JP2006184400A - 撮像装置および方法、並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】マニュアルフォーカスで合焦させる場合、テレマクロモードからノーマルモードに切り換えたときに正確、且つ速やかに合焦させる。
【解決手段】 ズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置の組み合わせが点Ｐ１に位置しているときにノーマルモードへの切り替えが指示された場合、点Ｐ１に対応する撮影距離が記憶された後、フォーカスレンズが駆動されてノーマル至近端の点Ｐ２に移動される。その後、ズームレンズが広角側に移動されると、曲線Ｌ３の頂点Ｐ３までは曲線Ｌ３に沿って移動され、頂点Ｐ３から点Ｐ４まではフォーカスレンズ位置がマクロ至近端で固定されたままズームレンズ位置のみが移動される。本発明は、ディジタルスチルカメラ、ディジタルビデオカメラ等に適用できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、撮像装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、マクロモードにおいて合焦させた撮影距離を保持するようにして、ノーマルモードに切り換えた後、保持した撮影距離を流用できるようにした撮像装置および方法、並びにプログラムに関する。

従来、ディジタルスチルカメラやディジタルビデオカメラ等（以下、単にディジタルカメラと称する）には、オートフォーカス機能、ズーム機能、マクロ撮影機能を有するもの多く存在する（例えば、特許文献１参照）。

オートフォーカス機能は、被写体に対して自動的に合焦させることができる機能である。このオートフォーカス機能は、フォーカスレンズを駆動させながら被写体を含む画像を連続的に取得し、取得した画像の高周波成分（被写体の輪郭等の相当する）を抽出することによって当該画像の鮮鋭度を検出し、検出した鮮鋭度が最大値または極大値となる位置でフォーカスレンズを停止させることより被写体に対する合焦が実現されている。オートフォーカス機能を無効にして、ユーザからの操作によりフォーカスレンズを駆動させて合焦させることをマニュアルフォーカスと称する。

ズーム機能は、ユーザの操作に対応して焦点距離を連続的に変化させることにより、撮像する画像の画角を広角側から望遠側までの間の任意に調整することができる機能である。以下、ズーム機能の望遠(telescope)側の端をテレ端、広角(wide)側の端をワイド端と称する。

マクロ撮影機能は、通常の撮影モード（以下、ノーマルモードと称する）では合焦することができなかった至近距離合焦させることができる機能である。以下、マクロ撮影機能が有効である状態をマクロモードと称する。特に、ディジタルカメラに採用されている光学系がインナーフォーカス方式である場合、ズームレンズがテレ端に固定され、フォーカスレンズの稼働範囲がノーマルモードよりも至近側に拡大されることにより、マクロ撮影機能が実現される。そこで、インナーフォーカス方式の光学系を採用したディジタルカメラにおけるマクロ撮影機能をテレマクロ機能と称する。テレマクロ機能が有効とされている状態をテレマクロモードと称する。

また、ノーマルモードにおけるフォーカスレンズの稼働範囲のうち、最も遠距離側を無限遠、最も近距離側をノーマル至近端と称する。マクロモードにおけるフォーカスレンズの稼働範囲のうち、最も近距離側をマクロ至近端と称する。

特開２００１−２０８９５５号公報

ところで、一般にズームレンズは望遠側の被写界深度が広角側の被写界深度がよりも狭い。よってズームレンズを望遠側に移動させてピント合わせを行えば、広角側でピント合わせを行うよりも正確に合焦させることができる。このようなズームレンズの特性を熟知しているカメラのユーザは、マニュアルフォーカスで合焦させる場合、ズームレンズを望遠側に移動させた状態でフォーカスレンズを調整してピント合わせを行った後、ズームレンズを所望の画角となるまで移動させて撮影する手法を採用している。

このような手法を応用し、テレマクロモードで取得した撮影距離をノーマルモードでも利用することができれば、ユーザにとっての操作性の向上が期待できる。しかしながら、インナーフォーカス方式の光学系が採用されているディジタルカメラでは、ノーマルモードにおけるズームレンズの位置とフォーカスレンズの位置との組み合わせを表す点の動作領域に、テレマクロモードにおけるズームレンズの位置とフォーカスレンズの位置との組み合わせを表す点の動作領域が含まれていないので、上述した手法を採用することができないという課題があった。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、マニュアルフォーカスで合焦させる場合、テレマクロモードで取得した撮影距離をノーマルモードで利用できるようにすることを目的とする。

本発明の撮像装置は、テレマクロ撮影機能が有効とされるテレマクロモードとテレマクロ撮影機能が無効とされるノーマルモードの切り換え指示を判定する撮影モード判定手段と、ズームレンズを駆動させて焦点距離を調整するズームレンズ駆動手段と、フォーカスレンズを駆動させて撮影距離を調整するフォーカスレンズ駆動手段と、撮影モード判定手段によってテレマクロモードからノーマルモードに切り換えられたと判定された場合、切り換え前のテレマクロモードにおける撮影距離を記憶する記憶手段と、撮影モード判定手段によってテレマクロモードからノーマルモードに切り換えられたと判定された場合、ユーザによる焦点距離の変更操作に対応して、フォーカスレンズ駆動手段およびズームレンズ駆動手段を制御し、フォーカスレンズの位置とズームレンズの位置との組み合わせ点を、記憶手段によって記憶された撮影距離において合焦するフォーカスレンズの位置とズームレンズの位置との組み合わせ点の軌跡に沿って移動させる制御手段とを含むことを特徴とする。

前記制御手段は、撮影モード判定手段によってテレマクロモードからノーマルモードに切り換えられたと判定された場合、フォーカスレンズの位置がノーマルモードにおける最至近端よりも近距離側にあるときには、フォーカスレンズ駆動手段を制御してフォーカスレンズの位置をノーマルモードにおける最至近端まで移動させた後、ユーザによる焦点距離の変更操作に対応して、フォーカスレンズ駆動手段およびズームレンズ駆動手段を制御し、フォーカスレンズの位置とズームレンズの位置との組み合わせ点を、ズームレンズの望遠端において合焦するフォーカスレンズの位置とズームレンズの位置との組み合わせ点の軌跡に沿って移動させ、この後、記憶手段によって記憶された撮影距離において合焦するフォーカスレンズの位置とズームレンズの位置との組み合わせ点の軌跡に沿って移動させるようにすることができる。

前記撮影モード判定手段は、テレマクロモードとノーマルモードとの切り換えを指示するためのスイッチに対するユーザの操作、またはズームレンズの焦点距離を広角側に移動させるためのユーザの操作に対応して、テレマクロモードから前記ノーマルモードに切り換えられたと判定するようにすることができる。

本発明の撮像方法は、テレマクロ撮影機能が有効とされるテレマクロモードとテレマクロ撮影機能が無効とされるノーマルモードの切り換え指示を判定する撮影モード判定ステップと、撮影モード判定ステップの処理でテレマクロモードからノーマルモードに切り換えられたと判定された場合、切り換え前のテレマクロモードにおける撮影距離を記憶する記憶ステップと、撮影モード判定ステップの処理でテレマクロモードからノーマルモードに切り換えられたと判定された場合、ユーザによる焦点距離の変更操作に対応して、フォーカスレンズ駆動手段およびズームレンズ駆動手段を制御し、フォーカスレンズの位置とズームレンズの位置との組み合わせ点を、記憶手段によって記憶された撮影距離において合焦するフォーカスレンズの位置とズームレンズの位置との組み合わせ点の軌跡上に移動させる制御ステップとを含むことを特徴とする。

本発明のプログラムは、テレマクロ撮影機能が有効とされるテレマクロモードとテレマクロ撮影機能が無効とされるノーマルモードの切り換え指示を判定する撮影モード判定ステップと、撮影モード判定ステップの処理でテレマクロモードからノーマルモードに切り換えられたと判定された場合、切り換え前のテレマクロモードにおける撮影距離を記憶する記憶ステップと、撮影モード判定ステップの処理でテレマクロモードからノーマルモードに切り換えられたと判定された場合、ユーザによる焦点距離の変更操作に対応して、フォーカスレンズ駆動手段およびズームレンズ駆動手段を制御し、フォーカスレンズの位置とズームレンズの位置との組み合わせ点を、記憶手段によって記憶された撮影距離において合焦するフォーカスレンズの位置とズームレンズの位置との組み合わせ点の軌跡上に移動させる制御ステップとを含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明の撮像装置および方法、並びにプログラムにおいては、テレマクロモードからノーマルモードに切り換えられたと判定された場合、ユーザによる焦点距離の変更操作に対応して、フォーカスレンズの位置とズームレンズの位置との組み合わせ点が、記憶された撮影距離において合焦するフォーカスレンズの位置とズームレンズの位置との組み合わせ点の軌跡上に移動される。

本発明によれば、マニュアルフォーカスで合焦させる場合、テレマクロモードで取得した撮影距離をノーマルモードで利用することができる。よって、テレマクロモードからノーマルモードに切り換えたときに正確、且つ速やかに合焦させることが可能となる。

以下に本発明の実施の形態を説明するが、請求項に記載の構成要件と、発明の実施の形態における具体例との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、請求項に記載されている発明をサポートする具体例が、発明の実施の形態に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の実施の形態中には記載されているが、構成要件に対応するものとして、ここには記載されていない具体例があったとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、具体例が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。

さらに、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明が、請求項に全て記載されていることを意味するものではない。換言すれば、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明であって、この出願の請求項には記載されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により追加されたりする発明の存在を否定するものではない。

請求項１に記載の撮像装置（例えば、図１のディジタルカメラ１）は、テレマクロ撮影機能が有効とされるテレマクロモードとテレマクロ撮影機能が無効とされるノーマルモードの切り換え指示を判定する撮影モード判定手段（例えば、図１のモード切換部２６−２）と、ズームレンズを駆動させて焦点距離を調整するズームレンズ駆動手段（例えば、図１のＺｍレンズ駆動部３０）と、フォーカスレンズを駆動させて撮影距離を調整するフォーカスレンズ駆動手段（例えば、図１のＦｃレンズ駆動部３３）と、撮影モード判定手段によってテレマクロモードからノーマルモードに切り換えられたと判定された場合、切り換え前のテレマクロモードにおける撮影距離を記憶する記憶手段（例えば、図１のメモリ２６−１）と、撮影モード判定手段によってテレマクロモードからノーマルモードに切り換えられたと判定された場合、ユーザによる焦点距離の変更操作に対応して、フォーカスレンズ駆動手段およびズームレンズ駆動手段を制御し、フォーカスレンズの位置とズームレンズの位置との組み合わせ点を、記憶手段によって記憶された撮影距離において合焦するフォーカスレンズの位置とズームレンズの位置との組み合わせ点の軌跡に沿って移動させる制御手段（例えば、図１の制御部２６）とを含む。

請求項３に記載の撮影モード判定手段は、テレマクロモードとノーマルモードとの切り換えを指示するためのスイッチ（例えば、図１のノーマル／テレマクロスイッチ２３）に対するユーザの操作、またはズームレンズの焦点距離を広角側に移動させるためのユーザの操作（例えば、Ｚｍ操作部２４に対する操作）に対応して、テレマクロモードからノーマルモードに切り換えられたと判定する。

請求項４に記載の撮像方法は、テレマクロ撮影機能が有効とされるテレマクロモードとテレマクロ撮影機能が無効とされるノーマルモードの切り換え指示を判定する撮影モード判定ステップ（例えば、図４のステップＳ２）と、撮影モード判定ステップの処理でテレマクロモードからノーマルモードに切り換えられたと判定された場合、切り換え前のテレマクロモードにおける撮影距離を記憶する記憶ステップ（例えば、図４のステップＳ４）と、撮影モード判定ステップの処理でテレマクロモードからノーマルモードに切り換えられたと判定された場合、ユーザによる焦点距離の変更操作に対応して、フォーカスレンズ駆動手段およびズームレンズ駆動手段を制御し、フォーカスレンズの位置とズームレンズの位置との組み合わせ点を、記憶手段によって記憶された撮影距離において合焦するフォーカスレンズの位置とズームレンズの位置との組み合わせ点の軌跡上に移動させる制御ステップ（例えば、図４のステップＳ５乃至Ｓ８）とを含む。

なお、本発明のプログラムの請求項に記載の構成要件と、発明の実施の形態における具体例との対応関係は、上述した本発明の撮像方法のものと同様であるので、その記載は省略する。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態であるディジタルカメラの構成例を示している。このディジタルカメラ１は、動画像または静止画像を撮影して符号化し、その結果得られる符号化データを記録媒体２０に記録するものである。このディジタルカメラ１は、オートフォーカス機能、およびズーム機能を有している。さらに、このディジタルカメラ１は、光学系はインナーフォーカス方式であってテレマクロ機能を有している。

ディジタルカメラ１の光学系、画像処理系、操作制御系、および光学駆動系から構成される。被写体の光学像を取得する光学系は、固定レンズ１１、ズームレンズ１２、固定レンズ１３、およびフォーカスレンズ１４から構成される。ズームレンズ１２およびフォーカスレンズ１４は、光学駆動系によってその動きが制御される。

画像処理系は、光学系によって取得された光学像を光電変換によって画像信号に変換する撮像素子１５、画像信号に所定の画像処理を施す画像処理部１６、表示部１８に表示させるため表示画像（例えば、画素が間引きされた画像）を生成する表示画像生成部１７、表示画像を表示する表示部１８、画像処理部１６によって符号化された画像信号（符号化データ）を記録媒体２０に記録する記録媒体インタフェース（I/F）１９から構成される。

撮像素子１５は、CCD(Charge Coupled Device)またはCMOS(Complementary Mental-Oxide Semiconductor)等からなり、タイミング生成部２７からの制御に基づいて蓄積した電荷（画像信号の画素値に相当する）を画像処理部１６に出力する。画像処理部１６は、撮像素子１５から入力される画像信号に、ノイズ除去処理、オートゲイン処理等の画像処理を施して表示画像生成部１７および鮮鋭度検出部２８に出力する。また、画像処理部１６は、画像処理後の画像信号をMPEG(Moving Picture Experts Group)2方式等に従って符号化し、その結果得られる符号化データを記録媒体インタフェース１９に出力する。さらに、記録媒体インタフェース１９によって記録媒体２０から読み出される符号化データを復号し、表示画像生成部１７に出力する。

表示部１８は、液晶ディスプレイ等からなり、撮影時においてユーザが画像の構図を確認するためのファインダとして、再生時にはモニタ用のディスプレイとして機能する。記録媒体２０は、磁気テープ、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等であって、記録媒体インタフェース１９に対して着脱可能となされている。

操作制御系は、オートフォーカスモードとマニュアルフォーカスモードをユーザが切り換えるためのAF/MFスイッチ２１、マニュアルフォーカスモードにおいてユーザが撮影距離を調整するためのＭＦ操作部２２、ノーマルモードとテレマクロモードの切り換えをユーザが指示するためのノーマル／テレマクロスイッチ２３、ユーザが焦点距離を調整するためのＺｍ操作部２４、ユーザが静止画の撮影タイミングを指示するためのシャッタスイッチ２５−１、ユーザが動画の撮影開始または終了タイミングを指示するための録画スイッチ２５−２、ディジタルカメラ１の各部を制御する制御部２６、撮像素子１５に蓄積される電荷の出力タイミングを制御するタイミング生成部２７、および画像処理部１６から出力される画像信号の高周波成分に基づいて画像の鮮鋭度を算出する鮮鋭度検出部２８から構成される。

AF/MFスイッチ２１、ＭＦ操作部２２、ノーマル／テレマクロスイッチ２３、Ｚｍ操作部２４、シャッタスイッチ２５−１、および録画スイッチ２５−２は、それぞれディジタルカメラ１の本体外面に設けられており、ユーザからの操作を受け付けてそれに対応する操作信号を制御部２６に出力する。

制御部２６は、内蔵されたメモリ２６−１に記憶されている制御用プログラムに従い、AF/MFスイッチ２１乃至録画スイッチ２５−２からの操作信号、鮮鋭度検出部２８からの鮮鋭度とに基づいて、表示画像生成部１７、記録媒体インタフェース１９、タイミング生成部２７、およびドライバ２９を制御する。また制御部２６は、ドライバ２８から供給されるフォーカスレンズ１４の位置情報に対応する撮影距離をメモリ２６−１に記憶させる。
制御部２６に内蔵されたモード切換部２６−２は、ノーマル／テレマクロスイッチ２３に対するユーザ操作、あるいは、テレマクロモードにおいてＺｍ操作部２４が操作されてフォーカスレンズ１４の焦点距離が広角側に調整されることに対応して、ノーマルモードとテレマクロモードとの間の遷移を決定する。

光学駆動系は、ズームレンズ１２とフォーカスレンズ１４の駆動量を決定するドライバ２９、ズームレンズ駆動モータ３１を駆動させるＺｍレンズ駆動部３０、ズームレンズ１２を駆動させるズームレンズ駆動モータ３１、ズームレンズ１２の現在位置を検出する位置センサ３２、フォーカスレンズ駆動モータ３４を駆動させるＦｃレンズ駆動部３３、フォーカスレンズ１４を駆動させるフォーカスレンズ駆動モータ３４、およびフォーカスレンズ１４の現在位置を検出する位置センサ３５から構成される。

ドライバ２９は、制御部２６から指示される焦点距離またはズームレンズ１２の移動先の位置に基づき、位置センサ３２から入力されるズームレンズ１２の現在位置と比較してズームレンズ１２の駆動量を決定し、それに対応する駆動信号をＺｍレンズ駆動部３０に出力する。また、ドライバ２９は、制御部２６から指示される撮影距離またはフォーカスレンズ１４の移動先の位置に基づき、位置センサ３５から入力されるフォーカスレンズ１４の現在位置と比較してフォーカスレンズ１４の駆動量を決定し、それに対応する駆動信号をＦｃレンズ駆動部３３に出力する。

次に、このディジタルカメラ１の基本的な動作について説明する。このディジタルカメラ１の電源がオンとされると、固定レンズ１１乃至フォーカスレンズ１４からなる光学系は、被写体の光学像を撮像素子１５に集光する。なお、ズームレンズ１２は、Ｚｍ操作部２４に対するユーザの操作に応じて駆動され、所望の焦点距離に調整される。撮像素子１５は、光電変換により光学像に対応する画像信号を生成し、画像処理１６に出力する。画像処理部１６は、入力された画像信号に所定の画像処理を施して表示画像生成部１７および鮮鋭度検出部２８に出力する。

表示画像生成部１７は、表示部１８に表示させるための画像信号を生成して表示部１８に出力する。オートフォーカスモードの場合、鮮鋭度検出部２８は、入力された画像信号の高周波成分を検出し、検出結果に基づいて画像の鮮鋭度を算出して制御部２６に出力する。制御部２６は、鮮鋭度検出部２８からの鮮鋭度が最大または極大となるようにドライバ２９に対してフォーカスレンズ１４の撮影距離を変更させる。これに対応してドライバ２９は、位置センサ３５から入力されているフォーカスレンズ１４の現在位置に基づいて、フォーカスレンズ１４の駆動量を決定して、それに対応する駆動信号をＦｃレンズ駆動部３３に出力する。

そして撮影開始が指示されると、画像処理部１６は、所定の画像処理を施した画像信号を符号化して記録媒体インタフェース１９に出力する。記録媒体インタフェース１９は、入力された符号化データを記録媒体２０に記録する。

次に、ディジタルカメラ１におけるズームレンズ１２の移動可動範囲とフォーカスレンズ１４の移動可能範囲とから成る位置空間におけるノーマルモード、マクロモード、およびテレマクロモードの動作領域について、図２を参照して説明する。

この位置空間は、ズームレンズ１２の物理的な移動可能範囲を横軸にとり、左方向（減少方向）が広角（Wide）側、右方向（増加方向）が望遠（Telescope）側に設定されている。また、フォーカスレンズ１４の物理的な移動可能範囲を縦軸にとり、下方向（減少方向）が遠距離（Far）側、上方向（増加方向）が近距離（near）側に設定されている。以下、広角側および望遠側の端を、それぞれワイド端またはテレ端と称する。

図中において、曲線Ｌ１は、無限遠に合焦するズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置の組み合わせからなる点の軌跡を示している。曲線Ｌ２は、ワイド端の最短撮影距離において合焦するズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置の組み合わせからなる点の軌跡を示している。曲線Ｌ３は、ノーマルモードにおけるテレ端の最短撮影距離において合焦するズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置の組み合わせからなる点の軌跡を示している。

ノーマルモードの動作領域Ａ１は、曲線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３、およびフォーカスレンズ１４のマクロ至近端によって囲まれた領域である。ノーマルモードにおいては、この領域Ａ１内でのみ、ズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置の調整が可能である。したがって、フォーカスレンズ１４の可動範囲は無限遠からノーマル至近端までとなる。

インナーフォーカス方式であるディジタルカメラ１の場合、マクロモード領域Ａ２は、図示するようにテレ端側に設けられる。なお、テレマクロモードでは、ズームレンズ１２がテレ端に固定された状態でフォーカスレンズ１４の可動範囲が無限遠からマクロ至近端まで拡大されるので、その動作範囲Ａ３は、図示するように直線状となる。

次に、マニュアルフォーカスモードが維持された状態で、テレマクロモードからノーマルモードに切り換えられた場合の動作概要について、図３を参照して説明する。なお、図３は、上述した図２と同様、ズームレンズ１２の移動可動範囲とフォーカスレンズ１４の移動可能範囲とから成る位置空間を示している。

ノーマル／テレマクロスイッチ２３に対するユーザ操作、あるいは、テレマクロモードにおいてＺｍ操作部２４が操作されてフォーカスレンズ１４の焦点距離が広角側に調整されることによって、テレマクロモードからノーマルモードに切り換えられた場合、その時点の撮影距離が記憶された後、フォーカスレンズ１４の位置がマクロモード領域に存在すれば、フォーカスレンズ１４の位置がノーマル至近端に移動される。この後、ズームレンズ１２が移動されると、ズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置の組み合わせが、先ほど記憶された撮影距離に合焦する軌跡に沿って移動される。ただし、この軌跡がノーマルモードの動作領域Ａ１に存在していないときには、領域Ａ１の境界に沿って移動される。

例えばいま、テレマクロモードであって、ユーザがＭＦ操作部２２を操作してピント合わせをした結果、ズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置の組み合わせが点Ｐ１に位置していたとする。この状態においてノーマル／テレマクロスイッチ２３が操作されてノーマルモードへの切り替えが指示された場合、点Ｐ１に対応する撮影距離が記憶された後、フォーカスレンズ１４が駆動されてノーマル至近端の点Ｐ２に移動される。

この後、ユーザによってＺｍ操作部２４が操作された場合、ＭＦ操作部２２が操作されなければ、ズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置の組み合わせは、曲線Ｌ３の頂点Ｐ３までは曲線Ｌ３に沿って移動され、頂点Ｐ３から点Ｐ４まではフォーカスレンズ位置がマクロ至近端で固定されたままズームレンズ位置のみが移動される。なお、点Ｐ４は、点Ｐ１に対応する記憶された撮影距離に合焦するズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置の組み合わせの軌跡である曲線Ｌ１１上の点である。点Ｐ４以降は曲線Ｌ１１に沿って、Ｚｍ操作部２４に対する操作に対応する点Ｐ５まで移動される。

なお、ノーマルモードに切り換えられた後、ユーザがＭＦ操作部２２に対して操作を行った場合、上述したズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置の組み合わせを示す点の移動が、ユーザの操作に対応する分だけオフセットされる。

以上説明した動作によれば、マニュアルフォーカスで合焦させる場合、テレマクロモードで取得した撮影距離をノーマルモードで利用することができる。よって、テレマクロモードからノーマルモードに切り換えたときに正確、且つ速やかに合焦させることができる。

上述した動作を実現するマニュアルフォーカス処理について、図４のフローチャートを参照して説明する。

このマニュアルフォーカス処理は、マニュアルフォーカスモードが選択されているときに実行される処理であり、光学系によって光学像が取得され、画像処理系によって画像信号が生成されているものとする。

ステップＳ１において、モード切換部２６−２は、ノーマル／テレマクロスイッチ２３からの操作信号の有無とその操作信号の内容に基づき、ノーマルモードからテレマクロモードへの遷移がユーザから要求されたか否かを判定する。ノーマルモードからテレマクロモードへの遷移がユーザから要求されていないと判定された場合、処理はステップＳ２に進む。

ステップＳ２において、モード切換部２６−２は、ノーマル／テレマクロスイッチ２３からの操作信号の有無とその操作信号、あるいはＺｍ操作部２４からの操作信号の有無とその操作信号の内容に基づき、テレマクロモードからノーマルモードへの遷移がユーザから要求されたか否かを判定する。テレマクロモードからノーマルモードへの遷移がユーザから要求されていると判定された場合、処理はステップＳ３に進む。

ステップＳ３において、制御部２６は、フォーカスレンズ１４の稼働範囲を無限遠からノーマル至近端までに設定する。ステップＳ４において、制御部２６は、ドライバ２９から入力される、位置センサ３５によって取得された現在のフォーカスレンズ１４の位置情報と位置センサ３２によって取得された現在のズームレンズ１２の位置情報に基づいて現在の撮影距離を算出し、トラッキング目標としてメモリ２６−１に記憶させる。ステップＳ５において、制御部２６は、フォーカスレンズ１４の現在位置に対応して動作する。すなわち、フォーカスレンズ１４がマクロモード領域に存在する場合、制御部２６は、ドライバ２９を制御して、フォーカスレンズ１４をノーマル至近端に移動させる。フォーカスレンズ１４がノーマルモードの動作領域に存在する場合、制御部２６はドライバ２９に対して何も指示を与えない。従って、この場合、フォーカスレンズ１４の位置は変更されない。

ステップＳ６において、制御部２６は、Ｚｍ操作部２４から出力される操作信号が示すA/D値を読み取り、それに対応するズームレンズ１２の駆動量を決定し、ドライバ２９からの位置センサ３２によって取得されたズームレンズ１２の現在位置とズームの移動可能範囲に基づき、ズームレンズの移動先の位置を計算する。

ステップＳ７において、制御部２６は、フォーカスレンズ１４の移動先の位置を決定する。ステップＳ７の処理について、図５のフローチャートを参照して詳述する。

ステップＳ２１において、制御部２６は、ステップＳ６で決定したズームレンズ１２の移動先の位置と、ステップＳ４でメモリ２６−１に記憶させたトラッキング目標の撮影距離とに基づいて、フォーカスレンズ１４のフォーカスレンズ１４の移動先の位置を決定する。ステップＳ２２において、制御部２６は、ＭＦ操作部２２から現在出力されている操作信号が示すA/D値を読み取り、それに対応するフォーカスレンズ１４の追加移動量を決定する。

ステップＳ２３において、ステップＳ２１の処理で決定したフォーカスレンズ１４の移動量に、ステップＳ２２の処理で通知された追加移動量を加算する。ステップＳ２４において、制御部２６は、位置センサ３５によって取得された現在のフォーカスレンズ１４の位置とステップ２３の処理の加算結果からフォーカスレンズ１４の移動先の位置を計算し，それをフォーカスレンズ１４の移動可能範囲に制限する。この制限した結果をフォーカスレンズ１４の駆動量に決定する。

ステップＳ２５において、制御部２６は、ＭＦ操作部２２に対してユーザから操作が行われているか否かを判定し、操作が行われていると判定された場合、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６において、制御部２６は、ステップＳ６で決定したズームレンズ１２の移動先の位置と、ＭＦ操作部２２からの操作信号が示すフォーカスレンズ１４の移動先の位置とに基づいて撮影距離を算出し、算出結果を用いてメモリ２６−１に記憶させているトラッキング目標を更新する。なお、ステップＳ２５において、操作が行われていないと判定された場合、ステップＳ２６の処理はスキップされる。以上でステップＳ７の処理の詳述を終了する。

処理は図４のステップＳ８に戻る。ステップＳ８において、制御部２６は、ステップＳ３またはステップＳ１１の処理で決定したズームレンズ１２の移動先の位置とステップＳ７の処理で決定したフォーカスレンズ１４の移動先の位置をドライバ２９に通知する。ドライバ２９は、位置センサ３２によって取得されたズームレンズ１２の現在位置と制御部２６に通知されたズームレンズ１２の移動先の位置に対応する駆動信号をＺｍレンズ駆動部３０に出力する。また、ドライバ２９は、位置センサ３２によって取得されたズームレンズ１２の現在位置と位置センサ３５により入力されたフォーカスレンズ１４の現在位置と制御部２６に通知されたフォーカスレンズ１４の移動先の位置に対応する駆動信号をＦｃレンズ駆動部３３に出力する。これに対応してＺｍレンズ駆動部３０はＺｍレンズ駆動モータ３１を駆動させ、Ｆｃレンズ駆動部３０はＦｃレンズ駆動モータ３４を駆動させるので、ズームレンズ３２とフォーカスレンズ１４がユーザの所望した位置に移動される。

ステップＳ９において、制御部２６は、シャッタスイッチ２５−１または録画スイッチ２５−２からの操作信号の有無とその操作信号の内容に基づき、ユーザから撮影が指示されたか否かを判定し、ユーザから撮影が指示された場合、画像処理部１６は画像信号を符号化し、記録媒体インタフェース１９は、符号化データを記録媒体２０に記録する。

なお、ステップＳ１において、ノーマルモードからテレマクロモードへの遷移がユーザから要求されていると判定された場合、処理はステップＳ１０に進む。ステップＳ１０において、制御部２６は、ドライバ２９から入力される、位置センサ３５によって取得された現在のフォーカスレンズ１４の位置情報に基づき、テレマクロモードへの遷移前の撮影距離を算出してメモリ２６−１に記憶させる。

ステップＳ１１において、制御部２６は、ズームレンズ１２の焦点距離をテレ端に決定して、ズームレンズ１２の移動先の位置を計算する。これにより、ステップＳ８でズームレンズ１２がテレ端まで移動される。ステップＳ１２において、制御部２６は、フォーカスレンズ１４の稼働範囲を無限遠からマクロ至近端までに設定する。この後、ステップＳ６に進み、それ以降の処理を行うことになる。

また、ステップＳ２において、テレマクロモードからノーマルモードへの遷移がユーザから要求されていないと判定された場合にも、ステップＳ６に進み、それ以降の処理を行うことになる。以上でマニュアルフォーカス処理の説明を終了する。

以上説明したように、本発明を適用したディジタルカメラ１は上述したマニュアルフォーカス処理を実行するので、マニュアルフォーカスで合焦させる場合、テレマクロモードで取得した撮影距離をノーマルモードで利用することができる。よって、テレマクロモードからノーマルモードに切り換えたときに精度よく、且つ速やかに合焦させることが可能となる。

本発明を適用したディジタルカメラの構成例を示すブロック図である。 ズームレンズの移動可動範囲とフォーカスレンズの移動可能範囲とから成る位置空間におけるノーマルモード、マクロモード、およびテレマクロモードの動作領域を示す図である。 テレマクロモードでからノーマルモードに切り換えられたときの動作を説明するための図である。 図１のディジタルカメラによるマニュアルフォーカス処理を説明するフローチャートである。 図４のステップＳ７の処理を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ ディジタルカメラ， １１ 固定レンズ， １２ ズームレンズ， １３ 固定レンズ， １４ フォーカスレンズ， １５ 撮像素子， １６ 画像処理部， １７ 表示画像生成部， １８ 表示部， １９ 記録媒体インタフェース， ２０ 記録媒体， ２１ AF/MFスイッチ， ２２ ＭＦ操作部， ２３ ノーマル／テレマクロスイッチ， ２４ Ｚｍ操作部， ２５−１ シャッタスイッチ， ２５−２ 録画スイッチ， ２６ 制御部， ２６−１ メモリ， ２６−２ モード切換部， ２７ タイミング生成部， ２８ 鮮鋭度検出部， ２９ ドライバ， ３０ Ｚｍレンズ駆動部， ３１ Ｚｍレンズ駆動モータ， ３２ 位置センサ， ３３ Ｆｃレンズ駆動部， ３４ Ｆｃレンズ駆動モータ， ３５ 位置センサ

Claims (5)

1. ユーザが撮影距離を調整するマニュアルフォーカス機能と、焦点距離を変更させるズーム機能と、前記焦点距離を望遠端に固定して通常の撮影時では合焦できない近距離に合焦させるテレマクロ撮影機能を有する撮像装置において、
   前記テレマクロ撮影機能が有効とされるテレマクロモードと前記テレマクロ撮影機能が無効とされるノーマルモードの切り換え指示を判定する撮影モード判定手段と、
   ズームレンズを駆動させて前記焦点距離を調整するズームレンズ駆動手段と、
   前記フォーカスレンズを駆動させて撮影距離を調整するフォーカスレンズ駆動手段と、
   前記撮影モード判定手段によって前記テレマクロモードから前記ノーマルモードに切り換えられたと判定された場合、切り換え前の前記テレマクロモードにおける撮影距離を記憶する記憶手段と、
   前記撮影モード判定手段によって前記テレマクロモードから前記ノーマルモードに切り換えられたと判定された場合、ユーザによる焦点距離の変更操作に対応して、前記フォーカスレンズ駆動手段および前記ズームレンズ駆動手段を制御し、前記フォーカスレンズの位置と前記ズームレンズの位置との組み合わせ点を、前記記憶手段によって記憶された前記撮影距離において合焦する前記フォーカスレンズの位置と前記ズームレンズの位置との組み合わせ点の軌跡に沿って移動させる制御手段と
   を含むことを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御手段は、前記撮影モード判定手段によって前記テレマクロモードから前記ノーマルモードに切り換えられたと判定された場合、前記フォーカスレンズの位置が前記ノーマルモードにおける最至近端よりも近距離側にあるときには、前記フォーカスレンズ駆動手段を制御して前記フォーカスレンズの位置を前記ノーマルモードにおける最至近端まで移動させた後、ユーザによる焦点距離の変更操作に対応して、前記フォーカスレンズ駆動手段および前記ズームレンズ駆動手段を制御し、前記フォーカスレンズの位置と前記ズームレンズの位置との組み合わせ点を、前記ズームレンズの望遠端において合焦する前記フォーカスレンズの位置と前記ズームレンズの位置との組み合わせ点の軌跡に沿って移動させ、この後、前記記憶手段によって記憶された前記撮影距離において合焦する前記フォーカスレンズの位置と前記ズームレンズの位置との組み合わせ点の軌跡に沿って移動させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮影モード判定手段は、前記テレマクロモードと前記ノーマルモードとの切り換えを指示するためのスイッチに対するユーザの操作、または前記ズームレンズの焦点距離を広角側に移動させるためのユーザの操作に対応して、前記テレマクロモードから前記ノーマルモードに切り換えられたと判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. ユーザが撮影距離を調整するマニュアルフォーカス機能と、焦点距離を変更させるズーム機能と、前記焦点距離を望遠端に固定して通常の撮影時では合焦できない近距離に合焦させるテレマクロ撮影機能を有し、ズームレンズを駆動させて前記焦点距離を調整するズームレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズを駆動させて撮影距離を調整するフォーカスレンズ駆動手段とを備える撮像装置の撮像方法において、
   前記テレマクロ撮影機能が有効とされるテレマクロモードと前記テレマクロ撮影機能が無効とされるノーマルモードの切り換え指示を判定する撮影モード判定ステップと、
   前記撮影モード判定ステップの処理で前記テレマクロモードから前記ノーマルモードに切り換えられたと判定された場合、切り換え前の前記テレマクロモードにおける撮影距離を記憶する記憶ステップと、
   前記撮影モード判定ステップの処理で前記テレマクロモードから前記ノーマルモードに切り換えられたと判定された場合、ユーザによる焦点距離の変更操作に対応して、前記フォーカスレンズ駆動手段および前記ズームレンズ駆動手段を制御し、前記フォーカスレンズの位置と前記ズームレンズの位置との組み合わせ点を、前記記憶手段によって記憶された前記撮影距離において合焦する前記フォーカスレンズの位置と前記ズームレンズの位置との組み合わせ点の軌跡上に移動させる制御ステップと
   を含むことを特徴とする撮像方法。
5. ユーザが撮影距離を調整するマニュアルフォーカス機能と、焦点距離を変更させるズーム機能と、前記焦点距離を望遠端に固定して通常の撮影時では合焦できない近距離に合焦させるテレマクロ撮影機能を有し、ズームレンズを駆動させて前記焦点距離を調整するズームレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズを駆動させて撮影距離を調整するフォーカスレンズ駆動手段とを備える撮像装置を制御するためのプログラムであって、
   前記テレマクロ撮影機能が有効とされるテレマクロモードと前記テレマクロ撮影機能が無効とされるノーマルモードの切り換え指示を判定する撮影モード判定ステップと、
   前記撮影モード判定ステップの処理で前記テレマクロモードから前記ノーマルモードに切り換えられたと判定された場合、切り換え前の前記テレマクロモードにおける撮影距離を記憶する記憶ステップと、
   前記撮影モード判定ステップの処理で前記テレマクロモードから前記ノーマルモードに切り換えられたと判定された場合、ユーザによる焦点距離の変更操作に対応して、前記フォーカスレンズ駆動手段および前記ズームレンズ駆動手段を制御し、前記フォーカスレンズの位置と前記ズームレンズの位置との組み合わせ点を、前記記憶手段によって記憶された前記撮影距離において合焦する前記フォーカスレンズの位置と前記ズームレンズの位置との組み合わせ点の軌跡上に移動させる制御ステップと
   を含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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