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発明の名称 撮像装置及びそのプログラム
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−74388(P2007−74388A)
公開日 平成19年3月22日(2007.3.22)
出願番号 特願2005−259429(P2005−259429)
出願日 平成17年9月7日(2005.9.7)
代理人 【識別番号】100096699
【弁理士】
【氏名又は名称】鹿嶋 英實
発明者 小野澤 将
要約 課題
複数の撮像素子を用いて、簡易、迅速に複数の被写体にピントを合わすことができる撮像装置及びそのプログラムを実現する。

解決手段
パンフォーカスモードに設定されると、撮影シーンの種類を画像表示部15に一覧表示させ(S1)、ユーザによって撮影シーンが指定されたか否かを判断し(S2)、撮影シーンが指定されたと判断すると、該指定された撮影シーンに対応する2つのフォーカス位置を取得し、該取得した2つのフォーカス位置にCCD6及びCCD7を移動させる(S3)。そして、CCD6及びCCD7により撮像された画像データを合成し、該合成した画像データをスルー画像として表示させるとともに(S4)、ズーム操作が行なわれる度に、ズームレンズのレンズ位置に対応する2つのフォーカス位置を取得し、CCD6及びCCD7を移動させる(S5〜S8)。
特許請求の範囲
【請求項1】
被写体を撮像する複数の撮像素子と、
前記複数の撮像素子に入射する被写体の光の光路長をそれぞれ変更させる光路長変更手段と、
異なる複数のフォーカス位置情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された、異なる複数のフォーカス位置情報に基づいて、前記光路長変更手段による前記複数の撮像素子に入射するそれぞれの光の光路長の変更を制御することにより被写体に対してフォーカスを行なうフォーカス制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項2】
光学ズーム倍率を設定する光学ズーム倍率設定手段と、
前記光学ズーム倍率設定手段により設定された光学ズーム倍率に基づいてズームレンズを移動させる光学ズーム手段と、
前記ズームレンズのレンズ位置情報を取得する位置情報取得手段と、
を備え、
前記取得手段は、
前記位置情報取得手段により取得された前記ズームレンズの位置情報に基づいて、異なる複数のフォーカス位置情報を取得することを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
【請求項3】
複数の撮影シーンの中から1つの撮影シーンを選択する選択手段を備え、
前記取得手段は、
前記選択手段により選択された撮影シーンに基づいて、異なる複数のフォーカス位置情報を取得することを特徴とする請求項1又は2記載の撮像装置。
【請求項4】
撮影シーンに対応する、異なる複数のフォーカス位置情報を予め記憶している記憶手段を備え、
前記取得手段は、
前記選択手段により選択された撮影シーンに基づいて、異なる複数のフォーカス位置情報を前記記憶手段から取得することを特徴とする請求項3記載の撮像装置。
【請求項5】
ユーザが撮影シーンを指定するための指定手段を備え、
前記選択手段は、
前記指定手段により指定された撮影シーンを選択することを特徴とする請求項3又は4記載の撮像装置。
【請求項6】
撮影シーンを自動的に判断する判断手段を備え、
前記選択手段は、
前記判断手段により判断された撮影シーンを選択することを特徴とする請求項3又は4記載の撮像装置。
【請求項7】
前記判断手段は、
ストロボ発光による撮影か否かの判断、超高照度又は超低照度か否かの判断、フリッカーを検出したか否かの判断、屋外か否かの判断、絞り開放か否かの判断のうち、少なくとも1つ以上の判断に基づいて撮影シーンを自動判断することを特徴とする請求項6記載の撮像装置。
【請求項8】
前記判断手段により判断された撮影シーンに基づいて、優先フォーカスの種類を判定する判定手段を備え、
前記取得手段は、
前記判定手段により判定された優先フォーカスの種類に応じて、異なる複数のフォーカス位置情報を取得することを特徴とする請求項6又は7記載の撮像装置。
【請求項9】
半押し操作と全押し操作が可能なシャッタボタンと、
前記シャッタボタンが半押しされたか否かを判断する第1の判断手段と、
前記シャッタボタンが一気に全押しされたか否かを判断する第2の判断手段と、
を備え、
前記フォーカス制御手段は、
前記第2の判断手段により一気に前記シャッタボタンが全押しされたと判断された場合は、前記取得手段により取得された、異なる複数のフォーカス位置情報に基づいて、前記光路長変更手段による前記撮像素子に入射するそれぞれの光の光路長の変更を制御することにより被写体に対してフォーカスを行なうことを特徴とする請求項1乃至8の何れかに記載の撮像装置。
【請求項10】
前記第1の判断手段により前記シャッタボタンが半押しされたと判断された場合には、各光路長における前記撮像素子から出力される画像データに基づいて、各フォーカスポイントのAF評価値を検出し、該検出した各フォーカスポイントのAF評価値の中で最もAF評価値が高くなる各光路長となるように、前記光路長変更手段による光路長の変更を制御することにより被写体に対してオートフォーカスを行なうコントラストAF制御手段を備えたことを特徴とする請求項9記載の撮像装置。
【請求項11】
前記コントラストAF制御手段は、
複数のフォーカスポイントのうち、少なくとも最も被写体位置が遠いフォーカスポイントと、最も被写体位置が近いフォーカスポイントとにフォーカスを行なうことを特徴とする請求項10記載の撮像装置。
【請求項12】
前記コントラストAF制御手段によるAF制御が完了する前に、前記シャッタボタンが全押しされたか否かを判断する第3の判断手段と、
前記第3の判断手段によりAF制御が完了する前に、前記シャッタボタンが全押しされたと判断された場合には、前記コントラストAF制御手段によるAF制御を中止させて、前記フォーカス制御手段によるフォーカス制御を実行させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項10又は11記載の撮像装置。
【請求項13】
前記複数の撮像素子により得られた複数の画像データを合成して、1枚の画像データを生成する生成手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至14の何れかに記載の撮像装置。
【請求項14】
前記複数の撮像素子に入射する被写体の光の光路長をそれぞれ変えていくとともに、前記複数の撮像素子から出力される画像データに基づいてAF評価値を前記撮像素子毎に検出し、該検出したAF評価値の中で最もAF評価値が高くなる光路長を撮像素子毎に特定し、該特定した光路長となるように、前記複数の撮像素子に入射する被写体の光の光路長をそれぞれ制御することにより被写体に対してオートフォーカスを行なうコントラストAF手段を備え、
前記フォーカス制御手段は、
前記取得手段により取得された、異なる複数のフォーカス位置情報に基づいて、前記光路長変更手段による前記複数の撮像素子に入射するそれぞれの光の光路長の変更を制御することにより、前記コントラストAF手段によりAF評価値を検出する光路長を撮像素子毎に異ならせて、被写体に対してフォーカスを行なうことを特徴とする請求項1乃至13の何れかに記載の撮像装置。
【請求項15】
前記取得手段により取得される、異なる複数のフォーカス位置情報は、一定のサンプリング間隔を有することを特徴とする請求項14記載の撮像装置。
【請求項16】
前記取得手段により取得される、異なる複数のフォーカス位置情報は、AF評価値を検出するサーチ範囲を示す情報であることを特徴とする請求項14記載の撮像装置。
【請求項17】
被写体を撮像する複数の撮像素子と、
前記撮像素子に入射される被写体の光の光路長を変えていくとともに、前記撮像素子から出力される画像データに基づいて、各光路長における複数のフォーカスポイントのAF評価値を検出することにより、各フォーカスポイントのフォーカス位置を検出するコントラスト検出手段と、
前記コントラスト検出手段により検出された各フォーカスポイントのフォーカス位置となるように、前記複数の撮像素子に入射されるそれぞれの光の光路長を制御することにより被写体に対してオートフォーカスを行なうフォーカス制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項18】
前記フォーカス制御手段は、
複数のフォーカスポイントのうち、少なくとも最も被写体位置の遠いフォーカスポイントと、最も被写体位置の近いフォーカスポイントとにフォーカスを行なうことを特徴とする請求項17撮像装置。
【請求項19】
被写体を撮像する複数の撮像素子に入射する被写体の光の光路長をそれぞれ変更させる光路長変更処理と、
異なる複数のフォーカス位置情報を取得する取得処理と、
前記取得処理により取得された、異なる複数のフォーカス位置情報に基づいて、前記光路長変更処理による前記複数の撮像素子に入射するそれぞれの光の光路長の変更を制御することにより被写体に対してフォーカスを行なうフォーカス処理と、
を含み、上記各処理をコンピュータで実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項20】
被写体を撮像する複数の撮像素子を備えた撮像装置を実行させるためのプログラムであって、
前記撮像素子に入射される被写体の光の光路長を変えていくとともに、前記撮像素子から出力される画像データに基づいて、各光路長における複数のフォーカスポイントのAF評価値を検出することにより、各フォーカスポイントのフォーカス位置を検出するコントラスト検出処理と、
前記コントラスト検出処理により検出された各フォーカスポイントのフォーカス位置となるように、前記複数の撮像素子に入射されるそれぞれの光の光路長を制御することにより被写体に対してオートフォーカスを行なうフォーカス処理と、
を含み、上記各処理を実行させることを特徴とするプログラム。


発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、撮像装置及びそのプログラムに係り、詳しくは、複数の撮像素子を用いて被写体にフォーカス処理を行う撮像装置及びそのプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、撮像装置、例えば、デジタルカメラにおいては、複数の撮像素子を備えたデジタルカメラが普及してきている。
それに伴い、被写体に対してピントを合わせる場合、ユーザが各撮像素子に投影される被写体の光の光路長を個別に変更させることにより、複数の被写体にピントの合った画像データを得ることができ、該得られた画像データを合成することにより被写体位置の異なる複数の被写体にピントの合った1枚の画像データを得ることができるという技術が登場してきた(特許文献1)。
【0003】
【特許文献1】公開特許公報 特開2003−259186
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、スルー画像を見ながら各撮像素子に投影される被写体の光の光路長をユーザが手動で変更することにより、撮像素子毎に異なる被写体にピントを合わしていかなければならないため、手間がかかり面倒であるという問題点があった。
また、撮像素子毎に被写体にピントを合わせていくので、撮像素子の数に比例して、被写体に対してピントを合わす時間が長くなるという問題点があった。
また、スルー画像を見ながら手動でピントを合わせていくため、撮影したい被写体に正確にピントが合わないという問題点があった。
【0005】
そこで本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、複数の撮像素子を用いて、簡易、迅速に複数の被写体にピントを合わすことができる撮像装置及びそのプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的達成のため、請求項1記載の発明による撮像装置は、被写体を撮像する複数の撮像素子と、
前記複数の撮像素子に入射する被写体の光の光路長をそれぞれ変更させる光路長変更手段と、
異なる複数のフォーカス位置情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された、異なる複数のフォーカス位置情報に基づいて、前記光路長変更手段による前記複数の撮像素子に入射するそれぞれの光の光路長の変更を制御することにより被写体に対してフォーカスを行なうフォーカス制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【0007】
また、例えば、請求項2に記載されているように、光学ズーム倍率を設定する光学ズーム倍率設定手段と、
前記光学ズーム倍率設定手段により設定された光学ズーム倍率に基づいてズームレンズを移動させる光学ズーム手段と、
前記ズームレンズのレンズ位置情報を取得する位置情報取得手段と、
を備え、
前記取得手段は、
前記位置情報取得手段により取得された前記ズームレンズの位置情報に基づいて、異なる複数のフォーカス位置情報を取得するようにしてもよい。
【0008】
また、例えば、請求項3に記載されているように、複数の撮影シーンの中から1つの撮影シーンを選択する選択手段を備え、
前記取得手段は、
前記選択手段により選択された撮影シーンに基づいて、異なる複数のフォーカス位置情報を取得するようにしてもよい。
【0009】
また、例えば、請求項4に記載されているように、撮影シーンに対応する、異なる複数のフォーカス位置情報を予め記憶している記憶手段を備え、
前記取得手段は、
前記選択手段により選択された撮影シーンに基づいて、異なる複数のフォーカス位置情報を前記記憶手段から取得するようにしてもよい。
【0010】
また、例えば、請求項5に記載されているように、ユーザが撮影シーンを指定するための指定手段を備え、
前記選択手段は、
前記指定手段により指定された撮影シーンを選択するようにしてもよい。
【0011】
また、例えば、請求項6に記載されているように、撮影シーンを自動的に判断する判断手段を備え、
前記選択手段は、
前記判断手段により判断された撮影シーンを選択するようにしてもよい。
【0012】
また、例えば、請求項7に記載されているように、前記判断手段は、
ストロボ発光による撮影か否かの判断、超高照度又は超低照度か否かの判断、フリッカーを検出したか否かの判断、屋外か否かの判断、絞り開放か否かの判断のうち、少なくとも1つ以上の判断に基づいて撮影シーンを自動判断するようにしてもよい。
【0013】
また、例えば、請求項8に記載されているように、前記判断手段により判断された撮影シーンに基づいて、優先フォーカスの種類を判定する判定手段を備え、
前記取得手段は、
前記判定手段により判定された優先フォーカスの種類に応じて、異なる複数のフォーカス位置情報を取得するようにしてもよい。
【0014】
また、例えば、請求項9に記載されているように、半押し操作と全押し操作が可能なシャッタボタンと、
前記シャッタボタンが半押しされたか否かを判断する第1の判断手段と、
前記シャッタボタンが一気に全押しされたか否かを判断する第2の判断手段と、
を備え、
前記フォーカス制御手段は、
前記第2の判断手段により一気に前記シャッタボタンが全押しされたと判断された場合は、前記取得手段により取得された、異なる複数のフォーカス位置情報に基づいて、前記光路長変更手段による前記撮像素子に入射するそれぞれの光の光路長の変更を制御することにより被写体に対してフォーカスを行なうようにしてもよい。
【0015】
また、例えば、請求項10に記載されているように、前記第1の判断手段により前記シャッタボタンが半押しされたと判断された場合には、各光路長における前記撮像素子から出力される画像データに基づいて、各フォーカスポイントのAF評価値を検出し、該検出した各フォーカスポイントのAF評価値の中で最もAF評価値が高くなる各光路長となるように、前記光路長変更手段による光路長の変更を制御することにより被写体に対してオートフォーカスを行なうコントラストAF制御手段を備えようにしてもよい。
【0016】
また、例えば、請求項11に記載されているように、前記コントラストAF制御手段は、
複数のフォーカスポイントのうち、少なくとも最も被写体位置が遠いフォーカスポイントと、最も被写体位置が近いフォーカスポイントとにフォーカスを行なうようにしてもよい。
【0017】
また、例えば、請求項12に記載されているように、前記コントラストAF制御手段によるAF制御が完了する前に、前記シャッタボタンが全押しされたか否かを判断する第3の判断手段と、
前記第3の判断手段によりAF制御が完了する前に、前記シャッタボタンが全押しされたと判断された場合には、前記コントラストAF制御手段によるAF制御を中止させて、前記フォーカス制御手段によるフォーカス制御を実行させる制御手段と、
を備えようにしてもよい。
【0018】
また、例えば、請求項13に記載されているように、前記複数の撮像素子により得られた複数の画像データを合成して、1枚の画像データを生成する生成手段を備えるようにしてもよい。
【0019】
また、例えば、請求項14に記載されているように、前記複数の撮像素子に入射する被写体の光の光路長をそれぞれ変えていくとともに、前記複数の撮像素子から出力される画像データに基づいてAF評価値を前記撮像素子毎に検出し、該検出したAF評価値の中で最もAF評価値が高くなる光路長を撮像素子毎に特定し、該特定した光路長となるように、前記複数の撮像素子に入射する被写体の光の光路長をそれぞれ制御することにより被写体に対してオートフォーカスを行なうコントラストAF手段を備え、
前記フォーカス制御手段は、
前記取得手段により取得された、異なる複数のフォーカス位置情報に基づいて、前記光路長変更手段による前記複数の撮像素子に入射するそれぞれの光の光路長の変更を制御することにより、前記コントラストAF手段によりAF評価値を検出する光路長を撮像素子毎に異ならせて、被写体に対してフォーカスを行なうようにしてもよい。
【0020】
また、例えば、請求項15に記載されているように、前記取得手段により取得される、異なる複数のフォーカス位置情報は、一定のサンプリング間隔を有するようにしてもよい。
【0021】
また、例えば、請求項16に記載されているように、前記取得手段により取得される、異なる複数のフォーカス位置情報は、AF評価値を検出するサーチ範囲を示す情報であるようにしてもよい。
【0022】
上記目的達成のため、請求項17記載の発明による撮像装置は、被写体を撮像する複数の撮像素子と、
前記撮像素子に入射される被写体の光の光路長を変えていくとともに、前記撮像素子から出力される画像データに基づいて、各光路長における複数のフォーカスポイントのAF評価値を検出することにより、各フォーカスポイントのフォーカス位置を検出するコントラスト検出手段と、
前記コントラスト検出手段により検出された各フォーカスポイントのフォーカス位置となるように、前記複数の撮像素子に入射されるそれぞれの光の光路長を制御することにより被写体に対してオートフォーカスを行なうフォーカス制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【0023】
また、例えば、請求項18に記載されているように、前記フォーカス制御手段は、
複数のフォーカスポイントのうち、少なくとも最も被写体位置の遠いフォーカスポイントと、最も被写体位置の近いフォーカスポイントとにフォーカスを行なうようにしてもよい。
【0024】
上記目的達成のため、請求項19記載の発明によるプログラムは、被写体を撮像する複数の撮像素子に入射する被写体の光の光路長をそれぞれ変更させる光路長変更処理と、
異なる複数のフォーカス位置情報を取得する取得処理と、
前記取得処理により取得された、異なる複数のフォーカス位置情報に基づいて、前記光路長変更処理による前記複数の撮像素子に入射するそれぞれの光の光路長の変更を制御することにより被写体に対してフォーカスを行なうフォーカス処理と、
を含み、上記各処理をコンピュータで実行させることを特徴とする。
【0025】
上記目的達成のため、請求項20記載の発明によるプログラムは、被写体を撮像する複数の撮像素子を備えた撮像装置を実行させるためのプログラムであって、
前記撮像素子に入射される被写体の光の光路長を変えていくとともに、前記撮像素子から出力される画像データに基づいて、各光路長における複数のフォーカスポイントのAF評価値を検出することにより、各フォーカスポイントのフォーカス位置を検出するコントラスト検出処理と、
前記コントラスト検出処理により検出された各フォーカスポイントのフォーカス位置となるように、前記複数の撮像素子に入射されるそれぞれの光の光路長を制御することにより被写体に対してオートフォーカスを行なうフォーカス処理と、
を含み、上記各処理を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【0026】
請求項1記載の発明によれば、被写体を撮像する複数の撮像素子と、前記複数の撮像素子に入射する被写体の光の光路長をそれぞれ変更させる光路長変更手段と、異なる複数のフォーカス位置情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された異なる複数のフォーカス位置情報に基づいて、前記光路長変更手段による前記複数の撮像素子に入射するそれぞれの光の光路長の変更を制御することにより被写体に対してフォーカスを行なうフォーカス制御手段と、を備えるようにしたので、簡単、且つ、迅速に複数の被写体にピントを合わせることができる。
【0027】
請求項2記載の発明によれば、光学ズーム倍率を設定する光学ズーム倍率設定手段と、前記光学ズーム倍率設定手段により設定された光学ズーム倍率に基づいてズームレンズを移動させる光学ズーム手段と、前記ズームレンズのレンズ位置情報を取得する位置情報取得手段と、を備え、前記取得手段は、前記位置情報により取得された前記ズームレンズの位置情報に基づいて、異なる複数のフォーカス位置情報を取得するようにしたので、光学ズームが行なわれた場合であっても、ズーム倍率に応じた異なる複数のフォーカス位置情報を取得することができ、簡単、且つ、迅速に複数の被写体にピントを合わすことができる。
【0028】
請求項3記載の発明によれば、複数の撮影シーンの中から1つの撮影シーンを選択する選択手段を備え、前記取得手段は、前記選択手段により選択された撮影シーンに基づいて、異なる複数のフォーカス位置情報を取得するようにしたので、該選択された撮影シーンに適切な異なる複数のフォーカス位置情報を取得することができ、確実に複数の被写体にピントを合わすことができる。
【0029】
請求項4記載の発明によれば、撮影シーンに対応する異なる複数のフォーカス位置情報を予め記憶している記憶手段を備え、前記取得手段は、前記選択手段により選択された撮影シーンに基づいて、異なる複数のフォーカス位置情報を前記記憶手段から取得するようにしたので、迅速に複数の被写体に対してピントを合わせることができる。
【0030】
請求項5記載の発明によれば、ユーザが撮影シーンを指定するための指定手段を備え、前記選択手段は、前記指定手段により指定された撮影シーンを選択するようにしたので、ユーザがこれから撮影しようとする状況に合った撮影シーンを選択することにより、撮影状況に合った、異なる複数のフォーカス位置情報を取得することができ、確実に複数の被写体にピントを合わせることができる。
【0031】
請求項6記載の発明によれば、撮影シーンを自動的に判断する判断手段を備え、前記選択手段は、前記判断手段により判断された撮影シーンを選択するようにしたので、これから撮影しようとする状況に合った、異なる複数のフォーカス位置情報を自動的に取得することができ、簡単に複数の被写体にピントを合わせることができる。
【0032】
請求項7記載の発明によれば、前記判断手段は、ストロボ発光による撮影か否かの判断、超高照度又は超低照度か否かの判断、フリッカーを検出したか否かの判断、絞り開放か否かの判断のうち、少なくとも1つ以上の判断に基づいて撮影シーンを自動判断するようにしたので、撮影状況に合った、異なる複数のフォーカス位置情報を取得することができる。
【0033】
請求項8記載の発明によれば、前記判断手段により判断された撮影シーンに基づいて、優先フォーカスの種類を判定する判定手段を備え、前記取得手段は、前記判定手段により判定された優先フォーカスの種類に応じて、異なる複数のフォーカス位置情報を取得するようにしたので、現在の撮影シーンに適切な優先フォーカスの種類に基づいて、複数の被写体にピントを合わせることができる。
【0034】
請求項9記載の発明によれば、半押し操作と全押し操作が可能なシャッタボタンと、前記シャッタボタンが半押しされたか否かを判断する第1の判断手段と、前記シャッタボタンが一気に全押しされたか否かを判断する第2の判断手段と、を備え、前記フォーカス制御手段は、前記第2の判断手段により一気に前記シャッタボタンが全押しされたと判断された場合は、前記取得手段により取得された異なる複数のフォーカス位置情報に基づいて、前記光路長変更手段による前記撮像素子に入射するそれぞれの光の光路長の変更を制御することにより被写体に対してフォーカスを行なうようにしたので、迅速な撮影が要求されている場合には、迅速に複数の被写体にピントを合わせることができる。
【0035】
請求項10記載の発明によれば、前記第1の判断手段により前記シャッタボタンが半押しされたと判断された場合には、各光路長における前記撮像素子から出力される画像データに基づいて、各フォーカスポイントのAF評価値を検出し、該検出した各フォーカスポイントのAF評価値の中で最もAF評価値が高くなる各光路長となるように、前記光路長変更手段による光路長の変更を制御することにより被写体に対してオートフォーカスを行なうコントラストAF制御手段を備えるようにしたので、簡単に複数の被写体に確実にオートフォーカスを行なうことができる。
【0036】
請求項11記載の発明によれば、前記コントラストAF制御手段は、複数のフォーカスポイントのうち、少なくとも最も被写体位置が遠いフォーカスポイントと、最も被写体位置が近いフォーカスポイントとにフォーカスを行なうようにしたので、広範囲で複数の被写体にピントを合わせることができる。
【0037】
請求項12記載の発明によれば、前記コントラストAF制御手段によるAF制御が完了する前に、前記シャッタボタンが全押しされたか否かを判断する第3の判断手段と、前記第3の判断手段によりAF制御が完了する前に、前記シャッタボタンが全押しされたと判断された場合には、前記コントラストAF制御手段によるAF制御を中止させて、前記フォーカス制御手段によるAF制御を実行させる制御手段と、を備えるようにしたので、迅速な撮影が要求されていると判断した場合は、フォーカス制御手段に切り替えることにより、迅速に複数の被写体にピントを合わせることができる。
【0038】
請求項13記載の発明によれば、前記複数の撮像素子により得られた複数の画像データを合成して、1枚の画像データを生成する生成手段を備えるようにしたので、複数の被写体にピントの合った1枚の画像データを生成することができる。
【0039】
請求項14記載の発明によれば、前記複数の撮像素子に入射する被写体の光の光路長をそれぞれ変えていくとともに、前記複数の撮像素子から出力される画像データに基づいてAF評価値を前記撮像素子毎に検出し、該検出したAF評価値の中で最もAF評価値が高くなる光路長を撮像素子毎に特定し、該特定した光路長となるように、前記複数の撮像素子に入射する被写体の光の光路長をそれぞれ制御することにより被写体に対してオートフォーカスを行なうコントラストAF手段を備え、前記フォーカス制御手段は、前記取得手段により取得された、異なる複数のフォーカス位置情報に基づいて、前記光路長変更手段による前記複数の撮像素子に入射するそれぞれの光の光路長の変更を制御することにより、前記コントラストAF手段によりAF評価値を検出する光路長を撮像素子毎に異ならせて、被写体に対してフォーカスを行なうようにしたので、迅速にコントラストAF処理を行うことができ、簡単に複数の被写体にピントを合わせることができる。
【0040】
請求項15記載の発明によれば、前記取得手段により取得される、異なるフォーカス位置情報は、一定のサンプリング間隔を有するようにしたので、均等にAF評価値を検出することができ、フォーカス処理の失敗が少ない。
【0041】
請求項16記載の発明によれば、前記取得手段により取得される、異なる複数のフォーカス位置情報は、AF評価値を検出するサーチ範囲を示す情報であるようにしたので、撮像素子毎にサーチ範囲を変えることができ、迅速に複数の被写体にピントを合わせることができる。
【0042】
請求項17記載の発明によれば、被写体を撮像する複数の撮像素子と、前記撮像素子に入射される被写体の光の光路長を変えていくとともに、前記撮像素子から出力される画像データに基づいて、各光路長における複数のフォーカスポイントのAF評価値を検出することにより、各フォーカスポイントのフォーカス位置を検出するコントラスト検出手段と、前記コントラスト検出手段により検出された各フォーカスポイントのフォーカス位置となるように、前記複数の撮像素子に入射されるそれぞれの光の光路長を制御することにより被写体に対してフォーカスを行なうフォーカス制御手段と、を備えるようにしたので、簡単、且つ、且つ実に複数の被写体にピントを合わせることができる。
【0043】
請求項18記載の発明によれば、前記フォーカス制御手段は、複数のフォーカスポイントのうち、少なくとも最も被写体位置が遠いフォーカスポイントと、最も被写体位置が近いフォーカスポイントとフォーカスを行なうようにしたので、広範囲で複数の被写体にピントを合わせることができる。
【0044】
請求項19、20記載の発明によれば、デジタルカメラ、パソコン等に読み込ませることにより、本発明の撮像装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0045】
以下、本実施の形態について、本発明の撮像装置をデジタルカメラに適用した一例として図面を参照して詳細に説明する。
[第1の実施の形態]
A.デジタルカメラの構成
図1は、本発明の撮像装置を実現するデジタルカメラ1の電気的な概略構成を示すブロック図である。
デジタルカメラ1は、撮影レンズ2、レンズ駆動ブロック3、絞り兼用シャッタ4、光路分離手段5、CCD6、CCD7、駆動ブロック8、TG(timing generator)9、ユニット回路10、CPU11、DRAM12、メモリ13、フラッシュメモリ14、画像表示部15、キー入力部16、ストロボ部17を備えている。
【0046】
撮影レンズ2は、図示しないズームレンズを含み、レンズ駆動ブロック3が接続されている。レンズ駆動ブロック3は、図示しないズームレンズを光軸方向に駆動させるモータと、CPU11からの制御信号にしたがってモータを駆動させるモータドライバから構成されている。
【0047】
絞り兼用シャッタ4は、図示しない駆動回路を含み、駆動回路はCPU11から送られてくる制御信号にしたがって絞り兼用シャッタを動作させる。この絞り兼用シャッタは、絞りとシャッタとして機能する。
絞りとは、撮影レンズ2から入ってくる光の量を制御する機構のことをいい、シャッタとは、CCD6及びCCD7に光を当てる時間を制御する機構のことをいう。CCD6及びCCD7に光を当てる時間は、シャッタの開閉速度(シャッタ速度)によって変わってくる。露出量は、この絞りとシャッタ速度によって定めることができる。
【0048】
光路分離手段5は、プリズム、ハーフミラー等の撮影光束を2つに分離させる光学部材からなり、分離された撮影光束はそれぞれCCD6及びCCD7に投影される。
CCD6、CCD7(撮像素子)は、撮影レンズ2、光路分離手段5を介して投影された被写体の光を電気信号に変換し、撮像信号としてユニット回路10にそれぞれ出力する。また、CCD6及びCCD7は、TG9によって生成された所定周波数のタイミング信号にしたがって駆動する。
【0049】
駆動ブロック8は、CCD6、CCD7をそれぞれ光軸方向に移動させるモータ、モータドライバを含み、駆動ブロック8は、CPU11から送られてくる制御信号にしたがってCCD6、CCD7を別々に光軸方向に移動させる。つまり、CCD6に入射される被写体の光の光路長と、CCD7に入射される被写体の光の光路長とをそれぞれ個別に変える。これにより、CCD6及びCCD7をそれぞれ光軸方向に動かすことにより、異なった被写体にピントの合った画像データを得ることができる。
【0050】
ユニット回路10にはTG9が接続されており、CCD6、CCD7からそれぞれ出力される撮像信号をそれぞれ相関二重サンプリングして保持するCDS(Correlated Double Sampling)回路、そのサンプリング後のそれぞれの撮像信号の自動利得調整を行うAGC(Automatic Gain Control)回路、その自動利得調整後のそれぞれのアナログの撮像信号をデジタル信号に変換するA/D変換器から構成されており、CCD6、CCD7の撮像信号は、ユニット回路10を経てデジタル信号としてそれぞれCPU11に送られる。
【0051】
CPU11は、ユニット回路10から送られてきた画像データの画像処理(画素補間処理、γ補正、輝度色差信号の生成、ホワイトバランス処理、露出補正処理等)、画像データの圧縮・伸張(例えば、JPEG形式やMPEG形式の圧縮・伸張)の処理、フォーカス処理などを行う機能を有するとともに、デジタルカメラ1の各部を制御するワンチップマイコンである。また、CPU11は、クロック回路を含み、このクロック回路は日付、時刻を計時するとともにタイマーとしての機能も有する。
【0052】
メモリ13には、CPU11の各部に制御に必要な制御プログラム(例えば、フォーカス処理に必要な制御プログラム)、及び必要なデータが記録されており、CPU11は、該プログラムに従い動作する。
また、メモリ13には、それぞれの撮影シーンに対応するCCD6及びCCD7のフォーカス位置を記録したパンフォーカス位置テーブルが格納されている。
図2は、パンフォーカス位置テーブルの様子を示すものであり、それぞれの撮影シーンに対応するCCD6及びCCD7のフォーカス位置が格納されている。
【0053】
図2を見るとわかるように、ズームレンズのレンズ位置は、ズーム1、ズーム2、・・・、ズーム7と分かれており、ズーム1はズームが行なわれていない状態及びズームが殆ど行なわれていない状態(ズーム倍率が約1倍)の段階であることを示し、ズーム7はズームが一杯に行なわれている状態(ズーム倍率がマックスに近い状態)の段階であることを示している。
この撮影シーンの種類及びズームレンズのレンズ位置により、パンフォーカスのフォーカス位置、つまり、CCD6及びCCD7の位置が必然的に定まることとなる。
【0054】
例えば、撮影シーンが「風景と人物」であって、ズームレンズのレンズ位置がズーム1の場合には、一方のCCDのフォーカス位置は、被写界深度が2.8m〜5.0mとなるようなフォーカス位置(人物にピントが合うようなフォーカス位置)であり、他方のCCDのフォーカス位置は、被写界深度が6.0m〜∞mとなるようなフォーカス位置(風景にピントが合うようなフォーカス位置)となる。
【0055】
DRAM12は、CCD6、CCD7によってそれぞれ撮像された後、CPU11に送られてきた画像データを一時記憶するバッファメモリとして使用されるとともに、CPU11のワーキングメモリとして使用される。
フラッシュメモリ14は、CCD6及びCCD7によって撮像され、合成された画像データなどを保存しておく記録媒体である。
【0056】
画像表示部15は、カラーLCDとその駆動回路を含み、撮影待機状態にあるときには、CCD6、CCD7によって撮像された被写体をスルー画像として表示し、記録画像の再生時には、保存用フラッシュメモリ14から読み出され、伸張された記録画像を表示させる。
キー入力部16は、シャッタボタン、モード切替キー、十字キー、SETキーズームキー(「W」キー、「T」キー)等の複数の操作キーを含み、ユーザのキー操作に応じた操作信号をCPU11に出力する。
【0057】
ストロボ部17は、CPU11の制御信号にしたがって、ストロボを閃光させる。CPU11は、CCD6、CCD7の出力信号の輝度成分又は図示しない測光回路によって撮影状況が暗いと判断すると、ストロボ部17に制御信号を送る。
【0058】
B.デジタルカメラ1の動作
実施の形態におけるデジタルカメラ1の動作を図3のフローチャートにしたがって説明する。
ユーザのキー入力部16のモード切替キーの操作によりパンフォーカスモードに設定されると、予め記録されている撮影シーンの種類を画像表示部15に一覧表示させる(ステップS1)。表示される撮影シーンの種類としては、「風景」、「風景と人物」、「花と風景」などの撮影シーンがある。
【0059】
次いで、CPU11は、ユーザによって、撮影シーンの指定操作が行なわれたか否かを判断する(ステップS2)。
ユーザによって撮影シーンの指定操作が行なわれたと判断するとステップS3に進み、ユーザによって撮影シーンの指定操作が行なわれていないと判断すると、指定操作が行われたと判断するまでステップS2に留まる。
【0060】
このとき、ユーザはキー入力部16の十字キー及びSETキーの操作により、撮影したい条件に合った撮影シーンを選択して指定することができる。
具体的に説明すると、画像表示部15に一覧表示された複数の撮影シーンの中から、十字キーの操作によりカーソルを撮影したい条件に合った撮影シーン上に移動させることにより所望の撮影シーンを選択し、SETキーの操作を行なうことにより、撮影シーンの指定を行なうことができる。
【0061】
ユーザによって撮影シーンの指定操作が行なわれたと判断すると、ステップS3に進み、CPU11は、該指定された撮影シーンに対応する、異なる2つのパンフォーカス位置をメモリ13のパンフォーカス位置テーブルから取得し、該取得した2つのパンフォーカス位置にCCD6及びCCD7をそれぞれ駆動させる。なお、ここでは、未だズーム操作が行なわれていないので、ズーム1と該指定された撮影シーンに対応するフォーカス位置(CCD位置)を取得することとなる。なお、言うまでもないが、ズームが行なわれている場合には、ズームレンズのレンズ位置を考慮したフォーカス位置を取得することとなる。
【0062】
例えば、ユーザが撮影シーンとして「風景と人物」を指定した場合には、メモリ13のパンフォーカス位置テーブルから取得するフォーカス位置は、被写界深度2.8m〜5.0mとなるようなフォーカス位置と、被写界深度6.0m〜∞mとなるようなフォーカス位置との2つのフォーカス位置を取得することになり(ここでは、ズーム1なので)、CCD6を該取得した一方のフォーカス位置に移動させ、CCD7を該取得した他方のフォーカス位置に移動させることとなる。
これにより、CCD6に入射する被写体の光の光路長とCCD7に入射する被写体の光の光路長を異ならせるので、それぞれ異なった被写体にピントが合った2枚の画像データを得ることが可能となる。ここでは、人物と風景にそれぞれピントの合った2枚の画像データを得ることが可能となる。
【0063】
次いで、CPU11は、CCD6及びCCD7による被写体の撮像を開始させ、CCD6及びCCD7によって撮像された2枚の画像データ(スルー画像データ)を合成して1枚の画像データ(スルー画像データ)を生成し、該生成した画像データの画像を画像表示部15に表示させるという、いわゆるスルー画像表示を行う(ステップS4)。これにより、CCD6により得られた画像データと、CCD7により得られた画像データとを合成するので、複数の被写体(ここでは、人物と被写体)にピントの合ったスルー画像を表示させることができる。
【0064】
次いで、CPU11は、ユーザによってズームキーの操作が行なわれたか否かの判断を行う(ステップS5)。この判断は、ズームキーの操作に対応する操作信号がキー入力部16から送られてきたか否かにより判断する。
ステップS5で、ズームキーの操作が行われたと判断すると、CPU11は、ユーザの操作にしたがって(送られてくる操作信号にしたがって)、ズームレンズを光軸方向に移動させる(ステップS6)。例えば、ユーザによってズームキーの「T」キーの操作が行なわれると、ズームレンズを光軸方向にしたがって被写体側の方へ移動させ、ユーザによってズームキーの「W」キーの操作が行なわれると、ズームレンズを光軸方向にしたがって撮影者側の方へ移動させる。
【0065】
そして、ズームレンズを移動させると、CPU11は、現在のズームレンズのレンズ位置に基づいてズーム段階を判定する(ステップS7)。このズームレンズのレンズ位置は、ズーム1〜ズーム7までの7段階に分類される。
次いで、CPU11は、該判定したズーム段階及びステップS2で指定された撮影シーンに対応する、異なる2つのフォーカス位置を取得し、該取得した2つのフォーカス位置にCCD6及びCCD7をそれぞれ移動させて(ステップS8)、ステップS9に進む。ズームレンズのレンズ位置(焦点距離)が異なれば、フォーカス位置も変わってくるからである。
一方、ステップS5で、ズーム操作が行われていないと判断すると、そのままステップS9に進む。
【0066】
ステップS9に進むと、ユーザによってシャッタボタンが押下されたか否かの判断を行う。この判断は、ユーザのシャッタボタン押下に対応する操作信号がキー入力部16から送られてきたか否かにより判断する。
ステップS9で、シャッタボタンが押下されていないと判断するとステップS4に戻り、ステップS9で、シャッタボタンが押下されたと判断するとCCD6及びCCD7を用いて静止画撮影処理を行う(ステップS10)。
【0067】
そして、CPU11は、CCD6から得られた静止画像データと、CCD7から得られた静止画像データとを合成し、該合成した画像データを圧縮してフラッシュメモリ14に記録する(ステップS11)。これにより、複数の被写体にピントの合った画像データを記録することができる。
【0068】
C.以上のように、第1の実施の形態においては、ユーザによって選択された撮影シーン及びズームレンズのレンズ位置に対応した異なる2つのフォーカス位置を取得し、該取得した異なる2つのフォーカス位置にCCD6、CCD7をそれぞれ移動させるようにしたので、簡単且つ迅速に複数の被写体にピントを合わせることができる。
また、撮影シーンに対応する異なる2つのフォーカス位置を取得するので、撮影状況にあったフォーカス位置を取得することができ、確実に撮影したい複数の被写体にピントを合わせることができる。
【0069】
[第2の実施の形態]
次に第2の実施の形態について説明する。
第1の実施の形態においては、ユーザが撮影シーンを選択し、該選択した撮影シーンに対応するフォーカス位置にCCD6及びCCD7を移動させるというものであるが、第2の実施の形態においては、ユーザが迅速な撮影を要求している場合は、撮影シーンを自動判定してパンフォーカスにより複数の被写体にピントを合わせ、ユーザが迅速な撮影を要求していない場合には、コントラストAF処理により複数の被写体にピントを合わせるというものである。
【0070】
D.デジタルカメラ1の動作
第2の実施の形態も、図1に示したものと同様の構成を有するデジタルカメラ1を用いることにより本発明の撮像装置を実現する。
但し、キー入力部16のシャッタボタンは、半押し操作と全押し操作が可能なシャッタボタンである。
また、メモリ9のパンフォーカス位置テーブルは、図2のパンフォーカス位置テーブルに換えて、図4に示すようなパンフォーカス位置テーブルが格納されている。
【0071】
図4のパンフォーカス位置テーブルには、優先フォーカスの種類及びズームレンズのレンズ位置に対応するパンフォーカスのフォーカス位置がそれぞれ記録されている。
優先フォーカスの種類としては、近景優先フォーカス、絞り開放の遠景フォーカス、絞り開放でない遠景フォーカスの3種類からなる。この優先フォーカスの種類及びズームレンズのレンズ位置によりパンフォーカスのフォーカス位置が必然的に定まることとなる。
以下、第2の実施の形態のデジタルカメラ1の動作を図5及び図6のフローチャートにしたがって説明する。
【0072】
ユーザのキー入力部16のモード切替キーの操作により撮影モードに設定されると、CPU11は、CCD6、CCD7のうちどちらか一方のCCDを駆動させることにより撮像を開始させ、該撮像された被写体の画像データに対して画像処理を施してバッファメモリに記憶させ、該記憶させた画像データを画像表示部15に表示させるという、いわゆるスルー画像表示を開始させる(ステップS51)。なお、他方のCCDも駆動させることにより、両方のCCD(CCD6、CCD7)で被写体の撮像を開始させ、一方のCCDにより得られた画像データと、他方のCCDで得られた画像データとを合成して1枚の画像データを生成し、該生成した画像データをスルー画像として表示させるようにしてもよい。
そして、スルー画像表示を開始させると、CPU11は、現在のズームレンズのレンズ位置に対応した焦点距離でAE処理(自動露出)を実行し、撮像された画像データに対してホワイトバランス処理などの画像処理を施す(ステップS52)。
【0073】
次いで、CPU11は、ユーザによってキー入力部16のズームキーの操作が行なわれたか否かの判断を行う(ステップS53)。
ステップS53で、ズームキーの操作が行われたと判断すると、CPU11は、ユーザのズームキーの操作にしたがって、ズームレンズを移動させて(ステップS54)、ステップS55に進み、ステップS53で、ズームキーの操作が行われていないと判断するとそのままステップS55に進む。
ステップS55に進むと、CPU11は、ユーザによってシャッタボタンが半押しされたか否かの判断を行う。この判断は、シャッタボタン半押しに対応する操作信号がキー入力部16から送られてきたか否かにより判断する。
【0074】
ステップS55で、シャッタボタンが半押しされていないと判断すると、ステップS52に戻り、ステップS55で、シャッタボタンが半押しされたと判断すると、CPU11は、半押し直前に取得したスルー画像に基づき、本撮影用の露出値(絞り値、シャッタ速度、増幅率)、ホワイトバランス値等の撮影条件をロックするとともに、ストロボモードが強制発光モード、オートストロボモード、発光禁止モードのうちどのモードであるか否かを判断し、オートストロボモードの場合には、駆動させているCCDからの画像データの輝度成分(半押し直前に取得したスルー画像)又は図示しない測光回路によって撮像された画像が暗いか否かの判断を行い、ストロボを閃光させるか否かの判断も行ってストロボ発光On/Offの撮影条件もロックして(ステップS56)、タイマーをスタートさせる(ステップS57)。
【0075】
そして、CPU11は、タイムアップしたか否かの判断を行う(ステップS58)。このタイムアップしたか否かの判断は、タイマーが所定時間(ここでは、0.05秒)を経過したか否かにより判断する。
ステップS58で、タイムアップしていないと判断すると、CPU11は、シャッタボタンが全押しされたか否かの判断を行う(ステップS59)。この判断は、シャッタボタン全押しに対応する操作信号がキー入力部16から送られてきたか否かにより判断する。
ステップS59で、シャッタボタンが全押しされていないと判断するとステップS58に戻る。
【0076】
タイムアップしたと判断する前に、ここでは、シャッタボタンが半押しされてから0.05秒経過する前に、シャッタボタンが全押しされたと判断すると(ステップS59でYに分岐)、迅速な撮影が要求されているものと判断して、本発明のパンフォーカス処理を行うべく、CPU11は、撮影シーンに基づく優先フォーカスの種類の判定処理を行う(ステップS60)。つまり、現在の撮影シーンを自動判断し、該判断した撮影シーンに対応する優先フォーカスの種類の判定処理を行う。この判定処理については後で詳細に説明する。判定される優先フォーカスの種類としては、近景優先フォーカス、絞り開放の遠景優先フォーカス、絞り開放でない遠景優先フォーカスがある。
【0077】
次いで、CPU11は、現在のズームレンズのレンズ位置に基づいてズーム段階を判定する(ステップS61)。このズームレンズのレンズ位置は、ズーム1〜ズーム7までの7段階に分類される。
次いで、CPU11は、ステップS60の判定処理により判定された優先フォーカスの種類及び該判定したズーム段階に対応する、異なる2つのパンフォーカスのフォーカス位置をメモリ13に格納されているパンフォーカス位置テーブルから取得する(ステップS62)。
次いで、CPU11は、該取得した2つのフォーカス位置にCCD6及びCCD7をそれぞれ駆動させて(ステップS63)、図6のステップS67に進む。
【0078】
一方、シャッタボタンが全押しされたと判断される前に、タイムアップしたと判断すると(ステップS58でYに分岐)、CPU11は、コントラスト検出方式によるAF処理を用いて、複数のフォーカスポイントのうち、最も被写体が近いフォーカスポイントと、最も被写体が遠いフォーカスポイントとにピントを合わせるAF処理を実行する(図6のステップS64)。
【0079】
このAF処理の実行を具体的に説明すると、現在被写体を撮像しているCCDの光路長をサーチ範囲内で変えていき、つまり、該CCDを光軸方向にサーチ範囲内で動かしていき、各光路長(各CCDの位置)におけるCCDから出力された撮像信号に基づいて、各フォーカスポイントのAF評価値を検出していくことにより、各フォーカスポイントにおけるAF評価値がピークとなる光路長、つまり、CCDの位置に基づいて最も被写体が近いフォーカスポイントと、最も被写体が遠いフォーカスポイントを検出する。そして、該検出した最も被写体が遠いフォーカスポイントにピントが合うような位置(最も被写体が遠いフォーカスポイントのAF評価値がピークとなる位置)に一方のCCD(CCD6又はCCD7)を移動させ、最も被写体が近いフォーカスポイントにピントが合うような位置(最も被写体が近いフォーカスポイントのAF評価値がピークとなる位置)に他方のCCD(CCD7又はCCD6)を移動させる。なお、AF処理の実行中、他方のCCDを駆動させ、この他方のCCDにより得られた画像データをスルー画像として画像表示部15に表示させるようにしてもよい。
【0080】
例えば、図7はステップS64のAF処理を説明するための図である。
図7を見るとわかるように、人と家と2つの山(奥の山と、手前の山)がCCDにより撮像されており、フォーカスフレーム21は奥の山に位置し、フォーカスフレーム22は手前の山に位置し、フォーカスフレーム23は家に位置し、フォーカスフレーム24は人に位置していることがわかる。ここで、フォーカスフレームは、フォーカスポイントを示すものである。
この場合には、一番遠い被写体は奥の山であり、一番近い被写体は人となるので、奥の山に位置しているフォーカスフレーム21にピントが合うような位置に一方のCCDを移動させ、人に位置しているフォーカスフレーム24にピントが合うような位置に他方のCCDを移動させることとなる。
【0081】
なお、ステップS64のAF処理は、現在撮像している一方のCCDを用いてAF処理を行うようにしたが、両方のCCDを駆動させることにより、AF処理を分担させて行うようにしてもよい。
具体的に説明すると、AFサーチ範囲内におけるAF評価値を検出する各光路長(各CCDの位置)を、CCD6とCCD7とに分けて検出するようにし、サーチ範囲を分担させるようにする。
例えば、CCDの駆動範囲の端から端までで、AF評価値を検出するCCD位置が8つある場合には、一方のCCDで、1番目、2番目、3番目、4番目の位置の各フォーカスポイントのAF評価値を検出し、他方のCCDで、5番目、6番目、7番目、8番目の位置の各フォーカスポイントのAF評価値を検出する。
そして、各フォーカスポイントにおけるAF評価値がピークとなる光路長、つまり、CCDの位置に基づいて最も被写体が近いフォーカスポイントと、最も被写体が遠いフォーカスポイントを検出する。そして、該検出した最も被写体が遠いフォーカスポイントにピントが合うような位置(AF評価値がピークとなる位置)に一方のCCD(CCD6又はCCD7)を移動させ、最も被写体が近いフォーカスポイントにピントが合うような位置(AF評価値がピークとなる位置)に他方のCCD(CCD7又はCCD6)を移動させる。
【0082】
図6のフローチャートに戻り、ステップS64のAF処理を実行させると、CPU11は、該AF処理が完了したか否かの判断を行なう(ステップS65)。
ステップS65で、AF処理が完了していないと判断すると完了したと判断するまでステップS65に留まり、ステップS65で、AF処理が完了したと判断すると、ユーザによってシャッタボタンが全押しされたか否かの判断を行う(ステップS66)。
ステップS66で、シャッタボタンが全押しされていないと判断すると、シャッタボタンが全押しされるまでステップS66に留まり、ステップS66で、シャッタボタンが全押しされたと判断するとステップS67に進む。
【0083】
なお、ステップS64の処理が完了したと判断した後(ステップS65でyに分岐)、シャッタボタンが全押しされたと判断するまでの間は(ステップS66でnに分岐)、他方のCCDも駆動させることにより、両方のCCD(CCD6、CCD7)で被写体の撮像を行なわせ、一方のCCDにより得られた画像データと、他方のCCDで得られた画像データとを合成して1枚の画像データを生成し、該生成した画像データをスルー画像として表示させるようにしてもよい。これにより、複数の被写体にピントの合ったスルー画像を画像表示部15に表示させることが可能となる。
【0084】
ステップS63でパンフォーカス位置テーブルから取得したフォーカス位置にCCD6及びCCD7を移動させると、又は、ステップS66でシャッタボタンが全押しされたと判断すると、ステップS67に進み、ステップS56でロックした撮影条件下でCCD6及びCCD7を用いて静止画撮影処理を行う(ステップS67)。
そして、CPU11は、CCD6から得られた静止画像データと、CCD7から得られた静止画像データとを合成し、該合成した画像データを圧縮してフラッシュメモリ14に記録する(ステップS68)。これにより、複数の被写体にピントの合った画像データを記録することができる。
【0085】
次に、撮影シーンに基づく優先フォーカスの種類の判定処理を図8のフローチャートにしたがって説明する。
ここでは、ストロボ発光による撮影か否か、超高照度又は超低照度か否か、フリッカーを検出したか否か、屋外か否か、絞り開放か否かの判断により撮影シーンの自動判断を行い、該判断された撮影シーンに基づいて、近景優先フォーカスか、絞り開放の遠景優先フォーカスか、絞り開放でない遠景優先フォーカスか否かの判定を行う。
【0086】
図5のステップS60に進むと、図8のステップ101に進み、CPU11は、ストロボ発光による撮影か否かを判断する。この判断は、図5のステップS56でロックされた撮影条件によって判断する。
ステップS101で、ストロボ発光による撮影であると判断するとステップS105に進み、ストロボ発光による撮影でないと判断するとステップS102に進む。
【0087】
ストロボ発光による撮影でないと判断し、ステップS102に進むと、CPU11は、シャッタボタン全押し時又は半押し時に取得したスルー画像に基づき、超高照度又は超低照度であるか否かを判断する。超高照度又は超低照度であると判断した場合はステップS106に進み、超高照度でもなければ超低照度でもないと判断するとステップS103に進む。この超高照度、超低照度の判断は、CCDに射光された光が変換された電荷量により判断する。
【0088】
超高照度でも超低照度でもないと判断し、ステップS103に進むと、CPU11は、シャッタボタンの全押し時に取得したスルー画像中からフリッカーを検出したか否かを判断する。フリッカーを検出した場合にはステップS105に進み、フリッカーを検出していない場合はステップS104に進む。
【0089】
フリッカーを検出していないと判断し、ステップS104に進むと、撮影場所が屋外か屋内かを判断する。この判断は、図5のステップS56でロックされた撮影条件のホワイトバランス、つまり、自動ホワイトバランス処理により得た光の光源の色温度が太陽光の色温度であると判断すると屋外と判断し、自動ホワイトバランス処理により得た光の光源が太陽光の色温度でないと判断すると屋内と判断する。ステップS104で、屋外でないと判断するとステップS105に進み、屋外であると判断するとステップS106に進む。
【0090】
ステップS101でストロボ発光による撮影と判断した場合、ステップS103でフリッカーを検出したと判断した場合、ステップS104で屋外でないと判断した場合は、近景優先フォーカスと判定する(ステップS105)。
一方、ステップS102で、超高照度又は超低照度と判断した場合、ステップS104で屋外と判断した場合には、ステップS106に進み、絞り開放であるか否かの判断を行う。この判断は、図5のステップS56でロックされた撮影条件に基づいて判断する。
【0091】
ステップS106で、絞り開放であると判断すると、絞り開放の遠景優先フォーカスと判定し(ステップS107)、絞り開放でないと判断すると、絞り開放でない遠景優先フォーカスと判定する(ステップS108)。
そして、優先フォーカスの種類の判定を行なうと、図5のステップS61に進む。
このようにして、撮影シーンに基づいて、優先フォーカスの種類の判定を行なう。
【0092】
E.以上のように、第2の実施の形態においては、シャッタボタンが一気に全押しされると、迅速な撮影が要求されているものと判断して、撮影シーンを自動判断し、該判断した撮影シーンに基づいて優先フォーカスを判断し、該判断した優先フォーカスの種類及びズームレンズのレンズ位置に対応する、異なる2つのフォーカス位置を取得するようにしたので、簡単、且つ、迅速に複数の被写体にピントを合わせることができる。
また、撮影シーンを自動判断し、撮影シーンに応じて異なる2つのフォーカス位置を取得するので、撮影状況にあったフォーカス位置を取得することができ、確実に撮影したい複数の被写体にピントを合わせることができる。
また、シャッタボタンが半押しされると、迅速な撮影が要求されていないものと判断し、各フォーカスポイントにおけるAF評価値がピークとなるCCDの位置に基づいて、最も被写体位置が遠いフォーカスポイントと、最も被写体位置が近いフォーカスポイントとを検出することにより、最も遠い被写体と、最も近い被写体に対してフォーカスを行なうようにしたので、確実に複数の被写体にピントを合わすことができ、また、広範囲に複数の被写体にピントを合わすことができる。
【0093】
[変形例]
上記各実施の形態は、以下のような変形例も可能である。
(1)上記第1の実施の形態においては、複数の撮影シーンを設けるようにしたが、1つの撮影シーンしか設けないようにしてもよい。この場合には、撮影シーンをユーザが選択することなく、パンフォーカスモードに設定すると自動的に、決められた、各フォーカス位置に各CCDを移動させることとなる。
また、第1の実施の形態においては、複数の撮影シーンの中から任意の撮影シーンをユーザが手動操作で選択するようにしたが、第2の実施の形態と同様に、撮影シーンを自動判断し、この自動判断された撮影シーンに対応する各フォーカス位置に各CCDを移動させるようにしてもよい。
また、第1の実施の形態においては、パンフォーカスモードの設定に応答して撮影シーンの一覧表示が行なわれるようにしたが、スルー画像表示中の任意のタイミングでユーザがメニューキー等のキー操作を行なうことにより撮影シーンの一覧表示が行なわれるようにしてもよい。
また、第2の実施の形態においては、撮影シーンを自動判断し、この自動判断された撮影シーンに対応する各フォーカス位置に各CCDを移動させるようにしたが、シャッタボタンが一気に全押しされると、予め決められた各フォーカス位置に各CCDを移動させるようにしたり、予めユーザにより手動設定されている各フォーカス位置に各CCDを移動させるようにしてもよい。
【0094】
(2)また、上記各実施の形態においては、パンフォーカス位置テーブルに、ズームレンズのレンズ位置及び撮影シーン(第2の実施の形態においては優先フォーカスの種類も含む)に対応したフォーカス位置を記録させておくようにしたが、撮影シーンに対応するフォーカス位置のみを記録させておくようにしてもよい。この場合、光学ズームが行なわれた場合には、該ズーム倍率(ズームレンズのレンズ位置)等を勘案して、フォーカス位置を計算により求めるようにしてもよい。
【0095】
(3)また、上記各実施の形態においては、パンフォーカス位置テーブルに、フォーカス位置を記録しておくようにしたが、フォーカス位置を算出するための何らかの情報(例えば、被写界深度に関する情報)を記録しておき、該情報にしたがってフォーカス位置を計算により求めるようにしてもよい。
【0096】
(4)また、上記各実施の形態においては、パンフォーカス位置テーブルには、撮像素子毎のパンフォーカスのフォーカス位置を記録させておくようにしたが、パンフォーカスに替えて簡易なコントラスト検出方式によるAF処理(簡易AF)を行うべく、撮影シーンごとに撮像素子毎のAF評価値を検出するサンプリングポイントとなる複数のフォーカス位置を記録したテーブルを有するようにしてもよい。
図9は、優先フォーカスの種類及びズーム段階に対応するサンプリングポイントとなる複数のフォーカス位置(CCDの位置)が記録されているテーブルの様子を示すものである。
例えば、絞り開放の遠景優先フォーカスであって、ズームレンズ2bのレンズ位置がズーム3である場合には、撮像素子1(一方の撮像素子)のサンプリングポイントとなるフォーカス位置は、被写界深度が1.2m〜2.2mとなるようなフォーカス位置と、被写界深度が1.6m〜4.6mとなるようなフォーカス位置と、被写界深度が2.5m〜∞mとなるようなフォーカス位置との3点となる。
【0097】
この場合は、図5のステップS60で撮影シーンに基づく優先フォーカスの種類の判定処理を行い、ステップS61で、現在のズームレンズのレンズ位置に基づくズーム段階の判定を行うと、CPU11は、該判定処理により判定された優先フォーカスの種類及び該判定されたズーム段階に基づいて、各撮像素子のサンプリングポイントとなる複数のフォーカス位置を図9のテーブルから取得する。
例えば、ここでは、判定処理により判定された優先フォーカスの種類が絞り開放の遠景優先フォーカスであって、判断されたズーム段階がズーム3である場合には、一方の撮像素子によって検出されるAF評価値のサンプリングポイントは、被写界深度が1.2m〜2.2mとなるようなフォーカス位置と、被写界深度が1.6m〜4.6mとなるようなフォーカス位置と、被写界深度が2.5m〜∞mとなるようなフォーカス位置との3点ということになる。
【0098】
そして、各撮像素子のサンプリングポイントとなるフォーカス位置を取得すると、CPU11は、該取得した撮像素子毎のサンプリングポイントに基づいて簡易AFを行なう。つまり、各撮像素子毎にAF評価値を検出するサンプリングポイントを、該取得したフォーカス位置に限定し、その中でAF評価値がピークとなるフォーカス位置にCCDを駆動させるというものである。
具体的に説明すると、図9のテーブルから取得した一方の撮像素子のサンプリングポイント(3点のフォーカス位置)に、CCD6を移動させることにより、この3点のフォーカス位置における各フォーカスポイントのAF評価値を検出し、AF評価値がピークとなるフォーカス位置にCCD6を移動させる。
同様に、図9のテーブルから取得した他方の撮像素子のサンプリングポイント(3点のフォーカス位置)に、CCD7を移動させることにより、この3点のフォーカス位置における各フォーカスポイントのAF評価値を検出し、AF評価値がピークとなるフォーカス位置にCCD7を移動させることとなる。
このとき、CCD6とCCD7とでは、検出サンプリングポイントが異なるので、異なった被写体にフォーカスを行なうことができる。
【0099】
なお、ここでは、スキャン代表位置となるフォーカス位置を3点としたが、複数であれば、2点でもよいし4点であってもよい。つまり、通常のコントラスト検出方式によるAF処理より、AF評価値を検出するサンプリングポイントを少なくすればよい。
また、図9のテーブルには、撮影シーンごとに撮像素子毎のAF評価値を検出するサンプリングポイントとなるフォーカス位置を記録するようにしたが、撮影シーンごとに撮像素子毎のAF評価値を検出するサーチ範囲を示す撮像素子の位置範囲や、AF評価値を検出するサンプリング間隔を記録するようにしてもよい。この場合は、通常のコントラスト検出方式によるAF処理より、サーチ範囲を小さくしたり、サンプリング間隔を大きくするようにする。
また、第1の実施の形態も同様に、図2のテーブルに替えて、撮影シーンごとに撮像素子毎のAF評価値を検出するサンプリングポイントとなる複数のフォーカス位置や、AF評価値を検出するサーチ範囲を示す撮像素子の位置範囲や、AF評価値を検出するサンプリング間隔を記録したテーブルを有するようにしてもよい。
【0100】
(5)また、上記各実施の形態においては、CCD6及び7を光軸方向に移動させることにより、光路長を変更させるようにしたが、各CCD毎にフォーカスレンズを設け、各フォーカスレンズを個別に移動させるようにして、各CCD毎に光路長を変更することができるようにしてもよい。つまり、各CCD毎に光路長を別個に変更することができるものであればなんでもよい。
【0101】
(6)また、上記各実施の形態においては、1つの撮像レンズ2から入射された光を光路分離手段により分離させてCCD6及びCCD7に被写体の光を投影させるようにしたが、CCD毎に撮影レンズを個別に設けてCCDに被写体の光投影させるようにしてもよい。
【0102】
(7)また、上記各実施の形態においては、2つのCCD(CCD6及びCCD7)を用いて本発明を実現したが、2つに限らず、3つ、4つのCCDを設けるようにしてもよい。つまり、CCDが複数であればいくつでもよい。CCDの数を増やすことにより、多くの被写体にピントを合わせることができる。
この場合には、撮影シーンごとに各CCD毎のフォーカス位置を記録させたフォーカス位置テーブルなどを設けるようにする。
【0103】
(8)また、上記各実施の形態においては、単に複数のCCDから出力された画像データを合成して一枚の画像データを生成するようにしたが、各CCDから出力された各画像データの画像のうち、一番ピントが合っている部分の画像データを切り出して合成することにより一枚の画像データを生成するようにしてもよい。
【0104】
(9)また、上記第2の実施の形態においては、シャッタボタンは、半押し操作、全押し操作可能な2段階のストロークを有するボタンであるが、1段階しか操作できないボタンであってもよい(2段階ストロークを有さないボタン、つまり、押すことしかできないボタン)。この場合には、シャッタボタンの上部に指が触れたか否かを検出するタッチセンサを設けておき、タッチセンサに指が触れたことを検出することにより、シャッタボタンが半押しされたと判断し、シャッタボタンが押下されることにより、シャッタボタンが全押しされたと判断する。
【0105】
(10)また、上記第2の実施の形態においては、シャッタボタンが半押しされてから所定時間経過前にシャッタボタンが全押しされた場合には(ステップS59でYに分岐)、ユーザが一気にシャッタボタンを全押ししたと判断するようにしたが、シャッタボタンの半押し状態が一定時間以上維持されないとCPU11によってシャッタボタン半押しに対応する操作信号が検出されないものとした場合には、シャッタボタン半押しに対応する操作信号が検出されることなく、シャッタボタン全押しに対応する操作信号のみが検出された場合には、ユーザが一気にシャッタボタンを全押ししたと判断するようにしてもよい。
具体的に説明すると、ステップS55で、シャッタボタンが半押しされていないと判断すると、シャッタボタンが全押しされたか否かの判断を行い、全押しもされていないと判断するとステップS52に戻る。一方、半押しに対応する操作信号が検出された場合には、AE、AWB等の撮影条件をロックしてステップS64に進み、また、半押しに対応する操作信号が検出されずに、シャッタボタン全押しに対応する操作信号が検出された場合はAE、AWB等の撮影条件をロックしてステップS60に進むようにする。
【0106】
(11)また、上記第2の実施の形態においては、半押しされたと判断してからシャッタボタンが全押しされることなく所定時間経過した場合に(ステップS58でY)、ステップS64のAF処理を実行するようにしたが、シャッタボタンが半押しされると、直ぐにステップS64に進み、AF処理を行うようにしてもよい。そして、AF処理が完了したと判断する前(ステップS65でYに分岐する前に)に、シャッタボタンが全押しされたと判断すると、ステップS64のAF処理を中止して、ステップS60に進むようにしてもよい。
【0107】
(12)また、第2の実施の形態においては、シャッタボタンが一気に全押しされたと判断すると、現在の撮影シーンを自動判断し、該判断した撮影シーンに対応する優先フォーカスの種類の判定処理を行い、該判定処理にしたがってフォーカス位置を取得するようにしたが、ユーザが予め複数の撮影シーンの中から任意に選択した撮影シーンをシャッタボタン一気全押し用の撮影シーンとして設定しておき、シャッタボタンが一気に全押しされたと判断すると、該設定された撮影シーンに対応する、異なる複数のフォーカス位置を取得して、被写体に対してフォーカスを行なうようにしてもよい。
【0108】
(13)さらに、上記実施の形態におけるデジタルカメラ1は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、カメラ付き携帯電話、カメラ付きPDA、カメラ付きパソコン、カメラ付きICレコーダ、又はデジタルビデオカメラ等でもよく、要は被写体に対してフォーカスができる機器であれば何でもよい。
【図面の簡単な説明】
【0109】
【図1】本発明の実施の形態のデジタルカメラのブロック図である。
【図2】メモリ13に格納されたパンフォーカス位置テーブルの様子を示すものである。
【図3】第1の実施の形態のデジタルカメラの動作を示すフローチャートである。
【図4】第2の実施の形態におけるパンフォーカス位置テーブルの様子を示すものである。
【図5】第2の実施の形態のデジタルカメラの動作を示すフローチャートである。
【図6】第2の実施の形態のデジタルカメラの動作を示すフローチャートである。
【図7】ステップS64のAF処理を説明するための図である。
【図8】撮影シーンに基づく優先フォーカスの種類の判定処理の動作を示すフローチャートである。
【図9】変形例におけるテーブルの様子を示す図である。
【符号の説明】
【0110】
1 デジタルカメラ
2 撮影レンズ
3 レンズ駆動ブロック
4 絞り兼用シャッタ
5 光路分離手段
6 CCD
7 CCD
8 駆動ブロック
9 TG
10 ユニット回路
11 CPU
12 DRAM
13 メモリ
14 フラッシュメモリ
15 画像表示部
16 キー入力部
17 ストロボ部




 

 


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