JP6260614B2

JP6260614B2 - 撮影装置及び撮影制御システム

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Publication number: JP6260614B2
Application number: JP2015508210A
Authority: JP
Inventors: 康裕山元
Original assignee: Ricoh Imaging Co Ltd
Current assignee: Ricoh Imaging Co Ltd
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2014-03-03
Publication date: 2018-01-17
Anticipated expiration: 2034-03-03
Also published as: US9588400B2; JPWO2014156484A1; US20160026068A1; WO2014156484A1

Description

本発明は、光学ローパスフィルタを使用することなく光学的なローパスフィルタ効果を得ることができる撮影装置及び撮影制御システムに関する。

デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなどの撮影装置のイメージセンサは、被写体光束にイメージセンサの限界空間周波数を超える空間周波数成分が含まれていると、被写体に本来存在しなかったモアレ縞や偽色などを発生することがある。従来はこれらの発生を抑制するために、光学ローパスフィルタを使用していたが、光学ローパスフィルタを使用すると、解像力、解像感、コントラストが低下してしまう。

これに対し、特許文献１には、光学ローパスフィルタを使用することなく、モアレ縞や偽色などを除去するために、イメージセンサ（移動部材）を撮影光学系の光軸と直交する方向に駆動して、被写体光束をイメージセンサの複数色の異なる画素で受光することにより、光学的なローパスフィルタ効果を得ることが開示されている。

特開２００８−３５２４１号公報

しかしながら、特許文献１は、撮影者が手動で、イメージセンサを駆動して光学的なローパスフィルタ効果を得るか否かを選択するものにすぎないため、操作が煩わしい。また撮影条件に関する種々の撮影条件パラメータ（例えば、人物撮影モードと風景撮影モード、ビビッドモードとナチュラルモード、高感度撮影モードと低感度撮影モード）に柔軟に応じて、最適なローパスフィルタ効果を得るのが困難である。

本発明は、以上の問題意識に基づいて完成されたものであり、イメージセンサ（移動部材）を駆動して光学的なローパスフィルタ効果を得る撮影装置及び撮影制御システムにおいて、撮影者に煩わしい手動操作を強いることなく、撮影条件に関する種々の撮影条件パラメータに柔軟に応じて、最適なローパスフィルタ効果を得ることを目的とする。

本発明の撮影装置は、第１の態様では、撮影光学系を通った被写体光束により形成された被写体像を露光して、電気的な画素信号に変換するイメージセンサと、前記撮影光学系を含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズと前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する方向に駆動して、前記被写体光束を前記イメージセンサの複数の検出色の異なる画素に入射させることで、光学的なローパスフィルタ効果を与える移動部材駆動部と、撮影条件に関するパラメータを設定する撮影条件パラメータ設定部と、前記撮影条件パラメータ設定部が設定した撮影条件パラメータに基づいて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を切り替える移動部材駆動制御部と、を備え、前記撮影条件パラメータ設定部は、前記撮影条件パラメータとして、少なくとも、相対的に彩度が高い第１のモードと相対的に彩度が低い第２のモードとのいずれかを設定する彩度設定部を有し、前記移動部材駆動制御部は、前記彩度設定部が相対的に彩度が高い第１のモードを設定している場合における前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を、前記彩度設定部が相対的に彩度が低い第２のモードを設定している場合における前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果よりも大きくする、ことを特徴としている。
本発明の撮影装置は、第２の態様では、撮影光学系を通った被写体光束により形成された被写体像を露光して、電気的な画素信号に変換するイメージセンサと、前記撮影光学系を含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズと前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する方向に駆動して、前記被写体光束を前記イメージセンサの複数の検出色の異なる画素に入射させることで、光学的なローパスフィルタ効果を与える移動部材駆動部と、撮影条件に関するパラメータを設定する撮影条件パラメータ設定部と、前記撮影条件パラメータ設定部が設定した撮影条件パラメータに基づいて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を切り替える移動部材駆動制御部と、を備え、前記撮影条件パラメータ設定部は、前記撮影条件パラメータとして、少なくとも、相対的に撮影感度が高い高感度撮影モードと相対的に撮影感度が低い低感度撮影モードとのいずれかを設定する撮影感度設定部を有し、前記移動部材駆動制御部は、前記撮影感度設定部が低感度撮影モードを設定している場合における前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を、前記撮影感度設定部が高感度撮影モードを設定している場合における前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果よりも大きく又は小さくする、ことを特徴としている。
本発明の撮影装置は、第３の態様では、撮影光学系を通った被写体光束により形成された被写体像を露光して、電気的な画素信号に変換するイメージセンサと、前記撮影光学系を含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズと前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する方向に駆動して、前記被写体光束を前記イメージセンサの複数の検出色の異なる画素に入射させることで、光学的なローパスフィルタ効果を与える移動部材駆動部と、撮影条件に関するパラメータを設定する撮影条件パラメータ設定部と、前記撮影条件パラメータ設定部が設定した撮影条件パラメータに基づいて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を切り替える移動部材駆動制御部と、を備え、前記撮影条件パラメータ設定部は、前記撮影条件パラメータとして、少なくとも、彩度及び／又は撮影感度を設定し、前記移動部材駆動制御部は、前記撮影条件パラメータ設定部が設定した前記彩度及び／又は前記撮影感度に応じて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を変動させる、ことを特徴としている。
本発明の撮影装置は、第４の態様では、撮影光学系を通った被写体光束により形成された被写体像を露光して、電気的な画素信号に変換するイメージセンサと、前記撮影光学系を含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズと前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する方向に駆動して、前記被写体光束を前記イメージセンサの複数の検出色の異なる画素に入射させることで、光学的なローパスフィルタ効果を与える移動部材駆動部と、撮影条件に関するパラメータを設定する撮影条件パラメータ設定部と、前記撮影条件パラメータ設定部が設定した撮影条件パラメータに基づいて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を切り替える移動部材駆動制御部と、を備え、前記撮影条件パラメータ設定部は、撮影条件に関する２以上のパラメータを独立して設定可能であり、前記移動部材駆動制御部は、前記撮影条件パラメータ設定部が独立して設定した２以上の撮影条件パラメータに基づいて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を段階的に切り替える、ことを特徴としている。
本発明の撮影制御システムは、第１の態様では、撮影光学系を通った被写体光束により形成された被写体像を露光して、電気的な画素信号に変換するイメージセンサと、前記撮影光学系を含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズと前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する方向に駆動して、前記被写体光束を前記イメージセンサの複数の検出色の異なる画素に入射させることで、光学的なローパスフィルタ効果を与える移動部材駆動部と、撮影条件に関するパラメータを設定する撮影条件パラメータ設定部と、前記撮影条件パラメータ設定部が設定した撮影条件パラメータに基づいて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を切り替える移動部材駆動制御部と、を備え、前記撮影条件パラメータ設定部は、前記撮影条件パラメータとして、少なくとも、相対的に彩度が高い第１のモードと相対的に彩度が低い第２のモードとのいずれかを設定する彩度設定部を有し、前記移動部材駆動制御部は、前記彩度設定部が相対的に彩度が高い第１のモードを設定している場合における前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を、前記彩度設定部が相対的に彩度が低い第２のモードを設定している場合における前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果よりも大きくする、ことを特徴としている。
本発明の撮影制御システムは、第２の態様では、撮影光学系を通った被写体光束により形成された被写体像を露光して、電気的な画素信号に変換するイメージセンサと、前記撮影光学系を含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズと前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する方向に駆動して、前記被写体光束を前記イメージセンサの複数の検出色の異なる画素に入射させることで、光学的なローパスフィルタ効果を与える移動部材駆動部と、撮影条件に関するパラメータを設定する撮影条件パラメータ設定部と、前記撮影条件パラメータ設定部が設定した撮影条件パラメータに基づいて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を切り替える移動部材駆動制御部と、を備え、前記撮影条件パラメータ設定部は、前記撮影条件パラメータとして、少なくとも、相対的に撮影感度が高い高感度撮影モードと相対的に撮影感度が低い低感度撮影モードとのいずれかを設定する撮影感度設定部を有し、前記移動部材駆動制御部は、前記撮影感度設定部が低感度撮影モードを設定している場合における前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を、前記撮影感度設定部が高感度撮影モードを設定している場合における前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果よりも大きく又は小さくする、ことを特徴としている。
本発明の撮影制御システムは、第３の態様では、撮影光学系を通った被写体光束により形成された被写体像を露光して、電気的な画素信号に変換するイメージセンサと、前記撮影光学系を含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズと前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する方向に駆動して、前記被写体光束を前記イメージセンサの複数の検出色の異なる画素に入射させることで、光学的なローパスフィルタ効果を与える移動部材駆動部と、撮影条件に関するパラメータを設定する撮影条件パラメータ設定部と、前記撮影条件パラメータ設定部が設定した撮影条件パラメータに基づいて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を切り替える移動部材駆動制御部と、を備え、前記撮影条件パラメータ設定部は、前記撮影条件パラメータとして、少なくとも、彩度及び／又は撮影感度を設定し、前記移動部材駆動制御部は、前記撮影条件パラメータ設定部が設定した前記彩度及び／又は前記撮影感度に応じて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を変動させる、ことを特徴としている。
本発明の撮影制御システムは、第４の態様では、撮影光学系を通った被写体光束により形成された被写体像を露光して、電気的な画素信号に変換するイメージセンサと、前記撮影光学系を含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズと前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する方向に駆動して、前記被写体光束を前記イメージセンサの複数の検出色の異なる画素に入射させることで、光学的なローパスフィルタ効果を与える移動部材駆動部と、撮影条件に関するパラメータを設定する撮影条件パラメータ設定部と、前記撮影条件パラメータ設定部が設定した撮影条件パラメータに基づいて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を切り替える移動部材駆動制御部と、を備え、前記撮影条件パラメータ設定部は、撮影条件に関する２以上のパラメータを独立して設定可能であり、前記移動部材駆動制御部は、前記撮影条件パラメータ設定部が独立して設定した２以上の撮影条件パラメータに基づいて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を段階的に切り替える、ことを特徴としている。

本明細書で「イメージセンサ駆動部（移動部材駆動部）によるイメージセンサ（移動部材）の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果」とはゼロを含む概念で使用する。すなわち、イメージセンサ駆動制御部（移動部材駆動制御部）は、イメージセンサ駆動部（移動部材駆動部）を介してイメージセンサ（移動部材）を駆動して光学的なローパスフィルタ効果を与える態様と、イメージセンサ駆動部（移動部材駆動部）を介してイメージセンサ（移動部材）を駆動させず光学的なローパスフィルタ効果を与えない態様との双方の制御を実行可能である。

本発明によれば、イメージセンサ（移動部材）を駆動して光学的なローパスフィルタ効果を得る撮影装置及び撮影制御システムにおいて、撮影者に煩わしい手動操作を強いることなく、撮影条件に関する種々の撮影条件パラメータに柔軟に応じて、最適なローパスフィルタ効果を得ることができる。

本発明によるデジタルカメラ（撮影装置）の要部構成を示すブロック図である。本発明によるデジタルカメラ（撮影装置）の手振れ補正装置（イメージセンサ駆動部）の要部構成を示すブロック図である。本発明によるデジタルカメラ（撮影装置）の手振れ補正装置（イメージセンサ駆動部）の構成を示す側面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）は所定軌跡を描くようにイメージセンサを駆動することで光学的なローパスフィルタ効果を与えるための動作を示す図であり、図４（Ａ）は撮影光学系の光軸を中心とする回転対称な円形軌跡を描くようにイメージセンサを駆動する場合、図４（Ｂ）は撮影光学系の光軸を中心とする回転対称な正方形軌跡を描くようにイメージセンサを駆動する場合をそれぞれ示している。撮影モード設定部（撮影条件パラメータ設定部）の設定内容に応じてイメージセンサの駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を異ならせる場合を示す図であり、図５（Ａ）は撮影モード設定部が人物撮影モードを設定している場合を示しており、図５（Ｂ）は撮影モード設定部が風景撮影モードを設定している場合を示している。彩度設定部（撮影条件パラメータ設定部）の設定内容に応じてイメージセンサの駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を異ならせる場合を示す図である。撮影感度設定部（撮影条件パラメータ設定部）の設定内容に応じてイメージセンサの駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を異ならせる場合を示す第１の図である。撮影感度設定部（撮影条件パラメータ設定部）の設定内容に応じてイメージセンサの駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を異ならせる場合を示す第２の図である。

図１ないし図８を参照して、本発明によるデジタルカメラ（撮影装置、撮影制御システム）１０の一実施形態について説明する。

図１に示すように、デジタルカメラ１０は、そのカメラボディ２０に着脱自在に装着された撮影レンズ１１を備えており、撮影レンズ１１は、被写体側（図の左側）から順に、撮影光学系としての撮影レンズ群Ｌ（移動部材、振れ補正部材）及び絞り１３を備え、カメラボディ２０は、シャッタ１５及びイメージセンサ（移動部材、振れ補正部材）１７を備えている。撮影レンズ群Ｌから入射し、絞り１３及び開放されたシャッタ１５を通った被写体光束による被写体像が、イメージセンサ１７（の受光面）上に形成され、露光される。イメージセンサ１７上に形成された被写体像は、マトリックス状に配置された多数の画素によって、電気的な画素信号に変換され、画像信号としてＤＳＰ（イメージセンサ駆動制御部、移動部材駆動制御部、振れ補正部材駆動制御部）２１に出力される。ＤＳＰ２１は、画像信号に所定の処理を施して、これを表示部材（ＬＣＤモニタ）２３に表示し、着脱可能なメモリカード２５に書き込む。ＤＳＰ２１は、電源スイッチ、レリーズスイッチなどの操作部材２７、ローパスフィルタ動作をオン／オフするスイッチ、ローパスフィルタ効果を調整する調整スイッチ、ローパスフィルタ動作時のイメージセンサの振動方向を選択する方向選択スイッチなどを含むローパスフィルタ操作部２９、絞り１３とシャッタ１５を駆動制御する絞り／シャッタ駆動回路３１、イメージセンサ振動回路（イメージセンサ駆動部、移動部材駆動部、振れ補正部材駆動部）３３、及びカメラ機能に関するプログラム、ローパスフィルタに関するデータなどが書き込まれたメモリ３５と接続されている。撮影レンズ１１は、絞り１３の開口径（絞り値）情報、撮影レンズ群Ｌの解像力（ＭＴＦ）情報を記憶したメモリ１９を搭載していて、これらの情報がＤＳＰ２１に読み込まれる。撮影レンズ群Ｌは、通常、絞り１３を光軸方向に挟んで複数のレンズ群を有する。

デジタルカメラ１０は、撮影条件に関するパラメータを独立して設定する撮影条件パラメータ設定部として、撮影モード設定部５０、彩度設定部５１及び撮影感度設定部５２を備えている。撮影モード設定部５０、彩度設定部５１及び撮影感度設定部５２は、例えば、操作部材２７に含まれる物理的なスイッチあるいは表示部材２３を利用したタッチパネル式のスイッチとして実現される。

撮影モード設定部５０は、撮影条件パラメータとして、少なくとも、人物を撮影対象とする人物撮影モードと風景を撮影対象とする風景撮影モードとのいずれかを設定する。なお、人物撮影モードと風景撮影モード以外の撮影モードとしては、例えば、夜景を撮影するための夜景撮影モードや動きの速い被写体を撮影するためのスポーツ撮影モードなどがある。

彩度設定部５１は、撮影条件パラメータとして、少なくとも、相対的に彩度が高いビビッドモード（第１のモード）と相対的に彩度が低いナチュラルモード（第２のモード）とのいずれかを設定する。なお、彩度設定部５１による彩度設定はビビッドモードとナチュラルモードの２段階に限定されず、彩度設定部５１は３段階以上に亘って彩度設定を行うことも可能である。

撮影感度設定部５２は、撮影条件パラメータとして、少なくとも、相対的に撮影感度が高い高感度撮影モードと相対的に撮影感度が低い低感度撮影モードとのいずれかを設定する。本実施形態の例では、撮影感度設定部５２は、ＩＳＯ感度を、少なくとも、ＩＳＯ１００、ＩＳＯ４００、ＩＳＯ１６００の３段階で設定することができるが、２段階あるいは４段階以上に亘って撮影感度設定を行うことも可能である。

図１ないし図３に示すように、イメージセンサ１７は、撮影レンズ１１の光軸Ｚと直交するＸ軸方向とＹ軸方向（直交二方向）に移動可能に手ぶれ補正装置（イメージセンサ駆動部、移動部材駆動部、振れ補正部材駆動部）４０に搭載されている。手ぶれ補正装置４０は、カメラボディ２０のシャーシなどの構造物に固定される固定支持基板４１と、イメージセンサ１７を固定した、固定支持基板４１に対してスライド可能な可動ステージ４２と、固定支持基板４１の可動ステージ４２との対向面に固定した磁石Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３と、固定支持基板４１に可動ステージ４２を挟んで各磁石Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３と対向させて固定した、各磁石Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３との間に磁気回路を構成する磁性体からなるヨーク４３１、４３２、４３３と、可動ステージ４２に固定した、前記磁気回路の磁界内において電流を受けることにより駆動力を発生する駆動用コイルＣ１、Ｃ２、Ｃ３とを有し、イメージセンサ振動回路３３から駆動用コイルＣ１、Ｃ２、Ｃ３に交流電圧を印加することにより、固定支持基板４１に対して可動ステージ４２が振動するようになっている。

この実施形態では、磁石Ｍ１、ヨーク４３１及び駆動用コイルＣ１からなる磁気駆動手段と、磁石Ｍ２、ヨーク４３２及び駆動用コイルＣ２からなる磁気駆動手段（２組の磁気駆動手段）とがイメージセンサ１７の長手方向（水平方向、Ｘ軸方向）に所定間隔で配置され、磁石Ｍ３、ヨーク４３３及び駆動用コイルＣ３からなる磁気駆動手段（１組の磁気駆動手段）が長手方向と直交する短手方向（鉛直（垂直）方向、Ｙ軸方向）に配置されている。イメージセンサ振動回路３３は、各駆動用コイルＣ１、Ｃ２及びＣ３への電流を独立して制御するＹ軸駆動回路３３Ｙ１、３３Ｙ２及びＸ軸駆動回路３３Ｘを備えている。

さらに固定支持基板４１には、各駆動用コイルＣ１ないしＣ３の近傍（中央空間部）に、磁石Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の磁力を検知して可動ステージ４２の位置を検知するホールセンサＨ１、Ｈ２、Ｈ３が配置されている。ホールセンサＨ１、Ｈ２により可動ステージ４２のＹ軸方向位置及び傾き（回転）を検知し、ホールセンサＨ３により可動ステージ４２のＸ軸方向位置を検知する。ＤＳＰ２１は、ホールセンサＨ１、Ｈ２、Ｈ３の出力により可動ステージ４２の位置を検知しながらＹ軸駆動回路３３Ｙ１、３３Ｙ２及びＸ軸駆動回路３３Ｘにより各駆動用コイルＣ１ないしＣ３に駆動電流を流し、可動ステージ４２を所定の経路、軌跡及び速さ（周期）で移動させる。ＤＳＰ２１は、手ぶれ補正動作時に、図示しない角速度センサによりデジタル一眼レフカメラ１０のぶれを検出して、イメージセンサ１７に対して被写体像が相対移動しないようにイメージセンサ振動回路３３を介して手ぶれ補正装置４０の可動ステージ４２（イメージセンサ１７）をぶれ軽減駆動制御する。

本実施形態のイメージセンサ振動回路３３及び手ぶれ補正装置４０は、撮影光学系の光軸Ｚと直交する平面内において所定軌跡を描くようにイメージセンサ１７を駆動して、被写体光束をイメージセンサ１７の複数の検出色の異なる画素に入射させることで、光学的なローパスフィルタ効果（以下、ＬＰＦ効果ということがある）を与えるイメージセンサ駆動部（移動部材駆動部、振れ補正部材駆動部）を構成している。

図４（Ａ）、（Ｂ）を参照して、イメージセンサ駆動部（イメージセンサ振動回路３３及び手ぶれ補正装置４０）が、所定軌跡を描くようにイメージセンサ１７を駆動して、該イメージセンサ１７によってＬＰＦ効果を与えるローパスフィルタ動作について説明する。同図において、イメージセンサ１７は、受光面にマトリックス状に所定の画素ピッチＰで配置された多数の画素１７ａを備え、各画素１７ａの前面にベイヤ配列のカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂのいずれかが配置されている。各画素１７ａは、前面のいずれかのカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂを透過して入射した被写体光線の色を検出、つまり、色成分（色帯域）の光を光電変換し、その強さ（輝度）に応じた電荷を蓄積する。

図４（Ａ）は、イメージセンサ１７を、撮影光学系の光軸Ｚを中心とする回転対称な円形軌跡を描くように駆動する場合を示している。この円形軌跡は、イメージセンサ１７の画素ピッチＰの２^1/2／２倍を半径ｒとする円形の閉じた経路である。図４（Ｂ）は、イメージセンサ１７を、撮影光学系の光軸Ｚを中心とする回転対称な正方形軌跡を描くように駆動する場合を示している。この正方形軌跡は、イメージセンサ１７の画素ピッチＰを一辺とした正方形の閉じた経路である。図４（Ｂ）では、イメージセンサ１７を、画素１７ａの互いに直交する並び方向の一方（鉛直方向）と平行なＹ軸方向、他方（水平方向）と平行なＸ軸方向に１画素ピッチＰ単位で交互にかつ正方形経路となるように移動させている。

図４（Ａ）、（Ｂ）のように、露光中にイメージセンサ１７を円形または正方形の所定軌跡を描くように駆動すると、各カラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ（画素１７ａ）の中央に入射した被写体光線（光束）が、４個のカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ、Ｇに均等に入射するので、光学ローパスフィルタと同等の効果が得られる。つまり、どのカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ、Ｇ（画素１７ａ）に入射した光線も、必ずその周辺のカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ、Ｇ（画素１７ａ）に入射するので、恰も光学ローパスフィルタを光線が通過したのと同等の効果（ＬＰＦ効果）が得られる。

さらに、イメージセンサ１７の駆動範囲を段階的に切り替える（円形軌跡の場合は半径ｒを異ならせ、正方形軌跡の場合は一辺の長さを異ならせる）ことで、イメージセンサ１７によるＬＰＦ効果の強弱を段階的に切り替えることができる。つまり、円形軌跡の半径ｒまたは正方形軌跡の一辺を長くする（被写体光線が入射するイメージセンサ１７の検出色の異なる画素１７ａ（カラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ、Ｇ）に入射する画素１７ａの範囲を拡大する）に連れてＬＰＦ効果が強くなり、一方、同半径ｒまたは一辺を短くする（被写体光線が入射するイメージセンサ１７の検出色の異なる画素１７ａ（カラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ、Ｇ）に入射する画素１７ａの範囲を縮小する）に連れてＬＰＦ効果が弱くなる。表１に示すように、本実施形態では、イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を「ＯＦＦ」、「小」、「中」、「大」の４段階で切り替えることができる。イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果が「ＯＦＦ」とは、イメージセンサ１７を駆動することなく、従ってＬＰＦ効果が得られない状態を意味する。

そして本実施形態では、ＤＳＰ（イメージセンサ駆動制御部）２１が、撮影モード設定部５０、彩度設定部５１及び撮影感度設定部５２が設定した撮影条件パラメータに基づいて、イメージセンサ駆動部（イメージセンサ振動回路３３及び手ぶれ補正装置４０）によるイメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を段階的に切り替える。

図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ＤＳＰ２１は、撮影モード設定部５０が人物撮影モードを設定している場合におけるイメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を、撮影モード設定部５０が風景撮影モードを設定している場合におけるイメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果よりも大きくする。同図の例では、ＤＳＰ２１は、撮影モード設定部５０が人物撮影モードを設定している場合におけるイメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を「小」、「中」、「大」のいずれか（ＯＮ）に設定し、撮影モード設定部５０が風景撮影モードを設定している場合におけるイメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を「ＯＦＦ」に設定している。人物を撮影する際には、例えば髪の毛にモアレや偽色が発生して画像品質が劣化するおそれがあるので、イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を大きくして、モアレや偽色の発生を防止することが好ましい。これに対し、風景を撮影する際には、例えば木の枝や葉っぱなどのディティールを高詳細に撮影するために、イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を小さくする（ＯＦＦにする）ことが好ましい。

図６に示すように、ＤＳＰ２１は、彩度設定部５１がビビッドモードを設定している場合におけるイメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を、彩度設定部５１がナチュラルモードを設定している場合におけるイメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果よりも大きくする。同図の例では、ＤＳＰ２１は、彩度設定部５１がビビッドモードを設定している場合におけるイメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を「小」、「中」、「大」のいずれか（ＯＮ）に設定し、彩度設定部５１がナチュラルモードを設定している場合におけるイメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を「ＯＦＦ」に設定している。一般的に、彩度設定が高ければ高いほど、モアレや偽色が発生して画像品質が劣化しやすくなる。そこで、彩度設定部５１がビビッドモードを設定しているときは、イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を大きくして、モアレや偽色の発生を防止し、彩度設定部５１がナチュラルモードを設定しているときは、イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を小さくして（ＯＦＦにして）、撮影画像の解像感を重視することが好ましい。

図７に示すように、ＤＳＰ２１は、撮影感度設定部５２が低感度撮影モードを設定している場合におけるイメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を、撮影感度設定部５２が高感度撮影モードを設定している場合におけるイメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果よりも大きくする。同図の例では、ＤＳＰ２１は、撮影感度設定部５２がＩＳＯ感度をＩＳＯ１００に設定しているときは、イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を「大」に設定し、撮影感度設定部５２がＩＳＯ感度をＩＳＯ４００に設定しているときは、イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を「小」に設定し、撮影感度設定部５２がＩＳＯ感度をＩＳＯ１６００に設定しているときは、イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を「ＯＦＦ」に設定している。図７の実施形態は、低感度撮影状態では、イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を大きくしてモアレや偽色の発生を防止する一方、高感度撮影状態では、露光後に行われる画像処理によってモアレや偽色の成分をランダムノイズと一緒に除去することを前提にして、イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を小さくしている（ＯＦＦにしている）。

図８に示すように、ＤＳＰ２１は、撮影感度設定部５２が低感度撮影モードを設定している場合におけるイメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を、撮影感度設定部５２が高感度撮影モードを設定している場合におけるイメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果よりも小さくする。同図の例では、ＤＳＰ２１は、撮影感度設定部５２がＩＳＯ感度をＩＳＯ１００またはＩＳＯ４００に設定しているときは、イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を「ＯＦＦ」に設定し、撮影感度設定部５２がＩＳＯ感度をＩＳＯ１６００に設定しているときは、イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を「小」、「中」、「大」のいずれか（ＯＮ）に設定している。図８の実施形態は、露光後に行われる画像処理によって解像度が落ちるので、イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を大きくしても弊害が生じない、との考え方に基づいている。

図７の実施形態は、ローパスフィルタ駆動や画像処理の役割を担うプロセッサの能力が低いためにプロセッサの負荷が大きくなりがちな場合に適しており、図８の実施形態は、画像処理による高感度ノイズ処理が強力な場合に適している。図７の実施形態と図８の実施形態は、互いに相容れない内容であるが、これらの実施形態のいずれを採用するかは、デジタルカメラ１０のプロセッサの能力等に応じて適宜設定するのが好ましい。

ＤＳＰ２１が、撮影モード設定部５０、彩度設定部５１及び撮影感度設定部５２が設定した撮影条件パラメータのうちのいずれを優先して、イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を切り替えるかは、ユーザによる手動設定またはデジタルカメラ１０側の自動設定によって定めることができる。例えば、撮影モード設定部５０が人物撮影モードを設定しており、且つ、彩度設定部５１がナチュラルモードを設定しているケースを想定する。このケースでは、撮影モード設定部５０と彩度設定部５１のうち、撮影モード設定部５０が設定した撮影条件パラメータを優先する旨の設定がされているときには、イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を「小」、「中」、「大」のいずれか（ＯＮ）に設定し、彩度設定部５１が設定した撮影条件パラメータを優先する旨の設定がされているときには、イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を「ＯＦＦ」に設定する。これに対し、撮影モード設定部５０、彩度設定部５１及び撮影感度設定部５２が設定した撮影条件パラメータを複合的に組み合わせて、イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を切り替える態様も可能である。

このように本実施形態のデジタルカメラ（撮影装置）１０は、撮影条件パラメータ設定部５０、５１、５２が、撮影条件に関するパラメータを設定し、イメージセンサ駆動制御部２１が、撮影条件パラメータ設定部５０、５１、５２が設定した撮影条件パラメータに基づいて、イメージセンサ駆動部３３、４０によるイメージセンサ１７の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を段階的に切り替える。これにより、撮影者に煩わしい手動操作を強いることなく、撮影条件に関する種々の撮影条件パラメータに柔軟に応じて、最適なローパスフィルタ効果を得ることができる。

以上の実施形態では、イメージセンサ１７を「移動部材」として、このイメージセンサ１７を光軸直交平面内で駆動する態様を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、撮影レンズ群（撮影光学系）Ｌを含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズを「移動部材」として、このレンズを撮影レンズ１１内に設けたボイスコイルモータ（駆動機構）によって光軸直交平面内で駆動する態様も可能である。あるいは、イメージセンサ１７と撮影レンズ（撮影光学系）Ｌの一部をなすレンズの双方を「移動部材」として、これらを光軸直交平面内で駆動する態様も可能である。いずれの態様であっても、イメージセンサ１７上への被写体像の結像位置を変位させて像振れを補正するとともに、被写体光束をイメージセンサ１７の検出色の異なる複数の画素に入射させて光学的なローパスフィルタ効果を得ることができる。

以上の実施形態では、イメージセンサ１７が描く所定軌跡を、撮影光学系の光軸Ｚを中心とする回転対称な円形軌跡または正方形軌跡とした場合を例示して説明したが、これに限定されず、例えば、撮影光学系の光軸Ｚと直交する平面内における直線往復移動軌跡としてもよい。

本発明の撮影装置及び撮影制御システムは、デジタルカメラ等の撮影装置及び撮影制御システムに用いて好適である。

１０デジタルカメラ（撮影装置、撮影制御システム）
１１撮影レンズ
Ｌ撮影レンズ群（撮影光学系）（移動部材、振れ補正部材）
１３絞り（撮影光学系）
１５シャッタ
１７イメージセンサ（移動部材、振れ補正部材）
１７ａ画素
１９メモリ
２０カメラボディ
２１ＤＳＰ（イメージセンサ駆動制御部、移動部材駆動制御部、振れ補正部材駆動制御部）
２３表示部材（ＬＣＤモニタ）
２５メモリカード
２７操作部材
２９ローパスフィルタ操作部
３１絞り／シャッタ駆動回路
３３イメージセンサ振動回路（イメージセンサ駆動部、移動部材駆動部、振れ補正部材駆動部）
３３ＸＸ軸駆動回路
３３Ｙ１３３Ｙ２Ｙ軸駆動回路
３５メモリ
４０手ぶれ補正装置（イメージセンサ駆動部、移動部材駆動部、振れ補正部材駆動部）４１固定支持基板
４２可動ステージ
４３１４３２４３３ヨーク
５０撮影モード設定部（撮影条件パラメータ設定部）
５１彩度設定部（撮影条件パラメータ設定部）
５２撮影感度設定部（撮影条件パラメータ設定部）
Ｃ１Ｃ２Ｃ３駆動用コイル
Ｈ１Ｈ２Ｈ３ホールセンサ
Ｍ１Ｍ２Ｍ３磁石
ＲＧＢカラーフィルタ

Claims

撮影光学系を通った被写体光束により形成された被写体像を露光して、電気的な画素信号に変換するイメージセンサと、
前記撮影光学系を含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズと前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する方向に駆動して、前記被写体光束を前記イメージセンサの複数の検出色の異なる画素に入射させることで、光学的なローパスフィルタ効果を与える移動部材駆動部と、
撮影条件に関するパラメータを設定する撮影条件パラメータ設定部と、
前記撮影条件パラメータ設定部が設定した撮影条件パラメータに基づいて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を切り替える移動部材駆動制御部と、
を備え、
前記撮影条件パラメータ設定部は、前記撮影条件パラメータとして、少なくとも、相対的に彩度が高い第１のモードと相対的に彩度が低い第２のモードとのいずれかを設定する彩度設定部を有し、
前記移動部材駆動制御部は、前記彩度設定部が相対的に彩度が高い第１のモードを設定している場合における前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を、前記彩度設定部が相対的に彩度が低い第２のモードを設定している場合における前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果よりも大きくする、
ことを特徴とする撮影装置。
撮影光学系を通った被写体光束により形成された被写体像を露光して、電気的な画素信号に変換するイメージセンサと、
前記撮影光学系を含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズと前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する方向に駆動して、前記被写体光束を前記イメージセンサの複数の検出色の異なる画素に入射させることで、光学的なローパスフィルタ効果を与える移動部材駆動部と、
撮影条件に関するパラメータを設定する撮影条件パラメータ設定部と、
前記撮影条件パラメータ設定部が設定した撮影条件パラメータに基づいて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を切り替える移動部材駆動制御部と、
を備え、
前記撮影条件パラメータ設定部は、前記撮影条件パラメータとして、少なくとも、相対的に撮影感度が高い高感度撮影モードと相対的に撮影感度が低い低感度撮影モードとのいずれかを設定する撮影感度設定部を有し、
前記移動部材駆動制御部は、前記撮影感度設定部が低感度撮影モードを設定している場合における前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を、前記撮影感度設定部が高感度撮影モードを設定している場合における前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果よりも大きく又は小さくする、
ことを特徴とする撮影装置。
撮影光学系を通った被写体光束により形成された被写体像を露光して、電気的な画素信号に変換するイメージセンサと、
前記撮影光学系を含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズと前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する方向に駆動して、前記被写体光束を前記イメージセンサの複数の検出色の異なる画素に入射させることで、光学的なローパスフィルタ効果を与える移動部材駆動部と、
撮影条件に関するパラメータを設定する撮影条件パラメータ設定部と、
前記撮影条件パラメータ設定部が設定した撮影条件パラメータに基づいて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を切り替える移動部材駆動制御部と、
を備え、
前記撮影条件パラメータ設定部は、前記撮影条件パラメータとして、少なくとも、彩度及び／又は撮影感度を設定し、
前記移動部材駆動制御部は、前記撮影条件パラメータ設定部が設定した前記彩度及び／又は前記撮影感度に応じて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を変動させる、
ことを特徴とする撮影装置。
撮影光学系を通った被写体光束により形成された被写体像を露光して、電気的な画素信号に変換するイメージセンサと、
前記撮影光学系を含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズと前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する方向に駆動して、前記被写体光束を前記イメージセンサの複数の検出色の異なる画素に入射させることで、光学的なローパスフィルタ効果を与える移動部材駆動部と、
撮影条件に関するパラメータを設定する撮影条件パラメータ設定部と、
前記撮影条件パラメータ設定部が設定した撮影条件パラメータに基づいて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を切り替える移動部材駆動制御部と、
を備え、
前記撮影条件パラメータ設定部は、撮影条件に関する２以上のパラメータを独立して設定可能であり、
前記移動部材駆動制御部は、前記撮影条件パラメータ設定部が独立して設定した２以上の撮影条件パラメータに基づいて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を段階的に切り替える、
ことを特徴とする撮影装置。
撮影光学系を通った被写体光束により形成された被写体像を露光して、電気的な画素信号に変換するイメージセンサと、
前記撮影光学系を含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズと前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する方向に駆動して、前記被写体光束を前記イメージセンサの複数の検出色の異なる画素に入射させることで、光学的なローパスフィルタ効果を与える移動部材駆動部と、
撮影条件に関するパラメータを設定する撮影条件パラメータ設定部と、
前記撮影条件パラメータ設定部が設定した撮影条件パラメータに基づいて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を切り替える移動部材駆動制御部と、
を備え、
前記撮影条件パラメータ設定部は、前記撮影条件パラメータとして、少なくとも、相対的に彩度が高い第１のモードと相対的に彩度が低い第２のモードとのいずれかを設定する彩度設定部を有し、
前記移動部材駆動制御部は、前記彩度設定部が相対的に彩度が高い第１のモードを設定している場合における前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を、前記彩度設定部が相対的に彩度が低い第２のモードを設定している場合における前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果よりも大きくする、
ことを特徴とする撮影制御システム。
撮影光学系を通った被写体光束により形成された被写体像を露光して、電気的な画素信号に変換するイメージセンサと、
前記撮影光学系を含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズと前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する方向に駆動して、前記被写体光束を前記イメージセンサの複数の検出色の異なる画素に入射させることで、光学的なローパスフィルタ効果を与える移動部材駆動部と、
撮影条件に関するパラメータを設定する撮影条件パラメータ設定部と、
前記撮影条件パラメータ設定部が設定した撮影条件パラメータに基づいて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を切り替える移動部材駆動制御部と、
を備え、
前記撮影条件パラメータ設定部は、前記撮影条件パラメータとして、少なくとも、相対的に撮影感度が高い高感度撮影モードと相対的に撮影感度が低い低感度撮影モードとのいずれかを設定する撮影感度設定部を有し、
前記移動部材駆動制御部は、前記撮影感度設定部が低感度撮影モードを設定している場合における前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を、前記撮影感度設定部が高感度撮影モードを設定している場合における前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果よりも大きく又は小さくする、
ことを特徴とする撮影制御システム。
撮影光学系を通った被写体光束により形成された被写体像を露光して、電気的な画素信号に変換するイメージセンサと、
前記撮影光学系を含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズと前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する方向に駆動して、前記被写体光束を前記イメージセンサの複数の検出色の異なる画素に入射させることで、光学的なローパスフィルタ効果を与える移動部材駆動部と、
撮影条件に関するパラメータを設定する撮影条件パラメータ設定部と、
前記撮影条件パラメータ設定部が設定した撮影条件パラメータに基づいて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を切り替える移動部材駆動制御部と、
を備え、
前記撮影条件パラメータ設定部は、前記撮影条件パラメータとして、少なくとも、彩度及び／又は撮影感度を設定し、
前記移動部材駆動制御部は、前記撮影条件パラメータ設定部が設定した前記彩度及び／又は前記撮影感度に応じて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を変動させる、
ことを特徴とする撮影制御システム。
撮影光学系を通った被写体光束により形成された被写体像を露光して、電気的な画素信号に変換するイメージセンサと、
前記撮影光学系を含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズと前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する方向に駆動して、前記被写体光束を前記イメージセンサの複数の検出色の異なる画素に入射させることで、光学的なローパスフィルタ効果を与える移動部材駆動部と、
撮影条件に関するパラメータを設定する撮影条件パラメータ設定部と、
前記撮影条件パラメータ設定部が設定した撮影条件パラメータに基づいて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を切り替える移動部材駆動制御部と、
を備え、
前記撮影条件パラメータ設定部は、撮影条件に関する２以上のパラメータを独立して設定可能であり、
前記移動部材駆動制御部は、前記撮影条件パラメータ設定部が独立して設定した２以上の撮影条件パラメータに基づいて、前記移動部材駆動部による前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を段階的に切り替える、
ことを特徴とする撮影制御システム。