(57)【要約】【課題】焦点調整時の微調整の繰り返しを減らし、撮影者の操作性を向上させることができる撮像装置を提供する。  【解決手段】フォーカスレンズの位置を制御するレンズ制御手段が、操作手段によりフォーカスレンズの移動停止を指示された場合、表示部に表示されている画像信号が撮像手段により取得された際のフォーカスレンズ位置に前記フォーカスレンズを移動させるよう制御することを特徴とする撮像装置及びその制御方法を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズの位置を制御するレンズ制御手段と、
前記フォーカスレンズの移動を手動操作により指示する操作手段と、
撮像手段で取得された画像信号を表示部に表示するよう制御する制御手段とを備え、
前記レンズ制御手段は、前記操作手段によりフォーカスレンズの移動の停止が指示された場合、前記表示部に表示されている画像信号が前記撮像手段により取得された際のフォーカスレンズ位置に前記フォーカスレンズを移動させるよう制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像手段で取得された画像信号を処理して前記表示部へ信号を出力する信号処理手段を更に備え、
前記レンズ制御手段は、前記操作手段によりフォーカスレンズの移動の停止が指示された場合、前記表示部に表示されている画像信号が前記信号処理手段により信号処理される前の前記撮像手段により取得された際のフォーカスレンズ位置に前記フォーカスレンズを移動させるよう制御す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】
フォーカスレンズ位置情報を所定間隔で記憶する記憶手段と、
前記操作手段によりフォーカスレンズの移動の停止が指示された場合、前記撮像手段で取得した画像信号が前記表示部に表示されるまでの遅延時間を算出し、当該算出した遅延時間と前記記憶手段に記憶されたフォーカスレンズ位置情報より、前記表示部に表示されている画像信号が前記撮像手段により取り込まれたときのフォーカスレンズ位置情報を得る算出手段とを備え、
前記レンズ制御手段は、前記算出手段により得られたフォーカスレンズ位置情報に基づいて、前記フォーカスレンズを移動させる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】
フォーカスレンズの位置を制御する工程と、
前記フォーカスレンズの移動を手動操作により指示するための入力を受ける工程と、
撮像手段で取得された画像信号を表示部に表示するよう制御する工程とを有し、
前記手動操作によりフォーカスレンズの移動の停止を指示する入力を受けた場合、前記表示部に表示されている画像信号が前記撮像手段により取得された際のフォーカスレンズ位置に前記フォーカスレンズを移動させるよう制御することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手動でレンズの移動を指示することのできるマニュアルフォ−カス機能を備えた撮像装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置においてフォーカスレンズを移動させて被写体に焦点を合わせる方式として、以下の２つが知られている。
【０００３】
即ち、ＣＣＤ等の撮像素子から得られる輝度信号を用いて自動的に合焦動作を行うオートフォーカス方式と、撮影者が手動で任意に合焦位置を決めるマニュアルフォーカス方式である。
【０００４】
オートフォーカス方式では、フォーカスレンズの位置をある範囲内で動かして順次撮影し、各撮影画像より焦点評価信号を演算し、その値から合焦位置を求める。焦点評価信号は、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）などを用いて、合焦状態に近づくほど大きくなるように演算される。そして、その焦点評価信号のピーク位置にフォーカスレンズの位置を制御することで合焦状態を得る。
【０００５】
マニュアルフォーカス方式では、撮影者が液晶モニタ等の表示装置に表示された画像信号を見ながら、フォーカスリング等の調節部材を手動操作してフォーカスレンズの位置を調整することで合焦状態を得る。
【０００６】
ところで、マニュアルフォーカスを行う場合は、調節部材の操作による撮影者の指示が実際のフォーカスレンズの移動に反映されるまでにタイムラグが発生する。その結果、撮影者の所望のフォーカスレンズ停止位置よりも進んだ位置でフォーカスレンズが停止してしまう場合がある。
【０００７】
そこで、特許文献１には、連続してフォーカスレンズが操作された場合は、フォーカスレンズ操作停止時に移動していた方向と逆方向にフォーカスレンズを移動させることで、フォーカスレンズの行き過ぎ量を少なくする手法が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１７３１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、表示装置に表示される画像信号は、撮像素子で取り込まれた画像信号をカメラ信号処理して表示しており、表示遅延が発生する。このため、撮像素子に取り込まれる画像信号に対するフォーカスレンズの位置と表示装置に表示している画像信号が取り込まれた時点のフォーカスレンズの位置がずれる場合がある。表示遅延とフォーカスレンズの位置ずれの動作を図４に示す。
【０００９】
図４において、横軸は時間軸を示す。図４（ｃ）、（ｆ）において、縦軸はフォーカスレンズの位置を示す。図４（ａ）は、撮像素子から画像信号が出力されるタイミング、図４（ｂ）は、表示装置に表示される画像信号、図４（ｃ）は、図４（ｂ）で示した画像信号の対象の被写体を撮影した時点でのフォーカスレンズの位置を示す。
【００１０】
また、図４（ｄ）は、図４（ｃ）のフォーカスレンズ位置の数値表示を示す。図４（ｅ）は、撮像素子から出力される画像信号、図４（ｆ）は、図４（ｅ）で示した画像信号の対象の被写体を撮影した時点でのフォーカスレンズ位置を示す。また、図４（ｇ）は、図４（ｆ）のフォーカスレンズ位置の数値表示を示す。
【００１１】
図４において、撮影者が所望する合焦ポイントをフォーカスレンズ位置が数値２０の位置として説明する。撮影者は表示装置に表示される画像信号を見ながらマニュアルフォーカスを手動操作し、図４（ｄ）の数値表示が２０となる時点でマニュアル操作を停止する。
【００１２】
この場合、撮像素子から出力される画像信号のフォーカスレンズ、図４（ｆ）の数値表示が５０のフォーカスレンズ位置で停止する。
【００１３】
図４（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図４（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）が表示遅延ΔＴ遅れて表示されるため、最終的に図４（ｄ）の数値表示が５０のフォーカスレンズ位置となり、表示遅延によるずれΔＦだけ撮影者が所望する合焦ポイントからずれる。このため、マニュアル操作停止後のフォーカスレンズ位置は撮影者の所望した合焦ポイントからずれる。
【００１４】
この結果、撮影者が所望する合焦ポイントに合わせるために微調整を繰り返してしまうという問題があった。
【００１５】
特許文献１に記載の技術では、撮影者の指示からフォーカスレンズの移動停止までのタイムラグで発生するフォーカスレンズ位置のずれを低減することはできる。しかしながら、撮像素子で取り込まれた画像が表示装置に表示されるまでの表示遅延で発生するレンズ位置のずれを低減することはできない。
【００１６】
本発明の目的は、撮影者に焦点調整の際の微調整を繰り返させることを防止し、撮影者の操作性を向上させることができる撮像装置及びこの撮像装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明の技術的特徴としては、フォーカスレンズの位置を制御する工程と、前記フォーカスレンズの移動を手動操作により指示するための入力を受ける工程と、撮像手段で取得された画像信号を表示部に表示するよう制御する工程とを有し、前記手動操作によりフォーカスレンズの移動の停止を指示する入力を受けた場合、前記表示部に表示されている画像信号が前記撮像手段により取得された際のフォーカスレンズ位置に前記フォーカスレンズを移動させるよう制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、撮影者の操作性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係る撮像装置のブロック構成図である。
【００２１】
図１において、本撮像装置は、固定レンズ１０１、絞り１０２、フォーカスレンズ１０３、撮像素子１０４、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）１０５、カメラ信号処理部１０６、画像記録部１０７、画像表示部１０８を備える。
【００２２】
また、本撮像装置は、マニュアルフォーカス操作部１０９、フォーカス調整部１１０、フォーカス位置情報記憶部１１１、マニュアル操作停止検出部１１２、マイコン１１３を備える。
【００２３】
以下、その動作を説明する。
【００２４】
被写体像は、固定レンズ１０１、絞り１０２、焦点調整を行うフォーカスレンズ１０３を経て、撮像素子１０４に入射され、ここで光電変換されて画像信号として出力される。よって、撮像素子１０４により画像信号を取得することができる。撮像素子１０４から出力された画像信号は、アナログフロントエンド１０５で相関二重サンプリングとＡ／Ｄ変換が行われ、デジタル信号に変換される。
【００２５】
カメラ信号処理部１０６では、入力された画像信号に露出制御及び色バランス調整等の周知のカメラ信号処理を実施し、処理結果を画像記録部１０７及び画像表示部１０８に出力する。
【００２６】
画像記録部１０７は、不図示のＤＶテープ等の記録メディアに画像信号を記録するよう処理が制御された画像信号を出力する。画像表示部１０８は、カメラ信号処理された画像信号を不図示の液晶モニタ等の表示装置に表示するよう処理が制御された画像信号を出力する。マニュアルフォーカス操作部１０９は、マニュアルフォーカスの際に、撮影者の手動操作に対応してフォーカスレンズ１０３の位置の調整を指示するための入力を受ける部材である。
【００２７】
フォーカス調整部１１０は、撮影者の指示に合わせてフォーカスレンズ１０３を移動させるようフォーカスレンズ１０３の移動を制御（レンズ制御）する。フォーカス位置情報記憶部１１１は、撮像素子１０４から画像信号が取り込まれるタイミングに合わせてフォーカスレンズ１０３の位置情報を記憶する。
【００２８】
マニュアル操作停止検出部１１２は、マニュアルフォーカス操作部１０９からの撮影者の指示を所定間隔でサンプリングし、手動操作停止のタイミングをマイコン１１３に出力する。
【００２９】
マイコン１１３は、マニュアル操作停止検出部１１２により撮影者が手動操作を停止したことを検出した時点から、カメラ信号処理部１０６による処理の遅延と画像表示部１０８での表示の遅延を合算した遅延時間を算出する。
【００３０】
そして、マイコン１１３は、算出した遅延時間とフォーカス位置情報記憶部１１１に記憶されたフォーカス位置情報より、画像表示部１０８にて処理され表示装置に表示されている画像信号が取り込まれた時点のフォーカスレンズ位置情報を求める。
【００３１】
そして、マイコン１１３は、読み出したフォーカスレンズ位置情報をフォーカス調整部１１０に出力する。フォーカス調整部１１０は、入力（指示）されたフォーカスレンズ位置情報に基づいて、画像表示部１０８にて処理され表示装置に表示されている画像信号が取り込まれた時点のフォーカスレンズ位置にフォーカスレンズ１０３を移動させる。
【００３２】
図２は、図１の撮像装置によって実行されるフォーカス調整処理の手順を示すフローチャートである。
【００３３】
図３は、手動操作を停止した時点で画像表示部１０８にて処理され表示装置に表示されている画像に対応したフォーカスレンズ１０３の位置情報をフォーカス位置情報記憶部１１１から読み出し、フォーカスレンズ１０３を移動させる動作を説明する図である。参考のため、手動操作を停止した後にフォーカスレンズを移動させない場合の動作を上記図４に示す。
【００３４】
図２の処理は、図１におけるマイコン１１３の制御の下、フォーカス調整部１１０によって実行される。
【００３５】
図２において、まず、フォーカス制御の方式を判定し（ステップＳ２０１）、オートフォーカスの場合は、撮像画像から得られた焦点評価値より、マイコン１１３が算出した位置にフォーカスレンズ１０３を移動させ（ステップＳ２０２）、処理を終了する。
【００３６】
マニュアルフォーカスの場合は、撮影者の手動操作動作状態を判定し（ステップＳ２０３）、手動操作中の場合は、撮影者の手動操作で指示された位置にフォーカスレンズ１０３を移動させ（ステップＳ２０４）、処理を終了する。
【００３７】
手動操作停止の場合は、直前の手動操作動作状態を判定する（ステップＳ２０５）。直前の判定が手動操作中の場合は、手動操作を停止したタイミングとなる。
【００３８】
そのため、カメラ信号処理部１０６による処理時間と、画像表示部１０８での処理時間及び、表示装置での表示時間の合計時間分遡った時点のフォーカスレンズ位置に、フォーカスレンズ１０３を移動させ（ステップＳ２０６）、処理を終了する。直前の判定が手動操作停止の場合は撮影者が所望している合焦位置と判断し、フォーカスレンズの位置は変化させず（ステップＳ２０７）、処理を終了する。
【００３９】
図２のフォーカスレンズの位置制御（調整処理）による効果を、図３にて説明する。
【００４０】
図３において横軸は時間軸を示す。図３（ｃ）、（ｆ）において、縦軸はフォーカスレンズの位置を示す。
【００４１】
図３（ａ）は、撮像素子１０４から画像信号が出力されるタイミング、図３（ｂ）は、画像表示部１０８に表示される画像信号、図３（ｃ）は、図３（ｂ）で示した画像信号を撮影した時点でのフォーカスレンズの位置である。
【００４２】
図３（ｄ）は、図３（ｃ）のフォーカスレンズ位置の数値表示を示す。図３（ｅ）は、撮像素子１０４から出力される画像信号、図３（ｆ）は、図３（ｅ）の画像信号の対象の被写体を撮影した時点でのフォーカスレンズ位置、図３（ｇ）は、図３（ｆ）のフォーカスレンズ位置の数値表示を示す。
【００４３】
撮像素子１０４で光電変換された画像信号は、アナログフロントエンド１０５、カメラ信号処理部１０６の処理時間と、画像表示部１０８で表示するための表示時間の合計時間分遅れて、画像表示部１０８で表示される。
【００４４】
図３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図３（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）が表示遅延ΔＴ遅れて表示されている。図３（ｈ）は、フォーカス位置情報記憶部１１１に記憶されるフォーカスレンズ１０３の位置情報であり、図３（ａ）に示すタイミングの間隔で記憶される。
【００４５】
図３において、撮影者が所望する合焦ポイントをフォーカスレンズ位置が数値２０の位置として説明する。
【００４６】
撮影者は、表示装置に表示される画像信号を見ながらマニュアルフォーカス操作部１０９を手動操作し、所望する合焦ポイントで手動操作を停止する。図３（ｄ）の数値表示が２０となる時点で手動操作を停止する。
【００４７】
図３（ａ）のタイミングでフォーカスレンズ１０３の位置をサンプリングし、直前のフォーカスレンズ１０３の位置と同じ場合は手動操作停止と判定している。フォーカス位置情報記憶部１１１より、手動操作を停止した時点から表示遅延ΔＴと停止判定遅延ΔステップＳの合計時間遡った時点のフォーカスレンズ位置情報を読み出し、その位置にフォーカスレンズ１０３を移動させる。
【００４８】
本実施の形態では、フォーカスレンズ１０３の位置情報を記憶しておき、手動操作が停止した時点で、図３（ｂ）に表示されている画像信号に対応したフォーカスレンズ１０３の位置を読み出し、その位置にフォーカスレンズ位置を移動させる。
【００４９】
このことで、最終的に図３（ｄ）の数値表示が２０のフォーカスレンズ位置となり、撮影者が所望する合焦ポイントに合わせることができ、撮影者が微調整する必要がなく操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態に係る撮像装置のブロック構成図である。
【図２】図１の撮像装置によって実行されるフォーカス調整処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】図１の撮像装置におけるマニュアルフォーカス動作を説明する図である。
【図４】一般的な撮像装置における表示遅延とフォーカスレンズの位置ずれの動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０１  固定レンズ
１０２  絞り
１０３  フォーカスレンズ
１０４  撮像素子
１０５  アナログフロントエンド
１０６  カメラ信号処理部
１０７  画像記録部
１０８  画像表示部
１０９  マニュアルフォーカス操作部
１１０  フォーカス調整部
１１１  フォーカス位置情報記憶部
１１２  マニュアル操作停止検出部
１１３  マイコン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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