JP3658020B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、動画撮像と静止画撮像の切り換えが可能なビデオカメラ等の撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラ等に配された自動焦点調節装置では、撮像素子からの映像信号中より焦点状態に応じて変化する焦点評価値を検出し、これに基づいて焦点調節を行う方式が広く用いられている。
【０００３】
この種の自動焦点調節（以下ＡＦと称す）方式においては、被写体との距離に関係なく確実に合焦動作を行うことができるとともに焦点検出エリアを自由に設定することができ、またズーミングによる画角変化や、パララックスの発生も防止できるとともに合焦動作を行うための特別な光学系やセンサを設ける必要がないため、構成が簡単になる等、多くの効果がある。
【０００４】
図１０は従来のこの種の自動合焦装置の構成を示すブロック図であり、このブロック図を参照して従来の自動合焦装置を説明すると、フォーカスレンズ１により被写体からの光がフォーカスレンズ１の後段に配置されたＣＣＤ等の撮像素子２に結像され、光信号が光電変換されて、撮像素子２からは映像信号が出力される。この映像信号から得られる輝度信号が、撮像素子２に接続されたバンドパスフィルタ３に入力され、バンドパスフィルタ３によって所定の高周波数成分が抽出され、バンドパスフィルタ３に接続された検波回路４に入力されて振幅検波（積分）され、焦点検出信号として取り出される。この焦点検出信号は、検波回路４に接続されたゲート回路５を介して画面内の焦点検出領域内の焦点検出信号のみが抽出され、ゲート回路５に接続された評価値演算回路６に入力される。評価値演算回路６では、各フィールド毎に焦点検出信号の積分値、或いは微分値が演算され、現フィールドの焦点評価値信号が得られる。この評価値演算回路６には、合焦の判断をする合焦判断回路８が接続され、合焦判断回路８には、合焦レンズ１の位置を制御するレンズ制御回路９が接続され、レンズ制御回路９には、レンズ駆動回路１０を介して、フォーカスレンズ１を駆動するモータ１２が接続されている。また、モータ１２にはフォーカスレンズ１の位置を検出するレンズ位置検出回路１１が接続され、レンズ位置検出回路１１はレンズ制御回路９に接続されている。さらに、合焦判断回路８とレンズ制御回路９とにはメモリ７が接続されている。
【０００５】
この自動合焦装置では、所謂山登り方式と称される合焦動作が行われ、先ず合焦動作起動時には合焦レンズや撮像素子を光軸方向に微小振動させる等して光路長を変化させ、合焦判断回路８が焦点評価信号の変化を検出してピントぼけの方向を算出し、レンズ制御回路９の指令によって、レンズ駆動回路１０がモータ１２を駆動し、焦点評価値信号が大きくなる方向にフォーカスレンズ１を移動する。この場合、合焦判断回路８により現フィールドの焦点評価値信号が、前フィールドの焦点評価値信号よりも大きいと判断される限り、フォーカスレンズ１は同一方向に移動される。メモリ７には、現在までの焦点評価値信号の最大値と、その時のフォーカスレンズ１の位置情報とが記憶されている。そして現フィールドの焦点評価値が前フィールドの焦点評価値よりも小さいと判断された場合でも、現フィールドの焦点評価値がその時点で記憶されている焦点評価値の最大値に対して所定値以上低下していなければ、フォーカスレンズ１は現在と同一方向に移動される。
【０００６】
また記憶されている焦点評価値の最大値に対して所定値以上低下すれば、フォーカスレンズ１は合焦点位置を通り過ぎたと判断して記憶されている焦点評価値の最大値に対応するフォーカスレンズ位置にフォーカスレンズ１が逆転されて移動されて停止され、合焦動作が完了する。
【０００７】
図１１は合焦レンズ位置と焦点評価値との関係を示す特性図であり、合焦と判断された時のピーク値Ｖｆがメモリ７に記憶され、このピーク値Ｖｆに対して一定の比率で再起動閾値Ｖｔｈが定められている。
【０００８】
また合焦動作が完了してフォーカスレンズが停止された後も、撮像信号中より検出された焦点評価値の抽出は行われ、現在の焦点評価値が再起動しきい値Ｖｔｈ以下に低下したら、非合焦となったと判断し、フォーカスレンズ１を再起動し、再び合焦動作を行う。従って、この再起動閾値Ｖｔｈを高いレベルに設定すると合焦精度は高まるが、撮影被写体の僅かな輝度変化や、画面内を撮影被写体以外の物体が横切った場合にも合焦動作の再起動が行われるので、画面の揺動が生じ、映像の鑑賞時に違和感を感じさせる。すなわち動画撮影を行うビデオカメラでは、ある瞬間ごとの画像の質（ピント、露出等）よりも、画像の連続性の方が重視されている。そこで、必要以上に合焦動作の再起動が行われないように、再起動閾値Ｖｔｈは撮像系の許容錯乱円径を考慮して定めてある。また、合焦動作中にフォーカスレンズ１が合焦点位置を通り過ぎて焦点評価値が低下し、記憶されている焦点評価値の最大値に相当するフォーカスレンズ位置へとフォーカスレンズ１を反転した場合には、合焦判断回路８によってフォーカスレンズ１の現在の位置と記憶されたフォーカスレンズ位置とを比較し、これらが一致した場合にフォーカスレンズ１を停止するようレンズ制御回路９を制御する。
【０００９】
また露出制御について見ると、絞りも明るさの変化に対する応答を遅く設定している。このため急激な明るさの変化に対しても撮影画像の変化を緩やかにし、明るさの細かな変化に対する撮影画像の不安定さを取り除いている。
【００１０】
以上が、ビデオカメラ等に用いられている自動焦点調節装置の構成を示すものであるが、近年、このような動画撮影用のビデオカメラにおいて、動画撮影モードの他に、静止画撮影を行うための静止画撮影モードを備え、これらを選択し得るようにしたビデオカメラが提案されている。
【００１１】
このようなビデオカメラでは、動画を撮影時には、合焦となるまで連続的に焦点調節が行われるが、動画撮影は合焦精度よりも、映像の連続性が重視されるために、前述のように焦点評価信号が、再起動閾値Ｖｔｈよりも小さいと判別されない限り、非合焦状態となってもフォーカスレンズは再起動されずフォーカスレンズは停止されている。すなわち再起動閾値は可能な限り、映像の連続性を優先するために低めに設定されている。
【００１２】
一方、一般の静止画撮影専用カメラでは、静止画撮影は一瞬の高品質の画像の取込みが重視されるので、非合焦時には露光が禁止され、合焦後にレリーズが行われる。
【００１３】
すなわち、動画撮影中は映像の連続性を重視して、ぼけ量が許容錯乱円径と同程度であれば、合焦動作は再起動されず、動画撮影中でのフォーカスレンズの停止位置は必ずしも焦点評価信号のピーク値に一致しているとは限らず、ある不感帯の中にあることになる。
【００１４】
一方、静止画撮影時には、一瞬の画質が重視されるため、主被写体が深度のほぼ中心にあり、主被写体の前後のぼけ量が同等であることが要求され、さらにフォーカスレンズ停止位置誤差に起因する合焦ずれを最小限に抑え、非合焦撮影を回避して、高品質の静止画を撮影するため、合焦レンズ位置が焦点評価信号のピーク値に対応する位置に設定された状態でレリーズが切られることが望ましい。
【００１５】
したがって動画撮影と静止画撮影の可能なビデオカメラでは、それぞれの撮影に対応した焦点調節装置を別個に備えるか、あるいは共通の焦点調節装置を用いるのであれば、いずれかの焦点調節特性を犠牲にせざるを得なかった。すなわち静止画撮影時でも、焦点信号評価値が動画用再起動閾値Ｖｔｈ以下にならないと再起動しないように構成されている。
【００１６】
ところで、前述の山登り方式の合焦動作では、合焦精度は撮像系の絞り値に依存し、絞り値（ＦＮｏ）が大きく、すなわち小絞りになると焦点深度が深くなり、焦点評価信号の山形状がなだらかになって、焦点評価信号のピーク位置を検出することが難しくなり、設定される合焦点の合焦精度は低下する。一方、絞りを開放側へと開くほど、被写界深度は深くなり、焦点評価信号の山形状はピーク点付近で急峻となる。またＦＮｏが大きくなると、撮像素子への入射光量が減少して焦点評価信号値も低下し、低輝度被写体の撮影時と同様に合焦点の検出が困難になり合焦精度が低下する。したがって焦点検出動作を行う場合には、絞り開放で行うのが最も焦点検出精度を高めることができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の動画撮影モードと静止画撮影モードの切換が可能なビデオカメラでは、前述の再起動閾値Ｖｔｈが、動画撮影モードと静止画撮影モードとで共通に設定してあるので、動画と静止画とについてそれぞれ最適の合焦精度が設定されないことがある。例えば、動画撮影モードから静止画撮影モードに切り換えて撮影を行う場合には、直前の動画撮影時におけるぼけ量が再起動閾値Ｖｔｈで定まる許容値内にあると、再合焦動作を実行せずに、そのままの条件で静止画が撮像されることになり、動画撮影の場合と同等の画質となり、静止画としては合焦精度が低く低画質のものが撮像される。
【００１８】
また、従来のビデオカメラでは、焦点評価信号のピーク位置の検出を容易にし高精度の合焦条件を設定するために、絞り値を小さくしてすなわち絞り開放で測距動作を行えば、静止画撮影でより高精度の合焦状態が得られるが、連続した映像を撮影する動画撮影モードでは、合焦動作中も撮影を行うため、絞りを開放あるいは開くことが測距動作に適していたとしても、撮影動作、露出の面から見ると、最適な光量と一致しないことが多くその適用は難しいという問題がある。
【００１９】
本発明は、以上の事情に鑑みなされたもので、動画撮像と静止画撮像の切り換えに対して好適に焦点調節のための動作を行える撮像装置を提供しようとするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、動画撮影モードと静止画撮影モードとを設定可能な撮像装置であって、動画撮像モードと静止画撮像モードとを切り換える切換手段と、前記切換手段により前記動画撮像モードから前記静止画撮像モードへ切り換えられることに応答して、前記動画撮像モード用の焦点調節のための動作を再起動する第１の再起動閾値を前記静止画撮像モード用の焦点調節のための動作を再起動する第２の再起動閾値に変更し、前記動画撮像モードから前記静止画撮像モードへ切り換えの際には前記動画撮像モードでの焦点調節状態によらず当該変更後の第２の再起動閾値に基づいて焦点調節のための動作を開始する一方、前記静止画撮像モードから前記動画撮像モードへ切り換えた際には前記第１の再起動閾値に基づいて焦点調節のための動作を行い当該第１の再起動閾値に基づいて合焦状態か否かの判定を行う制御手段とを有することを特徴とする撮像装置とするものである。
【００２８】
【実施例】
先ず、本発明の第１の実施例を図１〜図５を参照して説明する。図１は第１の実施例の構成を示すブロック図、図５は第１の実施例の再起動合焦動作を説明するための合焦レンズ位置と焦点評価値との関係を示す特性図である。
【００２９】
図１に示すように、全体の動作を制御するシステム制御回路１０１に、撮影を開始するために操作される撮影スイッチ１０２、動画撮影モードと静止画撮影モードとの切換を行うモード選択スイッチ１０３、及びモード選択スイッチ１０３により動画撮影モードから静止画撮影モードへの切換が行われたとき、合焦動作の再起動を行う再起動設定回路１０９が接続されている。更に、システム制御回路１０１に、測距測光動作を行うすなわち焦点評価値及び測光値演算を行う測距測光ブロック１０８、撮像画像の記録再生を行う記録再生ブロック１０７、撮像動作を行うフォーカスレンズ、絞り、ＣＣＤ等の撮像素子等からなる撮像ブロック１０６、合焦レンズを駆動するレンズ駆動ブロック１０５、及び絞りを駆動して露光制御を行う露光制御ブロック１０４が接続されている。
【００３０】
このような構成の第１の実施例では、図示しない電源スイッチがオン状態にされると、システムの初期化が行われた後に、モード選択スイッチ１０３の選択の判別が行われ、動画撮影モードが選択されていると判別された場合は、撮影スイッチ１０２がオンであるか否かの判別が行われる。ここで、撮影スイッチ１０２がオンであると判別されると、システム制御回路１０１の指令によって、測距及び測光ブロック１０８によって測距及び測光動作すなわち焦点評価値と測光値の演算が実行される。次いで、システム制御回路１０１の指令によって、レンズ駆動ブロック１０５によるフォーカスレンズの駆動と、露出制御ブロック１０４による露出制御とが行われ、撮像ブロック１０６によって撮像動作が行われ、撮像された画像データが記録再生ブロック１０７に格納される。なお、撮影スイッチ１０２がオフと判別された場合には、録画待ちの状態に設定される。
【００３１】
一方、モード選択スイッチ１０３によって静止画撮影モードが選択されている場合には、撮影スイッチ１０２がオンにされると、システム制御回路１０１の指令によって、測距測光ブロック１０８が測距測光評価値の演算を行い、その出力に基づきレンズ駆動ブロック１０５によってフォーカスレンズの駆動を行うとともに、露出制御ブロック１０４によって絞りが駆動され、露出制御が行われる。次いで、システム制御回路１０１によって合焦条件の確認が行われ、システム制御回路１０１の指令によってレンズ駆動ブロック１０５によるフォーカスレンズの駆動が行われ、合焦と判別されるとフォーカスレンズの駆動が停止され、レリーズが切られて静止画の撮像が行われ、録画画像データが記録再生ブロック１０７に格納される。
【００３７】
次に図２を用いて、上記図１の基本ブロック図の具体的構成を説明する。
【００３８】
同図において、図１と同一構成部分については、同一符号を付し、その説明を省略する。フォーカスレンズ１の後方には、絞り１３が設けられ、撮像素子２より出力された撮像信号を露出制御退路１８にて所定周期で積分し、その平均値が所定のレベルに一定となるようにＩＧメータを駆動して絞り１３を開閉制御する。これによって撮像信号の平均レベルが一定に保たれる。
【００３９】
また絞り１３の値は、絞りエンコーダ２３によって検出され、後述の制御用マイクロコンピュータ１５へと供給され、被写界深度の算出に用いられる。
【００４０】
フォーカスレンズ１、絞り１３を介して撮像素子２へと入射された光束は、撮像素子２にて光電変換されて撮像信号として出力され、フィルタ３、検波回路４、ゲート回路５を介して高周波成分のレベルが抽出され、評価演算回路６にて例えばそのフィールドごとのピークホールド値がとられ、焦点評価値として出力される。
【００４１】
この焦点評価値は、制御用マイクロコンピュータ１５へと供給され、その焦点評価値が大きくなるように、フォーカスレンズの駆動方向及びその駆動速度が演算され、レンズ駆動回路１９を介してモータ１２を駆動する。
【００４２】
また制御用マイクロコンピュータ１５は、焦点調節だけでなくそのシステム全体を制御するものであり、モード選択スイッチ１６の操作状態に応じて動画撮影モードと静止画撮影モードとを切り換えるとともに、その焦点制御特性例えば再起動しきい値、合焦検出条件、レンズ駆動速度等をそのモードに応じた特性に変更する。また撮影スイッチ（トリガボタン）１７の操作を検出して、撮影動作を実行する。
【００４３】
また撮影モードに応じて露出制御回路１８もその撮影モードに応じた特性に制御される。例えば絞りの応答特性、速度等を変更される。
【００４４】
また撮像素子２より出力された撮像信号は、カメラ信号処理回路２０にて、規格化された標準テレビジョン信号に変換され、ビデオレコーダ等の記録再生ブロック２１へと供給されるとともに、電子ビューファインダ等のモニタ２２へと供給されてモニタされる。
【００４５】
ここで、フォーカスレンズ１、絞り１３、撮像素子２によって図１の撮像ブロックが構成される。レンズ駆動ブロック１０５はモータ１２、レンズ駆動回路１９からなり、露出制御ブロック１０４はＩＧメータ１４、露出制御回路１８からなる。測距、測光ブロック１０８は、フィルタ３、検波回路４、ゲート回路５、評価値演算回路６、露光制御ブロック１０４の信号処理系からなる。
【００４６】
システム制御回路１０１、再起動設ブロック１０９は制御用マイクロコンピュータ１５に相当する。
【００４７】
撮影スイッチ１０２、モード選択スイッチ１０３はそれぞれ符号１７、１６で示している。
【００４８】
記録再生ブロック１０７は、カメラ信号処理回路２０、記録再生ブロック（ＶＴＲ）２１、モニタ２２から構成されている。
【００４９】
ここで撮像カメラにおいて、オートフォーカス方式を採用し、動画撮影モードと静止画撮影モードとの選択を可能にした場合の撮像カメラの基本的な動作を、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００５０】
ステップＳ１で電源スイッチがオン状態にされ、ステップＳ２に進んで状態初期化が行われ、次いでステップＳ３において撮影モードの判別が行われ、撮影モードが動画モードであると判別されると、ステップＳ４に進んで撮影スイッチがオンであるか否かの判別が行われる。ステップＳ４で撮影スイッチがオンでないと判別されると、ステップＳ９に進んで録画待機状態となり、ステップＳ４で撮影スイッチがオンであると判定されるとステップＳ５に進んで合焦動作及び露光制御動作が開始される。
【００５１】
ステップＳ５では、映像信号出力をもとに、焦点評価値及び測光値の演算が行われ、その結果を利用して、ステップＳ６でフォーカスレンズ１及び絞り１３の駆動が行われ、ステップＳ７に進んで録画が開始される。
【００５２】
なお、録画中もステップＳ８において合焦状態及び適正露出状態のチェックが行われ、ステップＳ９で非合焦、あるいは適正露出でないと判定された場合には、ステップＳ５へと戻って焦点検出及び測光動作が行われ、フォーカスレンズ及び絞りの制御が行われる。なお、ステップＳ８で合焦状態か否かの判定は焦点評価値が再起動しきい値Ｖｔｈを下回ったか否かで行われることは言うまでもない（図５参照）。
【００５３】
このように焦点評価値が再起動しきい値Ｖｔｈ以下にならないとフォーカスレンズは再起動せず、録画は続行されるため、画像の連続性が保たれる。
【００５４】
これに対して、ステップＳ３で撮影モードが静止画モードであると判別されると、ステップＳ１０に進んで撮影スイッチの確認が行われ、オンであると、ステップＳ１１に進んで合焦動作が開始される。ステップＳ１１では測光値と焦点評価値の演算とが行われ、ステップＳ１２に進んで、フォーカスレンズの駆動と絞りの駆動が行われて、ステップＳ１３で合焦状態と判別されるまで、Ｓ１１、Ｓ１２の処理が繰り返し行われる。静止画撮影モードでは、一瞬の高品質の画像の取込が重視されるので、非合焦時には露光が禁止され、ステップＳ１３で合焦と判別された後にステップＳ１４に進んでレリーズが切られる。
【００５５】
そして、前述のように、動画撮影においては、映像の連続性が重視されるので、ぼけ量が許容錯乱円径と同程度であれば、合焦動作は再起動されず、動画撮影中でのフォーカスレンズの停止位置は必ずしも焦点評価信号のピーク値に対応しているわけではない。これに対して、一瞬の画質が評価される静止画撮影においては、画質の評価が厳しくなり、主被写体が深度のほぼ中心にあり、主被写体の前後のぼけ量が同等であることが要求される。さらに、フォーカスレンズ停止位置誤差に起因する合焦ずれを最小限に抑え非合焦撮影を回避して、高品質の静止画を撮影するために、基本的には、合焦レンズ位置が焦点評価信号のピーク値に対応する位置に設定された状態でレリーズが切られることが望ましい。
【００５６】
次に、本実施例の動作を詳細に説明する。動画撮影モードから静止画撮影モードへの切換時の動作について説明する。
【００５７】
以下に示す本実施例では、撮像動作の途中でモード選択スイッチ１０３が動画撮影モードから静止画撮影モードに切り換えられると、図１で示すと、システム制御ブロック１０１の指令によって、再起動設定ブロック１０９によって、直前の動画撮影時において合焦状態であるか否かに拘らず、合焦動作が再起動される。前述のように、動画撮影モードにおいて合焦状態と判別されていても、ぼけ量は再起動閾値Ｖｔｈで定まる許容値内にはあるが、合焦レンズ停止位置は焦点評価信号のピーク位置とは必ずしも一致していない。そこで、本実施例では、動画撮影モードから静止画撮影モードへのモードの切換時に、図５に示すように、直前の動画撮影モードでは合焦レンズ位置がＰｍにあり、焦点評価信号が動画撮影モードの再起動閾値Ｖｍを上回っていて、合焦状態と判別され合焦レンズが停止した状態にあっても、必ず一連の山登り方式による合焦動作が再起動される。このために、レリーズが切られる際の合焦レンズ位置は焦点評価値ピークに対応する合焦レンズ位置Ｐｆの近傍にあることになり、撮像時のぼけ量が動画撮影モードから静止画撮影モードへの切換の直後に比して大幅に低下する。
【００５８】
なお、本実施例では、静止画撮影モードから動画撮影モードに撮影モード切り換えられた場合には、焦点評価値が、図５に示す動画撮影モードでの所定の閾値Ｖｍを下回らない限り、合焦動作の再起動は行われない。
【００５９】
このように、本実施例によると、図１で見れば撮影動作中にモード選択スイッチ１０３が動画撮影モードから静止画撮影モードに切り換えられると、再起動設定手段１０９により合焦動作が必ず再起動されるので、静止画撮影時には、常に高精度の合焦動作が実行され、高画質の静止画が撮像される。
【００６０】
ここで、本発明の第１の実施例について、実際に制御用マイクロコンピュータ１５によって実行される処理を図４のフローチャートに基づいて、より具体的に説明する。
【００６１】
なお、本実施例の場合は、撮影スイッチ１７内に、動画撮影用トリガスイッチと静止画撮影用トリガスイッチの両方を備えているものとする。
【００６２】
同図において、ステップＳ１０１で電源をＯＮにすることによって処理をスタートすると、ステップＳ１０２で、システム全体の初期化動作が行われ、ステップＳ１０３で撮影モードの設定状態すなわちモード選択スイッチ１６の操作状態が判別される。
【００６３】
ステップＳ１０３で、動画撮影モードであった場合には、ステップＳ１０４で動画撮影を開始する撮影スイッチ１７すなわち動画撮影用トリガスイッチの操作状態の判別が行われ、撮影スイッチの押圧が確認されるまで待機する。動画撮影トリガスイッチが操作されていない場合には、ステップＳ１１７で動画録画停止の処理を行ってステップＳ１０３に戻る。
【００６４】
動画撮影トリガスイッチ１７が押圧されると、ステップＳ１０５で動画撮影用の測光値及び焦点評価値演算が行われる、絞り、フォーカスレンズがそれぞれ駆動を開始されるとともに、ステップＳ１０７で記録再生ブロックによる動画の録画動作が開始される。
【００６５】
続いてステップＳ１０８で、動画撮影トリガスイッチが操作されているか否かを判別し、操作が解除されていた場合には、ステップＳ１１７で動画録画を停止してステップＳ１０３に戻る。
【００６６】
またステップＳ１０８で、動画撮影トリガスイッチが操作されていた場合には、ステップＳ１０９で合焦か否かの判定を行い（動画撮影用の再起動しきい値による判定）、合焦状態でなければステップＳ１１０でスチル撮影用のトリガスイッチの状態を判別し、スチル撮影用トリガスイッチが押圧されていなければ、ステップＳ１０５に戻って動画用測光値及び焦点評価値に基づく絞り、レンズ駆動を続行する。この際、動画撮影が連続して行われていることは言うまでもない。
【００６７】
ステップＳ１０９において、合焦状態であればステップＳ１１１でスチル撮影用のトリガスイッチの状態を判別し、スチル撮影用トリガスイッチが押圧されていなければ、ステップＳ１０７へと戻って、合焦状態のまま、動画撮影を続行する。
【００６８】
またステップＳ１１０、１１１において、スチル撮影用トリガスイッチが押圧されていた場合には、静止画撮影の指示が行われたので、ステップＳ１１２へと進み、動画撮影を停止して、ステップＳ１１３へと進み、スチル撮影用の測光値、焦点評価値演算が行われる。このスチル撮影用の測光値、焦点評価値演算は、動画撮影時の特性に比較すると、焦点検出では、再起動しきい値の変更（静止画撮影の方が厳しくなる）、フォーカスレンズ駆動速度の変更等が行われ、また露出制御でも、絞りの駆動速度、積分時定数、応答速度等の特性が変更される（より高速で、瞬時の検出が可能となるように変更される）。
【００６９】
続いてステップＳ１１４で、実際に絞り、フォーカスレンズの駆動が行われ、ステップＳ１１５で合焦か否かを判別し、合焦でなければ、ステップＳ１１３へと戻って露出及び焦点調節動作を合焦するまで続行し、合焦ならば、ステップＳ１１６で静止画撮影を行い、ステップＳ１０３へと戻る。
【００７０】
またステップＳ１０３において、静止画撮影モードが選択されていた場合には、ステップＳ１１８へと移行して、動画録画停止の処理を行い、ステップＳ１１９でスチル撮影用トリガスイッチの操作状態を判別し、スチル撮影用トリガスイッチが操作されていた場合にはステップＳ１１３に移行し、スチル撮影用の測光値、焦点評価値演算を行う。以後の処理は前述の通りである。
【００７１】
またステップＳ１１９でスチル撮影用トリガスイッチの操作状態を判別し、スチル撮影用トリガスイッチが操作されていなかった場合には、ステップＳ１０３へと復帰する。
【００７２】
以上の処理により、動画撮影モードから静止画撮影モードに切り換えられた場合には、動画撮影時に合焦していたか否かにかかわらず、焦点検出及び絞り制御を静止画撮影用の特性に変更して再起動し、高精度かつ適切な露出制御及び焦点検出を行うことができる。
【００７３】
次に本発明における第２の実施例について説明する。図６のフローチャートを用いて説明する。
【００７４】
本実施例は、動画撮影モードと静止画撮影モードとを切り換えるスイッチを持たず、常には動画撮影を優先とし、動画撮影中に任意のタイミングで静止画撮影を行うことを可能としたものである。
【００７５】
同図において、ステップＳ２０１で電源をＯＮにすることによって処理をスタートすると、ステップＳ２０２で、システム全体の初期化動作が行われ、ステップＳ２０３で動画撮影を開始する撮影スイッチ１７すなわち動画撮影用トリガスイッチの操作状態の判別が行われ、撮影スイッチの押圧が確認されるまで待機する。動画撮影トリガスイッチが操作されていない場合には、ステップＳ２１６で動画録画停止の処理を行ってステップＳ２０３に戻る。
【００７６】
動画撮影トリガスイッチ１７が押圧されると、ステップＳ２０４で動画撮影用の測光値及び焦点評価値演算が行われ、ステップＳ２０５で、絞り、フォーカスレンズがそれぞれ駆動を開始されるとともに、ステップＳ２０６で記録再生ブロックによる動画の録画動作が開始される。
【００７７】
ステップＳ２０７では、スチル撮影用のトリガスイッチの状態を判別し、スチル撮影用トリガスイッチが押圧されていなければ、ステップＳ２０８へと移行して、動画撮影トリガスイッチの状態を判別し、操作がＯＦＦになっていれば、ステップＳ２１０で動作撮影を停止してステップＳ２０３に戻る。
【００７８】
またステップＳ２０８で動画撮影トリガスイッチがＯＮされていれば、ステップＳ２０９へと進んで合焦判定を行い、合焦ならステップＳ２０６へと移行してその動画録画を連続して行い、ステップＳ２０９で合焦でないと判断された場合は、ステップＳ２０４に復帰して動画用の測光値、焦点評価値に基づく、絞り、レンズ駆動を合焦するまで行う。もちろんこの際も動画撮影は行われる。
【００７９】
一方、上述のステップＳ２０７で、静止画撮影を行うべくスチルトリガスイッチがＯＮされていた場合には、静止画撮影の指示が行われたので、ステップＳ２１１へと進み、動画撮影を停止して、ステップＳ２１２へと進み、スチル撮影用の測光値、焦点評価値演算を行う。このスチル撮影用の測光及び焦点検出特性は、動画撮影時の特性に比較すると、焦点検出では、再起動しきい値の変更（静止画撮影の方が厳しくなる）、フォーカスレンズ駆動速度の変更等が行われ、また露出制御でも、絞りの駆動速度、積分時定数、応答速度等の特性が変更される（より高速で、瞬時の検出が可能となるように変更される）。
【００８０】
続いてステップＳ２１３で、実際に絞り、フォーカスレンズの駆動が行われ、ステップＳ２１４で合焦か否かを判別し、合焦でなければ、ステップＳ２１２へと戻って露出及び焦点調節動作を合焦するまで続行し、合焦ならば、ステップＳ２１５で静止画撮影録画を行い、ステップＳ２０３へと戻る。
【００８１】
以上の動作によれば、動画撮影中の任意のタイミングで静止画撮影を行うと、動画の録画を停止して静止画録画を行い、静止画録画完了後は、待機状態となる。
【００８２】
ここでも、動画撮影モードから静止画撮影モードへと移行した場合には、動画撮影時に合焦していたか否かにかかわらず、測光及び焦点検出特性を静止画撮影用に切り換えた後、露出制御、焦点制御を再起動するように制御される。
【００８３】
次に本発明における第３の実施例について図７のフローチャートを用いて説明する。本実施例は、動画撮影モードと静止画撮影モードとを切り換えるスイッチを持たず、常には動画撮影を優先とし、動画撮影中に任意のタイミングで静止画撮影を行うことを可能としたものであり、この際、動画撮影用と静止画撮影用とで、別個に記録媒体あるいは記録領域を備えており、動画撮影を中止することなく、静止画撮影を可能としたものである。
【００８４】
図７のフローチャートにおいて、ステップＳ３０１で電源をＯＮにすることによって処理をスタートすると、ステップＳ３０２で、システム全体の初期化動作が行われ、ステップＳ３０３で動画撮影を開始する撮影スイッチ１７すなわち動画撮影用トリガスイッチの操作状態の判別が行われ、撮影スイッチの押圧が確認されるまで待機する。動画撮影トリガスイッチが操作されていない場合には、ステップＳ３１５で動画録画停止の処理を行ってステップＳ３０３に戻る。
【００８５】
動画撮影トリガスイッチ１７が押圧されると、ステップＳ３０４で動画撮影用の測光値及び焦点評価値演算が行われ、ステップＳ３０５で、絞り、フォーカスレンズがそれぞれ駆動を開始されるとともに、ステップＳ３０６で記録再生ブロックによる動画の録画動作が開始される。
【００８６】
ステップＳ３０７では、スチル撮影用のトリガスイッチの状態を判別し、スチル撮影用トリガスイッチが押圧されていなければ、ステップＳ３０８へと移行して、動画撮影トリガスイッチの状態を判別し、操作がＯＦＦになっていれば、ステップＳ３１０で動作撮影を停止してステップＳ３０３に戻る。
【００８７】
またステップＳ３０８で動画撮影トリガスイッチがＯＮされていれば、ステップＳ３０９へと進み、合焦判定を行い、合焦ならステップＳ３０６へと移行してその動画録画を連続して行い、ステップＳ３０９で合焦でないと判断されたステップＳ３０４に復帰して露出及び焦点調節動作を合焦するまで行う。もちろんこの際も動画撮影は行われる。
【００８８】
一方、上述のステップＳ３０７で、静止画撮影を行うべくスチルトリガスイッチがＯＮされていた場合には、静止画撮影の指示が行われたので、ステップＳ３１１へと進み、スチル撮影用の測光値、焦点評価値演算を行う。このスチル撮影用の測光、焦点検出動作は、動画撮影時の特性に比較すると、焦点検出では、再起動しきい値の変更（静止画撮影の方が厳しくなる）、フォーカスレンズ駆動速度の変更等が行われ、また露出制御でも、絞りの駆動速度、積分時定数、応答速度等の特性が変更される（より高速で、瞬時の検出が可能となるように変更される）。
【００８９】
続いてステップＳ３１２で、実際に絞り、フォーカスレンズの駆動が行われ、ステップＳ３１３で合焦か否かを判別し、合焦でなければ、ステップＳ３１１へと戻って露出及び焦点調節動作を合焦するまで続行し、合焦ならば、ステップＳ３１４で静止画撮影録画を行い、ステップＳ３０３へと戻る。
【００９０】
ここでも、動画撮影モードから静止画撮影モードへと移行した場合には、動画撮影時に合焦していたか否かにかかわらず、測光及び焦点検出特性を静止画撮影用に切り換えた後、露出制御、焦点制御を再起動するように制御される。
【００９１】
次に、本発明の第４の実施例を図８を参照して説明する。図８は第４の実施例の再起動閾値の切換動作を説明するための合焦レンズ位置と焦点評価値との特性図である。
【００９２】
本実施例は、すでに図３、図４を参照して説明した第１の実施例と基本的には類似の構成を有し、図３、図４に対応付けて説明すると、本実施例では、動画撮影モードと静止画撮影モードとにそれぞれ再起動閾値が予め設定してあり、システム制御回路１０１あるいは、制御用マイクロコンピュータ１５が、モード選択スイッチ１０３、１６の切換が行われると、切り換えられたモードに対応する再起動閾値で再起動設定ブロック１０９に合焦動作の再起動を実行させる機能を有している。
【００９３】
図２では、制御用マイクロコンピュータ１５内で再起動しきい値の設定の変更が行われる。
【００９４】
本実施例では、動画撮影モードには再起動閾値Ｖｍが、静止画撮影モードにはより高い再起動閾値Ｖｓが予め設定してあり、動画撮影モードでは、焦点評価値が再起動閾値Ｖｍより低下すると、合焦動作の再起動が行われ、静止画撮影モードでは、焦点評価値が再起動閾値Ｖｓより低下すると、合焦動作の再起動が行われる。このために、本実施例では、図８に示すように、撮像面における被写体の最大許容ぼけ量に相当する評価量は、静止画撮影モードではδｓで、動画撮影モードではδｍであり、δｓ＜δｍとなり、常に動画は評価量δｍ以上の高品質の画像として撮像され、静止画は動画よりも高い評価量δｓの高品質の画像として撮像される。
【００９５】
このように、本実施例によると、動画撮影モードと静止画撮影モードとにそれぞれ対応する再起動閾値Ｖｍ、Ｖｓが設定されるので、合焦動作の再起動がそれぞれの撮影モードに適切に対応して効率的に行われ、各撮影モードでの撮像画像は常にそれぞれ適確な画像品質に維持される。なお、この機能は、前述の第１〜第３の実施例すべてに適用されている。
【００９６】
次に、本発明の第５の実施例を図９を参照して説明する。図９は第５の実施例の静止画撮影モードでの撮影動作を示すフローチャートである。
【００９７】
本実施例は、すでに図３を参照して説明した第１の実施例と基本的には類似の構成を有し、図３に対応付けて説明すると、本実施例では、静止画撮影モードでは、システム制御回路１０１が、電子シャッターを用いた露出制御ブロック（露光量制御回路）１０４を制御して、合焦動作時の露出を開放絞り状態にて行って合焦動作を実行し、合焦動作終了時に撮像時の所要の絞り値に戻す機能を有している。
【００９８】
第５の実施例の動作を図９のフローチャートを参照して説明すると、ステップＳ４０１で静止画撮影モードが設定されると、ステップＳ４０２に進んでシステム制御ブロック１１の指令によって、絞りが開放状態の絞り値になるように設定され、そして、ステップＳ４０３に進んで、電子シャッターの作動により露出が行われ、焦点評価信号が得られる。次いで、ステップＳ４０４において、得られた焦点評価信号を用いて測距、測光の演算が行われ、ステップＳ４０５に進んで、測距データに基づいた合焦レンズの駆動が行われる。
【００９９】
次いで、ステップＳ４０６において、一連の測距動作の後で合焦状態が確認されると、ステップＳ４０７に進んで、測光データに基づいて絞りの絞り値が撮影に適切な値に戻され、ステップＳ４０８に進んでレリーズが切られ静止画の撮像が行われる。このような静止画撮影モードに限って、合焦動作時に撮像素子に対する露光量を充分に取り、焦点評価信号として充分な出力を得て、より高精度の合焦動作が行われる。本実施例では、合焦動作再起動閾値の設定を、第１の実施例乃至第４の実施例で説明したと同様の方法に設定することができる。
【０１００】
本実施例によると、静止画撮影モードでの合焦動作時には、絞りの絞り値が撮影時よりも小さく設定され、焦点評価信号の山形状を幅狭に鋭く形成し、焦点評価信号のピーク位置の検出を容易にし、さらに絞り値が小さくすることにより撮像素子への入射光量を増加させ、設定される合焦点の合焦精度を高めることができる。
【０１０１】
このようにして、本実施例によると、静止画撮影モードでの合焦動作時に絞りを開放状態に設定し、合焦点設定の合焦動作を高精度で行わせ、合焦動作終了後に撮影に適切な絞り値を設定して撮像を行い、高品質の静止画像の撮像が可能になる。
【０１０２】
なお、露光量制御手段としては、電子シャッターに限られず、高速でシャッター動作を行えるものであれば他の方式でもよい。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、動画撮像と静止画撮像の切り換えに対して好適に焦点調節のための動作を行える撮像装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１の実施例を示す基本ブロック図である。
【図２】図１の基本ブロック図の具体的構成を示すブロック図である。
【図３】動画撮影と静止画撮影の切換の可能なカメラの基本動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施例の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施例の動作を説明するためのフォーカスレンズ位置と焦点評価値との関係を示す特性図である。
【図６】本発明の第２の実施例の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施例の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施例の再起動しきい値の切換動作を説明するためのフォーカスレンズ位置と焦点評価値との特性図である。
【図９】本発明の第３の実施例における静止画撮影モードでの撮影動作を示すフローチャートである。
【図１０】一般的な自動焦点調節装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】図１の自動焦点調節装置の合焦動作を説明するためのフォーカスレンズ位置と焦点評価値との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１０１ システム制御回路
１０２ 撮影スイッチ
１０３ モード選択スイッチ
１０４ 露出制御ブロック
１０５ レンズ駆動ブロック
１０６ 撮像ブロック
１０７ 記録再生ブロック
１０８ 測距測光ブロック
１０９ 再起動ブロック

Claims (5)

1. 動画撮影モードと静止画撮影モードとを設定可能な撮像装置であって、
   動画撮像モードと静止画撮像モードとを切り換える切換手段と、
   前記切換手段により前記動画撮像モードから前記静止画撮像モードへ切り換えられることに応答して、前記動画撮像モード用の焦点調節のための動作を再起動する第１の再起動閾値を前記静止画撮像モード用の焦点調節のための動作を再起動する第２の再起動閾値に変更し、前記動画撮像モードから前記静止画撮像モードへ切り換えの際には前記動画撮像モードでの焦点調節状態によらず当該変更後の第２の再起動閾値に基づいて焦点調節のための動作を開始する一方、前記静止画撮像モードから前記動画撮像モードへ切り換えた際には前記第１の再起動閾値に基づいて焦点調節のための動作を行い当該第１の再起動閾値に基づいて合焦状態か否かの判定を行う制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
2. 光学像を画像信号に変換する撮像手段を有し、前記制御手段は、前記撮像手段から得られる画像信号の高周波成分に基づいて前記動画撮像モード及び静止画撮像モードにおける焦点調節のための動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御手段は、前記動画撮像モード及び静止画撮像モードはともに、前記撮像手段から得られる画像信号の高周波成分のレベルが大きくなるよう焦点調節のための動作を行うことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記制御手段は、前記切換手段により前記動画撮像モードから前記静止画撮像モードへ切り換えられることに応答して、焦点調節のための信号を検出するために前記動画撮像モードに比べて前記静止画撮像モードでは絞り開口を大きくすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの請求項に記載の撮像装置。
5. 前記制御手段は、前記静止画撮像モードで焦点調節のための信号を検出するために大きくした絞り開口を前記焦点調節のための信号検出後に測光結果に対応する絞り開口に設定することを特徴とする請求項４記載の撮像装置。

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