JP2007060520A

JP2007060520A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2007060520A
Application number: JP2005246095A
Authority: JP
Inventors: Satoko Kojo; 聡子古城; Nobuyuki Watanabe; 伸之渡辺
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2007-03-08
Also published as: US20080218624A1; CN101253763A; WO2007023953A1

Abstract

【課題】合焦検出動作状態において、合焦検出非動作状態の画像を表示することによって、ユーザに自然な画像を呈示すること。
【解決手段】撮像装置であって、対象物からの光を所定の位置に結像する光学系１と、対象物の画像を得るための撮像素子２と、対象物を表示する表示部１０と、合焦検出非動作状態と合焦検出動作状態とを備え、対象物の撮像を指示する撮像指示手段（レリーズボタン８）と、撮像指示手段（レリーズボタン８）の合焦検出動作状態において、合焦検出非動作状態の画像が表示部１０に表示されるように制御する制御手段と、を具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、合焦検出を行う合焦検出手段を有する撮像装置に関する。

例えば米国特許第4965840号には、ぼけの異なる複数の画像を演算処理することにより、スプレッドパラメータを算出し、合焦判定するために、光路長の異なる2箇所で輝度情報を取得する方法が記載されている。ここでスプレッドパラメータとは、輝度情報のぼけを示す代表値であり、光学系のポイントスプレッドファンクション(PSF)の分散と相関のある値である。ここでPSFとは理想的な点像が光学系を通過した場合の光線の広がりを表した関数である。

図１１は、上記米国特許第4965840号に記載されている合焦判定方法のステップを示している。本合焦判定方法では、同一被写体、同一部位、同一視線方向からの最低２つの合焦判定用輝度情報を撮像画像のぼけ状態に影響を与える撮影パラメータを最低1つ変更することによって取得する。撮影パラメータとしては、フォーカスレンズ位置、絞り量、焦点距離などがあるが、本説明では図１３に示すように、フォーカスレンズ位置のみを変更する場合に限定して説明を行う。

図１２は、フォーカスレンズを駆動してその位置を変化させぼけ状態を変化させる合焦点取得のようすを示しており、図１３は、そのときのカメラシステムの一構成例を示している。

本合焦判定方法によると、第１及び第２のカメラパラメータセットを規定した（ステップＳ１０１−１、Ｓ１０１−２）後、例えば図１２の焦点面FM1、FM2と対象物Dまでの光路長を変更するためにフォーカスレンズを所定の第１の位置(図１２(a))及び第２の位置(図１２(b))に移動し、それぞれ第１及び第２の輝度情報を取得する（ステップＳ１０２−１、Ｓ１０２−２）。

次に、それぞれ取得した輝度情報は像倍率、輝度分布などの正規化処理が行われ（ステップＳ１０３−１、Ｓ１０３−２）、必要であれば取得した輝度情報中の合焦判定をすべき領域を選択する。選択はどちらか一方の画像情報（ここでは第１の画像情報）に対して行い（ステップＳ１０４−１）、もう一方の画像情報（第２の画像情報）に対しては、第１取得画像の合焦判定画像処理領域に応じた第２取得画像の合焦判定領域が選定される（ステップＳ１０４−２）。

第1及び第2の輝度情報には輝度情報取得手段における電気的なノイズの情報も含まれるため、ボケ量算出の前処理として、選択された第１及び第２の輝度情報の合焦判定領域に対しノイズ除去のための演算とPSFの分散を算出するための演算などが行われる（ステップＳ１０５−１、Ｓ１０５−２）。それら2つの処理演算結果を統合することによって、本手法における第1または第2の輝度情報に対応したPSFの分散が算出される（ステップＳ１０６）。算出されたPSFの分散から被写体距離は米国特許第4965840号に記載されているPSFの分散と被写体距離の関係式に基づいて求められる（ステップＳ１０７）。

また、米国特許第5193124号では、図１２（ａ）、（ｂ）中の像面２上にある領域のPSFの分散と相関のあるスプレッドパラメータと、合焦するフォーカスレンズ位置を実現するフォーカスレンズ駆動部の指令値の対応関係がテーブルとして予め取得されている。スプレッドパラメータは米国特許第5193124号に記載のMTFの比や、米国特許第5148209号に記載のぼけの異なる2枚の画像それぞれのPSFの分散の差を表す値である。従って、合焦検出領域のスプレッドパラメータを算出し、前述のテーブルを参照して、合焦するフォーカスレンズ位置を実現する駆動用アクチュエータの移動指令値が生成される。

従来の合焦判定法である山登り法は、複数枚の画像を合焦検出のために撮影し、各画像のほけ量とレンズ位置の関係を２次関数や２つの１次関数によって近似して、近似関数の極値や交点のレンズ位置を合焦位置として検出している。この方法では少なくとも３枚以上の画像が必要になってしまい、合焦検出結果の精度は撮影する画像の枚数に依存している。

一方、背景技術に記載の合焦判定法では、予め決められた２つのレンズ位置において撮影した画像を用いて合焦検出を行うため、山登り法よりも少ない撮影枚数で合焦検出を行える利点がある。しかし、２つのレンズ位置で撮影した画像のぼけは撮影の段階ではわからないため、１枚目の画像の撮影後、２枚目が１枚目よりもぼけが小さいとは限らず、ぼけが大きくなる可能性がある。その場合、１枚目、２枚目ともにぼけの大きい画像をユーザに呈示することとなり、従来のカメラユーザに対して不自然な画像を呈示することになる。

さらに、上記先行技術の実施例によれば、デフォーカス画像をAF時に撮像する場合に、理想的には、X-Y方向に等間隔か、稠密なサンプリングを想定している。ここで、稠密なサンプリングを行おうとすると、撮像素子の動作クロックの制限により、高速なフレーム読み出しが出来ない。例えば、撮像素子の画素数が5Mpixel（500万画素）撮像素子のサンプリングクロックが30MHzで単線読み出しを行っているときには、一秒間に６枚の画像しか取り込むことが出来ない。撮像装置が表示機能を有しているときに、通常の表示素子の解像度は撮像素子の画素数よりも少ないので、高速なフレーム表示が可能な読み出しを行っている。

例えば、Bayer配列のカラーフィルタアレイを備えた撮像素子に関して垂直方向に７ライン毎の読み出しを行っている。このときサンプリング後の画素の配列はもとのBayer配列と同じ相対順序なので、色信号処理はそれに準じている。これをドラフトモードサンプリングと呼ぶ。これにより、数百万画素の画素数を有する撮像素子の像情報を例えば30フレーム/秒のNTSCレートで読み出すことが出来る。

しかしながら、前述の様なドラフトモードのサンプリングを行うと、上記先行技術の様な合焦情報取得方式では、水平・垂直の方向で、ナイキスト周波数が異なるため、特に、帯域の低い垂直方向の画像に対して折り返しが起きる。上記先行技術においては、このような折り返しが生じた場合、スプレッドパラメータの演算の精度が低下するために何らかの対策をとらなければならない。

例えば、部分読み出し動作が可能なX,Yアドレス方式の撮像素子を用いれば、撮像素子上の画像の一部の領域を読み出すことが出来る。読み出しの総クロック数を少なくできるので、撮像素子上の画素ピッチを基準とした解像度と、読み出しのフレームレートを両立することが出来る。

しかしながら、このような読み出しを行うと、撮像素子上に結像した画像情報の一部しか取得できないので表示時には周辺情報が欠落してしまう。このような一部分の稠密な画像情報は、上記の合焦情報を取得するためには適しているが、対象物の像情報を呈示する目的には適していない。

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、合焦検出動作を行っている間に、合焦検出以前／合焦検出開始時の画像を表示することによって、その時点よりもぼけの大きい画像をユーザに呈示することなく合焦検出を行うことができる撮像装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様は、合焦検出動作状態と合焦検出非動作状態を有する撮像装置において、対象物からの光を結像する光学系と、前記対象物の画像を得るための撮像素子と、前記対象物の画像を表示する表示手段と、合焦検出手段と、該合焦検出手段による合焦検出状態を許可するとともに、対象物の撮像を指示する撮像指示手段とを有し、前記表示手段は、前記撮像指示手段が合焦検出状態を許可したとき、前記光学系が所定の配置で撮影された対象物の画像を表示する。

上記第１の態様によれば、合焦検出動作状態において、異なるぼけ画像を表示する代わりに、光学系が所定の配置で撮影された対象物の画像を表示し続けることによって、ユーザに不自然な画像を呈示することを避けることができる。

また、本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記光学系が所定の配置で撮影された対象物の画像は、合焦検出動作状態前の前記光学系の配置で撮影された対象物の画像である。

上記第２の態様によれば、合焦検出動作の開始前の画像を表示することによって、時間遅れが最も少ない画像を呈示することができる。

また、本発明の第３の態様は、第１の態様において、前記光学系が前記所定の配置で撮影された対象物の画像は、一つの合焦検出動作状態において取得する最初の予め決められた光学系の配置で撮影された対象物の画像である。

上記第３の態様によれば、合焦検出動作状態において、異なるぼけ画像を表示する代わりに、一つの合焦検出動作状態において取得する最初の予め決められた光学系の配置で撮影された対象物の画像を表示し続けることによって、ユーザに不自然な画像を呈示することを避けることができる。

また、本発明の第４の態様は、第２または第３の態様において、前記表示装置は更に、前記一つの合焦検出動作状態において導出した光学系の配置で撮影した画像を表示する。

上記第４の態様によれば、合焦検出動作状態において、異なるぼけ画像を表示する代わりに、ぼけが改善された画像をユーザに呈示することができる。

また、本発明の第５の態様は、第４の態様において、前記撮像指示手段は複数回の合焦検出動作状態を許可し、前記表示手段は、前記一つの合焦検出動作状態において導出した光学系の配置で撮影した画像を、次の合焦検出動作状態において表示する。

上記第５の態様によれば、連続して合焦検出を行う場合において、ユーザに不自然な画像を呈示することを避けることができる。

また、本発明の第６の態様は、第１乃至第５のいずれか１つの態様において、前記撮像素子は複数の読み出し動作を行う機能を有し、前記撮像素子の読み出し動作を制御する撮像素子制御手段をさらに有し、前記合焦検出動作状態において、前記撮像素子上の画素の近傍の複数の画素の輝度情報を加算混合して読み出す。

上記第６の態様によれば、水平・垂直方向均一のサンプリングを行うことができる。

また、本発明の第７の態様は、第１乃至第６のいずれか１つの態様において、前記撮像素子は複数の読み出し動作を行う機能を有し、前記撮像素子の読み出し動作を制御する撮像素子制御手段をさらに有し、前記合焦検出動作状態において、前記撮像素子上の少なくとも１画素からなる一部の領域の輝度情報を読み出す。

上記第７の態様によれば、水平・垂直方向均一のサンプリングを行うことができる。

また、本発明の第８の態様は、第１乃至第７のいずれか１つの態様において、前記合焦情報を得るための手段は、前記撮像デバイスを用いて前記光学系を通過した光により形成されるぼけの異なる複数の画像を取得する手段と、前記複数の画像のうち少なくとも二つの画像において互いに対応する領域の輝度情報を取得する手段と、前記対応する領域の輝度情報からスプレッドパラメータを算出するスプレッドパラメータ算出手段と、前記スプレッドパラメータと、前記対象物に合焦した画像を得るための前記制御手段への指令値とを関係づける手段を有する。

上記第８の態様によれば、第１乃至第７のいずれか１つの態様の効果を奏する。

また、本発明の第９の態様は、前記表示手段に表示される画像情報を記録する記録手段と、前記記録手段に記録された画像情報を保持する時間経過を測定するカウンタと、前記記録手段に記録された画像情報を更新する更新手段をさらに有する。

上記第９の態様によれば、時間の経過をカウントすることによって、合焦検出非動作状態の像の表示をもっとも最近のものに更新することができる。

本発明によれば、合焦検出動作を行っている間に、合焦検出以前／合焦検出開始時の画像を表示するようにしたので、その時点よりもぼけの大きい画像をユーザに呈示することなく合焦検出を行うことができる。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置の構成を示す図であり、光学系１と、撮像素子２と、合焦点演算処理部３と、光学系制御部４と、制御系記憶部５と、駆動部６と、駆動部状態検出部７と、レリーズボタン（撮像指示手段）８と、画像信号処理部（制御手段）９と、表示部１０と、表示画像記録部１１と、画像記録部１２と、合焦検出用画像記録部１３と、記録部カウンタ１４と、操作部カウンタ１６とからなる。

上記した構成において、光学系１で撮像素子２に被写体の光学像を結像すると、結像した光学像は、撮像素子２によって電気信号に変換される。該電気信号は、１．表示を目的とした場合、２．合焦情報取得を目的とした場合、３．画像記録を目的とした場合、の３つの状態で異なる処理がなされる。例えば、１．の場合、当該電気信号は画像信号処理部９で処理された後、表示部１０に送られる。また、２．の場合、当該電気信号は合焦点演算処理部３に送られる。また、３．の場合には、当該電気信号は画像信号処理部９で処理された後、画像記録部１２に送られる。レリーズボタン８は、上記１〜３の間で切り替えを行うためにユーザにより使用される。

次に、本実施形態で用いられる合焦情報取得方法について図１２を参照して説明する。駆動部６はモータなどのアクチュエータと、アクチュエータを駆動するための信号を生成する信号生成回路と、光学系1とアクチュエータを連結する鏡枠とで構成される。光学系1であるフォーカスレンズとモータを連結する鏡枠にモータが作用して光学系１を駆動し、光学系１の位置を制御する。そして、対象物Dと焦点面（FM1,FM2）までの光路長を調整し、撮像素子２上の像のぼけを制御する。また、光学系１の位置制御は、鏡枠の位置を駆動部状態検出部７の信号で測定して行う。

次に、駆動部６を用いて光学系1をあらかじめ定められた第1の位置(図12(a))及び第2の位置(図12(b))に制御し、それぞれ第1及び第2の像を撮像素子２によって撮影する。撮影した像は画像信号処理部９によってデジタル信号に変換された後、合焦検出用画像記録部１３に記録される。合焦検出用画像記録部１３に記録されたぼけの異なる２つの輝度情報は、合焦点演算処理部３でPSFの分散と相関のある値（スプレッドパラメータ）を算出する。この算出方法は従来技術に示したものや、その他の手法であっても良い。

次に、制御系記憶部５に格納されたテーブルについて説明する。制御系記憶部５にはスプレッドパラメータとその値に対応した合焦像を得るフォーカスレンズ位置を実現するための駆動部６への指令値が離散値で記憶されている。

２つのぼけ画像から算出したスプレッドパラメータと制御系記憶部５に記憶されたテーブルから、合焦像を得るフォーカスレンズ位置を実現する駆動部６への指令値を参照する。光学系制御部４は駆動部６に当該指令値を入力する。光学系１は合焦を得る位置に配置され、合焦状態を得ることができる。

以下に、本実施形態の作用を図２乃至図４を参照して説明する。図２は第１実施形態の作用を説明するためのタイミングチャート（その１）であり、図３は第１実施形態の作用を説明するためのタイミングチャート（その２）である。図２は、レリーズボタン８が押されていない状態から半押しにより合焦検出動作状態に移行する場合を示し、図３は、レリーズボタン８が半押しされている状態から合焦検出動作状態に移行する場合を示している。図４は、第１実施形態の作用を説明するためのフローチャートである。

まず、レリーズボタン８が押されていない状態（図２のT1-1：合焦検出非動作状態）から半押しされたか否かを判断し（図４のステップＳ１）、ＹＥＳのときにはステップＳ６に移行し、ＮＯのときにはレリーズボタン８が全押しか否かを判断する（図４のステップＳ１−１）。ここでＹＥＳならばステップＳ１−２に進むが、ＮＯならば撮像素子２によって撮像された画像を表示部１０に表示する（図２のT2-1、図４のステップＳ２）。表示画像記録部１１は表示部１０のフレームバッファであり、表示部１０の表示画像は表示画像記録部１１に逐次記録される(図２のT3-1)。記録部カウンタ１６はフレームバッファ画像の保持時間を管理しており、表示画像記録部１１には常に最新の情報が保持されるようにする。すなわち、記録部カウンタ１６の値と最大値ＭＡＸ１とを比較し、記録部カウンタ１６の値が最大値ＭＡＸ１よりも大きい場合には表示画像記録部１１の画像を消去することにより常に最新の表示画像が記録されるようにしている(図４のステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５)。

レリーズボタン８が半押しされてステップＳ１の判断がＹＥＳとなると、合焦検出が開始され(図２のT1-2：合焦検出動作状態)、図２のT3-1で表示画像記録部１１に記録された画像が読み出される(図２のT4,ステップＳ６)とともに、表示部１０に表示される(図２のT2-2,図４のステップＳ７)。合焦情報取得が行われている間は、当該読み出された画像が常時表示される。

次に、図１２の構成により図１１の手順で合焦情報を取得する。すなわち駆動部６は、第1のぼけ画像を得る第1の位置に光学系１を配置し(図２のT6-1)、輝度情報を取得して合焦検出用の画像記録を行う(図２のT5-1)。次に、駆動部６は第２のぼけ画像を得る第2の位置に光学系１を配置し(図２のT6-2)、輝度情報の取得を行う(図２のT5-2)。次に、これらの輝度情報を用いて図１１の手順によって合焦位置を算出して合焦情報を取得する（図４のステップＳ８）。駆動部６は算出した合焦位置に光学系１を配置する(図２のT6-3,図４のステップＳ９)。光学系１が合焦位置に配置されるのを受けて合焦検出が完了する。

合焦検出が完了すると、ステップＳ２の場合と同様に撮像された画像を表示部１０に表示し（図２のT2-1、図４のステップＳ２−１）、表示画像記録部１１に保持する(図２のT3-2,図４のステップＳ５−１)。ここで、記録部カウンタ１４はフレームバッファ画像の保持時間を管理しており、表示画像記録部１１に保持されている情報は表示画像更新部２０によって、常に最新の情報となるように更新されている。すなわち、表示画像更新部２０は記録部カウンタ１４の値と最大値ＭＡＸ１とを比較し、記録部カウンタ１４の値が最大値ＭＡＸ１よりも大きい場合には表示画像記録部１１の画像を消去することにより常に最新の表示画像が記録されるようにしている(ステップＳ３−１、Ｓ４−１、Ｓ５−１）。

次に、レリーズボタン８には操作部カウンタ１６が接続されている。操作部カウンタ１６は前回の合焦検出開始時からの経過時間を測定しており、このカウンタ値が一定時間経過して最大値ＭＡＸ２を超える(図３のT11、図４のステップＳ１０)と、再び合焦検出を開始する。

すなわち表示画像記録部１１に記録された合焦状態時の画像を読み出し(図３のT4、図４のステップＳ６)、当該画像を表示し(図３のT2-2、図４のステップＳ７)、表示している間、複数のぼけ画像を撮影して合焦情報の取得が行われる(図４のステップＳ８)。このとき、合焦情報を取得するための撮影は、合焦状態時のレンズ位置から開始してもよく、これとは異なる位置であっても良い。

ここでレリーズボタン８が全押しされてステップＳ１−２の判断がＹＥＳになると、合焦画像の撮影が行われ(図２、図３のT10：合焦検出非動作状態、図４のステップＳ１１)、画像記録部１２に撮影画像が記録される。上記の流れによって、合焦情報を取得している際に取得されるぼけ画像をユーザに呈示することなく合焦検出を行うことができる。

また、本実施の形態では、合焦検出完了後にしばらくレリーズボタン８が半押しの状態を保持した後、本撮影が開始される場合について述べたが、レリーズボタン８が押されていない状態から半押しの状態を経ずに全押しの状態に移行して本撮影を行っても良い。レリーズボタン８が押されていない状態から全押しの状態に移行したとしても、合焦検出が完了していないならば、本撮影を開始する直前に合焦検出を開始し、完了後に本撮影を行う。この合焦検出時には前述のとおり、表示画像記録部１１の画像が読み出されて表示される。

なお、本実施の形態における合焦情報取得方法はフォーカスレンズ1が駆動して複数のぼけ輝度情報を得る場合について述べたが、絞り径を変えて異なるぼけの輝度情報の取得や、レンズが流体による構成でその屈折率を変化させて異なる光路長の輝度情報を実現し、スプレッドパラメータの算出を行っても良い。また、上記に示すレンズ位置、絞り径、レンズの屈折率は少なくとも一つが変更されれば良く、同時に複数を変更してもかまわない。

また、光学系1は複数のレンズ群、たとえばズームレンズやフォーカスレンズ、絞り、光学フィルタなどによって構成される。合焦点演算処理部３は演算処理を行うマイクロプロセッサであり、処理に応じて複数存在しても良くASICやFPGAなどを用いて実現することができる。光学系制御部４は駆動部６の駆動用回路や制御を行うための演算処理を行う手段を備えている。駆動部６は電磁モータ、圧電素子、超音波駆動型モータなどによって構成される。また、駆動部状態検出部７は駆動部６の速度、角速度、位置、温度、圧力、光量などを検出するセンサで、ジャイロセンサ、エンコーダ、加速度計、温度計、圧力計、光量を測定する受光素子などによって構成される。

また、合焦点演算処理部は、上記の様な、スプレッドパラメータ演算による方法であるが、その他に、コントラストを検出する方法で有っても良い。

（第２実施形態）
以下に、本発明の第２実施形態について説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係る撮像装置の構成を示す図である。第２実施形態では、撮像素子２の動作を制御する撮像素子動作制御部１５を備えていることを特徴とする。図１０は第２実施形態の作用を説明するためのタイミングチャートである。図１０において、T12-1では表示用のサンプリングモード、T12-2で合焦検出用サンプリングモード、T12-3で本撮影用サンプリングモードとそれぞれ異なる場合について述べる。レリースボタン８が半押しの状態になり、駆動部６がT6-1で動作終了し、T5-1で輝度情報を取得するまでの期間で、撮像素子動作制御部１５は、サンプリングモードを合焦検出用サンプリングモードに変更する。

尚、サンプリングモード変更のタイミングは、T1-2からT6-1の光学系１の駆動が終了するまでの期間であれば特に限定は無いが、図５の構成例では、タイミングを補償するために、駆動部状態検出部７の終了信号を撮像素子動作制御部１５で受信するようにしている。T5-1,T5-2で輝度情報を合焦検出用サンプリングモードで得る。合焦検出状態のサンプリングでは、例えば、図６に示すような水平方向の２画素を加算混合したり、図７に示すような縦横各２画素を加算混合するなどといったいわゆる画素混合読み出しを行う。これによって、X-Y方向のサンプリング帯域をそろえ、高フレームレートでかつ広い領域の輝度情報を得ることが出来る。合焦動作終了後、表示用サンプリングモード、または本撮影のサンプリングモードに変更する。

このとき、画素混合読み出しの画像データは合焦検出の演算にのみ用い、表示のための画像は生成しない。画像の表示データは図１に示した構成のように、一度、表示画像記録部１１に保持してから表示を行い、合焦検出用輝度情報の取得時にはバッファ内の画像情報を提示するようにしても良い。

（第２実施形態の変形例）
第２実施形態における合焦検出用輝度情報取得に適したサンプリングモードは、合焦する対象物の領域が限定されている場合に、撮像素子２上の一部領域のサンプリングを行う。撮像素子２がMOS形イメージャの様にX-Yアドレスによるデータ取得の機能を有する場合このような動作が可能である。例えば、図８に示したように、撮像素子２の中心付近の領域101のみサンプリングを行うことにより、高フレームレートでかつ高精細な輝度情報を得ることが出来る。このとき、取得した輝度情報は、撮像素子２上の全領域の像情報を反映していないため、表示のための画像は生成しない。合焦検出用輝度情報取得時には、メモリ内の画像情報を提示する。

また、上記一部領域は複数設定しても良く、図９に示すように111〜119の９個の領域のサンプリングを行うようにしても良い。この場合も上記と同様に、取得した輝度情報は、撮像素子上の全領域の像情報を反映していないため、表示のための画像は生成しない。

本発明の第１実施形態に係る撮像装置の構成を示す図である。第１実施形態の作用を説明するためのタイミングチャート（その１）である。第１実施形態の作用を説明するためのタイミングチャート（その２）である。第１実施形態の作用を説明するためのフローチャートである。本発明の第２実施形態に係る撮像装置の構成を示す図である。水平方向の２画素を加算する画素混合読み出しのようすを示す図である。縦横各２画素を加算する画素混合読み出しのようすを示す図である。撮像素子２において、サンプリングされる中心付近の領域101を示す図である。サンプリングされる９個の領域を示す図である。第２実施形態の作用を説明するためのタイミングチャートである。先行技術に記載された合焦判定方法のステップを示す図である。フォーカスレンズを駆動してその位置を変化させぼけ状態を変化させる合焦点取得のようすを示す図である。合焦点取得のためのカメラシステムの一構成例を示している。

符号の説明

１光学系
２撮像素子
３合焦点演算処理部
４光学系制御部
５制御系記憶部
６駆動部
７駆動部状態検出部
８レリーズボタン
９画像信号処理部
１０表示部
１１表示画像記録部
１２画像記録部
１３合焦検出用画像記録部
１４記録部カウンタ
１５撮像素子動作制御部
１６操作部カウンタ

Claims

合焦検出動作状態と合焦検出非動作状態を有する撮像装置において、
対象物からの光を結像する光学系と、
前記対象物の画像を得るための撮像素子と、
前記対象物の画像を表示する表示手段と、
合焦検出手段と、
該合焦検出手段による合焦検出状態を許可するとともに、対象物の撮像を指示する撮像指示手段とを有し、
前記表示手段は、前記撮像指示手段が合焦検出状態を許可したとき、前記光学系が所定の配置で撮影された対象物の画像を表示することを特徴とする撮像装置。
前記光学系が前記所定の配置で撮影された対象物の画像は、合焦検出動作状態前の前記光学系の配置で撮影された対象物の画像であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記光学系が前記所定の配置で撮影された対象物の画像は、一つの合焦検出動作状態において取得する最初の予め決められた光学系の配置で撮影された対象物の画像であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記表示装置は更に、前記一つの合焦検出動作状態において導出した光学系の配置で撮影した画像を表示することを特徴とする請求項２または３に記載の撮像装置。
前記撮像指示手段は複数回の合焦検出動作状態を許可し、
前記表示手段は、前記一つの合焦検出動作状態において導出した光学系の配置で撮影した画像を、次の合焦検出動作状態において表示することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
前記撮像素子は複数の読み出し動作を行う機能を有し、前記撮像素子の読み出し動作を制御する撮像素子制御手段をさらに有し、
前記合焦検出動作状態において、前記撮像素子上の画素の近傍の複数の画素の輝度情報を加算混合して読み出すことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の撮像装置。
前記撮像素子は複数の読み出し動作を行う機能を有し、前記撮像素子の読み出し動作を制御する撮像素子制御手段をさらに有し、
前記合焦検出動作状態において、前記撮像素子上の少なくとも１画素からなる一部の領域の輝度情報を読み出すことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の撮像装置。
前記合焦情報を得るための手段は、
前記撮像デバイスを用いて前記光学系を通過した光により形成されるぼけの異なる複数の画像を取得する手段と、
前記複数の画像のうち少なくとも二つの画像において互いに対応する領域の輝度情報を取得する手段と、
前記対応する領域の輝度情報からスプレッドパラメータを算出するスプレッドパラメータ算出手段と、
前記スプレッドパラメータと、前記対象物に合焦した画像を得るための前記制御手段への指令値とを関係づける手段を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の撮像装置。
前記表示手段に表示される画像情報を記録する記録手段と、
前記記録手段に記録された画像情報を保持する時間経過を測定するカウンタと、
前記記録手段に記録された画像情報を更新する更新手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。