JP3675412B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影前に複数の画素で構成される画像を入力して、撮影レンズの合焦制御を行う撮像装置において、被写界深度に基づいた表示を行う技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタルカメラなどの撮像装置では、撮影前にオートフォーカスが行われ、その際にフォーカスフレームなどが表示されることによって、大凡合焦している被写体を把握することができる。しかし、合焦している被写体の前後のピント範囲（被写界深度）が分からないため、合焦している被写体の周囲の被写体が被写界深度深度の範囲内に入っているのか否か、背景がぼけているのか否か等を把握することができなかった。このような問題点に対して、例えば、特開平９−６１９２３号公報では、ファインダ画面に合焦している位置を示すフォーカスフレームを表示し、ファインダ画面内に撮影する視野とは別に液晶表示板を設け、合焦している位置までの距離と、被写界深度の前側および後側までの距離とを示すカメラが示されており、また、特開平８−２２０４２０号公報では、ファインダ視野内全域に透明度可変板を設け、その透明度可変板を複数の単位視野領域に分割し、それぞれの単位視野領域に対応する測距情報に基づいて、被写界深度内外において透明度可変板の単位視野領域の透明度を相違させるカメラが示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のカメラのうち前者のカメラは、被写界深度の範囲を距離情報としてしか表示しないため、撮影する視野を見ながら、撮影者が視野内にある人物や物体等までの距離を目測して、被写界深度の範囲内にある人物や物体等を予測しなければならず、また、後者のカメラは、予め分割された固定の領域について被写界深度の範囲内にあるのか否かを表示するものであり、種々の被写体に合わせた表示をするものでないため、実際に被写界深度の範囲内にある被写体を明瞭に把握することができないといった問題点があった。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、被写界深度の範囲内に含まれる被写体をより分かり易く表示可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、撮影前に複数の画素で構成される画像を入力して、撮影レンズの合焦制御を行うとともに、被写界深度に基づいた表示を行う撮像装置において、(a)前記画像に設定された複数の評価領域についてそれぞれ前記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を算出する評価値算出手段と、(b)前記評価値に基づいて前記撮影レンズの合焦位置を求め、前記合焦位置への前記撮影レンズの駆動を制御する制御手段と、(c)前記評価値に基づいて、前記複数の評価領域のうち、当該評価領域内の被写体までの被写体距離が前記被写界深度の範囲内である評価領域を被写界深度内領域として選出する選出手段と、(d)前記画像中の被写体の特徴に基づいて、前記画像を複数の分割領域に分割する分割手段と、(e)前記複数の分割領域のうち、前記被写界深度内領域の半分以上の領域と重複する領域を含む分割領域を合焦領域として決定する決定手段と、(f)撮影前に入力された画像のうち前記合焦領域と、その他の領域とを区別可能な態様で表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載された撮像装置であって、前記表示手段が、撮影前に入力された前記画像の全領域が前記合焦領域である場合に、その旨を表示することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載された撮像装置であって、ユーザーの操作に基づいて前記被写界深度を指定する値を変更する変更手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
＜撮像装置の要部構成＞
図１は本発明の一実施形態である撮像装置１を示す斜視図である。また、図２は撮像装置１の背面図である。
【００１２】
図１に示すように、撮像装置１の前面側には、撮影レンズ１１とファインダ窓２とが設けられている。撮影レンズ１１の内側には撮影レンズ１１を介して入射する被写体像を光電変換して画像信号（画素ごとの画素データの配列からなる信号）を生成するための画像生成手段としてＣＣＤ撮像素子３０が設けられている。
【００１３】
撮影レンズ１１には光軸方向に沿って駆動可能なレンズ系が含まれており、当該レンズ系を光軸方向に駆動することにより、ＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像の合焦状態を実現することができるように構成されている。
【００１４】
また、撮像装置１の上面側には、レリーズボタン８と、カメラ状態表示部１３と、撮影条件設定ボタン１４とが配置されている。レリーズボタン８は被写体の撮影を行うときにユーザーが押下操作を行って撮像装置１に撮影指示を与えるボタンである。ここでは、レリーズボタン８を半押し状態（Ｓ１）とすることによって後述するオートフォーカス動作が実施され、全押し状態（Ｓ２）とすることによって後述する本撮影が実施される。カメラ状態表示部１３は例えばセグメント表示タイプの液晶モニタによって構成され、撮像装置１における現在の設定内容等をユーザーに示すために設けられている。また、撮影条件設定ボタン１４は、シャッタースピードや絞りなどの露光条件の設定や、ホワイトバランス（ＷＢ）、露出補正などの条件設定の変更を行うためのボタンである。
【００１５】
また、撮像装置１の側面部には、ユーザーによるレリーズボタン８の押下操作に伴う本撮影動作で得られる画像データを記憶するためのメモリカードなどの記憶メディア９を着装する着装部１５が形成されており、交換可能な記憶メディア９を着装することができる。さらに、着装部１５から記憶メディア９を取り出す際に押下するカード取り出しボタン７が配置されており、着装部１５から記憶メディア９を取り出すことができる。
【００１６】
また、撮像装置１の側面部には、ユーザーの操作に基づいて被写界深度を指定する値を変更するための被写界深度変更ダイヤル１０が配置されている。被写界深度変更ダイヤル１０は、図２に示すＡ，Ｂの方向に回動させることによって、後述する表示部１６にライブビュー画像とともに表示させる被写界深度に基づく表示を変更させることができる。背面ＬＣＤ１６に表示する被写界深度に基づく表示に関しては後程詳述する。
【００１７】
また、図２に示すように、撮像装置１の背面図には、ライブビュー画像や撮影画像等を表示するためのＬＣＤからなる表示部１６と、撮像装置１の各種撮影モード（ポートレートモード、風景モード、マクロ撮影モードなど）および各種撮影条件（ＩＳＯ感度、解像度など）を変更するための操作ボタン１７と、ファインダ窓２とが設けられている。さらに、表示部１６にライブビュー画像とともに被写界深度に基づく表示を行うための被写界深度情報表示ボタン２０と、被写界深度に基づく表示を変更することができる状態とする被写界深度変更設定ボタン２５と、被写界深度に基づく表示の表示方法を切り換えるための表示切換ボタン２７とが設けられている。被写界深度情報表示ボタン２０、被写界深度変更設定ボタン２５、表示切換ボタン２７と、撮像装置１の動作との関係についてはさらに後述する。
【００１８】
＜撮像装置１の機能ブロック＞
図３は撮像装置１の内部構成を示すブロック図である。図３に示すように、撮像装置１は、画像信号を処理するための撮影機能部３、オートフォーカスや被写界深度に基づく表示を実現するための合焦機能部２００およびレンズ駆動部１１０、ライブビュー画像や撮影結果を表示するための表示部１６、撮像装置１に設けられた各部を統括的に制御するカメラ制御部１００とを備えて構成される。
【００１９】
撮影レンズ１１を介してＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像は、ＣＣＤ撮像素子３０において複数の画素を有する電気的な画像、すなわち画像信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器４０へと導かれる。
【００２０】
Ａ／Ｄ変換器４０はＣＣＤ撮像素子３０から出力される画像信号を例えば１画素あたり１０ビットのデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器４０から出力される画像信号は、ＷＢ調整部５０へと導かれる。
【００２１】
ＷＢ調整部５０はＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データのレベル変換を行なうものである。このＷＢ調整部５０は、カメラ制御部１００で記憶されるレベル変換テーブルを用いてＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データのレベルを変換する。ＷＢ調整部５０から出力される画像信号は画素補間部６０へと導かれる。また、ここでは、レリーズボタン８が押下されてＳ１状態となると、オートフォーカス動作などを行うべくＷＢ調整部５０から合焦機能部２００の画像メモリ２０１へと画像信号が導かれる。
【００２２】
まず、撮影機能部３内のデータ処理であるＷＢ調整部５０から画素補間部６０へ画像信号が導かれた場合について説明する。
【００２３】
画素補間部６０は各画素に対して欠落した色の情報を周辺の画素の値を基に推測することによって補間処理を行うものである。画素補間部６０から出力される画像信号は、γ補正部７０へと導かれる。
【００２４】
γ補正部７０は画素データの階調を補正するものである。このγ補正部７０は、画像を表示部１６などで観察することを想定して、表示部１６などの種類に合わせて階調補正を行う。γ補正部７０から出力される画像信号は、エッジ強調部８０へと導かれる。また、ここでは、レリーズボタン８が押下されてＳ１状態とされたときに被写界深度に基づく表示を表示部１６へ表示するように指示されている場合、被写界深度に基づく表示を表示部１６へ表示すべくγ補正部７０から合焦機能部２００の領域分割部２３０へと画像信号が導かれる。
【００２５】
エッジ強調部８０はレンズ系やＣＣＤ撮像素子３０、画像処理などの影響によってボケたエッジを強調するものである。エッジ強調部８０でエッジを強調されて出力される画像信号は彩度処理部９０および表示部１６へと導かれる。なお、ここでは、レリーズボタン８が押下されてＳ２状態となると、本撮影を行うべくエッジ強調部８０から彩度処理部９０へと画像信号が導かれる。
【００２６】
彩度処理部９０はエッジ強調部８０から入力されるＲ，Ｇ，Ｂの画像信号に対して、例えばＹＣｒＣｂ系に色空間を変換し、色再現性を向上させる色補正を行うものである。彩度処理部９０で色補正されて出力される画像信号は記憶画像作成部９５へと導かれる。
【００２７】
記憶画像作成部９５は本撮影によって得られる画像信号に対して所定の圧縮方法による画像圧縮処理を施すように構成されており、画像圧縮の施された画像信号が記憶画像作成部９５から出力され、記憶メディア９に記憶される。
【００２８】
このように、撮影レンズ１１を介してＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像に基づいて取得された画像信号は、撮影機能部３中のＣＣＤ撮像素子３０〜記憶画像作成部９５において種々の信号処理を施されて記憶メディア９に記憶される。
【００２９】
次に、合焦機能部２００について説明する。
【００３０】
合焦機能部２００は、画像メモリ２０１、評価値算出部２０５、距離算出部２１０、領域選出部２２０、領域分割部２３０、合焦領域決定部２４０から構成されている。
【００３１】
画像メモリ２０１は、コントラスト方式のオートフォーカス制御を行うために画像信号を一時的に記憶するためのものである。この画像メモリ２０１には、レンズ駆動部１１０が撮影レンズ１１のレンズ位置を段階的に駆動させ、カメラ制御部１００の制御によって撮影レンズ１１の各レンズ位置で撮影された画像信号が格納される。
【００３２】
評価値算出部２０５は画像メモリ２０１から画像信号を取り込み、画像の複数の評価領域についてコントラストを評価するものである。つまり、評価値算出部２０５では、コントラスト方式のオートフォーカス動作において実施されているものと同様に、評価領域内の各隣接画素間に関するコントラスト値の総和として評価値を求める。
【００３３】
図４は、画像メモリ２０１に取り込まれた画像Ｇ１に対して設定された複数の評価領域Ｅの一例を示す模式図である。図４に示すように、評価領域Ｅは点線枠で囲まれた長方形の領域であり、それぞれの評価領域Ｅの間には多少の間隔があるものの画像Ｇ１の全領域をカバーするように縦に５個、横に４個で合計２０個の同じ大きさの評価領域Ｅが設けられている。そして、図４に示すように評価領域Ｅは撮影前に予め画像に対する位置が設定され、それぞれの評価領域Ｅには画像に対する位置に対応する番号が付されており、それぞれの評価領域Ｅの位置と、対応する番号はカメラ制御部１００において管理されている。したがって、ここでは、評価値算出部２０５は画像メモリ２０１から取り込まれた画像信号より、２０個の評価領域Ｅにおいて撮影レンズ１１の各レンズ位置におけるコントラストを評価値として算出する。
【００３４】
そして、カメラ制御部１００は評価値算出部２０５がすべての評価領域Ｅについて算出した評価値に基づいて、最も近景の被写体に対して撮影レンズ１１を合焦状態とするレンズ位置を撮影レンズ１１の合焦位置として求め、カメラ制御部１００の制御の下で、求めた合焦位置へ撮影レンズ１１を駆動させることによって、オートフォーカス動作が完了する。具体的には、評価値算出部２０５は、図５に示すような画像Ｇ１を画像メモリ２０１から取り込んで、図６に示すように、画像Ｇ１に対して設定されたすべての評価領域Ｅについて撮影レンズ１１の各レンズ位置におけるコントラストを評価値として算出し、最も近景の被写体のある近景領域ＦＥの評価値に基づいて、撮影レンズ１１の合焦位置を求め、合焦位置へ撮影レンズ１１を駆動させる。
【００３５】
距離算出部２１０は評価値算出部２０５がすべての評価領域Ｅについて算出した評価値に基づいて、それぞれの評価領域Ｅに含まれる被写体までの距離（被写体距離）をそれぞれ算出するものである。ここでは、それぞれの評価領域Ｅにおけるコントラストが最も高くなるレンズ位置に基づいて被写体距離を算出する。
【００３６】
領域選出部２２０は距離算出部２１０において算出されたすべての評価領域Ｅについての被写体距離のうち被写界深度の範囲内に被写体距離が入る評価領域を被写界深度内領域として選出する。つまり、ここでは、評価値に基づいた被写体距離に基づいて、複数の評価領域のうち、評価領域内の被写体までの被写体距離が被写界深度の範囲内である評価領域を被写界深度内領域として選出する。
【００３７】
ここで、ＣＣＤ撮像素子３０の画素間のピッチ（間隔）をｄ、許容錯乱円径をδとすると、δ＝ｋｄと表される。一般的には、ｋは装置固有の定数であり、例えばｋ＝２と設定されるが、本実施形態に係る撮像装置１においては、被写界深度変更ダイヤル１０のユーザーによる操作に基づいてｋの値を変更することによって許容錯乱円径δを変更することができる。許容錯乱円径δを変更可能とする意義については後述する。さらに、合焦している被写体（主被写体）までの距離をａ、撮影レンズ１１の焦点距離をｆ、撮影レンズ１１のＦナンバー（絞り値）をＦとすると、被写界深度内に入る位置は、撮影レンズ１１からの距離が、ｔ１（下記数１）からｔ２（下記数２）までの間となる。
【００３８】
【数１】
【００３９】
【数２】
【００４０】
したがって、領域選出部２２０はオートフォーカスを完了した時点で、δ、Ｆ、ａ、ｆは全て決定されるため、それらの値に基づいてｔ１およびｔ２を求めることによって被写界深度の範囲を算出し、すべての評価領域Ｅのうち、評価領域Ｅについての被写体距離が被写界深度の範囲内である評価領域Ｅを被写界深度内領域として選出する。図７は、領域選出部２２０によって選出された被写界深度内領域の具体的な一例を示す模式図である。図７に示すように、画像Ｇ１に対して被写体距離が被写界深度の範囲内である評価領域を被写界深度内領域Ｈａ〜Ｈｈとして選出する。そして、評価領域には予め位置情報とともに番号が付されているため、カメラ制御部１００の制御の下で、選出した被写界深度内領域に対応する評価領域の番号を合焦領域決定部２４０へ送信する。
【００４１】
領域分割部２３０はγ補正部７０から入力された画像信号に基づく画像Ｇ２中の被写体の特徴に基づいて、画像Ｇ２を複数の分割領域に分割するものである。図５に示したような画像が画像Ｇ２としてγ補正部７０から入力された場合、画像Ｇ２の被写体の特徴に基づいて、図８に示すように、画像Ｇ２を異なるハッチングを付して示す複数の分割領域Ｒａ〜Ｒｅに分割する。ここでは、被写体の特徴として色を用いたＫ平均法などを用いて、類似する色の集合を一つの領域として、画像を分割することができる。なお、類似する色の集合は被写体の各部の輪郭によって区切られた領域とも言えるため、ここでは、画像を被写体の輪郭によって区切られた領域に分割しているとも言える。また、被写体の輪郭を直接的に抽出する方法によっても画像を分割することができる。また、領域分割部２３０では分割した分割領域のそれぞれに対して番号を付して画像中の位置情報とともに分割結果を合焦領域決定部２４０へ送信する。
【００４２】
合焦領域決定部２４０は、領域分割部２３０によって分割された分割領域のうち、１つの被写界深度内領域の半分以上の領域と重複する領域を含む分割領域を合焦領域として決定するものである。なお、ここで合焦領域とは、被写体のうち被写界深度の範囲内にある領域を示している。具体的な合焦領域の決定方法については図９および図１０を参照しつつ以下説明する。
【００４３】
図９および図１０は、図７で示した領域選出部２２０によって選出された被写界深度内領域Ｈａ〜Ｈｈのうち被写界深度内領域Ｈｆに基づいて、図８で示した領域分割部２３０によって分割された分割領域のうちの１つである分割領域Ｒｃが合焦領域であるか否かについて判定を行う様子を説明する模式図である。
【００４４】
図１０は、図９で示した被写界深度内領域Ｈｆおよび分割領域Ｒｃのみを拡大して示した図である。図１０では、被写界深度内領域Ｈｆと分割領域Ｒｃとが重複する領域を領域Ｘとし、被写界深度内領域Ｈｆのうち分割領域Ｒｃと重複しない領域を領域Ｙとしている。ここで、合焦領域決定部２４０は、Ｘ／（Ｘ＋Ｙ）≧０．５である場合、つまり被写界深度内領域Ｈｆと分割領域Ｒｃとが重複する領域Ｘが被写界深度内領域Ｈｆの半分以上である場合に、分割領域Ｒｃを合焦領域として決定する。
【００４５】
そして、ここでは、合焦領域決定部２４０は、すべての被写界深度内領域と分割領域との組合せについて、図９および図１０で示したような判定を行う。なお、１つの分割領域と複数の被写界深度内領域とが重複する場合、当該１つの分割領域と、少なくとも１つの被写界深度内領域Ｈの半分以上の領域とが重複すれば、当該１つの分割領域を合焦領域として決定する。そして、合焦領域決定部２４０において決定された合焦領域についての画像中の位置情報に基づいたデータをカメラ制御部１００の制御の下で表示部１６へ出力する。
【００４６】
なお、ここでは、１つの被写界深度内領域と分割領域とが重複する領域が当該１つの被写界深度内領域の半分以上である場合に、分割領域を合焦領域として決定したが、これに限られるものではなく、遠景のコントラストが近景のコントラストよりも大きな撮影条件等では、１つの被写界深度内領域と重複する領域を多少なりとも含む分割領域を合焦領域として決定するものであっても良い。また、近景のコントラストが比較的大きな撮影条件等では、上述したように１つの被写界深度内領域と分割領域とが重複する領域が当該１つの被写界深度内領域の所定割合以上（好ましくは半分以上）である場合に、分割領域を合焦領域として決定するようなものとした方が好ましい。また、遠景のコントラストが近景のコントラストよりも明確に小さな撮影条件等を考慮すると、１つの被写界深度内領域と分割領域とが重複する領域が当該１つの被写界深度内領域の８割以上である場合に、分割領域を合焦領域として決定するようなものとした方がさらに好ましい。
【００４７】
したがって、ここでは、画像中の被写体の特徴に基づいて分割した各分割領域と各被写界深度内領域とが重複する領域の面積に基づいて合焦領域を決定することによって、種々の被写体に対して、信頼性の高い合焦領域を決定することができる。
【００４８】
表示部１６は撮影待機状態においてＣＣＤ撮像素子３０において逐次光電変換して１／３０秒毎に得られる画像信号に基づいて画像表示を行う。なお、表示部１６はエッジ強調部８０から入力された画像をライブビュー画像として表示する。また、表示部１６は、カメラ制御部１００の制御の下で、合焦領域決定部２４０から入力された合焦領域についてのデータに基づいた表示をライブビュー画像上において行う。図１１は、ライブビュー画像上に合焦領域を示した一例を示す模式図である。図１１では、合焦領域に該当する部分を斜線で示しているが、ここでは、図８で示した分割領域Ｒａ〜Ｒｅのうち分割領域Ｒａ〜Ｒｄが合焦領域として決定されて表示されており、ライブビュー画像上では、その他の領域の色とは異なる色の表示態様で分割領域Ｒａ〜Ｒｄを表示することによって、画像のうち合焦領域と、その他の領域とを区別して表示する。なお、ここで言う異なる色の表示態様で表示する具体的な例としては、分割領域Ｒａ〜Ｒｄをフルカラーで表示し、その他の領域をモノクロで表示するなどの表示方法が挙げられる。したがって、ここでは、撮影前に入力された画像について合焦領域とその他の領域とを区別して表示することによって、撮影前に被写界深度の範囲内に含まれている被写体をより分かり易く表示することができる。
【００４９】
また、表示部１６は、本撮影を行った後は、カメラ制御部１００の制御の下で、アフタービュー画像を所定の時間表示する。
【００５０】
カメラ制御部１００はＣＰＵが所定のプログラムを実行することによって撮像装置１における種々の制御を実現し、ユーザーが、レリーズボタン８、撮影条件設定ボタン１４、操作ボタン１７、被写界深度情報表示ボタン２０、被写界深度変更設定ボタン２５、および表示切換ボタン２７を含む各種ボタンを押下操作した場合や、被写界深度変更ダイヤル１０を回動させた場合に、その操作内容に応じて撮影機能部３および合焦機能部２００の各部やレンズ駆動部１１０を制御するように構成される。また、カメラ制御部１００は、レンズ駆動部１１０と連繋し、オートフォーカス制御時にはレンズ駆動部１１０が撮影レンズ１１のレンズ位置を段階的に駆動させた場合に、各レンズ位置でＣＣＤ撮像素子３０の撮影動作を制御し、かつ、その撮影された画像信号を画像メモリ２０１に格納するように制御する。また、カメラ制御部１００には図示を省略しているが、各種プログラムや情報を格納、管理するための不揮発性のメモリやＲＡＭなどのメモリが備えられている。
【００５１】
被写界深度情報表示ボタン２０は、レリーズボタン８を押下してＳ１状態とする前に当該被写界深度情報表示ボタン２０の押下によって、オートフォーカス後、合焦領域決定部２４０から入力された合焦領域についてのデータに基づいた表示をライブビュー画像上において行うためのものである。また、ライブビュー画像上において合焦領域に基づいた表示が行われている状態で、被写界深度情報表示ボタン２０を押下すると、合焦領域に基づいた表示が消え、再び被写界深度情報表示ボタン２０を押下すると、ライブビュー画像上において合焦領域に基づいた表示を行う。なお、合焦領域に基づいた表示をしない場合には、図１２に示すようにライブビュー画像上には最も近景の被写体のある近景領域ＦＥの輪郭をユーザーが区別可能なように表示する。
【００５２】
表示切換ボタン２７は、ライブビュー画像上における合焦領域に基づいた表示の表示方法を切り換えるボタンである。具体的には、図１１で示したように、ライブビュー画像上でその他の領域の色とは異なる色の表示態様で合焦領域を表示している状態で、表示切換ボタン２７が押下されると、カメラ制御部１００の制御の下で、図１３に示すように、ライブビュー画像上でその他の領域の輪郭よりも合焦領域の輪郭を強調するような表示態様に切り換え、再び表示切換ボタン２７が押下されると、図１１に示すようなその他の領域の色とは異なる色の表示態様で合焦領域を表示する表示に切り換える。つまり、ユーザーは、時と場合によってライブビュー画像上への合焦領域に基づく表示態様を切り換えることができる。したがって、撮影前に入力された画像のうち、合焦領域とその他の領域とを区別するために、その他の領域の色とは異なる色の表示態様で合焦領域の色を表示したり、その他の領域の輪郭とは異なる表示態様で合焦領域の輪郭を表示することによって、被写界深度の範囲内に含まれる被写体を視覚的に分かり易く表示することができる。
【００５３】
また、図１１および図１３では、表示部１６に表示されるライブビュー画像の一部の領域を合焦領域が占める場合について示しているが、もしも、ライブビュー画像の全領域が合焦領域に該当する場合に合焦領域に該当する領域の色をその他の領域の色とは異なる表示態様で表示したり、合焦領域に該当する領域の輪郭をその他の領域の輪郭とは異なる表示態様で表示すると、ライブビュー画像全体の色が異なる表示態様で表示されたり、ライブビュー画像全体にわたって輪郭が異なる表示態様で表示されたりして、ライブビュー画像が非常に見づらいものとなる。
【００５４】
そこで、ここでは、合焦領域決定部２４０において撮影前に入力された画像Ｇ２の全領域が合焦領域であると決定した場合、カメラ制御部１００の制御の下で、図１４に示すように、表示部１６の右上に特別な記号１３Ａを表示することによって、ライブビュー画像の全領域が合焦領域に該当する旨を表示する。したがって、ここでは、撮影前に入力された画像の全領域が合焦領域である場合は、その旨を表示することによって、撮影前にすべての被写体が被写界深度の範囲内に含まれていることを見易く表示することができる。
【００５５】
被写界深度変更設定ボタン２５は、押下されるとカメラ制御部１００の制御の下で、被写界深度を算出する際に用いられる許容錯乱円径δの値を被写界深度変更ダイヤル１０の回動によって変更可能な状態とすることができる。また、再び被写界深度変更設定ボタン２５が押下されると、カメラ制御部１００の制御の下で、被写界深度変更ダイヤル１０を回動させても許容錯乱円径δの値が変更されない状態となる。
【００５６】
図１５および図１６は、具体的に被写界深度変更ダイヤル１０の回動によって許容錯乱円径δの値を変更した際の合焦領域の決定および表示について示した模式図である。なお、ここでは、図７で被写界深度内領域Ｈａ〜Ｈｈを求めた時よりも許容錯乱円径δの値を小さくする方向に変更した場合、つまり、被写界深度の範囲をより狭くする方向に変更した場合を示している。
【００５７】
図１５は、領域選出部２２０によって選出された被写界深度内領域の具体的な一例を示す模式図である。図１５に示すように、画像Ｇ１に対して被写体距離が被写界深度の範囲内である評価領域を被写界深度内領域Ｈａ〜Ｈｅとして選出する。ここでは、図７に示した被写界深度内領域Ｈａ〜Ｈｈを選出したときよりも、被写界深度の範囲が狭くなっているため、最も近景の被写体のある近景領域ＦＥ（被写界深度内領域Ｈｂ）内の被写体の距離から比較的近い被写体距離の被写体を持つ評価領域が被写界深度内領域Ｈａ〜Ｈｅとして選出される。
【００５８】
図１６は、図１５で示した被写界深度内領域に基づいて合焦領域決定部２４０において決定した合焦領域に基づいてライブビュー画像上に行った表示を示す模式図である。ここでは、図１１で示した合焦領域に基づいてライブビュー画像上に表示を行ったときよりも、被写界深度の範囲が狭くなっているため、最も近景の被写体である右側の人物（分割領域Ｒａ，Ｒｂ）のみが合焦領域として決定されて表示されている。
【００５９】
このように、ユーザーは、被写界深度変更ダイヤル１０を回動させることによって、被写界深度を指定する値を変更可能とすることで、要求される許容ぼけの条件が比較的厳しい撮影と、比較的厳しくない撮影とで、合焦領域を決定するための条件を変化させることができるため、撮影条件に合わせた合焦領域の表示をすることができる。
【００６０】
＜撮像装置１の動作＞
次に、撮像装置１の動作について説明する。図１７および図１８は撮像装置１における合焦動作および被写界深度に基づいた表示を行うための処理を示すフローチャートである。なお、ここでは、説明を簡単にするために、許容錯乱円径δはあらかじめユーザーによって被写界深度変更ダイヤル１０によって設定されており、図１７および図１８のフローチャート上では許容錯乱円径δは変更されないものとし、表示切換ボタン２７が途中で押下されて合焦領域に基づいた表示の変更もされない場合を例にとって説明を行う。
【００６１】
まず、撮像装置１が撮影待機状態となると、図１７に示すステップＳ１に進む。
【００６２】
ステップＳ１では、撮像装置１のカメラ制御部１００は、ユーザーがレリーズボタン８を半押し状態（Ｓ１）としてオートフォーカス動作開始の指示の入力を行ったか否かを判断する。そして、ユーザーからのオートフォーカス動作の指示の入力があった場合に、撮像装置１においてＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像を合焦状態とするためのオートフォーカス制御が開始され、ステップＳ２へ進む。
【００６３】
ステップＳ２では、レンズ駆動部１１０が撮影レンズ１１のレンズ位置を段階的に駆動させ、カメラ制御部１００の制御によって撮影レンズ１１の各レンズ位置で撮影された画像信号がＷＢ調整部５０から画像メモリ２０１へ取り込まれて画像Ｇ１として格納され、ステップＳ３へ進む。
【００６４】
ステップＳ３では、評価値算出部２０５において、ステップＳ２において画像メモリ２０９に取り込まれた画像Ｇ１に対して設けた、図６に示したようなすべての評価領域Ｅについて、撮影レンズ１１の各レンズ位置におけるコントラストを評価値として算出してステップＳ４へ進む。
【００６５】
ステップＳ４では、カメラ制御部１００がステップＳ３で算出した評価値をもとに、最も近景の被写体のある近景領域ＦＥの評価値に基づいて撮影レンズ１１を合焦状態とするレンズ位置を撮影レンズ１１の合焦位置として決定し、カメラ制御部１００の制御の下で、決定した合焦位置へ撮影レンズ１１を駆動させ、ステップＳ５へ進む。
【００６６】
ステップＳ５では、カメラ制御部１００が、ユーザーによる被写界深度情報表示ボタン２０の押下操作によって表示部１６にライブビュー画像とともに被写界深度に基づく表示を行うように設定されているか否かを判断する。ここでは、被写界深度に関する情報を表示するように設定されている場合には、ステップＳ６へ進み、被写界深度に基づく表示を行うように設定されていない場合には、ステップＳ１２へ進む。
【００６７】
ステップＳ６では、距離算出部２１０が、ステップＳ３において算出された評価値に基づいてすべての評価領域Ｅそれぞれに含まれる被写体までの被写体距離をそれぞれ算出し、ステップＳ７へ進む。
【００６８】
ステップＳ７では、領域選出部２２０がオートフォーカスを完了した時点で決定された許容錯乱円径δ、絞り値Ｆ、合焦しているの被写体（主被写体）までの距離ａ、撮影レンズ１１の焦点距離ｆに基づいて被写界深度の範囲を算出し、ステップＳ８へ進む。
【００６９】
ステップＳ８では、領域選出部２２０がステップＳ６で算出されたすべての評価領域Ｅの被写体距離のうち被写界深度の範囲内に被写体距離が入る評価領域を被写界深度内領域として選出しステップＳ９へ進む。つまり、ここでは、図６で示したような評価領域Ｅから、図７で示したように、被写界深度内領域を選出し、すべての評価領域Ｅには位置情報と対応付けられた番号が付されているため、被写界深度内領域に対応する番号を合焦領域決定部２４０へ送信する。
【００７０】
ステップＳ９では、領域分割部２３０がγ補正部７０から入力された画像Ｇ２中の被写体の特徴に基づいて、画像Ｇ２を複数の分割領域に分割し、ステップＳ１０へ進む。つまり、ここでは、図８に示したように、画像を被写体の特徴に基づいて被写体の輪郭によって区切られた領域に分割する。そして、ここでは、領域分割部２３０では分割した分割領域のそれぞれに対して番号を付して画像中の位置情報とともに分割結果を合焦領域決定部２４０へ送信する。
【００７１】
ステップＳ１０では、合焦領域決定部２４０がステップＳ９において分割された分割領域のうち、１つの被写界深度内領域の半分以上の領域と重複する領域を含む分割領域を合焦領域として決定する。このステップＳ１０における合焦領域決定部２４０の具体的な処理のフローについては、図１８において別フローチャートとして示している。
【００７２】
ステップＳ９からステップＳ１０へ進むと、図１８に示す合焦領域の決定の動作が開始され、ステップＳ２１へ進む。
【００７３】
ステップＳ２１では、ステップＳ８において選出されたｍ個の被写界深度内領域Ｈｋ（ｋ＝１，２，３，・・・，ｍ）の画像中における位置情報を取り込んでステップＳ２２へ進む。
【００７４】
ステップＳ２２では、ステップＳ９において分割されたｎ個の分割領域Ｒｊ（ｊ＝１，２，３，・・・，ｎ）の画像中における位置情報を取り込んでステップＳ２３へ進む。
【００７５】
ステップＳ２３では、１つの被写界深度内領域Ｈｋと１つの分割領域Ｒｊとが重複する領域の面積Ｄを算出し、ステップＳ２４へ進む。ここでは、まだステップＳ２４の判定がされていない被写界深度内領域Ｈｋと分割領域Ｒｊの組合せのうち、分割領域Ｒｊについては付された番号が最小の分割領域Ｒｊが算出の対象となり、この番号が最小の分割領域Ｒｊと、当該分割領域Ｒｊに対してまだステップＳ２４の判定がされていない被写界深度内領域Ｈｋのうち付された番号が最小の被写界深度内領域Ｈｋとの組合せについて面積Ｄを算出することとなる。
【００７６】
ステップＳ２４では、ステップＳ２３で算出した面積Ｄが各被写界深度内領域の面積Ｓの半分以上であるか否かについて判定を行う。つまり、Ｄ≧０．５Ｓであるか否かを判定し、Ｄ≧０．５Ｓである場合はステップＳ２５へ進み、Ｄ≧０．５Ｓでない場合はステップＳ２６へ進む。
【００７７】
ステップＳ２５では、ステップＳ２４においてＤ≧０．５Ｓであると判定されたため、分割領域Ｒｊにかかる被写体を被写界深度の範囲内であると決定し、ステップＳ２８へ進む。
【００７８】
ステップＳ２６では、ｍ個すべての被写界深度内領域Ｈｋについて判定が済んだか否かについて判断を行う。ここでは、ｍ個すべての被写界深度内領域Ｈｋについて判定が済んでいる場合はステップＳ２７へ進み、ｍ個すべての被写界深度内領域Ｈｋについて判定が済んでいない場合はステップＳ２３へ戻り、次の被写界深度内領域Ｈｋについて判定等を行う。つまり、１つの分割領域Ｒｊに対して、ステップＳ２４においてＤ≧０．５Ｓであると判定をするまで、ｍ個の被写界深度内領域Ｈｋと重複する領域の面積Ｄを順に算出し、ステップＳ２４の判定を繰り返す。
【００７９】
ステップＳ２７では、１つの分割領域Ｒｊに対して、ｍ個すべての被写界深度内領域Ｈｋと重複する面積Ｄを算出してステップＳ２４においてＤ≧０．５Ｓであると判定されなかったため、分割領域Ｒｊにかかる被写体は被写界深度の範囲外であると決定し、ステップＳ２８へ進む。
【００８０】
ステップＳ２８では、ｎ個すべての分割領域Ｒｊについて判定が済んだか否かについて判断を行う。ここでは、ｎ個すべての分割領域Ｒｊについて判定が済んでいる場合はステップＳ２９へ進み、ｎ個すべての分割領域Ｒｊについて判定が済んでいない場合はステップＳ２３へ戻り、次の分割領域Ｒｊについて判定等を行う。
【００８１】
ステップＳ２９では、ステップＳ２５およびステップＳ２７において決定された合焦領域についての画像中の位置情報に基づいたデータをカメラ制御部１００の制御の下で表示部１６へ出力し、合焦領域の決定のフローが終了する。
【００８２】
このようにステップＳ１０において合焦領域が決定されると、ステップＳ１１へ進む。
【００８３】
ステップＳ１１では、ステップＳ１２において決定された合焦領域に基づいてカメラ制御部１００の制御の下で表示部１６に表示が行われ、ステップＳ１３へ進む。具体的には、合焦領域決定部２４０からカメラ制御部１００の制御の下で表示部１６へ入力された合焦領域についての画像中の位置情報に基づいて、図１１に示すように、ライブビュー画像上で、その他の領域の色とは異なる色の表示態様で合焦領域を表示する。
【００８４】
また、ステップＳ５において、表示部１６にライブビュー画像とともに被写界深度に基づく表示を行うように設定されていないと判断した場合にはステップＳ１２へ進むが、ステップＳ１２では、図１２に示すように、カメラ制御部１００の制御の下で、撮影レンズ１１の合焦位置を決定した際に用いされた最も近景の被写体のある近景領域ＦＥの輪郭をライブビュー画像上にユーザーが区別可能なように表示し、ステップＳ１３へ進む。
【００８５】
ステップＳ１３では、カメラ制御部１００がＳ１状態が継続されているか否かを判断する。ここでは、Ｓ１状態が継続されていると判断した場合はステップＳ１４へ進み、レリーズボタン８が押下されてＳ１状態となってから３０秒間経過してもレリーズボタン８の押下によってＳ２状態とならない場合や、再びレリーズボタン８が半押しされた場合に、Ｓ１状態が解除されたと判断し、ステップＳ１５へ進む。
【００８６】
ステップＳ１４では、カメラ制御部１００がレリーズボタン８が押下されてＳ２状態となったか否かを判断する。ここでは、Ｓ２状態となった場合はステップＳ１６へ進み、Ｓ２状態とならない場合はステップＳ１３へ戻る。
【００８７】
ステップＳ１５では、Ｓ１状態が解除されたことに伴って、ステップＳ１１においてライブビュー画像上に表示した合焦領域に基づいた表示を消去し、ステップＳ１へ戻る。
【００８８】
ステップＳ１６では、ステップＳ１５においてレリーズボタン８が押下されてＳ２状態になったため、カメラ制御部１００の制御の下で本撮影の処理が実施されて、ステップＳ１へ戻る。
【００８９】
以上、本実施形態では、撮影前に入力された画像中の複数の評価領域についてそれぞれ評価値を求め、その値に基づいてオートフォーカスを行い、また、複数の評価領域についての評価値に基づいて被写体距離が被写界深度の範囲内である評価領域を被写界深度内領域として選出し、画像中の被写体の特徴に基づいて分割した分割領域のうち被写界深度内領域と重複する領域を含む分割領域を合焦領域として決定し、決定した合焦領域に基づいた表示を行うことによって、撮影前に被写界深度の範囲内に含まれている被写体をより分かり易く表示することができる。
【００９０】
＜変形例＞
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
【００９１】
例えば、上述した実施形態においては、撮影レンズ１１の合焦位置を決定する際に用いた評価値にかかる最も近景の被写体のある近景領域についても、領域内の被写体までの被写体距離を算出して被写界深度内領域として選出していたが、これに限られるものではなく、近景領域については、被写界深度の範囲内に存在しているのは当然であるため、領域内の被写体までの被写体距離を算出することなく、被写界深度内領域として選出するようなものであっても良い。
【００９２】
また、上述した実施形態においては、画像中に設定された評価領域は２０個であったが、これに限られるものではなく、評価領域の数を減少させたり、増加させたものであっても良い。
【００９３】
また、上述した実施形態においては、画像に対して設けられた複数の評価領域について、各々の評価領域の間隔が空いていたが、これに限られるものではなく、各々の評価領域の間隔が空いていないものであっても良い。
【００９４】
また、上述した実施形態においては、ライブビュー画像上に合焦領域と近景領域とを同時に表示しなかったが、これに限られるものではなく、ライブビュー画像上に合焦領域と近景領域とを同時に表示するようなものであっても良い。
【００９５】
また、上述した実施形態においては、画像中の評価領域内の被写体の被写体距離を算出して被写界深度内領域を選出したが、これに限られるものではなく、例えば、すべての評価領域内の評価値がそれぞれ最大となる撮影レンズ１１の位置に基づいた値など、評価領域についての評価値に基づいた何らかの値に基づいて、被写界深度内領域を選出するようにしても良い。
【００９６】
また、上述した実施形態における撮像装置の動作においては、許容錯乱円径δがあらかじめユーザーによって設定されていた状態における被写界深度に基づく表示を行う場合について示したが、これに限られるものではなく、被写界深度に基づく表示がなされている時に、ユーザーが被写界深度変更ダイヤル１０を回動させることによって、変更された許容錯乱円径δにしたがった合焦領域を改めて決定して被写界深度に基づく表示を変更するようなものであっても良い。
【００９７】
また、上述した実施形態における撮像装置の動作においては、被写界深度に基づく表示がなされている時に、表示切換ボタン２７が途中で押下されない場合について示したが、これに限られるものではなく、被写界深度に基づく表示がなされている時に、表示切換ボタン２７が途中で押下されることによって、被写界深度に基づく表示と、近景領域の輪郭が区別可能な表示とを切り換えるようなものであっても良い。
【００９８】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が含まれている。
【００９９】
（１）請求項２に記載された撮像装置であって、前記表示手段が、撮影前に入力された前記画像のうち、前記その他の領域の色とは異なる色の表示態様で前記合焦領域を表示することを特徴とする撮像装置。
【０１００】
（１）の発明によれば、撮影前に入力された画像のうち、合焦領域とその他の領域とを区別するために、その他の領域とは異なる色の表示態様で合焦領域の色を表示することによって、被写界深度の範囲内に含まれる被写体を視覚的に分かり易く表示することができる。
【０１０１】
（２）請求項２に記載された撮像装置であって、前記表示手段が、撮影前に入力された前記画像のうち、前記その他の領域の輪郭とは異なる表示態様で前記合焦領域の輪郭を表示することを特徴とする撮像装置。
【０１０２】
（２）の発明によれば、撮影前に入力された画像のうち、合焦領域とその他の領域とを区別するために、その他の領域の輪郭とは異なる表示態様で合焦領域の輪郭を表示することによって、被写界深度の範囲内に含まれる被写体を視覚的に分かり易く表示することができる。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、撮影前に入力された画像中の複数の評価領域についてそれぞれ評価値を求め、その値に基づいてオートフォーカスを行い、また、複数の評価領域についての評価値に基づいて被写体までの距離が被写界深度の範囲内である評価領域を被写界深度内領域として選出し、画像中の被写体の特徴に基づいて分割した分割領域のうち被写界深度内領域の半分以上の領域と重複する領域を含む分割領域を合焦領域として決定し、決定した合焦領域と、その他の領域とを区別可能な態様で表示することによって、撮影前に被写界深度の範囲内に含まれている被写体をより分かり易く表示することができる。
【０１０５】
また、請求項２の発明によれば、撮影前に入力された画像の全領域が合焦領域である場合は、その旨を表示することによって、撮影前にすべての被写体が被写界深度の範囲内に含まれていることを見易く表示することができる。
【０１０６】
また、請求項３の発明によれば、被写界深度を指定する値をユーザーの操作によって変更可能とすることによって、要求される許容ぼけの条件が比較的厳しい撮影と、比較的厳しくない撮影とで、合焦領域を決定するための条件を変化させることができるため、撮影条件に合わせた合焦領域の表示をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である撮像装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す撮像装置の背面図である。
【図３】図１に示す撮像装置の内部構成を示すブロック図である。
【図４】画像に対して設定された複数の評価領域の一例を示す模式図である。
【図５】画像メモリに記憶した画像の一例を示す模式図である。
【図６】画像メモリに記憶した画像に対して設定された評価領域を示す模式図である。
【図７】領域選出部によって選出された被写界深度内領域の一例を示す模式図である。
【図８】画像を被写体の特徴に基づいて複数の分割領域に分割した模式図である。
【図９】分割領域が合焦領域であるか否かの判定を行う様子を説明する模式図である。
【図１０】分割領域が合焦領域であるか否かの判定を行う様子を説明する模式図である。
【図１１】ライブビュー画像上に合焦領域の色を異なる表示態様で示した一例を示す模式図である。
【図１２】ライブビュー画像上に近景領域を区別可能に表示している模式図である。
【図１３】ライブビュー画像上に合焦領域の輪郭を強調して示した一例を示す模式図である。
【図１４】ライブビュー画像の全領域が合焦領域に該当する旨を表示する様子を示す模式図である。
【図１５】許容錯乱円径を変更した際の合焦領域の決定について示した模式図である。
【図１６】許容錯乱円径を変更した際の合焦領域の表示について示した模式図である。
【図１７】撮像装置における動作を示すフローチャートである。
【図１８】撮像装置における動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 撮像装置
８ レリーズボタン
１０ 被写界深度変更ダイヤル
１１ 撮影レンズ
１６ 表示部
１００ カメラ制御部
１１０ レンズ駆動部
２０１ 画像メモリ
２０５ 評価値算出部
２１０ 距離算出部
２２０ 領域選出部
２３０ 領域分割部
２４０ 合焦領域決定部
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影前に複数の画素で構成される画像を入力して、撮影レンズの合焦制御を行う撮像装置において、被写界深度に基づいた表示を行う技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタルカメラなどの撮像装置では、撮影前にオートフォーカスが行われ、その際にフォーカスフレームなどが表示されることによって、大凡合焦している被写体を把握することができる。しかし、合焦している被写体の前後のピント範囲（被写界深度）が分からないため、合焦している被写体の周囲の被写体が被写界深度深度の範囲内に入っているのか否か、背景がぼけているのか否か等を把握することができなかった。このような問題点に対して、例えば、特開平９−６１９２３号公報では、ファインダ画面に合焦している位置を示すフォーカスフレームを表示し、ファインダ画面内に撮影する視野とは別に液晶表示板を設け、合焦している位置までの距離と、被写界深度の前側および後側までの距離とを示すカメラが示されており、また、特開平８−２２０４２０号公報では、ファインダ視野内全域に透明度可変板を設け、その透明度可変板を複数の単位視野領域に分割し、それぞれの単位視野領域に対応する測距情報に基づいて、被写界深度内外において透明度可変板の単位視野領域の透明度を相違させるカメラが示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のカメラのうち前者のカメラは、被写界深度の範囲を距離情報としてしか表示しないため、撮影する視野を見ながら、撮影者が視野内にある人物や物体等までの距離を目測して、被写界深度の範囲内にある人物や物体等を予測しなければならず、また、後者のカメラは、予め分割された固定の領域について被写界深度の範囲内にあるのか否かを表示するものであり、種々の被写体に合わせた表示をするものでないため、実際に被写界深度の範囲内にある被写体を明瞭に把握することができないといった問題点があった。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、被写界深度の範囲内に含まれる被写体をより分かり易く表示可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、撮影前に複数の画素で構成される画像を入力して、撮影レンズの合焦制御を行うとともに、被写界深度に基づいた表示を行う撮像装置において、(a)前記画像に設定された複数の評価領域についてそれぞれ前記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を算出する評価値算出手段と、(b)前記評価値に基づいて前記撮影レンズの合焦位置を求め、前記合焦位置への前記撮影レンズの駆動を制御する制御手段と、(c)前記評価値に基づいて、前記複数の評価領域のうち、当該評価領域内の被写体までの被写体距離が前記被写界深度の範囲内である評価領域を被写界深度内領域として選出する選出手段と、(d)前記画像中の被写体の特徴に基づいて、前記画像を複数の分割領域に分割する分割手段と、(e)前記複数の分割領域のうち、前記被写界深度内領域の半分以上の領域と重複する領域を含む分割領域を合焦領域として決定する決定手段と、(f)撮影前に入力された画像のうち前記合焦領域と、その他の領域とを区別可能な態様で表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載された撮像装置であって、前記表示手段が、撮影前に入力された前記画像の全領域が前記合焦領域である場合に、その旨を表示することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載された撮像装置であって、ユーザーの操作に基づいて前記被写界深度を指定する値を変更する変更手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
＜撮像装置の要部構成＞
図１は本発明の一実施形態である撮像装置１を示す斜視図である。また、図２は撮像装置１の背面図である。
【００１２】
図１に示すように、撮像装置１の前面側には、撮影レンズ１１とファインダ窓２とが設けられている。撮影レンズ１１の内側には撮影レンズ１１を介して入射する被写体像を光電変換して画像信号（画素ごとの画素データの配列からなる信号）を生成するための画像生成手段としてＣＣＤ撮像素子３０が設けられている。
【００１３】
撮影レンズ１１には光軸方向に沿って駆動可能なレンズ系が含まれており、当該レンズ系を光軸方向に駆動することにより、ＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像の合焦状態を実現することができるように構成されている。
【００１４】
また、撮像装置１の上面側には、レリーズボタン８と、カメラ状態表示部１３と、撮影条件設定ボタン１４とが配置されている。レリーズボタン８は被写体の撮影を行うときにユーザーが押下操作を行って撮像装置１に撮影指示を与えるボタンである。ここでは、レリーズボタン８を半押し状態（Ｓ１）とすることによって後述するオートフォーカス動作が実施され、全押し状態（Ｓ２）とすることによって後述する本撮影が実施される。カメラ状態表示部１３は例えばセグメント表示タイプの液晶モニタによって構成され、撮像装置１における現在の設定内容等をユーザーに示すために設けられている。また、撮影条件設定ボタン１４は、シャッタースピードや絞りなどの露光条件の設定や、ホワイトバランス（ＷＢ）、露出補正などの条件設定の変更を行うためのボタンである。
【００１５】
また、撮像装置１の側面部には、ユーザーによるレリーズボタン８の押下操作に伴う本撮影動作で得られる画像データを記憶するためのメモリカードなどの記憶メディア９を着装する着装部１５が形成されており、交換可能な記憶メディア９を着装することができる。さらに、着装部１５から記憶メディア９を取り出す際に押下するカード取り出しボタン７が配置されており、着装部１５から記憶メディア９を取り出すことができる。
【００１６】
また、撮像装置１の側面部には、ユーザーの操作に基づいて被写界深度を指定する値を変更するための被写界深度変更ダイヤル１０が配置されている。被写界深度変更ダイヤル１０は、図２に示すＡ，Ｂの方向に回動させることによって、後述する表示部１６にライブビュー画像とともに表示させる被写界深度に基づく表示を変更させることができる。背面ＬＣＤ１６に表示する被写界深度に基づく表示に関しては後程詳述する。
【００１７】
また、図２に示すように、撮像装置１の背面図には、ライブビュー画像や撮影画像等を表示するためのＬＣＤからなる表示部１６と、撮像装置１の各種撮影モード（ポートレートモード、風景モード、マクロ撮影モードなど）および各種撮影条件（ＩＳＯ感度、解像度など）を変更するための操作ボタン１７と、ファインダ窓２とが設けられている。さらに、表示部１６にライブビュー画像とともに被写界深度に基づく表示を行うための被写界深度情報表示ボタン２０と、被写界深度に基づく表示を変更することができる状態とする被写界深度変更設定ボタン２５と、被写界深度に基づく表示の表示方法を切り換えるための表示切換ボタン２７とが設けられている。被写界深度情報表示ボタン２０、被写界深度変更設定ボタン２５、表示切換ボタン２７と、撮像装置１の動作との関係についてはさらに後述する。
【００１８】
＜撮像装置１の機能ブロック＞
図３は撮像装置１の内部構成を示すブロック図である。図３に示すように、撮像装置１は、画像信号を処理するための撮影機能部３、オートフォーカスや被写界深度に基づく表示を実現するための合焦機能部２００およびレンズ駆動部１１０、ライブビュー画像や撮影結果を表示するための表示部１６、撮像装置１に設けられた各部を統括的に制御するカメラ制御部１００とを備えて構成される。
【００１９】
撮影レンズ１１を介してＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像は、ＣＣＤ撮像素子３０において複数の画素を有する電気的な画像、すなわち画像信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器４０へと導かれる。
【００２０】
Ａ／Ｄ変換器４０はＣＣＤ撮像素子３０から出力される画像信号を例えば１画素あたり１０ビットのデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器４０から出力される画像信号は、ＷＢ調整部５０へと導かれる。
【００２１】
ＷＢ調整部５０はＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データのレベル変換を行なうものである。このＷＢ調整部５０は、カメラ制御部１００で記憶されるレベル変換テーブルを用いてＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データのレベルを変換する。ＷＢ調整部５０から出力される画像信号は画素補間部６０へと導かれる。また、ここでは、レリーズボタン８が押下されてＳ１状態となると、オートフォーカス動作などを行うべくＷＢ調整部５０から合焦機能部２００の画像メモリ２０１へと画像信号が導かれる。
【００２２】
まず、撮影機能部３内のデータ処理であるＷＢ調整部５０から画素補間部６０へ画像信号が導かれた場合について説明する。
【００２３】
画素補間部６０は各画素に対して欠落した色の情報を周辺の画素の値を基に推測することによって補間処理を行うものである。画素補間部６０から出力される画像信号は、γ補正部７０へと導かれる。
【００２４】
γ補正部７０は画素データの階調を補正するものである。このγ補正部７０は、画像を表示部１６などで観察することを想定して、表示部１６などの種類に合わせて階調補正を行う。γ補正部７０から出力される画像信号は、エッジ強調部８０へと導かれる。また、ここでは、レリーズボタン８が押下されてＳ１状態とされたときに被写界深度に基づく表示を表示部１６へ表示するように指示されている場合、被写界深度に基づく表示を表示部１６へ表示すべくγ補正部７０から合焦機能部２００の領域分割部２３０へと画像信号が導かれる。
【００２５】
エッジ強調部８０はレンズ系やＣＣＤ撮像素子３０、画像処理などの影響によってボケたエッジを強調するものである。エッジ強調部８０でエッジを強調されて出力される画像信号は彩度処理部９０および表示部１６へと導かれる。なお、ここでは、レリーズボタン８が押下されてＳ２状態となると、本撮影を行うべくエッジ強調部８０から彩度処理部９０へと画像信号が導かれる。
【００２６】
彩度処理部９０はエッジ強調部８０から入力されるＲ，Ｇ，Ｂの画像信号に対して、例えばＹＣｒＣｂ系に色空間を変換し、色再現性を向上させる色補正を行うものである。彩度処理部９０で色補正されて出力される画像信号は記憶画像作成部９５へと導かれる。
【００２７】
記憶画像作成部９５は本撮影によって得られる画像信号に対して所定の圧縮方法による画像圧縮処理を施すように構成されており、画像圧縮の施された画像信号が記憶画像作成部９５から出力され、記憶メディア９に記憶される。
【００２８】
このように、撮影レンズ１１を介してＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像に基づいて取得された画像信号は、撮影機能部３中のＣＣＤ撮像素子３０〜記憶画像作成部９５において種々の信号処理を施されて記憶メディア９に記憶される。
【００２９】
次に、合焦機能部２００について説明する。
【００３０】
合焦機能部２００は、画像メモリ２０１、評価値算出部２０５、距離算出部２１０、領域選出部２２０、領域分割部２３０、合焦領域決定部２４０から構成されている。
【００３１】
画像メモリ２０１は、コントラスト方式のオートフォーカス制御を行うために画像信号を一時的に記憶するためのものである。この画像メモリ２０１には、レンズ駆動部１１０が撮影レンズ１１のレンズ位置を段階的に駆動させ、カメラ制御部１００の制御によって撮影レンズ１１の各レンズ位置で撮影された画像信号が格納される。
【００３２】
評価値算出部２０５は画像メモリ２０１から画像信号を取り込み、画像の複数の評価領域についてコントラストを評価するものである。つまり、評価値算出部２０５では、コントラスト方式のオートフォーカス動作において実施されているものと同様に、評価領域内の各隣接画素間に関するコントラスト値の総和として評価値を求める。
【００３３】
図４は、画像メモリ２０１に取り込まれた画像Ｇ１に対して設定された複数の評価領域Ｅの一例を示す模式図である。図４に示すように、評価領域Ｅは点線枠で囲まれた長方形の領域であり、それぞれの評価領域Ｅの間には多少の間隔があるものの画像Ｇ１の全領域をカバーするように縦に５個、横に４個で合計２０個の同じ大きさの評価領域Ｅが設けられている。そして、図４に示すように評価領域Ｅは撮影前に予め画像に対する位置が設定され、それぞれの評価領域Ｅには画像に対する位置に対応する番号が付されており、それぞれの評価領域Ｅの位置と、対応する番号はカメラ制御部１００において管理されている。したがって、ここでは、評価値算出部２０５は画像メモリ２０１から取り込まれた画像信号より、２０個の評価領域Ｅにおいて撮影レンズ１１の各レンズ位置におけるコントラストを評価値として算出する。
【００３４】
そして、カメラ制御部１００は評価値算出部２０５がすべての評価領域Ｅについて算出した評価値に基づいて、最も近景の被写体に対して撮影レンズ１１を合焦状態とするレンズ位置を撮影レンズ１１の合焦位置として求め、カメラ制御部１００の制御の下で、求めた合焦位置へ撮影レンズ１１を駆動させることによって、オートフォーカス動作が完了する。具体的には、評価値算出部２０５は、図５に示すような画像Ｇ１を画像メモリ２０１から取り込んで、図６に示すように、画像Ｇ１に対して設定されたすべての評価領域Ｅについて撮影レンズ１１の各レンズ位置におけるコントラストを評価値として算出し、最も近景の被写体のある近景領域ＦＥの評価値に基づいて、撮影レンズ１１の合焦位置を求め、合焦位置へ撮影レンズ１１を駆動させる。
【００３５】
距離算出部２１０は評価値算出部２０５がすべての評価領域Ｅについて算出した評価値に基づいて、それぞれの評価領域Ｅに含まれる被写体までの距離（被写体距離）をそれぞれ算出するものである。ここでは、それぞれの評価領域Ｅにおけるコントラストが最も高くなるレンズ位置に基づいて被写体距離を算出する。
【００３６】
領域選出部２２０は距離算出部２１０において算出されたすべての評価領域Ｅについての被写体距離のうち被写界深度の範囲内に被写体距離が入る評価領域を被写界深度内領域として選出する。つまり、ここでは、評価値に基づいた被写体距離に基づいて、複数の評価領域のうち、評価領域内の被写体までの被写体距離が被写界深度の範囲内である評価領域を被写界深度内領域として選出する。
【００３７】
ここで、ＣＣＤ撮像素子３０の画素間のピッチ（間隔）をｄ、許容錯乱円径をδとすると、δ＝ｋｄと表される。一般的には、ｋは装置固有の定数であり、例えばｋ＝２と設定されるが、本実施形態に係る撮像装置１においては、被写界深度変更ダイヤル１０のユーザーによる操作に基づいてｋの値を変更することによって許容錯乱円径δを変更することができる。許容錯乱円径δを変更可能とする意義については後述する。さらに、合焦している被写体（主被写体）までの距離をａ、撮影レンズ１１の焦点距離をｆ、撮影レンズ１１のＦナンバー（絞り値）をＦとすると、被写界深度内に入る位置は、撮影レンズ１１からの距離が、ｔ１（下記数１）からｔ２（下記数２）までの間となる。
【００３８】
【数１】
【数２】
したがって、領域選出部２２０はオートフォーカスを完了した時点で、δ、Ｆ、ａ、ｆは全て決定されるため、それらの値に基づいてｔ１およびｔ２を求めることによって被写界深度の範囲を算出し、すべての評価領域Ｅのうち、評価領域Ｅについての被写体距離が被写界深度の範囲内である評価領域Ｅを被写界深度内領域として選出する。図７は、領域選出部２２０によって選出された被写界深度内領域の具体的な一例を示す模式図である。図７に示すように、画像Ｇ１に対して被写体距離が被写界深度の範囲内である評価領域を被写界深度内領域Ｈａ〜Ｈｈとして選出する。そして、評価領域には予め位置情報とともに番号が付されているため、カメラ制御部１００の制御の下で、選出した被写界深度内領域に対応する評価領域の番号を合焦領域決定部２４０へ送信する。
【００４１】
領域分割部２３０はγ補正部７０から入力された画像信号に基づく画像Ｇ２中の被写体の特徴に基づいて、画像Ｇ２を複数の分割領域に分割するものである。図５に示したような画像が画像Ｇ２としてγ補正部７０から入力された場合、画像Ｇ２の被写体の特徴に基づいて、図８に示すように、画像Ｇ２を異なるハッチングを付して示す複数の分割領域Ｒａ〜Ｒｅに分割する。ここでは、被写体の特徴として色を用いたＫ平均法などを用いて、類似する色の集合を一つの領域として、画像を分割することができる。なお、類似する色の集合は被写体の各部の輪郭によって区切られた領域とも言えるため、ここでは、画像を被写体の輪郭によって区切られた領域に分割しているとも言える。また、被写体の輪郭を直接的に抽出する方法によっても画像を分割することができる。また、領域分割部２３０では分割した分割領域のそれぞれに対して番号を付して画像中の位置情報とともに分割結果を合焦領域決定部２４０へ送信する。
【００４２】
合焦領域決定部２４０は、領域分割部２３０によって分割された分割領域のうち、１つの被写界深度内領域の半分以上の領域と重複する領域を含む分割領域を合焦領域として決定するものである。なお、ここで合焦領域とは、被写体のうち被写界深度の範囲内にある領域を示している。具体的な合焦領域の決定方法については図９および図１０を参照しつつ以下説明する。
【００４３】
図９および図１０は、図７で示した領域選出部２２０によって選出された被写界深度内領域Ｈａ〜Ｈｈのうち被写界深度内領域Ｈｆに基づいて、図８で示した領域分割部２３０によって分割された分割領域のうちの１つである分割領域Ｒｃが合焦領域であるか否かについて判定を行う様子を説明する模式図である。
【００４４】
図１０は、図９で示した被写界深度内領域Ｈｆおよび分割領域Ｒｃのみを拡大して示した図である。図１０では、被写界深度内領域Ｈｆと分割領域Ｒｃとが重複する領域を領域Ｘとし、被写界深度内領域Ｈｆのうち分割領域Ｒｃと重複しない領域を領域Ｙとしている。ここで、合焦領域決定部２４０は、Ｘ／（Ｘ＋Ｙ）≧０．５である場合、つまり被写界深度内領域Ｈｆと分割領域Ｒｃとが重複する領域Ｘが被写界深度内領域Ｈｆの半分以上である場合に、分割領域Ｒｃを合焦領域として決定する。
【００４５】
そして、ここでは、合焦領域決定部２４０は、すべての被写界深度内領域と分割領域との組合せについて、図９および図１０で示したような判定を行う。なお、１つの分割領域と複数の被写界深度内領域とが重複する場合、当該１つの分割領域と、少なくとも１つの被写界深度内領域Ｈの半分以上の領域とが重複すれば、当該１つの分割領域を合焦領域として決定する。そして、合焦領域決定部２４０において決定された合焦領域についての画像中の位置情報に基づいたデータをカメラ制御部１００の制御の下で表示部１６へ出力する。
【００４６】
なお、ここでは、１つの被写界深度内領域と分割領域とが重複する領域が当該１つの被写界深度内領域の半分以上である場合に、分割領域を合焦領域として決定したが、これに限られるものではなく、遠景のコントラストが近景のコントラストよりも大きな撮影条件等では、１つの被写界深度内領域と重複する領域を多少なりとも含む分割領域を合焦領域として決定するものであっても良い。また、近景のコントラストが比較的大きな撮影条件等では、上述したように１つの被写界深度内領域と分割領域とが重複する領域が当該１つの被写界深度内領域の所定割合以上（好ましくは半分以上）である場合に、分割領域を合焦領域として決定するようなものとした方が好ましい。また、遠景のコントラストが近景のコントラストよりも明確に小さな撮影条件等を考慮すると、１つの被写界深度内領域と分割領域とが重複する領域が当該１つの被写界深度内領域の８割以上である場合に、分割領域を合焦領域として決定するようなものとした方がさらに好ましい。
【００４７】
したがって、ここでは、画像中の被写体の特徴に基づいて分割した各分割領域と各被写界深度内領域とが重複する領域の面積に基づいて合焦領域を決定することによって、種々の被写体に対して、信頼性の高い合焦領域を決定することができる。
【００４８】
表示部１６は撮影待機状態においてＣＣＤ撮像素子３０において逐次光電変換して１／３０秒毎に得られる画像信号に基づいて画像表示を行う。なお、表示部１６はエッジ強調部８０から入力された画像をライブビュー画像として表示する。また、表示部１６は、カメラ制御部１００の制御の下で、合焦領域決定部２４０から入力された合焦領域についてのデータに基づいた表示をライブビュー画像上において行う。図１１は、ライブビュー画像上に合焦領域を示した一例を示す模式図である。図１１では、合焦領域に該当する部分を斜線で示しているが、ここでは、図８で示した分割領域Ｒａ〜Ｒｅのうち分割領域Ｒａ〜Ｒｄが合焦領域として決定されて表示されており、ライブビュー画像上では、その他の領域の色とは異なる色の表示態様で分割領域Ｒａ〜Ｒｄを表示することによって、画像のうち合焦領域と、その他の領域とを区別して表示する。なお、ここで言う異なる色の表示態様で表示する具体的な例としては、分割領域Ｒａ〜Ｒｄをフルカラーで表示し、その他の領域をモノクロで表示するなどの表示方法が挙げられる。したがって、ここでは、撮影前に入力された画像について合焦領域とその他の領域とを区別して表示することによって、撮影前に被写界深度の範囲内に含まれている被写体をより分かり易く表示することができる。
【００４９】
また、表示部１６は、本撮影を行った後は、カメラ制御部１００の制御の下で、アフタービュー画像を所定の時間表示する。
【００５０】
カメラ制御部１００はＣＰＵが所定のプログラムを実行することによって撮像装置１における種々の制御を実現し、ユーザーが、レリーズボタン８、撮影条件設定ボタン１４、操作ボタン１７、被写界深度情報表示ボタン２０、被写界深度変更設定ボタン２５、および表示切換ボタン２７を含む各種ボタンを押下操作した場合や、被写界深度変更ダイヤル１０を回動させた場合に、その操作内容に応じて撮影機能部３および合焦機能部２００の各部やレンズ駆動部１１０を制御するように構成される。また、カメラ制御部１００は、レンズ駆動部１１０と連繋し、オートフォーカス制御時にはレンズ駆動部１１０が撮影レンズ１１のレンズ位置を段階的に駆動させた場合に、各レンズ位置でＣＣＤ撮像素子３０の撮影動作を制御し、かつ、その撮影された画像信号を画像メモリ２０１に格納するように制御する。また、カメラ制御部１００には図示を省略しているが、各種プログラムや情報を格納、管理するための不揮発性のメモリやＲＡＭなどのメモリが備えられている。
【００５１】
被写界深度情報表示ボタン２０は、レリーズボタン８を押下してＳ１状態とする前に当該被写界深度情報表示ボタン２０の押下によって、オートフォーカス後、合焦領域決定部２４０から入力された合焦領域についてのデータに基づいた表示をライブビュー画像上において行うためのものである。また、ライブビュー画像上において合焦領域に基づいた表示が行われている状態で、被写界深度情報表示ボタン２０を押下すると、合焦領域に基づいた表示が消え、再び被写界深度情報表示ボタン２０を押下すると、ライブビュー画像上において合焦領域に基づいた表示を行う。なお、合焦領域に基づいた表示をしない場合には、図１２に示すようにライブビュー画像上には最も近景の被写体のある近景領域ＦＥの輪郭をユーザーが区別可能なように表示する。
【００５２】
表示切換ボタン２７は、ライブビュー画像上における合焦領域に基づいた表示の表示方法を切り換えるボタンである。具体的には、図１１で示したように、ライブビュー画像上でその他の領域の色とは異なる色の表示態様で合焦領域を表示している状態で、表示切換ボタン２７が押下されると、カメラ制御部１００の制御の下で、図１３に示すように、ライブビュー画像上でその他の領域の輪郭よりも合焦領域の輪郭を強調するような表示態様に切り換え、再び表示切換ボタン２７が押下されると、図１１に示すようなその他の領域の色とは異なる色の表示態様で合焦領域を表示する表示に切り換える。つまり、ユーザーは、時と場合によってライブビュー画像上への合焦領域に基づく表示態様を切り換えることができる。したがって、撮影前に入力された画像のうち、合焦領域とその他の領域とを区別するために、その他の領域の色とは異なる色の表示態様で合焦領域の色を表示したり、その他の領域の輪郭とは異なる表示態様で合焦領域の輪郭を表示することによって、被写界深度の範囲内に含まれる被写体を視覚的に分かり易く表示することができる。
【００５３】
また、図１１および図１３では、表示部１６に表示されるライブビュー画像の一部の領域を合焦領域が占める場合について示しているが、もしも、ライブビュー画像の全領域が合焦領域に該当する場合に合焦領域に該当する領域の色をその他の領域の色とは異なる表示態様で表示したり、合焦領域に該当する領域の輪郭をその他の領域の輪郭とは異なる表示態様で表示すると、ライブビュー画像全体の色が異なる表示態様で表示されたり、ライブビュー画像全体にわたって輪郭が異なる表示態様で表示されたりして、ライブビュー画像が非常に見づらいものとなる。
【００５４】
そこで、ここでは、合焦領域決定部２４０において撮影前に入力された画像Ｇ２の全領域が合焦領域であると決定した場合、カメラ制御部１００の制御の下で、図１４に示すように、表示部１６の右上に特別な記号１３Ａを表示することによって、ライブビュー画像の全領域が合焦領域に該当する旨を表示する。したがって、ここでは、撮影前に入力された画像の全領域が合焦領域である場合は、その旨を表示することによって、撮影前にすべての被写体が被写界深度の範囲内に含まれていることを見易く表示することができる。
【００５５】
被写界深度変更設定ボタン２５は、押下されるとカメラ制御部１００の制御の下で、被写界深度を算出する際に用いられる許容錯乱円径δの値を被写界深度変更ダイヤル１０の回動によって変更可能な状態とすることができる。また、再び被写界深度変更設定ボタン２５が押下されると、カメラ制御部１００の制御の下で、被写界深度変更ダイヤル１０を回動させても許容錯乱円径δの値が変更されない状態となる。
【００５６】
図１５および図１６は、具体的に被写界深度変更ダイヤル１０の回動によって許容錯乱円径δの値を変更した際の合焦領域の決定および表示について示した模式図である。なお、ここでは、図７で被写界深度内領域Ｈａ〜Ｈｈを求めた時よりも許容錯乱円径δの値を小さくする方向に変更した場合、つまり、被写界深度の範囲をより狭くする方向に変更した場合を示している。
【００５７】
図１５は、領域選出部２２０によって選出された被写界深度内領域の具体的な一例を示す模式図である。図１５に示すように、画像Ｇ１に対して被写体距離が被写界深度の範囲内である評価領域を被写界深度内領域Ｈａ〜Ｈｅとして選出する。ここでは、図７に示した被写界深度内領域Ｈａ〜Ｈｈを選出したときよりも、被写界深度の範囲が狭くなっているため、最も近景の被写体のある近景領域ＦＥ（被写界深度内領域Ｈｂ）内の被写体の距離から比較的近い被写体距離の被写体を持つ評価領域が被写界深度内領域Ｈａ〜Ｈｅとして選出される。
【００５８】
図１６は、図１５で示した被写界深度内領域に基づいて合焦領域決定部２４０において決定した合焦領域に基づいてライブビュー画像上に行った表示を示す模式図である。ここでは、図１１で示した合焦領域に基づいてライブビュー画像上に表示を行ったときよりも、被写界深度の範囲が狭くなっているため、最も近景の被写体である右側の人物（分割領域Ｒａ，Ｒｂ）のみが合焦領域として決定されて表示されている。
【００５９】
このように、ユーザーは、被写界深度変更ダイヤル１０を回動させることによって、被写界深度を指定する値を変更可能とすることで、要求される許容ぼけの条件が比較的厳しい撮影と、比較的厳しくない撮影とで、合焦領域を決定するための条件を変化させることができるため、撮影条件に合わせた合焦領域の表示をすることができる。
【００６０】
＜撮像装置１の動作＞
次に、撮像装置１の動作について説明する。図１７および図１８は撮像装置１における合焦動作および被写界深度に基づいた表示を行うための処理を示すフローチャートである。なお、ここでは、説明を簡単にするために、許容錯乱円径δはあらかじめユーザーによって被写界深度変更ダイヤル１０によって設定されており、図１７および図１８のフローチャート上では許容錯乱円径δは変更されないものとし、表示切換ボタン２７が途中で押下されて合焦領域に基づいた表示の変更もされない場合を例にとって説明を行う。
【００６１】
まず、撮像装置１が撮影待機状態となると、図１７に示すステップＳ１に進む。
【００６２】
ステップＳ１では、撮像装置１のカメラ制御部１００は、ユーザーがレリーズボタン８を半押し状態（Ｓ１）としてオートフォーカス動作開始の指示の入力を行ったか否かを判断する。そして、ユーザーからのオートフォーカス動作の指示の入力があった場合に、撮像装置１においてＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像を合焦状態とするためのオートフォーカス制御が開始され、ステップＳ２へ進む。
【００６３】
ステップＳ２では、レンズ駆動部１１０が撮影レンズ１１のレンズ位置を段階的に駆動させ、カメラ制御部１００の制御によって撮影レンズ１１の各レンズ位置で撮影された画像信号がＷＢ調整部５０から画像メモリ２０１へ取り込まれて画像Ｇ１として格納され、ステップＳ３へ進む。
【００６４】
ステップＳ３では、評価値算出部２０５において、ステップＳ２において画像メモリ２０９に取り込まれた画像Ｇ１に対して設けた、図６に示したようなすべての評価領域Ｅについて、撮影レンズ１１の各レンズ位置におけるコントラストを評価値として算出してステップＳ４へ進む。
【００６５】
ステップＳ４では、カメラ制御部１００がステップＳ３で算出した評価値をもとに、最も近景の被写体のある近景領域ＦＥの評価値に基づいて撮影レンズ１１を合焦状態とするレンズ位置を撮影レンズ１１の合焦位置として決定し、カメラ制御部１００の制御の下で、決定した合焦位置へ撮影レンズ１１を駆動させ、ステップＳ５へ進む。
【００６６】
ステップＳ５では、カメラ制御部１００が、ユーザーによる被写界深度情報表示ボタン２０の押下操作によって表示部１６にライブビュー画像とともに被写界深度に基づく表示を行うように設定されているか否かを判断する。ここでは、被写界深度に関する情報を表示するように設定されている場合には、ステップＳ６へ進み、被写界深度に基づく表示を行うように設定されていない場合には、ステップＳ１２へ進む。
【００６７】
ステップＳ６では、距離算出部２１０が、ステップＳ３において算出された評価値に基づいてすべての評価領域Ｅそれぞれに含まれる被写体までの被写体距離をそれぞれ算出し、ステップＳ７へ進む。
【００６８】
ステップＳ７では、領域選出部２２０がオートフォーカスを完了した時点で決定された許容錯乱円径δ、絞り値Ｆ、合焦しているの被写体（主被写体）までの距離ａ、撮影レンズ１１の焦点距離ｆに基づいて被写界深度の範囲を算出し、ステップＳ８へ進む。
【００６９】
ステップＳ８では、領域選出部２２０がステップＳ６で算出されたすべての評価領域Ｅの被写体距離のうち被写界深度の範囲内に被写体距離が入る評価領域を被写界深度内領域として選出しステップＳ９へ進む。つまり、ここでは、図６で示したような評価領域Ｅから、図７で示したように、被写界深度内領域を選出し、すべての評価領域Ｅには位置情報と対応付けられた番号が付されているため、被写界深度内領域に対応する番号を合焦領域決定部２４０へ送信する。
【００７０】
ステップＳ９では、領域分割部２３０がγ補正部７０から入力された画像Ｇ２中の被写体の特徴に基づいて、画像Ｇ２を複数の分割領域に分割し、ステップＳ１０へ進む。つまり、ここでは、図８に示したように、画像を被写体の特徴に基づいて被写体の輪郭によって区切られた領域に分割する。そして、ここでは、領域分割部２３０では分割した分割領域のそれぞれに対して番号を付して画像中の位置情報とともに分割結果を合焦領域決定部２４０へ送信する。
【００７１】
ステップＳ１０では、合焦領域決定部２４０がステップＳ９において分割された分割領域のうち、１つの被写界深度内領域の半分以上の領域と重複する領域を含む分割領域を合焦領域として決定する。このステップＳ１０における合焦領域決定部２４０の具体的な処理のフローについては、図１８において別フローチャートとして示している。
【００７２】
ステップＳ９からステップＳ１０へ進むと、図１８に示す合焦領域の決定の動作が開始され、ステップＳ２１へ進む。
【００７３】
ステップＳ２１では、ステップＳ８において選出されたｍ個の被写界深度内領域Ｈｋ（ｋ＝１，２，３，・・・，ｍ）の画像中における位置情報を取り込んでステップＳ２２へ進む。
【００７４】
ステップＳ２２では、ステップＳ９において分割されたｎ個の分割領域Ｒｊ（ｊ＝１，２，３，・・・，ｎ）の画像中における位置情報を取り込んでステップＳ２３へ進む。
【００７５】
ステップＳ２３では、１つの被写界深度内領域Ｈｋと１つの分割領域Ｒｊとが重複する領域の面積Ｄを算出し、ステップＳ２４へ進む。ここでは、まだステップＳ２４の判定がされていない被写界深度内領域Ｈｋと分割領域Ｒｊの組合せのうち、分割領域Ｒｊについては付された番号が最小の分割領域Ｒｊが算出の対象となり、この番号が最小の分割領域Ｒｊと、当該分割領域Ｒｊに対してまだステップＳ２４の判定がされていない被写界深度内領域Ｈｋのうち付された番号が最小の被写界深度内領域Ｈｋとの組合せについて面積Ｄを算出することとなる。
【００７６】
ステップＳ２４では、ステップＳ２３で算出した面積Ｄが各被写界深度内領域の面積Ｓの半分以上であるか否かについて判定を行う。つまり、Ｄ≧０．５Ｓであるか否かを判定し、Ｄ≧０．５Ｓである場合はステップＳ２５へ進み、Ｄ≧０．５Ｓでない場合はステップＳ２６へ進む。
【００７７】
ステップＳ２５では、ステップＳ２４においてＤ≧０．５Ｓであると判定されたため、分割領域Ｒｊにかかる被写体を被写界深度の範囲内であると決定し、ステップＳ２８へ進む。
【００７８】
ステップＳ２６では、ｍ個すべての被写界深度内領域Ｈｋについて判定が済んだか否かについて判断を行う。ここでは、ｍ個すべての被写界深度内領域Ｈｋについて判定が済んでいる場合はステップＳ２７へ進み、ｍ個すべての被写界深度内領域Ｈｋについて判定が済んでいない場合はステップＳ２３へ戻り、次の被写界深度内領域Ｈｋについて判定等を行う。つまり、１つの分割領域Ｒｊに対して、ステップＳ２４においてＤ≧０．５Ｓであると判定をするまで、ｍ個の被写界深度内領域Ｈｋと重複する領域の面積Ｄを順に算出し、ステップＳ２４の判定を繰り返す。
【００７９】
ステップＳ２７では、１つの分割領域Ｒｊに対して、ｍ個すべての被写界深度内領域Ｈｋと重複する面積Ｄを算出してステップＳ２４においてＤ≧０．５Ｓであると判定されなかったため、分割領域Ｒｊにかかる被写体は被写界深度の範囲外であると決定し、ステップＳ２８へ進む。
【００８０】
ステップＳ２８では、ｎ個すべての分割領域Ｒｊについて判定が済んだか否かについて判断を行う。ここでは、ｎ個すべての分割領域Ｒｊについて判定が済んでいる場合はステップＳ２９へ進み、ｎ個すべての分割領域Ｒｊについて判定が済んでいない場合はステップＳ２３へ戻り、次の分割領域Ｒｊについて判定等を行う。
【００８１】
ステップＳ２９では、ステップＳ２５およびステップＳ２７において決定された合焦領域についての画像中の位置情報に基づいたデータをカメラ制御部１００の制御の下で表示部１６へ出力し、合焦領域の決定のフローが終了する。
【００８２】
このようにステップＳ１０において合焦領域が決定されると、ステップＳ１１へ進む。
【００８３】
ステップＳ１１では、ステップＳ１２において決定された合焦領域に基づいてカメラ制御部１００の制御の下で表示部１６に表示が行われ、ステップＳ１３へ進む。具体的には、合焦領域決定部２４０からカメラ制御部１００の制御の下で表示部１６へ入力された合焦領域についての画像中の位置情報に基づいて、図１１に示すように、ライブビュー画像上で、その他の領域の色とは異なる色の表示態様で合焦領域を表示する。
【００８４】
また、ステップＳ５において、表示部１６にライブビュー画像とともに被写界深度に基づく表示を行うように設定されていないと判断した場合にはステップＳ１２へ進むが、ステップＳ１２では、図１２に示すように、カメラ制御部１００の制御の下で、撮影レンズ１１の合焦位置を決定した際に用いされた最も近景の被写体のある近景領域ＦＥの輪郭をライブビュー画像上にユーザーが区別可能なように表示し、ステップＳ１３へ進む。
【００８５】
ステップＳ１３では、カメラ制御部１００がＳ１状態が継続されているか否かを判断する。ここでは、Ｓ１状態が継続されていると判断した場合はステップＳ１４へ進み、レリーズボタン８が押下されてＳ１状態となってから３０秒間経過してもレリーズボタン８の押下によってＳ２状態とならない場合や、再びレリーズボタン８が半押しされた場合に、Ｓ１状態が解除されたと判断し、ステップＳ１５へ進む。
【００８６】
ステップＳ１４では、カメラ制御部１００がレリーズボタン８が押下されてＳ２状態となったか否かを判断する。ここでは、Ｓ２状態となった場合はステップＳ１６へ進み、Ｓ２状態とならない場合はステップＳ１３へ戻る。
【００８７】
ステップＳ１５では、Ｓ１状態が解除されたことに伴って、ステップＳ１１においてライブビュー画像上に表示した合焦領域に基づいた表示を消去し、ステップＳ１へ戻る。
【００８８】
ステップＳ１６では、ステップＳ１５においてレリーズボタン８が押下されてＳ２状態になったため、カメラ制御部１００の制御の下で本撮影の処理が実施されて、ステップＳ１へ戻る。
【００８９】
以上、本実施形態では、撮影前に入力された画像中の複数の評価領域についてそれぞれ評価値を求め、その値に基づいてオートフォーカスを行い、また、複数の評価領域についての評価値に基づいて被写体距離が被写界深度の範囲内である評価領域を被写界深度内領域として選出し、画像中の被写体の特徴に基づいて分割した分割領域のうち被写界深度内領域と重複する領域を含む分割領域を合焦領域として決定し、決定した合焦領域に基づいた表示を行うことによって、撮影前に被写界深度の範囲内に含まれている被写体をより分かり易く表示することができる。
【００９０】
＜変形例＞
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
【００９１】
例えば、上述した実施形態においては、撮影レンズ１１の合焦位置を決定する際に用いた評価値にかかる最も近景の被写体のある近景領域についても、領域内の被写体までの被写体距離を算出して被写界深度内領域として選出していたが、これに限られるものではなく、近景領域については、被写界深度の範囲内に存在しているのは当然であるため、領域内の被写体までの被写体距離を算出することなく、被写界深度内領域として選出するようなものであっても良い。
【００９２】
また、上述した実施形態においては、画像中に設定された評価領域は２０個であったが、これに限られるものではなく、評価領域の数を減少させたり、増加させたものであっても良い。
【００９３】
また、上述した実施形態においては、画像に対して設けられた複数の評価領域について、各々の評価領域の間隔が空いていたが、これに限られるものではなく、各々の評価領域の間隔が空いていないものであっても良い。
【００９４】
また、上述した実施形態においては、ライブビュー画像上に合焦領域と近景領域とを同時に表示しなかったが、これに限られるものではなく、ライブビュー画像上に合焦領域と近景領域とを同時に表示するようなものであっても良い。
【００９５】
また、上述した実施形態においては、画像中の評価領域内の被写体の被写体距離を算出して被写界深度内領域を選出したが、これに限られるものではなく、例えば、すべての評価領域内の評価値がそれぞれ最大となる撮影レンズ１１の位置に基づいた値など、評価領域についての評価値に基づいた何らかの値に基づいて、被写界深度内領域を選出するようにしても良い。
【００９６】
また、上述した実施形態における撮像装置の動作においては、許容錯乱円径δがあらかじめユーザーによって設定されていた状態における被写界深度に基づく表示を行う場合について示したが、これに限られるものではなく、被写界深度に基づく表示がなされている時に、ユーザーが被写界深度変更ダイヤル１０を回動させることによって、変更された許容錯乱円径δにしたがった合焦領域を改めて決定して被写界深度に基づく表示を変更するようなものであっても良い。
【００９７】
また、上述した実施形態における撮像装置の動作においては、被写界深度に基づく表示がなされている時に、表示切換ボタン２７が途中で押下されない場合について示したが、これに限られるものではなく、被写界深度に基づく表示がなされている時に、表示切換ボタン２７が途中で押下されることによって、被写界深度に基づく表示と、近景領域の輪郭が区別可能な表示とを切り換えるようなものであっても良い。
【００９８】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が含まれている。
【００９９】
（１）請求項２に記載された撮像装置であって、前記表示手段が、撮影前に入力された前記画像のうち、前記その他の領域の色とは異なる色の表示態様で前記合焦領域を表示することを特徴とする撮像装置。
【０１００】
（１）の発明によれば、撮影前に入力された画像のうち、合焦領域とその他の領域とを区別するために、その他の領域とは異なる色の表示態様で合焦領域の色を表示することによって、被写界深度の範囲内に含まれる被写体を視覚的に分かり易く表示することができる。
【０１０１】
（２）請求項２に記載された撮像装置であって、前記表示手段が、撮影前に入力された前記画像のうち、前記その他の領域の輪郭とは異なる表示態様で前記合焦領域の輪郭を表示することを特徴とする撮像装置。
【０１０２】
（２）の発明によれば、撮影前に入力された画像のうち、合焦領域とその他の領域とを区別するために、その他の領域の輪郭とは異なる表示態様で合焦領域の輪郭を表示することによって、被写界深度の範囲内に含まれる被写体を視覚的に分かり易く表示することができる。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、撮影前に入力された画像中の複数の評価領域についてそれぞれ評価値を求め、その値に基づいてオートフォーカスを行い、また、複数の評価領域についての評価値に基づいて被写体までの距離が被写界深度の範囲内である評価領域を被写界深度内領域として選出し、画像中の被写体の特徴に基づいて分割した分割領域のうち被写界深度内領域の半分以上の領域と重複する領域を含む分割領域を合焦領域として決定し、決定した合焦領域と、その他の領域とを区別可能な態様で表示することによって、撮影前に被写界深度の範囲内に含まれている被写体をより分かり易く表示することができる。
【０１０５】
また、請求項２の発明によれば、撮影前に入力された画像の全領域が合焦領域である場合は、その旨を表示することによって、撮影前にすべての被写体が被写界深度の範囲内に含まれていることを見易く表示することができる。
【０１０６】
また、請求項３の発明によれば、被写界深度を指定する値をユーザーの操作によって変更可能とすることによって、要求される許容ぼけの条件が比較的厳しい撮影と、比較的厳しくない撮影とで、合焦領域を決定するための条件を変化させることができるため、撮影条件に合わせた合焦領域の表示をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である撮像装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す撮像装置の背面図である。
【図３】図１に示す撮像装置の内部構成を示すブロック図である。
【図４】画像に対して設定された複数の評価領域の一例を示す模式図である。
【図５】画像メモリに記憶した画像の一例を示す模式図である。
【図６】画像メモリに記憶した画像に対して設定された評価領域を示す模式図である。
【図７】領域選出部によって選出された被写界深度内領域の一例を示す模式図である。
【図８】画像を被写体の特徴に基づいて複数の分割領域に分割した模式図である。
【図９】分割領域が合焦領域であるか否かの判定を行う様子を説明する模式図である。
【図１０】分割領域が合焦領域であるか否かの判定を行う様子を説明する模式図である。
【図１１】ライブビュー画像上に合焦領域の色を異なる表示態様で示した一例を示す模式図である。
【図１２】ライブビュー画像上に近景領域を区別可能に表示している模式図である。
【図１３】ライブビュー画像上に合焦領域の輪郭を強調して示した一例を示す模式図である。
【図１４】ライブビュー画像の全領域が合焦領域に該当する旨を表示する様子を示す模式図である。
【図１５】許容錯乱円径を変更した際の合焦領域の決定について示した模式図である。
【図１６】許容錯乱円径を変更した際の合焦領域の表示について示した模式図である。
【図１７】撮像装置における動作を示すフローチャートである。
【図１８】撮像装置における動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 撮像装置
８ レリーズボタン
１０ 被写界深度変更ダイヤル
１１ 撮影レンズ
１６ 表示部
１００ カメラ制御部
１１０ レンズ駆動部
２０１ 画像メモリ
２０５ 評価値算出部
２１０ 距離算出部
２２０ 領域選出部
２３０ 領域分割部
２４０ 合焦領域決定部
Claims (3)
- 撮影前に複数の画素で構成される画像を入力して、撮影レンズの合焦制御を行うとともに、被写界深度に基づいた表示を行う撮像装置において、
(a) 前記画像に設定された複数の評価領域についてそれぞれ前記撮影レンズの合焦状態に関する評価値を算出する評価値算出手段と、
(b) 前記評価値に基づいて前記撮影レンズの合焦位置を求め、前記合焦位置への前記撮影レンズの駆動を制御する制御手段と、
(c) 前記評価値に基づいて、前記複数の評価領域のうち、当該評価領域内の被写体までの被写体距離が前記被写界深度の範囲内である評価領域を被写界深度内領域として選出する選出手段と、
(d) 前記画像中の被写体の特徴に基づいて、前記画像を複数の分割領域に分割する分割手段と、
(e) 前記複数の分割領域のうち、前記被写界深度内領域の半分以上の領域と重複する領域を含む分割領域を合焦領域として決定する決定手段と、
(f) 撮影前に入力された画像のうち前記合焦領域と、その他の領域とを区別可能な態様で表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 請求項１に記載された撮像装置であって、
前記表示手段が、
撮影前に入力された前記画像の全領域が前記合焦領域である場合に、その旨を表示することを特徴とする撮像装置。 - 請求項１または請求項２に記載された撮像装置であって、
ユーザーの操作に基づいて前記被写界深度を指定する値を変更する変更手段、
をさらに備えることを特徴とする撮像装置。
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