JP6729629B2 - 撮影装置及び撮影方法 - Google Patents

撮影装置及び撮影方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6729629B2
JP6729629B2 JP2018084722A JP2018084722A JP6729629B2 JP 6729629 B2 JP6729629 B2 JP 6729629B2 JP 2018084722 A JP2018084722 A JP 2018084722A JP 2018084722 A JP2018084722 A JP 2018084722A JP 6729629 B2 JP6729629 B2 JP 6729629B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image sensor
image
moving member
photographing
drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018084722A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018152861A (ja
Inventor
啓志 宮城
啓志 宮城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Imaging Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Imaging Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Imaging Co Ltd filed Critical Ricoh Imaging Co Ltd
Publication of JP2018152861A publication Critical patent/JP2018152861A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6729629B2 publication Critical patent/JP6729629B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/682Vibration or motion blur correction
    • H04N23/685Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
    • H04N23/687Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation by shifting the lens or sensor position
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/681Motion detection
    • H04N23/6812Motion detection based on additional sensors, e.g. acceleration sensors
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/10Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
    • H04N25/11Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
    • H04N25/13Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
    • H04N25/134Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on three different wavelength filter elements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/03Circuitry for demodulating colour component signals modulated spatially by colour striped filters by frequency separation
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0007Movement of one or more optical elements for control of motion blur
    • G03B2205/0015Movement of one or more optical elements for control of motion blur by displacing one or more optical elements normal to the optical axis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

本発明は、移動部材(振れ補正部材)を撮影光学系の光軸と異なる方向に(例えば光軸直交平面内で)駆動することで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方法に関する。
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、被写体模様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が発生する。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。さらに、イメージセンサのコストアップと大型化も伴ってしまう。
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、イメージセンサを撮影光学系の光軸と直交する方向に円駆動させて、被写体光束を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。
しかしながら、イメージセンサを撮影光学系の光軸と直交する方向に円駆動させた場合、偽色除去効果や解像感の低下は駆動直径によって大きく異なってくる。例えば、駆動直径が大きすぎる場合は画像が大きくにじんでしまうので解像感が大幅に低下し、小さすぎる場合は偽色除去の効果がほとんど得られなくなる。その為、偽色除去の効果が最も得られ、必要以上に解像感を低下させない駆動直径で駆動させることが求められる。
特開2008−35241号公報
本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、イメージセンサを撮影光学系の光軸と直交する面内において円駆動させる際に、「適切な駆動直径」で駆動させることで、必要以上に解像感を低下させずに偽色除去の効果を最大に得ることを目的とする。
本発明者は、偽色が発生する繰り返し模様とイメージセンサの画素間隔(画素幅)との間に一定の関係があることを見出して本発明を完成させるに至った。
本実施形態の撮影装置は、撮影光学系により形成された被写体像を電気的な画素信号に変換する、RGBの各色を含むカラーフィルタを有するイメージセンサと、前記撮影光学系の少なくとも一部をなす光学要素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、前記移動部材を前記撮影光学系の光軸と異なる方向に駆動する移動部材駆動機構と、を有し、前記移動部材駆動機構を介して前記移動部材を所定の直径の略円形軌跡で移動させる場合において、前記イメージセンサの画素間隔をdとしたとき、前記略円形軌跡の駆動直径Dが、下記条件式(1)の範囲内であり、且つ、d×π/(2×2 1/2 )、d×1.3及びd×π/2のいずれかである、ことを特徴としている。
(1) d×π/(2×21/2)≦D≦d×π/2
本実施形態の撮影方法は、撮影光学系により形成された被写体像を電気的な画素信号に変換する、RGBの各色を含むカラーフィルタを有するイメージセンサと、前記撮影光学系の少なくとも一部をなす光学要素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、前記移動部材を前記撮影光学系の光軸と異なる方向に駆動する移動部材駆動機構と、を有する撮影装置による撮影方法において、前記移動部材駆動機構を介して前記移動部材を所定の直径の略円形軌跡で移動させる場合において、前記イメージセンサの画素間隔をdとしたとき、前記略円形軌跡の駆動直径Dが、下記条件式(1)の範囲内であり、且つ、d×π/(2×2 1/2 )、d×1.3及びd×π/2のいずれかである、ことを特徴としている。
(1) d×π/(2×21/2)≦D≦d×π/2
本発明によれば、イメージセンサの画素間隔dと縞模様の波長との関係で発生する縦横方向の偽色と斜め方向の偽色を、解像感の低下を抑えつつ、簡単に減らすことができる。
本発明によるデジタルカメラ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の像振れ補正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の像振れ補正装置の構成を示す側面図である。 撮影光学系の光軸を中心とする回転対称な略円形軌跡を描くようにイメージセンサを駆動させることで、光学的なローパスフィルタ効果を与えることを示す図である。 デジタルカメラでCZPチャートを撮影したときに発生する偽色(モアレ)を説明する図である。 所定画素間隔のイメージセンサによって偽色を除去できる、イメージセンサの略円形軌跡の直径と繰り返し模様の波長との関係を説明する図である。 本実施形態のデジタルカメラにおいて、イメージセンサを画素間隔d×π/2倍の直径で略円形軌跡駆動しながらCZPチャートを撮影した画像例である。 本実施形態のデジタルカメラにおいて、イメージセンサを画素間隔d×π/(2×21/2)の直径で略円形軌跡駆動しながらCZPチャートを撮影した画像例である。 本実施形態のデジタルカメラにおいて、イメージセンサを画素間隔d×1.30の直径で略円形軌跡駆動しながらCZPチャートを撮影した画像例である。 (A)、(B)は、本実施形態のデジタルカメラにおいて、イメージセンサの駆動直径を選択する異なる画面例を示す図である。
図1ないし図10を参照して、本発明によるデジタルカメラ(撮影装置)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、ボディ本体20と、このボディ本体20に着脱可能(レンズ交換可能)な撮影レンズ30とを備えている。撮影レンズ30は、被写体側(図1中の左側)から像面側(図1中の右側)に向かって順に、撮影レンズ群(撮影光学系、移動部材、振れ補正部材)31と、絞り(撮影光学系)32とを備えている。ボディ本体20は、被写体側(図1中の左側)から像面側(図1中の右側)に向かって順に、シャッタ(撮影光学系)21と、イメージセンサ(移動部材、振れ補正部材)22とを備えている。またボディ本体20は、撮影レンズ30への装着状態で絞り32とシャッタ21を駆動制御する絞り/シャッタ駆動回路23を備えている。撮影レンズ群31から入射し、絞り32とシャッタ21を通った被写体光束による被写体像が、イメージセンサ22の受光面上に形成される。イメージセンサ22の受光面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、画像データとしてDSP40に出力される。DSP40は、イメージセンサ22から入力した画像データに所定の画像処理を施して、これをLCD24に表示し、画像メモリ25に記憶する。なお、図1では、撮影レンズ群31が単一のレンズ(光学要素)からなるように描いているが、実際の撮影レンズ群31は、例えば、固定レンズ、変倍時に移動する変倍レンズ、フォーカシング時に移動するフォーカシングレンズなどの複数枚のレンズ(光学要素)からなる。
図示は省略しているが、イメージセンサ22は、パッケージと、このパッケージに収納される固体撮像素子チップと、この固体撮像素子チップを密封保護するようにパッケージに固定される蓋部材とを含む複数の構成要素からなる。本明細書において、「イメージセンサ(移動部材、振れ補正部材)22を駆動する」とは、「イメージセンサ(移動部材、振れ補正部材)22の複数の構成要素のうち被写体光束が通過するまたは被写体光束を受ける少なくとも一部を駆動する」ことを意味する。
撮影レンズ30は、撮影レンズ群31の解像力(MTF)情報や絞り32の開口径(絞り値)情報などの各種情報を記憶した通信用メモリ33を搭載している。撮影レンズ30をボディ本体20に装着した状態では、通信用メモリ33が記憶した各種情報がDSP40に読み込まれる。
ボディ本体20は、DSP40に接続させて、撮影操作スイッチ26とローパスフィルタ操作スイッチ27を備えている。撮影操作スイッチ26は、電源スイッチやレリーズスイッチなどの各種スイッチからなる。ローパスフィルタ操作スイッチ27は、イメージセンサ22を撮影光学系の光軸Zと直交する平面内(以下、光軸直交平面内と呼ぶことがある)で駆動するローパスフィルタ動作のオンオフの切替え、ローパスフィルタ動作に関する各種設定などを行うためのスイッチである。イメージセンサ22のローパスフィルタ動作については後に詳細に説明する。
ボディ本体20は、DSP40に接続させて、ジャイロセンサ(振れ検出部)28を備えている。ジャイロセンサ28は、ボディ本体20に加わる移動角速度(X軸とY軸周り)を検出することで、該ボディ本体20の光軸直交平面内の振れを示す振れ検出信号を検出する。
図1ないし図3に示すように、イメージセンサ22は、撮影光学系の光軸Zと直交するX軸方向とY軸方向(直交二方向)に移動可能に像振れ補正装置(移動部材駆動機構)50に搭載されている。像振れ補正装置50は、ボディ本体20のシャーシなどの構造物に固定される固定支持基板51と、イメージセンサ22を固定した、固定支持基板51に対してスライド可能な可動ステージ52と、固定支持基板51の可動ステージ52との対向面に固定した磁石M1、M2、M3と、固定支持基板51に可動ステージ52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Y1、Y2、Y3と、可動ステージ52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を有し、駆動用コイルC1、C2、C3に交流駆動信号(交流電圧)を流す(印加する)ことにより、固定支持基板51に対して可動ステージ52(イメージセンサ22)が光軸直交平面内で駆動するようになっている。駆動用コイルC1、C2、C3に流す交流駆動信号は、DSP40の駆動制御部41による制御の下、イメージセンサ駆動回路60の駆動信号生成部61によって生成される。
本実施形態では、磁石M1、ヨークY1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Y2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22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Y3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)がイメージセンサ22の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。
さらに固定支持基板51には、各駆動用コイルC1、C2、C3の近傍(中央空間部)に、磁石M1、M2、M3の磁力を検出して可動ステージ52(イメージセンサ22)の光軸直交平面内の位置を示す位置検出信号を検出するホールセンサ(位置検出部)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52(イメージセンサ22)のY軸方向位置及び傾き(回転)が検出され、ホールセンサH3により可動ステージ52(イメージセンサ22)のX軸方向位置が検出される。DSP40は、後述するイメージセンサ駆動回路60を介して、ジャイロセンサ28が検出したボディ本体20の光軸直交平面内の振れを示す振れ検出信号と、ホールセンサH1、H2、H3が検出したイメージセンサ22の光軸直交平面内の位置を示す位置検出信号とに基づいて、像振れ補正装置50によってイメージセンサ22を光軸直交平面内で駆動する。これにより、イメージセンサ22上への被写体像の結像位置を変位させて、手振れに起因する像振れを補正することができる。本実施形態ではこの動作を「イメージセンサ22の像振れ補正動作(像振れ補正駆動)」と呼ぶ。
本実施形態の像振れ補正装置50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22を駆動して、被写体光束をイメージセンサ22の検出色の異なる複数の画素(異なる複数色のカラーフィルタ)に入射させることにより、光学的なローパスフィルタ効果(以下、LPF効果と呼ぶことがある)を与える。イメージセンサ22上の被写体像がイメージセンサ22の受光面上を所定軌跡で移動するイメージセンサ22を移動することにより、LPF効果を得ている。本実施形態ではこの動作を「イメージセンサ22のローパスフィルタ動作(LPF動作、LPF駆動)」と呼ぶ。駆動制御部41とイメージセンサ駆動回路60(駆動信号生成部61)は、像振れ補正装置50を介してイメージセンサ22を、イメージセンサ22上の被写体光束が所定の軌跡(略円形軌跡)で移動するように駆動制御する駆動制御手段を構成している。
本実施形態の像振れ補正装置50は、イメージセンサ22をその像振れ補正動作範囲(像振れ補正駆動範囲)の中央位置で保持する「イメージセンサ22の中央保持動作(中央保持駆動)」を実行する。例えば、「イメージセンサ22の像振れ補正動作(像振れ補正駆動)」と「イメージセンサ22のLPF動作(LPF駆動)」がともにオフの場合には、「イメージセンサ22の中央保持動作(中央保持駆動)」のみをオンにして撮影が行われる(像振れ補正を行わなくても中央保持は行う)。
「イメージセンサ22の像振れ補正動作(像振れ補正駆動)」、「イメージセンサ22のLPF動作(LPF駆動)」及び「イメージセンサ22の中央保持動作(中央保持駆動)」は、これらの合成動作(合成駆動)として像振れ補正装置50によって実現される態様、あるいは、これらのいずれか1つの動作(駆動)のみが単独で像振れ補正装置50によって実現される態様が可能である。
図4を参照して、像振れ補正装置50が、所定軌跡を描くようにイメージセンサ22を駆動して、該イメージセンサ22によってLPF(偽色除去)効果を与えるLPF動作について説明する。同図において、イメージセンサ22は、受光面にマトリックス状に所定の画素間隔dで配置された多数の画素22aを備え、各画素22a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22a及びカラーフィルタR、G、Bは正方形であって、カラーフィルタR、G、B、G4個単位で構成されている。各画素22aは、前面のいずれかのカラーフィルタR、G、B、G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。各画素22aが蓄積した電荷は、画像信号に変換され、画像データとしてDSP40に出力される。
図4は、イメージセンサ22を、撮影光学系の光軸Zを中心とする回転対称な略円形軌跡を描くように駆動する場合を示している。この略円形軌跡は、イメージセンサ22の画素間隔dの所定倍を半径rとする円形の閉じた経路としてある。円形は真円でなくてもよく、歪んでいても、ゆれ、ゆらぎがあってもよい。
図4のように、露光中にイメージセンサ22を円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、G(画素22a)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に入射するので、光学的なローパスフィルタと似た効果が得られる。つまり、どのカラーフィルタR、G、B、G(画素22a)に入射した光線も、その周辺のカラーフィルタR、G、B、G(画素22a)に入射するので、恰も光学的なローパスフィルタを光線が通過したのと同等の効果(LPF、偽色除去効果)が得られる。
しかしながら、画素間隔dに対する半径rが大き過ぎるとローパスフィルタ効果が得られなくなりかつ解像感も低下してしまい、小さ過ぎるとローパスフィルタ効果が薄くなってしまう。ある半径では、縦横方向でよく発生する偽色(モアレ)を防止できるが、斜め45゜方向でよく発生する偽色(モアレ)を防止できない、また別の半径では斜め45゜方向でよく発生する偽色(モアレ)を防止できるが、縦横方向でよく発生する偽色(モアレ)を防止できない場合がある。
偽色(モアレ)が発生する様子を、図5を参照して説明する。同心円状に縞模様が描かれ、外側ほど縞模様の波長(間隔)が短くなるCZPチャートをデジタルカメラ10で通常撮像すると、図5に示したように、偽色(モアレ)の発生した画像が得られる。特に、実線の正方形で囲んだ領域A−1乃至A−4と、破線の正方形で囲んだ領域B−1乃至B−4領域において偽色の発生量が多い。
領域A−1ないしA−4のそれぞれの中心部は「画素間隔dの2倍の波長模様」であり、領域A−1とA−3は横縞模様、領域A−2とA−4は縦縞模様にあたる。
領域B−1ないしB−4のそれぞれの中心部は「画素間隔dの21/2倍の波長模様」であり、領域B−1とB−3は右下がりの斜め45゜縞模様、領域B−2とB−4は右上がりの斜め45゜縞模様にあたる。
以上の偽色を除去できるイメージセンサ22の略円形軌跡の半径を求める原理は、以下の通りである。
イメージセンサ22を撮影光学系の光軸Oと直交する面内において等速円駆動させて撮像すると、図6のように、正方形の1画素が略円形軌跡上に等間隔で並んだ各撮像位置を中心として光を蓄積していくこととなる。実際の各撮像位置は連続的であり無限に存在するが、ここでは説明を簡単にするため有限とする。
ここで、被写体が図6のような波長Pの縦縞模様の場合、半円領域(図中の第1領域と第4領域)にある各撮像位置のX座標の平均位置が、駆動中心のX座標から縞模様の波長Pの1/4だけ離れているとき、縞模様の光束が最も平均化されて画素に蓄積されて、最も均一ににじむ(分散する)こととなる。
駆動中心を原点として半円領域(下図中の第1領域と第4領域)にある各撮像位置のX座標の平均位置がP/4となる駆動直径Dは下記数1式により求められる。
以上は縞模様の方向や縞模様の白黒割合に関わらず共通である。その為、イメージセンサ22を撮影レンズ群31(撮影光学系)の光軸Zと直交する面内において駆動直径Dで等速円駆動させて撮像した場合、どのような縞模様が最も均一ににじむか(4個の画素に均一に分散入射するか)は、一般的に以下のように表すことができる。
「駆動直径Dの場合、D/(π/4)の波長の被写体模様を最も均一ににじませる。」
以上より、例えば図5の撮影画像において、領域A−1〜A−4の「画素間隔dの2倍の波長」の縦縞もしくは横縞で発生する偽色を主に除去したい場合は、イメージセンサ22を駆動直径D=d×π/2で円形等速運動させれば、最も偽色除去の効果が得られることになる。
一方、領域B−1〜B−4の「画素間隔dの21/2の波長」の45度斜め縞で発生する偽色を主に除去したい場合は、イメージセンサ22を駆動直径D=d×π/(2×21/2)で円形等速運動させれば、最も偽色除去の効果が得られることになる。
図7は、イメージセンサ22を駆動直径D=d×π/2で駆動してCZPチャートを撮像した撮影画像を示している。この撮像画像は、「d×(π/2)/(π/4)=2d波長の被写体模様」の部分(円形の二重線部分)がよくにじんでいる。「2d波長の被写体模様」とは丁度偽色がよく発生する領域A1〜A−4に当たり、円形の二重線部分を中心とした帯状領域に発生したにじみは偽色を目立たなくし、領域A1〜A−4に対して顕著な偽色除去効果が得られている。
一方、図8は、イメージセンサ22を駆動直径D=d×π/(2×21/2)で駆動してCZPチャートを撮像した撮影画像を示している。この撮像画像は、「d×(π/(2×21/2d))/(π/4)=21/2d波長の被写体模様」の部分(円形の二重線部分)がよくにじんでいる。「21/2d波長の被写体模様」は丁度偽色がよく発生する領域B1〜B−4に相当し、円形の二重線部分を中心とした帯状領域に発生したにじみは偽色を目立たなくし、領域B1〜B−4に対して顕著な偽色除去効果が得られている。
この駆動直径D=d×π/(2×21/2)は、駆動直径D=d×π/2より小さいので、解像感の低下を抑えることができる。
駆動直径Dをd×π/(2×21/2)より大きく、d×π/2より小さい値、例えばd×1.30に設定して、イメージセンサ22を駆動してCZPチャートを撮像した撮像画像を図9に示した。撮像画像は、「d×1.30/(π/4)波長の被写体模様」の部分(円形の二重線部分)がよくにじんでいる。「d×1.30/(π/4)波長の被写体模様」は領域A−1〜A−4と領域B−1〜B−4の一部を通る二重円を中心とした帯状領域に相当し、帯状領域に発生したにじみは、領域A−1〜A−4と領域B−1〜B−4領域に対して偽色除去効果が得られている。
イメージセンサ22の駆動直径Dの選択、つまり偽色除去(LPF)効果の選択は、例えば、ローパスフィルタ操作スイッチ27の手動操作により行う態様の他、DSP40が種々の撮影条件パラメータに基づいて自動で行う態様が可能であり、その態様には自由度がある。
本実施形態は、LPFモード選択操作により、イメージセンサ22を駆動する略円形軌跡の駆動直径Dを、下記条件式(1)
(1) d×π/(2×21/2)≦D≦d×π/2
の範囲内、より好ましくはO(OFF)から、d×π/2よりやや大きい値(d×2π/3程度)の範囲で任意に、または段階的に選択できる。
図10(A)は、第1の実施形態においてLCD24に表示される、LPFモード選択画面の例である。第1の実施形態では、駆動直径選択部(選択手段、設定手段)42がイメージセンサ22を駆動する略円形軌跡の駆動直径Dを、
d×π/(2×21/2)≦D≦d×π/2
を含む、O(OFF)からd×2π/3の範囲内で選択(設定)する。
選択操作は、ローパスフィルタ操作スイッチ27等の操作により上記選択画面を出して、ローパスフィルタ操作スイッチ27等を操作して三角形の指示マークを左右に移動させて行う。本選択操作は、縦横、斜めの偽色(モアレ)発生防止効果の高い駆動目標値を指標に選択できるようにしてあるので、画像の意図した偽色(モアレ)を減少させる選択がしやすい。駆動直径選択部42は、指示マークで示された駆動直径Dを選択し、駆動信号生成部61がイメージセンサ22を光軸直交平面内において選択された駆動直径Dの略円形軌跡で駆動する。
本実施形態によれば、イメージセンサ22を駆動する略円形軌跡の駆動直径Dを撮影者が任意に選択できるので、撮影者は、撮影した画像、またはライブビュー画像を見ながら偽色除去効果を確認し、最適と思う偽色除去効果が得られる駆動直径Dをスイッチ操作により選択できる。
第2の実施形態は、イメージセンサ22を駆動する略円形軌跡の駆動直径Dを、例えば上記d×π/2、d×π/(2×21/2)と、OFFの3種類の中から選択可能にできる。図10(B)は、LCD24に表示されるLPFモード選択画面の一例である。このLPFモード選択画面において、「OFF」は、イメージセンサ22を駆動することなく、従って偽色除去効果が得られない状態を意味する。選択画面において、「d×π/(2×21/2)」は、駆動直径D=d×π/(2×21/2)で駆動することを意味し、「d×π/2」は、駆動直径D=d×π/2で駆動することを意味する。
選択操作は、ローパスフィルタ操作スイッチ27等の操作により上記選択画面を出して、ローパスフィルタ操作スイッチ27等を操作して左の三角形の指示マークを上下に移動させて行う。駆動直径選択部42は、三角形の指示マークで指定された駆動直径Dを選択し、駆動信号生成部61がイメージセンサ22を光軸直交平面内において選択された駆動直径Dの略円形軌跡で駆動する。選択可能な駆動直径Dとして、前述のd×1.30を追加してもよい。
本第2の実施形態によれば、撮影者は、撮影した画像、またはライブビュー画像を見ながら縦横縞の偽色除去、45゜斜め縞の偽色除去の効果が高い駆動直径Dを簡単に選択できる。
本発明は、ブラケット撮影においてLPF動作を行わせることができる。その際、撮影する枚数、イメージセンサ22を駆動する駆動直径の数、種類、撮影する順番を、製造時に指定し、または使用者が選択できるように構成できる。
以上の実施形態では、イメージセンサ22を「移動部材、振れ補正部材」として、このイメージセンサ22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)31の少なくとも一部をなすレンズ(光学要素)を「移動部材、振れ補正部材」として、このレンズ(光学要素)を撮影レンズ30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22と撮影レンズ群(撮影光学系)31の少なくとも一部をなすレンズ(光学要素)の双方を「移動部材、振れ補正部材」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22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22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、単一(共通)の像振れ補正装置(駆動機構)50を介してイメージセンサ22を光軸直交平面内で駆動することで、イメージセンサ22による像振れ補正動作とLPF動作を実行する場合を例示して説明したが、イメージセンサ22と撮影レンズ群(撮影光学系)31の少なくとも一部をなすレンズ(光学要素)の一方で像振れ補正動作を、他方でLPF動作を行ってもよい。撮影レンズ群31を振れ補正部材として駆動することも可能である。この場合駆動制御部41は、撮影レンズ群31の光軸Zとイメージセンサ22の画素22a(カラーフィルタ、受光面)の交点が(被写体像が)駆動直径Dの略円形軌跡を描いて移動するようにレンズ(光学要素)の移動を制御する。LPF動作を行うときに像振れ補正動作を行わなくてもよい。
また、LPF動作を実行させるための駆動系は、ピエゾ駆動装置などによって構成することも可能である。
以上の実施形態では、像振れ補正動作及びLPF動作を実行するために、像振れ補正装置(駆動機構)50を介してイメージセンサ(移動部材、振れ補正部材)22を光軸直交平面内で駆動する場合を例示して説明したが、イメージセンサ(移動部材、振れ補正部材)22を駆動する方向はこれに限定されず、撮影光学系の光軸と異なる方向であればよい。
以上の実施形態では、像振れ補正装置(駆動機構)50の構成として、固定支持基板51に磁石M1、M2、M3及びヨークY1、Y2、Y3を固定し、可動ステージ52に駆動用コイルC1、C2、C3を固定した場合を例示して説明したが、この位置関係を逆にして、可動ステージに磁石及びヨークを固定し、固定支持基板に駆動用コイルを固定する態様も可能である。
以上の実施形態では、ボディ本体20と撮影レンズ30を着脱可能(レンズ交換可能)とする態様を例示して説明したが、ボディ本体20と撮影レンズ30を着脱不能(レンズ交換不能)とする態様も可能である。
本発明の撮影装置及び撮影方法は、デジタルカメラ等の撮影装置及び撮影方法に用いて好適である。
10 デジタルカメラ(撮影装置)
20 ボディ本体
21 シャッタ
22 イメージセンサ(振れ補正部材)
22a 画素
R G B カラーフィルタ
23 絞り/シャッタ駆動回路
24 LCD
25 画像メモリ
26 撮影操作スイッチ
27 ローパスフィルタ操作スイッチ(選択手段)
28 ジャイロセンサ
30 撮影レンズ(撮影光学系)
31 撮影レンズ群(撮影光学系、振れ補正部材)
32 絞り
33 通信用メモリ
40 DSP
41 駆動制御部
42 駆動直径選択部(選択手段、設定手段)
50 像振れ補正装置(振れ補正部材駆動機構)
51 固定支持基板
52 可動ステージ
M1 M2 M3 磁石
Y1 Y2 Y3 ヨーク
C1 C2 C3 駆動用コイル
H1 H2 H3 ホールセンサ
60 イメージセンサ駆動回路
61 駆動信号生成部

Claims (2)

  1. 撮影光学系により形成された被写体像を電気的な画素信号に変換する、RGBの各色を含むカラーフィルタを有するイメージセンサと、
    前記撮影光学系の少なくとも一部をなす光学要素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、前記移動部材を前記撮影光学系の光軸と異なる方向に駆動する移動部材駆動機構と、
    を有し、
    前記移動部材駆動機構を介して前記移動部材を所定の直径の略円形軌跡で移動させる場合において、前記イメージセンサの画素間隔をdとしたとき、前記略円形軌跡の駆動直径Dが、下記条件式(1)の範囲内であり、且つ、d×π/(2×2 1/2 )、d×1.3及びd×π/2のいずれかである、
    ことを特徴とする撮影装置。
    (1) d×π/(2×21/2)≦D≦d×π/2
  2. 撮影光学系により形成された被写体像を電気的な画素信号に変換する、RGBの各色を含むカラーフィルタを有するイメージセンサと、
    前記撮影光学系の少なくとも一部をなす光学要素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、前記移動部材を前記撮影光学系の光軸と異なる方向に駆動する移動部材駆動機構と、
    を有する撮影装置による撮影方法において、
    前記移動部材駆動機構を介して前記移動部材を所定の直径の略円形軌跡で移動させる場合において、前記イメージセンサの画素間隔をdとしたとき、前記略円形軌跡の駆動直径Dが、下記条件式(1)の範囲内であり、且つ、d×π/(2×2 1/2 )、d×1.3及びd×π/2のいずれかである、
    ことを特徴とする撮影方法。
    (1) d×π/(2×21/2)≦D≦d×π/2
JP2018084722A 2013-10-30 2018-04-26 撮影装置及び撮影方法 Active JP6729629B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013224841 2013-10-30
JP2013224841 2013-10-30

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015544882A Division JP6330817B2 (ja) 2013-10-30 2014-09-30 撮影装置、撮影方法、撮影装置の制御装置及び撮影装置の制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018152861A JP2018152861A (ja) 2018-09-27
JP6729629B2 true JP6729629B2 (ja) 2020-07-22

Family

ID=53003891

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015544882A Active JP6330817B2 (ja) 2013-10-30 2014-09-30 撮影装置、撮影方法、撮影装置の制御装置及び撮影装置の制御方法
JP2018084722A Active JP6729629B2 (ja) 2013-10-30 2018-04-26 撮影装置及び撮影方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015544882A Active JP6330817B2 (ja) 2013-10-30 2014-09-30 撮影装置、撮影方法、撮影装置の制御装置及び撮影装置の制御方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9578243B2 (ja)
JP (2) JP6330817B2 (ja)
WO (1) WO2015064278A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106803866B (zh) * 2016-12-29 2019-08-06 上海天马有机发光显示技术有限公司 显示面板的图像处理方法和系统
KR20210034205A (ko) * 2019-09-20 2021-03-30 엘지이노텍 주식회사 센서 구동 장치
JP7397626B2 (ja) * 2019-10-30 2023-12-13 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6587148B1 (en) 1995-09-01 2003-07-01 Canon Kabushiki Kaisha Reduced aliasing distortion optical filter, and an image sensing device using same
JPH09116910A (ja) * 1995-10-17 1997-05-02 Canon Inc 撮像装置
JPH0969985A (ja) * 1995-09-01 1997-03-11 Canon Inc 空間周波数制限装置およびそれを用いた撮像装置
DE10033751B4 (de) * 2000-07-12 2004-09-16 Lenz, Reimar, Dr. Digitale, hochauflösende Kinofilm-Kamera
JP2005266676A (ja) * 2004-03-22 2005-09-29 Nikon Corp 可変光学ローパスフィルタおよび撮像ユニット
US7612805B2 (en) * 2006-07-11 2009-11-03 Neal Solomon Digital imaging system and methods for selective image filtration
JP2008035241A (ja) 2006-07-28 2008-02-14 Pentax Corp デジタルカメラ
JP2008299250A (ja) * 2007-06-04 2008-12-11 Olympus Corp 撮像装置
JP2010087850A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Fujitsu Frontech Ltd 情報読取用撮像装置
JP5500034B2 (ja) 2010-10-06 2014-05-21 リコーイメージング株式会社 手振れ補正機構を備えた撮影装置
US10027894B2 (en) * 2013-02-13 2018-07-17 Ricoh Imaging Company, Ltd. Photographing apparatus
US9451168B2 (en) 2013-03-13 2016-09-20 Ricoh Imaging Company, Ltd. Photographing apparatus and photographing control system with low-pass filter effect
WO2014156484A1 (ja) * 2013-03-27 2014-10-02 リコーイメージング株式会社 撮影装置及び撮影制御システム
US9584727B2 (en) 2013-05-17 2017-02-28 Ricoh Imaging Company, Ltd. Photographing apparatus and photographing control system

Also Published As

Publication number Publication date
JP6330817B2 (ja) 2018-05-30
US9578243B2 (en) 2017-02-21
JPWO2015064278A1 (ja) 2017-03-09
US20160261800A1 (en) 2016-09-08
JP2018152861A (ja) 2018-09-27
WO2015064278A1 (ja) 2015-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6773191B2 (ja) 撮影装置、撮影方法及びプログラム
JP6508311B2 (ja) 撮影装置、撮影モジュール、撮影方法及び撮影プログラム
JP6260614B2 (ja) 撮影装置及び撮影制御システム
JP2012226213A (ja) 撮像装置及びその制御方法
JP6729629B2 (ja) 撮影装置及び撮影方法
JP6299742B2 (ja) 撮影装置
US11297271B2 (en) Image sensor and image capture apparatus
JP2018063454A (ja) 撮影装置、撮影方法、撮影制御システム及び撮影制御方法
JP2017005555A (ja) 撮影装置、撮影制御装置、撮影制御方法、及び撮影制御プログラム
US10057492B2 (en) Photographing apparatus and photographing control method to generate a low-pass filter effect
JP7481925B2 (ja) 像ブレ補正制御装置及び方法、プログラム、記憶媒体
JP6500384B2 (ja) 撮影装置、撮影方法及びプログラム
JP6597080B2 (ja) 撮像装置
JP6500618B2 (ja) 撮影装置及び撮影方法
JP6455093B2 (ja) 撮影装置、撮影方法及びプログラム
WO2015060077A1 (ja) 動画撮像装置及び動画撮像方法
JP5665402B2 (ja) 撮像システム及びその制御方法
JP2015141367A (ja) Af機能を有する撮影装置
JP6501106B2 (ja) 画像検出装置、画像検出方法及び撮影装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180525

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190305

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190419

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191008

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191206

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20191206

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200602

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200615

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6729629

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250