(57)【要約】【課題】動画撮影時であっても、露出制御の精度を維持しつつ良好なオートフォーカス性能を有する撮像装置を提供する。【解決手段】デジタルカメラ１００は、イメージセンサ１４０と、イメージセンサ１４０で撮像された被写体の輝度に応じてシャッタースピードと絞りと増幅器を制御して露出制御を行なうコントローラ１８０とを備えている。動画撮影時には、静止画撮影時よりもシャッタースピードの変化量を抑えることで露光時間の安定化を図り、良好なＡＦ性能を維持することができる。またシャッタースピードの変化量を抑える代わりに、ＡＤコンバータ１５０内の増幅器の増幅率を変化させることで露出制御の精度を確保する。【選択図】図１
2010256519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止画を撮影する静止画撮影モードと動画を撮影する動画撮影モードとを有する撮像装置であって、
被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された被写体の輝度に応じて、シャッタースピードと絞り値とを所定の変化単位で変化させて露出制御を行なう制御部とを備え、
前記制御部は、露出制御の際、動画撮影モードにおけるシャッタースピードの変化単位が、静止画撮影モードにおけるシャッタースピードの変化単位よりも大きくなるよう制御する撮像装置。
【請求項２】
前記制御部は、あらかじめ定められたプログラム線図に基づいてシャッタースピードと絞り値とを制御し、
前記プログラム線図は、動画撮影モードにおけるシャッタースピードの変化単位が、静止画モードにおけるシャッタースピードの変化単位よりも大きく設定されている請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
静止画を撮影する静止画撮影モードと動画を撮影する動画撮影モードとを有する撮像装置であって、
被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された被写体の輝度に応じて、シャッタースピードと絞り値とを所定の変化単位で変化させて露出制御を行なう制御部とを備え、
前記制御部は、露出制御の際、動画撮影モードにおけるシャッタースピードの変化単位が、露出値の変化単位よりも大きくなるよう制御する撮像装置。
【請求項４】
前記制御部は、あらかじめ定められたプログラム線図に基づいてシャッタースピードと絞り値とを制御し、
前記プログラム線図は、動画撮影モードにおけるシャッタースピードの変化単位が、露出値の変化単位よりも大きく設定されている請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
少なくとも、静止画を撮影する静止画撮影モードと動画を撮影する動画撮影モードとを有する撮像装置であって、
被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された被写体の輝度に応じて、シャッタースピードと絞り値とを所定の変化単位で変化させて露出制御を行なう制御部とを備え、
前記制御部は、露出制御の際、動画撮影モードにおけるシャッタースピードの変化単位が、他の撮影モードにおけるシャッタースピードの変化単位よりも大きくなるよう制御する撮像装置。
【請求項６】
撮像部で撮像された信号を増幅する増幅部をさらに備え、
前記制御部は、動画モードにおいて露出制御を行う際、シャッタースピードと絞り値に加えて前記増幅部の増幅量を変化させて露出制御を行なう請求項１から５いずれかに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子と画像処理部とを備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
正確で高速なオートフォーカス制御を行う自動フォーカス方法に関する技術として、特許文献１に開示のものがある。特許文献１に開示の方法によれば、ウォブリング制御部が、画面内の所定領域の中央の画素を露光している期間の中心タイミングが、ニア側停止動作の期間とファー側停止動作の期間の略中心のタイミングとなるように、ウォブリング制御信号を生成している。これにより、ウォブリング動作のタイミングと、焦点評価値を検出する画素の露光タイミングとの関係を最適にして、正確で高速なオートフォーカス制御を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−４７９５４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、動画撮影時に撮像された画像の明るさを一定に保つように露出制御を行ないつつオートフォーカス機能を実行すると、被写界の明るさによってシャッタースピードが刻々と変化するため、ウォブリング動作のタイミングと焦点評価値を検出する画素の露光タイミングがずれてしまい、正確なオートフォーカス制御を行なうことが困難という課題がある。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、露出制御の精度を確保しつつ、動画撮影時において良好なオートフォーカス性能を得ることができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、静止画を撮影する静止画撮影モードと動画を撮影する動画撮影モードとを有し、被写体を撮像する撮像部と、撮像部で撮像された被写体の輝度に応じて、シャッタースピードと絞り値とを所定の変化単位で変化させて露出制御を行なう制御部とを備え、制御部は、露出制御の際、動画撮影モードにおけるシャッタースピードの変化単位が、静止画撮影モードにおけるシャッタースピードの変化単位よりも大きくなるよう制御する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、動画撮影時の露出制御の精度を維持しつつ良好なオートフォーカス性能を有する撮像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施例にかかるデジタルカメラのブロック図
【図２】ＡＥ制御を説明するためのフローチャート
【図３】ＥＶ値に対して決定されるＡＶ値とＴＶ値とを示すプログラム線図
【図４】プログラム線図の拡大図
【図５】動画撮影モードにおけるプログラム線図
【図６】コントラスト検出方式による焦点検出の説明図
【図７】ウォブリング動作中のフォーカスレンズの光軸上の位置変化を示す図
【図８】露光時間が長い場合のウォブリング動作中の動作シーケンスを示す図
【図９】露光時間が短い場合のウォブリング動作中の動作シーケンスを示す図
【図１０】露光時間の変化により遅延時間が変化した場合の動作シーケンスを示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施の形態１）
（１．構成）
本実施例にかかるデジタルカメラ１００の電気的構成について図１を用いて説明する。図１はデジタルカメラ１００の構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１００は、１又は複数のレンズからなる光学系１１０により形成された被写体像をイメージセンサ１４０で撮像する。イメージセンサ１４０は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等のセンサで構成される。イメージセンサ１４０で生成された画像データは、画像処理部１６０で各種処理が施され、メモリカード２００に格納される。デジタルカメラ１００は静止画を撮影する静止画撮影モードと動画を撮影する動画撮影モードとを備え、静止画および動画のいずれも撮影することができる。以下、デジタルカメラ１００の構成を詳細に説明する。
【００１０】
光学系１１０は、例えば対物レンズ１１１、ズームレンズ１１２、フォーカスレンズ１１３から構成される。ズームレンズを光軸に沿って移動させることにより、被写体像の拡大、縮小をすることができる。また、フォーカスレンズを光軸に沿って移動させることにより、被写体像のピントを調整することができる。この光学系１１０は交換可能な交換レンズであってもよい。
【００１１】
レンズ駆動部１２０は、光学系１１０に含まれる各種レンズを駆動する。例えばズームレンズ１１２を駆動するズームモータや、フォーカスレンズ１１３を駆動するフォーカスモータがこれにあたる。
【００１２】
絞り３００は、使用者の設定に応じて若しくは自動で、開口部の大きさを調整し、透過する光の量を調整する。
【００１３】
シャッター１３０は、イメージセンサ１４０に透過させる光を遮光するための手段である。
【００１４】
イメージセンサ１４０は、光学系１１０で形成された被写体像を撮像して、画像データを生成する。イメージセンサ１４０は、露光、転送、電子シャッターなどの各種動作を行う。
【００１５】
Ａ／Ｄコンバータ１５０は、イメージセンサ１４０で生成されたアナログ画像データをデジタル画像データに変換する。また増幅器を内蔵しており、イメージセンサからの信号が所定の増幅率で増幅される。なおこの増幅器は、Ａ／Ｄ変換前の信号をアナログ的に増幅するアナログアンプ等であってもよいし、Ａ／Ｄ変換後の信号をデジタル的に増幅するデジタルアンプ等であってもよい。また増幅器とＡ／Ｄコンバータとを別構成としても良い。
【００１６】
画像処理部１６０は、イメージセンサ１４０で生成された画像データに対して各種処理を施す。画像処理部１６０は、イメージセンサ１４０で生成された画像データに対して処理を施し、表示モニタ２２０に表示するための画像データを生成したり、メモリカード２００に格納するための画像データを生成したりする。例えば、画像処理部１６０は、イメージセンサ１４０で生成された画像データに対してガンマ補正やホワイトバランス補正、傷補正などの各種処理を行う。
【００１７】
また画像処理部１６０は、イメージセンサ１４０で生成された画像データに対して圧縮処理等を施す。静止画撮影モードのときは例えばＪＰＥＧ規格に準拠した圧縮形式等により静止画像を圧縮し、動画撮影モードのときは例えばＭＰＥＧ規格やＨ．２６４規格に準拠した圧縮形式等により動画像を圧縮する。画像処理部１６０は、ＤＳＰやマイコンなどで実現可能である。
【００１８】
コントローラ１８０は、全体を制御する制御手段である。コントローラ１８０は、半導体素子などで実現可能である。コントローラ１８０は、ハードウェアのみで構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現してもよい。コントローラ１８０は、マイコンなどで実現できる。
【００１９】
バッファ１７０は、画像処理部１６０及びコントローラ１８０のワークメモリとして機能する。バッファ１７０は、例えば、ＤＲＡＭ、強誘電体メモリなどで実現できる。
【００２０】
カードスロット１９０は、メモリカード２００を着脱可能である。カードスロット１９０は、機械的及び電気的にメモリカード２００と接続可能である。メモリカード２００は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどを内部に含み、画像処理部１６０で生成された画像ファイル等のデータを格納可能である。
【００２１】
内部メモリ２４０は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどで構成される。内部メモリ２４０は、デジタルカメラ１００全体を制御するための制御プログラム等を記憶している。また、内部メモリ２４０は、ＡＥ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）制御を行う際に用いる目標輝度値に関する情報を格納している。ＡＥ制御を行う際に、画像処理部１６０は、イメージセンサ１４０により生成された画像データの輝度値を一定値になるように調整する。この一定値は理想的な輝度値である。目標輝度値とはこの理想的な輝度値である。
【００２２】
操作部材２１０は、使用者からの操作を受け付けるユーザーインターフェースの総称である。例えば、使用者からの操作を受け付ける十字キーや決定釦等がこれにあたる。
【００２３】
表示モニタ２２０は、イメージセンサ１４０で生成した画像データが示す画像（スルー画像）や、メモリカード２００から読み出した画像データが示す画像を表示可能である。また、表示モニタ２２０は、デジタルカメラ１００の各種設定を行うための各種メニュー画面等も表示可能である。
【００２４】
電源２５０は、デジタルカメラ１００に電力を供給する。デジタルカメラ１００は、電源２５０からの電力供給を受けることにより動作する。
（２．静止画撮影モードにおける露出制御）
デジタルカメラ１００においては、露出（ＥＶ値）が自動的に制御される（ＡＥ制御）。このＡＥ制御について図２〜図４を用いて説明する。
【００２５】
図２は、デジタルカメラ１００のＡＥ制御における露出値すなわちＥＶ値の自動制御の決定フローを説明するためのフローチャートである。図３は、デジタルカメラ１００におけるＥＶ値に基づいて決定されるシャッタースピード（ＴＶ値）と絞り（ＡＶ値）とを表すプログラム線図である。
【００２６】
使用者は、操作部材２１０を操作することにより、デジタルカメラ１００を静止画撮影モードに設定することができる（Ｓ２００）。撮影モードが静止画撮影モードに設定されると、コントローラ１８０は、現在のＥＶ値を算出する（Ｓ２１０）。コントローラ１８０は、算出したＥＶ値と図３に示すプログラム線図とに基づいて、ＡＶ値とＴＶ値とを決定し、絞り３００とシャッター１３０とを調節する（Ｓ２２０）。
【００２７】
絞り３００とシャッター１３０とを調節すると、コントローラ１８０は、イメージセンサ１４０により生成された画像データの輝度値と目標輝度値とのＥＶ差分を算出する（Ｓ２３０）。ＥＶ差分を算出すると、コントローラ１８０は、イメージセンサ１４０により生成された画像データの輝度値と目標輝度値とに差があるか否かを判断する（Ｓ２４０）。
【００２８】
差があると判断すると、コントローラ１８０は補正するＥＶ値を決定する（Ｓ２５０）。一方、差がないと判断すると、コントローラ１８０は、ＥＶ値の補正を行わない（Ｓ２６０）。
【００２９】
次にＥＶ値の制御について説明する。ここではＥＶ値の制御を例えば１／３ＥＶのステップで行うとして説明する。１／３ＥＶのステップで制御が行なわれる場合に、ＡＶ値とＴＶ値が実際にとりうる値を図４に示す。図４は、図３のプログラム線図を拡大した模式図である。例えばＥＶ値を６から７に変化させるとき、ＡＶ値は３で固定のままで、ＴＶ値を５から６へ変化させることとなる。この際、変化の最小単位は１／３ＥＶであるため、ＥＶ値を１／３刻みで変化させることができるようＴＶ値が設定されている。すなわち、ＴＶ値の変化単位を図４に示すように設定すれば、ＴＶ値を１単位変化させるごとにＥＶ値が１／３ずつ変化することになる。なおＴＶ値はシャッタースピードの対数で表現されるので、ＴＶ値が５のときのシャッタースピードは１／３０秒となり、ＴＶ値が６のときのシャッタースピードは１／６０となる。したがってＴＶ値が６から７まで１／３刻みで変化すると、シャッタースピードは、１／３０から、１／４０、１／５０、１／６０と変化することになる。なお、ＥＶ値は１／３ＥＶの単位で制御できるとして説明したが、単なる例示でありこれに限らない。ＥＶ値をより細かい単位で制御してもよいし、ＴＶ値についてもより細かな単位で変化させても良い。
（３．動画撮影モードにおける露出制御）
次に動画モードにおける露出制御について説明する。動画撮影モードにおいてもＡＥ制御は基本的に図２で説明した制御と同等である。ただし、プログラム線図は図５に示すものを用いる。静止画撮影モードにおけるプログラム線図と異なる点は、ＴＶ値を変化させる最小の変化単位を静止画撮影モードのときよりも大きい値に設定している点である。静止画撮影モードにおいては、ＴＶ値の変化単位が、ＥＶ値を１／３刻みで制御できる間隔で設定されていたのに対し、動画撮影モードにおけるＴＶ値の変化単位は、例えば図５に示すようにＥＶ値を１刻みで制御できる間隔に設定されている。すなわち、ＴＶ値の変化単位が、ＥＶ値を複数単位変化させる間隔で設定されている。この場合、ＴＶ値を最小単位だけ変化させたとしても、ＥＶ値の最小単位である１／３ＥＶではなく１ＥＶ変化することになる。
【００３０】
上記のように制御する理由は、動画撮影モードにおいて良好なオートフォーカス性能を得るためである。詳細については後述する。
【００３１】
図５のプログラム線図に基づいてＥＶ値を制御する場合、ＴＶ値を最小単位だけ変化させたとしても、ＥＶ値は１ＥＶ変化してしまう。しかしＥＶの変化量が大きいと露出が急激に変化してしまうため、ＥＶはより細かい単位で制御できることが好ましい。そこで、ＡＤコンバータ１５０に内蔵された増幅器おいて信号のゲインを調整することでより細かくＥＶ値の制御を行なう。例えばＥＶ値が９の場合、図５のプログラム線図に基づくと、ＡＶ値は３、ＴＶ値は６となる。ここでＥＶ値を１／３だけ増加させる場合、ＴＶ値は該当する値がないため、ＡＶ値は３、ＴＶ値は６のままとなる。これではＥＶ値の制御が困難なため、ＥＶ値が１／３だけ増加するようＡＤコンバータ１５０内の増幅器を制御する。これにより、ＡＶ値とＴＶ値が一定値であってもＥＶ値の制御は１／３ＥＶ単位で行なうことができる。またＥＶ値を９から２／３だけ増加させる制御を行なう場合、ＡＶ値は３、ＴＶ値は６のままとなるが、ＥＶ値が２／３だけ増加するようＡＤコンバータ１５０内の増幅器が制御されるため、結果としてＥＶ値を２／３だけ増加する制御を行なうことができる。
【００３２】
一方、ＥＶ値を９から１／３だけ減少させる場合には、ＡＶ値は３、ＴＶ値は６のままで、ＥＶ値が１／３だけ減少するようＡＤコンバータ１５０内の増幅器が制御される。その結果、ＥＶ値を１／３だけ減少する制御を行なうことができる。
【００３３】
このように、シャッタースピードが一定の場合でもＡＤコンバータ内の増幅器の増幅率を変化させることにより、シャッタースピードの変動を抑制しつつ、ＥＶ値を精度よく制御することができる。なお、ＥＶ値は１／３ＥＶの単位で制御できるとして説明したが、単なる例示でありこれに限らない。ＥＶ値をより細かい単位で制御してもよいし、ＴＶ値についてもより細かな単位で変化させても良い。
【００３４】
次に、オートフォーカス機能について説明する
３−１．コントラスト検出方式
図６は、コントラスト検出による焦点検出の説明図である。横軸は、フォーカスレンズ１１３の光軸上の位置である。縦軸は、イメージセンサ１４０が出力する画像信号のコントラストから検出した、光学的画像の合焦状態である。フォーカスレンズ１１３の光軸上の位置が合焦位置に近づくにつれて合焦状態がよくなる。合焦状態がピークとなるフォーカスレンズ１１３の光軸上の位置が合焦位置となる。
３−２．ウォブリング動作
フォーカスレンズ１１３の光軸上の位置を合焦位置に移動させるため、フォーカスレンズ１１３を光軸上で微小振動させる。微小振動させたレンズ位置での合焦状態の変化から、合焦位置が現在のフォーカスレンズ１１３の光軸上の位置に対してどちらの向きにあるのかを判断して、フォーカスレンズ１１３の光軸上の位置を合焦位置に徐々に移動させる。このような動作は「ウォブリング動作」と呼ばれる。
【００３５】
図７は、ウォブリング動作中のフォーカスレンズ１１３の光軸上の位置変化を示す図である。図７（ａ）は、ウォブリング動作中の微小振動させたフォーカスレンズ１１３の光軸上の位置を示し、図７（ｂ）は時刻Ｔ１からＴ７における合焦状態を示す。
【００３６】
時刻Ｔ１で、フォーカスレンズ１０４を現在位置よりもファー側に移動させ、時刻Ｔ２で、フォーカスレンズ１０４をニア側に移動させている。時刻Ｔ１でフォーカスレンズ１１３がファーよりにあった時の方が、時刻Ｔ２でフォーカスレンズ１１３がニアよりにあった時よりも合焦状態がよい。よって、合焦位置はフォーカスレンズ１１３の現在位置よりもファー側にあることがわかる。従って、時刻Ｔ３では、フォーカスレンズ１１３をさらにファー側に移動させる。時刻Ｔ３でフォーカスレンズ１１３がファーよりにあった時の方が、時刻Ｔ１でフォーカスレンズ１１３がファーよりにあった時よりも合焦状態がよいので、合焦位置はフォーカスレンズ１１３の現在位置よりもさらにファー側にあると推定される。従って、時刻Ｔ５では、フォーカスレンズ１１３をさらにファー側に移動させる。時刻Ｔ５でフォーカスレンズ１１３がファーよりにあった時の方が、時刻Ｔ３でフォーカスレンズ１１３がファーよりにあった時よりも合焦状態がよいので、合焦位置はフォーカスレンズ１１３の現在位置よりもさらにファー側にあると推定される。従って、時刻Ｔ７では、フォーカスレンズ１１３をさらにファー側に移動させる。しかし、時刻Ｔ５でフォーカスレンズ１１３がファーよりにあった時の方が、時刻Ｔ７でフォーカスレンズ１１３がファーよりにあった時よりも合焦状態がよいので、合焦位置はフォーカスレンズ１１３の現在位置よりもニア側にあるとことがわかる。このような動作によって、合焦位置は時刻Ｔ５においてフォーカスレンズ１１３があった位置であることがわかる。
３−３．動作シーケンス
図８は、ウォブリング動作中の動作シーケンスを示す図である。ここでは、図１に示す光学系１１０を交換可能な交換レンズとして説明を行なう。横軸は、時間軸であり、左から右へ時間が経過する。「垂直同期信号」、「露光」、「ＡＦ処理」は、デジタルカメラ１００内の動作である。「遅延タイマ」と「フォーカス位置」は、交換レンズ１１０内の動作である。「通信」と「同期信号」は、カメラ本体と交換レンズ１１０の間で行なわれる通信や信号である。
【００３７】
「垂直同期信号」は、イメージセンサ１４０による光学的画像の取り込み動作の基準となる信号であり、イメージセンサ１４０は、垂直同期信号の立ち上りから光学的画像の取り込みを開始する。
【００３８】
「露光」は、イメージセンサ１４０の露光及び光学的画像の取り込み動作を表している。ここでは、イメージセンサ１４０をＣＭＯＳイメージセンサで構成した場合について説明する。ＣＣＤイメージセンサはセンサの受光面全体を同タイミングで同時露光する。これに対して、ＣＭＯＳイメージセンサは、画像のライン毎に順次露光し、信号を取り込んでいく。このため、画像信号が取り込まれるタイミングがライン毎に異なり、よって、横軸に時間軸をとると、画像領域と露光タイミングの関係は図５に示すように平行四辺形で表される。
【００３９】
「ＡＦ処理」は、ＣＭＯＳイメージセンサ１４０から出力された画像信号に基づき、フィルタリング処理など行うコントラスト検出方式のオートフォーカス処理であり、次のウォブリング動作の条件や合焦位置を算出する。
【００４０】
「通信」は、カメラ本体と交換レンズ１１０の間で行われる、通信データの送受信、送信データの準備、受信データの処理等を表わしている。通信データには、カメラ本体から交換レンズ１１０へ送信されるフォーカスレンズ１１３の動作指令や、交換レンズ１１０からカメラ本体に送信されるフォーカスレンズ１１３の位置情報等の、カメラ本体からのコマンドやそれに対する交換レンズ１１０からの応答が含まれる。動作指令として、ウォブリング動作を行うために、交換レンズ１１０が同期信号を受信してからウォブリング動作を開始するまでの遅延時間や、ウォブリング動作におけるフォーカスレンズ１１３の移動量等の条件が、カメラ本体から交換レンズ１１０へ送信される。なお、同期信号は、本発明の基準信号の一例であり、遅延時間は、本発明の基準信号に対する位相を示す情報の一例である。
【００４１】
「同期信号」は、ウォブリング動作の開始タイミングの基準となる信号であり、カメラ本体のコントローラ１８０から、交換レンズ１１０のレンズ駆動部１２０へ出力される。同期信号は、通信処理時間の変動を考慮して、必ず、交換レンズ１１０の通信処理の終了後に出力するように、カメラ本体から、垂直同期信号から一定時間経過後のタイミングで出力される。
【００４２】
「遅延タイマ」は、交換レンズ１１０が同期信号を受信してからウォブリング動作を開始するまでの遅延時間をカウントする遅延タイマのタイマカウントの変化を表している。遅延タイマはレンズ駆動部１２０に内蔵されている。遅延タイマで計測される遅延時間に関する情報は、ウォブリング動作条件としてカメラ本体から交換レンズ１１０へ送信される。
【００４３】
「フォーカス位置」は、所定の条件でウォブリング動作をした時のフォーカスレンズ１１３の位置を示す。図８では、初期位置から正負方向にウォブリング動作している様子が示されている。なお、図８では、フォーカスレンズ１１３のウォブリング動作の停止期間の中心が、イメージセンサ１４０の露光中心（画像の領域の中心が露光されるタイミング）に略一致するように（図８の上矢印参照）、遅延タイマの遅延時間が設定される。遅延時間の設定については後述する。
【００４４】
ウォブリング動作を行う場合の動作シーケンスを説明する。まず、交換レンズ１１０のフォーカスレンズ１１３位置や制御状態を取得するために、交換レンズ１１０からカメラ本体へ必要な情報を送信する。次に、遅延時間や移動量などのウォブリング動作条件を含む動作指令をカメラ本体から交換レンズ１１０に送信する。交換レンズ１１０は、動作指令から遅延時間や移動量を求め、必要なウォブリング動作に必要なソフト設定を行う（通信1）。
【００４５】
通信終了後、カメラ本体は、所定のタイミングでウォブリング動作のタイミングの基準となる同期信号を交換レンズ１１０に出力する（同期信号１）。同期信号が入力されると、交換レンズ１１０は、遅延時間をカウントするために遅延タイマを起動する（タイマ１）。カメラ本体は、垂直同期信号の立ち上りタイミングで光学的画像の取り込みを開始する（露光１）。遅延タイマがカメラ本体から指定された遅延時間だけカウントすると、フォーカスレンズ１１３は、ウォブリング動作を開始する（ウォブリング１）。このような制御により、ウォブリング動作の停止期間が露光中心と略一致する（図８の上矢印参照）。１回分の光学的画像の取り込みが終了すると、ＡＦ処理を行い（ＡＦ処理１）、次のウォブリング動作の条件を算出する。算出したウォブリング動作条件を含む動作指令が、カメラ本体から交換レンズ１１０に再び送信される（通信４）。以上が１回分のウォブリング動作のシーケンスである。ウォブリング動作を連続して行う場合は、それぞれの処理が所定のタイミングで連続的に実行される。
【００４６】
ここで遅延時間について説明する。遅延時間は、ウォブリング動作におけるフォーカスレンズ１１３の停止期間の中心が、コントラストの検出が行われる画像領域が露光される期間の中心と略一致するように設定される。これは、フォーカスレンズ１１３を停止させた状態で撮像された画像から合焦状態を求めないと、正確な合焦状態が得られないからである。図８の例では、画像の中央の領域から合焦状態が検出されるとしている。よって、画像の中央の領域に対応する露光タイミング（図８に示す平行四辺形のハッチングされた部分）の中心に、フォーカスレンズ１０４の停止期間の中心が略一致するように遅延時間が設定されている。
【００４７】
フォーカスレンズ１１３の停止期間は一定の値に設定され、例えば、１フレーム期間の２分の１の時間（例えば８．８ｍｓｅｃ）に設定される。コントローラ１８０は、露光タイミングを把握していることから、画像のどの領域がどのタイミングで露光されるかを把握できる。よって、コントローラ１８０は、ウォブリング動作の停止期間が所望の画像領域の露光期間と略一致するよう遅延時間を設定することができる。
【００４８】
図９は、図８の場合よりも露光時間を短くした場合のウォブリング動作時の動作シーケンスを示す図である。垂直同期信号の発生タイミングは図８の場合と同じであるが、撮影光量が大きいため露光時間が短くなっている。遅延タイマの遅延時間が、ウォブリング動作の停止期間が画像の中央領域の露光期間と略一致するよう設定される。図９の場合、画像の中央領域の露光期間が、図８の場合に比べて時間的に前方にシフトするため、遅延時間は、図８の場合よりもより小さい値に設定される。
【００４９】
図１０は、フレーム毎に画像の露光時間が異なる場合のウォブリング動作時の動作シーケンスを示す図である。露光２１、２２、２３の中心のタイミングはそれぞれ異なるため、露光２１、２２、２３に対する遅延時間（タイマ２１、２２、２３）もそれぞれ異なった値に設定されている。露光２１に対する遅延時間（タイマ２１）のカウントが終了したときに、露光２１に対するウォブリング動作（ウォブリング２１）が開始される。その後、露光２２に対する遅延時間（タイマ２２）のカウントが終了するが、そのカウント終了タイミングはウォブリング２１の動作終了前であるため、露光２２に対するウォブリング動作は開始されず、ウォブリング２１の動作が継続される。その後、ウォブリング２１の動作は終了するが、その時点で遅延タイマは起動していないので、次の遅延タイマ（露光２３に対する遅延時間をカウントするタイマ２３）のカウント終了を待って、次のウォブリング動作が開始される。このため、調整期間２２が設けられる。その後、露光２３に対する遅延時間（タイマ２３）がカウントを終了した時点で、露光２３に対するウォブリング動作（ウォブリング２３）が開始される。ウォブリング２３の終了後、露光２４に対する遅延時間（タイマ２４）のカウント終了を待って、露光２４に対するウォブリング動作（ウォブリング２４）が開始される。
【００５０】
このように、露光時間がほぼ一定の場合には毎回良好なオートフォーカス性能を得ることができる。しかし露光時間が刻々と変化した場合、遅延タイマを再設定したりウォブリング動作の調整期間を設けたりする必要があるため処理が複雑になり、また露光タイミングによってはオートフォーカス機能が働かない場合もあるため良好なオートフォーカス性能を得ることが困難となる。そこで動画撮影モードにおいては、図５に示すようにＴＶ値の変化単位を大きくすることでシャッタースピードが頻繁に変動することを防止できる。これにより露光時間が頻繁に変化することを抑制できるので、良好なオートフォーカス性能を得ることができる。
【００５１】
また、本実施例においては、静止画撮影モードおよび動画撮影モードについて説明を行なったが、例えば撮影画像をモニタで表示するモニターモードや、他のモード等を備えていてもよい。この場合であっても、動画撮影モードにおいて、他のモードのときよりもＴＶ値の変化単位を大きくすることで、良好なオートフォーカス性能を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置や、カメラ機能付き携帯電話等に適用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１００    デジタルカメラ
１１０    光学系
１１１    対物レンズ
１１２    ズームレンズ
１１３    フォーカスレンズ
１２０    レンズ駆動部
１３０    シャッター
１４０    イメージセンサ
１５０    Ａ／Ｄコンバータ
１６０    画像処理部
１７０    バッファ
１８０    コントローラ
１９０    カードスロット
２００    メモリカード
２１０    操作部材
２２０    表示モニタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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