JP2010050603A - 撮影装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】撮影に際して構図が変更された場合であっても、変更後の構図における合焦位置の情報を正確に取得できるようにすること。
【解決手段】構図の変更に伴い、ＣＰＵ１３がデジタルカメラ１の加速度の情報（センサ部１８の検出信号）を用いて撮影範囲の変化量を検出し、検出した撮影範囲の変化量に基づき、ステップＳ４において取得したフォーカスロック位置情報（合焦時点のフォーカスロック位置情報）を補正するようにした。このようにすれば、フォーカスロック後にユーザが構図を変更した場合であっても、画像ファイルに付帯させて記録するフォーカスロック位置情報は、撮影画像つまり変更後の構図において実際にピントが合っている位置の情報と同じものにすることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、合焦位置情報を記録する撮影画像、プログラムに関するものである。

従来、特許文献１において、撮影前にライブビュー画像における特定領域（撮影範囲の中央等）をピントの確認のために拡大表示させて、この拡大表示された領域情報を記憶させ、撮影直後にこの領域情報に基づき撮影前に拡大していた領域を再度拡大表示させる電子カメラが提案されている。かかる電子カメラによれば、ユーザは、撮影直後に再度拡大表示された画面を見ることによって、撮影直後にも撮影画像のピントが合っているか否かを確認することができる。

ところで、ユーザが撮影を行うに際して、シャッタキーの半押し操作等によって一旦フォーカスロック（合焦位置を固定すること）した後、カメラを移動させて構図を変更する場合がある。例えば、構図の中央に位置する主要被写体に一旦フォーカスロックした後、ユーザがカメラを左方向へ移動させて構図を変更してから撮影をする場合がある。このような撮影では、変更後の構図において右に位置することとなった主要被写体に焦点が合った撮影画像が得られることとなる。

ここで、ユーザが上記従来の電子カメラを用いて、フォーカスロック後に構図を変更する撮影を行う場合、電子カメラに記憶される撮影前のピント確認用の拡大領域の情報は、撮影直後に拡大表示される領域と異なるものなってしまい、主要被写体のピントを確認できないこととなる。なぜなら、ユーザがフォーカスロック後に構図を変更したため、撮影時には、もはや一旦ピントが合った主要被写体の位置が撮影前に拡大表示された特定領域（撮影後にも再度拡大表示される領域）から外れてしまうからである。

そこで、特許文献２において、フォーカスロックしてから撮影するまでにユーザが構図を変化した場合に、構図が変更されたことを示す情報や合焦位置情報を画像に添付させて記録し、画像を再生した場合にフォーカスロック後に構図が変更された旨を表示するデジタルカメラが提案されている。かかるデジタルカメラによれば、フォーカスロックをした後にユーザが構図を変更して撮影をした場合でも、構図の変更があったことをユーザに明確に伝えることができる。
特開２００１−２８６９９号公報 特開２００４−２４８２２９号公報

しかしながら、特許文献２の電子カメラでは、記録される合焦位置情報は変更前の構図、つまりフォーカスロック開始時の構図における合焦位置情報であるため、変更後の構図における合焦位置の情報を正確に取得できないという問題があった。

そこで、本発明は、撮影に際して構図が変更された場合であっても、変更後の構図における正確な合焦位置の情報を取得できるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明にあっては、
撮影範囲における被写体像を撮影して画像データを生成する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影される被写体像に対し合焦する合焦手段と、
前記合焦手段による合焦時において、前記合焦手段により合焦された被写体像の前記撮影範囲における位置である合焦位置の情報を取得する取得手段と、
前記撮影範囲における、前記合焦手段により合焦された被写体の位置の変化量を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された撮影範囲の変化量に基づき、前記取得手段により取得された合焦位置の情報を補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された合焦位置の情報を記録手段に記録させる記録制御手段と
を備えるものとした。

また、請求項２の発明にあっては、
加速度センサを備え、
前記算出手段は、
前記加速度センサから出力される検出信号に基づき、前記撮影範囲における前記合焦された被写体の位置の変化量を算出するものとした。

また、請求項３の発明にあっては、
撮影範囲における被写体像を撮影して画像データを生成する撮影手段と、前記撮影手段により撮影される被写体像に対し合焦する合焦手段とを備えるコンピュータを、
前記撮影範囲における、前記合焦手段により合焦された被写体の位置の変化量を算出する算出手段、
前記合焦手段による合焦時において、前記合焦手段により合焦された被写体像の前記撮影範囲における位置である合焦位置の情報を取得する取得手段、
前記算出手段により算出された撮影範囲の変化量に基づき、前記取得手段により取得された合焦位置の情報を補正する補正手段、
前記補正手段により補正された合焦位置の情報を記録手段に記録させる記録制御手段、
として機能させるプログラムとした。

本発明によれば、撮影に際して構図が変更された場合であっても、変更後の構図における正確な合焦位置の情報を取得できる。

＜デジタルカメラ１の全体構成の説明＞
図１を参照して、本実施形態に係るデジタルカメラ１の全体構成を説明する。図１はデジタルカメラ１のブロック図である。デジタルカメラ１はフォーカスレンズ２、ズームレンズ３、ＣＣＤ４、ＣＤＳ／ＡＤブロック５、ＴＧ（Timing Generator）６、ＣＣＤデータ前処理ブロック７、色処理（ＣＰ）ブロック８、ＪＰＥＧ符号化器９、ＤＲＡＭ１０、内蔵のフラッシュメモリ１１、ＲＡＭ１２、ＣＰＵ１３、表示部１４、キーブロック１５、カード・インターフェイス１６、メモリカード１７、センサ部１８、シャッタ制御部１９、シャッタ２０、レンズ駆動部２２を備えている。

フォーカスレンズ２及びズームレンズ３はそれぞれが図示しないレンズ群から構成されるものである。レンズ駆動部２２は、フォーカスレンズ２を光軸方向に駆動する不図示のフォーカスモータ、及びズームレンズ３を光軸方向に駆動するズームモータと、ＣＰＵ１３から送られる制御信号に従いフォーカスモータ及びズームモータをそれぞれ駆動するモータドライバとから構成されている。

撮像素子であるＣＣＤ４は、フォーカスレンズ２とズームレンズ３とを介して撮り込んだ被写体像を光電変換して信号電荷を蓄積し、蓄積した信号電荷を撮像信号として出力する。ＴＧ（タイミングジェネレータ）６は、ＣＰＵ１３から送出される制御信号に従って、所定周波数のタイミング信号を生成してＣＣＤ４を駆動する。

ＣＤＳ／ＡＤブロック５は、ＣＣＤ４からの出力信号をサンプリングしてノイズを除去しデジタル信号に変換する。ＣＣＤデータ前処理ブロック７は、デジタル信号に変換された撮像信号に対し輝度信号処理等のデータ処理を行う。色処理（ＣＰ）ブロック８は、輝度信号処理等が行われた画像信号に対して色分離等の色処理を行い、Ｙ（輝度信号），Ｃｂ（青色差信号），Ｃｒ（赤色差信号）の撮影画像データを生成する。ＤＲＡＭ１０は、色処理後のＹ，Ｃｂ，Ｃｒの画像データを一時的に逐次記憶する。

カード・インターフェイス１６には、記録媒体であるメモリカード１７が着脱自在に接続されている。メモリカード１７には、撮影指示に応答して、ＤＲＡＭ１０に記憶された撮影画像データ等がに記録される。

フラッシュメモリ１１には、ＣＰＵ１３によるデジタルカメラ１の制御、すなわちＡＦ制御、ＡＥ制御、ＡＷＢ制御、フォーカスロック制御に必要なプログラムと各種データ、後述する図２に示すフローチャートに示す制御を実行するための制御プログラムやデータ等が格納されている。また、フラッシュメモリ１１には画像データを記録することもできる。

表示部１４は、不図示の液晶ディスプレイとその駆動回路とで構成されている。デジタルカメラ１が撮影待機状態にあるときには、ＣＣＤ４によって撮像された被写体像をライブユー画像として液晶ディスプレイに表示する。また、表示部１４は、デジタルカメラ１が撮影画像データを再生するときには、メモリカード１７から読み出された撮影画像データに基づく画像を液晶ディスプレイに表示する。

キーブロック１５は、不図示のシャッタキーやモードキー、ＳＥＴキー、十字キー、撮影モード選択キー等の複数の操作キーを含み、ユーザのキー操作に応じた操作信号をＣＰＵ１３へと送出する。シャッタキーは、いわゆるハーフシャッタ機能を備えたものであり、ピント合わせのための半押し操作と、撮影指示（撮影画像データの記録指示）のための全押し操作が可能な構成である。

ＣＰＵ１３は、デジタルカメラ１の全体制御を司るものである。ＣＰＵ１３は、フラッシュメモリ１１に格納されたプログラムとの協働で、ＲＡＭ１２を作業用メモリとして動作する。

センサ部１８は、不図示の加速度センサ、ジャイロセンサ（角速度センサ）などを備えている。加速度センサはデジタルカメラ１の位置変化により生じる加速度を検出しており、ジャイロセンサはデジタルカメラ１の姿勢変化により生じる角速度を検出している。センサ部１８は、この検出結果に応じた検出信号（加速度及び角速度に関する信号）をＣＰＵ１３へと送出する。

＜デジタルカメラ１の動作＞
次に、以上の構成からなるデジタルカメラ１の本実施形態に係る動作を説明する。ユーザがキーブロック１５に対する所定の操作により撮影モードを設定すると、ＣＰＵ１３は、フラッシュメモリ１１から読み出してＲＡＭ１２に展開したプログラムとの協働により、図２のフローチャートに示される撮影モードの処理を実行する。

まず、ＣＰＵ１３は、ＣＣＤ４から順次撮り込まれＤＲＡＭ１０に順次蓄積された画像データを表示部１４にライブビュー表示させる（ステップＳ１）。次に、ＣＰＵ１３は、シャッタキーが半押しされたか否かを判断すべく待機状態になる（ステップＳ２）。ＣＰＵ１３は、シャッタキーが半押しされたことを検知しない場合（ステップＳ２；ＮＯ）、ステップＳ１へと処理を戻し、ライブビュー画像を表示させ続ける。一方、ユーザによりシャッタキーが半押しされると、ＣＰＵ１３はこの半押し操作に応じた操作信号を検知することにより、シャッタキーが半押しされたと判断する（ステップＳ２；ＹＥＳ）。

すると、ＣＰＵ１３は、直ちに通常のＡＦ制御によりフォーカス調整を行う。すなわち、ＣＰＵ１３は、ＣＣＤ４の撮影範囲内における中央領域のフォーカスエリアを対象としたピント合わせを実行するとともに、通常のＡＥ制御（いわゆるプログラムＡＥ制御）によりＩＳＯ感度とシャッタ速度とを調整する（ステップＳ３）。本実施形態においては、図３（Ａ）に示されるように、ステップＳ３の処理時に撮影範囲内の中央領域のフォーカスエリアＦに位置する被写体像Ｂ１にピントが合わせられることとなる。

次に、ＣＰＵ１３はフォーカスロック制御用のプログラムに従い、ステップＳ４においてピントを合わせた被写体像に対し通常のフォーカスロック制御を開始する（ステップＳ４）。ここで、フォーカスロックとは、一旦ピントを合わせると、撮影範囲（構図）が変更されてもピントを合わせる対象（被写体像）を固定し続ける動作のことをいう。本実施形態においては、図３（Ａ）に示されるように、ステップＳ４の処理時に撮影範囲Ａ１の中央に位置する被写体像Ｂ１が、ピントを合わせる対象として固定され続けることとなる。そして、ＣＰＵ１３は、シャッタキーの半押し操作が解除されたと判断するまで、このフォーカスロック制御を継続する。

次に、ＣＰＵ１３は、ステップＳ４においてフォーカスロックされた被写体像の位置情報をフォーカスロック位置情報として取得し、このフォーカスロック位置情報をＤＲＡＭ１０に一時的に記憶させる（ステップＳ５）。本実施形態では、ユーザが最初にピントを合わせるべくカメラを移動させて、被写体像Ｂ１が撮影範囲Ａ１の中央にあるフォーカスエリアＦに位置するように構図を一旦決めてからシャッタキーを半押しする。そのため、ＣＣＤ４の受光面の中心画素の座標をＸ０、Ｙ０とすると、ステップＳ４にてフォーカスロックされる被写体像の位置の座標はＸ０、Ｙ０となり、ステップＳ５にてこの位置情報（Ｘ０、Ｙ０）がＤＲＡＭ１０に一時記憶される。

しかる後、ＣＰＵ１３は、シャッタキーが全押しされたか否かを判断すべく待機状態になる（ステップＳ６）。この状態において、ＣＰＵ１３は、シャッタキーが全押しされたことを検知しない場合（ステップＳ６；ＮＯ）、センサ部１８から送出される検出信号によって特定するデジタルカメラ１の位置を変化量ΔＸ、ΔＹを、フォーカスロックされている被写体像の位置の撮影範囲内での変化量として算出する（ステップＳ７）。次に、ＣＰＵ１３は、ステップＳ７にて算出したフォーカスロックされた被写体像の位置の撮影範囲における変化量を用いて、ＤＲＡＭ１０に記憶されているフォーカスロック位置情報をＸ０＋ΔＸ、Ｘ０＋ΔＹへと補正し（ステップＳ８）、ステップＳ６へと処理を戻す。

そして、ＣＰＵ１３は、シャッタキーが全押しされたことを検知するまで、ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８の各処理を繰り返す。この間、つまりユーザがシャッタキーの半押し操作を継続している間、ＣＰＵ１３はフォーカスロック制御を継続する。

ここで、本実施形態では、フォーカスロック制御の開始後からシャッタキーが全押しされるまでの間に、ユーザがデジタルカメラ１をデジタルカメラ１の光軸に直行する面において左下方向へ移動させたため、図３（Ａ）の撮影範囲Ａ１（変更前の構図）が図３（Ｂ）の撮影範囲Ａ２（変更後の構図）へと変更されている。フォーカスロックされている被写体像Ｂ１は、図３（Ａ）の撮影範囲Ａ１（変更前の構図）では中央に位置しているが、図３（Ｂ）の撮影範囲Ａ２（変更後の構図）では右上に位置していることとなる。

この構図の変更によってユーザがデジタルカメラ１を構える位置が、実空間において変化量ΔＸ、ΔＹだけ変化している。デジタルカメラ１の位置の変化量は撮影範囲（構図）の変化量に等しくなる。構図の変更によるデジタルカメラ１の移動に伴い、センサ部１８はデジタルカメラ１の加速度を検出し、検出結果に応じた検出信号をＣＰＵ１３へと送出する。そして、ＣＰＵ１３は、センサ部１８から取得した検出信号によって特定するデジタルカメラ１の位置の変化量（ΔＸ、ΔＹ）を、構図の変更に伴う被写体像Ｂ１の位置の撮影範囲内での変化量として算出する。

そして、ユーザによりシャッタキーが全押しされると、ＣＰＵ１３は、この全押し操作に応じた操作信号を検知することによりシャッタキーが全押しされたと判断する（ステップＳ６；ＹＥＳ）。すると、ＣＰＵ１３は、直ちにＣＣＤ４が現在撮り込んでいる被写体像信号に対し撮影処理を実行して撮影画像データを生成し、生成された撮影画像データをＪＰＥＧ方式で圧縮させる（ステップＳ９）。

引き続き、ＣＰＵ１３は、撮影画像データに付帯させるヘッダデータを生成する（ステップＳ１０）。ヘッダデータには各種撮影条件を示す情報やフォーカスロック位置情報が含まれる。このヘッダデータに含まれるフォーカスロック位置情報は、ステップＳ８で補正されたフォーカスロック位置情報（フォーカスロック後に構図が変更されなければ、ステップＳ４で取得されたフォーカスロック位置情報）である。次に、ＣＰＵ１３は、ヘッダデータ及びＪＰＥＧ画像データから構成された画像ファイルを生成し、生成した画像ファイルをメモリカード１７に記録させる（ステップＳ１１）。

次に、ＣＰＵ１３は、ユーザの所定の操作による撮影モードを終了する指示を検知すべく待機状態となる（ステップＳ１２）。この状態において、ＣＰＵは、撮影モードを終了する指示を検知しなければ（ステップＳ１２；ＮＯ）、ステップＳ１へと処理を戻す。一方、ＣＰＵは、撮影モードを終了する指示を検知すると（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、図２に示される撮影モードの処理を終了する。

以上のように、本実施形態では、ユーザが図３（Ａ）の撮影範囲Ａ１（変更前の構図）の中央部に位置する被写体像Ｂ１に対しフォーカスロックした後、構図を変更して図３（Ｂ）の撮影範囲Ａ２（変更後の構図）にて被写体像を撮影するものとした。このようにして撮影された撮影画像では、撮影画像の構図（変更後の構図）において右上に位置する被写体像Ｂ１にピントが合うこととなる。

そして、本実施形態では、ＣＰＵ１３がデジタルカメラ１の加速度の情報（センサ部１８の検出信号）を用いて、被写体像の位置の撮影範囲内での変化量を算出し、検出した撮影範囲の変化量に基づき、ステップＳ４において取得したフォーカスロック位置情報（フォーカスロック開始時点のフォーカスロック位置情報）を補正するようにした。このようにすれば、フォーカスロック後にユーザが構図を変更した場合であっても、記録するフォーカスロック位置情報は、撮影画像つまり変更後の構図において実際にピントが合っている位置の情報と同じものにすることができる。

したがって、本実施形態によれば、フォーカスロック後に構図が変更された場合であっても、変更後の構図における正確なフォーカスロック位置情報（合焦位置情報）を取得することができる。

また、本実施形態では、加速度センサにより、構図の変更に伴う撮影範囲における被写体像の位置の変化量を取得した。このため、本実施形態では、画像データ間の輝度情報の演算等により撮影範囲内の被写体像の位置の変化量を算出する場合に比べ、複雑な画像データの演算処理が不要となり、被写体像の位置の変化量の算出処理に要するＣＰＵ１３の処理負荷を軽減できる。

また、本実施形態においては、ステップＳ８で補正したフォーカスロック位置情報は、ヘッダデータの一部として記録させることなく、画像ファイルの記録直後にフォーカスロック位置情報が示す位置を拡大表示させるためだけに用いてもよい。この場合、ＣＰＵ１３は、ステップＳ１０にて生成するヘッダデータにフォーカスロック位置情報を含めることなく、ステップＳ１１の処理の直後にＤＲＡＭ１０に記憶されているフォーカスロック位置情報示す位置付近の所定領域を拡大表示させることとなる。

本実施形態に係る撮影装置はデジタルカメラ１であったが、カメラ付き携帯電話やカメラ付きゲーム機など、小型な電子カメラを内蔵する機器であれば、本発明を適用することができる。

本実施形態に係るデジタルカメラ１の全体構成を示すブロック図である。 撮影モード時のデジタルカメラ１の動作を示すフローチャートである。 図３（Ａ）は本実施形態におけるフォーカスロック時の構図（変更前の構図）を示す図である。図３（Ｂ）は本実施形態における撮影時の構図（変更後の構図）を示す図である。

符号の説明

１ デジタルカメラ
２ フォーカスレンズ
３ ズームレンズ
４ ＣＣＤ
５ ＣＤＳ／ＡＤブロック
６ ＴＧ（Timing Generator）
７ 前処理ブロック
８ 色処理（ＣＰ）ブロック
９ ＪＰＥＧ符号化器
１０ ＤＲＡＭ
１１ フラッシュメモリ
１２ ＲＡＭ
１３ ＣＰＵ
１４ 表示部
１５ キーブロック
１６ カード・インターフェイス
１７ メモリカード
１８ センサ部
２２ レンズ駆動部

Claims (3)

1. 撮影範囲における被写体像を撮影して画像データを生成する撮影手段と、
   前記撮影手段により撮影される被写体像に対し合焦する合焦手段と、
   前記合焦手段による合焦時において、前記合焦手段により合焦された被写体像の前記撮影範囲における位置である合焦位置の情報を取得する取得手段と、
   前記撮影範囲における、前記合焦手段により合焦された被写体の位置の変化量を算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された撮影範囲の変化量に基づき、前記取得手段により取得された合焦位置の情報を補正する補正手段と、
   前記補正手段により補正された合焦位置の情報を記録手段に記録させる記録制御手段と
   を備える撮影装置。
2. 加速度センサを備え、
   前記算出手段は、
   前記加速度センサから出力される検出信号に基づき、前記撮影範囲における前記合焦された被写体の位置の変化量を算出する
   請求項１記載の撮影装置。
3. 撮影範囲における被写体像を撮影して画像データを生成する撮影手段と、前記撮影手段により撮影される被写体像に対し合焦する合焦手段とを備えるコンピュータを、
   前記撮影範囲における、前記合焦手段により合焦された被写体の位置の変化量を算出する算出手段、
   前記合焦手段による合焦時において、前記合焦手段により合焦された被写体像の前記撮影範囲における位置である合焦位置の情報を取得する取得手段、
   前記算出手段により算出された撮影範囲の変化量に基づき、前記取得手段により取得された合焦位置の情報を補正する補正手段、
   前記補正手段により補正された合焦位置の情報を記録手段に記録させる記録制御手段、
   として機能させるプログラム。

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