JP2010130434A - 撮像装置および撮像方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像を連続的に表示または記録する場合においてフォーカスレンズの位置を移動させる際に、表示の更新頻度を多くしながらも合焦状態の変化を少なくすることが可能な撮像装置を提供すること。
【解決手段】焦点位置を変えることができるフォーカスレンズと、フォーカスレンズを光軸方向に移動させるフォーカスレンズ移動手段と、フォーカスレンズの位置を定期的に検出し、フォーカスレンズ移動手段によるフォーカスレンズの移動の結果、フォーカスレンズの位置に応じて表示する画像を制御する表示制御手段と、を備える、撮像装置が提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置および撮像方法に関する。

デジタルスチルカメラのように、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の撮像素子を備え、被写体を電子的に撮影する電子的撮像装置においては、撮像素子で結像した画像をリアルタイムで撮像装置に表示（ライブビュー表示）することができる。

ライブビュー表示している状態で、自動的に被写体にピントを合わせるオートフォーカス処理を実行しようとすると、ピントが合っている位置（合焦位置）の前後にフォーカスレンズを移動させる処理が実行される。従って、オートフォーカス処理の実行時には、ピントが合った画像と、ピントが合っておらずにぼけた画像とが連続的に表示されてしまい、ライブビュー表示される画像が見づらくなってしまう問題がある。

このような問題を解消するための技術として、例えば特許文献１〜３が開示されている。特許文献１には、焦点調節を行ってからライブビュー表示を開始する技術が開示されている。特許文献２には、オートフォーカス処理の実行中にはシャッタが半押しされた時点の静止画を表示し続け、オートフォーカス処理の完了後は、合焦状態にある画像を表示させる技術が開示されている。また特許文献３には、画像表示のフレームレートとオートフォーカス処理時のフレームレートを組み合わせつつ、被写体像を適切に表示する技術が開示されている。

特開２００８−１８５６１１号公報 特開２００８−５１９３８号公報 特開２００３−２８９４６９号公報

しかし、これらの技術では、オートフォーカス処理とライブビュー表示とを組み合わせた際に、表示される画像が不自然になってしまう問題があった。特に特許文献２の方法を用いた場合には、オートフォーカス処理を実行中には表示画像の更新をしないため、フォーカス状態の変化が少なくなりライブビュー表示は見やすいが、ライブビュー表示で動体を見ていた場合、オートフォーカス処理中は画像がずっと止まって表示されてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、画像を連続的に表示または記録する場合においてフォーカスレンズの位置を移動させる際に、表示の更新頻度を多くしながらも合焦状態の変化を少なくすることが可能な、新規かつ改良された撮像装置および撮像方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、焦点位置を変えることができるフォーカスレンズと、フォーカスレンズを光軸方向に移動させるフォーカスレンズ移動手段と、フォーカスレンズの位置を定期的に検出し、フォーカスレンズ移動手段によるフォーカスレンズの移動の結果、フォーカスレンズの位置に応じて表示する画像の更新を制御する表示制御手段と、を備える、撮像装置が提供される。

かかる構成によれば、フォーカスレンズは焦点位置を変えることができ、フォーカスレンズ移動手段はフォーカスレンズを光軸方向に移動させる。そして、表示制御手段は、フォーカスレンズの位置を定期的に検出し、フォーカスレンズ移動手段によるフォーカスレンズの移動の結果、フォーカスレンズの位置に応じて表示する画像の更新を制御する。その結果、フォーカスレンズの位置を移動させる際に、フォーカスレンズの位置に応じて画像を表示するか否かを判定することで、表示の更新頻度を多くしながらも合焦状態の変化を少なくすることが可能となる。

被写体の合焦状態を定期的に検出する合焦状態検出手段をさらに備え、表示制御手段は、合焦状態検出手段によって合焦状態を検出した結果、フォーカスレンズが所定の範囲に位置していれば該検出時の画像を表示させ、フォーカスレンズが所定の範囲に位置していなければ以前にフォーカスレンズが所定の範囲に位置していた際の画像を表示させてもよい。また、上記所定範囲は、被写体の合焦状態を判定する基準となる基準位置を含んだ範囲であってもよい。

表示制御手段は、画像の表示の際に、合焦位置の近傍で撮像された複数の画像を用いて表示する画像を生成してもよい。

そして、表示制御手段は、画像の表示の際に、合焦位置の近傍で連続的に撮像された複数の画像を用いて表示する画像を生成してもよい。

また、表示制御手段は、複数の画像の差分を取得し、該差分が予め定めた所定量より大きい場合には、時間的に後に取得した画像ほど大きな重み付けをして表示する画像を生成してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、焦点位置を変えることができるフォーカスレンズを移動させるフォーカスレンズ移動ステップと、フォーカスレンズの位置を定期的に検出し、フォーカスレンズ移動ステップによるフォーカスレンズの移動の結果、フォーカスレンズの位置に応じて表示する画像の更新を制御する表示制御ステップと、を備える、撮像方法が提供される。

以上説明したように本発明によれば、画像を連続的に表示または記録する場合においてフォーカスレンズの位置を移動させる際に、表示の更新頻度を多くしながらも合焦状態の変化を少なくすることが可能な、新規かつ改良された撮像装置および撮像方法を提供することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

まず、本発明の一実施形態にかかる撮像装置の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００の構成について示す説明図である。以下、図１を用いて本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００の構成について説明する。

撮像装置１００は、静止画像や動画像を撮影することができる装置である。図１に示したように、本発明の一実施形態に係る撮像装置１００は、ズームレンズ１０２と、絞り１０４と、フォーカスレンズ１０６と、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）素子１０８と、アンプ一体型のＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）回路１１０と、Ａ／Ｄ変換器１１２と、画像入力コントローラ１１４と、画像信号処理部１１６と、圧縮処理部１２０と、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）ドライバ１２２と、ＬＣＤ１２４と、タイミングジェネレータ１２６と、モータドライバ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃと、制御部１２８と、操作部１３２と、メモリ１３４と、ＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１３６と、メディアコントローラ１３８と、記録メディア１４０とを含む。

ズームレンズ１０２と、絞り１０４と、フォーカスレンズ１０６と、ＣＣＤ素子１０８とで露光部を構成する。本実施形態ではＣＣＤ素子１０８を用いて露光部を構成しているが、本発明は係る例に限定されず、ＣＣＤ素子の代わりにＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）素子を用いてもよい。ＣＭＯＳ素子は、ＣＣＤ素子よりも高速に被写体の映像光を電気信号に変換できるので、被写体を撮影してから画像を記録するまでの時間を短縮することができる。

ズームレンズ１０２は、光軸方向に前後して移動させることで焦点距離が連続的に変化するレンズであり、被写体の大きさを変化して撮影する。絞り１０４は、画像を撮影する際に、ＣＣＤ素子１０８に入ってくる光量を調節するものである。フォーカスレンズ１０６は、光軸方向に前後して移動させることで被写体のピントを調節するものである。

モータドライバ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃはズームレンズ１０２、絞り１０４およびフォーカスレンズ１０６を動作させるモータを制御する。モータドライバ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃを介してズームレンズ１０２、絞り１０４およびフォーカスレンズ１０６を動作させることで、被写体の大きさや光の量、ピントを調節する。

ＣＣＤ素子１０８は、ズームレンズ１０２、絞り１０４およびフォーカスレンズ１０６から入射された光を電気信号に変換するための素子である。本実施形態においては電子シャッタによって入射光を制御して、電気信号を取り出す時間を調節しているが、メカシャッタを用いて入射光を制御して、電気信号を取り出す時間を調節してもよい。

ＣＤＳ回路１１０は、ＣＣＤ素子１０８から出力された電気信号の雑音を除去する、サンプリング回路の一種であるＣＤＳ回路と、雑音を除去した後に電気信号を増幅するアンプとが一体となった回路である。本実施形態ではＣＤＳ回路とアンプとが一体となった回路を用いて撮像装置１００を構成しているが、ＣＤＳ回路とアンプとを別々の回路で構成してもよい。

Ａ／Ｄ変換器１１２は、ＣＣＤ素子１０８で生成された電気信号をデジタル信号に変換して、画像の生データを生成するものである。

画像信号処理部１１６は、Ａ／Ｄ変換器１１２で生成された画像の生データに対する各種信号処理を実行する回路である。

圧縮処理部１２０は、画像信号処理部１１６で信号処理が施されたデータを、適切な形式の画像データに圧縮する圧縮処理を実行する。画像の圧縮形式は可逆形式であっても非可逆形式であってもよい。適切な形式の例として、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）形式やＪＰＥＧ２０００形式に変換してもよい。

ＬＣＤ１２４は、撮影操作を行う前のライブビュー表示や、撮像装置１００の各種設定画面や、撮影した画像の表示等を行う。画像データや撮像装置１００の各種情報のＬＣＤ１２４への表示は、ＬＣＤドライバ１２２を介して行われる。なお、本実施形態では、ＬＣＤに撮影操作を行う前のライブビュー表示や、撮像装置１００の各種設定画面や、撮影した画像の表示等を行っているが、本発明においてはかかる例に限定されない。撮影操作を行う前のライブビュー表示や、撮像装置１００の各種設定画面や、撮影した画像の表示等を、ＬＣＤ以外の表示デバイス、例えば有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を用いた表示デバイスに対して行ってもよい。

タイミングジェネレータ１２６は、ＣＣＤ素子１０８にタイミング信号を入力する。タイミングジェネレータ１２６からのタイミング信号によりシャッタ速度が決定される。つまり、タイミングジェネレータ１２６からのタイミング信号によりＣＣＤ素子１０８の駆動が制御され、ＣＣＤ素子１０８が駆動する時間内に被写体からの映像光を入射することで、画像データの基となる電気信号が生成される。

制御部１２８は、ＣＣＤ素子１０８やＣＤＳ回路１１０などに対して信号系の命令を行ったり、操作部１３２の操作に対する操作系の命令を行ったりする。本実施形態においては、制御部１２８は１つのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であってもよく、信号系の命令と操作系の命令とを別々のＣＰＵやＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）で行うようにしてもよい。

操作部１３２は、撮影モード選択部としての機能を含み、撮像装置１００の操作を行ったり、撮影時の各種の設定を行ったりするための部材が配置されている。操作部１３２に配置される部材には、電源ボタン、撮影モードや撮影ドライブモードの選択および効果パラメータを設定する十字キーおよび選択ボタン、撮影操作を開始するシャッタボタン等が配置される。

メモリ１３４は、撮影した画像や画像信号処理部１１６で信号処理が施された画像を一時的に記憶するものである。メモリ１３４は、複数の画像を記憶できるだけの記憶容量を有している。メモリ１３４への画像の読み書きは画像入力コントローラ１１４によって制御される。

ＶＲＡＭ１３６は、ＬＣＤ１２４に表示する内容を保持するものであり、ＬＣＤ１２４の解像度や最大発色数はＶＲＡＭ１３６の容量に依存する。

記録メディア１４０は、撮影した画像を記録するものである。記録メディア１４０への入出力は、メディアコントローラ１３８によって制御される。記録メディア１４０には、フラッシュメモリにデータを記録するカード型の記憶装置であるメモリカードを用いることができる。

以上、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００の構成について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００に含まれる、制御部１２８の構成について説明する。

図２は、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００に含まれる制御部１２８の構成について説明する説明図である。以下、図２を用いて、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００に含まれる制御部１２８の構成について説明する。

図２に示したように、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００に含まれる制御部１２８は、オートフォーカス制御部１５２と、フォーカスレンズ駆動制御部１５４と、絞り駆動制御部１５６と、表示制御部１５８と、を含んで構成される。

オートフォーカス制御部１５２は、オートフォーカス処理の開始動作に応じて、オートフォーカス処理を実行するものである。オートフォーカス処理の開始動作としては、例えば撮影者による操作部１３２に含まれるシャッタボタンの半押し操作であってもよく、操作部１３２を用いたその他の操作であっても良い。また例えば、画像をライブビュー表示させている場合においては、ライブビュー表示の開始から所定の時間が経過した後に、オートフォーカス制御部１５２によってオートフォーカス処理を自動的に開始させるようにしてもよく、ライブビュー表示されている画像に何らかの変化があったことをオートフォーカス制御部１５２で認識すると、オートフォーカス処理を自動的に開始させるようにしてもよい。オートフォーカス制御部１５２によってオートフォーカス処理が開始されると、フォーカスレンズ１０６の位置を制御することによって、被写体に合焦するフォーカスレンズ１０６の位置を決定する。オートフォーカス処理は、例えばＣＣＤ素子１０８で結像された画像のコントラストを検出して被写体に合焦する位置を決定するコントラスト検出方式によって実行されるようにしてもよく、その他の方式で実行されるようにしてもよい。以下においては、コントラスト検出方式によってオートフォーカス処理を実行する場合について説明する。

フォーカスレンズ駆動制御部１５４は、オートフォーカス制御部１５２によって実行されるオートフォーカス処理に応じて、フォーカスレンズ１０６の駆動を制御するものである。コントラスト検出方式では、フォーカスレンズ１０６の位置を光軸方向に定期的に変化させてＣＣＤ素子１０８で結像された画像のコントラストを検出し、最もコントラストの評価値（コントラスト評価値）が高かったフォーカスレンズ１０６の位置を被写体に合焦する位置として決定する。フォーカスレンズ駆動制御部１５４によってフォーカスレンズ１０６の位置が制御され、オートフォーカス制御部１５２によってコントラスト評価値を取得することによって、フォーカスレンズ１０６の位置を被写体に合焦する位置に設定することができる。

絞り駆動制御部１５６は、オートフォーカス制御部１５２によって実行されるオートフォーカス処理に応じて、絞り１０４の駆動を制御するものである。オートフォーカス処理に応じて絞り１０４の駆動を制御し、ＣＣＤ素子１０８に入射される光の量を調整することで、被写体に適切に合焦させることができるようになる。

表示制御部１５８は、オートフォーカス制御部１５２によって実行されるオートフォーカス処理に応じて、ＬＣＤ１２４へのライブビュー表示を制御するものである。表示制御部１５８によってＬＣＤ１２４へのライブビュー表示を制御することで、従来の撮像装置と比較して、表示の更新頻度を多くしながらも合焦状態の変化を少なくすることが可能となる。オートフォーカス処理に応じたＬＣＤ１２４へのライブビュー表示の制御については、後に詳述する。

以上、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００に含まれる制御部１２８の構成について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００の動作について説明する。

図３は、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００において、オートフォーカス処理が実行された場合の動作について説明する流れ図である。以下、図３を用いて本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００の動作について説明する。

本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００において、オートフォーカス処理が実行された場合には、まずオートフォーカス処理の実行直前の基準値（フォーカス位置近傍基準値）をオートフォーカス制御部１５２で取得する（ステップＳ１０２）。このステップＳ１０２で取得するフォーカス位置近傍基準値は、オートフォーカス処理の実行直前のフォーカスレンズ１０６の位置であってもよく、オートフォーカス処理の実行直前にＣＣＤ素子１０８で結像された画像のコントラスト評価値であってもよい。

上記ステップＳ１０２でフォーカス位置近傍基準値を取得すると、続いてオートフォーカス処理の実行直前にＣＣＤ素子１０８で結像された画像を、表示制御部１５８によってＬＣＤ１２４に表示する（ステップＳ１０４）。ＬＣＤ１２４に画像を表示すると、続いてオートフォーカス制御部１５２によってオートフォーカス処理を開始する（ステップＳ１０６）。オートフォーカス制御部１５２によってオートフォーカス処理が開始されると、フォーカスレンズ１０６の位置をフォーカスレンズ駆動制御部１５４によって移動させて、被写体に合焦するフォーカスレンズ１０６の位置を検出する。

オートフォーカス処理が開始されると、フォーカスレンズ１０６の移動およびＣＣＤ素子１０８で結像された画像の取得を定期的に実行する（ステップＳ１０８）。そして、オートフォーカス処理を実行中に画像を取得した際の判定量（フォーカス位置近傍判定量）をオートフォーカス制御部１５２で取得する（ステップＳ１１０）。このフォーカス位置近傍判定量は、フォーカスレンズ１０６の位置であってもよく、ＣＣＤ素子１０８で結像された画像のコントラスト評価値であってもよい。そして、上記ステップＳ１０２で取得したフォーカス位置近傍基準値と、上記ステップＳ１１０で取得したフォーカス位置近傍判定量とから、画像を取得した際のフォーカスレンズ１０６の位置が被写体に合焦する位置に近いかどうかをオートフォーカス制御部１５２で判定する（ステップＳ１１２）。

上記ステップＳ１１２における判定の結果、フォーカスレンズ１０６の位置が被写体に合焦する位置に近いとオートフォーカス制御部１５２が判定した場合には、上記ステップＳ１０８で取得した画像を、表示制御部１５８によってＬＣＤ１２４に表示する（ステップＳ１１４）。そして、フォーカス位置近傍基準値を、上記ステップＳ１１０で取得したフォーカス位置近傍判定量で更新する（ステップＳ１１６）。

一方、上記ステップＳ１１２における判定の結果、フォーカスレンズ１０６の位置が被写体に合焦する位置に近くないとオートフォーカス制御部１５２が判定した場合には、ＬＣＤ１２４に表示していた画像の表示を継続する（ステップＳ１１８）。

そして、オートフォーカス制御部１５２が、オートフォーカス処理を停止する命令（オートフォーカス処理停止命令）を受信したかどうか判定する（ステップＳ１２０）。オートフォーカス処理停止命令は、例えば被写体に合焦するフォーカスレンズ１０６の位置を決定した場合にオートフォーカス制御部１５２に送られてもよく、撮影者がオートフォーカス処理の実行を停止した場合に（例えばシャッタボタンの半押しを解除した場合に）オートフォーカス制御部１５２に送られるようにしてもよい。上記ステップＳ１２０の判定の結果、オートフォーカス制御部１５２がオートフォーカス処理停止命令を受信していないと判定した場合には、上記ステップＳ１０８に戻ってフォーカスレンズ１０６の移動およびＣＣＤ素子１０８で結像された画像の取得を実行する。一方、オートフォーカス制御部１５２がオートフォーカス処理停止命令を受信したと判定した場合には、処理を終了する。

図４は、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００において、オートフォーカス処理が実行された場合における、フォーカスレンズ１０６の位置とコントラストの評価値との関係の一例をグラフで示す説明図である。図４に示したグラフでは、横軸にフォーカスレンズ１０６の位置を、縦軸にコントラストの評価値を、それぞれ示している。以下の説明では、図４に示したグラフにおいて、フォーカスレンズ１０６の位置をｃ→ａ→ｂ→ｃ→ｄ→ｅと移動させ、最終的に被写体に合焦する位置であるｐへ移動させる場合を例にして説明する。

図５は、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００において、オートフォーカス処理が実行されてフォーカスレンズ１０６を移動させた場合に、ＬＣＤ１２４に表示される画像を、従来技術と比較して説明する説明図である。図５の（ａ）および（ｂ）は、従来技術にかかる撮像装置において表示される画像の変化について示したものであり、図５の（ｃ）および（ｄ）は、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００のＬＣＤ１２４に表示される画像の変化について示したものである。なお、図５において各画像の右下部に示した数字は、画像を取得した時間を示しており、一番左の列の数字に対応したものとなっている。また、左下部に示したアルファベットは図４におけるフォーカスレンズの位置を示している。

図５の（ａ）に示したように、従来においては、フォーカスレンズ１０６を移動させると、撮像素子で結像された画像をそのまま表示していたので、輪郭がはっきりした画像と輪郭がぼけた画像とが代わる代わる表示されるので、ライブビュー表示される画像が見づらくなるという問題があった。また図５の（ｂ）に示したように、特許文献２に記載された技術では、オートフォーカス処理の開始時に取得した画像を、オートフォーカス処理が終了するまで表示し続けていたので、ライブビュー表示で動体を見ていた場合にはオートフォーカス処理中は画像がずっと止まって表示されてしまうという問題があった。

これらと比較して、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００のＬＣＤ１２４に表示される画像は、図３のステップＳ１０２で取得した、またはステップＳ１１６で更新したフォーカス位置近傍基準値と、ステップＳ１１０で取得したフォーカス位置近傍判定量とを比較して表示する画像を決定しているので、表示の更新頻度を多くしながらも合焦状態の変化を少なくすることができる。

図５の（ｃ）に示した例では、最初にフォーカスレンズ１０６が位置しているｃの位置での画像を表示し、ｃの位置のコントラストの評価値をフォーカス位置近傍基準値として保持する。続いてフォーカスレンズ１０６がａの位置に移動すると、ａの位置におけるコントラストの評価値をフォーカス位置近傍判定量として取得する。フォーカス位置近傍基準値と、取得したフォーカス位置近傍判定量とを比較すると、ａの位置はｃの位置より合焦位置から遠いので、ａの位置で結像された画像はＬＣＤ１２４には表示させない。

続いてフォーカスレンズ１０６がｂの位置に移動すると、ｂの位置におけるコントラストの評価値をフォーカス位置近傍判定量として取得する。フォーカス位置近傍基準値と、取得したフォーカス位置近傍判定量とを比較すると、ｂの位置はｃの位置より合焦位置から遠いので、ｂの位置で結像された画像もＬＣＤ１２４には表示させない。

続いてフォーカスレンズ１０６がｃの位置に移動すると、ｃの位置におけるコントラストの評価値をフォーカス位置近傍判定量として取得する。フォーカス位置近傍基準値と、取得したフォーカス位置近傍判定量とを比較すると、ｃの位置は最初にフォーカス位置近傍基準値を取得した位置なので、時間４においてｃの位置で取得した画像をＬＣＤ１２４に表示させ、フォーカス位置近傍基準値を時間４におけるフォーカス位置近傍判定量で更新する。

続いてフォーカスレンズ１０６がｄの位置に移動すると、ｄの位置におけるコントラストの評価値をフォーカス位置近傍判定量として取得する。フォーカス位置近傍基準値と、取得したフォーカス位置近傍判定量とを比較すると、ｄの位置はｃの位置より合焦位置から遠いので、ｄの位置で結像された画像はＬＣＤ１２４には表示させない。

続いてフォーカスレンズ１０６がｅの位置に移動すると、ｅの位置におけるコントラストの評価値をフォーカス位置近傍判定量として取得する。フォーカス位置近傍基準値と、取得したフォーカス位置近傍判定量とを比較すると、ｅの位置はｃの位置より合焦位置から遠いので、ｅの位置で結像された画像もＬＣＤ１２４には表示させない。

そして、フォーカスレンズ１０６が、被写体に合焦する位置であるｐの位置に移動すると、ｐの位置におけるコントラストの評価値をフォーカス位置近傍判定量として取得する。フォーカス位置近傍基準値と、取得したフォーカス位置近傍判定量とを比較すると、ｐの位置は最初にフォーカス位置近傍基準値を取得した位置なので、時間７においてｐの位置で取得した画像をＬＣＤ１２４に表示させ、フォーカス位置近傍基準値を時間７におけるフォーカス位置近傍判定量で更新する。また、ｐの位置は被写体に合焦する位置であるので、オートフォーカス制御部１５２はオートフォーカス処理停止命令を受信し、オートフォーカス処理を終了する。

このように、予め取得した、または随時更新されるフォーカス位置近傍基準値と、順次取得するフォーカス位置近傍判定量とを比較して表示する画像を決定しているので、表示の更新頻度を多くしながらも合焦状態の変化を抑えることが出来る。

なお、図３に示した流れ図では、ステップＳ１１２において、フォーカスレンズ１０６の位置が被写体に合焦する位置に近いかどうかをオートフォーカス制御部１５２で判定し、フォーカスレンズ１０６の位置が、以前に画像を取得した位置と比較して被写体に合焦する位置に近い場合に限ってＬＣＤ１２４に表示する画像を更新していたが、本発明はかかる例に限られない。ＬＣＤ１２４へ表示される画像の更新頻度を上げたい場合には、フォーカスレンズ１０６の位置が被写体に合焦する位置に近いかどうかを判定する処理を変化させてもよい。

図５の（ｄ）は、フォーカスレンズ１０６の位置の判定処理を変化させて、図５の（ｃ）の場合と比較してＬＣＤ１２４へ表示される画像の更新頻度を上げた場合について示したものである。図５の（ｄ）は、フォーカスレンズ１０６を図４のように移動させた場合に、フォーカスレンズ１０６がｂやｄの位置にあるときでも、被写体に合焦する位置に近いものとして判定し、フォーカスレンズ１０６がこれらの位置にあるときの画像をＬＣＤ１２４に表示させるものである。この場合は、フォーカスレンズ１０６の位置がａまたはｅに移動した場合に、これらの位置でフォーカス位置近傍基準値を更新することで、判定処理を変化させることが出来る。このように、フォーカスレンズ１０６の位置が被写体に合焦する位置に近いかどうかを判定する処理を変化させることで、ＬＣＤ１２４に表示される画像の更新頻度を上げることができ、ＬＣＤ１２４への画像表示のフレームレートを向上させることが出来る。

以上、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００の動作について説明した。なお、上述の説明では、図４において、ステップＳ１１４でのＬＣＤ１２４への画像の表示は、取得した画像をそのまま表示していたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、上記ステップＳ１１２において表示する画像は、取得した画像をそのまま用いるのではなく、複数の画像を用いて表示する画像を生成し、生成した画像を表示してもよい。例えば、図４の（ｃ）に示した場合において、時間４でフォーカスレンズ１０６がｃの位置にあるときの画像を表示する際には、時間４の時点の画像と、時間１の時点での画像とを用いて、ＬＣＤ１２４に表示する画像を生成してもよい。

例えば、過去の画像を含めた複数の画像から生成する場合、例えば表示制御部１５８において、時間的に連続な複数の画像に対して重み付けして足し合わせてもよく、時間的に不連続であっても、フォーカスレンズ１０６の位置が近い複数の画像に対して重み付けして足し合わせてもよい。重み付けて足し合わせる際の重みは、例えばすべて同じ重みを用いてもよく、また例えば過去のフレームに対する重みを小さくし、新しいフレームになるほど重みを大きくするようにしてもよい。さらに、例えば表示制御部１５８においてフレーム間の差分を取ることで移動量を取得し、当該移動量に基づいて動いている被写体の存在の有無を判断し、動いている被写体が無い、または予め定めた所定量より移動量が少なければ、全ての画像を均一な重みとし、動いている被写体がある、または予め定めた所定量より移動量が多ければ、過去のフレームに対する重みを小さくするようにしてもよい。

以上説明したように本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００によれば、オートフォーカス処理の開始時に予め基準となる位置を指定し、オートフォーカス処理を実行中に、フォーカスレンズ１０６の位置と予め指定した基準となる位置との位置関係を判定する。そして、フォーカスレンズ１０６の位置が、予め指定した基準となる位置よりも被写体への合焦位置寄りであるかどうかによって、ＣＣＤ１０８に結像した画像をＬＣＤ１２４に表示するかどうかを判断する。このようにＬＣＤ１２４への画像表示を制御することで、オートフォーカス処理時にＬＣＤ１２４にライブビュー表示される画像のぼけを抑えることができる。

なお、本発明の適用は、被写体に自動的にフォーカスを合わせるオートフォーカス処理時に限られない。例えば、フォーカスレンズ駆動制御部１５４によって移動されるフォーカスレンズ１０６の位置を周期的に表示制御部１５８で検出し、検出したフォーカスレンズ１０６の位置が所定の範囲を超えて変化したかどうかでＬＣＤ１２４に表示させる画像を制御してもよい。例えば、敢えて被写体がぼけている画像を表示させ続けたい場合には、フォーカスレンズ１０６の位置が所定の範囲を超えて変化して被写体に合焦する位置に近い場所に位置した場合であっても、被写体がぼけている時点での画像をＬＣＤ１２４に表示させるように、表示制御部１５８で制御してもよい。

また、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００を用いて動画像を撮影する場合においても、例えば特定の被写体にピントを合わせ続けたい場合に、当該被写体に対して比較的良好な合焦状態を保ち続けることが出来る。

なお、上述した撮像装置１００の動作は、撮像装置１００の内部に（例えばメモリ１３４に）コンピュータプログラムを記憶させ、記憶された当該コンピュータプログラムを制御部１２８が読み出して順次実行することによってなされるようにしてもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、撮像装置および撮像方法に適用可能であり、特に自動的に被写体に合焦させる処理を備える撮像装置および撮像方法に適用可能である。

本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００の構成について示す説明図である。 本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００に含まれる制御部１２８の構成について説明する説明図である。 本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００において、オートフォーカス処理が実行された場合の動作について説明する流れ図である。 フォーカスレンズ１０６の位置とコントラストの評価値との関係の一例をグラフで示す説明図である。 ＬＣＤ１２４に表示される画像を、従来技術と比較して説明する説明図である

符号の説明

１００ 撮像装置
１０２ ズームレンズ
１０４ 絞り
１０６ フォーカスレンズ
１０８ ＣＣＤ素子
１１０ ＣＤＳ回路
１１２ Ａ／Ｄ変換器
１１４ 画像入力コントローラ
１１６ 画像信号処理部
１２０ 圧縮処理部
１２２ ＬＣＤドライバ
１２４ ＬＣＤ
１２６ タイミングジェネレータ
１２８ 制御部
１３２ 操作部
１３４ メモリ
１３８ メディアコントローラ
１４０ 記録メディア
１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ モータドライバ
１５２ オートフォーカス制御部
１５４ フォーカスレンズ駆動制御部
１５６ 絞り駆動制御部
１５８ 表示制御部

Claims (7)

1. 焦点位置を変えることができるフォーカスレンズと、
   前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させるフォーカスレンズ移動手段と、
   前記フォーカスレンズの位置を定期的に検出し、前記フォーカスレンズ移動手段による前記フォーカスレンズの移動の結果、前記フォーカスレンズの位置に応じて表示する画像の更新を制御する表示制御手段と、
   を備える、撮像装置。
2. 被写体の合焦状態を定期的に検出する合焦状態検出手段をさらに備え、
   前記表示制御手段は、前記合焦状態検出手段によって合焦状態を検出した結果、前記フォーカスレンズが所定の範囲に位置していれば該検出時の画像を表示させ、前記フォーカスレンズが前記所定の範囲に位置していなければ以前に前記フォーカスレンズが前記所定の範囲に位置していた際の画像を表示させる、請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記所定範囲は、被写体の合焦状態を判定する基準となる基準位置を含んだ範囲である、請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記表示制御手段は、画像の表示の際に、合焦位置の近傍で撮像された複数の画像を用いて表示する画像を生成する、請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記表示制御手段は、画像の表示の際に、合焦位置の近傍で連続的に撮像された複数の画像を用いて表示する画像を生成する、請求項３に記載の撮像装置。
6. 前記表示制御手段は、複数の画像の差分を取得し、該差分が予め定めた所定量より大きい場合には、時間的に後に取得した画像ほど大きな重み付けをして表示する画像を生成する、請求項４に記載の撮像装置。
7. 焦点位置を変えることができるフォーカスレンズを移動させるフォーカスレンズ移動ステップと、
   前記フォーカスレンズの位置を定期的に検出し、前記フォーカスレンズ移動ステップによる前記フォーカスレンズの移動の結果、前記フォーカスレンズの位置に応じて表示する画像の更新を制御する表示制御ステップと、
   を備える、撮像方法。
   

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