説明

撮像装置および撮像方法

【課題】マクロ撮影モードを有するカメラにおいて手動スイッチ操作によらず操作者の所望する最適な撮影モードに自動的に切り換える。
【解決手段】通常撮影モードにおいてオートフォーカスが行われると、被写体までの距離を測距し(S303)、(コントラストが著しく低い等)測距不能であった場合に(S309/NG)、自動的にマクロ撮影モードに移行する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マクロ機能を備えた撮像装置および撮像方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、通常撮影モードとマクロ撮影モードとを切り替え釦等で切り換える、いわゆるマクロ機能付きカメラがある。これは、撮影者が予め被写体までの距離を目測し、どちらのモードを使用するかどうかを判断して、切り替え釦でモードを切り換えて撮影を行っている。
【0003】
この撮影方法において、例えば、通常撮影モードを選択し、被写体を撮影する場合に、被写体距離が通常撮影距離よりも近距離側、つまりマクロ撮影領域にある場合には、撮影範囲外であることを示す範囲外警告が表示される。この範囲外警告の場合では、撮影者は範囲外ということで、被写体距離が範囲内に収まるように距離を取ることになり、せっかくマクロ撮影モードという機能があるにも関わらず、この機能を有効に使えないということになる。
【0004】
このような問題を解決する従来技術としては、特許文献1,2に開示された発明が公知である。特許文献1には、マクロモードのときに、マクロ撮影範囲外でかつ遠距離との測距情報が得られたときは、レリーズロックを行い、シャッタボタンの操作解除に基づきマクロモードを自動解除すると共にレンズをマクロ位置からテレ位置に自動的に切り換える切り換え手段を有する発明が開示されている。
【0005】
また、特許文献2には、マクロ撮影モードのときに、該マクロ撮影モードでの撮影が不可能であることの測距情報が得られたときは、レンズをマクロ位置から通常位置に駆動して撮影を行う切り換え手段と、この通常撮影終了後に通常位置にあるレンズをマクロ位置に復帰させる復帰手段とを有する発明が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、上述した従来技術では、手動スイッチ操作によって通常撮影モードとマクロ撮影モードとを切り換えるため、操作者の所望する最適な撮影モードに切り換えることが困難であった。
【0007】
このような課題に鑑み、本発明は、手動スイッチ操作によらず操作者の所望する最適な撮影モードに自動的に切り換え、また、マクロ撮影モードの撮影領域へ自動的に測距動作を継続することが可能な撮像装置および撮像方法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】
【0008】
上記目的を達成するために本発明は、第1の態様として、被写体までの撮像距離を測定する測距手段と、前記測距手段にて通常の撮影領域を測距する通常撮影モードと、前記通常の撮影領域より近距離の撮影領域であるマクロ領域を測距するマクロ撮影モードと、前記通常撮影モードと前記マクロ撮影モードとを切り換える切り換え手段と、前記測距手段による測距動作と前記被写体の撮像動作とを、キーの押下状態に基づいて切り換える撮影キーと、前記通常撮影モードの前記撮影領域が測距不能であるかを判定し、測距不能である場合に、前記通常撮影モードと前記マクロ撮影モードとにおける前記撮影領域の移行を判定する移行判定手段とを有し、前記移行判定手段が、前記通常撮影モードの前記撮影領域から前記マクロ撮影モードの前記撮影領域への移行を判定した場合には、前記測距手段は、前記マクロ撮影モードの前記撮影領域へ自動的に測距動作を継続することを特徴とする撮像装置を提供する。
【0009】
また、上記撮像装置においては、被写体像を所定の位置に結像する光学系と、前記光学系を介して入力される前記被写体像を撮像して画像データを出力する撮像手段と、前記撮像手段にて、前記光学系をそれぞれの撮影モードに応じた前記撮影領域に走査させて、前記被写体の評価値情報をサンプリングして合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記評価値情報に基づいて、前記マクロ撮影モードの前記撮影領域へと移行するか否かを決定する移行決定手段と、を有し、前記移行判定手段は、前記評価値情報のレベルの最大値が小さい場合、又は、該レベルの最大値と最小値との差が小さい場合には、測距不能であると判定することを特徴とすることが好ましい。
【0010】
また、上記撮像装置においては、前記移行決定手段は、前記評価値情報のレベルの最大値が前記撮影領域の移行可能な閾値レベル以上の場合に、前記マクロ撮影モードの前記撮影領域への移行を決定することを特徴とすることが好ましい。
【0011】
また、上記撮像装置においては、前記移行決定手段は、前記マクロ撮影モードの前記撮影領域への移行が決定した場合に、移行する当該撮影領域の全域を走査させることを特徴とすることが好ましい。
【0012】
また、上記目的を達成するために本発明は、第2の態様として、撮影キーの押下状態に基づいて、被写体までの撮像距離を測距する測距動作と前記被写体の撮像動作とを切り換える撮像装置の撮像方法であって、通常の撮影領域を測距する通常撮影モードと、前記通常の撮影領域より近距離の撮影領域であるマクロ領域を測距するマクロ撮影モードとを備え、前記被写体までの前記撮像距離を測定する測距工程と、前記通常撮影モードと前記マクロ撮影モードとを切り換える切り換え工程と、前記通常撮影モードの前記撮影領域が測距不能であるかを判定し、測距不能である場合に、前記通常撮影モードと前記マクロ撮影モードとにおける前記撮影領域の移行を判定する移行判定工程とを有し、前記移行判定工程にて、前記通常撮影モードの前記撮影領域から前記マクロ撮影モードの前記撮影領域への移行が判定された場合には、前記測距工程にて、前記マクロ撮影モードの前記撮影領域へ自動的に測距を継続させることを特徴とする撮像方法を提供する。
【0013】
また、上記撮像方法においては、光学系を用いて被写体像を所定の位置に結像させて、前記光学系を介して入力される前記被写体像を撮像して画像データを出力する撮像工程と、前記撮像工程にて、前記光学系をそれぞれの撮影モードに応じた前記撮影領域に走査させて、前記被写体の評価値情報をサンプリングして合焦位置を検出する合焦位置検出工程と、前記評価値情報に基づいて、前記マクロ撮影モードの前記撮影領域へと移行するか否かを決定する移行決定工程と、を有し、前記移行判定工程では、前記評価値情報のレベルの最大値が小さい場合、又は、該レベルの最大値と最小値との差が小さい場合には、測距不能であると判定することを特徴とすることが好ましい。
【0014】
また、上記撮像方法においては、前記移行決定工程では、前記評価値情報のレベルの最大値が前記撮影領域の移行可能な閾値レベル以上の場合に、前記マクロ撮影モードの前記撮影領域への移行を決定することを特徴とすることが好ましい。
【0015】
また、上記撮像方法においては、前記移行決定工程では、前記マクロ撮影モードの前記撮影領域への移行が決定した場合に、移行する当該撮影領域の全域を走査させることを特徴とすることが好ましい。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、手動スイッチ操作によらず操作者の所望する最適な撮影モードに自動的に切り換え、また、マクロ撮影モードの撮影領域へ自動的に測距動作を継続することが可能な撮像装置および撮像方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本実施形態の撮像装置の外観の一例を示す図である。
【図2】本実施形態の撮像装置のソフトウェア構成を示すブロック図である。
【図3】本実施形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図4】本実施形態のAF動作の一例を示すフローチャートである。
【図5】本実施形態の撮像装置において、撮影モードを切り換える場合の動作を示すフローチャートである。
【図6】本実施形態のAF動作の他の一例を示すフローチャートである。
【図7】フォーカスレンズ位置とAF評価値レベルとの関係を示す図である。
【図8】本実施形態におけるフォーカスレンズ位置とAF評価値レベルとの関係の一例を示す図である。
【図9】本実施形態におけるフォーカスレンズ位置とAF評価値レベルとの関係の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下に、本実施形態の撮像装置および撮像方法を、図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態は後述するものに限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。また、本実施形態における撮像装置として、デジタルカメラを用いて説明する。
図1は、本実施形態におけるデジタルカメラの外観を模式的に示す図である。
【0019】
本実施形態のデジタルカメラは、LCDモニタ1と、サブLCD2と、光学ファインダ3と、ストロボ発光部4と、測距ユニット5と、リモコン受光部6と、鏡胴ユニット7と、SDカード/電池蓋8と、オートフォーカスLED9と、ストロボLED10とを備えている。
【0020】
また、各種の操作スイッチとして、レリーズシャッタ(SW1)と、モードダイアル(SW2)と、ズームスイッチ(SW3)と、セルフタイマ/削除スイッチ(SW4)と、メニュースイッチ(SW5)と、上/ストロボスイッチ(SW6)と、右スイッチ(SW7)と、下/マクロスイッチ(SW8)と、左/画像確認スイッチ(SW9)と、ディスプレイスイッチ(SW10)と、OKスイッチ(SW11)と、電源スイッチ(SW12)と、を備えている。
【0021】
図1において、デジタルカメラを背面から見ると、オートフォーカス(AF)で焦点距離があったことをユーザに知らせるためのオートフォーカスLED9や、ストロボ充電完了をユーザに知らせるためのストロボLED10や、光学ファインダ3や、ズームをTele方向あるいはWide方向に動作させるためのズームスイッチ(SW3)などがある。また、本体の電源をON/OFFするための電源スイッチ(SW12)や、モニタリング画像を表示したり、設定画面を表示するためのLCDモニタ1や、その他の上下左右スイッチや、頻繁に使うセルフタイマスイッチ、OKスイッチなどがある。
【0022】
また、デジタルカメラを上部から見ると、レリーズシャッタ(SW1)や、いろいろな撮影モードや再生モードなどの切り換えるモードダイアル(SW2)や、残枚数やバッテリーエンドなどを表示するサブLCD2などがある。
【0023】
さらに、デジタルカメラを上部から見ると、電池や、SDカードなどの記録媒体である外部メモリを、カメラ本体に格納するためのSDカード/電池蓋8がある。また、撮像レンズを格納している鏡胴ユニット7やリモコン受光部6、オートフォーカスを実現するために被写体までの距離を測定する測距ユニット5やストロボ発光部4などがある。
【0024】
図2は、本実施形態のデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
図2に示すように、デジタルカメラ20は、USBやブルートゥース(Bluetooth(登録商標))などを用いてプリンタ30と通信を行うことが可能である。
【0025】
デジタルカメラ20は、画像情報を記憶するフラッシュメモリなどの外部記憶装置22と、CCDやA/D変換器など画像情報の入力部である撮像部23と、各種情報を表示する表示部24と、デジタルカメラ20に対して入力を行う操作部25と、外部機器(図2ではプリンタ30)とのインタフェースを制御する通信I/F部26とを備えている。そしてこれらは、デジタルカメラ20全体の制御を行う全体制御部21によって制御されている。
また、全体制御部21は、CPU、ROM、RAM、入出力ポート(I/Oポート)や、これらとデータをやり取りするバスラインなどからなる、周知のマイクロコンピュータによって構成される。
【0026】
次に、図1および図3を用いて、本実施形態のデジタルカメラをさらに詳細に説明する。
図3は、本実施形態のデジタルカメラをさらに詳細に示すブロック図である。
【0027】
鏡胴ユニット7は、被写体の光学画像を取り込むズームレンズ71aとズーム駆動モータ71bとからなるズーム光学系71と、フォーカスレンズ72aとフォーカス駆動モータ72bとからなる光学系であるフォーカス光学系72と、絞り73aと絞りモータ73bとからなる絞りユニット73と、メカシャッタ74aとメカシャッタモータ74bとからなるメカシャッタユニット74と、各モータを駆動するモータドライバ75とを備えている。
【0028】
そして、モータドライバ75は、リモコン受光部6からの入力や各種の操作スイッチ(SW1〜SW13)の操作入力に基づいて、後述するディジタルスチルカメラプロセッサ104内に備えられたCPUブロック1043からの駆動指令により駆動制御される。
【0029】
ROM108には、制御プログラムや制御するためのパラメータなどが格納されている。これらのデータは、CPUブロック1043にて解読可能なコードで記述されている。このデジタルカメラの電源がオン状態になると、各種の制御プログラムは不図示のメインメモリにロードされる。そして、CPUブロック1043は、そのプログラムに従ってデジタルカメラの装置各部の動作を制御する。それと同時に、制御に必要なデータなどを、一時的に、RAM107及び後述するディジタルスチルカメラプロセッサ104内に備えられたLocal SRAM1044に保存する。ROM108に書き換え可能なフラッシュROMを使用することによって、制御プログラムや制御するためのパラメータを変更することが可能となり、デジタルカメラの制御機能などにおけるバージョンアップが容易に行えることになる。
【0030】
CCD101は、光学画像を光電変換するための固体撮像素子である。
F/E(フロントエンド)−IC102は、画像ノイズ除去用相関二重サンプリングを行うCDS1021と、利得調整を行うAGC1022と、デジタル信号変換を行うA/D1023と、CCD1制御ブロック1041から垂直同期信号(以下、VDと記す。)と水平同期信号(以下、HDと記す。)とを供給され、かつ、CPUブロック1043によって制御されるTG1024を備えている。また、このTG1024は、CCD101およびF/E−IC102の駆動タイミング信号を発生させる。
【0031】
ディジタルスチルカメラプロセッサ(以下、プロセッサと省略する。)104は、CCD101を介してF/E―IC102から送られてくる出力データに、ホワイトバランス設定やガンマ設定を行うものである。
また、このプロセッサ104は前述したように、CCD1制御ブロック1041と、CCD2制御ブロック1042と、CPUブロック1043と、Local SRAM1044と、USBブロック1045と、シリアルブロック1046と、JPEG CODECブロック1047と、RESIZEブロック1048と、TV信号表示ブロック1049と、メモリカードブロック10410とを備えている。
【0032】
CCD1制御ブロック1041は、VD信号、HD信号をE/F−IC102のTG1024へと供給する。CCD2制御ブロック1042は、フィルタリング処理によって、画像データを輝度データ・色差データへと変換する。CPUブロック1043は、前述した本実施形態のデジタルカメラの装置各部の動作を制御し、Local SRAM1044は、この制御に必要なデータなどを一時的に保存する。
【0033】
USBブロック1045とシリアルブロック1046とは、それぞれ、パソコンなどの外部機器とUSB通信・シリアル通信を行う。JPEG CODECブロック1047は、JPEG形式に変換された画像データの圧縮・伸張を行う。RESIZEブロック1048は、画像データのサイズを補間処理により拡大/縮小する。TV信号表示ブロック1049は、画像データを液晶モニタやTVなどの外部表示機器に表示するためのビデオ信号に変換する。メモリカードブロック10410は、撮影された画像データを記録するメモリカードの制御を行う。
【0034】
また、SDRAM103は、前述したプロセッサ104で画像データに各種処理を施す際に、画像データを一時的に保存するものである。
ここで保存される画像データは、例えば、CCD101から、F/E−IC102を経由して取りこんで、CCD1信号処理ブロック1041でホワイトバランス設定、ガンマ設定が行われた状態の「RAW−RGB画像データ」や、CCD2制御ブロック1042で輝度データ・色差データ変換が行われた状態の「YUV画像データ」、JPEG CODECブロック1047で、JPEG圧縮された「JPEG画像データ」などである。
【0035】
メモリカードスロットル121は、デジタルカメラ本体に着脱可能なメモリカードを装着するためのスロットルであり、メモリカードブロック10410によって制御される。内蔵メモリ120は、前述したメモリカードスロットル121にメモリカードが装着されていない場合でも、撮影した画像データを記憶できるようにするためのメモリである。
【0036】
LCDドライバ117は、後述するLCDモニタ1を駆動させるドライブ回路であり、TV信号表示ブロック1049から出力されたビデオ信号を、LCDモニタ1に表示するための信号に変換する機能も備えている。LCDモニタ1は、撮影前における被写体の状態の監視や、撮影した画像の確認や、メモリカードや前述した内蔵メモリ120に記録した画像データなどを表示するためのモニタである。
【0037】
ビデオAMP118は、TV信号表示ブロック1049から出力されたビデオ信号を、75Ωインピーダンス変換するためのアンプであり、ビデオジャック119は、TVなどの外部表示機器と接続するためのジャックである。
【0038】
USBコネクタ122は、PCなどの外部機器とUSB接続を行うためのコネクタである。また、RS−232Cコネクタ1232は、パソコンなどの外部機器とシリアル接続を行うためのコネクタであり、前述したシリアルブロック1046の出力信号を電圧変換するシリアルドライバ回路1231を介して接続される。
【0039】
また、SUB−CPU109は、ROM・RAMをワンチップに内蔵したCPUであり、各種の操作スイッチ(SW1〜SW13)やリモコン受光部6からの出力信号をユーザの操作情報として、CPUブロック1043に出力する。また、CPUブロック1043より出力されるカメラの状態を、後述するサブLCD2や、AF LED9や、ストロボLED10、そしてブザー113の制御信号に変換して、出力する。
【0040】
サブLCD2は、例えば、撮影可能枚数など表示するための表示部である。また、LCDドライバ111は、前述したSUB−CPU109からの出力信号によってサブLCD2を駆動させるためのドライブ回路である。
【0041】
AF LED9は、撮影時の合焦状態を表示するためのLEDであり、ストロボLED10は、ストロボ充電状態を表すためのLEDである。なお、このAF LED9とストロボLED10とは、例えば、メモリカードアクセス中などでの別の表示用途に使用してもよい。また、各種の操作スイッチ(SW1〜SW13)は、ユーザが操作するキー回路であり、リモコン受光部6は、ユーザが操作したリモコン送信機の信号の受信部である。
【0042】
音声記録ユニット115は、ユーザが音声信号を入力するマイク1153と、入力された音声信号を増幅するマイクAMP1152と、増幅された音声信号を記録する音声記録回路1151とを備えている。また、音声再生ユニット116は、記録された音声信号をスピーカから出力できる信号に変換する音声再生回路1161と、変換された音声信号を増幅し、スピーカを駆動するためのオーディオAMP1162と、音声信号を出力するスピーカ1163とを備えている。
【0043】
なお、後述する山登り方式のCCD−AF制御は、プロセッサ104のCCD1制御ブロック1041内に取り込まれたデジタルRGB信号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。
【0044】
また、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。AF動作の実行時は、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位置、すなわち、ピーク位置を合焦点としてレンズを停止させる。
【0045】
次に、本実施形態の撮像装置の動作の一例について、図面を用いて説明する。
図4は、本実施形態の撮像装置の動作を示すフローチャートである。本実施形態では、撮影キーであるレリーズスイッチ(シャッタ)の押下状態を半押し状態にすることで、AF動作が行われる。
【0046】
まず、レリーズスイッチが半押しされたかどうかを判定する(ステップS101)。半押しされない場合には(ステップS101/No)、レリーズスイッチが半押しされるまで待機する。レリーズスイッチが半押しされた場合には(ステップS101/Yes)、AE動作を行い(ステップS102)、次いで、AF動作が開始される(ステップS103)。このAF動作は、山登り方式のCCD−AFであり、撮影レンズを介して被写体像が結像されるCCDから出力される画像信号のコントラスト(輝度または濃度のヒストグラム分布)を示すAF評価値が最大になる位置を検出する。
【0047】
図7に、フォーカスレンズ位置とAF評価値レベルとの関係を示す。
通常撮影モード時では、無限近辺から30cm近辺までの通常撮影領域をCCD−AFにて走査し、AF評価値を取得する。このAF結果において、AF評価値が最大になる位置が、通常撮影モードの最至近位置もしくはその近辺かどうか、すなわち、撮影範囲外かどうかの判定を行う(ステップS104)。
【0048】
撮影範囲外と判定された場合、すなわち、AF結果が最至近位置もしくはその近辺と判断された場合には(ステップS104/No)、近距離警告状態となり、追加して行う走査範囲を通常撮影モードの至近端近辺のAF評価値情報によって判定し、マクロ領域での追加走査範囲を決定する(ステップS105)。このAF評価値情報の判定において、評価値レベルが予め設定された閾値よりも大きいか、または、評価値のグラフの傾き(傾斜)が大きい場合には、追加して行う走査範囲を20cm程度までと少なくする(ステップS106)。また一方、評価値レベルが予め設定された閾値よりも小さいか、または、評価値のグラフの傾きが小さい場合には、追加して行う走査範囲を10cm程度と多くする(ステップS107)。このようにして、それぞれ追加されたマクロ領域内にて、再度AF処理を開始して(ステップS108)、フォーカスレンズを焦点(合焦)位置へと移動させる。
【0049】
また、前述のステップS104にて、撮影範囲内と判定された場合、すなわち、近距離警告状態でない場合には(ステップS104/Yes)、次に、AF評価値が最大となる位置にフォーカスレンズを移動させる。このとき、AF評価値の最大値が、予め設定された低コントラスト判定閾値以下である、いわゆる低コントラスト状態(測距不能状態)であるかを判定する(ステップS109)。AF評価値の最大値が、低コントラスト判定閾値以内である場合、すなわち、測距が可能な状態である場合には(ステップS109/Yes)、そのままAF処理を続行してフォーカスレンズを焦点位置へと移動させる。一方、低コントラスト状態、すなわち、測距不能状態である場合には(ステップS109/No)、AF処理結果をNGとして、過焦点距離に相当する位置、すなわち、通常時の焦点位置(常焦点位置)にフォーカスレンズを移動させる。なお本実施形態において、この常焦点位置は2.5mとしている。
【0050】
このときのフォーカスレンズ位置とAF評価値レベルとの関係を、図8を用いて説明する。
図8は、本実施形態のフォーカスレンズ位置とAF評価値レベルとの関係の一例を示す図である。なお、図8中、横軸はフォーカスレンズ位置を示し、縦軸はAF評価値レベルを示す。
【0051】
図8(a)は、通常撮影領域での至近位置(30cm)におけるAF評価値レベルが、低コントラスト判定閾値よりも大きく、かつ、第1レベル閾値よりも大きい場合を示している。この場合には、追加で行われる走査範囲は、マクロ撮影領域の1/3としている。
【0052】
図8(b)は、通常撮影領域での至近位置(30cm)におけるAF評価値レベルが、低コントラスト判定閾値よりも大きく、かつ、第1レベル閾値よりも小さい場合を示している。この場合には、追加走査範囲は、マクロ撮影範囲の2/3としている。
【0053】
図8(c)は、通常撮影領域での至近位置(30cm)におけるAF評価値レベルが、低コントラスト判定閾値よりも大きく、かつ、1つ手前のAF評価値との変化量が変化量閾値よりも大きい場合を示している。この場合には、追加走査範囲は、マクロ撮影範囲の1/3としている。
【0054】
図8(d)は、通常撮影領域での至近位置(30cm)におけるAF評価値レベルが、低コントラスト判定閾値よりも大きく、かつ、1つ手前のAF評価値との変化量が変化量閾値よりも小さい場合を示している。この場合には、追加走査範囲は、マクロ撮影範囲の2/3としている。
【0055】
図8(e)は、AF評価値の最大値が、低コントラスト判定閾値よりも小さい場合を示している。この場合には、追加走査範囲を設定できず、マクロ領域への継続を禁止することになる。
【0056】
本実施形態におけるAF評価値は、被写体の周波数成分に応じて0〜10000程度まで可変する。また、低コントラスト判定閾値は、濃淡5%程度の縦縞チャートのような低コントラスト被写体の最大値と最小値の中間値として設定され、その値は2000程度である。また、第1閾値レベルは、低コントラスト被写体での振幅差(最大値と最小値との差)の4倍に最小値を加算した値として設定され、その値は約5000程度としている。さらに、変化量閾値、フォーカスレンズの単位あたりの移動量に対し、AF評価値の変化量が1000程度としている。
【0057】
これらの値は実測値から決定されており、本実施形態では、至近位置でのAF評価値レベルまたは変化量から、AF評価値の最大位置を予測して、適切な走査範囲を追加することが可能となる。
【0058】
次に、図5は、本実施形態の撮像装置において、撮影モードを切り換える場合の動作を示すフローチャートである。
【0059】
まず、マクロスイッチを押した場合に、現在の撮影モードが通常撮影モードかマクロ撮影モードかを判定する(ステップS201)。判定の結果、現在の設定が通常撮影モードの場合には、マクロ撮影モード設定動作に入る。マクロ撮影モード設定では、フォーカスレンズ位置をマクロ領域での待機位置に移動させる(ステップS202)。本実施形態では、その焦点距離が30cm相当である。さらに、デジタルカメラの液晶ディスプレイ上には、マクロ撮影モードに切り替わったことを示すためのマクロマークを表示させる(ステップS203)。
【0060】
一方、マクロスイッチを押した時点での撮影モードがマクロモードの場合には、通常撮影モード設定動作に入る。通常撮影モード設定では、フォーカスレンズ位置を通常時の待機位置に移動させる(ステップS204)。本実施形態では2.5m相当である。さらに、液晶ディスプレイ上には通常撮影モードに切り替わったことを示すため、マクロマークを消灯させる(ステップS205)。
【0061】
このように、本実施形態の撮像装置および撮像方法によれば、通常撮影モードにて被写体位置がマクロ領域にある場合でも、撮影者に意識させずに、自動的にマクロ撮影モードでの撮影領域への測距動作を継続させることができる。したがって、モード切り替えという、煩わしい操作が不要になり、かつ最適なピント合わせが可能になる。
【0062】
次に、本実施形態の撮像装置の動作の他の一例について、図面を用いて説明する。
図6は、本実施形態の撮像装置の動作を示すフローチャートである。本実施形態においても、レリーズスイッチを半押し状態にすることでAF動作が行われる。
【0063】
まず、レリーズスイッチが半押しされたかどうかを判定する(ステップS301)。半押しされない場合には(ステップS301/No)、レリーズスイッチが半押しされるまで待機する。レリーズスイッチが半押しされた場合には(ステップS301/Yes)、AE動作を行い(ステップS302)、次いで、AF動作が開始される(ステップS303)。このAF動作は、山登り方式のCCD−AFであり、撮影レンズを介して被写体像が結像されるCCDから出力される画像信号のコントラストを示すAF評価値が最大になる位置を検出する。
【0064】
本実施形態におけるフォーカスレンズ位置とAF評価値レベルとの関係は、前述した図7に示したものと同様である。
通常撮影モード時では、無限近辺から30cm近辺までの通常撮影領域をCCD−AFにて走査し、AF評価値を取得する。このAF結果において、AF評価値が最大になる位置が、通常撮影モードの最至近位置もしくはその近辺かどうか、すなわち、撮影範囲外かどうかの判定を行う(ステップS304)。
【0065】
撮影範囲外と判定された場合、すなわち、AF結果が最至近位置もしくはその近辺と判断された場合には(ステップS304/No)、近距離警告状態となり、追加して行う走査範囲を通常撮影モードの至近端近辺のAF評価値情報によって判定し、マクロ領域での追加走査範囲を決定する(ステップS305)。このAF評価値情報の判定において、評価値レベルが予め設定された閾値よりも大きいか、または、評価値のグラフの傾きが大きい場合には、追加して行う走査範囲を20cm程度までと少なくする(ステップS306)。また一方、評価値レベルが予め設定された閾値よりも小さいか、または、評価値のグラフの傾きが小さい場合には、追加して行う走査範囲を10cm程度と多くする(ステップS307)。このようにして、それぞれ追加されたマクロ領域内にて、再度AF処理を開始して(ステップS308)、フォーカスレンズを焦点(合焦)位置へと移動させる。
【0066】
また、前述のステップS304にて、撮影範囲内と判定された場合、すなわち、近距離警告状態でない場合には(ステップS304/Yes)、次に、AF評価値が最大となる位置にフォーカスレンズを移動させる。このとき、AF評価値の最大値が、予め設定された低コントラスト判定閾値以下である、いわゆる低コントラスト状態(測距不能状態)であるかを判定する(ステップS309)。AF評価値の最大値が、低コントラスト判定閾値以内である場合、すなわち、測距が可能な状態である場合には(ステップS309/Yes)、そのままAF処理を続行してフォーカスレンズを焦点位置へと移動させる。ここまでは、前述の図4にて説明した動作と同様である。
【0067】
一方、低コントラスト状態(測距不能状態)である場合には(ステップS309/No)、最大評価値レベルによってマクロ領域に移行するか否かを決定することになる。すなわちここで、評価値レベル判定を行い(ステップS310)、AF最大評価値レベルがマクロ領域への移行閾値以上である場合には、ステップS305における近距離警告状態と同様に、マクロ領域内にて再度AF動作を開始する。このとき、追加で行われる走査範囲は、測距距離が1cmまでのようなマクロ領域全域を走査する。
【0068】
また、AF最大評価値レベルがマクロ領域への移行閾値以下の場合には、AF処理結果をNGとして、過焦点距離に相当する位置、すなわち、通常時の焦点位置(常焦点位置)にフォーカスレンズを移動させる。なお本実施形態においても、常焦点位置は2.5mとしている。
【0069】
このときのフォーカスレンズ位置とAF評価値レベルとの関係を、図9を用いて説明する。
図9は、本実施形態のフォーカスレンズ位置とAF評価値レベルとの関係の他の一例を示す図である。なお、図9中、横軸はフォーカスレンズ位置を示し、縦軸はAF評価値レベルを示す。
【0070】
図9は、AF評価値の最大値が、低コントラスト判定閾値よりも小さく、かつ、AF評価値の最大値が第2レベル閾値よりも大きい場合を示している。この場合には、追加して行われる走査範囲はマクロ撮影領域全域としている。
【0071】
本実施形態におけるAF評価値は、被写体の周波数成分に応じて0〜10000程度まで可変する。また、低コントラスト判定閾値は、濃淡5%程度の縦縞チャートのような低コントラスト被写体の最大値と最小値の中間値として設定され、その値は2000程度である。また、第2閾値レベルは、低コントラスト被写体での最小値として設定され、その値は約1000程度としている。
【0072】
これらの値は実測値から決定されており、本実施形態では、至近位置でのAF評価値レベルまたは変化量から、AF評価値の最大位置を予測して、適切な走査範囲を追加することが可能となる。
【0073】
以上、本実施形態の撮像装置および撮像方法によれば、被写体が通常領域になく、マクロ領域にある場合であっても、カメラはマクロ撮影モードでの撮影領域へ自動的に測距動作を継続することにより、最適なシーンを撮影することができる。
【0074】
また、マクロ撮影モードの撮影領域へ移行するかどうかの判断を、通常撮影モードの撮影領域での撮影範囲外(近距離)警告時とすることで、適切に移行が可能になる。また、移行判断を該警告時のみとすることで、無駄な移行動作を軽減できる。
【0075】
また、マクロ撮影モードの撮影領域へ移行するかどうかの判断を、通常撮影モードの撮影領域での測距不能警告時とすることで、マクロ撮影モードの最至近位置近辺の被写体においても撮影することが可能となる。
【0076】
また、マクロ撮影モードの撮影領域へ移行する場合に、通常領域での至近端付近のコントラスト情報(評価値情報)から追加走査範囲を適正にすることにより、無駄な領域での測距動作をせずに、測距時間を最適化できる。
【0077】
さらに、低コントラストによる測距不能状態において、低コントラスト情報(評価値情報)によって、マクロ撮影モードの撮影領域へ移行するかどうかを決定することにより、無駄なマクロ領域への測距動作を軽減できる。また、移行する場合は、マクロ全域を走査するため、マクロ撮影モードの最至近位置近辺の被写体においても撮影することが可能となる。
【符号の説明】
【0078】
1 LCDモニタ
2 サブLCD
3 光学ファインダ
4 ストロボ発光部
5 測距ユニット
6 リモコン受光部
7 鏡胴ユニット
8 SDカード/電池蓋
9 オートフォーカスLED
10 ストロボLED
20 デジタルカメラ
21 全体制御装置
SW1 レリーズシャッタ
SW2 モードダイアル
SW3 ズームスイッチ
SW4 セルフタイマ/削除スイッチ
SW5 メニュースイッチ
SW6 上/ストロボスイッチ
SW7 右スイッチ
SW8 下/マクロスイッチ
SW9 左/画像確認スイッチ
SW10 ディスプレイスイッチ
SW11 OKスイッチ
SW12 電源スイッチ
【先行技術文献】
【特許文献】
【0079】
【特許文献1】特許第2750598号公報
【特許文献2】特許第2767109号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被写体までの撮像距離を測定する測距手段と、
前記測距手段にて通常の撮影領域を測距する通常撮影モードと、
前記通常の撮影領域より近距離の撮影領域であるマクロ領域を測距するマクロ撮影モードと、
前記通常撮影モードと前記マクロ撮影モードとを切り換える切り換え手段と、
前記測距手段による測距動作と前記被写体の撮像動作とを、キーの押下状態に基づいて切り換える撮影キーと、
前記通常撮影モードの前記撮影領域が測距不能であるかを判定し、測距不能である場合に、前記通常撮影モードと前記マクロ撮影モードとにおける前記撮影領域の移行を判定する移行判定手段とを有し、
前記移行判定手段が、前記通常撮影モードの前記撮影領域から前記マクロ撮影モードの前記撮影領域への移行を判定した場合には、前記測距手段は、前記マクロ撮影モードの前記撮影領域へ自動的に測距動作を継続することを特徴とする撮像装置。
【請求項2】
被写体像を所定の位置に結像する光学系と、
前記光学系を介して入力される前記被写体像を撮像して画像データを出力する撮像手段と、
前記撮像手段にて、前記光学系をそれぞれの撮影モードに応じた前記撮影領域に走査させて、前記被写体の評価値情報をサンプリングして合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、
前記評価値情報に基づいて、前記マクロ撮影モードの前記撮影領域へと移行するか否かを決定する移行決定手段と、
を有し、
前記移行判定手段は、前記評価値情報のレベルの最大値が小さい場合、又は、該レベルの最大値と最小値との差が小さい場合には、測距不能であると判定する
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
【請求項3】
前記移行決定手段は、前記評価値情報のレベルの最大値が前記撮影領域の移行可能な閾値レベル以上の場合に、前記マクロ撮影モードの前記撮影領域への移行を決定することを特徴とする請求項2記載の撮像装置。
【請求項4】
前記移行決定手段は、前記マクロ撮影モードの前記撮影領域への移行が決定した場合に、移行する当該撮影領域の全域を走査させることを特徴とする請求項2又は3記載の撮像装置。
【請求項5】
撮影キーの押下状態に基づいて、被写体までの撮像距離を測距する測距動作と前記被写体の撮像動作とを切り換える撮像装置の撮像方法であって、
通常の撮影領域を測距する通常撮影モードと、前記通常の撮影領域より近距離の撮影領域であるマクロ領域を測距するマクロ撮影モードとを備え、前記被写体までの前記撮像距離を測定する測距工程と、
前記通常撮影モードと前記マクロ撮影モードとを切り換える切り換え工程と、
前記通常撮影モードの前記撮影領域が測距不能であるかを判定し、測距不能である場合に、前記通常撮影モードと前記マクロ撮影モードとにおける前記撮影領域の移行を判定する移行判定工程とを有し、
前記移行判定工程にて、前記通常撮影モードの前記撮影領域から前記マクロ撮影モードの前記撮影領域への移行が判定された場合には、前記測距工程にて、前記マクロ撮影モードの前記撮影領域へ自動的に測距を継続させることを特徴とする撮像方法。
【請求項6】
光学系を用いて被写体像を所定の位置に結像させて、前記光学系を介して入力される前記被写体像を撮像して画像データを出力する撮像工程と、
前記撮像工程にて、前記光学系をそれぞれの撮影モードに応じた前記撮影領域に走査させて、前記被写体の評価値情報をサンプリングして合焦位置を検出する合焦位置検出工程と、
前記評価値情報に基づいて、前記マクロ撮影モードの前記撮影領域へと移行するか否かを決定する移行決定工程と、
を有し、
前記移行判定工程では、前記評価値情報のレベルの最大値が小さい場合、又は、該レベルの最大値と最小値との差が小さい場合には、測距不能であると判定する
ことを特徴とする請求項5記載の撮像方法。
【請求項7】
前記移行決定工程では、前記評価値情報のレベルの最大値が前記撮影領域の移行可能な閾値レベル以上の場合に、前記マクロ撮影モードの前記撮影領域への移行を決定することを特徴とする請求項6記載の撮像方法。
【請求項8】
前記移行決定工程では、前記マクロ撮影モードの前記撮影領域への移行が決定した場合に、移行する当該撮影領域の全域を走査させることを特徴とする請求項6又は7記載の撮像方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2011−95763(P2011−95763A)
【公開日】平成23年5月12日(2011.5.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−277246(P2010−277246)
【出願日】平成22年12月13日(2010.12.13)
【分割の表示】特願2006−75490(P2006−75490)の分割
【原出願日】平成18年3月17日(2006.3.17)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】