００３３】
本発明の請求項６の撮像装置によれば、請求項１の撮像装置において、
前記撮像範囲決定手段および記録画像選択手段の少なくとも一方は、
少なくとも、当該撮像データのピントずれに対応する位相差情報を得て、少なくともこの位相差情報に基づいて、撮像範囲および選択撮像データの少なくとも一方を決定することにより、
特に、無駄な撮像操作および撮像データ記録を効果的に防止し、所要の撮像データを、ピント状況に応じて、自動的に且つ効率良く得ることが可能となる。
本発明の請求項７の撮像装置によれば、請求項１の撮像装置において、
前記撮像範囲決定手段および記録画像選択手段の少なくとも一方は、
少なくとも、当該撮像データから主要被写体位置を解析し、少なくともこの解析結果に基づく主要被写体位置情報に対応して、撮像範囲および選択撮像データの少なくとも一方を決定することにより、
特に、無駄な撮像操作および撮像データ記録を効果的に防止し、所要の撮像データを、主要被写体に対応して、自動的に且つ効率良く得ることが可能となる。
【００３４】
本発明の請求項８の撮像装置によれば、請求項１の撮像装置において、
前記撮像範囲決定手段および記録画像選択手段の少なくとも一方は、
撮像モードに応じて、撮像範囲および選択撮像データの少なくとも一方の決定内容を制限することにより、
特に、無駄な撮像操作および撮像データ記録を効果的に防止し、所要の撮像データを、撮像モードに応じて、自動的に且つ効率良く得ることが可能となる。
【００３６】
本発明の請求項９の撮像装置によれば、請求項１の撮像装置において、
前記記録手段は、前記記録画像選択手段で決定された撮像画像が複数存在する場合、これら複数の撮像画像のうちの主となる１つ以上の主画像と該主画像内の主要エリアとを決定し、前記主要エリアに関するフォーカス位置の異なる撮像データの撮像画像間圧縮データを、主画像と共通のファイルおよび主画像と関連付けられたファイルのいずれか一方のファイルとして保存することにより、
特に、複数の撮像画像を、共通のファイルまたは互いに関連付けられたファイルとして、少ないデータ量で記録保存することが可能となる。
【００３７】
本発明の請求項１０の撮像装置によれば、請求項１の撮像装置において、
前記撮像範囲決定手段による撮像範囲決定および前記記録画像選択手段による撮像選択の少なくとも一方に関するエリア情報を、撮像画面内が複数エリアに区分けされた形態により表示し得る表示手段をさらに有することにより、
特に、撮像画面内の表示により、主要エリアについての適切な撮像が、所要に応じて行われていることを、ユーザが認知することが可能となる。
本発明の請求項１１の撮像装置によれば、請求項１の撮像装置において、
異なるフォーカス位置における被写界画像を連続的に撮像し得る撮像装置であって、当該撮像装置に内蔵されるメモリおよび当該撮像装置に取り外し可能に装填されているメモリの少なくとも一方と、通信手段との少なくとも一方の制約に関して、使用者に対する警告を行う手段をさらに含むことにより、
特に、内蔵メモリおよび取り外し可能なメモリの少なくとも一方と、通信手段との少なくとも一方の制約を、適切に警告することが可能となる。
【００５１】
そして、本発明の請求項１２の連続撮像方法によれば、
光を電気信号に変換する複数の画素を有し、これら複数の画素を用いて光学像を画像データに変換して出力する撮像素子、
被写界像を前記撮像素子の受光面に結像させ且つ結像される被写界像のフォーカス位置を変化させるためのフォーカス調整機能を含む撮像光学系、
前記撮像光学系のフォーカス位置を変化させつつ所定のフォーカス位置で前記撮像素子を介して撮像データを取り込む撮像制御手段および
前記撮像制御手段により取り込まれた撮像データを記録媒体に保存するための記録手段、
を具備する撮像装置にて連続的な複数の被写界画像を自動的に取得する連続撮像方法において、
前記撮像光学系のフォーカス位置を所定の移動範囲内について、所定の間隔毎に変化させつつ、前記撮像制御手段により、前記撮像素子の所定の撮像領域の画素のうちの一部の画素から第一の撮像データを複数取り込む第一の撮像データ取得ステップと、
前記第一の撮像データ取得ステップにより取り込まれた複数の前記第一の撮像データから合焦評価値を得て、該合焦評価値に基づいて、前記所定の移動範囲よりも狭いフォーカス移動範囲を決定する撮像範囲決定ステップと、
前記フォーカス移動範囲内について、前記撮像光学系のフォーカス位置を変化させつつ、前記撮像制御手段により、前記撮像素子の前記所定の撮像領域の画素のうちの少なくとも一部で且つ前記第一の撮像データよりも画素数が多い領域の画素から第二の撮像データを複数取り込んで記憶する第二の撮像データ記憶ステップと、
前記第二の撮像データ記憶ステップにより記憶された複数の前記第二の撮像データから得られる合焦評価値に基づいて、前記複数の第二の撮像データのうちの少なくとも一部の前記第二の撮像データを選択する記録画像選択ステップと、
前記記録画像選択ステップにより選択された前記第二の撮像データを前記記録手段により記録媒体に記録する画像記録ステップと
を有し、
レリーズ操作部の第一の操作状態において、前記撮像範囲決定ステップによるフォーカス移動範囲の決定と前記第二の撮像データ記憶ステップによる前記第二の撮像データの記憶を共に行うことにより、
無駄な撮像操作および撮像データ記録を防止し、所要とする充分な撮像データを、合焦状況に応じて、自動的に且つ極めて効率良く得ることが可能となり、特に、レリーズ操作部の第一の操作の時点で、所望のフォーカス撮像が行われたか否かを使用者が判断することができ、被写体が動いたなどのような明らかな失敗時であれば、第一の操作状態を解除して再び第一の操作をやり直すことによって撮像し直すことができ、時間のかかる無駄な記録保存を行わずに済むことが可能となる。
本発明の請求項１３の連続撮像方法によれば、請求項１２の連続撮像方法において、
前記撮像範囲決定ステップは、前記合焦評価値が所定の閾値以上となる範囲を前記フォーカス移動範囲に決定し、
前記撮像データ記憶ステップは、前記合焦評価値が所定の閾値以上となった場合に第二の撮像データの記憶を行うことにより、
無駄な撮像操作と撮像データの記録を効果的に防止しすることが可能となる。
本発明の請求項１４の連続撮像方法によれば、請求項１２または１３の連続撮像方法において、
前記レリーズ操作部の前記第一の操作状態において第二の操作が行われた場合、前記画像記録ステップによる前記第二の撮像データの記録媒体への記録が行われることにより、
第二の撮像データの記録媒体への記録を適切に行うことが可能となる。
【００５２】
本発明の請求項１５の連続撮像方法によれば、請求項１２の連続撮像方法において、
前記記録画像選択ステップは、前記第二の撮像データ記憶ステップにて記憶された前記複数の第二の撮像データの合焦評価値に基づいて１以上の合焦位置を決定するステップと、前記合焦位置近傍の複数の前記第二の撮像データを選択し、前記画像記録ステップにおける記録媒体への記録に供するステップとを含むことにより、
特に、所要とする充分で且つ適切な撮像データを、合焦状況に応じて、自動的に且つ極めて効率良く得ることが可能となる。
本発明の請求項１６の連続撮像方法によれば、請求項１２の連続撮像において、
前記撮像範囲決定ステップおよび記録画像選択ステップの少なくとも一方は、
少なくとも、対応する撮像データから得られる距離情報に基づいて、撮像範囲および選択撮像データの少なくとも一方を決定することにより、
特に、無駄な撮像操作および撮像データ記録を効果的に防止し、所要の撮像データを、被写体距離に応じて、自動的に且つ効率良く得ることが可能となる。
【００５３】
本発明の請求項１７の連続撮像方法によれば、請求項１２の連続撮像方法において、
前記撮像範囲決定ステップおよび記録画像選択ステップの少なくとも一方は、
少なくとも、当該撮像データのピントずれに対応する位相差情報を得て、少なくともこの位相差情報に基づいて、撮像範囲および選択撮像データの少なくとも一方を決定することにより、
特に、無駄な撮像操作および撮像データ記録を効果的に防止し、所要の撮像データを、ピント状況に応じて、自動的に且つ効率良く得ることが可能となる。
本発明の請求項１８の連続撮像方法によれば、請求項１２の連続撮像方法において、
前記撮像範囲決定ステップは、
当該撮像データから主要被写体位置を解析し、少なくともこの解析結果に基づく主要被写体位置情報に対応して、前記フォーカス移動範囲を決定することにより、
特に、無駄な撮像操作および撮像データ記録を効果的に防止し、所要の撮像データを、主要被写体に対応して、自動的に且つ効率良く得ることが可能となる。
【００５４】
本発明の請求項１９の連続撮像方法によれば、請求項１２の連続撮像方法において、
前記撮像範囲決定ステップおよび記録画像選択ステップの少なくとも一方は、
撮像モードに応じて、撮像範囲および選択撮像データの少なくとも一方の決定内容を制限することにより、
特に、無駄な撮像操作および撮像データ記録を効果的に防止し、所要の撮像データを、撮像モードに応じて、自動的に且つ効率良く得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下、本発明に係る実施の形態に基づき、図面を参照して本発明の撮像装置および連続撮像方法を詳細に説明する。
図１および図２は、本発明の実施の形態に係る撮像装置としてのディジタルカメラの構成を示している。図１は、ディジタルカメラのシステム構成を示しており、図２は、図１のディジタルカメラにおける撮像記録時の制御を行うメイン処理を示している。
図１に示すディジタルカメラは、撮像レンズ１、絞り−シャッタユニット２、撮像素子３、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）−ＡＤ（Ａ／Ｄ（アナログ−ディジタル）変換）部４、ＤＳＰ（ディジタル信号処理）部５、メカニカルドライバ部６、撮像素子駆動回路７、ＣＰＵ（中央処理部）８、メモリ部９、通信ドライバ１０、メモリカード１１、表示部１２、操作部１３、ＡＦ（自動合焦制御）処理部１４、ストロボ発光部１５、ストロボ電源部１６およびストロボ受光部１７を具備している。
【００５７】
図１の構成において、撮像光学系としての撮像レンズ１は、例えばズームレンズを用いた撮像用のレンズ系であり、被写界像を光学像として結像する。絞り−シャッタユニット２は、機械的な絞りおよびシャッタを備えている。撮像素子３は、例えば、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）撮像素子またはＣＣＤ（電荷結合素子）撮像素子等のような固体撮像素子を用いて構成され、撮像レンズ１によって結像された被写界像を電子的な画像信号に変換する。
ＣＤＳ−ＡＤ部４は、撮像素子３から得られる画像信号を相関二重サンプリングし、さらにＡ／Ｄ変換してディジタルデータに変換する。ＤＳＰ部５は、Ａ／Ｄ変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部であり、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）のＲＧＢデータから、輝度Ｙ、色差ＵおよびＶのＹＵＶデータに変換したり、そのＹＵＶデータを、例えばＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式により圧縮したりするなどのディジタル信号処理を行う。
メカニカルドライバ部６は、機械的作動部を駆動する駆動制御回路として構成され、フォーカシングやズーミングに際して撮像レンズ１を駆動するレンズ駆動部および絞り−シャッタユニット２のシャッタ開閉動作を行うシャッタ駆動部等を含んでいる。なお、レンズ駆動部には、レンズを正確に駆動制御するためにレンズ位置を検出するレンズ位置検出部も含んでいる。
【００５８】
撮像素子駆動回路７は、撮像素子３を作動させ、撮像レンズ１により撮像素子３の受光面に結像された被写界像を、撮像素子３から画像信号として取り出す。ＣＰＵ（中央処理部）８は、上述したＤＳＰ部５、メカニカルドライバ部６および撮像素子駆動回路７、ならびにメモリ部９、通信ドライバ１０、メモリカード１１、操作部１３、ストロボ発光部１５、ストロボ電源部１６およびストロボ受光部１７等との間で信号の授受を行って、このディジタルカメラシステム全体を制御する。
メモリ部９は、例えば撮像した画像データおよびファイルから読み出した画像データを一時保持すると共に、ＤＳＰ部５およびＣＰＵ８の作動に関連してワークメモリとして使用されるメモリである。通信ドライバ１０は、このディジタルカメラの外部との通信を行わせるための通信駆動部である。メモリカード１１は、このディジタルカメラに対して着脱可能に設けられ、撮像素子などで得られた画像データ等を記録するためのメモリカードである。表示部１２は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等の表示器と、ＤＳＰ部５からの映像出力信号を、ＬＣＤ等を用いた表示器で表示可能な信号に変換する表示コントローラとを含んでおり、ＤＳＰ部５からの映像出力信号を表示器で表示可能な信号に変換し、そしてその画像を表示する。操作部１３は、ユーザが操作可能な各種スイッチ等を含み、それぞれの操作状態に応じた情報を入力する。ＡＦ処理部１４は、例えば三角測量方式によるＡＦ処理を行う。
【００５９】
ストロボ発光部１５は、ＣＰＵ８から、ストロボ光の発光開始／発光停止を制御することが可能である。ストロボ電源部１６は、例えばストロボ発光用のメインコンデンサ等を含むストロボ発光用の電源であり、その充電電圧をＣＰＵ８から検出することが可能である。ストロボ受光部１７は、受光光学系および光センサを含んでおり、ＣＰＵ８からの受光開始指示を受けて、ストロボ発光部１５の発光を開始させ、それ以後の受光積分量が、ＣＰＵ８により予め設定された設定値に達したらストロボ発光部１５へ発光停止信号を与え、発光を停止させる。
次に、上述したように構成される本発明の第１の実施の形態に係るディジタルカメラにおける各部の動作について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。
図２は、図１のディジタルカメラにおける撮像記録時の制御を行うメイン処理を示している。なお、明確には図示していないが、後述するモニタリング処理や操作部１３の状態の読み込みなどは、このメイン処理が行われている間にメイン処理と並行して行われる並行処理によって処理される。この並行処理は、メイン処理の状態にかかわらず、例えば定期的なタイマ割り込みによって起動され処理される。ここでは、静止画を記録する場合を例にとって詳細に説明する。
【００６０】
撮像記録モードにおいては、カメラの電源がオンとされると、図示してはいないが、カメラ内部のハードウェアの初期化や、メモリカード１１内のファイル情報を、メモリ部９内に作成するなどの初期処理を行う。その後に、図２の撮像記録のメイン処理が開始される。
メイン処理においては、まずモニタリング状態をチェックし（ステップＳ１）、モニタリングが停止状態であれば、モニタリング開始処理を行う（ステップＳ２）。また、ストロボ発光を必要とする撮像モードが選択されているか否かおよびストロボ電源部１６のメインコンデンサが充分に充電されているか否かに応じて、ストロボ電源部１６のメインコンデンサの充電が必要であるか否かをチェックし（ステップＳ３）、ストロボ発光を必要とする撮像モードが選択されていて、ストロボ電源部１６のメインコンデンサが充分に充電されておらず、ストロボ電源部１６の充電が必要であれば充電処理を開始する（ステップＳ４）。ステップＳ３において、ストロボ発光を必要とする撮像モードが選択されていない場合、またはストロボ発光を必要とする撮像モードが選択されていて、ストロボ電源部１６のメインコンデンサが充分に充電されている場合には、ストロボ電源部１６の充電が必要でないので、何もしない（次のステップＳ５へ進む）。
【００６１】
ステップＳ２のモニタリング開始処置においては、撮像素子駆動回路７による撮像素子３の駆動を開始し、またメイン処理と並行して処理される並行処理としてのモニタリング処理を起動する。なお、初めてメイン処理に入った場合にも、上述したステップＳ２のモニタリング開始処理が実行されることになる。
上述した並行処理におけるモニタリング処理は、カメラの電子ファインダ表示としてのスルー画像を表示している際のＡＥ（自動露出）およびＡＷＢ（自動ホワイトバランス）の追尾処理を実行させるものであり、このようにすることにより、カメラの表示部１２に表示されるスルー画像を、いつも適正な明るさおよび自然な色合いに保つことができる。
【００６２】
具体的には、撮像素子３からＣＤＳ−ＡＤ部４を介して得られる撮像データとしての画像データからＤＳＰ部５においてＡＥおよびＡＷＢそれぞれに対する評価値をＣＰＵ８で取得し、その値が所定値となるように、撮像素子駆動回路７に電子シャッタ秒時あるいは絞りをセットする。撮像素子３の電子シャッタには設定可能な最長秒時および最短時間の限界があり、被写体の輝度に応じて、限界以上の露光アンダーまたは露光オーバーがある場合には、ＣＰＵ８は、絞り−シャッタユニット２の絞り開口径、つまりＦ値、を変更したり、撮像信号の撮像素子３部分における増幅率を変更したりする。また、ＤＳＰ部５における画像処理の色パラメータを調節したりするためのフィードバック制御も行う。
【００６３】
以上のモニタリング処理や、先に述べた操作部１３の状態の読み込み処理等の並行処理は、例えば２０ｍｓの定期タイマ割り込みで実行される。
メイン処理におけるステップＳ１においてモニタリング状態がオンであると判定された場合、ステップＳ３において充電が不要であると判定された場合、そしてステップＳ４で充電が開始された場合には、操作部１３のスイッチ等の操作状態を判定する操作判定処理が行われる（ステップＳ５）。
メイン処理のステップＳ５の操作判定処理は、上述した２０ｍｓ毎の定期タイマ割り込み処理によって入力されるスイッチ等の操作情報を確定して、操作されたスイッチ等に対応する処理に移行する。
ステップＳ５において、有効な操作情報が検知されなければ、何もせずにステップＳ１に戻り、再びステップＳ５の操作判定処理に戻るループを繰り返す。
先に述べた通り、この例では、静止画について述べており、図２における操作情報に応じたメイン処理動作を、図１を参照しながら説明する。
【００６４】
図１に示す構成において、操作部１３には、シャッタのレリーズ操作を行うためのシャッタボタンが含まれている。
静止画の撮像時は、シャッタボタンの半押し、つまり第１段を押下したときに作動する第一スイッチがオンとなると、モニタリングを停止して（ステップＳ６）、ＡＥ処理を行う（ステップＳ７）。ステップＳ７のＡＥ処理においては、撮像データをＤＳＰ部５で評価し、撮影露出時に対応して撮像素子３の露光時間値および撮像素子３の増幅率を決定し、撮像素子駆動回路７に設定する。
次にＡＦ処理を行う（ステップＳ８）。ここでは、ＡＦ操作に、例えば一般的な山登り方式を用いる場合を例にとって説明する。
ＣＰＵ８およびＤＳＰ部５は、メカニカルドライバ部６により撮像レンズ１のフォーカスを移動させながら、撮像素子３で得られる被写界画像データである撮像データを得て、合焦評価値として撮像データの先鋭度を検出し、その検出量がピークとなるフォーカス位置に撮像レンズ１を移動させてレンズを停止させる山登り方式によるＡＦ操作を行い（ステップＳ９）、ステップＳ１に戻る。
【００６５】
そして、第一スイッチがオンとなっている状態で、シャッタボタンを全押し、つまり第２段まで押下したときに第二スイッチが作動してオンとなる。第二スイッチがオンとなって、ステップＳ５の操作判定処理でそれが判定されると、モニタリングを停止して（ステップＳ１０）、静止画記録処理を行う（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の静止画記録処理においては、撮像データをメモリ部９に取り込み、ＤＳＰ部５において、輝度および色差信号に変換するなどの所要の映像信号処理、またはＪＰＥＧ圧縮処理等の処理を行い、そのような処理が施された画像データをファイルとしてメモリカード１１に書き込む。その後も、処理は、ステップＳ１に戻る。
なお、操作部１３において、その他の操作が行われ、それがステップＳ５において検出判定されたときは、当該操作に対応する処理が適宜行われて、ステップＳ１に戻る。
ここで、上述のような構成の本発明の実施の形態に係るディジタルカメラの特徴について、詳細に説明する。
この場合、ピントが合っている度合いを評価するための値、例えばコントラスト値や鮮鋭度等の合焦評価値を計算するエリアが、例えば、図３に示すように、画面を複数分割してマトリクス状に配置されている。ＡＦ動作時には、撮像レンズ１の少なくとも一部を移動させてフォーカス位置を移動させながら、第一の撮像データを取り込んで、全分割エリアの合焦評価値を取得し、各エリアで最も合焦評価値が大きかったレンズのフォーカス位置を記憶しておく。
【００６６】
例えば、図３に示すように、被写界に、エリアｂに対応して人の顔の部分が存在し、エリアｃに対応して人の手前に位置する前景物が存在するものとする。そして人の手前から後方にかけて建物が存在しており、この建物の後方部分にエリアｄが対応し、この建物の手前部分にエリアｅが対応して、エリアｄに対応する建物の後方部分は人の後方に位置し、エリアｅに対応する建物の手前部分は、人の手前に位置するものとする。
このような位置関係で、撮像レンズ１を移動しながらの合焦評価値のグラフは、例えば図４に示すようになる。すなわち、フォーカス位置については、エリアｃに対応するフォーカス位置ｆｐ点Ｃが、最も至近位置、その次がエリアｅに対応するフォーカス位置ｆｐ点Ｅ、その次がエリアｂに対応するフォーカス位置ｆｐ点Ｂ、そしてエリアｄに対応するフォーカス位置ｆｐ点Ｄが最も遠い位置となる。また合焦評価値のピーク値については、エリアｃに対応するフォーカス位置ｆｐ点Ｃが最も高く、エリアｂに対応するフォーカス位置ｆｐ点Ｂがその次、エリアｅに対応するフォーカス位置ｆｐ点Ｅがその次、そしてエリアｄに対応するフォーカス位置ｆｐ点Ｄが最も低いピーク値を示す。
【００６７】
ここで、合焦評価値のピーク値の閾値を予め定めておき、例えば、図４に示す閾値Ａ以上のピーク値を示すものを主要被写体とするものとする。これにより、ＣＰＵ８およびＤＳＰ部５は、撮像範囲決定手段として、フォーカス位置ｆｐ点Ｂおよびフォーカス位置ｆｐ点Ｃに主要被写体があるとして、フォーカス位置ｆｐ点Ｂおよびフォーカス位置ｆｐ点Ｃを含むその前後の近傍のフォーカス位置範囲を撮像範囲として決定し、そしてＣＰＵ８は、ＤＳＰ部５と共に、撮像選択手段として、決定された撮像範囲のフォーカス位置について、撮像レンズ１のフォーカス位置を変化させつつ第二の撮像データを逐次取り込んで、取り込まれた第二の撮像データを選択的に記録保存させる。
この場合のフォーカス位置ｆｐ点Ｂおよびフォーカス位置ｆｐ点Ｃを含むその前後近傍の撮像範囲としては、予め定めた±Δｆｐの範囲（（フォーカス位置−Δｆｐ）〜（フォーカス位置＋Δｆｐ））であってもよく、あるいは、合焦評価値が所定の閾値Ａ以上のフォーカス範囲全域であってもよい。
さらには、閾値Ａ以上で最も無限遠にあるフォーカス位置ｆｐ点Ｂのｆｐ値（フォーカス位置）−Δｆｐから至近側フォーカス位置ｆｐまでを撮像範囲としてもよい。また、主要被写体のフォーカス判定について、閾値Ａではなく、合焦評価値の傾き成分が所定以上であるか否かによって判定するようにしてもよい。
【００６８】
また、このディジタルカメラには、例えば三角測量方式によるＡＦ処理を行うＡＦ処理部１４が設けられており、これをＡＦ処理の粗調整用に用いて、上述の合焦評価値によるＡＦ処理と組み合わせるようにしてもよい。
なお、以下においては、撮像レンズ１のフォーカス位置を変化させつつ第二の撮像データを逐次取り込む操作を、便宜的に「デフォーカス撮像」と称することにする。
デフォーカス撮像のための撮像範囲決定については、上述したように合焦評価値に基づいて決定する方式を採用した本発明の第１の実施の形態以外に、カメラに、例えば図１に示したＡＦ処理部１４のような三角測量方式などの測距センサを設け、図３に示したマトリクス状の画面分割とほぼ同様に画面内の複数の個所についての測距データを取得し、その距離データとレンズの焦点距離に基づいてレンズのフォーカス位置ｆｐ点Ｂおよびフォーカス位置ｆｐ点Ｃ等を決定しそれに基づいて撮像範囲を決定するようにすることもできる。このような方式をデフォーカス撮像のための撮像範囲の決定に採用したのが、本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置としてのディジタルカメラである。
【００６９】
三角測量方式による測距の原理およびそれに基づくデフォーカス撮像のための撮像範囲決定の概略を、図５を参照して説明する。
図５の（ａ）に示すように、左右別々の光学系ＯＬ１およびＯＬ２を介して同一の被写体Ｑの被写体像を、それぞれ受光センサアレイからなる左センサＳＡ１および右センサＳＡ２に結像させる。図５の（ｂ）に示すように、左センサＳＡ１における被写体像ＱＪ１と右センサＳＡ２における被写体像ＱＪ２との結像位置のずれＤを求めて、計算によって被写体距離を求める。
この三角測量方式を用いて複数エリアの測距を行う測距センサも商品化されている。このような測距センサを用いれば、実際に撮像レンズを動かすことなく被写体のフォーカス位置を判定することができる。
このような三角測量方式の測距センサによって得られる測距データは、図６に示すような、装置内で記憶されている１／Ｌ（距離の逆数）に対する撮像レンズの焦点距離に応じたフォーカス位置ｆｐ特性のデータに基づいてフォーカス位置ｆｐ値に変換することができる。これらフォーカス位置ｆｐ点Ｂおよびフォーカス位置ｆｐ点Ｃなどを用いても、上述した合焦評価値の場合と同様にデフォーカス撮像範囲を決定することができる。また、この場合も単に検出した距離によるフォーカス位置のうちの最も近いｆｐ点Ｃに基づき、（ｆｐ点Ｃ−Δｆｐ）から無限遠までの範囲をデフォーカス撮像のための撮像範囲としてもよい。
【００７０】
また、一眼レフ（一眼レフレックス）カメラにおいて一般的に使用される位相差方式による合焦検知の原理およびそれに基づくデフォーカス撮像のための撮像範囲決定の概略を図７、図８および図９を参照して説明する。このような方式をデフォーカス撮像のための撮像範囲の決定に採用したのが、本発明の第３実施の形態に係る撮像装置としてのディジタルカメラである。
図７（ａ）に示すように、合焦時には、撮像レンズ（主レンズとして代表して示している）ＴＬの左周辺部および右周辺部を通る２つの光束は撮像位置等価面ＴＳで結像し、その後方で再度分岐してコンデンサレンズＣＬを経てセパレータレンズＳＬ１およびＳＬ２に入射し、これらのセパレータレンズＳＬ１およびＳＬ２によって、それぞれＡＦ用のＣＣＤやＣＭＯＳを用いたラインセンサからなるセンサＳＢ１およびＳＢ２に像ＱＫ１およびＱＫ２として結像する。
すなわち、合焦時は、図７（ａ）に示すように、一定間隔を存して２つの像ＱＫ１およびＱＫ２が結像され、それぞれセンサＳＢ１およびＳＢ２によって各センサの基準位置に検知される。また、対象被写体よりも前方にピントが合っている、いわゆる前ピン時は、図７（ｂ）に示すように、図７（ａ）の合焦時よりも狭い間隔を存して２つの像ＱＫ１およびＱＫ２が結像され、それぞれセンサＳＢ１およびＳＢ２によって互いに他方のセンサ寄りに偏った位置に検知される。
【００７１】
そして、対象被写体よりも後方にピントが合っている、いわゆる後ピン時は、図７（ｃ）に示すように、図７（ａ）の合焦時よりも広い間隔を存して２つの像ＱＫ１およびＱＫ２が結像され、それぞれセンサＳＢ１およびＳＢ２によって互いに他方のセンサから離れる側に偏った位置に検知される。従って、センサＳＢ１およびＳＢ２によって検知される２つの像ＱＫ１およびＱＫ２の図１（ａ）の像位置との差異から、ピントのずれている方向および量を検出することができる。
このような、位相差方式による合焦検知系を、図３におけるマトリクス状の画面分割の場合とほぼ同様に複数系設けることによっても、各被写体のフォーカス位置を判定することができる。そこで、図８に示すように、フォーカスを移動しながら、センサＳＢ１およびＳＢ２の像検知データ列の差分をとり、図８（ａ）のように合焦しているセンサ位置を基準とし、図８（ｂ）および図８（ｃ）に示すように、センサＳＢ１とＳＢ２の像検知データ列を相対的にシフトさせて、最も一致するシフト量Ｋを求める。そのシフト量Ｋが像ＱＫ１とＱＫ２の像間隔に対応するので、そのシフト量Ｋが、合焦時の像間隔との差においてゼロであればその箇所が合焦ｆｐ点ということができる。
なお、この位相差方式をディジタルカメラ等の撮像装置内で実現する場合には、撮像位置等価面、すなわち撮像面、には、ＣＭＯＳおよびＣＣＤ等を用いて構成される画像生成用の撮像素子が配置されているので、ＡＦ用の光束は、反射ミラー等の偏向手段を用いて、撮像光束から分岐偏向して、コンデンサレンズＣＬに入射させることになる。
【００７２】
図９は、フォーカス位置ｆｐと、シフト量、すなわち像間隔に応じた差分値、Ｋとの関係の一例を示している。
図３におけるエリアｂおよびエリアｃの像間隔差分値Ｋがプラスからマイナスに変化する際にベースラインと交わる点、すなわち像間隔差分値Ｋがゼロとなる点がそれぞれエリアｂおよびエリアｃの合焦フォーカス位置ｆｐ点ということになる。これらによりフォーカス位置ｆｐ点Ｂおよびフォーカス位置ｆｐ点Ｃを検出し、上述の合焦評価値の場合と同様にこれらの位置に基づいてデフォーカス撮像範囲を決定することができる。なお、このような場合、厳密にフォーカス位置ｆｐ点Ｂおよびフォーカス位置ｆｐ点Ｃに基づいてデフォーカス撮像範囲を決定する代わりに、単に像間隔差分値Ｋにより判定した最も近いフォーカス位置ｆｐ（つまりフォーカス位置ｆｐ点Ｃ）よりも所定量Δｆｐだけ近い位置−Δｆｐから無限遠までの範囲をデフォーカス撮像のための撮像範囲として決定するようにしてもよい。
以上においては、基本的にピントに関連する情報だけに基づいてデフォーカス撮像のための撮像範囲を決定する場合の例を説明しているが、デフォーカス撮像のための撮像範囲を、ピントに関連する情報に加えて、モニタリング中の撮像信号から求めた被写体情報を用いて、デフォーカス撮像のための撮像範囲を決定するようにすることもできる。このような方式をデフォーカス撮像のための撮像範囲の決定に採用したのが、本発明の第４の実施の形態に係る撮像装置としてのディジタルカメラである。
【００７３】
例えば、モニタリング中の撮像信号から、予め図３におけるエリアｂの顔を検出しておき、図４のエリアｂの合焦評価値がピークとなるフォーカス位置ｆｐ点Ｂに基づいてフォーカス位置ｆｐ点Ｂ±Δｆｐを、デフォーカス撮像のための撮像範囲に決定することもできる。このように、被写界の画像データから、顔を検出する方式としては、例えば、特許文献３（特開２００３−４４８５３号）などに示された公知の方式を用いることができる。
また、図３における奥行きのある四角形の枠状の建造物等をエッジ検出等で求め、それらの後端部と前端部とを含むエリアｄとエリアｅの合焦評価値のピークにより挟まれるフォーカス位置ｆｐ点Ｄからフォーカス位置ｆｐ点Ｅまでの範囲をデフォーカス撮影範囲としてもよい。
このようにすることにより、奥行き情報だけではなく、使用者が撮影を所望する被写体をより正確に且つ効果的にデフォーカス撮像のための撮像範囲を決定し、適切なデフォーカス撮像を行うことができる。
以上においては、被写体をデフォーカス撮像する撮像範囲に対応するフォーカス位置を判定する方式について、いくつかの実施の形態を具体的に説明したが、これら各実施の形態は、それぞれ単独で用いてもよいが、適宜組み合わせて用いてもよい。
【００７４】
次に、本発明の第１〜第４の実施の形態に係るディジタルカメラにおけるデフォーカス撮像により撮像される画像の選択および記録保存について図１０（図１０（ａ）および図１０（ｂ））を参照して説明する。
図１０（ａ）は、シャッタボタンの半押し、つまり２段操作のシャッタボタンの第１段を押下したときに作動する第一スイッチがオンとなったときの処理をフローチャートで示しており、図１０（ｂ）は、第一スイッチがオンとなっている状態で、シャッタボタンを全押し、つまり２段操作の第２段まで押下したときに作動する第二スイッチがオンとなったときの処理をフローチャートで示している。
図１０（ａ）は、第一スイッチがオンとなったと判定されると、図２におけるステップＳ６〜ステップＳ９に代えて行われる処理を示している。第一スイッチがオンとなったと判定されると、モニタリング動作を停止し（ステップＳ２１〜図２におけるステップＳ６に相当する）、ＡＥ処理を行う（ステップＳ２２〜図２におけるステップＳ７に相当する）。次に、操作部１３により、デフォーカス撮像により連続撮像を行うデフォーカス撮像モードが選択設定されているか否かが判別され（ステップＳ２３）、デフォーカス撮像モードでなければ、ＡＦ動作処理が行われて（ステップＳ２４）処理を終了し、図２のステップＳ１に戻る。この場合、ステップＳ２４におけるＡＦ動作処理は、実質的に図２におけるステップＳ８のＡＦ処理およびステップＳ９のフォーカス駆動処理の両者を含むものとする。
【００７５】
ステップＳ２３においてデフォーカス撮像モードであると判定されると、図２のステップＳ８に対応するＡＦ処理に加えてデフォーカス撮像の撮像範囲決定処理（図１１のタイミングチャート参照）が行われて（ステップＳ２５）、処理を終了し、図２のステップＳ１に戻る。このとき、撮像されるデータ容量が、内部メモリ残量よりも多い場合には、撮像不可の警告を行うようにすることが望ましい。
また、図１０（ｂ）は、第一スイッチがオン状態で第二スイッチがオンとなったと判定されると、図２におけるステップＳ１０〜ステップＳ１１に代えて行われる処理を示している。第二スイッチがオンとなったと判定されると、モニタリング動作を停止し（ステップＳ３１〜図２におけるステップＳ１０に相当する）、操作部１３により、デフォーカス撮像により連続撮像を行うデフォーカス撮像モードが選択設定されているか否かが判別される（ステップＳ３２）。ステップＳ３２で、デフォーカス撮像モードでないと判別されれば、図２におけるステップＳ１１に相当する静止画記録が行われて（ステップＳ３３）処理を終了し、図２のステップＳ１に戻る。
ステップＳ３２においてデフォーカス撮像モードであると判定されると、既に決定されている撮像範囲についてデフォーカス撮像を行い且つ撮像された画像から所要の記録保存すべき画像を選択し（図１１のタイミングチャート参照）、選択された画像を記録保存して（ステップＳ３４）、処理を終了し、図２のステップＳ１に戻る。
【００７６】
すなわち、第一スイッチがオンとなると、上述したようなＡＦ動作を行い、被写体の、例えばフォーカス位置ｆｐ点Ｂおよびフォーカス位置ｆｐ点Ｃを含むデフォーカス撮像の撮像範囲を決定しておき、その状態で、第二スイッチがオンとなったら、そのとき決定されている撮像範囲について、デフォーカス撮像を行って撮像データをメモリに取り込む。すなわち、この第二スイッチがオンとされたとき、ＤＳＰ部５（図１参照）においては、デフォーカス撮像によって逐次撮像した画像データから、デフォーカス撮像における画像選択機能によって記録保存すべきデータを選択する。すなわち、メモリ内の撮像データを、再度、撮像範囲決定に用いた判定方法や、さらにそれよりも判定の基準を厳しくした方法によって、保存に必要な撮像データのみを選択してデフォーカス記録機能で保存する。
上述においては、第一のスイッチがオンとされた時点でデフォーカス撮像の撮像範囲を決定するようにしているが、モニタリング動作によるスルー表示における撮像データは、記録保存されるフル画像サイズに比べて間引かれて撮像されているのが一般的である。なぜなら、スルー表示中は、分解能が低い低解像度の表示装置に表示するのが主な目的なので、簡易にデータ量を減らして処理しているためである。また、算出評価値も高速処理のために、画素を間引いて簡易な形態としていることも多い。このため、デフォーカス撮像の撮像範囲で閾値による判定をするようにしているが、撮像したフル画像サイズについて、再度同じ閾値や、もっと厳しい閾値あるいはもっと精度を上げた評価値算出方式で再選択するようにしてもよい。
【００７７】
また、第一スイッチがオンのときは、ＡＦ動作はなるべく短時間で完了するようにしたほうがよいので、フォーカス位置を粗く移動させるようにすることも一般的な技術である。間引いたフォーカス位置移動に基づき、撮像範囲決定により撮像範囲を概略決定しておいて、第二スイッチがオンとなったときに、そのフォーカス位置の移動分解能よりもさらに細かな移動で逐次撮像データを得て、これらのデータから記録保存すべき画像データを選ぶようにしてもよい。
このような方式の具体的な例について、図１１および図１２のタイミングチャートを参照して説明する。
図１１に示すように、第一スイッチがオンとなっているときにも、垂直同期信号ＶＤ毎に撮像が行われて予備的な撮像データとして用いられる第一の撮像データが取り込まれている。このとき、同時にフォーカス位置については、１ＶＤ（一つの垂直同期信号ＶＤから次の垂直同期信号ＶＤまでに対応する１つの垂直同期期間）内に３ステップずつ駆動している。各垂直同期信号ＶＤに対応する垂直同期期間における露光データは、次の垂直同期信号ＶＤでＤＳＰ部５に転送されるが、同時に評価値演算を行っている。なお、ここでは、例えば合焦評価値による方式を例にとって説明しているが、他の方式、例えばＫ値による位相差方式についても同様の考え方で実施することができる。ここでは、便宜上で各垂直同期信号ＶＤの番号を、フォーカス位置の代表位置として垂直同期期間中の中央のフォーカス位置であらわす。
【００７８】
ＣＰＵ８およびＤＳＰ部５は、撮像範囲決定手段として、撮像範囲の決定に際し、ＶＤ番号１７において、評価値の下降を検知して、フォーカス位置ｆｐ点１１が閾値以上のピークであったと判定する。それにより、撮像範囲決定手段としてのＣＰＵ８およびＤＳＰ部５は、撮像範囲を、Δｆｐが２であれば、フォーカス位置ｆｐ点９、フォーカス位置ｆｐ点１０、フォーカス位置ｆｐ点１１、フォーカス位置ｆｐ点１２およびフォーカス位置ｆｐ点１３に決定する。
この状態で、第二スイッチがオンとなると、図１２に示すように、上述した図１１の場合よりも細かい１ステップ毎にフォーカス移動を行い、フォーカス位置ｆｐ点９、フォーカス位置ｆｐ点１０、フォーカス位置ｆｐ点１１、フォーカス位置ｆｐ点１２およびフォーカス位置ｆｐ点１３において第二の撮像データを逐次取得して、ＣＰＵ８およびＤＳＰ部５が、撮像選択手段または記録画像選択手段として、どのフォーカス位置ｆｐ点を記録保存用にするかを決定する。
この例では、フォーカス位置ｆｐ点１０が評価値が最も高かったので、撮像選択手段としてのＣＰＵ８およびＤＳＰ部５は、フォーカス位置ｆｐ点９、フォーカス位置ｆｐ点１０およびフォーカス位置ｆｐ点１１の３つのデータを記録保存する。なお、デフォーカス撮像における撮像選択としては、単に撮像したデータ全てを記録保存するようにしてもよい。
【００７９】
上述したように、デフォーカス撮像における撮像選択の方式は、デフォーカス撮像における撮像範囲の決定時と同様であって、決定された撮像範囲で撮像された全データを選択して記録保存するようにしてもよいし、また、より厳しい判定基準を用いて、決定された撮像範囲で撮像された全データの中から所望に応じたものを適宜選択して記録保存に供するようにしてもよい。さらに、デフォーカス撮像における撮像範囲決定に際しては、測距情報に基づいて撮像範囲を決定し、この撮像範囲で撮像した画像の撮像選択に関しては、合焦評価値を用いて選択し記録保存に供するというようにして、デフォーカス撮像の撮像範囲決定と撮像選択とで異なった方式を用いるようにしてもよい。
上述においては、第二スイッチがオンとなったときに、デフォーカス撮像における逐次撮像および撮像選択を行う方式について説明したが、この方式は、第二スイッチがオンされた以降の複数の撮像や画像処理に多くの時間を要する。これに対して、図１３（図１３（ａ）および図１３（ｂ））に示すように、第一スイッチがオンとなったときに、撮像範囲の決定およびデフォーカス撮像の逐次撮像を行い、そして第二スイッチをオンとしたときに、逐次撮像によってメモリ内に取り込み済みの第二の撮像データを記録処理するようにしてもよい。これを採用したのが本発明に係る撮像装置としてのディジタルカメラの第５の実施の形態である。この場合、デフォーカス撮像により逐次撮像されメモリに取り込まれている第二の撮像データの選択は、例えば第一スイッチのオンによる処理の最後に行うものとする。
【００８０】
図１３（ａ）は、シャッタボタンの半押し時、つまり第１段を押下したときに作動する第一スイッチがオンとなったときの処理をフローチャートで示しており、図１３（ｂ）は、第一スイッチがオンとなっている状態で、シャッタボタンを全押し、つまり第２段を押下したときに作動する第二スイッチがオンとなったときの処理をフローチャートで示している。
図１３（ａ）は、第一スイッチがオンとなったと判定されたときに、図１０（ａ）または図２におけるステップＳ６〜ステップＳ９に示す処理に代えて行われる処理を示している。第一スイッチがオンとなったと判定されると、モニタリング動作を停止し（ステップＳ４１）、ＡＥ処理を行う（ステップＳ４２）。次に、操作部１３により、デフォーカス撮像により連続撮像を行うデフォーカス撮像モードが選択設定されているか否かが判別され（ステップＳ４３）、デフォーカス撮像モードでなければ、ＡＦ動作処理が行われて（ステップＳ４４）処理を終了し、図２のステップＳ１に戻る。この場合、ステップＳ４４におけるＡＦ動作処理は、実質的に図２におけるステップＳ８のＡＦ処理およびステップＳ９のフォーカス駆動処理の両者を含むものとする。
【００８１】
ステップＳ４３においてデフォーカス撮像モードであると判定されると、図２のステップＳ８に対応するＡＦ処理に加えて、デフォーカス撮像の撮像範囲決定処理、逐次撮像処理および逐次撮像された第二の撮像データの選択の各処理（図１４のタイミングチャート参照）が行われて（ステップＳ４５）、処理を終了し、図２のステップＳ１に戻る。このとき、撮像されるデータ容量が、内部メモリ残量よりも多い場合には、撮像不可の警告を行うようにすることが望ましい。
また、図１３（ｂ）は、第一スイッチがオン状態で第二スイッチがオンとなったと判定されたときに、図２におけるステップＳ１０〜ステップＳ１１に代えて行われる処理を示している。第二スイッチがオンとなったと判定されると、モニタリング動作を停止し（ステップＳ５１）、操作部１３により、デフォーカス撮像により連続撮像を行うデフォーカス撮像モードが選択設定されているか否かが判別される（ステップＳ５２）。ステップＳ５２で、デフォーカス撮像モードでないと判別されれば、図２におけるステップＳ１１に相当する静止画記録が行われて（ステップＳ５３）処理を終了し、図２のステップＳ１に戻る。
【００８２】
ステップＳ５２においてデフォーカス撮像モードであると判定されると、デフォーカス撮像により逐次撮像された撮像データから既に選択されている撮像データを記録保存して（ステップＳ５４）、処理を終了し、図２のステップＳ１に戻る。
上述した図１３においては、デフォーカス撮像により逐次撮像されメモリに取り込まれている第二の撮像データの選択は、例えば第一スイッチのオンによる処理の最後に行うものとして説明したが、それに代えて第二スイッチのオン操作による処理において第二の撮像データの選択を行うようにしてもよい。このように、第二スイッチのオン操作による処理において撮像データの選択を行う場合には、図１３（ａ）のステップＳ４５に代えて、図２のステップＳ８に対応するＡＦ処理に加えて、デフォーカス撮像の撮像範囲決定処理および逐次撮像処理を行い、逐次撮像された撮像データの選択処理は行わない。そして、図１３（ｂ）のステップＳ５４に代えて、デフォーカス撮像により逐次撮像された第二の撮像データの選択処理を行い且つ逐次撮像された第二の撮像データから既に選択されている撮像データを記録保存する処理を行う。
【００８３】
上述した図１３（ａ）のステップＳ４５におけるＡＦ動作中に、一旦、第一の撮像データをメモリ部９に逐次蓄積しながら、ＤＰＳ部５のデフォーカス撮像における撮像範囲決定のためにフォーカス位置ｆｐ点Ｂおよびフォーカス位置ｆｐ点Ｃ等を検出する。そして、必要なフォーカス位置ｆｐ点Ｂ、フォーカス位置ｆｐ点Ｃおよびその付近のフォーカス位置偏差Δｆｐにおける撮像データのみをメモリ部９内に残しておく。具体的には、合焦評価値からフォーカス位置ｆｐ点Ｂを検出したら、その点からフォーカス位置偏差Δｆｐだけ前までの撮像データと、フォーカス位置ｆｐ点Ｂを含み、その後に撮像されるフォーカス位置偏差Δｆｐだけ後の位置までの撮像データをメモリ部９に残しておくようにする。フォーカス位置ｆｐ点Ｃについても、フォーカス位置ｆｐ点Ｂの場合と同様である。
この場合、メモリ部９のメモリ構成としては、次に説明する一次メモリと二次メモリとからなる構成を用いることが望ましい。そのような例について、図１４のタイミングチャートを参照して説明する。
【００８４】
フォーカス位置を移動させながらＡＦ動作を行い、そのＡＦ動作中に、垂直同期信号ＶＤの周期に対応する各垂直同期期間毎の評価値を演算し、評価値が閾値を超えたら撮像範囲決定手段としてのＣＰＵ８およびＤＳＰ部５においてフォーカス位置ｆｐ点を予見し、撮像を開始する。図１４においては、ＶＤ番号ｎの垂直同期信号ＶＤに対応する垂直同期期間で評価値が閾値を越え、ＶＤ番号ｎ＋１の垂直同期信号ＶＤから撮像を開始し、図示データ６以後の撮像データは一次メモリに取り込まれる。一次メモリは、例えば７ブロックからなり、循環して７つまでの撮像データを書き込むことが可能な容量を有する。すなわち、一次メモリは、７ブロック目まで書き込まれたら、それ以後はブロック１から逐次上書きする循環書き込み方式にて制御される。
ＶＤ番号ｎ＋４に対応するデータ９にフォーカス位置ｆｐ点があると判定し、ＶＤ番号ｎ＋６でフォーカス位置ｆｐ点を含みΔｆｐまでが撮像されたと、ＣＰＵ８およびＤＳＰ部５からなる撮像範囲決定手段により判断したら、一次メモリ内に蓄積されているフォーカス位置ｆｐ点±Δｆｐ（図１４においては、図ではフォーカス位置７〜１１）の撮像データを、二次メモリに移動する。もしも、一次メモリ内で有効なフォーカス位置ｆｐ点を検知することができなければ、一次メモリへの循環的な上書きを継続する。また、評価値が閾値よりも小さくなれば撮像自体を停止するようにしてもよい。
【００８５】
また、図１４に網掛けで示すフォーカス移動部分については、常時１ステップずつ駆動しているが、評価値が閾値よりも小さい場合には、フォーカス移動速度を速めるようにして、ＡＦ時間の短縮を行うこともできる。また、一次メモリの網掛けを施した部分であるが、この期間に対応する一次メモリへの撮像を行うようにしてもよい。
以上のようにして撮像データを蓄積してＡＦ動作を行った後に、二次メモリ内の撮像データを、撮像選択手段または記録画像選択手段としてのＣＰＵ８およびＤＳＰ部５によって選択する。
上述のようにして、撮像され、選択されたデータは、第二スイッチのオン動作に応答してＤＳＰ部５により記録保存される。このような本発明に係るデフォーカス撮像の撮像記録は、デフォーカス撮影中に被写体が動いたりすると失敗撮影になってしまう。
第一スイッチのオン操作により、撮像範囲決定手段により決定された範囲を撮像しておくと、第一スイッチのオン操作の時点で、所望のデフォーカス撮像が行われたか否かを使用者が判断することができ、被写体が動いたなどのような明らかな失敗時であれば、第一スイッチの操作をやり直すことによって撮像し直すことができ、時間のかかる無駄な記録保存を行わずに済む。
【００８６】
このようなデフォーカス撮像における撮像範囲の決定や撮像データの選択保存は、撮影モードによって最終保存データに使用するフォーカス位置に関する内容を制限し、無駄な動作を抑えることができる。例えば、ストロボ撮影時には、ストロボ光が届く範囲内にデフォーカス撮像の撮像範囲および撮像データの選択保存におけるフォーカス位置を制限することができる。
次に、デフォーカス撮像における撮像データの記録保存に関して説明する。
デフォーカス撮像による撮像データを、記録保存処理する場合に、デフォーカス撮像における撮像範囲の決定やデフォーカス撮像による撮像データの選択において、選択されたフォーカス位置の撮像データを全てそのまま外部記録装置に保存することもできるが、データ量が非常に多くなる。
一方、デフォーカス撮像により撮像されたデータ同士は、フォーカス位置だけを微小に変化させて撮像されたものなので、各データ相互間の相関性は非常に強い。また、フォーカスがあまり合っていない画面エリアに関しては、無視しても問題は少ない。
そこで、デフォーカス撮像により撮像した画像データから、上述したフォーカス位置ｆｐ点Ｂやフォーカス位置ｆｐ点Ｃ等の画像データを、自動的に主画像と決定する。また、記録保存したい画像のうち、フォーカス位置が最もプラス側に離れている画像をプラスサブ画像に、最もマイナス側に離れている画像をマイナスサブ画像とする。
【００８７】
画面を複数エリアに分割して、主画像とプラスサブ画像からマイナスサブ画像との間で差分が所定値よりも大きい画面内エリアを決定する。この画面内エリアについて、デフォーカス撮像により記録する画像同士の差分で、お互いのエリアを復元またはほぼ復元できる画面間差分データを作成する。このようなフレーム間の圧縮方式には、例えば特許文献４（特許３５００１４７号）において提案されている前値予測方式などがある。
以上の主画像と画面間差分データとを、同一ファイルまたは互いに関連付けられたファイル群として外部記憶装置に記録する。
画像再生時には、まず主画像を再生して、使用者の操作で画面間差分データを主画像に施すことによって、デフォーカス撮像により撮像した画像をほぼ再現することができ、主画像に対して、少しピントをずらした画像を、使用者が得ることができる。
本発明に関して、デフォーカス撮像による複数枚の画像データの撮像を所望の通り完了することができるか否かを使用者に知らせることも重要である。
また、デフォーカス撮像時に画面表示で撮像範囲の決定や撮像選択による注目エリアｂおよびｃなどを表示すると、使用者が所望のエリアを撮像することができているか否かを一目で判断することが可能となり、非常に有益である。
また、撮像範囲の決定時に撮像枚数がおおむねわかることが多いので、上述したような撮像装置内の一次メモリや二次メモリおよび撮像装置に着脱可能な外部メモリへの記憶可能容量の制約に応じた警告をＬＣＤや音（音声表示、音響表示）による表示によって使用者に知らせるようにすることも有益である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施の形態に係る撮像装置としてのディジタルカメラの要部の構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】図１のディジタルカメラにおける基本的な撮像記録処理動作を説明するための模式的なフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置としての図１のディジタルカメラにおけるデフォーカス撮像の撮像範囲を決定するための被写界画像の状況および画面が複数分割された合焦評価値の計算エリアを示す画面の模式図である。
【図４】図１のディジタルカメラにおける図３のような被写界における各エリアについての距離に対する合焦評価値の変動を示す模式的なグラフである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置としての図１のディジタルカメラにおけるデフォーカス撮像の撮像範囲を決定するために用いられる三角測量方式による測距の原理を説明するための模式図である。
【図６】図１のディジタルカメラにおけるデフォーカス撮像の撮像範囲を決定するために用いられる三角測量方式による測距データをフォーカス位置に変換するための１／Ｌ（距離の逆数）に対する撮像レンズの焦点距離に応じたフォーカス位置ｆｐ特性をしめす模式図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る撮像装置としての図１のディジタルカメラにおけるデフォーカス撮像の撮像範囲を決定するために用いられる位相差方式による合焦検知の原理を説明するための（ａ）合焦状態、（ｂ）前ピン状態および（ｃ）後ピン状態についての模式図である。
【図８】図７のセンサにおける像検知データの模式図および像間隔差に対応するシフト量に対するセンサ差分値の特性を、（ａ）合焦状態、（ｂ）前ピン状態および（ｃ）後ピン状態についてそれぞれ模式的に示している。
【図９】図７のセンサにおけるフォーカス位置ｆｐと、シフト量、すなわち像間隔に応じた差分値、Ｋとの関係の一例を示す模式図である、
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る撮像装置としての図１のディジタルカメラにおける（ａ）シャッタの半押しで第一スイッチがオンとなったときの処理および（ｂ）シャッタの全押しで第二スイッチもオンとなったときの処理を説明するための模式的なフローチャートである。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る撮像装置としての図１のディジタルカメラにおいて、シャッタの半押しで第一スイッチがオンとなったときの動作を説明するための模式的なタイミングチャートである。
【図１２】図１１の実施の形態に係る撮像装置としての図１のディジタルカメラにおいて、シャッタの全押しで第二スイッチがオンとなったときの動作を説明するための模式的なタイミングチャートである。
【図１３】本発明の第５の実施の形態に係る撮像装置としての図１のディジタルカメラにおける（ａ）シャッタの半押しで第一スイッチがオンとなったときの処理および（ｂ）シャッタの全押しで第二スイッチもオンとなったときの処理を説明するための模式的なフローチャートである。
【図１４】図１３の実施の形態に係る撮像装置としての図１のディジタルカメラにおけるメモリ構成として、一次メモリと二次メモリとからなる構成を用いたときの動作を説明するための模式的なタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００８９】
１  撮像レンズ（撮像光学系）
２  絞り−シャッタユニット
３  撮像素子
４  ＣＤＳ（相関二重サンプリング）−ＡＤ（Ａ／Ｄ変換）部
５  ＤＳＰ（ディジタル信号処理）部
６  メカニカルドライバ部
７  撮像素子駆動回路
８  ＣＰＵ（中央処理部）
９  メモリ部
１０  通信ドライバ
１１  メモリカード
１２  表示部
１３  操作部
１４  ＡＦ（自動合焦制御）処理部
１５  ストロボ発光部
１６  ストロボ電源部
１７  ストロボ受光部
ＯＬ１，ＯＬ２  光学系
ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＢ１，ＳＢ２  センサ
ＣＬ  コンデンサレンズ
ＳＬ１，ＳＬ２  セパレータレンズ
【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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