JP3812824B2 - 撮像装置、合焦状況表示方法及びプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に関し、特に、マニュアルフォーカスによる合焦時の合焦補助技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラ等の撮像装置におけるマニュアルフォーカス機能で合焦（フォーカッシング：focusing）を行なう際にはユーザは液晶モニター等に表示される被写体像のボケ具合（画像の鮮鋭度）を見ながら、合焦させていた。
【０００３】
また、この場合、図１０に示すようにマニュアル操作時に液晶モニター上にフォーカスレンズの位置をバー１０１上に表示するようにしたものや、図１１に示すようにフォーカスレンズ位置に対応する合焦距離をバー１１１上に表示させることで合焦の目安にするようにしているものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のデジタルカメラのマニュアルフォーカス機能を用いて撮影する場合、ユーザは液晶モニターなどに表示される被写体像が最も鮮明なフォーカス位置を合焦点として撮影していたため、デジタルカメラに設けられている液晶モニター程度の画面の大きさでは画像の鮮鋭度を確認しづらく、また、階調表現や解像度、γ補正値、視野角などの表示性能に影響されてしまうといった問題点や、合焦点付近での鮮鋭度の差はユーザにとってわかりづらく、微妙なフォーカス誤差などが起こりやすいといった問題点があった。
【０００５】
また、図１０、図１１に示したようなフォーカスレンズの位置やフォーカスレンズ位置に対応する合焦距離をバー表示する方法は、あくまでも合焦の目安を表示しているに過ぎなかった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、合焦精度を向上させることが可能なマニュアルフォーカス機能を備えた撮像装置、合焦状況表示方法及びプログラムの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、第１の発明の撮像装置は、マニュアル操作によりフォーカスレンズを移動させるマニュアルフォーカス機能を備えた撮像装置において、撮像手段から出力される被写体画像から合焦評価値を取得する合焦評価値取得手段と、現在のフォーカスレンズ位置を取得するレンズ位置取得手段と、前記合焦評価値取得手段により順次取得される合焦評価値及び前記レンズ位置取得手段により順次取得されるフォーカスレンズ位置に基いて各フォーカスレンズ位置に対応する前記合焦評価値の分布グラフを生成する分布グラフ生成手段と、前記撮像手段から出力される被写体画像を取り込んでファインダ画像を表示する画像表示手段と、前記画像表示手段によって表示されるファインダ画像上に、前記分布グラフ生成手段によって生成された分布グラフを重畳する画像重畳手段と、を備え、前記合焦評価値取得手段は、前記撮像手段から出力される被写体画像のフォーカスエリア内の画像の輪郭のコントラスト値を抽出するコントラスト値抽出手段を含み、このコントラスト値抽出手段によって抽出されたコントラスト値に基づいて合焦評価値を取得することを特徴とする。
【０００９】
また、第２の発明は上記第１の発明の撮像装置において、分布グラフ生成手段は、各フォーカスレンズ位置に対応する合焦距離に対応する合焦評価値の分布グラフを生成する手段であることを特徴とする。
【００１０】
また、第３の発明は上記第１の発明の撮像装置において、画像重畳手段はさらにフォーカスエリアを示すフォーカス枠を重畳することを特徴とする。
【００１１】
また、第４の発明は上記第１乃至第３のいずれかの発明の撮像装置において、分布グラフ生成手段は、各フォーカスレンズ位置に対応する各合焦評価値を視覚的にレベル表示させるための分布グラフを生成する手段であり、更に、現在のフォーカスレンズ位置に対応する合焦評価値を他のフォーカスレンズ位置に対応する合焦評価値と識別可能な分布グラフを生成する手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、第５の発明の合焦状況表示方法は、マニュアル操作によりフォーカスレンズを移動させる際の合焦状況表示方法であって、撮像により被写体画像を取得する工程と、前記取得した被写体画像から合焦評価値を取得する工程と、フォーカスレンズの位置を取得する工程と、前記取得した合焦評価値及びフォーカスレンズの位置に基いて各フォーカスレンズ位置に対応する前記合焦評価値の分布グラフを生成する工程と、前記取得された被写体画像からファインダ画像を表示する画像表示工程と、前記表示されるファインダ画像上に、生成された分布グラフを重畳する画像重畳工程と、を備え、前記合焦評価値を取得する工程は、取得された被写体画像のフォーカスエリア内の画像の輪郭のコントラスト値を抽出する工程を含み、抽出されたコントラスト値に基づいて合焦評価値を取得すること、を特徴とする。
【００１３】
また、第６の発明の合焦状況表示プログラムは、被写体画像を取り込んで画像データを取得する撮像装置においてマニュアルフォーカス時に実行されるプログラムであって、前記取得された画像データから合焦評価値を取得するステップと、フォーカスレンズの位置を取得するステップと、前記取得した合焦評価値及びフォーカスレンズの位置に基いて各フォーカスレンズ位置に対応する前記合焦評価値の分布グラフデータを生成するステップと、前記取得された画像データからファインダ画像を表示する画像データ表示ステップと、前記表示されるファインダ画像上に、生成された分布グラフデータを重畳する画像重畳ステップと、を備え、前記合焦評価値を取得するステップは、取得された画像データのフォーカスエリア内の画像の輪郭のコントラスト値を抽出するステップを含み、抽出されたコントラスト値に基づいて合焦評価値を取得することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
１．ハードウエアの構成
図１は本発明の撮像装置の一実施例の回路構成を示すブロック図であり、撮像装置としてデジタルカメラを例としている。
図１で、デジタルカメラ１００は光学系１、信号変換部２、信号処理部３、制御部４、ＤＲＡＭ５、フラッシュメモリ６、画像圧縮／伸張部７、表示部８及び操作部９を備えている。
【００１５】
光学系１はフォーカスレンズ１１を含む撮像レンズ群と、合焦機構１２、ズーム機構、絞り（図示せず）等の駆動部から構成されており、被写体光像を取り込んで信号変換部２のＣＣＤ２１上に結像させる。フォーカスレンズ１１は合焦機構１２により前後に移動される。合焦機構１２はレンズ駆動モータを含み、制御部４からの制御信号に基きフォーカスレンズ１１を移動させる。
【００１６】
信号変換部２はＣＣＤ２１等の撮像素子及びタイミングジェネレータ及びＡ／Ｄコンバータ（図示せず）等からなり、光学系１で取り込んだ被写体光像をＣＣＤ２１により所定のタイミングで画像信号に変換した後、デジタルデータ（ベイヤ配列のＲＧＢデータ）に変換して信号処理部３に出力する。
【００１７】
信号処理部３は信号変換部２からのデジタルデータ（画像データ）を輝度及び色差マルチプレクス信号成分（ＹＵＶデータ）に変換し、ＤＲＡＭ５に転送する。
【００１８】
制御部４はＣＰＵ（又はＭＰＵ）４１のほか、ＲＡＭ４２、プログラム格納メモリ４３及びタイマ等を備えたマイクロコンピュータ構成をなしており、デジタルカメラ１００全体の制御及び各モードにおける処理の制御を行なう。ＣＰＵ４１は図示しないバスラインを介してデジタルカメラ１００の各構成装置と接続し、プログラム格納メモリ４３に格納されている制御プログラムによりデジタルカメラ１００全体の制御を行なうと共に、本発明に基く合焦状況表示プログラムや選択された処理モードに対応する処理プログラム等をプログラム格納メモリ４３（又は、フラッシュメモリ６）から取り出して、それらプログラムに従った動作制御を行なう。また、プログラム格納メモリ４３には上記各プログラムのほか初期値等の定数やメニューデータ等を格納している。
【００１９】
ＤＲＡＭ５は信号変換部２から転送された画像データ（ＹＵＶデータ）を一時記憶する。フラッシュメモリ６は圧縮画像等の保存記憶手段として用いられる。
【００２０】
画像圧縮／伸張部７は、例えば、ＪＰＥＧ規格のエンコーダやデコーダを備え、フラッシュメモリ６等の保存記憶メモリに保存記憶する画像データの圧縮及び保存記憶メモリから読み出した圧縮画像データの伸張を行なう。
【００２１】
表示部８はビデオエンコーダ８１、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）８２及び表示用バッファ（図示せず）を備え、ＤＲＡＭ５から制御部４を介して転送される画像データを映像信号（ビデオ信号）に変換し、ＬＣＤ８２に表示する。なお、表示用バッファとしてＤＲＡＭ５の領域を割り当てるようにしてもよい。
【００２２】
操作部９は撮像電源スイッチ９１、モードキー（処理モード選択キー）９２、シャッターボタン９３及びフォーカスボタン９４等を備えており、これらのキーが操作されると状態信号が制御部４のＣＰＵ４１に送出される。ユーザはフォーカスボタン９４の操作によりフォーカスレンズ１１を移動させてマニュアルフォーカスを行なうことができる。
【００２３】
２．合焦状況表示例
図２は本発明によりマニュアルフォーカス時に表示される合焦状況表示の一実施例を示す図であり、ＬＣＤ８２の画面上に各フォーカスレンズ位置で取得された被写体の輪郭（高周波）成分評価値と現在のフォーカスレンズ１１の位置を分布グラフ化した視覚情報として表示した例である。
【００２４】
図２で、符号１２０は分布グラフ１２２が重畳表示されたファインダ画像（スルー画像）、符号１２１はフォーカスエリアを示すフォーカス枠、符号１２２は各フォーカスレンズ位置における被写体の輪郭成分評価値とフォーカスレンズ１１の位置をバー状に視覚表示した分布グラフ、符号１２３はフォーカスレンズ１１の現在位置に対応するバーを示す。なお、フォーカスレンズ１１の現在位置に対応するバー１２３は他のバーと視覚的に認識し易くするため差別表示されている。差別表示は、例えば、他のバーとは異なる色にしたり、強調表示したり、反転表示することにより行なうことができる。
【００２５】
また、図３は本発明によりマニュアルフォーカス時に表示される合焦状況表示の他の一実施例を示す図であり、ＬＣＤ８２の画面上に各フォーカスレンズ位置における被写体の輪郭成分評価値とフォーカスレンズ１１の位置に対する合焦距離との分布グラフを視覚情報として表示した例である。
【００２６】
図３で、符号１３０は分布グラフ１３２が重畳表示されたファインダ画像、符号１３１はフォーカスエリアを示すフォーカス枠、符号１３２は各フォーカスレンズ位置における被写体の輪郭成分評価値に対応するバーを示す。なお、現在の合焦距離に対応するバー１３３は他のバーと視覚的に認識しやすくするため差別表示されている。
【００２７】
３．合焦状況表示動作
図４は撮像時の合焦状況表示動作例を示すフローチャートである。以下、合焦状況表示動作について説明する。
図４で、ステップＳ０は撮像処理、ステップＳ１〜Ｓ４はモニターサイズの画像の表示前処理、ステップＳ５〜Ｓ１１は評価値分布グラフ（図２の符号１２２、図３の符号１３３参照）の表示前処理、ステップ１２は画像合成処理である。また、図４のフローチャートにおけるＣＰＵ４１の動作は本発明に基く合焦状況表示プログラムに従う。
【００２８】
図４で、ユーザが撮像電源スイッチ（主電源）９１をオンにし、撮像モードを選択すると、光学系１の撮像レンズ群を介してＣＣＤ２１上に結像した被写体光像が所定のタイミングでＣＣＤ２１によって電気信号（画像データ）に変換され、デジタルデータに変換されて信号処理部３に出力される（ステップＳ０）。
【００２９】
信号処理部３は信号変換部２からの画像データ（デジタルデータ）をＹＵＶデータに変換し、ＤＲＡＭ５に転送する（ステップＳ１）。
【００３０】
ＣＰＵ４１は信号処理部３から転送されＤＲＡＭ５の画像データ格納領域に上書き記憶されている画像データ（ＹＵＶデータ）を読み出して、ＬＣＤ８２の表示用サイズに合わせたピクセル数に間引き（ステップＳ２）、更にγ補正を施してから（ステップＳ３）、ＬＣＤ表示用バッファに展開（ビットマップ展開）する（ステップＳ４）。
【００３１】
（ここで、撮像した画像の輪郭が最も鮮明なときが合焦時であるから、フォーカスエリア（図２、３のフォーカス枠１２１、１３１内の部分）の画像の輝度成分（コントラスト成分）の２次微分の絶対値の積算値が最も大きいところが合焦点となるので、ステップＳ５〜Ｓ８では輝度抽出から輪郭評価値データを求める動作を行なう）。
【００３２】
ＣＰＵ４１はＤＲＡＭ５の画像データ格納領域に記憶されている画像データ（＝ステップＳ２で用いた画像データ）のうちフォーカスエリア内の画像に対応する画像データを抽出し（ステップＳ５）、そのデータ成分のうち輝度成分（Ｙ成分）だけを取り出す（ステップＳ６）。
【００３３】
更に、ＣＰＵ４１は取り出したフォーカスエリアの輝度成分にデジタルハイパスフィルタをかけて輪郭部分の輝度成分を抽出し（ステップＳ７）、輝度成分の２次微分の絶対値を積算して輪郭成分評価値として保持する（ステップＳ８）。
【００３４】
次に、ＣＰＵ４１はステップＳ０での撮影処理時点におけるフォーカスレンズ１１の位置を取得し（ステップＳ９）、取得したフォーカスレンズの位置に関連付けられた評価位置情報に上記ステップＳ８で算出した輪郭成分評価値を対応付けた分布グラフ（図７、図９）データを生成する。なお、評価位置情報としては、例えば、フォーカスレンズ位置そのものや、フォーカスレンズ位置に対応する合焦距離等がある（図７、図９参照）（ステップＳ１０）。
【００３５】
ＣＰＵ４１は上記ステップＳ１０で生成された分布グラフデータをＯＳＤ（On Screen Display）表示バッファに描画（ビットマップ展開）する（ステップＳ１１）。
【００３６】
次に、ＣＰＵ４１は上記ステップＳ４で表示バッファに展開した画像と上記ステップＳ１１でＯＳＤ表示バッファに描画した分布グラフを合成し（ステップＳ１２）、ビデオエンコーダ８１に送出する。
【００３７】
ビデオエンコーダ８１は受け取った合成画像を表示用ビデオ信号にエンコードし（ステップＳ１３）、ＬＣＤ８２に表示する（ステップＳ１４）。
【００３８】
ＣＰＵ４１は操作部９からの状態信号を調べ、シャッターボタン９３が全押しされるまでステップＳ０に制御を戻してステップＳ０〜Ｓ１４の動作を繰り返す（ステップＳ１５）。
【００３９】
なお、上記図４のフローチャートではモニターの画面サイズの画像の表示前処理（ステップＳ１〜Ｓ４）の次に評価値分布グラフの表示前処理（ステップＳ５〜Ｓ１１）を実行するように構成したが、評価値分布グラフの表示前処理の次にモニターサイズの画像の表示前処理を実行するように構成してもよい。また、ＣＰＵ４１は図４に示した処理と並行して図５に示す処理を実行する。
【００４０】
図５は電動式マニュアルフォーカスの場合におけるフォーカスレンズの移動動作の一実施例を示すフローチャートである。
【００４１】
図５で、ユーザがフォーカスボタン９４を操作するとフォーカスボタン操作を示す状態信号が操作部９からＣＰＵ４１に送出されるので、ＣＰＵ４１は操作部９からの信号を調べフォーカスボタン９４が操作中の場合はステップＳ２１に遷移し、そうでない場合はフォーカスボタン９４の操作待ちとなる（ステップＳ２０）。
【００４２】
フォーカスボタン９４が操作されると、ＣＰＵ４１は合焦機構１２に制御信号を送出し、フォーカスレンズ１１を移動指示方向に移動させると共に、前述した図４中のステップＳ９によるフォーカスレンズ位置取得のためにフォーカスレンズ１１のレンズ位置情報をＲＡＭ４２に保持する（ステップＳ２１）。
【００４３】
上記図５のフローチャートに示した動作により、ユーザがフォーカスボタン９４を操作してフォーカスレンズ１１を移動させるとＣＣＤ２１上での被写体光像の結像位置が変化し、フォーカスエリア内のＹ成分の２次微分値も変化するため、ＬＣＤ８２上に表示されるファインダ画像の鮮明度（ボケ具合）と共にファインダ画像に重畳表示される分布グラフ内のバーのレベル（長さ）も変化することとなる。これにより、フォーカスボタン９４を操作するとそれに応じて被写体の輪郭成分と各フォーカスレンズ位置（又はフォーカスレンズ位置に対応する合焦距離）との分布グラフが視覚情報としてファインダ画像上に表示されるので、デジタルカメラ１００のユーザは、従来技術とは異なり、客観的な評価方法で現在及び過去の合焦状況をＬＣＤ８上で認識し、確認することが可能となる。
【００４４】
なお、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ２０でユーザがフォーカスボタン９４を操作するとフォーカスボタン操作を示す状態信号及び移動方向（「ＮＥＡＲ」方向か「ＦＡＲ」方向か）を示す移動方向指示信号を操作部９からＣＰＵ４１に送出するようにし、ステップＳ２１でＣＰＵ４１は合焦機構１２に移動方向を含む制御信号を送出し、合焦機構１２を制御してレンズ駆動モータを動作させフォーカスレンズ１１を指示された方向に移動させると共に、移動後のフォーカスレンズ１１の位置情報をＲＡＭ４２に保持するように構成することにより、手動式フォーカスの場合にもフォーカスレンズの位置取得（図４のステップＳ９）を行なうことができる。
【００４５】
４．評価値分布グラフの生成
図６は評価値分布グラフ生成時に用いる履歴テーブルの一実施例を示す図であり、図７は評価値分布グラフ生成動作の一実施例を示すフローチャート（図４のステップＳ１０の詳細フロー）であり、輪郭成分評価値とフォーカスレンズ１１の位置との分布グラフ生成動作例を示す。
【００４６】
履歴テーブル６０は撮像電源オン時に制御部４のＲＡＭ４２（ＤＲＡＭ５）に領域確保され、フォーカスレンズ位置６１と合焦評価値６２（初期値はゼロが設定）からなるテーブルとして生成されている。なお、本実施例では合焦評価値として輪郭成分評価値を用いているがこれに限定されない。
【００４７】
図７で、ＣＰＵ４１は、履歴テーブル６０をサーチして、図４のステップＳ９で取得したフォーカスレンズ位置に対応する合焦評価値６１を図４のステップＳ８で取得した輪郭成分評価値で更新する（ステップＳ１０−１）。
【００４８】
次に、ＣＰＵ４１は履歴テーブル６０に記憶されているフォーカスレンズ位置データ及び合焦評価値（実施例では輪郭成分評価値）を用いてフォーカスレンズ位置に対応付けて合焦評価値をバーの高さで表現する評価値分布グラフ（図２）データを生成する（ステップＳ１０−２）。
【００４９】
また、この際、現在のフォーカスレンズ位置に対応するバーが目立つように、そのバーの色を他のバー（過去のフォーカスレンズ位置に対応するバー）の色と変更するようにする（図２の符号１２３参照）。つまり、他のバーと差別表示する（ステップＳ１０−３）。
【００５０】
上記図７の構成により、従来のように単なる目安としてではなく、各フォーカスレンズの位置に応じて数値化して得た合焦の度合いの履歴を視覚的に表示できるので、ユーザは合焦状況を主観的でなく客観的に把握することができ、フォーカスレンズ１１を合焦位置に確実に移動させることができる。また、現在の合焦状況が差別表示されるので、ユーザは現在の合焦状況と過去の合焦状況とを容易に比較することができ、フォーカスレンズ１１を合焦位置に即座に異動させることができる。
【００５１】
なお、上記ステップＳ１０−３では差別表示として他のバーと表示色を変えるようにしたがこの方法に限定されない。例えば、バーを強調、反転、ブリンクさせることによっても差別表示できる。つまり、上記ステップＳ１０−３で表示属性を他のバーとは変えて設定するようにしてもよい。また、バーを差別表示せずに現在のフォーカスレンズ位置のバーの下にカーソル等を表示させるようにしてもよい。
【００５２】
＜変形例１＞
図８は評価値分布グラフ生成時に用いる履歴テーブルの一変形例を示す図であり、図９は評価値分布グラフ生成動作の一変形例を示すフローチャート（図４のステップＳ１０の詳細フロー）であり、被写体の輪郭成分評価値と合焦距離との分布グラフ生成動作を示す。
【００５３】
履歴テーブル７０は撮像電源オン時に制御部４のＲＡＭ４２（ＤＲＡＭ５）に領域確保され、合焦距離７１と合焦評価値７２（初期値はゼロが設定）からなるテーブルとして生成されている。なお、本実施例では合焦評価値として輪郭成分評価値を用いているがこれに限定されない。
【００５４】
図９で、ＣＰＵ４１は図４のステップＳ９で取得したフォーカスレンズ位置に対応する合焦距離を算出し（ステップＳ１０−１’）、履歴テーブル７０をサーチして、上記ステップＳ１０−１’で取得した合焦距離に対応する履歴テーブル７０の合焦評価値７２を図４のステップＳ８で取得した輪郭成分評価値で更新する（ステップＳ１０−２’）。
【００５５】
次に、ＣＰＵ４１は履歴テーブル７０に記憶されている合焦距離データ及び合焦評価値を用いて合焦距離に対応付けて合焦評価値をバーの高さで表現する評価値分布グラフ（図３）データを生成する（ステップＳ１０−３’）。
【００５６】
また、この際、現在の合焦距離に対応するバーが目立つように、そのバーの色を他のバーの色と変更するようにする（図３の符号１３３参照）。つまり、他のバーと差別表示する（ステップＳ１０−４’）。
【００５７】
上記図９の構成により、図２の分布グラフと異なり、図３に示すような被写体の輪郭の輝度成分とフォーカスレンズの位置に対応する合焦距離との分布グラフが表示されるので、低照度や低コントラストの被写体のような分布カーブが出にくいような場合にフォーカスレンズの位置に対応する合焦距離に応じて数値化して得た合焦の度合いを視覚的に表示できる。従って、ユーザは低照度や低コントラストの被写体のような分布カーブが出にくいような場合に合焦状況を主観的でなく客観的に把握することができる。また、現在の合焦状況が差別表示されるので、ユーザは合焦状況を客観的且つ的確に把握することができる。
【００５８】
なお、上記ステップＳ１０−４’では差別表示として他のバーと表示色を変えるようにしたが差別表示の方法は表示色変更に限定されない。例えば、バーを強調、反転、ブリンクさせたり、グラフの下にポインタやマークを表示させるように構成してもよい。
【００５９】
＜変形例２＞
また、図４のフローチャートで被写体の照度やコントラストを検出するステップを設け、図４のステップＳ１０で被写体の照度やコントラストの検出値に基いて上記図７のフローチャートに示した動作又は上記図９に示した動作に制御を切りかえるステップを設けるようにしてもよい。
【００６０】
このように構成することにより、通常の照度やコントラストの被写体を撮影する場合は上記図７のフローチャートに示した動作を実行して図２に示したような分布グラフを表示し、低照度や低コントラストの被写体を撮影する場合は上記図９のフローチャートに示した動作を実行して図３に示したような分布グラフを表示することができるので、ユーザは被写体の照度やコントラストの如何に拘わらず、合焦状況を客観的且つ的確に把握することができる。
【００６１】
なお、上記各実施例の説明では、マニュアルフォーカス時に、ファインダ画像表示用のＬＣＤに合焦状況を示す分布グラフが重畳されたファインダ画像を表示するように構成したが、撮像装置に合焦状況を示す分布グラフ専用の表示モニターを設け、合焦状況を表示するように構成してもよい（ファインダ画像表示用のＬＣＤはなくてもよい）。また、光学ファインダの一部にこのような合焦状況を示す分布グラフを表示するようにしてもよい。
【００６２】
以上、本発明の一実施例について説明したが本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能であることはいうまでもない。
【００６３】
【発明の効果】
上記説明したように、第１の発明の撮像装置、第５の発明の合焦状況表示方法及び第６の発明の合焦状況表示プログラムによれば、マニュアルフォーカスによりフォーカスレンズ位置が変化するとそれに応じて画像の輪郭成分と各フォーカスレンズ位置に関連付けられた分布グラフが生成されるので、ユーザは主観によって合焦評価が左右する従来技術とは異なり、客観的な評価方法で合焦状況を認識することが可能となる。また、分布グラフの値は撮像装置の階調表現や解像度、γ補正値、視野角などの表示性能に影響されることがない。また、撮像装置に設けられる画像表示装置の性能やサイズに依存しなくても簡単で精度のよい合焦が可能となる。さらに、ファインダ画像に分布グラフが重畳表示されるので、ユーザはカメラアングルの調整と同時に合焦状況を認識することができ、ユーザはアングルの調整と同時に合焦状況を認識でき、所望のアングルの被写体に確実に合焦できる。
【００６５】
また、第２の発明の撮像装置によれば、低照度や低コントラストの被写体のような分布カーブが出にくいような場合にもフォーカスレンズの位置に対応する合焦距離に応じて数値化して得た合焦の度合いを視覚的に表示できる。従って、ユーザは低照度や低コントラストの被写体のような分布カーブが出にくいような場合に合焦状況を客観的に把握することができる。
【００６６】
また、第３の発明の撮像装置によれば、さらにフォーカスエリアを示すフォーカス枠を重畳表示されるので、被写体に確実に合焦できる。
【００６７】
また、第４の発明の撮像装置によれば、分布グラフ上で現在の合焦状況が差別表示されるので、ユーザはフォーカスレンズを合焦位置に確実に移動させることができる。また、現在の合焦状況が差別表示されるので、ユーザは現在の合焦状況と過去の合焦状況とを容易に比較することができ、フォーカスレンズを合焦位置に即座に異動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の撮像装置の一実施例の回路構成を示すブロック図である。
【図２】マニュアルフォーカス時に表示される合焦状況表示の一実施例を示す図である。
【図３】マニュアルフォーカス時に表示される合焦状況表示の他の一実施例を示す図である。
【図４】撮像時の合焦状況表示動作例を示すフローチャートである
【図５】フォーカスレンズの移動動作を示すフローチャートである。
【図６】評価値分布グラフ生成時に用いる履歴テーブルの一実施例を示す図である。
【図７】評価値分布グラフ生成動作の一実施例を示すフローチャートである。
【図８】評価値分布グラフ生成時に用いる履歴テーブルの一変形例を示す図である。
【図９】評価値分布グラフ生成動作の一変形例を示すフローチャートである。
【図１０】従来技術で、合焦操作時に表示される合焦目安の表示例を示す図である。
【図１１】従来技術で、合焦操作時に表示される合焦目安の表示例を示す図である。
【符号の説明】
１ 光学系（レンズ位置取得手段）
８ 表示部（画像表示手段）
１２ 合焦機構（レンズ位置取得手段）
４１ ＣＰＵ（合焦評価値取得手段、レンズ位置取得手段、分布グラフ生成手段、画像重畳手段）
８２ ＬＣＤ（画像表示手段）
１００ デジタルカメラ（撮像装置）
１２０、１３０ ファインダ画像
１２１、１３１ フォーカスエリア
１２２、１３２ 分布グラフ
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に関し、特に、マニュアルフォーカスによる合焦時の合焦補助技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラ等の撮像装置におけるマニュアルフォーカス機能で合焦（フォーカッシング：focusing）を行なう際にはユーザは液晶モニター等に表示される被写体像のボケ具合（画像の鮮鋭度）を見ながら、合焦させていた。
【０００３】
また、この場合、図１０に示すようにマニュアル操作時に液晶モニター上にフォーカスレンズの位置をバー１０１上に表示するようにしたものや、図１１に示すようにフォーカスレンズ位置に対応する合焦距離をバー１１１上に表示させることで合焦の目安にするようにしているものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のデジタルカメラのマニュアルフォーカス機能を用いて撮影する場合、ユーザは液晶モニターなどに表示される被写体像が最も鮮明なフォーカス位置を合焦点として撮影していたため、デジタルカメラに設けられている液晶モニター程度の画面の大きさでは画像の鮮鋭度を確認しづらく、また、階調表現や解像度、γ補正値、視野角などの表示性能に影響されてしまうといった問題点や、合焦点付近での鮮鋭度の差はユーザにとってわかりづらく、微妙なフォーカス誤差などが起こりやすいといった問題点があった。
【０００５】
また、図１０、図１１に示したようなフォーカスレンズの位置やフォーカスレンズ位置に対応する合焦距離をバー表示する方法は、あくまでも合焦の目安を表示しているに過ぎなかった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、合焦精度を向上させることが可能なマニュアルフォーカス機能を備えた撮像装置、合焦状況表示方法及びプログラムの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、第１の発明の撮像装置は、マニュアル操作によりフォーカスレンズを移動させるマニュアルフォーカス機能を備えた撮像装置において、撮像手段から出力される被写体画像から合焦評価値を取得する合焦評価値取得手段と、現在のフォーカスレンズ位置を取得するレンズ位置取得手段と、前記合焦評価値取得手段により順次取得される合焦評価値及び前記レンズ位置取得手段により順次取得されるフォーカスレンズ位置に基いて各フォーカスレンズ位置に対応する前記合焦評価値の分布グラフを生成する分布グラフ生成手段と、前記撮像手段から出力される被写体画像を取り込んでファインダ画像を表示する画像表示手段と、前記画像表示手段によって表示されるファインダ画像上に、前記分布グラフ生成手段によって生成された分布グラフを重畳する画像重畳手段と、を備え、前記合焦評価値取得手段は、前記撮像手段から出力される被写体画像のフォーカスエリア内の画像の輪郭のコントラスト値を抽出するコントラスト値抽出手段を含み、このコントラスト値抽出手段によって抽出されたコントラスト値に基づいて合焦評価値を取得することを特徴とする。
【０００９】
また、第２の発明は上記第１の発明の撮像装置において、分布グラフ生成手段は、各フォーカスレンズ位置に対応する合焦距離に対応する合焦評価値の分布グラフを生成する手段であることを特徴とする。
【００１０】
また、第３の発明は上記第１の発明の撮像装置において、画像重畳手段はさらにフォーカスエリアを示すフォーカス枠を重畳することを特徴とする。
【００１１】
また、第４の発明は上記第１乃至第３のいずれかの発明の撮像装置において、分布グラフ生成手段は、各フォーカスレンズ位置に対応する各合焦評価値を視覚的にレベル表示させるための分布グラフを生成する手段であり、更に、現在のフォーカスレンズ位置に対応する合焦評価値を他のフォーカスレンズ位置に対応する合焦評価値と識別可能な分布グラフを生成する手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、第５の発明の合焦状況表示方法は、マニュアル操作によりフォーカスレンズを移動させる際の合焦状況表示方法であって、撮像により被写体画像を取得する工程と、前記取得した被写体画像から合焦評価値を取得する工程と、フォーカスレンズの位置を取得する工程と、前記取得した合焦評価値及びフォーカスレンズの位置に基いて各フォーカスレンズ位置に対応する前記合焦評価値の分布グラフを生成する工程と、前記取得された被写体画像からファインダ画像を表示する画像表示工程と、前記表示されるファインダ画像上に、生成された分布グラフを重畳する画像重畳工程と、を備え、前記合焦評価値を取得する工程は、取得された被写体画像のフォーカスエリア内の画像の輪郭のコントラスト値を抽出する工程を含み、抽出されたコントラスト値に基づいて合焦評価値を取得すること、を特徴とする。
【００１３】
また、第６の発明の合焦状況表示プログラムは、被写体画像を取り込んで画像データを取得する撮像装置においてマニュアルフォーカス時に実行されるプログラムであって、前記取得された画像データから合焦評価値を取得するステップと、フォーカスレンズの位置を取得するステップと、前記取得した合焦評価値及びフォーカスレンズの位置に基いて各フォーカスレンズ位置に対応する前記合焦評価値の分布グラフデータを生成するステップと、前記取得された画像データからファインダ画像を表示する画像データ表示ステップと、前記表示されるファインダ画像上に、生成された分布グラフデータを重畳する画像重畳ステップと、を備え、前記合焦評価値を取得するステップは、取得された画像データのフォーカスエリア内の画像の輪郭のコントラスト値を抽出するステップを含み、抽出されたコントラスト値に基づいて合焦評価値を取得することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
１．ハードウエアの構成
図１は本発明の撮像装置の一実施例の回路構成を示すブロック図であり、撮像装置としてデジタルカメラを例としている。
図１で、デジタルカメラ１００は光学系１、信号変換部２、信号処理部３、制御部４、ＤＲＡＭ５、フラッシュメモリ６、画像圧縮／伸張部７、表示部８及び操作部９を備えている。
【００１５】
光学系１はフォーカスレンズ１１を含む撮像レンズ群と、合焦機構１２、ズーム機構、絞り（図示せず）等の駆動部から構成されており、被写体光像を取り込んで信号変換部２のＣＣＤ２１上に結像させる。フォーカスレンズ１１は合焦機構１２により前後に移動される。合焦機構１２はレンズ駆動モータを含み、制御部４からの制御信号に基きフォーカスレンズ１１を移動させる。
【００１６】
信号変換部２はＣＣＤ２１等の撮像素子及びタイミングジェネレータ及びＡ／Ｄコンバータ（図示せず）等からなり、光学系１で取り込んだ被写体光像をＣＣＤ２１により所定のタイミングで画像信号に変換した後、デジタルデータ（ベイヤ配列のＲＧＢデータ）に変換して信号処理部３に出力する。
【００１７】
信号処理部３は信号変換部２からのデジタルデータ（画像データ）を輝度及び色差マルチプレクス信号成分（ＹＵＶデータ）に変換し、ＤＲＡＭ５に転送する。
【００１８】
制御部４はＣＰＵ（又はＭＰＵ）４１のほか、ＲＡＭ４２、プログラム格納メモリ４３及びタイマ等を備えたマイクロコンピュータ構成をなしており、デジタルカメラ１００全体の制御及び各モードにおける処理の制御を行なう。ＣＰＵ４１は図示しないバスラインを介してデジタルカメラ１００の各構成装置と接続し、プログラム格納メモリ４３に格納されている制御プログラムによりデジタルカメラ１００全体の制御を行なうと共に、本発明に基く合焦状況表示プログラムや選択された処理モードに対応する処理プログラム等をプログラム格納メモリ４３（又は、フラッシュメモリ６）から取り出して、それらプログラムに従った動作制御を行なう。また、プログラム格納メモリ４３には上記各プログラムのほか初期値等の定数やメニューデータ等を格納している。
【００１９】
ＤＲＡＭ５は信号変換部２から転送された画像データ（ＹＵＶデータ）を一時記憶する。フラッシュメモリ６は圧縮画像等の保存記憶手段として用いられる。
【００２０】
画像圧縮／伸張部７は、例えば、ＪＰＥＧ規格のエンコーダやデコーダを備え、フラッシュメモリ６等の保存記憶メモリに保存記憶する画像データの圧縮及び保存記憶メモリから読み出した圧縮画像データの伸張を行なう。
【００２１】
表示部８はビデオエンコーダ８１、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）８２及び表示用バッファ（図示せず）を備え、ＤＲＡＭ５から制御部４を介して転送される画像データを映像信号（ビデオ信号）に変換し、ＬＣＤ８２に表示する。なお、表示用バッファとしてＤＲＡＭ５の領域を割り当てるようにしてもよい。
【００２２】
操作部９は撮像電源スイッチ９１、モードキー（処理モード選択キー）９２、シャッターボタン９３及びフォーカスボタン９４等を備えており、これらのキーが操作されると状態信号が制御部４のＣＰＵ４１に送出される。ユーザはフォーカスボタン９４の操作によりフォーカスレンズ１１を移動させてマニュアルフォーカスを行なうことができる。
【００２３】
２．合焦状況表示例
図２は本発明によりマニュアルフォーカス時に表示される合焦状況表示の一実施例を示す図であり、ＬＣＤ８２の画面上に各フォーカスレンズ位置で取得された被写体の輪郭（高周波）成分評価値と現在のフォーカスレンズ１１の位置を分布グラフ化した視覚情報として表示した例である。
【００２４】
図２で、符号１２０は分布グラフ１２２が重畳表示されたファインダ画像（スルー画像）、符号１２１はフォーカスエリアを示すフォーカス枠、符号１２２は各フォーカスレンズ位置における被写体の輪郭成分評価値とフォーカスレンズ１１の位置をバー状に視覚表示した分布グラフ、符号１２３はフォーカスレンズ１１の現在位置に対応するバーを示す。なお、フォーカスレンズ１１の現在位置に対応するバー１２３は他のバーと視覚的に認識し易くするため差別表示されている。差別表示は、例えば、他のバーとは異なる色にしたり、強調表示したり、反転表示することにより行なうことができる。
【００２５】
また、図３は本発明によりマニュアルフォーカス時に表示される合焦状況表示の他の一実施例を示す図であり、ＬＣＤ８２の画面上に各フォーカスレンズ位置における被写体の輪郭成分評価値とフォーカスレンズ１１の位置に対する合焦距離との分布グラフを視覚情報として表示した例である。
【００２６】
図３で、符号１３０は分布グラフ１３２が重畳表示されたファインダ画像、符号１３１はフォーカスエリアを示すフォーカス枠、符号１３２は各フォーカスレンズ位置における被写体の輪郭成分評価値に対応するバーを示す。なお、現在の合焦距離に対応するバー１３３は他のバーと視覚的に認識しやすくするため差別表示されている。
【００２７】
３．合焦状況表示動作
図４は撮像時の合焦状況表示動作例を示すフローチャートである。以下、合焦状況表示動作について説明する。
図４で、ステップＳ０は撮像処理、ステップＳ１〜Ｓ４はモニターサイズの画像の表示前処理、ステップＳ５〜Ｓ１１は評価値分布グラフ（図２の符号１２２、図３の符号１３３参照）の表示前処理、ステップ１２は画像合成処理である。また、図４のフローチャートにおけるＣＰＵ４１の動作は本発明に基く合焦状況表示プログラムに従う。
【００２８】
図４で、ユーザが撮像電源スイッチ（主電源）９１をオンにし、撮像モードを選択すると、光学系１の撮像レンズ群を介してＣＣＤ２１上に結像した被写体光像が所定のタイミングでＣＣＤ２１によって電気信号（画像データ）に変換され、デジタルデータに変換されて信号処理部３に出力される（ステップＳ０）。
【００２９】
信号処理部３は信号変換部２からの画像データ（デジタルデータ）をＹＵＶデータに変換し、ＤＲＡＭ５に転送する（ステップＳ１）。
【００３０】
ＣＰＵ４１は信号処理部３から転送されＤＲＡＭ５の画像データ格納領域に上書き記憶されている画像データ（ＹＵＶデータ）を読み出して、ＬＣＤ８２の表示用サイズに合わせたピクセル数に間引き（ステップＳ２）、更にγ補正を施してから（ステップＳ３）、ＬＣＤ表示用バッファに展開（ビットマップ展開）する（ステップＳ４）。
【００３１】
（ここで、撮像した画像の輪郭が最も鮮明なときが合焦時であるから、フォーカスエリア（図２、３のフォーカス枠１２１、１３１内の部分）の画像の輝度成分（コントラスト成分）の２次微分の絶対値の積算値が最も大きいところが合焦点となるので、ステップＳ５〜Ｓ８では輝度抽出から輪郭評価値データを求める動作を行なう）。
【００３２】
ＣＰＵ４１はＤＲＡＭ５の画像データ格納領域に記憶されている画像データ（＝ステップＳ２で用いた画像データ）のうちフォーカスエリア内の画像に対応する画像データを抽出し（ステップＳ５）、そのデータ成分のうち輝度成分（Ｙ成分）だけを取り出す（ステップＳ６）。
【００３３】
更に、ＣＰＵ４１は取り出したフォーカスエリアの輝度成分にデジタルハイパスフィルタをかけて輪郭部分の輝度成分を抽出し（ステップＳ７）、輝度成分の２次微分の絶対値を積算して輪郭成分評価値として保持する（ステップＳ８）。
【００３４】
次に、ＣＰＵ４１はステップＳ０での撮影処理時点におけるフォーカスレンズ１１の位置を取得し（ステップＳ９）、取得したフォーカスレンズの位置に関連付けられた評価位置情報に上記ステップＳ８で算出した輪郭成分評価値を対応付けた分布グラフ（図７、図９）データを生成する。なお、評価位置情報としては、例えば、フォーカスレンズ位置そのものや、フォーカスレンズ位置に対応する合焦距離等がある（図７、図９参照）（ステップＳ１０）。
【００３５】
ＣＰＵ４１は上記ステップＳ１０で生成された分布グラフデータをＯＳＤ（On Screen Display）表示バッファに描画（ビットマップ展開）する（ステップＳ１１）。
【００３６】
次に、ＣＰＵ４１は上記ステップＳ４で表示バッファに展開した画像と上記ステップＳ１１でＯＳＤ表示バッファに描画した分布グラフを合成し（ステップＳ１２）、ビデオエンコーダ８１に送出する。
【００３７】
ビデオエンコーダ８１は受け取った合成画像を表示用ビデオ信号にエンコードし（ステップＳ１３）、ＬＣＤ８２に表示する（ステップＳ１４）。
【００３８】
ＣＰＵ４１は操作部９からの状態信号を調べ、シャッターボタン９３が全押しされるまでステップＳ０に制御を戻してステップＳ０〜Ｓ１４の動作を繰り返す（ステップＳ１５）。
【００３９】
なお、上記図４のフローチャートではモニターの画面サイズの画像の表示前処理（ステップＳ１〜Ｓ４）の次に評価値分布グラフの表示前処理（ステップＳ５〜Ｓ１１）を実行するように構成したが、評価値分布グラフの表示前処理の次にモニターサイズの画像の表示前処理を実行するように構成してもよい。また、ＣＰＵ４１は図４に示した処理と並行して図５に示す処理を実行する。
【００４０】
図５は電動式マニュアルフォーカスの場合におけるフォーカスレンズの移動動作の一実施例を示すフローチャートである。
【００４１】
図５で、ユーザがフォーカスボタン９４を操作するとフォーカスボタン操作を示す状態信号が操作部９からＣＰＵ４１に送出されるので、ＣＰＵ４１は操作部９からの信号を調べフォーカスボタン９４が操作中の場合はステップＳ２１に遷移し、そうでない場合はフォーカスボタン９４の操作待ちとなる（ステップＳ２０）。
【００４２】
フォーカスボタン９４が操作されると、ＣＰＵ４１は合焦機構１２に制御信号を送出し、フォーカスレンズ１１を移動指示方向に移動させると共に、前述した図４中のステップＳ９によるフォーカスレンズ位置取得のためにフォーカスレンズ１１のレンズ位置情報をＲＡＭ４２に保持する（ステップＳ２１）。
【００４３】
上記図５のフローチャートに示した動作により、ユーザがフォーカスボタン９４を操作してフォーカスレンズ１１を移動させるとＣＣＤ２１上での被写体光像の結像位置が変化し、フォーカスエリア内のＹ成分の２次微分値も変化するため、ＬＣＤ８２上に表示されるファインダ画像の鮮明度（ボケ具合）と共にファインダ画像に重畳表示される分布グラフ内のバーのレベル（長さ）も変化することとなる。これにより、フォーカスボタン９４を操作するとそれに応じて被写体の輪郭成分と各フォーカスレンズ位置（又はフォーカスレンズ位置に対応する合焦距離）との分布グラフが視覚情報としてファインダ画像上に表示されるので、デジタルカメラ１００のユーザは、従来技術とは異なり、客観的な評価方法で現在及び過去の合焦状況をＬＣＤ８上で認識し、確認することが可能となる。
【００４４】
なお、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ２０でユーザがフォーカスボタン９４を操作するとフォーカスボタン操作を示す状態信号及び移動方向（「ＮＥＡＲ」方向か「ＦＡＲ」方向か）を示す移動方向指示信号を操作部９からＣＰＵ４１に送出するようにし、ステップＳ２１でＣＰＵ４１は合焦機構１２に移動方向を含む制御信号を送出し、合焦機構１２を制御してレンズ駆動モータを動作させフォーカスレンズ１１を指示された方向に移動させると共に、移動後のフォーカスレンズ１１の位置情報をＲＡＭ４２に保持するように構成することにより、手動式フォーカスの場合にもフォーカスレンズの位置取得（図４のステップＳ９）を行なうことができる。
【００４５】
４．評価値分布グラフの生成
図６は評価値分布グラフ生成時に用いる履歴テーブルの一実施例を示す図であり、図７は評価値分布グラフ生成動作の一実施例を示すフローチャート（図４のステップＳ１０の詳細フロー）であり、輪郭成分評価値とフォーカスレンズ１１の位置との分布グラフ生成動作例を示す。
【００４６】
履歴テーブル６０は撮像電源オン時に制御部４のＲＡＭ４２（ＤＲＡＭ５）に領域確保され、フォーカスレンズ位置６１と合焦評価値６２（初期値はゼロが設定）からなるテーブルとして生成されている。なお、本実施例では合焦評価値として輪郭成分評価値を用いているがこれに限定されない。
【００４７】
図７で、ＣＰＵ４１は、履歴テーブル６０をサーチして、図４のステップＳ９で取得したフォーカスレンズ位置に対応する合焦評価値６１を図４のステップＳ８で取得した輪郭成分評価値で更新する（ステップＳ１０−１）。
【００４８】
次に、ＣＰＵ４１は履歴テーブル６０に記憶されているフォーカスレンズ位置データ及び合焦評価値（実施例では輪郭成分評価値）を用いてフォーカスレンズ位置に対応付けて合焦評価値をバーの高さで表現する評価値分布グラフ（図２）データを生成する（ステップＳ１０−２）。
【００４９】
また、この際、現在のフォーカスレンズ位置に対応するバーが目立つように、そのバーの色を他のバー（過去のフォーカスレンズ位置に対応するバー）の色と変更するようにする（図２の符号１２３参照）。つまり、他のバーと差別表示する（ステップＳ１０−３）。
【００５０】
上記図７の構成により、従来のように単なる目安としてではなく、各フォーカスレンズの位置に応じて数値化して得た合焦の度合いの履歴を視覚的に表示できるので、ユーザは合焦状況を主観的でなく客観的に把握することができ、フォーカスレンズ１１を合焦位置に確実に移動させることができる。また、現在の合焦状況が差別表示されるので、ユーザは現在の合焦状況と過去の合焦状況とを容易に比較することができ、フォーカスレンズ１１を合焦位置に即座に異動させることができる。
【００５１】
なお、上記ステップＳ１０−３では差別表示として他のバーと表示色を変えるようにしたがこの方法に限定されない。例えば、バーを強調、反転、ブリンクさせることによっても差別表示できる。つまり、上記ステップＳ１０−３で表示属性を他のバーとは変えて設定するようにしてもよい。また、バーを差別表示せずに現在のフォーカスレンズ位置のバーの下にカーソル等を表示させるようにしてもよい。
【００５２】
＜変形例１＞
図８は評価値分布グラフ生成時に用いる履歴テーブルの一変形例を示す図であり、図９は評価値分布グラフ生成動作の一変形例を示すフローチャート（図４のステップＳ１０の詳細フロー）であり、被写体の輪郭成分評価値と合焦距離との分布グラフ生成動作を示す。
【００５３】
履歴テーブル７０は撮像電源オン時に制御部４のＲＡＭ４２（ＤＲＡＭ５）に領域確保され、合焦距離７１と合焦評価値７２（初期値はゼロが設定）からなるテーブルとして生成されている。なお、本実施例では合焦評価値として輪郭成分評価値を用いているがこれに限定されない。
【００５４】
図９で、ＣＰＵ４１は図４のステップＳ９で取得したフォーカスレンズ位置に対応する合焦距離を算出し（ステップＳ１０−１’）、履歴テーブル７０をサーチして、上記ステップＳ１０−１’で取得した合焦距離に対応する履歴テーブル７０の合焦評価値７２を図４のステップＳ８で取得した輪郭成分評価値で更新する（ステップＳ１０−２’）。
【００５５】
次に、ＣＰＵ４１は履歴テーブル７０に記憶されている合焦距離データ及び合焦評価値を用いて合焦距離に対応付けて合焦評価値をバーの高さで表現する評価値分布グラフ（図３）データを生成する（ステップＳ１０−３’）。
【００５６】
また、この際、現在の合焦距離に対応するバーが目立つように、そのバーの色を他のバーの色と変更するようにする（図３の符号１３３参照）。つまり、他のバーと差別表示する（ステップＳ１０−４’）。
【００５７】
上記図９の構成により、図２の分布グラフと異なり、図３に示すような被写体の輪郭の輝度成分とフォーカスレンズの位置に対応する合焦距離との分布グラフが表示されるので、低照度や低コントラストの被写体のような分布カーブが出にくいような場合にフォーカスレンズの位置に対応する合焦距離に応じて数値化して得た合焦の度合いを視覚的に表示できる。従って、ユーザは低照度や低コントラストの被写体のような分布カーブが出にくいような場合に合焦状況を主観的でなく客観的に把握することができる。また、現在の合焦状況が差別表示されるので、ユーザは合焦状況を客観的且つ的確に把握することができる。
【００５８】
なお、上記ステップＳ１０−４’では差別表示として他のバーと表示色を変えるようにしたが差別表示の方法は表示色変更に限定されない。例えば、バーを強調、反転、ブリンクさせたり、グラフの下にポインタやマークを表示させるように構成してもよい。
【００５９】
＜変形例２＞
また、図４のフローチャートで被写体の照度やコントラストを検出するステップを設け、図４のステップＳ１０で被写体の照度やコントラストの検出値に基いて上記図７のフローチャートに示した動作又は上記図９に示した動作に制御を切りかえるステップを設けるようにしてもよい。
【００６０】
このように構成することにより、通常の照度やコントラストの被写体を撮影する場合は上記図７のフローチャートに示した動作を実行して図２に示したような分布グラフを表示し、低照度や低コントラストの被写体を撮影する場合は上記図９のフローチャートに示した動作を実行して図３に示したような分布グラフを表示することができるので、ユーザは被写体の照度やコントラストの如何に拘わらず、合焦状況を客観的且つ的確に把握することができる。
【００６１】
なお、上記各実施例の説明では、マニュアルフォーカス時に、ファインダ画像表示用のＬＣＤに合焦状況を示す分布グラフが重畳されたファインダ画像を表示するように構成したが、撮像装置に合焦状況を示す分布グラフ専用の表示モニターを設け、合焦状況を表示するように構成してもよい（ファインダ画像表示用のＬＣＤはなくてもよい）。また、光学ファインダの一部にこのような合焦状況を示す分布グラフを表示するようにしてもよい。
【００６２】
以上、本発明の一実施例について説明したが本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能であることはいうまでもない。
【００６３】
【発明の効果】
上記説明したように、第１の発明の撮像装置、第５の発明の合焦状況表示方法及び第６の発明の合焦状況表示プログラムによれば、マニュアルフォーカスによりフォーカスレンズ位置が変化するとそれに応じて画像の輪郭成分と各フォーカスレンズ位置に関連付けられた分布グラフが生成されるので、ユーザは主観によって合焦評価が左右する従来技術とは異なり、客観的な評価方法で合焦状況を認識することが可能となる。また、分布グラフの値は撮像装置の階調表現や解像度、γ補正値、視野角などの表示性能に影響されることがない。また、撮像装置に設けられる画像表示装置の性能やサイズに依存しなくても簡単で精度のよい合焦が可能となる。さらに、ファインダ画像に分布グラフが重畳表示されるので、ユーザはカメラアングルの調整と同時に合焦状況を認識することができ、ユーザはアングルの調整と同時に合焦状況を認識でき、所望のアングルの被写体に確実に合焦できる。
【００６５】
また、第２の発明の撮像装置によれば、低照度や低コントラストの被写体のような分布カーブが出にくいような場合にもフォーカスレンズの位置に対応する合焦距離に応じて数値化して得た合焦の度合いを視覚的に表示できる。従って、ユーザは低照度や低コントラストの被写体のような分布カーブが出にくいような場合に合焦状況を客観的に把握することができる。
【００６６】
また、第３の発明の撮像装置によれば、さらにフォーカスエリアを示すフォーカス枠を重畳表示されるので、被写体に確実に合焦できる。
【００６７】
また、第４の発明の撮像装置によれば、分布グラフ上で現在の合焦状況が差別表示されるので、ユーザはフォーカスレンズを合焦位置に確実に移動させることができる。また、現在の合焦状況が差別表示されるので、ユーザは現在の合焦状況と過去の合焦状況とを容易に比較することができ、フォーカスレンズを合焦位置に即座に異動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の撮像装置の一実施例の回路構成を示すブロック図である。
【図２】マニュアルフォーカス時に表示される合焦状況表示の一実施例を示す図である。
【図３】マニュアルフォーカス時に表示される合焦状況表示の他の一実施例を示す図である。
【図４】撮像時の合焦状況表示動作例を示すフローチャートである
【図５】フォーカスレンズの移動動作を示すフローチャートである。
【図６】評価値分布グラフ生成時に用いる履歴テーブルの一実施例を示す図である。
【図７】評価値分布グラフ生成動作の一実施例を示すフローチャートである。
【図８】評価値分布グラフ生成時に用いる履歴テーブルの一変形例を示す図である。
【図９】評価値分布グラフ生成動作の一変形例を示すフローチャートである。
【図１０】従来技術で、合焦操作時に表示される合焦目安の表示例を示す図である。
【図１１】従来技術で、合焦操作時に表示される合焦目安の表示例を示す図である。
【符号の説明】
１ 光学系（レンズ位置取得手段）
８ 表示部（画像表示手段）
１２ 合焦機構（レンズ位置取得手段）
４１ ＣＰＵ（合焦評価値取得手段、レンズ位置取得手段、分布グラフ生成手段、画像重畳手段）
８２ ＬＣＤ（画像表示手段）
１００ デジタルカメラ（撮像装置）
１２０、１３０ ファインダ画像
１２１、１３１ フォーカスエリア
１２２、１３２ 分布グラフ
Claims (6)
- マニュアル操作によりフォーカスレンズを移動させるマニュアルフォーカス機能を備えた撮像装置において、
撮像手段から出力される被写体画像から合焦評価値を取得する合焦評価値取得手段と、
現在のフォーカスレンズ位置を取得するレンズ位置取得手段と、
前記合焦評価値取得手段により順次取得される合焦評価値及び前記レンズ位置取得手段により順次取得されるフォーカスレンズ位置に基いて各フォーカスレンズ位置に対応する前記合焦評価値の分布グラフを生成する分布グラフ生成手段と、
前記撮像手段から出力される被写体画像を取り込んでファインダ画像を表示する画像表示手段と、
前記画像表示手段によって表示されるファインダ画像上に、前記分布グラフ生成手段によって生成された分布グラフを重畳する画像重畳手段と、を備え、
前記合焦評価値取得手段は、前記撮像手段から出力される被写体画像のフォーカスエリア内の画像の輪郭のコントラスト値を抽出するコントラスト値抽出手段を含み、このコントラスト値抽出手段によって抽出されたコントラスト値に基づいて合焦評価値を取得することを特徴とする撮像装置。 - 前記分布グラフ生成手段は、各フォーカスレンズ位置に対応する合焦距離に対応する前記合焦評価値の分布グラフを生成する手段であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
- 前記画像重畳手段はさらにフォーカスエリアを示すフォーカス枠を重畳することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
- 前記分布グラフ生成手段は前記各フォーカスレンズ位置に対応する各合焦評価値を視覚的にレベル表示させるための分布グラフを生成する手段であり、更に、現在のフォーカスレンズ位置に対応する合焦評価値を他のフォーカスレンズ位置に対応する合焦評価値と識別可能な分布グラフを生成する手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
- マニュアル操作によりフォーカスレンズを移動させる際の合焦状況表示方法であって、
撮像により被写体画像を取得する工程と、
前記取得した被写体画像から合焦評価値を取得する工程と、
フォーカスレンズの位置を取得する工程と、
前記取得した合焦評価値及びフォーカスレンズの位置に基いて各フォーカスレンズ位置に対応する前記合焦評価値の分布グラフを生成する工程と、
前記取得された被写体画像からファインダ画像を表示する画像表示工程と、
前記表示されるファインダ画像上に、生成された分布グラフを重畳する画像重畳工程と、を備え、
前記合焦評価値を取得する工程は、取得された被写体画像のフォーカスエリア内の画像の輪郭のコントラスト値を抽出する工程を含み、抽出されたコントラスト値に基づいて合焦評価値を取得することを特徴とする合焦状況表示方法。 - 被写体画像を取り込んで画像データを取得する撮像装置においてマニュアルフォーカス時に実行されるプログラムであって、
前記取得された画像データから合焦評価値を取得するステップと、
フォーカスレンズの位置を取得するステップと、
前記取得した合焦評価値及びフォーカスレンズの位置に基いて各フォーカスレンズ位置に対応する前記合焦評価値の分布グラフデータを生成するステップと、
前記取得された画像データからファインダ画像を表示する画像データ表示ステップと、
前記表示されるファインダ画像上に、生成された分布グラフデータを重畳する画像重畳ステップと、を備え、
前記合焦評価値を取得するステップは、取得された画像データのフォーカスエリア内の画像の輪郭のコントラスト値を抽出するステップを含み、抽出されたコントラスト値に基 づいて合焦評価値を取得することを特徴とする合焦状況表示プログラム。
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