JP2009044534A - 電子カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】フォーカス調節状態が最適な画像を選ぶ電子カメラを提供する。
【解決手段】電子カメラは、撮像素子３と、被写体光束を２系統に分割し、２系統の光束がそれぞれ形成する２つの像の位相差に基づいてデフォーカス情報を検出する焦点検出手段３と、撮像素子３で時系列に取得された複数の画像と、画像取得時に焦点検出手段３で取得された複数のデフォーカス情報とを記憶する記憶手段４ｂと、記憶された複数のデフォーカス情報に基づいて、記憶された複数の画像の中から記録媒体９に保存する画像を選ぶ選択手段４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子カメラに関する。

電子カメラにおいて、連写撮影した複数の画像の中から選んだ画像を記録する、いわゆるベストショットセレクタ(BSS)動作を行う技術が知られている（特許文献１参照）。

特開平１１−１３６５５７号公報

従来の技術では、画像の空間周波数が高いものを選んだり、検出センサで検出されたカメラブレが小さいときに撮影された画像が選ばれる。このため、主要被写体に対するフォーカス調節状態が最適な画像が選ばれない場合がある。

（１）本発明による電子カメラは、撮像素子と、被写体光束を２系統に分割し、２系統の光束がそれぞれ形成する２つの像の位相差に基づいてデフォーカス情報を検出する焦点検出手段と、撮像素子で時系列に取得された複数の画像と、画像取得時に焦点検出手段で取得された複数のデフォーカス情報とを記憶する記憶手段と、記憶された複数のデフォーカス情報に基づいて、記憶された複数の画像の中から記録媒体に保存する画像を選ぶ選択手段とを備えることを特徴とする。
（２）請求項１に記載の電子カメラにおいて、記憶手段は、撮影指示前後の所定時間内に取得された複数の画像および複数のデフォーカス情報を記憶し、選択手段は、所定時間内に取得された複数の画像の中から保存する画像を選ぶこともできる。
（３）請求項１に記載の電子カメラにおいて、記憶手段は、撮影指示前の所定時間内に取得された複数の画像および複数のデフォーカス情報を記憶し、選択手段は、所定時間内に取得された複数の画像の中から保存する画像を選ぶこともできる。
（４）請求項２または３に記載の電子カメラにおいて、選択手段は、撮影指示の直近に取得された画像との差分が所定値以下の画像であって、所定時間内に取得された複数の画像の中から保存する画像を選ぶこともできる。
（５）請求項２または３に記載の電子カメラはさらに、撮像素子によって時系列に取得された複数の画像の再生像を逐次表示する表示手段を備えてもよい。この場合の選択手段は、撮影指示時に表示手段に表示されていた再生像に対応する画像との差分が所定値以下の画像であって、所定時間内に取得された複数の画像の中から保存する画像を選ぶこともできる。
（６）請求項２〜５のいずれか一項に記載の電子カメラはさらに、撮影指示の信号を発するレリーズ操作部材を備えてもよい。この場合の撮像素子による時系列の画像取得、および画像取得時の焦点検出手段によるデフォーカス情報の取得は、レリーズ操作部材からの半押し操作信号に応じて開始されることが好ましい。
（７）本発明による電子カメラは、撮像素子と、被写体光束を２系統に分割し、２系統の光束がそれぞれ形成する２つの像の位相差に基づいてデフォーカス情報を検出する焦点検出手段と、撮像素子により撮像された被写体の画像を一時的に記憶する記憶手段と、撮像素子で時系列に取得された複数の画像に同期して焦点検出手段で取得された複数のデフォーカス情報に基づいて、撮像素子で取得された画像を記憶手段に記憶するか否かを選択する選択手段と、記憶手段に記憶された画像を記録媒体に記録する記録手段とを備えることを特徴とする。
（８）請求項１〜７のいずれか一項に記載の電子カメラにおいて、被写体光束を２系統に分割する光学系は撮像素子に形成されていることが好ましい。
（９）請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子カメラにおいて、選択手段は、最小のデフォーカス情報に対応する画像を選ぶことが好ましい。

本発明による電子カメラでは、フォーカス調節状態が最適な画像を選ぶことができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明の一実施の形態による電子カメラの要部構成を説明するブロック図である。電子カメラは、制御装置４によって制御される。

撮影レンズ１は、後述する撮像素子の撮像面上に被写体像を結像させる。測距装置兼撮像装置３は、撮像素子と、ＡＦＥ(Analog Front End)回路と、Ａ／Ｄ変換回路と、デフォーカス量演算回路とを含む。

撮像素子は、たとえば、ＣＭＯＳイメージセンサ３１（図２）によって構成される。イメージセンサ３１は被写体像を撮像し、アナログ画像信号をＡＦＥ回路へ出力する。ＡＦＥ回路は、アナログ画像信号に対するアナログ処理（指示されたＩＳＯ感度に応じた信号増幅など）を行う。ＩＳＯ感度は、制御装置４からの感度設定指示に応じて撮像感度（露光感度）を所定範囲（たとえばＩＳＯ５０相当〜ＩＳＯ１０００相当）内で変更するものである。撮像感度は、ＡＦＥ回路で行う信号増幅の増幅率を変化させる被制御量のことをいう。撮像感度値は、相当するＩＳＯ感度値で表される。Ａ／Ｄ変換回路は、アナログ処理後の画像信号をディジタル信号に変換する。ディジタル画像信号は、制御装置４内の画像処理部４ａへ出力される。

画像処理部４ａは、入力されたディジタル画像信号に対して画像処理を施す。画像処理には、たとえば、γ変換処理、輪郭強調処理、フィルタ処理や色温度調整（ホワイトバランス調整）処理、画像信号に対するフォーマット変換処理、画像圧縮・伸張処理などが含まれる。バッファメモリ４ｂは、画像処理前後および画像処理途中のデータを一時的に格納する他、記録媒体９へ記録する前の画像ファイルを格納したり、記録媒体９から読み出した画像ファイルを格納したりするために使用される。

表示回路６は、撮像画像を液晶モニタ７に表示させたり、操作メニューを液晶モニタ７に表示させるための表示データを作成する。液晶モニタ７は、上記作成された表示データによる再生画像またはメニュー画面を表示する。

制御装置４は、各ブロックから出力される信号を入力して所定の演算を行い、演算結果に基づく制御信号を各ブロックへ出力する。操作部材８は電子カメラの操作スイッチ類を含む。操作部材８は、レリーズボタン（不図示）の押下操作に連動してオン／オフする半押しスイッチや全押しスイッチ、メニュー操作キーなど、各操作スイッチなどからの操作信号を制御装置４へ出力する。

記録媒体９は、電子カメラに対して着脱可能なメモリカードなどで構成される。記録媒体９には、制御装置４からの指示によって画像のデータおよびその情報を含む画像ファイルが記録される。記録媒体９に記録された画像ファイルは、制御装置４からの指示によって読み出しが可能である。

＜焦点検出処理＞
本実施形態の電子カメラは、イメージセンサ３１上の焦点検出領域に入射される光束を用いて、いわゆる位相差検出方式によって撮影レンズ１による焦点調節状態の検出を行う。図２は、イメージセンサ３１に形成されるフォーカス検出用の画素位置を説明する図である。イメージセンサ３１が有する画素のうち、横センサ１〜横センサ３として例示する３本の水平方向に並ぶ所定数の画素列、および縦センサ１〜縦センサ３として例示する３本の垂直方向に並ぶ所定数の画素列が、それぞれ焦点検出領域に対応する。これら６本のセンサ列を構成する画素には、それぞれ瞳分割用のマスキングが施されている。

具体的には、画素に対応して形成されるオンチップマイクロレンズの略半面が遮光されている。図３は、横センサを構成する画素列の拡大図である。各画素において、左半面または右半面が交互にマスキングされる。これにより、横方向に隣接する画素間ではマスキングされた半面同士、またはマスキングされていない半面同士が隣り合う。

図４は、縦センサを構成する画素列の拡大図である。各画素において、上半面または下半面が交互にマスキングされる。これにより、縦方向に隣接する画素間ではマスキングされた半面同士、またはマスキングされていない半面同士が隣り合う。

図５は、横センサを構成する画素列、および画素列に入射される光束を説明する図である。図５において、右半面がマスキングされている画素のフォトダイオードには左方向からの光束（Ａ成分と呼ぶ）が入射される。また、左半面がマスキングされている画素のフォトダイオードには右方向からの光束（Ｂ成分と呼ぶ）が入射される。

この結果、Ａ成分の光束が入射される画素群から得られる画素出力（光電変換信号値）は、撮影レンズ１の射出瞳の片半分から入射された光束による像を表し、Ｂ成分の光束が入射される画素群から得られる画素出力（光電変換信号値）は、上記射出瞳の他半分から入射された光束による像を表す。

図６は、主要被写体に対して合焦時に得られる画素出力波形を例示する図である。図６において横軸は画素位置を表し、縦軸は画素出力を表す。合焦時はイメージセンサ３１上に鮮鋭像が結ばれる状態であるため、瞳分割された光束による一対の像はイメージセンサ３１上で一致する。つまり、横センサ（縦センサ）を構成する画素群から得られるＡ成分波形およびＢ成分波形は、その形状が重なる。

図７は、主要被写体に対して非合焦時に得られる画素出力波形を例示する図である。図７において横軸は画素位置を表し、縦軸は画素出力を表す。非合焦時はイメージセンサ３１の手前で鮮鋭像を結ぶ状態、あるいはイメージセンサ３１の後ろ側に鮮鋭像を結ぶ状態であるため、瞳分割された光束による一対の像はイメージセンサ３１上では一致しない。この場合のＡ成分波形およびＢ成分波形は、合焦状態からのずれ（デフォーカス量）に応じて、Ａ成分波形とＢ成分波形の位置関係（ずれ方向およびずれ量Δｄ）が異なる。

測距装置兼撮像装置３内のデフォーカス量演算回路は、Ａ成分波形およびＢ成分波形の位置関係に基づいて撮影レンズ１による焦点位置の調節状態（デフォーカス量）を算出し、算出結果を制御装置４へ送出する。制御装置４がデフォーカス量に応じたレンズ駆動信号（レンズ駆動方向およびレンズ駆動量を指示する信号）をレンズ駆動機構５へ出力すると、レンズ駆動機構５がフォーカスレンズ２を光軸方向へ進退移動させる。これにより、ピント調節が行われる。

なお、図６および図７において例示する比較領域は、Ａ成分波形およびＢ成分波形から抽出した特徴点（たとえば極大値）を共通に含む領域である。デフォーカス量演算回路は、横センサ（縦センサ）を構成する画素群から得られるＡ成分波形およびＢ成分波形のうち、比較領域内の波形データを用いてデフォーカス量を求める。

＜ベストショット機能＞
本実施形態の電子カメラは、ピントに関するベストショットセレクタ(BSS)機能を有する。制御装置４は、メニュー操作によってフォーカスベストショットセレクタ(FBSS)機能についてオン設定されると、FBSS機能を有効にする。

図８は、FBSS機能を説明する図である。図８において、横軸は時間軸を表す。FBSS機能を有効にした電子カメラは、被写体像を所定のフレームレート（たとえば、３０フレーム／毎秒）で逐次撮像し、画像データをバッファメモリ４ｂ内に蓄積する。この画像データは画像処理を施していないデータ(RAW)である。電子カメラは、直近の所定枚数の画像データ（たとえば、６枚）をバッファメモリ４ｂ内に残し、古い画像データから上書き削除する。図中の「画像取得」は、撮像タイミングを表す。

図中の「レリーズ操作信号」は、レリーズボタンが全押し操作されたことを示す操作信号が制御装置４に入力されたタイミングを表す。電子カメラは、「レリーズ操作信号」のタイミング以前に撮像され、バッファメモリ４ｂ内に蓄積されている所定枚数の画像データの中から、最もデフォーカス量が少ない画像データを選ぶ。なお、本実施形態では、図８に例示する所定枚数の「画像取得」が開始される前にピント調節が行われているものとする。

具体的には、バッファメモリ４ｂ内に蓄積されている画像データのうち、上記横センサ（縦センサ）に対応する画素群のデータを測距装置兼撮像装置３へ送り、デフォーカス量が最小となる画像を特定する。制御装置４は、特定した画像のデータに対して画像処理部４ａで画像処理を行い、画像処理後の画像データを含むファイルを記録媒体９に保存する。

上述したFBSS機能が有効の場合に制御装置４が行うカメラ処理の流れについて、図９〜図１３のフローチャートを参照して説明する。
＜レリーズ待機処理＞
図９のステップＳ１０において、制御装置４は半押し操作を受付けたか否かを判定する。制御装置４は、操作部材８からレリーズボタンが半押し操作されたことを示す操作信号が入力された場合、ステップＳ１０を肯定判定してステップＳ２０へ進む。制御装置４は、操作部材８からレリーズボタンが半押し操作されたことを示す操作信号が入力されない場合にはステップＳ１０を否定判定し、当該判定処理を繰り返しながらレリーズ待機を行う。

ステップＳ２０において、制御装置４は、位相差検出ＡＦ(オートフォーカス)処理を行ってステップＳ３０へ進む。位相差検出ＡＦ処理の詳細については後述する。ステップＳ３０において、制御装置４は、レリーズ初期化処理を行ってステップＳ４０へ進む。レリーズ初期化処理の詳細については後述する。

ステップＳ４０において、制御装置４は、半押し操作が解除されたか否かを判定する。制御装置４は、操作部材８からレリーズボタンが半押し操作されたことを示す操作信号が継続して入力されている場合、ステップＳ４０を否定判定してステップＳ５０へ進む。制御装置４は、操作部材８からレリーズボタンが半押し操作されたことを示す操作信号が入力されていない場合にはステップＳ４０を肯定判定し、ステップＳ１０へ戻る。

ステップＳ５０において、制御装置４は、レリーズ前準備処理を行ってステップＳ６０へ進む。レリーズ前準備処理の詳細については後述する。ステップＳ６０において、制御装置４は、レリーズ操作を受付けたか否かを判定する。制御装置４は、操作部材８からレリーズボタンが全押し操作されたことを示す操作信号が入力された場合、ステップＳ６０を肯定判定してステップＳ７０へ進む。制御装置４は、操作部材８からレリーズボタンが全押し操作されたことを示す操作信号が入力されない場合にはステップＳ６０を否定判定し、ステップＳ４０へ戻る。

ステップＳ７０において、制御装置４は、レリーズ処理を行ってステップＳ１０へ戻る。レリーズ処理の詳細については後述する。

＜位相差検出ＡＦ処理＞
図１０のステップＳ２１において、制御装置４は測距装置兼撮像装置３へ指示を送り、ＡＦセンサ出力を取得させてステップＳ２２に進む。これにより、測距装置兼撮像装置３は被写体像を撮像する。取得された画像データのうち、上記横センサ（縦センサ）に対応する画素群のデータは、ＡＦセンサ出力に対応する。

ステップＳ２２において、制御装置４は測距装置兼撮像装置３へ指示を送り、位相差検出（デフォーカス量の算出）させてステップＳ２３へ進む。ステップＳ２３において、制御装置４は位相差検出できたか否かを判定する。制御装置４は、測距装置兼撮像装置３からデフォーカス情報を受けた場合にステップＳ２３を肯定判定してステップＳ２４へ進む。制御装置４は、測距装置兼撮像装置３からデフォーカス情報を受けない場合にはステップＳ２３を否定判定し、ステップＳ２８へ進む。

ステップＳ２４において、制御装置４は、位相差検出ＡＦが可能と判定してステップＳ２５へ進む。ステップＳ２５において、制御装置４は、位相差（デフォーカス量）に応じて合焦レンズ位置を算出してステップＳ２６へ進む。ステップＳ２６において、制御装置４はレンズ駆動機構５へ指示を送り、フォーカスレンズ２を移動させてステップＳ２７へ進む。

ステップＳ２７において、制御装置４はレンズ駆動が完了したか否かを判定する。制御装置４は、レンズ駆動機構５からレンズ駆動が完了したことを示す信号を受けた場合にステップＳ２７を肯定判定し、図１０による処理を終了して図９のステップＳ３０へ進む。制御装置４は、レンズ駆動機構５からレンズ駆動が完了したことを示す信号を受けない場合にはステップＳ２７を否定判定し、当該判定処理を繰り返しながらレンズ駆動の完了を待つ。

ステップＳ２３を否定判定して進むステップＳ２８において、制御装置４は、位相差検出ＡＦが不能と判定してステップＳ２９へ進む。ステップＳ２９において、制御装置４は、不能時のレンズ位置を算出してステップＳ２６へ進む。位相差検出ＡＦが不能時のレンズ位置は、所定の被写体距離（たとえば２ｍ）において合焦するレンズ位置である。

＜レリーズ初期化処理＞
図１１のステップＳ３１において、制御装置４は、画像バッファをクリアして図１１による処理を終了し、図９のステップＳ４０へ進む。具体的には、バッファメモリ４ｂ内の画像蓄積用領域に残っているデータを削除する。

＜レリーズ前準備処理＞
レリーズ前準備処理は、フォーカスベストショットセレクタ(FBSS)機能として説明した所定のフレームレートでの画像取得に対応する。図１２のステップＳ５１において、制御装置４は測距装置兼撮像装置３へ指示を送り、被写体像を逐次撮像させてステップＳ２２に進む。これにより、測距装置兼撮像装置３は図８に例示したタイミングで「画像取得」を行う。

ステップＳ５２において、制御装置４は画像バッファは所定枚数以上蓄積しているか否かを判定する。制御装置４は、バッファメモリ４ｂ内の蓄積画像数が所定枚数（たとえば６枚）に達している場合にステップＳ５２を肯定判定し、ステップＳ５４へ進む。制御装置４は、バッファメモリ４ｂ内の蓄積画像数が所定枚数に達していなければステップＳ５２を否定判定し、ステップＳ５３へ進む。

ステップＳ５３において、制御装置４は測距装置兼撮像装置３が取得した画像データをバッファメモリ４ｂ内に蓄積して図１２による処理を終了し、図９のステップＳ６０へ進む。

ステップＳ５２を肯定判定して進むステップＳ５４において、制御装置４はバッファメモリ４ｂ内の最も古い画像データを削除してステップＳ５３へ進む。

＜レリーズ処理＞
レリーズ処理は、図８における「レリーズ操作信号」に応じて行う処理である。図１３のステップＳ７１において、制御装置４は、画像バッファ中の画像から位相差情報を検出させてステップＳ７２へ進む。具体的には、バッファメモリ４ｂ内に蓄積されている画像データのうち、上述した横センサ（縦センサ）に対応する画素群のデータを測距装置兼撮像装置３へ送る。

ステップＳ７２において、制御装置４は位相差検出できる画像が存在したか否かを判定する。制御装置４は、測距装置兼撮像装置３からデフォーカス情報を受けた場合にステップＳ７２を肯定判定してステップＳ７３へ進む。制御装置４は、測距装置兼撮像装置３からデフォーカス情報を受けない場合にはステップＳ７２を否定判定し、ステップＳ７５へ進む。

ステップＳ７３において、制御装置４は、位相差検出できた画像の中から最も位相差が小さい画像を選び、ステップＳ７４へ進む。具体的には、測距装置兼撮像装置３から受けたデフォーカス情報の中で最小のデフォーカス量を選ぶ。制御装置４はさらに、バッファメモリ４ｂ内に蓄積されている画像の中から、上記最小のデフォーカス量の算出に用いた画素群データを含む画像を選ぶ。

ステップＳ７４において、制御装置４は、前ステップで選んだ画像のデータに対して画像処理部４ａで画像処理を行い、画像処理後の画像データを含むファイルを記録媒体９に保存して図１３による処理を終了する。

ステップＳ７２を否定判定して進むステップＳ７５において、制御装置４は、バッファメモリ４ｂ内に蓄積されている画像の中から、最新の画像を選んでステップＳ７４へ進む。

以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）電子カメラは、位相差検出ＡＦに用いる瞳分割用の画素列（横センサ１〜横センサ３、縦センサ１〜縦センサ３）を含むイメージセンサ３１を備えたので、瞳分割された一対の像を、撮影画像を取得する撮像面上において取得できる。これにより、位相差検出ＡＦに用いるフォーカスセンサをイメージセンサと別に設ける場合のように、イメージセンサの撮像面とフォーカスセンサの撮像面とが厳密に一致しないことに起因するピントずれの発生を防止することができる。

（２）電子カメラは、被写体像を所定のフレームレートで逐次撮像し、画像データをバッファメモリ４ｂ内に蓄積する。蓄積する画像データは、位相差検出ＡＦ用に瞳分割された一対の像を含むため、画像取得と同じタイミングでデフォーカス情報を取得できる。

（３）FBSS機能が有効の場合の電子カメラは、撮像されバッファメモリ４ｂ内に蓄積されている所定枚数の画像データのうち、デフォーカス量が最小となる画像のデータを保存対象として選ぶ。これにより、最もピントずれが小さい画像を記録媒体９に保存させることができる。

（４）電子カメラに撮影を指示する「レリーズ操作信号」のタイミング以前に撮像され、バッファメモリ４ｂ内に蓄積されている所定枚数の画像データの中から保存すべき画像データを選ぶようにした。所定枚数を少なくすれば、「レリーズ操作信号」のタイミングと近いタイミングで取得された画像のみが保存候補になるので、いわゆるレリーズタイムラグを抑えつつ、ピントが合っている画像を保存対象にすることができる。

（５）電子カメラは、バッファメモリ４ｂ内に蓄積した所定枚数の画像のデータの全てに画像処理を行うことなく、デフォーカス量が最小となる画像のデータに対してのみ画像処理部４ａで画像処理を行うようにした。これにより、全ての画像に画像処理を行う場合に比べて処理の負担を軽減することができる。

（変形例１）
電子カメラに撮影を指示する「レリーズ操作信号」のタイミング以前に撮像された画像のみでなく、「レリーズ操作信号」のタイミング後に撮像された画像をも含めた画像データの中から保存すべき画像データを選ぶようにしてもよい。図１４は、変形例１によるFBSS機能を説明する図である。図１４において、「レリーズ操作信号」は、レリーズボタンが全押し操作されたことを示す操作信号が制御装置４に入力されたタイミングを表す。制御装置４は、「レリーズ操作信号」のタイミングの前後に撮像され、バッファメモリ４ｂ内に蓄積されている所定枚数の画像データの中から、最もデフォーカス量が少ない画像データを選ぶ。

変形例１の場合にも、所定枚数を少なくすれば、「レリーズ操作信号」のタイミングと近いタイミングで取得された画像のみが保存候補になるので、いわゆるレリーズタイムラグを抑えつつ、ピントが合っている画像を保存対象にすることができる。

（変形例２）
保存すべき画像データを２段階に選ぶように構成してもよい。１回目の選別では、電子カメラに撮影を指示する「レリーズ操作信号」の直前に撮像された画像と類似度が高い画像を選ぶ。２回目の選別では、１回目の選別で選んだ画像の中から、最もデフォーカス量が少ない画像データを選ぶ。図１５は、変形例２によるFBSS機能を説明する図である。図１５において、「レリーズ操作信号」は、レリーズボタンが全押し操作されたことを示す操作信号が制御装置４に入力されたタイミングを表す。制御装置４は、１回目の選別として、「レリーズ操作信号」のタイミング直前の画像とバッファメモリ４ｂ内に蓄積されている所定枚数の画像とを順次比較する。

制御装置４は、「レリーズ操作信号」の直前に取得された画像データとの差分が所定値以下の画像を選び（図１５の例では３画像）、これら選別した３つの画像のデータの中から、最もデフォーカス量が少ない画像データを選ぶ。画像データの差分は、たとえば、焦点検出領域を含む所定範囲の画素出力値について、対応する画素出力同士で算出する。これにより、主要被写体が動いたり、目をつぶったり、電子カメラと主要被写体との間を他の物体が通過したりすることによって類似度が低下した画像については２回目の選別対象から外すことができる。

（変形例３）
FBSS機能を有効にした場合に、測距装置兼撮像装置３で逐次取得された画像の再生像を液晶モニタ７に逐次表示させるようにしてもよい。この場合の制御装置４は、バッファメモリ４ｂ内に蓄積した画像データのうち、液晶モニタ７の表示画素数に応じて間引いたデータを表示回路６へ送る。これにより、液晶モニタ７に最新のモニタ画像が表示される。

変形例３の電子カメラは、変形例２と同様に１回目の選別を行う際に、電子カメラに撮影を指示する「レリーズ操作信号」のタイミング時に液晶モニタ７に表示されている画像（実際には、表示画像の元になったバッファメモリ４ｂ内の画像）と類似度が高い画像を選ぶ。２回目の選別は変形例２と同様である。変形例３によれば、撮影者が液晶モニタ７に表示されるモニタ画像を観察しながらレリーズボタンを操作する場合に、撮影者が意図した画像と類似度が高い画像であり、かつピントが合っている画像を保存対象にすることができる。

以上の説明では、所定枚数の「画像取得」が開始される前に、検出されるデフォーカス量に応じてフォーカスレンズ２を移動させる合焦動作が行われているものとして説明した。図１６は、このFBSS機能を説明する図である。図１６に例示する場合において、「半押し操作信号」は、レリーズボタンが半押し操作されたことを示す操作信号が制御装置４に入力されたタイミングを表す。

制御装置４は半押し操作信号に応じて、その時点で取得されている最新の画像データのうち、上述した横センサ（縦センサ）に対応する画素群のデータを測距装置兼撮像装置３へ送り、デフォーカス量を検出させる。制御装置４はさらに、検出されたデフォーカス量に応じて合焦動作を行う。以降の画像取得は上述した図８の場合と同様である。このように制御することで、半押し操作時の合焦動作で得られたピント状態を、レリーズ操作時まで固定することができる。

（変形例４）
「画像取得」されるごとに合焦動作を行ってもよい。図１７は、このFBSS機能を説明する図である。制御装置４は、最新の画像データのうち、上述した横センサ（縦センサ）に対応する画素群のデータを測距装置兼撮像装置３へ送り、デフォーカス量を検出させる。制御装置４はさらに、検出されたデフォーカス量に応じて合焦動作を行う。このように制御することで、常に最新のデフォーカス量に基づいてピント合わせを行うことができる。

（変形例５）
フォーカスレンズ２を無限遠（∞）端と至近端との間で移動させながら、所定枚数の「画像取得」を繰り返す構成にしてもよい。図１８は、このFBSS機能を説明する図である。制御装置４はレンズ駆動機構５へ指示を送り、フォーカスレンズ２を移動させる。制御装置４はさらに、フォーカスレンズ２が移動を開始すると、所定枚数の「画像取得」を開始させる。

このように制御すれば、所定数のフォーカスレンズ位置でそれぞれ画像を取得できるため、少なくとも１つの画像において主要被写体にピントが合った画像が得られる。バッファメモリ４ｂ内に蓄積されている所定枚数の画像データの中から、最もデフォーカス量が少ない画像データを選ぶことにより、ピントが合っている画像を保存対象にすることができる。

（変形例６）
位相差検出ＡＦに用いるフォーカスセンサをイメージセンサ３１と別に設ける構成にしてもよい。フォーカスセンサを別個に設ける場合でも、バッファメモリ４ｂ内に蓄積するための被写体像を逐次撮像するタイミングに合わせて、フォーカスセンサで瞳分割された一対の像を逐次取得する構成とすれば、画像取得と同じタイミングでデフォーカス情報を取得でき、本発明を適用できる。

なお、上述の実施形態においては、レリーズ前準備処理として所定枚数の複数画像をバッファメモリ４ｂに蓄積した上で、バッファメモリ４ｂ内に蓄積した画像を対象にデフォーカス情報に基づく画像の選択処理を行っている。しかし、これに限らず、撮像した画像のデフォーカス情報をバッファメモリ４ｂへ蓄積する前に抽出し、抽出したデフォーカス情報を既にバッファメモリ４ｂに蓄積されている画像のデフォーカス情報と比較することで、既にバッファメモリ４ｂに蓄積されている画像に替えて今回撮像した画像をバッファメモリ４ｂに蓄積するか否かを選択するようにしてもよい。この方法を採れば、バッファメモリ４ｂにはいつもデフォーカス量の比較に基づいて選択された最良の画像のみが蓄積されることになる。その結果、バッファメモリ４ｂは１枚分の画像を蓄積できればよいことになるため、バッファメモリ４ｂの容量を節約しながら、デフォーカス量に基づく画像選択機能を実現することが可能となる。

以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。上述した実施形態および各変形例は、適宜組み合わせてもよい。

本発明の一実施の形態による電子カメラの要部構成を説明するブロック図である。 イメージセンサに形成されるフォーカス検出用の画素位置を説明する図である。 横センサを構成する画素列の拡大図である。 縦センサを構成する画素列の拡大図である。 横センサを構成する画素列、および画素列に入射される光束を説明する図である。 合焦時に得られる画素出力波形を例示する図である。 非合焦時に得られる画素出力波形を例示する図である。 FBSS機能を説明する図である。 レリーズ待機処理を説明するフローチャートである。 位相差検出ＡＦ処理を説明するフローチャートである。 レリーズ初期化処理を説明するフローチャートである。 レリーズ前準備処理を説明するフローチャートである。 レリーズ処理を説明するフローチャートである。 変形例１によるFBSS機能を説明する図である。 変形例２によるFBSS機能を説明する図である。 半押し操作時に得られるピント状態をレリーズ操作時まで固定する場合を説明する図である。 変形例４のFBSS機能を説明する図である。 変形例５のFBSS機能を説明する図である。

符号の説明

１…撮影レンズ
２…フォーカスレンズ
３…測距装置兼撮像装置
４…制御装置
４ａ…画像処理部
４ｂ…バッファメモリ
５…レンズ駆動機構
６…表示回路
７…液晶モニタ
８…操作部材
９…記録媒体

Claims (9)

1. 撮像素子と、
   被写体光束を２系統に分割し、前記２系統の光束がそれぞれ形成する２つの像の位相差に基づいてデフォーカス情報を検出する焦点検出手段と、
   前記撮像素子で時系列に取得された複数の画像と、前記画像取得時に前記焦点検出手段で取得された複数のデフォーカス情報とを記憶する記憶手段と、
   前記記憶された複数のデフォーカス情報に基づいて、前記記憶された複数の画像の中から記録媒体に保存する画像を選ぶ選択手段とを備えることを特徴とする電子カメラ。
2. 請求項１に記載の電子カメラにおいて、
   前記記憶手段は、撮影指示前後の所定時間内に取得された複数の画像および複数のデフォーカス情報を記憶し、
   前記選択手段は、前記所定時間内に取得された複数の画像の中から保存する画像を選ぶことを特徴とする電子カメラ。
3. 請求項１に記載の電子カメラにおいて、
   前記記憶手段は、撮影指示前の所定時間内に取得された複数の画像および複数のデフォーカス情報を記憶し、
   前記選択手段は、前記所定時間内に取得された複数の画像の中から保存する画像を選ぶことを特徴とする電子カメラ。
4. 請求項２または３に記載の電子カメラにおいて、
   前記選択手段は、前記撮影指示の直近に取得された画像との差分が所定値以下の画像であって、前記所定時間内に取得された複数の画像の中から保存する画像を選ぶことを特徴とする電子カメラ。
5. 請求項２または３に記載の電子カメラにおいて、
   前記撮像素子によって前記時系列に取得された複数の画像の再生像を逐次表示する表示手段をさらに備え、
   前記選択手段は、前記撮影指示時に前記表示手段に表示されていた再生像に対応する画像との差分が所定値以下の画像であって、前記所定時間内に取得された複数の画像の中から保存する画像を選ぶことを特徴とする電子カメラ。
6. 請求項２〜５のいずれか一項に記載の電子カメラにおいて、
   前記撮影指示の信号を発するレリーズ操作部材をさらに備え、
   前記撮像素子による前記時系列の画像取得、および前記画像取得時の焦点検出手段によるデフォーカス情報の取得は、前記レリーズ操作部材からの半押し操作信号に応じて開始されることを特徴とする電子カメラ。
7. 撮像素子と、
   被写体光束を２系統に分割し、前記２系統の光束がそれぞれ形成する２つの像の位相差に基づいてデフォーカス情報を検出する焦点検出手段と、
   前記撮像素子により撮像された被写体の画像を一時的に記憶する記憶手段と、
   前記撮像素子で時系列に取得された複数の画像に同期して前記焦点検出手段で取得された複数のデフォーカス情報に基づいて、前記撮像素子で取得された画像を前記記憶手段に記憶するか否かを選択する選択手段と、
   前記記憶手段に記憶された前記画像を記録媒体に記録する記録手段とを備えることを特徴とする電子カメラ。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の電子カメラにおいて、
   前記被写体光束を２系統に分割する光学系は前記撮像素子に形成されていることを特徴とする電子カメラ。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子カメラにおいて、
   前記選択手段は、最小のデフォーカス情報に対応する画像を選ぶことを特徴とする電子カメラ。

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