JP2014149389A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静止画撮影時、動画記録中前後において使い勝手を向上させるような撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置は、ＣＣＤ１０１と、撮影レンズを移動させるモータドライバ７−５と、ＣＣＤ１０１から得た画像データによって焦点を決定する合焦位置移動処理部１０８−５とを有する。合焦位置移動処理部１０８−５は、レリーズスイッチとは別の第２スイッチにより焦点検出動作を行うことが可能である。合焦位置移動処理部１０８−５は、動画用の焦点検出手段と、静止画用の焦点検出手段とを有する。動画用の焦点検出手段はさらにＡＦボタン動作選択処理部１０８−１を有する。ＡＦボタン動作選択処理部１０８−１は、動画記録中か否かに応じて、上記第２のスイッチによる焦点検出動作を変更する。
【選択図】図４

Description

本発明は、撮像装置に関し、より詳しくはデジタルカメラ、カメラ付き携帯電話、ＰＤＡ等の携帯機器の撮像機能に関する。

近年、デジタルスチルカメラには、ビデオカメラのような動画を撮影することが可能で、さらに記録中にＡＦを行えるようなものが普及している。しかしながら、フォーカス制御として本来デジタルスチルカメラで可能であった機能、たとえばＡＦ結果を固定するような動作（置きピン）を行う際に、わずらわしい設定を行わなければならないことが多々あり、操作性として改善が望まれていた。

例えば、図２４がそういったシーンである。図２４ａ）の場合に関しては、被写体が移動してしまうため、中央にＡＦエリアを設定しておくと後ピン状態（背景側に合焦）になってしまい、図２４ｂ）の場合に関しては、対象となる被写体（人形）が右側にあるが、デジタルスチルカメラとしては背景に合わせたいのか、被写体に合わせたいかがわからないため後ピン状態（背景側に合焦）になってしまう。

特許文献１に記載の技術は、静止画用と動画用とでそのスキャン範囲を狭くし動画記録時にフォーカス駆動の画角変動を少なくすることを特徴とするものである。しかしながら、この技術のみであると先述したような置きピン等、環境に合わせたフォーカス動作を行うには不十分である。特許文献２に記載の技術は、静止画撮影する際の焦点検出時に、ＡＦ範囲を変更しながら、被写体を追尾し合焦させるという技術である。

また、デジタルスチルカメラにおいて、ＡＦに特化してボタンを具備するもの（以下ＡＦボタンと呼ぶ）も存在しており、従来では撮影時にレリーズスイッチに連動してＡＦを行うようにしているものを、それ以外のボタンで動作させる構成となっている。

特開２００６−３０１３７８号公報 特開２０１２−００２９５１号公報

しかし、このような構成では、レリーズスイッチとＡＦ動作のスイッチとが分離しておらず、操作上使い勝手が悪いという問題があった。

そこで、本発明では、上記のような問題を解決すべく、ＡＦボタンの機能を拡張させ、静止画撮影時、動画記録中前後において使い勝手を向上させるような撮像装置を提供することを目的とする。

請求項１にかかる撮像装置によれば、撮影レンズを通過してきた被写体からの光を受光する撮像素子と、撮影レンズを移動させるレンズ移動手段、撮影素子から得た画像データによって焦点を決定する自動焦点検出手段を有する撮像装置において、自動焦点検出手段は、レリーズスイッチとは別の第２スイッチにより焦点検出動作を行うことが可能であり、動画用の焦点検出手段、静止画用の焦点検出手段を有し、動画用の焦点検出手段はさらに動画記録中か否かに応じて、上記第２のスイッチによる焦点検出動作を変更する焦点検出動作選択手段を有することを特徴とした撮像装置を提供することが可能となる。

また請求項２にかかる撮像装置によれば請求項１に記載の撮像装置において、自動焦点検出手段の動画用の焦点検出手段は動画記録中にＡＦ動作を継続して行うことを特徴とした撮像装置を提供することが可能となる。

また請求項３にかかる撮像装置によれば、請求項１、２に記載の撮像装置において、動画記録中においては、レンズ移動手段による移動を停止、再開処理、または再度焦点検出のいずれかの動作を選択できることを特徴とした撮像装置を提供することが可能となる。

また請求項４にかかる撮像装置によれば、請求項１、２に記載の撮像装置において、上記第２のスイッチにおいて、押下する毎に排他的に切り替えるスイッチ押下排他処理判定手段を有し、スイッチ押下に応じて停止、再開処理、または再度焦点検出を行うことを特徴とした撮像装置を提供することが可能となる。

また請求項５にかかる撮像装置によれば、請求項１、２に記載の撮像装置において、上記第２のスイッチにおいて、押下し続けているかどうかを判断するスイッチ押下継続状態判定手段を有し、状態として押下し続けている場合には、焦点検出状態に応じて停止、再開処理、または再度焦点検出を行うことを特徴とした撮像装置を提供することが可能となる。

また請求項６にかかる撮像装置によれば、請求項１〜４に記載の撮像装置において、上記第２のスイッチにおいて、スイッチ押下排他処理判定手段かスイッチ押下継続状態判定手段のいずれかを行うか否かを選択する、スイッチ押下維持判定手段を有することを特徴とした撮像装置を提供することが可能となる。

また請求項７にかかる撮像装置によれば、請求項１〜６に記載の撮像装置において、再度焦点検出を行う際に画像データ内の被写体を追尾しながら被写体周辺を範囲として撮影レンズを移動させて画像データを取得することで、焦点検出を行う追尾焦点検出を行うことを特徴とした撮像装置を提供することが可能となる。

また請求項８にかかる撮像装置によれば、第２のスイッチ付近にレバーを設け、レバーの位置によりレンズ移動手段による動作を選択することが可能となる撮像装置を提供することが可能となる。

また請求項９にかかる撮像装置によれば、レバーによって、ＡＦ動作を継続して行うコンティニュアスＡＦ機能に設定されている場合において、意図的に通常ＡＦ動作を可能とし、通常ＡＦ動作の後そのフォーカス位置からウォブリングを再開する構成としても良い。

本発明によれば、ＡＦボタンの機能を拡張させ、静止画撮影時、動画記録中前後において使い勝手を向上させるような撮像装置を提供することが可能となる。すなわち、動画記録時と静止画記録時でのＡＦボタンの動作を変更することで、それぞれの記録時に必要なＡＦ動作を実現させ、より操作性を向上させることが容易となる。

本発明の第１の実施形態を適用したカメラの上面図である。 本発明の第１の実施形態を適用したカメラの正面図である。 本発明の第１の実施形態を適用したカメラの背面図である。 図１のカメラの電気的構成を表すブロック図である。 図４の制御プログラムを表す図である。 図３のＡＦスイッチの拡大図である。 ＡＦモードを表す図である。 合焦時のファインダを表す図である。 フレーム周期と掃出しパルスと露光とフォーカスとのタイミングチャートである。 レリーズＳＷ１によるＡＦ処理のフローチャートである。 図１０における通常ＡＦ処理のサブルーチンである。 レンズの移動範囲とＡＦ評価値との関係を表す図である。 ＡＦボタンＳＷによるＡＦ処理のフローチャートである。 図１３のＡＦボタン動作選択処理のサブルーチンである。 通常のＡＦボタン動作を表す表である。 図１３のＡＦボタン動作処理のサブルーチンである。 第１の実施形態における動画中のＡＦボタン動作を表す表である。 ウォブリング処理のフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る動画記録時のＡＦボタン動作処理のフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る動画中のＡＦボタン動作を表す表である。 本発明の第２の実施形態に係る動画記録時のＡＦボタン動作処理のフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る被写体の追尾動作を表す図である。 本発明の第２の実施形態に係る被写体の追尾動作を表す図である。 従来のＡＦ動作を表す図である。

以下、図面を参照しながら本発明にかかる撮像装置および撮像方法の実施例について説明する。図１〜３は本発明に係る撮像装置の例であるデジタルスチルカメラの例を示す正面図、背面図および平面図である。図４はこのデジタルスチルカメラ内部のシステム構成例の概要を示すブロック図である。

図１において、カメラの上面には、レリーズスイッチＳＷ１、モードダイアルＳＷ２、サブ液晶ディスプレイ（以下、液晶ディスプレイを「ＬＣＤ」という）１が配置されている。図２において、カメラの正面には、撮影レンズを含む鏡筒ユニット７、光学ファインダ４、ストロボ発光部３、リモコン受光部６、メモリカード装填室および電池装填室の蓋２が配置されている。

図３において、カメラの背面には、電源スイッチ１３、ＬＣＤモニタ１０、ＡＦ用ＬＥＤ８、ストロボＬＥＤ９、光学ファインダ４、広角方向ズームスイッチＳＷ３、望遠方向ズームスイッチＳＷ４、セルフタイマの設定および解除スイッチＳＷ５、メニュースイッチＳＷ６、上移動およびストロボセットスイッチＳＷ７、右移動スイッチＳＷ８、ディスプレイスイッチＳＷ９、下移動およびマクロスイッチＳＷ１０、左移動および画像確認スイッチＳＷ１１、ＯＫスイッチＳＷ１２、ＡＦボタンスイッチ（第２のスイッチ）ＳＷ１３、ＡＦレバー１５が配置されている。

デジタルスチルカメラ内部のシステム構成は以下のとおりである。図２において、デジタルスチルカメラの各部はデジタルスチルカメラプロセッサ１０４（以下、単に「プロセッサ１０４」という）によって制御されるように構成されている。

プロセッサ１０４は、ＣＣＤ１信号処理ブロック１０４−１、ＣＣＤ２信号処理ブロック１０４−２、ＣＰＵブロック１０４−３、ローカルＳＲＡＭ１０４−４、ＵＳＢブロック１０４−５、シリアルブロック１０４−６、ＪＰＥＧ・ＣＯＤＥＣブロック１０４−７、ＲＥＳＩＺＥブロック１０４−８、ＴＶ信号表示ブロック１０４−９、メモリカードコントローラブロック１０４−１０を有してなり、これらは相互にバスラインで接続されている。

プロセッサ１０４の外部には、ＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ、ＹＵＶ画像データ、ＪＰＥＧ画像データを保存するＳＤＲＡＭ１０３が配置されていて、プロセッサ１０４とバスラインによってつながっている。プロセッサ１０４の外部にはまた、ＲＡＭ１０７、内蔵メモリ１２０、制御プログラムが格納されたＲＯＭ１０８が配置されていて、プロセッサ１０４とバスラインによってつながっている。ＣＣＤ１信号処理ブロック１０４−１では、ホワイトバランス処理、ガンマ補正処理などとともに、撮像素子駆動用の制御信号が制御される。ＣＣＤ２信号処理ブロック１０４−２では、ＹＣ変換などの処理が行われる。

制御プログラムには図５のように５つの処理部で構成されている。請求項と対応させると、ＡＦボタン動作選択処理部（焦点検出動作選択手段）１０８−１は請求項１に記載の焦点検出動作選択手段の動作を処理するものである。またＡＦボタン動作処理部（スイッチ押下継続状態判定手段、スイッチ押下排他処理判定手段）１０８−２は請求項３、４、５にかかる動作を処理するものである。

また焦点検出処理部（動画用の焦点検出手段、静止画用の焦点検出手段）１０８−３、合焦位置決定処理部１０８−４、合焦点位置移動処理部（自動焦点検出手段）１０８−５は請求項１に記載の焦点検出手段の動作を処理するものである。また、請求項６、請求項７の処理に関しては、ＡＦボタン動作処理部（スイッチ押下継続状態判定手段）１０８−２内で処理されるものである。

鏡筒ユニット７は、ズームレンズ７−１ａを有するズーム光学系７−１、フォーカスレンズ７−２ａを有するフォーカス光学系７−２、絞り７−３ａを有する絞りユニット７−３、メカシャッタ７−４ａを有するメカシャッタユニット７−４を有する。ズーム光学系７−１、フォーカス光学系７−２、絞りユニット７−３、メカシャッタユニット７−４は、それぞれズームモータ７−１ｂ、フォーカスモータ７−２ｂ、絞りモータ７−３ｂ、メカシャッタモータ７−４ｂによって駆動されるようになっており、これら各モータは、プロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３によって制御されるモータドライバ（レンズ駆動手段）７−５によって動作が制御されるように構成されている。

鏡筒ユニット７は、撮像素子であるＣＣＤ１０１に被写体像を結ぶ撮影レンズを有し、ＣＣＤ１０１は上記被写体像を画像信号に変換してＦ／Ｅ−ＩＣ１０２に入力する。Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２は周知のとおりＣＤＳ１０２−１、ＡＧＣ１０２−２、Ａ／Ｄ変換部１０２−３を有し、上記画像信号にそれぞれ所定の処理を施し、デジタル信号に変換してプロセッサ１０４のＣＣＤ１信号処理ブロック１０４−１に入力する。これらの信号処理動作は、プロセッサ１０４のＣＣＤ１信号処理ブロック１０４−１から出力されるＶＤ・ＨＤ信号により、ＴＧ１０２−４を介して制御される。

プロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３は、音声記録回路１１５−１による音声記録動作を制御するようになっている。音声記録回路１１５−１は、マイクロホン１１５−３で変換された音声信号のマイクロホンアンプ１１５−２による増幅信号を、指令に応じて記録する。上記ＣＰＵブロック１０４−３は、音声再生回路１１６−１の動作も制御する。音声再生回路１１６−１は、指令により、適宜のメモリに記録されている音声信号を再生してオーディオアンプ１１６−２に入力し、スピーカー１１６−３から音声を出力するように構成されている。

上記ＣＰＵブロック１０４−３はまた、ストロボ回路１１４の動作を制御することによってストロボ発光部３から照明光を発光させるようになっている。また、ＣＰＵブロック１０４−３は測距ユニットの動作も制御するようになっている。

ＣＰＵブロック１０４−３は、プロセッサ１０４の外部に配置されたサブＣＰＵ１０９とつながっていて、サブＣＰＵ１０９はＬＣＤドライバ１１１を介してサブＬＣＤ１による表示を制御するようになっている。サブＣＰＵ１０９はさらに、ＡＦＬＥＤ８、ストロボＬＥＤ９、リモコン受光部６、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１３からなる操作キーユニット、ブザー１１３とつながっている。

ＵＳＢブロック１０４−５はＵＳＢコネクタ１２２につながっており、シリアルブロック１０４−６はシリアルドライバ回路１２３−１を介してＲＳ−２３２Ｃコネクタ１２３−２につながっている。ＴＶ信号表示ブロック１０４−９は、ＬＣＤドライバ１１７を介してＬＣＤモニタ１０につながっており、また、ビデオアンプ１１８を介してビデオジャック１１９につながっている。メモリカードコントローラブロック１０４−１０はメモリカードスロット１２１の、カード接点との接点につながっている。

次に、上記のように構成されたデジタルスチルカメラの動作を説明するが、その前に、従来のデジタルスチルカメラの動作概要を説明しておく。図１に示すモードダイアルＳＷ２を記録モードに設定することで、カメラが記録モードで起動する。

モードダイアルＳＷ２の設定は、図４における操作部に含まれるモードスイッチの状態が記録モードＯＮになったことをＣＰＵが検知し、モータドライバ７−５を制御して、鏡胴ユニット７を撮影可能な位置に移動させる。さらにＣＣＤ１０１、Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２、ＬＣＤディスプレイ１０等の各部に電源を投入して動作を開始させる。各部の電源が投入されると、ファインダモードの動作が開始される。

ファインダモードでは、レンズを通して撮像素子（ＣＣＤ１０１）に入射した光は、電気信号に変換されてアナログ信号のＲ、Ｇ、ＢとしてＣＤＳ回路１０２−１、Ａ／Ｄ変換器１０２−３に送られる。Ａ／Ｄ変換器１０２−３でデジタル信号に変換されたそれぞれの信号は、デジタル信号処理ＩＣ（ＳＤＲＡＭ１０３）内のＹＵＶ変換部でＹＵＶ信号に変換されて、メモリコントローラによってフレームメモリに書き込まれる。このＹＵＶ信号はメモリコントローラに読み出されて、ＴＶ信号表示ブロック１０４−９を介してＴＶやＬＣＤモニタ１０へ送られて表示が行われる。この処理が１／３０秒間隔で行われ、１／３０秒ごとに更新されるファインダモードの表示となる。

レリーズスイッチＳＷ１が押下されると、ＣＰＵブロック１０４−３によって、信号処理ＩＣのＣＣＤ Ｉ／Ｆブロック内に取り込まれたデジタルＲＧＢ信号から、画面の合焦度合いを示すＡＦ評価値が算出される。ＡＦ評価値データは、特徴データとしてマイコンに読み出されて、ＡＦの処理に利用される。この積分値は合焦状態にあるとき、被写体のエッジ部分がはっきりとしているため、高周波成分が一番高くなる。

これを利用して、ＡＦによる合焦検出動作時は、それぞれのフォーカスレンズ位置におけるＡＦ評価値を取得して、その極大になる点（ピーク位置）を検出する。また極大になる点が複数あることも考慮にいれ、複数あった場合はピーク位置の評価値の大きさや、その周辺の評価値との下降、上昇度合いを判断し、最も信頼性のある点を合焦位置としてＡＦを実行する。

またＡＦボタンスイッチＳＷ１３が押下されるとＡＦレバー１５の位置に応じて上記レリーズシャッターボタンＳＷ１の動作と多少異なる動作を行う。ＡＦレバー１５を拡大したものを図６に示す。ＡＦレバーはＡＦＬとＡＦＣの位置をもっており、それぞれＡＦＬはＡＦを行った後にフォーカス位置を固定するＡＦロック機能、ＡＦＣは継続してＡＦを行うコンティニュアスＡＦ機能を持っている。

ＡＦボタンスイッチＳＷ１３の動作においてはさらに、押し続けた状態の場合、そのＡＦ動作を維持するかどうかを設定できる「維持モード」を持っており、維持モードがＯｎの場合にはＡＦボタンを押した後も継続して、その状態を維持でき、また維持モードがＯｆｆの場合にはＡＦボタンを押しつづけている状態でないと動作を継続できないように設定することが可能である。「維持モード」はＭＥＮＵＳＷ６を押してメニュー内で設定できるようにしておく。またモードダイアルＳＷ２で切り替えられるようにしておくとより操作性を向上させることが可能となる。

また上記ＡＦ評価値は、デジタルＲＧＢ信号内の特定の範囲から算出することが出来る。図７がファインダモード時にＬＣＤに表示されたときの状態で、表示内の中心枠がこのデジタルカメラでのＡＦのエリアである。ＡＦエリアに関しては、レリーズスイッチＳＷ１でのＡＦ時と、ＡＦボタンスイッチＳＷ１３でのＡＦ時で異なるようにしている。

レリーズスイッチＳＷ１では通常ＡＦモード、ＡＦボタンではスポットＡＦモードで切り替えられるようにしている。例えば、通常ＡＦモードであった場合には図７−１のようにファインダ内のＡＦ枠の範囲、水平方向４０％×垂直方向に３０％の１エリアをＡＦエリアとし、またスポットＡＦモードでは図７−２のように水平方向２０％×垂直方向に２０％の１エリアをＡＦエリアとしている。ＡＦを行い合焦した場合は、図８のように合焦枠を表示させ（８−１）、非合焦であった場合には表示させないようにする（８−２）とより撮影者にもわかるような表示が可能となる。

次に、ＡＦ処理時におけるフォーカスレンズ７−２ａの駆動タイミングとＡＦ評価値の取得タイミングの関係について説明する。フォーカスレンズ７−２ａの駆動は１回のＶＤ信号に対応して所定のフォーカス駆動量によって行う。フォーカス駆動量は、例えばフォーカスモータ７−２ｂがパルスモータである場合は、駆動パルス数がそれに相当する。ＶＤ信号パルスの立下りに対応して所定のパルスレートで所定の駆動パルス数だけフォーカスレンズ７−２ａを駆動することで１回のフォーカスレンズ駆動は終了する。次に出力されるＶＤ信号パルスの立下りに対応して再度、所定のフォーカス駆動を行なう。このようにフォーカス駆動をＶＤ信号（すなわちフレーム周期）に同期させて行う。

図９は、３０ｆｐｓのフレームレートで画像データの取り込みを行う場合の、ＶＤ信号とフォーカスレンズ７−２ａ（図４参照）のフォーカス駆動タイミング、電子シャッタにおける電荷掃き出しパルス（ＳＵＢ）のタイミング、及び露光タイミングを示すタイミングチャートである。

図９において、１つのＶＤ信号が発生すると（図９（ａ）参照）、それをトリガーとしてフォーカスレンズ７−２ａを駆動するパルスが２つ生成され（図９（ｄ）参照）、この２つの駆動パルスに対応した駆動量だけフォーカスレンズ７−２ａが駆動されて移動する。また、ＶＤ信号をトリガーとして電荷掃き出しパルス（ＳＵＢ）が所定数発生し（図９（ｂ）参照）、ＳＵＢの数に応じて、ＣＣＤ１０１に帯電している電荷の掃き出し処理を行なう。

また、電荷掃き出し処理が終了した後に露光処理が行なわれる（図９（ｃ）参照）。露光処理によって、被写体の映像を画像データとして取り込み、この画像データを用いて演算することによりＡＦ評価値を取得する。上記駆動パルス数は可変であって、焦点距離や、フォーカスレンズ繰り出し量（フォーカス駆動範囲）などに応じて変化する。このように、本実施例におけるＡＦ処理は、ＶＤ信号に同期してフォーカスレンズ７−２ａの駆動範囲内において行うようになっている。

ＡＦに関する全体のフローに関しては、レリーズスイッチＳＷ１でのＡＦ処理に関しては図１０のフロー、ＡＦボタンスイッチＳＷ１３のＡＦ処理に関しては図１２を用いて説明する。
前提としてカメラは電源ＯＮ後、ファインダモードの状態である。

図１０において、レリーズスイッチＳＷ１での通常ＡＦ処理に関しては、まずレリーズスイッチＳＷ１が押下されたかどうかを確認する（Ｓ１３−１）。レリーズスイッチＳＷ１が押下された場合（Ｓ１３−１のＹＥＳ）に、ＡＦ処理（Ｓ１３−２）を行う。ＡＦ処理（Ｓ１３−２）に関しては図１１のフローを用いて説明する。

図１１を参照すると、まずフォーカス光学系位置を現在位置からＡＦ開始位置へと移動する（Ｓ１４−１）。ここでは至近位置へ移動する。至近位置に関しては光学系によって異なる場合があるが、一般的には３０ｃｍ前後が好ましい。

次に、フォーカス光学系７−２（図４参照）を等間隔で無限遠位置まで駆動していく。ここではフォーカスモータ７−２ｂがパルスモータを利用しているため、３０ｃｍから無限遠までを４パルスずつ駆動させることになる。ＶＤ信号待ち（Ｓ１４−２）を行い、フォーカスを駆動させ（Ｓ１４−３）、ＡＦエリアに対するＡＦ評価値を取得する（Ｓ１４−４）。

次に取得されたＡＦ評価値を元にピーク判定処理を行う。ここではＡＦ評価値の信頼性評価を行うとともに、評価値の中でのピーク位置を判定する。もしも、信頼性のあるピーク位置があった場合は、そのフォーカス位置を格納しピーク検出ＯＫ（ＡＦＯＫ）とし、もしピーク位置が無かった場合は合焦ＮＧと判定する。ピーク検出がない（合焦ＮＧ）場合は（Ｓ１４−６のＹＥＳ）、現在位置が終了位置（ここで無限遠位置）であるかどうかを確認し（Ｓ１４−７）、終了位置でない場合は、Ｓ１４−２まで戻り、処理を繰り返し、ピーク検出ＯＫであった場合（Ｓ１４−６のＮＯ）は処理を終了する。

次に、図１０に戻り、合焦位置決定処理を行う（Ｓ１３−３）。ここではＡＦ処理においてピークが検出されている場合は、そのピーク位置を合焦位置と決定し、また検出できなかった場合はＡＦＮＧとして、ＮＧ位置を合焦位置と決定する。ここでのＮＧ位置はおよそ２．５ｍ程度離れた被写体に合焦するフォーカスレンズ７−２ａの位置としている。

最後に、フォーカスレンズを合焦位置へ移動させる処理を行う（Ｓ１３−４）。以上がレリーズスイッチＳＷ１でのＡＦ処理である。図１２のａ）、ｄ）がこのＡＦ処理でのフォーカスレンズの駆動とその範囲、ならびに評価値出力結果である。

＜実施例１＞
図１３を参照し、第１の実施例にかかるデジタルカメラの動作を説明する。ＡＦボタンスイッチＳＷ１３のＡＦ処理に関しては、まずＡＦボタンスイッチＳＷ１３が押下されたかどうかを確認する（Ｓ１５−１）。ＡＦボタンスイッチＳＷ１３が押下された場合（Ｓ１５−１のＹＥＳ）に、このＡＦボタンがどの状態で押下されているかどうかを判断し、それに合わせたＡＦ動作を選択するＡＦボタン動作選択処理に入る（Ｓ１５−２）。このＡＦボタン動作選択処理に関しては、図１４のフローのとおりで、動画記録中かどうかでその動作を変更するというものである。動画記録中である場合に（Ｓ１７−１のＹＥＳ）、動画記録時ＡＦボタン動作を選択し（Ｓ１７−２）、そうでない場合は通常ＡＦボタン動作を選択する（Ｓ１７−３）。

図１６において、ＡＦボタン動作を選択した後、選択したＡＦボタン動作処理を行う（Ｓ１５−３）。まず、通常ＡＦボタン動作選択が行われた場合の動作対応表を図１５に示す。図１５のようにＡＦボタンの設定が「維持モード」であるかどうかで、ＡＦボタンを離したあとも持続するか、または終了（停止）するかが決定される。実際の処理は図１６のフローの処理となる。

ＡＦボタンが押下された場合（Ｓ１８−１のＹＥＳ）、維持フラグがＯｆｆの場合（Ｓ１８−２のＹＥＳ）で、ＡＦレバーがＡＦＬの場合（Ｓ１８−３のＹＥＳ）は、レリーズスイッチＳＷ１のＡＦ処理と同様な通常ＡＦ処理（Ｓ１８−４）を行う。またＡＦレバーがＡＦＣの場合（Ｓ１８−３のＮＯ）、今度はコンティニュアスＡＦ処理を行う（Ｓ１８−８）。これは通常ＡＦ処理の範囲を現在いるフォーカスレンズ位置周辺でＡＦを行うもので、基本動作に関しては図１１の通常ＡＦ処理と同様となる。

図１２のｂ）を参照すると、動作図が示されている。実際の移動範囲は通常ＡＦよりも狭く、ＡＦ評価地も図１２のｅ）のようにピーク位置周辺であるため、その分高速に処理を終了することが可能となる。この処理を継続して行うためコンティニュアスＡＦと呼んでいる。通常ＡＦ処理（Ｓ１８−４）でＡＦ結果がＯＫであった場合や（Ｓ１８−５）、コンティニュアスＡＦ処理終了後、維持モードがＯＮである場合（Ｓ１８−６）は、維持フラグをＯｎにしてレリーズスイッチＳＷ１を無効にして終了し（Ｓ１８−８）、そうでない場合は、維持フラグをＯｆｆにし（Ｓ１８−１０）、レリーズスイッチＳＷ１を有効にして終了する（Ｓ１８−１１）。

こうすることによって、ＡＦＬ時にＡＦがＯＫの場合は、そのフォーカス位置をロック（ＡＦロックと呼ぶ）した状態のまま撮影にすることが可能であり、またＡＦＣの場合はレリーズスイッチＳＷ１の押下によらず、継続してコンティニュアスＡＦを実行することが可能となる。これは図１５の維持Ｏｎでの（１）、（２）のＯｎ状態、Ｏｆｆでの（１）、（２）の状態である。

次に、Ｓ１８−２に戻り、維持フラグがＯｎの場合（Ｓ１８−２のＮＯ）はすでにＡＦロック、もしくはコンティニュアスＡＦが実行中であるため、停止・解除処理を行い上記ＡＦロック、コンティニュアスＡＦを停止する（Ｓ１８−９）。その後維持フラグをＯｆｆにしレリーズスイッチＳＷ１を有効にして終了する。これは表１の維持Ｏｎ時の（１）、（２）のＯｆｆ状態である。

Ｓ１８−１でＡＦボタンがＯｆｆの場合でも維持フラグがＯｎの場合（Ｓ１８−１２）、ＡＦレバーがＡＦＣになっている場合は（Ｓ１８−１３）、継続してコンティニュアスＡＦを行う（Ｓ１８−１４）。これは図１５での（２）の状態である。それ以外の処理に関しては何も行わない（図１５の維持Ｏｆｆの（３）、（４）の状態）。次に動画記録時ＡＦボタン動作に関して場合の動作対応表を図１７に示す。表２のように通常ＡＦボタン動作選択とは異なり、ＡＦＬ、ＡＦＣそれぞれの動作が異なるところが本発明の特徴とするところである。実際の処理は、後に詳述する図１９のフローの処理となる。

動画記録時は前提としてウォブリング動作が自動的に開始される。それに関しては図１８のフローのとおりである。まず、現在フォーカス位置でのＡＦ評価値を取得する（Ｓ１６−１）、次に本発明では第１駆動として至近側方向に所定パルス駆動する（Ｓ１６−２）。このパルス量は実際にファインダモード時に、１ＶＤ間隔内、フォーカスの駆動による画角変動が起きない量であり、かつフォーカス駆動音が無い状態になる量として計算しておく。一般的には被写界深度幅の１／２程度が好ましい。

次に、駆動終了後その位置でＡＦ評価値を取得する（Ｓ１６−３）。次に、今度は第２駆動として逆方向、本発明で言えば無限遠方向にフォーカスを所定パルス駆動する（Ｓ１６−４）。ここでは第１駆動でのパルス量と同じ量を無限遠方向に駆動させる。次に駆動終了その位置でＡＦ評価値を取得する（Ｓ１６−５）。

次に、判定処理として、この段階で３つのＡＦ評価値を取得できているので、その評価値の中でもっとも評価値出力の高い場所を選択し、その位置を第３駆動位置と判定する（Ｓ１６−６）。最後に第３駆動位置へ駆動して終了する（Ｓ１６−７）。この動作を動画中繰り返し行う。

このときの動作とＡＦ評価値は図１２のｃ）、ｆ）である。これまでの通常ＡＦ、コンティニュアスＡＦに比べ、ＡＦ評価値数も３点しかないため１回の処理としては、最速になりかつフォーカス駆動しているかどうかも撮影者には見えないため、一般的にビデオカメラで採用されている駆動方法である。動画記録時はこのウォブリング動作が行われている状態から開始される。

次に図１９のフローをもとに動画記録時ＡＦボタン動作を説明する。ＡＦボタンが押下された場合（Ｓ１９−１のＹＥＳ）、維持フラグがＯｆｆの場合（Ｓ１９−２のＹＥＳ）で、ＡＦレバーがＡＦＬの場合（Ｓ１９−３のＹＥＳ）は、フォーカス駆動停止処理を行う（Ｓ１９−４）を行う。これは動画記録中でウォブリング動作が行われている状態の駆動を停止し、フォーカスを置きピンにするときに使用することを目的としている。

維持モードがＯＮである場合（Ｓ１９−５のＹＥＳ）、維持フラグをＯｎにして終了し（Ｓ１９−６）、そうでない場合は、維持フラグをＯｆｆし終了する（Ｓ１９−９）。こうすることによって、撮影者が動画中に置きピンにしたい場合にすばやく変更できることが可能となる。これは表２の維持Ｏｎでの（１）のＯｎ、Ｏｆｆでの（１）の状態である。次にＡＦレバーがＡＦＣの場合（Ｓ１９−３のＮＯ）、再通常ＡＦ処理を行う（Ｓ１９−７）。これはウォブリング動作で追従が遅い等、撮影者が意図的にＡＦを行いたい場合に使用することを目的としている。次に、再度ＡＦを行った後、そのフォーカス位置からウォブリングを再開し（Ｓ１９−８）、維持フラグをＯｆｆにして終了する（Ｓ１９−９）。これは図１７の維持Ｏｎでの（２）、Ｏｆｆでの（２）の状態である。

次に、Ｓ１９−２に戻り、維持フラグがＯｎの場合（Ｓ１９−２のＮＯ）はすでにフォーカス停止中であるためウォブリングを再開する（Ｓ１９−８）。これは図１７の維持Ｏｎ時の（１）のＯｆｆ状態である。

Ｓ１９−１に戻り、ＡＦボタンがＯｆｆの場合（Ｓ１９−１のＮＯ）は維持フラグがＯｎ（Ｓ１９−１０のＹＥＳ）で、ＡＦレバーがＡＦＬになっている場合（Ｓ１９−１１のＮＯ）はＡＦロック状態であるので何も行わない。それ以外に関してはウォブリング処理を継続する（Ｓ１９−１２）。

最後に、図１３に戻り合焦位置決定処理を行う（Ｓ１５−４）。ここではＡＦ処理においてピークが検出されている場合は、そのピーク位置を合焦位置と決定し、また検出できなかった場合はＡＦＮＧとして、ＮＧ位置を合焦位置と決定する。ここでのＮＧ位置は再通常ＡＦの場合はおよそ２．５ｍ程度離れた被写体に合焦するフォーカスレンズ７−２ａの位置としている。

最後に、フォーカスレンズを合焦位置へ移動させる処理を行う（Ｓ１３−４）。また、ウォブリング中はすでにウォブリング中に判定、駆動まで行っているためここでは合焦位置の決定、判定は行わない。以上がＡＦボタンＳＷでのＡＦ処理である。

ここで、動画中の通常ＡＦ動作に関しては、動画記録中にフォーカス音が入ってしまうことが懸念されるため、その際のフォーカス駆動ステップは音が影響ない程度に減速するようにすることが好ましい。これに関してはフォーカスレンズ系によるものである。

以上のように、動画記録中にＡＦボタンの動作を変更することで、操作性を向上させ、動画中の置きピンや、ＡＦ動作をすばやく実行することが可能となる。すなわち、動画記録時と静止画記録時でのＡＦボタンの動作を変更することで、それぞれの記録時に必要なＡＦ動作を実現させ、より操作性を向上させることが容易となる。すなわち、静止画撮影時、動画記録中前後において使い勝手の良い撮像装置を提供することが可能となる。

＜実施例２＞
第２の実施例にかかるデジタルカメラの動作を説明する。図１３を参照し、次にＡＦボタンスイッチＳＷ１３のＡＦ処理に関しては、まずＡＦボタンスイッチＳＷ１３が押下されたかどうかを確認する（Ｓ１５−１）。レリーズスイッチＳＷ１が押下された場合（Ｓ１５−１のＹＥＳ）に、このＡＦボタンがどの状態で押下されているかどうかを判断し、それに合わせたＡＦ動作を選択するＡＦボタン動作選択処理に入る（Ｓ１５−２）。

このＡＦボタン動作選択処理に関しては、図１４のフローのとおりで、動画記録中かどうかでその動作を変更するというものである。動画記録中である場合に（Ｓ１７−１のＹＥＳ）、動画記録時ＡＦボタン動作を選択し、そうでない場合は通常ＡＦボタン動作を選択する。
ＡＦボタン動作を選択した後、選択したＡＦボタン動作処理を行う（Ｓ１５−３）。

まず、通常ＡＦボタン動作選択が行われた場合の動作対応表を図１５に示す。図１５のようにＡＦボタンの設定が「維持モード」であるかどうかで、ＡＦボタンを離したあとも持続するか、または終了（停止）するかが決定される。実際の処理は図１６のフローの処理となる。これは実施例１と同じであるため省略する。

次に動画記録時ＡＦボタン動作に関して場合の動作対応表を図２０に示す。図２０のように通常ＡＦボタン動作選択とは異なり、ＡＦＬ、ＡＦＣそれぞれの動作が異なるところが本発明の特徴とするところである。実際の処理は図２１のフローの処理となる。

次に動画ＡＦボタン動作選択が行われた場合の動作対応表動画記録時は前提としてウォブリング動作が自動的に開始される。それに関しては図１８のフローのとおりである。これも実施例１と同様のため省略する。

次に図２１のフローをもとに動画記録時ＡＦボタン動作を説明する。ＡＦボタンが押下された場合（Ｓ２０−１のＹＥＳ）、維持フラグがＯｆｆの場合（Ｓ２０−２のＹＥＳ）で、ＡＦレバーがＡＦＬの場合（Ｓ２０−３のＹＥＳ）は、フォーカス駆動停止処理を行う（Ｓ２０−４）。これは動画記録中でウォブリング動作が行われている状態の駆動を停止し、フォーカスを置きピンにするときに使用することを目的としている。これは図２０の維持Ｏｎ、Ｏｆｆの（１）の状態である。

次にＡＦレバーがＡＦＣの場合（Ｓ２０−３のＮＯ）、追尾ＡＦ処理を行う（Ｓ２０−７）。これはウォブリング動作で追従が遅い等、撮影者が意図的にＡＦを行いたい場合に使用することを目的としており、さらに被写体を追尾させることで動画記録時の構図の変更時に有効となる。

追尾ＡＦに関しては、ＡＦエリアを被写体に追従させてコンティニュアスＡＦするものである。被写体の追尾に関しては、被写体像に動きが検知できているかを判断する。動き検知に関してはさまざまな技術が提案されているが、ここでは以下のようなテンプレートマッチング処理を行っている。テンプレートマッチングは、追尾対象となる画像データ、たとえば図２２ａ）のＡＦエリアの範囲にある画像データが次のフレームの画像データのどの位置かを探索するものである。

この被写体が図２２ｂ）のように移動した場合を考える。図２３が位置探索における範囲と方向を示している。ここでは６×６分割した領域の中で、上下左右、斜め方向にテンプレートを移動させ、その画像データの一致度を探索し最も一致する位置を移動位置とする。ｃ）が移動後検出された位置となる。

追尾方法は、先述したがさまざまな方法が提案されているため、こういった画像データの差分を演算するよりも、例えばブースト学習によるパターン一致法等を用いれば、高速に処理できる可能性もある。以上のように、被写体周辺の追尾エリアをＡＦエリアとして、コンティニュアスＡＦを行っていくことで追尾ＡＦを実現することが可能である。

次に図２１に戻り、追尾ＡＦの結果がＯＫであった場合（Ｓ２０−８のＹＥＳ）、維持モードがＯｎの場合（Ｓ２０−５のＹＥＳ）は維持フラグをＯｎにして終了する（Ｓ２０−６）。追尾ＡＦの結果がＮＧであった場合（Ｓ２０−８のＮＯ）、維持フラグをＯｆｆにして終了する（Ｓ２０−１１）。これは表３の維持Ｏｎでの（２）、Ｏｆｆでの（２）の状態である。

次に、Ｓ２０−２に戻り、維持フラグがＯｎの場合（Ｓ２０−２のＮＯ）、維持モードがＯｎである場合は（Ｓ２０−９のＹＥＳ）、すでにＡＦＬ時ではすでにフォーカス停止中、ＡＦＣ時では追尾エリアでのウォブリング処理を実行中であるため、通常ウォブリングを再開し（Ｓ２０−１０）、維持フラグをＯｆｆにして終了する（Ｓ２０−１１）。これは図２０の維持Ｏｎ時の（１）、（２）の再開・解除以外に関しては何もしない。

次にＳ２０−１に戻り、ＡＦボタンがＯｆｆの場合（Ｓ２０−１のＮＯ）は維持フラグがＯｎ（Ｓ２０−１２のＹＥＳ）で、ＡＦレバーがＡＦＬになっている場合（Ｓ２０−１３のＮＯ）はＡＦロック状態であるので何も行わない。ＡＦレバーがＡＦＣになっている場合（Ｓ２０−１３のＹＥＳ）、ＡＦエリアは追尾しながらウォブリング処理を継続する（Ｓ２０−１４）。

維持フラグがＯｆｆの場合（Ｓ２０−１２のＮＯ）はウォブリングを再開し（Ｓ２０−１０）、維持フラグをＯｆｆにして終了する（Ｓ２０−１１）。これは表３のＯｆｆでの（３）、（４）の状態である。

最後に、図１５に戻り合焦位置決定処理を行う（Ｓ１５−４）。ここではＡＦ処理においてピークが検出されている場合は、そのピーク位置を合焦位置と決定し、また検出できなかった場合はＡＦＮＧとして、ＮＧ位置を合焦位置と決定する。ここでのＮＧ位置は再通常ＡＦの場合はおよそ２．５ｍ程度離れた被写体に合焦するフォーカスレンズ７−２ａの位置としている。

最後に、フォーカスレンズを合焦位置へ移動させる処理を行う（Ｓ１３−４）。また、ウォブリング中はすでにウォブリング中に判定、駆動まで行っているためここでは合焦位置の決定、判定は行わない。以上がＡＦボタンＳＷでのＡＦ処理である。

以上のように、動画記録中にＡＦボタンの動作を変更することで、操作性を向上させ、動画中の置きピンや、ＡＦ動作をすばやく実行することが可能となる。また動画時は記録中に被写体が動くことが考えられるため、動画時はコンティニュアスＡＦのＡＦエリアを追尾させる等を行い、カメラを移動させ、画面をずらすことなくフォーカスを合わせることがより容易となる。

このように、動画記録時と静止画記録時でのＡＦボタンの動作を変更することで、それぞれの記録時に必要なＡＦ動作を実現させ、より操作性を向上させることが容易となる。すなわち、静止画撮影時、動画記録中前後において使い勝手の良い撮像装置を提供することが可能となる。

７−５ モータドライバ（レンズ駆動手段）
１５ ＡＦレバー
１０１ ＣＣＤ（撮像素子）
１０８−１ ＡＦボタン動作選択処理部（焦点検出動作選択手段）
１０８−２ ＡＦボタン動作処理部（スイッチ押下継続状態判定手段、スイッチ押下排他処理判定手段）
１０８−３ 焦点検出処理部（動画用の焦点検出手段、静止画用の焦点検出手段）
１０８−５ 合焦位置移動処理部（自動焦点検出手段）
ＳＷ１ レリーズスイッチ
ＳＷ１３ ＡＦボタンスイッチ（第２のスイッチ）

Claims (9)

1. 撮影レンズを通過してきた被写体からの光を受光する撮像素子と、
   前記撮影レンズを移動させるレンズ移動手段と、
   前記撮像素子から得た画像データによって焦点を決定する自動焦点検出手段とを有し、
   前記自動焦点検出手段は、レリーズスイッチとは別の第２のスイッチにより焦点検出動作を行うことが可能であり、動画用の焦点検出手段と、静止画用の焦点検出手段とを有し、
   動画用の焦点検出手段はさらに動画記録中か否かに応じて、前記第２のスイッチによる焦点検出動作を変更する焦点検出動作選択手段を有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記自動焦点検出手段の前記動画用の焦点検出手段は動画記録中にＡＦ動作を継続して行うＡＦを行うコンティニュアスＡＦ機能を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 動画記録中においては、レンズ移動手段による移動を停止、再開処理、または再度焦点検出の何れかの動作を選択できることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記第２のスイッチにおいて、押下する毎に排他的に切り替えるスイッチ押下排他処理判定手段を有し、スイッチ押下に応じて停止、再開処理、または再度焦点検出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。
5. 前記第２のスイッチにおいて、押下し続けているか否かを判断するスイッチ押下継続状態判定手段を有し、状態として押下し続けている場合には、焦点検出状態に応じて停止、再開処理、または再度焦点検出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。
6. 前記第２のスイッチにおいて、スイッチ押下排他処理判定手段かスイッチ押下継続状態判定手段かのいずれを行うか否かを選択する、スイッチ押下維持判定手段を有することを特徴とする請求項１〜４に記載の撮像装置。
7. 再度焦点検出を行う際に画像データ内の被写体を追尾しながら被写体周辺を範囲として撮影レンズを移動させて画像データを取得することで、焦点検出を行う追尾焦点検出を行うことを特徴とする請求項１〜６に記載の撮像装置。
8. 前記第２のスイッチ付近にレバーを設け、前記レバーの位置により前記レンズ移動手段による前記何れかの動作を選択することが可能な請求項３に記載の撮像装置。
9. 前記レバーによって、ＡＦ動作を継続して行うコンティニュアスＡＦ機能に設定されている場合において、通常ＡＦ動作を可能とし前記通常ＡＦ動作の後、そのフォーカス位置からウォブリングを再開することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
   

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