JP2007334242A - デジタルカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】合焦精度を維持しながら撮影インターバルを短縮する。
【解決手段】連写モードにおいて、１コマ目の撮影では、画像データのコントラストの評価値が極大となる位置にフォーカスレンズ３０を移動させることによって合焦処理を行う。また、撮影時の被写界深度を算出してメモリ６８に記憶する。２コマ目の撮影では、撮影前に測距センサ１４により被写体距離を測定し、測定した被写体距離とメモリ６８に記憶された被写界深度とに基づいて、被写体が被写界深度内にあるか否かを判定する。そして、被写体が被写界深度内にある場合は、合焦処理行わずに２コマ目の撮影を行う。被写体が被写界深度外である場合は、測定した被写体距離に対応する合焦位置にフォーカスレンズ３０を移動させることによって合焦処理を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、撮像素子によって得られた画像信号のコントラストを示す評価値が極大となるようにフォーカスレンズを移動させる第１フォーカス手段と、測距センサによって得られた被写体距離に対応する合焦位置へフォーカスレンズを移動させる第２フォーカス手段と、前記第１、第２のフォーカス手段を駆動して被写体にピントを合わせる合焦処理を行うフォーカス制御手段とを備えたデジタルカメラに関するものである。

被写体光を光電変換する撮像素子を備えたデジタルカメラが広く知られている。デジタルカメラでは、フォーカスレンズを移動させながら撮像素子により得られた画像信号のコントラストの評価値が極大となる合焦位置を検出し、この合焦位置へフォーカスレンズを移動させたり、測距センサにより得られた被写体距離に対応した合焦位置へフォーカスレンズを移動させることによって、ピント合わせ（合焦処理）を行っている。

一般に、コントラストの評価値に基づく合焦処理は、精度は高いが時間がかかり、被写体距離に基づく合焦処理は、所要時間は短いが精度が低いといった特性がある。このため、下記特許文献１には、コントラストの評価値に基づいて合焦処理を行う第１フォーカス手段と、被写体距離に基づいて合焦処理を行う第２フォーカス手段との２つのフォーカス手段を備え、これらを切り替え可能にした装置が記載されている。こうすることで、被写体が静止している場合は合焦精度を優先させ、被写体が動いている場合や、連続して撮影を行う連写モードなどにおいては、ピント合わせに要する時間を短縮し、撮影インターバルを短くできる。

また、下記特許文献２には、連写モードにおいて、１コマ目の撮影では第２フォーカス手段により合焦処理を行い、２コマ目以降の撮影では第２フォーカス手段により得られた被写体距離情報に基づいて、第１フォーカス手段のサーチ範囲（合焦位置を検出する際のフォーカスレンズの移動範囲）を狭めて合焦処理を行うようにしている。こうすることで、１コマ目をスムーズに撮影でき、また、２コマ目以降もサーチ範囲を狭めることで撮影インターバルを短くできる。
特開２００１−２５５４５６号公報 特開２００４−７７５１７号公報

しかしながら、特許文献１記載の装置では、第１、第２の２つのフォーカス手段を選択的に用いるため、第１フォーカス手段によりピント合わせを行うと時間がかかり、第２フォーカス手段によりピント合わせを行うと合焦精度が低いといった問題が残ってしまう。

また、特許文献２記載の装置では、２コマ目以降の撮影時に、サーチ範囲は狭めるものの、第２フォーカス手段によりコントラストの評価値に基づいて合焦処理を行うため、撮影インターバルを十分に短縮できるとは言い難い。

本発明は、上記背景を鑑みてなされたものであり、合焦精度を維持しながら従来よりも撮影インターバルを短縮できるデジタルカメラを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のデジタルカメラは、撮像素子によって得られた画像信号のコントラストを示す評価値が極大となるようにフォーカスレンズを移動させる第１フォーカス手段と、測距センサによって得られた被写体距離に対応する合焦位置へフォーカスレンズを移動させる第２フォーカス手段とを備え、前記第１、第２の各フォーカス手段を駆動して被写体にピントを合わせる合焦処理を行うデジタルカメラにおいて、連写時の１コマ目の撮影時に、前記第１フォーカス手段を駆動して合焦処理を行う第１合焦処理手段と、連写時の２コマ目以降の撮影時に、被写体にピントがどの程度合っているかを示す合焦度を導出するフォーカス評価手段と、連写時の２コマ目以降の撮影時に、前記合焦度に基づいて、前記第２フォーカス駆動手段を駆動して合焦処理を実行するか否かを判定し、合焦処理を実行する旨の判定がなされた際に、前記第２フォーカス駆動手段を駆動して合焦処理を行う第２合焦処理手段とを備えたことを特徴としている。

前記フォーカス評価手段は、前記合焦度が高くピントが合っているとみなせる側から順に、第１、第２の２段階で、前記合焦度を導出し、前記第２合焦処理手段は、前記合焦度が前記第２段階である場合に前記第２フォーカス手段を駆動して合焦処理を行うものでもよい。

また、前記フォーカス評価手段は、前記合焦度が高くピントが合っているとみなせる側から順に、第１、第２、第３の３段階で、前記合焦度を導出し、前記第２合焦処理手段は、前記合焦度が前記第２段階である場合に前記第２フォーカス手段を駆動して合焦処理を行うとともに、連写時の２コマ目以降の撮影時に、前記合焦度が前記第３段階である場合、前記第１フォーカス手段を駆動して合焦処理を行う第３合焦処理手段を備えていることが好ましい。

さらに、撮影時の被写界深度を算出する被写界深度算出手段を備え、前記フォーカス評価手段は、前記測距センサにより得られた被写体距離と、前記被写界深度算出手段により得られた被写界深度とに基づいて、被写体が被写界深度内である場合または被写体が被写界深度の範囲に近いほど、前記合焦度が高いと導出するようにしてもよい。

また、前記第１フォーカス手段による合焦処理が行われてからの経過時間を測定するタイマを備え、前記フォーカス評価手段は、前記経過時間が短いほど前記合焦度が高いと導出するようにしてもよい。

さらに、前記第１フォーカス手段による合焦処理が行われてからの撮影コマ数をカウントするカウンタを備え、前記フォーカス評価手段は、前記撮影コマ数が少ないほど前記合焦度が高いと導出するようにしてもよい。

また、前記連写時に、絞り値が大きくなるように絞り機構を駆動、または、焦点距離が短くなるようにズームレンズを駆動することによって被写界深度を拡大する被写界深度拡大手段を備えていることが好ましい。

さらに、前記被写界深度拡大手段は、前記フォーカス評価手段が前記拡大前の被写界深度に基づいて前記合焦度の評価を行った結果、合焦度が予め設定された所定の値を下回る場合に、被写界深度を拡大するとともに、前記フォーカス評価手段は、前記被写界深度拡大手段により拡大された被写界深度に基づいて、再度、前記合焦度の評価を行い、前記第２合焦処理手段は、前記拡大後の被写界深度に基づいて導出された前記合焦度に基づいて、記第２フォーカス駆動手段を駆動して合焦処理を実行するか否かを判定することが好ましい。

また、前記被写界深度の拡大が行われた際に、撮影時のシャッタスピードを維持するために、撮影感度を向上させる撮影感度向上手段を備えていることが好ましい。

さらに、前記連写時に、ユーザーの操作により被写界深度を拡大させることを促すメッセージを報知する報知手段を設けてもよい。前記報知は、焦点距離が短くなるようにズームレンズを駆動させることを促すものでもよいし、絞り値が大きくなるように絞り機構を駆動させることを促すものでもよい。

また、前記画像信号から記録用画像データを生成する際に、前記画像信号が一時的に記憶される作業用画像メモリと、前記記録用画像データを記憶する記録用画像メモリとを備えるとともに、前記作業用画像メモリに画像信号が記憶される際の記憶サイクルと、前記画像信号から生成された記録用画像データが前記記録用画像メモリに記憶される際の記憶サイクルとの差分、及び、前記作業用画像メモリの容量に基づいて算出された連写開始から前記作業用画像メモリの空き容量が無くなるまでの間の連写継続可能時間に基づいて、前記連写が継続された時間が前記連写可能時間にほぼ等しくなった際に、前記第１フォーカス手段を駆動して合焦処理を行う第４合焦処理手段を設けてもよい。

さらに、前記画像信号から記録用画像データを生成する際に、前記画像信号が一時的に記憶される作業用画像メモリと、前記記録用画像データを記憶する記録用画像メモリとを備えるとともに、前記作業用画像メモリに画像信号が記憶される際の記憶サイクルと、前記画像信号から生成された記録用画像データが前記記録用画像メモリに記憶される際の記憶サイクルとの差分、及び、前記作業用画像メモリの容量に基づいて算出された連写開始から前記作業用画像メモリの空き容量が無くなるまでの間の連写可能コマ数に基づいて、前記連写が前記連写可能コマ数行われた際に、前記第１フォーカス手段を駆動して合焦処理を行う第５合焦処理手段を設けてもよい。

また、２コマ目以降の撮影時に、直近の撮影からズームレンズが移動されている場合は前記第１フォーカス手段を行動して合焦処理を行う第６合焦処理手段を設けてもよい。

さらに、当該デジタルカメラのカメラ姿勢を検出する姿勢検出センサを備えるとともに、２コマ目以降の撮影時に、直近の撮影から前記カメラ姿勢が変化している場合は前記第１フォーカス手段を駆動して合焦処理を行う第７合焦処理手段を設けてもよい。

また、本発明のデジタルカメラは、撮像素子によって得られた画像信号のコントラストを示す評価値が極大となるようにフォーカスレンズを移動させる第１フォーカス手段と、測距センサによって得られた被写体距離に対応する合焦位置へフォーカスレンズを移動させる第２フォーカス手段とを備え、前記第１、第２の各フォーカス手段を駆動して被写体にピントを合わせる合焦処理を行うデジタルカメラにおいて、連写時の１コマ目の撮影時に、前記第１フォーカス手段を駆動して合焦処理を行う第１合焦処理手段と、連写時の２コマ目以降の撮影時に、前記第２フォーカス駆動手段を駆動して合焦処理を行う第２合焦処理手段とを備えたことを特徴としている。

本発明のデジタルカメラによれば、２コマ目以降の撮影では、被写体距離に基づいて合焦処理を行うため、コントラストの評価値に基づいて合焦処理を行う場合と比較して撮影インターバルを短くできる。また、２コマ目以降の撮影時に、合焦処理を行うか否かを合焦度に応じて決定するようにすれば、撮影毎に合焦処理を行う場合と比較して、撮影インターバルを短くできる。

また、被写体が被写体深度外である場合や、１コマ目の撮影から所定時間経過もしくは所定コマ数撮影が行われた場合などのように、合焦度が低いとみなせる場合には、合焦処理を行うことで、合焦精度も維持できる。さらに、２コマ目以降の撮影であっても、直近の撮影時と被写体距離が所定距離以上離れていたり、ズームレンズが移動されていたり、カメラ姿勢が変化されていたりする場合などのように合焦度がより低いと思われる場合には、コントラストの評価値に基づいて合焦処理を行うようにすれば、合焦精度をより確実に維持できる。

さらに、連続して撮影を行う際に、絞り値や焦点距離を変化させることによって予め被写界深度の範囲を拡大しておけばピンぼけを防止できる。また、被写体が被写体深度外である場合、合焦処理を行う代わりに、絞り値や焦点距離を変化させることによって被写界深度の範囲を拡大し、被写体を被写界深度の範囲内に収めるようにすれば、合焦処理を行う場合と比較して撮影インターバルを短くできる。

また、作業用画像メモリの空き容量がなくなり、これ以上連写を継続できなくなったタイミングで合焦処理を行うことで、作業用画像メモリに空き容量が形成される間に合焦処理を行うことができ、連写を継続可能なときに合焦処理を行う場合と比較して合焦処理による時間のロスを最小限に抑えることができる。

図１および図２において、本発明を適用したデジタルカメラ１０は、カメラ本体１２の前面に、被写体までの距離（被写体距離）を測るための測距センサ１４、及び、撮影光学系１６（図３参照）を構成するズームレンズ１８が設けられている。カメラ本体１２の上面には、レリーズボタン２０が設けられ、カメラ本体１２の側面には、メモリカード２２（図３参照）が着脱自在に装填されるメモリカードスロット２４が設けられている。また、カメラ本体１２の背面には、各種操作を行うための操作部２６、及び、各種表示を行うための液晶表示装置（ＬＣＤ）２８が設けられている。

デジタルカメラ１０は、自動露出調整（ＡＥ）機能、自動焦点調整（ＡＦ）機能を備えており、撮影モードにおいてレリーズボタン２０を押下するとフルオートで撮影が行われ、この撮影により得られた画像データがメモリカード２２に記憶される。また、撮影モードでは、通常撮影モードと連写モードとが選択できるようになっており、通常撮影モードではレリーズボタン２０の押下毎に１コマの画像がメモリカード２２に記憶される。他方、連写モードではレリーズボタン２０の押下中は連続して撮影が行われ、この一連の撮影により得られた複数コマの画像がメモリカード２２に記憶される。

操作部２６には、電源のオンオフを行うための電源ボタンや、撮影モード、再生モード、メニューモードの各モードを切り替えるためのモード選択ボタンや、主にメニューモードにて使用されるカーソルキーなどが設けられている。ＬＣＤ２８には、撮影モードではいわゆるスルー画像が表示され、再生モードではメモリカード２２に記録済みの画像が再生表示され、メニューモードでは各種設定を行うためのメニュー画面が表示される。

図３において、撮影光学系１６は、ズームレンズ１８、フォーカスレンズ３０、絞り３２から構成される。ズームレンズ１８、フォーカスレンズ３０は、それぞれズームモータ３４、フォーカスモータ３６により駆動され、撮影光軸３８に沿って前後移動される。また、絞り３２は、アイリスモータ４０により駆動され、撮影光軸３８を開放する絞り開口径を変化させて絞り値を切り替える。各モータ３４、３６、４０は、ステッピングモータからなり、ＣＰＵ４２に接続されたモータドライバ４４から送信される駆動パルスにより動作制御される。詳しくは後述するが、ＣＰＵ４２は、モータドライバ４４を介して撮影光学系１６の各部を駆動制御することによって露出制御及び焦点調整（合焦処理）を行う。

撮影光学系１６の背後には、固体撮像素子であるＣＣＤイメージセンサ（以下、単にＣＣＤと称する）４６が配置されている。ＣＣＤ４６は、周知のように、複数の光電変換素子が並べられた光源変換面を備え、この光電変換面に入射した被写体光を光電変換した撮像信号を出力する。ＣＣＤ４６には、ＣＰＵ４２によって制御されるタイミングジェネレータ（ＴＧ）４８が接続され、このＴＧ４８から入力されるタイミング信号（クロックパルス）により、電子シャッタのシャッタ速度（各光電変換素子への電荷蓄積時間）が決定される。

ＣＣＤ４６から出力された撮像信号は、アナログ信号処理回路５２に入力される。アナログ信号処理回路５２は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）５４、増幅器（ＡＭＰ）５６、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）５８を備えており、ＣＤＳ５４により撮像信号から各画素の蓄積電荷量に正確に対応したＲ、Ｇ、Ｂの画像データを生成し、生成された画像データをＡＭＰ５６にて増幅し、増幅した画像データをＡ／Ｄ５８によりデジタル変換する。Ａ／Ｄ５８から出力されたデジタルな画像データは、データバス５９を介して、作業用の画像メモリであるＳＤＲＡＭ６０に一時的に記録される。

画像処理回路６２は、ＳＤＲＡＭ６０から画像データを読み出して、階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正処理、ＹＣ変換処理などの各種画像処理を施し、この画像データを再度ＳＤＲＡＭ６０に記録する。画像処理回路６２による画像処理済みの画像データは、スルー画として取得されたものはＬＣＤドライバ６４でアナログのコンポジット信号に変換され、ＬＣＤ２８に表示される。また、レリーズボタン２０の押下に伴い記録用として取得されたものは圧縮伸長回路６６で所定の圧縮形式（例えばＪＰＥＧ形式）で圧縮された後、メモリカードスロット２４を経由してメモリカード２２に記憶される。

ＣＰＵ４２は、デジタルカメラ１０を統括的に制御するために設けられ、デジタルカメラ１０の各部に接続されている。ＣＰＵ４２は、メモリ６８に記憶された各種制御用のプログラムや設定情報などに基づいて、接続された各部を駆動制御する。

また、ＣＰＵ４２には、前述した露出制御及び合焦処理を行うためのＡＥ制御部７０、並びに、ＡＦ制御部７２が設けられている。ＡＥ制御部７０は、ＣＣＤ４６から出力されＳＤＲＡＭ６０に記録された画像データを解析し、最適な撮影条件となるように、絞り値及び電子シャッタのシャッタスピードを決定する。ＣＰＵ４２は、この絞り値及びシャッタスピードが得られるように絞り３２及びＣＣＤ４６を駆動することで露出制御を行う。

他方、ＡＦ制御部７２には、フォーカスレンズ３０の合焦位置（被写体にピントを合わせた位置）を検出する第１、第２のフォーカス部７４、７６が設けられている。第１フォーカス部７４は、フォーカスレンズ３０を移動させながらＣＣＤ４６を駆動し、得られた画像データを解析して画像のコントラストの評価値を算出する。そして、コントラストの評価値が極大となる位置を、合焦度が最も高い合焦位置として検出する。

第２フォーカス部７６には、測距センサ１４が接続されている。測距センサ１４は、前述のようにデジタルカメラ１０と被写体との間の被写体距離を測定するものであり、赤外光や超音波を利用して測距を行う周知の測距センサが用いられる。メモリ６８には、被写体距離とフォーカスレンズ３０の合焦位置とが対応付けされたデータテーブルが記憶されており、第２フォーカス部７６は、このデータテーブルを参照してフォーカスレンズ３０の合焦位置を検出する。

ＣＰＵ４２は、通常撮影モードにおいては、第１フォーカス部７４を駆動し、検出された合焦位置へフォーカスレンズ３０を移動させることによって合焦処理を行う。このように、通常撮影モードにおいては、コントラストの評価値に基づいて合焦処理を行い、確実にピントを合わせて撮影できるようにしている。

他方、撮影インターバルの短縮が求められる連写モードにおいては、１コマ目の撮影時と、２コマ目以降の撮影時とで、合焦処理の有無及び内容を異ならせている。以下、連写モードにおける撮影手順について、図４に示すフローチャートをもとに説明する。

図４に示すように、ＣＰＵ４２は、連写モードにおける１コマ目の撮影では、通常撮影モードの場合と同様に、第１フォーカス部７４を駆動して合焦処理を行い、確実にピントを合わせて撮影を行う。また、ＣＰＵ４２は、この１コマ目の撮影に同期して、測距センサ１４を駆動して被写体距離を測定するとともに、測定した被写体距離、及び、このときの絞り３２の絞り値、ズームレンズ１８の焦点距離、ＣＣＤ４６からの許容錯乱円径情報などに基づいて、被写界深度を算出し、算出した被写界深度情報をメモリ６８に記憶する。

１コマ目の撮影が終了した際に、レリーズボタン２０の押下が継続されていると、２コマ目以降の撮影が行われる。２コマ目の撮影においてＣＰＵ４２は、撮影前に測距センサ１４を駆動して被写体距離を測定する。続いて、測定した被写体距離、及び、メモリ６８に記憶された被写界深度に基づいて、被写体が被写界深度内にあるか否かを判定する。そして、被写体が被写界深度内にある場合、すなわち、ピントが合っているとみなせる場合、合焦処理行わずに２コマ目の撮影を行う。

反対に、被写体が被写界深度外である場合、すなわち、ピントが合っていないとみなせる場合、ＣＰＵ４２は、測定した被写体距離に基づいて第２フォーカス部７６を駆動し、第２フォーカス部７６により検出された合焦位置へフォーカスレンズ３０を移動させることによって合焦処理を行う。そして、この合焦処理後に２コマ目の撮影を行う。同様に３コマ目以降の撮影を行う際にも、撮影前に被写体距離を測定し、被写体が被写界深度内にある場合は合焦処理を行わすに撮影が実行され、被写体が被写界深度外である場合は第２フォーカス部７６による合焦処理後に撮影が実行される。

このように、２コマ目以降の撮影では、ピントが合っているとみなせる場合、合焦処理を行わずに撮影を行うので撮影インターバルを短縮できる。また、２コマ目以降の撮影の際にピントが合っていないとみなせる場合に第２フォーカス部７６による合焦処理を行うためピンぼけを防止できる。さらに、２コマ目以降の撮影の際にピントが合っていないとみなせる場合は第２フォーカス部７６による合焦処理を行うため、第１フォーカス部７４により合焦処理を行う場合と比較して撮影インターバルを短縮できる。

なお、各コマの画像を撮影する毎に測距センサ駆動して被写体距離を測定する例で説明をしたが、デジタルカメラが連写モードにセットされた時点から測距センサによる測定を開始し、ＣＰＵ４２が必要に応じて被写体距離の値を参照するようにしてもよい。

また、２コマ目以降の撮影時において、被写体が被写界深度内の場合は、ピントが合っているとみなして合焦処理を行わない例で説明をしたが、図５に示すように、２コマ目以降の撮影時に毎回第２フォーカス部７６により合焦処理を行うようにしてもよい。こうすることで、２コマ目以降の撮影においてより確実にピンぼけを防止できる。また、第１フォーカス部７４により合焦処理を行う場合と比較して撮影インターバルを短縮できる。なお、図５以降の図面を用いた説明では、上述した実施形態と同様の部材については同様の符号を付して説明を省略している。

さらに、２コマ目以降の撮影において、被写体が被写界深度外である場合、第２フォーカス部７６により合焦処理を行う例で説明をしたがこれに限定されるものではない。例えば、図６に示すように、２コマ目以降の撮影において、被写体が被写界深度外である場合、合焦処理を行わず、絞り値を大きくするように絞り３２を駆動し、被写界深度を広げることによって、被写体が被写界深度内に収まるようにしてもよい。

本例では、絞り値を大きくした場合に、シャッタ速度を維持するためにＩＳＯ感度（ＣＣＤ４６から出力される撮像信号の増幅率）を上げている。また、本例では、絞り値を大きくしても被写体が被写界深度内に収まらない場合は、第２フォーカス部７６により合焦処理を行うようにしている。

なお、ズームレンズ１８をワイド側に移動させて焦点距離を短くすることでも被写界深度を広げることができるので、例えば、図７に示すように、２コマ目以降の撮影において、被写体が被写界深度外である場合、ＬＣＤ２８にズームレンズ１８をワイド側へ移動させることを促す旨のメッセージを表示するといったことも考えられる。もちろん、図８に示すように、被写体が被写界深度外である場合、ＣＰＵ４２が強制的にズームレンズ１８をワイド側へ移動させ、被写体を被写界深度内に収めるようにしてもよい。

さらに、図６、図７、図８では、被写体が被写界深度外である場合に絞り値を大きくしたり、焦点距離を短くすることで、被写界深度の範囲を広げる例で説明をしたが、連写モードが選択された時点で、予め被写界深度の範囲を広げておくといったことも考えられる。こうすることで、より確実にピンぼけを防止できる。また、２枚目以降の撮影時に、被写体が被写界深度内であり第２フォーカス部７６による合焦処理を省略できる可能性が高くなるので、より撮影インターバルを短縮できる。

また、上記実施形態では、被写体が被写界深度内でありピントが合っているとみなせる場合は合焦処理を行わず、被写体が被写界深度外でありピントが合っていないとみなせる場合は第２フォーカス部７６により合焦処理を行う例で説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図９に示すデジタルカメラ９９のように、タイマ１００を設け、図１０に示すように、合焦処理が行われてから所定時間内であればピントが合っているとみなして合焦処理を行わず、合焦処理後所定時間経過した場合はピントが合っていないとみなして第２フォーカス部７６により合焦処理を行うようにするといったことが考えられる。

さらに、図１１に示すデジタルカメラ１０１のように、カウンタ１０２を設け、図１２に示すように、合焦処理が行われてからの撮影コマ数が所定コマ数より少ない場合はピントが合っているとみなして合焦処理を行わず、合焦処理後の撮影コマ数が所定コマ数よりも多い場合はピントが合っていないとみなして第２フォーカス部７６により合焦処理を行うといったことも考えられる。もちろん、被写界深度や、合焦処理後の経過時間や撮影コマ数などを組み合わせてピントが合っているか否かを総合的に判定し、ピントが合っていないとみなせる場合に第２フォーカス部７６を駆動して合焦処理を行ってもよい。

さらに、第２フォーカス部７６による合焦処理は精度が低いため、上述した実施形態のように、定期的に合焦処理を行っても、連写の継続時間が長くなったり、連写コマ数が多くなると、合焦精度が低下してしまうといった問題も考えられる。このため、所定のサイクルで第１フォーカス部７４により合焦処理を行うようにしてもよい。

この場合、例えば、図１３に示すデジタルカメラ１０３のように、第１、第２の２つのタイマ１０４、１０６を設け、図１４に示すように、所定時間ｔ毎に第２フォーカス部７６により合焦処理を行うとともに、所定時間Ｔ毎に第１フォーカス部７４により合焦処理を行うといったことが考えられる。

もちろん、図１５に示すデジタルカメラ１０７のように、第１、第２の２つのカウンタ１０８、１１０を設け、図１６に示すように、所定コマ数ｎ撮影が行われる毎に第２フォーカス部７６により合焦処理を行うとともに、所定コマ数Ｎ撮影が行われる毎に第１フォーカス部７４により合焦処理を行ってもよい。このように、所定のサイクルで第１フォーカス部７４による精度の高い合焦処理を行うことで、合焦精度を維持できる。

また、合焦精度を維持するために、第１フォーカス部７４により合焦処理を行う例としては、例えば、図１７に示すように、被写体と被写界深度との位置関係に応じて第１フォーカス部７４により合焦処理を行うといったことも考えられる。図１７の例では、被写体が被写界深度外である場合、被写体距離と被写界深度の中心との間の距離Ｌの大きさに応じ、この距離Ｌが所定の閾値（例えば、許容錯乱円径の５倍程度の値）より大きく、ピントのずれが比較的大きいとみなせる場合に、第１フォーカス部７４により合焦処理を行っている。また、本例では、この合焦処理の前に、絞り値を大きくして被写界深度を拡大するとともにＩＳＯ感度を高くしてシャッタスピードを維持するようにしている。

さらに、本例では、距離Ｌが前記閾値よりも小さく、ピントのずれが比較的小さいとみなせる場合には、上述した実施形態と同様に第２フォーカス部７６により合焦処理を行い、また、被写体が被写界深度内である場合は、合焦処理を行わず２コマ目以降の撮影を行っている。前記閾値としては、ユーザーが任意に設定できるものでもよいし、デジタルカメラに予め設定されるものでもよいし、被写体に応じて可変されるものでもよい。このように、ピントのずれが比較的大きいとみなせる場合には、第１フォーカス部７４により精度の高い合焦処理を行うことで、合焦精度を維持できる。

また、一般に、ＣＣＤ４６から出力された画像データがＳＤＲＡＭ６０に書き込まれる時間よりもＳＤＲＡＭ６０に記憶された画像データに画像処理が施されてメモリカード２２に記憶されるまでの時間の方が長いため、連写を一定時間継続するとＳＤＲＡＭ６０の空き容量がなくなり、これ以上の連写が不可能となる。このため、連写が不可能となるタイミングに合わせて第１フォーカス部７４により合焦処理を行うといったことも考えられる。

連写開始から、連写不可能となるまでの時間Ｔ１は、ＣＣＤ４６から出力された画像データをＳＤＲＡＭ６０に書き込む際の書き込み速度をＡ（Ｍｂｙｔｅ／ｓｅｃ）、ＳＤＲＡＭ６０に記憶された画像データがメモリカード２２に記憶される際の書き込み速度をＢ（Ｍｂｙｔｅ／ｓｅｃ）、ＳＤＲＡＭ６０の容量をＣ（Ｍｂｙｔｅ）とすると、次式、Ｔ１＝Ｃ／（Ｂ−Ａ）で求めることができる。

このため、デジタルカメラにタイマを設けるとともに、前記Ｔ１の値をメモリ６８などに記憶させ、図１８に示すように、連写開始から時間Ｔ１経過後に第１フォーカス部７４により合焦処理を行うことで、連写が不可能となるタイミングに合わせて合焦処理を行うことができる。

また、連写開始から、連写不可能となるまでの撮影コマ数Ｎ１は、ＣＣＤ４６から出力された画像データをＳＤＲＡＭ６０に書き込む際の書き込み速度をＡ（Ｍｂｙｔｅ／ｓｅｃ）、ＳＤＲＡＭ６０に記憶された画像データがメモリカード２２に記憶される際の書き込み速度をＢ（Ｍｂｙｔｅ／ｓｅｃ）、ＳＤＲＡＭ６０の容量をＣ（Ｍｂｙｔｅ）、連写速度をＤ（コマ／ｓｅｃ）とすると、次式、Ｎ１＝Ｃ／（Ｂ−Ａ）／Ｄで求めることができる。

このため、デジタルカメラにカウンタを設けるとともに、この時間Ｔ１の値をメモリ６８などに記憶させ、図１９に示すように、連写開始から時間Ｔ１経過後に第１フォーカス部７４により合焦処理を行うことで、連写が不可能となるタイミングに合わせて合焦処理を行うことができる。もちろん、連写が不可能となるタイミングに合わせて第２フォーカス部７６により合焦処理を行うようにしてもよい。

なお、ピントのずれが比較的大きいとみなせる場合としては、上記例以外にも、例えば、ズームレンズが移動され焦点位置が変化した場合が考えられる。このため、図２０に示すように、連写中にズームレンズ１８の位置が移動されたか否かを調べ、ズームレンズ１８が移動された場合に、ピントのずれが比較的大きいとみなして、第１フォーカス部７４により合焦処理を行ってもよい。

また、ピントのずれが比較的大きいとみなせる場合としては、例えば、カメラ本体の姿勢が変化した場合が考えられる。このため、図２１に示すデジタルカメラ１１５のように、ジャイロセンなどの姿勢検出センサ１１６を設け、図２２に示すように、連写中にカメラ本体１２の姿勢が変化されたか否かを調べ、カメラ本体１２の姿勢が変化された場合に、第１フォーカス部７４により合焦処理を行ってもよい。

デジタルカメラの前面側外観図である。 デジタルカメラの背面側外観図である。 デジタルカメラの構成図である。 連写モードでの撮影手順を示すフローチャートである。 連写モードでの撮影手順を示すフローチャートである。 連写モードでの撮影手順を示すフローチャートである。 連写モードでの撮影手順を示すフローチャートである。 連写モードでの撮影手順を示すフローチャートである。 デジタルカメラの構成図である。 連写モードでの撮影手順を示すフローチャートである。 デジタルカメラの構成図である。 連写モードでの撮影手順を示すフローチャートである。 デジタルカメラの構成図である。 連写モードでの撮影手順を示すフローチャートである。 デジタルカメラの構成図である。 連写モードでの撮影手順を示すフローチャートである。 連写モードでの撮影手順を示すフローチャートである。 連写モードでの撮影手順を示すフローチャートである。 連写モードでの撮影手順を示すフローチャートである。 連写モードでの撮影手順を示すフローチャートである。 デジタルカメラの構成図である。 連写モードでの撮影手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０、９９、１０１、１０３、１０７、１１５ デジタルカメラ
１４ 測距センサ
１８ ズームレンズ
３０ フォーカスレンズ
３２ 絞り
４２ ＣＰＵ
６０ ＳＤＲＡＭ
６８ メモリ
７０ ＡＥ制御部
７２ ＡＦ制御部
７４ 第１フォーカス部
７６ 第２フォーカス部
１００、１０４、１０６ タイマ
１０２、１０８、１１０ カウンタ
１１６ 姿勢検出センサ

Claims (17)

1. 撮像素子によって得られた画像信号のコントラストを示す評価値が極大となるようにフォーカスレンズを移動させる第１フォーカス手段と、測距センサによって得られた被写体距離に対応する合焦位置へフォーカスレンズを移動させる第２フォーカス手段とを備え、前記第１、第２の各フォーカス手段を駆動して被写体にピントを合わせる合焦処理を行うデジタルカメラにおいて、
   連写時の１コマ目の撮影時に、前記第１フォーカス手段を駆動して合焦処理を行う第１合焦処理手段と、
   連写時の２コマ目以降の撮影時に、被写体にピントがどの程度合っているかを示す合焦度を導出するフォーカス評価手段と、
   連写時の２コマ目以降の撮影時に、前記合焦度に基づいて、前記第２フォーカス駆動手段を駆動して合焦処理を実行するか否かを判定し、合焦処理を実行する旨の判定がなされた際に、前記第２フォーカス駆動手段を駆動して合焦処理を行う第２合焦処理手段とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
2. 前記フォーカス評価手段は、前記合焦度が高くピントが合っているとみなせる側から順に、第１、第２の２段階で、前記合焦度を導出し、
   前記第２合焦処理手段は、前記合焦度が前記第２段階である場合に前記第２フォーカス手段を駆動して合焦処理を行うことを特徴とする請求項１記載のデジタルカメラ。
3. 前記フォーカス評価手段は、前記合焦度が高くピントが合っているとみなせる側から順に、第１、第２、第３の３段階で、前記合焦度を導出し、
   前記第２合焦処理手段は、前記合焦度が前記第２段階である場合に前記第２フォーカス手段を駆動して合焦処理を行うとともに、
   連写時の２コマ目以降の撮影時に、前記合焦度が前記第３段階である場合、前記第１フォーカス手段を駆動して合焦処理を行う第３合焦処理手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のデジタルカメラ。
4. 撮影時の被写界深度を算出する被写界深度算出手段を備え、
   前記フォーカス評価手段は、前記測距センサにより得られた被写体距離と、前記被写界深度算出手段により得られた被写界深度とに基づいて、被写体が被写界深度内である場合または被写体が被写界深度の範囲に近いほど、前記合焦度が高いと導出することを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のデジタルカメラ。
5. 前記第１フォーカス手段による合焦処理が行われてからの経過時間を測定するタイマを備え、
   前記フォーカス評価手段は、前記経過時間が短いほど前記合焦度が高いと導出することを特徴とする請求項１〜４いずれか記載のデジタルカメラ。
6. 前記第１フォーカス手段による合焦処理が行われてからの撮影コマ数をカウントするカウンタを備え、
   前記フォーカス評価手段は、前記撮影コマ数が少ないほど前記合焦度が高いと導出することを特徴とする請求項１〜５いずれか記載のデジタルカメラ。
7. 前記連写時に、絞り値が大きくなるように絞り機構を駆動、または、焦点距離が短くなるようにズームレンズを駆動することによって被写界深度を拡大する被写界深度拡大手段を備えたことを特徴とする請求項１〜６いずれか記載のデジタルカメラ。
8. 前記被写界深度拡大手段は、前記フォーカス評価手段が前記拡大前の被写界深度に基づいて前記合焦度の評価を行った結果、合焦度が予め設定された所定の値を下回る場合に、被写界深度を拡大するとともに、
   前記フォーカス評価手段は、前記被写界深度拡大手段により拡大された被写界深度に基づいて、再度、前記合焦度の評価を行い、
   前記第２合焦処理手段は、前記拡大後の被写界深度に基づいて導出された前記合焦度に基づいて、記第２フォーカス駆動手段を駆動して合焦処理を実行するか否かを判定することを特徴とする請求項７記載のデジタルカメラ。
9. 前記被写界深度の拡大が行われた際に、撮影時のシャッタスピードを維持するために、撮影感度を向上させる撮影感度向上手段を備えたことを特徴とする請求項７または８記載のデジタルカメラ。
10. 前記連写時に、ユーザーの操作により被写界深度を拡大させることを促すメッセージを報知する報知手段を設けたことを特徴とする請求項１〜６いずれか記載のデジタルカメラ。
11. 前記報知により、焦点距離が短くなるようにズームレンズを駆動させることを促すことを特徴とする請求項１０記載のデジタルカメラ。
12. 前記報知により、絞り値が大きくなるように絞り機構を駆動させることを促すことを特徴とする請求項１０または１１記載のデジタルカメラ。
13. 前記画像信号から記録用画像データを生成する際に、前記画像信号が一時的に記憶される作業用画像メモリと、前記記録用画像データを記憶する記録用画像メモリとを備えるとともに、
    前記作業用画像メモリに画像信号が記憶される際の記憶サイクルと、前記画像信号から生成された記録用画像データが前記記録用画像メモリに記憶される際の記憶サイクルとの差分、及び、前記作業用画像メモリの容量に基づいて算出された連写開始から前記作業用画像メモリの空き容量が無くなるまでの間の連写継続可能時間に基づいて、前記連写が継続された時間が前記連写可能時間にほぼ等しくなった際に、前記第１フォーカス手段を駆動して合焦処理を行う第４合焦処理手段を備えたことを特徴とする請求項１〜１２いずれか記載のデジタルカメラ。
14. 前記画像信号から記録用画像データを生成する際に、前記画像信号が一時的に記憶される作業用画像メモリと、前記記録用画像データを記憶する記録用画像メモリとを備えるとともに、
    前記作業用画像メモリに画像信号が記憶される際の記憶サイクルと、前記画像信号から生成された記録用画像データが前記記録用画像メモリに記憶される際の記憶サイクルとの差分、及び、前記作業用画像メモリの容量に基づいて算出された連写開始から前記作業用画像メモリの空き容量が無くなるまでの間の連写可能コマ数に基づいて、前記連写が前記連写可能コマ数行われた際に、前記第１フォーカス手段を駆動して合焦処理を行う第５合焦処理手段を備えたことを特徴とする請求項１〜１２いずれか記載のデジタルカメラ。
15. ２コマ目以降の撮影時に、直近の撮影からズームレンズが移動されている場合は前記第１フォーカス手段を行動して合焦処理を行う第６合焦処理手段を備えたことを特徴とする請求項１〜１４いずれか記載のデジタルカメラ。
16. 当該デジタルカメラのカメラ姿勢を検出する姿勢検出センサを備えるとともに、
    ２コマ目以降の撮影時に、直近の撮影から前記カメラ姿勢が変化している場合は前記第１フォーカス手段を駆動して合焦処理を行う第７合焦処理手段を備えたことを特徴とする請求項１〜１５いずれか記載のデジタルカメラ。
17. 撮像素子によって得られた画像信号のコントラストを示す評価値が極大となるようにフォーカスレンズを移動させる第１フォーカス手段と、測距センサによって得られた被写体距離に対応する合焦位置へフォーカスレンズを移動させる第２フォーカス手段とを備え、前記第１、第２の各フォーカス手段を駆動して被写体にピントを合わせる合焦処理を行うデジタルカメラにおいて、
    連写時の１コマ目の撮影時に、前記第１フォーカス手段を駆動して合焦処理を行う第１合焦処理手段と、
    連写時の２コマ目以降の撮影時に、前記第２フォーカス駆動手段を駆動して合焦処理を行う第２合焦処理手段とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。

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