JP2003222787A

JP2003222787A - デジタルカメラ

Info

Publication number: JP2003222787A
Application number: JP2002020479A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Gotanda; 芳治五反田
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-01-29
Filing date: 2002-01-29
Publication date: 2003-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】オートフォーカスカメラにおいて、撮影画像の
片側がぼけてしまう片ぼけの影響を排除した撮影画像を
撮影する。【解決手段】風景撮影など、特定の撮影モードが選択さ
れた場合は、撮影画角内の中央の領域に焦点をあわせ
る。特定の撮影モード以外の撮影モードが選択された場
合は、撮影画角内を複数に分割した各領域における被写
体の測距情報から撮影画角内の撮影深度を算出し、撮影
深度が基準閾値よりも小さい場合は撮影画角内の中央の
領域に焦点をあわせ、撮影深度が基準閾値よりも大きい
場合は最至近距離にある被写体を含む領域に焦点を合わ
せることで、片ぼけの影響を排除した撮影画像を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オートフォーカス
機能を有するデジタルカメラに係り、特に撮影画角内を
複数に分割した各領域ごとに被写体距離を求めて合焦位
置を決定する多分割オートフォーカスカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、カメラで被写体を撮影する際
には、自動的にピントをあわせるオートフォーカス（以
下、ＡＦと称する）が採用されている。ＡＦ機能の最も
一般的な実現方法は、レンズを通ってきた撮像信号をＣ
ＣＤ等の撮像素子で受光するＴＴＬ（Ｔｈｒｏｕｇｈ
ＴｈｅＬｅｎｓ）方式を用いた方法で、レンズを前後
に移動させながらＣＣＤで受光した撮像信号のコントラ
ストを測定し、そのコントラストが最も大きくなるとき
のレンズ位置をマイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵと
称する）で算出して、そのレンズ位置にレンズを移動さ
せることで焦点をあわせる方法である。

【０００３】また、ピントを合わせたいと欲する被写体
が、撮影画角内の中央付近からはずれた周辺部に存在す
る場合でもピントを合わせられるように、レンズを前後
に移動させながら撮影画角内を複数に分割した各領域に
おける撮像信号のコントラストの測定を行ない、そのコ
ントラストから各領域に存在する被写体の測距情報を算
出し、最至近距離にある被写体を含む領域に焦点をあわ
せる多分割領域ＡＦ機能も採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】レンズを前後に移動さ
せる動作は、レンズとＣＣＤの間の距離を変化させるこ
とに等しく、レンズとＣＣＤとの間の距離は、被写体ま
での距離に対応する。レンズとＣＣＤの間の距離が短い
場合、被写体は遠くにあることを意味し、レンズとＣＣ
Ｄの間の距離が長い場合、被写体は近くにあることを意
味している。

【０００５】ＣＣＤとレンズは、平行になるように取付
けられているのが理想であるが、組立誤差等により、実
際はＣＣＤがレンズとの平行面から少し傾いて取付けら
れている。この取り付け誤差によって、同じ距離にある
被写体を撮影する場合でもＣＣＤとレンズの間の距離に
差が生じる。特に撮像画角内の両隅では差が大きくな
り、撮像画角内の片側にある被写体を近距離、もう片側
にある被写体を遠距離にあると誤認識してしまうことが
ある。

【０００６】このような場合、測距情報から焦点をあわ
せる合焦位置を判定する場合、近距離にあると誤認識し
た被写体に焦点をあわせてしまい、もう片側の領域がほ
けてしまう片ぼけという現象が起こることがある。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑み、多分割ＡＦに
おいて上記片ぼけの影響を排除したデジタルカメラを提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のデジタルカメラのうちの第１のデジタルカメラは、
光軸方向への移動により焦点調節自在な撮影レンズによ
り所定の撮影画角内の被写体を固体撮像素子上に結像さ
せて該被写体を表わす画像データを得る写真画像を行う
デジタルカメラにおいて、複数の撮影モードの中から任
意の撮影モードを選択するモード選択操作子と、撮影画
角内を複数に分割した各領域ごとに各測距情報を得る多
分割測距部と、多分割測距部で得られた複数の測距情報
から、モード選択操作子の操作により選択された撮影モ
ードに応じたアルゴリズムで１つの測距情報を得る距離
決定部と、撮影レンズを、前記距離決定部で得られた１
つの測距情報に応じた位置に調整する焦点調整部とを備
えたことを特徴とする。

【０００９】ここで、複数の撮影モードとは、プログラ
ム線図やホワイトバランス等、何らかの処理を相互に変
更したものをいう。

【００１０】例えば、モード選択操作子で人物モードな
どある程度近距離にある被写体に焦点をあわせる目的の
モードを選択した場合、多分割測距部で撮影画角内を複
数に分割した各領域ごとにその領域に存在する被写体の
測距情報を測定し、距離決定部において多分割測距部で
測定した測距情報の中から被写体までの距離が、例えば
最至近距離である測距情報を有する領域を決定し、距離
決定部で決定した領域に焦点をあわせるように露出調整
部と焦点調整部で絞り、シャッタスピード、およびレン
ズ位置の調整を行なう。こうすることによって、特定の
被写体に焦点を合わせることができる。

【００１１】また、モード選択操作子で風景やストロボ
オフ時の夜景など、特定の被写体ではなく全体を撮影す
る目的のモードを選択した場合、距離決定部において撮
影画角内の中央の領域を合焦位置と決定し、その合焦位
置に焦点があうように、露出調整部と焦点調整部で絞
り、シャッタスピード、およびレンズ位置の調整を行な
う。こうすることによって、撮影画角内の片端だけぼけ
てしまうことが低減される。よって、本発明のデジタル
カメラを用いると、片ぼけの影響を避けた撮影を行なう
ことができる。

【００１２】さらに、上記目的を達成する本発明のデジ
タルカメラのうちの第２のデジタルカメラは、光軸方向
への移動により焦点調節自在な撮影レンズにより所定の
撮影画角内の被写体を固体撮像素子上に結像させて該被
写体を表わす画像データを得る写真撮影を行なうデジタ
ルカメラにおいて、撮像画角内を複数に分割した各領域
ごとに各測距情報を得る多分割測距部と、多分割測距部
で得られた複数の測距情報に基づいて、被写体距離の偏
差を示す距離偏差情報を求める距離偏差演算部と、多分
割測距部で得られた複数の測距情報から、前記距離偏差
演算部で求められた距離偏差情報により示される被写体
距離の偏差が所定の基準偏差を越えるか否かに応じたア
ルゴリズムで１つの測距情報を得る距離決定部と、撮影
レンズを、前記距離決定部で得られた１つの測距情報に
応じた位置に調整する焦点調整部とを備えたことを特徴
とする。

【００１３】本発明の第２のデジタルカメラは、多分割
測距部で撮影画角内を複数に分割した各領域ごとにその
領域に存在する被写体の測距情報を測定し、距離偏差演
算部において多分割測距部から得た測距情報の偏差を求
め、距離決定部において距離偏差演算部で求めた結果が
所定の基準偏差を越えるか否かを判定する。被写体距離
の偏差が基準の閾値よりも大きい場合は、組立誤差に起
因する偏差ではないことを意味し、被写体距離が、例え
ば最至近距離である測距情報を有する領域を合焦位置と
決定する。逆に被写体距離の偏差が基準の閾値よりも小
さい場合は、組立誤差に起因する偏差である可能性が高
く、すべての被写体はほぼ同じ距離に存在することを意
味し、例えば撮像画角内の中央を合焦位置と決定する。
このように算出した合焦位置に焦点があうように、露出
調整部と焦点調整部で絞り、シャッタスピード、および
レンズ位置の調整を行なうことによって、撮影画角内の
片端だけぼけてしまうことがなくなる。よって、本発明
の第２のデジタルカメラを用いた場合も、特定の被写体
に焦点をあわせようとするときにおいても、片ぼけの影
響を受けることなく撮影を行なうことができる。

【００１４】また、本発明の第２のデジタルカメラに備
えられた撮影レンズは、焦点距離調節自在な撮影レンズ
であって、距離決定部は、距離偏差演算部で求められた
距離偏差情報により示される被写体距離の偏差が所定の
基準偏差を越えるか否かの判定にあたり、撮影レンズの
現在調節されている焦点距離に応じた基準偏差を採用し
て判定を行なうものであることが好ましい。

【００１５】焦点距離が短い場合、焦点距離が長い場合
よりも片ぼけの影響を受け易い。したがって、焦点距離
に応じて基準偏差を変えることにより、片ぼけの影響を
さらに低減させた撮影を行なうことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００１７】図１は、本発明の一実施形態のカメラの外
観図である。

【００１８】図１（ａ）は、カメラを上から見た上面図
である。このカメラの上面には、レリーズ釦１１が備え
られている。レリーズ釦１１は、撮影時に押され、シャ
ッタを切る釦である。

【００１９】図１（ｂ）は、カメラを正面から見た正面
図である。このカメラの正面には、閃光発光部２１、タ
リーランプ２２、および調光センサ２３が備えられてい
る。閃光発光部２１は、撮影時に発光し、光を補う。タ
リーランプ２２は、タイマ撮影を行なう際に、点灯ある
いは点滅して撮影タイミングを知らせる。調光センサ２
３は、閃光発光部２１で発光した光量を計測し、閃光発
光部２１の発光量を適性光量に調節するためのセンサで
ある。

【００２０】図１（ｃ）は、カメラを横から見た側面図
である。ＤＣ電源およびテレビなどの外部機器に接続す
るための接続口３１が備えられている。

【００２１】図１（ｄ）は、カメラを背面から見た背面
図である。カメラの背面には、画像選択レバー４１、パ
ワースイッチ４２、表示釦４３、ズームテレ釦４４、ズ
ームワイド釦４５、閃光発光用釦４６、十字カーソル釦
４７、撮影モード選択ダイヤル４８、および画面４９が
備えられている。

【００２２】画像選択レバー４１は、撮影する画像や再
生する画像が動画か、静止画かを選択するためのレバー
である。パワースイッチ４２は、電源スイッチである。
パワーオフの状態でこのパワースイッチ４２を押すとカ
メラの電源が入り、逆にパワーオン状態でパワースイッ
チ４２を押すとカメラの電源が切れる。表示釦４３は、
所望の動作を選択するためのメニュー画面などを画面４
９に表示させるための釦である。ズームテレ釦４４はズ
ームワイド釦４５と対になっており、本実施形態におい
ては０から９までの１０段階のズーム番号の選択ができ
る。ズームテレ釦４４を押すとズーム番号は小さくな
り、ズームワイド釦４５を押すとズーム番号は大きくな
る。ズーム番号が小さいほど焦点距離が長くなり、望遠
撮影を行なう際に選択される。逆にズーム番号が大きい
ほど焦点距離は短くなり、広角撮影を行なう際に選択さ
れる。閃光発光用釦４６は閃光発光部２１を使用すると
きに押される釦である。閃光発光用釦４６を押した後に
撮影すると、レリーズ釦１１を押したときに閃光発光部
２１が発光する。十字カーソル釦４７は、画面４９に表
示されたメニュー画面から所望の動作を選択するための
釦である。撮影モード選択ダイヤル４８は、本実施形態
のカメラにおいては、人物モード、風景モード、夜景モ
ード、およびスポーツモードの４つの撮影モードを選択
できる。人物モードは人物を撮影するときなど、ある程
度近距離にある被写体にピントを合わせて撮影する目的
のモードである。風景モードは風景を撮影するときど、
全体を撮影する目的のモードである。夜景モードは夜景
を撮影するモードである。スポーツモードは動きのある
被写体を撮影するときなど、ある瞬間のシャッターチャ
ンスを逃さずに撮影する目的のモードである。ここで選
択した撮影モードに従って、合焦位置の決定アルゴリズ
ム、露出などが決定される。

【００２３】尚、本実施形態ではプログラム線図が異な
るものを撮影モードと称しているが、プログラム線図が
同一であって、例えばホワイトバランスが異なるなど、
プログラム線図以外の処理が異なるものを撮影モードと
称してもよい。

【００２４】図２は、本実施形態におけるカメラのブロ
ック図を示す図である。

【００２５】このカメラには、ズームレンズ１０１、Ｉ
ＲＩＳ１０２、フォーカスレンズ１０３、ＣＣＤ１０
４、ＣＤＳ−ＡＭＰ１０５、Ａ／Ｄ変換回路１０６、画
像入力コントローラ１０７、画像信号処理回路１０８、
圧縮処理回路１０９、ビデオエンコーダ１１０、バス１
１１、ＣＰＵ１１２、ＡＦ検出回路１１３、ＡＥ＆ＡＷ
Ｂ検出回路１１４、メモリ１１５、ＶＲＡＭ１１６、メ
ディアコントローラ１１７、画像選択スイッチ１１８、
シャッタスイッチ１１９、ズームスイッチ１２０、閃光
発光スイッチ１２１、撮影モード選択ダイヤル１２２、
十字キー１２３、および画像表示装置１２４が具備され
ており、さらに、記録メディア２００が接続されてい
る。

【００２６】まず、各スイッチ、ダイヤル、およびキー
について説明する。

【００２７】画像選択スイッチ１１８は、撮影方法が静
止画撮影か、動画撮影かを切りかえるスイッチである。
図１（ｄ）の画像選択レバー４１で撮影方法が選択され
ると、その選択された撮影方法にしたがって画像選択ス
イッチ１１８が切りかわる。シャッタスイッチ１１９
は、シャッタを切るためのスイッチである。図１（ａ）
のレリーズ釦１１が押されるとシャッタスイッチ１１９
が入る。ズームスイッチ１２０は、図１（ｄ）のズーム
テレ釦４４とズームワイド釦４５を押すことで設定され
るズーム番号にしたがって、ズーム番号を切りかえるス
イッチである。閃光発光スイッチ１２１は、閃光発光部
２１の使用を設定するスイッチである。図１（ｄ）の閃
光発光用釦４６が押されると、閃光発光スイッチ１２１
が入る。撮影モード選択ダイヤル１２２は、図１（ｄ）
の撮影モード選択ダイヤル４８で指定された撮影モード
に従い、撮影モードを切り替えるダイヤルである。本実
施形態において、撮影モード選択ダイヤル４８で選択で
きる撮影モードは人物モード、スポーツモード、夜景モ
ード、および風景モードである。人物モード選択時は、
標準のプログラム線図に従うシャッタスピードおよび絞
り値で撮影を行う。スポーツモード選択時は、なるべく
シャッタスピードを短くして撮影を行う。風景モード選
択時は、絞り値を小さくして被写体深度を深くして撮影
を行う。夜景モード選択時は、暗い被写体を撮影した撮
影画像を明るくするため、絞り値を大きくして撮影を行
う。十字キー１２３は、図１（ｄ）の十字カーソル４７
で指定された情報にもとづき、動作を切りかえるための
キーである。

【００２８】次に、撮像信号を受光し、信号処理を行な
う部分について説明する。

【００２９】ズームレンズ１０１は、焦点距離の調節が
可能なレンズである。ズームレンズ１０１は、長焦点距
離に設定することにより望遠レンズの働きをし、短焦点
距離に設定することにより広角レンズの働きをする。ズ
ームスイッチ１２０で設定されたズーム番号がＣＰＵ１
１２に伝えられ、ＣＰＵ１１２で、そのズーム番号に対
応した焦点距離を実現するズームレンズ１０１の位置が
決定される。ＣＰＵ１１２からの指示によりモータドラ
イバ１がズームレンズ１０１にとりつけられたモータを
駆動し、ズームレンズ１０１を指定の位置に移動させる
ことにより、焦点距離を調節する。ＩＲＩＳ１０２は、
レンズに入ってくる光量を調整する。本実施形態のカメ
ラにおいては２段階の絞りで構成されている。ＣＰＵ１
１２からの指示によりモータドライバ２がＩＲＩＳ１０
２にとりつけられたモータを駆動し、指定の大きさの絞
りを設定することにより、光量を調整する。フォーカス
レンズ１０３は、焦点をあわせるためのレンズである。
被写体が近距離にある場合、フォーカスレンズ１０３と
ＣＣＤ１０４の距離が遠くなり、被写体が遠距離にある
場合、フォーカスレンズ１０２とＣＣＤ１０３の距離は
近くなる。ＣＰＵ１１２からの指示によりモータドライ
バ３がフォーカスレンズ１０３にとりつけられたモータ
を駆動し、フォーカスレンズ１０３を所定の位置に移動
させることにより、目的の被写体に焦点をあわせる。Ｃ
ＣＤ１０４は、撮像信号を受信するためのものである。
ＣＣＤ１０４にはタイミングジェネレータが接続されて
おり、タイミングジェネレータはＣＰＵ１１２からの指
示により電子シャッタの開閉を行ない、ＣＣＤ１０４で
撮像信号を受光するタイミングをつくる。ＣＤＳ−ＡＭ
Ｐ１０５は、ＣＣＤで受光した撮像信号をサンプリング
し、サンプリング後の撮像信号のゲインの調節を行な
う。画像コントローラ１０７は、ゲイン調節後の撮像信
号の入力を制御する。合焦位置を決定するため、本撮影
の前に撮像信号を受光するが、その際の撮像信号はＡＦ
検出回路１１３やＡＥ＆ＡＷＢ検出回路１１４に送り、
本撮影の際の撮像信号は、メモリ１１５に送る。画像信
号処理回路１０８は、撮像信号のＲＧＢレベルの調節、
ガンマ調整を行ない、撮像信号をＪＰＥＧ圧縮できるデ
ータの形であるＹＣデータに変換する。圧縮処理回路１
０９は、ＹＣデータに変換された撮像信号を記録メディ
ア１１８に記録するために圧縮する。ビデオエンコーダ
１１０は撮像信号を画像表示装置１２４で表示できるデ
ータの形に変換する。バス１１１は、ＣＰＵ１１２と画
像入力コントローラ１０７、画像信号処理回路１０８、
圧縮処理回路１０９、ビデオエンコーダ１１０、ＡＦ検
出回路１１３、ＡＥ＆ＡＷＢ検出回路１１４、メモリ１
１５、ＶＲＡＭ１１６、およびメディアコントローラ１
１７を接続するためのものである。ＣＰＵ１１２は、合
焦位置の決定、絞りやシャッタスピードの決定、モータ
ドライバやタイミングジェネレータへの動作の指示等を
行なう。ＡＦ検出回路１１４は、撮像信号のコントラス
ト信号の測定を行なう。ＡＥ＆ＡＷＢ検出回路１１４は
撮像信号の明るさの測定、ホワイトバランスの設定を行
なう。メモリ１１５は信号処理の途中の段階の信号を保
存しておくところである。ＶＲＡＭ１１６は領域Ａと領
域Ｂの２つの領域に分かれており、サイズが調節された
撮像信号が保存されるところである。メディアコントロ
ーラ１１７は、記録メディア２００への撮像信号の記録
や読み出しを制御する。画像表示装置１２４は図１
（ｄ）の画面４９にメニュー画面や撮影画像を表示させ
るためのものである。記録メディア２００はスマートメ
ディアやメモリスティックなど、撮影画像を記録してお
く記録媒体である。

【００３０】ここで、本実施形態におけるカメラで被写
体を撮影し、撮影画像を画像表示装置１２４に表示させ
る。

【００３１】図１（ｄ）の図１（ｄ）の撮影モード選択
ダイヤル４８で指定された撮影モードが撮影モード選択
ダイヤル１２２で設定され、設定された撮影モードがＣ
ＰＵ１１２に伝えられる。同様に、ズームスイッチ１２
０で設定されたズーム番号が、ズームスイッチ１２０か
らＣＰＵ１１２に伝えられる。

【００３２】ＣＰＵ１１２は、ズームスイッチ１２０か
ら伝えられたズーム番号から焦点距離を算出し、その焦
点距離を実現するレンズ位置にズームレンズ１０１を移
動させるようにモータドライバ１に指示する。

【００３３】モータドライバ１はＣＰＵ１１２からの指
示に従い、ズームレンズ１０１に取付けられたモータを
駆動して、ズームレンズ１０１を指定の位置に移動す
る。

【００３４】ここで、焦点をあわせる合焦位置を決定す
るため、撮像信号を受光する。

【００３５】ＣＣＤ１０４で受光した撮像信号は、ＣＤ
Ｓ−ＡＭＰ１０５でサンプリングされ、ゲインの調節が
行なわれる。ゲインの調節を施された撮像信号は、Ａ／
Ｄ変換回路１０６に送られ、デジタル信号に変換され
る。このデジタル信号は画像入力コントローラ１０７に
送られ、画像入力コントローラ１０７からＡＦ検出回路
１１３とＡＥ＆ＡＷＢ検出回路１１４に送られる。

【００３６】ＡＦ検出回路１１３では、撮像画角内を複
数に分割した各領域ごとに、撮像信号のコントラストが
測定される。さらに、そのコントラスト信号を用いて、
分割した各領域に写し出された被写体までの測距情報が
算出される。この測距情報は、ＣＰＵ１１２に送られ
る。

【００３７】ＡＥ＆ＡＷＢ検出回路１１４では、ＡＥ検
出回路で撮像信号の明るさが測定され、ＡＷＢ回路でホ
ワイトバランスが設定される。ここで得られた情報は、
ＣＰＵ１１２に送られる。

【００３８】ＣＰＵ１１２では、ＡＦ検出回路１１３か
ら送られた測距情報と撮影モード選択ダイヤル１２２か
ら送られた撮影モード情報とを用いて、所定のアルゴリ
ズムに従い、フォーカスレンズ１０３の合焦位置が決定
される。この合焦位置を決定する方法については後述す
る。同様に、ＡＥ＆ＡＷＢ検出回路１１４から送られた
明るさの情報と、撮影モード選択ダイヤル３８から送ら
れた撮影モードの情報から、露出を決定する絞り値とシ
ャッタスピードが決定される。この絞り値の情報から、
ＩＲＩＳ１０２で使用する絞りを決定する。

【００３９】上記の手順で合焦位置および絞りが決定さ
れると、本撮影を行う。ＣＰＵ１１２は、フォーカスレ
ンズ１０３を合焦位置に移動させるようにモータドライ
バ３に指示を与える。モータドライバ３はＣＰＵ１１２
からの指示に従い、フォーカスレンズ１０３に取付けら
れたモータを駆動し、フォーカスレンズ１０３を指定の
合焦位置に移動する。また、ＣＰＵ１１２は、決定した
大きさの絞りを設定するように、モータドライバ２に指
示を与える。

【００４０】モータドライバ２はＣＰＵ１１２からの指
示に従い、ＩＲＩＳに取付けられたモータを駆動して指
定された大きさの絞りを設定する。モータドライバ３は
ＣＰＵ１１２からの指示に従い、フォーカスレンズ１０
３に取付けられたモータを駆動し、フォーカスレンズを
指定の位置に移動する。焦点設定後にＣＣＤ１０４で受
光された撮像信号は、画像入力コントローラ１０７から
上記とは異なりメモリ１１５に送られ、以下のような処
理を行なう。

【００４１】ズームレンズ１０１、ＩＲＩＳ１０２、フ
ォーカスレンズ１０３を通り、ＣＣＤ１０４で受光され
た撮像信号は、合焦位置を決定する際と同様の手順でデ
ジタル変換される。Ａ／Ｄ変換部１０６でデジタル変換
された撮像信号は、画像入力コントローラ１０７に送ら
れ、画像入力コントローラ１０７からメモリ１１５に送
られる。ここで、Ａ／Ｄ変換部１０６からメモリ１１５
に送られた、信号処理の施されていないデジタル変換さ
れた撮像信号を生データと称する。この生データは、こ
のままでは画像表示装置１２４に出力出来ないため、信
号処理を施す。生データはメモリ１１５から画像信号処
理回路１０８に送られる。画像信号処理回路１０８で
は、受け取った生データのＲＧＢレベルの調節、ガンマ
調整を行ない、生データをＪＰＥＧ圧縮できるデータの
形であるＹＣデータに変換する。ＹＣデータに変換され
たＹＣ変換後撮像信号は、再びメモリ１１５に送られ
る。メモリ１１５に格納されたＹＣ変換後撮像データ
は、メモリ１１５からＶＲＡＭ１１６の領域Ａまたは領
域Ｂに送られる。さらにＹＣ変換後撮像信号は、ＶＲＡ
Ｍ１１６からビデオエンコーダ１１０に送られ、ビデオ
エンコーダ１１０を介して画像表示装置１２４に送られ
る。このようにして生データに信号処理を施し、画像表
示装置１２４で撮影画像を表示する。

【００４２】以上で、本実施形態におけるカメラで被写
体を撮影し、撮影画像を画像表示装置１２４に表示させ
る説明を終了し、以下、本実施形態におけるカメラで被
写体を撮影し、撮影画像を記録メディア２００に記録す
る説明をする。ここで、撮影画像を画像表示装置１２４
に表示する場合との相違点のみ説明する。

【００４３】図１（ｄ）の撮影モード選択ダイヤル１２
２で選択された撮影モードが撮影モード選択ダイヤル１
２２で設定され、設定された撮影モードがＣＰＵ１１２
に伝えられる。同様に、画像選択レバー４１で選択され
た撮影方法が画像選択スイッチ１１８で設定され、設定
された撮影方法がＣＰＵ１１２に伝えられる。

【００４４】ここで、上記のように撮影画像が画像表示
装置１２４に表示される。画像表示装置１２４に表示さ
れた撮影画像を確認し、撮影者が図１（ａ）のレリーズ
釦１１を押すと、シャッタスイッチ１１９が入る。

【００４５】シャッタスイッチ１１９が入ると、ＣＰＵ
１１２にその情報が伝えられる。ＣＰＵ１１２は、シャ
ッタスピードの情報を基に、タイミングジェネレータに
電子シャッタの開閉を指示する。タイミングジェネレー
タは、ＣＰＵの指示に従って、シャッタを開閉し、これ
によって、ＣＣＤが受光する光量が調節される。

【００４６】ＣＣＤ１０４で受光された撮像信号は、上
記の撮影画像を画像表示装１２４で表示させる場合と同
様の手順でデジタル変換され、信号処理が施される。こ
こでは、画像信号処理回路１０８でＹＣ変換された撮像
信号が、メモリ１１５に格納されてからの説明を行な
う。メモリ１１５に格納されたＹＣ変換後の撮像信号
は、保存するにはデータサイズが大きいため、圧縮処理
回路１０９に送られ、そこでＪＰＥＧ圧縮を施される。
ＪＰＥＧ圧縮後のＪＰＥＧ圧縮後撮像信号は、圧縮処理
回路１０９からメモリ１１５に送られる。メモリ１１５
に格納されたＪＰＥＧ圧縮後撮像信号は、メモリ１１５
からメディアコントローラ１１７に送られ、メディアコ
ントローラ１１７を介して記録メディア３００に送られ
る。このようにして撮像信号に信号処理を施し、記録メ
ディア３００に記録する。

【００４７】ここで、本実施形態のカメラの特徴は、焦
点を合焦位置を選択する部分にあるので、以下、これに
ついて述べる。

【００４８】まず、本実施形態のカメラで風景を撮影す
る際のＡＦによる合焦位置算出方法１について説明す
る。

【００４９】まず、図1（ｄ）の撮影モード選択ダイヤ
ル４８で風景モードを選択すると、撮影モード選択ダイ
ヤル１２２で風景モードが設定される。撮影モード選択
ダイヤル１２２は、本発明におけるモード選択操作子に
相当する。

【００５０】図３は、本実施形態におけるカメラによ
る、ＡＦ動作のメインフローチャート図である。以下、
このフローチャートに従って説明する。

【００５１】まず、ステップ（ａ）のＡＦ露出設定につ
いて説明する。

【００５２】このステップは本発明における露出調整部
の作用に相当する。ＣＰＵ１１２は、ＡＥ＆ＡＷＢ検出
回路１１４から送られた撮像信号の明るさの情報と、撮
影モード選択ダイヤル１２２から送られた撮影モードの
情報を用いて、シャッタスピードと絞りを設定する。

【００５３】次にステップ（ｂ）について説明する。

【００５４】このステップでは、フォーカスレンズ１０
３をＣＣＤ１０４に最も近づくスタート位置にあわせ
る。ＣＰＵ１１２はモータドライバ３にフォーカスレン
ズ１０３をスタート位置にあわせる指示をする。モータ
ドライバ３はＣＰＵ１１２からの指示に従い、フォーカ
スレンズ１０３に取り付けられたモータを駆動してフォ
ーカスレンズ１０３をスタート位置に移動する。

【００５５】次に、ステップ（ｃ）のＡＦサーチについ
て説明する。

【００５６】このステップは本発明における多分割測距
部の作用に相当する。図５は、撮像画角内を複数に分割
した各領域ごとに、焦点をあわせる合焦位置を算出する
にあたり、撮像画角内を分割したイメージを示す図であ
る。撮像画角内において、合焦位置を算出する多分割Ａ
Ｆ領域は、本実施形態においては、領域０から領域６３
までの６４に分割されている。撮像画角の端は、焦点が
うまくあわないことがあるため、多分割ＡＦ領域からは
除かれている。この多分割ＡＦ領域においてＡＦサーチ
を行なう。

【００５７】図４は、ステップ（ｃ）のＡＦサーチの手
順を詳しく示した、ＡＦサーチのフローチャート図であ
る。

【００５８】まず、図５に示す領域０においてフォーカ
スステップ駆動を行なう（ステップ（ｆ））。はじめ
は、フォーカスレンズ１０３をＣＣＤ１０４に最も近づ
いたスタート位置に駆動する。

【００５９】次にＡＦ評価値取得を行なう（ステップ
（ｇ））。ＡＦ検出回路１１３において図５に示す領域
０の部分の撮像信号のコントラストを測定して、その結
果をフォーカスレンズ位置０における領域０のＡＦ評価
値とする。同様な動作を領域１から領域６３でも行い、
フォーカスレンズ位置０における領域１から領域６３の
ＡＦ評価値を測定する。

【００６０】多分割ＡＦ領域のすべてについてＡＦ評価
値の測定が終了したら、２回目のフォーカスステップ駆
動を行う（ステップ（ｆ））。ＣＰＵ１１２からモータ
ドライバ３にフォーカスレンズ１０３を被写界深度に対
応する距離分、ＣＣＤ１０４から遠ざけるような指示を
伝える。モータドライバ３はフォーカスレンズ１０３に
取り付けられたモータを駆動し、フォーカスレンズ１０
３を指定の位置に移動する。このときのフォーカスレン
ズ１０３の位置をフォーカスレンズ位置１とする。ここ
で、フォーカスレンズ位置０の場合と同様に、フォーカ
スレンズ位置１における領域０から領域６３までのＡＦ
評価値を測定する。

【００６１】上記のように、フォーカスレンズ１０３の
位置を被写界深度に対応する距離分、ＣＣＤ１０４から
遠ざけ、領域０から領域６３のＡＦ評価値を測定する動
作をフォーカスレンズ位置１２まで繰り返す。フォーカ
スレンズ位置１２における領域０から領域６３のＡＦ評
価値の測定が終了すると、ＡＦサーチ終了とする（ステ
ップ（ｈ））。フォーカスレンズ位置０からフォーカス
レンズ位置１２における全領域のＡＦ評価値は、ＡＦ検
出回路１１３からＣＰＵ１１２に送られる。

【００６２】図３のＡＦ動作メインフローチャートのス
テップ（ｄ）に示された、合焦点演算について説明す
る。

【００６３】図７は、図３のステップ（ｄ）の合焦点演
算の手順を詳しく示した、合焦点演算のフローチャート
図である。

【００６４】まず、図３のステップ（ｃ）のＡＦサーチ
によって測定された領域０から領域６３のＡＦ評価値を
用いて、各領域の合焦位置を算出する（ステップ
（ｊ））。これはＣＰＵ１１２で行われる。

【００６５】図６は、領域０において、縦軸に上記のＡ
Ｆ評価値、横軸にフォーカスレンズ位置をとってグラフ
化した図である。このグラフはフォーカスレンズ位置３
のときにＡＦ評価値がピークとなるなだらかな曲線を示
す。ピークであるフォーカスレンズ位置３を領域０にお
ける合焦位置とする。フォーカスレンズ位置の値が小さ
いと被写体までの距離は遠く、フォーカスレンズ位置の
値が大きいと被写体までの距離は近いという関係を用い
て、合焦位置の値から被写体距離を算出し、その被写体
距離の逆数を領域０における測距情報とする。以上のよ
うな合焦位置および測距情報の算出を、領域０と同様に
領域１から領域６３にも行なう。

【００６６】次に、６４領域分の合焦位置および測距情
報の情報を基に、ＣＰＵ１１２において、６４領域の中
から測距情報の値の最大値と最小値を算出する。測距情
報は被写体距離の逆数であるため、測距情報の最大値
は、最至近距離にある被写体までの距離、測距情報の最
小値は、最遠距離にある被写体までの距離を表わす。こ
の測距情報の最小値をAFinf（最遠距離情報）とし、そ
のときの領域番号をInfNo（最遠距離領域番号）とする
（ステップ（ｋ））。同様に、測距情報の最大値をAFNe
ar（最至近距離情報）とし、そのときの領域番号をNear
No（最至近距離領域番号）とする（ステップ（ｌ））。

【００６７】図８は、ステップ（ｋ）、ステップ（ｌ）
での算出結果を示した図である。

【００６８】InfNoが９、AFinfが２．００、NearNoが６
２、AFNearが２．５０となっている。

【００６９】次に、撮影モードの判定を行なう（ステッ
プ（ｍ））。図７のステップ（ｍ）において、ここでは
撮影モードが風景モードであるため、ステップ（ｎ）に
は進まず、ステップ（ｒ）に進む。尚、ステップ（ｎ）
については、後に詳しく説明する。

【００７０】ステップ（ｒ）では、合焦点演算を行な
う。撮影画角内の中央ＡＦ領域にある被写体のうち、最
至近距離にある被写体に焦点を合わせる。ここで中央Ａ
Ｆ領域とは、図５に示す中央ＡＦ領域を示す。中央ＡＦ
領域（領域２７、領域２８、領域３５、領域３６）にお
ける測距情報の最大値を求める。この測距情報の最大値
を有する被写体が、中央ＡＦ領域内のうち最至近距離に
ある被写体であり、この被写体を焦点を合わせる主要被
写体と決定する。このステップは本発明における距離決
定部の作用に相当する。

【００７１】ステップ（ｑ）では、ステップ（ｒ）で求
めた主要被写体に焦点を合わせる。主要被写体の合焦位
置を、フォーカスレンズを移動する合焦レンズ位置とす
る。

【００７２】次に、図７のステップ（ｎ）からステップ
（ｐ）の説明は後に譲り、先に、図３のフローチャート
におけるステップ（ｅ）について説明する。

【００７３】ＣＰＵ１１２は、フォーカスレンズ１０３
をステップ（ｄ）で決定した合焦レンズ位置に移動させ
る指示をモータドライバ３に送る。このステップは、本
発明における焦点調節部の作用に相当する。モータドラ
イバ３は、フォーカスレンズ１０３に取付けられている
モータを駆動し、フォーカスレンズ１０３を指定の位置
に移動する。以上の手順で焦点をあわせることによっ
て、片ぼけの影響を受けない撮影画像を得ることができ
る。

【００７４】尚、ここでは撮影モードとして風景モード
が選択されているが、本実施形態のカメラにおいては、
ストロボスイッチを押さない状態で夜景モードが撮影モ
ードとして選択された場合も、風景モードと同じ処理手
順に基づいた処理が行なわれる。

【００７５】以上で本実施形態におけるカメラで撮影す
る際のＡＦによる合焦位置算出方法１の説明を終了す
る。

【００７６】次に、人物をズーム番号８のズームで撮影
する際のＡＦによる合焦位置算出方法２の説明をする。
ズーム番号８のときのズームレンズ１０１は、広角ズー
ムレンズの働きをする。上記の合焦位置算出方法１の説
明と重なる部分においては説明を省き、相違点のみ説明
する。尚、図８は合焦位置算出方法１における測距情報
の最大値、最小値を表わす図であるが、合焦位置算出方
法２においてもこの図を使って説明する。

【００７７】まず、図1（ｄ）の撮影モード選択ダイヤ
ル４８で人物モードを選択すると、撮影モード選択ダイ
ヤル１２２で人物モードが設定される。

【００７８】次に、図１（ｄ）のズームテレ釦４４とズ
ームワイド釦４５でズーム番号８を選択すると、ズーム
スイッチ１２０でズーム番号８が設定される。

【００７９】図３に示す、本実施形態のカメラによるＡ
Ｆ動作のメインフローチャート図において、合焦位置算
出方法１との相違点である合焦点演算（ステップ
（ｄ））について説明する。

【００８０】図７のフローチャートにおいて、合焦位置
算出方法１と同様にステップ（ｊ）からステップ（ｌ）
の処理を行なう。

【００８１】ステップ（ｍ）で、撮影モードは人物モー
ドであるため、ステップ（ｎ）に進む。各領域における
測距情報の最大値と最小値の差を撮影深度と称する。ス
テップ（ｎ）では、撮影深度を算出する。このステップ
は、本発明の距離偏差演算部の作用に相当する。

【００８２】図８は、ステップ（ｋ）、およびステップ
（ｌ）で算出した、AFinf（最遠距離情報）、InfNo（最
遠距離の領域番号）、AFnear（最至近距離情報）、Near
No（最至近距離の領域番号）の値を示した図である。図
７のステップ（ｎ）の式、 DEF ＝ AFnear − AFinf にこれらの値を代入すると， DEF ＝２．５０ − ２．００＝０．５０となり，DEF（撮影深度）は０．５０となる。

【００８３】図９はズーム番号と撮影深度の基準値との
対応を示した図である。撮影深度の基準値は、片ぼけが
起こる可能性が大きいか否かを判定するための閾値であ
る。ズーム番号が大きい場合は広角撮影用に焦点距離が
短く、ズーム番号が小さい場合は望遠撮影用に焦点距離
が長く設定される。焦点距離が短い場合、焦点距離が長
い場合よりも片ぼけの影響を受け易いため、焦点距離に
よって撮影深度の基準値を変えたほうが片ぼけの影響を
軽減させることができる。したがって、本実施形態のカ
メラにおいてはズーム番号によって異なる基準値を設け
ている。

【００８４】ここではズーム番号８が設定されているた
め、図９から基準値はＰ［８］＝０．８６とわかる。ス
テップ（ｏ）の比較を行なうと、Ｐ［８］＝０．８６、
ＤＥＦ＝０．５０であるため、Ｐ［ズーム番号］の方が
大きく、つまり撮影深度が基準値よりも小さい。これ
は、撮影画角内にある被写体の距離が、すべてほぼ同じ
距離にあることを示し、この状態で最至近距離にある被
写体の含まれる領域に焦点を合わせてしまうと、最至近
距離にある被写体の含まれる領域の反対側の領域がぼけ
てしまう片ぼけが起こるおそれがある。これを防ぐた
め、図５に示す中央ＡＦ領域に焦点をあわせる。

【００８５】ステップ（ｒ）に進む。

【００８６】以下、合焦位置算出方法１と同様に主要被
写体と合焦レンズ位置を算出し、フォーカスレンズ１０
３を合焦レンズ位置に移動する。このような手順で焦点
を合わせることで、片ぼけの影響を受けない撮影画像を
得ることができる。

【００８７】以上で本実施形態におけるカメラで撮影す
る際のＡＦによる合焦位置算出方法２の説明を終了す
る。

【００８８】次に、人物をズーム番号８のズームで撮影
した合焦位置算出方法２に代えて、ズーム番号２のズー
ムで撮影する際のＡＦによる合焦位置算出方法３の説明
をする。ズーム番号２のときのズームレンズ１０１は、
望遠レンズの働きをする。上記の合焦位置算出方法１お
よび合焦位置算出方法２の説明と重なる部分においては
説明を省き、相違点のみ説明する。尚、図８は合焦位置
算出方法１における測距情報の最大値、最小値を表わす
図であるが、合焦位置算出方法３においてもこの図を使
って説明する。

【００８９】まず、図1（ｄ）の撮影モード選択ダイヤ
ル４８で人物モードを選択すると、図２の撮影モード選
択ダイヤル１２２で人物モードが設定される。

【００９０】次に、図１（ｄ）のズームテレ釦４４とズ
ームワイド釦４５でズーム番号２を選択すると、ズーム
スイッチ１２０でズーム番号２が設定される。

【００９１】図３に示す、本実施形態のカメラによるＡ
Ｆ動作のメインフローチャート図において、合焦位置算
出方法１および合焦位置算出方法２との相違点である合
焦点演算（ステップ（ｄ））について説明する。

【００９２】図７のフローチャートにおいて、合焦位置
算出方法１および合焦位置算出方法２と同様にステップ
（ｊ）からステップ（ｌ）の処理を行なう。

【００９３】ステップ（ｍ）で、ここでは撮影モードは
人物モードであるため、ステップ（ｎ）に進む。

【００９４】図８は、ステップ（ｋ）、およびステップ
（ｌ）で算出した、AFinf（最遠距離情報）、InfNo（最
遠距離の領域番号）、AFnear（最至近距離情報）、Near
No（最至近距離の領域番号）の値を示した図である。図
７のステップ（ｎ）の式、 DEF ＝ AFnear − AFinf にこれらの値を代入すると， DEF ＝２．５０ − ２．００＝０．５０となり，DEF（撮影深度）は０．５０となる。

【００９５】ステップ（ｏ）において、ズーム番号２が
設定されているため、図９から基準値はＰ［２］＝０．
３８とわかる。ステップ（ｏ）の比較を行なうと、Ｐ
［２］＝０．３８、ＤＥＦ＝０．５０であるため、Ｐ
［ズーム番号］の方が大きく、つまり撮影深度が基準値
よりも大きい。これは、撮影画角内にある被写体の距離
の差が大きく、焦点を合わせる被写体をはっきりと判定
できることを示す。

【００９６】ここでステップ（ｐ）に進む。

【００９７】ステップ（ｐ）では、多分割ＡＦ領域内に
ある被写体のうち、最至近距離にある被写体を主要被写
体と判定する。

【００９８】以下、合焦位置算出方法１および合焦位置
算出方法２と同様に合焦レンズ位置を算出し、フォーカ
スレンズ１０３を合焦レンズ位置に移動する。このよう
な手順で焦点を合わせることで、片ぼけの影響を受けな
い撮影画像を得ることができる。

【００９９】以上で本実施形態におけるカメラで撮影す
る際のＡＦによる合焦位置算出方法３の説明を終了す
る。

【０１００】合焦位置算出方法２および合焦位置算出方
法３の説明で、撮影モードとして人物モードを選択した
場合について述べたが、スポーツモード、および夜景モ
ード（ストロボ使用時）などの場合もピントを調節する
際の手順についてもこの人物モードと同じ処理が行なわ
れる。

【０１０１】尚、本実施形態においては、ズーム番号に
よって異なる撮影深度の基準値を使用したが、ひとつの
基準値を使用してもよい。また、本実施形態のカメラに
おいて選択できる撮影モードは、人物モード、スポーツ
モード、風景モード、および夜景モードの４種類であっ
たが、撮影モードはこれらに限られるものではなく、他
に選択できるモードがあってもよい。

【０１０２】また、上記実施形態は、本発明の第１のデ
ジタルカメラ（撮影モードに応じたアルゴリズムで１つ
の測距情報を得る）と本発明の第２のデジタルカメラ
（被写体距離の偏差が所定の基準偏差を越えるか否かに
応じたアルゴリズムで１つの測距情報を得る）との双方
の実施態様を含むものであるが、これらは双方同時に実
現する必要はなく、それぞれの態様が独立して実現可能
である。

【０１０３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
片ぼけの影響を排除した撮影画像を撮影することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態が適用されたカメラの外観
図である。

【図２】本発明の一実施形態が適用されたカメラのブロ
ック図である。

【図３】本発明の一実施形態が適用されたカメラにおけ
る、ＡＦ動作のフローチャート図である。

【図４】本発明の一実施形態が適用されたカメラにおけ
る、ＡＦサーチ動作のフローチャート図である。

【図５】本発明の一実施形態が適用されたカメラにおい
て、撮像画角内を分割するイメージを示す図である。

【図６】領域０におけるＡＦサーチ動作の結果を示す図
である。

【図７】合焦点演算のフローチャート図である。

【図８】最遠距離情報および最至近距離の算出結果を示
した図である。

【図９】ズーム番号と深度の基準値との対応を示す図で
ある。

【符号の説明】

１１レリーズ釦２１閃光発生部２２タリーランプ２３調光センサ４１画像選択レバー４２パワースイッチ４３表示釦４４ズームテレ釦４５ズームワイド釦４６閃光発生釦４７十字カーソル釦４８撮影モード選択ダイヤル４９画面１０１ズームレンズ１０２ＩＲＩＳ１０３フォーカスレンズ１０４ＣＣＤ１０４１０５ＣＤＳ−ＡＭＰ１０６Ａ／Ｄ変換回路１０７画像入力コントローラ１０８画像信号処理回路１０９圧縮処理回路１１０ビデオエンコーダ１１１バス１１２ＣＰＵ１１３ＡＦ検出回路１１４ＡＥ＆ＡＷＢ検出回路１１６メモリ１１６ＶＲＡＭ１１７メディアコントローラ１１８画像選択スイッチ１１９シャッタスイッチ１２０ズームスイッチ１２１閃光発生スイッチ１２２撮影モード選択ダイヤル１２３十字キー１２４画像表示装置記録２００記録メディア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光軸方向への移動により焦点調節自在な
撮影レンズにより所定の撮影画角内の被写体を固体撮像
素子上に結像させて該被写体を表わす画像データを得る
写真画像を行うデジタルカメラにおいて、複数の撮影モードの中から任意の撮影モードを選択する
モード選択操作子と、撮影画角内を複数に分割した各領域ごとに各測距情報を
得る多分割測距部と、前記多分割測距部で得られた複数の測距情報から、前記
モード選択操作子の操作により選択された撮影モードに
応じたアルゴリズムで１つの測距情報を得る距離決定部
と、前記撮影レンズを、前記距離決定部で得られた１つの測
距情報に応じた位置に調整する焦点調整部とを備えたこ
とを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】光軸方向への移動により焦点調節自在な
撮影レンズにより所定の撮影画角内の被写体を固体撮像
素子上に結像させて該被写体を表わす画像データを得る
写真撮影を行なうデジタルカメラにおいて、撮像画角内を複数に分割した各領域ごとに各測距情報を
得る多分割測距部と、前記多分割測距部で得られた複数の測距情報に基づい
て、被写体距離の偏差を示す距離偏差情報を求める距離
偏差演算部と、前記多分割測距部で得られた複数の測距情報から、前記
距離偏差演算部で求められた距離偏差情報により示され
る被写体距離の偏差が所定の基準偏差を越えるか否かに
応じたアルゴリズムで１つの測距情報を得る距離決定部
と、前記撮影レンズを、前記距離決定部で得られた１つの測
距情報に応じた位置に調整する焦点調整部とを備えたこ
とを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項３】前記撮影レンズは、焦点距離調節自在な
撮影レンズであって、前記距離決定部は、前記距離偏差
演算部で求められた距離偏差情報により示される被写体
距離の偏差が所定の基準偏差を越えるか否かの判定にあ
たり、前記撮影レンズの現在調節されている焦点距離に
応じた基準偏差を採用して前記判定を行なうものである
ことを特徴とする請求項２記載のデジタルカメラ。