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技術 焦点調節装置および焦点調節方法

出願人 オリンパス株式会社
発明者 宮澤慎吾
出願日 2017年4月19日 (1年6ヶ月経過) 出願番号 2017-082687
公開日 2017年8月3日 (1年2ヶ月経過) 公開番号 2017-134423
状態 特許登録済
技術分野 自動焦点調節 焦点調節 スタジオ装置
主要キーワード 決定エリア 通常エリア 拡大エリア 拡大表示位置 中央エリア 拡大位置 所定頻度 方向判断
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (18)

課題

どのエリアを拡大して動画記録しても、AF性能と動画見栄えバランスが最適になる焦点調節装置を提供する。

解決手段

フォーカスレンズ101aの移動に伴う光学系の像倍率変動に関する情報を記憶する本体記憶部211と、画像信号に基づき動画データを生成して記録する記録部を有し、記録部が撮像領域内の一部の領域を拡大して記録する場合に、拡大される領域の位置を取得し(S3)、像倍率変動に関する情報を取得し(S5)、これらの取得した情報に基づいて、フォーカスレンズウォブリング駆動を制御する(S7〜S17)。

概要

背景

撮像素子によって光学像画像信号に変換し、撮像領域内に設定された焦点検出領域からの画像信号に基づいてコントラスト信号を生成し、このコントラスト信号のピーク位置に向けて撮影レンズを移動させることによりピント合わせを行う焦点調節装置が広く使用されている。このコントラスト方式による焦点調節装置においては、撮影レンズを移動させながらコントラスト信号のピーク位置を検出するが、ピーク位置方向の検出を容易にするためにウォブリング駆動を行うことが提案されている(特許文献1参照)。また、撮像範囲の一部を拡大して動画記録する機能を有する撮像装置が一般的になってきている。

概要

どのエリアを拡大して動画記録しても、AF性能と動画見栄えバランスが最適になる焦点調節装置を提供する。フォーカスレンズ101aの移動に伴う光学系の像倍率変動に関する情報を記憶する本体記憶部211と、画像信号に基づき動画データを生成して記録する記録部を有し、記録部が撮像領域内の一部の領域を拡大して記録する場合に、拡大される領域の位置を取得し(S3)、像倍率変動に関する情報を取得し(S5)、これらの取得した情報に基づいて、フォーカスレンズウォブリング駆動を制御する(S7〜S17)。 A

目的

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、どのエリアを拡大して動画記録しても、AF性能と動画の見栄えのバランスが最適になる焦点調節装置および焦点調節方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

フォーカスレンズを含む光学系による光学像撮像素子結像させて撮像して画像信号を生成する撮像部を有し、撮像領域内に設定された焦点検出領域に関する焦点検出信号に基づいて焦点調節を行う焦点調節装置において、上記フォーカスレンズの移動に伴う上記光学系の像倍率変動に関する情報を記憶する記憶部と、上記フォーカスレンズのウォブリング駆動を制御するウォブリング駆動制御部と、上記画像信号に基づき動画データを生成して記録する記録部と、を具備し、上記記録部が上記撮像領域内の一部に領域を拡大して記録する場合に、上記ウォブリング駆動制御部は、上記拡大される領域の位置と上記像倍率変動に関する情報に基づいてウォブリング駆動を制御することを特徴とする焦点調節装置。

請求項2

上記ウォブリング駆動制御部は、上記像倍率変動が所定値以上である場合に、上記撮像領域内の拡大される領域の位置によって、上記ウォブリング駆動を禁止することを特徴とする請求項1に記載の焦点調節装置。

請求項3

上記ウォブリング駆動制御部は、上記ウォブリング駆動の所定の振幅を有し、上記像倍率変動が所定値以上である場合には、上記撮像領域内の拡大される領域の位置によって、上記ウォブリング駆動の振幅を上記像倍率変動が所定値未満の場合と比較して、小さくすることを特徴とする請求項1に記載の焦点調節装置。

請求項4

上記ウォブリング駆動制御部は、上記ウォブリング駆動の振幅の中心のレンズ位置の所定の移動量を有し、上記像倍率変動が所定値以上である場合には、上記撮像領域内の拡大される領域の位置によって、上記ウォブリング駆動の振幅の中心のレンズ位置の移動量を上記像倍率変動が所定値未満の場合と比較して小さくすることを特徴とする請求項1に記載の焦点調節装置。

請求項5

上記ウォブリング駆動制御部は、上記ウォブリング駆動の振幅の中心のレンズ位置の移動方向を決定する所定の閾値を有し、上記閾値を用いて上記レンズ位置の移動方向を決定する場合に、上記像倍率変動が所定値以上である場合には、上記撮像領域内の拡大される領域の位置によって、上記ウォブリング駆動の上記レンズ位置の移動方向を決定する閾値を上記像倍率変動が所定値未満の場合と比較して、小さくすることを特徴とする請求項1に記載の焦点調節装置。

請求項6

上記フォーカスレンズのスキャン駆動を制御するスキャン駆動制御部を具備し、上記スキャン駆動制御部は、上記スキャン駆動のレンズ位置の移動方向を決定する所定の閾値を有し、上記閾値を用いて上記レンズ位置の移動方向を決定する場合に、上記像倍率変動が所定値以上である場合には、上記撮像領域内の拡大される領域の位置によって、上記スキャン駆動のレンズ位置の移動方向を決定する閾値を上記像倍率変動が所定値未満の場合と比較して、小さくすることを特徴とする請求項1に記載の焦点調節装置。

請求項7

上記ウォブリング駆動制御部は、上記ウォブリング駆動を所定頻度で実行し、上記像倍率変動が所定値以上である場合には、上記撮像領域内の拡大される領域の位置によって、上記ウォブリング駆動を実行する頻度を上記像倍率変動が所定値未満の場合と比較して少なくすることを特徴とする請求項1に記載の焦点調節装置。

請求項8

上記記憶部は、上記撮像領域内の拡大される領域の位置と上記像倍率変動との関係を示すテーブルまたは換算式として、上記像倍率変動の情報を記憶していることを特徴とする請求項1に記載の焦点調節装置。

請求項9

上記ウォブリング駆動制御部は、上記像倍率変動が所定値以上である場合には、上記撮像領域内の拡大される領域の位置によって、上記ウォブリング駆動のレンズ位置の移動により像が移動する、この像の移動に合わせて、上記撮像領域内の一部の切り出し画像を生成する位置に、上記撮像領域内の拡大される領域の位置を合わせることを特徴とする請求項1に記載の焦点調節装置。

請求項10

ズームレンズとフォーカスレンズを含む光学系による光学像を撮像素子に結像させて撮像して画像信号を生成する撮像部を有し、撮像領域内に設定された焦点検出領域に関する焦点検出信号に基づいて焦点調節を行う焦点調節装置において、上記フォーカスレンズの移動に伴う上記光学系の像倍率変動に関する情報を記憶する記憶部と、上記フォーカスレンズのウォブリング駆動を制御するウォブリング駆動制御部と、上記ズームレンズの光軸方向における位置を検出するズーム位置検出部と、上記画像信号に基づき動画データを生成して記録する記録部と、を具備し、上記記録部が上記撮像領域内の一部に領域を拡大して記録する場合に、上記ウォブリング駆動制御部は、上記ズーム位置と上記拡大される領域の位置と上記像倍率変動に関する情報に基づいてウォブリング駆動を制御することを特徴とする焦点調節装置。

請求項11

フォーカスレンズを含む光学系による光学像を撮像素子に結像させて撮像して画像信号を生成する撮像部と、上記フォーカスレンズの移動に伴う上記光学系の像倍率変動に関する情報を記憶する記憶部を有し、撮像領域内に設定された焦点検出領域に関する焦点検出信号に基づいて焦点調節を行う焦点調節方法において、上記フォーカスレンズのウォブリング駆動を制御し、上記画像信号に基づき動画データを生成して記録部に記録し、上記記録部が上記撮像領域内の一部に領域を拡大して記録する場合に、上記ウォブリング駆動制御は、上記拡大される領域の位置と上記像倍率変動に関する情報に基づいてウォブリング駆動を制御する、ことを特徴とする焦点調節方法。

技術分野

0001

本発明は、撮像装置において被写体像の一部を拡大して表示または記録すると共に、撮影光学系のピント合わせが可能な焦点調節装置および焦点調節方法に関する。

背景技術

0002

撮像素子によって光学像画像信号に変換し、撮像領域内に設定された焦点検出領域からの画像信号に基づいてコントラスト信号を生成し、このコントラスト信号のピーク位置に向けて撮影レンズを移動させることによりピント合わせを行う焦点調節装置が広く使用されている。このコントラスト方式による焦点調節装置においては、撮影レンズを移動させながらコントラスト信号のピーク位置を検出するが、ピーク位置方向の検出を容易にするためにウォブリング駆動を行うことが提案されている(特許文献1参照)。また、撮像範囲の一部を拡大して動画記録する機能を有する撮像装置が一般的になってきている。

先行技術

0003

特開2013−11810号公報

発明が解決しようとする課題

0004

前述したように、動画記録時に撮像範囲の一部を拡大すると、AF動作のための動き、特に、ウォブリング動作による像倍率変動が見えやすくなってしまう。すなわち、コントラス信号のピーク位置を検出するために、ウォブリング動作、つまり撮影レンズを前後に微小移動させた際、動画像ピント位置ズレることが見え易くなり、しかも画像が拡大されていることから、画像の見栄えが悪くなってしまう。

0005

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、どのエリアを拡大して動画記録しても、AF性能と動画の見栄えのバランスが最適になる焦点調節装置および焦点調節方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

上記目的を達成するため第1の発明に係る焦点調節装置は、フォーカスレンズを含む光学系による光学像を撮像素子に結像させて撮像して画像信号を生成する撮像部を有し、撮像領域内に設定された焦点検出領域に関する焦点検出信号に基づいて焦点調節を行う焦点調節装置において、上記フォーカスレンズの移動に伴う上記光学系の像倍率変動に関する情報を記憶する記憶部と、上記フォーカスレンズのウォブリング駆動を制御するウォブリング駆動制御部と、上記画像信号に基づき動画データを生成して記録する記録部と、を具備し、上記記録部が上記撮像領域内の一部に領域を拡大して記録する場合に、上記ウォブリング駆動制御部は、上記拡大される領域の位置と上記像倍率変動に関する情報に基づいてウォブリング駆動を制御する。

0007

第2の発明に係る焦点調節装置は、上記第1の発明において、上記ウォブリング駆動制御部は、上記像倍率変動が所定値以上である場合に、上記撮像領域内の拡大される領域の位置によって、上記ウォブリング駆動を禁止する。

0008

第3の発明に係る焦点調節装置は、上記第1の発明において、上記ウォブリング駆動制御部は、上記ウォブリング駆動の所定の振幅を有し、上記像倍率変動が所定値以上である場合には、上記撮像領域内の拡大される領域の位置によって、上記ウォブリング駆動の振幅を上記像倍率変動が所定値未満の場合と比較して、小さくする。

0009

第4の発明に係る焦点調節装置は、上記第1の発明において、上記ウォブリング駆動制御部は、上記ウォブリング駆動の振幅の中心のレンズ位置の所定の移動量を有し、上記像倍率変動が所定値以上である場合には、上記撮像領域内の拡大される領域の位置によって、上記ウォブリング駆動の振幅の中心のレンズ位置の移動量を上記像倍率変動が所定値未満の場合と比較して小さくする。

0010

第5の発明に係る焦点調節装置は、上記第1の発明において、上記ウォブリング駆動制御部は、上記ウォブリング駆動の振幅の中心のレンズ位置の移動方向を決定する所定の閾値を有し、上記閾値を用いて上記レンズ位置の移動方向を決定する場合に、上記像倍率変動が所定値以上である場合には、上記撮像領域内の拡大される領域の位置によって、上記ウォブリング駆動の上記レンズ位置の移動方向を決定する閾値を上記像倍率変動が所定値未満の場合と比較して、小さくする。
第6の発明に係る焦点調節装置は、上記第1の発明において、上記フォーカスレンズのスキャン駆動を制御するスキャン駆動制御部を具備し、上記スキャン駆動制御部は、上記スキャン駆動のレンズ位置の移動方向を決定する所定の閾値を有し、上記閾値を用いて上記レンズ位置の移動方向を決定する場合に、上記像倍率変動が所定値以上である場合には、上記撮像領域内の拡大される領域の位置によって、上記スキャン駆動のレンズ位置の移動方向を決定する閾値を上記像倍率変動が所定値未満の場合と比較して、小さくする。

0011

第7の発明に係る焦点調節装置は、上記第1の発明において、上記ウォブリング駆動制御部は、上記ウォブリング駆動を所定頻度で実行し、上記像倍率変動が所定値以上である場合には、上記撮像領域内の拡大される領域の位置によって、上記ウォブリング駆動を実行する頻度を上記像倍率変動が所定値未満の場合と比較して少なくする。

0012

第8の発明に係る焦点調節装置は、上記第1の発明において、上記記憶部は、上記撮像領域内の拡大される領域の位置と上記像倍率変動との関係を示すテーブルまたは換算式として、上記像倍率変動の情報を記憶している。
第9の発明に係る焦点調節装置は、上記第1の発明において、上記ウォブリング駆動制御部は、上記像倍率変動が所定値以上である場合には、上記撮像領域内の拡大される領域の位置によって、上記ウォブリング駆動のレンズ位置の移動により像が移動する、この像の移動に合わせて、上記撮像領域内の一部の切り出し画像を生成する位置に、上記撮像領域内の拡大される領域の位置を合わせる。

0013

第10の発明に係る焦点調節装置は、ズームレンズとフォーカスレンズを含む光学系による光学像を撮像素子に結像させて撮像して画像信号を生成する撮像部を有し、撮像領域内に設定された焦点検出領域に関する焦点検出信号に基づいて焦点調節を行う焦点調節装置において、上記フォーカスレンズの移動に伴う上記光学系の像倍率変動に関する情報を記憶する記憶部と、上記フォーカスレンズのウォブリング駆動を制御するウォブリング駆動制御部と、上記ズームレンズの光軸方向における位置を検出するズーム位置検出部と、上記画像信号に基づき動画データを生成して記録する記録部と、を具備し、上記ウォブリング駆動制御部は、上記ズーム位置と上記拡大される領域の位置と上記像倍率変動に関する情報に基づいてウォブリング駆動を制御する。

0014

第11の発明に係る焦点調節方法は、フォーカスレンズを含む光学系による光学像を撮像素子に結像させて撮像して画像信号を生成する撮像部と、上記フォーカスレンズの移動に伴う上記光学系の像倍率変動に関する情報を記憶する記憶部を有し、撮像領域内に設定された焦点検出領域に関する焦点検出信号に基づいて焦点調節を行う焦点調節方法において、上記フォーカスレンズのウォブリング駆動を制御し、上記画像信号に基づき動画データを生成して記録部に記録し、上記記録部が上記撮像領域内の一部に領域を拡大して記録する場合に、上記ウォブリング駆動制御は、上記拡大される領域の位置と上記像倍率変動に関する情報に基づいてウォブリング駆動を制御する。

発明の効果

0015

本発明によれば、どのエリアを拡大して動画記録してもAF性能と動画の見栄えのバランスが最適になる焦点調節装置および焦点調節方法を提供することができる。

図面の簡単な説明

0016

本発明の一実施形態に係るカメラの主として電気的構成を示すブロック図である。
本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、ウォブリング制御における振幅量と移動動量を説明する図である。
本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、合焦位置の方向の判断を説明する図である。
本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、ウォブリング駆動によるピント合わせを説明する図である。
本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、ウォブリング駆動における状態遷移を説明する図である。
本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、像倍率変動の定義を説明する図である。
本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、中央エリアを拡大する場合の像倍率変動を説明する図である。
本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、周辺エリアを拡大する場合の像倍率変動を説明する図である。
本発明の一実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである。
本発明の一実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである。
本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、ウォブリング制御の切り替えにあたって、像倍率変動によるテーブルを使用する例を説明する図である。
本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、抑制したウォブリング駆動によってピント合わせを行う様子を示す図である。
本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、抑制したウォブリング駆動によってピント合わせを行う様子を示す図である。
本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、ウォブリングの振幅量とコントラスト変化率との関係を示す図である。
本発明の一実施形態におけるカメラにおいて、切り替えエリアについて説明する図である。
本発明の一実施形態におけるカメラにおいて、ウォブリング駆動に応じて拡大エリアをずらすことを説明する図である。
本発明の一実施形態におけるカメラの変形例において、動作の概略を示すフローチャートとウォブリング制御の選択を示す図表である。

実施例

0017

以下、図面に従って本発明を適用したカメラを用いて好ましい実施形態について説明する。このカメラは、フォーカスレンズを含む光学系による光学像を撮像素子201に結像させて撮像して画像信号を生成する撮像部を有し、撮像領域内に設定された焦点検出領域に関する焦点検出信号に基づいて焦点調節を行う。焦点調節にあたっては、撮像部からの画像信号からコントラスト値を算出し、フォーカスレンズを移動させながら算出したコントラスト値がピークとなる位置を合焦位置とする所謂山登り法による焦点調節を行う。

0018

図1は、本発明の一実施形態に係るカメラの主として電気的構成を示すブロック図である。このカメラは、焦点距離可変な撮影光学系を有する交換レンズ100と、該交換レンズを着脱可能なカメラ本体200を有する。なお、本実施形態においては、交換レンズ100とカメラ本体200を着脱可能としているが、これに限らず、撮影レンズとカメラ本体が一体に構成されたカメラシステムであってもよい。

0019

交換レンズ100内には、撮影光学系を構成するフォーカスレンズ101a、ズームレンズ101b(これらの撮影レンズを総称する際には、101と称す)が配置されている。フォーカスレンズ101aは、フォーカス駆動部103によって、光軸O方向に沿って、移動可能である。フォーカスレンズ101aの位置が変更されることによって、ピント位置が変化する。このフォーカスレンズ101aの位置はフォーカスレンズ位置検出部105によって検出され、レンズ制御部111に出力される。

0020

また、ズームレンズ101bは、ズーム駆動部107によって、光軸O方向に沿って、移動可能である。ズームレンズ101bの位置が変更されることによって、焦点距離が変化する。このズームレンズ101bの位置はズーム位置検出部109によって検出され、レンズ制御部111に出力される。ズーム環117は、交換レンズ鏡筒の外周に回動自在に配置され、ユーザが手動回動操作することにより、ズームレンズ101bの位置を変更し、焦点距離が変化する。

0021

レンズ記憶部113は、フラッシュROM等の不揮発性電気的に書き換え可能なメモリである。レンズ記憶部113には、レンズ制御部111において実行される制御用プログラムや、交換レンズ100の各種調整値が記憶されている。また、レンズ記憶部113は、フォーカスレンズ101aの移動に伴う撮影光学系の像倍率変動に関する情報も記憶している。像倍率変動に関する情報としては、ズーム位置における一定のレンズ駆動量あたりの像倍率変動として、あるいは、撮像領域内の表示位置と像倍率変動との関係を示すテーブルまたは換算式として記憶する。

0022

レンズ通信部115は、本体通信部215と通信端子を介して接続し、本体制御部205とレンズ制御部111との通信を行う。レンズ記憶部113に記憶されている像倍率変動に関する情報は、レンズ通信部115を介してカメラ本体200内の本体制御部205に送信され、本体記憶部211に一時記憶される。

0023

レンズ制御部111は、レンズ記憶部113に記憶されているプログラムに従い、またカメラ本体200内の本体制御部205からの制御命令に応じて、交換レンズ100内の制御を行う。

0024

交換レンズ100を装着可能なカメラ本体200内には、撮像素子201、撮像素子インターフェース(以下、「撮像素子IF」と称す)回路203、本体制御部205、液晶表示部207、カメラ操作スイッチ209、本体記憶部211、画像処理部213、本体通信部215が配置されている。本体通信部215は、交換レンズ100のカメラ本体200への装着時に、通信接点およびレンズ通信部115を介して、レンズ制御部111とのレンズ通信を行う。

0025

撮像素子201は、撮影レンズ101の光軸O上であって、被写体像が形成される位置に配置され、被写体像を光電変換し、画像信号を撮像素子IF回路203に出力する。撮像素子IF回路203は、撮像素子201から画像信号を読み出しAD変換等の信号処理を行い、本体制御部203に出力する。撮像素子201と撮像素子IF回路203は、フォーカスレンズを含む光学系による光学像を撮像素子に結像させて撮像して画像信号を生成する撮像部として機能する。

0026

液晶表示部207は本体制御部205に接続され、表示部としての機能を有する。液晶表示部207は、撮像素子201からの画像データに基づいてライブビュー表示を行い、また記録媒体(不図示)に記録された画像データを読み出して再生表示を行い、またメニュー画面等、各種制御画面の表示を行う。また、撮像素子201の撮像領域内の一部の位置を拡大表示する。なお、液晶表示部としては、液晶パネルに限らず、有機EL等、他の表示パネルを用いても勿論かまわない。

0027

カメラ操作スイッチ209は、ユーザがカメラに対して種々の指示を行うための操作部材であり、例えば、パワースイッチレリーズ釦動画釦(Rec釦)、拡大釦、メニュースイッチ十字釦、OK釦等が配置されている。これらのカメラ操作スイッチの操作状態は、検出され、本体制御部209に出力される。

0028

本体記憶部211は、本体制御部205に接続され、書き換え可能な不揮発性メモリを含んでいる。本体記憶部211は、本体制御部205の制御用プログラムを記憶しており、またレンズ記憶部113から読み出した交換レンズ100の各種調整値やフォーカスレンズ101aの移動に伴う撮影光学系の像倍率変動に関する情報も一時記憶する。この像倍率変動に関する情報としては、撮像領域内の表示位置と像倍率変動との関係を示すテーブルまたは換算式として一時記憶する。

0029

画像処理部213は、撮像素子IF回路203から出力された画像データに対して、オプティカルブラック(OB)減算処理ホワイトバランス(WB)補正ベイヤデータの場合に行う同時化処理ガンマ色再現処理カラーマトリックス演算ノイズリダクション(NR)処理、エッジ強調処理等の画像処理を施し、本体制御部205に出力する。

0030

本体制御部205は、CPU等の制御部を有し、本体記憶部211に記憶されたプログラムに従ってカメラ本体200の制御を行うと共に、レンズ制御部111と通信を行って、カメラシステム全体の制御を行う。

0031

本体制御部205、レンズ制御部111、およびフォーカス駆動部103は、協働してウォブリング駆動制御部として機能する。このウォブリング駆動制御部は、撮像素子201内の撮像領域内にフォーカスレンズ101aのウォブリング駆動を制御し、また、ウォブリング駆動にあたっては、拡大表示位置と像倍率変動に関する情報に基づいて制御を行う。

0032

次に、ウォブリング制御について説明する。ウォブリング制御とは、1フレーム分の画像データを取得する毎にフォーカスレンズ101aを無限方向と至近方向に交互に微小駆動させ、徐々に振幅の中心位置を移動させることにより、ピントの微調整を行い、また合焦位置の方向を判定する制御である。本実施形態におけるウォブリング制御には、振幅量と移動量の2つのパラメータがある。また、ウォブリング制御は、スキャン駆動状態や待機状態など異なる駆動状態に状態遷移しながら、AF(オートフォーカス自動焦点調節)を行う。

0033

図2ないし図4を用いて、ウォブリング制御における振幅量と移動量の2つのパラメータについて説明する。

0034

図2(a)は振幅量を説明する図であり、図2(b)は移動量について説明する図である。振幅量Aは、図2(a)に示すように、フォーカスレンズ101aを光軸に沿って無限方向と至近方向に周期的に交互に駆動する際の駆動量である。振幅量Aが大きい程、コントラストの変化量を検出し易くなり、方向判断を行い易くなるが、ウォブリングによる画像の変化が見え易くなってしまう。逆に、振幅量Aが小さい程、ウォブリングによる画像変化は見えにくくなるが、コントラストの変化量を検出しにくくなり、方向判断が難しくなる。

0035

移動量Bは、図2(b)に示すように、徐々に振幅の中心位置を移動させて、ピント合わせを行うときの移動量である。この移動量Bが大きい程、コントラスト値のピーク位置に迅速に移動させることができため、ピント合わせを速く行うことができるが、ウォブリングによる画像の変化が見え易くなってしまう。逆に、移動量が小さいとピント合わせが遅くなるが、ウォブリングによる画像変化は見えにくくなる。

0036

図3は、ウォブリング制御によりスキャンの際の方向判断を行う例を示し、横軸はレンズ位置であり、第1縦軸(左端の縦軸)は時間、第2縦軸(右端の縦軸)はコントラスト値である。また、フォーカスレンズ101aのウォブリング駆動Wo1、Wo2によるレンズ位置は第1軸に示し、レンズ位置に対するコントラストCの大きさは第2軸に示す。図3(a)は振幅量が小さい場合のウォブリング駆動を示し、図3(b)は振幅量が大きい場合のウォブリング駆動を示す。

0037

図3(a)に示す例では、フォーカスレンズ101aは、レンズ位置L1とL2の間でウォブリング駆動Wo1がなされる。また、この図3(a)に示す例では、1回のウォブリング駆動Wo1における振幅量が小さいことから、このとき得られるコントラスト値の変化量ΔC1も小さく、フォーカスレンズ101のスキャンの方向判断が困難である。

0038

図3(b)に示す例では、フォーカスレンズ101aは、レンズ位置L1とL3(L3>L2)の間でウォブリング駆動Wo2がなされる。また、この図3(b)に示す例では、1回のウォブリング駆動Wo2における振幅量が大きいことから、このとき得られるコントラスト値の変化量ΔC2も大きく、フォーカスレンズ101のスキャンの方向判断が容易である。ウォブリング駆動の振幅量が大きい方が、取得できるコントラストの差が大きくなり、方向判断をし易くなる。この方向判断の結果、スキャン駆動を行って大きくレンズ駆動を行ってもよく、ウォブリング移動量を設定して徐々にピント合わせを行ってもよい。

0039

図4は、ウォブリング移動によりピント合わせを行う例を示し、図3と同様に、横軸はレンズ位置であり、第1縦軸(左端の縦軸)は時間、第2縦軸(右端の縦軸)はコントラスト値である。また、フォーカスレンズ101aのウォブリング駆動Wo3、Wo4によるレンズ位置は第1軸に示し、レンズ位置に対するコントラストCの大きさは第2軸に示す。図4(a)は移動量が小さい場合のウォブリング駆動を示し、図4(b)は移動量が大きい場合のウォブリング駆動を示す。

0040

図4(a)(b)に示す例では、移動しながらウォブリング駆動Wo3、Wo4を行い、ピント合わせを行っている。毎フレーム至近側と無限側に交互にレンズ駆動しつつ、コントラスト情報を取得し、コントラスト情報に基づいてピーク位置に向けて移動していく(領域Q1、Q3参照)。コントラスト情報からピーク位置を通り過ぎたと判断すると(領域Q2、Q4参照)、ウォブリング駆動の駆動方向を反転させ、ピーク位置でフォーカスレンズ101aが安定するように制御する。

0041

本実施形態においては、ウォブリング制御に係る2つのパラメータ(振幅量と移動量)を、レンズの像倍率変動と拡大表示位置に応じて、変更する。

0042

ウォブリング制御を使用するAFには、図5に示すように、3つの状態があり、これらの状態の間で遷移しながらAFを実施する。図5は動画AFにおける状態遷移を示しており、ウォブリング、スキャン、待機の3つの状態がある。ウォブリングは、前述したように、フォーカスレンズ101aを無限方向と至近方向に交互に微小駆動することをいう。また、スキャンはフォーカスレンズ101aをコントラスト値のピーク位置に向けて駆動することをいう。また、待機は、ウォブリングもスキャンも行わない状態をいう。

0043

図5に示すように、ウォブリング駆動によりフォーカスレンズの駆動方向を判断し(図3参照)、方向判断が完了するとスキャンに遷移する。また、スキャンによってコントラスト値のピーク位置を検出すると、ウォブリング駆動により合焦判断し、ウォブリング駆動により合焦判断が完了すると待機状態となる。

0044

次に、像倍率変動について、図6を用いて説明する。像倍率変動は、単位像面移動あたりの像倍率の変化率をいう。図6において、撮像面PL1は撮像素子201上の平面であり、平面PL2はフォーカスレンズ101aの仮想面である。今、フォーカスレンズがP1からP2までδd移動したときの撮像範囲AR1とAR2の変化率が像倍率変動に相当する。

0045

本実施形態においては、撮像素子201によって撮像されたエリアから一部を拡大して、液晶表示部207に表示し、また記録媒体に動画の画像データを記録する。この場合、拡大するエリアの位置によって、像倍率変動による撮像範囲の変動量が変動する。この点について、図7および図8を用いて説明する。図7は、中央エリアを拡大する場合を示し、図8は周辺エリアを拡大する場合を示す。

0046

図7に示すように仮想面PL2の中央付近のエリアAR3からエリアAR4に拡大した場合と、図8に示すように仮想面PL2の周辺のエリアAR5からAR6に拡大した場合を比較すると、周辺エリアを拡大した場合の方が、撮像範囲の変動が大きくなる。

0047

そこで、本実施形態においては、ウォブリング駆動による画像の劣化を防止するために、拡大エリアの位置と、光学系の像倍率変動を考慮して、ウォブリング駆動の禁止、抑制、許可(通常ウォブリング)を切り換えるようにしている。

0048

次に、本実施形態におけるウォブリング制御について、図9A、9Bに示すフローチャートを用いて説明する。図9Aおよび図9Bに示すフローは、本体制御部205によってカメラ本体200内の各部と、レンズ制御部111を介して交換レンズ100内の各部を制御することによって実行される。このフローは、動画撮影のために、ユーザが動画釦(Rec釦)を押下げることにより、スタートする。

0049

Rec釦が押下げられると、まず、拡大記録か否かを判定する(S1)。カメラ操作スイッチ209のうちの動画釦(Rec釦)が押下げられると、まず、拡大記録モードか否かを判定する。本実施形態においては、拡大記録モードは、カメラ操作スイッチ209のうちの拡大釦が操作されると設定される。なお、拡大記録モードの設定は、これに限らず、例えば、メニュー画面等において、設定する等、他の方法によって設定しても勿論かまわない。

0050

テップS1における判定の結果、拡大記録の場合には、次に、拡大エリア座標を取得する(S3)。拡大エリアの位置は、カメラ操作スイッチ209のうちの十字釦の操作に応じて移動させることができる。このステップでは、拡大エリアの中心位置の座標を取得する。なお、拡大エリアの移動は、十字釦に限らず、例えば、タッチパネルによって直接指示するようにしてもよい。また、拡大エリアの広さは一定でもよいが、ユーザの指示によって更に広くしたり、狭くするようにしてもよい。

0051

ステップS3において、拡大エリア座標を取得すると、次に、装着レンズの像倍率変動を取得する(S5)。装着されている交換レンズ100の像倍率変動は、レンズ記憶部113に記憶されており、この記憶されている像倍率変動は、カメラ本体200と交換レンズ100間のレンズ通信において、レンズ制御部111、レンズ通信部115、本体通信部215を介して、本体制御部205に送信される。

0052

装着レンズの像倍率変動を取得すると、次に、各エリア範囲算出処理を行う(S7)。このステップでは、像倍率変動に応じて、撮像領域内をウォブリング禁止、ウォブリング抑制、通常ウォブリングの3つの切り替えエリアに分けている。後述するように、本実施形態においては、ウォブリング制御を行うにあたって、拡大エリアの位置(座標)に応じて、ウォブリング禁止、ウォブリング抑制、通常ウォブリングの3つの切り替えエリアのいずれかを選択しこの選択結果に基づいてAF制御を行う。

0053

このウォブリング制御における切り替えエリアについて説明する。拡大エリアの範囲は、後述する図14図15に示すように矩形でもよいし、また円形等、他の形状でもよいが、ウォブリング制御決定エリアの中心は、拡大した撮像範囲の中心と同一とする。

0054

切り替えエリアの設定は、図10に示すような像倍率変動率によるテーブルを使用して決めてもよい。この図10に示す例では、像倍率変動を4段階に分類し、拡大エリアの座標位置に応じて、通常エリア、抑制エリア、禁止エリアに分けている。例えば、像倍率変動が0.15%以上の場合には、通常エリアは撮像中心から10%のエリアであり、抑制エリアは撮像中心から50%のエリアで通常エリアを除いたエリアであり、禁止エリアは抑制エリアの外側である(図14参照)。

0055

また、切り替えエリアの設定にあたって、像倍率変動から算出してもよい。像倍率変動が決まると、通常エリアの撮像中心からの範囲は、下記(1)式から算出することができる。
wob_nor_area =wob_nor_area_ref × (wob_mag_swing_ref /wob_mag_swing) ・・・(1)
ここで、
wob_nor_area :通常エリアの撮像中心からの範囲[%]
wob_nor_area_ref :通常エリアの撮像中心からの範囲の基準値[%]
wob_mag_swing :像倍率変動率[%]
wob_mag_swing_ref :像倍率変動率の基準値[%]

0056

像倍率変動が0.2%のときには、通常エリアの撮像中心からの範囲wob_nor_areaは、下記のように10%となる。
10[%]=40[%]×(0.05[%]/0.20[%])
ここで、wob_nor_area_ref=40[%]であり、wob_mag_swing_ref=0.05[%]である。

0057

また、交換レンズ100がズームレンズの場合には、焦点距離に応じて像倍率変動率が変化することから、交換レンズ100から焦点距離に応じた像倍率変動率を取得して、エリアの切り替えを行う。すなわち、レンズ記憶部113に焦点距離に応じた像倍率変動率を予め記憶しておき、ズーム位置検出部109によって検出された焦点距離に応じた像倍率変動率を読み出し、通信によって、カメラ本体200に送信する。カメラ本体200においては、上述のテーブルまたは換算式によって、通常エリア、抑制エリア、禁止エリアに設定する。

0058

なお、ズームレンズの光軸方向における位置によって、像倍率変動の値が変化しない場合には、ズームレンズの光軸方向における位置別に、テーブルまたは換算式を持ち、これにより設定するようにしてもよい。

0059

また、拡大倍率によってウォブリング制御の切り替えエリアのサイズを補正してもよい。例えば、拡大倍率4倍を基準として、拡大倍率が大きいと通常エリアを小さくし、拡大倍率が小さいと通常エリアを大きくする。

0060

この拡大倍率による通常エリアサイズの補正の計算式は下記(2)式のようにすればよい。
wob_nor_area_correct=wob_nor_area×(mag_ratio_ref/mag_ratio) ・・・(2)
ここで、
wob_nor_area_correct:拡大倍率によって補正された通常エリアの撮像中心からの範囲[%]
mag_ratio :拡大倍率[単位なし]
mag_ratio_ref :拡大倍率の基準値[単位なし]

0061

拡大倍率が8倍のときには、通常エリアの撮像中心からの範囲は、下記のように10%となる。
10[%]=20[%]×(4/8)
ここで、wob_nor_area=20[%]であり、mag_ratio_ref=4である。

0062

図9A戻り、ステップS7において各エリア範囲の算出処理を行うと、次に、ウォブリング禁止エリアか否かの判定を行う(S9)。ここでは、ステップS7において算出処理された各エリア範囲に基づいて、現在の拡大エリア座標と像倍率変動に基づいて、設定されている拡大エリアがウォブリング禁止エリアにあるか否かを判定する。

0063

ステップS9における判定の結果、ウォブリング禁止エリアにある場合には、ウォブリングなしAFを選択する(S13)。この場合には、像倍率変動が大きくまた拡大エリアが周辺エリアにある等により、ウォブリング駆動を行うと画質が劣化してしまう。そこで、AFを行う際にウォブリング駆動を行わないようにする。

0064

ステップS9における判定の結果、ウォブリング禁止エリアでなかった場合には、次に、ウォブリング抑制エリアか否かを判定する(S11)。ここでは、現在の拡大エリア座標と像倍率変動に基づいて、設定されている拡大エリアがウォブリング抑制エリアにあるか否かを判定する。

0065

ステップS11における判定の結果、ウォブリング抑制エリアであった場合には、抑制AFを選択する(S15)。ここでは、通常ウォブリング駆動と同じ駆動を行うと、画質が劣化してしまうことから、抑制したウォブリング駆動を行う。この抑制したウォブリング駆動について、図11ないし図13を用いて説明する。

0066

図11は、ウォブリング駆動の移動量を制御することにより、抑制したウォブリングを行う例を示す。図11(a)に示すように、通常エリアの場合には、ウォブリング駆動によって10pls分、前後にフォーカスレンズ101aを移動させるとすると、抑制エリアでは、1〜9pls分、フォーカスレンズ101aを移動させる。この場合、像倍率変動や拡大位置座標に比例して抑制率を変更してもよい。

0067

図11(b)(c)は、ウォブリング移動でピントを合わせる場合の一例を示しており、図11(b)は移動量が1の場合を、また図11(c)は移動量が2の場合を示している。図から分かるように、図11(b)のウォブリング移動量Dの方が、図11(c)のウォブリング移動量Eよりも小さい。ウォブリング移動量を小さくすることにより、ウォブリングのトータルの移動量が小さくなり、ウォブリング駆動による画像の劣化が見えにくくなる。したがって、ウォブリング駆動の際の移動量を小さくすることにより、ウォブリングを抑制することができる。

0068

図12は、ウォブリング駆動の振幅量を制御することにより、抑制したウォブリングを行う例を示す。図11の場合と同様、図12においても、通常エリアの場合には、ウォブリング駆動によって10pls分、前後にフォーカスレンズ101aを移動させるとすると(図12(a)参照)、抑制エリアでは、1〜9pls分、フォーカスレンズ101aを移動させる。この場合、像倍率変動や拡大位置座標に比例して抑制率を変更してもよい。

0069

図12(b)(c)は、ウォブリング移動でピントを合わせる場合の一例を示しており、図12(b)は振幅量が1の場合を、また図12(c)は振幅量が3の場合を示している。図から分かるように、図12(b)のウォブリング移動量Fの方が、図12(c)のウォブリング移動量Gよりも小さい。ウォブリング振幅量を小さくすることにより、ウォブリングのトータルの移動量が小さくなり、ウォブリング駆動による画像の劣化が見えにくくなる。したがって、ウォブリング駆動の際の振幅量を小さくすることにより、ウォブリングを抑制することができる。

0070

このようにウォブリング抑制を行うことにより、AF性能と画質のバランスを適切にすることが可能となる。しかし、ウォブリングを抑制する際に、ウォブリングの移動量や振幅量を小さくすることにより、ウォブリングによる方向判断が難しくなる。そこで、本実施形態においては、抑制エリアでは、スキャン駆動の方向判断のための閾値を引き下げている。このことを、図13を用いて説明する。

0071

図13(a)は振幅量が小さい場合のウォブリング駆動を示し、図13(b)は振幅量が大きい場合のウォブリング駆動を示す。図13(a)に示すように、振幅量が小さくなると、検出できるコントラストの変化量はΔC1となり、図13(b)に示すように振幅量が大きい場合には、検出できるコントラストの変化量はΔC2となる(ΔC1<ΔC2)。すなわち、振幅量が小さい場合、検出できるコントラストの変化量が小さくなり、スキャンする際の方向判断が困難になる。

0072

そこで、本実施形態においては、振幅量が小さくなると、方向判断のための閾値を小さくすることにより、方向判断を容易にしている。この場合、ウォブリング駆動の振幅の中心のレンズ位置の移動方向を決定する所定の閾値を記憶しておき、フォーカスレンズ101a移動方向を決定する場合に、像倍率変動が所定値以上である場合には、撮像領域内の拡大表示位置によって、ウォブリング駆動のレンズ位置の移動方向を決定する閾値を像倍率変動が所定値未満の場合と比較して、小さくするようにすればよい。また、スキャン駆動のレンズ位置の移動方向を決定する所定の閾値を記憶しておき、フォーカスレンズ101aの移動方向を決定する場合に、像倍率変動が所定値以上である場合には、撮像領域内の拡大表示位置によって、スキャン駆動のレンズ位置の駆動方向を決定する閾値を像倍率変動が所定値未満の場合と比較して、小さくなるようにしてもよい。

0073

図9Aのフローチャートに戻り、ステップS11における判定の結果、抑制エリアでなかった場合、またはステップS1における判定の結果、拡大記録でなかった場合には、通常ウォブリングAFを選択する(S17)。ここでは、通常のウォブリング駆動を伴うAFを選択する。

0074

このように、ステップS13〜S17において、ウォブリング駆動を禁止、抑制、または許容したAFを選択している。すなわち、図14に示すように、拡大エリアの中心座標が含まれるウォブリング制御切り替えエリアをその拡大エリアのウォブリング制御切り替えエリアとしている。

0075

図14に示す例では、撮像領域の中心に矩形状の通常ウォブリングエリアWoAr1を配置し、その外側に矩形状のウォブリング抑制エリアWoAr2を配置し、さらにその外側に矩形状のウォブリング禁止エリアWoAr3を配置している。

0076

図14において、拡大エリアEnは、拡大して動画記録するエリアである。また、撮像範囲201aは、撮像素子201によって撮像される領域を示す。ウォブリング禁止エリアWoAr3は、動画撮像範囲内の周辺部であり、AF制御にウォブリングを使用しないエリアである。ウォブリング抑制エリアWoAr2は、ウォブリング禁止エリアと通常ウォブリングエリアの中間にあり、ウォブリング振幅やウォブリング移動量を抑制するエリアである。通常ウォブリングエリアWoAr1は、動画撮影範囲内の中心部にあり、通常通りのウォブリング制御を行うエリアである。ウォブリング禁止エリアWoAr3、ウォブリング抑制エリアWoAr2、および通常ウォブリングエリアWoAr1のエリアをまとめて、ウォブリング制御切り替えエリアと称す。

0077

図14(a)に示す例では、拡大エリアEnの中心座標EnCがウォブリング抑制エリアWoAr2にあることから、ウォブリング抑制AFが選択される。また、図14(b)に示す例では、拡大エリアEnの中心座標EnCが通常ウォブリングエリアWoAr1にあることから、通常ウォブリングAFが選択される。

0078

図9Aのフローチャートに戻り、ステップS13〜S17において、いずれかのAFを選択すると、次に、動画記録を開始する(S19)。ここでは、撮像素子201からの画像信号を撮像素子IF回路203や画像処理部213等において、動画記録用に画像処理を施し、記録媒体に記録する。

0079

動画記録を開始すると、次に、AF処理を行う(S21)。ここでは、ステップS13〜S17において選択したAFに従って、撮像素子201からの画像信号に基づいてコントラスト値を算出し、コントラスト値がピークとなるように、フォーカスレンズ101aを移動させてのピント合わせを行う。この際、ステップS13〜S17における選択に応じてウォブリング制御がなされる。

0080

ステップS21において、AF処理を行うと、ステップS23以下において、動画記録中撮影状態が変化したか否かを判定する。まず、拡大エリアが変化したか否かを判定する(S23)。ここでは、拡大エリアの位置を変更できる場合には、拡大エリアの位置が変化したか否かを十字釦等の拡大エリア位置変更用の操作部材の操作状態に基づいて判定する。また、拡大エリアの大きさを変更できる場合には、操作部材の操作状態に基づいて判定する。いずれの場合であっても、拡大エリアの変更に伴う座標位置を取得する。この判定の結果、拡大エリアが変化した場合には、ステップS9に戻り、前述の処理を行う。すなわち、拡大エリアの変化に応じたウォブリング制御を行う。

0081

ステップS23における判定の結果、拡大エリアに変化がない場合には、次に、ズーム変化したか否かを判定する(S25)。ズームレンズにおいては、焦点距離が変化すると、像倍率変動率も変化する。そのため、ズームレンズ装着時には、焦点距離の変化を検出したとき、再度、像倍率変動率を算出し、ウォブリング制御切り替えエリアを設定し直し、拡大されているエリアがどのウォブリング制御切り替えエリアかを判定し、ウォブリング制御を切り替えるようにしている。このステップでは、交換レンズ100内のズーム位置検出部109からの焦点距離情報に基づいて判定する。この判定の結果、焦点距離が変化していた場合には、ステップS5に戻り、前述の処理を行う。すなわち、焦点距離の変化に応じたウォブリング制御を行う。

0082

ステップS25における判定の結果、ズーム変化がない場合には、次に、拡大記録モードになったか否かを判定する(S27)。ステップS1における判定の結果、拡大記録でなく、通常ウォブリングAFを選択して動画記録を行っている最中に、ユーザが拡大釦等を操作すると、拡大記録モードに変更される。このステップでは、操作部材等の操作状態に基づいて拡大記録モードになったか否かを判定する。この判定の結果、拡大記録モードになった場合には、ステップS3に戻り、前述の処理を行う。

0083

ステップS27における判定の結果、拡大記録モードに切り替わったのではなければ、動画記録終了か否かを判定する(S29)。ユーザは、動画記録を終了する場合には、再度、動画釦を操作する等の動画記録終了操作を行うことから、これらの操作部材の操作状態に基づいて判定する。

0084

ステップS29における判定の結果、動画記録終了でない場合には、ステップS21に戻る。この間、ステップS13〜S17において選択されたウォブリング制御によるAF処理を行い、ステップS23〜S27において検出した撮影状態の変化に応じて処理を変更する。一方、ステップS29における判定の結果、動画記録を終了した場合には、図9A、9Bに示したフローを終了する。

0085

次に、図9A、9Bに示したフローチャートの実行中において、ウォブリング制御が待機中となった場合の変化検出閾値の変更について説明する。図5を用いて説明したように、本実施形態におけるウォブリング制御を用いたAF制御では、ウォブリング制御が待機中に、撮影環境の変化を検出すると、ウォブリング制御状態に遷移する。像倍率変動が大きい条件下で、拡大記録されるエリアがウォブリング禁止エリアやウォブリング抑制エリアに位置するとき、像倍率変更による画像の見えが問題になるウォブリング制御状態に遷移しにくくし、動画AFの見栄えをよくしてもよい。

0086

ここで、待機状態からウォブリング制御に遷移する状態変化としては、例えば、下記のよう変化がある。
(1)コントラス情報の変化
(2)撮像している範囲の動きベクトルの変化
(3)ジャイロセンサ等を用いたパン方向チルト方向へのカメラの動きの変化

0087

上述したような状態変化を検出した際に、拡大記録エリアがウォブリング禁止エリアまたは抑制エリアにある場合には、待機状態からウォブリング制御に遷移するときの閾値を厳しくすることにより、ウォブリング制御に遷移し難くする。例えば、コントラスト情報変化の場合、拡大記録エリアが通常ウォブリングエリアにある場合の閾値より、禁止または抑制エリアにある場合の閾値を小さくし、合焦状態から大きく離れた場合にウォブリング制御によるAF制御を行うようにする。

0088

また、本実施形態においては、ウォブリング駆動制御部(本体制御部205、レンズ制御部111、フォーカス駆動部103等)は、ウォブリング駆動を所定頻度で実行している。また、像倍率変動が所定値以上である場合には、撮像領域内の拡大表示位置によって、ウォブリング駆動を実行する頻度を像倍率変動が所定値未満の場合と比較して少なくしている。

0089

また、ウォブリング駆動の動きに応じて拡大エリアをずらすようにしてもよい。ウォブリング駆動によるフォーカスレンズ位置の変化に応じて、拡大記録するエリアを中心と周辺方向の間で移動させることにより、像倍率変動による記録動画の見栄えの低下を防止するようにしてもよい。

0090

図15は、ウォブリング駆動の動きに応じて拡大エリアをずらす様子を示す。図15(a)は撮像範囲201aの拡大エリアEnを示しており、拡大記録する際に、フォーカスレンズの位置の変化に応じて、図15(b)に示すように、拡大エリアEnからEn1、En2と移動させてもよい。この移動は、拡大エリアの画像の切り出し位置をずらせばよい。

0091

すなわち、本実施形態においては、像倍率変動が所定値以上である場合には、撮像領域内の拡大表示位置によって、ウォブリング駆動のレンズ位置の移動により像が移動した際に、この像の移動に合わせて、撮像領域内の一部の切り出し画像を生成する位置に、撮像領域内の拡大表示位置を合わせている。

0092

上述した本実施形態においては、像倍率変動は、装着レンズのズーム位置によってのみきまるものであり、その値をレンズに記憶させてレンズ通信によってボディ通知してウォブリング制御を変更していた。しかし、装着した交換レンズに、各ズーム位置における光学像面のエリア別の像倍率変動が記憶されている場合であっても本発明を適用でき、この変形例について、図16を用いて説明する。この場合には、拡大エリア座標別の像倍率変動によって、ウォブリング制御を決定する。

0093

図16(a)に、図9A図9Bに示した拡大エリア座標別による像倍率変動の値を取得しない場合の動作フローを示す。図16(a)におけるステップ番号は、図9A、9Bにおけるステップ番号であるので、各ステップにおける詳しい説明は省略する。

0094

図16(b)に、拡大エリア座標別による像倍率変動の値を主とした場合の動作フローを示す。図6(a)に比較し、ステップS5に代えて、ステップS4、S6を追加した点で相違するので、相違点を中心に説明する。なお、本変形例においては、レンズ記憶部113には、ズーム位置と座標に応じて像倍率変動が記憶されており、これらの情報は、レンズ通信によってカメラ本体に送信可能である。

0095

拡大エリア座標を取得すると(S3)、装着した交換レンズ100の拡大エリア座標別の像倍率変動を取得する(S4)。ここでは、カメラ本体より拡大エリア座標を交換レンズ100に送信し、交換レンズ100から拡大エリア座標別の像倍率変動を取得する。

0096

ステップS4において、拡大エリア座標別の像倍率変動を取得すると、各エリア範囲を算出し(S7)、ウォブリング制御を選択し(S13〜S17)、動画記録を開始する(S19)。

0097

ステップS13〜S17におけるウォブリング制御の選択にあたって、図16(c)に示すようなテーブルを用いて選択してもよい。図16(c)に示す例では、ステップS6において取得した像移動量に応じて、ウォブリングなしAF、ウォブリング抑制AF、通常ウォブリングAFを選択する。

0098

以上説明したように、本発明の一実施形態においては、撮像素子201の撮像領域内の一部の位置を拡大表示する液晶表示部207と、フォーカスレンズ101aの移動に伴う撮影光学の像倍率変動に関する情報を記憶するレンズ記憶部113と、撮像領域内にフォーカスレンズのウォブリング駆動を制御するウォブリング駆動制御部(本体制御部205、レンズ制御部111、フォーカス駆動部103等)を具備しており、ウォブリング駆動制御部は、拡大表示位置と像倍率変動に関する情報に基づいてウォブリング駆動を制御している(図9AのS3〜S17参照)。このため、どのエリアを拡大して動画記録しても、AF性能と動画の見栄えのバランスが最適することができる。すなわち、拡大表示位置と像倍率変動に応じて、最適なウォブリング駆動を選択し、AF性能と動画の見栄えのバランスを最適にしている。

0099

また、本発明の一実施形態においては、ウォブリング駆動制御部は、像倍率変動が所定値以上である場合に、撮像領域内の拡大表示位置によって、ウォブリング駆動を禁止している(図9AのS3、S5、S7、S9、S13参照)。この場合には、ウォブリング駆動を禁止し、動画の見栄えが悪くなることを防止している。

0100

また、本発明の一実施形態においては、ウォブリング駆動制御部は、ウォブリング駆動の所定の振幅を有し(図2(a)参照)、像倍率変動が所定値以上である場合には、撮像領域内の拡大表示位置によって、ウォブリング駆動の振幅を像倍率変動が所定値未満の場合と比較して、小さくする(図9AのS3、S5、S7、S11、S15、図12参照)。この場合には、抑制ウォブリング駆動することにより、動画の見栄えが悪くなることを防止すると共にAF性能を確保している。

0101

また、本発明の一実施形態においては、ウォブリング駆動制御部は、上記ウォブリング駆動の振幅の中心のレンズ位置の所定の移動量を有し、像倍率変動が所定値以上である場合には、撮像領域内の拡大表示位置によって、上記ウォブリング駆動の振幅の中心のレンズ位置の移動量を上記像倍率変動が所定値未満の場合と比較して小さくする(図4図9AのS3、S5、S7、S11、S15、図11参照)。この場合には、抑制ウォブリング駆動することにより、動画の見栄えが悪くなることを防止する共にAF性能を確保している。

0102

また、本発明の一実施形態においては、ウォブリング駆動制御部は、ウォブリング駆動の振幅の中心のレンズ位置の移動方向を決定する所定の閾値を有し、閾値を用いて上記レンズ位置の移動方向を決定する場合に、像倍率変動が所定値以上である場合には、撮像領域内の拡大表示位置によって、ウォブリング駆動のレンズ位置の移動方向を決定する閾値を像倍率変動が所定値未満の場合と比較して、小さくする(図13参照)。これにより、ウォブリングの移動量や振幅量を小さくすることによりウォブリングを抑制しても、スキャンの方向判断を正確に行うことができる。

0103

また、本発明の一実施形態においては、ウォブリング駆動制御部(本体制御部205、レンズ制御部111、フォーカス駆動部103等)は、ウォブリング駆動を所定頻度で実行し、像倍率変動が所定値以上である場合には、撮像領域内の拡大表示位置によって、ウォブリング駆動を実行する頻度を像倍率変動が所定値未満の場合と比較して少なくしている。これにより、ウォブリング駆動を実行する頻度を少なくすることができる。

0104

また、本発明の一実施形態においては、本体記憶部211は、撮像領域内の表示位置と像倍率変動との関係を示すテーブルまたは換算式として、像倍率変動の情報を記憶している。テーブルを使用する場合には、演算時間を短縮することができ、また換算式を使用する場合には、メモリを節約することができる。

0105

また、本発明の一実施形態においては、ウォブリング駆動制御部は、像倍率変動が所定値以上である場合には、撮像領域内の拡大表示位置によって、ウォブリング駆動のレンズ位置の移動により像が移動する、この像の移動に合わせて、撮像領域内の一部の切り出し画像を生成する位置に、上記撮像領域内の拡大表示位置を合わせている。このため、ウォブリング駆動により像の位置が移動しても画像の切り出し位置を移動させていることから、安定した画像となる。

0106

また、本発明の一実施形態においては、光学系にズームレンズとフォーカスレンズを含んでおり、ズームレンズの光軸方向における位置を検出するズーム位置検出部109を有し、ウォブリング駆動制御部は、ズーム位置と拡大表示位置と像倍率変動に関する情報に基づいてウォブリング駆動を制御している。このため、ズームレンズであっても、拡大表示位置と像倍率変動に応じて、最適なウォブリング駆動を選択し、AF性能と動画の見栄えのバランスを最適にできる。

0107

また、本発明の一実施形態においては、拡大記録されるエリアに応じて、ウォブリング制御の内容を変更している。この変更にあたって、拡大エリアが中心に近い領域では、ウォブリング駆動を通常とおりに実行し、拡大が周辺の場合には、ウォブリングを抑制した制御を行っている。

0108

なお、本発明の一実施形態においては、動画の記録時にウォブリング制御を行う場合について説明したが、これに限らず、例えば、ライブビュー表示を行う際にウォブリング制御を伴うようにしても勿論かまわない。

0109

また、本発明の一実施形態においては、ウォブリング制御切り替えエリアとして、禁止エリア、抑制エリア、通常エリアの3分類であったが、このうちの1エリアをなくして他の2エリアのみとしてもよく、また他の制御で処理されるエリアを追加してもよい。

0110

また、本発明の一実施形態においては、交換レンズをカメラ本体に装着するタイプのカメラについて説明したが、これに限らず、レンズ鏡筒がカメラ本体に固定されている場合にも本発明を適用することができる。

0111

また、本発明の一実施形態においては、撮影のための機器として、デジタルカメラを用いて説明したが、カメラとしては、デジタル一眼レフカメラでもコンパクトデジタルカメラでもよく、ビデオカメラムービーカメラのような動画用のカメラでもよく、さらに、携帯電話スマートフォーン携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assist)、ゲーム機器等に内蔵されるカメラでも構わない。いずれにしても、ウォブリング制御を行う機器であれば、本発明を適用することができる。

0112

また、本明細書において説明した技術のうち、主にフローチャートで説明した制御に関しては、プログラムで設定可能であることが多く、記録媒体や記録部に収められる場合もある。この記録媒体、記録部への記録の仕方は、製品出荷時に記録してもよく、配布された記録媒体を利用してもよく、インターネットを介してダウンロードしたものでもよい。

0113

また、特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」等の順番表現する言葉を用いて説明したとしても、特に説明していない箇所では、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

0114

本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

0115

100・・・交換レンズ、101・・・撮影レンズ、101a・・・フォーカスレンズ、101b・・・ズームレンズ、103・・・レンズ駆動部、105・・・フォーカス位置検出部、107・・・ズーム駆動部、109・・・ズーム位置検出部、111・・・レンズ制御部、113・・・レンズ記憶部、115・・・レンズ通信部、117・・・ズーム環、200・・・カメラ本体、201・・・撮像素子、203・・・撮像素子IF回路、205・・・本体制御部、207・・・液晶表示部、209・・・カメラ操作スイッチ、211・・・本体記憶部、213・・・画像処理部、215・・・本体通信部

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