JP2024068305A - 撮像制御装置、撮像制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが意図した撮像をより簡易的に実現する。
【解決手段】撮像装置は、ズームレンズを駆動して画角を変更する第一の駆動手段と、フォーカスレンズを駆動してフォーカス位置を変更する第二の駆動手段と、ズーム倍率およびフォーカス位置を含む撮像パラメータをそれぞれ設定した第一の撮像条件および第二の撮像条件を取得する取得手段と、第一の駆動手段を制御して、第一の撮像条件のズーム倍率から第二の撮像条件のズーム倍率までズーミング動作を行う第一の制御手段と、第一の制御手段によるズーミング動作中に、第一の撮像条件のフォーカス位置から第二の撮像条件のフォーカス位置まで一方向に変化させるための、ズームレンズ位置に対するフォーカスレンズ位置を示す対応情報に基づいて、第二の駆動手段を制御する第二の制御手段と、を備える。
【選択図】 図６

Description

本発明は、撮像制御装置、撮像制御方法およびプログラムに関する。

近年、遠隔から撮像が可能なリモートカメラが広く使用されている。
リモートカメラは、任意の場所に設置され、撮像位置が固定されているため、繰り返し同じ動作を行えるといった特徴を有する。このようなリモートカメラには、予めカメラの撮像条件を登録して撮像する「トレース機能」を有するものがある。トレース機能とは、例えば、あるズーム倍率からあるズーム倍率まで何秒かけてレンズ駆動させるかといった機能である。トレース機能では、ズームやフォーカス、撮像方向を変更するパンニング、チルティングといった複数の撮像機能を同時に動かすことも可能である。撮像ポイントの設定を細かく行うことで、撮影者の意図を反映した撮像を行うことができるが、その分、予め複数の撮像条件を細かく設定する必要がある。

特許文献１は、オートフォーカス用レンズの可動範囲に制限機能を付加した撮像装置を開示する。この技術は、撮像対象の被写体距離を設定した後、その被写体距離を維持するようにフォーカスレンズの可動範囲を制限する技術である。
この特許文献１に記載の技術により、トレース機能を使用した場合でも撮像対象にピントを合わせたまま撮像を行うことが可能であり、作業工数を削減することができる。

特開２００６－３４９７４４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、撮像当初から被写体対象が決まった距離にいることが前提である。そのため、当該技術は、被写体距離が異なるものを撮像したい場合や、被写体距離が異なるものに徐々にピントを合わせるといった演出操作を行いたい場合には、機能として不十分である。

そこで、本発明は、ユーザが意図した撮像をより簡易的に実現することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明に係る撮像制御装置の一態様は、ズームレンズを駆動して画角を変更する第一の駆動手段と、フォーカスレンズを駆動してフォーカス位置を変更する第二の駆動手段と、ズーム倍率およびフォーカス位置を含む撮像パラメータをそれぞれ設定した第一の撮像条件および第二の撮像条件を取得する取得手段と、前記第一の駆動手段を制御して、前記第一の撮像条件のズーム倍率から前記第二の撮像条件のズーム倍率までズーミング動作を行う第一の制御手段と、前記第一の制御手段によるズーミング動作中に、前記第一の撮像条件のフォーカス位置から前記第二の撮像条件のフォーカス位置まで一方向に変化させるための、ズームレンズ位置に対するフォーカスレンズ位置を示す対応情報に基づいて、前記第二の駆動手段を制御する第二の制御手段と、を備える。

本発明によれば、ユーザが意図した撮像をより簡易的に実現することができる。

本実施形態における撮像装置の構成例を示す図。 撮像装置のハードウェア構成例を示す図。 トレース機能の説明図。 カムカーブとフォーカスの移動例を示す図。 カムカーブとフォーカスの移動例を示す図。 本実施形態におけるカムカーブとフォーカスの移動例を示す図。 各ズーム位置でのフォーカス位置の算出例を示す図。 フォーカス位置の算出方法を説明する図。 第一の実施形態における動作を示すフローチャート。 各ズーム位置でのフォーカス可動範囲設定例。 フォーカス可動範囲設定の説明図。 第二の実施形態における動作を示すフローチャート。 フォーカスレンズとズームレンズの登録情報表示設定例。 フォーカスレンズとズームレンズの登録情報表示設定例。 複数点登録時の動作例。 複数機能登録時の表示例。 複数機能登録時の構成軸切り替え例。 複数機能登録時の構成軸切り替え例。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。
なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。

（第一の実施形態）
まず、本発明における第一の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る撮像制御装置を備える撮像装置１００の構成例を示す図である。
撮像装置１００は、レンズ群１０１と、光学フィルタ１０２と、絞り１０３と、カラーフィルタ１０４と、撮像素子１０５と、ＡＧＣ１０６と、Ａ／Ｄ変換部１０７と、映像信号処理部１０８と、を備える。撮像装置１００は、さらに、映像信号出力部１０９と、露出制御部１１０と、光学制御部１１１と、制御設定部１１２と、を備える。
また、撮像装置１００は、ネットワークを介して、外部設定部２００や撮像画像を表示するモニタ（不図示）と接続されている。

レンズ群１０１は、被写体からの入射した光を撮像素子１０５上に集光する光学系である。レンズ群１０１には、被写体に対してフォーカスを合わせるフォーカスレンズや、画角を調整するズームレンズ等が含まれる。レンズ群１０１を通過した光は、光学フィルタ１０２を通過し、絞り１０３によって光量が調整される。光学フィルタ１０２は、例えば赤外線カットフィルタ（ＩＲＣＦ）等であってよい。
絞り１０３は、撮像素子１０５に入射する光量を調整する。光量調整された映像情報は、撮像素子１０５の受光面の画素毎に所定の順序で配列されたカラーフィルタ１０４を通り、撮像素子１０５で受光される。

撮像素子１０５は、撮像対象の撮像画像情報をアナログ信号として出力する。撮像素子１０５は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ等であってよい。撮像素子１０５上で結像された映像は、ＡＧＣ１０６によってゲインコントロールされて映像信号の輝度の調整が行われる。また、Ａ／Ｄ変換部１０７は、ＡＧＣ１０６によって輝度調整された映像のアナログ撮像信号をデジタル信号に変換する。
映像信号処理部１０８は、Ａ／Ｄ変換部１０７からのデジタル撮像信号に所定の処理を施し、画素毎の輝度信号と色信号を出力するものであり、出力用の映像を作るとともに、カメラ制御を行うための各パラメータを作成している。カメラ制御を行うための各パラメータとしては、例えば絞りの制御や、ピント合わせを行うための周波数成分値であるＡ Ｆ評価値、色味を調整するホワイトバランス制御などで使われるものが挙げられる。

映像信号出力部１０９は、映像信号処理部１０８で作成された映像信号を外部に出力する。
露出制御部１１０は、映像信号処理部１０８から出力される輝度情報から撮像画面内の輝度情報を算出し、撮像画像を所望の明るさに調整すべく絞り１０３およびＡＧＣ１０６を制御する。また、シャッタースピードを調整することで撮像素子１０５の蓄積時間を調整し明るさの調整を行ってもよい。
光学制御部１１１は、レンズ群１０１を制御する。具体的には、光学制御部１１１は、ズームレンズを駆動して画角を変更することができる。また、光学制御部１１１は、フォーカスレンズを駆動してフォーカス位置を変更することができる。フォーカス調整（合焦動作）は、ＡＦ評価値が最大となるように、光学制御部１１１がレンズ群１０１を制御することで行われる。なお、映像信号処理部１０８で作成された映像信号から高周波成分を抜き出し、高周波成分の値をフォーカスピント情報（ＡＦ評価値）としている。

制御設定部１１２は、外部設定部２００から送られてきたカメラに対する制御命令を実際に行うものであり、露出制御、レンズ制御の設定等を行う。また、制御設定部１１２は、外部設定部２００により設定された操作に伴う補正処理も併せて行う。また、制御設定部１１２は、合焦動作を行う合焦領域を設定したり、ユーザの指示に応じて、後述する切り出し領域を設定したりする。

外部設定部２００は、ネットワークを介して、撮像装置１００と接続されており、撮像装置１００の操作を行う。例えば、外部設定部２００は、ピント合わせや明るさ指定、ズーム倍率指定といった、いわゆる一般的なカメラ操作を行う。外部設定部２００は、例えばパーソナルコンピューター（ＰＣ）等により構成することができる。
なお、外部設定部２００は、撮像装置１００に設けられていてもよい。

図２は、撮像装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。
撮像装置１００は、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１４、入力部１５、撮像部１６および通信部１７を有する。なお、撮像装置１００は、上記以外の構成をさらに含んでいてもよい。
ＣＰＵ１１は、撮像装置１００における動作を統括的に制御する。ＲＯＭ１２は、ＣＰＵ１１が処理を実行するために必要なプログラムやデータを記憶する記憶領域を有する。なお、当該プログラムは、ＨＤＤ１４や不図示の着脱可能な記憶媒体に記憶されていてもよい。ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。ＣＰＵ１１は、処理の実行に際してＲＯＭ１２から必要なプログラム等をＲＡＭ１３にロードし、当該プログラム等を実行することで各種の機能動作を実現する。

ＨＤＤ１４は、ＯＳや各種のプログラムおよび各種のデータ等の永続的な記憶領域として使用される他に、短期的な各種のデータ等の記憶領域としても使用することができる。なお、ＨＤＤ１４に替えてＳＳＤなどその他の補助記憶装置が用いられてもよい。
入力部１５は、電源ボタンや設定ボタンなどから構成され、撮像装置１００の操作者は、入力部１５を介して撮像装置１００に指示を与えることができる。
撮像部１６は、被写体の撮像を行って撮像画像を生成する。撮像部１６は、図１に示すカラーフィルタ１０４、撮像素子１０５、ＡＧＣ１０６、Ａ／Ｄ変換部１０７および映像信号処理部１０８を含んで構成することができる。
通信部１７は、ネットワークを介して、外部設定部２００等の外部装置との間でデータの送受信を行う。

撮像装置１００の一部または全部の機能は、ＣＰＵ１１がＲＯＭ１２もしくはＨＤＤ１４に記憶されたプログラムを実行することで実現される。ただし、撮像装置１００の少なくとも一部の機能は、専用のハードウェアとして動作してもよい。この場合、専用のハードウェアは、ＣＰＵ１１の制御に基づいて動作する。

以下、本実施形態におけるトレース機能時のフォーカス操作について説明する。
まず、トレース機能について、図３を用いて説明する。この図３において、横軸はズーム倍率、縦軸はピントの合う被写体距離（フォーカス位置）である。
この図３では、プリセット方式とトレース方式の２つの駆動方式の例を示している。なお、ここでは、フォーカスおよびズームを合わせたＡ地点からＢ地点までの間を繋ぐような撮像操作を行う場合について説明する。

プリセット方式の場合、プリセット位置であるＡ地点とＢ地点とを登録する。このとき、各地点の撮像条件として、ズーム倍率およびフォーカス位置をそれぞれ登録する。そして、ズーム倍率がＡ地点のズーム倍率からＢ地点のズーム倍率まで変化するように、ズームレンズを動かすとともに、フォーカス位置がＡ地点のフォーカス位置からＢ地点のフォーカス位置まで変化するように、フォーカスレンズを動かす。
このプリセット方式では、他の機能によって動きに制約がかからないため、各機能を最短で動かすことができる一方、図３の矢印ａのように、例えばフォーカスだけが先に目標位置に到達し、遅れてズームが合ってくるといった動きになってしまう場合もある。

一方、トレース方式は、Ａ地点からＢ地点へズームおよびフォーカスを動かすという点ではプリセット方式と同じだが、図３の矢印ｂのように、それぞれの動作が同時に終了するように駆動量を調整しながら変更することができる点が違いとしてある。この場合、Ａ－Ｂ間の各撮像ポイントでの撮像条件を細かく登録することで、撮影者の意図を反映した撮像が可能になる。
しかしながら、上記のトレース方式の場合には、予めＡ－Ｂ間の複数の撮像条件を細かく設定するといった作業が必要となる。特に、ピントを合わせるフォーカシングに関しては、細かな操作が必要なことが多い。ピントの合う被写体距離は、ズームレンズとフォーカスレンズとの位置関係を示すカムカーブによって規定されているためである。

図４は、撮像装置１００におけるカムカーブの一例を示す図である。
図４において、横軸はズームレンズの光軸上の位置（ズームレンズ位置）、縦軸はフォーカスレンズの光軸上の位置（フォーカスレンズ位置）を示している。ここで、縦軸の上側が至近側であり、下側が無限側である。
カムカーブは、各被写体距離で合焦位置となるズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置との対応関係を示す曲線であり、トラッキング曲線とも呼ばれる。図４では、被写体距離１ｍ、５ｍ、１０ｍ、２０ｍ、∞にそれぞれピントを合わせるためのレンズ位置関係を実線で示している。

例えば、２０ｍ離れた被写体にピントを合わせ続けながらズームをＷＩＤＥからＴＥＬＥに移動する場合には、２０ｍのカムカーブ３００に沿ってズームレンズおよびフォーカスレンズを動かす。これにより、ズーム倍率を変更しながらピントの合った状態を維持し続けることが可能である。
このように、同じ被写体距離であっても、ズーム位置に応じてフォーカスレンズ位置が異なるのが一般的である。
ズームレンズは、上記のような光学特性を備えたものが一般的である。

そのため、単純なフォーカスレンズ位置の制御だけを行うと、不自然な撮像になってしまう。
例えば、図４のＡ地点から、フォーカスレンズ位置が同じＢ地点へ移動させようとした場合、Ａ地点とＢ地点とでズーム倍率は異なるため、ズームレンズ位置の変更は必要であるが、フォーカスレンズ位置は動かす必要がない。
しかしながら、図４の破線に示すように、フォーカスレンズを動かさないままズームレンズを動かすと、ピントの合う被写体距離は、図４に示すようにカムカーブを１０ｍ→２０ｍ→１０ｍ→５ｍ→１ｍと乗り換えながら動くことになる。そのため、ピントの合う被写体距離を１０ｍから１ｍへの一方向に徐々に動かしたい場合、途中で撮影者の意図しない被写体にピントを合わせる動きをしてしまうことになる。

また、自動で被写体に対してピントを合わせるいわゆるオートフォーカス動作をしながらズームを動かす場合は、図５に示すように、Ｂ地点の撮像対象に対して最初からピントを合わせながら動くパターンとなる。
この場合、目標とする被写体距離のカムカーブに沿ったレンズ動作となるので、常に目標とする被写体にピントが合った状態を維持することができる。しかしながら、Ａ地点で１０ｍの被写体にピントを合わせている状態から、ズームが動き出した途端にＢ地点の３ｍの被写体に急にピントが合う動作となってしまう。
そのため、ピントの合う被写体距離を１０ｍから１ｍへの一方向に徐々に動かしたい場合、撮影者の意図通りの撮像とはならない。

以上のように、図４や図５に示す撮像方式では、徐々にピントを合わせていくようなフォーカシング動作を実現できない。
そこで、本実施形態では、図６の破線で示すような、Ａ地点の被写体からＢ地点の被写体に徐々にピントを合わせていくカムカーブを算出し、そのカムカーブに沿ってレンズ動作を行うようにする。当該カムカーブは、Ａ地点のズーム倍率からＢ地点のズーム倍率までのズーミング中に、Ａ地点のフォーカス位置からＢ地点のフォーカス位置まで一方向に変化させるための、ズームレンズ位置に対するフォーカスレンズ位置を示す対応情報である。以下の説明では、図６の破線で示すカムカーブをトレースカムカーブという。

具体的には、本実施形態では、撮像装置１００は、Ａ地点の撮像条件とＢ地点の撮像条件とを取得し、取得された撮像条件に基づいてトレースカムカーブを算出し、トレースカムカーブに沿ったレンズ動作を行う。ここで、撮像条件は、ズーム倍率およびフォーカス位置を含む撮像パラメータを設定したものである。なお、上記撮像パラメータは、撮像方向を変更するためのパンニング角度やチルティング角度を含んでよい。
図６の破線で示すトレースカムカーブの場合、ピントの合う被写体距離を１０ｍから１ｍまで、１０ｍ→５ｍ→１ｍ→１ｍ→１ｍというように一方向に徐々に動かすことができる。

なお、本実施形態では、撮像装置１００が、ズーミング中にピントが一方向に徐々に動くようにズームレンズおよびフォーカスレンズを駆動制御する撮像制御装置として動作する場合について説明する。ただし、撮像装置１００とは別の機器等が上記の撮像制御装置として動作してもよい。

図７は、図６の破線で示したトレースカムカーブを算出する方法を説明するための図である。図７の破線で示す曲線は、図６の破線で示したトレースカムカーブと同じである。
撮像装置１００は、図７の実線に示すカムカーブ、つまり、被写体距離に応じて合焦状態を保持するように設定されたズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置との関係を示すカムカーブを予め記憶しておく。そして、撮像装置１００は、Ａ地点での撮像条件と、Ｂ地点での撮像条件とを取得し、Ａ地点からＢ地点までのズーム倍率の変動量およびフォーカス位置の変動量と、記憶されたカムカーブとに基づいて、破線に示すトレースカムカーブを算出する。
このとき、撮像装置１００は、まず、現在のレンズ位置が、どのカムカーブの間に存在しているか、その位置関係を確認する。さらに、撮像装置１００は、現在のレンズ位置が、カムカーブ間のどの位置にいるかを算出する。

例えば、現在位置が図８に示す位置に存在する場合、現在位置はカムカーブ（１）－（２）間のβ／αの割合の位置にいると算出することができる。ここで、αは、カム間のフォーカスレンズ移動量、βは基準カム（図８の場合はカムカーブ（１））からのフォーカスレンズ移動量を示している。
そして、撮像装置１００は、ズームレンズ位置の変化に伴って、フォーカスレンズ位置の割合β／αが徐々に変化するようにフォーカスレンズが存在すべき位置を算出し、レンズ動作を行う。このとき、レンズ位置の割合がα／α、もしくは０／αになった場合には、基準カムを次のカムに更新して、前述した割合の計算を繰り返しながらレンズ動作を行う。

図７に示す各撮像ポイントでの吹き出しは、上記の算出方法によりレンズ位置を求めた場合の動きを模式的に示したものである。
この図７に示す例では、カムカーブ（３）－（４）間の割合５／１００のＡ地点を撮像開始位置、カムカーブ（４）－（５）間の割合５０／１００のＢ地点を撮像終了位置としている。この場合、レンズ位置は、カムカーブ（３）－（４）間からカムカーブ（４）－（５）間へ移動し、例えば図４に示すダイレクト駆動のようにカムカーブ（１）－（２）間やカムカーブ（２）－（３）間を通過することはない。このように、レンズ位置の割合が一方向（図７の場合は増加する方向）に徐々に変化するため、ピントは一定距離方向（図７の場合は至近方向）に徐々に移動することになる。
なお、上記の撮像開始および撮像終了は、トレース機能によるレンズ駆動開始およびレンズ駆動終了を含んでよい。

図９は、本実施形態における動作を示すフローチャートである。
撮像装置１００は、図２のＣＰＵ１３が必要なプログラムを読み出して実行することにより、図９に示す各処理を実現することができる。以降、アルファベットＳはフローチャートにおけるステップを意味するものとする。
ここでは、２点間を動くショット機能を例に説明を行う。

まずＳ１において、撮像装置１００は、動き出しの位置であるプリセット位置Ａの情報を登録し、次にＳ２において、撮像装置１００は、動き終わりの位置であるプリセット位置Ｂの情報を登録する。
プリセット位置Ａ、Ｂは、ユーザが指定することができる。撮像装置１００は、ユーザからのプリセット位置Ａ、Ｂの指定を受け付け、プリセット位置Ａ、Ｂの情報をそれぞれ取得して記憶する。このとき記憶される情報は、フォーカスレンズ位置とズームレンズ位置とすることができる。プリセット位置の指定方法は、特に限定されない。例えば、ユーザは、フォーカス位置（被写体位置）とズーム倍率とを直接指定することで、各プリセット位置を指定してもよい。また、ユーザは、撮像装置１００本体を操作して画角およびフォーカスを調節し、設定ボタン等を押下することで各プリセット位置を指定してもよい。

Ｓ３では、撮像装置１００は、Ｓ１およびＳ２において記憶されたプリセット位置Ａ－Ｂ間の変倍率変化量を算出する。変倍率変化量は、プリセット位置Ａのズームレンズ位置と、プリセット位置Ｂのズームレンズ位置とに基づいて算出することができる。
Ｓ４では、撮像装置１００は、Ｓ１およびＳ２において記憶されたプリセット位置Ａ－Ｂ間の被写体距離変化量を算出する。被写体距離変化量は、プリセット位置Ａ－Ｂ間において、カムカーブが何から何に変わるか、カムカーブ上のどの割合位置に変わるか（β／α）を示す情報である。

Ｓ５では、撮像装置１００は、Ｓ３において算出された変倍率変化量と、Ｓ４において算出された被写体距離変化量とに基づいて、単位倍率あたりの被写体距離変化量を算出する。このとき、撮像装置１００は、ズーミング動作と同じタイミングでフォーカシング動作が終了するように、単位倍率あたりの被写体距離変化量を算出する。例えば、変更に時間がかかる機能に合わせて他の機能の変更量（変更速度）を調整してもよい。
撮像装置１００は、Ｓ５において算出された単位倍率あたりの被写体距離変化量に基づいてフォーカスレンズを駆動制御することで、ズーミング中にフォーカス位置を一方向に変化させるレンズ動作を行うことができる。具体的には、撮像装置１００は、プリセット位置Ａからの変倍量をもとに、フォーカスレンズが存在すべき位置を算出し、レンズ動作を行う。これにより、単位ズーム倍率あたりのフォーカス位置の変化量が一定となるようなレンズ動作を実現することができる。また、撮像装置１００は、上記レンズ動作をメモリ等に呼び出し可能に登録することもできる。これにより、繰り返し同じレンズ動作を行うことができる。

なお、ここでは、単位倍率あたりの被写体距離変化量を算出するとしたが、上記に限定されるものではない。撮像装置１００は、各プリセット位置の情報に基づいて、ズーム倍率の変更速度およびフォーカス位置の変更速度を制御できればよく、単位時間あたりの各撮像条件の変化量を算出してもよい。
また、撮像装置１００は、ユーザから指定された目標速度に基づいて、ズーム倍率の変更速度およびフォーカス位置の変更速度を制御してもよい。さらに、撮像装置１００は、例えば、焦点深度の程度に応じて、フォーカス位置の変更速度を制御してもよい。また、撮像装置１００は、ズームレンズ移動による画角変化に応じて、ズーム倍率の変更速度を制御してもよい。
このような登録操作および算出動作を行うことで、プリセット位置Ａ－Ｂ間のショット機能の実現が可能となる。なお、ここではズームおよびフォーカスの２機能の動作について説明したが、パン、チルト等の機能を合わせて動かす場合にも同様である。

以上説明したように、本実施形態における撮像装置１００は、Ａ地点での撮像条件と、Ｂ地点での撮像条件とを取得する。当該撮像条件は、ズーム倍率およびフォーカス位置を含む撮像パラメータを設定したものである。撮像装置１００は、ズームレンズを駆動制御して、Ａ地点のズーム倍率からＢ地点のズーム倍率までズーミング動作を行う。また、撮像装置１００は、当該ズーミング動作中に、Ａ地点のフォーカス位置からＢ地点のフォーカス位置まで一方向に変化させるための、ズームレンズ位置に対するフォーカスレンズ位置を示す対応情報に基づいて、フォーカスレンズを駆動制御する。

これにより、ズームをしながら、ピントが一定距離方向に徐々に動くように視認できるようになる。このように、焦点距離変化を一方向に保ちながらのフォーカシング動作を実現することで、自然なボケ感を実現させることができる。また、Ａ地点とＢ地点の２点の撮像条件から上記のレンズ動作を実現することができるので、ユーザが意図した撮像をより簡易的に実現することができる。

ここで、撮像装置１００は、例えば図６の実線に示すような、被写体距離に応じて合焦状態を保持するように設定されたズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置との関係を示すカムカーブを予め記憶することができる。この場合、撮像装置１００は、Ａ地点からＢ地点までのズーム倍率の変動量およびフォーカス位置の変動量と、上記のカムカーブとに基づいて、図６の破線に示すようなトレースカムカーブを算出することができる。撮像装置１００は、算出したトレースカムカーブに沿ってレンズ動作を行うことで、Ａ地点からＢ地点までズームをしながら徐々にピントを合わせていくような動きを適切に実現することができる。

（第二の実施形態）
次に、本発明における第二の実施形態について説明する。
この第二実施形態では、ＡＦ（オートフォーカス）動作を想定し、Ａ地点からＢ地点までのズーミング中にフォーカス位置を一方向に変化させる動作を適切に実現するために、フォーカスレンズの可動範囲に制限を設ける場合について説明する。なお、基本的な動作は、上述した第一の実施形態と同様であるため、以下の説明では、第一の実施形態との差分を中心に述べる。

一般的なカメラは、至近距離から無限までピントが合うように、フォーカスレンズの可動範囲が設定されている。例えば図１０に示す例でいえば、カムカーブ（１）～（５）までの範囲が、フォーカスレンズが移動できる幅として設定されている。
このように任意の被写体にピントが合うような設定になっていると、映り込むものに対してピント合わせを次々に行ってしまい、Ａ地点からＢ地点へ徐々にピントを合わせるといった動きにはならなくなってしまう。

例えば図１１に示すＡ地点からＢ地点へのピント合わせを行うような場合について説明する。なお、ここではパンニング動作も交えた図になっている。Ａ－Ｂ地点間のＣ地点に、距離１ｍの被写体が映り込むと、本来、Ａ地点からＢ地点まで１０ｍ→３ｍに徐々にピント移動を行いたい場合でも、１０ｍ→１ｍ→３ｍというピント動作になってしまう。
そこで、本実施形態では、狙ったピント位置へ徐々に変更が行われるように、フォーカスレンズの可動範囲を設定する。

図１２は、本実施形態における動作を示すフローチャートである。
この図１２において、上述した図９に示す処理と同一処理を行うステップには同一ステップ番号を付し、以下、処理の異なる部分を中心に説明する。
Ｓ１１では、図１０の太実線で示すように、プリセット位置Ａ－Ｂ間においてフォーカス可動範囲を設定する。このフォーカス可動範囲は、図１０の破線で示すトレースカムカーブをもとに制限されたフォーカスレンズの可動範囲である。なお、図１０の破線で示すトレースカムカーブは、上述した第一の実施形態において算出した図６の破線で示すトレースカムカーブと同じである。

フォーカス可動範囲は、ターゲットとする被写体距離に応じて徐々に変動させる。制限される範囲が狭いほど、狙った動きに近い反面、細かい設定が必要となり、逆に制限範囲が広いと大まかな動きの設定である程度の撮像が行える反面、撮影者の意図しない動きとなりうる。本実施形態では、ターゲットとする被写体距離が至近距離であるほど、フォーカス可動範囲を広く設定する。
なお、フォーカス可動範囲の幅は、撮像装置１００に予め登録されていてもよいし、ユーザにより設定されてもよい。

上述したように、ＡＦ動作は、ＡＦ評価値に基づいてフォーカス制御を行うものである。そのため、所定の被写体距離範囲のＡＦ評価値を制限する（極端に低くする）ことで、当該被写体距離範囲でのフォーカスに制限をかけることができる。
このように、制限されたフォーカスレンズの可動範囲内でフォーカスレンズを移動させるようにすることで、ＡＦ動作を想定した場合でも、プリセット位置Ａ－Ｂ間のショット機能を適切に実現することができる。

（第三の実施形態）
次に、本発明における第三の実施形態について説明する。
この第三実施形態は、ユーザが、複数の撮像機能の動きをより簡単に、視覚的に設定するようにしたものである。
前述したように、２点間の動きで２機能程度の操作の登録であれば、ユーザが操作の順番や操作変化内容を覚えておくことができる。しかしながら、移動区間や操作方法が複数であったり、また、時間を置いて設定し直したりする場合には、ユーザが操作内容を覚えておくのは非常に困難である。

そこで、本実施形態における撮像装置１００は、操作する機能（撮像パラメータ）を構成要素とする軸を有する設定画面をモニタ等に表示させる表示制御を行う。そして、ユーザが、それぞれの機能が順番にどのように動くのかを視覚的に確認しながら撮像条件を設定できるようにする。
図１４は、フォーカスとズームとの２機能を動かす場合の設定画面を示している。ここでは、最もシンプルな例として、Ａ地点からＢ地点までの２点間の移動について説明する。
この場合、図１４に示すように、撮像装置１００は、ズーム倍率とピントの合う被写体距離（フォーカス位置）とをそれぞれ構成要素とする軸を有する設定画面を表示させ、ユーザは、表示された設定画面上でＡＢ２地点を指定する。登録地点の指定方法としては、例えば、設定画面上をクリックして選択するなどの方法がある。このとき、ＡＢ２点の位置関係を図１４の丸印のように表示するだけでも、ユーザは、直感的に各機能の動きを把握することが可能になる。

２点以上の登録地点を設定する場合には、図１５に示すように、設定画面上で複数の登録地点を順に指定してよい。また、登録点Ａ、Ｂ間に複数の登録地点を設定する場合には、例えば、登録点Ａ、Ｂ間を結ぶ点線で示す直線を選択して引っ張りあげて、図示の実線カーブのように設定できるようにしてもよい。
さらに、変更の過程が読み取れるよう、変更順番を表す記号や番号を表示したり、登録点間の動きを表す矢印を表示したりしてもよい。これにより、ユーザは、直感的に各機能の動きを把握することができる。

また、２点以上の登録地点を設定する場合、図１６に示すように、Ａ点、Ｂ点を設定した後にＣ点を設定した場合には、実線矢印で示すように登録順のＡ→Ｂ→Ｃと動かすか、点線矢印で示すＡ→Ｃ→Ｂと動かすかを選択できるようにしてもよい。
そして、Ａ→Ｃ→Ｂの移動の場合は、Ａ→Ｂの移動時間を保ったままＡ→Ｃ→Ｂと動かすように、Ａ－Ｃ間およびＣ－Ｂ間の変更速度を自動で設定するようにしてもよい。つまり、撮像開始（動き出し）から撮像終了（動き終わり）までの設定時間に基づいて、各機能の変更速度を制御するようにしてもよい。これにより、当初に設定した時間を維持した撮像を行うことができ、ユーザが意図した撮像を実現することができる。

さらに、上記のフォーカスとズームの２機能だけでなく、例えば撮像方向を変更するパンニング機能も合わせて動かす場合、図１７に示すように構成軸を増やしてもよい。これにより、各地点での対応関係が可視化される。
ただし、構成軸が増えると複雑になっていくため、撮像パラメータの総数よりも少ない軸を有する設定画面を表示させるようにしてもよい。この場合、設定画面の軸の構成要素を切り替え可能であってよい。

図１８Ａおよび図１８Ｂは、図１７を２軸で再展開させたものである。図１８Ａに示す設定画面は、被写体距離とズーム倍率とを軸の構成要素としており、図１８Ｂに示す設定画面は、被写体距離とパンニング角度とを軸の構成要素としている。
このように、多軸で構成されていたものを、軸数を減らして表示させることで、ユーザは各地点での対応関係を容易に認識することができる。

以上のように、本実施形態における撮像装置１００は、撮像パラメータを構成要素とする軸を有する設定画面を表示させる表示制御を行い、設定画面においてユーザにより指定された第一の撮像条件および第二の撮像条件を取得する。このとき、撮像装置１００は、第一の撮像条件から第二の撮像条件への変更の過程を示す情報を合わせて取得してもよい。
ここで、例えば図１５の実線矢印で示すＡ→Ｂ→Ｃの移動の場合、Ａ－Ｂ間についてはＡ点が第一の撮像条件、Ｂ点が第二の撮像条件となる。また、Ｂ－Ｃ間については、Ｂ点が第一の撮像条件、Ｃ点が第二の撮像条件となる。

これにより、撮像装置１００は、ユーザが意図した撮像を適切に実現することができる。また、登録地点間の移動を模式的に表現して設定できるようにすることで、ユーザは、複雑な設定をより簡便に直感的に設定することが可能である。

（その他の実施形態）
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。

本実施形態の開示は、以下の構成および方法を含む。
（構成１）
ズームレンズを駆動して画角を変更する第一の駆動手段と、
フォーカスレンズを駆動してフォーカス位置を変更する第二の駆動手段と、
ズーム倍率およびフォーカス位置を含む撮像パラメータをそれぞれ設定した第一の撮像条件および第二の撮像条件を取得する取得手段と、
前記第一の駆動手段を制御して、前記第一の撮像条件のズーム倍率から前記第二の撮像条件のズーム倍率までズーミング動作を行う第一の制御手段と、
前記第一の制御手段によるズーミング動作中に、前記第一の撮像条件のフォーカス位置から前記第二の撮像条件のフォーカス位置まで一方向に変化させるための、ズームレンズ位置に対するフォーカスレンズ位置を示す対応情報に基づいて、前記第二の駆動手段を制御する第二の制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像制御装置。

（構成２）
被写体距離に応じて合焦状態を保持するように設定されたズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置との関係を示すカムカーブを記憶する記憶手段と、
前記第一の撮像条件から前記第二の撮像条件までのズーム倍率の変動量およびフォーカス位置の変動量と、前記カムカーブとに基づいて、前記対応情報を算出する算出手段と、
をさらに備えることを特徴とする構成１に記載の撮像制御装置。

（構成３）
前記第二の制御手段は、前記算出手段に算出された対応情報をもとに制限された前記フォーカスレンズの可動範囲内で、前記フォーカスレンズを移動させることを特徴とする構成２に記載の撮像制御装置。

（構成４）
前記第一の制御手段および前記第二の制御手段は、前記第一の撮像条件および前記第二の撮像条件に基づいて、それぞれ前記ズーム倍率の変更速度および前記フォーカス位置の変更速度を制御することを特徴とする構成１から３のいずれかに記載の撮像制御装置。

（構成５）
前記第二の制御手段は、単位ズーム倍率あたりのフォーカス位置の変化量が一定となるように前記第二の駆動手段を制御することを特徴とする構成４に記載の撮像制御装置。

（構成６）
前記第二の制御手段は、前記第一の制御手段によるズーミング動作と同じタイミングでフォーカシング動作が終了するように、前記第二の駆動手段を制御することを特徴とする構成４または５に記載の撮像制御装置。

（構成７）
前記取得手段は、撮像開始から撮像終了までの間に設定される前記第一の撮像条件および前記第二の撮像条件を取得し、
前記第一の制御手段および前記第二の制御手段は、前記撮像開始から前記撮像終了までの設定時間に基づいて、それぞれ前記第一の駆動手段および前記第二の駆動手段を制御することを特徴とする構成４から６のいずれかに記載の撮像制御装置。

（構成８）
前記撮像パラメータを構成要素とする軸を有する設定画面を表示させる表示制御手段をさらに備え、
前記取得手段は、前記設定画面において指定された前記第一の撮像条件および前記第二の撮像条件を取得することを特徴とする構成１から７のいずれかに記載の撮像制御装置。

（構成９）
前記表示制御手段は、
前記撮像パラメータが複数である場合、前記撮像パラメータの総数よりも少ない軸を有する前記設定画面を表示させることを特徴とする構成８に記載の撮像制御装置。

（構成１０）
前記表示制御手段は、
前記設定画面の軸の構成要素を切り替え可能であることを特徴とする構成９に記載の撮像制御装置。

（構成１１）
前記取得手段は、前記設定画面において指定された前記第一の撮像条件および前記第二の撮像条件と、前記設定画面において指定された前記第一の撮像条件から前記第二の撮像条件への変更の過程を示す情報とを取得することを特徴とする構成８から１０のいずれかに記載の撮像制御装置。

（構成１２）
前記表示制御手段は、
前記設定画面に前記第一の撮像条件から前記第二の撮像条件への変更の過程が読み取れる情報を表示させることを特徴とする構成１１に記載の撮像制御装置。

（構成１３）
前記変更の過程が読み取れる情報は、撮像条件を変更する順番を表す記号および矢印の少なくとも一方を含むことを特徴とする構成１２に記載の撮像制御装置。

（構成１４）
前記第一の制御手段によるズーミング動作および前記第二の制御手段によるフォーカシング動作を登録する登録手段をさらに備えることを特徴とする構成１から１３のいずれかに記載の撮像制御装置。

（方法１）
ズーム倍率およびフォーカス位置を含む撮像パラメータをそれぞれ設定した第一の撮像条件および第二の撮像条件を取得するステップと、
ズームレンズを駆動制御して、前記第一の撮像条件のズーム倍率から前記第二の撮像条件のズーム倍率までズーミング動作を行うステップと、
前記ズーミング動作中に、前記第一の撮像条件のフォーカス位置から前記第二の撮像条件のフォーカス位置まで一方向に変化させるための、ズームレンズ位置に対するフォーカスレンズ位置を示す対応情報に基づいて、フォーカスレンズを駆動制御するステップと、
を含むことを特徴とする撮像制御方法。

１００…撮像装置、１０１…レンズ群、１０２…光学フィルタ、１０３…絞り、１０４…カラーフィルタ、１０５…撮像素子、１０６…ＡＧＣ、１０７…Ａ／Ｄ変換部、１０８…映像信号処理部、１０９…映像信号出力部、１１０…露出制御部、１１１…光学制御部、１１２…制御設定部、２００…外部設定部

Claims (16)

1. ズームレンズを駆動して画角を変更する第一の駆動手段と、
   フォーカスレンズを駆動してフォーカス位置を変更する第二の駆動手段と、
   ズーム倍率およびフォーカス位置を含む撮像パラメータをそれぞれ設定した第一の撮像条件および第二の撮像条件を取得する取得手段と、
   前記第一の駆動手段を制御して、前記第一の撮像条件のズーム倍率から前記第二の撮像条件のズーム倍率までズーミング動作を行う第一の制御手段と、
   前記第一の制御手段によるズーミング動作中に、前記第一の撮像条件のフォーカス位置から前記第二の撮像条件のフォーカス位置まで一方向に変化させるための、ズームレンズ位置に対するフォーカスレンズ位置を示す対応情報に基づいて、前記第二の駆動手段を制御する第二の制御手段と、
   を備えることを特徴とする撮像制御装置。
2. 被写体距離に応じて合焦状態を保持するように設定されたズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置との関係を示すカムカーブを記憶する記憶手段と、
   前記第一の撮像条件から前記第二の撮像条件までのズーム倍率の変動量およびフォーカス位置の変動量と、前記カムカーブとに基づいて、前記対応情報を算出する算出手段と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像制御装置。
3. 前記第二の制御手段は、前記算出手段に算出された対応情報をもとに制限された前記フォーカスレンズの可動範囲内で、前記フォーカスレンズを移動させることを特徴とする請求項２に記載の撮像制御装置。
4. 前記第一の制御手段および前記第二の制御手段は、前記第一の撮像条件および前記第二の撮像条件に基づいて、それぞれ前記ズーム倍率の変更速度および前記フォーカス位置の変更速度を制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像制御装置。
5. 前記第二の制御手段は、単位ズーム倍率あたりのフォーカス位置の変化量が一定となるように前記第二の駆動手段を制御することを特徴とする請求項４に記載の撮像制御装置。
6. 前記第二の制御手段は、前記第一の制御手段によるズーミング動作と同じタイミングでフォーカシング動作が終了するように、前記第二の駆動手段を制御することを特徴とする請求項４に記載の撮像制御装置。
7. 前記取得手段は、撮像開始から撮像終了までの間に設定される前記第一の撮像条件および前記第二の撮像条件を取得し、
   前記第一の制御手段および前記第二の制御手段は、前記撮像開始から前記撮像終了までの設定時間に基づいて、それぞれ前記第一の駆動手段および前記第二の駆動手段を制御することを特徴とする請求項４に記載の撮像制御装置。
8. 前記撮像パラメータを構成要素とする軸を有する設定画面を表示させる表示制御手段をさらに備え、
   前記取得手段は、前記設定画面において指定された前記第一の撮像条件および前記第二の撮像条件を取得することを特徴とする請求項１に記載の撮像制御装置。
9. 前記表示制御手段は、
   前記撮像パラメータが複数である場合、前記撮像パラメータの総数よりも少ない軸を有する前記設定画面を表示させることを特徴とする請求項８に記載の撮像制御装置。
10. 前記表示制御手段は、
    前記設定画面の軸の構成要素を切り替え可能であることを特徴とする請求項９に記載の撮像制御装置。
11. 前記取得手段は、前記設定画面において指定された前記第一の撮像条件および前記第二の撮像条件と、前記設定画面において指定された前記第一の撮像条件から前記第二の撮像条件への変更の過程を示す情報とを取得することを特徴とする請求項８に記載の撮像制御装置。
12. 前記表示制御手段は、
    前記設定画面に前記第一の撮像条件から前記第二の撮像条件への変更の過程が読み取れる情報を表示させることを特徴とする請求項１１に記載の撮像制御装置。
13. 前記変更の過程が読み取れる情報は、撮像条件を変更する順番を表す記号および矢印の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１２に記載の撮像制御装置。
14. 前記第一の制御手段によるズーミング動作および前記第二の制御手段によるフォーカシング動作を登録する登録手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像制御装置。
15. ズーム倍率およびフォーカス位置を含む撮像パラメータをそれぞれ設定した第一の撮像条件および第二の撮像条件を取得するステップと、
    ズームレンズを駆動制御して、前記第一の撮像条件のズーム倍率から前記第二の撮像条件のズーム倍率までズーミング動作を行うステップと、
    前記ズーミング動作中に、前記第一の撮像条件のフォーカス位置から前記第二の撮像条件のフォーカス位置まで一方向に変化させるための、ズームレンズ位置に対するフォーカスレンズ位置を示す対応情報に基づいて、フォーカスレンズを駆動制御するステップと、
    を含むことを特徴とする撮像制御方法。
16. コンピュータを、請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の撮像制御装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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