JP2019132886A - Information processing device, information processing device control method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、情報処理装置、情報処理装置の制御方法、及び、プログラムに関する。 The present invention relates to an information processing apparatus, a control method for the information processing apparatus, and a program.
特許文献1には、次の動作をするレンズシステムが開示されている。すなわち、特許文献1のレンズシステムは、光学ズーム変倍率を大きくし、バリエータレンズが望遠端に近付くと、バリエータレンズの移動速度を低下させ、同時に電子ズームの変倍率を徐々に大きくしていく。そして、特許文献1のレンズシステムは、バリエータレンズが望遠端に達したら、光学ズームの変倍率の変化を停止させ、電子ズームの変倍率のみを変化させる。
しかしながら、特許文献1のレンズシステムでは、高倍率側では電子ズームでズームを行うことになり、光学ズームは使われない。したがって、レンズの光学性能が発揮できないことがある。
However, in the lens system of
本発明の情報処理装置は、ズーム倍率を変更するズームレンズと、焦点を合わせるフォーカスレンズと、を有する撮像部を使用して撮像するよう制御する撮像制御手段と、前記フォーカスレンズが移動可能な可動範囲に応じて定まるズーム倍率の範囲であって、前記ズームレンズと前記フォーカスレンズとを移動させてズームを行う光学ズームでは焦点を合わせることができないズーム倍率の範囲であるズーム制限範囲より高いズーム倍率の範囲で、前記撮像制御手段によって撮像された画像に対して画像処理を行うことでズームを行う電子ズームを行わず、前記光学ズームを行うよう制御するズーム制御手段と、を有する。 An information processing apparatus according to the present invention includes an image pickup control unit that controls an image pickup unit having a zoom lens that changes a zoom magnification, a focus lens that focuses the image, and a movable lens that can move the focus lens. A zoom magnification range that is determined according to the range, and that is higher than a zoom limit range that is a zoom magnification range that cannot be focused by optical zoom that performs zooming by moving the zoom lens and the focus lens. In this range, zoom control means for controlling to perform the optical zoom without performing electronic zoom for performing zoom by performing image processing on the image captured by the imaging control means.
本発明によれば、レンズの光学性能を十分に発揮できる。 According to the present invention, the optical performance of the lens can be sufficiently exhibited.
<第1の実施形態>
まず、図1を参照して、撮像装置100の構成について説明する。図1は、撮像装置100の構成の一例を示す分解斜視図である。撮像装置100は、カバー2と、ドームカバー3と、レンズユニット4と、撮像素子5と、支持ユニット6とを有する。撮像装置100は、情報処理装置の一例である。レンズユニット4は、撮像部の一例である。
ドームカバー3は、レンズユニット4を覆う。そして、ドームカバー3はカバー2とレンズユニット4を支持する支持ユニット6との間に挟み込まれる。カバー2は、支持ユニット6に締結ビス1により締結される。撮像素子5は、レンズユニット4に含まれる第1群レンズL1から第4群レンズL4までを通った光を受けて、光学像を電気信号に変換する。支持ユニット6は、レンズユニット4を、パン/チルト/ローテーション方向に回転可能に支持する。
<First Embodiment>
First, the configuration of the
The dome cover 3 covers the
次に、図2を参照してレンズユニット4について説明する。図2は、レンズユニット4の構成の一例を示す分解斜視図である。
レンズユニット4は、第1群レンズL1と、第2群レンズL2と、第3群レンズL3と、第4群レンズL4とを有する。第1群レンズL1と第3群レンズL3とは、レンズユニット4内で固定されている。第2群レンズL2は、光軸方向に移動可能でありズーム動作を行うズームレンズである。第4群レンズL4は、光軸方向に移動可能であり合焦動作を行って焦点を合わせるフォーカスレンズである。
固定枠11は、第1群レンズL1を保持する。固定枠11は、第1群固定ビス11aによって、固定枠12と係合する。
Next, the
The
The
固定枠15は、第3群レンズL3を保持する。図示しない絞り固定ビスによって、固定枠15の第2群レンズL2側に絞りユニット22が固定されている。固定枠15は、固定枠12及び固定枠25に挟み込まれる形で係合している。
ガイドバー21とガイドバー23とは、固定枠12と固定枠25とに挟まれる形で固定されている。ガイドバー26は、固定枠12と固定枠15とに挟まれる形で固定されている。ガイドバー24は、固定枠15と、固定枠25とに挟まれる形で固定されている。
The fixed
The
第2群可動枠13は、第2群レンズL2を保持し、ガイドバー21によって、第2群レンズL2の光軸方向に移動可能に支持される。また、ガイドバー26が第2群可動枠13のU溝13aに係合して、第2群可動枠13のガイドバー26周りの回転が規制される。
第4群可動枠16は、第4群レンズL4を保持し、ガイドバー23によって、第4群レンズL4の光軸方向に移動可能に支持される。ガイドバー24が第4群可動枠16のU溝16aに係合して、第4群可動枠16のガイドバー24周りの回転が規制される。
ステッピングモータ17は、ズーム用に使われる。ステッピングモータ17は、固定ビス17aによって、固定枠12に固定されている。ステッピングモータ17のネジ部17bが第2群可動枠13に固定されたラック13bに係合しており、ネジ部17bの回転により、第2群可動枠13は第2群レンズL2の光軸方向に移動する。
ステッピングモータ18は、フォーカス用に使われる。ステッピングモータ18は、固定ビス18aによって、固定枠25に固定されている。ステッピングモータ18のネジ部18bが第4群可動枠16に固定されたラック16bに係合しており、ネジ部18bの回転により、第4群可動枠16は光軸方向に移動する。
The second group
The fourth group
The stepping
The
PIユニット(フォトインタラプタユニット)19は、フォトインタラプタと板金とで構成され、固定枠25に固定ビス19aによって固定されている。PIユニット19は第2群可動群13の移動方向上に配置されている。PIユニット19のフォトインタラプタの出力とステッピングモータ17の回転数によって第2群可動枠13の位置が制御される。
PIユニット20は、フォトインタラプタと板金で構成され、固定枠25に固定ビス20aによって固定されている。PIユニット20は、固定枠25上に配置されている。PIユニット20のフォトインタラプタの出力とステッピングモータ18の回転数によって第4群可動枠16の位置が制御される。
The PI unit (photo interrupter unit) 19 includes a photo interrupter and a sheet metal, and is fixed to the
The
フィルタ枠7、赤外線カットフィルタ7a、フィルタ切替え用アクチュエータ8は、固定枠25とCCDホルダ9とに挟まれており、固定枠25とCCDホルダ9は固定ビス9aによって係合している。フィルタ切り替え用アクチュエータ8の駆動によって、フィルタ枠7と赤外線カットフィルタ7aは、第4群レンズL4の光軸に対して垂直方向に移動し、赤外線カットフィルタ7aを光路内に入れるかはずすかを切り替える。赤外線カットフィルタ7aは、第4群レンズL4が移動可能な位置に挿抜可能なフィルタである。
PIユニット10は、フォトインタラプタと板金とで構成され、CCDホルダ9に固定ビス10aによって固定されている。PIユニット10はCCDホルダ9上に配置されており、PIユニット10のフォトインタラプタの出力によってフィルタ枠7の位置が判別される。
The
The
次に、図3を参照して、撮像装置100の構成について説明する。図3は、撮像装置100の構成の一例を示すブロック図である。
撮像時に被写体からの光は、図2を参照して説明したレンズユニット4内の第1群レンズL1から第4群レンズL4までを通って、撮像素子5に入射する。撮像素子5に入射した光は、撮像素子5で光電変換されて、信号処理部52がデジタル信号に変換する。信号処理部52によってデジタル信号となった画像データは、AF(オートフォーカス)ゲート53を通り、AF信号処理部54によりAF信号処理されて、CPU55に送られる。
CPU55がCPU55に入力された画像データに基づいてステッピングモータ17、18を制御することで、第2群レンズL2、及び、第4群レンズL4が光軸方向に移動する。また、CPU55は、絞りモータ14を制御することで、図11(a)に示す絞り羽根14bを可変させる。
また、CPU55は、夜間撮影の指示を行う場合、フィルタ切替え用アクチュエータ8を駆動させ、赤外線カットフィルタ7aを光路外に脱出させる。また、PC120がチルト角をCPU55に入力すると、CPU55の制御によってチルトモータ56が駆動しチルトユニット57が動き、レンズユニット4のチルト角が変化する。チルトユニット57は、チルト角検出手段を備えており、CPU55を介して、PC120にフィードバックされる。また、CPU55の制御により電子ズーム部59が作動し、電子的に画角が変化する。電子ズーム部59は、レンズユニット4を使用して撮像された画像に対して画像処理を行うことでズームを行う電子ズームの処理を実行する。CPU55は、レンズユニット4を使用して画像を撮像するよう制御する。CPU55が画像を撮像するよう制御する処理は、撮像制御処理の一例である。
Next, the configuration of the
Light from the subject during imaging passes through the first group lens L1 to the fourth group lens L4 in the
When the
Further, when instructing night photography, the
撮像装置100のCPU55は、撮像装置100の全体を制御する。CPU55は、記憶部60に記憶されているプログラムに基づき処理を実行することによって、撮像装置100の各種の機能や、図7、図8A、及び、図8Bの処理が実現される。
撮像装置100の記憶部60は、撮像装置100で実行されるプログラムや、設定情報等を記憶する。記憶部60は、記憶媒体の一例である。
信号処理部52、AFゲート53、AF信号処理部54、及び、電子ズーム部59は、CPU55とは異なる回路で実現される。ただし、信号処理部52、AFゲート53、AF信号処理部54、及び、電子ズーム部59の少なくとも何れかは、CPU55の処理によって実現してもよい。CPU55や回路等は、例えば、支持ユニット6に搭載されている。
The
The
The
次に、図4(a)を参照して、第2群レンズL2と第4群レンズL4の特性を説明する。図4(a)に示すグラフは、第2群レンズL2と第4群レンズL4との特性を表す特性グラフである。特性グラフの横軸はズーム倍率を表す。特性グラフの縦軸はフォーカス位置を表し、無限端及び至近端が示されている。特性グラフに示す最小ズーム倍率は、第2群レンズL2がWIDE端に位置する場合のズーム倍率である。また、最大ズーム倍率は、第2群レンズL2がTELE端に位置する場合のズーム倍率である。
ズーム倍率が設定されると、設定されたズーム倍率において合焦するためのフォーカス位置が定まる。グラフ上に示されるトレースカーブ101は、光学ズームでのズーム倍率とフォーカス位置の関係を示している。光学ズームは、第2群レンズL2と第4群レンズL4とを移動させて光学的にズームを行うことである。光学ズームでのズーム倍率は、第2群レンズL2の位置に応じて定まる。フォーカス位置は、第4群レンズL4で合焦するための第4群レンズL4の位置を表す。レンズユニット4を使用して撮像した画像が人間の目でみて焦点が合う場合に合焦しているものとする。
なお、トレースカーブ101は被写体距離に応じて定まるものである。より具体的には、被写体距離が長くなる程ズーム倍率に対して定まるフォーカス位置はより無限端に近いとなる。図4(a)の例では、第1のトレースカーブ101aは、被写体を最も至近で撮像した際のトレースカーブ101である。第2のトレースカーブ101bは、被写体を最も遠距離で撮影した際のトレースカーブ101である。第3のトレースカーブ101cは、被写体距離が至近と遠距離の間の中間距離に設定された場合のトレースカーブ101である。
Next, the characteristics of the second group lens L2 and the fourth group lens L4 will be described with reference to FIG. The graph shown in FIG. 4A is a characteristic graph showing characteristics of the second group lens L2 and the fourth group lens L4. The horizontal axis of the characteristic graph represents the zoom magnification. The vertical axis of the characteristic graph represents the focus position, and the infinite end and the closest end are shown. The minimum zoom magnification shown in the characteristic graph is the zoom magnification when the second lens group L2 is located at the WIDE end. The maximum zoom magnification is a zoom magnification when the second lens unit L2 is located at the TELE end.
When the zoom magnification is set, a focus position for focusing at the set zoom magnification is determined. A
The
図4(a)に示すズーム対応ストローク130は、すべての被写体距離において、最小ズーム倍率から最大ズーム倍率までを光学ズームで実現するために必要な第4群レンズL4の移動範囲(光学ストローク)である。
ズーム対応ストローク130の一方の端部となるのが第1制限位置111である。第1制限位置111は、第4群レンズL4が、光軸方向における第3群レンズL3の側に最大に移動可能な位置である。第1制限位置111は、固定枠12に起因した移動制限に応じて定まる位置である。
A zoom-
One end portion of the zoom-corresponding
全ての被写体距離について最小ズーム倍率から最大ズーム倍率までの範囲を第4群レンズL4によって合焦させるには、ズーム対応ストローク130の範囲で移動する必要がある。しかし、ズーム対応ストローク130を確保しようとする場合、第4群レンズL4(第4群可動枠16)の移動可能な範囲を増やさなければならない。この結果、レンズユニット4が大型化してしまう。これに対し、本実施形態の撮像装置100においては、第4群レンズL4の撮像素子5側の移動範囲を制限することで、レンズユニット4の小型化を実現することとする。このような構造上の制限下において第4レンズL4が移動可能な可動範囲を実ストローク130aと称する。図4(a)に示ように、実ストローク130aは、ズーム対応ストローク130に比べて狭い範囲である。なお、実ストローク130aの一方の端部となる第2制限位置104は、第4群レンズL4が赤外線カットフィルタ7aに衝突しないように定まる位置であり、第2制限位置104は、CPU55がソフトウェア的に設定する位置である。
第4群レンズL4の移動範囲が実ストローク130aに制限される。このため、図4(a)に示す第3のトレースカーブ101cによりフォーカス位置が定まる場合には、図4(a)の108のズーム倍率の範囲においては、第4群レンズL4を用いた光学ズームにおいては合焦できなくなってしまう。このように、被写体距離によっては、光学ズームで合焦できないズーム倍率が生じてしまう。このような光学ズームで合焦できないズーム倍率の範囲をズーム制限範囲108と称する。前述の通り、被写体距離によってトレースカーブ101が変化することから、被写体距離に応じて、ズーム制限範囲108の幅も変化する。なお、トレースカーブ101が第2制限位置104を超えない場合にはズーム制限範囲108は生じない。
In order to focus the range from the minimum zoom magnification to the maximum zoom magnification for all subject distances by the fourth lens unit L4, it is necessary to move within the range of the
The moving range of the fourth lens unit L4 is limited to the
ズーム制限範囲108は、実ストローク130aに応じて定まるズーム倍率の範囲であって、光学ズームでは合焦が不可能なズーム倍率の範囲である。より具体的には、特性グラフにおいて、ズーム制限範囲108は、次に説明する第1ズーム倍率105より高く第2ズーム倍率106より低い範囲である。第1ズーム倍率105は、第4群レンズL4が実ストローク130aの端部となる第2制限位置104に位置するときに合焦する光学ズームによるズーム倍率の小さい方の値である。このため、第1ズーム倍率105は、トレースカーブ101が第2制限位置104を表す線と交わる2つの交点のうちの、ズーム倍率が小さい方の交点におけるズーム倍率である。また、第1ズーム倍率105は、ズーム制限範囲108より低いズーム倍率の範囲での上限値ともいえる。第2ズーム倍率106は、第4群レンズL4が実ストローク130aの端部となる第2制限位置104に位置するときに合焦する光学ズームによるズーム倍率の大きい方の値である。このため、第2ズーム倍率106は、トレースカーブ101が第2制限位置104を表す線と交わる2つの交点のうちの、ズーム倍率が大きい方の交点におけるズーム倍率である。図4(a)では、第3トレースカーブ101cのズーム制限範囲108が示される。
以上のように、本実施形態に係る撮像装置100においては、小型化の観点から合焦動作を行う第4群レンズL4の移動範囲が制限されたことに起因し、被写体距離によってはズーム制限範囲が生じる。以下、このような構造の撮像装置100によるズーム処理について図4、図5、図6、図7を参照して説明する。図7は、ズーム処理の一例を示すフローチャートである。図7のズーム処理は、WIDE−TELE動作時の光学ズームと電子ズームについての処理である。
The
As described above, in the
S101において、CPU55は、撮像装置100が有する被写体距離測定センサから被写体距離を取得する。被写体距離は、被写体からレンズユニット4までの距離である。次いで、CPU55は、取得した被写体距離に基づいて、定められた演算によって、トレースカーブ101を取得する。次いで、CPU55は、取得したトレースカーブ101と第2制限位置104とに基づいて、ズーム制限範囲108を決定する。ただし、図4(a)の第2トレースカーブ101bのように、ズーム制限範囲108が存在しないこともある。ズーム制限範囲108を決定する処理は、決定処理の一例である。
S102において、CPU55は、S101の処理の結果に基づいて、ズーム制限範囲108があるか否かを判定する。CPU55は、ズーム制限領域150があると判定した場合、処理をS105に進め、ズーム制限領域150がないと判定した場合、処理をS103に進める。
S103において、CPU55は、電子ズームは行わず、光学ズームによってズーム倍率を上げるよう制御する。より具体的には、CPU55は、第2群レンズL2を駆動させてズーム倍率を最小ズーム倍率から上げていきながら、同時に第4群レンズL4を駆動させて合焦させる。このとき、CPU55は、第2群レンズL2の位置を、最小ズーム倍率に対応するWIDE端から、最大ズーム倍率に対応するTELE端まで移動させる。
S104において、CPU55は、光学ズームによってズーム倍率を最大ズーム倍率にして図7の処理を終了する。
In S <b> 101, the
In S102, the
In S103, the
In S104, the
S105において、CPU55は、電子ズームは行わず、光学ズームによってズーム倍率を上げるよう制御する。より具体的には、CPU55は、第2群レンズL2を駆動させてズーム倍率を最小ズーム倍率から上げていきながら、同時に第4群レンズL4を駆動させて合焦させる。
S106において、CPU55は、第2群レンズL2が第1ズーム倍率105に対応する位置に到達したか否かを判定する。CPU55は、第2群レンズL2が第1ズーム倍率105に対応する位置に到達したと判定した場合、処理をS107に進め、第2群レンズL2が第1ズーム倍率105に対応する位置に到達していないと判定した場合、処理をS105に進める。第2群レンズL2の第1ズーム倍率105に対応する位置とは、第2群レンズL2で第1ズーム倍率105が実現できる位置である。
In S105, the
In S <b> 106, the
S107において、CPU55は、ズーム制限範囲108の幅が、設定された値以上か否かを判定する。CPU55は、ズーム制限範囲108の幅が設定された値以上と判定した場合、処理をS108に進め、ズーム制限範囲108の幅が設定された値未満と判定した場合、処理をS111に進める。図4(a)、図5(a)に示すズーム制限範囲108は、ズーム制限範囲108の幅が設定された値以上の場合の例である。図6(a)に示すズーム制限範囲108は、ズーム制限範囲108の幅が設定された値未満の場合の例である。設定された値は、例えば、第2群レンズL2が移動可能な範囲の1/7に対応する値であるが、この値に限定されるものではない。CPU55は、設定された値を、例えば記憶部60から取得する。
In S107, the
S108において、CPU55は、光学ズームによってズーム倍率を上げることを停止し、電子ズームによってズーム倍率を上げるよう制御する。CPU55は、第2群レンズL2の移動を停止することで、光学ズームによってズーム倍率を上げることを停止する。
これにより、図4(b)、(c)に示すように、ズーム倍率が第1ズーム倍率105より高い範囲では、光学ズームによるズーム倍率は一定になり、電子ズームによるズーム倍率が上がる。そして、レンズユニット4の全体のズーム倍率が上がる。レンズユニット4の全体のズーム倍率は、光学ズームによるズーム倍率と電子ズームによるズーム倍率との合計倍率である。図4(b)、(c)は、それぞれ、ズーム制限範囲108の幅が設定された値以上であって、ズーム倍率を上げる制御が行われている場合の、電子ズームによるズーム倍率の変化、光学ズームによるズーム倍率の変化を表す図である。
In S108, the
As a result, as shown in FIGS. 4B and 4C, in the range where the zoom magnification is higher than the
S109において、CPU55は、光学ズームによるズーム倍率と電子ズームによるズーム倍率との合計倍率が、最大ズーム倍率になったか否かを判定する。CPU55は、合計倍率が最大ズーム倍率になったと判定した場合、処理をS110に進め、合計倍率が最大ズーム倍率になっていないと判定した場合、処理をS108に進める。
S110において、CPU55は、電子ズームを行わず、光学ズームによってズーム倍率を最大ズーム倍率にするよう制御する。より具体的には、図5(b)、(c)に示すように、CPU55は、電子ズームによるズーム倍率を0にし、第2群レンズL2の位置をTELE端にして最大ズーム倍率にするよう制御する。また、CPU55は、第4群レンズL4を駆動させて合焦させる。図5(b)、(c)は、それぞれ、ズーム制限範囲108の幅が設定された値以上であって、ズーム倍率を上げる制御が停止した場合の、電子ズームによるズーム倍率、光学ズームによるズーム倍率を表す図である。
In S109, the
In S110, the
S111において、CPU55は、光学ズームによってズーム倍率を上げることを停止し、電子ズームによってズーム倍率を上げるよう制御する。CPU55は、第2群レンズL2の移動を停止することで、光学ズームによってズーム倍率を上げることを停止する。S108及びS111の処理は、ズーム制限範囲108に入る前に第2群レンズL2の移動を停止させることで光学ズームを上げる制御を停止し、ズーム制限範囲108では、停止時の第2群レンズL2の位置を維持するよう制御する処理の一例である。
S112において、CPU55は、光学ズームによるズーム倍率と電子ズームによるズーム倍率との合計倍率が、第2ズーム倍率106になったか否かを判定する。CPU55は、合計倍率が第2ズーム倍率106になったと判定した場合、処理をS113に進め、合計倍率が第2ズーム倍率106になっていないと判定した場合、処理をS111に進める。
S113において、CPU55は、電子ズームによるズーム倍率を0にする。また、CPU55は、第2群レンズL2の駆動位置を、第1ズーム倍率105に対応する位置から第2ズーム倍率106に対応する位置に移動させて光学ズームのズーム倍率を第2ズーム倍率106にする。また、CPU55は、第4群レンズL4を駆動させて合焦させる。第2群レンズL2の駆動位置を、第1ズーム倍率105に対応する位置から第2ズーム倍率106に対応する位置に移動すると、一瞬合焦しなくなる。しかし、ズーム制限範囲108が小さい場合、第2群レンズL2の駆動量が小さくなるため、合焦しなくなることによる違和感が少なくなる。そのため、S113では、S108、及び、S109と異なり、第2群レンズL2を、第1ズーム倍率105に対応する位置から第2ズーム倍率106に対応する位置に移動させる。
In S111, the
In S <b> 112, the
In S113, the
S114において、CPU55は、電子ズームは行わず電子ズームによるズーム倍率を0にして、光学ズームによってズーム倍率を上げるよう制御する。より具体的には、CPU55は、第2群レンズL2を駆動させてズーム倍率を第2ズーム倍率106から上げていきながら、同時に第4群レンズL4を駆動させて合焦させる。このとき、CPU55は、第2群レンズL2の位置を、第2ズーム倍率106に対応する位置から、最大ズーム倍率に対応するTELE端まで移動させる。
S115において、CPU55は、光学ズームによってズーム倍率を最大ズーム倍率にして図7の処理を終了する。ズーム制限範囲108の幅が設定された値未満の場合における光学ズームによるズーム倍率の変化、及び、電子ズームによるズーム倍率の変化を図6(b)、(c)に示す。図6(b)、(c)は、それぞれ、ズーム制限範囲108の幅が設定された値未満の場合の、電子ズームによるズーム倍率の変化、光学ズームによるズーム倍率の変化を表す図である。S105からS115までの処理は、ズーム制御処理の一例である。
In S114, the
In S115, the
図7を参照して説明したズーム処理では、CPU55は、合計ズーム倍率を最大ズーム倍率まで上げていく制御を行う。しかし、CPU55は、合計ズーム倍率を上げていく制御を、ユーザの操作等に基づいて最大ズーム倍率未満で停止してもよい。この場合、CPU55は、ズーム倍率を上げていく制御を停止するときに、次の制御を行う。
例えば、CPU55は、ズーム制限範囲108の幅が設定された値以上であって、目標ズーム倍率が第2ズーム倍率106以上の場合に、合計ズーム倍率が目標ズーム倍率に達してズーム倍率を上げていく制御を停止する場合、次の制御を行う。すなわち、CPU55は、図5(b)の第2ズーム倍率106以上の領域に示すように、電子ズームによるズーム倍率を0にして、電子ズームを行わないよう制御する。また、CPU55は、図5(c)の第2ズーム倍率106以上の領域に示すように、光学ズームによるズーム倍率が目標ズーム倍率になるよう制御する。目標ズーム倍率は、CPU55が合計ズーム倍率を上げていく制御を停止するときの合計ズーム倍率のことである。
また、CPU55は、ズーム制限範囲108の幅が設定された値未満であって、目標ズーム倍率が第2ズーム倍率106以上の場合に、合計ズーム倍率が目標ズーム倍率に達してズーム倍率を上げていく制御を停止する場合、次の制御を行う。すなわち、CPU55は、合計ズーム倍率が目標ズーム倍率に達した時点で光学ズームによるズーム倍率を上げる制御を停止する。これにより、図6(b)の第2ズーム倍率106以上の領域に示すように、電子ズームによるズーム倍率は0であり、図6(c)の第2ズーム倍率106以上の領域に示すように、光学ズームによるズーム倍率が目標ズーム倍率になる。
In the zoom process described with reference to FIG. 7, the
For example, when the width of the
In addition, when the width of the
また、CPU55は、目標ズーム倍率がズーム制限範囲108に含まれる場合に、合計ズーム倍率が目標ズーム倍率に達してズーム倍率を上げていく制御を停止する場合、次の制御を行う。すなわち、CPU55は、光学ズームによるズーム倍率を第1ズーム倍率105に維持し、電子ズームによるズーム倍率を上げる制御を停止する。
また、CPU55は、目標ズーム倍率が第1ズーム倍率105以下の場合に、合計ズーム倍率が目標ズーム倍率に達してズーム倍率を上げていく制御を停止する場合、次の制御を行う。すなわち、CPU55は、光学ズームによるズーム倍率を上げる制御を停止し、電子ズームによるズーム倍率を0に維持して、電子ズームを行わないよう制御する。
In addition, when the target zoom magnification is included in the
In addition, when the target zoom magnification is equal to or lower than the
以上説明したように、撮像装置100は、被写体距離に応じてズーム制限範囲108が定められる。そして、ズーム制限範囲108のズーム倍率では、電子ズームと光学ズームとが併用される。
しかし、ズーム制限範囲108より高いズーム倍率の範囲では、第2群レンズL2の駆動による光学ズームのみで目標ズーム倍率を実現する。よって、レンズユニット4が小型化されて第2制限位置104が定められており、被写体距離に応じてズーム制限範囲108が定められる撮像装置100であっても、高倍側で光学性能が最大限発揮できる。したがって、撮像装置100では、レンズの光学性能が十分に発揮される。
As described above, in the
However, in a zoom magnification range higher than the
また、CPU55は、ズーム倍率を上げる際に次の制御を行う。すなわち、CPU55は、最小ズーム倍率から第1ズーム倍率105までは、光学ズームでズーム倍率を実現するよう制御する。また、CPU55は、ズーム制限範囲108の幅が設定された値以上の場合、第1ズーム倍率105以上の範囲では、第2群レンズL2を第1ズーム倍率105に対応する位置に固定することで光学ズームを第1ズーム倍率105に固定する。そして、CPU55は、電子ズームによるズーム倍率を上げるよう制御する。このため、CPU55は、高いズーム倍率の範囲においても、光学ズームを第1ズーム倍率105に固定し、電子ズームによるズーム倍率を上げるよう制御する。よって、ズーム倍率の変化に伴う画像の変化が滑らかになる。そして、CPU55は、ズーム倍率を上げる制御を終了する際に、電子ズームによるズーム倍率を0にして、光学ズームによってズーム倍率を実現する。したがって、レンズユニット4を高倍化し、レンズユニット4が小型化されて第2制限位置104が定められていても、高倍側で光学性能が最大限発揮できる撮像装置100を提供することができる。このように、光学ズームではズーム制限範囲108において合焦できない撮像装置100であっても、高倍側で光学性能が最大限発揮できる撮像装置100を提供することができる。
Further, the
また、CPU55は、ズーム倍率を上げる際に、ズーム制限範囲108の幅が設定された値未満の場合、次のように制御する。すなわち、CPU55は、ズーム倍率がズーム制限範囲108に含まれる場合、第2群レンズL2を第1ズーム倍率105に対応する位置に固定することで光学ズームを第1ズーム倍率105に固定し、電子ズームによるズーム倍率を上げるよう制御する。また、CPU55は、ズーム倍率が第2ズーム倍率106より高い場合、電子ズームによるズーム倍率を0にして、光学ズームによってズーム倍率を実現する。したがって、光学ズームを使用する範囲を広げることができ、光学性能が最大限発揮できる撮像装置100を提供することができる。
Further, when increasing the zoom magnification, the
<第2の実施形態>
第2の実施形態では、温度、姿勢、絞り制御、撮影モードを考慮した制御について説明する。第1の実施形態と同様の点については同符号を付して説明を省略する。
図8A、図8Bを参照して、第2の実施形態のズーム処理について説明する。図8は、ズーム処理の一例を示すフローチャートである。図8のズーム処理は、WIDE−TELE動作時の光学ズームと電子ズームについての処理である。
S201において、CPU55は、撮像装置100が有する被写体距離測定センサから被写体距離を取得する。また、撮像装置100が有する温度センサからレンズユニット4の温度を取得する。また、撮像装置100が有する姿勢センサからレンズユニット4の姿勢の情報を取得する。次いで、CPU55は、取得した被写体距離、温度、及び、姿勢の情報に基づいて、定められた演算によって、トレースカーブ101を取得する。
<Second Embodiment>
In the second embodiment, control in consideration of temperature, posture, aperture control, and shooting mode will be described. Points similar to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
With reference to FIGS. 8A and 8B, zoom processing according to the second embodiment will be described. FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of the zoom process. The zoom process of FIG. 8 is a process for the optical zoom and the electronic zoom during the WIDE-TELE operation.
In step S <b> 201, the
トレースカーブ101は被写体距離に加え、レンズユニット4の温度、及び、レンズユニット4の姿勢に応じて変化する。レンズユニット4内にはメカガタがあり、姿勢によって内部のレンズが倒れることや温度変化によってレンズ同士の間隔が変化することが原因である。図9に示すように、レンズユニット4が常温、水平姿勢の場合のトレースカーブ101を第4トレースカーブ101dとすると、レンズユニット4が高温、下向き姿勢の場合、第5トレースカーブ101eへ変化する。この結果、第1ズーム倍率105は、第1ズーム倍率105aから第1ズーム倍率105bに変化し、第2ズーム倍率106は、第2ズーム倍率106aから第2ズーム倍率106bに変化する。また、ズーム制限範囲108は、ズーム制限範囲108aからズーム制限範囲108bに小さくなる。
The
S202において、CPU55は、例えば記憶部60に記憶された設定情報に基づいて、撮像装置100の撮影モードが夜間撮影モードか否かを判定する。CPU55は、夜間撮影モードであると判定した場合、処理をS203に進め、夜間撮影モードではないと判定した場合、処理をS219に進める。
ここで、図10を参照して、撮影モードと第2制限位置104との関係について説明する。撮影モードが夜間撮影モードではない撮影モードである昼間撮影モードの場合、図10(a)に示すように、赤外線カットフィルタ7aがレンズユニット4の光路に挿入されている。このため、赤外線カットフィルタ7aによって、第4群レンズL4の移動範囲の一端である第2制限位置104が、図10(c)に示す昼間撮影モード用の第2制限位置104aに制限される。
しかし、撮影モードが夜間撮影モードの場合、図10(b)に示すように、赤外線カットフィルタ7aがレンズユニット4の光路から脱出している。このため、第4群レンズL4の一部を、レンズユニット4の光路に挿入されている場合の赤外線カットフィルタ7aの位置まで、光軸方向に移動することが可能となる。このため、図10(c)に示すように、撮影モードが、昼間撮影モードから夜間撮影モードになると、第4群レンズL4の移動範囲の一端である第2制限位置104が夜間撮影モード用の第2制限位置104bに変化する。この結果、第1ズーム倍率105は、第1ズーム倍率105cから第1ズーム倍率105dに変化し、第2ズーム倍率106は、第2ズーム倍率106cから第2ズーム倍率106dに変化する。そして、ズーム制限範囲108がズーム制限範囲108cからズーム制限範囲108dに変化して小さくなる。
In S202, the
Here, the relationship between the shooting mode and the
However, when the photographing mode is the night photographing mode, the
S203において、CPU55は、第2制限位置104として、夜間撮影モード用の第2制限位置104bを選択する。次いで、CPU55は、S201で取得したトレースカーブ101と選択した第2制限位置104とに基づいて、ズーム制限範囲108を決定する。ただし、ズーム制限範囲108が存在しないこともある。
S204において、CPU55は、S203の処理の結果に基づいて、ズーム制限範囲108があるか否かを判定する。CPU55は、ズーム制限範囲108があると判定した場合、処理をS205に進め、ズーム制限範囲108がないと判定した場合、処理をS206に進める。
In S <b> 203, the
In S204, the
S205において、CPU55は、F値(絞り値)を変更するよう制御する。より具体的には、図11(a)に示すように、CPU55は、レンズユニット4が有する絞り羽根14bの開口部を可変させることで、撮像素子5に入る光の量を調整し、F値を変更するよう制御する。トレースカーブ101は、F値に依存する。例えば、図11(b)に示すように、F値の変更により、トレースカーブ101が、第6トレースカーブ101fから第7トレースカーブ101gに変化する。図11(b)の例では、F値の変更により、ズーム制限範囲108がなくなる。CPU55は、S201で取得したトレースカーブ101を、変更後のF値に基づいて更新する。次いで、CPU55は、更新したトレースカーブ101とS203で選択した第2制限位置104とに基づいて、ズーム制限範囲108を決定する。ただし、ズーム制限範囲108が存在しないこともある。
CPU55は、F値を変更した後に、ズーム制限範囲108がなくなったか否かを判定する。CPU55は、ズーム制限範囲108がなくなったと判定した場合、処理をS206に進める。CPU55は、ズーム制限範囲108が存在すると判定した場合、処理をS208に進める。トレースカーブ101の取得には、被写体距離、レンズユニット4の温度、及び、レンズユニット4の姿勢の情報が使われている。また、第2制限位置104は、赤外線カットフィルタ7aの位置で定まる。このため、CPU55は、ズーム制限範囲108を、被写体距離、レンズユニット4の温度、レンズユニット4の姿勢、赤外線カットフィルタ7aの位置に基づいて決定することになる。S205において、CPU55は、F値を変更してもズーム制限範囲108が無くならないと判定した場合、F値を変更しないよう制御してもよい。
In S205, the
The
S206からS218までの処理は、それぞれ、図7のS103からS115までの処理と同様である。ただし、S206からS218までの処理で使用されるトレースカーブ101は、CPU55が、S201又はS205で取得したトレースカーブ101である。また、S206からS218までの処理で使用される第2制限位置104は、CPU55が、S203で選択した第2制限位置104である。S206からS218までの処理で使用されるズーム制限範囲108は、CPU55が、S203又はS205で決定したズーム制限範囲108である。また、第1ズーム倍率105、及び、第2ズーム倍率106は、CPU55が、S206からS218までの処理で使用されるトレースカーブ101、及び、第2制限位置104に基づいて取得する値である。
The processing from S206 to S218 is the same as the processing from S103 to S115 in FIG. However, the
S219において、CPU55は、第2制限位置104として、昼間撮影モード用の第2制限位置104aを選択する。次いで、CPU55は、S201で取得したトレースカーブ101と選択した第2制限位置104とに基づいて、ズーム制限範囲108を決定する。ただし、ズーム制限範囲108が存在しないこともある。
S220において、CPU55は、S219の処理の結果に基づいて、ズーム制限範囲108があるか否かを判定する。CPU55は、ズーム制限範囲108があると判定した場合、処理をS221に進め、ズーム制限範囲108がないと判定した場合、処理をS222に進める。
In S219, the
In S220, the
S221において、CPU55は、S204での処理と同様に、F値を変更するよう制御する。そして、CPU55は、S201で取得したトレースカーブ101を、変更後のF値に基づいて更新し、更新後のトレースカーブ101に基づいてズーム制限範囲108を決定する。ただし、ズーム制限範囲108が存在しないこともある。CPU55は、F値を変更した後に、F値の変更によりズーム制限範囲108がなくなったか否かを判定する。CPU55は、ズーム制限範囲108がなくなったと判定した場合、処理をS222に進める。CPU55は、ズーム制限範囲108が存在すると判定した場合、処理をS224に進める。
In S221, the
S222からS234までの処理は、それぞれ、図7のS103からS115までの処理と同様である。ただし、S222からS234までの処理で使用されるトレースカーブ101は、CPU55が、S201又はS221で取得したトレースカーブ101である。また、S222からS234までの処理で使用される第2制限位置104は、CPU55が、S219で選択した第2制限位置104である。S222からS234までの処理で使用されるズーム制限範囲108は、S219又はS221で決定したズーム制限範囲108である。また、第1ズーム倍率105、及び、第2ズーム倍率106は、S222からS234までの処理で使用されるトレースカーブ101、及び、第2制限位置104に基づいて取得する値である。
The processing from S222 to S234 is the same as the processing from S103 to S115 in FIG. However, the
以上説明したように、第2の実施形態では、F値の変更、及び、赤外線カットフィルタ7aの退避により、ズーム制限範囲108の幅を狭くできる。したがって、レンズユニット4を高倍化し、レンズユニット4が小型化されて第2制限位置104が定められており、被写体距離に応じてズーム制限範囲108が定められる撮像装置100であっても、高倍側で光学性能が最大限発揮できる。
また、CPU55は、レンズユニット4の温度、レンズユニット4の姿勢、変更されたF値、赤外線カットフィルタ7aの位置に基づいてズーム制限範囲108を決定する。よって、CPU55は、高精度にズーム制限範囲108を決定できる。ここで、ズーム制限範囲108より高いズーム倍率の範囲では、第2群レンズL2の駆動による光学ズームのみで目標ズーム倍率を実現する。したがって、光学性能が最大限発揮できる範囲を高精度に定めることができる。また、第1の実施形態と同様に、高倍側で光学性能が最大限発揮できる撮像装置100を提供することができる。
As described above, in the second embodiment, the
Further, the
(その他の実施形態)
CPU55は、ズーム倍率を上げていく際に、ズーム制限範囲108の幅によらずに、次のように制御してもよい。すなわち、CPU55は、第2ズーム倍率106以上の範囲では、第2群レンズL2を第1ズーム倍率105に対応する位置に固定することで光学ズームを第1ズーム倍率105に固定し、電子ズームによりズーム倍率を上げるよう制御してもよい。
また、CPU55は、ズーム倍率を上げていく際に、ズーム制限範囲108の幅によらずに、次のように制御してもよい。すなわち、CPU55は、第2ズーム倍率106以上の範囲では、電子ズームを行わずに電子ズームによるズーム倍率を0にして、光学ズームによりズーム倍率を上げるよう制御してもよい。
また、上記の実施形態では、CPU55は、ズーム制限範囲108のズーム倍率において、光学ズームを第1ズーム倍率105に固定しつつ、電子ズームを行うよう制御する。しかし、CPU55は、ズーム制限範囲108のズーム倍率において、光学ズームを第1ズーム倍率105以外のズーム倍率にしつつ、電子ズームを行うよう制御してもよい。
(Other embodiments)
When increasing the zoom magnification, the
Further, the
In the above-described embodiment, the
また、CPU55は、トレースカーブ101を演算によって取得したが、予め用意されたデータテーブルに基づいてトレースカーブ101を取得してもよい。この場合、データテーブルには、被写体距離とトレースカーブ101とが関連付けられて記憶されている。データテーブルには、被写体距離とレンズユニット4の温度とレンズユニット4の姿勢とF値と撮影モードとトレースカーブ101とが関連付けられて記憶されていてもよい。また、CPU55は、予め用意されたデータテーブルに基づいてズーム制限範囲108を取得してもよい。この場合、データテーブルには、被写体距離と第2制限位置104とズーム制限範囲108とが関連付けられて記憶されている。データテーブルには、被写体距離とレンズユニット4の温度とレンズユニット4の姿勢とF値と撮影モードと第2制限位置104とズーム制限範囲108とが関連付けられて記憶されていてもよい。データテーブルは、記憶部60に記憶される。
Moreover, although CPU55 acquired the
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。 The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
以上、本発明を実施形態と共に説明したが、上記実施形態は本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
例えば、撮像装置100のハードウェア構成として、CPU55は複数存在してもよく、複数のCPUが各装置のHDD等に記憶されているプログラムに基づき処理を実行するようにしてもよい。また、撮像装置100のハードウェア構成として、CPUに替えてGPU(Graphics Processing Unit)を用いることとしてもよい。CPU55が実現する機能の一部は、撮像装置100のハードウェアとして実装されてもよい。また、上記の実施形態を任意に組み合わせてもよい。
Although the present invention has been described together with the embodiments, the above-described embodiments are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention is interpreted in a limited manner by these. It must not be. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.
For example, there may be a plurality of
以上、上述した実施形態によれば、レンズの光学性能を十分に発揮できる。 As mentioned above, according to embodiment mentioned above, the optical performance of a lens can fully be exhibited.
100 撮像装置
4 レンズユニット
55 CPU
L2 第2群レンズ
L4 第4群レンズ
100
L2 Second group lens L4 Fourth group lens
Claims (15)
前記フォーカスレンズが移動可能な可動範囲に応じて定まるズーム倍率の範囲であって、前記ズームレンズと前記フォーカスレンズとを移動させてズームを行う光学ズームでは焦点を合わせることができないズーム倍率の範囲であるズーム制限範囲より高いズーム倍率の範囲で、前記撮像制御手段によって撮像された画像に対して画像処理を行うことでズームを行う電子ズームを行わず、前記光学ズームを行うよう制御するズーム制御手段と、
を有する情報処理装置。 An imaging control means for controlling to take an image using an imaging unit having a zoom lens for changing a zoom magnification and a focus lens for focusing;
A zoom magnification range determined according to a movable range in which the focus lens can move, and a zoom magnification range that cannot be focused by optical zoom that performs zooming by moving the zoom lens and the focus lens. Zoom control means for controlling to perform the optical zoom without performing electronic zoom for zooming by performing image processing on an image captured by the imaging control means in a range of zoom magnification higher than a certain zoom limit range When,
An information processing apparatus.
ズーム倍率を上げていく制御を停止する際に、前記ズーム制限範囲より高いズーム倍率の範囲で、前記電子ズームを行わずに前記光学ズームを行うよう制御する請求項1記載の情報処理装置。 The zoom control means includes
The information processing apparatus according to claim 1, wherein when the control to increase the zoom magnification is stopped, the optical zoom is controlled to be performed without performing the electronic zoom within a zoom magnification range higher than the zoom limit range.
ズーム倍率を上げていく制御をする際に、前記ズーム制限範囲より高いズーム倍率の範囲で、前記電子ズームを行うよう制御し、
ズーム倍率を上げていく制御を停止する際に、前記電子ズームを行わずに前記光学ズームを行うよう制御する請求項2記載の情報処理装置。 The zoom control means includes
When performing control to increase the zoom magnification, control to perform the electronic zoom in a zoom magnification range higher than the zoom limit range,
The information processing apparatus according to claim 2, wherein when the control for increasing the zoom magnification is stopped, the optical zoom is controlled to be performed without performing the electronic zoom.
ズーム倍率を上げていく制御をする際に、前記ズーム制限範囲より高いズーム倍率の範囲で、前記電子ズームを行わずに前記光学ズームを行うよう制御し、
ズーム倍率を上げていく制御を停止する際に、前記電子ズームを行わずに前記光学ズームを行うよう制御する請求項2記載の情報処理装置。 The zoom control means includes
When controlling to increase the zoom magnification, control to perform the optical zoom without performing the electronic zoom in a zoom magnification range higher than the zoom limit range,
The information processing apparatus according to claim 2, wherein when the control for increasing the zoom magnification is stopped, the optical zoom is controlled to be performed without performing the electronic zoom.
前記ズーム制限範囲の幅が設定された値未満の場合にズーム倍率を上げていく制御をする際に、前記ズーム制限範囲より高いズーム倍率の範囲で、前記電子ズームを行わずに前記光学ズームを行うよう制御し、
前記ズーム制限範囲の幅が設定された値以上の場合にズーム倍率を上げていく制御をする際に、前記ズーム制限範囲より高いズーム倍率の範囲で、前記電子ズームを行うよう制御し、
ズーム倍率を上げていく制御を停止する際に、前記電子ズームを行わずに前記光学ズームを行うよう制御する請求項2記載の情報処理装置。 The zoom control means includes
When performing control to increase the zoom magnification when the width of the zoom limit range is less than a set value, the optical zoom is performed without performing the electronic zoom in a range of zoom magnification higher than the zoom limit range. Control to do and
When performing control to increase the zoom magnification when the width of the zoom limit range is greater than or equal to a set value, control to perform the electronic zoom in a range of zoom magnification higher than the zoom limit range,
The information processing apparatus according to claim 2, wherein when the control for increasing the zoom magnification is stopped, the optical zoom is controlled to be performed without performing the electronic zoom.
前記ズーム制限範囲では、前記電子ズームを行うよう制御する請求項1乃至5何れか1項記載の情報処理装置。 The zoom control means includes
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the electronic zoom is controlled in the zoom limit range.
前記ズーム制限範囲より低いズーム倍率の範囲では、前記電子ズームを行わずに前記光学ズームを行うよう制御する請求項1乃至6何れか1項記載の情報処理装置。 The zoom control means includes
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the optical zoom is controlled to be performed without performing the electronic zoom in a zoom magnification range lower than the zoom limit range.
ズーム倍率を上げていく制御をする際に、前記ズーム制限範囲より低いズーム倍率の範囲では、前記電子ズームを行わずに前記光学ズームを上げていって、前記ズーム制限範囲に入る前に前記ズームレンズの移動を停止させることで前記光学ズームを上げる制御を停止し、前記ズーム制限範囲では、停止時の前記ズームレンズの位置を維持するよう制御する請求項1乃至7何れか1項記載の情報処理装置。 The zoom control means includes
When performing control to increase the zoom magnification, in the zoom magnification range lower than the zoom limit range, the optical zoom is increased without performing the electronic zoom, and the zoom is performed before entering the zoom limit range. 8. The information according to claim 1, wherein control for increasing the optical zoom is stopped by stopping the movement of the lens, and control is performed so as to maintain the position of the zoom lens at the stop in the zoom limit range. Processing equipment.
前記ズーム制御手段は、前記決定手段によって決定される前記ズーム制限範囲を用いて制御を行う請求項1乃至8何れか1項記載の情報処理装置。 Determining means for determining the zoom limit range based on a distance from the imaging unit to the subject;
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the zoom control unit performs control using the zoom limit range determined by the determination unit.
前記フォーカスレンズが移動可能な可動範囲に応じて定まるズーム倍率の範囲であって、前記ズームレンズと前記フォーカスレンズとを移動させてズームを行う光学ズームでは焦点を合わせることができないズーム倍率の範囲であるズーム制限範囲より高いズーム倍率の範囲で、前記撮像制御ステップによって撮像された画像に対して画像処理を行うことでズームを行う電子ズームを行わず、前記光学ズームを行うよう制御するズーム制御ステップと、
を含む情報処理装置の制御方法。 An imaging control step for controlling to take an image using an imaging unit having a zoom lens for changing a zoom magnification and a focus lens for focusing;
A zoom magnification range determined according to a movable range in which the focus lens can move, and a zoom magnification range that cannot be focused by optical zoom that performs zooming by moving the zoom lens and the focus lens. Zoom control step for controlling to perform the optical zoom without performing the electronic zoom for performing zoom by performing image processing on the image captured by the imaging control step in a zoom magnification range higher than a certain zoom limit range When,
A method for controlling an information processing apparatus including:
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