JP5464816B2 - 撮像装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に関し、特にマニュアルフォーカスを補助する表示を行う撮像装置に関する。

撮像装置（以下、カメラともいう）のフォーカス機能には、オートフォーカスとマニュアルフォーカスがあり、撮影者が使用するフォーカス機能を選択することができる。

マニュアルフォーカスでは、撮影者自身が目視でピントが合ったか否かを確認するが、目視だけでは正確なピント合わせを行うことが困難な場合がある。このため、ピント合わせを補助するために、いわゆるスプリットイメージを表示してピント状態を容易に確認できるようにしたカメラが特許文献１及び２に開示されている。

また、特許文献３，４において開示されたカメラでは、撮像画面のうちピント合わせたい領域を拡大して液晶ディスプレイに表示することで、マニュアルフォーカスによるピント合わせを行い易くしている。
特開昭５９−５０６７１号公報 特開２００１−３０９２１０号公報 特開平４−３５４２７４号公報 特開平１１−５５５６０号公報

スプリットイメージを表示する場合は、スプリットイメージの上下の画像のずれ量を確認することでピント状態を正確に確認できる。しかしながら、スプリットイメージとして表示される範囲が狭いため、ピントを合わせている主被写体以外の被写体に対するピント状態を把握することが難しい。

また、ピントを合わせる領域を拡大表示する場合は、スプリットイメージを表示する場合に比べて広い範囲のピント状態を確認できる。つまり、主被写体だけでなく、それ以外の被写体に対するピント状態も確認し易い。しかしながら、スプリットイメージに比べて正確なピント合わせを行いにくい。

本発明は、マニュアルフォーカス時の利便性及び操作性が高い撮像装置を提供する。

本発明の一側面としての撮像装置は、被写体から撮像光学系に入射した光束により形成された光学像をセンサーで光電変換して得られた信号に基づいて画像データを生成する画像生成手段と、被写体から前記撮像光学系に入射した光束のうち分割された２つの光束により形成された２つの光学像を前記センサーで光電変換して得られた信号に基づいて、該２つの光学像の位相差に対応するスプリットイメージの画像を生成するスプリットイメージ生成手段と、前記画像データの一部に対応する部分画像を生成する部分画像生成手段と、画像を表示する表示手段と、マニュアルフォーカスの際に、前記表示手段に前記スプリットイメージの画像と前記部分画像とを切り換えて表示可能なフォーカス補助手段とを有することを特徴とする。

また、本発明の他の一側面としての撮像装置の制御方法は、被写体から撮像光学系に入射した光束により形成された光学像をセンサーで光電変換して得られた信号に基づいて画像データを生成するステップと、被写体から前記撮像光学系に入射した光束のうち分割された２つの光束により形成された２つの光学像を前記センサーで光電変換して得られた信号に基づいて、該２つの光学像の位相差に対応するスプリットイメージの画像を生成するステップと、前記画像データの一部に対応する部分画像を生成するステップと、マニュアルフォーカスの際に、表示手段に前記スプリットイメージの画像と前記部分画像とを切り換えて表示可能なステップとを有することを特徴とする。

本発明によれば、マニュアルフォーカス時の利便性及び操作性が高い撮像装置を実現することができる。

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。

図１には、本発明の実施例１であるデジタルカメラ等の撮像装置１０１の構成を示す。本実施例の撮像装置１０１は、マニュアルフォーカス時において、操作者（撮影者）による操作に応じて、スプリットイメージの表示と、撮像画面のうちピント合わせを行う領域及びその周辺の領域を含む領域の拡大表示とを切り換えて行う。

図１において、１は被写体から入射した光束により、該被写体の光学像（第１の光学像：以下、被写体像ともいう）を形成する撮像レンズ（撮像光学系）であり、フォーカスレンズ１aを含む。フォーカスレンズ１aは、フォーカスレンズ駆動部２によって光軸方向に駆動される。撮像レンズ１の鏡筒の外周には、マニュアルフォーカスリング（マニュアルフォーカス操作部材）３０が回転操作可能に設けられている。マニュアルフォーカスリング３０の回転は、不図示の伝達機構を介してフォーカスレンズ１ａを光軸方向に移動させる。

３は絞りであり、絞り制御部４によって駆動される。

５はハーフミラーである。撮像レンズ１を通過した被写体からの光束は、ハーフミラー５を透過して第１撮像素子６に到達する。第１撮像素子６は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成され、第１撮像素子駆動部７によって駆動されることにより、撮像レンズ１により形成された被写体像を光電変換する。第１撮像素子６は、被写体像に対応したカラー撮像信号を出力する。

一方、ハーフミラー５によって反射した被写体からの光束の一部は、撮像レンズ１を瞳分割するように構成された瞳分割光学部材８を介して、第２撮像素子９に到達する。第２撮像素子９も、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成される。第２撮像素子９は、第２撮像素子駆動部７によって駆動されることにより、撮像レンズ１により形成された被写体像の一部を光電変換する。第２撮像素子９は、被写体像の一部に対応した単色撮像信号を出力する。なお、第１及び第２撮像素子６，９は、撮像レンズ１に対して光学的に共役な位置に配置されている。

第１アナログ信号処理部１１は、第１撮像素子６から出力されたカラー撮像信号に対して、ガンマ処理等の所定のアナログ信号処理を施して、アナログ画像信号を生成する。第１Ａ／Ｄ変換部１２は、該撮像用画像信号をデジタル画像信号に変換する。第１デジタル信号処理部１３は、該デジタル画像信号に対してノイズ除去や輪郭強調等のデジタル信号処理を施して、記録及び表示用のデジタル画像信号（以下、本画像データという）を生成する。第１撮像素子６、第１Ａ／Ｄ変換部１２及び第１デジタル信号処理部１３が、画像生成手段に相当する。

第２アナログ信号処理部２６は、第２撮像素子９から出力された単色撮像信号に対して、ガンマ処理等の所定のアナログ信号処理を施して、アナログ画像信号を生成する。第２Ａ／Ｄ変換部２７は、該アナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。第２デジタル信号処理部２８は、該デジタル画像信号に対してノイズ除去や輪郭強調等のデジタル処理を施して、単色のスプリットイメージ用のデジタル画像信号（以下、スプリットイメージという）を生成する。第２撮像素子９、第２Ａ／Ｄ変換部２７及び第２デジタル信号処理部２８が、スプリットイメージ生成手段に相当する。

マイクロコンピュータ（フォーカス補助手段）１４は、撮像装置１０１全体の制御を司る。バッファメモリ１５は、撮像装置１０１に内蔵されており、画像データを一時的に格納する。記録メディア１６は、着脱可能なカード式半導体メモリ又は光ディスク等により構成されている。記録メディア１６は、画像データや、撮像時における撮像装置１０１に関する設定情報や、印刷画像に関する設定情報等を格納する。

記録制御部１７は、画像データや撮像時における撮像装置１０１に関する設定情報等を、バッファメモリ１５又は記録メディア１６に記録する。また、記録制御部１７は、マイクロコンピュータ１４の指示に従って、バッファメモリ１５又は記録メディア１６に記録された画像データを読み出して出力する。

記憶部１８は、ＲＯＭやＲＡＭにより構成されており、マイクロコンピュータ１４の動作用のプログラム、定数、変数等を記憶する。

表示部（表示手段）１９は、液晶ディスプレイ等により構成されている。表示制御部２０は、表示部１９を制御して、画像データ、スプリットイメージ、拡大画像及びメニュー画面等の表示を行わせる。

画像拡大部２１は、第１撮像素子６からの撮像信号に基づいて生成された本画像データをバッファメモリ１５から読み出し、本画像データの一部の領域を所定の拡大率で拡大して拡大画像（部分画像）のデータを生成する。なお、画像拡大部２１は、本画像データの一部に対応する部分画像を生成する部分画像生成手段の一例である。

また、画像合成部２２は、本画像データに、前述した拡大画像データやスプリットイメージを重ね合わせるように合成する処理を行う。合成された画像は、表示制御部１９に出力され、表示部１９に表示される。

操作部２４は、電源ボタン、シャッターボタン、メニューボタン、上下左右ボタン及び選択ボタン等からなる操作部（操作手段）を含む。操作制御部２３は、操作部２４からの信号を受け取り、マイクロコンピュータ１４に対して該操作部２４の操作に応じた指令信号を出力する。

ＡＦ制御部２５は、オートフォーカス時に、撮像画面内に設定された複数のＡＦ領域（焦点検出領域）のうち選択されたＡＦ領域内の画像信号を用いて、該ＡＦ領域に含まれる被写体に対するフォーカスレンズ１ａの合焦位置を求める。そして、該合焦位置にフォーカスレンズ１aを移動させるようにフォーカスレンズ駆動部２を制御し、合焦状態を得る。

合焦検出部２９は、第２Ａ／Ｄ変換部２６からのデジタル画像信号を用いて、デフォーカス量を求める。デフォーカス量が０を含む所定範囲内になることで、合焦状態を検出する。

次に、本実施例におけるマニュアルフォーカス時のフォーカス補助表示のうち拡大表示について説明する。

マイクロコンピュータ１４は、第１撮像素子６を用いて得られた本画像データをバッファメモリ１５から読み出して、画像合成部２２に出力する。また、マイクロコンピュータ１４は、本画像データのうち拡大表示する一部の領域の画像データを抽出して画像拡大部２１に出力する。画像拡大部２１は、該一部の領域の画像データを所定の拡大率で拡大処理し、拡大画像データを生成する。拡大画像データは、画像合成部２２に出力される。

画像合成部２２は、本画像データと拡大画像データとを合成した（重ね合わせた）画像を表示制御部２０に出力する。これにより、表示部１９において、図２に示すように、本画像データＭＩに重ね合わせて拡大画像ＬＩを表示することができる。

次に、本実施例におけるマニュアルフォーカス時のフォーカス補助表示のうちスプリットイメージ表示について説明する。

前述したように、スプリットイメージは、撮像レンズ１からの光束が瞳分割光学部材８によって分割されることにより形成された２つの被写体部分像（第２の光学像）を第２撮像素子９により光電変換して得られた撮像信号に基づいて生成される。ここにいう「２つの被写体部分像」は、第１撮像素子６により捉えられる被写体の一部からの光束により形成される２つの光学像である。

スプリットイメージは、撮像レンズ１の焦点状態（ピント状態）に応じた位相差（つまりはデフォーカス量）に対応した横方向のずれ量を有する上下の分割画像により構成される。該上下の分割画像は、合焦状態では、互いにずれることなく表示される。一方、前ピン及び後ピンの状態では、デフォーカス方向に応じて互いに逆方向にずれて表示される。

このスプリットイメージは、バッファメモリ１５から読み出された本画像データと画像合成部２２で合成される（重ね合わせられる）。画像合成部２２は、この合成画像を表示制御部２０に出力する。これにより、表示部１９において、本画像データＭＩに重ねて、図３及び図４に示すようなスプリットイメージＳＩの表示を行うことができる。

図３において、スプリットイメージＳＩの上下の分割画像が横方向にずれている。すなわち、上下の分割画像内に含まれる被写体部分の輪郭線が横方向にずれている。これは、非合焦状態であることを示している。

また、図４において、スプリットイメージＳＩの上下の分割画像にはずれがない。すなわち、上下の分割画像内に含まれる被写体部分の輪郭線が横方向において一致している。これは、合焦状態であることを示している。

次に、図５を用いて、本実施例の撮像装置１０１におけるマニュアルフォーカス時の動作（制御方法）を示す。この動作は、マイクロコンピュータ１４が、記憶部１８に格納されたコンピュータプログラム（画像処理プログラム）に従って実行する。

まず、ステップ５０１では、マイクロコンピュータ１４は、操作部２４のモードダイヤルの操作に応じた撮像モードを設定（選択）する。次に、ステップ５０２では、マイクロコンピュータ１４は、操作部２４のメニューボタンの操作に応じて表示部１９にメニュー画面を表示し、選択ボタンの操作に応じてフォーカスモードをマニュアルフォーカスモードに設定する。

次に、ステップ５０３では、マイクロコンピュータ１４は、表示部１９へのライブビュー画像の表示を行う。ライブビュー画像は、第１撮像素子６からの撮像信号に基づいて所定周期で生成された画像信号（フレーム画像）がバッファメモリ１５及び表示制御部２０を介して表示部１９に順次出力されることによって動画像として表示される。

次に、ステップ５０４では、マイクロコンピュータ１４は、フォーカス補助表示（フォーカス補助モード）の選択処理を行う。このステップでの詳細な動作を図６に示す。

図６において、まずステップ６０１において、マイクロコンピュータ１４は、フォーカス補助表示の選択操作を検出する。操作者によって操作部２４のメニューボタンが操作されると、マイクロコンピュータ１４１４は表示部１９に、図７に示すフォーカス補助表示選択用のメニュー画面を表示させる。そして、このメニュー画面において、操作者による操作部２４の上下ボタンと選択ボタンによって選択されたフォーカス補助表示（フォーカス補助モード）を検出する。

ここではフォーカス補助表示を行わない「表示なし」と、「スプリットイメージ」と、「拡大表示」と、拡大画像とともにスプリットイメージが表示される「スプリットイメージ＆拡大表示」の４つから１つが選択される。

次に、ステップ６０２では、マイクロコンピュータ１４は、ステップ６０１にて「表示なし」が選択されたかどうかを判断する。「表示なし」が選択された場合は、ステップ５０４での処理を完了する。「表示なし」が選択されていない場合は、ステップ６０３に進む。

ステップ６０３では、マイクロコンピュータ１４は、ステップ６０１にて「スプリットイメージ」が選択されたかどうかを判断する。「スプリットイメージ」が選択されたと判断した場合はステップ６０４に進み、「スプリットイメージ」が選択されたことを記憶部１８のＲＯＭに設定情報として記憶する。「スプリットイメージ」が選択されていない場合はステップ６０５に進む。

ステップ６０５では、マイクロコンピュータ１４は、ステップ６０１にて「拡大表示」が選択されたかどうかを判断する。「拡大表示」が選択された場合は、ステップ６０４に進み、「拡大表示」が選択されたことを記憶部１８のＲＯＭに設定情報として記憶する。「拡大表示」が選択されていない場合はステップ６０７に進む。

ステップ６０７では、マイクロコンピュータ１４は、「スプリットイメージ＆拡大表示」が選択されたものとして「スプリットイメージ＆拡大表示」が選択されたことを記憶部１８のＲＯＭに設定情報として記憶し、ステップ５０４での処理を終了する。

このように、ステップ５０４（６０３〜６０７）では、フォーカス補助表示の選択結果が記憶部１８のＲＯＭにとして記憶され、該選択が行われた以後にマニュアルフォーカスを行う場合は、該記憶されたフォーカス補助表示の選択結果が自動的に反映される。撮像装置１０１の電源を一旦遮断して再投入した場合でも、遮断前でのステップ５０４での選択結果が反映される。これにより、フォーカス補助表示を変更する場合にのみ、新たなフォーカス補助表示の選択操作を行えばよい。

次に、図５におけるステップ５０５にて、マイクロコンピュータ１４は、ＡＦ領域の指定処理を行う。このステップでの詳細な動作を図８に示す。

図８において、まずステップ８０１では、マイクロコンピュータ１４は、ＡＦ領域の指定方法の選択を検出する。ここでは、「領域指定」と「位置指定」のいずれかの指定方法を選択できるものとする。マイクロコンピュータ１４は、表示部１９に、図９に示す選択画面を表示し、操作者による操作部２４の上下ボタンと選択ボタンの操作に応じてどの指定方法が選択されたかを検出する。

次に、ステップ８０２では、マイクロコンピュータ１４は、ステップ８０１にて「領域指定」が選択されたかどうかを判断する。「領域指定」が選択された場合はステップ８０３に進み、図１０に示す領域選択画面を表示部１９に表示させる。次に、ステップ８０４に進み、操作者による操作部２４の上下左右ボタンと選択ボタンの操作に応じて、複数の所定領域（図中に点線枠で示す）の中から１つの所定領域をＡＦ領域ＡＦとして決定する。そして、決定したＡＦ領域を記憶部１８に記憶させてステップ５０５の処理を終了する。「領域指定」が選択されていない場合はステップ８０５に進む。

ステップ８０５では、マイクロコンピュータ１４は、図１１に示す位置指定画面を表示部１９に表示させる。次に、ステップ８０６に進み、操作者による操作部２４の上下左右ボタンの操作に応じた位置にカーソルＣを移動させる。そして、選択ボタンの操作に応じてカーソルＣによって囲まれた領域をＡＦ領域ＡＦとして決定し、決定したＡＦ領域を記憶部１８に記憶させてステップ５０５の処理を終了する。その後、ステップ５０６に進む。

図５において、ステップ５０６では、マイクロコンピュータ１４は、フォーカス補助表示の位置指定処理を行う。このステップでの詳細な動作を図１２に示す。

図１２において、まずステップＣ０１では、マイクロコンピュータ１４は、ステップ５０５で指定されたＡＦ領域上に表示するフォーカス補助表示の選択を行わせる。このとき、表示部１９には、ＡＦ領域上にはどのフォーカス補助表示も表示しない「表示なし」と、ステップ５０４で記憶部１８に記憶されたフォーカス補助表示が選択候補として表示される。

図１３には、ステップ５０４にて「スプリットイメージ＆拡大表示」が選択された場合におけるステップＣ０１での表示画面を示す。この場合は、「表示なし」、「スプリットイメージ」及び「拡大表示」が選択候補として表示されるとともに、スプリットイメージと拡大表示とをＡＦ領域上に重ね合わせて表示する「スプリットイメージ＆拡大 重ね表示」が選択候補として追加表示される。

マイクロコンピュータ１４は、操作者による操作部２４の上下ボタンと選択ボタンの操作に応じてどの選択候補が選択されたかを検出する。

次に、ステップＣ０２では、マイクロコンピュータ１４は、ステップＣ０１にて「表示なし」が選択されたかどうかを判断する。「表示なし」が選択された場合はステップＣ０５に進み、「表示なし」が選択されていない場合はステップＣ０３に進む。

ステップＣ０３では、マイクロコンピュータ１４は、ステップＣ０１で選択されたフォーカス補助表示を、表示部１９に、ステップ５０５にて選択されたＡＦ領域上に重ねて表示させる。このステップでの詳細な動作を図１４に示す。ここでは、ステップ５０５にてＡＦ領域として撮像画面の中心部の領域が指定されたものとする。

図１４において、まずステップＥ０１では、マイクロコンピュータ１４は、ステップＣ０１で「スプリットイメージ」が選択されたかどうかを判断する。「スプリットイメージ」が選択された場合にはステップＥ０２に進み、図３に示すようにスプリットイメージＳＩをステップ５０５にて選択されたＡＦ領域上に表示させる。そして、スプリットイメージの表示位置情報を記憶部１８に記憶させて、ステップＣ０３での処理を終了する。「スプリットイメージ」が選択されていない場合はステップＥ０３に進む。

ステップＥ０３では、マイクロコンピュータ１４は、ステップＣ０１で「拡大表示」が選択されたかどうかを判断する。「拡大表示」が選択された場合にはステップＥ０４に進み、図２に示すように拡大画像ＬＩをステップ５０５にて選択されたＡＦ領域上に表示させる。そして、拡大画像の表示位置情報を記憶部１８に記憶させて、ステップＣ０３の処理を終了する。「拡大表示」が選択されてない場合はステップＥ０５に進む。

ステップＥ０５では、マイクロコンピュータ１４は、ステップＣ０１で「スプリットイメージ＆拡大 重ね表示」が選択されたものとして、スプリットイメージを拡大画像上に重ね合わせて表示する準備として、スプリットイメージの拡大処理を行う。

具体的には、前述したスプリットイメージ用のデジタル画像信号を画像拡大部２１に入力し、拡大画像の拡大率に応じた拡大率（例えば、拡大画像の拡大率と同じ拡大率）でスプリットイメージ用デジタル画像信号を拡大する。これにより、拡大されたスプリットイメージが生成される。

次に、ステップＥ０６では、マイクロコンピュータ１４は、ステップＥ０５にて拡大されたスプリットイメージと拡大画像とを画像合成部２２に入力して合成させる。そして、合成された画像をステップ５０５にて選択されたＡＦ領域上に重ね合わせて表示させる。これにより、図１５に示すように、表示部１９に表示された本画像データＭＩ内のＡＦ領域上に、拡大画像ＬＩと拡大されたスプリットイメージＳＩとが重ね合わされて表示される。そして、マイクロコンピュータ１４は、拡大画像と拡大されたスプリットイメージの表示位置情報を記憶部１８に記憶させて、ステップＣ０３での処理を終了する。その後、ステップＣ０４に進む。

このようにスプリットイメージを拡大して拡大画像上に重ね合わせて表示することにより、スプリットイメージを見ながらのマニュアルフォーカスがより行い易くなる。さらに、拡大画像の拡大率と同じ拡大率でスプリットイメージを拡大することにより、合焦状態が得られたときに、スプリットイメージ内の被写体部分の輪郭と拡大画像中の被写体部分の輪郭とが合致する。したがって、合焦状態であることを操作者に対して明確に伝えるができる。

次に、ステップＣ０４では、マイクロコンピュータ１４は、ステップＣ０３の処理が終了した段階で、表示位置が決定していないフォーカス補助表示（位置未決定補助表示）があるかどうかを判断する。例えば、ステップ５０４にて「スプリットイメージ＆拡大表示」が選択されたが、ステップＣ０１で「スプリットイメージ」又は「表示なし」が選択された場合は、まだ拡大画像の表示位置又はスプリットイメージと拡大画像の両方の表示位置が決定していない。このように位置未決定補助表示がある場合はステップＣ０５に進み、位置未決定補助表示がない場合はステップ５０５の処理を終了して、ステップ５０６に進む。

ステップＣ０５では、マイクロコンピュータ１４は、位置未決定補助表示の表示位置をどのように決定するかを操作者に選択させる。選択肢としては、位置未決定補助表示の表示位置指定を自動的に行う「自動配置」と、位置未決定補助表示の表示位置指定を操作者に行わせる「手動配置」とがある。

図１６には、ステップＣ０５においてスプリットイメージと拡大画像のどちらとも表示位置が決定していない場合に表示部１９に表示される選択画面を示す。

操作者は操作部２４の上下ボタンと選択ボタンを操作していずれかを選択してステップＣ０６に進む。ステップＣ０６ではステップＣ０５にて「自動配置」が選択されたかどうかを判断し、選択された場合はステップＣ０７に進み、選択されていない場合はステップＣ０８に進む。

ステップＣ０７では、マイクロコンピュータ１４は、位置未決定補助表示の自動配置を行う。画像合成部２２は、ステップ５０５で指定されたＡＦ領域の位置情報を記憶部１８から読み出し、さらにステップＥ０２又はステップＥ０４ですでに表示位置が決定しているフォーカス補助表示の位置情報を記憶部１８から読み出す。そして、ＡＦ領域及び表示位置が決定しているフォーカス補助表示に重ならない位置を、位置未決定補助表示の表示位置として決定する。

例えば、「スプリットイメージ＆拡大表示」が選択され、図１７に示すようにＡＦ領域ＡＦが撮像画面の中央に指定されている場合において、ＡＦ領域ＡＦ上にどのフォーカス補助表示も表示しないように指定されたときは、図１８に示すように表示を行う。すなわち、拡大されたスプリットイメージＳＩと拡大画像ＬＩを、ＡＦ領域ＡＦの右側（又は左側）に重ね合わせて表示し、これらがＡＦ領域ＡＦとは重ならないようにする。

また、例えば、「スプリットイメージ＆拡大表示」が選択され、ＡＦ領域ＡＦが撮像画面の中央に指定されている場合において、スプリットイメージをＡＦ領域上に表示した場合は、位置未決定補助表示である拡大画像をＡＦ領域の右側（又は左側）に表示する。このようにして、拡大画像がＡＦ領域及びスプリットイメージと重ならないようにする。

次に、ステップＣ０８では、マイクロコンピュータ１４は、ステップＣ０５にて「手動配置」が選択されたものとして、表示位置の指定方法を操作者に選択させる。ここでは、ステップ８０１でのＡＦ領域の指定方法と同様に「領域指定」と「位置指定」の中から選択させる。表示部１９には図９と同様の選択画面を表示させる。そして、マイクロコンピュータ１４は、操作者による操作部２４の上下ボタンと選択ボタンの操作に応じていずれの表示位置指定方法が選択されたかを検出し、ステップＣ０９に進む。

ステップＣ０９では、マイクロコンピュータ１４は、ステップＣ０８にて「領域指定」が選択されたか否かを判断する。「領域指定」が選択された場合はステップＣ１０に進み、図１０と同様の領域指定画面を表示部１９に表示させる。次に、ステップＣ１１に進み、マイクロコンピュータ１４は、操作者による操作部２４の上下左右ボタンと選択ボタンの操作に応じて位置未決定補助表示を表示する領域を決定し、その表示領域の情報を記憶部１８に記憶させてステップＣ１４に進む。

一方、ステップＣ０９で「領域指定」が選択されていない場合はステップＣ１２に進む。

ステップＣ１２では、マイクロコンピュータ１４は、表示部１９に位置未決定補助表示を表示する位置を操作者に指定させるための画面を表示させる。例えば、スプリットイメージの表示位置を指定する場合は、図１９に示す画面を表示部１９に表示させる。

次に、ステップＣ１３に進み、マイクロコンピュータ１４は、操作者による操作部２４の上下左右ボタンの操作に応じてカーソルを移動させ、選択ボタンの操作に応じてカーソルの位置を位置未決定補助表示の表示位置として決定する。そして、決定した表示位置の情報を記憶部１８に記憶させて、ステップＣ１４に進む。

ステップＣ１４では、マイクロコンピュータ１４は、ステップ５０４で表示すると選択されたすべてのフォーカス補助表示の表示位置指定が完了したか否かを判断する。まだ完了していない場合はステップＣ０５に戻り、位置未決定補助表示の表示位置指定をステップＣ０５から行う。すべてのフォーカス補助表示の表示位置指定が完了した場合は、ステップ５０６の処理を終了して、ステップ５０７に進む。

図５において、ステップ５０７では、マイクロコンピュータ１４は、操作者によるマニュアルフォーカスによりピント合わせが行われ、操作部２４のシャッターボタンが押されるのを待つ。マニュアルフォーカスによって表示部１９上のフォーカス補助表示が示すピント状態が変化する。操作者は、このフォーカス補助表示を見ながらＡＦ領域に含まれる被写体に対するピントを合わせる。

次に、ステップ５０８では、マイクロコンピュータ１４は、操作者によりシャッターボタンが押されることに応じて、撮像処理を行う。

そして、ステップ５０９では、マイクロコンピュータ１４は、撮像処理によって生成された本画像データを記録制御部１７を通じて記録メディア１６に記録する。

以上説明したように、本実施例では、マニュアルフォーカス時に、操作者の選択操作に応じて、表示部１９にスプリットイメージと拡大画像とを切り換えて表示させることができる。このため、スプリットイメージと拡大画像のうち操作者が使い易いほうのフォーカス補助表示を選択することができる。

また、本実施例では、スプリットイメージと拡大画像の両方を同時に表示させることもできる。これにより、マニュアルフォーカス時に、スプリットイメージと拡大画像のそれぞれの有利な点を利用することができ、より使い易い撮像装置を実現することができる。つまり、スプリットイメージによる正確なピント合わせを可能としつつ、主被写体及びその近傍の領域の拡大画像を確認することで、主被写体以外の被写体に対するピント状態も把握することができる。主被写体以外の被写体のピント状態が操作者の希望する状態でない場合には、絞り３を動作させて焦点深度を調整した上で、再度マニュアルフォーカスを行えば、操作者が希望するピント状態の撮影画像を得ることができる。

これらのように、本実施例によれば、マニュアルフォーカス時の利便性及び操作性が高い撮像装置を実現することができる。

次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例における撮像装置の構成は、実施例１（図１）に示したものと同じである。このため、本実施例では、撮像装置の構成要素については実施例１と同じ符号を使用する。

また、本実施例の撮像装置においても、マニュアルフォーカス時に、操作者の選択操作に応じて、スプリットイメージ、拡大画像及びその両方の表示を切り換えて行う。

図２０のフローチャートには、本実施例における撮像装置におけるマニュアルフォーカス時の動作（制御方法）を示す。この動作は、マイクロコンピュータ１４が、記憶部１８に格納されたコンピュータプログラム（画像処理プログラム）に従って実行する。

図２０におけるステップＫ０１からＫ０５は、実施例１で図５に示したステップ５０１からステップ５０５と同じである。すなわち、マイクロコンピュータ１４は、ステップＫ０１にて撮像モードを設定し、ステップＫ０２にてフォーカスモードをオートフォーカスモードに設定する。次に、ステップＫ０３にて表示部１９へのライブビュー画像の表示を行い、ステップＫ０４にてフォーカス補助表示の選択を行う。さらに、ステップＫ０５にてＡＦ領域を指定する。

次に、ステップＫ０６では、マイクロコンピュータ１４は、操作者によるマニュアルフォーカスによりピント合わせが行われ、操作部２４のシャッターボタンが押されるのを待つ。

そして、ステップＫ０７では、マイクロコンピュータ１４は、操作者によりシャッターボタンが押されることに応じて撮像処理を行う。

次に、ステップＫ０８では、マイクロコンピュータ１４は、撮像処理によって生成された本画像データを記録制御部１７を通じて記録メディア１６に記録する。

図２１には、ステップＫ０４においてスプリットイメージと拡大画像の両方の表示が選択された場合におけるステップＫ０６での詳細な動作を示している。ここでは、ステップＫ０５でＡＦ領域が撮像画面の右上の領域に設定され、ステップＫ０４でスプリットイメージと拡大画像の両方の表示が選択され、さらにこれらがＡＦ領域に重ならないように自動配置される場合について説明する。

ステップＬ０１では、マイクロコンピュータ１４は、図２２に示すように、表示部１９における右上に設定されたＡＦ領域に重ならないように拡大画像ＬＩを表示させる。ＭＩは本画像データ（以下、本画像ともいう）を示す。

次に、ステップＬ０２では、マイクロコンピュータ１４は、合焦状態にあるか否かを判断する。合焦状態か否かの判断は、合焦検出部２６を通じて行われる。合焦状態である場合はステップＫ０６を経てステップＫ０７に進む。合焦状態でない場合はステップＬ０３に進む。

ステップＬ０３では、マイクロコンピュータ１４は、ＡＦ領域内の主被写体に対する撮像レンズ１のデフォーカス量が、記憶部１８に記憶された所定値より大きいかどうかを判断する。デフォーカス量は合焦検出部２６によって求められる。デフォーカス量が所定値より大きい場合はステップＬ０４に進み、デフォーカス量が所定値より小さい場合はステップＬ０５に進む。

ステップＬ０４では、マイクロコンピュータ１４は、表示部１９に表示されていたスプリットイメージを消す。これにより、フォーカス補助表示としては拡大画像のみが表示部１９に表示される。

ステップＬ０５では、マイクロコンピュータ１４は、表示部１９にスプリットイメージを表示させる。これにより、フォーカス補助表示として、スプリットイメージと拡大画像の両方が表示部１９に表示される。

このとき、図２３に示すように、スプリットイメージＳＩは所定の拡大率（拡大画像の拡大率と同じ拡大率が望ましい）で拡大され、拡大画像ＬＩに重ね合わされて表示される。

次に、ステップＬ０６では、マイクロコンピュータ１４は、操作者によるマニュアルフォーカスが行われる間、待つ。操作者は、フォーカス補助表示を見ながらＡＦ領域に含まれる被写体に対するピントを合わせる。

そして、ステップＬ０２に戻り、合焦検出部２９により合焦状態が確認されるまで、ステップＬ０３からＬ０５の処理を繰り返す。

このように、デフォーカス量が所定値より大きい状態では拡大画像のみを表示部１９に表示し、デフォーカス量が所定値より小さい状態では少なくともスプリットイメージを表示させる（拡大画像の表示は必ずしも必要ではない）。これにより、合焦状態から遠い状態ではマニュアルフォーカスを大まかに行うことができ、合焦状態に近づくとスプリットイメージを用いた細かい（正確な）ピント合わせを行うことができる。

このようにして、オートフォーカス時の利便性及び操作性を向上させることができる。

また、図２４には、本実施例のステップＫ０４においてスプリットイメージの表示が選択された場合のステップＫ０６での詳細な動作を示す。

ここでは、ステップＫ０５でＡＦ領域が撮像画面の右上の領域に設定され、ステップＫ０４でスプリットイメージの表示が選択され、さらにこれがＡＦ領域に重なるように自動配置される場合について説明する。

ステップＯ０１では、マイクロコンピュータ１４は、図２５に示すように、表示部１９における右上に設定されたＡＦ領域ＡＦに重なるようにスプリットイメージＳＩを表示させる。

次に、ステップＯ０２では、マイクロコンピュータ１４は、合焦状態か否かを判断し、合焦状態である場合はステップＫ０６の処理を終了してステップＫ０７に進む。合焦状態ではない場合はステップＯ０３に進み、マニュアルフォーカスを待ち、ステップＯ０４に進む。

ステップＯ０４では、マイクロコンピュータ１４は、操作部２４の絞り込みボタンが操作されたかどうかを判断する。絞り込みボタンは、撮像に先だって、絞り制御部４を通じて絞り３を設定された絞り状態まで絞り込み、主被写体以外の被写体に対する撮像レンズ１の焦点深度を確認するために操作される。

ここで、スプリットイメージが表示されている状態で絞り込みボタンが操作された場合について説明する。

第２撮像素子９を用いて生成されるスプリットイメージ用の画像信号は、瞳分割された光束によって得られるが、該光束は被写体の一部からの光束であるため光量が少ない。しかも、スプリットイメージ用の画像信号は、単色の画像信号である。したがって、絞り３が絞り込まれる前の状態でも、スプリットイメージが本画像に比べてやや暗い画像となる。

この場合に、絞り込みボタンの操作によって絞り３を絞り込むと、光量がさらに少なくなり、本画像も暗くなるが、単色画像であるスプリットイメージは本画像に比べてかなり暗い画像となる。このため、スプリットイメージが見にくくなり、ピント合わせに利用できなくなるおそれがある。このため、絞り込みボタンが操作された場合は、ステップＯ０５及びステップＯ０６の処理を行う。

ステップＯ０５では、マイクロコンピュータ１４は、表示部１９に表示していたスプリットイメージを消す。そして、ステップＯ０６では、図２６に示すように、表示部１９におけるＡＦ領域ＡＦに重なるように拡大画像ＬＩを表示させ、ステップＯ０２に戻る。

一方、ステップＯ０４で絞り込みボタンが操作されていないと判断された場合はステップＯ０７に進み、マイクロコンピュータ１４は、表示部１９において拡大画像を消す。そして、ステップＯ０８に進む。

ステップＯ０８では、マイクロコンピュータ１４は、図２５に示すように、表示部１９におけるＡＦ領域に重なるようにスプリットイメージを表示させる。そして、ステップＯ０２に戻る。

このように、スプリットイメージが表示されている状態で絞り３が絞り込まれることに応じて、暗くなって利用することが難しくなるスプリットイメージを消して、その代わりに拡大画像を表示させる。絞り込みが解除されれば、拡大画像を消してスプリットイメージを表示させる。

このようにして、本実施例によれば、オートフォーカス時の利便性及び操作性の向上を図ることができる。

上述した実施例１，２では、別々の撮像素子６，９を用いて本画像データとスプリットイメージとを生成する撮像装置について説明したが、本発明は以下のような撮像素子を用いる撮像装置にも適用することができる。

図２７には、本発明の実施例３である撮像装置に用いられる撮像素子の画素配列を示している。

本実施例における撮像素子６０は、撮像レンズからの光束により形成された被写体像（第１の光学像）を光電変換して第１の撮像信号を出力する第１の光電変換セル群（撮像画素群）２０１を有する。また、撮像素子６０は、撮像レンズからの光束が分割されることにより形成された２つの光学像（第２の光学像）を光電変換して第２の撮像信号を出力する第２の光電変換セル群（スプリットイメージ生成画素群）２０２，２０３を有する。第１の撮像信号は本画像データの生成に用いられ、第２の撮像信号はスプリットイメージの生成に用いられる。

スプリットイメージ生成画素は、互いに斜めに隣接した２つの画素で１つのペアを構成し、該ペアが撮像素子６０（つまりは撮像画素群）内に離散的（かつ周期的）に配置されている。

図２８の上側にはスプリットイメージ生成画素２０２の正面図を、図２８の下側には、正面図におけるＢ−Ｂ’線で切断した場合のスプリットイメージ生成画素２０２の断面図を示している。このスプリットイメージ生成画素２０２は、撮像画素２０１が有するＲ，Ｇ，Ｂのいずれかのカラーフィルタ層は持っておらず、最も光入射側の位置にマイクロレンズ３０１が設けられている。なお、正面図ではマイクロレンズ３０１の図示は省略している。３０２はマイクロレンズ３０１を形成するための平面を構成するための平滑層である。

３０３ａは遮光層であり、光電変換領域３０５の中心Ｏに対して一方向に偏心した絞り開口部を有する。３０４は平滑層である。

また、図２９の上側にはスプリットイメージ生成画素２０３の正面図を、図５の下側には、正面図におけるＢ−Ｂ’線で切断した場合のスプリットイメージ生成画素２０３の断面図を示している。このスプリットイメージ生成画素２０３も、カラーフィルタ層は持っておらず、最も光入射側の位置（平滑層３０２上）にマイクロレンズ３０１が設けられている。なお、正面図ではマイクロレンズ３０１の図示は省略している。

３０３ｂは遮光層であり、光電変換領域３０５の中心Ｏに対して、スプリットイメージ生成画素２０２に設けられた遮光層３０３ａとは反対方向に偏心した絞り開口部を有する。すなわち、スプリットイメージ生成２０２，２０３の遮光層３０３ａ，３０３ｂは、各マイクロレンズ３０１の光軸（Ｏ）を挟んだ対称な位置に絞り開口部を有する。

このような構成によれば、撮像光学系をスプリットイメージ生成画素２０２から見た場合とスプリットイメージ生成画素２０３から見た場合とで、撮像光学系の瞳が対称に分割されたことと等価となる。すなわち、マイクロレンズ３０１と遮光層３０３ａ，３０３ｂは、いわゆる瞳分割光学系を構成する。

互いに隣接したスプリットイメージ生成画素２０２，２０３上には、撮像素子６０の画素数が多くなるにつれてより近似した２像が形成されるようになる。該２像には撮像光学系の焦点状態に応じた位相差が生じる。該位相差の方向は、前ピン状態と後ピン状態とで逆になる。このため、スプリットイメージ生成画素２０２，２０３からの撮像信号を用いることで、位相差に対応するスプリットイメージを生成することができる。

このような撮像素子６０を用いることにより、撮像装置をコンパクト化しつつ、オートフォーカス時の利便性及び操作性の向上を図ることができる。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

例えば、上記各実施例では、スプリットイメージと拡大画像を表示する場合について説明した。ここでの拡大画像は、画像データの一部を「表示上」拡大することで表示される場合でも、「データ処理上」拡大することで表示される場合でもよいが、後者の場合には必ずしも「拡大処理」とは限らず、「縮小処理」であることもある。また、前者の場合でも、元の画像が大きく表示されている場合は、「拡大」する必要はない。

本発明の実施例１である撮像装置の構成を示すブロック図。 実施例１におけるマニュアルフォーカス時の拡大表示を示す図。 実施例１におけるマニュアルフォーカス時のスプリットイメージ表示（非合焦状態）を示す図。 実施例１におけるマニュアルフォーカス時のスプリットイメージ表示（合焦状態）を示す図。 実施例１の撮像装置のマニュアルフォーカス時の動作を示すフローチャート。 実施例１におけるフォーカス補助表示選択処理を示すフローチャート。 実施例１におけるフォーカス補助表示を選択するためのメニュー画面を示した図。 実施例１におけるＡＦ領域指定処理を示すフローチャート。 実施例１におけるＡＦ領域の指定方法を選択するための画面を示す図。 実施例１におけるＡＦ領域の指定方法である「領域指定」を説明するための図。 実施例１におけるＡＦ領域の指定方法である「位置指定」を説明するための図。 実施例１におけるフォーカス補助表示の表示位置指定処理を示すフローチャート。 実施例１におけるＡＦ領域上に表示するフォーカス補助表示を選択するための画面を示す図。 実施例１におけるＡＦ領域上へのフォーカス補助表示動作における表示処理ステップを示すフローチャート。 実施例１におけるマニュアルフォーカス時のスプリットイメージと拡大表示の両方が表示された様子を示す図。 実施例１におけるフォーカス補助表示の表示位置の指定方法を選択するための画面を示す図。 実施例１においてＡＦ領域が画面中央に指定された様子を示す図。 実施例１においてスプリットイメージと拡大表示がＡＦ領域の右側に重ねて表示された様子を示す図。 実施例１におけるスプリットイメージの表示位置を設定するための画面を示す図。 本発明の実施例２である撮像装置のマニュアルフォーカス時の動作を示すフローチャート。 実施例２におけるマニュアルフォーカスステップでの動作を示すフローチャート。 実施例２において拡大画像を表示した様子を示す図。 実施例２において拡大画像とスプリットイメージが両方表示されている様子を示す図。 実施例２におけるマニュアルフォーカスステップの別の動作を示すフローチャート。 実施例２におけるスプリットイメージの表示の様子を示す図。 実施例２における拡大画像の表示の様子を示す図。 本発明の実施例３である撮像装置に用いられる撮像素子の画素配列を示す図。 図２７の撮像素子に設けられた位相差検出画素の正面図及び断面図。 図２７の撮像素子に設けられた別の位相差検出画素の正面図及び断面図。

符号の説明

１０１ 撮像装置
１ 撮像レンズ
１ａ フォーカスレンズ
３ 絞り
６ 第１撮像素子
８ 瞳分割用光学部材
９ 第２撮像素子
１４ マイクロコンピュータ
１９ 表示部
２１ 画像拡大部
２２ 画像合成部
２４ 操作部
２５ ＡＦ制御部
２９ 合焦検出部
３０ マニュアルフォーカスリング

Claims (7)

1. 被写体から撮像光学系に入射した光束により形成された光学像をセンサーで光電変換して得られた信号に基づいて画像データを生成する画像生成手段と、
   被写体から前記撮像光学系に入射した光束のうち分割された２つの光束により形成された２つの光学像を前記センサーで光電変換して得られた信号に基づいて、該２つの光学像の位相差に対応するスプリットイメージの画像を生成するスプリットイメージ生成手段と、
   前記画像データの一部に対応する部分画像を生成する部分画像生成手段と、
   画像を表示する表示手段と、
   マニュアルフォーカスの際に、前記表示手段に前記スプリットイメージの画像と前記部分画像とを切り換えて表示可能なフォーカス補助手段とを有することを特徴とする撮像装置。
2. 操作者により操作される操作手段を有し、
   前記フォーカス補助手段は、前記操作手段の操作に応じて、前記表示手段に前記スプリットイメージの画像と前記部分画像とを切り換えて表示させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記フォーカス補助手段は、前記表示手段に前記スプリットイメージの画像を表示させている状態で前記撮像光学系の絞りが絞り込まれた場合は、前記部分画像の表示に切り換えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記フォーカス補助手段は、前記撮像光学系のデフォーカス量が所定値より大きい場合は前記表示手段に前記部分画像を表示させ、前記デフォーカス量が前記所定値より小さい場合は前記表示手段に少なくとも前記スプリットイメージの画像を表示させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記フォーカス補助手段は、前記表示手段に前記スプリットイメージの画像と前記部分画像の両方を表示させる切り換えが可能であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
6. 前記フォーカス補助手段は、前記部分画像の拡大率に応じて前記スプリットイメージの画像を拡大して前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 被写体から撮像光学系に入射した光束により形成された光学像をセンサーで光電変換して得られた信号に基づいて画像データを生成するステップと、
   被写体から前記撮像光学系に入射した光束のうち分割された２つの光束により形成された２つの光学像を前記センサーで光電変換して得られた信号に基づいて、該２つの光学像の位相差に対応するスプリットイメージの画像を生成するステップと、
   前記画像データの一部に対応する部分画像を生成するステップと、
   マニュアルフォーカスの際に、表示手段に前記スプリットイメージの画像と前記部分画像とを切り換えて表示可能なステップとを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。