JP2019086661A - 撮像装置およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】振れ検出の精度を保ちつつ、連続撮影速度の低下を低減可能な撮像装置を提供すること。【解決手段】撮像光路内に位置する第1のミラーダウン位置と、前記撮像光路外に位置するミラーアップ位置との間を駆動するミラー153と、撮像装置の振れを検出する振れ検出部151と、測光処理を行う測光部142と、測距処理を行う測距部143と、これら制御するシステム制御部120と、を備え、システム制御部120は、連続撮影の露光の後に、振れ検出部の出力の所定期間における積算値が所定の値よりも大きくない場合、測光処理および測距処理を含まない第1のシーケンスを行い、積算値が所定の値よりも大きい場合、測光処理および測距処理を含む第2のシーケンスを行う。【選択図】図1
Description
本発明は、撮像装置およびその制御方法に関する。
典型的な手振れによる像振れの補正機能をもつ撮像装置は、手振れ量の検出に角速度センサ等の振れ検出センサを備えている。そして、振れ検出センサで検知した撮像装置の振れ情報に基づいて撮影光学系を駆動して、結像面上の像振れ補正が行われている。しかし、撮像装置は、ミラーやシャッタ駆動部、レンズのピント制御を行う超音波モータやステッピングモーター等、様々な振動源を有している。振れ検出センサの感度は非常に敏感であるため、各振動源が振動した際には、振れ検出センサの出力は手振れの振動と各振動源の振動が重畳された出力となってしまい、正しく手振れ補正が行われない恐れがある。特許文献1は、振れ補正の必要性に応じて撮影レンズのAF駆動の速度を変更し、撮影レンズの駆動による振動との干渉を受けることを回避する手段を開示している。
しかしながら、特許文献1に開示された技術では、撮影レンズのAF駆動による振動の干渉は回避できるが、撮像装置のミラーの駆動による振動の干渉が回避できない。また近年、振れ検出手段によりパンニングのスピードを検出し、撮像装置の初心者でも簡単に流し撮りが行えるようにする機能を有した撮像装置も出てきている。しかしながら、流し撮りにより連続で撮影を行う場合、正確なパンニングスピードを検出するために、撮像装置のミラーの駆動による振動が収まるまで一定時間振れ検出を待つ必要があるため、連続撮影速度が低下してしまう。
本発明は、振れ検出の精度を保ちつつ、連続撮影速度の低下を低減可能な撮像装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、撮像光路内に位置する第1のミラーダウン位置と、前記撮像光路外に位置するミラーアップ位置との間を駆動するミラーと、撮像装置の振れを検出する振れ検出部と、測光処理を行う測光部と、測距処理を行う測距部と、前記ミラー、前記振れ検出部、前記測光部および前記測距部を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、連続撮影の露光の後に、前記振れ検出部の出力の所定期間における積算値が所定の値よりも大きくない場合、前記測光処理および前記測距処理を含まない第1のシーケンスを行い、前記積算値が前記所定の値よりも大きい場合、前記測光処理および前記測距処理を含む第2のシーケンスを行う。
本発明によれば、振れ検出の精度を保ちつつ、連続撮影速度の低下を低減可能な撮像装置を提供することができる。
図1は、撮像装置の構成を示す図である。撮像装置は、本体部である撮像装置100とレンズ装置200を備えている。レンズ装置200は、撮像装置100に着脱可能である。
<撮像装置100の内部構成>
撮像装置100は、撮像素子121、A/D変換部122、画像処理部123、画像演算部129、メモリ制御部124、メモリ127、外部メモリ130、表示部110、システム制御部120および不揮発性メモリ128を備える。また、撮像装置100は、電源部131、操作部132、測光部142、測距部143、振れ検出部151、シャッタ制御部141、シャッタ144、ミラー153、ミラー制御部152およびレンズマウント101を備える。
<撮像装置100の内部構成>
撮像装置100は、撮像素子121、A/D変換部122、画像処理部123、画像演算部129、メモリ制御部124、メモリ127、外部メモリ130、表示部110、システム制御部120および不揮発性メモリ128を備える。また、撮像装置100は、電源部131、操作部132、測光部142、測距部143、振れ検出部151、シャッタ制御部141、シャッタ144、ミラー153、ミラー制御部152およびレンズマウント101を備える。
撮像素子121は、複数の光電変換部を有し、レンズ装置200を介して結像された被写体の光学像を電気信号に変換する。A/D変換部122は、撮像素子121のアナログ信号出力をデジタル信号に変換する。A/D変換部122でA/D変換されたデジタル信号は、メモリ制御部124およびシステム制御部120により制御され、メモリ127に格納される。
画像処理部123は、A/D変換部122でA/D変換されたデジタル信号のデータあるいはメモリ制御部124からのデータに対して、所定の画素補間処理や色変換処理などの画像処理を行う。画像処理部123は、適応離散コサイン変換(ADCT)等により画像データを圧縮伸長する圧縮・伸長回路も備え、メモリ127に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータをメモリ127に書き込むことも可能である。画像演算部129は、撮像画像のコントラスト値を算出し、コントラスト値から撮影画像の合焦状態を測定する。また、画像演算部129は、メモリ127に格納された画像データと現在の撮像画像の相関値を算出し、最も相関の高い領域を探索することが可能である。
メモリ制御部124は、A/D変換部122、画像処理部123、表示部110および外部メモリ130とメモリ127間のデータの送受を制御する。A/D変換部122の出力したデータが画像処理部123およびメモリ制御部124を介して、あるいはA/D変換部122の出力したデータが直接メモリ制御部124を介して、メモリ127に書き込まれる。
メモリ127は、撮影した静止画像、動画像および再生用表示のための画像のデータを格納するためのメモリであり、所定枚数の静止画像や動画像を格納するのに十分な記憶量を備える。なお、メモリ127には、システム制御部120のプログラムスタック領域、ステータス記憶領域、演算用領域、ワーク用領域および画像表示データ用領域が確保されている。各種の演算は、メモリ127の演算用領域を利用し、システム制御部120により実行される。外部メモリ130は、コンパクトフラッシュ(登録商標)やSDカードといった着脱可能な記録媒体であり、画像ファイル記録や読出が行われる。
表示部110は、不図示の液晶パネル表示部およびバックライト照明部を有し、画像や操作画面を表示する。また、撮像素子から得られた撮像データを表示部110に逐次リアルタイムにスルー画像表示することで、「ライブビュー」撮影を行うことができる。ライブビュー撮影中は、AF(オートフォーカス)対象の被写体の位置を操作者が認識できるよう、表示部110に対して、AF領域を示すAF枠を画像に重畳して表示することができる。また、表示部110がタッチパネルを有する場合には、操作者はAFする被写体の位置を指定するタッチAFを実現することができる。
システム制御部120は、撮像装置100とレンズ装置200を含む撮像装置全体を制御する。また、システム制御部120は、タイマー機能を有する。不揮発性メモリ128は、電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えば、フラッシュメモリやEEPROM等が用いられる。不揮発性メモリ128には、撮像装置100を制御するプログラムが格納されている。また、不揮発性メモリ128には、撮影状態が保存される。
電源部131は、電池、電池検出回路、DC−DCコンバータおよび通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等を有し、電池の装着の有無、電池の種類および電池残量の検出を行う。また、電源部131は、検出結果及びシステム制御部120の指示に基づいてDC−DCコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、各ブロック部へ供給する。操作部132は、システム制御部120の各種の動作指示を入力するための操作手段である。操作部132は、例えば、スイッチやダイヤル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。操作部132は、撮影準備動作を指示するSW1(シャッタボタンの半押し状態)と撮影を指示するSW2(シャッタボタンの全押し状態)を有している。
測光部142は、AE(自動露出)処理のための測光を行う。測光部142は、レンズ210に入射した光線を、絞り211および不図示の測光用レンズを介して測光部142に入射させることにより、光学像として結像された画像の露出状態を測定する。測距部143は、AF処理のための測距を行う。測距部143は、レンズ210に入射した光線を、絞り211、ミラー153および不図示の測距用ミラーを介して測距部143に入射させることにより、光学像として結像された画像の合焦状態を測定する。なお、ライブビュー撮影中は、画像演算部129より出力された画像データから求められたコントラスト値に応じて、撮影画像の合焦状態を測定することも可能である。
振れ検出部151は、撮像装置100の振れを検出する。振れ検出部151として、例えば、角速度センサ(ジャイロセンサ)が用いられる。振れ検出部151は、撮像装置100の内部の振動量を振れデータとして検出することが可能であり、例えば、図2に示されるようにPitch方向、Yaw方向、Roll方向の3軸方向の振動を検出できる。図2は、撮像装置100の像振れ補正機能に対する補正方向について説明した図である。本実施例においては、Pitch方向、Yaw方向、Roll方向それぞれに、0〜1023の値が出力されるものとする。なお、システム制御部120は、所定時間間隔に振れ検出部151から取得した出力の所定時間の積算値を撮像装置100の変位量として保持するものとする。なお、本実施例では、所定時間間隔を1ms、所定時間を前回の変位量取得から今回の変位量取得までの期間とする。
シャッタ制御部141は、測光部142からの測光情報に基づいて、絞り211を制御するレンズ制御部202と連携しながら、シャッタ144を制御する。シャッタ144は、非撮影時には撮像素子121を遮光し、撮影時には開いて撮像素子121へ光線を導く。レンズマウント101は、撮像装置100とレンズ装置200とを接続するためのインターフェースである。
ミラー153は、ミラー153の駆動により、レンズ210による撮像光路を、不図示の光学ファインダと撮像素子121のいずれかに切り替える。また、ミラー153は、半透過ミラーであり、ミラー153を透過した一部の光束は不図示のサブミラーを通じて測距部143に導かれ、周知の位相差検出方式の焦点検出動作が行われる。
ミラー制御部152は、レンズ210による撮像光路を、不図示の光学ファインダと撮像素子121のいずれかに切り替えるミラー153の動きを制御する。ミラー制御部152は、例えばステッピングモーター及びステッピングモーターを駆動するモータードライバを含む電気回路を有する。ミラー制御部152は、撮像装置100の撮影条件に応じて、システム制御部120からの制御内容に応じてステッピングモーターを駆動し、ミラー153を駆動させる。
本発明の実施例では、ミラー制御部152は、図3の3a〜3cに示すような位置へのミラー153を駆動させる事が可能である。図3の各位置の説明を行う。
本発明の実施例では、ミラー制御部152は、図3の3a〜3cに示すような位置へのミラー153を駆動させる事が可能である。図3の各位置の説明を行う。
ここで、ミラー153の駆動について説明する。図3は、ミラーの各停止位置を説明する図である。ミラー制御部152は、位置3a〜位置3cに示される位置へ、ミラー153を駆動させる。位置3aは、撮像素子121が撮像可能な位置であり、ミラーアップ位置(MUP)と定義する。位置3aでは、ミラー153が撮像光路外に位置する。位置3bは、測光部142および測距部143が測光・測距可能な位置であり、第1のミラーダウン位置(MDOWN)と定義する。位置3bでは、ミラー153が撮像光路内に位置する。ミラーアップ位置及びミラーダウン位置は、それぞれミラー153を含む不図示のメカ機構の突き当ての位置に存在する。また、撮像装置100の使用者(撮影者)は、ミラーダウン位置にて、不図示の光学ファインダより被写体の観察が正常に可能となる。
位置3cは、ミラー153がダウンした状態であり、第1のミラーダウン位置の近傍であるが、第1のミラーダウン位置とは異なる位置であり、また、メカ機構(他の部材)の突き当ての位置ではない位置である。また、位置3cは、測光および測距動作は不可能であるが、撮像装置100の使用者は、不図示の光学ファインダより、被写体の観察が可能な位置である。位置3cを第2のミラーダウン位置(MDOWN2)と定義する。位置3cでミラー153が停止した場合は、ミラー153がメカ機構の突き当て位置にぶつかることによる衝撃がないことが特徴である。システム制御部120は、位置3a〜位置3cに示す各々の位置に対応した位置検出用信号の検出結果に基づいて、ミラー制御部152を制御し、ミラー153の各位置への制御を行う。
<レンズ装置200の内部構成>
レンズ装置200は、交換レンズタイプのレンズユニットである。レンズ装置200は、レンズ210、絞り211、レンズマウント201、レンズ制御部202、レンズ駆動部203および振れ検出部204を備える。被写体の光学像を、レンズ210から、絞り211、レンズマウント201、レンズマウント101およびシャッタ144を介して導き、撮像素子121上に結像することができる。
レンズ装置200は、交換レンズタイプのレンズユニットである。レンズ装置200は、レンズ210、絞り211、レンズマウント201、レンズ制御部202、レンズ駆動部203および振れ検出部204を備える。被写体の光学像を、レンズ210から、絞り211、レンズマウント201、レンズマウント101およびシャッタ144を介して導き、撮像素子121上に結像することができる。
レンズ210は、複数のレンズで構成されるレンズ群である。レンズ210には、例えば、フォーカスレンズやシフトレンズが含まれる。絞り211は、通過する光量を制限する。レンズマウント201は、撮像装置100とレンズ装置200とを接続するためのインターフェースであり、撮像装置100側のレンズマウント101と接続される。レンズ制御部202は、レンズ装置200全体を制御する。
レンズ制御部202は、動作用の定数、変数およびプログラム等を記憶するメモリの機能も備える。さらに、レンズ制御部202は、レンズ装置200固有の番号等の識別情報、管理情報、開放絞り値や最小絞り値、焦点距離等の機能情報、現在や過去の各設定値等を保持する不揮発メモリの機能も備える。また、レンズ制御部202は、測距部143あるいは画像処理部123より測定された画像の合焦状態に応じて、レンズ210のフォーカシングを制御し、撮像素子121に入射する被写体像の結像位置を変更することでAF動作を行う。また、レンズ制御部202は、絞り211の制御およびレンズ210のズーミングを制御する機能も兼ね備える。
レンズ駆動部203は、フォーカシング制御機構、ズーミング制御機構、像ぶれ補正制御機構および絞り制御機構を備え、レンズ210および絞り211を駆動する。具体的には、レンズ駆動部203は、レンズ制御部202からのフォーカシング制御信号、ズーミング制御信号、像振れ補正制御信号などに基づいて、レンズ210を駆動する。さらに、レンズ駆動部203は、レンズ制御部202からの絞り制御信号に基づいて、絞り211を駆動する。
振れ検出部204は、例えば、角速度センサ(ジャイロセンサ)であり、レンズ装置200内部の振動量を検出する。本実施例の振れ検出部204は、例えば、図3に示されるPitch方向、Yaw方向、Roll方向のうち、Pitch方向とYaw方向の2軸方向の振動を検出できる。また、振れ検出部204は、撮像装置100の振れ検出部151と同等の機能を担うことができる。
(実施例1)
図4を参照して、実施例1における、連続撮影動作について説明する。図4は、実施例1における、連続撮影動作の処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、システム制御部120が、振れ検出部151の出力を用いて撮影条件を変更する撮影モードが設定されていることを検出し、さらに、撮影準備動作を検出した場合に開始される。撮影準備動作は、例えば、操作部132に備えられたSW1がON状態になった場合に検出される。
図4を参照して、実施例1における、連続撮影動作について説明する。図4は、実施例1における、連続撮影動作の処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、システム制御部120が、振れ検出部151の出力を用いて撮影条件を変更する撮影モードが設定されていることを検出し、さらに、撮影準備動作を検出した場合に開始される。撮影準備動作は、例えば、操作部132に備えられたSW1がON状態になった場合に検出される。
ステップS401で、システム制御部120は、測光部142および測距部143を駆動し、測光値の取得と測距動作を行う。システム制御部120は、測距動作の結果に応じてレンズ制御部202と通信を行う。レンズ制御部202は、システム制御部120との通信に基づいてレンズ駆動部203を制御し、被写体に合焦するようレンズ210を駆動させる。
ステップS402で、システム制御部120は、振れ検出部151から撮像装置100の内部の振れデータ量を取得するとともに、システム制御部120で積算していた、所定期間の撮像装置100の変位量を取得する。そしてシステム制御部120は、取得した振れデータ量および変位量をメモリ127に格納する。
ステップS403で、システム制御部120は、操作部132のSW2の状態がON状態であるか確認する。システム制御部120は、SW2の状態がON状態であると判定した場合はステップS404へ進み、ON状態でないと判定した場合はステップS401へ戻る。
ステップS403で、システム制御部120は、操作部132のSW2の状態がON状態であるか確認する。システム制御部120は、SW2の状態がON状態であると判定した場合はステップS404へ進み、ON状態でないと判定した場合はステップS401へ戻る。
ステップS404で、システム制御部120は、ミラー制御部152を制御し、ミラー153をMDOWNの位置からMUPの位置へ駆動させる。
ステップS405で、システム制御部120は、シャッタ制御部141および撮像素子121を制御し、撮像動作を行い、画像を取得する。
ステップS405で、システム制御部120は、シャッタ制御部141および撮像素子121を制御し、撮像動作を行い、画像を取得する。
ステップS406で、システム制御部120は、操作部132のSW2の状態がON状態であるか確認する。システム制御部120はSW2の状態がON状態であると判定した場合は、ステップS408へ進み、ON状態でないと判定した場合は、ステップS407へ進む。
ステップS407で、システム制御部120は、ミラー制御部152を制御し、ミラー153をMUPの位置からMDOWNの位置へ駆動させて、本フローチャートの処理を終了する。
ステップS407で、システム制御部120は、ミラー制御部152を制御し、ミラー153をMUPの位置からMDOWNの位置へ駆動させて、本フローチャートの処理を終了する。
ステップS408で、システム制御部120は、撮像装置100の撮影条件に変更があるか否かを判定する。処理の詳細は、図5を用いて後述する。
ステップS409で、システム制御部は、ステップS408の結果、撮像装置100の撮影条件に変更ありと判定されたか否かを判定する。システム制御部120が、撮像装置100の撮影条件に変更なしと判定した場合はステップS410へ進み、第1のシーケンスを行う。一方、システム制御部120が、撮像装置100の撮影条件に変更ありと判定した場合はステップS412へ進み、第2のシーケンスを行う。
ステップS409で、システム制御部は、ステップS408の結果、撮像装置100の撮影条件に変更ありと判定されたか否かを判定する。システム制御部120が、撮像装置100の撮影条件に変更なしと判定した場合はステップS410へ進み、第1のシーケンスを行う。一方、システム制御部120が、撮像装置100の撮影条件に変更ありと判定した場合はステップS412へ進み、第2のシーケンスを行う。
第1のシーケンスでは、ステップS410およびステップS411に示される一連の処理を行う。
ステップS410で、システム制御部120は、振れ検出部151から撮像装置100の内部の振れデータ量を取得するとともに、システム制御部120で積算していた所定期間の撮像装置100の変位量を取得し、メモリ127に格納する。
ステップS411で、システム制御部120は、ミラー制御部152を制御し、ミラー153をMUPの位置からMDOWNの位置へ駆動させる。その後、ステップS404へ戻る。
ステップS410で、システム制御部120は、振れ検出部151から撮像装置100の内部の振れデータ量を取得するとともに、システム制御部120で積算していた所定期間の撮像装置100の変位量を取得し、メモリ127に格納する。
ステップS411で、システム制御部120は、ミラー制御部152を制御し、ミラー153をMUPの位置からMDOWNの位置へ駆動させる。その後、ステップS404へ戻る。
第2のシーケンスでは、ステップS412〜ステップS416に示される一連の処理を行う。
ステップS412で、システム制御部120は、ミラー制御部152を制御し、ミラー153をMUPの位置からMDOWNの位置へ駆動させる。
ステップS413で、システム制御部120は、内部のタイマーを所定の時間T_AEAFに設定し、ミラー153の駆動による振動が収まるまで安定待ちを行う。所定の時間T_AEAFは、ミラー153の駆動による振動の影響が低減し、高精度な測光および測距動作を行える状態になる時間が設定される。
ステップS412で、システム制御部120は、ミラー制御部152を制御し、ミラー153をMUPの位置からMDOWNの位置へ駆動させる。
ステップS413で、システム制御部120は、内部のタイマーを所定の時間T_AEAFに設定し、ミラー153の駆動による振動が収まるまで安定待ちを行う。所定の時間T_AEAFは、ミラー153の駆動による振動の影響が低減し、高精度な測光および測距動作を行える状態になる時間が設定される。
ステップS414で、システム制御部120は、測光部142および測距部143を駆動し、測光値の取得と測距動作を行う。
ステップS415で、システム制御部120は、内部のタイマーを所定の時間T_GYROに設定し、ミラー153の駆動による振動の影響が低減し、振れ検出部151により高精度な振れ検出結果の出力を得られる状態になるまで安定待ちを行う。
ステップS415で、システム制御部120は、内部のタイマーを所定の時間T_GYROに設定し、ミラー153の駆動による振動の影響が低減し、振れ検出部151により高精度な振れ検出結果の出力を得られる状態になるまで安定待ちを行う。
ステップS416で、システム制御部120は、振れ検出部151から撮像装置100の内部の振れデータ量を取得するとともに、システム制御部120で積算していた、所定期間の撮像装置100の変位量を取得し、メモリ127に格納する。その後、ステップS404へ戻る。以上が、実施例1における、連続撮影動作についての説明である。
<撮影条件の判定>
次に、図5を参照して、図4のステップS408で定義された撮影条件判定について説明する。図5は、連続撮影動作中の撮影条件判定の処理の流れを示すフローチャートである。
ステップS501で、システム制御部120は、メモリ127に保持していた所定期間の撮像装置100の変位量を読み出す。所定期間の変位量は、所定期間における振れ検出部151の出力の積算値である。
次に、図5を参照して、図4のステップS408で定義された撮影条件判定について説明する。図5は、連続撮影動作中の撮影条件判定の処理の流れを示すフローチャートである。
ステップS501で、システム制御部120は、メモリ127に保持していた所定期間の撮像装置100の変位量を読み出す。所定期間の変位量は、所定期間における振れ検出部151の出力の積算値である。
ステップS502で、システム制御部120は、ステップS501で読み出した所定期間の撮像装置100の変位量が所定の値Gth以下であるか否かを判定する。ここで、判定に用いる所定の値Gthは、撮像装置100の連続撮影動作において、露出および測距条件が変化ないと想定できる値を設定する。本実施例では、Pitch方向、Yaw方向、Roll方向ともに、所定の値Gth=500とする。なお、Pitch方向、Yaw方向、Roll方向ごとに値を設定してもよい。システム制御部120が、所定期間の撮像装置100の変位量が所定の値Gth以下ではあると判定した場合はステップS503へ、Gthより大きいと判定した場合はステップS504へ進む。
ステップS503で、システム制御部120は、撮像装置100の撮影条件変更なしと判定し、メモリ127に変更なしフラグとして1を保持しておく。一方、ステップS504で、システム制御部120は、撮像装置100の撮影条件変更ありと判定し、メモリ127に変更なしフラグとして0を保持しておく。ステップS408では、保持したフラグに基づいて撮影条件に変更があったか否か判定が行われる。
以上説明したように、本実施例によると、連続撮影の露光の後に、撮影条件の変更がないと判定した場合には、測光処理および測距処理を含まない第1のシーケンスを行う(ステップS410〜ステップS411)。一方、撮影条件の変更があると判定した場合には、測光処理および測距処理を含む第2のシーケンスを行う(ステップS412〜ステップS416)。第1のシーケンスでは、測光処理および測距処理を行わず、次の撮影動作の振れデータの取得を行った後にミラー153の駆動を行う。これにより、連続撮影における露光間の時間を測光および測距動作の時間と各安定待ち時間(T_AFAE+T_GYRO)の分だけ短くすることができ、連続撮影速度の低下を軽減することができる。
(実施例2)
実施例1では、連続撮影を行う際に、前回の撮像装置100の変位量が所定の範囲内の場合は、測光および測距動作を行わず、次の撮影動作の振れデータの取得と撮像装置100の変位量の積算を行った後にミラー153の駆動を行う例を説明した。実施例2では、実施例1に挙げた方法とは別の方法で、連続撮影速度の低下を低減させる例について説明する。なお、本実施例では、実施例1と共通する部分については説明を省略し、本実施例に特有の部分を中心に説明する。
実施例1では、連続撮影を行う際に、前回の撮像装置100の変位量が所定の範囲内の場合は、測光および測距動作を行わず、次の撮影動作の振れデータの取得と撮像装置100の変位量の積算を行った後にミラー153の駆動を行う例を説明した。実施例2では、実施例1に挙げた方法とは別の方法で、連続撮影速度の低下を低減させる例について説明する。なお、本実施例では、実施例1と共通する部分については説明を省略し、本実施例に特有の部分を中心に説明する。
図6を参照して、実施例2における、連続撮影動作について説明する。図6は、実施例2における、連続撮影動作の処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、システム制御部120が、振れ検出部151の出力を用いて撮影条件を変更する撮影モードが設定されていることを検出し、さらに、撮影準備動作を検出した場合に開始される。撮影準備動作は、例えば、操作部132に供えられたSW1がON状態になった場合に検出される。
図6のステップS601からS609は、図4のステップS401からS409と同様の処理が実行される。また、図5のステップS612からS615は、図4のステップS412からS415と同様の処理が実行される。
撮影条件に変更がないと判定された場合、第1のシーケンスとして、ステップS610、ステップS611およびステップS616に示される一連の処理を行う。
ステップS610で、システム制御部120は、ミラー制御部152を制御し、ミラー153をMUPの位置からMDOWN2の位置へ駆動させる。この際、ミラー制御部152は、ミラー153をMDOWNの位置へ駆動させる時よりも遅く動かすように制御することで、ミラー153の駆動時の振動を低減させる。遅く動かす方法として、例えば、ミラー制御部152はミラー153を駆動するステッピングモーターへの印加電圧を下げて駆動させる。また、MDOWN2の位置への駆動では、ミラー153がメカ機構の突き当て位置にぶつかることがないため、ミラー153がメカ機構の突き当たることによる衝撃が発生しない。
撮影条件に変更がないと判定された場合、第1のシーケンスとして、ステップS610、ステップS611およびステップS616に示される一連の処理を行う。
ステップS610で、システム制御部120は、ミラー制御部152を制御し、ミラー153をMUPの位置からMDOWN2の位置へ駆動させる。この際、ミラー制御部152は、ミラー153をMDOWNの位置へ駆動させる時よりも遅く動かすように制御することで、ミラー153の駆動時の振動を低減させる。遅く動かす方法として、例えば、ミラー制御部152はミラー153を駆動するステッピングモーターへの印加電圧を下げて駆動させる。また、MDOWN2の位置への駆動では、ミラー153がメカ機構の突き当て位置にぶつかることがないため、ミラー153がメカ機構の突き当たることによる衝撃が発生しない。
ステップS611で、システム制御部120は、内部のタイマーを所定の時間(T_GYRO2)に設定し、ミラー153の駆動による振動の影響が低減し、振れ検出部151により高精度な振れ検出結果の出力を得られる状態になるまで安定待ちを行う。その後、ステップS616へ進む。
ステップS616で、システム制御部120は、振れ検出部151から撮像装置100の内部の振れデータ量を取得するとともに、システム制御部120で積算していた、所定期間の撮像装置100の変位量を取得し、メモリ127へ格納する。その後、ステップS604へ戻る。以上が、実施例2における、連続撮影動作について説明である。
ステップS616で、システム制御部120は、振れ検出部151から撮像装置100の内部の振れデータ量を取得するとともに、システム制御部120で積算していた、所定期間の撮像装置100の変位量を取得し、メモリ127へ格納する。その後、ステップS604へ戻る。以上が、実施例2における、連続撮影動作について説明である。
本実施例では、連続撮影を行う際に、前回の撮像装置100の変位量が所定の範囲内の場合は、ミラー153の駆動速度を落としてMDOWN2まで駆動させ、測光及び測距動作を行わず、次の撮影動作の振れデータの取得を行っている。
図7を用いて、本実施例における効果を説明する。図7は、撮影条件の判定による連続撮影速度の違いを説明した図である。
図7(A)は、本実施例における、撮影条件判定を行わなかった場合および撮影条件判定で撮影条件変更ありと判定された場合(ステップS609がNo)のタイミングチャートである。図7(A)に示される場合では、露光完了後、次のミラーアップ開始までの時間は、次の式(1)で定義される。
T1=T(MUP→MDOWN)+T_AEAF+T(AEAF)
+T_GYRO+T(GYRO) …(1)
T(MUP→MDOWN):MUP→MDOWNまでの駆動時間
T_AEAF:ミラー振動が測光・測距動作可能になるまでの安定待ち時間
T(AEAF):測光・測距動作時間
T_GYRO:ミラー振動が変位量・振れデータ取得可能になるまでの安定待ち時間
T(GYRO):変位量・振れデータ取得時間
図7(A)は、本実施例における、撮影条件判定を行わなかった場合および撮影条件判定で撮影条件変更ありと判定された場合(ステップS609がNo)のタイミングチャートである。図7(A)に示される場合では、露光完了後、次のミラーアップ開始までの時間は、次の式(1)で定義される。
T1=T(MUP→MDOWN)+T_AEAF+T(AEAF)
+T_GYRO+T(GYRO) …(1)
T(MUP→MDOWN):MUP→MDOWNまでの駆動時間
T_AEAF:ミラー振動が測光・測距動作可能になるまでの安定待ち時間
T(AEAF):測光・測距動作時間
T_GYRO:ミラー振動が変位量・振れデータ取得可能になるまでの安定待ち時間
T(GYRO):変位量・振れデータ取得時間
図7(B)は、本実施例における、撮影条件判定にて撮影条件変更なしと判定された場合(ステップS609がYes)のタイミングチャートである。図7(B)に示される場合では、露光完了後、次のミラーアップ開始までの時間は、次の式(2)で定義される。
T2=T(MUP→MDOWN2)+T_GYRO2+T(GYRO) …(2)
T(MUP→MDOWN2):MUP→MDOWN2までの駆動時間
T_GYRO2:ミラー振動が変位量・振れデータ取得可能になるまでの安定待ち時間。
T2=T(MUP→MDOWN2)+T_GYRO2+T(GYRO) …(2)
T(MUP→MDOWN2):MUP→MDOWN2までの駆動時間
T_GYRO2:ミラー振動が変位量・振れデータ取得可能になるまでの安定待ち時間。
ここで、本実施例におけるMDOWN2へのミラー153の駆動では、ミラー153を遅く駆動させるため、MDOWNにミラー153を駆動させる場合より駆動に時間がかかり、T(MUP→MDOWN)<T(MUP→MDOWN2)となる。一方、MDOWN2への駆動では、ミラー153を遅く動かし、かつ、メカ機構との衝突もないため、ミラー153の振動が少なくなり、T_GYRO2<T_GYROとすることが可能である。このように、撮影条件判定にて撮影条件変更なしと判定された場合は、連続撮影の時間をT1−T2だけ短くすることができ、連続撮影速度の低下を軽減することが可能である。
以上説明したように、本実施例によると、連続撮影の露光の後に、撮影条件の変更がないと判定した場合には、測光処理および測距処理を含まない第1のシーケンスを行う(ステップS610、ステップS611、ステップS616)。一方、撮影条件の変更があると判定した場合には、測光処理および測距処理を含む第2のシーケンスを行う(ステップS612〜ステップS616)。第1のシーケンスでは、測光処理および測距処理を行わず、さらに、ミラー153の振動が少ないため、露光間の時間を短縮することができ、連写速度の低下を抑制することが可能となる。
(実施例3)
実施例1では、連続撮影を行う際に、前回の撮像装置100の変位量が所定の範囲内の場合は、測光および測距動作を行わず、次の撮影動作の振れデータの取得と撮像装置100の変位量の積算を行った後にミラー153の駆動を行う例を説明した。また、実施例2では、連続撮影を行う際に、前回の撮像装置100の変位量が所定の範囲内の場合は、ミラー153の駆動速度を落とし、MDOWN2まで駆動させ、測光および測距動作を行わず、次の撮影動作の振れデータの取得を行う例を説明した。このように、実施例1および実施例2においては、撮像装置100の撮影条件に変更がないか否かを判定するための条件を、撮像装置100の変位量のみで判定していた。しかしながら、撮像装置100の変位量のみでは、以下の4つの場合に、撮影条件の変化を適切に反映できない恐れがある。
実施例1では、連続撮影を行う際に、前回の撮像装置100の変位量が所定の範囲内の場合は、測光および測距動作を行わず、次の撮影動作の振れデータの取得と撮像装置100の変位量の積算を行った後にミラー153の駆動を行う例を説明した。また、実施例2では、連続撮影を行う際に、前回の撮像装置100の変位量が所定の範囲内の場合は、ミラー153の駆動速度を落とし、MDOWN2まで駆動させ、測光および測距動作を行わず、次の撮影動作の振れデータの取得を行う例を説明した。このように、実施例1および実施例2においては、撮像装置100の撮影条件に変更がないか否かを判定するための条件を、撮像装置100の変位量のみで判定していた。しかしながら、撮像装置100の変位量のみでは、以下の4つの場合に、撮影条件の変化を適切に反映できない恐れがある。
図8は、連続撮影動作中の撮影条件の変化を説明した図である。
1点目は、図8(A)に示すような、撮像装置100と被写体との正対距離が変化する場合である。位置70aから位置70bに被写体が移動した場合は、撮像装置100と被写体との正対距離は距離D1で同じである。一方、位置70aから位置70bより撮像装置100に近い位置70cに被写体が移動した場合は、撮像装置100と被写体との正対距離は距離D1から距離D2に短くなる。被写体が位置70aから位置70bに移動した場合も位置70aから位置70cに移動した場合も、撮像装置100の変位量はθ1で同じであるが、撮像装置100と被写体との距離は異なっている。そのため、撮像装置100の変位量のみで判定した場合に、焦点が合わない場合が生じる可能性がある。
1点目は、図8(A)に示すような、撮像装置100と被写体との正対距離が変化する場合である。位置70aから位置70bに被写体が移動した場合は、撮像装置100と被写体との正対距離は距離D1で同じである。一方、位置70aから位置70bより撮像装置100に近い位置70cに被写体が移動した場合は、撮像装置100と被写体との正対距離は距離D1から距離D2に短くなる。被写体が位置70aから位置70bに移動した場合も位置70aから位置70cに移動した場合も、撮像装置100の変位量はθ1で同じであるが、撮像装置100と被写体との距離は異なっている。そのため、撮像装置100の変位量のみで判定した場合に、焦点が合わない場合が生じる可能性がある。
2点目は、図8(B)に示すような、撮像装置100に装着されたレンズ装置200の焦点距離が異なる場合である。図8(B)において、異なる焦点距離をそれぞれf1とf2(f1>f2)とし、望遠側のf1の画角を実線で、広角側のf2の画角を点線で示す。被写体である車両は、位置71aから位置71bへと、位置71cから位置71dへ、同じ速度で同じ距離だけ動いている。位置71cは位置71aより撮像装置100に近く、焦点距離f1で位置71aから位置71bへの移動を、焦点距離f2で位置71cから位置71dへの移動を撮影している。このとき、焦点距離f1での撮像装置100の変位量はθ1であるが、焦点距離f2での撮像装置100の変位量はθ2であり、変位量が大きくなっている。同じ速度で動く被写体を異なる焦点距離で被写体の画角に占める割合を同じになるように撮影した場合には、撮像装置の変位量は、焦点距離が広角側で撮影した方が大きくなる。そのため、撮像装置100の変位量を同一条件で判定した場合は、誤判定をしてしまう可能性がある。
3点目は、図8(C)に示すような、撮像装置100の撮影条件の一つであるシャッタースピード(Tv値)が異なる場合である。
図8(C)において、被写体の移動速度であるV1およびV2の関係をV2>V1とする。同じ被写体を対象としても、被写体の動く速度によって適切なシャッタースピードが異なる。被写体の動く速度が速い場合(V2)は、速いシャッタースピードで撮影し、被写体の動く速度が遅い場合(V1)は、遅いシャッタースピードで撮影する場合を想定する。速度V1で位置72aから位置72bに移動する被写体を遅いシャッタースピードで撮影した場合、撮像装置100の変位量はθ1となる。一方、速度V2で位置72aから位置72cに移動する被写体を速いシャッタースピードで撮影した場合、撮像装置100の変位量はθ2となる。この場合、撮像装置の変位量を同一条件で判定した場合は、誤判定をしてしまう可能性がある。
図8(C)において、被写体の移動速度であるV1およびV2の関係をV2>V1とする。同じ被写体を対象としても、被写体の動く速度によって適切なシャッタースピードが異なる。被写体の動く速度が速い場合(V2)は、速いシャッタースピードで撮影し、被写体の動く速度が遅い場合(V1)は、遅いシャッタースピードで撮影する場合を想定する。速度V1で位置72aから位置72bに移動する被写体を遅いシャッタースピードで撮影した場合、撮像装置100の変位量はθ1となる。一方、速度V2で位置72aから位置72cに移動する被写体を速いシャッタースピードで撮影した場合、撮像装置100の変位量はθ2となる。この場合、撮像装置の変位量を同一条件で判定した場合は、誤判定をしてしまう可能性がある。
4点目は、撮像装置100の撮影条件が変更なしとシステム制御部120が判定してからの時間が経過した場合である。実施例1および実施例2では、連続撮影速度低下を低減させるために、測光および測距動作を行わないようにしているため、測光および測距動作を行わない状態が長時間続くと、露出及び合焦状態が変わる可能性がある。
そこで、本実施例では、上記の4つの場合を考慮した撮影条件の判定を行う。なお、本実施例では、実施例1または実施例2と共通する部分については説明を省略し、本実施例に特有の部分を中心に説明する。
図9を参照して、実施例3における、連続撮影動作における撮影条件判定について説明する。図9は、撮像装置の連続撮影動作中における撮影条件判定の処理の流れを示すフローチャートである。本処理は、実施例1では図4のステップS408に、実施例2では、図6のステップS608に該当する。なお、撮影条件判定に至るまでの連続撮影動作の処理及び撮影条件判定後の連続撮影動作の処理については、他の実施例と同様である。
図9を参照して、実施例3における、連続撮影動作における撮影条件判定について説明する。図9は、撮像装置の連続撮影動作中における撮影条件判定の処理の流れを示すフローチャートである。本処理は、実施例1では図4のステップS408に、実施例2では、図6のステップS608に該当する。なお、撮影条件判定に至るまでの連続撮影動作の処理及び撮影条件判定後の連続撮影動作の処理については、他の実施例と同様である。
ステップS901で、システム制御部120は、過去に撮影条件変更なしと判定してからの経過時間を確認する。過去に撮影条件変更なしと判定してからの経過時間が所定値未満の場合は、ステップS902へ進み、所定値以上の場合は、ステップS906へ進む。なお、本実施例では、経過時間と比較する所定値を1秒とする。過去に撮影条件変更なしと判定していない場合は、システム制御部120は、経過時間は0として判定を行うものとする。本ステップにより、システム制御部120は撮像装置100の撮影条件が変更なしであると判定してからの所定の時間が経過した場合には、必ず撮影条件変更ありと判定することが可能となる。すなわち、システム制御部120は、撮像装置100の撮影条件が変更なしであると判定してからの所定の時間が経過した場合に、誤って撮影条件変更なしと判定することを防ぐことができる。
ステップS902で、システム制御部120は、直近の所定の撮影回数の際に参照した測距部143測距情報の比較を行う。システム制御部120は、過去2回の測距情報を比較し、所定の範囲より測距情報が変化していると判定した場合は、ステップS906進み、変化していないと判定した場合はステップS903へ進む。なお、本実施例では、所定の撮影回数を2回とする。本ステップにより、連続撮影時の測距情報を参照し、測距情報が所定値よりも変化している場合には撮影条件が変更されていると判定して、撮像装置100と被写体との正対距離が変化する場合でも合焦しない状態で撮影を行うことを防ぐことができる。
ステップS903で、システム制御部120は、メモリ127に保持していた所定期間の撮像装置100の変位量と撮影動作のためのシャッタースピードとレンズ装置200の焦点距離を読み出す。
ステップS904で、システム制御部120は、ステップS903で読み出した所定期間の撮像装置100の変位量が所定の値Gth以下であるか否かを判定する。
ここで、判定に用いる変位量の閾値である所定の値Gthは、撮像装置100の連続撮影動作において、露出および測距条件が変化ないと想定できる値とする。本実施例では、所定の値Gthは、図10に示すように、シャッタースピードと焦点距離に応じて変化する変数とする。なお、本実施例においては、所定の値Gthは、Pitch方向、Yaw方向、Roll方向ともに同じ値とする。
ステップS904で、システム制御部120は、ステップS903で読み出した所定期間の撮像装置100の変位量が所定の値Gth以下であるか否かを判定する。
ここで、判定に用いる変位量の閾値である所定の値Gthは、撮像装置100の連続撮影動作において、露出および測距条件が変化ないと想定できる値とする。本実施例では、所定の値Gthは、図10に示すように、シャッタースピードと焦点距離に応じて変化する変数とする。なお、本実施例においては、所定の値Gthは、Pitch方向、Yaw方向、Roll方向ともに同じ値とする。
図10は、変位量の閾値とシャッタースピード及び焦点距離の関係を示す図である。図10に示すように、所定の値Gthは、シャッタースピードが速いほど値が大きくなる特徴を持つ。さらに、所定の値Gthは、焦点距離が広角側になるほど値が大きくなる特徴を持つ。このように、所定の値Gthは、シャッタースピードおよび焦点距離に応じて可変の値となる。
システム制御部120が、所定期間の撮像装置100の変位量が所定の値Gth以下ではあると判定した場合はステップS905へ、所定の値Gthより大きいと判定した場合はステップS906へ進む。本ステップにより、撮像装置100に装着されたレンズ装置200の焦点距離に応じて、正確な撮影条件変更の有無の判定を行うことができる。また、本ステップにより、撮像動作を行うためのシャッタースピードに応じて、正確な撮影条件変更の有無の判定を行うことができる。
ステップS905で、システム制御部120は、撮像装置100の撮影条件変更なしと判定し、メモリ127にフラグとして1を保持する。一方、ステップS906では、システム制御部120は、撮像装置100の撮影条件変更ありと判定し、メモリ127にフラグとして0を保持する。以上が、本実施例における、撮影条件の判定についての説明である。
以上のように、本実施例によれば、様々な撮影条件の変化に対応した撮影条件判定を行うことができ、連続撮影をパンニングのための振れ検出の精度を保ちつつ、連続撮影速度の低下を低減しながら行うことが可能となる。
(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。
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、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
100 撮像装置
120 システム制御部
142 測光部
143 測距部
151 振れ検出部
152 ミラー制御部
153 ミラー
120 システム制御部
142 測光部
143 測距部
151 振れ検出部
152 ミラー制御部
153 ミラー
Claims (7)
- 撮像光路内に位置する第1のミラーダウン位置と、撮像光路外に位置するミラーアップ位置との間を駆動するミラーと、
撮像装置の振れを検出する振れ検出部と、
測光処理を行う測光部と、
測距処理を行う測距部と、
前記ミラー、前記振れ検出部、前記測光部および前記測距部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、連続撮影の露光の後に、前記振れ検出部の出力の所定期間における積算値が所定の値よりも大きくない場合、前記測光処理および前記測距処理を含まない第1のシーケンスを行い、前記積算値が前記所定の値よりも大きい場合、前記測光処理および前記測距処理を含む第2のシーケンスを行うことを特徴とする撮像装置。 - 前記第1のシーケンスでは、前記振れ検出部の出力を取得し、前記ミラーを前記ミラーアップ位置から前記第1のミラーダウン位置に駆動することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記第1のシーケンスでは、前記ミラーを前記ミラーアップ位置から前記第1のミラーダウン位置の近傍で他の部材との衝突のない第2のミラーダウン位置に駆動し、前記ミラーの駆動による振動が収まるのを待って前記振れ検出部の出力を取得することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記ミラーを前記ミラーアップ位置から前記第2のミラーダウン位置に駆動する駆動速度は、前記ミラーを前記ミラーアップ位置から前記第1のミラーダウン位置に駆動する駆動速度より遅いことを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
- 前記第2のシーケンスでは、前記ミラーを前記ミラーアップ位置から前記第1のミラーダウン位置に駆動し、前記ミラーの駆動による振動が収まるのを待って、前記測光処理および前記測距処理を行い、前記振れ検出部の出力を取得することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記所定の値は、シャッタースピードおよび焦点距離に応じて変化する変数であり、
前記所定の値は、シャッタースピードが速いほど値が大きくなり、焦点距離が広角側であるほど値が大きくなることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。 - ミラー、振れ検出部、測光部および測距部を備える撮像装置の制御方法であって、
連続撮影の露光の後に、前記振れ検出部の出力の所定期間における積算値が所定の値よりも大きくない場合、測光処理および測距処理を含まない第1のシーケンスを行う工程と、
前記積算値が前記所定の値よりも大きい場合、前記測光処理および前記測距処理を含む第2のシーケンスを行う工程とを有する
ことを特徴とする制御方法。
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