撮像装置、その制御方法およびプログラム
【課題】カメラの駆動機構による被駆動部の駆動時に発生するノイズによる撮像素子の出力信号の劣化を防止すると共に焦点調節の高速化を図る。
【解決手段】ＡＦを実施する際、レンズ交換式カメラシステムのレンズ特性または撮像素子の出力信号に含まれるノイズ量などの被駆動部の駆動に起因するノイズレベルに基づき被駆動部が駆動されている間の撮像処理を制限する。
【解決手段】ＡＦを実施する際、レンズ交換式カメラシステムのレンズ特性または撮像素子の出力信号に含まれるノイズ量などの被駆動部の駆動に起因するノイズレベルに基づき被駆動部が駆動されている間の撮像処理を制限する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、その制御方法およびプログラムに関し、特に、撮像装置に装着された撮影レンズユニットの種別や撮像手段からの出力信号中のノイズ量に応じて、撮像装置の駆動手段の動作中に撮像装置の撮像手段の動作を選択的に禁止可能な撮像装置、その制御方法およびこの制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像素子からの電気信号を基に画像信号を生成する撮像システムでは、一般にレンズなどを電動駆動することにより焦点状態、絞り、ズーム位置などを制御している。しかしながら、この電動駆動力を発生させる駆動手段であるモータは、その種類によっては、撮像素子からの読み出し信号を劣化させる電気的ノイズを発生する。
【０００３】
そこで、レンズ駆動機構、露光制御機構、フィルム巻上機構などの被駆動部を駆動する電動駆動手段と被写体像を撮像する撮像手段とが同時並列に動作しないよう両手段の動作タイミングを制御して信号劣化を防止するカメラが知られている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平１０−１４２６８６号公報
【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、特許文献１記載のカメラでの動作タイミング制御によれば、駆動手段と撮像手段の同時並列動作（以下、同時動作という）は常に禁止される。すなわち、ノイズが発生しない場合には同時動作を禁止する必要がないにもかかわらず、同時動作が禁止される。このため、駆動手段による被駆動部の所要駆動時間がその分長くなる。このことは、例えば、一眼レフカメラのように撮影レンズユニットを脱着可能なカメラの場合に特に顕著である。すなわち、過去に生産されたレンズユニットにはモータノイズ対策が講じられていない等の理由で、レンズユニットによって、ノイズが発生したり発生しないことがあるからである。ノイズ発生のおそれがないレンズユニットがカメラ（撮像装置）に装着されたときに、特許文献１に記載のように駆動手段と撮像手段の同時動作を禁止することは無用である。
【０００５】
本発明の目的は、撮像装置の駆動手段による被駆動部の駆動時に発生するノイズによる撮像手段の出力信号の劣化を防止することができる撮像装置、その制御方法および同制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の技術的特徴としては、入力される被写体光に応じて電気信号を出力する撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、被駆動部の駆動による前記電気信号のノイズ量が多くなるにつれて被駆動部の駆動制御動作と前記撮像手段による電気信号の出力動作とのタイミングを別々にすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、撮像手段からの出力信号の劣化や更なる劣化を防ぐことができる。また、駆動手段の駆動動作の高速化および撮像手段の撮像動作の高速化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態による撮像装置を詳しく説明する。
【０００９】
図１は、本発明の第１の実施形態による撮像装置であるデジタルカメラを含む一眼レフタイプデジタルカメラシステムを示すブロック図である。
【００１０】
図１に示すように、このデジタルカメラシステムは、デジタルカメラ２００と、不図示のマウント機構を介してデジタルカメラ２００に着脱可能な撮影レンズユニット１００（撮像光学系）とから構成されている。マウント機構には電気的接点群１０７が設けられ、レンズユニット１００がカメラ２００に装着されると接点群１０７の各接点が閉じるようになっている。そして、接点群１０７を介して、カメラ２００とレンズユニット１００との間で制御信号、状態信号、データ信号などの各種電気信号が授受される。また、カメラ２００とレンズユニット１００の各部へ各種電圧電流が供給される。また、接点群１０７が閉じると、カメラ２００のシステムコントローラ２２３によりカメラ２００へのレンズユニット１００の装着が判別される。これによりデジタルカメラ２００と撮影レンズユニット１００との間で通信を行うことが可能になり、撮影レンズユニット１００内の撮影レンズ１０１および絞り１０２の駆動を行うことが可能となる。また、接点群１０７は電気信号のみならず、光通信号、音声信号等を伝達する構成としても良い。
【００１１】
図示の便宜上、図１には１枚の撮影レンズ１０１のみを示しているが、実際にはフォーカスレンズ、ズームレンズなどの多数のレンズが用いられていることは周知の通りである。図示されていない被写体像からの撮影光束（被写体光束）は、レンズユニット１００の撮影レンズ１０１及び絞り１０２を介して、カメラ２００のクイックリターンミラー２０２に導かれる。クイックリターンミラー２０２は、ミラーダウン位置とミラーアップ位置との間で移動可能に且つミラー回転軸まわりに回動可能に支持されている。また、クイックリターンミラー２０２の中央部はハーフミラーになっている。そして、クイックリターンミラー２０２が、図１に図示した如くミラーダウン位置に位置決めされた際、被写体光束の一部がクイックリターンミラー２０２を透過可能になる。そして、この透過した光束は、クイックリターンミラー２０２に設置されたサブミラー２０３で下方に反射され、周知の位相差方式のＡＦセンサユニット２０４に入射する。たとえば、このＡＦセンサユニット２０４は、フィールドレンズ、反射ミラー、２次結像レンズ、絞り、およびＣＣＤからそれぞれ成る複数のラインセンサで構成されている。そして、システムコントローラ２２３からの制御信号に従い、焦点検出回路２０５がＡＦセンサユニット２０４をコントロールして、周知の位相差検出方式により焦点検出を行う。
【００１２】
一方、クイックリターンミラー２０２で反射された撮影光束は、ペンタプリズム２０１および接眼レンズ２０６を介して撮影者の目に至る。
【００１３】
また、クイックリターンミラー２０２がミラーアップ位置に位置決めされた際には、撮影レンズ１０１からの光束は、絞り１０２、機械シャッタであるフォーカルプレーンシャッタ２０８およびフィルタ２０９を介して、撮像手段である撮像素子としてのイメージセンサ２１０に至る。イメージセンサ２１０は、ＣＣＤ，ＣＭＯＳなどの固体撮像素子で構成することが好ましいが、銀塩フィルム或いはビディコン等の撮像管でも良い。
【００１４】
上記フィルタ２０９は、赤外線をカットして可視光線のみをイメージセンサ２１０へ導く機能と、光学ローパスフィルタとしての機能とを有している。また、フォーカルプレーンシャッタ２０８は、先幕及び後幕を有し、撮影レンズ１０１からシャッタ２０８に入射した光束の透過、遮断を制御する。なお、クイックリターンミラー２０２のアップ時には、サブミラー２０３は折り畳まれるようになっている。
【００１５】
また、デジタルカメラ２００のシステムコントローラ２２３（以下、ＣＰＵ２２３と称することもある）は、ＣＰＵにより構成されてデジタルカメラ２００全体の制御を司る制御手段として機能し、カメラ各部の動作を適宜制御する。
【００１６】
システムコントローラ２２３は、撮影レンズユニット１００内のレンズ制御回路１０４と絞り制御回路１０６とに接点群１０７を介して接続されるようになっている。システムコントローラ２２３は、撮影レンズ１０１を光軸方向に移動させてピント合わせを行うレンズ駆動機構１０３をレンズ制御回路１０４を介して制御する。これにより、被写体像をイメージセンサ２１０上に結像させる。また、設定されたＡｖ値（絞り値）に従って、システムコントローラ２２３は、絞り１０２を駆動する絞り駆動機構１０５を絞り制御回路１０６を介して制御する。
【００１７】
レンズ制御回路１０４は、レンズ固有の情報（例えば焦点距離、開放絞り、個々のレンズに割り振られるレンズＩＤ）を記憶する図示しないレンズ情報記憶装置を有している。このレンズ情報記憶装置は、レンズ固有の情報に加えて、デジタルカメラ２００のシーケンスコントローラ２２３から受け取った情報を記憶する。
【００１８】
またシステムコントローラ２２３には、クイックリターンミラー２０２のアップ・ダウン駆動及びフォーカルプレーンシャッタ２０８のシャッタチャージを制御するシャッタチャージ・ミラー駆動機構２１１と、フォーカルプレーンシャッタ２０８の先幕、後幕の走行を制御するシャッタ制御機構２１２とが接続されている。フォーカルプレーンシャッタ２０８の先幕および後幕は、その駆動源がバネにより構成されており、シャッタ走行後に次回動作のためにバネチャージを要する。シャッタチャージ・ミラー駆動機構２１１は、このバネチャージを制御する。また、シャッタチャージ・ミラー駆動機構２１１によりクリックリターンミラー２０２のアップ・ダウンが行われる。
【００１９】
またシステムコントローラ２２３には、自動露出装置である測光回路２０７が接続されている。この測光回路２０７は、接眼レンズ２０６の近傍に配設された不図示の測光センサに接続されている。測光センサは、被写体の輝度を測定するものであり、その出力は測光回路２０７を経てシステムコントローラ２２３へ供給される。システムコントローラ２２３は、設定されたＴｖ値（シャッタスピード）に基いて、シャッタ制御機構２１２へ制御信号を出力する。このシャッタ制御機構２１２により、フォーカルプレーンシャッタ２０８の先幕、後幕の走行が制御される。
【００２０】
さらにシステムコントローラ２２３にはＥＥＰＲＯＭ２２２が接続されている。ＥＥＰＲＯＭ２２２は、デジタルカメラ２００を制御する上で調整が必要なパラメータ、デジタルカメラの個体識別に供されるカメラＩＤ情報、基準レンズで調整されたＡＦ補正データ、自動露出補正値などを記憶する記憶手段を構成している。
【００２１】
また、システムコントローラ２２３には、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）により構成された画像データコントローラ２２０が接続されている。この画像データコントローラ２２０は、イメージセンサ２１０の制御、イメージセンサ２１０から入力された画像データの補正や加工などをシステムコントローラ２２３の指令に基いて実行する。画像データの補正・加工の項目にはオートホワイトバランスも含まれている。オートホワイトバランスとは、撮影画像中の最大輝度の部分を所定の色（白色）に補正する機能である。オートホワイトバランスでは、システムコントローラ２２３からの命令により補正量を変更することが可能である。
【００２２】
画像データコントローラ２２０には、イメージセンサ２１０を駆動する際に必要なタイミングパルス信号を出力するタイミングパルス発生回路２１７と、イメージセンサ２１０と同様にタイミングパルス発生回路２１７からタイミングパルス信号を受けて、イメージセンサ２１０から出力され被写体像に対応したアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ２１６と、Ａ／Ｄ変換により得られた画像データ（デジタルデータ）を一時的に記憶しておくＤＲＡＭ２２１とが接続されている。ＤＲＡＭ２２１は、加工や所定のフォーマットへのデータ変換が行われる前の画像データを一時的に記憶するために使用される。
【００２３】
画像データコントローラ２２０にはＤ／Ａコンバータ２１５が接続されている。このＤ／Ａコンバータ２１５には、エンコーダ回路２１４を介してＬＣＤモニタ装置２１３が接続される。ＬＣＤモニタ装置２１３は、イメージセンサ２１０で撮像された画像データを表示する回路であり、一般にはカラーの液晶表示素子により構成される。画像データコントローラ２２０は、ＤＲＡＭ２２１上の画像データを、Ｄ／Ａコンバータ２１５によりアナログ信号に変換してエンコーダ回路２１４へ出力する。エンコーダ回路２１４はこのＤ／Ａコンバータ２１５の出力を、ＬＣＤモニタ装置２１３を駆動する際に必要な映像信号（例えばＮＴＳＣ信号）に変換する。
【００２４】
画像データコントローラ２２０には画像圧縮回路２１９が接続されている。画像圧縮回路２１９は、ＤＲＡＭ２２１に記憶された画像データの圧縮や変換（例えばＪＰＥＧ）を行う。変換された画像データは記録媒体２１８へ格納される。この記録媒体としては、ハードディスク、フラッシュメモリ、フロッピー(登録商標)ディスク等が使用される。
【００２５】
また、ノイズ量検出回路２４１が、画像データコントローラ２２０とシステムコントローラ２２３に接続されており、画像に含まれるノイズ量を検出する手段を構成している。
【００２６】
画像データコントローラ２２０にはコントラスト検出回路２４２が接続されている。コントラスト検出回路２４２は、システムコントローラ２２３の指令に基づいて動作し、画像データコントローラ２２０によって補正された画像データの所定方向のコントラストを検出し、コントラスト評価値をＥＥＰＲＯＭ２２２に保存する。
【００２７】
さらにシステムコントローラ２２３には、外部通信端末機器の接続に供される通信インタフェース回路２２４と、デジタルカメラ２００の動作モードの情報や露出情報（シャッタ秒時、絞り値等）などを外部液晶表示装置２５０や内部液晶表示装置２５１に表示させる動作表示回路２２５と、メイン電子ダイヤル２２６と、ＡＦ補正決定スイッチ２２７と、ＡＦセンサ２０４が持つ複数の焦点検出位置から使用する焦点検出位置を選択するための測距点選択ボタン２２８と、ユーザが所望の動作をデジタルカメラ２００に実行させるべくモードを設定するモード選択ボタン２２９と、測光・測距などの撮影準備動作を開始させるための第１レリーズスイッチ（レリーズスイッチＳＷ１）２３１と、撮像動作を開始させるための第２レリーズスイッチ（レリーズスイッチＳＷ２）２３０と、ＡＦモード選択ボタン２３３と、測光モード選択ボタン２３５とが接続されている。
【００２８】
以上のように構成されたデジタルカメラシステムの動作について、図２を用いて詳細に説明する。
【００２９】
図２は、図１のデジタルカメラシステムにおけるコントラストＡＦモードでの制御手順を示すフローチャートである。
【００３０】
図２において、ステップＳ２０１では、デジタルカメラ２００の電源ボタンが押されて電源オン状態になったことを示す信号やカメラ２００にレンズユニット１００が装着されたことを示す信号が発生するまで待機する。信号を捕らえるとステップＳ２０２（レンズ情報取得手段）に移行する。ステップＳ２０２では、カメラ２００は、現在装着されている撮影レンズユニット１００との通信を接点群１０７を介して行い、撮影レンズ１０１の種類を表すレンズＩＤを取得する。
【００３１】
ステップＳ２０３では、取得したレンズＩＤとＥＥＰＲＯＭ２２２に保存されているレンズデータとを照合し、取得レンズＩＤに対応するレンズデータから、レンズユニット１００のレンズ駆動機構１０３の一部を構成するレンズ駆動用モータの種類を表すモータ情報を取得する。ここで、ステップＳ２０２では、レンズＩＤを取得する代わりに、レンズ駆動用モータの種類を識別可能にするレンズ駆動用モータＩＤや、レンズ駆動用モータによるノイズ発生レベルを識別可能にする情報を得るようにしても構わない。
【００３２】
ステップＳ２０４では、ステップＳ２０３で得られたモータ情報などから、現在デジタルカメラ２００に装着されているレンズユニット１００がモータノイズを発生して、イメージセンサ（撮像素子）２１０からの出力信号の劣化を引き起こすものかどうかを判定する。この判定は、モータの種類から判断してもよいし、ノイズレベルが所定量を超えるかどうかという情報を基に判断してもよい。
【００３３】
撮像素子２１０からの出力信号の劣化を引き起こすと判断した場合、ステップＳ２０５へ移行し、連続スキャン（連続撮影）設定状態を禁止状態としてＥＥＰＲＯＭ２２２に保存する。また、出力信号の劣化を引き起こさないと判断した場合は、ステップＳ２０６へ移行し、連続スキャン設定状態を許可状態としてＥＥＰＲＯＭ２２２に保存する。
【００３４】
ステップＳ２０７で第１レリーズスイッチ２３１が長押しされたことを判別すると、ステップＳ２０８に移行する。ステップＳ２０８では、クイックリターンミラー２０２をミラーアップ位置に位置決めし、シャッター２０８を開き、イメージセンサ２１０を露光状態にする。
【００３５】
ステップＳ２０９では、ＥＥＰＲＯＭ２２２に保存されている連続スキャン設定状態を取得して、連続スキャン禁止状態であるか或いは連続スキャン許可状態であるかを判定する。連続スキャン禁止状態の場合はステップＳ２１０へ移行し、連続スキャン許可状態の場合にはステップＳ２１２へ移行する。
【００３６】
ここで、ステップＳ２１０での連続スキャン禁止状態におけるコントラストＡＦと、ステップＳ２１２での連続スキャン許可状態におけるコントラストＡＦについて、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すコントラストＡＦのタイミングチャートを用いて詳しく説明する。
【００３７】
一般にコントラストＡＦは、「露光」、「蓄積」、「撮像素子からの信号の読み出し」、「撮像素子から読み出した画像信号のコントラスト評価」、「コントラスト評価結果を基に合焦状態を検出するピーク判定」、「コントラスト評価結果を基にレンズの焦点状態を変化させるレンズ駆動」という一連の動作を数回繰り返すことで、レンズを合焦状態に調節する。ここで、高速化のためには図３（ａ）に示すように撮像処理とレンズ駆動処理を並列に動作させることが考えられるが、レンズユニットによってはレンズ駆動時に強いモータノイズを発生するものがある。並列動作の場合、撮像処理、特に、撮像素子からの出力信号の読み出し時にモータノイズが原因となって出力信号の劣化が生じるおそれがある。この場合、その後のコントラスト評価で適切な結果を得ることができず、コントラストＡＦの精度を低下させてしまうという問題がある。
【００３８】
そこで、本実施形態では、モータノイズの影響がある場合とそうでない場合において、コントラストＡＦ時の制御を切り替えることでこの問題を解決する。
【００３９】
モータノイズの影響が無い場合、すなわち、図３（ａ）に示した連続スキャン許可状態におけるコントラストＡＦ時は、撮像処理が「露光」、「蓄積」、「撮像素子からの信号の読み出し」のいずれの状態にあってもレンズ駆動を可能とする。これにより、撮像処理とレンズ駆動処理とを別個独立に実施させる。ただし、これはモータノイズの影響を考慮したレンズ駆動を行わないという意味である。すなわち、撮像信号から読み出した信号を基にコントラスト評価をしなければならないことにはかわりはなく、コントラスト評価に際して撮像処理とレンズ駆動処理との同期を取る必要はある。
【００４０】
一方、モータノイズの影響がある場合、すなわち、図３（ｂ）に示した連続スキャン禁止状態におけるコントラストＡＦ時は、撮像処理における「露光」、「蓄積」、「撮像素子からの信号の読み出し処理」の一部または全部がレンズ駆動と同時に実行されないよう制御を行う。これにより、モータノイズによる撮像素子からの出力信号が劣化しないようにする。
【００４１】
図２のステップＳ２１１およびＳ２１３の各々では、コントラストＡＦの終了条件である合焦状態になった場合や第１レリーズスイッチ２３１がオフ状態になった場合を検出しており、いずれか１つの終了条件の成立を検出した場合にはコントラストＡＦを終了する。
【００４２】
上述のように、本実施形態では、デジタルカメラ２００はこれに装着された撮影レンズユニット１００との通信を行ってレンズ特性を取得し、モータノイズが発生しあるいはそのおそれがあるか否かの判定を行う。そして、撮像処理とレンズ駆動処理とを並列に実行する連続スキャン処理の設定状態をノイズ発生に係る判定結果に応じて許可状態と禁止状態との間で切り替える。これにより、コントラストＡＦ時にモータノイズが原因となる撮像素子からの出力信号の劣化を防ぐことが可能となる。また、モータノイズの影響が所定度合い以下のレンズユニットについては、撮像処理とレンズ駆動処理とを並列に実施させることでコントラストＡＦの高速化を可能としている。
【００４３】
なお、本実施形態においては、モータノイズによる影響を考慮してコントラストＡＦ時に撮像手段とレンズ駆動手段の並列動作を禁止する状態と許容する状態との間で切り替える制御手法について説明したが、本発明の適用対象はこれに限定されない。
【００４４】
例えば、特開２０００−２９２６８４号公報に記載のようにコントラストＡＦを利用して位相差ＡＦの補正を行うＡＦキャリブレーションにも適用することができる。この場合、位相差方式の第１の焦点検出手段（入射光に応じて信号を出力する一対のセンサ列のそれぞれからの出力信号の位相差に基づいて検出された焦点状態によって焦点位置を調節する位相差ＡＦ手段であり、図１のＡＦセンサ２０４、焦点検出回路２０５、システムコントローラ２２３、レンズ制御回路１０４およびレンズ駆動機構１０３に対応））からのオートフォーカスデータと、撮像素子の画像信号からコントラストを評価してオートフォーカスを行う第２の焦点検出手段（図１のイメージセンサ２１０、Ａ／Ｄコンバータ２１６、タイミングパルス発生回路２１７，画像データコントローラ２２０、システムコントローラ２２３及びコントラスト検出回路２４２に対応）からのオートフォーカスデータとから相対ズレ量が算出される。そして、第１の焦点検出手段のオートフォーカスデータに相対ずれ量に基づく補正を加えることで、第１の焦点検出手段の検出誤差が補正される（位相差ＡＦ手段のキャリブレーションを行うＡＦキャリブレーション手段）。そして更に、ＡＦキャリブレーション手段が動作する際に、レンズ情報に応じて駆動手段の駆動を伴う撮像手段の連続撮像が制限される。
【００４５】
また、連続スキャン（連続撮影）を行ってライブビュー表示をする場合または動画記録（連続撮影）を行う場合などにも適用可能であり、レンズ情報に応じて駆動手段の駆動を伴う撮像手段の連続撮像を制限することになる。また、本実施形態では一眼レフタイプのデジタルカメラシステムへの適用例を説明したが、本発明の応用例は一眼レフタイプデジタルカメラシステムに限定されるものではない。
【００４６】
次に、本発明の第２の実施形態による撮像装置について説明する。
【００４７】
第１の実施形態では交換レンズタイプカメラを用いたが、本実施形態で使用されるカメラはこれに限られない。すなわち、本実施形態ではレンズユニットとカメラユニットとが一体のカメラを使用しても良く、この様な一体型カメラにおいても、撮像手段とレンズ駆動手段の同時並列動作を選択的に禁止してノイズの影響を回避した撮像を実現しつつ、ノイズが発生しない場合には同時並列動作を許容して撮像の駆動制御時間の削減を実現するものである。
【００４８】
図４を用いて撮像素子からの出力信号に含まれるノイズレベルに基づきコントラストＡＦ時に撮像手段とレンズ駆動手段の同時並列動作を禁止する状態と許容する状態との間で切り替える本実施形態による制御方法について説明する。なお、第２の実施形態におけるカメラシステムの基本構成は第１の実施形態のものと同一であるので、ここでの説明は省略する。また、図４において、第１の実施形態に係る図２のフローチャートと同一番号のステップについては説明を省略する。
【００４９】
図４において、ステップＳ２０１に続くステップＳ４０１では、シャッターを開かずに１枚撮影し、イメージセンサ２１０から出力信号を読み出してＤＲＡＭ２２１に記憶する。ステップＳ４０２では、ステップＳ４０１と同一の撮影パラメータでレンズ駆動をさせながら、シャッターを開かずに１枚撮影を行い、イメージセンサ２１０から出力信号を読み出してＤＲＡＭ２２１に記憶する。
【００５０】
ステップＳ４０３では、ステップＳ４０１とステップＳ４０２のそれぞれでＤＲＡＭ２２１に記憶した合計２つの画像信号をノイズ検出回路２４１に送り、２つの画像の差分を抽出することでレンズ駆動時のモータノイズ量を検出し、検出モータノイズ量をＥＥＰＲＯＭ２２２に記憶する。
【００５１】
ステップＳ４０４では、ステップＳ４０３でＥＥＰＲＯＭ２２２に記憶されたノイズ量が所定レベルを超えているかどうかを判断し、所定レベルを超えている場合にはモータノイズの影響があると判断してステップＳ２０５へ移行し、ノイズ量が所定レベルを超えていない場合にはステップＳ２０６に移行する。
【００５２】
本実施形態におけるノイズ判定では、撮影レンズユニット１００との通信を行い、これによりレンズの種類を識別可能とするレンズＩＤやその他のレンズ特性を示す情報を取得する必要はない。また、レンズＩＤからレンズ駆動モータを判断する情報をカメラ部に持たせる必要もない。そのため、レンズＩＤを持たないレンズや、今後開発されるレンズにおいても同様のノイズ判定手段によって、ノイズレベルの判断が可能であり、その結果から連続スキャンの切り替え制御が可能になる。
【００５３】
つまり、モータノイズに起因する撮像素子からの出力信号の劣化が多いと判断される場合には、撮像処理とレンズ駆動処理とを別々に実行することにより、出力信号の劣化を防止することができる。また、ノイズが多い場合と少ない場合とで場合分けして、撮像処理とモータ駆動処理の動作を切り換えているので、高速化が図れる。
【００５４】
なお、本発明の目的は、前述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ、ＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【００５５】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００５６】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００５７】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００５８】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施形態による一眼レフタイプデジタルカメラシステムのブロック図である。
【図２】図１に示したデジタルカメラシステムにおけるコントラストＡＦモードでの制御手順を示すフローチャートである。
【図３】コントラストAF時のタイミングチャートであり、（ａ）は撮像処理とレンズ駆動処理との並列動作を許容する場合を示し、（ｂ）は並列動作を禁止する場合を示す。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るデジタルカメラシステムにおけるコントラストＡＦモードでの制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１００ 撮影レンズユニット
１０１ 撮影レンズ
１０２ 絞り
１０３ レンズ駆動機構
１０４ レンズ制御回路
１０５ 絞り駆動機構
１０６ 絞り制御回路
２００ デジタルカメラ
２０４ ＡＦセンサ
２０５ 焦点検出回路
２０７ 測光回路
２１０ イメージセンサ
２１７ タイミングパルス発生回路
２１８ 画像データ記録メディア
２２０ 画像データコントローラ
２２１ ＤＲＡＭ
２２２ ＥＥＰＲＯＭ
２２３ システムコントローラ
２２８ 測距点選択ボタン
２２９ 撮影モード選択ボタン
２３０ 第２レリーズスイッチ
２３１ 第１レリーズスイッチ
２３３ ＡＦモード選択ボタン
２３５ 測光モード選択ボタン
２４１ ノイズ量検出回路
２４２ コントラスト検出回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、その制御方法およびプログラムに関し、特に、撮像装置に装着された撮影レンズユニットの種別や撮像手段からの出力信号中のノイズ量に応じて、撮像装置の駆動手段の動作中に撮像装置の撮像手段の動作を選択的に禁止可能な撮像装置、その制御方法およびこの制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像素子からの電気信号を基に画像信号を生成する撮像システムでは、一般にレンズなどを電動駆動することにより焦点状態、絞り、ズーム位置などを制御している。しかしながら、この電動駆動力を発生させる駆動手段であるモータは、その種類によっては、撮像素子からの読み出し信号を劣化させる電気的ノイズを発生する。
【０００３】
そこで、レンズ駆動機構、露光制御機構、フィルム巻上機構などの被駆動部を駆動する電動駆動手段と被写体像を撮像する撮像手段とが同時並列に動作しないよう両手段の動作タイミングを制御して信号劣化を防止するカメラが知られている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平１０−１４２６８６号公報
【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、特許文献１記載のカメラでの動作タイミング制御によれば、駆動手段と撮像手段の同時並列動作（以下、同時動作という）は常に禁止される。すなわち、ノイズが発生しない場合には同時動作を禁止する必要がないにもかかわらず、同時動作が禁止される。このため、駆動手段による被駆動部の所要駆動時間がその分長くなる。このことは、例えば、一眼レフカメラのように撮影レンズユニットを脱着可能なカメラの場合に特に顕著である。すなわち、過去に生産されたレンズユニットにはモータノイズ対策が講じられていない等の理由で、レンズユニットによって、ノイズが発生したり発生しないことがあるからである。ノイズ発生のおそれがないレンズユニットがカメラ（撮像装置）に装着されたときに、特許文献１に記載のように駆動手段と撮像手段の同時動作を禁止することは無用である。
【０００５】
本発明の目的は、撮像装置の駆動手段による被駆動部の駆動時に発生するノイズによる撮像手段の出力信号の劣化を防止することができる撮像装置、その制御方法および同制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の技術的特徴としては、入力される被写体光に応じて電気信号を出力する撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、被駆動部の駆動による前記電気信号のノイズ量が多くなるにつれて被駆動部の駆動制御動作と前記撮像手段による電気信号の出力動作とのタイミングを別々にすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、撮像手段からの出力信号の劣化や更なる劣化を防ぐことができる。また、駆動手段の駆動動作の高速化および撮像手段の撮像動作の高速化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態による撮像装置を詳しく説明する。
【０００９】
図１は、本発明の第１の実施形態による撮像装置であるデジタルカメラを含む一眼レフタイプデジタルカメラシステムを示すブロック図である。
【００１０】
図１に示すように、このデジタルカメラシステムは、デジタルカメラ２００と、不図示のマウント機構を介してデジタルカメラ２００に着脱可能な撮影レンズユニット１００（撮像光学系）とから構成されている。マウント機構には電気的接点群１０７が設けられ、レンズユニット１００がカメラ２００に装着されると接点群１０７の各接点が閉じるようになっている。そして、接点群１０７を介して、カメラ２００とレンズユニット１００との間で制御信号、状態信号、データ信号などの各種電気信号が授受される。また、カメラ２００とレンズユニット１００の各部へ各種電圧電流が供給される。また、接点群１０７が閉じると、カメラ２００のシステムコントローラ２２３によりカメラ２００へのレンズユニット１００の装着が判別される。これによりデジタルカメラ２００と撮影レンズユニット１００との間で通信を行うことが可能になり、撮影レンズユニット１００内の撮影レンズ１０１および絞り１０２の駆動を行うことが可能となる。また、接点群１０７は電気信号のみならず、光通信号、音声信号等を伝達する構成としても良い。
【００１１】
図示の便宜上、図１には１枚の撮影レンズ１０１のみを示しているが、実際にはフォーカスレンズ、ズームレンズなどの多数のレンズが用いられていることは周知の通りである。図示されていない被写体像からの撮影光束（被写体光束）は、レンズユニット１００の撮影レンズ１０１及び絞り１０２を介して、カメラ２００のクイックリターンミラー２０２に導かれる。クイックリターンミラー２０２は、ミラーダウン位置とミラーアップ位置との間で移動可能に且つミラー回転軸まわりに回動可能に支持されている。また、クイックリターンミラー２０２の中央部はハーフミラーになっている。そして、クイックリターンミラー２０２が、図１に図示した如くミラーダウン位置に位置決めされた際、被写体光束の一部がクイックリターンミラー２０２を透過可能になる。そして、この透過した光束は、クイックリターンミラー２０２に設置されたサブミラー２０３で下方に反射され、周知の位相差方式のＡＦセンサユニット２０４に入射する。たとえば、このＡＦセンサユニット２０４は、フィールドレンズ、反射ミラー、２次結像レンズ、絞り、およびＣＣＤからそれぞれ成る複数のラインセンサで構成されている。そして、システムコントローラ２２３からの制御信号に従い、焦点検出回路２０５がＡＦセンサユニット２０４をコントロールして、周知の位相差検出方式により焦点検出を行う。
【００１２】
一方、クイックリターンミラー２０２で反射された撮影光束は、ペンタプリズム２０１および接眼レンズ２０６を介して撮影者の目に至る。
【００１３】
また、クイックリターンミラー２０２がミラーアップ位置に位置決めされた際には、撮影レンズ１０１からの光束は、絞り１０２、機械シャッタであるフォーカルプレーンシャッタ２０８およびフィルタ２０９を介して、撮像手段である撮像素子としてのイメージセンサ２１０に至る。イメージセンサ２１０は、ＣＣＤ，ＣＭＯＳなどの固体撮像素子で構成することが好ましいが、銀塩フィルム或いはビディコン等の撮像管でも良い。
【００１４】
上記フィルタ２０９は、赤外線をカットして可視光線のみをイメージセンサ２１０へ導く機能と、光学ローパスフィルタとしての機能とを有している。また、フォーカルプレーンシャッタ２０８は、先幕及び後幕を有し、撮影レンズ１０１からシャッタ２０８に入射した光束の透過、遮断を制御する。なお、クイックリターンミラー２０２のアップ時には、サブミラー２０３は折り畳まれるようになっている。
【００１５】
また、デジタルカメラ２００のシステムコントローラ２２３（以下、ＣＰＵ２２３と称することもある）は、ＣＰＵにより構成されてデジタルカメラ２００全体の制御を司る制御手段として機能し、カメラ各部の動作を適宜制御する。
【００１６】
システムコントローラ２２３は、撮影レンズユニット１００内のレンズ制御回路１０４と絞り制御回路１０６とに接点群１０７を介して接続されるようになっている。システムコントローラ２２３は、撮影レンズ１０１を光軸方向に移動させてピント合わせを行うレンズ駆動機構１０３をレンズ制御回路１０４を介して制御する。これにより、被写体像をイメージセンサ２１０上に結像させる。また、設定されたＡｖ値（絞り値）に従って、システムコントローラ２２３は、絞り１０２を駆動する絞り駆動機構１０５を絞り制御回路１０６を介して制御する。
【００１７】
レンズ制御回路１０４は、レンズ固有の情報（例えば焦点距離、開放絞り、個々のレンズに割り振られるレンズＩＤ）を記憶する図示しないレンズ情報記憶装置を有している。このレンズ情報記憶装置は、レンズ固有の情報に加えて、デジタルカメラ２００のシーケンスコントローラ２２３から受け取った情報を記憶する。
【００１８】
またシステムコントローラ２２３には、クイックリターンミラー２０２のアップ・ダウン駆動及びフォーカルプレーンシャッタ２０８のシャッタチャージを制御するシャッタチャージ・ミラー駆動機構２１１と、フォーカルプレーンシャッタ２０８の先幕、後幕の走行を制御するシャッタ制御機構２１２とが接続されている。フォーカルプレーンシャッタ２０８の先幕および後幕は、その駆動源がバネにより構成されており、シャッタ走行後に次回動作のためにバネチャージを要する。シャッタチャージ・ミラー駆動機構２１１は、このバネチャージを制御する。また、シャッタチャージ・ミラー駆動機構２１１によりクリックリターンミラー２０２のアップ・ダウンが行われる。
【００１９】
またシステムコントローラ２２３には、自動露出装置である測光回路２０７が接続されている。この測光回路２０７は、接眼レンズ２０６の近傍に配設された不図示の測光センサに接続されている。測光センサは、被写体の輝度を測定するものであり、その出力は測光回路２０７を経てシステムコントローラ２２３へ供給される。システムコントローラ２２３は、設定されたＴｖ値（シャッタスピード）に基いて、シャッタ制御機構２１２へ制御信号を出力する。このシャッタ制御機構２１２により、フォーカルプレーンシャッタ２０８の先幕、後幕の走行が制御される。
【００２０】
さらにシステムコントローラ２２３にはＥＥＰＲＯＭ２２２が接続されている。ＥＥＰＲＯＭ２２２は、デジタルカメラ２００を制御する上で調整が必要なパラメータ、デジタルカメラの個体識別に供されるカメラＩＤ情報、基準レンズで調整されたＡＦ補正データ、自動露出補正値などを記憶する記憶手段を構成している。
【００２１】
また、システムコントローラ２２３には、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）により構成された画像データコントローラ２２０が接続されている。この画像データコントローラ２２０は、イメージセンサ２１０の制御、イメージセンサ２１０から入力された画像データの補正や加工などをシステムコントローラ２２３の指令に基いて実行する。画像データの補正・加工の項目にはオートホワイトバランスも含まれている。オートホワイトバランスとは、撮影画像中の最大輝度の部分を所定の色（白色）に補正する機能である。オートホワイトバランスでは、システムコントローラ２２３からの命令により補正量を変更することが可能である。
【００２２】
画像データコントローラ２２０には、イメージセンサ２１０を駆動する際に必要なタイミングパルス信号を出力するタイミングパルス発生回路２１７と、イメージセンサ２１０と同様にタイミングパルス発生回路２１７からタイミングパルス信号を受けて、イメージセンサ２１０から出力され被写体像に対応したアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ２１６と、Ａ／Ｄ変換により得られた画像データ（デジタルデータ）を一時的に記憶しておくＤＲＡＭ２２１とが接続されている。ＤＲＡＭ２２１は、加工や所定のフォーマットへのデータ変換が行われる前の画像データを一時的に記憶するために使用される。
【００２３】
画像データコントローラ２２０にはＤ／Ａコンバータ２１５が接続されている。このＤ／Ａコンバータ２１５には、エンコーダ回路２１４を介してＬＣＤモニタ装置２１３が接続される。ＬＣＤモニタ装置２１３は、イメージセンサ２１０で撮像された画像データを表示する回路であり、一般にはカラーの液晶表示素子により構成される。画像データコントローラ２２０は、ＤＲＡＭ２２１上の画像データを、Ｄ／Ａコンバータ２１５によりアナログ信号に変換してエンコーダ回路２１４へ出力する。エンコーダ回路２１４はこのＤ／Ａコンバータ２１５の出力を、ＬＣＤモニタ装置２１３を駆動する際に必要な映像信号（例えばＮＴＳＣ信号）に変換する。
【００２４】
画像データコントローラ２２０には画像圧縮回路２１９が接続されている。画像圧縮回路２１９は、ＤＲＡＭ２２１に記憶された画像データの圧縮や変換（例えばＪＰＥＧ）を行う。変換された画像データは記録媒体２１８へ格納される。この記録媒体としては、ハードディスク、フラッシュメモリ、フロッピー(登録商標)ディスク等が使用される。
【００２５】
また、ノイズ量検出回路２４１が、画像データコントローラ２２０とシステムコントローラ２２３に接続されており、画像に含まれるノイズ量を検出する手段を構成している。
【００２６】
画像データコントローラ２２０にはコントラスト検出回路２４２が接続されている。コントラスト検出回路２４２は、システムコントローラ２２３の指令に基づいて動作し、画像データコントローラ２２０によって補正された画像データの所定方向のコントラストを検出し、コントラスト評価値をＥＥＰＲＯＭ２２２に保存する。
【００２７】
さらにシステムコントローラ２２３には、外部通信端末機器の接続に供される通信インタフェース回路２２４と、デジタルカメラ２００の動作モードの情報や露出情報（シャッタ秒時、絞り値等）などを外部液晶表示装置２５０や内部液晶表示装置２５１に表示させる動作表示回路２２５と、メイン電子ダイヤル２２６と、ＡＦ補正決定スイッチ２２７と、ＡＦセンサ２０４が持つ複数の焦点検出位置から使用する焦点検出位置を選択するための測距点選択ボタン２２８と、ユーザが所望の動作をデジタルカメラ２００に実行させるべくモードを設定するモード選択ボタン２２９と、測光・測距などの撮影準備動作を開始させるための第１レリーズスイッチ（レリーズスイッチＳＷ１）２３１と、撮像動作を開始させるための第２レリーズスイッチ（レリーズスイッチＳＷ２）２３０と、ＡＦモード選択ボタン２３３と、測光モード選択ボタン２３５とが接続されている。
【００２８】
以上のように構成されたデジタルカメラシステムの動作について、図２を用いて詳細に説明する。
【００２９】
図２は、図１のデジタルカメラシステムにおけるコントラストＡＦモードでの制御手順を示すフローチャートである。
【００３０】
図２において、ステップＳ２０１では、デジタルカメラ２００の電源ボタンが押されて電源オン状態になったことを示す信号やカメラ２００にレンズユニット１００が装着されたことを示す信号が発生するまで待機する。信号を捕らえるとステップＳ２０２（レンズ情報取得手段）に移行する。ステップＳ２０２では、カメラ２００は、現在装着されている撮影レンズユニット１００との通信を接点群１０７を介して行い、撮影レンズ１０１の種類を表すレンズＩＤを取得する。
【００３１】
ステップＳ２０３では、取得したレンズＩＤとＥＥＰＲＯＭ２２２に保存されているレンズデータとを照合し、取得レンズＩＤに対応するレンズデータから、レンズユニット１００のレンズ駆動機構１０３の一部を構成するレンズ駆動用モータの種類を表すモータ情報を取得する。ここで、ステップＳ２０２では、レンズＩＤを取得する代わりに、レンズ駆動用モータの種類を識別可能にするレンズ駆動用モータＩＤや、レンズ駆動用モータによるノイズ発生レベルを識別可能にする情報を得るようにしても構わない。
【００３２】
ステップＳ２０４では、ステップＳ２０３で得られたモータ情報などから、現在デジタルカメラ２００に装着されているレンズユニット１００がモータノイズを発生して、イメージセンサ（撮像素子）２１０からの出力信号の劣化を引き起こすものかどうかを判定する。この判定は、モータの種類から判断してもよいし、ノイズレベルが所定量を超えるかどうかという情報を基に判断してもよい。
【００３３】
撮像素子２１０からの出力信号の劣化を引き起こすと判断した場合、ステップＳ２０５へ移行し、連続スキャン（連続撮影）設定状態を禁止状態としてＥＥＰＲＯＭ２２２に保存する。また、出力信号の劣化を引き起こさないと判断した場合は、ステップＳ２０６へ移行し、連続スキャン設定状態を許可状態としてＥＥＰＲＯＭ２２２に保存する。
【００３４】
ステップＳ２０７で第１レリーズスイッチ２３１が長押しされたことを判別すると、ステップＳ２０８に移行する。ステップＳ２０８では、クイックリターンミラー２０２をミラーアップ位置に位置決めし、シャッター２０８を開き、イメージセンサ２１０を露光状態にする。
【００３５】
ステップＳ２０９では、ＥＥＰＲＯＭ２２２に保存されている連続スキャン設定状態を取得して、連続スキャン禁止状態であるか或いは連続スキャン許可状態であるかを判定する。連続スキャン禁止状態の場合はステップＳ２１０へ移行し、連続スキャン許可状態の場合にはステップＳ２１２へ移行する。
【００３６】
ここで、ステップＳ２１０での連続スキャン禁止状態におけるコントラストＡＦと、ステップＳ２１２での連続スキャン許可状態におけるコントラストＡＦについて、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すコントラストＡＦのタイミングチャートを用いて詳しく説明する。
【００３７】
一般にコントラストＡＦは、「露光」、「蓄積」、「撮像素子からの信号の読み出し」、「撮像素子から読み出した画像信号のコントラスト評価」、「コントラスト評価結果を基に合焦状態を検出するピーク判定」、「コントラスト評価結果を基にレンズの焦点状態を変化させるレンズ駆動」という一連の動作を数回繰り返すことで、レンズを合焦状態に調節する。ここで、高速化のためには図３（ａ）に示すように撮像処理とレンズ駆動処理を並列に動作させることが考えられるが、レンズユニットによってはレンズ駆動時に強いモータノイズを発生するものがある。並列動作の場合、撮像処理、特に、撮像素子からの出力信号の読み出し時にモータノイズが原因となって出力信号の劣化が生じるおそれがある。この場合、その後のコントラスト評価で適切な結果を得ることができず、コントラストＡＦの精度を低下させてしまうという問題がある。
【００３８】
そこで、本実施形態では、モータノイズの影響がある場合とそうでない場合において、コントラストＡＦ時の制御を切り替えることでこの問題を解決する。
【００３９】
モータノイズの影響が無い場合、すなわち、図３（ａ）に示した連続スキャン許可状態におけるコントラストＡＦ時は、撮像処理が「露光」、「蓄積」、「撮像素子からの信号の読み出し」のいずれの状態にあってもレンズ駆動を可能とする。これにより、撮像処理とレンズ駆動処理とを別個独立に実施させる。ただし、これはモータノイズの影響を考慮したレンズ駆動を行わないという意味である。すなわち、撮像信号から読み出した信号を基にコントラスト評価をしなければならないことにはかわりはなく、コントラスト評価に際して撮像処理とレンズ駆動処理との同期を取る必要はある。
【００４０】
一方、モータノイズの影響がある場合、すなわち、図３（ｂ）に示した連続スキャン禁止状態におけるコントラストＡＦ時は、撮像処理における「露光」、「蓄積」、「撮像素子からの信号の読み出し処理」の一部または全部がレンズ駆動と同時に実行されないよう制御を行う。これにより、モータノイズによる撮像素子からの出力信号が劣化しないようにする。
【００４１】
図２のステップＳ２１１およびＳ２１３の各々では、コントラストＡＦの終了条件である合焦状態になった場合や第１レリーズスイッチ２３１がオフ状態になった場合を検出しており、いずれか１つの終了条件の成立を検出した場合にはコントラストＡＦを終了する。
【００４２】
上述のように、本実施形態では、デジタルカメラ２００はこれに装着された撮影レンズユニット１００との通信を行ってレンズ特性を取得し、モータノイズが発生しあるいはそのおそれがあるか否かの判定を行う。そして、撮像処理とレンズ駆動処理とを並列に実行する連続スキャン処理の設定状態をノイズ発生に係る判定結果に応じて許可状態と禁止状態との間で切り替える。これにより、コントラストＡＦ時にモータノイズが原因となる撮像素子からの出力信号の劣化を防ぐことが可能となる。また、モータノイズの影響が所定度合い以下のレンズユニットについては、撮像処理とレンズ駆動処理とを並列に実施させることでコントラストＡＦの高速化を可能としている。
【００４３】
なお、本実施形態においては、モータノイズによる影響を考慮してコントラストＡＦ時に撮像手段とレンズ駆動手段の並列動作を禁止する状態と許容する状態との間で切り替える制御手法について説明したが、本発明の適用対象はこれに限定されない。
【００４４】
例えば、特開２０００−２９２６８４号公報に記載のようにコントラストＡＦを利用して位相差ＡＦの補正を行うＡＦキャリブレーションにも適用することができる。この場合、位相差方式の第１の焦点検出手段（入射光に応じて信号を出力する一対のセンサ列のそれぞれからの出力信号の位相差に基づいて検出された焦点状態によって焦点位置を調節する位相差ＡＦ手段であり、図１のＡＦセンサ２０４、焦点検出回路２０５、システムコントローラ２２３、レンズ制御回路１０４およびレンズ駆動機構１０３に対応））からのオートフォーカスデータと、撮像素子の画像信号からコントラストを評価してオートフォーカスを行う第２の焦点検出手段（図１のイメージセンサ２１０、Ａ／Ｄコンバータ２１６、タイミングパルス発生回路２１７，画像データコントローラ２２０、システムコントローラ２２３及びコントラスト検出回路２４２に対応）からのオートフォーカスデータとから相対ズレ量が算出される。そして、第１の焦点検出手段のオートフォーカスデータに相対ずれ量に基づく補正を加えることで、第１の焦点検出手段の検出誤差が補正される（位相差ＡＦ手段のキャリブレーションを行うＡＦキャリブレーション手段）。そして更に、ＡＦキャリブレーション手段が動作する際に、レンズ情報に応じて駆動手段の駆動を伴う撮像手段の連続撮像が制限される。
【００４５】
また、連続スキャン（連続撮影）を行ってライブビュー表示をする場合または動画記録（連続撮影）を行う場合などにも適用可能であり、レンズ情報に応じて駆動手段の駆動を伴う撮像手段の連続撮像を制限することになる。また、本実施形態では一眼レフタイプのデジタルカメラシステムへの適用例を説明したが、本発明の応用例は一眼レフタイプデジタルカメラシステムに限定されるものではない。
【００４６】
次に、本発明の第２の実施形態による撮像装置について説明する。
【００４７】
第１の実施形態では交換レンズタイプカメラを用いたが、本実施形態で使用されるカメラはこれに限られない。すなわち、本実施形態ではレンズユニットとカメラユニットとが一体のカメラを使用しても良く、この様な一体型カメラにおいても、撮像手段とレンズ駆動手段の同時並列動作を選択的に禁止してノイズの影響を回避した撮像を実現しつつ、ノイズが発生しない場合には同時並列動作を許容して撮像の駆動制御時間の削減を実現するものである。
【００４８】
図４を用いて撮像素子からの出力信号に含まれるノイズレベルに基づきコントラストＡＦ時に撮像手段とレンズ駆動手段の同時並列動作を禁止する状態と許容する状態との間で切り替える本実施形態による制御方法について説明する。なお、第２の実施形態におけるカメラシステムの基本構成は第１の実施形態のものと同一であるので、ここでの説明は省略する。また、図４において、第１の実施形態に係る図２のフローチャートと同一番号のステップについては説明を省略する。
【００４９】
図４において、ステップＳ２０１に続くステップＳ４０１では、シャッターを開かずに１枚撮影し、イメージセンサ２１０から出力信号を読み出してＤＲＡＭ２２１に記憶する。ステップＳ４０２では、ステップＳ４０１と同一の撮影パラメータでレンズ駆動をさせながら、シャッターを開かずに１枚撮影を行い、イメージセンサ２１０から出力信号を読み出してＤＲＡＭ２２１に記憶する。
【００５０】
ステップＳ４０３では、ステップＳ４０１とステップＳ４０２のそれぞれでＤＲＡＭ２２１に記憶した合計２つの画像信号をノイズ検出回路２４１に送り、２つの画像の差分を抽出することでレンズ駆動時のモータノイズ量を検出し、検出モータノイズ量をＥＥＰＲＯＭ２２２に記憶する。
【００５１】
ステップＳ４０４では、ステップＳ４０３でＥＥＰＲＯＭ２２２に記憶されたノイズ量が所定レベルを超えているかどうかを判断し、所定レベルを超えている場合にはモータノイズの影響があると判断してステップＳ２０５へ移行し、ノイズ量が所定レベルを超えていない場合にはステップＳ２０６に移行する。
【００５２】
本実施形態におけるノイズ判定では、撮影レンズユニット１００との通信を行い、これによりレンズの種類を識別可能とするレンズＩＤやその他のレンズ特性を示す情報を取得する必要はない。また、レンズＩＤからレンズ駆動モータを判断する情報をカメラ部に持たせる必要もない。そのため、レンズＩＤを持たないレンズや、今後開発されるレンズにおいても同様のノイズ判定手段によって、ノイズレベルの判断が可能であり、その結果から連続スキャンの切り替え制御が可能になる。
【００５３】
つまり、モータノイズに起因する撮像素子からの出力信号の劣化が多いと判断される場合には、撮像処理とレンズ駆動処理とを別々に実行することにより、出力信号の劣化を防止することができる。また、ノイズが多い場合と少ない場合とで場合分けして、撮像処理とモータ駆動処理の動作を切り換えているので、高速化が図れる。
【００５４】
なお、本発明の目的は、前述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ、ＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【００５５】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００５６】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００５７】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００５８】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施形態による一眼レフタイプデジタルカメラシステムのブロック図である。
【図２】図１に示したデジタルカメラシステムにおけるコントラストＡＦモードでの制御手順を示すフローチャートである。
【図３】コントラストAF時のタイミングチャートであり、（ａ）は撮像処理とレンズ駆動処理との並列動作を許容する場合を示し、（ｂ）は並列動作を禁止する場合を示す。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るデジタルカメラシステムにおけるコントラストＡＦモードでの制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１００ 撮影レンズユニット
１０１ 撮影レンズ
１０２ 絞り
１０３ レンズ駆動機構
１０４ レンズ制御回路
１０５ 絞り駆動機構
１０６ 絞り制御回路
２００ デジタルカメラ
２０４ ＡＦセンサ
２０５ 焦点検出回路
２０７ 測光回路
２１０ イメージセンサ
２１７ タイミングパルス発生回路
２１８ 画像データ記録メディア
２２０ 画像データコントローラ
２２１ ＤＲＡＭ
２２２ ＥＥＰＲＯＭ
２２３ システムコントローラ
２２８ 測距点選択ボタン
２２９ 撮影モード選択ボタン
２３０ 第２レリーズスイッチ
２３１ 第１レリーズスイッチ
２３３ ＡＦモード選択ボタン
２３５ 測光モード選択ボタン
２４１ ノイズ量検出回路
２４２ コントラスト検出回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被駆動部の駆動を制御する駆動制御手段と、
入力される被写体光に応じて電気信号を出力する撮像手段とを有し、
前記被駆動部の駆動による前記電気信号のノイズ量が多くなるにつれて前記駆動制御手段による前記被駆動部の駆動制御動作と前記撮像手段による電気信号の出力動作とのタイミングを別々にすることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
被駆動部と該被駆動部を駆動する駆動手段とを有する撮像光学系を着脱可能な撮像装置であって、
入力される被写体光に応じて電気信号を出力する撮像手段と、
装着されている前記撮像光学系から情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段によって得られた情報に応じて、前記駆動手段の駆動を伴う前記撮像手段による連続撮像を制限する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
入力される被写体光に応じて電気信号を出力する撮像手段と、
前記撮像手段から出力される電気信号に含まれるノイズの量を検出するノイズ量検出手段と、
前記ノイズ量検出手段によって得られたノイズ量に応じて、被駆動部の駆動を行う駆動手段の駆動を伴う前記撮像手段の連続撮像を制限する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
上記ノイズ量検出手段は、シャッターを開かずに撮影して前記撮像手段から出力した第１の電気信号と、前記駆動手段によって前記被駆動部を駆動させながら撮像して前記撮像手段から出力された第２の電気信号とに基づいて前記ノイズ量を検出することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御手段による前記撮像手段の連続撮像の制限は、前記撮像手段の動作タイミングと前記駆動手段の動作タイミングをずらすことであることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記被駆動部は、少なくともフォーカスレンズ、ズームレンズ、絞りのいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
入力される被写体光に応じて電気信号を出力する撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、
被駆動部の駆動による前記電気信号のノイズ量が多くなるにつれて前記被駆動部の駆動制御動作と前記撮像手段による電気信号の出力動作とのタイミングを別々にすることを特徴とする制御方法。
【請求項８】
被駆動部と該被駆動部を駆動する駆動手段とを有する撮像光学系とを着脱可能であり、入力される被写体光に応じて電気信号を出力する撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、
装着されている前記撮像光学系から情報を取得する情報取得ステップと、
前記情報取得ステップにおいて得られた情報に応じて、前記駆動手段の駆動を伴う前記撮像手段による連続撮像を制限する制御ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項９】
入力される被写体光に応じて電気信号を出力する撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、
前記出力される電気信号に含まれるノイズの量に応じて、被駆動部の駆動を伴う前記撮像手段による連続撮像を制限する制御ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１０】
請求項７乃至請求項９のいずれか１項に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１】
被駆動部の駆動を制御する駆動制御手段と、
入力される被写体光に応じて電気信号を出力する撮像手段とを有し、
前記被駆動部の駆動による前記電気信号のノイズ量が多くなるにつれて前記駆動制御手段による前記被駆動部の駆動制御動作と前記撮像手段による電気信号の出力動作とのタイミングを別々にすることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
被駆動部と該被駆動部を駆動する駆動手段とを有する撮像光学系を着脱可能な撮像装置であって、
入力される被写体光に応じて電気信号を出力する撮像手段と、
装着されている前記撮像光学系から情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段によって得られた情報に応じて、前記駆動手段の駆動を伴う前記撮像手段による連続撮像を制限する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
入力される被写体光に応じて電気信号を出力する撮像手段と、
前記撮像手段から出力される電気信号に含まれるノイズの量を検出するノイズ量検出手段と、
前記ノイズ量検出手段によって得られたノイズ量に応じて、被駆動部の駆動を行う駆動手段の駆動を伴う前記撮像手段の連続撮像を制限する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
上記ノイズ量検出手段は、シャッターを開かずに撮影して前記撮像手段から出力した第１の電気信号と、前記駆動手段によって前記被駆動部を駆動させながら撮像して前記撮像手段から出力された第２の電気信号とに基づいて前記ノイズ量を検出することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御手段による前記撮像手段の連続撮像の制限は、前記撮像手段の動作タイミングと前記駆動手段の動作タイミングをずらすことであることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記被駆動部は、少なくともフォーカスレンズ、ズームレンズ、絞りのいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
入力される被写体光に応じて電気信号を出力する撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、
被駆動部の駆動による前記電気信号のノイズ量が多くなるにつれて前記被駆動部の駆動制御動作と前記撮像手段による電気信号の出力動作とのタイミングを別々にすることを特徴とする制御方法。
【請求項８】
被駆動部と該被駆動部を駆動する駆動手段とを有する撮像光学系とを着脱可能であり、入力される被写体光に応じて電気信号を出力する撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、
装着されている前記撮像光学系から情報を取得する情報取得ステップと、
前記情報取得ステップにおいて得られた情報に応じて、前記駆動手段の駆動を伴う前記撮像手段による連続撮像を制限する制御ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項９】
入力される被写体光に応じて電気信号を出力する撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、
前記出力される電気信号に含まれるノイズの量に応じて、被駆動部の駆動を伴う前記撮像手段による連続撮像を制限する制御ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１０】
請求項７乃至請求項９のいずれか１項に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−２５１６５６（Ｐ２００７−２５１６５６Ａ）
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７３２３９（Ｐ２００６−７３２３９）
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【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１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]