JP6350084B2

JP6350084B2 - 撮影装置

Info

Publication number: JP6350084B2
Application number: JP2014158426A
Authority: JP
Inventors: 鉄兵岡本
Original assignee: Ricoh Imaging Co Ltd
Current assignee: Ricoh Imaging Co Ltd
Priority date: 2014-08-04
Filing date: 2014-08-04
Publication date: 2018-07-04
Anticipated expiration: 2034-08-04
Also published as: JP2016035515A

Description

本発明は、動画撮影が可能な撮影装置に関する。

特許文献１には、動画撮影と静止画撮影が可能な撮影装置（デジタルカメラ）に用いられる自動焦点調節装置が開示されている。この自動焦点調節装置は、静止画撮影時の自動合焦性能の向上を目的として、動画撮影中に静止画撮影の割り込みが指示された場合に、直前の動画撮影中にフォーカスレンズが略同一エリアに所定時間以上いたか否かを判定し、いたときには再度の合焦位置の検出を行わず、いないときには再度の合焦位置の検出を行うものである。つまり、この自動焦点調節装置は、動画撮影用と静止画撮影用とで異なった自動焦点調節制御を行っている。動画撮影用の自動焦点調節制御では、視聴時の違和感を軽減する目的等により、徐々に焦点が合うようにゆっくりした（低速の）焦点調節処理を行うのが一般的である。

特許第３６３９８２３号公報

しかしながら、特許文献１の撮影装置（自動焦点調節装置）は、動画撮影中に静止画撮影の割り込みが指示された場合に、動画撮影用の自動焦点調節制御から静止画撮影用の自動焦点調節制御に切り替えているにすぎない。

また、実際の動画撮影のシチュエーションでは、「被写体が急に移動したのでカメラの向きを大きく変えた（またはこれから変えたい）」、「別の被写体にフォーカス対象を切り替えた（またはこれから切り替えたい）」、「ズームレンズの焦点距離を変更した（またはこれから変更したい）」といったことが起こり得る。

この点、特許文献１の撮影装置（自動焦点調節装置）は、動画撮影用の自動焦点調節制御において一律にゆっくりした（低速の）焦点調節処理を行っているため、このような動画撮影のシチュエーションの急激な変化に対応しきれず、焦点調節が追従するまでに時間が掛かりすぎる結果、動画像の品質が劣化してしまう。また、特許文献１の撮影装置（自動焦点調節装置）は、動画撮影のシチュエーションをこれから変更したいというユーザの未来への意思に対して全く応えることができない。

本発明は、以上の問題意識に基づいて完成されたものであり、動画撮影のシチュエーションの急激な変化に対応して迅速かつ正確な焦点調節を行うことにより高品質な動画像を得ることができ、しかも、動画撮影のシチュエーションをこれから変更したいというユーザの未来への意思に応えることができる撮影装置を得ることを目的とする。

本発明の撮影装置は、動画撮影を実行する動画撮影実行部と、複数方式の焦点調節処理を実行可能な焦点調節部と、前記動画撮影実行部による動画撮影の実行中に前記焦点調節部による焦点調節処理の方式を変更する旨の入力操作を行う入力操作部と、前記動画撮影実行部による動画撮影の実行中に前記入力操作部による入力操作が行われたとき、前記焦点調節部による焦点調節処理の方式を変更させる焦点調節制御部と、前記動画撮影実行部による動画撮影の実行を開始または終了する旨の全押し操作を行うためのシャッタレリーズボタンと、を有し、動画記録開始前は、前記シャッタレリーズボタンが半押しされたときに前記入力操作部として機能し、動画記録中は、前記シャッタレリーズボタンが半押しされたときに前記入力操作部として機能しない、ことを特徴としている。

前記焦点調節制御部は、前記動画撮影実行部による動画撮影の実行中に前記焦点調節部に第１の焦点調節処理を実行させ、前記入力操作部による入力操作が行われたとき、前記焦点調節部に前記第１の焦点調節処理を中断して第２の焦点調節処理を実行させ、その後、前記焦点調節部に前記第１の焦点調節処理を再実行させることができる。

前記第１の焦点調節処理を、相対的に低速の焦点調節処理とし、前記第２の焦点調節処理を、相対的に高速の焦点調節処理とすることができる。

前記第１の焦点調節処理を、動画撮影の実行開始時に焦点調節処理を実行してフォーカスロックする焦点調節処理とし、前記第２の焦点調節処理を、焦点調節処理を強制実行して再度フォーカスロックする焦点調節処理とすることができる。

本発明によれば、動画撮影のシチュエーションの急激な変化に対応して迅速かつ正確な焦点調節を行うことにより高品質な動画像を得ることができ、しかも、動画撮影のシチュエーションをこれから変更したいというユーザの未来への意思に応えることができる撮影装置が得られる。

本発明によるデジタルカメラ（撮影装置）の構成を示すブロック図である。本発明によるデジタルカメラ（撮影装置）の動画撮影処理の第１実施形態を示すフローチャートである。本発明によるデジタルカメラ（撮影装置）の動画撮影処理の第２実施形態を示すフローチャートである。

図１〜図３を参照して、本発明によるデジタルカメラ（撮影装置）１００について説明する。デジタルカメラ１００は、静止画撮影モード、動画撮影モード、ライブビューモード、その他の特定撮影モード（ＨＤＲ撮影モードや連写撮影モード等）が可能であるが、以下の実施形態では、主に、デジタルカメラ１００の動画撮影モード（とライブビューモード）に焦点を当てて説明する。

デジタルカメラ１００は、カメラボディ２００と、このカメラボディ２００に着脱可能（レンズ交換可能）な交換レンズ３００とを有している。交換レンズ３００は、被写体側から像面側に向かって順に（図１中の左側から右側に向かって順に）、撮影レンズ群３１０と、絞り３２０とを有している。カメラボディ２００は、被写体側から像面側に向かって順に（図１中の左側から右側に向かって順に）、シャッタ２０２と、イメージセンサ（動画撮影実行部）２０４とを有している。カメラボディ２００は、交換レンズ３００への装着状態で絞り３２０とシャッタ２０２を駆動制御する絞り／シャッタ駆動部２０６を有している。

撮影レンズ群３１０から入射し、絞り３２０とシャッタ２０２を通った被写体光束による被写体像は、イメージセンサ２０４の受光面上に形成される。イメージセンサ２０４の受光面上に形成された被写体像は、マトリクス状に配置された多数の画素によって、電気的な画像信号（動画像信号）に変換される（イメージセンサ２０４が撮影（動画撮影）を実行する）。イメージセンサ２０４による画像信号（動画像信号）は、信号処理部２０８によって所定の信号処理を施されて画像データ（動画像データ）となり、画像処理部（画像処理エンジン）２１０によって所定の画像処理（動画像処理）を施される。画像処理部２１０による画像処理（動画像処理）において、処理途中のデータの一時的な保存場所としてバッファメモリ２１２が使われる。画像処理部２１０による画像処理（動画像処理）が完了した画像データ（動画像データ）は、その他の各種情報（例えば日時情報や時間情報）とともに、カードＩ／Ｆ２１４を介してメモリーカード２１６に記録され、ＬＣＤ制御部２１８を介して画像表示ＬＣＤ２２０に表示される。

図１では、撮影レンズ群３１０が単レンズからなるように描いているが、実際の撮影レンズ群３１０は、例えば、固定レンズ、ズーミング時に移動するズームレンズ、フォーカシング時に移動するフォーカシングレンズ等の複数枚のレンズを含んでいる。カメラボディ２００は、撮影レンズ群３１０のズームレンズとフォーカシングレンズを駆動するレンズ駆動部２３０を有している。

レンズ駆動部２３０は、イメージセンサ２０４が撮像した画像信号に基づいて、撮影レンズ群３１０のフォーカシングレンズを駆動して合焦状態になるように焦点調節する「焦点調節部」として機能する。

レンズ駆動部（焦点調節部）２３０は、複数方式の焦点調節処理を実行可能であり、本実施形態では、相対的に低速の焦点調節処理である低速ＡＦ動作（第１の焦点調節処理）と、相対的に高速の焦点調節処理である高速ＡＦ動作（第２の焦点調節処理）とのいずれかを実行可能である。

低速ＡＦ動作（第１の焦点調節処理）は、動画撮影のシチュエーションを殆ど変化させない場合（例えばズームレンズの焦点距離が一定であり略静止状態の被写体を継続してフォーカス対象としている場合）のフォーカシング方式として好適であり、視聴時の違和感を軽減する目的等により、徐々に焦点が合うようにゆっくりした（低速の）焦点調節処理を行うものである。

高速ＡＦ動作（第２の焦点調節処理）は、動画撮影のシチュエーションの急激な変化、例えば、「被写体が急に移動したのでカメラの向きを大きく変えた（またはこれから変えたい）」、「別の被写体にフォーカス対象を切り替えた（またはこれから切り替えたい）」、「ズームレンズの焦点距離を変更した（またはこれから変更したい）」といった場合に対応するためのものである。動画撮影のシチュエーションが急激に変化すると、動画像が一時的に大きくぼけて再び焦点調節が追従（合焦）するまでに時間が掛かりがちになる。しかし、動画撮影のシチュエーションの急激な変化の前後に高速ＡＦ動作（第２の焦点調節処理）を実行することで、動画撮影のシチュエーションの急激な変化に対応して迅速かつ正確な焦点調節を行うことにより、動画像がぼけている時間を極力短くして高品質な動画像を得ることができる。

カメラボディ２００は、デジタルカメラ１００による撮影操作を行うためのボタン、キー、レバー等からなる撮影操作スイッチ２４０を有している。この撮影操作スイッチ２４０は、シャッタレリーズボタン２４２と、高速ＡＦ指示ボタン（入力操作部）２４４とを有している。

シャッタレリーズボタン２４２は、ライブビューモード中にこれを半押し操作することで、レンズ駆動部２３０による高速ＡＦ動作を実行する旨の指示信号を出力する。シャッタレリーズボタン２４２は、ライブビューモード中にこれを全押し操作することで、イメージセンサ２０４による動画撮影の実行を開始するとともにレンズ駆動部２３０による低速ＡＦ動作を開始する旨の指示信号を出力する。シャッタレリーズボタン２４２は、動画撮影中にこれを全押し操作することで、イメージセンサ２０４による動画撮影の実行を終了するとともにレンズ駆動部２３０によるＡＦ動作を終了する旨の指示信号を出力する。

高速ＡＦ指示ボタン（入力操作部）２４４は、イメージセンサ２０４による動画撮影の実行中にレンズ駆動部２３０による焦点調節処理の方式を低速ＡＦ動作から高速ＡＦ動作に変更する旨の入力操作を行うためのものである。高速ＡＦ指示ボタン２４４は、シャッタレリーズボタン２４２とは別個の入力操作ボタンとして設けられている。

カメラボディ２００は、デジタルカメラ１００の構成要素の全般を制御する制御部（ＣＰＵ）２５０を有している。制御部２５０は、レンズ駆動部（焦点調節部）２３０による焦点調節処理を制御する焦点調節制御部２５５を有している。

焦点調節制御部２５５は、ライブビューモード中にシャッタレリーズボタン２４２が半押し操作されると、レンズ駆動部２３０に高速ＡＦ動作を実行させる。また、焦点調節制御部２５５は、ライブビューモード中にシャッタレリーズボタン２４２が全押し操作されて動画撮影が開始されると、レンズ駆動部２３０に低速ＡＦ動作を継続的に実行させる。さらに、焦点調節制御部２５５は、低速ＡＦ動作を継続的に実行させた動画撮影中に、高速ＡＦ指示ボタン２４４の入力操作が行われると、レンズ駆動部２３０に低速ＡＦ動作を中断して高速ＡＦ動作を実行させ（低速ＡＦ動作に高速ＡＦ動作を強制的に割り込ませて実行させ）、この高速ＡＦ動作を所定時間だけ継続させた後、レンズ駆動部２３０に低速ＡＦ動作を再実行させる。つまり、焦点調節制御部２５５は、動画撮影中に高速ＡＦ指示ボタン２４４の入力操作が行われたことを契機（トリガー）として、レンズ駆動部２３０による焦点調節処理の方式を変更させる。なお、焦点調節制御部２５５は、動画撮影中にシャッタレリーズボタン２４２が全押し操作されて動画撮影が終了されると、レンズ駆動部２３０による焦点調節処理（低速ＡＦ動作）を終了させる。

続いて、図２のフローチャートを参照して、デジタルカメラ１０による動画撮影処理の第１実施形態について説明する。

動画モードでは、撮影待機状態でライブビューを表示する（ステップＳ１）。この撮影待機状態において、シャッタレリーズボタン２４２が半押しされて撮影準備指示が検出されると（ステップＳ２：ＹＥＳ）、レンズ駆動部２３０と焦点調節制御部２５５が、イメージセンサ２０４が撮像した画像信号に基づいて自動焦点調節制御（ＡＦ制御）を行う。より具体的に、焦点調節制御部２５５は、動画撮影の開始前であることから、レンズ駆動部２３０に高速ＡＦ動作を実行させる（ステップＳ３）。

シャッタレリーズボタン２４２が全押し操作されて撮影開始指示が検出されると（ステップＳ４：ＹＥＳ）、イメージセンサ２０４による動画撮影（動画記録）が開始される（ステップＳ５）。この動画撮影中（動画記録中）、焦点調節制御部２５５は、レンズ駆動部２３０に低速ＡＦ動作を開始させてこれを継続させる（ステップＳ６）。

ここで、「被写体が急に移動したのでカメラの向きを大きく変えた（またはこれから変えたい）」、「別の被写体にフォーカス対象を切り替えた（またはこれから切り替えたい）」、「ズームレンズの焦点距離を変更した（またはこれから変更したい）」といった動画撮影のシチュエーションの急激な変化の前後に、ユーザが高速ＡＦ指示ボタン２４４を入力操作して高速ＡＦ動作指示が検出されると（ステップＳ７：ＹＥＳ）、焦点調節制御部２５５は、次のような焦点調節制御を実行する。

すなわち、焦点調節制御部２５５は、低速ＡＦ動作を継続させた動画撮影中に高速ＡＦ動作指示が検出されると（ステップＳ７：ＹＥＳ）、レンズ駆動部２３０に低速ＡＦ動作を一時停止（中断）して高速ＡＦ動作を実行させ（ステップＳ８、ステップＳ９）、この高速ＡＦ動作を所定時間だけ継続させた後、レンズ駆動部２３０に低速ＡＦ動作を再開（再実行）させる（ステップＳ１０）。焦点調節制御部２５５は、動画撮影中にシャッタレリーズボタン２４２が全押し操作されて撮影終了指示が検出されない限りにおいて（ステップＳ１１：ＮＯ）、ステップＳ７〜ステップＳ１０の処理ループを繰り返し実行する。

これにより、動画撮影のシチュエーションを殆ど変化させない場合には、低速ＡＦ動作によって、視聴時の違和感を軽減した好適な動画撮影が可能になり、動画撮影のシチュエーションを急激に変化させた（またはこれから変化させる）場合には、高速ＡＦ動作によって、迅速かつ正確な焦点調節を行うことにより、動画像がぼけている時間を極力短くして高品質な動画像を得ることができる。また、動画撮影のシチュエーションをこれから変更したいというユーザの未来への意思に応えることができる。

ここで、シャッタレリーズボタン２４２と高速ＡＦ指示ボタン２４４は別個の入力操作ボタンとして設けられており、且つ、動画記録中のシャッタレリーズボタン２４２の半押し操作によるＡＦ動作を禁止しているので、例えば、高速ＡＦ指示ボタン２４４を入力操作して高速ＡＦ動作指示を出そうとしたにもかかわらずシャッタレリーズボタン２４２を全押し操作して撮影終了指示を出してしまう、または、シャッタレリーズボタン２４２を全押し操作して撮影終了指示を出す直前に高速ＡＦ指示ボタン２４４を入力操作して高速ＡＦ動作指示を出すことで動画像が不自然な形で終わってしまうといった誤操作を防止することができる。

動画撮影中にシャッタレリーズボタン２４２が全押し操作されて撮影終了指示が検出されると（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、イメージセンサ２０４による動画撮影（動画記録）が終了される（ステップＳ１２）。同時に、焦点調節制御部２５５は、レンズ駆動部２３０による低速ＡＦ動作を終了させる（ステップＳ１３）。そして、ライブビュー表示の撮影待機状態（ステップＳ１）に戻って、シャッタレリーズボタン２４２が半押しされて撮影準備指示が検出されるのを待つ（ステップＳ２）。

続いて、図３のフローチャートを参照して、デジタルカメラ１０による動画撮影処理の第２実施形態について説明する。第１実施形態（図２）は、シャッタレリーズボタン２４２が半押しされて撮影準備指示が検出されたことを契機（トリガー）としてレンズ駆動部２３０と焦点調節制御部２５５による自動焦点調節制御（ＡＦ制御）が開始されるものであった。これに対し、第２実施形態（図３）では、ライブビュー表示の撮影待機状態に入ると同時に、レンズ駆動部２３０と焦点調節制御部２５５による自動焦点調節制御（ＡＦ制御）が開始される。

動画モードでは、撮影待機状態でライブビューを表示する（ステップＳ２１）。ライブビュー表示の撮影待機状態に入ると同時に、焦点調節制御部２５５は、レンズ駆動部２３０に低速ＡＦ動作を開始させてこれを継続させる（ステップＳ２２）。

シャッタレリーズボタン２４２が全押し操作されて撮影開始指示が検出されると（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、イメージセンサ２０４による動画撮影（動画記録）が開始される（ステップＳ２４）。イメージセンサ２０４による動画撮影（動画記録）の開始の前後に亘って、レンズ駆動部２３０による低速ＡＦ動作は継続したままである。

ここで、動画撮影のシチュエーションの急激な変化の前後に、ユーザが高速ＡＦ指示ボタン２４４を入力操作して高速ＡＦ動作指示が検出されると（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、焦点調節制御部２５５は、次のような焦点調節制御を実行する。すなわち、焦点調節制御部２５５は、低速ＡＦ動作を継続させた動画撮影中に高速ＡＦ動作指示が検出されると（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、レンズ駆動部２３０に低速ＡＦ動作を一時停止（中断）して高速ＡＦ動作を実行させ（ステップＳ２６、ステップＳ２７）、この高速ＡＦ動作を所定時間だけ継続させた後、レンズ駆動部２３０に低速ＡＦ動作を再開（再実行）させる（ステップＳ２８）。焦点調節制御部２５５は、動画撮影中にシャッタレリーズボタン２４２が全押し操作されて撮影終了指示が検出されない限りにおいて（ステップＳ２９：ＮＯ）、ステップＳ２５〜ステップＳ２８の処理ループを繰り返し実行する。

動画撮影中にシャッタレリーズボタン２４２が全押し操作されて撮影終了指示が検出されると（ステップＳ２９：ＹＥＳ）、イメージセンサ２０４による動画撮影（動画記録）が終了される（ステップＳ３０）。そして、ライブビュー表示の撮影待機状態（ステップＳ２１）に戻って、シャッタレリーズボタン２４２が全押し操作されて撮影開始指示が検出されるのを待つ（ステップＳ２３）。このとき、レンズ駆動部２３０による低速ＡＦ動作は継続したままである（ステップＳ２２）。

この第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、動画撮影のシチュエーションの急激な変化に対応して迅速かつ正確な焦点調節を行うことにより高品質な動画像を得ることができ、しかも、動画撮影のシチュエーションをこれから変更したいというユーザの未来への意思に応えることができる。加えて、ライブビュー表示の撮影待機状態において常にレンズ駆動部２３０と焦点調節制御部２５５による自動焦点調節制御（ＡＦ制御）を行っているので、シャッタレリーズボタン２４２が全押し操作されて撮影開始指示が検出された後にタイムラグが少ない動画撮影（動画記録）の開始が可能になる。

以上の実施形態では、「第１の焦点調節処理」を相対的に低速の焦点調節処理である低速ＡＦ動作とし、「第２の焦点調節処理」を相対的に高速の焦点調節処理である高速ＡＦ動作とした場合を例示して説明した。しかし、「第１の焦点調節処理」と「第２の焦点調節処理」は、異なる方式の焦点調節処理であればよい。例えば、「第１の焦点調節処理」を動画撮影の実行開始時に焦点調節処理を実行してフォーカスロックする焦点調節処理とし、「第２の焦点調節処理」を焦点調節処理を強制実行して再度フォーカスロックする焦点調節処理とする態様も可能である。

以上の実施形態では、低速ＡＦ動作と高速ＡＦ動作の二段階の焦点調節処理を設定可能とした場合を例示して説明した。しかし、焦点調節処理の速度は、二段階に限定されず、例えば、低速ＡＦ動作、中速ＡＦ動作、高速ＡＦ動作の三段階としてもよいし、四段階以上の焦点調節処理を設定可能としてもよい。

以上の実施形態では、シャッタレリーズボタン２４２と高速ＡＦ指示ボタン（入力操作部）２４４を別個の入力操作ボタンとして設けた場合を例示して説明した。しかし、高速ＡＦ指示ボタン（入力操作部）２４４の機能をシャッタレリーズボタン２４２に併せ持たせる態様も可能である。この場合、例えば、動画記録開始前は、シャッタレリーズボタン２４２が半押しされたときに「入力操作部」として機能させ、動画記録中は、シャッタレリーズボタン２４２が半押しされたときに「入力操作部」として機能させないことができる。

以上の実施形態では、カメラボディ２００と交換レンズ３００を着脱可能（レンズ交換可能）とする態様を例示して説明したが、カメラボディ２００と交換レンズ３００を着脱不能（レンズ交換不能）に一体化する態様も可能である。

１００デジタルカメラ（撮影装置）
２００カメラボディ
２０２シャッタ
２０４イメージセンサ（動画撮影実行部）
２０６絞り／シャッタ駆動部
２０８信号処理部
２１０画像処理部（画像処理エンジン）
２１２バッファメモリ
２１４カードＩ／Ｆ
２１６メモリーカード
２１８ＬＣＤ制御部
２２０画像表示ＬＣＤ
２３０レンズ駆動部（焦点調節部）
２４０撮影操作スイッチ
２４２シャッタレリーズボタン
２４４高速ＡＦ指示ボタン（入力操作部）
２５０制御部（ＣＰＵ）
２５５焦点調節制御部
３００交換レンズ
３１０撮影レンズ群（固定レンズ、変倍レンズ、フォーカシングレンズ）
３２０絞り

Claims

動画撮影を実行する動画撮影実行部と、
複数方式の焦点調節処理を実行可能な焦点調節部と、
前記動画撮影実行部による動画撮影の実行中に前記焦点調節部による焦点調節処理の方式を変更する旨の入力操作を行う入力操作部と、
前記動画撮影実行部による動画撮影の実行中に前記入力操作部による入力操作が行われたとき、前記焦点調節部による焦点調節処理の方式を変更させる焦点調節制御部と、
前記動画撮影実行部による動画撮影の実行を開始または終了する旨の全押し操作を行うためのシャッタレリーズボタンと、
を有し、
動画記録開始前は、前記シャッタレリーズボタンが半押しされたときに前記入力操作部として機能し、動画記録中は、前記シャッタレリーズボタンが半押しされたときに前記入力操作部として機能しない、
ことを特徴とする撮影装置。
請求項１記載の撮影装置において、
前記焦点調節制御部は、前記動画撮影実行部による動画撮影の実行中に前記焦点調節部に第１の焦点調節処理を実行させ、前記入力操作部による入力操作が行われたとき、前記焦点調節部に前記第１の焦点調節処理を中断して第２の焦点調節処理を実行させ、その後、前記焦点調節部に前記第１の焦点調節処理を再実行させる撮影装置。
請求項２記載の撮影装置において、
前記第１の焦点調節処理は、相対的に低速の焦点調節処理であり、前記第２の焦点調節処理は、相対的に高速の焦点調節処理である撮影装置。
請求項２記載の撮影装置において、
前記第１の焦点調節処理は、動画撮影の実行開始時に焦点調節処理を実行してフォーカスロックする焦点調節処理であり、前記第２の焦点調節処理は、焦点調節処理を強制実行して再度フォーカスロックする焦点調節処理である撮影装置。