JP2006262105A - 撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＡＦ機能を有し、合焦の対象となる被写体を明確に表示可能な撮影装置を提供する。
【解決手段】 レリーズボタンが半押しされたと判断される（ステップＳ１０２）と、撮影レンズの駆動が開始され（ステップＳ１０３）、被写体に含まれる多数の部分領域について、それぞれ同時にコントラストが検出される（ステップＳ１０４）。そして、撮影レンズのレンズ位置に対するコントラストのピークと、被写体距離とに基づいて、各部分領域が高コントラスト領域であるか否か、すなわち高コントラスト領域が特定されたか否かが判断される（ステップＳ１０５）。高コントラスト領域が特定されると、高コントラスト領域に色を付したスルー画像がＬＣＤモニタに表示される（ステップＳ１０６）。さらに、被写体の撮影（ステップＳ１０８）後には、高コントラスト領域に色を付した静止画像がクイックビュー表示される（ステップＳ１０９）。
【選択図】 図６

Description

本発明は、オートフォーカス（ＡＦ）機能を有する、デジタルカメラを含む撮影装置に関する。

近年、ＡＦ機能は、カメラを含む多くの撮影装置で用いられている。一般に、ＡＦ機能を有する撮影装置においては、被写体像をスルー画像としてモニタ上に表示する際に、ＡＦの対象となる範囲を示す枠（ＡＦフレーム）などが表示されている（例えば特許文献１）。
特開２００２−２５８１４３号公報（段落［０００８］、図２参照）

枠などによってＡＦの対象を示す撮影装置のモニタ表示においては、枠などの示す範囲内に複数の被写体が重なって含まれる場合がある。この場合、いずれの被写体に対して合焦されたかが定かではない。

本発明は、ＡＦ機能を有し、合焦の対象となる被写体を明確に表示可能な撮影装置を提供することを目的とする。

本発明のコントラスト表示装置は、被写体のコントラストを検出するコントラスト検出手段と、被写体を表示する画像表示手段と、被写体の一部である部分領域が、他の部分領域よりもコントラストが高い高コントラスト領域であるか否かを判断するコントラスト判断手段と、画像表示手段が表示する被写体において、高コントラスト領域を表示するコントラスト表示手段とを備えることを特徴とする。

画像表示手段が被写体をスルー画像として表示するときに、コントラスト表示手段は、高コントラスト領域を表示可能であることが好ましい。さらに、画像表示手段が被写体を静止画像として表示するときに、コントラスト表示手段は、高コントラスト領域を表示可能であることが好ましい。

本発明の撮影装置は、コントラスト表示装置と、撮影レンズと、撮影レンズのレンズ位置を調整するレンズ位置調整手段とを備え、レンズ位置調整手段が、高コントラスト領域に撮影レンズの焦点を合わせるようにレンズ位置を調整することを特徴とする。

コントラスト検出手段は、所定のレンズ位置において、画像表示手段が表示する被写体に含まれる部分領域のコントラストを検出すると、レンズ位置調整手段が、レンズ位置を変更し、さらにコントラストの検出とレンズ位置の変更とが繰り返されることが好ましい。またこの場合、コントラスト判断手段が、部分領域における、レンズ位置に対するコントラストのピークに基づいて、部分領域が高コントラスト領域であるか否かを判断することが望ましい。さらにコントラスト判断手段は、コントラストのピークに基づく被写体距離が最も短い部分領域を高コントラスト領域であると判断することがより望ましい。

本発明によれば、ＡＦ機能を有し、合焦の対象となる被写体を明確に表示可能な撮影装置を実現できる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態におけるデジタルカメラのブロック図である。

デジタルカメラ１０には、全体を制御する制御回路であるＣＰＵ２０、ＥＥＰＲＯＭ４４等が含まれる。ＣＰＵ２０には、メインスイッチＳＷＭ、測光スイッチＳＷＳ、レリーズスイッチＳＷＲが接続されている。メインスイッチＳＷＭは、デジタルカメラ１０の表面に設けられた電源スイッチ（図示せず）が操作されるとオン状態になり、ＣＰＵ２０が作動を開始する。ＥＥＰＲＯＭ４４には、ＣＰＵ２０の信号処理のためのデータ等が予め格納されている。測光スイッチＳＷＳは、デジタルカメラ１０のレリーズボタン（図示せず）が半押しされることによりオン状態となる。

測光スイッチＳＷＳがオン状態となると、以下のように被写体のコントラストが検出される。すなわちまず、矩形状に配置された多数の画素を有し、ＣＣＤ駆動回路３６により制御されるＣＣＤ３８が、撮影レンズ３０を透過した被写体からの光を受光し、被写体を示す画像信号を生成する。画像信号は、信号処理部４０に送信され、増幅処理、デジタル化、ホワイトバランス調整、ガンマ補正などの様々な信号処理が施される。

これらの処理が施された画像信号は、画像処理部５０に送られる。また、画像信号に基づく輝度データは、コントラスト検出部４８に送られる。コントラスト検出部４８では、被写体のコントラストが検出される。なおＣＣＤ３８は、縦横それぞれ１２８ずつの合計１６３８４個の領域に分割されており、コントラストは、分割されたＣＣＤ３８の領域（分割領域）ごとに検出される。検出されたコントラストを示すデータは、輪郭検出部５２に送られ、記録される。

ここで、モータ３４によって撮影レンズ３０をわずかに駆動させるための駆動信号が、ＣＰＵ２０からレンズ駆動回路３２に送信される。この駆動信号によって撮影レンズ３０がわずかに駆動され、レンズ位置がわずかに移動すると、再びＣＣＤ３８にて画像信号が生成される。こうして新たに生成された画像信号に基づいて、輝度データがコントラスト検出部４８に送られ、コントラスト検出部４８でコントラストが検出される。

このように、コントラストの検出は、同一の被写体に対して撮影レンズ３０の焦点位置を徐々にずらしつつ多数回に渡って行なわれる。そして輪郭検出部５２には、これまでに検出されたコントラストが分割領域ごとに記録されている。輪郭検出部５２においては、既に記録されているコントラストデータと新たに送信されたデータとから、撮影レンズ３０のレンズ位置に対するコントラストのピークがあるか否かが分割領域ごとに判断される。

すなわち、撮影レンズ３０のレンズ位置が今回とわずかに異なる状態で前回検出されたコントラストが、今回検出された新たなコントラストも含む、これまでに検出された全てのコントラストの中で最も高いか否かが判断される。そして前回検出されたコントラストが最も高い場合、前回検出されたコントラストがレンズ位置に対するピークであると判断される。なお、コントラスト検出部４８によるコントラストの検出と、レンズ駆動回路３２およびモータ３４による撮影レンズ３０のレンズ位置の変更は、近距離側から無限遠にある被写体に対応した分割領域について、ピークの有無が判断されるまで繰り返される。

この判断の結果、コントラストのピークに基づいて、対応する被写体部分の被写体距離が最も短い分割領域が特定される。そしてこの分割領域に対応する被写体部分が、高コントラスト領域として定められる。すなわち、コントラスト検出部４８において各分割領域のコントラストが検出されると、輪郭検出部５２は、コントラスト検出部４８からの信号に基づいてコントラストのピークを検出するとともに、このピークに対応した被写体距離が最も短い分割領域を特定し、この分割領域に対応する被写体部分を高コントラスト領域として特定する。

ここで一般に、被写体の輪郭はコントラストが高いため、輪郭検出部５２は、高コントラスト領域を特定することにより被写体の輪郭を検出する。そして高コントラスト領域を示す信号が、輪郭検出部５２から画像処理部５０に送られる。

画像処理部５０は、高コントラスト領域を示す信号と、信号処理部４０から送信された画像信号とに基づいて、高コントラスト領域に所定の色をスーパーインポーズさせた被写体像をＬＣＤモニタ５４に表示させる。さらに、ＣＰＵ２０がレンズ駆動回路３２を制御し、モータ３４によって撮影レンズ３０のレンズ位置がさらに調整されて、高コントラスト領域に焦点が合わせられる。

レリーズボタンが、半押し状態から全押しされると、レリーズスイッチＳＷＲがオン状態になる。そして、ＣＰＵ２０からの制御信号に基づいて、シャッタ（図示せず）が露出調整のため所定の開度まで所定時間だけ開かれ、ＣＣＤ３８にて画像信号が発生する。画像信号は、信号処理部４０を介して画像処理部５０に送られる。そして、画像処理部５０から送信される画像信号、すなわち撮影された被写体像の画像データは、ＤＲＡＭ４２、メモリカード４６に送られ、記録される。さらに画像処理部５０は、輪郭検出部５２に記録されていたコントラストのデータに基づく、高コントラスト領域を示す信号を受信して、高コントラスト領域に所定の色をスーパーインポーズさせた被写体像を、ＬＣＤモニタ５４上に静止画像としてクイックビュー表示させる。

図２は、ＬＣＤモニタ５４に表示される被写体の部分領域を概略的に示す図である。図３は、ＬＣＤモニタ５４に表示された被写体のスルー画像を例示する図である。

ＬＣＤモニタ５４に表示される被写体は、ＣＣＤ３８の分割領域に対応する部分領域Ｓに分けられる。従って、矩形状のＬＣＤモニタ５４に表示される被写体は、縦横それぞれ１２８ずつに分割されており、合計１６３８４個の部分領域Ｓを含む。そして例えば、図３に例示するスルー画像においては、人物や海などを含む被写体全体が有する１６３８４個の部分領域Ｓごとに、高コントラスト領域であるか否かが判断される。なお部分領域は、分割領域と同様にコントラストデータの処理のために設定される領域であり、図２に示す部分領域の境界線は、ＬＣＤモニタ５４に表示されない。

図４は、高コントラスト領域が示されていない状態における、ＬＣＤモニタ５４上の被写体の一部を示す図である。図５は、高コントラスト領域が示されている、ＬＣＤモニタ５４上の被写体の一部を示す図である。

図４および図５は、図３における符号Ａが示す被写体の一部を拡大した図である。これらの図においては、破線によって囲まれた領域が、それぞれ部分領域Ｓを示す。そして、被写体のコントラスト検出が指示されず、部分領域Ｓが高コントラスト領域であるか否かが判断されていない場合と、合焦されるべき高コントラスト領域が検出されなかった場合においては、人物の顔の輪郭Ｆ、水平線Ｈを含む部分領域を始めとする全ての部分領域において、高コントラスト領域を示す色は付されない。

一方、コントラスト検出が指示され、輪郭検出部５２によって、部分領域Ｓがそれぞれ高コントラスト領域であるか否かが判断された結果、高コントラスト領域であると判断された部分領域には、所定の色が付される（図５参照）。ここでは、人物の顔の輪郭Ｆを含む部分領域にのみ色が付され、水平線Ｈを含む部分領域に色が付されていない。これは、人物の顔の輪郭Ｆと水平線Ｈとのいずれにおいてもコントラストは高いため、コントラストのピークはコントラスト検出部４８により検出されたものの、人物の顔の方が水平線Ｈよりも被写体距離が短いためである。

先述のように、ある被写体の輪郭は一般にコントラストが高くなる。このため、色が付される高コントラスト領域は、ＬＣＤモニタ５４に表示された被写体のうち、合焦の対象となるものの輪郭に重なるように表示される。例えば、図３に示す画像においては、人物像の輪郭に色が付されることとなる。この結果、ユーザは、ＬＣＤモニタ５４に表示された全ての被写体のうち、合焦の対象となった部分を容易に識別できる。

図６は、コントラスト表示ルーチンを示すフローチャートである。

コントラスト表示ルーチンは、デジタルカメラ１０のメインスイッチＳＷＭがオン状態になると開始する。ステップＳ１０１では、被写体のスルー画像がＬＣＤモニタ５４に表示され、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、レリーズボタンが半押しされているか否か、すなわち測光スイッチＳＷＳがオンであるか否かが判断される。レリーズボタンが半押しされていると判断されると、ステップＳ１０３に進み、レリーズボタンが半押しされていないと判断されると、ステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０３においては、コントラストを検出するために、撮影レンズ３０の駆動が開始され、ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、コントラスト検出部４８により、ＬＣＤモニタ５４に表示される被写体の全ての部分領域について、同時にコントラストが検出され、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５では、撮影レンズ３０のレンズ位置に対するコントラストのピークと、これに基づく被写体距離とに基づいて、各部分領域が高コントラスト領域であるか否かが輪郭検出部５２により判断される。そして、いずれかの部分領域が高コントラスト領域であると判断され、高コントラスト領域が特定されるとステップＳ１０６に進む。一方、いずれの部分領域も高コントラスト領域でないと判断され、高コントラスト領域が特定されない場合、ステップＳ１０１に戻る。ステップＳ１０６では、高コントラスト領域に色を付したスルー画像が、ＬＣＤモニタ５４に表示され、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７では、レリーズボタンが全押しされたか否か、すなわちレリーズスイッチＳＷＲがオン状態か否かが判断される。そして、レリーズボタンが全押しされてレリーズスイッチＳＷＲがオン状態であると判断されると、ステップＳ１０８に進み、レリーズボタンが全押しされていないと判断されるとステップＳ１０１に戻る。ステップＳ１０８では、被写体が撮影されてステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０９では、撮影された被写体が、高コントラスト領域に色を付した静止画像としてクイックビュー表示され、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０では、デジタルカメラ１０の電源がオンであるか否か、すなわちメインスイッチＳＷＭがオン状態であるか否かが判断される。そして、デジタルカメラ１０の電源がオンであると判断されると、ステップＳ１０１に戻り、電源がオフであると判断されると、コントラスト表示ルーチンは終了する。

以上のように本実施形態によれば、被写体を分割する多数の部分領域ごとにコントラストの高低を判断し、周囲よりもコントラストの高い領域を特定させるように被写体をＬＣＤモニタ５４上に表示することにより、合焦の対象となる部分を明確に示すことができる。

撮影装置は、本実施形態におけるデジタルカメラ１０に限定されず、例えばビデオカメラ等であっても良い。また部分領域の数も本実施形態に限定されない。また、被写体距離に基づく高コントラスト領域の選定方法については、被写体距離が最も短い部分領域を高コントラスト領域とした本実施形態に限定されない。例えばユーザが、所定の被写体距離にある部分領域を高コントラスト領域とすべく、設定可能であっても良い。

デジタルカメラのブロック図である。 ＬＣＤモニタに表示される被写体の部分領域を概略的に示す図である。 ＬＣＤモニタに表示された被写体のスルー画像を例示する図である。 高コントラスト領域が示されていない状態における、ＬＣＤモニタ上の被写体の一部を示す図である。 高コントラスト領域が示されている、ＬＣＤモニタ上の被写体の一部を示す図である。 コントラスト表示ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ デジタルカメラ（撮影装置）
３０ 撮影レンズ
３２ レンズ駆動回路（レンズ位置調整手段）
３４ モータ（レンズ位置調整手段）
３８ ＣＣＤ（撮像素子）
４８ コントラスト検出部（コントラスト検出手段）
５０ 画像処理部（画像表示手段・コントラスト表示手段）
５２ 輪郭検出部（コントラスト判断手段）
５４ ＬＣＤモニタ（画像表示手段・コントラスト表示手段）

Claims (8)

1. 被写体のコントラストを検出するコントラスト検出手段と、
   前記被写体を表示する画像表示手段と、
   前記被写体の一部である部分領域が、他の部分領域よりもコントラストが高い高コントラスト領域であるか否かを判断するコントラスト判断手段と、
   前記画像表示手段が表示する前記被写体において、前記高コントラスト領域を表示するコントラスト表示手段と
   を備えることを特徴とするコントラスト表示装置。
2. 前記コントラスト表示手段が、前記高コントラスト領域に所定の色を付して表示することを特徴とする請求項１に記載のコントラスト表示装置。
3. 前記画像表示手段が前記被写体をスルー画像として表示するときに、前記コントラスト表示手段が、前記高コントラスト領域を表示可能であることを特徴とする請求項１に記載のコントラスト表示装置。
4. 前記画像表示手段が前記被写体を静止画像として表示するときに、前記コントラスト表示手段が、前記高コントラスト領域を表示可能であることを特徴とする請求項１に記載のコントラスト表示装置。
5. 請求項１に記載のコントラスト表示装置と、
   撮影レンズと、
   前記撮影レンズのレンズ位置を調整するレンズ位置調整手段とを備え、
   前記レンズ位置調整手段が、前記高コントラスト領域に前記撮影レンズの焦点を合わせるように、前記レンズ位置を調整することを特徴とする撮影装置。
6. 前記コントラスト検出手段が、所定の前記レンズ位置において、前記画像表示手段が表示する前記被写体に含まれる前記部分領域のコントラストを検出すると、前記レンズ位置調整手段が、前記レンズ位置を変更し、さらに前記コントラストの検出と前記レンズ位置の変更とが繰り返されることを特徴とする請求項５に記載の撮影装置。
7. 前記コントラスト判断手段が、前記部分領域における、前記レンズ位置に対する前記コントラストのピークに基づいて、前記部分領域が前記高コントラスト領域であるか否かを判断することを特徴とする請求項６に記載の撮影装置。
8. 前記コントラスト判断手段が、前記コントラストのピークに基づく被写体距離が最も短い前記部分領域を前記高コントラスト領域であると判断することを特徴とする請求項７に記載の撮影装置。
   
   

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