JP3720766B2 - 焦点調節装置、撮像装置、焦点調節方法、焦点調節装置の制御プログラム、及び記憶媒体 - Google Patents
焦点調節装置、撮像装置、焦点調節方法、焦点調節装置の制御プログラム、及び記憶媒体 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焦点調節装置、撮像装置、焦点調節方法、焦点調節装置の制御プログラム、及び記憶媒体に関し、更に詳細には各種のビデオカメラ等に用いられる手動焦点調節に関するものであり、特にスローシャッタ時に確実に手動焦点調節を行い得るようにした焦点調節装置、撮像装置、焦点調節方法、焦点調節装置の制御プログラム、及び記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ビデオカメラでは、撮像素子により被写体像を光電変換して得られた標準テレビジョン信号を記録する方式が主流である。前記光電変換は、標準テレビジョン信号の垂直同期信号の周期（フィールド周期）の１周期分の時間で行われるのが一般的である。しかしながら、予め定められたフィールド周期では十分な露光時間を確保することができず、暗い画面になってしまう場合がある。そこで、特に低照度下においては、光電変換するタイミングを工夫すると共に画像メモリを用いることによって、撮像素子の露光時間を１フィールド周期より長くする、いわゆるスローシャッタという技術が実用化されている。
【０００３】
実際のビデオカメラの構成を図１に示し詳しく説明する。１０１は固定の第１群レンズ、１０２は変倍を行う変倍レンズ、１０３は絞り、１０４は固定の第２群レンズ、１０５は変倍に伴う焦点面の移動を補正する機能とピント合わせの機能を兼ね備えたフォーカスコンペレンズ（以下フォーカスレンズ）である。１０６はフォーカスレンズ１０５を移動させるためのアクチュエータであるフォーカスコンペレンズモータ、１０７はフォーカスコンペレンズモータ１０６を後述のカメラ制御マイクロコンピュータ（以下マイコン）１１４からの信号により駆動するフォーカスコンペレンズドライバである。１０８は撮像素子であるＣＣＤ、１０９はＣＣＤ１０８を駆動するＣＣＤ駆動回路である。１１０はカメラ信号処理回路であり、ＣＣＤ１０８からの出力信号を後述の記録装置１１２に対応した信号となるように処理する。
【０００４】
１１１は画像メモリであり、必要に応じてカメラ信号処理回路１１０からの映像信号を記憶し、記憶した映像信号を後述の記録装置１１２に出力する。１１２は記録装置であり、１フィールド周期ごとに画像メモリ１１１の出力信号を記録する。今日では、一般的に磁気テープが記録媒体として使われている。１１３は表示装置であり、画像メモリ１１１の出力を表示する。１１４はカメラ制御マイコンであり、ＣＣＤ駆動回路１０９、カメラ信号処理回路１１０を制御すると共に、後述のマニュアルフォーカスダイアル１１５の入力に応じてフォーカスレンズ１０５を駆動するための信号をドライバ１０７に送る。１１５はマニュアルフォーカスボリュームであり、部材の回転運動を電気信号に変換してカメラ制御マイコン１１４に入力するように構成されている。
【０００５】
図１のように構成されたビデオカメラシステムにおいて、カメラ制御マイコン１１４は、ＣＣＤ駆動回路１０９、カメラ信号処理回路１１０を制御し映像信号を生成する一方、マニュアルフォーカスダイアル１１５の入力に応じてフォーカスレンズ１０５を駆動するための信号をフォーカスコンペレンズドライバ１０７に送る。
【０００６】
次に、ビデオカメラシステムのスローシャッタ制御について説明する。通常はフィールド周期で、ＣＣＤ駆動回路１０９はＣＣＤ１０８に光電変換をさせている。しかし、低照度下においては図２に示すように複数のフィールドに渡ってＣＣＤ１０８で露光した後、光電変換をさせ、その出力をカメラ信号処理回路１１０で信号処理した後、映像信号を画像メモリ１１１に蓄え、その後、フィールド周期で画像メモリ１１１から映像信号を読み出し記録装置１１２に出力する。これにより、画像は複数のフィールド周期ごとにしか変わらないが、明るい画像を得ることができる。尚、図２における丸数字を付けた部分は各画像を示す。
【０００７】
最後に、ビデオカメラシステムのマニュアルフォーカス制御について説明する。カメラ制御マイコン１１４は、マニュアルフォーカスダイアル１１５の回転運動を電気信号に変換して読み込み、マニュアルフォーカスダイアル１１５の回転量に当たる電気信号の変化に比例するようにフォーカスレンズ１０５を駆動するための信号をフォーカスコンペレンズドライバ１０７に送ることにより、マニュアルフォーカス制御を行う。撮影者は、表示装置１１３の表示内容を見ながら、マニュアルフォーカスダイアル１１５を操作することで、マニュアルフォーカス操作が可能になる。
【０００８】
この時の、カメラ制御マイコン１１４の制御を図５に示す。この処理は１フィールドの中でステップＳ５０１から開始され、ステップＳ５０１へ戻ってくるように制御されている。ステップＳ５０１では、１フィールド間でのマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転方向、回転角度を検出している。ステップＳ５０２では、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間の駆動量をマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角に応じて決める。ステップＳ５０３では、上記ステップＳ５０２で決定した駆動量だけ、上記ステップＳ５０１で検出した回転方向に応じた方向にフォーカスレンズ１０５を駆動する。このようにしてマニュアルフォーカス制御が行われている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では次のような問題があった。スローシャッタ時には、映像信号が更新される周期が遅くなり、マニュアルフォーカス操作に対応した映像を撮影者が見るまで時間が掛かるので、合焦状態の画像が出力されたときには既にフォーカスレンズは合焦位置を乗り越えてしまう。そのため、撮影者が気がついてマニュアルフォーカス操作を逆方向にしても、フォーカスレンズが合焦位置を乗り越えることを繰り返し、合焦点の前後で焦点位置が定まらないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、スローシャッタの状況でも、従来のような合焦点の前後で焦点位置が定まらないという不具合を解消し、確実に合焦点に焦点調節することを可能とした焦点調節装置、撮像装置、焦点調節方法、焦点調節装置の制御プログラム、及び記憶媒体を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、焦点調節装置が、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節手段と、撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する光電変換周期が長くなることに応じて、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動速度を遅くする変更手段と、前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示する表示手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、焦点調節装置が、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節手段と、撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する第１の光電変換周期と、当該第１の光電変換周期よりも長い第２の光電変換周期を少なくとも有し、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動量を前記第１の光電変換周期の場合よりも前記第２の光電変換周期の場合に少なくするように変更する変更手段と、前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示する表示手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節手段と、撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する光電変換周期が長くなることに応じて、前記焦点調節手段が前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応する時間を短くする変更手段と、前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示する表示手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節手段と、撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する第１の光電変換周期と、当該第１の光電変換周期よりも長い第２の光電変換周期を少なくとも有し、前記第１の光電変換周期および前記第２の光電変換周期それぞれにおいて、光電変換タイミングである場合に、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に伴う操作信号に応じた焦点調節駆動を行うよう制御する制御手段と、前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示する表示手段とを有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法において、撮像手段が撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する光電変換周期が長くなることに応じて、前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示手段に表示するとともに、前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動速度を遅くすることを特徴とする。
また、本発明は、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法において、撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示し、前記撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する第１の光電変換周期と、当該第１の光電変換周期よりも長い第２の光電変換周期を少なくとも有し、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動量を前記第１の光電変換周期の場合よりも前記第２の光電変換周期の場合に少なくするように変更することを特徴とする。
また、本発明は、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法において、撮像手段が撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する光電変換周期が長くなることに応じて、前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示手段に表示するとともに、前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動の時間を短くすることを特徴とする。
また、本発明は、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法において、撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示し、前記撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する第１の光電変換周期と、当該第１の光電変換周期よりも長い第２の光電変換周期を少なくとも有し、前記第１の光電変換周期および前記第２の光電変換周期それぞれにおいて、光電変換タイミングである場合に、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に伴う操作信号に応じた焦点調節駆動を行うよう制御することを特徴とする。
また、本発明は、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法をコンピュータに実行させる、焦点調節装置の制御プログラムにおいて、撮像手段が撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する光電変換周期が長くなることに応じて、前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示手段に表示するとともに、前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動速度を遅くするモジュールを有することを特徴とする。
また、本発明は、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法を、コンピュータに実行させる、焦点調節装置の制御プログラムにおいて、撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示するモジュールと、前記撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する第１の光電変換周期と、当該第１の光電変換周期よりも長い第２の光電変換周期を少なくとも有し、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動量を前記第１の光電変換周期の場合よりも前記第２の光電変換周期の場合に少なくするように変更するモジュールとを有することを特徴とする。
また、本発明は、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法をコンピュータに実行させる、焦点調節装置の制御プログラムにおいて、撮像手段が撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する光電変換周期が長くなることに応じて、前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示手段に表示するとともに、前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動の時間を短くするモジュールを有することを特徴とする。
また、本発明は、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法、コンピュータに実行させる、焦点調節装置の制御プログラムにおいて、撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示するモジュールと、撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する第１の光電変換周期と、当該第１の光電変換周期よりも長い第２の光電変換周期を少なくとも有し、前 記第１の光電変換周期および前記第２の光電変換周期それぞれにおいて、光電変換タイミングである場合に、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に伴う操作信号に応じた焦点調節駆動を行うよう制御するモジュールとを有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明の実施の形態の概要を説明する。本発明の実施の形態は、ビデオカメラにおいて、光学像を所定の周期で電気信号に変換する光電変換の周期に応じて、フォーカスレンズを移動する制御を変更する（フォーカスレンズの単位時間あたりの移動量を変更する、フォーカスレンズの制御周期を変更する）ことで、撮像素子の露光時間を１フィールド周期より長くするスローシャッタ時において、フォーカスレンズの移動スピードが遅くなり、ピントが合った画像が出力されたときには既にフォーカスレンズはピントが合った位置を乗り越えてしまうことを防止し、従来のような、スローシャッタ時でも撮影者が気がついて逆方向にマニュアルフォーカス操作をしても合焦位置を乗り越えることを繰り返し、合焦点の前後で焦点位置が定まらない、という不具合を解消し、確実に合焦点に焦点調節するものである。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
［第１の実施の形態］
図１は本発明の第１の実施の形態に係るビデオカメラの構成を示すブロック図である。ビデオカメラは、固定の第１群レンズ１０１、変倍レンズ１０２、絞り１０３、固定の第２群レンズ１０４、フォーカスコンペレンズ（以下フォーカスレンズ）１０５、フォーカスコンペレンズモータ１０６、フォーカスコンペレンズドライバ１０７、ＣＣＤ１０８、ＣＣＤ駆動回路１０９、カメラ信号処理回路１１０、画像メモリ１１１、記録装置１１２、表示装置１１３、カメラ制御マイコン１１４、マニュアルフォーカスダイアル１１５を備えている。
【００１８】
第１の実施の形態のビデオカメラの基本的な構成は従来例と同じであるので、構成の詳しい説明は従来例に譲る。第１の実施の形態では、簡単のため、ビデオカメラにおける、被写体像を光電変換して得た標準テレビジョン信号を記録するテレビジョン方式をＮＴＳＣ（National Television System Committee、フィールド周期１／６０秒）とし、シャッタスピードを１／６０秒、１／３０秒（２フィールド）、１／１５秒（４フィールド）に限り説明しているが、フィールド周期が異なったり、シャッタスピードがフィールド周期の整数倍の時間であればシャッタスピードはいくつでも構わない。
【００１９】
次に、上記の如く構成された第１の実施の形態のビデオカメラの動作について図１、図２、図３を参照しながら詳細に説明する。尚、図３のフローチャートに示す処理は、ビデオカメラのカメラ制御マイコン１１４がビデオカメラ内部に格納された制御プログラムまたはビデオカメラ外部から供給される制御プログラムに基づき実行する。
【００２０】
図３のフローチャートに示す処理は、１フィールドの中でステップＳ３０１から開始され、ステップＳ３０１へ戻ってくるように制御されている。先ず、ステップＳ３０１において、カメラ制御マイコン１１４は、１フィールド間でのマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転方向、回転角度を検出している。次に、ステップＳ３０２において、カメラ制御マイコン１１４は、シャッタスピードが１／６０秒であるかどうかを判断し、シャッタスピードが１／６０秒であればステップＳ３０３へ進み、シャッタスピードが１／６０秒でなければステップＳ３０５へ進む。
【００２１】
シャッタスピードが１／６０秒である場合、ステップＳ３０３において、カメラ制御マイコン１１４は、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間の駆動量をマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角に応じて決める。即ち、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間での駆動量＝マニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角×αとなる（α：換算係数（定数））。次に、ステップＳ３０４において、カメラ制御マイコン１１４は、フォーカスコンペレンズドライバ１０７及びフォーカスコンペレンズモータ１０６により、上記ステップＳ３０３で決定した駆動量だけ、上記ステップＳ３０１で検出したマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転方向に応じた方向にフォーカスレンズ１０５を駆動する。
【００２２】
一方、シャッタスピードが１／６０秒でない場合、ステップＳ３０５において、カメラ制御マイコン１１４は、シャッタスピードが１／３０秒かどうかを判断し、シャッタスピードが１／３０秒であればステップＳ３０６へ進み、シャッタスピードが１／３０秒でなければステップＳ３０７へ進む。
【００２３】
シャッタスピードが１／３０秒である場合、ステップＳ３０６において、カメラ制御マイコン１１４は、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間の駆動量をマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角に応じて、上記ステップＳ３０３における駆動量の１／２の駆動量になるように決める。即ち、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間での駆動量＝マニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角×α×１／２となる。次に、ステップＳ３０４において、カメラ制御マイコン１１４は、フォーカスコンペレンズドライバ１０７及びフォーカスコンペレンズモータ１０６により、上記ステップＳ３０６で決定した駆動量だけ、上記ステップＳ３０１で検出したマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転方向に応じた方向にフォーカスレンズ１０５を駆動する。
【００２４】
一方、シャッタスピードが１／３０秒でない場合、本実施の形態ではシャッタスピードが１／１５秒となるので、ステップＳ３０７において、カメラ制御マイコン１１４は、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間の駆動量をマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角に応じて、上記ステップＳ３０３における駆動量の１／４の駆動量になるように決める。即ち、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間での駆動量＝マニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角×α×１／４となる。次に、ステップＳ３０４において、カメラ制御マイコン１１４は、フォーカスコンペレンズドライバ１０７及びフォーカスコンペレンズモータ１０６により、上記ステップＳ３０７で決定した駆動量だけ、上記ステップＳ３０１で検出したマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転方向に応じた方向にフォーカスレンズ１０５を駆動する。
【００２５】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態によれば、光電変換周期に応じてフォーカスレンズ１０５の１フィールド間の駆動量を決定する制御を行うため、図２（ｂ）に示すように、スローシャッタ時はそのシャッタスピードに合った最適な１フィールド当たりのマニュアルフォーカスの移動量を実現することができるので、図２（ａ）に示すような通常のシャッタスピードよりもフォーカスレンズ１０５の移動量を減らすことができる。従って、従来のように、ピントが合った画像が出力されたときには既にフォーカスレンズはピントが合った位置を乗り越えてしまい、撮影者が気がついて逆方向にマニュアルフォーカス操作をしても合焦位置を乗り越えることを繰り返し、合焦点の前後で焦点位置が定まらない、という不具合を解消することができ、確実に合焦点に焦点調節することができるという効果を奏する。
【００２６】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態に係るビデオカメラは、第１の実施の形態と同様に、固定の第１群レンズ１０１、変倍レンズ１０２、絞り１０３、固定の第２群レンズ１０４、フォーカスコンペレンズ（以下フォーカスレンズ）１０５、フォーカスコンペレンズモータ１０６、フォーカスコンペレンズドライバ１０７、ＣＣＤ１０８、ＣＣＤ駆動回路１０９、カメラ信号処理回路１１０、画像メモリ１１１、記録装置１１２、表示装置１１３、カメラ制御マイコン１１４、マニュアルフォーカスダイアル１１５を備えている（図１参照）。
【００２７】
第２の実施の形態のビデオカメラの基本的な構成は従来例と同じであるので、構成の詳しい説明は従来例に譲る。第２の実施の形態では、簡単のため、ビデオカメラにおける、被写体像を光電変換して得た標準テレビジョン信号を記録するテレビジョン方式をＮＴＳＣ（フィールド周期１／６０秒）とし、シャッタスピードを１／６０秒、１／３０秒（２フィールド）、１／１５秒（４フィールド）に限り説明しているが、フィールド周期が異なったり、シャッタスピードがフィールド周期の整数倍の時間であればシャッタスピードはいくつでも構わない。
【００２８】
次に、上記の如く構成された第２の実施の形態のビデオカメラの動作について図１、図２、図４を参照しながら詳細に説明する。尚、図４のフローチャートに示す処理は、ビデオカメラのカメラ制御マイコン１１４がビデオカメラ内部に格納された制御プログラムまたはビデオカメラ外部から供給される制御プログラムに基づき実行する。
【００２９】
図４のフローチャートに示す処理は、１フィールドの中でステップＳ４０１から開始され、ステップＳ４０１へ戻ってくるように制御されている。先ず、ステップＳ４０１において、カメラ制御マイコン１１４は、１フィールド間でのマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転方向、回転角度を検出している。次に、ステップＳ４０２において、カメラ制御マイコン１１４は、シャッタスピードが１／６０秒であるかどうかを判断し、シャッタスピードが１／６０秒であればステップＳ４０３へ進み、シャッタスピードが１／６０秒でなければステップＳ４０５へ進む。
【００３０】
シャッタスピードが１／６０秒である場合、ステップＳ４０３において、カメラ制御マイコン１１４は、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間での駆動量をマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角に応じて決める。即ち、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間での駆動量＝マニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角×αとなる（α：換算係数（定数））。次に、ステップＳ４０４において、カメラ制御マイコン１１４は、フォーカスコンペレンズドライバ１０７及びフォーカスコンペレンズモータ１０６により、上記ステップＳ４０３で決定した駆動量だけ、上記ステップＳ４０１で検出したマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転方向に応じた方向にフォーカスレンズ１０５を駆動する。
【００３１】
一方、シャッタスピードが１／６０秒でない場合、ステップＳ４０５において、カメラ制御マイコン１１４は、シャッタスピードが１／３０秒かどうかを判断し、シャッタスピードが１／３０秒であればステップＳ４０６へ進み、シャッタスピードが１／３０秒でなければステップＳ４０７へ進む。
【００３２】
シャッタスピードが１／３０秒である場合、ステップＳ４０６において、カメラ制御マイコン１１４は、光電変換のタイミングかどうかの判別を行い、光電変換のタイミングであると判別した場合はステップＳ４０７へ進み、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間での駆動量をマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角に応じて決める。即ち、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間での駆動量＝マニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角×αとなる。次に、ステップＳ４０４において、カメラ制御マイコン１１４は、フォーカスコンペレンズドライバ１０７及びフォーカスコンペレンズモータ１０６により、上記ステップＳ４０７で決定した駆動量だけ、上記ステップＳ４０１で検出したマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転方向に応じた方向にフォーカスレンズ１０５を駆動する。一方、カメラ制御マイコン１１４は、光電変換のタイミングでないと判別した場合はフォーカスレンズ１０５を駆動せずに、上記ステップＳ４０１へ戻る。
【００３３】
一方、シャッタスピードが１／３０秒でない場合、本実施の形態ではシャッタスピードが１／１５秒となるので、ステップＳ４０８において、カメラ制御マイコン１１４は、光電変換のタイミングかどうかの判別を行い、光電変換のタイミングであると判別した場合はステップＳ４０９へ進み、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間での駆動量をマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角に応じて決める。即ち、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間での駆動量＝マニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角×αとなる。次に、ステップＳ４０４において、カメラ制御マイコン１１４は、フォーカスコンペレンズドライバ１０７及びフォーカスコンペレンズモータ１０６により、上記ステップＳ４０９で決定した駆動量だけ、上記ステップＳ４０１で検出したマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転方向に応じた方向にフォーカスレンズ１０５を駆動する。一方、カメラ制御マイコン１１４は、光電変換のタイミングでないと判別した場合はフォーカスレンズ１０５を駆動せずに、上記ステップＳ４０１へ戻る。
【００３４】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態によれば、光電変換周期に応じてフォーカスレンズ１０５の１フィールド間の駆動量を決定する制御を行うため、図２（ｃ）に示すように、スローシャッタ時はそのシャッタスピードに合った最適な駆動周期でマニュアルフォーカスを実現することができるので、図２（ａ）に示すような通常のシャッタスピードよりもフォーカスレンズ１０５の移動量を減らすことができる。従って、従来のように、ピントが合った画像が出力されたときには既にフォーカスレンズはピントが合った位置を乗り越えてしまい、撮影者が気がついて逆方向にマニュアルフォーカス操作をしても合焦位置を乗り越えることを繰り返し、合焦点の前後で焦点位置が定まらない、という不具合を解消することができ、確実に合焦点に焦点調節することができるという効果を奏する。
【００３５】
［他の実施の形態］
第１及び第２の実施の形態では、ビデオカメラを図１に示すような構成とした場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、撮像光学系、駆動系、制御系、記録系、表示系の構成は任意の構成とすることが可能である。
【００３６】
第１及び第２の実施の形態では、ビデオカメラ単体の場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明のビデオカメラと、例えば液晶ディスプレイ等の表示装置やパーソナルコンピュータ等の情報処理装置とを通信可能に接続したシステムに適用することも可能である。
【００３７】
尚、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用してもよい。上述した実施形態の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記憶した記憶媒体等の媒体をシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体等の媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、本発明が達成されることは言うまでもない。
【００３８】
この場合、記憶媒体等の媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体等の媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体等の媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、或いはネットワークを介したダウンロードなどを用いることができる。
【００３９】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。
【００４０】
更に、記憶媒体等の媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被写体像を画像信号に変換する撮像手段の露光時間を１フィールド周期より長くするスローシャッタの状況でも、従来のような、マニュアルフォーカス操作でピントが合った画像が出力されたときには既にフォーカスレンズはピントが合った位置を乗り越えてしまい、使用者が気がついて逆方向にマニュアルフォーカス操作をしても合焦位置を乗り越えることを繰り返し、合焦点の前後で焦点位置が定まらない、という不具合を解消することができ、これにより、確実に合焦点に焦点調節することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１、第２の実施の形態に係るビデオカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】第１、第２の実施の形態に係るビデオカメラのＣＣＤの電荷、ＣＣＤの出力、カメラ信号処理回路の出力、画像メモリの出力、記録装置の記録と、フォーカスレンズ位置との関係を示す説明図である。
【図３】第１の実施の形態に係るビデオカメラのカメラ制御マイクロコンピュータの制御手順を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施の形態に係るビデオカメラのカメラ制御マイクロコンピュータの制御手順を示すフローチャートである。
【図５】従来例に係るビデオカメラのカメラ制御マイクロコンピュータの制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１ 固定の第１群レンズ（撮像光学系）
１０２ 変倍レンズ（撮像光学系）
１０３ 絞り（撮像光学系）
１０４ 固定の第２群レンズ（撮像光学系）
１０５ フォーカスコンペレンズ（焦点調節手段）
１０６ フォーカスコンペレンズモータ
１０７ フォーカスコンペレンズドライバ
１０８ ＣＣＤ（撮像手段）
１０９ ＣＣＤ駆動回路
１１０ カメラ信号処理回路
１１１ 画像メモリ
１１２ 記録装置
１１３ 表示装置
１１４ カメラ制御マイコン（変更手段）
１１５ マニュアルフォーカスダイアル
【発明の属する技術分野】
本発明は、焦点調節装置、撮像装置、焦点調節方法、焦点調節装置の制御プログラム、及び記憶媒体に関し、更に詳細には各種のビデオカメラ等に用いられる手動焦点調節に関するものであり、特にスローシャッタ時に確実に手動焦点調節を行い得るようにした焦点調節装置、撮像装置、焦点調節方法、焦点調節装置の制御プログラム、及び記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ビデオカメラでは、撮像素子により被写体像を光電変換して得られた標準テレビジョン信号を記録する方式が主流である。前記光電変換は、標準テレビジョン信号の垂直同期信号の周期（フィールド周期）の１周期分の時間で行われるのが一般的である。しかしながら、予め定められたフィールド周期では十分な露光時間を確保することができず、暗い画面になってしまう場合がある。そこで、特に低照度下においては、光電変換するタイミングを工夫すると共に画像メモリを用いることによって、撮像素子の露光時間を１フィールド周期より長くする、いわゆるスローシャッタという技術が実用化されている。
【０００３】
実際のビデオカメラの構成を図１に示し詳しく説明する。１０１は固定の第１群レンズ、１０２は変倍を行う変倍レンズ、１０３は絞り、１０４は固定の第２群レンズ、１０５は変倍に伴う焦点面の移動を補正する機能とピント合わせの機能を兼ね備えたフォーカスコンペレンズ（以下フォーカスレンズ）である。１０６はフォーカスレンズ１０５を移動させるためのアクチュエータであるフォーカスコンペレンズモータ、１０７はフォーカスコンペレンズモータ１０６を後述のカメラ制御マイクロコンピュータ（以下マイコン）１１４からの信号により駆動するフォーカスコンペレンズドライバである。１０８は撮像素子であるＣＣＤ、１０９はＣＣＤ１０８を駆動するＣＣＤ駆動回路である。１１０はカメラ信号処理回路であり、ＣＣＤ１０８からの出力信号を後述の記録装置１１２に対応した信号となるように処理する。
【０００４】
１１１は画像メモリであり、必要に応じてカメラ信号処理回路１１０からの映像信号を記憶し、記憶した映像信号を後述の記録装置１１２に出力する。１１２は記録装置であり、１フィールド周期ごとに画像メモリ１１１の出力信号を記録する。今日では、一般的に磁気テープが記録媒体として使われている。１１３は表示装置であり、画像メモリ１１１の出力を表示する。１１４はカメラ制御マイコンであり、ＣＣＤ駆動回路１０９、カメラ信号処理回路１１０を制御すると共に、後述のマニュアルフォーカスダイアル１１５の入力に応じてフォーカスレンズ１０５を駆動するための信号をドライバ１０７に送る。１１５はマニュアルフォーカスボリュームであり、部材の回転運動を電気信号に変換してカメラ制御マイコン１１４に入力するように構成されている。
【０００５】
図１のように構成されたビデオカメラシステムにおいて、カメラ制御マイコン１１４は、ＣＣＤ駆動回路１０９、カメラ信号処理回路１１０を制御し映像信号を生成する一方、マニュアルフォーカスダイアル１１５の入力に応じてフォーカスレンズ１０５を駆動するための信号をフォーカスコンペレンズドライバ１０７に送る。
【０００６】
次に、ビデオカメラシステムのスローシャッタ制御について説明する。通常はフィールド周期で、ＣＣＤ駆動回路１０９はＣＣＤ１０８に光電変換をさせている。しかし、低照度下においては図２に示すように複数のフィールドに渡ってＣＣＤ１０８で露光した後、光電変換をさせ、その出力をカメラ信号処理回路１１０で信号処理した後、映像信号を画像メモリ１１１に蓄え、その後、フィールド周期で画像メモリ１１１から映像信号を読み出し記録装置１１２に出力する。これにより、画像は複数のフィールド周期ごとにしか変わらないが、明るい画像を得ることができる。尚、図２における丸数字を付けた部分は各画像を示す。
【０００７】
最後に、ビデオカメラシステムのマニュアルフォーカス制御について説明する。カメラ制御マイコン１１４は、マニュアルフォーカスダイアル１１５の回転運動を電気信号に変換して読み込み、マニュアルフォーカスダイアル１１５の回転量に当たる電気信号の変化に比例するようにフォーカスレンズ１０５を駆動するための信号をフォーカスコンペレンズドライバ１０７に送ることにより、マニュアルフォーカス制御を行う。撮影者は、表示装置１１３の表示内容を見ながら、マニュアルフォーカスダイアル１１５を操作することで、マニュアルフォーカス操作が可能になる。
【０００８】
この時の、カメラ制御マイコン１１４の制御を図５に示す。この処理は１フィールドの中でステップＳ５０１から開始され、ステップＳ５０１へ戻ってくるように制御されている。ステップＳ５０１では、１フィールド間でのマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転方向、回転角度を検出している。ステップＳ５０２では、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間の駆動量をマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角に応じて決める。ステップＳ５０３では、上記ステップＳ５０２で決定した駆動量だけ、上記ステップＳ５０１で検出した回転方向に応じた方向にフォーカスレンズ１０５を駆動する。このようにしてマニュアルフォーカス制御が行われている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では次のような問題があった。スローシャッタ時には、映像信号が更新される周期が遅くなり、マニュアルフォーカス操作に対応した映像を撮影者が見るまで時間が掛かるので、合焦状態の画像が出力されたときには既にフォーカスレンズは合焦位置を乗り越えてしまう。そのため、撮影者が気がついてマニュアルフォーカス操作を逆方向にしても、フォーカスレンズが合焦位置を乗り越えることを繰り返し、合焦点の前後で焦点位置が定まらないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、スローシャッタの状況でも、従来のような合焦点の前後で焦点位置が定まらないという不具合を解消し、確実に合焦点に焦点調節することを可能とした焦点調節装置、撮像装置、焦点調節方法、焦点調節装置の制御プログラム、及び記憶媒体を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、焦点調節装置が、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節手段と、撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する光電変換周期が長くなることに応じて、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動速度を遅くする変更手段と、前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示する表示手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、焦点調節装置が、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節手段と、撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する第１の光電変換周期と、当該第１の光電変換周期よりも長い第２の光電変換周期を少なくとも有し、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動量を前記第１の光電変換周期の場合よりも前記第２の光電変換周期の場合に少なくするように変更する変更手段と、前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示する表示手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節手段と、撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する光電変換周期が長くなることに応じて、前記焦点調節手段が前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応する時間を短くする変更手段と、前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示する表示手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節手段と、撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する第１の光電変換周期と、当該第１の光電変換周期よりも長い第２の光電変換周期を少なくとも有し、前記第１の光電変換周期および前記第２の光電変換周期それぞれにおいて、光電変換タイミングである場合に、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に伴う操作信号に応じた焦点調節駆動を行うよう制御する制御手段と、前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示する表示手段とを有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法において、撮像手段が撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する光電変換周期が長くなることに応じて、前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示手段に表示するとともに、前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動速度を遅くすることを特徴とする。
また、本発明は、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法において、撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示し、前記撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する第１の光電変換周期と、当該第１の光電変換周期よりも長い第２の光電変換周期を少なくとも有し、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動量を前記第１の光電変換周期の場合よりも前記第２の光電変換周期の場合に少なくするように変更することを特徴とする。
また、本発明は、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法において、撮像手段が撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する光電変換周期が長くなることに応じて、前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示手段に表示するとともに、前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動の時間を短くすることを特徴とする。
また、本発明は、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法において、撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示し、前記撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する第１の光電変換周期と、当該第１の光電変換周期よりも長い第２の光電変換周期を少なくとも有し、前記第１の光電変換周期および前記第２の光電変換周期それぞれにおいて、光電変換タイミングである場合に、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に伴う操作信号に応じた焦点調節駆動を行うよう制御することを特徴とする。
また、本発明は、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法をコンピュータに実行させる、焦点調節装置の制御プログラムにおいて、撮像手段が撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する光電変換周期が長くなることに応じて、前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示手段に表示するとともに、前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動速度を遅くするモジュールを有することを特徴とする。
また、本発明は、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法を、コンピュータに実行させる、焦点調節装置の制御プログラムにおいて、撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示するモジュールと、前記撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する第１の光電変換周期と、当該第１の光電変換周期よりも長い第２の光電変換周期を少なくとも有し、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動量を前記第１の光電変換周期の場合よりも前記第２の光電変換周期の場合に少なくするように変更するモジュールとを有することを特徴とする。
また、本発明は、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法をコンピュータに実行させる、焦点調節装置の制御プログラムにおいて、撮像手段が撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する光電変換周期が長くなることに応じて、前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示手段に表示するとともに、前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動の時間を短くするモジュールを有することを特徴とする。
また、本発明は、マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法、コンピュータに実行させる、焦点調節装置の制御プログラムにおいて、撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示するモジュールと、撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する第１の光電変換周期と、当該第１の光電変換周期よりも長い第２の光電変換周期を少なくとも有し、前 記第１の光電変換周期および前記第２の光電変換周期それぞれにおいて、光電変換タイミングである場合に、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に伴う操作信号に応じた焦点調節駆動を行うよう制御するモジュールとを有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明の実施の形態の概要を説明する。本発明の実施の形態は、ビデオカメラにおいて、光学像を所定の周期で電気信号に変換する光電変換の周期に応じて、フォーカスレンズを移動する制御を変更する（フォーカスレンズの単位時間あたりの移動量を変更する、フォーカスレンズの制御周期を変更する）ことで、撮像素子の露光時間を１フィールド周期より長くするスローシャッタ時において、フォーカスレンズの移動スピードが遅くなり、ピントが合った画像が出力されたときには既にフォーカスレンズはピントが合った位置を乗り越えてしまうことを防止し、従来のような、スローシャッタ時でも撮影者が気がついて逆方向にマニュアルフォーカス操作をしても合焦位置を乗り越えることを繰り返し、合焦点の前後で焦点位置が定まらない、という不具合を解消し、確実に合焦点に焦点調節するものである。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
［第１の実施の形態］
図１は本発明の第１の実施の形態に係るビデオカメラの構成を示すブロック図である。ビデオカメラは、固定の第１群レンズ１０１、変倍レンズ１０２、絞り１０３、固定の第２群レンズ１０４、フォーカスコンペレンズ（以下フォーカスレンズ）１０５、フォーカスコンペレンズモータ１０６、フォーカスコンペレンズドライバ１０７、ＣＣＤ１０８、ＣＣＤ駆動回路１０９、カメラ信号処理回路１１０、画像メモリ１１１、記録装置１１２、表示装置１１３、カメラ制御マイコン１１４、マニュアルフォーカスダイアル１１５を備えている。
【００１８】
第１の実施の形態のビデオカメラの基本的な構成は従来例と同じであるので、構成の詳しい説明は従来例に譲る。第１の実施の形態では、簡単のため、ビデオカメラにおける、被写体像を光電変換して得た標準テレビジョン信号を記録するテレビジョン方式をＮＴＳＣ（National Television System Committee、フィールド周期１／６０秒）とし、シャッタスピードを１／６０秒、１／３０秒（２フィールド）、１／１５秒（４フィールド）に限り説明しているが、フィールド周期が異なったり、シャッタスピードがフィールド周期の整数倍の時間であればシャッタスピードはいくつでも構わない。
【００１９】
次に、上記の如く構成された第１の実施の形態のビデオカメラの動作について図１、図２、図３を参照しながら詳細に説明する。尚、図３のフローチャートに示す処理は、ビデオカメラのカメラ制御マイコン１１４がビデオカメラ内部に格納された制御プログラムまたはビデオカメラ外部から供給される制御プログラムに基づき実行する。
【００２０】
図３のフローチャートに示す処理は、１フィールドの中でステップＳ３０１から開始され、ステップＳ３０１へ戻ってくるように制御されている。先ず、ステップＳ３０１において、カメラ制御マイコン１１４は、１フィールド間でのマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転方向、回転角度を検出している。次に、ステップＳ３０２において、カメラ制御マイコン１１４は、シャッタスピードが１／６０秒であるかどうかを判断し、シャッタスピードが１／６０秒であればステップＳ３０３へ進み、シャッタスピードが１／６０秒でなければステップＳ３０５へ進む。
【００２１】
シャッタスピードが１／６０秒である場合、ステップＳ３０３において、カメラ制御マイコン１１４は、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間の駆動量をマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角に応じて決める。即ち、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間での駆動量＝マニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角×αとなる（α：換算係数（定数））。次に、ステップＳ３０４において、カメラ制御マイコン１１４は、フォーカスコンペレンズドライバ１０７及びフォーカスコンペレンズモータ１０６により、上記ステップＳ３０３で決定した駆動量だけ、上記ステップＳ３０１で検出したマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転方向に応じた方向にフォーカスレンズ１０５を駆動する。
【００２２】
一方、シャッタスピードが１／６０秒でない場合、ステップＳ３０５において、カメラ制御マイコン１１４は、シャッタスピードが１／３０秒かどうかを判断し、シャッタスピードが１／３０秒であればステップＳ３０６へ進み、シャッタスピードが１／３０秒でなければステップＳ３０７へ進む。
【００２３】
シャッタスピードが１／３０秒である場合、ステップＳ３０６において、カメラ制御マイコン１１４は、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間の駆動量をマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角に応じて、上記ステップＳ３０３における駆動量の１／２の駆動量になるように決める。即ち、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間での駆動量＝マニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角×α×１／２となる。次に、ステップＳ３０４において、カメラ制御マイコン１１４は、フォーカスコンペレンズドライバ１０７及びフォーカスコンペレンズモータ１０６により、上記ステップＳ３０６で決定した駆動量だけ、上記ステップＳ３０１で検出したマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転方向に応じた方向にフォーカスレンズ１０５を駆動する。
【００２４】
一方、シャッタスピードが１／３０秒でない場合、本実施の形態ではシャッタスピードが１／１５秒となるので、ステップＳ３０７において、カメラ制御マイコン１１４は、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間の駆動量をマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角に応じて、上記ステップＳ３０３における駆動量の１／４の駆動量になるように決める。即ち、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間での駆動量＝マニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角×α×１／４となる。次に、ステップＳ３０４において、カメラ制御マイコン１１４は、フォーカスコンペレンズドライバ１０７及びフォーカスコンペレンズモータ１０６により、上記ステップＳ３０７で決定した駆動量だけ、上記ステップＳ３０１で検出したマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転方向に応じた方向にフォーカスレンズ１０５を駆動する。
【００２５】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態によれば、光電変換周期に応じてフォーカスレンズ１０５の１フィールド間の駆動量を決定する制御を行うため、図２（ｂ）に示すように、スローシャッタ時はそのシャッタスピードに合った最適な１フィールド当たりのマニュアルフォーカスの移動量を実現することができるので、図２（ａ）に示すような通常のシャッタスピードよりもフォーカスレンズ１０５の移動量を減らすことができる。従って、従来のように、ピントが合った画像が出力されたときには既にフォーカスレンズはピントが合った位置を乗り越えてしまい、撮影者が気がついて逆方向にマニュアルフォーカス操作をしても合焦位置を乗り越えることを繰り返し、合焦点の前後で焦点位置が定まらない、という不具合を解消することができ、確実に合焦点に焦点調節することができるという効果を奏する。
【００２６】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態に係るビデオカメラは、第１の実施の形態と同様に、固定の第１群レンズ１０１、変倍レンズ１０２、絞り１０３、固定の第２群レンズ１０４、フォーカスコンペレンズ（以下フォーカスレンズ）１０５、フォーカスコンペレンズモータ１０６、フォーカスコンペレンズドライバ１０７、ＣＣＤ１０８、ＣＣＤ駆動回路１０９、カメラ信号処理回路１１０、画像メモリ１１１、記録装置１１２、表示装置１１３、カメラ制御マイコン１１４、マニュアルフォーカスダイアル１１５を備えている（図１参照）。
【００２７】
第２の実施の形態のビデオカメラの基本的な構成は従来例と同じであるので、構成の詳しい説明は従来例に譲る。第２の実施の形態では、簡単のため、ビデオカメラにおける、被写体像を光電変換して得た標準テレビジョン信号を記録するテレビジョン方式をＮＴＳＣ（フィールド周期１／６０秒）とし、シャッタスピードを１／６０秒、１／３０秒（２フィールド）、１／１５秒（４フィールド）に限り説明しているが、フィールド周期が異なったり、シャッタスピードがフィールド周期の整数倍の時間であればシャッタスピードはいくつでも構わない。
【００２８】
次に、上記の如く構成された第２の実施の形態のビデオカメラの動作について図１、図２、図４を参照しながら詳細に説明する。尚、図４のフローチャートに示す処理は、ビデオカメラのカメラ制御マイコン１１４がビデオカメラ内部に格納された制御プログラムまたはビデオカメラ外部から供給される制御プログラムに基づき実行する。
【００２９】
図４のフローチャートに示す処理は、１フィールドの中でステップＳ４０１から開始され、ステップＳ４０１へ戻ってくるように制御されている。先ず、ステップＳ４０１において、カメラ制御マイコン１１４は、１フィールド間でのマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転方向、回転角度を検出している。次に、ステップＳ４０２において、カメラ制御マイコン１１４は、シャッタスピードが１／６０秒であるかどうかを判断し、シャッタスピードが１／６０秒であればステップＳ４０３へ進み、シャッタスピードが１／６０秒でなければステップＳ４０５へ進む。
【００３０】
シャッタスピードが１／６０秒である場合、ステップＳ４０３において、カメラ制御マイコン１１４は、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間での駆動量をマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角に応じて決める。即ち、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間での駆動量＝マニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角×αとなる（α：換算係数（定数））。次に、ステップＳ４０４において、カメラ制御マイコン１１４は、フォーカスコンペレンズドライバ１０７及びフォーカスコンペレンズモータ１０６により、上記ステップＳ４０３で決定した駆動量だけ、上記ステップＳ４０１で検出したマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転方向に応じた方向にフォーカスレンズ１０５を駆動する。
【００３１】
一方、シャッタスピードが１／６０秒でない場合、ステップＳ４０５において、カメラ制御マイコン１１４は、シャッタスピードが１／３０秒かどうかを判断し、シャッタスピードが１／３０秒であればステップＳ４０６へ進み、シャッタスピードが１／３０秒でなければステップＳ４０７へ進む。
【００３２】
シャッタスピードが１／３０秒である場合、ステップＳ４０６において、カメラ制御マイコン１１４は、光電変換のタイミングかどうかの判別を行い、光電変換のタイミングであると判別した場合はステップＳ４０７へ進み、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間での駆動量をマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角に応じて決める。即ち、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間での駆動量＝マニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角×αとなる。次に、ステップＳ４０４において、カメラ制御マイコン１１４は、フォーカスコンペレンズドライバ１０７及びフォーカスコンペレンズモータ１０６により、上記ステップＳ４０７で決定した駆動量だけ、上記ステップＳ４０１で検出したマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転方向に応じた方向にフォーカスレンズ１０５を駆動する。一方、カメラ制御マイコン１１４は、光電変換のタイミングでないと判別した場合はフォーカスレンズ１０５を駆動せずに、上記ステップＳ４０１へ戻る。
【００３３】
一方、シャッタスピードが１／３０秒でない場合、本実施の形態ではシャッタスピードが１／１５秒となるので、ステップＳ４０８において、カメラ制御マイコン１１４は、光電変換のタイミングかどうかの判別を行い、光電変換のタイミングであると判別した場合はステップＳ４０９へ進み、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間での駆動量をマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角に応じて決める。即ち、フォーカスレンズ１０５の１フィールド間での駆動量＝マニュアルフォーカスダイアル１１５の回転角×αとなる。次に、ステップＳ４０４において、カメラ制御マイコン１１４は、フォーカスコンペレンズドライバ１０７及びフォーカスコンペレンズモータ１０６により、上記ステップＳ４０９で決定した駆動量だけ、上記ステップＳ４０１で検出したマニュアルフォーカスダイアル１１５の回転方向に応じた方向にフォーカスレンズ１０５を駆動する。一方、カメラ制御マイコン１１４は、光電変換のタイミングでないと判別した場合はフォーカスレンズ１０５を駆動せずに、上記ステップＳ４０１へ戻る。
【００３４】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態によれば、光電変換周期に応じてフォーカスレンズ１０５の１フィールド間の駆動量を決定する制御を行うため、図２（ｃ）に示すように、スローシャッタ時はそのシャッタスピードに合った最適な駆動周期でマニュアルフォーカスを実現することができるので、図２（ａ）に示すような通常のシャッタスピードよりもフォーカスレンズ１０５の移動量を減らすことができる。従って、従来のように、ピントが合った画像が出力されたときには既にフォーカスレンズはピントが合った位置を乗り越えてしまい、撮影者が気がついて逆方向にマニュアルフォーカス操作をしても合焦位置を乗り越えることを繰り返し、合焦点の前後で焦点位置が定まらない、という不具合を解消することができ、確実に合焦点に焦点調節することができるという効果を奏する。
【００３５】
［他の実施の形態］
第１及び第２の実施の形態では、ビデオカメラを図１に示すような構成とした場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、撮像光学系、駆動系、制御系、記録系、表示系の構成は任意の構成とすることが可能である。
【００３６】
第１及び第２の実施の形態では、ビデオカメラ単体の場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明のビデオカメラと、例えば液晶ディスプレイ等の表示装置やパーソナルコンピュータ等の情報処理装置とを通信可能に接続したシステムに適用することも可能である。
【００３７】
尚、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用してもよい。上述した実施形態の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記憶した記憶媒体等の媒体をシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体等の媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、本発明が達成されることは言うまでもない。
【００３８】
この場合、記憶媒体等の媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体等の媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体等の媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、或いはネットワークを介したダウンロードなどを用いることができる。
【００３９】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。
【００４０】
更に、記憶媒体等の媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被写体像を画像信号に変換する撮像手段の露光時間を１フィールド周期より長くするスローシャッタの状況でも、従来のような、マニュアルフォーカス操作でピントが合った画像が出力されたときには既にフォーカスレンズはピントが合った位置を乗り越えてしまい、使用者が気がついて逆方向にマニュアルフォーカス操作をしても合焦位置を乗り越えることを繰り返し、合焦点の前後で焦点位置が定まらない、という不具合を解消することができ、これにより、確実に合焦点に焦点調節することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１、第２の実施の形態に係るビデオカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】第１、第２の実施の形態に係るビデオカメラのＣＣＤの電荷、ＣＣＤの出力、カメラ信号処理回路の出力、画像メモリの出力、記録装置の記録と、フォーカスレンズ位置との関係を示す説明図である。
【図３】第１の実施の形態に係るビデオカメラのカメラ制御マイクロコンピュータの制御手順を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施の形態に係るビデオカメラのカメラ制御マイクロコンピュータの制御手順を示すフローチャートである。
【図５】従来例に係るビデオカメラのカメラ制御マイクロコンピュータの制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１ 固定の第１群レンズ（撮像光学系）
１０２ 変倍レンズ（撮像光学系）
１０３ 絞り（撮像光学系）
１０４ 固定の第２群レンズ（撮像光学系）
１０５ フォーカスコンペレンズ（焦点調節手段）
１０６ フォーカスコンペレンズモータ
１０７ フォーカスコンペレンズドライバ
１０８ ＣＣＤ（撮像手段）
１０９ ＣＣＤ駆動回路
１１０ カメラ信号処理回路
１１１ 画像メモリ
１１２ 記録装置
１１３ 表示装置
１１４ カメラ制御マイコン（変更手段）
１１５ マニュアルフォーカスダイアル
Claims (17)
- マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節手段と、
撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する光電変換周期が長くなることに応じて、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動速度を遅くする変更手段と、
前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示する表示手段とを有することを特徴とする焦点調節装置。 - マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節手段と、
撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する第１の光電変換周期と、当該第１の光電変換周期よりも長い第２の光電変換周期を少なくとも有し、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動量を前記第１の光電変換周期の場合よりも前記第２の光電変換周期の場合に少なくするように変更する変更手段と、
前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示する表示手段とを有することを特徴とする焦点調節装置。 - 前記変更手段は、前記撮像手段が被写体像を光電変換する光電変換周期に応じて、前記マニュアル操作に対応した前記焦点調節手段の単位時間あたりの焦点調節駆動量を変更することを特徴とする請求項１又は２記載の焦点調節装置。
- マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節手段と、
撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する光電変換周期が長くなることに応じて、前記焦点調節手段が前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応する時間を短くする制御手段と、
前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示する表示手段とを有することを特徴とする焦点調節装置。 - マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節手段と、
撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する第１の光電変換周期と、当該第１の光電変換周期よりも長い第２の光電変換周期を少なくとも有し、前記第１の光電変換周期および前記第２の光電変換周期それぞれにおいて、光電変換タイミングである場合に、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に伴う操作信号に応じた焦点調節駆動を行うよう制御する制御手段と、
前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示する表示手段とを有することを特徴とする焦点調節装置。 - 前記制御手段は、前記撮像手段が被写体像を光電変換する光電変換周期が長くなることに応じて、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に対応する光電変換周期を長くすることを特徴とする請求項４又は５に記載の焦点調節装置。
- 前記焦点調節手段は、マニュアル操作部材の操作速度に応じた駆動速度で焦点調節駆動を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の焦点調節装置。
- 前記請求項１〜７のいずれかに記載の焦点調節装置を搭載することを特徴とする撮像装置。
- マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法において、撮像手段が撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する光電変換周期が長くなることに応じて、前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示手段に表示するとともに、前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動速度を遅くすることを特徴とする焦点調節方法。
- マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆 動を行う焦点調節方法において、
撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示し、
前記撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する第１の光電変換周期と、当該第１の光電変換周期よりも長い第２の光電変換周期を少なくとも有し、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動量を前記第１の光電変換周期の場合よりも前記第２の光電変換周期の場合に少なくするように変更することを特徴とする焦点調節方法。 - マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法において、撮像手段が撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する光電変換周期が長くなることに応じて、前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示手段に表示するとともに、前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動の時間を短くすることを特徴とする焦点調節方法。
- マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法において、
撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示し、
前記撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する第１の光電変換周期と、当該第１の光電変換周期よりも長い第２の光電変換周期を少なくとも有し、前記第１の光電変換周期および前記第２の光電変換周期それぞれにおいて、光電変換タイミングである場合に、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に伴う操作信号に応じた焦点調節駆動を行うよう制御することを特徴とする焦点調節方法。 - マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法をコンピュータに実行させる、焦点調節装置の制御プログラムにおいて、撮像手段が撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する光電変換周期が長くなることに応じて、前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示手段に表示するとともに、前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動速度を遅くするモジュールを有することを特徴とする焦点調節装置の制御プログラム。
- マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法を、コンピュータに実行させる、焦点調節装置の制御プログラムにおいて、
撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示するモジュールと、
前記撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する第１の光電変換周期と、当該第１の光電変換周期よりも長い第２の光電変換周期を少なくとも有し、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動量を前記第１の光電変換周期の場合よりも前記第２の光電変換周期の場合に少なくするように変更するモジュールとを有することを特徴とする焦点調節装置の制御プログラム。 - マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法をコンピュータに実行させる、焦点調節装置の制御プログラムにおいて、撮像手段が撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する光電変換周期が長くなることに応じて、前記撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示手段に表示するとともに、前記マニュアル操作に伴う操作信号に対応した焦点調節駆動の時間を短くするモジュールを有することを特徴とする焦点調節装置の制御プログラム。
- マニュアル操作に伴う操作信号に対応した撮像光学系の焦点調節駆動を行う焦点調節方法、コンピュータに実行させる、焦点調節装置の制御プログラムにおいて、
撮像手段により周期的に光電変換される電気信号に対応した画像を表示するモジュールと、
撮像手段が前記撮像光学系を介して受光する被写体像を光電変換する第１の光電変換周 期と、当該第１の光電変換周期よりも長い第２の光電変換周期を少なくとも有し、前記第１の光電変換周期および前記第２の光電変換周期それぞれにおいて、光電変換タイミングである場合に、前記焦点調節手段の前記マニュアル操作に伴う操作信号に応じた焦点調節駆動を行うよう制御するモジュールとを有することを特徴とする焦点調節装置の制御プログラム。 - 前記請求項１３乃至１６記載の制御プログラムを格納することを特徴とする記憶媒体。
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