JP4551570B2

JP4551570B2 - camera

Info

Publication number: JP4551570B2
Application number: JP2001001938A
Authority: JP
Inventors: 剛史小山; 浩二星
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-10-26
Filing date: 2001-01-09
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2021-01-09
Also published as: JP2002204390A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動画撮影と静止画撮影の双方が可能なカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
動画撮影と静止画撮影の双方が可能なカメラとして、動画撮影用にＣＣＤ撮像素子を有するとともに、静止画撮影用に銀塩フィルムの装填が可能なカメラが用いられている。
【０００３】
このカメラでは、撮影レンズ光束を光路中で分割し、一方の分割光束をさらに縮小光学系を通してＣＣＤ撮像素子上に結像させ、もう一方の分割光束をＣＣＤより大画面の銀塩フィルムに結像させるように構成されている。このようなカメラでは、動画撮影が可能であるだけでなく、静止画撮影においては銀塩ならではの高画質撮影が可能である。
【０００４】
また、動画撮影と静止画撮影の双方が可能なカメラとして、動画撮影と静止画撮影とで共通の撮影レンズとＣＣＤ撮像素子とビデオカメラが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＣＣＤ撮像素子と銀塩フィルムとを使い分けて動画撮影と静止画撮影とを行うカメラでは、上述したように光束分割手段が必要であるためにカメラが大型化するという問題がある。
【０００６】
また、動画撮影と静止画撮影で共通の撮影レンズとＣＣＤ撮像素子を用いるビデオカメラでは、動画撮影時に所定時間内に連続して撮影される中の１つの画像を静止画画像とするという程度であり、十分満足できる高画質の静止画画像を得ることができない。
【０００７】
なお、高画質な静止画画像を得るために、レンズの収差補正をより良好に行えるようにするとレンズ系ひいてはカメラ全体が大型化し易い。また、単にＣＣＤの画素数を多くすると、動画撮影時に要求される水準以上の過剰な高画素数を用いることになり、動画処理回路に過大な負担を求めることになる。
【０００８】
そこで本発明は、小型でありながら、動画処理の負担が軽い動画撮影と高画質の静止画撮影とが可能なカメラを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の一側面としてのカメラは、動画撮影と静止画撮影とを共通の撮影光学系および撮像素子を用いて行うカメラであって、前記撮影光学系の焦点距離が同じである場合に、静止画撮影時における最大絞りのＦナンバーを動画撮影時における最大絞りのＦナンバーよりも大きく設定し、静止画撮影時における最小絞りのＦナンバーを動画撮影時における最小絞りのＦナンバーよりも小さく設定し、前記撮像素子における受光画素の繰返しを配列ピッチをＰ、撮影基準波長をλ、静止画撮影時における最小絞りのＦナンバーをＦｓｍiｎとしたとき、０．２＜Ｆｓｍｉｎ×λ／Ｐ＜４．４の条件を満足することを特徴とする。
【００１０】
すなわち、同じ焦点距離に対して静止画撮影時は動画撮影時よりも開放Ｆナンバーを暗くすることにより、明るい動画撮影を行うことができる一方で、静止画撮影時に撮影光学系の球面収差、色収差、組み立て偏心誤差等による光学性能低下を抑えることができるようにしている。これにより小型の撮影光学系を用いて、動画処理の負担が軽くかつ明るい動画撮影と高画質の静止画撮影とが可能なカメラを実現することが可能となる。また、受光画素ピッチに対するＦナンバーが小さくなり明るすぎて高速シャッターを用いても光量オーバーとなったり（下限を下回った場合）、小絞り回折現象による性能低下が大きくなって静止画撮影時の画質が低下したり（上限を上回った場合）することを防止できるようにしている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１には、本発明の第１実施形態であるカメラの構成を示している。また、図２、図３および図４には、上記カメラに用いる撮影レンズの数値実施例の断面図と収差図を示している。さらに、図５には上記カメラにおいて、撮影レンズの焦点距離と、焦点距離ごとに設定される最大絞りのＦｎｏ．との関係を示している。また、図６には、上記カメラにおける撮影レンズのイメージサイズを示しており、図７には、無収差の理想レンズのＦｎｏ．による性能の周波数特性を示している。また、図８には、上記カメラの動作シーケンスを表すフローチャートを示している。
【００１９】
図１において、１はズーム撮影レンズ系（撮影光学系）であり、２は、撮影レンズ系１を構成する一部のレンズであって、光軸直交方向に変位して防振（いわゆる手振れ補正）を行う振れ補正レンズである。
【００２０】
３は撮像素子であり、セルピッチ（画素配列ピッチ）が３ミクロン程度のＣＣＤまたはＣＭＯＳ等の固体撮像素子が用いられている。
【００２１】
また、４は動画撮影（動画モード）と静止画撮影（静止画モード）とを切り換えるためのモード切換えスイッチである。本実施形態のカメラでは、動画撮影および静止画撮影のいずれも、共通の撮影レンズ系１と撮像素子３とを用いて行い、例えば、動画情報を不図示のビデオテープ、ＤＶＤ等の記録媒体に記録し、静止画情報をスティック状又はコンパクトなメモリ素子やＤＶＤ等の記録媒体に記録する。
【００２２】
９は本カメラの動作全体の制御を司るカメラ制御回路であり、５はカメラ制御回路９からの指令信号に応じて撮影レンズ系１のズーム駆動制御を行うズーム制御回路である。
【００２３】
６はカメラ制御回路９からの指令信号に応じて振れ補正レンズ２のシフト駆動制御を行う防振制御回路であり、７はカメラ制御回路９からの指令信号に応じて絞りＳＰの駆動制御を行う絞り制御回路である。なお、本実施形態では、絞りＳＰの制御によって、所定のＦｎｏ．が得られるようになっている。
【００２４】
８はカメラ制御回路９からの指令信号に応じて撮像素子３上における撮像エリア（イメージサイズ）の切り換え制御を行う撮像エリア制御回路である。
【００２５】
次に、図８のフローチャートに従って本カメラ（主としてカメラ制御回路９）の動作を説明する。まず、不図示のメインスイッチがオンされて電源が投入され、本フローがスタートすると、ステップ（図では、Ｓと略す）１にて、モード切換えスイッチ４の状態を検出して、カメラが動画モードか静止画モードかを判別する。
【００２６】
動画モードであるときは、ステップ２に進み、撮像エリア制御回路８を通じて、図６に示す撮像素子３の動画撮像エリア（例えば、φ３．９又は２．３４ｍｍ×３．１２ｍｍ）３ｄの範囲から画像を得るようにイメージサイズを設定する。
【００２７】
また、続いてステップ３では、動画モードにおける撮影レンズ系１の焦点距離の可変範囲をｆｗ〜ｆｔ、すなわちワイド端からテレ端の全範囲に設定する。
【００２８】
また、続いてステップ４では、動画モードにおける焦点距離に対する最大絞りのＦｎｏ．を、図５に示す動画時絞り曲線ｄ上にて制御するように設定する。本実施形態では、動画モードにおける最大絞りのＦｎｏ．は、焦点距離に応じて１．６５〜２．２の範囲で変化することになる。
【００２９】
さらに、ステップ５では、動画モードにおける最小絞りのＦｎｏ．を、動画時最小絞り（例えば、Ｆ１１）に設定する。
【００３０】
こうしてステップ６では、ステップ４にて設定された最大絞りのＦｎｏ．とステップ５にて設定された最小絞りのＦｎｏ．との間で動画モードでの絞りＳＰの制御を行う。
【００３１】
そして、ステップ７では、撮影レンズ又はカメラ本体に設けられた振れ検知手段（例えば、加速度又は速度センサとセンサ出力を積分する回路から構成される）からの情報により振れ補正レンズ２を光軸直交方向にシフトさせて行う光学的な防振制御を開始する。
【００３２】
次に、ステップ８では、動画モードにおいて、カメラ振れが上記振れ補正レンズ２のシフトだけでは補正しきれない（振れ補正不足）か否かを判別し、補正しきれない場合は、上述した動画撮像エリアを、撮像素子３上のより広いエリア（例えば、最大３．０６ｍｍ×４．０８ｍｍ）の中からシフトして切り出す、いわゆる電子防振制御を行う。
【００３３】
一方、ステップ１において、静止画撮影モードである場合には、ステップ１０に進み、撮像素子３上における静止画撮像エリア（例えば、φ５．１又は３．０６ｍｍ×４．０８ｍｍ）から画像を得るように、動画撮影時よりも大きな（画素数が多い）イメージサイズを設定する。
【００３４】
次にステップ１１では、静止画モードにおける焦点距離の可変範囲を、ｆｓｗ〜ｆｔの範囲、すなわち動画撮影時のワイド端からテレ端側に寄った位置からテレ端の範囲に制限する。これにより、静止が撮影時には、動画撮影時にズーム可能であった広角端側のｆｗ〜ｆｓｗの範囲にはズームできなくなる。
【００３５】
このため、広角端側で大きな撮影レンズ系１のディストーションもしくはコマ収差、倍率色収差等の残存収差の静止画画像への影響を除くことができる。したがって、撮影レンズ系１を大型化することなく、かつある程度必要な変倍率（ｆｓｗ〜ｆｔ）を確保した上で、静止画画像の画質向上を図ることができる。
【００３６】
また、ステップ１２では、静止画モードにおける焦点距離に対する最大絞りのＦｎｏ．を、図５に示す静止画時絞り曲線ｓ上にて制御するように設定する。本実施形態では、静止画モードにおける最大絞りのＦｎｏ．は、焦点距離に応じて１．８３〜２．８８の範囲で変化することになる。
【００３７】
つまり、本実施形態では、焦点距離ｆｓｗ〜ｆｔの範囲において、動画撮影時と静止画撮影時とでは、焦点距離が同じである場合の最大絞りのＦｎｏ．が、静止画撮影時の方が大きくなるように、すなわち同じ焦点距離に対して静止画撮影時は動画撮影時よりも開放Ｆｎｏ．が暗くなるように設定される。なお、本実施形態では、特に望遠側において動画撮影時より静止画撮影時の方が開放Ｆｎｏ．がより暗くなるように設定される
さらに、ステップ１３では、静止画モードにおける最小絞りのＦｎｏ．を、動画撮影モードよりも明るい静止画時最小絞り（例えば、Ｆ８）に設定する。つまり、静止画モードでは、動画モード時に絞り込み可能なＦｎｏ．（例えば、Ｆ１１）まで絞り込むことができないようにする。
【００３８】
ここで、Ｆ８〜１１の範囲では、Ｆナンバーを大きくすることによって軸上付近での光学的解像性能の幾何光学収差低減要因による性能向上よりも回折現象の物理光学的要因による性能低下が大きくなる。このため、この範囲で静止画撮影時における最小絞りのＦナンバーが動画撮影時における最小絞りのＦナンバーよりも小さくなるように設定している。
【００３９】
こうして本実施形態では、ステップ１４において、ステップ１２にて設定された最大絞りのＦｎｏ．とステップ１３にて設定された最小絞りのＦｎｏ．との間で静止画モードでの絞りＳＰの制御を行う。
【００４０】
ここで、上記ステップ１４では、静止画モードにおいて上記最大絞りおよび最小絞りとの間で絞り制御を行うが、このとき絞りによる光量調節を補うために、低輝度被写体に対しては低速シャッターもしくはストロボ（図示せず）で光量不足を補うのが望ましい。
【００４１】
また、静止画撮影時の最小絞りを、動画撮影時の最小絞りより小さく（明るく）設定したことに伴い、高輝度被写体に対して光量オーバーとなることを回避するために画像素子３側での高速電子シャッターや撮影レンズ系１内での高速シャッターにより対応するのが望ましい。
【００４２】
そして、ステップ１５では、前述したステップ７と同様の光学的な防振制御を開始する。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態によれば、撮影レンズ系１の同じ焦点距離に対して静止画撮影時は動画撮影時よりも開放Ｆナンバーが暗くなるように設定されるので、明るい動画撮影を行うことができる一方で、静止画撮影時に撮影光学系の球面収差、色収差、組み立て偏心誤差等による光学性能低下を抑えることができる。したがって、小型の撮影レンズ系１において収差等を良好に補正することができ、動画処理の負担が軽くかつ明るい動画撮影と高画質の静止画撮影とが可能なカメラを実現することができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、最大絞りのＦｎｏ．を、図５に示す曲線ｄと曲線ｓのように、動画撮影と静止画撮影とで完全に異なる（双方の曲線が交わることがない）特性となるように制御する場合について説明したが、焦点距離ｆｔの状態で動画撮影時の最大絞りのＦｎｏ．を、静止画撮影時の最大絞りのＦｎｏ．より小さく設定することが静止画の画質性能を良好にするために特に重要である。このため、動画撮影時に、焦点距離ｆｓｗの状態で動画撮影時の最大絞りのＦｎｏ．が静止画撮影時の最大絞りのＦｎｏ．に一致する曲線ｄ’を用いるようにしてもよい。
【００４５】
また、本実施形態では、撮像素子３上における静止画撮影時のイメージサイズを動画撮影時のイメージサイズよりも大きくすることによって、静止画撮影時の画素数を動画撮影時に比べて多くし、これにより静止画画像の高画質化を図っているが、この場合に上述した静止画撮影時の開放Ｆナンバーを暗くする制御を行うことにより、撮影レンズ系１を大型化させることなく静止画の周辺収差を良好に補正することが可能となり、より高画質の静止画撮影を行うことができる。
【００４６】
さらに、本実施形態では、静止画撮影時および動画撮影時の最小絞りのＦｎｏ．を、絞りＳＰのＦｎｏ．の可変範囲のうちＦ＝８〜１１程度の絞り域の範囲、すなわちＦｎｏ．を大きくすることによって軸上付近での光学的解像性能の幾何光学収差低減要因による性能向上よりも回折現象の物理光学的要因による性能低下が大きくなる範囲で、静止画撮影時における最小絞りのＦｎｏ．（Ｆ＝８）が動画撮影時における最小絞りのＦｎｏ．（Ｆ＝１１）よりも小さくなるように設定している。これにより、静止画撮影時の画質を動画撮影時の画質に比べてより良好にすることができる。
【００４７】
このことを図７を用いて具体的に説明する。図７は、無収差理想レンズのＦｎｏ．によるコントラストの周波数特性を示したものであり、Ｆｎｏ．によって撮影レンズ系１の光学性能がどのように変化するかを表している。
【００４８】
この図において、Ｆｎｏ．をＦ８まで絞ると、３ミクロンピッチＣＣＤのナイキスト空間ラインペア周波数の半分の周波数である８０本相当で、ほぼコントラストが５０％まで低下する。もともと収差を持っている実際の撮影レンズ系１を使うと、よりコントラストが低下するので、高画質の静止画を得るために本実施形態では静止画時にはＦ８より小絞りにしないように制御している。
【００４９】
ここで、条件式（１）の中央項にＦｓｍｉｎ＝８、λ＝０．５８８、Ｐ＝３を代入するとＦsmin×λ／Ｐ＝１．５７となり、条件式（１）の関係を満たす。
【００５０】
なお、上記式（１）において、下限値を０．４、さらには０．８にすると光量調整の可能範囲が拡大し望ましい。また、上限値を３．３あるいは２．２のようにすると回折現象による性能低下を抑えるのによりよい。
【００５１】
また、本実施形態では、防振制御を行う場合における動画撮影時のイメージサイズを同じく防振制御を行う場合における静止画撮影時のイメージサイズよりも小さくし、防振に伴って光量アンバランスが生じ易い周辺部よりも内側の撮像エリアで動画撮影を行うようにしているので、動画撮影時の防振に伴う周辺光量のアンバランスを目立たなくすることができる。したがって、撮影レンズ系１を大型にすることなく動画撮影でも十分な防振を行うことができる。
【００５２】
なお、瞬間を撮影する静止画撮影ではもともと周辺光量のアンバランスの許容範囲が動画撮影より広いので、イメージサイズを大きくしても防振時に生じる周辺光量のアンバランスは目立たない。
【００５３】
さらに、撮影レンズ系１の焦点距離が同じである場合に、静止画撮影時における最大絞りのＦｎｏ．を動画撮影時における最大絞りのＦｎｏ．よりも大きく設定しているので、静止画撮影時に最大絞りで撮影するときの防振時の周辺光量のアンバランスを改善することもできる。
【００５４】
なお、上記実施形態では、焦点距離の全可変範囲ｆｗ〜ｆｔのうち、一部の範囲ｆｓｗ〜ｆｔにおいて、焦点距離が同じ状態での静止画撮影時における最大絞りのＦナンバーを動画撮影時における最大絞りのＦナンバーよりも大きく設定する場合について説明したが、焦点距離の全可変範囲ｆｗ〜ｆｔにおいて焦点距離が同じ状態での静止画撮影時における最大絞りのＦナンバーを動画撮影時における最大絞りのＦナンバーよりも大きく設定するようにしてもよい。
【００５５】
また、上記実施形態では、可変焦点距離タイプの撮影レンズ系を用いる場合について説明したが、本発明は単焦点距離タイプの撮影レンズ系を用いる場合にも適用することができる。
【００５６】
（数値実施例）
次に、表１には、本発明のカメラに用いられる撮影光学系の数値実施例を示す。
【００５７】
ここで、撮影光学系は、図２に示すように、物体側から、固定の第１群レンズＬ１、バリエータとしての第２群レンズＬ２、絞りＳＰ、第３群レンズ（振れ補正レンズ）Ｌ３、フレアストッパーＦＳ、フォーカスレンズ・コンペンセータとしての第４群レンズＬ４およびフェースプレートやフィルタ等のガラスブロックＧが順に配置されて構成された４群リヤーフォーカス方式のズームレンズである。
【００５８】
なお、同図に第４群レンズＬ４の下に示した実線４ａは、無限遠物体にフォーカスしているときの広角端から望遠端への変倍に伴う像面変動を補正するための第４群レンズＬ４の移動軌跡を示し、点線４ｂは近距離物体にフォーカスしているときの広角端から望遠端への変倍に伴う像面変動を補正するための第４群レンズＬ４の移動軌跡を示している。
【００５９】
また、図２には上から順に、撮影光学系の焦点距離ｆｗ（動画撮影時の広角端），ｆｓｗ（静止画撮影時の広角端），ｆｍ（ミドル）およびｆｔ（望遠端）での光学断面図を示している。また、図３および図４には、上記各焦点距離での収差図を示している。
【００６０】
表１において、ｒｉは物体側より順にｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側より順にｉ番目の面と（ｉ＋１）番目の面の間隔（空気換算値）、Ｎｉとνｉ（表ではｖｉと記す）はそれぞれ物体側より順にｉ番目の光学部材のガラスの屈折率とアッベ数である。
【００６１】
また、１４番目の非球面形状は、光軸方向にＸ軸、光軸直交方向にＨ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、各非球面係数をＫ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅとしたとき、
【００６２】
【数１】

【００６３】
なる式で表している。また、例えば「ｅ−Ｚ」の表示は「１０^-Z」を意味する。
【００６４】
【表１】

【００６５】
また、本数値実施例では、いわゆる４群ズームレンズにおいて第１群を繰り出してフォーカスを行う場合に比べて、前述のようなリヤーフォーカス方式を採ることにより、第１群の偏心誤差による性能劣化を防止しつつ、第１群のレンズ有効径の増大化を効果的に防止している。
【００６６】
そして、絞りＳＰを第３群の直前又は第３群中に配置することにより、可動レンズ群による収差変動を少なくし、絞りＳＰより前方のレンズ群の間隔を短くして第１群レンズ径の縮小化を容易に達成している。
【００６７】
（第２実施形態）
図９には、本発明の第２実施形態であるカメラの構成を示している。この図において、２１はズーム撮影レンズ系（撮影光学系）であり、２１ａは固定の第１群レンズ、２１ｂは変倍時に光軸方向に駆動される第２群レンズ、２１ｃは固定の第３群レンズ、２１ｄはフォーカス時に光軸方向に駆動される第４群レンズである。この撮影レンズ系２１は、被写体側から順に凸凹凸凸のパワーを有する４群構成になっている。
【００６８】
２８は絞りであり、絞り値検知回路２７による絞り値の検知結果が目標値となるように絞り値制御・駆動回路２５によって制御される。２２はＣＣＤ等の撮像素子であり、この撮像素子２２からの映像信号は、カメラ信号処理回路２３に入力され、各種信号処理が行われる。
【００６９】
２４は撮影者のズーム操作に応じて、第２群レンズ２１ａを駆動する不図示のズームモータを駆動制御するズームモータ駆動回路であり、２６は撮像素子２２からの信号を用いて生成されるオートフォーカス信号に応じて、第４群レンズ２１ｄを駆動する不図示のフォーカスモータを駆動制御するフォーカスモータ駆動回路である。
【００７０】
３０は上記各回路の動作制御を司るカメラ制御回路であり、３１は撮影者の操作によって動画撮影モードと静止画撮影モードとを選択させるためのモード切換えスイッチである。
【００７１】
次に、上記のように構成されたカメラにおける撮影動作について、図１０に示すフローチャートを用いて説明する。
【００７２】
まず、カメラの電源がオンすると（ステップ〈図ではＳと略す〉２１）、カメラ制御回路３０は、モード切換えスイッチ３１の状態を検知して、動画撮影モードが設定されているか否かを判別する（ステップ２２）。動画撮影モードのときはステップ２３に進み、動画撮影モードでないときはステップ２５に進む。
【００７３】
ステップ２３では動画撮影を開始するための動画撮影スイッチ（図示せず）がオンされたか否かを判別し、オンされていなければステップ２２に戻り、オンされたときはステップ２４に進んで動画撮影を開始する。
【００７４】
ここで、動画撮影を行う際のＦナンバーは、開放値をＦ１．４とし、小絞り限界値をＦ１６として、この範囲内で撮影レンズ系２１の焦点距離に応じて制御される。
【００７５】
一方、ステップ２５では、モード切換えスイッチ３１の状態を検知して、静止画撮影モードが設定されているか否かを判別する。静止画撮影モードでなければ再生モードに進み、静止画撮影モードのときはステップ２６に進む。
【００７６】
ステップ２６では静止画撮影を開始するための静止画撮影スイッチ（図示せず）がオンされたか否かを判別し、オンされていなければステップ２２に戻り、オンされたときはステップ２７に進んで静止画撮影を開始する。
【００７７】
ここで、静止画撮影を行う際のＦナンバーは、開放値をＦ２．８とし、小絞り限界値をＦ８として、この範囲内で撮影レンズ系２１の焦点距離に応じて制御される。
【００７８】
なお、動画撮影時と静止画撮影時とでは、同じ焦点距離の場合に、静止画撮影時の開放Ｆナンバーが動画撮影時の開放Ｆナンバーよりも大きくなるように制御される。また、動画撮影時と静止画撮影時とでは、同じ焦点距離の場合に、静止画撮影時の最小絞りのＦナンバーが動画撮影時の最小絞りのＦナンバーよりも小さくなるように制御される。
【００７９】
このように、静止画撮影時の開放Ｆナンバーを動画撮影時の開放Ｆナンバーよりも大きく（暗く）設定しているのは、動画撮影では画質としては普通レベルで良く、高画質を得るための結像性能よりも画像の明るさが重視される一方、静止画撮影ではより高画質の画像を得るために、撮影レンズ系２１における球面収差や色収差等による結像性能の劣化を抑えることが重視されるからである。
【００８０】
また、静止画撮影時の最小絞りのＦナンバーを動画撮影時の最小絞りのＦナンバーよりも小さく（明るく）設定しているのは、小絞り回折による結像性能の劣化を防止することが動画撮影時よりも静止画撮影時に強く要求されるからである。
【００８１】
なお、静止画撮影時において、動画撮影時よりも撮像素子２２における撮像画素数を多く（イメージサイズを大きく）して、動画撮影時よりも高精細な静止画像を撮影できるようにしてもよい。
【００８２】
図１１は、本実施形態の撮影レンズ系２１における球面収差の発生を示す収差図である。
【００８３】
Ｆ１．４のときは、近軸像面位置と最良像面位置ａとが離れているのに対して、Ｆ２．８のときは最良像面位置ｂがより近軸像面位置に近付いている。したがって、静止画撮影時の開放ＦナンバーをＦ２．８とすることによって、撮影画像に対する球面収差の影響を小さくし、高画質の静止画を撮影することができる。
【００８４】
なお、本実施形態にて挙げた静止撮影時および動画撮影時における開放Ｆナンバーと最小Ｆナンバーの値は例に過ぎず、他のＦナンバーとしてもよい。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本願第１の発明によれば、同じ焦点距離に対して静止画撮影時は動画撮影時よりも最大絞りのＦナンバーを大きくするので、明るい動画撮影を行うことができる一方で、静止画撮影時に撮影光学系の球面収差、色収差、組み立て偏心誤差等による光学性能低下を抑えることができる。これにより小型の撮影光学系を用いて、動画処理の負担が軽くかつ明るい動画撮影と高画質の静止画撮影とが可能なカメラを実現することができる。
【００８６】
なお、静止画撮影時のイメージサイズを動画撮影時のイメージサイズよりも大きくすれば、静止画撮影時の画素数を動画撮影時に比べて多くして静止画加増の画質向上を図ることが可能であるが、この場合に上記第１の発明を用いることにより、撮影光学系を大型化させることなく静止画の周辺収差を良好に補正することが可能となり、小型でより高画質の静止画撮影が可能なカメラを実現することができる。
【００８７】
また、本願第２の発明によれば、絞りのＦナンバーの可変範囲のうちＦナンバーを大きくすることによって軸上付近での光学的解像性能の幾何光学収差低減要因による性能向上よりも回折現象の物理光学的要因による性能低下が大きくなる範囲で、静止画撮影時の最小絞りのＦナンバーが動画撮影時の最小絞りのＦナンバーより小さくなるように両Ｆナンバーを設定するようにしているので、静止画撮影時の画質を動画撮影時の画質に比べてより良好にすることができる。
【００８８】
また、本願第３の発明によれば、静止画撮影時における最小絞りのＦナンバーを動画撮影時における最小絞りのＦナンバーよりも小さく設定するとともに、条件式（１）を満足するようにしているので、受光画素ピッチに対するＦナンバーが小さくなり明るすぎて高速シャッターを用いても光量オーバーとなったり（下限を下回った場合）、小絞り回折現象による性能低下が大きくなって静止画撮影時の画質が低下したり（上限を上回った場合）することを防止できる。
【００８９】
また、上記第２および第３の発明において、撮影光学系の焦点距離が同じである場合に、静止画撮影時における最大絞りのＦナンバーを動画撮影時における最大絞りのＦナンバーよりも大きくするようにすれば、第１の発明と同様に、小型の撮影光学系を用いて、動画処理の負担が軽くかつ明るい動画撮影と高画質の静止画撮影とが可能なカメラを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるカメラの構成を示す概略図である。
【図２】上記カメラに用いられる撮影レンズの数値実施例の光学断面図である。
【図３】上記撮影レンズの数値実施例の収差図であり、上からレンズ全系の焦点距離ｆｗでの動画撮影時の収差図および焦点距離ｆｓｗでの静止画撮影時の収差図である。
【図４】上記撮影レンズの数値実施例の収差図であり、上からレンズ全系の焦点距離ｆｓｗでの動画撮影時の収差図および焦点距離ｆｔでの静止画撮影時の収差図である。
【図５】上記カメラでの焦点距離と最大絞りのＦｎｏ．との関係を示す図である。
【図６】上記カメラにおける撮影レンズのイメージサイズの説明図である。
【図７】無収差理想レンズのＦｎｏ．による性能を示す周波数特性図である。
【図８】上記カメラの動作シーケンスを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態であるカメラの構成を示す概略図である。
【図１０】上記第２実施形態のカメラの動作を示すフローチャートである。
【図１１】上記第２実施形態のカメラにおける撮影レンズの球面収差図である。
【符号の説明】
１，２１撮影レンズ系
２振れ補正レンズ
３，２２撮像素子
４，３１モード切換えスイッチ
５ズーム制御回路
６防振制御回路
７絞り制御回路
８撮像エリア制御回路
９，３０カメラ制御回路
２３カメラ信号処理回路
２４ズームモータ駆動回路
２５絞り値制御・駆動回路
２６フォーカス駆動回路
２７絞り値検知回路
ＳＰ，２８絞り
ＦＳフレアストッパー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a camera capable of both moving image shooting and still image shooting.
[0002]
[Prior art]
As a camera capable of both moving image shooting and still image shooting, a camera having a CCD image pickup device for moving image shooting and capable of loading a silver salt film for still image shooting is used.
[0003]
In this camera, the photographic lens beam is split in the optical path, one split beam is further focused on the CCD image sensor through the reduction optical system, and the other split beam is focused on a silver salt film with a larger screen than the CCD. It is configured to let you. With such a camera, not only video shooting is possible, but also high-quality shooting unique to silver halide is possible in still image shooting.
[0004]
In addition, as a camera capable of both moving image shooting and still image shooting, a common shooting lens, CCD image sensor, and video camera have been proposed for moving image shooting and still image shooting.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, a camera that uses a CCD image pickup device and a silver salt film to perform moving image shooting and still image shooting has a problem that the size of the camera increases because the light beam splitting means is required as described above.
[0006]
In addition, in a video camera using a common photographing lens and a CCD image sensor for moving image shooting and still image shooting, one image that is continuously shot within a predetermined time during moving image shooting is set as a still image. Yes, it is not possible to obtain a sufficiently satisfactory high-quality still image.
[0007]
In order to obtain a high-quality still image, it is easy to increase the size of the lens system and thus the entire camera if the lens aberration can be corrected more satisfactorily. Further, if the number of pixels of the CCD is simply increased, an excessively high number of pixels exceeding the level required at the time of moving image shooting is used, and an excessive load is required for the moving image processing circuit.
[0008]
Therefore, an object of the present invention is to provide a camera that is small and can perform moving image shooting and high-quality still image shooting with a light load on moving image processing.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above objective,A camera according to one aspect of the present invention is a camera that performs moving image shooting and still image shooting using a common shooting optical system and an image sensor, and when the focal length of the shooting optical system is the same, Set the maximum aperture F-number when shooting movies to be larger than the maximum aperture F-number when shooting movies, and set the minimum aperture F-number when shooting still images smaller than the minimum aperture F-number when shooting movies. In the imaging device, when the light receiving pixels are repeated, the arrangement pitch is P, the imaging reference wavelength is λ, and the F number of the minimum aperture at the time of still image shooting is Fsmin, 0.2 <Fsmin × λ / P <4.4. It satisfies the following conditions.
[0010]
That is, when shooting still images with the same focal length, the open F-number is darker than when shooting movies, so that bright movie shooting can be performed, while spherical aberration and chromatic aberration of the shooting optical system can be performed during still image shooting. Thus, it is possible to suppress a decrease in optical performance due to an assembly eccentricity error or the like. As a result, it is possible to realize a camera that can perform a bright moving image shooting and a high-quality still image shooting with a small moving image processing load while using a small photographing optical system.In addition, the F-number for the light receiving pixel pitch is too small and too bright, and even if a high-speed shutter is used, the amount of light becomes too high (below the lower limit). Can be prevented from falling (if the upper limit is exceeded).
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 shows the configuration of a camera according to the first embodiment of the present invention. 2, 3 and 4 show sectional views and aberration diagrams of numerical examples of the photographing lens used in the camera. Furthermore, FIG. 5 shows the focal length of the photographing lens and the maximum aperture Fno. Shows the relationship. 6 shows the image size of the taking lens in the camera, and FIG. 7 shows the Fno. Shows the frequency characteristics of performance. FIG. 8 is a flowchart showing an operation sequence of the camera.
[0019]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a zoom photographing lens system (photographing optical system), and reference numeral 2 denotes a part of lenses constituting the photographing lens system 1, which are displaced in a direction orthogonal to the optical axis to prevent vibration (so-called camera shake correction). ) Is a shake correction lens.
[0020]
Reference numeral 3 denotes an image sensor, and a solid-state image sensor such as a CCD or CMOS having a cell pitch (pixel arrangement pitch) of about 3 microns is used.
[0021]
Reference numeral 4 denotes a mode switching switch for switching between moving image shooting (moving image mode) and still image shooting (still image mode). In the camera of this embodiment, both moving image shooting and still image shooting are performed using the common shooting lens system 1 and the image pickup device 3, and for example, moving image information is recorded on a recording medium such as a video tape or a DVD (not shown). Recording still image information on a stick-like or compact memory element or a recording medium such as a DVD.
[0022]
Reference numeral 9 denotes a camera control circuit that controls the overall operation of the camera, and reference numeral 5 denotes a zoom control circuit that performs zoom drive control of the photographing lens system 1 in response to a command signal from the camera control circuit 9.
[0023]
Reference numeral 6 denotes an image stabilization control circuit that performs shift drive control of the shake correction lens 2 in accordance with a command signal from the camera control circuit 9, and reference numeral 7 performs drive control of the aperture stop SP in response to the command signal from the camera control circuit 9. It is an aperture control circuit. In the present embodiment, a predetermined Fno. Can be obtained.
[0024]
Reference numeral 8 denotes an imaging area control circuit that performs switching control of an imaging area (image size) on the imaging device 3 in accordance with a command signal from the camera control circuit 9.
[0025]
Next, the operation of this camera (mainly the camera control circuit 9) will be described with reference to the flowchart of FIG. First, when the main switch (not shown) is turned on and the power is turned on and this flow starts, in step (abbreviated as S in the figure) 1, the state of the mode change switch 4 is detected, and the camera operates in the moving image mode. Or still image mode.
[0026]
When it is in the moving image mode, the process proceeds to step 2, and an image is captured from the range of the moving image capturing area (for example, φ3.9 or 2.34 mm × 3.12 mm) 3d of the image sensor 3 shown in FIG. Set the image size to get
[0027]
Subsequently, in step 3, the variable range of the focal length of the photographing lens system 1 in the moving image mode is set to fw to ft, that is, the entire range from the wide end to the tele end.
[0028]
Subsequently, in step 4, the maximum aperture Fno. Is set to be controlled on the moving-picture aperture curve d shown in FIG. In the present embodiment, the maximum aperture Fno. Will vary in the range of 1.65 to 2.2 depending on the focal length.
[0029]
Further, in step 5, the minimum aperture Fno. Is set to the minimum aperture for movie (for example, F11).
[0030]
Thus, in step 6, the maximum aperture Fno. And the minimum aperture Fno. The diaphragm SP is controlled in the moving image mode.
[0031]
In step 7, the shake correction lens 2 is moved in the direction orthogonal to the optical axis based on information from shake detection means (for example, configured from an acceleration or speed sensor and a circuit that integrates the sensor output) provided in the photographing lens or the camera body. The optical anti-vibration control performed by shifting to is started.
[0032]
Next, in step 8, it is determined whether or not the camera shake cannot be corrected only by the shift of the shake correction lens 2 (shake correction is insufficient) in the moving image mode. So-called electronic image stabilization control is performed in which an area is shifted out of a wider area (for example, a maximum of 3.06 mm × 4.08 mm) on the image sensor 3.
[0033]
On the other hand, if the still image shooting mode is selected in step 1, the process proceeds to step 10 so that an image is obtained from a still image imaging area (for example, φ5.1 or 3.06 mm × 4.08 mm) on the imaging device 3. In addition, an image size that is larger (the number of pixels) than that during moving image shooting is set.
[0034]
Next, in step 11, the variable range of the focal length in the still image mode is limited to the range of fsw to ft, that is, the range from the wide end to the tele end side during moving image shooting to the tele end range. As a result, when the still image is captured, it is not possible to zoom into the range of fw to fsw on the wide-angle end side that can be zoomed during moving image capturing.
[0035]
For this reason, it is possible to eliminate the influence on the still image of residual aberrations such as distortion or coma aberration and lateral chromatic aberration of the large photographic lens system 1 on the wide-angle end side. Therefore, it is possible to improve the image quality of a still image without enlarging the taking lens system 1 and securing a necessary zoom ratio (fsw to ft) to some extent.
[0036]
In step 12, the maximum aperture Fno. With respect to the focal length in the still image mode is set. Is set so as to be controlled on the still image aperture curve s shown in FIG. In the present embodiment, the maximum aperture Fno. Changes in the range of 1.83 to 2.88 depending on the focal length.
[0037]
That is, in the present embodiment, in the range of the focal lengths fsw to ft, Fno. Of the maximum aperture when the focal length is the same during moving image shooting and during still image shooting. However, when shooting still images, the Fno. Is larger when shooting still images than when shooting moving images. Is set to darken. Note that, in the present embodiment, the Fno. Is set to be darker
Further, in step 13, the minimum aperture Fno. Is set to a still image minimum aperture (for example, F8) brighter than the moving image shooting mode. In other words, in the still image mode, Fno. (For example, F11) cannot be narrowed down.
[0038]
Here, in the range of F8 to 11, the performance degradation due to the physical optical factor of the diffraction phenomenon is larger than the performance improvement due to the geometric optical aberration reduction factor of the optical resolution performance near the axis by increasing the F number. Become. For this reason, the F number of the minimum aperture during still image shooting is set to be smaller than the F number of the minimum aperture during moving image shooting within this range.
[0039]
Thus, in the present embodiment, in step 14, the maximum aperture Fno. And the minimum aperture Fno. The aperture SP is controlled in the still image mode.
[0040]
Here, in the step 14, the aperture control is performed between the maximum aperture and the minimum aperture in the still image mode. At this time, in order to compensate for the light amount adjustment by the aperture, a low-speed shutter or strobe is used for a low-luminance subject. It is desirable to compensate for the shortage of light quantity (not shown).
[0041]
In addition, in order to prevent the light amount from being exceeded for a high-luminance subject due to setting the minimum aperture for still image shooting smaller (brighter) than the minimum aperture for moving image shooting, It is desirable to cope with a high-speed electronic shutter or a high-speed shutter in the photographing lens system 1.
[0042]
In step 15, the same optical image stabilization control as in step 7 described above is started.
[0043]
As described above, according to the present embodiment, since the open F-number is set to be darker during still image shooting than during moving image shooting with respect to the same focal length of the shooting lens system 1, bright moving image shooting is performed. On the other hand, it is possible to suppress a decrease in optical performance due to spherical aberration, chromatic aberration, assembly decentering error, etc. of the photographing optical system during still image photographing. Therefore, it is possible to realize a camera that can correct aberrations and the like in the small photographic lens system 1 and that can perform a light moving image shooting and a high-quality still image shooting with a light load of moving image processing.
[0044]
In the present embodiment, the maximum aperture Fno. Has been described with respect to the case where control is performed such that the moving image shooting and still image shooting have completely different characteristics (both curves do not intersect) as indicated by the curves d and s shown in FIG. The maximum aperture Fno. The maximum aperture Fno. Setting a smaller value is particularly important for improving the image quality performance of still images. Therefore, at the time of moving image shooting, the maximum aperture Fno. Is the maximum aperture Fno. A curve d 'that coincides with the above may be used.
[0045]
Further, in the present embodiment, the image size at the time of still image shooting on the image sensor 3 is made larger than the image size at the time of moving image shooting, so that the number of pixels at the time of still image shooting is larger than that at the time of moving image shooting. However, in this case, by performing the control to darken the open F number at the time of still image shooting described above, the periphery of the still image can be obtained without increasing the size of the shooting lens system 1. Aberration can be corrected well, and still image shooting with higher image quality can be performed.
[0046]
Further, in the present embodiment, Fno. Of the minimum aperture at the time of still image shooting and moving image shooting. , Fno. Range of F = 8 to 11 in the variable range, that is, Fno. In the range where the performance degradation due to the physical optical factor of the diffraction phenomenon is larger than the performance improvement due to the geometric optical aberration reduction factor of the optical resolution performance near the on-axis, increasing the minimum aperture for still image shooting Fno. (F = 8) is the minimum aperture Fno. It is set to be smaller than (F = 11). Thereby, the image quality at the time of still image shooting can be made better than the image quality at the time of moving image shooting.
[0047]
This will be specifically described with reference to FIG. FIG. 7 shows the Fno. Is a frequency characteristic of contrast by Fno. Represents how the optical performance of the photographic lens system 1 changes.
[0048]
In this figure, Fno. When F is reduced to F8, the contrast is substantially reduced to 50% at 80 lines, which is half the frequency of the Nyquist space line pair frequency of the 3 micron pitch CCD. When the actual photographing lens system 1 originally having aberration is used, the contrast is further lowered. Therefore, in order to obtain a high-quality still image, in this embodiment, control is performed so that the aperture is not smaller than F8 in the still image. Yes.
[0049]
Here, when Fsmin = 8, λ = 0.588, and P = 3 are substituted into the central term of the conditional expression (1), Fsmin × λ / P = 1.57 is satisfied, which satisfies the relationship of the conditional expression (1).
[0050]
In the above formula (1), when the lower limit value is set to 0.4, further 0.8, it is desirable that the possible range of light quantity adjustment is expanded. Further, when the upper limit is set to 3.3 or 2.2, it is better to suppress the performance degradation due to the diffraction phenomenon.
[0051]
Further, in this embodiment, the image size at the time of moving image shooting in the case of performing the image stabilization control is made smaller than the image size at the time of still image shooting in the same case of performing the image stabilization control, and the light amount imbalance is accompanied by the image stabilization. Since the moving image shooting is performed in the imaging area inside the peripheral portion that is likely to occur, the imbalance of the peripheral light amount due to the image stabilization at the time of moving image shooting can be made inconspicuous. Therefore, sufficient vibration isolation can be performed even in moving image shooting without increasing the size of the taking lens system 1.
[0052]
It should be noted that since the permissible range of the imbalance of the peripheral light amount is originally wider than that of the moving image photographing in the still image photographing that captures the moment, even if the image size is increased, the imbalance of the peripheral light amount generated at the time of image stabilization is not conspicuous.
[0053]
Furthermore, when the focal length of the photographing lens system 1 is the same, the maximum aperture Fno. Is the maximum aperture Fno. Therefore, it is possible to improve the imbalance of the peripheral light amount during image stabilization when shooting with the maximum aperture during still image shooting.
[0054]
In the above embodiment, the F number of the maximum aperture at the time of shooting a still image with the same focal length in the partial range fsw to ft of all the variable ranges fw to ft of the focal length is set at the time of moving image shooting. The case where the F number is set to be larger than the maximum aperture has been described. However, the maximum aperture F number at the time of moving image shooting is set as the maximum aperture F number at the time of still image shooting with the same focal length in the entire focal length variable range fw to ft. It may be set larger than the F number.
[0055]
Moreover, although the case where the variable focal length type photographing lens system is used has been described in the above embodiment, the present invention can also be applied to the case where a single focal length type photographing lens system is used.
[0056]
(Numerical example)
Next, Table 1 shows numerical examples of the photographing optical system used in the camera of the present invention.
[0057]
Here, as shown in FIG. 2, the photographing optical system includes, from the object side, a fixed first group lens L1, a second group lens L2 as a variator, an aperture stop SP, a third group lens (shake correction lens) L3, The zoom lens is a four-group rear focus type zoom lens in which a flare stopper FS, a fourth lens group L4 as a focus lens compensator, and a glass block G such as a face plate and a filter are sequentially arranged.
[0058]
Note that a solid line 4a shown below the fourth lens group L4 in the same figure is a fourth line for correcting the image plane variation accompanying the zooming from the wide-angle end to the telephoto end when focusing on an object at infinity. The movement locus of the group lens L4 is shown, and the dotted line 4b shows the movement locus of the fourth lens group L4 for correcting the image plane variation accompanying the zooming from the wide-angle end to the telephoto end when focusing on a short-distance object. Show.
[0059]
Also, in FIG. 2, in order from the top, the optical at the focal length fw (wide angle end during moving image shooting), fsw (wide angle end during still image shooting), fm (middle), and ft (telephoto end) of the shooting optical system. A cross-sectional view is shown. FIGS. 3 and 4 show aberration diagrams at the respective focal lengths.
[0060]
In Table 1, ri is the radius of curvature of the i-th surface in order from the object side, di is the distance (air equivalent value) between the i-th surface and the (i + 1) -th surface in order from the object side, Ni and νi (in the table, vi) Are the refractive index and Abbe number of the glass of the i-th optical member in order from the object side.
[0061]
The fourteenth aspherical shape has an X axis in the optical axis direction, an H axis in the optical axis orthogonal direction, a positive light traveling direction, R is a paraxial radius of curvature, and each aspheric coefficient is K, A, B. , C, D, E
[0062]
[Expression 1]

[0063]
It is expressed by the following formula. For example, the display of “e-Z” is “10^-Z"Means.
[0064]
[Table 1]

[0065]
Further, in this numerical example, compared to the case where the first group is extended and focusing is performed in a so-called four-group zoom lens, performance deterioration due to the eccentric error of the first group is achieved by adopting the rear focus method as described above. This effectively prevents an increase in effective lens diameter of the first lens group.
[0066]
By disposing the stop SP immediately before or in the third group, the aberration variation due to the movable lens group is reduced, the distance between the lens groups in front of the stop SP is shortened, and the first group lens diameter is reduced. Reduction is easily achieved.
[0067]
(Second Embodiment)
FIG. 9 shows the configuration of a camera that is the second embodiment of the present invention. In this figure, 21 is a zoom photographing lens system (photographing optical system), 21a is a fixed first group lens, 21b is a second group lens driven in the optical axis direction at the time of zooming, and 21c is a fixed third lens. A group lens 21d is a fourth group lens driven in the optical axis direction during focusing. This photographic lens system 21 has a four-group configuration having convex and concave powers in order from the subject side.
[0068]
Reference numeral 28 denotes an aperture, which is controlled by the aperture value control / drive circuit 25 so that the detection result of the aperture value by the aperture value detection circuit 27 becomes a target value. Reference numeral 22 denotes an image sensor such as a CCD, and a video signal from the image sensor 22 is input to the camera signal processing circuit 23 to be subjected to various signal processing.
[0069]
Reference numeral 24 denotes a zoom motor drive circuit that drives and controls a zoom motor (not shown) that drives the second group lens 21a in accordance with the zoom operation of the photographer. Reference numeral 26 denotes an auto generated by using a signal from the image sensor 22. This is a focus motor drive circuit that drives and controls a focus motor (not shown) that drives the fourth lens group 21d in accordance with the focus signal.
[0070]
Reference numeral 30 denotes a camera control circuit that controls the operation of each circuit, and reference numeral 31 denotes a mode changeover switch for selecting a moving image shooting mode and a still image shooting mode by a photographer's operation.
[0071]
Next, the photographing operation in the camera configured as described above will be described using the flowchart shown in FIG.
[0072]
First, when the camera is turned on (step <abbreviated as S in the figure> 21), the camera control circuit 30 detects the state of the mode switch 31 and determines whether or not the moving image shooting mode is set. (Step 22). When it is in the moving image shooting mode, the process proceeds to step 23, and when it is not the moving image shooting mode, the process proceeds to step 25.
[0073]
In step 23, it is determined whether or not a moving image shooting switch (not shown) for starting moving image shooting is turned on. If not turned on, the flow returns to step 22; To start.
[0074]
Here, the F number for moving image shooting is controlled according to the focal length of the photographic lens system 21 within this range, with the open value being F1.4 and the small aperture limit value being F16.
[0075]
On the other hand, in step 25, the state of the mode switch 31 is detected to determine whether or not the still image shooting mode is set. If it is not the still image shooting mode, the process proceeds to the reproduction mode. If it is the still image shooting mode, the process proceeds to step 26.
[0076]
In step 26, it is determined whether or not a still image shooting switch (not shown) for starting still image shooting has been turned on. If not, the flow returns to step 22; Start still image shooting.
[0077]
Here, the F number for still image shooting is controlled in accordance with the focal length of the shooting lens system 21 within this range, with the open value being F2.8 and the small aperture limit value being F8.
[0078]
It should be noted that, during moving image shooting and still image shooting, when the focal length is the same, the open F number during still image shooting is controlled to be larger than the open F number during movie shooting. In addition, when shooting a moving image and when shooting a still image, control is performed so that the minimum aperture F-number during still image shooting is smaller than the F-number of the minimum aperture during moving image shooting when the focal length is the same.
[0079]
As described above, the open F-number at the time of still image shooting is set larger (darker) than the open F-number at the time of moving image shooting. While brightness of an image is more important than imaging performance, in order to obtain a higher quality image in still image shooting, it is important to suppress deterioration in imaging performance due to spherical aberration, chromatic aberration, and the like in the shooting lens system 21. Because it is done.
[0080]
Also, the minimum aperture F-number for still image shooting is set smaller (brighter) than the minimum aperture F-number for movie shooting to prevent deterioration of imaging performance due to small aperture diffraction. This is because it is more strongly demanded when shooting still images than when shooting.
[0081]
It should be noted that at the time of still image shooting, the number of imaging pixels in the image sensor 22 may be increased (image size is increased) compared to when shooting a moving image so that a still image with higher definition than when shooting a moving image can be shot.
[0082]
FIG. 11 is an aberration diagram showing the occurrence of spherical aberration in the taking lens system 21 of the present embodiment.
[0083]
In the case of F1.4, the paraxial image plane position and the best image plane position a are separated from each other, whereas in F2.8, the best image plane position b is closer to the paraxial image plane position. . Therefore, by setting the open F number at the time of still image shooting to F2.8, the influence of spherical aberration on the captured image can be reduced, and a high-quality still image can be captured.
[0084]
Note that the values of the open F number and the minimum F number at the time of still shooting and moving image shooting described in this embodiment are merely examples, and other F numbers may be used.
[0085]
【The invention's effect】
As described above, according to the first invention of the present application, the maximum aperture F-number is set larger during still image shooting than during moving image shooting for the same focal length, so that bright moving image shooting can be performed. Thus, it is possible to suppress a decrease in optical performance due to spherical aberration, chromatic aberration, assembly decentration error, etc. of the photographing optical system during still image photographing. Accordingly, it is possible to realize a camera that can perform a bright moving image shooting and a high-quality still image shooting with a light moving image processing load using a small photographing optical system.
[0086]
If the image size for still image shooting is larger than the image size for movie shooting, the number of pixels for still image shooting can be increased compared to that for movie shooting to improve still image quality. However, by using the first invention in this case, it becomes possible to correct peripheral aberrations of a still image well without increasing the size of the photographing optical system, and still image photographing with a small size and higher image quality is possible. Possible cameras can be realized.
[0087]
Further, according to the second invention of the present application, by increasing the F-number in the variable range of the F-number of the diaphragm, the diffraction phenomenon rather than the performance improvement due to the geometric optical aberration reduction factor of the optical resolution performance near the on-axis. Both F-numbers are set so that the minimum aperture F-number for still image shooting is smaller than the minimum aperture F-number for still image shooting within a range where performance degradation due to physical optical factors of The image quality during still image shooting can be made better than that during moving image shooting.
[0088]
Further, according to the third invention of the present application, the F number of the minimum aperture at the time of still image shooting is set smaller than the F number of the minimum aperture at the time of moving image shooting, and the conditional expression (1) is satisfied. As a result, the F number for the light receiving pixel pitch is too small and the light is too bright even when a high-speed shutter is used (when the value falls below the lower limit). Can be prevented (when exceeding the upper limit).
[0089]
In the second and third aspects of the invention, when the focal length of the photographing optical system is the same, the maximum aperture F-number during still image shooting is set to be larger than the maximum aperture F-number during movie shooting. By doing so, as in the first aspect of the invention, it is possible to realize a camera that is light in moving image processing and capable of performing bright moving image shooting and high-quality still image shooting by using a small imaging optical system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a camera according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an optical sectional view of a numerical example of a taking lens used in the camera.
FIG. 3 is an aberration diagram of a numerical example of the photographing lens, and is an aberration diagram at the time of moving image photographing at the focal length fw of the entire lens system and an aberration diagram at the time of still image photographing at the focal length fsw from the top.
FIG. 4 is an aberration diagram of a numerical example of the photographing lens, and is an aberration diagram at the time of moving image photographing at the focal length fsw of the entire lens system and an aberration diagram at the time of still image photographing at the focal length ft.
FIG. 5 shows the focal length of the camera and the maximum aperture Fno. It is a figure which shows the relationship.
FIG. 6 is an explanatory diagram of an image size of a photographing lens in the camera.
FIG. 7 illustrates an Fno. It is a frequency characteristic figure which shows the performance by.
FIG. 8 is a flowchart showing an operation sequence of the camera.
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a configuration of a camera according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the camera of the second embodiment.
FIG. 11 is a spherical aberration diagram of the photographing lens in the camera of the second embodiment.
[Explanation of symbols]
1,21 Taking lens system
2 Shake correction lens
3,22 Image sensor
4,31 Mode selector switch
5 Zoom control circuit
6 Anti-vibration control circuit
7 Aperture control circuit
8 Imaging area control circuit
9, 30 Camera control circuit
23 Camera signal processing circuit
24 Zoom motor drive circuit
25 Aperture value control and drive circuit
26 Focus drive circuit
27 Aperture detection circuit
SP, 28 aperture
FS flare stopper

Claims

A camera that performs video shooting and still image shooting using a common shooting optical system and imaging device,
When the focal length of the photographing optical system is the same, the maximum aperture F-number for still image shooting is set larger than the maximum aperture F-number for movie shooting , and the minimum aperture F-number for still image shooting. Is set to be smaller than the F number of the minimum aperture during moving image shooting, the repetitive arrangement pitch of the light receiving pixels in the image sensor is P, the shooting reference wavelength is λ, and the F number of the minimum aperture during still image shooting is Fsmin. ,
0.2 <Fsmin × λ / P <4.4
A camera characterized by satisfying the above conditions .

The camera of claim 1, the image size to be captured by the imaging element during still image shooting, characterized in that larger than the image size of the moving image shooting.