JPWO2015064244A1 - 撮影装置及びその制御方法 - Google Patents

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Abstract

連写撮影モードやブラケット撮影モードといった連続撮影モードにおいて、撮影画像の品質を劣化させることなくモアレや偽色を安定して除去するとともに、撮影画像の品質と連続撮影のコマ速のいずれを優先するかというユーザの撮影趣向に柔軟に対応することができる撮影装置及びその制御方法を得る。画質優先連続撮影制御手段は、撮影モード設定手段により画質優先連続撮影モードが設定されているとき、イメージセンサからの画像データ読出中は、駆動機構により移動部材を非駆動状態とし、イメージセンサからの画像データ読出が終了する度に、駆動機構による移動部材の駆動を再開させ、この移動部材の駆動再開から所定のローパスフィルタ動作不安定時間を経過した後に、イメージセンサへの露光を再開させる。

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LPF機能を有する撮影装置及びその制御方法に関する。
デジタルカメラで周期性のある被写体を撮影すると、被写体周期と画素ピッチの周期歪により、被写体に本来存在しないモアレや偽色が発生することがある。従来は、撮影光学系の光路に光学ローパスフィルタを挿入して撮影光線を常光線と異常光線に分ける(2点または4点に分離する)ことにより、モアレや偽色の発生を防止していた。しかし、光学ローパスフィルタは高価であり、解像力やコントラストを低下させてしまうので、近年では、光学ローパスフィルタを使用しないデジタルカメラも増えている。
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や偽色の発生を防止するためのデジタルカメラが開示されている。このデジタルカメラは、露光中に撮像素子を1画素程度かつ所定軌跡(例えば円形軌跡や正方形軌跡)を描くように駆動して、被写体光束を検出色の異なる複数の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LPF機能を有している。ユーザ(撮影者)は、その好みや趣向に基づくマニュアル設定により、モアレや偽色を除去するために撮像素子を駆動してLPF機能を働かせるか、あるいは、解像力やコントラストを低下させないために撮像素子を駆動せずLPF機能を働かせないかを選択することができる。ちなみに、撮像素子をLPF駆動して手振れ補正を行うデジタルカメラでは、その手振れ補正機構を利用してモアレや偽色を除去することが既に知られており、特許文献1もその一つである。
特開2008−35241号公報
ところで、デジタルカメラの中には、連写撮影モードやブラケット撮影モードといった連続撮影モードを有するものも数多い。この連続撮影モードでは、撮像素子への露光と撮像素子からの画像データ読出を交互に繰り返すことにより被写体を連続的に撮影する。
デジタルカメラの連続撮影モードにおいて、撮像素子への露光中は、撮像素子をLPF駆動してモアレや偽色を除去することが好ましいが、撮像素子からの画像データ読出中に撮像素子をLPF駆動すると、モアレや偽色の除去機能としては問題ないが、手振れ補正機構の駆動コイルが発生する磁気によって画像データにノイズが乗り、撮影画像の品質が著しく劣化してしまう。これを防止するために、撮像素子への露光中にだけ撮像素子をLPF駆動し、撮像素子からの画像データ読出中には撮像素子のLPF駆動を停止することが考えられる。
しかし、本発明者の鋭意研究によると、手振れ補正機構を利用してモアレや偽色を除去する場合、撮像素子に直径1画素程度の円運動をさせるのが効果的であるが、撮像素子をLPF駆動するための駆動信号は数百Hz(例えば500Hz)といった高周波成分を含むため、撮像素子の駆動(撮像素子への駆動信号の供給)を開始してから一定時間は、撮像素子の円運動が安定しない動作不安定時間となることが判明した。この動作不安定時間に露光を行うと、期待通りのローパスフィルタ効果が得られないばかりか、シャッタスピードの違いや撮影コマ毎に(撮像素子のLPF駆動を開始する毎に)光学的なローパスフィルタ効果のムラが生じるなど、モアレや偽色を安定して除去することができず、撮影画像の品質が著しく劣化してしまう。
このように、LPF機能を有する従来のデジタルカメラは、その連続撮影モードにおいて、撮像素子をLPF駆動する時間帯やタイミング(撮像素子からの画像データ読出中、撮像素子の動作不安定時間中)に起因する撮影画像の品質の劣化という問題を内包している。その一方で、撮像素子のLPF駆動によるモアレや偽色の除去機能を発揮させた上で、ある程度の撮影画像の品質劣化を許容して、連続撮影のコマ間隔を短くしてコマ速を最優先したい、というユーザの撮影趣向が存在するのも事実である。
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、連写撮影モードやブラケット撮影モードといった連続撮影モードにおいて、撮影画像の品質を劣化させることなくモアレや偽色を安定して除去するとともに、撮影画像の品質と連続撮影のコマ速のいずれを優先するかというユーザの撮影趣向に柔軟に対応することができる撮影装置及びその制御方法を得ることを目的とする。
本発明の撮影装置は、その一態様では、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イメージセンサ;及び前記撮影光学系の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(振れ補正部材)とし、この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ことにより、被写体光束を前記イメージセンサの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駆動機構;を有する撮影装置において、前記イメージセンサへの露光と前記イメージセンサからの画像データ読出を交互に繰り返すことにより被写体を連続的に撮影する連続撮影モードとして、撮影画像の品質を優先する画質優先連続撮影モードを設定可能な撮影モード設定手段;及び前記撮影モード設定手段により前記画質優先連続撮影モードが設定されているとき、前記イメージセンサからの画像データ読出中は、前記駆動機構により前記移動部材を非駆動状態とし、前記イメージセンサからの画像データ読出が終了する度に、前記駆動機構による前記移動部材の駆動を再開させ、この移動部材の駆動再開から所定のローパスフィルタ動作不安定時間を経過した後に、前記イメージセンサへの露光を再開させる画質優先連続撮影制御手段;を有することを特徴としている。
前記撮影モード設定手段は、前記画質優先連続撮影モードとは別の撮影モードとして、連続撮影のコマ速を優先するコマ速優先連続撮影モードを設定可能であり、本発明の撮影装置は、前記撮影モード設定手段により前記コマ速優先連続撮影モードが設定されているとき、前記イメージセンサへの露光と前記イメージセンサからの画像データ読出を交互に繰り返す期間中を通じて、前記駆動機構による前記移動部材の駆動を継続させるコマ速優先連続撮影制御手段をさらに有することが好ましい。
本発明の撮影装置は、前記イメージセンサへの露光開始による前記連続撮影の開始を指示する連続撮影開始指示手段;及び前記駆動機構による前記移動部材の非駆動状態で、前記連続撮影開始指示手段により前記イメージセンサへの露光開始による前記連続撮影の開始が指示されたとき、前記駆動機構による前記移動部材の駆動を開始させ、この移動部材の駆動開始から所定のローパスフィルタ動作不安定時間を経過した後に、前記イメージセンサへの露光開始により前記連続撮影を開始させる連続撮影開始制御手段;をさらに有することが好ましい。
本発明の撮影装置の制御方法は、その一態様では、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イメージセンサ;及び前記撮影光学系の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(振れ補正部材)とし、この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ことにより、被写体光束を前記イメージセンサの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駆動機構;を有する撮影装置の制御方法において、前記イメージセンサへの露光と前記イメージセンサからの画像データ読出を交互に繰り返すことにより被写体を連続的に撮影する連続撮影モードとして、撮影画像の品質を優先する画質優先連続撮影モードを設定する撮影モード設定ステップ;及び前記撮影モード設定ステップにより前記画質優先連続撮影モードが設定されているとき、前記イメージセンサからの画像データ読出中は、前記駆動機構により前記移動部材を非駆動状態とし、前記イメージセンサからの画像データ読出が終了する度に、前記駆動機構による前記移動部材の駆動を再開させ、この移動部材の駆動再開から所定のローパスフィルタ動作不安定時間を経過した後に、前記イメージセンサへの露光を再開させる画質優先連続撮影制御ステップ;を有することを特徴としている。
前記撮影モード設定ステップでは、前記画質優先連続撮影モードとは別の撮影モードとして、連続撮影のコマ速を優先するコマ速優先連続撮影モードを設定可能であり、本発明の撮影装置の制御方法は、前記撮影モード設定ステップにより前記コマ速優先連続撮影モードが設定されているとき、前記イメージセンサへの露光と前記イメージセンサからの画像データ読出を交互に繰り返す期間中を通じて、前記駆動機構による前記移動部材の駆動を継続させるコマ速優先連続撮影制御ステップをさらに有することが好ましい。
本発明の撮影装置の制御方法は、前記イメージセンサへの露光開始による前記連続撮影の開始を指示する連続撮影開始指示ステップ;及び前記駆動機構による前記移動部材の非駆動状態で、前記連続撮影開始指示ステップにより前記イメージセンサへの露光開始による前記連続撮影の開始が指示されたとき、前記駆動機構による前記移動部材の駆動を開始させ、この移動部材の駆動開始から所定のローパスフィルタ動作不安定時間を経過した後に、前記イメージセンサへの露光開始により前記連続撮影を開始させる連続撮影開始制御ステップ;をさらに有することが好ましい。
本発明の撮影装置は、別の態様では、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換するイメージセンサ;及び前記撮影光学系の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(振れ補正部材)とし、この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ことにより、被写体光束を前記イメージセンサの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駆動機構;を有する撮影装置において、連続撮影可能な連続撮影モードを備え、該連続撮影する撮影画像の品質を優先する画質優先連続撮影モードを設定可能な撮影モード設定手段;及び前記撮影モード設定手段により前記画質優先連続撮影モードが設定されているとき、前記イメージセンサからの画像データ読出中は前記駆動機構による前記移動部材の駆動を行わないよう撮影制御する画質優先連続撮影制御手段;を有することを特徴としている。
本発明の撮影装置の制御方法は、別の態様では、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換するイメージセンサ;及び前記撮影光学系の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(振れ補正部材)とし、この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ことにより、被写体光束を前記イメージセンサの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駆動機構;を有する撮影装置の制御方法において、連続撮影可能な連続撮影モードを備え、該連続撮影する撮影画像の品質を優先する画質優先連続撮影モードを設定可能な撮影モード設定ステップ;及び前記撮影モード設定ステップにより前記画質優先連続撮影モードが設定されているとき、前記イメージセンサからの画像データ読出中は前記駆動機構による前記移動部材の駆動を行わないよう撮影制御する画質優先連続撮影制御ステップ;を有することを特徴としている。
本発明によれば、連写撮影モードやブラケット撮影モードといった連続撮影モードにおいて、撮影画像の品質を劣化させることなくモアレや偽色を安定して除去するとともに、撮影画像の品質と連続撮影のコマ速のいずれを優先するかというユーザの撮影趣向に柔軟に対応することができる撮影装置及びその制御方法が得られる。
本発明によるデジタル一眼レフカメラ(撮影装置)の構成を示す概略図である。 像振れ補正装置(駆動機構)の構成を示すブロック図である。 像振れ補正装置(駆動機構)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円形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得るための動作を示す図である。 イメージセンサのローパスフィルタ動作不安定時間について説明するためのイメージセンサの移動波形図である。 撮影モード設定部により「静止画撮影モード」が設定されている場合における露光開始制御部(露光開始制御手段)による撮影シーケンスを示すタイミングチャートである。 撮影モード設定部により「連続撮影モード(連写撮影モードまたはブラケット撮影モード)」かつ「画質優先連続撮影モード」が設定されている場合における画質優先連続撮影制御部による撮影シーケンスを示すタイミングチャートである。 撮影モード設定部により「連続撮影モード(連写撮影モードまたはブラケット撮影モード)」かつ「コマ速優先連続撮影モード」が設定されている場合におけるコマ速優先連続撮影制御部による撮影シーケンスを示すタイミングチャートである。
図1〜図8を参照して、本発明による撮影装置をデジタル一眼レフカメラ10に適用した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、カメラ本体20と、このカメラ本体20に着脱可能な交換式レンズ鏡筒30とを有している。
交換式レンズ鏡筒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(撮影光学系、移動部材、振れ補正部材)32と、絞り(図示せず)とを有している。また、交換式レンズ鏡筒30は、撮影レンズ32のフォーカス駆動情報及びレンズ位置情報、並びに絞り(図示せず)の開口径情報などの各種情報を記憶したレンズCPU34を有している。交換式レンズ鏡筒30をカメラ本体20に装着した状態では、マウント接点(図示せず)を介して、レンズCPU34が記憶した各種情報が、カメラ本体20のカメラCPU100によって読み込まれる。なお、図1では、撮影レンズ32が2枚のレンズからなるように描いているが、実際の撮影レンズ32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3枚以上のレンズを含むことができる。
カメラ本体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、可動ミラー(クイックリターンミラー、可動部材)40と、シャッタ45と、イメージセンサ(移動部材、振れ補正部材)50とを有している。可動ミラー40の上方にはペンタプリズム(ファインダ光学系)41が設けられており、このペンタプリズム41の出射面側に接眼レンズ(ファインダ光学系)42が設けられている。
可動ミラー40は、ミラー保持枠(図示せず)にミラー本体(図示せず)を固定してなり、ミラーボックス(図示せず)の内部に、回動軸40Xを中心にして回動自在に支持されている。可動ミラー40は、カメラCPU100による制御の下、ミラー駆動部43によって、図1中に実線で示すミラーダウン位置と破線で示すミラーアップ位置との間で、回動軸40Xを中心として回動駆動される。可動ミラー40は、ミラーダウン位置にあるとき、撮影レンズ32から入射した被写体光をペンタプリズム41側に向けて反射する。可動ミラー40で反射された被写体光はペンタプリズム41によって正立像に変換されて接眼レンズ42から観察することができる。可動ミラー40は、ミラーアップ位置にあるとき、撮影レンズ32から入射した被写体光をシャッタ45とイメージセンサ50の側に通過させる。可動ミラー40がミラーダウン位置にあるときには、イメージセンサ50による撮影動作が不能な状態となり、可動ミラー40がミラーアップ位置にあるときには、イメージセンサ50による撮影動作が可能な状態となる。可動ミラー40は、ミラーダウン位置にある場合において、後述するシャッタレリーズボタン(露光開始指示手段、連続撮影開始指示手段)85が押されてイメージセンサ50への露光開始が指示されたとき、デジタルカメラ10による撮影準備動作として、ミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動を実行する。
シャッタ45は、先幕と後幕の2枚のシャッタ膜で構成され、カメラCPU100による制御の下、シャッタ駆動部46によって、先幕と後幕を所定の時間差で走行させることにより、イメージセンサ50側に被写体光を通過させる。シャッタ45の先幕と後幕を走行させる所定の時間差によって露光時間が決定される。
イメージセンサ50は、カメラCPU100による制御の下、イメージセンサ駆動制御部51によって駆動制御される。可動ミラー40がミラーアップ位置にあるとき、撮影レンズ32から入射してシャッタ45を通過した被写体光による被写体像がイメージセンサ50の受光面上に形成される。イメージセンサ50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、イメージセンサ駆動制御部51を介してカメラCPU100に出力される。カメラCPU100は、イメージセンサ50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LCD60に表示し、画像メモリ65に記憶する。ここで画像メモリ65は、例えば、USBケーブルを介してPC等の外部機器に画像データを出力可能なメモリ、あるいはデジタルカメラ10(カメラ本体20)に挿脱自在なフラッシュメモリ等のメモリカードを意味しており、ライブビュー中に受光画像をLCD60に表示処理するための一時記憶を行うDRAM等の一時記憶メモリ(揮発性メモリ)を意味するものではない。
図1ないし図3に示すように、イメージセンサ50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(駆動機構)70に搭載されている。像振れ補正装置70は、カメラ本体20のシャーシなどの構造物に固定される固定支持基板71と、イメージセンサ50を固定した、固定支持基板71に対してスライド可能な可動ステージ72と、固定支持基板71の可動ステージ72との対向面に固定した磁石M1、M2、M3と、固定支持基板71に可動ステージ72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72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に交流駆動信号を加えることにより、固定支持基板71に対して可動ステージ72(イメージセンサ50)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に加える交流駆動信号は、カメラCPU100による制御の下、振れ補正駆動制御部(駆動信号生成部)73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50の長手方向(水平方向、X軸方向)に所定間隔で配置され、これにより可動ステージ72をY方向に駆動することができる。また、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50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、これにより可動ステージ72をX方向に駆動することができる。
さらに固定支持基板71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72(イメージセンサ50)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72(イメージセンサ50)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72(イメージセンサ50)のX軸方向位置が検出される。カメラCPU100は、振れ補正駆動制御部73を介して、ジャイロセンサ(図示せず)が検出したカメラ本体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50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70によってイメージセンサ50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50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50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70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50を駆動して、被写体光束をイメージセンサ50の検出色の異なる複数の画素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。本実施形態ではこの動作を「イメージセンサ50のローパスフィルタ動作(LPF動作、LPF駆動)」と呼ぶ。
本実施形態の像振れ補正装置70は、イメージセンサ50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50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50の像振れ補正動作(像振れ補正駆動)」と「イメージセンサ50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50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50の像振れ補正動作(像振れ補正駆動)」、「イメージセンサ50のLPF動作(LPF駆動)」及び「イメージセンサ50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70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70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70が、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イメージセンサ50を駆動して、該イメージセンサ50によってLPF効果を得るためのLPF動作について説明する。同図において、イメージセンサ50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50aを備え、各画素50a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50a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各色成分(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。
露光中にイメージセンサ50を所定の円形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50a)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、光学的な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50a)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50a)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効果)が得られるのである。
さらに、イメージセンサ50の駆動範囲、すなわちイメージセンサ50が描く円形軌跡の半径を段階的に切り替えることで、イメージセンサ50によるLPF効果の大小を段階的に切り替えることができる。イメージセンサ50が描く円形軌跡の半径を長くすることでLPF効果を強くすることができ、イメージセンサ50が描く円形軌跡の半径を短くすることでLPF効果を弱くすることができる。表1に示すように、本実施形態では、イメージセンサ50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50の駆動範囲ならびにLPF効果が「OFF」とは、イメージセンサ50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。
Figure 2015064244
カメラ本体20の背面には、LCD60が設けられている。LCD60は、ライブビュー画像のリアルタイム表示、撮影画像(静止画像、動画像、その他の各種画像)の再生表示、デジタルカメラ10の各種設定の確認及び変更等を行うための表示を行う。
カメラ本体20の背面には、デジタルカメラ10の各種設定の確認及び変更を行うための操作スイッチ80が設けられている。操作スイッチ80を操作することによって、絞り値、シャッタスピード、ISO感度、ストロボ、セルフタイマ等の各種設定を行うことができる。操作スイッチ80は、イメージセンサ50の駆動範囲ならびにLPF効果を上記表1の「OFF」、「小」、「中」、「大」の4段階のいずれに設定するかを切り替えるための操作を行うLPF操作スイッチ82を含んでいる。また、カメラ本体20の上面には、デジタルカメラ10による撮影を行うためのシャッタレリーズボタン85が設けられている。このシャッタレリーズボタン85は、「イメージセンサ50への露光開始を指示する露光開始指示手段」及び「イメージセンサ50への露光開始による連続撮影の開始を指示する連続撮影開始指示手段」として機能する。
カメラCPU100は、撮影モード設定部(撮影モード設定手段)110と、露光開始制御部(露光開始制御手段、連続撮影開始制御手段)120と、画質優先連続撮影制御部(画質優先連続撮影制御手段)130と、コマ速優先連続撮影制御部(コマ速優先連続撮影制御手段)140とを有している。
撮影モード設定部110は、ユーザ(撮影者)による操作スイッチ80の操作に従って、デジタルカメラ10による撮影モードの設定を行う。
撮影モード設定部110は、デジタルカメラ10による撮影モードとして、「静止画撮影モード」、「連写撮影モード(連続撮影モード)」及び「ブラケット撮影モード(連続撮影モード)」のいずれかを設定可能である。また撮影モード設定部110は、これらの撮影モードの他にも、例えば、動画撮影モードやHDR(High Dynamic Range)撮影モード等を設定可能である。さらに撮影モード設定部110は、これらの撮影モードの撮影待機モードとして、ライブビューモードを設定可能である。
撮影モード設定部110は、「連写撮影モード(連続撮影モード)」又は「ブラケット撮影モード(連続撮影モード)」の場合には、さらに、「画質優先連続撮影モード」と「コマ速優先連続撮影モード」のいずれかを設定可能である。
本明細書で「静止画撮影モード」は、シャッタレリーズボタン85を1回だけ全押ししたときに、ミラー駆動部43を介して可動ミラー40をミラーアップ位置に位置させ、所定の露光条件(絞り値とシャッタスピード)でシャッタ45を1回だけ開いて、イメージセンサ50への露光とイメージセンサ50からの画像データ読出を1セットだけ行うことにより、被写体の静止画像を1枚だけ撮影(1コマ撮影)してこれを記憶手段(画像メモリ65)に記憶する撮影モードを意味する。
本明細書で「連写撮影モード(連続撮影モード)」は、シャッタレリーズボタン85を全押しし続けたときに、その全押し期間中、ミラー駆動部43を介して可動ミラー40をミラーダウン位置とミラーアップ位置の間で繰り返し回動しながら、所定の露光条件(絞り値とシャッタスピード)でシャッタ45を繰り返し開閉して、イメージセンサ50への露光とイメージセンサ50からの画像データ読出を交互に複数セット繰り返すことにより、被写体の静止画像を複数枚連続して撮影してこれを記憶手段(画像メモリ65)に記憶する撮影モードを意味する。
本明細書で「ブラケット撮影モード(連続撮影モード)」は、シャッタレリーズボタン85を1回だけ全押ししたときに、ミラー駆動部43を介して可動ミラー40をミラーダウン位置とミラーアップ位置の間で繰り返し回動しながら、露光条件(絞り値とシャッタスピード)を変更しつつシャッタ45を予め定めた所定回数だけ繰り返し開閉して、イメージセンサ50への露光とイメージセンサ50からの画像データ読出を交互に複数セット繰り返すことにより、露出の異なる静止画像を複数枚撮影してこれを記憶手段(画像メモリ65)に記憶する撮影モードを意味する。
本明細書で「画質優先連続撮影モード」は、「連写撮影モード(連続撮影モード)」又は「ブラケット撮影モード(連続撮影モード)」の場合において、撮影画像の品質を劣化させることなく、イメージセンサ50のLPF駆動によりモアレや偽色を安定して除去する撮影モードを意味している。「画質優先連続撮影モード」における具体的な制御内容については後に詳細に説明する。
本明細書で「コマ速優先連続撮影モード」は、連続撮影のコマ速を低下させることなく、イメージセンサ50のLPF駆動によりモアレや偽色を安定して除去する撮影モードを意味している。「コマ速優先連続撮影モード」における具体的な制御内容については後に詳細に説明する。
露光開始制御部(露光開始制御手段)120は、像振れ補正装置70によるイメージセンサ50のLPF非駆動状態で、シャッタレリーズボタン(露光開始指示手段)85によりイメージセンサ50への露光開始が指示されたとき、像振れ補正装置70によるイメージセンサ50のLPF駆動を開始させ、このイメージセンサ50のLPF駆動開始から所定のローパスフィルタ動作不安定時間が経過した後に、イメージセンサ50への露光を開始させる。
より具体的に、露光開始制御部(露光開始制御手段)120は、可動ミラー40がミラーダウン位置にあり且つ像振れ補正装置70によるイメージセンサ50のLPF非駆動状態で、シャッタレリーズボタン(露光開始指示手段)85によりイメージセンサ50への露光開始が指示されたとき、可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動を開始させるとともに、像振れ補正装置70によるイメージセンサ50のLPF駆動を開始させ、このイメージセンサ50のLPF駆動開始から所定のローパスフィルタ動作不安定時間が経過した後に、イメージセンサ50への露光を開始させる。
このとき、露光開始制御部(露光開始制御手段)120は、可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動と、像振れ補正装置70によるイメージセンサ50のLPF駆動とを同時に開始させる。本実施形態では、可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動に要する時間(例えば100msec)は、イメージセンサ50のローパスフィルタ動作不安定時間(例えば30msec)よりも長いため、イメージセンサ50のローパスフィルタ動作不安定時間は、可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動に要する時間に含まれることになる。このため、可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動が完了した時点では、必ず、イメージセンサ50のローパスフィルタ動作不安定時間が経過しており、イメージセンサ50のローパスフィルタ動作不安定時間を待つためだけのレリーズタイムラグが発生することはない。
あるいは、露光開始制御部(露光開始制御手段)120は、可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動と、像振れ補正装置70によるイメージセンサ50のLPF駆動とを時間的にずらして開始させてもよい。例えば、露光開始制御部(露光開始制御手段)120は、可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動を開始させた後に、像振れ補正装置70によるイメージセンサ50のLPF駆動を開始させることができる。可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動に要する時間が100msecであり、イメージセンサ50のローパスフィルタ動作不安定時間が30msecである場合を想定すると、可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動を開始させた後の70msec以内に、像振れ補正装置70によるイメージセンサ50のLPF駆動を開始させれば、イメージセンサ50のローパスフィルタ動作不安定時間は、可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動に要する時間に含まれることになる。このため、可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動が完了した時点では、必ず、イメージセンサ50のローパスフィルタ動作不安定時間が経過しており、イメージセンサ50のローパスフィルタ動作不安定時間を待つためだけのレリーズタイムラグが発生することはない。
露光開始制御部(連続撮影開始制御手段)120は、像振れ補正装置70によるイメージセンサ50のLPF非駆動状態で、シャッタレリーズボタン(連続撮影開始指示手段)85によりイメージセンサ50への露光開始による連続撮影(連写撮影またはブラケット撮影)の開始が指示されたとき、像振れ補正装置70によるイメージセンサ50のLPF駆動を開始させ、このイメージセンサ50のLPF駆動開始から所定のローパスフィルタ動作不安定時間を経過した後に、イメージセンサ50への露光開始により連続撮影(連写撮影またはブラケット撮影)を開始させる。
より具体的に、露光開始制御部(連続撮影開始制御手段)120は、可動ミラー40がミラーダウン位置にあり且つ像振れ補正装置70によるイメージセンサ50のLPF非駆動状態で、シャッタレリーズボタン(連続撮影開始指示手段)85によりイメージセンサ50への露光開始による連続撮影(連写撮影またはブラケット撮影)の開始が指示されたとき、可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動を開始させるとともに、像振れ補正装置70によるイメージセンサ50のLPF駆動を開始させ、このイメージセンサ50のLPF駆動開始から所定のローパスフィルタ動作不安定時間が経過した後に、イメージセンサ50への露光開始により連続撮影(連写撮影またはブラケット撮影)を開始させる。
このとき、露光開始制御部(連続撮影開始制御手段)120は、可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動と、像振れ補正装置70によるイメージセンサ50のLPF駆動とを同時に開始させる。本実施形態では、可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動に要する時間(例えば100msec)は、イメージセンサ50のローパスフィルタ動作不安定時間(例えば30msec)よりも長いため、イメージセンサ50のローパスフィルタ動作不安定時間は、可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動に要する時間に含まれることになる。このため、可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動が完了した時点では、必ず、イメージセンサ50のローパスフィルタ動作不安定時間が経過しており、イメージセンサ50のローパスフィルタ動作不安定時間を待つためだけのレリーズタイムラグが発生することはない。
あるいは、露光開始制御部(連続撮影開始制御手段)120は、可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動と、像振れ補正装置70によるイメージセンサ50のLPF駆動とを時間的にずらして開始させてもよい。例えば、露光開始制御部(連続撮影開始制御手段)120は、可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動を開始させた後に、像振れ補正装置70によるイメージセンサ50のLPF駆動を開始させることができる。可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動に要する時間が100msecであり、イメージセンサ50のローパスフィルタ動作不安定時間が30msecである場合を想定すると、可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動を開始させた後の70msec以内に、像振れ補正装置70によるイメージセンサ50のLPF駆動を開始させれば、イメージセンサ50のローパスフィルタ動作不安定時間は、可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動に要する時間に含まれることになる。このため、可動ミラー40のミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動が完了した時点では、必ず、イメージセンサ50のローパスフィルタ動作不安定時間が経過しており、イメージセンサ50のローパスフィルタ動作不安定時間を待つためだけのレリーズタイムラグが発生することはない。
画質優先連続撮影制御部130は、撮影モード設定部110により「画質優先連続撮影モード」が設定されている場合において、露光開始制御部(連続撮影開始制御手段)120による連続撮影開始処理以降(第1回目の露光以降)の連続撮影処理を制御する。
より具体的に、画質優先連続撮影制御部130は、イメージセンサ50からの画像データ読出中は、像振れ補正装置70によりイメージセンサ50をLPF非駆動状態とし、イメージセンサ50からの画像データ読出が終了する度に、像振れ補正装置70によるイメージセンサ50のLPF駆動を再開させ、このイメージセンサ50のLPF駆動再開から所定のローパスフィルタ動作不安定時間を経過した後に、イメージセンサ50への露光を再開させる。
コマ速優先連続撮影制御部140は、撮影モード設定部110により「コマ速優先連続撮影モード」が設定されている場合において、露光開始制御部(連続撮影開始制御手段)120による連続撮影開始処理以降(第1回目の露光以降)の連続撮影処理を制御する。
より具体的に、コマ速優先連続撮影制御部140は、イメージセンサ50への露光とイメージセンサ50からの画像データ読出を交互に繰り返す期間中を通じて、像振れ補正装置70によるイメージセンサ50のLPF駆動を継続させる。
ここで、図5を参照して、イメージセンサ50のローパスフィルタ動作不安定時間について説明する。図5は、像振れ補正装置70によるイメージセンサ50のLPF駆動を開始した後(振れ補正駆動制御部73が生成した駆動信号の像振れ補正装置70への供給を開始した後)のイメージセンサ50の移動波形を示している。イメージセンサ50を円運動させるためには、90°の位相差を保ちながらX方向とY方向に同時にイメージセンサ50を駆動する必要がある。
イメージセンサ50をLPF駆動するための駆動信号は数百Hz(例えば500Hz)といった高周波成分を含むため、イメージセンサ50のLPF駆動(駆動信号の供給)を開始してから一定時間は、X方向とY方向の移動波形が乱れてイメージセンサ50の円運動が安定しないローパスフィルタ動作不安定時間となる。このローパスフィルタ動作不安定時間に露光を行うと、期待通りのローパスフィルタ効果が得られなかったり、撮影コマ毎に光学的なローパスフィルタ効果のムラが生じるなど、モアレや偽色を安定して除去することができず、撮影画像の品質が著しく劣化してしまう。ローパスフィルタ動作不安定時間の経過後は、X方向とY方向の移動波形が整ってイメージセンサ50の円運動が安定するので、均一でムラのない光学的なローパスフィルタ効果を実現し、モアレや偽色を安定して除去することができる。
なお、イメージセンサ50のローパスフィルタ動作不安定時間は、イメージセンサ50、像振れ補正装置70及び振れ補正駆動制御部73の仕様に応じて異なるため、各デジタルカメラ10において、カメラCPU100の露光開始制御部120及び画質優先連続撮影制御部130が、予め算出したイメージセンサ50のローパスフィルタ動作不安定時間を保持することが好ましい。
図6のタイミングチャートを参照して、撮影モード設定部110により「静止画撮影モード」が設定されている場合における露光開始制御部(露光開始制御手段)120による撮影シーケンスについて説明する。シーケンス開始前の初期状態において、イメージセンサ50の駆動によるLPF機能の設定がオンになっている(イメージセンサ50の駆動範囲ならびにLPF効果が上記表1の「小」、「中」、「大」のいずれかに設定されている)。また、シャッタレリーズボタン85は押されておらず、可動ミラー40はミラーダウン位置にあり(ライブビューモードは非設定であり)、シャッタ45は閉じられていてイメージセンサ50への露光は行われておらず、イメージセンサ50からの画像データ読出は行われておらず、イメージセンサ50の駆動による像振れ補正動作とLPF動作は行われていない。
シャッタレリーズボタン85が押されてオンになると、測光、露出演算などの露光前処理を行った後に可動ミラー40がミラーダウン位置からミラーアップ位置に回動され始める(T1)。これと同時に、イメージセンサ50の中心を撮影光学系の光軸に一致させるための像振れ補正装置70によるイメージセンサ中心位置移動制御が開始される。このとき、像振れ補正装置70は、イメージセンサ50を光軸直交平面内で移動させる駆動に加えて、モアレや偽色を除去するための直径1画素程度の円運動(LPF動作)を開始させる。つまり像振れ補正装置70によるイメージセンサ中心位置移動制御を行いながら、例えば周期500Hzで直径1画素の振動が加わる信号をアクチュエータ出力に重畳する。図5を参照して説明したように、イメージセンサ50のLPF駆動(円駆動)を開始しても直ぐには安定した振動とはならないため、T1〜T2のローパスフィルタ動作不安定時間(斜線部分)のイメージセンサ50の動きは正しい円運動とはなっていない。この不安定な運動を露光開始までに安定させる必要があるが、ローパスフィルタ動作不安定時間はミラーアップ時間より短いため、ミラーアップ終了時にはLPF機能(モアレや偽色の除去機能)として問題のない円運動となっている。
可動ミラー40のミラーアップが終了すると、手振れ補正機能がオンに設定されていれば、像振れ補正装置70は手振れ量に従ってイメージセンサ50を駆動する手振れ補正制御を開始する。手振れ補正機能がオフに設定されている場合は、イメージセンサ50の位置を光軸中心に固定するように制御するが、いずれの場合においてもイメージセンサ50のLPF駆動(モアレや偽色を除去するための円運動)は継続したままである。次に先幕シャッタを駆動することで露光が開始され、設定されたシャッタスピードの時間経過後に後幕シャッタが駆動される。斜線で示した先幕シャッタと後幕シャッタの時間間隔が露光量に相当する。
露光終了(T3)とともに像振れ補正装置70による手振れ補正駆動とLPF駆動は終了し、像振れ補正装置70はイメージセンサ50を光軸中心に固定する。これは、その後に行われる画像データ読出時に像振れ補正装置70の駆動によるノイズを発生させないようにするためである。また、露光が終了すると画像データの読出を開始し、可動ミラー40のミラーダウンと次の露光に備えてシャッタ45をチャージ状態に戻す制御を行う。画像データの読出が終了(T4)すれば画像へのノイズの影響はなくなるので、像振れ補正装置70を駆動することによりイメージセンサ50を初期位置に戻して撮影シーケンスを終了する。
以上のように、イメージセンサ50のLPF駆動を露光開始のローパスフィルタ動作不安定時間分より前に開始することで、露光中は安定したイメージセンサ50の円運動が得られ、十分なLPF機能(モアレや偽色の除去機能)を働かせることができる。また、ローパスフィルタ動作不安定時間をミラーアップ時間に重ねたことにより、シャッタレリーズボタン85がオンされてから露光が開始されるまでのレリーズタイムラグを増大させることなく、LPF機能(モアレや偽色の除去機能)を働かせることができる。
図7のタイミングチャートを参照して、撮影モード設定部110により「連続撮影モード(連写撮影モードまたはブラケット撮影モード)」かつ「画質優先連続撮影モード」が設定されている場合における画質優先連続撮影制御部130による撮影シーケンスについて説明する。シーケンス開始前の初期状態において、イメージセンサ50の駆動によるLPF機能の設定がオンになっている(イメージセンサ50の駆動範囲ならびにLPF効果が上記表1の「小」、「中」、「大」のいずれかに設定されている)。また、シャッタレリーズボタン85は押されておらず、可動ミラー40はミラーダウン位置にあり(ライブビューモードは非設定であり)、シャッタ45は閉じられていてイメージセンサ50への露光は行われておらず、イメージセンサ50からの画像データ読出は行われておらず、イメージセンサ50の駆動による像振れ補正動作とLPF動作は行われていない。
シャッタレリーズボタン85が押されてオンになると、測光、露出演算などの露光前処理を行った後に可動ミラー40がミラーダウン位置からミラーアップ位置に回動され始める(T1)。これと同時に、イメージセンサ50の中心を撮影光学系の光軸に一致させるための像振れ補正装置70によるイメージセンサ中心位置移動制御が開始される。このとき、像振れ補正装置70は、イメージセンサ50を光軸直交平面内で移動させる駆動に加えて、モアレや偽色を除去するための直径1画素程度の円運動(LPF動作)を開始させる。つまり像振れ補正装置70によるイメージセンサ中心位置移動制御を行いながら、例えば周期500Hzで直径1画素の振動が加わる信号をアクチュエータ出力に重畳する。図5を参照して説明したように、イメージセンサ50のLPF駆動(円駆動)を開始しても直ぐには安定した振動とはならないため、T1〜T2のローパスフィルタ動作不安定時間(斜線部分)のイメージセンサ50の動きは正しい円運動とはなっていない。この不安定な運動を露光開始までに安定させる必要があるが、ローパスフィルタ動作不安定時間はミラーアップ時間より短いため、ミラーアップ終了時にはLPF機能(モアレや偽色の除去機能)として問題のない円運動となっている。
可動ミラー40のミラーアップが終了すると、手振れ補正機能がオンに設定されていれば、像振れ補正装置70は手振れ量に従ってイメージセンサ50を駆動する手振れ補正制御を開始する。手振れ補正機能がオフに設定されている場合は、イメージセンサ50の位置を光軸中心に固定するように制御するが、いずれの場合においてもイメージセンサ50のLPF駆動(モアレや偽色を除去するための円運動)は継続したままである。次に先幕シャッタを駆動することで露光が開始され、設定されたシャッタスピードの時間経過後に後幕シャッタが駆動される。斜線で示した先幕シャッタと後幕シャッタの時間間隔が露光量に相当する。
露光終了(T3)とともに像振れ補正装置70による手振れ補正駆動とLPF駆動は終了し、像振れ補正装置70はイメージセンサ50を光軸中心に固定する。これは、その後に行われる画像データ読出時に像振れ補正装置70の駆動によるノイズを発生させないようにするためである。また、露光が終了すると画像データの読出を開始し、可動ミラー40のミラーダウンと次の露光に備えてシャッタ45をチャージ状態に戻す制御を行う。
画像データの読出が終了(T4)した後遅滞なく、次の露光のためのイメージセンサ50のLPF駆動を再開する。そして、ローパスフィルタ動作不安定時間の経過を待った後、シャッタ先幕を駆動して露光を開始するとともに像振れ補正装置70による手振れ補正制御も再開する(T5)。露光を開始してからは、連続撮影が継続している間T2〜T5の処理を繰り返す。
シャッタレリーズボタン85のオフにより連続撮影の終了が検知されると、最終コマの画像データの読出し終了後(T6)にイメージセンサ50を初期位置に戻して連続撮影のシーケンスを終了する。
以上のように「画質優先連続撮影モード」が設定されている場合は、画像データ読出中はイメージセンサ50のLPF駆動を停止し、且つ、イメージセンサ50のローパスフィルタ動作不安定時間中はイメージセンサ50への露光を停止する。これにより、像振れ補正装置70の駆動によるノイズの悪影響を最小限に抑え、且つ、均一でムラのない光学的なローパスフィルタ効果を実現し、モアレや偽色を安定して除去することにより、高品質な撮影画像を得ることができる。
図8のタイミングチャートを参照して、撮影モード設定部110により「連続撮影モード(連写撮影モードまたはブラケット撮影モード)」かつ「コマ速優先連続撮影モード」が設定されている場合におけるコマ速優先連続撮影制御部140による撮影シーケンスについて説明する。
「コマ速優先連続撮影モード」の撮影シーケンスは、シャッタレリーズボタン85のオンから1回目の露光終了(T3)までは、「画質優先連続撮影モード」の撮影シーケンスと同じである。しかし、1回目の露光終了後に続く画像データ読出中もイメージセンサ50のLPF駆動を継続させる。更にこのイメージセンサ50のLPF駆動は、シャッタレリーズボタン85がオフされ連続撮影が終了されるまで継続する。よって、2回目以降の露光ではイメージセンサ50のLPF駆動開始時のローパスフィルタ動作不安定時間は発生しないため、露光と画像データ読出を連続して繰り返すことができ、連続撮影のコマ間隔を短くしてコマ速アップを図ることができる。
以上のように「コマ速優先連続撮影モード」が設定されている場合は、画像データ読出中もイメージセンサ50のLPF駆動を継続させるので画質の劣化は伴うが、2回目以降の露光ではイメージセンサ50のLPF駆動開始時のローパスフィルタ動作不安定時間を待つ必要がないため、最高性能のコマ速で連続撮影を行うことができる。
このように、本実施形態のデジタルカメラ(撮影装置)10によれば、撮影モード設定部(撮影モード設定手段)110が、イメージセンサ50への露光とイメージセンサ50からの画像データ読出を交互に繰り返すことにより被写体を連続的に撮影する連続撮影モードのうち、撮影画像の品質を優先する「画質優先連続撮影モード」と、連続撮影のコマ速を優先する「コマ速優先連続撮影モード」とのいずれかを設定可能であるため、撮影画像の品質と連続撮影のコマ速のいずれを優先するかというユーザの撮影趣向に柔軟に対応することができる。
また、画質優先連続撮影制御部(画質優先連続撮影制御手段)130が、撮影モード設定部110により「画質優先連続撮影モード」が設定されているとき、イメージセンサ50からの画像データ読出中は、像振れ補正装置(駆動機構)70によりイメージセンサ(移動部材、振れ補正部材)50をLPF非駆動状態とし、イメージセンサ50からの画像データ読出が終了する度に、像振れ補正装置70によるイメージセンサ50のLPF駆動を再開させ、このイメージセンサ50のLPF駆動再開から所定のローパスフィルタ動作不安定時間を経過した後に、イメージセンサ50への露光を再開させる。これにより、連写撮影モードやブラケット撮影モードといった連続撮影モードにおいて、撮影画像の品質を劣化させることなくモアレや偽色を安定して除去することができる。
さらに、露光開始制御部(露光開始制御手段)120が、像振れ補正装置(駆動機構)70によるイメージセンサ(移動部材、振れ補正部材)50のLPF非駆動状態で、シャッタレリーズボタン(露光開始指示手段)85によりイメージセンサ50への露光開始が指示されたとき、像振れ補正装置70によるイメージセンサ50のLPF駆動を開始させ、このイメージセンサ50のLPF駆動開始から所定のローパスフィルタ動作不安定時間を経過した後に、イメージセンサ50への露光を開始させる。これにより、イメージセンサ50の駆動開始時に発生するローパスフィルタ動作不安定時間の影響を受けることなく、均一でムラのない光学的なローパスフィルタ効果を実現し、モアレや偽色を安定して除去することにより、高品質な撮影画像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50を「移動部材、振れ補正部材」として、このイメージセンサ50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(撮影光学系)32の一部をなすレンズを「移動部材、振れ補正部材」として、このレンズを交換式レンズ鏡筒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50と撮影レンズ(撮影光学系)32の一部をなすレンズの双方を「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50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50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、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)70を介してイメージセンサ(移動部材、像振れ補正部材)50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、像振れ補正部材)50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、イメージセンサ50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を中心とする回転対称な正方形軌跡、あるいは、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。
以上の実施形態では、撮影モード設定部110が「画質優先連続撮影モード」と「コマ速優先連続撮影モード」のいずれかを設定可能な場合を例示して説明したが、撮影モード設定部110が「画質優先連続撮影モード」のみを設定可能な場合にも本発明は適用可能である。
以上の実施形態では、像振れ補正装置(駆動機構)70の構成として、固定支持基板71に磁石M1、M2、M3及びヨークY1、Y2、Y3を固定し、可動ステージ72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、カメラ本体20と交換式レンズ鏡筒30を着脱可能(レンズ交換可能)とした態様を例示して説明したが、これらを一体化してレンズ交換不能とする態様も可能である。
以上の実施形態では、本発明の撮影装置を、可動ミラー(クイックリターンミラー)40を有するデジタル一眼レフカメラ10に適用した場合を例示して説明した。しかし、本発明の撮影装置は、可動ミラー(クイックリターンミラー)を省略した、いわゆるミラーレスタイプのデジタルカメラにも同様に適用可能である。この場合、可動ミラーのミラーダウン位置からミラーアップ位置への回動に要する時間は存在しないが、イメージセンサのローパスフィルタ動作不安定時間を、ミラーレスカメラに必要な撮影準備動作(例えばシャッタレリーズボタンの半押しから露出開始までのAF動作、絞り制御動作、ストロボ発光動作等)に掛かる時間に被せることにより、イメージセンサ50のローパスフィルタ動作不安定時間を待つためだけのレリーズタイムラグの発生を防止することができる。
以上の実施形態では、イメージセンサ50の駆動範囲ならびにLPF効果を「OFF」、「小」、「中」、「大」の4段階で切り替える場合を例示して説明したが、イメージセンサ50の駆動範囲ならびにLPF効果をもっと大まかに又はもっと詳細に設定する態様も可能である。例えば、イメージセンサ50の駆動範囲ならびにLPF効果を「OFF」と「ON」の2段階で切り替える態様、イメージセンサ50の駆動範囲ならびにLPF効果を「OFF」、「1」、「2」、「3」、「4」、「5」、「6」の7段階(数字が大きい方がイメージセンサ50の駆動範囲ならびにLPF効果が大きいものとする)で切り替える態様も可能である。
本発明の撮影装置及びその制御方法は、デジタルカメラ等の撮影装置及びその制御方法に用いて好適である。
10 デジタル一眼レフカメラ(撮影装置)
20 カメラ本体
30 交換式レンズ鏡筒
32 撮影レンズ(撮影光学系、移動部材、振れ補正部材)
34 レンズCPU
40 可動ミラー(クイックリターンミラー、可動部材)
40X 回動軸
41 ペンタプリズム(ファインダ光学系)
42 接眼レンズ(ファインダ光学系)
43 ミラー駆動部
45 シャッタ
46 シャッタ駆動部
50 イメージセンサ(移動部材、振れ補正部材)
50a 画素
R G B カラーフィルタ
51 イメージセンサ駆動制御部
60 LCD
65 画像メモリ
70 像振れ補正装置(駆動機構)
71 固定支持基板
72 可動ステージ
73 振れ補正駆動制御部(駆動信号生成部)
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
80 操作スイッチ
82 LPF操作スイッチ
85 シャッタレリーズボタン(露光開始指示手段、連続撮影開始指示手段)
100 カメラCPU
110 撮影モード設定部(撮影モード設定手段)
120 露光開始制御部(露光開始制御手段、連続撮影開始制御手段)
130 画質優先連続撮影制御部(画質優先連続撮影制御手段)
140 コマ速優先連続撮影制御部(コマ速優先連続撮影制御手段)

Claims (8)

  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イメージセンサ;及び
    前記撮影光学系の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異なる方向に駆動することにより、被写体光束を前記イメージセンサの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駆動機構;
    を有する撮影装置において、
    前記イメージセンサへの露光と前記イメージセンサからの画像データ読出を交互に繰り返すことにより被写体を連続的に撮影する連続撮影モードとして、撮影画像の品質を優先する画質優先連続撮影モードを設定可能な撮影モード設定手段;及び
    前記撮影モード設定手段により前記画質優先連続撮影モードが設定されているとき、前記イメージセンサからの画像データ読出中は、前記駆動機構により前記移動部材を非駆動状態とし、前記イメージセンサからの画像データ読出が終了する度に、前記駆動機構による前記移動部材の駆動を再開させ、この移動部材の駆動再開から所定のローパスフィルタ動作不安定時間を経過した後に、前記イメージセンサへの露光を再開させる画質優先連続撮影制御手段;
    を有することを特徴とする撮影装置。
  2. 請求項1記載の撮影装置において、
    前記撮影モード設定手段は、前記画質優先連続撮影モードとは別の撮影モードとして、連続撮影のコマ速を優先するコマ速優先連続撮影モードを設定可能であり、
    前記撮影モード設定手段により前記コマ速優先連続撮影モードが設定されているとき、前記イメージセンサへの露光と前記イメージセンサからの画像データ読出を交互に繰り返す期間中を通じて、前記駆動機構による前記移動部材の駆動を継続させるコマ速優先連続撮影制御手段をさらに有する撮影装置。
  3. 請求項1または2記載の撮影装置において、
    前記イメージセンサへの露光開始による前記連続撮影の開始を指示する連続撮影開始指示手段;及び
    前記駆動機構による前記移動部材の非駆動状態で、前記連続撮影開始指示手段により前記イメージセンサへの露光開始による前記連続撮影の開始が指示されたとき、前記駆動機構による前記移動部材の駆動を開始させ、この移動部材の駆動開始から所定のローパスフィルタ動作不安定時間を経過した後に、前記イメージセンサへの露光開始により前記連続撮影を開始させる連続撮影開始制御手段;
    をさらに有する撮影装置。
  4. 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イメージセンサ;及び
    前記撮影光学系の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異なる方向に駆動することにより、被写体光束を前記イメージセンサの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駆動機構;
    を有する撮影装置の制御方法において、
    前記イメージセンサへの露光と前記イメージセンサからの画像データ読出を交互に繰り返すことにより被写体を連続的に撮影する連続撮影モードとして、撮影画像の品質を優先する画質優先連続撮影モードを設定する撮影モード設定ステップ;及び
    前記撮影モード設定ステップにより前記画質優先連続撮影モードが設定されているとき、前記イメージセンサからの画像データ読出中は、前記駆動機構により前記移動部材を非駆動状態とし、前記イメージセンサからの画像データ読出が終了する度に、前記駆動機構による前記移動部材の駆動を再開させ、この移動部材の駆動再開から所定のローパスフィルタ動作不安定時間を経過した後に、前記イメージセンサへの露光を再開させる画質優先連続撮影制御ステップ;
    を有することを特徴とする撮影装置の制御方法。
  5. 請求項4記載の撮影装置の制御方法において、
    前記撮影モード設定ステップでは、前記画質優先連続撮影モードとは別の撮影モードとして、連続撮影のコマ速を優先するコマ速優先連続撮影モードを設定可能であり、
    前記撮影モード設定ステップにより前記コマ速優先連続撮影モードが設定されているとき、前記イメージセンサへの露光と前記イメージセンサからの画像データ読出を交互に繰り返す期間中を通じて、前記駆動機構による前記移動部材の駆動を継続させるコマ速優先連続撮影制御ステップをさらに有する撮影装置の制御方法。
  6. 請求項4または5記載の撮影装置の制御方法において、
    前記イメージセンサへの露光開始による前記連続撮影の開始を指示する連続撮影開始指示ステップ;及び
    前記駆動機構による前記移動部材の非駆動状態で、前記連続撮影開始指示ステップにより前記イメージセンサへの露光開始による前記連続撮影の開始が指示されたとき、前記駆動機構による前記移動部材の駆動を開始させ、この移動部材の駆動開始から所定のローパスフィルタ動作不安定時間を経過した後に、前記イメージセンサへの露光開始により前記連続撮影を開始させる連続撮影開始制御ステップ;
    をさらに有する撮影装置の制御方法。
  7. 撮影光学系により形成された被写体像を光電変換するイメージセンサ;及び
    前記撮影光学系の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異なる方向に駆動することにより、被写体光束を前記イメージセンサの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駆動機構;
    を有する撮影装置において、
    連続撮影可能な連続撮影モードを備え、該連続撮影する撮影画像の品質を優先する画質優先連続撮影モードを設定可能な撮影モード設定手段;及び
    前記撮影モード設定手段により前記画質優先連続撮影モードが設定されているとき、前記イメージセンサからの画像データ読出中は前記駆動機構による前記移動部材の駆動を行わないよう撮影制御する画質優先連続撮影制御手段;
    を有することを特徴とする撮影装置。
  8. 撮影光学系により形成された被写体像を光電変換するイメージセンサ;及び
    前記撮影光学系の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異なる方向に駆動することにより、被写体光束を前記イメージセンサの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駆動機構;
    を有する撮影装置の制御方法において、
    連続撮影可能な連続撮影モードを備え、該連続撮影する撮影画像の品質を優先する画質優先連続撮影モードを設定可能な撮影モード設定ステップ;及び
    前記撮影モード設定ステップにより前記画質優先連続撮影モードが設定されているとき、前記イメージセンサからの画像データ読出中は前記駆動機構による前記移動部材の駆動を行わないよう撮影制御する画質優先連続撮影制御ステップ;
    を有することを特徴とする撮影装置の制御方法。
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