JP2016024315A - 撮像装置、撮像方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 近接撮影時に合焦が得られない場合でも適切に近接撮影を実行できるようにする。【解決手段】 制御部１は、ズームレンズ６Ｂの広角側と望遠側との範囲内で任意のズーム段が設定されている状態において、近接撮影時にその設定されているズーム段で被写体への合焦が得られるか否かを判断し、合焦が得られないと判断した場合にズームレンズ６Ｂを駆動してズーム段を切り替える。この場合、合焦が得られないと判断されたズーム段よりもズームレンズ６の最短撮影距離が短い側のズーム段に切り換える。【選択図】 図１

Description

本発明は、ズームレンズを用いて近接撮影を行う撮像装置、撮像方法及びプログラムに関する。

一般に、ズームレンズ付きのデジタルカメラにおいてその最短撮影距離（被写体面から撮像面までの距離）は、ズームレンズの焦点距離によって異なるが、近接撮影（マクロ撮影）時に設定したズーム段数（焦点距離：撮影倍率）による最短撮影距離が被写体までの距離よりも長い場合には、つまり、カメラがその最短撮影距離よりも被写体に近づいた場合には、その被写体にピントが合わない非合焦の状態となって近接撮影を行うことができないという問題が起きる。このような場合、レリーズ優先の設定が可能なカメラではシャッタを切ることができるようになるが、その近接撮影の画像は焦点が定まらないピンボケな画像となって画質の面で問題が起きてしまう。

ところで、従来、例えば、近接撮影時に選択されるマクロモードにおいて合焦が不可の場合に、通常の撮影モードへ変更するようにした技術（特許文献１参照）が知られている。すなわち、この特許文献１の技術は、近接撮影用のマクロモード又は通常距離撮影用の通常モードのいずれかが選択された場合に、選択された撮影モードでフォーカスレンズの走査を行った結果、その撮影モードで合焦検出が得られなかった場合には、他方の撮影モードでフォーカスレンズを走査して合焦検出を行うようにしている。

特開２０００−１４７３６８号公報

しかしながら、上述した特許文献１の技術にあっては、一方の撮影モードで合焦が得られなかった場合は、他方の撮影モードに変更することにより、撮影モードを間違えて選択したような場合に適切に対応することが可能となるが、近接撮影時に合焦が得られない場合でも近接撮影を良好に行うことを可能とする技術ではなく、上述した問題を解決するまでには至らなかった。

本発明の課題は、近接撮影時に合焦が得られない場合でも適切に近接撮影を実行できるようにすることである。

上述した課題を解決するために本発明の撮像装置は、
ズームレンズを用いて近接撮影を行う撮像装置であって、
前記ズームレンズの広角側と望遠側との範囲内でズーム段を設定するズーム設定手段と、
前記ズーム設定手段によって設定されたズーム段での近接撮影時に被写体への合焦が得られるか否かを判断する合焦判断手段と、
前記合焦判断手段によって合焦が得られないと判断された場合、前記ズーム段を切り替える切り替え手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、近接撮影時に合焦が得られない場合でも適切に近接撮影を実行することができ、ピンボケやシャッターチャンスを逃がすことを回避することが可能となる。

撮像装置として適用したデジタルカメラの基本的な構成要素を示したブロック図。 ズームテーブル３Ｄを詳述するための図。 第１実施形態の特徴的な動作である近接撮影時の動作を説明するためのフローチャート。 第２実施形態において、コンパクトデジタルカメラＡと外部測距装置Ｂとを並列配置して近接撮影を行う状態を示した図。 第２実施形態の特徴的な動作として近接撮影時の動作を説明するためのフローチャート。 第３実施形態の特徴的な動作として近接撮影時の動作を説明するためのフローチャート。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１実施形態）
先ず、図１〜図３を参照して本発明の第１実施形態を説明する。
図１は、撮像装置として適用したデジタルカメラの基本的な構成要素を示したブロック図である。
このデジタルカメラは、静止画像のほかに動画像の撮影も可能なコンパクトカメラで、撮影シーン毎に最適な設定条件（撮影パラメータ）で撮影する機能（ベストショット撮影機能などの基本的な撮影機能、計時機能などのほか、被写体をクローズアップしてその細部まで高精細にマクロ撮影する近接撮影機能を備えている。制御部１は、電源部（二次電池）２からの電力供給によって動作し、記憶部３内の各種のプログラムに応じてこのカメラの全体動作を制御するもので、この制御部１には図示しないＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリなどが設けられている。

記憶部３は、例えば、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどを有する構成で、後述する図３に示した動作手順に応じて本実施形態を実現するためのプログラム（オートマクロプログラム）や各種のアプリケーションなどが格納されているプログラムメモリ３Ａを有している。このオートマクロプログラムは、近接撮影を自動的に選定したとき、被写体の距離に応じてフォーカス方式をマクロに設定したとき（ユーザ設定）、ベストショット撮影機能の近接撮影系が選択されたときに起動されるもので、近接撮影時にズームを一定の条件下で自動的に変更する処理を行うためのプログラムである。記憶部３は、更に、このカメラが動作するために必要となる各種の情報（例えば、フラグなど）を一時的に記憶するワークメモリ３Ｂ、撮影画像を記録保存する画像メモリ３Ｃのほか、後述するズームテーブル３Ｄなどを有している。なお、記憶部３は、例えば、ＳＤカード、ＩＣカードなど、着脱自在な可搬型メモリ（記録メディア）を含む構成であってもよく、図示しないが、通信機能を介してネットワークに接続されている状態においては所定のサーバ装置側の記憶領域を含むものであってもよい。

操作部４は、撮影が可能な動作モード（撮影モード）と、撮影済み画像（保存画像）を再生する動作モード（再生モード）とを切り替えるモード変更ボタン４Ａと、撮影開始を指示するレリーズボタン４Ｂと、後述するズームレンズの広角（ワイド、短焦点）側と、望遠（テレ、長焦点）側との範囲内で任意のズームを設定するズームレバー４Ｃのほか、図示省略しないが、露出やシャッタスピードなどの撮影条件の設定操作などを行う押しボタン式の各種のキーを備えたもので、制御部１は、この操作部４からの入力操作信号に応じた処理として、例えば、モード変更処理、撮影処理、ズーム調整処理、撮影条件の設定などを行う。表示部５は、高精細液晶ディスプレイあるいは有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイで、撮影画像（ライブビュー画像）をリアルタイムに表示するモニタ画面（ライブビュー画面）となったり、撮影済み画像を再生する再生画面となったりする。

撮像部６は、被写体を高精細に撮影可能なカメラ部を構成するもので、コントラスト検出方式などの自動焦点調整（ＡＦ）機能を有している。レンズユニット６Ａは、ズームレンズ６Ｂ、フォーカスレンズ（合焦レンズ）６Ｃ、絞り・シャッタ６Ｄ、撮像素子６Ｅを有している。撮像部６は、制御部１からの制御信号に応じてズームレンズ６Ｂ、フォーカスレンズ６Ｃ、絞り・シャッタ６Ｄを駆動することによりズーム調整、焦点調整、自動露出調整（ＡＥ）、撮影開始／終了を制御するようにしている。ズームレンズ６Ｂは、ズームレバー４Ｃの操作又は自動ズーム調整により移動され、その焦点距離を広角側、標準側、望遠側に調整可能となっている。撮像素子６Ｅは、例えば、有効画素数が１２００万画素の１／２．３型の裏面照射型ＣＭＯＳイメージセンサで、小さなサイズのイメージセンサによって撮影能力の高い近接撮影を実現している。

撮像部６において、ズームレンズ６Ｂ、フォーカスレンズ６Ｃなどの光学レンズ系からの被写体像が撮像素子６Ｅに結像されると、光電変換されて読み出された画像信号（アナログ値の信号）は、デジタル値のデータに変換されて表示部５にライブビュー画像としてリアルタイムにモニタ表示される。また、撮像部６は、ＡＦ機能（コントラストＡＦ機能）の作動時に、撮像された画像に基づいてコントラス値を求めながらそのピーク値を算出し、そのピーク位置を焦点位置とするためにフォーカスレンズ６Ｃを駆動するようにしている。また、撮像された画像データは、データ補間（デモザイク）、カラー変換、ホワイトバランスやシャープネスなどが施されて圧縮処理された後、記憶部３の画像メモリ（例えば、ＳＤカード）３Ｃに記録保存される。

図２は、ズームテーブル３Ｄを詳述するための図である。
ズームテーブル３Ｄは、近接撮影時におけるズームレンズ６Ｂの焦点距離と最短撮影距離との関係を定義するためのテーブルで、「ズーム段」、「３５ｍｍ換算焦点距離ｆ（ｍｍ）」、「最短撮影距離（ｃｍ）」の各項目を有している。「ズーム段」は、ズームレンズ６Ｂの焦点距離又は撮影倍率を基に区分した領域で、図示の例は、“１段”から“１５段”の領域に区分した場合を示している。ここで、ズームレンズ６Ｂは、その光軸方向に沿って移動されることによって１段”から“１５段のいずれかの位置に切り換え可能なもので、その切り換え位置のズーム段（ズーム領域）に応じて焦点距離（撮影倍率）が変化する。なお、ズーム段は、１５段に限らず、１５段未満又は１６段以上であってもよい。

「ズーム段」の“１段目”は、広角端（ワイド端）、“１５段目”は、望遠端（テル端）に対応しており、ズームレンズ６Ｂが広角側に移動されたときには短焦点となって画角は広くなるが、望遠側に移動されたときには長焦点となって画角は狭くなる。なお、ズームレンズ６Ｂの移動（ズーム段の切り換え）は、１段目、２段目、…１５段目の方向、つまり、広角側から望遠側への方向（順方向）又は１５段目、１４段目、…、１段目の方向、つまり、望遠側から広角側への方向（逆方向）に１段毎に行われる。

「３５ｍｍ換算焦点距離ｆ（ｍｍ）」は、ズームレンズ６Ｂの焦点距離で、図示の例は“２４〜１００ｍｍ”の範囲内で変更可能な場合を示したもので、“２４〜３３ｍｍ”の短焦点の領域が広角側を示し、“４０ｍｍ〜７０ｍｍ”の領域が標準を示し、“７８ｍｍ〜１００ｍｍ”の長焦点の領域が望遠側を示しているが、このような区分の仕方に限らないことは勿論である。「最短撮影距離（ｃｍ）」は、被写体から撮像面（撮像素子６Ｅ）までの距離を示し、「３５ｍｍ換算焦点距離ｆ」の値に応じてその「最短撮影距離」の値が異なっていている。図示の例の場合、「ズーム段」“１”〜“３”に対応する「最短撮影距離」は、“５”、“５”、“２”となり、「ズーム段」“６”に対応する「最短撮影距離」は、“１”、「ズーム段」“１２”〜“１５”に対応する「最短撮影距離」は、“７”、“３０”、“３０”、“３０”となっている。したがって、図示の例では「ズーム段」“６”に対応する「最短撮影距離」“１”が最も短い距離となっている。

このように構成されたズームテーブル３Ｄは、近接撮像時に参照されるもので、任意に設定されたズーム段による近接撮影時に制御部１は、ＡＦ機能（コントラストＡＦ機能）の動作結果から被写体への合焦が得られるか否かを判断し、合焦が得られないと判断した場合には、ズームテーブル３Ｄを参照することによって、ズーム段の切り換えを行うようにしている。この場合、制御部１は、合焦が得られないと判断したズーム段よりもズームレンズ６Ｂの最短撮影距離が短い側のズーム段に切り換えるようにしている。

次に、第１実施形態におけるデジタルカメラの動作概念を図３に示すフローチャートを参照して説明する。ここで、このフローチャートに記述されている各機能は、読み取り可能なプログラムコードの形態で格納されており、このプログラムコードにしたがった動作が逐次実行される。また、ネットワークなどの伝送媒体を介して伝送されてきた上述のプログラムコードに従った動作を逐次実行することもできる。このことは後述する他の実施形態においても同様であり、記録媒体のほかに、伝送媒体を介して外部供給されたプログラム／データを利用して本実施形態特有の動作を実行することもできる。なお、図３は、デジタルカメラの全体動作のうち、本実施形態の特徴部分の動作概要を示したフローチャートであり、この図３のフローから抜けた際には、全体動作のメインフロー（図示省略）に戻る。

図３は、第１実施形態の特徴的な動作である近接撮影時の動作（オートマクロプログラムに応じた動作）を説明するためのフローチャートであり、近接撮影を自動的に選定したとき、被写体の距離に応じてフォーカス方式をマクロに設定したとき、ベストショット撮影機能の近接撮影系が選択されたときに実行開始される。
先ず、制御部１は、ズームレンズ６Ｂの移動で任意のズーム段Ｚが設定されると（ステップＡ１）、レリーズボタン４Ｂの半押し操作の待ち状態となる（ステップＡ２）。ここで、レリーズボタン４Ｂが半押し操作されると（ステップＡ２でＹＥＳ）、ＡＦ機能（コントラストＡＦ機能）を駆動させる（ステップＡ３）。つまり、レリーズボタン４Ｂの半押しされたハーフシャッターの状態で近接撮影のための合焦を行う。これによって被写体への合焦が得られたか否かを判断する（ステップＡ４）。

いま、被写体への合焦が得られた状態において（ステップＡ４でＹＥＳ）、レリーズボタン４Ｂが全押し操作されると（ステップＡ５でＹＥＳ）、撮像された画像データに対してデータ補間（デモザイク）、カラー変換、圧縮処理などの画像処理を実行した後にその画像を記憶部３の画像メモリ（例えば、ＳＤカード）３Ｃに記録保存させる（ステップＡ６）。この画像処理時に後述する画素補間処理（超解像処理）の実行が指示されていれば、その指示を条件として画素補間処理（超解像処理）を実行するようにしている。

一方、ハーフシャッターの状態で被写体への合焦が得られなければ（ステップＡ４でＮＯ）、現在設定されているズーム段（現ズーム段）Ｚの段数は“６”であるか、つまり、ズーム段毎の最短撮影距離のうち最も短い距離のズーム段であるかを調べ（ステップＡ７）、現ズーム段Ｚが“６”であれば（ステップＡ７でＹＥＳ）、“合焦できません、カメラを引いて下さい”のメッセージを表示する非合焦表示処理（ステップＡ８）を行った後、今回のハーフシャッターを無効とするためにレリーズボタン４Ｂの半押し操作の待ち状態（ステップＡ２）に戻る。この場合、ユーザは、上述の確認メッセージにしたがってカメラを引いて被写体から遠ざけた後、再度、レリーズボタン４Ｂを半押し操作する。

また、現ズーム段Ｚが“６”でなければ（ステップＡ７でＮＯ）、更に、そのズーム段Ｚは“１≦Ｚ≦５”の範囲内であるか、つまり、「３５ｍｍ換算焦点距離ｆ」が“２４〜３３ｍｍ”の領域となる広角側の「ズーム段」“１〜５”の範囲内であるかを調べる（ステップＡ９）。いま、広角側の「ズーム段」“１〜５”の範囲内であれば（ステップＡ９でＹＥＳ）、画角を変更するかを問い合わせる確認メッセージを表示（ステップＡ１０）させた後、ユーザ操作によって画角の変更が許可されたかを調べる（ステップＡ１１）。

ここで、画角変更が許可されなければ（ステップＡ１１でＮＯ）、上述の場合と同様に“合焦できません、カメラを引いて下さい”のメッセージを表示する非合焦表示処理（ステップＡ８）を行った後、レリーズボタン４Ｂの半押し操作の待ち状態（ステップＡ２）に戻る。また、画角の変更が許可されたときには（ステップＡ１１でＹＥＳ）、ズームレンズ６Ｂを駆動して現ズーム段Ｚを自動更新して切り換える処理を行う（ステップＡ１２）。この場合、最短撮影距離が短い側のズーム段（ズーム段“６”）の方向に切り換える（近づける）ために、現ズーム段Ｚの値をプラス方向（広角側から望遠側への方向：順方向）に更新する処理、例えば、ズーム段Ｚが“２”であれば、その値をプラス“１”して“３”に更新するズームアップ処理を行う。

その後、上述のステップＡ３に戻り、ＡＦ機能（コントラストＡＦ機能）を駆動させた後、更新後のズーム段Ｚで合焦が得られたか否かを判断し（ステップＡ４）、合焦が得られたときには（ステップＡ４でＹＥＳ）、ステップＡ５に移ってレリーズボタン４Ｂの全押し操作待ちとなり、更新後のズーム段Ｚでの近接撮影が可能な状態となるが、ズーム段を更新しても合焦が得られなければ（ステップＡ４でＮＯ）、上述のステップＡ７〜Ａ１２の処理系に移り、以下、上述の動作を繰り返す。このようにズーム段Ｚを１段毎に順次更新することによって、又はカメラ位置が変更されることによって、合焦が得られた場合には（ステップＡ４でＹＥＳ）、そのズーム段での近接撮影が可能な状態となる（ステップＡ５）。

他方、現ズーム段Ｚが“６”ではなく（ステップＡ７でＮＯ）、更に“１≦Ｚ≦５”でもなければ（ステップＡ９でＮＯ）、つまり、ズーム段Ｚが“７〜１５”の範囲内にあれば、ズームレンズ６Ｂを駆動して現ズーム段Ｚを自動更新して切り換える処理を行う（ステップＡ１３）。この場合、最短撮影距離が短い側のズーム段（ズーム段“６”の方向）に切り換える（近づける）ために、現ズーム段Ｚの値をマイナス方向（望遠側から広角側への方向：逆方向）に更新する処理、例えば、ズーム段Ｚが“１１”であれば、その値をマイナス“１”して“１０”に更新するズームダウン処理を行う。

次に、ステップＡ１４に移って、画角合わせ処理（切り出し範囲特定処理）を行う。この画角合わせ処理は、ズーム段Ｚを広角側の方向（逆方向）に切り換えた場合に、その切り換える前の画像と同じ画角部分の画像を切り出すためにその切り出し範囲を特定する処理である。すなわち、ズーム段Ｚの切り換えによってその画角も変更されるが、見かけ上、初期設定したズーム段Ｚの画角、つまり、ユーザが撮影しようとした画角に合せるために、切り換える前の画像（初期設定したズーム段Ｚで撮影された画像）と同じ画角部分を切り出し範囲として特定する処理である。

このような画角合わせ処理（切り出し範囲特定処理）を行った後は、超解像処理（画素補間処理）を実行するか否かを問い合わせる確認メッセージを表示させる（ステップＡ１５）。そして、超解像処理の実行が許可されたかを調べる（ステップＡ１６）。この場合、ユーザは、超解像処理の実行を許可する場合には、それを指示する操作を行う。この超解像処理（画素補間処理）は、画角合わせ処理によって特定した切り出し範囲内が、その切り換える前の画像と同じ解像度になるように画素を補間するための処理である。すなわち、画角合わせ処理で特定した切り出し範囲をそのまま拡大するとその切り換え前の画像よりも画質が低下するためにその解像度を上げて高画質な画像（高解像度画像）に変換する画像処理である。

いま、超解像の実行が許可されなければ（ステップＡ１６でＮＯ）、そのまま上述のステップＡ３に戻るが、超解像の実行が許可されたときには（ステップＡ１６でＹＥＳ）、上述のようにして特定した切り出し範囲と共に、超解像処理（画素補間処理）の実行を指示する情報をワークメモリ３Ｂに一時記憶する（ステップＡ１７）。そして、上述のステップＡ３に戻り、ＡＦ機能（コントラストＡＦ機能）を駆動させた後、更新後のズーム段Ｚで合焦が得られたか否かを判断する（ステップＡ４）。これによって合焦が得られたときには（ステップＡ４でＹＥＳ）、そのズーム段Ｚでの近接撮影が可能な状態となるが（ステップＡ５）、ズーム段Ｚを更新しても合焦が得られないときには（ステップＡ４でＮＯ）、上述のステップＡ７、Ａ８、ステップ１３〜Ａ１７の処理系に移り、以下、上述の動作を繰り返す。なお、ズームダウン処理（ステップＡ１３）を繰り返す場合、既にユーザから超解像処理（画素補間処理）の実行許可を受けていれば、ズームダウン処理する毎に確認メッセージを表示する処理（ステップＡ１５）を省略して、超解像処理（画素補間処理）の実行（ステップＡ１７）に移るようにしている。

これによって合焦が得られた場合には（ステップＡ４でＹＥＳ）、ステップＡ５に移ってレリーズボタン４Ｂの全押し操作待ちとなり、更新後のズーム段Ｚでの近接撮影が可能な状態となる。ここで、レリーズボタン４Ｂが全押し操作されて画面処理・保存処理（ステップ）を行う場合に、超解像処理（画素補間処理）の実行指示が一時記憶されていれば、画角合わせ処理によって特定した切り出し範囲内の画像を切り出すと共に、切り出された画像の解像度が切り換え前の画像と同じ解像度になるように画素を補間する処理を行った後、画像圧縮処理などを施して記録保存する処理を行う。

以上のように、第１実施形態において制御部１は、ズームレンズ６Ｂの任意のズーム段が設定されている状態において、近接撮影時にその設定されているズーム段で被写体への合焦が得られるか否かを判断し、合焦が得られないと判断した場合にズームレンズ６Ｂを駆動してズーム段を切り替えてゆきながら、最適なズーム段に合わせるようにしたので、近接撮影時に合焦が得られない場合でも適切なズーム段で近接撮影を実行することができ、ピンボケやシャッターチャンスを逃がすことを回避することが可能となる。

制御部１は、合焦が得られないと判断されたズーム段よりもズームレンズ６Ｂの最短撮影距離が短い側のズーム段に切り換えるようにしたので、ユーザが撮影しようとしたズーム段にできるだけ近い条件で、最適なズーム段への切り替えが可能となり、近接撮影を適切に実行することができる。すなわち、ズーム段が“１〜５”の範囲内にあれば、最短撮影距離が短い側のズーム段（ズーム段“６”）の方向に切り換える（近づける）ために、現ズーム段の値をプラス方向（順方向）に更新するが、ズーム段Ｚが“７〜１５”の範囲内にあれば、最短撮影距離が短い側のズーム段（ズーム段“６”の方向）に切り換える（近づける）ために、現ズーム段の値をマイナス方向（逆方向）に更新するため、最適なズーム段への切り替えが可能となる。

ズーム段を広角側の方向（望遠側から広角側への方向：逆方向）に切り換えた場合に、画角合わせ処理（切り出し範囲特定処理）を行うことよって切り換える前の画像と同じ画角部分の画像を切り出すようにしたので、ズーム段の切り換えで画角を変更したとしても、見かけ上、ユーザが撮影しようとした画角に合せることができる。

画像切り出しによって切り出された画像に対して、超解像処理（画素補間処理）を行うことによって切り換える前の画像と同じ解像度になるように画素を補間するようにしたので、ズーム段の切り換えで画角を変更したとしても高画質な画像を得ることができる。

超解像処理（画素補間処理）の実行に先立って、その実行の可否を問い合わせるメッセージを表示し、ユーザからその実行の許可を受けたことを条件に超解像処理（画素補間処理）を実行するようにしたので、ユーザにあっては画質の選択が可能となる。

（第２実施形態）
以下、この発明の第２実施形態について図４及び図５を参照して説明する。
なお、上述した第１実施形態においては、近接撮影時にＡＦ機能の動作結果から被写体への合焦が得られたか否かを判断し、合焦が得られない場合に最適なズーム段に切り換えるようにしたが、この第２実施形態においては、被写体までの距離を測定する外部測距装置を使用し、この外部測距装置によって測定された距離情報に基づいて被写体への合焦が可能か否かを判断し、合焦が不可能と判断した場合に最適なズーム段に切り換えるようにしたものである。ここで、両実施形態において基本的あるいは名称的に同一のものは、同一符号を付して示し、その説明を省略すると共に、以下、第２実施形態の特徴部分を中心に説明するものとする。

図４は、第２実施形態において、コンパクトデジタルカメラＡと外部測距装置Ｂとを並列配置して近接撮影を行う状態を示した図である。
外部測距装置Ｂは、被写体に超音波や赤外線を当て、その反射を受け取るまでの時間や反射角度を検出して被写体までの距離を測定するアクティブタイプの測距装置又は位相差センサーを使用してピントのズレ量を検出することにより被写体までの距離を測定するパッシブタイプの測距装置である。この外部測距装置Ｂにより測定された距離情報は、短距離無線通信部（図示省略）を介してカメラＡに送信される。このカメラＡにも短距離無線通信部（図示省略）が設けられており、外部測距装置Ｂから距離情報を受信取得すると、その距離情報にズームレンズ６Ｂの焦点距離を加算することで被写体から撮影面（撮像素子６Ｅ）までの距離を算出し、この算出した距離に基づいて被写体への合焦が可能か否かを判断するようにしている。なお、短距離無線通信は、例えば、Bluetooth（登録商標）又は無線ＬＡＮ（Local Area Network：ＷＩ-Ｆｉ）などである。

図５は、第２実施形態の特徴的な動作である近接撮影時の動作（オートマクロプログラムに応じた動作）を説明するためのフローチャートである。
先ず、制御部１は、任意のズーム段Ｚが設定されると（ステップＢ１）、レリーズボタン４Ｂの半押し操作の待ち状態となる（ステップＢ２）。ここで、レリーズボタン４Ｂが半押し操作されると（ステップＢ２でＹＥＳ）、外部測距装置Ｂから距離情報を受信取得すると共に、その距離情報にズームレンズ６Ｂの焦点距離を加算することで被写体から撮影面（撮像素子６Ｅ）までの距離を算出する（ステップＢ３）。

そして、この算出した距離に基づいて全ズーム段で合焦が可能か否かを判断する（ステップＢ４）。この場合、制御部１は、ズームテーブル３Ｄを参照し、算出した距離（被写体から撮影面までの距離）とズームテーブル３Ｄの各「ズーム段」の「最短撮影距離」とを比較し、その比較を行った結果、算出した距離が「最短撮影距離」以内であれば、合焦が可能であると判断するが、「最短撮影距離」よりも短ければ、合焦が不可能であると判断する。ここで、全ての「最短撮影距離」よりも、算出した距離が短ければ、全ズーム段で合焦が不可能の場合であるから（ステップＢ４でＹＥＳ）、“合焦できません、カメラを引いて下さい”のメッセージを表示する非合焦表示処理（ステップＢ５）を行った後、今回のハーフシャッターを無効とするためにレリーズボタン４Ｂの半押し操作の待ち状態（ステップＢ２）に戻る。

また、全ズーム段で合焦が不可能でなければ、つまり、一つでも合焦が可能であれば（ステップＢ４でＮＯ）、現ズーム段Ｚで合焦が可能であるかを調べる（ステップＢ６）。ここで、現ズーム段Ｚで合焦が可能であれば（ステップＢ６でＹＥＳ）、ＡＦ機能（コントラストＡＦ機能）を駆動させる（ステップＢ７）。ここで、レリーズボタン４Ｂの全押し操作されると（ステップＢ８でＹＥＳ）、撮像された画像データに対して画像処理を実行した後にその画像を記録保存させるが、その際、第１実施形態と同様に画素補間処理（超解像処理）の実行が指示されていれば、その指示を条件として画素補間処理（超解像処理）を行う（ステップＢ９）。

一方、現ズーム段Ｚでの合焦が不可能であれば（ステップＢ６でＮＯ）、そのズーム段Ｚは“１≦Ｚ≦５”の範囲内であるかを調べ（ステップＢ１０）、“１〜５”の範囲内であれば（ステップＢ１０でＹＥＳ）、第１実施形態と同様の確認メッセージを表示させる（ステップＢ１１）。ここで、画角の変更が許可されなければ（ステップＢ１２でＮＯ）、非合焦表示処理（ステップＢ５）を行った後、レリーズボタン４Ｂの半押し操作の待ち状態（ステップＢ２）に戻る。また、画角の変更が許可されたときには（ステップＢ１２でＹＥＳ）、現ズーム段Ｚに最も近い合焦可能なズーム段に切り換える処理を行う（ステップＢ１３）。例えば、現ズーム段Ｚが“２”で合焦不可能な場合、“３”及び“４”のズーム段で合焦可能であれば、この“３”のズーム段への切り換えを行う。また、“４”のみのズーム段で合焦可能であれば、この“４”のズーム段への切り換えを行う。

そして、ＡＦ機能（コントラストＡＦ機能）を駆動（ステップＢ７）させた後、レリーズボタン４Ｂの全押し操作待ち状態となり（ステップＢ８）、更新後のズーム段Ｚでの近接撮影が可能な状態となる。また、現ズーム段が“１≦Ｚ≦５”でなければ（ステップＢ１０でＮＯ）、上述の場合と同様に、現ズーム段Ｚに最も近い合焦可能なズーム段に切り換える処理を行う（ステップＢ１４）。この場合、例えば、現ズーム段Ｚが“１０”で合焦不可能な場合、“８”及び“７”のズーム段で合焦可能であれば、この“８”のズーム段への切り換えを行う。また、“７”のみのズーム段で合焦可能であれば、この“７”のズーム段への切り換えを行う。

そして、第１実施形態と同様、画角合わせ処理（切り出し範囲特定処理）を行う（ステップＢ１５）。その後、超解像処理（画素補間処理）を行うか否かを問い合わせる確認メッセージを表示させる（ステップＢ１６）。いま、超解像の実行が許可されなければ（ステップＢ１７でＮＯ）、そのまま上述のステップＢ７に移るが、超解像の実行が許可されたときには（ステップＡ１７でＹＥＳ）、上述のようにして特定した切り出し範囲と共に、超解像処理（画素補間処理）の実行を指示する情報をワークメモリ３Ｂに一時記憶する処理を行う（ステップＢ１８）。その後、上述のステップＢ７に移る。

以上のように、第２実施形態においては、カメラＡから被写体までの距離を測定する外部測距装置Ｂを備え、カメラＡは、この外部測距装置Ｂによって測定された距離情報を取得し、その距離情報に基づいて被写体への合焦が可能か否かを判断し、合焦が不可能と判断した場合に、ズームレンズ６Ｂの最短撮影距離（現ズーム段）が、測定距離以下のズーム段となるように切り換えるようにしたので、ユーザが撮影しようとしたズーム段にできるだけ近い条件で、最適なズーム段への切り換えが可能となる。

外部測距装置Ｂは、アクティブタイプの測距装置又はパッシブタイプの測距装置であるから、カメラＡから被写体までの距離を簡単な構成で精度良く測定することが可能となる。

なお、上述した第２実施例では、カメラＡから被写体までの距離を測定する測距装置をカメラＡとは別体に備えるようにしたが、カメラＡにこの測距装置を備えるようにしてもよい。

（第３実施形態）
以下、この発明の第３実施形態について図６を参照して説明する。
なお、上述した第２実施形態においては、被写体までの距離を測定する外部測距装置Ｂを備え、この外部測距装置Ｂによって測定された距離情報に基づいて被写体への合焦が可能か否かを判断するようにしたが、第３実施形態においては、カメラ自身が備えているＡＦ機能（コントラストＡＦ機能）によって得られる被写体までの距離（被写体から撮像面までの距離）に基づいて被写体への合焦が可能なズーム段を判断するようにしたものである。ここで、第１及び第３実施形態において基本的あるいは名称的に同一のものは、同一符号を付して示し、その説明を省略すると共に、以下、第３実施形態の特徴部分を中心に説明するものとする。

図６は、第３実施形態の特徴的な動作である近接撮影時の動作（オートマクロプログラムに応じた動作）を説明するためのフローチャートである。
先ず、制御部１は、任意のズーム段Ｚが設定されると（ステップＣ１）、レリーズボタン４Ｂの半押し操作の待ち状態となる（ステップＣ２）。ここで、レリーズボタン４Ｂが半押し操作されると（ステップＣ２でＹＥＳ）、ＡＦ機能（コントラストＡＦ機能）を駆動させて（ステップＣ３）、被写体への合焦が得られたか否かを判断する（ステップＣ４）。いま、被写体への合焦が得られた場合に（ステップＣ４でＹＥＳ）、レリーズボタン４Ｂが全押し操作されたときには（ステップＣ５でＹＥＳ）、撮像された画像データに対して画像処理を実行して記録保存する処理を行うが、その際、第１及び第２実施形態と同様に画素補間処理（超解像処理）の実行が指示されていれば、その指示を条件に画素補間処理（超解像処理）を行う（ステップＣ６）。

一方、ハーフシャッターの状態で被写体への合焦が得られなければ（ステップＣ４でＮＯ）、上述のステップＣ１においてユーザ操作によって初期設定されているズーム段（設定ズーム段）Ｚは、最短撮影距離が短い側のズーム段“６”であるかを調べ（ステップＣ７）、設定ズーム段Ｚが“６”であれば（ステップＣ７でＹＥＳ）、“合焦できません、カメラを引いて下さい”のメッセージを表示する非合焦表示処理（ステップＡ８）を行った後、今回のハーフシャッターを無効とするためにレリーズボタン４Ｂの半押し操作の待ち状態（ステップＣ２）に戻る。

また、設定ズーム段Ｚが“６”でなければ（ステップＣ７でＮＯ）、ズーム段を“６”に強制的に変更する（ステップＡ９）。そして、ＡＦ機能（コントラストＡＦ機能）を駆動させて、被写体への合焦が得られたか否かを判断する（ステップＣ１０）。ここで、被写体への合焦が得られた場合には（ステップＣ１０でＹＥＳ）、ＡＦ機能（コントラストＡＦ機能）によって得られた距離情報を取得する（ステップＣ１１）。そして、上述のステップＣ１で初期設定された設定ズーム段Ｚが“１≦Ｚ≦５”の範囲内であれば（ステップＣ１２でＹＥＳ）、第１及び第２実施形態と同様の確認メッセージを表示させる（ステップＣ１３）。

ここで、画角の変更が許可されなければ（ステップＣ１４でＮＯ）、非合焦表示処理（ステップＣ８）を行った後、レリーズボタン４Ｂの半押し操作の待ち状態（ステップＣ２）に戻るが、画角の変更が許可されたときには（ステップＣ１４でＹＥＳ）、設定ズーム段Ｚに最も近い合焦可能なズーム段に切り換える処理を行う（ステップＣ１５）。例えば、設定ズーム段Ｚが“１０”で合焦不可能な場合、“８”及び“７”のズーム段で合焦可能であれば、この“８”のズーム段への切り換えを行う。そして、ＡＦ機能（コントラストＡＦ機能）を駆動させて合焦（ステップＣ１６）すると共に、レリーズボタン４Ｂの全押し操作待ちとなって（ステップＣ５）、更新後のズーム段Ｚでの近接撮影が可能となる。

一方、強制的に変更したズーム段“６”で合焦が得られなければ（ステップＣ１０２でＮＯ）、“合焦できません、カメラを引いて下さい”のメッセージを表示する非合焦表示処理（ステップＡ８）を行った後、今回のハーフシャッターを無効とするためにレリーズボタン４Ｂの半押し操作の待ち状態（ステップＣ２）に戻る。

また、設定ズーム段が“１≦Ｚ≦５”でなければ（ステップＣ１２でＮＯ）、上述の場合と同様に、設定ズーム段Ｚに最も近い合焦可能なズーム段に切り換える処理を行う（ステップＣ１７）。次に、第１及び第２実施形態と同様、画角合わせ処理（切り出し範囲特定処理）を行う（ステップＣ１８）。そして、超解像処理（画素補間処理）を行うかを問い合わせる確認メッセージを表示するが（ステップＣ１９）、この場合、超解像の実行が許可されなければ（ステップＣ２０でＮＯ）、そのまま上述のステップＣ１６に移り、ＡＦ合焦してレリーズボタン４Ｂの全押し操作待ち状態となるが（ステップＣ５）、超解像の実行が許可されたときには（ステップＣ２０でＹＥＳ）、上述のようにして特定した切り出し範囲と共に、超解像処理（画素補間処理）の実行を指示する情報をワークメモリ３Ｂに一時記憶する処理を行う（ステップＣ２１）。その後、上述のステップＣ１６に移り、ＡＦ合焦して、レリーズボタン４Ｂの全押し操作待ち状態となる（ステップＣ５）。

以上のように、第３実施形態においては、ＡＦ機能（コントラストＡＦ機能）によって得られた距離情報を取得し、その距離情報に基づいて被写体への合焦が可能なズーム段を判断し、合焦が得られなかった場合に、ズームレンズ６Ｂの最短撮影距離（現ズーム段）が、測定距離以下のズーム段となるように切り換えるようにしたので、ユーザが撮影しようとしたズーム段にできるだけ近い条件で、最適なズーム段への切り換えが可能となる。

なお、上述した各実施形態においては、各種のメッセージを表示するようにしたが、メッセージ表示に限らず、音声メッセージを出力したり、アイコン表示、ランプ表示などで報知したりするようにしてもよく、その報知手段は問わない。

なお、上述した各実施形態においては、撮像装置としてコンパクトデジタルカメラに適用した場合を示したが、一眼レフカメラであってもよく、更に、カメラ機能付きパーソナルコンピュータ・ＰＤＡ（個人向け携帯型情報通信機器）・音楽プレイヤー・スマートフォンなどの携帯電話機・電子ゲームに適用してもよい。

また、上述した各実施形態において示した“装置”や“部”とは、機能別に複数の筐体に分離されていてもよく、単一の筐体に限らない。また、上述したフローチャートに記述した各ステップは、時系列的な処理に限らず、複数のステップを並列的に処理したり、別個独立して処理したりするようにしてもよい。

以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は、これに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下、本願出願の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
（付記）
（請求項１）
請求項１に記載の発明は、
ズームレンズを用いて近接撮影を行う撮像装置であって、
前記ズームレンズの広角側と望遠側との範囲内でズーム段を設定するズーム設定手段と、
前記ズーム設定手段によって設定されたズーム段での近接撮影時に被写体への合焦が得られるか否かを判断する合焦判断手段と、
前記合焦判断手段によって合焦が得られないと判断された場合、前記ズーム段を切り替える切り替え手段と、
を備えることを特徴とする。
（請求項２）
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、
前記切り替え手段は、前記合焦判断手段によって合焦が得られないと判断されたズーム段よりも、前記ズームレンズの最短撮影距離が短い側のズーム段に切り換える、
ことを特徴とする。
（請求項３）
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の撮像装置において、
前記切り替え手段は、前記被写体までの距離を測定する測定手段を更に備え、前記合焦判断手段によって合焦が得られないと判断された場合、前記最短撮影距離が、前記測定手段によって測定された被写体までの距離以下のズーム段に切り換える、
ことを特徴とする。
（請求項４）
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の撮像装置において、
前記測定手段は、アクティブタイプの測距装置又はパッシブタイプの測距装置である、
ことを特徴とする。
（請求項５）
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の撮像装置において、
前記測定手段は、オートフォーカス機能である、
ことを特徴とする。
（請求項６）
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置において、
前記切り替え手段は、前記ズーム段を広角側の方向に切り換えた場合に、その切り換える前の画像と同じ画角部分の画像を切り出す画像切り出し手段を更に備える、
ことを特徴とする。
（請求項７）
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の撮像装置において、
前記画像切り出し手段によって切り出された画像に対して、前記切り換える前の画像と同じ解像度になるように画素を補間する補間処理手段を更に備える、
ことを特徴とする。
（請求項８）
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の撮像装置において、
前記補間処理手段は、前記補間処理の実行に先立って、その実行の可否を問い合わせる情報を出力し、その問い合わせの結果、実行許可を受けたことを条件に前記補間処理を実行する、
ことを特徴とする。
（請求項９）
請求項９に記載の発明は、
ズームレンズを用いて近接撮影を行う撮像装置における撮像方法であって、
前記ズームレンズの広角側と望遠側との範囲内でズーム段を設定する処理と、
前記設定されたズーム段での近接撮影時に被写体への合焦が得られるか否かを判断する処理と、
前記合焦が得られないと判断された場合、前記ズーム段を切り替える処理と、
を含むことを特徴とする。
（請求項１０）
請求項１０に記載の発明は、
ズームレンズを用いて近接撮影を行う撮像装置のコンピュータに対して、
前記ズームレンズの広角側と望遠側との範囲内でズーム段を設定する機能と、
前記設定されたズーム段での近接撮影時に被写体への合焦が得られるか否かを判断する機能と、
前記合焦が得られないと判断された場合、前記ズーム段を切り替える機能と、
を実現させるためのプログラム。

１ 制御部
３ 記憶部
３Ａ プログラムメモリ
３Ｄ ズームテーブル
４ 操作部
４Ｂ レリーズボタン
４Ｃ ズームレバー
５ 表示部
６ 撮像部
６Ｂ ズームレンズ
６Ｃ フォーカスレンズ
６Ｄ 絞り・シャッタ
６Ｅ 撮像素子

Claims (10)

1. ズームレンズを用いて近接撮影を行う撮像装置であって、
   前記ズームレンズの広角側と望遠側との範囲内でズーム段を設定するズーム設定手段と、
   前記ズーム設定手段によって設定されたズーム段での近接撮影時に被写体への合焦が得られるか否かを判断する合焦判断手段と、
   前記合焦判断手段によって合焦が得られないと判断された場合、前記ズーム段を切り替える切り替え手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記切り替え手段は、前記合焦判断手段によって合焦が得られないと判断されたズーム段よりも、前記ズームレンズの最短撮影距離が短い側のズーム段に切り換える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記切り替え手段は、前記被写体までの距離を測定する測定手段を更に備え、前記合焦判断手段によって合焦が得られないと判断された場合、前記最短撮影距離が、前記測定手段によって測定された被写体までの距離以下のズーム段に切り換える、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記測定手段は、アクティブタイプの測距装置又はパッシブタイプの測距装置である、
   ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記測定手段は、オートフォーカス機能である、
   ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
6. 前記切り替え手段は、前記ズーム段を広角側の方向に切り換えた場合に、その切り換える前の画像と同じ画角部分の画像を切り出す画像切り出し手段を更に備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記画像切り出し手段によって切り出された画像に対して、前記切り換える前の画像と同じ解像度になるように画素を補間する補間処理手段を更に備える、
   ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記補間処理手段は、前記補間処理の実行に先立って、その実行の可否を問い合わせる情報を出力し、その問い合わせの結果、実行許可を受けたことを条件に前記補間処理を実行する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. ズームレンズを用いて近接撮影を行う撮像装置における撮像方法であって、
   前記ズームレンズの広角側と望遠側との範囲内でズーム段を設定する処理と、
   前記設定されたズーム段での近接撮影時に被写体への合焦が得られるか否かを判断する処理と、
   前記合焦が得られないと判断された場合、前記ズーム段を切り替える処理と、
   を含むことを特徴とする撮像方法。
10. ズームレンズを用いて近接撮影を行う撮像装置のコンピュータに対して、
    前記ズームレンズの広角側と望遠側との範囲内でズーム段を設定する機能と、
    前記設定されたズーム段での近接撮影時に被写体への合焦が得られるか否かを判断する機能と、
    前記合焦が得られないと判断された場合、前記ズーム段を切り替える機能と、
    を実現させるためのプログラム。

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