JP2009198629A - カメラシステムおよびカメラ本体 - Google Patents
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Abstract
【課題】カメラ本体および交換レンズを有するカメラシステムにおいて利便性を高める。
【解決手段】カメラシステム1は、交換レンズユニット2とカメラ本体3とを含んでいる。カメラ本体3のボディーマイコン10は、交換レンズユニット2が有するレンズ情報に基づいて、交換レンズユニット2がシャッターユニット8を搭載しているか否かを判断する。カメラ本体3は、撮影者等により動画撮影中にシャッター操作部30が全押しされると、フォーカルプレーンシャッター5を開いたまま、レンズシャッター8を閉じて、撮像素子11より電荷の読み出しを行い、高精細な静止画撮影を行う。
【選択図】図1
【解決手段】カメラシステム1は、交換レンズユニット2とカメラ本体3とを含んでいる。カメラ本体3のボディーマイコン10は、交換レンズユニット2が有するレンズ情報に基づいて、交換レンズユニット2がシャッターユニット8を搭載しているか否かを判断する。カメラ本体3は、撮影者等により動画撮影中にシャッター操作部30が全押しされると、フォーカルプレーンシャッター5を開いたまま、レンズシャッター8を閉じて、撮像素子11より電荷の読み出しを行い、高精細な静止画撮影を行う。
【選択図】図1
Description
本発明は、カメラシステム、特に、交換レンズ式のデジタル一眼レフカメラに用いられるシステムに関する。
近年、被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換して出力可能なデジタルカメラが普及している。デジタルカメラは、被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子を有している。撮影時における撮像素子の露光時間(以下、シャッター速度ともいう。)は、電気的シャッターと機械的シャッターの2通りの手段がある。機械的手段として、レンズシャッターやフォーカルプレーンシャッターが知られている。レンズシャッターやフォーカルプレーンシャッターは、光路中に配置される。そして、撮影時にこれらは、光路を閉じて撮像素子への光を遮光した状態から、光路を開いて撮像素子を露光し、再び光路を閉じて撮像素子への光を遮光するように駆動される。
一般に、フォーカルプレーンシャッターは、レンズシャッターよりも、露光時間を短く制御することができる。フォーカルプレーンシャッターを有するデジタルカメラは一般に知られている(例えば特許文献1)。
特開2000−152057号公報
撮影時に露光された撮像素子は、電荷を蓄積している。電荷を読み出すまでの間、撮像素子への光を遮光しておく必要がある。従来のデジタルカメラにおいて、フォーカルプレーンシャッターは、撮影後に光路を閉じた状態である。したがって、撮影後に再び撮像素子を露光するためには、フォーカルプレーンシャッターを閉じた状態で撮像素子から電荷の読出しが行われるのを待った後、フォーカルプレーンシャッターを開く動作をする必要があるという問題がある。
また、動画撮影中に静止画を撮影する機能が求められている。この動画撮影中は、撮像素子を常時露光するために、フォーカルプレーンシャッターは開いた状態であるが、静止画を所定のシャッタースピードにて撮影するためには、フォーカルプレーンシャッターを一旦閉じた後、再び開く動作を行う必要があり、瞬時に静止画を撮影できないという問題がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、動画撮影中に静止画を迅速に撮影することができるカメラシステムおよびカメラ本体を提供することを目的とする。
本発明の目的は以下のカメラシステムおよびカメラ本体により達成できる。
当該カメラシステムは、静止画撮影機能と動画撮影機能とを有するカメラシステムであって、被写体の光学像を形成する撮像光学系と、前記撮像光学系の光路中に配置されたレンズシャッターと、前記光学像を画像信号に変換して前記被写体の画像を取得する撮像部と、前記撮像部よりも被写体側に設けられたフォーカルプレーンシャッターと、を備える。そして、動画撮影時には、前記フォーカルプレーンシャッターと前記レンズシャッターとを開口した状態とし、該動画撮影中に静止画撮影を行う際には、前記フォーカルプレーンシャッターを駆動せずに前記レンズシャッターを駆動する。
また、当該カメラ本体は、静止画撮影機能と動画撮影機能とを有するカメラ本体であって、被写体の光学像を形成する撮像光学系を有するレンズ鏡筒を装着可能なマウントと、前記光学像を画像信号に変換して前記被写体の画像を取得する撮像部と、前記撮像部よりも被写体側に設けられたフォーカルプレーンシャッターと、を備える。そして、レンズシャッターを有する前記レンズ鏡筒が装着された場合における動画撮影時には、前記フォーカルプレーンシャッターと前記レンズシャッターとを開口した状態とし、該動画撮影中に静止画撮影を行う際には、前記フォーカルプレーンシャッターを駆動せずに前記レンズシャッターを駆動する。
本発明によれば、動画撮影、及び動画撮影中に静止画撮影を迅速に行うことができるカメラシステムおよびカメラ本体を提供することが可能となる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して、詳細に説明する。
〔第1実施形態〕
<1:カメラシステムの全体構成>
図1〜図3を用いて第1実施形態に係るカメラシステム1の全体構成について説明する。図1にカメラシステム1のブロック図を示す。図2にカメラ本体3のブロック図を示す。図3にカメラ本体3の概略構成図を示す。
<1:カメラシステムの全体構成>
図1〜図3を用いて第1実施形態に係るカメラシステム1の全体構成について説明する。図1にカメラシステム1のブロック図を示す。図2にカメラ本体3のブロック図を示す。図3にカメラ本体3の概略構成図を示す。
図1に示すように、カメラシステム1は、交換レンズ式のデジタル一眼レフカメラシステムであり、主に、カメラシステム1の主要な機能を有するカメラ本体3と、カメラ本体3に取り外し可能に装着された交換レンズユニット2とを備えている。交換レンズユニット2は、レンズマウント39を介して、カメラ本体3の前面に設けられたボディーマウント4に装着されている。
(1.1:カメラ本体)
図1および図2に示すように、カメラ本体3は主に、被写体を撮像する撮像部71と、コントラスト値検出ユニット38と、本体側シャッターユニット37と、撮像部71などの各部の動作を制御する本体制御部としてのボディーマイコン10と、ボディーマウント4、撮影された画像や各種情報を表示する画像表示部72と、画像データを格納する画像格納部73と、から構成されている。
図1および図2に示すように、カメラ本体3は主に、被写体を撮像する撮像部71と、コントラスト値検出ユニット38と、本体側シャッターユニット37と、撮像部71などの各部の動作を制御する本体制御部としてのボディーマイコン10と、ボディーマウント4、撮影された画像や各種情報を表示する画像表示部72と、画像データを格納する画像格納部73と、から構成されている。
撮像部71は主に、光電変換を行うCCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサなどの撮像素子11と、撮像素子11の動作を制御する撮像素子駆動制御部12とを有している。撮像素子11は、撮像素子駆動制御部12により発生されるタイミング信号により駆動制御される。撮像部71は、撮像光学系Lにより形成される光学的な像を電気的な信号に変換して被写体像の画像を取得する。
本体側シャッターユニット37は、撮像素子11の露光状態を調節するフォーカルプレーンシャッター5と、ボディーマイコン10からの制御信号に基づいてフォーカルプレーンシャッター5の駆動を制御するシャッター制御部31とを有している。フォーカルプレーンシャッター5は、後幕6と先幕7とを有している。フォーカルプレーンシャッター5は、撮像部71よりも被写体側に設けられている。フォーカルプレーンシャッター5は、先幕7によって光路が閉口された状態から先幕7を光路が開口するように動作させ、先幕7の動作と並行して光路を閉口するように後幕6を動作させるシャッター駆動を行う。詳細については後述する。
ボディーマイコン10は、カメラ本体3の中枢を司る制御装置であり、各種シーケンスをコントロールする。具体的には、ボディーマイコン10にはCPU、ROM、RAMが搭載されており、ROMに格納されたプログラムがCPUに読み込まれることで、ボディーマイコン10は様々な機能を実現することができる。例えば、ボディーマイコン10は、交換レンズユニット2がカメラ本体3に装着されたことを検知する機能、あるいは交換レンズユニット2から焦点距離情報などのカメラシステム1を制御する上で不可欠な情報を取得し交換レンズユニット2の動作を制御する機能などを有している。また、ボディーマイコン10は、ボディーマウント4に装着された交換レンズユニット2がレンズシャッター8を有するか否かを判断する判断部として機能する。さらに、ボディーマイコン10は、交換レンズユニット2が動画撮影に対応しているか否かを判断する機能(判断部)、撮像素子駆動制御部12を介して撮像素子11の動作を静止画撮影モードおよび動画撮影モードに設定する機能(モード切換制御部)を有している。図1に示すように、ボディーマイコン10はカメラ本体3に設けられた各部と接続されている。
ボディーマイコン10は、撮像素子11で生成された画像信号に基づいたコントラストの評価値を算出する。ボディーマイコン10によって、コントラスト検出方式によるオートフォーカス制御(以下、コントラストAFともいう。)が行われる。カメラシステム1は、コントラストAFを用いることにより、精度の良いフォーカス動作を実現することができる。
また、ボディーマイコン10は、図3に示す電源スイッチ25、シャッター操作部30、モード切換ダイアル26、十字操作キー27、MENU設定ボタン28およびSETボタン29、動画撮影操作部35の信号を、それぞれ受信可能である。ボディーマイコン10は、本体制御部の一例である。
さらに、図2に示すように、ボディーマイコン10内のメモリ38には、カメラ本体3に関する各種情報(本体情報)が格納されている。この本体情報には、例えば、カメラ本体3の製造会社名、製造年月日、型番、ボディーマイコン10にインストールされているソフトのバージョン、およびファームアップに関する情報などのカメラ本体3を特定するための型式に関する情報(カメラ特定情報)などが含まれている。なお、メモリ38は、レンズマイコン40から送信された情報を格納可能である。
ボディーマイコン10は、シャッター操作部30等の操作に応じて、撮像素子11等のカメラシステム全体を制御する。ボディーマイコン10は、垂直同期信号をタイミング発生器(図示せず)に送信する。これと並行して、ボディーマイコン10は、垂直同期信号に基づいて、露光同期信号を生成する。ボディーマイコン10は、生成した露光同期信号を、ボディーマウント4およびレンズマウント39を介して、レンズマイコン40に周期的に繰り返して送信する。
ボディーマウント4は、交換レンズユニット2のレンズマウント39と機械的および電気的に接続可能である。ボディーマウント4は、レンズマウント39を介して、交換レンズユニット2との間で、データを送受信可能である。例えば、ボディーマウント4は、ボディーマイコン10から受信した露光同期信号を、レンズマウント39を介してレンズマイコン40に送信する。また、ボディーマウント4は、ボディーマイコン10から受信したその他の制御信号を、レンズマウント39を介してレンズマイコン40に送信する。また、ボディーマウント4は、レンズマウント39を介してレンズマイコン40から受信した信号をボディーマイコン10に送信する。また、ボディーマウント4は、電源ユニット(図示せず)から供給された電力を、レンズマウント39を介して交換レンズユニット2全体に供給する。
図3に示すように、カメラ本体3の筐体3aは、被写体を撮影する際に撮影者等によって支持される。筐体3aの背面には、表示部20と、電源スイッチ25と、モード切換ダイアル26と、十字操作キー27と、MENU設定ボタン28と、SETボタン29と、動画撮影操作部35と、が設けられている。
電源スイッチ25は、カメラシステム1あるいはカメラ本体3の電源の入切を行うためのスイッチである。電源スイッチ25により電源がON状態になると、カメラ本体3および交換レンズユニット2の各部に電源が供給される。モード切換ダイアル26は、静止画撮影モード、動画撮影モードおよび再生モード等の動作モードを切り換えるためのダイアルであり、撮影者等はモード切換ダイアル26を回転させて動作モードを切換えることができる。モード切換ダイアル26により静止画撮影モードが選択されると、撮影モードを静止画撮影モードへ切り換えることができ、モード切換ダイアル26により動画撮影モードが選択されると、撮影モードを動画撮影モードへ切り換えることができる。動作撮影モードでは、基本的に動画撮影が可能となる。さらに、モード切換ダイアル26により再生モードが選択されると、モードを再生モードへ切り換えることができ、表示部20に撮影した静止画像や動画像を表示させることができる。
MENU設定ボタン28は、カメラシステム1の各種動作を設定するためのボタンである。十字操作キー27は、撮影者等が上下左右の部位を押圧して、表示部20に表示された各種メニュー画面から所望のメニューを選択するための操作部材である。SETボタン29は、各種メニューの実行を確定するためのボタンである。動画撮影操作部35は、動画撮影の開始および停止を指示するためのボタンであり、モード切換ダイアル26において選択された動作モードが静止画撮影モードまたは再生モードであっても、この動画撮影操作部35を押すことにより、モード切換ダイアル26での設定内容に関係なく、強制的に動画撮影モードが設定され、動画撮影が開始される。さらに、動画撮影中に、この動画撮影操作部35が押されると、動画撮影が終了し、モード切換ダイアル26において選択された動作モード、すなわち動画撮影開始前の動作モードへと移行する。例えば、静止画撮影モード、あるいは再生モードへと移行する。
図3(b)に示すように、筐体3aの上面にはシャッター操作部30が設けられる。シャッター操作部30は、撮影の際に撮影者等によって操作される、例えばレリーズボタンである。シャッター操作部30が操作されると、タイミング信号がボディーマイコン10に出力される。シャッター操作部30は、半押し操作および全押し操作が検知可能な2段式の押下スイッチであり、撮影者等がシャッター操作部30を半押し操作すると第1スイッチS1がONになり第1タイミング信号が出力される。そして、カメラシステム1は、測光処理およびコントラストAFを開始する。また、この半押し操作により、ボディーマイコン10およびレンズマイコン40をはじめとする各部に電力が供給される。続いて撮影者等がシャッター操作部30を全押し操作すると第2スイッチS2がONになり、ボディーマイコン10へ第2タイミング信号が出力される。そして、シャッター制御部31は、ボディーマイコン10から出力される制御信号にしたがって、フォーカルプレーンシャッター5を動作させ、所定時間だけ撮像素子11を露光する。詳細については後述する。
図2に示すように、静止画撮影モードでは、シャッター操作部30の操作によるタイミング信号を受信したボディーマイコン10は、ストロボ制御部47に制御信号を出力する。そしてストロボ制御部47は、制御信号に基づいてLEDなどにて構成されるストロボ48を発光させる。ストロボ48は、撮像素子11が受光する光量に応じて制御される。すなわち、ストロボ制御部47は、撮像素子11からの画像信号の出力が一定値以下の場合にはシャッター動作と連動して自動的に発光させる。一方、画像信号の出力が一定値以上の場合には、ストロボ制御部47はストロボ48を発光させないように制御する。
ストロボスイッチ49は、上述の撮像素子11の出力に関係なくストロボ48の動作を設定するための操作部材である。すなわち、ストロボ制御部47は、ストロボスイッチ49が「入」の場合にはストロボ48を発光させ、「切」の場合にはストロボ48を発光させない。
また、動画撮影モードでは、動画撮影操作部35の操作により、LEDなどにて構成されるストロボ48は、ビデオライトとしての機能を果たし、動画撮影中は被写体に向けて、光を照射する。
撮像素子11から出力された画像信号(静止画、あるいは動画の各フレーム)は、アナログ信号処理部13から、A/D変換部14、デジタル信号処理部15、バッファメモリ16、画像圧縮部17へと、順次送られて処理される。アナログ信号処理部13は、撮像素子11から出力される画像信号にガンマ処理等のアナログ信号処理を施す。A/D変換部14は、アナログ信号処理部13から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号処理部15は、A/D変換部14によりデジタル信号に変換された画像信号に対してノイズ除去や輪郭強調等のデジタル信号処理を施す。バッファメモリ16は、RAMであり、画像信号を一旦記憶する。
バッファメモリ16に記憶された画像信号は、画像圧縮部17から画像記録部18へと、順次送られて処理される。バッファメモリ16に記憶された画像信号は、画像記録制御部19の指令により読み出されて、画像圧縮部17に送信される。画像圧縮部17に送信された画像信号のデータは、画像記録制御部19の指令に従って画像信号に圧縮処理される。画像信号は、この圧縮処理により、元のデータより小さなデータサイズになる。かかる圧縮方法として、静止画の場合には、例えばJPEG(Joint Photographic Experts Group)方式が用いられる。また、動画の場合には、例えば、MPEG(Moving Picture Experts Group)方式が用いられる。圧縮された画像信号は、画像記録制御部19により画像記録部18に記録される。
画像記録部18は、画像記録制御部19の指令に基づいて、画像信号と記録すべき所定の情報とを関連付けて記録する、例えば内部メモリおよび/または着脱可能なリムーバブルメモリである。なお、画像信号とともに記録すべき所定の情報には、画像を撮影した際の日時と、焦点距離情報と、シャッタースピード情報と、絞り値情報と、撮影モード情報等とが含まれる。これらの情報の形式は、例えばExif(登録商標)形式やExif(登録商標)形式に類する形式などである。
画像表示部72は、表示部20と画像表示制御部21とを有する。表示部20は、例えば液晶モニタ、有機ELなどであり、画像表示制御部21からの指令に基づいて、画像記録部18あるいはバッファメモリ16に記録された画像信号を可視画像として表示する。ここで表示部20の表示形態としては、画像信号のみを可視画像として表示する表示形態と、画像信号と撮影時の情報とを可視画像として表示する表示形態とがある。
セルフタイマー機能設定ボタン95は、カメラ本体3のシャッター操作部30あるいはリモコン(図示せず)の操作により、フォーカルプレーンシャッター5を動作させ、最初の撮影が行われるまでの時間(待ち時間)、連続撮影枚数、及び撮影間隔時間等を設定する。
(1.2:交換レンズユニット)
(1.2.1)交換レンズユニットの全体構成
図1に戻って、交換レンズユニット2は主に、カメラシステム1内の撮像素子11に被写体の光学像を結ぶための撮像光学系Lを有している。撮像光学系Lは、光軸AZと平行な方向に移動してフォーカシングを行うフォーカスレンズ群L2を有する。交換レンズユニット2は、さらに、フォーカスレンズ群駆動制御部41と、レンズシャッター8と、レンズシャッター8の動作を制御するレンズシャッター駆動制御部45と、絞り部43と、交換レンズユニット2の動作を制御するレンズ制御部としてのレンズマイコン40と、レンズマウント39とを有している。
(1.2.1)交換レンズユニットの全体構成
図1に戻って、交換レンズユニット2は主に、カメラシステム1内の撮像素子11に被写体の光学像を結ぶための撮像光学系Lを有している。撮像光学系Lは、光軸AZと平行な方向に移動してフォーカシングを行うフォーカスレンズ群L2を有する。交換レンズユニット2は、さらに、フォーカスレンズ群駆動制御部41と、レンズシャッター8と、レンズシャッター8の動作を制御するレンズシャッター駆動制御部45と、絞り部43と、交換レンズユニット2の動作を制御するレンズ制御部としてのレンズマイコン40と、レンズマウント39とを有している。
フォーカスレンズ群駆動制御部41は主に、フォーカスを調節するフォーカスレンズ群L2(フォーカスレンズ群)を駆動制御する。
レンズシャッター8は、複数のシャッター羽根を有する。各シャッター羽根が光軸AZに集まることによりレンズシャッター8は光路を閉口し、交換レンズユニット2からカメラ本体3への被写体からの光(以下、被写体光ともいう。)を遮光する。また、各シャッター羽根が光軸AZから離れることにより、光路を開口し、交換レンズユニット2からカメラ本体3へ被写体光を導く。レンズシャッター8は、各シャッター羽根を光軸AZ付近までしか移動させない。一般に、フォーカルプレーンシャッター5の先幕7、後幕6の開閉動作よりもレンズシャッター8のシャッター羽根の開閉動作の方が速い。しかし、先幕7、後幕6の間隔で露光時間を制御するフォーカルプレーンシャッター5の最短露光時間に比べ、レンズシャッター8の最短露光時間は長い。
絞り部43は、複数の絞り羽根を有する。各絞り羽根が光軸AZに近づくことにより、光路の開口径を小さくする。また、各絞り羽根が光軸AZから離れることにより、光路の開口径を大きくする。絞り部43の開口径の大きさは、絞り値と呼ばれる。絞り部43の開口径の大きさ、言い換えれば絞り値の大きさにより、交換レンズユニット2を通る被写体光の光束の大きさが決定される。被写体光の光束の大きさにより、被写体の光学像の明るさやいわゆる被写界深度が決定される。絞り駆動制御部42は、絞り部43を駆動制御する。
レンズマイコン40は、交換レンズユニット2の中枢を司る制御装置であり、交換レンズユニット2に搭載された各部に接続されている。具体的には、レンズマイコン40には、CPU、ROM、RAMが搭載されており、ROMに格納されたプログラムがCPUに読み込まれることで、様々な機能を実現することができる。また、レンズマウント39に設けられた電気切片(図示せず)を介してボディーマイコン10およびレンズマイコン40は電気的に接続されており、互いに情報の送受信が可能となっている。
また、レンズマイコン40内のメモリ44には、交換レンズユニット2に関する各種情報(レンズ情報)が格納されている。具体的には、交換レンズユニット2の焦点距離の最大値と最小値(焦点距離可変範囲)を示す焦点距離情報、あるいは物点距離情報などが記憶されている。このメモリ44に記憶されている各種情報については、撮影時に使用するために、交換レンズユニット2がカメラ本体3に取り付けられた際に、カメラ本体3側に送られる。さらには、交換レンズユニット2が先述した動画撮影に対応しているか否かに関する情報についても、メモリ44内に記憶されている。動画撮影に関する情報の詳細については後述する。さらには、交換レンズユニット2がレンズシャッター8を有するか否かに関する情報が含まれている。
(1.2.2)交換レンズユニット2の具体的構成
図4〜図7を用いて、交換レンズユニット2の具体的構成について説明する。図4は本実施形態に係る交換レンズユニットの広角端における断面図である。図5は本実施形態に係る交換レンズユニットの望遠端における断面図である。図6は本実施形態に係るフォーカルレンズユニットの構成を示す分解斜視図である。図7は本実施形態に係るフォーカスレンズユニットの構成を示す組立斜視図である。
図4〜図7を用いて、交換レンズユニット2の具体的構成について説明する。図4は本実施形態に係る交換レンズユニットの広角端における断面図である。図5は本実施形態に係る交換レンズユニットの望遠端における断面図である。図6は本実施形態に係るフォーカルレンズユニットの構成を示す分解斜視図である。図7は本実施形態に係るフォーカスレンズユニットの構成を示す組立斜視図である。
図4に示すように、交換レンズユニット2の光軸AZに沿った方向をZ軸方向(被写体側が正側、カメラ本体3側が負側)とするXYZ3次元直交座標系を設定する。交換レンズユニット2は、4つのレンズ群を有する撮像光学系Lが搭載されている。具体的には、交換レンズユニット2には、第1レンズ群L1と、フォーカスレンズ群L2と、第3レンズ群L3と、第4レンズ群L4と、を有している。第1レンズ群L1、フォーカスレンズ群L2、第3レンズ群L3および第4レンズ群L4は、光軸AZ上をZ軸方向に移動可能である。フォーカスレンズ群L2は、フォーカシングを行うために光軸AZ上をZ軸方向に移動するレンズ群である。
交換レンズユニット2は、撮像光学系Lを支持するレンズ鏡筒45を有している。レンズ鏡筒45は、固定枠50と、第1直進枠52と、第1回転枠53と、第1ホルダー54と、第2回転枠55と、第1レンズ保持枠57と、第2レンズ保持枠58と、第3レンズ保持枠59と、第4レンズ保持枠60と、第2ホルダー61と、フィルターマウント62と、ズームリングユニット63と、フォーカスリングユニット66と、レンズマウント39と、を有している。
第1回転枠53は、第1直進枠52の外周側に同軸に配置されており、第1直進枠52により光軸AZ回りに相対回転可能に支持されている。
第1ホルダー54は、第1回転枠53の外周側に同軸上に配置されており、第1直進枠52により光軸AZ回りの相対回転を規制されている。第1回転枠53が光軸AZを中心に回転すると、第1ホルダー54は第1直進枠52に対して回転することなく(第1回転枠53に対して回転しながら)Z軸方向に移動する。第1ホルダー54のZ軸方向負側の部分には、円周方向に等ピッチで配置された3つのカムピン54aが設けられている。
第2ホルダー61は、第1直進枠52の内周側に同軸上に配置されており、第1直進枠52により光軸AZ回りの相対回転が規制されている。第2ホルダー61は、円周方向に等ピッチで配置された3本のカムピン61aを有している。カムピン61aは第1直進枠52の貫通直進溝52cおよび第1回転枠53の貫通カム溝53bに挿入されている。このため、第1回転枠53が光軸AZ中心に回転すると、第2ホルダー61は第1直進枠52に対して回転することなく(第1回転枠53に対して回転しながら)Z軸方向に移動する。
第1直進枠52は、固定枠50の外周側に同軸上に配置されており、固定枠50、第2回転枠55および第3レンズ保持枠59により支持されている。第1直進枠52は、固定枠50により光軸AZ回りの相対回転が規制されている。第1回転枠53が光軸AZ回りに回転すると、第1直進枠52は固定枠50に対して回転することなくZ軸方向に移動する。
第2回転枠55は、固定枠50の内周側に同軸上に配置されており、固定枠50により支持されている。第1回転枠53が光軸AZを中心に回転すると、第2回転枠55は固定枠50に対して光軸AZ回りに回転しながら光軸AZに沿った方向に移動する。
第3レンズ保持枠59は、第2回転枠55の内周側に同軸上に配置されており、固定枠50により光軸AZ回りの相対回転が規制されている。第1回転枠53が光軸AZ回りに回転すると、第3レンズ保持枠59は固定枠50に対して回転することなくZ軸方向に移動する。
第4レンズ保持枠60は、第2回転枠55の内周側に同軸上に配置されており、第3レンズ保持枠59により光軸AZ回りの相対回転が規制されている。第1回転枠53が光軸AZ中心に回転すると、第4レンズ保持枠60は第3レンズ保持枠59に対して回転することなく光軸AZに沿った方向に移動する。
第1レンズ保持枠57は、第1ホルダー54の端部に固定されており、第1レンズ群L1を保持している。第2レンズ保持枠58は、第2レンズ群L2(フォーカスレンズ群L2)を保持している。第2レンズ保持枠58には、後述する超音波アクチュエータユニット80と、その円周上の略反対側の位置に配置された廻り止め部(図示せず)と、が設けられている。
第3レンズ保持枠59は、第3レンズ群L3を保持しており、円周方向に等ピッチで配置された3本のカムピン59aを有している。
第4レンズ保持枠60は、第4レンズ群L4を保持しており、円周方向に等ピッチで配置された3本のカムピン60aを有している。
第1回転枠53は、円筒形状のカム環であり、光軸AZに対して傾斜する3本の貫通カム溝53a、53bを有している。貫通カム溝53aには第1ホルダー54のカムピン54aが挿入されている。貫通カム溝53bには第2ホルダー61のカムピン61aが挿入されている。第1回転枠53の端部には、第2回転枠55のカムピン55aが挿入される3本の長穴部53cが設けられている。このカムピン55aには、1本の長いピンと、2本の短いピンと、があり、1本の長いピンのみが長穴部53cに挿入されている。
第1直進枠52は、円筒形状のカム環であり、第1ホルダー54のカムピン54aが挿入される3本の貫通直進溝52bが形成されている。貫通直進溝52bと干渉しない位置に、第2ホルダー61のカムピン61aが挿入される3本の貫通直進溝52cが形成されている。第1直進枠52の端部には、第3レンズ保持枠59と一体でZ軸方向に移動させるために、第3レンズ保持枠59に設けられたカムピン59aが挿入される貫通穴52dが設けられている。
固定枠50には、第1直進枠52をZ軸方向に移動させるための3本の貫通直進溝50aが形成されている。貫通直進溝50aと干渉しない部分に、第2回転枠55を光軸AZに沿った方向に移動させるために、光軸AZに対して傾斜する3本の貫通カム溝50bが円周方向に等ピッチで形成されている。
第2回転枠55の外周面には、第3レンズ保持枠59のカムピン59aと係合しZ軸方向に対して傾斜する3本の貫通カム溝55cが円周方向に等ピッチで形成されている。第4レンズ保持枠60のカムピン60aと係合するZ軸方向に対して傾斜する3本の貫通カム溝55dが円周方向に等ピッチで形成されている。
フィルターマウント62は円筒形状であり、Z軸方向正側(被写体側)に、偏光フィルタや保護フィルタ等の光学フィルタと、コンバージョンレンズを取り付けるための雌ねじと、が形成されている。フィルターマウント62は、3本の取り付けネジ等により第1ホルダー54に固定される。
ズームリングユニット63は、ズームリング64と、ズームリング64の回転角度を検出する第1角度検出部65(図1)と、を有する。ズームリング64は円筒形状であり、固定枠50に固定されたリングベース69に対して、光軸AZに沿った方向は規制されたまま、光軸AZ周りに回転自在に保持される。また、ズームリング64の内周部には、光軸AZ周りのみ規制され光軸AZに沿った方向には規制されない凹部(図示せず)が形成されている。凹部は第1回転枠53の外周部に設けられた凸部(図示せず)に係合する。よって、ズームリング64は第1回転枠53と一体で回転する。また、第1角度検出部65は、ズームリング64の回転角度および回転方向を検出し、焦点距離情報をレンズマイコン40に伝達する。また、ズームリング64の外周面には、撮像光学系Lの焦点距離が表示されている。なお、各レンズ群L1からL4の絶対位置は、ズームリング64の回転角度と連動する検出センサ(図示せず)により検出可能である。
フォーカスリングユニット66は、フォーカスリング67とフォーカスリング67の回転角度を検出する第2角度検出部68(図1)とを有する。フォーカスリング67は円筒形状であり、固定枠50に固定されたリングベース69に対して、光軸AZに沿った方向は規制されたまま、光軸AZ周りに回転可能に保持される。また、フォーカスリング67の回転角度および回転方向は、第2角度検出部68により検出可能である。この第2角度検出部68は、例えば、フォーカスリング67の全周に一定間隔にてZ軸方向に形成された突起が、2つのフォトセンサ(図示せず)の構成部分である発光部と受光部との間を通過することにより、その通過の有無を検出し、フォーカスリング67の回転数および回転方向を検出する。第2角度検出部68は、撮影者等によるフォーカスリング67の回転角度および回転方向を検出し、物点距離情報をレンズマイコン40に伝達する。
レンズマウント39は、図示せぬレンズマウント接点を有し、ボディーマウント4の図示せぬレンズマウント接点を介して、レンズマイコン40とボディーマイコン10との信号の伝達を行う。また、レンズマウント39は、固定枠50と、マウントベース70を介して固定されている。
図6および図7に示すように、フォーカス動作に伴い、光軸AZに沿った方向に移動可能なフォーカスレンズユニット78は、第2レンズ群L2(フォーカスレンズ群L2)、第2レンズ保持枠58、第2ホルダー61、ガイドポール74a、74b、2群固定枠75、超音波アクチュエータユニット80、磁気スケール76、および磁気センサ77を有している。第2レンズ保持枠58は、第2レンズ群L2(フォーカスレンズ群)を保持している。ガイドポール74aは、超音波アクチュエータユニット80に含まれている。ガイドポール74aの両端は、2群固定枠75および第2ホルダー61に固定されている。ガイドポール74bは、第2レンズ保持枠58の固定部58bからZ軸方向に延びており、2群固定枠75の孔75aに挿入されている。第2レンズ保持枠58は2群固定枠75によりZ軸方向へ移動可能に支持されている。第2レンズ保持枠58は、超音波アクチュエータユニット80によりZ軸方向に駆動される。
超音波アクチュエータユニット80は、可動部80aと固定部80bとを有している。可動部80aは、第2レンズ保持枠58の固定部58bにネジ止め等にて固定される。超音波アクチュエータユニット80に所定の電流を流すことにより、固定部80bに対して可動部80aがZ軸方向に移動し、それに伴い第2レンズ保持枠58がZ軸方向に駆動される。
磁気スケール76および磁気センサ77により、2群固定枠75に対する第2レンズ保持枠58の位置を検出する位置検出ユニットが構成されている。磁気スケール76は、第2レンズ保持枠58に固定されており、Z軸方向に等間隔に着磁されている。磁気センサ77は、磁気スケール76の信号を検出するMRセンサなどであり、2群固定枠75に固定されている。磁気センサ77は、磁気スケール76と所定の間隔を保つように設けられている。磁気センサ77により位置検出を行い、フィードバック制御を行うことにより、高速応答性に加え、高分解能、高精度、低騒音、高トルクなリニアアクチュエータを実現することが可能となる。これにより、動画撮影に最適なフォーカス特性を得ることができる。なお、フォーカスレンズ群L2、つまり第2レンズ保持枠58の原点位置は、図示せぬフォトセンサ等により検出することができる。また、原点位置からの相対位置については、磁気センサ77からの出力値をカウントすることにより、フォーカスレンズ群L2がどの位置にいるかどうかを常に検出することができる。
(1.2.3)超音波アクチュエータユニット
次に、図8および図9を用いて、超音波アクチュエータユニット80について説明する。図8は超音波アクチュエータユニット80の斜視図である。図9は超音波アクチュエータ80の断面図である。
次に、図8および図9を用いて、超音波アクチュエータユニット80について説明する。図8は超音波アクチュエータユニット80の斜視図である。図9は超音波アクチュエータ80の断面図である。
図8および図9に示すように、超音波アクチュエータユニット80において、PZTや水晶等の圧電材料からなる圧電素子81の表面の2箇所に略球形状の駆動子82を設けている。この2箇所とは圧電素子81の屈曲振動の腹の略中心に該当する箇所であり、この箇所に駆動子82を設けることで圧電素子81の振動をより有効に活用することができる。
駆動子82の材料としては、例えば、ジルコニア、アルミナ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、タングステンカーバイド等が挙げられる。また、駆動子82の形状は略球状であるが、略球形状とすることにより、圧電素子81の長さ方向との接触面積を小さくできる。これにより圧電素子81の屈曲振動を阻害しにくくなり、その結果、超音波アクチュエータとしての効率を向上させることができる。
圧電素子81の前面には4分割された給電電極88が設けられており、この給電電極88にはんだ86にてワイヤー89が接続されている。ワイヤー89は内ケース84に設けられた貫通孔(図示せず)から外部へ導出されている。このワイヤー89を通じて圧電素子81の給電電極88に電圧を供給することにより、圧電素子81が電圧の周波数に応じて振動する。圧電素子81においてはんだ86が形成されている部分は、伸縮振動および屈曲振動のノード部周辺である。ワイヤー89を接続する部位としてこのノード部を使用することにより、圧電素子81の振動におよぼす悪影響、すなわち、はんだ86形成による圧電素子81への不要な負荷を抑制することができる。
超音波アクチュエータユニット80は、主に、可動部80aと、固定部80bと、を有している。可動部80aは、圧電素子81、駆動子82、内ケース84、外ケース90、ガイドボール91、リテーナー92、外ケース蓋93を有している。固定部80bは、可動体83、摺動板94、ガイドポール74aを有している。
駆動子82は可動体83を支持しており、圧電素子81の振動により駆動子82が略楕円運動をすることにより、可動体83に対して駆動子82はZ軸方向に往復運動する。すなわち、圧電素子81の伸縮振動の振動方向と可動体83の可動方向が同方向である。また、屈曲振動の振動方向が可動体83に対する可動方向と垂直であり、且つ圧電素子81と可動体83を結ぶ方向(つまり、駆動子82が可動体83を支持する方向)である。
可動体83の材料としてはアルミナが挙げられる。駆動子82にアルミナを用いる場合、磨耗の観点から、可動体83のアルミナは駆動子82のアルミナよりも柔らかいものを用いることが望ましい。
圧電素子81は内ケース84に収容されており、内ケース84内に設けた支持体85a、85b、85cにより圧電素子81は支持されている。支持体85は、例えば導電性シリコンゴムなどである。すなわち、圧電素子81の伸縮方向が可動体83の可動方向と同方向(Z軸方向、光軸AZに沿った方向)になるように圧電素子81が内ケース84内に配置されている。この可動体83の可動方向と同方向の内ケース84内壁面に、壁面支持体85a、85cが設けられており、内壁面に側圧が作用する。内ケース84の内底面には、裏面支持体85bが設けられており、圧電素子81を支持することで与圧が作用する。裏面支持体85bは、この2個の駆動子82が略同一圧力にて可動体83を支持するように設けられており、これにより可動体83を安定して動作させることができる。
内ケース84は、外ケース90内に固定される。可動体83の上部には、円筒形状のガイドポール74aが配置されている。ガイドポール74aの上側には、リテーナー92にて保持された2個のガイドボール91が設けられている。ガイドボール91の上部には、外ケース蓋93が設けられている。外ケース蓋93とガイドポール74aとの間にガイドボール91は挟み込まれている。このため、ガイドポール74aにはガイドボール91を介して与圧が作用している。これにより、ガイドポール74aと可動体83とは、所定の圧力にて圧接固定されている。
外ケース90の両端側には、ガイドポール74aを支持する軸受部90a,90bが設けられており、外ケース90はガイドポール74aに対してZ軸方向に移動可能である。つまり、駆動子82が楕円運動することにより、可動体83とガイドポール74aからなる固定部80bに対して、可動部80aは、光軸AZに沿った方向に往復運動することが可能となる。
ここで、上記構成の超音波アクチュエータユニット80の動作について説明する。圧電素子81の特定の給電電極に、特定の周波数の交流電圧を印加することにより圧電素子81は、屈曲振動の2次モードおよび、伸縮振動の1次モードが誘起される。屈曲振動の共振周波数、および伸縮振動の共振周波数は、それぞれ圧電素子の材料、形状等により決定されるが、この2つの周波数を略一致させ、その近傍の周波数の電圧を印加させることにより、圧電素子81には、屈曲2次モードと伸縮1次モードが調和的に誘起される。その結果、圧電素子81に設けられた駆動子82が紙面方向から見て略楕円運動を起こす。すなわち、圧電素子81の屈曲振動と伸縮振動の合成により駆動子82が楕円運動を起こす。この楕円運動により、可動体83に対して、駆動子82等により構成されている可動部80aが、Z軸方向に往復可動し、フォーカスレンズ群L2と一体となって移動する。
このように、フォーカスレンズ群を2本のガイドポールにより摺動自在に支持することにより、回転カム駆動機構により構成された従来の交換レンズユニットとは異なり、バックラッシュ、ヒステリシス等が発生することなく、光軸AZに沿った方向にウォブリング(微小往復振動)させることが可能となるため、撮像素子11を用いたコントラスト検出により、常に合焦状態となるようにフォーカスレンズ群を駆動制御することができる。よって、デジタル一眼レフカメラであっても、動画撮影が可能となる。
(1.2.4)交換レンズユニットに関するレンズ情報
ここで、交換レンズユニット2に関するレンズ情報について説明する。レンズマイコン40内のメモリ44には、交換レンズユニット2に関する各種情報(レンズ情報)が格納されている。具体的には、交換レンズユニット2の焦点距離の最大値と最小値(焦点距離可変範囲)を示す焦点距離情報、あるいは物点距離情報などがメモリ44に格納されている。
ここで、交換レンズユニット2に関するレンズ情報について説明する。レンズマイコン40内のメモリ44には、交換レンズユニット2に関する各種情報(レンズ情報)が格納されている。具体的には、交換レンズユニット2の焦点距離の最大値と最小値(焦点距離可変範囲)を示す焦点距離情報、あるいは物点距離情報などがメモリ44に格納されている。
さらに、メモリ44には、交換レンズユニット2が先述した動画撮影に対応しているか否かに関する情報が格納されている。この情報は、メモリ44内の所定のアドレスに記録されている。
交換レンズユニット2が動画撮影に対応しているか否かの判断基準としては、例えば、フォーカスレンズ群としてのフォーカスレンズ群L2がウォブリング(微小往復振動)可能であるか否かが考えられる。フォーカスレンズ群L2がガイドポールにより支持されており、超音波アクチュエータなどによりフォーカスレンズ群L2がダイレクトに駆動される構成であれば、ウォブリング可能と判断できる。したがって、交換レンズユニット2が動画撮影に対応しているか否かに関する情報として、フォーカスレンズ群L2の駆動方式に関する情報を用いてもよい。
さらには、フォーカスレンズ群L2をウォブリングさせた際に、撮像素子11上での像の倍率変化量が所定値以下であるという構成も動画撮影に対応しているか否かの判断基準となり得る。このため、交換レンズユニット2が動画撮影に対応しているか否かに関する情報として、このような内容の情報を用いてもよい。
また、動画撮影に対応できるということは、交換レンズユニット2がコントラスト検出方式に対応していることにより判断できる場合がある。したがって、交換レンズユニット2が動画撮影に対応しているか否かに関する情報として、コントラスト検出方式に対応可能かどうかという内容の情報を用いてもよい。
これらの情報が交換レンズユニット2内に記憶されている場合には、カメラ本体3の電源がONされている状態でカメラ本体3に交換レンズユニット2が取り付けられた際に、ボディーマイコン10の判断部によりこれらの情報に基づいて動画撮影が可能であるか否かが判断される。また、カメラ本体3に交換レンズユニット2が取り付けられた状態でカメラ本体3の電源がONされた際に、ボディーマイコン10の判断部によりこれらの情報に基づいて動画撮影が可能であるか否かが判断される。
また、レンズ情報には、超音波アクチュエータなどのフォーカスレンズ群駆動用アクチュエータの性能などによる、フォーカス速度、最小分解能などの情報が含まれる。ボディーマイコン10は、カメラ本体3との組み合わせにより、最適なフォーカス性能を設定する。例えば、そのフォーカス性能に合わせて、カメラシステム1として、動画撮影時のフレームレート(例えば、30fps、60fpsなど)、記録画素数などを自動的に設定する。
さらには、交換レンズユニット2がレンズシャッター8を有するか否かの情報が含まれており、詳細にはそのレンズシャッター8のシャッタースピードに関する情報なども含まれている。
なお、レンズ情報は、交換レンズユニット2がカメラ本体3に取り付けられた状態でカメラ本体3の電源がONされた際、あるいはカメラ本体3の電源がONされている状態で交換レンズユニット2がカメラ本体3に取り付けられた際に、レンズマイコン40からボディーマイコン10へ送信される。これにより、ボディーマイコン10は交換レンズユニット2の各種情報を把握することができる。
<2:カメラシステムの動作>
以下、上述のように構成されたカメラシステム1の撮影動作を説明する。
以下、上述のように構成されたカメラシステム1の撮影動作を説明する。
(2.1:起動時の動作)
電源スイッチ25がONにされると、電源部(図示省略)からカメラ本体3の各部に電力が供給される。ボディーマウント4に交換レンズユニット2が装着されている場合、ボディーマウント4は、レンズマウント39を介して、カメラ本体3の電源部(図示省略)から受けた電力を交換レンズユニット2の各部に供給する。また、ボディーマウント4に交換レンズユニット2が装着されている場合、ボディーマイコン10はレンズマイコン40と通信を行い、レンズマイコン40からレンズ情報を取得する。
電源スイッチ25がONにされると、電源部(図示省略)からカメラ本体3の各部に電力が供給される。ボディーマウント4に交換レンズユニット2が装着されている場合、ボディーマウント4は、レンズマウント39を介して、カメラ本体3の電源部(図示省略)から受けた電力を交換レンズユニット2の各部に供給する。また、ボディーマウント4に交換レンズユニット2が装着されている場合、ボディーマイコン10はレンズマイコン40と通信を行い、レンズマイコン40からレンズ情報を取得する。
(2.2:ライブビューモードとコントラストAF)
カメラシステム1は、表示部20に表示された被写体を確認しながら撮影を行う、いわゆるライブビューモードを有する。また、カメラシステム1は、コントラストAFを行うことが可能である。ライブビューモードでの撮影では、コントラストAFが適している。ライブビューモードでは、表示部20に表示するための画像信号を、撮像素子11で生成しているので、その画像信号を並行してコントラストAFに用いることができるからである。
カメラシステム1は、表示部20に表示された被写体を確認しながら撮影を行う、いわゆるライブビューモードを有する。また、カメラシステム1は、コントラストAFを行うことが可能である。ライブビューモードでの撮影では、コントラストAFが適している。ライブビューモードでは、表示部20に表示するための画像信号を、撮像素子11で生成しているので、その画像信号を並行してコントラストAFに用いることができるからである。
ライブビューモードを行う際には、ボディーマイコン10は、交換レンズユニット2がコントラストAFに対応しているか否かを判断する。具体的には、ボディーマイコン10は、レンズマイコン40に対して、コントラストAF用データを要求する。コントラストAF用データは、コントラスト方式のオートフォーカス動作の際に必要なデータであり、例えば、フォーカス駆動速度、フォーカスシフト量、像倍率、コントラストAF可否情報などが含まれる。ボディーマイコン10は、レンズマイコン40と通信し、コントラストAF用データを取得し、これに基づいて交換レンズユニット2がコントラストAFに対応しているか否かを判断する。交換レンズユニット2がコントラストAFに対応していると判断した場合、カメラシステム1は、ライブビューモードにおいてコントラストAFを行う。
ボディーマイコン10は、垂直同期信号を定期的に生成する。また、ボディーマイコン10は、これと並行して、垂直同期信号に基づいて、露光同期信号を生成する。ボディーマイコン10は、垂直同期信号を基準にして、撮像素子11の露光開始タイミングと露光終了タイミングとに基づいて、露光同期信号を生成する。ボディーマイコン10は、撮像素子11の露光開始タイミングと露光終了タイミングとを把握している。ボディーマイコン10は、垂直同期信号をタイミング発生器(図示省略)に出力し、露光同期信号をレンズマイコン40に出力する。レンズマイコン40は、露光同期信号に同期して、フォーカスレンズ群L2の光軸AZ方向の位置情報を取得する。
撮像素子駆動制御部12は、垂直同期信号に基づいて、撮像素子11の読み出し信号と電子シャッター駆動信号とを定期的に生成する。撮像素子駆動制御部12は、読み出し信号及び電子シャッター駆動信号に基づいて、撮像素子11を駆動する。すなわち、撮像素子11は、読み出し信号に応じて、撮像素子11内に多数存在する光電変換素子(図示省略。以下、画素ともいう。)で生成された画素データを垂直転送部(図示省略)に読み出す。撮像素子11の所定領域の画素データが画像信号として出力される。画像信号は、アナログ信号処理部13等で処理が施された後、表示部20に表示される。表示部20の表示画像は、読み出し信号に応じて更新される。したがって、表示部20には被写体の動画像が表示される。この制御モードをライブビューモードという。ライブビューモードによれば、使用者は、表示部20を見ながら静止画像、あるいは動画像を撮像するための構図を決めることができる。なお、撮像素子11での撮像から表示部20への表示までに画像信号を処理するため、被写体の動画像は少し遅れて表示される。
以上の状態で、ボディーマイコン10は、シャッター操作部30が半押しされたかどうか、および、動画撮影操作部35の操作が実行されたかどうかを監視する。シャッター操作部30が半押しされた場合、あるいは、動画撮影操作部35の操作が実行された場合、ボディーマイコン10は、レンズマイコン40に対して、オートフォーカス開始コマンドを発信する。オートフォーカス開始コマンドは、コントラストAFを開始する旨を示すコマンドである。これを受けて、レンズマイコン40は、フォーカスレンズ群駆動制御部41に駆動指令を出す。フォーカスレンズ群駆動制御部41は、フォーカスレンズ群L2を駆動制御する。レンズマイコン40は、フォーカスレンズ群L2の光軸AZ方向の位置情報(以下、レンズ位置情報ともいう。)を取得し、ボディーマイコン10に送信する。また、ボディーマイコン10は、撮像素子11で生成された画像信号に基づいて、オートフォーカス動作用のコントラストの評価値(以下、AF評価値ともいう。)を算出する。具体的には、撮像素子11で生成された画像信号から輝度信号を求め、輝度信号の画面内における高周波成分を積算して、AF評価値を求める方法が知られている。この算出したAF評価値は、露光同期信号と関連付けた状態でDRAM(図示省略)に保存される。そして、レンズマイコン40から取得したレンズ位置情報も露光同期信号と関連付けられている。そのため、ボディーマイコン10は、AF評価値をレンズ位置情報と関連付けて保存することができる。
次に、ボディーマイコン10は、DRAMに保存されたAF評価値とレンズ位置情報とに基づいて、コントラストピークを求める。具体的には、AF評価値が極大値となったフォーカスレンズL1のレンズ位置を合焦点として抽出する。このレンズ駆動の方式としては、一般的には山登り方式が知られている。そして、AF評価値が極大値となったレンズ位置にフォーカスレンズ群L2を駆動して、合焦動作を終える。
(2.3:フォーカルプレーンシャッターの動作)
図10にフォーカルプレーンシャッター5の動作状態を示す。フォーカルプレーンシャッター5は、後幕6と、先幕7と、シャッター保持枠9とを有する。後幕6は後幕付勢手段(図示省略)によって、紙面の下方向に付勢されている。また、先幕7も後幕6の付勢方向と同じ方向に付勢されている。シャッター保持枠9は、開口部を有する。
図10にフォーカルプレーンシャッター5の動作状態を示す。フォーカルプレーンシャッター5は、後幕6と、先幕7と、シャッター保持枠9とを有する。後幕6は後幕付勢手段(図示省略)によって、紙面の下方向に付勢されている。また、先幕7も後幕6の付勢方向と同じ方向に付勢されている。シャッター保持枠9は、開口部を有する。
(a)にフォーカルプレーンシャッター5の開口状態を示す。開口状態(a)は、シャッター駆動モーター(図示省略)後幕6を付勢方向と反対の方向に駆動して、後幕6を開口よりも紙面上側に退避させた後、退避させた位置で後幕6を保持した状態である。また、開口状態(a)は、先幕7が付勢手段によって、開口部よりも紙面下側に退避している状態である。フォーカルプレーンシャッター5が開口状態(a)であるとき、撮像素子11への光路が開かれる。上述のコントラストAFおよびライブビューモードはフォーカルプレーンシャッター5が開口状態であるときに行われる。なお、以下において、後幕6を付勢方向と反対の方向に駆動して後幕6を開口よりも紙面上側に退避させる動作を、後幕開チャージともいう。
シャッター操作部30が全押しされると、フォーカルプレーンシャッター5は、開口状態(a)から、露光準備状態(b)に移行する。具体的には、開口状態(a)から、シャッター駆動モーター(図示省略)により先幕7を付勢方向と反対の方向に駆動して、先幕7で開口部を遮蔽し、露光準備状態(b)に移行する。その後露光を開始する。露光準備状態(b)においては、先幕7は開口部を遮蔽した状態で保持される。なお、以下において、先幕7を付勢方向と反対の方向に駆動して後幕で開口部を遮蔽する動作を、先幕閉チャージともいう。
露光準備が完了すると、先幕7によって光路が閉口された状態から先幕7を光路が開口するように動作させ、先幕7の動作と並行して光路を閉口するように後幕6を動作させるシャッター駆動を行う。(c)にシャッター駆動による露光中の状態を示す。露光準備状態から、先幕7の保持を解除する。すると、先幕7は付勢手段によって開口部を開口するように紙面下側に移動する。先幕7の保持を解除した後、後幕6の保持を解除する。すると、後幕6は付勢手段によって開口部を遮蔽するように紙面下側に移動する。露光中は先幕7と後幕6の隙間sを一定に保ったまま先幕7と後幕6とが移動する。先幕7と後幕6の隙間sを通った光が撮像素子11に入射する。先幕7と後幕6の隙間sの間隔を有する開口部が紙面上から下に移動することで、撮像素子11全体を露光する。隙間sを適宜調整することで撮像素子11の露光時間を制御することが可能となっている。先幕7の保持の解除から後幕6の解除までの時間を制御することにより、隙間sを制御している。具体的には、先幕7の保持の解除から後幕6の解除までの時間を露光したい時間にする。
露光完了状態(d)においては、先幕7は開口部よりも下側に退避している。また、後幕6は開口部を遮蔽している。撮像素子11は後幕6により遮光状態となっている。再びコントラストAFを行う場合、または、ライブビューを行う場合は、露光完了状態(d)から後幕開チャージが行われ、開口状態(a)に以降する。
フォーカルプレーンシャッター5は、露光時の先幕7と後幕6の隙間sを小さくすることで非常に速いシャッター速度を実現できる。しかし、先幕7および後幕6は開口部全体を移動する必要があるため、後幕開チャージおよび先幕閉チャージには時間を要する。
(2.4:静止画撮影モードの動作)
まず、通常の静止画撮影モードの動作について説明する。
まず、通常の静止画撮影モードの動作について説明する。
図11に撮影動作のシーケンス図を示す。横軸は時間である。実線は先幕7の動作を示している。実線の縦方向の位置は先幕7の開口部側の端部の位置を示している。実線よりも上側は開口し、実線よりも下側は先幕7によって遮蔽されている状態を示している。また、破線は後幕6の動作を示している。破線の縦方向の位置は後幕6の開口部側の端部の位置を示している。破線よりも下側は開口し、破線よりも上側は先幕7によって遮蔽されている状態を示している。すなわち、破線が実線よりも上にある場合に破線と実線の間が開口している状態を示している。
シャッター操作部30を半押ししてコントラストAFが完了した後、撮影者等によりシャッター操作部30が全押しされた状態から動作を説明する。この時点では、コントラストAFのため、フォーカルプレーンシャッター5は開口状態(a)である。撮影者等によりシャッター操作部30が全押しされると、ボディーマイコン10からシャッター制御部31にフォーカルプレーンシャッター5の先幕7を閉じる動作が指示される。先幕7の閉チャージが完了した後(b)に、フォーカルプレーンシャッター5が動作し、先幕7、後幕6の順に駆動され、撮像素子11を露光する(c)。撮像素子11は、露光開始前までに、すでに蓄積された電荷の放出を行う。撮像素子11の露光完了後、フォーカルプレーンシャッター5は閉口状態(d)となる。この状態(d)で、撮像素子駆動制御部12は、撮像素子11から画像信号を読み出す。撮像素子11からの画像信号の読み出しが終わるまで、フォーカルプレーンシャッター5の閉口状態(d)が維持される。
画像信号の読み出し完了後、ボディーマイコン10からシャッター制御部31にフォーカルプレーンシャッター5の後幕6を開く動作が指示される。後幕6の開チャージが完了した後、ボディーマイコン10は、露光後の一連処理の完了を待ち、その後、シャッター操作部30の状態が、押し込みされていないことを確認し、撮影シーケンスを終了する。
撮像素子11からの画像データの読み出しに要する時間は、一例として160msecであり、フォーカルプレーンシャッター5の先幕開チャージ、後幕閉チャージに要する時間は90msecである。画像データの読み出し中に露光すると画像データにノイズを発生して画像品位が低下してしまうため、画像信号の読み出し完了後に後幕開チャージをしなくてはならない。そのため、露光完了後から次にフォーカルプレーンシャッター5を開口(a)して撮像素子11を露光できるまでの時間は250msec(160msec+90msec)必要である。したがって、続けて撮影を行いたい場合であって、次の撮影前にコントラストAFを行いたい場合に、時間を要する。また、撮影後、ライブビューを行うまでに時間を要する。
(2.5:動画撮影モードの動作)
動画撮影モードは、動画撮影を行うための動作モードである。動画撮影モードにおいては、常時画像を取得するため、フォーカルプレーンシャッター5は図11に示す開口状態(a)となっている。
動画撮影モードは、動画撮影を行うための動作モードである。動画撮影モードにおいては、常時画像を取得するため、フォーカルプレーンシャッター5は図11に示す開口状態(a)となっている。
撮影者等の動画撮影操作部35の全押し動作により、カメラシステム1は、動画記録を開始する。また、いかなる動作モードであろうとも、動画撮影操作部35を押すことにより、動画記録を自動的に開始する。さらには、交換レンズユニット2が動画撮影に対応している場合には、交換レンズユニット2をカメラ本体3に取り付けた際に、自動的に動作撮影モードへ移行するようにしてもよい。
動画記録が開始されると、撮像素子11で生成した画像データが所定のフレームレートで出力され、画像記録部18に動画データとして記録を開始する。動画記録の間、上述のコントラスト方式を用いたオートフォーカス動作を定期的に行う。そして、動画記録の間、フォーカスレンズ群L2を光軸AZに沿った方向にウォブリング(微小往復振動)させることにより、常に合焦状態となるように駆動制御し、合焦状態を保つようにする。動画撮影を終了する際には、動画撮影操作部35を再度押すことにより、動画撮影が終了する。
(2.6:動画撮影中の静止画撮影の動作)
次に、動画撮影中の静止画撮影の動作について説明する。
次に、動画撮影中の静止画撮影の動作について説明する。
図12に撮影動作のシーケンス図を示す。横軸は時間である。動画撮影モードは、動画撮影操作部35の全押し動作により開始する。
動画撮影操作部35が全押しされた状態では、コントラストAFのため、フォーカルプレーンシャッター5は開口状態(A)であり、撮像素子11で生成した画像データが所定のフレームレートで出力され、画像記録部18に動画データとして記録される。動画撮影中に、撮影者等によりシャッター操作部30が全押しされると、撮像素子11は、すべての画素の電荷の放出を行う。その後、ボディーマイコン10からレンズマイコン40へ命令が送信され、レンズマイコン40からレンズシャッター制御部42へレンズシャッター8を閉じる動作が指示される(B)。次に、レンズシャッター8を閉じた状態のまま、撮像素子11からの画像信号の読み出しが行われる(C)。画像信号の読み出し完了後、ボディーマイコン10からレンズマイコン40へ命令が送信され、レンズマイコン40からレンズシャッター制御部42へレンズシャッター8を開く動作が指示される(D)。レンズシャッター8が開く動作が完了した後、動画撮影時のコントラストAFの様態に戻り(A)、動画撮影を継続する。
以上のように、フォーカルプレーンシャッター5は、先幕7および後幕6は開口部全体を移動する必要があり、後幕開チャージおよび先幕閉チャージには時間を要するので、フォーカルプレーンシャッター5を開けたまま、レンズシャッター8を閉じることにより、レリーズタイムロスが短くなり、動画撮影中に迅速に静止画を撮影することが可能となる。
なお、動画撮影時の各フレームの記録画素数よりも大きい記録画素数で静止画を撮影したい場合に特に有効である。
(2.7:ズーム操作およびフォーカス操作)
次に、撮影者等がズーム操作およびフォーカス操作を行う際の交換レンズユニット2の動作を説明する。
次に、撮影者等がズーム操作およびフォーカス操作を行う際の交換レンズユニット2の動作を説明する。
図13に示すように、撮影者等によりズームリング64が回転操作されると、ズームリング64に連結された第1回転枠53にその回転運動が伝達される。第1回転枠53が光軸AZ周りに回転すると、第1回転枠53は固定枠50の貫通カム溝50bに案内され、第1回転枠53は光軸AZ回りに回転しながらZ軸方向に移動する。また、第1直進枠52は、第1回転枠53に対して回転しながら(固定枠50に対して回転することなく)第1回転枠53と一体でZ軸方向に直進移動する。
第1回転枠53が光軸AZ回りに回転すると、カムピン54aが貫通カム溝53aに案内され、第1ホルダー54および第1ホルダー54に固定された第1レンズ保持枠57がZ軸方向に直進移動する。また、第1回転枠53が光軸AZ回りに回転すると、カムピン61aが貫通カム溝53bに案内され、第2ホルダー61および第2レンズ保持枠58が一体となってZ軸方向に直進移動する。つまり、フォーカスレンズユニット78が、Z軸方向に移動する。
第1回転枠53が光軸AZ周りに回転すると、カムピン55aが貫通カム溝50bに案内され、第2回転枠55が光軸AZ周りに回転すると共に、光軸AZに沿った方向に移動する。
第2回転枠55が光軸AZ周りに回転すると、カムピン59aが貫通直進溝50aに案内され、第3レンズ保持枠59が光軸AZに平行な方向に移動する。また、第3レンズ保持枠59が光軸AZ周りに回転すると、カムピン60aがカム溝60bに案内され、第4レンズ保持枠60が光軸AZに沿った方向に移動する。
よって、ズームリング64を望遠側に回転させることにより、交換レンズユニット2は、図4に示す広角端の状態から、図5に示す望遠端の状態へと、各レンズ群L1〜L4が光軸AZに沿った方向に移動し、所定のズーム位置にて撮影することが可能となる。
このとき、フォーカスレンズユニット78は、ズームリング64の回転に伴い、光軸AZに沿った方向に移動する。さらにフォーカスレンズ群L2は、撮像素子11の出力に基づいてコントラスト検出を行うことにより、超音波アクチュエータユニット80の駆動により、無限遠にて合焦した状態で、広角端から望遠端、あるいはその逆の望遠端から広角端に移動した場合も、無限遠にて合焦した状態を維持する。つまり、ズームリング64の回転操作により、フォーカスレンズユニット78は、第1回転枠53および第1直進枠52の移動に伴い、Z軸方向に移動すると共に、最適な合焦状態が得られるように、フォーカスレンズ群L2のみが超音波アクチュエータユニット80によりフォーカスレンズユニット78の中で電気的に駆動される。超音波アクチュエータユニット80の動作は、予め交換レンズユニット2内に記憶されたトラッキング情報に基づき電気的に制御される。例えば1mなどの近距離にて合焦した状態で、広角端から望遠端、あるいはその逆の望遠端から広角端に移動した場合も、超音波アクチュエータユニット80の駆動により、近距離にて合焦した状態を維持するので、スムーズなズーム動作を行うことが可能となる。
撮影者等によりフォーカスリング67が回転操作されると、第2角度検出部68は回転角度を検出し、その回転角度に応じた信号を出力する。レンズマイコン40は、フォーカスリング回転角度信号に基づいて、超音波アクチュエータユニット80を駆動する駆動信号が生成される。駆動信号により超音波アクチュエータユニット80がZ軸方向に移動することにより、超音波アクチュエータユニット80が固定された第2レンズ保持枠58も、Z軸方向に移動する。図4に示す広角端の状態では、フォーカスレンズ群L2は、被写体までの距離は無限の位置であるが、被写体までの距離が近くなるに従い、フォーカスレンズ群L2は、Z軸方向正側へ移動する。同様に、図5に示す望遠端の状態では、フォーカスレンズ群L2は、被写体までの距離は無限の位置であるが、被写体までの距離が近くになるに従い、フォーカスレンズ群L2は、Z軸方向正側に移動する。この場合、広角端の場合に比べ、フォーカスレンズ群L2の移動量は多くなる。
フォーカスレンズ群駆動制御部41は、第2角度検出部68から信号を受信可能であり、超音波アクチュエータユニット80へ信号を送信可能である。フォーカスレンズ群駆動制御部41は、判断した結果をレンズマイコン40へ送信する。フォーカスレンズ群駆動制御部41は、レンズマイコン40からの制御信号に基づいて超音波アクチュエータユニット80を駆動する。
(2.8:オートフォーカス撮影モードとマニュアルフォーカス撮影モード)
カメラシステム1は、オートフォーカス撮影モードと、マニュアルフォーカス撮影モードとの2つのフォーカスモードを有する。
カメラシステム1は、オートフォーカス撮影モードと、マニュアルフォーカス撮影モードとの2つのフォーカスモードを有する。
撮影者等は、交換レンズユニット2、あるいはカメラ本体3に設けられたフォーカスモード設定ボタン(図示せず)により、所望のフォーカスモードを設定する。
(2.8.1)オートフォーカス撮影モード
オートフォーカス撮影モード時においては、シャッター操作部30の半押し操作、あるいは動画撮影操作部35の操作に応じて、レンズマイコン40は、フォーカスレンズ群駆動制御部41へ制御信号を送信し、超音波アクチュエータユニット80を駆動して、フォーカスレンズ群L2を微動させる。ボディーマイコン10は、デジタル信号処理部15へ指令を送信する。デジタル信号処理部15は、受信した指令に基づいて所定のタイミングで画像信号をボディーマイコン10へ送信する。ボディーマイコン10は、受信した画像信号と、予めズームリングユニット63から受信した焦点距離情報及びフォーカスレンズ群L2の光軸AZ方向の位置情報との関係を示すトラッキング情報を用いて、撮像光学系Lが合焦状態となるように、フォーカスレンズ群L2の光軸AZに沿った方向の移動量を高速に演算する。ボディーマイコン10は、演算結果に基づいて制御信号を生成する。ボディーマイコン10は、制御信号をフォーカスレンズ群駆動制御部41へ送信する。
オートフォーカス撮影モード時においては、シャッター操作部30の半押し操作、あるいは動画撮影操作部35の操作に応じて、レンズマイコン40は、フォーカスレンズ群駆動制御部41へ制御信号を送信し、超音波アクチュエータユニット80を駆動して、フォーカスレンズ群L2を微動させる。ボディーマイコン10は、デジタル信号処理部15へ指令を送信する。デジタル信号処理部15は、受信した指令に基づいて所定のタイミングで画像信号をボディーマイコン10へ送信する。ボディーマイコン10は、受信した画像信号と、予めズームリングユニット63から受信した焦点距離情報及びフォーカスレンズ群L2の光軸AZ方向の位置情報との関係を示すトラッキング情報を用いて、撮像光学系Lが合焦状態となるように、フォーカスレンズ群L2の光軸AZに沿った方向の移動量を高速に演算する。ボディーマイコン10は、演算結果に基づいて制御信号を生成する。ボディーマイコン10は、制御信号をフォーカスレンズ群駆動制御部41へ送信する。
フォーカスレンズ群駆動制御部41は、ボディーマイコン10からの制御信号に基づいて、超音波アクチュエータユニット80を駆動するための駆動信号を生成する。超音波アクチュエータユニット80は、駆動信号に基づいて駆動される。超音波アクチュエータユニット80の駆動により、フォーカスレンズ群L2が自動でZ軸方向に移動する。
以上のようにして、カメラ本体3、あるいは交換レンズユニット2のオートフォーカス撮影モードによるフォーカシングが行われる。以上の動作は、撮影者等のシャッター操作部30の半押し動作、あるいは動画撮影操作部35の操作実行後、瞬時に実行される。撮影者等がシャッター操作部30を全押し動作する、あるいは動画撮影操作部35を操作すると、ボディーマイコン10は、撮影処理を実行し、撮影が終了すると、画像記録制御部19に制御信号を送信する。画像記録部18は、画像記録制御部19の指令に基づいて、画像信号を内部メモリおよび/ またはリムーバブルメモリに記録する。画像記録部18は、画像記録制御部19の指令に基づいて、画像信号とともに撮影モードがオートフォーカス撮影モードである旨の情報を、内部メモリおよび/ またはリムーバブルメモリに記録する。
(2.8.2)マニュアルフォーカス撮影モード
一方、マニュアルフォーカス撮影モード時には、レンズマイコン40は、フォーカスレンズ群駆動制御部41へ、フォーカスリングユニット66の回転角度情報を定期的に要求する。レンズマイコン40は、フォーカスリング67の回転角度より検出した検出値に基づいて、フォーカスレンズ群L2を移動するための制御信号を生成する。レンズマイコン40は、生成した制御信号をフォーカスレンズ群駆動制御部41へ送信する。
一方、マニュアルフォーカス撮影モード時には、レンズマイコン40は、フォーカスレンズ群駆動制御部41へ、フォーカスリングユニット66の回転角度情報を定期的に要求する。レンズマイコン40は、フォーカスリング67の回転角度より検出した検出値に基づいて、フォーカスレンズ群L2を移動するための制御信号を生成する。レンズマイコン40は、生成した制御信号をフォーカスレンズ群駆動制御部41へ送信する。
フォーカスレンズ群駆動制御部41は、レンズマイコン40からの制御信号に基づいて超音波アクチュエータユニット80を駆動するための駆動信号を生成する。超音波アクチュエータユニット80は、駆動信号に基づいて駆動される。超音波アクチュエータユニット80の駆動により、フォーカスリング67の回転量および回転方向に応じて、フォーカスレンズ群L2がZ軸方向に移動する。
具体的には、次のように動作する。撮影者等がフォーカスリング67を回転操作する。その後の回転角度情報の要求に応じてレンズマイコン40はフォーカスリング67の回転量および回転方向に関する回転角度情報を受け取る。そして、超音波アクチュエータユニット80の駆動により、フォーカスリング67の回転量および回転方向に応じて、フォーカスレンズ群L2がZ軸方向に移動する。
以上のようにして、カメラシステム1のマニュアルフォーカスモードによるフォーカシングが行われる。マニュアルフォーカシングモードにおいて、撮影者等がシャッター操作部30を全押し操作する、あるいは動画撮影操作部35を操作すると、その状態のまま撮影が行われる。また、動画撮影中にも同様に、撮影者等がフォーカスリング67を回転操作し、上述の動作によりフォーカシングを行うことが可能である。
ボディーマイコン10は、撮影が終了すると、画像記録制御部19に制御信号を送信する。画像記録部18は、画像記録制御部19の指令に基づいて、画像信号を内部メモリおよび/またはリムーバブルメモリに記録する。画像記録部18は、画像記録制御部19の指令に基づいて、画像信号とともに撮影モードがマニュアルフォーカスモードである旨の情報を、内部メモリおよび/またはリムーバブルメモリに記録する。
<3.カメラシステムの特徴>
以上のように本実施形態のカメラシステムにおいては、カメラ本体に取り付けられた交換レンズユニットがシャッターユニットを搭載し、動画撮影に対応しているかどうかを判別する。判断結果に応じて、動画撮影、あるいは動画撮影中の静止画撮影を行うことができる。さらには、フォーカルプレーンシャッター5は、先幕7および後幕6は開口部全体を移動する必要があり、後幕開チャージおよび先幕閉チャージには時間を要するので、フォーカルプレーンシャッター5を開けたまま、レンズシャッター8を閉じることにより、レリーズタイムロスが発生することなく、動画撮影中に高精細な静止画を撮影することが可能となる。動画撮影に対応していない交換レンズユニットも既に多数存在しているが、本実施形態に係るデジタル一眼レフカメラは、動画撮影に対応していない交換レンズユニットを取り付けた場合にも静止画撮影が可能である。したがって、従来の交換レンズの資産を有効に活かすことができ、撮影者等の利便性が向上し、非常に有用である。以下、特徴部分について列記する。
以上のように本実施形態のカメラシステムにおいては、カメラ本体に取り付けられた交換レンズユニットがシャッターユニットを搭載し、動画撮影に対応しているかどうかを判別する。判断結果に応じて、動画撮影、あるいは動画撮影中の静止画撮影を行うことができる。さらには、フォーカルプレーンシャッター5は、先幕7および後幕6は開口部全体を移動する必要があり、後幕開チャージおよび先幕閉チャージには時間を要するので、フォーカルプレーンシャッター5を開けたまま、レンズシャッター8を閉じることにより、レリーズタイムロスが発生することなく、動画撮影中に高精細な静止画を撮影することが可能となる。動画撮影に対応していない交換レンズユニットも既に多数存在しているが、本実施形態に係るデジタル一眼レフカメラは、動画撮影に対応していない交換レンズユニットを取り付けた場合にも静止画撮影が可能である。したがって、従来の交換レンズの資産を有効に活かすことができ、撮影者等の利便性が向上し、非常に有用である。以下、特徴部分について列記する。
(1)
本実施形態のカメラシステムは、静止画撮影機能と動画撮影機能とを有する。また、撮像光学系の光路中に配置されたレンズシャッターと、撮像部よりも被写体側に設けられたフォーカルプレーンシャッターとを有する。そして、動画撮影時には、前記フォーカルプレーンシャッターと前記レンズシャッターとを開口した状態とし、該動画撮影中に静止画撮影を行う際には、前記フォーカルプレーンシャッターを駆動せずに前記レンズシャッターを駆動する。
本実施形態のカメラシステムは、静止画撮影機能と動画撮影機能とを有する。また、撮像光学系の光路中に配置されたレンズシャッターと、撮像部よりも被写体側に設けられたフォーカルプレーンシャッターとを有する。そして、動画撮影時には、前記フォーカルプレーンシャッターと前記レンズシャッターとを開口した状態とし、該動画撮影中に静止画撮影を行う際には、前記フォーカルプレーンシャッターを駆動せずに前記レンズシャッターを駆動する。
これにより、動画撮影中の迅速な静止画撮影が可能となる。
なお、前記フォーカルプレーンシャッターを駆動せずに前記レンズシャッターを駆動した後にフォーカルプレーンシャッターを駆動するかどうかに限定されない。例えば、前記フォーカルプレーンシャッターを駆動せずに前記レンズシャッターを駆動して静止画撮影の露光を終了した後に、フォーカルプレーンシャッターを閉口して撮像部の電荷の読み出しを行うようにしてもよい。
(2)
本実施形態のカメラシステムは、動画撮影時には、前記フォーカルプレーンシャッターと前記レンズシャッターとを開口した状態とし、該動画撮影中に静止画撮影を行う際には、前記フォーカルプレーンシャッターを開口した状態で、かつ前記レンズシャッターを駆動して閉口した状態とし、その後、前記撮像部の電荷の読み出しを行うことを特徴とする。
本実施形態のカメラシステムは、動画撮影時には、前記フォーカルプレーンシャッターと前記レンズシャッターとを開口した状態とし、該動画撮影中に静止画撮影を行う際には、前記フォーカルプレーンシャッターを開口した状態で、かつ前記レンズシャッターを駆動して閉口した状態とし、その後、前記撮像部の電荷の読み出しを行うことを特徴とする。
これにより、動画撮影中の迅速な静止画撮影が可能となる。
なお、前記フォーカルプレーンシャッターを駆動せずに前記レンズシャッターを駆動した後にフォーカルプレーンシャッターを駆動するかどうかに限定されない。例えば、レンズシャッターを駆動して閉口した状態として静止画撮影の露光を終了した後に、フォーカルプレーンシャッターを閉口して撮像部の電荷の読み出しを行うようにしてもよい。
(3)
さらに、本実施形態のカメラシステムは、動画撮影中に静止画撮影を行い、撮像部の電荷の読み出しを行う際にもフォーカルプレーンシャッターを開口した状態を維持している。そして、撮像部の電荷の読み出し終了後にレンズシャッターを開口駆動して動画撮影に戻っている。これにより、撮像部の電荷の読み出し終了後に迅速に動画撮影に戻ることができる。
さらに、本実施形態のカメラシステムは、動画撮影中に静止画撮影を行い、撮像部の電荷の読み出しを行う際にもフォーカルプレーンシャッターを開口した状態を維持している。そして、撮像部の電荷の読み出し終了後にレンズシャッターを開口駆動して動画撮影に戻っている。これにより、撮像部の電荷の読み出し終了後に迅速に動画撮影に戻ることができる。
(4)
本実施形態のカメラ本体は、静止画撮影機能と動画撮影機能とを有する。また、被写体の光学像を形成する撮像光学系を有するレンズ鏡筒を装着可能なマウントと、前記光学像を画像信号に変換して前記被写体の画像を取得する撮像部と、前記撮像部よりも被写体側に設けられたフォーカルプレーンシャッターと、を備える。そして、レンズシャッターを有する前記レンズ鏡筒が装着された場合における動画撮影時には、前記フォーカルプレーンシャッターと前記レンズシャッターとを開口した状態とし、該動画撮影中に静止画撮影を行う際には、前記フォーカルプレーンシャッターを駆動せずに前記レンズシャッターを駆動する。
本実施形態のカメラ本体は、静止画撮影機能と動画撮影機能とを有する。また、被写体の光学像を形成する撮像光学系を有するレンズ鏡筒を装着可能なマウントと、前記光学像を画像信号に変換して前記被写体の画像を取得する撮像部と、前記撮像部よりも被写体側に設けられたフォーカルプレーンシャッターと、を備える。そして、レンズシャッターを有する前記レンズ鏡筒が装着された場合における動画撮影時には、前記フォーカルプレーンシャッターと前記レンズシャッターとを開口した状態とし、該動画撮影中に静止画撮影を行う際には、前記フォーカルプレーンシャッターを駆動せずに前記レンズシャッターを駆動する。
これにより、動画撮影中の迅速な静止画撮影が可能となる。
なお、前記フォーカルプレーンシャッターを駆動せずに前記レンズシャッターを駆動した後にフォーカルプレーンシャッターを駆動するかどうかに限定されない。例えば、前記フォーカルプレーンシャッターを駆動せずに前記レンズシャッターを駆動して静止画撮影の露光を終了した後に、フォーカルプレーンシャッターを閉口して撮像部の電荷の読み出しを行うようにしてもよい。
(5)
本実施形態のカメラ本体は、レンズシャッターを有する前記レンズ鏡筒が装着された場合における動画撮影時には、前記フォーカルプレーンシャッターと前記レンズシャッターとを開口した状態とし、該動画撮影中に静止画撮影を行う際には、前記フォーカルプレーンシャッターを開口した状態で、かつ前記レンズシャッターを駆動して閉口した状態とし、その後、前記撮像部の電荷の読み出しを行うことを特徴とする。
本実施形態のカメラ本体は、レンズシャッターを有する前記レンズ鏡筒が装着された場合における動画撮影時には、前記フォーカルプレーンシャッターと前記レンズシャッターとを開口した状態とし、該動画撮影中に静止画撮影を行う際には、前記フォーカルプレーンシャッターを開口した状態で、かつ前記レンズシャッターを駆動して閉口した状態とし、その後、前記撮像部の電荷の読み出しを行うことを特徴とする。
これにより、動画撮影中の迅速な静止画撮影が可能となる。
なお、前記フォーカルプレーンシャッターを駆動せずに前記レンズシャッターを駆動した後にフォーカルプレーンシャッターを駆動するかどうかに限定されない。例えば、レンズシャッターを駆動して閉口した状態として静止画撮影の露光を終了した後に、フォーカルプレーンシャッターを閉口して撮像部の電荷の読み出しを行うようにしてもよい。
(6)
さらに、カメラ本体は、前記マウントに装着された前記レンズ鏡筒がレンズシャッターを有するか否かを判断する判断部を備える。これにより、前記レンズ鏡筒がレンズシャッターを有するか否かにより異なる制御を行うことが可能である。例えば、装着されたレンズ鏡筒がレンズシャッターを有していない場合、動画撮影中の静止画撮影はフォーカルプレーンシャッターを用いて行うようにする。
さらに、カメラ本体は、前記マウントに装着された前記レンズ鏡筒がレンズシャッターを有するか否かを判断する判断部を備える。これにより、前記レンズ鏡筒がレンズシャッターを有するか否かにより異なる制御を行うことが可能である。例えば、装着されたレンズ鏡筒がレンズシャッターを有していない場合、動画撮影中の静止画撮影はフォーカルプレーンシャッターを用いて行うようにする。
さらに、上記判断を容易にするために、本実施形態のレンズ鏡筒は、レンズ鏡筒自身がレンズシャッターを有するか否かに関する情報を有しており、カメラ本体は、レンズ鏡筒からレンズ鏡筒がレンズシャッターを有するか否かに関する情報を取得する。
〔他の実施形態〕
本発明に係る一眼レフカメラシステム、カメラ本体、交換レンズは、前述の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の修正および変更が可能である。
本発明に係る一眼レフカメラシステム、カメラ本体、交換レンズは、前述の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の修正および変更が可能である。
(1)
フォーカルプレーンシャッターは、本実施形態のように先幕と後幕を有し、前記先幕によって光路が閉口された状態から前記先幕を光路が開口するように動作させ、前記先幕の動作と並行して前記光路を閉口するように動作させるシャッター駆動を行うものに限られない。本実施形態のフォーカルプレーンシャッターはレンズシャッターよりも閉口動作の遅い本体側シャッターの一例である。
フォーカルプレーンシャッターは、本実施形態のように先幕と後幕を有し、前記先幕によって光路が閉口された状態から前記先幕を光路が開口するように動作させ、前記先幕の動作と並行して前記光路を閉口するように動作させるシャッター駆動を行うものに限られない。本実施形態のフォーカルプレーンシャッターはレンズシャッターよりも閉口動作の遅い本体側シャッターの一例である。
(2)
本実施の形態のカメラ本体に、レンズシャッターを有していないレンズ鏡筒が装着された場合のカメラ本体の動作は適宜設定することができる。例えば、動画撮影中の静止画撮影をフォーカルプレーンシャッターを用いて行うものでもよく、電子シャッターを用いて行うものでもよく、あるいは、動画撮影中の静止画撮影を禁止するものでもよい。
本実施の形態のカメラ本体に、レンズシャッターを有していないレンズ鏡筒が装着された場合のカメラ本体の動作は適宜設定することができる。例えば、動画撮影中の静止画撮影をフォーカルプレーンシャッターを用いて行うものでもよく、電子シャッターを用いて行うものでもよく、あるいは、動画撮影中の静止画撮影を禁止するものでもよい。
(3)
本実施形態のレンズ鏡筒においては、焦点距離変更について、手動のズームリング操作により行ったが、それに限らず、電動ズーム方式であってもよい。
本実施形態のレンズ鏡筒においては、焦点距離変更について、手動のズームリング操作により行ったが、それに限らず、電動ズーム方式であってもよい。
(4)
本実施形態においては、交換レンズユニットの動画撮影可否の情報に基づき、表示部を用いて、動画撮影用の各種設定メニューを設定できるようにしてもよい。
本実施形態においては、交換レンズユニットの動画撮影可否の情報に基づき、表示部を用いて、動画撮影用の各種設定メニューを設定できるようにしてもよい。
(5)
本実施形態においては、フォーカス用のアクチュエータとして超音波アクチュエータを使用したが、ステッピングモータなど、フォーカスレンズ群をダイレクト駆動することが可能なその他の方式のアクチュエータであってもよい。
本実施形態においては、フォーカス用のアクチュエータとして超音波アクチュエータを使用したが、ステッピングモータなど、フォーカスレンズ群をダイレクト駆動することが可能なその他の方式のアクチュエータであってもよい。
(6)
本実施形態においては、フォーカスレンズ群を第2レンズ群L2としたが、それに限らず、第3レンズ群L3、あるいは第4レンズ群L4などの他のレンズ群であってもよい。また、フォーカスレンズ群として第2レンズ群L2が一つの場合について説明したが、複数のレンズ群を協調させてフォーカシングを行うような光学系であっても適用可能である。
本実施形態においては、フォーカスレンズ群を第2レンズ群L2としたが、それに限らず、第3レンズ群L3、あるいは第4レンズ群L4などの他のレンズ群であってもよい。また、フォーカスレンズ群として第2レンズ群L2が一つの場合について説明したが、複数のレンズ群を協調させてフォーカシングを行うような光学系であっても適用可能である。
(7)
本実施形態においては、像ブレ補正ユニットが交換レンズユニット2およびカメラ本体3内のいずれか、あるいはその両方に設けられていてもよい。この場合、いずれかの像ブレ補正ユニットを選択できるようなカメラシステムであってもよい。
本実施形態においては、像ブレ補正ユニットが交換レンズユニット2およびカメラ本体3内のいずれか、あるいはその両方に設けられていてもよい。この場合、いずれかの像ブレ補正ユニットを選択できるようなカメラシステムであってもよい。
(8)
本実施形態では、静止画撮影モードでの静止画撮影の際、シャッターユニットを動作させることにより撮像素子への露光時間を制御したが、これに限らず、電子シャッター等により撮像素子の露光時間を制御してもよい。
本実施形態では、静止画撮影モードでの静止画撮影の際、シャッターユニットを動作させることにより撮像素子への露光時間を制御したが、これに限らず、電子シャッター等により撮像素子の露光時間を制御してもよい。
(9)
前述の実施形態では、交換レンズユニット2は動画撮影に対応している。しかし、前述のようにカメラ本体のみが動画撮影に対応しており交換レンズユニットが動画撮影に対応していない場合もあり得る。この場合、カメラ本体の動作は適宜設定することができる。
前述の実施形態では、交換レンズユニット2は動画撮影に対応している。しかし、前述のようにカメラ本体のみが動画撮影に対応しており交換レンズユニットが動画撮影に対応していない場合もあり得る。この場合、カメラ本体の動作は適宜設定することができる。
(10)
本実施形態においては、撮影時以外にて、撮像素子に対して不要な光、例えば太陽光が入射して、撮像素子に悪影響を及ぼすことを防止するため、電源オフ時、あるいは再生モード時には、自動的にレンズシャッターを閉じる構成としてもよい。
本実施形態においては、撮影時以外にて、撮像素子に対して不要な光、例えば太陽光が入射して、撮像素子に悪影響を及ぼすことを防止するため、電源オフ時、あるいは再生モード時には、自動的にレンズシャッターを閉じる構成としてもよい。
(11)
本実施形態においては、レンズシャッター8を撮像光学系L内に配置したが、例えば、レンズマウント39の前に配置してもよく、被写体光を遮光できれば、その配置位置が限定されるものではない。
本実施形態においては、レンズシャッター8を撮像光学系L内に配置したが、例えば、レンズマウント39の前に配置してもよく、被写体光を遮光できれば、その配置位置が限定されるものではない。
本発明に係るカメラシステムおよびカメラ本体は、静止画撮影機能と動画撮影機能とを有するカメラシステム等に好適である。
1 カメラシステム
2 交換レンズユニット
3 カメラ本体
3a 筐体
4 ボディーマウント
5 フォーカルプレーンシャッター
6 後幕
7 先幕
8 レンズシャッター
10 ボディーマイコン(本体制御部)
11 撮像素子(撮像部)
12 撮像素子駆動制御部
20 表示部
21 画像表示制御部(表示制御部)
23 クイックリターンミラー
25 電源スイッチ
26 モード切換ダイアル
27 十字操作キー
28 MENU設定ボタン
29 SETボタン
30 シャッター操作部
31 シャッター制御部
33 シャッターユニット
35 動画撮影操作部
37 本体側シャッターユニット37
39 レンズマウント
40 レンズマイコン(レンズ制御部)
41 フォーカスレンズ群駆動制御部
42 絞り駆動制御部
43 絞り部
58 第2レンズ保持枠
71 撮像部
72 画像表示部
73 画像格納部
80 超音波アクチュエータユニット
81 圧電素子
82 駆動子
L 撮像光学系
L1 1群レンズ
L2 2群レンズ
L3 3群レンズ
L4 4群レンズ
2 交換レンズユニット
3 カメラ本体
3a 筐体
4 ボディーマウント
5 フォーカルプレーンシャッター
6 後幕
7 先幕
8 レンズシャッター
10 ボディーマイコン(本体制御部)
11 撮像素子(撮像部)
12 撮像素子駆動制御部
20 表示部
21 画像表示制御部(表示制御部)
23 クイックリターンミラー
25 電源スイッチ
26 モード切換ダイアル
27 十字操作キー
28 MENU設定ボタン
29 SETボタン
30 シャッター操作部
31 シャッター制御部
33 シャッターユニット
35 動画撮影操作部
37 本体側シャッターユニット37
39 レンズマウント
40 レンズマイコン(レンズ制御部)
41 フォーカスレンズ群駆動制御部
42 絞り駆動制御部
43 絞り部
58 第2レンズ保持枠
71 撮像部
72 画像表示部
73 画像格納部
80 超音波アクチュエータユニット
81 圧電素子
82 駆動子
L 撮像光学系
L1 1群レンズ
L2 2群レンズ
L3 3群レンズ
L4 4群レンズ
Claims (10)
- 静止画撮影機能と動画撮影機能とを有するカメラシステムであって、
被写体の光学像を形成する撮像光学系と、
前記撮像光学系の光路中に配置されたレンズシャッターと、
前記光学像を画像信号に変換して前記被写体の画像を取得する撮像部と、
前記撮像部よりも被写体側に設けられたフォーカルプレーンシャッターと、
を備え、
動画撮影時には、前記フォーカルプレーンシャッターと前記レンズシャッターとを開口した状態とし、該動画撮影中に静止画撮影を行う際には、前記フォーカルプレーンシャッターを駆動せずに前記レンズシャッターを駆動することを特徴とする、カメラシステム。 - 動画撮影時には、前記フォーカルプレーンシャッターと前記レンズシャッターとを開口した状態とし、該動画撮影中に静止画撮影を行う際には、前記フォーカルプレーンシャッターを開口した状態で、かつ前記レンズシャッターを駆動して閉口した状態とし、その後、前記撮像部の電荷の読み出しを行うことを特徴とする、請求項1に記載のカメラシステム。
- 前記フォーカルプレーンシャッターは、先幕と後幕とを有し、前記先幕によって光路が閉口された状態から前記先幕を光路が開口するように動作させ、前記先幕の動作と並行して前記光路を閉口するように前記後幕を動作させるシャッター駆動を行う、請求項1または2に記載のカメラシステム。
- 静止画撮影機能と動画撮影機能とを有するカメラ本体であって、
被写体の光学像を形成する撮像光学系を有するレンズ鏡筒を装着可能なマウントと、
前記光学像を画像信号に変換して前記被写体の画像を取得する撮像部と、
前記撮像部よりも被写体側に設けられたフォーカルプレーンシャッターと、を備え、
レンズシャッターを有する前記レンズ鏡筒が装着された場合における動画撮影時には、前記フォーカルプレーンシャッターと前記レンズシャッターとを開口した状態とし、該動画撮影中に静止画撮影を行う際には、前記フォーカルプレーンシャッターを駆動せずに前記レンズシャッターを駆動することを特徴とする、カメラ本体。 - レンズシャッターを有する前記レンズ鏡筒が装着された場合における動画撮影時には、前記フォーカルプレーンシャッターと前記レンズシャッターとを開口した状態とし、該動画撮影中に静止画撮影を行う際には、前記フォーカルプレーンシャッターを開口した状態で、かつ前記レンズシャッターを駆動して閉口した状態とし、その後、前記撮像部の電荷の読み出しを行うことを特徴とする、請求項4に記載のカメラ本体。
- 前記マウントに装着された前記レンズ鏡筒がレンズシャッターを有するか否かを判断する判断部と、をさらに備える請求項4または5に記載のカメラ本体。
- 前記フォーカルプレーンシャッターは、先幕と後幕とを有し、前記先幕によって光路が閉口された状態から前記先幕を光路が開口するように動作させ、前記先幕の動作と並行して前記光路を閉口するように前記後幕を動作させるシャッター駆動を行う、請求項4から6のいずれかに記載のカメラ本体。
- 請求項6に記載のカメラ本体と、前記マウントに装着可能なレンズ鏡筒とを備えるカメラシステムであって、
前記レンズ鏡筒は前記レンズ鏡筒が前記レンズシャッターを有するか否かに関する情報を有しており、
前記カメラ本体は、前記レンズ鏡筒から前記レンズ鏡筒が前記レンズシャッターを有するか否かに関する情報を取得する、
カメラシステム。 - 前記カメラ本体の前記判断部は、前記レンズ鏡筒が前記レンズシャッターを有するか否かに関する情報に基づき、前記レンズ鏡筒が前記レンズシャッターを有するか否かを判断する、請求項8に記載のカメラシステム。
- 前記フォーカルプレーンシャッターは、先幕と後幕を有し、前記先幕によって光路が閉口された状態から前記先幕を光路が開口するように動作させ、前記先幕の動作と並行して前記光路を閉口するように動作させるシャッター駆動を行う、請求項8または請求項9に記載のカメラシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008038242A JP2009198629A (ja) | 2008-02-20 | 2008-02-20 | カメラシステムおよびカメラ本体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008038242A JP2009198629A (ja) | 2008-02-20 | 2008-02-20 | カメラシステムおよびカメラ本体 |
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Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=41142204
Family Applications (1)
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JP2008038242A Pending JP2009198629A (ja) | 2008-02-20 | 2008-02-20 | カメラシステムおよびカメラ本体 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009198629A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2016040622A (ja) * | 2015-11-05 | 2016-03-24 | リコーイメージング株式会社 | 撮像装置 |
-
2008
- 2008-02-20 JP JP2008038242A patent/JP2009198629A/ja active Pending
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US8730386B2 (en) | 2008-09-11 | 2014-05-20 | Panasonic Corporation | Imaging apparatus including metal main frame as assembly basis |
WO2011064980A1 (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-03 | パナソニック株式会社 | 撮像装置及びカメラ本体 |
US8866959B2 (en) | 2009-11-30 | 2014-10-21 | Panasonic Corporation | Imaging apparatus and camera body including a normally open type shutter having a full open state |
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