JP2003279839A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池を激しく消耗することことなくレリーズ
タイムラグの問題を解消できるようにする。 【解決手段】 速度センサにより操作者の手に支持され
た装置の動きをモニタする。装置の動く速度にしきい値
が設定されており、装置の動く速度がしきい値より小さ
くなると、焦点調節が開始される。焦点調節が終ると、
装置はレリーズSWがオンされるまで待機している。レリ
ーズSWがオンされると同様に、撮影のための前処理が行
われ、露光動作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静止画像を記録す
ることのできるデジタルカメラ等の撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２に一般的なデジタルカメラの構成
を示す。図１２において、被写体からレンズ１に入射し
た光は、シャッタ２の開いた状態で撮像素子（ＣＣＤ）
３上に像を形成する。撮像素子３では受光した光をその
光電変換作用により、電気的な信号に変換する。シャッ
タ駆動回路４は撮像素子３に入射する光の量・タイミン
グを制御しているが、このシャッタ駆動回路４のコント
ロールはシステムコントローラ５により行われる。撮像
素子３で光電変換された電気的な信号は、S/H回路６に
入力される。S/H回路６でサンプルホールドされ、各画
素に対応した信号レベルを得る。ここでS/Hされた信号
は、次にA/D回路７に入力され、デジタルデータに変換
される。このデジタルデータは画像データコントローラ
８で補間処理や色処理、エッジ強調等の処理を施される
とともに符号化される。この作業のためのデータの一時
的な記憶場所として、フレームメモリ９が用いられる。
実際にはDRAMが用いられることが多い。

【０００３】システムコントローラ５はシステムを最適
に動作させるために必要なデータをEEPROM１０に保持し
ており、該データは必要に応じてEEPROM１０から読出し
され、演算等に用いられている。操作スイッチ１１はこ
の撮像装置を操作者が操作するためのもので、レリーズ
スイッチや電源スイッチ、記録・再生動作の切換もこの
スイッチに含まれている。次に圧縮回路１２でデータを
符号化・圧縮され、画像記録メディア１３に保存され
る。撮像素子３、S/H回路６、A/D回路７、画像データコ
ントローラ８はそれぞれが同期して動作する必要があ
り、それらを同期させるための信号はタイミングパルス
発生回路１４で生成され、それぞれに供給される。ま
た、撮像中や撮像して保存された画像は、表示用インタ
フェース１５に送られ、表示装置１６に表示するための
信号形式に変換されるとともに、表示装置１６に表示さ
れる。

【０００４】実際の静止画撮影では、レリーズスイッチ
を押してからレンズ駆動回路１７を動作させてレンズ１
のピントを合わせ、撮像素子３を露光させて撮影を行う
が、レリーズスイッチを押してから撮影が完了するまで
の時間が問題となっている。これはレリーズタイムラグ
と呼ばれるが、このレリーズタイムラグの大きな部分を
占めているのがレンズ１のピントを合わせるのにかかる
時間である。一般的なシステムでは撮像素子３で受光
し、そこから得られる画像から周波数成分の評価値を取
得し、レンズ１を動かしてピントの具合を調べる、とい
う動作を何度も繰返し、高周波成分が最も高いところを
見つけることでピントの合った状態を認識し、静止画の
露光を開始することから、レリーズスイッチを押してか
ら静止画の露光が終了するまでの時間が長くかかってし
まう。

【０００５】以上のような問題を改善するために、コン
テニュアスAF方式というものが提案されている。これは
上記のような、レンズを動かしてピントの具合を調べる
という動作を、レリーズスイッチを押すか否かに拘わら
ず行うもので、ほぼ常時ピントが合っている状態にする
ことで、レリーズスイッチを押せば、すぐ静止画の露光
動作を開始でき、レリーズタイムラグが少なくできると
いうものである。またレリーズタイムラグを改善する別
の方式として、測距装置を備えたものも提案されてい
る。これは、レリーズスイッチを押すと測距装置が被写
体までの距離を測定し、その距離に応じてピントが合う
と計算される位置まで、レンズの駆動装置によってレン
ズを移動させ、静止画のための露光を開始するものであ
る。この方式では、レンズを動かしてピントの具合を見
る、という動作を繰返す必要がないことから、レリーズ
スイッチを押してからピントが合うまでの時間は短くて
済み、レリーズタイムラグは比較的少なくできる。また
レンズの駆動装置を動かす時間が短くて済むため、コン
テニュアスAF方式のように電池の消耗は多くなくて済
む。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記コ
ンテニュアスAF方式では、レンズのピント合わせのため
の動作を常時行うため、レンズを駆動させるための駆動
装置が電力を消費し続け、電池の消耗を早めてしまう問
題がある。電池の消耗が早いと、電池を交換または充電
しても、撮影できる枚数が少なくなることから、電池交
換の周期が短くなったり、充電の頻度が多くなることで
不便を感じることになる。特に外出時は、予備の電池を
より多く用意する必要がある。測距装置を備えた方式で
は、レリーズスイッチを押してからレンズを動かすこと
と、測距装置による距離測定とレンズの位置を計算する
ための時間がかかることから、レリーズタイムラグがほ
ぼ解消されたとは言い難い。

【０００７】そこで、本発明は、電池を激しく消耗する
ことことなくレリーズタイムラグの問題を解消できる撮
像装置の提供を、その目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、光学系により被写体の像
を撮像素子に結像する焦点調節手段を有する撮像装置に
おいて、装置の動きを検出する装置動き検出手段を有
し、装置動き検出手段の検出情報に基づいて上記焦点調
節手段を制御する、という構成を採っている。

【０００９】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
撮像装置において、装置の動きが静止したときに上記焦
点調節手段を制御する、という構成を採っている。

【００１０】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
撮像装置において、上記装置動き検出手段を作動させる
か否かの選択を行う選択スイッチを有している、という
構成を採っている。

【００１１】請求項４記載の発明では、請求項１記載の
撮像装置において、装置の動きが静止したとき、一定の
時間間隔で焦点が合っているか否かを判定する判定手段
を有し、焦点が合っていない場合は焦点調節を行う、と
いう構成を採っている。

【００１２】請求項５記載の発明では、請求項１記載の
撮像装置において、露光動作が行われる直前に、焦点が
合っているか否かを判定する判定手段を有し、焦点が合
っていない場合は焦点調節を行う、という構成を採って
いる。

【００１３】請求項６記載の発明では、請求項５記載の
撮像装置において、焦点が合っていない場合警告表示す
る警告表示手段を有している、という構成を採ってい
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施形態を
図１及び図２基づいて説明する。なお、従来技術と同一
部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構
成上及び機能上の説明は省略し、要部のみ説明する（以
下の他の実施形態において同じ）。撮像装置の構成にお
いて従来構成と異なる点は、装置動き検出手段としての
センサ１８を有していることである。センサ１８は装置
の動きを検出するためのもので、装置の動く速度または
加速度を出力する。センサ１８の出力はシステムコント
ローラ５に入力され、演算処理を施しその結果に応じて
レンズ駆動回路１７の制御を行う。システムコントロー
ラ５、レンズ駆動回路１７によって焦点調節手段が構成
される。センサ１８の動作制御はシステムコントローラ
５によって行われ、必要に応じて動作を制御することに
より、消費電力を抑えることもできる。

【００１５】図４は一般的な撮影状況を模式的に示した
もので、図中の矢印は撮像装置２０（以下、単に装置と
もいう）が操作者の手で支持されながら動く方向を示し
ている。操作者が被写体Ｐを撮影する場合、装置に内蔵
される表示装置を見ながらどのような構図にするかを考
える。このため、図の矢印のように装置を様々な方向に
動かし、好みの構図を探す。この動きを装置の動く速度
で表したものが図５である。図５では、装置を動かして
構図を考えている部分は速度が大きく、おおよその構図
を決めると徐々に速度が小さくなり、構図を決めると速
度が極めて小さくなり又は止まることを示している。図
５の下側はその時の操作者の操作状況が示されている。
操作者が撮影時の構図を決めると、装置の動く速度が小
さくなる。そこでレリーズSW(スイッチ)をオンすると、
撮影動作が始まる。具体的には、レリーズSWがオンされ
ると、露出・色バランスの評価値取得等の前処理が行わ
れる。次に焦点調節が行われる。ここまでが完了する
と、撮影のための露光が開始され、露光が終了するとと
もにデータが読み出され、そのデータが画像コントロー
ラ８に送られる。

【００１６】ここで、レリーズSWがオンされてから露光
されるまでがタイムラグとなる。上記動作をフローチャ
ートとして表したものが図６である。レリーズSWがオン
されると（Ｓ２０）、前記のような前処理を行い（Ｓ２
１）、次いで焦点調節を行う（Ｓ２２）。これで撮影の
準備が整い、露光動作を行って（Ｓ２３）、これが完了
するとデータを読出し（Ｓ２４）、画質調整等の後処理
を行う。

【００１７】図２は、本実施形態における、装置の動く
速度と操作のタイミングを示している。装置の動く速度
にしきい値が設定されており、装置の動く速度がしきい
値より小さくなると、焦点調節が開始される。これは、
操作者が構図をほぼ決めると装置の動く速度が小さくな
ることを利用したもので、言い換えれば装置の動く速度
が小さくなるということは、構図がほぼ決まることか
ら、焦点を合せるべき被写体もほぼ決まるということ
で、焦点調節を行っても差し支えない。焦点調節が終る
と、装置はレリーズSWがオンされるまで待機している。
レリーズSWがオンされると同様に、撮影のための前処理
が行われ、露光動作を行う。この動作をフローチャート
で表したものが図３である。まずセンサ（速度センサ）
１８を制御してセンサ１８を有効にし、センサ出力をモ
ニタする（Ｓ１０）。このセンサ１８の出力が、しきい
値より小さくなったかどうかを判断し（Ｓ１１）、小さ
くなったときは焦点調節を行う（Ｓ１２）。この後、レ
リーズSWがオンされるまで待機し（Ｓ１３）、レリーズ
SWがオンされると、撮影のための前処理を行い（Ｓ１
４）、露光動作（Ｓ１５）、データ読出（Ｓ１６）を行
う。

【００１８】図７は第２の実施形態を示している。装置
の動く速度がほぼ停止状態になったことを、センサ１８
で検出してから焦点調節を行う。ここで装置が停止した
かどうかを検出するしきい値は、ほぼ０に近い値に設定
されている。レリーズSWがオンされると、撮影のための
前処理が行われ、露光動作が行われる。図８は第３の実
施形態を示しており、センサ１８を有効にするか・しな
いかを設定する選択スイッチ（図示せず）を備えたもの
の場合の処理のフローチャートである。操作者はセンサ
１８をオンにするかオフにするかの判断をし（Ｓ３
０）、オンする場合には上記選択スイッチがオンされ、
センサ１８がオンになる（Ｓ３１）。以降図３に示すよ
うな処理が行われる（Ｓ３２〜Ｓ３７）。センサ１８を
オフにする場合、選択スイッチはオンにされない。この
場合、図６に示したのと同様に、レリーズSWがオンされ
るまで待機している。レリーズSWがオンになると（Ｓ３
８）、撮影のための前処理が行われ（Ｓ３９）、焦点調
節を行い（Ｓ４０）、露光動作（Ｓ３６）、データ読出
し（Ｓ３７）が行われる。上記選択スイッチをオンにし
た場合、センサ１８が有効になり、装置の動く速度をモ
ニタする。動く速度がしきい値より小さくなると、焦点
調節を行い、その後レリーズSWがオンされるまで待機す
る。レリーズSWがオンされると、撮影のための前処理が
行われ、露光動作、データ読出しが行われる。

【００１９】図９は、第４の実施形態を示している。装
置の速度がしきい値より小さくなると、焦点調節を行
う。ここで、レリーズSWがオンになるまで待機するが、
その待機している時間が長い場合、構図が変わってしま
ったり、被写体が移動してしまう可能性があることか
ら、判定手段としてのシステムコントローラ５は一定時
間毎に焦点判定を行う。ここで焦点のずれが大きくなっ
た場合は、焦点調節を行う。図１０は第５の実施形態を
示している。装置の速度がしきい値より小さくなると、
焦点調節を行う。この後、レリーズSWがオンされるまで
待機状態となり、レリーズSWがオンされると、撮影のた
めの前処理が行われる。ここで、判定手段としてのシス
テムコントローラ５は露光動作の前に焦点が合っている
かどうかの焦点判定を行う。この結果、焦点が合ってい
れば図１０の上側に示すように、露光動作を開始し、デ
ータを読み出す。焦点判定の結果、焦点が合っていない
場合は、図１０の下側に示すように、焦点調節を行い、
露光動作を行う。

【００２０】図１１は第６の実施形態を示している。シ
ステムコントローラ５は、露光動作が行われる直前に焦
点が合っているかどうかを判定する焦点判定を行い、そ
の結果焦点が合っている場合は露光動作を行う。焦点が
合っていない場合は、焦点調節を行うが、これを操作者
に知らせるために警告動作を行う。この警告動作は、図
１の警告表示装置１９を使って行われるが、装置にある
LCD等の表示装置や、ブザー・スピーカ等の音で警告を
行ったりすることが考えられる。上記各実施形態におい
て、装置動き検出手段としては、速度センサや加速度セ
ンサを使用することができる。加速度センサの場合は、
速度情報を得るために、回路的な積分回路を併用する
か、システムコントローラ５によって加速度センサの出
力を積分相当の演算を行うことで速度情報を得ることが
可能となる。

【００２１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、光学系に
より被写体の像を撮像素子に結像する焦点調節手段を有
する撮像装置において、装置の動きを検出する装置動き
検出手段を有し、装置動き検出手段の検出情報に基づい
て上記焦点調節手段を制御する構成としたので、装置の
動きを検出して、操作者が構図をほぼ決めることで装置
の動きが小さくなると、焦点調節を行うことから、レリ
ーズSWがオンされた時点で焦点調節がされており、レリ
ーズタイムラグを大幅に小さくできる。

【００２２】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の撮像装置において、装置の動きが静止したときに上
記焦点調節手段を制御する構成としたので、装置の動き
が停止すると焦点調節を行うで、レリーズSWがオンされ
た時点で焦点調節がされており、レリーズタイムラグを
大幅に小さくできる。

【００２３】請求項３記載の発明によれば、請求項１記
載の撮像装置において、上記装置動き検出手段を作動さ
せるか否かの選択を行う選択スイッチを有している構成
としたので、レリーズSWがオンされた時点で焦点調節を
行うかどうか、操作者が選択でき、使用性の向上を図る
ことができる。

【００２４】請求項４記載の発明によれば、請求項１記
載の撮像装置において、装置の動きが静止したとき、一
定の時間間隔で焦点が合っているか否かを判定する判定
手段を有し、焦点が合っていない場合は焦点調節を行う
構成としたので、焦点調節が行われた後で、レリーズSW
がオンされるまでの間に被写体が移動するなどにより焦
点がずれたかどうかを定期的に調べて焦点調節を行うこ
とができ、レリーズSWがオンされた時点で焦点調節がさ
れており、レリーズタイムラグを大幅に小さくできる。

【００２５】請求項５記載の発明によれば、請求項１記
載の撮像装置において、露光動作が行われる直前に、焦
点が合っているか否かを判定する判定手段を有し、焦点
が合っていない場合は焦点調節を行う構成としたので、
露光動作を行う直前に焦点が合っているかどうかを判定
することで、焦点調節が行われた後からレリーズSWがオ
ンされるまでの間に被写体が移動するなどにより焦点が
ずれた場合でも焦点を合せることができる。

【００２６】請求項６記載の発明によれば、請求項５記
載の撮像装置において、焦点が合っていない場合警告表
示する警告表示手段を有している構成としたので、焦点
調節が行われた後からレリーズSWがオンされるまでの間
に被写体が移動するなどにより焦点がずれた場合でも焦
点を合せることができ、焦点がずれていることを操作者
に知らせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における撮像装置の構
成ブロック図である。

【図２】装置の動く速度と操作・処理の関係の示すタイ
ミングチャートである。

【図３】撮像動作のフローチャートである。

【図４】一般的な撮影状況の模式図である。

【図５】従来における装置の動く速度と操作・処理の関
係の示すタイミングチャートである。

【図６】従来における撮像動作のフローチャートであ
る。

【図７】第２の実施形態における装置の動く速度と操作
・処理の関係の示すタイミングチャートである。

【図８】第３の実施形態における撮像動作のフローチャ
ートである。

【図９】第４の実施形態における装置の動く速度と操作
・処理の関係の示すタイミングチャートである。

【図１０】第５の実施形態における装置の動く速度と操
作・処理の関係の示すタイミングチャートである。

【図１１】第６の実施形態における装置の動く速度と操
作・処理の関係の示すタイミングチャートである。

【図１２】従来における撮像装置の構成ブロック図であ
る。

【符号の説明】

３ 撮像素子 １５ 判定手段としてのシステムコントローラ １８ 装置動き検出手段としてのセンサ １９ 警告表示手段としての警告表示装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/232 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｚ Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ Ｆターム(参考） 2H011 AA03 DA00 DA05 2H051 AA00 DD20 EA05 EA16 EA24 EA25 EA28 EA30 GA13 2H102 AA33 BB08 BB32 CA01 5C022 AB22 AB67 AC03 AC11 AC32 AC42 AC71 AC74

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学系により被写体の像を撮像素子に結像
   する焦点調節手段を有する撮像装置において、 装置の動きを検出する装置動き検出手段を有し、装置動
   き検出手段の検出情報に基づいて上記焦点調節手段を制
   御することを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の撮像装置において、 装置の動きが静止したときに上記焦点調節手段を制御す
   ることを特徴とする撮像装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の撮像装置において、 上記装置動き検出手段を作動させるか否かの選択を行う
   選択スイッチを有していることを特徴とする撮像装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の撮像装置において、 装置の動きが静止したとき、一定の時間間隔で焦点が合
   っているか否かを判定する判定手段を有し、焦点が合っ
   ていない場合は焦点調節を行うことを特徴とする撮像装
   置。
5. 【請求項５】請求項１記載の撮像装置において、 露光動作が行われる直前に、焦点が合っているか否かを
   判定する判定手段を有し、焦点が合っていない場合は焦
   点調節を行うことを特徴とする撮像装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の撮像装置において、 焦点が合っていない場合警告表示する警告表示手段を有
   していることを特徴とする撮像装置。