(57)【要約】【課題】目からの情報に頼ることなく、感触によって撮影者に合焦点の位置に関する情報を伝えることが可能な撮像装置を提供する。【解決手段】撮影者の回転操作により信号を出力する回転式操作部材と、回転式操作部材からの信号の入力によってフォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、を有する撮像装置において、撮像装置は、さらに、被写体の焦点状態を取得し、合焦点を検出する焦点検出手段と、回転式操作部材に補助トルクを付加する補助トルク制御手段と、フォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ位置検出手段と、合焦点におけるフォーカスレンズ位置と現在のフォーカスレンズ位置との間の相対距離を算出するレンズ位置比較手段と、を備え、補助トルク制御手段は、被写体の合焦状態の変化に応じて補助トルクの向きを制御し、相対距離に応じて補助トルクの大きさを制御する。【選択図】  図１
2011043651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影者の回転操作により信号を出力する回転式操作部材と、
前記回転式操作部材からの信号の入力によってフォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、
を有する撮像装置において、
前記撮像装置は、さらに、
被写体の焦点状態を取得し、合焦点を検出する焦点検出手段と、
前記回転式操作部材に補助トルクを付加する補助トルク制御手段と、
を備え、
前記補助トルク制御手段は、
前記焦点検出手段によって検出される被写体の合焦状態の変化に応じて、前記回転式操作部材に付加する前記補助トルクを制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像装置は、前記フォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ位置検出手段と、前記フォーカスレンズ位置検出手段により検出される前記合焦点における前記フォーカスレンズ位置と現在の前記フォーカスレンズ位置との間の相対距離を算出するレンズ位置比較手段と、をさらに有し、前記補助トルク制御手段は、前記相対距離に応じて前記補助トルクの大きさを変化させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記補助トルク制御手段は、撮影者による前記回転式操作部材の操作方向が第１の方向である場合に、前記回転式操作部材の回転に必要な操作トルクを増加する方向に前記補助トルクを付加する制御、又は、前記回転式操作部材の操作方向が前記第１の方向とは異なる第２の方向である場合に、前記回転式操作部材の回転に必要な操作トルクを軽減する方向に前記補助トルクを付加する制御の、少なくともどちらか一方を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像装置は、前記焦点検出手段により得られる焦点状態の変化を検出する焦点状態比較手段をさらに有し、前記第１の方向とは、前記焦点状態比較手段により、前記合焦点からの離反を示す焦点状態の変化が検出される方向であり、また、前記第２の方向とは、前記焦点状態比較手段により、前記合焦点への接近を示す焦点状態の変化が検出される方向であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記補助トルク制御手段は、前記フォーカスレンズが前記合焦点から所定の範囲内にある場合には、前記フォーカスリングに付加する前記補助トルクをゼロとすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記補助トルク制御手段は、撮影者による前記回転式操作部材の回転操作に必要な操作トルクを増加する方向に前記補助トルクを付加し、さらに、前記フォーカスレンズが、前記合焦点位置又は前記合焦点から所定の範囲内にある場合に、前記補助トルクの大きさが最大となることを特徴とする請求項１又は２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、デジタルスチルカメラ等の撮像装置に関し、より詳細には、マニュアルフォーカス操作において、目からの情報に頼ることなく、感触によって撮影者に合焦点の位置に関する情報を伝えることが可能な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、広く普及したデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置には、撮像装置が自動で焦点調節を行うオートフォーカス機能の他に、撮影者がビューファインダやＬＣＤパネルに表示された被写体像を見ながら、手動操作によってフォーカスレンズを移動させて焦点調節を行うマニュアルフォーカス機能を備えたものが多い。また、近年の撮像素子の高画素化に伴って、マニュアルフォーカス機能を用いて撮影者が焦点調節をした場合に、撮影時に思っていた箇所に合焦点が来ておらず、取得された撮影画像ではピントがずれていたというようなことが起こるようになった。
【０００３】
このような問題点に対して、例えば特許文献１に開示の発明では、コントラスト値を示す焦点信号の大きさに応じた棒グラフを画面に表示する第１の表示モードや、フォーカスレンズの移動によるコントラスト値の増減に応じて点滅する上下向き矢印指標及び合焦状態になると点灯する丸指標を画面に表示する第２の表示モードが記載されている。また、第３の表示モードとして、コントラスト値の増加方向を示す左右矢印指標及び合焦状態を示す丸指標に加え、フォーカス位置検出器の出力に基づいて算出された被写体距離及び前後方被写界深度を画面に表示する例が記載されている。さらに、第４の表示モードとして、コントラスト値の増加方向を示す左右矢印指標及び合焦状態を示す丸指標に加えて、常時一定幅で合焦範囲の幅を示す棒指標が表示されており、算出された被写界深度内での被写体距離の位置を示すように、棒指標に対する丸指標の表示位置を変化させる例が記載されている。これにより、撮影者はマニュアルフォーカス操作を行う際に、被写体の他に、これらの指標を見ることで合焦状態と合焦方向を知ることができる。
【０００４】
また、特許文献２に開示の発明では、マニュアル操作によってフォーカスレンズの位置を移動させピント調整を行っている間に、順次フォーカスレンズ位置とその位置における焦点評価値の検出を行い、これらフォーカスレンズ位置と焦点評価値を記憶する。そして、マニュアル操作の終了後、記憶したフォーカスレンズ位置と焦点評価値の中から焦点評価値が最大となるフォーカスレンズ位置を合焦点として検出し、この位置に移動させる方法が記載されている。これにより撮影者は、円滑且つ短時間でフォーカスレンズを最良結像位置に調整することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４０９４３号公報
【０００６】
【特許文献２】特許第３４１２７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１が開示したような従来技術では、撮影者は、被写体の合焦状態を知るために、被写体を見て構図を決めつつ、同時に画面に表示される指標も見なければならないため、構図の決定や撮影タイミングの見極めに集中できないという問題があった。また、画面に表示される指標を見ている間に、シャッターチャンスを逃してしまう可能性があった。
【０００８】
また、特許文献２が開示したような従来技術では、撮影者が意図的にピント位置やボケ味を調整して撮影するためにマニュアルフォーカス操作を行った場合であっても、自動的にピント調整が行われてしまう。このため、撮影者の意図が反映されていない写真となってしまうことになり、使い勝手が悪い。
【０００９】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、目からの情報に頼ることなく、感触によって撮影者に合焦点の位置に関する情報を伝えることが可能な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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮影者の回転操作により信号を出力する回転式操作部材と、回転式操作部材からの信号の入力によってフォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、を有した撮像装置であって、さらに、被写体の焦点状態を取得し、合焦点を検出する焦点検出手段と、回転式操作部材に補助トルクを付加する補助トルク制御手段と、を備え、補助トルク制御手段は、焦点検出手段によって検出される被写体の合焦状態の変化に応じて、回転式操作部材に付加する補助トルクを制御する構成としたものである。
【００１１】
さらに本発明の撮像装置は、上記発明において、フォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ位置検出手段と、フォーカスレンズ位置検出手段により検出される合焦点におけるフォーカスレンズ位置と現在のフォーカスレンズ位置との間の相対距離を算出するレンズ位置比較手段と、をさらに有し、補助トルク制御手段は、相対距離に応じて補助トルクの大きさを変化させ、さらに、フォーカスレンズが合焦点から所定の範囲内にある場合には、フォーカスリングに付加する補助トルクをゼロとする構成としたものである。
【００１２】
さらに本発明の撮像装置は、上記発明において、焦点検出手段により得られる焦点状態の変化を検出する焦点状態比較手段をさらに有し、補助トルク制御手段を、撮影者による回転式操作部材の操作方向が、焦点状態比較手段により合焦点からの離反を示す焦点状態の変化が検出される第１の方向である場合に、回転式操作部材の回転に必要な操作トルクを増加する方向に補助トルクを付加する制御、又は、回転式操作部材の操作方向が、焦点状態比較手段により合焦点への接近を示す焦点状態の変化が検出される第２の方向である場合に、回転式操作部材の回転に必要な操作トルクを軽減する方向に補助トルクを付加する制御の、少なくともどちらか一方を行う構成としたものである。
【００１３】
さらに本発明の撮像装置は、上記発明において、補助トルク制御手段を、撮影者による回転式操作部材の回転操作に必要な操作トルクを増加する方向に補助トルクを付加し、さらに、フォーカスレンズが、合焦点位置又は合焦点から所定の範囲内にある場合に、補助トルクの大きさが最大となる構成としたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の撮像装置によれば、目からの情報に頼ることなく、フォーカスリングから伝わる感触のみよって、撮影者に合焦方向、合焦点までの距離、及び合焦点位置を大まかに伝えることが可能となるので、撮影者は被写体から目を離すことなく、高い精度で尚かつ高速なマニュアルフォーカス操作をすることが可能となる。また、本発明の撮像装置では、フォーカスリングの回転に必要な操作トルクの増減のみ行うので、最終的なフォーカス位置は撮影者が決定でき、撮影者の意図を反映した撮影が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態である撮像装置の主要な構成を示したブロック図である。
【図２】図１に示した撮像装置のメインシーケンスを示したフローチャートである。
【図３】図２に示した補助トルク処理のサブシーケンスを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付の図面に従って、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１７】
図１に示すブロック図には、本発明の一実施形態である撮像装置１００の主要な構成が示されている。
【００１８】
レンズ鏡筒１０１には、被写体を撮影する際に光軸方向に移動させることで焦点調節を行うフォーカスレンズ１０２が備えられている。本実施形態の撮像装置１００は、自動で合焦点位置を検出し、その位置までフォーカスレンズ１０２を駆動するオートフォーカス（ＡＦ）と、撮影者が手動でフォーカスリング１０３を操作し、ファインダ像やライブビュー画像を見ながら被写体に合焦させるマニュアルフォーカス（ＭＦ）とが可能な構成となっており、これら２つの合焦機能を撮影者が自由に切り替えることが可能となっている。なお、本図ではレンズ鏡筒１０１内にフォーカスレンズ１０２のみが記載されているが、この他にもズームレンズ等の結像光学系を構成するレンズを有していてもよい。
【００１９】
フォーカスレンズ１０２を含む結像光学系を透過した被写体光は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等からなる撮像素子１０４上の結像面で結像し、ここで光電変換される。光電変換された画像信号は撮像素子１０４から画像処理部１０５に送られ、ここでゲイン調整処理、ノイズ除去処理、Ａ／Ｄ変換、ガンマ補正、シャープネス補正等の画像処理が施される。これらの画像処理が施された画像信号は、画像データとして中央制御部１０６に送られる。
【００２０】
中央制御部１０６に入力された画像データは画像記録部１０７に送られる。画像データはそこで所定の記録方式の信号に変換され、メモリーカード等の不図示の記録メディアに記録される。また、中央制御部１０６は撮影された画像データを表示するために、この画像データをＬＣＤや有機ＥＬ等からなる表示部１０８に送る。これにより撮影者は自分が撮影した画像をその場で確認することができる。撮像装置１００がライブビュー対応である場合には、この表示部１０８にライブビューにより得られたライブビュー画像を表示することも可能である。
【００２１】
中央制御部１０６は、撮影者によって、撮像装置１００に備えられた操作部材１０９のうち不図示のレリーズボタンが操作されることによって、メインルーチンである上述した受光から記録までの撮像プロセスを行う。
【００２２】
撮像装置１００がＡＦモードに設定されている場合には、撮影者からの操作力によって操作部材１０９の１つであるレリーズボタンが半押し（ＳＷ１がオン）されたことを検出すると、中央制御部１０６は公知のコントラストＡＦを開始する。
【００２３】
ＡＦ制御が開始されると、中央制御部１０６はＦＬ制御部１１０を介してフォーカスレンズ１０２のスキャン駆動を行う。画像処理部１０５は、撮像素子１０４から得られた画像信号から高周波成分を抽出することで、スキャン駆動されたフォーカスレンズ１０２の各位置に対応した画像のコントラスト状態を表す焦点評価値を算出する。算出された焦点評価値は、ＦＬ位置検出部１１１により検出されたフォーカスレンズ１０２の位置情報と共に、メモリ部１１２に一時的に保存される。
【００２４】
得られた焦点評価値が最大値となったフォーカスレンズ１０２位置で被写体像のコントラストが最も高くなるので、この点を合焦点と見なすことができる。従って、フォーカスレンズ１０２の全可動範囲のスキャン駆動が終了すると、中央制御部１０６は、最大の焦点評価値に対応する位置にフォーカスレンズ１０２を駆動するようにＦＬ制御部１１０に指令を出し、これによりＦＬ制御部１１０がフォーカスレンズ１０２を駆動させ、ＡＦ制御が完了する。
【００２５】
撮像装置１００がＭＦモードに設定されている場合には、撮影者が自らフォーカスリング１０３を操作してフォーカスレンズ１０２を駆動させる。そして、被写体像の合焦状態を表示部１０８や不図示のファインダで確認し、撮影者が最適だと判断した位置でフォーカスリング１０３の操作を止め、ＭＦ操作が完了する。
【００２６】
具体的には、撮影者によってフォーカスリング１０３が回転されると、その回転量及び回転方向がＦＬ制御部１１０に送られる。ＦＬ制御部１１０では、それらの情報に基づいてフォーカスレンズ１０２の駆動量及び駆動方向を演算し、それらを基にフォーカスレンズ１０２を適切に駆動させる。これにより、撮影者が望んだ位置にフォーカスレンズ１０２が移動し、ＭＦ操作が完了する。
【００２７】
ここで、後述するように、フォーカスモードの設定が補助ＭＦモードであった場合には、フォーカスリング１０３は、撮影者の操作力に加えてＦＲ制御部１１３からアシストトルク又はブレーキトルクの補助トルクを受ける。これにより撮影者はフォーカスリング１０３を操作する手に伝わる感触によって合焦点の方向がわかるので、視覚に頼ることなく、ＭＦ操作を行うことができる。
【００２８】
上述したＡＦ制御又はＭＦ操作によって撮影被写体に合焦した場合には、撮影者は続けてレリーズボタンを全押し（ＳＷ２がオン）し、被写体像を撮像する。すなわち、レリーズボタンが全押しされたことを検出すると、中央制御部１０６は既に説明した受光から記録までのプロセスを実行し、撮像が完了する。
【００２９】
次に、図２に示すフローチャートを使って、上述した撮像装置１００のメインルーチンを説明する。撮像装置１００の電源が投入されてこのメインルーチンが開始されると、まずは、ステップＳ１０１において中央制御部１０６が、操作部材１０９の１つである不図示のフォーカスモード切替スイッチの状態を検知し、これがＡＦモードに設定されているかどうかを確認する。フォーカスモードの設定がＡＦモードであった場合にはステップＳ１０２に進み、ＭＦモードであった場合にはステップＳ１０４に進む。ここではまず、フォーカスモードがＡＦモードであった場合のフローについて説明する。
【００３０】
ステップＳ１０２では、中央制御部１０６はレリーズボタンのＳＷ１の状態を調べ、これがオン状態であればステップＳ１０３に進み、そうでなければステップＳ１０１に戻る。次にステップＳ１０３において、中央制御部１０６は上述した公知のコントラストＡＦを実行する。そして、ステップＳ１０３で焦点評価値が最大となる位置が得られると、続けてステップＳ１０７において公知のＡＥ処理が行われる。このＡＥ処理によって、絞りやシャッタ速度等が撮像処理に適した露出条件に設定され、撮像準備動作が完了する。
【００３１】
ステップＳ１０８では再びＳＷ１の状態を確認している。ＳＷ１がオンであった場合にはステップＳ１０９に進み、ここでＳＷ２の状態が確認される。ステップＳ１０８でＳＷ１がオフであった場合には、ステップＳ１０１からステップＳ１０７までに行われた撮像準備動作がキャンセルされ、ステップＳ１０１に戻ることになる。ステップＳ１０９でＳＷ２がオンであることが確認されればステップＳ１１０に進み、ＳＷ２がオフであった場合にはステップＳ１０８に戻りＳＷ１の状態が確認される。
【００３２】
ステップＳ１１０では、ステップＳ１０３のＡＦ処理で得られたフォーカスレンズ１０２位置における撮像処理を行う。この処理は、ステップＳ１０７のＡＥ処理で得られた露出設定に基づいて行われる。この撮像処理では、上述したように、撮像素子１０４で取得された画像信号を画像処理部１０５において画像データに変換し、このデータを画像記録部１０７においてＪＰＥＧ等の所定の記録方式に変換して、最終的に不図示の記録メディアに記録されることになる。
【００３３】
一方、ステップＳ１０１においてフォーカスモードの設定がＭＦモードであった場合にはステップＳ１０４に進み、さらにそこでフォーカスモードが補助ＭＦモードであるかどうかが確認される。補助ＭＦモードの設定は、中央制御部１０６が不図示のフォーカスモード切替スイッチの状態を検知することで確認される。すなわち、撮影者はこのフォーカスモード切替スイッチによって、ＡＦモードとＭＦモードと補助ＭＦモードの３つのフォーカスモードを自由に切り替えることが可能となっている。
【００３４】
ステップＳ１０４で設定が補助ＭＦモードでなかった場合、即ちＭＦモードであった場合には、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、中央制御部１０６はＳＷ１の状態を調べ、これがオン状態であればステップＳ１０７に進み、以後上述したルーチンを順次実行し、撮像又はそのキャンセルが行われる。また、ＳＷ１がオフ状態であった場合には、ステップＳ１０１に戻る。
【００３５】
設定が補助ＭＦモードであった場合にはステップＳ１０５に進み、そこで補助トルク処理が行われる。補助ＭＦ処理の詳細については後で説明するが、この処理が終了すると上述したルーチンを順次実行し、撮像又はそのキャンセルが行われる。
【００３６】
図３は、図２に示したメインルーチンのステップＳ１０５で行われる補助トルク処理を説明するサブルーチンである。補助トルク処理に入ると、まず、ステップＳ２０１においてＭＦ操作の開始が検知される。これは、撮影者によって回転されたフォーカスリング１０３の動きを、例えばフォーカスリング１０３に取り付けた不図示のフォトインタラプタによって検出することができる。または、フォーカスリング１０３の回転に応じてＦＬ制御部１１０に入力される信号を用いてＭＦ操作の開始を検出してもよい。
【００３７】
ＦＬ制御部１１０はこの信号を受信すると、撮影者によるフォーカスリング１０３の回転量及び回転方向に応じた移動量及び移動方向でフォーカスレンズ１０２を駆動する。ステップＳ２０１でフォーカスレンズ１０２の駆動が開始されると、ステップＳ２０２において画像処理部１０５は各フォーカスレンズ１０２位置に対応した焦点評価値を順次算出していく。このとき取得された焦点評価値は、ＦＬ位置検出部１１１で検出されたフォーカスレンズ１０２の位置情報と共に中央制御部１０６に送られ、ステップＳ２０３においてメモリ部１１２に一時的に保存される。
【００３８】
次に中央制御部１０６はステップＳ２０４において、フォーカスレンズ１０２が合焦点を通過したかどうかを判断する。焦点評価値は得られた撮影画像のコントラスト状態を表している。従って、フォーカスレンズ１０２が合焦点を通過したかどうかは、一定方向にフォーカスレンズ１０２を動かした際に、上昇傾向にあった焦点評価値がある箇所をピークに減少に移ったかどうかで判断することができる。ピークを経て減少し始めた場合には、フォーカスレンズ１０２は合焦点を通過したと言えるので、ステップＳ２０５に進む。ピークを経ず、焦点評価値の変動傾向が変わらない場合には、まだ合焦点を通過していないので、ステップＳ２０２に戻る。
【００３９】
合焦点の通過が確認されると、次にステップＳ２０５において、メモリ部１１２に保存した最新の焦点評価値とその直前の焦点評価値を読み出してそれらを比較し、フォーカスレンズ１０２の駆動によって焦点評価値が上昇しているかどうかを判断する。比較の結果、焦点評価値が上昇していた場合にはステップＳ２０６に進み、減少していた場合にはステップＳ２０７に進む。
【００４０】
撮影者のマニュアル操作によって焦点評価値が上昇するということは、即ち撮影者のフォーカスリング１０３の操作方向にコントラストのピークがあるということが言える。一方で、マニュアル操作によって焦点評価値が減少するということは、フォーカスリング１０３の操作方向がコントラストのピークから離れる方向であるということを意味している。
【００４１】
そこでステップＳ２０６においては、撮影者が操作しているフォーカスリング１０３にＦＲ制御部１１３から補助トルクであるアシストトルクをかける制御を行う。この制御によって、フォーカスリング１０３には撮影者の回転操作方向と一致する方向にトルクがかけられるため、フォーカスリング１０３の操作トルクが減少し、撮影者はフォーカスリング１０３の操作感触が軽くなったと感じることになる。同様に、ステップＳ２０７において、フォーカスリング１０３には撮影者の回転操作方向と逆向きの方向に補助トルクであるブレーキトルクがかけられる。これにより、フォーカスリング１０３の操作トルクが増加するので、撮影者はフォーカスリング１０３の操作感触が重たくなったと感じることになる。
【００４２】
これらの制御は、中央制御部１０６において焦点評価値の増減を判断し、その結果をＦＲ制御部１１３に送り、そこでフォーカスリング１０３に与える補助トルクの大きさと方向を決定することで行われる。
【００４３】
本実施例の撮像装置１００では、フォーカスリング１０３に補助トルクを伝達する構成として、フォーカスリング１０３の内周面に内ギヤを設け、この内ギヤと噛み合うようにトルク発生モータ（ＦＲ制御部１１３）からの出力ギヤを配置している。トルク発生モータとこのモータを制御するモータドライバとが補助トルクを発生・制御する目的で専用に設けられ、ＦＲ制御部１１３を構成する。フォーカスリング１０３に補助トルクとしてアシストトルクをかける場合には、トルク発生モータを、撮影者の回転操作方向と一致する方向にフォーカスリング１０３が回転するように駆動させればよい。また、補助トルクとしてブレーキトルクをフォーカスリング１０３にかける場合には、モータの一般的なブレーキ制御を行えばよい。
【００４４】
ＦＲ制御部１１３で決定される補助トルクの大きさは、例えば、ステップＳ２０４で検出された合焦点におけるフォーカスレンズ１０２の位置情報をメモリ部１１２に保存しておき、この位置と現在のフォーカスレンズ１０２の位置を比較する。そして、両レンズ位置の差に比例させて決定する方法が考えられる。即ち、撮影者が合焦点に向けてフォーカスレンズ１０２を駆動させている場合には、ＦＲ制御部１１３はフォーカスリング１０３に付加しているアシストトルクを徐々に弱めていくように制御をし、また、撮影者が合焦点から離れる方向にフォーカスレンズ１０２を駆動させている場合には、ＦＲ制御部１１３はフォーカスリング１０３に付加しているブレーキトルクを徐々に強めていくように制御を行う。これらの補助トルクは、合焦点の位置が検出されてから常にフォーカスリング１０３に付加される場合や、合焦点の位置から所定の範囲内でのみ付加される場合が考えられる。
【００４５】
また、本実施例の撮像装置１００では上記の補助トルクによる制御の他に、撮影者に合焦点を知らせる制御も行っている。即ち、焦点評価値が初めて減少に転じた箇所が被写体のコントラストのピークであるので、このような焦点評価値の減少を検出した段階で、ＦＲ制御部１１３はフォーカスリング１０３に非常に短い時間だけ強いブレーキをかけるように制御する。このパルス状のブレーキトルクを通常制御のブレーキトルクよりもかなり大きなトルクとすれば、撮影者は合焦点の位置も感触で知ることが可能となる。
【００４６】
次にステップＳ２０８では、撮影者によるマニュアル操作が終了したかどうかが判断される。撮影者によりマニュアル操作が引き続き行われている場合にはステップＳ２０２に戻り、再度焦点評価値の算出や補助トルクの方向・大きさの決定等の処理を行う。また、マニュアル操作が終了、即ちフォーカスリング１０３の回転が停止した場合には、補助トルク処理は終了しメインルーチンに戻る。
【００４７】
以上の制御を行うことで、フォーカスリング１０３を介して補助トルクの変動が撮影者に伝わるので、撮影者は、合焦点のある方向だけでなく、合焦点までの大まかな距離も把握することが可能となる。これにより、フォーカスリング１０３に強いアシストトルクがかかっているときには、フォーカスレンズ１０２の位置が合焦点まで大きく離れていることがわかるので、撮影者はフォーカスリング１０３を大きく操作して、素早く合焦点近くまでフォーカスレンズを駆動することが可能となる。また、合焦点を通過した瞬間に、強いパルス状のブレーキトルクをフォーカスリング１０３にかけるので、撮影者は合焦点の位置も把握することが可能となる。これらの合焦点の位置に関する情報はフォーカスリング１０３を介した感触で撮影者に伝えられるので、撮影者は被写体から目を離す必要がなく、撮影に集中でき、尚かつ、素早く高い精度でＭＦ操作をすることが可能となる。
【００４８】
なお、上述した実施形態の撮像装置では、合焦点からの距離に依存して補助トルクの大きさを変えるように制御しており、フォーカスリングには合焦点に達する直前までアシストトルクがかけられていた。しかしながら、フォーカスレンズが合焦点から所定の範囲内に到達した段階で、アシストトルクをゼロにする制御も考えられる。このような制御をすることによって、アシストトルクによる補助によってフォーカスリングの操作トルクが不必要に軽くなるのを防ぎ、合焦点付近での撮影者による精密な合焦操作を可能とすることができる。この制御では、合焦点に接近している場合のみ、所定の範囲内でのアシストトルクをゼロとしてもよいし、また、合焦点から離れる場合であっても、所定の範囲内であればブレーキトルクをゼロとする制御を行ってもよい。
【００４９】
さらに、上述した実施形態の撮像装置では、合焦点に接近する方向のフォーカスリングの操作にはアシストトルクを付加し、逆に合焦点から離れる方向のフォーカスリングの操作にはブレーキトルクを付加しているが、これを、合焦点から離れる場合のみブレーキトルクを付加し、合焦点に近づく場合にはアシストトルクを付加しない制御とすることもできる。このような制御とすることによって、撮影者は合焦点を通過したことをフォーカスリングの操作トルクの増加で知ることが可能となり、また、合焦点に接近する場合の補助トルク処理が不要となるので、サブルーチンを簡略化することができる。
【００５０】
同様に、これを、合焦点に近づく方向であっても離れる方向であっても、フォーカスリングに付加する補助トルクをブレーキトルクとし、合焦点におけるブレーキトルクを最大値として、合焦点から離れるほどブレーキトルクの大きさが減少していくように制御することもできる。このような制御とすることによって、合焦点付近においてフォーカスリングの操作に必要なトルクが大きくなるので、軽い操作でフォーカスリングが大きく回転して合焦点を通過してしまうことがなく、撮影者は細かい合焦動作を行うことが可能となる。また、ブレーキトルクが最大となる位置を合焦点位置ではなく合焦点付近の所定の範囲とすれば、この範囲内でのブレーキトルクの大きさが一定となるので、撮影者は一定の操作トルクで最終的な合焦操作を行うことが可能となる。
【００５１】
また、上述した実施形態の撮像装置では、ＦＲ制御部として専用のトルク発生モータ及びモータドライバを備えているが、これを、ＡＦ制御時にフォーカスレンズを駆動するＡＦモータと兼用する構成としてもよい。この場合にも、フォーカスリングの内周面に設けた内ギヤと噛み合うようにＡＦモータの出力ギヤを配置するが、このままでは通常のＡＦ駆動をしているときにフォーカスリングが駆動してしまう。これを防ぐために、ＦＲ制御部としてＡＦモータを使用する場合には、ＡＦモータと内ギヤとの噛み合いが外れるようなクラッチ機構をさらに設けることで、ＡＦ駆動時にフォーカスリングが回転しない構成とするのが望ましい。このようなクラッチ機構としては、公知の構成を用いればよいが、例えば、フォーカスリングを光軸と並行な方向に移動可能な構成とし、フォーカスリングの光軸方向の移動によりＡＦモータと内ギヤとの噛み合い解除が可能な機構が考えられる。
【００５２】
さらに、上述した実施形態の撮像装置では、被写体のコントラスト状態を示す焦点評価値を用いて補助トルクを制御しているが、これを、位相差検出方式の焦点検出手段を用いて検出した被写体のデフォーカス量から制御する構成としてもよい。この場合には、撮像装置に位相差検出を行うための公知のラインセンサを含む焦点検出手段を設け、ここに被写体像が結像するための光学系も設ける。そして、焦点検出手段は受光した被写体像からデフォーカス量を算出し、これを中央制御部に送る。
【００５３】
このようにして得られたデフォーカス量を用いれば、合焦点がどちらの方向にどれだけ離れているかがわかる。従って、中央制御部が算出した合焦点の位置に対して、ＭＦ操作においてこの合焦点に近づく方向にフォーカスリングが操作されていた場合には、ＦＬ制御部は補助トルクとしてアシストトルクを付加し、逆に、合焦点から離れる方向に操作されていた場合には、ブレーキトルクをフォーカスリングに付加すれば、撮影者に感触で合焦点の方向を伝えることが可能となる。さらに、合焦点までの距離が近づいていくほど、又は離れていくほど、補助トルクの大きさを強くすることで、撮影者に感触で合焦点までの距離を伝えることが可能となる。以上のような位相差検出方式の焦点検出手段を用いることで、上述した実施形態の図３に示した補助トルク処理のサブルーチンのステップＳ２０４で行っていた、フォーカスレンズが合焦点を通過したかどうかの判断が不要となり、このサブルーチンをより簡略化することができる。
【００５４】
さらに、上述してきたコントラスト方式や位相差検出方式のいわゆるパッシブ方式と呼ばれるオートフォーカスではなく、被写体に向けて超音波や赤外線等を照射して、その反射波が戻ってくるまでの時間や照射角度の違いにより被写体までの距離を検出する、いわゆるアクティブ方式のオートフォーカスを備えた撮像装置に本発明を適用した場合であっても、上述してきた効果が得られることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５５】
１００      撮像装置
１０１      レンズ鏡筒
１０２      フォーカスレンズ
１０３      フォーカスリング
１０４      撮像素子
１０５      画像処理部
１０６      中央制御部
１１０      ＦＬ制御部
１１１      ＦＬ位置検出部
１１３      ＦＲ制御部
【図１】
2011043651.tif 000003
【図２】
2011043651.tif 000004
【図３】
2011043651.tif 000005