JP2012118389A - 撮像装置及び撮像装置の焦点調節方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンティニュアスＡＦにより設定した合焦点が未合焦である可能性がある場合には、シングルＡＦによる合焦操作による合焦を行うようにした撮像装置及び撮像装置の焦点調節方法を提供する。
【解決手段】撮像素子１７２が生成した画像信号のシャープネス値に基づいたヒルクライム処理によりシャープネス値が極大点となるフォーカスレンズ１７１の位置を合焦点とするコンティニュアスＡＦ制御部１４１によるフォーカス制御中、フォーカス操作部１２１においてフォーカス操作を受け付けた場合は、フォーカスレンズ１７１を所定範囲内にて移動させて撮像素子１７２が生成した画像信号のシャープネス値が最大となるフォーカスレンズ１７１の位置を合焦点とするシングルＡＦ制御部１４２によるフォーカス制御を行わせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置及び撮像装置の焦点調節方法に係り、特に、被写体のフォーカスが未合焦である可能性がある場合に、確実に合焦させる技術に関する。

昨今において、焦点位置を自動で調節するオートフォーカス（ＡＦ）機能を備えたビデオカメラやスチルカメラ等の撮像装置が多く用いられている。このような撮像素子では、フォーカスレンズを駆動して撮像素子で撮影される画像のシャープネス値を測定し、シャープネス値が最大となる位置にフォーカスレンズ位置を合わせることにより、被写体の焦点を合わせることができる。

また、継続して撮影する場合には、最小限のフォーカスレンズの移動によって被写体の焦点位置を合わせるために、ヒルクライム処理によるコンティニュアスＡＦ（オートフォーカス）を用いる。ヒルクライム処理では、図６に示すように、例えばフォーカスレンズが「Ｄ」の位置にあり、オートフォーカスのトリガが発生した場合には、「Ｄ」に隣接する「Ｃ」、「Ｅ」でのシャープネス値を取得する。そして、「Ｃ」及び「Ｅ」のシャープネス値と「Ｄ」のシャープネス値とを比較し、この場合は「Ｅ」のシャープネス値の方が「Ｄ」のシャープネス値よりも大きいので、今度は「Ｅ」に隣接する「Ｆ」のシャープネス値との比較を行う。

この処理を継続して実行すると、「Ｈ」でシャープネス値が増加から減少に転じるので、「Ｈ」のシャープネス値が最大であると判断し、この地点が合焦点であるものと判断する。

しかしながら、上述したヒルクライム処理による合焦点の設定方法では、合焦点がシャープネス曲線から外れた場合に、フォーカスレンズ位置の前後のいずれにおいてもシャープネス値が減少しない場合には、この外れた位置をシャープネス値の最大点、即ち合焦点であるものと誤認識することがある。

例えば、図６に示す「Ｂ」や「Ｎ」の位置において、シャープネス値の検出誤差が大きい場合には、前後の隣接する位置において共にシャープネス値が減少するものと判断して、「Ｂ」或いは「Ｎ」が合焦点であるものと誤認識するという問題が発生する。

このような問題を解決するために、特許文献１〜３に記載された技術が提案されている。特許文献１では、静止画撮影用のシングルＡＦによる合焦時に動画記録を開始すると、合焦状態よりコンティニュアスＡＦの動作を開始することが開示され、特許文献２にはコンティニュアスＡＦ時にシーン状態の変化が検出された場合には、他のＡＦ動作を行うことが開示され、特許文献３にはコンティニュアスＡＦが動作しているスルー画撮影中に被写体輝度が閾値を上回った場合にシングルＡＦモードに切り替えることが開示されている。

特開２００６−２９５４９４号公報 特開２０１０−１９１０８０号公報 特開２００８−５４１７７号公報

しかしながら、上述した特許文献１〜３に開示された従来例は、何らかの撮影状態の変化が生じるまではＡＦのモードの切り替えを行わないため、撮影状態の変化が生じるまでは未合焦の状態が生じる可能性があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、コンティニュアスＡＦにより設定した合焦点が未合焦である可能性がある場合には、シングルＡＦによる合焦操作による合焦を可能とする撮像装置及び撮像装置の焦点調節方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、第１の発明に係る撮像装置（１０）は、フォーカスレンズ（１７１）と前記フォーカスレンズ（１７１）に入射した被写体光を光電変換して画像信号を生成する撮像素子（１７２）とを含む撮像部（１７）、前記フォーカスレンズ（１７１）を駆動するレンズ駆動部（１６）、前記レンズ駆動部（１６）により前記フォーカスレンズ（１７１）の位置を所定距離ずつ変更させて、前記撮像素子（１７２）が生成した画像信号のシャープネス値を測定し、前記シャープネス値に基づいてヒルクライム処理によりシャープネス値が極大点となるフォーカスレンズの位置を求め、この位置を合焦点として設定するコンティニュアスＡＦ制御部（１４１）、前記レンズ駆動部（１６）により前記フォーカスレンズ（１７１）を所定範囲内にて移動させ、前記所定範囲内において前記撮像素子（１７２）が生成した画像信号のシャープネス値が最大となる前記フォーカスレンズ（１７１）の位置を求め、この位置を合焦点として設定するシングルＡＦ制御部（１４２）、ユーザによるフォーカス操作を受け付けるフォーカス操作部（１２１）を備える操作部（１２）、前記コンティニュアスＡＦ制御部（１４１）によるフォーカス制御中、前記フォーカス操作部（１２１）においてフォーカス操作を受け付けた場合は、前記シングルＡＦ制御部（１４２）によるフォーカス制御を行わせるフォーカス制御部（１４３）、を備えることを特徴とする。

第２の発明に係る撮像装置（１０）は、第１の発明において、前記フォーカス操作部（１２１）は、各種情報を表示する表示部（１１）に重ねて配置されたタッチパネルによるものであり、前記フォーカス制御部（１４３）は、前記コンティニュアスＡＦ制御部（１４１）によるフォーカス制御においてフォーカスが未合焦であると判断された場合に、前記表示部（１１）に前記フォーカス操作部（１２１）の表示を行い、前記タッチパネルの操作によってフォーカス操作を可能とすることを特徴とする。

第３の発明に係る撮像装置（１０）は、第２の発明において、前記操作部（１２）は、前記表示部（１１）に表示された前記フォーカス操作部（１２１）の表示を解除する表示解除操作部（１２２）を更に備え、前記フォーカス制御部（１４３）は、前記表示解除操作部（１２２）の操作が検出された際に、前記フォーカス操作部（１２１）の表示を解除させることを特徴とする。

第４の発明に係る撮像装置（１０）は、第２または第３の発明において、前記フォーカス制御部（１４３）は、前記フォーカス操作部（１２１）の表示が行われてから予め設定された所定時間以上前記フォーカス操作部（１２１）の操作が受け付けられていないと判断した場合には、前記シングルＡＦ制御部（１４２）によるフォーカス制御を実行させることを特徴とする。

第５の発明に係る撮像装置（１０）は、第２から第４のいずれか１の発明において、前記フォーカス制御部（１４３）は、前記コンティニュアスＡＦ制御部（１４１）におけるヒルクライム処理により前記シャープネス値が極大点となるフォーカスレンズ（１７１）の位置を求めた際に、前記極大点を中心とした所定範囲内での前記シャープネス値の傾きが所定値以下である場合に、フォーカスが未合焦であると判断することを特徴とする。

第６の発明に係る撮像装置（１０）は、第２から第４のいずれか１の発明において、
前記フォーカス制御部（１４３）は、前記コンティニュアスＡＦ制御部（１４１）におけるヒルクライム処理により前記シャープネス値が極大点となるフォーカスレンズ（１７１）の位置を求めた際に、前記極大部を中心とした前後の前記シャープネス値の傾きの差分が所定値以上である場合に、フォーカスが未合焦であると判断することを特徴とする。

第７の発明に係る撮像装置（１０）の焦点調節方法は、フォーカスレンズ（１７１）を駆動するレンズ駆動部（１６）により前記フォーカスレンズの（１７１）位置を所定距離ずつ変更させて、前記フォーカスレンズ（１７１）に入射した被写体光を光電変換して画像信号を生成する撮像素子（１７２）により生成された画像のシャープネス値を測定し、前記シャープネス値に基づいてヒルクライム処理によりシャープネス値が極大点となるフォーカスレンズ（１７１）の位置を求め、この位置を合焦点として設定するコンティニュアスＡＦ制御ステップ、前記コンティニュアスＡＦ制御ステップの実行中に、ユーザによるフォーカス操作を受け付けるフォーカス操作受け付けステップ、前記フォーカス操作受け付けステップによりフォーカス操作を受け付けた場合に、前記フォーカスレンズ（１７１）を前記レンズ駆動部（１６）により所定範囲内にて移動させ、前記所定範囲内において前記撮像素子（１７２）により生成された画像のシャープネス値が最大となる前記フォーカスレンズ（１７１）の位置を求め、この位置を合焦点として設定するシングルＡＦ制御ステップ、を備えることを特徴とする。

本発明に係る撮像装置及び撮像装置の焦点調節方法では、コンティニュアスＡＦによりフォーカスレンズのフォーカス制御が行われている際に、フォーカス操作部よりフォーカス指令が入力された場合には、一旦シングルＡＦによるフォーカスの合焦を行い、その後、再度コンティニュアスＡＦに戻す制御を行う。従って、コンティニュアスＡＦの実行時にフォーカスが未合焦となった場合において、操作者はフォーカス指令を入力することによりシングルＡＦを実行させることができ、確実にフォーカスレンズを合焦点に合わせることができる。

本発明の実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る撮像装置による動画撮影処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る撮像装置による、コンティニュアスＡＦ動作中の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る撮像装置による、コンティニュアスＡＦ動作中の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る撮像装置による、コンティニュアスＡＦ動作中の処理手順を示すフローチャートである。 レンズ位置と被写体画像のシャープネス値との関係を示す特性図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態の説明］
図１は、本発明の実施形態（第１〜第３実施形態）に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、この撮像装置１０は、フォーカスレンズ１７１を含むレンズ群から入射される周囲の映像（被写体光）を光電変換して画像信号を生成する撮像素子１７２と、撮像素子１７２に対して前後方向に移動可能に配置されるフォーカスレンズ１７１を備える撮像部１７と、フォーカスレンズ１７１のポジションを変動させることにより、撮像素子１７２が生成する画像のフォーカスを合焦させるレンズ駆動部１６を備えている。

更に、撮像装置１０の各部を制御する制御する制御部１４と、液晶パネル等を備え撮像部１７で撮影された画像を画面表示する表示部１１と、撮像装置１０に対してユーザによる各種操作を受け付ける操作部１２と、撮像部１７で撮影された画像データ及びオートフォーカス制御に用いるデータ等各種のデータを記憶する記憶部１３を備えている。

制御部１４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等により構成され、撮像装置１０を総括的に制御する。制御部１４は、撮像素子１７２により生成された画像データに対して各種処理等を行う制御や、表示部１１に表示する制御、操作部１２により受け付けられた各種の操作指示を取得し、関連する各部の制御を行う。また、制御部１４は、撮像素子１７２により生成された画像に存在する被写体の合焦点を設定するオートフォーカス（ＡＦ）制御、記憶部１３に各種のデータを保存し且つ保存されているデータを読み取る制御、を実行する。また、制御部１４は制御部１４における処理によって実現されるコンティニュアスＡＦ制御部１４１、シングルＡＦ制御部１４２、フォーカス制御部１４３を備える。

コンティニュアスＡＦ制御部１４１は、レンズ駆動部１６を制御して、撮像素子１７２により生成された画像データを基にヒルクライム処理を実行することによりシャープネス値が極大となる点を探索し、この点を合焦点として設定する処理である。即ち、図６はレンズ位置と被写体画像のシャープネス値との関係を示す特性図であり、ヒルクライム処理では、上述したように、例えばフォーカスレンズ１７１が「Ｄ」の位置にあり、オートフォーカスのトリガが発生した場合には、「Ｄ」に隣接する「Ｃ」、「Ｅ」でのシャープネス値を取得し、よりシャープネス値の大きい位置にレンズ位置を移行させながら、シャープネス値が極大となる位置を探索する。その結果、「Ｈ」の位置が合焦点であるものと判断する。即ち、コンティニュアスＡＦ制御部１４１は、レンズ駆動部１６を制御しフォーカスレンズ１７１の位置を所定距離ずつ変更して、撮像素子１７２により生成された画像のシャープネス値を測定し、該シャープネス値に基づいてヒルクライム処理によりシャープネス値が極大となるフォーカスレンズ１７１の位置を求め、この位置を合焦点として設定する制御を行う。

シングルＡＦ制御部１４２は、レンズ駆動部１６を制御して、移動可能とされる領域でフォーカスレンズ１７１を移動させ、所定のＡＦ間隔毎の位置で取得される各シャープネス値のうち、最もシャープネス値の高い位置を合焦点として設定する処理である。即ち、シングルＡＦ制御部１４２は、フォーカスレンズ１７１が移動可能とされる範囲内にて該フォーカスレンズ１７１を移動させ、所定距離間隔（ＡＦ間隔）で設定された位置にて撮像素子１７２により生成された画像のシャープネス値を測定し、測定したシャープネス値が最大となるフォーカスレンズ１７１の位置を求め、この位置を合焦点として設定する制御を行う。

フォーカス制御部１４３は、フォーカスレンズ１７１の合焦点設定時には、コンティニュアスＡＦ制御部１４１によるフォーカス制御を行い、フォーカス操作部１２１にてフォーカス指示が入力された場合に、シングルＡＦ制御部１４２によるフォーカス制御を行わせる制御を実行する。また、フォーカス制御部１４３は、取得したシャープネス値の傾き等を演算により取得する。

レンズ駆動部１６は、制御部１４より出力されるフォーカス指令に基づいて、撮像部１７に設けられるフォーカスレンズ１７１のポジションを変更する動作を実行する。

操作部１２は、ユーザの操作を受け付け、撮像装置１０を動作させるための各種ユーザインターフェースであり、例えば、撮像装置１０に備えられている各種操作キー、撮像装置１０を操作する図示しないリモコン装置、表示部１１に一体に備えられているタッチパネル等からなる。操作部１２は、上述した各構成要素によって実現されるフォーカス操作部１２１、表示解除操作部１２２を備える。

フォーカス操作部１２１は、ユーザの操作を受け付けることにより、フォーカス制御を行う。フォーカス操作部１２１によるフォーカス制御は、コンティニュアスＡＦ制御部１４１によるフォーカス制御が行われているときにフォーカス操作部１２１による指示が受け付けられると、フォーカス制御部１４３はシングルＡＦ制御部１４２によるフォーカス制御を実行させる。フォーカス操作部１２１は表示部１１に表示され操作部１２におけるタッチパネルにより動作してもよく、機構的な操作キーであってもよい。またフォーカス操作部１２１は、スチル写真の撮影を行う図示しないシャッタ操作部と共用であってもよい。

表示解除操作部１２２は、フォーカス操作部１２１の操作指示またはタッチパネルによる操作表示が表示部１１に表示されているときに、ユーザ操作によってそれらの表示を解除する。

次に、上述のように構成された本実施形態に係る撮像装置１０の動作について説明する。図２は、撮像装置１０による動画撮影処理の手順を示すフローチャートである。初めに、ステップＳ１１において、制御部１４は、操作部１２より動画の撮影開始操作指令が入力されたか否かを判定する。

そして、撮影開始操作指令が入力された場合には（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１２において、フォーカス制御部１４３は、シングルＡＦ制御部１４２による制御指令をレンズ駆動部１６に出力する。これにより、レンズ駆動部１６は、シングルＡＦによる合焦操作により、フォーカスレンズ１７１を合焦点に移動させる。

ステップＳ１３において、フォーカス制御部１４３は、ステップＳ１２の処理で求められた合焦点に基づきコンティニュアスＡＦ制御部１４１による制御指令をレンズ駆動部１６に出力する。レンズ駆動部１６は、コンティニュアスＡＦによる合焦操作により、フォーカスレンズ１７１を合焦点に移動させる。

ステップＳ１４において、制御部１４は、操作部１２より撮影終了操作が入力されたか否かを判定し、撮影終了操作が入力された場合には動画撮影処理を終了する。このように、本実施形態に係る撮像装置の動画撮影処理では、撮影開始時にシングルＡＦによる合焦操作を実行して高精度に合焦点を設定し、その後、コンティニュアスＡＦによる合焦操作に変更することにより、オートフォーカス処理の演算負荷を軽減しながら合焦点を設定する。

次に、図３に示すフローチャートを参照して、図２のステップＳ１３に示したコンティニュアスＡＦ動作中の処理について説明する。ステップＳ３１において、フォーカス制御部１４３は、フォーカス操作部１２１によるフォーカス操作が入力されているか否かを判定する。この操作は、例えば、表示部１１の表面にタッチパネルを設け、更に、表示部１１にフォーカス操作用アイコンを表示し、操作者によるタッチパネル操作を検出することにより、フォーカス操作が入力されたか否かを判定する。

そして、フォーカス操作が入力された場合には（ステップＳ３１でＹＥＳ）、ステップＳ３２において、フォーカス制御部１４３は、シングルＡＦ制御部１４２による制御指令をレンズ駆動部１６に出力する。従って、レンズ駆動部１６は、シングルＡＦによる合焦操作によりフォーカスレンズ１７１を合焦点に移動させる。その後、ステップＳ３３において、フォーカス制御部１４３は、コンティニュアスＡＦ制御部１４１による制御指令をレンズ駆動部１６に出力する。従って、レンズ駆動部１６は、ステップＳ３２の処理で設定された合焦点に基づき、コンティニュアスＡＦによる合焦操作によりフォーカスレンズの合焦操作を行う。

こうして、コンティニュアスＡＦによる合焦操作が行われている際に、操作者によるフォーカス操作が入力された場合には、一旦シングルＡＦによる合焦操作を行い、その後、コンティニュアスＡＦによる合焦操作に戻す処理を行う。

このようにして、本実施形態に係る撮像装置１０では、コンティニュアスＡＦによる合焦操作が行われているときに、外部よりフォーカス操作が入力された場合に、一旦シングルＡＦによる合焦操作に切り替えられるので、コンティニュアスＡＦによりフォーカスが未合焦となっている場合であっても、操作者によるフォーカス操作入力によりフォーカスを合焦させることができ、フォーカスレンズを確実に合焦させた状態で画像を撮影することができる。

［第２実施形態の説明］
次に、本発明に係る撮像装置の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、第１実施形態で示した図３のコンティニュアスＡＦ動作中の処理のみが相違するので、以下、図４に示すフローチャートを参照して、第２実施形態に係る撮像装置の、コンティニュアスＡＦ動作中の処理について説明する。

初めに、ステップＳ５１において、フォーカス制御部１４３は、合焦点を中心としたシャープネス値の傾きを演算し、この傾きが予め設定した所定値以下であるか否かを判定する。そして、所定値以下であると判定された場合には（ステップＳ５１でＹＥＳ）、ステップＳ５２において、制御部１４は、表示部１１にフォーカス操作部１２１としてのアイコン（以下、「フォーカス操作用アイコン」）、及び該フォーカス操作部１２１としてのアイコンの表示を解除する表示解除操作部１２２としてのアイコン（以下、「解除用アイコン」）を表示部１１に表示させる。

ステップＳ５３において、フォーカス制御部１４３は、表示部１１に表示されたフォーカス操作用アイコンが操作されたか否かを判定する。

そして、フォーカス操作用アイコンが操作された場合には（ステップＳ５３でＹＥＳ）、ステップＳ５６において、シングルＡＦによる合焦に切り替える。即ち、シングルＡＦ制御部１４２は、シングルＡＦによる制御指令をレンズ駆動部１６に出力し、レンズ駆動部１６は、シングルＡＦによる合焦操作で合焦点を設定する。その後、ステップＳ５７に処理を進める。

他方、フォーカス操作用アイコンが操作されない場合には、ステップＳ５４において、制御部１４は、表示部１１に表示された解除用アイコンが操作されたか否かを判定する。そして、解除用アイコンが操作された場合には（ステップＳ５４でＹＥＳ）、ステップＳ５７に処理を進める。

また、解除用アイコンが操作されない場合には（ステップＳ５４でＮＯ）、ステップＳ５５において、制御部１４は、ステップＳ５２の処理でフォーカス操作用アイコン、及び解除用アイコンを表示してからの経過時間が所定時間に達したか否かを判定し、所定時間に達していない場合には、ステップＳ５３に処理を戻す。一方、所定時間に達した場合には、ステップＳ５７に処理を進める。

ステップＳ５７において、コンティニュアスＡＦ制御部１４１による合焦に切り替える。即ち、コンティニュアス制御部１４１は、コンティニュアスＡＦによる制御指令をレンズ駆動部１６に出力し、レンズ駆動部１６は、現在設定されている合焦点に基づいて、コンティニュアスＡＦによる合焦操作により合焦点を設定する。こうして、フォーカスレンズのフォーカスが未合焦である可能性が有る場合に、表示部１１にフォーカス操作用アイコンを表示して、操作者にフォーカスの合焦操作を行うように促すことができ、フォーカスの合焦精度を向上させることができるのである。

このようにして、第２実施形態に係る撮像装置１０では、コンティニュアスＡＦによる合焦操作を実行しているときに、合焦点を中心としたシャープネス値の傾きが所定値以下となった場合には、フォーカス操作用アイコンを表示して、操作者にフォーカス操作の入力を促す。例えば、図６に示した特性図のレンズポジション「Ｂ」のように、隣接する位置である「Ａ」、「Ｃ」との間のシャープネス値の傾きが小さい場合には、レンズポジション「Ｂ」はシャープネス値が極大となる位置で無いにも関わらず、この「Ｂ」が極大点、即ち合焦点であると誤認識する可能性があるので、フォーカス操作用アイコンを表示することにより、再度シングルＡＦによる合焦操作の実行を促し、シングルＡＦによる合焦操作を実行することにより、高精度な合焦操作が可能となる。

即ち、操作者は、表示部１１に表示される画像を見て、フォーカスが未合焦であると判断される場合には、該表示部１１に表示されるフォーカス操作用アイコンを操作すれば、オートフォーカスのモードをコンティニュアスＡＦからシングルＡＦに変更することができる。そして、シングルＡＦによる合焦操作を実行することにより、図６に示すレンズポジション「Ｈ」がシャープネス値が極大となる点であることが認識されるので、フォーカスレンズ１７１のレンズポジションを確実に合焦点に合わせることができることとなる。

また、フォーカス操作を実行しない場合には、解除用アイコンを操作することにより、フォーカス操作用アイコンを消去することができるので、フォーカス表示用アイコンが不必要に表示されることを回避でき、煩わしさを軽減することができる。

更に、フォーカス操作アイコン、及び解除用アイコンが表示されてから所定時間が経過するまでの間、何等の操作がされない場合には、シングルＡＦによる合焦操作が実行されるので、フォーカスが未合焦である可能性が有る場合には、解除用アイコンが押されなければ、所定時間の経過後にシングルＡＦによる合焦操作が実行されて、フォーカスを確実に合焦することができる。

［第３実施形態の説明］
次に、本発明に係る撮像装置の第３実施形態について説明する。第３実施形態では、第１実施形態で示した図３のコンティニュアスＡＦ動作中の処理のみが相違するので、以下、図５に示すフローチャートを参照して、第３実施形態に係る撮像装置のコンティニュアスＡＦ動作中の処理について説明する。

初めに、ステップＳ７１において、フォーカス制御部１４３は、合焦点を中心としたシャープネス値の傾きの差を演算し、合焦点を中心とした前後の傾きの差が予め設定した所定値以上であるか否かを判定する。そして、所定値以上であると判定された場合には（ステップＳ７１でＹＥＳ）、ステップＳ７２において、制御部１４は、表示部１１にフォーカス操作用アイコン、及び該フォーカス操作用アイコンの解除用アイコンを表示する。

ステップＳ７３において、フォーカス制御部１４３は、表示部１１に表示されたフォーカス操作用アイコンが操作されたか否かを判定する。

そして、フォーカス操作用アイコンが操作された場合には（ステップＳ７３でＹＥＳ）、ステップＳ７６において、シングルＡＦによる合焦に切り替える。即ち、シングルＡＦ制御部１４２は、シングルＡＦによる制御指令をレンズ駆動部１６に出力し、レンズ駆動部１６は、シングルＡＦによる合焦操作で合焦点を設定する。その後、ステップＳ７７に処理を進める。

他方、フォーカス操作用アイコンが操作されない場合には、ステップＳ７４において、制御部１４は、表示部１１に表示された解除用アイコンが操作されたか否かを判定する。そして、解除用アイコンが操作された場合には（ステップＳ７４でＹＥＳ）、ステップＳ７７に処理を進める。

また、解除用アイコンが操作されない場合には（ステップＳ７４でＮＯ）、ステップＳ７５において、制御部１４は、ステップＳ７２の処理でフォーカス操作用アイコン、及び解除用アイコンを表示してからの経過時間が所定時間に達したか否かを判定し、所定時間に達していない場合には、ステップＳ７３に処理を戻す。一方、所定時間に達した場合には、ステップＳ７７に処理を進める。

ステップＳ７７において、コンティニュアスＡＦ制御部１４１による合焦に切り替える。即ち、コンティニュアス制御部１４１は、コンティニュアスＡＦによる制御指令をレンズ駆動部１６に出力し、レンズ駆動部１６は、現在設定されている合焦点に基づいて、コンティニュアスＡＦによる合焦操作で合焦点を設定する。こうして、フォーカスが未合焦である可能性が有る場合に、表示部１１にフォーカス操作用アイコンを表示して、操作者にフォーカスの合焦操作を行うように促すことができ、フォーカスの合焦精度を向上させることができるのである。

このようにして、第３実施形態に係る撮像装置１０では、コンティニュアスＡＦを実行しているときに、合焦点を中心としたシャープネス値の傾きの差が所定値以上の場合には、フォーカス操作用アイコンを表示して、操作者にフォーカス操作の入力を促す。即ち、シャープネス値の変化量が急激に変化した場合には、フォーカスが未合焦の可能性があり、この場合には、シングルＡＦを実行することにより、フォーカスレンズのレンズポジションを確実に合焦点に合わせることができる。

また、フォーカス操作を実行しない場合には、解除用アイコンを操作することにより、フォーカス操作用アイコンを消去することができるので、フォーカス表示用アイコンが不必要に表示されることを回避でき、煩わしさを軽減することができる。

更に、フォーカス操作アイコン、及び解除用アイコンが表示されてから所定時間が経過するまでの間、何等の操作がされない場合には、シングルＡＦによる合焦操作が実行されるので、フォーカスが未合焦である可能性が有る場合には、解除用アイコンが押されなければ、所定時間の経過後にシングルＡＦによる合焦操作が実行されて、フォーカスを確実に合わせることができることになる。

以上、本発明の撮像装置及び撮像装置の焦点調節方法を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。

例えば、前述した実施形態では、フォーカス操作入力部として、タッチパネルセンサ、及び表示部１１に表示されるフォーカス操作用アイコン、及び解除用アイコンを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の操作入力部を用いることも可能である。また、フォーカス操作用にのみアイコンを使用し、フォーカス用アイコンの解除用として、他のスイッチを用いる構成とすることも可能である。

本発明は、ビデオカメラ等の焦点調節をより確実に行う上で極めて有用である。

１０ 撮像装置
１１ 表示部
１２ 操作部
１２１ フォーカス操作部
１２２ 表示解除操作部
１３ 記憶部
１４ 制御部
１４１ コンティニュアスＡＦ制御部
１４２ シングルＡＦ制御部
１４３ フォーカス制御部
１６ レンズ駆動部
１７ 撮像部
１７１ フォーカスレンズ
１７２ 撮像素子

Claims (7)

1. フォーカスレンズと前記フォーカスレンズに入射した被写体光を光電変換して画像信号を生成する撮像素子とを含む撮像部、
   前記フォーカスレンズを駆動するレンズ駆動部、
   前記レンズ駆動部により前記フォーカスレンズの位置を所定距離ずつ変更させて、前記撮像素子が生成した画像信号のシャープネス値を測定し、前記シャープネス値に基づいてヒルクライム処理によりシャープネス値が極大点となるフォーカスレンズの位置を求め、この位置を合焦点として設定するコンティニュアスＡＦ制御部、
   前記レンズ駆動部により前記フォーカスレンズを所定範囲内にて移動させ、前記所定範囲内において前記撮像素子が生成した画像信号のシャープネス値が最大となる前記フォーカスレンズの位置を求め、この位置を合焦点として設定するシングルＡＦ制御部、
   ユーザによるフォーカス操作を受け付けるフォーカス操作部を備える操作部、
   前記コンティニュアスＡＦ制御部によるフォーカス制御中、前記フォーカス操作部においてフォーカス操作を受け付けた場合は、前記シングルＡＦ制御部によるフォーカス制御を行わせるフォーカス制御部、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記フォーカス操作部は、各種情報を表示する表示部に重ねて配置されたタッチパネルによるものであり、
   前記フォーカス制御部は、前記コンティニュアスＡＦ制御部によるフォーカス制御においてフォーカスが未合焦であると判断された場合に、前記表示部に前記フォーカス操作部の表示を行い、前記タッチパネルの操作によってフォーカス操作を可能とすることを特徴とする、
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記操作部は、前記表示部に表示された前記フォーカス操作部の表示を解除する表示解除操作部を更に備え、
   前記フォーカス制御部は、前記表示解除操作部の操作が検出された際に、前記フォーカス操作部の表示を解除させることを特徴とする、
   請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記フォーカス制御部は、前記フォーカス操作部の表示が行われてから予め設定された所定時間以上前記フォーカス操作部の操作が受け付けられていないと判断した場合には、前記シングルＡＦ制御部によるフォーカス制御を実行させることを特徴とする、
   請求項２または請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記フォーカス制御部は、前記コンティニュアスＡＦ制御部におけるヒルクライム処理により前記シャープネス値が極大点となるフォーカスレンズの位置を求めた際に、前記極大点を中心とした所定範囲内での前記シャープネス値の傾きが所定値以下である場合に、フォーカスが未合焦であると判断することを特徴とする、
   請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記フォーカス制御部は、前記コンティニュアスＡＦ制御部におけるヒルクライム処理により前記シャープネス値が極大点となるフォーカスレンズの位置を求めた際に、前記極大部を中心とした前後の前記シャープネス値の傾きの差分が所定値以上である場合に、フォーカスが未合焦であると判断することを特徴とする、
   請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. フォーカスレンズを駆動するレンズ駆動部により前記フォーカスレンズの位置を所定距離ずつ変更させて、前記フォーカスレンズに入射した被写体光を光電変換して画像信号を生成する撮像素子により生成された画像のシャープネス値を測定し、前記シャープネス値に基づいてヒルクライム処理によりシャープネス値が極大点となるフォーカスレンズの位置を求め、この位置を合焦点として設定するコンティニュアスＡＦ制御ステップ、
   前記コンティニュアスＡＦ制御ステップの実行中に、ユーザによるフォーカス操作を受け付けるフォーカス操作受け付けステップ、
   前記フォーカス操作受け付けステップによりフォーカス操作を受け付けた場合に、前記フォーカスレンズを前記レンズ駆動部により所定範囲内にて移動させ、前記所定範囲内において前記撮像素子により生成された画像のシャープネス値が最大となる前記フォーカスレンズの位置を求め、この位置を合焦点として設定するシングルＡＦ制御ステップ、
   を備えることを特徴とする撮像装置の焦点調節方法。

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