JP6442709B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本開示は、オートフォーカス制御を行う撮像装置に関する。

特許文献１には、合焦対象を移動する操作により撮影中の被写体を見逃すことなく、簡便な操作で撮影中の映像の焦点状態を調整できる撮像装置が開示されている。

特開２０１３−０６８６７１号公報

本開示は、動画データに対して好適なピント送り効果を付与することが可能な撮像装置を提供することを目的とする。

本開示における撮像装置は、被写体像を撮像して画像データを生成する撮像部と、被写体像を撮像部に合焦させるフォーカスレンズと、フォーカスレンズを駆動し、画像データの合焦状態を調整する合焦調整部と、使用者の指示を受け付ける操作部と、制御部と、を備える。合焦調整部は、操作部を介して設定された第１合焦位置に対応する被写体に合焦した第１状態と、第１合焦位置とは異なる第２合焦位置に対応する被写体に合焦した第２状態とを遷移可能である。制御部は、使用者による動画撮影の指示を受け付ける前に、第１合焦位置におけるフォーカスレンズの位置である第１フォーカス位置及び第２合焦位置におけるフォーカスレンズの位置である第２フォーカス位置を取得する。

本開示における撮像装置は、動画データに対して好適なピント送り効果を付与することが可能な撮像装置を提供することを可能とする。

実施の形態１に係るデジタルカメラの正面図 実施の形態１に係るデジタルカメラの背面図 実施の形態１に係るデジタルカメラの電気的構成図 実施の形態１に係るデジタルカメラのオートフォーカス制御の概略図 実施の形態１に係るデジタルカメラの短時間動画の概要図 実施の形態１に係るデジタルカメラのＡＦ枠選択の表示を示す図 実施の形態１に係るデジタルカメラのＡＦ枠選択の表示を示す図 実施の形態１に係るフォーカスレンズの移動を示す図 実施の形態１に係るピント送り動作のフローチャート 実施の形態１に係るフォーカスレンズの移動を示す図 実施の形態１に係るピント送り動作の表示を示す図 実施の形態１に係るピント送り動作の表示を示す図 実施の形態１に係るピント送り動作の表示を示す図 実施の形態２に係るピント送り動作の概要を示す図 実施の形態２に係るフォーカスレンズの移動を示す図

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

〔１．実施の形態１〕
〔１−１．構成〕
以下、図１〜図３を用いてデジタルカメラの構成を説明する。デジタルカメラは、撮像装置の一例である。

図１は、デジタルカメラ１００の正面図である。デジタルカメラ１００は正面に光学系１１０を納める鏡筒を備える。また、デジタルカメラ１００は上面に操作釦を備える。操作釦は、レリーズ釦２０１、ズームレバー２０２、電源釦２０３を含む。

図２は、デジタルカメラ１００の背面図である。デジタルカメラ１００は背面に液晶モニタ１２３を備える。液晶モニタ１２３は、後述するように、使用者のタッチ操作を受け付ける。また、デジタルカメラ１００は背面に操作釦を備える。操作釦は、中央釦２０４、十字釦２０５、モード切替スイッチ２０７を含む。

図３は、デジタルカメラ１００の電気的構成図である。デジタルカメラ１００は、光学系１１０を介して形成された被写体像をＣＣＤイメージセンサ１２０で撮像する。ＣＣＤイメージセンサ１２０は撮像した被写体像に基づく画像データを生成する。ＣＣＤイメージセンサ１２０は、撮像部の一例である。撮像により生成された画像データは、ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）１２１や画像処理部１２２において各種処理が施される。生成された画像データはフラッシュメモリ１４２やメモリカード１４０に記録される。フラッシュメモリ１４２やメモリカード１４０に記録された画像データは、使用者による釦操作部１５０やタッチ操作部１６０の操作を受け付けて液晶モニタ１２３上に表示される。以下で、図１から図３に示す各構成の詳細を説明する。

光学系１１０は、フォーカスレンズ１１１、ズームレンズ１１２、絞り１１３、シャッター１１４等により構成される。図示していないが、光学系１１０は、光学式手ぶれ補正（ＯＩＳ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｍａｇｅ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）レンズを含んでいてもよい。なお、光学系１１０を構成する各種レンズは何枚から構成されるものでも、何群から構成されるものでもよい。

フォーカスレンズ１１１は被写体像のフォーカス（合焦）状態の調節に用いられる。ズームレンズ１１２は被写体の画角の調節に用いられる。絞り１１３は、ＣＣＤイメージセンサ１２０に入射する光量の調節に用いられる。シャッター１１４は、ＣＣＤイメージセンサ１２０に入射する光の露出時間を調節する。

また、デジタルカメラ１００は、光学系１１０を駆動する駆動系１１５を備える。駆動系１１５として、ＤＣモータやステッピングモータなどが挙げられる。フォーカスレンズ１１１、ズームレンズ１１２、絞り１１３、シャッター１１４は、それぞれに対応した駆動手段を、駆動系１１５内に有する。光学系１１０は、駆動系１１５により、コントローラ１３０から通知された制御信号に従って駆動される。

ＣＣＤイメージセンサ１２０は、光学系１１０を通して形成された被写体像を撮像して画像データを生成する。ＣＣＤイメージセンサ１２０は、デジタルカメラ１００が撮影モードにあるとき、一定時間ごとに新しいフレームの画像データを生成することができる。

ＡＦＥ１２１では、ＣＣＤイメージセンサ１２０から読み出された画像データを処理してデジタル信号に変換する。ＡＦＥ１２１は、画像データに対して相関二重サンプリングによる雑音抑圧、アナログゲインコントローラによるＡ／Ｄコンバータの入力レンジ幅への増幅、Ａ／ＤコンバータによるＡ／Ｄ変換を施す。その後、ＡＦＥ１２１はデジタル信号に変換された画像データを画像処理部１２２に出力する。

画像処理部１２２は、ＡＦＥ１２１から出力された画像データに対して各種の処理を施す。各種処理としては、スミア補正、ホワイトバランス補正、ガンマ補正、ＹＣ変換処理、電子ズーム処理、圧縮処理、伸張処理等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。画像処理部１２２は、各種処理を施した画像情報をバッファメモリ１２４に記憶する。画像処理部１２２は、ハードワイヤードな電子回路で構成してもよいし、プログラムを用いたマイクロコンピュータなどで構成してもよい。またコントローラ１３０などと共に１つの半導体チップで構成してもよい。

液晶モニタ１２３は、デジタルカメラ１００の背面に備わる。液晶モニタ１２３は、画像処理部１２２にて処理された画像データに基づく画像を表示する。液晶モニタ１２３が表示する画像には、スルー画像や記録画像がある。スルー画像は、ＣＣＤイメージセンサ１２０により一定時間ごとに生成される新しいフレームの画像データを連続して表示する画像である。通常は、デジタルカメラ１００が撮影モードにあるときに、画像処理部１２２がＣＣＤイメージセンサ１２０の生成した画像データからスルー画像を生成する。使用者は、液晶モニタ１２３に表示されるスルー画像を参照することにより、被写体の構図を確認しながら撮影できる。記録画像は、デジタルカメラ１００が再生モードにあるときに、メモリカード１４０等に記録された高画素の画像データを液晶モニタ１２３に表示するために低画素に縮小した画像である。メモリカード１４０に記録される高画素の画像データは、使用者によるレリーズ釦２０１の操作を受け付けた後に、ＣＣＤイメージセンサ１２０が生成した画像データに基づいて画像処理部１２２により生成される。液晶モニタ１２３は、表示部の一例である。

コントローラ１３０は、デジタルカメラ１００全体の動作を統括制御する。また、コントローラ１３０は、画像処理部１２２で処理された後、バッファメモリ１２４に記憶された画像データを、メモリカード１４０等の記録媒体へ記録する。コントローラ１３０は、プログラム等の情報を格納するＲＯＭや、プログラムを実行することにより各種情報を処理するＣＰＵなどにより構成される。ＲＯＭは、ファイル制御、オートフォーカス（ＡＦ：Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）制御や自動露出（ＡＥ：Ａｕｔｏ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）制御、フラッシュの発光制御に関するプログラムの他、デジタルカメラ１００全体の動作を統括制御するためのプログラムを格納している。

コントローラ１３０は、ハードワイヤードな電子回路で構成してもよいし、マイクロコンピュータなどで構成してもよい。また、画像処理部１２２などと共に１つの半導体チップで構成してもよい。また、ＲＯＭはコントローラ１３０の内部構成である必要はなく、コントローラ１３０の外部に備わったものでもよい。

バッファメモリ１２４は、画像処理部１２２やコントローラ１３０のワークメモリとして機能する記憶手段である。バッファメモリ１２４はＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などで実現できる。また、フラッシュメモリ１４２は、画像データおよびデジタルカメラ１００の設定情報等を記録するための内部メモリとして機能する。

カードスロット１４１は、メモリカード１４０を着脱可能な接続手段である。カードスロット１４１は、メモリカード１４０を電気的及び機械的に接続可能である。また、カードスロット１４１は、メモリカード１４０を制御する機能を備えてもよい。

メモリカード１４０は、内部にフラッシュメモリ等の記録部を備えた外部メモリである。メモリカード１４０は、画像処理部１２２で処理される画像データなどのデータを記録可能である。

釦操作部１５０は、デジタルカメラ１００の外装に備わっている操作釦や操作ダイヤルの総称であり、使用者による操作を受け付ける。釦操作部１５０は、レリーズ釦２０１、ズームレバー２０２、電源釦２０３、中央釦２０４、十字釦２０５、モード切替スイッチ２０７を含む。釦操作部１５０は使用者による操作を受け付けると、コントローラ１３０に種々の動作指示信号を通知する。

タッチ操作部１６０は、液晶モニタ１２３に備わっている操作系である。使用者が液晶モニタ１２３上に表示されたアイコン等を触れると、タッチ操作部はコントローラ１３０に種々の動作指示信号を通知する。デジタルカメラ１００が撮影モードであるとき、液晶モニタ１２３にはスルー画像が表示されている。使用者は、液晶モニタ１２３上のフォーカスを合わせたい位置（合焦位置）をタッチすることで、ＡＦ制御を行う対象を指示することができる。

レリーズ釦２０１は、半押し状態と全押し状態の二段階押下式釦である。レリーズ釦２０１が使用者により半押しされると、コントローラ１３０は、ＡＦ制御や、ＡＥ制御を実行し撮影条件を決定する。続いて、レリーズ釦２０１が、使用者により全押しされると、コントローラ１３０は、撮影処理を行う。コントローラ１３０は、全押しのタイミングに撮像された画像データを静止画としてメモリカード１４０等に記録する。以下、単にレリーズ釦２０１を押下すると記載する場合は、全押しを示すものとする。

ズームレバー２０２は画角を広角端と望遠端との間で調節するための中央位置自己復帰式のレバーである。ズームレバー２０２は、使用者により操作されるとコントローラ１３０にズームレンズ１１２を駆動するための動作指示信号を通知する。すわなち、ズームレバー２０２が広角端側に操作されると、コントローラ１３０は、被写体を広角で捉えられるようにズームレンズ１１２を駆動する。同様に、ズームレバー２０２が望遠端側に操作されると、コントローラ１３０は、被写体を望遠で捉えられるようにズームレンズ１１２を駆動する。

電源釦２０３は、デジタルカメラ１００を構成する各部への電力供給をＯＮ／ＯＦＦするための押下式釦である。電源ＯＦＦ時に電源釦２０３が使用者により押下されると、コントローラ１３０はデジタルカメラ１００を構成する各部に電力を供給し、起動させる。また、電源ＯＮ時に電源釦２０３が使用者により押下されると、コントローラ１３０は各部への電力供給を停止する。

中央釦２０４は、押下式釦である。デジタルカメラ１００が撮影モードあるいは再生モードにあるときに、中央釦２０４が使用者により押下されると、コントローラ１３０は液晶モニタ１２３にメニュー画面を表示する。メニュー画面は、撮影／再生のための各種条件を設定するための画面である。メニュー画面で設定された情報は、フラッシュメモリ１４２に記録される。各種条件の設定項目が選択されているときに押下されると、中央釦２０４は決定釦としても機能する。

十字釦２０５は、上下左右方向に設けられた押下式釦である。使用者は、十字釦２０５のいずれかの方向を押下することにより、液晶モニタ１２３に表示される各種条件項目を選択することができる。

モード切替スイッチ２０７は、上下方向に設けられた押下式釦である。使用者はモード切替スイッチ２０７のいずれかの方向を押下することにより、デジタルカメラ１００の撮影モードと再生モードとを切り替えることができる。

〔１−２．動作〕
〔１−２−１．ＡＦ動作〕
本実施の形態では、デジタルカメラ１００はＡＦ制御の際に、コントラストＡＦと呼ばれる制御方式を用いる。

デジタルカメラ１００が撮影モードであるとき、光学系１１０により撮像される被写体像は、ＣＣＤイメージセンサ１２０で画像データに変換される。その後ＡＦＥ１２１、画像処理部１２２を経て液晶モニタ１２３にスルー画像として表示される。使用者は、液晶モニタ１２３に表示されたスルー画像を見て画角等を決定する。また、使用者は、液晶モニタ１２３に表示されたスルー画像上で、ピントを合わせたい位置を一箇所選択し、タッチする。タッチ操作部１６０は、使用者がタッチした位置を判断し、コントローラ１３０に通知する。コントローラ１３０は、タッチ操作部１６０により通知された位置において、以下で説明するコントラストＡＦを行う。

コントラストＡＦは、画像データが生成されるごとに算出されるＡＦ評価値に基づいて実行される。ＡＦ評価値は、画像データを構成する輝度信号の高周波成分を積算することにより得られる。なお、ＡＦ評価値はコントラスト値とも呼ばれる。算出した複数のＡＦ評価値を比較することにより、コントローラ１３０は、フォーカスレンズ１１１を移動させる方向および、被写体像の合焦状態を判断する。１点ＡＦ制御では、使用者が指定した位置のＡＦ評価値が最も高くなるように制御する。

図４は、コントラストＡＦ制御の基本動作説明図である。駆動系１１５に含まれるフォーカスレンズモータは、フォーカスレンズ１１１を無限端あるいは至近端から一方向に駆動し続ける。コントローラ１３０は、フォーカスレンズ１１１の駆動に合わせて周期的にＡＦ評価値を算出し続ける。フォーカスレンズモータは、ＡＦ評価値が上昇し続ける限りフォーカスレンズ１１１を一方向に駆動し続ける。ＡＦ評価値の上昇が止まり、下降が開始すると、コントローラ１３０は、フォーカスレンズ１１１が画像データを合焦させる位置（フォーカス位置）を通過したと判断する。そして、フォーカスレンズモータは、フォーカスレンズ１１１を今までとは逆方向に駆動し、最もＡＦ評価値が高くなるときのフォーカスレンズ１１１の位置であるフォーカス位置に移動させる。コントローラ１３０は、使用者のレリーズ釦２０１の半押し操作を受け付けて、ＡＦ動作を実行する。ＡＦ動作後、フォーカスレンズ１１１がフォーカス位置に移動すると、コントローラ１３０は、フォーカスレンズ１１１をフォーカス位置に固定する。このように、デジタルカメラ１００は、フォーカスレンズ１１１を駆動しＡＦ評価値を算出することにより、画像データの合焦状態を調整する合焦調整部としての機能を備えている。

そして、使用者がレリーズ釦２０１を全押し操作すると、コントローラ１３０は被写体像を撮影し、メモリカード１４０やフラッシュメモリ１４２に記録する。これにより、デジタルカメラ１００は、使用者の意図した位置にピントが合った画像を撮影することができる。

〔１−２−２．短時間動画の概要〕
本実施の形態に係るデジタルカメラ１００は、予め決められた時間、短時間動画を撮影し、短時間動画を連続して再生することができる。また、デジタルカメラ１００は、短時間動画の撮影中にフォーカス位置を変更してピント送りを自動的に行うことができる。

図５は、デジタルカメラ１００の短時間動画の概要図である。記録時には、使用者がレリーズ釦２０１を押下すると、デジタルカメラ１００は予め決められた動画撮影時間であるＴ時間、動画を撮影する。使用者が動画撮影を繰り返すと、デジタルカメラ１００にはＴ時間Ｔの動画データＤ１〜Ｄ３が蓄積される。

再生時には、使用者が短時間動画の再生をデジタルカメラ１００に指示すると、デジタルカメラ１００は撮影された動画データＤ１〜Ｄ３を連続で再生する。このように、短時間動画の動画データＤ１〜Ｄ３を撮影した順につなげて再生することで、スライドショーの様な物語の作成を簡単に行うことができる。

なお、動画データＤ１〜Ｄ３は再生時に順次再生される別ファイルとして保存されるようにしてもよいし、使用者が短時間動画の撮影を終了したと判断した際に合成して保存されるようにしてもよい。

また、動画撮影時間は予めデジタルカメラ１００に決められた時間でも構わないし、使用者が自由に設定可能な時間でも構わない。

〔１−２−３．動画撮影準備〕
次に、動画撮影の準備動作について説明する。

使用者は、短時間動画の撮影を行う際、釦操作部１５０やタッチ操作部１６０を操作して、短時間動画撮影モードを選択する。使用者は、続いて短時間動画撮影モードにおける各種の撮影条件を設定する。撮影条件とは、具体的には短時間動画の撮影時間や、撮影する動画の数、各短時間動画間に挿入される効果等が挙げられる。ここでは、使用者は撮影条件として、短時間動画の撮影時間をＴ時間に設定したとする。また、撮影条件として、使用者は、ピント送りの有無を選択することができる。

ピント送りについて図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明する。図６Ａおよび図６Ｂは、液晶モニタ１２３の表示例を示す図である。使用者は撮影条件としてピント送りを選択すると、続いてピント送りの開始位置としてＡＦ枠Ａを入力し（図６Ａ）、ピント送りの終了位置としてＡＦ枠Ｂを入力する（図６Ｂ）。使用者は、液晶モニタ１２３に表示された被写体像をタッチすることでＡＦ枠Ａ及びＡＦ枠Ｂを入力することができる。デジタルカメラ１００は、短時間動画の撮影中において、ＡＦ枠ＡからＡＦ枠Ｂに合焦位置が移動するようにフォーカスレンズ１１１を駆動する。ここでは、ＡＦ枠Ａに対応する被写体は、ＡＦ枠Ｂに対応する被写体に比べて、デジタルカメラ１００から遠い位置に存在するものとする。ＡＦ枠Ａ及びＡＦ枠Ｂは合焦枠の一例である。

〔１−２−４．動画撮影動作〕
次に、図７及び図８を用いてピント送りを伴う短時間動画撮影について説明する。

図７は、短時間動画撮影の際のフォーカスレンズ１１１の駆動軌跡の概略図である。図８は、短時間動画撮影の際のフローチャートである。図７に示す時間ｔ１〜ｔ７は、図８に示す時間ｔ１〜ｔ７と対応している。

使用者がピント送りを含む短時間動画撮影モードを選択すると、デジタルカメラ１００はＡＦ枠Ａが使用者により入力されるか否かを監視する（ステップＳ１１）。

ＡＦ枠Ａが使用者により設定されると（ステップＳ１１のＹｅｓ）、デジタルカメラ１００は、ＡＦ枠Ｂが使用者により入力されるか否かを監視する（ステップＳ１２）。

ＡＦ枠Ｂが使用者により設定されると（ステップＳ１２のＹｅｓ）、コントローラ１３０は、ＡＦ枠Ａ及びＡＦ枠Ｂに対応する被写体に合焦するように駆動系１１５を介してフォーカスレンズ１１１を駆動する。具体的には、コントローラ１３０は、まず駆動系１１５を介してフォーカスレンズ１１１を駆動し、上記図４に示すように、ＡＦ評価値を算出することにより、ＡＦ枠Ａに対応する被写体の画像データの合焦状態を調整して、ＡＦ枠Ａに対応する被写体に合焦するフォーカスレンズ１１１の位置（フォーカス位置ｆＡ）を決定する（図７に示す時間ｔ１〜ｔ２）。そして、コントローラ１３０はそのフォーカス位置ｆＡをフラッシュメモリ１４２等に記録する（ステップＳ１３Ａ）。

続いて、コントローラ１３０は、ＡＦ枠Ｂに対応する被写体に合焦するように駆動系１１５を介してフォーカスレンズ１１１を駆動する（図７に示す時間ｔ２〜ｔ３）。ＡＦ枠Ｂに対応する被写体に合焦するフォーカスレンズ１１１の位置（フォーカス位置ｆＢ）が決まると、コントローラ１３０はフォーカス位置ｆＢをフラッシュメモリ１４２等に記録する（ステップＳ１３Ｂ）。

次に、ステップＳ１４に進み、コントローラ１３０は、フォーカス位置ｆＡにフォーカスレンズ１１１を移動させる（図７に示す時間ｔ３〜ｔ４）。

上述した例では、コントローラ１３０は、ＡＦ枠Ａ及びＡＦ枠Ｂに対応する被写体に合焦するフォーカスレンズ１１１の位置（フォーカス位置ｆＡ、ｆＢ）を順次求めているが、複数のＡＦ枠に対して同時に測距可能な場合はステップＳ１３ＡとＳ１３Ｂの処理を同時に行ってもよい。

次に、ステップＳ１５に進み、コントローラ１３０は、使用者によりレリーズ釦２０１が押下されるか否かを監視する。

使用者によりレリーズ釦２０１が押下されると（ステップＳ１５のＹｅｓ）、コントローラ１３０は動画の記録を開始する（ステップＳ１６、図７に示す時間ｔ５）。

動画の記録を開始すると、コントローラ１３０はフォーカスレンズ１１１をフォーカス位置ｆＡからフォーカス位置ｆＢに向かって移動させながら、動画データを記録する。この場合、デジタルカメラ１００は、フォーカスレンズ１１１を一定速度で駆動するように制御する。即ち、フォーカス位置ｆＡからフォーカス位置ｆＢまでの距離を間隔ｆＬとし、動画撮影時間をＴ時間とすると、コントローラ１３０はフォーカスレンズ１１１を速度ｖ０＝（間隔ｆＬ）／Ｔで駆動する。このとき、コントローラ１３０は、動画データの記録時間がＴ時間を経過したか否かを監視する（ステップＳ１７）。

動画データの記録時間がＴ時間に到達していない間（ステップＳ１７におけるＮｏ）、コントローラ１３０はフォーカスレンズ１１１をフォーカス位置ｆＢに向かって速度ｖ０で移動させながら動画データの記録を継続する（ステップＳ１８）。

動画データの記録時間がＴ時間に到達すると（ステップＳ１７におけるＹｅｓ）、コントローラ１３０は動画データの記録を終了する（ステップＳ１９）。このとき、フォーカスレンズ１１１は、一定速度ｖ０で駆動していたので、フォーカス位置ｆＢに位置する（図７に示すｔ６）。このように、フォーカスレンズ１１１は、動画撮影時間の間に、フォーカス位置ｆＡからフォーカス位置ｆＢに遷移する。

動画データの記録を終了すると、コントローラ１３０はフォーカスレンズ１１１をフォーカス位置ｆＡに移動する（ステップＳ２０、図７に示すｔ６〜ｔ７）。これは、使用者が再度同じ構図での撮影を意図している際に、次の撮影にスムーズに移行するためである。

以上の説明では、動画記録中にフォーカスレンズ１１１を一定速度で駆動する例を説明したが、フォーカスレンズ１１１の駆動方法はこれに限られない。図９を用いて変形例について説明する。

図９は、フォーカスレンズ１１１の駆動方法の変形例を示す図である。図９で示す変形例は、図７に示す例と比べて動画撮影時間の時間ｔ５〜ｔ６におけるフォーカスレンズ１１１の駆動方法が異なっている。

コントローラ１３０は、図９に示すように動画撮影の記録が開始（時間ｔ５）した後、所定時間、フォーカスレンズ１１１をフォーカス位置ｆＡから駆動させない（時間ｔ５〜ｔ５Ａ）。所定時間経過後、コントローラ１３０はフォーカスレンズ１１１をフォーカス位置ｆＢに向かって駆動する。このとき、コントローラ１３０は、動画データの記録時間がＴ時間に到達する前に、フォーカスレンズ１１１がフォーカス位置ｆＢに到達するようにフォーカスレンズ１１１を駆動する。フォーカスレンズ１１１がフォーカス位置ｆＢに到達した後、コントローラ１３０は、動画データの記録時間がＴ時間に到達するまで、フォーカスレンズ１１１を駆動せずに動画データの記録を継続する（時間ｔ５Ｂ〜ｔ６）。

また、図９における時間ｔ５Ａ〜ｔ５Ｂの区間では、コントローラ１３０は、フォーカスレンズ１１１をフォーカス位置ｆＡからフォーカス位置ｆＢまで駆動する際に、フォーカス位置ｆＡ及びフォーカス位置ｆＢの近傍では、その他の領域に比べて低速でフォーカスレンズ１１１を駆動する。即ち、フォーカスレンズ１１１は、時間ｔ５Ａから徐々に速度を上げてフォーカス位置ｆＡからフォーカス位置ｆＢに向かって移動し、その後、フォーカス位置ｆＢに近づくにつれて速度を下げてフォーカス位置ｆＢに到達する（時間ｔ５Ｂ）。

このように制御することで、デジタルカメラ１００は、フォーカスレンズ１１１がフォーカス位置ｆＡ及びフォーカス位置ｆＢの近傍に位置する時間を長く確保することができる。これにより、デジタルカメラ１００は、使用者が指定したＡＦ枠Ａ、ＡＦ枠Ｂに対応する被写体に合焦する時間を長く確保することができる。

また、上記変形例では、フォーカス位置ｆＡ、ｆＢにおいて、それぞれ所定時間（時間ｔ５〜ｔ５Ａ及び時間ｔ５Ｂ〜ｔ６）、フォーカスレンズ１１１が停止している。しかしながら、かかる停止の時間は必ずしも設けなくてもよい。即ち、コントローラ１３０は、フォーカスレンズ１１１を、時間ｔ５から徐々に速度を上げてフォーカス位置ｆＡからフォーカス位置ｆＢに向かって移動させ、フォーカス位置ｆＢに近づくにつれて速度を下げて時間ｔ６にフォーカス位置ｆＢに到達させるように制御してもよい。この場合、デジタルカメラ１００に近い方の被写体に対応するフォーカス位置ｆＢの近傍で、より緩やかにフォーカスレンズ１１１を駆動させることが好ましい。デジタルカメラ１００に近い方の被写体は、遠い方の被写体に比べて、液晶モニタ１２３上の合焦状態の変化が著しいことから、このように制御することで、デジタルカメララ１００からの距離にかかわらず、フォーカスレンズ１１１の移動に伴う被写体の合焦状態の変化を実質的に同程度にすることができる。

なお、動画データの記録時におけるフォーカスレンズ１１１の駆動方法は上述したものに限られない。また、動画データの記録時におけるフォーカスレンズ１１１の駆動方法は、撮影条件として使用者が設定可能なようにしても構わない。

〔１−２−５．ピント送り動作中の表示態様〕
図１０Ａ〜図１０Ｃを用いて、ピント送り動作中の液晶モニタ１２３の表示態様について説明する。

本実施の形態に係るデジタルカメラ１００は、図７又は図９に示す時間ｔ５〜ｔ６の間に、ＡＦ枠Ａ及びＡＦ枠Ｂの表示態様を変化させることで、使用者にピント送りの状況を知らせることができる。

図１０Ａは、動画データの記録開始時（図７又は図９に示す時間ｔ５）において、ＡＦ枠Ａに対応する被写体に合焦している時の液晶モニタ１２３の表示例を示す図である。このとき、フォーカスレンズ１１１はフォーカス位置ｆＡに位置する。図１０Ａに示すように、ＡＦ枠Ａに対応する被写体に合焦しているとき、ＡＦ枠ＡはＡＦ枠Ｂに比べて強調表示されている。具体的には、ＡＦ枠ＡはＡＦ枠Ｂに比べて太い線で表示される。

図１０Ｂは、動画データの記録途中（図７又は図９に示す時間ｔ５〜ｔ６の中間付近）における液晶モニタ１２３の表示例を示す図である。このとき、フォーカスレンズ１１１はフォーカス位置ｆＡとフォーカス位置ｆＢの中間付近に位置する。図１０Ｂに示すように、フォーカスレンズ１１１がフォーカス位置ｆＡとフォーカス位置ｆＢの中間付近に位置するとき、ＡＦ枠ＡとＡＦ枠Ｂの表示態様は略一致する。具体的には、ＡＦ枠Ａ及びＡＦ枠Ｂはほぼ同じ太さの線で表示される。

このとき、図１０Ｂに示すＡＦ枠Ａは図１０Ａに示すＡＦ枠Ａよりも細い線で表示され、図１０Ｂに示すＡＦ枠Ｂは、図１０Ａに示すＡＦ枠Ｂよりも太い線で表示される。即ち、コントローラ１３０は、フォーカスレンズ１１１の移動に対応させて、ＡＦ枠Ａ及びＡＦ枠Ｂの各枠の太さを徐々に変化させる。

図１０Ｃは、動画データの記録終了時（図７又は図９に示す時間ｔ６）において、ＡＦ枠Ｂに対応する被写体に合焦している時の液晶モニタ１２３の表示例を示す図である。このとき、フォーカスレンズ１１１はフォーカス位置ｆＢに位置する。図１０Ｃに示すように、ＡＦ枠Ｂに対応する被写体に合焦しているとき、ＡＦ枠ＢはＡＦ枠Ａに比べて強調表示されている。具体的には、ＡＦ枠ＢはＡＦ枠Ａに比べて太い線で表示される。

このとき、図１０Ｃに示すＡＦ枠Ａは図１０Ｂに示すＡＦ枠Ａよりも細い線で表示され、図１０Ｃに示すＡＦ枠Ｂは、図１０Ｂに示すＡＦ枠Ｂよりも太い線で表示される。即ち、コントローラ１３０は、フォーカスレンズ１１１の移動に対応させて、ＡＦ枠Ａ及びＡＦ枠Ｂの各枠の太さを徐々に変化させる。

このように、本実施の形態に係るデジタルカメラ１００は、合焦状態の変化に応じてＡＦ枠Ａ及びＡＦ枠Ｂの表示態様を変化させる。これにより、使用者は容易にピント送り動作中の合焦状態を視認することができる。

なお、上述した例では、ＡＦ枠Ａ及びＡＦ枠Ｂの強調表示として、枠を構成する線の太さを徐々に変化させる制御としたが、本開示はこれに限定されるものではない。合焦状態の変化に応じてＡＦ枠の色を滑らかに変化させるようにしても構わない。例えば、合焦しているＡＦ枠を緑色、合焦していない枠を白色で表示し、合焦状態が変化している最中はＡＦ枠の色がグラデーションの様に変化するようにしても構わない。

〔１−３．効果〕
以上のように、本実施の形態に係るデジタルカメラ１００は、短時間動画の撮影の際に、動画データにピント送り効果を付与することができる。

また、デジタルカメラ１００は、ピント送りの開始時のＡＦ枠Ａ及び終了時のＡＦ枠Ｂにおける合焦情報を、使用者の撮影指示より前に取得する。このように構成することで、デジタルカメラ１００は、使用者による撮影指示を受け付けた直後に、スムーズに動画データの記録を開始することができる。

また、デジタルカメラ１００は、ピント送りを伴う撮影動作中には、合焦情報を取得しない。このように構成することで、デジタルカメラ１００は、動画データに合焦情報を取得する際のフォーカスレンズ１１１の戻り動作による合焦状態のふらつきを記録しないようにすることができる。

また、デジタルカメラ１００は、ピント送りを伴う撮影動作中に、ＡＦ枠の表示態様を変化させる。このように構成することで、使用者は容易にピント送り動作中の合焦状態を視認することができる。

〔２．実施の形態２〕
以下、図１１及び図１２を用いて実施の形態２について説明する。

〔２−１．構成〕
実施の形態２に係るデジタルカメラ２００は、コントラストＡＦではなく、位相差ＡＦ或いはＤＦＤ（Ｄｅｐｔｈ Ｆｒｏｍ Ｄｅｆｏｃｕｓ）等を用いて被写体距離を算出することにより、合焦情報を取得することができる。デジタルカメラ２００のその他の構成は、実施の形態１に係るデジタルカメラ１００と同様であるので、説明を省略する。

位相差ＡＦとは、レンズから入った光を二つに分けて専用のセンサ（図示せず）へ導き、結像した二つの画像の間隔から合焦方向及び量を判断する方式である。

ＤＦＤとは、合焦位置の異なる複数の画像から空間を認識し、被写体までの距離を演算する方式である。

位相差ＡＦ及びＤＦＤについては、既知の技術であるので、詳細な説明は省略する。

〔２−２．動作〕
デジタルカメラ２００は、上述の位相差ＡＦ又はＤＦＤを用いて被写体までの距離を把握することが可能である。そのため、デジタルカメラ２００は、フォーカスレンズ１１１を駆動させることなく、複数の被写体までの距離をそれぞれ算出し、それらに基づいてそれぞれの被写体に対応するフォーカスレンズ１１１のフォーカス位置を決定する。そして、デジタルカメラ２００は予め定められた動画撮影時間との関係からフォーカスレンズ１１１の駆動速度を決定し、ピント送り動作を行うことができる。

図１１は、デジタルカメラ２００と、被写体Ｐ及び被写体Ｑの関係を示した概略図である。デジタルカメラ２００から見て、被写体Ｐは被写体Ｑより近い位置に存在する。本実施の形態では、使用者は、ピント送り動作の開始時に合焦している被写体として被写体Ｐを選択し、ピント送り動作の終了時に合焦している被写体として被写体Ｑを選択する。従って、使用者は、液晶モニタ１２３上で、被写体Ｐが表示されている位置にＡＦ枠Ａを設定した後、被写体Ｑが表示されている位置にＡＦ枠Ｂを設定する。

デジタルカメラ２００は、位相差ＡＦ又はＤＦＤにより、動画データの記録前に被写体Ｐ及び被写体Ｑまでの距離ＬＰ及び距離ＬＱを算出する。このとき、デジタルカメラ２００は被写体までの距離ＬＰ、ＬＱに対してそれぞれ合焦するフォーカスレンズ１１１のフォーカス位置ｆＰ、ｆＱを算出する。図１１に示すように、被写体間距離Ｌは被写体Ｐ、Ｑ間の距離であり、間隔ｆＬは被写体間距離Ｌに対応するフォーカス位置ｆＰ、ｆＱの距離である。

本実施の形態では、複数の被写体までの距離を同時に測距可能であるので、被写体Ｐ及び被写体Ｑに対してそれぞれ合焦するフォーカスレンズ１１１のフォーカス位置ｆＰ、ｆＱも同時に求めることができる。そのため、実施の形態１で説明した図８のフローチャートにおいて、ステップＳ１３Ａ及びＳ１３Ｂに相当する処理を同時に行うことができる。そして、フォーカス位置ｆＰ、ｆＱが求まると、コントローラ１３０は、直ちにフォーカスレンズ１１１をフォーカス位置ｆＰに移動させることができる。

使用者による動画撮影の指示を受け付けると、デジタルカメラ２００はフォーカス位置ｆＰからｆＱまでフォーカスレンズ１１１を駆動し、ピント送り動作を実現する。本実施の形態では、フォーカス位置ｆＰからｆＱまでのフォーカスレンズ１１１の移動は、速度ｖ１、ｖ２、ｖ３の３段階に分けて行う。

デジタルカメラ２００のピント送りについて、図１２を用いて具体的に説明する。フォーカス位置ｆＰ、ｆＱが算出されると、デジタルカメラ２００は、フォーカスレンズ１１１をピント送りの開始位置であるフォーカス位置ｆＰに移動させる（図１２のｔ１からｔ５）。フォーカスレンズ１１１がフォーカス位置ｆＰに位置すると（図１２のｔ５）、デジタルカメラ２００は、被写体Ｐに対して合焦している。撮影動作が開始されると、コントローラ１３０は被写体Ｑに対して合焦するフォーカス位置ｆＱの方向にフォーカスレンズ１１１を速度ｖ１で駆動する（図１２のｔ５からｔ５Ｐ）。コントローラ１３０は、フォーカスレンズ１１１を速度ｖ１で所定距離駆動した後、速度ｖ１より高速な速度ｖ２で、フォーカス位置ｆＱの方向にフォーカスレンズ１１１を駆動する（図１２のｔ５Ｐからｔ５Ｑ）。コントローラ１３０は、フォーカスレンズ１１１を速度ｖ２で所定距離駆動した後、速度ｖ２より低速な速度ｖ３で、フォーカス位置ｆＱの方向にフォーカスレンズ１１１を駆動する（図１２のｔ５Ｑからｔ６）。そして、フォーカスレンズ１１１はフォーカス位置ｆＱに到達する（図１２のｔ６）。

このとき、速度ｖ１で駆動する量、速度ｖ２で駆動する量、速度ｖ３で駆動する量の合計は、フォーカス位置ｆＰとフォーカス位置ｆＱとの間隔ｆＬとなる。速度ｖ１と速度ｖ３とは同じであっても異なっていてもよいが、デジタルカメラ２００に近い方の被写体Ｐに対応するフォーカス位置ｆＰの近傍での速度ｖ１をより低速にすることが好ましい。デジタルカメラ２００に近い方の被写体は、遠い方の被写体に比べて、液晶モニタ１２３上の合焦状態の変化が著しいことを考慮して、被写体Ｐ、Ｑの合焦状態の変化を実質的に合わせるためである。

なお、動画データ記録中のフォーカスレンズ１１１の駆動方法は上述した例に限られない。コントローラ１３０は、フォーカスレンズ１１１をフォーカス位置ｆＰからフォーカス位置ｆＱまでを一定の速度で駆動するようにしても構わないし、フォーカス位置ｆＰ、ｆＱにおいて所定時間、フォーカスレンズ１１１を停止させるようにしても構わない。また、動画データ記録時におけるフォーカスレンズ１１１の駆動方法は、撮影条件として使用者が設定可能なようにしても構わない。

〔２−３．効果〕
以上のように、本実施の形態に係るデジタルカメラ２００は、動画撮影前に複数の被写体に対する合焦情報を、フォーカスレンズ１１１を駆動させることなく取得するとともに、動画撮影中に、被写体間距離Ｌに応じて、動画データにピント送り効果を付与することができる。このように構成することで、デジタルカメラ２００は、動画データに対して有効なピント送り効果を付与するために必要な合焦情報の取得を迅速に行うことができる。

〔３．他の実施の形態〕
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１、２を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１、２で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

実施の形態１において、デジタルカメラは、短時間動画撮影の動画撮影時間に応じたピント送り効果を付与するものとしたが、本開示はこれに限定されるものではない。動画データ記録中の所定時間においてフォーカスレンズを駆動してピント送り効果を付与するものであれば良い。具体的には、動画撮影はレリーズ釦が押されている間行われ、その間の所定時間でフォーカスレンズを駆動してピント送り効果を付与するように構成しても構わない。このとき、所定時間は、デジタルカメラによって予め決められるようにしても構わないし、使用者が設定可能なものとしても構わない。

実施の形態１、２において、デジタルカメラは、使用者がＡＦ枠Ａ及びＡＦ枠Ｂの入力を終えた後に、ＡＦ枠Ａ及びＡＦ枠Ｂに対応する被写体に対して合焦するフォーカスレンズの位置を求めるものとしたが、本開示はこれに限定されるものではない。使用者がＡＦ枠を入力する度に、入力されたＡＦ枠に対して合焦するフォーカスレンズの位置を求めても構わない。例えば、図８に示すステップＳ１１でＡＦ枠Ａが設定されると、ステップ１３Ａに進んで、ＡＦ枠Ａに対応するフォーカス位置ｆＡを求め、その後、ＡＦ枠Ｂが設定される（ステップＳ１２に相当）と、ステップ１３Ｂに進んで、ＡＦ枠Ｂに対応するフォーカス位置ｆＢを求めてもよい。

実施の形態１、２において、デジタルカメラは、使用者が入力した２つのＡＦ枠に対してピント送り動作を実行するものとしたが、本開示はこれに限定されるものではない。使用者が３つ以上のＡＦ枠を入力し、入力されたこれらのＡＦ枠に対して順次ピント送り動作を実行してもよい。使用者が２つ以上のＡＦ枠を入力し、入力された複数のＡＦ枠に対してピント送り動作を実行するものであればよい。

本開示は、オートフォーカス機能を備えた撮像装置に適用可能である。具体的には、本開示は、デジタルスチルカメラ、ムービー、携帯電話、スマートフォン、モバイルＰＣ等に適用可能である。

１００、２００ デジタルカメラ
１１１ フォーカスレンズ
１１２ ズームレンズ
１１３ 絞り
１１４ シャッター
１２０ ＣＣＤイメージセンサ
１２１ ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）
１２２ 画像処理部
１２３ 液晶モニタ
１２４ バッファメモリ
１３０ コントローラ
１４０ メモリカード
１４１ カードスロット
１４２ フラッシュメモリ
１５０ 釦操作部
１６０ タッチ操作部
２０１ レリーズ釦
２０２ ズームレバー
２０３ 電源釦
２０４ 中央釦
２０５ 十字釦
２０７ モード切替スイッチ
Ａ、Ｂ ＡＦ枠
ｆＡ、ｆＢ、ｆＰ、ｆＱ フォーカス位置
ｆＬ 間隔
Ｌ 被写体間距離
ＬＰ、ＬＱ 距離
Ｐ、Ｑ 被写体

Claims (7)

1. 被写体像を撮像して画像データを生成する撮像部と、
   前記被写体像を前記撮像部に合焦させるフォーカスレンズと、
   使用者の指示を受け付ける操作部と、
   前記画像データを表示する表示部と、
   制御部と、を備え、
   前記操作部は、
   第１合焦位置と、前記第１合焦位置とは異なる第２合焦位置との設定が可能であり、
   前記制御部は、
   使用者による動画撮影の指示を受け付ける前に、前記第１合焦位置における被写体像が合焦する前記フォーカスレンズの位置である第１フォーカス位置及び前記第２合焦位置における被写体像が合焦する前記フォーカスレンズの位置である第２フォーカス位置に関する情報を取得し、
   前記表示部は、
   前記動画撮影の間、
   前記フォーカスレンズが前記第１合焦位置にあるときは前記第１合焦位置を示し第１の特徴を持った第１の合焦枠と、前記第２合焦位置を示し前記第１の特徴と異なる第２の特徴を持った第２の合焦枠を表示し、
   前記フォーカスレンズが前記第２合焦位置にあるときは前記第２の特徴を持った前記第１の合焦枠と、前記第１の特徴を持った前記第２の合焦枠を表示し、
   前記フォーカスレンズが前記第１合焦位置と前記第２合焦位置の間を遷移するときは、前記第１の特徴と前記第２の特徴の間の第３の特徴を各々持った前記第１の合焦枠および前記第２の合焦枠を表示する、
   撮像装置。
2. 前記制御部は、使用者による動画撮影の指示を受け付けると、前記フォーカスレンズを前記第１フォーカス位置から前記第２フォーカス位置に駆動させる、
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御部は、動画撮影時間を予め取得し、取得した前記動画撮影時間に応じて前記フォーカスレンズの駆動速度を調節する、
   請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記制御部は、前記第１フォーカス位置と前記第２フォーカス位置との間隔に応じて前記フォーカスレンズの駆動速度を調節する、
   請求項２に記載の撮像装置。
5. 前記制御部は、前記第１フォーカス位置近傍及び前記第２フォーカス位置近傍においては、他の領域に比べて低速で前記フォーカスレンズを駆動する、
   請求項２に記載の撮像装置。
6. 前記制御部は、使用者による動画撮影の指示を受け付けてから所定時間経過後に、前記第１フォーカス位置から前記第２フォーカス位置への前記フォーカスレンズの駆動を開始する、
   請求項２に記載の撮像装置。
7. 前記制御部は、前記動画撮影が終了する前に、前記フォーカスレンズが前記第２フォーカス位置に到達するように前記駆動速度を調節し、前記動画撮影が終了までの一定時間、前記フォーカスレンズを前記第２フォーカス位置に停止させる、
   請求項３に記載の撮像装置。

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