JP2010097211A - 撮像装置および撮影位置設定方法 - Google Patents

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Teruhiro Yoshida
彰宏 吉田
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Ricoh Co Ltd
株式会社リコー
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Abstract

【課題】 広い距離範囲における被写体の合焦位置を加味し、複数の適切なレンズ位置についての撮影を行って、適切な被写体画像を撮影するフォーカスブラケット撮影を行う。
【解決手段】 撮像装置は、撮像レンズ101と、CMOS撮像素子104と、CMOS撮像素子104の出力から合焦状態を示す所定の周波数成分を抽出し撮像レンズ101のフォーカス機構の制御に供する検波部111とを有する。検波部111は、画面を複数の小領域に分割し、該小領域単位で周波数成分を抽出する。撮像装置は、小領域単位でそれぞれ検波部111により抽出される周波数成分に基づき、合焦位置の位置分布を求め、位置分布値が閾値より大きい合焦位置について、フォーカスブラケット撮影を行う。フォーカスブラケット撮影における撮影枚数を所定枚数とすべく、合焦位置分布と閾値との比較結果に基づき、閾値を調整して撮影位置を決定する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、ディジタルカメラのような撮像装置に係り、特に、焦点調節機構を含む撮像光学系と、前記撮像光学系により結像される被写体光学像を電気信号に変換する固体撮像素子とを有する撮像装置および複数のレンズ位置で順次連続して複数回撮像を行うための撮影位置を設定する撮影位置設定方法に関するものである。
ディジタルカメラ等の撮像装置によって、奥行きのある被写体をオートフォーカスで撮影する際に、アルゴリズムやハードウェアの性能限界から、撮影意図にそぐわない位置にピントが合う、いわゆる偽合焦、を生じ、結果として意図した被写体に対してはピントずれとなることがある。このようなときには、ピントずれの救済策として、レンズ位置を順次異ならせて複数枚の撮影を一括して行う、いわゆるフォーカスブラケット撮影を用いる方法がある。このフォーカスブラケット撮影は、焦点位置を前後に少し移動させて3回程度の撮影をおこなう仕様が一般的であるため、大きなピントずれを救済することは困難だった。
また、どの被写体にピントを合わせるかを撮影前に決めないで、あえて焦点位置を変えて複数枚撮影した後に、画像を比較・鑑賞してベストショットを選択したいという撮影者の要求がある。例えば、被写界深度の浅いテレマクロの光学条件で花を撮影するシーンなどがそれに相当する。花の撮影では手前の花弁にピントを合わせるか、メシベやオシベにピントを合わせるかについて、どちらが良好な結果が得られるかは撮影してみないと判断できない場合が多い。
例えば、特許文献1(特開平7−318785号公報)には、多点測距手段から得られた複数の測距データに基づいてレンズ位置を変えてブラケット撮影をするカメラが開示されている。
また、例えば、特許文献2(特開2002−277725号公報)は、フォーカスブラケット撮影に係るものではないが、この特許文献2には、画像を複数のブロックに分割し、ブロック内を所定の輝度レベルとなるように露出を制御するとともに、ブロック内の焦点評価値を生成し、さらに所定のフォーカス範囲内にあるブロックの焦点評価値をもとに新たな焦点評価値を生成し、合焦制御を行うことが開示されている。
上述したような状況から、現行のフォーカスブラケット撮影よりも更に広い焦点範囲を移動し、且つ被写体の合焦点位置情報を加味した使い勝手のよい新フォーカスブラケット撮影の実現は潜在的な市場要求があると考えられる。この場合、特に撮影の合焦位置の決定方法が重要となる。
特開平7−318785号公報 特開2002−277725号公報
ディジタルカメラ等におけるオートフォーカスでは、いわゆる山登りスキャン方式による合焦判定が行われることが多いが、全画面等の大きな領域で山登りスキャンを実施すると、合焦評価に用いられる周波数情報が領域の積算値として出力されるために、コントラストが高く且つ面積比の大きな主要被写体の周波数情報が支配的になり、他の被写体の周波数情報を分離して合焦位置を判別することが困難となる。具体的には、奥行き方向に連続する被写体や、撮影距離が近い2つの被写体で上述のような問題が発生する。
また、製品としての撮像装置等を考慮すると、フォーカスブラケット撮影等のブラケット撮影には必ず撮影枚数の制約が発生する。この制約はいろいろな要素から発生するが、例えば撮影した画像データをバッファするRAM(ランダムアクセスメモリ)の容量がその1つとして挙げられる。RAMの容量は、コスト、消費電力および実装面積等に影響を与え、これらを無視した設計では、商品性が著しく損なわれることになる。このため、RAMの容量には、自ずから上限が存在することになる。参考のために、1000万画素の撮像素子および1GbitのRAMを搭載した撮像装置について試算すると、連続撮影は、約7枚程度が上限となる。
仮に、フォーカスブラケット撮影における撮影枚数が撮影毎に変わるものとすれば、撮影者が、レリーズボタンを押して撮影を開始してから、ブラケット撮影の一連の連続撮影がいつ終了するかを予測することは困難となり、繰り返し撮影をおこなうときに操作のタイミングをとりにくくなってしまうと想定される。このためブラケット撮影等の連続撮影における撮影枚数を所定枚数に固定化することが必要となる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、広い距離範囲における被写体の合焦位置を加味し、複数の適切なレンズ位置についての撮影を行って、適切な被写体画像を撮影するフォーカスブラケット撮影を可能とする撮像装置および撮影位置設定方法を提供することを目的としている。
請求項1に記載した本発明に係る撮像装置は、上述した目的を達成するために、
レンズ位置を変更可能な撮像光学系と、
前記撮像光学系により結像される被写体光学像を電気信号に変換し、画像データとして出力する固体撮像素子と、
複数のレンズ位置を設定する撮影位置設定手段と、
を有し、
前記撮影位置設定手段が設定したレンズ位置で撮像を行う撮像装置であって、
前記画像データの画面を複数の小領域に分割する領域分割手段と、
前記小領域毎にそれぞれの合焦状態を示す所定の周波数成分を抽出する合焦情報取得手段と、
前記合焦情報取得手段により抽出される前記周波数成分に基づき、前記小領域毎にそれぞれの合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、
前記合焦位置算出手段により算出された前記小領域毎の合焦位置に基づいて、それぞれのレンズ位置において合焦している小領域の数を算出して合焦位置分布情報を得る合焦位置分布情報取得手段と、
を有し、
前記撮影位置設定手段は、前記合焦位置分布情報取得手段が算出した前記小領域の数に基づいて前記複数のレンズ位置を設定し、
前記複数のレンズ位置において順次連続して複数回の撮像を行うことを特徴としている。
請求項2に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項1の撮像装置であって、
前記撮影位置設定手段は、前記小領域の数が所定値よりも大きいレンズ位置の中から、互いに異なる複数のレンズ位置を設定することを特徴としている。
請求項3に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項1の撮像装置であって、
前記撮影位置設定手段は、前記小領域の数と所定値とを比較し、該比較結果に基づいて前記所定値を変更し、前記合焦位置分布情報と変更後の所定値との比較結果に基づいて、互いに異なる複数のレンズ位置を設定することを特徴としている。
請求項4に記載した本発明に係る撮像装置は、上述した目的を達成するために、
レンズ位置を変更可能な撮像光学系と、
前記撮像光学系により結像される被写体光学像を電気信号に変換し、画像データとして出力する固体撮像素子と、
複数のレンズ位置を設定する撮影位置設定手段と、
を有し、
前記撮影位置設定手段が設定したレンズ位置で撮像を行う撮像装置であって、
前記画像データの画面を複数の小領域に分割する領域分割手段と、
前記小領域毎にそれぞれの合焦状態を示す所定の周波数成分を抽出する合焦情報取得手段と、
前記合焦情報取得手段により抽出される前記周波数成分に基づき、前記小領域毎にそれぞれの合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、
前記合焦位置算出手段により算出された前記小領域毎の合焦位置に基づいて、レンズ位置に対する前記小領域毎の合焦位置の分布情報を取得する合焦位置分布情報取得手段と、
を有し、
前記撮影位置設定手段は、前記分布情報に基づいて前記複数のレンズ位置を設定し、
前記複数のレンズ位置において順次連続して複数回の撮像を行うことを特徴としている。
請求項5に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項4の撮像装置であって、
前記撮影位置設定手段は、前記分布情報と所定値との比較結果に基づいて、互いに異なる複数のレンズ位置を設定することを特徴としている。
請求項6に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項4の撮像装置であって、
前記撮影位置設定手段は、前記分布情報と所定値との比較を行い、該比較結果に基づいて前記所定値を変更し、前記分布情報と変更後の所定値との比較結果に基づいて、互いに異なる複数のレンズ位置を設定することを特徴としている。
請求項7に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項1〜請求項6のいずれか1項の撮像装置であって、
前記領域分割手段は、前記画像データの画面全体を均等に複数の小領域に分割し、
前記合焦情報取得手段が、全ての前記小領域について、各小領域毎にそれぞれの合焦状態を示す所定の周波数成分を抽出することを特徴としている。
請求項8に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項1〜請求項7のいずれか1項の撮像装置であって、
撮影枚数を設定する撮影枚数設定手段を備え、
前記撮影位置設定手段は、前記撮影枚数設定手段が設定した前記撮影枚数と等しい数のレンズ位置を設定することを特徴としている。
請求項9に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項1〜請求項7のいずれか1項の撮像装置であって、
撮影指示を受け付ける撮影指示部と、
前記撮影指示に応じて、異なるレンズ位置で順次連続して撮影を行う撮影枚数を設定する撮影枚数設定手段と、
を備え、
前記撮影位置設定手段は、前記撮影枚数設定手段が設定した前記撮影枚数と等しい数のレンズ位置を設定する
ことを特徴としている。
請求項10に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項2、請求項3および請求項5〜請求項9のいずれか1項の撮像装置であって、
前記撮影位置設定手段は、前記分布情報に対する前記所定値となる閾値を、近距離側ほど小さい値とすることを特徴としている。
請求項11に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項2、請求項3、請求項5〜請求項9および請求項10のいずれか1項の撮像装置であって、
前記撮影位置設定手段は、
前記分布情報に対する前記所定値となる閾値を、直線関数および曲線関数の少なくとも一方とオフセット値との組合せからなる関数とし、且つ
前記撮影位置設定手段は、前記オフセット値を調整するオフセット値調整手段を含む
ことを特徴としている。
請求項12に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項11の撮像装置であって、
前記撮影位置設定手段は、
前記オフセット値の調節を所定回数で強制終了するものとし、且つ
前記オフセット値調節終了時の設定と、前記オフセット値調節終了の1つ前の設定とのうちで、撮影枚数が前記所定枚数より多くなる値に前記オフセット値を決定し、撮影時には、近距離側を優先して前記所定枚数ぶんを撮影位置に決定する
ことを特徴としている。
請求項13に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項11の撮像装置であって、
前記撮影位置設定手段は、
前記オフセット値の増減調節方向の反転を検出することで前記オフセット値の調節を強制終了するものとし、且つ
前記オフセット値調節終了時の設定と、前記オフセット値調節終了の1つ前の設定とのうちで、撮影枚数が前記所定枚数より多くなる値に前記オフセット値を決定し、撮影時には、近距離側を優先して前記所定枚数ぶんを撮影位置に決定する
ことを特徴としている。
請求項14に記載した本発明に係る撮影位置設定方法は、上述した目的を達成するために、
レンズ位置を変更可能な撮像光学系と、前記撮像光学系により結像される被写体光学像を電気信号に変換し、画像データとして出力する固体撮像素子と、複数のレンズ位置を設定する撮影位置設定手段と、を有する撮像装置における前記撮影位置設定手段が、複数のレンズ位置で順次連続して複数回撮像を行うための撮影位置を設定する撮影位置設定方法において、
前記画像データの画面を複数の小領域に分割する領域分割ステップと、
前記小領域毎にそれぞれの合焦状態を示す所定の周波数成分を抽出する合焦情報取得ステップと、
前記合焦情報取得ステップにより抽出される前記周波数成分に基づき、前記小領域毎にそれぞれの合焦位置を算出する合焦位置算出ステップと、
前記合焦位置算出ステップにより算出された前記小領域毎の合焦位置に基づいて、それぞれのレンズ位置において合焦している小領域の数を算出して合焦位置分布情報を得る合焦位置分布情報取得ステップと、
前記合焦位置分布情報取得ステップが算出した前記小領域の数に基づいて前記複数のレンズ位置を設定する撮影位置設定ステップと、
を有することを特徴としている。
請求項15に記載した本発明に係る撮影位置設定方法は、上述した目的を達成するために、
レンズ位置を変更可能な撮像光学系と、前記撮像光学系により結像される被写体光学像を電気信号に変換し、画像データとして出力する固体撮像素子と、複数のレンズ位置を設定する撮影位置設定手段と、を有する撮像装置における前記撮影位置設定手段が、複数のレンズ位置で順次連続して複数回撮像を行うための撮影位置を設定する撮影位置設定方法において、
前記画像データの画面を複数の小領域に分割する領域分割ステップと、
前記小領域毎にそれぞれの合焦状態を示す所定の周波数成分を抽出する合焦情報取得ステップと、
前記合焦情報取得ステップにより抽出される前記周波数成分に基づき、前記小領域毎にそれぞれの合焦位置を算出する合焦位置算出ステップと、
前記合焦位置算出ステップにより算出された前記小領域毎の合焦位置に基づいて、レンズ位置に対する前記小領域毎の合焦位置の分布情報を取得する合焦位置分布情報取得ステップと、
前記分布情報に基づいて前記複数のレンズ位置を設定する撮影位置設定ステップと、
を有することを特徴としている。
請求項16に記載した本発明に係る撮像装置は、上述した目的を達成するために、
焦点調節機構を含む撮像光学系と、前記撮像光学系により結像される被写体光学像を電気信号に変換する固体撮像素子と、前記固体撮像素子の出力から合焦状態を示す所定の周波数成分を抽出し前記撮像光学系の焦点調節機構の制御に供する検波部とを有する撮像装置において、
前記検波部は、
画面を複数の小領域に分割し、該小領域単位で前記周波数成分を抽出する手段を含み、
前記撮像装置は、
前記小領域単位でそれぞれ前記検波部により抽出される前記周波数成分に基づき合焦位置を算出する手段と、
前記合焦位置の位置分布を求める手段と、
前記位置分布値と閾値との比較を行い、分布値が閾値より大きい合焦位置について、順次異なる合焦位置で複数枚の撮影を行うフォーカスブラケット撮影を行うフォーカスブラケット撮影手段とを含むものであって、
前記フォーカスブラケット撮影手段は、
フォーカスブラケット撮影における撮影枚数を所定枚数とすべく、前記合焦位置分布と閾値との比較結果に基づき、閾値を調整して撮影位置を決定する撮影位置決定手段を含む
ことを特徴としている。
請求項17に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項16の撮像装置であって、前記フォーカスブラケット撮影手段が、分布値に対する閾値を、近距離側ほど小さい値とすることを特徴としている。
請求項18に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項16または請求項17の撮像装置であって、
前記フォーカスブラケット撮影手段は、
分布値に対する閾値を、直線関数および曲線関数の少なくとも一方とオフセット値との組合せからなる関数とし、且つ
前記撮影位置決定手段は、前記オフセット値を調整するオフセット値調整手段を含む
ことを特徴としている。
請求項19に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項18の撮像装置であって、
前記撮影位置決定手段は、
前記オフセット値の調節を所定回数で強制終了するものとし、且つ
前記オフセット値調節終了時の設定と、前記オフセット値調節終了の1つ前の設定とのうちで、撮影枚数が前記所定枚数より多くなる値に前記オフセット値を決定し、撮影時には、近距離側を優先して前記所定枚数ぶんを撮影位置に決定する
ことを特徴としている。
請求項20に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項18の撮像装置であって、
前記撮影位置決定手段は、
前記オフセット値の増減調節方向の反転を検出することで前記オフセット値の調節を強制終了するものとし、且つ
前記オフセット値調節終了時の設定と、前記オフセット値調節終了の1つ前の設定とのうちで、撮影枚数が前記所定枚数より多くなる値に前記オフセット値を決定し、撮影時には、近距離側を優先して前記所定枚数ぶんを撮影位置に決定する
ことを特徴としている。
請求項1の発明によれば、レンズ位置を変更可能な撮像光学系と、
前記撮像光学系により結像される被写体光学像を電気信号に変換し、画像データとして出力する固体撮像素子と、
複数のレンズ位置を設定する撮影位置設定手段と、
を有し、
前記撮影位置設定手段が設定したレンズ位置で撮像を行う撮像装置であって、
前記画像データの画面を複数の小領域に分割する領域分割手段と、
前記小領域毎にそれぞれの合焦状態を示す所定の周波数成分を抽出する合焦情報取得手段と、
前記合焦情報取得手段により抽出される前記周波数成分に基づき、前記小領域毎にそれぞれの合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、
前記合焦位置算出手段により算出された前記小領域毎の合焦位置に基づいて、それぞれのレンズ位置において合焦している小領域の数を算出して合焦位置分布情報を得る合焦位置分布情報取得手段と、
を有し、
前記撮影位置設定手段は、前記合焦位置分布情報取得手段が算出した前記小領域の数に基づいて前記複数のレンズ位置を設定し、
前記複数のレンズ位置において順次連続して複数回の撮像を行うことによって、
フォーカスブラケット撮影における全面ピンボケ画像や重要性の低い被写体のみピントが合った失敗画像または不要画像の撮影率を低減させ、重要性の高い被写体にピントがあった画像の撮影率を増加させて、しかも所定の撮影枚数の連続撮影を簡易に行い、
広い距離範囲における被写体の合焦位置を加味し、複数の適切なレンズ位置についての撮影を行って、適切な被写体画像を撮影するフォーカスブラケット撮影を可能とする撮像装置を提供することができる。
請求項4の発明によれば、レンズ位置を変更可能な撮像光学系と、
前記撮像光学系により結像される被写体光学像を電気信号に変換し、画像データとして出力する固体撮像素子と、
複数のレンズ位置を設定する撮影位置設定手段と、
を有し、
前記撮影位置設定手段が設定したレンズ位置で撮像を行う撮像装置であって、
前記画像データの画面を複数の小領域に分割する領域分割手段と、
前記小領域毎にそれぞれの合焦状態を示す所定の周波数成分を抽出する合焦情報取得手段と、
前記合焦情報取得手段により抽出される前記周波数成分に基づき、前記小領域毎にそれぞれの合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、
前記合焦位置算出手段により算出された前記小領域毎の合焦位置に基づいて、レンズ位置に対する前記小領域毎の合焦位置の分布情報を取得する合焦位置分布情報取得手段と、
を有し、
前記撮影位置設定手段は、前記分布情報に基づいて前記複数のレンズ位置を設定し、
前記複数のレンズ位置において順次連続して複数回の撮像を行うことによって、
フォーカスブラケット撮影における全面ピンボケ画像や重要性の低い被写体のみピントが合った失敗画像または不要画像の撮影率を低減させ、重要性の高い被写体にピントがあった画像の撮影率を増加させて、しかも所定の撮影枚数の連続撮影を簡易に行い、
広い距離範囲における被写体の合焦位置を加味し、複数の適切なレンズ位置についての撮影を行って、適切な被写体画像を撮影するフォーカスブラケット撮影を可能とする撮像装置を提供することができる。
請求項14の発明によれば、レンズ位置を変更可能な撮像光学系と、前記撮像光学系により結像される被写体光学像を電気信号に変換し、画像データとして出力する固体撮像素子と、複数のレンズ位置を設定する撮影位置設定手段と、を有する撮像装置における前記撮影位置設定手段が、複数のレンズ位置で順次連続して複数回撮像を行うための撮影位置を設定する撮影位置設定方法において、
前記画像データの画面を複数の小領域に分割する領域分割ステップと、
前記小領域毎にそれぞれの合焦状態を示す所定の周波数成分を抽出する合焦情報取得ステップと、
前記合焦情報取得ステップにより抽出される前記周波数成分に基づき、前記小領域毎にそれぞれの合焦位置を算出する合焦位置算出ステップと、
前記合焦位置算出ステップにより算出された前記小領域毎の合焦位置に基づいて、それぞれのレンズ位置において合焦している小領域の数を算出して合焦位置分布情報を得る合焦位置分布情報取得ステップと、
前記合焦位置分布情報取得ステップが算出した前記小領域の数に基づいて前記複数のレンズ位置を設定する撮影位置設定ステップと、
を有することによって、
フォーカスブラケット撮影における全面ピンボケ画像や重要性の低い被写体のみピントが合った失敗画像または不要画像の撮影率を低減させ、重要性の高い被写体にピントがあった画像の撮影率を増加させて、しかも所定の撮影枚数の連続撮影を簡易に行い、
広い距離範囲における被写体の合焦位置を加味し、複数の適切なレンズ位置についての撮影を行って、適切な被写体画像を撮影するフォーカスブラケット撮影を可能とする撮影位置設定方法を提供することができる。
請求項15の発明によれば、レンズ位置を変更可能な撮像光学系と、前記撮像光学系により結像される被写体光学像を電気信号に変換し、画像データとして出力する固体撮像素子と、複数のレンズ位置を設定する撮影位置設定手段と、を有する撮像装置における前記撮影位置設定手段が、複数のレンズ位置で順次連続して複数回撮像を行うための撮影位置を設定する撮影位置設定方法において、
前記画像データの画面を複数の小領域に分割する領域分割ステップと、
前記小領域毎にそれぞれの合焦状態を示す所定の周波数成分を抽出する合焦情報取得ステップと、
前記合焦情報取得ステップにより抽出される前記周波数成分に基づき、前記小領域毎にそれぞれの合焦位置を算出する合焦位置算出ステップと、
前記合焦位置算出ステップにより算出された前記小領域毎の合焦位置に基づいて、レンズ位置に対する前記小領域毎の合焦位置の分布情報を取得する合焦位置分布情報取得ステップと、
前記分布情報に基づいて前記複数のレンズ位置を設定する撮影位置設定ステップと、
を有することによって、
フォーカスブラケット撮影における全面ピンボケ画像や重要性の低い被写体のみピントが合った失敗画像または不要画像の撮影率を低減させ、重要性の高い被写体にピントがあった画像の撮影率を増加させて、しかも所定の撮影枚数の連続撮影を簡易に行い、
広い距離範囲における被写体の合焦位置を加味し、複数の適切なレンズ位置についての撮影を行って、適切な被写体画像を撮影するフォーカスブラケット撮影を可能とする撮影位置設定方法を提供することができる。
請求項16の発明によれば、
焦点調節機構を含む撮像光学系と、前記撮像光学系により結像される被写体光学像を電気信号に変換する固体撮像素子と、前記固体撮像素子の出力から合焦状態を示す所定の周波数成分を抽出し前記撮像光学系の焦点調節機構の制御に供する検波部とを有する撮像装置において、
前記検波部は、
画面を複数の小領域に分割し、該小領域単位で前記周波数成分を抽出する手段を含み、
前記撮像装置は、
前記小領域単位でそれぞれ前記検波部により抽出される前記周波数成分に基づき合焦位置を算出する手段と、
前記合焦位置の位置分布を求める手段と、
前記位置分布値と閾値との比較を行い、分布値が閾値より大きい合焦位置について、順次異なる合焦位置で複数枚の撮影を行うフォーカスブラケット撮影を行うフォーカスブラケット撮影手段とを含むものであって、
前記フォーカスブラケット撮影手段は、
フォーカスブラケット撮影における撮影枚数を所定枚数とすべく、前記合焦位置分布と閾値との比較結果に基づき、閾値を調整して撮影位置を決定する撮影位置決定手段を含むことによって、
フォーカスブラケット撮影における全面ピンボケ画像や重要性の低い被写体のみピントが合った失敗画像または不要画像の撮影率を低減させ、重要性の高い被写体にピントがあった画像の撮影率を増加させて、しかも所定の撮影枚数の連続撮影を簡易に行い、
広い距離範囲における被写体の合焦位置を加味し、複数の適切なレンズ位置についての撮影を行って、適切な被写体画像を撮影するフォーカスブラケット撮影を可能とする撮像装置を提供することができる。
以下、本発明に係る実施の形態に基づき、図面を参照して本発明の撮像装置を詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る撮像装置の要部の構成を模式的に示すブロック図である。
図1に示す撮像装置は、光学ユニット100、光学系駆動部105、画像処理部110、制御・演算部120、プログラム用メモリ121、操作部122、表示部123、圧縮・伸張処理部124、画像記録インタフェース(I/F)部125および画像バッファ用メモリ126を具備している。
光学ユニット100は、撮像レンズ101、絞り・シャッタユニット102、光学ローパスフィルタ103およびCMOS(相補型金属酸化物半導体)センサ104を有して構成される。この場合、撮像素子としてCMOSセンサ104を用いている。撮像素子は、CCD固体撮像素子を用いて構成しても問題は無いが、本発明は、フォーカスブラケット撮影に関するものであるため連続撮影を前提としており、高速読み出しに大きな特徴を有するCMOSセンサ104を用いて構成することが望ましい。CMOSセンサ104は、センサ部104a、駆動部104b、CDS(相関二重サンプリング)/PGA(プログラマブル利得増幅器)104cおよびADC(アナログ−ディジタル変換器)104dを有している。
光学ユニット100の撮像レンズ101は、フォーカス時、ズーム時および起動・停止時に機械的および光学的にレンズ位置を変える。また、絞り・シャッタユニット102は、被写体条件に合わせて絞り開口径の変更を行うとともに、同時露光による静止画撮影のためのシャッタ開閉動作を行う。光学系駆動部105は、撮像レンズ101と絞り・シャッタユニット102とを駆動する。制御・演算部120は、光学系駆動部105に駆動指示を与える。すなわち、制御・演算部120の駆動指示に応答して、光学系駆動部105が、撮像レンズ101および絞り・シャッタユニット102を作動させる。
光学系駆動部105または制御・演算部120には、各フォーカス位置に対応したレンズ位置が予め設定されている。
CMOSセンサ104では、光学ユニット100の撮像レンズ101によって結像された被写体光学像を、受光素子が2次元に配列されてなるセンサ部104aによって電荷に変換し、駆動部104bから与えられる読出し信号のタイミングで外部に電気信号を出力する。CMOSセンサ104におけるセンサ部104aの出力は、CDS/PGA104cで相関二重サンプリングされて利得制御され、ADC104dで、A/D変換されて後段の画像処理部110に供給される。
CMOSセンサ104が出力した信号は、画像処理部110で画像処理されて所定のフォーマットの撮影画像データとされる。撮影画像データは、圧縮・伸張処理部124および画像記録I/F部125を介して、最終的には、SDカード、コンパクトフラッシュ(登録商標)カード、またはXDピクチャーカード等のようなフラッシュメモリを用いた記録メディアに書き込まれ・保存される。記録メディアへの記録前のスルー画像としてモニタ状態で使用しているときは、CMOSセンサ104出力は、画像処理部110で表示用画像として処理され、表示部123に随時更新表示される。山登りスキャンと表示部123への画像更新表示は並列的に行われる場合と、排他的に行われる場合とがあり、これらのいずれが採用されるかは撮像装置の仕様に依存する。画像処理部110は、多くの機能を有して構成されるが、山登りスキャンによる被写体の周波数情報(スキャンラインにおける空間周波数情報に対応する)を取得するためのフォーカス用の周波数情報検波部111を含んでいる。なお、この実施の形態において、周波数情報検波部111は、画面を小領域に分割し、小領域単位で検波する機能を有している。また、検波情報からの合焦位置を算出や、算出結果に基づく最終的なフォーカスブラケット撮影位置の決定は、制御・演算部120にて行われる。操作部122には、半分だけ押下したいわゆる半押し状態(レリーズ1オン〜レリーズボタンを放せばオフ)と完全に押下した全押し状態(レリーズ2オン:このときレリーズ1もオン状態を維持〜レリーズボタンを放せばレリーズ1およびレリーズ2が共にオフ)とを識別して感応検知する2段押操作のレリーズボタンが含まれている。
次に、図2のフローチャートを参照して、フォーカスブラケット撮影における連続撮影枚数、すなわち所定枚数を5枚一定とした仕様における本発明の第1の実施の形態における制御動作を説明する。
処理を開始して(ステップS201)、2段レリーズボタンの半押し状態(レリーズ1のオン)を検出したら(ステップS202)、撮像レンズ101の焦点位置を移動させることで山登りスキャンを実施し(ステップS203)、周波数情報検波部111にて画面を分割した小領域毎に周波数情報を取得し、合焦位置を算出する(ステップS204)。ステップS201で処理が開始されて、レリーズボタンが半押し状態とならない場合には、ステップS202においてレリーズボタンが半押し状態となるのを待つ。
続いて、各小領域における合焦位置を分布化し、合焦位置の度数分布、すなわち小領域数分布を求めて(ステップS205)、閾値gと比較する(ステップS206)。ステップS206は、画面内に合焦分布度数が所定数以上存在するか否かを判別するためのものであり、画面内に合焦分布度数が所定数以上存在する場合には、合焦分布の適切な判定が可能であるので、所定枚数のブラケット撮影の位置を決定すべく閾値関数F(x)を調節して(ステップS207)、撮影位置を決定する(ステップS208)。
ステップS206で、画面内に合焦分布度数が所定数以上存在しないと判定された場合は、例えば暗時撮影のように、合焦情報をほとんど確保することができず合焦分布の判定が困難となる状況であるので、次のステップS207をスキップして、ステップS208のブラケット撮影位置決定へと進む。なお、このときステップS208により決定されるフォーカスブラケット撮影の撮影位置としては、例えば適宜等間隔等に予め定めたレンズ位置について5枚撮影することを想定している。
なお、ステップS207の閾値関数F(x)の調節についてのいくつかの実施の形態の詳細については、図3〜図5に示している。
2段レリーズボタンが、半押し状態を保持したまま(ステップS209)、全押し状態(レリーズ2のオン)まで押下されたら(ステップS210)、ステップS208の決定に従ってブラケット撮影を行い(ステップS211)、処理を終了する(ステップS212)。なお、半押し状態とした後にレリーズボタンを放した場合には、ステップS209で半押し状態が保持されていないと判定され、ステップS202へ戻る。また、レリーズボタンの半押し状態が保持されていて、レリーズボタンが全押しされていない場合には、ステップS210においてステップS209へ戻り、レリーズボタンが全押しされるのを待つ。
上述した本発明の第1の実施の形態に係るブラケット撮影における被写体の一例を図3(a)に模式的に示している。被写体は、異なる撮影距離にいる人物2名と、無限位置の高層ビル群とで構成されている。本発明に係るフォーカスブラケット撮影では、人物2名と高層ビルとを重要被写体とし、それぞれに合焦させた撮影を実現する。
フォーカス用被写体周波数情報検波部111にて検波される画面を分割した小領域の検波枠の一例を図3(b)に示している。図3(b)に示す検波枠は、画角の縦および横をそれぞれ12分割した144の小領域で構成されている。分割数については、特に規定しないが、分布化(図6参照)することを想定すると10×10=100以上の分割数で構成することが望ましい。
図4には、図3(a)の被写体と、図3(b)の小領域分割された検波枠とを重ね合わせて示している。この図4のような状況において、山登りスキャンによって、被写体例の小領域単位での合焦位置を算出した結果を図5に示しており、この場合の合焦位置分布の一例を図6に示している。図5において、黒く塗り潰した領域は、手前の人物に対する合焦位置を判定した結果であり、図6の合焦位置x3〜x7を合焦位置として算出している。斜線を施した領域は、奥の人物の合焦位置を判定した結果であり、図6の合焦位置x10〜x12を合焦位置として算出している。網掛けを施した小領域は、背景の高層ビルの合焦位置を判定した結果であり、図6の合焦位置x15を合焦位置として算出している。 白無地の小領域は、背景の空にコントラストがないために山登りスキャンにより合焦位置を判定することができない領域である。
図4のような被写体に対し、小領域単位で合焦位置を算出し、その結果の度数分布を求めて分布化したものが、合焦位置分布関数G(x)である。図6に示すグラフの横軸のx0〜x15は山登りスキャンにより得られる合焦位置を示し、これらの合焦位置からフォーカスブラケット撮影のレンズ位置を選択することを前提としている。ただし、この前提は本発明の理解を容易にするためのアルゴリズムであり、本発明における必然的な前提ではない。フォーカスブラケット撮影時に、意図的に焦点位置をずらすことも想定することができる。
閾値関数F(x)は、図6においては、一例として2本の一次関数を連結した特性の閾値関数F(x)=f(x)+αとし、定数項αを変化させることによって、閾値を可変としている。閾値関数F(x)が無限遠(inf)側に向かって増加関数、すなわち近距離(near)側ほど小さい値としているのは、近距離側被写体を優先的に撮影するためのものである。
図2のステップS207における閾値関数F(x)の調節についての具体的な一例を示す本発明の第2の実施の形態について、図7に示すフローチャートを参照して説明する。
処理が開始されると(ステップS221)、まず、合焦位置分布G(x)と閾値関数F(x)とを比較して、G(x)>F(x)となる合焦位置xが5ポイント(point)であるか否かを確認し(ステップS222)、5ポイントでない場合には、G(x)>F(x)となる合焦位置xが6ポイント以上であるか否かを確認する(ステップS223)。ステップS223で、G(x)>F(x)となる合焦位置xが6ポイント以上であると判定された場合、5ポイントとなるようにするには、閾値を上げてG(x)>F(x)となる合焦位置xのポイント数を減らさなければならないので、閾値関数F(x)を、次式のようにシフトして(ステップS224)、ステップS222に戻る。
F(x)=f(x)+αi−1
→ F(x)=f(x)+α (α=αi−1+Δα) … (1)
ステップS223で、G(x)>F(x)となる合焦位置xが6ポイント以上無い場合には、G(x)>F(x)となる焦点位置は4ポイント以下となるため、5ポイントとなるようするには、閾値を下げなければならない。よって、この場合には、閾値関数F(x)を次のようにシフトして(ステップS225)、ステップS222に戻る。
F(x)=f(x)+αi−1
→ F(x)=f(x)+α (αi=αi−1−Δα) … (2)
また、ステップS222において、G(x)>F(x)となる合焦位置xが5ポイントであると判定された場合には、そのまま処理を終了し(ステップS226)、図2のステップS208にて、これら5ポイントをブラケット撮影位置に決定する。
以上のように閾値を変えることによって、合焦位置を5ポイントに抑え込み、フォーカスブラケット撮影位置を決定する。
ところで、合焦位置分布G(x)と閾値関数F(x)が、閾値関数F(x)をどのようにシフトしても、G(x)>F(x)となる合焦位置xが5ポイントにならない場合がある。このような場合の閾値関数F(x)の調節およびフォーカスブラケット撮影位置の決定は、例えば次のようにして行うことができる。
すなわち、図8(a)および図8(b)に示すような合焦位置分布G(x)と閾値関数F(x)の場合には、図7のような処理では、合焦位置xをちょうど5ポイントとして決定することができない。
すなわち、図8(a)および図8(b)に示すような合焦位置分布G(x)と閾値関数F(x)にて5ポイントの撮影位置を決定したいが、合焦位置x10と合焦位置x12の分布度数がα=α2のときに同時に閾値関数F(x)上に位置する。このためα=α1またはα=α2を設定すると閾値を超えるレンズ位置は4ポイントだが、α2より低く設定すると閾値を超えるレンズ位置は6ポイントになり、丁度5ポイントに決定することができなくなる。このとき図7のような処理では、4ポイントと6ポイントの間で発振し、収束しなくなる。そこで、このような場合にフォーカスブラケット撮影位置をちょうど5ポイントとするための処理を、図9のフローチャートに示している。これが本発明の第3の実施の形態である。
すなわち、図9のフローチャートにおいて、処理が開始されると(ステップS231)、まず、合焦位置分布G(x)と閾値関数F(x)とを比較して、G(x)>F(x)となる合焦位置xが5ポイント(point)であるか否かを確認し(ステップS232)、5ポイントでない場合には、このステップS232における5ポイントでないと判定された回数をカウントし、このカウント値が所定の繰り返し回数Nに到達しているか否かを判定する(ステップS233)。このカウント値が所定の繰り返し回数Nに到達していないときには、G(x)>F(x)となる合焦位置xが6ポイント以上であるか否かを確認し(ステップS234)、6ポイント以上であると判定された場合には、閾値を上げるようにシフトして(ステップS235)、ステップS232に戻る。
ステップS234で、G(x)>F(x)となる合焦位置xが6ポイント以上無いと判定された場合には、閾値を下げるようにシフトして(ステップS236)、ステップS232に戻る。
ステップS232における5ポイントでないと判定された回数のカウント値が所定の繰り返し回数Nに到達したとステップS233で判定されたときには、発振しているものと判断して、閾値調節を強制的に終了させる(ステップS237)。
そして、図2のステップS208にて、上述した6ポイント中の近距離側を優先した5ポイントをブラケット撮影位置に決定する。
以上のようにして、5ポイントのフォーカスブラケット撮影位置を決定する。
また、図8(a)および図8(b)に示すような合焦位置分布G(x)と閾値関数F(x)の場合に、フォーカスブラケット撮影位置をちょうど5ポイントとするための処理の他の一例を、図10のフローチャートに示している。
これが本発明の第4の実施の形態である。
すなわち、発振の開始における合焦位置xが6ポイント以上であるか否かの判定結果は従前の判定結果と逆になる。この現象をk値設定およびk値による演算を追加することによって判別し、合焦位置xが6ポイント以上であるか否かの判定結果が反転したときに閾値調節を強制的に終了させる。
図10のフローチャートにおいて、処理が開始されると(ステップS241)、まず、合焦位置分布G(x)と閾値関数F(x)とを比較して、G(x)>F(x)となる合焦位置xが5ポイント(point)であるか否かを確認し(ステップS242)、5ポイントでない場合には、k×ki−1=−1であるか否かを判定する(ステップS243)。このステップS243において、k×ki−1=−1でないと判定された場合には、G(x)>F(x)となる合焦位置xが6ポイント以上であるか否かを確認し(ステップS244)、6ポイント以上であると判定された場合には、閾値を上げるようにシフトし(ステップS245)、k=1に設定して(ステップS246)、ステップS242に戻る。
ステップS244で、G(x)>F(x)となる合焦位置xが6ポイント以上でないと判定された場合には、閾値を下げるようにシフトして(ステップS247)、k=−1に設定して(ステップS248)、ステップS242に戻る。
ステップS243において、k×ki−1=−1であると判定されたときには、発振しているものと判断して、閾値調節を強制的に終了させる(ステップS249)。
そして、図2のステップS208にて、上述した6ポイント中の近距離側を優先した5ポイントをブラケット撮影位置に決定する。
つまり、発振の開始においてステップS244の判定結果は前回の判定結果と逆になる。この現象を、ステップS246およびステップS248におけるk値設定とステップS243におけるk値による演算を追加することによって判別する。ステップ244における判定結果が毎回同じであれば、k値は毎回1もしくは−1が設定され、ステップS243の演算結果はk×ki−1=1となる、これに対して判定結果が変化すると、ステップS243の演算結果はk×ki−1=−1となる。このときに閾値調節を強制的に終了させる。
以上のようにして、5ポイントのフォーカスブラケット撮影位置を決定する。
上述したように、フォーカスブラケット撮影において、全画面ピントが合っていない画像や重要性の低い被写体のみにピントが合った画像が撮影される確率を低減させ、重要性の高い被写体にピントがあった画像が撮影される確率を増加させることができる。また、フォーカスブラケット撮影枚数を簡易に所定の一定枚数とすることが可能となる。
さらに、フォーカスブラケット撮影時に、優先的に近距離側被写体にピントが合った画像を撮像することが可能となる。また、必要な背景に焦点を合わせた撮影も実現することができる。
本発明の第1の実施の形態に係る撮像装置の要部の構成を模式的に示すブロック図である。 図1の撮像装置における動作を説明するためのフローチャートである。 図1の撮像装置におけるフォーカスブラケット撮影位置を決定する原理を説明するための図であり、(a)は、被写体の一例を模式的に示す図であり、(b)は、画面を小領域に分割した検波枠を模式的に示す図である。 図3の(a)の被写体と図3の(b)の検波枠とを重ね合わせた状態を示す模式図である。 図4の場合の各検波枠についての合焦状態の一例を説明するための模式図である。 図1の撮像装置におけるフォーカスブラケット撮影位置を決定する原理を説明するための合焦位置分布G(x)と閾値関数F(x)の一例を模式的に示す図である。 本発明の第2の実施の形態に係る撮像装置の要部の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。 図7の処理だけでは適切にフォーカスブラケット撮影位置を決定できない場合の一例を説明するための、(a)合焦位置分布G(x)と閾値関数F(x)を模式的に示す図およびその閾値関数F(x)をシフトした場合を模式的に示す図である。 本発明の第3の実施の形態に係る撮像装置の要部の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第4の実施の形態に係る撮像装置の要部の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
100 光学ユニット
101 撮像レンズ
102 絞り・シャッタユニット
103 光学ローパスフィルタ
104 CMOS(相補型金属酸化物半導体)センサ
104a センサ部
104b 駆動部
104c CDS(相関二重サンプリング)/PGA(プログラマブル利得増幅器)
104d ADC(アナログ−ディジタル変換器)104d
105 光学系駆動部
110 画像処理部
120 制御・演算部
121 プログラム用メモリ
122 操作部
123 表示部
124 圧縮・伸張処理部
125 画像記録インタフェース(I/F)部
126 画像バッファ用メモリ

Claims (20)

  1. レンズ位置を変更可能な撮像光学系と、
    前記撮像光学系により結像される被写体光学像を電気信号に変換し、画像データとして出力する固体撮像素子と、
    複数のレンズ位置を設定する撮影位置設定手段と、
    を有し、
    前記撮影位置設定手段が設定したレンズ位置で撮像を行う撮像装置であって、
    前記画像データの画面を複数の小領域に分割する領域分割手段と、
    前記小領域毎にそれぞれの合焦状態を示す所定の周波数成分を抽出する合焦情報取得手段と、
    前記合焦情報取得手段により抽出される前記周波数成分に基づき、前記小領域毎にそれぞれの合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、
    前記合焦位置算出手段により算出された前記小領域毎の合焦位置に基づいて、それぞれのレンズ位置において合焦している小領域の数を算出して合焦位置分布情報を得る合焦位置分布情報取得手段と、
    を有し、
    前記撮影位置設定手段は、前記合焦位置分布情報取得手段が算出した前記小領域の数に基づいて前記複数のレンズ位置を設定し、
    前記複数のレンズ位置において順次連続して複数回の撮像を行うことを特徴とする撮像装置。
  2. 前記撮影位置設定手段は、前記小領域の数が所定値よりも大きいレンズ位置の中から、互いに異なる複数のレンズ位置を設定することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 前記撮影位置設定手段は、前記小領域の数と所定値とを比較し、該比較結果に基づいて前記所定値を変更し、前記合焦位置分布情報と変更後の所定値との比較結果に基づいて、互いに異なる複数のレンズ位置を設定することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  4. レンズ位置を変更可能な撮像光学系と、
    前記撮像光学系により結像される被写体光学像を電気信号に変換し、画像データとして出力する固体撮像素子と、
    複数のレンズ位置を設定する撮影位置設定手段と、
    を有し、
    前記撮影位置設定手段が設定したレンズ位置で撮像を行う撮像装置であって、
    前記画像データの画面を複数の小領域に分割する領域分割手段と、
    前記小領域毎にそれぞれの合焦状態を示す所定の周波数成分を抽出する合焦情報取得手段と、
    前記合焦情報取得手段により抽出される前記周波数成分に基づき、前記小領域毎にそれぞれの合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、
    前記合焦位置算出手段により算出された前記小領域毎の合焦位置に基づいて、レンズ位置に対する前記小領域毎の合焦位置の分布情報を取得する合焦位置分布情報取得手段と、
    を有し、
    前記撮影位置設定手段は、前記分布情報に基づいて前記複数のレンズ位置を設定し、
    前記複数のレンズ位置において順次連続して複数回の撮像を行うことを特徴とする撮像装置。
  5. 前記撮影位置設定手段は、前記分布情報と所定値との比較結果に基づいて、互いに異なる複数のレンズ位置を設定することを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
  6. 前記撮影位置設定手段は、前記分布情報と所定値との比較を行い、該比較結果に基づいて前記所定値を変更し、前記分布情報と変更後の所定値との比較結果に基づいて、互いに異なる複数のレンズ位置を設定することを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
  7. 前記領域分割手段は、前記画像データの画面全体を均等に複数の小領域に分割し、
    前記合焦情報取得手段は、全ての前記小領域について、各小領域毎にそれぞれの合焦状態を示す所定の周波数成分を抽出することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の撮像装置。
  8. 撮影枚数を設定する撮影枚数設定手段を備え、
    前記撮影位置設定手段は、前記撮影枚数設定手段が設定した前記撮影枚数と等しい数のレンズ位置を設定することを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の撮像装置。
  9. 撮影指示を受け付ける撮影指示部と、
    前記撮影指示に応じて、異なるレンズ位置で順次連続して撮影を行う撮影枚数を設定する撮影枚数設定手段と、
    を備え、
    前記撮影位置設定手段は、前記撮影枚数設定手段が設定した前記撮影枚数と等しい数のレンズ位置を設定する
    ことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の撮像装置。
  10. 前記撮影位置設定手段は、前記分布情報に対する前記所定値となる閾値を、近距離側ほど小さい値とすることを特徴とする請求項2、請求項3および請求項5〜請求項9のいずれか1項に記載の撮像装置。
  11. 前記撮影位置設定手段は、
    前記分布情報に対する前記所定値となる閾値を、直線関数および曲線関数の少なくとも一方とオフセット値との組合せからなる関数とし、且つ
    前記撮影位置設定手段が、前記オフセット値を調整するオフセット値調整手段を含む
    ことを特徴とする請求項2、請求項3、請求項5〜請求項9および請求項10のいずれか1項に記載の撮像装置。
  12. 前記撮影位置設定手段は、
    前記オフセット値の調節を所定回数で強制終了するものとし、且つ
    前記オフセット値調節終了時の設定と、前記オフセット値調節終了の1つ前の設定とのうちで、撮影枚数が前記所定枚数より多くなる値に前記オフセット値を決定し、撮影時には、近距離側を優先して前記所定枚数ぶんを撮影位置に決定する
    ことを特徴とする請求項11に記載の撮像装置。
  13. 前記撮影位置設定手段は、
    前記オフセット値の増減調節方向の反転を検出することで前記オフセット値の調節を強制終了するものとし、且つ
    前記オフセット値調節終了時の設定と、前記オフセット値調節終了の1つ前の設定とのうちで、撮影枚数が前記所定枚数より多くなる値に前記オフセット値を決定し、撮影時には、近距離側を優先して前記所定枚数ぶんを撮影位置に決定する
    ことを特徴とする請求項11に記載の撮像装置。
  14. レンズ位置を変更可能な撮像光学系と、前記撮像光学系により結像される被写体光学像を電気信号に変換し、画像データとして出力する固体撮像素子と、複数のレンズ位置を設定する撮影位置設定手段と、を有する撮像装置における前記撮影位置設定手段が、複数のレンズ位置で順次連続して複数回撮像を行うための撮影位置を設定する撮影位置設定方法において、
    前記画像データの画面を複数の小領域に分割する領域分割ステップと、
    前記小領域毎にそれぞれの合焦状態を示す所定の周波数成分を抽出する合焦情報取得ステップと、
    前記合焦情報取得ステップにより抽出される前記周波数成分に基づき、前記小領域毎にそれぞれの合焦位置を算出する合焦位置算出ステップと、
    前記合焦位置算出ステップにより算出された前記小領域毎の合焦位置に基づいて、それぞれのレンズ位置において合焦している小領域の数を算出して合焦位置分布情報を得る合焦位置分布情報取得ステップと、
    前記合焦位置分布情報取得ステップが算出した前記小領域の数に基づいて前記複数のレンズ位置を設定する撮影位置設定ステップと、
    を有することを特徴とする撮影位置設定方法。
  15. レンズ位置を変更可能な撮像光学系と、前記撮像光学系により結像される被写体光学像を電気信号に変換し、画像データとして出力する固体撮像素子と、複数のレンズ位置を設定する撮影位置設定手段と、を有する撮像装置における前記撮影位置設定手段が、複数のレンズ位置で順次連続して複数回撮像を行うための撮影位置を設定する撮影位置設定方法において、
    前記画像データの画面を複数の小領域に分割する領域分割ステップと、
    前記小領域毎にそれぞれの合焦状態を示す所定の周波数成分を抽出する合焦情報取得ステップと、
    前記合焦情報取得ステップにより抽出される前記周波数成分に基づき、前記小領域毎にそれぞれの合焦位置を算出する合焦位置算出ステップと、
    前記合焦位置算出ステップにより算出された前記小領域毎の合焦位置に基づいて、レンズ位置に対する前記小領域毎の合焦位置の分布情報を取得する合焦位置分布情報取得ステップと、
    前記分布情報に基づいて前記複数のレンズ位置を設定する撮影位置設定ステップと、
    を有することを特徴とする撮影位置設定方法。
  16. 焦点調節機構を含む撮像光学系と、前記撮像光学系により結像される被写体光学像を電気信号に変換する固体撮像素子と、前記固体撮像素子の出力から合焦状態を示す所定の周波数成分を抽出し前記撮像光学系の焦点調節機構の制御に供する検波部とを有する撮像装置において、
    前記検波部は、
    画面を複数の小領域に分割し、該小領域単位で前記周波数成分を抽出する手段を含み、
    前記撮像装置は、
    前記小領域単位でそれぞれ前記検波部により抽出される前記周波数成分に基づき合焦位置を算出する手段と、
    前記合焦位置の位置分布を求める手段と、
    前記位置分布値と閾値との比較を行い、分布値が閾値より大きい合焦位置について、順次異なる合焦位置で複数枚の撮影を行うフォーカスブラケット撮影を行うフォーカスブラケット撮影手段とを含むものであって、
    前記フォーカスブラケット撮影手段は、
    フォーカスブラケット撮影における撮影枚数を所定枚数とすべく、前記合焦位置分布と閾値との比較結果に基づき、閾値を調整して撮影位置を決定する撮影位置決定手段を含むことを特徴とする撮像装置。
  17. 前記フォーカスブラケット撮影手段は、分布値に対する閾値を、近距離側ほど小さい値とすることを特徴とする請求項16に記載の撮像装置。
  18. 前記フォーカスブラケット撮影手段は、
    分布値に対する閾値を、直線関数および曲線関数の少なくとも一方とオフセット値との組合せからなる関数とし、且つ
    前記撮影位置決定手段は、前記オフセット値を調整するオフセット値調整手段を含む
    ことを特徴とする請求項16または請求項17に記載の撮像装置。
  19. 前記撮影位置決定手段は、
    前記オフセット値の調節を所定回数で強制終了するものとし、且つ
    前記オフセット値調節終了時の設定と、前記オフセット値調節終了の1つ前の設定とのうちで、撮影枚数が前記所定枚数より多くなる値に前記オフセット値を決定し、撮影時には、近距離側を優先して前記所定枚数ぶんを撮影位置に決定する
    ことを特徴とする請求項18に記載の撮像装置。
  20. 前記撮影位置決定手段は、
    前記オフセット値の増減調節方向の反転を検出することで前記オフセット値の調節を強制終了するものとし、且つ
    前記オフセット値調節終了時の設定と、前記オフセット値調節終了の1つ前の設定とのうちで、撮影枚数が前記所定枚数より多くなる値に前記オフセット値を決定し、撮影時には、近距離側を優先して前記所定枚数ぶんを撮影位置に決定する
    ことを特徴とする請求項18に記載の撮像装置。
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