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技術 撮像装置、その制御方法、およびプログラム

出願人 キヤノン株式会社
発明者 益山公博
出願日 2018年9月18日 (2年3ヶ月経過) 出願番号 2018-173813
公開日 2020年3月26日 (8ヶ月経過) 公開番号 2020-046504
状態 未査定
技術分野 スタジオ装置 焦点調節 カメラの細部(フィルム等の取扱い機構) 自動焦点調節 レンズ鏡筒
主要キーワード モード切り替え指示 ズーム操作量 撮像開始前 露出パラメータ 操作リング 部分読み出し シャッタ速 強調効果
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年3月26日)のものです。
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図面 (9)

課題

撮像装置において、ユーザが撮像中ズーム操作などをすることにより撮像したいと考えている期待している特殊効果を含む鮮明な画像を撮像する可能性を高める。

解決手段

撮像中にズーム操作またはフォーカス操作を実施して撮像可能な撮像装置1は、焦点距離またはピント位置を変化させために操作される操作手段202,207と、操作手段202,207に対する操作を検出する操作検出手段203,208と、撮像を制御して画像を読み出す制御手段208と、を有する。制御手段208は、撮像中のズーム操作またはフォーカス操作が終了したことが操作検出手段202,207により検出された後に、撮像を終了する。

概要

背景

ユーザは、輝線を含む画像を撮像するために、たとえば撮像中ズーム操作を実施して撮像しようとすることがある。特許文献1は、ズーム操作をトリガとして撮像を開始する撮像装置を開示する。これにより、ユーザは、撮像をするためにレリーズタンを操作するとともに、ズーム操作を同時並行的に操作し始める必要が無くなる。ユーザの負担が軽減される。これにより、輝線を含む画像を撮像することができる。輝線により、画像に躍動感や被写体の強調効果が加わる。

概要

撮像装置において、ユーザが撮像中にズーム操作などをすることにより撮像したいと考えている期待している特殊効果を含む鮮明な画像を撮像する可能性を高める。撮像中にズーム操作またはフォーカス操作を実施して撮像可能な撮像装置1は、焦点距離またはピント位置を変化させために操作される操作手段202,207と、操作手段202,207に対する操作を検出する操作検出手段203,208と、撮像を制御して画像を読み出す制御手段208と、を有する。制御手段208は、撮像中のズーム操作またはフォーカス操作が終了したことが操作検出手段202,207により検出された後に、撮像を終了する。

目的

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

撮像中ズーム操作またはフォーカス操作を実施して撮像可能な撮像装置であって、焦点距離またはピント位置を変化させために操作される操作手段と、前記操作手段に対する操作を検出する操作検出手段と、撮像を制御して画像を読み出す制御手段と、を有し、前記制御手段は、撮像中のズーム操作またはフォーカス操作が終了したことが前記操作検出手段により検出された後に、撮像を終了する、撮像装置。

請求項2

前記ズーム操作またはフォーカス操作は手動による、請求項1記載の撮像装置。

請求項3

前記操作手段は、前記撮像装置のレンズ鏡筒部に回転操作可能に設けられる操作リングであり、前記操作検出手段は、前記操作リングの回転操作の有無または回転速度若しくは回転位相に基づいて、前記操作リングに対する操作を検出する、請求項1または2記載の撮像装置。

請求項4

画像を撮像するための複数の受光素子を有する撮像素子、を有し、前記制御手段は、撮像中のズーム操作またはフォーカス操作が終了したことが前記操作検出手段により検出された後に、前記撮像素子から撮像した画像のデータを読み出す、請求項1から3のいずれか一項記載の撮像装置。

請求項5

前記制御手段は、撮像中のズーム操作またはフォーカス操作が終了したことが前記操作検出手段により検出された後に、前記撮像素子の感度切り替えてから、前記撮像素子から撮像した画像のデータを読み出す、請求項1から3のいずれか一項記載の撮像装置。

請求項6

前記制御手段は、撮像中のズーム操作が終了したことが前記操作検出手段により検出された後に、前記撮像素子から画像データを読み出して合焦のためのフォーカス処理を実行してから、前記撮像素子から撮像した画像のデータを読み出す、請求項1から3のいずれか一項記載の撮像装置。

請求項7

前記制御手段は、フォーカス処理のための前記撮像素子からの画像データの読み出しにおいて、前記撮像素子に設けられている複数の前記受光素子の中の一部から、画像データを読み出す、請求項6記載の撮像装置。

請求項8

前記制御手段は、フォーカス処理のための前記撮像素子からの画像データの読み出しにおいて、前記撮像素子についての特定の部分領域の複数の前記受光素子から、画像データを読み出し、前記部分領域は、撮像開始前の画像においてフォーカス処理した部分領域がズーム操作により画像中で移動した領域、または、ズーム操作後の画像の光学中央の領域、である、請求項7記載の撮像装置。

請求項9

前記制御手段は、フォーカス処理後の画像のデータの読み出しでは、前記撮像素子に設けられている複数の前記受光素子のすべてから、画像データを読み出す、請求項6から8のいずれか一項記載の撮像装置。

請求項10

ズーム操作によりフォーカス位置が変化するバリフォーカルレンズ、を有する、請求項1から9のいずれか一項記載の撮像装置。

請求項11

撮像中に操作手段に対してズーム操作またはフォーカス操作を実施して撮像可能な撮像装置の制御方法であって、撮像中に焦点距離またはピント位置を変化させためになされる前記操作手段に対する操作の終了を検出する操作検出工程と、前記操作検出工程の後に、撮像を制御して画像を読み出す工程と、を有する、撮像装置の制御方法。

請求項12

撮像中に操作手段に対してズーム操作またはフォーカス操作を実施して撮像可能な撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記撮像装置の撮像方法は、撮像中に焦点距離またはピント位置を変化させためになされる前記操作手段に対する操作の終了を検出する操作検出工程と、前記操作検出工程の後に、撮像を制御して画像を読み出す工程と、を有する、プログラム。

技術分野

0001

本発明は、撮像装置に関する。

背景技術

0002

ユーザは、輝線を含む画像を撮像するために、たとえば撮像中ズーム操作を実施して撮像しようとすることがある。特許文献1は、ズーム操作をトリガとして撮像を開始する撮像装置を開示する。これにより、ユーザは、撮像をするためにレリーズタンを操作するとともに、ズーム操作を同時並行的に操作し始める必要が無くなる。ユーザの負担が軽減される。これにより、輝線を含む画像を撮像することができる。輝線により、画像に躍動感や被写体の強調効果が加わる。

先行技術

0003

特開2007−96455号公報
特開2010−176092号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、撮像中にズーム操作をすることにより、フォーカスがずれてしまうことがある。撮像中のズーム操作によりフォーカスがずれてしまうと、撮像した画像には、鮮明な画像の撮像成分が含まれなくなる。その結果、輝線などの特殊効果だけが際立った全体的にピンボケしている画像が撮像されてしまうようになる。ユーザは、鮮明な画像に対して特殊効果を加えた画像を撮像したいと考えているにもかかわらず、鮮明な画像が含まれない特殊効果だけが際立ったピンボケの画像が撮像されてしまうことになる。また、特許文献2は、ズーム操作後の焦点距離ピントが合うように予めフォーカスレンズを制御する撮像装置を開始する。しかしながら、特許文献2の技術を適用するためには、撮像装置は、ユーザによるズーム操作の終了位置について、操作を開始する前に取得する必要がある。手動でズーム操作する場合には、利用することができない。また、このような特殊効果を得るためにユーザは、撮像中にズーム操作だけでなく、フォーカス操作をする可能性もある。このように撮像装置では、ユーザが撮像中にズーム操作などをすることにより撮像したいと考えている期待している特殊効果を含む鮮明な画像を撮像する可能性を高めることが求められている。

課題を解決するための手段

0005

本発明に係る撮像装置は、撮像中にズーム操作またはフォーカス操作を実施して撮像可能な撮像装置であって、焦点距離またはピント位置を変化させために操作される操作手段と、前記操作手段に対する操作を検出する操作検出手段と、撮像を制御して画像を読み出す制御手段と、を有し、前記制御手段は、撮像中のズーム操作またはフォーカス操作が終了したことが前記操作検出手段により検出された後に、撮像を終了する。

発明の効果

0006

本発明では、ユーザが撮像中にズーム操作などをすることにより撮像したいと考えている特殊効果を含む鮮明な画像を撮像する可能性を高めることができる。

図面の簡単な説明

0007

本発明の実施形態に係る撮像装置の模式的な構成図である。
撮像中のズーム操作と、レンズ制御部のロータリエンコーダの出力との関係を説明する図である。
本発明の第一実施形態に係る撮像間ズームによる撮像処理の流れを示すフローチャートである。
本発明の第二実施形態に係る撮像間ズームによる撮像処理の流れを示すフローチャートである。
本発明の第三実施形態に係る撮像間ズームによる撮像処理の流れを示すフローチャートである。
部分読み出し処理に係る部分領域の一例を説明する図である。
本発明の第四実施形態に係る撮像間ズームによる撮像処理の流れを示すフローチャートである。
図7のステップS708における、再フォーカス処理のための焦点検出領域(部分領域)についての部分読み出し処理の流れを示すフローチャートである。

実施例

0008

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、以下の実施形態に記載されている構成はあくまで例示に過ぎず、本発明の範囲は実施形態に記載されている構成によって限定されることはない。

0009

[第一実施形態]
図1は、本発明の実施形態に係る撮像装置1の模式的な構成図である。図1の撮像装置1は、装置本体100、レンズユニット200、を有する。撮像装置1は、撮像中にズーム操作またはフォーカス操作を実施して撮像可能である。レンズユニット200は、装置本体100のレンズマウント機構112に対して着脱可能である。レンズマウント機構112に装着するレンズユニット200は、交換することができる。装置本体100は、撮像素子101、シャッタ103、メモリ104、電源スイッチ105、モード切替部106、背面モニタ107、ファインダ表示部108、接眼レンズ109、接眼検出部110、シャッタ制御部111、を有する。また、装置本体100は、これらが接続されるシステム制御部102、を有する。メモリ104は、電気的に消去・記憶可能な不揮発性メモリを含む。メモリ104は、たとえば、システム制御部102が実行するプログラムプログラム実行の際に利用する撮像用変数定数を保持する。撮像用の変数や定数には、たとえば、各種の撮像パラメータの値、ISO感度設定値撮像モードの設定値、各種の補正値、がある。メモリ104には、撮像した画像データなどを保持してよい。システム制御部102は、たとえばCPUを有する。CPUは、メモリ104に記録されているプログラムを読み込んで実行する。これにより、撮像装置1を全体的に制御するシステム制御部102が実現される。システム制御部102は、たとえば撮像を制御して撮像した画像を読み出す。撮像素子101は、たとえばCMOS型イメージングセンサである。撮像素子101は、画像を撮像するために受光面に配列された複数の光電変換素子を有する。撮像素子101は、複数の光電変換素子に蓄積された電荷に基づく信号を生成してシステム制御部102へ出力する。複数の光電変換素子からの信号により、撮像素子101の受光面における輝度分布が得られる。システム制御部102は、撮像素子101で得られた映像信号を取得し、撮像素子101の受光面の輝度分布に基づく画像データを生成する。シャッタ103は、レンズマウント機構112と撮像素子101との間に開閉可能に設けられる。シャッタ制御部111は、システム制御部102で決定されたシャッタ速度に基づいてシャッタ103を開閉する。撮像素子101は、シャッタ103が開いている期間において受光する。電源スイッチ105は、装置本体100の電源をオンオフするためのスイッチである。電源スイッチ105がオン状態に操作されると、システム制御部102を含む撮像装置1が起動する。モード切替部106は、装置本体100の動作モードを切り替える。システム制御部102は、モード切替部106からのモード切り替え指示に基づいて、装置本体100の動作モードを、たとえばライブビュー撮像モード動画撮像モード、撮像した画像の表示モードの間で切り得る。背面モニタ107は、装置本体100においてレンズマウント機構112の反対側の背面に設けられる。ファインダ表示部108は、装置本体100の内部に設けられる。シャッタ制御部111は、背面モニタ107およびファインダ表示部108に、撮像中の画像、設定画面などを表示する。接眼レンズ109は、装置本体100においてたとえば背面モニタ107の上側に設けられる。ユーザは、接眼レンズ109を覗くことにより、ファインダ表示部108の表示を視認できる。接眼レンズ109とファインダ表示部108とにより、電子ビューファインダEVF)が構成される。接眼検出部110は、接眼レンズ109を除くユーザの顔を検出する。システム制御部102は、接眼検出部110による検出の有無に応じて、背面モニタ107とファインダ表示部108との間で表示先を選択的に切り替えてよい。

0010

レンズユニット200は、レンズ鏡筒部209、を有する。レンズ鏡筒部209には、フォーカスレンズ201、絞り204、ズームレンズ206a,206b、が配置される。レンズ鏡筒部209を通過した入射光は、撮像素子101へ導かれる。図1では簡略化の為にフォーカスレンズ201およびズームレンズ206a,206bとして三枚のレンズしか図示していないが、実際のレンズユニット200は多数のレンズが用いられてよい。レンズユニット200は、フォーカスリング202、ズームリング207、レンズ制御部208、レンズ駆動回路203、絞り制御回路205、を有する。レンズ制御部208は、レンズマウント機構112を介して装置本体100のシステム制御部102と電気的に接続される。レンズ制御部208は、レンズ動作用の各種定数、変数やプログラム等を記憶するメモリ104、およびレンズユニット200固有の情報である最大・最小絞り値、焦点距離等を保持する不揮発性メモリを備える。レンズ制御部208は、レンズユニット200の全体的に制御する。レンズ制御部208は、たとえば、レンズ駆動回路203、絞り制御回路205、を制御する。フォーカスリング202およびズームリング207は、レンズ鏡筒部209に回転操作可能に設けられる操作リングである。フォーカスリング202は、フォーカス(ピント位置)を変化させために操作される。ユーザは、フォーカス操作のためにフォーカスリング202を手動で操作する。ズームリング207は、焦点距離を変化させために操作される。ユーザは、ズーム操作のためにズームリング207を手動で操作する。レンズ駆動回路203は、ロータリエンコーダを有し、操作検出手段としてフォーカスリング202の操作を検出し、フォーカスレンズ201を駆動して位置を変化させる。レンズ駆動回路203は、フォーカスリング202の回転操作の有無または回転速度若しくは回転位相に基づいて、フォーカスリング202に対する操作を検出する。また、レンズ駆動回路203は、レンズ制御部208を通じたシステム制御部102の制御に応じて、フォーカスレンズ201を駆動して位置を変化させる。これにより、レンズユニット200のピント位置が至近から無限の間で変化し、撮像素子101の受光面に結像する像の鮮明度が変化する。システム制御部102は、撮像素子101の受光面に鮮明な像が得られるように、撮像素子101から得られるデフォーカス量または画像に基づいて、レンズ駆動回路203を用いてオートフォーカス制御を実行してよい。絞り制御回路205は、撮像素子101へ導く光の量を調節したり、被写界深度を調整したりするために、絞り204を制御する。レンズ制御部208は、ロータリエンコーダを有し、操作検出手段としてズームリング207の操作を検出し、ズームレンズ206a,206bを駆動する。レンズ制御部208は、ズームリング207の回転操作の有無または回転速度若しくは回転位相に基づいて、ズームリング207に対する操作を検出する。また、レンズ制御部208は、システム制御部102の制御に応じて、ズームレンズ206a,206bを駆動する。これにより、レンズユニット200の画角望遠広角との間で調整される。システム制御部102は、撮像素子101の受光面に所定の画角の像が得られるように、レンズ駆動回路203を用いてオートズーム制御を実行してよい。なお、レンズユニット200は、ズーム操作するとフォーカス位置が変化するバリフォーカルレンズでも、ズーム操作してもフォーカス位置が変化しないズームレンズでもよい。

0011

ところで、ユーザは、このような撮像装置1を用いて、撮像中にズーム操作またはフォーカス操作を実施することがある。たとえば撮像中にズーム操作を実施することにより、ズームによる輝線を含む画像を撮像することが可能になる。特殊効果を含む画像を撮像することが可能になる。しかしながら、撮像中にズーム操作をすることにより、フォーカスがずれてしまうことがある。撮像中のズーム操作によりフォーカスがずれてしまうと、撮像した画像には、鮮明な画像の撮像成分が含まれなくなる。その結果、輝線による特殊効果だけが際立った全体的にピンボケしている画像が撮像されてしまうようになる。ユーザは、鮮明な画像に対して輝線による特殊効果を加えた画像を撮像したいと考えているにもかかわらず、撮像される画像は、鮮明な画像が含まれない特殊効果としての輝線だけが際立ったピンボケの画像になってしまう。このように撮像装置1では、ユーザが撮像中にズーム操作またはフォーカス操作をすることにより撮像したいと考えている特殊効果を含む鮮明な画像を撮像できるようにすることが求められている。以下、撮像中のズーム操作を例に説明する。

0012

図2は、撮像中のズーム操作と、レンズ制御部208のロータリエンコーダの出力との関係を説明する図である。図2(A)は、ズームリング207の操作による位相についての時間変化を示す図である。縦軸は、焦点距離に対応するズームリング207の位相である。図2(B)は、レンズ制御部208のロータリエンコーダの出力の時間変化を示す図である。レンズ制御部208のロータリエンコーダは、ズームリング207が回転操作されると、操作された回転量に応じて変化するパルス波形の信号を出力する。図2(B)に示すパルス波形は、ロータリエンコーダの2相出力をEX−OR処理した後の信号についての波形である。図2(A)では、ユーザは、ズームリング207を望遠側から広角側へ操作している。具体的には、ズームリング207は、60°の位相から20°の位相まで回転操作される。この場合の焦点距離は、200mmから100mmへ変化する。この場合、レンズ制御部208のロータリエンコーダは、図2(B)に示すように、ズームリング207が操作されている期間においてパルス波形の信号を出力する。レンズ制御部208のロータリエンコーダにより生成されるパルス数により、レンズ制御部208およびシステム制御部102は、ズーム操作量を取得できる。レンズ制御部208のロータリエンコーダにより生成されるパルスについての多淫時間当たりの個数により、レンズ制御部208およびシステム制御部102は、ズーム操作の回転速度を取得できる。

0013

図3は、本発明の第一実施形態に係る撮像間ズームによる撮像処理の流れを示すフローチャートである。システム制御部102は、撮像間ズームによる撮像モードにおいて、図3の処理を実行する。ステップS301において、システム制御部102は、撮像間ズームによる撮像モードであるか否かを確認する。撮像間ズームによる撮像モードでない場合、システム制御部102は、図3の処理を終了する。撮像間ズームによる撮像モードである場合、システム制御部102は、ステップS302において、不図示のレリーズボタンの操作により撮像開始の操作がなされたか否かを判断する。レリーズボタンが操作されていない場合、システム制御部102は、レリーズボタンが操作されるまで、ステップS302の判断処理を繰り返す。レリーズボタンの操作により撮像開始の操作がなされると、システム制御部102は、ステップS303において、シャッタ103を開いて撮像を開始する。これにより、撮像間ズームによる撮像モードにおける撮像素子101の受光が開始される。ステップS304において、システム制御部102は、レンズ制御部208により、ユーザによるズームリング207の操作の検出が開始されたか否かを判断する。ここで、レンズ制御部208は、たとえばロータリエンコーダの出力変化が複数回あることを検出することにより、ズームリング207の操作の開始を検出すればよい。システム制御部102は、ユーザによるズームリング207の操作が開始されるまで、ステップS304の判断処理を繰り返す。ユーザによるズームリング207の操作が開始されると、ステップS305において、システム制御部102は、レンズ制御部208により、ユーザによるズームリング207の操作の終了が検出されたか否かを判断する。ここで、レンズ制御部208は、たとえばロータリエンコーダの出力変化が20ms以上なかったことを検出することにより、ズームリング207の操作の終了を検出すればよい。システム制御部102は、ユーザによるズームリング207の操作が終了するまで、ステップS305の判断処理を繰り返す。ユーザによるズームリング207の操作が終了すると、ステップS306において、システム制御部102は、シャッタ103を閉じて撮像を終了する。これにより、撮像間ズームによる撮像モードにおける撮像素子101の受光が終了する。シャッタ103を閉じると、システム制御部102は、撮像終了処理を開始する。ステップS307において、システム制御部102は、撮像素子101からすべての光電変換素子の信号を読み出し、画像データを生成する。これにより、撮像素子101から撮像した画像のデータが読み出される。システム制御部102は、画像データを、メモリ104に保存する。その後、システム制御部102は、図3の撮像間ズームによる撮像処理を終了する。

0014

以上のように、本実施形態では、撮像装置1のレンズ鏡筒部209に回転可能に設けられるズームリング207を撮像中に操作し、複数の受光素子を有する撮像素子101により画像を撮像する。これにより、撮像装置1は、撮像中にズームリング207を操作したことによる輝線による特殊効果を含む画像を撮像素子101により撮像することができる。また、本実施形態では、撮像中にフォーカスリング202を回転操作した場合にも、特殊効果を含む画像を撮像素子101により撮像することができる。

0015

しかも、本実施形態では、撮像中のズーム操作またはフォーカス操作が終了したことがレンズ制御部208により検出された後に、撮像を終了する。レンズ制御部208は、たとえばズームリング207の回転操作の有無または回転速度若しくは回転位相に基づいて、ズームリング207に対する操作を検出する。これにより、本実施形態では、ズーム操作またはフォーカス操作が終了してから撮像を終了するまでの期間において、ズーム操作またはフォーカス操作がなされていない撮像をすることができる。

0016

撮像する画像には、ズーム操作またはフォーカス操作の影響が生じていない撮像成分を含めることができる。これにより、撮像した画像には、ズーム操作またはフォーカス操作の影響が生じていない撮像成分と、ズーム操作またはフォーカス操作の影響が生じている撮像成分との双方が好適に含まれるようになる。ユーザが撮像中にズーム操作またはフォーカス操作をすることにより撮像したいと考えている特殊効果を含む鮮明な画像を撮像できる可能性が高まる。手動によりズーム操作またはフォーカス操作をする場合でも、特殊効果を含む鮮明な画像を撮像できる可能性が高まる。また、撮像装置1は、ズームリング207の操作がユーザによって終了するまで撮像を続ける。ユーザは撮像タイミングを意識することなく、レリーズタイミングと、ズームリング207を操作する際の手ぶれ防止とに集中して撮像することができる。その結果、撮像間ズームによる所望の撮像の成功率を向上させることができる。なお、本実施形態では、ズームリング207の操作の開始および終了を、ズームリング207の操作に基づく位相変化に基づいて判断している。この他にもたとえば、ズームリング207の操作の開始および終了は、ズームリング207に設けられたジャイロセンサ加速度センサにより、ズームリング207の角速度を直接的に検出し、それに基づいて判断してもよい。

0017

[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態に係る撮像装置1を説明する。本実施形態では、撮像中のズーム操作が終了した後に、撮像素子101の感度を切り替えて、撮像素子101から撮像した画像のデータを読み出す。以下の説明では、主に第一実施形態の撮像装置1との相違点について説明する。

0018

図4は、本発明の第二実施形態に係る撮像間ズームによる撮像処理の流れを示すフローチャートである。システム制御部102は、撮像間ズームによる撮像モードにおいて、図4の処理を実行する。ステップS401において、システム制御部102は、撮像間ズームによる撮像モードであるか否かを確認する。撮像間ズームによる撮像モードでない場合、システム制御部102は、図4の処理を終了する。撮像間ズームによる撮像モードである場合、システム制御部102は、ステップS402において、測光値を算出する。ステップS403において、システム制御部102は、算出した測光値に基づいて、適撮像を得るための設定値、たとえば露出パラメータ、絞り値(以下Av値)、シャッタ速度(以下Tv値)、ISO値を選択する。ISOは、便宜上設定値(ISO1)として説明している。撮像間ズームによる撮像モードのためにユーザにより予め設定されている項目の設定値がある場合、システム制御部102は、そのユーザ選択の設定値を優先するように、その他の設定値を選択する。たとえばAv値が予めユーザにより設定されている場合、システム制御部102は、Av優先モードとして、ステップS402で算出した測光値に基づいて、適撮像を得るためのTv値を一意に求める。この値をTv1とする。システム制御部102は、選択したこれらの設定値をメモリ104に保存する。ステップS404において、システム制御部102は、不図示のレリーズボタンの操作により撮像開始の操作がなされたか否かを判断する。レリーズボタンが操作されていない場合、システム制御部102は、レリーズボタンが操作されるまで、処理をステップS402へ戻す。レリーズボタンが操作されると、ステップS405において、システム制御部102は、シャッタ103を開いて撮像を開始する。これにより、撮像間ズームによる撮像モードにおける撮像素子101の受光が開始される。ステップS406において、システム制御部102は、レンズ制御部208により、ユーザによるズームリング207の操作の検出が開始されたか否かを判断する。システム制御部102は、ユーザによるズームリング207の操作が開始されるまで、ステップS406の判断処理を繰り返す。ユーザによるズームリング207の操作が開始されると、ステップS407において、システム制御部102は、レンズ制御部208により、ユーザによるズームリング207の操作の終了が検出されたか否かを判断する。システム制御部102は、ユーザによるズームリング207の操作が終了するまで、ステップS407の判断処理を繰り返す。ユーザによるズームリング207の操作が終了すると、ステップS408において、システム制御部102は、シャッタ103を閉じて撮像を終了する。これにより、撮像間ズームによる撮像モードにおける撮像素子101の受光が終了する。シャッタ103を閉じると、システム制御部102は、撮像終了処理を開始する。ステップS409において、システム制御部102は、Tv補正量としてTv2/Tv1を算出する。ここで、Tv1は、ステップS403において求めた適撮像を得るためのTv値である。Tv2は、実際の撮像期間である。ズームリング207の操作の開始から終了に対応してシャッタ103を開閉する場合、実際の撮像期間は、適撮像を得るための撮像期間とは異なる傾向にある。Tv2/Tv1分だけ露出がずれる。撮像素子101では、露出の過不足が生じることになる。ステップS410において、システム制御部102は、適正露出を得るために、ISO1/(Tv2/Tv1)を新たなISOとし、撮像素子101のISO感度を切り替える。撮像素子101のISO感度は、たとえば、撮像素子101に内蔵されている増幅回路からなるアナログゲインを変更することにより切り替えることができる。この他にもたとえば、撮像素子101のISO感度は、浮動小数点演算デジタルゲインを組み合わせることにより切り替えることができる。これらの処理により、撮像素子101において目標のISO感度を得ることができる。ステップS411において、システム制御部102は、撮像素子101からすべての光電変換素子の信号を読み出し、画像データを生成する。これにより、撮像素子101から撮像した画像のデータが読み出される。システム制御部102は、画像データを、メモリ104に保存する。その後、システム制御部102は、図4の撮像間ズームによる撮像処理を終了する。

0019

以上のように、本実施形態では、レンズ制御部208が撮像中のズーム操作またはフォーカス操作が終了したことを検出すると、システム制御部102は、必要とされる撮像期間に対する実際の撮像期間の割合に応じて撮像素子101の感度を切り替える。その後に、システム制御部102は、感度を切り替えた撮像素子101から撮像した画像のデータを読み出す。よって、本実施形態では、撮像間ズームによる撮像処理により、適切な露出で撮像した画像を得ることができる。第一実施形態では、ズーム操作の期間に応じて画像の露出が変動してしまうが、本実施形態では、ズーム操作の期間によらずに、適切な露出に安定した画像を得ることができる。

0020

[第三実施形態]
次に、本発明の第三実施形態に係る撮像装置1を説明する。本実施形態では、撮像中のズーム操作が終了した後に、撮像素子101から画像データを読み出して合焦のためのフォーカス処理を実行してから、撮像素子101からフォーカス処理後の撮像した画像のデータを読み出す。以下の説明では、主に第一実施形態の撮像装置1との相違点について説明する。なお、第三実施形態の処理は、第二実施形態の処理と組み合わせてもよい。

0021

図5は、本発明の第三実施形態に係る撮像間ズームによる撮像処理の流れを示すフローチャートである。システム制御部102は、撮像間ズームによる撮像モードにおいて、図5の処理を実行する。ステップS501において、システム制御部102は、撮像間ズームによる撮像モードであるか否かを確認する。撮像間ズームによる撮像モードでない場合、システム制御部102は、図5の処理を終了する。撮像間ズームによる撮像モードである場合、システム制御部102は、ステップS502において、不図示のレリーズボタンの操作により撮像開始の操作がなされたか否かを判断する。レリーズボタンが操作されていない場合、システム制御部102は、レリーズボタンが操作されるまで、ステップS502の判断処理を繰り返す。レリーズボタンの操作により撮像開始の操作がなされると、システム制御部102は、ステップS503において、シャッタ103を開いて撮像を開始する。これにより、撮像間ズームによる撮像モードにおける撮像素子101の受光が開始される。ステップS504において、システム制御部102は、レンズ制御部208により、ユーザによるズームリング207の操作の検出が開始されたか否かを判断する。システム制御部102は、ユーザによるズームリング207の操作が開始されるまで、ステップS504の判断処理を繰り返す。ユーザによるズームリング207の操作が開始されると、ステップS505において、システム制御部102は、レンズ制御部208により、ユーザによるズームリング207の操作の終了が検出されたか否かを判断する。システム制御部102は、ユーザによるズームリング207の操作が終了するまで、ステップS405の判断処理を繰り返す。ユーザによるズームリング207の操作が終了すると、システム制御部102は、撮像終了処理を開始する。ステップS506において、システム制御部102は、再フォーカスを行うために、シャッタ103を開いたまま、撮像素子101からの間引き読み出しを行う。通常画像の読み出しでは、システム制御部102は、撮像素子101の複数の光電変換素子のすべてから読み出すために、すべての行を1行ずつ順次読み出す。これに対し、間引き読み出しでは、システム制御部102は、たとえば3行毎に1行ずつ読み出す。この場合、読み出しの行数が1/3になるので、読み出し時間も33%程度に低減できる。ステップS507において、システム制御部102は、間引き読み出しにより得られる画像のコントラスト評価値に基づいて、フォーカスを調整するように制御する。ステップS508において、システム制御部102は、フォーカス制御により合焦が得られるか否かを判断する。合焦が得られていない場合、システム制御部102は、処理をステップS506へ戻す。システム制御部102は、合焦が得られるまで、ステップS506からステップS508の処理を繰り返す。なお、撮像素子101が画素ごとに瞳分割され、視差のある画像を取得できる、いわゆる像面位相差方式のセンサであるならば、ステップS506〜ステップS508のループ回数は、必要最小限に抑えられる。一方、像面位相差方式のオートフォーカス処理では、ピントのずれ量(デフォーカス量)を算出できる。このデフォーカス量を信頼する場合には、システム制御部102は、ステップS508の合焦判断をしないで次の処理へ進んでよい。フォーカス制御により合焦が得られると、ステップS509において、システム制御部102は、シャッタ103を閉じる。これにより、撮像間ズームによる撮像モードにおける撮像素子101の受光が終了する。ステップS510において、システム制御部102は、撮像素子101からすべての光電変換素子の信号を読み出し、画像データを生成する。これにより、撮像素子101から撮像した画像のデータが読み出される。システム制御部102は、画像データを、メモリ104に保存する。その後、システム制御部102は、図5の撮像間ズームによる撮像処理を終了する。

0022

以上のように、本実施形態では、レンズ制御部208が撮像中のズーム操作が終了したことを検出すると、システム制御部102は、撮像素子101から画像データを読み出して合焦のためのフォーカス処理を実行する。システム制御部102は、その後に、撮像素子101からフォーカス処理後の撮像した画像のデータを読み出す。よって、本実施形態によれば、撮像終了直前の焦点距離で再フォーカスするため、たとえ撮像開始前からズームリング207が操作されているような場合であっても、ピントが合っている瞬間が一つもない画像を撮像してしまうことを回避することができる。また、撮像装置1のズーム用のレンズが、ズーム操作によりフォーカス位置が変化するバリフォーカルレンズであったとしても、フォーカス処理により合焦した画像成分を含む画像を得ることができる。しかも、本実施形態において、フォーカス処理のための撮像素子101からの画像データの読み出しでは、撮像素子101に設けられている複数の受光素子を間引いてその中の一部から、画像データを読み出す。よって、フォーカス処理のために撮像素子101の全体から画像データを読み出す必要が無くなり、フォーカス処理のための画像データの読み出し処理に必要とされる時間を短くできる。高速なフォーカス処理が実現できる。フォーカス処理を追加したことによる、最終的な画像データの読み出しの遅れを必要最小限に抑えることができる。しかも、本実施形態において、フォーカス処理後の画像のデータの読み出しでは、撮像素子101に設けられている複数の受光素子のすべてから、画像データを読み出す。よって、撮像素子101に設けられている複数の受光素子のすべてから読み出された高画質の画像データを得ることができる。

0023

[第四実施形態]
次に、本発明の第四実施形態に係る撮像装置1を説明する。本実施形態は、基本的には第三実施形態と同様であるが、再フォーカス処理のために撮像素子101についての特定の部分領域の複数の受光素子から、間引いて画像データを読み出す。これに対し、第三実施形態では、再フォーカス処理のために撮像素子101からの間引き読み出しを行う。以下の説明では、主に第三実施形態の撮像装置1との相違点について説明する。

0024

図6は、部分読み出し処理に係る部分領域の一例を説明する図である。図6には、撮像素子101の受光面の一例が図示されている。受光面には、複数の光電変換素子が配列される。受光面の中心である光学中心から離れるほど、光学的な歪みなどの影響により、焦点を検出することは難しくなる。このため、複数の光電変換素子が配列されている受光面の中央部分には、焦点検出可能な領域601が設けられる。焦点検出可能な領域601の左右には、焦点検出不可能な領域602が設けられる。図6には、一例として、変倍前の合焦位置P1と、変倍後の合焦位置P2とが図示されている。システム制御部102は、撮像中のズーム操作が開始される前に、たとえば変倍前の合焦位置P1を中心とする焦点検出領域(部分領域)により、焦点を検出しているものとする。変倍前の合焦位置P1を中心とする焦点検出領域において焦点が検出されている被写体について、変倍後においても焦点を検出しようとする場合、システム制御部102は、変倍後の合焦位置P2を中心とする焦点検出領域により、焦点を検出する必要がある。ここで、図6に示すように変倍率Mが1より大きい場合、つまりズーム操作によりズームレンズ206a,206bが望遠側へ操作される場合、変倍後の合焦位置P2は、変倍前の合焦位置P1より光学中心から離れる位置になる。そして、この変倍後の合焦位置P2が、焦点検出可能な領域601から外れて焦点検出不可能な領域602に位置する可能性がある。この場合、システム制御部102は、変倍後の合焦位置P2を中心とする焦点検出領域により、変倍前に焦点が検出されていた被写体について適切な焦点を検出できるようにならない可能性がある。システム制御部102は、再フォーカス処理を実行したとしても、合焦を得ることができない可能性がある。そのため、変倍後の合焦位置P2を中心とする焦点検出領域の少なくとも一部が焦点検出可能な領域601から外れることになる場合には、システム制御部102は、再フォーカス処理において、代替の焦点検出領域により、焦点を検出するとよい。代替の焦点検出領域は、たとえばズーム操作後の画像の光学中心を中心とする焦点検出領域、でよい。これにより、再フォーカス処理において合焦が得られる可能性は、高まる。

0025

図7は、本発明の第四実施形態に係る撮像間ズームによる撮像処理の流れを示すフローチャートである。システム制御部102は、撮像間ズームによる撮像モードにおいて、図7の処理を実行する。ステップS701において、システム制御部102は、撮像間ズームによる撮像モードであるか否かを確認する。撮像間ズームによる撮像モードでない場合、システム制御部102は、図6の処理を終了する。撮像間ズームによる撮像モードである場合、システム制御部102は、ステップS702において、不図示のレリーズボタンの操作により撮像開始の操作がなされたか否かを判断する。レリーズボタンが操作されていない場合、システム制御部102は、レリーズボタンが操作されるまで、ステップS702の判断処理を繰り返す。レリーズボタンの操作により撮像開始の操作がなされると、システム制御部102は、ステップS703において、合焦位置P1とズームリング207操作前の焦点距離f1を取得する。ステップS704において、システム制御部102は、シャッタ103を開いて撮像を開始する。これにより、撮像間ズームによる撮像モードにおける撮像素子101の受光が開始される。ステップS705において、システム制御部102は、レンズ制御部208により、ユーザによるズームリング207の操作の検出が開始されたか否かを判断する。システム制御部102は、ユーザによるズームリング207の操作が開始されるまで、ステップS705の判断処理を繰り返す。ユーザによるズームリング207の操作が開始されると、ステップS706において、システム制御部102は、レンズ制御部208により、ユーザによるズームリング207の操作の終了が検出されたか否かを判断する。システム制御部102は、ユーザによるズームリング207の操作が終了するまで、ステップS706の判断処理を繰り返す。ユーザによるズームリング207の操作が終了すると、システム制御部102は、撮像終了処理を開始する。ステップS707において、システム制御部102は、再フォーカスを行うために、ズームリング207操作後の焦点距離f2を取得する。ステップS708において、システム制御部102は、シャッタ103を開いたまま、焦点検出領域(部分領域)についての部分読み出しを行う。ステップS709において、システム制御部102は、焦点検出領域についての部分読み出しにより得られる画像のコントラスト評価値に基づいて、フォーカスを調整するように制御する。ステップS710において、システム制御部102は、フォーカス制御により合焦が得られるか否かを判断する。合焦が得られていない場合、システム制御部102は、処理をステップS708へ戻す。システム制御部102は、合焦が得られるまで、ステップS708からステップS710までの処理を繰り返す。再フォーカス制御により合焦が得られると、ステップS711において、システム制御部102は、シャッタ103を閉じる。これにより、撮像間ズームによる撮像モードにおける撮像素子101の受光が終了する。ステップS712において、システム制御部102は、撮像素子101からすべての光電変換素子の信号を読み出し、画像データを生成する。これにより、撮像素子101から撮像した画像のデータが読み出される。システム制御部102は、画像データを、メモリ104に保存する。その後、システム制御部102は、図7の撮像間ズームによる撮像処理を終了する。

0026

図8は、図7のステップS708における、再フォーカス処理のための焦点検出領域(部分領域)についての部分読み出し処理の流れを示すフローチャートである。ステップS801において、システム制御部102は、変倍率Mを算出する。ステップS802において、システム制御部102は、変倍前の合焦位置P1に基づいて変倍後の焦点距離f2での合焦位置P2を算出する。ステップS803において、システム制御部102は、変倍後の合焦位置P2を中心とする焦点検出領域が焦点検出可能な領域601に含まれるか否かを判定する。図6に図示する変倍後の合焦位置P2の場合、システム制御部102は、焦点検出可能な領域601に含まれないと判断する。システム制御部102は、ステップS805において、システム制御部102は、ズーム操作後の画像の光学中心を中心とする焦点検出領域を再フォーカス処理に用いる部分領域として選択する。システム制御部102は、選択した画像の光学中心を中心とする焦点検出領域についての部分画像を間引きして読み出す。システム制御部102は、たとえば変倍後の合焦位置P2を中心とする500ピクセル四方の部分画像について間引きして読み出す。これに対して、画像の光学中心を中心とする焦点検出領域が焦点検出可能な領域601に含まれる場合、システム制御部102は、焦点検出可能な領域601に含まれないと判断する。システム制御部102は、ステップS804において、システム制御部102は、変倍後の合焦位置P2を中心とする焦点検出領域を再フォーカス処理に用いる部分領域として選択する。システム制御部102は、選択した変倍後の合焦位置P2を中心とする焦点検出領域についての部分画像を間引きして読み出す。システム制御部102は、たとえば変倍後の合焦位置P2を中心とする500ピクセル四方の部分画像について間引きして読み出す。

0027

以上のように、本実施形態では、システム制御部102は、フォーカス処理のための撮像素子101からの画像データの読み出しにおいて、撮像素子101についての特定の部分領域の複数の受光素子から、間引いて画像データを読み出す。よって、フォーカス処理のために撮像素子101の全体から画像データを読み出す必要が無くなり、フォーカス処理のための画像データの読み出し処理に必要とされる時間を短くできる。高速なフォーカス処理が実現できる。フォーカス処理を追加したことによる、最終的な画像データの読み出しの遅れを必要最小限に抑えることができる。しかも、部分領域は、撮像開始前の画像においてフォーカス処理した部分領域がズーム操作により画像中で移動した領域、または、移動した領域の全体がズーム操作後の画像に含まれない場合には、ズーム操作後の画像の光学中央の領域、である。よって、撮像開始前の画像についてユーザがフォーカス処理をさせた部分領域について合焦した画像成分を含む良好な画像データを得ることができる。または、ズーム操作後の画像において、ズーム操作による輝線の影響が少ない画像の光学中央の領域について合焦した画像成分を含む良好な画像データを得ることができる。

0028

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。

0029

上記実施形態は、撮像間ズームについての例である。この他にもたとえば、撮像装置1は、ズームリング207に替えてフォーカスリング202について同様の処理を実施することができる。この場合、撮像装置1は、撮像中にフォーカスリング202を意図的に変化させる撮像間フォーカスにより、特殊効果を含む鮮明な画像を撮像することができる。

0030

本発明は、上述の実施の形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク記憶媒体を介してシステムや装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータの1つ以上のプロセッサーがプログラムを読み出して実行する処理でも実現可能である。また、本発明は、1以上の機能を実現する回路(たとえば、ASIC)によっても実現可能である。

0031

1撮像装置
102システム制御部
104メモリ
202フォーカスリング
203レンズ駆動回路
207ズームリング
208レンズ制御部
209レンズ鏡筒部

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