JP4314043B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、取り込んだ画面内の領域や位置を指定し、指定された場所の焦点調節を行う撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオ一体型カメラをはじめとする民生用撮像機器の分野では、より簡単により高品位な画像を得るために、様々な工夫がなされてきている。近年では標準的に装備されているオートフォーカス（ＡＦ）は、焦点を撮影の度に調節するという煩わしさを排除するためのものであって、簡単に良い画像を得るという目的を果たす機能の端的な例であると言える。
【０００３】
一方、ビデオ一体型カメラの小型軽量化の進歩もめざましい。その要因の一つにインナーフォーカスタイプのレンズがある。これは、レンズ前面までの撮影を可能とするため、補正レンズと変倍レンズをカムで機械的に結ぶのをやめ、補正レンズの移動軌跡をあらかじめマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と称する）内にレンズカムデータとして記憶し、そのレンズカムデータに従って補正レンズを駆動し、かつその補正レンズでフォーカスも合わせるというレンズであり、安価、システムの簡素化、レンズ鏡筒の小型軽量化という利点を持っている。
【０００４】
図６は、従来から用いられているインナーフォーカスタイプレンズシステムの簡単な構成を示す図である。
【０００５】
同図において、本レンズシステムは、固定されている第１のレンズ群１０１と、変倍を行う第２のレンズ群１０２と、絞り１０３と、固定されている第３のレンズ群１０４と、焦点調節機能、および変倍による焦点面の移動を補正する、所謂コンペ機能を兼ね備えた第４のレンズ群（以下、「フォーカスレンズ」と称す）１０５と、撮像面１０６とによって構成されている。
【０００６】
よく知られているように、本レンズシステムでは、フォーカスレンズ１０５がコンペ機能と焦点調節機能を兼ね備えているため、焦点距離が等しくても、撮像面１０６に合焦するためのフォーカスレンズ１０５の位置は、被写体距離によって異なってしまう。各焦点距離において被写体距離を変化させたとき、撮像面上に合焦させるためのフォーカスレンズ１０５の位置を連続してプロットすると、図７のようになる。変倍中は、被写体距離に応じて図７に示された軌跡を選択し、該軌跡通りにフォーカスレンズ１０５を移動させれば、ボケのないズームが可能になる。
【０００７】
ところでＡＦは、カメラ等の撮像機器が云わば「勝手に」撮影状況を判断し、その状況に適するであろう状態にレンズ位置を調節する機構であるから、撮影者の撮影意図が映像に反映されない場合も発生する。例えば、遠くの被写体と近くの被写体が撮像画面内に共存している場合、撮像画面全体の情報でＡＦ動作を実行すると、上記複数の被写体の内の何れかには合焦するであろうが、撮像機器にはそれが果たしてピントを合わせたい主被写体であるかどうかの判断がつかない。
【０００８】
このような状況をできるだけ回避するために、撮像画面の中央にある被写体について重点的に測距し、その結果をもとにＡＦを実行する手法をとるのが一般的である。これは、撮影者が撮影するとき、主被写体を画面中央に据える場合が多いことを根拠としている。しかし、この手法は、主被写体を画面中央以外の場所に置いた場合、ピントを主被写体に対して適切に調節できない場合があるという欠点を有している。
【０００９】
これに対して本出願人は、主被写体が撮像画面内のどこにあってもそれに最適なピントが得られるように、ファインダを見ている撮影者が、視線で主被写体を選択することができる撮影装置を提案した（特許文献１参照）。この撮影装置によれば、測距領域を限定しながら、主被写体の位置を自由に変更することができる。また、主被写体を選択するための位置指定手段は視線検出手段に限らず、例えばジョイスティックやマウス等、２軸上の移動量を合成して移動方向と移動位置を決定する位置指示手段によっても良いであろうことが連想される。更に、視線検出手段または位置指示手段により、予め複数設定された測距領域より任意の領域を選択する選択機能も、容易に実現可能なことが連想される。
【００１０】
また、近年ビデオ一体型カメラとデジタルカメラとは機能の融合化が進んでおり、デジタルカメラでも動画記録機能が充実しつつある一方、ビデオカメラでもカード媒体に静止画記録や動画記録が、テープ媒体に動画記録や静止画記録ができる製品群が市場に出回りつつあるが、操作方法として、静止画記録はフォトスイッチ、動画記録はトリガスイッチ（スタート／ストップスイッチ）で行うというのが、ビデオカメラでは一般的になりつつある。
【００１１】
【特許文献１】
特開平０４−１５４１６５号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例で説明したように、複数の測距領域より１つまたは複数の領域を選択する場合、カメラワーク中でもいつでも選択機能が有効になっていることが望ましい。しかしながら、撮影者の意図を反映させる上記機能は、所謂マニュアル機能であり、所定のキー操作を経由しなければ動作できなくなっていた。例えば、選択モードに移行させる操作工程１にて、選択可能モードに移行させ、操作工程２にて選択状態の変更・切替を行い、操作工程３にて選択測距領域の確定を行う、という３工程の操作が必要であった。操作工程１および３と、操作工程２とは別スイッチになっており、ファインダ若しくはモニタを覗きながら２種類のスイッチ操作を行うことは、使いやすさに欠けていた。
【００１３】
また、上記従来例で説明したが、図７から明らかなようにワイドからテレ方向のズーミング動作では、合焦軌跡が収束する方向から発散する方向なので、ワイドからテレまで合焦状態を維持できる軌跡が、どの被写体距離になるのかは、ワイド側では特定することができない。そこでＡＦ情報を併用し、合焦を維持しつつ合焦軌跡の特定を行いながら、テレ端までズーミングするのが一般的となっている。したがって、高速のズーミングではＡＦ情報の検出回数が減少することになり、合焦軌跡の維持、特定が困難になってくる傾向を持つ。高速ズーミング動作と測距領域の変更が同時に行われると、ズーミング中に主被写体までの距離変化をさせながらズーミングすることになるので、合焦の維持が困難になりボケの発生が起こり易くなること、測距領域の変更時に新たな被写体にピント合わせするのに時間を要し、大きなボケが発生してしまうこと、等の不具合を伴い品位に欠ける結果となっていた。
【００１４】
静止画撮影時においては、ピントの確実性を増すため、フォトスイッチの操作で、所定のサーチ範囲でフォーカスレンズを移動させつつ、その間の焦点信号を得ることで、焦点信号が最大となるフォーカスレンズ位置を演算等で検出し、合焦位置を求める手法が、デジタルカメラのピント合わせを含め一般的であるが、上記フォーカスサーチ中に測距領域変更を行うと、サーチ間で別々の被写体に対する焦点を捜す動作となり、正しく合焦が得られないと言う問題が発生する。また、トリガスイッチの操作で動画記録実行中、測距領域変更を行うと、主被写体の切替に応答するまでボケが発生し、品位に欠ける結果となっていた。
【００１５】
静止画撮影とは異なり動画撮影では、カメラワークやズーミングによる撮影効果や構図作りが伴うので、画作りの面でピントの安定性が重視される。その面では、主被写体に対するピント応答優先よりはむしろ安定性が優先されるので、撮影状態に応じて、画面全体測距や中央重点測距、中抜け被写体時の周辺重点測距など、測距領域を自動的に最適化する方が望ましい。ところが、測距領域選択時には、撮影者が次ぎにフォトスイッチを操作するのか、トリガスイッチを操作するのかは不明である。選択されている測距領域が画面端にあり、トリガスイッチで動画記録する場合、例えば中央重点として自動的に測距領域制御を始めると、対象となる主被写体の変更で中央被写体にピント合わせが完了するまでの間に、動画記録が開始されてしまい、記録画像のスタート時にボケた画像が記録されてしまっていた。
【００１６】
本発明は、これらの点に着目してなされたものであり、複雑な操作工程を経由することなく、簡単に撮影者の意図を反映できる、被写体選択機能を実現し、その際、不要なボケ発生を未然に防ぎながら、従来より一般的な中央優先測距方式でのＡＦ性能を落とすことなく、被写体選択等の外部入力位置限定測距方式の特徴を生かし、ピントを主被写体に対して適切に調節できる撮像装置を提供することを目的とする。
【００１７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の撮像装置は、被写体を撮像して撮像信号に変換する撮像手段と、該撮像手段から出力される撮像信号に基づいて、撮像画像を表示する表示手段と、該表示手段の画面内の複数の焦点検出領域のうち、少なくとも１つの領域を撮影者が選択するためのフォーカス枠選択手段と、該選択手段によって選択された焦点検出領域内の前記撮像信号から焦点信号を抽出し、抽出された焦点信号に基づいてフォーカスレンズを移動させて焦点調節を行う焦点調節手段と、２ポジションの位置があり、半押し状態でオートフォーカス動作の指示を、全押し状態で静止画記録の指示を撮影者が行うためのフォトスイッチと、動画記録の開始を撮影者が指示するためのトリガ手段とを有し、前記フォーカス枠選択手段で選択された領域は、前記フォトスイッチまたはトリガ手段の撮影者による操作に応じて確定され、前記焦点調節手段は、当該確定後の領域に基づいて焦点調節を行うことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の概略構成を示す図である。
【００２０】
同図において、被写体からの光は、固定されている第１のレンズ群１０１、変倍を行う第２のレンズ群１０２（以下、「ズームレンズ」と称す）、絞り１０３、固定されている第３のレンズ群１０４、焦点調節機能と変倍による焦点面の移動を補正するコンペ機能とを兼ね備えた第４のレンズ群１０５（以下、「フォーカスレンズ」と称す）を通って、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子１０６上に結像される。レンズを通過し撮像素子１０６に結像された像は、光電変換され、増幅器１０７で最適なレベルに増幅され、カメラ信号処理回路１０８へと入力され、標準テレビ信号に変換された後、増幅器１０９で最適なレベルに増幅され、磁気記録再生装置１１０に送られると同時に、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）表示回路１１１にも送られ、撮影画像がＬＣＤ１１２上に表示される。なお、ＬＣＤ１１２には撮影モードや撮影状態、警告等を撮影者に知らせるための表示がなされるが、カメラマイコン１１６がキャラクタジェネレータ１１５を制御し、出力信号をＬＣＤ表示回路１１１でミックスすることで、撮影画像に重畳させる。
【００２１】
一方、カメラ信号処理回路１０８に入力される撮像信号は、同時に内部メモリを使い、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）変換処理が行われ、カードメディア等の静止画記録媒体１１４に記録することが可能である。また、カメラ信号処理回路１０８に入力される撮像信号は、同時にＡＦ信号処理回路１１３へと入力される。ＡＦ信号処理回路１１３で生成されたＡＦ評価値は、カメラマイコン１１６との通信により読み出される。
【００２２】
また、カメラマイコン１１６は、ズームスイッチ１３０およびＡＦスイッチ１３１の情報を読み込み、またフォトスイッチ１３２およびトリガスイッチ１２９の状態を検出する。フォトスイッチ１３２には、スイッチの押し圧により２ポジションの位置があり、半押し状態で、ＡＦにてピント取り動作をして合焦にてフォーカスロックする。全押し（深押し）状態で、カメラ信号処理１０８内のメモリ（不図示）に画像を取り込み、磁気記録再生装置１１０や静止画記録媒体１１４等に静止画記録を行う。また、トリガスイッチ１２９は、動画記録開始と記録待機のトグル動作スイッチになっており、撮影動画像を磁気記録再生装置１１０や静止画記録媒体１１４等に動画記録する。なお、カメラマイコン１１６は、モードスイッチ１３４の状態により、動画撮影か静止画撮影かを判別し、カメラ信号処理回路１０８を介して、磁気記録再生装置１１０や静止画記録媒体１１４を制御しており、記録メディアに適した映像信号を供給したり、モードスイッチ１３４が再生状態の場合には、磁気記録再生装置１１０や静止画記録媒体１１４で再生制御も行っている。
【００２３】
カメラマイコン１１６では、ＡＦスイッチ１３１がＯＦＦで、ズームスイッチ１３０が押されているときは、コンピュータズームプログラム１１９がズームスイッチ１３０の押されている方向に応じて、テレまたはワイド方向に駆動すべく、カメラマイコン１１６内部にあらかじめ記憶されたレンズカムデータ１２０に基づいて、ズームモータドライバ１２２に信号を送ることで、ズームモータ１２１を介してズームレンズ１０２を駆動すると同時に、フォーカスモータドライバ１２６に信号を送りフォーカスモータ１２５を介してフォーカスレンズ１０５を動かすことで変倍動作を行う。ＡＦスイッチ１３１がＯＮで、ズームスイッチ１３０が押されているときは、合焦状態を保ちつづける必要があるので、コンピュータズームプログラム１１９が、カメラマイコン１１６内部にあらかじめ記憶されたレンズカムデータ１２０のみならず、カメラマイコン１１６に送られるＡＦ評価値信号も参照して、ＡＦ評価値が最大になる位置を保ちつつ変倍動作を行う。また、ＡＦスイッチ１３１がＯＮで、ズームスイッチ１３０が押されていないときは、ＡＦプログラム１１７が、カメラマイコン１１６から送られたＡＦ評価値信号が最大になるようにフォーカスモータドライバ１２６に信号を送り、フォーカスモータ１２５を介してフォーカスレンズ１０５を動かすことで自動焦点調節動作を行う。
【００２４】
本発明の特徴として、複数の測距領域から任意の測距領域を選択する事が可能になっている。撮影者が測距領域選択（ＡＦ枠選択）を行うための操作スイッチはフォーカス枠選択スイッチ１２８となっており、操作により選択モード移行と選択状態の変更とが同一の操作部材で実現できるシーソータイプ、またはダイヤルタイプ、またはジョグタイプの操作キーとなっている。フォーカス枠選択スイッチ１２８の操作状態はカメラマイコン１１６で検出され、ＡＦ枠制御部１３３で、操作状態に応じて測距領域を変更し、撮影者の意図を反映した撮影が可能となっている。
【００２５】
図２は、測距領域選択の概念図である。本実施の形態では、３つの測距領域をもち、その中から撮影者が１つを選択するものとして説明する。
【００２６】
同図において、画面２０１は、ファインダ等の表示器に表示される初期表示画面であり、デフォルトでは中央に測距領域（ＡＦ枠）が表示されている。例えば撮影者が、フォトＳＷ操作をすると（ステップＳ５）、中央の測距領域（ＡＦ枠）が確定する（２０４ｂ）。トリガＳＷ操作、ズーム操作の場合も同様である（ステップＳ５）。撮影者がフォーカス枠選択スイッチ１２８を上下若しくは左右にキー操作する（ステップＳ１）と、ＡＦ枠が複数表示された複数枠表示画面２０２となり、ＡＦ枠選択モードに切り替わる。更にフォーカス枠選択スイッチ１２８の操作（ステップＳ２）により、画面２０３ａ〜２０３ｃのように、選択されたＡＦ枠が切り替わる。詳細は後述するが、例えばフォーカス枠選択スイッチ１２８の未操作状態が所定時間継続すると（ステップＳ３）、画面２０４ａ〜２０４ｃのように、現在選択されているＡＦ枠が確定する。確定状態のとき、フォーカス枠選択スイッチ１２８の操作（ステップＳ４）で画面２０２に戻る。
【００２７】
なお、複数枠表示状態での選択状況の通知は、図示例のように選択枠の強調表示でも良いし、色表示でも良く、これらに限られるものではない。
【００２８】
図３は、測距枠選択処理の手順を示すフローチャートであり、図示しない処理でＡＦ動作時の実際のピント合わせ処理や、ズーミング動作時のレンズ制御処理等がなされているものとする。また、磁気記録再生装置１１０や記録媒体１１４への記録方法についても、ここでは割愛するが、図１で説明したように、モードスイッチ１３４の状態に応じて、磁気記録再生装置１１０のテープ上に撮影画像を記録するのか、記録媒体１１４のカード上に記録するのかを決定しており、フォトスイッチ１３２の状態に応じて静止画撮影画像として記録させるのか、トリガスイッチ１２９の状態に応じて動画撮影画像として記録させるのかを制御している。また、図３の処理は、垂直同期信号毎に行われ、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）のカメラの場合、処理周期は６０Ｈｚとなっている。
【００２９】
図３において、ステップＳ１１〜Ｓ１３で、フォトスイッチ、トリガスイッチ、ズームキーの各キー操作がなされているかを否かを判別する。これらのキー操作がなされていない場合には、フォーカス枠選択スイッチ１２８が操作されたかを判別し（ステップＳ１４）、操作中であれば、ステップＳ１５で、既に複数枠表示画面なっていて、測距枠選択モードになっているかを判別する。前記図２の画面２０１の状態であれば、画面２０２に移行すべく、ステップＳ１７でカウンタに所定値Ａを代入後、複数枠表示を行い、同時に現在の選択枠状態を知らせるため中央枠をアクティブ状態として強調表示する（ステップＳ１８）。
【００３０】
そして、アクティブとなったＡＦ枠でＡＦ動作を行い（ステップＳ１９）、本処理を終了する。
【００３１】
次の垂直同期で本処理がステップＳ１１より開始され、処理ステップＳ１５まで処理が進むと、既に画面２０２になっているので、次に画面２０３ａ〜２０３ｃに移行すべく、ステップＳ１６でスイッチ１２８の操作に応じてアクティブとなる測距枠を変更し、ステップＳ１７でカウンタに所定値Ａを代入後、複数枠表示を行い、同時に現在の選択枠をアクティブ状態として強調表示する（ステップＳ１８）。
【００３２】
そして、アクティブとなったＡＦ枠でＡＦ動作を行い（ステップＳ１９）、本処理を終了する。
【００３３】
このように、図３の処理を繰り返しながら、ステップＳ１４でフォーカス枠選択スイッチ１２８が操作されない状態が継続すると、ステップＳ２０，Ｓ２１で所定時間Ａだけ未操作状態が継続したかを判別し、ステップＳ２２でアクティブ枠のみ表示することで、測距枠の確定処理を行い、ステップＳ１９で選択枠でのＡＦ動作を行う。枠の確定表示（図２の画面２０４ａ〜２０４ｃ）は、ファインダ内の諸情報が煩雑にならないようにするため、および撮影者に選択枠状態を認識しやすくするために行っている。
【００３４】
測距枠が確定している状態で、スイッチ１２８が再び操作されると、ステップＳ１４からの処理で、画面２０４ａ〜２０４ｃ→画面２０２→画面２０３ａ〜２０３ｃ→画面２０４ａ〜２０４ｃと枠選択から確定の動作を繰り返し行うことが可能となっている。特に、スイッチ１２８は回転タイプ、若しくはシーソータイプ、またはジョグタイプの操作キーなので、これら一連の測距枠選択作業を１つのスイッチ１２８のみで実現することが可能となり、操作性に優れたマニュアル機能を提供することが可能となる。
【００３５】
ズームスイッチ１３０が操作されズーム中となった場合、ステップＳ１３からステップＳ２２に進み、選択枠は確定される（画面２０４ａ〜２０４ｃのいずれかに確定）。これは、ズーム操作時に同時に測距枠の切替を防止するためであり、特に高速ズーム中での測距枠の切替はボケの発生を伴い、枠切替後、ボケのリカバーに時間を要することから最悪はテレ端までボケを引きずる結果になりかねないことを予防するためである。複数枠表示中でも枠の切替さえ禁止していれば、上記不具合への対応は可能だが、ズーム中複数枠を表示したままであると、測距枠選択が可能状態であるとの誤解を与えかねないので、本実施の形態では１つのＡＦ枠に確定させ、アクティブ枠以外の測距枠は消去表示している。
【００３６】
また、「発明が解決しようとする課題」の欄で説明したが、静止画撮影時においては、ピントの確実性を増すため、フォトスイッチ１３２の操作で、所定のサーチ範囲でフォーカスレンズをサーチさせつつ、その間の焦点信号を得ることで、焦点信号が最大となるフォーカスレンズ位置を演算等で検出し、合焦位置求める手法でピント合わせ行っているので、上記フォーカスサーチ中に測距領域変更を行うと、サーチ間で別々の被写体に対する焦点を捜す動作となり、正しく合焦が得られないと言う問題が発生することになる。本発明の特徴として、複数枠表示状態の測距枠選択中であっても、フォトスイッチの１３２の操作時には、ステップＳ１１からステップＳ２２に至る処理で、アクティブ枠を確定し（画面２０４ａ〜２０４ｃのいずれかに確定）、１つの測距枠でフォーカスサーチを行うことで、上記問題の発生を防いでいる。
【００３７】
また、トリガスイッチの操作による動画記録実行中においても、測距領域変更を行うと、主被写体の切替に応答するまでボケを発生し、品位に欠ける結果となるため、同様にステップＳ１２からステップＳ２２に至る処理で測距領域の変更を禁止している（画面２０４ａ〜２０４ｃのいずれかに確定）。
【００３８】
ここで、複数枠表示中であっても、選択枠の切替さえ禁止していれば、上述の不具合防止は可能であるが、撮影記録中、若しくはフォトサーチ中、複数枠を表示したままであると、測距枠選択が可能状態であるとの誤解を与えかねないので、本実施の形態では１つのＡＦ枠に確定させ、アクティブ枠以外の測距枠は消去表示している。
【００３９】
（第２の実施の形態）
静止画撮影とは異なり動画撮影では、カメラワークやズーミングによる撮影効果や構図作りが伴うので、画作りの面でピントの安定性が重視される。その面では、主被写体に対するピント応答優先よりはむしろ安定性が優先されるので、撮影状態に応じて、画面全体測距や中央重点測距、中抜け被写体時の周辺重点測距など、測距領域を自動的に最適化する方が望ましい。ところが、測距領域選択時には、撮影者が次ぎにフォトスイッチを操作するのか、トリガスイッチを操作するのかは不明である。選択されている測距領域が画面端にあり、トリガスイッチで動画記録する場合、例えば中央重点として自動的に測距領域制御を始めると、対象となる主被写体の変更で中央被写体にピント合わせが完了するまでの間に、動画記録が開始されてしまい、記録画像のスタート時にボケた画像が記録されてしまっていた。
【００４０】
本実施の形態の撮像装置は、測距領域選択機能を使いやすい機能として実現しながら、動画撮影時には最適なＡＦ動作が可能なように構成されている。なお、本実施の形態の撮像装置のシステム構成は、上記第１の実施の形態の撮像装置のそれ、すなわち図１と同様のものを用いることにする。
【００４１】
図４は、本実施の形態の撮像装置が実行する測距枠選択処理の手順を示すフローチャートであり、同図中、図３と同様のステップには同一符号を付して、その詳細な説明は割愛する。
【００４２】
図４において、ステップＳ１２では、トリガスイッチ１２９がＯＮかどうかを判別する。ＯＦＦのときにはステップＳ３１でフラグをクリアしておく。トリガスイッチ１２９がＯＮのときには、動画撮影に最適な測距枠を撮影条件に応じて設定し（ステップＳ３２）、ステップＳ３３でフラグがセット状態かどうかを判別することで、今回初めてトリガスイッチ１２９がＯＮとなり測距枠が自動設定切替後、ピント合わせが完了済なのか、まだピント合わせ実行中なのかを判別する。初めて測距枠が切り替わったときにはフラグはクリア状態であり、ステップＳ３４で合焦済かをチェックする。非合焦状態であれば、磁気記録再生装置１１０や記録媒体１１４への記録を禁止して待機状態とし（ステップＳ３５）、ファインダ等の表示器への選択測距枠表示を禁止すると共に、トリガスイッチ１２９がＯＦＦとなった場合に、測距枠表示を中央枠から開始できるよう、測距枠選択用のアクティブ枠は内部的に中央枠にしておく（ステップＳ３６）。そして、ステップＳ１９に進み、ステップＳ３２で自動設定された測距枠にてＡＦ動作を行う。
【００４３】
図４の処理を実行中、図示しないＡＦ処理ルーチンでジャスピンが見つかると、ステップＳ３４で合焦となり、ステップＳ３７からの処理へ進み、記録媒体への記録を許可し、フラグをセットし（ステップＳ３８）、中央枠のまま（ステップＳ３６）、ＡＦ動作を継続する（ステップＳ１９）。フラグのセットがなされると次回のステップＳ３３で、ステップＳ３７からの処理をトリガスイッチ１２９がＯＦＦになるまで、継続的に実行し、動画記録を行う。トリガスイッチ１２９がＯＦＦになると、ステップＳ１２の判別で、“Ｎｏ”となり、ステップＳ３１でフラグをクリアした後に、通常の測距枠選択処理に移行し、撮影者によるフォーカス枠選択スイッチ１２８の操作がなされていなければ、ステップＳ１４→Ｓ２０→Ｓ２１と進み、ステップＳ３６で予め決定していた中央枠を表示器に表示する。
【００４４】
図５は、図４の測距枠選択処理によってなされる測距枠の表示の一例を示す図である。
【００４５】
同図において、画面２０１，２０２，２０３ａ〜２０３ｃは図２の画面２０１，２０２，２０３ａ〜２０３ｃと同様であり、ＡＦ枠選択時のフォーカス枠選択スイッチ１２８に応じた表示状態である。例えば撮影者が、フォトＳＷ操作をすると（ステップＳ５）、中央の測距領域（ＡＦ枠）が確定する（３０１）。トリガＳＷ操作、ズーム操作の場合も同様である（ステップＳ６）。トリガスイッチユニット１２９の操作は、図５の画面２０１，２０２，２０３ａ〜２０３ｃのいずれの状態でも受付可能であるが、トリガスイッチユニット１２９がＯＮ状態になると、画面３０１の表示状態に切り替わり、ＡＦ枠は撮影条件に応じて最適なＡＦ枠が自動決定され、自動決定されたＡＦ枠でＡＦ動作が実行される。一方、トリガスイッチユニット１２９がＯＦＦ状態となり（ステップＳ７）、動画記録が終了されると、画面２０１の表示状態に戻り、撮影者によりマニュアルＡＦ枠選択が可能となる。
【００４６】
このように、本実施の形態では、ピント安定性が重視の動画撮影に最適なＡＦ性能が実現できると共に、自動的に測距領域切替を行う際に伴う、主被写体の変更においても、主被写体にピント合わせが完了するまでの間に、動画記録が待機されるので、不必要なボケ画像の記録を防止することが可能となる。
【００４７】
なお、上述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。
【００４８】
この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００４９】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、たとえば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。また、通信ネットワークを介してサーバコンピュータからプログラムコードが供給されるようにしてもよい。
【００５０】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、上述した各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００５１】
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画面内の複数の焦点検出領域から撮影者が１つまたは複数を選択でき、撮影者が選択状態を知りながら、選択状態が所定時間で確定するように制御されるので、焦点検出領域の選択時に、選択確定に要する操作工程を省けると共に、スイッチが不要となるのでコストダウンが図れる。そして、操作工程を省けることで、モニタやファインダを覗きながらの操作も可能となり、マニュアル操作機能を、本当に撮影時に使える機能として、提供することが可能となる。
【００６７】
また、ズーム動作開始時に、測距枠選択状態が確定され、ズーム動作継続中には測距枠選択動作が禁止されるので、所定時間待機することなく、ビデオのキーレイアウト上、最も操作しやすい場所に配置されたズームキーにて、選択測距領域を決定でき、測距領域選択を使い易い機能として提供可能となる。更に、ズーム動作中、測距領域の切替が禁止されるので、高速ズーミングであってもボケの発生を防止でき、品位の高い測距領域選択機能を提供することが可能となる。
【００６８】
また、フォトスイッチやトリガスイッチの操作時に、測距枠選択状態が確定され、ズーム動作継続中には測距枠選択動作が禁止されるので、所定時間待機しなくとも、ビデオのキーレイアウト上、最も操作しやすい場所に配置されたフォトスイッチやトリガスイッチで、選択測距領域を決定でき、測距領域選択を使い易い機能として提供可能となる。更に、静止画撮影時のフォーカスサーチ中に測距領域変更が禁止されるので、確実にピントのあった撮影画像を得ることが可能となる。また更に、トリガスイッチ操作による動画記録実行中でも測距領域変更が禁止されるので、主被写体の切替に応答するまでボケの発生を防止し、高品位な測距領域選択機能を提供することが可能となる。
【００６９】
また、トリガスイッチ操作による動画記録実行時には、撮影状態に最適な測距枠に自動的に設定しつつ、測距枠切替に伴う主被写体変化に対し、ピント合わせが完了するまで動画記録を禁止することにより、例えば、選択されている測距領域が画面端にいる場合でトリガスイッチによる動画記録が為されたとしても、撮影状況に応じ、動画撮影に最適な測距領域に設定され、且つ設定測距領域でにピント合わせが完了するまで、動画記録が待機されるので、不必要なボケ画像の記録を防止することが可能となる。
【００７０】
また、測距枠選択用の操作スイッチを、操作により選択モード移行と選択状態の変更とが同一の操作部材で実現できるシーソータイプ、またはダイヤルタイプ、またはジョグタイプの操作キーにしているので、測距領域の選択モード移行の操作工程と選択状態変更・切替の操作工程とを、同一の操作スイッチにて実現でき、ファインダ若しくはモニタを覗きながら測距領域選択をすることが容易で、いつでもどんな撮影状態でも使い易いマニュアル機能を有した撮像装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の概略構成を示す図である。
【図２】測距領域選択の概念図である。
【図３】図１の撮像装置が実行する測距枠選択処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置が実行する測距枠選択処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】図４の測距枠選択処理によってなされる測距枠の表示の一例を示す図である。
【図６】従来から用いられているインナーフォーカスタイプレンズシステムの簡単な構成を示す図である。
【図７】各焦点距離において被写体距離を変化させたときに、撮像面上に合焦させるための図６のフォーカスレンズの位置の軌跡を示す図である。
【符号の説明】
１０１，１０４ レンズ群
１０２ ズームレンズ
１０３ 絞り
１０５ フォーカスレンズ
１０６ 撮像素子
１０７，１０９ 増幅器
１０８ カメラ信号処理回路
１１０ 磁気記録再生装置
１１１ ＬＣＤ表示回路
１１２ ＬＣＤ
１１３ ＡＦ信号処理回路
１１４ 静止画記録媒体
１１５ キャラクタジェネレータ
１１６ カメラマイコン
１１７ ＡＦプログラム
１１９ コンピュータズームプログラム
１２０ レンズカムデータ
１２１ ズームモータ
１２２ ズームモータドライバ
１２５ フォーカスモータ
１２６ フォーカスモータドライバ
１２８ フォーカス枠選択スイッチ
１２９ トリガスイッチ
１３０ ズームスイッチ
１３１ ＡＦスイッチ
１３２ フォトスイッチ
１３３ ＡＦ枠制御部
１３４ モードスイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、取り込んだ画面内の領域や位置を指定し、指定された場所の焦点調節を行う撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオ一体型カメラをはじめとする民生用撮像機器の分野では、より簡単により高品位な画像を得るために、様々な工夫がなされてきている。近年では標準的に装備されているオートフォーカス（ＡＦ）は、焦点を撮影の度に調節するという煩わしさを排除するためのものであって、簡単に良い画像を得るという目的を果たす機能の端的な例であると言える。
【０００３】
一方、ビデオ一体型カメラの小型軽量化の進歩もめざましい。その要因の一つにインナーフォーカスタイプのレンズがある。これは、レンズ前面までの撮影を可能とするため、補正レンズと変倍レンズをカムで機械的に結ぶのをやめ、補正レンズの移動軌跡をあらかじめマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と称する）内にレンズカムデータとして記憶し、そのレンズカムデータに従って補正レンズを駆動し、かつその補正レンズでフォーカスも合わせるというレンズであり、安価、システムの簡素化、レンズ鏡筒の小型軽量化という利点を持っている。
【０００４】
図６は、従来から用いられているインナーフォーカスタイプレンズシステムの簡単な構成を示す図である。
【０００５】
同図において、本レンズシステムは、固定されている第１のレンズ群１０１と、変倍を行う第２のレンズ群１０２と、絞り１０３と、固定されている第３のレンズ群１０４と、焦点調節機能、および変倍による焦点面の移動を補正する、所謂コンペ機能を兼ね備えた第４のレンズ群（以下、「フォーカスレンズ」と称す）１０５と、撮像面１０６とによって構成されている。
【０００６】
よく知られているように、本レンズシステムでは、フォーカスレンズ１０５がコンペ機能と焦点調節機能を兼ね備えているため、焦点距離が等しくても、撮像面１０６に合焦するためのフォーカスレンズ１０５の位置は、被写体距離によって異なってしまう。各焦点距離において被写体距離を変化させたとき、撮像面上に合焦させるためのフォーカスレンズ１０５の位置を連続してプロットすると、図７のようになる。変倍中は、被写体距離に応じて図７に示された軌跡を選択し、該軌跡通りにフォーカスレンズ１０５を移動させれば、ボケのないズームが可能になる。
【０００７】
ところでＡＦは、カメラ等の撮像機器が云わば「勝手に」撮影状況を判断し、その状況に適するであろう状態にレンズ位置を調節する機構であるから、撮影者の撮影意図が映像に反映されない場合も発生する。例えば、遠くの被写体と近くの被写体が撮像画面内に共存している場合、撮像画面全体の情報でＡＦ動作を実行すると、上記複数の被写体の内の何れかには合焦するであろうが、撮像機器にはそれが果たしてピントを合わせたい主被写体であるかどうかの判断がつかない。
【０００８】
このような状況をできるだけ回避するために、撮像画面の中央にある被写体について重点的に測距し、その結果をもとにＡＦを実行する手法をとるのが一般的である。これは、撮影者が撮影するとき、主被写体を画面中央に据える場合が多いことを根拠としている。しかし、この手法は、主被写体を画面中央以外の場所に置いた場合、ピントを主被写体に対して適切に調節できない場合があるという欠点を有している。
【０００９】
これに対して本出願人は、主被写体が撮像画面内のどこにあってもそれに最適なピントが得られるように、ファインダを見ている撮影者が、視線で主被写体を選択することができる撮影装置を提案した（特許文献１参照）。この撮影装置によれば、測距領域を限定しながら、主被写体の位置を自由に変更することができる。また、主被写体を選択するための位置指定手段は視線検出手段に限らず、例えばジョイスティックやマウス等、２軸上の移動量を合成して移動方向と移動位置を決定する位置指示手段によっても良いであろうことが連想される。更に、視線検出手段または位置指示手段により、予め複数設定された測距領域より任意の領域を選択する選択機能も、容易に実現可能なことが連想される。
【００１０】
また、近年ビデオ一体型カメラとデジタルカメラとは機能の融合化が進んでおり、デジタルカメラでも動画記録機能が充実しつつある一方、ビデオカメラでもカード媒体に静止画記録や動画記録が、テープ媒体に動画記録や静止画記録ができる製品群が市場に出回りつつあるが、操作方法として、静止画記録はフォトスイッチ、動画記録はトリガスイッチ（スタート／ストップスイッチ）で行うというのが、ビデオカメラでは一般的になりつつある。
【００１１】
【特許文献１】
特開平０４−１５４１６５号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例で説明したように、複数の測距領域より１つまたは複数の領域を選択する場合、カメラワーク中でもいつでも選択機能が有効になっていることが望ましい。しかしながら、撮影者の意図を反映させる上記機能は、所謂マニュアル機能であり、所定のキー操作を経由しなければ動作できなくなっていた。例えば、選択モードに移行させる操作工程１にて、選択可能モードに移行させ、操作工程２にて選択状態の変更・切替を行い、操作工程３にて選択測距領域の確定を行う、という３工程の操作が必要であった。操作工程１および３と、操作工程２とは別スイッチになっており、ファインダ若しくはモニタを覗きながら２種類のスイッチ操作を行うことは、使いやすさに欠けていた。
【００１３】
また、上記従来例で説明したが、図７から明らかなようにワイドからテレ方向のズーミング動作では、合焦軌跡が収束する方向から発散する方向なので、ワイドからテレまで合焦状態を維持できる軌跡が、どの被写体距離になるのかは、ワイド側では特定することができない。そこでＡＦ情報を併用し、合焦を維持しつつ合焦軌跡の特定を行いながら、テレ端までズーミングするのが一般的となっている。したがって、高速のズーミングではＡＦ情報の検出回数が減少することになり、合焦軌跡の維持、特定が困難になってくる傾向を持つ。高速ズーミング動作と測距領域の変更が同時に行われると、ズーミング中に主被写体までの距離変化をさせながらズーミングすることになるので、合焦の維持が困難になりボケの発生が起こり易くなること、測距領域の変更時に新たな被写体にピント合わせするのに時間を要し、大きなボケが発生してしまうこと、等の不具合を伴い品位に欠ける結果となっていた。
【００１４】
静止画撮影時においては、ピントの確実性を増すため、フォトスイッチの操作で、所定のサーチ範囲でフォーカスレンズを移動させつつ、その間の焦点信号を得ることで、焦点信号が最大となるフォーカスレンズ位置を演算等で検出し、合焦位置を求める手法が、デジタルカメラのピント合わせを含め一般的であるが、上記フォーカスサーチ中に測距領域変更を行うと、サーチ間で別々の被写体に対する焦点を捜す動作となり、正しく合焦が得られないと言う問題が発生する。また、トリガスイッチの操作で動画記録実行中、測距領域変更を行うと、主被写体の切替に応答するまでボケが発生し、品位に欠ける結果となっていた。
【００１５】
静止画撮影とは異なり動画撮影では、カメラワークやズーミングによる撮影効果や構図作りが伴うので、画作りの面でピントの安定性が重視される。その面では、主被写体に対するピント応答優先よりはむしろ安定性が優先されるので、撮影状態に応じて、画面全体測距や中央重点測距、中抜け被写体時の周辺重点測距など、測距領域を自動的に最適化する方が望ましい。ところが、測距領域選択時には、撮影者が次ぎにフォトスイッチを操作するのか、トリガスイッチを操作するのかは不明である。選択されている測距領域が画面端にあり、トリガスイッチで動画記録する場合、例えば中央重点として自動的に測距領域制御を始めると、対象となる主被写体の変更で中央被写体にピント合わせが完了するまでの間に、動画記録が開始されてしまい、記録画像のスタート時にボケた画像が記録されてしまっていた。
【００１６】
本発明は、これらの点に着目してなされたものであり、複雑な操作工程を経由することなく、簡単に撮影者の意図を反映できる、被写体選択機能を実現し、その際、不要なボケ発生を未然に防ぎながら、従来より一般的な中央優先測距方式でのＡＦ性能を落とすことなく、被写体選択等の外部入力位置限定測距方式の特徴を生かし、ピントを主被写体に対して適切に調節できる撮像装置を提供することを目的とする。
【００１７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の撮像装置は、被写体を撮像して撮像信号に変換する撮像手段と、該撮像手段から出力される撮像信号に基づいて、撮像画像を表示する表示手段と、該表示手段の画面内の複数の焦点検出領域のうち、少なくとも１つの領域を撮影者が選択するためのフォーカス枠選択手段と、該選択手段によって選択された焦点検出領域内の前記撮像信号から焦点信号を抽出し、抽出された焦点信号に基づいてフォーカスレンズを移動させて焦点調節を行う焦点調節手段と、２ポジションの位置があり、半押し状態でオートフォーカス動作の指示を、全押し状態で静止画記録の指示を撮影者が行うためのフォトスイッチと、動画記録の開始を撮影者が指示するためのトリガ手段とを有し、前記フォーカス枠選択手段で選択された領域は、前記フォトスイッチまたはトリガ手段の撮影者による操作に応じて確定され、前記焦点調節手段は、当該確定後の領域に基づいて焦点調節を行うことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の概略構成を示す図である。
【００２０】
同図において、被写体からの光は、固定されている第１のレンズ群１０１、変倍を行う第２のレンズ群１０２（以下、「ズームレンズ」と称す）、絞り１０３、固定されている第３のレンズ群１０４、焦点調節機能と変倍による焦点面の移動を補正するコンペ機能とを兼ね備えた第４のレンズ群１０５（以下、「フォーカスレンズ」と称す）を通って、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子１０６上に結像される。レンズを通過し撮像素子１０６に結像された像は、光電変換され、増幅器１０７で最適なレベルに増幅され、カメラ信号処理回路１０８へと入力され、標準テレビ信号に変換された後、増幅器１０９で最適なレベルに増幅され、磁気記録再生装置１１０に送られると同時に、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）表示回路１１１にも送られ、撮影画像がＬＣＤ１１２上に表示される。なお、ＬＣＤ１１２には撮影モードや撮影状態、警告等を撮影者に知らせるための表示がなされるが、カメラマイコン１１６がキャラクタジェネレータ１１５を制御し、出力信号をＬＣＤ表示回路１１１でミックスすることで、撮影画像に重畳させる。
【００２１】
一方、カメラ信号処理回路１０８に入力される撮像信号は、同時に内部メモリを使い、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）変換処理が行われ、カードメディア等の静止画記録媒体１１４に記録することが可能である。また、カメラ信号処理回路１０８に入力される撮像信号は、同時にＡＦ信号処理回路１１３へと入力される。ＡＦ信号処理回路１１３で生成されたＡＦ評価値は、カメラマイコン１１６との通信により読み出される。
【００２２】
また、カメラマイコン１１６は、ズームスイッチ１３０およびＡＦスイッチ１３１の情報を読み込み、またフォトスイッチ１３２およびトリガスイッチ１２９の状態を検出する。フォトスイッチ１３２には、スイッチの押し圧により２ポジションの位置があり、半押し状態で、ＡＦにてピント取り動作をして合焦にてフォーカスロックする。全押し（深押し）状態で、カメラ信号処理１０８内のメモリ（不図示）に画像を取り込み、磁気記録再生装置１１０や静止画記録媒体１１４等に静止画記録を行う。また、トリガスイッチ１２９は、動画記録開始と記録待機のトグル動作スイッチになっており、撮影動画像を磁気記録再生装置１１０や静止画記録媒体１１４等に動画記録する。なお、カメラマイコン１１６は、モードスイッチ１３４の状態により、動画撮影か静止画撮影かを判別し、カメラ信号処理回路１０８を介して、磁気記録再生装置１１０や静止画記録媒体１１４を制御しており、記録メディアに適した映像信号を供給したり、モードスイッチ１３４が再生状態の場合には、磁気記録再生装置１１０や静止画記録媒体１１４で再生制御も行っている。
【００２３】
カメラマイコン１１６では、ＡＦスイッチ１３１がＯＦＦで、ズームスイッチ１３０が押されているときは、コンピュータズームプログラム１１９がズームスイッチ１３０の押されている方向に応じて、テレまたはワイド方向に駆動すべく、カメラマイコン１１６内部にあらかじめ記憶されたレンズカムデータ１２０に基づいて、ズームモータドライバ１２２に信号を送ることで、ズームモータ１２１を介してズームレンズ１０２を駆動すると同時に、フォーカスモータドライバ１２６に信号を送りフォーカスモータ１２５を介してフォーカスレンズ１０５を動かすことで変倍動作を行う。ＡＦスイッチ１３１がＯＮで、ズームスイッチ１３０が押されているときは、合焦状態を保ちつづける必要があるので、コンピュータズームプログラム１１９が、カメラマイコン１１６内部にあらかじめ記憶されたレンズカムデータ１２０のみならず、カメラマイコン１１６に送られるＡＦ評価値信号も参照して、ＡＦ評価値が最大になる位置を保ちつつ変倍動作を行う。また、ＡＦスイッチ１３１がＯＮで、ズームスイッチ１３０が押されていないときは、ＡＦプログラム１１７が、カメラマイコン１１６から送られたＡＦ評価値信号が最大になるようにフォーカスモータドライバ１２６に信号を送り、フォーカスモータ１２５を介してフォーカスレンズ１０５を動かすことで自動焦点調節動作を行う。
【００２４】
本発明の特徴として、複数の測距領域から任意の測距領域を選択する事が可能になっている。撮影者が測距領域選択（ＡＦ枠選択）を行うための操作スイッチはフォーカス枠選択スイッチ１２８となっており、操作により選択モード移行と選択状態の変更とが同一の操作部材で実現できるシーソータイプ、またはダイヤルタイプ、またはジョグタイプの操作キーとなっている。フォーカス枠選択スイッチ１２８の操作状態はカメラマイコン１１６で検出され、ＡＦ枠制御部１３３で、操作状態に応じて測距領域を変更し、撮影者の意図を反映した撮影が可能となっている。
【００２５】
図２は、測距領域選択の概念図である。本実施の形態では、３つの測距領域をもち、その中から撮影者が１つを選択するものとして説明する。
【００２６】
同図において、画面２０１は、ファインダ等の表示器に表示される初期表示画面であり、デフォルトでは中央に測距領域（ＡＦ枠）が表示されている。例えば撮影者が、フォトＳＷ操作をすると（ステップＳ５）、中央の測距領域（ＡＦ枠）が確定する（２０４ｂ）。トリガＳＷ操作、ズーム操作の場合も同様である（ステップＳ５）。撮影者がフォーカス枠選択スイッチ１２８を上下若しくは左右にキー操作する（ステップＳ１）と、ＡＦ枠が複数表示された複数枠表示画面２０２となり、ＡＦ枠選択モードに切り替わる。更にフォーカス枠選択スイッチ１２８の操作（ステップＳ２）により、画面２０３ａ〜２０３ｃのように、選択されたＡＦ枠が切り替わる。詳細は後述するが、例えばフォーカス枠選択スイッチ１２８の未操作状態が所定時間継続すると（ステップＳ３）、画面２０４ａ〜２０４ｃのように、現在選択されているＡＦ枠が確定する。確定状態のとき、フォーカス枠選択スイッチ１２８の操作（ステップＳ４）で画面２０２に戻る。
【００２７】
なお、複数枠表示状態での選択状況の通知は、図示例のように選択枠の強調表示でも良いし、色表示でも良く、これらに限られるものではない。
【００２８】
図３は、測距枠選択処理の手順を示すフローチャートであり、図示しない処理でＡＦ動作時の実際のピント合わせ処理や、ズーミング動作時のレンズ制御処理等がなされているものとする。また、磁気記録再生装置１１０や記録媒体１１４への記録方法についても、ここでは割愛するが、図１で説明したように、モードスイッチ１３４の状態に応じて、磁気記録再生装置１１０のテープ上に撮影画像を記録するのか、記録媒体１１４のカード上に記録するのかを決定しており、フォトスイッチ１３２の状態に応じて静止画撮影画像として記録させるのか、トリガスイッチ１２９の状態に応じて動画撮影画像として記録させるのかを制御している。また、図３の処理は、垂直同期信号毎に行われ、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）のカメラの場合、処理周期は６０Ｈｚとなっている。
【００２９】
図３において、ステップＳ１１〜Ｓ１３で、フォトスイッチ、トリガスイッチ、ズームキーの各キー操作がなされているかを否かを判別する。これらのキー操作がなされていない場合には、フォーカス枠選択スイッチ１２８が操作されたかを判別し（ステップＳ１４）、操作中であれば、ステップＳ１５で、既に複数枠表示画面なっていて、測距枠選択モードになっているかを判別する。前記図２の画面２０１の状態であれば、画面２０２に移行すべく、ステップＳ１７でカウンタに所定値Ａを代入後、複数枠表示を行い、同時に現在の選択枠状態を知らせるため中央枠をアクティブ状態として強調表示する（ステップＳ１８）。
【００３０】
そして、アクティブとなったＡＦ枠でＡＦ動作を行い（ステップＳ１９）、本処理を終了する。
【００３１】
次の垂直同期で本処理がステップＳ１１より開始され、処理ステップＳ１５まで処理が進むと、既に画面２０２になっているので、次に画面２０３ａ〜２０３ｃに移行すべく、ステップＳ１６でスイッチ１２８の操作に応じてアクティブとなる測距枠を変更し、ステップＳ１７でカウンタに所定値Ａを代入後、複数枠表示を行い、同時に現在の選択枠をアクティブ状態として強調表示する（ステップＳ１８）。
【００３２】
そして、アクティブとなったＡＦ枠でＡＦ動作を行い（ステップＳ１９）、本処理を終了する。
【００３３】
このように、図３の処理を繰り返しながら、ステップＳ１４でフォーカス枠選択スイッチ１２８が操作されない状態が継続すると、ステップＳ２０，Ｓ２１で所定時間Ａだけ未操作状態が継続したかを判別し、ステップＳ２２でアクティブ枠のみ表示することで、測距枠の確定処理を行い、ステップＳ１９で選択枠でのＡＦ動作を行う。枠の確定表示（図２の画面２０４ａ〜２０４ｃ）は、ファインダ内の諸情報が煩雑にならないようにするため、および撮影者に選択枠状態を認識しやすくするために行っている。
【００３４】
測距枠が確定している状態で、スイッチ１２８が再び操作されると、ステップＳ１４からの処理で、画面２０４ａ〜２０４ｃ→画面２０２→画面２０３ａ〜２０３ｃ→画面２０４ａ〜２０４ｃと枠選択から確定の動作を繰り返し行うことが可能となっている。特に、スイッチ１２８は回転タイプ、若しくはシーソータイプ、またはジョグタイプの操作キーなので、これら一連の測距枠選択作業を１つのスイッチ１２８のみで実現することが可能となり、操作性に優れたマニュアル機能を提供することが可能となる。
【００３５】
ズームスイッチ１３０が操作されズーム中となった場合、ステップＳ１３からステップＳ２２に進み、選択枠は確定される（画面２０４ａ〜２０４ｃのいずれかに確定）。これは、ズーム操作時に同時に測距枠の切替を防止するためであり、特に高速ズーム中での測距枠の切替はボケの発生を伴い、枠切替後、ボケのリカバーに時間を要することから最悪はテレ端までボケを引きずる結果になりかねないことを予防するためである。複数枠表示中でも枠の切替さえ禁止していれば、上記不具合への対応は可能だが、ズーム中複数枠を表示したままであると、測距枠選択が可能状態であるとの誤解を与えかねないので、本実施の形態では１つのＡＦ枠に確定させ、アクティブ枠以外の測距枠は消去表示している。
【００３６】
また、「発明が解決しようとする課題」の欄で説明したが、静止画撮影時においては、ピントの確実性を増すため、フォトスイッチ１３２の操作で、所定のサーチ範囲でフォーカスレンズをサーチさせつつ、その間の焦点信号を得ることで、焦点信号が最大となるフォーカスレンズ位置を演算等で検出し、合焦位置求める手法でピント合わせ行っているので、上記フォーカスサーチ中に測距領域変更を行うと、サーチ間で別々の被写体に対する焦点を捜す動作となり、正しく合焦が得られないと言う問題が発生することになる。本発明の特徴として、複数枠表示状態の測距枠選択中であっても、フォトスイッチの１３２の操作時には、ステップＳ１１からステップＳ２２に至る処理で、アクティブ枠を確定し（画面２０４ａ〜２０４ｃのいずれかに確定）、１つの測距枠でフォーカスサーチを行うことで、上記問題の発生を防いでいる。
【００３７】
また、トリガスイッチの操作による動画記録実行中においても、測距領域変更を行うと、主被写体の切替に応答するまでボケを発生し、品位に欠ける結果となるため、同様にステップＳ１２からステップＳ２２に至る処理で測距領域の変更を禁止している（画面２０４ａ〜２０４ｃのいずれかに確定）。
【００３８】
ここで、複数枠表示中であっても、選択枠の切替さえ禁止していれば、上述の不具合防止は可能であるが、撮影記録中、若しくはフォトサーチ中、複数枠を表示したままであると、測距枠選択が可能状態であるとの誤解を与えかねないので、本実施の形態では１つのＡＦ枠に確定させ、アクティブ枠以外の測距枠は消去表示している。
【００３９】
（第２の実施の形態）
静止画撮影とは異なり動画撮影では、カメラワークやズーミングによる撮影効果や構図作りが伴うので、画作りの面でピントの安定性が重視される。その面では、主被写体に対するピント応答優先よりはむしろ安定性が優先されるので、撮影状態に応じて、画面全体測距や中央重点測距、中抜け被写体時の周辺重点測距など、測距領域を自動的に最適化する方が望ましい。ところが、測距領域選択時には、撮影者が次ぎにフォトスイッチを操作するのか、トリガスイッチを操作するのかは不明である。選択されている測距領域が画面端にあり、トリガスイッチで動画記録する場合、例えば中央重点として自動的に測距領域制御を始めると、対象となる主被写体の変更で中央被写体にピント合わせが完了するまでの間に、動画記録が開始されてしまい、記録画像のスタート時にボケた画像が記録されてしまっていた。
【００４０】
本実施の形態の撮像装置は、測距領域選択機能を使いやすい機能として実現しながら、動画撮影時には最適なＡＦ動作が可能なように構成されている。なお、本実施の形態の撮像装置のシステム構成は、上記第１の実施の形態の撮像装置のそれ、すなわち図１と同様のものを用いることにする。
【００４１】
図４は、本実施の形態の撮像装置が実行する測距枠選択処理の手順を示すフローチャートであり、同図中、図３と同様のステップには同一符号を付して、その詳細な説明は割愛する。
【００４２】
図４において、ステップＳ１２では、トリガスイッチ１２９がＯＮかどうかを判別する。ＯＦＦのときにはステップＳ３１でフラグをクリアしておく。トリガスイッチ１２９がＯＮのときには、動画撮影に最適な測距枠を撮影条件に応じて設定し（ステップＳ３２）、ステップＳ３３でフラグがセット状態かどうかを判別することで、今回初めてトリガスイッチ１２９がＯＮとなり測距枠が自動設定切替後、ピント合わせが完了済なのか、まだピント合わせ実行中なのかを判別する。初めて測距枠が切り替わったときにはフラグはクリア状態であり、ステップＳ３４で合焦済かをチェックする。非合焦状態であれば、磁気記録再生装置１１０や記録媒体１１４への記録を禁止して待機状態とし（ステップＳ３５）、ファインダ等の表示器への選択測距枠表示を禁止すると共に、トリガスイッチ１２９がＯＦＦとなった場合に、測距枠表示を中央枠から開始できるよう、測距枠選択用のアクティブ枠は内部的に中央枠にしておく（ステップＳ３６）。そして、ステップＳ１９に進み、ステップＳ３２で自動設定された測距枠にてＡＦ動作を行う。
【００４３】
図４の処理を実行中、図示しないＡＦ処理ルーチンでジャスピンが見つかると、ステップＳ３４で合焦となり、ステップＳ３７からの処理へ進み、記録媒体への記録を許可し、フラグをセットし（ステップＳ３８）、中央枠のまま（ステップＳ３６）、ＡＦ動作を継続する（ステップＳ１９）。フラグのセットがなされると次回のステップＳ３３で、ステップＳ３７からの処理をトリガスイッチ１２９がＯＦＦになるまで、継続的に実行し、動画記録を行う。トリガスイッチ１２９がＯＦＦになると、ステップＳ１２の判別で、“Ｎｏ”となり、ステップＳ３１でフラグをクリアした後に、通常の測距枠選択処理に移行し、撮影者によるフォーカス枠選択スイッチ１２８の操作がなされていなければ、ステップＳ１４→Ｓ２０→Ｓ２１と進み、ステップＳ３６で予め決定していた中央枠を表示器に表示する。
【００４４】
図５は、図４の測距枠選択処理によってなされる測距枠の表示の一例を示す図である。
【００４５】
同図において、画面２０１，２０２，２０３ａ〜２０３ｃは図２の画面２０１，２０２，２０３ａ〜２０３ｃと同様であり、ＡＦ枠選択時のフォーカス枠選択スイッチ１２８に応じた表示状態である。例えば撮影者が、フォトＳＷ操作をすると（ステップＳ５）、中央の測距領域（ＡＦ枠）が確定する（３０１）。トリガＳＷ操作、ズーム操作の場合も同様である（ステップＳ６）。トリガスイッチユニット１２９の操作は、図５の画面２０１，２０２，２０３ａ〜２０３ｃのいずれの状態でも受付可能であるが、トリガスイッチユニット１２９がＯＮ状態になると、画面３０１の表示状態に切り替わり、ＡＦ枠は撮影条件に応じて最適なＡＦ枠が自動決定され、自動決定されたＡＦ枠でＡＦ動作が実行される。一方、トリガスイッチユニット１２９がＯＦＦ状態となり（ステップＳ７）、動画記録が終了されると、画面２０１の表示状態に戻り、撮影者によりマニュアルＡＦ枠選択が可能となる。
【００４６】
このように、本実施の形態では、ピント安定性が重視の動画撮影に最適なＡＦ性能が実現できると共に、自動的に測距領域切替を行う際に伴う、主被写体の変更においても、主被写体にピント合わせが完了するまでの間に、動画記録が待機されるので、不必要なボケ画像の記録を防止することが可能となる。
【００４７】
なお、上述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。
【００４８】
この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００４９】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、たとえば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。また、通信ネットワークを介してサーバコンピュータからプログラムコードが供給されるようにしてもよい。
【００５０】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、上述した各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００５１】
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画面内の複数の焦点検出領域から撮影者が１つまたは複数を選択でき、撮影者が選択状態を知りながら、選択状態が所定時間で確定するように制御されるので、焦点検出領域の選択時に、選択確定に要する操作工程を省けると共に、スイッチが不要となるのでコストダウンが図れる。そして、操作工程を省けることで、モニタやファインダを覗きながらの操作も可能となり、マニュアル操作機能を、本当に撮影時に使える機能として、提供することが可能となる。
【００６７】
また、ズーム動作開始時に、測距枠選択状態が確定され、ズーム動作継続中には測距枠選択動作が禁止されるので、所定時間待機することなく、ビデオのキーレイアウト上、最も操作しやすい場所に配置されたズームキーにて、選択測距領域を決定でき、測距領域選択を使い易い機能として提供可能となる。更に、ズーム動作中、測距領域の切替が禁止されるので、高速ズーミングであってもボケの発生を防止でき、品位の高い測距領域選択機能を提供することが可能となる。
【００６８】
また、フォトスイッチやトリガスイッチの操作時に、測距枠選択状態が確定され、ズーム動作継続中には測距枠選択動作が禁止されるので、所定時間待機しなくとも、ビデオのキーレイアウト上、最も操作しやすい場所に配置されたフォトスイッチやトリガスイッチで、選択測距領域を決定でき、測距領域選択を使い易い機能として提供可能となる。更に、静止画撮影時のフォーカスサーチ中に測距領域変更が禁止されるので、確実にピントのあった撮影画像を得ることが可能となる。また更に、トリガスイッチ操作による動画記録実行中でも測距領域変更が禁止されるので、主被写体の切替に応答するまでボケの発生を防止し、高品位な測距領域選択機能を提供することが可能となる。
【００６９】
また、トリガスイッチ操作による動画記録実行時には、撮影状態に最適な測距枠に自動的に設定しつつ、測距枠切替に伴う主被写体変化に対し、ピント合わせが完了するまで動画記録を禁止することにより、例えば、選択されている測距領域が画面端にいる場合でトリガスイッチによる動画記録が為されたとしても、撮影状況に応じ、動画撮影に最適な測距領域に設定され、且つ設定測距領域でにピント合わせが完了するまで、動画記録が待機されるので、不必要なボケ画像の記録を防止することが可能となる。
【００７０】
また、測距枠選択用の操作スイッチを、操作により選択モード移行と選択状態の変更とが同一の操作部材で実現できるシーソータイプ、またはダイヤルタイプ、またはジョグタイプの操作キーにしているので、測距領域の選択モード移行の操作工程と選択状態変更・切替の操作工程とを、同一の操作スイッチにて実現でき、ファインダ若しくはモニタを覗きながら測距領域選択をすることが容易で、いつでもどんな撮影状態でも使い易いマニュアル機能を有した撮像装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の概略構成を示す図である。
【図２】測距領域選択の概念図である。
【図３】図１の撮像装置が実行する測距枠選択処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置が実行する測距枠選択処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】図４の測距枠選択処理によってなされる測距枠の表示の一例を示す図である。
【図６】従来から用いられているインナーフォーカスタイプレンズシステムの簡単な構成を示す図である。
【図７】各焦点距離において被写体距離を変化させたときに、撮像面上に合焦させるための図６のフォーカスレンズの位置の軌跡を示す図である。
【符号の説明】
１０１，１０４ レンズ群
１０２ ズームレンズ
１０３ 絞り
１０５ フォーカスレンズ
１０６ 撮像素子
１０７，１０９ 増幅器
１０８ カメラ信号処理回路
１１０ 磁気記録再生装置
１１１ ＬＣＤ表示回路
１１２ ＬＣＤ
１１３ ＡＦ信号処理回路
１１４ 静止画記録媒体
１１５ キャラクタジェネレータ
１１６ カメラマイコン
１１７ ＡＦプログラム
１１９ コンピュータズームプログラム
１２０ レンズカムデータ
１２１ ズームモータ
１２２ ズームモータドライバ
１２５ フォーカスモータ
１２６ フォーカスモータドライバ
１２８ フォーカス枠選択スイッチ
１２９ トリガスイッチ
１３０ ズームスイッチ
１３１ ＡＦスイッチ
１３２ フォトスイッチ
１３３ ＡＦ枠制御部
１３４ モードスイッチ
Claims (9)
- 被写体を撮像して撮像信号に変換する撮像手段と、
該撮像手段から出力される撮像信号に基づいて、撮像画像を表示する表示手段と、
該表示手段の画面内の複数の焦点検出領域のうち、少なくとも１つの領域を撮影者が選択するためのフォーカス枠選択手段と、
該選択手段によって選択された焦点検出領域内の前記撮像信号から焦点信号を抽出し、抽出された焦点信号に基づいてフォーカスレンズを移動させて焦点調節を行う焦点調節手段と、
２ポジションの位置があり、半押し状態でオートフォーカス動作の指示を、全押し状態で静止画記録の指示を撮影者が行うためのフォトスイッチと、
動画記録の開始を撮影者が指示するためのトリガ手段と
を有し、
前記フォーカス枠選択手段で選択された領域は、前記フォトスイッチまたはトリガ手段の撮影者による操作に応じて確定され、前記焦点調節手段は、当該確定後の領域に基づいて焦点調節を行うことを特徴とする撮像装置。 - 前記焦点検出領域は、撮影者が前記焦点検出領域を変更指示してから所定時間経過したときに確定され、前記焦点調節手段は、当該確定後の領域に基づいて焦点調節を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
- 前記撮像手段は、前記被写体を変倍して撮像でき、
前記焦点検出領域は、該撮像手段による変倍動作が開始されたときに確定され、前記焦点調節手段は、当該確定後の領域に基づいて焦点調節を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。 - 前記撮像手段による変倍動作中は、前記フォーカス枠選択手段による選択動作が禁止されることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
- 前記動画記録動作中は、前記フォーカス枠選択手段による選択動作が禁止されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の撮像装置。
- 前記表示手段は、前記フォーカス枠選択手段によって選択された焦点検出領域を前記撮像画像に重畳して表示することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の撮像装置。
- 前記フォーカス枠選択手段は、シーソータイプ、ダイヤルタイプまたはジョグタイプのいずれかであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の撮像装置。
- 被写体を撮像して撮像信号に変換する撮像手段から出力される撮像信号に基づいて、撮像画像を表示手段に表示する表示ステップと、
前記表示手段の画面内の複数の焦点検出領域のうち、少なくとも１つの領域を撮影者が選択するためのフォーカス枠選択手段によって選択された焦点検出領域内の前記撮像信号から焦点信号を抽出し、抽出された焦点信号に基づいてフォーカスレンズを移動させて焦点調節を行う焦点調節ステップと
を有し、
前記フォーカス枠選択手段で選択された領域は、２ポジションの位置があり、半押し状態でオートフォーカス動作の指示を、全押し状態で静止画記録の指示を撮影者が行うためのフォトスイッチ、または動画記録の開始を撮影者が指示するためのトリガ手段の撮影者による操作に応じて確定され、前記焦点調節ステップでは、当該確定後の領域に基づいて焦点調節を行うことを特徴とする撮像装置の制御方法。 - 被写体を撮像して撮像信号に変換する撮像手段から出力される撮像信号に基づいて、撮像画像を表示手段に表示する表示手順と、
前記表示手段の画面内の複数の焦点検出領域のうち、少なくとも１つの領域を撮影者が選択するためのフォーカス枠選択手段によって選択された焦点検出領域内の前記撮像信号から焦点信号を抽出し、抽出された焦点信号に基づいてフォーカスレンズを移動させて焦点調節を行う焦点調節手順と
をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記フォーカス枠選択手段で選択された領域は、２ポジションの位置があり、半押し状態でオートフォーカス動作の指示を、全押し状態で静止画記録の指示を撮影者が行うためのフォトスイッチ、または動画記録の開始を撮影者が指示するためのトリガ手段の撮影者による操作に応じて確定され、前記焦点調節手順では、当該確定後の領域に基づいて焦点調節を行うことを特徴とするプログラム。
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