JP2018056684A - 撮像装置、撮像制御方法および撮像制御プログラム - Google Patents

撮像装置、撮像制御方法および撮像制御プログラム Download PDF

Info

Publication number
JP2018056684A
JP2018056684A JP2016188090A JP2016188090A JP2018056684A JP 2018056684 A JP2018056684 A JP 2018056684A JP 2016188090 A JP2016188090 A JP 2016188090A JP 2016188090 A JP2016188090 A JP 2016188090A JP 2018056684 A JP2018056684 A JP 2018056684A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
imaging
control
information
shutter
mechanical shutter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016188090A
Other languages
English (en)
Inventor
浩也 本田
Hiroya Honda
浩也 本田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2016188090A priority Critical patent/JP2018056684A/ja
Priority to PCT/JP2017/033744 priority patent/WO2018061879A1/ja
Publication of JP2018056684A publication Critical patent/JP2018056684A/ja
Priority to US16/354,250 priority patent/US20190212633A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B9/00Exposure-making shutters; Diaphragms
    • G03B9/08Shutters
    • G03B9/10Blade or disc rotating or pivoting about axis normal to its plane
    • G03B9/14Two separate members moving in opposite directions
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B7/00Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly
    • G03B7/08Control effected solely on the basis of the response, to the intensity of the light received by the camera, of a built-in light-sensitive device
    • G03B7/091Digital circuits
    • G03B7/093Digital circuits for control of exposure time
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B9/00Exposure-making shutters; Diaphragms
    • G03B9/08Shutters
    • G03B9/10Blade or disc rotating or pivoting about axis normal to its plane
    • G03B9/18More than two members
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B9/00Exposure-making shutters; Diaphragms
    • G03B9/08Shutters
    • G03B9/36Sliding rigid plate
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B9/00Exposure-making shutters; Diaphragms
    • G03B9/08Shutters
    • G03B9/36Sliding rigid plate
    • G03B9/40Double plate
    • G03B9/42Double plate with adjustable slot; with mechanism controlling relative movement of plates to form slot
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/689Motion occurring during a rolling shutter mode
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/73Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the exposure time
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80Camera processing pipelines; Components thereof
    • H04N23/81Camera processing pipelines; Components thereof for suppressing or minimising disturbance in the image signal generation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Shutters For Cameras (AREA)
  • Exposure Control For Cameras (AREA)

Abstract

【課題】メカニカルシャッタを用いつつ、ローリングシャッタ歪の発生を抑える。
【解決手段】撮像装置100は、それぞれ第1の方向と第2の方向に走行可能な第1のメカニカルシャッタ105aおよび第2のメカニカルシャッタ105bと、第1のメカニカルシャッタを第1の方向に走行させて撮像素子104を露光することにより第1の撮像を行い、第2のメカニカルシャッタを第2の方向に走行させて撮像素子を露光することにより第2の撮像を行う制御手段113とを有する。制御手段は、撮像に関する情報を取得し、該情報に基づいて第1および第2の撮像のうち一方を行う片路撮像制御と第1および第2の撮像の双方を続けて行う往復撮像制御のうちいずれを行うかを判定し、片路および往復撮像制御のうち該判定の結果に応じた撮像制御を行う。
【選択図】図1

Description

本発明は、撮像素子を露光する際の走行方向を異ならせた複数のメカニカルシャッタを備えた撮像装置に関する。
撮像装置には、露光開始を制御するメカニカル先幕および露光終了を制御するメカニカル後幕を有するシャッタを備えたものがある。また、被写体像を光電変換して電気信号を出力する撮像素子において、電荷をリセットするリセット走査によってメカニカル先幕と同様の機能を電子的に実現する電子先幕を有する撮像装置もある。これらの撮像装置では、撮像可能な回数(コマ速)を向上させることで、変化する被写体を正確に撮像することができる。
例えば、特許文献1には、スリットを形成する2つのメカニカル幕が往路と復路で開口制御と遮光制御を交互に担い、往路露光と復路露光とを行うことでコマ速を向上させるシャッタが開示されている。また、特許文献2には、撮像素子の上下から中央に向かって同時に露光開始制御を行う電子先幕と、上から下に走行して遮光制御を行う第1のメカニカル後幕と、下から上に走行して遮光制御を行う第2のメカニカル後幕とを備えた撮像装置が開示されている。特許文献2の撮像装置では、撮像素子の上下から中央に向かって電子先幕を走行させた後に第1および第2のメカニカル後幕を該中央で交差させて撮像素子の全体を遮光することで、コマ速を向上させることが可能である。
特開平02−134625号公報 特開2011−146925号公報
しかしながら、特許文献1にて開示されたシャッタを、撮像素子を有する撮像装置に用いると、以下のような問題が生じる。一般に2つのメカニカル幕を走行させてスリット露光を行う場合に、被写体がメカニカル幕の走行方向に対して直交する方向に移動すると、露光開始から露光終了までの撮像素子での電荷蓄積タイミングのずれによって画像が歪むローリングシャッタ歪が生じる。そして、特許文献1にて開示されているように往路露光と復路露光を行うと、メカニカル幕の走行方向の違いによって往路露光と復路露光で異なるローリングシャッタ歪が生じる。つまり、往路露光により取得される奇数番目の画像と復路露光により取得される偶数番目の画像と異なるローリングシャッタ歪が交互に生じ、画像の連続性が損なわれる。
また、特許文献2にて開示された撮像装置では、上下から同時に第1および第2のメカニカル後幕を走行させるという従来と異なる構成を有するために、発生するローリングシャッタ歪も従来とは異なるものとなる。この結果、従来のローリングシャッタ歪しか知らないユーザに違和感を与える。
本発明は、メカニカルシャッタを用いつつ、コマ速を向上させ、さらにローリングシャッタ歪の発生を抑えることができるようにした撮像装置を提供する。
本発明の一側面としての撮像装置は、被写体からの光を光電変換する撮像素子と、それぞれ第1の方向と該第1の方向とは反対の第2の方向に走行可能な第1のメカニカルシャッタおよび第2のメカニカルシャッタと、第1のメカニカルシャッタを第1の方向に走行させて撮像素子を露光することにより第1の撮像を行い、第2のメカニカルシャッタを第2の方向に走行させて撮像素子を露光することにより第2の撮像を行う制御手段とを有する。そして、制御手段は、撮像に関する情報を取得し、該情報に基づいて第1および第2の撮像のうち一方を行う片路撮像制御と第1および第2の撮像の双方を続けて行う往復撮像制御のうちいずれを行うかを判定し、片路および往復撮像制御のうち該判定の結果に応じた撮像制御を行うことを特徴とする。
また、本発明の他の一側面としての撮像制御方法は、被写体からの光を光電変換する撮像素子と、それぞれ第1の方向と該第1の方向とは反対の第2の方向に走行可能な第1のメカニカルシャッタおよび第2のメカニカルシャッタとを有する撮像装置であり、第1のメカニカルシャッタを第1の方向に走行させて撮像素子を露光することにより第1の撮像を行い、第2のメカニカルシャッタを第2の方向に走行させて撮像素子を露光することにより第2の撮像を行う撮像装置の制御方法である。該撮像制御方法は、撮像に関する情報を取得するステップと、該情報に基づいて第1および第2の撮像のうち一方を行う片路撮像制御と第1および第2の撮像の双方を続けて行う往復撮像制御のうちいずれを行うかを判定するステップと、片路および往復撮像制御のうち上記判定の結果に応じた撮像制御を行うステップとを有することを特徴とする。
なお、撮像装置のコンピュータに上記撮像制御方法に従う処理を実行させるコンピュータプログラムである撮像制御プログラムも、本発明の他の一側面を構成する。
本発明によれば、撮像に関する情報に応じて片路撮像制御または往復撮像制御を選択することで、メカニカルシャッタを用いつつ、コマ速を向上させ、かつローリングシャッタ歪の発生を抑えることができる。
本発明の実施例1である撮像装置の構成を示すブロック図。 実施例1におけるメカニカルシャッタの構成を示す図。 実施例1における往路露光と復路露光を示す図。 実施例1において撮像画面の全体を横切る被写体の往復撮像を示す図。 実施例1において撮像画面の一部を横切る被写体の往復撮像を示す図。 実施例1における撮像制御に関する構成を示すブロック図。 実施例1における撮像制御処理の流れを示すフローチャート。 実施例1におけるローリングシャッタ歪の判定方法を示す図。 本発明の実施例2における往路露光と復路露光を示す図。 実施例2におけるシャッタ羽根Aの走行タイミング検出を示す図。 実施例2におけるシャッタ羽根Bの走行タイミング検出を示す図。 実施例2における初期の往復走行特性とSH検出信号を示す図。 実施例2における変化後の往復走行特性とSH検出信号を示す図。 実施例2における撮像制御に関する構成を示すブロック図。 実施例2における撮像制御処理の流れを示すフローチャート。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
図1には、本発明の実施例1である撮像装置(以下、カメラ本体という)100と該カメラ本体100に取り外し可能に装着される交換レンズユニット(以下、単にレンズユニットという)101とにより構成される撮像システムの構成を示している。まず、レンズユニット101の構成について説明する。
撮像光学系としての撮像レンズ114は、被写体からの光を結像させて被写体像を形成する。なお、図では撮像レンズ114を1つのレンズで表しているが、実際にはフォーカスレンズや変倍レンズ等、複数のレンズにより構成されている。
レンズCPU115は、レンズ駆動回路116を介して撮像レンズ114の合焦駆動やズーム駆動を制御すると共に、絞り駆動回路117を介して絞り117aの駆動を制御する。また、レンズCPU115は、レンズユニット101の通信接点118およびカメラ本体100の通信接点119を介して、後述するカメラ本体100内のカメラCPU113と通信する。例えば、レンズCPU115は、カメラCPU113から要求に応じて、通信接点118,119を介してレンズ情報をカメラCPU113に送信する。
次に、カメラ本体100の構成について説明する。ミラー102が図示のように撮像光路内に配置されたファインダ観察状態では、撮像レンズ114および絞り117を通過した被写体からの光は、該ミラー102で反射されてファインダ光学系103と合焦用撮像素子120に導かれる。これにより、ユーザ(撮像者)は、ファインダ光学系103を通して被写体像を観察することができる。また、カメラCPU113は、合焦用撮像素子120を通じて被写体を認識し、該被写体に対するデフォーカス量を検出(算出)する。そして、通信接点119を通して該被写体に対する合焦状態を得るためのグのためのフォーカスレンズの駆動量をレンズCPU115に送信して、レンズCPU115にフォーカスレンズを駆動させることで、オートフォーカス(AF)を行う。
ユーザにより不図示のレリーズボタンが押されると、カメラCPU113はミラー102を撮像光路から退避させて、ファインダ観察状態から撮像状態に移行する。これにより、撮像レンズ114からの光は、メカニカルシャッタユニット105におけるシャッタ開口を通ってCMOSセンサやCCDセンサ等により構成される撮像用撮像素子(以下、単に撮像素子という)104に入射する。これにより、撮像素子104が露光される。
撮像素子104は複数の画素を有し、各画素は露光中において被写体像を光電変換し、被写体像の輝度に応じた電荷を蓄積する。撮像素子104には、パルス発生回路107から走査クロック(水平駆動パルス)や所定の制御パルスが供給され、複数の画素を順次リセットする電子シャッタ(電子先幕)を用いて露光が制御される。パルス発生回路107で発生した走査クロックのうち垂直走査用のクロックは、垂直駆動変調回路108によって所定のクロック周波数に変調されて、撮像素子104に入力される。この垂直駆動変調回路108によって電子シャッタの走査パターンが決定される。また、パルス発生回路107は、後述する信号処理回路109にもクロック信号を出力する。
メカニカルシャッタユニット105は、それぞれ複数のシャッタ羽根(遮光羽根)を含む第1のメカニカルシャッタ105aと第2のメカニカルシャッタ105bとを有する(これらの具体的な構成は後述する)。第1および第2のメカニカルシャッタ105a,105bはいずれも後述する往路方向(第1の方向)と復路方向(第2の方向)に走行可能である。第1および第2のメカニカルシャッタ105a,105bは、ともに往路方向に走行して撮像素子104の往路露光を行い、ともに復路方向に走行して撮像素子104の復路露光を行う。カメラCPU113は、シャッタ駆動回路106を介して第1および第2のメカニカルシャッタ105a,105bの駆動を制御する。
信号処理回路109は、撮像素子104から読み出された電荷により生成される電気信号に対して二重相関サンプリング処理(CDS)、ゲイン(AG)処理および他の処理(色処理やガンマ補正等)を行うことにより画像データを生成する。生成された画像データは、カメラCPU113が被写体の移動速度の算出に用いる。また、画像データは、画像表示回路110を介して表示デバイス151に撮像画像として表示されたり、画像記録回路111により不図示の半導体メモリ等の記録媒体に記録されたりする。
スイッチユニット112は、ユーザにより操作される複数のスイッチ等を備えている。具体的には、カメラ本体100の主電源のオン/オフを行うメインスイッチを含む。また、レリーズボタンの半押し操作でオン(SW1ON)になって測光やAF等の撮像準備動作を開始させ、その全押し操作でオン(SW2ON)になって撮像素子104の露光から画像データの表示/記録までの撮像動作を開始させるレリーズスイッチを含む。さらに、ユーザが任意の撮像モードを設定するために操作される撮像モード設定ダイヤルも含む。レリーズスイッチおよび撮像モード設定ダイヤルはそれぞれ、図6に112a,112bの符号を付して図示している。
情報格納部150は、SH検出センサ105c,105dにより検出されるメカニカルシャッタユニット105の走行特性や各メカニカルシャッタの走行回数等の情報を記憶する。
次に、図2を用いて、撮像素子104に対して上下方向(第1および第2の方向)に走行可能なカニカルシャッタユニット105の構成について説明する。まず、第1のメカニカルシャッタ105aの構成について説明する。第1のメカニカルシャッタ105aは、複数のシャッタ羽根200aと、第1のモータ201と、第1のモータ201の出力軸に一体回転可能に取り付けられた第1のピニオンギヤ202とを有する。第1のモータ201は、第1のモータ取付け板203により保持される。第1のモータ取付け板203は、第1のカバー204に固定される。第1のカバー204は、カムベース205に固定され、該カムベース205はシャッタ地板206に固定される。シャッタ地板206は、撮像素子104に向かう被写体からの光を通過させる開口部206aを有する。
複数のシャッタ羽根200aは、第1の羽根駆動板210(210a,210b)に回動可能に連結されている。これらシャッタ羽根200aは、第1の羽根駆動板210の回動に応じて、開口部206aを覆うように展開して撮像素子104に向かう光を遮る遮光位置と、開口部206aから退避するように畳まれて該光を通過させる採光位置とに移動可能である。
第1のカム円盤207は突起部207aと中心軸穴部207cとを有し、該第1のカム円盤207には円盤おもり207bが取り付けられる。突起部207aは、第1の付勢スプリング208の腕部と係合する。中心軸穴部207cには、カムベース205に設けられた2つの軸部205cのうち一方が嵌合する。円盤おもり207bは、その慣性質量が複数のシャッタ羽根200a、第1の羽根駆動板210および後述する第1の駆動レバー209の合計の慣性質量より大きく設定されている。
第1の付勢スプリング208のコイル部には、第1のカバー204の円筒部204aが挿入される。第1の駆動レバー209は、カムベース205に設けられた不図示の軸部に回動可能に取り付けられる。第1の駆動レバー209のボス部209aは、第1のカム円盤207の裏面に形成された不図示のカム溝部に摺動可能に係合する。第1のカム円盤207が回転すると、そのカム溝部が第1の駆動レバー209のボス部209aに対して摺動しながらこれを押すことで第1の駆動レバー209が回動する。
第1の羽根駆動板210は、第1の主駆動板210aと第1の補助駆動板210bとを含む。第1の主駆動板210aと第1の補助駆動板210bはともに複数のシャッタ羽根200aに回動可能に連結されているとともに、シャッタ地板206に回動可能に保持されている。第1の主駆動板210aに設けられた駆動穴部には、第1の駆動レバー209の腕部に設けられた軸部209bが係合している。このため、第1の駆動レバー209が回動すると、第1の羽根駆動板210も回動し、シャッタ羽根200aが遮光位置と採光位置との間で駆動される。第1の補助駆動板210bには、後述するSH検出センサ105cに第1のメカニカルシャッタ105aの走行特性を検出させるための検出穴部(図1には示さず)が設けられている。
次に、第2のメカニカルシャッタ105bの構成について説明する。第2のメカニカルシャッタ105bは、複数のシャッタ羽根200bと、第2のモータ211と、モータ211の出力軸に一体回転可能に取り付けられた第2のピニオンギヤ212とを有する。第2のモータ211は、第2のモータ取付け板213により保持される。第2のモータ取付け板213は、第2のカバー214に固定される。第2のカバー214は、カムベース205に固定される。
複数のシャッタ羽根200bは、第2の羽根駆動板220(220a,220b)に回動可能に連結されている。これらシャッタ羽根200bは、第2の羽根駆動板220の回動に応じて、開口部206aを覆うように展開して撮像素子104に向かう光を遮る遮光位置と、開口部206aから退避するように畳まれて該光を通過させる採光位置とに移動可能である。
第2のカム円盤217は突起部217aと中心軸穴部217cとを有し、該第2のカム円盤217には円盤おもり217bが取り付けられる。突起部217aは、第2の付勢スプリング218の腕部と係合する。中心軸穴部217cには、カムベース205に設けられた2つの軸部205cのうち他方が嵌合する。円盤おもり217bは、その慣性質量が複数のシャッタ羽根200b、第2の羽根駆動板220および後述する第2の駆動レバー219の合計の慣性質量より大きく設定されている。
第2の付勢スプリング218のコイル部には、第2のカバー214の円筒部214aが挿入される。第2の駆動レバー219は、カムベース205に設けられた軸部205dに回動可能に取り付けられる。第2の駆動レバー219のボス部219aは、第2のカム円盤217の裏面に形成された不図示のカム溝部に摺動可能に係合する。第2のカム円盤217が回転すると、そのカム溝部が第2の駆動レバー219のボス部219aに対して摺動しながらこれを押すことで第2の駆動レバー219が回動する。
第2の羽根駆動板220は、第2の主駆動板220aと第2の補助駆動板220bとを含む。第2の主駆動板220aと第2の補助駆動板220bはともに複数のシャッタ羽根200bに回動可能に連結されているとともに、シャッタ地板206に回動可能に保持されている。第2の主駆動板220aに設けられた駆動穴部には、第2の駆動レバー219の腕部に設けられた軸部219bが係合している。このため、第2の駆動レバー219が回動すると、第2の羽根駆動板220も回動し、シャッタ羽根200bが遮光位置と採光位置との間で駆動される。第2の補助駆動板220bには、後述するSH検出センサ105dに第2のメカニカルシャッタ105bの走行特性を検出させるための検出穴部(図1には示さず)が設けられている。
次に、図3(a),(b)を用いて、第1および第2のメカニカルシャッタ105a,105bによる往路露光と復路露光について説明する。図3(a),(b)は、第1および第2のメカニカルシャッタ105a,105bのシャッタ羽根200a,200bと撮像素子104(電荷蓄積領域6)をレンズユニット101側から見て示している。なお、これらの図では、第1のメカニカルシャッタ105aの複数のシャッタ羽根200aをシャッタ羽根Aとして示し、第2のメカニカルシャッタ105bの複数のシャッタ羽根200bをシャッタ羽根Bとして示している。
図3(a)に示すようにシャッタ羽根A,Bが下から上に向かう往路方向1に走行する往路露光時には、シャッタ羽根Bが先幕になり、シャッタ羽根Aが後幕になる。レリーズボタンが押されてSW2ONになると、まずシャッタ羽根Bが遮光位置から採光位置に向かって往路方向1に走行を開始し、これに遅れてシャッタ羽根Aが採光位置から遮光位置に向かって往路方向1に走行を開始する。シャッタ羽根Bの下端4とシャッタ羽根Aの上端5との間にはスリットが形成され、撮像素子104のうち該スリットを通過した光が入射する画素の領域、すなわち光電変換を行う領域が電荷蓄積領域6となる。このような往路露光時には、撮像素子104による電荷蓄積動作は、該撮像素子104のうち最も下に位置する画素ラインで最も早いタイミングで行われ、最も上に位置する画素ラインで電荷蓄積動作が最も遅いタイミングで行われる。つまり、電荷蓄積走査が最も下の画素ラインから最も上の画素ラインに向かって行われる。
なお、撮像レンズ114により形成される被写体像は撮像素子104上では上下が反転しているため、図3(a)に示すように下から上に向かって電荷蓄積走査を行うことで、被写体の上側から下側に向かって画像が生成されることになる。
図3(b)に示すようにシャッタ羽根A,Bが上から下に向かう復路方向(第1の方向とは反対の第2の方向)7に走行する復路露光時には、シャッタ羽根Aが先幕になり、シャッタ羽根Bが後幕になる。レリーズボタンが押されてSW2ONになると、まずシャッタ羽根Aが採光位置から遮光位置に向かって復路方向7に走行を開始し、これに遅れてシャッタ羽根Bが遮光位置から採光位置に向かって復路方向7に走行を開始する。シャッタ羽根Aの上端10とシャッタ羽根Bの下端11との間にスリットが形成され、撮像素子104のうち該スリットを通過した光が入射する画素の領域が電荷蓄積領域12となる。このような復路露光時には、撮像素子104による電荷蓄積動作は、該撮像素子104のうち最も上に位置する画素ラインで最も早いタイミングで行われ、最も下に位置する画素ラインで電荷蓄積動作が最も遅いタイミングで行われる。つまり、電荷蓄積走査が最も上の画素ラインから最も下の画素ラインに向かって行われる。
なお、前述したように撮像レンズ114により形成される被写体像は撮像素子104上では上下が反転しているため、図3(b)に示すように上から下に向かって電荷蓄積走査を行うことで、被写体の下側から上側に向かって画像が生成されることになる。
これら往路露光と復路露光とでシャッタ羽根Aとシャッタ羽根Bとが交互に先幕と後幕の役割を担うことで往復露光を行う、言い換えれば往路撮像(第1の撮像)と復路撮像(第2の撮像)とを続けて行うことができる。また、往路撮像と復路撮像のうち一方のみを行うこともできる。
次に、図4(a)〜(c)と図5(a),(b)を用いて、レンズユニット101を通した撮像画角に相当する撮像範囲内(以下、撮像画面内という)を横切るように移動する被写体に対して往路撮像と復路撮像を行って場合に取得される撮像画像について説明する。図4(a)〜(c)において、被写体はシャッタ羽根200a〜200bの走行方向(第1および第2の方向)である縦方向に対して直交する横方向に移動する被写体(ここでは高速で移動する電車)である。
図4(a)には、その被写体の撮像画面内での横方向への移動速度(以下、横移動速度という)AXが所定速度よりも遅く、かつ縦方向の大きさ(以下、高さという)AYが所定の大きさ以上である場合の撮像画像を示す。高さAYが大きいほど被写体の上側と下側で電荷蓄積タイミングが異なるが、撮像画面内での被写体の横移動速度AXが所定値以下であれば電荷蓄積タイミングの差によるローリングシャッタ歪は生じない。なお、該被写体が停止している場合も、図4(a)と同じ撮像画像が得られる。
図4(b)には、被写体の撮像画面内での横移動速度AXが所定速度よりも速い状態で往路撮像を行った場合に得られる撮像画像を示している。往路撮像においては、撮像画面の下側(被写体の上側)の電荷蓄積タイミングから上側(被写体の下側)の電荷蓄積タイミングまでの間に被写体は横方向に移動する。このため、撮像画像では、被写体の下側が上側に対して該被写体の移動方向にずれるローリングシャッタ歪が生じる。
図4(c)には、被写体の撮像画面内での横移動速度AXが所定速度よりも速い状態で復路撮像を行った場合に得られる撮像画像を示している。復路撮像においては、撮像画面の上側(被写体の下側)の電荷蓄積タイミングから下側(被写体の上側)の電荷蓄積タイミングまでの間に被写体は横方向に移動する。このため、撮像画像では、被写体の上側が下側に対して該被写体の移動方向にずれるローリングシャッタ歪が生じる。図4(b),(c)から分かるように、往路撮像と復路撮像では被写体である電車の車体や窓が斜めに傾く方向が互いに異なるローリングシャッタ歪が生じる。このため、このような場合は、後述する高速連写モードが設定されていたとしても、往路撮像と復路撮像を続けて行う往復撮像制御を制限する(つまりは往路撮像と復路撮像のうち一方のみの片路撮像制御を行う)ことが望ましい。
図5(a),(b)には、図4(b),(c)と同じ被写体を図4(b),(c)での撮像距離よりも長い(遠い)撮像距離で往路撮像した場合に得られる撮像画像を示している。図5(a),(b)と図4(b),(c)とでは被写体は同じ横移動速度で移動している。しかし、図5(a),(b)での撮像距離が図4(b),(c)よりも遠いために撮像画面内での横移動速度BXはAXよりも遅く、かつ撮像画面内での被写体の縦方向の大きさBYはAYより小さい。このため、図5(a),(b)では、撮像画面の上側と下側での電荷置籍タイミングの差が図4(b),(c)よりも少なく、図4(b),(c)に比べて、車体や窓の傾き量が小さくなる。
次に図6を用いて、制御手段としてのカメラCPU113が撮像に関する情報に応じて行う撮像制御について説明する。撮像に関する情報とは、スイッチユニット112の撮像モード設定ダイヤル112bを通じてユーザにより設定された撮像モードや、合焦用撮像素子120を用いて得られた画像データから検出された被写体(撮像シーン)の情報等である。
カメラCPU113は、情報取得部113a、シーン判定部113bおよび動作SH決定部113dを有する。情報取得部113aは、撮像モード設定ダイヤル112bを通じてユーザにより設定された撮像モードを示す情報(以下、撮像モード情報という)を取得する。また、情報取得部113aは、合焦用撮像素子120で得られた画像を信号処理回路109で変換した画像データを取得する。
情報取得部113aは、取得した撮像モード情報と画像データをシーン判定部113bに送る。シーン判定部113bは、情報取得部113aからの撮像モード情報に応じて、往路撮像および復路撮像のうち一方を行う片路撮像制御(第1の撮像制御)を行うか、往路撮像および復路撮像の双方を続けて行う往復撮像制御(第2の撮像制御)を行うかを判定する。さらに、シーン判定部113bは、情報取得部113aから取得した画像データから、被写体の情報として撮像画面内での被写体の高さAYと横移動速度AXとを検出(取得)する。そして、これら被写体の高さAYと横移動速度AXを用いてローリングシャッタ歪が発生するか否か、つまりは撮像シーンがローリングシャッタ歪を発生させるような被写体を含むか否かを判定する。この判定の方法については、後で詳しく説明する。
動作SH決定部113dは、片路撮像制御と往復撮像制御のうち、撮像モード情報やシーン判定部113bでの被写体の判定結果(ローリングシャッタ歪が発生する高さAYや横移動速度AXを有するか否か)に応じた撮像制御を決定する。この決定についても、後で詳しく説明する。動作SH決定部113dで決定された撮像制御は、シャッタ駆動回路106に伝達される。シャッタ駆動回路106は、伝達された撮像制御を行う。
次に、図7のフローチャートを用いて、上述した撮像制御を行う処理(撮像制御方法)の流れについて説明をする。コンピュータとしてのカメラCPU113は、コンピュータプログラムである撮像制御プログラムに従って本処理を実行する。まず、テップS101において、カメラCPU113は、レリーズスイッチ112aのSW1ONを検出するとステップS102に進む。
ステップS102では、カメラCPU113は、撮像モード設定ダイヤル112bにより設定された撮像モードを検出し(撮像モード情報を取得し)、検出した撮像モードがA1モード、B1モードおよびC1モードのうちいずれかを判定する。ここでは、例として、低速連写モードをB1モードとし、低速連写モードより連写速度が速い高速連写モードをA1モードとする。また、被写体(撮像シーン)の検出結果に応じて撮像制御を決めるモードをC1モードとする。カメラCPU113は、撮像モードがA1モードである場合はステップS104に進み、B1モードである場合はステップS107に進む。また、C1モードである場合はステップS103に進む。
ステップS103では、カメラCPU113は、合焦用撮像素子120により得られた画像データから被写体(撮像シーン)の情報を検出する。具体的には、撮像画面内での被写体の高さAYと横移動速度AXとを検出する。そして、これら高さAYと横移動速度AXとを用いた後述する判定方法により、ローリングシャッタ歪が発生するか否かを判定する。ローリングシャッタ歪が発生しないと判定した場合はステップS104に進み、ローリングシャッタ歪が発生すると判定した場合はステップS107に進む。
ステップS104では、カメラCPU113は、レリーズスイッチ112aのSW2ONに応じて今回実行する撮像制御を往復撮像制御に決定してステップS105に進む。
ステップS105では、カメラCPU113は、現在のシャッタユニット105の状態が、シャッタ羽根Aが採光位置にあり、シャッタ羽根Bが遮光位置にある往路走行前状態か否かを判定する。カメラCPU113は、往路走行前状態である場合はステップS106に進み、シャッタ羽根Aが遮光位置にあり、シャッタ羽根Bが採光位置にある復路走行前状態である場合はステップS108に進む。
一方、ステップS107では、カメラCPU113は、今回実行する撮像制御を片路撮像制御に決定してステップS108に進む。
ステップS108では、カメラCPU113は、今回実行する撮像制御を復路撮像に決定してステップS109に進む。
ステップS109では、カメラCPU113は、レリーズスイッチ112aのSW2ONを検出するとステップS110に進み、SW2ONを検出しなければステップS101に戻る。
ステップS110では、カメラCPU113は、ステップS108までに決定した撮像制御を実行して、ステップS111に進む。
ステップS111では、カメラCPU113は、ステップS110で実行した撮像制御が片路撮像制御であったか往復撮像制御であったかを判定し、片路撮像制御であった場合はステップS112に進み、往復撮像制御であった場合はステップS113に進む。
ステップS112では、カメラCPU113は、シャッタユニット105を前述した復路走行前状態にセットしてステップS115に進む。
ステップS113では、カメラCPU113は、ステップS110で判定した撮像制御が復路撮像制御であったか否かを判定する。カメラCPU113は、往路撮像制御であった場合はステップS112に進んでシャッタユニット105を復路走行前状態にセットしてステップS115に進む。また、復路撮像制御であった場合はステップS114に進む。
ステップS114では、カメラCPU113は、シャッタユニット105を前述した往路走行前状態にセットしてステップS115に進む。
ステップS115では、カメラCPU113は、スイッチユニット112内のメインスイッチが操作されることによりカメラ本体100の電源がオフにされたか否かを判定する。
カメラCPU113は、電源がオフされていなければステップS101に戻り、オフされた場合はステップS116に進む。
ステップS116では、カメラCPU113は、シャッタユニット105を復路走行前状態にセットして本処理を終了する。
図8を用いて、ステップS103でのローリングシャッタ歪が発生するか否かの判定方法について説明する。ローリングシャッタ歪が発生するか否かは、撮像画面内での被写体の高さAYと横移動速度AXとにより決まる。具体的には、被写体の高さAYが高さ閾値(所定の大きさ)E以下であり、かつ横移動速度AXが速度閾値(所定速度)F以下であればローリングシャッタ歪は発生せず、それ以外の場合はすべてローリングシャッタ歪が発生する。言い換えれば、被写体の高さAYにかかわらず横移動速度AXが速度閾値Fより速い場合はローリングシャッタ歪が発生し、また被写体の高さAYが高さ閾値Eより大きければ横移動速度AX(≠0)にかかわらずローリングシャッタ歪は発生する。
なお、このローリングシャッタ歪の発生の判定方法は例であり、他の判定方法を用いてもよい。
また、本実施例では、片路撮像制御として往路撮像制御と復路撮像制御のうちどちらにするかをカメラCPU113が決定する場合について説明したが、これをユーザが任意に設定できるようにしてもよい。また、撮像に関する情報に応じて片路撮像制御と往復撮像制御のうちどちらを行うかをユーザが任意に設定できるようにしてもよい。
次に、本発明の実施例2について説明する。本実施例のカメラ本体100は実施例1と同じ構成を有するが、シャッタ羽根Aは往路撮像における後幕となり、シャッタ羽根Bは復路撮像における後幕となる。そして、本実施例では、往路撮像と復路撮像のそれぞれにおいて、後幕の走行の開始に先だって電子シャッタによる先幕(以下、電子先幕という)を動作(走行)させる。
図9(a),(b)を用いて、本実施例における往路露光と復路露光について説明する。図9(a),(b)は、シャッタ羽根A(200a)、シャッタ羽根B(200b)および撮像素子104(電荷蓄積領域6)をレンズユニット101側から見て示している。本実施例では、先幕としてのシャッタ羽根を用いないため撮像素子104の撮像面14が露出している。
図9(a)に示す往路露光では、レリーズボタンが押されてSW2ONになると、撮像面14の下側から上側に向かう往路方向13に蓄積電荷を順次リセットするリセット走査が行われることで電子先幕16の往路方向13への走行が開始される。カメラCPU113は、これを第1の電子先幕制御として行う。この後、メカニカルな後幕であるシャッタ羽根Aが往路方向13に走行を開始する。シャッタ羽根Aの上端17から図3(a)で説明したスリットに相当する画素の領域、すなわち電荷蓄積領域18において入射した光を光電変換する。このような往路露光時には、撮像素子104による電荷蓄積動作は、該撮像素子104のうち最も下に位置する画素ラインで最も早いタイミングで行われ、最も上に位置する画素ラインで電荷蓄積動作が最も遅いタイミングで行われる。つまり、電荷蓄積走査が最も下の画素ラインから最も上の画素ラインに向かって行われる。
実施例1でも説明したように、撮像レンズ114により形成される被写体像は撮像素子104上では上下が反転しているため、図9(a)に示すように下から上に向かって電荷蓄積走査を行うことで、被写体の上側から下側に向かって画像が生成されることになる。
図9(b)に示す復路露光では、レリーズボタンが押されてSW2ONになると、撮像面14の上側から下側に向かう復路方向19に蓄積電荷を順次リセットするリセット走査が行われることで電子先幕22の復路方向19への移動が開始される。カメラCPU113は、これを第2の電子先幕制御として行う。この後、メカニカルな後幕であるシャッタ羽根Bが復路方向19に走行を開始する。シャッタ羽根Bの下端23から図3(b)で説明したスリットに相当する画素の領域、すなわち電荷蓄積領域24において入射した光を光電変換する。このような復路露光時には、撮像素子104による電荷蓄積動作は、該撮像素子104のうち最も上に位置する画素ラインで最も早いタイミングで行われ、最も下に位置する画素ラインで電荷蓄積動作が最も遅いタイミングで行われる。つまり、電荷蓄積走査が最も上の画素ラインから最も下の画素ラインに向かって行われる。
上述したように撮像レンズ114により形成される被写体像は撮像素子104上では上下が反転しているため、図9(b)に示すように上から下に向かって電荷蓄積走査を行うことで、被写体の下側から上側に向かって画像が生成されることになる。
これら往路露光と復路露光とで電子先幕に対してシャッタ羽根Aとシャッタ羽根Bとが交互に後幕の役割を担うことで往復露光を行う、言い換えれば往路撮像と復路撮像とを続けて行うことができる。また、シャッタ羽根Aとシャッタ羽根Bのうち一方のみを走行させて往路撮像と復路撮像のうち一方のみを行うこともできる。
図10(a)〜(d)と図11(a)〜(d)を用いて、シャッタ羽根Aとシャッタ羽根Bの走行タイミング検出について説明する。図10(a)〜(d)は、往路露光におけるシャッタ羽根AとSH検出センサ105cとの関係を示している。図11(a)〜(d)は、復路露光におけるシャッタ羽根BとSH検出センサ105dとの関係を示している。
SH検出センサ105c,105dはいずれも、発光部と該発光部からの検出光を受光可能な受光部とを備えたフォトインタラプタ(PI)やフォトリフレクタ(PR)により構成されている。SH検出センサ105cは、第1の羽根駆動板210bの回動に伴う検出光の受光の有無の切り替わりによってシャッタ羽根Aの走行タイミングを検出する。同様にSH検出センサ105dは、第2の羽根駆動板220bの回動に伴う検出光の受光の有無の切り替わりによってシャッタ羽根Bの走行タイミングを検出する。各SH検出センサは、検出光を受光しているときはSH検出信号としてLow信号を出力し、検出光を受光していないときはSH検出信号としてHi信号を出力する。
図10(a)と図11(a)に示すように、第1の羽根駆動板210bと第2の羽根駆動板220bにはそれぞれ、SH検出センサ105c,105dの発光部からの検出光を通過させて受光部に受光させるための検出穴部210b1,220b1が形成されている。第1およびの羽根駆動板210bおよび第2の羽根駆動板220bのうち検出穴部210b1,220b1の周囲の部分(以下、遮光部という)が受光部を覆うことで検出光の受光が遮られる。
図10(a)には、往路露光におけるシャッタ羽根Aの走行開始直後の状態を示している。より具体的には、図9(a)にも示したシャッタ羽根Aの上端17が撮像面14の下端より下側に位置し、撮像面14の全域に光が入射する状態を示している。この状態では、SH検出センサ105cの受光部が第1の補助駆動板210bの遮光部により覆われて検出光を受光しないため、SH検出センサ105cからHi信号が出力される。
図10(b)には、図10(a)の状態からシャッタ羽根Aが往路方向に走行してその上端17が撮像面14の中央に位置し、撮像面14のうち中央から上側の領域のみに光が入射する状態を示している。この状態では、SH検出センサ105cの受光部が第1の補助駆動板210bの検出穴部210b1を通過した検出光を受光するため、SH検出センサ105cからLow信号が出力される。
図10(c)には、図10(b)の状態からさらにシャッタ羽根Aが往路方向に走行してその上端17が撮像面14の中央より上側に位置し、撮像面14のうち該上端17より上側の領域のみに光が入射する状態を示している。この状態では、SH検出センサ105cの受光部が第1の補助駆動板210bの遮光部により覆われて検出光を受光しないため、SH検出センサ105cからHi信号が出力される。
図10(d)には、シャッタ羽根Aの往路方向への走行が完了して、撮像面14の全域が遮光された状態を示している。この状態では、SH検出センサ105cの受光部が第1の補助駆動板210bの遮光部により覆われておらず検出光を受光するため、SH検出センサ105cからLow信号が出力される。このように、往路露光時においてSH検出センサ105cから出力されるSH検出信号は、シャッタ羽根Aの走行に伴ってHi→Low→Hi→Lowと変化する。
図11(a)には、復路露光におけるシャッタ羽根Bの走行開始直後の状態を示している。より具体的には、図9(b)にも示したシャッタ羽根Bの下端23が撮像面14の上端より上側に位置し、撮像面14の全域に光が入射する状態を示している。この状態では、SH検出センサ105dの受光部が第2の補助駆動板220bの遮光部により覆われて検出光を受光しないため、SH検出センサ105dからHi信号が出力される。
図11(b)には、図11(a)の状態からシャッタ羽根Bが復路方向に走行してその下端23が撮像面14の中央より上側に位置し、撮像面14のうち該下端23より下側の領域のみに光が入射する状態を示している。この状態では、SH検出センサ105dの受光部が第2の補助駆動板220bの検出穴部220b1を通過した検出光を受光するため、SH検出センサ105dからLow信号が出力される。
図11(c)には、図11(b)の状態からさらにシャッタ羽根Bが復路方向に走行してその下端23が撮像面14の中央に位置し、撮像面14のうち中央から下側の領域に光が入射する状態を示している。この状態では、SH検出センサ105dの受光部が第2の補助駆動板220bの遮光部により覆われて検出光を受光しないため、SH検出センサ105dからHi信号が出力される。
図11(d)には、シャッタ羽根Bの復路方向への走行が完了して、撮像面14の全域が遮光された状態を示している。この状態では、SH検出センサ105dの受光部が第2の補助駆動板220bの遮光部により覆われておらず検出光を受光するため、SH検出センサ105dからLow信号が出力される。このように、復路露光時においてSH検出センサ105dから出力されるSH検出信号は、シャッタ羽根Bの走行に伴ってHi→Low→Hi→Lowと変化する。
図12(a)には、カメラ本体100の工場出荷時(以下、初期という)における往路露光時のシャッタ羽根Aの往復走行特性とSH検出センサ105cから出力されるSH検出信号とを示している。図12(b)には、初期における復路露光時のシャッタ羽根Bの往復走行特性とSH検出センサ105dから出力されるSH検出信号とを示している。
図12(a)において、往路露光用の先幕走行開始信号SH_A−EがHiになることに応じて電子先幕(リセット走査)は撮像面の下端(スタート位置)から走行を開始し、走行カーブ31に示すように上に向かって徐々に速度が上げながら走行する。その後、羽根走行開始信号SH_AがHiになることに応じて、後幕であるシャッタ羽根Aも下から走行を開始し、走行カーブ32に示すように上に向かって徐々に速度が上げながら走行する。
このとき、図10(b)で説明したようにシャッタ羽根Aの上端が撮像面14の中央に到達すると、SH検出センサ105cからのSH検出信号がLowからHiに変化する。この羽根走行開始信号SH_AからSH検出信号がLowからHiに変化する時点までの時間を往路走行特性時間Hとし、初期の往路走行特性時間Hを往路初期走行特性時間H0とする。往路初期走行特性時間H0は、情報格納部150に記憶されている。
また、図12(b)において、復路露光用の先幕走行開始信号SH_B−EがHiになることに応じて電子先幕(リセット走査)は撮像面の上端(スタート位置)から走行を開始し、走行カーブ33に示すように下に向かって徐々に速度が上げながら走行する。その後、羽根走行開始信号SH_BがHiになることに応じて、後幕であるシャッタ羽根Bも上から走行を開始し、走行カーブ34に示すように下に向かって徐々に速度が上げながら走行する。
このとき、図11(c)で説明したようにシャッタ羽根Bの下端が撮像面14の中央に到達すると、SH検出センサ105dからのSH検出信号がLowからHiに変化する。この羽根走行開始信号SH_BからSH検出信号がLowからHiに変化する時点までの時間を復路走行特性時間Iとし、初期の復路走行特性時間Iを復路初期走行特性時間I0とする。復路初期走行特性時間I0も、情報格納部150に記憶されている。
図13(a),(b)にはそれぞれ、カメラ本体100が使用されることで発生した摩耗等による往路露光時と復路露光時でのシャッタ羽根A,Bの走行特性の変化とSH検出センサ105c,105dからのSH検出信号とを示している。これらの図において、電子先幕の走行カーブ31は図12(a),(b)に示した走行カーブに対して変化しない。
一方、図13(a)に示す往路露光時において、シャッタ羽根Aの走行カーブ32′は、初期の走行カーブ32に比べて羽根走行開始信号SH_Aに対する実際の走行開始が遅くなっていることを示している。このときの往路走行特性時間Hは往路初期走行特性時間H0よりも長くなり、これらHとH0の差を往路走行特性変化量ΔHとする。
ΔH=H−H0
この往路走行特性変化量ΔHは情報格納部150に記憶される。
また、図13(b)に示す復路露光時において、シャッタ羽根Bの走行カーブ34′は、初期の走行カーブ34に比べて羽根走行開始信号SH_Bに対する実際の走行開始が大幅に早くなっていることを示している。このときの復路走行特性時間Iは復路初期走行特性時間I0よりも短くなり、これらIとI0の差を復路走行特性変化量ΔIとする。
ΔI=I−I0
この復路走行特性変化量ΔIも情報格納部150に記憶される。
次に図14を用いて、本実施例においてカメラCPU113が撮像に関する情報とシャッタ羽根A,Bの走行特性や走行回数を示す情報とに応じて行う撮像制御について説明する。撮像に関する情報は、実施例1と同様に、撮像モード情報や被写体(撮像シーン)の情報である。
カメラCPU113の情報取得部113aは、スイッチユニット112における撮像モード設定ダイヤル112bから得られる撮像モード情報と、撮像素子104で得られた画像を信号処理回路109で変換した画像データとを取得する。また、情報取得部113aは、SH検出センサ105c,105dからのSH検出信号を用いて現在のシャッタ羽根A,Bのそれぞれの走行特性を示す情報(以下、実走行特性情報という)を取得する。さらに、情報取得部113aは、初期からのシャッタ羽根A,Bのそれぞれの走行回数をカウントしたカウント値を示す情報(以下、SH走行回数情報という)を取得する。加えて、情報取得部113aは、初期において情報格納部150に記憶された基準SH走行特性情報を取得する。
情報取得部113aは、取得した撮像モード情報と画像データをシーン判定部113bに送り、実SH走行特性情報と基準SH走行特性情報をSH走行特性変化量演算部113c)に送る。さらに、情報取得部113aは、取得したSH走行回数情報を動作SH決定部113dに送る。
シーン判定部113bは、情報取得部113aから受け取った撮像モード情報に応じて撮像制御を片路撮像制御とするか往復撮像制御とするか、もしくは画像データから検出される被写体(撮像シーン)の情報に応じて決定するかを判定する。シーン判定部113bは、被写体の情報として撮像画面内での被写体の高さAYと横移動速度AXを取得し、これらを用いてローリングシャッタ歪が発生するか否か、つまりは撮像シーンがローリングシャッタ歪を発生させるような被写体を含むか否かを判定する。この判定は、実施例1で図8を用いて説明した方法で行われる。
SH走行特性変化量演算部113cは、情報取得部113aから受け取った実SH走行特性情報と基準SH走行特性情報に基づいて、シャッタ羽根A,Bのそれぞれの走行特性変化量ΔH,ΔIを算出する。そして、これらΔHとΔIを比較した結果を動作SH決定部113dに送る。動作SH決定部113dは、撮像モード情報とシーン判定部113bによる判定結果とに応じて、片路撮像制御を行うか往復撮像制御を行うかを決定する。また、動作SH決定部113dは、片路撮像制御を行う場合に、SH走行特性変化量演算部113cから取得したΔHとΔIの比較結果とSH走行回数情報とに基づいて、往路撮像制御と復路撮像制御のうちいずれを実行するかを決定する。さらに、動作SH決定部113dは、動作させるシャッタ羽根に応じて電子先幕の走行方向(リセット走査方向)を決定する。
動作SH決定部113dが決定した撮像制御の情報はシャッタ駆動回路106に伝達され、電子先幕のリセット走査方向を垂直駆動変調回路108に伝達する。これにより、電子先幕とシャッタ羽根(AまたはB)を用いた撮像制御が行われる。
次に、図15のフローチャートを用いて、上述した撮像制御を行う処理(撮像制御方法)の流れについて説明をする。コンピュータとしてのカメラCPU113は、コンピュータプログラムである撮像制御プログラムに従って本処理を実行する。まず、テップS201において、カメラCPU113は、レリーズスイッチ112aのSW1ONを検出するとステップS202に進む。
ステップS202では、カメラCPU113は、撮像モード設定ダイヤル112bにより設定された撮像モードを検出し(撮像モード情報を取得し)、検出した撮像モードがA2モード、B2モードおよびC2モードのうちいずれかを判定する。ここでも実施例1のステップS102と同様に、低速連写モードをB2モードとし、低速連写モードより連写速度が速い高速連写モードをA2モードとする。また、被写体(撮像シーン)の検出結果に応じて撮像制御を決めるモードをC2モードとする。カメラCPU113は、撮像モードがA2モードである場合はステップS204に進み、B2モードである場合はステップS208に進む。また、C2モードである場合はステップS203に進む。
ステップS203では、カメラCPU113は、撮像素子104により得られた画像データにおいて被写体(撮像シーン)の情報を検出する。具体的には、実施例1のステップS103と同様に、撮像画面内での被写体の高さAYと横移動速度AXとを検出する。そして、これら高さAYと横移動速度AXとを用いた実施例1で説明した判定方法により、ローリングシャッタ歪が発生するか否かを判定する。ローリングシャッタ歪が発生しないと判定した場合はステップS204に進み、ローリングシャッタ歪が発生すると判定した場合はステップS208に進む。
ステップS204では、カメラCPU113は、レリーズスイッチ112aのSW2ONに応じて今回実行する撮像制御を往復撮像制御に決定してステップS205に進む。
ステップS205では、カメラCPU113は、前回実行した撮像制御が往路撮像制御であったか否かを判定し、往路撮像制御であった場合はステップS206に進み、復路撮像制御であった場合はステップS207に進む。
ステップS206では、カメラCPU113は、今回実行する撮像制御を復路撮像制御に決定し、ステップS217に進む。
ステップS207では、カメラCPU113は、今回実行する撮像制御を往路撮像制御に決定し、ステップS217に進む。
ステップS208では、カメラCPU113は、今回実行する撮像制御を片路撮像制御に決定し、ステップS209に進む。
ステップS209では、カメラCPU113は、SH走行回数情報が示すシャッタ羽根Aの走行回数ANとシャッタ羽根Bの走行回数BNとの差が所定回数N以下であるか否かを判定する。カメラCPU113は、|AN−BN|>Nである場合はステップS213に進み、|AN−BN|<Nである場合はステップS210に進む。
ステップS210では、カメラCPU113は、シャッタ羽根Aの走行回数ANとシャッタ羽根Bの走行回数BNとを比較し、AN>BNの場合はステップS211に進み、AN<BNの場合はステップS212に進む。
ステップS211では、カメラCPU113は、今回実行する撮像制御を復路撮像制御に決定し、ステップS217に進む。
ステップS212では、カメラCPU113は、今回実行する撮像制御を往路撮像制御に決定し、ステップS217に進む。
ステップS213では、カメラCPU113は、実SH走行特性情報と基準SH走行特性情報とを用いてシャッタ羽根A,Bのそれぞれの走行特性変化量ΔH,ΔIを算出し、これらΔHとΔIの差が所定値J以下であるか否かを判定する。カメラCPU113は、|ΔH−ΔI|>Jである場合はステップS214に進み、|ΔH−ΔI|<Jである場合はステップS215に進む。
ステップS214では、カメラCPU113は、シャッタ羽根Aとシャッタ羽根Bの走行特性変化量ΔH,ΔIのうちが少ない方を判定し、ΔH>ΔIである場合はステップS215に進み、ΔH<ΔIである場合はS216に進む。
ステップS215では、カメラCPU113は今回実行する撮像制御を復路撮像制御に決定し、ステップS217に進む。
ステップS216では、SカメラCPU113は今回実行する撮像制御を往路撮像制御に決定し、ステップS217に進む。
ステップS217では、カメラCPU113は、レリーズスイッチ112aのSW2ONを検出するとステップS218に進み、SW2ONを検出しなければステップS201に戻る。
ステップS218では、カメラCPU113は、ステップS216までに決定した撮像制御を実行して、ステップS219に進む。
ステップS219では、カメラCPU113は、今回実行した撮像制御が往路撮像制御であったか復路撮像制御であったかを判定し、往路撮像制御であった場合はステップ220に進み、復路撮像制御であった場合はステップS222に進む。
ステップS220では、カメラCPU113は、シャッタ羽根Aの走行回数ANに1を加算してステップS221に進む。
ステップS221では、カメラCPU113は、シャッタ羽根Aの走行特性変化量ΔHを更新してステップS224に進む。
ステップS222では、カメラCPU113は、シャッタ羽根Bの走行回数BNに1を加算してステップS223に進む。
ステップS223では、カメラCPU113は、シャッタ羽根Bの走行特性変化量ΔIを更新してステップS224に進む。
ステップS224では、カメラCPU113は、スイッチユニット112内のメインスイッチが操作されることによりカメラ本体100の電源がオフにされたか否かを判定する。
カメラCPU113は、電源がオフされていなければステップS201に戻り、オフされた場合は本処理を終了する。
本実施例では、シーン判定部113bが用いる画像データを撮像素子104から取得する場合について説明したが、合焦用撮像素子120や測光用撮像素子で取得してもよい。また、本実施例では、片路撮像制御として往路撮像制御と復路撮像制御のうちどちらにするかをカメラCPU113が決定する場合について説明したが、ユーザが任意に設定できるようにしてもよい。また、撮像に関する情報に応じて片路撮像制御と往復撮像制御のうちどちらを行うかをユーザが任意に設定できるようにしてもよい。
以上説明した各実施例によれば、撮像に関する情報に応じて片路撮像制御および往復撮像制御を選択することで、第1および第2のメカニカルシャッタを用いつつ、コマ速を向上させ、かつローリングシャッタ歪の発生を抑えることができる。
(その他の実施例)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
104 撮像素子
105 メカニカルシャッタユニット
105a シャッタ羽根A(第1のメカニカルシャッタ)
105b シャッタ羽根B(第2のメカニカルシャッタ)
112b 撮像モード設定ダイヤル
113 カメラCPU

Claims (11)

  1. 被写体からの光を光電変換する撮像素子と、
    それぞれ第1の方向と該第1の方向とは反対の第2の方向に走行可能な第1のメカニカルシャッタおよび第2のメカニカルシャッタと、
    前記第1のメカニカルシャッタを前記第1の方向に走行させて前記撮像素子を露光することにより第1の撮像を行い、前記第2のメカニカルシャッタを前記第2の方向に走行させて前記撮像素子を露光することにより第2の撮像を行う制御手段とを有し、
    前記制御手段は、撮像に関する情報を取得し、該情報に基づいて前記第1および第2の撮像のうち一方を行う片路撮像制御と前記第1および第2の撮像の双方を続けて行う往復撮像制御のうちいずれを行うかを判定し、前記片路および往復撮像制御のうち該判定の結果に応じた撮像制御を行うことを特徴とする撮像装置。
  2. 前記制御手段は、前記第1および第2のメカニカルシャッタをともに前記第1の方向に走行させて前記撮像素子を露光することにより前記第1の撮像を行い、前記第1および第2のメカニカルシャッタをともに前記第2の方向に走行させて前記撮像素子を露光することにより前記第2の撮像を行うことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 前記制御手段は、
    前記第1のメカニカルシャッタの前記第1の方向への走行の開始に先だって前記第1の方向に前記撮像素子の画素を順次リセットする第1の電子先幕制御を行うことで前記第1の撮像を行い、
    前記第2のメカニカルシャッタの前記第2の方向への走行の開始に先だって前記第2の方向に前記撮像素子の画素を順次リセットする第2の電子先幕制御を行うことで前記第2の撮像を行うことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  4. 前記撮像に関する情報は、ユーザにより設定された撮像モードの情報であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の撮像装置。
  5. 前記撮像モードは、低速連写モードおよび該低速連写モードより連写速度が速い高速連写モードを含み、
    前記制御手段は、前記低速連写モードが設定された場合は前記片路撮像制御を行い、前記高速連写モードが設定された場合は前記往復撮像制御を行うことを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
  6. 前記撮像に関する情報は、被写体の情報であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の撮像装置。
  7. 前記被写体の情報は、撮像範囲内において移動する前記被写体の前記第1および第2の方向での大きさの情報と、前記被写体の前記第1および第2の方向に直交する方向への移動速度のうち少なくとも一方の情報であることを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。
  8. 前記制御手段は、前記大きさが所定の大きさより大きい場合および前記移動速度が所定速度より速い場合のうち少なくとも一方においては前記往復撮像制御を制限することを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。
  9. 前記制御手段は、
    前記第1および第2のメカニカルシャッタのそれぞれの走行特性を検出し、
    前記第1および第2のメカニカルシャッタのそれぞれ走行回数をカウントし、
    前記片路撮像制御を行う場合に、前記第1および第2のメカニカルシャッタのそれぞれの前記走行特性の変化と前記走行回数とに応じて前記第1および第2の撮像のうち一方を選択することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の撮像装置。
  10. 被写体からの光を光電変換する撮像素子と、それぞれ第1の方向と該第1の方向とは反対の第2の方向に走行可能な第1のメカニカルシャッタおよび第2のメカニカルシャッタとを有する撮像装置であり、前記第1のメカニカルシャッタを前記第1の方向に走行させて前記撮像素子を露光することにより第1の撮像を行い、前記第2のメカニカルシャッタを前記第2の方向に走行させて前記撮像素子を露光することにより第2の撮像を行う撮像装置を制御する方法であって、
    撮像に関する情報を取得するステップと、
    前記情報に基づいて前記第1および第2の撮像のうち一方を行う片路撮像制御と前記第1および第2の撮像の双方を続けて行う往復撮像制御のうちいずれを行うかを判定するステップと、
    前記片路および往復撮像制御のうち前記判定の結果に応じた撮像制御を行うステップとを有することを特徴とする撮像制御方法。
  11. 被写体からの光を光電変換する撮像素子と、それぞれ第1の方向と該第1の方向とは反対の第2の方向に走行可能な第1のメカニカルシャッタおよび第2のメカニカルシャッタとを有する撮像装置であり、前記第1のメカニカルシャッタを前記第1の方向に走行させて前記撮像素子を露光することにより第1の撮像を行い、前記第2のメカニカルシャッタを前記第2の方向に走行させて前記撮像素子を露光することにより第2の撮像を行う撮像装置のコンピュータを動作させるコンピュータプログラムであって、
    前記コンピュータに、
    撮像に関する情報を取得させ、
    前記情報に基づいて前記第1および第2の撮像のうち一方を行う片路撮像制御と前記第1および第2の撮像の双方を続けて行う往復撮像制御のうちいずれを行うかを判定させ、
    前記片路および往復撮像制御のうち前記判定の結果に応じた撮像制御を行わせることを特徴とする撮像制御プログラム。

JP2016188090A 2016-09-27 2016-09-27 撮像装置、撮像制御方法および撮像制御プログラム Pending JP2018056684A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016188090A JP2018056684A (ja) 2016-09-27 2016-09-27 撮像装置、撮像制御方法および撮像制御プログラム
PCT/JP2017/033744 WO2018061879A1 (ja) 2016-09-27 2017-09-19 撮像装置、撮像制御方法および記録媒体
US16/354,250 US20190212633A1 (en) 2016-09-27 2019-03-15 Imaging apparatus, imaging control method, and storage medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016188090A JP2018056684A (ja) 2016-09-27 2016-09-27 撮像装置、撮像制御方法および撮像制御プログラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018056684A true JP2018056684A (ja) 2018-04-05

Family

ID=61759594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016188090A Pending JP2018056684A (ja) 2016-09-27 2016-09-27 撮像装置、撮像制御方法および撮像制御プログラム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20190212633A1 (ja)
JP (1) JP2018056684A (ja)
WO (1) WO2018061879A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7537274B2 (ja) 2020-12-23 2024-08-21 株式会社デンソー 車載用カメラ

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7501534B2 (ja) * 2019-07-17 2024-06-18 ソニーグループ株式会社 撮像装置、シャッタユニット、シャッタ制御方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1096975A (ja) * 1996-09-20 1998-04-14 Canon Inc シャッター装置およびこれを備えた光学機器
JP2007251382A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Sony Corp 撮像装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7537274B2 (ja) 2020-12-23 2024-08-21 株式会社デンソー 車載用カメラ

Also Published As

Publication number Publication date
US20190212633A1 (en) 2019-07-11
WO2018061879A1 (ja) 2018-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5808124B2 (ja) 焦点検出装置及びその制御方法並びに焦点検出装置を有する撮像装置
JP4974596B2 (ja) 撮像装置及びその制御方法
JP3697256B2 (ja) 撮像装置およびレンズ装置
JP5653035B2 (ja) 撮像装置、焦点検出方法、および制御方法
JP4948266B2 (ja) 撮像装置及びその制御方法
JP4684934B2 (ja) 撮像装置及びその制御方法
JP2002006208A (ja) 自動焦点検出機構を備えたデジタルスチルカメラ
JP4834394B2 (ja) 撮像装置およびその制御方法
JP5031669B2 (ja) 撮像装置
JP2009294416A (ja) 撮像装置およびその制御方法
JP4040638B2 (ja) 撮像装置
JP5065199B2 (ja) 撮像装置及び制御方法
WO2018061879A1 (ja) 撮像装置、撮像制御方法および記録媒体
JP5328953B2 (ja) 撮像装置及びその制御方法
JP6271911B2 (ja) 撮像装置及びその制御方法、デフォーカス量算出方法
JP4863370B2 (ja) 撮像装置
JP5398140B2 (ja) 撮像装置およびその制御方法
JP4143622B2 (ja) 撮像装置
JP2017126917A (ja) 撮像装置及びその制御方法
JP4194577B2 (ja) 撮像装置
JP5406659B2 (ja) 撮像装置及びその制御方法
JP7171265B2 (ja) 撮像装置およびその制御方法
JP4110152B2 (ja) 撮像装置
JP2015097320A (ja) 撮像装置
JP2021182718A (ja) 撮像装置、撮像装置の制御方法、及びプログラム