(57)【要約】【課題】フォーカスレンズ等を自動的に移動させることにより合焦状態が連続的に変化するような動画像を撮影する技術において、移動先の合焦領域を自動的に設定する。【解決手段】カメラ１は、撮影画面に複数の分割画面領域の配置パターンが設定されている。カメラ１の交換レンズ４は、フォーカスレンズ５を備えている。交換レンズ４を通過した被写体像は撮像素子１２により撮像される。制御部１０は、フォーカスレンズ駆動部７を用いてフォーカスレンズ５を駆動して、オートフォーカスを実行する。カメラ１は、タイマ２８を備え、動画撮影を開始してから経過した時間を計時する。制御部１０は、動画撮影を開始したとき、撮影画面の第１合焦領域を合焦状態にして、タイマ２８が所定時間ｔ１を計時したとき、複数の分割画面領域のうち第１合焦領域を含まない分割画面領域に設定される第２合焦領域を合焦状態にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを備えた撮影光学系と、
前記撮影光学系を通過した被写体像を撮像する撮像手段と、
前記フォーカスレンズを駆動して、撮影画面の部分領域について焦点調節する焦点調節手段と、
前記撮影画面に複数の分割画面を設定する分割画面設定手段と、
動画撮影を開始してから経過した時間を計時する計時手段と、
動画撮影を開始したとき、前記焦点調節手段により前記撮影画面の第１の部分領域に焦点調節して、前記計時手段が所定時間を計時したとき、前記複数の分割画面のうち前記第１の部分領域を含まない分割画面の第２の部分領域に前記焦点調節手段により焦点調節させる制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記第２の部分領域は、前記複数の分割画面のうち前記第１の部分領域を含まない分割画面の部分領域であって、前記第１の部分領域が非合焦状態となる部分領域であることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の撮像装置において、
前記制御手段は、前記第２の部分領域に焦点調節させるとき、前記フォーカスレンズを前記第１の部分領域に対応する第１のレンズ位置から前記第２の部分領域に対応する第２のレンズ位置まで第２の所定時間かけて駆動させることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記分割画面設定手段は、前記第１の部分領域が前記複数の分割画面のすべてに含まれないように前記複数の分割画面を設定することを特徴とする撮像装置。
【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】
フォーカスレンズ等を自動的に移動させることにより、合焦状態等が連続的に変化するような動画像を撮影する技術が知られている（たとえば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−８７０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、撮影画面において合焦状態にある領域（合焦領域と称する）を撮影中に移動させているが、移動先の合焦領域をあらかじめ画面を見ながら手動設定する必要があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による撮像装置は、フォーカスレンズを備えた撮影光学系と、撮影光学系を通過した被写体像を撮像する撮像手段と、フォーカスレンズを駆動して、撮影画面の部分領域について焦点調節する焦点調節手段と、撮影画面に複数の分割画面を設定する分割画面設定手段と、動画撮影を開始してから経過した時間を計時する計時手段と、動画撮影を開始したとき、焦点調節手段により撮影画面の第１の部分領域に焦点調節して、計時手段が所定時間を計時したとき、複数の分割画面のうち第１の部分領域を含まない分割画面の第２の部分領域に焦点調節手段により焦点調節させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、移動先の合焦領域を自動的に設定して、印象的な映像効果を有する動画像を撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施の形態による撮像装置のブロック構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による撮像装置がシナリオ動画撮影モードにあるときに実行する撮像装置の動作を示す図である。
【図３】撮影画面の分割画面領域の配置パターン例を示す図である。
【図４】撮影画面の分割画面領域のその他の配置パターン例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による撮像装置のシナリオ動画撮影モードにおける動作に関するフローチャートである。
【図６】シナリオ動画撮影モードの選択画面を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態による撮像装置がシナリオ動画撮影モードにあるときに実行する合焦領域移動について説明するための図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態による撮像装置がシナリオ動画撮影モードにあるときに実行する合焦領域移動について説明するための図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態において撮像装置がシナリオ動画撮影モードにあるときに実行する合焦領域移動について説明するための図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態による撮像装置のシナリオ動画撮影モードにおける動作に関するフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施の形態において撮像装置がシナリオ動画撮影モードにあるときに実行する合焦領域移動について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態による撮像装置のブロック構成図である。図１では、撮像装置の一例として、レンズ交換式のデジタルカメラのシステム構成が示されている。図１のカメラ１は、カメラボディ２と交換レンズ４とを備える。交換レンズ４は、カメラボディ２に着脱可能に装着される。交換レンズ４がカメラボディ２に装着されると、カメラ１は、静止画像および動画像を撮影することができる。また、カメラ１は、特許文献１に記載のシナリオ動画撮影モードで動画像を撮影することができる。
【０００９】
カメラボディ２は、制御部１０と撮像素子１２とアンプ・Ａ／Ｄ変換部１４とマイク１６と記録媒体１８と表示部２０とスピーカ２２と操作部２４と記憶部２６とタイマ２８とを備える。
制御部１０は、マイクロプロセッサなどにより構成され、記憶部２６などに記憶されたプログラムを実行することで、カメラボディ２の各部を統括的に制御する。
【００１０】
撮像素子１２は、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどにより構成される。撮像素子１２は、交換レンズ４が撮像面に結像する被写体像を撮像して、撮像信号を制御部１０に対して出力する。制御部１０は、撮像素子１２からの撮像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタル信号から画像データを作成する。なお、撮像素子１２がＣＭＯＳイメージセンサの場合は、直接デジタル信号を出力する場合もある。
【００１１】
また、制御部１０は、作成された画像データのコントラスト値を検出し、検出されたコントラスト値に基づいてコントラスト方式のオートフォーカスを行う。具体的には、交換レンズ４のフォーカスレンズ駆動部７を用いて交換レンズ４のフォーカスレンズ５を光軸方向に移動させることにより交換レンズ４の焦点距離を調節する。
【００１２】
アンプ・Ａ／Ｄ変換部１４は、マイク１６により集音されたカメラボディ２周辺の音声に関するアナログ信号をデジタル信号に変換して、その音声のデジタル信号を制御部１０へ出力する。制御部１０は、アンプ・Ａ／Ｄ変換部１４から出力された音声のデジタル信号から音声データを作成する。
【００１３】
記録媒体１８は、カメラボディ２に設けられたカードスロット（不図示）に着脱可能に装着される可搬性を有する記録媒体であり、例えば、ＣＦカード、ＳＤカード、スマートメディア等が用いられる。記録媒体１８には、制御部１０において作成された画像データや音声データ等が記録される。
【００１４】
表示部２０は、カメラボディ２の背面部に配置されるＬＣＤ等により構成されるモニタまたはＥＶＦ等により構成される。表示部２０は、撮像素子１２からの撮像信号に基づくスルー画像、記録媒体１８に記録されている画像データに基づく静止画像や動画像などを表示する。
スピーカ２２は、記録媒体１８に記録されている音声データを音声出力する。
タイマ２８は、動画撮影中の経過時間などを計時する。
【００１５】
操作部２４は、カメラボディ２の電源をオン／オフする電源スイッチ、動画像及び音声の記録を開始する際に操作される録画開始スイッチ（例えば、ＲＥＣボタンやシャッタボタン等）、動画像及び音声の記録を終了する際に操作される録画終了スイッチ（例えば、ＲＥＣボタンやシャッタボタン等）、表示部２０にメニュー等を表示させるためのメニューボタン、メニュー項目等の選択や様々な設定時に操作される十字キー、メニュー項目等の選択や様々な設定に対する確定操作を行うための決定スイッチ等を含んで構成されている。
【００１６】
記憶部２６は、不揮発性の記憶媒体であって、シナリオ動画撮影モードにおいて設定される様々な撮影条件等を記憶する。カメラ１は、シナリオ動画撮影モードにあるとき、ユーザが設定した撮影条件に基づいて、動画再生時に所望の映像効果が再現されるように動画撮影を行う。
【００１７】
本実施の形態によるカメラ１は、図２に示すように動画撮影中に合焦状態となる合焦領域（撮影画面において合焦状態にある領域）が自動的に移動するように設定されたシナリオ動画撮影モードを有している。
【００１８】
図２のシナリオ動画撮影モードでは、動画像の撮影を開始するとオートフォーカス処理が実行される。制御部１０が撮影開始直後に実行するオートフォーカス処理により合焦状態となる合焦領域のことを第１合焦領域と称する。
【００１９】
動画撮影開始から所定時間ｔ１経過後、制御部１０は再びオートフォーカス処理を実行して、第１合焦領域が非合焦状態となり、撮影画面の第１合焦領域とは異なる領域が合焦状態となるようにフォーカスレンズ駆動部７にフォーカスレンズ５を所定時間ｔ２駆動させる。このとき合焦状態となる撮影画面の領域を第２合焦領域と称する。
制御部１０は、動画撮影開始から所定時間ｔ３経過後に、動画像の撮影を終了する。
【００２０】
所定時間ｔ１、ｔ２、ｔ３は、このシナリオ動画撮影モードの撮影条件として、ユーザに予め設定されて記憶部２６に記憶される。なお、所定時間ｔ３については、その設定を省略してもよい。また、第２合焦領域を合焦状態とした後の動画撮影時間を撮影条件に追加してもよい。
【００２１】
所定時間ｔ２は、例えば、被写体の動きの激しいスポーツに関する動画像、シリアスまたはドラマティックな演出を映像効果により再現する動画像の場合、相対的に小さい値に設定される。一方、例えば、リラックスまたはファンタジーな演出を映像効果により再現する動画像の場合、相対的に大きい値に設定される。
【００２２】
このシナリオ動画撮影モードでは、撮影画面が複数の分割画面領域に分割されている。図３は、分割画面領域の一例を図示したものであり、撮影画面４１が縦方向に並んだ分割画面領域４１ａおよび４１ｂに分割されている。第２合焦領域は、第１合焦領域が含まれない分割画面領域に含まれる。
【００２３】
撮影画面における分割画面領域の配置は、図３に示したパターンだけに限定されない。例えば図４（ａ）〜（ｃ）に例示するような配置パターンであってもよいし、四つ以上の分割画面領域を有するパターンであってもよい。分割画面領域の配置パターンは、撮影条件として記憶部２６に記憶されていてもよく、複数の分割画面領域のすべてに第１合焦領域が含まれないような配置パターンを自動的に選択されることにしてもよい。複数の分割画面領域のすべてに第１合焦領域が含まれてしまうと、第２合焦領域が含まれるべき分割画面領域が存在しないためである。
【００２４】
図５は、上記のシナリオ動画撮影モードにおけるカメラ１の動作に関するフローチャートである。まず、制御部１０は、図６に示す動画撮影メニュー画面３１を表示部２０に表示する（ステップＳ１０）。動画撮影メニュー画面３１には様々なシナリオ動画撮影モードが表示される。図６では、シナリオ動画撮影モードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅが表示されている。図６に表示されているシナリオ動画撮影モードには、図２に示したような合焦領域移動を行うシナリオ動画撮影モード（シナリオ動画撮影モードＡとする）以外にも、例えば動いている被写体が近づいてくるとスロー再生されるような動画を撮影するシナリオ動画撮影モード（シナリオ動画撮影モードＢとする）などが存在する。
【００２５】
ステップＳ２０では、制御部１０は、操作部２４を用いて、一つのシナリオ動画撮影モード（例えば、シナリオ動画撮影モードＡ）をユーザに選択させる。なお、この実施の形態では、ステップＳ２０において、図２に示したような合焦領域移動を行うシナリオ動画撮影モードＡが選択されたものとする。ステップＳ３０では、制御部１０は、ステップＳ２０で選択されたシナリオ動画撮影モードに関する撮影条件（所定時間ｔ１、ｔ２、ｔ３など）を記憶部２６から読み出す。
【００２６】
ステップＳ４０では、制御部１０は、動画像の撮影を開始するとともに、タイマ２８による撮影時間の計時を開始する。ステップＳ５０では、制御部１０は、オートフォーカス処理により、第１合焦領域を合焦状態とする。例えば、最至近の被写体に対して焦点調節する。ステップＳ６０では、制御部１０は、分割画面領域の配置パターンを選択する。
【００２７】
図７（ａ）に例示した撮像画像の場合、制御部１０は、ステップＳ５０において例えば最至近にある花画像に対して焦点調節して、破線の楕円領域５１を第１合焦領域に設定する（以降、破線の楕円領域５１を第１合焦領域５１と記載する）。この第１合焦領域５１は、撮影画面の中央下側に存在しており、図３の配置パターンを用いた場合、分割画面領域４１ａに含まれない。そこで、制御部１０は、ステップＳ６０において図３の分割パターンを選択する。
【００２８】
ステップＳ７０では、制御部１０は、タイマ２８により計時された時間が、ステップＳ３０で撮影条件として読み出された所定時間ｔ１に到達したか否かを判定する。制御部１０は、ステップＳ７０が肯定判定されたときはステップＳ８０に処理を進め、ステップＳ７０が否定判定されている間はステップＳ７０の判定を繰り返す。
【００２９】
ステップＳ８０では、制御部１０は、ステップＳ５０で合焦状態とした第１合焦領域のない分割画面領域に対して、第２合焦領域を設定する。この第２合焦領域は、その合焦領域が合焦状態となったとき第１合焦領域が非合焦状態となるように（コントラストＡＦのコントラスト値が所定値以下となるように）設定される。図７（ｂ）の例では、制御部１０は、第１合焦領域５１のない分割画面領域（図３の分割画面領域４１ａ）に対して第２合焦領域５２を算出する。
【００３０】
ステップＳ９０では、制御部１０は、フォーカスレンズ駆動部７によりフォーカスレンズ５を駆動して、所定時間ｔ２をかけて、ステップＳ８０で設定した第２合焦領域を合焦状態にする。図７（ｂ）の第２合焦領域５２を合焦状態にした例を図８に示す。図８では、第１合焦領域５１の周辺は非合焦状態となり像ボケしている。
【００３１】
ステップＳ１００では、制御部１０は、タイマ２８により計時された時間が、ステップＳ３０で撮影条件として読み出された所定時間ｔ３に到達したか否かを判定する。制御部１０は、ステップＳ１００が否定判定されている間はステップＳ１００の判定を繰り返し、ステップＳ１００が肯定判定されたときは図５の処理を終了する。
【００３２】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態について説明する。本発明の第２の実施の形態は、合焦位置移動のシナリオ動画撮影モードにおける第１合焦領域と第２合焦領域とを、顔画像とする点が第１の実施の形態と異なる。それ以外の点は第１の実施の形態と同様である。
【００３３】
第２の実施の形態におけるカメラ１の制御部１０は、撮像素子１２が撮像した撮像画像の中から画像処理により顔画像を検出する。例えば、撮像画像が図９の場合は、テニスプレイヤの顔画像９１および９２を検出する。そして、制御部１０は、検出された顔画像９１を、例えば第１合焦領域として合焦状態にする。
【００３４】
図１０は、第２の実施の形態において、シナリオ動画撮影モードにおけるカメラ１の動作に関するフローチャートである。図１０のフローチャートでは、図５のフローチャートと同様の処理には、同じ符号が付されている。図５において説明したフローチャートのステップについては、以下ではその説明を省略する。
【００３５】
ステップＳ１５０では、制御部１０は、撮像画像の中から顔画像を検出して、検出された画像のうちの一つを、第１合焦領域として合焦状態にする。制御部１０は、例えば、検出された顔画像のうち所定以上の大きさを有し焦点距離が至近側に位置する顔画像に対して焦点調節を行い、その顔画像の画像領域を第１合焦領域とする。図１１は、図９の撮像画像例に対して第１合焦領域を設定した例である。図１１では、顔画像９１および９２のうち、至近側にある顔画像９１に第１合焦領域９３が設定されている。このときステップＳ６０では、第１合焦領域９３が複数の分割画面領域に含まれない分割画面領域の配置パターンとして、例えば図４（ａ）の配置パターンを選択する。
【００３６】
ステップＳ１８０では、制御部１０は、ステップＳ１５０で合焦状態とした第１合焦領域のない分割画面領域内に位置する顔画像を第２合焦領域に設定する。例えば、図１１では、第１合焦領域９３のない分割画面領域９４に位置する顔画像９２を第２合焦領域に設定する。このとき、ステップＳ９０では、制御部１０は、フォーカスレンズ駆動部７によりフォーカスレンズ５を駆動して、所定時間ｔ２をかけて、ステップＳ１８０で設定された第２合焦領域を合焦状態にする。
【００３７】
以上で説明した実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。
本発明の各実施の形態では、カメラ１は、撮影画面に複数の分割画面領域の配置パターンが設定されている（図３、図４）。カメラ１の交換レンズ４は、交換レンズ４を備えている。交換レンズ４を通過した被写体像は撮像素子１２により撮像される。制御部１０は、フォーカスレンズ駆動部７を用いてフォーカスレンズ５を駆動して、コントラスト方式のオートフォーカス処理を実行する。カメラ１は、タイマ２８を備え、動画撮影を開始してから経過した時間を計時する。制御部１０は、動画撮影を開始したとき、撮影画面の第１合焦領域を合焦状態にして（図５のステップＳ５０、図１０のステップＳ１５０）、タイマ２８が所定時間ｔ１を計時したとき（図５および図１０のステップＳ７０）、複数の分割画面領域のうち第１合焦領域を含まない分割画面領域に設定される第２合焦領域を合焦状態にする（図５のステップＳ８０、Ｓ９０、図１０のステップＳ１８０、Ｓ９０）。このようにすることで、カメラ１は、第２合焦領域を自動的に設定することができる、印象的な映像効果を有する動画像を撮影することができる。
【００３８】
本発明の各実施の形態では、第２合焦領域は、複数の分割画面領域のうち第１合焦領域を含まない分割画面領域に含まれており、第１合焦領域が非合焦状態となるように設定される（図５のステップＳ８０、図１０のステップＳ１８０）。このようにすることで、カメラ１は、合焦領域移動の映像効果を実現することができる。
【００３９】
本発明の各実施の形態では、ステップＳ９０において第２合焦領域に合焦させるとき、所定時間ｔ２だけ時間をかける。この所定時間ｔ２を変化させることにより、シリアス、ドラマティック、リラックス、ファンタジーといった印象を与える演出を映像効果により実現することができる。
【００４０】
以上で説明した実施の形態は、以下のように変形して実施できる。
（変形例１）上記の実施の形態では、カメラ１は、レンズ交換式のデジタルカメラとしたが、レンズ交換式に限定しない。コンパクトカメラ、ミラーレスカメラ、カメラモジュールを搭載した携帯端末など種々の撮像装置に本発明は適用できる。
（変形例２）制御部１０が実行するオートフォーカスは、コントラスト方式だけに限定しない。例えば、撮像素子１２に位相差検出処理用の焦点検出画素を備える撮像面位相差方式のオートフォーカスを実行することにしてもよい。
（変形例３）上記の実施の形態では、動画撮影開始から所定時間ｔ１が経過した後、第２合焦領域を設定して、その第２合焦領域を合焦状態としたが、動画撮影開始からの経過時間以外のものに起因して第２合焦領域の設定等を行ってもよい。例えば、操作部２４による操作や、マイク１６からの所定音声の集音などがあったとき第２合焦領域の設定等を行うことにしてもよい。
（変形例４）本発明は、フォーカスレンズ５の駆動だけでなく、ズームレンズ、電動絞りの駆動制御にも応用できる。
（変形例５）第２合焦領域を合焦状態とした後でも、第１合焦領域をバックグランドで追尾することにし、第１合焦領域を適宜合焦状態にすることにしてもよい。このようにすることで、例えば図９の状態においてボールの位置により顔画像９１および顔画像９２を適宜合焦状態にすることができる。
（変形例６）第１の実施の形態においても制御部１０が顔検出処理を実行することにしてもよい。この場合、顔検出処理により顔画像が検出されたときは、その顔画像が合焦状態となるような例外処理を行うことにしてもよい。また、第１合焦領域を顔画像が表示されている領域に設定して、第２合焦領域を顔画像以外の画像が表示されている領域に設定することにしてもよい。逆に第１合焦領域を顔画像以外の画像が表示されている領域に設定して、第２合焦領域を顔画像が表示されている領域に設定することにしてもよい。
（変形例７）図３および図４に示した分割画面領域の配置パターンでは、各分割画面領域の形状や面積が同一になるように撮影画面を分割しているが、各分割画面領域の形状や面積が同一でない配置パターンであってもよい。撮影画面の分割を、ユーザが手動入力で設定できるようにしてもよい。
【００４１】
以上で説明した実施の形態や変形例はあくまで例示に過ぎず、発明の特徴が損なわれない限り本発明はこれらの内容に限定されない。また、以上で説明した実施の形態や変形例は発明の特徴が損なわれない限り組み合わせて実行してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１  カメラ，２  カメラボディ，４  交換レンズ，１０  制御部，１２  撮像素子，２６  記憶部，２８  タイマ，４１  撮影画面，５１  第１合焦領域，５２  第２合焦領域，９３  第１合焦領域
【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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【図１１】
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