JP4591120B2 - 撮像装置、オートフォーカス制御方法、及びオートフォーカス制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、オートフォーカス機能が設けられた撮像装置、同装置のオートフォーカス制御方法、及びオートフォーカス制御プログラムに関する。

従来、オートフォーカス機能が設けられた電子カメラなどの撮像装置では、ユーザが望む被写体位置にフォーカスエリアを合わせる方法とて、フォーカスエリアを狭くするピンポイントＡＦや、フォーカスエリアを中央のみとせず複数のフォーカスエリアのうち適当と思われる位置に設定するマルチポイントＡＦなどが用いられている。

例えば、特許文献１には、撮影画面の中央部に位置しない被写体に対しても、中抜けを防止すると共にスポット光はずれによる誤側距を防止することができる側距装置が記載されている。
特開２００２−４８９７０号公報

このような、ユーザが望む被写体位置にフォーカスエリアを合わせる方法により、被写体の特定の部分にフォーカスを合わせたり、被写体の内中央にフォーカスが合ってしまういわゆる中抜け画像になることを防ぐことができる。

しかしながら、例えば動物園などで檻の中の動物を撮像したり、野球場などでネット越しに被写体（選手）を撮像するような場合には、檻やネットにフォーカスが合ってしまい、良好に被写体の画像を撮像することができなかった。

本発明の課題は、被写体との間に檻やネットなどの撮像対象としない対象物が存在していたとしても良好に被写体にフォーカスを合わせて画像を撮像することが可能な撮像装置、オートフォーカス制御方法、及びオートフォーカス制御プログラムを提供することにある。

請求項１記載の発明は、フォーカスレンズを介して入射される被写体の画像を撮像する撮像手段と、前記フォーカスレンズを至近側から無限遠側へ向けて走査して第１の被写体に合焦させる位置に移動させるコントラスト方式の第１のオートフォーカス手段と、前記第１のオートフォーカス手段により前記フォーカスレンズが前記第１の被写体に合焦させた時の画像中からエッヂを検出すると共にこのエッヂとして検出された画像部分をマスクするマスク手段と、前記マスク手段によりマスクが施された画像を対象として、前記フォーカスレンズを第２の被写体に合焦させる位置に移動させるコントラスト方式の第２のオートフォーカス手段とを具備したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、フォーカスレンズを介して入射される被写体の画像を撮像する撮像ステップと、前記フォーカスレンズを至近側から無限遠側へ向けて走査して第１の被写体に合焦させる位置に移動させるコントラスト方式の第１のオートフォーカスステップと、前記第１のオートフォーカスステップにより前記フォーカスレンズが前記第１の被写体に合焦させた時の画像中からエッヂを検出すると共にこのエッヂとして検出された画像部分をマスクするマスクステップと、前記マスクステップによりマスクが施された画像を対象として、前記フォーカスレンズを第２の被写体に合焦させる位置に移動させるコントラスト方式の第２のオートフォーカスステップとを含むことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、撮像装置に搭載されるコンピュータを、フォーカスレンズを介して入射される被写体の画像を撮像する撮像手段と、前記フォーカスレンズを至近側から無限遠側へ向けて走査して第１の被写体に合焦させる位置に移動させるコントラスト方式の第１のオートフォーカス手段と、前記第１のオートフォーカス手段により前記フォーカスレンズが前記第１の被写体に合焦させた時の画像中からエッヂを検出すると共にこのエッヂとして検出された画像部分をマスクするマスク手段と、前記マスク手段によりマスクが施された画像を対象として、前記フォーカスレンズを第２の被写体に合焦させる位置に移動させるコントラスト方式の第２のオートフォーカス手段として機能させることを特徴とする。

請求項１，２，３記載の発明によれば、例えば動物園などで檻の中の動物を撮像したり、野球場などでネット越しに被写体（選手）を撮像するような場合に、檻やネットを第１の被写体として合焦させた後、この第１の被写体の部分をマスクして、再度、被写体に合焦させることで、檻の中の動物やネット越しの選手などに良好にフォーカスを合わせて画像を撮影することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の実施の形態におけるカメラ装置１（撮像装置）の詳細な構成を示すブロック図である。

図１に示すカメラ装置１において、基本モードである撮影モードにおいては、レンズ光学系に含まれるフォーカスレンズ８、ズームレンズ９、及び絞り１０が、制御部２５の制御のもとでモータ駆動部１１により駆動されるモータにより、絞り位置や撮影に応じたレンズ位置に移動される。

レンズ光学系の撮影光軸後方に配置された撮像素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）１２は、タイミング発生器（ＴＧ）１３、垂直ドライバ１４によって走査駆動され、一定周期毎に結像した光像に対応する光電変換出力を１画面分出力する。

この光電変換出力は、アナログ値の信号の状態でＲＧＢの各原色成分毎に適宜ゲイン調整された後に、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１５でサンプルホールドされ、Ａ／Ｄ変換器１６でデジタルデータに変換され、さらにカラープロセス回路１７で画素補間処理及びγ補正処理を含むカラープロセス処理が行なわれて、デジタル値の輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒが生成され、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ１８に出力される。

ＤＭＡコントローラ１８は、カラープロセス回路１７の出力する輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒを、同じくカラープロセス回路１７からの複合同期信号、メモリ書込みイネーブル信号、及びクロック信号を用いて一度ＤＭＡコントローラ１８内部のバッファに書込み、ＤＲＡＭインタフェース（Ｉ／Ｆ）２０を介してバッファメモリとして使用されるＤＲＡＭ２１にＤＭＡ転送を行なう。

制御部２５は、ＣＰＵと、該ＣＰＵで実行される各種動作プログラムやデータ等を固定的に記録したＲＯＭ、及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成され、このカメラ装置１全体の制御動作を司る。動作プログラムには、オートフォーカス（ＡＦ）を制御するオートフォーカス制御プログラム、自動露出制御（ＡＥ）を制御する自動露出制御プログラムなどが含まれる。

制御部２５は、輝度及び色差信号のＤＲＡＭ２１へのＤＭＡ転送終了後に、この輝度及び色差信号をＤＲＡＭインタフェース２０を介してＤＲＡＭ２１より読出し、ＶＲＡＭコントローラ２６を介してＶＲＡＭ２７に書込む。

デジタルビデオエンコーダ２８は、輝度及び色差信号をＶＲＡＭコントローラ２６を介してＶＲＡＭ２７より定期的に読出し、これらのデータを元にビデオ信号を発生して表示部２９に出力する。

表示部２９は、撮影モード時にはモニタ表示部（電子ファインダ）として機能し、デジタルビデオエンコーダ２８からのビデオ信号に基づいた表示を行なうことで、その時点でＶＲＡＭコントローラ２６から取込んでいる画像情報に基づく画像（スルー画像）をリアルタイムに表示することになる。

表示部２９にスルー画像がリアルタイムに表示されている表示状態で、静止画像を撮影するタイミングでキー入力部３７のシャッタキーが操作されると、トリガ信号を発生する。

制御部２５は、このトリガ信号に応じてその時点でＣＣＤ１２の駆動を停止した後、自動露出処理を実行して適正な露出値を得て、レンズ光学系の絞りとＣＣＤ１２の露光時間を制御してあらためて撮像を実行させる。

こうして新たに得られた１フレーム分の画像データがＤＲＡＭ２１にＤＭＡ転送されて書込まれた後、制御部２５がＤＲＡＭ２１に書込まれている１フレーム分の画像データを読出して画像処理部３０に書込む。画像処理部３０は、画像データに対して、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）により画像データを符号化する。

符号化された画像データは、カメラ装置１の記録媒体として着脱自在に装着されている不揮発性のメモリカード３２、あるいはメモリカード３２が装着されていない場合は固定的に内蔵されている不揮発性の内蔵メモリ３３に書き込まれる。

そして、１フレーム分のメモリカード３２または内蔵メモリ３３への画像データの書込み終了に伴なって、制御部２５は、ＣＣＤ１２からＤＲＡＭ２１を経由したスルー画像を表示部２９においてモニタ表示させる駆動を再開する。

また、制御部２５には、キー入力部３７、音声処理部４０、ストロボ駆動部４１が接続される。

キー入力部３７は、電源キー、シャッタキー、モード切り換えキー、メニューキー、選択キー、及び十字キー（カーソルキー）等から構成され、それらのキー操作に伴なう信号は直接制御部２５へ送出される。

音声処理部４０は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備え、音声の録音時にはマイクロホン部（ＭＩＣ）４２より入力された音声信号をデジタル化し、所定のデータファイル形式、例えばＭＰ３（MPEG-1 Audio Layer-3）規格に従ってデータ圧縮して音声データファイルを作成してメモリカード３２または内蔵メモリ３３へ送出する一方、音声の再生時にはメモリカード３２または内蔵メモリ３３から送られてきた音声データファイルの圧縮を解いてアナログ化し、スピーカ部（ＳＰ）４３を駆動して、拡声放音させる。

さらに音声処理部４０は、制御部２５からの制御に基づいて、各種動作音、例えばシャッタキーの操作に伴う擬似的なシャッタ音、他のキーの操作に伴うビープ音等も発生してスピーカ部４３より拡声放音させる。

ストロボ駆動部４１は、静止画像撮影時に図示しないストロボ用の大容量コンデンサを充電した上で、制御部２５からの制御に基づいてストロボ発光部４５を閃光駆動する。

（第１実施形態）
次に、第１実施形態における動作について説明する。
図２は、第１実施形態において、ユーザが撮影モード切り換えキーを操作することによりケージ撮影モードを設定したときの制御部２５による画像撮影処理手順を示すフローチャートである。ケージ撮影モードは、例えば動物園などで檻の中の動物を撮像したり、野球場などでネット越しに被写体（選手）を撮像するような場合に、檻やネットにフォーカスが合わないようにし、檻やネットより遠くに位置している動物や選手にフォーカスを合わすことができる撮影モードである。

第１実施形態では、例えばコントラストオートフォーカス（ＡＦ）によってＡＦ動作を実行するものとする。

まず、ユーザがキー入力部３７の撮影モード切り換えキーを操作することによりケージ撮影モードに設定されると、ＣＣＤ１２による周期的な撮影を開始して、被写体のスルー画像を表示部２９において表示させる（ステップＡ１）。これにより、ユーザは撮影しようとする被写体をスルー画像を視認することにより特定することが可能となる。

制御部２５は、シャッターボタンが半押しされたか否かを判別し、半押しされた場合は（ステップＡ２、Ｙｅｓ）、ＡＦシーケンスに従う第１のコントラストＡＦ処理を開始する（ステップＡ３）。第１のコントラストＡＦ処理は、カメラ装置１の近くに位置している被写体、すなわち檻やネット（第１の被写体）にフォーカスを合わせるための処理である。

まず、制御部２５は、フォーカスレンズ８の現在位置を取得し（ステップＡ４）、この現在位置から所定方向への移動を開始する（ステップＡ５）。コントラストＡＦ処理では、フォーカスレンズ８を移動させながら、被写体画像の一部に設けられる所定のフォーカスエリアのコントラスト値（ＡＦ評価値）を算出する（ステップＡ６）。例えば、フォーカスレンズ８の移動は、現在のレンズ位置から近い方のレンズ端までフォーカスレンズ８を移動させ、その後、反対側のレンズ端に向けてフォーカスレンズ８を１区分ずつ移動させていき、区分毎のコントラスト値を算出していく。

所定のフォーカスエリアとしては、例えば画面中央部に設けられたエリア、ユーザにより選択された画面中の一部のエリア、または自動選択された画面上の一部のエリア等がフォーカスエリアとして設定されるものとする。なお、ＣＣＤ１２から出力された画面全体を用いてコントラスト値を算出するようにしてもよい。

制御部２５は、フォーカスレンズ８の位置がレンズ端に到達するまでの間で（ステップＡ８）、フォーカスレンズ８を移動させながら算出されるコントラスト値がピークとなっているかを判別する（ステップＡ７）。例えば、制御部２５は、フォーカスレンズ８の移動に伴い順次算出されるコントラスト値が上昇する変化を表して所定値以上のコントラスト値が検出された後に、連続して減少したことが検出された場合にピーク位置が検出されたと判別する。

こうして、フォーカスエリアのコントラスト値のピークが検出されると（ステップＡ７、Ｙｅｓ）、制御部２５は、このピーク時のレンズ位置にフォーカスレンズ８を移動させると共に、レンズ位置を記憶しておく（ステップＡ９）。

ここで、制御部２５は、コントラスト値がピックとなったフォーカスエリア内の画像に対してエッヂを検出すると共に（ステップＡ１０）、このエッヂとして検出されたフォーカスエリア内の画像部分をマスクする（ステップＡ１１）。

図３（ａ）には、第１のコントラストＡＦ処理時のフォーカスが合わされた画像に対してマスクをかけた状態の一例を示している。図３（ａ）は、檻の中に「トラ」がいる風景を撮影しようとした例を示している。この場合、本来、撮影しようとしている被写体の「トラ」よりカメラ装置１の近くに位置している檻（第１の被写体）にフォーカスが合っている。ここで、画像中のエッジ部分を検出することで、檻に該当する画像部分がマスクされることになる。

次に、制御部２５は、マスクした画像部分を除外して、前述した第１のコントラストＡＦ処理と同様について第２のコントラストＡＦ処理を開始する（ステップＡ１２）。

すなわち、制御部２５は、フォーカスレンズ８の現在位置を取得し（ステップＡ１３）、この現在位置から所定方向への移動を開始する（ステップＡ１４）。コントラストＡＦ処理では、第１のコントラストＡＦ処理と同様にして、フォーカスレンズ８を移動させながら、被写体画像の一部に設けられる所定のフォーカスエリアのコントラスト値（ＡＦ評価値）を算出する（ステップＡ１５）。例えば、フォーカスレンズ８の移動は、現在のレンズ位置から近い方のレンズ端までフォーカスレンズ８を移動させ、その後、反対側のレンズ端に向けてフォーカスレンズ８を１区分ずつ移動させていき、区分毎のコントラスト値を算出していく。

図３（ｂ）には、第２のコントラストＡＦ処理時の画像の一例を示している。図３（ｂ）に示すように、第１のコントラストＡＦ処理によって檻の部分がマスクされているため檻より遠い位置に存在する「トラ」にフォーカスが合う位置にフォーカスレンズ８を移動させることでコントラスト値がピークとなる。

制御部２５は、フォーカスレンズ８の位置がレンズ端に到達するまでの間で（ステップＡ１７）、フォーカスレンズ８を移動させながら算出されるコントラスト値がピークとなっているかを判別する（ステップＡ１６）。

フォーカスエリアのコントラスト値のピークが検出されると（ステップＡ１６、Ｙｅｓ）、制御部２５は、このピーク時のレンズ位置と第１のコントラストＡＦ処理により検出されたレンズ位置とを比較し、第２のコントラストＡＦ処理により検出されたレンズ位置に対応する被写体までの距離が、第１のコントラストＡＦ処理により検出されたレンズ位置に対応する被写体よりも遠方にあるかを判別する（ステップＡ１８）。

ここで、第２のコントラストＡＦ処理により検出されたレンズ位置に対応する被写体の位置が、第１のコントラストＡＦ処理により検出されたレンズ位置に対応する被写体の位置とほぼ同じ、あるいはより近くにあると判別された場合には、例えば第１のコントラストＡＦ処理によって検出されたレンズ位置にフォーカスレンズ８を移動させてオートフォーカス処理を完了する（ステップＡ１９，Ａ２０）。

一方、第２のコントラストＡＦ処理により検出されたレンズ位置に対応する被写体の位置が、第１のコントラストＡＦ処理により検出されたレンズ位置に対応する被写体の位置よりも遠い場合には、第２のコントラストＡＦ処理によって検出されたレンズ位置にフォーカスレンズ８を移動させてオートフォーカス処理を完了する（ステップＡ１９，Ａ２０）。すなわち、檻より遠くに位置している「トラ」（第２の被写体）にフォーカスを合わせることができる。

ここで、制御部２５は、シャッターボタンの半押しが継続されているか否かを判別し、半押しが継続している場合には、シャッターボタンが全押しされるまで待機する（ステップＡ２２、Ｙｅｓ）。

また、シャッターボタンが全押しされた場合は（ステップＡ２１、Ｙｅｓ）、制御部２５は、画撮撮影処理を実行する（ステップＡ２３）。すなわち、ＣＣＤ１２から出力される１画面分の画素信号をＡ／Ｄ変換器１６でデジタルデータに変換し、さらにカラープロセス回路１７で各画像処理を施してＤＲＡＭ２１に取り込み、取り込んだ画像データを画像処理部３０において圧縮する処理を開始する。そして、圧縮処理が完了すると、制御部２５は、圧縮した画像データに基づく静止画ファイル（ＪＰＥＧ形式等のファイル）を生成し、例えばメモリカード３２に記録する。

このようにして、第１実施形態のカメラ装置１では、例えば動物園などで檻の中の動物を撮像したり、野球場などでネット越しに被写体（選手）を撮像するような場合に、第１のコントラストＡＦ処理によって檻やネットを第１の被写体として合焦させた後、この第１の被写体の部分をマスクして、第２のコントラストＡｆ処理によって、再度、被写体に合焦させることで、檻の中の動物やネット越しの選手などに良好にフォーカスを合わせて画像を撮影することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、初めのオートフォーカス処理によって被写体にフォーカスを合わせた後、この被写体よりも遠距離側の位置にフォーカスが合うようにフォーカスレンズを所定量移動させることで、例えば檻の中の動物やネット越しの選手などにフォーカスを合わせて画像を撮影できるようにする。

図４は、第２実施形態において、ユーザが撮影モード切り換えキーを操作することによりケージ撮影モードを設定したときの制御部２５による画像撮影処理手順を示すフローチャートである。

第２実施形態においても、例えばコントラストオートフォーカス（ＡＦ）によってＡＦ動作を実行するものとする。

まず、ユーザがキー入力部３７の撮影モード切り換えキーを操作することによりケージ撮影モードに設定されると、ＣＣＤ１２による周期的な撮影を開始して、被写体のスルー画像を表示部２９において表示させる（ステップＢ１）。これにより、ユーザは撮影しようとする被写体をスルー画像を視認することにより特定することが可能となる。

制御部２５は、シャッターボタンが半押しされたか否かを判別し、半押しされた場合は（ステップＢ２、Ｙｅｓ）、ＡＦシーケンスに従うコントラストＡＦ処理を開始する（ステップＢ３）。コントラストＡＦ処理は、カメラ装置１の近くに位置している被写体、すなわち檻やネットにフォーカスを合わせるための処理である。

まず、制御部２５は、第１実施形態と同様にして、フォーカスレンズ８の現在位置を取得し（ステップＢ４）、この現在位置から所定方向への移動を開始する（ステップＢ５）。コントラストＡＦ処理では、フォーカスレンズ８を移動させながら、被写体画像の一部に設けられる所定のフォーカスエリアのコントラスト値（ＡＦ評価値）を算出する（ステップＢ６）。

制御部２５は、第１実施形態と同様にして、フォーカスレンズ８の位置がレンズ端に到達するまでの間で（ステップＢ８）、フォーカスレンズ８を移動させながら算出されるコントラスト値がピークとなっているかを判別する（ステップＢ７）。

こうして、フォーカスエリアのコントラスト値のピークが検出されると（ステップＢ７、Ｙｅｓ）、制御部２５は、コントラスト値がピークとなるレンズ位置よりも遠距離側にフォーカスが合うように、フォーカスレンズ８を所定量移動させるためのレンズ位置移動処理を実行する（ステップＢ９）。

すなわち、コントラストＡＦ処理を実行することで檻やネットにフォーカスを合わすことができ、このフォーカスが合ったレンズ位置よりも遠距離側、すなわち檻よりも遠くに位置している被写体にフォーカスが合うようにフォーカスレンズ８が移動されることになる。なお、レンズ位置移動処理の詳細については後述する。

こうして、コントラストＡＦ処理によって検出されたレンズ位置よりも遠距離側にフォーカスが合うようにフォーカスレンズ８を所定量移動させることで、オートフォーカス処理を完了する（ステップＢ１０）。

ここで、制御部２５は、シャッターボタンの半押しが継続されているか否かを判別し、半押しが継続している場合には、シャッターボタンが全押しされるまで待機する（ステップＢ１２、Ｙｅｓ）。

また、シャッターボタンが全押しされた場合は（ステップＢ１１、Ｙｅｓ）、制御部２５は、画撮撮影処理を実行し（ステップＢ１３）、撮影画像の静止画ファイルを生成し、例えばメモリカード３２に記録する。

次に、ステップＢ９におけるレンズ位置移動処理について説明する。第２実施形態では、図５（ａ）（ｂ）のフローチャートに示す第１または第２のレンズ位置移動処理を用いることができる。

まず、図５（ａ）のフローチャートに示す第１のレンズ位置移動処理について説明する。この場合、コントラストＡＦ処理により被写体（檻やネット）にフォーカスが合うようにフォーカスレンズ８の位置が求められると、この時の被写体までの距離をレンズ位置をもとに算出する（ステップＣ１）。

そして、被写体の位置が被写界深度外となるレンズ移動量を算出し（ステップＣ２）、この算出したレンズ移動量に応じてフォーカスレンズ８を移動させる（ステップＣ３）。

図６（ａ）（ｂ）には、被写体の位置が被写界深度外となるようにレンズ位置を移動させる様子を示している。図６（ａ）では、コントラストＡＦ処理によって被写体として檻にフォーカスが合った状態を示している。ここで、フォーカスが合っている檻の位置が被写界深度外となるように、檻よりも遠距離側にフォーカスが合うようにフォーカスレンズ８のレンズ位置を移動させる。この結果、図６（ｂ）に示すように、檻よりも遠くに位置している被写体（「トラ」）に対してフォーカスを合わせることができる。

なお、前述した説明では、初めのオートフォーカス処理によりフォーカスが合った被写体の位置を被写界深度外とするために、フォーカスレンズ８の位置を移動させるとしているが、モータ駆動部１１による絞り１０に対する制御と組み合わせて被写界深度外となるように制御することもできる。

次に、図５（ｂ）のフローチャートに示す第２のレンズ位置移動処理について説明する。この場合、コントラストＡＦ処理により被写体（檻やネット）にフォーカスが合うようにフォーカスレンズ８の位置が求められると、この時の被写体までの距離をレンズ位置をもとに算出する（ステップＤ１）。

そして、被写体までの距離の所定倍数、例えば１．５倍の距離に位置する被写体にフォーカスを合わせるためのレンズ移動量を算出し（ステップＤ２）、この算出したレンズ移動量に応じてフォーカスレンズ８を移動させる（ステップＤ３）。

第２のレンズ位置移動処理では、カメラ装置１から被写体（檻など）までの距離に応じて、予め決められた所定倍数の距離にフォーカスが合うように固定的にフォーカスレンズ８を移動させることで、初めオートフォーカス処理によってフォーカスが合った被写体（檻など）より遠距離側に位置している、本来、撮影しようとしている被写体（檻内の動物など）にフォーカスを合わせることができる。

なお、前述した第２のレンズ位置移動処理では、被写体の距離に対して１．５倍の距離にフォーカスを合わせるものとしているが、この被写体までの距離に対する倍数を、モード設定などにおいて予めユーザが任意に指定できるようにしても良い。例えば、予め用意された倍数として、１．５倍、２倍、３倍…を用意しておき、この中からユーザによるキー入力部３７（カーソルキー）の操作によって選択させる。これにより、檻やネットの位置と、撮影しようとしている被写体（檻内の動物やネット越しにいる選手など）との位置関係に応じて、最適な倍率を設定することで、より良好にフォーカスを合わせることができる。

このようにして、第２実施形態のカメラ装置１では、例えば動物園などで檻の中の動物を撮像したり、野球場などでネット越しに被写体（選手）を撮像するような場合に、檻やネットを被写体として合焦させた後、フォーカスレンズが合焦された被写体よりも遠距離側の位置、すなわち檻の中の動物やネット越しの選手がいる位置にフォーカスが合うようにフォーカスレンズを所定量移動させることで、檻内の動物やネット越しの選手などに良好にフォーカスを合わせて画像を撮影することができる。

なお、前述した第２実施形態では、コントラストＡＦ方式を用いているが、移相差ＡＦ方式、アクティブ側距ＡＦ方式など、その他のＡＦ方式を用いることができる。この場合、ＡＦ処理で求められる被写体までの距離を用いてレンズ位置移動処理を実行することができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態では、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせたもので、第１実施形態における第２のコントラストＡＦ処理によって被写体（檻やネットよりも遠くに位置している被写体）にフォーカスを合わせられない場合に、第２実施形態によるオートフォーカスの方法を用いる。

図７は、第３実施形態において、ユーザが撮影モード切り換えキーを操作することによりケージ撮影モードを設定したときの制御部２５による画像撮影処理手順を示すフローチャートである。なお、図７において、ステップＥ１〜ステップＥ１７は、第１実施形態におけるステップＡ１〜Ａ１７と同様の処理を実行するものとして説明を省略する。

ステップＥ１７において、フォーカスレンズ８をレンズ端まで移動させる間に所定値以上のコントラスト値のピークが検出されなかった場合、制御部２５は、第１のコントラストＡＦ処理によって検出されたコントラスト値がピークとなるレンズ位置よりも遠距離側にフォーカスが合うように、フォーカスレンズ８を所定量移動させるためのレンズ位置移動処理を実行することで、オートフォーカス処理を完了する（ステップＥ１８，Ｅ２０）。レンズ位置移動処理については、前述した第２実施形態と同様にして実行する。

一方、第２のコントラストＡＦ処理によってコントラスト値がピークとなるレンズ位置が検出されると（ステップＥ１６、Ｙｅｓ）、制御部２５は、第２のコントラストＡＦ処理によって検出されたレンズ位置にフォーカスレンズ８を移動させてオートフォーカス処理を完了する（ステップＥ１９，Ｅ２０）。

ここで、制御部２５は、シャッターボタンの半押しが継続されているか否かを判別し、半押しが継続している場合には、シャッターボタンが全押しされるまで待機する（ステップＥ２２、Ｙｅｓ）。

また、シャッターボタンが全押しされた場合は（ステップＥ２１、Ｙｅｓ）、制御部２５は、画撮撮影処理を実行し（ステップＥ２３）、撮影画像の静止画ファイルを生成し、例えばメモリカード３２に記録する。

このようにして、第３実施形態のカメラ装置１では、例えば動物園などで檻の中の動物を撮像したり、野球場などでネット越しに被写体（選手）を撮像するような場合に、檻やネットを第１の被写体として合焦させた後、この第１の被写体の部分をマスクして、再度、被写体に合焦させようとした際に、フォーカス位置が特定できない場合であっても、フォーカスレンズが合焦された被写体よりも遠距離側の位置、すなわち檻の中の動物やネット越しの選手がいる位置の方向にフォーカスが合うようにフォーカスレンズを所定量移動させることで、檻の中の動物やネット越しの選手などに良好にフォーカスを合わせて画像を撮影することができる。

なお、本発明の撮像装置は、前述した各実施形態において説明したカメラ装置１に限定されるものではなく、撮影機能を有した携帯電話機、時計、ＰＤＡ（personal digital assistant）、静止画撮像機能付きビデオカメラ、カメラ付きパーソナルコンピュータ等、ＡＦ機能付きの撮像装置を搭載した装置に適用することができる。

本発明の実施の形態におけるカメラ装置１（撮像装置）の詳細な構成を示すブロック図。 第１実施形態におけるケージ撮影モードを設定したときの制御部２５による画像撮影処理手順を示すフローチャート。 第１実施形態を説明するための課画像の一例を示す図。 第２実施形態におけるケージ撮影モードを設定したときの制御部２５による画像撮影処理手順を示すフローチャート。 第２実施形態におけるレンズ位置移動処理について説明するためのフローチャート。 第２実施形態におけるレンズ位置の移動を説明するための図。 第３実施形態におけるケージ撮影モードを設定したときの制御部２５による画像撮影処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１…カメラ装置、８…フォーカスレンズ、９…ズームレンズ、１０…絞り、１１…モータ駆動部、１２…ＣＣＤ、１３…タイミング発生器（ＴＧ）、１４…垂直ドライバ、１５…サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）、１６…Ａ／Ｄ変換器、１７…カラープロセス回路、１８…ＤＭＡコントローラ、２０…ＤＲＡＭインタフェース（Ｉ／Ｆ）、２１…ＤＲＡＭ、２５…制御部、２６…ＶＲＡＭコントローラ、２７…ＶＲＡＭ、２８…デジタルビデオエンコーダ、２９…表示部、３０…画像処理部、３２…メモリカード、３３…内蔵メモリ、３７…キー入力部、４０…音声処理部、４１…ストロボ駆動部、４２…マイクロホン部（ＭＩＣ）、４３…スピーカ部（ＳＰ）、４５…ストロボ発光部。

Claims (3)

1. フォーカスレンズを介して入射される被写体の画像を撮像する撮像手段と、
   前記フォーカスレンズを至近側から無限遠側へ向けて走査して第１の被写体に合焦させる位置に移動させるコントラスト方式の第１のオートフォーカス手段と、
   前記第１のオートフォーカス手段により前記フォーカスレンズが前記第１の被写体に合焦させた時の画像中からエッヂを検出すると共にこのエッヂとして検出された画像部分をマスクするマスク手段と、
   前記マスク手段によりマスクが施された画像を対象として、前記フォーカスレンズを第２の被写体に合焦させる位置に移動させるコントラスト方式の第２のオートフォーカス手段と
   を具備したことを特徴とする撮像装置。
2. フォーカスレンズを介して入射される被写体の画像を撮像する撮像ステップと、
   前記フォーカスレンズを至近側から無限遠側へ向けて走査して第１の被写体に合焦させる位置に移動させるコントラスト方式の第１のオートフォーカスステップと、
   前記第１のオートフォーカスステップにより前記フォーカスレンズが前記第１の被写体に合焦させた時の画像中からエッヂを検出すると共にこのエッヂとして検出された画像部分をマスクするマスクステップと、
   前記マスクステップによりマスクが施された画像を対象として、前記フォーカスレンズを第２の被写体に合焦させる位置に移動させるコントラスト方式の第２のオートフォーカスステップと
   を含むことを特徴とするオートフォーカス制御方法。
3. 撮像装置に搭載されるコンピュータを、
   フォーカスレンズを介して入射される被写体の画像を撮像する撮像手段と、
   前記フォーカスレンズを至近側から無限遠側へ向けて走査して第１の被写体に合焦させる位置に移動させるコントラスト方式の第１のオートフォーカス手段と、
   前記第１のオートフォーカス手段により前記フォーカスレンズが前記第１の被写体に合焦させた時の画像中からエッヂを検出すると共にこのエッヂとして検出された画像部分をマスクするマスク手段と、
   前記マスク手段によりマスクが施された画像を対象として、前記フォーカスレンズを第２の被写体に合焦させる位置に移動させるコントラスト方式の第２のオートフォーカス手段として機能させることを特徴とするオートフォーカス制御プログラム。

Images