JP5914563B2 - レンズ制御装置、及び撮像画像の画角を制御する制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ズームレンズを有するレンズ制御装置、及び撮像画像の画角を制御する制御装置に関し、例えばズーム機能を備える撮像装置において焦点距離ないし撮像画像の画角を変更する際の操作性を向上する技術に関する。

従来のズームレンズを有する撮像装置には、ズームレンズの焦点距離を変更する際に、焦点距離を連続的に変更するズームモードと所定の焦点距離を段階的に変更するズームモードとを切り換え可能なものがある（特許文献１参照）。

特開平２−６８５０７号公報

しかし、カメラの短焦点レンズに一般的に用いられている様な２８ｍｍ、３５ｍｍ、５０ｍｍといった特定の焦点距離を使って撮影を行いたい場合、特許文献１の技術によると、次の点が指摘される。すなわち、焦点距離を連続的に変更するズームモードでは所望の焦点距離に正確に合わせることが容易と言い難かった。また、焦点距離を段階的に変更するズームモードでは、所望の焦点距離に合わせるまでズーム操作スイッチを押し続けたり、複数回操作したりする必要があった。更には、段階的に変更した焦点距離が所望の画角でなく微調整を行いたい場合に、焦点距離を連続的に変更するズームモードに切り換えた後に再度ズーム操作を行う必要があった。

上記課題に鑑み、本発明のズームレンズを備えるレンズ制御装置は次の特徴を有する。すなわち、前記ズームレンズが移動するように指示するズーム指示を与えるための第１の操作部材と、前記ズームレンズが移動するように指示するズーム指示を与えるための第２の操作部材と、制御手段と、を有し、前記第２の操作部材は、前記ズームレンズを移動させるために該ズームレンズの光軸の回りで回転可能であり、背面において表示部以外であって且つ固定された所にある文字の上下関係に従った上下姿勢をとった当該レンズ制御装置の前記背面の側から見て前記第１の操作部材の左側に配置され、前記制御手段は、前記第１の操作部材と前記第２の操作部材の何れが操作されているか（つまり第１のズーム制御モードか第２のズーム制御モードか）に応じてズームの速度を変更する。また、前記制御手段は、前記第１の操作部材の操作に応じて、第１のパターンで配された前記ズーム停止可能なズーム位置で前記ズームレンズを移動するよう制御可能であり、また、前記第２の操作部材の操作に応じて、前記第１のパターンよりも粗いパターンである第２のパターンで配された前記ズーム停止可能なズーム位置で前記ズームレンズを移動するよう制御可能である。或いは、本発明の撮像画像の画角を制御する制御装置は次の特徴を有する。すなわち、前記撮像画像の画角を指定するための第１の操作部材と、前記撮像画像の画角を指定するための第２の操作部材と、制御手段と、を有し、前記第２の操作部材は、前記撮像画像の画角を変化させるためにズームレンズの光軸の回りで回転可能であり、背面において表示部以外であって且つ固定された所にある文字の上下関係に従った上下姿勢をとった当該制御装置の前記背面の側から見て前記第１の操作部材の左側に配置され、前記制御手段は、前記第１の操作部材と前記第２の操作部材の何れが操作されているか（つまり第１のズーム制御モードか第２のズーム制御モードか）に応じて表示部上の撮像画像の画角の変化速度を変更する。また、前記制御手段は、前記第１の操作部材の操作に応じて、第１のパターンで配された前記撮像画像の画角で画角を変化させるよう制御可能であり、また、前記第２の操作部材の操作に応じて、前記第１のパターンよりも粗いパターンである第２のパターンで配された前記撮像画像の画角で画角を変化させるよう制御可能である。

本発明によれば、前記第１のズーム制御モードと第２のズーム制御モードを有するので、特定の焦点距離ないし画角を指定してズーム位置を変更可能であるとともに、簡単に所望の画角に微調整することができる。よって、撮像装置の焦点距離ないし画角を変更する際の操作性を向上することが可能となる。

本発明の一実施例に係る撮像装置の構成を示すブロック図、及びズーム操作部材を示す図。 本発明の一実施例に係る撮像装置のズーム動作時の表示画面を示す図。 本発明の一実施例に係る撮像装置のズーム位置変更動作を示す図。 本発明の一実施例に係る撮像装置のズーム動作を示すフローチャート。 本発明の一実施例に係る撮像装置のズーム動作を示すフローチャート。 本発明の一実施例に係る撮像装置のズーム動作を示すフローチャート。 本発明の他の実施例に係る撮像装置のズーム動作を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態を説明する。本発明では、第２の操作部材は第１の操作部材とは異なり、ズームレンズを移動させるために回転可能であり、レンズ制御装置の操作者の側から見て前記第１の操作部材の左側に配置され、前記第１の操作部材と前記第２の操作部材の何れが操作されているかに応じてズーム停止可能なズーム位置の変化速度を変更する。或いは、第２の操作部材は第１の操作部材とは異なり、表示部上の撮像画像の画角を変化させるために回転可能であり、制御装置の操作者の側から見て前記第１の操作部材の左側に配置され、前記第１の操作部材と前記第２の操作部材の何れが操作されているかに応じて表示部上の撮像画像の画角の変化速度を変更する。

本発明の実施例を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
（第１の実施例）
図１から図６を参照して、本発明の第１の実施例による撮像装置の構成及び動作について説明する。本発明を適用できる撮像装置１００の構成を示すブロック図である図１（ａ）において、１００はデジタルカメラ等に代表される撮像装置である。１０１は制御手段であるシステム制御部であり、撮像装置１００全体を制御する。１０２はズームレンズであり、光軸方向に位置を変更することで焦点距離を変更する。１０３はズーム制御部であり、ズームレンズ１０１を駆動制御する。１０４はシャッタ・絞りユニットである。１０５はシャッタ・絞り制御部であり、シャッタ・絞りユニット１０４を駆動制御する。１０６はフォーカスレンズであり、光軸方向に位置を変更することでピント調整を行う。１０７はフォーカス制御部であり、フォーカスレンズ１０６を駆動制御する。１０８は撮像素子であり、各レンズを通ってきた光像を電気信号に変換する。１０９は信号処理部であり、撮像素子１０８から出力される電気信号を映像信号に変換処理し、用途に応じて加工する。

また、１１０は表示部ないし報知部であり、液晶表示装置、スピーカー等からなる。システム制御部１０１でのプログラムの実行や、信号処理部１０９から出力された信号に基づいて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等を表示ないし報知する。１１１は操作部であり、各種ボタン等からなり、システム制御部１０１へ各種の動作指示を入力する。１１２は記憶部であり、システム制御部１０１の動作用の定数、変数、プログラム、映像情報など様々なデータを記憶するメモリである。１１３は記録部であり、撮影データ等を記録する電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリである。１１４は電源部であり、撮像装置１００全体に用途に応じて電源を供給する。

次に、上記の構成を持つ撮像装置の動作について説明する。操作部１１１は、押し込み量に応じて第１スイッチ（以下ＳＷ１とする）および第２スイッチ（以下ＳＷ２とする）が順にオンする様に構成されたシャッタレリーズボタンを有している。シャッタレリーズボタンを約半分押し込んだときにＳＷ１がオンし、シャッタレリーズボタンを最後まで押し込んだときにＳＷ２がオンする構造となっている。操作部１１１のＳＷ１がオンされると、システム制御部１０１は、ＡＦ（オートフォーカス）機能に基づきフォーカス制御部１０７によりフォーカスレンズ１０６を駆動してピント調整を行う。これとともに、ＡＥ機能に基づきシャッタ・絞りユニット制御部１０５によりシャッタ・絞りユニット１０４を駆動して適正な露光量に設定する。更にＳＷ２がオンされると、システム制御部１０１は、撮像素子１０８に露光された光像から得られた電気信号を信号処理部１０９で画像信号に変換して画像処理した後に、記憶部１１２に記憶する。また、これとともに、記録部１１３において記録媒体に画像データを記録する。

操作部１１１は、図１（ｂ）に示す第１の操作部材であるズームワイドボタン２００とズームテレボタン２０１を有している。操作部１１１のズームボタンがオンされると、システム制御部１０１は、オンされているズームボタンに応じた方向に、ズーム制御部１０３によりズームレンズ１０２を駆動する。ズームボタンがオフされると、ズームレンズ１０２の駆動を停止する。すなわち、第１の操作部材であるズームボタンは、広角端から望遠端までの間でズーム位置を第１のパターン（連続的或いは段階的）で配置した第１のズーム制御モードをシステム制御部１０１を介して実行する。このとき、システム制御部１０１は、表示部１１０に、図２（ａ）に示す様にズームレンズ１０２の駆動状態を表示する。ここでは、ＬＣＤ表示の一例を示し、広角端から望遠端までの間のどの辺りのズーム位置にあるかが示されている。

また、操作部１１１は、図１（ｃ）に示す第２の操作部材であるズームリング２０２を有している。ズームリング２０２が回転操作されると、システム制御部１０１は、リングの回転量に応じて指定された焦点距離に、ズーム制御部１０３によりズームレンズ１０２を移動する。すなわち、第２の操作部材のズームリングは、前記第１のパターンよりも粗い第２のパターンで配置されたズーム位置（ここでは焦点距離）を指定して変更可能な第２のズーム制御モードをシステム制御部１０１を介して実行する。第２のズーム制御モードにおけるズーム位置の指定は、第１のズーム制御モードで停止できるパターンよりも粗いパターンで、ズーム停止可能となる。例えば、第２のズーム制御モードでは、焦点距離２８ｍｍ、３５ｍｍ、５０ｍｍに相当する位置を指定することができるパターンとした場合、第１のズーム制御モードでは例えば次のようになる。すなわち、第２のズーム制御モードよりも密に、例えば、２８ｍｍと３５ｍｍとの間の１箇所あるいは複数個所、３５ｍｍと５０ｍｍと間の１箇所または複数個所に停止可能な位置を第１のズーム制御モードではパターンとして持つ。なお、この場合、２８ｍｍよりも短い焦点距離に相当する位置に停止できるようにしてもよいし、５０ｍｍよりも長い焦点距離に相当する位置に停止できるようにしてもよい。このとき、システム制御部１０１は、ＬＣＤなどの表示部１１０に、図２（ｂ）に示す様にズームリング２０２の回転量に応じて、目標となる焦点距離を表示する。表示部１１０に表示される焦点距離は、例えば、上述した例でいえば、カメラの短焦点レンズに一般的に用いられる様な、２８ｍｍ、３５ｍｍ、５０ｍｍといった、特定の焦点距離となっている。

ズームレンズの駆動とともに、システム制御部１０１は、撮像素子１０８から送られ信号処理部１０９にて処理された画像情報に基づいて、フォーカス制御部１０７によりフォーカスレンズ１０６を駆動してピント調整を行う。ここでのピント調整は、例えば、所謂山登り法で行われる。これに対して、上記ＳＷ１がオンされるときのピント調整は、例えば、一定範囲でフォーカスレンズをスキャンしてＡＦ評価値を得た後、その最大値の所にフォーカスレンズを移動させることで行われる。

次に、図４から図６を用いて、本実施例による撮像装置のズーム動作を説明する。図４において、システム制御部１０１は、Ｓ５００にて、ズームが焦点距離を指定しての駆動（上述した第２のズーム制御モード）中であるかどうかを判定する。ズームが焦点距離指定の駆動中でなければ、システム制御部１０１は、Ｓ５０１においてズームの通常駆動（上述した第１のズーム制御モード）処理を行う。

図５（ａ）を用いて、ズームの通常駆動処理について説明する。Ｓ６００において、システム制御部１０１は、ズームワイドボタン２００もしくはズームテレボタン２０１がオンされたかどうかを判定する。ズームボタンがオンされていなければ、システム制御部１０１は、通常駆動処理を終了する。ズームボタンがオンされていた場合、システム制御部１０１は、Ｓ６０１において、オンされたズームボタンがズームワイドボタン２００であるかズームテレボタン２０１であるかを判定する。ワイドボタンがオンされていた場合、システム制御部１０１は、Ｓ６０２において、ズームの目標位置をワイド端と設定する。一方、テレボタンがオンされていた場合、システム制御部１０１は、Ｓ６０３において、ズームの目標位置をテレ端と設定する。ここで、ズームの目標位置は、記憶部１１２に記憶される。

次に、Ｓ６０４において、システム制御部１０１は、ズームが駆動中であるかどうかを判定する。ズームが駆動中でなければ、システム制御部１０１は、Ｓ６０５において、設定した目標位置の方向へズームを駆動開始し、通常駆動処理を終了する。一方、ズームが駆動中であれば、システム制御部１０１は、Ｓ６０６において、目標位置変更処理を行い、通常駆動処理を終了する。目標位置変更処理の詳細については、図６（ｂ）を用いて後述する。以上、ズームの通常駆動処理について説明した。

図４に戻って、Ｓ５００にてズームが焦点距離指定の駆動中であるか、Ｓ５０１の通常駆動処理が終了すると、システム制御部１０１は、Ｓ５０２にてズームが通常駆動中であるかどうかを判定する。ズームが通常駆動中でなければ、システム制御部１０１は、Ｓ５０３においてズームの焦点距離指定駆動処理を行う。

図５（ｂ）を用いて、ズームの焦点距離指定駆動処理について説明する。Ｓ７００において、システム制御部１０１は、ズームリング２０２が回転操作されたかどうかを判定する。ズームリングが回転操作されていなければ、システム制御部１０１は、焦点距離指定駆動処理を終了する。ズームリングが回転操作されていた場合、システム制御部１０１は、Ｓ７０１において、ズームリングの回転量に応じて指定された焦点距離を取得する。ここで、図３（ｂ）に示す様に、指定される焦点距離は、ズームレンズ１０２の現在位置に関わらず、ズームリング２０２の回転量に応じた特定の焦点距離となる。

次に、システム制御部１０１は、Ｓ７０２において、ズームの目標位置をＳ７０１にて取得した焦点距離に設定する。ここで、ズームの目標位置は、記憶部１１２に記憶される。次に、Ｓ７０３において、システム制御部１０１は、ズームが駆動中であるかどうかを判定する。ズームが駆動中でなければ、システム制御部１０１は、Ｓ７０４において、設定した目標位置の方向へズームを駆動開始し、焦点距離指定駆動処理を終了する。一方、ズームが駆動中であれば、システム制御部１０１は、Ｓ７０５において、目標位置変更処理を行い、焦点距離指定駆動処理を終了する。目標位置変更処理については、図６（ｂ）を用いて後述する。以上、ズームの焦点距離指定駆動処理について説明した。

再び図４に戻って、Ｓ５０２にてズームが通常の駆動中であるか、Ｓ５０３の焦点距離指定駆動処理が終了すると、システム制御部１０１は、Ｓ５０４にてズームの停止処理を行い、処理をＳ５００に戻して繰り返す。

ここで、図６（ａ）を用いて、ズームの停止処理について説明する。Ｓ８００において、システム制御部１０１は、ズームの現在位置を取得する。次に、システム制御部１０１は、Ｓ８０１において、ズームボタンがオンからオフに操作されたかどうかを判定する。ズームボタンがオンからオフに操作されていなければ、システム制御部１００は、処理をＳ８０５に進める。ズームボタンがオンからオフに操作されていた場合、システム制御部１０１は、Ｓ８０２において、Ｓ８００で取得したズームの現在位置に基づいて停止位置を決定する。ここで、停止位置の決定は図３（ａ）に示す様に、ズームの現在位置よりも、現在の駆動方向にあるズーム位置とする。図３（ａ）では、ズーム位置を段階的である様に示しているが、停止可能な位置を連続的な任意の位置とすることも可能である。

次に、システム制御部１０１は、Ｓ８０３において、ズームの目標位置をＳ８０２で決定した停止位置に設定する。ここで、ズームの目標位置は、記憶部１１２に記憶される。次に、システム制御部１０１は、Ｓ８０５において、Ｓ８００にて取得したズームの現在位置に基づいて、記憶部１１２に記憶されている目標位置にズームが到達したかどうかを判定する。ズームが目標位置に到達していなければ、システム制御部１０１は、ズームの停止処理を終了する。一方、ズームが目標位置に到達していれば、システム制御部１０１は、Ｓ８０６において、ズームの駆動を停止し、ズームの停止処理を終了する。以上、ズームの停止処理について説明した。

最後に、図６（ｂ）を用いて、ズームの目標位置変更処理について説明する。Ｓ９００において、システム制御部１０１は、ズームの現在位置を取得する。次に、システム制御部１０１は、Ｓ９０１において、記憶部１１２に記憶されている目標位置が、現在の駆動方向に対して現在位置と逆方向であるかどうかを判定する。目標位置が逆方向でなければ、システム制御部１０１は、ズームの目標位置変更処理を終了する。一方、目標位置が逆方向であれば、システム制御部１０１は、Ｓ９０２において、ズームを反転し、ズームの目標位置変更処理を終了する。以上、ズームの目標位置変更処理について説明した。

以上に説明した様に、本実施例によれば、第２の操作部材であるズームリングを用いたズーム操作により、特定の焦点距離を直接指定してズームの焦点距離を変更できる。また、これとともに、第１の操作部材であるズームボタンを用いたズーム操作により、所望の画角に調整できる。よって、撮影シーンや被写体に応じたズーム操作を快適に行うことができ、撮像装置の焦点距離を変更する際の操作性を向上することが可能となる。

（第２の実施例）
第１の実施例において、操作部材に応じてズーム速度を切り換える様にしても良い。第２の実施例は、こうした切り換えを実行する例に係る。第２の実施例では、ズームボタンによるズーム駆動（第１のズーム制御モード）の場合には、図５（ａ）のＳ６０５において、目標位置の方向へズーム駆動を開始する際に、ズーム駆動速度を低速と設定する。また、ズームリングによるズーム駆動（第２のズーム制御モード）の場合には、図５（ｂ）のＳ７０４において、目標位置の方向へズーム駆動を開始する際に、ズーム駆動速度を高速と設定する。以上により、ズームリングによるズーム操作ではズーム速度を大きくすることで、所望の焦点距離に素早く変更できるとともに、ズームボタンによる操作ではズーム速度を遅くすることで、画角の微調整を正確に行うことが可能となる。

（第３の実施例）
第１の実施例において、電子ズーム中にズームリングが操作された場合には、電子ズームを解除する様にしても良い。第３の実施例は、この様にした例に係る。以下、図７を参照して、第３の実施例による、撮像装置のズーム動作を説明する。本実施例の撮像装置のズーム動作を示すフローチャートである図７のＳ１０００、Ｓ１００３からＳ１００７は、図５（ｂ）のＳ７００、Ｓ７０１からＳ７０５と同様である。図７のＳ１００１において、電子ズーム中であれば、システム制御部１０１は、Ｓ１００２において、電子ズームを解除して、処理をＳ１００３に進める。

以上に説明した本実施例では、電子ズーム中に第２の操作部材のズームリングが操作された場合には、電子ズームを解除することで、所望の焦点距離に簡単に設定することが可能となる。

ところで、第３の実施例で述べた様にズーム機能は電子ズームでも実行でき上記実施例におけるズーム機能は電子ズームでも実行することができる。一例として、所定の焦点距離まではズームレンズを移動させて光学ズームを実行し、それ以降のズーム機能は電子ズームで実行するという方式がある。すなわち、ズーム機能は、光学ズームと電子ズームのうちの少なくとも一方で実行することができる。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施例の一部を適宜組み合わせてもよい。また、上述の実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、記録媒体から直接、或いは有線／無線通信を用いて、プログラムを実行可能なコンピュータを有するシステム又は装置に供給し、そのプログラムを実行する場合も本発明に含まれる。従って、本発明の機能処理（上述の制御手段で実行される機能）をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態は問わない。プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリなどを使用できる。また、プログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を構成するコンピュータプログラムを記憶し、接続のあったクライアントコンピュータがコンピュータプログラムをダウンロードしてプログラムする様な方法も考えられる。

１００…撮像装置、１０１…システム制御部（制御手段）、１０２…ズームレンズ、１１０…表示部、１１１…操作部（第１の操作部材、第２の操作部材）、２００…ズームワイドボタン（第１の操作部材）、２０１…ズームテレボタン（第１の操作部材）、２０２…ズームリング（第２の操作部材）

Claims (6)

1. ズームレンズを備えるレンズ制御装置であって、
   前記ズームレンズが移動するように指示するズーム指示を与えるための第１の操作部材と、
   前記ズームレンズが移動するように指示するズーム指示を与えるための第２の操作部材と、
   制御手段と、を有し、
   前記第２の操作部材は、前記ズームレンズを移動させるために該ズームレンズの光軸の回りで回転可能であり、背面において表示部以外であって且つ固定された所にある文字の上下関係に従った上下姿勢をとった当該レンズ制御装置の前記背面の側から見て前記第１の操作部材の左側に配置され、
   前記制御手段は、前記第１の操作部材と前記第２の操作部材の何れが操作されているかに応じてズームの速度を変更し、
   前記制御手段は、前記第１の操作部材の操作に応じて、第１のパターンで配された前記ズーム停止可能なズーム位置で前記ズームレンズを移動するよう制御可能であり、また、前記第２の操作部材の操作に応じて、前記第１のパターンよりも粗いパターンである第２のパターンで配された前記ズーム停止可能なズーム位置で前記ズームレンズを移動するよう制御可能であることを特徴とするレンズ制御装置。
2. 前記制御手段は、前記第２の操作部材が操作されるときの前記ズームの速度を、前記第１の操作部材が操作されるときの前記ズームの速度より速くすることを特徴とする請求項１に記載のレンズ制御装置。
3. 前記第１の操作部材は、前記ズームレンズを望遠端の側に移動させるためのズームテレボタンと、前記ズームレンズを広角端の側に移動させるためのズームワイドボタンを有することを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ制御装置。
4. 撮像画像の画角を制御する制御装置であって、
   前記撮像画像の画角を指定するための第１の操作部材と、
   前記撮像画像の画角を指定するための第２の操作部材と、
   制御手段と、を有し、
   前記第２の操作部材は、前記撮像画像の画角を変化させるためにズームレンズの光軸の回りで回転可能であり、背面において表示部以外であって且つ固定された所にある文字の上下関係に従った上下姿勢をとった当該レンズ制御装置の前記背面の側から見て前記第１の操作部材の左側に配置され、
   前記制御手段は、前記第１の操作部材と前記第２の操作部材の何れが操作されているかに応じて前記表示部上の撮像画像の画角の変化速度を変更し、
   前記制御手段は、前記第１の操作部材の操作に応じて、第１のパターンで配された前記撮像画像の画角で画角を変化させるよう制御可能であり、また、前記第２の操作部材の操作に応じて、前記第１のパターンよりも粗いパターンである第２のパターンで配された前記撮像画像の画角で画角を変化させるよう制御可能であることを特徴とする制御装置。
5. 前記制御手段は、前記第２の操作部材が操作されるときの前記撮像画像の画角の変化速度を、前記第１の操作部材が操作されるときの前記撮像画像の画角の変化速度より速くすることを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
6. 前記第１の操作部材は、前記撮像画像の画角を望遠端の側に変化させるためのズームテレボタンと、前記撮像画像の画角を広角端の側に変化させるためのズームワイドボタンを有することを特徴とする請求項４または５に記載の制御装置。

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