(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系の焦点状態を検出する焦点検出部と、
前記光学系に含まれるレンズを駆動することによって前記焦点状態に基づいて前記光学系の焦点調節を行う焦点調節部と、
前記光学系による像を繰り返し撮像する撮像部と、
前記焦点状態に基づいて撮像中に前記焦点調節部による前記焦点調節を実行可能に制御する際、前記焦点状態としてのデフォーカス量に基づく前記レンズの駆動量が予め設定されている閾値よりも大きいか否かを判定し、前記レンズの駆動量が前記閾値よりも大きい場合、前記レンズが駆動されている最中に前記撮像部に露光を開始させて撮像させ、前記レンズの駆動量が前記閾値以下である場合、前記撮像部が露光を開始するまでに前記レンズの駆動を停止させる制御部と、
を備える撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記焦点検出部は、
前記撮像部による撮像の間隔において前記焦点状態を検出し、
前記制御部は、前記焦点状態が合焦状態とみなせない場合に、撮像中に前記焦点調節部による前記焦点調節を行うよう制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の撮像装置において、
前記撮像部によって撮像された画像を記録する記録部を更に備え、
前記記録部は、撮像中に前記焦点調節部による前記焦点調節が行われた場合は撮像された画像を記録しないことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
光学系の焦点状態を検出する焦点検出部と、
前記焦点状態に基づいて前記光学系の焦点調節を行う焦点調節部と、
前記光学系による像を繰り返し撮像する際、連続撮像の所定回数を超えたとしても、前記光学系に含まれるレンズの駆動が停止してからの撮像が行われるまでは連続撮像を続ける撮像部と、
前記焦点状態に基づいて撮像中に前記焦点調節部による前記焦点調節を実行可能に制御する制御部と、
を備える撮像装置。
【請求項５】
撮像装置が、光学系の焦点状態を検出する焦点検出ステップと、
撮像装置が、前記光学系に含まれるレンズを駆動することによって前記焦点状態に基づいて前記光学系の焦点調節を行う焦点調節ステップと、
前記撮像装置が、前記光学系による像を繰り返し撮像する撮像ステップと、
前記撮像装置が、前記焦点状態に基づいて撮像中に前記焦点調節を実行可能に制御する際、前記焦点状態としてのデフォーカス量に基づく前記レンズの駆動量が予め設定されている閾値よりも大きいか否かを判定し、前記レンズの駆動量が前記閾値よりも大きい場合、前記レンズが駆動されている最中に前記撮像ステップにおける露光を開始させて撮像させ、前記レンズの駆動量が前記閾値以下である場合、前記撮像ステップにおける露光を開始するまでに前記レンズの駆動を停止させる制御ステップと、
を備える撮像装置制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
被写体を連続的に撮像する撮像装置、及び撮像装置制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
合焦状態に係わらずレリーズ動作を優先的に実行させるように設定された場合であっても、デフォーカス量が所定の値以下になるまではレリーズが禁止され、撮像を行うことをできないように制御する撮像装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−４２４２８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、特許文献１に開示された技術のように、レリーズ動作を優先的に実行させるように設定されているにもかかわらずレリーズ動作を禁止するような制御を行うと、故障が発生したためにレリーズできないものとユーザーが誤解してしまい混乱を招きやすいという問題があった。
【０００５】
上記事情に鑑み、本発明は、ユーザーがレリーズ操作を行った際に故障と誤解してしまうことを防止できる撮像装置及び撮像装置制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、撮像装置であって、光学系の焦点状態を検出する焦点検出部と、前記光学系に含まれるレンズを駆動することによって前記焦点状態に基づいて前記光学系の焦点調節を行う焦点調節部と、前記光学系による像を繰り返し撮像する撮像部と、前記焦点状態に基づいて撮像中に前記焦点調節部による前記焦点調節を実行可能に制御する際、前記焦点状態としてのデフォーカス量に基づく前記レンズの駆動量が予め設定されている閾値よりも大きいか否かを判定し、前記レンズの駆動量が前記閾値よりも大きい場合、前記レンズが駆動されている最中に前記撮像部に露光を開始させて撮像させ、前記レンズの駆動量が前記閾値以下である場合、前記撮像部が露光を開始するまでに前記レンズの駆動を停止させる制御部と、を備える。
【０００７】
本発明の一態様は、上記の撮像装置において、前記焦点検出部は、前記撮像部による撮像の間隔において前記焦点状態を検出し、前記制御部は、前記焦点状態が合焦状態とみなせない場合に、撮像中に前記焦点調節部による前記焦点調節を行うよう制御することを特徴とする。
【０００８】
本発明の一態様は、上記の撮像装置において、前記撮像部によって撮像された画像を記録する記録部を更に備え、前記記録部は、撮像中に前記焦点調節部による前記焦点調節が行われた場合は撮像された画像を記録しないことを特徴とする。
【０００９】
本発明の一態様は、撮像装置であって、光学系の焦点状態を検出する焦点検出部と、前記焦点状態に基づいて前記光学系の焦点調節を行う焦点調節部と、前記光学系による像を繰り返し撮像する際、連続撮像の所定回数を超えたとしても、前記光学系に含まれるレンズの駆動が停止してからの撮像が行われるまでは連続撮像を続ける撮像部と、前記焦点状態に基づいて撮像中に前記焦点調節部による前記焦点調節を実行可能に制御する制御部と、を備える。
【００１１】
本発明の一態様は、撮像装置制御方法であって、撮像装置が、光学系の焦点状態を検出する焦点検出ステップと、撮像装置が、前記光学系に含まれるレンズを駆動することによって前記焦点状態に基づいて前記光学系の焦点調節を行う焦点調節ステップと、前記撮像装置が、前記光学系による像を繰り返し撮像する撮像ステップと、前記撮像装置が、前記焦点状態に基づいて撮像中に前記焦点調節を実行可能に制御する際、前記焦点状態としてのデフォーカス量に基づく前記レンズの駆動量が予め設定されている閾値よりも大きいか否かを判定し、前記レンズの駆動量が前記閾値よりも大きい場合、前記レンズが駆動されている最中に前記撮像ステップにおける露光を開始させて撮像させ、前記レンズの駆動量が前記閾値以下である場合、前記撮像ステップにおける露光を開始するまでに前記レンズの駆動を停止させる制御ステップと、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、ユーザーがレリーズ操作を行った際に故障と誤解してしまうことを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】撮像装置の機能構成を表す概略ブロック図である。
【図２】撮像装置が連続撮像を行う場合の動作を表すフローチャートである。
【図３】撮像装置による連続撮像の動作を模式的に表した図である。
【図４】撮像装置による連続撮像における焦点調節レンズの移動の具体例を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、撮像装置１の機能構成を表す概略ブロック図である。図１は、撮像装置１が一眼レフレックス・デジタルスチルカメラとして構成される場合の機能構成を表すが、撮像装置１はデジタルビデオカメラ等の各種デジタル撮像装置として構成されても良い。
【００１５】
撮像装置１は、撮影光学系１０１、クイックリターンミラー１０２、焦点板１０３、ペンタプリズム１０４、接眼レンズ１０５、測光用レンズ１０６、測光センサー１０７、撮像部１０８、画像記録部１０９、サブミラー１１０、ＡＦモジュール１１１、レンズ駆動量演算部１１２、レンズ駆動用モーター１１３、レンズ駆動制御部１１４、操作部１１５を備える。
【００１６】
撮影光学系１０１（光学系１０１ａ〜１０１ｃ）は、撮影像対象となる被写体の像を撮像素子１０６の撮像面上に結像させる。光学系１０１ａ及び光学系１０１ｃは、レンズ鏡筒内に固定して設置される。光学系１０１ｂは、レンズ駆動用モーター１１３の動力によって光軸方向に移動可能な焦点調節レンズである。
【００１７】
クイックリターンミラー１０２は、露光前はペンタプリズム１０４に対して光を反射する。一方、クイックリターンミラー１０２は、露光時は上方に跳ね上がることによって焦点板１０３の下側に移動し、撮影光学系１０１を透過した光を撮像部１０８で受光可能なようにする。また、クイックリターンミラー１０２は、中心付近がハーフミラーとして構成され、被写体からの光の一部を透過させる。
【００１８】
焦点板１０３は、クイックリターンミラー１０２によって反射された被写体からの光による被写体像を結像する。
ペンタプリズム１０４は、焦点板１０３上に結像した被写体像が左右反転するように光束を反射し、接眼レンズ１０５と測光用レンズ１０６で受光可能なようにする。
【００１９】
接眼レンズ１０５は、焦点板１０３上の像をペンタプリズム１０４を介して撮影者に観察可能とする。
【００２０】
測光用レンズ１０６は、ペンタプリズム１０４によって左右反転するように反射された焦点板１０３上の被写体の像を測光センサー１０７上に結像する。
測光センサー１０７は、ＣＭＯＳセンサーやＣＣＤ等の複数の受光素子が配列されて構成され、測光用レンズ１０６を透過した光を受光して電気信号に変換し、撮像部１０８によって撮像される被写体と同じ被写体像の画像信号を生成する。
【００２１】
撮像部１０８は、ＣＭＯＳセンサー（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の受光素子が複数配列された撮像素子、シャッター等を有し、撮影光学系１０１を透過した被写体からの光を撮像素子において受光して電気信号に変換し画像データを生成する。また、撮像部１０８は、連続撮像モード（連写モード）に設定されている場合には、レリーズボタンが一度押下されたことに応じて複数回の撮像を連続的に一定の時間間隔で行う。連続撮像の回数は、ユーザーや設計者によって予め設定される。なお、撮像部１０８は、撮像素子の前面に赤外光をカットするための赤外カットフィルタや、画像の折り返しノイズを防止するための光学的ローパスフィルタ等を備えても良い。
【００２２】
画像記録部１０９は、磁気ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体を用いて構成され、撮像部１０８によって撮像された画像データを記録する。
サブミラー１１０は、撮影光学系１０１及びクイックリターンミラー１０２のハーフミラー部分を透過した光をＡＦモジュール１１１へ反射させる。
【００２３】
ＡＦモジュール１１１は、撮像装置１のボディ底面側に設置され、マスク、セパレーターレンズ、ＣＣＤセンサーユニット等を備える。ＡＦモジュール１１１は、撮影光学系１０１の射出瞳の異なる一対の領域を通る一対の光束を受光して得られる受光信号に基づいて、位相差検出方式に基づいて１又は複数のＡＦエリアそれぞれにおけるデフォーカス量を算出する。
【００２４】
レンズ駆動量演算部１１２は、ＡＦモジュール１１１によって算出されたデフォーカス量に基づいてレンズ駆動量を算出する。レンズ駆動量とは、デフォーカス量がゼロとなる位置まで焦点調節レンズ１０１ｂを移動させるための移動量である。
【００２５】
レンズ駆動用モーター１１３は、撮影光学系１０１の焦点調節レンズ１０１ｂを光軸方向に駆動するためのアクチュエータである。
レンズ駆動制御部１１４は、レンズ駆動量演算部１１２によって算出されたレンズ駆動量に基づいてレンズ駆動用モーター１１３を駆動させ、被写体に対して焦点が合うように焦点調節レンズ１０１ｂを光軸方向に移動させる。
【００２６】
操作部１１５は、焦点を合わせる被写体を選択するためのオートフォーカスエリア（ＡＦエリア）選択スイッチや、撮像モード（連続撮像モード、動画撮像モードなど）を選択するための撮像モード選択スイッチや、撮像指示を入力するためのレリーズボタン等を有する。
【００２７】
図２は、撮像装置１が連続撮像を行う場合の動作を表すフローチャートである。以下、図２を用いて撮像装置１の連続撮像時の動作について説明する。ユーザーによって操作部１１５の撮像モード選択スイッチが連続撮像モードに設定されレリーズボタンが押下されると、まず、ＡＦモジュール１１１がＡＦ用センサー（ＣＣＤセンサーユニット）のゲインや蓄積時間を制御し電荷蓄積を開始する（ステップＳ１０１）。次に、ＡＦモジュール１１１が、ＡＦ用センサーから蓄積情報を読み出し（ステップＳ１０２）、蓄積情報に基づいて各ＡＦエリアのデフォーカス量を算出する（ステップＳ１０３）。ＡＦモジュール１１１は、オートフォーカスの対象となる全てのＡＦエリアのデフォーカス量を算出するまでステップＳ１０２及びＳ１０３の処理を繰り返し実行する（ステップＳ１０４−ＮＯ）。
【００２８】
デフォーカス量の算出が終了すると（ステップＳ１０４−ＹＥＳ）、算出されたデフォーカス量に基づいてレンズ駆動量演算部１１２がレンズ駆動量を算出する（ステップＳ１０５）。次に、レンズ駆動制御部１１４が、レンズ駆動用モーター１１３が停止中であるか否か判定し、停止中であれば（ステップＳ１０６−ＹＥＳ）、レンズ駆動量に基づいてレンズ駆動用モーター１１３の駆動制御を開始する（ステップＳ１０７）。レンズ駆動用モーター１１３の駆動制御が開始されると、後述するレンズ駆動停止処理が行われるまでレンズ駆動用モーター１１３が駆動し続け撮影光学系１０１の焦点調節レンズ１０１ｂが移動し続ける。
【００２９】
次に、レンズ駆動制御部１１４が、撮像部１０８の露光中にレンズ駆動を行うか否か選択する。具体的には、レンズ駆動制御部１１４は、レンズ駆動量演算部１１２によって算出されたレンズ駆動量が予め設定されている閾値よりも大きいか否か判定する（ステップＳ１０８）。閾値は、撮像部１０８による次の撮像が行われるまでの間に完了可能なレンズ駆動量として予め設定される。撮像部１０８による次の撮像が行われるまでの間に完了可能なレンズ駆動量は、レンズ情報からデフォーカス量に対する所定パルス数を算出するための変換係数やレンズ駆動用モーター１１３の性能などによって決まるため、撮像装置１に備えられる撮影光学系１０１の種類やレンズ駆動用モーター１１３の性能などに応じて異なる値が閾値として設定される。
【００３０】
レンズ駆動量が閾値よりも大きい場合（ステップＳ１０８−ＹＥＳ）、レンズ駆動制御部１１４は撮像部１０８の露光中にレンズ駆動を行うことを選択する。この場合、レンズ駆動制御部１１４は、レンズ駆動モーター１１３の駆動を停止させない。そのため、レンズ駆動用モーター１１３が駆動している最中に撮像部１０８が露光を開始し撮像を行う（ステップＳ１０９）。
【００３１】
ステップＳ１０８において、レンズ駆動量が閾値以下である場合（ステップＳ１０８−ＮＯ）、レンズ駆動制御部１１４は撮像部１０８の露光中にレンズ駆動を行わないことを選択する。この場合、レンズ駆動制御部１１４は、撮像部１０８が露光を開始するまでにレンズ駆動モーター１１３の駆動制御を終えて、レンズ駆動を停止させる（ステップＳ１１２）。そのため、この場合はレンズ駆動用モーター１１３が停止した状態で撮像部１０８が撮像を行う（ステップＳ１０９）。
【００３２】
ステップＳ１０９において撮像部１０８が撮像を行った後、撮像された画像データを画像記録部１０９が記録する（ステップＳ１１０）。次に、撮像部１０８が、レリーズ操作が終了したか否か判定する（ステップＳ１１１）。レリーズ操作が終了していない場合（ステップＳ１１１−ＮＯ）、撮像装置１はステップＳ１０１からの処理を繰り返し実行する。一方、レリーズ操作が終了した場合（ステップＳ１１１−ＹＥＳ）、撮像装置１による連続撮像が終了する。
【００３３】
図３は、撮像装置１による連続撮像の動作を模式的に表した図である。図４は、撮像装置１による連続撮像における焦点調節レンズの移動の具体例を表した図である。以下、図３及び図４を用いて、撮像装置１の動作の具体例について説明する。なお、以下に説明する具体例では、連続撮像の所定回数が３回に設定されているものとする。
【００３４】
図３では横軸が時間の流れを表し、左から右方向へ時間が進行する。図３の上段は、クイックリターンミラー１０２の動作を表すタイミングチャートであり、縦軸がクイックリターンミラー１０２の位置を表す。このタイミングチャートにおいて、縦軸方向に低い位置の横線（破線）はクイックリターンミラー１０２が図１に表される場所に位置することを表し、このとき撮像部１０８は露光できず撮像を行わない。また、縦軸方向に高い位置の横線（太線）は、クイックリターンミラー１０２が焦点板１０３の下側に移動していることを表し、このとき撮像部１０８は撮像素子において露光し撮像を行う。また、斜め線はクイックリターンミラー１０２が移動中であることを表す。
【００３５】
図３の中段は、ＡＦモジュール１１１及びレンズ駆動量演算部１１２の処理の実行タイミングを表す。ａ、ｂ、ｃの各矩形はそれぞれ、ＡＦ用センサーによる電荷蓄積処理（ステップＳ１０１）、デフォーカス量の算出処理（ステップＳ１０３）、レンズ駆動量の演算処理（ステップＳ１０５）の実行タイミングを表す。また、矩形ｃの右下から下方に伸びる矢印Ａ〜Ｃは、レンズ駆動用モーター１１３が駆動中であるか否かの判定（ステップＳ１０６）、レンズ駆動制御開始処理（ステップＳ１０７）、レンズ駆動量が閾値よりも大きいか否かの判定（ステップＳ１０８）をレンズ駆動制御部１１４が実行するタイミングを表す。
【００３６】
図３の下段は、レンズ駆動用モーター１１３が駆動しているか停止しているかを表す。図４（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ図３の矢印Ａ〜Ｃの時点における焦点調節レンズ１０１ｂの位置を表す。図４において、符号ｘは被写体に合焦させるための焦点調節レンズの位置を表し、符号ｙは焦点調節レンズの現在位置を表し、符号Ｚはレンズ駆動量の閾値の大きさを表し、ＬＡ〜ＬＣは各時点で算出されたレンズ駆動量を表す。
【００３７】
矢印Ａの時点では、レンズ駆動が停止中であったため（ステップＳ１０６−ＹＥＳ）、レンズ駆動制御部１１４がレンズ駆動制御を開始し（ステップＳ１０７）、レンズが駆動中となる。また、この時点でのレンズ駆動量が閾値よりも大きいため（ステップＳ１０８−ＹＥＳ）、レンズ駆動制御部１１４がレンズ駆動用モーター１１３を駆動させているままで撮像部１０８が露光を行い１回目の撮像を行う（ステップＳ１０９）。
【００３８】
矢印Ｂの時点では、レンズが駆動中であるため（ステップＳ１０６−ＮＯ）、レンズ駆動開始処理は実行されない。また、この時点でのレンズ駆動量が閾値よりも大きいため（ステップＳ１０８−ＹＥＳ）、レンズ駆動制御部１１４がレンズ駆動用モーター１１３を駆動させているままで撮像部１０８が露光を行い２回目の撮像を行う（ステップＳ１０９）。
【００３９】
矢印Ｃの時点では、レンズが駆動中であるため（ステップＳ１０６−ＮＯ）、レンズ駆動開始処理は実行されない。また、この時点ではレンズ駆動量が閾値以下となるため（ステップＳ１０８−ＮＯ）、レンズ駆動制御部１１４がレンズ駆動用モーター１１３の駆動制御を終えてレンズ駆動を停止させてから（ステップＳ１１２）、撮像部１０８が露光を行い３回目の撮像を行う（ステップＳ１０９）。そして、この具体例では３回目のレリーズ終了後にレリーズ操作を終了したものとし、３回の撮像による画像データが記録されて（ステップＳ１１０）連続撮像が終了する。
【００４０】
このように構成された撮像装置１では、たとえ被写体に対し焦点が合う位置までレンズが移動しきっていない状態であっても、レリーズボタンの押下に応じて撮像が行われる。そのため、レリーズ動作を禁止するように制御されていた従来技術とは異なり、故障が発生したとユーザーが誤解してしまうことを防止することが可能となる。
【００４１】
また、従来の連続撮像を行う技術の中には、連続撮像実行中の各回の撮像を行う度にレンズ駆動を停止させる技術がある。このような技術では、レンズ駆動量が大きい場合には、レンズ駆動制御が完了するまでに多くの時間を要してしまうという問題があった。このような問題に対し、撮像装置１では、連続撮像実行中の各回の撮像を行う際にレンズ駆動量が閾値よりも大きい場合にはレンズ駆動を停止させることなく撮像を行う。そのため、従来のように撮像の度にレンズ駆動を停止する場合に比べて、実際に被写体に焦点が合う位置までのレンズ移動に要する時間（則ちレンズ駆動制御が完了するまでに要する時間）が短縮され、焦点が合っていない状態で撮像が行われる回数を低減させることが可能となる。
【００４２】
また、撮像装置１では、連続撮像中に焦点を合わせる被写体が移動したりすることによって撮像装置１から被写体までの距離が変動した場合であっても、上述したようにレンズ駆動制御が完了するまでに要する時間が短縮されるため、焦点を合わせることを高速に実現することが可能となる。
【００４３】
＜変形例＞
撮像部１０８は、連続撮像の所定回数を超えたとしても、レンズ駆動制御部１１４がレンズ駆動制御を終えてレンズ駆動が停止してからの撮像が行われるまでは連続撮像を続けるように構成されても良い。具体的には、図２のステップＳ１１１の判定の後に、撮像部１０８が、ステップＳ１１２におけるレンズ駆動停止が１度でも実行されたか否かをさらに判定し、レンズ駆動停止が実行されていない場合にはステップＳ１０１以降の処理を繰り返し実行し、レンズ駆動停止が実行された場合には連続撮像を終了する。このように構成されることにより、連続撮像において必ず一回は焦点調節レンズが停止している状態で撮像が行われることとなり、被写体に焦点が合った状態での撮像画像を得ることが可能となる。
【００４４】
画像記録部１０９は、撮像部１０８の撮像素子の露光中にレンズが駆動した場合の画像データ（レンズ駆動量が閾値よりも大きい場合に撮像された画像データ）は記録せず、撮像部１０８の撮像素子の露光中にレンズ駆動が停止している場合の画像データ（レンズ駆動停止処理が行われた直後に撮像された画像データ）のみを記録するように構成されても良い。
【００４５】
図２に表される処理の流れは一例であり、適宜順序が変更されても良い。
上述した撮像装置１では、焦点調節の具体例として焦点調節レンズ１０１ｂを光軸方向に駆動させる処理を採用したが、既存の他の処理によって焦点調節が実現されても良い。その場合、上述したレンズ駆動量は、他の処理における焦点調節に要する時間等に置き換えて実現される。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこ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設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００４６】
１…撮像装置，  １０１…撮影光学系，  １０２…クイックリターンミラー，  １０３…焦点板，  １０４…ペンタプリズム，  １０５…接眼レンズ，  １０６…撮像部，  １０７…サブミラー，  １０８…測光用レンズ，  １０９…測光センサー，  １１０…ＡＦモジュール，  １１１…レンズ駆動量演算部，  １１２…レンズ駆動用モーター，  １１３…レンズ駆動制御部，  １１４…画像記録部，  １１５…操作部
【図１】
0005413049.tif 000002
【図２】
0005413049.tif 000003
【図３】
0005413049.tif 000004
【図４】
0005413049.tif 000005