JP2007286118A - 撮像装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】異なる距離の複数の被写体が存在する場合でも、１回の撮影動作で１枚記録するだけで、撮影者が意図する位置にピントを合わせた画像が得られるようにする。
【解決手段】焦点調節を行うフォーカスレンズ１０１と、フォーカスレンズ１０１するフォーカスレンズ駆動モータ１０３及びフォーカスレンズ駆動回路１０４と、フォーカスレンズ１０１を介して結像された被写体像を光電変換する撮像素子１１２と、撮像素子１１２から得られる輝度信号の高周波成分を抽出する画像処理プロセッサ１１５と、フォーカスレンズ１０１の移動を制御するシステム制御用ＣＰＵ１１９と、画像処理プロセッサ１１５により抽出された高周波成分の極大値位置が複数存在する場合に、任意の極大値位置を選択可能な十字スイッチ１３１及びピーク位置移動スイッチ１３２とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、焦点調節機能を有する電子スチルカメラ等の撮像装置、撮像装置の制御方法、及びコンピュータプログラムに関する。

電子スチルカメラやビデオカメラ等では、ＣＣＤ等の撮像素子から得られる輝度信号の高域成分（「焦点評価値」と称する）が最大になるレンズ位置を合焦位置とする方式が用いられている。例えば、撮像素子から得られる焦点評価値が増加する方向にレンズを動かし、焦点評価値が最大になるレンズ位置を合焦位置とする山登り方式がある。また、測距範囲の全域にわたりレンズを駆動しながら焦点評価値を記憶していき、記憶した値が最大となるレンズ位置を合焦位置とするスキャン方式がある。

これらの方式において、図１６に示すように撮影画面の中央部分を測距枠とし、この範囲内の被写体に対して焦点評価値が最大になるレンズ位置を合焦位置とする方法が知られている。また、図１７に示すように複数の測距枠を設定して、各々の測距枠について焦点評価値を記憶した後、各測距枠毎に焦点評価値が最大となるレンズ位置を求め、これらのレンズ位置の中から最終的にレンズを移動する位置を決定する方法が知られている。

ところで、図１６及び図１７で説明したような測距枠内に異なる距離の被写体が存在しなければ、レンズ位置と焦点評価値との関係は図１８示すように山の形になる。

しかしながら、測距枠内に異なる距離の複数の被写体が存在する場合、レンズ位置と焦点評価値との関係は図１９に示すようになる。つまり、異なる距離にある被写体毎に焦点評価値のピークが現れるので、測距枠内に異なる距離にある２つの被写体が存在する場合、２つの異なるレンズ位置にそれぞれピークが現れてしまう。

この場合、撮影者が本来ピントを合わせたいのはどちらの被写体かをカメラが判断することはできないので、複数あるピーク位置のうち一番近い距離に対応する位置を選んでレンズを移動することが多い。しかしながら、その場合、例えば金網越しに撮影する際に金網にピントが合ってしまい、撮影者が本来意図する金網の向こうにある被写体には合焦しなくなってしまう。たとえ一番近い位置に合焦させなくても、撮影者が意図する位置にいつでもピントを合わせるようカメラが判断することはできない。

上記ように測距枠内に異なる距離の複数の被写体が存在することを想定した技術として、例えば特許文献１に開示された撮像装置がある。特許文献１では、異なる被写体に対応した複数の焦点評価値のピーク位置を示すフォーカスレンズ位置を記憶し、記憶したフォーカスレンズ位置毎に撮影することが提案されている。

特開２００３−３３３４１１号公報（第１４頁、図４、図５）

しかしながら、特許文献１に開示されているように、１回の撮影動作で合焦距離の異なった複数枚の画像の撮影を行うのでは、１回の撮影動作に対する記録画像の総容量が膨大なものとなってしまう。

また、撮影者が意図しない画像も記録されるため、無駄が多く、撮影後の画像確認、不要な画像の消去等に時間や手間がかかってしまう。

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、異なる距離の複数の被写体が存在する場合でも、１回の撮影動作で１枚記録するだけで、撮影者が意図する位置にピントを合わせた画像が得られるようにすることである。

本発明の撮像装置は、焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズを介して結像された被写体像を光電変換する撮像手段と、前記撮像手段から得られる輝度信号の高周波成分を抽出する抽出手段と、前記フォーカスレンズ駆動手段を介して前記フォーカスレンズの移動を制御する制御手段と、前記抽出手段により抽出された高周波成分の極大値位置が複数存在する場合に、任意の極大値位置を選択可能な操作手段とを備えた点に特徴を有する。
本発明の撮像装置の制御方法は、焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズを介して結像された被写体像を光電変換する撮像手段と、前記撮像手段から得られる輝度信号の高周波成分を抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された高周波成分の極大値位置が複数存在する場合に、任意の極大値位置を選択可能な操作手段とを備えた撮像装置の制御方法であって、前記抽出手段により抽出された高周波成分の極大値位置が複数存在する場合に、予め定められた基準を満たす極大値位置に前記フォーカスレンズを移動する手順と、前記操作手段により極大値位置が選択された場合に、その選択された極大値位置に前記フォーカスレンズを移動する手順とを有する点に特徴を有する。
本発明のコンピュータプログラムは、焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズを介して結像された被写体像を光電変換する撮像手段と、前記撮像手段から得られる輝度信号の高周波成分を抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された高周波成分の極大値位置が複数存在する場合に、任意の極大値位置を選択可能な操作手段とを備えた撮像装置を制御するコンピュータプログラムであって、前記抽出手段により抽出された高周波成分の極大値位置が複数存在する場合に、予め定められた基準を満たす極大値位置に前記フォーカスレンズを移動する処理と、前記操作手段により極大値位置が選択された場合に、その選択された極大値位置に前記フォーカスレンズを移動する処理とをコンピュータに実行させる点に特徴を有する。

本発明によれば、異なる距離の複数の被写体がある場合でも、撮影者がピント位置を選択することができるので、１回の撮影動作で１枚記録するだけで、撮影者が意図する位置にピントを合わせた画像を得ることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明を適用した実施形態に係る電子カメラの概略構成を示すブロック図である。１０１は撮像素子１１２上に焦点を合わせるためのフォーカスレンズである。１０２はフォーカスレンズ１０１の初期位置を検出するフォトインタラプタである。１０３はフォーカスレンズ１０１を駆動するモータである。１０４はモータ１０３に駆動信号を入力してフォーカスレンズ１０１を動かすフォーカスレンズ駆動回路である。

１０５は絞り、シャッタ等の光量制御部材である。１０６は絞り、シャッタ１０５を駆動するモータである。１０７はモータ１０６に駆動信号を入力して絞り、シャッタ１０５を動かす絞り、シャッタ駆動回路である。

１０８は撮影レンズの焦点距離を変更するズームレンズである。１０９はズームレンズ１０８の初期位置を検出するフォトインタラプタである。１１０はズームレンズ１０８を駆動するモータである。１１１はモータ１１０に駆動信号を入力してズームレンズ１０８を動かすズームレンズ駆動回路である。

１１２は被写体からの反射光を電気信号に変換する撮像素子である。１１３は撮像素子１１２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。１１４は撮像素子１１２やＡ／Ｄ変換器１１３を動作させるために必要なタイミング信号を発生するタイミング信号発生回路である。

１１５はＡ／Ｄ変換器１１３から入力された画像データに所定の処理を施す画像処理プロセッサである。画像処理プロセッサ１１５は、撮像素子１１２から得られる輝度信号の高周波成分を抽出する抽出手段としても機能する。

１１６は画像処理プロセッサ１１５で処理が施された画像データを一時的に記憶するバッファメモリである。１１７は記録媒体１１８との接続のためのインターフェースである。１１８はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。

１１９は撮影シーケンス等のシステム全体の制御を行うためのシステム制御用ＣＰＵである。１２０はズーム動作の開始及び停止を指示するためのズームスイッチである。１２１はＡＦ（自動焦点）やＡＥ（自動露出）等の撮影準備を指示するための撮影準備指示スイッチＳＷ１である。１２２は影準備指示スイッチ１２１の操作後、本露光及び記録動作等の撮影処理を指示するための撮影処理指示スイッチＳＷ２である。１２３は電源を投入するためのメインスイッチである。１２４はカメラの動作モードを設定するためのモードスイッチである。

１２５はシステム制御用ＣＰＵ１１９で実行されるプログラムが記憶されているプログラムメモリである。１２６はシステム制御用ＣＰＵ１１９がプログラムメモリ１２５に記憶されているプログラムに従って処理を行う際に、必要な各種データを書き込み及び読み出しするワークメモリである。

１２７はカメラの動作状態や各種警告表示を行う操作表示部である。１２８は画像を表示する電子ビューファインダＥＶＦである。１２９は各種設定を行うための設定スイッチである。１３０は各種警告音及び操作音や音声を鳴らすためのスピーカである。

１３１は後述する測距枠の選択の際に選択枠を移動するための十字スイッチである。１３２は選択された測距枠内での極大値位置（ピーク位置）を移動するためのピーク位置移動スイッチである。

次に、図２のフローチャートを参照して、電子カメラでの基本的な処理動作について説明する。ステップＳ２０１では、撮影準備指示スイッチ１２１（ＳＷ１）の状態を判定し、ＯＮならばステップＳ２０５へ、そうでなければステップＳ２０２へ進む。

ステップＳ２０２では、絞り値やシャッタースピードを制御してＥＶＦ１２８に表示される画像の明るさが適正になるようＡＥ動作を行う。ステップＳ２０３では、光源の色温度によらずＥＶＦ１２８に表示される画像が適切な色バランスになるようオートホワイトバランス（ＡＷＢ）動作を行う。ステップＳ２０４では、撮像素子１１２から読み出した画像信号に所定の処理を施してＥＶＦ１２８へ表示する。

ステップＳ２０５では、図３のフローチャートに従って撮影処理を行う。

図３は、図２のステップＳ２０５における撮影処理を説明するフローチャートである。ステップＳ３０１では、本露光用ＡＥ動作を行う。ステップＳ３０２では、図４Ａ及び図４Ｂのフローチャートに従って本露光用ＡＦ動作を行う。ステップＳ３０３では、図５のフローチャートに従って合焦位置選択処理を行う。ステップＳ３０４では、撮影準備指示スイッチ１２１（ＳＷ１）の状態を判定し、ＯＮならばステップＳ３０５へ、そうでなければ本処理を終了する。ステップＳ３０５では、撮影処理指示スイッチ１２２（ＳＷ２）の状態を判定し、ＯＮならばステップＳ３０６へ、そうでなければステップＳ３０３へ戻る。ステップＳ３０６では、図７のフローチャートに従って本露光及び記録を行う。

図４Ａ及び図４Ｂは、図３のステップＳ３０２における本露光用ＡＦ動作を説明するフローチャートである。ステップＳ４０１では、データ取得インデックスを０としてワークメモリ１２６に記憶する。このデータ取得インデックスは、後述する焦点評価値及びフォーカスレンズ１０１の位置をワークメモリ１２６に記憶する際、これらの取得及び記憶順序と、取得及び記憶データ数の総数とを示すものとして使用する。

ステップＳ４０２では、フォーカスレンズ１０１をスキャン開始位置に移動する。スキャン開始位置は、例えば合焦可能領域の無限端とする。ステップＳ４０３では、撮像素子１１２から読み出されたアナログ映像信号をＡ／Ｄ変換器１１３を介してデジタル信号に変換し、画像処理プロセッサ１１５において輝度信号の高周波成分を抽出し、これを焦点評価値としてワークメモリ１２６に記憶する。このとき、図１７に示すように複数の測距枠が設定されている場合には、それぞれの測距枠について焦点評価値を記憶する。

ステップＳ４０４では、フォーカスレンズ１０１の現在位置を取得し、ワークメモリ１２６に記憶する。フォーカスレンズ駆動モータ１０３にステッピングモータを使用する場合は、フォトインタラプタ１０２によって検出される初期位置からの相対駆動パルス数をもってフォーカスレンズ１０１の位置とする。また、図示しないロータリーエンコーダ等を用いて絶対位置を測定するようにしても良い。

ステップＳ４０５では、データ取得インデックスに１を加えてワークメモリ１２６に記憶する。ステップＳ４０６では、フォーカスレンズ１０１の現在位置がスキャン終了位置に等しいか否かを判定し、等しければステップＳ４０８へ、そうでなければステップＳ４０７へ進む。スキャン終了位置は、例えば合焦可能領域の至近端とする。

ステップＳ４０７では、フォーカスレンズ１０１をスキャン終了方向へ向かって所定量移動する。

図４Ｂに説明を移し、ステップＳ４０８では、測距枠インデックスを０としてワークメモリ１２６に記憶する。この測距枠インデックスは、複数の測距枠の識別に使用する。

ステップＳ４０９では、増加フラグをＦＡＬＳＥとしてワークメモリ１２６に記憶する。この増加フラグは、取得した焦点評価値が、１つ前に取得した焦点評価値に対して増加しているか否かを示すものである。

ステップＳ４１０では、データ比較インデックスｎを０としてワークメモリ１２６に記憶する。このデータ比較インデックスｎは、ステップＳ４０３で取得しワークメモリ１２６に記憶した焦点評価値の大小関係を比較する際に、取得した焦点評価値の順番を指示するのに使用する。

ステップＳ４１１では、ｎ番目の焦点評価値よりもｎ＋１番目の焦点評価値の方が大きいか否かを判定する。つまり、ある焦点評価値と１つ後に取得した焦点評価値との大小関係を比較する。ｎ番目の焦点評価値よりもｎ＋１番目の焦点評価値の方が大きければステップＳ４１２へ、そうでなければステップＳ４１５へ進む。

ステップＳ４１２では、増加フラグをＴＲＵＥにする。ステップＳ４１３では、データ比較インデックスｎに１を加える。ステップＳ４１４では、データ比較インデックスｎがデータ取得インデックス−１に等しいか否かを判定し、等しければステップＳ４１８に進み、そうでなければステップＳ４１１へ戻る。

ステップＳ４１５では、増加フラグがＴＲＵＥか否かを判定し、ＴＲＵＥならばステップＳ４１６へ、そうでなければステップＳ４１７へ進む。ステップＳ４１６では、現在のデータ比較インデックスｎに対応するレンズ位置を極大値位置として記憶する。つまり、ｎ番目にワークメモリ１２６に記憶したフォーカスレンズ１０１の位置を極大値位置としてワークメモリ１２６に記憶する。ステップＳ４１７では、増加フラグをＦＡＬＳＥにしてステップＳ４１３に進む。

ステップＳ４１８では、測距枠インデックスに１を加える。ステップＳ４１９では、測距枠インデックスが所定値か否かを判定し、所定値ならばステップＳ４２０へ、そうでなければステップＳ４０９へ戻る。

ステップＳ４２０では、ステップＳ４１６で記憶した極大値位置のうち第１の極大値位置にフォーカスレンズ１０１を移動する。この第１の極大値位置の選択手順は以下のようにする。まず、各測距枠における極大値位置のうちで最も至近端に近い位置を測距枠毎に選択する。次に、選択された測距枠毎の位置のうちで最も至近端に近い位置を示す測距枠を選択し、この位置を第１の極大値位置とする。

図５は、図３のステップＳ３０３における合焦位置選択処理を説明するフローチャートである。いま、図１７に示すように、ＥＶＦ１２８上に９個の測距枠が表示されているものとする。ステップＳ５０１では、図４ＢのステップＳ４２０において選択された測距枠での極大値数が複数であるか否かを判定し、複数であればステップＳ５０２へ、そうでなければステップＳ５０３へ進む。

ステップＳ５０２では、現在選択されている測距枠の極大値数が複数である旨、つまり遠近競合している旨を通知する。この通知は、ＥＶＦ１２８上に表示された測距枠のうち、現在選択されている測距枠を点滅させることによって行う。他にも、測距枠の表示色を変えても良いし、スピーカ１３０から警告音を鳴らしても良い。

ステップＳ５０３では、現在選択されている測距枠の遠近競合通知を解除する。通知が測距枠を点滅させることによって行われていれば、その点滅を停止する。通知が測距枠の表示色を変えることによって行われていれば、表示色を選択されていない測距枠と同じにする。通知が警告音を鳴らすことによって行われていれば、警告音を停止する。

ステップＳ５０４では、十字スイッチ１３１が操作されたか否かを判定し、操作されたならばステップＳ５０５へ、そうでなければステップＳ５０８へ進む。十字スイッチ１３１は、上下左右に配置されたスイッチを組み合わせたものである。

ステップＳ５０５では、十字スイッチ１３１が操作された方向に合焦枠があるか否かを判定し、合焦枠があればステップＳ５０６に進み、そうでなければ本処理を終了する。

ステップＳ５０６では、ステップＳ５０５で十字スイッチ１３１が操作された方向の測距枠を選択する。例えば図６に示すように９個ある測距枠のうちで、下段中央の測距枠が選択されている状態で、十字スイッチ１３１の上スイッチが操作された場合、現在の選択枠の一つ上の測距枠について図４ＢのステップＳ４１６で記憶した極大値が存在するか否かを判定する。極大値が存在すれば、その測距枠内で合焦できる被写体があるとみなし、その測距枠を選択する。極大値が存在しなければ、その測距枠を合焦可能枠とはみなさず、さらに一つ上の測距枠について同様の処理を行い、極大値が存在すればその測距枠を選択する。

ステップＳ５０７では、ステップＳ５０６で選択した測距枠の極大値位置にフォーカスレンズ１０１を移動する。

ステップＳ５０８では、現在選択されている測距枠に対して図４ＢのステップＳ４１６で記憶した極大値の個数を判定し、複数あればステップＳ５０９へ、そうでなければ本処理を終了する。

ステップＳ５０９では、ピーク位置移動スイッチ１３２の状態を判定し、ＯＮであればステップＳ５１０へ、そうでなければ本処理を終了する。

ステップＳ５１０では、図４ＢのステップＳ４１６で記憶した極大値位置のうちで現在位置から無限端側の最も近い極大値位置にフォーカスレンズ１０１を移動する。このとき、至近端側の最も近い極大値位置に移動しても良い。

図７は、図３のステップＳ３０６における本露光処理を説明するフローチャートである。ステップＳ７０１では、撮像素子１１２への露光を行う。ステップＳ７０２では、撮像素子１１２に蓄積されたデータを読み出す。ステップＳ７０３では、Ａ／Ｄ変換器１１３を介して撮像素子１１２から読み出したアナログ信号をデジタル信号に変換する。ステップＳ７０４では、画像処理プロセッサ１１５によりＡ／Ｄ変換器１１３から出力されるデジタル信号に各種画像処理を施す。ステップＳ７０５では、ステップＳ７０４で処理した画像をＪＰＥＧ等のフォーマットに従って圧縮する。ステップＳ７０６では、ステップＳ７０５で圧縮したデータを記録媒体インターフェース１１７を介して電子カメラ本体に装着された記録媒体１１８へ記録する。

以上説明したように、図４ＡのステップＳ４０３からステップＳ４０７において、フォーカスレンズ１０１を合焦可能領域の無限端から至近端まで所定量移動して、各測距枠についての焦点評価値を取得することを繰り返す。

次に、図４ＢのステップＳ４１１からステップＳ４１７において、ある時点で取得した焦点評価値とその次に取得した焦点評価値とを順次比較する。そして、その変化が増加から減少に変化した時、その位置での焦点評価値は極大値を示しているとみなし、フォーカスレンズ１０１の位置を記憶する。このようにして焦点評価値が極大値を示すフォーカスレンズ１０１の位置（極大値位置）をワークメモリ１２６に記憶する。これも各測距枠について行う。

例えばフォーカスレンズ１０１の位置と取得した焦点評価値との関係が図８に示すようになっていたとする。この場合、上段中央枠の極大値は２つ、中段中央枠と下段中央枠の極大値はそれぞれ１つとなり、極大値は合計で４つになる。図８は、図１７に示すように９個の測距枠を配置した中での中央列の３個を示している。

いま、図４ＢのステップＳ４２０で全測距枠の極大値位置のうちで最も至近端に近い位置（第１の極大値位置）を選ぶと、図８の極大値位置４になる。したがって、本露光用ＡＦ動作を終了した時点でフォーカスレンズ１０１は下段中央枠での合焦位置である極大値位置４に移動される。

その状態で、図６に示すように十字スイッチ１３１の上スイッチが操作されると、現在の合焦枠である下段中央枠の一つ上の測距枠である中段中央枠について、合焦可能か否かを調べる。中段中央枠の焦点評価値は図８に示すようになっており、極大値が存在しているので合焦可能である。したがって、中段中央枠へ合焦枠が移動し、フォーカスレンズ１０１を中段中央枠の極大値位置である極大値位置３に移動する。

さらに十字スイッチ１３１の上スイッチが操作されると、同様に、現在の合焦枠である中段中央枠の一つ上の測距枠である上段中央枠について、合焦可能か否かを調べる。上段中央枠の焦点評価値は図８に示すようになっており、極大値が存在しているので合焦可能である。したがって、上段中央枠へ合焦枠が移動し、フォーカスレンズ１０１を上段中央枠の２つの極大値位置のうち至近側の極大値位置２に移動する。

次に、ピーク位置移動スイッチ１３２が操作されると、現在の合焦枠である上段中央枠の極大値位置が２つであるので、フォーカスレンズ１０１を極大値位置１に移動する。図８は極大値位置が２つの例を示しているが、３つ以上ある場合は、ピーク位置移動スイッチ１３２が操作される度に無限端側の最も近い極大値位置へと移動する。

以上述べたように、複数の測距枠が設定されている状態で、各測距枠の合焦位置のうち所望の合焦位置を撮影者が選択することができるので、所望の被写体にピントのあった画像を１枚の撮影により得ることができる。また、１つの測距枠内で複数の合焦位置がある場合でも、その中から所望の合焦位置を撮影者が選択することができるので、所望の被写体にピントのあった画像を１枚の撮影により得ることができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、撮影者が十字スイッチ１３１を操作すると、それに応じて合焦枠を移動し、ピーク位置移動スイッチ１３２を操作すると、それに応じて１つの測距枠内で、合焦位置を複数の極大値位置の間で移動するように構成した。本実施形態では、ピーク位置移動スイッチ１３２を操作するだけで合焦枠の移動と、１つの測距枠内での複数の極大値位置間の移動を行うように構成したものである。

図９は、第１の実施形態における図５の合焦位置選択処理を説明するフローチャートを変更したものである。ステップＳ９０１では、現在選択されている極大値位置の他に極大値位置があるか否かを判定し、あればステップＳ９０２へ、なければ本処理を終了する。ステップＳ９０２では、ピーク位置移動スイッチ１３２が操作されたか否かを判定し、操作されたならばステップＳ９０３へ、そうでなければ本処理を終了する。ステップＳ９０３では、現在位置から無限端側の最も近い極大値位置を選択する。この選択の仕方は後述する。ステップＳ９０４では、ステップＳ９０３で選択した極大値位置へフォーカスレンズ１０１を移動する。

第１の実施形態の図４ＢのステップＳ４２０で説明したように、フォーカスレンズ１０１の現在位置が全測距枠の極大値位置のうちで最も至近端に近い位置（第１の極大値位置）にあるとする。このときのフォーカスレンズ１０１の位置を図８の極大値位置４とする。

その状態で、ピーク位置移動スイッチ１３２が操作されると、全測距枠内の極大値位置のうちで、現在位置から無限側に最も近い極大値位置を選択する。図８では極大値位置３がそれに相当する。その後、極大値位置３へフォーカスレンズ１０１を移動する。

再度ピーク位置移動スイッチ１３２が操作されると、全測距枠内の極大値位置のうちで、現在位置である極大値位置３から無限端側の最も近い極大値位置を選択する。図８では極大値位置２がそれに相当する。その後、極大値位置２へフォーカスレンズ１０１を移動する。

このようにして、ピーク位置移動スイッチ１３２が操作される度に、フォーカスレンズ１０１を全測距枠のうちで無限端側の最も近い極大値位置に移動していく。したがって、ピーク位置移動スイッチ１３２だけの操作で合焦位置を撮影者が選択することができ、所望の被写体にピントのあった画像を１枚の撮影により得ることができる。

なお、第１の実施形態の図４ＢのステップＳ４２０において第１の極大値位置を全測距枠の極大値位置のうちで最も無限端に近い極大値位置としても良い。この場合、ピーク位置移動スイッチ１３２が操作される度に、フォーカスレンズ１０１を全測距枠のうちで至近端側の最も近い極大値位置に移動すれば良い。

（第３の実施形態）
第２の実施形態では、撮影者がピーク位置移動スイッチ１３２を操作すると、合焦位置を極大値位置の至近側又は無限側から近い順に移動するように構成した。本実施形態では、これを極大値が大きい順に移動するように構成したものである。

図１０は、第１の形態における図５の合焦位置選択処理を説明するフローチャートを変更したものである。以下の説明では、第１の実施形態の図４ＢのステップＳ４２０において、第１の極大値位置が、全測距枠の極大値のうちで最大値を示す極大値位置であるとする。

ステップＳ１００１では、現在選択されている極大値位置の他に極大値位置があるか否か判定し、あればＳ１１０２へ、なければ本処理を終了する。ステップＳ１００２では、ピーク位置移動スイッチ１３２が操作されたか否かを判定し、操作されたならばステップＳ１００３へ、そうでなければ本処理を終了する。ステップＳ１００３では、現在位置の焦点評価値の次に大きい焦点評価値の極大値位置を選択する。この選択の仕方は後述する。ステップＳ１００４では、ステップＳ１００３で選択した極大値位置へフォーカスレンズ１０１を移動する。

上述したように、第１の実施形態の図４ＢのステップＳ４２０における第１の極大値位置を、全測距枠の極大値のうちで最大値を示す極大値位置とする。このときのフォーカスレンズ１０１の現在位置は図１１の極大値位置４である。図１１において、極大値１、２、３、４の大小関係は、極大値１＜極大値２＜極大値３＜極大値４となっているものとする。

その状態で、ピーク位置移動スイッチ１３２が操作されると、全測距枠内の極大値位置のうちで、現在位置の焦点評価値の次に大きい焦点評価値を有する極大値位置を選択する。図１１では極大値位置３がそれに当たる。その後、極大値位置３へフォーカスレンズ１０１を移動する。

再度ピーク位置移動スイッチ１３２が操作されると、全測距枠内の極大値位置のうちで、現在位置の焦点評価値の次に大きい焦点評価値を有する極大値位置を選択する。図１１では極大値位置２がそれに当たる。その後、極大値位置２へフォーカスレンズ１０１を移動する。

このようにして、ピーク位置移動スイッチ１３２が操作される度に、フォーカスレンズ１０１を全測距枠の極大値位置のうちで焦点評価値が大きい順に移動していく。したがって、ピーク位置移動スイッチ１３２だけの操作で合焦位置を撮影者が選択することができ、所望の被写体にピントのあった画像を１枚の撮影により得ることができる。

（第４の実施形態）
上記第１〜３の実施形態では、合焦位置の選択の仕方について説明したが、本実施形態では、選択後の合焦位置におけるピントの確認方法について説明する。

図１２は、第１の形態における図５の合焦位置選択処理を説明するフローチャートを変更したものである。ステップＳ１２０１では、図４ＢのステップＳ４２０において選択された測距枠での極大値数が複数であるか否かを判定し、複数であればステップＳ１２０２へ、そうでなければステップＳ１２０３へ進む。

ステップＳ１２０２では、現在選択されている測距枠の極大値数が複数である旨、つまり遠近競合している旨を通知する。この通知は、ＥＶＦ１２８上に表示された測距枠のうち、現在選択されている測距枠を点滅させることによって行う。他にも、測距枠の表示色を変えても良いし、スピーカ１３０から警告音を鳴らしても良い。

ステップＳ１２０３では、現在選択されている測距枠の遠近競合通知を解除する。通知が測距枠を点滅させることによって行われていれば、その点滅を停止する。通知が測距枠の表示色を変えることによって行われていれば、表示色を選択されていない測距枠と同じにする。通知が警告音を鳴らすことによって行われていれば、警告音を停止する。

ステップＳ１２０４では、十字スイッチ１３１が操作されたか否かを判定し、操作されたならばステップＳ１２０５へ、そうでなければステップＳ１２１０へ進む。

ステップＳ１２０５では、十字スイッチ１３１が操作された方向に合焦枠があるか否かを判定し、合焦枠があればステップＳ１２０６に進み、そうでなければ本処理を終了する。

ステップＳ１２０６では、ステップＳ１２０５で十字スイッチ１３１が操作された方向の測距枠を選択する。例えば図６に示すように９個ある測距枠のうちで、下段中央の測距枠が選択されている状態で、十字スイッチ１３１の上スイッチが操作された場合、現在の選択枠の一つ上の測距枠について図４ＢのステップＳ４１６で記憶した極大値が存在するか否かを判定する。極大値が存在すれば、その測距枠内で合焦できる被写体があるとみなし、その測距枠を選択する。極大値が存在しなければ、その測距枠を合焦可能枠とはみなさず、さらに一つ上の測距枠について同様の処理を行い、極大値が存在すればその測距枠を選択する。

ステップＳ１２０７では、ステップＳ１２０６で選択した測距枠の極大値位置にフォーカスレンズ１０１を移動する。

ステップＳ１２０８では、後述する方法によって、ＥＶＦ１２８上の被写体像の表示をピント確認用の表示にする。

ステップＳ１２０９では、現在の時刻をピント確認用の表示を開始した時刻としてワークメモリ１２６に記憶する。

ステップＳ１２１０では、現在選択されている測距枠に対して図４ＢのステップＳ４１６で記憶した極大値の個数を判定し、複数あればステップＳ１２１１へ、そうでなければ本処理を終了する。

ステップＳ１２１１では、ピーク位置移動スイッチ１３２の状態を判定し、ＯＮであればステップＳ１２１２へ、そうでなければ本処理を終了する。

ステップＳ１２１２では、図４ＢのステップＳ４１６で記憶した極大値位置のうちで現在位置から無限端側の最も近い極大値位置にフォーカスレンズ１０１を移動した後、ステップＳ１２０８へ進む。

図１３は、第１の実施形態における図３の撮影処理を説明するフローチャートを変更したものである。ステップＳ１３０１では、本露光用ＡＥ動作を行う。ステップＳ１３０２では、第１の実施形態の図４Ａ及び図４Ｂのフローチャートに従って本露光用ＡＦ動作を行う。

ステップＳ１３０３では、後述する方法によって、ＥＶＦ１２８上の被写体像の表示をピント確認用の表示にする。ステップＳ１３０４では、現在の時刻をピント確認用の表示を開始した時刻としてワークメモリ１２６に記憶する。

ステップＳ１３０５では、図１２のフローチャートに従って合焦位置選択処理を行う。ステップＳ１３０６では、撮影準備指示スイッチ１２１（ＳＷ１）の状態を判定し、ＯＮならばステップＳ１３０８へ、そうでなければステップＳ１３０７へ進む。ステップＳ１３０７では、図１２のステップＳ１２０８で説明したピント確認用の表示を元に戻した後、本処理を終了する。

ステップＳ１３０８では、撮影処理指示スイッチ１２２（ＳＷ２）の状態を判定し、ＯＮならばステップＳ１３０９へ、そうでなければステップＳ１３１１へ進む。ステップＳ１３０９では、図１２のステップＳ１２０８で説明したピント確認用の表示を元に戻す。ステップＳ１３１０では、図７のフローチャートに従って本露光及び記録を行う。

ステップＳ１３１１では、現在の時刻をワークメモリ１２６に記憶する。ステップＳ１３１２では、ステップＳ１３１１で記憶した現在時刻とステップＳ１３０４又は図１２のステップＳ１２０９で記憶したピント確認用の表示を開始した時刻との差が、所定値以上か否かを判定する。その結果、所定値以上であればステップＳ１３１３へ、そうでなければステップＳ１３０５へ進む。ステップＳ１３１３では、図１２のステップＳ１２０８で説明したピント確認用の表示を元に戻した後、ステップＳ１４０５へ戻る。

次に、図１２のステップＳ１２０８のステップＳ１３０３での、ＥＶＦ１２８上の被写体像の表示をピント確認用の表示にする手法を説明する。まず図１４に示すように９個ある測距枠のうちで、例えば中央の測距枠が選択された場合、図１５に示すように中央の測距枠内の画像を拡大して表示する。他の測距枠が選択された場合も同様にして、選択された測距枠内の画像を拡大して表示する。

現在選択されている測距枠内に複数の焦点評価値の極大値が存在する場合、ピーク位置移動スイッチ１３２が操作されて極大値位置が移動したならば、測距枠内の画像を拡大して表示する。その際に、ステップＳ１２０９やステップＳ１３０４で説明したように、このときの時刻をワークメモリ１２６に記憶する。

次に、撮影処理指示スイッチ１２２（ＳＷ２）がＯＮになり本露光処理を開始する前に、拡大した画像を元の表示に戻す。これが図１３のステップＳ１３０９において説明したものである。撮影処理指示スイッチ１２２（ＳＷ２）がＯＮになっていない場合でも、撮影準備指示スイッチ１２１（ＳＷ１）がＯＮされつづけている場合は、所定時間経過の後に画像を元の表示に戻す。これが図１３のステップＳ１３１１からステップＳ１３１３で説明したものである。

このように、選択された測距枠の画像を拡大して表示することによって、被写体の合焦状態を確認することができる。また、測距枠を選択することによって、複数の測距枠に対する被写体の合焦状態を確認することができる。さらに同一測距枠の中で複数の焦点評価値の極大値が存在する場合には、各々の極大値位置に対する被写体の合焦状態を確認することができる。

なお、合焦状態の確認のために、画像を拡大表示するのに替えて、絞りを現在の開口位置よりも開いても良い。この場合、絞りを開くことによって被写界深度が浅くなるので、被写体の合焦状態が確認しやすくなる。

さらに合焦状態の確認のために、画像を拡大表示するのに替えて、ＥＶＦ１２８上の被写体像を輪郭強調しても良い。この場合も輪郭強調することによってピントの合っている被写体は合焦状態が強調されるので、被写体の合焦状態が確認しやすくなる。

なお、本発明の目的は、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（基本システム或いはオペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

実施形態に係る電子カメラの概略構成を示すブロック図である。 電子カメラでの基本的な処理動作について説明するためのフローチャートである。 第１の実施形態における撮影処理を説明するフローチャートである。 第１の実施形態における本露光用ＡＦ動作を説明するフローチャートである。 第１の実施形態における本露光用ＡＦ動作を説明するフローチャートである。 第１の実施形態における合焦位置選択処理を説明するフローチャートである。 測距枠選択を説明する図である。 第１の実施形態における本露光処理を説明するフローチャートである。 複数の測距枠に対する焦点評価値を説明する図である。 第２の実施形態における合焦位置選択処理を説明するフローチャートである。 第３の実施形態における合焦位置選択処理を説明するフローチャートである。 複数の測距枠に対する焦点評価値を説明する図である。 第４の実施形態における合焦位置選択処理を説明するフローチャートである。 第４の実施形態における撮影処理を説明するフローチャートである。 第４の実施形態におけるピント確認用の画像表示を説明する図である。 第４の実施形態におけるピント確認用の画像表示を説明する図である。 撮影画面の中央部分を測距枠とした例を示す図である。 撮影画面に複数の測距枠を設定した例を示す図である。 レンズ位置と焦点評価値との関係の一例を示す特性図である。 レンズ位置と焦点評価値との関係の一例を示す特性図である。

符号の説明

１０１ フォーカスレンズ
１０３ フォーカスレンズ駆動モータ
１０４ フォーカスレンズ駆動回路
１０５ 絞り及びシャッタ等の光量制御部材
１０８ ズームレンズ
１１２ 撮像素子
１１４ タイミング信号発生回路
１１５ 画像処理プロセッサ
１１９ システム制御用ＣＰＵ
１２６ ワークメモリ
１２８ 電子ビューファインダ
１３１ 十字スイッチ
１３２ ピーク位置移動スイッチ

Claims (17)

1. 焦点調節を行うフォーカスレンズと、
   前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、
   前記フォーカスレンズを介して結像された被写体像を光電変換する撮像手段と、
   前記撮像手段から得られる輝度信号の高周波成分を抽出する抽出手段と、
   前記フォーカスレンズ駆動手段を介して前記フォーカスレンズの移動を制御する制御手段と、
   前記抽出手段により抽出された高周波成分の極大値位置が複数存在する場合に、任意の極大値位置を選択可能な操作手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
2. 前記抽出手段により高周波成分を抽出する領域が複数設定されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記操作手段は、領域を選択する第１の操作部材と、前記第１の操作部材により選択された領域内での極大値位置を選択する第２の操作部材とにより構成されることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記制御手段は、前記抽出手段により抽出された高周波成分の極大値位置が複数存在する場合、第１の極大値位置として、最も至近端に近い極大値位置に前記フォーカスレンズを移動することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
5. 前記操作手段は一つの操作部材により構成され、前記操作部材が操作されると、前記制御手段は、現在の極大値位置から無限端側の最も近い極大値位置に前記フォーカスレンズを移動することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記制御手段は、前記抽出手段により抽出された高周波成分の極大値位置が複数存在する場合、第１の極大値位置として、最も無限端に近い極大値位置に前記フォーカスレンズを移動することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
7. 前記操作手段は一つの操作部材により構成され、前記操作部材が操作されると、前記制御手段は、現在の極大値位置から至近端側の最も近い極大値位置に前記フォーカスレンズを移動することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記制御手段は、前記抽出手段により抽出された高周波成分の極大値位置が複数存在する場合、第１の極大値位置として、最大値を示す極大値位置に前記フォーカスレンズを移動することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
9. 前記操作手段は一つの操作部材により構成され、前記操作部材が操作されると、前記制御手段は、現在の極大値位置から次に大きな値を示す極大値位置に前記フォーカスレンズを移動することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
10. 前記撮像手段から出力される被写体像を表示する表示手段と、
    前記表示手段に表示する被写体像を拡大する拡大手段とを備え、
    前記操作手段により選択された極大値位置に前記フォーカスレンズを移動したときに、前記表示手段に被写体像を拡大表示することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の撮像装置。
11. 撮影準備を指示するための撮影準備指示手段を備え、
    前記表示手段に被写体像を拡大表示した後、前記撮影準備指示手段により撮影準備の指示がなかったとき、その拡大表示を止めることを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
12. 撮影処理を指示するための撮影処理指示手段を備え、
    前記表示手段に被写体像を拡大表示した後、前記撮影処理指示手段により撮影処理の指示があったとき、その拡大表示を止めることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の撮像装置。
13. 前記表示手段に被写体像を拡大表示した後、一定時間経過したとき、その拡大表示を止めることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の撮像装置。
14. 前記撮像手段から出力される被写体像を表示する表示手段と、
    被写体から前記撮像手段に入射する光束を制限する絞りとを備え、
    前記操作手段により選択された極大値位置に前記フォーカスレンズを移動したときに、前記絞りを開くことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の撮像装置。
15. 前記撮像手段から出力される被写体像を表示する表示手段と、
    前記表示手段に表示する被写体像の輪郭を強調する輪郭強調手段とを備え、
    前記操作手段により選択された極大値位置に前記フォーカスレンズを移動したときに、前記表示手段に表示する被写体像の輪郭を強調することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の撮像装置。
16. 焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズを介して結像された被写体像を光電変換する撮像手段と、前記撮像手段から得られる輝度信号の高周波成分を抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された高周波成分の極大値位置が複数存在する場合に、任意の極大値位置を選択可能な操作手段とを備えた撮像装置の制御方法であって、
    前記抽出手段により抽出された高周波成分の極大値位置が複数存在する場合に、予め定められた基準を満たす極大値位置に前記フォーカスレンズを移動する手順と、
    前記操作手段により極大値位置が選択された場合に、その選択された極大値位置に前記フォーカスレンズを移動する手順とを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
17. 焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズを介して結像された被写体像を光電変換する撮像手段と、前記撮像手段から得られる輝度信号の高周波成分を抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された高周波成分の極大値位置が複数存在する場合に、任意の極大値位置を選択可能な操作手段とを備えた撮像装置を制御するコンピュータプログラムであって、
    前記抽出手段により抽出された高周波成分の極大値位置が複数存在する場合に、予め定められた基準を満たす極大値位置に前記フォーカスレンズを移動する処理と、
    前記操作手段により極大値位置が選択された場合に、その選択された極大値位置に前記フォーカスレンズを移動する処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。

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