JP5225187B2

JP5225187B2 - ビデオカメラ

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Publication number: JP5225187B2
Application number: JP2009104430A
Authority: JP
Inventors: 健藤原; 大介水口
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2009-04-22
Filing date: 2009-04-22
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2029-04-22
Also published as: JP2010258616A

Description

この発明は、ビデオカメラに関し、特に撮像手段によって生成された被写界像を指定期間毎に記録媒体に記録する、ビデオカメラに関する。

この種のカメラの一例が、特許文献１に開示されている。この背景技術によれば、インターバル撮影モードが選択されると、被写界はたとえば１分毎に撮影される。フォーカスなどの撮像パラメータはロック状態および非ロック状態のいずれか一方に設定される。ロック状態に設定された撮像パラメータ値は撮影毎に共通する一方、非ロック状態に設定された撮像パラメータ値は撮影毎に相違し得る。

指定回数の撮影が完了すると、指定回数に相当するフレーム数の被写界像が動画ファイルに収められ、記録周期よりも短い周期（＝たとえば１／１５秒）を示す周期情報が動画ファイルに記述される。動画ファイルに収められた被写界像は、動画ファイルに記述された周期情報に従う周期で再生される。

特開２００１−２９８６９３号公報

背景技術では、撮像パラメータはロック状態および非ロック状態のいずれか一方にしか設定できない。このため、記録された被写界像を記録周期よりも短い周期で再生するときに画質の劣化が目立つおそれがある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、記録された複数の被写界像を記録周期よりも短い周期で再生するときの画質の劣化を抑えることができる、ビデオカメラを提供することである。

この発明に従うビデオカメラ(10：実施例で相当する参照符号。以下同じ)は、フォーカスレンズ(12)を通して被写界を捉える撮像面を有し、被写界像を生成する撮像手段(16)、撮像手段によって生成された被写界像を指定期間毎に記録する記録手段(S11, S27)、被写界に動きが生じる毎にフォーカスレンズから撮像面までの距離を調整する調整手段(S85, S87)、および指定期間の長さが増大するほど低減するように調整手段の応答特性を制御する制御手段(S41, S47, S51)を備える。

好ましくは、撮像手段によって生成された被写界像のうち指定エリアに属する被写界像を切り出す切り出し手段(50)がさらに備えられ、調整手段は切り出し手段によって切り出された被写界像に基づいて調整処理を実行し、調整手段の応答特性を定義するパラメータは指定エリアの大きさを含む。

好ましくは、調整手段は、被写界に生じた動きの継続時間が閾値に達したか否かを判別する判別手段(S167)、および判別手段の判別結果が否定的な結果から肯定的な結果に更新されたとき距離調整動作を起動する起動手段(S169)を含み、調整手段の応答特性を定義するパラメータは閾値の大きさを含む。

好ましくは、調整手段は撮像手段によって生成された被写界像の高周波成分を距離調整動作のために検出する検出手段(S75)を含み、調整手段の応答特性を定義するパラメータは検出手段を起動するまでの待機時間を含む。

好ましくは、第１記録モードに対応して指定期間を第１期間に設定する一方、第２記録モードに対応して指定期間を第１期間よりも長い第２期間に設定する設定手段(28m)がさらに備えられる。

この発明に従う撮像制御プログラムは、フォーカスレンズ(12)を通して被写界を捉える撮像面を有し、被写界像を生成する撮像手段(16)を備えるビデオカメラ(10)のプロセッサ(26)に、撮像手段によって生成された被写界像を指定期間毎に記録する記録ステップ(S11, S27)、被写界に動きが生じる毎にフォーカスレンズから撮像面までの距離を調整する調整ステップ(S85, S87)、および指定期間の長さが増大するほど低減するように調整ステップの応答特性を制御する制御ステップ(S41, S47, S51)を実行させるための、撮像制御プログラムである。

この発明に従う撮像制御方法は、フォーカスレンズ(12)を通して被写界を捉える撮像面を有し、被写界像を生成する撮像手段(16)を備えるビデオカメラ(10)によって実行される撮像制御方法であって、撮像手段によって生成された被写界像を指定期間毎に記録する記録ステップ(S11, S27)、被写界に動きが生じる毎にフォーカスレンズから撮像面までの距離を調整する調整ステップ(S85, S87)、および指定期間の長さが増大するほど低減するように調整ステップの応答特性を制御する制御ステップ(S41, S47, S51)を備える。

この発明によれば、指定期間の長さが増大するほど、調整手段の応答特性が低減される。したがって、被写界の動きに起因するフォーカスレンズから撮像面までの距離の変動量は、記録周期が長くなるほど小さくなる。つまり、被写界に僅かな動きや一時的な動きが生じた場合、記録周期が長いときの距離の変動量は、記録周期が短いときの距離の変動量よりも小さくなる。これによって、記録された複数の被写界像を記録周期よりも短い周期で再生するときの画質の劣化を抑制することができる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この発明の基本的構成を示すブロック図である。この発明の一実施例の構成を示すブロック図である。（Ａ）は通常モードにおける記録動作の一例を示すタイミング図であり、（Ｂ）はインターバルモードにおける記録動作の一例を示すタイミング図である。記録媒体に作成される動画ファイルの構造の一例を示す図解図である。撮像面における評価エリアおよびＡＦエリアの割り当て状態の一例を示す図解図である。図２実施例に適用されるＡＦ評価回路の構成の一例を示すブロック図である。図６実施例のＨＰＦが示す周波数特性の一例を示すグラフである。レンズ位置に対するフォーカス評価値の変化の一例を示すグラフである。レンズ位置に対する相対比の変化の一例を示すグラフである。方向判断時のフォーカスレンズの動作の一例を示す図解図である。図２実施例に適用されるＣＰＵの動作の一部を示すフロー図である。図２実施例に適用されるＣＰＵの動作の他の一部を示すフロー図である。図２実施例に適用されるＣＰＵの動作のその他の一部を示すフロー図である。図２実施例に適用されるＣＰＵの動作のさらにその他の一部を示すフロー図である。図２実施例に適用されるＣＰＵの動作の他の一部を示すフロー図である。図２実施例に適用されるＣＰＵの動作のその他の一部を示すフロー図である。図２実施例に適用されるＣＰＵの動作のさらにその他の一部を示すフロー図である。図２実施例に適用されるＣＰＵの動作の他の一部を示すフロー図である。図２実施例に適用されるＣＰＵの動作のその他の一部を示すフロー図である。図２実施例に適用されるＣＰＵの動作のさらにその他の一部を示すフロー図である。図２実施例に適用されるＣＰＵの動作の他の一部を示すフロー図である。図２実施例に適用されるＣＰＵの動作のその他の一部を示すフロー図である。図２実施例に適用されるＣＰＵの動作のさらにその他の一部を示すフロー図である。方向判断時のフォーカスレンズの動作の他の一例を示す図解図である。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
［基本的構成］

図１を参照して、この発明のビデオカメラは、基本的に次のように構成される。撮像手段２は、フォーカスレンズ１を通して被写界を捉える撮像面を有し、被写界像を生成する。記録手段３は、撮像手段２によって生成された被写界像を指定期間毎に記録する。調整手段４は、被写界に動きが生じる毎にフォーカスレンズ１から撮像面までの距離を調整する。制御手段５は、指定期間の長さが増大するほど低減するように調整手段４の応答特性を制御する。

指定期間の長さが増大するほど調整手段の応答特性を低減させることで、被写界の動きに起因するフォーカスレンズ１から撮像面までの距離の変動量は、記録周期が長くなるほど小さくなる。つまり、被写界に僅かな動きや一時的な動きが生じた場合、記録周期が長いときの距離の変動量は、記録周期が短いときの距離の変動量よりも小さくなる。これによって、記録された複数の被写界像を記録周期よりも短い周期で再生するときの画質の劣化を抑制することができる。
［実施例］

図２を参照して、この実施例のビデオカメラ１０は、ドライバ１８ａおよび１８ｂによってそれぞれ駆動されるズームレンズ１２およびフォーカスレンズ１４を含む。被写界の光学像は、ズームレンズ１２およびフォーカスレンズ１４を経てイメージセンサ１６の撮像面に照射され、光電変換を施される。これによって、被写界像を表す電荷が撮像面で生成される。

電源が投入されると、ＣＰＵ２６は、動画取り込み処理のために撮像タスクの下でドライバ１８ｃを起動する。ドライバ１８ｃは、１／６０秒毎に発生する垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに応答して、撮像面を露光し、撮像面で生成された電荷をラスタ走査態様で読み出す。イメージセンサ１６からは、被写界を表す生画像データが６０ｆｐｓのフレームレートで出力される。

信号処理回路２０は、イメージセンサ１６から出力された生画像データに白バランス調整，色分離，ＹＵＶ変換などの処理を施し、これによって作成されたＹＵＶ形式の画像データをメモリ制御回路３０を通してＳＤＲＡＭ３２に書き込む。ＬＣＤドライバ３４は、ＳＤＲＡＭ３２に格納された画像データをメモリ制御回路３０を通して読み出し、読み出された画像データに基づいてＬＣＤモニタ３６を駆動する。この結果、被写界のリアルタイム動画像（スルー画像）がモニタ画面に表示される。

記録モードは、モードキー２８ｍの操作によって通常モードおよびインターバルモードのいずれか一方に設定される。図３（Ａ）および図３（Ｂ）を参照して、通常モードは１／６０秒に１フレームの割合で画像データを記録するモードであり、インターバルモードはたとえば５秒に１フレームの割合で画像データを記録するモードである。なお、インターバルモードにおける記録周期は、１／６０秒を上回る範囲で調整可能である。

また、通常モードおよびインターバルモードのいずれにおいても図４に示す構造を有する動画ファイルが作成され、ファイルヘッダには１／６０秒の再生周期情報が記述される。したがって、動画ファイルに収められた画像データは、モードに関係なく、６０ｆｐｓのフレームレートで再生される。

通常モードが設定された状態でキー入力装置２８に向けて記録開始操作が行われると、ＣＰＵ２６は、ファイル作成＆オープンをＩ／Ｆ３８に命令する。Ｉ／Ｆ３８は、動画ファイルが記録媒体４０に新規に作成し、かつ作成された動画ファイルをオープンする。

ＣＰＵ２６は続いて、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生する毎に、記録処理の実行をＩ／Ｆ３８に命令する。Ｉ／Ｆ３８は、ＳＤＲＡＭ３２に格納された１フレームの画像データをメモリ制御回路３０を通して読み出し、読み出された画像データを圧縮状態で動画ファイルに書き込む。キー入力装置２８に向けて記録終了操作が行われると、ＣＰＵ２８６ファイルクローズをＩ／Ｆ３８に命令する。Ｉ／Ｆ３８は、画像データの読み出しを停止し、オープン状態にある動画ファイルをクローズする。

インターバルモードが設定された状態で記録開始操作が行われると、ＣＰＵ２６は、上述と同様、ファイル作成＆オープンをＩ／Ｆ３８に命令する。この結果、新規の動画ファイルがオープン状態で記録媒体４０に準備される。ＣＰＵ３８は続いて、記録周期が到来する毎に記録処理の実行をＩ／Ｆ３８に命令する。画像データは、５秒に１フレームの割合でＳＤＲＡＭ３２から読み出され、オープン状態の動画ファイルに書き込まれる。記録終了操作が行われると、ＣＰＵ２６はファイルクローズをＩ／Ｆ３８に命令する。これによって、画像データの読み出しが停止され、オープン状態にある動画ファイルがクローズされる。

キー入力装置２８によってズーム操作が実行されると、ＣＰＵ２６は、ズーム＆ＡＥ制御タスクの下でズームレンズ１２を光軸方向に移動させる。この結果、ＬＣＤモニタ３６に表示されるスルー画像の倍率が変化する。

図５を参照して、撮像面の中央には評価エリアＥＶＡが割り当てられる。評価エリアＥＶＡは、垂直方向および水平方向の各々において１６分割される。したがって、評価エリアＥＶＡは、合計２５６個の分割エリアの集合に相当する。

ＡＥ評価回路２２は、このような評価エリアＥＶＡの全体をＡＥエリアとして定義し、信号処理回路２０から出力されたＹデータのうちＡＥエリアに属するＹデータを垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに応答して積分する。積分値は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生する毎にＡＥ評価値としてＡＥ評価回路２２から出力される。

ＣＰＵ２６は、ＡＥ評価回路２４から出力されたＡＥ評価値をズーム＆ＡＥ制御タスクの下で繰り返し取り込み、取り込まれたＡＥ評価値に基づいてイメージセンサ１６の露光量を調整する。この結果、ＬＣＤモニタ３６に表示されるスルー画像の明るさが適度に調整される。

再び図５を参照して、撮像面の中央には、互いに異なるサイズを有するエリアＦ＿Ｌ，Ｆ＿ＭおよびＦ＿Ｓが割り当てられる。エリアＦ＿Ｌのサイズは評価エリアＥＶＡのサイズと同じであり、エリアＦ＿ＭのサイズはエリアＦ＿Ｌのサイズよりも小さく、そしてエリアＦ＿ＳのサイズはエリアＦ＿Ｍのサイズよりも小さい。

ＣＰＵ２６は、ＡＦ設定制御タスクの下で、このようなエリアＦ＿Ｌ，Ｆ＿ＭおよびＦ＿Ｓのいずれか１つをＡＦエリアとして定義する。具体的には、記録開始操作前の期間および記録終了操作後の期間では、エリアＦ＿ＭがＡＦエリアとして定義される。インターバルモードが選択された状態で記録開始操作が行われると、エリアＦ＿ＬがＡＦエリアとして定義される。

通常モードが選択された状態で記録開始操作が行われると、ズーム操作の有無または撮像面のパン／チルト操作の有無に応じてＡＦエリアの定義が変更される。つまり、ＡＦエリアは、ズーム操作期間にエリアＦ＿ＭからエリアＦ＿Ｓに変更され、撮像面のパン／チルト期間にエリアＦ＿ＭからエリアＦ＿Ｌに変更される。

ＡＦ評価回路２４は、こうして定義されたＡＦエリアに属する一部のＹデータを信号処理回路２０の出力から切り出し、そして切り出されたＹデータのうちカットオフ周波数ＣＦ＿Ｌを上回る周波数成分およびカットオフ周波数ＣＦ＿Ｈを上回る周波数成分を垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに応答して個別に積分する。

カットオフ周波数ＣＦ＿Ｌを上回る周波数成分の積分値は、フォーカス評価値ＡＦ＿ＬとしてＡＦ評価回路２４から出力される。また、カットオフ周波数ＣＦ＿Ｈを上回る周波数成分の積分値は、フォーカス評価値ＡＦ＿ＨとしてＡＦ評価回路２４から出力される。

ＣＰＵ２６は、こうして出力されたフォーカス評価値ＡＦ＿ＬおよびＡＦ＿ＨをコンティニュアスＡＦタスクの下で取り込み、取り込まれたフォーカス評価値ＡＦ＿ＬおよびＡＦ＿Ｈに基づいてフォーカスレンズ１２の位置を継続的に調整する。

ＡＦ評価回路２４は、図６に示すように構成される。信号処理回路２０から出力されたＹデータは、切り出し回路５０に与えられる。切り出し回路５０は、ＡＦエリアに属するＹデータを与えられたＹデータから切り出し、切り出されたＹデータをＨＰＦ５２ａおよび５２ｂに入力する。ＨＰＦ５２ａはカットオフ周波数ＣＦ＿Ｌを上回る周波数成分を入力Ｙデータから抽出し、ＨＰＦ５２ｂはカットオフ周波数ＣＦ＿Ｈを上回る周波数成分を入力Ｙデータから抽出する。

ＨＰＦ５２ａによって抽出された周波数成分は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生する毎に積分回路５４ａによって積分される。ＨＰＦ５２ｂによって抽出された周波数成分も、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生する毎に積分回路５４ｂによって積分される。この結果、フォーカス評価値ＡＦ＿Ｌが積分回路５４ａから出力され、フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈが積分回路５４ｂから出力される。

図７を参照して、ＨＰＦ５２ａは曲線Ｋｆ＿Ｌに対応する周波数特性を示し、ＨＰＦ５２ｂは曲線Ｋｆ＿Ｈに相当する周波数特性を示す。したがって、フォーカス評価値ＡＦ＿Ｌがフォーカスレンズ１４の位置に対して図８に示す曲線Ｃｆ＿Ｌを描く場合、フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈはフォーカスレンズ１４の位置に対して図８に示す曲線Ｃｆ＿Ｈを描くさらに、曲線Ｃｆ＿Ｌに対するＣｆ＿Ｈの変化つまりフォーカス評価値ＡＦ＿ＬおよびＡＦ＿Ｈの相対比は、図９に示す曲線ＣＶ１で表される。

コンティニュアスＡＦタスクは、大まかに、方向判断処理，探索処理および監視処理によって構成される。方向判断処理は、合焦点が存在する方向つまり合焦方向を特定する処理である。探索処理は、特定された合焦方向にフォーカスレンズ１４を移動させて合焦点を探索する処理である。監視処理は、被写界に動きが発生したか否かを監視する処理である。

フォーカス評価値ＡＦ＿ＬおよびＡＦ＿Ｈは、これらの処理から独立してＡＦ評価回路２４から繰り返し取得され、数１に従う相対比ＲＴの算出処理のために参照される。フォーカス評価値ＡＦ＿Ｌ，ＡＦ＿Ｈおよび相対比ＲＴは、方向判断処理，探索処理および監視処理の各々で必要に応じて参照される。
［数１］

ＲＴ＝ＡＦ＿Ｈ／ＡＦ＿Ｌ

方向判断処理では、フォーカスレンズ１４の移動量は“Ｗ＿Ｓ”に設定され、フォーカスレンズ１４の移動方向は垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが２回発生する毎に反転される。この結果、フォーカスレンズ１４は、図１０に示す要領で至近側位置，中央位置および無限側位置の３点の間を変位する。

フォーカスレンズ１４が至近側位置に配置されたときに検出されたフォーカス評価値ＡＦ＿Ｈは、至近側レジスタＲ１に設定される。また、フォーカスレンズ１４が中央位置に配置されたときに検出されたフォーカス評価値ＡＦ＿Ｈは、中央レジスタＲ２に設定される。さらに、フォーカスレンズ１４が無限側位置に配置されたときに検出されたフォーカス評価値ＡＦ＿Ｈは、無限側レジスタＲ３に設定される。

至近側レジスタＲ１，中央レジスタＲ２および無限側レジスタＲ３に設定されたフォーカス評価値ＡＦ＿Ｈの大小関係はフォーカスレンズ１４が指定方向に変位する毎に判別され、判別結果に応じて頂点カウンタＣ１のカウント値が更新される。

頂点カウンタＣ１は、中央レジスタＲ２に設定されたフォーカス評価値ＡＦ＿Ｈが至近側レジスタＲ１に設定されたフォーカス評価値ＡＦ＿Ｈおよび無限側レジスタＲ３に設定されたフォーカス評価値ＡＦ＿Ｈの両方を上回るときにインクリメントされ、この条件を満足しないときに“０”に設定される。

したがって、頂点カウンタＣ１は、フォーカスレンズ１４が合焦点の近傍で微動するときにインクリメントされ、フォーカスレンズ１４が合焦点から離れた位置で微動するときに“０”を維持する。頂点カウンタＣ１のカウント値が閾値Ａを上回ると、フォーカスレンズ１４は合焦状態にあるとみなされ、方向判断処理が終了されるとともに監視処理が開始される。

方向判断処理では、上述のレジスタ設定処理および頂点カウンタＣ１の更新処理と並行して、前フレームで取得されたフォーカス評価値ＡＦ＿Ｈ（前フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈ）と現フレームで取得されたフォーカス評価値ＡＦ＿Ｈ（現フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈ）との大小関係が判別される。

この判別処理もまた、フォーカスレンズ１４が指定方向に変位する毎に実行される。数値が無限方向に向かって増加傾向にあれば、方向カウンタＣ２がインクリメントされ、数値が至近方向に向かって増加傾向にあれば、方向カウンタＣ２がディクリメントされる。

頂点カウンタＣ１のカウント値が“０”を示すときは、このような方向カウンタＣ２のカウント値が注目される。方向カウンタＣ２のカウント値が閾値Ｂを上回ると、無限方向が合焦方向として決定される。これに対して、方向カウンタＣ２のカウント値が閾値“−Ｂ”を下回ると、至近方向が合焦方向として決定される。こうして合焦方向が決定されると、方向判断処理が終了され、探索処理が開始される。なお、フォーカスレンズ１４から撮像面までの距離が拡大する方向が至近方向であり、フォーカスレンズ１４から撮像面までの距離が縮小する方向が無限方向である。

探索処理では、決定された合焦方向に向かってフォーカスレンズ１４が移動され、ＡＦ評価回路２４によって検出されたフォーカス評価値ＡＦ＿Ｈの最大値が最大値レジスタＲ４に設定される。ダウンカウンタＣ４は、最大値レジスタＲ４の更新に応答して“０”に設定され、その後に検出されたフォーカス評価値ＡＦ＿Ｈが最大値レジスタＲ４の設定値を下回る毎にインクリメントされる。ダウンカウンタＣ４のカウント値が閾値Ｃを上回ると、フォーカスレンズ１４は合焦点を越えたとみなされる。フォーカスレンズ１４の移動方向は反転され、フォーカスレンズ１４は合焦点に配置される。

監視処理では、被写界に動きが発生したか否かが相対比ＲＴまたはフォーカス評価値ＡＦ＿Ｈを参照して判別される。この判別処理は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生する毎に実行される。監視カウンタＣ５は、判別結果が肯定的であるときにインクリメントされ、判別結果が否定的であるときに“０”に設定される。監視カウンタＣ５のカウント値が監視時間ＳＶＴを上回ると、待機時間ＷＴの経過を待って方向判断処理が再起動される。

監視時間ＳＶＴおよび待機時間ＷＴは、ＡＦ設定制御タスクの下で次のように調整される。つまり、インターバルモードの下での記録開始操作から記録終了操作までの期間においては、時間Ｔｓｖ＿Ｌが監視時間ＳＶＴとして設定され、時間Ｔｗｔ＿Ｌが待機時間ＷＴとして設定される。これ以外の期間では、時間Ｔｓｖ＿Ｓが監視時間ＳＶＴとして設定され、時間Ｔｗｔ＿Ｓが待機時間ＷＴとして設定される。ここで、時間Ｔｓｖ＿Ｓは時間Ｔｓｖ＿Ｌよりも短く、時間Ｔｗｔ＿Ｓは時間Ｔｗｔ＿Ｌよりも短い。また、監視時間ＳＶＴは、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの発生回数を単位とする。

ＣＰＵ２６は、図１１〜図１２に示す撮像タスク，図１３に示すズーム＆ＡＥ制御タスク，図１４〜図１５に示すＡＦ設定制御タスク，および図１６〜図２３に示すコンティニュアスＡＦ処理タスクを含む複数のタスクを並列的に実行する。なお、これらのタスクに対応する制御プログラムは、フラッシュメモリ４６に記憶される。

図１１を参照して、ステップＳ１では動画取り込み処理を実行する。この結果、被写界を表すスルー画像がＬＣＤモニタ３６に表示される。ステップＳ３では記録開始操作が行われたか否かを判別し、ステップＳ５では記録モードが通常モードおよびインターバルモードのいずれに設定されているかを判別する。記録モードが通常モードに設定されていればステップＳ７に進み、記録モードがインターバルモードに設定されていればステップＳ１７に進む。

ステップＳ７では、ファイル作成＆オープンをＩ／Ｆ３８に命令する。この結果、動画ファイルが記録媒体４０に新規に作成され、作成された動画ファイルがオープンされる。ステップＳ９では垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生したか否かを判別し、判別結果がＮＯからＹＥＳに更新されるとステップＳ１１で記録処理の実行をＩ／Ｆ３８に命令する。Ｉ／Ｆ３８は、ＳＤＲＡＭ３２に格納された１フレームの画像データをメモリ制御回路３０を通して読み出し、読み出された画像データを圧縮状態で動画ファイルに書き込む。

ステップＳ１３では記録終了操作が行われたか否かを判別し、判別結果がＮＯであればステップＳ９に戻る一方、判別結果がＹＥＳであればファイルクローズをＩ／Ｆ３８に命令する。したがって、ステップＳ１１の処理は記録終了操作が行われるまで繰り返し実行され、これによって複数フレームの画像データが動画ファイルに蓄積される。記録終了操作が行われると、オープン状態にある動画ファイルがクローズされる。ステップＳ１５の処理が完了すると、ステップＳ３に戻る。

ステップＳ１７ではステップＳ７と同様の処理を実行し、続くステップＳ１９では記録周期をたとえば５秒に設定する。ステップＳ２１では記録終了操作が行われたか否かを判別し、ステップＳ２３では記録周期が到来したか否かを判別する。ステップＳ２３でＹＥＳであれば、ステップＳ２７でステップＳ１１と同様の処理を実行してからステップＳ２１に戻る。ステップＳ２１でＹＥＳであれば、ステップＳ２５でステップＳ１５と同様の処理を実行してからステップＳ３に戻る。

図１３を参照して、ステップＳ３１ではズーム操作が行われたか否かを判別し、ステップＳ３３では垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生したか否かを判別する。ステップＳ３１でＹＥＳであれば、ステップＳ３５でズームレンズ１２を光軸方向に移動させ、その後にステップＳ３１に戻る。ステップＳ３３でＹＥＳであれば、ステップＳ３７でＡＥ評価値に基づく露光調整を行い、その後にステップＳ３１に戻る。

図１４を参照して、ステップＳ４１では、エリアＦ＿ＭをＡＦエリアとして設定し、時間Ｔｓｖ＿Ｓを監視時間ＳＶＴとして設定し、そして時間Ｔｗｔ＿Ｓを待機時間ＷＴとして設定する。記録開始操作が行われるとステップＳ４３でＹＥＳと判断し、記録モードが通常モードおよびインターバルモードのいずれに設定されているかをステップＳ４５で判別する。記録モードが通常モードに設定されていればステップＳ４７に進み、記録モードがインターバルモードに設定されていればステップＳ５３に進む。

ステップＳ４７では、エリアＦ＿ＬをＡＦエリアとして設定し、時間Ｔｓｖ＿Ｌを監視時間ＳＶＴとして設定し、そして時間Ｔｗｔ＿Ｌを待機時間ＷＴとして設定する。続くステップＳ４９では、記録終了操作が行われたか否かを判別する。判別結果がＮＯからＹＥＳに更新されると、ステップＳ５１で上述のステップＳ４１と同様の処理を行ってからステップＳ４３に戻る。

ステップＳ５３ではズーム操作中であるか否かを判別し、ステップＳ５５では撮像面のパン／チルト中であるか否かを判別する。ステップＳ５３でＹＥＳであればステップＳ５７に進み、エリアＦ＿ＳをＡＦエリアとして設定する。ステップＳ５５でＹＥＳであればステップＳ５９に進み、エリアＦ＿ＬをＡＦエリアとして設定する。ステップＳ５３およびＳ５５のいずれもＮＯであれば、ステップＳ６１でエリアＦ＿ＭをＡＦエリアとして設定する。ステップＳ５７，Ｓ５９またはＳ６１の処理が完了すると、記録終了操作が行われたか否かをステップＳ６３で判別する。判別結果がＮＯであればステップＳ５３に戻り、判別結果がＹＥＳであればステップＳ５１に移行する。

図１６を参照して、ステップＳ７１では初期化処理を実行する。動作モードは方向判断モードに設定され、頂点カウンタＣ１，方向カウンタＣ２および実行回数カウンタＣ３のカウント値は“０”に設定される。また、レンズ移動量は“０”に設定される。

垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生するとステップＳ７３でＹＥＳと判断し、ステップＳ７５でフォーカス評価値ＡＦ＿ＬおよびＡＦ＿ＨをＡＦ評価回路２４から取得する。ステップＳ７７では、上述の数１に従って相対比ＲＴを算出する。ステップＳ７９では、フォーカスレンズ１４を設定されたレンズ移動量だけ設定方向に移動させる。１回目の処理を実行する時点では、レンズ移動量は“０”でかつ移動方向は未定である。したがって、フォーカスレンズ１４は現在位置に停止し続ける。

ステップＳ８１では現時点の動作モードが方向判断モードであるか否かを判別し、ステップＳ８３では動作モードが探索モードであるか否かを判別する。ステップＳ８１でＹＥＳであれば、ステップＳ８５で方向判断処理を実行し、ステップＳ８３でＹＥＳであればステップＳ８７で探索処理を実行し、そしてステップＳ８３でＮＯであればステップＳ８９で監視処理を実行する。ステップＳ８５，Ｓ８７またはＳ８９の処理が完了するとステップＳ７３に戻る。

図１７に示すステップＳ８５の方向判断処理は、図１８〜図２１に示すサブルーチンに従って実行される。まず、レンズ移動量をステップＳ９０で“Ｗ＿Ｓ”に設定し、実行回数カウンタＣ３が“０”であるか否かをステップＳ９１で判別する。判別結果がＹＥＳであればステップＳ９３に進み、フォーカスレンズ１４の移動方向を至近方向に設定する。続いて、ステップＳ９５で現フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈを前フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈとして退避させ、ステップＳ９７で実行回数カウンタＣ３をインクリメントする。ステップＳ９９では、現フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈを中央レジスタＲ２に設定し、かつ至近側レジスタＲ１および無限側レジスタＲ３をクリアする。ステップＳ９９の処理が完了すると、上階層のルーチンに復帰する。

ステップＳ９１でＮＯと判断されると、実行回数カウンタＣ３のカウント値が“３”以上であるか否かをステップＳ１０１で判別する。判別結果がＮＯであればステップＳ１１３に進み、判別結果がＹＥＳであればステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、中央レジスタＲ２の設定値が無限側レジスタＲ１の設定値および至近側レジスタＲ３の設定値のいずれよりも大きいか否かを判別する。判別結果がＹＥＳであれば、フォーカスレンズ１４は合焦位置の近傍に存在するとみなし、ステップＳ１０５で頂点カウンタＣ１をインクリメントする。これに対して、判別結果がＮＯであれば、フォーカスレンズ１４は合焦位置から離れた位置に存在するとみなし、ステップＳ１０７で頂点カウンタＣ１を“０”に設定する。ステップＳ１０５の処理が完了したときはステップＳ１０９に進み、ステップＳ１０７の処理が完了したときはステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１０９では頂点カウンタＣ１のカウント値が閾値Ａを上回るか否かを判別し、判別結果がＹＥＳであればステップＳ１１１に進む一方、判別結果がＮＯであればステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１１は、動作モードを監視モードに設定し、監視カウンタを“０”に設定する。ステップＳ１１１の処理が完了すると、上階層のルーチンに復帰する。

ステップＳ１１３では、現フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈと前フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈとの大小関係を参照して、方向カウンタＣ２をインクリメントまたはディクリメントする。

方向カウンタＣ２は、今回の移動方向が無限方向でかつ現フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈが前フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈを上回るか、或いは今回の移動方向が至近方向でかつ現フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈが前フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈ以下であるときに、インクリメントされる。

方向カウンタＣ２はまた、今回の移動方向が無限方向でかつ現フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈが前フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈ以下であるか、或いは今回の移動方向が至近方向でかつ現フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈが前フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈを上回るときに、ディクリメントされる。

ステップＳ１１３の処理が完了すると、方向カウンタＣ２のカウント値が閾値Ｂを上回るか否かをステップＳ１１５で判別し、方向カウンタＣ２のカウント値が閾値“−Ｂ”を下回るか否かをステップＳ１１１７で判別する。

ステップＳ１１５でＹＥＳと判断されると、無限方向が合焦方向であるとみなし、ステップＳ１１９で移動方向を無限方向に設定する。ステップＳ１１７でＹＥＳと判別されると、至近方向が合焦方向であるとみなし、ステップＳ１２１で移動方向を至近方向に設定する。ステップＳ１１９またはＳ１２１の処理が完了すると、ステップＳ１２３に進む。ステップＳ１２３では、動作モードを探索モードに設定し、ダウンカウンタＣ４を“０”に設定し、そして最大値レジスタＲ４をクリアする。ステップＳ１２３の処理が完了すると、上階層のルーチンに復帰する。

ステップＳ１１５およびＳ１１７のいずれもＮＯであればステップＳ１２５に進み、現フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈを前フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈとして退避させる。退避処理が完了すると、ステップＳ１２７で実行回数カウンタＣ３をインクリメントし、移動方向の反転タイミングが到来したか否かをステップＳ１２９で判別する。判別結果がＮＯであればそのままステップＳ１３３に進み、判別結果がＹＥＳであればステップＳ１３１で移動方向を反転させてからステップＳ１３３に進む。

反転タイミングは、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが２回発生する毎に到来する。また、現時点の移動方向が至近方向であれば無限方向が次回の移動方向として設定され、現時点の移動方向が無限方向であれば至近方向が次回の移動方向として設定される。したがって、フォーカスレンズ１４は、至近側位置，中央位置および無限側位置の３点の間を図１０に示す要領で変位する。

ステップＳ１３３では、現フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈを至近側レジスタＲ１，中央レジスタＲ２および無限側レジスタＲ３のいずれか１つに設定する。現フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈは、フォーカスレンズ１４の現在位置が至近側位置であるとき至近側レジスタＲ１に設定され、フォーカスレンズ１４の現在位置が中央位置であるとき中央レジスタＲ２に設定され、そしてフォーカスレンズ１４の現在位置が無限側位置であるとき無限側レジスタＲ３に設定される。ステップＳ１３３の処理が完了すると、上階層のルーチンに復帰する。

図１７に示すステップＳ８９の探索処理は、図２２に示すサブルーチンに従って実行される。まずステップＳ１４０で、レンズ移動量を上述の“Ｗ＿Ｓ”よりも大きい“Ｗ＿Ｌ”に設定する。ステップＳ１４１では、現フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈが最大値レジスタＲ４の設定値を上回るか否かを判別する。判別結果がＹＥＳであれば、ステップＳ１４３で現フォーカス評価値ＡＦ＿Ｈを最大値レジスタＲ４に設定し、ステップＳ１４５でダウンカウンタＣ４を“０”に設定する。一方、判別結果がＮＯであれば、ステップＳ１４７でダウンカウンタＣ４をインクリメントする。ステップＳ１４５またはＳ１４７の処理が完了すると、ダウンカウンタのカウント値が閾値Ｃを上回るか否かをステップＳ１４９で判別する。

判別結果がＮＯであれば、フォーカスレンズ１４は未だ合焦点を越えていないとみなし、そのまま上階層のルーチンに復帰する。判別結果がＹＥＳであれば、フォーカスレンズ１４は合焦点を越えたとみなし、ステップＳ１５１でフォーカスレンズ１４の移動方向を反転させる。ステップＳ１５３では、閾値Ｃに対応する距離を合焦点までの距離とみなし、この距離をレンズ移動量として設定する。続くステップＳ１５５では、動作モードを監視モードに設定し、監視カウンタＣ５を“０”に設定する。ステップＳ１５５の処理が完了すると、上階層のルーチンに復帰する。

図１７に示すステップＳ８９の監視処理は、図２３に示すサブルーチンに従って実行される。ステップＳ１６１では、被写界に動きが発生したか否かを相対比ＲＴまたはフォーカス評価値ＡＦ＿Ｈを参照して判別する。判別結果がＹＥＳであればステップＳ１６３で監視カウンタＣ５をインクリメントする一方、判別結果がＮＯであればステップＳ１６５で監視カウンタＣ５を“０”に設定する。

ステップＳ１６７では監視カウンタＣ５のカウント値が監視時間ＳＶＴを上回ったか否かを判別する。判別結果がＮＯであれば、そのまま上階層のルーチンに復帰する。判別結果がＹＥＳであれば、ステップＳ１６９で上述のステップＳ７１と同様の初期化処理を実行し、ステップＳ１７１で待機時間ＷＴに相当する待機処理を実行する。待機時間ＷＴが経過すると、上階層のルーチンに復帰する。

以上の説明から分かるように、イメージセンサ１６は、フォーカスレンズ１４を通して被写界を捉える撮像面を有し、被写界像を生成する。Ｉ／Ｆ３８は、イメージセンサ１６によって生成された被写界像を指定期間毎に記録媒体４０に記録する。ＣＰＵ２６は、被写界に動きが生じる毎にフォーカスレンズ１４から撮像面までの距離を調整する(S85, S87)。

距離調整処理は、被写界の動きの継続時間が監視時間ＳＶＴに達し、かつ待機時間ＷＴが経過した時点で起動される。また、フォーカスレンズ１４から撮像面までの距離は、ＡＦエリアに属する被写界像の高周波成分を参照して調整される。したがって、距離調整処理の応答特性は、ＡＦエリア，監視時間ＳＶＴまたは待機時間ＷＴを増減させることで変化する。

ＣＰＵ２６は、指定期間の長さが増大するほどＡＦエリア，監視時間ＳＶＴおよび待機時間ＷＴの大きさを増大させる(S41, S47, S51)。この結果、指定期間の延長に伴って距離調整処理の応答特性が低減される。

指定期間の長さが増大するほど距離調整処理の応答特性を低減させることで、被写界の動きに起因するフォーカスレンズ１４から撮像面までの距離の変動量は、記録周期が長くなるほど小さくなる。つまり、被写界に僅かな動きや一時的な動きが生じた場合、記録周期が長いときの距離の変動量は、記録周期が短いときの距離の変動量よりも小さくなる。これによって、記録された複数の被写界像を記録周期よりも短い周期で再生するときの画質の劣化を抑制することができる。

なお、この実施例では、フォーカス調整にあたってフォーカスレンズ１４を光軸方向に移動させるようにしているが、フォーカスレンズ１４に代えてあるいはフォーカスレンズ１４とともにイメージセンサ１６を光軸方向に移動させるようにしてもよい。

また、この実施例では、インターバルモードにおいてＡＦエリアをエリアＡＦ＿Ｌに固定するようにしている。しかし、エリアＡＦ＿Ｌを互いに異なるサイズを有するエリアＡＦ＿Ｌ１，ＡＦＬ＿２，ＡＦ＿Ｌ３，…に区分し、インターバルモードにおける記録周期の長さに応じてエリアＡＦ＿Ｌ１，ＡＦＬ＿２，ＡＦ＿Ｌ３，…の間でＡＦエリアを変更するようにしてもよい。

さらに、この実施例では、インターバルモードの下での記録開始操作に応答してＡＦエリア，監視時間ＳＶＴおよび待機時間ＷＴの全てのパラメータの値を増大させるようにしている。しかし、増大させるパラメータの数をインターバルモードにおける記録周期の長さに応じて変更するようにしてもよい。つまり、インターバルモードにおける記録周期が短ければＡＦエリア，監視時間ＳＶＴおよび待機時間ＷＴの一部だけを増大させ、インターバルモードにおける記録周期が長ければ、ＡＦエリア，監視時間ＳＶＴおよび待機時間ＷＴの全てを増大させるようにしてもよい。

また、この実施例では、図２２のステップＳ１５３で設定されたレンズ移動量が監視モードでも継続的に有効化され、フォーカスレンズ１４は監視モードの下でも微少振動する。しかし、監視モードでは、微少振動の量を抑制するか、或いは微少振動を中止するようにしてもよい。

また、この実施例では、方向判断モードにおいてフォーカスレンズ１４を図１０に示す要領で移動させるようにしているが、これに代えて図２４に示す要領でフォーカスレンズ１４を移動させるようにしてもよい。

１０ …ビデオカメラ
１２ …ズームレンズ
１４ …フォーカスレンズ
１６ …イメージセンサ
２２ …ＡＥ評価回路
２４ …ＡＦ評価回路
２６ …ＣＰＵ
２８ …キー入力装置

Claims

フォーカスレンズを通して被写界を捉える撮像面を有し、被写界像を生成する撮像手段、
前記撮像手段によって生成された被写界像を指定期間毎に記録する記録手段、
前記被写界に動きが生じる毎に前記フォーカスレンズから前記撮像面までの距離を調整する調整手段、および
前記指定期間の長さが増大するほど低減するように前記調整手段の応答特性を制御する制御手段を備える、ビデオカメラ。
前記撮像手段によって生成された被写界像のうち指定エリアに属する被写界像を切り出す切り出し手段をさらに備え、
前記調整手段は前記切り出し手段によって切り出された被写界像に基づいて調整処理を実行し、
前記調整手段の応答特性を定義するパラメータは前記指定エリアの大きさを含む、請求項１記載のビデオカメラ。
前記調整手段は、前記被写界に生じた動きの継続時間が閾値に達したか否かを判別する判別手段、および前記判別手段の判別結果が否定的な結果から肯定的な結果に更新されたとき距離調整動作を起動する起動手段を含み、
前記調整手段の応答特性を定義するパラメータは前記閾値の大きさを含む、請求項１または２記載のビデオカメラ。
前記調整手段は前記撮像手段によって生成された被写界像の高周波成分を距離調整動作のために検出する検出手段を含み、
前記調整手段の応答特性を定義するパラメータは前記検出手段を起動するまでの待機時間を含む、請求項１ないし３のいずれかに記載のビデオカメラ。
第１記録モードに対応して前記指定期間を第１期間に設定する一方、第２記録モードに対応して前記指定期間を前記第１期間よりも長い第２期間に設定する設定手段をさらに備える、請求項１ないし４のいずれかに記載のビデオカメラ。
フォーカスレンズを通して被写界を捉える撮像面を有し、被写界像を生成する撮像手段を備えるビデオカメラのプロセッサに、
前記撮像手段によって生成された被写界像を指定期間毎に記録する記録ステップ、
前記被写界に動きが生じる毎に前記フォーカスレンズから前記撮像面までの距離を調整する調整ステップ、および
前記指定期間の長さが増大するほど低減するように前記調整ステップの応答特性を制御する制御ステップを実行させるための、撮像制御プログラム。
フォーカスレンズを通して被写界を捉える撮像面を有し、被写界像を生成する撮像手段を備えるビデオカメラによって実行される撮像制御方法であって、
前記撮像手段によって生成された被写界像を指定期間毎に記録する記録ステップ、
前記被写界に動きが生じる毎に前記フォーカスレンズから前記撮像面までの距離を調整する調整ステップ、および
前記指定期間の長さが増大するほど低減するように前記調整ステップの応答特性を制御する制御ステップを備える、撮像制御方法。