DE102020116397A1

DE102020116397A1 - Stabilisierungssteuervorrichtung, Bildaufnahmevorrichtung, und Stabilisierungssteuerverfahren

Info

Publication number: DE102020116397A1
Application number: DE102020116397.5A
Authority: DE
Inventors: Masafumi Kimura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2019-06-24
Filing date: 2020-06-22
Publication date: 2020-12-24
Also published as: GB2590092B; US20200404183A1; CN112135037A; US11445113B2; CN112135037B; JP7305455B2; GB202009286D0; GB2590092A; JP2021002010A

Abstract

Eine Stabilisierungssteuervorrichtung (5), die eine Vielzahl von Aufnahmebetriebsarten einschließlich einer ersten Aufnahmebetriebsart und einer zweiten Aufnahmebetriebsart unterstützt. Die ersten und zweiten Aufnahmebetriebsarten haben unterschiedliche Diagonallinienlänge eines verfügbaren Bereichs eines Bildsensors (6). Die Stabilisierungssteuervorrichtung (5) stellt unterschiedliche Referenzpositionen des Bildsensors (6) abhängig davon ein, welche aus den ersten und zweiten Aufnahmebetriebsarten eingestellt ist. Die Referenzposition ist das Zentrum eines Bereichs, innerhalb dessen der Bildsensor (6) zur Bildstabilisierung bewegt wird.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stabilisierungssteuervorrichtung bzw. Stabilisierungssteuervorrichtung, die eine Bildgebungsebene eines Bildsensors bewegt, um eine Stabilisierung während einer Aufnahme durchzuführen, eine Bildaufnahmevorrichtung einschließlich der Stabilisierungssteuervorrichtung, und ein Stabilisierungssteuerverfahren.
Beschreibung des verwandten Stands der Technik
In zurückliegenden Jahren wurde mit Erhöhung der Leistungsfähigkeit von Bildaufnahmevorrichtungen eine sich erhöhende Anzahl von Bildaufnahmevorrichtungen mit einem Bildstabilisierungsmechanismus (Bildgebungsebenenstabilisierungsmechanismus) versehen, der einen Bildsensor in einer Ebene senkrecht zu einem Bildgebungsoptiksystem bewegt. Um eine höhere Bildstabilisierungsleistungsfähigkeit zu erlangen, wurde eine große Anzahl von Mechanismen einschließlich eines Bildstabilisierungsmechanismusses mit einer großen Betriebsspanne vorgeschlagen.
Allgemein kann ein Bildsensor Bilder in einer Vielzahl von Formaten wie ein Standbild, ein Video, und dergleichen ausgeben. Abhängig von dem Format differiert gewöhnlich der verfügbare Bereich des Bildsensors (ein Bereich bzw. eine Fläche, der verwendet wird, um ein Aufzeichnungsbild auszubilden, der auch als ein verfügbarer Pixelbereich bezeichnet werden kann), und der verfügbare Bereich des Bildsensors ändert sich gewöhnlich bei der gleichen Bildaufnahmevorrichtung.
Die japanische Patentoffenlegung Nummer 2007-034141 offenbart eine Technologie, die die bewegbare Spanne eines Bildstabilisierungsmechanismusses basierend auf einem Bildkreisdurchmesser begrenzt.
Die japanische Patentoffenlegung Nummer 2010-117591 offenbart eine Technologie, die eine Aufnahme durchführt während eines Verschiebens eines Bildsensors durch Verwenden eines Bildgebungsebenenstabilisierungsmechanismusses, um eine Neigungsverschiebungsaufnahme durchzuführen, wenn ein Nutzer Neigungsverschiebungsaufnahme auswählt.
Mit diesen Technologien ist es möglich, dass eine Kamera dazu befähigt wird, die bewegliche Spanne eines Bildstabilisierungsmechanismusses basierend auf einem Bildkreisdurchmesser geeignet zu begrenzen, und einen Bildgebungsebenenstabilisierungsmechanismus dazu zu befähigen, an einer Position im Betrieb zu sein, die versetzt ist, basierend auf einer Benutzerbedienung. Jedoch beschreibt keine der japanischen Patentoffenlegungen Nummer 2007-034141 und 2010-117591 eine Durchführung einer Bildgebungsebenenstabilisierung unter Berücksichtigung des Umstands, dass der verfügbare Bereich des Bildsensors sich ändert.
Die vorliegende Erfindung wurde gegenüber dem vorstehend beschriebenen Hintergrund gemacht und stellt eine Stabilisierungssteuervorrichtung zur Verfügung, die mit einer Änderung des verfügbaren Bereichs eines Bildsensors umgehen kann, und stellt eine Bildaufnahmevorrichtung einschließlich der Stabilisierungssteuervorrichtung bereit.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Stabilisierungssteuervorrichtung zur Steuerung von Bildstabilisierung bereitgestellt, mit: einer Betriebsarteinstelleinrichtung zur Einstellung einer Aufnahmebetriebsart unter einer Vielzahl von Aufnahmebetriebsarten einschließlich einer ersten Aufnahmebetriebsart und einer zweiten Aufnahmebetriebsart, wobei die erste Aufnahmebetriebsart eine Betriebsart ist, in der eine Diagonallinienlänge eines verfügbaren Bereichs eines Bildsensors, der ein durch ein Bildgebungsoptiksystem ausgebildetes Gegenstandsbild fotoelektrisch konvertiert und ein Bildsignal ausgibt, ein erster Wert ist, wobei die zweite Aufnahmebetriebsart eine Betriebsart ist, in der die Diagonallinienlänge des verfügbaren Bereichs des Bildsensors ein zweiter Wert kleiner als der erste Wert ist, einer Referenzpositionseinstelleinrichtung zur Einstellung einer Referenzposition, die eine Position des Bildsensors ist, wenn Bildstabilisierung nicht durchgeführt ist, und einer Steuereinrichtung zur Bewegung des Bildsensors von der Referenzposition in einer Ebene senkrecht zu einer Optikachse des Bildgebungsoptiksystems basierend auf einem Wackeln, wobei die durch die Referenzpositionseinstelleinrichtung eingestellte Referenzposition zwischen der ersten Aufnahmebetriebsart und der zweiten Aufnahmebetriebsart differiert.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Bildaufnahmevorrichtung bereitgestellt, mit: einem Bildsensor, der Stabilisierungssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, und einer Bildgebungssteuereinrichtung zur Steuerung einer Bildaufnahme durch den Bildsensor, wobei die Bildgebungssteuereinrichtung eine Bildaufnahme durch den Bildsensor basierend auf der durch die Betriebsarteinstelleinrichtung der Stabilisierungssteuervorrichtung eingestellten Aufnahmebetriebsart steuert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Bildaufnahmevorrichtung bereitgestellt, mit: einer Erlangungseinrichtung zur Erlangung von Information, die eine Größe eines verfügbaren Bereichs eines Bildsensors, der ein durch ein Bildgebungsoptiksystem ausgebildetes Gegenstandsbild fotoelektrisch konvertiert und ein Bildsignal ausgibt, repräsentiert, einer Einstelleinrichtung zur Einstellung einer Referenzposition basierend auf der durch die Erlangungseinrichtung erlangten Information, die die Größe des verfügbaren Bereichs des Bildsensors repräsentiert, wobei die Referenzposition eine Position des Bildsensors ist, wenn Bildstabilisierung nicht durchgeführt ist, und einer Steuereinrichtung zur Bewegung des Bildsensors von der Referenzposition in einer Ebene senkrecht zu einer Optikachse des Bildgebungsoptiksystems basierend auf einem Wackeln.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Stabilisierungssteuerverfahren bereitgestellt, mit: einem Einstellen einer Aufnahmebetriebsart aus einer Vielzahl von Aufnahmebetriebsarten einschließlich einer ersten Aufnahmebetriebsart und einer zweiten Aufnahmebetriebsart, wobei die erste Aufnahmebetriebsart eine Betriebsart ist, bei der eine Diagonallinienlänge eines verfügbaren Bereichs eines Bildsensors, der ein durch ein Bildgebungsoptiksystem ausgebildetes Gegenstandsbild fotoelektrisch konvertiert und ein Bildsignal ausgibt, ein erster Wert ist, wobei die zweite Aufnahmebetriebsart eine Betriebsart ist, in der die Diagonallinienlänge des verfügbaren Bereichs des Bildsensors ein zweiter Wert kleiner als der erste Wert ist, einem Einstellen einer Referenzposition, die eine Position des Bildsensors ist, wenn Bildstabilisierung nicht durchgeführt wird, und einem Steuern, um den Bildsensor von der Referenzposition in einer Ebene senkrecht zu einer Optikachse des Bildgebungsoptiksystems zu bewegen, basierend auf einem Wackeln, wobei die Referenzposition, die bei dem Einstellen der Referenzposition eingestellt wird, zwischen der ersten Aufnahmebetriebsart und der zweiten Aufnahmebetriebsart differiert.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen ersichtlich.
Figurenliste

1 ist ein Flussdiagramm, das einen Stabilisierungssteuerprozess gemäß einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
2A ist eine Zentralabschnittsansicht eines Bildaufnahmesystems gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
2B ist ein Blockdiagramm, das die elektrische Konfiguration des Bildaufnahmesystems gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
3 ist eine Explosionsperspektivansicht eines Stabilisierungsmechanismusses gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
4A bis 4C veranschaulichen die Beziehung zwischen einem Vignettieren, wenn der Stabilisierungsmechanismus gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel im Betrieb ist, und der Aufnahmebetriebsart,
5A bis 5D veranschaulichen geeignete Zentralpositionen für die Aufnahmebetriebsart in einem Fall, in dem die optische Achse des Bildgebungsoptiksystems versetzt ist, und
6A bis 6C veranschaulichen die Beziehung zwischen dem Effekt einer Bezugnahme auf die optische Achse des Bildgebungsoptiksystems und einem verfügbaren Bereich.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele detailliert unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben. Es wird bemerkt, dass nicht beabsichtigt ist, dass die folgenden Ausführungsbeispiele den Bereich der beanspruchten Erfindung einschränken. Mehrere Merkmale sind in den Ausführungsbeispielen beschrieben, jedoch ist keine Einschränkung gemacht, dass eine Erfindung alle solche Merkmale benötigt, und mehrere solcher Merkmale können wie geeignet bzw. nach Bedarf kombiniert werden. Jedes der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wie nachstehend beschrieben kann allein oder als Kombination einer Vielzahl der Ausführungsbeispiele oder Merkmale davon nach Bedarf oder wenn die Kombination von Elementen oder Merkmalen von individuellen Ausführungsbeispielen in einem einzelnen Ausführungsbeispiel nützlich ist implementiert werden. Ferner wurden in den anhängenden Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen den gleichen oder vergleichbaren Konfigurationen gegeben, und eine redundante Beschreibung davon wird weggelassen.
In einem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein Beispiel, bei dem die vorliegende Erfindung auf eine Digitalkamera mit austauschbaren Linsen bzw. Objektiven, die eine Aufnahme durch Anbringen einer Linseneinheit an die Kamera durchführen kann, angewendet ist, beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung auf irgendeine Vorrichtung anwendbar, die es ermöglicht, dass ein Bildgebungsoptiksystem (Linseneinheit) ausgetauscht wird und die einen Effekt bezüglich eines aufgenommenen Bildes aufgrund eines bei der Bildaufnahmevorrichtung auftretenden Wackelns durch Rotieren oder Verschieben eines Bildsensors in einer Ebene senkrecht zu der optischen Achse des Bildgebungsoptiksystems reduzieren kann. Beispiele solcher Vorrichtungen umfassen eine Videokamera mit austauschbaren Linsen. Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 1 bis 6C eine Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. In jeder der Figuren werden die gleichen Elemente durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und redundante Beschreibungen werden weggelassen.
2A ist eine Zentralabschnittsansicht eines Bildaufnahmesystems gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, und 2B ist ein Blockdiagramm, das die elektrische Konfiguration des Bildaufnahmesystems veranschaulicht. Komponenten, die durch die gleichen Bezugszeichen in 2A und 2B gekennzeichnet sind, entsprechen einander.
Das in 2A und 2B veranschaulichte Bildaufnahmesystem umfasst eine Kamera 1 und eine Linseneinheit 2, die an der Kamera 1 angebracht ist. Die Linseneinheit 2 ist entfernbar an der Kamera 1 mittels einer Montage (nicht gezeigt) angebracht, und eine Kommunikation von Information wird zwischen der Linseneinheit 2 und der Kamera 1 über einen elektrischen Kontakt 11 durchgeführt.
Die Linseneinheit 2 umfasst ein Bildgebungsoptiksystem 3, das aus einer Vielzahl von Linsen, einer Linsenansteuereinheit 13, die die Linsen des Bildgebungsoptiksystems 3 bewegt, einem Linsensystemsteuerschaltkreis 12, der eine Bewegung der Linsen, die durch die Linsenansteuereinheit 13 durchgeführt wird, steuert, und einem Linsenspeicher 17 ausgebildet ist. Der Linsenspeicher 17 speichert Linseninformation und speichert Information von der Kamera 1, die über den elektrischen Kontakt 11 erlangt ist. Die optische Achse des Bildgebungsoptiksystems 3 wird durch das Bezugszeichen 4 bezeichnet. Die Linsenansteuereinheit 13 kann durch einen Aktuator wie irgendeinen geeigneten Motor ausgebildet sein, und kann eine Fokussierlinse, eine Bildstabilisierungslinse, eine Blende, und dergleichen ansteuern, die das Bildgebungsoptiksystem ausbilden. Der Linsensystemsteuerschaltkreis 12 kann durch Kombination eines elektrischen Schaltkreises und eines Prozessors wie einer CPU ausgebildet sein.
Die Kamera 1 umfasst einen Kamerasystemsteuerschaltkreis 5, der den Betrieb der Gesamtheit der Kamera steuert. Die Kamera 1 umfasst einen Bildsensor 6, der Licht von dem Bildgebungsoptiksystem fotoelektrisch wandelt und ein Bildsignal ausgibt, einen Bildprozessor 7, der ein Bild zur Aufnahme durch Durchführung von Bildverarbeitung bezüglich des Bildsignals erzeugt, und eine Speichereinheit 8, die das Bild zur Aufzeichnung aufzeichnet. Die Kamera 1 umfasst als eine Anzeigeeinheit 9 ein hinteres Anzeigegerät 9a und einen elektronischen Sucher (EVF, Electronic View Finder) 9b, und ermöglicht es einem Benutzer, eine Aufnahme während eines Prüfens einer Bildaufnahmespanne durchzuführen. Das hintere Anzeigegerät 9a ist eine Berührtafel und ist mit einer Bedienungserfassungseinheit 10 verbunden. Der Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 kann durch Kombination eines elektrischen Schaltkreises und eines Prozessors wie einer CPU eingerichtet sein.
Die Kamera 1 umfasst ein Bedienelement (nicht gezeigt). Bei Erfassung einer Bedienung des Bedienelements gibt die Bedienungserfassungseinheit bzw. Bedienerfassungseinheit 10 ein Bedienungssignal an den Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 aus. Der Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 kann ein Standbild und ein Video durch Durchführung einer Bildaufnahmesteuerung durch Steuern der Betriebe verschiedener Teile der Kamera 1 basierend auf dem eingegebenen Bedienungssignal aufnehmen. D.h., die Bedienungserfassungseinheit 10 wirkt als eine Aufnahmeanweisungseingabeeinheit, die eine Aufnahmevorbereitungsanweisung und eine Aufnahmeanweisung von einem Benutzer empfängt.
Ferner umfasst die Kamera 1 einen Stabilisierungsmechanismus 14, der den Bildsensor in einer Ebene (xy-Ebene) senkrecht zu einer optischen Achse 4 des Bildgebungsoptiksystems 3 verschieben und rotieren kann, einen Wackeldetektor bzw. ein Wackelerfassungselement 15, der ein an die Kamera 1 angelegtes Wackeln erfasst, und einen Verschlussmechanismus 16. Der Stabilisierungsmechanismus 14 ist ein Mechanismus, der einen Aktuator wie irgendeinen geeigneten Motor umfasst, der den Bildsensor 6 von einer Referenzposition in der xy-Ebene verschieben kann und den Bildsensor 6 um die z-Achse (die Richtung parallel zu der optischen Achse) rotieren kann. Details der Struktur des Stabilisierungsmechanismusses 14 werden nachstehend beschrieben. Der Wackeldetektor 15 kann ein rotierendes Wackeln des Gerätes erfassen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass der Wackeldetektor 15 rotierendes Wackeln (Nicken, Gieren, und Rollen) um Achsen senkrecht zu der optischen Achse 4 (x-Achse, y-Achse) und einer Achse parallel zu der optischen Achse 4 (z-Achse) erfasst. Als der Wackeldetektor 15 kann ein Vibrationsgyrosensor, der eine Winkelgeschwindigkeit erfasst, oder dergleichen verwendet werden. 2B ist ein Blockdiagramm, das die elektrische Konfiguration des Bildaufnahmesystems veranschaulicht. Das Bildaufnahmesystem ist aus der Kamera 1 und der Linseneinheit 2 ausgebildet und ist durch eine Bildaufnahmeeinheit, eine Bildverarbeitungseinheit, eine Aufzeichnungs-/Reproduktionseinheit, und eine Steuereinheit ausgebildet. Die Bildaufnahmeeinheit umfasst das Bildgebungsoptiksystem 3, den Bildsensor 6, und den Verschlussmechanismus 16. Die Bildverarbeitungseinheit umfasst den Bildprozessor 7. Die Aufzeichnungs-/Reproduktionseinheit umfasst die Speichereinheit 8 und die Anzeigeeinheit 9 (das hintere Anzeigegerät 9a und den EVF 9b). Die Steuereinheit umfasst den Kamerasystemsteuerschaltkreis 5, die Bedienungserfassungseinheit 10, den Linsensystemsteuerschaltkreis 12, die Linsenansteuereinheit 13, den Stabilisierungsmechanismus 14, und den Wackeldetektor 15.
Die Bildaufnahmeeinheit ist ein optisches Verarbeitungssystem, das ein Bild von Licht von einem Objekt der Bildgebungsoberfläche des Bildsensors 6 über das Bildgebungsoptiksystem ausbildet. Da ein Fokusbewertungswert/Geeignetbelichtungswert von dem Bildsensor 6 erlangt werden kann, wird das Bildgebungsoptiksystem 3 basierend auf dem Signal geeignet angepasst. Daher wird der Bildsensor 6 Objektlicht mit einem geeigneten Lichtausmaß ausgesetzt, und ein Gegenstandsbild wird in der Nähe des Bildsensors 6 ausgebildet.
Der Bildsensor 6 kann Bilder einer Vielzahl von Formaten wie ein Standbild und ein Video ausgeben. Ein Video weist ferner eine Vielzahl von Formaten auf und in Übereinstimmung mit dem Bildseitenverhältnis und dergleichen ändert sich die Größe eines verfügbaren Bereichs auf dem Bildsensor (eine Region, die verwendet wird, um ein aufzuzeichnendes Bild zu erzeugen). Bezüglich eines Standbildes ist es möglich, eine Abschnittsaufnahme (Crop-Aufnahme) durchzuführen, die ein Bild von einem Signal von nur einem Teilbereich des Bildsensors erzeugt. Bezüglich einer Abschnittsaufnahme kann ebenso gesagt werden, dass der verfügbare Bereich auf dem Bildsensor sich verglichen mit einem Fall ändert, in dem ein Abschneiden nicht durchgeführt wird. Daher kann die Kamera 1 eine Vielzahl von Aufnahmebetrieben wie ein Video, ein Standbild, und eine Abschnittsaufnahme, die sich voneinander in der Größe des verfügbaren Bereichs des Bildsensors 6 unterscheiden, basierend auf einer Steuerung durch den Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 durchführen. Diese werden als „Aufnahmebetriebsarten“ bezeichnet. Wenn sich der verfügbare Bereich ändert, kann sich der Auslesebereich von dem Bildsensor 6 ändern, oder ohne Änderung des Auslesebereichs von dem Bildsensor kann der verfügbare Bereich dadurch verändert werden, dass der Bildprozessor 7 dazu gebracht wird, einen Teil eines Eingangssignals auszuwählen. Wie in dem letzten Fall wird selbst dann, wenn der Auslesebereich von dem Bildsensor nicht geändert wird, da sich ein Bereich unterscheidet, der verwendet wird, um ein Bild für eine Aufzeichnung zu erzeugen, eine Bildaufnahme in Aufnahmebetriebsarten durchgeführt, die sich voneinander in dem verfügbaren Bereich des Bildsensors unterscheiden. Der Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 kann auch als eine Einstelleinheit wirken, die eine Aufnahmebetriebsart einstellt. Der Verschlussmechanismus 16 steuert, ob ein Gegenstandsbild den Bildsensor 6 erreicht oder nicht durch Bewegen einer Verschlussverdunklung. Der Verschlussmechanismus 16 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst eine Verdunklung (mechanische zweite Verdunklung), die zumindest ein Gegenstandsbild blockiert, und ein Abschluss einer Belichtung wird durch den Verschlussmechanismus 16 durchgeführt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Bildsensor 6 eine Betriebsart (elektronische erste Verdunklung), die eine Zeitvorgabe eines Starts einer Belichtung durch Rücksetzen von Ladungen für jede Zeile steuert, bevor der Verschlussmechanismus 16 die zweite Verdunklung bewegt. In der elektronischen ersten Verdunklungsbetriebsart wird eine Belichtungssteuerung durch synchrones Betreiben von Ladungsrücksetzen (elektronische erste Verdunklung) des Bildsensors 6 und der zweiten Verdunklung des Verschlussmechanismus 16 durchgeführt.
Der Bildprozessor 7 der Bildverarbeitungseinheit umfasst einen A/D-Wandler, einen Weißbalanceabgleichschaltkreis, einen Gammakorrekturschaltkreis, einen Interpolationsberechnungsschaltkreis, und dergleichen, und kann ein Bild zur Aufzeichnung erzeugen. Eine Farbinterpolationsverarbeitungseinheit, die bei dem Bildprozessor 7 enthalten ist, erzeugt ein Farbbild durch Durchführung einer Farbinterpolation (Entmosaiken) von einem Signal eines Bayer-Musters. Der Bildprozessor 7 komprimiert ein Bild, ein Video, ein Audio, und dergleichen durch Verwendung eines vorbestimmten Verfahrens.
Die Aufzeichnungs-/Reproduktionseinheit zeichnet auf und reproduziert ein Bild für eine Aufzeichnung, das durch den Bildprozessor 7 erstellt wurde. Die Speichereinheit 8 umfasst nichtflüchtigen Speicher und steuert ein Speichern eines Bilds in einer Bildspeichereinheit (nicht gezeigt), die ein nichtflüchtiger Speicher ist. Als die Bildspeichereinheit kann ein einsteckbares und von der Kamera 1 entfernbares Aufzeichnungsmedium verwendet werden. Der Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 führt eine Ausgabe an die Bildspeichereinheit der Speichereinheit 8 durch und zeigt ein durch einen Benutzer anzusehendes Bild auf der Anzeigeeinheit 9 an.
Der Linsenspeicher 17 und die Speichereinheit 8 umfassen nicht flüchtige Speicher, die jeweils Information der Linseneinheit 2 und Information der Kamera 1 speichern. Der Linsenspeicher 17 der Linseneinheit 2 kann optische Information wie Information bezüglich der optischen Achse des Bildgebungsoptiksystems 3 und des verfügbaren Bereichs eines Lichtstrahls (= die Spanne, bei der Licht geeignet erreicht) aufweisen. Wenn der Linsenspeicher 17 die Information beispielsweise basierend auf einer Messung in einem Servicezentrum oder einer Messung im praktischen Einsatz nicht aufweist, wird Information bezüglich der optischen Achse des Bildgebungsoptiksystems und des verfügbaren Bereichs eines Lichtstrahls vorab in der Speichereinheit 8 der Bildaufnahmevorrichtung gespeichert. Die optische Information bezüglich dessen wird anstelle von von dem Linsenspeicher 17 erlangter optischer Information verwendet. Messung im praktischen Einsatz bzw. Feldmessung wird beispielsweise in einem Zustand durchgeführt, in dem ein Benutzer ein Bild eines Objekts aufnimmt, das nahe einer einheitlichen Luminanzoberfläche ist (wie der Himmel), durch Verwenden einer Kamera, die an einem Dreibein befestigt ist. Genauer kann eine Vielzahl von Bildern aufgenommen werden, während der Stabilisierungsmechanismus 14 die Position des Bildsensors 6 ändert, und ein Zentrum kann derart entschieden werden, dass das Lichtausmaß zu dem Optimum wird (= eine Position, die als die optische Achse berücksichtigt werden kann) verglichen mit dem Lichtausmaßprofil der Linse und dem verfügbaren Bereich des Lichtstrahls. Dadurch kann Information bezüglich der Linsenoptikachse und des verfügbaren Bereichs eines Lichtstrahls von sowohl dem Linsenspeicher 17 als auch der Speichereinheit 8 erlangt werden. D.h., eines aus dem Linsenspeicher 17 und der Speichereinheit 8 wirkt als eine Optikachseninformationsspeichereinheit, die Information speichert, die die Optikachse des Bildgebungsoptiksystems 3 repräsentiert.
In Übereinstimmung mit einer Bedienung durch einen Benutzer steuert die Steuereinheit die Gesamtheit des Bildaufnahmesystems und steuert einen Aufnahmebetrieb einschließlich Bildstabilisierung. Der Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 erzeugt und gibt aus ein Zeitvorgabesignal während einer Bildaufnahme und dergleichen. Als Reaktion auf eine externe Bedienung steuert der Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 jedes aus dem Bildaufnahmesystem, dem Bildverarbeitungssystem, und dem Aufzeichnungs- /Reproduktionssystem. Beispielsweise steuert, wenn die Bedienungserfassungseinheit bzw. Bedienerfassungseinheit 10 ein Drücken eines Verschlussfreigabeknopfs (nicht gezeigt) erfasst, der Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 einen Bildaufnahmeprozess durch den Bildsensor 6, eine Bewegung des Bildsensors durch den Stabilisierungsmechanismus 14, und eine Kompression durch den Bildprozessor 7, wodurch ein Aufnahmebetrieb einschließlich Bildstabilisierung gesteuert wird. Ferner steuert der Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 Zustände von Segmenten des Informationsanzeigegeräts, das eine Informationsanzeige unter Verwendung der Anzeigeeinheit 9 durchführt.
Ein durch das Steuersystem durchgeführter Anpassungsbetrieb zur Anpassung des optischen Systems wird beschrieben. Der Bildprozessor 7 ist mit dem Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 verbunden, und der Bildprozessor 7 erlangt eine geeignete Fokusposition und eine geeignete f-Zahl basierend auf einem Signal von dem Bildsensor 6. D.h., der Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 führt Fotometrie- und Entfernungsfindebetriebe basierend auf einem Signal des Bildsensors 6 durch und entscheidet Belichtungsbedingungen (eine f-Zahl, eine Verschlussgeschwindigkeit, und dergleichen). D.h., der Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 wird als ein Belichtungssteuerelement und ein Fokuspunktdetektor der Kamera 1. Der Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 löst einen Befehl an den Linsensystemsteuerschaltkreis 12 über den elektrischen Kontakt 11 aus, und der Linsensystemsteuerschaltkreis 12 steuert die Linsenansteuereinheit 13 geeignet. Daher wird die Fokusposition angepasst, um auf ein Hauptgegenstandsbild zu fokussieren.
Ferner kann in einer Betriebsart, die eine Bildstabilisierung durch Bewegung der Bildstabilisierungslinse durchführt, die Bildstabilisierungslinse über die Linsenansteuereinheit 13 geeignet gesteuert werden basierend auf einem Signal, das von dem Bildsensor 6 wie nachstehend beschrieben erlangt wird und einem durch den Wackeldetektor 15 erfassten Wackelsignal. Die Linseneinheit 2 kann einen Wackeldetektor aufweisen, und die Bildstabilisierungslinse kann basierend auf einem durch den Wackeldetektor erfassten Wackelsignal gesteuert werden.
Der Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 wirkt als eine Korrekturausmaßerlangungseinheit, die ein Korrekturausmaß zur Korrektur einer durch ein auf die Kamera 1 angewendetes Wackeln erzeugten Bildunschärfe basierend auf einem Erfassungssignal von dem Wackeldetektor 15. Ferner steuert der Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 Bewegung des Bildsensors 6, die durch den Stabilisierungsmechanismus 14 durchgeführt wird, basierend auf dem erlangten Korrekturausmaß. D.h., der Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 steuert den Stabilisierungsmechanismus 14 und führt eine Stabilisierungssteuerung durch Bewegen des Bildsensors 6 von der Referenzposition des Bildsensors um das Korrekturausmaß durch. Die Referenzposition ist das Zentrum der Bewegungsspanne des Bildsensors und ist die Position des Bildsensors, wenn das Korrekturausmaßes 0 ist (d.h., wenn der Bildsensor fest ist und Stabilisierung angehalten ist).
Wenn die Bedienungserfassungseinheit 10 eine durch einen Benutzer zum Drücken eines Verschlussfreigabeknopfs (nicht gezeigt) um die Hälfte und zum Vorbereiten für eine Aufnahme durchgeführte Bedienung erfasst, führt der Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 eine Bildstabilisierung durch Steuern des Stabilisierungsmechanismusses 14 durch, um es für den Benutzer leichter zu machen, eine Komposition zu bestimmen. D.h., der Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 erlangt ein Korrekturausmaß basierend auf einem Signal von dem Wackeldetektor 15 und führt eine Bildstabilisierung durch Steuern des Stabilisierungsmechanismusses 14 basierend auf dem erlangten Korrekturausmaß durch. Nachfolgend führt, wenn die Bedienungserfassungseinheit 10 erfasst, dass der Verschlussfreigabeknopf vollständig niedergedrückt ist, der Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 Bildstabilisierung zur Stabilisierung eines durch Durchführung einer Hauptbelichtung erlangten Gegenstandsbildes durch Verwenden des Stabilisierungsmechanismusses 14 durch. Bildstabilisierung wird angehalten, wenn eine vorbestimmte Zeit nach einer Belichtung verstrichen ist. Daher wird ein Stabilisierungsbetrieb durch den Wackeldetektor 15, den Stabilisierungsmechanismus 14, der den Bildsensor bewegt, und den Kamerasystemsteuerschaltkreis 5, der einen Sollwert des Stabilisierungsmechanismusses 14 basierend auf einem Signal des Wackeldetektors 15 erzeugt und Bewegungssteuerung des Bildsensors durchführt, durchgeführt.
Unter Bezugnahme auf 3 wird die Konfiguration des Stabilisierungsmechanismusses 14 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. 3 ist eine Explosionsperspektivansicht des Stabilisierungsmechanismusses 14. Der Einfachheit halber wird ein elektrischer Mechanismus zur Durchführung einer Steuerung nicht veranschaulicht. In 3 sind die vertikalen Linien Linien parallel zu der optischen Achse 4 des Bildgebungsoptiksystems 3. In 3 sind Elemente, die durch Bezugszeichen 101 bis 110 gekennzeichnet sind, Elemente, die sich nicht bewegen (feste Elemente), und Elemente, die durch Bezugszeichen von 201 bis 206 gekennzeichnet sind, sind Elemente, die sich bewegen (bewegliche Elemente). Elemente, die durch Bezugszeichen 301a bis 301c gekennzeichnet sind, sind Kugeln, die zwischen festen Elementen und beweglichen Elementen zwischengelagert sind.
In 3 bilden ein oberes Joch 101, obere Magneten 103a, 103b, 103c, 103d, 103e, und 103f, untere Magneten 107a, 107b, 107c, 107d, 107e, und 107f, und ein unteres Joch 108 einen magnetischen Kreis und bilden einen geschlossenen magnetischen Pfad aus. Die obere Magneten 103a, 103b, 103c, 103d, 103e, und 103f sind mittels eines Adhäsivs in einem Zustand eines Angezogenwerdens zu dem oberen Joch 101 befestigt. Die untere Magneten 107a, 107b, 107c, 107d, 107e, und 107f sind mittels eines Adhäsivs in einem Zustand eines zu dem unteren Joch 108 Angezogenwerdens befestigt. Die obere Magneten 103a, 103b, 103c, 103d, 103e, und 103f und die untere Magneten 107a, 107b, 107c, 107d, 107e, und 107f sind jeweils in der Optikachsenrichtung (der Hoch-Runter-Richtung in 3) magnetisiert. Benachbarte Magneten (beispielsweise die oberen Magneten 103a und 103b) sind in entgegengesetzten Richtungen magnetisiert. Sich gegenüberliegende Magneten (beispielsweise die oberen Magneten 103a und 107a) sind in der gleichen Richtung magnetisiert. Daher wird eine starke Magnetflussdichte zwischen dem oberen Joch 101 und dem unteren Joch 108 in der Optikachsenrichtung erzeugt.
Weil eine starke Anziehung zwischen dem oberen Joch 101 und dem unteren Joch 108 auftritt, werden Hauptabstandshalter 105a, 105b, und 105c und Hilfsabstandshalter 104a, und 104b derart angeordnet, dass das obere Joch 101 und das untere Joch 108 durch einen geeigneten Abstand voneinander getrennt sind. Der geeignete Abstand ist ein Abstand bzw. eine Distanz, die geeignete Räume zwischen den oberen Magneten und den unteren Magneten bereitstellen kann, wenn Spulen 205a, 205b, und 205c und ein FPC 201 zwischen den oberen Magneten und den unteren Magneten angeordnet sind. Die Hauptabstandshalter 105a, 105b, und 105c weisen jeweils ein Schraubenloch auf, und das obere Joch 101 ist mit den Hauptabstandshaltern 105a, 105b, und 105c unter Verwendung von Schrauben 102a, 102b, 102c befestigt. An den Körperabschnitten der Hauptabstandshalter 105a, 105b, und 105c sind Gummielemente angeordnet, die mechanische Endabschnitte, die Stopper sind, der beweglichen Elemente ausbilden. Das Joch 108 ist mit einer Basisplatte 110 mittels Schrauben 109a, 109b, und 109c befestigt. In der Basisplatte 110 sind Löcher derart ausgebildet, um die unteren Magnete 107a bis 107f zu vermeiden. Die unteren Magneten 107a, 107d, 107c, 107d, 107e, und 107f, von denen jeder eine Dicke größer als jene der Basisplatte 110 aufweist, stehen von den in der Basisplatte 110 ausgebildeten Löchern hervor.
Ein beweglicher Rahmen 206 ist aus einer druckgegossenen Magnesiumlegierung oder einer druckgegossenen Aluminiumlegierung hergestellt und weist ein geringes Gewicht und eine hohe Festigkeit auf. Jedes Element einer beweglichen Einheit ist mit dem beweglichen Rahmen 206 verbunden. Positionssensoren sind an Positionen 202a, 202b, und 202c des FPC 201 angebracht. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden beispielsweise Hall-Elemente als die Positionssensoren verwendet, sodass Positionen durch Verwenden des vorgenannten Magnetkreises erfasst werden können. Da die Hall-Elemente klein sind, sind die Hall-Elemente angeordnet, um in den gewundenen Drähten der Spulen 205a, 205b, und 205c verschachtelt zu sein. Der Bildsensor 6, die Spulen 205a, 205b, und 205c, und die Hall-Elemente sind mit einem beweglichen PCB 203 verbunden. Diese Elemente tauschen elektrische Signale mit dem Äußeren über Verbindungen an dem beweglichen PCB 203 aus.
Festabschnittrollplatten 106a, 106b, und 106c sind mittels eines Adhäsivs mit der Basisplatte 110 befestigt. Bewegtelementrollplatten 204a, 204b, und 204c sind mittels Adhäsiv an dem beweglichen Rahmen 206 befestigt. Die Festabschnittrollplatten 106a, 106b, und 106c und die Bewegtelementrollplatten 204a, 204b, und 204c bilden Rolloberflächen von Kugeln 301a, 301b, und 301c aus. Daher wird es durch unabhängiges Vorsehen der Rollplatten leicht, eine Oberflächenrauigkeit und -härte in einem gewünschten Zustand zu konzipieren.
Mittels der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird durch Zufuhr von elektrischen Strömen zu den Spulen 205a, 205b, und 205c eine Kraft gemäß der Fleming-Linke-Hand-Regel erzeugt, so dass die beweglichen Elemente bewegt werden können. Eine Rückkopplungssteuerung (Regelung) kann durch Verwendung von Signalen der Hall-Elemente durchgeführt werden. Durch geeignetes Steuern der Werte der Signale der Hall-Elemente kann der bewegliche Rahmen 206 in der Roll-Richtung in einer Ebene senkrecht zu der Optikachse 4 des Bildgebungsoptiksystems 3 verschoben und rotiert werden. Durch Ansteuersignale der an den Positionen 202b und 202c angebrachten Hall-Elemente in der entgegengesetzten Phase während eines Beibehaltens eines Signals des an der Position 202a angebrachten Hall-Elements als konstant kann eine Rotationsbewegung um die optische Achse bzw. Optikachse 4 des Bildgebungsoptiksystems 3 erzeugt werden. Daher kann der bewegliche Rahmen 206 um die Optikachse 4 des Bildgebungsoptiksystems 3 rotiert werden.
An den Positionen 202a, 202b, und 202c wird eine Magnetflussdichte in der Optikachsenrichtung erfasst. Die Charakteristik des durch die oberen Magneten 103a, 103b, 103c, 103d, 103e, und 103f, die unteren Magneten 107a, 107b, 107c, 107d, 107e, und 107f, und dergleichen ausgebildeten Magnetkreises ist grundsätzlich nichtlinear. Daher muss eine an den Positionen 202a, 202b, und 202c erfasste Magnetflussdichte nicht notwendigerweise eine konstante Auflösung in der Gesamtheit der Bewegungsspanne aufweisen (Erfassungsauflösung ändert sich). Insbesondere gibt es eine Position, an der eine Änderung einer Magnetflussdichte scharf ist, und eine Position, an der eine Änderung einer Magnetflussdichte sanft ist, und eine Erfassungsauflösung ist höher (die Änderung einer Magnetflussdichte relativ zu dem Bewegungsausmaß ist höher) an einer Position, an der die Änderung schärfer ist. In dem vorstehend beschriebenen Magnetkreis ist die Änderung der Magnetflussdichte am höchsten und die Erfassungsauflösung ist hoch an der Grenzposition zwischen Magneten (beispielsweise der Grenzposition zwischen den oberen Magneten 103a und 103b).
Bezugnehmend auf 4A bis 4C wird die Beziehung zwischen Vignettieren und dem verfügbaren Bereich des Bildsensors, wenn der Stabilisierungsmechanismus 14 in Betrieb ist beschrieben. 4A bis 4C veranschaulichen die Beziehung zwischen dem verfügbaren Bereich des Bildsensors und Vignettieren, wenn der Bildsensor 6 an einer ersten Referenzposition angeordnet ist und wenn ein Montagezentrum 404, das Zentrum 405 des verfügbaren Bereichs des Bildsensors, und die optische Achse 4 in einer Ebene (xy-Ebene) senkrecht zu der optischen Achse übereinstimmen.
4A veranschaulicht einen Zustand, in dem der Bildsensor 6 nicht durch den Stabilisierungsmechanismus 14 bewegt ist, d.h., einen Zustand, in dem der Bildsensor an der ersten Referenzposition angeordnet ist. 4B veranschaulicht einen Zustand, in dem der Bildsensor 6 durch den Stabilisierungsmechanismus 14 bewegt wurde, und 4C veranschaulicht einen Zustand, in dem ein verfügbarer Bereich 411 des Bildsensors sich geändert hat mit der gleichen Bewegung des Bildsensors 6 wie in 4B. 4A bis 4C veranschaulichen jeweils einen Satz von zwei Projektionsansichten. Auf der linken Seite wird eine Projektionsansicht in der gleichen Richtung wie in 2A (d.h., eine Richtung senkrecht zu der optischen Achse) veranschaulicht, und auf der rechten Seite wird eine Projektionsansicht von der Optikachsenrichtung veranschaulicht (d.h., eine Erster-Winkel-Projektionsansicht). In 4A bis 4C ist das Bildgebungsoptiksystem 3 schematisch mit einer Konvexlinse veranschaulicht.
Wie in 4A veranschaulicht, ist in dem Fall, in dem der Bildsensor an der Referenzposition angeordnet ist, der verfügbare Bereich 411 des Bildsensors derart konzipiert, um in Außenlinien 401 und 402 angeordnet zu sein, die den verfügbaren Bereich eines Lichtstrahls repräsentieren, der von dem Bildgebungsoptiksystem 3 reicht. Daher ist der verfügbare Bereich 411 des Bildsensors in einem Bildkreis 403 angeordnet, der den verfügbaren Bereich des Lichtstrahls repräsentiert. D.h., solange das Bildgebungsoptiksystem 3 an den Bildsensor 6 mit der Größe von 24 mm x 36 mm angepasst ist, was als Vollgröße bzw. Vollformat bezeichnet wird, ist der Radius des Bildkreises 403 konzipiert, um größer als die maximal Bildhöhe eines Vollformatbildes zu sein, die 21,63 mm (= (12² + 18²)^1/2) ist. In diesem Zustand tritt ungeeignetes Vignettieren und dergleichen nicht auf.
Hier wird ein Fall berücksichtigt, in dem sich der Bildsensor 6 um einen großen Abstand bzw. eine große Distanz durch den Stabilisierungsmechanismus 14 bewegt hat. 4B veranschaulicht diesen Fall. Im Gegensatz zu 4A hat sich der Bildsensor 6 entlang der Ebene der Figur in 4B aufwärts bewegt. Obwohl das Zentrum 405 des verfügbaren Bereichs des Bildsensors mit der optischen Achse 4 und dem Montagezentrum 404 in 4A übereinstimmt, ist das Zentrum 405 in 4B aufwärts deplatziert. Zu dieser Zeit kann, wie in der Projektionsansicht auf der rechten Seite in 4B veranschaulicht, abhängig von dem Bewegungsausmaß der verfügbare Bereich 411 des Bildsensors sich nach außerhalb des Bildkreises 403 bewegen. Ein starkes Vignettieren tritt in einem Bereich 410 des verfügbaren Bereichs auf, der außerhalb des Bildkreises liegt. Daher ist es wie in der japanischen Patentoffenlegung Nummer 2007-034141 beschrieben, wünschenswert, um zu vermeiden, dass der Bereich 410 erzeugt wird, dass die Bewegungsspanne des Bildsensors (verfügbarer Bereich) basierend auf dem Durchmesser des Bildkreises geändert wird.
Als nächstes wird ein Fall, in dem der verfügbare Bereich 411 des Bildsensors 6 sich geändert hat, berücksichtigt. 4C veranschaulicht diesen Fall. Im Gegensatz zu 4B hat sich in 4C der verfügbare Bereich 411 des Bildsensors 6 von der Gesamtheit des Bildsensors zu einem Teilbereich des Bildsensors geändert, und entsprechend wurde die Diagonallinienlänge des verfügbaren Bereichs 411 reduziert. Die Diagonallinienlänge des verfügbaren Bereichs 411 in 4A und 4B wird als ein „erster Wert“ bezeichnet, und die Diagonallinienlänge des verfügbaren Bereichs 411 in 4C wird als ein „zweiter Wert“ bezeichnet. Eine Standbildaufnahmebetriebsart, die einen Teilbereich auf dem Bildsensor 6 verwendet (Abschnittsaufnahmebetriebsart) und eine Videoaufnahmebetriebsart befinden sich in einem solchen Zustand. Dies ist deshalb der Fall, weil das Bildseitenverhältnis bei einer Videoaufnahme grundsätzlich 16:9 ist, das Format sich von dem Format eines Standbildes (3:2 für Vollformat) unterscheiden kann, oder eine geeignete Spanne als der verfügbare Bereich 411 gemäß der Auflösung (HD, FHD, 4K, oder dergleichen) und der Datenrate eingestellt sein kann. Daher wird während einer Videoaufnahme ein Bereich bzw. eine Fläche auf dem Bildsensor 6, die kleiner als jene bei einer Standbildaufnahme (die keine Abschnittsaufnahme ist) ist, grundsätzlich verwendet. Wie eindeutig durch Vergleich von 4B mit 4C erkannt werden kann, ist, da der verfügbare Bereich 411 kleiner ist, der Bereich 410, in dem ein starkes Vignettieren auftritt, nicht vorhanden, obwohl das Bewegungsausmaß des Bildsensors 6 gleich ist, und Vignettieren tritt nicht auf. D.h., der Zustand eines Vignettierens ändert sich gemäß dem verfügbaren Bereich 411 des Bildsensors 6.
Bezugnehmend auf 5A bis 5D wird ein Fall berücksichtigt, in dem die optische Achse 4 des Bildgebungsoptiksystems 3 aufgrund eines Herstellungsfehlers bei der Linseneinheit oder dergleichen versetzt ist. 5A bis 5D veranschaulichen jeweils die Beziehung zwischen dem verfügbaren Bereich des Bildsensors und einem Vignettieren in einem Fall, in dem die optische Achse 4 in der Rechts-Aufwärts-Richtung in der Ebene der Figur versetzt ist und die optische Achse 4 nicht mit dem Montagezentrum 404 übereinstimmt. 5A bis 5D sind auf die gleiche Weise wie 4A bis 4C veranschaulicht.
5A veranschaulicht einen Zustand, in dem der Bildsensor 6 derart angeordnet ist, dass das Zentrum 405 des verfügbaren Bereichs 411 mit dem Montagezentrum 404 übereinstimmt, d.h., einen Zustand, in dem der Bildsensor 6 an der ersten Referenzposition wie in 4A angeordnet ist. 5B veranschaulicht einen Zustand, in dem der verfügbare Bereich 411 des Bildsensors 6 von dem in 5A gezeigten Zustand derart bewegt ist, dass ein Vignettieren aufgelöst ist. 5C veranschaulicht einen Zustand, in dem der verfügbare Bereich 411 des Bildsensors sich von dem in 5B gezeigten Zustand geändert hat. 5D veranschaulicht einen Zustand, in dem die Position des Bildsensors 6 die erste Referenzposition wie in 5A ist und sich der verfügbare Bereich 411 des Bildsensors 6 geändert hat.
In 5A bis 5D ist ein Bildgebungsoptiksystem 3a in einem Fall, in dem es keinen Herstellungsfehler oder dergleichen gibt (einem Fall, in dem die Optikachse nicht versetzt ist), schematisch durch eine Konvexlinse gezeigt. Die Optikachse bzw. optische Achse 4a des Bildgebungsoptiksystems 3a, die Außenlinien 401a und 402a, die den verfügbaren Bereich eines Lichtstrahls repräsentieren, und ein Bildkreis 403a in einem Fall, in dem die Optikachse nicht versetzt ist, sind jeweils unabhängig von dem Bildgebungsoptiksystem 3, der Optikachse 4, den Außenlinien 401 und 402, und dem Bildkreis 403 in einem Fall veranschaulicht, in dem die Optikachse versetzt ist.
In dem in 5A gezeigten Beispiel ist der verfügbare Bereich des Bildsensors 6 an der ersten Referenzposition positioniert, und die konzipierte Optikachse 4a, das Zentrum 405 des verfügbaren Bereichs des Bildsensors, und das Montagezentrum 404 stimmen auf der xy-Ebene überein. Auf der anderen Seite ist die reale Optikachse 4 rechts und aufwärts versetzt, wenn von der Optikachsenrichtung gesehen, und ein Teil (der Bereich 410) des Bildsensors 6 ist nach außerhalb des Bildkreises 403 bewegt. Daher tritt ein starkes Vignettieren auf. Zur Einfachheit der Beschreibung ist in dem Beispiel in 5A die optische Achse derart illustriert, um extrem versetzt zu sein, und ein realer Herstellungsfehler ist wesentlich geringer. Jedoch kann ein Phänomen, bei dem ein peripheres Bild dunkler ist, oder ein Phänomen, in dem Helligkeit in einem Bild ungleichmäßig ist, auftreten.
Hier wird ein Fall berücksichtigt, indem der Bildsensor 6 durch den Stabilisierungsmechanismus 14 bewegt ist. 5B veranschaulicht einen Fall, in dem der verfügbare Bereich 411 des Bildsensors sich von der ersten Referenzposition zu der zweiten Referenzposition durch Bewegung des Bildsensors unter Verwendung des Stabilisierungsmechanismusses 14 bewegt hat. Im Gegensatz zu 5A bewegt sich in 5B der verfügbare Bereich 411 des Bildsensors 6 in der Rechts-Aufwärts-Richtung. D.h., der verfügbare Bereich 411 des Bildsensors 6 bewegt sich, um der optischen Achse 4 zu folgen, so dass die optische Achse 4 und das Zentrum 405 des verfügbaren Bereichs des Bildsensors übereinstimmen. Daher kann alles des verfügbaren Bereichs 411 des Bildsensors 6 innerhalb des Bildkreises 403 positioniert sein. Ferner kann die Differenz zwischen dem verfügbaren Bereich 411 des Bildsensors 6 und dem Bildkreis 403 zur Stabilisierung verwendet werden. Die Beziehung zwischen diesen wird nachstehend unter Bezugnahme auf 6A bis 6C beschrieben.
Als nächstes wird ein Fall berücksichtigt, in dem der verfügbare Bereich 411 des Bildsensors 6 geändert wurde. In 5C ist der verfügbare Bereich 411 des Bildsensors 6 verglichen mit 5B klein. Zu dieser Zeit stimmt das Zentrum 405 des verfügbaren Bereichs des Bildsensors mit der Optikachse 4 überein, da der in 5B gezeigte Zustand die Referenz ist.
Auf der anderen Seite ist es, wenn der verfügbare Bereich 411 klein ist, nicht notwendig, dass das Zentrum 405 des verfügbaren Bereichs des Bildsensors mit der optischen Achse 4 übereinstimmt (oder näher dazu gemacht ist). 5B veranschaulicht einen Fall, in dem das Zentrum 405 des verfügbaren Bereichs des Bildsensors an dem Montagezentrum 404 beibehalten wird. Mit anderen Worten ist in 5B der verfügbare Bereich 411 des Bildsensors 6 verglichen mit 5A klein. Wie eindeutig in 5D gesehen werden kann, ist, da der verfügbare Bereich 411 klein ist, alles des verfügbaren Bereichs 411 des Bildsensors innerhalb des Bildkreises 403 positioniert. Auf der anderen Seite gibt es unter Berücksichtigung einiger Funktionen der Kamera Fälle, in dem ein Zustand verschieden von jenem der 5C wünschenswerter ist. Ein Beispiel eines solchen Falles ist eine uneinheitliche Belichtung oder Belichtungspräzision, die auftaucht, wenn der Bildsensor 6 durch den Stabilisierungsmechanismus in einem Fall bewegt wird, in dem Bildaufnahme durchgeführt wird unter Verwendung einer Kombination der ersten Verdunklung (elektronische erste Verdunklung) durch elektrisches Rücksetzen und der zweiten Verdunklung (mechanische zweite Verdunklung) durch mechanisches Lichtblockieren. Der Begriff „nicht einheitliche Belichtung“ bezieht sich auf Uneinheitlichkeit einer ebenenseitigen Helligkeit eines Bildes, und der Begriff „Belichtungspräzision“ bezieht sich auf eine Abweichung der gesamten Helligkeit in einem Bild. Bei Durchführung einer Aufnahme unter Verwendung der elektronischen ersten Verdunklung und der mechanischen zweiten Verdunklung wird, um uneinheitliche Belichtung zu reduzieren, die Bewegungscharakteristik der elektronischen ersten Verdunklung an die Bewegungscharakteristik der mechanischen zweiten Verdunklung angepasst. Jedoch wird diese Anpassung bezüglich der Bewegungscharakteristik der mechanischen zweiten Verdunklung durchgeführt, wenn der verfügbare Bereich 411 des Bildsensors 6 an einer vorbestimmten Position positioniert ist. Daher unterscheiden sich beispielsweise dann, wenn die vorbestimmte Position eine Position derart ist, dass das Zentrum des verfügbaren Bereichs mit dem Montagezentrum (d.h., der ersten Referenzposition) übereinstimmt, die Bewegungscharakteristik der elektronischen ersten Verdunklung und die Bewegungscharakteristik der mechanischen zweiten Verdunklung voneinander, da das Zentrum des verfügbaren Bereichs sich in der Verschlussbewegungsrichtung bewegt, und insbesondere tritt eine uneinheitliche Belichtung während eines Hochgeschwindigkeitsverschlusses auf. Je größer das Bewegungsausmaß ist, umso größer ist die Abweichung der Bewegungscharakteristik. Daher kann die uneinheitliche Belichtung reduziert werden durch Einstellen der Referenzposition der Stabilisierungssteuerung auf die erste Referenzposition, die mit einer vorbestimmten Position übereinstimmt, die die Referenz bei Anpassung der Bewegungscharakteristik des Verschlusses ist, als auf die zweite Referenzposition, bei der das Zentrum 405 des verfügbaren Bereichs des Bildsensors und die optische Achse 4 übereinstimmen. Uneinheitliche Belichtung kann durch Einstellen einer Position, die nicht die erste Referenzposition ist, auf die Referenzposition, reduziert werden, solange die Position näher zu der vorbestimmten Position als die zweite Referenzposition ist.
Wie in 5C und 5D veranschaulicht gibt es einen Fall, in dem die Notwendigkeit, ein Versetzen bzw. einen Versatz der optischen Achse 4 und des Bildkreises 403 zu berücksichtigen, gering ist, wenn der verfügbare Bereich 411 des Bildsensors 6 berücksichtigt wird. In einem solchen Fall kann eine Position, die für eine andere Kamerafunktion bevorzugt ist, als das Zentrum eingestellt werden bei Bewegung des verfügbaren Bereichs des Bildsensors unter Verwendung des Stabilisierungsmechanismusses 14. (Es kann einen Fall geben, in dem die in 5D gezeigte Position bevorzugter als die in 5C gezeigte Position ist.)
Bezugnehmend auf 6A bis 6C wird die Beziehung zwischen dem Effekt einer Bezugnahme auf die Optikachse des Bildgebungsoptiksystems und dem verfügbaren Bereich beschrieben, und zusätzlich wird die Bewegungsspanne des Stabilisierungsmechanismusses 14 beschrieben.
6A bis 6C sind Projektionsansichten des Bildsensors 6 und des Bildkreises 403 wie von der Optikachsenrichtung gesehen. 6A veranschaulicht einen Zustand, in dem die Optikachse 4 nicht versetzt ist, was dem in 4A gezeigten Zustand entspricht. 6B veranschaulicht einen Zustand, in dem die Optikachse 4 versetzt ist und das Zentrum 405 des verfügbaren Bereichs des Bildsensors in Übereinstimmung mit der Optikachse bewegt ist, was dem in 5B gezeigten Zustand entspricht. 6C veranschaulicht ein Beispiel, in dem das Zentrum 405 des verfügbaren Bereichs des Bildsensors und das Montagezentrum 404 zur Übereinstimmung gebracht worden und die Größe des verfügbaren Bereichs 411 des Bildsensors 6 reduziert ist, was dem in 5B gezeigten Zustand entspricht. In 6A bis 6C repräsentieren die Kreise 420a, 420b, 430a, 430b, 430c, und 430d jeweils eine Spanne, zu der der verfügbare Bereich 411 des Bildsensors 6 reichen kann (als die bewegbare Spanne bzw. Bewegungsspanne des Stabilisierungsmechanismusses 14 bezeichnet) durch die Bewegung des Stabilisierungsmechanismusses 14, was in Übereinstimmung mit der Konfiguration des Stabilisierungsmechanismusses 14 bestimmt ist. In 6A ist ein Kreis 421 ein Kreis, der an einer Ecke des verfügbaren Bereichs 411 des Bildsensors 6 zentriert ist, wenn der Bildsensor 6 an der ersten Referenzposition positioniert ist, und ist ein Kreis, der in dem Bildkreis 403 einbeschrieben ist. Innerhalb dieser Spanne bewegt sich selbst dann, wenn sich der Bildsensor 6 bewegt, der verfügbare Bereich 411 nicht nach außerhalb des Bildkreises 403. Als ein Ergebnis repräsentiert der Kreis 421 die bewegbare Spanne der Ecke des verfügbaren Bereichs 411 des Bildsensors 6 (als „die bewegbare Spanne des verfügbaren Bereichs 411“ bezeichnet) während einer Stabilisierung.
In 6B ist ein Kreis 422 ein Kreis, der an einer Ecke eines Bildsensors 6A zentriert ist, wenn der verfügbare Bereich 411 des Bildsensors 6 an der ersten Referenzposition positioniert ist, und ist ein Kreis, der in dem Bildkreis 403 einbeschrieben ist, der aufgrund eines Herstellungsfehlers versetzt ist. Der Kreis 422 repräsentiert die Bewegungsspanne des verfügbaren Bereichs 411, wenn die Referenzposition einer Stabilisierungssteuerung die erste Referenzposition ist. Die Kreise 423a und 423b sind Kreise, die an einer Ecke des Bildsensors 6 zentriert sind, wenn der verfügbare Bereich 411 des Bildsensors 6 die zweite Referenzposition ist, und sind Kreise, die in dem Bildkreis 403 einbeschrieben sind, der aufgrund eines Herstellungsfehlers versetzt ist. Die Kreise 423a und 423b repräsentieren die Bewegungsspanne des verfügbaren Bereichs 411, wenn die Referenzposition einer Stabilisierungssteuerung als die zweite Referenzposition in Übereinstimmung mit einem Versatz der optischen Achse 4 bestimmt ist. Gerade Linien 431, 432, 433, und 434 sind jeweils eine Linie, die Kreise 430a und 403d tangiert, eine Linie, die Kreise 430a und 403b tangiert, eine Linie, die Kreise 430b und 403c tangiert, und eine Linie, die Kreise 430c und 403d tangiert. Spannen bzw. Bereiche, die durch die geraden Linien 431, 432, 433, und 434 und die Kreise 430a, 430b, 430c, und 430d umgeben sind, sind Spannen bzw. Bereiche, zu denen der verfügbare Bereich 411 des Bildsensors 6 durch den Stabilisierungsmechanismus 14 bewegt werden kann.
r1 repräsentiert die Bewegungsspanne des Bildsensors 6 während einer Stabilisierung und entspricht dem Radius der Kreise 420a, 420b, 430a, 430b, 430c und 430d. r2 ist der Radius des Kreises 421. r3 ist der Radius des Kreises 422. r4 ist der Radius der Kreise 423a und 423b. ri ist die Diagonallinienlänge des verfügbaren Bereichs 411 des Bildsensors 6. rl ist der Radius des Bildkreises. ri' ist die Diagonallinienlänge des verfügbaren Bereichs des Bildsensors 6, nachdem der verfügbare Bereich geändert ist.
Bezugnehmend auf 6A wird ein Fall berücksichtigt, in dem die Optikachse 4 nicht versetzt ist, und die Optikachse 4, das Zentrum 405 des verfügbaren Bereichs des Bildsensors, und das Montagezentrum 404 an dem Bildsensor übereinstimmen. Wenn die Optikachse 4, das Zentrum 405 des verfügbaren Bereichs des Bildsensors, und das Montagezentrum 404 an dem Bildsensor übereinstimmen, ist der Radius r2 der Bewegungsspanne des verfügbaren Bereichs 411 des Bildsensors während Stabilisierung die Differenz zwischen dem Durchmesser rl des Bildkreises und der Diagonallinienlänge ri des verfügbaren Bereichs 411 (r2 = rl - ri). Dies weist darauf hin, dass die Marge (r2) zwischen dem Bildkreis und dem verfügbaren Bereich 411 des Bildsensors 6 zur Stabilisierung verwendet werden kann. Es wird angenommen, dass der Stabilisierungsmechanismus konzipiert ist, um in einer größeren Spanne bewegbar zu sein, und dass r1 > r2.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 6B ein Fall berücksichtigt, in dem die Optikachse 4 versetzt ist. Zuerst wird ein Fall betrachtet, in dem die Optikachse 4 und das Zentrum 405 des verfügbaren Bereichs des Bildsensors nicht in Übereinstimmung gebracht sind, d.h., ein Fall, in dem die Referenzposition des Bildsensors 6 die erste Referenzposition ist. Zu dieser Zeit wird die bewegliche Spanne des verfügbaren Bereichs 411 durch den Kreis 422 (Radius: r3) repräsentiert. Es ist klar, dass r3 < r2, und es kann gesehen werden, dass, wenn der verfügbare Bereich derart bewegt wird, dass der verfügbare Bereich 411 nicht außerhalb des Bildkreises 403 positioniert ist, die Größe einer Spanne, die für Stabilisierung verwendet werden kann, sich aufgrund eines Versetzens der optischen Achse 4 verringert. Als nächstes wird ein Fall betrachtet, in dem die optische Achse 4 und das Zentrum des verfügbaren Bereichs 411 des Bildsensors 6 in Übereinstimmung gebracht sind, d.h., ein Fall, in dem die Referenzposition des Bildsensors die zweite Referenzposition ist. Zu dieser Zeit wird die bewegbare Spanne des verfügbaren Bereichs 411 durch die Kreise 423a und 423b (Radius: r4) repräsentiert. Es ist klar, dass r3 < r4, und r4 = r2, unter der Bedingung, dass der Kreis 423a innerhalb des Kreises 420a bleibt. D.h., es kann gesehen werden, dass die Größe einer Spanne, die für Stabilisierung verwendet werden kann, erhöht werden kann durch Inübereinstimmungbringen der Optikachse 4 und des Zentrums des verfügbaren Bereichs 411 des Bildsensors 6. Dies führt zu einer Verbesserung einer Stabilisierungsleistungsfähigkeit. D.h., in einem Fall, in dem ein Abschneiden (Cropping) nicht durchgeführt wird (Gesamtheit des Bildsensors 6 ist der verfügbare Bereich), ist es wünschenswert, dass das Zentrum des verfügbaren Bereichs 411 näher zu der Optikachsenposition ist unter Bezugnahme auf Information, die die Position der Optikachse 4 repräsentiert.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 6C ein Fall betrachtet, in dem die Größe des verfügbaren Bereichs reduziert ist. Das Zentrum 405 des verfügbaren Bereichs des Bildsensors bezieht sich nicht auf die Position der Optikachse 4 und wird an dem Montagezentrum 404 beibehalten, d.h., der Bildsensor führt eine Stabilisierungssteuerung unter Bezugnahme auf die erste Referenzposition durch. Ferner ist der verfügbare Bereich 411 des Bildsensors 6 auf nur einen Teil des Bildsensors 6 geändert (= ist abgeschnitten (cropped)). Zu dieser Zeit sind durch die geraden Linien 431, 432, 433, und 434 und die Kreise 430a, 430b, 430c, und 430d umgebene Spannen in dem Versatzbildkreis 403 enthalten. D.h., wenn der Stabilisierungsmechanismus 14 frei in der bewegbaren Spanne des Stabilisierungsmechanismusses betrieben ist, während das Zentrum 405 des verfügbaren Bereichs des Bildsensors in Übereinstimmung mit dem Montagezentrum 404 beibehalten wird, wird der Bereich 410 des verfügbaren Bereichs 411, der außerhalb des Bildkreises 403 positioniert ist, nicht erzeugt. Unter solchen Bedingungen ist es nicht notwendig, die Referenzposition in Übereinstimmung mit der Position der optischen Achse 4 einzustellen, und wie vorstehend beschrieben kann eine Position, die für eine andere Kamerafunktion oder dergleichen bevorzugt ist, als die Referenzposition eingestellt werden. Bezugnehmend auf das Flussdiagramm der 1 wird ein Aufnahmebetrieb, der durch die Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durchgeführt wird, beschrieben.
Schritt S100 ist ein Schritt eines Startens eines Betriebs. Dieser Betrieb wird vor einem Betrieb des Stabilisierungsmechanismusses 14 durchgeführt, und ein Einschalten der Kamera 1 und ein Schalten von Aufnahmebetriebsarten entspricht diesem Betrieb.
Schritt S110 ist ein Schritt, in dem der Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 Information von der an der Kamera 1 angebrachten Linseneinheit erlangt. Der Begriff „Linseninformation“ bezieht sich auf Information bezüglich des Typs einer Linse, der Seriennummer der Linse, und dergleichen.
Schritt S120 ist ein Schritt eines Bestimmens, ob Information, die die Position der Optikachse repräsentiert, und Information, die einen Bildkreisdurchmesser repräsentiert, von der Linseneinheit erlangt werden kann, basierend auf der von der Linseneinheit erlangten Linseninformation. Wenn bestimmt ist, dass die Information, die die Position der Optikachse repräsentiert, und die Information, die den Bildkreisdurchmesser repräsentiert, von der Linseneinheit erlangt werden kann, schreitet der Prozess zu Schritt S130 fort. Wenn bestimmt ist, dass die Information nicht erlangt werden kann, schreitet der Prozess zu Schritt S140 fort. D.h., in einem Fall, in dem der Linsenspeicher 17 der Linse bzw. des Objektives Information aufweist, die die Positionen der optischen Achsen von individuellen Linsen und den Bildkreisdurchmesser repräsentiert, wird die Information mittels Kommunikation von der Linseneinheit 2 in Schritt S130 erlangt. Wenn nicht, wird Information, die die Optikachsenposition und den Bildkreisdurchmesser repräsentiert, basierend auf Information in der Kamera 1 in Schritt S140 ermittelt bzw. erlangt. Die Information, die den Bildkreisdurchmesser repräsentiert, kann Information sein, die den Bildkreisdurchmesser (mm) selbst repräsentiert, oder kann Information sein, die eine Lichtausmaßverteilung repräsentiert, die das Verhältnis zwischen der Bildhöhe und dem Lichtausmaß ist. Schritt S130 ist ein Schritt eines Erlangens von Information, die die Position der Optikachse und den Bildkreisdurchmesser repräsentiert, von dem Linsenspeicher 17. Diese Information wird in dem Linsenspeicher 17 jedes Mal dann gespeichert, wenn eine Anpassung oder dergleichen in dem Prozess einer Herstellung der Linseneinheit durchgeführt wird.
Schritt S140 ist ein Schritt eines Erlangens von Information, die die Position der Optikachse repräsentiert, und Information, die den Bildkreisdurchmesser repräsentiert, von der Speichereinheit 8 der Kamera. Ein Wert, der bei einer Konzeption bereitgestellt ist, oder ein Wert, der durch Durchführung einer Kalibrierung im Gebrauch erlangt ist, kann vorab in der Speichereinheit 8 gespeichert sein, und diese Werte können als Information, die die Position der Optikachse repräsentiert, verwendet werden, oder können als Information, die den Bildkreisdurchmesser repräsentiert, verwendet werden. Als ein bei einer Konzeption bereitgestellter Wert kann Information wie dass das Montagezentrum die Position der Optikachse ist, oder Information wie dass ein vorbestimmter Wert der Bildkreisdurchmesser ist, verwendet werden. Eines aus der Information, die die Position der Optikachse repräsentiert, und der Information, die den Bildkreisdurchmesser repräsentiert, kann aus dem Linsenspeicher 17 der Linseneinheit 2 erlangt werden, und die andere kann aus der Speichereinheit 8 der Kamera erlangt werden. Durch Durchführung der Schritte S130 und S140 ist es möglich, Information, die die Position der Optikachse des Bildgebungsoptiksystems und den Bildkreisdurchmesser repräsentiert, aus der Optikachseninformationsspeichereinheit (der Linsenspeicher 17 oder die Speichereinheit 8) zu erlangen.
Schritt S150 ist ein Schritt eines Erlangens von Information, die die Größe des verfügbaren Bereichs des Bildsensors repräsentiert. Wie vorstehend beschrieben ändert sich im allgemeinen der verfügbare Bereich in Übereinstimmung mit der Aufnahmebetriebsart. Beispielsweise wird bei einer Abschnittsaufnahme und dergleichen ein Bild aus einem Teilbereich des Bildsensors erzeugt. In einem solchen Fall wird, da sich der verfügbare Bereich ändert, Information des verfügbaren Bereichs erlangt. Beispielsweise kann Information, die die Aufnahmebetriebsart repräsentiert, und Information, die den verfügbaren Bereich repräsentiert, miteinander verknüpft und in der Speichereinheit 8 gespeichert sein, und der Kamerasystemsteuerschaltkreis 5 kann die Information, die den verfügbaren Bereich repräsentiert, aus der Information, die die Aufnahmebetriebsart repräsentiert, erlangen. Die Information, die die Größe des verfügbaren Bereichs repräsentiert, kann Information der vertikalen Breite und der horizontalen Breite des verfügbaren Bereichs sein, die Diagonallinienlänge selbst, oder Information, die die vertikalen Breite und die horizontale Breite repräsentiert, solange die Diagonallinienlänge aus dieser Information erlangt werden kann. Die Einheit kann die Anzahl von Pixeln sein, oder kann die Länge (mm) sein.
Schritt S160 ist ein Schritt eines Bestimmens, ob ein Teil des verfügbaren Bereichs des Bildsensors sich nach außerhalb des Bildkreises bewegt oder nicht, wenn der Stabilisierungsmechanismus betrieben wird, wenn die Referenzposition des Bildsensors 6 die erste Referenzposition ist. Wenn der Bereich 410 nicht erzeugt wird, schreitet der Prozess zu dem Schritt S180 fort. Wenn der Bereich 410 erzeugt wird, schreitet der Prozess zu Schritt S170 fort. Eine Übereinstimmung mit der vorstehenden Beschreibung ist wie folgt. Der Prozess schreitet zu Schritt S170 in dem Fall des in 5B gezeigten Zustandes fort, und der Prozess schreitet zu Schritt S180 in dem Fall des in 5D gezeigten Zustandes fort.
Die Bestimmung in Schritt S160 wird basierend auf der Information, die die Position der Optikachse des Bildgebungsoptiksystems repräsentiert, die in Schritt S130 oder S140 erlangt ist, der Information, die den Bildkreisdurchmesser repräsentiert, und der Information, die die Größe des verfügbaren Bereichs des Bildsensors repräsentiert, die in Schritt S150 erlangt ist, durchgeführt. Als ein Ergebnis wird das Zentrum der Bewegungsspanne des Bildsensors (d.h., die Referenzposition) in Übereinstimmung mit der Position der Optikachse, dem Bildkreisdurchmesser, und der Aufnahmebetriebsart des Bildsensors eingestellt.
In Schritt S170 wird eine Position des Bildsensors derart, dass eine Distanz zwischen dem Zentrum des verfügbaren Bereichs des Bildsensors und der optischen Achse geringer als jene eines Falls, in dem der Bildsensor an der ersten Referenzposition angeordnet ist (d.h., die zweite Referenzposition), als die Referenzposition des Bildsensors eingestellt. Der Effekt ist, dass eine Stabilisierungsleistungsfähigkeit verbessert werden kann wie vorstehend unter Bezugnahme auf 6B beschrieben. Die zweite Referenzposition ist eine Position, die basierend auf der Position der Optikachse eingestellt wird.
In Schritt S180 wird eine Position derart, dass das Zentrum des verfügbaren Bereichs des Bildsensors und das Montagezentrum übereinstimmen (d.h., die erste Referenzposition), als die Referenzposition des Bildsensors eingestellt. Der Effekt ist, dass die Leistungsfähigkeit verschiedener Kamerafunktionen verbessert werden kann, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 6C beschrieben. Die erste Referenzposition wird durch die Position des Montagezentrums bestimmt und wird nicht durch die Position der Optikachse bzw. optischen Achse 4 beeinflusst.
Schritt S190 ist ein Schritt eines Einstellens der Betriebsspanne des verfügbaren Bereichs des Bildsensors. Der Betriebsbereich wird basierend auf der Referenzposition, die in Schritten S170 und S 80 eingestellt sind, der Positionsbeziehung zwischen dem Bildkreis und dem verfügbaren Bereich, der mechanisch bewegbaren Spanne des Stabilisierungsmechanismusses 14, und dergleichen eingestellt.
Schritt S200 ist ein Schritt eines Beendens bzw. Abschließens des Betriebes, und mittels der vorstehend beschriebenen Schritte werden die Referenzposition und der Betriebsbereich des verfügbaren Bereichs des Bildsensors eingestellt.
Durch Durchführen des vorstehend beschriebenen Prozesses beispielsweise dann, wenn die Aufnahmebetriebsart von der Videobetriebsart, in der die Diagonallinienlänge des verfügbaren Bereichs der zweite Wert ist, oder von der Abschnittsaufnahmebetriebsart zu der Standbildbetriebsart, in der die Diagonallinienlänge des verfügbaren Bereichs des Bildsensors der erste Wert ist, bewegt sich die Referenzposition des Bildsensors in Übereinstimmung mit der Änderung. Wie vorstehend beschrieben ist es mit der vorliegenden Erfindung möglich, eine Bildaufnahmevorrichtung bereitzustellen, die eine geeignete Stabilisierung und Kamerafunktionen gemäß dem Zustand des Bildgebungsoptiksystems und der Aufnahmebetriebsart zu erzielen.
Modifizierungen
In dem in 1 veranschaulichten Prozess wird basierend auf der Position der Optikachse, dem Bildkreisdurchmesser, und der Diagonallinienlänge des verfügbaren Bereichs ausgewählt, welche aus der ersten Referenzposition und der zweiten Referenzposition die Referenzposition ist, und die ausgewählte Referenzposition wird als die Referenzposition des Bildsensors eingestellt. Welche aus den Referenzpositionen zu verwenden ist, kann jedoch einfach basierend auf dem Bildkreisdurchmesser und der Diagonallinienlänge des verfügbaren Bereichs ausgewählt werden. Insbesondere wird, wenn die Differenz zwischen dem Durchmesser des Bildkreises und die Diagonallinienlänge des verfügbaren Bereichs größer als eine Schwelle ist, berücksichtigt, dass die Marge des Bildkreises relativ zu dem verfügbaren Bereich groß ist und der Bereich 410 selbst dann nicht erzeugt wird, wenn die Optikachse aufgrund eines Herstellungsfehlers oder dergleichen versetzt ist, und daher wird die erste Referenzposition als die Referenzposition ausgewählt. Andererseits ist, wenn die Differenz geringer als oder gleich wie die Schwelle ist, die Marge des Bildkreises nicht groß, und der Bereich 410 kann erzeugt werden abhängig von dem Versatzausmaß der Optikachse, und daher wird die zweite Referenzposition als die Referenzposition bestimmt. In diesem Fall ist es, wenn die Differenz größer als die Schwelle ist, nicht notwendig, Information zu erlangen, die die Position der Optikachse repräsentiert.
Andere Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können auch durch einen Computer eines Systems oder eine Vorrichtung realisiert werden, die Computer ausführbare Anweisungen (Beispielsweise eines oder mehrere Programme) auslesen und ausführen, die auf einem Speichermedium (das auch vollständiger als ein „nichttransitorisches computerlesbares Speichermedium“ bezeichnet werden kann) aufgezeichnet sind, um die Funktionen von einem oder mehreren der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele durchzuführen, und/oder das eines oder mehrere Schaltkreise (beispielsweise anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASIC)) zur Durchführung der Funktionen eines oder mehrerer der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele umfasst, und durch ein Verfahren, das durch den Computer des Systems oder der Vorrichtung durch beispielsweise ein Auslesen und Ausführen der Computer ausführbaren Anweisungen von dem Speichermedium durchgeführt wird, um die Funktionen eines oder mehrerer der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele durchzuführen, und/oder ein Steuern des einen oder der mehreren Schaltkreise, um die Funktionen eines oder mehrerer der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele durchzuführen. Der Computer kann einen oder mehrere Prozessoren (beispielsweise Zentralverarbeitungseinheit (CPU), Mikroprozessoreinheit (MPU)) aufweisen und kann ein Netzwerk von separaten Computern oder separaten Prozessoren umfassen, um die Computer ausführbaren Anweisungen auszulesen und auszuführen. Die computerausführbaren Anweisungen können dem Computer beispielsweise von einem Netzwerk oder dem Speichermedium bereitgestellt sein. Das Speichermedium kann beispielsweise eines oder mehreres aus einer Festplatte, einem Schreib-Lese-Speicher (RAM), einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem Speicher von verteilten Computersystemen, einer optischen Scheibe (wie einer Compact Disc (CD), einer Digital Versatile Disc (DVD), oder einer Blu-ray Dis (BD)™), einem Flash-Speicher-Gerät, einer Speicherkarte, und dergleichen umfassen.
Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Beispielhafte Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten beispielhaften Ausführungsbeispiele begrenzt ist. Dem Bereich der folgenden Ansprüche ist die breiteste Interpretation zukommen zu lassen, um alle solche Modifizierungen und äquivalenten Strukturen und Funktionen zu umfassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007034141 [0006]
JP 2010117591 [0006]

Claims

Stabilisierungssteuervorrichtung zur Steuerung von Bildstabilisierung, mit: einer Betriebsarteinstelleinrichtung zur Einstellung einer Aufnahmebetriebsart unter einer Vielzahl von Aufnahmebetriebsarten einschließlich einer ersten Aufnahmebetriebsart und einer zweiten Aufnahmebetriebsart, wobei die erste Aufnahmebetriebsart eine Betriebsart ist, in der eine Diagonallinienlänge eines verfügbaren Bereichs eines Bildsensors, der ein durch ein Bildgebungsoptiksystem ausgebildetes Gegenstandsbild fotoelektrisch konvertiert und ein Bildsignal ausgibt, ein erster Wert ist, wobei die zweite Aufnahmebetriebsart eine Betriebsart ist, in der die Diagonallinienlänge des verfügbaren Bereichs des Bildsensors ein zweiter Wert kleiner als der erste Wert ist, einer Referenzpositionseinstelleinrichtung zur Einstellung einer Referenzposition, die eine Position des Bildsensors ist, wenn Bildstabilisierung nicht durchgeführt ist, und einer Steuereinrichtung zur Bewegung des Bildsensors von der Referenzposition in einer Ebene senkrecht zu einer Optikachse des Bildgebungsoptiksystems basierend auf einem Wackeln, wobei die durch die Referenzpositionseinstelleinrichtung eingestellte Referenzposition zwischen der ersten Aufnahmebetriebsart und der zweiten Aufnahmebetriebsart differiert.
Stabilisierungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn die durch die Betriebsarteinstelleinrichtung eingestellte Aufnahmebetriebsart von der zweiten Aufnahmebetriebsart zu der ersten Aufnahmebetriebsart geändert ist, die Referenzpositionseinstelleinrichtung die Referenzposition des Bildsensors ändert.
Stabilisierungssteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit: einer Erlangungseinrichtung zur Erlangung von optischer Information des Bildgebungsoptiksystems, wobei die Referenzpositionseinstelleinrichtung die Referenzposition basierend auf der durch die Betriebsarteinstelleinrichtung eingestellten Aufnahmebetriebsart und der optischen Information des Bildgebungsoptiksystems einstellt.
Stabilisierungssteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Referenzpositionseinstelleinrichtung basierend auf der durch die Betriebsarteinstelleinrichtung eingestellten Aufnahmebetriebsart bestimmt, ob die Referenzposition basierend auf der optischen Information des Bildgebungsoptiksystems einzustellen ist oder nicht.
Stabilisierungssteuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die optische Information des Bildgebungsoptiksystems Information aufweist, die die Optikachse des Bildgebungsoptiksystems repräsentiert, und wobei die Referenzpositionseinstelleinrichtung basierend auf der durch die Betriebsarteinstelleinrichtung eingestellten Aufnahmebetriebsart bestimmt, ob die Referenzposition basierend auf der Information, die die Optikachse repräsentiert, einzustellen ist oder nicht.
Stabilisierungssteuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Referenzpositionseinstelleinrichtung basierend auf Information des verfügbaren Bereichs des Bildsensors und der Information, die die optische Achse des Bildgebungsoptiksystems repräsentiert, bestimmt, ob die Referenzposition basierend auf der Information, die die Optikachse repräsentiert, einzustellen ist oder nicht.
Stabilisierungssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Referenzpositionseinstelleinrichtung die Referenzposition derart einstellt, dass eine Distanz zwischen einer Position der Optikachse basierend auf der optischen Information des Bildgebungsoptiksystems und der Referenzposition kürzer wird, wenn die Diagonallinienlänge des verfügbaren Bereichs des Bildsensors der zweite Wert ist, als wenn die Diagonallinienlänge der erste Wert ist.
Stabilisierungssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Referenzpositionseinstelleinrichtung die Referenzposition derart einstellt, dass eine Distanz zwischen einer Position der Optikachse basierend auf der optischen Information des Bildgebungsoptiksystems und der Referenzposition kürzer wird, wenn eine Differenz zwischen der Diagonallinienlänge des verfügbaren Bereichs des Bildsensors und einem Durchmesser eines Bildkreises des Bildgebungsoptiksystems kleiner als oder gleich wie eine Schwelle ist, als wenn die Differenz zwischen der Diagonallinienlänge des verfügbaren Bereichs des Bildsensors und dem Durchmesser des Bildkreises des Bildgebungsoptiksystems größer als die Schwelle ist.
Stabilisierungssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Referenzpositionseinstelleinrichtung eine Bewegungsspanne des Bildsensors basierend auf der durch die Betriebsarteinstelleinrichtung eingestellten Aufnahmebetriebsart einstellt.
Stabilisierungssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der verfügbare Bereich des Bildsensors ein Bereich ist, der verwendet ist, um das aufzuzeichnen Bildsignal zu erzeugen.
Stabilisierungssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die erste Aufnahmebetriebsart eine Standbildaufnahmebetriebsart ist, und wobei die zweite Aufnahmebetriebsart eine Videoaufnahmebetriebsart ist.
Stabilisierungssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die erste Aufnahmebetriebsart eine Standbildaufnahmebetriebsart ist, die ein Bild entsprechend eines ersten Bereichs auf dem Bildsensor aufzeichnet, wobei der erste Bereich eine Diagonallinienlänge aufweist, die der erste Wert ist, und wobei die zweite Aufnahmebetriebsart eine Standbildaufnahmebetriebsart ist, die ein Bild entsprechend eines zweiten Bereichs auf dem Bildsensor aufzeichnet, wobei der zweite Bereich eine Diagonallinienlänge aufweist, die der zweite Wert ist.
Bildaufnahmevorrichtung, mit: einem Bildsensor, der Stabilisierungssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, und einer Bildgebungssteuereinrichtung zur Steuerung einer Bildaufnahme durch den Bildsensor, wobei die Bildgebungssteuereinrichtung eine Bildaufnahme durch den Bildsensor basierend auf der durch die Betriebsarteinstelleinrichtung der Stabilisierungssteuervorrichtung eingestellten Aufnahmebetriebsart steuert.
Bildaufnahmevorrichtung, mit: einer Erlangungseinrichtung zur Erlangung von Information, die eine Größe eines verfügbaren Bereichs eines Bildsensors, der ein durch ein Bildgebungsoptiksystem ausgebildetes Gegenstandsbild fotoelektrisch konvertiert und ein Bildsignal ausgibt, repräsentiert, einer Einstelleinrichtung zur Einstellung einer Referenzposition basierend auf der durch die Erlangungseinrichtung erlangten Information, die die Größe des verfügbaren Bereichs des Bildsensors repräsentiert, wobei die Referenzposition eine Position des Bildsensors ist, wenn Bildstabilisierung nicht durchgeführt ist, und einer Steuereinrichtung zur Bewegung des Bildsensors von der Referenzposition in einer Ebene senkrecht zu einer Optikachse des Bildgebungsoptiksystems basierend auf einem Wackeln.
Stabilisierungssteuerverfahren, mit: einem Einstellen einer Aufnahmebetriebsart aus einer Vielzahl von Aufnahmebetriebsarten einschließlich einer ersten Aufnahmebetriebsart und einer zweiten Aufnahmebetriebsart, wobei die erste Aufnahmebetriebsart eine Betriebsart ist, bei der eine Diagonallinienlänge eines verfügbaren Bereichs eines Bildsensors, der ein durch ein Bildgebungsoptiksystem ausgebildetes Gegenstandsbild fotoelektrisch konvertiert und ein Bildsignal ausgibt, ein erster Wert ist, wobei die zweite Aufnahmebetriebsart eine Betriebsart ist, in der die Diagonallinienlänge des verfügbaren Bereichs des Bildsensors ein zweiter Wert kleiner als der erste Wert ist, einem Einstellen einer Referenzposition, die eine Position des Bildsensors ist, wenn Bildstabilisierung nicht durchgeführt wird, und einem Steuern, um den Bildsensor von der Referenzposition in einer Ebene senkrecht zu einer Optikachse des Bildgebungsoptiksystems zu bewegen, basierend auf einem Wackeln, wobei die Referenzposition, die bei dem Einstellen der Referenzposition eingestellt wird, zwischen der ersten Aufnahmebetriebsart und der zweiten Aufnahmebetriebsart differiert.