JP2010096977A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の撮影方式を崩すことなく、撮影者が自在に自動合焦エリアの移動を行う。
【解決手段】ズーム電動操作手段にズーム操作機能を割り付ける場合と、自動合焦エリアの移動機能を割り付ける場合に、Ｓ１０１でズームのモードが電動か手動駆動かを判断し、手動モードの場合はＳ１０４に移行し、ズーム電動操作手段に自動合焦エリアの移動機能が割り付け、Ｓ１０５に移行する。また、電動モードの場合はＳ１０２でＡＵＸスイッチが押されてＯＮされた場合はＳ１０４に移行し、ズーム電動操作手段に自動合焦エリアの移動機能が割り付けられる。
Ｓ１０５で再度ＡＵＸスイッチが押されてＯＮされるとＳ１０３に移行し、ズーム電動操作手段に通常のズーム操作の機能が割り付けられる。Ｓ１０２でＡＵＸスイッチが押されずＯＦＦのときにはＳ１０３に移行し、ズーム電動操作手段には通常のズーム操作の機能が割り付けられる。
【選択図】図６

Description

本発明は、自動合焦機能を有する撮像装置に関するものである。

従来、自動合焦機能を有しているハンディタイプの撮像装置において、より高度なフォーカス操作を行うために、撮影者が自動合焦エリアを意図的に移動させる手法が用いられている。

特許文献１、２には、三脚設置時にビューファ上に表示される自動合焦エリアを、撮影者がジョイスティック、トラックボールのコントロールユニット等を用いて自在に移動させる方法が開示されている。

また特許文献３には、肩担ぎ時に撮影者が指で直接タッチパネルに触れることで、自動合焦エリアを指示するという方法が開示されている。

特開２００６−７９０５４号公報 特開２００６−１１３２６５号公報 特開平１０−１７３９８０号公報

しかし上述の従来例では、何れも自動合焦エリアを移動するための専用のユニット又は部品が必要となるため、システム全体が大型化したり、部品点数が増えて構成が複雑化したりする。また同様の理由で、撮影者が自動合焦エリアの移動を行うためにはジョイスティックを操作したり、タッチパネルを指で操作したりする等の自動合焦エリア移動のための専用の動作が必要となり、撮影の自由度が損われるといった不具合が生じている。

本発明の目的は、上述の問題点を解消し、部品点数、コストを増やすことなく、また通常の撮影スタイルを維持することで、撮影の自由度も損うことのない自動合焦エリアを選択できる撮像装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る撮像装置は、ズームを電動駆動するズーム電動操作手段と、前記ズームを電動駆動か手動駆動とするかを切換えるズーム駆動切換手段とを備える撮像装置であって、撮影画面の内の複数の自動合焦エリアそれぞれの被写体の合焦状態を検出する合焦検出手段と、前記複数の自動合焦エリアから１つの自動合焦エリアを選択するエリア選択手段と、該エリア選択手段により選択された前記自動合焦エリアの被写体に対しフォーカスレンズ群を駆動して合焦状態とする自動合焦手段とを有し、前記ズーム駆動切換手段において前記ズームを前記手動駆動とするときは、前記ズーム電動操作手段が前記エリア選択手段として機能することを特徴とする。

本発明に係る撮像装置によれば、自動合焦エリアの選択に専用の部材を設けることなく、既存の操作部材で対応することが可能となる。そのため、部品点数を増やすことなく、また撮影者の撮影の自由度も損うこともなく、フォーカス操作の利便性を高めることができる。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

図１は実施例１の撮像装置のブロック回路構成図である。図１に示す撮像装置は所謂位相差方式の自動合焦レンズであり、レンズ本体１にはドライブユニット２が取り付けられている。レンズ本体１には、光軸に沿ってフォーカスレンズ群３、ハーフミラー４、ズームレンズ群５が配列されており、その後方にはカメラ本体６が設けられている。ハーフミラー４の反射方向にはミラー７、撮像レンズ８、ＴＣＬ（Through Camera Lens）モジュール９が配置されている。

ドライブユニット２には、制御回路１０が内蔵されており、ＴＣＬモジュール９の出力は制御回路１０に接続されている。また、制御回路１０の出力はフォーカス駆動用アクチュエータ１１、ズーム駆動用アクチュエータ１２に接続され、フォーカス駆動用アクチュエータ１１の出力はフォーカスレンズ群３に接続されている。ズーム駆動用アクチュエータ１２の出力は、アクチュエータギア１３、アイドラギア１４、ズーム操作用リング１５を介してズームレンズ群５に接続されている。アクチュエータギア１３とアイドラギア１４は、クラッチ等から成るズーム駆動切換手段１６により連結、解除が切換えられ、検出装置１７によりズーム駆動切換手段１６の動きが検知できるようになっている。更に、制御回路１０にはズーム電動操作スイッチ、シーソースイッチ等のズーム電動操作手段１８、設定手段１９、補助スイッチであるＡＵＸスイッチ２０、カメラ本体６の電気部品が接続されている。

被写体の測距情報はハーフミラー４、ミラー７、撮像レンズ８を介してＴＣＬモジュール９に導かれる。ＴＣＬモジュール９ではＡ列、Ｂ列に交互にＣＣＤセンサが並んでおり、三角測量の原理に基づいて測距を行うようになっている。

ＴＣＬモジュール９によって得られた被写体の測距情報は、ドライブユニット２内の制御回路１０に送信され、合焦を行うための指令信号がフォーカス駆動用アクチュエータ１１に送信される。アクチュエータ１１とフォーカスレンズ群３とは機械的に連結が行われており、アクチュエータ１１を所定量駆動するとねじ送り等の駆動機構を介して、フォーカスレンズ群３が光軸方向に移動し合焦状態が得られる。

ズームレンズ群５はレンズ本体１のズーム操作用リング１５と機械的に連結されており、ズーム操作用リング１５の外周部には駆動用のギアが設けられている。ドライブユニット２内にはアイドラギア１４が設けられており、ズーム操作用リング１５とアクチュエータギア１３とを連結している。アクチュエータギア１３はズーム駆動用アクチュエータ１２と連結されており、アクチュエータ１２の駆動はアクチュエータギア１３、アイドラギア１４を介してズーム操作用リング１５に伝えられる。

撮影者は撮影状況に応じてズーム駆動切換手段１６を用いて、アイドラギア１４を光軸方向移動させてアクチュエータギア１３との連結／解除を切換え、ズームの電動駆動か手動駆動を切換える。その際に、アイドラギア１４とズーム操作用リング１５との連結は何れの場合も常に保たれており、アイドラギア１４とアクチュエータギア１３とが連結されているときは電動ズームモード、図示の状態では連結が解除されている手動ズームモードとなる。

ここで、ズームの電動駆動を行う電動ズームモードとは、ズーム電動操作手段１８を操作して、ズームレンズ群５をモータ等で駆動することにより、光学系全体の焦点距離を変化させてズーミングを行うモードのことである。換言すれば、電動ズームモードとは、ズーム電動操作手段１８によってズーミングを行うモードのことであり、ズーム電動操作手段１８によって与えられる指令値に基づいて、ズームレンズ群５をモータ等で駆動するモードのことである。

また、ズームの手動駆動を行う手動ズームモードとは、ズーム電動操作手段１８とは異なるズーム操作用リング１５等の操作手段を用いて、ズーミングを行うモードのことである。ここで、ズーム操作用リング１５は、本実施例のようにズームレンズ群５と機構的に連結されていることが望ましいが、ズーム操作用リング１５の回転量に基づいてズームレンズ群５をモータで移動させていても支障はない。

なお、本実施例の電動ズームモードでは、ズーム電動操作手段１８によってズームレンズ群５を駆動してズーミングを行っているが、ズームレンズ群５を固定のまま画像処理で被写体を拡大、縮小してズーミングを行ってもよい。

この際に、ズーム駆動切換手段１６の切換えを検出装置１７で検出することで、ズームの電動／手動モードの状態を把握し、その検出結果は制御回路１０に送信される。ズームの電動駆動時に、撮影者がズーム電動操作手段１８を操作すると、その押込量に応じた指令値である指令が制御回路１０に送信され、この指令に応じてズーム駆動用の指令信号がズーム駆動用アクチュエータ１２に送出される。ズーム電動操作手段１８は２方向の押し込み操作が可能なように矢印の方向に円弧状に動き、一方に倒すと望遠方向、他方に倒すと広角方向にズームレンズ群５は移動する。

図２に示すようにドライブユニット２には、スイッチの割り付け内容や電動ズームの速度等撮影に関する種々の設定を、撮影者が任意に行うことができる例えばパネル等の設定手段１９が設けられている。

図３に示すように、設定手段１９には手動ズーム時のズーム電動操作手段１８の機能を自動合焦エリアの移動に割り付けるメニューが用意されており、本実施例ではそれを有効にした状態に設定されている。設定手段１９の設定内容は制御回路１０に送信され、ズーム電動操作手段１８の操作が自動合焦エリアの移動機能を持つように割り付けが行われる。

その結果、撮影者がズーム電動操作手段１８を操作すると、制御回路１０はその操作内容に応じて、カメラ本体６に設けられたビューファに表示される自動合焦エリアを移動させるための指令信号を、カメラ本体６に送出する。図３において、前述のメニューが無効、つまり自動合焦エリアがＯＦＦに設定されていると、撮影者がズーム電動操作手段１８を操作しても制御回路１０はこれに対応することはない。即ち、制御回路１０からは自動合焦エリアの移動指令信号もズーム駆動用アクチュエータ１２への駆動指令信号も送出されず、何らの動作も発生しない。

図４（ａ）〜（ｃ）はカメラ本体６のビューファに表示される被写体の状態の代表例である。前述した通り位相差方式による位相差検出結果の測距により、それぞれの被写体の合焦状態である距離情報は全て明らかにされた状態となっている。図４（ａ）では撮影開始時の撮影画面の中央の合焦動作を行うべき自動合焦エリアと、それを基準として次に近い前ピントである被写体と次に遠い後ピントである被写体に対して、それぞれマークがビューファ上に表示されている。本実施例では、基準の自動合焦エリアを□、前ピントの被写体を△、後ピントの被写体を○というようにマークの形状を違えることで、複数の各自動合焦エリアを表示している。なお、これは同じマーク形状で色を違えて表示してもよいし、前ピント、後ピントの表示点数を１点ずつだけでなく、被写体距離ごとに２点以上表示することもできる。

前述したように、設定手段１９による手動モードではズーム電動操作手段１８には、自動合焦エリアの移動機能が割り付けられている。撮影者がズーム電動操作手段１８をＴ方向に操作しエリア選択を行うと、図４（ｂ）に示すように、基準の自動合焦エリアが中心の人物から、次の後方の人物に移動する。

再度、ズーム電動操作手段１８をＴ方向に操作すると、図４（ｃ）に示すように、更に一段と後方の被写体である木に基準の自動合焦エリアが移動する。自動合焦エリアが移動した後に、撮影者から何らの操作も一定時間行われなかった場合には、所望の自動合焦エリアに到達したと制御回路１０は認識し、実際の自動による合焦検出、合焦動作が開始される。この一定時間の設定は、設定手段１９によって撮影者により任意に行われ、設定時間内であれば撮影者がズーム電動操作手段１８をＴ方向に押した回数だけ、自動合焦エリアが奥方向に随時に移動する。

同様に、撮影者がズーム電動操作手段１８をＷ方向へ操作した場合は、逆に基準の自動合焦エリアは一段と前方の人物に移動する。ズーム電動操作手段１８のＴ／Ｗと自動合焦エリアの移動の方向の関係は、本実施例と逆でもよく、その設定は設定手段１９で行うことができる。

以上の説明は、手動ズームモードの場合にズーム電動操作手段１８で自動合焦エリアを移動させる場合について述べたが、電動ズームモードの場合に、ズーム電動操作手段１８により自動合焦エリアを移動させる場合がある。

ドライブユニット２のＡＵＸスイッチ２０に対して割り付ける機能は、設定手段１９によって変更することができる。例えば、ＶＴＲ、リターン、自動合焦エリアの移動に関する機能等を割り付けることができる。図５に示した例では、ＡＵＸスイッチ２０に自動合焦エリアの移動に関する機能を割り付けている。撮影者がＡＵＸスイッチ２０を押すと、電動ズームモード時でも、ズーム電動操作手段１８に前述と同様に自動合焦エリアの移動機能が割り付けられる。所望の合焦が得られた後に、再びＡＵＸスイッチ２０が押されると、ズーム電動操作手段１８には本来のズーム操作の機能が再び割り付けられる。

図６はズーム電動操作手段１８にズーム操作機能を割り付ける場合と、自動合焦エリアの移動機能を割り付ける場合のフローチャート図である。先ず、ステップＳ１０１でズームのモードが電動駆動か手動駆動かを判断する。

電動ズームモードの場合はステップＳ１０２で、ＡＵＸスイッチ２０が押されてＯＮされた場合はステップＳ１０４に移行し、ズーム電動操作手段１８に自動合焦エリアの移動機能が割り付けられる。ステップＳ１０５で再度ＡＵＸスイッチ２０が押されてＯＮされると、ステップＳ１０３に移行し、ズーム電動操作手段１８に通常のズーム操作の機能が割り付けられる。ステップＳ１０２でＡＵＸスイッチ２０が押されず、ＯＦＦのときにはステップＳ１０３に移行し、ズーム電動操作手段１８には通常のズーム操作の機能が割り付けられ、ステップＳ１０６で終了する。

また、ステップＳ１０１で手動ズームモードと判断された場合はステップＳ１０７に移行し、ズーム電動操作手段１８に自動合焦エリア（ＡＦエリア）の移動機能を割り付け、ステップＳ１０８に移行する。ステップＳ１０８では、ＡＵＸスイッチ２０が押されない場合、つまり手動ズームモードを選択しＡＵＸスイッチ２０を操作しない場合はステップＳ１１０に進み、ズーム電動操作手段１８は自動合焦エリアの選択機能を持ったまま、ステップＳ１０６で終了する。ここで、ＡＵＸスイッチ２０がＯＦＦであるとは、ＡＵＸスイッチ２０を操作しないこと、或いはＡＵＸスイッチ２０を偶数回操作することを意味している。

次に、手動ズームモードの状態でＡＵＸスイッチ２０が押された場合は、ステップＳ１０９に移行し、ズーム電動操作手段１８への自動合焦エリアの移動機能の割り付けが解除され、ズーム電動操作手段１８の操作自体が無効状態となる。ここで、ＡＵＸスイッチ２０を操作するとは、１回だけ操作するつまり押す場合を含めて奇数回操作する場合である。なお、ここで、ステップＳ１０８、Ｓ１０９、Ｓ１１０は省略することもできる。つまり、手動ズームモードの場合には、必ずズーム電動操作手段１８に合焦エリア選択機能を割り付けるようにしてもよい。

また、ステップＳ１０６のＥＮＤに到達した後も、ＡＵＸスイッチ２０の操作によって、ズーム電動操作手段１８の機能は適宜に変更可能である。また、ズーミングを手動から電動へ、或いは電動から手動へ切換える場合には、再びステップＳ１０１に戻ってもよいし、適宜にステップＳ１０２、Ｓ１０５、Ｓ１０８に戻ることもできる。

図７は図６のステップＳ１０３において、ズーム電動操作手段１８にズーム操作機能又は自動合焦エリアのＡＦ枠選択機能が割り付けられた後のフローチャート図である。ステップＳ２０１で、ズーム電動操作手段１８に自動合焦エリアの移動機能が割り付けられている場合に、ステップＳ２０２に進む。このステップＳ２０２で基準の自動合焦位置と、その次の前後の被写体に自動合焦エリアの表示が行われる。その後に、ステップＳ２０３でズーム電動操作手段１８が操作されたか否かを判定し、ズーム電動操作手段１８が操作されていればステップＳ２０４に進み、ズーム電動操作手段１８が操作されていなければ後述するステップＳ２０７に進む。

ズーム電動操作手段１８が操作された場合に、ステップＳ２０４でそのズーム電動操作手段１８の操作方向がＴ（望遠）方向に操作されたのか、Ｗ（広角）方向に操作されたのかを判定する。ここで、Ｗ方向に操作された場合にはステップＳ２０５に進み、自動合焦エリアを奥方向つまりカメラ、レンズから遠ざかる方向である後ピント方向に移動させる。また、Ｔ方向に操作された場合にはステップＳ２０６に進み、自動合焦エリアを前方向つまりカメラ、レンズに対して近づく方向である前ピント方向に移動させる。なお、ここでのＴ方向とＷ方向は逆にしてもよい。

そして、ステップＳ２０７で撮影者が所望の自動合焦（ＡＦ）を達成したと判定された場合には、ステップＳ２０８に進む。このステップＳ２０７において、所望の自動合焦を達成したか否かは、ズーム電動操作手段１８の操作が行われない時間が或る一定時間を超えることにより、所望の自動合焦を達成したと判定してもよいし、その他の方法で判定してもよい。なお、この所望の自動合焦の達成は、実際にフォーカスレンズ群３を移動させて合焦を行うことを指しているのではなく、撮影者が合焦させたいエリアと表示面に表示される自動合焦エリア（ＡＦ枠）とが一致することを指す。つまり、このステップＳ２０７では、実際にピントを合わせたい自動合焦エリアに対して合焦状態を判定する。しかし、ステップＳ２０５やステップＳ２０６において、自動合焦エリアを移動させる度にフォーカスレンズ群３を駆動させて合焦動作を行っても支障はない。

次いで、ステップＳ２０８でその自動合焦エリアを目指してフォーカスレンズ群３を移動させて合焦動作を行う。

ステップＳ２０１で、ズーム電動操作手段１８にズーム操作機能が割り付けられているときは、ステップＳ２０９でズーム電動操作手段１８が操作されているか否かを判定する。このステップＳ２０９でズーム電動操作手段１８が操作されていれば、ステップＳ２１０に進み、通常のズーム操作が行われる。

ズーム電動操作手段１８を一方向に長く押し続けた場合に、その方向への自動合焦エリアの移動を連続的に行えるような設定を制御回路１０に予め記憶させておくと、使い勝手がより向上する。また、その際に連続的に行われる自動合焦エリアの移動速度と、それを達成するためのズーム電動操作手段１８の一方向への操作時間、つまり操作手段１８の押込量は、設定手段１９によって撮影者が任意に設定することにより変更可能である。

また、被写体がビューファ内に１個しか存在しない場合に、予め制御回路１０は前述と同様に位相差方式の測距によりその情報を認識する。基準被写体に対する前ピント、後ピントの情報はビューファに表示されず、自動合焦エリアの移動機能が割り付けられたズーム電動操作手段１８を操作しても、自動合焦エリアの移動は行われない。

上述したように、ズーム電動操作手段１８に自動合焦エリアの移動機能を割り付けることで、専用の部品等を要することなく、かつ撮影者が通常の撮影スタイルを崩すことなく、自動合焦エリアの移動を行うことが可能となり、撮影の利便性、自由度が向上する。

図８は実施例２の撮像装置のブロック回路構成図であり、アクチュエータギア１３とズーム操作用リング１５は電磁クラッチ３１により切換えられるようになっている。実施例１では、電動ズームと手動ズームとを、クラッチ等で撮影者が選択可能に切換える型式のレンズ装置を例としている。しかし、ドライブユニット２内に電磁クラッチ３１を配して、電動ズームと手動ズームの切換えを、シームレスで行う型式のレンズ本体１にも適用可能である。

その場合に、レンズ装置には手動ズームで限定して使用するために、ズーム電動操作手段１８の操作の有効／無効を切換えるズーム駆動切換手段３２が設けられている。ズーム駆動切換手段３２が無効のモードのときに、ズーム電動操作手段１８の操作を前述と同様に自動合焦エリアの移動機能に割り付ける。

また、本発明では位相差方式の自動合焦レンズを前提としているが、ＴＶ−自動合焦方式の自動合焦レンズにも適用可能である。その場合に、撮影前に一旦フォーカスレンズ群１を至近端から無限端まで全域駆動し、ビューファ内の各被写体のコントラストのピーク値を記憶させることで、合焦距離を算出しておく必要がある。

このように、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことは云うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

実施例１のブロック回路構成図である。 ドライブユニットの背面図である。 設定手段のパネルの正面図である。 カメラ装置のビューファの表示図である。 設定手段のパネルの正面図である。 ズーム電動操作手段に機能を割り付けるフローチャート図である。 実施例１の内容全体のフローチャート図である。 実施例２のブロック回路構成図である。

符号の説明

１ レンズ本体
２ ドライブユニット
３ フォーカスレンズ群
４ ハーフミラー
５ ズームレンズ群
６ カメラ本体
８ 撮像レンズ
９ ＴＣＬモジュール
１０ 制御回路
１１、１２ アクチュエータ
１３ アクチュエータギア
１４ アイドラギア
１５ ズーム操作用リング
１６、３２ ズーム駆動切換手段
１７ 検出装置
１８ ズーム電動操作手段
１９ 設定手段
２０ ＡＵＸスイッチ
３１ 電磁クラッチ

Claims (4)

1. ズームを電動駆動するズーム電動操作手段と、
   前記ズームを電動駆動か手動駆動とするかを切換えるズーム駆動切換手段とを備える撮像装置であって、
   撮影画面の内の複数の自動合焦エリアそれぞれの被写体の合焦状態を検出する合焦検出手段と、
   前記複数の自動合焦エリアから１つの自動合焦エリアを選択するエリア選択手段と、
   該エリア選択手段により選択された前記自動合焦エリアの被写体に対しフォーカスレンズ群を駆動して合焦状態とする自動合焦手段とを有し、
   前記ズーム駆動切換手段において前記ズームを前記手動駆動とするときは、前記ズーム電動操作手段が前記エリア選択手段として機能することを特徴とする撮像装置。
2. 前記手動駆動の状態における前記ズーム電動操作手段は２方向の押し込み操作が可能であり、
   前記エリア選択は、前記２方向の押し込み操作に対応して、前記自動合焦手段により合焦している自動合焦エリアを基準に、前方にある自動合焦エリアと後方にある前記自動合焦エリアとを選択可能としたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記ズーム電動操作手段の押込量に応じて前記自動合焦エリアの移動速度を変更可能としたことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 補助スイッチを備え、
   前記ズームを電動駆動としたとき、前記補助スイッチを操作することにより、前記ズーム電動操作手段にズームを行わせるモードと、前記エリア選択手段としての機能を与えるモードとを切換えることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つの請求項に記載の撮像装置。

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