JP4499796B2 - カメラシステム - Google Patents
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Description
一方、レンズを撮影用として使用する場合は、反射ミラーが瞬時に位置を変え、撮影用光路から待避することで、ファインダ用光路を撮影用光路に切り換え、撮影が終了すると定位置に瞬時に戻る。この方式は、一眼レフ方式であれば、従来の銀塩カメラでも、デジタルカメラでも同様である。
しかし、これまでの一眼レフカメラの反射ミラーの方式を用いると、構造上、撮影時に液晶モニタを使用するモニタ撮影モードを実現できない。
そこで、撮影時にも、液晶モニタを用いて撮影できる一眼レフデジタルカメラシステムが提案されている。
本発明の課題は、モニタ撮影モードを有するカメラシステムにおいて、モニタ撮影モードでのぶれ補正効果を高めることにある。
第2の発明に係るカメラシステムは、第1の発明に係るカメラシステムであって、制御部は、第2モードでぶれ補正部が動作している状態で操作部が第1モードへ切り換える操作を受けたとき、前記操作に基づいて第2モードから第1モードにモードが移行し、さらに、その操作に基づいて、画像の表示を停止するように表示部を制御した後、ぶれ補正部が停止するようにぶれ補正部を制御する。
第3の発明に係るカメラシステムは、第2の発明に係るカメラシステムであって、制御部は、ぶれ補正部の停止の際、ぶれ補正部への電流の供給を停止する。
第5の発明に係るカメラシステムは、第1から第3のいずれかの発明に係るカメラシステムであって、制御部は、第2モードにおいて、動画を取得するように撮像部を制御可能である。
<1.全体構成>
本発明の第1実施形態に係るカメラシステム100について説明する。図1にカメラシステム100の概略構成図を示す。
図1に示すように、カメラシステム100は、交換レンズ式の一眼レフデジタルカメラであり、カメラ本体1と、カメラ本体1に取り外し可能に装着され交換レンズ2と、から構成されている。交換レンズ2は、カメラ本体1のボディ前面に設けられたレンズマウント3に着脱可能に装着される。
交換レンズ2を通過した被写体光は、クイックリターンミラー4のメインミラー4aにより2つの光束に分割され、反射光束はファインダ光学系19へ導かれる。一方、透過光束は、クイックリターンミラー4の背面側に設けられたサブミラー4bで反射されて、焦点検出用ユニット5のAF用光束として利用される。この焦点検出用ユニット5は、一般的には、位相差検出方式が使用される。
通常の撮影時には、クイックリターンミラー駆動制御部29により、クイックリターンミラー4が光路X外に跳ね上げられるとともに、シャッターユニット10が開かれて撮像センサ11の撮像面上に被写体像が結像される。
非撮影時には、図1に示すようにクイックリターンミラー4が光路X上に挿入されるとともに、シャッターユニット10は閉状態とされる。
カメラ本体1内には、各種シーケンスをコントロールするシーケンスマイコン12が搭載されている。撮像センサ駆動制御部13は、撮像センサ11の駆動制御を行う。シャッター駆動制御部14は、シャッターユニット10の駆動制御を行う。画像表示用液晶ユニット駆動制御部15は、撮像センサ11より画像データを読み出し、所定の画像処理後、画像表示用液晶モニタ16へ撮影画像を表示するよう制御する。また、画像記録制御部17は、図示せぬSDカードなどの記録媒体に対して、画像記録部18を介して、撮影画像の読み書きを行う。
次に、交換レンズ2内に搭載されているレンズマイコン20について、図3を用いて説明する。
角速度センサ41は、撮像光学系Lを含むカメラシステム100自体の動きを検出するためのセンサであり、カメラシステム100が静止している状態での出力を基準に、カメラシステム100の動きの方向により正負両方の角速度信号を出力する。角速度センサ41は、ヨーイング及びピッチングの2方向の動きを検出するセンサであり、2個設けられている。図4では1方向のみ図示する。このように角速度センサ41は、手ぶれ及びその他の振動によるカメラシステム100の動きを検出する動き検出部の機能を有している。
レンズマイコン20は、A/D変換部45を介して取り込んだ角速度センサ41の出力信号に対し、フィルタリング、積分処理、位相補償、ゲイン調整、クリップ処理等を施し、ぶれ補正に必要なぶれ補正レンズ群の駆動制御量(以下、制御信号と称す)を求めて出力する制御信号発生部である。
<3.動作>
次に、カメラシステム100の撮影動作について説明する。
(3.1:ファインダ撮影モード)
まず、図5を用いて撮影者がファインダ接眼窓9を覗いて撮影する場合(ファインダ撮影モード)の駆動シーケンスについて説明する。
撮影者のレリーズボタン50の半押し動作により、カメラ本体1内のシーケンスマイコン12および各種ユニットには、電源が供給される。電源供給により起動するカメラ本体1内のシーケンスマイコン12は、同じく電源供給で起動する交換レンズ2内のレンズマイコン20より、レンズマウント3の電気切片38を介して、各種レンズデータを受け取り、内蔵するメモリに保存する。次に、シーケンスマイコン12は、焦点検出用ユニット5より、焦点ずれ量(以後、Df量という)を取得し、そのDf量分、フォーカスレンズ群24を駆動するようレンズマイコン20に指示する。レンズマイコン20は、フォーカスレンズ群駆動制御部25をコントロールして、Df量分だけフォーカスレンズ群24を動作させる。このように焦点検出とフォーカスレンズ群24の駆動とを繰り返すうち、Df量は小さくなり、所定量以下になった時に合焦と判断し、フォーカスレンズ群24の駆動を止める。
露光完了後、撮像センサ駆動制御部13は、撮像センサ11より画像データを読み出し、所定の画像処理後、画像表示用液晶モニタ16へ撮影画像を表示するよう制御する。画像記録部18を介して、記憶媒体に画像データが書き込まれる。また、露光終了後、クイックリターンミラー4とシャッターユニット10とを初期位置にリセットする。シーケンスマイコン12は、レンズマイコン20へ、絞りを開放位置にリセットするよう指示し、レンズマイコン20は、各ユニットにリセット命令を行う。リセット完了後、レンズマイコン20は、シーケンスマイコン12にリセット完了を伝える。シーケンスマイコン12は、レンズマイコン20からのリセット完了情報と露光後の一連処理の完了を待つ。その後、レリーズボタンの状態が押し込みされていないことをシーケンスマイコン12が確認し、撮影シーケンスが終了する。
次に、図6を用いて、撮影者が液晶モニタ16を用いて撮影する場合(モニタ撮影モード)の駆動シーケンスについて説明する。
液晶モニタ16を用いて撮影する際には、撮影モード切換スイッチ51がOFFからONに切り換えられる。撮影モード切換スイッチ51がONに切り換えられると、モニタ撮影モードへの移行動作が開始される。具体的には、シーケンスマイコン12は、クイックリターンミラー駆動制御部29により、クイックリターンミラー4を光路X内から退避させる。この結果、被写体像が撮像センサ11に到達する。撮像センサ駆動制御部13は、撮像センサ11より画像データを読み出し、所定の画像処理後、画像表示用液晶モニタ16へ撮影画像を表示させる。このように、撮影画像を液晶モニタ16に表示させることにより、撮影者はファインダ接眼窓9を覗くことなく、被写体を追いかけることが可能となる。
露光完了後、撮像センサ駆動制御部13は、撮像センサ11より画像データを読み出す。所定の画像処理後、撮像センサ駆動制御部13は画像表示用液晶モニタ16に撮影画像を表示させる。画像記録部18を介して記憶媒体に画像データが書き込まれる。また、露光完了後、クイックリターンミラー駆動制御部29によりクイックリターンミラー4は光路X内から退避した状態で保持される。これにより、モニタ撮影モードを継続することが可能となる。
(3.3:撮影モード切換時の動作)
次に、カメラシステム100の使用中における撮影モード切換時の動作について、図7に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。
カメラ本体1のシーケンスマイコン12は、カメラシステム100の使用中(電源ON時)に撮影モード切換スイッチ51のON/OFFの状態を監視している(Step1)。撮影モード切換スイッチ51がOFFからONへ切り換えられた場合にはStep2に移行し、ONからOFFへ切り換えられた場合にはStep6に移行する(Step1)。
なお、Step7においてぶれ補正ユニット47がOFFの場合には、ぶれ補正レンズ群22は電気的あるいは機械的に光軸中心に保持される。ぶれ補正レンズ群22を保持する方式は、ぶれ補正ユニット駆動制御部23を介してアクチュエータに電流を流す方式、あるいはぶれ補正レンズ群22をメカニカルな方法でロックする方式のいずれであってもよい。メカニカルな方法でロックする場合、電流を流す必要がないため、消費電力の低減を図ることができる。
一般的に、ファインダ撮影モードにおいては、撮影者の眼がファインダ接眼窓9に近接するため、その結果として、撮影者の手および顔面によりカメラシステム100が支持される。このため、撮影時のカメラシステム100のぶれを軽減することができる。
それに対して、モニタ撮影モードにおいては、撮影者は液晶モニタ16を見て撮影することになる。液晶モニタ16を見るためには、必然的に、カメラシステム100と撮影者との距離が大きくなる。このため、撮影姿勢が不安定となり、カメラシステム100のぶれが生じやすくなり、撮影画像へのぶれの影響が大きくなる。
しかし、このカメラシステム100では、前述のようにモニタ撮影モードの場合に強制的にぶれ補正ユニット47によるぶれ補正動作を行うことにより、ぶれ補正動作を行わない時(例えば、モニタ撮影モードにぶれ補正ユニット47によるぶれ補正動作を行わない場合)に比べて、ぶれによる失敗写真を撮る頻度を大幅に軽減することが可能となる。
〔第2実施形態〕
ファインダ撮影モードとモニタ撮影モードとでは、ぶれ周波数が異なる場合がある。このため、各モードのぶれ周波数に適したぶれ補正動作を行うことが考えられる。以下、本発明の第2実施形態に係るカメラシステムについて説明する。なお、第1実施形態において説明したものについては、同一の符号を付し、その説明は省略する。モニタ撮影モードへの移行について、図11に示すフローチャートを用いて説明する。
図8を用いてぶれ補正ユニットの制御特性について説明する。図8において、横軸はぶれの周波数Fcs(Hz)を示し、縦軸はぶれの抑圧度Scs(dB)を示している。ここで、ぶれの抑圧度Scsとは、ぶれ補正の効果の程度を示す指標であって、下記の式によって定義される。
Scs=20・log(Ar/Acs) ・(1)
ただし、Acs:ぶれ量(カメラシステムのぶれにより生じる画像のぶれ量)
Ar:残留ぶれ量
上記の定義式(1)におけるぶれ量Acsと残留ぶれ量Arは、図9示す曲線W0で表されるぶれ量の振幅と曲線Wrで表される残留ぶれ量の振幅とにそれぞれ相当する。
以上より、図8に示すように、ぶれの抑圧度Scsはぶれの周波数Fcsによって変化する(以下、ぶれの抑圧度Scsのぶれの周波数Fcsに対する依存性を「ぶれ補正の周波数特性」という)。すなわち、ぶれ補正ユニット47におけるぶれ補正の性能(ぶれ補正の効果)は、ぶれ周波数Fcsに依存し、ある特定のぶれ周波数Fcsにおいて最大となる(ぶれの抑圧度Scsの絶対値が最大となる。その時のぶれ周波数を最適ぶれ周波数という。)。例えば図8に示すように、多数の撮影者のぶれの周波数が7(Hz)程度である場合、その周波数7(Hz)においてぶれ補正ユニット47の性能が最大となるように、ぶれ補正の周波数特性が予め設定される。
しかし、第1実施形態の<4.作用効果>で説明したように、撮影者の撮影姿勢によりぶれ周波数が異なる場合がある。例えば、ファインダ撮影モードに比べて、モニタ撮影モードではカメラシステム100がぶれやすい。このため、モニタ撮影モードは、ファインダ撮影モードに比べて、ぶれの周波数は高い方にシフトする。この場合、いずれか一方のぶれ周波数に合わせてぶれ補正ユニット47の制御特性を調節しても、他方のぶれ周波数に対して、その制御特性ではぶれ補正効果が最も高くならない。
すなわち、従来のように1つのぶれ補正の周波数特性を用いる場合、ぶれ周波数の特性が異なる2つの撮影モードに対応できない。
図11を用いて、撮影モード切換時の動作について説明する。
図11に示すように、カメラ本体1のシーケンスマイコン12は、カメラシステム100の使用中(電源ON時)に撮影モード切換スイッチ51のON/OFFの状態を監視している(Step1)。撮影モード切換スイッチ51がOFFからONへ切り換えられた場合にはStep2に移行し、ONからOFFへ切り換えられた場合にはStep7に移行する(Step1)。
撮影モード切換スイッチ51がOFFからONへ切り換えられた場合、クイックリターンミラー駆動制御部29がクイックリターンミラー4を光路X外に退避させ(Step2)、撮像センサ駆動制御部13により撮像センサ11の動作が開始される(Step3)。次に、シーケンスマイコン12からレンズマイコン20へ撮影モード切換スイッチ51の情報が送信される。レンズマイコン20は、この情報に基づいて、ぶれ補正ユニット駆動制御部23を介してぶれ補正ユニット47にぶれ補正動作を開始させる(Step4)。このとき、ぶれ補正ユニット47の制御特性としてモニタ撮影モード特有の制御特性が選択される(Step5)。具体的には、レンズマイコン20により図10に示す制御信号用テーブル61が選択される。この選択された制御信号用テーブル61に基づいて、ぶれ補正ユニット47はぶれ補正動作を行う。さらに、液晶モニタ16に撮影画像が表示され(Step6)、ファインダ撮影モードからモニタ撮影モードへの切換動作が完了する。
なお、Step8においてぶれ補正ユニット47がOFFの場合には、ぶれ補正レンズ群22は電気的あるいは機械的に光軸中心に保持される。ぶれ補正レンズ群22を保持する方式は、ぶれ補正ユニット駆動制御部23を介してアクチュエータに電流を流す方式、あるいはぶれ補正レンズ群22をメカニカルな方法でロックする方式のいずれであってもよい。メカニカルな方法でロックする場合、電流を流す必要がないため、消費電力の低減を図ることができる。
また、液晶モニタ16が可動式である場合、液晶モニタ16の角度によって撮影者の撮影姿勢がさらに変化する。例えば、人混みなどを避けるように撮影する場合、図14に示すように液晶モニタ16の角度をヒンジ機構72により変えて(斜め下向きにして)、デジタルカメラを高い位置に持ち上げた状態で撮影することが考えられる。液晶モニタ16が光軸に直交する通常の姿勢で使用する場合(例えば図6のような状態)に比べて、これらの特殊な使用状態では撮影者の姿勢がより不安定となり、最適ぶれ周波数がさらに高い方にシフトすることが予想される。
そこで、本実施形態に係るカメラシステムでは、ファインダを使用する場合および液晶モニタ16を通常の姿勢で使用する場合(第1モニタ撮影モード)に加えて、光軸に対する角度を変えて液晶モニタ16を使用する場合(第2モニタ撮影モード)に対応する制御信号用テーブルが追加されている。具体的には図12に示すように、ぶれ周波数が9(Hz)付近にてぶれ補正性能が最良となるような制御信号用テーブル63が追加されている。第2モニタ撮影モードに対応する制御信号用テーブル63は、他の制御信号用テーブル61、62と同様にフラッシュROM36に記憶されている。
以上の構成により、撮影モードごとに、さらに最適な制御特性を選択することができる。
なお、図15に示すように、液晶モニタ16が上側やその他の方向に開く構成でもよい。
〔第4実施形態〕
また、図16に示すように、モニタ撮影モード上における静止画撮影時と動画撮影時にて、ぶれ補正の制御特性を変更することも可能である。具体的には、動画撮影モードに対応する制御用信号テーブル64は、パンニング、あるいはチルティングを行う際の誤動作による影響を低減させるために、静止画撮影モードに対応する制御用信号テーブル65に比べて、1〜2(Hz)付近のぶれの抑圧度が低く設定されている。このように、静止画撮影時と動画撮影時とにより、ぶれ補正の制御特性を最適化することにより、より効果的なぶれ補正を実現できる。
本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更および修正が可能である。
(1)
第1〜第4実施形態は、それぞれ別の実施形態として説明されている。しかし、第1〜第4実施形態を様々なパターンで組み合わせて実施することも可能である。
(2)
前述の実施形態においては、ぶれ補正の方式として、ぶれ補正レンズ群を駆動する方式を説明しているが、その方式に限定されるものではない。例えば、デジタルカメラ本体に設けられた撮像センサを光軸に対して直交する方向に駆動する方式であっても良い。従来、一眼レフデジタルカメラにおいて、撮像センサを駆動してぶれ補正を行う方式においては、ファインダ接眼窓を覗いて撮影すると、撮影者は、そのぶれ補正の効果を確認することができない。しかしながら、液晶モニタを用いて撮影する際には、ぶれ補正の効果を確認することができるので、その効果はより一層顕著になる。この場合、操作スイッチ31をカメラ本体1側に設けるのが好ましい。
(3)
モニタ撮影モード時の焦点合わせについては、以下の方式を用いても良い。すなわち、焦点検出用ユニット5を用いる替わりに、撮像センサ11にて生成された画像データのコントラスト値を用いてオートフォーカス動作を行うことも可能である。この方式を用いることにより、焦点合わせ時に、クイックリターンミラー駆動制御部29により、クイックリターンミラー4を光路X内の定位置に戻す必要がなくなる。このため、焦点合わせの時間を短縮することが可能となる。
(4)
前述の第3実施形態では、液晶モニタ16の開状態および閉状態に対応する2種類のぶれ補正ユニット47の制御特性が設けられている。しかし、液晶モニタ16の角度に応じて制御特性を変化させてもよい。この場合、図14および図15に示すように、例えば液晶モニタ16の角度を検出する角度検出部73がカメラ本体1に設けられている。フラッシュROM36には角度検出部73の出力に応じた複数の制御信号用テーブルあるいは制御信号用テーブルを算出可能な関係式などが格納されている。角度検出部73の出力に応じて、レンズマイコン20により制御信号用テーブルが選択あるいは算出される。図12に示す制御特性の場合、ぶれ周波数7〜9(Hz)の間で最適ぶれ周波数が変化することになる。液晶モニタ16の角度が大きくなるほど最適ぶれ周波数が大きくなる方が好ましい。この場合、前述の第3実施形態に比べて、使用状態に応じてより最適なぶれ補正を行うことが可能となる。
(5)
前述の第1および第2実施形態においては、液晶モニタ16に表示する画像については、撮像センサ11を用いて行っている。しかし、他の撮像センサをファインダ光学系内に配置し、その画像を液晶モニタ16に表示させる方式であっても良い。
(6)
前述のように、動画撮影時には、撮像センサ11にて生成された画像データのコントラスト値を用いてオートフォーカス動作を行っても良い。この方式を用いることにより、焦点合わせの時間を短縮することが可能となる。
Df 焦点ずれ量
X 光路
1 デジタルカメラ
2 レンズ鏡筒
3 レンズマウント
4 クイックリターンミラー
10 シャッターユニット
11 撮像センサ
12 シーケンスマイコン
16 液晶モニタ
20 レンズマイコン
21 ぶれ検出ユニット
22 ぶれ補正レンズ群
23 ぶれ補正ユニット駆動制御部
24 フォーカスレンズ群
29 クイックリターンミラー駆動制御部
41 角速度センサ
47 ぶれ補正ユニット
50 レリーズボタン
51 撮影モード切換スイッチ
60,61,62,63,64,65 制御信号用テーブル(制御特性情報)
100 カメラシステム
Claims (5)
- 被写体を撮像するカメラシステムであって、
前記被写体の光学像を形成する撮像光学系と、
前記光学像の画像を取得する撮像部と、
前記撮像部により取得された前記画像を表示可能な表示部と、
前記光学像を観察するための観察光学系と、
前記撮像光学系からの光を前記観察光学系に導く第1の状態と、前記撮像光学系からの光を前記撮像部に導く第2の状態と、を有する可動式の反射ミラーと、
前記カメラシステムの動き量を検出する動き検出部と、
前記動き検出部により検出された動き量に応じて、前記カメラシステムの動きに起因して発生する前記画像のぶれを補正し、前記反射ミラーよりも前記被写体側に配置されたぶれ補正部と、
前記第1の状態であるように前記反射ミラーを制御する第1モードと、前記第2の状態であるように前記反射ミラーを制御し、かつ、前記画像を表示するように前記表示部を制御する第2モードと、を有する制御部と、
前記第1モードと前記第2モードとを切り換える操作を受け付ける操作部と、を備え、
前記制御部は、前記第2モードで前記ぶれ補正部が動作している状態で前記操作部が前記第1モードへ切り換える操作を受けたとき、前記操作に基づいて前記第2モードから前記第1モードにモードが移行し、さらに、前記操作に基づいて前記ぶれ補正部が停止するように前記ぶれ補正部を制御する、
カメラシステム。 - 前記制御部は、前記第2モードで前記ぶれ補正部が動作している状態で前記操作部が前記第1モードへ切り換える操作を受けたとき、前記操作に基づいて前記第2モードから前記第1モードにモードが移行し、さらに、前記操作に基づいて、前記画像の表示を停止するように前記表示部を制御した後、前記ぶれ補正部が停止するように前記ぶれ補正部を制御する、請求項1に記載のカメラシステム。
- 前記制御部は、前記ぶれ補正部の停止の際、前記ぶれ補正部への電流の供給を停止する、請求項2に記載のカメラシステム。
- 前記制御部は、前記第2モードにおいて、静止画を取得するように前記撮像部を制御可能である、請求項1から3のいずれかに記載のカメラシステム。
- 前記制御部は、前記第2モードにおいて、動画を取得するように前記撮像部を制御可能である、請求項1から3のいずれかに記載のカメラシステム。
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