(57)【要約】【課題】動画像を良好に撮影できる撮像装置を提供する。【解決手段】光学系からの光束に基づいて、被写体を検出する被写体検出部１７０と、検出された被写体の中から対象被写体を選択する選択部１７０と、光学系の焦点状態を検出する焦点検出部１６３と、焦点検出結果に基づいて、焦点調節レンズ２１２を光軸方向に駆動させることで、光学系の焦点調節を行う焦点調節部１７０と、焦点調節レンズ２１２を対象被写体に合焦するレンズ位置まで駆動させる際の焦点調節レンズ２１２の駆動速度を、撮影者が入力可能な入力部１５０と、撮影者により入力された焦点調節レンズ２１２の駆動速度を取得する取得部１７０と、を備え、焦点調節部１７０は、対象被写体が選択された場合に、撮影者により設定された焦点調節レンズ２１２の駆動速度で、焦点調節レンズ２１２を、対象被写体に合焦するレンズ位置まで駆動させることを特徴とする撮像装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦点調節レンズを有する光学系からの光束に基づいて、被写体を検出する被写体検出部と、
前記被写体検出部により検出された被写体の中から対象被写体を選択する選択部と、
前記光学系の焦点状態を検出する焦点検出部と、
前記焦点検出部による焦点検出結果に基づいて、前記焦点調節レンズを光軸方向に駆動させることで、前記光学系の焦点調節を行う焦点調節部と、
前記焦点調節レンズを前記対象被写体に合焦するレンズ位置まで駆動させる際の前記焦点調節レンズの駆動速度を、撮影者が入力可能な入力部と、
前記入力部を介して、撮影者により入力された前記焦点調節レンズの駆動速度を取得する取得部と、を備え、
前記焦点調節部は、前記対象被写体が選択された場合に、前記撮影者により設定された焦点調節レンズの駆動速度で、前記焦点調節レンズを、前記対象被写体に合焦するレンズ位置まで駆動させることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置であって、
動画撮影モードを設定可能なモード設定部をさらに備え、
前記焦点調節部は、前記動画撮影モードに設定されている場合において、前記対象被写体が選択された場合に、前記撮影者により設定された焦点調節レンズの駆動速度で、前記焦点調節レンズを、前記対象被写体に合焦するレンズ位置まで駆動させること特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の撮像装置であって、
前記焦点検出部は、前記光学系による像面のずれ量を検出することで、前記光学系の焦点検出を行う位相差検出方式の焦点検出が可能であることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置であって、
前記焦点調節部は、前記対象被写体が選択された場合に、前記焦点調節レンズを前記対象被写体に合焦するレンズ位置まで駆動させた後に、前記焦点調節レンズを、前記対象被写体よりも所定距離だけ至近側または無限遠側の位置まで駆動させることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の撮像装置であって、
前記入力部は、前記焦点調節レンズの駆動を開始してから前記対象被写体に合焦するまでの時間を入力可能であり、
前記焦点調節部は、前記入力部を介して、撮影者により前記対象被写体に合焦するまでの時間が入力された場合には、前記対象被写体が選択された場合に、前記撮影者に入力された時間で前記対象被写体に合焦できる前記焦点調節レンズの駆動速度を算出し、算出した駆動速度で、前記焦点調節レンズを、前記対象被写体に合焦するレンズ位置まで駆動させ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】
従来より、動画撮影が可能な撮像装置が知られている。このような撮像装置において、動画撮影中に顔などの被写体の検出を行い、検出した被写体にピントが合うように、光学系の焦点調節を行う技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１７６１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
動画撮影時に、対象とする被写体にゆっくりとピントを合わせていくことで、映画的な演出効果を得る撮影方法が知られている。しかしながら、従来技術では、このような撮影方法で動画撮影を行う場合には、撮影者が焦点調節レンズをマニュアルで駆動させて、対象とする被写体にゆっくりとピントを合わせる必要があるため、動画像を良好に撮影することが困難な場合があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、動画像を良好に撮影できる撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の解決手段によって上記課題を解決する。なお、以下においては、本発明の実施形態を示す図面に対応する符号を付して説明するが、この符号は本発明の理解を容易にするためだけのものであって発明を限定する趣旨ではない。
【０００７】
[１]本発明に係る撮像装置は、焦点調節レンズ（２１２）を有する光学系からの光束に基づいて、被写体を検出する被写体検出部（１７０）と、前記被写体検出部により検出された被写体の中から対象被写体を選択する選択部（１７０）と、前記光学系の焦点状態を検出する焦点検出部（１６３）と、前記焦点検出部による焦点検出結果に基づいて、前記焦点調節レンズを光軸方向に駆動させることで、前記光学系の焦点調節を行う焦点調節部（１７０）と、前記焦点調節レンズを前記対象被写体に合焦するレンズ位置まで駆動させる際の前記焦点調節レンズの駆動速度を、撮影者が入力可能な入力部（１５０，１５２）と、前記入力部を介して、撮影者により入力された前記焦点調節レンズの駆動速度を取得する取得部（１７０）と、を備え、前記焦点調節部は、前記対象被写体が選択された場合に、前記撮影者により設定された焦点調節レンズの駆動速度で、前記焦点調節レンズを、前記対象被写体に合焦するレンズ位置まで駆動させることを特徴とする。
【０００８】
[２] 上記撮像装置に係る発明において、動画撮影モードを設定可能なモード設定部（１５０）をさらに備え、前記焦点調節部（１７０）は、前記動画撮影モードに設定されている場合において、前記対象被写体が選択された場合に、前記撮影者により設定された焦点調節レンズの駆動速度で、前記焦点調節レンズ（２１２）を、前記対象被写体に合焦するレンズ位置まで駆動させるように構成することができる。
【０００９】
[３] 上記撮像装置に係る発明において、前記焦点検出部（１６３）は、前記光学系による像面のずれ量を検出することで、前記光学系の焦点検出を行う位相差検出方式の焦点検出が可能なように構成することができる。
【００１０】
[４] 上記撮像装置に係る発明において、前記焦点調節部（１７０）は、前記対象被写体が選択された場合に、前記焦点調節レンズ（２１２）を前記対象被写体に合焦するレンズ位置まで駆動させた後に、前記焦点調節レンズを、前記対象被写体よりも所定距離だけ至近側または無限遠側の位置まで駆動させるように構成することができる。
【００１１】
[５] 上記撮像装置に係る発明において、前記入力部（１５０）は、前記焦点調節レンズ（２１２）の駆動を開始してから前記対象被写体に合焦するまでの時間を入力可能であり、前記焦点調節部（１７０）は、前記入力部を介して、撮影者により前記対象被写体に合焦するまでの時間が入力された場合には、前記対象被写体が選択された場合に、前記撮影者に入力された時間で前記対象被写体に合焦できる前記焦点調節レンズの駆動速度を算出し、算出した駆動速度で、前記焦点調節レンズを、前記対象被写体に合焦するレンズ位置まで駆動させるように構成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、動画像を良好に撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本実施形態に係るカメラを示すブロック図である。
【図２】図２は、焦点検出モジュールの構成例を示す図である。
【図３】図３は、本実施形態に係るカメラ本体の背面図である。
【図４】図４は、本実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである。
【図５】図５は、ディスプレイの画面に表示される画像の一例を示す図である。
【図６】図６は、本実施形態に係るカメラの動作を説明するための図である。
【図７】図７は、本実施形態に係るカメラの動作を説明するための図である。
【図８】図８は、他の実施形態に係るカメラ本体の背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る一眼レフデジタルカメラ１を示すブロック図であり、本発明の撮像装置に関する構成以外のカメラの一般的構成については、その図示と説明を一部省略する。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態の一眼レフデジタルカメラ１（以下、単にカメラ１という。）は、カメラ本体１００とレンズ鏡筒２００とを備え、カメラ本体１００とレンズ鏡筒２００とは着脱可能に結合される。
【００１６】
レンズ鏡筒２００には、レンズ２１１，２１２，２１３、および絞り２２０を含む撮影光学系が内蔵されている。
【００１７】
フォーカスレンズ２１２は、レンズ鏡筒２００の光軸Ｌ１に沿って移動可能に設けられ、エンコーダ２６０によってその位置が検出されつつレンズ駆動モータ２３０によってその位置が調節される。
【００１８】
このフォーカスレンズ２１２の光軸Ｌ１に沿う移動機構の具体的構成は特に限定されない。一例を挙げれば、レンズ鏡筒２００に固定された固定筒に回転可能に回転筒を挿入し、この回転筒の内周面にヘリコイド溝（螺旋溝）を形成するとともに、フォーカスレンズ２１２を固定するレンズ枠の端部をヘリコイド溝に嵌合させる。そして、レンズ駆動モータ２３０によって回転筒を回転させることで、レンズ枠に固定されたフォーカスレンズ２１２が光軸Ｌ１に沿って直進移動することになる。なお、レンズ鏡筒２００にはフォーカスレンズ２１２以外のレンズ２１１，２１３が設けられているが、ここではフォーカスレンズ２１２を例に挙げて本実施形態を説明する。
【００１９】
上述したようにレンズ鏡筒２００に対して回転筒を回転させることによりレンズ枠に固定されたフォーカスレンズ２１２は光軸Ｌ１方向に直進移動するが、その駆動源としてのレンズ駆動モータ２３０がレンズ鏡筒２００に設けられている。レンズ駆動モータ２３０と回転筒とは、たとえば複数の歯車からなる変速機で連結され、レンズ駆動モータ２３０の駆動軸を何れか一方向へ回転駆動すると所定のギヤ比で回転筒に伝達され、そして、回転筒が何れか一方向へ回転することで、レンズ枠に固定されたフォーカスレンズ２１２が光軸Ｌ１の何れかの方向へ直進移動することになる。なお、レンズ駆動モータ２３０の駆動軸が逆方向に回転駆動すると、変速機を構成する複数の歯車も逆方向に回転し、フォーカスレンズ２１２は光軸Ｌ１の逆方向へ直進移動することになる。
【００２０】
フォーカスレンズ２１２の位置はエンコーダ２６０によって検出される。既述したとおり、フォーカスレンズ２１２の光軸Ｌ１方向の位置は回転筒の回転角に相関するので、たとえばレンズ鏡筒２００に対する回転筒の相対的な回転角を検出すれば、その位置を求めることができる。
【００２１】
本実施形態のエンコーダ２６０としては、回転筒の回転駆動に連結された回転円板の回転をフォトインタラプタなどの光センサで検出して、回転数に応じたパルス信号を出力するものや、固定筒と回転筒の何れか一方に設けられたフレキシブルプリント配線板の表面のエンコーダパターンに、何れか他方に設けられたブラシ接点を接触させ、回転筒の移動量（回転方向でも光軸方向の何れでもよい）に応じた接触位置の変化を検出回路で検出するものなどを用いることができる。
【００２２】
フォーカスレンズ２１２は、上述した回転筒の回転によってカメラ本体１００側の端部（至近端ともいう）から被写体側の端部（無限遠端ともいう）までの間を光軸Ｌ１方向に移動することができる。ちなみに、エンコーダ２６０で検出されたフォーカスレンズ２１２の現在位置情報は、レンズ制御部２５０を介して後述するカメラ制御部１７０へ送出される。そして、フォーカスレンズ２１２の位置情報に基づいて算出されたフォーカスレンズ２１２の駆動量が、カメラ制御部１７０からレンズ制御部２５０を介して送出され、これに基づいて、レンズ駆動モータ２３０は駆動する。
【００２３】
絞り２２０は、上記撮影光学系を通過して、カメラ本体１００に備えられた撮像素子１１０に至る光束の光量を制限するとともにボケ量を調整するために、光軸Ｌ１を中心にした開口径が調節可能に構成されている。絞り２２０による開口径の調節は、たとえば自動露出モードにおいて演算された適切な開口径が、カメラ制御部１７０からレンズ制御部２５０を介して絞り駆動部２４０へ送信されることにより行われる。また、開口径の調節は、カメラ本体１００に設けられた操作部１５０を介したマニュアル操作により、設定された開口径がカメラ制御部１７０からレンズ制御部２５０を介して絞り駆動部２４０へ送信されることによっても行われる。なお、絞り２２０の開口径は図示しない絞り開口センサにより検出され、レンズ制御部２５０で現在の開口径が認識される。
【００２４】
一方、カメラ本体１００は、被写体からの光束を撮像素子１１０、ファインダ１３５、測光センサ１３７および焦点検出モジュール１６１へ導くためのミラー系１２０を備える。このミラー系１２０は、回転軸１２３を中心にして被写体の観察位置と撮像位置との間で所定角度だけ回転するクイックリターンミラー１２１と、このクイックリターンミラー１２１に軸支されてクイックリターンミラー１２１の回動に合わせて回転するサブミラー１２２とを備える。図１においては、ミラー系１２０が被写体の観察位置にある状態を実線で示し、被写体の撮像位置にある状態を二点鎖線で示す。
【００２５】
ミラー系１２０は、被写体の観察位置にある状態では光軸Ｌ１の光路上に挿入される一方で、被写体の撮像位置にある状態では光軸Ｌ１の光路から退避するように回転する。
【００２６】
クイックリターンミラー１２１はハーフミラーで構成され、被写体の観察位置にある状態では、被写体からの光束（光軸Ｌ１）の一部の光束（光軸Ｌ２，Ｌ３）を当該クイックリターンミラー１２１で反射してファインダ１３５および測光センサ１３７に導き、一部の光束（光軸Ｌ４）を透過させてサブミラー１２２へ導く。これに対して、サブミラー１２２は全反射ミラーで構成され、クイックリターンミラー１２１を透過した光束（光軸Ｌ４）を焦点検出モジュール１６１へ導く。
【００２７】
したがって、ミラー系１２０が観察位置にある場合は、被写体からの光束（光軸Ｌ１）はファインダ１３５、測光センサ１３７および焦点検出モジュール１６１へ導かれ、撮影者により被写体が観察されるとともに、露出演算やフォーカスレンズ２１２の焦点調節状態の検出が実行される。そして、撮影者がレリーズボタンを全押しするとミラー系１２０が撮影位置に回動し、被写体からの光束（光軸Ｌ１）は全て撮像素子１１０へ導かれ、撮影した画像データを図示しないメモリに保存する。
【００２８】
クイックリターンミラー１２１で反射された被写体からの光束（光軸Ｌ２）は、撮像素子１１０と光学的に等価な面に配置された焦点板１３１に結像し、ペンタプリズム１３３と接眼レンズ１３４とを介して観察可能になっている。このとき、透過型液晶表示器１３２は、焦点板１３１上の被写体像に焦点検出エリアマークなどを重畳して表示するとともに、被写体像外のエリアにシャッター速度、絞り値、撮影枚数などの撮影に関する情報を表示する。これにより、撮影者は、撮影準備状態において、ファインダ１３５を通して被写体およびその背景ならびに撮影関連情報などを観察することができる。
【００２９】
また、接眼レンズ１３４の近傍には、測光用レンズ１３６と測光センサ１３７とが設けられ、焦点板１３１に結像した被写体光の一部を受光する。
【００３０】
測光センサ１３７は、二次元カラーＣＣＤイメージセンサなどで構成され、撮影の際の露出値を演算するため、撮影画面を複数の領域に分割して領域ごとの輝度に応じた測光信号を出力する。測光センサ１３７で検出された信号はカメラ制御部１７０へ出力され、自動露出制御や特定被写体の検出に用いられる。
【００３１】
焦点検出モジュール１６１は、被写体光を用いた位相差検出方式による自動合焦制御を実行するための焦点検出素子であり、サブミラー１２２で反射した光束（光軸Ｌ４）の、撮像素子１１０の撮像面と光学的に等価な位置に固定されている。
【００３２】
図２は、図１に示す焦点検出モジュール１６１の構成例を示す図である。本実施形態の焦点検出モジュール１６１は、コンデンサレンズ１６１ａ、一対の開口が形成された絞りマスク１６１ｂ、一対の再結像レンズ１６１ｃおよび一対のラインセンサ１６１ｄを有する。また、図示していないが、本実施形態のラインセンサ１６１ｄは、撮像光学系の予定焦点面近傍に配置されたマイクロレンズと、このマイクロレンズに対して配置された光電変換素子とを有する画素が複数配列された画素列を備えている。フォーカスレンズ２１２の射出瞳の異なる一対の領域を通る一対の光束を、一対のラインセンサ１６１ｄに配列された各画素で受光することで、一対の像信号を取得することができる。そして、一対のラインセンサ１６１ｄで取得した一対の像信号の位相ずれを、後述する相関演算によって求めることにより焦点調節状態を検出することができる。
【００３３】
例えば、図２に示すように、被写体Ｐが撮像素子１１０の等価面（予定結像面）１６１ｅで結像すると合焦状態となるが、フォーカスレンズ２１２が光軸Ｌ１方向に移動することで、結像点が等価面１６１ｅより被写体側にずれたり（前ピンと称される）、カメラボディ側にずれたりすると（後ピンと称される）、ピントずれの状態となる。
【００３４】
なお、被写体Ｐの結像点が等価面１６１ｅより被写体側にずれると、一対のラインセンサ１６１ｄで検出される一対の像信号の間隔Ｗが、合焦状態の間隔Ｗと比べて短くなり、逆に被写体Ｐの結像点がカメラ本体１００側にずれると、一対のラインセンサ１６１ｄで検出される一対の像信号の間隔Ｗが、合焦状態の間隔Ｗに比べて長くなる。
【００３５】
すなわち、合焦状態では一対のラインセンサ１６１ｄで検出される像信号が、それぞれのラインセンサの中心に対して重なるが、非合焦状態ではラインセンサの中心に対して像信号がずれ、すなわち位相差が生じるので、この位相差（ずれ量）に応じた量だけフォーカスレンズ２１２を移動させることでピントを合わせることができる。
【００３６】
ＡＦ−ＣＣＤ制御部１６２は、オートフォーカスモードにおいて、焦点検出モジュール１６１のラインセンサ１６１ｄのゲインや蓄積時間などの蓄積条件を制御するものであり、焦点検出モジュール１６１に備えられた複数対のラインセンサ１６１ｄにて検出された像信号を各焦点検出エリアＡＦＰに対応させて読み出し、読み出した像信号をカメラ制御部１７０およびデフォーカス演算部１６３へ出力する。
【００３７】
デフォーカス演算部１６３は、ＡＦ−ＣＣＤ制御部１６２から送られてきた各焦点検出エリアＡＦＰに対応した一対の像信号のずれ量をデフォーカス量に変換し、これをレンズ駆動量演算部１６４へ出力する。
【００３８】
レンズ駆動量演算部１６４は、デフォーカス演算部１６３から送られてきたデフォーカス量に基づいて、当該デフォーカス量に応じたレンズ駆動量Δｄを演算し、これをレンズ駆動制御部１６５へ出力する。
【００３９】
レンズ駆動制御部１６５は、レンズ駆動量演算部１６４から送られてきたレンズ駆動量Δｄに基づいて、レンズ駆動モータ２３０を駆動し、フォーカスレンズ２１２の位置を調整する。
【００４０】
撮像素子１１０は、カメラ本体１００の、被写体からの光束の光軸Ｌ１上であって、レンズ２１１，２１２，２１３を含む撮影光学系の予定焦点面に設けられ、その前面にシャッター１１１が設けられている。この撮像素子１１０は、複数の光電変換素子が二次元に配置されたものであって、二次元ＣＣＤイメージセンサ、ＭＯＳセンサまたはＣＩＤなどのデバイスから構成することができる。撮像素子１１０で光電変換された画像信号は、カメラ制御部１７０で画像処理されたのち図示しないメモリに保存される。なお、撮影画像を格納するメモリは内蔵型メモリやカード型メモリなどで構成することができる。
【００４１】
カメラ制御部１７０はマイクロプロセッサとメモリなどの周辺部品から構成され、撮像素子１１０から画像信号を読み出すとともに、必要に応じて所定の情報処理を施して、画像データを生成し、生成した画像データを、図示しないメモリに記憶させる。この他にも、カメラ制御部１７０は、撮影画像情報の補正、レンズ鏡筒２００の焦点調節状態の検出、および絞り調節状態の検出など、カメラ１全体の制御を司る。
【００４２】
操作部１５０は、例えば、シャッターレリーズボタン、動画撮影を開始するためのスイッチ、および、カメラ１の各種動作モードを設定するためのモード設定スイッチなどを備えており、操作部１５０により、たとえば、オートフォーカスモード／マニュアルフォーカスモードの切換ができるようになっている。また、シャッターレリーズボタンのスイッチは、ボタンの半押しでＯＮとなる第１スイッチＳＷ１と、ボタンの全押しでＯＮとなる第２スイッチＳＷ２とを含む。
【００４３】
さらに、本実施形態では、図３に示すように、カメラ本体１００の背面に、操作部１５０として、２つのスイッチ１５１，１５２が設けられている。図３は、本実施形態に係るカメラ本体１００の背面図である。なお、これらのスイッチ１５１，１５２の動作の詳細については後述する。
【００４４】
ディスプレイ１８０は、図３に示すように、カメラ本体１００の背面に設けられ、撮像素子１１０により得られた画像信号に基づくスルー画像を、ディスプレイ１８０に備える画面上に表示する。
【００４５】
次に、図４を参照して、本実施形態に係るカメラ１の動作を説明する。図４は、本実施形態に係るカメラ１の動作を示すフローチャートである。以下においては、たとえば、操作部１５０を介して、撮影者により動画撮影モードが設定されている場面におけるカメラ１の動作を説明する。なお、以下に説明する動作は、動画撮影ボタンがオンされることにより開始される。
【００４６】
ステップＳ１０１では、カメラ制御部１７０により、測光センサ１３７から被写体認識用の画像信号が取得され、取得された画像信号に基づいて、特定被写体の検出が行われる。ここで、図５は、ディスプレイ１８０の画面上に表示される画像の一例である。図５に示す例では、特定被写体として人物の顔を検出しており、カメラ制御部１７０は、人物の顔のテンプレート画像を用いてテンプレートマッチングを行うことで、撮影画像中から人物の顔を特定被写体として検出する。なお、特定被写体は、人物の顔に限定されず、たとえば、動物の顔などを特定被写体として検出してもよい。
【００４７】
ステップＳ１０２では、カメラ制御部１７０により、ステップＳ１０１で検出された特定被写体に認識枠５２が重畳され、図５に示すように、特定被写体に認識枠５２を重畳したスルー画像が、ディスプレイ１８０に備える画面に表示される。たとえば、図５に示す例では、４人の顔領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが特定被写体として検出されており、検出された４人の顔領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対して、各人の顔領域の位置に合わせた認識枠５２が重畳される。
【００４８】
そして、ステップＳ１０３では、カメラ制御部１７０により、特定被写体の中から対象被写体が選択されたか否かの判断が行われる。対象被写体とは、ステップＳ１０１で検出された特定被写体のうち、撮影者がピントを合わせようとする被写体である。たとえば、本実施形態では、図５に示すように、ディスプレイ１８０に備える画面のうち、左側部分にスルー画像が表示されるとともに、右側部分にステップＳ１０１で検出された４人の顔領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（特定被写体）が表示される。撮影者は、たとえば、操作部１５０のうち図３に示すスイッチ１５１を操作することで、この４人の顔領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（特定被写体）のうち、ピントを合わせたい顔領域を選択することができ、シャッターレリーズボタンを押下して決定することで、選択した顔領域を対象被写体として決定することができる。そして、対象被写体が選択されたと判断された場合は、ステップＳ１０４に進み、カメラ制御部１７０により、撮影者により選択された対象被写体の特定が行われる。一方、対象被写体が選択されていない場合には、撮影者により対象被写体が選択されるまで、ステップＳ１０３で待機する。
【００４９】
ステップＳ１０５では、カメラ制御部１７０により、対象被写体にピントを合わせる際のフォーカスレンズ２１２の駆動速度が設定されたか否かの判断が行われる。本実施形態では、図３に示すように、カメラ本体１００の背面にスイッチ１５２が設けられており、撮影者は、このスイッチ１５２を操作することで、対象被写体にピントを合わせる際のフォーカスレンズ２１２の駆動速度を設定することができる。たとえば、図３に示す例では、スイッチ１５２により３段階の駆動速度が設定可能となっている。すなわち、図３に示す例では、スイッチ１５２は３つのスイッチから構成されており、対象被写体にピントを合わせる際のレンズ駆動速度を、「低速」、「中速」、「高速」のいずれかに設定することが可能となっている。そして、スイッチ１５２を介して、撮影者が対象被写体にピントを合わせる際のレンズ駆動速度を設定した場合に、カメラ制御部１７０は、対象被写体にピントを合わせる際のフォーカスレンズ２１２の駆動速度が設定されたと判断する。
【００５０】
ステップＳ１０５において、フォーカスレンズ２１２の駆動速度が設定されたと判断された場合には、ステップＳ１０６に進み、カメラ制御部１７０により、撮影者により設定されたフォーカスレンズ２１２の駆動速度の取得が行われる。一方、フォーカスレンズ２１２の駆動速度が設定されていないと判断された場合には、、フォーカスレンズ２１２の駆動速度が設定されるまで、このステップＳ１０５で待機する。
【００５１】
なお、図３に示すスイッチ１５２により設定される「低速」、「中速」、「高速」の３つの速度は、特に限定されないが、たとえば、対象被写体にゆっくりとピントを合わせることができ、これにより、映画的な演出効果が得られる動画像を撮影可能なフォーカスレンズ２１２の駆動速度を「低速」とすることができ、一方、ピントが合っている被写体を素早く変更することができるフォーカスレンズ２１２の駆動速度を「高速」とすることができ、「低速」と「高速」との中間の速度を「中速」とすることができる。
【００５２】
ステップＳ１０７では、光学系の焦点状態を検出するために、焦点検出演算が行われる。具体的には、まず、焦点検出モジュール１６１のラインセンサ１６１ｄにより電荷の蓄積が行われ、ラインセンサ１６１ｄで蓄積された信号情報が、デフォーカス演算部１６３により読み出される。本実施形態では、撮影画面内に複数の焦点検出エリアＡＦＰが設定されており、デフォーカス演算部１６３は、撮影者により選択された対象被写体に対応する焦点検出エリアＡＦＰの信号情報を読み出し、読み出した信号情報に基づいて、対象被写体に対応する焦点検出エリアＡＦＰのデフォーカス量の演算を行う。
【００５３】
ステップＳ１０８では、撮影者により設定されたレンズ駆動速度で、フォーカスレンズ２１２を駆動させる処理が実行される。具体的には、まず、レンズ駆動量演算部１６４により、対象被写体に対応する焦点検出エリアＡＦＰのデフォーカス量に基づいて、フォーカスレンズ２１２を、対象被写体に対応する合焦位置まで駆動させるために必要となるレンズ駆動量の演算が行われる。そして、算出されたレンズ駆動量が、レンズ制御部２５０を介して、フォーカスレンズ駆動モータ２３０に送出され、フォーカスレンズ駆動モータ２３０により、算出されたレンズ駆動量に基づくフォーカスレンズ２１２の駆動が行われる。
【００５４】
また、本実施形態では、撮影者により設定されたフォーカスレンズ２１２の駆動速度（ステップＳ１０６で取得された対象被写体にピントを合わせる際のレンズ駆動速度）が、レンズ制御部２５０を介して、フォーカスレンズ駆動モータ２３０に送出され、フォーカスレンズ駆動モータ２３０により、撮影者により設定されたフォーカスレンズ２１２の駆動速度で、フォーカスレンズ２１２が駆動されることとなる。たとえば、図３に示すスイッチ１５２を介して、撮影者により、対象被写体にピントを合わせる際のレンズ駆動速度が「低速」に設定された場合には、撮影者により設定された「低速」で、フォーカスレンズ２１２が駆動されることとなる。
【００５５】
そして、ステップＳ１０９では、カメラ制御部１７０により、合焦判定が行われる。本実施形態では、たとえば、ステップＳ１０７で算出されたデフォーカス量が所定値以下である場合に、合焦と判定され、ステップＳ１１０に進み、フォーカスレンズ２１２の駆動が停止される。一方、デフォーカス量が所定値を超え、合焦と判定されない場合は、ステップＳ１０７に戻り、合焦と判定されるまで、焦点検出演算を繰り返しながら、撮影者により設定されたレンズ駆動速度でフォーカスレンズ２１２の駆動が行われる。
【００５６】
次に、図６および図７を参照して、本実施形態に係るカメラ１の動作例を説明する。ここで、図６では、図６（Ａ）に示すように、無限遠側に位置する樹木にピントが合っている状態から、図６（Ｂ）に示すように、至近側に位置する人物Ｘにゆっくりとピントを合わせることで、映画的な演出効果が得られる動画像を撮影する場面を例示している。たとえば、至近側に位置する人物Ｘにゆっくりとピントを合わせるために、撮影者は、図５に示すスイッチ１５１により、人物Ｘを対象被写体として選択するとともに、図５に示すスイッチ１５２により、対象被写体にピントを合わせる際のフォーカスレンズ２１２の駆動速度を「低速」に設定する。これにより、カメラ本体１００において、対象被写体として人物Ｘが特定されるとともに（ステップＳ１０４）、対象被写体にピントを合わせる際のフォーカスレンズ２１２の駆動速度が「低速」として取得される（ステップＳ１０６）。そして、カメラ制御部１７０は、撮影者により設定されたフォーカスレンズ２１２の駆動速度、すなわち「低速」で、ゆっくりとフォーカスレンズ２１２を駆動させながら（ステップＳ１０８）、動画像を撮影し、最終的に、対象被写体である人物Ｘに合焦するフォーカスレンズ２１２のレンズ位置まで、フォーカスレンズ２１２を駆動させる（ステップＳ１０９，Ｓ１１０）。このように、本実施形態では、撮影者が、ピントを合わせたい対象被写体を選択し、ピントを合わせる際のフォーカスレンズ２１２の駆動速度を、たとえば「低速」に設定するだけで、図６に示すように、背景の樹木から人物Ｘへとゆっくりとピントを合わせることができ、映画的な演出効果が得られる動画像を容易に撮影することができる。
【００５７】
一方、図７では、スポーツシーンを撮影する場面を例示しており、図７（Ａ）に示すように、前方を走行する人物Ｙにピントが合っている状態から、図７（Ｂ）に示すように、後方を走行する人物Ｚに素早くピントを合わせることで、撮影の対象となる被写体を素早く切り替える場面を例示している。たとえば、後方を走行する人物Ｚに素早くピントを合わせるために、撮影者は、図５に示すスイッチ１５１により、人物Ｚを対象被写体として選択するとともに、また、図５に示すスイッチ１５２により、ピントを合わせる際のフォーカスレンズ２１２の駆動速度を「高速」に設定する。これにより、カメラ本体１００において、対象被写体として人物Ｚが特定されるとともに（ステップＳ１０４）、対象被写体にピントを合わせる際のフォーカスレンズ２１２の駆動速度が「高速」として取得される（ステップＳ１０６）。そして、カメラ制御部１７０は、撮影者により設定されたフォーカスレンズ２１２の駆動速度、すなわち「高速」で、素早くフォーカスレンズ２１２を駆動させながら（ステップＳ１０８）、動画像を撮影し、最終的に、対象被写体である人物Ｚに合焦するフォーカスレンズ２１２のレンズ位置まで、フォーカスレンズ２１２を駆動させる（ステップＳ１０９，Ｓ１１０）。このように、本実施形態では、撮影者が、ピントを合わせたい対象被写体を選択し、ピントを合わせる際のフォーカスレンズ２１２の駆動速度を、たとえば「高速」に設定するだけで、図７に示すように、異なる被写体に素早くピントを合わせることができる。また、このように、本実施形態では、撮影シーンに応じて、撮影者が対象被写体にピントを合わせる際のフォーカスレンズ２１２の駆動速度を変えることで、撮影シーンに応じた良好な動画像を撮影することができる。
【００５８】
以上のように、本実施形態では、撮影者が選択した被写体を対象被写体として特定し、撮影者により設定されたレンズ駆動速度で、対象被写体に対する焦点調節を行う。これにより、本実施形態では、たとえば、撮影者により対象被写体にピントを合わせる際のレンズ駆動速度が「低速」に設定された場合には、対象被写体にゆっくりとピントを合わせて、映画的な演出効果が得られる動画像の撮影を容易に行うことができるとともに、撮影者により対象被写体にピントを合わせる際のレンズ駆動速度が「高速」に設定された場合には、撮影者が選択した対象被写体に素早くピントを合わせることで、撮影の対象とする被写体を素早く切り替えることができる。
【００５９】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００６０】
たとえば、上述した実施形態では、図５に示すスイッチ１５２により、対象被写体にピントを合わせる際のフォーカスレンズ２１２の駆動速度を設定する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、図８に示すように、ダイヤル１５３を用いて、フォーカスレンズ２１２の駆動速度を設定する構成としてもよい。また、図５に示すスイッチ１５２に、撮影者が予め決定したレンズ駆動速度を記憶させておき、対象被写体にピントを合わせる際に、スイッチ１５２を用いて、撮影者が予め決定したレンズ駆動速度でフォーカスレンズ２１２を駆動させる構成としてもよい。
【００６１】
また、上述し実施形態では、図５に示すスイッチ１５１により、対象被写体を選択する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、ディスプレイ１８０にタッチパネルを備え、撮影者が、特定被写体の中からピントを合わせたい被写体をタップすることで、対象被写体を選択する構成としてもよい。また、この場合、タップの回数で対象被写体にピントを合わせる際のフォーカスレンズ２１２の駆動速度を設定する構成としてもよい。たとえば、タッチパネルを２度連続してタップした場合には、対象被写体にピントを合わせる際のフォーカスレンズ２１２の駆動速度を「高速」に設定し、タッチパネルを１度のみタップした場合には、対象被写体にピントを合わせる際のフォーカスレンズ２１２の駆動速度を「低速」に設定する構成としてもよい。
【００６２】
さらに、上述した実施形態では、動画撮影を行う場合に、撮影者が設定したレンズ駆動速度で対象被写体にピントを合わせる構成を例示したが、たとえば、スルー画像を撮影する際に、撮影者が設定したレンズ駆動速度で対象被写体にピントを合わせる構成としてもよい。
【００６３】
また、上述した実施形態では、図５に示すように、人物の顔領域などの特定被写体を検出し、検出した特定被写体のうち撮影者が選択した対象被写体にピントを合わせる構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、撮影者が無限遠側の背景や至近側の被写体を選択した場合には、無限遠側の背景や至近側の被写体にピントを合わせる構成としてもよい。この場合、たとえば図５に示す画面例の右側部分に、特定被写体（人物の顔領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）とともに、背景などの画像を表示することで、撮影者が、無限遠側の背景や至近側の被写体を対象被写体として選択することができる。
【００６４】
さらに、上述した実施形態では、対象被写体に合焦するレンズ位置までフォーカスレンズ２１２を駆動させる構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、対象被写体が選択された場合に、対象被写体が存在する位置よりも所定距離だけ至近側あるいは無限遠側の位置にピントを合わせる構成としてもよい。これにより、対象被写体に一度ピントが合った後に、対象被写体がぼけるような演出効果が得られた動画像を撮影することができる。
【００６５】
加えて、上述した実施形態では、撮影者により設定されたレンズ駆動速度に基づいて、フォーカスレンズ２１２を、対象被写体に合焦するレンズ位置まで駆動させる構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、操作部１５０を介して、撮影者により、フォーカスレンズ２１２を対象被写体に合焦するレンズ位置に移動させるための時間が入力された場合には、フォーカスレンズ２１２を撮影者により入力された時間で対象被写体に合焦するレンズ位置まで移動させることができるレンズ駆動速度を算出し、算出したレンズ駆動速度で、フォーカスレンズ２１２を対象被写体に合焦するレンズ位置まで駆動させる構成としてもよい。
【００６６】
また、上述した実施形態では、一対のラインセンサ１６１ｄで検出される像信号のずれ量（位相差）に基づいて、光学系の焦点状態を検出する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、フォーカスレンズ２１２を所定のサンプリング間隔(距離)で駆動さながら、それぞれのレンズ位置で、撮像素子１１０から得られた画像信号に基づいて焦点評価値を算出することで、焦点評価値が最大となるフォーカスレンズ２１２のレンズ位置を合焦位置として求める、コントラスト検出方式の焦点検出を行う構成としてもよい。
【００６７】
さらに、上述した実施形態では、測光センサ１３７により測光を行う構成を例示したが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、撮像素子１１０により測光を行う構成としてもよい。
【００６８】
なお、上述した実施形態のカメラ１は特に限定されず、例えば、デジタルビデオカメラ、レンズ交換式のデジタルカメラ、レンズ一体型のデジタルカメラ、携帯電話用のカメラなどのその他の光学機器に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１…一眼レフデジタルカメラ
１００…カメラ本体
１１０…撮像素子
１３７…測光センサ
１５０…操作部
１５１…対象被写体選択用のスイッチ
１５２…レンズ駆動速度設定用のスイッチ
１６１…焦点検出モジュール
１７０…カメラ制御部
１８０…ディスプレイ
２００…レンズ鏡筒
【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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