JP3619541B2 - 電子的撮像装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子的撮像装置、詳しくは、特に被写体領域を複数領域に分割して撮影し、各分割領域の撮像信号を合成して高精細な画像を得る電子的撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２次元に広がる被写体を撮像する撮像手段が、フライングスポットスキャナ，ファクシミリ，コピー機等の装置に広く用いられている。これらの撮像手段は、被写体領域を純電子的に走査するのではなく、純機械的に走査したり、あるいは、ラインセンサを用いて１次元を電子的に走査し、他の１次元を機械的に走査するものである。
【０００３】
ところで、近年、会議や講演会等において、ホワイトボードや黒板に書かれた文字や図形等の情報を撮像素子を組み込んだカメラで一括撮影し、極めて簡単に情報収集を可能としたものであって、単一撮像素子を組み込み、１被写体に対して上記撮像素子による１撮像画面を得るような通常のカメラの撮像形式をもつ「ＯＡカメラ」や「黒板カメラ」等と称される携帯型のカメラが開発されている。
【０００４】
一般に、文字等の画像情報は細かく、従来の２次元撮像素子を用いて純電子的走査により撮影しようとすると、文字情報の判読が可能な程度の解像度を得るには、必要とする素子の画素数が極めて多くなり、製造が困難となり、コスト高となる。
【０００５】
また、前記のような純機械的走査やラインセンサと機械的走査の組み合わせ方式では、装置が複雑化し、大型化するだけでなく、画像取り込み時間が長くなってしまうという不具合もあった。
【０００６】
そこで、上記１被写体に対して１撮像画面を得るＯＡカメラ等に対して、より高精細な画像を得るものとして、製造が容易で比較的安価な実用的な画素数を持つＣＣＤなどの単一撮像素子により撮像系を構成するものであって、更に、撮像光学系中に走査用の可動ミラー手段を配設する画面分割撮影式ＯＡカメラが考えられる。この画面分割撮影式ＯＡカメラは、該可動ミラーが各走査回動位置にあるときに、該回動位置に対応する分割された被写体部分の画像を撮像素子で撮像し、その複数の撮像画面を貼り合わせることによって１枚の撮影画像情報を得るものである。
【０００７】
このようなカメラにおいては、被写体領域を複数領域、例えば、２乃至１０数領域に分割した状態で、上記可動ミラー手段で被写体領域を走査することにより、被写体領域を複数領域、例えば、２乃至１０数領域に分割した状態で順次撮影する。撮影後、得られた複数の部分領域に対する画像情報を貼り合わせ処理して１枚の被写体画像を得る。この結果、携帯可能な大きさの装置であって、比較的短時間に広い領域についての高精細な画像の取り込みが可能となる。
このようなカメラとして、本出願人が先に出願した特願平５―２４６３９０号のカメラがある。
【０００８】
また同じく、上記複数の部分領域に対する画像情報を貼り合わせ、即ち、組み合わせ処理をして１枚の被写体画像を得る画面分割撮影式ＯＡカメラは、撮像光学系中に光路を複数に分割するハーフミラーを配設し、それを複数の比較的安価な実用的画素数をもつ撮像素子で撮像する構成も考えられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述の画面分割方式ＯＡカメラでは、被写体の全体画像がばらばらに分割された状態で取り込まれる。従って、取り込まれる部分画像のどの範囲を合焦すべきエリアとしてのＡＦ（自動合焦制御）エリアにすれば、全体画像として最適なＡＦエリアが実現されるかが明らかになっていない。
また、一般の銀塩カメラやビデオカメラ等では、中央重点のＡＦエリアが公知となっているが、上記ＯＡカメラでも、白板の外側（背景）に合焦してしまうのを防ぐために、中央重点のＡＦエリア、もしくは、背景をカットしたＡＦエリアを採用したものとしたい。しかし、上記従来の画面分割撮影式ＯＡカメラではこういったＡＦエリアの規定に関する提案がされていない。
【００１０】
本発明は、上述の不具合を解決するためになされたものであり、上記複数の部分領域に対する画像情報を組み合わせ処理をして１枚の被写体画像を得る電子的撮像装置において、最適な合焦度合いに係る情報を得ることができる撮像装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子的撮像装置は、撮像手段の撮像視野を切換えて走査し該走査に係る複数の撮像視野に夫々対応する上記撮像手段の出力に依拠した各個の部分画像を表す情報を組み合わせて一つの全体画像を表す情報を得るようになされた電子的撮像装置であって、上記全体画像の対応する視野から所定の不要視野を除外した限定視野の各該当部分たる有効部分視野にそれぞれ対応する上記各個の部分画像を表す情報に基づいて合焦度合いに係る情報を得る手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
上記電子的撮像装置においては、上記全体画像のうち、有効部分視野に夫々対応する上記各個の部分画像を表す情報に基づいて合焦度合いに係る情報を得て、その合焦度合いに係る情報により合焦が行われる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例の詳細な説明に先立って、その概要から説明する。
本発明の実施例の電子的撮像装置であるＯＡカメラは、図１、図３、または、図４の撮影画面を示す図のように、全被写体の全撮影視野に対応する全体画面Ｇ０ 、Ｇ１ 、Ｇ２ を複数の撮像視野の領域Ｒ０１、Ｒ０２，Ｒ０３，Ｒ０４、または、Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４、または、Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４に分割して、各分割領域の画像を、全体画像よりも低い精細度の個々の部分画像を得るための撮像素子で撮影し、各分割領域の撮像信号を合成して１つの全体画像としての高精細な画像を得る電子的撮像装置である。
【００１４】
特に本発明の実施例のカメラは、各分割領域の撮影のための合焦度合いに係る合焦情報の取り込み方法に特徴を有する。即ち、該合焦情報を取り込む場合、上記全撮影画面の対応する視野から各分割領域画面のうち背景を、不要視野部分であるとしてカットして、その有効エリアを有効視野部分として、適切な上記合焦情報を検出するエリアであるＡＦ（自動合焦制御）エリアを規定する。なお、上記背景としてカットされた部分は、その部分における画像情報が合焦情報、輝度情報を抽出する際に対象として扱われない部分となる。
【００１５】
そこで、上記実施例に適用可能ないくつかのＡＦエリアの形態について説明すると、図１の撮影画面に示すＡＦエリアの形態規定例は、全撮影画面である全体画面Ｇ０ について、周辺部（斜線で示す）の背景部分をカットしてＡＦエリアＡ０ を規定したパターン例である。そして、本全体画面Ｇ０ の撮像情報は、分割画面の領域Ｒ０１を１番目、領域Ｒ０２を２番目、領域Ｒ０３を３番目、領域Ｒ０４を４番目という具合に４つの部分領域に分割して取り込まれるものとする。
【００１６】
そして、上述のように純粋に上下、左右の背景部分をカットしたいので、図２に示すようにＡＦエリアの形態タイプとしては、分割画像の上下と左辺部を背景Ｂ１ としてカットした領域Ａ１ をＡＦエリアとするタイプＴ１ （図２の（Ａ））と、分割画像の上下辺部を背景Ｂ２ としてカットした領域Ａ２ をＡＦエリアとするタイプＴ２ （図２の（Ｂ））と、分割画像の上下と右辺部を背景Ｂ３ としてカットした領域Ａ３ をＡＦエリアとするタイプＴ３ （図２の（Ｃ））の３タイプに分けられる。
【００１７】
上述のように上記図１に示すＡＦエリア規定例では、全画面の背景として上下左右をカットするので、上述のように取り込む部分画像によって異なる形態のＡＦエリアのタイプになる。また、この例ではＡＦエリア全体が複数、この場合では４枚であるが、４枚の部分画像に跨ったＡＦエリアになっている。
【００１８】
図３に示す撮影画面のＡＦエリアの形態規定例は、１つの全体画像の撮影画面である全体画面Ｇ１ について、分割画面のそれぞれについて周辺の上下、左右辺部（斜線で示す）を背景部分としてカットして、ＡＦエリアを規定した形態例である。本全体画面Ｇ１ の撮像情報も、分割画面の領域Ｒ１１を１番目、領域Ｒ１２を２番目、領域Ｒ１３を３番目、領域Ｒ１４を４番目という具合に４つの部分領域に分割して取り込まれるものとする。
【００１９】
そして、各分割領域において、上下辺領域Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ１３、Ｂ１４がカットされた領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４がＡＦエリアとなるが、これらのＡＦエリアは各領域の同じ部分をカットする同一形態のエリアとなる。
上記図３の適用例は簡易的な背景カット処理になるが、４回取り込む分割画像毎のＡＦエリアが全て同一形態になり、処理がやり易いというメリットがある。また、この場合もＡＦエリアが４枚の部分画像に跨ったＡＦエリアになる。
【００２０】
図４の撮影画面のＡＦエリアの規定例は、１つの全体画像の撮影画面である全体画面Ｇ２ について、上下辺部（斜線で示す）を背景部分としてカットして、ＡＦエリアを規定したパターン例である。本全体画面Ｇ２ の撮像情報も、分割画面の領域Ｒ２１を１番目、領域Ｒ２２を２番目、領域Ｒ２３を３番目、領域Ｒ２４を４番目という具合に４つの部分領域に分割して取り込まれるものとする。そして、各分割領域において、周辺領域Ｂ２１、Ｂ２２、Ｂ２３、Ｂ２４が削除された領域Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ２４をＡＦエリアとする。この例でも、４回取り込む分割画像毎のＡＦエリアの形態が全て同じ形になるというメリットがある。また、この場合は、全体画像の上下左右辺部を背景としてカットすることができる。
【００２１】
以下、本発明の各実施例の詳細について図に基づいて説明する。
図５は、本発明の第１実施例の電子的撮像装置としてのＯＡカメラのブロック構成図である。本実施例のカメラは、撮像素子への入射光路に介挿された光学要素であるミラー２４（図５参照）の回動変位によって全撮影画像に対応する視野を複数の分割領域、即ち、前記図１〜４に示すような１／４分割領域の画像を取り込む。その部分画像情報を貼り合わせて、１つの全体画像の撮影画面情報を得るカメラである。
【００２２】
まず、本実施例のＯＡカメラの構成について説明する。
本カメラにおいて、撮影光は、上記ミラー２４で反射し、絞り１、撮影レンズ２を通り、撮像手段としての撮像素子ＣＣＤ３に入射する。ＣＣＤ３の出力信号を撮像処理回路４で映像信号に変換し、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）５でＡＦ用高周波コントラスト信号、即ち、ＡＦ信号となる高周波成分を、また、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）６でＡＥ（自動露出制御）用輝度信号、即ち、ＡＥ信号となる低周波成分をそれぞれ抽出する。
【００２３】
切り換えスイッチ（以下、スイッチはＳＷと記載する）７で上記ＡＦ信号／ＡＥ信号を切り換え、合焦情報・輝度情報加算手段としてのエリア積算回路９でエリア形態有効部分視野規定手段を内蔵するＣＰＵ１０からのエリア形態指示信号により指示されたエリア内のデータの積算を行う。
【００２４】
上記エリア積算回路９は、ミラー２４の後述する各ミラー回動位置Ｍ１、Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４毎に切り換えＳＷ７を切り換えることにより、ＡＦ信号、ＡＥ信号のエリア積算を行いメモリ１５にその結果を書き込む。
なお、上記エリア積算回路９には１／４分割画面分のＡＦ信号、ＡＥ信号エリア積算結果のメモリが内蔵され、一方、メモリ１５は全画面分のＡＦ信号、ＡＥ信号エリア積算結果を記憶するメモリである。
【００２５】
合焦演算回路１６は、合焦度合いに係る情報を得る手段であって、対応する視野内の画像情報の加算、および、重み付け手段、更に、輝度分布を検出する輝度分布検出手段を内蔵しており、メモリ１５に書き込まれたＡＦ、ＡＥ信号エリア積算結果に基づき、１／４分割画面の４枚分のＡＦ信号の単純加算、重み付け加算等を行い、合焦値、即ち、ＡＦ処理のためのコントラストデータを求める。なお、この合焦値算出は、ＣＰＵ１０内で演算してもよい。
【００２６】
上記ＣＰＵ１０は、全体のシーケンスコントロール及びＡＦ、ＡＥの演算等を行う。そして、入力端子Ｐ５に入力されたＡＦ信号をもとに合焦位置を示すコントラストデータのピーク点を演算する山登りＡＦ演算処理を行う。そして、出力端子Ｐ６より出力されるモータ駆動信号によりＡＦモータ駆動回路１７を介してＡＦモータ１８を駆動し、撮影レンズ２を上記合焦位置に移動させて、ピントを合わせる。
同様にＡＥ信号を基づいて出力端子Ｐ７より出力される絞りモータ駆動信号により絞りモータ駆動回路１９を介して絞りモータ２０で絞り１を駆動し、適正露出状態に設定する。
【００２７】
更に、出力端子Ｐ８より出力されるミラー駆動信号によりミラーモータ駆動回路２１を介して光学要素駆動手段であるミラーモータ２２により光学要素であるミラー２４を回転駆動させる。その回動位置は、全撮影画面の視野を４分割したときの分割領域、例えば、図１の各領域Ｒ０１、Ｒ０２、Ｒ０３、Ｒ０４に対応する画像をＣＣＤ３に取り込むことができる順次の回動位置Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４の４位置とする。
【００２８】
ＲＯＭ１２は、有効部分視野を規定する情報の記憶手段であって、単数または複数のエリア形態が記憶されており、上記ＣＰＵ１０で選択してエリア積算回路９にエリア形態を指示する形態指示信号を出力する。
【００２９】
形態設定ＳＷ１１は、撮影者が被写体の形態を設定するスイッチである。このスイッチの出力に基づいて、ＣＰＵ１０内の形態認識手段によって被写体の形態を認識する。更に、ＣＰＵ１０内の有効部分視野に対応するＡＦエリアを規定する。
上記形態設定ＳＷ１１は、例えば、通常モード／白板モードの切り換えを行うスイッチで構成される。この場合、通常モードでは、ＡＦエリアとして前記図１のように周辺部の背景をカットをして有効部分視野に対応するＡＦエリアを規定し、白板モードの場合は、白板形状は横長の場合が多いため、前記図２のように上下辺のみをカットしたＡＦエリアを規定する。
【００３０】
また、変形例として文字等の原稿を被写体とするものであって、上記形態設定ＳＷ１１として横原稿／縦原稿モードＳＷを適用し、原稿の方向によりエリア形態を設定するものも考えられる。
なお、図５に示す本実施例のものでは、被写体形態の設定は、形態設定ＳＷ１１を手動で切り換えて設定するようになっているが、ＣＰＵに取り込まれたＡＦ情報、ＡＥ情報を基づいて、上記のような被写体の形態を判断し、ＣＰＵで自動判別させることも可能である。
【００３１】
さて、合焦処理完了後に、前記撮像処理回路４の出力は、メモリ２３に接続され、そして、もう一度ミラー２４をＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４へ回動駆動させることにより、合焦後の分割領域毎の全画像情報をメモリ２３に取り込む。
【００３２】
貼り合わせ回路１３では、各１／４の分割画面の画像のつなぎ目を一致させる組み合わせ処理としての貼り合わせ処理を施す。この貼り合わせ処理は、ミラー２４の回動の機械的誤差や、撮影中の手ブレ等により画像のつなぎ目がずれる可能性があるため、隣同志の画像の相関を取って貼り合わせための位置合わせ処理を行う。この位置合わせ処理の手法は、特願平５−２４６３９０号公報において、被写体領域を分割して撮影し、分割領域撮像信号を合成するカメラの画像処理法として、その詳細が記載されている。
上記貼り合わせ処理が行われ、１つの全体画像として組み合わされた画像情報は、記録回路１４を介して、メモリカード、ハードディスク等の記録媒体に記録される。
【００３３】
以上のように構成された図５の第１実施例のカメラにおけるミラースキャンを行う場合の全体の撮影シーケンスについて、図６のフローチャートにより説明する。
まず、ステップＳ１１００でミラー２４を中央回動位置まで駆動する。この中央回動位置とは、４回画像を取り込む全回動範囲の中央の位置、即ち、回動位置Ｍ２とＭ３の間の位置でもよく、また、回動位置Ｍ２とＭ３の何れかの位置でもよい。
【００３４】
そして、上述のようにミラー２４を中央回動位置、もしくは、前記回動位置Ｍ２、または、Ｍ３に駆動させ、その回動状態で輝度データを取り込み（ステップＳ１１０１）、その輝度データを基にＡＥの露出条件を固定する（ステップＳ１１０２）。
【００３５】
次に、Ｓ１１０３でＡＦ処理、即ち、合焦処理を行うが、そのＡＦ処理を行う前にＡＥの露出条件を決めて置く必要がある。即ち、４領域の画像を４回の撮影で取り込むのだが、その分割画像を取り込む度にＡＥの露出条件を変えていたのでは、４回分の画像情報に基づいて様々なＡＦ処理を行う際に基準となる条件が得られず比較ができなくなってしまう。従って、ＡＦ処理を行う前の上記ステップＳ１１０２にてＡＥの露出条件を固定する必要がある。
【００３６】
上記ＡＦ処理を行って、合焦した後にステップＳ１１０４で記録処理を行う。この記録処理は、ミラー２４を回動して各分割領域の画像情報をメモリ２３に取り込み、ＣＰＵ１０の指示に基づき画像貼り合わせ回路１３において前記貼り合わせ処理を行い、１つの全体画像としての画像情報を生成し、該画像情報を記録回路１４を介して記録媒体に記録する。そして、本撮影のシーケンスを終了する。
【００３７】
図７のフローチャートにより、ミラー２４のスキャン位置、即ち、回動位置によってＡＦエリアの形態が異なる場合のＡＦ処理について説明する。この処理において、ＣＰＵ１０において、前記形態設定ＳＷ１１で設定された被写体の状態を認識し、ＡＦエリアの形態を規定するが、上記形態設定ＳＷ１１が前述した通常モードを指定した状態にあるときの処理として説明する。
【００３８】
まず、ステップＳ１００でミラーを回動位置Ｍ１に駆動し、ステップＳ１０１でエリア形態認識を行う。この場合、図１のＡＦエリアの例を用いて説明すると、上記回動位置Ｍ１にミラー２４が位置している状態でＣＣＤ３に取り込まれる画像情報は、分割領域Ｒ０１の画像データであり、その場合のＡＦエリアとしては、図２の（Ａ）に示したタイプＴ１ を適用した上下と左をカットしたＡＦエリアＡ１ が規定され、それに対応する図１のＡＦエリアＡ０１が設定される。
【００３９】
本変形例のカメラは、図１６のブロック構成図に示すように１／４分割画面毎の合焦値算出を合焦値算出回路１６で行い、その分割画面毎の算出結果のみをメモリ１５′に記憶させるようにしたので、毎回のミラー回動時に合焦値算出を行うため、取り込み時間は少し長くなるが、全画像のためのメモリを必要とせず、メモリ１５′の容量を極端に小さくすることが可能となる。
【００４０】
上記ステップＳ１０１でエリア形態認識を行った後、ステップＳ１０２でミラー回動位置Ｍ１における領域Ｒ０１の画像情報のコントラストデータを取り込み、そのデータをコントラストデータＤ１として格納する。
【００４１】
その後、同様にステップＳ１０３からステップＳ１０５までがミラー２４を回動位置Ｍ２に回動させ、領域Ｒ０２（図１）に対応するタイプＴ２ のＡＦエリアＡ２ （図２の（Ｂ））が規定され、図１上ＡＦエリアＡ０２の画像情報のコントラストデータを取り込み、そのデータをコントラストデータＤ２として格納する。
【００４２】
ステップＳ１０６からステップＳ１０８では、ミラー２４を回動位置Ｍ３に回動させ、領域Ｒ０３（図１）に対応するタイプＴ２ のＡＦエリアＡ２ （図２の（Ｂ））が規定され、ＡＦエリアＡ０３の画像情報のコントラストデータＤ３を取り込む。
ステップＳ１０９からステップＳ１１１では、ミラー２４を回動位置Ｍ４に回動させ、領域Ｒ０４（図１）に対応するタイプＴ３ のＡＦエリアＡ３ （図２の（Ｃ））が規定され、ＡＦエリアＡ０４の画像情報のコントラストデータＤ４を取り込む。
【００４３】
その後、ステップＳ１１２で合焦値を算出する。この合焦値とは、今まで取り込んだコントラストデータＤ１〜Ｄ４に様々な演算を施して得られる合焦度合いに係る値のことである。
【００４４】
上記合焦値を算出した後に、ステップＳ１１３でその合焦値を基に山登りＡＦ処理を行う。ステップＳ１１４で上記山登りＡＦ処理で合焦点、即ち、ピーク点が検出され、処理が完了したかの判定を行って、まだ、ＡＦ（合焦）が完全に終わっていない場合はステップＳ１００に戻って、再度コントラストデータの取り込みを繰り返す。そして、合焦点が検出されたとき本ルーチンを終了する。
なお、本ルーチンでのＡＦエリアの形態のタイプとして、図２の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の例を対応させて説明したが、勿論、この形態以外のタイプであっても同様な処理が実行される。
【００４５】
次に、図８のフローチャートにより、ミラー２４のスキャン位置、即ち、回動位置毎のＡＦエリアの形態が同一である場合のＡＦ処理について説明する。このＡＦ処理は、例えば、上記形態設定ＳＷ１１において白板モードが選択されており、図３に示すような撮影画面を撮影するものとし、各分割画面に対するＡＦエリアの形態が共通である場合の処理である。
なお、この処理の場合は、ＡＦエリアの形態が４回の部分画像の取り込みで全く同じなので、図７のエリア形態認識処理は省略される。
【００４６】
即ち、ＡＦ処理を行う場合、図８のサブルーチンに入り、ステップＳ２００でミラー２４を回動位置Ｍ１に駆動する。次に、回動位置Ｍ１でのコントラストデータを取り込み、そのデータをコントラストデータＤ１として格納する。
【００４７】
ステップＳ２０２からステップＳ２０７まで、ミラー２４を回動位置Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４に回動した場合も同じ処理を行い、コントラストデータＤ２、Ｄ３、Ｄ４を取り込む。
ステップＳ２０８で４回に分けて取り込んだコントラストデータＤ１からＤ４の情報を基に合焦値の算出をする。ステップＳ２０９で合焦値を基に山登りＡＦを行い、Ｓ２１０でＡＦ（合焦）が完了したかを判定し、ＡＦが全て完了するまでステップＳ２００からステップＳ２０９を繰り返す。
【００４８】
次に、上記図７、８のステップＳ１１２、または、ステップＳ２０８における合焦値の算出処理について詳細に説明する。
本実施例のカメラでは、エリア積算によって各部分の輝度分布や部分的なコントラスト情報を知ることができる。即ち、図９の画像メモリ模式図で示したように、例えば、分割領域Ｒ０１の部分画像の中を更に細かく３２個の小さいユニットエリアで分け、その１つのユニットエリアに対してコントラスト情報と輝度情報が取り込めるようなハード構成になっている。
【００４９】
上記図１の撮影画面で説明したように全体画像の上下、左右の背景をカットしたようなＡＦエリアを適用する場合、図９の斜線部分がカットされることになるので、領域Ｒ０１に対するコントラストデータＤ１として、カット部を除いてａ０ からａ１７の１８個のデータが取り込まれ、領域Ｒ０２に対するコントラストデータＤ２として、同じくカット部を除いて、ｂ０ からｂ２３の２４個のデータが取り込まれ、領域Ｒ０３に対するコントラストデータＤ３として、同じくカット部を除いて、ｃ０ からｃ２３までの２４個のデータが取り込まれ、更に、領域Ｒ０４に対するコントラストデータＤ４として、同じくカット部を除いて、ｄ０ からｄ１７までの１８個のユニットエリアのデータが取り込まれるということになる。
【００５０】
そこで、まず初めに考えられる第１の合焦値の算出方法として、単純な加算の方法が考えられる。この場合の演算式は、
合焦値＝ΣＤａｉ＋ΣＤｂｉ＋ΣＤｃｉ＋ΣＤｄｉ …………（１）
となる。それぞれ、ａ０ からａ１７まで、ｂ０ からｂ２３まで、ｃ０ からｃ２３まで、ｄ０ からｄ１７まで全てのユニットエリアのコントラストデータＤａｉーＤｄｉをそれぞれ加算して、その結果を合焦値とする。
【００５１】
次に、第２の合焦値の算出方法として、高輝度部の情報の信頼度を低くするという方法が考えられる。即ち、本実施例のようなＯＡカメラでは白板等を撮影
することが多いが、被写体としての白板等で表面に光沢のあるものでは、図１０の撮影画面Ｇ０ に示される高輝度領域部Ｃ０ のように、被写体表面の一部で蛍光灯等の光が直接の反射される部分が存在することがあり、周囲の輝度ＡＦ情報によるコントラストデータは信頼度が低くなる。
この算出方法は、上述のように蛍光灯等が直接反射するような高輝度部Ｃ０ がＡＦエリアＡ０１上に存在したとき、その部分に関しては、重み付けを低くして、ＡＦ情報としての信頼度を低くするという考えで合焦値を計算するものである。
【００５２】
図１１は、上記合焦値演算方法を適用したときのＡＦ処理のフローチャートである。なお、取り扱う撮影画面の分割状態とＡＦエリアは、前記図１に示すものと同一とする。
ＡＦ処理を実行するとき上記ルーチンに入る。まず、ステップＳ４００でミラー回動位置Ｍ１に駆動する。続いて、ステップＳ４０１でエリア形態を認識する。次に、ステップＳ４０２でミラー回動位置Ｍ１での領域Ｒ０１のＡＦエリアのコントラストデータを取り込み、そのコントラストデータＤ１とする。ここまでは、図７の処理と同一である。続いて、輝度情報も必要となるので、ステップＳ４０３では回動位置Ｍ１における領域Ｒ０１のＡＦエリアでの輝度データも取り込む。
【００５３】
更に、ステップＳ４０４からステップＳ４１５まではミラー回動位置Ｍ１に対して行ったことを同様にミラー回動位置Ｍ２、ミラー回動位置Ｍ３、ミラー回動位置Ｍ４についても行い、コントラストデータＤ２、Ｄ３、Ｄ４、および、各輝度データを取り込む。
なお、上記コントラストデータＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は、前述したように各ユニットエリアに対応する個々のコントラストデータの集合を指している。
【００５４】
ステップＳ４１６で上記演算方法に基づいて合焦値を求め、その合焦値を基にステップＳ４１７で山登りＡＦ処理を行う。ステップＳ４１８でＡＦ（合焦）処理完了と判定されるまで上記の各データの取り込みを繰り返す。
【００５５】
上記ステップＳ４１６の合焦値の算出についての説明を図１２の合焦値演算処理のフローチャートにより行う。
このフローチャートに示すように合焦値の算出は各分割領域の部分画像毎に行う。即ち、ステップＳ７００で回動位置Ｍ１における分割領域Ｒ０１でのコントラスト値である合焦値を算出してその合焦値ＤＡ とし、同じようにステップＳ７０１では回動位置Ｍ２の合焦値ＤＢ を、ステップＳ７０２では回動位置Ｍ３の合焦値ＤＣ を、ステップＳ７０３では回動位置Ｍ４の合焦値ＤＤ を算出し、最後にステップＳ７０４で上記各合焦値ＤＡ 、ＤＢ 、ＤＣ 、ＤＤ の４つを加算して、それを全体の合焦値とする。
【００５６】
上記ステップＳ７００の回動位置Ｍ１における分割領域Ｒ０１の合焦値ＤＡ の演算処理を図１３のフローチャートを用いて具体的に説明する。
上記合焦値ＤＡ は該当する分割領域（Ｒ０１）のＡＦエリアのコントラスト値の総和を示し、最初にステップＳ８００ではそれを値０にリセットしておく。変数ｉは、前記図９に示した上記ＡＦエリアの部分画像のユニットエリアａ０ からａ１７まである添字のことで、ステップＳ８０１ではその変数ｉを０にリセットしておく。
【００５７】
なお、ステップＳ８０２で入力される輝度データＫａｉは、図９のユニットエリアａｉでの画像データの輝度を示す値である。また、ステップＳ８０４、８０５のコントラスト値Ｄａｉは、図９のユニットエリアａｉ におけるコントラスト値を示し、合焦値ＤＡ は上記の値Ｄａｉが積算されたものである。また、ステップＳ８０３に用いられる値αは、高輝度判定のためのしきい値を示している。
【００５８】
そこで、ステップＳ８０２で上記輝度データＫａｉを入力する。ステップＳ８０３でその入力した輝度データＫａｉとしきい値αを比較する。しきい値αよりも輝度データＫａｉのほうが大きい場合に当該ユニットエリアが高輝度であると判定される。
ステップＳ８０３でユニットエリアａｉ の輝度Ｋａｉがしきい値α以下と判定された場合は、そのユニットエリアは高輝度ではないと判定されたことになるので、ステップＳ８０４に進み、そのコントラスト値Ｄａｉが輝度値ＤＡ に加算されて行く。
【００５９】
逆に、輝度値Ｋａｉがしきい値α以下ではないと判定された場合、そのユニットとは高輝度部と判定されたことになるので、そこでのコントラストデータＤａｉに重み付け係数ｐをかけて加算する。この実施例の場合は、高輝度部の信頼度を低くしようという考えに基づいて行っているので、重み付け係数ｐは１より小さい値とする。
【００６０】
ステップＳ８０７で終了と判定されるまで繰り返しこの処理を行い、回動位置Ｍ１は変数０から１７まで１８個データがあるのでｉが１７以上と判定された場合に、このサブルーチンを終了する。
【００６１】
なお、上記図１３の処理は、ミラー２４が回動位置Ｍ１にあるときの合焦値算出処理のみを示しており、他のミラー回動位置Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４における処理も図１３の処理と同様の演算がなされ、前記合焦値ＤＢ 、ＤＣ 、ＤＤ が算出される。それらの演算が行われた後、図１１の処理に戻る。
【００６２】
以上説明した処理では、ミラー２４を回動位置Ｍ１に駆動させてそこでのコントラストデータと輝度データの双方を取り込んで、それを記憶しておき、ステップＳ４０４からステップＳ４０７までのコントラストデータと輝度データを取り込むという具合に全てのコントラストデータと輝度データをメモリ１５に記憶しておいて、最後にステップＳ４１６で合焦値算出回路１６により合焦値を算出していた。
【００６３】
しかしながら、全体の画像１枚分のコントラストデータと輝度データを記憶しておかなければならないということで大きな容量のメモリを持たなければならないという不具合がある。
そこで、全体のコントラストデータと輝度データを記憶していなくともすむように、各分割画像毎に合焦値を求めるというＡＦ処理も変形例として考えられる。
【００６４】
上記変形例のうち、第１の変形例としてＡＦ処理について、図１６のブロック構成図と、図１４のフローチャートにより説明する。
この図１４のルーチンは、高輝度部の信頼度を低くするような考えに基づいて重み付けを行う場合のＡＦ（合焦）処理を行うときに呼び出され、まず、ステップＳ５００ではミラー２４を回動位置Ｍ１に駆動する。ステップＳ５０１でエリア形態認識を行う。ステップＳ５０２で上記回動位置Ｍ１での分割画面の画像に対するコントラストデータＤ１を取り込む。ステップＳ５０３で回動位置Ｍ１での輝度情報を取り込む。
【００６５】
ここで、前記実施例の場合、すぐにミラー２４を回動位置Ｍ２に駆動させたが、前述したように多くのメモリを使う。本変形例の処理では、上記ステップＳ５０２、５０３で取り込まれたコントラストデータと輝度データを基にステップＳ５０４で回動位置Ｍ１での合焦値を算出する。この算出処理は前記図１３の合焦値算出処理と同様の処理とする。
【００６６】
続いて、ステップＳ５０５からステップＳ５１９までで同様に回動位置Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４における分割画面の画像の部分合焦値の算出を行う。分割画像毎の合焦値の算出を行った後にステップＳ５２０で４つの分割画面に対する合焦値を基に全体の合焦値の算出を行う。そして、全体合焦値を基にステップＳ５２１で山登りＡＦ処理を行う。
ステップＳ５２２でＡＦが完全に完了したと判断されるまで上記の処理を繰り返す。
【００６７】
次に、合焦値の算出処理の第２の変形例として、中央に重点を置いて合焦値加算を行う合焦値算出処理が考えられる。この合焦値算出処理は、中央に重要被写体があることが多いことから背景をカットし、更に、中央に重きをおいて合焦値を算出する処理である。
【００６８】
即ち、ミラー回動位置Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４での分割画面における各ユニットエリアに対するコントラストデータをそれぞれＤａｉ、Ｄｂｉ、Ｄｃｉ、Ｄｄｉとし、中央に位置するミラー回動位置Ｍ２、Ｍ３の分割画面のコントラストデータに重み付けをするための重み付け係数をｑとすると、合焦値は、
合焦値＝ΣＤａｉ＋ｑ×ΣＤｂｉ＋ｑ×ΣＤｃｉ＋ΣＤｄｉ………（２）
となり、合焦値を加算する時にコントラストデータＤｂｉのとＣのコントラストデータＤｃｉのみに重み付け係数ｑという重みをかけて中央の重みを大きくする。この場合、中央を重要と判断するのでこの場合のｑの値は１より大きいものにしておく。
【００６９】
更に、上記合焦値算出処理の第３の変形例として、つぎのような演算式を適用するものも提案できる。
即ち、合焦値を次のような演算式により算出する変形例であり、該合焦値を、合焦値＝ｑ１×ΣＤａｉ＋ｑ２×ΣＤｂｉ＋ｑ３×ΣＤｃｉ＋ｑ４×ΣＤｄｉ…（３）
とする。この変形例の場合、例えば、ｑ１ とｑ４ を０として、ｑ２ とｑ３ を１とすると、２番目、３番目の中央部分の分割画面の部分画像だけのコントラスト値の足し算となるので中央部分だけを足し合わせた合焦値の算出も可能となる。 なお、上記各変形例における重み付け合焦値の演算は、合焦演算回路１６、または、ＣＰＵ１０にて行われる。
【００７０】
次に、合焦値の算出の第４の変形例として、輝度が所定値未満の場合は中央重点の重み付けを行う変形例について説明する。
この変形例においては、通常、中央重点で重み付けを行いたいのだが、蛍光灯等の直接の反射光が入ってしまって、画像として高輝度の部分が存在している場合、つまり、白飛び部分がある場合は、そこの部分のＡＦ情報は、信頼度が低いものなので、中央重点をやめて高輝度部の信頼度を低くする合焦値の算出に切り換える合焦値演算を行う例である。この重み付けを切り換え可能な合焦値算出処理について、図１５を用いて説明する。
【００７１】
ステップＳ９００で分割画面の各ユニットエリアの添字ｉを０にリセットする。ステップＳ９０１でミラー回動位置Ｍ１に対応した分割画面の部分画像であるユニットエリアの輝度データＫａｉをひとつ入力する。ステップＳ９０２で該輝度データＫａｉと高輝度判定のスレッシュ値βとを比較する。
【００７２】
輝度データＫａｉがスレッシュ値β以下と判定された場合は、高輝度でない判別され、続いて、部分画像は全部で１８個あるのでその全てを調べるためにステップＳ９０１に戻って、２番目、３番目と順次ユニットエリアのデータを入力していき、それを１つずつステップＳ９０２で判定していく処理を繰り返す。
【００７３】
上記ステップＳ９００からステップＳ９０３までは、ミラー回動位置Ｍ１の分割画像上のユニットエリアの輝度データＫａｉについて行っている。同じくステップＳ９０５からステップＳ９０９までの処理は、ミラー回動位置Ｍ２における分割画面の画像について行い、該分割画面の画像のユニットエリア毎の輝度データＫｂｉの１つ１つをしきい値βより大きいかどうかの比較を行う処理である。また、ステップＳ９１０からステップＳ９１４までが、ミラー回動位置Ｍ３における分割画面のユニットエリアの輝度データＫｃｉがしきい値βより大きいかどうかの判定を行う処理であって、更に、ステップＳ９１５からステップＳ９１９までが、ミラー回動位置Ｍ４でのユニットエリアの輝度データＫｄｉとしきい値βを比較する処理になっている。
【００７４】
もし、輝度データＫａｉ、Ｋｂｉ、Ｋｃｉ、Ｋｄｉが全てしきい値βより小さかった場合は、全分割画面の画像に高輝度部が無いということでステップＳ９２０に進み、中央重点の合焦値算出を行う。
また、上記ユニットエリアの輝度データの一つでもしきい値βより大きい値があった場合は、その撮影画像に高輝度部が存在すると判定されたことになるので、ステップＳ９２１にジャンプして、輝度分布を用いた場合の合焦値の算出を行う。
【００７５】
本変形例の処理では、上記の処理を行うことにより、中央重点を行うべきか、輝度分布を用いた合焦値の算出を行うべきかの判別ができ、より適切な精度の高い合焦値演算が可能となる。なお、上記判別は、ＣＰＵ１０に内蔵される合焦モード選択手段により行われ、中央重点モード実行手段、または、輝度分布対応モード実行手段によりいずれかの選択されたモードにより合焦値算出がなされる。
【００７６】
次に、本発明の第２実施例の電子的撮像装置であるＯＡカメラについて説明する。
図１７のブロック構成図に示すように、本実施例のＯＡカメラは、回動可能なミラーに代わって、３つのハーフミラー２５、２６、２７を配設し、更に、全体画像よりも低い精細度の個々の部分画像を得るための複数の撮像素子である第１、２、３、４ＣＣＤ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが配設される。そして、ＣＰＵ１０Ａに内蔵される電気的走査手段により上記各ＣＣＤの出力を順次切り換えて実効的に撮像視野を切り換えて走査し、図１８の（Ａ）に示すような全体画面Ｇ３ を４分割した部分画像を取り込み、該部分画像を貼り合わせて１つの全体画像の画面を得るカメラである。
【００７７】
本カメラの構成の詳細について説明すると、本カメラにおいて、絞り１、撮影レンズ２を通った入射光は、第１ハーフミラー２５で２分割され、更に、それぞれが第２ハーフミラー２６、第３ハーフミラー２７で２分割される。そして、図１８の（Ａ）に示すように、全体画面Ｇ３ が４分割され、分割領域Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３、Ｒ３４の部分画像がそれぞれ対応する第１、２、３、４ＣＣＤ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに入る。それらの撮像信号は、撮像処理回路４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにより、映像信号に変換された後、メモリ２３に全画面のデータが記憶される。
【００７８】
メモリ２３の画像信号はＢＰＦ５、ＬＰＦ６に出力され、各分割画面に対する合焦値が求められる。一方、上記画像信号は、貼り合わせ回路１３′に出力され、貼り合わせ処理されて、１つの全体画像として記録される。上記以外の処理回路は前記図５の第１実施例のカメラの回路構成と同一である。
但し、第１〜第４ＣＣＤ３ａ〜３ｄには、同時に画像を取り込むことが出来るため、上記画像貼り合わせ回路１３′では、手ブレによるズレの補正は行う必要はなく、各ＣＣＤの取り付け誤差の補正のみを行っている。
【００７９】
図１９は、ミラースキャンを行わない本実施例のカメラにおけるハーフミラー方式で４つの画像を取り込む場合の撮影シーケンスである。
上記撮影シーケンス処理は、ステップＳ１２００で撮影が開始され、ステップＳ１２００で第２ＣＣＤ３ｂの分割画面の輝度データを取り込む。この分割画面は前記第１実施例における回動位置Ｍ２と同様にこの状態では全体画面のほぼ中央部分の画面であるから、この場合では、領域Ｒ３２の輝度データを取り込む。
【００８０】
ステップＳ１２０１で第２ＣＣＤ３ｂの撮像情報をもとにＡＥの固定を行う。更に、ステップＳ１２０２でＡＦ処理を行い、そのＡＦ処理により合焦された状態で、ステップＳ１２０３において撮影画面の記録が行われ、撮影ルーチンを終了する。
【００８１】
上記ステップＳ１２０２のハーフ・ミラー方式のＡＦ処理について、図２０のフローチャートにより詳しく説明する。
本変形例において、ＡＦ処理を行う場合に図２０のルーチンに入り、まず、ステップＳ９９９で第１ＣＣＤ３ａ〜第４ＣＣＤ３ｄの全画像をメモリ２３に取り込む。ステップＳ１０００で第１ＣＣＤ３ａの画像を読み出す。ステップＳ１００１でエリア形態の認識を行い、そのエリアの形態に基づいてステップＳ１００２でコントラストデータを取り込む。そのデータをコントラストデータＤ１とする。
同じ処理をステップＳ１０００からステップＳ１０１１まで第２ＣＣＤ３ｂ、第３ＣＣＤ３ｃ、第４ＣＣＤ３ｄについて行い、コントラストデータＤ２、コントラストデータＤ３、コントラストデータＤ４を読み出す。
【００８２】
ステップＳ１０１２で４つのコントラストデータを基に合焦値の算出を行う。
【００８３】
この合焦値の算出は、前に述べている第１実施例のカメラのミラースキャン方式の場合と同じように行うことができる。
ステップＳ１０１３で山登りＡＦ処理を行い、ステップＳ１０１４で合焦処理が完了したと判定されるまで同じことを繰り返す。
【００８４】
上記説明した本実施例のカメラでは、分割画面の画像を取り込むのにミラーを回動させる必要がなく、複数のＣＣＤより上記分割画面の画像情報を取り込むことができる。従って、回動ミラーの機械的な微調整が不要となり、ミラーを変位させるときに生じるパララックス等も生じない。また、一回の撮影で全画面の画像が撮影できることから、個々の分割画面の画像の撮影時間のずれが生じない。
【００８５】
なお、上記実施例のカメラにおいては、撮影画面の分割領域が図１８の（Ａ）に示すように左右方向に分割した例であるが、この分割の方法の他の例として、図１８の（Ｂ）に示すように、ハーフミラーとＣＣＤの配置によって、上下方向と左右方向に分割するものも提案することができる。
【００８６】
次に、前記第１、２実施例のカメラのＡＦ処理の変形例について説明する。 前記第１、第２実施例のカメラでは、全てＡＦ処理中、必ずミラースキャンもしくは、画像を４枚分全て取り込みながら、ＡＦ動作を行うものであった。
【００８７】
このＡＦ処理中、例えば、ミラースキャン方式だとミラーを動かしているので消費電力が多くなる。また、ミラーを４回分のデータを取り込んでからＡＦ動作を１回行うということで、スピードが遅くなる。同じようにハーフミラー方式でも４つのＣＣＤを全て駆動させていると消費電力が多くなる。本変形例のＡＦ処理では前記ミラースキャンの方式の場合は、ＡＦ処理中、ミラースキャンを停止し、１箇所に固定する。また、前記ハーフミラー方式では複数の撮像素子の内の１つからのみデータを取り込むようにしてＡＦ処理を行うことにより上述の不具合をなくすことができる。
【００８８】
図２１は、本変形例のＡＦ処理のフローチャートである。
ステップＳ３００でミラー２４を回動位置Ｍ１に駆動させる。ステップＳ３０１でエリアの形態を認識する。ステップＳ３０２でコントラストデータを取り込み、それをコントラストデータＤ１とする。
ステップＳ３０３では、コントラストデータＤ１を用いて１回取り込んだ部分画像について、回動位置Ｍ１だけで合焦値を算出する。
【００８９】
ステップＳ３０４からステップＳ３１５まで同じように回動位置Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４においても部分画像においての合焦値Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４の算出を行う。
ステップＳ３１６では求めた４つの合焦値の比較を行い、合焦値が最大のミラー回動位置を検出し、その位置を合焦回動位置ＭＮ 情報として格納する。ステップＳ３１７でミラー２４を最大値を示す上記回動位置ＭＮ に駆動させる。
【００９０】
ステップＳ３１８ではその場所でミラーをその回動位置に固定したままコントラストデータを取り込み、そのコントラストデータをそのまま合焦値にする。その合焦値を基に山登りＡＦを行い、ステップＳ３２０でＡＦ処理が完了したと判定されるまで同じ処理を繰り返す。
【００９１】
以上説明したＡＦ処理によると、ミラー２４を１画面の画像の合焦値算出毎に駆動させなくて済むのでＡＦの速度が早くなり、消費電力も小さくなる。
なお、上記図２１は、ミラースキャン方式の場合を説明したが、ミラーを駆動させる処理をＣＣＤの情報を取り込むという処理に置き換えれば、ハーフミラー方式にも対応できる。
【００９２】
次に、本発明の第３実施例の電子的撮像装置のカメラについて説明する。
本実施例のカメラは、撮影画像情報の取り込みは回動可能なミラー２４を用いるカメラであるが、その撮影画像情報の記録時のミラー回動変位域に対してＡＦ処理時のミラー回動変位域が小さい範囲に制限されることを特徴とするカメラである。
【００９３】
図２２は、本実施例のカメラにおける記録時の撮影画面の被写体領域と光学要素のミラー２４の回動変位状態を示した図であり、ミラー角度は、Ｍ１からＭ４の回動位置にミラーを動かして取り込まれる。
図２３は、本実施例のカメラのＡＦ動作時のミラー２４の中間回動位置Ｍ５、Ｍ６、Ｍ７の回動変位状態を示した図である。
【００９４】
上記図２３に示すように、ＡＦ処理時におけるＡＦエリアの規定に際して、ミラー２４の回動角度によってエリアの形状を変えなくても上下左右の背景カットが実現できる。この例では、３か所のミラースキャンでＡＦの情報を取り込めるので、前記第１実施例のカメラのように４か所のミラースキャンでＡＦ情報を取り込むのに比較して、ＡＦ処理が高速化できるになるという効果もある。
【００９５】
なお、上記図２３ではミラー回動位置Ｍ５、Ｍ６、Ｍ７の３か所でＡＦ情報を取るという図になっているが、例えば、図２２の回動位置Ｍ２、Ｍ３の２か所でミラー２４を停止させてＡＦ情報を取るということも可能である。この場合はＡＦエリアは更に小さくなるが、より高速化が可能となる。
【００９６】
図２４は、本実施例のカメラにおけるＡＦ処理のフローチャートである。
まず、ステップＳ６００でミラーの回動位置Ｍ５に駆動する。ステップＳ６０１で上記回動位置でのコントラストデータを取り込み、その値をコントラストデータＤ５とする。
【００９７】
ステップＳ６０２でミラー２４を回動位置Ｍ６に駆動して同様にコントラストデータＤ６を取り込む。更に、ステップＳ６０４、ステップＳ６０５でコントラストデータＤ７を取り込む。そして、ステップＳ６０６で上記コントラストデータＤ５からＤ７により、合焦値の算出を行う。ステップＳ６０７で山登りＡＦを行う。ステップＳ６０８でＡＦの完了を確認を行い、完了するまで上記ＡＦ処理を繰り返す。
【００９８】
【発明の効果】
上述のように本発明の請求項１に記載の電子的撮像装置は、従来の撮像装置では背景にコントラストの強い被写体が存在した場合や、主要被写体が背景に比べてコントラストが低い場合にオートフォーカスが背景に引かれて主要被写体に合焦しなかったが、その点を解決するものであって、背景の影響を受けることなく、主要被写体に合焦させることができる。
【００９９】
本発明の請求項２に記載の電子的撮像装置によると、全体画像の取り込み分の撮像素子が必要なくなり、部分画像を取り込む分の撮像素子を配設するだけでよい。
【０１００】
本発明の請求項３に記載の電子的撮像装置によると、機械的な微調整が不要となる。また、光学要素を変位させるときに生じるパララックス等が生じない。また、１回の撮影で全体画像を取り込めるので、個々の部分画像間の時間差が生じない。
【０１０１】
本発明の請求項４、５に記載の電子的撮像装置は、従来の部分画像を組み合わせて全体画像を得るカメラにおいては、背景を除外した合焦エリアが規定されなかったが、その点を解決し、請求項４のものでは、部分視野毎に合焦エリアを規定することにより、全体として背景を除外した合焦エリアを適用できる。
請求項５のものは、全体として背景を除外した合焦エリアが実現し、部分視野毎には同一の合焦エリアとすることができる。
【０１０２】
本発明の請求項６に記載の電子的撮像装置によると、被写体によって縦横比が異なり、除外すべき背景の部分が異なるような場合にも確実に背景を除外した合焦エリアを規定することができる。
【０１０３】
本発明の請求項７に記載の電子的撮像装置によると、被写体の形態毎に異なる有効部分視野規定を瞬時に切り換えることが可能となる。
【０１０４】
本発明の請求項８に記載の電子的撮像装置によると、各部分画像のみの合焦情報だけでは合焦度が低くなる場合、また、部分画像にコントラストがない場合であっても、背景部分を除外した全体画像の合焦情報を得ることができる。
【０１０５】
本発明の請求項９、１０、１１、１２に記載の電子的撮像装置は、従来の撮像装置では、部分画像と組み合わせて１つの全体画像とすることから広い範囲の画像を取り込むことができるが、そのため、合焦処理に有効な画像情報や合焦処理に悪影響を与える画像情報等が１つの全体画像に同様に混在する可能性が高くなっていたが、その点を解決し、請求項９のものでは、重み付け加算により有効な合焦情報を取り込み、良好な合焦処理を実現できる。
また、請求項１０のものでは、主要被写体は、殆どの場合、中央にあるので主要被写体に合焦した画像を得ることができる。
また、請求項１１のものは、輝度のむらの影響を受けることなく、良好な合焦処理を実現できる。
また、請求項１２のものでは、全体画像を一時的に記録しておくためのメモリが不要になる。
【０１０６】
本発明の請求項１３に記載の電子的撮像装置は、従来の撮像装置では、露出条件が揃っていないと別の領域間での輝度の比較ができず、また、露出条件の違いを加味した比較処理をしなければならなかったが、その点を解決し、複雑な処理を追加することなく別の領域間の輝度の比較ができる。
【０１０７】
本発明の請求項１４に記載の電子的撮像装置によると、従来の撮像装置では、部分画像と組み合わせて１つの全体画像とすることから広い範囲の画像を取り込むことができ、合焦処理に有効な画像情報や合焦処理に悪影響を与える画像情報等が１つの全体画像に同様に混在する可能性が高かったが、その点を解決し、被写体の輝度レベルに応じて適切な重み付けが実現でき、良好な合焦情報を取り込むことができる。
【０１１４】
本発明の請求項１５に記載の電子的撮像装置によると、従来の撮像装置では背景にコントラストの強い被写体が存在した場合や、主要被写体が背景に比べてコントラストが低い場合にオートフォーカスが背景に引かれて主要被写体に合焦させることが困難であり、また、従来の部分画像を組み合わせて全体画像を得るカメラにおいては、背景を除外した合焦エリアが規定されなかったが、それらの点を解決し、新たな処理等を追加することなく、ミラー停止位置を変えるだけで簡易的な背景の状況が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の電子的撮像装置に適用される撮影画面の分割画面、および、そのＡＦエリアの一例を示す図。
【図２】上記図１の撮影画面に対するＡＦエリアの形態のタイプを示し、（Ａ）は、撮影画面左端部の領域のＡＦエリア形態を示し、（Ｂ）は、中央部の領域のＡＦエリア形態を示し、（Ｃ）は、右端部の領域のＡＦエリア形態を示す。
【図３】上記図１の実施例の電子的撮像装置における撮影画面の分割画面、および、そのＡＦエリアの他の例を示す図。
【図４】上記図１の実施例の電子的撮像装置における撮影画面の分割画面、および、そのＡＦエリアの更に他の例を示す図。
【図５】本発明の第１実施例の電子的撮像装置であるＯＡカメラのブロック構成図。
【図６】上記図５のＯＡカメラにおける撮影シーケンスのフローチャート。
【図７】上記図６の撮影シーケンスにおいて、呼び出されるサブルーチンのＡＦ処理のフローチャート。
【図８】上記図６の撮影シーケンスにおいて、呼び出されるサブルーチンの別のＡＦ処理のフローチャート。
【図９】上記図７、８のＡＦ処理におけるＡＦエリアのユニットエリア分割状態を示す図。
【図１０】図５のＯＡカメラによる撮影時にてＡＦエリアに高輝度領域が存在する撮影画面を示す図。
【図１１】図５のＯＡカメラにおけるＡＦ処理のフローチャート。
【図１２】図１１のＡＦ処理において適用される合焦値算出処理のフローチャート。
【図１３】上記図１２の合焦値算出処理のうち、１つの領域における合焦値算出処理の詳細を示すフローチャート。
【図１４】上記図５のＯＡカメラのＡＦ処理に対する変形例のフローチャート。
【図１５】上記図１４のＡＦ処理における合焦値算出処理のフローチャート。
【図１６】上記図５のＯＡカメラの変形例を示すブロック構成図。
【図１７】本発明の第２実施例の電子的撮像装置であるＯＡカメラのブロック構成図。
【図１８】上記図１７のＯＡカメラにおける撮影画面の分割画面と対応するＣＣＤとの関係を示す図であって、（Ａ）は、左右方向に４分割した場合の撮影画面を示し、（Ｂ）は、その分割方法の変形例であって上下、左右にそれぞれ分割し、全体を１／４に分割した場合の撮影画面を示す。
【図１９】上記図１７のＯＡカメラにおける撮影シーケンスのフローチャート。
【図２０】上記図１９の撮影シーケンスで呼び出されるサブルーチンのＡＦ処理のフローチャート。
【図２１】図図１７のＯＡカメラのＡＦ処理に対する変形例のＡＦ処理のフローチャート。
【図２２】本発明の第３実施例の電子的撮像装置であるＯＡカメラにおける撮影画像情報の取り込み時のミラー回動状態を示す作用図。
【図２３】上記図２２のＯＡカメラにおける撮影画像の合焦情報取り込み時のミラー回動状態を示す作用図。
【図２４】上記図２２のＯＡカメラにおけるＡＦ処理のフローチャート。
【符号の説明】
３…………ＣＣＤ（撮像素子）
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ…………第１、２、３、４ＣＣＤ（複数の撮像素子）
１０……………ＣＰＵ（認識手段、有効部分規定手段、重み付け手段、輝度分布検出手段、中央重点モード実行手段、輝度分布対応モード実行手段、動作モード選択手段）
１０Ａ………ＣＰＵ（電気的走査手段）
１２……………ＲＯＭ（記憶手段）
１６ ………合焦演算回路（加算手段、重み付け手段）
２２……………ミラーモータ（光学要素駆動手段）
２４……………ミラー（光学要素）
Ｇ０ 、Ｇ１ 、Ｇ２ 、Ｇ３ …………全体画面（１つの全体画像の画面）Ｒ０１、Ｒ０２、Ｒ０３、Ｒ０４、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４…………分割画面領域（部分画像の画面）
Ａ０１、Ａ０２、Ａ０３、Ａ０４、Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４、Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ２４、………………ＡＦエリア（有効部分視野に対応する部分画像の領域）

Claims (15)

1. 撮像手段の撮像視野を切換えて走査し該走査に係る複数の撮像視野にそれぞれ対応する上記撮像手段の出力に依拠した各個の部分画像を表す情報を組み合わせて一つの全体画像を表す情報を得るようになされた電子的撮像装置であって、
   上記全体画像の対応する視野から所定の不要視野を除外した限定視野の各該当部分たる有効部分視野に夫々対応する上記各個の部分画像を表す情報に基づいて合焦度合いに係る情報を得る手段を備えたことを特徴とする電子的撮像装置。
2. 上記一つの全体画像の個々の部分画像を得るための当該撮像素子への入射光路に介挿された光学要素を変位させることにより上記撮像視野を切換えて走査を行うようになされた光学要素駆動手段を備えた請求項１記載の電子的撮像装置。
3. 上記一つの全体画像の個々の部分画像を得るための複数の撮像素子から出力を取り出すにつき該当素子を所定順序で切り換え選択して、乃至は同時に、出力を取り出すことにより実効的に上記撮像視野を切り換えて走査を行うようになされた電気的走査手段を備えた請求項１記載の電子的撮像装置。
4. 上記走査に係る複数の撮像視野にそれぞれ対応して上記有効部分視野がそれぞれ規定されてなる請求項２、または、３記載の電子的撮像装置。
5. 上記走査に係る複数の撮像視野にそれぞれ対応して上記有効部分
   視野が等しい形態のものとして規定されてなる請求項２、または、３記載の電子的撮像装置。
6. 被写体の形態を認識する認識手段と、
   上記認識手段による認識に基づいて上記有効部分視野を規定する有効部分視野規定手段と、
   を備えてなる請求項４、または、５記載の電子的撮像装置。
7. 上記有効部分視野を規定する情報が格納された記憶手段を備えてなる請求項４、または、５記載の電子的撮像装置。
8. 上記各個の部分画像を表す情報に基づいて合焦度合いに係る情報を得るにつき、当該部分画像を表す情報に基づいて得られる合焦情報を加算して用いるための加算手段を備えたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、または、７記載の電子的撮像装置。
9. 上記加算手段は、被写体の状態に応じて適応的に重み付け加算するための重み付け手段を含んで構成されてなる請求項８記載の電子的撮像装置。
10. 上記重み付け手段は、当該全体画像の対応する視野内での比較的中心側で重み付けを重くするものである請求項９記載の電子的撮像装置。
11. 上記重み付け手段は、当該全体画像に対応する視野内での輝度分布を検出する輝度分布検出手段の検出結果に対応した重み付けをするものである請求項９記載の電子的撮像装置。
12. 上記輝度分布検出手段は、上記各個の部分画像に対応する領域毎に輝度を検出する処理を行う手段を含んでなる請求項１１記載の電子的撮像装置。
13. 上記領域毎に輝度を検出するに際しては、それぞれの検出に係る露出条件を一定にして行うようにされた請求項１２記載の電子的撮像装置。
14. 上記各個の部分画像を表す情報に基づいて合焦度合いに係る情報を得るにつき当該部分画像を表す情報に基づいて得られる合焦情報を加算して用いるための加算手段と、
    上記加算するにつき当該全体画像の対応する視野内での比較的中心側で重み付けを重くするような重み付けを行って加算する中央重点モードでの動作を実行するための中央重点モード実行手段と、
    上記加算するにつき当該全体画像の対応する視野内での輝度分布に対応した重み付けを行って加算する輝度分布対応モードでの動作を実行するための輝度分布対応モード実行手段と、
    当該全体画像の対応する視野内での輝度レベルが所定値未満であるときには上記中央重点モード実行手段に中央重点モードでの動作を実行せしめ、同輝度レベルが上記所定値以上であるときには、上記輝度分布対応モード実行手段に輝度分布対応モードでの動作を実行せしめるための動作モード選択手段と、
    を備えた請求項８記載の電子的撮像装置。
15. 撮像手段の撮像視野を切換えて走査し、該走査に係る複数の撮像視野に夫々対応する上記撮像手段の出力に依拠した各個の部分画像を表す情報を組み合わせて一つの全体画像を表す情報を得るようになされた電子的撮像装置であって、
    上記一つの全体画像の個々の部分画像を得るための当該撮像素子への入射光路に介挿された光学要素を変位させることにより上記撮像視野を切り換えて走査を行うようになされた光学要素駆動手段と、
    上記全体画像の対応する視野から所定の不要視野を除外した限定視野たる有効部分視野に対応する上記部分画像を表す情報に基づいて合焦度合いに係る情報を得るために、上記光学要素駆動手段による光学要素の変位域を上記一つの全体画像を表す情報を得るときよりも小さい範囲に制限する手段と、
    を備えたことを特徴とする電子的撮像装置。

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