JP5205232B2 - 撮像装置および撮像方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置および撮像方法に関する。

デジタルスチルカメラのように、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の撮像素子を備え、被写体を電子的に撮影する電子的撮像装置においては、撮像素子で結像した画像を用いて被写体に自動的に焦点を合わせることができるオートフォーカス処理を備えている。

昨今の撮像装置は、オートフォーカス処理の際に、撮像素子で結像した画像における測距に用いるオートフォーカス領域（ＡＦ領域）を、撮影者が自由に指定することができる。ＡＦ領域は一般的に矩形であり、矩形のＡＦ領域に含まれている被写体に焦点を合わせるようにオートフォーカス処理が実行される。しかし、ＡＦ領域に遠近両方の被写体が含まれていると正しく撮影距離情報が入手できないという問題があった。そのため、被写体の読み出し方法や評価方法を工夫して、撮影距離情報を正しく入手しようとすることが提案されている（例えば、特許文献１〜７参照）。

特開２００７−１９６８５号公報 特開２００５−７８００９号公報 特開２００４−４８５２６号公報 特開２００１−１５９７３０号公報 特開平０６−７０２０６号公報 特開２００８−８５７３７号公報 特開平１１−１３６５６８号公報

しかし、被写体の読み出し方法や評価方法を工夫して、正しく撮影距離情報を入手しようとしても、アルゴリズムによっては被写体の判定が難しくなる場合があり、かかる場合には焦点を合わせたい被写体に焦点が合わず、焦点を合わせたくない被写体に焦点が合ってしまうような誤動作を引き起こしてしまう。例えば、ＡＦ領域に遠近両方の被写体が含まれている場合に、どちらの被写体が焦点を合わせたい被写体であるのかを正しく検出することができないという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、撮影者が画面に表示された画像に対して線を指定し、撮影者によって指定された線に基づいてＡＦ領域を決定することで、焦点を合わせたい被写体を正確に指定することが可能な、新規かつ改良された撮像装置および撮像方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、画像を表示する表示手段と、表示手段の表示面に表示されている画像に対して線を指定する指定手段と、指定手段によって指定された線を検出する検出手段と、検出手段で検出した線を用いてオートフォーカス制御に用いる検出領域を領域設定手段と、を備える、撮像装置が提供される。

かかる構成によれば、表示手段は画像を表示し、指定手段は表示手段の表示面に表示されている画像に対して線を指定し、検出手段は指定手段によって指定された線を検出す。そして、領域設定手段は検出手段で検出した線を用いてオートフォーカス制御に用いる検出領域を設定する。その結果、画面に表示された画像に対して指定された線に領域を決定することで、焦点を合わせたい領域が明確となり、焦点を合わせたい被写体を正確に指定することができる。

指定手段によって指定された線は、表示面の表面に設けられる線指定面に対して直接指定されたものであってもよい。そして、領域設定手段は、検出手段が検出した押圧強度に応じて検出領域の設定の際の優先度を決定してもよい。

領域設定手段は、検出手段が複数の線を検出した場合に、検出した順序に応じて検出領域の設定の際の優先度を決定してもよい。

領域設定手段は、検出手段が複数の線を検出した場合に、検出した線の長さに応じて検出領域の設定の際の優先度を決定してもよい。

また、指定手段によって指定された線は、表示面の表面に設けられる線指定面に対して間接的に指定されたものであってもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、画像を表示する表示ステップと、表示ステップで表示された画像に対して線を指定する指定ステップと、指定ステップによって指定された線を検出する検出ステップと、検出ステップで検出した線の周囲の所定の近傍領域をオートフォーカス制御に用いる検出領域として設定する領域設定ステップと、を備える、撮像方法が提供される。

以上説明したように本発明によれば、撮影者が画面に表示された画像に対して指定した線に基づいてオートフォーカス領域を決定することで、焦点を合わせたい被写体を正確に指定することが可能な、新規かつ改良された撮像装置および撮像方法を提供することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

まず、本発明の一実施形態にかかる撮像装置の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００の構成について示す説明図である。以下、図１を用いて本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００の構成について説明する。

図１に示したように、本発明の一実施形態に係る撮像装置１００は、ズームレンズ１０２と、絞り１０４と、フォーカスレンズ１０６と、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）素子１０８と、アンプ一体型のＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）回路１１０と、Ａ／Ｄ変換器１１２と、画像入力コントローラ１１４と、画像信号処理部１１６と、圧縮処理部１２０と、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）ドライバ１２２と、ＬＣＤ１２４と、タイミングジェネレータ１２６と、モータドライバ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃと、制御部１２８と、操作部１３２と、メモリ１３４と、ＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１３６と、メディアコントローラ１３８と、記録メディア１４０とを含む。

ズームレンズ１０２と、絞り１０４と、フォーカスレンズ１０６と、ＣＣＤ素子１０８とで露光部を構成する。本実施形態ではＣＣＤ素子１０８を用いて露光部を構成しているが、本発明は係る例に限定されず、ＣＣＤ素子の代わりにＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）素子を用いてもよい。ＣＭＯＳ素子は、ＣＣＤ素子よりも高速に被写体の映像光を電気信号に変換できるので、被写体を撮影してから画像を記録するまでの時間を短縮することができる。

ズームレンズ１０２は、光軸方向に前後して移動させることで焦点距離が連続的に変化するレンズであり、被写体の大きさを変化して撮影する。絞り１０４は、画像を撮影する際に、ＣＣＤ素子１０８に入ってくる光量の調節を行う。フォーカスレンズ１０６は、光軸方向に前後して移動させることで被写体のピントを調節するものである。

モータドライバ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃはズームレンズ１０２、絞り１０４およびフォーカスレンズ１０６を動作させるモータの制御を行う。モータドライバ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃを介してズームレンズ１０２、絞り１０４およびフォーカスレンズ１０６を動作させることで、被写体の大きさや光の量、ピントの調節を行う。

ＣＣＤ素子１０８は、ズームレンズ１０２、絞り１０４およびフォーカスレンズ１０６から入射された光を電気信号に変換するための素子である。本実施形態においては電子シャッタによって入射光を制御して、電気信号を取り出す時間を調節しているが、メカシャッタを用いて入射光を制御して、電気信号を取り出す時間を調節してもよい。

ＣＤＳ回路１１０は、ＣＣＤ素子１０８から出力された電気信号の雑音を除去する、サンプリング回路の一種であるＣＤＳ回路と、雑音を除去した後に電気信号を増幅するアンプとが一体となった回路である。本実施形態ではＣＤＳ回路とアンプとが一体となった回路を用いて撮像装置１００を構成しているが、ＣＤＳ回路とアンプとを別々の回路で構成してもよい。

Ａ／Ｄ変換器１１２は、ＣＣＤ素子１０８で生成された電気信号をデジタル信号に変換して、画像の生データを生成するものである。

画像信号処理部１１６は、Ａ／Ｄ変換器１１２で生成された画像の生データに対する各種信号処理を行う回路である。

圧縮処理部１２０は、画像信号処理部１１６で信号処理が施されたデータを、適切な形式の画像データに圧縮する圧縮処理を行う。画像の圧縮形式は可逆形式であっても非可逆形式であってもよい。適切な形式の例として、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）形式やＪＰＥＧ２０００形式に変換してもよい。

ＬＣＤ１２４は、撮影操作を行う前のライブビュー表示や、撮像装置１００の各種設定画面や、撮影した画像の表示等を行う。画像データや撮像装置１００の各種情報のＬＣＤ１２４への表示は、ＬＣＤドライバ１２２を介して行われる。なお、本実施形態では、ＬＣＤに撮影操作を行う前のライブビュー表示や、撮像装置１００の各種設定画面や、撮影した画像の表示等を行っているが、本発明においてはかかる例に限定されない。撮影操作を行う前のライブビュー表示や、撮像装置１００の各種設定画面や、撮影した画像の表示等を、ＬＣＤ以外の表示デバイス、例えば有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を用いた表示デバイスに対して行ってもよい。

タイミングジェネレータ１２６は、ＣＣＤ素子１０８にタイミング信号を入力する。タイミングジェネレータ１２６からのタイミング信号によりシャッタ速度が決定される。つまり、タイミングジェネレータ１２６からのタイミング信号によりＣＣＤ素子１０８の駆動が制御され、ＣＣＤ素子１０８が駆動する時間内に被写体からの映像光を入射することで、画像データの基となる電気信号が生成される。

制御部１２８は、ＣＣＤ素子１０８やＣＤＳ回路１１０などに対して信号系の命令を行ったり、操作部１３２の操作に対する操作系の命令を行ったりする。本実施形態においては、制御部１２８は１つのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であってもよく、信号系の命令と操作系の命令とを別々のＣＰＵやＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）で行うようにしてもよい。

操作部１３２は、撮影モード選択部としての機能を含み、撮像装置１００の操作を行ったり、撮影時の各種の設定を行ったりするための部材が配置されている。操作部１３２に配置される部材には、電源ボタン、撮影モードや撮影ドライブモードの選択および効果パラメータの設定を行う十字キーおよび選択ボタン、撮影操作を開始するシャッタボタン等が配置される。

メモリ１３４は、撮影した画像や画像信号処理部１１６で信号処理が施された画像を一時的に記憶するものである。メモリ１３４は、複数の画像を記憶できるだけの記憶容量を有している。メモリ１３４への画像の読み書きは画像入力コントローラ１１４によって制御される。

ＶＲＡＭ１３６は、ＬＣＤ１２４に表示する内容を保持するものであり、ＬＣＤ１２４の解像度や最大発色数はＶＲＡＭ１３６の容量に依存する。

記録メディア１４０は、撮影した画像を記録するものである。記録メディア１４０への入出力は、メディアコントローラ１３８によって制御される。記録メディア１４０には、フラッシュメモリにデータを記録するカード型の記憶装置であるメモリカードを用いることができる。

以上、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００の構成について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００に含まれる、制御部１２８の構成について説明する。

図２は、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００に含まれる、制御部１２８の構成について説明する説明図である。以下、図２を用いて本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００に含まれる、制御部１２８の構成について説明する。

図２に示したように、本発明の一実施形態にかかる制御部１２８は、適正露光算出部１５１と、露光制御部１５２と、オートフォーカス動作制御部１５３と、オートフォーカス領域設定部１５４と、線検出部１５５と、を含んで構成される。

適正露光算出部１５１は、ＣＣＤ１０８に結像される画像が適正な露光となるように、絞り１０４の絞り値や、ＣＣＤ１０８への露光時間を算出するものである。露光制御部１５２は、適正露光算出部１５１が算出した絞り１０４の絞り値や、ＣＣＤ１０８への露光時間に基づいて、絞り１０４の動作や、ＣＣＤ１０８への露光時間を制御するものである。適正露光算出部１５１で絞り１０４の絞り値や、ＣＣＤ１０８への露光時間を算出することで、露光制御部１５２において、被写体の撮像時における絞り値やシャッタ時間を制御することが出来る。

オートフォーカス動作制御部１５３は、撮影者のオートフォーカス動作の開始指示に応じて、ＣＣＤ１０８に結像される画像を合焦させるために、フォーカスレンズ１０６の動作を制御するものである。オートフォーカス動作制御部１５３は、後述のオートフォーカス領域設定部１５４によって設定されたオートフォーカス領域に含まれる画像に対してオートフォーカス処理を実行する。撮影者のオートフォーカス動作の開始指示としては、例えば、操作部１３２に含まれるシャッタボタンの、撮影者による半押し操作であってもよい。

オートフォーカス領域設定部１５４は、オートフォーカス動作制御部１５３におけるオートフォーカス処理で用いられるオートフォーカス領域を設定するものである。オートフォーカス領域設定部１５４は、線検出部１５５で設定された、ＣＣＤ１０８に結像される画像上の線に基づいて、オートフォーカス領域を設定する。オートフォーカス領域設定部１５４によるオートフォーカス領域の設定処理については、後に詳述する。

線検出部１５５は、ＬＣＤ１２４にライブビュー表示されている画像に対して撮影者が指定した線を検出し、オートフォーカス領域設定部１５４でオートフォーカス領域を設定するための線を、ＣＣＤ１０８に結像される画像上に設定するものである。

ＬＣＤ１２４にライブビュー表示されている画像に対して撮影者が指やペン先などを用いて線を指定し、設定された線を線検出部１５５で検出するためには、タッチパネル部材その他の接触式検出手段をＬＣＤ１２４に設けてもよく、非接触式検出手段をＬＣＤ１２４に設けてもよい。接触式検出手段としては、抵抗膜方式、表面弾性波方式、音響パルス認識方式、電磁誘導方式等が挙げられる。この中で、電磁誘導方式はＬＣＤ１２４を指やペン先等で指した際の押圧強度が検出することができる方式である。

また、非接触式検出手段としては、赤外線方式、静電容量方式、視線検出方式等を用いることができる。

赤外線方式を用いて、ＬＣＤ１２４に表示された画像に対して線を指定するには、例えばＬＣＤ１２４の各辺に赤外線を発する装置および当該装置から発せられた赤外線を受光する装置を設け、指やペン先によって赤外線が遮られると、遮られた箇所を赤外線の受光装置で検出することで、ＬＣＤ１２４に対して指定された場所を検出するようにしてもよい。

また、静電容量方式を用いて、ＬＣＤ１２４に表示された画像に対して線を指定するには、例えばＬＣＤ１２４の背面に電極を設け、電極と撮影者の指との間に発生した静電容量を当該電極で感知することで、ＬＣＤ１２４に対して指定された場所を検出するようにしてもよい。

また、視線検出方式を用いて、ＬＣＤ１２４に表示された画像に対して線を指定するには、例えばＬＣＤ１２４の近傍に視線を検出するための小型のカメラを設け、当該カメラによって撮影者の視線を検出することによって、ＬＣＤ１２４に対して指定された場所を検出するようにしてもよい。

以上、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００に含まれる、制御部１２８の構成について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００の動作について説明するが、説明に入る前に、従来の撮像装置における問題点について説明する。

図３は、撮像装置１００の遠側と近側の両方に被写体が存在する場合を横方向から見たときの一例について示す説明図である。図３では、撮像装置１００から３ｍの地点に顔が、１０ｍの地点に植物が被写体として存在する場合について示している。

そして、図４は、図３のように被写体が存在する場合に、撮像装置１００のＣＣＤ１０８で結像された画像の一例を示す説明図である。図４には、オートフォーカス領域１６０を併せて図示している。なお、図４に示した方眼は説明の便宜上付したものである。

このように、オートフォーカス領域１６０に遠側の被写体と近側の被写体とが含まれてしまうと、どちらの被写体に合焦させるべきなのかが分からず、合焦させるべきではない被写体の方に合焦させてしまう問題が生じる。図４のように、オートフォーカス領域１６０に遠側の被写体と近側の被写体とが含まれた場合に、一般的なオートフォーカス処理であるコントラスト検出方式によってオートフォーカス処理を実行したときに起こり得る問題点について説明する。

図５は、コントラスト検出方式によってオートフォーカス処理を実行する際のフィルタの一例について示す説明図であり、図６は、図５に示したフィルタを用いてコントラスト検出方式によってコントラスト強度を求める場合の一例について示す流れ図である。そして、図７は、図６に示した流れ図によって画像のコントラスト強度を求めた場合における、撮像装置からの距離とコントラスト強度との関係の一例をグラフで示す説明図である。

図６に示したコントラスト強度の算出処理について説明する。検出領域におけるコントラスト強度を算出するには、まずコントラスト強度の値をリセット（コントラスト強度の値を格納する変数に０を設定）する（ステップＳ１０１）。コントラスト強度の値をリセットすると、続いて検出領域の横軸（ｘ軸）方向の幅より２点少ない幅に対して、および検出領域の縦軸（ｙ軸）方向の高さより２点少ない高さに対して、以下の処理を繰り返す（ステップＳ１０２、ステップＳ１０３）。

コントラスト強度を算出するには、図５に示したフィルタのｘ軸方向およびｙ軸方向の全ての要素に対して、以下のコントラスト強度算出処理を繰り返す（ステップＳ１０４、ステップＳ１０５）。

コントラスト強度は、検出領域の各座標の輝度値に対して図５に示したフィルタの値を乗じたものを、上記ステップＳ１０２、ステップＳ１０３で指定した範囲において積分することで算出する（ステップＳ１０６）。所定の座標に対して、図５に示したフィルタのｘ軸方向およびｙ軸方向の全ての要素を用いた演算処理が完了すると、次の座標への処理に移行する（ステップＳ１０７、ステップＳ１０８）。そして、全ての演算対象領域に対する演算処理が完了すると（ステップＳ１０９、ステップＳ１１０）、コントラスト強度算出処理を終了する。

図７に示したグラフでは、近側の被写体のコントラスト強度よりも、遠側の被写体のコントラスト強度の値の方が大きい。コントラスト検出方式によってオートフォーカス処理を実行する場合には、コントラスト強度の値が大きい被写体に合焦させるので、近側の被写体である顔よりも、遠側の被写体である植物のほうに焦点が合ってしまう。従って、撮影者が植物ではなく顔に焦点を合わせたいと考えている場合には、オートフォーカス処理が誤動作してしまうことになる。

そこで、本実施形態においては、ＬＣＤ１２４にライブビュー表示されている画像に対して撮影者が指やペン先などを用いて、ピントを合わせたい被写体に対して線を描き、描かれた線の周囲をオートフォーカス領域とすることで、焦点を合わせたい被写体に正確に合焦させることができる。以下、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００の動作について説明する。

図８は、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００のＬＣＤ１２４にライブビュー表示された画像に対してオートフォーカス領域を指定した場合について示す説明図である。なお、図８に示した方眼は説明の便宜上付したものであり、実際にＬＣＤ１２４にライブビュー表示される画像にはこのような方眼は表示されない。

また、図８に示した図面には、撮影者によって指示された指示線１７２と、指示線１７２によってオートフォーカス領域設定部１５４で設定される検出領域１７４と、を併せて示している。指示線１７２は、例えば撮影者が指やペン先等を用いてＬＣＤ１２４に表示された画像の任意の場所をなぞることによって設定される。図８に示した例では、近側の被写体である顔に焦点を合わせるために、顔の輪郭をなぞるように指示線１７２を指定した場合を示している。図８に示したように、ＬＣＤ１２４に表示された画像に対して指示線１７２を指定することで、顔に焦点を合わせるための検出領域１７４を撮像装置１００に設定することが出来る。なお、指示線１７２を指定する際には、撮影者がどの位置を指示線として指定したかを把握しやすくするために、撮影者が指示した箇所の軌跡が残るように、ＬＣＤ１２４に指示線１７２を表示させることが望ましい。

指示線１７２を指定する際には、ＬＣＤ１２４に表示された画像の拡大・縮小処理と組み合わせてもよい。例えば、ＬＣＤ１２４に表示された画像を、操作部１３２の操作によって拡大させ、拡大された画像に対して指示線１７２を指定してもよい。このように、ＬＣＤ１２４に表示された画像の拡大・縮小処理と組み合わせて指示線１７２を指定することで、より細かい範囲での検出領域１７４の設定が可能となる。

図９は、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００において、指示線１７２が指定された場合の検出領域１７４の設定方法について説明する流れ図である。以下、図９を用いて、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００において、指示線１７２が指定された場合の検出領域１７４の設定方法について説明する。

まず、撮影者によって、ＬＣＤ１２４に表示された画像に対して指先やペン先等を用いて線が入力されると、線検出部１５５において、撮影者によって入力された線を検出する。そして、線検出部が検出した線を指示線１７２として取得する（ステップＳ１１１）。

上記ステップＳ１１１において、線検出部１５５で指示線１７２を取得すると、オートフォーカス領域設定部１５４において、取得した指示線１７２を、オートフォーカス領域の設定のために、所定の二次元座標系（オートフォーカス評価座標系）に変換する（ステップＳ１１２）。ステップＳ１１２で指示線１７２をオートフォーカス座標系に変換すると、続いてオートフォーカス領域設定部１５４で検出領域１７４を指定するために、オートフォーカス評価座標系におけるｙ軸用の変数ｙを１に設定し（ステップＳ１１３）、変数ｉが、０から指示線１７２の要素数になるまで以下の処理を繰り返す（ステップＳ１１４）。

まず、オートフォーカス評価座標系におけるｘ軸用の変数ｘを１に設定し（ステップＳ１１５）、続いてｘ軸方向のオートフォーカス領域を決定するための変数ｘ＿ｏｆｆｓｅｔが−ＭからＭまで以下の処理を繰り返す（ステップＳ１１６）。なお、Ｍは検出領域１７４のｘ軸方向の幅を決めるための変数であり、図８に示した例であれば、Ｍの値は３となる。もちろん、Ｍの値はかかる例に限られないことはいうまでもない。例えば、Ｍの値を０に設定すれば、指示線１７２のみをオートフォーカス検出領域として設定することができる。

検出領域１７４の座標を算出するために、オートフォーカス評価座標系における、被写体のコントラストを評価する領域（評価領域）のｘ座標の値を示す変数ｘｘには、指示線１７２のｘ座標の値（ＦｏｃｕｓＣｕｒｖｅ［ｉ］．ｘ）に変数ｘ＿ｏｆｆｓｅｔの値を加算したものを設定し、評価領域のｙ座標の値を示す変数ｙｙには、指示線１７２のｙ座標の値（ＦｏｃｕｓＣｕｒｖｅ［ｉ］．ｙ）の値を設定する（ステップＳ１１７）。そして、このステップＳ１１７で設定した変数ｘｘおよびｙｙの値を、検出領域１７４のｘ座標およびｙ座標として設定する（ステップＳ１１８）。

上記ステップＳ１１８で、ステップＳ１１７で設定した変数ｘｘおよびｙｙの値を、オートフォーカス領域のｘ座標およびｙ座標として設定すると、変数ｘ＿ｏｆｆｓｅｔおよび変数ｘの値を１増やす（ステップＳ１１９）。ここで変数ｘ＿ｏｆｆｓｅｔの値がＭの値より大きくなれば上記ステップＳ１１６で示した繰り返し処理を終了する。

上記ステップＳ１１６で示した繰り返し処理が終了すると、変数ｉおよび変数ｙの値を１増やす（ステップＳ１２０）。ここで、変数ｉの値が指示線１７２の要素数より大きくなれば、上記ステップＳ１１４で示した繰り返し処理を終了し、検出領域１７４の設定処理を終了する。

以上、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００において、指示線１７２が指定された場合の検出領域１７４の設定方法について説明した。このように、撮影者によって指定された指示線１７２の近傍の領域を、被写体に合焦させるための検出領域１７４として設定することができる。図８に示した例では、指示線１７２を指定することで、遠側の被写体である植物ではなく、近側の被写体である顔に焦点を合わせることが出来る。

図１０は、図９に示した本発明の一実施形態にかかる検出領域１７４の設定方法によって設定された検出領域１７４を用いて、コントラスト強度を算出した場合の一例をグラフで示す説明図である。図１０に示したグラフは、図７に示したグラフと同様に、図５のフィルタを用いて図６に示したコントラスト強度の算出方法でコントラスト強度を算出した場合における、撮像装置１００からの距離とコントラスト強度との関係の一例を示したものである。

図８に示したように指示線１７２を指定することで、検出領域１７４が設定される。この検出領域１７４の設定により、図１０に示したように、近側の被写体（顔）だけのコントラスト強度のピークのみが検出される。従って、図８に示したように指示線１７２を指定することで、焦点を合わせたい近側の被写体（顔）に、正確に合焦させることが可能となる。

続いて、撮影者によって指示線が複数設定された場合における検出領域の設定方法の一例について説明する。図１１は、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００において、撮影者によって指示線が複数設定された場合に、指示線を検出した順番と、当該順番に応じて決定する重みとの関係の一例についてグラフで説明する説明図である。図１１に示した例では、先に検出された指示線に基づいて設定される検出領域を用いるときほど、コントラスト強の算出の際に大きな重みを用い、後に検出された指示線に対しては小さな重みを用いる場合について示したものである。かかる重みは、所定の時間内に複数の指示線が設定された場合に用いるようにしてもよい。もちろん、本発明においては、図１１に示したもの以外の重みを設定できることは言うまでも無い。

撮影者によって、ＬＣＤ１２４に表示された画像に対して、指示線が複数設定された場合に、検出領域の設定の際に図１１に示したような重みを用いることで、適切な指示線を検出領域として設定することができる。図１２は、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００において、ＣＣＤ１０８に結像された画面に対し、複数の指示線が設定された場合について示す説明図である。図１２には、１回目の指示によって指示された指示線１７２ａと、２回目の指示によって指示された指示線１７２ｂとを示している。また図１２には、１回目の指示によって指示された指示線１７２ａに基づいて設定された検出領域１７４ａ、および２回目の指示によって指示された指示線１７２ｂに基づいて設定された検出領域１７４ｂも併せて示している。図１２に示した検出領域１７４ａ、１７４ｂは、図９に示した検出領域の設定方法を用いて、それぞれ設定することができる。

図１３は、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００において、撮影者によって指示線が複数設定された場合の、コントラスト強度の検出方法について説明する流れ図である。図１３は、図６に示したコントラスト強度の検出方法において、コントラスト強度を算出している箇所（ステップＳ１０６）を、図１１に示した重みを考慮したもの（ステップＳ１２６）に置き換えた場合を示したものである。すなわち、コントラスト強度は、検出領域の各座標の輝度値に対して図５に示したフィルタの値を乗じたものを、上記ステップＳ１０２、ステップＳ１０３で指定した範囲において積分することで算出しているが、重みを考慮する場合には、図１３のステップＳ１２６に示したように、検出領域の各座標の輝度値に対して、図５に示したフィルタの値と、当該検出領域における検出順の重みとを乗じる。

図１４は、図１３に示したコントラスト強度の算出方法を用いて、図１２に示した画像のコントラスト強度を算出した場合の、撮像装置１００からの測距結果とコントラスト強度との関係をグラフで示す説明図である。同じような被写体に対してコントラスト強度を算出しているが、図１４に示したように、指示線の検出順に応じて設定される、図１１に示した重みによって、コントラスト強度のピークの値が異なる。従って、指示線が複数検出された場合であっても適切にコントラスト強度を算出し、被写体に合焦させることが可能となる。

続いて、撮影者によって指示線が設定された際の押圧強度によってコントラスト強度を算出する際の重みを決定することで、コントラスト強度を算出する場合について説明する。図１５は、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００において、撮影者によって指示線が設定された際のＬＣＤ１２４に対する押圧強度と、当該押圧強度に応じて決定する重みとの関係の一例についてグラフで説明する説明図である。図１５に示したグラフでは、横軸が押圧強度を正規化した値を示しており、縦軸は重みを示している。このように、指示線を設定した際のＬＣＤ１２４に対する押圧強度に応じて重みを設定することで、当該重みを用いてコントラスト強度を算出することが出来る。なお、押圧強度を検出するためには、ＬＣＤ１２４に電磁誘導方式のタッチパネル部材を備えていることが望ましい。また、本発明においては、図１５に示した押圧強度と重みとの関係に限られないことは言うまでも無く、また設定する重みは、図１５に示したような不連続なもので無くてもよく、押圧強度の大きさに比例して増加するようなものであってもよい。

図１６は、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００において、ＣＣＤ１０８に結像された画面に対して指示線を設定する場合について示す説明図である。図１６では、指示線１７２ｃに押圧強度を表す数値を併せて示している。また、図１６には、指示線１７２ｃによって設定される検出領域１７４ｃも併せて示している。図１６に示した検出領域１７４ｃは、図９に示した検出領域の設定方法を用いて設定することができる。

図１６では、遠側の被写体（植物）に近い位置では指示線１７２ｃを設定した際の押圧強度は弱く、近側の被写体（顔）に近い位置では指示線１７２ｃを設定した際の押圧強度が強くなるように、撮影者によって指示線１７２ｃが設定された場合を例示している。指示線１７２ｃに併記した数値は、正規化した押圧強度の値を示しており、数値が大きいほどその箇所の押圧強度が大きいことを示して。そして、図１６では、図４に示した場合と同様に、検出領域１７４ｃに遠側の被写体と近側の被写体とが含まれている場合を示している。図１６に示したように指示線１７２ｃを設定することで、検出領域１７４ｃに遠側の被写体と近側の被写体が含まれた場合であっても、近側の被写体に焦点を合わせられるようにコントラスト強度を算出することができる。

図１７は、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００において、撮影者によって指示線が設定された場合に、押圧強度に応じた重みを設定するときの、コントラスト強度の検出方法について説明する流れ図である。図１７は、図６に示したコントラスト強度の検出方法において、コントラスト強度を算出している箇所（ステップＳ１０６）を、図１５に示した押圧強度に基づいた重みを考慮したもの（ステップＳ１３６）に置き換えた場合を示したものである。

図１８は、図１７に示したコントラスト強度の算出方法を用いて、図１６に示した画像のコントラスト強度を算出した場合の、撮像装置１００からの測距結果とコントラスト強度との関係をグラフで示す説明図である。指示線１７２ｃを設定する際の押圧強度に応じた重みを用いることで、検出領域１７４ｃに遠側の被写体と近側の被写体とが含まれている場合であっても、図１８に示したように、近側の被写体のコントラスト強度が大きくなるようにコントラスト強度を算出することができる。

以上説明したように本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００によれば、オートフォーカス領域を設定する際に、ＬＣＤ１２４に対して撮影者の指やペン先などを用いて、オートフォーカス領域の決定に用いる指示線を設定することができる。そして、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００は、設定された指示線を検出し、指示線を用いてオートフォーカス領域を設定する。これにより、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００は、撮影者が指示した線の近傍をオートフォーカス領域に設定することができ、撮影者が合焦させたい被写体に適切に合焦させることが可能となる。

また、本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００によれば、指示線を検出する際に、指示線の検出順や、指示線を設定する際の押圧強度に応じた重みを設定することで、より撮影者の希望に添ったオートフォーカス領域を設定することが可能となる。

なお、上述した撮像装置１００の動作は、撮像装置１００の内部に（例えばメモリ１３４に）コンピュータプログラムを記憶させ、記憶された当該コンピュータプログラムを制御部１２８が読み出して順次実行することによってなされるようにしてもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、撮像装置および撮像方法に適用可能であり、特に被写体に自動的に合焦させることができる撮像装置および撮像方法に適用可能である。

本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００の構成について示す説明図である。 本発明の一実施形態にかかる撮像装置１００に含まれる、制御部１２８の構成について説明する説明図である。 撮像装置の遠側と近側の両方に被写体が存在する場合を横方向から見たときの一例について示す説明図である。 撮像装置１００のＣＣＤ１０８で結像された画像の一例を示す説明図である。 コントラスト検出方式によってオートフォーカス処理を実行する際のフィルタの一例について示す説明図である。 図５に示したフィルタを用いてコントラスト検出方式によってコントラスト強度を求める場合の一例について示す流れ図である。 撮像装置からの距離とコントラスト強度との関係の一例をグラフで示す説明図である。 ＬＣＤ１２４にライブビュー表示された画像に対してオートフォーカス領域を指定した場合について示す説明図である。 検出領域１７４の設定方法について説明する流れ図である。 コントラスト強度を算出した場合の一例をグラフで示す説明図である。 指示線を検出した順番と、当該順番に応じて決定する重みとの関係の一例についてグラフで説明する説明図である。 ＣＣＤ１０８に結像された画面に対し、複数の指示線が設定された場合について示す説明図である。 撮影者によって指示線が複数設定された場合の、コントラスト強度の検出方法について説明する流れ図である。 撮像装置１００からの測距結果とコントラスト強度との関係をグラフで示す説明図である。 ＬＣＤ１２４に対する押圧強度と、当該押圧強度に応じて決定する重みとの関係の一例についてグラフで説明する説明図である。 ＣＣＤ１０８に結像された画面に対して指示線を設定する場合について示す説明図である。 押圧強度に応じた重みを設定するときの、コントラスト強度の検出方法について説明する流れ図である。 撮像装置１００からの測距結果とコントラスト強度との関係をグラフで示す説明図である。

符号の説明

１００ 撮像装置
１０２ ズームレンズ
１０４ 絞り
１０６ フォーカスレンズ
１０８ ＣＣＤ素子
１１０ ＣＤＳ回路
１１２ Ａ／Ｄ変換器
１１４ 画像入力コントローラ
１１６ 画像信号処理部
１２０ 圧縮処理部
１２２ ＬＣＤドライバ
１２４ ＬＣＤ
１２６ タイミングジェネレータ
１２８ 制御部
１３２ 操作部
１３４ メモリ
１３８ メディアコントローラ
１４０ 記録メディア
１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ モータドライバ
１５１ 適正露光算出部
１５２ 露光制御部
１５３ オートフォーカス動作制御部
１５４ オートフォーカス領域設定部
１５５ 線検出部
１７２、１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃ 指示線
１７４、１７４ａ、１７４ｂ、１７４ｃ 検出領域

Claims (7)

1. 画像を表示する表示手段と、
   前記表示手段の表示面に表示されている画像に対して線を指定する指定手段と、
   前記指定手段によって指定された線を検出する検出手段と、
   前記検出手段で検出した線を用いて該線の周囲の所定の近傍領域をオートフォーカス制御に用いる検出領域を設定する領域設定手段と、
   を備える、撮像装置。
2. 前記指定手段によって指定された線は、前記表示面の表面に設けられる線指定面に対して直接指定されたものである、請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記領域設定手段は、前記検出手段が検出した押圧強度に応じて前記検出領域の設定の際の優先度を決定する、請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記領域設定手段は、前記検出手段が複数の線を検出した場合に、検出した順序に応じて前記検出領域の設定の際の優先度を決定する、請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記領域設定手段は、前記検出手段が複数の線を検出した場合に、検出した線の長さに応じて前記検出領域の設定の際の優先度を決定する、請求項１に記載の撮像装置。
6. 前記指定手段によって指定された線は、前記表示面の表面に設けられる線指定面に対して間接的に指定されたものである、請求項１に記載の撮像装置。
7. 画像を表示する表示ステップと、
   前記表示ステップの表示面に表示されている画像に対して線を指定する指定ステップと、
   前記指定ステップによって指定された線を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップで検出した線の周囲の所定の近傍領域をオートフォーカス制御に用いる検出領域として設定する領域設定ステップと、
   を備える、撮像方法。
   

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