JP5335492B2 - Imaging apparatus and control method thereof - Google Patents

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本発明は、露光中に焦点距離の調整が可能なズームレンズを有する撮像装置において、初心者でも簡単に露光間ズーム撮影を行える撮影モードを提供する技術に関する。   The present invention relates to a technique for providing a shooting mode in which even a beginner can easily perform zoom shooting between exposures in an imaging apparatus having a zoom lens capable of adjusting a focal length during exposure.

露光間ズームは従来から画像周辺が放射状に流れたような特殊効果を得るための撮影技法として広く知られている。しかしながら、露光中にズーム駆動を手動で行うためには非常に高度な技術が必要であり、撮影者の熟練を要する。このような背景から、特許文献1に挙げられるように電動でズームを動かし、露光タイミングと同期させる技術が開示されている。また特許文献2では、露光開始とズーム開始のタイミングをずらすことで、主被写体を精彩に撮影する技術が開示されている。   The inter-exposure zoom has been widely known as an imaging technique for obtaining a special effect in which the periphery of an image flows radially. However, in order to manually perform zoom driving during exposure, a very advanced technique is required, and the skill of the photographer is required. From such a background, as disclosed in Patent Document 1, a technique for electrically moving the zoom and synchronizing it with the exposure timing is disclosed. Further, Patent Document 2 discloses a technique for photographing the main subject with high resolution by shifting the timing of the exposure start and the zoom start.

一般的に、ズームレンズで焦点距離を変更した場合には、ピント合わせを行うフォーカスレンズがズームレンズの焦点距離の変更に追従して駆動制御され、ピントの合った状態、つまり合焦状態を保つように制御が行われる。この事は露光間ズーム撮影の処理においても例外ではなく、露光中にズームレンズで焦点距離を変更した場合には、フォーカスレンズが焦点距離の変更に追従して駆動されて合焦状態を保つ制御が行われる。これにより露光間ズーム撮影による特殊効果についてもピントの合ったシャープな効果が得られる。   Generally, when the focal length is changed with a zoom lens, the focus lens that performs focusing is driven and controlled following the change in the focal length of the zoom lens, and the focused state, that is, the in-focus state is maintained. Control is performed as follows. This is no exception in the process of zoom exposure during exposure, and when the focal length is changed with the zoom lens during exposure, the focus lens is driven to follow the change in focal length and keeps in focus. Is done. As a result, a sharp effect that is in focus can also be obtained with respect to a special effect obtained by zooming between exposures.

特公平7−23949号公報Japanese Examined Patent Publication No. 7-23949 特許第3103620号公報Japanese Patent No. 3103620

しかし撮影者は、画像周辺が放射状に流れたような特殊効果をシャープに撮影したいという要求を常にもっているとは限らない。例えば特殊効果に関して、撮影者は意図的にピントをずらして、所定のボケ量(非合焦の度合い)を与えることにより、背景をソフトフォーカス的に撮影したいという要求をもつこともある。
本発明の目的は、撮影者のニーズに鑑み、画像周辺が放射状に流れたような特殊効果についてフォーカス制御に係る非合焦の度合いを誰でも簡単に設定できる撮像装置の提供にある。
However, a photographer does not always have a demand to sharply capture a special effect such as a radial flow around the image. For example, with regard to special effects, the photographer may have a request to softly focus on the background by intentionally shifting the focus and giving a predetermined amount of blur (degree of out-of-focus).
An object of the present invention is to provide an imaging apparatus in which anyone can easily set the degree of out-of-focus related to focus control for a special effect in which the periphery of an image flows radially in view of the needs of a photographer.

上記課題を解決するために、本発明に係る装置は、露光中にズーム駆動を行う露光間ズーム撮影の機能を有する撮像装置であって、露光中にズームレンズおよびフォーカスレンズを駆動する制御手段と、露光中に前記ズームレンズおよびフォーカスレンズを駆動しつつ撮像された画像の信号を処理する信号処理手段を具備し、前記制御手段は、第1のモードにおいて前記フォーカスレンズを前記ズームレンズの駆動に追従させ、露光中に駆動される前記ズームレンズの位置にて被写体に合焦させる合焦位置へ駆動し、前記制御手段は、第2のモードにおいて前記ズームレンズを駆動しつつ前記フォーカスレンズを駆動する際、露光中に駆動される前記ズームレンズの位置に応じて前記合焦位置から外れた位置を算出して当該位置に前記フォーカスレンズを駆動し、露光が終了した場合、前記ズームレンズおよびフォーカスレンズの駆動を停止させる制御を行った後、前記信号処理手段は撮像された画像の信号を処理する。
In order to solve the above problems, the device according to the present invention is an imaging apparatus having a function of exposure zooming photographing zooming drive during exposure, and a control means for driving the zoom lens and the focus lens during exposure And a signal processing means for processing a signal of an image captured while driving the zoom lens and the focus lens during exposure, and the control means is configured to drive the focus lens in the first mode. followed by, and driven to the focus position to focus on the subject at the position of the zoom lens driven during exposure, the control means drives the focus lens while driving the zoom lens in a second mode to time, the Four to the position to calculate the position deviated from the focusing position according to the position of the zoom lens driven during exposure Drives Surenzu, when the exposure is completed, after the control for stopping the driving of the zoom lens and focus lens, the signal processing means for processing the signals of the captured images.

本発明によれば、露光間ズーム撮像の特殊効果についてその非合焦の度合いを初心者でも簡単に設定することが可能となる。   According to the present invention, it is possible for a beginner to easily set the degree of out-of-focus with respect to special effects of zoom exposure during exposure.

図2乃至図5と併せて本発明の実施形態を説明するために、撮像装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of an imaging apparatus in order to describe the embodiment of the present invention in conjunction with FIGS. 2 to 5. ズーム駆動制御及びフォーカス駆動制御について要部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part about zoom drive control and focus drive control. 露光間ズーム撮影の処理例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of a process of zoom exposure between exposures. ズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置の関係を例示した図である。It is the figure which illustrated the relationship between a zoom lens position and a focus lens position. 非合焦状態を意図的に発生させた場合の、ズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置の関係を例示したグラフである。6 is a graph illustrating the relationship between the zoom lens position and the focus lens position when an out-of-focus state is intentionally generated.

以下、本発明の実施形態を説明する。図1は本発明の実施形態の一例である撮像装置を説明するためのブロック図である。露光間ズーム撮影の機能を有する撮像装置の光学系は本例にて3群構成とされ、以下ではズーム制御に関与する1群レンズ101をズームレンズと呼び、振れ補正に関与する2群レンズ103をシフトレンズと呼ぶ。そして、合焦調整に関与する3群レンズ104をフォーカスレンズと呼ぶことにする。   Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram for explaining an imaging apparatus which is an example of an embodiment of the present invention. The optical system of the imaging apparatus having the function of zoom exposure during exposure is configured in three groups in this example. Hereinafter, the first group lens 101 involved in zoom control is referred to as a zoom lens, and the second group lens 103 involved in shake correction. Is called a shift lens. The third group lens 104 involved in the focus adjustment is called a focus lens.

ズームレンズ101は、光軸方向に沿って位置を変更することが可能とされ、焦点距離を変えることで倍率変更を行うためのレンズである。そしてズーム駆動制御部109が設けられており、ズームレンズ101を駆動制御する。ズームレンズ101の後段にはシャッタ・絞り102が露光手段として配置されている。露光制御手段を構成するシャッタ・絞り駆動制御部110が設けられており、シャッタ・絞り102を駆動制御する。   The zoom lens 101 can change the position along the optical axis direction, and is a lens for changing the magnification by changing the focal length. A zoom drive control unit 109 is provided to drive and control the zoom lens 101. A shutter / diaphragm 102 is disposed as an exposure unit at the subsequent stage of the zoom lens 101. A shutter / aperture drive control unit 110 that constitutes an exposure control unit is provided to drive and control the shutter / aperture 102.

シフトレンズ103は、光軸に対して垂直な平面内での位置を変更することが可能とされ、振れ補正光学系を構成するレンズである。このシフトレンズ103に対してシフトレンズ駆動制御部111が設けられており、シフトレンズ103を駆動制御する。
フォーカスレンズ104は、光軸方向に沿って位置を変更することが可能な合焦調整用レンズである。そして合焦制御手段を構成するフォーカス駆動制御部112が設けられており、被写体の合焦状態を決定するためにフォーカスレンズ104を駆動制御する。
The shift lens 103 is a lens that can change the position in a plane perpendicular to the optical axis and constitutes a shake correction optical system. A shift lens drive control unit 111 is provided for the shift lens 103 and controls the drive of the shift lens 103.
The focus lens 104 is a focus adjustment lens whose position can be changed along the optical axis direction. A focus drive control unit 112 that constitutes a focus control unit is provided, and drives and controls the focus lens 104 in order to determine the focus state of the subject.

撮像及び信号処理系回路は、撮像素子105、撮像信号処理部106、映像信号処理部107によって構成される。撮像素子105は上記レンズ群を通して光像を受光してこれを電気信号に変換する。その後段に位置する撮像信号処理部106は、撮像素子105が出力した電気信号を映像信号に変換する。そして映像信号処理部107は、撮像信号処理部106が出力した映像信号に対して所定の加工処理を施し、映像表示が可能な信号を出力する。液晶モニタ等を用いた表示部108は画像表示手段を構成し、映像信号処理部107の出力信号に基づいて、必要に応じて画像表示を行う。表示制御部113は撮像及び信号処理系回路の制御を担当し、撮像動作や表示動作を制御する。   The imaging and signal processing system circuit includes an imaging element 105, an imaging signal processing unit 106, and a video signal processing unit 107. The image sensor 105 receives an optical image through the lens group and converts it into an electrical signal. The imaging signal processing unit 106 located at the subsequent stage converts the electrical signal output from the imaging element 105 into a video signal. The video signal processing unit 107 performs predetermined processing on the video signal output from the imaging signal processing unit 106 and outputs a signal that can be displayed. The display unit 108 using a liquid crystal monitor or the like constitutes an image display unit, and displays an image as necessary based on the output signal of the video signal processing unit 107. The display control unit 113 controls the imaging and signal processing system circuits, and controls the imaging operation and the display operation.

システム全体の制御については一般にコンピュータを用いて、これにより解釈及び実行されるプログラムに従って行われる。例えばCPU(中央演算処理装置)等を用いたシステム制御部118がシステム全体を制御する。
電源部114はシステムの各構成部に対して必要に応じて電源電圧を供給する。外部入出力端子部115には、図示しない外部装置との間で行われる通信信号や、映像信号及び音声信号が入力され又はこれらの信号が当該端子部から出力される。シャッタレリーズスイッチ116は押し込み量に応じて第1スイッチ(以下SW1と記す)及び第2スイッチ(以下SW2と記す)が順にオン状態となるように構成されている。これらのスイッチによる信号はシステム制御部118に送られてユーザの操作指示が判別される。ズームレバー119はズーム駆動時の焦点距離を指示するための操作手段であり、その操作指示はシステム制御部118に送られる。記憶部117は、映像情報や音声情報、時間情報、設定情報等の様々なデータの記憶手段や一時記憶手段として使用される。記憶部117はさらに、システム制御部118によって解釈されて実行される各種プログラムを記憶する。
The control of the entire system is generally performed using a computer according to a program that is interpreted and executed. For example, a system control unit 118 using a CPU (Central Processing Unit) or the like controls the entire system.
The power supply unit 114 supplies a power supply voltage to each component of the system as necessary. The external input / output terminal unit 115 receives a communication signal, a video signal, and an audio signal transmitted to an external device (not shown) or outputs these signals from the terminal unit. The shutter release switch 116 is configured such that a first switch (hereinafter referred to as SW1) and a second switch (hereinafter referred to as SW2) are sequentially turned on in accordance with the push amount. Signals from these switches are sent to the system control unit 118 to determine the user's operation instructions. The zoom lever 119 is an operation means for instructing the focal length during zoom driving, and the operation instruction is sent to the system control unit 118. The storage unit 117 is used as a storage unit or a temporary storage unit for various data such as video information, audio information, time information, and setting information. The storage unit 117 further stores various programs that are interpreted and executed by the system control unit 118.

次に、上記構成をもった撮像装置の動作について説明する。シャッタレリーズスイッチ116は、シャッタレリーズボタンを約半分押し込んだときにSW1がオン状態となり、さらにシャッタレリーズボタンを最後まで深く押し込んだときにSW2がオン状態となる。
まずSW1がオン状態になると、その信号をシステム制御部118が受けてフォーカス駆動制御部112、シャッタ・絞り駆動制御部110に制御信号が送出される。これによりフォーカス駆動制御部112はフォーカスレンズ104を駆動して合焦調整を行うとともに、シャッタ・絞り駆動制御部110がシャッタ・絞り102を駆動して露光量を適正な値に設定する。
Next, the operation of the imaging apparatus having the above configuration will be described. In the shutter release switch 116, SW1 is turned on when the shutter release button is pressed about halfway, and SW2 is turned on when the shutter release button is further pushed down to the end.
First, when SW1 is turned on, the system controller 118 receives the signal and sends a control signal to the focus drive controller 112 and the shutter / aperture drive controller 110. Thus, the focus drive control unit 112 drives the focus lens 104 to perform focus adjustment, and the shutter / aperture drive control unit 110 drives the shutter / aperture 102 to set the exposure amount to an appropriate value.

その後、SW2がオン状態になると、その信号をシステム制御部118が受けてその制御下で、撮像素子105に露光された光像から得られた画像データが記憶部117に記憶される。ズームレバー119を用いた焦点距離の調整指示があると、システム制御部118を介して指示を受けたズーム駆動制御部109がズームレンズ101を駆動し、指示されたズーム位置にズームレンズ101を移動させる。それとともに、撮像素子105からの信号が撮像信号処理部106を経て映像信号処理部107で処理され、この処理済みの画像情報に基づいて、フォーカス駆動制御部112がフォーカスレンズ104を駆動してフォーカス調整を行う。露光間ズーム撮影時には、シャッタレリーズスイッチ116の操作指示に従って露光間ズーム動作が開始され、ズームレンズ101の駆動や、撮像素子105への露光が開始される。   Thereafter, when SW2 is turned on, the signal is received by the system control unit 118, and image data obtained from the light image exposed to the image sensor 105 is stored in the storage unit 117 under the control of the signal. When there is an instruction to adjust the focal length using the zoom lever 119, the zoom drive control unit 109 that receives the instruction via the system control unit 118 drives the zoom lens 101 and moves the zoom lens 101 to the instructed zoom position. Let At the same time, the signal from the image sensor 105 is processed by the video signal processing unit 107 via the imaging signal processing unit 106, and the focus drive control unit 112 drives the focus lens 104 based on this processed image information to focus. Make adjustments. During zooming during exposure, zooming between exposures is started in accordance with an operation instruction of the shutter release switch 116, and driving of the zoom lens 101 and exposure to the image sensor 105 are started.

図2は、図1に示すズーム駆動制御部109とフォーカス駆動制御部112の詳細なブロック図である。ズーム駆動制御部109において、ズームモータ201はズームレンズ101を駆動するための駆動手段であり、焦点距離を変更する。そしてズームモータ駆動回路202は、ズームモータ201を駆動させるアナログ回路である。ズームレンズ101の位置検出手段として、ズームリセット位置検出部203とズーム位置検出部204が設けられている。ズームリセット位置検出部203は、ズームレンズ101のリセット位置を検出し、ズーム制御上の基準位置を取得する。またズーム位置検出部204はズームレンズ101の位置を検出する。   FIG. 2 is a detailed block diagram of the zoom drive control unit 109 and the focus drive control unit 112 shown in FIG. In the zoom drive control unit 109, the zoom motor 201 is a drive unit for driving the zoom lens 101, and changes the focal length. The zoom motor drive circuit 202 is an analog circuit that drives the zoom motor 201. As a position detection unit of the zoom lens 101, a zoom reset position detection unit 203 and a zoom position detection unit 204 are provided. The zoom reset position detection unit 203 detects the reset position of the zoom lens 101 and acquires a reference position for zoom control. The zoom position detection unit 204 detects the position of the zoom lens 101.

ズーム制御部205は、ズーム位置検出部204が出力する検出信号に応じてズームレンズ101の移動量を制御する。その制御量に従ってズームモータ駆動回路202がズームモータ201を回転させ、ズームレンズ101を駆動する。露光間ズーム制御部206はズーム制御部205に制御指令を送出して、露光中のズームレンズ101の駆動を制御する。   The zoom control unit 205 controls the amount of movement of the zoom lens 101 according to the detection signal output from the zoom position detection unit 204. The zoom motor drive circuit 202 rotates the zoom motor 201 according to the control amount, and drives the zoom lens 101. An inter-exposure zoom control unit 206 sends a control command to the zoom control unit 205 to control driving of the zoom lens 101 during exposure.

フォーカス駆動制御部112において、フォーカスモータ207はフォーカスレンズ104の駆動手段である。そしてフォーカスモータ駆動回路208はフォーカスモータ207を駆動させるアナログ回路である。フォーカスレンズ104の位置検出手段としてフォーカスリセット位置検出部209が設けられ、フォーカス制御上の基準位置を取得する。合焦位置検出部211は、撮像素子105で得た画像、つまり露光された画像に基づいて被写体に対するフォーカスレンズの合焦位置を検出し、検出信号をフォーカス制御部210に送出する。   In the focus drive control unit 112, the focus motor 207 is a drive unit for the focus lens 104. The focus motor drive circuit 208 is an analog circuit that drives the focus motor 207. A focus reset position detection unit 209 is provided as a position detection unit of the focus lens 104, and acquires a reference position for focus control. The focus position detection unit 211 detects the focus position of the focus lens with respect to the subject based on the image obtained by the image sensor 105, that is, the exposed image, and sends a detection signal to the focus control unit 210.

ここでバリフォーカルレンズのズームレンズとフォーカスレンズについて説明する。バリフォーカルレンズを用いた場合、ズームレンズを駆動して焦点距離を変化させると、それに伴ってフォーカスレンズによる合焦状態がずれてしまう。そのため、ズームレンズを駆動させたときに、常に被写体に対して合焦状態を得るためには、フォーカスレンズの位置補正が必要となる。その際、ズームレンズ位置において、ある被写体距離で合焦するフォーカスレンズの位置は予め光学設計により決めることができる。   Here, the zoom lens and the focus lens of the varifocal lens will be described. When a varifocal lens is used, when the zoom lens is driven to change the focal length, the focus state by the focus lens is shifted accordingly. Therefore, in order to always obtain a focused state with respect to the subject when the zoom lens is driven, the position of the focus lens needs to be corrected. At this time, the position of the focus lens that is focused at a certain subject distance at the zoom lens position can be determined in advance by optical design.

図4(a)は合焦時におけるズームレンズの位置とフォーカスレンズの位置を表したグラフである。横軸がズームレンズ位置を表し(右方がテレ側、左方がワイド側である)、縦軸がフォーカスレンズ位置を表している。
グラフ線1001は、ズームレンズ101を駆動しても、ある被写体距離で合焦状態を保持することができるフォーカスレンズ104の位置の軌跡を表している。つまり、ズームレンズ101の駆動に追従して、この軌跡に沿った位置へとフォーカスレンズ104を駆動することにより、ズームレンズ101の駆動中において常に合焦状態を保つことができる。またグラフ線1002は、グラフ線1001の場合とは異なる被写体距離、例えば無限の被写体距離での合焦状態を保つためのフォーカスレンズ位置の軌跡を表している。実際のフォーカス制御部210では図4(b)に示すようなデータテーブルを不揮発性記憶部が保持し、これを参照することで制御を実現できる。
FIG. 4A is a graph showing the position of the zoom lens and the position of the focus lens at the time of focusing. The horizontal axis represents the zoom lens position (the right side is the tele side and the left is the wide side), and the vertical axis represents the focus lens position.
A graph line 1001 represents a locus of the position of the focus lens 104 that can maintain a focused state at a certain subject distance even when the zoom lens 101 is driven. That is, by following the driving of the zoom lens 101 and driving the focus lens 104 to a position along this locus, the in-focus state can always be maintained during the driving of the zoom lens 101. A graph line 1002 represents a locus of a focus lens position for maintaining a focused state at a subject distance different from that of the graph line 1001, for example, an infinite subject distance. In the actual focus control unit 210, a non-volatile storage unit holds a data table as shown in FIG. 4B, and control can be realized by referring to the data table.

図4(b)はズームレンズ位置と被写体距離におけるフォーカスレンズ位置を示すデータの構造を表形式で表している。左端の縦列がズームレンズ位置を表し、「Wide」がワイド(広角)端を表し、「Tele」がテレ(望遠)端を表す。また上段の横列が被写体距離を表し、本例では無限、1m〜10cmとされている。従ってズームレンズ位置を示す行と、被写体距離を示す列とが交わった場所にあるデータが合焦時のフォーカスレンズ位置を示すことになる。例えば、図4(a)に示したグラフ線1002に関して、無限の被写体距離におけるフォーカスレンズ位置データについては、図4(b)の符号1101の列に含まれるデータ群をズームレンズ位置に応じて参照することで求められる。なお図4(b)には数値を便宜上「XXXX」で示すが、これはフォーカスレンズ位置を示す任意の数値データを意味し、それぞれに異なる値をとる。なおデータテーブルに存在しない被写体距離でのフォーカスレンズ位置を算出するには、隣接する列同士の被写体距離におけるフォーカスレンズ位置から補間計算を行えばよい。   FIG. 4B shows the structure of data indicating the zoom lens position and the focus lens position at the subject distance in a tabular format. The leftmost column represents the zoom lens position, “Wide” represents the wide (wide angle) end, and “Tele” represents the tele (telephoto) end. The upper row represents the subject distance, and in this example, it is infinite, 1 m to 10 cm. Therefore, the data at the location where the row indicating the zoom lens position and the column indicating the subject distance intersect indicate the focus lens position at the time of focusing. For example, regarding the graph line 1002 shown in FIG. 4A, for the focus lens position data at an infinite subject distance, the data group included in the column 1101 in FIG. 4B is referred to according to the zoom lens position. Is required. In FIG. 4B, the numerical value is indicated by “XXXX” for the sake of convenience. This means arbitrary numerical data indicating the focus lens position, and each has a different value. In order to calculate the focus lens position at the subject distance that does not exist in the data table, interpolation calculation may be performed from the focus lens position at the subject distance between adjacent columns.

次に所定のボケ量を発生させるためのフォーカスレンズ位置に関して説明する。最良の合焦位置に対する合焦範囲のフォーカス量をD、許容錯乱円径をδ、絞り値(Fナンバー)Fと記すとき、合焦範囲のフォーカス量Dは、下式に示す通りである。

Figure 0005335492
Next, a focus lens position for generating a predetermined blur amount will be described. When the focus amount in the focus range with respect to the best focus position is denoted as D, the allowable circle of confusion diameter is denoted as δ, and the aperture value (F number) F, the focus amount D in the focus range is as shown in the following equation.
Figure 0005335492

上式で求めた合焦範囲のフォーカス量Dから外れた位置にフォーカスレンズを駆動すれば、合焦状態からずれた状態での画像が得られる。前述した図4(b)のデータテーブルを利用して算出したフォーカスレンズの合焦位置をGと記し、非合焦状態の度合いを表す係数(ボケ係数)をKと記すとき、撮影画像にボケを発生させるためのフォーカスレンズ位置Bの計算式は下式のようになる。

Figure 0005335492
If the focus lens is driven to a position deviating from the focus amount D in the focus range obtained by the above equation, an image in a state deviated from the focus state can be obtained. When the focus position of the focus lens calculated using the data table of FIG. 4B described above is denoted by G, and a coefficient (blur coefficient) indicating the degree of the out-of-focus state is denoted by K, the photographed image is blurred. The calculation formula of the focus lens position B for generating is as follows.
Figure 0005335492

2つの式(式2、式3)は被写体像の前側にピントをずらすか(前ピン)、後ろ側にピントをずらすか(後ピン)の違いを意味する(合焦位置Gを中心とした、右辺第2項の符号の相違に注意されたい)。
画像のボケ量は合焦範囲のフォーカス量Dから外れる量が大きくなるほど大きくなる。つまり、上記の式2や式3において係数Kの値を大きくすれば画像のボケ量が大きくなり、係数Kの値を小さくすればボケ量が小さくなる。
The two expressions (Expression 2 and Expression 3) mean the difference between whether the focus is shifted to the front side of the subject image (front pin) or the focus is shifted to the rear side (rear focus) (focusing position G is the center). Note the difference in the sign of the second term on the right side).
The blur amount of the image increases as the amount deviating from the focus amount D in the focus range increases. That is, if the value of the coefficient K is increased in the above formulas 2 and 3, the blur amount of the image is increased, and if the value of the coefficient K is decreased, the blur amount is decreased.

ユーザ操作によるボケ量の設定については、例えば撮影者であるユーザに対して、ボケ量を選択させるために、メニュー画面等を表示部108に表示して設定するための手段を講じ、係数Kの値を任意の変更できる構成にすればよい。さらに、露光間ズーム撮影の特殊効果においてボケのないシャープな特殊効果を得る第1のモードと所定のボケ量を付与する第2のモードを、メニュー画面上でユーザが選択できるように構成してもよい。その場合、第1のモードでは係数Kの値をゼロに設定し、第2のモードでは係数Kを所望の値に設定することで容易に対応できる。   Regarding the setting of the blur amount by the user operation, for example, in order for the user who is a photographer to select the blur amount, a means for displaying and setting a menu screen or the like on the display unit 108 is provided, and the coefficient K is set. What is necessary is just to set it as the structure which can change a value arbitrarily. Further, the first mode for obtaining a sharp special effect without blur in the special effect of the inter-exposure zoom shooting and the second mode for giving a predetermined blur amount can be selected on the menu screen. Also good. In that case, it can be easily handled by setting the coefficient K to zero in the first mode and setting the coefficient K to a desired value in the second mode.

図5は無限遠の被写体に対して所定のボケ量を発生させた時のフォーカスレンズ位置を説明するグラフであり、横軸がズームレンズ位置を表し、縦軸がフォーカスレンズ位置を表す。
グラフ線1002は図4(a)の場合と同様、無限遠の位置に合焦するフォーカスレンズ104の位置の軌跡である。これに対し、ピントが合った状態から所定のボケ量を与えて非合焦状態にするためには、前述の式2又は式3を用いて計算した位置にフォーカスレンズ104を駆動すればよい。グラフ線1201は、グラフ線1002に対して、前述の式2に従って算出したフォーカスレンズ位置を表している。露光間ズーム撮影の特殊効果に関して画像に意図的な暈かしをかけるには、ズームレンズ101の駆動に合わせて、ズームレンズ位置に対応するフォーカスレンズ位置がグラフ線1201の軌跡をたどるようにフォーカスレンズ104を駆動すればよい。
FIG. 5 is a graph for explaining a focus lens position when a predetermined blur amount is generated for an infinite subject. The horizontal axis represents the zoom lens position, and the vertical axis represents the focus lens position.
A graph line 1002 is a locus of the position of the focus lens 104 that is focused on a position at infinity, as in the case of FIG. On the other hand, the focus lens 104 may be driven to the position calculated using the above-described Expression 2 or Expression 3 in order to give a predetermined amount of blur from the focused state to the out-of-focus state. A graph line 1201 represents the focus lens position calculated according to the above-described Expression 2 with respect to the graph line 1002. In order to intentionally blur the image regarding the special effect of the zoom exposure between exposures, the focus lens position corresponding to the zoom lens position follows the locus of the graph line 1201 in accordance with the driving of the zoom lens 101. The lens 104 may be driven.

次に図3のフローチャートを用いて、本実施形態における露光間ズーム撮影の処理の流れを説明する。ここでは前提として、ユーザのメニュー操作により画像のボケ量が予め設定されているものとする。
まずユーザ操作によって露光間ズーム撮影を行うモードに切り替えられた場合、ズーム駆動制御部109は必要に応じてズームレンズ101をズーム開始位置まで移動させる(S301参照)。その後、S302にて撮像素子105の駆動準備等を含む撮影準備処理が行われる。次にS303にてシステム制御部118がシャッタレリーズスイッチ116の第1スイッチSW1の状態を判別する。その結果、第1スイッチSW1のオン状態が検知された場合にはYesの方向に進み、S304で合焦処理が行われ、フォーカス駆動制御部112がフォーカスレンズ104を駆動して被写体に合焦させる。この処理と同時に測光処理も行われ、被写体の明るさから適正な露光量が決定され、露光時間と絞り量が決まる。一方、S303でSW1のオン状態が検知されない場合にはNoの方向に進み、S303の処理が繰り返される。
Next, a flow of processing for zoom exposure during exposure in the present embodiment will be described with reference to a flowchart of FIG. Here, as a premise, it is assumed that the amount of image blur is set in advance by the user's menu operation.
First, when the mode is switched to a mode for performing zoom shooting during exposure by a user operation, the zoom drive control unit 109 moves the zoom lens 101 to the zoom start position as necessary (see S301). Thereafter, in S <b> 302, shooting preparation processing including preparation for driving the image sensor 105 and the like is performed. In step S <b> 303, the system control unit 118 determines the state of the first switch SW <b> 1 of the shutter release switch 116. As a result, when the ON state of the first switch SW1 is detected, the process proceeds to Yes, and the focusing process is performed in S304, and the focus drive control unit 112 drives the focus lens 104 to focus on the subject. . A photometric process is also performed simultaneously with this process, and an appropriate exposure amount is determined from the brightness of the subject, and an exposure time and an aperture amount are determined. On the other hand, when the ON state of SW1 is not detected in S303, the process proceeds to No and the process of S303 is repeated.

続いて、S305にてシステム制御部118がシャッタレリーズスイッチ116の第2スイッチSW2の状態を判別する。その結果、第2スイッチSW2のオン状態が検知された場合(S305でYesの場合)、次のステップS306に進み、露光間ズームの処理が始まる。一方、S305でSW2のオン状態が検知されない場合にはNoの方向に進み、S305の処理が繰り返される。   Subsequently, in S305, the system control unit 118 determines the state of the second switch SW2 of the shutter release switch 116. As a result, when the ON state of the second switch SW2 is detected (Yes in S305), the process proceeds to the next step S306, and the inter-exposure zoom process is started. On the other hand, if the ON state of SW2 is not detected in S305, the process proceeds to No and the process of S305 is repeated.

S306にて露光が開始された後、S307に進み、システム制御部118は露光開始の時点から所定時間(待ち時間)の期間が経過したか否かを判定する。この待ち時間処理はズームレンズ101を駆動する前のピントの合った状態で主被写体に関する露光を行うことにより、主被写体の撮影画像を精彩化する目的で行われる。本例ではズームレンズ101の駆動開始前に主被写体の画像を精彩化するための露光時間を設けているが、露光動作とズームレンズ101の駆動を同時に開始させ、ズームレンズ101の停止後に主被写体の画像を精彩化するための露光時間を設けても構わない。   After the exposure is started in S306, the process proceeds to S307, and the system control unit 118 determines whether or not a predetermined time (waiting time) has elapsed since the start of exposure. This waiting time processing is performed for the purpose of refining the captured image of the main subject by performing exposure on the main subject in a focused state before driving the zoom lens 101. In this example, an exposure time for refining the image of the main subject is provided before starting the driving of the zoom lens 101. However, the exposure operation and the driving of the zoom lens 101 are started simultaneously, and the main subject is stopped after the zoom lens 101 is stopped. An exposure time for refining the image may be provided.

S307にて所定の待ち時間が経過するとYesの方向に進み、次のS308にてズームレンズ101の駆動が開始する。そしてS309にてフォーカスレンズ104の駆動も開始される。ここでズームレンズ101の駆動に合わせてフォーカスレンズ104が駆動されることになるが、フォーカスレンズの駆動位置の計算には、前述の式2又は式3が用いられる。つまり、ユーザ操作により予め設定されているボケ量に基づいて係数Kの値が設定されており、前述の式2又は式3を用いてフォーカスレンズ位置Bが算定され、この位置へとフォーカスレンズ104が駆動される。ここでの位置計算にて式2を用いるか、又は式3を用いるかについては事前に決めておけばよい。ズームレンズ101の駆動とフォーカスレンズ104の駆動(ボケ量を考慮した駆動位置の計算を含む)は、後述するS312、S313での停止処理まで続行される。   When the predetermined waiting time elapses in S307, the process proceeds in the direction of Yes, and the driving of the zoom lens 101 is started in the next S308. In step S309, driving of the focus lens 104 is also started. Here, the focus lens 104 is driven in accordance with the driving of the zoom lens 101, and the above-described Expression 2 or Expression 3 is used to calculate the drive position of the focus lens. That is, the value of the coefficient K is set based on the amount of blur set in advance by a user operation, and the focus lens position B is calculated using the above-described equation 2 or 3, and the focus lens 104 is moved to this position. Is driven. Whether to use Formula 2 or Formula 3 in the position calculation here may be determined in advance. The driving of the zoom lens 101 and the driving of the focus lens 104 (including calculation of the driving position in consideration of the amount of blur) are continued until a stop process in S312 and S313 described later.

S310では、前記S304で決めた露光時間が経過したか否かをシステム制御部118が判定する。その結果、露光時間が経過していないと判定された場合にはNoの方向に進み、S310の判定が繰り返され、露光時間の待ち処理が行われる。露光時間が経過したと判定された場合(S310でYesの場合)、S311に進み露光が終了する。そしてS312でズーム駆動制御部109がズームレンズ101を停止させ、S313でフォーカス駆動制御部112がフォーカスレンズ104を停止させる。S314にて、露光した撮像画像が処理され、S315にて画像データの記録処理が行われる。   In S310, the system control unit 118 determines whether or not the exposure time determined in S304 has elapsed. As a result, if it is determined that the exposure time has not elapsed, the process proceeds in the No direction, the determination in S310 is repeated, and an exposure time waiting process is performed. When it is determined that the exposure time has elapsed (Yes in S310), the process proceeds to S311 and the exposure ends. In step S312, the zoom drive control unit 109 stops the zoom lens 101, and in step S313, the focus drive control unit 112 stops the focus lens 104. In S314, the exposed captured image is processed, and in S315, image data recording processing is performed.

101…ズームレンズ
104…フォーカスレンズ
109…ズーム駆動制御部
112…フォーカス駆動制御部
118…システム制御部
116…シャッタレリーズスイッチ
206…露光間ズーム制御部
211…合焦位置検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Zoom lens 104 ... Focus lens 109 ... Zoom drive control part 112 ... Focus drive control part 118 ... System control part 116 ... Shutter release switch 206 ... Zoom controller during exposure 211 ... Focus position detection part

Claims (5)

露光中にズーム駆動を行う露光間ズーム撮影の機能を有する撮像装置であって、
露光中にズームレンズおよびフォーカスレンズを駆動する制御手段と、
露光中に前記ズームレンズおよびフォーカスレンズを駆動しつつ撮像された画像の信号を処理する信号処理手段を具備し、
前記制御手段は、第1のモードにおいて前記フォーカスレンズを前記ズームレンズの駆動に追従させ、露光中に駆動される前記ズームレンズの位置にて被写体に合焦させる合焦位置へ駆動し、
前記制御手段は、第2のモードにおいて前記ズームレンズを駆動しつつ前記フォーカスレンズを駆動する際、露光中に駆動される前記ズームレンズの位置に応じて前記合焦位置から外れた位置を算出して当該位置に前記フォーカスレンズを駆動し、露光が終了した場合、前記ズームレンズおよびフォーカスレンズの駆動を停止させる制御を行った後、前記信号処理手段は撮像された画像の信号を処理することを特徴とする撮像装置。
An image pickup apparatus having a function of zoom exposure during exposure that performs zoom driving during exposure,
Control means for driving the zoom lens and focus lens during exposure ;
Comprising signal processing means for processing a signal of an image captured while driving the zoom lens and the focus lens during exposure ;
Said control means, said focusing lens in a first mode to follow the drive of the zoom lens, is driven to the focus position to focus on the subject at the position of the zoom lens driven during exposure,
When the focus lens is driven while driving the zoom lens in the second mode , the control means calculates a position out of the focus position according to the position of the zoom lens driven during exposure. When the focus lens is driven to the position and the exposure is completed, the signal processing means processes the signal of the captured image after performing control to stop the driving of the zoom lens and the focus lens. An imaging device that is characterized.
前記制御手段は、前記第2のモードにおいて前記合焦位置から外れたフォーカスレンズの位置を、合焦範囲のフォーカス量に対して係数を掛けることにより算出することを特徴とする、請求項1記載の撮像装置。   2. The control unit according to claim 1, wherein the control unit calculates the position of the focus lens out of the focus position in the second mode by multiplying a focus amount in the focus range by a coefficient. Imaging device. 前記制御手段は、前記第1のモードにおいて前記係数の値をゼロに設定し、前記第2のモードにおいて、前記係数の値をゼロでない値に設定して前記フォーカスレンズの位置を算出することを特徴とする、請求項2記載の撮像装置。   The control means calculates the position of the focus lens by setting the coefficient value to zero in the first mode and setting the coefficient value to a non-zero value in the second mode. The imaging apparatus according to claim 2, wherein the imaging apparatus is characterized. 前記制御手段は、前記第2のモードにおいて、前記フォーカスレンズの合焦位置で露光が行われる期間が経過した後、前記ズームレンズを駆動しつつ、前記合焦位置から外れた位置に前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする、請求項1又は2に記載の撮像装置。   In the second mode, the control unit drives the zoom lens after a period of time during which exposure is performed at the in-focus position of the focus lens, and moves the focus lens to a position out of the in-focus position. The imaging device according to claim 1, wherein the imaging device is driven. 露光中にズームレンズおよびフォーカスレンズを駆動する制御手段と、露光中に前記ズームレンズおよびフォーカスレンズを駆動しつつ撮像された画像の信号を処理する信号処理手段を具備し、露光中にズーム駆動を行う露光間ズーム撮影の機能を有する撮像装置の制御方法であって、
前記制御手段により、第1のモードにおいて前記フォーカスレンズを前記ズームレンズの駆動に追従させ、露光中に駆動される前記ズームレンズの位置にて被写体に合焦させる合焦位置へ駆動し、
前記制御手段により、第2のモードにおいて前記ズームレンズを駆動しつつ前記フォーカスレンズを駆動する際、露光中に駆動される前記ズームレンズの位置に応じて前記合焦位置から外れた位置を算出して当該位置に前記フォーカスレンズを駆動し、露光が終了した場合、前記ズームレンズおよびフォーカスレンズの駆動を停止させる制御を行った後、前記信号処理手段により撮像された画像の信号を処理することを特徴とする撮像装置の制御方法。
Control means for driving a zoom lens and a focus lens during exposure, and signal processing means for processing a signal of an image captured while driving the zoom lens and focus lens during exposure, and zoom driving during exposure A method for controlling an imaging apparatus having a function of performing zoom exposure during exposure,
The control means causes the focus lens to follow the drive of the zoom lens in the first mode, and drives the focus lens to focus at the position of the zoom lens driven during exposure,
When driving the focus lens while driving the zoom lens in the second mode, the control means calculates a position out of the focus position according to the position of the zoom lens driven during exposure. Then, when the focus lens is driven to the position and the exposure is completed, the control of stopping the driving of the zoom lens and the focus lens is performed, and then the signal of the image captured by the signal processing means is processed. A control method for an imaging apparatus.
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