JP4529138B2 - フォーカス調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、ビデオカメラや電子スチルカメラのフォーカス調整装置に係り、特に、撮影した画像をビューファインダーで確認しながら撮影レンズ鏡筒部に設けられたフォーカスリングを手動で回してフォーカス調整を行う構造のフォーカス調整装置に関する。

近年、性能向上によりビデオカメラや電子スチルカメラで撮影できる画像の解像度が大変高くなった。一方、撮影時に画像を確認するためのビューファインダーは大きさが制限される等により、表示できる解像度は画像の解像度に対して不十分になってきた。このため、ビューファインダーで画像の全体を見ながら手動で正確にフォーカスの調整を行うことが難しくなっている。
そこで、ビューファインダーに撮影画像の一部を拡大表示することにより手動でのフォーカス調整を容易にする改良技術が提案されている（例えば、下記特許文献１を参照）。

通常、手動によるフォーカス調整は、画像の中心に存在する被写体にピントを合わせるようにすることが多い。しかし、高度な撮影においては、画像の中心ではなく端部にピントを合わせなければならない場合もある。このようなことから、拡大表示される画像範囲は撮影者の作画意図に合わせて移動可能とする必要があり、このための工夫として、感覚的に移動操作が分りやすい操作スイッチを用いて拡大表示する画像位置を任意に調整できる改良技術が提案されている（例えば特許文献２を参照）。

拡大表示した画像位置を任意に調整する場合、拡大表示したままで画像の位置を移動するのは全体の構図がわからなくなるので、まず、全体画像を表示させて、スイッチ操作で全体画像の上に拡大される領域を示す枠を表示させる。次いで、この枠を別のスイッチ操作で意図する位置に移動させ、その後に、拡大表示ON/OFFスイッチをONし、表示された拡大画像を見てフォーカスを合わせる、という手順で手動によるフォーカス調整を行うようになる。
特開昭６０−１１６２８８号公報 特開平０７−２８４００３号公報

しかしながら、従来の拡大表示機能をON/OFFするスイッチや拡大される領域を示す枠の移動スイッチは、ビデオカメラや電子スチルカメラの本体前面や上面あるいは背面に設けられていることが多いため、極めて操作性が悪いという問題がある。

この点を説明すると、撮影者は撮影に際して、まず構図を決めるために拡大表示機能をOFFにして全体画像を表示しモニターする。構図が決まったら、次いでフォーカスを合わせる場所を特定し、その位置に拡大表示枠を移動する。この移動操作には十字型スイッチなどが用いられるが、枠の移動スピードが遅かったり、スイッチを上下左右に数回押して所望の位置に移動するなど操作に時間がかかる欠点があった。

次いで拡大表示枠の移動が終わったら、拡大表示ON/OFFスイッチを手探りで探すかビューファインダーから目を離して探し、スイッチをONにして画像を拡大表示し、拡大表示されたビューファインダーを見ながらフォーカスリングに指をかけてフォーカスを調整する手順となる。

更に、構図を変えるときは、拡大表示ON/OFFスイッチをOFFにして全体画像が表示されるように戻し、構図を変えてから再度フォーカスを合わせる場所を特定し、その位置にスイッチ操作で拡大表示枠を移動する、という前記の操作を繰り返すことになる。
このような、操作の度にスイッチ位置を探したり、その位置に手を動かすなどの煩雑な操作のために、従来の拡大表示機能はフォーカス調整の操作性を大きく損なっており、撮影チャンスを逃す可能性があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたものであり、ビデオカメラや電子スチルカメラのフォーカス調整装置に係り、拡大表示する位置を示す枠の移動操作や拡大表示機能のON/OFFを行う操作等の操作性を著しく改善し、これによりフォーカス精度を向上させると共に迅速で快適な手動によるフォーカス調整が可能となるフォーカス調整装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は次の１）〜３）の構成からなる。すなわち、
１）カメラ本体に取り付けられた撮像レンズにおけるフォーカスリングの回動によりフォーカス調整が可能な撮像装置において、撮像レンズを通過した被写体光を電気信号に変換して出力する撮像素子と、電気信号から得られた画像の加工を行って表示装置で表示するための画像信号を出力する画像加工部と、フォーカスリングの周囲に取り付けられ、表面への接触により検出信号を発生するタッチセンサーと、タッチセンサーからの前記検出信号に基づき、前記接触の状態として、接触の箇所数及び位置、並びに、接触の位置の移動方向および移動量を分析して求めるパターン検出部と、を備え、画像加工部は、パターン検出部が前記接触の箇所数を１箇所と分析したときに、前記映像信号により表示される画像に、予め設定された大きさの表示拡大枠を重畳させ、重畳させた前記表示拡大枠を、前記パターン検出部で求めた前記移動方向及び移動量に応じた移動方向及び移動量で移動させる撮像装置である。
２）画像加工部は、前記フォーカスリング上における前記接触の位置の周方向の移動を前記画像における前記拡大表示枠の左右方向の移動に対応させ、前記フォーカスリング上における前記撮像レンズの軸方向の移動を前記画像における前記拡大表示枠の上下方向の移動に対応させる1）記載の撮像装置である。
３）画像加工部は、前記パターン検出部が前記接触の箇所数が１箇所から２箇所になったと分析したときに、前記表示拡大枠内の画像を拡大する前記加工を行う１）又は２）記載の撮像装置である。

本発明によれば、拡大表示する位置を示す枠の移動操作や拡大表示機能のON/OFFを行う操作等の操作性が著しく改善できる。これによりフォーカス精度を向上させると共に迅速で快適な手動によるフォーカス調整が可能となる。

以下、本発明に係るフォーカス調整装置の実施例について、図面を参照して説明する。図１は本発明の実施例に係るフォーカス調整装置の構成を示すブロック図、図２は実施例に係るビューファインダーの画像表示例で、（Ａ）は全体画像を表示したときの画像、（Ｂ）は拡大表示枠を表示したときの画像、（Ｃ）は拡大表示枠内の画像を拡大表示したときの画像である。図３は実施例に係る電子スチルカメラの外観図、図４は実施例におけるフォーカスリングの位置を説明するための図、図５は実施例におけるシート状のタッチセンサーの構造を示す図、図６は実施例におけるタッチセンサーに指が接触する状態を説明する図である。

最初に、図３を用いて本発明に係る実施例の電子スチルカメラの概要を説明する。
同図に示す電子スチルカメラは、前面に撮影レンズ１が付いており、この撮影レンズ１には手動でピントを調整するためのフォーカスリング２が設けられている。カメラ本体３にはシャッターボタン４があり、背面には液晶を用いたビューファインダー（図示せず）が設けられている。
この電子スチルカメラの通常の撮影スタイルは、背面のビューファインダーを見ながらフォーカスリング２を左手で回転させてピント調整をし、右手人差し指でシャッターボタン４を押して撮影するという動作である。

次に、本実施例における前記フォーカスリング２の構成の詳細について説明する。
図４は、撮影レンズ１の鏡筒の先端部に設けられたフォーカスリング２の状態を正面と側面から示したものである。
フォーカスリング２の表面には全周にわたって、人の指による押圧で内部のスイッチ接点が接触するシート状のタッチセンサーが設けられている。
図５は、上記タッチセンサーの内部構造の一例を示す展開図である。同図で、５は表面カバー、６はスイッチの基板、７は複数のＸ軸（周方向）接点電極、８はスペーサー、９は複数のＹ軸（前後方向）接点電極、１０は接触位置読み取りＬＳＩである。

このタッチセンサーは、表面カバー５の上から指で押圧するとその押圧位置のＸ軸接点電極７とＹ軸接点電極９が接触する構造になっており、両電極のどの位置が接触しているかは、各電極が接続されている接触位置読み取りＬＳＩ１０で各電極を順次スキャンして電位の変化を調べることで分るようになっている。
このタッチセンサー構造は、（Ｘ軸接点電極７の数）×（Ｙ軸接点電極９の数）の膨大な数のセンサー素子がフォーカスリング２の表面に均一に設置されていることと等価であるといえる。

このようなタッチセンサーをフォーカスリング２の表面全周にわたって設けることにより、図６に示すように、例えば、撮影者の左手の人差し指がフォーカスリング２に接触するとその位置が検出される。したがって、この接触位置を移動すれば、検出信号も移動に応じて逐次接触している位置の検出信号を出すことができ、又、２本の指で同時に接触すれば、２ヶ所の位置の検出信号を出力することができる。

次に、本実施例におけるフォーカス調整装置の回路構成について、図１に示すブロック図を用いて説明する。
図１において、１１は電子スチルカメラの撮影レンズを通過した被写体光を電気信号に変換するＣＣＤまたはＣＭＯＳで構成されている撮像素子、１２は撮像素子１１からの電気信号を受けてカラー映像信号を生成する映像信号処理部、１３は映像信号処理部１２で生成された映像信号を更に加工する画像加工部であり、その内部は、画像拡大処理部１４、拡大表示枠発生部１６、および制御部１９で構成されている。１５は画像加工部１３で加工された映像信号を表示する液晶で構成されたビューファインダーである。
また、１７は、前記図４に示した撮影レンズ鏡筒のフォーカスリング２の表面に設けられたタッチセンサー、１８はタッチセンサー１７で検出された検出信号から撮影者の指の接触状態を分析するパターン検出部である。

次に、図２を併用し、本実施例におけるフォーカス調整装置の動作を撮影者のフォーカシング操作の手順に合わせて説明する。
撮影者は、まず、電子スチルカメラを被写体に向けて構図をとる。この段階でのビューファインダー１５の表示画像は、図２（Ａ）に示すように、撮像素子１１で捕らえた画像をそのまま表示する。
次いで、撮影者は、前記図６に示すように、フォーカスリング２に人差し指を接触させ若干の押圧を加える。すると、ビューファインダー１５の表示画像は、図２（Ｂ）に示すように、画面の中央に矩形の枠が表示される。この矩形の枠は拡大表示の範囲と位置を示すもので、枠の大きさは予め初期設定されているものである。

この拡大表示枠を画像に重畳させる動作は次のとおりである。
まず、タッチセンサー１７により撮影者の指の押圧が加わった場所の位置検出信号が得られる。次に、この位置検出信号はパターン検出部１８に入力される。パターン検出部１８では入力された検出信号から一個所の押圧があったと分析してその情報を制御部１９に供給する。すると、制御部１９は、拡大表示枠発生部１６を駆動して拡大表示枠を発生させる。拡大表示枠発生部１６で発生した拡大表示枠は、画像拡大処理部１４で映像信号処理部１２から供給された映像信号に重畳される。このようにして図２（Ｂ）に示すような表示画像になる。

次に、撮影者は、前記人差し指の押圧操作に加えて、更に親指をフォーカスリング２に接触させて押圧する。この操作は、フォーカスリング２を人差し指と親指で掴んで回してフォーカス調整を行う通常の操作と同じである。
この撮影者の操作により、ビューファインダー１５の表示画像は、図２（Ｃ）に示すように、前記拡大表示枠内の画像が画面一杯に拡大されて表示されるようになる。撮影者は、この拡大表示された画像を見て、フォーカスリングを回してピントの調整を行うことができる。
このように、本実施例による操作では、表示画像の拡大のために特にスイッチ操作を必要とせず、通常のフォーカシング操作に応じて表示画像が切り替わるものである。

次に、上記撮像画像を拡大表示する過程のフォーカス調整装置の動作を説明する。
まず、タッチセンサー１７は、人差し指の押圧による位置検出信号に加え、それよりもかなり離れた位置の親指の押圧による位置検出信号をパターン検出部１８に供給する。次いで、この位置検出信号が入力されたパターン検出部１８は、位置検出信号が離れた位置の２個所の押圧であると分析してその情報を制御部１９に供給する。制御部１９はこの入力情報に基づき、画像拡大処理部１４を駆動し、拡大表示枠内の画像信号を表示画面全体に広げる信号処理を行うものである。

次に、前記図２（Ｃ）の表示画像を使ってフォーカス調整が終了した後、撮影者がフォーカスリングから親指または人差し指のどちらかを離すと、図２（Ｂ）の表示画像に戻り、両方の指を離すと図２（Ａ）の表示画像に戻る。この操作で全体画像が表示されるので、被写体の構図を変更することが容易にかつ迅速にできるようになる。

次に、拡大表示枠を任意の位置に移動する操作について説明する。
前記したとおり、図２（Ｂ）に示す画像のように拡大表示枠が画面に表示されるのは、図６を用いて説明したように、撮影者の左手の人差し指がフォーカスリング２に接触している状態のときである。この状態から、更に人差し指をフォーカスリング２の表面に接触したまま、周方向や前後方向あるいは斜めに移動すると、その移動方向と移動量に応じて拡大表示枠が表示画面上を左右上下あるいは斜めに移動する。
すなわち、撮影者は特別のスイッチ操作をしなくても、フォーカスリングに指を触れると拡大表示枠が現われ、その指を動かと拡大表示枠の位置が自由に調整できるのである。
なお、このときに、指の動きと拡大表示枠の動きの方向を一致させておくと操作性が高くなる。

次に、この拡大表示枠を移動させる過程のフォーカス調整装置の動作を説明する。
タッチセンサー１７は、撮影者の指で押圧が加わった個所の位置検出信号を出力するが、押圧点が移動したときには、逐一新たな押圧個所の位置検出信号を出し続ける。この連続的に変化する位置検出信号が入力されたパターン検出部１８は、最初に押圧された位置からの押圧個所の変化として、移動の方向と移動量を算出しその情報を制御部１９へ出力する。制御部１９は、入力された算出結果情報に基づいて画像拡大処理部１４を駆動し、拡大表示枠をしかるべき位置に移動させるように動作する。

以上詳述したように、本発明に係るフォーカス調整装置は、フォーカスリングの周囲に取り付けられ、押圧されている個所の位置検出信号を発生する複数のスイッチ素子からなるシート状のタッチセンサーと、検出された位置検出信号を分析して撮影者の操作情報を出力するパターン検出部と、検出された撮影者の操作情報によって撮像レンズから取り込まれる画像の加工を行って表示させる画像加工部と、で構成されており、これにより拡大表示枠の表示非表示の切り替えや、表示位置の移動操作、更に、拡大表示のON/OFFを行う場合の操作性が著しく改善でき、フォーカス精度を向上させると共に迅速で快適なフォーカス調整が可能となるものである。

なお、本発明に係る実施例では、電子スチルカメラを用いて説明したが、本発明はこれに限ることなく、手動でフォーカスリングを回してピント調整をする構造のカメラであれば適用できる。
また、本実施例では、撮影者の操作で、人差し指、親指を用いて説明したが、これは一例であり、人差し指は中指であっても良いし、人差し指と親指の関係は逆であっても良いことは明白である。
また、図５に示すタッチセンサーの構造は一例であり、押圧個所のＸ軸Ｙ軸の位置検出ができるセンサーであれば他の構造であっても良い。

本発明の実施例に係るフォーカス調整装置の構成を示すブロック図である。 実施例に係るビューファインダーの画像表示例で、（Ａ）は全体画像を表示したときの画像、（Ｂ）は拡大表示枠を表示したときの画像、（Ｃ）は拡大表示したときの画像である。 実施例に係る電子スチルカメラの外観図である。 実施例におけるフォーカスリングの位置を説明するための図である。 実施例におけるシート状のタッチセンサーの構造を示す図である。 実施例におけるタッチセンサーに指が接触する状態を説明する図である。

符号の説明

１ 撮影レンズ
２ フォーカスリング
３ カメラ本体
４ シャッターボタン
５ 表面カバー
６ スイッチの基板
７ Ｘ軸接点電極
８ スペーサー
９ Ｙ軸接点電極
１０ 接触位置読み取りＬＳＩ
１１ 撮像素子
１２ 映像信号処理部
１３ 画像加工部
１４ 映像拡大処理部
１５ ビューファインダー
１６ 拡大表示枠発生部
１７ タッチセンサー
１８ パターン検出部
１９ 制御部

Claims (3)

1. カメラ本体に取り付けられた撮像レンズにおけるフォーカスリングの回動によりフォーカス調整が可能な撮像装置において、
   前記撮像レンズを通過した被写体光を電気信号に変換して出力する撮像素子と、
   前記電気信号から得られた画像の加工を行って表示装置で表示するための画像信号を出力する画像加工部と、
   前記フォーカスリングの周囲に取り付けられ、表面への接触により検出信号を発生するタッチセンサーと、
   前記タッチセンサーからの前記検出信号に基づき、前記接触の状態として、前記接触の箇所数及び位置、並びに、前記接触の位置の移動方向および移動量を分析して求めるパターン検出部と、
   を備え、
   前記画像加工部は、
   前記パターン検出部が前記接触の箇所数を１箇所と分析したときに、前記映像信号により表示される画像に、予め設定された大きさの表示拡大枠を重畳させ、重畳させた前記表示拡大枠を、前記パターン検出部で求めた前記移動方向及び移動量に応じた移動方向及び移動量で移動させることを特徴とする撮像装置。
2. 前記画像加工部は、前記フォーカスリング上における前記接触の位置の周方向の移動を前記画像における前記拡大表示枠の左右方向の移動に対応させ、前記フォーカスリング上における前記撮像レンズの軸方向の移動を前記画像における前記拡大表示枠の上下方向の移動に対応させることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記画像加工部は、前記パターン検出部が前記接触の箇所数が１箇所から２箇所になったと分析したときに、前記表示拡大枠内の画像を拡大する前記加工を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。