(57)【要約】【課題】撮像装置の動きによる焦点調整精度への悪影響を補正する事ができ、かつ撮影に要する時間を短縮できる撮像装置を提供する。【解決手段】上記課題を実現するにあたり、動き補正光学系と焦点制御光学系を有する撮像装置とする。焦点制御開始指示が入力された場合、動き補正光学系の補正範囲を拡大し、その上で下記の３条件のいずれかを満たす事で焦点制御を開始する。撮像装置の動き量が少ない場合、また動き補正範囲の拡大後に輪郭情報が一定量以上高くなった場合、また動き補正範囲を拡大後に一定時間経過した場合、前記３条件はいずれも動き補正が完了もしくは動きが焦点制御に与える影響が微小と考えられる為、焦点制御を開始する。上記のような判定を行う事で撮像装置の動きによる焦点精度の悪化を防ぎつつ、撮影のレスポンスを維持できる撮像装置を実現できる。【選択図】図２
2006284724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体からの光を集光してその像光に対して撮像装置の動き量による影響を補正できる動き補正光学系と像光の結像位置を制御できる焦点制御光学系を有する撮像光学系と、前記像光を映像信号に変換できる撮像素子と、前記撮像素子から受け取った前記映像信号から輪郭情報を検出できる輪郭情報検出手段と、前記輪郭情報検出手段によって検出された前記輪郭情報に基づいて前記撮像光学系内の焦点制御光学系を制御し結像位置を制御できる焦点制御光学系制御手段と、撮像装置の動きの度合いを検出する動き量検出手段と、前記動き量検出手段によって検出された動き量に基づいて前記撮像光学系内の動き補正光学系を制御し像光のぶれを補正できその補正範囲を焦点制御開始指示入力手段からの焦点制御開始指示によって拡大する事ができ同時に範囲を拡大してからの時間を出力できる動き補正光学系制御手段と、自動焦点調整を開始するための指示を入力する前記焦点制御開始指示入力手段と、前記焦点制御開始指示入力手段からの焦点制御開始指示と前記輪郭情報検出手段からの輪郭情報と前記動き補正光学系制御手段から受け取る動き補正範囲拡大開始からの時間と前記動き量検出手段からの撮像装置の動き量を元に前記焦点制御光学系制御手段に対して焦点制御開始判断を指示できる焦点制御開始判断手段を有し、前記焦点制御開始指示入力手段から前記焦点制御開始判断手段に対し焦点調整指示が入力された状態で下記のいずれかの条件を満たした場合、前記焦点制御光学系制御手段に対して焦点制御開始判断を指示する。前記動き量検出手段によって検出された撮像装置動き量が所定値より小さい場合、もしくは前記動き補正光学系制御手段から受け取る動き補正範囲拡大からの時間が一定時間を越えた場合、もしくは前記輪郭情報検出手段からの輪郭情報が焦点制御開始指示入力されてから一定値以上大きくなった場合。前述の判断処理を行う事ができる事を特徴とする撮像装置。
【請求項２】
自動焦点制御を開始する為の指示を入力する事ができ動き補正光学系制御手段と焦点制御開始判断手段に対して入力された指示を焦点制御開始指示として出力する事ができる焦点制御開始指示手段と、動き量検出手段からの撮像装置の動き量と輪郭情報検出手段からの輪郭情報と動き補正光学系制御手段からの動き補正範囲拡大カウンタと前記焦点制御開始指示入力手段からの前記焦点制御開始指示より焦点制御光学系制御手段に対して焦点制御開始判断を出力できる焦点制御開始判断手段と、取り込んだ像光に対して前記動き補正光学系制御手段からの動き補正光学系制御出力に従い撮像装置の動きによる影響を補正できる動き補正光学系と前記焦点制御光学系制御手段からの焦点制御光学系制御出力に従い前記像光の焦点を制御できる前記焦点制御光学系を含み撮像素子に対して補正後の像光を出力できる撮像光学系と、前記撮像光学系より入力される前記像光を映像信号に変換して輪郭情報検出手段に対して出力できる撮像素子と、前記撮像素子から入力される前記映像信号から前記像光の輪郭情報を抽出でき前記焦点制御光学系制御手段と前記焦点制御開始判断手段に対して出力する事ができる前記輪郭情報検出手段と、前記焦点制御開始判断手段からの前記焦点制御開始判断に従い前記輪郭情報検出手段より入力される前記輪郭情報を元に前記像光の焦点を前記撮像素子の位置に制御する為の焦点制御光学系位置を算出でき前記撮像光学系内の焦点制御光学系に対して焦点制御光学系制御出力として出力できる前記焦点制御光学系制御手段と、前記撮像装置の動き量を検出し前記動き補正光学系制御手段と前記焦点制御開始判断手段に対して出力できる前記動き量検出手段と、前記動き量検出手段から入力された前記撮像装置の動き量と前記焦点制御開始指示入力手段からの前記焦点制御開始指示より前記撮像光学系内の動き補正光学系にて前記像光の撮像装置の動きによる影響を補正する為の動き補正光学系制御出力として出力でき同時に前記焦点制御光学系開始判断手段に対して前記動き補正範囲拡大カウンタを出力することができる前記動き補正光学系制御手段を有し、前記動き補正光学系制御手段にて前記焦点制御開始指示入力手段からの前記焦点制御開始指示に従い前記撮像光学系内の動き補正光学系の補正範囲を切り替えることができ、前記焦点制御開始判断手段にて前期焦点制御開始指示入力手段からの前期焦点制御開始指示があった場合に前記動き量検出手段からの前記撮像装置の動き量が少ない場合もしくは前記輪郭情報検出手段からの前記輪郭情報が前記焦点制御開始指示入力手段からの前記焦点制御開始指示がない状態と比べてある状態に一定量以上増加した場合もしくは前記動き補正光学系制御手段からの前記動き補正範囲拡大開始からの時間が一定時間を経過した場合に前記撮像光学系内の焦点制御光学系への前記焦点制御開始判断のタイミングを制御できる事を特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラ等の撮像装置に関し、特に手ぶれによる合焦精度への悪影響を補正できる手ぶれ補正制御回路と映像信号の信頼性を判断できる装置と自動焦点制御回路を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像レンズを介して結像された像光を記録するビデオカメラやスチルカメラなどがあり、また記録の方式も撮像面にフィルムなどの感光素子を用いる事で像光を記録する装置、撮像面にＣＣＤ等の光電変換素子を設置し像光を電気信号に変換して記録する装置がある。像光を電気信号に変換して記録する装置でも記録するメディアが様々で、ＤＶ等のテープメディアやＤＶＤ等の光学ディスクメディアやＳＤカード等の半導体メディア等があり、また記録方式においても、電気信号をアナログデータとして記録するもの、電気信号をデジタルデータとして記録するものなど様々である。光電変換素子について古くは撮像管を用いる事もあったが、現在の撮像装置においてはほぼその全てがＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ：電化結合素子）やＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：相補型金属酸化膜半導体）が用いられている。
【０００３】
現在の撮像装置で用いられる光電変換素子の記録画素数は１１万画素という素子もあれば、１６７０万画素といった非常に多くの記録データを取り出せる素子まで様々な種類が存在し、例えばＤＶ規格であれば水平解像度７２０本、垂直解像度４８０本であるため３４．５６万画素あれば規格を満たす映像データを取得する事はできる（画素の補間技術などを用いればこれより少ない画素でも規格を満たす信号は取得可能だが、ここでは述べない事とする。）しかし現在はビデオカメラにおいても静止画撮影においても求められる性能が高くなってきている背景もあり、３００万画素といった高画素のＣＣＤを搭載する機種も多く発売されている。
【０００４】
一方スチルカメラにおいては５００万画素といった高画素のＣＣＤを搭載するのが一般化してきており、デジタル一眼レフレックスカメラにおいては高性能な製品としては１６７０万画素といった非常に多くの映像情報を取得できるＣＭＯＳを搭載した製品も発売されている。記録画素が少ない場合は認識できない様なピントのずれも高画素の場合は認識されてしまう為、焦点制御における精度の要求は非常に高いものとなってきている。
【０００５】
像光を記録する場合において重要な要素にＡＦ（自動焦点制御）がある。重要視される背景には特にビデオカメラなどの動画記録等においては、舞台などを撮影する場合など、被写体との距離が充分に離れており距離もほぼ一定という条件を除けば、常に被写体との距離は変化するものであり、その被写体に対して常にピントを合わせるということは非常に高度な撮影技術を要する。スチルカメラにおいても映像を記録する瞬間にはピントを合わせる必要があり、同様に高度な撮影技術を要する。このようにピントを合わせるという行為は非常に高度な撮影技術を要し、そのため近年発売されているビデオカメラ、スチルカメラには必ずといっていいほど前述するＡＦが搭載されている。
【０００６】
ＡＦは大別すると２種類の方式に分けられ、超音波や赤外線を射出し被写体からの反射情報を元に被写体までの距離を測定するアクティブ方式と、像光から取得される情報（光束の位相差や被写体のコントラスト）を元に焦点制御を行うパッシブ方式がある。パッシブ方式にてＡＦを行う場合、光電変換素子による情報取得を行う。位相差検出方式は主に一眼レフレックスカメラに採用される方式であり、映像記録用素子（光電変換素子や感光素子）とは別に光電変換素子を設け、プリズムを介して像光の光束を受光し、その位相差から像光の焦点位置を算出し焦点制御を行う事で像光を撮像素子に対して結像させる方式である。コントラスト検出方式は主にビデオカメラなどに採用されており、映像記録素子から得られる映像信号より輪郭情報を検出し、その輪郭情報が最も強くなるように制御することで像光の焦点位置を撮像素子に結像させる方式である。
【０００７】
ＡＦと並んで重要な要素に手ぶれ補正がある。手ぶれ補正には電子式と光学式の２種類があり、電子式手ぶれ補正は光電変換素子の持つ画素数よりも少ない画素数のみを記録するという制限を持つことで、画像の切り出し位置を撮像装置のぶれに対して変化させる事で記録映像がぶれていないようにみせかける事ができるが、そのため電子式手ぶれ補正の場合には画質の劣化が発生する。
【０００８】
次に光学式手ぶれ補正とは、撮像装置のぶれを非常に短い（光電変換素子の露光時間よりも充分に短い）時間で検出し光学的に補正することで光電変換素子に対して常に安定した像光を露光させ撮像装置のぶれを補正する為、画質の劣化は電子式に比べて非常に少ない。ＤＶ規格のデジタルビデオカメラにおいてはほぼ全ての機種に手ぶれ補正機能が搭載されているが、多くの製品は映像信号の切り出しを変えることで見た目に手ぶれがないように見せる電子式の手ぶれ補正のみしか搭載していない、電子式の手ぶれ補正に比べ画質の劣化が非常に少ない光学式の手ぶれ補正は限られた機種のみに搭載されている。また、デジタルスチルカメラにおいてはさらに顕著で現在発売されている機種（２００５年３月時点）でも限られたものにしか光学式手ぶれ補正は搭載されていない。一眼レフレックスカメラ用の光学式手ぶれ補正を有する交換レンズに関しては非常に高額なものとなってしまう。この光学式手ぶれ補正（以下手ぶれ補正と記載する）とＡＦを併用する事で画質劣化が少なく、また高精度のＡＦを実現する事ができる。
【０００９】
パッシブ方式の焦点検出装置においては、撮像装置が手ぶれ等でぶれてしまった場合、光電変換素子上の被写体像がぶれてしまうため不鮮明な被写体像に基づいて焦点検出を行う事になる。また、位相差検出方式ＡＦの場合輪郭情報を検出する為の光電変換素子は映像記録用の光電変換素子よりも小さな素子を用いているため撮像装置のぶれ量によっては主被写体が輪郭検出用の光電変換素子から外れてしまう事があり、その場合主被写体ではなく背景に対する輪郭情報が検出されることになり、背景に焦点が合ってしまう現象が発生する。上記の問題を解決する手段として手ぶれ補正が用いられており、手ぶれ補正によって像光が安定した状態となっていれば像光が不鮮明になってしまう問題や主被写体が輪郭検出用の光電変換素子から外れてしまう様な問題は解決できる。しかし映像を記録するまでには画角の決定作業があり、この作業中にぶれに対して常に最適な補正を行うと、以下の理由により画角の決定に悪影響を及ぼしてしまう。
【００１０】
撮像作業においては手ぶれ補正効果は大きければ大きいほど良いが、構図を決定する作業の場合には前述の作業よりも補正効果は小さくする必要がある。画角を決める際に撮像装置を動かした場合、微妙な画角の変更の際に撮影者が意図して動かしているにもかかわらず、撮像装置の動きを手ぶれとして補正してしまい、その結果画角の決定に悪影響を及ぼしてしまう。この様な背景より焦点調整を開始するまではぶれの補正を弱くする必要があり、その対応策として焦点調整を開始してからぶれの補正量を強めるといった手法をとる撮像装置が提案され、画角決定と焦点精度の悪化という問題に対してはある程度対策できている。
【特許文献１】特許第３００４１１６号公報（光学装置）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来の技術では画角決定に対する悪影響はほぼ対策できているが、焦点精度の悪化防止に関した場合、焦点調整開始からぶれの補正が追従し、完全に補正が完了するまでは依然として調整精度の悪化や、主被写体が輪郭検出用の撮像素子から外れる問題が残されている。この対策としては焦点調整開始指示から一定時間処理開始を遅らせる事で対策は可能である、しかし、ぶれの安定までにかかる時間分撮影に対する応答性が損なわれてしまう。
【００１２】
そこで本発明では焦点調整開始指示から一定時間処理開始を遅らせるだけではなく、その間にぶれの量もしくは輪郭情報から撮像装置のぶれが像光に与える影響が充分に少ないと判断した場合に焦点調整開始を判断する事で、焦点調整開始指示からぶれ安定までの不安定期間を回避すると同時に、早期に安定した場合に焦点調整開始を早める事で、焦点制御の精度と撮影のレスポンスの良さを両立するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
被写体からの光を集光してその像光に対して撮像装置の動き量による影響を補正できる動き補正光学系と像光の結像位置を制御できる焦点制御光学系を有する撮像光学系と、像光を映像信号に変換できる撮像素子と、撮像素子から受け取った映像信号から輪郭情報を検出できる輪郭情報検出手段と、輪郭情報検出手段によって検出された輪郭情報に基づいて撮像光学系内の焦点制御光学系を制御し結像位置を制御できる焦点制御光学系制御手段と、撮像装置の動きの度合いを検出する動き量検出手段と、動き量検出手段によって検出された動き量に基づいて撮像光学系内の動き補正光学系を制御し像光のぶれを補正できその補正範囲を焦点制御開始指示入力手段からの焦点制御開始指示によって拡大する事ができ同時に範囲を拡大してからの時間を出力できる動き補正光学系制御手段と、自動焦点調整を開始するための指示を入力する焦点制御開始指示入力手段と、焦点制御開始指示入力手段からの焦点制御開始指示と輪郭情報検出手段からの輪郭情報と動き補正光学系制御手段から受け取る動き補正範囲拡大開始からの時間と動き量検出手段からの撮像装置の動き量を元に焦点制御光学系制御手段に対して焦点制御開始判断を指示できる焦点制御開始判断手段を有し、焦点制御開始指示入力手段から焦点制御開始判断手段に対し焦点調整指示が入力された状態で、動き量検出手段によって検出された撮像装置動き量が所定値より小さい場合、もしくは動き補正光学系制御手段から受け取る動き補正範囲拡大からの時間が一定時間を越えた場合、もしくは輪郭情報検出手段からの輪郭情報が焦点制御開始指示入力されてから一定値以上大きくなった場合、焦点制御光学系制御手段に対して焦点制御開始判断を指示する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の撮像装置によると、撮像装置の動きによる焦点制御の精度劣化を防ぎつつ、映像データの信頼性が高いと判断された場合は手ぶれ補正完了を待つ事なく焦点制御動作を開始する為、撮影にかかる時間も短縮する事ができる。
【００１５】
前述の効果によって利益を得る事ができる撮影条件としては、被写体が遠くかつその被写体をアップで撮影する必要があるシーンが最たるもので、例えばサッカーやラグビーなどのように選手が広い範囲を動き回る場合や、鳥や飛行機などの飛行する物体を撮影する場合などがある。その理由としては遠距離の被写体をアップで撮影する為には焦点距離が長いレンズを使用する必要があり、撮像装置のぶれによる影響は焦点距離が長ければ長いほど大きくなる為である、また被写体が動く為被写体を撮影範囲に収めるためには構図の決定しやすさが重要になってくる、その為シャッターチャンスまでは動き補正範囲は狭い方が好ましい、シャッターチャンスを逃さないためには高いレスポンスが必要で、可能な限り焦点制御開始までは早く、かつ精度の高さが要求される。本発明の撮像装置を用いれば前述の要求を満たす事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の撮像装置の一実施例について、図１：制御フローチャート（以下、図１と記載する）と、図２：制御回路実施例（以下、図２と記載する）を参照して説明する。図２における符号の説明を行う、
図２において、１０１は被写体からの光を集光してその像光に対して撮像装置の動き量による影響を補正できる動き補正光学系と像光の結像位置を制御できる焦点制御光学系を有する撮像光学系、１０２は像光を映像信号に変換できる撮像素子、１０３は映像信号から輪郭情報を検出できる輪郭情報検出手段、１０４は焦点調整を開始するための指示を入力する焦点制御開始指示入力手段、１０５は撮像装置の動きの度合いを検出する動き量検出手段、１０６は動き量検出手段１０５によって検出された動き量に基づいて動き補正光学系を制御し像光のぶれを補正できる動き補正光学系制御手段、１０７は焦点制御開始指示入力手段１０４からの焦点制御開始指示と輪郭情報検出手段１０３からの輪郭情報と動き補正光学系制御手段１０６からの動き補正量拡大カウンタと動き量検出手段１０５からの撮像装置の動き量を元に焦点制御光学系制御手段１０８に対して焦点制御開始判断を指示する焦点制御開始判断手段、１０８は輪郭情報検出手段１０３によって検出された輪郭情報に基づいて焦点制御光学系を制御し焦点調整できる焦点制御光学系制御手段である。
【００１７】
最初に図１に沿って説明を行う。Ｓ１０１での処理は、撮像光学系１０１における、被写体の像光を取り込む処理である。動き補正光学系と焦点制御光学系を有する撮像光学系１０１にて、被写体の像光を取り込み、取り込まれた像光に対して動き補正光学系にて像光の撮像装置の動きによる影響を補正し焦点制御光学系にて焦点位置を制御した後、撮像素子１０２に送る。
【００１８】
Ｓ２０１での処理は、撮像素子１０２における、取り込まれた像光を映像信号に変換する処理である。撮像素子１０２は、Ｓ１０１にて撮像光学系１０１によって取り込まれた像光を映像信号に変換し、輪郭情報検出手段１０３に送る処理である。
【００１９】
Ｓ３０１での処理は、輪郭情報検出手段１０３における、映像信号から輪郭情報を抽出する処理である。輪郭情報検出手段１０３は、Ｓ２０１にて撮像素子１０２より出力される映像信号から抽出した輪郭情報を、焦点制御開始判断手段１０７と焦点制御光学系制御手段１０８に送る処理である。
【００２０】
Ｓ４０１は、焦点制御開始指示入力手段１０４における焦点制御開始指示を取り込む処理である。焦点制御開始指示入力手段１０４は、例えば一眼レフレックスカメラのシャッターボタンにおける半押し機構の様に自動焦点制御開始指示を撮像装置に対して入力できるスイッチ等で構成される、焦点制御開始指示入力手段１０４への入力を焦点制御開始指示として動き補正光学系制御手段１０６と焦点制御開始判断手段１０７に送る処理である。
【００２１】
Ｓ５０１は、動き量検出手段１０５における撮像装置の動き量を検出する処理である。動き量検出手段１０５は、例えばビデオカメラなどにおけるジャイロセンサー等によって撮像装置の水平軸に対する角加速度と垂直軸に対する角加速度を検出し、それを撮像装置の動きとして取り込める構成がある、動き量検出手段１０５が検出した撮像装置の動き量を、動き補正光学系制御手段１０６と焦点制御開始判断手段１０７に送る処理である。
【００２２】
Ｓ６０１は、動き補正光学系制御手段１０６における処理の一部で、焦点制御開始指示を判断基準として動き補正範囲を選択する処理である。動き補正光学系制御手段１０６は、Ｓ４０１にて焦点制御開始指示入力手段１０４からの焦点制御開始指示に従い、焦点制御開始指示が無い場合には動き補正範囲を通常とするためＳ６０２の処理を、焦点制御開始指示が有る場合には動き補正範囲を拡大するためＳ６０３の処理を選択する処理である。
【００２３】
Ｓ６０２は、動き補正光学系制御手段１０６における処理の一部で、通常の補正範囲を設定し、動き補正範囲拡大開始からの時間をリセットする処理である。Ｓ６０２は、Ｓ６０１にて焦点制御開始指示が無いと判断された場合に実行される処理で、Ｓ６０６とＳ６０７で参照される動き補正範囲を通常に設定し、Ｓ６０４にて焦点制御開始判断手段１０７に対して出力される動き補正範囲拡大カウンタをリセットする処理である。
【００２４】
Ｓ６０３は、動き補正光学系制御手段１０６における処理の一部で、拡大の補正範囲を設定し、動き補正範囲拡大開始からの時間を増加させる処理である。Ｓ６０３は、Ｓ６０１にて焦点制御開始指示が有ると判断された場合に実行される処理で、Ｓ６０６とＳ６０７で参照される動き補正範囲を拡大に設定し、Ｓ６０４にて焦点制御開始判断手段１０７に対して出力される動き補正範囲拡大カウンタをインクリメントする処理である。
【００２５】
Ｓ６０４は、動き補正光学系制御手段１０６における処理の一部で、動き補正範囲拡大開始からの時間を出力する処理である。Ｓ６０４はＳ６０２もしくはＳ６０３で設定される動き補正範囲拡大カウンタを焦点制御開始判断手段１０７に送る処理である。
【００２６】
Ｓ６０５は、動き補正光学系制御手段１０６における処理の一部で、撮像装置の動きによる像光への影響を補正するための動き補正量を演算する処理である。Ｓ６０５はＳ５０１にて動き量検出手段１０５より検出された撮像装置の動き量を元に、撮像光学系１０１によって取り込まれる像光から撮像装置の動きによる影響を補正するための動き補正量を演算する処理である。
【００２７】
Ｓ６０６は、動き補正光学系制御手段１０６における処理の一部で、撮像装置の動き補正量と補正範囲を比較し動き補正量の制限を行うかどうかを判断する処理である。Ｓ６０６はＳ６０２もしくはＳ６０３にて設定される動き補正範囲とＳ６０５によって演算される動き補正量を比較し、動き補正範囲よりも動き補正量が大きい場合には動き補正量を制限するためＳ６０７を選択する処理である。
【００２８】
Ｓ６０７は、動き補正光学系制御手段１０６における処理の一部で、動き補正量を動き補正範囲にて制限する処理である。Ｓ６０７はＳ６０６にて動き補正範囲よりも動き補正量が大きいと判断された場合に実行される処理で、動き補正量を動き補正範囲で制限する処理である。Ｓ６０８は動き補正光学系制御手段１０６における処理の一部で、動き補正量を出力する処理である。
【００２９】
Ｓ６０８はＳ６０５、同Ｓ６０６、同Ｓ６０７で決定された動き補正量を出力し、撮像光学系１０１内の動き補正光学系を制御する処理である。
【００３０】
Ｓ７０１は、焦点制御開始判断手段１０７における処理の一部で、焦点制御開始指示を判断基準に焦点制御開始判断を決定するための条件判断の一部である。Ｓ７０１はＳ４０１にて焦点制御開始指示入力手段１０４から入力された焦点制御開始指示が無い場合には焦点制御開始判断をリセットする為にＳ７０２、同Ｓ７０３の処理を、焦点制御開始指示が有る場合にはＳ７０４、同Ｓ７０５、同Ｓ７０６の条件を判断する処理を選択する処理である。
【００３１】
Ｓ７０２は、焦点制御開始判断手段１０７における処理の一部で、焦点制御開始指示がない状態での輪郭情報を保持する処理である。Ｓ７０２はＳ３０１にて図２（１０３）輪郭情報検出手段によって映像信号より抽出された輪郭情報を通常状態の輪郭情報として保持する処理である。
【００３２】
Ｓ７０３は、焦点制御開始判断手段１０７における処理の一部で、焦点制御判断をリセットする処理である。Ｓ７０２はＳ７０１にて焦点制御開始指示が無いと判断された場合に実行される処理で、焦点制御開始判断をリセットする処理である。
【００３３】
Ｓ７０４は、焦点制御開始判断手段１０７における処理の一部で、動き補正範囲拡大開始からの時間で焦点制御開始判断をする処理である。Ｓ７０３はＳ６０４にて動き補正光学系制御手段１０６より取得される動き補正範囲拡大カウンタが一定値以上であれば撮像装置の動きを充分に補正できていると考え、焦点制御開始判断をセットするためＳ７０７の処理を選択する処理である。
【００３４】
Ｓ７０５は、焦点制御開始判断手段１０７における処理の一部で、焦点制御開始指示前と後での輪郭情報の変化を判断基準として焦点制御開始判断をする処理である。Ｓ７０５はＳ３０１から取得される輪郭情報とＳ７０２で保持される通常状態の輪郭情報を比較し、現在の輪郭情報が通常状態の輪郭情報よりも一定量以上増加していれば撮像装置の動きを充分に補正できていると考え、焦点制御開始判断をセットするためＳ７０７の処理を選択する処理である。
【００３５】
Ｓ７０６は、焦点制御開始判断手段１０７における処理の一部で、動き量を判断基準とし焦点制御開始判断をする処理である。Ｓ７０６はＳ５０１にて動き量検出手段１０５より検出される撮像装置の動き量が、焦点制御に影響を与えない程度と判断された場合は焦点制御開始判断をセットするためＳ７０７の処理を選択する処理である。
【００３６】
Ｓ７０７は、焦点制御開始判断手段１０７における処理の一部で、焦点制御開始判断をセットする処理である。Ｓ７０７はＳ７０１、Ｓ７０４、Ｓ７０５、Ｓ７０６にて焦点制御を開始しても問題ないと判断された条件で有る場合に焦点制御開始判断をセットする処理である。
【００３７】
Ｓ７０８は、焦点制御開始判断手段１０７における処理の一部で、各種条件より判断された焦点制御の開始判断を出力する処理である。Ｓ７０８はＳ７０３もしくはＳ７０７にて設定された焦点制御開始判断を焦点制御光学系制御手段１０８に送る処理である。
【００３８】
Ｓ８０１は、焦点制御光学系制御手段１０８における処理の一部で、焦点制御開始判断を元に焦点制御を行うかどうかの判断を行う処理である。Ｓ８０１はＳ７０８にて焦点制御開始判断手段１０７から出力される焦点制御開始判断がある場合には焦点制御を行うためＳ８０３の処理を選択し、ない場合にはＳ８０２を選択する処理である。
【００３９】
Ｓ８０２は、焦点制御光学系制御手段１０８における処理の一部で、焦点制御を行わない場合の焦点制御光学系位置保持のための処理である。Ｓ８０２はＳ８０１にて焦点制御開始判断がない場合に実行される処理で、焦点制御位置を現在の位置に保持する処理である。Ｓ８０３は焦点制御光学系制御手段１０８における処理の一部で、焦点制御を行う為の焦点制御光学系の位置を演算する処理である。
【００４０】
Ｓ８０３は、Ｓ３０１にて輪郭情報検出手段１０３より取得できる輪郭情報を元に、撮像光学系１０１にて取り込まれる像光の焦点を撮像素子１０２に対して合わせるための焦点制御光学系位置を演算する処理である。
【００４１】
Ｓ８０４は、焦点制御光学系制御手段１０８における処理の一部で、演算された焦点制御光学系位置を出力する処理である。Ｓ８０４はＳ８０２もしくはＳ８０３で演算された焦点制御位置を、撮像光学系１０１内の焦点制御光学系に対して出力する処理である。
【００４２】
次に図２に沿って説明を行う。
【００４３】
撮像光学系１０１より取り込まれた像光は、撮像光学系１０１内の動き補正光学系によって撮像装置の動きによる影響を補正され焦点制御光学系によって焦点位置を制御され、撮像素子１０２によって受光される。撮像素子１０２によって受光された像光は映像信号に変換され、輪郭情報検出手段１０３に送られる。輪郭情報検出手段１０３は撮像素子１０２より受けとった映像信号より輪郭情報を検出し、焦点制御光学系制御手段１０８と焦点制御開始判断手段１０７に送られる。動き量検出手段１０５は撮像装置の動きを検出し、動き補正光学系制御手段１０６と焦点制御開始判断手段１０７に送る。焦点制御開始指示入力手段１０４は例えば一眼レフレックスカメラのシャッターボタンにおける半押し機構の様に自動焦点制御開始を撮像装置に対して入力できるスイッチ等で構成され、前述の入力機構より入力された自動制御の開始指示を動き補正光学系制御手段１０６と焦点制御開始判断手段１０７に送る。
【００４４】
動き補正光学系制御手段１０６は動き量検出手段１０５より受け取った撮像装置の動き量を元に、撮像光学系１０１内にある動き補正光学系に対して撮像装置の動きを補正する為の動き補正光学系の制御指示を送るが、その際、焦点制御開始指示入力手段１０４より焦点制御開始指示が入力されている場合には、動き補正の範囲を拡大し撮像装置の動きによる影響を補正することを最優先にし、同時に補正範囲を拡大してからの時間を焦点制御開始判断手段１０７に対して送る。
【００４５】
焦点制御開始判断手段１０７は焦点制御開始指示入力手段１０４より焦点制御開始指示が入力されると、輪郭情報検出手段１０３からの輪郭情報が焦点制御開始指示入力手段１０４から焦点制御開始指示が入力された後に一定量以上向上した場合もしくは動き量検出手段１０５からの撮像装置の動き量が一定量以下の場合もしくは動き補正光学系制御手段１０６からの動き補正範囲拡大時間が一定時間を越えた場合に、焦点制御光学系制御手段１０８に対して焦点制御の開始指示を送る。
【００４６】
焦点制御光学系制御手段１０８は焦点制御開始判断手段１０７からの焦点制御開始判断を受け取ってから輪郭情報検出手段１０３からの輪郭情報を元に、撮像光学系１０１から入力される像光の焦点が撮像素子１０２に対して合う様に撮像光学系１０１内の焦点制御光学系に対して制御を行う。
【００４７】
記録映像に関しては自動焦点制御の実施形態によって異なり、図３：記録映像から焦点制御用の輪郭情報を検出する場合の制御回路実施例（以下、図３と記載する）と図４：焦点制御用の輪郭情報に専用の撮像素子を搭載する場合の制御回路実施例（以下、図４と記載する）を用いて説明する。
【００４８】
記録映像から焦点制御用の輪郭情報を検出する場合は、例えばビデオカメラのように動画を記録する場合に用いられる方式で、図３に示されるように焦点制御用の映像信号と同様の信号を記録用の映像信号として用いる。焦点制御用の輪郭情報に専用の撮像素子を搭載する場合は、例えば一眼レフレックスカメラの様に静止画を記録する場合に用いられる方式で、図４に示されるように撮像光学系から入力される像光を映像記録用の映像として取得している。
【００４９】
前述の効果によって利益を得る事ができる撮影条件としては、被写体が遠くかつその被写体をアップで撮影する必要があるシーンが最たるもので、例えばサッカーやラグビーなどのように選手が広い範囲を動き回る場合や、鳥や飛行機などの飛行する物体を撮影する場合などがある。その理由としては遠距離の被写体をアップで撮影する為には焦点距離が長いレンズを使用する必要があり、撮像装置のぶれによる影響は焦点距離が長ければ長いほど大きくなる為である、また被写体が動く為被写体を撮影範囲に収めるためには構図の決定しやすさが重要になってくる、その為シャッターチャンスまでは動き補正範囲は狭い方が好ましい、シャッターチャンスを逃さないためには高いレスポンスが必要で、可能な限り焦点制御開始までは早く、かつ精度の高さが要求される。本発明の撮像装置を用いれば前述の要求を満たす事ができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明を利用した撮像装置においては、撮像装置のぶれに対する焦点調整精度の悪化を防止し、かつ高い応答性を両立できているので、手持ちで撮影を行うビデオカメラやスチルカメラ、または固定して撮像する場合においても固定する物体が動く、船や車の定点カメラにおいても、前述の利点を享受できる撮像装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態における制御フロー図
【図２】本発明の一実施形態による撮像装置の主要部の構成を示すブロック図
【図３】本発明の一実施形態による撮像装置において記録映像から焦点制御用の輪郭情報を検出する場合の主要部の構成を示すブロック図
【図４】本発明の一実施形態による撮像装置において焦点制御用の輪郭情報取得に専用の撮像素子を搭載する場合の主要部の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００５２】
１０１    撮像光学系
１０２    撮像素子
１０３    輪郭情報検出手段
１０４    焦点制御開始指示入力手段
１０５    動き量検出手段
１０６    動き補正光学系制御手段
１０７    点制御開始判断手段
１０８    点制御光学系制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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