(57)【要約】【課題】  動画撮影中にＡＦ制御を行いながらも良好な画質を得ることが難しかった。【解決手段】  撮影レンズ（１０４）を介した被写体光の光路を、撮像素子（１１１）と前記撮影レンズ（１０４）の焦点検出を行う焦点検出手段（１１４）とに選択的に切り替える光路切り替え手段（１１５）と、前記撮像素子（１１１）によって、前記被写体光による像を動画として撮影すると共に、前記動画の撮影中に、間欠的に前記光路を前記焦点検出手段（１１４）に切り替えるように前記光路切り替え手段（１１５）を制御する制御部（１０５）とを設けた。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズを介した被写体光の光路を、撮像素子と前記撮影レンズの焦点検出を行う焦点検出手段とに選択的に切り替える光路切り替え手段と、
前記撮像素子によって、前記被写体光による像を動画として撮影すると共に、前記動画の撮影中に、間欠的に前記光路を前記焦点検出手段に切り替えるように前記光路切り替え手段を制御する制御部とを設けたこと
を特徴とするカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のカメラにおいて、
前記制御部は、前記動画撮影中の所定時間経過毎に、前記光路を前記焦点検出手段へ切り替えるよう前記光路切り替え手段を制御すること
を特徴とするカメラ。
【請求項３】
請求項２に記載のカメラにおいて、
前記制御部は、前記撮影レンズの光学特性に基づいて前記所定時間を設定すること
を特徴とするカメラ。
【請求項４】
請求項３に記載のカメラにおいて、
前記撮影レンズの絞り値を検出する検出手段を設け、
前記制御部は、前記絞り値が所定値より大きい場合は前記所定時間を長く設定し、前記絞り値が所定値より小さい場合は前記所定時間を短く設定すること
を特徴とするカメラ。
【請求項５】
請求項３に記載のカメラにおいて、
前記撮影レンズの焦点距離を検出する検出手段を設け、
前記制御部は、前記焦点距離が所定値より短い場合は前記所定時間を長く設定し、前記焦点距離が所定値より長い場合は前記所定時間を短く設定すること
を特徴とするカメラ。
【請求項６】
請求項２に記載のカメラにおいて、
前記制御部は、前記焦点検出手段の検出結果に基づいて前記所定時間を設定すること
を特徴とするカメラ。
【請求項７】
請求項６に記載のカメラにおいて、
前記焦点検出手段は、撮影レンズの焦点検出結果の変化を検出し、
前記制御部は、前記焦点検出結果の変化が所定値より小さい場合は前記所定時間を長く設定し、前記焦点検出結果の変化が所定値より大きい場合は前記所定時間を短く設定すること
を特徴とするカメラ。
【請求項８】
撮影レンズを介した被写体光の光路を撮像素子へ向けることにより前記被写体光による像を動画として撮影する動画撮影手順と、
動画撮影中に、前記光路を撮影レンズの焦点検出を行う焦点検出手段へ間欠的に切り替える切り替え手順と、
前記焦点検出手段によって焦点検出を行う焦点検出手順と
からなる動画撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画撮影可能なオートフォーカスカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のカメラとして、撮影レンズから入射する光束を、ハーフミラーを介してＡＦセンサやファインダへ導くと共に、撮像素子へ導くようにし、撮影中でもＡＦ処理を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−６２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、従来のカメラでは、ハーフミラーを透過した光束を撮影するので、ハーフミラーの分光特性によっては不自然な色になったり、ハーフミラーを通過する分だけ光量が低下するという問題がある。
本発明の目的は、動画撮影中にＡＦ制御を行いながらも良好な画質の画像が得られるカメラおよび動画撮影方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係るカメラは、撮影レンズを介した被写体光の光路を、撮像素子と前記撮影レンズの焦点検出を行う焦点検出手段とに選択的に切り替える光路切り替え手段と、前記撮像素子によって、前記被写体光による像を動画として撮影すると共に、前記動画の撮影中に、間欠的に前記光路を前記焦点検出手段に切り替えるように前記光路切り替え手段を制御する制御部とを設けたことを特徴とする。
【０００５】
特に、前記制御部は、前記動画撮影中の所定時間経過毎に、前記光路を前記焦点検出手段へ切り替えるよう前記光路切り替え手段を制御することを特徴とする。さらに、前記制御部は、前記撮影レンズの光学特性に基づいて前記所定時間を設定することを特徴とする。
或いは、前記撮影レンズの絞り値を検出する検出手段を設け、前記制御部は、前記絞り値が所定値より大きい場合は前記所定時間を長く設定し、前記絞り値が所定値より大きい場合は前記所定時間を短く設定することを特徴とする。
【０００６】
または、前記撮影レンズの焦点距離を検出する検出手段を設け、前記制御部は、前記焦点距離が所定値より短い場合は前記所定時間を長く設定し、前記焦点距離が所定値より長い場合は前記所定時間を短く設定することを特徴とする。
また、前記制御部は、前記焦点検出手段の検出結果に基づいて前記所定時間を設定することを特徴とする。特に、前記焦点検出手段は、撮影レンズの焦点検出結果の変化を検出し、前記制御部は、前記焦点検出結果の変化が所定値より小さい場合は前記所定時間を長く設定し、前記焦点検出結果の変化が所定値より大きい場合は前記所定時間を短く設定することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る動画撮影方法は、撮影レンズを介した被写体光の光路を撮像素子へ向けることにより前記被写体光による像を動画として撮影する動画撮影手順と、動画撮影中に、前記光路を撮影レンズの焦点検出を行う焦点検出手段へ間欠的に切り替える切り替え手順と、前記焦点検出手段によって焦点検出を行う焦点検出手順とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、撮影レンズから入射する被写体光の光路を、動画撮影中に撮像素子側からＡＦセンサ側に間欠的に切り替えることによって、動画撮影時においてもＡＦ制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るカメラおよび動画撮影方法について説明する。
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係るカメラ１０１を示す側面図である。カメラ１０１はカメラ本体１０２と、撮影レンズ１０３を含む撮影光学系が収容された撮影レンズユニット１０４とで構成され、動画と静止画とを撮影することができる。ここで、カメラ１０１は、撮影レンズユニット１０４をカメラ本体１０２から取り外して、焦点距離の異なる別の撮影レンズユニットを装着できる一眼レフカメラである。
【００１０】
また、カメラ本体１０２は、後述の撮影機構と、制御部１０５と、画像処理部１０６と、液晶モニタ１０７と、メモリカード１０８とを有している。
ここで、カメラ本体１０２の撮影機構は以下のように構成される。まず、カメラ本体１０２の中心部には、光軸に沿ってミラーボックス１０９と、フォーカルプレーンシャッタ１１０と、撮像素子１１１とが配置されている。また、カメラ本体１０２の上部領域には後述の光学ファインダ系が配置され、カメラ本体１０２の下部領域には、レンズ駆動部１１２と、ミラー駆動部１１３と、ＡＦセンサ１１４とが配置されている。
【００１１】
ミラーボックス１０９の内部には、観察位置と退避位置とに切り替え可能なクイックリターンミラー１１５と、クイックリターンミラー１１５の背面に付設されたサブミラー１１６とが配置されている。
観察位置でのクイックリターンミラー１１５は、フォーカルプレーンシャッタ１１０および撮像素子１１１の前方で傾斜しており、撮影レンズユニット１０４から撮像素子１１１までの撮影光路に対してクイックリターンミラー１１５が交差した状態にある。この観察位置のクイックリターンミラー１１５は、撮影レンズユニット１０４を通過した光束を上方に反射させてファインダ光学系に導くようになっている。
【００１２】
一方、退避位置のクイックリターンミラー１１５は、観察位置の上方に跳ね上げられて撮影光路から外れた状態にある。この退避位置では、撮影レンズユニット１０４を通過した光束はフォーカルプレーンシャッタ１１０および撮像素子１１１に導かれ、撮像素子１１１によって被写体像の画像を撮影することができる。尚、フォーカルプレーンシャッタ１１０は静止画の撮影時に使用し、動画の撮影時は電子シャッタで撮影する。
【００１３】
また、クイックリターンミラー１１５の中央部は光を透過するハーフミラーになっている。そして、観察位置のクイックリターンミラー１１５を透過した光束は、サブミラー１１６によって下方に反射され、ＡＦセンサ１１４に導かれる。
一方、光学ファインダ系は、焦点板１１７と、コンデンサレンズ１１８と、ペンタプリズム１１９と、接眼レンズ１２０とを有している。
【００１４】
焦点板１１７は、ミラーボックス１０９の上方に位置し、観察位置のクイックリターンミラー１１５で反射された光束を一旦結像させる。焦点板１１７上で結像した光束はコンデンサレンズ１１８およびペンタプリズム１１９を通過し、ペンタプリズム１１９の入射面に対して９０°偏向した射出面からカメラ本体１０２の後方に導かれ、接眼レンズ１２０を介してファインダーを覗く撮影者の眼に投影される。尚、光学ファインダは静止画の撮影時に使用し、動画の撮影時は液晶モニタ１０７で被写体を確認する。
【００１５】
また、焦点板１１７上で結像した光束の一部は、コンデンサレンズ１１８およびペンタプリズム１１９を通過して、ペンタプリズム１１９の近傍に設けられたＡＥセンサ１２１に導かれる。
画像処理部１０６は、撮像素子１１１の出力に基づいて画像データを生成する。液晶モニタ１０７はカメラ本体１０２の背面に設けられ、撮像素子１１１で撮影する画像や、操作メニューなどが表示される。制御部はカメラ本体１０２の各部の動作を制御し、例えば、動画撮影モードのＯＮ／ＯＦＦ切り替えや、ＡＦ演算およびＡＥ演算や、液晶モニタ５の表示制御、レンズの制御、ミラーの制御などを実行する。
【００１６】
以上のように、第１の実施形態のカメラ１０１は構成されている。尚、制御部１０５はＣＰＵなどで構成され、予め記憶されたプログラムによって動作し、カメラ１０１の各部を制御する。次に、動画撮影時の制御部１０５の動作について説明する。
図２は、制御部１０５の処理を示したフローチャートである。ステップＳ２０１でカメラ１０１の撮影処理を開始し、フォーカス処理する時間間隔の初期値を設定する（ステップＳ２０２）。
【００１７】
次に、ＡＦセンサ１１４から入力するフォーカス情報によって、被写体に対するデフォーカス量を算出する（ステップＳ２０３）。尚、ＡＦセンサ１１４から入力するフォーカス情報は、例えば、位相差方式によるＡＦセンサの場合は、位相差を有する一対の光束のずれを示す値が入力される。
次に、算出したデフォーカス量に応じた駆動量だけ、撮影レンズユニット１０４の撮影レンズ１０３を移動するようレンズ駆動部１１２を制御する（ステップＳ２０４）。
【００１８】
次に、観察位置のクイックリターンミラー１１５を待避位置に移動するようミラー駆動部１１３を制御する（ステップＳ２０５）。この状態で、フォーカルプレーンシャッタ１１０を開放状態にし、撮像素子１１１によって動画の撮影を開始する（ステップＳ２０６）。尚、高画質が求められる静止画の撮影の場合は、フォーカルプレーンシャッタ１１０によってメカニカルシャッタを実現し、スミアなど発生を防止する。
【００１９】
次に、撮影開始あるいは１つ前の撮影から所定時間が経過したか否かをチェックし、所定時間が経過していなければ経過するまで撮影状態を継続し、所定時間が経過すればステップＳ２０８に進む（ステップＳ２０７）。ここで、所定時間は、例えば０．５秒など、カメラ１０１でデフォルト値として予め設定されているが、撮影者によって変更することもできる。撮影中に所定時間が経過する毎に、撮影を中断する（ステップＳ２０８）。
【００２０】
次に、撮影中断時の処理に移行し、撮影時には待避位置にあったクイックリターンミラー１１５を、元の観察位置に移動するようミラー駆動部１１３を制御する（ステップＳ２０９）。この状態で、撮影レンズユニット１０４を通過した光束は、クイックリターンミラー１１５を透過し、サブミラー１１６によって下方に反射され、ＡＦセンサ１１４に導かれる。制御部１０５は、ＡＦセンサ１１４から入力するフォーカス情報によって、被写体に対するデフォーカス量を算出する（ステップＳ２１０）。尚、デフォーカス量を算出方法は、ステップＳ２０３と同じである。
【００２１】
次に、算出したデフォーカス量に従って、撮影レンズユニット１０４の撮影レンズ１０３をデフォーカス量に応じた位置に移動するようレンズ駆動部１１２を制御する（ステップＳ２１１）。その後、観察位置のクイックリターンミラー１１５を待避位置に移動するようミラー駆動部１１３を制御する（ステップＳ２１２）。この状態で、再び、フォーカルプレーンシャッタ１１０を開放状態にし、撮像素子１１１によって動画の撮影を開始する（ステップＳ２１３）。尚、フォーカルプレーンシャッタ１１０は、撮影中断中でも開放状態のままにしておいても構わない。ステップＳ２１３で撮影を再開すると、再び、ステップＳ２０７に戻って、所定時間が経過するのを待ちながら、動画の撮影を継続する。
【００２２】
尚、ステップＳ２０８の撮影の中断からステップＳ２１２の撮影の再開までの時間は、動画撮影の間隔には殆ど影響を与えないぐらい短い時間である。
ここで、図２で説明した制御部１０５の処理の流れを、図３を用いて分かり易く説明する。図３において、時間は上から下に向かって流れており、３０１から３０７は時間経過と共に変化する撮影画面をそれぞれ表している。先ず、図２のフローチャートのステップＳ２０６において撮影を開始し、撮影中の画面を撮影画面３０１とする。また、撮影を開始してから所定時間が経過した時の時刻をｔ１、時刻ｔ１からさらに所定時間が経過した時刻をｔ２、時刻ｔ２からさらに所定時間が経過した時刻をｔ３でそれぞれ表している。
【００２３】
今、撮影開始から所定時間が経過した時刻ｔ１において、図２のフローチャートのステップＳ２０８からＳ２１２と同じ処理が実行され、ＡＦ制御が行われる。つまり、この時点の撮影画像３０２に撮影レンズユニット１０４のフォーカスが合わせられる。時刻ｔ１の一瞬の間にフォーカス制御が行われた後、再び、図２のフローチャートのステップＳ２１３の処理で撮影を再開し、撮影画像３０２，撮影画像３０３から撮影画像３０４という具合に動画像を撮影する。
【００２４】
さらに、時刻ｔ１から所定時間が経過した時刻ｔ２において、再度、図２のフローチャートのステップＳ２０８からＳ２１２と同じ処理が実行され、ＡＦ制御が行われて、この時点の撮影画像３０５に撮影レンズユニット１０４のフォーカスが合わせられる。時刻ｔ２の一瞬の間にフォーカス制御が行われた後、再び、図２のフローチャートのステップＳ２１３の処理で撮影を再開し、撮影画像３０５から次の時刻ｔ３が来る前の撮影画像３０６までの動画像を撮影する。
【００２５】
同様に、時刻ｔ２から所定時間が経過した時刻ｔ３においても、図２のフローチャートのステップＳ２０８からＳ２１２と同じ処理が実行され、ＡＦ制御が行われて、この時点の撮影画像３０７に撮影レンズユニット１０４のフォーカスが合わせられる。時刻ｔ３の一瞬の間にフォーカス制御が行われた後、再び、図２のフローチャートのステップＳ２１３の処理で撮影を再開し、撮影画像３０７から順に次の所定時間が経過するまで動画像を撮影する。
【００２６】
このように、制御部１０５は、動画撮影中に撮像素子１１１側にあるクイックリターンミラー１１５をＡＦセンサ１１４側に、所定時間経過毎に間欠的に、切り替えることによって、撮影レンズユニット１０４から入射する被写体光をＡＦセンサ１１４で受けることができ、被写体にフォーカスを合わせることができる。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るカメラについて説明する。本実施形態のカメラは、図１に示す第１の実施形態のカメラ１０１と同じ構成になっている。第１の実施形態では、動画撮影中に制御部１０５が撮像素子１１１側にあるクイックリターンミラー１１５をＡＦセンサ１１４側に間欠的に切り替える所定時間はデフォルトで予め設定されているか、撮影者が撮影前に時間を設定するようにしていたが、本実施形態では、撮影レンズユニット１０４の光学特性に基づいて、間欠的に切り替える所定時間を可変する。
【００２７】
例えば、撮影レンズユニット１０４の絞り値は、ＡＥセンサ１２１の出力から制御部１０５が算出して、カメラ１０１の絞り（図示せず）を制御するので、制御部１０５は予め絞り値を検出することができる。この場合、制御部１０５は、絞り値が予め設定された値より大きい場合は所定時間を長く設定し、逆に絞り値が予め設定された値より小さい場合は所定時間を短く設定するようにしても構わない。
【００２８】
つまり、撮影レンズユニット１０４の絞り値が大きい場合は被写界深度が深くピントがズレにくいので、フォーカスを合わせる時間間隔（所定時間）を長くし、絞り値が小さい場合は被写界深度が浅くピントがズレ易いので、フォーカスを合わせる時間間隔を短くする。
或いは、撮影レンズユニット１０４に焦点距離検出部を設けるか、レンズ駆動部１１２の駆動位置から焦点距離がわかるようにして、制御部１０５が撮影レンズユニット１０４の焦点距離を読み取れるようにする。制御部１０５は、読み取った焦点距離が予め設定された値より短い場合は所定時間を長く設定し、逆に絞り値が予め設定された値より長い場合は所定時間を短く設定するように制御する。尚、これら制御は、図２のステップＳ２０２で行う。或いは、ズーム機能がある撮影レンズユニット１０４の場合は、図２のステップＳ２０６からＳ２０８の間の撮影中に行うようにして、ズームの状態に合わせて所定時間を可変するようにしても構わない。
【００２９】
つまり、撮影レンズユニット１０４の焦点距離が短い場合は広角側になり、ピントがズレにくいので、フォーカスを合わせる時間間隔（所定時間）を長くし、焦点距離が長い場合は望遠側になり、ピントがズレ易いので、フォーカスを合わせる時間間隔を短くする。
このように、撮影レンズユニット１０４の光学特性に基づいて、撮像素子１１１側にあるクイックリターンミラー１１５をＡＦセンサ１１４側に間欠的に切り替える所定時間を可変できる。この結果、フォーカスのズレ易い撮影状況ではフォーカスを合わせる時間間隔を短くし、フォーカスのズレにくい撮影状況ではフォーカスを合わせる時間間隔を長くするので、撮影状況に応じた最適なフォーカス処理を実現することができる。
【００３０】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係るカメラについて説明する。本実施形態のカメラは、図１に示す第１の実施形態のカメラ１０１と同じ構成になっている。本実施形態では、ＡＦセンサ１１４の焦点検出結果の変化に基づいて、間欠的に切り替える所定時間を可変する。尚、これら制御は、図２のステップＳ２０６からＳ２０８の間の撮影中に行う。
【００３１】
例えば、制御部１０５は、ＡＦセンサ１１４の１つ前の焦点位置を記憶するようにし、現在の焦点位置との差（変化）を計算する。焦点位置の変化が大きい場合は、撮影画面の中での被写体の動きが激しいことを示しているので、ピントがズレ易いため、フォーカスを合わせる時間間隔（所定時間）を短く設定する。逆に、焦点位置の変化が小さい場合は、撮影画面の中での被写体の動きが少ないことを示しているので、ピントがズレにくいため、フォーカスを合わせる時間間隔（所定時間）を長く設定する。
【００３２】
このように、ＡＦセンサ１１４の焦点検出結果の変化に基づいて、撮像素子１１１側にあるクイックリターンミラー１１５をＡＦセンサ１１４側に間欠的に切り替える所定時間を可変できる。この結果、フォーカスのズレ易い撮影状況ではフォーカスを合わせる時間間隔を短くし、フォーカスのズレにくい撮影状況ではフォーカスを合わせる時間間隔を長くするので、撮影状況に応じた最適なフォーカス処理を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１，２および３の実施形態に係るカメラ１０１の構成図である。
【図２】第１，２および３の実施形態に係るカメラ１０１の動作を示すフローチャートである。
【図３】第１，２および３の実施形態に係るカメラ１０１の動作を説明するための補助図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０１・・・カメラ          １０２・・・カメラ本体
１０３・・・撮影レンズ      １０４・・・撮影レンズユニット
１０５・・・制御部          １１１・・・撮像素子
１１２・・・レンズ駆動部    １１３・・・ミラー駆動部
１１４・・・ＡＦセンサ      １１５・・・クイックリターンミラー
１１６・・・サブミラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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