JP2013160782A - カメラ本体およびカメラシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】異なる仕様の2つの撮像素子を用いた場合でも、高い精度での焦点検出が可能なカメラおよびカメラシステムを提供する。
【解決手段】本発明のカメラ100は、瞳位置に備えられた瞳分割光学系20によって分割された光を第1の光束と第2の光束とに分岐する光分割光学系30と、前記第1の光束による第1の像を撮像する二次元の第1の撮像素子41と、前記第1の撮像素子41より画素ピッチが大きく前記第2の光束による第2の像を撮像する二次元の第2の撮像素子42と、前記第1の撮像素子41による撮像情報を前記第2の撮像素子42と対応する画素ピッチの第1の像情報に変換し、該第1の像情報と、前記第2の撮像素子による第2の像情報とを比較して、前記第1の像と前記第2の像との相対的なズレに基づいて焦点状態を検出する焦点検出部70と、を備えること、を特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】本発明のカメラ100は、瞳位置に備えられた瞳分割光学系20によって分割された光を第1の光束と第2の光束とに分岐する光分割光学系30と、前記第1の光束による第1の像を撮像する二次元の第1の撮像素子41と、前記第1の撮像素子41より画素ピッチが大きく前記第2の光束による第2の像を撮像する二次元の第2の撮像素子42と、前記第1の撮像素子41による撮像情報を前記第2の撮像素子42と対応する画素ピッチの第1の像情報に変換し、該第1の像情報と、前記第2の撮像素子による第2の像情報とを比較して、前記第1の像と前記第2の像との相対的なズレに基づいて焦点状態を検出する焦点検出部70と、を備えること、を特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、カメラ本体およびカメラシステムに関するものである。
従来、偏光で対物レンズの瞳を分割し、互いに独立した2つの撮像素子に導き、それぞれの撮像素子が撮像した像の相対的なズレに基づいて焦点状態を検出する撮像装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
上記従来構成は、同じ仕様の2つの撮像素子を用いている。しかし、一方で静止画、他方で動画を撮影する場合、それぞれに適した撮像素子の仕様が異なることとなり、その結果、高い精度の焦点検出や露光時間の調整が難しくなるという問題がある。
本発明の課題は、異なる仕様の2つの撮像素子を用いた場合でも、高い精度での焦点検出が可能なカメラ本体およびカメラシステムを提供することである。
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項1に記載の発明は、瞳位置に備えられた瞳分割光学系(20)によって分割された光を第1の光束と第2の光束とに分岐する光分割光学系(30)と、前記第1の光束による第1の像を撮像する二次元の第1の撮像素子(41)と、前記第1の撮像素子(41)より画素ピッチが大きく前記第2の光束による第2の像を撮像する二次元の第2の撮像素子(42)と、前記第1の撮像素子(41)による撮像情報を前記第2の撮像素子(42)と対応する画素ピッチの第1の像情報に変換し、該第1の像情報と、前記第2の撮像素子による第2の像情報とを比較して、前記第1の像と前記第2の像との相対的なズレに基づいて焦点状態を検出する焦点検出部(70)と、を備えること、を特徴とするカメラ(100)である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のカメラであって、前記焦点検出部(70)は、前記第1の撮像素子(41)による撮像情報を、画素加算処理によって前記第1の像情報に変換すること、を特徴とするカメラ(100)である。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のカメラであって、前記焦点検出部(70)は、前記第1の撮像素子(41)による撮像情報を、補間処理によって前記第1の像情報に変換すること、を特徴とするカメラ(100)である。
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載のカメラであって、前記焦点検出部(70)は、前記第1の撮像素子(41)による撮像情報を、画素加算処理した後、補間処理して前記第1の像情報に変換すること、を特徴とするカメラ(100)である。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載のカメラであって、前記第1の撮像素子(41)は静止画を撮影し、前記第2の撮像素子(42)は動画を撮影すること、を特徴とするカメラ(100)である。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載のカメラと、瞳位置に瞳分割光学系(20)を備える結像光学系(10)を具備すること、を特徴とするカメラシステム(1)である。
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載のカメラシステムであって、前記瞳分割光学系(20)による分割光の透過率を個別に調整可能な透過率可変フィルタ部(80)と、前記透過率可変フィルタ部(80)を制御する透過率制御部(70)と、を備え、前記透過率制御部(70)は、焦点検出時においては瞳開口全体の透過率を同一とし、動画撮影中に静止画を撮影する場合には分割光の透過率を個別に制御すること、を特徴とするカメラシステム(1)である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のカメラであって、前記焦点検出部(70)は、前記第1の撮像素子(41)による撮像情報を、画素加算処理によって前記第1の像情報に変換すること、を特徴とするカメラ(100)である。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のカメラであって、前記焦点検出部(70)は、前記第1の撮像素子(41)による撮像情報を、補間処理によって前記第1の像情報に変換すること、を特徴とするカメラ(100)である。
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載のカメラであって、前記焦点検出部(70)は、前記第1の撮像素子(41)による撮像情報を、画素加算処理した後、補間処理して前記第1の像情報に変換すること、を特徴とするカメラ(100)である。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載のカメラであって、前記第1の撮像素子(41)は静止画を撮影し、前記第2の撮像素子(42)は動画を撮影すること、を特徴とするカメラ(100)である。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載のカメラと、瞳位置に瞳分割光学系(20)を備える結像光学系(10)を具備すること、を特徴とするカメラシステム(1)である。
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載のカメラシステムであって、前記瞳分割光学系(20)による分割光の透過率を個別に調整可能な透過率可変フィルタ部(80)と、前記透過率可変フィルタ部(80)を制御する透過率制御部(70)と、を備え、前記透過率制御部(70)は、焦点検出時においては瞳開口全体の透過率を同一とし、動画撮影中に静止画を撮影する場合には分割光の透過率を個別に制御すること、を特徴とするカメラシステム(1)である。
本発明によれば、異なる仕様の2つの撮像素子を用いた場合でも、高い精度での焦点検出が可能なカメラ本体およびカメラシステムを提供することができる。
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明に係るカメラシステム1の一実施形態であるの概念的なブロック構成図である。図2は、カメラ制御部70による合焦制御を説明する図である。
(第1実施形態)
図1は、本発明に係るカメラシステム1の一実施形態であるの概念的なブロック構成図である。図2は、カメラ制御部70による合焦制御を説明する図である。
カメラシステム1は、カメラ本体100と、該カメラ本体100に着脱されるレンズ鏡筒200とを備える。
レンズ鏡筒200は、撮像光学系10および瞳分割フィルタ20を備える。
カメラ本体100は、偏光分離プリズム30、第1の撮像素子41、第2の撮像素子42、撮像駆動部61、画像処理部62、AF駆動機構63、表示装置64、記録媒体65、位置センサ66およびカメラ制御部70を備える。
本実施形態のカメラシステム1は、第1の撮像素子41によって静止画を撮影すると共に、第2の撮像素子42によって動画を撮影し、さらに、第1の撮像素子41と第2の撮像素子42の撮像情報とに基づいてAF駆動のための焦点検出を行うものである。
レンズ鏡筒200は、撮像光学系10および瞳分割フィルタ20を備える。
カメラ本体100は、偏光分離プリズム30、第1の撮像素子41、第2の撮像素子42、撮像駆動部61、画像処理部62、AF駆動機構63、表示装置64、記録媒体65、位置センサ66およびカメラ制御部70を備える。
本実施形態のカメラシステム1は、第1の撮像素子41によって静止画を撮影すると共に、第2の撮像素子42によって動画を撮影し、さらに、第1の撮像素子41と第2の撮像素子42の撮像情報とに基づいてAF駆動のための焦点検出を行うものである。
レンズ鏡筒200の撮像光学系10は、合焦レンズを含む複数の光学部品(図1中一枚のレンズ11で代表して示す)と、瞳分割フィルタ20と、を備える。なお、レンズ鏡筒200は、カメラ100に対して、固定または着脱可能のいずれの構成も可能である。
瞳分割フィルタ20は、撮像光学系10の瞳位置に設けられている。瞳分割フィルタ20は、光軸OAを中心に2つの領域21,22を備え、それぞれ偏光フィルタを備えている。領域21の偏光軸と、領域22の偏光軸とは互いに直交している。
これにより、瞳分割フィルタ20は、瞳領域を領域21,22に対応する2つの部分瞳領域に分割する。
これにより、瞳分割フィルタ20は、瞳領域を領域21,22に対応する2つの部分瞳領域に分割する。
カメラ本体100の偏光分離プリズム30は、偏光分離面31を備え、瞳分割フィルタ20を介した入射光の内、瞳領域を領域21の偏光フィルタを透過した光を偏光分離面31で反射させて第1の撮像素子41に導き、領域22の偏光フィルタを透過した光は偏光分離面31を透過させて第2の撮像素子42に導く。
第1の撮像素子41と第2の撮像素子42とは、受光素子が2次元状に配列されて成るたとえばCCDである。第1の撮像素子41と第2の撮像素子42とは、光学的に等価な位置に配置されており、第1の撮像素子41に合焦された被写体像が結像されると、第2の撮像素子42にも合焦された被写体像が結像される。
第1の撮像素子41は、画素ピッチがたとえば1.7μmであって、静止画撮影に用いられる。
第2の撮像素子42は、画素ピッチが第1の撮像素子41より大きくたとえば4.5μmであって、動画撮影に用いられる。
第1の撮像素子41は、画素ピッチがたとえば1.7μmであって、静止画撮影に用いられる。
第2の撮像素子42は、画素ピッチが第1の撮像素子41より大きくたとえば4.5μmであって、動画撮影に用いられる。
このように、静止画撮影する第1の撮像素子41と、動画撮影する第2の撮像素子42とで画素ピッチが異なっている理由は、動画の場合は撮像サイズによらず画素数が規格で規定されており、静止画の場合は画素数による再生制限がなくより高い画質を得るために画素数を多くする(その結果画素ピッチが小さくなる)ためである。
撮像駆動部61は、カメラ制御部70によって制御され、第1の撮像素子41と第2の撮像素子42の駆動および画像情報の読み出し等を行う。
画像処理部62は、撮像駆動部61によって第1の撮像素子41および第2の撮像素子42から読み出された画像信号に対して、A/D変換、色処理等の画像処理を施す。
画像処理部62は、撮像駆動部61によって第1の撮像素子41および第2の撮像素子42から読み出された画像信号に対して、A/D変換、色処理等の画像処理を施す。
AF駆動機構63は、撮像光学系10における図示しない合焦レンズを光軸OA方向に移動駆動して、結像位置を変化させる。
表示装置64は、液晶等の表示パネルを備え、その表示パネルに撮影画像や、露光時間等の撮影に関する情報等を表示する。
記録媒体65は、画像処理部62で得られた画像データを格納保持する。
位置センサ66は、レンズ11の位置を検出する。
表示装置64は、液晶等の表示パネルを備え、その表示パネルに撮影画像や、露光時間等の撮影に関する情報等を表示する。
記録媒体65は、画像処理部62で得られた画像データを格納保持する。
位置センサ66は、レンズ11の位置を検出する。
カメラ制御部70は、CPU等を備え、前述した各構成要素を含む当該カメラシステム1における撮影に係る全ての動作を統括制御する。また、カメラ制御部70は、第1の撮像素子41と第2の撮像素子42の出力から得られた画像データに基づいて焦点検出に関する演算を行い、AF駆動機構63を制御駆動して焦点調節(合焦制御)を行う。
そして、カメラシステム1は、カメラ制御部70によって制御され、静止画撮影および動画撮影を行う。
静止画撮影時には、瞳分割フィルタ20によって瞳分割され偏光分離プリズム30によって分離されて第1の撮像素子41に結像した画像情報を、第1の撮像素子41から所定時間蓄積した光情報をアナログ量として取り込み、これに画像処理部62がA/D変換および色処理等の画像処理を施して、表示装置64に表示すると共に記録媒体65に記録する。
静止画撮影時には、瞳分割フィルタ20によって瞳分割され偏光分離プリズム30によって分離されて第1の撮像素子41に結像した画像情報を、第1の撮像素子41から所定時間蓄積した光情報をアナログ量として取り込み、これに画像処理部62がA/D変換および色処理等の画像処理を施して、表示装置64に表示すると共に記録媒体65に記録する。
また、動画撮影時には、瞳分割フィルタ20によって瞳分割され偏光分離プリズム30によって分離されて第2の撮像素子42に結像した画像情報を、第2の撮像素子42から1秒間に所定のフレーム(コマ数)の画像を順次取り込み、これに画像処理部62がA/D変換および色処理等の画像処理を施して、記録媒体65に記録する。
カメラ制御部70は、撮影時において、前述したように、第1の撮像素子41と第2の撮像素子42の撮像情報とに基づいて合焦制御を行う。
つぎに、このカメラ制御部70による合焦制御について説明する。
カメラシステム1では、瞳分割フィルタ20を透過したそれぞれの光は、偏光分離プリズム30によって2方向に分離され、第1の撮像素子41または第2の撮像素子42に結像する。
つぎに、このカメラ制御部70による合焦制御について説明する。
カメラシステム1では、瞳分割フィルタ20を透過したそれぞれの光は、偏光分離プリズム30によって2方向に分離され、第1の撮像素子41または第2の撮像素子42に結像する。
カメラ制御部70は、第1の撮像素子41および第2の撮像素子42がそれぞれ撮像した2つの像位置を比較して2像の像ズレを検出し、いわゆる位相差焦点検出方式によってデフォーカス量を算出する。そして、カメラ制御部70は、算出したデフォーカス量に基づいて、AF駆動機構63によって撮像光学系10における合焦レンズを移動駆動して、焦点合わせ動作を行う。そして、このときの合焦レンズの位置を位置センサ66で検出することで、焦点を合わせた物体の距離を算出できる。
ここで、2つの撮像素子(第1の撮像素子41および第2の撮像素子42)が同一仕様(画素ピッチ等)であれば読み出しデータをそのまま比較してデフォーカス量演算をすることができる。しかし、前述したように、第1の撮像素子41は静止画撮影用であって画素ピッチが小さく(1.7μm)、第2の撮像素子42は動画撮影用であって画素ピッチは第1の撮像素子41より大きい(4.5μm)。このように両者の仕様が異なると、読み出しデータをそのまま単純に比較してデフォーカス量演算を行っても、精度の高い焦点検出情報(デフォーカス量)が得られない。
そこで、カメラ制御部70は、合焦制御時において、2つの撮像素子(第1の撮像素子41および第2の撮像素子42)の画素ピッチを仮想的に揃える画素加算処理および補間処理を行う。図2は、この合焦制御時における画素加算処理および補間処理のステップを、図式化したものである。なお、図中および以下の説明において「ステップ」は「S」と略記する。
カメラ制御部70による合焦制御は、まず、第1の撮像素子41から画像データ(画素ピッチ1.7μm)を読み出す(S201)と共に、第2の撮像素子42から画像データ(画素ピッチ4.5μm)を読み出す(S202)。
カメラ制御部70による合焦制御は、まず、第1の撮像素子41から画像データ(画素ピッチ1.7μm)を読み出す(S201)と共に、第2の撮像素子42から画像データ(画素ピッチ4.5μm)を読み出す(S202)。
ついで、第1の撮像素子41の画像データに、画素ピッチを略同一とする加算処理を施す(S204)。すなわち、第1の撮像素子41の画素ピッチが1.7μmであるのに対して、第2の撮像素子42の画素ピッチは4.5μmであるため、第1の撮像素子41の画像データを9画素(横3×縦3画素)加算して、画素ピッチを1.7×3=5.1μm相当の画像データとする。
さらに、この加算処理された画像データに補間処理を施して、画素ピッチを略同一とする(S204)。すなわち、加算処理された画素ピッチ5.1μm相当の画像データに、0.88倍の縮小補間処理を行い、画素ピッチ4.5μm相当のデータを得る。
そして、画素ピッチが同一となった画像データ同士を比較して像ズレを検出し(S205)、デフォーカス量を演算し、AF駆動機構63を駆動して焦点合わせ動作を行う。
これにより、静止画SPおよび動画MPの双方共に、精度の高い焦点合わせを行うことができる。
そして、画素ピッチが同一となった画像データ同士を比較して像ズレを検出し(S205)、デフォーカス量を演算し、AF駆動機構63を駆動して焦点合わせ動作を行う。
これにより、静止画SPおよび動画MPの双方共に、精度の高い焦点合わせを行うことができる。
上記のように、合焦制御時において、2つの撮像素子(第1の撮像素子41および第2の撮像素子42)の画素ピッチを仮想的に揃えることにより、位相差検出処理が容易になる。また、画素サイズも仮想的に揃えられるため、2つの撮像素子の蓄積時間(露光時間)をほぼ同一とすることができ、比較する像の同一性を確保できる。すなわち、画素ピッチ(画素サイズ)を揃えるプロセスがないと、画素ピッチの小さい(従って画素サイズも小さい)低感度な撮像素子は蓄積時間が長くなって像がブレやすく、画素ピッチの大きい(従って画素サイズも大きい)高感度な撮像素子は蓄積時間が短く像がブレにくくなり、2像を比較した場合に相関性を見ることが難しくなる。
(第2実施形態)
つぎに、図3〜図5を参照して、本発明の第2実施形態を説明する。
図3は、本発明に係るカメラシステム2の第2実施形態の概念的なブロック構成図である。図4は、カメラ制御部70による動画撮影中の静止画撮影時における制御を説明する図である。図5は、動画撮影中の静止画撮影時において閃光発光する場合における制御のタイムチャートである。
つぎに、図3〜図5を参照して、本発明の第2実施形態を説明する。
図3は、本発明に係るカメラシステム2の第2実施形態の概念的なブロック構成図である。図4は、カメラ制御部70による動画撮影中の静止画撮影時における制御を説明する図である。図5は、動画撮影中の静止画撮影時において閃光発光する場合における制御のタイムチャートである。
図3に示す第2実施形態に係るカメラシステム2は、前述した第1実施形態における図1に示すカメラシステム1に加え、液晶シャッタ80と、閃光発光装置67と、を備えるものである。その他の構成は、第1実施形態と全く同様であり、各構成要素には同符号を付して説明は省略する。
液晶シャッタ80は、偏光瞳分割フィルタ20の背面側(偏光分離プリズム30側)に、液晶旋光子81と、偏光フィルタ82と、重合配置して構成されている。
液晶旋光子81は、光の偏光軸を回転させる。液晶旋光子81の光透過面は、偏光瞳分割フィルタ20と対応して光軸OAを中心に2つの領域81A,81Bに分割されており、それぞれ独立して駆動可能とされている。
液晶旋光子81は、光の偏光軸を回転させる。液晶旋光子81の光透過面は、偏光瞳分割フィルタ20と対応して光軸OAを中心に2つの領域81A,81Bに分割されており、それぞれ独立して駆動可能とされている。
偏光フィルタ82は、偏光瞳分割フィルタ20と同様に、光軸OAを中心に2つの領域82A,82Bに分割されている。各領域82A,82Bの偏光軸は、それぞれ対応する偏光瞳分割フィルタ20の領域21,22の偏光軸に揃えてある。
上記構成の液晶シャッタ80は、液晶旋光子81における各領域81A,81Bの偏光軸を、偏光瞳分割フィルタ20における領域21,22(偏光フィルタ82における各領域82A,82B)の偏光軸に一致させる(旋光を与えない)と光を透過させ、旋光を与えると、その回転角度に応じて透過光量は減少し、90°回転させると透過光量は非常に少なくなる。この液晶シャッタ80は、カメラ制御部70によって領域(液晶旋光子81の領域81A,81B)毎に独立して制御される。これにより、液晶シャッタ80は、第1の撮像素子41および第2の撮像素子42への入射光量を、独立して制御できるようになっているものである。
閃光発光装置67は、キセノン管の放電によって閃光を発する照明装置であって、カメラ制御部70によって発光制御される。
閃光発光装置67は、キセノン管の放電によって閃光を発する照明装置であって、カメラ制御部70によって発光制御される。
本第2実施形態におけるカメラシステム2では、カメラ制御部70は、焦点検出時と、動画撮影時と、動画撮影中における静止画撮影時において、下記のように液晶シャッタ80を制御駆動する。
焦点検出時においては、2つの瞳領域の透過光量が同一となるように液晶シャッタ80を制御し、2つの撮像素子(第1の撮像素子41と第2の撮像素子42)によって同一シャッタ速度で撮像する。焦点検出は、前述した第1実施形態において説明したように、画素加算処理および補間処理によって仮想的に画素ピッチと感度を揃えて行う。これにより、2つの撮像素子41,42の撮像データの同一性を確保することができ、精度の高い焦点検出ができる。
焦点検出時においては、2つの瞳領域の透過光量が同一となるように液晶シャッタ80を制御し、2つの撮像素子(第1の撮像素子41と第2の撮像素子42)によって同一シャッタ速度で撮像する。焦点検出は、前述した第1実施形態において説明したように、画素加算処理および補間処理によって仮想的に画素ピッチと感度を揃えて行う。これにより、2つの撮像素子41,42の撮像データの同一性を確保することができ、精度の高い焦点検出ができる。
静止画撮影時においては、画素ピッチが小さく低感度な第1の撮像素子41によっても高速シャッタで撮像できるように、第1の撮像素子41に入射する液晶シャッタ80の透過光量を大きく設定する。これにより、ブレなく被写体を写し止めることができる。
動画撮影時においては、画素ピッチが大きく高感度な第2の撮像素子42でも低速シャッタで撮像できるように、第2の撮像素子42に入射する液晶シャッタ80の透過光量を低下させた設定とする。これは、再生時のフレームレートより撮影時のシャッタ速度の方が過剰に速くなると動画像としてのスムースさに欠けたカクカクした印象を与えてしまうため、低速シャッタとしてこれを防ぐためである。
つまり、カメラ制御部70は、液晶シャッタ80を、静止画撮影時には画素ピッチが小さく低感度な第1の撮像素子41によって高速シャッタで撮像するように透過光量を大きく、動画撮影時には画素ピッチが大きく高感度な第2の撮像素子42によってある程度低速シャッタで撮像するように透過光量を小さく、それぞれ制御するものである。
動画撮影時に同時に静止画も撮影する場合には、図4に示すように、静止画撮影のタイミングに合わせて、動画撮影する第2の撮像素子42に対応する瞳領域の透過光量MLはそのままで、静止画撮影する第1の撮像素子41に対応する瞳領域の透過光量SLは大きい設定とする。たとえば、図4に示すように、動画撮影用の画像MPをシャッタ速度1/30秒の明るさとし、静止画撮影用の画像SPをシャッタ速度1/250秒の明るさとする。これにより静止画を速いシャッタ速度で撮像できる。
なお、上記制御は、被写界が十分に明るく、動画撮影側への光量を制限する必要がある場合にのみ行う。被写体が暗い場合には、露光量確保のため液晶シャッタ80による光量制限は行わない。
なお、上記制御は、被写界が十分に明るく、動画撮影側への光量を制限する必要がある場合にのみ行う。被写体が暗い場合には、露光量確保のため液晶シャッタ80による光量制限は行わない。
つぎに、図5にタイムチャートを示す、動画撮影中における閃光発光装置67を使用した静止画撮影について説明する。
図5に示すように、動画撮影中における閃光発光を行う静止画撮影時には、カメラ制御部70は、閃光発光装置67の発光タイミング(図5中閃光発光)と同調して、液晶シャッタ80における第2の撮像素子42への入射領域を、閃光を遮蔽するように動作させる。つまり、旋光子81の旋光角を90°として透過光量を減少させる。
図5に示すように、動画撮影中における閃光発光を行う静止画撮影時には、カメラ制御部70は、閃光発光装置67の発光タイミング(図5中閃光発光)と同調して、液晶シャッタ80における第2の撮像素子42への入射領域を、閃光を遮蔽するように動作させる。つまり、旋光子81の旋光角を90°として透過光量を減少させる。
ここで、閃光発光装置67による閃光の発光時間は極めて短く(数千から数百分の1秒程度)であって、液晶シャッタ80が動作できる限界の速度(数十〜数百分の1秒)で動作させることで充分閃光を遮蔽できる。たとえば、図5に示すように、閃光の本発光時における遮蔽時間1/250秒とすれば良い。
一方、動画の1フレーム(図5中動画撮像)の蓄積時間は1/30秒〜1/60秒に規定されており、これはストロボの発光時間に比べて1/10以下であって、この間光が遮蔽されていても画面が暗くなるといった影響は極めて少ない。
これにより、動画撮影中における閃光発光を行う静止画撮影を行っても、時動画中に明るい画面が挿入されることを防止でき、発光時の動画フレームだけ明るくなって雰囲気を損なうことがない。
これにより、動画撮影中における閃光発光を行う静止画撮影を行っても、時動画中に明るい画面が挿入されることを防止でき、発光時の動画フレームだけ明るくなって雰囲気を損なうことがない。
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
(1)カメラシステム1では、カメラ制御部70は、合焦制御時において、画素ピッチが第2の撮像素子42より小さい第1の撮像素子41の画像データに画素加算処理および補間処理を行って、第2の撮像素子42の画像データと画素ピッチを仮想的に揃え、両者の像位置を比較して位相差焦点検出方式によってデフォーカス量を算出し、AF駆動機構63によって合焦レンズを移動駆動して焦点合わせ動作を行う。これにより、位相差検出処理が容易になる。また、画素サイズも仮想的に揃えられるため、2つの撮像素子の蓄積時間(露光時間)をほぼ同一とすることができ、比較する像の同一性を確保できる。
(1)カメラシステム1では、カメラ制御部70は、合焦制御時において、画素ピッチが第2の撮像素子42より小さい第1の撮像素子41の画像データに画素加算処理および補間処理を行って、第2の撮像素子42の画像データと画素ピッチを仮想的に揃え、両者の像位置を比較して位相差焦点検出方式によってデフォーカス量を算出し、AF駆動機構63によって合焦レンズを移動駆動して焦点合わせ動作を行う。これにより、位相差検出処理が容易になる。また、画素サイズも仮想的に揃えられるため、2つの撮像素子の蓄積時間(露光時間)をほぼ同一とすることができ、比較する像の同一性を確保できる。
(2)第2実施形態におけるカメラシステム2では、静止画撮影時には、カメラ制御部70は、液晶シャッタ80を画素ピッチが小さく低感度な第1の撮像素子41によって高速シャッタで撮像するように透過光量を大きく制御する。これにより、画素ピッチが小さく低感度な第1の撮像素子41によっても高速シャッタで静止画像を撮像でき、ブレなく被写体を写し止めることができる。また、動画撮影時には、カメラ制御部70は、液晶シャッタ80を画素ピッチが大きく高感度な第2の撮像素子42によって低速シャッタで撮像するように透過光量を小さく制御する。これにより、画素ピッチが大きく高感度な第2の撮像素子42でも低速シャッタで撮像でき、シャッタ速度の方が過剰に速くなることによってスムースさに欠けた動画像となることを抑制できる。
(3)第2実施形態におけるカメラシステム2では、動画撮影中における閃光発光を行う静止画撮影時には、カメラ制御部70は、閃光発光装置67の発光タイミングと同調して、液晶シャッタ80における第2の撮像素子42への入射領域を、閃光を遮蔽するように動作させる。これにより、動画撮影中における閃光発光を行う静止画撮影を行っても、時動画中に明るい画面が挿入されることを防止でき、発光時の動画フレームだけ明るくなって雰囲気を損なうことがない。
(変形形態)
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
(1)上記第2実施形態における液晶シャッタ80は、偏光フィルタ82の偏光軸が対応する偏光瞳分割フィルタ20の偏光軸に揃っており、液晶旋光子81によって偏光軸に一致させる(旋光を与えない)と光を透過させ、旋光を与えると透過光量が少なくなるように構成されている。しかし、液晶シャッタ80は、このような構成に限らず、偏光フィルタ82の偏光軸を、対応する偏光瞳分割フィルタ20の偏光軸と90°異なる配置とし、液晶旋光子81に旋光を与えると透過光量が増加する構成としても良いものである。
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
(1)上記第2実施形態における液晶シャッタ80は、偏光フィルタ82の偏光軸が対応する偏光瞳分割フィルタ20の偏光軸に揃っており、液晶旋光子81によって偏光軸に一致させる(旋光を与えない)と光を透過させ、旋光を与えると透過光量が少なくなるように構成されている。しかし、液晶シャッタ80は、このような構成に限らず、偏光フィルタ82の偏光軸を、対応する偏光瞳分割フィルタ20の偏光軸と90°異なる配置とし、液晶旋光子81に旋光を与えると透過光量が増加する構成としても良いものである。
また、上記実施形態および変形形態は適宜に組み合わせて用いることができるが、各実施形態の構成は図示と説明により明らかであるため、詳細な説明を省略する。さらに、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
1:カメラ、10:撮像光学系、20:瞳分割フィルタ、30:偏光分離プリズム、41:第1の撮像素子、42:第2の撮像素子、70:カメラ制御部、80:液晶シャッタ
Claims (7)
- 瞳位置に備えられた瞳分割光学系によって分割された光を第1の光束と第2の光束とに分岐する光分割光学系と、
前記第1の光束による第1の像を撮像する二次元の第1の撮像素子と、
前記第1の撮像素子より画素ピッチが大きく前記第2の光束による第2の像を撮像する二次元の第2の撮像素子と、
前記第1の撮像素子による撮像情報を前記第2の撮像素子と対応する画素ピッチの第1の像情報に変換し、該第1の像情報と、前記第2の撮像素子による第2の像情報とを比較して、前記第1の像と前記第2の像との相対的なズレに基づいて焦点状態を検出する焦点検出部と、
を備えること、を特徴とするカメラ。 - 請求項1に記載のカメラであって、
前記焦点検出部は、
前記第1の撮像素子による撮像情報を、画素加算処理によって前記第1の像情報に変換すること、
を特徴とするカメラ。 - 請求項1に記載のカメラであって、
前記焦点検出部は、
前記第1の撮像素子による撮像情報を、補間処理によって前記第1の像情報に変換すること、
を特徴とするカメラ。 - 請求項1に記載のカメラであって、
前記焦点検出部は、
前記第1の撮像素子による撮像情報を、画素加算処理した後、補間処理して前記第1の像情報に変換すること、
を特徴とするカメラ。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のカメラであって、
前記第1の撮像素子は静止画を撮影し、前記第2の撮像素子は動画を撮影すること、
を特徴とするカメラ。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のカメラと、
瞳位置に瞳分割光学系を備える結像光学系と、を具備すること、
を特徴とするカメラシステム。 - 請求項6に記載のカメラシステムであって、
前記瞳分割光学系による分割光の透過率を個別に調整可能な透過率可変フィルタ部と、
前記透過率可変フィルタ部を制御する透過率制御部と、を備え、
前記透過率制御部は、焦点検出時においては瞳開口全体の透過率を同一とし、動画撮影中に静止画を撮影する場合には分割光の透過率を個別に制御すること、
を特徴とするカメラシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012019629A JP2013160782A (ja) | 2012-02-01 | 2012-02-01 | カメラ本体およびカメラシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012019629A JP2013160782A (ja) | 2012-02-01 | 2012-02-01 | カメラ本体およびカメラシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013160782A true JP2013160782A (ja) | 2013-08-19 |
Family
ID=49173102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012019629A Pending JP2013160782A (ja) | 2012-02-01 | 2012-02-01 | カメラ本体およびカメラシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013160782A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015045804A (ja) * | 2013-08-29 | 2015-03-12 | キヤノン株式会社 | 焦点検出装置および撮像装置並びに焦点検出方法、プログラム |
JP2016010063A (ja) * | 2014-06-25 | 2016-01-18 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
JP2020182073A (ja) * | 2019-04-24 | 2020-11-05 | エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd | 撮像装置、移動体、及び制御方法 |
-
2012
- 2012-02-01 JP JP2012019629A patent/JP2013160782A/ja active Pending
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