JP2005078009A - カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な操作でＡＦエリアを瞬時のうちに設定することができるデジタルカメラを提供すること。
【解決手段】ＬＣＤパネル１２１１の表面に配備されたタッチパネル１２２によってＡＦエリアを任意に設定する。タッチパネル１２２をタッチ操作するだけで、簡単にＡＦエリアを設定することができ、シャッタチャンスを逸することなく快適な動画撮影を行なえる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）機能を有するデジタルカメラに関する。

従来よりＡＦ機能を持つ、様々なタイプのデジタルカメラが知られているが、その中に撮影レンズを通してデジタルカメラ内のＣＣＤ固体撮像素子に導かれた被写体像を利用して焦点調節を行うものがある。これはＴＴＬＡＦと呼ばれるもので、このようなカメラでは光軸方向へフォーカスレンズを所定の間隔ごとに動かして、その動かされているフォーカスレンズを通して得られる画像データに基づいて焦点調節を行う。

このようなＡＦ機能を備えたデジタルカメラの中にはユーザが自分の撮りたい被写体のどこの領域に焦点を合わすかを、操作子の設定よって任意に行えるものもある（例えば特許文献１参照）。
特開平６−１１３１８７号公報

これらの先行例のものでは、様々な形状の焦点をあわす領域をＡＦエリアとして任意に選択可能にして様々なシーンに対応自在とするような提案が為されているが、操作が煩雑で、ＡＦエリアを設定している間にシャッタチャンスを逃すことがある。

本発明は、上記事情に鑑み、簡単な操作でＡＦエリアを瞬時のうちに設定することができるデジタルカメラを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明のカメラは、焦点調節自在な撮像レンズによって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、その被写体を表わす画像データを得る写真撮影を行うカメラにおいて、
上記画像データに基づく画像を表示する表示画面と、
タッチ操作により上記表示画面内の任意の位置に測距用の領域を設定する、その表示画面の表面に配備されたタッチパネルと、
前記タッチパネルの操作により設定された測距用の領域内の画像データに基づいて測距情報を得る距離検出部と、
前記撮影レンズを、前記距離検出部で得られた測距情報に応じた位置に調整する焦点調節部とを備えたことを特徴とする。

上記本発明のデジタルカメラによれば表示画面を見ながら表示画面の表面に配備されたタッチパネルをタッチ操作するという簡単な操作で測距用の領域すなわちＡＦエリアが瞬時のうちに設定される。

ここで前記タッチパネルが操作されて上記表示画面内の任意の位置に測距用の領域が設定されたときに、その領域の画像をその表示画面に拡大して表示する画像信号処理部を備えていることが好ましい。

このように画像信号処理部を備えていると、撮影者はＡＦエリアを設定した領域の拡大画像を見ることができる。そうすると、撮影者は自分の撮りたいところに焦点があっているかどうかを確認し易い。

以上、説明したように、簡単な操作でＡＦエリアを瞬時のうちに設定することができるデジタルカメラを提供することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は本発明の実施形態を示すカメラを背面斜め上方から見た斜視図である。ここではカメラとしてビデオカメラを例に掲げている。

図１に示すように前方には撮影レンズ１０が配備されている。その撮影レンズ１０を前方側としてこのビデオカメラ１の背面側にはモード切替スイッチ１１が設けられており、このモード切替スイッチの操作により、動画撮影（ＲＥＣ）、再生（ＰＬＡＹ）が切り替えられる。

またそのモード切替スイッチ１１の隣には録画ボタン１２がある。またモード切替スイッチ１２の下方にはフォーカスポイント切替スイッチ１３があり、撮影者がこのフォーカスポイント切替スイッチ１３をｓｅｌｅｃｔ側に切り換えると撮影者により任意の位置にＡＦエリアを設定することができ、また撮影者がこのフォーカスポイント切替スイッチをＮＯＮ側に切り替えると、このカメラは自動的にＡＦエリアを中央に設定する。

このビデオカメラ本体にはファインダとなるＬＣＤが設けられており、そのＬＣＤが回動自在な保持部１２１０に保持されている。この保持部１２１０が回動され、図１に示すように展開されるとＬＣＤパネル１２１１をファインダ代わりに使用することができる。一方、図１に示した展開した状態からＬＣＤパネル１２１を反対方向に回動するとＬＣＤパネル１２１１を含むＬＣＤがビデオカメラ１本体に収容される。

図１には、保持部１２１０が回動され、ＬＣＤパネル１２１１が展開された状態が示されている。ここではフォーカスポイント切替スイッチ１３がｓｅｌｅｃｔ側に切り替えられているとして以下説明する。

このＬＣＤパネル１２１１の表面にはタッチパネル１２２が配備されており、そのタッチパネル１２２をタッチ操作することにより操作指示が後述するビデオカメラ１内部の信号処理部に伝えられる。図１にはＬＣＤパネル上に、撮影レンズ１０が向けられた方向の被写体が映し出され、そのＬＣＤパネルの表示画面の中央にあるフォーカスポイントが中央から左斜め上方の位置に変更された場合の例が示されている。

図１の斜め左上方の位置をタッチ操作するとその位置が新たなフォーカスポイントとなってＡＦエリアが設定される。図１の下方にはタッチ操作により新たにフォーカスポイント（符合＋で示す）の周縁に一点鎖線で示すＡＦエリアが設定された状態が示されている。

このタッチ操作によりＡＦエリアが設定されたときに、ＡＦエリア内に焦点のあった画像が拡大表示される。

ここでＡＦエリアの設定や拡大表示がどのように行なわれるかを含め、このビデオカメラ１の画像データがどのように処理されるかを、図２を参照して説明する。

図２はデジタルカメラ１００の内部に配備された信号処理部の構成ブロック図である。図２を参照してデジタルカメラ１００内にある信号処理部の構成を説明する。

図２はデジタルカメラ１００の内部に配備された信号処理部の構成ブロック図である。

本実施形態のデジタルカメラ１ではすべての動作が統括的にＣＰＵ１１０によって制御されている。図２に示す画像入力コントローラ１１５以降の部分は、ＤＳＰで構成されており、このＤＳＰとＣＰＵ１１０とが協働して処理が行なわれる。

ここではまず、フォーカスポイント切替スイッチ１３、モード切替スイッチ１１、レリーズボタン１２、タッチパネル１２２といった入力機器が操作されたときのＣＰＵ１１０の処理を説明する。

モード切替スイッチ１１が切り替えられｒｅｃ側にあるときには、ＣＰＵ１１０は撮影モードであることを認識し、撮影レンズのうち、焦点調節自在なフォーカスレンズ１０１を合焦点に位置させ、所定の撮影画角内の被写体を固体撮像素子たとえばＣＣＤ１１１上に結像させる。ＣＣＤ１１１ではその合焦点に位置させたフォーカスンズにより結像した被写体を表わす画像データを生成する。このＣＣＤ１１１で生成した画像データをタイミングジェネレータ１１２のタイミング信号に応じて所定の間隔ごとに後段に出力させ、画像データに基づく画像をスルー画像としてＬＣＤパネル上に表示させる。ここでいうスルー画像とはこのビデオカメラ１のフォーカスレンズ１０１を含む撮影レンズ１０が向けられた方向の被写体を表わす動画像であり、撮影者はＬＣＤパネル１２１１上に表示されているスルー画像をファインダ代わりにして撮影を行なう。

このスルー画像を生成するに当たり、焦点調節自在なフォーカスレンズ１０１を、撮影レンズ１０がいろいろな方向に向けられる度に合焦点位置に配置する必要がある。そこでスルー画像のピントずれが起きたときには、ＣＰＵ１１０はフォーカスレンズ１０１を被写体距離の最遠点に対応する位置から最近点に対応する位置までモータドライバ１０１ａにより移動させ、合焦点のサーチを行なっている。この合焦点のサーチを行なうときには、ＣＰＵ１１０から後段のＡＦ検出回路１２６にサーチを行なうという通知を行なって、フォーカスレンズを動かしながらＡＦ検出回路にコントラストのピークの検出を行なわせている。ＡＦサーチが終了したら、ＣＰＵ１１０はＡＦ検出回路１２６で検出された合焦点の位置を示すデータを受け取り、合焦点の位置にフォーカスレンズ１０１をモータドライバにより位置させている。このフォーカスレンズ１０１を移動させながら合焦点のサーチを行なうことをＡＦサーチと呼ぶ。

ＣＰＵ１１０は、撮影レンズ１０が向けられる方向が変わる度にフォーカスレンズ１０１を動かしながらＡＦ検出回路１２６にＡＦサーチを行なわせ、絶えず合焦点位置にフォーカスレンズ１０１を位置させるので、撮影レンズ１０が向けられる方向が変わってもすぐに焦点のあったスルー画像がＬＣＤ１２０上に表示される。このＣＰＵ１１０が本発明にいう焦点調節部に当たる。またＡＦ検出部１２６が本発明にいう距離検出部に当たる。

ここで、画像データの流れを簡単に説明する。

図２のビデオカメラ１では、撮影レンズ１０が向けられる方向が変わる度に、フォーカスレンズ１０１を合焦点に位置させ、ＣＣＤ１１１に被写体を結像させている。

ＣＰＵ１１０は、このＣＣＤ１１１で得た画像データをタイミングジェネレータ１１２からＣＣＤ１１１にタイミング信号を供給させることにより所定の間隔ごとにＣＤＳＡＭＰ１１３側に出力させている。またＣＰＵ１１０は、ＣＤＳＡＭＰ１１３で画像データの雑音を低減させ、雑音を低減させた画像データをＡ／Ｄ変換部１１４に供給させている。さらにＣＰＵ１１０はこのＡ／Ｄ変換部１１４で画像データをデジタル信号に変換させ、このデジタル信号に変換された画像データをＤＳＰ側の画像入力コントローラ１１５によりバス側に導かせ、このバス側に導かせた画像データを一旦メモリ１１６に記憶させている。

ここからはバス１１０１を介してＤＳＰ側で処理が行なわれる。

このメモリに記憶した画像データをＣＰＵ１１０の指示に基づいて画像信号処理回路１１７が読み出し、ＬＣＤパネル１２１１上に表示可能なＹＣ信号の画像データへ変換している。この変換したＹＣ信号の画像データをＣＰＵ１１０の指示に基づいてＶＲＡＭ１１８に記憶し、このＶＲＡＭ１１８からビデオエンコーダを介してＬＣＤ１２０に供給してＬＣＤパネル１２１１上に画像データに基づく画像を表示させている。

ＬＣＤ１２０ではＶＲＡＭ１１８の２つの記憶領域Ａ、Ｂから所定の間隔ごとに交互にＹＣ信号の供給を受けて、被写体を表わす画像を切り替えてＬＣＤパネル上にスルー画像を表示させている。

以上が、モード切替スイッチ１１がＲＥＣ側に切り替えられたときの画像データの流れである。

次に録画ボタン１２が押下され動画像撮影が行なわれたときの画像データの流れを説明する。

この録画ボタン１２が押下されたときには、録画ボタン１２が押下されたことをＣＰＵ１１０で検出し、ＣＰＵ１１０は、画像入力コントローラに導かせた画像データを一旦メモリ１１６に記憶させる。このメモリ１１６に記憶させた画像データを画像信号処理部１１７が読み出し、画像信号処理部１１７で処理を行ない、以降圧縮処理回路１２３、メディアコントローラ１２４を介して記録メディア１２５に撮影動画像を記録する。

このようにＣＰＵ１１０とＤＳＰとを含んだ信号処理部で、スルー画像の処理や撮影に係る記録処理が行なわれる。ここでフォーカスポイント切替スイッチ１３がｓｅｌｅｃｔ側に切り替えられたときにこの信号処理部でどのような処理が行なわれるかを説明する。

フォーカスポイント切替スイッチ１３がＮｏｎ側にあるときには、フォーカスポイントは無条件に撮影画角の中央に設定される。この中央に設定されている場合には、ＡＦ検出回路１２６により撮影画角のセンタを含む部分を測距用の領域（以下ＡＦエリアという）としてコントラストのピークが検出される。このピークが検出された位置が合焦点位置となり、その合焦点位置を示すデータをＣＰＵ１１０が受け取り、モータドライバ１０１ａにフォーカスレンズ１０１を駆動させ、合焦点位置に対応する位置にフォーカスレンズ１０１を位置させている。

ここでフォーカスポイント切替スイッチ１３がｓｅｌｅｃｔ側に切り替えられ、タッチパネル１２２のタッチ操作が行なわれた場合の処理を説明する。

ＣＰＵ１１０はフォーカスポイント切替スイッチ１３がｓｅｌｅｃｔ側に切り替えられたときにその切替信号を受け取る。この切替信号を受け取ったらＣＰＵ１１０はＡＦ検出回路１２６にタッチパネル１２２のタッチ操作により設定されたＡＦエリアを通知する。このビデオカメラ１では、予め撮影画角内を６４分割しその６４分割された領域をＡＦエリアとして使用することができる構成になっており、タッチパネル１２２のタッチ操作によりいずれかの位置が指定されたら、その位置を含むＡＦエリアがＣＰＵ１１０からＡＦ検出回路１２６に通知される。

たとえばタッチパネル１２２がタッチ操作されて図１に示す位置が指定されたら、図１の一点鎖線で示すＡＦエリアがＣＰＵ１１０により指定され、ＡＦ検出回路１２６に通知される。この通知を受けたＡＦ検出回路１２６では、指定されたＡＦエリアでコントラストを検出して合焦点の検出を行なう。そしてＣＰＵ１１０はフォーカスレンズ１０１をモータドライバ１０１ａにより駆動してそのＡＦエリア内の合焦点に対応する位置にフォーカスレンズ１０１を位置させる。

このときには、タッチ操作により指定されたＡＦエリア内の画像データを画像信号処理回路１１７で拡大処理し、ＶＲＡＭ１１８に供給してＬＣＤ１２０のＬＣＤパネル１２１１上にそのＡＦエリア内の画像を拡大表示させる。

ここでレリーズボタン１２が押下されたら、そのＡＦエリア内に焦点のあった画像をＣＣＤ１１１から出力させ、画像処理回路１１７、圧縮処理回路１２３で所定の処理を行なわせて記録メディアコントローラ１２４に記録メディア１２５への撮影動画像データの記録を行なわせている。

なお、このビデオカメラには、二つの開口を持つ絞り（ＩＲＩＳ）１２８やそれら絞り１２８の切り替えを行なうために輝度を検出するＡＥ＆ＡＷＢ検出回路１２７も配備されており、このＡＥ＆ＡＷＢ検出回路１２７で輝度の検出を行なって２つの絞りのうち、いずれかの絞りに切り替えたり、ホワイトバランスの調整を行なったりして鮮明なカラー画像を得ている。

図３はＣＰＵ１１０が行なう処理の手順を示すフローチャートである。

ステップＳ３０１では、動画撮影モードであるか再生モードであるかを判定する。ここでモード切替スイッチ１１がＲＥＣ側に切り替えられ、動画撮影モードになっていたらＹ側に進みステップＳ３０２でＡＦエリアを任意に設定するかどうかを判定する。ここではＡＦエリアをタッチパネルのタッチ操作により設定することをＡＦマニュアル設定と記載してある。

このＡＦマニュアル設定を行なうかどうかはフォーカスポイント切替スイッチがｓｅｌｅｃｔ側、Ｎｏｎ側どちらに切り替えられているかによって判断される。このステップＳ３０２でフォーカスポイント切替スイッチ１３がｓｅｌｅｃｔ側に切り替えられていたらＹ側に進み、ステップＳ３０３で録画ボタン１２が押下されたかどうかを判定する。録画ボタン１２が押下され撮影がスタートしているものとしてＹ側に進み、次のステップＳ３０４でタッチパネル１２２のタッチ操作によりＡＦ位置をＬＣＤパネル１２１１内に設定したかどうかを判定する。

ここでは、このステップＳ３０４でタッチパネルのタッチ操作による設定が行なわれずに録画ボタン１２が押下されたものとする。この場合にはステップＳ３０４からＮ側に進み、ステップＳ３０５で被写体の中央にフォーカスポイントを設定してＡＦサーチを行なう。ＡＦサーチ後、フォーカスレンズを合焦点位置に配置したら、次のステップＳ３０６で、動画撮影の記録を行ない、記録メディアに圧縮した動画像ファイルを記録する。

ステップＳ３０７で再度録画ボタン１２が押され、動画撮影停止が指示されたらＹ側に進みステップＳ３０８で動画撮影を停止する。

また、ステップＳ３０３で録画ボタン１２が押下されないうちはＮ側へ進み、ステップＳ３１０でタッチパネルのタッチ操作があったどうかを判定する。ステップＳ３０３とステップＳ３１０は繰り返し行なわれており、録画ボタンの押下あるいはタッチパネルのタッチ操作、いずれかの操作に応じて適宜処理が行なわれる。

ここでレリーズボタン１２の押下ではなくタッチ操作があったらステップＳ３１０から次のステップＳ３１１の処理を行い、ステップＳ３１１でタッチパネルの押下位置を検出してその位置を含むＡＦエリアをＡＦ検出回路に通知する。さらに次のステップＳ３１２でそのＡＦエリア内の画像を拡大表示させるため画像信号処理部で拡大処理を行ない、その拡大処理を行なった画像データをＶＲＡＭに供給してＬＣＤパネル上に領域内の画像を拡大表示させる。そしてステップＳ３０３に戻って再び録画ボタンの押下を待つ。

ステップＳ３０３で録画ボタンの押下があって、撮影がスタートしたらＹ側に進み、次のステップＳ３０４でタッチパネルのタッチ操作によりＡＦ位置設定つまりＡＦエリアの設定をしたかどうかを判定する。ここではステップＳ３１０でタッチ操作を行なっているものとしてＹ側に進み、ステップＳ３２０でＡＦエリア内の合焦点検出を行なって、そのＡＦエリア内の合焦点位置にフォーカスレンズを駆動する。さらにこのステップＳ３２０で、ステップＳ３１２で行なった拡大表示を解除し、撮影画角内の被写体をＬＣＤパネル上に表示させる。次のステップＳ３０６で動画撮影記録を行ない、記録メディアに、ＡＦエリア内の中央に焦点のあった画像を表わす動画像データを動画像ファイルとして記録メディアに記録させる。

またステップＳ３０２フォーカスポイント切替スイッチ１３がＮｏｎ側に切り替えられていたらＮ側に進み被写体の中心をフォーカスポイントとして合焦点の検出を行なってフォーカスレンズを合焦点位置に配置する。次のステップＳ３３１で録画ボタンが押下されていたらＹ側に進みステップＳ３０６で動画撮影の記録を行なう。

また、モード切替スイッチ１１がｐｌａｙ側に切り替えられていたら、ステップＳ３０１でＮ側に進みステップＳ３４０で記録メディアから画像ファイルを読み出し、その読み出した画像ファイルの中の画像データを圧縮処理回路で伸張してＬＣＤパネル上に再生動画像を表示させる。

このように動画撮影時に、簡単な操作で焦点の位置を任意に設定することができ、その任意の位置に焦点のあった画像を撮影記録することができる。

本発明の一実施形態であるビデオカメラを背面斜め後方から見た斜視図である。 図１のデジタルカメラ内に配備される信号処理部の構成ブロック図である。 図２のＣＰＵ内蔵のＲＯＭ内に格納されるプログラムで行われる処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ デジタルカメラ
１０ 撮影レンズ
１０１ フォーカスレンズ
１０１ａ モータドライバ
１１ モード切替スイッチ
１２ 録画ボタン
１３ フォーカスポイント切替スイッチ
１１０ ＣＰＵ
１１１ ＣＣＤ
１１２ タイミングジェネレータ
１１３ ＣＤＳＡＭＰ
１１４ Ａ／Ｄ変換部
１１５ 画像入力コントローラ
１１６ メモリ
１１７ 画像信号処理回路、
１１８ ＶＲＡＭ
１１９ ビデオエンコーダ
１２０ ＬＣＤ
１２１０ ＬＣＤ保持部
１２１１ ＬＣＤパネル
１２２ タッチパネル
１２３ 圧縮処理回路
１２４ メディアコントローラ
１２５ 記録メディア
１２６ ＡＦ検出回路
１２７ ＡＥ＆ＡＷＢ検出回路
１２８ 絞り（ＩＲＩＳ）
１２８ａ モータドライバ

Claims (2)

1. 焦点調節自在な撮像レンズによって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うカメラにおいて、
   前記画像データに基づく画像を表示する表示画面と、
   タッチ操作により前記表示画面内の任意の位置に測距用の領域を設定する、該表示画面の表面に配備されたタッチパネルと、
   前記タッチパネルの操作により設定された測距用の領域内の画像データに基づいて測距情報を得る距離検出部と、
   前記撮影レンズを、前記距離検出部で得られた測距情報に応じた位置に調整する焦点調節部とを備えたことを特徴とするカメラ。
2. 前記タッチパネルが操作されて前記表示画面内に測距用の領域が設定されたときに、該領域の画像を該表示画面に拡大して表示する画像信号処理部を備えたことを特徴とする請求項１記載のカメラ。

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