光学機器
【課題】 分割撮影等、複数回の撮影を行う場合において、合焦判定が得られない場合であっても大きな画像ぼけを回避しつつスムーズに撮影を行えるようにする。
【解決手段】 光学機器は、フォーカス状態を示す信号（１１２）に基づいてフォーカスレンズ１０５を駆動するフォーカス制御を行う制御手段１１３と、第１の撮影に際してフォーカス制御により合焦状態が得られたフォーカスレンズの位置を記憶する記憶手段１１３ａとを有する。制御手段は、第２の撮影に際してフォーカス制御により合焦状態が得られないと判別した場合は、記憶手段に記憶された位置に基づいてフォーカスレンズを駆動する。
【解決手段】 光学機器は、フォーカス状態を示す信号（１１２）に基づいてフォーカスレンズ１０５を駆動するフォーカス制御を行う制御手段１１３と、第１の撮影に際してフォーカス制御により合焦状態が得られたフォーカスレンズの位置を記憶する記憶手段１１３ａとを有する。制御手段は、第２の撮影に際してフォーカス制御により合焦状態が得られないと判別した場合は、記憶手段に記憶された位置に基づいてフォーカスレンズを駆動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の光学機器に関し、特に自動焦点調節機能と静止画の分割撮影機能とを有する光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラやビデオカメラに搭載される自動焦点調節システムには、撮像素子によって取得された映像信号から所定の高周波成分を抽出し、これを画像の鮮鋭度を表すＡＦ評価値とし、それが最大となるようにフォーカスレンズの位置を制御することにより合焦状態を得る、いわゆるＴＶ−ＡＦ方式（コントラスト検出方式）のものがある。通常の被写体像を撮影する場合、ＡＦ評価値は、図９に示すように、合焦状態に近づくにしたがってその値が大きくなり、そのレベルが最大になる点が合焦位置となる。
【０００３】
また、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラにおいては、その静止画撮影機能の１つとして、いわゆる「つなぎ写真」を得るための機能を有するものがある。この機能は、あるシーンを分割して複数回の静止画撮影（以下、これを分割撮影という）を行い、各回の撮影により得られた静止画像を画像処理装置やコンピュータを用いて電子的に合成処理することにより、それら静止画像が連続するようにつながった１枚の大画面画像やパノラマ画像を得ることを可能とする機能である（例えば、特許文献１参照）。このようなつなぎ写真を得る場合、隣接する画像間の位置的なずれはもとより、ピント状態や明るさ、色味をほぼ同じとすることが重要である。このため、特許文献１にて提案されたカメラでは、分割撮影中においては、撮影画角やフォーカスレンズ位置やアイリス値等を初期画像の撮影時の状態に固定している。
【特許文献１】特開平１１−１９６３１１号公報（段落００３３〜００３７、図１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、長焦点距離側では被写界深度が狭いので、１回目の撮影時から被写体距離が徐々に変化するような遠方のシーンを分割撮影する場合に、特許文献１のようにフォーカスレンズ位置を１回目の撮影時の状態に固定すると、２回目以降の撮影において画像がぼけてしまうおそれがある。このため、分割撮影中であっても、撮影ごとにフォーカス制御を行って合焦状態を得ることが望ましい。
【０００５】
ところが、特にＴＶ−ＡＦ方式では、画面内に所定レベル以上のコントラストを有する被写体が存在しないと合焦状態を得ることができない。通常撮影では、撮影者はある程度のコントラストを有する被写体を捕らえようとするため合焦できないことは少なく、仮に合焦できない場合でも、撮影画角を変える等、撮影条件を変更することで合焦を得ることができる。しかし、分割撮影中は先に撮影した画像（隣接画像）とのつながりが必要であるため、必ずコントラストを有する被写体が画面内に存在するとは限らず、また撮影者は自由に撮影画角を選ぶことができないので、結果的に合焦が得られない場合がある。この場合、ぼけを残したまま画像が撮影されてしまうか、合焦判定が得られずに撮影自体の進行ができなくなるおそれがある。
【０００６】
本発明では、分割撮影等、複数回の撮影を行う場合において、合焦判定が得られない場合であっても大きな画像ぼけを回避しつつスムーズに撮影を行えるようにした光学機器を提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの観点としての本発明の光学機器は、フォーカス状態を示す信号に基づいてフォーカスレンズを駆動するフォーカス制御を行う制御手段と、第１の撮影に際してフォーカス制御により合焦状態が得られたフォーカスレンズの位置を記憶する記憶手段とを有する。そして、制御手段は、第２の撮影に際してフォーカス制御により合焦状態が得られないと判別した場合は、記憶手段に記憶された位置に基づいてフォーカスレンズを駆動する。
【０００８】
また、他の観点としての本発明の光学機器は、フォーカス状態を示す信号に基づいてフォーカスレンズを駆動するフォーカス制御を行う制御手段と、第１の撮影に際してフォーカス制御により合焦状態が得られたフォーカスレンズの位置を記憶する記憶手段とを有する。そして、制御手段は、該第１の撮影により得られた画像と合成する画像を撮影するための第２の撮影に際して、フォーカス制御により合焦状態が得られないと判別した場合は、記憶手段に記憶された位置に基づいてフォーカスレンズを駆動する。
【０００９】
また、他の観点としての本発明の光学機器の制御方法は、フォーカス状態を示す信号に基づいてフォーカスレンズを駆動するフォーカス制御を行うステップと、第１の撮影に際してフォーカス制御により合焦状態が得られたフォーカスレンズの位置を記憶するステップと、第２の撮影に際してフォーカス制御により合焦状態が得られないと判別した場合は、該記憶された位置に基づいてフォーカスレンズを駆動するステップとを有する。
【００１０】
さらに、他の観点としての本発明の光学機器の制御方法は、フォーカス状態を示す信号に基づいてフォーカスレンズを駆動するフォーカス制御を行うステップと、第１の撮影に際してフォーカス制御により合焦状態が得られた前記フォーカスレンズの位置を記憶するステップと、該第１の撮影により得られた画像と合成する画像を撮影するための第２の撮影に際して、フォーカス制御により合焦状態が得られないと判別した場合は、該記憶された位置に基づいてフォーカスレンズを駆動するステップとを有する。
【００１１】
ここで、「第１の撮影」は一回目の撮影に限定されず、また「第２の撮影」は第１の撮影の次の回の撮影に限定されるものではなく、次回以降の撮影を含む意味である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、撮影ごとにフォーカス制御を行った上で、第１の撮影以降の第２の撮影に際して合焦判定が得られない場合には、第１の撮影時に合焦したフォーカスレンズ位置に基づいて決定した位置（例えば、その合焦したフォーカスレンズ位置や合焦位置を補正した位置）にフォーカスレンズを駆動して第２の撮影を可能とする。これにより、第２の撮影に際して合焦判定が得られない場合であっても、大きな画像ぼけを生じることなく分割撮影等の複数回撮影をスムーズに行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１には、本発明に係るビデオカメラ（光学機器）の構成を示している。図１において、左側の物体側から順に、１０１は固定の第１レンズユニット、１０２は変倍を行う変倍レンズユニット、１０３は絞りユニット、１０４は固定の第２レンズユニット、１０５は変倍に伴う焦点面の移動を補正する機能とフォーカス機能とを兼ね備えたフォーカスコンペンセータレンズ（以下、フォーカスレンズという）である。以上により撮影光学系が構成されている。
【００１５】
また、１０６はＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等からなる撮像素子（光電変換素子）であり、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する。１０７は撮像素子１０６の出力である画素信号をサンプリングしてゲイン調整するＣＤＳ／ＡＧＣ回路である。１０８はカメラ信号処理回路であり、ＣＤＳ／ＡＧＣ１０７からの出力信号に対して所定の処理を施すことにより、映像信号を生成する。
【００１６】
１０９は静止画記録装置であり、カメラ信号処理回路１０８から出力された映像信号（動画情報）や該映像信号から生成された静止画情報を半導体メモリ、光ディスク、磁気テープ等の記録媒体に記録する。１１６は液晶ディスプレイ等で構成されたモニタ装置であり、カメラ信号処理回路１０８から出力された動画情報、静止画情報を表示したり、記録媒体から読み出された動画情報や静止画情報を表示したりする。
【００１７】
１１０はフォーカスレンズ１０５を駆動するアクチュエータとしてのモータ、１１１はモータ１１０を後述するＡＦマイクロコンピュータ（制御手段）１１３からの信号に応じて駆動するドライバである。
【００１８】
１１２はＣＤＳ／ＡＧＣ１０７の出力信号から高周波成分を抽出し、ＡＦ評価値信号を生成するＡＦ評価値処理回路である。このＡＦ評価値信号は、図８に示したように、撮影光学系のフォーカス状態を示す信号である。ＡＦマイクロコンピュータ１１３は、ＡＦ評価値処理回路１１２からのＡＦ評価値信号に基づいてドライバ１１１に制御信号を出力し、モータ１１０を制御することにより、フォーカスレンズ１０５を駆動する。
【００１９】
また、ＡＦマイクロコンピュータ１１３は、本ビデオカメラの全体の制御を司り、さらに撮影者により操作される静止画取込スイッチ１１４からの入力信号に応じてＡＦ制御を動画モードから静止画モードに切り換える。動画撮影時および静止画撮影用のモニタ時には、ＡＦマイクロコンピュータ１１３は、ＡＦ評価値信号を常時モニタし、該ＡＦ評価値信号のレベルが最大となるようにフォーカスレンズ１０５を駆動する。そして、静止画取込スイッチ１１４の入力が検出された場合は、後述する静止画ＡＦ動作により合焦位置を探索し、合焦位置に停止させた後、静止画記録装置１０９に画像を記録させる。
【００２０】
１１５は分割モードスイッチであり、撮影者の操作に応じて信号をＡＦマイクロコンピュータ１１３に入力する。ＡＦマイクロコンピュータ１１３は、この入力によって分割撮影モードを設定するとともに、分割撮影用ＡＦ制御を行う。この撮影用ＡＦ制御については後述する。分割モードでは、あるシーンを分割して複数回の静止画撮影を行う場合に、前回の撮影により得られた静止画像に対して今回撮影しようとする画像を連続してつなげることができるようにモニタ装置１１６に表示した状態で撮影を可能とするモードである。
【００２１】
また、１１３ａはＡＦマイクロコンピュータ１１３内に設けられたフラッシュメモリ等からなるメモリ（記憶手段）であり、後述する静止画撮影モニタ用ＡＦ制御により得られたフォーカスレンズ１０５の合焦位置を記憶する。なお、本実施例では、メモリ１１３ａをＡＦマイクロコンピュータ１１３の一部として設けているが、ＡＦマイクロコンピュータ１１３とは別に設けてもよい。
【００２２】
さらに、マイクロコンピュータ１１３は、後述する分割撮影モードにおいて、１枚前の撮影画像のデータを静止画記録装置１０９から読み出して、その画像を現在モニタ中の画像と同時に表示させる。なお、マイクロコンピュータ１１３に、分割撮影モードにより撮影された画像を合成して静止画記録装置１０９を通じて記録媒体に記録させる合成回路としての機能を持たせてもよい。
【００２３】
次に、ＡＦマイクロコンピュータ１１３で静止画撮影モニタ用に行われるＡＦ制御について、図２〜６を用いて詳しく説明する。図２には、メインのＡＦ処理の手順を示すフローチャートである。
【００２４】
まず、Ｓｔｅｐ３０１で処理を開始すると、Ｓｔｅｐ３０２ではフォーカスレンズ１０５の微小駆動動作を行い、合焦か、合焦でない場合はどちらの方向に合焦位置があるかを判別する。この微小駆動動作については後に図３を用いて説明する。
【００２５】
次に、Ｓｔｅｐ３０３では、Ｓｔｅｐ３０２で合焦と判定された場合はＳｔｅｐ３０９へ進んで合焦・再起動判定処理を行い、Ｓｔｅｐ３０２で合焦と判定されなかった場合はＳｔｅｐ３０４へ進む。
【００２６】
Ｓｔｅｐ３０４では、Ｓｔｅｐ３０２で合焦位置の方向判別ができたか否かを判別し、できている場合はＳｔｅｐ３０５へ進んで山登り処理を行い、できていない場合はＳｔｅｐ３０２へ戻って微小駆動動作を継続する。
【００２７】
Ｓｔｅｐ３０５では、ＡＦ評価値が大きくなる方向へ高速でフォーカスレンズ１０５を山登り駆動する。この山登り駆動動作については後に図５を用いて説明する。
【００２８】
Ｓｔｅｐ３０６では、Ｓｔｅｐ３０５でＡＦ評価値がピークを越えたと判別されたか否かを判別し、超えた場合はＳｔｅｐ３０７へ進み、Ｓｔｅｐ３０５で越えていない場合はＳｔｅｐ３０５へ戻って山登り動作を継続する。
【００２９】
Ｓｔｅｐ３０７では、ＡＦ評価値がピークとなった位置（ピーク位置、すなわち合焦位置）にフォーカスレンズ１０５を戻す。そして、Ｓｔｅｐ３０８においては、フォーカスレンズ１０５がピーク位置に戻った場合はＳｔｅｐ３０２へ戻り、再び微小駆動動作を行う。一方、Ｓｔｅｐ３０７でピーク位置に戻っていない場合は、Ｓｔｅｐ３０７へ戻ってピーク位置に戻す動作を継続する。
【００３０】
以下、Ｓｔｅｐ３０９からの合焦・再起動判定処理について説明する。Ｓｔｅｐ３０９では、合焦位置におけるＡＦ評価値をメモリ（メモリ１１３ａ又は不図示の他のメモリ）に保持する。
【００３１】
次に、Ｓｔｅｐ３１０では、最新のＡＦ評価値を取り込む。Ｓｔｅｐ３１１では、Ｓｔｅｐ３０９で保持したＡＦ評価値と最新のＡＦ評価値とを比較しＡＦ評価値の変動が大きいか判定する。ＡＦ評価値が所定範囲から逸脱するように大きく変動していればＳｔｅｐ３０２へ進み、微小駆動動作を再開し、ＡＦ評価値の変動が所定範囲内であればＳｔｅｐ３１２へ進む。
【００３２】
Ｓｔｅｐ３１２では、フォーカスレンズ１０５の駆動を停止させ、Ｓｔｅｐ３１０へ戻って合焦・再起動判定処理を継続する。
【００３３】
次に、微小駆動動作について図３のフローチャートを用いて説明する。Ｓｔｅｐ４０１で処理を開始すると、Ｓｔｅｐ４０２では、ＡＦ評価値処理回路１１２からＡＦ評価値を取り込む。
【００３４】
次にＳｔｅｐ４０３では、Ｓｔｅｐ４０２で取り込んだＡＦ評価値と前回取り込んだＡＦ評価値とを比較し、Ｓｔｅｐ４０２で取り込んだＡＦ評価値が前回のＡＦ評価値より小さければＳｔｅｐ４０４へ進み、Ｓｔｅｐ４０２で取り込んだＡＦ評価値が前回のＡＦ評価値より大きければＳｔｅｐ４０５へ進む。
【００３５】
Ｓｔｅｐ４０４では、前回とは逆方向に所定量フォーカスレンズ１０５を駆動する。一方、Ｓｔｅｐ４０５では、前回と同じ方向（順方向）に所定量フォーカスレンズ１０５を駆動する。
【００３６】
次にＳｔｅｐ４０６では、所定回数連続して同一方向が合焦方向と判別されたか否かを判別し、そうであればＳｔｅｐ４１０へ進み、そうでなければＳｔｅｐ４０７へ進む。
【００３７】
Ｓｔｅｐ４０７では、フォーカスレンズ１０５が所定回数同一エリアで往復を繰り返したか七かを判別し、そうであればＳｔｅｐ４０９へ進み、そうでなければＳｔｅｐ４０８へ進んで今回の処理を終了する。
【００３８】
Ｓｔｅｐ４１０では、合焦方向判別ができたとして、Ｓｔｅｐ４０８へ進み、処理を終了して山登り駆動へ移行する。Ｓｔｅｐ４０９では、合焦判定ができたとして、Ｓｔｅｐ４０８へ進み、処理を終了して再起動判定へ移行する。
【００３９】
ここで、上記フォーカスレンズ１０５の微小駆動動作の例を示したのが図４である。図中にＡで示すＡＦ評価値が時間ＴＡで取り込まれ、その後、Ｂで示すＡＦ評価値が時間ＴＢで取り込まれる。時間ＴＢでは、ＡＦ評価値Ａ，Ｂを比較し、Ａ＜Ｂであればそのまま順方向にフォーカスレンズ１０５を駆動し、Ａ＞Ｂであれば逆方向にフォーカスレンズ１０５を駆動する。
【００４０】
次に、山登り駆動動作について図５のフローチャートを用いて説明する。Ｓｔｅｐ６０１で処理が開始されると、Ｓｔｅｐ６０２では、ＡＦ評価値処理回路１１２からＡＦ評価値を取り込む。次にＳｔｅｐ６０３では、Ｓｔｅｐ６０２で取り込んだＡＦ評価値が前回取り込んだＡＦ評価値とを比較し、Ｓｔｅｐ６０２で取り込んだＡＦ評価値が前回のＡＦ評価値より大きければＳｔｅｐ６０４へ進み、Ｓｔｅｐ６０２で取り込んだＡＦ評価値が前回のＡＦ評価値より小さければＳｔｅｐ６０６へ進む。
【００４１】
Ｓｔｅｐ６０４では、前回に対して順方向に所定速度でフォーカスレンズ１０５を駆動し、Ｓｔｅｐ６０５へ進んで今回の処理を終了する。また、Ｓｔｅｐ６０６では、ＡＦ評価値がピークを越えて減少したか否かを判別し、減少していなければＳｔｅｐ６０７へ進み、減少していればＳｔｅｐ６０５へ進んで処理を終了し、微小駆動へ移行する。
【００４２】
Ｓｔｅｐ６０７では、前回とは逆方向に所定速度でフォーカスレンズ１０５を駆動し、Ｓｔｅｐ６０５へ進んで今回の処理を終了する。
【００４３】
この山登り駆動の場合のフォーカスレンズ１０５の動作を説明したのが図６である。ここで、図中のＣの矢印は、山登り開始時点からＡＦ評価値が増加し、ピークを越えて減少した様子を示している。この場合は、合焦位置を超えたとして山登り動作を終了し、ピーク位置にフォーカスレンズ１０５を戻して微小駆動動作に移行する、
一方、Ｄの矢印は、山登り開始時点からＡＦ評価値が増加せず、ピークに達することなく減少していることを示している。この場合、合焦方向を間違えたものとしてフォーカスレンズ１０５の駆動方向を反転し、山登り動作を継続する。
【００４４】
以上説明したように、本実施例では、「再起動判定」→「微小駆動」→「山登り駆動」→「微小駆動」→「再起動判定」と判定および駆動を繰り返しながらフォーカスレンズ１０５を移動させ、ＡＦ評価値を常に最大にするようにフォーカスレンズ１０５の駆動を制御することによって、モニタ画面に表示される被写体に対する合焦状態を維持する。
【００４５】
一方、静止画撮影用ＡＦ動作（通常撮影用ＡＦ）においては、静止画取込スイッチ１１４に応じてＡＦマイクロコンピュータ１１３は一度フォーカスレンズ１０５をその移動可能範囲全域で駆動するように制御し、その間にＡＦ評価値が最大となるピーク位置をサーチする。そして、その後、サーチしたピーク位置にフォーカスレンズ１０５を駆動して停止させる。これを図７のフローチャートを用いて説明する。
【００４６】
Ｓｔｅｐ８０１で処理を開始すると、Ｓｔｅｐ８０２では、前述した静止画モニタ用のＡＦ動作を行う。次に、Ｓｔｅｐ８０３で、静止画取込スイッチ１１４からの入力を検出すると、Ｓｔｅｐ８０４以降の処理へ進み、静止画撮影用ＡＦ動作を実行する。
【００４７】
Ｓｔｅｐ８０４では、至近端に向かってフォーカスレンズ１０５の高速駆動を開始する。この高速駆動の間に、Ｓｔｅｐ８０５では、ＡＦ評価値が減少しているかどうかを判定する。減少していればＳｔｅｐ８０６へ進み、減少していなければＳｔｅｐ８０４へ戻ってさらに至近側にフォーカスレンズ１０５を駆動する。
【００４８】
Ｓｔｅｐ８０６では、フォーカスレンズ１０５の駆動方向を反転して、無限端に向かって高速駆動する。Ｓｔｅｐ８０７では、ＡＦ評価値がピークを越えたかどうかを判定し、越えたときはＳｔｅｐ８０８へ進み、その位置をメモリ１１３ａ又は他のメモリに一時的に記憶させ、越えていなければＳｔｅｐ８０６へ戻ってさらに無限側にフォーカスレンズ１０５を駆動する。
【００４９】
Ｓｔｅｐ８０８では、Ｓｔｅｐ８０８で記憶したＡＦ評価値のピーク位置にフォーカスレンズ１０５を駆動する。こうしてフォーカスレンズ１０５がピーク位置（合焦位置）に達すると、Ｓｔｅｐ８０９へ進んで、静止画記録装置１０９に静止画取り込み（静止画情報の記録媒体への記録）を行わせ、Ｓｔｅｐ８１０で処理を終了する。
【００５０】
このように、撮影前のモニタ状態では滑らかに合焦を維持するようにフォーカスレンズ１０５を制御し、静止画取込スイッチ１１４が操作されると、迅速に撮影（静止画取り込み）を行うために、高速で合焦させるようにフォーカスレンズ１０５を制御する。
【００５１】
次に、分割撮影モード時の撮影用ＡＦ制御について説明する。分割撮影モードには、右側から左側に、あるいは左側から右側に（上下方向でもよい）撮影を行うモードがあり、１枚前の撮影画像のデータを静止画記録装置１０９から読み出して、その画像を現在モニタ中の画像の右あるいは左に表示する。撮影者は表示された前回の撮影画面につながるようにモニタ画像を合わせて今回の撮影を行えばよい。これにより、容易に隣接画像間の位置ずれがないように分割撮影を行うことができる。
【００５２】
但し、この画像のつながりを重視するために、合焦できない被写体に対してＡＦ制御がなされてしまう場合がある。
【００５３】
そこで、本実施例では、図８のフローチャートに示す分割撮影用ＡＦ制御を行う。Ｓｔｅｐ９０１で処理が開始されると、Ｓｔｅｐ９０２では、前述した静止画撮影モニタ用ＡＦ動作を実行する。
【００５４】
次に、Ｓｔｅｐ９０３では、静止画取込スイッチ１１４が操作されたかどうかを判別し、操作されていればＳｔｅｐ９０４へ進んで、前述したＳｔｅｐ８０４〜８０８の撮影用ＡＦ動作を実行する。
【００５５】
そして、Ｓｔｅｐ９０５では、Ｓｔｅｐ９０４で実行した撮影用ＡＦ動作で合焦が得られたかどうかを判定する。この判定は、ＡＦ動作中にサンプリングしたＡＦ評価値のレベルあるいはＡＦ評価値のフォーカスレンズ位置に対する変化形状から判定したり、Ｓｔｅｐ８０７での判別結果が「ピークを越えた」であり、Ｓｔｅｐ８０８の処理を行ったことをもって合焦が得られたものと判定したりすればよい。
【００５６】
合焦判定が得られた場合は、Ｓｔｅｐ９０６へ進み、フォーカスレンズ１０５の合焦位置（ａＦ評価値のピーク位置）をメモリ１１３ａに記憶する。そして、Ｓｔｅｐ９１０で、静止画取り込みを行い、Ｓｔｅｐ９１１へ進んで処理を終了する。
【００５７】
一方、Ｓｔｅｐ９０５で合焦判定が得られなかった場合は、Ｓｔｅｐ９０７へ進み、今回の撮影が分割撮影の２回目以降の撮影か否かを判定する。１回目の撮影であれば、Ｓｔｅｐ９０８に進んで、そのままフォーカスレンズ１０５を停止させ、Ｓｔｅｐ９１０で静止画取り込みを行い、Ｓｔｅｐ９１１へ進んで処理を終了する（Ｓｔｅｐ９０２に戻る）。
【００５８】
また、Ｓｔｅｐ９０７で分割撮影の２回目以降の撮影と判定された場合は、Ｓｔｅｐ９０９に進み、Ｓｔｅｐ９０６において記憶した合焦位置にフォーカスレンズ１０５を駆動し、その後、Ｓｔｅｐ９１０で静止画取り込みを行い、Ｓｔｅｐ９１１へ進んで処理を終了する（Ｓｔｅｐ９０２に戻る）。
【００５９】
ここで、２回目の撮影（第２の撮影）でＳｔｅｐ９０９に進んだ場合は、１回目の撮影（第１の撮影）に際しての合焦位置にフォーカスレンズ１０５を駆動するが、この場合、２回目の撮影では合焦状態が得られていない。この場合、３回目の撮影（第２の撮影）でも合焦が得られなかったときには、１回目の撮影に際しての合焦位置にフォーカスレンズ１０５を駆動することになる。これに対し、２回目の撮影で合焦状態が得られた場合は、３回目の撮影（第２の撮影）で合焦が得られなかったときには、２回目の撮影（第１の撮影）に際しての合焦位置にフォーカスレンズ１０５を駆動することになる。これらは４回目以降の撮影でも同様である。
【００６０】
このように、今回の撮影に際して合焦判定が得られない場合には、合焦状態が得られた最も近い撮影回での記憶合焦位置にフォーカスレンズ１０５を駆動するようにすれば、分割撮影中にフォーカスレンズの位置を固定する場合に比べて、分割撮影が進むに従って画像のぼけが増加しつつげるという事態を回避することができる。
【００６１】
以上説明したように、本実施例によれば、分割撮影中に、合焦が得られた撮影回での合焦位置を記憶しておき、合焦できない撮影回では該記憶された合焦位置にフォーカスレンズ１０５を移動することにより、分割撮影中の合焦状態又は合焦に近い状態を維持する性能を向上させることができる。
【実施例２】
【００６２】
上述した実施例１では、合焦が得られない撮影回において、その前に合焦が得られた撮影回での合焦位置にフォーカスレンズ１０５を駆動する場合について説明したが、これ以外の方法を採ってもよい。
【００６３】
例えば、分割撮影の各回撮影に対する被写体距離の変化やその傾向を、撮影者の目測、測定器具を用いての測定あるいはビデオカメラに設けられた測距装置による測定等によって予測又は測定できる場合に、その被写体距離の変化に対応したフォーカスレンズ１０５の位置変化量を補正量として設定することができる構成を設ける。そして、今回の撮影に際して合焦が得られない場合には、その前に合焦が得られた撮影回での合焦位置に対して今回の撮影に対応した補正量を加算又は減算して今回フォーカスレンズが移動すべき位置を求め、その位置にフォーカスレンズを駆動した上で今回の撮影を行う。
【００６４】
これにより、実施例１よりもさらに分割撮影中の合焦状態又は合焦に近い状態を維持する性能を向上させることができる。
【００６５】
なお、上記各実施例では、静止画撮影が可能なビデオカメラについて説明したが、本発明は、デジタルスチルカメラにも適用することができる。
【００６６】
また、上記各実施例では、ＴＶ−ＡＦ方式によるＡＦ制御を行う場合について説明したが、本発明は、一眼レフカメラ等で採用されることが多い位相差検出方式によるＡＦ制御を行う場合にも適用することができる。
【００６７】
さらに、上記各実施例では、撮影光学系（レンズ）一体型のビデオカメラについて説明したが、本発明は、レンズ交換型のビデオカメラやデジタルスチルカメラにも適用することができ、さらには、カメラ本体側から撮像信号又は映像信号やＡＦ評価値信号を取り込んでレンズ内でＡＦ制御を行う交換レンズ装置（光学機器）にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施例１であるビデオカメラの構成を示すブロック図。
【図２】実施例１のビデオカメラにおける静止画撮影モニタ用ＡＦ動作を示すフローチャート。
【図３】実施例１のビデオカメラにおけるフォーカスレンズの微小駆動動作を示すフローチャート。
【図４】微小駆動動作の例を示す概念図。
【図５】実施例１のビデオカメラにおけるフォーカスレンズの山登り駆動動作を示すフローチャート。
【図６】山登り駆動動作の例を示す概念図。
【００６９】
【図７】実施例１のビデオカメラにおける通常静止画撮影用ＡＦ動作を示すフローチャート。
【図８】実施例１のビデオカメラにおける分割撮影用ＡＦ動作を示すフローチャート。
【図９】ＡＦ評価値とフォーカス状態との関係を示す図。
【符号の説明】
【００７０】
１０２ 変倍レンズ
１０５ フォーカスレンズ
１０６ 撮像素子
１１２ ＡＦ評価値処理回路
１１３ ＡＦマイクロコンピュータ
１１３ａ メモリ
１１４ 静止画取込みスイッチ
１１５ 分割モードスイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の光学機器に関し、特に自動焦点調節機能と静止画の分割撮影機能とを有する光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラやビデオカメラに搭載される自動焦点調節システムには、撮像素子によって取得された映像信号から所定の高周波成分を抽出し、これを画像の鮮鋭度を表すＡＦ評価値とし、それが最大となるようにフォーカスレンズの位置を制御することにより合焦状態を得る、いわゆるＴＶ−ＡＦ方式（コントラスト検出方式）のものがある。通常の被写体像を撮影する場合、ＡＦ評価値は、図９に示すように、合焦状態に近づくにしたがってその値が大きくなり、そのレベルが最大になる点が合焦位置となる。
【０００３】
また、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラにおいては、その静止画撮影機能の１つとして、いわゆる「つなぎ写真」を得るための機能を有するものがある。この機能は、あるシーンを分割して複数回の静止画撮影（以下、これを分割撮影という）を行い、各回の撮影により得られた静止画像を画像処理装置やコンピュータを用いて電子的に合成処理することにより、それら静止画像が連続するようにつながった１枚の大画面画像やパノラマ画像を得ることを可能とする機能である（例えば、特許文献１参照）。このようなつなぎ写真を得る場合、隣接する画像間の位置的なずれはもとより、ピント状態や明るさ、色味をほぼ同じとすることが重要である。このため、特許文献１にて提案されたカメラでは、分割撮影中においては、撮影画角やフォーカスレンズ位置やアイリス値等を初期画像の撮影時の状態に固定している。
【特許文献１】特開平１１−１９６３１１号公報（段落００３３〜００３７、図１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、長焦点距離側では被写界深度が狭いので、１回目の撮影時から被写体距離が徐々に変化するような遠方のシーンを分割撮影する場合に、特許文献１のようにフォーカスレンズ位置を１回目の撮影時の状態に固定すると、２回目以降の撮影において画像がぼけてしまうおそれがある。このため、分割撮影中であっても、撮影ごとにフォーカス制御を行って合焦状態を得ることが望ましい。
【０００５】
ところが、特にＴＶ−ＡＦ方式では、画面内に所定レベル以上のコントラストを有する被写体が存在しないと合焦状態を得ることができない。通常撮影では、撮影者はある程度のコントラストを有する被写体を捕らえようとするため合焦できないことは少なく、仮に合焦できない場合でも、撮影画角を変える等、撮影条件を変更することで合焦を得ることができる。しかし、分割撮影中は先に撮影した画像（隣接画像）とのつながりが必要であるため、必ずコントラストを有する被写体が画面内に存在するとは限らず、また撮影者は自由に撮影画角を選ぶことができないので、結果的に合焦が得られない場合がある。この場合、ぼけを残したまま画像が撮影されてしまうか、合焦判定が得られずに撮影自体の進行ができなくなるおそれがある。
【０００６】
本発明では、分割撮影等、複数回の撮影を行う場合において、合焦判定が得られない場合であっても大きな画像ぼけを回避しつつスムーズに撮影を行えるようにした光学機器を提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの観点としての本発明の光学機器は、フォーカス状態を示す信号に基づいてフォーカスレンズを駆動するフォーカス制御を行う制御手段と、第１の撮影に際してフォーカス制御により合焦状態が得られたフォーカスレンズの位置を記憶する記憶手段とを有する。そして、制御手段は、第２の撮影に際してフォーカス制御により合焦状態が得られないと判別した場合は、記憶手段に記憶された位置に基づいてフォーカスレンズを駆動する。
【０００８】
また、他の観点としての本発明の光学機器は、フォーカス状態を示す信号に基づいてフォーカスレンズを駆動するフォーカス制御を行う制御手段と、第１の撮影に際してフォーカス制御により合焦状態が得られたフォーカスレンズの位置を記憶する記憶手段とを有する。そして、制御手段は、該第１の撮影により得られた画像と合成する画像を撮影するための第２の撮影に際して、フォーカス制御により合焦状態が得られないと判別した場合は、記憶手段に記憶された位置に基づいてフォーカスレンズを駆動する。
【０００９】
また、他の観点としての本発明の光学機器の制御方法は、フォーカス状態を示す信号に基づいてフォーカスレンズを駆動するフォーカス制御を行うステップと、第１の撮影に際してフォーカス制御により合焦状態が得られたフォーカスレンズの位置を記憶するステップと、第２の撮影に際してフォーカス制御により合焦状態が得られないと判別した場合は、該記憶された位置に基づいてフォーカスレンズを駆動するステップとを有する。
【００１０】
さらに、他の観点としての本発明の光学機器の制御方法は、フォーカス状態を示す信号に基づいてフォーカスレンズを駆動するフォーカス制御を行うステップと、第１の撮影に際してフォーカス制御により合焦状態が得られた前記フォーカスレンズの位置を記憶するステップと、該第１の撮影により得られた画像と合成する画像を撮影するための第２の撮影に際して、フォーカス制御により合焦状態が得られないと判別した場合は、該記憶された位置に基づいてフォーカスレンズを駆動するステップとを有する。
【００１１】
ここで、「第１の撮影」は一回目の撮影に限定されず、また「第２の撮影」は第１の撮影の次の回の撮影に限定されるものではなく、次回以降の撮影を含む意味である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、撮影ごとにフォーカス制御を行った上で、第１の撮影以降の第２の撮影に際して合焦判定が得られない場合には、第１の撮影時に合焦したフォーカスレンズ位置に基づいて決定した位置（例えば、その合焦したフォーカスレンズ位置や合焦位置を補正した位置）にフォーカスレンズを駆動して第２の撮影を可能とする。これにより、第２の撮影に際して合焦判定が得られない場合であっても、大きな画像ぼけを生じることなく分割撮影等の複数回撮影をスムーズに行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１には、本発明に係るビデオカメラ（光学機器）の構成を示している。図１において、左側の物体側から順に、１０１は固定の第１レンズユニット、１０２は変倍を行う変倍レンズユニット、１０３は絞りユニット、１０４は固定の第２レンズユニット、１０５は変倍に伴う焦点面の移動を補正する機能とフォーカス機能とを兼ね備えたフォーカスコンペンセータレンズ（以下、フォーカスレンズという）である。以上により撮影光学系が構成されている。
【００１５】
また、１０６はＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等からなる撮像素子（光電変換素子）であり、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する。１０７は撮像素子１０６の出力である画素信号をサンプリングしてゲイン調整するＣＤＳ／ＡＧＣ回路である。１０８はカメラ信号処理回路であり、ＣＤＳ／ＡＧＣ１０７からの出力信号に対して所定の処理を施すことにより、映像信号を生成する。
【００１６】
１０９は静止画記録装置であり、カメラ信号処理回路１０８から出力された映像信号（動画情報）や該映像信号から生成された静止画情報を半導体メモリ、光ディスク、磁気テープ等の記録媒体に記録する。１１６は液晶ディスプレイ等で構成されたモニタ装置であり、カメラ信号処理回路１０８から出力された動画情報、静止画情報を表示したり、記録媒体から読み出された動画情報や静止画情報を表示したりする。
【００１７】
１１０はフォーカスレンズ１０５を駆動するアクチュエータとしてのモータ、１１１はモータ１１０を後述するＡＦマイクロコンピュータ（制御手段）１１３からの信号に応じて駆動するドライバである。
【００１８】
１１２はＣＤＳ／ＡＧＣ１０７の出力信号から高周波成分を抽出し、ＡＦ評価値信号を生成するＡＦ評価値処理回路である。このＡＦ評価値信号は、図８に示したように、撮影光学系のフォーカス状態を示す信号である。ＡＦマイクロコンピュータ１１３は、ＡＦ評価値処理回路１１２からのＡＦ評価値信号に基づいてドライバ１１１に制御信号を出力し、モータ１１０を制御することにより、フォーカスレンズ１０５を駆動する。
【００１９】
また、ＡＦマイクロコンピュータ１１３は、本ビデオカメラの全体の制御を司り、さらに撮影者により操作される静止画取込スイッチ１１４からの入力信号に応じてＡＦ制御を動画モードから静止画モードに切り換える。動画撮影時および静止画撮影用のモニタ時には、ＡＦマイクロコンピュータ１１３は、ＡＦ評価値信号を常時モニタし、該ＡＦ評価値信号のレベルが最大となるようにフォーカスレンズ１０５を駆動する。そして、静止画取込スイッチ１１４の入力が検出された場合は、後述する静止画ＡＦ動作により合焦位置を探索し、合焦位置に停止させた後、静止画記録装置１０９に画像を記録させる。
【００２０】
１１５は分割モードスイッチであり、撮影者の操作に応じて信号をＡＦマイクロコンピュータ１１３に入力する。ＡＦマイクロコンピュータ１１３は、この入力によって分割撮影モードを設定するとともに、分割撮影用ＡＦ制御を行う。この撮影用ＡＦ制御については後述する。分割モードでは、あるシーンを分割して複数回の静止画撮影を行う場合に、前回の撮影により得られた静止画像に対して今回撮影しようとする画像を連続してつなげることができるようにモニタ装置１１６に表示した状態で撮影を可能とするモードである。
【００２１】
また、１１３ａはＡＦマイクロコンピュータ１１３内に設けられたフラッシュメモリ等からなるメモリ（記憶手段）であり、後述する静止画撮影モニタ用ＡＦ制御により得られたフォーカスレンズ１０５の合焦位置を記憶する。なお、本実施例では、メモリ１１３ａをＡＦマイクロコンピュータ１１３の一部として設けているが、ＡＦマイクロコンピュータ１１３とは別に設けてもよい。
【００２２】
さらに、マイクロコンピュータ１１３は、後述する分割撮影モードにおいて、１枚前の撮影画像のデータを静止画記録装置１０９から読み出して、その画像を現在モニタ中の画像と同時に表示させる。なお、マイクロコンピュータ１１３に、分割撮影モードにより撮影された画像を合成して静止画記録装置１０９を通じて記録媒体に記録させる合成回路としての機能を持たせてもよい。
【００２３】
次に、ＡＦマイクロコンピュータ１１３で静止画撮影モニタ用に行われるＡＦ制御について、図２〜６を用いて詳しく説明する。図２には、メインのＡＦ処理の手順を示すフローチャートである。
【００２４】
まず、Ｓｔｅｐ３０１で処理を開始すると、Ｓｔｅｐ３０２ではフォーカスレンズ１０５の微小駆動動作を行い、合焦か、合焦でない場合はどちらの方向に合焦位置があるかを判別する。この微小駆動動作については後に図３を用いて説明する。
【００２５】
次に、Ｓｔｅｐ３０３では、Ｓｔｅｐ３０２で合焦と判定された場合はＳｔｅｐ３０９へ進んで合焦・再起動判定処理を行い、Ｓｔｅｐ３０２で合焦と判定されなかった場合はＳｔｅｐ３０４へ進む。
【００２６】
Ｓｔｅｐ３０４では、Ｓｔｅｐ３０２で合焦位置の方向判別ができたか否かを判別し、できている場合はＳｔｅｐ３０５へ進んで山登り処理を行い、できていない場合はＳｔｅｐ３０２へ戻って微小駆動動作を継続する。
【００２７】
Ｓｔｅｐ３０５では、ＡＦ評価値が大きくなる方向へ高速でフォーカスレンズ１０５を山登り駆動する。この山登り駆動動作については後に図５を用いて説明する。
【００２８】
Ｓｔｅｐ３０６では、Ｓｔｅｐ３０５でＡＦ評価値がピークを越えたと判別されたか否かを判別し、超えた場合はＳｔｅｐ３０７へ進み、Ｓｔｅｐ３０５で越えていない場合はＳｔｅｐ３０５へ戻って山登り動作を継続する。
【００２９】
Ｓｔｅｐ３０７では、ＡＦ評価値がピークとなった位置（ピーク位置、すなわち合焦位置）にフォーカスレンズ１０５を戻す。そして、Ｓｔｅｐ３０８においては、フォーカスレンズ１０５がピーク位置に戻った場合はＳｔｅｐ３０２へ戻り、再び微小駆動動作を行う。一方、Ｓｔｅｐ３０７でピーク位置に戻っていない場合は、Ｓｔｅｐ３０７へ戻ってピーク位置に戻す動作を継続する。
【００３０】
以下、Ｓｔｅｐ３０９からの合焦・再起動判定処理について説明する。Ｓｔｅｐ３０９では、合焦位置におけるＡＦ評価値をメモリ（メモリ１１３ａ又は不図示の他のメモリ）に保持する。
【００３１】
次に、Ｓｔｅｐ３１０では、最新のＡＦ評価値を取り込む。Ｓｔｅｐ３１１では、Ｓｔｅｐ３０９で保持したＡＦ評価値と最新のＡＦ評価値とを比較しＡＦ評価値の変動が大きいか判定する。ＡＦ評価値が所定範囲から逸脱するように大きく変動していればＳｔｅｐ３０２へ進み、微小駆動動作を再開し、ＡＦ評価値の変動が所定範囲内であればＳｔｅｐ３１２へ進む。
【００３２】
Ｓｔｅｐ３１２では、フォーカスレンズ１０５の駆動を停止させ、Ｓｔｅｐ３１０へ戻って合焦・再起動判定処理を継続する。
【００３３】
次に、微小駆動動作について図３のフローチャートを用いて説明する。Ｓｔｅｐ４０１で処理を開始すると、Ｓｔｅｐ４０２では、ＡＦ評価値処理回路１１２からＡＦ評価値を取り込む。
【００３４】
次にＳｔｅｐ４０３では、Ｓｔｅｐ４０２で取り込んだＡＦ評価値と前回取り込んだＡＦ評価値とを比較し、Ｓｔｅｐ４０２で取り込んだＡＦ評価値が前回のＡＦ評価値より小さければＳｔｅｐ４０４へ進み、Ｓｔｅｐ４０２で取り込んだＡＦ評価値が前回のＡＦ評価値より大きければＳｔｅｐ４０５へ進む。
【００３５】
Ｓｔｅｐ４０４では、前回とは逆方向に所定量フォーカスレンズ１０５を駆動する。一方、Ｓｔｅｐ４０５では、前回と同じ方向（順方向）に所定量フォーカスレンズ１０５を駆動する。
【００３６】
次にＳｔｅｐ４０６では、所定回数連続して同一方向が合焦方向と判別されたか否かを判別し、そうであればＳｔｅｐ４１０へ進み、そうでなければＳｔｅｐ４０７へ進む。
【００３７】
Ｓｔｅｐ４０７では、フォーカスレンズ１０５が所定回数同一エリアで往復を繰り返したか七かを判別し、そうであればＳｔｅｐ４０９へ進み、そうでなければＳｔｅｐ４０８へ進んで今回の処理を終了する。
【００３８】
Ｓｔｅｐ４１０では、合焦方向判別ができたとして、Ｓｔｅｐ４０８へ進み、処理を終了して山登り駆動へ移行する。Ｓｔｅｐ４０９では、合焦判定ができたとして、Ｓｔｅｐ４０８へ進み、処理を終了して再起動判定へ移行する。
【００３９】
ここで、上記フォーカスレンズ１０５の微小駆動動作の例を示したのが図４である。図中にＡで示すＡＦ評価値が時間ＴＡで取り込まれ、その後、Ｂで示すＡＦ評価値が時間ＴＢで取り込まれる。時間ＴＢでは、ＡＦ評価値Ａ，Ｂを比較し、Ａ＜Ｂであればそのまま順方向にフォーカスレンズ１０５を駆動し、Ａ＞Ｂであれば逆方向にフォーカスレンズ１０５を駆動する。
【００４０】
次に、山登り駆動動作について図５のフローチャートを用いて説明する。Ｓｔｅｐ６０１で処理が開始されると、Ｓｔｅｐ６０２では、ＡＦ評価値処理回路１１２からＡＦ評価値を取り込む。次にＳｔｅｐ６０３では、Ｓｔｅｐ６０２で取り込んだＡＦ評価値が前回取り込んだＡＦ評価値とを比較し、Ｓｔｅｐ６０２で取り込んだＡＦ評価値が前回のＡＦ評価値より大きければＳｔｅｐ６０４へ進み、Ｓｔｅｐ６０２で取り込んだＡＦ評価値が前回のＡＦ評価値より小さければＳｔｅｐ６０６へ進む。
【００４１】
Ｓｔｅｐ６０４では、前回に対して順方向に所定速度でフォーカスレンズ１０５を駆動し、Ｓｔｅｐ６０５へ進んで今回の処理を終了する。また、Ｓｔｅｐ６０６では、ＡＦ評価値がピークを越えて減少したか否かを判別し、減少していなければＳｔｅｐ６０７へ進み、減少していればＳｔｅｐ６０５へ進んで処理を終了し、微小駆動へ移行する。
【００４２】
Ｓｔｅｐ６０７では、前回とは逆方向に所定速度でフォーカスレンズ１０５を駆動し、Ｓｔｅｐ６０５へ進んで今回の処理を終了する。
【００４３】
この山登り駆動の場合のフォーカスレンズ１０５の動作を説明したのが図６である。ここで、図中のＣの矢印は、山登り開始時点からＡＦ評価値が増加し、ピークを越えて減少した様子を示している。この場合は、合焦位置を超えたとして山登り動作を終了し、ピーク位置にフォーカスレンズ１０５を戻して微小駆動動作に移行する、
一方、Ｄの矢印は、山登り開始時点からＡＦ評価値が増加せず、ピークに達することなく減少していることを示している。この場合、合焦方向を間違えたものとしてフォーカスレンズ１０５の駆動方向を反転し、山登り動作を継続する。
【００４４】
以上説明したように、本実施例では、「再起動判定」→「微小駆動」→「山登り駆動」→「微小駆動」→「再起動判定」と判定および駆動を繰り返しながらフォーカスレンズ１０５を移動させ、ＡＦ評価値を常に最大にするようにフォーカスレンズ１０５の駆動を制御することによって、モニタ画面に表示される被写体に対する合焦状態を維持する。
【００４５】
一方、静止画撮影用ＡＦ動作（通常撮影用ＡＦ）においては、静止画取込スイッチ１１４に応じてＡＦマイクロコンピュータ１１３は一度フォーカスレンズ１０５をその移動可能範囲全域で駆動するように制御し、その間にＡＦ評価値が最大となるピーク位置をサーチする。そして、その後、サーチしたピーク位置にフォーカスレンズ１０５を駆動して停止させる。これを図７のフローチャートを用いて説明する。
【００４６】
Ｓｔｅｐ８０１で処理を開始すると、Ｓｔｅｐ８０２では、前述した静止画モニタ用のＡＦ動作を行う。次に、Ｓｔｅｐ８０３で、静止画取込スイッチ１１４からの入力を検出すると、Ｓｔｅｐ８０４以降の処理へ進み、静止画撮影用ＡＦ動作を実行する。
【００４７】
Ｓｔｅｐ８０４では、至近端に向かってフォーカスレンズ１０５の高速駆動を開始する。この高速駆動の間に、Ｓｔｅｐ８０５では、ＡＦ評価値が減少しているかどうかを判定する。減少していればＳｔｅｐ８０６へ進み、減少していなければＳｔｅｐ８０４へ戻ってさらに至近側にフォーカスレンズ１０５を駆動する。
【００４８】
Ｓｔｅｐ８０６では、フォーカスレンズ１０５の駆動方向を反転して、無限端に向かって高速駆動する。Ｓｔｅｐ８０７では、ＡＦ評価値がピークを越えたかどうかを判定し、越えたときはＳｔｅｐ８０８へ進み、その位置をメモリ１１３ａ又は他のメモリに一時的に記憶させ、越えていなければＳｔｅｐ８０６へ戻ってさらに無限側にフォーカスレンズ１０５を駆動する。
【００４９】
Ｓｔｅｐ８０８では、Ｓｔｅｐ８０８で記憶したＡＦ評価値のピーク位置にフォーカスレンズ１０５を駆動する。こうしてフォーカスレンズ１０５がピーク位置（合焦位置）に達すると、Ｓｔｅｐ８０９へ進んで、静止画記録装置１０９に静止画取り込み（静止画情報の記録媒体への記録）を行わせ、Ｓｔｅｐ８１０で処理を終了する。
【００５０】
このように、撮影前のモニタ状態では滑らかに合焦を維持するようにフォーカスレンズ１０５を制御し、静止画取込スイッチ１１４が操作されると、迅速に撮影（静止画取り込み）を行うために、高速で合焦させるようにフォーカスレンズ１０５を制御する。
【００５１】
次に、分割撮影モード時の撮影用ＡＦ制御について説明する。分割撮影モードには、右側から左側に、あるいは左側から右側に（上下方向でもよい）撮影を行うモードがあり、１枚前の撮影画像のデータを静止画記録装置１０９から読み出して、その画像を現在モニタ中の画像の右あるいは左に表示する。撮影者は表示された前回の撮影画面につながるようにモニタ画像を合わせて今回の撮影を行えばよい。これにより、容易に隣接画像間の位置ずれがないように分割撮影を行うことができる。
【００５２】
但し、この画像のつながりを重視するために、合焦できない被写体に対してＡＦ制御がなされてしまう場合がある。
【００５３】
そこで、本実施例では、図８のフローチャートに示す分割撮影用ＡＦ制御を行う。Ｓｔｅｐ９０１で処理が開始されると、Ｓｔｅｐ９０２では、前述した静止画撮影モニタ用ＡＦ動作を実行する。
【００５４】
次に、Ｓｔｅｐ９０３では、静止画取込スイッチ１１４が操作されたかどうかを判別し、操作されていればＳｔｅｐ９０４へ進んで、前述したＳｔｅｐ８０４〜８０８の撮影用ＡＦ動作を実行する。
【００５５】
そして、Ｓｔｅｐ９０５では、Ｓｔｅｐ９０４で実行した撮影用ＡＦ動作で合焦が得られたかどうかを判定する。この判定は、ＡＦ動作中にサンプリングしたＡＦ評価値のレベルあるいはＡＦ評価値のフォーカスレンズ位置に対する変化形状から判定したり、Ｓｔｅｐ８０７での判別結果が「ピークを越えた」であり、Ｓｔｅｐ８０８の処理を行ったことをもって合焦が得られたものと判定したりすればよい。
【００５６】
合焦判定が得られた場合は、Ｓｔｅｐ９０６へ進み、フォーカスレンズ１０５の合焦位置（ａＦ評価値のピーク位置）をメモリ１１３ａに記憶する。そして、Ｓｔｅｐ９１０で、静止画取り込みを行い、Ｓｔｅｐ９１１へ進んで処理を終了する。
【００５７】
一方、Ｓｔｅｐ９０５で合焦判定が得られなかった場合は、Ｓｔｅｐ９０７へ進み、今回の撮影が分割撮影の２回目以降の撮影か否かを判定する。１回目の撮影であれば、Ｓｔｅｐ９０８に進んで、そのままフォーカスレンズ１０５を停止させ、Ｓｔｅｐ９１０で静止画取り込みを行い、Ｓｔｅｐ９１１へ進んで処理を終了する（Ｓｔｅｐ９０２に戻る）。
【００５８】
また、Ｓｔｅｐ９０７で分割撮影の２回目以降の撮影と判定された場合は、Ｓｔｅｐ９０９に進み、Ｓｔｅｐ９０６において記憶した合焦位置にフォーカスレンズ１０５を駆動し、その後、Ｓｔｅｐ９１０で静止画取り込みを行い、Ｓｔｅｐ９１１へ進んで処理を終了する（Ｓｔｅｐ９０２に戻る）。
【００５９】
ここで、２回目の撮影（第２の撮影）でＳｔｅｐ９０９に進んだ場合は、１回目の撮影（第１の撮影）に際しての合焦位置にフォーカスレンズ１０５を駆動するが、この場合、２回目の撮影では合焦状態が得られていない。この場合、３回目の撮影（第２の撮影）でも合焦が得られなかったときには、１回目の撮影に際しての合焦位置にフォーカスレンズ１０５を駆動することになる。これに対し、２回目の撮影で合焦状態が得られた場合は、３回目の撮影（第２の撮影）で合焦が得られなかったときには、２回目の撮影（第１の撮影）に際しての合焦位置にフォーカスレンズ１０５を駆動することになる。これらは４回目以降の撮影でも同様である。
【００６０】
このように、今回の撮影に際して合焦判定が得られない場合には、合焦状態が得られた最も近い撮影回での記憶合焦位置にフォーカスレンズ１０５を駆動するようにすれば、分割撮影中にフォーカスレンズの位置を固定する場合に比べて、分割撮影が進むに従って画像のぼけが増加しつつげるという事態を回避することができる。
【００６１】
以上説明したように、本実施例によれば、分割撮影中に、合焦が得られた撮影回での合焦位置を記憶しておき、合焦できない撮影回では該記憶された合焦位置にフォーカスレンズ１０５を移動することにより、分割撮影中の合焦状態又は合焦に近い状態を維持する性能を向上させることができる。
【実施例２】
【００６２】
上述した実施例１では、合焦が得られない撮影回において、その前に合焦が得られた撮影回での合焦位置にフォーカスレンズ１０５を駆動する場合について説明したが、これ以外の方法を採ってもよい。
【００６３】
例えば、分割撮影の各回撮影に対する被写体距離の変化やその傾向を、撮影者の目測、測定器具を用いての測定あるいはビデオカメラに設けられた測距装置による測定等によって予測又は測定できる場合に、その被写体距離の変化に対応したフォーカスレンズ１０５の位置変化量を補正量として設定することができる構成を設ける。そして、今回の撮影に際して合焦が得られない場合には、その前に合焦が得られた撮影回での合焦位置に対して今回の撮影に対応した補正量を加算又は減算して今回フォーカスレンズが移動すべき位置を求め、その位置にフォーカスレンズを駆動した上で今回の撮影を行う。
【００６４】
これにより、実施例１よりもさらに分割撮影中の合焦状態又は合焦に近い状態を維持する性能を向上させることができる。
【００６５】
なお、上記各実施例では、静止画撮影が可能なビデオカメラについて説明したが、本発明は、デジタルスチルカメラにも適用することができる。
【００６６】
また、上記各実施例では、ＴＶ−ＡＦ方式によるＡＦ制御を行う場合について説明したが、本発明は、一眼レフカメラ等で採用されることが多い位相差検出方式によるＡＦ制御を行う場合にも適用することができる。
【００６７】
さらに、上記各実施例では、撮影光学系（レンズ）一体型のビデオカメラについて説明したが、本発明は、レンズ交換型のビデオカメラやデジタルスチルカメラにも適用することができ、さらには、カメラ本体側から撮像信号又は映像信号やＡＦ評価値信号を取り込んでレンズ内でＡＦ制御を行う交換レンズ装置（光学機器）にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施例１であるビデオカメラの構成を示すブロック図。
【図２】実施例１のビデオカメラにおける静止画撮影モニタ用ＡＦ動作を示すフローチャート。
【図３】実施例１のビデオカメラにおけるフォーカスレンズの微小駆動動作を示すフローチャート。
【図４】微小駆動動作の例を示す概念図。
【図５】実施例１のビデオカメラにおけるフォーカスレンズの山登り駆動動作を示すフローチャート。
【図６】山登り駆動動作の例を示す概念図。
【００６９】
【図７】実施例１のビデオカメラにおける通常静止画撮影用ＡＦ動作を示すフローチャート。
【図８】実施例１のビデオカメラにおける分割撮影用ＡＦ動作を示すフローチャート。
【図９】ＡＦ評価値とフォーカス状態との関係を示す図。
【符号の説明】
【００７０】
１０２ 変倍レンズ
１０５ フォーカスレンズ
１０６ 撮像素子
１１２ ＡＦ評価値処理回路
１１３ ＡＦマイクロコンピュータ
１１３ａ メモリ
１１４ 静止画取込みスイッチ
１１５ 分割モードスイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカス状態を示す信号に基づいてフォーカスレンズを駆動するフォーカス制御を行う制御手段と、
第１の撮影に際して前記フォーカス制御により合焦状態が得られた前記フォーカスレンズの位置を記憶する記憶手段とを有し、
前記制御手段は、第２の撮影に際して前記フォーカス制御により合焦状態が得られないと判別した場合は、前記記憶手段に記憶された位置に基づいて前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第２の撮影に際して前記フォーカス制御により合焦状態が得られないと判別した場合は、前記記憶手段に記憶された位置に前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記フォーカス制御は、撮像信号の所定周波数成分から前記焦点状態を示す評価信号を生成し、該評価信号に基づいて前記フォーカスレンズを駆動する制御であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学機器。
【請求項４】
前記第１および第２の撮影は、連続するように合成される静止画像の撮影であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光学機器。
【請求項５】
フォーカス状態を示す信号に基づいてフォーカスレンズを駆動するフォーカス制御を行う制御手段と、
第１の撮影に際して前記フォーカス制御により合焦状態が得られた前記フォーカスレンズの位置を記憶する記憶手段とを有し、
前記制御手段は、前記第１の撮影により得られた画像と合成する画像を撮影するための第２の撮影に際して、前記フォーカス制御により合焦状態が得られないと判別した場合は、前記記憶手段に記憶された位置に基づいて前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする光学機器。
【請求項６】
フォーカス状態を示す信号に基づいてフォーカスレンズを駆動するフォーカス制御を行うステップと、
第１の撮影に際して前記フォーカス制御により合焦状態が得られた前記フォーカスレンズの位置を記憶するステップと、
第２の撮影に際して前記フォーカス制御により合焦状態が得られないと判別した場合は、前記記憶された位置に基づいて前記フォーカスレンズを駆動するステップとを有することを特徴とする光学機器の制御方法。
【請求項７】
フォーカス状態を示す信号に基づいてフォーカスレンズを駆動するフォーカス制御を行うステップと、
第１の撮影に際して前記フォーカス制御により合焦状態が得られた前記フォーカスレンズの位置を記憶するステップと、
前記第１の撮影により得られた画像と合成する画像を撮影するための第２の撮影に際して、前記フォーカス制御により合焦状態が得られないと判別した場合は、前記記憶された位置に基づいて前記フォーカスレンズを駆動するステップとを有することを特徴とする光学機器の制御方法。
【請求項１】
フォーカス状態を示す信号に基づいてフォーカスレンズを駆動するフォーカス制御を行う制御手段と、
第１の撮影に際して前記フォーカス制御により合焦状態が得られた前記フォーカスレンズの位置を記憶する記憶手段とを有し、
前記制御手段は、第２の撮影に際して前記フォーカス制御により合焦状態が得られないと判別した場合は、前記記憶手段に記憶された位置に基づいて前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第２の撮影に際して前記フォーカス制御により合焦状態が得られないと判別した場合は、前記記憶手段に記憶された位置に前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記フォーカス制御は、撮像信号の所定周波数成分から前記焦点状態を示す評価信号を生成し、該評価信号に基づいて前記フォーカスレンズを駆動する制御であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学機器。
【請求項４】
前記第１および第２の撮影は、連続するように合成される静止画像の撮影であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光学機器。
【請求項５】
フォーカス状態を示す信号に基づいてフォーカスレンズを駆動するフォーカス制御を行う制御手段と、
第１の撮影に際して前記フォーカス制御により合焦状態が得られた前記フォーカスレンズの位置を記憶する記憶手段とを有し、
前記制御手段は、前記第１の撮影により得られた画像と合成する画像を撮影するための第２の撮影に際して、前記フォーカス制御により合焦状態が得られないと判別した場合は、前記記憶手段に記憶された位置に基づいて前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする光学機器。
【請求項６】
フォーカス状態を示す信号に基づいてフォーカスレンズを駆動するフォーカス制御を行うステップと、
第１の撮影に際して前記フォーカス制御により合焦状態が得られた前記フォーカスレンズの位置を記憶するステップと、
第２の撮影に際して前記フォーカス制御により合焦状態が得られないと判別した場合は、前記記憶された位置に基づいて前記フォーカスレンズを駆動するステップとを有することを特徴とする光学機器の制御方法。
【請求項７】
フォーカス状態を示す信号に基づいてフォーカスレンズを駆動するフォーカス制御を行うステップと、
第１の撮影に際して前記フォーカス制御により合焦状態が得られた前記フォーカスレンズの位置を記憶するステップと、
前記第１の撮影により得られた画像と合成する画像を撮影するための第２の撮影に際して、前記フォーカス制御により合焦状態が得られないと判別した場合は、前記記憶された位置に基づいて前記フォーカスレンズを駆動するステップとを有することを特徴とする光学機器の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−２０１６１８（Ｐ２００６−２０１６１８Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４７４２（Ｐ２００５−１４７４２）
【出願日】平成１７年１月２１日（２００５．１．２１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２１日（２００５．１．２１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]