(57)【要約】【課題】撮影者の設定情報と焦点検出手段で検出したデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズの駆動速度を決定し、決定したフォーカスレンズの駆動速度でフォーカスレンズを移動させる撮像装置を提供すること。【解決手段】撮像を行う撮像画素を有し、さらに前記撮像画素内をマイクロレンズで瞳分割し、複数の焦点検出画素で光束を受光する撮像素子と、前記撮像素子で撮像した画像を表示する表示手段と、前記撮像素子の焦点検出画素の出力信号、または、フォーカスレンズの移動量のいずれか一方に基づいてデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、前記焦点検出手段で検出したデフォーカス量からフォーカスレンズを駆動させて焦点を調節する焦点調節手段とを有し、前記焦点調節手段は、撮影者の設定情報と前記焦点検出手段で検出したデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズの駆動速度を決定し、決定したフォーカスレンズの駆動速度でフォーカスレンズを移動させることを特徴とする。【選択図】図１
2017156375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像を行う撮像画素を有し、さらに前記撮像画素内をマイクロレンズで瞳分割し、複数の焦点検出画素で光束を受光する撮像素子（２０９）と、
前記撮像素子（２０９）で撮像した画像を表示する表示手段（２１４）と、
前記撮像素子（２０９）の焦点検出画素の出力信号、または、フォーカスレンズの移動量のいずれか一方に基づいてデフォーカス量を検出する焦点検出手段（３０２）と、
前記焦点検出手段（３０２）で検出したデフォーカス量からフォーカスレンズ（２０３）を駆動させて焦点を調節する焦点調節手段（３０６）と、
を有し、
前記焦点調節手段（３０６）は、撮影者の設定情報と前記焦点検出手段（３０２）で検出したデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズの駆動速度を決定し、決定したフォーカスレンズの駆動速度でフォーカスレンズを移動させることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記焦点調節手段（３０６）は、第１のフォーカスレンズ位置から第２のフォーカスレンズ位置に移動するときのフォーカスレンズの移動時間を撮影者の設定情報とし、前記フォーカスレンズの移動時間と前記焦点検出手段（３０２）で検出したデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズの駆動速度を決定し、決定したフォーカスレンズの駆動速度で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に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記焦点調節手段（３０６）は、前記フォーカスレンズの移動時間と前記焦点検出手段（３０２）で検出したデフォーカス量に基づいて決定されるフォーカスレンズの駆動速度がフォーカスレンズに設定可能かどうかを判定し、設定できないときは設定可能な駆動速度を設定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４】
前記焦点調節手段（３０６）は、前記フォーカスレンズの移動時間と前記焦点検出手段（３０２）で検出したデフォーカス量に基づいて決定されるフォーカスレンズの駆動速度がフォーカスレンズに設定可能かどうかを判定し、設定できないときは撮影者の設定情報通りのフォーカスレンズの移動時間ではないことを通知することを特徴とする請求項１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、撮像装置に関し、特に動画撮影機能を有するカメラ等に好適な撮像装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、遠くの被写体にピントが合っている画から手前の被写体にゆっくりとピントを送って動画を演出させるには、マニュアルフォーカスでスムーズにかつ任意の時間をかけてフォーカスリングを回す高いフォーカシング技術が必要であった。この動画に適したフォーカシングをオートフォーカス機能で実現するカメラ等の撮像装置がある。
【０００３】
特に、位相差検出方式のオートフォーカスは、方向とデフォーカス量を検出できるので合焦位置までスムーズにかつ高速にレンズを駆動させることができる。動画撮影時の位相差検出方式には、一対の受光部を２次元的に配列したマイクロレンズアレイ毎に設け、このマイクロレンズによって受光部を撮像光学系の瞳に投影することで瞳を分割した撮像素子を用いた撮像装置がある。ただ、この種の撮像装置では、フォーカシングは高速になるので、動画撮影ではフォーカスレンズの駆動速度を遅くすることや、また、一定時間内のレンズ駆動量を制限することでゆっくりとしたピント送りを実現させている。
【０００４】
特許文献１には、タッチパネルなどの表示装置に対するユーザーのなぞり時間やなぞり量、あるいはタッチ継続時間などを計測し、これらの計測情報に応じてフォーカスレンズの駆動速度を決定し、決定したフォーカスレンズ駆動速度でフォーカスレンズを移動させる手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１７３５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、撮影者の好みに応じたフォーカスレンズの移動時間の設定をタッチパネルなどの表示装置への操作で実現させているため、ＡＦフレームの指示との区別がつきにくくなってしまう。ＡＦフレームの変更のためタッチしたつもりがフォーカスレンズの駆動速度まで設定されることになる。タッチしている時間が短ければ速い駆動速度になってしまい、また、ゆっくりフォーカスレンズを移動させるためには移動時間と同じ時間タッチ操作を継続することを撮影者に強いることになる。同じフォーカスレンズの移動時間を設定しようにもタッチ操作の継続時間は多くの場合ばらつくので再現性は低くなってしまう。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、フォーカスレンズの駆動速度を変更させることで撮影者が期待する時間をかけてフォーカスレンズを移動させることを可能にした撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、
撮像を行う撮像画素を有し、さらに前記撮像画素内をマイクロレンズで瞳分割し、複数の焦点検出画素で光束を受光する撮像素子と、前記撮像素子で撮像した画像を表示する表示手段と、前記撮像素子の焦点検出画素の出力信号、または、フォーカスレンズの移動量のいずれか一方に基づいてデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、前記焦点検出手段で検出したデフォーカス量からフォーカスレンズを駆動させて焦点を調節する焦点調節手段とを有し、前記焦点調節手段は、撮影者の設定情報と前記焦点検出手段で検出したデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズの駆動速度を決定し、決定したフォーカスレンズの駆動速度でフォーカスレンズを移動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、フォーカシングによって動画を演出させるときに、フォーカスレンズの駆動速度を変更させることで撮影者が期待する時間をかけてフォーカスレンズを移動させることができる撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に関わる動画撮影のフロー図である。
【図２】本実施形態に関わる撮像装置の概略図である。
【図３】本実施形態に関わる撮像装置の構成の模式図である。
【図４】本実施の第１の形態に関わるフォーカスレンズの駆動速度設定のフロー図である。
【図５】本実施形態に関わるフォーカスレンズの移動時間とフォーカスレンズの駆動速度の関係を説明する図である。
【図６】本実施形態に関わるフォーカスレンズの移動時間の設定画面の模式図である。
【図７】本実施形態に関わる動画撮影時の画面表示の模式図である。
【図８】本実施の第２の形態に関わるフォーカスレンズの駆動速度設定のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図２は本発明の実施形態にかかわる撮像装置の概略図である。
【００１２】
図２において、２０１はカメラ本体であり、その前面に撮影レンズ２０２が装着されている。カメラ本体２０１と撮影レンズ２０２はマウント接点群２１５を介して電気的に接続される。
【００１３】
２０３はフォーカスレンズである。２０９は複数の画素からなる撮像素子である。撮像素子２０９は、フォーカスレンズ２０３を通過した被写体光学像を形成するＣＣＤやＣＭＯＳセンサー等である。撮像素子２０９は、フォーカスレンズ２０３によって形成される被写体像を光電変換して撮像信号を出力する。２１２はカメラ２０１本体内に入射する光の量を調節する絞りである。２１３は撮像素子２０９の露光時間を調節するシャッターである。
【００１４】
２０４は、半透過部を有する主ミラーである。主ミラー２０４は、撮影時には撮影光束外へ退避し、焦点検出時には撮影光束内（光路中）に斜設される。図２では、主ミラー２０４が撮影光束内に挿入された状態（ミラーダウン）を示している。また、主ミラー２０４は、撮影光束内に斜設された状態で、フォーカスレンズ２０３を通過した光束の一部をピント板２０５、ペンタプリズム２０６、及び、接眼レンズ２０７から構成されるファインダ光学系に導き、また、測光光学系２１１に入射し、フォーカスレンズ２０３を通過した被写体光学像の輝度信号と色差信号が検出される。
【００１５】
２０８はサブミラーである。サブミラー２０８は、主ミラー２０４の動作に同期して主ミラー２０４に対して折り畳み、展開可能に構成されている。主ミラー２０４の半透過部を通過した光束の一部は、サブミラー２０８によって下方へ反射され、位相差方式の焦点検出光学系２１０に入射し、フォーカスレンズ２０３の焦点状態が検出される。２１４はディスプレイユニットであり、撮影情報や撮影画像を表示し、ユーザーが確認できるようにするものである。
【００１６】
次に、本発明の実施形態に関わる撮像装置の構成について、図３の模式図を用いて説明する。なお、図３において図２と同じ構成要素には同じ参照番号を付している。
【００１７】
３０１はシステム制御部である。システム制御部３０１は、カメラ２０１全体の制御を行うＣＰＵ、記憶装置であるＲＡＭなどから構成され、焦点検出部３０２など後述する各部の動作を適宜制御する。
【００１８】
３０２は焦点検出部である。焦点検出部３０２は、システム制御部３０１に接続され、焦点検出光学系２１０に備え付けられた焦点検出装置３０３を駆動する。焦点検出部３０２は、サブミラー２０８を介して入射される光束を電気信号に変換し、像信号読み出し、この像信号に基づいて各ラインセンサーに対応する焦点検出位置のデフォーカス量を計算する。
【００１９】
システム制御部３０１は焦点検出部３０２から出力されたデフォーカス量を基にレンズの駆動量を求めレンズ制御部３０６にフォーカスレンズ２０３を駆動させ焦点を調節する。
【００２０】
３０４は測光制御部である。測光制御部３０４は、システム制御部３０１に接続され、測光光学系２１１が備え付けられた測光装置３０５を駆動する。測光制御部３０４は、撮影光学系２０３を通過した被写体光学像の光束を電気信号に変換し、測光画像データを読み出し、このデータに基づいて自動露出演算を行い、結果をシステム制御部３０１に出力する。システム制御部３０１は測光制御部３０４から出力された自動露出演算の結果に基づいて、レンズ制御部３０６に絞り２１２の絞りを制御させ、カメラ本体内に入射する光の量を調節する。さらに、レリーズ時にシャッター制御部３０８にシャッター２１３を制御させ、撮像素子２０９の露光時間を調節する。
【００２１】
３０７はミラー制御部である。ミラー制御部３０７は、システム制御部３０１に接続され、主ミラー２０４を撮影光束外へ駆動する。３０９は撮像素子制御部である。撮像素子制御部３０９は、システム制御部３０９に接続され、撮像素子２０９を駆動し、フォーカスレンズ２０３によって形成される被写体像を光電変換してシステム制御部３０１に撮像信号を出力する。
【００２２】
３１０は操作部である。操作部３１０は、システム制御部３０１に接続され、カメラ２０１の電源をオン・オフするための電源スイッチ、レリーズボタンなど、カメラ２０１を操作するための操作部材が設けられている。これらのスイッチやボタンを操作すると、その操作に応じた信号がシステム制御部３０１に入力される。なお、レリーズボタンには、使用者により操作されるレリーズボタンの第１ストローク操作（半押し操作）によりＯＮするレリーズスイッチＳＷ１と、レリーズボタンの第２ストローク操作（全押し操作）によりＯＮするレリーズスイッチＳＷ２とが接続されている。３１１は記憶装置である。記憶装置３１１は、カメラ２０１の設定値を記憶している。
【００２３】
以下、図１を参照して、本発明の第1の実施例による、動画撮影について説明する。
【００２４】
Ｓ１０１からＳ１０９では、動画撮影に関する制御を行う。
【００２５】
Ｓ１０１は動画スイッチがオンされているかどうかを判断し、オンされている場合はＳ１０２へ進み、オフの場合はＳ１１２へ進む。
【００２６】
Ｓ１０２では、動画サーボＡＦするかしないかの判定を行う。する場合はＳ１０３へ進み、しない場合はＳ１１２へ進む。ここで、動画サーボＡＦとは、連続してデフォーカス量検出を行い、レンズを駆動させて焦点調節をし続ける動作のことである。動画サーボＡＦする、または、しないの設定は記憶装置３１１に格納されている設定情報を読み出したときと、カメラ２０１のユーザー設定処理が行われたときに設定される。
【００２７】
Ｓ１０３では、デフォーカス量検出を行う。デフォーカス量の検出には、一対の受光部を２次元的に配列したマイクロレンズアレイ毎に設け、このマイクロレンズによって受光部をフォーカスレンズの瞳に投影することで瞳を分割した撮像素子を用いればよい。もちろんフォーカスレンズの瞳の異なる部分を通過した２光束を用いて物体像をそれぞれ形成するものであれば他の撮像素子でもよい。
【００２８】
Ｓ１０４では、ピント送り中フラグがセットされているかどうかの判定を行う。クリアされている場合はＳ１０５へ進み、セットされている場合はＳ１１０へ進む。ここで、ピント送り中フラグとは、後述するＳ１０５において、ピント送りが指示されたことを示すフラグである。
【００２９】
Ｓ１０５では、ピント送り指示がなされたかどうかの判定を行う。指示された場合はＳ１０６へ進み、されていない場合はＳ１０８へ進む。ここで、ピント送りの指示とは、撮影者により操作部３１０が操作されたことや、ＡＦフレームが変更されたこととしている。その他、フォーカスレンズを移動させる指示方法であれば前記に限定されない。
【００３０】
Ｓ１０６では、ピント送り中のフラグをセットする。
【００３１】
Ｓ１０７では、撮影者が設定したフォーカスレンズの移動時間と、Ｓ１０３で検出したデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズの駆動速度を設定する。詳細については後述する。
【００３２】
Ｓ１０８では、Ｓ１０７で設定したフォーカスレンズの駆動速度でフォーカスレンズを駆動させる。
【００３３】
Ｓ１０９では、動画撮影処理を停止するかどうかの判定を行う。継続する場合はＳ１０１へ進み、停止する場合は動画撮影処理を終了する。
【００３４】
Ｓ１１０では、ピント送り継続するかどうかの判定を行う。終了する場合はＳ１１１へ進み、継続する場合はＳ１０８へ進む。ここで、ピント送りを継続するかどうかは、Ｓ１０３で検出したデフォーカス量が合焦状態であることや、撮影者により操作部３１０が操作されたことや、ＡＦフレームが変更されたこととしている。
【００３５】
Ｓ１１１では、ピント送り中フラグをクリアする。Ｓ１１２ではフォーカスレンズの駆動速度を初期値に設定する。
【００３６】
次に、Ｓ１０７のフォーカスレンズの駆動速度設定について図４のフローチャートと図５のグラフを用いて説明する。
【００３７】
Ｓ４０１では、撮影レンズ２０２に設定可能なフォーカスレンズの駆動速度の最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎを取得する。
【００３８】
Ｓ４０２では、Ｓ１０３で検出したデフォーカス量を撮影者が設定したフォーカスレンズの移動時間Ｔで移動させるときのフォーカスレンズの駆動速度Ｖを算出する。フォーカスレンズの移動時間Ｔの設定については後述する。
【００３９】
Ｓ４０３では、Ｓ４０２で算出したフォーカスレンズの駆動速度Ｖがフォーカスレンズの最大駆動速度Ｖｍａｘより小さいかどうかの判定を行う。小さければＳ４０４へ進み、大きければＳ４０６へ進む。
【００４０】
Ｓ４０４では、Ｓ４０２で算出したフォーカスレンズの駆動速度Ｖがフォーカスレンズの最小駆動速度Ｖｍｉｎより大きいかどうかの判定を行う。大きければフォーカスレンズの駆動速度設定を終了し、小さければＳ４０５へ進む。
【００４１】
Ｓ４０５では、フォーカスレンズの駆動速度Ｖをフォーカスレンズの最小駆動速度Ｖｍｉｎに設定し、Ｓ４０７へ進む。
【００４２】
Ｓ４０６では、フォーカスレンズの駆動速度Ｖをフォーカスレンズの最大駆動速度Ｖｍａｘに設定し、Ｓ４０７へ進む。Ｓ４０７では、警告表示し、フォーカスレンズの駆動速度設定を終了する。
【００４３】
図５はフォーカスレンズの移動時間Ｔを横軸に、フォーカスレンズの駆動速度Ｖを縦軸にとったグラフである。
【００４４】
Ｓ１０３で検出したデフォーカス量を変えずにフォーカスレンズの移動時間ＴをＴ１、Ｔ２，Ｔ３と変えたときのフォーカスレンズの駆動速度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の関係を示している。また、撮影レンズ２０２に設定可能なフォーカスレンズの駆動速度Ｖを斜線で示す領域で表している。ここで、フォーカスレンズの移動時間ＴがＴ１に設定された場合、フォーカスレンズの駆動速度ＶはＳ４０２においてＶ１に設定される。フォーカスレンズの移動時間ＴがＴ２に設定された場合、フォーカスレンズの駆動速度ＶはＳ４０２においてＶ２に設定されるが、Ｓ４０４においてフォーカスレンズの最小駆動速度Ｖｍｉｎより小さいためＳ４０５においてＶｍｉｎに設定される。フォーカスレンズの移動時間ＴがＴ３に設定された場合、フォーカスレンズの駆動速度ＶはＳ４０２においてＶ３に設定されるが、Ｓ４０３においてフォーカスレンズの最大駆動速度Ｖｍａｘより大きいためＳ４０６においてＶｍａｘに設定される。
【００４５】
次に、フォーカスレンズの移動時間Ｔの設定について図６の設定画面の模式図を用いて説明する。
【００４６】
６０１は、フォーカスレンズの移動時間Ｔである。操作部３１０の操作により変更可能である。
【００４７】
６０２はキャンセルボタンである。キャンセルボタン６０２を押下された場合は、フォーカスレンズの移動時間Ｔの設定をキャンセルする。
【００４８】
６０３はＯＫである。ＯＫボタン６０３を押下された場合は、フォーカスレンズの移動時間Ｔの設定を反映させる。
【００４９】
次に、動画撮影時の画面表示について図７（ａ）、（ｂ）の画面表示の模式図を用いて説明する。
【００５０】
図７（ａ）はＡＦフレームＡでピントが合っている状態からＡＦフレームＢにＡＦフレームの変更指示があった場合のフォーカスレンズの移動中の画面表示である。
【００５１】
７０１は、フォーカスレンズが移動開始してからの経過時間を表している。７０２は、前述した図６のフォーカスレンズの移動時間設定画面において設定されたフォーカスレンズの移動時間Ｔを表している。
【００５２】
図７（ｂ）はＳ４０７において警告表示するときの画面表示である。
【００５３】
７０３はフォーカスレンズの移動時間Ｔが２秒以上経過したことを表す警告表示である。この警告表示７０３は、フォーカスレンズの移動時間Ｔ以上経過する場合と、フォーカスレンズの移動時間Ｔに達しない場合に表示される。もちろんフォーカスレンズの移動時間Ｔ以上経過と達しない場合で別の表示を用いても良いし、撮影者に設定したフォーカスレンズの移動時間Ｔで移動できないことを通知できればこの表示に限定されない。
【００５４】
以上、説明したように上記実施形態では、フォーカスレンズを移動させる時間を基にフォーカスレンズの駆動速度を変更できる。予めメニューなどの設定画面でフォーカスレンズの移動時間を設定しておけば、検出したデフォーカス量に応じてフォーカスレンズの駆動速度を変更するので、設定した移動時間かけてフォーカスレンズを移動させることができる。
【００５５】
［実施例２］
以下、図８を参照して、本発明の第２の実施例による、動画撮影について説明する。
【００５６】
実施例２は、図１のＳ１０７のフォーカスレンズの駆動速度設定のフロー以外は実施例１と同様の構成である。
【００５７】
実施例２のフォーカスレンズの駆動速度設定について図８を用いて説明する。
【００５８】
実施例２には、実施例１のフォーカスレンズの駆動速度設定のＳ４０１とＳ４０２の間にＳ８０１とＳ８０２が追加されている。なお、図４と同じ処理については同じ符号を付けている。
【００５９】
Ｓ８０１では、現在のフォーカスレンズのパルス位置ｐｕｌｓｅと予め記憶されたフォーカスレンズのパルス位置ｐｕｌｓｅ１との差分のパルス数ｐｕｌｓｅ２を算出する。ここで、予め記憶されたフォーカスレンズのパルス位置ｐｕｌｓｅ１は、ピントを合わせたい被写体にピントが合うフォーカスレンズのパルス位置である。予めマニュアルフォーカスでフォーカシングしてピントが合う位置で操作部３１０の操作によりフォーカスレンズのパルス位置を記憶しておく。
【００６０】
Ｓ８０２では、差分のパルス数ｐｕｌｓｅ２とパルス数をデフォーカス量に変換する変換係数ｓからデフォーカス量を算出する。
【００６１】
以上、説明したように上記実施形態では、フォーカスレンズを移動させる時間を基にフォーカスレンズの駆動速度を変更できる。予めメニューなどの設定画面でフォーカスレンズの移動時間を設定しておけば、現在のフォーカスレンズのパルス位置と予め記憶したフォーカスレンズのパルス数との差に応じてフォーカスレンズの駆動速度を変更するので、設定した移動時間かけてフォーカスレンズを移動させることができる。デフォーカス量の検出が困難な被写体や、大きなデフォーカス量の場合であっても予めフォーカスレンズのパルス位置を記憶さえしておけば設定した移動時間かけてフォーカスレンズを移動させることができる。
【００６２】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００６３】
２０１  カメラ、２０２  撮影レンズ、２０３  フォーカスレンズ、２０９  撮像素子、
３１０  操作部
【図１】
2017156375.tif 000003
【図２】
2017156375.tif 000004
【図３】
2017156375.tif 000005
【図４】
2017156375.tif 000006
【図５】
2017156375.tif 000007
【図６】
2017156375.tif 000008
【図７】
2017156375.tif 000009
【図８】
2017156375.tif 000010