特許 5891840 撮影装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5891840

(24)【登録日】2016年3月4日

(45)【発行日】2016年3月23日

(54)【発明の名称】撮影装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/28 20060101AFI20160310BHJP

   G02B 7/36 20060101ALI20160310BHJP

   G03B 13/36 20060101ALI20160310BHJP

   H04N 5/232 20060101ALI20160310BHJP

【ＦＩ】

   G02B7/28 N

   G02B7/36

   G03B13/36

   H04N5/232 A

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2012-37284(P2012-37284)

(22)【出願日】2012年2月23日

(65)【公開番号】特開2013-171279(P2013-171279A)

(43)【公開日】2013年9月2日

【審査請求日】2015年1月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】100092576

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 久男

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 高広

【審査官】 野村 伸雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０４−３２９０７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０６３１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１３３７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２５６９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１７５５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９３１８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ７／２８

Ｇ０２Ｂ ７／３６

Ｇ０３Ｂ １３／３６

Ｈ０４Ｎ ５／２３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

動画撮影可能な撮影装置であって、
合焦レンズと、
合焦レンズを駆動する駆動部と、
動画撮影中の音を集音する集音部と、
動画撮影中に、前記合焦レンズをウォブリング動作させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記集音部により集音された音のレベルが所定値未満のとき、前記音のレベルが前記所定値以上のときよりも、前記ウォブリング動作の周期を長くすること、
を特徴とする撮影装置。

【請求項2】

請求項１に記載の撮影装置であって、
前記撮影装置は、静音優先モードとオートフォーカス速度優先モードとのいずれかを選択可能な選択部を備え、
前記制御部は、前記静音優先モードが選択されているとき、前記オートフォーカス速度優先モードが選択されているときよりも、前記ウォブリング動作の周期を長くする場合に前記周期を変更すること、
を特徴とする撮影装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の撮影装置であって、
前記制御部は、動画撮影中の被写界深度が所定値以上のとき、前記被写界深度が前記所定値未満のときよりも、前記ウォブリング動作の周期を長くすること、
を特徴とする撮影装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮像装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一眼レフカメラタイプのデジタルカメラ等の撮像装置において、動画撮影機能を有するものがある。動画撮影では、被写体の動きに合わせて合焦レンズの位置を追従させることが望まれる。このため、合焦レンズを前後に細かく移動させ、画像のコントラストの変化から合焦状態を検出して、被写体への合焦を維持する、いわゆるウォブリング動作が行われている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−１５１０８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ウォブリング動作の際、合焦レンズの駆動源は駆動／停止を繰り返す。駆動源は、この駆動／停止の際に作動音を発生するため、この作動音がマイクに伝達して記録（録音）され、耳障りとなる。

【0005】

本発明の課題は、ウォブリングによる駆動音の発生頻度を調整可能な撮影装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。

【0007】

本発明の撮影装置は、動画撮影可能な撮影装置であって、合焦レンズと、合焦レンズを駆動する駆動部と、動画撮影中の音を集音する集音部と、動画撮影中に、前記合焦レンズをウォブリング動作させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記集音部により集音された音のレベルが所定値未満のとき、前記音のレベルが前記所定値以上のときよりも、前記ウォブリング動作の周期を長くする構成とした。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ウォブリングによる駆動音の発生頻度を調整可能な撮影装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態のカメラを説明する概念図である。

【図2】カメラのウォブリング動作を示すイメージ図である。

【図3】本実施形態の動作を示すフローチャートである。

【図4】音声レベルと、１ウォブリング動作の周期との関係を示した図である。

【図5】ウォブリングサイクルが変更された場合と、ＡＦ優先モードの場合のデフォルト周期の場合との、ウォブリング動作を示すイメージ図である。

【図6】音声レベルに応じて、１ウォブリングの周期Ｔを段階的に変化させる変形形態を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明における一実施形態のカメラ１を説明する概念図である。本実施形態におけるカメラ１は、動画撮影機能を有するカメラ１である。
カメラ１は、カメラボディ１０と、レンズ鏡筒２０とを備えている。レンズ鏡筒２０は、カメラボディ１０に着脱可能な交換レンズである。なお、本実施形態では、レンズ鏡筒２０が交換可能な例を示したが、これに限らず、例えば、カメラボディとレンズ鏡筒が一体型のカメラであってもよい。

【0011】

カメラボディ１０は、撮像素子１１、制御装置１２、集音マイク１３、記録部１４、操作部１５、表示部１６、およびボディ側接点１７を備えている。
撮像素子１１は、レンズ鏡筒２０を通過した被写体像を撮像する光電変換素子であり、被写体光を露光して電気的な画像信号に変換するＣＣＤやＣＭＯＳ等の素子である。
集音マイク１３は、動画撮影時に、音声を集音するためのものである。
記録部１４は、撮像された画像データ、録音データを記録するための媒体であり、ＳＤカードやＣＦカード等が用いられる。

【0012】

操作部１５は、撮影者が、撮影条件や再生条件の選択、静止画撮影モードと動画撮影モードとのいずれかの選択を行う部分である。さらに操作部１５を介して撮影者は、後述するウォブリング動作のモードである静音優先モードと通常モード（ＡＦ優先モード）とのいずれかの選択が可能である。
表示部１６は、カメラボディ１０の背面に設けられ、撮像素子１１で撮像した被写体像（再生画像やライブビュー画像）や操作に関連した情報（メニュー）などを表示する液晶ディスプレィである。
ボディ側接点１７は、レンズ鏡筒２０に設けられたレンズ側接点２５と接続して、レンズ鏡筒２０とカメラボディ１０との通信を行う。

【0013】

制御装置１２は、当該カメラ１全体を統括的に制御する制御部である。制御装置１２は、被写界深度演算部１２Ａ、音声レベル判定部１２Ｂ、１ウォブリング動作の周期を決定するウォブリング周期決定部１２Ｃ、焦点調整情報を検出する焦点情報検出部１２Ｄ、および超音波モータ３０の駆動電力を形成する駆動回路１２Ｅ等を備えている。

【0014】

被写界深度演算部１２Ａは、レンズ鏡筒２０の焦点距離、絞り値、撮影距離等より、被写界深度を求める。その情報はウォブリング周期決定部１２Ｃによるウォブリングの周期Ｔの決定に用いられる。
音声レベル判定部１２Ｂは、マイク１３において集音された音声のレベルを判定する。

【0015】

ウォブリング周期決定部１２Ｃは、操作部１５を通じて選択されたウォブリングモードと、被写界深度演算部１２Ａによって演算された被写界深度と、音声レベル判定部１２Ｂによって判定された音声レベルと、によって、ウォブリング動作の１周期である周期Ｔを決定する。
なお、ウォブリングとは、動画撮像やプレビュー撮像時において、合焦レンズ２１を常に動かし続けて被写体付近に常にフォーカスを合わせる動作である。

【0016】

焦点情報検出部１２Ｄは、動画撮影時において、撮像素子１１が撮像した画像のコントラストの変化から合焦状態の変化を検出する。
駆動回路１２Ｅは、後述する超音波モータ３０を駆動する駆動電力を形成する。駆動回路１２Ｅは、その出力する駆動電力の周波数を変更することにより、超音波モータ３０の速度を可変となっている。

【0017】

そして、制御装置１２は、焦点情報検出部１２Ｄによる焦点検出情報に基づいて駆動回路１２Ｅを制御し、超音波モータ３０を駆動して後述するレンズ鏡筒２０における合焦レンズ２１を移動させ、被写体の合焦状態を維持するように制御する。
この際、制御装置１２は、ウォブリング周期決定部１２Ｃによって決定された周期でウォブリング動作を行う。

【0018】

レンズ鏡筒２０は、合焦レンズ２１、カム筒２２、アイドルギア２３、超音波モータ３０、及びこれらを包囲する外筒２４、ボディ側接点１７に接続されるレンズ側接点２５等を備えている。
本実施形態では、超音波モータ３０は、カム筒２２と外筒２４の間の円環状の隙間に配置されている。超音波モータ３０は、カメラ１の合焦動作時に合焦レンズ２１を駆動する駆動源である。超音波モータ３０は、後述する出力ギア３３が噛合するアイドルギア２３を介してカム筒２２を回転操作する。

【0019】

超音波モータ３０は、振動子３１と、振動子３１に圧接配置された回転体３２と、回転体３２に結合された出力ギア３３と、を備えている。
振動子３１は、弾性体３１Ａと、弾性体３１Ａに接合された圧電体３１Ｂと、により構成されている。振動子３１は、図示しないフレキシブルプリント基板を介して制御装置１２（駆動回路１２Ｅ）から所定の電圧および周波数の駆動信号が供給され、これによって圧電体３１Ｂが伸縮して弾性体３１Ａの駆動面に進行波を生ずる。

【0020】

そして、超音波モータ３０は、振動子３１の進行波によって回転体３２が回転駆動され、出力ギア３３が回転力を出力する。回転体３２（出力ギア３３）の速度（回転数）は、駆動信号の周波数に応じて変化する。つまり、超音波モータ３０は、制御装置１２による駆動回路１２Ｅの駆動信号の周波数制御によって、回転数が制御されるようになっている。

【0021】

カム筒２２は、超音波モータ３０によって回転操作されると、外筒２４内を光軸ＯＡと平行する方向（Ｚ軸方向）に移動可能に設けられている。
合焦レンズ２１は、カム筒２２に保持されている。そして、超音波モータ３０の駆動によるカム筒２２の移動によって、光軸ＯＡ方向に移動して焦点調節を行う。
なお、レンズ鏡筒２０は、合焦レンズ２１の他に、図示しないが複数のレンズ群を備えている。

【0022】

そして、カメラ１は、合焦レンズ２１とレンズ鏡筒２０内に設けられた図示しないレンズ群とによって、撮像素子１１の撮像面に被写体像が結像される。撮像素子１１は、結像された被写体像を電気信号に変換する。その電気信号は、Ａ／Ｄ変換されて、画像データとされる。これらカメラ１における撮影に係る一連の動作は、制御装置１２によって制御される。

【0023】

ここで、前述したように、カメラ１は、動画撮影機能を有している。動画撮影時には、制御装置１２は合焦レンズ２１にウォブリング動作を行わせる。すなわち、動画撮影時において、制御装置１２は、合焦レンズ２１を前後に細かく移動させ、撮像素子１１が撮像した画像のコントラストの変化に伴って焦点情報検出部１２Ｄが検出した合焦状態の変化情報に基づいて、駆動回路１２Ｅを制御して合焦調整を行う。

【0024】

図２は、カメラのウォブリング動作を示すイメージ図である。
たとえば、カメラが動画モードに切り替えられると、図中のウォブリング１の動作が開始される。ウォブリングは、超音波モータ３０によりフォーカスレンズ群５の光軸前方と後方への微動を行う動作である。ウォブリングは最低１サイクル行う。なお、図２においては１サイクルの例を示すが、実際には３〜５回／ｓｅｃ程度行う。ウォブリングの１サイクルとは、超音波モータ３０の一方向への駆動、停止、逆方向への移動、停止（次の一方向への駆動まで）を含む、図中Ｔで示す期間である。

【0025】

ウォブリング１が終了すると、撮像素子３のボケの程度に応じて、フォーカス範囲（方向と距離）Ｆを算出する。
そして、図２の期間Ｔａｆに示すように、超音波モータ３０によって、フォーカスレンズ群５をフォーカス位置まで駆動する。

【0026】

その後、さらに、次のウォブリング２が行われる。ウォブリング２は、焦点が合っているか否かの確認のために行うものであり、動画撮影中は、被写体を追いかけるので、フォーカス範囲Ｆ内に合焦点がある限り、ウォブリングは連続して行われる。この際のウォブリング２の周期もウォブリング１と同様のＴである。

【0027】

このように超音波モータ３０が駆動すると、起動時の突発音ａ（ａ１〜ａ６），駆動音ｂ（ｂ１〜ｂ６），停止時の突発音ｃ（ｃ１〜ｃ６）が発生する。
起動時又は停止時の突発音ａ，ｃは、電流の流れる又は切れることにより、発生する音であり、駆動音ｂは、超音波モータ３０が回転しているときの振動子３１と回転体３２の摺動音やベアリングの回転するメカ的な音である。なお、ａ５，ｂ５，ｃ５は、反転時の音である。
超音波モータ３０の起動時の突発音ａ，駆動音ｂ，停止時の突発音ｃを含んだ動画撮影時の音は、集音マイク１３で集音される。１ウォブリング動作の周期Ｔについて突発音ａが２回，駆動音ｂが１回，停止時の突発音ｃが２回含まれる。

【0028】

以下、本実施形態の動作について説明する。
本実施形態においては、操作部１５において、撮影者が、ＡＦ優先モードか、静音優先モードのいずれかを選択可能となっている。
ＡＦ優先モードとは、デフォルトモードであり、合焦速度を優先し、マイク１３の集音レベルによらず、１ウォブリング動作の周期Ｔを一定（Ｔ０）とするモードである。
静音優先モードとは、撮影者が選択によりＡＦ優先モードから変更可能なモードである。マイク１３の集音レベルに応じて、集音レベルが低いほど（静かなほど）、１ウォブリング動作の周期Ｔを長くするものである。

【0029】

図３は本実施形態の動作を示すフローチャートである。
動画がスタートすると、制御装置１２は、カメラ１の現在のモードを判断する（ステップＳ１１）。
ＡＦ優先モードのときは、Ｓ１６へ進む。静音優先モードのときは、被写界深度を所定の閾値と比較する（ステップＳ１２）。
被写界深度が閾値より小さい場合（Ｓ１２，ＮＯ）、すなわち被写界深度が浅いときは、合焦レンズ２１が合焦位置からわずかにずれても、ぼけが目立つ状態となる。したがって、ウォブリング動作をこまめに行い、合焦状態を頻繁に確認することが必要である。このため、１ウォブリング動作の周期の変更は行わず、Ｓ１６へ進みデフォルト設定の周期Ｔ０でウォブリングを行う（ステップＳ１５）。

【0030】

被写界深度が閾値以上の場合（Ｓ１２，ＹＥＳ）、すなわち被写界深度が深いので、合焦レンズ２１が合焦位置からわずかにずれていても、ぼけは比較的目立たない。したがって、１ウォブリングの周期を長くすることが可能であるので、次のステップＳ１３へ進む。
Ｓ１３では、マイク１３より集音された音声レベルＳの判断を、音声レベル判定部１２Ｂで行う。

【0031】

図４は、音声レベルＳと、１ウォブリング動作の周期Ｔとの関係を示したものである。Ｓ１４では、Ｓ１３で判定された音声レベルＳに基づいて１ウォブリング動作の周期Ｔを決定する。
図示するように、音声レベルＳが低いとき（Ｓｑ：静かなシーン）には、ウォブリング動作の周期Ｔを長くし（Ｔｌ）、音声レベルＳが高い（Ｓｎ：騒々しいシーン）では、ウォブリング動作の周期Ｔを短くする（Ｔ０）。

【0032】

ここで、本実施形態では、ウォブリング動作の周期ＴはＴ０≦Ｔ≦Ｔｌである。Ｔｌはウォブリング動作として機能しうる最長時間であり、Ｔ０は、本実施形態においてデフォルトの周期Ｔ０である。
そしてＳ１５において決定された周期Ｔでウォブリング動作を行う。

【0033】

図５は、ウォブリングサイクルＴが変更された場合と、ＡＦ優先モードの場合のデフォルト周期Ｔ０の場合との、ウォブリング動作を示すイメージ図である。
図中点線で示すグラフＮはウォブリングの周期がＴ０の場合であり、実線で示すグラフＱはウォブリングの周期がＴと長くなった場合である。

【0034】

このように１ウォブリング動作の周期がＴ０からＴに変更されて長くなると、超音波モータ３０の回転速度が遅くなる。すなわち、単位時間当たりの起動音発生回数が減少する。たとえば図５に示す時間ｔの区間について、ＡＦ優先モード（点線Ｎ）の場合、駆動音は９回発生するが、静音優先モード（実線Ｑ）の場合５回となる。これによって単位時間当たりのノイズが減少し、静音化が図られる。

【0035】

（変形形態）
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
（１）本実施形態では、被写界深度を所定の閾値以上かどうかで、１ウォブリングの周期Ｔを変更するかどうかを判定しているが、これに限定されない。たとえば、被写界深度によって、図４のグラフの傾きを変えても良い。たとえば、被写界深度が浅いとき、Ｔｌを小さくし、図４の傾きの絶対値を小さくし、被写界深度が深いときはＴｌを大きくし、図４の傾きの絶対値が大きくすることができる。

【0036】

（２）本実施形態では、音声レベルによって、１ウォブリングの周期Ｔを線形に変化させる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば図６に示すように、音声レベルＳに応じて、１ウォブリングの周期Ｔを段階的に変化させても良い。

【0037】

（３）本実施形態では、デジタル一眼レフカメラについて説明したが、本発明はこれに限定されず、コンパクトカメラや携帯電話などにも適用可能である。
（４）超音波モータは、円環型の例で説明したが、小型の出力軸を持ったものでもよい。この場合には、固定筒のモールドに取り付ければよい。また、固定筒に穴を形成して、埋め込むようにしてもよい。

【符号の説明】

【0038】

１：カメラ、１０：カメラボディ、１１：撮像素子、１２：制御装置、１２Ａ：被写界深度演算部、１２Ｂ：音声レベル判定部、１２Ｃ：ウォブリング周期決定部、１２Ｄ：焦点情報検出部、１２Ｅ：駆動回路、１３：マイク、１５：操作部、２０：レンズ鏡筒、２１：合焦レンズ、３０：超音波モータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】