JP2005283637A - 撮影装置及びそのプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 シャッターボタンが全押しされると(S10)、ハイブリッドAF処理が完了したか否かを判断し(S12)、完了していないと判断すると位相差検出方式によるAF処理が動作中か否かを判断し、動作中である場合は位相差検出方式によるAF処理の完了を待って(S16でYに分岐)、静止画撮影・記録処理を行う(S19)。
【選択図】 図3
Description
また、このような問題点は、上記した特許文献記載の技術でも解決することができるというものではなかった。
被写体を撮像する撮像素子により得られた撮像画像のコントラスト値を検出することにより被写体に対してフォーカスを行うコントラストAF制御手段と、
前記位相差AF制御手段と前記コントラストAF制御手段とを用いて被写体に対してフォーカスを行うハイブリッドAF制御手段と、
半押し操作と全押し操作が可能なシャッターボタンと、
前記シャッターボタンが半押し操作されたか否かを判断する第1の判断手段と、
前記シャッターボタンが一気に全押し操作されたか否かを判断する第2の判断手段と、
前記第1の判断手段によりシャッターボタンが半押し操作されたと判断された場合、前記ハイブリッドAF制御手段によるAF制御により被写体に対してフォーカスを行う第1のAF制御手段と、
前記第2の判断手段によりシャッターボタンが一気に全押し操作されたと判断された場合、前記位相差AF制御手段によるAF制御により被写体に対してフォーカスを行う第2のAF制御手段と
を備えたことを特徴とする。
前記第1のAF制御手段による前記ハイブリッドAF制御手段によるAF制御のうち位相差AF制御手段によるAF制御が完了する前に、前記シャッターボタンが全押しされたと判断した場合に、シャッターボタンが一気に全押し操作されたと判断するようにしてもよい。
前記シャッターボタンが半押しされてから前記シャッターボタンが全押しされることなく所定時間が経過した場合に前記シャッターボタンが半押しされたと判断し、
前記第2の判断手段は、
前記シャッターボタンが半押しされてから所定時間経過前に前記シャッターボタンが全押しされた場合に前記シャッターボタンが一気に全押しされたと判断するようにしてもよい。
前記第1の判断手段によりシャッターボタンが半押しされたと判断されることなく前記シャッターボタンが全押しされたと判断した場合に前記シャッターボタンが一気に全押しされたと判断するようにしてもよい。
前記第1の失敗判断手段により前記第2のAF制御手段によるAF制御が失敗したと判断された場合、前記コントラストAF制御手段によるコントラストAF制御のみによるAF制御に切り替えて被写体に対してフォーカスを行う第3のAF制御手段と、
を備えるようにしてもよい。
前記第2の失敗判断手段により前記第3のAF制御手段によるAF制御が失敗したと判断した場合、パンフォーカスにより被写体に対してフォーカスを行う第4のAF制御手段と、
を備えるようにしてもよい。
前記第1の失敗判断手段により前記第2のAF制御手段によるAF制御が失敗したと判断された場合、パンフォーカスにより被写体に対してフォーカスを行う第4のAF制御手段と、
を備えるようにしてもよい。
前記第4のAF制御手段は、
前記判断手段により判断された撮影シーンに基づいて、該撮影シーンに適切なパンフォーカスにより被写体に対してフォーカスするようにしてもよい。
ストロボを発光させるか否かの判断、超高照度又は超低照度か否かの判断、屋外か否かの判断、ズームレンズの位置の判断のうち少なくとも1つ以上の判断から撮影シーンを判断するようにしてもよい。
第1のセンサアレイ及び第2のセンサアレイを有し、
前記第1の失敗判断手段は、
前記第1のセンサアレイの出力と前記第2のセンサアレイの出力との差が閾値以上であるか否かを判断し、閾値以上であると判断した場合、前記位相差AF制御によるAF制御が失敗したと判断するようにしてもよい。
前記測距用センサアレイで検出された照度が前記撮像素子で検出された照度より小さいか否かを判別する第2の判別手段と、
を備え、
前記第1の失敗判断手段は、
前記第1の判別手段により前記測距用センサアレイで検出された照度と前記撮像素子で検出された照度の差が閾値以上であると判別され、且つ、前記第2の判別手段により前記測距用センサアレイで検出された照度が前記撮像素子で検出された照度より小さいと判別された場合、前記位相差AF制御によるAF制御が失敗したと判断するようにしてもよい。
被写体を撮像する撮像素子により得られた撮像画像のコントラスト値を検出することにより被写体に対してフォーカスを行うコントラストAF制御手段と、
前記位相差AF制御手段と前記コントラストAF制御手段とを用いて被写体に対してフォーカスを行うハイブリッドAF制御手段と、
半押し操作と全押し操作が可能なシャッターボタンと、
前記シャッターボタンが半押し操作されたか否かを判断する第1の判断手段と、
前記シャッターボタンが全押し操作されたか否かを判断する第2の判断手段と、
前記第1の判断手段によりシャッターボタンが半押し操作されたと判断された場合、前記ハイブリッドAF制御手段によるAF制御を開始するAF制御手段と、
前記第2の判断手段によりシャッターボタンが全押し操作されたと判断された場合、前記AF制御手段により開始された前記ハイブリッドAF制御手段によるAF制御が完了しているか否かを判断する第3の判断手段と、
前記第3の判断手段により前記ハイブリッドAF制御手段によるAF制御が完了していないと判断された場合、前記ハイブリッドAF制御手段によるAF制御を停止して前記撮像素子による撮影を実行する撮影制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
前記撮影制御手段は、前記第3の判断手段により前記コントラストAF制御手段によるAF制御が完了していないと判断された場合、前記コントラストAF制御手段によるAF制御を停止して前記撮像素子による撮影を実行するようにしてもよい。
前記撮影制御手段は、前記第3の判断手段により前記位相差AF制御手段によるAF制御が完了していないと判断された場合、前記位相差AF制御手段によるAF制御の完了を待って前記撮像素子による撮影を実行する手段を含むようにしてもよい。
被写体を撮像する撮像素子により得られた撮像画像のコントラスト値を検出することにより被写体に対してフォーカスを行うコントラストAF制御処理と、
前記位相差AF制御処理と前記コントラストAF制御処理とを用いて被写体に対してフォーカスを行うハイブリッドAF制御処理と、
シャッターボタンが半押し操作されたか否かを判断する第1の判断処理と、
シャッターボタンが一気に全押し操作されたか否かを判断する第2の判断処理と、
前記第1の判断処理によりシャッターボタンが半押し操作されたと判断された場合、前記ハイブリッドAF制御処理によるAF制御により被写体に対してフォーカスを行う第1のAF制御処理と、
前記第2の判断処理によりシャッターボタンが一気に全押し操作されたと判断された場合、前記位相差AF制御処理によるAF制御により被写体に対してフォーカスを行う第2のAF制御処理と、
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。
被写体を撮像する撮像素子により得られた撮像画像のコントラスト値を検出することにより被写体に対してフォーカスを行うコントラストAF制御処理と、
前記位相差AF制御処理と前記コントラストAF制御処理とを用いて被写体に対してフォーカスを行うハイブリッドAF制御処理と、
シャッターボタンが半押し操作されたか否かを判断する第1の判断処理と、
シャッターボタンが全押し操作されたか否かを判断する第2の判断処理と、
前記第1の判断処理によりシャッターボタンが半押し操作されたと判断された場合、前記ハイブリッドAF制御処理によるAF制御を開始するAF制御処理と、
前記第2の判断処理によりシャッターボタンが全押し操作されたと判断された場合、前記AF制御処理により開始された前記ハイブリッドAF制御処理によるAF制御が完了しているか否かを判断する第3の判断処理と、
前記第3の判断処理により前記ハイブリッドAF制御処理によるAF制御が完了していないと判断された場合、前記ハイブリッドAF制御処理によるAF制御を停止して前記撮像素子による撮影を実行する撮影制御処理と、
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。
また、シャッターチャンスなどの2度と取り直しのきかない場面でも、迅速にオートフォーカスを行うので所望の画像を撮影することができる。
また、ユーザが迅速な撮影を要求していない場合は、ハイブリッドAF処理により被写体に対してフォーカスを行うので、高精度な合焦状態で被写体を撮影することができる。
また、シャッターチャンスなどの2度と取り直しのきかない場面でも、迅速にオートフォーカスを行うので所望の画像を撮影することができる。
また、シャッターチャンスなどの2度と取り直しのきかない場面でも、迅速にオートフォーカスを行うので所望の画像を撮影することができる。
また、シャッターチャンスなどの2度と取り直しのきかない場面でも、迅速にオートフォーカスを行うので所望の画像を撮影することができる。
また、位相差検出方式によるAF処理が失敗した場合でも、パンフォーカスにより被写体に対してフォーカスを行うので、迅速に被写体の撮影を行うことができ、ユーザは所望の画像を得ることが出来る。
また、シャッターチャンスなどの2度と取り直しのきかない場面でも、迅速にオートフォーカスを行うので所望の画像を撮影することができる。
また、位相差検出方式によるAF処理を終了した後に撮影を行うので、綺麗な画像、ピントの合った画像を撮影することができ、失敗写真の撮影を回避することができる。
[第1の実施の形態]
A.デジタルカメラの構成
図1(a)は、本発明の撮影装置を実現するデジタルカメラ1の概略的な外観を示す図である。デジタルカメラ1の前面には、撮影レンズ2、AF用レンズ24(24R、24L)、ストロボ発光部26から構成されており、デジタルカメラ1の上面部には半押し及び全押し操作が可能なシャッターボタン30が設けられている。
デジタルカメラ1は、撮影レンズ2(フォーカスレンズ2a、ズームレンズ2bを含む)、モータ駆動回路3、絞り兼用シャッター4、垂直ドライバ5、TG(timing generator)6、CCD7、サンプルホールド回路8、アナログデジタル変換器9、カラープロセス回路10、DMAコントローラ11、DRAMインターフェース12、DRAM13、VRAMコントローラ14、VRAM15、デジタルビデオエンコーダ16、画像表示部17、JPEG回路18、DSP/CPU19、キー入力部20(シャッターボタン30を含む)、ROM21、相関演算部22、センサアレイ23R、センサアレイ23L、AF用レンズ24R、AF用レンズ24L、ストロボ駆動部25、ストロボ発光部26、カードI/F27、バス29から構成されており、カードI/F27には、デジタルカメラ1本体のカードスロットに着脱自在に装着されたメモリ・カード28が接続されている。
絞り兼用シャッター4は図示しない駆動回路を含み、駆動回路はDSP/CPU19から送られる制御信号に従って絞り兼用シャッター4を動作させる。
絞りとは、レンズから入ってくる光の量を制限する機構のことをいい、シャッタースピードとは、時間によってCCD3に当たる光の量を制限する機構のことをいう。
サンプルホールド回路8は、CCD7から送られてきたアナログ信号をCCD7の解像度に適合した周波数でサンプリング(例えば、相関二重サンプリング)してアナログデジタル変換器9に出力する。なお、サンプリング後に自動利得調整(AGC)を行うこともある。
アナログデジタル変換器9は、サンプリングされたアナログ信号をデジタル信号に変換してカラープロセス回路10に出力する。
DMAコントローラ11は、カラープロセス回路10とDRAMインターフェース12を介してDRAM13との間のデータの転送をDSP/CPU19の介在なしに行うものである。
DRAMインターフェース12は、DMAコントローラ11とDRAM13との間の信号インターフェース、及びDRAM13とバス29との間の信号インターフェースをとるものである。
DRAM13は、書き換え可能な半導体の一種であり、CCD7によって撮像された画像データ(カラープロセス回路8で生成されたYUV信号)を一時記憶しておくバッファメモリであるとともに、DSP/CPU19のワーキングメモリとしても使用させる。
VRAM15は、いわゆるビデオRAMのことであり、スルー画像や再生画像の画像データを一時記憶しておくメモリである。
デジタルビデオエンコーダ16は、VRAM15から読み出されたデジタル信号の画像データをアナログ信号に変換するとともに、画像表示部17の走査方式に応じたタイミングで順次出力するものである。
画像表示部17は、デジタルビデオエンコーダ16から送られてきたアナログ信号の画像データの画像を表示させるものである。
JPEG回路18は、JPEG(joint photographic experts group)の圧縮と伸張を行う部分である。JPEG回路18は、DSP/CPU19の制御信号に従って、DRAM13に記憶されている画像データ(YUV信号)をJPEGの圧縮したり、メモリ・カード28に記録されている画像データをJPEGの伸張したりする。
ストロボ駆動部25は、DSP/CPU19の制御信号に従って、ストロボ発光部26を閃光駆動させ、ストロボ発光部26はストロボを閃光させる。DSP/CPU19は、図示しない測光回路によって撮影シーンが暗いと判断すると、ストロボ駆動部25に制御信号を送る。
センサアレイ23R、センサアレイ23Lは結像された像を光電変換して、電気信号を相関演算部22に出力する。相関演算部22はセンサアレイ23R、センサアレイ23Lからの入力された電気信号に基づき被写体20までの距離を三角測距の原理に従って算出し、その距離の距離情報とともに、センサアレイ23Rの出力ORとセンサアレイ23Lの出力OLを出力し、DSP/CPU19はその出力された距離情報及び出力OR、出力OLをDRAM13に記憶させる。
図1(b)は三角測距原理を説明する図である。被写体40が近くにある場合はセンサアレイ23に結像されたそれぞれの像は離れた位置になり、被写体40が遠くにある場合には、センサアレイ23に結像されたそれぞれの像は近い位置になる。この像のズレ量(位相差)により被写体40までの距離が求まる。
ROM21には、DSP/CPU19の各部に必要な制御プログラム、つまり、AEやAF等を含む各種の制御に必要なプログラム、及び必要なデータ(閾値等)が記録されており、DSP/CPU19は、前記プログラムに従い動作することにより本発明の撮影装置として機能する。また、DSP/CPU19はクロック回路を含み、このクロック回路はタイマーとしての機能も有する。
そして、露光、ホワイトバランス等の設定が終わるとCCD7により撮像された画像データをDRAM13に記憶させてから、該記憶した画像データをVRAM15に記憶させて、デジタルビデオエンコーダ16を介して画像表示部17に撮像した画像を表示させる。いわゆるスルー画像表示を行う。この処理を一定のタイミングで繰り返す。
そして、キー入力部20からシャッターボタン半押しに対応する操作信号が送られてきた場合には、DSP/CPU19はハイブリッドAF処理を開始する(第1のAF制御手段に相当)とともに、直前に設定した絞り、シャッタースピード、ホワイトバランス等の撮影条件をロックする。ここでのハイブリッドAF処理は、位相差検出方式によるAF処理とコントラスト検出方式によるAF処理とを組み合わせて行う(ハイブリッドAF制御手段に相当)。位相差検出方式によるAF処理とは、センサアレイ23R及びセンサアレイ23Lに結像された像の位相差によって被写体までの距離を三角測距の原理に従って算出し、該算出した距離でピントを合わすようにフォーカスレンズ2aを動かすことをいう(位相差AF制御手段に相当)。また、コントラスト検出方式によるAF処理とは、フォーカスレンズを可動範囲内でレンズ端からレンズ端まで移動させ、そのときのCCD7から出力された電気信号の波形を解釈して、つまり、高周波成分の最も大きくなるレンズ位置にフォーカスレンズ2aを合わせて被写体に対してピントを合わすことをいう(コントラストAF制御手段に相当)。
そして、DSP/CPU19は、シャッターボタン全押しに相当する操作信号がキー入力部20から送られてきたか否かを判断し、シャッターボタン30全押しに対応する操作信号がキー入力部20から送られてくるまで位相差検出方式によるAF処理が失敗したか否かの判断を行う。
DSP/CPU19は、位相差検出方式によるAF処理が失敗したと判断される前に、シャッターボタン30全押しに相当する操作信号が送られてきた場合には、ハイブリッドAF処理が完了しているかを判断する(第3の判断手段に相当)。ハイブリッドAFが完了している場合には、シャッターボタン30全押し時に、撮影レンズ2を介して撮像された画像データをカラープロセス回路10等を介してDRAM13に記憶し、該記憶したDRAMインターフェース12を介して8画素×8画素の基本ブロックと称呼される単位で読み出してJPEG回路18に書き込み、圧縮の処理を行う。そして、圧縮した画像データをカードI/F27を介してメモリ・カード28に記録する。
位相差検出方式によるAF処理が完了していると判断すると、DSP/CPU19は、現在行っているコントラスト検出方式によるAF処理を禁止して(、つまり、フォーカスレンズの移動を中止して、静止画撮影・記録処理を行う(撮影制御手段に相当)。
なお、現在行っているコントラスト検出方式によるAF処理を禁止してから、相関演算部22から出力されDRAM13に記憶されている距離情報に基づいて、モータ駆動回路3に制御信号を送り、フォーカスレンズレンズ2aを駆動させて被写体に対してフォーカスして静止画撮影・記録処理を行うようにしてもよい。
位相差検出方式によるAF処理が失敗せずに、位相差検出方式によるAF処理が完了したと判断すると、静止画撮影・記録処理を行う(撮影制御手段に相当)。
つまり、位相差検出方式のみによるAF処理で被写体に対してフォーカスを行う(第2のAF制御手段)。
位相差検出方式よるAF処理が完了する前に、位相差検出方式によるAF処理が失敗したと判断すると、ハイブリッドAF処理からコントラスト検出方式のみのAF処理に切り替え、被写体に対してフォーカスを行ない(第3のAF制御手段に相当)、後は通常の静止画撮影・記録処理を行う。
以下、以上の構成からなるデジタルカメラ1における動作を説明する。
次に、第1の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従って説明する。
そして、画像表示部17に被写体のスルー画像を表示させ(ステップS2)、シャッターボタン30が半押しされたか否かを判断し(ステップS3)、半押しされるまで上記した動作を繰り返す。この判断は、キー入力部からシャッターボタン30半押しに相当する操作信号が送られてきたか否かにより判断する。
ハイブリッドAF処理とは、2つのAF処理を組み合わせたものであり、ここでは、位相差検出方式によるAF処理とコントラスト検出方式によるAF処理とを組み合わせたものとする。ここでは、位相差検出方式によるAF処理とコントラスト検出方式によるAF処理を同時に開始する。
位相差検出方式によるAF処理に要する時間よりコントラスト検出方式によるAF処理に要する時間のほうが長いため、コントラスト検出方式によるAF処理の動作中にシャッターボタン30が全押しされた場合には、コントラスト検出方式によるAF処理を中止することにより、迅速に静止画撮影・記録処理を行うことが可能となる。
図4のステップS5、ステップS15に進むと、まず、センサアレイ23Rの出力OR及びセンサアレイ23Lの出力OLをDRAM13に記憶する(ステップS31、ステップS32)。そして、記憶した出力ORと出力OLとの差の絶対値が閾値以上であるか否かを判断し(ステップS33)、閾値以上であればセンサが遮光されていると判断し、適切な位相差検出方式によるAF処理ができないので失敗と判断する。
一方、出力ORと出力OLとの差の絶対値が閾値以下であればセンサが遮光されていないと判断し、適切な位相差検出方式によるAF処理ができるので、失敗していないと判断する。
また、ここでのセンサアレイ23と撮像素子は、同じ光が射光されたときは同じ照度を検出するものとする。
つまり、センサアレイ23で検出される照度が撮像素子で検出される照度よりも小さく、センサアレイ23で検出される照度と撮像素子で検出される照度との差の絶対値が閾値以上である場合には、センサアレイ23が遮光されているため、撮像素子の照度より著しく小さいと判断することができるからである。
また、センサアレイが被写体を検出することができなかった場合(被写体が遠い場合)等も位相差検出方式よるAF処理失敗と判断する。フォーカスの対象となる被写体が遠い場合には、位相差検出方式によるAF処理ではフォーカスを行うことができないからである。要するに、位相差検出方式によるAF処理によっては適切なAF処理ができないと判断できる方法であれば何でもよい。
また、センサアレイ23Rの出力ORとセンサアレイ23Lの出力OLとの差が閾値以上であれば位相差検出方式によるAF処理が失敗したと判断するので、ユーザの手などによりセンサアレイが遮光されている場合でも、綺麗な画像、ピントの合った画像を撮影することができ、失敗写真を回避することができる。
また、シャッターボタン30が半押しされてから(ステップS3でYに分岐)全押しされた時までに(ステップS10)、ハイブリッドAF処理が完了していない場合には、位相差検出方式のみによるAF処理を行うようにしたが、シャッターボタン30が半押しされることなく、一気に全押しされた場合も位相差検出方式のみによるAF処理を行うようにしてもよい。
E.変形例として以下のような態様も可能である。
変形例1は、シャッターボタン30が半押しされてから所定時間経過(タイムアップ)しないうちに、すぐシャッターボタン30が全押しされた場合は迅速な撮影を要求していると判断し、AF処理時間の少ない位相差検出方式によるAF処理を開始する。一方、シャッターボタン30が半押しされてから所定時間経過してもシャッターボタン30が全押しされない場合は、迅速な撮影が要求されていないと判断して高精度のフォーカスを行うべくハイブリッドAF処理を行うというものである。
ユーザのキー入力部20の操作により、静止画撮影モードに設定されると、CCD7による撮像を開始して、ズームレンズ2bの位置に対応した焦点距離でAE処理を実行して得られた適正露光値から絞り値及びシャッタースピードの設定、及び自動ホワイトバランス処理により得られた光源の色温度に対応したホワイトバランスの設定、及び図示しない測光回路で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を行う(ステップS41)。
そして、画像表示部17に被写体のスルー画像を表示させ(ステップS42)、シャッターボタン30が半押しされたか否かを判別(第1の判別手段)し(ステップS43)、半押しされるまで上記した動作を繰り返す。この判断は、キー入力部からシャッターボタン30半押しに相当する操作信号が送られてきたか否かにより判断する。
所定時間経過前、ここでは、シャッターボタン30の半押しから0.01秒経過する前に(タイムアップする前に)、シャッターボタン30が全押しされたと判断すると(ステップS46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、位相差検出方式によるAF処理を開始(第2のAF制御手段に相当)する(ステップS47)。
また、シャッターボタン30が半押しされていなくても、いきなりシャッターボタン30が全押しされた場合も、位相差検出方式によるAF処理を開始するので、迅速な撮影を行うことができる。
また、位相差検出方式によるAF処理が失敗したと判断されると、位相差検出方式によるAF処理からコントラスト検出方式によるAF処理に切り替えて被写体に対してフォーカスを行なうので、綺麗な画像、ピントの合った画像を撮影することができ、失敗写真の撮影を回避することができる。
F.変形例として以下のような態様も可能である。
変形例2は、位相差検出方式によるAF処理が失敗し、且つ、迅速な撮影が要求されている場合には、コントラスト検出方式によらず、パンフォーカスによるAF処理を行うようにするというものである。
まず、図3のステップS7でシャッターボタン30が全押しされ、ステップS9でコントラスト検出方式によるAF処理が完了していない場合、又は、ステップS15で位相差検出方式によるAF処理が失敗したと判断した場合、図5のステップS48で位相差検出方式によるAF処理が失敗したと判断した場合は、コントラスト検出方式によるAF処理を行わずに以下のような動作を行う。
まず、図8は、ROM21に記録されているズームレンズ2bの位置に対応するパンフォーカス位置テーブルを示すものである。
図8を見るとわかる通り、ズームレンズ2bの位置は、ズーム1、ズーム2、・・、ズーム6、ズーム7と7段階に分けられており、ズーム1はズームがほとんど行われていない状態(約1倍の状態)の段階であることを示し、ズーム7はズームがいっぱいに行われている状態(約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。
このズームレンズ2bの位置、パンフォーカスの種類により必然的にパンフォーカスのフォーカス位置が定められる。
例えば、絞り開放の遠景パンフォーカスであって、ズームレンズ2bの位置がズーム3である場合には、フォーカスレンズ2aの位置は深度2.2〜∞mのフォーカス位置であることがわかり、近景パンフォーカスであって、ズームレンズ2bの位置がズーム6である場合には、フォーカスレンズ2aの位置は深度2.0〜4.9mのフォーカス位置であることがわかる。
図6のステップS61に進むと、図7のステップS71に進み、ストロボ発光による撮影か否かを判断する。ストロボ発光による撮影であると判断するとステップS75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S72に進む。
ストロボ撮影でないと判断し、ステップS72に進むと、超高照度か超低照度であるかを判断する。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S76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S73に進む。この超高照度、超低照度の判断は、CCD7に射光された光が変換された電荷量により判断する。
ステップS74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、カラープロセス回路10で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の色温度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S74で、屋外でないと判断するとステップS75に進み、屋外であると判断するとステップS76に進む。
一方、ステップS76に進むと、遠景優先の固定焦点範囲となるようなフォーカスレンズ位置の設定を開始し、ステップS79で絞り開放か否かの判断を行う。絞りが開放の場合は、ステップS80に進み、ズームレンズ2bの位置を取得し、ステップS81で、該取得したズームレンズ2bの位置と絞り開放の遠景フォーカスからROM21に記録されている図8のパンフォーカス位置テーブルに従って、フォーカス位置の設定を行う。
そして、フォーカスレンズ位置を設定すると図6のステップS62に進み、設定されたフォーカスレンズ位置へフォーカスレンズ2aを動かす。
また、ハイブリッドAF処理の位相差検出方式が失敗したと判断した場合は、コントラスト検出方式によるAF処理を開始するが、シャッターボタン30が全押しされた時に、まだ、コントラスト検出方式によるAF処理が完了していない場合は、パンフォーカスにより被写体を撮影するので、迅速に被写体を撮影するこができ、ユーザは所望の画像を得ることができる。
また、シャッターチャンスなどの2度と取り直しのきかない場面でも、迅速にオートフォーカスを行うことができ、所望の画像を撮影することができる。
撮影シーンを判断し、その判断結果に基づいて、適切なパンフォーカス位置にフォーカスレンズを合わせて被写体に対してフォーカスを行うので、撮影状況にあった適切な画像を撮影することができ、綺麗な画像、ピントの合った画像を撮影することができる。
G.変形例として以下のような態様も可能である。
以下、図9のフローチャートに従って説明する。
ユーザのキー入力部20の操作により、静止画撮影モードに設定されると、CCD7による撮像を開始して、ズームレンズ2bの位置に対応した焦点距離でAE処理を実行して得られた適正露光値から絞り値及びシャッタースピードの設定、及び自動ホワイトバランス処理により得られた光源の色温度に対応したホワイトバランスの設定、及び図示しない測光回路で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を行う(ステップS101)。
この押下とは、シャッターボタン半押し、全押しを含む。つまり、シャッターボタン30が半押し又は全押しされた場合は、押下されたと判断する。
そして、シャッターボタン30が全押しされたか若しくは全押しがされている状態(以下、押下状態という)か否かを判断する(ステップS108)。
以下、ステップS108でシャッターボタン30が押下状態と判断したときと、押下状態でないと判断したときとに分けて説明する。
シャッターボタン30が押下状態と判断すると(ステップS108でYに分岐)、位相差検出方式によるAF処理が失敗したか否かの判断を行い(ステップS109)、失敗していない場合は位相差検出方式によるAF処理が終了したか否かを判断する(ステップS110)。
この場合、ステップS112でコントラスト検出方式によるAF処理が終了したと判断されることはない。位相差検出方式によるAF処理よりコントラスト検出方式によるAF処理のほうが時間がかかるからである。
ここで、位相差検出方式によるAF処理が無事終了すると、コントラスト検出方式によるAF処理の動作は意味がないが、位相差検出方式によるAF処理が失敗したと判断された場合には、予めコントラスト検出方式によるAF処理を行っておくことで、迅速にコントラスト検出方式によるAF処理が終了するという点で意味がある。
そして、コントラスト検出方式が終了するまで(ステップS112Nに分岐、つまり、ステップS112(N)〜ステップS108(Y)〜ステップS109(Y)〜ステップS111〜ステップS112のループ)、コントラストAF処理を行い、コントラストAF処理が終了したと判断すると(ステップS112でYに分岐)、AF処理が失敗したか否かの判断を行う(ステップS113)。ここでのAF処理が失敗したか否かの判断は、コントラスト検出方式によるAF処理が失敗したか否かの判断である。ここでコントラスト検出方式によるAF処理が失敗した場合とは、CCD7から出力された電気信号の波形が山形でなかったり、山が小さかったり、高周波成分がもともと少なかったりする場合である。
シャッターボタン30が押下状態でないと判断すると(ステップS108でNに分岐)、位相差検出方式によるAF処理と並行してコントラス検出方式によるAF処理を行う(ステップS111)。つまり、ハイブリッドAF処理を行う。
ステップS108でシャッターボタン30が全押しされることなく(ステップS108でNに分岐)、コントラスト検出方式によるAF処理が終了した場合には(ステップS112でYに分岐)、AF処理が失敗したか否かを判断する(ステップS113)。
一方、AF処理が失敗していないと判断すると、つまり、ハイブリッドAF処理が成功と判断すると(ステップS113でNに分岐)、ステップS115に進む。
一方、全押しされていない場合は全押しされるまで、ステップS115に留まる。
なお、ステップS109で位相差検出方式によるAF処理が失敗したと判断した場合はステップS111に進むようにしたが、位相差検出方式によるAF処理が失敗したと判断した場合は、そのままステップS114に進み、パンフォーカスにより被写体に対してフォーカスを行うようにしてもよい。
また、コントラスト検出方式によるAF処理が失敗したと判断すると、位相差検出方式によるAF処理、又は、パンフォーカスにより被写体に対してフォーカスを行うので、綺麗な画像、ピントの合った画像を撮影することができ、失敗写真の撮影を回避することができる。
H.変形例として以下のような態様も可能である。
変形例4は、シャッターボタン30が一気に全押しされた場合におけるデジタルカメラの動作を説明するものである。
以下、図10のフローチャートに従って説明する。
ユーザのキー入力部20の操作により静止画撮影モードに設定されると、CCD7による撮像を開始し、被写体のスルー画像を画像表示部17に表示させる(ステップS201)。そして、シャッターボタン30が押下されたか否かを判断し(ステップS202)、押下されていないと判断すると押下されるまでスルー画像表示を継続する(ステップS202とステップS201のループ)。
一方、全押しであると判断すると(ステップS203でYに分岐)、フォーカス方式がAF方式であるか否かを判断する(ステップS204)。AF方式でない場合には、他のフォーカス処理を行ってから静止画撮影・記録処理を行う。他のフォーカス処理とはMF(マニュアルフォーカス)、マクロフォーカス等がある。フォーカス方式(AF方式、MF方式等)は予めユーザが設定しておく。
ハイブリッド方式又はコンティニュアス方式であると判断すると(ステップS205でYに分岐)、マルチ又はスポットであるか否かを判断する(ステップS206)。マルチと判断する場合とは、ユーザがフォーカスを行う被写体の位置を予め複数指定している場合であり、スポットと判断する場合とはユーザがフォーカスを行う被写体の位置を予め1つ指定している場合である。マルチ又はスポットでないと判断するとフリーであると判断しステップS211に進み、コントラスト検出方式によるAF処理を行う。フリーとは、自動的にフォーカスをする被写体の位置を決めてしまうことであり、基本的には、一番近い被写体に対してフォーカスを行う。
Wideとはズームが行われていないときの状態であり、Teleとはズームがマックスに行われているときの状態である。
つまり、ズーム段がW端からN段までか否かとは、ズームが行われていない状態から、ズームN段までの間の位置にズームレンズ2bがあるか否かを判断する。
ズーム段がW端からN段でないと判断すると(つまり、N+1段からT端の間の位置にズームレンズ2bがあると判断すると)、ステップS211に進み、コントラスト検出方式によるAF処理を行う。
そして、位相差検出方式によるAF処理が失敗したと判断されずに(ステップS209でNに分岐)、位相差検出方式によるAF処理が終了したと判断すると(ステップS210でYに分岐)、位相差検出方式によるAF処理により設定されたフォーカスレンズ位置で静止画撮影処理を行い、撮影により得られた画像データをメモリ・カード28に記録する(ステップS213)。
一方、位相差検出方式によるAF処理が失敗したと判断すると(ステップS209でYに分岐)、コントラスト検出方式によるAF処理を行う(ステップS211)。
一方、コントラスト検出方式によるAF処理が失敗したと判断すると(ステップS212でYに分岐)、そのまま静止画撮影処理を行い、撮影により得られた画像データをメモリ・カード28に記録する(ステップS213)。
なお、コントラスト検出方式によるAF処理が失敗したと判断した場合は、パンフォーカスにより被写体に対してフォーカスするようにしてもよい。
2 撮影レンズ
3 モータ駆動回路
4 絞り兼用シャッター
5 垂直ドライバ
6 TG
7 CCD
8 サンプルホールド回路
9 アナログデジタル変換器
10 カラープロセス回路
11 DMAコントローラ
12 DRAMインターフェース
13 DRAM
14 VRAMコントローラ
15 VRAM
16 デジタルビデオエンコーダ
17 画像表示部
18 JPEG回路
19 DSP/CPU
20 キー入力部
21 ROM
22 相関演算部
23 センサアレイ
24 AF用レンズ
25 ストロボ駆動部
26 ストロボ発光部
27 カードI/F
28 メモリ・カード
29 バス
30 シャッターボタン
Claims (16)
- 測距センサアレイに結像された像の位相差を検出することにより被写体に対してフォーカスを行う位相差AF制御手段と、
被写体を撮像する撮像素子により得られた撮像画像のコントラスト値を検出することにより被写体に対してフォーカスを行うコントラストAF制御手段と、
前記位相差AF制御手段と前記コントラストAF制御手段とを用いて被写体に対してフォーカスを行うハイブリッドAF制御手段と、
半押し操作と全押し操作が可能なシャッターボタンと、
前記シャッターボタンが半押し操作されたか否かを判断する第1の判断手段と、
前記シャッターボタンが一気に全押し操作されたか否かを判断する第2の判断手段と、
前記第1の判断手段によりシャッターボタンが半押し操作されたと判断された場合、前記ハイブリッドAF制御手段によるAF制御により被写体に対してフォーカスを行う第1のAF制御手段と、
前記第2の判断手段によりシャッターボタンが一気に全押し操作されたと判断された場合、前記位相差AF制御手段によるAF制御により被写体に対してフォーカスを行う第2のAF制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮影装置。 - 前記第2の判断手段は、
前記第1のAF制御手段による前記ハイブリッドAF制御手段によるAF制御のうち位相差AF制御手段によるAF制御が完了する前に、前記シャッターボタンが全押しされたと判断した場合に、シャッターボタンが一気に全押し操作されたと判断することを特徴とする請求項1記載の撮影装置。 - 前記第1の判断手段は、
前記シャッターボタンが半押しされてから前記シャッターボタンが全押しされることなく所定時間が経過した場合に前記シャッターボタンが半押しされたと判断し、
前記第2の判断手段は、
前記シャッターボタンが半押しされてから所定時間経過前に前記シャッターボタンが全押しされた場合に前記シャッターボタンが一気に全押しされたと判断することを特徴とする請求項1記載の撮影装置。 - 前記第2の判断手段は、
前記第1の判断手段によりシャッターボタンが半押しされたと判断されることなく前記シャッターボタンが全押しされたと判断した場合に前記シャッターボタンが一気に全押しされたと判断することを特徴とする請求項1記載の撮影装置。 - 前記第2のAF制御手段によるAF制御が失敗したか否かを判断する第1の失敗判断手段と、
前記第1の失敗判断手段により前記第2のAF制御手段によるAF制御が失敗したと判断された場合、前記コントラストAF制御手段によるコントラストAF制御のみによるAF制御に切り替えて被写体に対してフォーカスを行う第3のAF制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の撮影装置。 - 前記第3のAF制御手段によるAF制御が失敗したか否かを判断する第2の失敗判断手段と、
前記第2の失敗判断手段により前記第3のAF制御手段によるAF制御が失敗したと判断した場合、パンフォーカスにより被写体に対してフォーカスを行う第4のAF制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項5記載の撮影装置。 - 前記第2のAF制御手段によるAF制御が失敗したか否かを判断する第1の失敗判断手段と、
前記第1の失敗判断手段により前記第2のAF制御手段によるAF制御が失敗したと判断された場合、パンフォーカスにより被写体に対してフォーカスを行う第4のAF制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の撮影装置。 - 撮影シーンを判断するシーン判断手段を備え、
前記第4のAF制御手段は、
前記判断手段により判断された撮影シーンに基づいて、該撮影シーンに適切なパンフォーカスにより被写体に対してフォーカスすることを特徴とする請求項6又は7記載の撮影装置。 - 前記判断手段は、
ストロボを発光させるか否かの判断、超高照度又は超低照度か否かの判断、屋外か否かの判断、ズームレンズの位置の判断のうち少なくとも1つ以上の判断から撮影シーンを判断することを特徴とする請求項8記載の撮影装置。 - 前記測距用センサアレイは、
第1のセンサアレイ及び第2のセンサアレイを有し、
前記第1の失敗判断手段は、
前記第1のセンサアレイの出力と前記第2のセンサアレイの出力との差が閾値以上であるか否かを判断し、閾値以上であると判断した場合、前記位相差AF制御によるAF制御が失敗したと判断することを特徴とする請求項5乃至9の何れかに記載の撮影装置。 - 前記測距用センサアレイで検出された照度と前記撮像素子で検出された照度の差が閾値以上であるか否かを判別する第1の判別手段と、
前記測距用センサアレイで検出された照度が前記撮像素子で検出された照度より小さいか否かを判別する第2の判別手段と、
を備え、
前記第1の失敗判断手段は、
前記第1の判別手段により前記測距用センサアレイで検出された照度と前記撮像素子で検出された照度の差が閾値以上であると判別され、且つ、前記第2の判別手段により前記測距用センサアレイで検出された照度が前記撮像素子で検出された照度より小さいと判別された場合、前記位相差AF制御によるAF制御が失敗したと判断することを特徴とする請求項5乃至10の何れかに記載の撮影装置。 - 測距センサアレイに結像された像の位相差を検出することにより被写体に対してフォーカスを行う位相差AF制御手段と、
被写体を撮像する撮像素子により得られた撮像画像のコントラスト値を検出することにより被写体に対してフォーカスを行うコントラストAF制御手段と、
前記位相差AF制御手段と前記コントラストAF制御手段とを用いて被写体に対してフォーカスを行うハイブリッドAF制御手段と、
半押し操作と全押し操作が可能なシャッターボタンと、
前記シャッターボタンが半押し操作されたか否かを判断する第1の判断手段と、
前記シャッターボタンが全押し操作されたか否かを判断する第2の判断手段と、
前記第1の判断手段によりシャッターボタンが半押し操作されたと判断された場合、前記ハイブリッドAF制御手段によるAF制御を開始するAF制御手段と、
前記第2の判断手段によりシャッターボタンが全押し操作されたと判断された場合、前記AF制御手段により開始された前記ハイブリッドAF制御手段によるAF制御が完了しているか否かを判断する第3の判断手段と、
前記第3の判断手段により前記ハイブリッドAF制御手段によるAF制御が完了していないと判断された場合、前記ハイブリッドAF制御手段によるAF制御を停止して前記撮像素子による撮影を実行する撮影制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮影装置。 - 前記第3の判断手段は、前記第2の判断手段によりシャッターボタンが全押し操作されたと判断された場合、前記AF制御手段により開始された前記ハイブリッドAF制御手段によるAF制御のうち前記コントラストAF制御手段によるAF制御が完了しているか否かを判断する手段を含み、
前記撮影制御手段は、前記第3の判断手段により前記コントラストAF制御手段によるAF制御が完了していないと判断された場合、前記コントラストAF制御手段によるAF制御を停止して前記撮像素子による撮影を実行することを特徴とする請求項12記載の撮影装置。 - 前記第3の判断手段は、前記第2の判断手段によりシャッターボタンが全押し操作されたと判断された場合、前記AF制御手段により開始された前記ハイブリッドAF制御手段によるAF制御のうち前記位相差AF制御手段によるAF制御が完了しているか否かを判断する手段を含み、
前記撮影制御手段は、前記第3の判断手段により前記位相差AF制御手段によるAF制御が完了していないと判断された場合、前記位相差AF制御手段によるAF制御の完了を待って前記撮像素子による撮影を実行する手段を含むことを特徴とする請求項12又は13記載の撮影装置。 - 測距センサアレイに結像された像の位相差を検出することにより被写体に対してフォーカスを行う位相差AF制御処理と、
被写体を撮像する撮像素子により得られた撮像画像のコントラスト値を検出することにより被写体に対してフォーカスを行うコントラストAF制御処理と、
前記位相差AF制御処理と前記コントラストAF制御処理とを用いて被写体に対してフォーカスを行うハイブリッドAF制御処理と、
シャッターボタンが半押し操作されたか否かを判断する第1の判断処理と、
シャッターボタンが一気に全押し操作されたか否かを判断する第2の判断処理と、
前記第1の判断処理によりシャッターボタンが半押し操作されたと判断された場合、前記ハイブリッドAF制御処理によるAF制御により被写体に対してフォーカスを行う第1のAF制御処理と、
前記第2の判断処理によりシャッターボタンが一気に全押し操作されたと判断された場合、前記位相差AF制御処理によるAF制御により被写体に対してフォーカスを行う第2のAF制御処理と、
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。 - 測距センサアレイに結像された像の位相差を検出することにより被写体に対してフォーカスを行う位相差AF制御処理と、
被写体を撮像する撮像素子により得られた撮像画像のコントラスト値を検出することにより被写体に対してフォーカスを行うコントラストAF制御処理と、
前記位相差AF制御処理と前記コントラストAF制御処理とを用いて被写体に対してフォーカスを行うハイブリッドAF制御処理と、
シャッターボタンが半押し操作されたか否かを判断する第1の判断処理と、
シャッターボタンが全押し操作されたか否かを判断する第2の判断処理と、
前記第1の判断処理によりシャッターボタンが半押し操作されたと判断された場合、前記ハイブリッドAF制御処理によるAF制御を開始するAF制御処理と、
前記第2の判断処理によりシャッターボタンが全押し操作されたと判断された場合、前記AF制御処理により開始された前記ハイブリッドAF制御処理によるAF制御が完了しているか否かを判断する第3の判断処理と、
前記第3の判断処理により前記ハイブリッドAF制御処理によるAF制御が完了していないと判断された場合、前記ハイブリッドAF制御処理によるAF制御を停止して前記撮像素子による撮影を実行する撮影制御処理と、
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。
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