JP5429588B2 - 撮像装置および撮像方法 - Google Patents
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Description
この山登りAF制御においては、1フィールドまたは1フレーム毎に得られた映像信号から高周波成分または近接画素の輝度差の積分値を求め、これ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エッジ部分がはっきりしているためAF評価値が大きくなり、非合焦状態のときはAF評価値が小さくなる。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を合焦点として、レンズを停止する。
ディジタルスティルカメラ等のようにスティル画像を撮像する装置においては、一般にビデオカメラ等の動画を撮影する装置に比べ厳密な合焦が要求されるため、撮影動作のたびにAF動作を行うか、または記録モードにおいて常に合焦動作を繰り返し行うかしている。
このような問題に対して、例えば特許文献2(特開平7−131698号)には、AF動作を行い、検出した合焦位置を含む予め指定した枚数の画像を撮影することによって、所望の画像を撮影することができるようにすることが開示されている。この方式においては、被写界の複数の距離に被写体が混在したときに、AF動作時に合焦対応として検出される被写体が、確実に撮影者が撮影を所望する被写体であるとは限らないという弱点がある。すなわち、撮影した合焦対象距離範囲外に撮影したい被写体が存在する場合には、撮影される画像に所望の画像が含まれることはなく、結果的に撮影される画像は、すべて所望に該当せず、無駄になってしまう。
一方、例えば、特許文献4(特開2005−277813号)には、合焦可能な距離範囲のすべての画像を撮影した後に、合焦を所望する画面上のエリアを選択し、そのエリアについて最もピントが合っている画像を選ぶようにすることが開示されている。また、例えば、特許文献5(特開2007−28486号)には、合焦可能な距離範囲のすべての画像を撮影した後に、カメラまたはユーザが選択した画像をメモリカードに保存することが開示されている。
さらに、特許文献6(特開2005−202064号)には、AFスキャン動作を行う前に、画面に、現在のフォーカスレンズの位置と、その状態の合焦範囲を表示することが開示されている。この場合、フォーカスレンズの位置およびその状態の合焦範囲の表示と、画面に映った被写体のボケ具合をもとに、撮影者が合焦範囲の修正を行うことができる。その後に、レリーズボタンの半押しに応答して、AFスキャンを行い、全押しに応答して1枚だけ撮影する。
その他、撮影距離範囲内にて、フォーカスを所定間隔で変化させて撮影距離範囲内の全てを撮影し、保存することで、撮影者がどのような撮影意図であったとしても撮影後に対応できるようにする技術も各種提案されている。
また、例えば、特許文献7(特許第3934954号)には、合焦状態が維持されている場合に再度合焦動作を行わないように動作を変更する技術が開示されている。
本発明の請求項1の目的は、特に、自動設定により所望の距離範囲が撮影されるかどうかを事前に確認することができ、撮影枚数を限定して特定の距離範囲のみを撮影しても、失敗の無い撮影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、連続撮影の対象となる距離範囲と表示されているフォーカス位置とを対比して、連続撮影される距離範囲が所望の範囲であるかどうかを、一層確実に確認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3の目的は、特に、自動測距による被写体距離にずれがあった場合にも、連続撮影の距離範囲の補正を可能とし、所望の対象距離における連続撮影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4の目的は、特に、自動測距による被写体距離にずれがあった場合にも、連続撮影の距離範囲のより確実な補正を可能とし、所望の対象距離における連続撮影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、自動測距による被写体距離に基づく連続撮影の距離範囲のより適切な設定を可能とし、所望の対象距離における連続撮影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7の目的は、特に、自動測距による被写体距離に基づく連続撮影の距離範囲のさらに適切な設定を可能とし、所望の対象距離における連続撮影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、自動測距による被写体距離に基づく連続撮影の距離範囲のさらに一層適切な設定を可能とし、所望の対象距離における連続撮影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、撮影対象距離が決定していない状態での動作により不要な画像が撮影され、または異常動作が発生することを、効果的に防止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、連続撮影の対象となる距離範囲と表示されているフォーカス位置とを対比して、連続撮影される距離範囲が所望の範囲であるかどうかを、一層確実に確認することを可能とする撮像方法を提供することにある。
本発明の請求項12の目的は、特に、自動測距による被写体距離にずれがあった場合にも、連続撮影の距離範囲の補正を可能とし、所望の対象距離における連続撮影を可能とする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、特に、自動測距による被写体距離にずれがあった場合にも、連続撮影の距離範囲のより確実な補正を可能とし、所望の対象距離における連続撮影を可能とする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、特に、自動測距による被写体距離にずれがあった場合にも、連続撮影の距離範囲のさらに確実な補正を可能とし、所望の対象距離における連続撮影を可能とする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、自動測距による被写体距離に基づく連続撮影の距離範囲のさらに適切な設定を可能とし、所望の対象距離における連続撮影を可能とする撮像方法を提供することにある。
本発明の請求項17の目的は、特に、自動測距による被写体距離に基づく連続撮影の距離範囲のさらに一層適切な設定を可能とし、所望の対象距離における連続撮影を可能とする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、撮影対象距離が決定していない状態での動作により不要な画像が撮影され、または異常動作が発生することを、効果的に防止することを可能とする撮像方法を提供することにある。
撮像レンズの少なくとも一部をフォーカスレンズとして移動させて被写体に合焦させる自動合焦手段を備えた撮像装置であって、
前記フォーカスレンズの移動と停止とを繰り返し行いながら所定の対象距離範囲について連続的に複数のフォーカス位置における撮影を行う連続撮影手段と、
前記連続撮影手段による撮影枚数を高速でデータを取得するフレームメモリのメモリサイズから設定する撮影枚数設定手段と、
前記自動合焦手段が選定した被写体距離を含み、且つ前記撮影枚数設定手段により設定した撮影枚数から求めた距離範囲を前記連続撮影手段による連続撮影の対象距離範囲に決定する距離範囲決定手段と、
前記自動合焦手段により合焦された被写体の画像および前記距離範囲決定手段により決定された対象距離範囲を表示する表示手段と
を具備する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、
前記表示手段に、前記自動合焦手段によって合焦している位置を、前記連続撮影の対象距離範囲と共に重畳的に表示させる手段をさらに備えることを特徴としている。
前記連続撮影の対象距離範囲を所望に応じて変更する範囲変更手段をさらに備えている
ことを特徴としている。
請求項4に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項3の撮像装置であって、
前記連続撮影の対象距離範囲の前記範囲変更手段による変更に応じて、前記表示手段に表示される前記連続撮影の対象距離範囲を変更す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3または請求項4の撮像装置であって、
前記範囲変更手段が、第1の所定の操作に応動して、前記連続撮影の対象距離範囲を再設定する手段を含む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3〜請求項5のいずれか1項の撮像装置であって、
前記自動合焦手段が、複数の被写体距離に対応する複数の距離範囲を選定する手段を含み、且つ
前記範囲変更手段が、第2の所定の操作に応動して、前記連続撮影の対象距離範囲を逐次変更する手段を含むことを特徴としている。
前記範囲変更手段が、前記第2の所定の操作における状態変化に基づいて、前記連続撮影の対象距離範囲を再設定する手段を含む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3〜請求項7のいずれか1項の撮像装置であって、
前記範囲変更手段が、前記第2の所定の操作の時間間隔に基づいて、前記連続撮影の対象距離範囲を再設定する手段を含むことを特徴としている。
請求項9に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項1〜請求項8のいずれか1項の撮像装置であって、
前記距離範囲決定手段により前記連続撮影の対象距離範囲を決定する前に、撮影開始指示を検出した場合、前記対象距離範囲が未だ決定されていないことを警告する警告手段をさらに備えていることを特徴としている。
撮像レンズの少なくとも一部をフォーカスレンズとして移動させて被写体に対するフォーカス調整を行う撮像装置における撮像方法であって、
前記フォーカスレンズを被写体に合焦させる自動合焦ステップと、
所定の対象距離範囲について連続的に複数のフォーカス位置において連続して撮影を行う撮影枚数を高速でデータを取得するフレームメモリのメモリサイズから設定する撮影枚数設定ステップと、
前記自動合焦ステップで選定された被写体距離を含み、且つ前記撮影枚数設定ステップにより設定した撮影枚数から求めた距離範囲を連続撮影の対象距離範囲として決定する距離範囲決定ステップと、
前記距離範囲決定ステップで決定された対象距離範囲を、前記自動合焦ステップで合焦された被写体の画像と共に表示させる表示ステップと、
撮影指示入力に応答し、前記表示ステップにて表示されている前記連続撮影の対象距離範囲について、前記フォーカスレンズの移動と停止とを繰り返し行いながら連続的に複数のフォーカス位置における撮影を行う連続撮影ステップとを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方法は、請求項10の撮像方法であって、
前記表示ステップは、前記自動合焦ステップによって合焦している位置を、前記連続撮影の対象距離範囲と共に重畳的に表示させるステップを含むことを特徴としている。
前記連続撮影の対象距離範囲を所望に応じて変更する範囲変更ステップをさらに備えている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撮像方法は、請求項12の撮像方法であって、
前記範囲変更ステップによる前記連続撮影の対象距離範囲の変更に応じて、前記表示ステップで表示される前記連続撮影の対象距離範囲を変更することを特徴としている。
前記範囲変更ステップが、第1の所定の操作に応動して、前記連続撮影の対象距離範囲を再設定するステップを含むことを特徴としている。
請求項15に記載した本発明に係る撮像方法は、請求項12〜請求項14のいずれか1項の撮像方法であって、
前記距離範囲決定ステップが、複数の被写体距離に対応する複数の距離範囲を選定するステップを含み、且つ
前記範囲変更ステップが、第2の所定の操作に応動して、前記連続撮影の対象距離範囲を逐次変更するステップを含む
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撮像方法は、請求項12〜請求項15のいずれか1項の撮像方法であって、
前記範囲変更ステップが、前記第2の所定の操作における状態変化に基づいて、前記連続撮影の対象距離範囲を再設定するステップを含むことを特徴としている。
前記範囲変更ステップが、前記第2の所定の操作の時間間隔に基づいて、前記連続撮影の対象距離範囲を再設定するステップを含むことを特徴としている。
請求項18に記載した本発明に係る撮像方法は、請求項10〜請求項17のいずれか1項の撮像方法であって、
前記距離範囲決定ステップにより前記連続撮影の対象距離範囲を決定する前に、前記撮影指示入力を検出した場合、前記対象距離範囲が未だ決定されていないことを警告する警告ステップをさらに含むことを特徴としている。
すなわち、本発明の請求項1の撮像装置によれば、
撮像レンズの少なくとも一部をフォーカスレンズとして移動させて被写体に合焦させる自動合焦手段を備えた撮像装置であって、
前記フォーカスレンズの移動と停止とを繰り返し行いながら所定の対象距離範囲について連続的に複数のフォーカス位置における撮影を行う連続撮影手段と、
前記連続撮影手段による撮影枚数を高速でデータを取得するフレームメモリのメモリサイズから設定する撮影枚数設定手段と、
前記自動合焦手段が選定した被写体距離を含み、且つ前記撮影枚数設定手段により設定した撮影枚数から求めた距離範囲を前記連続撮影手段による連続撮影の対象距離範囲に決定する距離範囲決定手段と、
前記自動合焦手段により合焦された被写体の画像および前記距離範囲決定手段により決定された対象距離範囲を表示する表示手段とを具備することにより、
自動設定により所望の距離範囲が撮影されるかどうかを事前に確認することができ、撮影枚数を限定して特定の距離範囲のみを撮影しても、失敗の無い撮影が可能となる。
前記表示手段に、前記自動合焦手段によって合焦している位置を、前記連続撮影の対象距離範囲と共に重畳的に表示させる手段をさらに備えることにより、
特に、連続撮影の対象となる距離範囲と表示されているフォーカス位置とを対比して、連続撮影される距離範囲が所望の範囲であるかどうかを、一層確実に確認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または請求項2の撮像装置において、
前記連続撮影の対象距離範囲を所望に応じて変更する範囲変更手段をさらに備えることにより、
特に、自動測距による被写体距離にずれがあった場合にも、連続撮影の距離範囲の補正を可能とし、所望の対象距離における連続撮影が可能となる。
本発明の請求項4の撮像装置によれば、請求項3の撮像装置において、
前記連続撮影の対象距離範囲の前記範囲変更手段による変更に応じて、前記表示手段に表示される前記連続撮影の対象距離範囲を変更することにより、
特に、自動測距による被写体距離にずれがあった場合にも、連続撮影の距離範囲のより確実な補正が可能となり、所望の対象距離における連続撮影が可能となる。
前記範囲変更手段が、第1の所定の操作に応動して、前記連続撮影の対象距離範囲を再設定する手段を含むことにより、
特に、自動測距による被写体距離にずれがあった場合にも、連続撮影の距離範囲のさらに確実な補正を可能とし、所望の対象距離における連続撮影が可能となる。
本発明の請求項6の撮像装置によれば、請求項3〜請求項5のいずれか1項の撮像装置において、
前記自動合焦手段が、複数の被写体距離に対応する複数の距離範囲を選定する手段を含み、且つ
前記範囲変更手段が、第2の所定の操作に応動して、前記連続撮影の対象距離範囲を逐次変更する手段を含むことにより、
特に、自動測距による被写体距離に基づく連続撮影の距離範囲のより適切な設定を可能とし、所望の対象距離における連続撮影が可能となる。
前記範囲変更手段が、前記第2の所定の操作における状態変化に基づいて、前記連続撮影の対象距離範囲を再設定する手段を含むことにより、
特に、自動測距による被写体距離に基づく連続撮影の距離範囲のさらに適切な設定を可能とし、所望の対象距離における連続撮影が可能となる。
本発明の請求項8の撮像装置によれば、請求項3〜請求項7のいずれか1項の撮像装置において、
前記範囲変更手段が、前記第2の所定の操作の時間間隔に基づいて、前記連続撮影の対象距離範囲を再設定する手段を含むことにより、
特に、自動測距による被写体距離に基づく連続撮影の距離範囲のさらに一層適切な設定を可能とし、所望の対象距離における連続撮影が可能となる。
本発明の請求項9の撮像装置によれば、請求項1〜請求項8のいずれか1項の撮像装置において、
前記距離範囲決定手段により前記連続撮影の対象距離範囲を決定する前に、撮影開始指示を検出した場合、前記対象距離範囲が未だ決定されていないことを警告する警告手段をさらに備えることにより、
特に、撮影対象距離が決定していない状態での動作により不要な画像が撮影され、または異常動作が発生することを、効果的に防止することが可能となる。
撮像レンズの少なくとも一部をフォーカスレンズとして移動させて被写体に対するフォーカス調整を行う撮像装置における撮像方法であって、
前記フォーカスレンズを被写体に合焦させる自動合焦ステップと、
所定の対象距離範囲について連続的に複数のフォーカス位置において連続して撮影を行う撮影枚数を高速でデータを取得するフレームメモリのメモリサイズから設定する撮影枚数設定ステップと、
前記自動合焦ステップで選定された被写体距離を含み、且つ前記撮影枚数設定ステップにより設定した撮影枚数から求めた距離範囲を連続撮影の対象距離範囲として決定する距離範囲決定ステップと、
前記距離範囲決定ステップで決定された対象距離範囲を、前記自動合焦ステップで合焦された被写体の画像と共に表示させる表示ステップと、
撮影指示入力に応答し、前記表示ステップにて表示されている前記連続撮影の対象距離範囲について、前記フォーカスレンズの移動と停止とを繰り返し行いながら連続的に複数のフォーカス位置における撮影を行う連続撮影ステップとを有することにより、
自動設定によって所望の距離範囲が撮影されるかどうかを事前に確認することができ、撮影枚数を限定して特定の距離範囲のみを撮影しても、失敗の無い撮影が可能となる。
前記表示ステップは、前記自動合焦ステップによって合焦している位置を、前記連続撮影の対象距離範囲と共に重畳的に表示させるステップを含むことにより、
特に、連続撮影の対象となる距離範囲と表示されているフォーカス位置とを対比して、連続撮影される距離範囲が所望の範囲であるかどうかを、一層確実に確認することが可能となる。
本発明の請求項12の撮像方法によれば、請求項10または請求項11の撮像方法において、
前記連続撮影の対象距離範囲を所望に応じて変更する範囲変更ステップをさらに備えることにより、
特に、自動測距による被写体距離にずれがあった場合にも、連続撮影の距離範囲の補正を可能とし、所望の対象距離における連続撮影が可能となる。
本発明の請求項13の撮像方法によれば、請求項12の撮像方法において、
前記範囲変更ステップによる前記連続撮影の対象距離範囲の変更に応じて、前記表示ステップで表示される前記連続撮影の対象距離範囲を変更することにより、
特に、自動測距による被写体距離にずれがあった場合にも、連続撮影の距離範囲のより確実な補正が可能となり、所望の対象距離における連続撮影が可能となる。
前記範囲変更ステップが、第1の所定の操作に応動して、前記連続撮影の対象距離範囲を再設定するステップを含むことにより、
特に、自動測距による被写体距離にずれがあった場合にも、連続撮影の距離範囲のさらに確実な補正を可能とし、所望の対象距離における連続撮影が可能となる。
本発明の請求項15の撮像方法によれば、請求項12〜請求項14のいずれか1項の撮像方法において、
前記距離範囲決定ステップが、複数の被写体距離に対応する複数の距離範囲を選定するステップを含み、且つ
前記範囲変更ステップが、第2の所定の操作に応動して、前記連続撮影の対象距離範囲を逐次変更するステップを含む
ことにより、
特に、自動測距による被写体距離に基づく連続撮影の距離範囲のより適切な設定を可能とし、所望の対象距離における連続撮影が可能となる。
前記範囲変更ステップが、前記第2の所定の操作における状態変化に基づいて、前記連続撮影の対象距離範囲を再設定するステップを含むことにより、
特に、自動測距による被写体距離に基づく連続撮影の距離範囲のさらに適切な設定を可能とし、所望の対象距離における連続撮影が可能となる。
本発明の請求項17の撮像方法によれば、請求項12〜請求項16のいずれか1項の撮像方法において、
前記範囲変更ステップが、前記第2の所定の操作の時間間隔に基づいて、前記連続撮影の対象距離範囲を再設定するステップを含むことにより、
特に、自動測距による被写体距離に基づく連続撮影の距離範囲のさらに一層適切な設定を可能とし、所望の対象距離における連続撮影が可能となる。
本発明の請求項18の撮像方法によれば、請求項10〜請求項17のいずれか1項の撮像方法において、
前記距離範囲決定ステップにより前記連続撮影の対象距離範囲を決定する前に、前記撮影指示入力を検出した場合、前記対象距離範囲が未だ決定されていないことを警告する警告ステップをさらに含むことにより、
特に、撮影対象距離が決定していない状態での動作により不要な画像が撮影され、または異常動作が発生することを、効果的に防止することが可能となる。
図1、図2、図3および図4は、本発明の実施の形態に係る撮像装置を適用したディジタルスティルカメラの構成を示している。図1は、撮像装置であるディジタルスティルカメラの全体のシステム構成の概要を示すブロック図であり、そして図2、図3および図4は、図1のディジタルスティルカメラの外観構成を模式的に示す、それぞれ、上面図、正面図および背面図である。
図1に示すディジタルスティルカメラは、撮像レンズ1、メカニカルシャッタ2、イメージセンサ3、A/D(アナログ−ディジタル)変換器4、タイミング発生器(TG)5、センサインタフェース(センサI/F)6、メモリコントローラ7、表示出力制御部8、圧縮処理部9、YUV変換部10、リサイズ処理部11、メディアインタフェース(メディアI/F)12、CPU(中央制御部)13、ROM(リードオンリメモリ)14、フレームメモリ(SDRAM)15、液晶(LCD)ディスプレイ16、モータドライバ17、操作部18、音声出力装置19およびメモリカード20を具備している。撮像レンズ1は、ズーミングレンズ1aおよびフォーカスレンズ1b等を含んでいる。
撮像レンズ1は、被写体光学像をイメージセンサ3の受光面上に結像させるための光学系であり、この場合ズームレンズとして構成されていて、少なくともその一部をズーミング操作用のズーミングレンズ1aとし、少なくともその一部をフォーカシング操作用のフォーカスレンズ1bとしている。メカニカルシャッタ2は、撮像レンズ1の内部または撮像レンズ1とイメージセンサ3との間の光路上に介挿されて、光路を開閉し、イメージセンサ3の露光を制限する。
イメージセンサ3、A/D変換器4およびタイミング発生器5により構成される撮像処理部31は、イメージセンサ3の撮像出力信号を処理するフロントエンドとして機能する。イメージセンサ3は、例えばCMOS(相補型金属酸化物半導体)を受光素子とするCMOS固体撮像素子またはCCD(電荷結合素子)を受光素子とするCCD固体撮像素子を用いて構成され、必要に応じて、受光素子の出力画像信号を相関2重サンプリングするCDS(相関2重サンプリング)回路およびCDS回路の相関2重サンプリング出力を自動利得制御して所要の信号レベルに調整するAGC(自動利得制御)回路等を含んでいる。
信号処理IC32は、CPU13の制御に基づき、撮像処理部31のA/D変換器4を介して与えられるディジタル画像データをフレームメモリ15へ格納するとともに、圧縮およびYUV変換等の所要の信号処理を行い、当該信号処理IC32内で処理されたデータのフレームメモリ15への格納、A/D変換器4から与えられまたはフレームメモリ15から取り出された画像データ等のLCDディスプレイ16への表示、A/D変換器4から与えられまたはフレームメモリ15から取り出されたディジタル画像データの圧縮処理、YUV変換およびリサイズ処理、並びにフレームメモリ15から取り出されたディジタル画像データのメディアインタフェース12を介してのメモリカード20への格納等の処理を行う。
ROM14は、CPU13の動作プログラムおよびデータ等を格納しており、CPU13は、ROM14から読み出したプログラムおよびデータに従って撮影動作に係る各種の処理を実行する。フレームメモリ15は、例えばSDRAM(シンクロナス・ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ)等の半導体メモリを用いて構成されており、原RGBデータ、YUV変換されたYUVデータ、JPEG圧縮されたJPEGデータおよびOSD画像データ等をそれぞれ格納する。
操作部18は、撮影を指令するためのシャッタレリーズボタン、各モードを切換えるためのモードダイアル、ならびにその他のスイッチ、キー、レバーおよびダイアル等の少なくとも一部の操作手段を含み、当該ディジタルカメラに対する動作指示、設定指示および選択指示等の情報をCPU13に与えるための操作を行う。音声出力装置19は、警報および音声アナウンス等の音声を発する。メモリカード20は、いわゆるフラッシュメモリのような半導体不揮発性メモリを内蔵するスモールカードなどと称される小型のICメモリ式記録媒体であり、当該ディジタルスティルカメラに対して着脱可能な外部記録媒体として用いられる。メモリカード20は、例えばディジタルスティルカメラに設けられたスロットに脱離可能に装着される。このメモリカード20は、例えば、CPU13の制御により、フレームメモリ15内のJPEG方式等で圧縮された画像データをメモリコントローラ7を介してフレームメモリ15から取り出して、撮影結果として保存する。
また、ボディの上面には、シャッタレリーズボタン201および撮影/再生の切り換え用のモードダイアル202が配設され、モードダイアル202の中央には、電源スイッチをオン/オフするための電源ボタン203が配置されている。ボディの背面には、広角側(WIDE)ズームボタン204、望遠側(TELE)ズームボタン205、メニューボタン206、上(UP)/下(DOWN)/左(LEFT)/右(RIGHIT)ボタン207およびオーケー(OK)ボタン208が配設されており、これら各ボタンおよびダイアルが図1における操作部18を構成する。
ボディ前面にはストロボ発光部101、光学ファインダ102の対物面および撮影レンズの鏡胴ユニット103等が配設されている。さらに、ボディの背面側には、光学ファインダ102の接眼部が配設されている。
上述のような構成において、まず、従来のこの種のディジタルスティルカメラの動作概要を説明する。
なお、自動合焦手段によって検出された合焦位置より、被写体距離を算出(自動測距)することができる。
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。このファインダモードでは、撮像レンズ1を通して結像され、撮像処理部31の、例えばCMOSイメージセンサを用いたイメージセンサ3に入射した被写界光学像は、電気信号に変換されてA/D変換器4に送られる。A/D変換器4でRAW−RGB形式のディジタル信号に変換されたそれぞれの信号はディジタル信号処理IC32内のYUV変換部10で表示可能な形式であるYUV信号に変換されて、メモリコントローラ7によってフレームメモリ15に書き込まれる。このYUV信号は、メモリコントローラ7により読み出されて、表示出力制御部8を介してTV出力として出力され、あるいはLCDディスプレイ16に送られて、LCDモニタ16aによる表示が行われる。この処理が、通常、1/30秒間隔で行われ、1/30秒毎に更新される、いわゆる電子ファインダとしてのファインダモードの表示となる。
ディジタル信号処理IC32のセンサインタフェース6は、センサインタフェース6内に取り込まれたディジタルRGB信号より、画面の合焦度合いを示すAF評価値と、被写体輝度を検出したAE(自動露出)評価値と、そして被写体色を検出したAWB評価値が算出される。それらデータは、特徴データとしてCPU13に読み出されて、AE、AFおよびAWBのそれぞれの処理に利用される。AF評価値は、例えば高周波成分抽出フィルタの出力積分値や、近接画素の輝度差の積分値によって作成される。合焦状態にあるときは、被写体のエッジ部分がはっきりとしているため、高周波成分が最も高くなる。これを利用して、AF制御による合焦検出動作時は、種々のフォーカスレンズ位置におけるAF評価値を取得して、その極大になる点を合焦位置としてAF制御を実行する。AE評価値とAWB評価値は、R、GおよびB信号のそれぞれの積分値から作成される。例えば画面を256エリアに等分割(水平32分割、垂直32分割)し、それぞれのエリアのRGB積算値、すなわち積分値を算出する。CPU13は、RGB積分値を読み出し、AEでは、それぞれのエリアの輝度を算出して、輝度分布からAEの制御値としての適正な露光時間を決定する。
AWBでは、RGBの分布から光源の色に合わせたAWBの制御値を決定する。これらのAEとAWBの処理は、ファインダモード中は連続的に行われている。
スティル画像撮像時はYUV変換された画像データがディジタル信号処理IC32内の画像圧縮伸張回路等からなる圧縮処理部9に送られる。圧縮処理部9に送られたYUVデータは圧縮されて、フレームメモリ15に書き戻される。フレームメモリ15の圧縮データは、ディジタル信号処理IC32を介して読み出され、メモリカード20等のデータ記憶用のメモリに格納される。
まず、本発明の特徴となる動作であるフォーカス位置を移動させながら連続撮像を行うフォーカス連写(フォーカスブラケット)モードについて、図5に示すフォーカス連写モードにおける動作フローチャートを参照しながら説明する。
図1の操作部18のうちの図4のメニューボタン206を押すと、LCDディスプレイ16の画面上における対話的操作によって、フォーカス位置を移動させながら連続撮像を行うフォーカス連写を行うかどうかの選択を行うことができる。ここで、フォーカス連写を選択し、図4のオーケーボタン208を押下することによって、フォーカス連写モードに設定され、図6に示すようなファインダモードの画面に戻る。
まず、合焦可能な範囲において、合焦深度を考慮してフォーカスレンズ1bを移動させる必要のあるポイント数を算出した例を表1に示す。表1は、1〜30cmの至近範囲をマクロモード、それより遠い範囲をノーマルモードとしたときのズーム位置に対する合焦位置の検出点の個数の一例を示している。
ズームレンズの場合、同じ距離範囲でもズーム位置によって移動すべきフォーカスポイント数が大きく違っており、ズームが望遠(テレ)側になるほどポイント数が増える。また撮影範囲が至近のマクロ領域ではポイント数が増える。この実施の形態に係るディジタルカメラは、画素数が800万画素であるとしている。連続撮影時は、高速でデータを取得するため、フレームメモリ(SDRAM)15には、1画素12ビットのRAWデータとして保存される。そのため3264×2448画素の画像1枚で12MBのメモリを使用する。フレームメモリ15のSDRAM容量は、例えば128MBであるとする。この場合、フレームメモリ15のSDRAMは、CPU13が動作するためのプログラムデータのワークRAM、OSDおよび自然画の表示データ用ワークRAMおよび画像処理用ワークRAMも兼ねているため、RAWデータを格納できる枚数は、8枚までであるとする。そのため8枚の撮影を行っても、一度に合焦対象範囲の全領域を撮影することはできず、一部を選択的に撮影するようになる。
フォーカス連写モードでは、撮影に先立ちAF動作を実行する。合焦範囲が設定されていないファインダモードの図6の状態でオーケーボタン208が押されると(ステップS11)、山登りAFによって合焦位置を検出し、測距範囲を表示する(ステップS12)。図7および図8は、ズーム位置がそれぞれ広角(ワイド:W)側および望遠(テレ:T)側にあるときに、測距を行った後の表示である。画面下端の水平バーは、全合焦範囲を示しており、水平バー内の丸印「○」は、検出された合焦位置、矢印で示す範囲は8枚の連続撮影において撮影対象となる範囲である。この時、フォーカスレンズ1bの位置は、丸印「○」で示している合焦位置に対応する位置となっている。
ステップS12でAF動作を実行し測距範囲を表示した状態ではAE処理が行われ、またはステップS11でオーケーボタン208が押下されなかった場合にもAE処理が行われる(ステップS13)。そして、操作部18の上下左右ボタン207の左右が押されると(ステップS14)、撮影距離範囲を移動する(ステップS15)。ステップS15で撮影距離範囲が移動した状態では、レリーズボタン201が押されているかどうかが判定される(ステップS16)。
表示されている範囲で撮影を行う場合、シャッタレリーズボタン201を押下することによって、撮影動作を開始する。また、表示された画像を見て、撮影範囲を変更する場合は、上下左右ボタン207の左右により撮影範囲の位置を補正することが可能である。図9は、マクロモードにおいてオーケーボタン208で測距を実施し、測距が完了した状態の表示画面を示している。図10は、上下左右ボタン207の左右を押すことによって、撮影距離範囲を変更した状態の表示画面を示している。
ここで操作部18のズームボタン204または205を押してズーム位置を変更すると、画面内の状態が変化してしまうので、測距したデータが無効になり、元の図6の状態に戻る。また、もう一度オーケーボタン208を押す(第1の所定の操作に相当する)と、AF動作を再度実行し、測距のやり直しを行う。
このように表示画面を見ながら撮影距離範囲を変更することができることは、撮影においては、非常に便利である。特に被写界深度が浅くなりがちでピントが厳密なマクロ撮影においては、表示画面のボケ具合から撮影距離範囲が適切であるか否かを判断し易く非常に有効である。
撮影に先立ち、オーケーボタン208で測距処理を行っていない状態でレリーズボタン201を押すか、上下左右ボタン207の左右を押したときの表示画面を図11に示している。図11において、水平バーには、丸印「○」でフォーカスレンズ1bの位置が表示されている。さらに画面中央には合焦が行われていないという警告が表示されている。なお、この警告処理については、図5のフローチャートに示されていない。
次に、上述のようにフォーカス位置を移動させながら連続撮像を行うフォーカス連写(フォーカスブラケット)モードにおける撮影範囲の選択のために第2の選択方式を用いた場合の動作フローチャートを図12に示している。
この場合、図1の操作部18のうちの図2〜図4のレリーズボタン201は、2段操作のレリーズスイッチとして構成され、第1段目の操作、つまり半押し、(これを「レリーズ1」とする)で、AF測距のスキャンを行い、第2段目の操作、つまり全押し、(これを「レリーズ2」とする)で、撮影処理を行う。例えば、図13は、AF測距結果の一例であり、横軸にレンズの合焦距離を、縦軸にAF評価値を示している。図13の例は、図14および図15のように、1m〜2mの距離に位置する手前の人物と、2m〜3mの距離位置する後方の人物と、遠方の建物(ビル)とで構成される被写体のAF測距結果である。
したがって、このような処理においては、例えば、1回目のレリーズボタン201の半押し直後のAF測距によって、図13のような測距結果を得た場合には、まず、図14に示すように、人物2人を撮影対象範囲に収めた1m〜3mの距離範囲における撮影を実施することを、画面に予告表示する。最初に予告表示される位置は、AF測距で検出したピーク位置となるが、2つ以上のピーク位置が存在した場合は、その中で最も近い被写体に対応するピーク位置が選択される。この状態で、レリーズボタン201を全押しすると、予告表示した範囲の8ポイントにおいて、フォーカスレンズ1bを移動させながら連続撮影が行われる。8回の連写撮影については、図5のステップS17〜ステップS20に相当するフォーカス連写処理と同様にフォーカス位置を移動しながら撮影を行って、全ての画像データの取得が完了した後に、画像処理と保存を行う。
上述したように、半押しの押し直し操作で、AF測距スキャンで発見されるピーク位置を順次選択して行くが、次のピーク位置が無くなった場合(K=N)(第1の所定の操作に相当する)には、再度AF測距スキャンが行われ、上述と同様に最も近い側のピーク位置を含む範囲を最初の予告範囲として表示する。
また、図16〜図18は、3箇所にピーク位置がある被写体の場合の例を示している。図16に示すAF測距結果においては、1.5m、2.5mおよび5m付近にそれぞれ手前の人物、後方の人物および自動車の各被写体が検出されている。この場合には、上述と同様にして、最初は1m〜3mの撮影範囲が予告表示される。一旦レリーズボタン201から指を離し、再度半押しし直すと2m〜4mの撮影範囲、さらにもう一度半押しし直すと2m〜6m付近の撮影範囲が予告表示される。
上述した撮影範囲の選択のために第2の選択方式を用いた例においては、半押ししたレリーズボタン201から指を一旦離し、再度レリーズボタン201を半押しすることによって、最初にAFピーク位置スキャンにおいて検出したピーク位置を順次選択し、検出したピーク位置の全てを選択した後に、再度レリーズボタン201が半押しされると、AFスキャンを再度実行するものとした。ここで、さらにAFスキャンを再実行するか、検出した次のピーク位置に移動するかの選択条件を追加する方法を説明する。
まず、さらにAFスキャンを再実行するか、検出した次のピーク位置に移動するかの選択条件を追加する第1の方法は、被写体の状態が変化しているかによって判断する方法である。
また、さらにAFスキャンを再実行するか、検出した次のピーク位置に移動するかの選択条件を追加する第2の方法は、経過時間によって判断する方法である。
CPU13は、AF測距スキャンが行われた後の経過時間を計測する。そして、例えば10秒以上の時間が経過した場合には、被写体が変化してしまっている可能性が高く、測距結果の信頼性が低くなっていると判断して、現在のピーク位置が何番目かにかかわらず、再度AFスキャンを実行する。あるいは、半押しされ、レリーズ1がオンとされたレリーズボタン201から指を一旦離し、次に押下するまでの経過時間をCPU13が計測しておき、その経過時間が、例えば2秒以内なら再度AFスキャンを実行するようにしてもよい。
上述した第1の実施の形態においては、表1に示すように、合焦深度からフォーカスポイントのステップ数を算出した。また1回の連写で撮影する画像の数は、メモリのサイズから撮影可能な最大数とした。しかしながら、これらをユーザが選択するようにすることもできる。この場合、選択する項目は、フォーカスポイントを動かすステップ幅と1回の連写で撮影する枚数(フォーカスポイント数)である。
このように、ステップ幅と連写枚数を選択する一連の動作を図19のフローチャートを参照して説明する。
この場合、フォーカス連写モードでは、オーケーボタン208を押す前に、ステップ幅の設定および連写枚数の設定を行っておく(ステップS31)。そして、合焦範囲が設定されていないファインダモード(図6)の状態でオーケーボタン208が押されると(ステップS32)、山登りAFによって合焦位置を検出し、測距範囲を表示する(ステップS33)。
ステップS33でAF動作を実行し測距範囲を表示した状態ではAE処理が行われ、またはステップS32でオーケーボタン208が押下されなかった場合にもAE処理が行われる(ステップS34)。そして、操作部18の上下左右ボタン207の左右が押されると(ステップS35)、撮影距離範囲を移動する(ステップS36)。ステップS36で撮影距離範囲が移動した状態では、レリーズボタン201が押されているかどうかが判定される(ステップS37)。また、ステップS35で上下左右ボタン207の左右が押されなかった場合にもステップS37でレリーズボタン201が押されているかどうか判定される。ステップS37でレリーズボタン201が押されていないと判定された場合には、ステップS32に戻ってオーケーボタン208が押されたかどうかを判定する。
すべての画像データの取得が完了したら、画像処理を開始する。最初に取得したRAWデータを信号処理IC32に読み出し、YUV変換およびJPEG圧縮を行い、JPEGファイルとしてフレームメモリ15に一時保存する。フレームメモリ15の圧縮データは、信号処理IC32を介して読み出され、メモリカード20等のデータ記憶メモリに格納される(ステップS41)。
図20のような表示を行い、画面上の状態でおおよそフォーカスが合っていることが視認できれば、必要に応じて撮影枚数を少なくすることは処理高速化に有効であり、無駄な電力消費も少なくなり省電力に寄与する。さらに、撮影後に保存に使用するメモリ容量も少なく済むので、撮影回数を多くすることができる。
ステップ数を変えずに、ステップ幅を半分に変えても、図20と同様の範囲になる。ステップ幅を変えることは、より細かいフォーカス位置で撮影が可能であり、所望のフォーカス状態の画像を得られる可能が高くなる。
ここで説明した実施の形態においては、連写データをRAWデータとしてフレームメモリに保存し、連写画像取得が完了してから画像処理を行うようにしているが、連写画像の取得中に画像処理を開始するようにしてもよい。また、信号処理IC32の動作が非常に高速であり、例えば露光の時間内で1つ前のフォーカスポイントにおける画像のJPEG圧縮までの画像処理が終わってしまうのであれば、1枚保存のために必要なメモリは2MB程度で済み、連写枚数を一層多くすることが可能になる。
1a ズーミングレンズ
1b フォーカスレンズ
2 メカニカルシャッタ
3 (CMOS)イメージセンサ
4 A/D(アナログ−ディジタル)変換器
5 タイミング発生器(TG)
6 センサインタフェース(センサI/F)
7 メモリコントローラ
8 表示出力制御部
9 圧縮処理部
10 YUV変換部
11 リサイズ処理部
12 メディアインタフェース(メディアI/F)
13 CPU(中央制御部)
14 ROM(リードオンリメモリ)
15 フレームメモリ(SDRAM)
16 液晶(LCD)ディスプレイ
16a 液晶(LCD)モニタ
17 モータドライバ
18 操作部
19 音声出力装置
20 メモリカード
31 撮像処理部
32 ディジタル信号処理IC(集積回路)
101 ストロボ発光部
102 光学ファインダ
103 鏡胴ユニット
201 シャッタレリーズボタン
202 モードダイアル
203 電源ボタン
204 広角側(WIDE)ズームスイッチ
205 望遠側(TELE)ズームスイッチ
206 メニュースイッチ
207 上下左右ボタン
208 オーケー(OK)スイッチ
Claims (18)
- 撮像レンズの少なくとも一部をフォーカスレンズとして移動させて被写体に合焦させる自動合焦手段を備えた撮像装置であって、
前記フォーカスレンズの移動と停止とを繰り返し行いながら所定の対象距離範囲について連続的に複数のフォーカス位置における撮影を行う連続撮影手段と、
前記連続撮影手段による撮影枚数を高速でデータを取得するフレームメモリのメモリサイズから設定する撮影枚数設定手段と、
前記自動合焦手段が選定した被写体距離を含み、且つ前記撮影枚数設定手段により設定した撮影枚数から求めた距離範囲を前記連続撮影手段による連続撮影の対象距離範囲に決定する距離範囲決定手段と、
前記自動合焦手段により合焦された被写体の画像および前記距離範囲決定手段により決定された対象距離範囲を表示する表示手段とを具備することを特徴とする撮像装置。 - 前記表示手段に、前記自動合焦手段によって合焦している位置を、前記連続撮影の対象距離範囲と共に重畳的に表示させる手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記連続撮影の対象距離範囲を所望に応じて変更する範囲変更手段をさらに備えていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の撮像装置。
- 前記連続撮影の対象距離範囲の前記範囲変更手段による変更に応じて、前記表示手段に表示される前記連続撮影の対象距離範囲を変更することを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
- 前記範囲変更手段は、第1の所定の操作に応動して、前記連続撮影の対象距離範囲を再設定する手段を含むことを特徴とする請求項3または請求項4に記載の撮像装置。
- 前記自動合焦手段は、複数の被写体距離に対応する複数の距離範囲を選定する手段を含み、且つ
前記範囲変更手段は、第2の所定の操作に応動して、前記連続撮影の対象距離範囲を逐次変更する手段を含む
ことを特徴とする請求項3〜請求項5のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記範囲変更手段は、前記第2の所定の操作における状態変化に基づいて、前記連続撮影の対象距離範囲を再設定する手段を含むことを特徴とする請求項3〜請求項6のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記範囲変更手段は、前記第2の所定の操作の時間間隔に基づいて、前記連続撮影の対象距離範囲を再設定する手段を含むことを特徴とする請求項3〜請求項7のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記距離範囲決定手段により前記連続撮影の対象距離範囲を決定する前に、撮影開始指示を検出した場合、前記対象距離範囲が未だ決定されていないことを警告する警告手段をさらに備えていることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 撮像レンズの少なくとも一部をフォーカスレンズとして移動させて被写体に対するフォーカス調整を行う撮像装置における撮像方法であって、
前記フォーカスレンズを被写体に合焦させる自動合焦ステップと、
所定の対象距離範囲について連続的に複数のフォーカス位置において連続して撮影を行う撮影枚数を高速でデータを取得するフレームメモリのメモリサイズから設定する撮影枚数設定ステップと、
前記自動合焦ステップで選定された被写体距離を含み、且つ前記撮影枚数設定ステップにより設定した撮影枚数から求めた距離範囲を連続撮影の対象距離範囲として決定する距離範囲決定ステップと、
前記距離範囲決定ステップで決定された対象距離範囲を、前記自動合焦ステップで合焦された被写体の画像と共に表示させる表示ステップと、
撮影指示入力に応答し、前記表示ステップにて表示されている前記連続撮影の対象距離範囲について、前記フォーカスレンズの移動と停止とを繰り返し行いながら連続的に複数のフォーカス位置における撮影を行う連続撮影ステップとを有することを特徴とする撮像方法。 - 前記表示ステップは、前記自動合焦ステップによって合焦している位置を、前記連続撮影の対象距離範囲と共に重畳的に表示させるステップを含むことを特徴とする請求項10に記載の撮像方法。
- 前記連続撮影の対象距離範囲を所望に応じて変更する範囲変更ステップをさらに備えていることを特徴とする請求項10または請求項11に記載の撮像方法。
- 前記範囲変更ステップによる前記連続撮影の対象距離範囲の変更に応じて、前記表示ステップで表示される前記連続撮影の対象距離範囲を変更することを特徴とする請求項12に記載の撮像方法。
- 前記範囲変更ステップは、第1の所定の操作に応動して、前記連続撮影の対象距離範囲を再設定するステップを含むことを特徴とする請求項12または請求項13に記載の撮像方法。
- 前記距離範囲決定ステップは、複数の被写体距離に対応する複数の距離範囲を選定するステップを含み、且つ
前記範囲変更ステップは、第2の所定の操作に応動して、前記連続撮影の対象距離範囲を逐次変更するステップを含む
ことを特徴とする請求項12〜請求項14のいずれか1項に記載の撮像方法。 - 前記範囲変更ステップは、前記第2の所定の操作における状態変化に基づいて、前記連続撮影の対象距離範囲を再設定するステップを含むことを特徴とする請求項12〜請求項15のいずれか1項に記載の撮像方法。
- 前記範囲変更ステップは、前記第2の所定の操作の時間間隔に基づいて、前記連続撮影の対象距離範囲を再設定するステップを含むことを特徴とする請求項12〜請求項16のいずれか1項に記載の撮像方法。
- 前記距離範囲決定ステップにより前記連続撮影の対象距離範囲を決定する前に、前記撮影指示入力を検出した場合、前記対象距離範囲が未だ決定されていないことを警告する警告ステップをさらに含むことを特徴とする請求項10〜請求項17のいずれか1項に記載の撮像方法。
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