特許 7458715 撮影装置、その制御方法、プログラム、並びに記録媒体

(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】

(24)【登録日】2024-03-22

(45)【発行日】2024-04-01

(54)【発明の名称】撮影装置、その制御方法、プログラム、並びに記録媒体

(51)【国際特許分類】

   H04N 23/67 20230101AFI20240325BHJP

   G03B 17/00 20210101ALI20240325BHJP

   G03B 13/34 20210101ALI20240325BHJP

   G02B 7/28 20210101ALI20240325BHJP

   H04N 23/73 20230101ALI20240325BHJP

   G03B 15/00 20210101ALN20240325BHJP

【ＦＩ】

H04N23/67 300

G03B17/00 Q

G03B13/34

G02B7/28 Z

H04N23/73

H04N23/67 100

G03B15/00 M

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019121811

(22)【出願日】2019-06-28

(65)【公開番号】P2021010067

(43)【公開日】2021-01-28

【審査請求日】2022-04-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125254

【弁理士】

【氏名又は名称】別役 重尚

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 孝幸

【審査官】高野 美帆子

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／０９０２３３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ ２３／６７

Ｇ０３Ｂ １７／００

Ｇ０３Ｂ １３／３４

Ｇ０２Ｂ ７／２８

Ｈ０４Ｎ ２３／７３

Ｇ０３Ｂ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フォーカスレンズを停止させずに撮像素子の露光及び読み出しを予め設定された回数だけ実施し、設定枚数の撮影画像を生成するフォーカスブラケット撮影を実行する撮像装置において、
前記設定枚数の撮影画像の隣接する撮影画像間のピント位置変化量であるフォーカスステップを設定する第１の設定手段と、
前記フォーカスレンズの駆動を制御するフォーカスレンズ駆動制御手段と、
予め設定された開始ピント位置に同期して前記撮像素子に対する垂直同期信号を発行する発行手段と、
前記フォーカスブラケット撮影により生成される１枚目の撮影画像の、前記開始ピント位置をピント位置とする基準位置を設定する第２の設定手段と、
露光開始ピント位置を決定する第１の決定手段と、
被写体にピントを合わせた際のフォーカス枠を取得する取得手段と、を備え、
前記第２の設定手段は、前記１枚目の撮影画像の前記フォーカス枠に基づいて前記基準位置を設定することを特徴とする撮像装置。

【請求項2】

前記第２の設定手段は、前記１枚目の撮影画像の前記フォーカス枠の中心を前記基準位置に設定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】

前記第１の決定手段が、前記撮像素子による１回の読み出しに要する時間、撮影条件により決定された露光時間、ピント変化速度、及び前記基準位置のうちの少なくともいずれかに基づいて前記露光開始ピント位置を決定することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。

【請求項4】

前記フォーカスレンズ駆動制御手段が、単位時間あたりのピント変化量が一定となるピント変化速度となるように前記フォーカスレンズの駆動を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項5】

前記単位時間あたりのピント変化量と、前記設定されたフォーカスステップに基づいて前記垂直同期信号を発行する間隔を決定することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。

【請求項6】

前記フォーカスレンズ駆動制御手段の制御により、前記フォーカスレンズが停止した状態から、前記ピント変化速度に到達するまでに必要な前記フォーカスレンズのピント変化量を算出する算出手段と、
前記露光開始ピント位置及び前記算出されたフォーカスレンズのピント変化量に基づき、前記発行手段により最初に前記垂直同期信号が発行されるタイミングにおける、停止した状態にある前記フォーカスレンズの駆動開始ピント位置を決定する第２の決定手段とを更に備えることを特徴とする請求項４または５に記載の撮像装置。

【請求項7】

前記露光開始ピント位置及び前記ピント変化速度に基づき、前記発行手段により最初に前記垂直同期信号が発行されるタイミングにおける、前記ピント変化速度で駆動中の前記フォーカスレンズのピント位置を決定する第２の決定手段とを備えることを特徴とする請求項４または５に記載の撮像装置。

【請求項8】

フォーカスレンズを停止させずに撮像素子の露光及び読み出しを予め設定された回数だけ実施し、設定枚数の撮影画像を生成するフォーカスブラケット撮影を実行する撮像装置の制御方法において、
前記設定枚数の撮影画像の隣接する撮影画像間のピント変化量であるフォーカスステップを設定する第１の設定ステップと、
前記フォーカスレンズの駆動を制御するフォーカスレンズ駆動制御ステップと、
予め設定された開始ピント位置に同期して前記撮像素子に対する垂直同期信号を発行する発行ステップと、
前記フォーカスブラケット撮影により生成される１枚目の撮影画像の、前記開始ピント位置をピント位置とする基準位置を設定する第２の設定ステップと、
露光開始ピント位置を決定する第１の決定ステップと、
被写体にピントを合わせた際のフォーカス枠を取得する取得ステップと、を備え、
前記第２の設定ステップは、前記１枚目の撮影画像の前記フォーカス枠に基づいて前記基準位置を設定することを特徴とする制御方法。

【請求項9】

請求項８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10】

請求項９に記載のプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体。

【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、プログラム、並びに記録媒体に関し、特に、フォーカスブラケット撮影による全焦点撮影が可能な撮像装置、その制御方法、プログラム、並びに記録媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、全焦点撮影を行う撮像装置が知られている。全焦点撮影とは、撮像装置により合焦可能な被写体距離の全域において、合焦位置を変化させた複数の画像を撮影し、各画像から合焦している領域のみを抽出して１枚の画像を合成して撮影領域全体に合焦している画像を得るフォーカスブラケット撮影である。全焦点撮影では、１回の撮影操作で複数の画像を撮影する必要があるため、撮影操作があってから全ての撮影が終了するまでの時間（以下単に「撮影時間」という。）に長い時間を要する場合がある。

【0003】

フォーカスブラケット撮影の撮影時間を短縮するための技術に、ドライビングレリーズがある。ドライビングレリーズとは、撮像素子の露光時間中にフォーカスレンズを駆動する手法である。全焦点撮影の撮影シーケンスでは、露光中フォーカスレンズが停止しており、露光終了後に次のピント位置にフォーカスレンズを駆動させ、レンズの静定を待ち、次の撮影を実行する。ドライビングレリーズを用いたフォーカスブラケット撮影では、フォーカスレンズを駆動させながら各ピント位置に到達したタイミングで撮影を行うため、フォーカスレンズの駆動、静定を待つ時間が不要となるため、撮影時間を短縮させることができる。

【0004】

また、撮影時間が長くなるほど手振れ量は徐々に増大する傾向があるため、ドライビングレリーズを用いたフォーカスブラケット撮影は、撮像装置を手持ちで撮影する際に、全焦点撮影の場合と比べて手振れの少ない画像を得られる。

【0005】

特許文献１には、通常の撮影と、ドライビングレリーズを用いたフォーカスブラケット撮影の二つの撮影方式を、撮影条件によって切り替える方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】国際公開２０１７／０９０２３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、従来のドライビングレリーズを用いたフォーカスブラケット撮影では、得られた１枚目の撮影画像を、ユーザが所望するピント位置の撮影画像として選択できないという問題があった。

【0008】

具体的には、従来のドライビングレリーズを用いたフォーカスブラケット撮影では、撮像素子の露光、読み出し期間中もフォーカスレンズが駆動し続ける。したがって、撮像素子の１ライン付近の露光、読み出し時のピント位置と、その最終ライン付近の露光、読み出し時のピント位置は異なる。このため、撮影開始時のピント位置（開始ピント位置）として所望のピント位置をユーザが予め決定していても、１枚目の撮影画像においてその所望のピント位置となる領域は、撮像素子による１ライン付近における読み出し結果を示す領域のみとなってしまう。すなわち、１枚目の撮影画像では、撮像素子の最終ライン付近における読み出し結果を示す領域のピント位置は所望のピント位置とは大きくずれてしまう。よって、ユーザが、全体のピント位置が、開始ピント位置としてユーザ自身で決定した所望のピント位置の近傍である画像を選択したくても、従来のドライビングレリーズを用いたフォーカスブラケット撮影ではそのような画像を撮影できなかった。

【0009】

また、ドライビングレリーズを行う際、フォーカスレンズは静止状態から駆動を開始するため最初から所望のピント変化速度で動作させることはできない。すなわち、フォーカスレンズは、まず所望のピント変化速度より小さいピント変化速度で駆動を開始し、徐々に加速して所望のピント変化速度に移行する。一方、従来のドライビングレリーズを用いたフォーカスブラケット撮影では、フォーカスレンズの駆動開始と同時に撮像素子の露光・読み出しを開始するため、１枚目の撮影画像は、２枚目以降の撮影画像とはピント変化の状態が異なる画像となってしまう。すなわち、従来のフォーカスブラケット撮影では、１枚目の撮影画像をユーザが所望するピント位置の撮影画像として選択することはできなかった。

【0010】

よって本発明は、ドライビングレリーズを用いたフォーカスブラケット撮影で得られた１枚目の撮影画像をユーザが所望するピント位置の撮影画像として選択できる撮像装置、その制御方法、プログラム、並びに記録媒体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】

【0011】

本発明の請求項１に係る撮像装置は、フォーカスレンズを停止させずに撮像素子の露光及び読み出しを予め設定された回数だけ実施し、設定枚数の撮影画像を生成するフォーカスブラケット撮影を実行する撮像装置において、前記設定枚数の撮影画像の隣接する撮影画像間のピント位置変化量であるフォーカスステップを設定する第１の設定手段と、前記フォーカスレンズの駆動を制御するフォーカスレンズ駆動制御手段と、予め設定された開始ピント位置に同期して前記撮像素子に対する垂直同期信号を発行する発行手段と、前記フォーカスブラケット撮影により生成される１枚目の撮影画像の、前記開始ピント位置をピント位置とする基準位置を設定する第２の設定手段と、露光開始ピント位置を決定する第１の決定手段と、被写体にピントを合わせた際のフォーカス枠を取得する取得手段を備え、前記第２の設定手段は、前記１枚目の撮影画像の前記フォーカス枠に基づいて前記基準位置を設定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、ドライビングレリーズを用いたフォーカスブラケット撮影で得られた１枚目の撮影画像をユーザが所望するピント位置の撮影画像として選択できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明に係る撮像装置としてのデジタルカメラの外観を示す図である。

【図2】図１のデジタルカメラのハードウェア構成を示すブロック図である。

【図3】実施例１におけるフォーカスブラケット撮影処理のフローチャートである。

【図4】図３のステップＳ３０１における露光開始ピント位置決定処理のフローチャートである。

【図5A】フォーカスブラケット撮影の開始ピント位置及び２枚目以降の撮影画像の撮影ピント位置を示す図である。

【図5B】従来のフォーカスブラケット撮影を実行した際の、露光、読み出し時間中のピント変化を示す図である。

【図5C】実施例１のフォーカスブラケット撮影を実行した際の、露光、読み出し時間中のピント位置を示す図である。

【図5D】実施例１に係るフォーカスブラケット撮影のフォーカスレンズの駆動開始ピント位置を示す図である。

【図5E】実施例１の変形例に係るフォーカスブラケット撮影のフォーカスレンズの露光開始ピント位置を示す図である。

【図5F】撮影画像に設定されたフォーカス枠を示す図である。

【図6】実施例１におけるフォーカスブラケット撮影処理のタイミングチャートである。

【図7】実施例２におけるフォーカスブラケット撮影処理のフローチャートである。

【図8】実施例２におけるフォーカスブラケット撮影処理のタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。

【0015】

図１は、本発明に係る撮像装置としてのデジタルカメラ１００の外観を示す図である。

【0016】

図１において、デジタルカメラ１００は、表示部２８、モード切替スイッチ６０、シャッターボタン６１、操作部７０、電源スイッチ７２、コントローラホイール７３、コネクタ１１２、記録媒体２００、記録媒体スロット２０１、及び蓋２０３を備える。

【0017】

表示部２８は、画像や各種情報を表示する表示部である。

【0018】

モード切替スイッチ６０は、各種モードを切り替えるための操作部である。

【0019】

シャッターボタン６１は、撮影指示を行うための操作部である。

【0020】

操作部７０は、ユーザからの各種操作を受け付ける各種スイッチ、ボタン、タッチパネル等の操作部材より成る操作部である。

【0021】

電源スイッチ７２は、デジタルカメラ１００の電源オン、電源オフを切り替える。

【0022】

コントローラホイール７３は操作部７０に含まれる回転操作可能な操作部材である。

【0023】

コネクタ１１２は接続ケーブル１１１とデジタルカメラ１００とのコネクタである。

【0024】

記録媒体２００はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。

【0025】

記録媒体スロット２０１は記録媒体２００を格納するためのスロットである。記録媒体スロット２０１に格納された記録媒体２００は、デジタルカメラ１００との通信が可能となる。

【0026】

蓋２０３は記録媒体スロット２０１の蓋である。

【0027】

図２は、図１のデジタルカメラ１００のハードウェア構成を示すブロック図である。

【0028】

図２において、デジタルカメラ１００は、シャッター１０１、バリア１０２、フォーカスレンズ１０３、撮像部２２を含む撮像系を備える。

【0029】

シャッター１０１は、絞り機能を備えるシャッターである。

【0030】

バリア１０２は、デジタルカメラ１００の撮像系を覆うことにより、撮像系の汚れや破損を防止する。

【0031】

フォーカスレンズ１０３は、シャッター１０１及びバリア１０２の間に配置される不図示のレンズ群に含まれるレンズである。尚、このレンズ群には、ズームレンズ等、他のレンズも存在する。

【0032】

撮像部２２は、光学像を電気信号に変換するＣＣＤやＣＭＯＳ素子等で構成される撮像素子、及びＡ／Ｄ変換処理機能を備えている。撮像部２２の出力データ（撮影画像）は、画像処理部２４及びメモリ制御部１５を介して、或いは、メモリ制御部１５を介してメモリ３２に直接書き込まれる。後述するドライビングレリーズによるフォーカスブラケット撮影の際には、設定枚数分の撮影画像が全てメモリ３２に書き込まれる。

【0033】

デジタルカメラ１００は、更に、ＡＦ評価値検出部２３、ストロボ９０、画像処理部２４、メモリ３２、Ｄ／Ａ変換器１３、表示部２８、不揮発性メモリ５６、システム制御部５０、及びシステムタイマー５３を備える。

【0034】

ＡＦ評価値検出部２３は、撮像部２２の内部にあってデジタル画像信号から得られるコントラスト情報などからＡＦ評価値を算出し、得られたＡＦ評価値を撮像部２２からシステム制御部５０に出力する。

【0035】

ストロボ９０は、撮影時に発光させることにより低照度シーンでの撮影や逆光シーンでの撮影時に照度を補うことができる。

【0036】

画像処理部２４は、撮像部２２から出力される画像データ、又は、メモリ制御部１５からの画像データに対し所定の画素補間、縮小といったリサイズ処理や色変換処理を行う。また、画像処理部２４では、撮像した画像データを用いて所定の演算処理が行われ、得られた演算結果に基づいてシステム制御部５０が露光制御、測距制御を行う。これにより、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュ自動調光発光）処理が行われる。また画像処理部２４ではＡＦ（オートフォーカス）処理が行われるが、このとき撮像部２２に備えるＡＦ評価値検出部２３の出力が用いられることもある。画像処理部２４では更に、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理も行っている。

【0037】

メモリ３２は、撮像部２２によって取得およびＡ／Ｄ変換された画像データや、表示部２８に表示するための画像データを格納する。メモリ３２は、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像および音声を格納するのに十分な記憶容量を備えている。また、メモリ３２は画像表示用のメモリ（ビデオメモリ）を兼ねている。

【0038】

Ｄ／Ａ変換器１３は、メモリ３２に格納されている画像表示用のデータをアナログ信号に変換して表示部２８に供給する。こうして、メモリ３２に書き込まれた表示用の画像データはＤ／Ａ変換器１３を介して表示部２８により表示される。

【0039】

表示部２８は、ＬＣＤ等の表示器上に、Ｄ／Ａ変換器１３からのアナログ信号に応じた表示を行う。撮像部２２で一度Ａ／Ｄ変換されメモリ３２に蓄積されたデジタル信号をＤ／Ａ変換器１３においてアナログ変換し、表示部２８に逐次転送して表示することで、電子ビューファインダとして機能し、スルー画像表示を行える。

【0040】

不揮発性メモリ５６は、電気的に消去・記録可能なメモリであり、例えばフラッシュメモリ等が用いられる。不揮発性メモリ５６には、システム制御部５０の動作用の定数、プログラム等が記憶される。ここでいう、プログラムとは、後述の実施例１，２にて後述する各種フローチャートを実行するためのプログラムのことである。

【0041】

システム制御部５０は、デジタルカメラ１００全体を制御する。具体的には、前述した不揮発性メモリ５６に記録されたプログラムを実行することで、被写体情報、被写体距離、および、画像のコントラスト情報に基づく後述の実施例１，２におけるドライビングレリーズを用いたフォーカスブラケット撮影を実現する。すなわち、システム制御部５０は、かかる撮影の間、フォーカスレンズ１０３やシャッター１０１の駆動制御を行うことで、ピント位置が異なる複数の画像が順次撮影される。尚、かかる撮影処理で得られる隣接する撮影画像間のピント位置変化量（フォーカスステップ）は、ユーザが操作部７０を介し、あらかじめ設定された複数の値から選択することで設定される。

【0042】

システムメモリ５２は、ＲＡＭ等により構成され、システム制御部５０の動作用の定数、変数、不揮発性メモリ５６から読み出したプログラム等を展開する。また、システム制御部はメモリ３２、Ｄ／Ａ変換器１３、表示部２８等を制御することにより表示制御も行う。

【0043】

システムタイマー５３は、各種制御に用いる時間や、内蔵された時計の時間を計測する計時部である。

【0044】

デジタルカメラ１００は、また、モード切替スイッチ６０、第１シャッタースイッチ６４、第２シャッタースイッチ６２、操作部７０からなる、システム制御部５０に各種の動作指示を入力するための操作手段を備える。

【0045】

モード切替スイッチ６０は、システム制御部５０の動作モードを静止画記録モード、動画記録モード、再生モード等のいずれかに切り替える。静止画記録モードに含まれるモードとして、オート撮影モード、オートシーン判別モード、マニュアルモード、撮影シーン別の撮影設定となる各種シーンモード、プログラムＡＥモード、カスタムモード等がある。モード切替スイッチ６０で、静止画撮影モードに含まれるこれらのモードのいずれかに直接切り替えられる。あるいは、モード切替スイッチ６０で静止画撮影モードに一旦切り換えた後に、静止画撮影モードに含まれるこれらのモードのいずれかに、他の操作部材を用いて切り替えるようにしてもよい。同様に、動画撮影モードにも複数のモードが含まれていてもよい。

【0046】

第１シャッタースイッチ６４は、デジタルカメラ１００に設けられたシャッターボタン６１の操作途中、いわゆる半押し（撮影準備指示）でＯＮとなり第１シャッタースイッチ信号ＳＷ１を発生する。第１シャッタースイッチ信号ＳＷ１により、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（フラッシュ自動調光発光）処理等の動作を開始する。尚、ユーザは、上記撮影準備指示により開始するＡＦ処理として中央１点ＡＦ処理や顔ＡＦ処理を選択することが可能である。ここで、中央１点ＡＦ処理とは撮影画面内の中央位置１点に対してＡＦを行う処理を指し、顔ＡＦ処理とは顔検出機能によって検出された撮影画面内の顔に対してＡＦを行う処理を指す。

【0047】

第２シャッタースイッチ６２は、シャッターボタン６１の操作完了、いわゆる全押し（撮影指示）でＯＮとなり、第２シャッタースイッチ信号ＳＷ２を発生する。システム制御部５０は、第２シャッタースイッチ信号ＳＷ２により、撮像部２２からの信号読み出しから記録媒体２００に画像データを書き込むまでの一連の撮影処理の動作を開始する。

【0048】

操作部７０の各操作部材は、表示部２８に表示される種々の機能アイコンを選択操作することなどにより、場面ごとに適宜機能が割り当てられ、各種機能ボタンとして作用する。機能ボタンとしては、例えば終了ボタン、戻るボタン、画像送りボタン、ジャンプボタン、絞込みボタン、属性変更ボタン等がある。例えば、メニューボタンが押されると各種の設定可能なメニュー画面が表示部２８に表示される。利用者は、表示部２８に表示されたメニュー画面と、上下左右の４方向ボタンやＳＥＴボタンとを用いて直感的に各種設定を行うことができる。

【0049】

コントローラホイール７３は、操作部７０に含まれる回転操作可能な操作部材であり、方向ボタンと共に選択項目を指示する際などに使用される。コントローラホイール７３を回転操作すると、操作量に応じて電気的なパルス信号が発生し、このパルス信号に基づいてシステム制御部５０はデジタルカメラ１００の各部を制御する。このパルス信号によって、コントローラホイール７３が回転操作された角度や、何回転したかなどを判定することができる。なお、コントローラホイール７３は回転操作が検出できる操作部材であればどのようなものでもよい。例えば、ユーザの回転操作に応じてコントローラホイール７３自体が回転してパルス信号を発生するダイヤル操作部材であってもよい。また、タッチセンサよりなる操作部材で、コントローラホイール７３自体は回転せず、コントローラホイール７３上でのユーザの指の回転動作などを検出する、いわゆる、タッチホイールであってもよい。

【0050】

デジタルカメラ１００は、更に、電源制御部８０、電源部４０、及び記録媒体Ｉ／Ｆ１８を備える。

【0051】

電源制御部８０は、電池検出回路、ＤＣ－ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成され、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行う。また、電源制御部８０は、その検出結果及びシステム制御部５０の指示に基づいてＤＣ－ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体２００を含む各部へ供給する。

【0052】

電源部４０は、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池等の二次電池、ＡＣアダプター等からなる。

【0053】

記録媒体Ｉ／Ｆ１８は、メモリカードやハードディスク等の記録媒体２００とのインターフェースである。記録媒体２００は、撮影された画像を記録するためのメモリカード等の記録媒体であり、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される。

【0054】

次に、ドライビングレリーズを用いたフォーカスブラケット撮影について説明する。

【0055】

ドライビングレリーズを用いたフォーカスブラケット撮影とは、フォーカスレンズ１０３を駆動しながら撮像部２２の露光、読み出しを実行する撮影をいう。よって、この撮影の間、システム制御部５０は、単位時間あたりのピント変化量（ピント変化速度）が一定の状態で駆動し続け、停止しないようにフォーカスレンズ１０３を制御する（フォーカスレンズ駆動制御手段）。通常、フォーカスレンズ１０３を停止させる場合には静定するのを待つ必要があり、また静止状態からフォーカスレンズ１０３を駆動させる際は、所望の駆動速度で駆動させるまで、徐々にフォーカスレンズ１０３の駆動を加速する必要がある。これに対して上記制御期間中はフォーカスレンズを停止させないため、フォーカスレンズの静定待ち期間や、フォーカスレンズ静止状態から所定のピント変化量に到達するまでの加速期間が不要となり、高速にフォーカスブラケット撮影を行うことができる。

【0056】

以下の説明においては、ドライビングレリーズを用いたフォーカスブラケット撮影を単にフォーカスブラケット撮影という。

【0057】

フォーカスブラケット撮影中のピント変化速度は、フォーカスレンズ１０３の性能と、撮像部２２の撮像素子の読み出し時間に基づいて決定される。具体的には、読み出し時間中のピント位置変化量が前記フォーカスステップで決定されたピント変化量を超えないようにピント変化速度を決定する。これにより、撮影画像内のピント変化量がフォーカスステップ範囲内であることを保証することができる。

【0058】

デジタルカメラ１００はフォーカスレンズ１０３を含むレンズ群を搭載したレンズ一体型デジタルカメラの形態となっているが、本発明に係る撮像装置はフォーカスレンズ１０３を含むレンズ鏡筒が脱着可能なレンズ交換式デジタルカメラの形態であってもよい。

【0059】

以下、図３～図８を参照して、本発明の各実施例の動作を説明する。

【0060】

（実施例１）
実施例１では、フォーカスレンズ１０３を静止させた状態からドライビングレリーズでフォーカスブラケット撮影を実行するシーケンスについて説明する。

【0061】

まず、図５Ａ～Ｄを用いて、実施例１におけるフォーカスブラケット撮影の際の露光開始ピント位置及びフォーカスレンズ１０３の駆動開始ピント位置について説明する。

【0062】

図５Ａは、フォーカスブラケット撮影の開始ピント位置及び２枚目以降の撮影画像の撮影ピント位置を示す図である。

【0063】

開始ピント位置は、フォーカスブラケット撮影の開始時のＡＦ処理またはユーザ操作によるマニュアルフォーカスで決定した１枚目の撮影画像のピント位置（以下「撮影ピント位置」という）である。開始ピント位置が決定されると、２枚目の撮影画像以降の撮影ピント位置は、隣接撮影画像間のピント位置変化量を示すフォーカスステップ５００によって、一意に決定される。フォーカスステップ５００は、操作部７０のユーザ操作により設定される。

【0064】

図５Ｂは、従来のフォーカスブラケット撮影を実行した際の、露光、読み出し時間中のピント変化を示す図である。

【0065】

撮影画像５０２は、フォーカスブラケット撮影により撮影された１枚目の撮影画像であり、その各領域のピント位置を矩形領域として表す。

【0066】

図５Ｂに示すように従来のフォーカスブラケット撮影では、所定のピント変化速度でのフォーカスレンズ１０３の駆動開始後、フォーカスレンズ１０３のピント位置が開始ピント位置となったタイミングで１枚目の撮影画像５０２の露光を開始する。すなわち従来は、フォーカスブラケット撮影において実際に露光を開始するピント位置である露光開始ピント位置５０１は、開始ピント位置に一致する。よって、従来のフォーカスブラケット撮影では、１枚目の撮影画像の、開始ピント位置をピント位置とする位置（以下「基準位置」という）は、撮像部２２の撮像素子による１ライン目の読み出し結果を示す位置となる。このため、１枚目の撮影画像の、撮像素子による最終ラインの読み出し結果を示す下部のピント位置は、開始ピント位置から大きくずれる。

【0067】

ピント変化量５０３は、１枚目の撮影画像５０２の露光、読み出し時間中におけるピント位置の変化量を示している。

【0068】

図５Ｃは、実施例１のフォーカスブラケット撮影を実行した際の、露光、読み出し時間中のピント変化を示す図である。

【0069】

図５Ｃに示すように、本実施例では１枚目の撮影画像５０２の中心部分を基準位置に予め設定する。すなわち、１枚目の撮影画像５０２の中心部分のピント位置が開始ピント位置となるように、図５Ｂに示す露光開始ピント位置５０１を補正する。この基準位置は、初期設定に含めてもよいし、フォーカスブラケット撮影処理の前に予めユーザが指定しておいてもよい。

【0070】

補正量５０４は、１枚目の撮影画像５０２の中心部分が開始ピント位置に合うように図５Ｂに示す露光開始ピント位置５０１を補正するために必要な補正量を示す。

【0071】

露光開始ピント位置５０５は、開始ピント位置より補正量５０４だけ早いタイミングに図５Ｂに示す従来の露光開始ピント位置５０１を補正した後のピント位置である。

【0072】

このように、本実施例では、従来の露光開始ピント位置５０１を露光開始ピント位置５０５に補正することで、１枚目の撮影画像５０２の中心部分を開始ピント位置に合わせ、その画像全体のピント位置がその開始ピント位置の近傍である画像とする。これにより、所望のピント位置が、ユーザがマニュアルフォーカスによって決定した開始ピント位置である場合に、ユーザは１枚目の撮影画像をその開始ピント位置における撮影画像として選択することができる。

【0073】

図５Ｄは、実施例１に係るフォーカスブラケット撮影のフォーカスレンズ１０３の駆動開始ピント位置を示す図である。

【0074】

補正量５０７は、フォーカスレンズ１０３が静止した状態から、所定のピント変化速度に到達するのに要するピント変化量である。

【0075】

駆動開始ピント位置５０８は、露光開始ピント位置５０５から補正量５０７だけフォーカスブラケット撮影時のピント変化方向とは逆方向にずらしたピント位置である。フォーカスブラケット撮影が開始すると、フォーカスレンズ１０３はこの駆動開始ピント位置にまで移動した後に停止し、最初の垂直同期信号の発行と同時に駆動を開始する。

【0076】

図６は、本実施例におけるフォーカスブラケット撮影処理のタイミングチャートである。

【0077】

図６（ａ）は撮像部２２に対してシステム制御部５０が発行する垂直同期信号Ｖｄと、撮像部２２の露光、読み出し動作を示している。

【0078】

図６（ａ）において、タイミング６０１は、システム制御部５０が、静止状態にあるフォーカスレンズ１０３の駆動を開始すると共に、最初に垂直同期信号Ｖｄを撮像部２２に発行するタイミングである。

【0079】

撮影間隔Ｖｔは、システム制御部５０が撮像部２２に垂直同期信号Ｖｄを発行する間隔であって、予め設定されたフォーカスステップ５００を所定のピント変化速度で駆動するフォーカスレンズ１０３が移動するのに必要な時間に等しい。

【0080】

露光開始タイミング６０２は、撮像部２２において実際に露光が開始する図５Ｃの露光開始ピント位置５０５をフォーカスレンズ１０３が通過するタイミングである。露光開始タイミング６０２は、タイミング６０１から撮影間隔Ｖｔだけ経過したタイミング６０３より露光時間Ｖｅだけ早い時間に設定される。すなわち、撮像部２２は撮影間隔Ｖｔで垂直同期信号Ｖｄの発行がある毎に、その発行タイミングから期間Ｔｓ（＝Ｖｔ－Ｖｅ）が経過したタイミングで露光を開始する。また、フォーカスレンズ１０３は、露光開始タイミング６０２以降は、本実施例のフォーカスブラケット撮影が終了するまでの間（レンズ等速区間）は、所定のピント変化速度で駆動する。

【0081】

図６（ｂ）はフォーカスレンズ１０３の駆動によるピント変化速度を示す図である。

【0082】

斜線で示すピント変化量６０５は、期間Ｔｓにおいてその始点のタイミング６０１で静止状態から駆動を開始したフォーカスレンズ１０３のピント変化量を示す。図６（ｂ）に示すように期間Ｔｓの間にピント変化速度が所定のピント変化速度Ｓｆｉｘに到達していれば、１枚目の撮影画像と２枚目以降の撮影画像のピント変化の状態が同一になる。すなわち、本実施例ではフォーカスレンズ１０３がタイミング６０１で駆動を開始してから所定のピント変化速度Ｓｆｉｘに到達するのに必要な時間Ｔｎが、期間Ｔｓ内に収まるように期間Ｔｓを設定する（Ｔｎ＜Ｔｓ）。

【0083】

ピント変化量６０５は、図６（ｂ）の矩形で示す面積であり、図５Ｄの説明における補正量５０７に相当する。

【0084】

図６においては、システム制御部５０は、撮像部２２による撮影開始前の期間Ｔｓの垂直同期信号Ｖｄの発行間隔を、撮像部２２による撮影開始後のレンズ等速区間と同様に撮影間隔Ｖｔとしたが、これに限定されない。フォーカスレンズ１０３の駆動性能が低い場合、もしくは露光時間Ｖｅが長く、期間Ｔｓが短い場合、期間Ｔｓではフォーカスレンズ１０３のピント変化速度が所定のピント変化速度Ｓｆｉｘに到達できないことがある。その場合、期間ＴｓをＴｎ以上の時間となる区間に設定してもよい。また、フォーカスブラケット撮影処理が開始してから最初の垂直同期信号Ｖｄの発行タイミングを、タイミング６０１よりもさらに撮影間隔Ｖｔだけ遡ったタイミングとし、そのタイミングでフォーカスレンズ１０３の駆動を開始するようにしてもよい。

【0085】

図３は、実施例１におけるフォーカスブラケット撮影処理のフローチャートである。

【0086】

図３における各ステップは、システム制御部５０が、不揮発性メモリ５６に格納されたプログラムを、システムメモリ５２に展開して実行することにより実現される。

【0087】

シャッターボタン６１がユーザにより全押しされ、本処理を開始すると、システム制御部５０は、まずステップＳ３０１で図５Ｃの露光開始ピント位置５０５を決定するための露光開始ピント位置決定処理を実行する。この露光開始ピント位置決定処理の詳細については図４において後述する。

【0088】

次にステップＳ３０２でシステム制御部５０は、図５Ｄを用いて説明したフォーカスレンズ１０３の駆動開始ピント位置５０８を決定する。

【0089】

ステップＳ３０３でシステム制御部５０は、フォーカスレンズ１０３を駆動開始ピント位置５０８に移動させ、静止状態とした後、ステップＳ３０４で撮像部２２に対して垂直同期信号Ｖｄを発行すると同時に、フォーカスレンズ１０３の駆動を開始する。このステップＳ３０４の実行タイミングが、図６のタイミング６０１に相当する。ステップＳ３０３，Ｓ３０４により、フォーカスブラケット撮影期間の間、駆動し続けるフォーカスレンズ１０３のピント位置と、撮像部２２の露光、読み出しを行うタイミングを同期させることが可能となる。

【0090】

次にステップＳ３０５で撮像部は、直近の垂直同期信号Ｖｄの発行から期間Ｔｓが経過したときに露光を開始し、撮影画像を生成する。これにより、生成された撮影画像の中心部分が基準位置に設定されるので、撮影画像５０２の中心部分のピント位置が開始ピント位置となる。

【0091】

ステップＳ３０６でシステム制御部５０は、設定枚数の撮影画像の撮影動作が完了しているか、すなわち、撮像素子の露光及び読み出しを予め設定された回数だけ実施したか判定を行う。この判定の結果、完了していない場合は、直近の垂直同期信号Ｖｄの発行から撮像間隔Ｖｔが経過したタイミングで垂直同期信号Ｖｄを発行した後、ステップＳ３０５に戻る。一方、完了している場合、システム制御部５０は、ステップＳ３０７に進み、フォーカスレンズ１０３の駆動を停止させ、本処理を終了する。

【0092】

次に、図４のフローチャートを用いて図３のステップＳ３０１の露光開始ピント位置決定処理について説明する。

【0093】

本処理ではまず、システム制御部５０はステップＳ４０１で、撮像部２２の１回の読み出しに必要な読み出し時間と、撮影条件により決定された露光時間を取得する。

【0094】

次にシステム制御部５０はステップＳ４０２で、フォーカスレンズ１０３のピント変化速度を取得する。このピント変化速度は、図６に示す所定のピント変化速度Ｓｆｉｘに等しい。

【0095】

その後システム制御部５０はステップＳ４０３で、露光、読み出し時間中のピント変化量５０３を算出する。

【0096】

システム制御部５０はステップＳ４０４で、ステップＳ４０３で算出したピント変化量５０３を基に従来の露光開始ピント位置５０１からの補正量５０４を算出する。この補正量５０４は、ステップＳ４０３で算出した露光、読み出し時間中のピント変化量５０３と、予め設定されている撮影画像の基準位置から決定される。例えば基準位置を撮影画像の中心部分とする場合、ピント変化量５０３の半分を補正量５０４として算出する。これにより、撮影画像の中心部分の露光タイミングと、フォーカスレンズ１０３が開始ピント位置を通過するタイミングを合わせることができる。

【0097】

尚、本発明に係る基準位置は、本実施例のような撮影画像の中心部分である場合に限定されない。例えば、基準位置を、撮影の開始時のＡＦ処理またはユーザ操作によるマニュアルフォーカスにより設定された、被写体にピントを合わせた際のフォーカス枠の中心としてもよい。以下、この変形例について、図５Ｅ，図５Ｆを用いて説明する。

【0098】

図５Ｅは、実施例１の変形例に係るフォーカスブラケット撮影のフォーカスレンズ１０３の露光開始ピント位置を示す図である。

【0099】

この変形例においては、フォーカス枠の中心の位置に応じて、従来の露光開始ピント位置５０１を補正する。例えば、図５Ｆのように、撮影画像の垂直画素数をＨ、フォーカス枠の中心の垂直座標ｙとした場合、露光開始ピント位置の補正量５０９は以下のように求められる。
（補正量５０９）＝（露光、読み出し時間中のピント変化量５０３）×ｙ／Ｈ

【0100】

すなわち、本変形例の露光開始ピント位置５１０は、開始ピント位置より補正量５０９だけ早いタイミングに図５Ｂに示す従来の露光開始ピント位置５０１を補正することにより求めることができる。

【0101】

図４に戻り、システム制御部５０はステップＳ４０５で、開始ピント位置及びステップＳ４０４で算出した補正量５０４（又は補正量５０９）から、実際に露光を開始するピント位置を決定し、本処理を終了する。

【0102】

以上の処理により、ドライビングレリーズを用いたフォーカスブラケット撮影において必要な露光開始位置の補正量と露光開始タイミングを決定することができる。

【0103】

（実施例２）
本実施例のフォーカスブラケット撮影処理は、最初の垂直同期信号の発行時のフォーカスレンズ１０３は、実施例１では静止しているのに対し、既にピント変化速度Ｓｆｉｘで駆動中である点が異なる。よって、以下本実施例において実施例１と同一の構成要素については同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

【0104】

以下、図８のタイミングチャートを用いて、実施例２におけるフォーカスブラケット撮影処理を説明する。

【0105】

図８において、露光開始タイミング８０１は、撮像部２２において実際に露光が開始する図５Ｃの露光開始ピント位置５０５をフォーカスレンズ１０３が通過するタイミングである。実施例１と同様、本実施例においても撮影間隔Ｖｔ、露光時間Ｖｅでフォーカスブラケット撮影を行う。よって、システム制御部５０は、露光開始タイミング８０１で露光を開始すべく、露光開始タイミング８０１から期間Ｔｓ（＝Ｖｔ－Ｖｅ）だけ早いタイミング８０２で撮像部２２を制御するための垂直同期信号Ｖｄを最初に発行する。

【0106】

本実施例では、フォーカスブラケット撮影処理の開示時においてフォーカスレンズ１０３はピント変化速度Ｓｆｉｘですでに駆動している。このため、垂直同期信号Ｖｄが最初に発行されるタイミング８０２におけるフォーカスレンズ１０３のピント位置（撮像制御開始ピント位置）は、（Ｔｓ×Ｓｆｉｘ）だけ、露光開始ピント位置５０５をピント変化方向とは逆方向にずらすことにより求められる。

【0107】

すなわち、本実施例では、フォーカスブラケット撮影処理の開始後、システム制御部５０は、ピント変化速度Ｓｆｉｘで駆動するフォーカスレンズ１０３が撮像制御開始ピント位置に到達したタイミング８０２で最初に垂直同期信号Ｖｄを撮像部２２に発行する。また、この最初の垂直同期信号Ｖｄの発行と同時に、露光開始タイミング８０１からの露光に必要な設定を行う。また、撮像部２２は撮影間隔Ｖｔで垂直同期信号Ｖｄの発行がある毎に、その発行タイミングから期間Ｔｓが経過したタイミングで露光を開始する。

【0108】

図７は、実施例２におけるフォーカスブラケット撮影処理のフローチャートである。

【0109】

図３と同様、図７における各ステップは、システム制御部５０が、不揮発性メモリ５６に格納されたプログラムを、システムメモリ５２に展開して実行することにより実現される。

【0110】

シャッターボタン６１がユーザにより全押しされ、本処理を開始すると、システム制御部５０は、まずステップＳ７０１の露光開始ピント位置決定処理を実行する。この露光開始ピント位置決定処理については、ステップＳ３０１およびステップＳ４０１～Ｓ４０５と同様のため説明を省略する。

【0111】

次に、ステップＳ７０２でシステム制御部５０は、撮像部２２の撮像素子による撮像制御開始ピント位置を決定する。

【0112】

ステップＳ７０３でシステム制御部５０は、フォーカスレンズ１０３の駆動を開始する。その後、ピント変化速度Ｓｆｉｘでフォーカスレンズ１０３が図８を用いて前述した撮像制御開始ピント位置に到達したときにタイミング８０２であると判断し、ステップＳ７０４に進む。

【0113】

ステップＳ７０４でシステム制御部５０は、撮像に必要な設定を行い、撮像部２２に対して垂直同期信号Ｖｄを発行する。

【0114】

次にステップＳ７０５で撮像部２２は、直近の垂直同期信号Ｖｄの発行から期間Ｔｓが経過したときに露光を開始し、撮影画像を生成する。

【0115】

ステップＳ７０６でシステム制御部５０は、設定枚数の撮影画像の撮影動作が完了しているか判定を行う。この判定の結果、完了していない場合は、直近の垂直同期信号Ｖｄの発行から撮像間隔Ｖｔが経過したタイミングで垂直同期信号Ｖｄを発行した後、ステップＳ７０５に戻る。一方、完了していた場合、システム制御部５０は、ステップＳ７０７に進み、フォーカスレンズ１０３の駆動を停止させ、本処理を終了する。

【0116】

システム制御部５０ではなくフォーカスレンズ１０３が、撮像制御開始ピント位置に到達したタイミングで、撮像部２２へ垂直同期信号Ｖｄを撮像部２２に直接発行しても良い。これにより、フォーカスレンズ１０３が撮像制御開始ピント位置に到達した際に、撮像部２２への垂直同期信号Ｖｄの発行が迅速に実行することができる。

【0117】

［その他の実施例］
本発明の目的は、前述した実施例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、装置に供給することによっても、達成されることは言うまでもない。このとき、供給された装置の制御部を含むコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）は、記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。

【0118】

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前述した実施例の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びその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。

【0119】

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、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、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。

【0120】

また、上述のプログラムコードの指示に基づき、装置上で稼動しているＯＳ（基本システムやオペレーティングシステム）などが処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【0121】

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、装置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込まれ、前述した実施例の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。このとき、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又は全部を行う。

【符号の説明】

【0122】

１５ メモリ制御部
２２ 撮像部
２４ 画像処理部
２８ 表示部
３２ メモリ
５０ システム制御部
５２ システムメモリ
６０ モード切替スイッチ
６１ シャッターボタン
７０ 操作部
１００ デジタルカメラ
１０３ フォーカスレンズ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図5F】

【図6】

【図7】

【図8】