(57)【要約】【課題】撮像装置において、ユーザが撮像中にズーム操作などをすることにより撮像したいと考えている期待している特殊効果を含む鮮明な画像を撮像する可能性を高める。【解決手段】撮像中にズーム操作またはフォーカス操作を実施して撮像可能な撮像装置１は、焦点距離またはピント位置を変化させために操作される操作手段２０２，２０７と、操作手段２０２，２０７に対する操作を検出する操作検出手段２０３，２０８と、撮像を制御して画像を読み出す制御手段２０８と、を有する。制御手段２０８は、撮像中のズーム操作またはフォーカス操作が終了したことが操作検出手段２０２，２０７により検出された後に、撮像を終了する。【選択図】図１
2020046504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像中にズーム操作またはフォーカス操作を実施して撮像可能な撮像装置であって、
焦点距離またはピント位置を変化させために操作される操作手段と、
前記操作手段に対する操作を検出する操作検出手段と、
撮像を制御して画像を読み出す制御手段と、を有し、
前記制御手段は、撮像中のズーム操作またはフォーカス操作が終了したことが前記操作検出手段により検出された後に、撮像を終了する、
撮像装置。
【請求項２】
前記ズーム操作またはフォーカス操作は手動による、
請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記操作手段は、前記撮像装置のレンズ鏡筒部に回転操作可能に設けられる操作リングであり、
前記操作検出手段は、前記操作リングの回転操作の有無または回転速度若しくは回転位相に基づいて、前記操作リングに対する操作を検出する、
請求項１または２記載の撮像装置。
【請求項４】
画像を撮像するための複数の受光素子を有する撮像素子、を有し、
前記制御手段は、撮像中のズーム操作またはフォーカス操作が終了したことが前記操作検出手段により検出された後に、前記撮像素子から撮像した画像のデータを読み出す、
請求項１から３のいずれか一項記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御手段は、撮像中のズーム操作またはフォーカス操作が終了したことが前記操作検出手段により検出された後に、前記撮像素子の感度を切り替えてから、前記撮像素子から撮像した画像のデータを読み出す、
請求項１から３のいずれか一項記載の撮像装置。
【請求項６】
前記制御手段は、撮像中のズーム操作が終了したことが前記操作検出手段により検出された後に、前記撮像素子から画像データを読み出して合焦のためのフォーカス処理を実行してから、前記撮像素子から撮像した画像のデータを読み出す、
請求項１から３のいずれか一項記載の撮像装置。
【請求項７】
前記制御手段は、フォーカス処理のための前記撮像素子からの画像データの読み出しにおいて、前記撮像素子に設けられている複数の前記受光素子の中の一部から、画像データを読み出す、
請求項６記載の撮像装置。
【請求項８】
前記制御手段は、フォーカス処理のための前記撮像素子からの画像データの読み出しにおいて、前記撮像素子についての特定の部分領域の複数の前記受光素子から、画像データを読み出し、
前記部分領域は、撮像開始前の画像においてフォーカス処理した部分領域がズーム操作により画像中で移動した領域、または、ズーム操作後の画像の光学中央の領域、である、
請求項７記載の撮像装置。
【請求項９】
前記制御手段は、フォーカス処理後の画像のデータの読み出しでは、前記撮像素子に設けられている複数の前記受光素子のすべてから、画像データを読み出す、
請求項６から８のいずれか一項記載の撮像装置。
【請求項１０】
ズーム操作によりフォーカス位置が変化するバリフォーカルレンズ、を有する、
請求項１から９のいずれか一項記載の撮像装置。
【請求項１１】
撮像中に操作手段に対してズーム操作またはフォーカス操作を実施して撮像可能な撮像装置の制御方法であって、
撮像中に焦点距離またはピント位置を変化させためになされる前記操作手段に対する操作の終了を検出する操作検出工程と、
前記操作検出工程の後に、撮像を制御して画像を読み出す工程と、
を有する、撮像装置の制御方法。
【請求項１２】
撮像中に操作手段に対してズーム操作またはフォーカス操作を実施して撮像可能な撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記撮像装置の撮像方法は、
撮像中に焦点距離またはピント位置を変化させためになされる前記操作手段に対する操作の終了を検出する操作検出工程と、
前記操作検出工程の後に、撮像を制御して画像を読み出す工程と、
を有する、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーザは、輝線を含む画像を撮像するために、たとえば撮像中にズーム操作を実施して撮像しようとすることがある。特許文献１は、ズーム操作をトリガとして撮像を開始する撮像装置を開示する。これにより、ユーザは、撮像をするためにレリーズボタンを操作するとともに、ズーム操作を同時並行的に操作し始める必要が無くなる。ユーザの負担が軽減される。これにより、輝線を含む画像を撮像することができる。輝線により、画像に躍動感や被写体の強調効果が加わる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−９６４５５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７６０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、撮像中にズーム操作をすることにより、フォーカスがずれてしまうことがある。撮像中のズーム操作によりフォーカスがずれてしまうと、撮像した画像には、鮮明な画像の撮像成分が含まれなくなる。その結果、輝線などの特殊効果だけが際立った全体的にピンボケしている画像が撮像されてしまうようになる。ユーザは、鮮明な画像に対して特殊効果を加えた画像を撮像したいと考えているにもかかわらず、鮮明な画像が含まれない特殊効果だけが際立ったピンボケの画像が撮像されてしまうことになる。また、特許文献２は、ズーム操作後の焦点距離でピントが合うように予めフォーカスレンズを制御する撮像装置を開始する。しかしながら、特許文献２の技術を適用するためには、撮像装置は、ユーザによるズーム操作の終了位置について、操作を開始する前に取得する必要がある。手動でズーム操作する場合には、利用することができない。また、このような特殊効果を得るためにユーザは、撮像中にズーム操作だけでなく、フォーカス操作をする可能性もある。このように撮像装置では、ユーザが撮像中にズーム操作などをすることにより撮像したいと考えている期待している特殊効果を含む鮮明な画像を撮像する可能性を高めることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る撮像装置は、撮像中にズーム操作またはフォーカス操作を実施して撮像可能な撮像装置であって、焦点距離またはピント位置を変化させために操作される操作手段と、前記操作手段に対する操作を検出する操作検出手段と、撮像を制御して画像を読み出す制御手段と、を有し、前記制御手段は、撮像中のズーム操作またはフォーカス操作が終了したことが前記操作検出手段により検出された後に、撮像を終了する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、ユーザが撮像中にズーム操作などをすることにより撮像したいと考えている特殊効果を含む鮮明な画像を撮像する可能性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置の模式的な構成図である。
【図２】撮像中のズーム操作と、レンズ制御部のロータリエンコーダの出力との関係を説明する図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る撮像間ズームによる撮像処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の第二実施形態に係る撮像間ズームによる撮像処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第三実施形態に係る撮像間ズームによる撮像処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】部分読み出し処理に係る部分領域の一例を説明する図である。
【図７】本発明の第四実施形態に係る撮像間ズームによる撮像処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】図７のステップＳ７０８における、再フォーカス処理のための焦点検出領域（部分領域）についての部分読み出し処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、以下の実施形態に記載されている構成はあくまで例示に過ぎず、本発明の範囲は実施形態に記載されている構成によって限定されることはない。
【０００９】
［第一実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置１の模式的な構成図である。図１の撮像装置１は、装置本体１００、レンズユニット２００、を有する。撮像装置１は、撮像中にズーム操作またはフォーカス操作を実施して撮像可能である。レンズユニット２００は、装置本体１００のレンズマウント機構１１２に対して着脱可能である。レンズマウント機構１１２に装着するレンズユニット２００は、交換することができる。装置本体１００は、撮像素子１０１、シャッタ１０３、メモリ１０４、電源スイッチ１０５、モード切替部１０６、背面モニタ１０７、ファインダ表示部１０８、接眼レンズ１０９、接眼検出部１１０、シャッタ制御部１１１、を有する。また、装置本体１００は、これらが接続されるシステム制御部１０２、を有する。メモリ１０４は、電気的に消去・記憶可能な不揮発性メモリを含む。メモリ１０４は、たとえば、システム制御部１０２が実行するプログラム、プログラム実行の際に利用する撮像用の変数や定数を保持する。撮像用の変数や定数には、たとえば、各種の撮像パラメータの値、ＩＳＯ感度の設定値、撮像モードの設定値、各種の補正値、がある。メモリ１０４には、撮像した画像データなどを保持してよい。システム制御部１０２は、たとえばＣＰＵを有する。ＣＰＵは、メモリ１０４に記録されているプログラムを読み込んで実行する。これにより、撮像装置１を全体的に制御するシステム制御部１０２が実現される。システム制御部１０２は、たとえば撮像を制御して撮像した画像を読み出す。撮像素子１０１は、たとえばＣＭＯＳ型イメージングセンサである。撮像素子１０１は、画像を撮像するために受光面に配列された複数の光電変換素子を有する。撮像素子１０１は、複数の光電変換素子に蓄積された電荷に基づく信号を生成してシステム制御部１０２へ出力する。複数の光電変換素子からの信号により、撮像素子１０１の受光面における輝度分布が得られる。システム制御部１０２は、撮像素子１０１で得られた映像信号を取得し、撮像素子１０１の受光面の輝度分布に基づく画像データを生成する。シャッタ１０３は、レンズマウント機構１１２と撮像素子１０１との間に開閉可能に設けられる。シャッタ制御部１１１は、システム制御部１０２で決定されたシャッタ速度に基づいてシャッタ１０３を開閉する。撮像素子１０１は、シャッタ１０３が開いている期間において受光する。電源スイッチ１０５は、装置本体１００の電源をオン／オフするためのスイッチである。電源スイッチ１０５がオン状態に操作されると、システム制御部１０２を含む撮像装置１が起動する。モード切替部１０６は、装置本体１００の動作モードを切り替える。システム制御部１０２は、モード切替部１０６からのモード切り替え指示に基づいて、装置本体１００の動作モードを、たとえばライブビュー撮像モード・動画撮像モード、撮像した画像の表示モードの間で切り得る。背面モニタ１０７は、装置本体１００においてレンズマウント機構１１２の反対側の背面に設けられる。ファインダ表示部１０８は、装置本体１００の内部に設けられる。シャッタ制御部１１１は、背面モニタ１０７およびファインダ表示部１０８に、撮像中の画像、設定画面などを表示する。接眼レンズ１０９は、装置本体１００においてたとえば背面モニタ１０７の上側に設けられる。ユーザは、接眼レンズ１０９を覗くことにより、ファインダ表示部１０８の表示を視認できる。接眼レンズ１０９とファインダ表示部１０８とにより、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）が構成される。接眼検出部１１０は、接眼レンズ１０９を除くユーザの顔を検出する。システム制御部１０２は、接眼検出部１１０による検出の有無に応じて、背面モニタ１０７とファインダ表示部１０８との間で表示先を選択的に切り替えてよい。
【００１０】
レンズユニット２００は、レンズ鏡筒部２０９、を有する。レンズ鏡筒部２０９には、フォーカスレンズ２０１、絞り２０４、ズームレンズ２０６ａ，２０６ｂ、が配置される。レンズ鏡筒部２０９を通過した入射光は、撮像素子１０１へ導かれる。図１では簡略化の為にフォーカスレンズ２０１およびズームレンズ２０６ａ，２０６ｂとして三枚のレンズしか図示していないが、実際のレンズユニット２００は多数のレンズが用いられてよい。レンズユニット２００は、フォーカスリング２０２、ズームリング２０７、レンズ制御部２０８、レンズ駆動回路２０３、絞り制御回路２０５、を有する。レンズ制御部２０８は、レンズマウント機構１１２を介して装置本体１００のシステム制御部１０２と電気的に接続される。レンズ制御部２０８は、レンズ動作用の各種定数、変数やプログラム等を記憶するメモリ１０４、およびレンズユニット２００固有の情報である最大・最小絞り値、焦点距離等を保持する不揮発性メモリを備える。レンズ制御部２０８は、レンズユニット２００の全体的に制御する。レンズ制御部２０８は、たとえば、レンズ駆動回路２０３、絞り制御回路２０５、を制御する。フォーカスリング２０２およびズームリング２０７は、レンズ鏡筒部２０９に回転操作可能に設けられる操作リングである。フォーカスリング２０２は、フォーカス（ピント位置）を変化させために操作される。ユーザは、フォーカス操作のためにフォーカスリング２０２を手動で操作する。ズームリング２０７は、焦点距離を変化させために操作される。ユーザは、ズーム操作のためにズームリング２０７を手動で操作する。レンズ駆動回路２０３は、ロータリエンコーダを有し、操作検出手段としてフォーカスリング２０２の操作を検出し、フォーカスレンズ２０１を駆動して位置を変化させる。レンズ駆動回路２０３は、フォーカスリング２０２の回転操作の有無または回転速度若しくは回転位相に基づいて、フォーカスリング２０２に対する操作を検出する。また、レンズ駆動回路２０３は、レンズ制御部２０８を通じたシステム制御部１０２の制御に応じて、フォーカスレンズ２０１を駆動して位置を変化させる。これにより、レンズユニット２００のピント位置が至近から無限の間で変化し、撮像素子１０１の受光面に結像する像の鮮明度が変化する。システム制御部１０２は、撮像素子１０１の受光面に鮮明な像が得られるように、撮像素子１０１から得られるデフォーカス量または画像に基づいて、レンズ駆動回路２０３を用いてオートフォーカス制御を実行してよい。絞り制御回路２０５は、撮像素子１０１へ導く光の量を調節したり、被写界深度を調整したりするために、絞り２０４を制御する。レンズ制御部２０８は、ロータリエンコーダを有し、操作検出手段としてズームリング２０７の操作を検出し、ズームレンズ２０６ａ，２０６ｂを駆動する。レンズ制御部２０８は、ズームリング２０７の回転操作の有無または回転速度若しくは回転位相に基づいて、ズームリング２０７に対する操作を検出する。また、レンズ制御部２０８は、システム制御部１０２の制御に応じて、ズームレンズ２０６ａ，２０６ｂを駆動する。これにより、レンズユニット２００の画角が望遠と広角との間で調整される。システム制御部１０２は、撮像素子１０１の受光面に所定の画角の像が得られるように、レンズ駆動回路２０３を用いてオートズーム制御を実行してよい。なお、レンズユニット２００は、ズーム操作するとフォーカス位置が変化するバリフォーカルレンズでも、ズーム操作してもフォーカス位置が変化しないズームレンズでもよい。
【００１１】
ところで、ユーザは、このような撮像装置１を用いて、撮像中にズーム操作またはフォーカス操作を実施することがある。たとえば撮像中にズーム操作を実施することにより、ズームによる輝線を含む画像を撮像することが可能になる。特殊効果を含む画像を撮像することが可能になる。しかしながら、撮像中にズーム操作をすることにより、フォーカスがずれてしまうことがある。撮像中のズーム操作によりフォーカスがずれてしまうと、撮像した画像には、鮮明な画像の撮像成分が含まれなくなる。その結果、輝線による特殊効果だけが際立った全体的にピンボケしている画像が撮像されてしまうようになる。ユーザは、鮮明な画像に対して輝線による特殊効果を加えた画像を撮像したいと考えているにもかかわらず、撮像される画像は、鮮明な画像が含まれない特殊効果としての輝線だけが際立ったピンボケの画像になってしまう。このように撮像装置１では、ユーザが撮像中にズーム操作またはフォーカス操作をすることにより撮像したいと考えている特殊効果を含む鮮明な画像を撮像できるようにすることが求められている。以下、撮像中のズーム操作を例に説明する。
【００１２】
図２は、撮像中のズーム操作と、レンズ制御部２０８のロータリエンコーダの出力との関係を説明する図である。図２（Ａ）は、ズームリング２０７の操作による位相についての時間変化を示す図である。縦軸は、焦点距離に対応するズームリング２０７の位相である。図２（Ｂ）は、レンズ制御部２０８のロータリエンコーダの出力の時間変化を示す図である。レンズ制御部２０８のロータリエンコーダは、ズームリング２０７が回転操作されると、操作された回転量に応じて変化するパルス波形の信号を出力する。図２（Ｂ）に示すパルス波形は、ロータリエンコーダの２相出力をＥＸ−ＯＲ処理した後の信号についての波形である。図２（Ａ）では、ユーザは、ズームリング２０７を望遠側から広角側へ操作している。具体的には、ズームリング２０７は、６０°の位相から２０°の位相まで回転操作される。この場合の焦点距離は、２００ｍｍから１００ｍｍへ変化する。この場合、レンズ制御部２０８のロータリエンコーダは、図２（Ｂ）に示すように、ズームリング２０７が操作されている期間においてパルス波形の信号を出力する。レンズ制御部２０８のロータリエンコーダにより生成されるパルス数により、レンズ制御部２０８およびシステム制御部１０２は、ズーム操作量を取得できる。レンズ制御部２０８のロータリエンコーダにより生成されるパルスについての多淫時間当たりの個数により、レンズ制御部２０８およびシステム制御部１０２は、ズーム操作の回転速度を取得できる。
【００１３】
図３は、本発明の第一実施形態に係る撮像間ズームによる撮像処理の流れを示すフローチャートである。システム制御部１０２は、撮像間ズームによる撮像モードにおいて、図３の処理を実行する。ステップＳ３０１において、システム制御部１０２は、撮像間ズームによる撮像モードであるか否かを確認する。撮像間ズームによる撮像モードでない場合、システム制御部１０２は、図３の処理を終了する。撮像間ズームによる撮像モードである場合、システム制御部１０２は、ステップＳ３０２において、不図示のレリーズボタンの操作により撮像開始の操作がなされたか否かを判断する。レリーズボタンが操作されていない場合、システム制御部１０２は、レリーズボタンが操作されるまで、ステップＳ３０２の判断処理を繰り返す。レリーズボタンの操作により撮像開始の操作がなされると、システム制御部１０２は、ステップＳ３０３において、シャッタ１０３を開いて撮像を開始する。これにより、撮像間ズームによる撮像モードにおける撮像素子１０１の受光が開始される。ステップＳ３０４において、システム制御部１０２は、レンズ制御部２０８により、ユーザによるズームリング２０７の操作の検出が開始されたか否かを判断する。ここで、レンズ制御部２０８は、たとえばロータリエンコーダの出力変化が複数回あることを検出することにより、ズームリング２０７の操作の開始を検出すればよい。システム制御部１０２は、ユーザによるズームリング２０７の操作が開始されるまで、ステップＳ３０４の判断処理を繰り返す。ユーザによるズームリング２０７の操作が開始されると、ステップＳ３０５において、システム制御部１０２は、レンズ制御部２０８により、ユーザによるズームリング２０７の操作の終了が検出されたか否かを判断する。ここで、レンズ制御部２０８は、たとえばロータリエンコーダの出力変化が２０ｍｓ以上なかったことを検出することにより、ズームリング２０７の操作の終了を検出すればよい。システム制御部１０２は、ユーザによるズームリング２０７の操作が終了するまで、ステップＳ３０５の判断処理を繰り返す。ユーザによるズームリング２０７の操作が終了すると、ステップＳ３０６において、システム制御部１０２は、シャッタ１０３を閉じて撮像を終了する。これにより、撮像間ズームによる撮像モードにおける撮像素子１０１の受光が終了する。シャッタ１０３を閉じると、システム制御部１０２は、撮像終了処理を開始する。ステップＳ３０７において、システム制御部１０２は、撮像素子１０１からすべての光電変換素子の信号を読み出し、画像データを生成する。これにより、撮像素子１０１から撮像した画像のデータが読み出される。システム制御部１０２は、画像データを、メモリ１０４に保存する。その後、システム制御部１０２は、図３の撮像間ズームによる撮像処理を終了する。
【００１４】
以上のように、本実施形態では、撮像装置１のレンズ鏡筒部２０９に回転可能に設けられるズームリング２０７を撮像中に操作し、複数の受光素子を有する撮像素子１０１により画像を撮像する。これにより、撮像装置１は、撮像中にズームリング２０７を操作したことによる輝線による特殊効果を含む画像を撮像素子１０１により撮像することができる。また、本実施形態では、撮像中にフォーカスリング２０２を回転操作した場合にも、特殊効果を含む画像を撮像素子１０１により撮像することができる。
【００１５】
しかも、本実施形態では、撮像中のズーム操作またはフォーカス操作が終了したことがレンズ制御部２０８により検出された後に、撮像を終了する。レンズ制御部２０８は、たとえばズームリング２０７の回転操作の有無または回転速度若しくは回転位相に基づいて、ズームリング２０７に対する操作を検出する。これにより、本実施形態では、ズーム操作またはフォーカス操作が終了してから撮像を終了するまでの期間において、ズーム操作またはフォーカス操作がなされていない撮像をすることができる。
【００１６】
撮像する画像には、ズーム操作またはフォーカス操作の影響が生じていない撮像成分を含めることができる。これにより、撮像した画像には、ズーム操作またはフォーカス操作の影響が生じていない撮像成分と、ズーム操作またはフォーカス操作の影響が生じている撮像成分との双方が好適に含まれるようになる。ユーザが撮像中にズーム操作またはフォーカス操作をすることにより撮像したいと考えている特殊効果を含む鮮明な画像を撮像できる可能性が高まる。手動によりズーム操作またはフォーカス操作をする場合でも、特殊効果を含む鮮明な画像を撮像できる可能性が高まる。また、撮像装置１は、ズームリング２０７の操作がユーザによって終了するまで撮像を続ける。ユーザは撮像タイミングを意識することなく、レリーズタイミングと、ズームリング２０７を操作する際の手ぶれ防止とに集中して撮像することができる。その結果、撮像間ズームによる所望の撮像の成功率を向上させることができる。なお、本実施形態では、ズームリング２０７の操作の開始および終了を、ズームリング２０７の操作に基づく位相変化に基づいて判断している。この他にもたとえば、ズームリング２０７の操作の開始および終了は、ズームリング２０７に設けられたジャイロセンサや加速度センサにより、ズームリング２０７の角速度を直接的に検出し、それに基づいて判断してもよい。
【００１７】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態に係る撮像装置１を説明する。本実施形態では、撮像中のズーム操作が終了した後に、撮像素子１０１の感度を切り替えて、撮像素子１０１から撮像した画像のデータを読み出す。以下の説明では、主に第一実施形態の撮像装置１との相違点について説明する。
【００１８】
図４は、本発明の第二実施形態に係る撮像間ズームによる撮像処理の流れを示すフローチャートである。システム制御部１０２は、撮像間ズームによる撮像モードにおいて、図４の処理を実行する。ステップＳ４０１において、システム制御部１０２は、撮像間ズームによる撮像モードであるか否かを確認する。撮像間ズームによる撮像モードでない場合、システム制御部１０２は、図４の処理を終了する。撮像間ズームによる撮像モードである場合、システム制御部１０２は、ステップＳ４０２において、測光値を算出する。ステップＳ４０３において、システム制御部１０２は、算出した測光値に基づいて、適撮像を得るための設定値、たとえば露出パラメータ、絞り値（以下Ａｖ値）、シャッタ速度（以下Ｔｖ値）、ＩＳＯ値を選択する。ＩＳＯは、便宜上設定値（ＩＳＯ１）として説明している。撮像間ズームによる撮像モードのためにユーザにより予め設定されている項目の設定値がある場合、システム制御部１０２は、そのユーザ選択の設定値を優先するように、その他の設定値を選択する。たとえばＡｖ値が予めユーザにより設定されている場合、システム制御部１０２は、Ａｖ優先モードとして、ステップＳ４０２で算出した測光値に基づいて、適撮像を得るためのＴｖ値を一意に求める。この値をＴｖ１とする。システム制御部１０２は、選択したこれらの設定値をメモリ１０４に保存する。ステップＳ４０４において、システム制御部１０２は、不図示のレリーズボタンの操作により撮像開始の操作がなされたか否かを判断する。レリーズボタンが操作されていない場合、システム制御部１０２は、レリーズボタンが操作されるまで、処理をステップＳ４０２へ戻す。レリーズボタンが操作されると、ステップＳ４０５において、システム制御部１０２は、シャッタ１０３を開いて撮像を開始する。これにより、撮像間ズームによる撮像モードにおける撮像素子１０１の受光が開始される。ステップＳ４０６において、システム制御部１０２は、レンズ制御部２０８により、ユーザによるズームリング２０７の操作の検出が開始されたか否かを判断する。システム制御部１０２は、ユーザによるズームリング２０７の操作が開始されるまで、ステップＳ４０６の判断処理を繰り返す。ユーザによるズームリング２０７の操作が開始されると、ステップＳ４０７において、システム制御部１０２は、レンズ制御部２０８により、ユーザによるズームリング２０７の操作の終了が検出されたか否かを判断する。システム制御部１０２は、ユーザによるズームリング２０７の操作が終了するまで、ステップＳ４０７の判断処理を繰り返す。ユーザによるズームリング２０７の操作が終了すると、ステップＳ４０８において、システム制御部１０２は、シャッタ１０３を閉じて撮像を終了する。これにより、撮像間ズームによる撮像モードにおける撮像素子１０１の受光が終了する。シャッタ１０３を閉じると、システム制御部１０２は、撮像終了処理を開始する。ステップＳ４０９において、システム制御部１０２は、Ｔｖ補正量としてＴｖ２／Ｔｖ１を算出する。ここで、Ｔｖ１は、ステップＳ４０３において求めた適撮像を得るためのＴｖ値である。Ｔｖ２は、実際の撮像期間である。ズームリング２０７の操作の開始から終了に対応してシャッタ１０３を開閉する場合、実際の撮像期間は、適撮像を得るための撮像期間とは異なる傾向にある。Ｔｖ２／Ｔｖ１分だけ露出がずれる。撮像素子１０１では、露出の過不足が生じることになる。ステップＳ４１０において、システム制御部１０２は、適正露出を得るために、ＩＳＯ１／（Ｔｖ２／Ｔｖ１）を新たなＩＳＯとし、撮像素子１０１のＩＳＯ感度を切り替える。撮像素子１０１のＩＳＯ感度は、たとえば、撮像素子１０１に内蔵されている増幅回路からなるアナログゲインを変更することにより切り替えることができる。この他にもたとえば、撮像素子１０１のＩＳＯ感度は、浮動小数点演算にデジタルゲインを組み合わせることにより切り替えることができる。これらの処理により、撮像素子１０１において目標のＩＳＯ感度を得ることができる。ステップＳ４１１において、システム制御部１０２は、撮像素子１０１からすべての光電変換素子の信号を読み出し、画像データを生成する。これにより、撮像素子１０１から撮像した画像のデータが読み出される。システム制御部１０２は、画像データを、メモリ１０４に保存する。その後、システム制御部１０２は、図４の撮像間ズームによる撮像処理を終了する。
【００１９】
以上のように、本実施形態では、レンズ制御部２０８が撮像中のズーム操作またはフォーカス操作が終了したことを検出すると、システム制御部１０２は、必要とされる撮像期間に対する実際の撮像期間の割合に応じて撮像素子１０１の感度を切り替える。その後に、システム制御部１０２は、感度を切り替えた撮像素子１０１から撮像した画像のデータを読み出す。よって、本実施形態では、撮像間ズームによる撮像処理により、適切な露出で撮像した画像を得ることができる。第一実施形態では、ズーム操作の期間に応じて画像の露出が変動してしまうが、本実施形態では、ズーム操作の期間によらずに、適切な露出に安定した画像を得ることができる。
【００２０】
［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態に係る撮像装置１を説明する。本実施形態では、撮像中のズーム操作が終了した後に、撮像素子１０１から画像データを読み出して合焦のためのフォーカス処理を実行してから、撮像素子１０１からフォーカス処理後の撮像した画像のデータを読み出す。以下の説明では、主に第一実施形態の撮像装置１との相違点について説明する。なお、第三実施形態の処理は、第二実施形態の処理と組み合わせてもよい。
【００２１】
図５は、本発明の第三実施形態に係る撮像間ズームによる撮像処理の流れを示すフローチャートである。システム制御部１０２は、撮像間ズームによる撮像モードにおいて、図５の処理を実行する。ステップＳ５０１において、システム制御部１０２は、撮像間ズームによる撮像モードであるか否かを確認する。撮像間ズームによる撮像モードでない場合、システム制御部１０２は、図５の処理を終了する。撮像間ズームによる撮像モードである場合、システム制御部１０２は、ステップＳ５０２において、不図示のレリーズボタンの操作により撮像開始の操作がなされたか否かを判断する。レリーズボタンが操作されていない場合、システム制御部１０２は、レリーズボタンが操作されるまで、ステップＳ５０２の判断処理を繰り返す。レリーズボタンの操作により撮像開始の操作がなされると、システム制御部１０２は、ステップＳ５０３において、シャッタ１０３を開いて撮像を開始する。これにより、撮像間ズームによる撮像モードにおける撮像素子１０１の受光が開始される。ステップＳ５０４において、システム制御部１０２は、レンズ制御部２０８により、ユーザによるズームリング２０７の操作の検出が開始されたか否かを判断する。システム制御部１０２は、ユーザによるズームリング２０７の操作が開始されるまで、ステップＳ５０４の判断処理を繰り返す。ユーザによるズームリング２０７の操作が開始されると、ステップＳ５０５において、システム制御部１０２は、レンズ制御部２０８により、ユーザによるズームリング２０７の操作の終了が検出されたか否かを判断する。システム制御部１０２は、ユーザによるズームリング２０７の操作が終了するまで、ステップＳ４０５の判断処理を繰り返す。ユーザによるズームリング２０７の操作が終了すると、システム制御部１０２は、撮像終了処理を開始する。ステップＳ５０６において、システム制御部１０２は、再フォーカスを行うために、シャッタ１０３を開いたまま、撮像素子１０１からの間引き読み出しを行う。通常画像の読み出しでは、システム制御部１０２は、撮像素子１０１の複数の光電変換素子のすべてから読み出すために、すべての行を１行ずつ順次読み出す。これに対し、間引き読み出しでは、システム制御部１０２は、たとえば３行毎に１行ずつ読み出す。この場合、読み出しの行数が１／３になるので、読み出し時間も３３％程度に低減できる。ステップＳ５０７において、システム制御部１０２は、間引き読み出しにより得られる画像のコントラスト評価値に基づいて、フォーカスを調整するように制御する。ステップＳ５０８において、システム制御部１０２は、フォーカス制御により合焦が得られるか否かを判断する。合焦が得られていない場合、システム制御部１０２は、処理をステップＳ５０６へ戻す。システム制御部１０２は、合焦が得られるまで、ステップＳ５０６からステップＳ５０８の処理を繰り返す。なお、撮像素子１０１が画素ごとに瞳分割され、視差のある画像を取得できる、いわゆる像面位相差方式のセンサであるならば、ステップＳ５０６〜ステップＳ５０８のループ回数は、必要最小限に抑えられる。一方、像面位相差方式のオートフォーカス処理では、ピントのずれ量（デフォーカス量）を算出できる。このデフォーカス量を信頼する場合には、システム制御部１０２は、ステップＳ５０８の合焦判断をしないで次の処理へ進んでよい。フォーカス制御により合焦が得られると、ステップＳ５０９において、システム制御部１０２は、シャッタ１０３を閉じる。これにより、撮像間ズームによる撮像モードにおける撮像素子１０１の受光が終了する。ステップＳ５１０において、システム制御部１０２は、撮像素子１０１からすべての光電変換素子の信号を読み出し、画像データを生成する。これにより、撮像素子１０１から撮像した画像のデータが読み出される。システム制御部１０２は、画像データを、メモリ１０４に保存する。その後、システム制御部１０２は、図５の撮像間ズームによる撮像処理を終了する。
【００２２】
以上のように、本実施形態では、レンズ制御部２０８が撮像中のズーム操作が終了したことを検出すると、システム制御部１０２は、撮像素子１０１から画像データを読み出して合焦のためのフォーカス処理を実行する。システム制御部１０２は、その後に、撮像素子１０１からフォーカス処理後の撮像した画像のデータを読み出す。よって、本実施形態によれば、撮像終了直前の焦点距離で再フォーカスするため、たとえ撮像開始前からズームリング２０７が操作されているような場合であっても、ピントが合っている瞬間が一つもない画像を撮像してしまうことを回避することができる。また、撮像装置１のズーム用のレンズが、ズーム操作によりフォーカス位置が変化するバリフォーカルレンズであったとしても、フォーカス処理により合焦した画像成分を含む画像を得ることができる。しかも、本実施形態において、フォーカス処理のための撮像素子１０１からの画像データの読み出しでは、撮像素子１０１に設けられている複数の受光素子を間引いてその中の一部から、画像データを読み出す。よって、フォーカス処理のために撮像素子１０１の全体から画像データを読み出す必要が無くなり、フォーカス処理のための画像データの読み出し処理に必要とされる時間を短くできる。高速なフォーカス処理が実現できる。フォーカス処理を追加したことによる、最終的な画像データの読み出しの遅れを必要最小限に抑えることができる。しかも、本実施形態において、フォーカス処理後の画像のデータの読み出しでは、撮像素子１０１に設けられている複数の受光素子のすべてから、画像データを読み出す。よって、撮像素子１０１に設けられている複数の受光素子のすべてから読み出された高画質の画像データを得ることができる。
【００２３】
［第四実施形態］
次に、本発明の第四実施形態に係る撮像装置１を説明する。本実施形態は、基本的には第三実施形態と同様であるが、再フォーカス処理のために撮像素子１０１についての特定の部分領域の複数の受光素子から、間引いて画像データを読み出す。これに対し、第三実施形態では、再フォーカス処理のために撮像素子１０１からの間引き読み出しを行う。以下の説明では、主に第三実施形態の撮像装置１との相違点について説明する。
【００２４】
図６は、部分読み出し処理に係る部分領域の一例を説明する図である。図６には、撮像素子１０１の受光面の一例が図示されている。受光面には、複数の光電変換素子が配列される。受光面の中心である光学中心から離れるほど、光学的な歪みなどの影響により、焦点を検出することは難しくなる。このため、複数の光電変換素子が配列されている受光面の中央部分には、焦点検出可能な領域６０１が設けられる。焦点検出可能な領域６０１の左右には、焦点検出不可能な領域６０２が設けられる。図６には、一例として、変倍前の合焦位置Ｐ１と、変倍後の合焦位置Ｐ２とが図示されている。システム制御部１０２は、撮像中のズーム操作が開始される前に、たとえば変倍前の合焦位置Ｐ１を中心とする焦点検出領域（部分領域）により、焦点を検出しているものとする。変倍前の合焦位置Ｐ１を中心とする焦点検出領域において焦点が検出されている被写体について、変倍後においても焦点を検出しようとする場合、システム制御部１０２は、変倍後の合焦位置Ｐ２を中心とする焦点検出領域により、焦点を検出する必要がある。ここで、図６に示すように変倍率Ｍが１より大きい場合、つまりズーム操作によりズームレンズ２０６ａ，２０６ｂが望遠側へ操作される場合、変倍後の合焦位置Ｐ２は、変倍前の合焦位置Ｐ１より光学中心から離れる位置になる。そして、この変倍後の合焦位置Ｐ２が、焦点検出可能な領域６０１から外れて焦点検出不可能な領域６０２に位置する可能性がある。この場合、システム制御部１０２は、変倍後の合焦位置Ｐ２を中心とする焦点検出領域により、変倍前に焦点が検出されていた被写体について適切な焦点を検出できるようにならない可能性がある。システム制御部１０２は、再フォーカス処理を実行したとしても、合焦を得ることができない可能性がある。そのため、変倍後の合焦位置Ｐ２を中心とする焦点検出領域の少なくとも一部が焦点検出可能な領域６０１から外れることになる場合には、システム制御部１０２は、再フォーカス処理において、代替の焦点検出領域により、焦点を検出するとよい。代替の焦点検出領域は、たとえばズーム操作後の画像の光学中心を中心とする焦点検出領域、でよい。これにより、再フォーカス処理において合焦が得られる可能性は、高まる。
【００２５】
図７は、本発明の第四実施形態に係る撮像間ズームによる撮像処理の流れを示すフローチャートである。システム制御部１０２は、撮像間ズームによる撮像モードにおいて、図７の処理を実行する。ステップＳ７０１において、システム制御部１０２は、撮像間ズームによる撮像モードであるか否かを確認する。撮像間ズームによる撮像モードでない場合、システム制御部１０２は、図６の処理を終了する。撮像間ズームによる撮像モードである場合、システム制御部１０２は、ステップＳ７０２において、不図示のレリーズボタンの操作により撮像開始の操作がなされたか否かを判断する。レリーズボタンが操作されていない場合、システム制御部１０２は、レリーズボタンが操作されるまで、ステップＳ７０２の判断処理を繰り返す。レリーズボタンの操作により撮像開始の操作がなされると、システム制御部１０２は、ステップＳ７０３において、合焦位置Ｐ１とズームリング２０７操作前の焦点距離ｆ１を取得する。ステップＳ７０４において、システム制御部１０２は、シャッタ１０３を開いて撮像を開始する。これにより、撮像間ズームによる撮像モードにおける撮像素子１０１の受光が開始される。ステップＳ７０５において、システム制御部１０２は、レンズ制御部２０８により、ユーザによるズームリング２０７の操作の検出が開始されたか否かを判断する。システム制御部１０２は、ユーザによるズームリング２０７の操作が開始されるまで、ステップＳ７０５の判断処理を繰り返す。ユーザによるズームリング２０７の操作が開始されると、ステップＳ７０６において、システム制御部１０２は、レンズ制御部２０８により、ユーザによるズームリング２０７の操作の終了が検出されたか否かを判断する。システム制御部１０２は、ユーザによるズームリング２０７の操作が終了するまで、ステップＳ７０６の判断処理を繰り返す。ユーザによるズームリング２０７の操作が終了すると、システム制御部１０２は、撮像終了処理を開始する。ステップＳ７０７において、システム制御部１０２は、再フォーカスを行うために、ズームリング２０７操作後の焦点距離ｆ２を取得する。ステップＳ７０８において、システム制御部１０２は、シャッタ１０３を開いたまま、焦点検出領域（部分領域）についての部分読み出しを行う。ステップＳ７０９において、システム制御部１０２は、焦点検出領域についての部分読み出しにより得られる画像のコントラスト評価値に基づいて、フォーカスを調整するように制御する。ステップＳ７１０において、システム制御部１０２は、フォーカス制御により合焦が得られるか否かを判断する。合焦が得られていない場合、システム制御部１０２は、処理をステップＳ７０８へ戻す。システム制御部１０２は、合焦が得られるまで、ステップＳ７０８からステップＳ７１０までの処理を繰り返す。再フォーカス制御により合焦が得られると、ステップＳ７１１において、システム制御部１０２は、シャッタ１０３を閉じる。これにより、撮像間ズームによる撮像モードにおける撮像素子１０１の受光が終了する。ステップＳ７１２において、システム制御部１０２は、撮像素子１０１からすべての光電変換素子の信号を読み出し、画像データを生成する。これにより、撮像素子１０１から撮像した画像のデータが読み出される。システム制御部１０２は、画像データを、メモリ１０４に保存する。その後、システム制御部１０２は、図７の撮像間ズームによる撮像処理を終了する。
【００２６】
図８は、図７のステップＳ７０８における、再フォーカス処理のための焦点検出領域（部分領域）についての部分読み出し処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ８０１において、システム制御部１０２は、変倍率Ｍを算出する。ステップＳ８０２において、システム制御部１０２は、変倍前の合焦位置Ｐ１に基づいて変倍後の焦点距離ｆ２での合焦位置Ｐ２を算出する。ステップＳ８０３において、システム制御部１０２は、変倍後の合焦位置Ｐ２を中心とする焦点検出領域が焦点検出可能な領域６０１に含まれるか否かを判定する。図６に図示する変倍後の合焦位置Ｐ２の場合、システム制御部１０２は、焦点検出可能な領域６０１に含まれないと判断する。システム制御部１０２は、ステップＳ８０５において、システム制御部１０２は、ズーム操作後の画像の光学中心を中心とする焦点検出領域を再フォーカス処理に用いる部分領域として選択する。システム制御部１０２は、選択した画像の光学中心を中心とする焦点検出領域についての部分画像を間引きして読み出す。システム制御部１０２は、たとえば変倍後の合焦位置Ｐ２を中心とする５００ピクセル四方の部分画像について間引きして読み出す。これに対して、画像の光学中心を中心とする焦点検出領域が焦点検出可能な領域６０１に含まれる場合、システム制御部１０２は、焦点検出可能な領域６０１に含まれないと判断する。システム制御部１０２は、ステップＳ８０４において、システム制御部１０２は、変倍後の合焦位置Ｐ２を中心とする焦点検出領域を再フォーカス処理に用いる部分領域として選択する。システム制御部１０２は、選択した変倍後の合焦位置Ｐ２を中心とする焦点検出領域についての部分画像を間引きして読み出す。システム制御部１０２は、たとえば変倍後の合焦位置Ｐ２を中心とする５００ピクセル四方の部分画像について間引きして読み出す。
【００２７】
以上のように、本実施形態では、システム制御部１０２は、フォーカス処理のための撮像素子１０１からの画像データの読み出しにおいて、撮像素子１０１についての特定の部分領域の複数の受光素子から、間引いて画像データを読み出す。よって、フォーカス処理のために撮像素子１０１の全体から画像データを読み出す必要が無くなり、フォーカス処理のための画像データの読み出し処理に必要とされる時間を短くできる。高速なフォーカス処理が実現できる。フォーカス処理を追加したことによる、最終的な画像データの読み出しの遅れを必要最小限に抑えることができる。しかも、部分領域は、撮像開始前の画像においてフォーカス処理した部分領域がズーム操作により画像中で移動した領域、または、移動した領域の全体がズーム操作後の画像に含まれない場合には、ズーム操作後の画像の光学中央の領域、である。よって、撮像開始前の画像についてユーザがフォーカス処理をさせた部分領域について合焦した画像成分を含む良好な画像データを得ることができる。または、ズーム操作後の画像において、ズーム操作による輝線の影響が少ない画像の光学中央の領域について合焦した画像成分を含む良好な画像データを得ることができる。
【００２８】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【００２９】
上記実施形態は、撮像間ズームについての例である。この他にもたとえば、撮像装置１は、ズームリング２０７に替えてフォーカスリング２０２について同様の処理を実施することができる。この場合、撮像装置１は、撮像中にフォーカスリング２０２を意図的に変化させる撮像間フォーカスにより、特殊効果を含む鮮明な画像を撮像することができる。
【００３０】
本発明は、上述の実施の形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークや記憶媒体を介してシステムや装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータの１つ以上のプロセッサーがプログラムを読み出して実行する処理でも実現可能である。また、本発明は、１以上の機能を実現する回路（たとえば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１  撮像装置
１０２  システム制御部
１０４  メモリ
２０２  フォーカスリング
２０３  レンズ駆動回路
２０７  ズームリング
２０８  レンズ制御部
２０９  レンズ鏡筒部
【図１】
2020046504.tif 000003
【図２】
2020046504.tif 000004
【図３】
2020046504.tif 000005
【図４】
2020046504.tif 000006
【図５】
2020046504.tif 000007
【図６】
2020046504.tif 000008
【図７】
2020046504.tif 000009
【図８】
2020046504.tif 000010