JP2003319235A - 撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、多領域において焦点が合っ
た鮮鋭度の高い撮影画像が得られる撮影装置を提供する
ことである。 【解決手段】 ＣＰＵ５は、領域分割撮影処理におい
て、撮影領域における被写体に動的な被写体が含まれる
か否かを判別し、動的な被写体が含まれる場合には撮影
領域を大きく分割して分割領域数を少なく設定し、動的
な被写体が含まれない場合には撮影領域を小さく分割し
て分割領域数を多く設定する。次いで、各分割領域の被
写体に焦点を合わせてレンズユニット１ａの合焦位置を
検出し、該検出された各分割領域の合焦位置で撮影部１
により連続撮影を行わせて、画像処理部４により撮影さ
れた各画像から焦点を合わせた分割領域の画像を抽出し
てメモリ４に記憶させる。次いで、該記憶された各分割
領域の画像を読み出して各分割位置に配置して画像処理
を行い、１つの撮影画像に再構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮影装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタルカメラにおいては、オー
トフォーカス（自動焦点調整）機能として、赤外線を被
写体に投光して得られた反射光の入射角度を測距センサ
により判別して被写体までの距離を測距し、該測距結果
に基づいて被写体に焦点を合わせるようなアクティブ方
式、或いはコントラストの高い被写体に焦点を合わせる
コントラスト検出方式、被写体からの入射光の位相差を
検出して焦点を合わせる位相差検出方式等の様々な方式
を採用している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
オートフォーカス機能においては、ある特定の領域、例
えば撮影領域における被写体の中央部分領域、或いはコ
ントラスト方式においてはコントラストが高い領域等に
焦点を合わせて撮影を行っており、焦点を合わせた被写
体の周辺領域や、被写界深度の異なる領域等の焦点を合
わせた領域以外の領域にも同時に焦点を合わせることは
困難であった。そのため、撮影された画像は焦点を合わ
せた領域以外はぼけた画像となり、全領域に対して鮮鋭
度が高い画像が得られなかった。

【０００４】本発明の課題は、多領域において焦点が合
った鮮鋭度の高い撮影画像が得られる撮影装置を提供す
ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
被写体を結像させる撮像レンズと、前記撮像レンズによ
り結像された被写体像を撮影する撮影手段と、を備えた
撮影装置において、前記撮影手段により撮影する撮影領
域を複数の領域に分割する領域分割手段と、前記領域分
割手段により分割された各分割撮影領域に対して、順
次、撮影のための焦点調整を行う焦点調整手段と、前記
焦点調整手段により各分割撮影領域に対して焦点調整さ
れる毎に、順次、前記撮影手段に撮影させる撮影制御手
段と、前記撮影で得られた各撮影画像において焦点調整
対象となった分割撮影領域の画像を、前記分割された各
分割撮影領域の分割位置に対応するように配置し、撮影
画像を再構成する再構成手段と、を備えることを特徴と
している。

【０００６】この請求項１記載の発明によれば、撮影領
域を複数領域に分割し、この分割された各分割撮影領域
に対して焦点調整を行って撮影し、その各撮影画像から
焦点調整対象の分割撮影領域の画像を分割位置に対応す
るように配置して撮影画像を再構成するので、容易な画
像処理で、多領域において焦点が合った鮮鋭度の高い撮
影画像を得ることができる。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の撮
影装置において、前記撮影領域内の被写体の動きを検出
する動き検出手段をさらに備え、前記領域分割手段は、
前記動き検出手段により検出された被写体の動きに応じ
て前記撮影領域を分割する分割数を設定することを特徴
としている。

【０００８】この請求項２記載の発明によれば、撮影領
域内の被写体の動きを検出し、検出された被写体の動き
に応じて撮影領域の分割数を設定するので、被写体に動
きがある場合は分割数を少なく設定して複数撮影による
被写体の動きのずれを抑えることができる一方、被写体
に動きがない場合は分割数を多く設定して焦点調整する
分割撮影領域をより多くすることができ、撮影画像の画
質をさらに向上させることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。まず、構成を説明する。図１
は、本実施の形態におけるデジタルカメラ２０の機能的
構成を示すブロック図である。図１において、デジタル
カメラ２０は、撮影部１、Ａ／Ｄ変換部２、画像処理部
３、メモリ４、ＣＰＵ５、記録用メモリ６、ＥＥＰＲＯ
Ｍ７、表示部８、操作部９、ストロボユニット１０から
構成され、各部はバスにより接続される。

【００１０】撮影部１は、被写体の光学像を取り込む光
学レンズ群等の撮像レンズからなるレンズユニット１
ａ、レンズユニット１ａを透過した光束の光量を調節す
る絞り１ｂ、レンズユニット１ａの光路上において結像
された被写体の光学像を光電変換するＣＣＤ１ｃにより
構成され、ＣＰＵ５によりその駆動を制御される。光電
変換された画像信号（アナログ信号）はＡ／Ｄ変換部２
に出力される。すなわち、撮影部１は、撮像手段として
の機能を有する。

【００１１】Ａ／Ｄ変換部２は、入力された画像信号を
アナログ画像信号からデジタル画像データへ変換し、画
像処理部３に出力する。

【００１２】画像処理部３は、ＣＰＵ５の指示に従って
入力された画像データに各種画像処理を施す。詳細に
は、画像の輝度や階調、色相、彩度等の変換を行った
り、拡大、縮小処理、補間処理を行う。また、画像処理
部３は、領域分割撮影処理において、入力された画像の
全画像領域のうちＣＰＵ５からの指示された分割領域の
画像領域を抽出し、該抽出された各分割領域の画像領域
間を補間して１つの画像に再構成する。すなわち、画像
処理部３は、再構成手段としての機能を有する。

【００１３】メモリ４は、バッファメモリ等から構成さ
れ、入力された画像データを一時的に記憶し、ＣＰＵ５
により記録指示されると記録用メモリ６に画像データを
出力し、表示指示されると表示部８に出力する。

【００１４】ＣＰＵ（Central Processing Unit）５
は、ＥＥＰＲＯＭ９に記憶されているシステムプログラ
ムや撮影に係る各種アプリケーションプログラムを図示
しないワーク領域に読み出し、当該プログラムに従って
領域分割撮影処理等の各種処理を実行し、処理結果を表
示部８に表示させる。

【００１５】具体的には、ＣＰＵ５は、ＥＥＰＲＯＭ９
から領域分割撮影処理プログラムを読み出して領域分割
撮影処理を実行する。ＣＰＵ５は、領域分割撮影処理に
おいて、まず撮影領域における被写体を認識して被写体
に動的な被写体が含まれるか否かを判別し、動的な被写
体が含まれる場合には撮影領域を大きく分割して分割領
域数を少なく設定し、動的な被写体が含まれない場合に
は撮影領域を小さく分割して分割領域数を多く設定す
る。次いで、設定された各分割領域の被写体に焦点を合
わせた時のレンズユニット１ａの合焦位置を検出し、該
検出された各分割領域の合焦位置で撮影部１により連続
撮影を行わせて、画像処理部４により撮影された各画像
から焦点を合わせた被写体を含む分割領域の画像を抽出
してメモリ４に記憶させる。次いで、該記憶された各分
割領域の画像を読み出して各分割位置に配置して画像処
理を行わせて、１つの撮影画像に再構成する。すなわ
ち、ＣＰＵ５は、焦点調整手段、撮影制御手段としての
機能を有する。

【００１６】記録用メモリ６は、半導体メモリ等からな
る画像記録用のメモリであり、ＣＰＵ５の指示に従って
入力された画像データを記録する記録媒体である。記録
用メモリ６は、例えばフラッシュメモリ等の内蔵型メモ
リであってもよいし、着脱可能なメモリカードやメモリ
スティックであってもよいし、ハードディスク、又はフ
ロッピー（登録商標）ディスク等の磁気記録媒体であっ
てもよい。

【００１７】ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Pr
ogrammable Read-Only Memory）７は、デジタルカメラ
２０のシステムプログラム、撮影に係る各種アプリケー
ションプログラム、処理プログラム等を記憶する。

【００１８】表示部８は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Dis
play）等から構成され、ＣＰＵ５から表示指示された画
像データや各種処理結果、及び操作部９からの操作指示
を表示する。

【００１９】操作部９は、シャッターをきるレリーズ釦
や機能設定を選択するメニュー釦等の各種機能に対応し
た操作釦を備えて構成され、各釦を押下されると対応す
る押下信号を生成してＣＰＵ５に出力する。

【００２０】補助光発光部１０は、撮影時の周囲環境の
輝度が不足する場合に被写体にストロボ光を発光するス
トロボユニット、及び測距用の赤外線光等を発光するＬ
ＥＤから構成され、ＣＰＵ５によりその発光タイミング
や発光量が制御される。

【００２１】次に、本実施の形態の動作を説明する。動
作説明の前提として、以下に記述されている処理を実現
するためのプログラムは、コンピュータが読み取り可能
なプログラムコードの形態でＥＥＰＲＯＭ７に格納され
ており、ＣＰＵ５は、当該プログラムコードに従った動
作を逐次実行する。

【００２２】図２は、ＣＰＵ５により実行される領域分
割撮影処理を説明するフローチャートである。図２にお
いて、ＣＰＵ５はまず、撮影領域における被写体を認識
し、認識した被写体に動きのある動的な被写体が含まれ
るか否かを判別する（ステップＳ１）。詳細には、まず
撮影部１から撮影領域のある時間における１枚目の画像
を取得し、一定時間が経過後にさらに同じ撮影領域の２
枚目の画像を取得し、該取得した２枚の画像において動
きのある動的な被写体を検出して、その動的な被写体の
移動距離と、１枚目と２枚目の画像の取得間隔時間とか
ら、動的な被写体の移動量を算出する。なお、上記被写
体の動きの検出方法は一例であり、動きのある被写体を
検出できるのであればその方法は特に限定しない。

【００２３】被写体に動的な被写体が含まれず静的であ
ると判別された場合には、撮影領域を小分割し、分割領
域数を多く設定する（ステップＳ２）。具体的には、撮
影領域に含まれる被写体が花や海等の静的な景色や建物
等の静的物体であったり、静止している人物である場合
には、その撮影領域を例えば図３（ａ）に示すように９
分割する等、６〜１２分割程度に細かく分割してその分
割領域数を多く設定する。なお、上記分割数は一例であ
り、その分割数は適宜設定可能とする。

【００２４】一方、被写体に動的な被写体が含まれると
判別された場合には、撮影領域を大分割し、分割領域数
を小さく設定する（ステップＳ３）。具体的には、被写
体が車や電車等の動的物体であったり、歩いている人物
である場合には、その撮影領域を例えば２分割するな
ど、０〜４分割程度に粗く分割してその分割領域数を少
なく設定する。

【００２５】なお、分割数の設定時には、前述した動的
な被写体を検出した際に算出した被写体の移動量に基づ
いて分割数を設定することとする。例えば車や電車等、
被写体の移動量が大きく、動的スピードが速い場合には
分割領域数を２、或いは分割しない等少なく設定する一
方、歩く人物等、被写体の移動量が小さく、動的スピー
ドがそれほど速くない場合には分割領域数は３、或いは
４等、あまり少なくしないように設定して、被写体の動
的スピードに応じてその分割数を設定する。なお、上記
分割数は一例であり、その分割数は適宜設定可能とす
る。

【００２６】撮影領域の分割数を設定すると、ＣＰＵ５
は、図３（ａ）に示すように各分割領域に認識番号を付
して、認識番号順に分割領域の中央部付近に存在する被
写体、或いはその領域内で、人物などの主要被写体と判
断された領域に対して焦点を合わせ、その時のレンズユ
ニット１ａのレンズ位置、つまり合焦位置を検出し、該
検出された各レンズ位置にレンズユニット１ａを順次移
動させて、移動させた各レンズ位置で撮影部１により連
続撮影を行わせる（ステップＳ４）。具体的には、例え
ば図３（ａ）に示す認識番号５の分割領域においては、
分割領域に含まれる被写体である人物に焦点を合わせ
て、補助光発光部１０から測距用の赤外線光を発光して
焦点を合わせた被写体までの距離を測距し、その測距結
果に基づいて撮影部１のレンズユニット１ａにおける合
焦位置を検出し、該検出された合焦位置で撮影部１によ
り撮影する。この一連の処理を分割領域毎に行い、各撮
影画像を得る。なお、動的な被写体が含まれている場合
は、連続撮影時の連写速度を高速に設定して撮影を行
い、複数撮影によるタイムラグを最小限に抑えることが
好ましい。

【００２７】なお、上記説明では、焦点調整する際に、
補助光発光部１０から赤外線光を発光して上記分割領域
中央部の被写体までの距離を測距し、その測距結果に基
づいて撮影部１のレンズユニット１ａの合焦位置を検出
するアクティブ方式を採用したが、焦点調整時のオート
フォーカス方式は特に限定せず、撮影部１から入力され
る被写体のライブ画像から被写体のコントラストを検出
し、一番コントラストが高い被写体に焦点を合わせるコ
ントラスト検出方式であってもよいし、撮影用のレンズ
とは別の光学系を用いて被写体からの入射光の位相差を
検出し、焦点を合わせる位相差検出方式やその他の方式
であってもよい。

【００２８】次いで、ＣＰＵ５は、画像処理部３によ
り、連続撮影された複数の撮影画像から焦点を合わせた
被写体を含む各分割領域の画像を認識番号順に抽出させ
て、抽出前の元画像における分割位置と対応付けてメモ
リ４に記憶させる（ステップＳ５）。例えば、図３
（ａ）に示すように９分割された場合、各分割領域のう
ち、認識番号１番の分割領域の被写体に焦点を合わせて
撮影された撮影画像においては、その全画像領域から１
番の分割領域の画像（図３（ａ）に示す斜線領域）のみ
を抽出してメモリ４に記憶するよう制御し、抽出しなか
った不要な画像領域を削除する。抽出された分割領域の
画像は、認識番号１番の分割位置、つまり元画像におけ
る左上の分割位置の画像領域としてメモリ４に記憶させ
る。この一連の処理が認識番号１から９番の各分割領域
に対して同様に行われ、メモリ４には焦点を合わせた各
分割領域の画像のみが抽出されて元の分割位置に対応付
けて記憶される。

【００２９】次いで、ＣＰＵ５は、メモリ４に記憶され
ている各分割領域の画像を読み出して、画像処理部３に
より各分割領域の画像を元の分割位置に配置して補間処
理を行わせて、１つの撮影画像に再構成させる（ステッ
プＳ６）。具体的には、図３（ｂ）に示すように、読み
出した分割領域毎の画像を認識番号に対応する元の分割
位置に配置して、各分割領域間の境界部分における数ラ
インの画素を適切な比率で混合する、若しくは境界部分
から数ライン先の画素と比較して補間する等の画像処理
を行うことによって、図３（ｃ）に示すように抽出され
た各分割領域の画像を貼り合わせて１つの撮影画像を再
構成し、領域分割撮影処理を終了する。再構成された画
像は、メモリ４に一時記憶後、ＣＰＵ５からの指示に応
じて記録メモリ６に記録される。

【００３０】以上のように、撮影領域における被写体に
動的な被写体が含まれるか否かを判別し、動的な被写体
が含まれる場合は撮影領域を大分割して分割領域数を少
なく設定し、動的な被写体が含まれない場合は撮影領域
を小分割して分割領域数を多く設定して、分割領域を設
定すると、その分割領域毎の中央部付近に存在する被写
体、或いはその領域内で人物などの主要被写体と判断さ
れた領域に対して焦点を合わせて連続撮影を行い、撮影
された各画像から焦点を合わせた被写体を含む分割領域
の画像を抽出して、各分割領域の画像を元の分割位置に
配置して１つの撮影画像に再構成するので、どのオート
フォーカス方式であっても、被写体の中央部だけでなく
被写界深度の異なる領域を含む多領域において、焦点の
合った鮮鋭度の高い画像を得ることができる。

【００３１】また、被写体の動きに応じてその分割領域
数を設定し、動きが大きく速い被写体に対しては分割領
域数を少なく設定するとともに、その連続撮影時の連写
スピードを高速に設定するので、分割領域毎の連続撮影
の間隔を短くして連続撮影時の被写体の動きのズレを抑
えることができ、動的な被写体であっても多領域におい
て鮮鋭度の高い画像を得ることができる。また、動きが
少ない被写体に対しては分割領域数を多く設定して焦点
を合わせる分割領域を増やすので、より多くの領域で焦
点の合っている鮮鋭度の高い画像を得ることができる。

【００３２】また、撮影領域を分割する分割手順を撮影
前に予め設定しているので、分割領域の画像の再構成が
容易となる。また、再構成する際に各分割領域間で画像
のズレがあった場合でも各分割領域間の境界付近のみの
直線的な画素ラインを画像処理するだけでよいため、画
像処理時間を短縮することができる。

【００３３】なお、本実施の形態における記述は、本発
明に係る好適なデジタルカメラ２０の一例であり、これ
に限定されるものではない。例えば、メーカーや機種
等、個々の特性によりデジタルカメラ２０の連写スピー
ドや連続撮影回数が制限されている場合があるので、そ
の特性に応じて分割領域数をカスタマイズできることと
してもよい。

【００３４】その他、本実施の形態におけるデジタルカ
メラ２０を構成する各装置の細部構成、及び細部動作に
関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適
宜変更可能である。

【００３５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、撮影領域
を複数領域に分割し、この分割された各分割撮影領域に
対して焦点調整を行って撮影し、その各撮影画像から焦
点調整対象の分割撮影領域の画像を分割位置に対応する
ように配置して撮影画像を再構成するので、容易な画像
処理で、多領域において焦点が合った鮮鋭度の高い撮影
画像を得ることができる。

【００３６】請求項２記載の発明によれば、撮影領域内
の被写体の動きを検出し、検出された被写体の動きに応
じて撮影領域の分割数を設定するので、被写体に動きが
ある場合は分割数を少なく設定して複数撮影による被写
体の動きのずれを抑えることができる一方、被写体に動
きがない場合は分割数を多く設定して焦点調整する分割
撮影領域をより多くすることができ、撮影画像の画質を
さらに向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した実施の形態のデジタルカメラ
２０の機能的構成を示すブロック図である。

【図２】図１のＣＰＵ５により実行される領域分割撮影
処理を説明するフローチャートである。

【図３】（ａ）は撮影領域を９分割した図であり、
（ｂ）は各焦点を合わせた分割領域を対応する分割位置
に配置した図であり、（ｃ）は各焦点を合わせた分割領
域を貼り合わせて１つの画像に再構成した図である。

【符号の説明】

１ 撮影部 １ａ レンズユニット １ｂ 絞り １ｃ ＣＣＤ ２ Ａ／Ｄ変換部 ３ 画像処理部 ４ メモリ ５ ＣＰＵ ６ 記録用メモリ ７ ＥＥＰＲＯＭ ８ 表示部 ９ 操作部 １０ 補助光発光部 ２０ デジタルカメラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体を結像させる撮像レンズと、前記撮
   像レンズにより結像された被写体像を撮影する撮影手段
   と、を備えた撮影装置において、 前記撮影手段により撮影する撮影領域を複数の領域に分
   割する領域分割手段と、 前記領域分割手段により分割された各分割撮影領域に対
   して、順次、撮影のための焦点調整を行う焦点調整手段
   と、 前記焦点調整手段により各分割撮影領域に対して焦点調
   整される毎に、順次、前記撮影手段に撮影させる撮影制
   御手段と、 前記撮影で得られた各撮影画像において焦点調整対象と
   なった分割撮影領域の画像を、前記分割された各分割撮
   影領域の分割位置に対応するように配置し、撮影画像を
   再構成する再構成手段と、 を備えることを特徴とする撮影装置。
2. 【請求項２】前記撮影領域内の被写体の動きを検出する
   動き検出手段をさらに備え、 前記領域分割手段は、前記動き検出手段により検出され
   た被写体の動きに応じて前記撮影領域を分割する分割数
   を設定することを特徴とする請求項１記載の撮影装置。