JP2008040008A - デジタルカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】使い易い動画像の取得可能なデジタルカメラを提供することを目的とする。
【解決手段】撮影レンズを通過した被写体光束を受光して被写体像信号を出力するＣＣＤ２７と、被写体像信号に基づいて被写体の静止画像を記録する静止画モードと、動画像を記録する動画モードのいずれかを選択的に記録可能な記録媒体２４５と、撮影光路に進退可能な可動ハーフミラー２０１と、この可動ハーフミラー２０１が撮影光路に進出した状態において、可動ハーフミラー２０１によって反射された被写体光束に基づいて撮影レンズ１０１の焦点ずれ量を検出するための測距／測光センサと、その検出結果に基づいて撮影レンズ１０１の合焦動作のための駆動を行う光学系駆動機構１０７を具備しており、静止画モードと動画モードとで自動焦点調節のための合焦許容範囲を異ならせる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、動画撮影機能を有するデジタルカメラに関する。

デジタルカメラの中には、静止画撮影のみならず、動画像を記録できるものも多い。例えば、特許文献１にはクイックリターンミラー（可動ミラー）を撮影光路外に退避させ、フォーカルプレーンシャッタをバルブ状態に維持して動画撮影を行うデジタル一眼レフカメラが開示されている。しかし、この特許文献１に開示された一眼レフカメラでは、動画撮影時は可動ミラーを撮影光路外に退避させるため、従来の一眼レフカメラに一般的に採用されているＴＴＬ（Trough The Lens）位相差ＡＦ（Auto Focus）による測距ができないという欠点があった。ただし、この欠点は、特許文献２に開示されているように、可動ミラーをハーフミラーで構成し、撮影光学系を通過した被写体光束を撮像素子と位相差ＡＦセンサの両方に導くようにすれば、一応解決することができる。
特開昭５９−２０１０２９号公報 特開２００２−６２０８号公報

上述したように、特許文献２のように撮影光路内にハーフミラーを配置すれば、動画撮影中であっても、位相差ＡＦを行うことができるので、高速で移動する被写体に対してもピントを合わせながら撮影することができる。しかし、位相差ＡＦ方式は、撮像素子からのイメージャ信号のコントラスト値で焦点調節を行うコントラストＡＦ方式よりも高精度かつ高速に撮影レンズを合焦位置に導くことができる反面、被写体の微妙な変化に対しても敏感に反応して小刻みにレンズが駆動される、いわゆるハンチングが起こり易い。動画撮影の際、このようにレンズが小刻みに振動すると撮影者にとって非常に煩わしいものとなる。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、使い易い動画像の取得可能なデジタルカメラを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため第１の発明に係わるデジタルカメラは、撮影レンズを通過した被写体光束を受光して被写体像信号を出力する撮像手段と、上記被写体像信号に基づいて被写体の静止画像を記録する静止画モードと、動画像を記録する動画モードを選択可能な記録手段と、撮影光路に進退可能なハーフミラーと、このハーフミラーが上記撮影光路に進出した状態において、上記ハーフミラーによって反射された被写体光束に基づいて上記撮影レンズの焦点ズレ量を検出し、その検出結果に基づいて上記撮影レンズの合焦動作を行う自動焦点調節手段を具備しており、上記静止画モードと上記動画モードとで上記自動焦点調節手段の合焦許容範囲を異ならせる。

第２の発明に係わるデジタルカメラは、上記第１の発明において、上記静止画モードにおける合焦許容範囲に比べて上記動画モードにおける合焦許容範囲の方が広い。

上記目的を達成するため第３の発明に係わるデジタルカメラは、撮影レンズを通過した被写体光束を受光して被写体像信号を出力する撮像手段と、上記被写体像信号に基づいて被写体の静止画像を記録する静止画モードと、動画像を記録する動画モードを選択可能な記録手段と、上記撮影レンズの焦点状態を検出し、この検出結果に応じて上記撮影レンズを合焦位置に駆動する自動焦点調節手段を具備しており、上記静止画モードと上記動画モードとで上記自動焦点調節手段の合焦許容範囲を異ならせる。

第４の発明に係わるデジタルカメラは、上記第３の発明において、上記静止画モードの上記合焦許容範囲は、上記動画モードの上記合焦許容範囲よりも広い。
また、第５の発明に係わるデジタルカメラは、上記第３の発明において、上記静止画モードの上記合焦許容範囲は、開放絞り値と許容錯乱円形の乗算値である。

さらに、第６の発明に係わるデジタルカメラは、上記第３の発明において、上記動画モードでの撮影にあたって、録画開始前の測距と録画開始後とで、上記自動焦点調節手段の合焦許容範囲を異ならせる。
さらに、第７の発明に係わるデジタルカメラは、上記第３の発明において、上記動画モードには、絞りを開放状態で撮影を行うと共に測距を行う。

さらに、第８の発明に係わるデジタルカメラは、上記第３の発明において、上記自動焦点調節手段は、上記撮影レンズを通過した上記被写体光束を用いて位相差法により焦点ズレ量とズレ方向を検出し、この焦点ズレ量とズレ方向に基づいて上記撮影レンズを駆動する。
さらに、第９の発明に係わるデジタルカメラは、上記第８の発明において、上記撮影レンズと上記撮像手段の間に進退可能なハーフミラーを有し、上記自動焦点調節手段は、上記ハーフミラーによって反射された被写体光束を用いて上記位相差法による測距を行う。
さらに、第１０の発明に係わるデジタルカメラは、上記第９の発明において、上記静止画モードで撮影の際には、上記ハーフミラーを退避させ、上記動画モードで撮影の際には、上記ハーフミラーを撮影光路に進入させて撮影を行う。

本発明によれば、静止画モードと動画モードと自動焦点調節手段の合焦許容範囲を異ならせるようにしたので、使い易い動画像の取得可能なデジタルカメラを提供することができる。

以下、図面に従って本発明を適用したデジタルカメラを用いて好ましい一実施形態について説明する。このデジタルカメラは、撮影レンズによって形成される被写体像を撮像素子上に結像させ、この撮像素子の出力に基づいて被写体像観察用として液晶モニタ等の表示装置に動画像を表示する所謂スルー画表示機能（ライブビュー表示機能、電子ファインダ機能とも言う）を有している。また、撮影者からの撮影指示に応じて静止画像を取得し、記録媒体に記録可能である。さらに、撮影者からの撮影指示に応じて動画像を取得し、記録媒体に記録可能である。

図１は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラの電気系を主とするブロック図である。レンズ鏡筒１０はカメラ本体２０の前面のマウント開口部（不図示）に着脱自在となっている。マウント開口部を介してレンズ鏡筒１０内のレンズ１０１ａ、１０１ｂ等からなる撮影レンズによる被写体光束がカメラ本体２０内に導かれる。本実施形態では、レンズ鏡筒１０とカメラ本体２０は別体で構成され、通信接点３００を介して電気的に接続されている。また、カメラ本体２０に設けた着脱検知スイッチ２５９によって着脱状態を検出可能となっている。

レンズ鏡筒１０の内部には、焦点調節および焦点距離調節用のレンズ１０１ａ、１０１ｂと、開口量を調節するための絞り１０３が配置されている。レンズ１０１ａおよびレンズ１０１ｂは光学系駆動機構１０７によって駆動され、絞り１０３は絞り駆動機構１０９によって駆動されるよう接続されている。光学系駆動機構１０７、絞り駆動機構１０９はそれぞれレンズＣＰＵ１１１に接続されており、このレンズＣＰＵ１１１は通信接点３００を介してカメラ本体２０に接続されている。レンズレンズＣＰＵ１１１はレンズ鏡筒１０内の制御を行うものであり、光学系駆動機構１０７を制御してピント合わせや、ズーム駆動を行うとともに、絞り駆動機構１０９を制御して絞り制御を行う。なお、焦点距離の調節（ズーミング）は図示しない手動操作部材によってなされる。

レンズ鏡筒１０の各種固有データ、例えば、ワイド側焦点距離、テレ側焦点距離、至近側距離、開放絞り値、最小絞り値や、後述する画角変化Δｋｔ、Δｋｗ情報（図７参照）等の各種データを記憶しているレンズデータ記憶回路１１２はレンズＣＰＵ１１１に接続されている。また、レンズＣＰＵ１１１は、レンズデータ記憶回路１１２から読み出したレンズデータをボディＣＰＵ２２９に送信する。

カメラ本体２０内のミラーボックス内には、レンズ１０１ａ、１０１ｂを通過した光束の一部を透過する特性を有する可動の反射ミラー（便宜上、可動ハーフミラーという）２０１が配置されている。この可動ハーフミラー２０１は、可動ミラー駆動機構２１５によって駆動され、回動軸２０１ａを中心に紙面垂直方向の軸に沿って回動可能である。可動ハーフミラー２０１がレンズ１０１ａ、１０１ｂの光路に対して４５度に傾いた位置（図１において実線の位置）にあるときには、被写体光束の一部（例えば、３０％）が反射され、カメラ本体２０の底部に設けられた測距／測光センサ２１７に導かれる。また被写体光束の残り（例えば７０％）は、可動ハーフミラー２０１を透過してＣＣＤ２２１の方向に導かれる。

そして、可動ハーフミラー２０１がレンズ１０１ａ、１０１ｂの光路と略平行で、被写体光束を遮らない退避位置（図１において二点鎖線の位置）にあるときには、被写体光束の全部がＣＣＤ２２１に導かれる。この可動ハーフミラー２０１の構造については、図２を用いて後述する。なお、本実施形態においては、可動ハーフミラー２０１の回動中心は、ミラーボックス内の下側であったが、これに限らず、上側でも良く、また左右のいずれかに紙面に対して平行な回動中心にしても勿論構わない。また、可動ハーフミラー２０１の回動中心は、ＣＣＤ２２１側に配置したが、これに限らず、マウント開口部側に配置しても勿論構わない。さらに、本実施形態においては、ハーフミラーの反射率と透過率はそれぞれ３０％と７０％であるが、この比率に限られず、適宜変更できる。

カメラ本体２０内のミラーボックスの底部であって、可動ハーフミラー２０１によって反射された光束が導かれる位置に測距／測光センサ２１７が配置されている。この測距／測光センサ２１７は測距用のセンサと測光センサから構成されており、測光センサは被写体像を分割して測光する多分割測光素子で構成されている。また、測距センサはＴＴＬ位相差法によって測距するためのセンサである。測距／測光センサ２１７の出力は測距／測光処理回路２１９に送られる。測距／測光処理回路２１９は、測光センサの出力に基づいて評価測光値を出力し、また測距センサの出力に基づいて、レンズ１０１、１０１ｂによって結像される被写体像の焦点ズレ量を測定する。なお、測距センサと測光センサは別体に構成しても、一体に構成しても良い。

可動反射ミラー２０１の後方、かつレンズ１０１ａ、１０１ｂの光軸上であって、撮影光路上には、露光時間制御およびＣＣＤ２２１の遮光用のフォーカルプレーンタイプのシャッタ２０３が配置されており、このシャッタ２０３はシャッタ駆動機構２１３によって駆動制御される。シャッタ２０３の後方には防塵フィルタ２０５が配置されており、これは、カメラ本体２０のマウント開口部や本体内部で発生した塵埃がＣＣＤ２２１や光学素子に付着して塵埃の影が被写体像に写しこまれ、見苦しくなることを防止するためのフィルタである。

防塵フィルタ２０５の周縁部の全周または一部に圧電素子２０７が固着され、この圧電素子２０７は防塵フィルタ駆動回路２１１に接続され、この回路によって駆動される。圧電素子２０７は防塵フィルタ駆動回路２１１によって、防塵フィルタ２０５が所定の超音波で振動するよう駆動され、その振動を利用して防塵フィルタ２０５の前面に付着した塵埃を除去する。なお、ＣＣＤ等の撮像素子自体もしくは撮像素子の前面側に配設された光学素子に付着した塵埃を除去できるものであれば、本実施形態のような超音波振動を利用したものに限らず、空気ポンプ等を利用して空気流によって吹き飛ばすものや、静電気を利用して塵埃を集塵して除去するもの等、種々の方法に適宜、置き換えても勿論構わない。

防塵フィルタ２０５の後方には、被写体光束から赤外光成分をカットするための赤外カットフィルタ２０９が配置され、その後方には被写体光束から高周波成分を取り除くための光学的ローパスフィルタ２１０が配置されている。そして、光学的ローパスフィルタ２１０の後方には、撮像素子としてのＣＣＤ２２１が配置されており、レンズ１０１ａ、１０１ｂによって結像される被写体像を電気信号に光電変換する。これらの防塵フィルタ２０５、赤外カットフィルタ２０９、光学的ローパスフィルタ２１０およびＣＣＤ２２１は、図示しない密封されたパッケージに一体に収納されており、塵埃がこのパッケージ内に侵入しないように構成されている。なお、本実施形態では撮像素子としてＣＣＤを用いているが、これに限らずＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide
Semiconductor）等の二次元撮像素子を使用できることはいうまでもない。

ＣＣＤ２２１は撮像素子駆動回路２２３に接続され、入出力回路２３９からの制御信号によって駆動制御される。撮像素子駆動回路２２３によって、ＣＣＤ２２１から出力された光電アナログ信号が増幅され、アナログデジタル変換（ＡＤ変換）される。撮像素子駆動回路２２３はＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit 特定用途向け集積回路)２６２内の画像処理回路２２７に接続され、この画像処理回路２２７によってデジタル画像データのデジタル的増幅（デジタルゲイン調整処理）、色補正、ガンマ(γ)補正、コントラスト補正、白黒・カラーモード処理、スルー画像処理、記録媒体記録用の動画像処理、トリミング処理といった各種の画像処理がなされる。画像処理回路２２７は、データバス２６１に接続されている。このデータバス２６１には、画像処理回路２２７の他、後述するシーケンスコントローラ(以下、「ボディＣＰＵ」と称す)２２９、圧縮伸張回路２３１、ビデオ信号出力回路２３３、ＳＤＲＡＭ制御回路２３７、入出力回路２３９、通信回路２４１、記録媒体制御回路２４３、フラッシュメモリ制御回路２４７、スイッチ検出回路２５３が接続されている。

データバス２６１に接続されているボディＣＰＵ２２９は、このデジタルカメラの動作を制御するものである。またデータバス２６１に接続されている圧縮伸張回路２３１はＳＤＲＡＭ２３８に記憶された画像データをＪＰＥＧやＭＪＰＥＧ等の静止画用や動画用の圧縮形式で圧縮するための回路である。なお、画像圧縮はＪＰＥＧやＭＪＰＥＧに限らず、他の圧縮方法も適用できる。データバス２６１に接続されたビデオ信号出力回路２３３は液晶モニタ駆動回路２３５を介して背面液晶モニタ２６とファインダ内液晶モニタ２９（図中Ｆ内液晶モニタと略記）に接続される。ビデオ信号出力回路２３３は、ＳＤＲＡＭ２３８、または記録媒体２４５に記憶された画像データを、背面液晶モニタ２６および／またはファインダ内液晶モニタ２９に表示するためのビデオ信号に変換するための回路である。

背面液晶モニタ２６はカメラ本体２０の背面に配置されるが、撮影者が観察できる位置であれば、背面に限らないし、また液晶に限らず他の表示装置でも構わない。ファインダ内液晶モニタ２９は、ファインダ接眼部を介して撮影者によって観察できる位置に配置されており、背面液晶モニタ２６と同様、液晶に限らず他の表示装置でも構わない。なお、被写体像の観察として背面液晶モニタ２６のみとし、ファインダ接眼部およびファインダ内液晶モニタ２９を省略することも可能である。

ＳＤＲＡＭ２３８は、ＳＤＲＡＭ制御回路２３７を介してデータバス２６１に接続されており、このＳＤＲＡＭ２３８は、画像処理回路２２７によって画像処理された画像データまたは圧縮伸張回路２３１によって圧縮された画像データを一時的に記憶するためのバッファメモリである。上述の防塵フィルタ駆動回路２１１、シャッタ駆動機構２１３、可動ミラー駆動回路２１５、測距／測光処理回路２１９、撮像素子駆動回路２２３に接続される入出力回路２３９は、データバス２６１を介してボディＣＰＵ２２９等の各回路とデータの入出力を制御する。レンズＣＰＵ１１１と通信接点３００を介して接続された通信回路２４１は、データバス２６１に接続され、ボディＣＰＵ２２９等とのデータのやりとりや制御命令の通信を行う。

データバス２６１に接続された記録媒体制御回路２４３は、記録媒体２４５に接続され、この記録媒体２４５への画像データ等の記録の制御を行う。記録媒体２４５は、ｘDピクチャーカード(登録商標)、コンパクトフラッシュ(登録商標)、ＳＤメモリカード(登録商標)またはメモリスティック(登録商標)等の書換え可能な記録媒体のいずれかが装填可能となるように構成され、カメラ本体２０に対して着脱自在となっている。その他、マイクロドライブ（登録商標）などの様なハードディスクユニットや無線通信ユニットを接続可能に構成してもよい。

データバス２６１に接続されているフラッシュメモリ制御回路２４７は、フラッシュメモリ（Flash Memory）２４９に接続され、このフラッシュメモリ２４９は、カメラのフローを制御するためのプログラムが記憶されており、ボディＣＰＵ２２９はこのフラッシュメモリ２４９に記憶されたプログラムに従ってデジタルカメラの制御を行う。なお、フラッシュメモリ２４９は、電気的に書換可能な不揮発性メモリである。

カメラ本体２０やレンズ鏡筒１０のパワー供給の制御を行うためのパワースイッチレバーに連動してオン・オフするパワースイッチ２５７と、シャッタレリーズ釦に連動するスイッチ、再生モードを指示する再生釦に連動するスイッチ、背面液晶モニタ２６の画面でカーソルの動きを指示する十字釦に連動するスイッチ、撮影モードを指示するモードダイヤルに連動するスイッチ、選択された各モード等を決定するＯＫ釦に連動するＯＫスイッチ、着脱検知スイッチ２５９等の各種スイッチ２５５は、スイッチ検出回路２５３を介してデータバス２６１に接続されている。

なお、レリーズ釦は、撮影者が半押しするとオンする第１レリーズスイッチと、全押しするとオンする第２レリーズスイッチを有している。この第１レリーズスイッチ（以下、１Ｒと称する）のオンによりカメラは焦点検出、撮影レンズのピントあわせ、被写体輝度の測光等の撮影準備動作を行い、第２レリーズスイッチ（以下、２Ｒと称する）のオンにより撮像素子としてのＣＣＤ２２１の出力に基づいて被写体像の画像データの取り込みを行う撮影動作を実行する。

次に、図２を用いて、可動ハーフミラー２０１の駆動手段および退避手段について説明する。被写体光束の一部を透過し一部を反射するハーフミラー４０１はミラー枠４０３によって保持される。このミラー枠４０３は孔４０３ａに介挿される軸４１１の回りに回動自在であり、図１の回動軸２０１ａは、軸４１１の中心軸となる。カメラ本体２０に固定されたピン４０９とミラー枠４０３に植設された駆動ピン４０５の間には開きバネ４０７の両端がそれぞれ係合しており、この開きバネ４０７のコイル部分は軸４１１に巻装されている。この開きバネ４０７のバネ力によって、ミラー枠４０３は図中反時計方向（矢印Ａ方向）に付勢力を受けている。駆動ピン４０５と係止レバー４１３の一端が係合しており、この係止レバー４１３の他端に植設されたカムピン４１５はミラー用カム４１７に係接している。

係止レバー４１３は回動中心が不図示のミラーボックスに軸支されており、駆動ピン４０５を介して開きバネ４０７のバネ力によって図中反時計方向（矢印Ｂ方向）に付勢力を受けている。よって、係止レバー４１３のカムピン４１５がミラー用カム４１７のカム面に圧接している。ミラー用カム４１７のカム面は回転中心からの半径方向の長さが変化するように形成されている。すなわち、カム面上の係止位置４１７ａでは回転中心からの距離が長くなるように形成され、係止解除位置４１７ｂでは係止位置４１７ａに比して回転中心からの距離が短くなるように形成されている。そして図中反時計回り方向に係止位置４１７ａから係止解除位置４１７ｂへと段差４１７ｃをもってカム面が形成され、係止解除位置４１７ｂから係止位置４１７ａへと滑らかに変位するようにカム面が形成される。

ミラー用カム４１７の係止位置４１７ａがカムピン４１５と当接する位置にあるとき、係止レバー４１３はミラー用カム４１７により矢印Ｂ方向の回動が規制されていることから、ミラー枠４０３を反射位置に保持する。この状態から、段差４１７ｃを経て係止解除位置４１７ｂがカムピン４１５と当接する位置へとミラー用カム４１７を図中時計回りに回動させると、係止レバー４１３の矢印Ｂ方向への回動が可能となる。よって開きバネ４０７の付勢力により、ミラー枠４０３が矢印Ａ方向へと回動して退避位置へと変位する。なお、ミラー用カム４１７は図示しないモータによって回転駆動される。

このように可動ハーフミラー２０１を撮影光路内の反射位置（図２中実線で示す位置）へと駆動させる駆動手段は、ミラー用カム４１７、係止レバー４１３などを含む。また可動ハーフミラー２０１を撮影光路外の退避位置（図２中二点鎖線で示す位置）へと駆動する退避手段は、開きバネ４０７を含んでいる。なお、駆動手段や退避手段は、このような構成に限らず、可動ハーフミラー２０１を駆動できれば他の構成でも良い。

このように可動ハーフミラー２０１は構成されているので、図示しないモータにより、カムピン４１５が係止解除位置４１７ｂに接する位置に駆動されたときには、ミラー枠４０３および係止レバー４１３が開きバネ４０７の付勢力によって、矢印Ｂ方向に回動し、ミラー枠４０３は、図中、二点鎖線のように退避位置となる。この状態で、モータによってミラー用カム４１７を回動させ係止位置４１７ａがカムピン４１５と接する位置になると、係止レバー４１３は時計方向（矢印Ｂ方向と逆方向）に回動され、開きバネ４０７の付勢力に抗して駆動ピン４０５を介しミラー枠４０３を時計方向（矢印Ａ方向と逆方向）に回動させ、図中、実線の如き反射位置に位置させる。

次に、本発明の一実施形態におけるデジタルカメラの動作について図３乃至図６に示すフローチャートを用いて説明する。図３に示すパワーオンリセットのフローに入ると、カメラ本体２０のパワースイッチ２５７がオンとなったかを判定する（Ｓ１）。判定の結果、パワースイッチ２５７がオフの場合には、ステップＳ５に進み、低消費電力の状態であるスリープ状態となる。このスリープ状態ではパワースイッチ２５７がオンとなった場合のみに割り込み処理を行い、ステップＳ７以下においてパワースイッチオンのための処理を行う。パワースイッチがオンとなるまでは、パワースイッチ割り込み処理以外の動作を停止し、電源電池の消耗を防止する。

ステップＳ１において、パワースイッチ２５７がオンであった場合には、ステップＳ３に進み、着脱スイッチ２５９がオフか否かを判定する。前述したように着脱検知スイッチ２５９は、レンズ鏡筒１０がカメラ本体２０から外されると、オフとなるスイッチである。オフであった場合、すなわちレンズ鏡筒１０が離脱していた場合には、後述するステップＳ６７に進む。これは、レンズ鏡筒１０が離脱している状態でカメラ本体２０のパワースイッチレバーが操作され、パワーオンとなった場合に、レンズ離脱時と同様な処理をするためである。ステップＳ３において、着脱スイッチ２５９がオンであった場合には、ステップＳ７以下に進み、パワースイッチオンのための処理を行う。

ステップＳ７では、可動ハーフミラー２０１の復帰を行う。これは、パワースイッチ２５７がオフの状態では、可動ハーフミラー２０１は撮影光路から退避した位置にあるが（図１において二点鎖線の状態）、レンズ鏡筒１０からの被写体光束を測距／測光センサ２１７に導き、必要に応じて測光および測距を行うためである。ステップＳ９では、防塵フィルタ２０５における塵埃除去動作を行う。これは防塵フィルタ２０５に固着された圧電素子２０７に防塵フィルタ駆動回路２１１から駆動電圧を印加し、前述したように超音波振動によって塵埃等を除去する動作である。続いて、シャッタ駆動回路２１３によってシャッタ２０３の開放動作を行う（Ｓ１１）。

これによって、可動ハーフミラー２０１を透過した被写体光束は、シャッタ２０３によって遮られないので、ＣＣＤ２２１上に被写体像が結像される。このＣＣＤ２２１によって撮像された画像データを用いて背面液晶モニタ２６に被写体像を動画表示するスルー画表示の開始をするためにスルー画条件の初期設定を行う（Ｓ１３）。スルー画条件の初期設定は、ＣＣＤ２２１の電子シャッタ速度ＴＶとＩＳＯ感度ＳＶのデフォルト値を設定する。また、スルー画表示を行う際のフレームレートの設定（本実施形態では３０ｆｐｓ）も行う。ここで、設定されたフレームレートに従って背面液晶モニタ２６等に表示されるように、ＣＣＤ２２１での読み出しや画像処理回路２２７・ビデオ信号出力回路２３３・液晶モニタ駆動回路２３５等の処理がなされる。これでスルー画表示の準備ができたので、スルー画開始を指示する（Ｓ１５）。なお、スルー画表示動作の制御はこの開始指示を受けて画像処理回路２２７にて行われる。

次に、図示しないモードダイヤル等によって設定されたプログラム撮影モード等の静止画撮影用の撮影モードや動画撮影モード等の撮影モードや、ＩＳＯ感度、マニュアル設定されたシャッタ速度や絞り値等の情報があればそれらの撮影条件の読み込みを行う（Ｓ１７）。そして、レンズＣＰＵ１１１と通信を行い、レンズデータ記憶回路１１２に記憶されている種々のレンズデータ、例えば、ワイド側焦点距離、テレ側焦点距離、至近距離、開放絞り値、画角変化Δｋｔ、Δｋｗ情報（図７参照）等の情報や、光学系駆動機構１０７の状態を検出し、現在設定されている焦点距離、現在の設定ピント位置等の種々のレンズデータの読み込みを行う（Ｓ１９）。

続いて、狙いとする適正露光量となる露出値ＥＶで動画の画像データを取得できるようにし、背面液晶モニタ２６および／またはファインダ内液晶２９に適切な明るさ（明度）の像を表示するためのスルー画条件設定を行う（Ｓ２１）。このステップでは、ＣＣＤ２２１の駆動にあたっての電子シャッタスピードＴＶと感度ＳＶの条件設定を行うものであって、最初はステップＳ１３で初期設定した値を用い、狙いの画像明度となるように、電子シャッタスピードＴＶと感度ＳＶの調整を行う。

次に、ステップＳ２３に進み、再生モードか否かの判定を行う。この再生モードは、再生釦が操作された際に、記録媒体２４５に記録された画像データを読み出して背面液晶モニタ２６および／またはファインダ内液晶２９に表示するモードである。判定の結果、再生モードが設定された場合には、ステップＳ４１に進み、画像処理回路２２７に対してスルー画表示を停止するよう指示する。そのあと、シャッタ２０３の閉じ動作を行ってから（Ｓ４３）、記録媒体２４５に記録されている画像データを読出し、圧縮伸張回路２３１にて画像データを伸張し、ビデオ信号出力回路２３３および液晶モニタ駆動回路２３５を介して、背面液晶モニタ２６および／またはファインダ内液晶２９に静止画または動画を再生表示する（Ｓ４５）。再生動作中にレリーズ釦の半押し等、他の手動操作がなされた場合には、再生動作を終了してステップＳ９に戻り、前述の動作を繰り返す。

ステップＳ２３に戻り、再生モードが設定されていなかった場合には、ステップＳ２５に進み、メニューモードが設定されているか否かを判定する。これは、メニュー釦が操作され、メニューモードが設定されているか否かを判定する。判定の結果、メニューモードが設定されていた場合には、再生モードが設定されていた場合と同様に、スルー画停止指示が出力され（Ｓ４７）、シャッタ２０３に閉じ指令を出力する（Ｓ４９）。この後、メニュー設定動作を行う（Ｓ５１）。メニュー設定動作が終了すると、ステップＳ９に戻り、前述の動作を繰り返す。

ステップＳ２５に戻り、判定の結果、メニューモードが設定されていなかった場合には、ステップＳ２７に進み、レリーズ釦が半押しされたか、すなわち１Ｒスイッチがオンか否かの判定を行う。判定の結果、１Ｒがオンであった場合には、ステップＳ５３に進み、ステップＳ１７で読み込んだ撮影モードが動画モードであったか否かの判定を行う。判定の結果、動画モードであった場合には、ステップＳ５５に進み動画撮影動作のサブルーチンを実行し、動画モードでなかった場合、すなわち静止画モードであった場合には、ステップＳ５７に進み静止画撮影動作のサブルーチンを実行する。これらの動画撮影動作のサブルーチンは図６を用い、静止画撮影動作のサブルーチンは図５を用いて後述する。動画撮影動作のサブルーチンが終了すると、ステップＳ１７に戻り、また静止画撮影動作のサブルーチンが終了すると、ステップＳ９に戻り、それぞれ前述のステップを繰り返す。

ステップＳ２７に戻り、判定の結果、１Ｒスイッチがオフであった場合には、ステップＳ２９に進み、ステップＳ３と同様に、着脱検知スイッチ２５９がオフか否かを判定する。レンズ鏡筒１０が離脱されると、再生モードにおけるステップＳ４１およびＳ４３と同様に、スルー画停止指示を出力し（Ｓ６１）、シャッタ２０３の閉じ動作を行う（Ｓ６３）。この後、可動ハーフミラー２０１の退避動作を行う（Ｓ６５）。退避動作は、前述したように、モータを駆動してミラー用カム４１７を回動させ、開きバネ４０７の付勢力によってミラー枠４０３を撮影光路から退避した位置に回動させることにより行う（図１および図２の二点鎖線の位置）。

可動ハーフミラー２０１の退避動作が終わると、またはステップＳ３で着脱検知スイッチ２５９がオフであると判定された場合（すなわち、レンズ鏡筒１０が離脱している場合）には、ステップＳ６７に進み、着脱検知スイッチ２５９がオンか否かを判定する。ステップＳ２９において、レンズ鏡筒１０が離脱されたことを検出した後、レンズ鏡筒１０が再び装着されたか否かを判定するものである。判定の結果、装着されていた場合には、ステップＳ７１に進み、可動ハーフミラー２０１を復帰させる。これは、前述したように、モータを駆動してミラー用カム４１７を回動させ、開きバネ４０７の付勢力に抗して、カム面によって係止レバー４１３を時計方向に回動させ、ミラー枠４０３をレンズ１０１ａ、１０１ｂの光路中に介挿させる。可動ハーフミラー２０１の復帰が終わると、ステップＳ９に戻り、前述のステップを繰り返す。

ステップＳ６７に戻り、着脱検知スイッチ２５９がオフであった場合には、ステップＳ６９に進み、パワースイッチ２５７がオンか否かを判定する。レンズ鏡筒１０が離脱され、パワースイッチ２５７がオンの場合には、各種操作釦が操作されても、マウント開口部が開放のままなので、誤動作防止の観点から、カメラ動作を行わないようにしている。そのため、ステップＳ６７にてレンズ鏡筒１０の装着状態と、ステップＳ６９においてパワースイッチレバーの操作状態の判定を繰り返し行う待機状態となる。ステップＳ６７において、パワースイッチ２５７がオフと判定されると、ステップＳ５に戻り、スリープ状態になる。なお、ステップＳ６７において、レンズ鏡筒１０が離脱されたままであることを検出した場合に、ステップＳ６９の判定を省略して、ステップＳ５に進みスリープ状態としてもよく、また、ステップＳ９に進み、各種操作釦による操作に基づく動作を行う等の変形は可能である。

ステップＳ２９に戻り、判定の結果、着脱検知スイッチ２５９がオン、すなわちレンズ鏡筒１０がカメラ本体に装着されていた場合には、ステップ３１に進み、パワースイッチ２５７がオンか否かを判定する。判定の結果、オンであった場合には、ステップＳ１７に戻り、前述のステップを繰り返す。ステップＳ１５において、スルー画表示が開始された後、ステップＳ２３以降において各種操作釦等が操作されない限り、可動ハーフミラー２０１を透過した被写体光束は、シャッタ２０３によって妨げられないので、ＣＣＤ２２１上に被写体像が結像し、このＣＣＤ２２１によって撮像された画像データが背面液晶モニタ２６および／またはファインダ内液晶２９に動画像としてスルー画表示される。

ステップＳ３１において、パワースイッチ２５７がオフと判定された場合には、ステップＳ４１、Ｓ４３と同様に、画像処理回路２２７に対してスルー画表示を停止するよう指示し（Ｓ３３）、シャッタ２０３の閉じ動作を行う（Ｓ３５）。この後、前述のステップＳ６５と同様にして、可動ハーフミラー２０１の退避動作を行った後（Ｓ３７）、ステップＳ５に戻りスリープ状態となる。

次に、ステップＳ５７の静止画撮影動作のサブルーチンについて図４を用いて説明する。このサブルーチンは前述したように、通常のプログラム撮影モード等の静止画撮影モードが選択されているときに、レリーズ釦の半押しがなされると実行される。まず、画像処理回路２２７や圧縮伸張回路２３１等に静止画モードであることを指示する（Ｓ９１）。これによって、これらの回路は、静止画に適した処理を行う。

静止画モードの指示が終わると、メニューモードでユーザ設定された画像サイズと圧縮率に基づいて、画像処理回路２２７や圧縮伸張回路２３１に対して画像サイズと圧縮率の指示を行う（Ｓ９３）。ここで画像サイズとしては、例えば、３２００＊２４００、１６００＊１２００、６４０＊４８０等であり、圧縮率は画像サイズによって自動的に決定されるとするが、ユーザが任意に設定するようにしても勿論構わない。

続いて、測距動作と測距結果に基づいて撮影レンズを合焦位置に駆動する位相差ＡＦ１のサブルーチンを実行する（Ｓ９５）。測距にあたっては、可動ハーフミラー２０１によって反射された被写体光束を測距／測光センサ２１７内の測距センサが受光し、この測距センサの出力を用いて測距／測光処理回路２１９やボディＣＰＵ２２９等はＴＴＬ位相差法によってレンズ１０１ａ、１０１ｂの焦点ズレ量を検出し、この検出された焦点ズレ量に基づいて、レンズＣＰＵ１１１を介して、光学系駆動機構１０７によってピント位置にレンズ１０１ａ、１０１ｂを駆動する。この位相差ＡＦ１は、後述するステップＳ１７５の位相差ＡＦ２のサブルーチンよりは高精度のＡＦを行う。なお、この位相差ＡＦ１のサブルーチンについては、図６を用いて後述する。

次に、測光・露光量演算を行う（Ｓ９７）。これも可動ハーフミラー２０１によって反射された被写体光束を測距／測光センサ２１７の測光センサが受光し、測距／測光処理回路２１９によって処理することにより、被写体輝度ＢＶを検出する。ボディＣＰＵ２２９は、この被写体輝度ＢＶを用いて露光量ＥＶを求め、さらに撮影モード等に従ってシャッタ速度や絞り等の露出条件を求める。

測光・露光量演算が終わると、次に、レリーズ釦の全押し操作がなされているか、すなわち２Ｒがオンか否かについて判定する（Ｓ９９）。判定の結果、オフであった場合には、ステップＳ１０１に進み、１Ｒがオンか否かの判定を行う。レリーズ釦の半押し動作で、この静止画撮影動作のサブルーチンにジャンプしてきて、レリーズ釦が半押しのままの場合には、ステップＳ９９〜Ｓ１０１で繰り返し判定を行う待機状態となる。レリーズ釦から手が離れ、１Ｒがオフとなると、パワーオンリセットのステップＳ９に戻る。

ステップＳ９９に戻り、判定の結果、２Ｒスイッチがオンであった場合、すなわちレリーズ釦が全押しされた場合には、静止画像取得のための撮像動作に移る。まず、ステップＳ１０３において、画像処理回路２２７に対してスルー画停止の指示を出力する。これは静止画像取得にあたって、可動反射ミラー２０１の退避位置への移動動作により、ＣＣＤ２２１に入射する被写体像に乱れが生じ、背面液晶モニタ２６および／またはファインダ内液晶２９においてスルー画像が見苦しくなることを防止するためである。

この後、ステップＳ６５と同様にして、可動ハーフミラー２０１の退避動作を行う（Ｓ１０９）。一般に静止画像の取得・記録にあたって、高画質の画像データの取得・記録が望ましいことから、可動ハーフミラー２０１による画質低下を避けるために可動ハーフミラー２０１を退避させている。

可動ハーフミラー２０１の退避が終了すると、設定絞り値またはＳ９７で演算された絞り値まで絞り１０３の絞込み動作を、レンズＣＰＵ１１１に指令し、絞り駆動機構１０９によって行う（Ｓ１１１）。絞込み動作が終わると、次にＣＣＤ２２１による静止画取得のための露光動作を行う（Ｓ１１３）。この露光動作開始時には、可動ハーフミラー２０１は退避位置に移動していることから、レンズ１０１ａ、１０１ｂを通過した被写体光束の全部が、ＣＣＤ２２１上で結像している。

この状態でＣＣＤ２２１の電子シャッタのリセットを解除し、被写体像の光電変換電流の電荷蓄積を開始する。予め手動設定若しくはステップＳ７３で設定された露光時間が経過すると、ＣＣＤ２２１の電子シャッタは光電変換信号の電荷蓄積を停止する。なお、ステップＳ１１３の露光動作において、ＣＣＤ２２１の電子シャッタによって露光時間を制御していたが、これに限らず、シャッタ２０３によっても露光時間を制御することができる。この場合には、露光動作の開始前に、一旦、シャッタ２０３の先幕・後幕を初期位置に移動させることが必要となる。

次に、シャッタ２０３の閉じ動作を行い（Ｓ１１５）、絞り１０３の開放動作の指示をレンズＣＰＵ１１１に出力する（Ｓ１１７）。また、ＣＣＤ２２１で電荷蓄積された画像信号の読み出しを行い、ステップＳ９３で指示された画像サイズおよび圧縮率に従って、画像処理回路２２７等にて画像処理を行い、圧縮伸張回路２３１において信号圧縮等の処理を行い、静止画ファイルを生成する（Ｓ１１９）。続いて、生成された静止画ファイルを記録媒体２４５に記録する（Ｓ１２１）。画像データの記録が終わると、ステップＳ１２３において、１Ｒスイッチがオンであるか、すなわちレリーズ釦が半押し状態であるか否かを判定する。１Ｒスイッチがオフとなると、ステップＳ１２７に進み、ステップＳ７と同様にして、可動ハーフミラー２０１の復帰動作を行い、復帰動作が終了するとパワーオンリセットのルーチンに戻る。

本実施形態の静止画撮影動作のサブルーチンにおいて、静止画像を取得する撮像動作の際に可動ハーフミラー２０１を撮影光路から退避させている。このため可動ハーフミラー２０１を透過する際に生じる、ハーフミラーの屈折率や厚さ等による画像劣化を避けることができる。また、ハーフミラーによって、被写体光量が減衰することがなく、静止画像取得にあたって被写体光量を増加させることができ、高速シャッタ速度での撮影が可能となる。

また、本実施形態においては、可動ハーフミラー２０１がステップＳ７において撮影光路中に進入しているので、レリーズ釦の半押しがなされた時点で直ちに位相差ＡＦによる自動焦点調節を行うことができる。すなわち、レリーズ釦が半押しされた時点で可動ハーフミラー２０１を撮影光路に進入される場合に比べて迅速に測距を開始することができる。

次に、ステップＳ５５の動画撮影動作のサブルーチンについて図５を用いて説明する。このサブルーチンは前述したように、動画撮影モードが選択されているときに、レリーズ釦の半押しがなされると実行される。このサブルーチンでは、動画撮影にあたって、焦点調節位置（ピント位置）の変化に応じて表示画像の画角が変化しないようにしており、各ステップの動作を説明する前に、この一定画角表示について説明する。

一眼レフ用のレンズでは小型で高性能なレンズを実現するために、ピント位置によって画角（焦点距離）が変化するタイプのものがある。このようなタイプのレンズを用いて動画を撮影すると、フォーカシングによって画角変動が生じた動画像が記録されてしまい、違和感が生じてしまう。そこで、本実施形態においては、画角変化Δｋｔ、Δｋｗ情報（図７参照）等を用いて、フォーカシングによって画角変化が生じないように、画像データの切り出し位置を変化させている。

図７は、画角（焦点距離）と焦点調節位置（ピント位置）の関係を示す図であり、テレ側で焦点距離が変化しても画角変化がない場合には、基準画角ライン４５１のように、焦点調節位置（ピント位置）が変化しても、画角（焦点距離）は一定である。同様に、ワイド側で焦点距離が変化しても画角変化がない場合には、基準画角ライン４５５のように、焦点調節位置が変化しても、画角（焦点距離）は一定である。これに対して、実際には、焦点調節位置が変化すると、画角（焦点距離）も変化し、テレ側では画角変化Δｋｔライン４５３のように、基準画角に対して画角変化Δｋｔだけ画角が変化するレンズがある。同様に、ワイド側では画角変化Δｋｗライン４５７のように、基準画角に対して画角変化Δｋｗだけ画角が変化するレンズがある（模式的に示すために、実際よりは画角変化Δｋｔ、デルタｋｗを大きく表示してある）。

このように図７に示す光学特性があるために、レンズ鏡筒１０の焦点距離調節部材を操作しないとしても、ピント位置が変更されると、図８の上段に示すように、取得画像は変化する。すなわち、遠方にある被写体４７１にピントを合わせて取得した遠距離取得画像４６１は、中距離の被写体４７３にピント合わせして取得した画像４６３より画角が狭く、中距離被写体の中距離取得画像４６３の画角は近距離被写体４７５にピント合わせをして取得した近距離取得画像４６５より画角が狭くなっている。

焦点距離調節部材を操作しないにも関わらず、ピント位置が変化すると、それにつれて画角が変化すると違和感が生じてしまう。そこで、本実施形態では一定の画角となるように、トリミング範囲を決めている。すなわち、中距離取得画像４６３に対するトリミング範囲４６７や、近距離取得画像４６５に対するトリミング範囲４６９を決め、このトリミング範囲４６７、３６９で画像を切り出すと、一定の画角での表示画像４８１、４８３、４８５を得ることができる。

したがって、本実施形態においては、レンズＣＰＵ１１１から送られてくる現在の設定焦点距離情報、ピント位置情報、レンズデータ記憶回路１１２に記憶されている画角変化Δｋｔや画角変化Δｋｗに基づいて、設定焦点距離およびピント位置に対応する画角変化Δｋを求めている。そして、求められた画角変化Δｋに基づいてトリミング範囲を決定し、画像処理回路２２７に対してトリミング範囲に対応する画像データの切り出しを指令し、ピント位置に関わらない一定の画角で動画表示を行い、動画記録を行うようにしている。この際、トリミング処理は、画角変化範囲内のもっとも狭い画角を基準にして行うようにしている。なお、レンズデータ記憶回路１１２に記憶されている画角変化データはΔｋｔとΔｋｗであり、中間の焦点距離に対しては、適宜補間法により求め、またΔｋｔとΔｋｗも飛び飛びの値であるので、適宜補間する。本実施形態のように画角変化データΔｋは２本のライン以外の異なるライン数について記憶するようにしても勿論構わない。

次に、図５の動画撮影動作のサブルーチンを説明する。まず、画像処理回路２２７、圧縮伸張回路２３１等に動画モードであることを指示する（Ｓ１３１）。これによって、画像処理回路２２７は、動画に適した画像処理を行い、圧縮伸張回路２３１は動画に適した圧縮を行う。続いて、ステップＳ９５と同様に位相差ＡＦ１を行い、高精度でピント合わせを行う（Ｓ１３３）。測距・合焦駆動が終わると、前述したように、画角変化Δｋを決定し、この画角変化Δｋに基づくトリミング情報の読み込みを行い（Ｓ１３５）、トリミング指示を画像処理回路２２７に対して指示する（Ｓ１３７）。

トリミング指示が終わると、次に、ステップＳ９９と同様に、レリーズ釦の全押し操作がなされているか、すなわち２Ｒがオンか否かについて判定する（Ｓ１３９）。判定の結果、オフであった場合には、ステップＳ１４１に進み、１Ｒがオンか否かの判定を行う。レリーズ釦の半押し動作で、この動画撮影動作のサブルーチンにジャンプしてきて、レリーズ釦が半押しのままの場合には、ステップＳ１３３〜Ｓ１４１をループし、繰り返し判定を行う待機状態となる。この間、位相差ＡＦ１とトリミング情報読み込みとトリミング指示を行う。

このように位相差ＡＦ１を繰り返し行っているので、フレーミングを変更したり、被写体が移動したりした場合であっても、ピント合わせが自動的になされる。また、ピントが変化してもトリミング情報読み込みおよびトリミング指示を出しているので、一定の画角が保つことができる。レリーズ釦から手が離れ、１Ｒがオフとなると、ステップＳ１４１からパワーオンリセットのステップＳ９に戻る。

ステップＳ１３７において、判定の結果、２Ｒスイッチがオンであった場合、すなわちレリーズ釦が全押しされた場合には、動画像取得のための撮像動作に移り、ステップＳ１４５に進み、画像サイズと圧縮率の指示を、ステップＳ９３と同様に、画像処理回路２２７や圧縮伸張回路２３１に対して行う。スルー画表示の際には、特に画像サイズとは関わらず所定の画像サイズで表示のための画像処理がなされるが、動画撮影の場合には、このステップで指示された画像サイズかつ圧縮率で録画されるように、画像処理がなされる。

ステップＳ１４５での指示が終了すると、ステップＳ１４７に進み、動画記録開始の指示を出す。動画記録が開始されると、ＣＣＤ２２１は設定された電子シャッタ速度ＴＶで撮像し、ＣＣＤ２２１から出力される被写体像信号は画像処理回路２２７で処理され、圧縮伸張回路２３１によって１フレーム毎にＪＰＥＧで圧縮処理され、この処理された画像データはＳＤＲＡＭ２３８に格納される。なお、静止画撮影時には、可動ハーフミラー２０１は撮影光路から退避していたが、動画撮影時には退避動作を行っていない。動画撮影中にも自動焦点調節動作を作動させるために、測距／測光センサ２１７に被写体光束を可動ハーフミラー２０１によって導いている。このため動画撮影中に被写体距離が変化しても常にピントのあった撮影ができる。

次に、ステップＳ１４９に進み、バッファメモリとして使用されているＳＤＲＡＭ２３８の記憶容量がフルになっているか否かの判定を行う。判定の結果、フルになっていなければ、ステップＳ１７１に進み、２Ｒスイッチがオンか否か、すなわち撮影者によってレリーズ釦が全押しされ、動画撮影が継続されているか否かの判定を行う。判定の結果、２Ｒスイッチがオンであれば、ステップＳ１７３に進み、動画条件の設定を行う。これはステップＳ２１において、狙った明度で画像表示できるように、電子シャッタ速度ＴＶやＩＳＯ感度ＳＶの調整を行ったが、動画撮影中にフレーミングの変更等により被写体輝度が変ることがあるので、動画撮影中も狙った明度で表示できるようにすると共に、一定明度で画像データの記録が行えるようにするものである。

なお、静止画撮影の場合と異なり、動画モードでの撮影にあたっては、絞り１０３の絞込みは行わない。これは動作撮影中に後述する位相差ＡＦ２を行っており、測距精度を確保するために、絞り値を開放状態としているからである。従って、動画撮影時の露光量は電子シャッタ速度ＴＶによって行い、露光量が不足する場合には、ＩＳＯ感度ＳＶによって補う。

動画条件の設定が終わると、ステップＳ１７５に進み、位相差ＡＦ２を実行する。この位相差ＡＦ２は、ステップＳ１３３における位相差ＡＦ１より、合焦精度を緩くしている。合焦精度を高精度に設定しておくと、動体撮影時に被写体像の変化に応じて追尾し、小刻みに撮影レンズが駆動されてしまい、使用感が必ずしもよくないからである。この位相差ＡＦ２の詳細については図６を用いて後述する。

位相差ＡＦ２が終わると、続いてステップＳ１３５と同様に、トリミング情報の取り込みを行い（Ｓ１７７）、ステップＳ１３７と同様に、トリミング指示を行う（Ｓ１７９）。これにより、動画を録画している間、ズーミング操作を行わない限り、画角変化Δｋに基づいてトリミングが行われ、被写体のピント位置が変ったとしても画角が一定に保たれる。トリミング指示を出すと、ステップＳ１４９に戻り、前述のステップを繰り返す。

ステップＳ１４９とＳ１７１に戻り、画像データが記録されているＳＤＲＡＭ２３８の記憶容量がフルになるか、または２Ｒスイッチがオフすなわち撮影者がレリーズ釦から手を離し撮影を停止すると、ステップＳ１５１に進み、記録停止を指示する。続いて、ＳＤＲＡＭ２３８に記憶されているフレーム毎のＪＰＥＧ形式の画像データを基に動画用のＭＪＰＥＧ（Motion JPEG）形式の動画ファイルを生成する（Ｓ１５３）。この生成された動画ファイルを、記録媒体制御回路２４３を介して記録媒体２４５に記録する（Ｓ１５５）。動画ファイルの記録が終了すると、パワーオンリセットのルーチン中のステップＳ９に戻り、前述のステップを繰り返す。

本実施形態の動画撮影動作のサブルーチンにおいては、可動ハーフミラー２０１を撮影光路中に進入させたままにしてあるので、この可動ハーフミラー２０１からの被写体光束の反射光を利用して位相差ＡＦによる測距や合焦駆動を行い、ピントの合った動画像を得ることができる。特に、ＴＴＬ位相差ＡＦは、被写体距離が大きく変化したときでも追随性に優れているという利点がある。

次に、図６を用いてステップＳ９５、Ｓ１３３の位相差ＡＦ１のサブルーチンと、ステップＳ１７５の位相差ＡＦ２のサブルーチンについて説明する。このサブルーチンは、静止画撮影・動画撮影といった撮影条件によって合焦判定値の変更を行い、また焦点調節のためのレンズ駆動速度の変更を行っている。

位相差ＡＦ１のサブルーチンに入ると、まず、合焦許容値ｓの算出を行う（Ｓ２０１）。この合焦許容値ｓは、開放絞り値Ｆと許容錯乱円形εの乗算から求める。すなわち、
ｓ＝ε・Ｆ
より求める。本実施形態においては、許容錯乱円形として３０μｍとするが、設計思想に応じて許容できる値であれば良い。このステップで求めた合焦許容値ｓをそのまま合焦判定値ｒとして設定する（Ｓ２０３）。合焦判定値ｒは、後述するように位相差ＡＦによって得られたデフォーカス量（焦点ズレ量）δが合焦範囲に入っているか否かの判定に使用する値である。続いて、レンズ駆動モードとして、高速レンズ駆動モードを設定する（Ｓ２０５）。高速レンズ駆動モードは焦点調節のためのレンズ駆動速度を決めるモードである。本実施形態においては、高速レンズ駆動モードと低速レンズ駆動モードを用意している。

高速駆動モードの設定が終わると、次に、測距積分を開始する（Ｓ２０７）。可動ハーフミラー２０１を介して、撮影レンズの周辺を通過した被写体光束は測距／測光センサ２１７の測距センサに入射しているので、この測距センサにおける測距積分動作を開始させるものである。この測距積分のレベルを検出し（Ｓ２１１）、所定レベルに達したら、積分を完了する。続いて、測距センサから測距データの読出しを行い（Ｓ２１３）、公知の位相差測距演算に従ってデフォーカス量δの演算を行う（Ｓ２１５）。

次に演算されたデフォーカス量δとステップＳ２０３または後述するステップＳ２３１で設定された合焦判定値ｒとの比較を行う（Ｓ２１７）。比較の結果、デフォーカス量δの方が合焦判定値ｒよりも小さい場合、すなわち、撮影レンズの焦点ズレ量が合焦判定値よりも小さく、撮影レンズが合焦状態とみなせる場合には、位相差ＡＦ１による自動焦点調節を終了して、元のルーチンに戻る。

ステップＳ２１７において、デフォーカス量δが合焦判定値ｒよりも大きい場合には、撮影レンズの焦点ズレ量が大きく、撮影レンズは合焦状態ではないので、ステップＳ２１９に進み、合焦位置まで撮影レンズの駆動を行うための駆動量ＬＤの演算を行う。続いて、レンズＣＰＵ１１１に撮影レンズの駆動モード等の駆動指示を出力する（Ｓ２２１）。ここでは、ステップＳ２０５で設定された高速レンズ駆動モード（または後述するステップＳ２３３で設定された低速レンズ駆動モード）、デフォーカス量δ演算で求められたデフォーカス方向（駆動方向）およびステップＳ２１９で演算された駆動量ＬＤがレンズＣＰＵ１１１に送信される。

ここで、撮影レンズの駆動のための信号の流れを、図１０を用いて説明する。ボディＣＰＵ２２９は、ステップ２２１において、レンズ駆動方向、駆動量ＬＤおよびレンズ駆動モードを、レンズＣＰＵ１１１に送る。レンズＣＰＵ１１１は、送信されてきた情報を基にして、光学系駆動機構１０７内のモータ１０７ａを駆動するモータドライバ１０７ｂ用の駆動制御信号に変換する。この変換された駆動制御信号に基づいて、モータ１０７ａはレンズ１０１を合焦点に向けて駆動制御する。

この駆動制御にあたって、高速レンズ駆動モードが送られてきた場合には、レンズＣＰＵ１１１は図９に示す駆動曲線４９１に従った駆動速度で駆動制御を行う。すなわち、高速でレンズを駆動し、一旦停止後、再測距し、測距結果に基づいて微小駆動を行う。静止画の際に相応しい合焦駆動である。一方、低速レンズ駆動モードが送られてきた場合には、レンズＣＰＵ１１１は駆動曲線４９３に従った駆動速度で駆動制御を行う。すなわち、高速で駆動することなく、低速でゆっくりと合焦位置に向けて行う駆動制御である。滑らかに合焦点に向けて駆動できることから、動体に相応しい駆動制御である。なお、駆動曲線４９１の高速駆動モードは静止画撮影に相応しい駆動制御であるが、図５の動画撮影動作のサブルーチンにおいても、ステップＳ１３３において動体撮影開始前のピント合わせに用いている。

ステップＳ２２１に戻り、レンズＣＰＵ１１１に駆動モードの指示を終わると、再びステップＳ２０７に戻り、前述のステップを繰り返す。このように、撮影レンズが合焦範囲に入るまで、ステップＳ２０７からステップＳ２２１において、位相差ＡＦによる測距と撮影レンズ駆動を繰り返す。

次に、位相差ＡＦ２のサブルーチンに入ると、まず、合焦判定値ｒとして合焦許容値ｓの２倍の２ｓを設定する（Ｓ２３１）。この位相差ＡＦ２は、合焦精度を決める合焦許容値を、位相差ＡＦ１の場合より２倍程度、精度を緩くしている。合焦精度を高精度に設定しておくと、前述したように、小刻みに撮影レンズが駆動されてしまい、ハンチング現象が生じたりして、使用感が必ずしもよくないからである。なお、本実施形態においては、合焦判定値を２ｓとして、合焦許容値ｓの２倍としたが、これに限らず、位相差ＡＦ１より緩い精度であれば良い。

合焦判定値を設定したら、次に、レンズ駆動モードとして、低速レンズ駆動モードを設定する（Ｓ２３３）。前述したように、動画撮影時に高速レンズ駆動モードで駆動すると、小刻みに駆動と停止を繰り返し、ハンチングを起こしやすくなる。そこで、本実施形態においては、動画撮影時には、図９に示すように、駆動曲線４９３のように加減速を減らし低速駆動することとした。このため滑らかに合焦点に向けて駆動され、動画再生時に違和感のない映像を得ることができる。

低速レンズ駆動モードの設定が終わると、前述したステップＳ２０７〜Ｓ２２１を繰り返し、位相差ＡＦで得たデフォーカス方向とデフォーカス量δに基づいてＣＰＵ１１１はレンズを低速駆動することで被写体のピント合わせを行い、また、被写体が移動している場合には、これに追従してピント合わせを行うことができる。ステップＳ２１７において、合焦範囲に入ると動体撮影動作のサブルーチンに戻る。

次に、本実施形態における画像に関するデータの処理の流れを説明する。ＣＣＤ２２１から出力された画像信号は、画像処理回路２２７によって各種の画像処理（３０１）がなされる。また画像処理回路２２７は、処理した画像信号を用いて、画像サイズの変更処理（３０２）を行う。なお、この変更処理は、ステップＳ９３およびＳ１４５で指示された画像サイズに従って行う。

次に、撮影モードに応じて、画像サイズ変更処理された画像データは振り分けられる（３０３）。この振り分けは、ステップＳ５３に相当するが、動画モードであっても、動体撮影に入る前のステップＳ１３３では位相差ＡＦ１を実行する。動画モードの場合には、トリミング範囲情報に基づいてトリミング処理を行う（３０４）。これは前述したように、焦点距離を変更しない場合に焦点調節位置（ピント位置）が変っても画角を一定となるように、画像の切り出し処理を行うものである。

トリミング処理された動画の画像データ、または画像サイズ変更処理がなされた静止画の画像データは、次に圧縮伸張回路２３１に送られ、ＪＰＥＧ圧縮処理（３０５）が行われる。ここでの圧縮比率は、ステップＳ９３およびＳ１４５で指示された比率で行われる。ＪＰＥＧ圧縮処理された画像データは、静止画撮影が選択されている場合には、単一データ蓄積（３０７）でＳＤＲＡＭ２３８に格納される。そしてシーケンスコントローラはＳＤＲＡＭ２３８に格納されたＪＰＥＧデータに基づいてＪＰＥＧファイルを作成する（３１１）。

一方、動画撮影が選択されている場合には、ステップＳ１４７における動画記録開始に応じて、ＳＤＲＡＭ２３８にＪＰＥＧ圧縮処理（３０５）がなされた画像データが逐次格納される。そして、ステップＳ１５１における動画記録停止に応じて、ＪＰＥＧ形式の画像データの格納を停止し、シーケンスコントローラは動画用の圧縮形式であるＭＪＰＥＧ（Motion JPEG）に従って動画圧縮を行い、ＭＪＰＥＧファイルを作成する（３１３）。次に、ステップＳ１２１、Ｓ１５５におけるファイル記録に応じて、ＭＪＰＥＧファイルまたはＪＰＥＧファイルを記録媒体２４５に記録する（３１５）。

このように、本実施形態においては、静止画撮影時と動画撮影時で合焦判定値ｒを変更するようにしている（図６のＳ２０３、Ｓ２３１、Ｓ２１７参照）。このため、静止画撮影の際には、高精度で被写体の焦点調節ができると共に、動体撮影時には滑らかに撮影レンズが駆動され違和感のない焦点調節ができる。なお、本実施形態においては、位相差ＡＦによる測距を行っていたが、これに限らず、撮像素子からの被写体像信号の高周波成分を抽出して行うコントラストＡＦにも適用することができる。この場合には、コントラストＡＦで合焦とみなす閾値の値を、静止画撮影と動体撮影で変更するように、すなわち動体撮影時の方が閾値を緩くするようにすれば良い。

また、本実施形態においては、静止画撮影時と動画撮影時で撮影レンズの駆動速度を変更するようにしている（図６のＳ２０５、Ｓ２３３、Ｓ２２１参照）。このため、静止画撮影の際には、迅速に合焦点に撮影レンズを駆動することができ、また動体撮影時には滑らかに撮影レンズが駆動され違和感のない焦点調節ができる。なお、本実施形態においては、位相差ＡＦによる測距を行っているために、デフォーカス量δが算出されているが、コントラストＡＦのようにデフォーカス量δが算出されない方式であっても、静止画撮影と動体撮影に応じて、撮影レンズの駆動速度を変更すれば、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、本実施形態においては、撮影レンズの画角変化に応じて画像のトリミング処理を行うようにしている（図５のＳ１３５，Ｓ１３７、Ｓ１７７、Ｓ１７９参照）。このため、動画撮影時に被写体のピント位置が変化した場合でも、一定の画角を保つことができ、違和感のない画像を得ることができる。なお、本実施形態においては、このトリミングは動画撮影動作のみで行っていたが、静止画撮影時のスルー画表示においても、トリミング処理を行うようにしても構わない。

さらに、本実施形態においては、静止画撮影時と動画撮影時で狙いとする画質が異なることから、可動ハーフミラー２０１の位置を変更するようにしている。すなわち、静止画撮影時には一般に高画質であることが求められることから、可動ハーフミラー２０１を撮影光路から退避させ、可動ハーフミラー２０１に起因する画像の低下を防止している。一方、動画撮影時には、静止画撮影時ほどの高画質が求められないことから、可動ハーフミラー２０１は撮影光路中に進入させたままとし、進退を行うための時間をなくし、撮影開始までのタイムラグの短縮化を図っている。

さらに、本実施形態においては、カメラの作動時に可動ハーフミラー２０１を撮影光路中に介挿し、被写体光束の一部を測距／測光センサ２１７に反射させているので、スルー画表示中にレリーズ釦２１が半押しされ、１Ｒがオンとなったとき、直ちに測光や測距をスルー画表示と並行して行うことができ便利である。

なお、本実施形態においては、撮像素子としてのＣＣＤ２２１は可動ハーフミラー２０１の透過光を受光し、測距／測光センサ２１７は可動ハーフミラー２０１の反射光を受光していたが、これとは逆にＣＣＤ２２１は反射光を、測距／測光センサ２１７は透過光を受光するように構成しても良い。

本実施形態においては、本発明を一般的なデジタルカメラに適用したものであったが、これに限らず、携帯等の各種装置内のデジタルカメラでもよく、また顕微鏡、双眼鏡等の各種装置に取り付けられる専用デジタルカメラにも適用できることは勿論である。撮影対象を動画で記録することのできるカメラであれば、本発明を適用することができる。

本発明を適用した一実施形態におけるデジタルカメラの電気系の全体構成を示すブロック図である。 本発明を適用した一実施形態における可動ハーフミラーの構造を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態におけるパワーオンリセットの動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態における静止画撮影動作のフローチャートである。 本発明の一実施形態における動画撮影動作のフローチャートである。 本発明の一実施形態における位相差ＡＦ１と位相差ＡＦ２のフローチャートである。 本発明の一実施形態における画角（焦点距離）と焦点調節位置（ピント位置）の関係を示す図である。 本発明の一実施形態におけるトリミング処理を説明する図である。 本発明の一実施形態における撮影レンズの駆動状態を示す図である。 本発明の一実施形態における撮影レンズの駆動のための信号の流れを示すブロック図である。 本発明の一実施形態におけるデータの処理を示す流れ図である。

符号の説明

１０ レンズ鏡筒
２０ カメラ本体
２６ 背面液晶モニタ
２９ ファインダ内液晶モニタ
１０１ａ、１０１ｂ レンズ
１０７ 光学系駆動機構
１０７ａ モータ
１１１ レンズＣＰＵ
１１２ レンズデータ記憶回路
２０１ 可動ハーフミラー
２０３ シャッタ
２１５ 可動ミラー駆動機構
２１７ 測距／測光センサ
２２１ ＣＣＤ
２２３ 撮像素子駆動回路
２２７ 画像処理回路
２２９ ボディＣＰＵ
２３１ 圧縮伸張回路
２３８ ＳＤＲＡＭ
２４１ 通信回路
２４３ 記録媒体制御回路
２４５ 記録媒体
２５７ パワースイッチ

Claims (10)

1. 撮影レンズを通過した被写体光束を受光して被写体像信号を出力する撮像手段と、
   上記被写体像信号に基づいて被写体の静止画像を記録する静止画モードと、動画像を記録する動画モードを選択可能な記録手段と、
   撮影光路に進退可能なハーフミラーと、
   このハーフミラーが上記撮影光路に進出した状態において、上記ハーフミラーによって反射された被写体光束に基づいて上記撮影レンズの焦点ズレ量を検出し、その検出結果に基づいて上記撮影レンズの合焦動作を行う自動焦点調節手段と、
   を具備しており、
   上記静止画モードと上記動画モードとで上記自動焦点調節手段の合焦許容範囲を異ならせたことを特徴とするデジタルカメラ。
2. 上記静止画モードにおける合焦許容範囲に比べて上記動画モードにおける合焦許容範囲の方が広いことを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
3. 撮影レンズを通過した被写体光束を受光して被写体像信号を出力する撮像手段と、
   上記被写体像信号に基づいて被写体の静止画像を記録する静止画モードと、動画像を記録する動画モードを選択可能な記録手段と、
   上記撮影レンズの焦点状態を検出し、この検出結果に応じて上記撮影レンズを合焦位置に駆動する自動焦点調節手段と、
   を具備しており、
   上記静止画モードと上記動画モードとで上記自動焦点調節手段の合焦許容範囲を異ならせたことを特徴とするデジタルカメラ。
4. 上記静止画モードの上記合焦許容範囲は、上記動画モードの上記合焦許容範囲よりも広いことを特徴とする請求項３に記載のデジタルカメラ。
5. 上記静止画モードの上記合焦許容範囲は、開放絞り値と許容錯乱円形の乗算値であることを特徴とする請求項３に記載のデジタルカメラ。
6. 上記動画モードでの撮影にあたって、録画開始前の測距と録画開始後とで、上記自動焦点調節手段の合焦許容範囲を異ならせたことを特徴とする請求項３に記載のデジタルカメラ。
7. 上記動画モードには、絞りを開放状態で撮影を行うと共に測距を行うことを特徴とする請求項３に記載のデジタルカメラ。
8. 上記自動焦点調節手段は、上記撮影レンズを通過した上記被写体光束を用いて位相差法により焦点ズレ量とズレ方向を検出し、この焦点ズレ量とズレ方向に基づいて上記撮影レンズを駆動することを特徴とする請求項３に記載のデジタルカメラ。
9. 上記撮影レンズと上記撮像手段の間に進退可能なハーフミラーを有し、上記自動焦点調節手段は、上記ハーフミラーによって反射された被写体光束を用いて上記位相差法による測距を行うことを特徴とする請求項８に記載のデジタルカメラ。
10. 上記静止画モードで撮影の際には、上記ハーフミラーを退避させ、上記動画モードで撮影の際には、上記ハーフミラーを撮影光路に進入させて撮影を行うことを特徴とする請求項９に記載のデジタルカメラ。