特許 6013019 撮像装置

(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】6013019

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月25日

(54)【発明の名称】撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/28 20060101AFI20161011BHJP

   G03B 5/00 20060101ALI20161011BHJP

   G02B 7/36 20060101ALI20161011BHJP

   G02B 7/34 20060101ALI20161011BHJP

   G03B 13/36 20060101ALI20161011BHJP

   H04N 5/232 20060101ALI20161011BHJP

【ＦＩ】

   G02B7/28 N

   G03B5/00 D

   G02B7/36

   G02B7/34

   G03B13/36

   H04N5/232 H

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-104070(P2012-104070)

(22)【出願日】2012年4月27日

(65)【公開番号】特開2013-231870(P2013-231870A)

(43)【公開日】2013年11月14日

【審査請求日】2015年3月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000376

【氏名又は名称】オリンパス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100159651

【弁理士】

【氏名又は名称】高倉 成男

(74)【代理人】

【識別番号】100091351

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 哲

(74)【代理人】

【識別番号】100088683

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100109830

【弁理士】

【氏名又は名称】福原 淑弘

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100095441

【弁理士】

【氏名又は名称】白根 俊郎

(74)【代理人】

【識別番号】100084618

【弁理士】

【氏名又は名称】村松 貞男

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100119976

【弁理士】

【氏名又は名称】幸長 保次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140176

【弁理士】

【氏名又は名称】砂川 克

(74)【代理人】

【識別番号】100158805

【弁理士】

【氏名又は名称】井関 守三

(74)【代理人】

【識別番号】100124394

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 立志

(74)【代理人】

【識別番号】100112807

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 貴志

(74)【代理人】

【識別番号】100111073

【弁理士】

【氏名又は名称】堀内 美保子

(74)【代理人】

【識別番号】100134290

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 将訓

(72)【発明者】

【氏名】西山 恵久

【審査官】 高橋 雅明

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０２−２１２８０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１１１８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−０２９７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０２３９４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ７／２８

Ｇ０２Ｂ ７／３４

Ｇ０２Ｂ ７／３６

Ｇ０３Ｂ ５／００

Ｇ０３Ｂ １３／３６

Ｈ０４Ｎ ５／２３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被写体の像を撮像して画像を取得する撮像部と、
光学性能補正レンズと合焦用レンズとを有しており、被写体までの距離が第１の範囲のときに、前記合焦用レンズと連携して合焦調整できるように前記光学性能補正レンズを配置した第１の状態と、前記被写体までの距離が前記第１の範囲と異なる第２の範囲のときに、前記合焦用レンズと連携して合焦調整できるように前記光学性能補正レンズを前記第１の状態とは異なる位置に配置した第２の状態とを有し、前記第２の状態において前記被写体までの距離が第２の範囲であるとき、前記合焦用レンズの位置が第１のレンズ範囲内の何れかに位置することで、前記被写体の像が前記撮像部に結像し、かつ、収差が所定の範囲となるように構成された撮影レンズと、
前記光学性能補正レンズと前記合焦用レンズとの位置を制御するレンズ制御部と、
を具備し、
前記レンズ制御部は、
前記光学性能補正レンズを電動で移動させることが可能であるときは、前記撮影レンズが前記第２の状態であり、かつ前記被写体までの距離が第１の範囲であると判定されたとき、前記光学性能補正レンズを前記第２の状態から前記第１の状態に変化させ、
前記光学性能補正レンズを手動で操作しなければ移動させられないときは、前記撮影レンズが前記第２の状態であり、かつ前記被写体までの距離が第１の範囲であると判定されたとき、前記合焦用レンズを前記第１のレンズ範囲よりもさらに至近側の第２のレンズ範囲の位置に移動させる
ことを特徴とする撮像装置。

【請求項2】

前記合焦用レンズが前記第２のレンズ範囲に移動したとき、前記画像のうち前記所定の範囲を超えた前記収差が生じている領域に画像処理を施す画像処理部をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項3】

前記撮影レンズは、焦点距離が変化し得るズームレンズであり、
前記光学性能補正レンズが、前記第２の状態から前記第１の状態に変化する際に前記焦点距離が変化するとき、この焦点距離の変化に応じて生じる画角の変化を前記画像に対する電子ズームによって相殺する画角調整部をさらに具備する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。

【請求項4】

前記距離の範囲を判定する判定部を有し、前記判定部は、前記画像のコントラスト値を算出し、このコントラスト値の変化に基づいて、前記被写体までの距離が前記第１の範囲であるか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の撮像装置。

【請求項5】

前記距離の範囲を判定する判定部を有し、前記判定部は、前記被写体の像の位相差に基づいて前記被写体までの距離が前記第１の範囲であるか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の撮像装置。

【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。

【背景技術】

【0002】

デジタルカメラなどの撮像装置において、レンズの光学系によって、合焦する範囲には制約がある。例えば特許文献１には、合焦する範囲が液晶モニタに予め表示されることに係る技術が開示されている。また、特許文献１には、合焦範囲が１ｃｍ〜３０ｃｍであるマクロモードと、合焦範囲がそれより遠いノーマルモードとが設けられていることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−１０２９９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

至近位置等に合焦する場合に、ピント調整用のレンズ以外のレンズを大きく変位させる必要があることがある。このため、例えば至近位置に合焦する場合とそれ以外の位置に合焦する場合とを切り換える際には、ユーザがレンズの光学系を例えば手動で動作させる必要がある。このように、ユーザが光学系を意図的に動かす操作は分かりにくく煩雑である。

【0005】

そこで本発明は、至近位置等に合焦させる場合にもユーザがわかりやすく簡単迅速に制御できる撮像装置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】

前記目的を果たすため、本発明の一態様によれば、撮像装置は、被写体の像を撮像して画像を取得する撮像部と、光学性能補正レンズと合焦用レンズとを有しており、被写体までの距離が第１の範囲のときに、前記合焦用レンズと連携して合焦調整できるように前記光学性能補正レンズを配置した第１の状態と、前記被写体までの距離が前記第１の範囲と異なる第２の範囲のときに、前記合焦用レンズと連携して合焦調整できるように前記光学性能補正レンズを前記第１の状態とは異なる位置に配置した第２の状態とを有し、前記第２の状態において前記被写体までの距離が第２の範囲であるとき、前記合焦用レンズの位置が第１のレンズ範囲内の何れかに位置することで、前記被写体の像が前記撮像部に結像し、かつ、収差が所定の範囲となるように構成された撮影レンズと、前記光学性能補正レンズと前記合焦用レンズとの位置を制御するレンズ制御部と、を具備し、前記レンズ制御部は、前記光学性能補正レンズを電動で移動させることが可能であるときは、前記撮影レンズが前記第２の状態であり、かつ前記被写体までの距離が第１の範囲であると判定されたとき、前記光学性能補正レンズを前記第２の状態から前記第１の状態に変化させ、前記光学性能補正レンズを手動で操作しなければ移動させられないときは、前記撮影レンズが前記第２の状態であり、かつ前記被写体までの距離が第１の範囲であると判定されたとき、前記合焦用レンズを前記第１のレンズ範囲よりもさらに至近側の第２のレンズ範囲の位置に移動させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、至近位置等に合焦させる場合にもユーザがわかりやすく簡単迅速に制御できる撮像装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図。

【図2】一実施形態に係るレンズ部の構成例を示すブロック図。

【図3】一実施形態に係るレンズ部の制御の一例を示すフローチャート。

【図4】一実施形態に係るデジタルカメラの制御の一例を示すフローチャート。

【図5】一実施形態に係るコントラスト値の一例を説明するための図。

【図6】一実施形態に係るズーム駆動及び画角調整処理の一例を示すフローチャート。

【図7】一実施形態に係る画角調整の一例を説明するための図。

【図8】一実施形態に係る画角調整の一例を説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る撮像装置としてのデジタルカメラ１０の概略を示すブロック図を図１に示す。デジタルカメラ１０は、信号処理制御部１と、撮像部２と、記録部３と、表示部４と、タッチパネル５と、操作部６と、レンズ部７とを備える。

【0012】

レンズ部７は、ピント調整レンズ群７１と、ズーム調整レンズ群７２とを有する。ピント調整レンズ群７１は、主にピント調整用に駆動される。ズーム調整レンズ群７２は、レンズの焦点距離を変化させるためのレンズ群である。このレンズにおいてズーム調整レンズ群７２が所定のマクロ位置に位置するとき、至近位置であるマクロ領域でも合焦可能となる。

【0013】

撮像部は、レンズ部７を介した像を受けて画像信号を生成する。記録部３は、撮像された画像データ等を記録する。表示部４は、例えば液晶ディスプレイを含む。表示部４は、プレビュー画像や、撮像画像、各種警告等の表示を行う。タッチパネル５は、表示部４に重ねて配置され、ユーザからの各種入力を取得する。操作部６は、レリーズボタンや、ズームスイッチ等を含み、ユーザからの各種入力を取得する。

【0014】

信号処理制御部１は、合焦評価部１ａと、マクロ判定部１ｂと、レンズ制御部１ｃと、画角調整部１ｄと、画像処理部１ｅと、表示制御部１ｆと、信号処理部１ｇと、時計１ｈとを有する。合焦評価部１ａは、合焦の評価を行う。例えば、合焦評価部１ａは、撮像部２が取得した画像のコントラスト値を算出し、このコントラスト値に基づいて合焦の評価を行う。マクロ判定部１ｂは、合焦評価部１ａの評価結果に基づいて、被写体がマクロ領域にあるか否かを判定する。マクロ判定部１ｂは、例えば合焦評価部１ａが算出したコントラスト値の変化に基づいて、被写体がマクロ領域にあるか否かを判定する。レンズ制御部１ｃは、レンズの動作を制御する。例えばピント調整レンズ群７１やズーム調整レンズ群７２の位置を変化させ、ピント合わせの調整を行ったり、焦点距離を変化させたりする。また、レンズ制御部１ｃは、ズーム調整レンズ群７２をマクロ位置に移動させる。画角調整部１ｄは、ズーム調整レンズ群７２がマクロ位置に向けて移動したときの画角の変化を相殺するように、撮像部２で取得された画像に対して電子ズーム処理を行う。画像処理部１ｅは、撮像部２で取得された画像に対して画像処理を施す。表示制御部１ｆは、表示部４を制御して、表示部４に画像を表示させる。信号処理部１ｇは、タッチパネル５や操作部６からの入力の処理、記録部３への記録処理等の処理を行う。時計１ｈは、画像の撮像時刻等を記録する際に必要な時刻を出力する。

【0015】

本実施形態に係るレンズ部７の光学系の構成例を図２に示す。この図に示すように、本実施形態に係るレンズ部７は、５群のレンズ群を有する。対物レンズを第１群のレンズＧ１とし、撮像部２側に向けて順に、第２群のレンズＧ２、第３群のレンズＧ３、第４群のレンズＧ４とし、最も撮像部２側を第５群のレンズＧ５とする。

【0016】

第１群のレンズＧ１と第５群のレンズＧ５とは固定されている。第２群のレンズＧ２は、第１のモータ７４と送りネジ７４ｓで駆動される。第１のモータ７４は、例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）であり、第２群のレンズＧ２の位置は磁気センサで検出される。第２群のレンズＧ２は、ピント調整レンズ群７１として機能する。

【0017】

第３群のレンズＧ３は第２のモータ７５と送りネジ７５ｓで駆動され、第４群のレンズＧ４は第３のモータ７６と送りネジ７６ｓで駆動される。第３群のレンズＧ３と第４群のレンズＧ４とは、焦点距離を変更するためのズーム調整レンズ群７２として機能する。第２のモータ７５及び第３のモータ７６は、例えばステッピングモータである。

【0018】

第３群のレンズＧ３には、リニアエンコーダ７７が設けられており、第３群のレンズＧ３の位置は、リニアエンコーダ７７を用いて取得される。第４群のレンズＧ４には、遮光板７８とフォトインタラプタ７９とが設けられており、第４群のレンズＧ４の位置は、遮光板７８とフォトインタラプタ７９とを用いて取得される。このようなレンズ光学系は、鏡枠に納められている。

【0019】

このレンズでは、第３群のレンズＧ３及び第４群のレンズＧ４からなるズーム調整レンズ群７２が所定のマクロ位置に配置されると、至近距離にまで合焦するマクロ撮影を行うことができる。ただし、以降の説明では記載を省略するが、収差を抑えるために、第３群のレンズＧ３及び第４群のレンズＧ４の位置の微調整は必要である。

【0020】

このようなレンズを用いた場合の基本的なズーム制御のフローチャートを図３に示す。ステップＳ３０１においてズームの変更であるか否かが判断され、ズームの変更であるとき、ステップＳ３０２においてズーム調整レンズ群７２として機能する第３群のレンズＧ３及び第４群のレンズＧ４が移動し、処理はステップＳ３０１に戻る。ステップＳ３０３においてピント調整の指示があるか否かが判断され、ピント調整の指示があるあるとき、ステップＳ３０４においてピント調整レンズ群７１として機能する第２群のレンズＧ２が移動し、処理はステップＳ３０３に戻る。ステップＳ３０５においてマクロ撮影の指示があるか否かが判断され、マクロ撮影の指示があるあるとき、ステップＳ３０６において第３群のレンズＧ３及び第４群のレンズＧ４がマクロ位置へ移動し、ステップＳ３０７において第２群のレンズＧ２が移動し、処理はステップＳ３０５に戻る。

【0021】

なお、レンズ部７は、デジタルカメラ１０の本体に固定され取り外しできないものでもよいし、本体に対して取り外し可能で交換可能なものでもよい。また、デジタルカメラ１０は、静止画を撮影するためのカメラでも、動画を撮影するためのカメラでも、静止画も動画も撮影できるカメラでもよい。

【0022】

本実施形態に係るデジタルカメラ１０の動作を説明する。デジタルカメラ１０の動作の一例を表すフローチャートを図４に示す。信号処理制御部１の信号処理部１ｇは、ステップＳ１０１において撮影モードであるか否かを判定する。撮影モードであると判定されたとき、処理はステップＳ１０２に進む。信号処理制御部１の画像処理部１ｅは、ステップＳ１０２において、撮像部２から画像を取得し、一般的な画像処理を行う。信号処理制御部１の表示制御部１ｆは、その画像に基づいて表示部４にスルー画表示を行わせる。信号処理制御部１の合焦評価部１ａは、ステップＳ１０３において、表示しているスルー画についてコントラスト値を取得し、このコントラスト値に基づいて、合焦を評価する。信号処理制御部１のレンズ制御部１ｃは、合焦評価部１ａの合焦評価の結果に基づいて、レンズ部７のピント調整レンズ群７１を駆動させ、オートフォーカス（ＡＦ）制御を行う。

【0023】

信号処理制御部１の信号処理部１ｇは、ステップＳ１０４において、操作部６のズームスイッチにズーム動作の指示が入力されたか否かを判定する。ズーム動作の指示が入力されたと判定されたとき、処理はステップＳ１０５に進む。信号処理制御部１のレンズ制御部１ｃは、ステップＳ１０５においてレンズ部７のズーム調整レンズ群７２を駆動させる。その後処理はステップＳ１０１に戻る。ステップＳ１０４においてズーム動作の指示が入力されていないと判定されたとき、処理はステップＳ１０６に進む。

【0024】

信号処理制御部１の信号処理部１ｇは、ステップＳ１０６において操作部６のレリーズボタンが１段階押し込まれたか、すなわち１ｓｔレリーズされたか否かを判定する。１ｓｔレリーズされていないと判定されたとき、処理はステップＳ１０１に戻る。１ｓｔレリーズされたと判定されたとき、処理はステップＳ１０７に進む。信号処理制御部１の合焦評価部１ａは、ステップＳ１０７において、コントラスト値を取得して、レンズ制御部１ｃは、このコントラスト値に基づいてレンズ部７のＡＦ制御を行う。このＡＦ制御は、１ｓｔレリーズに応じて、例えば画像の中心や、指定された位置、人物の顔に相当する位置等、所定の位置に合焦させる制御である。

【0025】

信号処理制御部１の合焦評価部１ａは、ステップＳ１０８において合焦しているか否かを判定する。合焦していると判定されたとき、処理はステップＳ１１１に進む。合焦していないと判定されたとき、処理はステップＳ１０９に進む。信号処理制御部１のマクロ判定部１ｂは、ステップＳ１０９において、合焦評価部１ａが算出したコントラスト評価値が至近側に向けて上昇していたか否かを判定する。至近側に向けてコントラスト値が上昇していたと判定されたとき、処理はステップＳ１２０に進む。

【0026】

例えば図５に示すように、このレンズでは第３群のレンズＧ３及び第４群のレンズＧ４からなるズーム調整レンズ群７２がマクロ位置以外にあるとき、ピント調整レンズ群７１として機能する第２群のレンズＧ２の移動によって、例えば距離が３０ｃｍ以上の位置に合焦し得る。この場合、３０ｃｍよりも近い位置に合焦させるように第２群のレンズＧ２を移動させると、例えば収差が大きくなる等、取得される画像が劣化し、画質が低下する。このため、一般には３０ｃｍよりも近い位置に合焦させるようには第２群のレンズＧ２を移動させない。一方、ズーム調整レンズ群７２がマクロ位置にあるとき、例えば３ｃｍ乃至３０ｃｍの距離の位置で合焦し得る。

【0027】

例えば、ズーム調整レンズ群７２がマクロ位置以外にあり、被写体が１５ｃｍにあるとき、合焦せずに処理はステップＳ１０９に至る。このときのコントラスト値は例えば図５の実線のように変化する。なお、図５の破線は、ズーム調整レンズ群７２がマクロ位置にあったと仮定した場合の予想されるコントラスト値の変化を示す。図５の実線で示すように、ステップＳ１０７のＡＦ制御において得られるコントラスト値は、至近側で上昇していたことになる。このようなとき、処理はステップＳ１２０に進む。

【0028】

ステップＳ１０９において、至近側でコントラストカーブが上昇していないと判定されたとき、処理はステップＳ１１０に進む。すなわち、被写体が３０ｃｍよりも至近側にあるわけではないが合焦しなかったと判定されたとき、処理はステップＳ１１０に進む。信号処理制御部１の表示制御部１ｆは、ステップＳ１１０において合焦していない旨を例えば表示部４に表示させる等の非合焦警告を行わせる。信号処理制御部１の信号処理部１ｇは、ステップＳ１１１において、操作部６のレリーズボタンが２段階押し込まれたら、すなわち２ｎｄレリーズされたら、撮像部２に撮影動作を行わせる。すなわち、信号処理制御部１は、撮像部２にレンズ部７を介した像に基づく画像信号を生成させ、この画像信号を取得する。信号処理制御部１の画像処理部１ｅは、画像信号を処理して、記録部３に記録させる。

【0029】

信号処理制御部１の信号処理部１ｇは、ステップＳ１２０においてデジタルカメラ１０が電動ズームモードであるか否かを判定する。電動ズームモードであると判定されたとき、処理はステップＳ１２１に進む。信号処理制御部１の信号処理部１ｇは、ステップＳ１２１においてレンズ部７のズーム調整レンズ群７２がマクロ位置にあるか否かを判定する。ズーム調整レンズ群７２がマクロ位置にあるとき、処理はステップＳ１１０に進む。すなわち、ズーム調整レンズ群７２がマクロ位置にある場合の合焦範囲よりも至近側に被写体があるとき、処理はステップＳ１１０に進む。一方、ズーム調整レンズ群７２がマクロ位置に無いとき、処理はステップＳ１２２に進む。

【0030】

本実施形態では、ステップＳ１２２以降において、ズーム調整レンズ群７２がマクロ位置に移動させられる。このとき、ズーム調整レンズ群７２の移動に伴って、画角が変化する。本実施形態では、この画角の変化を打ち消すように電子ズームがなされる。そこで、信号処理制御部１の画角調整部１ｄは、ステップＳ１２２において、必要な電子ズームの倍率を算出する。信号処理制御部１の画角調整部１ｄは、ステップＳ１２３において電子ズーム倍率が記録画像縮小率より小さいか否かを判定する。すなわち、記録画像に相当する大きさの画像データが得られるか否かを判定する。ここで電子ズーム倍率は、ズーム調整レンズ群７２による現在の焦点距離をｆＮ、マクロ位置の焦点距離をｆＭとしたときに、
電子ズーム倍率＝ｆＮ／ｆＭ
で与えられる。

【0031】

電子ズーム倍率が記録画像縮小率以上であるとき、処理はステップＳ１２４に進む。信号処理制御部１の表示制御部１ｆは、ステップＳ１２４において画像が劣化する旨を例えば表示部４に表示させる等の画像劣化警告を行わせる。その後処理はステップＳ１２５に進む。電子ズーム倍率が記録画像縮小率より小さいとき、処理はステップＳ１２５に進む。

【0032】

信号処理制御部１は、ステップＳ１２５においてズーム駆動及び画角調整処理を実行する。ズーム駆動及び画角調整処理を図６に示すフローチャートを参照して説明する。信号処理制御部１のレンズ制御部１ｃは、ステップＳ２０１において、マクロ位置に向かってズーム調整レンズ群７２を駆動させる。このとき、レンズ制御部１ｃは、１ステップごとに例えば倍率がｎ倍となるように光学系を駆動させる。信号処理制御部１の画角調整部１ｄは、ステップＳ２０２において、電子ズームで画角の調整を行う。画角調整部１ｄは、例えば１ステップごとに画像を１／ｎ倍にする。このようにすることで、ステップＳ２０１におけるズーム調整レンズ群７２の移動による画角の変化が、ステップＳ２０２における電子ズームによって相殺され、自然な操作となり迅速になるためユーザが違和感を感じることがない。このように時間がかかる光学ズーム制御がありながら高速で電気的に補正して、それを目立たなくして、なおかつ光学性能を確保できるようにしている。ユーザは、レンズの性能限界などを意識することなく使用でき、撮影チャンスを逃すことがない。信号処理制御部１の信号処理部１ｇは、ステップＳ２０２において、ズーム調整レンズ群７２がマクロ位置に到達したか否かを判定する。マクロ位置に到達していなければ、処理はステップＳ２０１に戻る。マクロ位置に到達していれば、処理は図４に示すフローに戻る。なお、ズーム駆動及び画角調整処理中に、例えば表示部４に「マクロ遷移中」といった表示を行い、ユーザに上記のようにズーム調整レンズ群７２が移動していることを通知するようにしてもよい。

【0033】

ズーム駆動及び画角調整処理による効果を図７及び図８を参照して説明する。例えばある焦点距離において、図７（ａ）に示すような画角で画像が取得されていたとする。このとき、ズーム調整レンズ群７２がマクロ位置に移動したとする。その結果、図７（ｂ）に示すような画角で画像が取得されるようになるとする。このとき、本実施形態では、画角が図７（ａ）に示す状態から変化しないように、図７（ｂ）に破線で示した領域内の画像を用いて電子ズームによって、図７（ｃ）に示すように画角の調整が行われる。

【0034】

例えばある焦点距離において、図８（ａ）に示すような画角で画像が取得されていたとする。このとき、ズーム調整レンズ群７２がマクロ位置に移動したとする。その結果、図８（ｂ）に示すような画角で画像が取得されるようになるとする。このとき、本実施形態では、画角が図８（ａ）に示す状態から変化しないように、得られた画像を用いて電子ズームによって、図８（ｃ）に示すように画角の調整が行われる。この場合、画像情報がない図８（ｃ）にハッチングで示した領域は、画像が表示されない領域となる。

【0035】

図４に戻って説明を続ける。信号処理制御部１の合焦評価部１ａは、ステップＳ１２６においてコントラスト値を取得してこのコントラスト値に基づいてレンズ部７のＡＦ制御を行う。合焦評価部１ａは、ステップＳ１２７において合焦しているか否かを判定する。合焦していると判定されたとき、処理はステップＳ１１１に進む。合焦していないと判定されたとき、処理はステップＳ１１０に進む。

【0036】

ステップＳ１２０において電動ズームモードでないと判定されたとき、処理はステップＳ１３０に進む。このとき、ズーム調整レンズ群７２は、固定されており、ユーザが手動で操作しなければ移動させられない。信号処理制御部１のレンズ制御部１ｃは、ステップＳ１３０において至近側に合焦するようにピント調整レンズ群７１が移動し得るか否かを判定する。至近側に移動し得ると判定されたとき、処理はステップＳ１３１に進む。信号処理制御部１のレンズ制御部１ｃは、ステップＳ１３１において、合焦するようにピント調整レンズ群７１をさらに至近側に移動させる。

【0037】

信号処理制御部１の合焦評価部１ａは、ステップＳ１３２においてコントラスト値を取得する。信号処理制御部１のレンズ制御部１ｃは、コントラスト値に基づいてレンズ部７のＡＦ制御を行う。信号処理制御部１の合焦評価部１ａは、ステップＳ１３３において合焦しているか否かを判定する。合焦していると判定されたとき、処理はステップＳ１３４に進む。合焦していないと判定されたとき、処理はステップＳ１３６に進む。信号処理制御部１の表示制御部１ｆは、ステップＳ１３４において画像が劣化する旨を例えば表示部４に表示させる等の画像劣化警告を行わせる。信号処理制御部１の画像処理部１ｅは、ステップＳ１３５において画像が劣化している部分についてぼかし処理など、画像の劣化を目立たなくする処理を施す。その後処理はステップＳ１１１に進む。すなわち、本実施形態では、例えば収差が大きくなるなど取得される画像が劣化する位置までピント調整レンズ群７１が移動させられる。このようにして、画像が劣化しても、合焦させることを優先する。画像のうち劣化した部分は、ぼかし処理、補正処理、その他フィルター処理により、画像の劣化を目立たないように、又は違和感が覚えられないように処理される。

【0038】

ステップＳ１３０において至近側に移動し得ないと判定されたとき、処理はステップＳ１３６に進む。信号処理制御部１の表示制御部１ｆは、ステップＳ１３６において合焦していない旨を例えば表示部４に表示させる等の非合焦警告を行わせる。その後処理はステップＳ１１１に進む。

【0039】

ステップＳ１０１において撮影モードでないと判定されたとき、処理はステップＳ１４１に進む。信号処理制御部１の信号処理部１ｇは、ステップＳ１４１において再生モードであるか否かを判定する。ステップＳ１４１の判定で再生モードであるとき、処理はステップＳ１４２に進む。信号処理制御部１の信号処理部１ｇは、ステップＳ１４２において画像再生処理を行う。その後処理はステップＳ１４３に進む。ステップＳ１４１の判定において再生モードでないとき、処理はステップＳ１４３に進む。信号処理制御部１の信号処理部１ｇは、ステップＳ１４３において終了の指示が入力されているか否かを判定する。終了の指示が入力されているとき、処理は終了する。終了の指示が入力されていないとき、処理はステップＳ１０１に戻る。

【0040】

本実施形態によれば、電動ズームモードである場合、ズーム調整レンズ群７２がマクロ位置にない状態であって、被写体が至近側にあるが合焦しないと判定されたとき、ズーム調整レンズ群７２がマクロ位置に移動させられる。このとき、画角の変化は電子ズームによって相殺される。その結果、ユーザは、ズーム調整レンズ群７２がマクロ位置にあるか否かを意識することなく、至近位置まで合焦させることができる。

【0041】

また、電動ズームモードでない場合においても、画像の劣化などのために一般に使用されない位置まで、ピント調整レンズ群７１が移動させられ、合焦が得られる。その結果、合焦しないという状況が回避され得る。なお、この場合の画質の低下は、ぼかし処理等によって、目立たないように処理される。

【0042】

このように、例えばズーム調整レンズ群７２は、光学性能補正レンズとして機能する。また、例えばズーム調整レンズ群７２は、マクロ切り換えレンズとして機能する。例えばピント調整レンズ群７１は、合焦用レンズとして機能する。例えばレンズ部７は、被写体までの距離が第１の範囲のときに、前記合焦用レンズと連携して合焦調整できるように前記光学補正レンズを配置した第１の状態と、前記被写体までの距離が前記第１の範囲と異なる第２の範囲のときに、前記合焦用レンズと連携して合焦調整できるように前記光学補正レンズを前記第１の状態とは異なる位置に配置した第２の状態とを有する撮影レンズとして機能する。また、例えばレンズ部７は、被写体までの距離が至近範囲である第１の範囲のときに合焦調整できるように前記マクロ切り換えレンズがマクロ位置に配置された第１の状態と、前記被写体までの距離が前記第１の範囲よりも遠い第２の範囲のときに合焦調整できるように前記マクロ切り換えレンズがマクロ位置又はマクロ位置以外に配置された第２の状態とを有するレンズとして機能する。例えば撮像部２は、前記レンズを介した前記被写体の像を撮像して画像を取得する撮像部として機能する。例えばレンズ制御部１ｃは、前記レンズが前記第２の状態であり、かつ前記被写体までの距離が第１の範囲であると判定されたとき、前記光学性能補正レンズを前記第２の状態から前記第１の状態に変化させるレンズ制御部として機能する。また、例えばレンズ制御部１ｃは、前記レンズが前記第２の状態であり、かつ前記被写体までの距離が前記第２の範囲よりも近い側であると判定されたとき、前記レンズを前記第２の状態から前記第１の状態に変化させるレンズ制御部として機能する。例えば画角調整部１ｄは、前記第２の状態から前記第１の状態に変化する際に前記焦点距離が変化するとき、この焦点距離の変化に応じて生じる画角の変化を前記画像に対する電子ズームによって相殺する画角調整部として機能する。例えばマクロ判定部１ｂは、前記距離の範囲を判定する判定部として機能する。また、例えばマクロ判定部１ｂは、前記被写体までの距離が前記第２の範囲よりも近い側であるか否かを判定する判定部として機能する。

【0043】

また、例えばレンズ部７は、ピント調整レンズを有し、前記被写体までの距離が第１の距離範囲であるとき、前記ピント調整レンズの位置が第１のレンズ範囲内の何れかに位置することで、前記被写体の像が前記撮像部に結像し、かつ、収差が所定の範囲となるように構成されたレンズとして機能する。例えばマクロ判定部１ｂは、前記被写体までの距離が前記第１の距離範囲よりも近い側であるか否かを判定する判定部として機能する。例えばレンズ制御部１ｃは、前記被写体までの距離が前記第１の距離範囲よりも近い側であると判定されたとき、前記ピント調整レンズを前記第１のレンズ範囲以外の第２のレンズ範囲の位置に移動させるレンズ制御部として機能する。例えば画像処理部１ｅは、前記ピント調整レンズが前記第２のレンズ範囲に移動したとき、前記画像のうち前記所定の範囲を超えた前記収差が生じている領域にぼかし処理を施す画像処理部として機能する。

【0044】

図２を参照して説明したレンズ部７の光学系の構成は一例であり、レンズは何群で構成されていてもよいし、各レンズ群に含まれるレンズの枚数は何枚でもよい。ただし、レンズ部７には、マクロ切り換えレンズとして機能するレンズが存在するものとする。マクロ切り換えレンズとして機能するレンズは、焦点距離を変化させるためのレンズでなくてもよい。本実施形態では、レンズ部７は、ズームレンズであるものとして説明した。しかしながら、レンズ部７は単焦点レンズでもよい。単焦点レンズにおいても、通常撮影モードとマクロ撮影モードとを有するレンズがある。このようなレンズの場合、所定のレンズ群の位置が通常撮影モードとマクロ撮影モードとで異なる。この所定のレンズ群が、本実施形態のズーム調整レンズ群と同様にマクロ切り換えレンズとして機能する。なお、マクロ切り換えは１ｍ以近の被写体を撮影するときなどに使われるが、１ｍより近い距離であってもよく、レンズによっても変わり、５０ｃｍや３０ｃｍで切り替わる仕様のものにも応用可能である。ユーザは一般にこのような限界を意識していないで撮影に集中しているので、途中で被写体に近づきすぎたりして撮影できず、困惑する場合が多かった。また、マクロに係わらず、特定の撮影距離とするために、焦点距離の変更を伴うカメラであっても、この考え方は活用可能である。また、ここでは、光学性能補正レンズとして機能する補正用レンズ群を光軸方向に動かし、像を取得しながら補正を行うことを想定している。この場合、レンズ部７には、例えば、マクロ切り換えレンズに代えて、補正用レンズ群が配置される。このように、上記の実施形態では、マクロ撮影の切り換えを例に挙げて説明を行ったが、他の撮影距離の切り換えでも同様である。

【0045】

また、レンズ部７は、カメラ本体に対して取り外し可能で交換可能なものでもよい。レンズ部７がカメラ本体に対して取り外し可能な場合、レンズ部７とカメラ本体とは通信を行い、本実施形態と同様に機能する。この場合、レンズ部７には、そのレンズに係る各種情報が記憶されている。例えば、ズーム調整レンズ群７２のマクロ位置やそのときの焦点距離、ピント調整レンズ群７１の可動範囲、ピント調整レンズ群７１の位置と画像の劣化との関係等が予め記憶されている。レンズ部７がカメラ本体に対して取り外し可能な場合でも、撮像装置は同様に機能し同様の効果が得られる。

【0046】

また、本実施形態では、コントラスト値に基づいて合焦の判断を行っている。しかしながらこれに限定されない。像の位相差を利用して合焦評価を行ってもよい。合焦評価部１ａは、位相差を利用しても、被写体が至近位置にあるか否かを判定することができる。

【0047】

なお、本発明は上記実施形態そのままに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から幾つかの構成要素を削除しても、発明が解決しようとする課題の欄で述べられた課題が解決でき、かつ、発明の効果が得られる場合には、この構成要素が削除された構成も発明として抽出され得る。

【0048】

なお、本発明の上記の実施形態には、以下の発明も含まれる。
（１） ズーム切り換えレンズと合焦用レンズを有する撮影レンズを制御する制御部を有するカメラにおいて、上記制御部が、上記合焦用レンズが特定の距離に合焦制御される時には、上記ズーム切り換えレンズ位置を特定のズーム位置への切り換え制御を行うことを特徴とするカメラ。
（２） 光学性能補正レンズと合焦用レンズとを有しており、被写体までの距離が第１の範囲のときに、前記合焦用レンズと連携して合焦調整できるように前記光学補正レンズを配置した第１の状態と、前記被写体までの距離が前記第１の範囲と異なる第２の範囲のときに、前記合焦用レンズと連携して合焦調整できるように前記光学補正レンズを前記第１の状態とは異なる位置に配置した第２の状態とを有する撮影レンズと、
前記撮影レンズを介した前記被写体の像を撮像して画像を取得する撮像部と、
前記撮影レンズが前記第２の状態であり、かつ前記被写体までの距離が第１の範囲であると判定されたとき、前記光学性能補正レンズを前記第２の状態から前記第１の状態に変化させるレンズ制御部と、
前記光学性能補正レンズが前記第２の状態から前記第１の状態に変化するときに、変化中である旨を表示する表示部と、
を具備することを特徴とする撮像装置。

【符号の説明】

【0049】

１…信号処理制御部、１ａ…合焦評価部、１ｂ…マクロ判定部、１ｃ…レンズ制御部、１ｄ…画角調整部、１ｅ…画像処理部、１ｆ…表示制御部、１ｇ…信号処理部、２…撮像部、３…記録部、４…表示部、５…タッチパネル、６…操作部、７…レンズ部、１０…デジタルカメラ、７１…ピント調整レンズ群、７２…ズーム調整レンズ群、７４…第１のモータ、７４ｓ…送りネジ、７５…第２のモータ、７５ｓ…送りネジ、７６…第３のモータ、７６ｓ…送りネジ、７７…リニアエンコーダ、７８…遮光板、７９…フォトインタラプタ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】