JP2006039254A - カメラ - Google Patents

Abstract

【構成】 ＣＰＵ３４は、シャッタボタン３６が半押しされたとき、被写界内の複数の被写体にそれぞれ適正な複数の適正間隔をコントラスト検出方式で特定し、特定された複数の適正間隔でそれぞれ捉えられた複数の被写界像をＬＣＤモニタ３０に表示し、表示された複数の被写界像のいずれか１つを選択する選択操作をカーソル／ＯＫキー３８により受け付け、そして選択操作によって選択された被写界像に対応する適正間隔をドライバ１６に通知する。ドライバ１６は、通知された適正間隔に基づいてフォーカスレンズ１２の位置を調整する。ＣＰＵ３４は、フォーカス調整が完了した後、シャッタボタン３６が全押しされたとき本撮影を実行する。
【効果】 所望の被写体にピントが合った被写界像が得られる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、カメラに関し、特にたとえば、コントラスト検出方式でオートフォーカス（ＡＦ）調整を行うカメラに関する。

従来この種のカメラでは一般に、シャッタボタンが半押しされたとき、フォーカスレンズを遠端点から近端点まで段階的に移動させつつ被写界を撮像し、移動の度に撮像された被写界像のコントラストを評価する。評価は、被写界の中央に割り当てられたＡＦ評価エリアについて行われる。そして、評価値が最大となる被写界像に対応するフォーカス位置を合焦点として特定し、特定された合焦点に従う位置へとフォーカスレンズを移動させる。この後、シャッタボタンが全押しされたとき本撮影を実行する。

従来技術では、ＡＦ評価エリア内に所望の被写体を導入した状態でシャッタ操作を行うことによって、多くの場合、所望の被写体にピントが合った適切な被写界画像が得られる。

しかし、所望の被写体をＡＦ評価エリアに導入する際には通常、所望の被写体とは別の被写体も一緒にＡＦ評価エリア内に入り込む。もし別の被写体のコントラストが所望の被写体のそれよりも高ければ、所望の被写体がぼやけた不適切な画像しか得られない。例えば、屋外で人物を撮影するとき、人物の背後に樹木のようなコントラストの高い物体があると、後方の樹木にピントが合って人物像がぼやけることがある。また、窓ガラス越しに風景を撮影しようとすると、近くの窓ガラスにピントが合って風景全体がぼやけることもある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、所望の被写体にピントが合った被写界画像が得られる、カメラを提供することである。

請求項１の発明に従うカメラは、光学レンズと撮像面との間隔を段階的に変位させる変位手段、変位手段によって間隔が変位される毎に撮像面によって捉えられた被写界像のコントラストを評価する評価手段、評価手段によって求められた評価値に基づいて被写界に属する複数の被写体にそれぞれ適正な複数の適正間隔を特定する特定手段、複数の適正間隔でそれぞれ捉えられた複数の被写界像を表示する表示手段、複数の被写界像のいずれか１つを選択する選択操作を受け付ける受付手段、および複数の適正間隔のうち選択操作によって選択された被写界像に対応する適正間隔を有効化する有効化手段を備える。

光学レンズと撮像面との間隔が変位手段により段階的に変位され、評価手段は、間隔が変位される毎に撮像面によって捉えられた被写界像のコントラストを評価する。特定手段は、評価手段によって求められた評価値に基づいて被写界に属する複数の被写体にそれぞれ適正な複数の適正間隔を特定する。つまり、被写界に属する複数の被写体にそれぞれ適正な複数の適正間隔をコントラスト検出方式で特定する。こうして特定された複数の適正間隔でそれぞれ捉えられた複数の被写界像が表示手段によって表示され、受付手段は、複数の被写界像のいずれか１つを選択する選択操作を受け付ける。そして有効化手段は、複数の適正間隔のうち選択操作によって選択された被写界像に対応する適正間隔を有効化する。

請求項２の発明に従うカメラは、請求項１に従属し、評価手段の評価動作と並行して複数の適正間隔にそれぞれ対応する複数の被写界像を抽出する抽出手段をさらに備え、表示手段は抽出手段によって抽出された複数の被写界像を表示する。

評価手段の評価動作と並行して複数の適正間隔にそれぞれ対応する複数の被写界像が抽出手段によって抽出され、表示手段は、抽出された複数の被写界像を表示する。評価動作と並行して複数の被写界像が抽出されるので、評価完了後、直ちに複数の被写界像を表示することができる。

請求項３の発明に従うカメラは、請求項１または２に従属し、複数の適正間隔をそれぞれ保持するための複数のエリアが形成されたメモリ、評価手段によって連続して求められた２つの評価値を互いに比較する比較手段、および比較手段の比較結果が所定条件を満たすとき複数のエリアの１つを指定する変数を変更する変更手段をさらに備える。

メモリには、複数の適正間隔をそれぞれ保持するための複数のエリアが形成される。比較手段は、評価手段によって連続して求められた２つの評価値を互いに比較し、変更手段は、比較結果が所定条件を満たすとき、メモリに形成された複数のエリアの１つを指定する変数を変更する。比較結果が所定条件を満たす度にエリアを順次切り換えていくので、複数の適正間隔を複数のエリアにそれぞれ保持することができる。

請求項４の発明に従うカメラは、請求項３に従属し、今回求められた評価値が前回求められた評価値を下回るという比較結果が連続する回数を検出する検出手段をさらに備え、評価値はコントラストが高いほど大きい値を示し、所定条件は検出手段によって検出された回数が閾値を上回るという閾値条件を含む。

検出手段は、今回求められた評価値が前回求められた評価値を下回るという比較結果が連続する回数を検出する。評価値はコントラストが高いほど大きい値を示し、所定条件は検出手段によって検出された回数が閾値を上回るという閾値条件を含む。

請求項５の発明に従うカメラは、請求項４に従属し、所定条件は今回求められた評価値が前回求められた評価値を下回らないという数値条件をさらに含む。

請求項４および５に従えば、コントラストが低下していく状態が閾値に対応する期間を超えて持続したとき、エリアの切り換えが行われる。

請求項６の発明に従うカメラは、請求項１に従属し、撮像面に複数の評価エリアを割り当てる割り当て手段、適正間隔で捉えられた被写界像について複数の評価エリアにそれぞれ対応する複数の局所的コントラスト評価値を算出する算出手段、および算出手段によって算出された複数の局所的コントラスト評価値のうち最大のものと対応する評価エリアを複数の評価エリアの中から選出する選出手段をさらに備え、表示手段は選出手段によって選出された評価エリアの位置を示すマーカを被写界像に重ねて表示する。

撮像面には複数の評価エリアが割り当てられる。算出手段は、適正間隔で捉えられた被写界像について、複数の評価エリアにそれぞれ対応する複数の局所的コントラスト評価値を算出する。選出手段は、算出された複数の局所的コントラスト評価値のうち最大のものに対応する評価エリアを複数の評価エリアの中から選出する。表示手段は、こうして選出された評価エリアの位置を示すマーカを被写界像に重ねて表示する。これにより、表示された被写界像においてどの位置に最もピントが合っているかがわかるので、選択操作を的確に行うことができる。

請求項７の発明に従うプログラムは、カメラのプロセサによって実行されるかつ光学レンズと撮像面との間隔を調整する間隔調整プログラムであって、間隔を段階的に変位させる変位ステップ、変位ステップによって間隔が変位される毎に撮像面によって捉えられた被写界像のコントラストを評価する評価ステップ、評価ステップによって求められた評価値に基づいて被写界に属する複数の被写体にそれぞれ適正な複数の適正間隔を特定する特定ステップ、複数の適正間隔でそれぞれ捉えられた複数の被写界像を表示する表示ステップ、複数の被写界像のいずれか１つを選択する選択操作を受け付ける受付ステップ、および複数の適正間隔のうち選択操作によって選択された被写界像に対応する適正間隔を有効化する有効化ステップを備える。

この発明によれば、被写界内の複数の被写体にそれぞれ適正な複数の適正間隔をコントラスト検出方式で特定し、特定された複数の適正間隔でそれぞれ捉えられた複数の被写界像を表示し、複数の被写界像のいずれか１つを選択する選択操作を受け付け、そして選択操作によって選択された被写界像に対応する適正間隔を有効化するので、所望の被写体にピントが合った被写界画像が得られる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

図１を参照して、この実施例のディジタルカメラ１０は、フォーカスレンズ１２を含む。被写界の光学像は、このフォーカスレンズ１２を通してイメージセンサ１４の受光面つまり撮像面に照射される。撮像面では、光電変換によって被写体の光学像に対応する電荷つまり生画像信号が生成される。

被写体のリアルタイム動画像つまりスルー画像をＬＣＤモニタ３０に表示するとき、ＣＰＵ３４は、プリ露光および間引き読み出しの繰り返しをタイミングジェネレータ／シグナルジェネレータ（ＴＧ／ＳＧ）１８に命令する。ＴＧ／ＳＧ１８は、イメージセンサ１４のプリ露光と、これによって生成された生画像信号の間引き読み出しとを繰り返し実行する。イメージセンサ１４からは、被写体の光学像に対応する低解像度の生画像信号が出力される。

出力された生画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ回路２０によってノイズ除去，レベル調整およびＡ／Ｄ変換の一連の処理を施され、これによってディジタル信号である生画像データが得られる。信号処理回路２２は、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ回路２０から出力された生画像データに白バランス調整，色分離，ＹＵＶ変換などの処理を施し、ＹＵＶ形式の画像データを生成する。生成された画像データはメモリ制御回路２４によってＳＤＲＡＭ２６に書き込まれ、その後同じメモリ制御回路２４によって読み出される。ビデオエンコーダ２８は、メモリ制御回路２４によって読み出された画像データをＮＴＳＣフォーマットに従うコンポジットビデオ信号に変換し、変換されたコンポジットビデオ信号をＬＣＤモニタ３０に与える。この結果、被写体のスルー画像がモニタ画面に表示される。

信号処理回路２２によって生成された画像データのうちＹデータはまた、フォーカス調整のために、ＡＦ評価回路３２に与えられる。図２を参照して、ＡＦ評価回路３２は、被写界を水平方向および垂直方向の各々において１６分割し、これら２５６個の分割エリアのうち被写界の中央に割り当てられた評価エリアＥ０についてＹデータの高域周波数成分を積算する。これによって、高域ＡＦ評価値（以下「ＡＦ評価値」）が求められる。

再び図１を参照して、シャッタボタン３６が半押しされると、ＣＰＵ３４は、まず次のようなＡＦ極大点検出を行う。ＡＦ極大点検出では、まずフォーカスレンズ１２を遠端点に移動させる。その後、遠端点から近端点までフォーカスレンズ１２を１ステップずつ移動させつつスルー撮影を行い、ステップ毎にＡＦ評価回路３２からＡＦ評価値を取得する。こうして周期的に取得されるＡＦ評価値の変化に基づいて、ＡＦ評価値の極大値，およびＡＦ評価値が極大となるときのフォーカスレンズ１２の位置を特定する。

フォーカス位置とＡＦ評価値との関係が図３に示されている。図３を参照して、フォーカスレンズ１２を遠端点から近端点まで移動させながらスルー撮影を行えば、一般に複数のフォーカス位置でＡＦ評価値が極大となる。ここでは、これらの極大値をＡｍａｘ［０］〜Ａｍａｘ［ｉ］のように記述する。また、極大値Ａｍａｘ［０］〜Ａｍａｘ［ｉ］にそれぞれ対応するフォーカス位置つまり合焦位置をＡｆｐｏｓ［０］〜Ａｆｐｏｓ［ｉ］のように記述する。

再び図１を参照して、ＣＰＵ３４には、極大値レジスタ３４ｒおよび合焦位置レジスタ３４ｓが設けられる。極大値レジスタ３４ｒは、図４に示されるように、複数の領域［０］，［１］，［２］，…で構成される。合焦位置レジスタ３４ｓは、図５に示されるように、複数の領域［０］，［１］，［２］，…で構成される。ＣＰＵ３４は、検出された極大値Ａｍａｘ［０］〜Ａｍａｘ［ｉ］を極大値レジスタ３４ｒ内の領域［０］〜［ｉ］にそれぞれ保持する。ＣＰＵ３４はまた、特定された合焦位置Ａｆｐｏｓ［０］〜Ａｆｐｏｓ［ｉ］を合焦位置レジスタ３４ｓ内の領域［０］〜［ｉ］にそれぞれ登録する。

一方、ＳＤＲＡＭ２６には、合焦フレームメモリ２６ｍが設けられる。合焦フレームメモリ２６ｍは、図６に示されるように、複数の領域［０］，［１］，［２］，…で構成される。ＣＰＵ３４はさらに、合焦位置Ａｆｐｏｓ［０］〜Ａｆｐｏｓ［ｉ］で撮影されたフレームつまり合焦フレーム［０］〜［ｉ］の低解像度画像を、合焦フレームメモリ２６ｍ内の領域［０］〜［ｉ］にそれぞれ格納する。

次に、ＣＰＵ３４は、合焦フレームメモリ２６ｍ内の画像情報に基づいて合焦フレーム［０］〜［ｉ］のサムネイル一覧を生成し、生成されたサムネイル一覧を含む合焦フレーム選択画面（図１６参照；後述）をＬＣＤモニタ３０に表示する。オペレータは、表示されたサムネイル一覧を参照して、合焦フレーム［０］〜［ｉ］のうちいずれか１つ、より具体的には被写界内の複数の被写体のうち所望に被写体にピントが合った合焦フレームを選択する。

ＣＰＵ３４は、カーソル／ＯＫキー３８を介してオペレータの選択操作を受け付け、選択された合焦フレームに対応する合焦位置を合焦位置レジスタ３４ｓから読み出す。そして、読み出された合焦位置をドライバ１６に通知する。応じてドライバ１６は、通知された位置までフォーカスレンズ１２を移動させる。

こうしてフォーカス調整が完了した後にシャッタボタン３６が全押しされると、次のような本撮影処理が実行される。本撮影処理では、ＣＰＵ３４は、本露光とこの本露光によって生成された全ての電荷の読み出しとをＴＧ／ＳＧ１８に命令する。イメージセンサ１４は本露光を施され、これによって生成された全ての電荷つまり高解像度の生画像信号がイメージセンサ１４から出力される。出力された生画像信号はＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ回路２０によって生画像データに変換され、生画像データは信号処理回路２２によってＹＵＶ形式の画像データに変換される。変換された生画像データは、メモリ制御回路２４を通してＳＤＲＡＭ２６に書き込まれる。

ＣＰＵ３４はまた、ＳＤＲＡＭ２６に格納された画像データの圧縮処理をＪＰＥＧコーデック４０に命令する。ＪＰＥＧコーデック４０は、メモリ制御回路２４を通してＳＤＲＡＭ２６から画像データを読み出し、読み出された画像データにＪＰＥＧ圧縮を施す。これによって生成された圧縮画像データは、メモリ制御回路２４を通してＳＤＲＡＭ２６に書き込まれる。ＪＰＥＧ圧縮が完了すると、ＣＰＵ３４は、メモリ制御回路２４を通してＳＤＲＡＭ２６から圧縮画像データを読み出し、読み出された圧縮画像データを含む画像ファイルをＩ／Ｆ４２を通して記録媒体４４に記録する。

ＣＰＵ３４は、具体的には図７〜図１０に示すフロー図に従う処理を行う。なお、これらのフロー図に対応するプログラムは、フラッシュメモリ４６に格納されている。まず図７を参照して、ステップＳ１では、スルー撮影命令を発行する。応じてイメージセンサ１４から低解像度の生画像信号が出力され、生画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ回路２０によって生画像データに変換される。生画像データは、信号処理回路２２によってＹＵＶ形式の画像データに変換され、ＹＵＶ形式の画像データは、ビデオエンコーダ２８によってＮＴＳＣフォーマットに従うコンポジットビデオ信号に変換される。コンポジットビデオ信号は、ＬＣＤモニタ３０に与えられ、この結果、被写体のスルー画像がモニタ画面に表示される。

信号処理回路２２によって生成された画像データのうちＹデータはまた、フォーカス制御のためにＡＦ評価回路３２に与えられる。ＡＦ評価回路３２は、被写界内の評価エリアＥ０についてＹデータの高域周波数成分の積算を行い、これによって、ＡＦ評価値がＡＦ評価回路２６から出力される。

ステップＳ３では、シャッタボタン３６が半押しされたか否かを判別し、判別結果が肯定的であれば、ステップＳ５に移ってＡＦ極大点検出（後述）を行う。次のステップＳ７では、ＡＦ極大点検出で得られた複数の合焦フレームの中からいずれか１つを選択する合焦フレーム選択、および選択された合焦フレームに対応する合焦位置へとフォーカスレンズ１２を移動させるフォーカス調整（後述）が行われる。

その後、ステップＳ９およびＳ１１のループに入って、半押し状態のシャッタボタン３６が全押しされるか、あるいは半押し解除されるのを待つ。シャッタボタン３６が全押しされるとステップＳ９でＹＥＳと判別され、ステップＳ１３に移って本撮影を行う。本撮影が完了すると、ステップＳ１に戻る。シャッタボタン３６の半押しが解除されると、ステップＳ１１でＹＥＳと判別され、ステップＳ３に戻る。

上記ステップＳ５のＡＦ極大点検出は、図８および図９のサブルーチンに従って実行される。図８を参照して、まずステップＳ２１で初期化処理を行う。初期化処理では、変数ｉ，ｘ，ｙおよびｄｃｏｕｎｔに“０”がそれぞれセットされる。また、Ａｍａｘ［０］，Ａｍａｘ［１］，…およびＡｆｐｏｓ［０］，Ａｆｐｏｓ［１］，…にも“０”がそれぞれセットされる。

なお、Ａｍａｘ［０］，Ａｍａｘ［１］，…は、極大値レジスタ３４ｒ内の領域［０］，［１］，…にそれぞれ保持される。Ａｆｐｏｓ［０］，Ａｆｐｏｓ［１］，…は、合焦位置レジスタ３４ｓ内の領域［０］，［１］，…にそれぞれ保持される。変数ｉ，ｘ，ｙおよびｄｃｏｕｎｔは、ＣＰＵ３４内の別のレジスタ（図示せず）にそれぞれ保持される。

次のステップＳ２３では、フォーカスレンズ１２の位置を遠端点に移動し、その後ステップＳ２５に移る。ステップＳ２５では、ＴＧ／ＳＧ１８からのＶｓｙｎｃを待つ。Ｖｓｙｎｃが検出されると、ステップＳ２５でＹＥＳと判別し、ステップＳ２７〜Ｓ４９の一連の処理を実行する。ステップＳ２７では、ＡＦ評価回路３２からＡＦ評価値を取得し、取得されたＡＦ評価値を変数ｘにセットする。

図９を参照して、ステップＳ２９では、変数ｘの値が変数ｙの値よりも大きいか否かを判別する。この判別結果が肯定的であればステップＳ４７に進む。ステップＳ４７では、変数ｙに変数ｘの値をセットし、かつ変数ｄｃｏｕｎｔをインクリメントする。そして、ステップＳ４９に進む。

ステップＳ２９の判別結果が否定的であれば、ステップＳ３１に移って、変数ｙに変数ｘの値をセットする。ステップＳ３３では、変数ｄｃｏｕｎｔの値が閾値ここでは“２”よりも大きいかどうかを判別する。ステップＳ３３の判別結果が肯定的であれば、ステップＳ３５で変数ｉをインクリメントし、その後ステップＳ３７に進む。ステップＳ３３の判別結果が否定的であれば、直ちにステップＳ３７に進む。

ステップＳ３７では、変数ｄｃｏｕｎｔを初期化する。ステップＳ３９では、変数ｘの値がＡｍａｘ［ｉ］の値よりも大きいか否かを判別し、判別結果が否定的であれば、ステップＳ４９に進む。ステップＳ３９の判別結果が肯定的であれば、まずステップＳ４１でＡｍａｘ［ｉ］に変数ｘの値をセットし、次にステップＳ４３でＡｆｐｏｓ［ｉ］に現在のフォーカス位置をセットし、そしてステップＳ４５で現在の低解像度画像を合焦フレームメモリ２６ｍ内の領域［ｉ］に格納する。その後、ステップ４９に進む。

ステップＳ４９では、現在のフォーカス位置が近端点にあるか否かを判別する。フォーカス位置がまだ近端点に達していなければ、ステップＳ５１でフォーカス位置を近端側に１ステップ移動させ、その後、ステップＳ２５に戻る。フォーカス位置が近端点に達すると、上位層のルーチンに復帰する。

要するに、ステップＳ２９で現在のＡＦ評価値（ｘ）と１Ｖ期間前のＡＦ評価値（ｙ）とを比較することにより、ＡＦ評価値が減少しつつあるのか増加しつつあるのかを判別し、増加局面にあるときのみ、ステップＳ４１，Ｓ４３およびＳ４５で変数ｘ，現在のフォーカス位置および現在の低解像度画像を極大値レジスタ３４ｒ，合焦位置レジスタ３４ｓおよび合焦フレームメモリ２６ｍにそれぞれ書込んでいる。減少しつつあると判別されたときには、変数ｄｃｏｕｎｔがインクリメントされる。つまり変数ｄｃｏｕｎｔの値は、減少局面の継続期間を示す。

ステップＳ３３では、１つの増加局面が継続しているのか、新たな増加局面に入ったかを変数ｄｃｏｕｎｔの値に基づいて判別し、新たな増加局面に入ったと判別されたとき、Ｓ３５で変数ｉをインクリメントしている。これによって、ＡＦ評価値，フォーカス位置および低解像度画像の書き込まれる領域がそれぞれ変更される。

増加しつつあるＡＦ評価値が減少に転じても、変数ｄｃｏｕｎｔの値が閾値“２”を超えていなければ、つまり減少局面の継続期間が２Ｖ期間を超えていなければ、まだ１つの増加局面が継続しているとみなされる。なお、閾値は、極大点の検出感度を左右する。具体的には、閾値を小さくすれば、検出される極大点の個数が増加し、閾値を大きくすれば、検出される極大点の個数が減少する。このため、必要十分な個数の極大点が検出されるように、適切な閾値が選ばれる。

変数ｉは、最初の増加局面では“０”、次の増加局面では“１”というように、新たな増加局面に入る度にインクリメントされる。つまり、複数の増加局面の１つ１つは、変数ｉによって識別される。

最初の増加局面［０］では、ＡＦ評価値は極大値レジスタ３４ｒ内の領域［０］に繰り返し書き込まれ、フォーカス位置は合焦位置レジスタ３４ｓ内の領域［０］に繰り返し書き込まれ、低解像度画像は合焦フレームメモリ２６ｍ内の領域［０］に繰り返し書き込まれる。次の増加局面［１］では、ＡＦ評価値は極大値レジスタ３４ｒ内の領域［１］に繰り返し書き込まれ、フォーカス位置は合焦位置レジスタ３４ｓ内の領域［１］に繰り返し書き込まれ、低解像度画像は合焦フレームメモリ２６ｍ内の領域［１］に繰り返し書き込まれる。

従って、フォーカス位置が近端点に到達した時点で、極大値レジスタ３４ｒ内の領域［０］，［１］，…には、増加局面［０］，［１］，…における最後のＡＦ評価値つまり極大値［０］，［１］，…がそれぞれ残され、合焦位置レジスタ３４ｓ内の領域［０］，［１］，…には、増加局面［０］，［１］，…における最後のフォーカス位置つまり合焦位置［０］，［１］，…がそれぞれ残され、また、合焦フレームメモリ２６ｍ内の領域［０］，［１］，…には、増加局面［０］，［１］，…における最後の低解像度画像つまり合焦フレーム［０］，［１］，…の低解像度画像がそれぞれ残されることとなる。

上記ステップＳ７の合焦フレーム選択およびフォーカス調整は、図１０のサブルーチンに従って実行される。図１０を参照して、まずステップＳ６１で合焦フレームメモリ２６ｍ内の領域［０］，［１］，…から低解像度画像をそれぞれ読み出し、読み出された複数の低解像度画像にそれぞれ対応する複数のサムネイルをＬＣＤモニタ３０に一覧表示する。ステップＳ６３では、カーソル／ＯＫキー３８を介し、複数のサムネイルのいずれかを選択する選択操作を受け付ける。ステップＳ６５では、選択されたサムネイルに対応する低解像度画像の番号つまり合焦フレーム番号を変数ｋにセットする。

ステップＳ６７では、合焦位置レジスタ３４ｓの領域［ｋ］から合焦位置つまりＡｆｐｏｓ［ｋ］を読み出し、フォーカスレンズ１２の位置をＡｆｐｏｓ［ｋ］に移動する。その後、上位層のルーチンに復帰する。

以下、図１１〜図１６により具体例を説明する。まず図１１を参照して、評価エリアＥ０内には、２つの被写体、すなわち家屋と自動車とが存在している。自動車は、家屋の後方にある。このような遠近差のある２つの被写体を含む被写界についてＡＦ極大点検出を行うと、図１２に示されるような結果が得られる。

図１２を参照して、フォーカス位置は、遠端点側から近端点側へｐｏｓ１→ｐｏｓ２→…→ｐｏｓ１０のように１ステップずつ１０ステップに渡って移動され、各ステップで低解像度画像の撮像とＡＦ評価とが行われる。これにより、フォーカス位置ｐｏｓ１〜ｐｏｓ１０にそれぞれ対応するＡＦ評価値ｘ１〜ｘ１０が得られる。

第１〜第３ステップでは、ＡＦ評価値が増加しつつあると判別される（図９：ステップＳ２９参照）ため、ＡＦ評価値はＡｍａｘ［０］つまり極大値レジスタ３４ｒの領域［０］に繰り返し書き込まれ、フォーカス位置はＡｆｐｏｓ［０］つまり合焦位置レジスタ３４ｓの領域［０］に繰り返し書き込まれ、低解像度画像は合焦フレームメモリ２６ｍの領域［０］に繰り返し記録される。

すなわち、第１ステップでＡｍａｘ［０］に記録されたＡＦ評価値ｘ１は、第２ステップでＡＦ評価値ｘ２によって上書きされ、さらにこのＡＦ評価値ｘ２は、第３ステップでＡＦ評価値ｘ３によって上書きされる。第１ステップでＡｆｐｏｓ［０］に記録されたフォーカス位置ｐｏｓ１は、第２ステップでフォーカス位置ｐｏｓ２によって上書きされ、さらにこのフォーカス位置ｐｏｓ２は、第３ステップでフォーカス位置ｐｏｓ３によって上書きされる。第１ステップで合焦フレームメモリ２６ｍの領域［０］に記録された第１フレームの低解像度画像は、第２ステップで第２フレームの低解像度画像によって上書きされ、さらにこの第２フレームの低解像度画像は、第３ステップで第３フレームの低解像度画像によって上書きされる。

第４〜第６ステップでは、ＡＦ評価値が減少しつつあると判別されるため、ＡＦ評価値，フォーカス位置および低解像度画像の記録はいずれも行われない。代わりに、減少局面の継続期間を示す変数ｄｃｏｕｎｔ（ステップＳ４７参照）がインクリメントされていく。

第７ステップでは、ＡＦ評価値が前回より増加し、かつ変数ｄｃｏｕｎｔが“３” つまり閾値“２”を越えているので、ＡＦ評価値が減少から増加に転じたと判別される。これに伴い、ＡＦ評価値の書込み先がＡｍａｘ［１］つまりレジスタ３４ｒの領域［１］に変更され、フォーカス位置の書き込み先がＡＦｐｏｓ［１］つまりレジスタ３４ｓの領域［１］に変更され、低解像度画像の記録先が合焦フレームメモリ２６ｍの領域［１］に変更される（ステップＳ２９〜Ｓ３５参照）。

第８および第９ステップでは、第７ステップに引き続いてＡＦ評価値が増加しつつあると判別されるため、ＡＦ評価値はＡｍａｘ［１］に繰り返し書き込まれ、フォーカス位置はＡｆｐｏｓ［１］に繰り返し書き込まれ、低解像度画像は合焦フレームメモリ２６ｍの領域［１］に繰り返し記録される。ＡＦ評価値が減少する第１０ステップ以降では、ＡＦ評価値，フォーカス位置および低解像度画像の記録は行われない。

かくして、フォーカス位置が近端点に達した時点で、極大値レジスタ３４ｒの領域［０］および［１］には、図１３に示すようにｘ３およびｘ９がそれぞれ保持されている。また、合焦位置レジスタ３４ｓの領域［０］および［１］には、図１４に示すようにｐｏｓ３およびｐｏｓ９がそれぞれ保持されている。一方、合焦フレームメモリ２６ｍの領域［０］および［１］には、図１５に示すように第３フレームの低解像度画像および第９フレームの低解像度画像がそれぞれ格納されている。

この後、図１６に示すように、合焦フレームメモリ２６ｍ内の２つの低解像度画像に基づく２つのサムネイル画像がＬＣＤモニタ３０に表示される。一方のサムネイル画像は家屋にピントが合っており、他方は自動車にピントが合っている。カーソル／ＯＫキー３８の操作によって、例えば自動車にピントが合ったサムネイル画像、つまり合焦フレーム［１］が選択されると、極大値レジスタ３４ｒの領域［１］からフォーカス位置ｐｏｓ９が読み出される。そして、フォーカスレンズ１２がこの位置に移動され、その後、シャッタ全押しに応じて本撮影が行われる。これにより、自動車にピントが合った高解像度画像が得られる。

以上から明らかなように、この実施例では、ＣＰＵ３４は、シャッタボタン３６が半押しされたとき、被写界内の複数の被写体にそれぞれピントが合う複数の合焦位置をコントラスト検出方式で特定し、特定された複数の合焦位置でそれぞれ捉えられた複数の低解像度画像をＬＣＤモニタ３０に表示し、表示された複数の低解像度画像のいずれか１つを選択する選択操作をカーソル／ＯＫキー３８により受け付け、そして選択操作によって選択された低解像度画像に対応する合焦位置をドライバ１６に通知する。応じてドライバ１６は、通知された合焦位置までフォーカスレンズ１２を移動させる。移動完了後、ＣＰＵ３４は、シャッタボタン３６が全押しされたとき本撮影を実行する。これにより、所望の被写体にピントが合った適切な高解像度画像が得られる。

なお、この実施例では、ピント合わせのためにフォーカスレンズ１２を光軸方向に移動させるようにしたが、フォーカスレンズ１２に代えてあるいはフォーカスレンズ１２とともに、イメージセンサ１４を光軸方向に移動させるようにしてもよい。要するに、フォーカスレンズ１２とイメージセンサ１４の撮像面との間隔を変えればピント合わせが行える。

なお、この実施例では、複数枚の合焦フレームの低解像度画像（図１６参照）をＬＣＤモニタ３０に表示し、その中から所望の被写体にピントが合った１枚を選択する選択操作を受け付けているが、例えばＬＣＤモニタ３０のサイズが小さい場合や、遠近差の小さい被写界を撮影する場合などには、どのフレームが所望の被写体にピントが合ったフレームかを見分けるのが困難である可能性もある。そこで、以下には、このような場合にも的確に選択操作を行うことができる、他の実施例について説明する。

図１７を参照して、この発明の他の実施例であるディジタルカメラ１０ａは、図１のディジタルカメラ１０において、ＡＦ評価回路３２に代えてＡＦ評価回路３２ａを備え、かつＣＰＵ３４に代えてＣＰＵ３４ａを備える。ＡＦ評価回路３２ａおよびＣＰＵ３４ａ以外の構成要素は図１のものと同じであり、図１７では省略されている。ＣＰＵ３４ａには、ＣＰＵ３４のものと同様の極大値レジスタ３４ｒおよび合焦位置レジスタ３４ｓに加え、ＡＦ最大エリアレジスタ３４ｔがさらに設けられる。

図１８を参照して、ＡＦ評価回路３２ａは、評価エリアＥ０についてＹデータの高域周波数成分を積算するのに加え、評価エリアＥ０内に割り当てられた５つの評価エリアＥ１〜Ｅ５についてもＹデータの高域周波数成分を積算する。これによって、評価エリアＥ０〜Ｅ５の計６つのエリアについてＡＦ評価値がそれぞれ求められる。

図１９を参照して、ＡＦ最大エリアレジスタ３４ｔは、複数の領域［０］，［１］，［２］，…で構成される。ＣＰＵ３４ａは、ＡＦ最大エリア選出処理（後述）によって選出されたＡＦ最大エリアＡＳｍａｘＡｒｅａ［０］〜ＡＳｍａｘＡｒｅａ［ｉ］をＡＦ最大エリアレジスタ３４ｔ内の領域［０］〜［ｉ］にそれぞれ保持する。

ＡＦ最大エリアレジスタ３４ｔ内の領域［０］〜［ｉ］に保持されたＡＦ最大エリアＡＳｍａｘＡｒｅａ［０］〜ＡＳｍａｘＡｒｅａ［ｉ］は、合焦フレーム［０］〜［ｉ］の低解像度画像をＬＣＤモニタ３０に一覧表示するとき読み出される。そして、読み出されたＡＦ最大エリアＡＳｍａｘＡｒｅａ［０］〜ＡＳｍａｘＡｒｅａ［ｉ］に対応するスポット枠（図２５参照）が、合焦フレーム［０］〜［ｉ］の低解像度画像に重ねて表示される。

上記のようなＡＦ最大エリア選出処理およびスポット枠表示処理を行う点を除けば、ＣＰＵ３４ａの動作はＣＰＵ３４のそれ（図７〜図１０参照）と同様である。

図２０を参照して、ＡＦ最大エリア選出処理は、ステップＳ４３とステップＳ４５との間で行われる。ＣＰＵ３４ａは、このステップＳ４４のＡＦ最大エリア選出処理を図２１のサブルーチンに従って実行する。

図２１を参照して、まずステップＳ８１で初期化処理を行う。具体的には、変数ｊおよび変数ＡＳｍａｘの各々に“０”をセットする。その後、ステップＳ８３で変数ｊをインクリメントし、次のステップＳ８５では、変数ｊの値が“５”を超えたか否かを判別する。この判別結果が肯定的であれば上位層のルーチンに復帰し、否定的であればステップＳ８７に移る。

ステップＳ８７では、現低解像度画像について評価エリアＥ［ｊ］のＡＦ評価値ＡＳ＿Ｅ［ｊ］をＡＦ評価回路３２ａから取得する。ステップＳ８９では、取得されたＡＦ評価値ＡＳ＿Ｅ［ｊ］が変数ＡＳｍａｘの値よりも大きいか否かを判別し、判別結果が否定的であればステップＳ８３に戻る。

ステップＳ８９の判別結果が肯定的であれば、ステップＳ９１に移って、ステップＳ８７で取得されたＡＦ評価値ＡＳ＿Ｅ［ｊ］を変数ＡＳｍａｘにセットする。そしてステップＳ９３で、変数ＡＳｍａｘＡｒｅａ［ｉ］つまりＡＦ最大エリアレジスタ３４ｔ内の領域［ｉ］にＥ［ｊ］をセットし、その後ステップＳ８３に戻る。

こうしてステップＳ８３〜Ｓ９３のループが５回に渡って反復されると、結果としてＡＦ最大エリアレジスタ３４ｔ内の領域［ｉ］には、合焦フレーム［ｉ］におけるＡＦ最大エリアが登録される。

図２２を参照して、スポット枠表示処理は、ステップＳ６１とステップＳ６３との間で行われる。すなわち、ステップＳ６１で複数の低解像度画像にそれぞれ対応する複数のサムネイルをＬＣＤモニタ３０に一覧表示した後、ステップＳ６２に移って、ＡＦ最大エリアレジスタ３４ｔ内の領域［０］〜［ｉ］に保持されたＡＦ最大エリアＡＳｍａｘＡｒｅａ［０］〜ＡＳｍａｘＡｒｅａ［ｉ］を読み出し、読み出されたＡＦ最大エリアＡＳｍａｘＡｒｅａ［０］〜ＡＳｍａｘＡｒｅａ［ｉ］に対応するスポット枠をオンスクリーン表示する、つまりモニタ画面上の複数のサムネイルに重ねて表示する。そして、ステップＳ６３で、複数のサムネイルのいずれかを選択する選択操作を受け付ける。

このように、ステップＳ４４で合焦フレームについてＡＦ最大エリアを選出し、ステップＳ６２でＡＦ最大エリアを示すスポット枠をオンスクリーン表示することによって、ステップＳ６１で表示された合焦フレームにおいてどの位置に最もピントが合っているかがわかる。このため、一覧表示された複数のサムネイルつまり複数の合焦フレームのうちどれが所望の被写体にピントが合った合焦フレームであるかを容易に見分けることができ、その結果、ステップＳ６３での選択操作を的確に行うことができる。

以下、具体例を説明する。ディジタルカメラ１０ａで図１１に示されるような被写界を撮影すれば、ディジタルカメラ１０で撮影したときと同様、図１６のような２枚の合焦フレーム［０］および［１］が得られる。これら２枚の合焦フレーム［０］および［１］の各々について、図２３（Ａ）および図２３（Ｂ）に示されように、５つの評価エリアＥ１〜Ｅ５の中でＡＦ評価値が最大となるエリアを選出する。

図２３（Ａ）を参照して、合焦フレーム［０］については、手前の家屋にピントが合っているため、３つの評価エリアＥ１，Ｅ３およびＥ４のいずれか、例えば評価エリアＥ１が選出される。図２３（Ｂ）を参照して、合焦フレーム［１］については、奥の自動車にピントが合っているため、評価エリアＥ２が選出される。

図２４を参照して、こうして選出された評価エリアＥ１およびＥ２が、ＡＦ最大エリアレジスタ３４ｔの領域［０］および［１］（図１９参照）にそれぞれ格納される。

図２５を参照して、２つのサムネイル画像つまり２つの合焦フレーム［０］および［１］がＬＣＤモニタ３０に表示されるとき、左側のサムネイル画像つまり合焦フレーム［０］にはエリアＥ１のスポット枠がオンスクリーン表示され、右側のサムネイル画像つまり合焦フレーム［１］にはエリアＥ２のスポット枠がオンスクリーン表示される。これらのスポット枠によって、オペレータは、左側のサムネイル画像では家屋にピントが合っており、右側のサムネイル画像では自動車にピントが合っていることを容易に知ることができる。

なお、求めた合焦位置から合焦被写体までの距離を計算し、計算結果をさらにオンスクリーン表示することもできる。

以上では、ディジタルカメラを用いて説明したが、この発明は、銀塩フィルムカメラにも適用できる。この場合、撮像面は、フィルムの表面となる。

この発明の一実施例であるディジタルカメラの構成を示すブロック図である。 被写界に割り当てられたＡＦ評価エリアを示す図解図である。 フォーカス位置とＡＦ評価値との関係を示すグラフである。 極大値レジスタ３４ｒの内容を示す図解図である。 合焦位置レジスタ３４ｓの内容を示す図解図である。 合焦フレームメモリ２６ｍの内容を示す図解図である。 ＣＰＵ動作の一部を示すフロー図である。 ＣＰＵ動作の他の一部を示すフロー図である。 ＣＰＵ動作のその他の一部を示すフロー図である。 ＣＰＵ動作のさらにその他の一部を示すフロー図である。 被写界の一例を示す図解図である。 図１１被写界に対するＡＦ極大点検出の手順を説明するための図解図である。 ＡＦ極大点検出後の合焦位置レジスタ３４ｓの内容を示す図解図である。 ＡＦ極大点検出後の極大値レジスタ３４ｒの内容を示す図解図である。 ＡＦ極大点検出後の合焦フレームメモリ２６ｍの内容を示す図解図である。 合焦フレーム選択画面を示す図解図である。 この発明の他の実施例において図１実施例に追加される構成要素を示すブロック図である。 図１７実施例において被写界に割り当てられたＡＦ評価エリアを示す図解図である。 ＡＦ最大エリアレジスタ３４ｔの内容を示す図解図である。 図１７実施例において追加されるＣＰＵ動作の一部（Ｓ４４）を示すフロー図である。 図１７実施例において追加されるＣＰＵ動作の他の一部（Ｓ８１〜Ｓ９３）を示すフロー図である。 図１７実施例において追加されるＣＰＵ動作のその他の一部（Ｓ６２）を示すフロー図である。 （Ａ）は図１６の合焦フレーム［０］について行われるＡＦ最大エリア選出処理を説明するための図解図であり、（Ｂ）は図１６の合焦フレーム［１］について行われるＡＦ最大エリア選出処理を説明するための図解図である。 ＡＦ最大エリア選出後のＡＦ最大エリアレジスタ３４ｔの内容を示す図解図である。 図１６画面にオンスクリーン表示されるスポット枠を示す図解図である。

符号の説明

１０，１０ａ…ディジタルカメラ
１２…フォーカスレンズ
１４…イメージセンサ
２６ｍ…合焦フレームメモリ
３２，３２ａ…ＡＦ評価回路
３４，３４ａ…ＣＰＵ
３４ｒ…極大値レジスタ
３４ｓ…合焦位置レジスタ
３４ｔ…ＡＦ最大エリアレジスタ

Claims (7)

1. 光学レンズと撮像面との間隔を段階的に変位させる変位手段、
   前記変位手段によって前記間隔が変位される毎に前記撮像面によって捉えられた被写界像のコントラストを評価する評価手段、
   前記評価手段によって求められた評価値に基づいて被写界に属する複数の被写体にそれぞれ適正な複数の適正間隔を特定する特定手段、
   前記複数の適正間隔でそれぞれ捉えられた複数の被写界像を表示する表示手段、
   前記複数の被写界像のいずれか１つを選択する選択操作を受け付ける受付手段、および
   前記複数の適正間隔のうち前記選択操作によって選択された被写界像に対応する適正間隔を有効化する有効化手段を備える、カメラ。
2. 前記評価手段の評価動作と並行して前記複数の適正間隔にそれぞれ対応する複数の被写界像を抽出する抽出手段をさらに備え、
   前記表示手段は前記抽出手段によって抽出された複数の被写界像を表示する、請求項１記載のカメラ。
3. 前記複数の適正間隔をそれぞれ保持するための複数のエリアが形成されたメモリ、
   前記評価手段によって連続して求められた２つの評価値を互いに比較する比較手段、および
   前記比較手段の比較結果が所定条件を満たすとき前記複数のエリアの１つを指定する変数を変更する変更手段をさらに備える、請求項１または２記載のカメラ。
4. 今回求められた評価値が前回求められた評価値を下回るという比較結果が連続する回数を検出する検出手段をさらに備え、
   前記評価値は前記コントラストが高いほど大きい値を示し、前記所定条件は前記検出手段によって検出された回数が閾値を上回るという閾値条件を含む、請求項３記載のカメラ。
5. 前記所定条件は今回求められた評価値が前回求められた評価値を下回らないという数値条件をさらに含む、請求項４記載のカメラ。
6. 前記撮像面に複数の評価エリアを割り当てる割り当て手段、
   前記適正間隔で捉えられた被写界像について前記複数の評価エリアにそれぞれ対応する複数の局所的コントラスト評価値を算出する算出手段、および
   前記算出手段によって算出された複数の局所的コントラスト評価値のうち最大のものと対応する評価エリアを前記複数の評価エリアの中から選出する選出手段をさらに備え、
   前記表示手段は前記選出手段によって選出された評価エリアの位置を示すマーカを被写界像に重ねて表示する、請求項１記載のカメラ。
7. カメラのプロセサによって実行されるかつ光学レンズと撮像面との間隔を調整する間隔調整プログラムであって、
   前記間隔を段階的に変位させる変位ステップ、
   前記変位ステップによって前記間隔が変位される毎に前記撮像面によって捉えられた被写界像のコントラストを評価する評価ステップ、
   前記評価ステップによって求められた評価値に基づいて被写界に属する複数の被写体にそれぞれ適正な複数の適正間隔を特定する特定ステップ、
   前記複数の適正間隔でそれぞれ捉えられた複数の被写界像を表示する表示ステップ、
   前記複数の被写界像のいずれか１つを選択する選択操作を受け付ける受付ステップ、および
   前記複数の適正間隔のうち前記選択操作によって選択された被写界像に対応する適正間隔を有効化する有効化ステップを備える、間隔調整プログラム。

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