JP2010025985A - 撮像装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像データを分割した複数のエリアでオートフォーカスを行った場合に、何処のエリアに合焦しているかが一目で判るようにした撮像装置および撮像方法を提供する。
【解決手段】撮影レンズを通過してきた被写体からの光を受光する撮像素子を備え、撮像素子から画像データを得る撮像装置において、画像データを細分化して評価対象のエリアを確定する手段と、該確定したエリアに対してＡＦ評価値を取得する手段と、撮影レンズの位置を移動させながら、前記取得したＡＦ評価値に対して合焦点判定を行うと共に、ピーク位置を判定する手段と、該判定したピーク位置の周辺エリアをグルーピングする手段と、該グルーピングしたグループの中で、最も近い距離のフォーカス位置を示すグループを選択処理する手段と、該選択したグループのエリアを表示するエリア表示手段とを備えた。
【選択図】図６

Description

本発明は、撮像装置および撮像方法に関し、特に、画像データを分割した複数のエリアでオートフォーカスを行った場合に、何処のエリアに合焦しているかが一目で判るようにした撮像装置および撮像方法に関する。

デジタルスチルカメラ等の電子撮像装置は、被写体に対して自動的に焦点を合わせるオートフォーカス（以下、「ＡＦ」と記す）装置を搭載しているのが一般的である。ＡＦ装置におけるＡＦ制御方法として、山登りＡＦ制御が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
前記山登りＡＦ制御は、撮像素子が出力する映像信号（画像データ）から近接画素の輝度差の積分値を求め、この輝度差の積分値を、合焦度合いを示すＡＦ評価値とする。合焦状態にあるときは被写体の輪郭部分がはっきりしており、近接画素間の輝度差が大きくなるのでＡＦ評価値が大きくなる。非合焦状態のときは、被写体の輪郭部分がぼやけるため、画素間の輝度差は小さくなるので、ＡＦ評価値が小さくなる。そして、ＡＦ動作実行時は、レンズを移動させながらこのＡＦ評価値を順次取得していき、ＡＦ評価値が最も大きくなったところ、即ち、ピーク位置を合焦点として、レンズを停止させる。

近年、ＡＦ評価値を取得する際に画像データのエリアを分割しＡＦを行うことで、ＡＦでは苦手とされる高輝度や低コントラスト被写体に対しても、適切にＡＦを行うことが可能な技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
また、ＡＦを取得する際のエリアを複数用いて行う技術も提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特公昭３９−５２６５号公報 特開２００１−１３４０１号公報 特開２００２−３１１３２５号公報

しかしながら、画像データを分割した複数のエリア（マルチエリア）でＡＦを行った場合には、図１５（Ａ）に示すように、実際にＡＦ結果としてファインダに出力される結果が、被写体の形状ではないＡＦエリアで行っているため、表示としては複数エリアとしてバラけて表示されてしまう場合があり、何処に合焦しているかが直感的に判断しづらいという欠点があった。本来、実際に表示するとしたら、図１５（Ｂ）に示すように、合焦箇所を明示すべきであり、それには被写体形状を捉えるようなＡＦ制御技術が望まれていた。
また、図１６に示すように、遠近混在被写体の場合、背景側に合焦してしまう（後ピン状態）可能性が高いため、より細分化されたエリアによってＡＦを行う必要があった。更に、被写体の形状が複雑であればあるほど、ＡＦ時のエリアは細分化しなければ精度が達成できないという問題点もある。

本発明は上記の問題を解決すべくなされたものであり、画像データを分割した複数のエリアでＡＦを行った場合に、何処のエリアに合焦しているかが一目で判るようにした撮像装置および撮像方法の提供を目的とする。

この目的を達成するために請求項1記載の発明は、撮影レンズを通過してきた被写体からの光を受光する撮像素子を備え、該撮像素子から画像データを得る撮像装置において、
前記撮影レンズの位置を移動させながら、前記画像データを複数の小領域に細分化した各小領域についてＡＦ評価値を取得するＡＦ評価値取得手段と、
前記各小領域のＡＦ評価値を用いて、合焦位置を有する合焦エリアを判定する合焦エリア判定手段と、
前記合焦エリアの周辺に、前記合焦位置またはその近傍の合焦位置を有する周辺合焦エリアが存在する場合に、前記合焦エリアと前記周辺合焦エリアとをグルーピングするエリア群グルーピング手段と、
該エリア群グルーピング手段がグルーピングしたグループのエリアを表示するエリア表示手段と、
を備えたことを特徴とする。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の撮像装置において、
前記合焦エリア判定手段は、前記各小領域について合焦位置を有する合焦エリアが存在しないと判定された場合に、前記小領域を合成した合成領域について、合焦位置を有する合焦エリアを判定することを特徴とする。

また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の撮像装置において、
前記エリア群グルーピング手段がグルーピングするエリアのエリア形状パターンを１つ以上備え、該エリア形状パターンの何れか１つを選択してグルーピングを行うことを特徴とする。

また、請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか1つに記載の撮像装置において、
前記エリア群グルーピング手段がグルーピングしたグループの中で、最も近い距離のフォーカス位置を示すグループを選択処理するグループ選択処理手段を更に備え、
前記エリア表示手段は、前記グループ選択処理手段が選択したグループのエリアを表示することを特徴とする。

また、請求項５記載の発明は、撮影レンズを通過してきた被写体からの光を受光する撮像素子を備え、該撮像素子から画像データを得る撮像方法において、
前記撮影レンズの位置を移動させながら、前記画像データを複数の小領域に細分化した各小領域についてＡＦ評価値を取得するステップと、
前記各小領域のＡＦ評価値を用いて、合焦位置を有する合焦エリアを判定するステップと、
前記合焦エリアの周辺に、前記合焦位置またはその近傍の合焦位置を有する周辺合焦エリアが存在する場合に、前記合焦エリアと前記周辺合焦エリアとをグルーピングするステップと、
該グルーピングしたグループのエリアを表示するステップと、
を備えたことを特徴とする。

また、請求項６記載の発明は、請求項５記載の撮像方法において、
前記合焦点検出に欠落箇所があった場合に、該欠落箇所を含む前記グルーピングしたエリアを、同一ＡＦ評価値として補間処理するステップを備えたことを特徴とする。
また、請求項７記載の発明は、請求項５または請求項６記載の撮像方法において、
前記グルーピングする周辺エリアのエリア形状パターンを１つ以上備え、該エリア形状パターンの何れか１つを選択してグルーピングするステップを備えたことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、撮影レンズを通過してきた被写体からの光を受光する撮像素子を備え、該撮像素子から画像データを得る撮像装置において、前記撮影レンズの位置を移動させながら、前記画像データを複数の小領域に細分化した各小領域についてＡＦ評価値を取得するＡＦ評価値取得手段と、前記各小領域のＡＦ評価値を用いて、合焦位置を有する合焦エリアを判定する合焦エリア判定手段と、前記合焦エリアの周辺に、前記合焦位置またはその近傍の合焦位置を有する周辺合焦エリアが存在する場合に、前記合焦エリアと前記周辺合焦エリアとをグルーピングするエリア群グルーピング手段と、該エリア群グルーピング手段がグルーピングしたグループのエリアを表示するエリア表示手段と、を備えたので、例えば図１４に示すように、複数のエリアの中で何処に合焦したかを枠で表示し、一目で判別することが可能となる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の撮像装置において、前記合焦エリア判定手段は、前記各小領域について合焦位置を有する合焦エリアが存在しないと判定された場合に、前記小領域を合成した合成領域について、合焦位置を有する合焦エリアを判定するので、焦点検出に欠落箇所があった場合にも、確実に、複数のエリアの中で何処に合焦したかを一目で判別することが可能となる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の撮像装置において、前記エリア群グルーピング手段がグルーピングするエリアのエリア形状パターンを１つ以上備え、該エリア形状パターンの何れか１つを選択してグルーピングを行うので、被写体の大小に拘わらず、確実に、複数のエリアの中で何処に合焦したかを一目で判別することが可能となる。

請求項４記載の発明によれば、請求項１乃至請求項３の何れか1つに記載の撮像装置において、前記エリア群グルーピング手段がグルーピングしたグループの中で、最も近い距離のフォーカス位置を示すグループを選択処理するグループ選択処理手段を更に備え、前記エリア表示手段は、前記グループ選択処理手段が選択したグループのエリアを表示するので、背景側に合焦してしまう（後ピン状態）ことなく、確実に、複数のエリアの中で何処に合焦したかを一目で判別することが可能となる。

請求項５記載の発明によれば、撮影レンズを通過してきた被写体からの光を受光する撮像素子を備え、該撮像素子から画像データを得る撮像方法において、前記撮影レンズの位置を移動させながら、前記画像データを複数の小領域に細分化した各小領域についてＡＦ評価値を取得するステップと、前記各小領域のＡＦ評価値を用いて、合焦位置を有する合焦エリアを判定するステップと、前記合焦エリアの周辺に、前記合焦位置またはその近傍の合焦位置を有する周辺合焦エリアが存在する場合に、前記合焦エリアと前記周辺合焦エリアとをグルーピングするステップと、該グルーピングしたグループのエリアを表示するステップと、を備えたので、例えば図１４に示すように、複数のエリアの中で何処に合焦したかを枠で表示し、一目で判別することが可能となる。

請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の撮像方法において、請求項５記載の撮像方法において、前記合焦点検出に欠落箇所があった場合に、該欠落箇所を含む前記グルーピングしたエリアを、同一ＡＦ評価値として補間処理するステップを備えたので、焦点検出に欠落箇所があった場合にも、確実に、複数のエリアの中で何処に合焦したかを一目で判別することが可能となる。

請求項７記載の発明によれば、請求項５または請求項６記載の撮像方法において、前記グルーピングする周辺エリアのエリア形状パターンを１つ以上備え、該エリア形状パターンの何れか１つを選択してグルーピングするステップを備えたので、被写体の大小に拘わらず、確実に、複数のエリアの中で何処に合焦したかを一目で判別することが可能となる。

以下、本発明を図示の実施形態に基いて説明する。
先ず、本発明を適用するデジタルスチルカメラのハードウェア構成の実施形態について、図１および図２を参照しつつ、説明する。図１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明を適用するデジタルスチルカメラの外観図であって（Ａ）は正面図、（Ｂ）は上面図、（Ｃ）は背面図である。図２は、前記デジタルスチルカメラのシステム構成の実施形態を示すブロック図である。

図１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、カメラ本体ＣＢの上面には、レリーズスイッチＳＷ１、モードダイアルＳＷ２、サブ液晶ディスプレイ（以下、液晶ディスプレイを「ＬＣＤ」と記す）１が配置されている。
また、カメラ本体ＣＢの正面には、撮影レンズを含む鏡筒ユニット７、光学ファインダ４、ストロボ発光部３、測距ユニット５、リモコン受光部６、メモリカード装填室および電池装填室の蓋２が配置されている。

更に、カメラ本体ＣＢの背面には、電源スイッチ１３、ＬＣＤモニタ１０、ＡＦ用ＬＥＤ８、ストロボＬＥＤ９、光学ファインダ４、広角方向ズームスイッチＳＷ３、望遠方向ズームスイッチＳＷ４、セルフタイマの設定および解除スイッチＳＷ５、メニュースイッチＳＷ６、上移動およびストロボセットスイッチＳＷ７、右移動スイッチＳＷ８、ディスプレイスイッチＳＷ９、下移動およびマクロスイッチＳＷ１０、左移動および画像確認スイッチＳＷ１１、ＯＫスイッチＳＷ１２、クイックアクセススイッチＳＷ１３が配置されている。

デジタルスチルカメラ内部のシステム構成は、以下のとおりである。
図２に示すように、デジタルスチルカメラの各部はデジタルスチルカメラプロセッサ１０４（以下、単に「プロセッサ１０４」と記す）によって制御されるように構成されている。
プロセッサ１０４は、ＣＣＤ１信号処理ブロック１０４−１、ＣＣＤ２信号処理ブロック１０４−２、ＣＰＵブロック１０４−３、ローカルＳＲＡＭ１０４−４，ＵＳＢブロック１０４−５、シリアルブロック１０４−６、ＪＰＥＧ・ＣＯＤＥＣブロック１０４−７、ＲＥＳＩＺＥブロック１０４−８、ＴＶ信号表示ブロック１０４−９、メモリカードコントローラブロック１０４−１０を有してなり、これらは相互にバスラインで接続されている。

プロセッサ１０４の外部には、ＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ、ＹＵＶ画像データ、ＪＰＥＧ画像データを保存するＳＤＲＡＭ１０３が配置されていて、プロセッサ１０４とバスラインによってつながっている。またプロセッサ１０４の外部には、ＲＡＭ１０７、内蔵メモリ１２０、制御プログラムが格納されたＲＯＭ１０８が配置されていて、プロセッサ１０４とバスラインによってつながっている。

前記鏡筒ユニット７は、ズームレンズ７−１ａを有するズーム光学系７−１、フォーカスレンズ７−２ａを有するフォーカス光学系７−２、絞り７−３ａを有する絞りユニット７−３、メカニズムシャッタ７−４ａを有するメカシャッタユニット７−４、を有する。ズーム光学系７−１、フォーカス光学系７−２、絞りユニット７−３、メカシャッタユニット７−４は、それぞれズームモータ７−１ｂ、フォーカスモータ７−２ｂ、絞りモータ７−３ｂ、メカシャッタモータ７−４ｂによって駆動されるようになっており、これら各モータは、プロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３によって制御されるモータドライバ７−５によって動作が制御されるように構成されている。

また、鏡筒ユニット７は、撮像素子であるＣＣＤ１０１に被写体像を結ぶ撮影レンズを有し、ＣＣＤ１０１は該被写体像を画像信号に変換してＦ／Ｅ−ＩＣ１０２に入力する。Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２は、周知のとおりＣＤＳ１０２−１、ＡＤＣ１０２−２、Ａ／Ｄ変換部１０２−３を有し、上記画像信号にそれぞれ所定の処理を施し、デジタル信号に変換してプロセッサ１０４のＣＣＤ１信号処理ブロック１０４−１に入力する。これらの信号処理動作は、プロセッサ１０４のＣＣＤ１信号処理ブロック１０４−１から出力されるＶＤ・ＨＤ信号により、ＴＧ１０２−４を介して制御される。

プロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３は、音声記録回路１１５−１による音声記録動作を制御するようになっている。音声記録回路１１５−１は、マイクロホン１１５−３で変換された音声信号のマイクロホンアンプ１１５−２による増幅信号を、指令に応じて記録する。上記ＣＰＵブロック１０４−３は、音声再生回路１１６−１の動作も制御する。音声再生回路１１６−１は、指令により、適宜のメモリに記録されている音声信号を再生してオーディオアンプ１１６−２に入力し、スピーカー１１６−３から音声を出力するように構成されている。また上記ＣＰＵブロック１０４−３は、ストロボ回路１１４の動作を制御することによってストロボ発光部３から照明光を発光させるようになっている。またＣＰＵブロック１０４−３は、測距ユニット５の動作も制御するようになっている。

ＣＰＵブロック１０４−３は、プロセッサ１０４の外部に配置されたサブＣＰＵ１０９とつながっていて、サブＣＰＵ１０９はＬＣＤドライバ１１１を介してサブＬＣＤ１による表示を制御するようになっている。更にサブＣＰＵ１０９は、ＡＦＬＥＤ８、ストロボＬＥＤ９、リモコン受光部６、前記スイッチＳＷ１〜ＳＷ１３からなる操作キーユニット、ブザー１１３とつながっている。
前記ＵＳＢブロック１０４−５は、ＵＳＢコネクタ１２２につながっており、前記シリアルブロック１０４−６は、シリアルドライバ回路１２３−１を介してＲＳ−２３２Ｃコネクタにつながっている。前記ＴＶ表示ブロック１０４−９は、ＬＣＤドライバ１１７を介してＬＣＤモニタ１０につながっており、また、ビデオアンプ１１８を介してビデオジャック１１９につながっている。前記メモリカードコントローラブロック１０４−１０は、メモリカードスロット１２１のカード接点との接点につながっている。

次に、上記のように構成されたデジタルスチルカメラの動作を説明するが、その前に、従来のデジタルスチルカメラの動作概要を説明しておく。
図１に示すモードダイアルＳＷ２を記録モードに設定することで、カメラが記録モードで起動する。モードダイアルＳＷ２の設定は、図２における操作部に含まれるモードスイッチの状態が記録モードＯＮになったことをＣＰＵが検知し、モータドライバ７−５を制御して、鏡胴ユニット７を撮影可能な位置に移動させる。更にＣＣＤ１０１、Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２、ＬＣＤディスプレイ１０等の各部に電源を投入して動作を開始させる。各部の電源が投入されると、ファインダモードの動作が開始される。

ファインダモードでは、レンズを通して撮像素子（ＣＣＤ１０１）に入射した光は、電気信号に変換されてアナログ信号のＲ，Ｇ，ＢとしてＣＤＳ回路１０２−１、Ａ／Ｄ変換器１０２−３に送られる。Ａ／Ｄ変換器１０２−３でデジタル信号に変換されたそれぞれの信号（デジタルＲＧＢ信号）は、デジタル信号処理ＩＣ（ＳＤＲＡＭ１０３）内のＹＵＶ変換部でＹＵＶ信号に変換されて、メモリコントローラによってフレームメモリに書き込まれる。このＹＵＶ信号はメモリコントローラに読み出されて、ＴＶ信号表示ブロック１０４−９を介してＴＶやＬＣＤモニタ１０へ送られて表示が行われる。この処理が１／３０秒間隔で行われ、１／３０秒ごとに更新されるファインダモードの表示となる。

レリーズシャッターボタンＳＷ１が押下されると、デジタル信号処理ＩＣ（ＳＤＲＡＭ１０３）のＣＣＤ・Ｉ／Ｆブロック（不図示）内に取り込まれたデジタルＲＧＢ信号より、画面の合焦度合いを示すＡＦ評価値、露光状態を示すＡＥ評価値が算出される。ＡＦ評価値データは、特徴データとしてマイコン（ＣＣＤ２信号処理ブロック（１０４−２））に読み出されて、ＡＦの処理に利用される。この積分値は合焦状態にあるとき、被写体のエッジ部分がはっきりとしているため、高周波成分が一番高くなる。これを利用して、ＡＦによる合焦検出動作時は、それぞれのフォーカスレンズ位置におけるＡＦ評価値を取得して、その極大になる点（ピーク位置）を検出する。また極大になる点が複数あることも考慮にいれ、複数あった場合はピーク位置の評価値の大きさや、その周辺の評価値との下降、上昇度合いを判断し、最も信頼性のある点を合焦位置としてＡＦを実行する。

またＡＦ評価値は、デジタルＲＧＢ信号内のどの範囲からも算出することが出来る。図３がＡＦ時に用いるエリアである。全域に細分化できるように（ここでは、図３のように最大１６×１６分割とした）されており、デジタルＲＧＢ信号を取得後、全域全てのエリアでＡＦ評価値を取得するようにしている。分割されたエリアに関しては、エリア番号（例えば（１，１）のように）を割り当てるようにしている。

ＡＦエリアに関しては、ＡＦモードによって複数、もしくは単エリアで行うようにしている。ＡＦモードに関しては、モードダイアルＳＷ２でシングルＡＦモード、全域ＡＦモードで切り替えられるようにしている。例えば、シングルＡＦモードであった場合には図４に示すように、ファインダ内のＡＦ枠の範囲、中央付近（この実施形態では水平方向４０％×垂直方向に３０％とし、その範囲内の分割されたエリアを合成したもの）の１エリアをＡＦエリアとし、また全域ＡＦモードでは１６×１６分割したエリアを用いている。全域ＡＦモードに関しては、図４のようなＡＦ枠を表示することができないため、図５のような枠がない状態となる。

次にＡＥ評価値は、デジタルＲＧＢ信号を幾つかのエリア（このデジタルカメラではＡＦエリアと同じにする）に分割し、そのエリア内の輝度データを用いる。各エリア内の画素に対して所定の閾値を超えるものを対象画素とし、その輝度値を加算、対象画素数で乗算することによって求められる。各エリアの輝度分布により、適正露光量を算出し、次のフレームの取り込みに対し補正を行う。

＜第１の実施例＞
第1の実施例にかかるデジタルカメラの動作を説明する。
ＡＦに関する全体のフローに関しては、図６に示すフローを用いる。
先ず、カメラは電源ＯＮ後、ファインダモードの状態である。
モードダイアルＳＷ２の状態を確認し、ＡＦモードがシングルＡＦモードもしくは、全域ＡＦモードであるかどうかを確認する（６−１）。全域モード（Ａモード）であった場合は、全域エリア設定処理（６−２）を行い、ファインダモードを図５のようにし、シングルＡＦモード（Ｓモード）であった場合には、シングルエリア設定処理（６−３）を行い、ファインダモードを図４のようにする（６−４）。

次に、レリーズＳＷ１が押下されたかどうかを確認する（６−５）。レリーズＳＷ１が押下された場合に、次の処理を行う。
先ず、フォーカス光学系位置を開始位置へと移動する（６−６）。ここでは至近位置へ移動する。至近位置に関しては光学系によって異なる場合があるが、一般的には３０ｃｍ前後が好ましい。
次に、レンズ駆動処理（６−７）により、フォーカス光学系を微小な間隔で無限遠位置まで駆動していく（６−７）。ここではフォーカスモータ７−２ｂとしてパルスモータを利用しているため、３０ｃｍから無限遠までを１パルスずつ駆動させることになる。その際にフォーカス光学系を微小駆動させながらＡＦ評価値取得処理により、ＡＦエリアに対するＡＦ評価値を取得する（６−８）。以上の動作をフォーカス位置が無限遠になるまで行う。

次に全域ＡＦモードであれば（６−１０）、エリア選択処理（６−１１）を行う。この部分が本発明の特徴となる部分である。このエリア選択処理（６−１１）に関しては、図７に示すフローを用いて説明する。
先ず、取得された各ＡＦエリアに対するＡＦ評価値から、合焦点判定処理（７−１）を行う。ここではＡＦ評価値の信頼性評価を行うとともに、評価値の中でのピーク位置を判定する。もし、信頼性があるピーク位置があった場合（７−２）は、そのエリア位置（エリア番号）を格納しておく。

次に、ピーク位置があるエリア（合焦エリア）があった場合に、グルーピング処理（７−３）を行う。グルーピング処理は、分割されたエリアをその周辺で同じピーク位置、もしくはそのピーク位置に対して被写界深度内に収まるようなピーク位置のエリアがあった場合に、そのエリア群を１つのグループとして保存する。グループに関しては、図８に示すようにグループのテンプレートを用意しており、そのテンプレートと同じ形状をもつエリア群を１つのグループとして認定し、保存していく。

グルーピングに関しての探索としては、図９に示すような分割されたＡＦエリアの中での左上の位置から右方向に順次探索を行っていく。ここで、実際の被写体に関しては、図１０（Ａ）に示すような人物の場合、人物そのもののコントラストは低いことから、その人物の範囲のエリア全てが信頼性のあるピーク位置を得られるかどうかは分からない（図１０（Ｂ））。そのため、グルーピングをする際には、図１１に示すように、そのグループテンプレートの３／４以上のエリアが合焦エリアであった場合には、そのエリア群をグループとして判定するような補間処理を行う。グループテンプレートは〔１〕から〔８〕の順に用いて（図８参照）、グルーピングをしていく。

図７に戻り、グルーピング処理（７−３）にて、グループ分けされたグループの中から、そのグループのピーク位置の中で、最も近い距離のフォーカス位置を示しているグループを選択する、グループ選択処理を行う（７−５）。
もし、ピーク位置が無かった場合（７−２）はＮＧ判定を行い、エリア選択処理を終了する（７−４）。
図６に戻り、エリア選択処理（６−１１）が終わると、次にエリア表示処理を行う（６−１２）。エリア表示処理では、エリア選択処理（６−１１）にて選択されたグループに相当する範囲を表示するようにしている。図１２がグループに対する表示エリアの例である。例えば、図１０（Ａ）のような人物が被写体の場合は、結果として図１４に示した人物のみを含んだ表示エリアとなる。エリア選択処理（６−１１）でＮＧ判定をされている場合に関しては、図４に示すように、シングルＡＦモードのＡＦ枠を表示するようにしている。

最後に、合焦位置移動処理（６−１３）にて、エリア選択処理（６−１１）で選択されたグループでのピーク位置から、それに対応するフォーカス位置（合焦位置）へと移動を行う。エリア選択処理（６−１１）にてＮＧ判定されている場合に関しては、ＮＧ距離に相当するフォーカス位置へと移動を行う。ＮＧ距離に関しては、一般的に過焦点距離を用いる場合があるが、本実施例のデジタルカメラに関しては２．５ｍ位置へと移動している。
以上が、第１の実施例のデジタルカメラの動作に関する説明である。

＜第２の実施例＞
第２の実施例にかかるデジタルカメラの動作を説明する。
ＡＦに関する全体のフローに関しては、図６のフローを用いる。基本動作に関しては、第１の実施例と同じである。
先ず、カメラは電源ＯＮ後、ファインダモードの状態である。
モードダイアルＳＷ２の状態を確認し、ＡＦモードがシングルＡＦモードもしくは、全域ＡＦモードであるかどうかを確認する（６−１）。全域モードで（Ａモード）あった場合は、全域エリア設定処理（６−２）を行い、ファインダモードを図５のようにし、シングルＡＦモード（Ｓモード）であった場合には、シングルエリア設定処理（６−３）を行い、ファインダモードを図４のようにする（６−４）。

次に、レリーズＳＷ１が押下されたかどうかを確認する（６−５）。レリーズＳＷ１が押下された場合に、次の処理を行う。
先ず、フォーカス光学系位置を開始位置へと移動する（６−６）。ここでは至近位置へ移動する。至近位置に関しては光学系によって異なる場合があるが、一般的には３０ｃｍ前後が好ましい。
次に、レンズ駆動処理（６−７）により、フォーカス光学系を微小な間隔で無限遠位置まで駆動していく（６−７）。ここではフォーカスモータ７−２ｂとしてパルスモータを利用しているため、３０ｃｍから無限遠までを１パルスずつ駆動させることになる。その際に、フォーカス光学系を微小駆動させながらＡＦ評価値取得処理により、ＡＦエリアに対するＡＦ評価値を取得する（６−８）。以上の動作をフォーカス位置が無限遠になるまで行う。

次に、全域ＡＦモードであれば（６−１０）、エリア選択処理（６−１１）を行う。この部分が本発明の特徴となる部分である。このエリア選択処理（６−１１）に関しては、図１３を用いて説明する。
先ず、取得された各ＡＦエリアに相当するＡＦ評価値から、合焦点判定処理（１３−１）を行う。ここではＡＦ評価値の信頼性評価を行うとともに、評価値の中でのピーク位置を判定する。もしも、信頼性があるピーク位置があった場合（１３−２）は、そのエリア位置（エリア番号）を格納しておく。

次に、ピーク位置があるエリア（合焦エリア）があった場合（１３−２）には、グルーピング処理（１３−９）を行う。グルーピング処理は、分割されたエリアをその周辺で同じピーク位置、もしくはそのピーク位置に対して被写界深度内に収まるようなピーク位置のエリアがあった場合にそのエリア群を１つのグループとして保存する。グループに関しては図８に示したグループのテンプレートを用意しており、そのテンプレートと同じ形状をもつエリア群を１つのグループとして認定し、保存していく。
グルーピングに関しての探索としては、図１５のような分割されたＡＦエリアの中で、左上の位置から右方向に順次探索を行っていく。ここで、実際の被写体に関しては、図１０（Ａ）のような人物の場合、人物そのもののコントラストは低いことから、その人物の範囲のエリア全てが信頼性のあるピーク位置を得られるかどうかは分からない(図１０（Ｂ）)。そのため、グルーピングをする際には、そのグループテンプレートの３／４以上のエリアが合焦エリアであった場合には、そのエリア群をグループとして判定するような補間処理を行う。グループテンプレートは〔１〕から〔８〕の順に用いて、グルーピングをしていく。

もし、合焦エリアが無かった場合（１３−２）には、グループエリアの大きさを選択し、再度合焦判定を行う処理へ進む。先ず、グループエリアを選択する処理（１３−３）を行う。この処理は先の合焦判定処理（１３−１）では分割したエリア毎の評価値で判定していたものを、図８のグループテンプレート単位を１ＡＦエリアとして、〔１〕より順に〔８〕まで再度設定するものである。ここでは先ず、図８の〔１〕のグループを１エリアとして設定する。
グループ番号が最大グループ番号（図８では〔８〕）を超えない場合（１３−４）は、そのグループ内のエリア評価値を加算したものをそのグループの評価値として、再度合焦判定処理（１３−５）を行う。細分化したエリアでのＡＦ評価値は細かい被写体を捉えられる反面、そのエリア面積の小ささのために、信頼性が得られにくい。そのため、その評価値を重ね合わせたエリアで再度合焦判定を行うことによって、細分化されたエリアではピーク位置が検出できないような低コントラストの被写体等でも検出することが可能となる。

次に、そのグループエリアでピーク位置に信頼性があった場合（１３−６）は、グルーピング処理（１３−９）へと進む。信頼性がない場合に関しては、グループ番号をインクリメントし（例えば〔１〕であったら〔２〕）再度、グループエリア選択処理（１３−３）から行う。上記処理をピーク位置が信頼性を得るまで（１３−６）、もしくはグループ番号が最大グループ番号を超えないまで行う（１３−４）。それでもピーク位置が検出されない場合は、ＮＧ判定（１３−８）を行い、グループ選択処理（１３−１０）へと進む。

合焦エリアが合った場合には（１３−２）、グルーピング処理（１３−９）にてグループ分けされたグループの中から、そのグループのピーク位置のなかで、最も近い側のフォーカス位置を示しているグループを選択するグループ選択処理を行う（１３−１０）。
図６に戻り、エリア選択処理（６−１１）が終わると、次にエリア表示処理を行う（６−１２）。エリア表示処理では、エリア選択処理（６−１１）にて選択されたグループに相当する、範囲を表示するようにしている。図１２がグループに対する表示エリアの例である。例えば、図１０（Ａ）のような人物が被写体の場合は、結果として図１４に示すような人物のみを含んだ表示エリアとなる。エリア選択処理（６−１１）でＮＧ判定をされている場合に関しては、シングルＡＦモードのＡＦ枠を表示するようにしている。

最後に、合焦位置移動処理（６−１３）にて、エリア選択処理（６−１１）で選択されたグループでのピーク位置から、それに対応するフォーカス位置（合焦位置）へと移動を行う。エリア選択処理（６−１１）にてＮＧ判定されている場合に関しては、ＮＧ距離に相当するフォーカス位置へと移動を行う。ＮＧ距離に関しては、一般的に過焦点距離を用いる場合があるが、本実施例のデジタルカメラに関しては２．５ｍ位置へと移動している。
以上が第２の実施例のデジタルカメラに関する説明である。

前記第１の実施例、第２の実施例では、全域ＡＦモード時では１６×１６分割で細分化したエリアにてＡＦを行っているが、マイコンやハード面での技術向上がなされれば、これに限ったわけではなく、更に細分化することが可能となるため、より複雑な形状の被写体に関しても合焦することが可能となる。
また、グルーピング処理を行う際に、グループテンプレートを矩形の８種類用意したが、被写体形状は種々のものが想定されることから、この限りではなくエリアの組み合わせにより多くのグループにて判定することが好ましい。

本発明を適用するデジタルスチルカメラの実施形態の外観図であって（Ａ）は正面図、（Ｂ）は上面図、（Ｃ）は背面図である。 前記デジタルスチルカメラのシステム構成の実施形態を示すブロック図である。 本発明の実施例で使用するＡＦ時に用いるエリア（ＡＦ評価値エリア）を示す図である。 同実施例における、シングルＡＦモードの場合のファインダ内のＡＦ枠の範囲を示す図である。 同実施例における、全域ＡＦモードの場合のファインダ内を示す図であって、枠が無い場合を示す図である。 本発明の第１の実施例の動作を示すフローチャートである。 同第１の実施例における「エリア選択処理」の細部動作を示すフローチャートである。 同第１の実施例における「グルーピング処理」を行う際に使用するグループのテンプレートを示す図である。 前記「グルーピング処理」の際に、分割されたＡＦエリアの中で順次探索を行っていくエリア探索方向を示す図である。 前記「グルーピング処理」の際における被写体のコントラスト不足を説明する図であって、（Ａ）は人物が被写体の場合の図、（Ｂ）はその人物の範囲のエリア全てが信頼性のあるピーク値を得られるかどうかは分からないことを示す図である。 前記「グルーピング処理」の際における、信頼性のあるピーク値を得るための補間処理を説明する図である。 前記「エリア選択処理」にて選択されたグループに相当する範囲を、表示エリアとした例を示す図である。 同第２の実施例における「エリア選択処理」の細部動作を示すフローチャートである。 同第１，第２の実施例における表示エリアの例を示す図である。 （Ａ）は、従来の複数エリアの何処に合焦しているかが一目で判別できない例を示す図、（Ｂ）は、合焦箇所を明示した例の図である。 遠近混在被写体の場合、背景側に合焦してしまう可能性が高いことを示す例を示す図である。

符号の説明

７…鏡胴ユニット
１０…ＬＣＤモニタ
１０１…ＣＣＤ
１０３…ＳＤＲＡＭ
１０４…デジタルスチルカメラプロセッサ
１０４−１，１０４−２…信号処理ブロック

Claims (7)

1. 撮影レンズを通過してきた被写体からの光を受光する撮像素子を備え、該撮像素子から画像データを得る撮像装置において、
   前記撮影レンズの位置を移動させながら、前記画像データを複数の小領域に細分化した各小領域についてＡＦ評価値を取得するＡＦ評価値取得手段と、
   前記各小領域のＡＦ評価値を用いて、合焦位置を有する合焦エリアを判定する合焦エリア判定手段と、
   前記合焦エリアの周辺に、前記合焦位置またはその近傍の合焦位置を有する周辺合焦エリアが存在する場合に、前記合焦エリアと前記周辺合焦エリアとをグルーピングするエリア群グルーピング手段と、
   該エリア群グルーピング手段がグルーピングしたグループのエリアを表示するエリア表示手段と、
   を備えたことを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１記載の撮像装置において、
   前記合焦エリア判定手段は、前記各小領域について合焦位置を有する合焦エリアが存在しないと判定された場合に、前記小領域を合成した合成領域について、合焦位置を有する合焦エリアを判定することを特徴とする撮像装置。
3. 請求項１または請求項２記載の撮像装置において、
   前記エリア群グルーピング手段がグルーピングするエリアのエリア形状パターンを１つ以上備え、該エリア形状パターンの何れか１つを選択してグルーピングを行うことを特徴とする撮像装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか1つに記載の撮像装置において、
   前記エリア群グルーピング手段がグルーピングしたグループの中で、最も近い距離のフォーカス位置を示すグループを選択処理するグループ選択処理手段を更に備え、
   前記エリア表示手段は、前記グループ選択処理手段が選択したグループのエリアを表示することを特徴とする撮像装置。
5. 撮影レンズを通過してきた被写体からの光を受光する撮像素子を備え、該撮像素子から画像データを得る撮像方法において、
   前記撮影レンズの位置を移動させながら、前記画像データを複数の小領域に細分化した各小領域についてＡＦ評価値を取得するステップと、
   前記各小領域のＡＦ評価値を用いて、合焦位置を有する合焦エリアを判定するステップと、
   前記合焦エリアの周辺に、前記合焦位置またはその近傍の合焦位置を有する周辺合焦エリアが存在する場合に、前記合焦エリアと前記周辺合焦エリアとをグルーピングするステップと、
   該グルーピングしたグループのエリアを表示するステップと、
   を備えたことを特徴とする撮像方法。
6. 請求項５記載の撮像方法において、
   前記合焦点検出に欠落箇所があった場合に、該欠落箇所を含む前記グルーピングしたエリアを、同一ＡＦ評価値として補間処理するステップを備えたことを特徴とする撮像方法。
7. 請求項５または請求項６記載の撮像方法において、
   前記グルーピングする周辺エリアのエリア形状パターンを１つ以上備え、該エリア形状パターンの何れか１つを選択してグルーピングするステップを備えたことを特徴とする撮像方法。

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