JPWO2018186176A1 - 撮像装置、撮像用制御方法、及びプログラム - Google Patents

撮像装置、撮像用制御方法、及びプログラム Download PDF

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Abstract

撮像装置は、被写体を示す反射光を被写体像として受光する撮像素子を有する撮像装置本体に対して取り付けられた交換式の撮像レンズ内に設けられた防振レンズを、装置に与えられた振動を検出する検出部による検出結果に応じて定められた位置に移動させることにより振動が被写体像に対して与える影響を抑制するレンズ側抑制部と、防振レンズの移動に伴う画角のずれを、撮像素子を移動させることで抑制する撮像素子側抑制部と、撮像素子側抑制部による撮像素子の移動に伴う最大の画角のずれ量である撮像素子側最大ずれ量に基づいて、レンズ側抑制部による防振レンズの可動範囲を制限する制御をレンズ側抑制部に対して行う制御部と、を含む。

Description

本開示の技術は、撮像装置、撮像用制御方法、及びプログラムに関する。
撮像装置には、被写体を示す反射光を被写体像として受光する撮像素子が設けられている。撮像装置に対してユーザの手の振動が伝達されることにより撮像装置が振動する現象である手振れが発生すると、手振れに伴って、被写体像が特定の位置(例えば、手振れが発生していない状態で得られる被写体像の位置)からずれる現象である像振れが発生する。像振れは、撮像素子によって撮像されて得られた画像を介してユーザによって視覚的に認識される。
なお、像振れは、手振れによってのみ生じる現象ではなく、例えば、車両に撮像装置が設置されている場合には、車両の振動が撮像装置に伝達されることにより像振れが発生することもある。
像振れを抑制する撮像装置としては、OIS(Optical Image Stabilizer)機能及びBIS(Body Image Stabilizer)機能を有する撮像装置(以下、「従来既知の撮像装置」と称する)が知られている。
ここで、OIS機能とは、像振れ等を抑制するために、撮像レンズに搭載されている防振レンズを移動させる機能を指す。また、ここで、BIS機能とは、像振れ等を抑制するために、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ等の撮像素子を移動させる機能を指す。
従来既知の撮像装置では、ライブビュー画像の表示中に生じる像振れがOIS機能により抑制される。なお、ここで、ライブビュー画像は、スルー画像とも称され、被写体が連続フレームで撮像されて得られた連続フレーム画像であり、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示デバイスの画面上に連続的に表示される。
しかしながら、OIS機能では、防振レンズを移動させることで被写体光が屈折することから、防振レンズを静止させた場合と移動させた場合とで収差が異なり、結果的に、撮像されて得られた画像の画質が低下する虞がある。そのため、画質の低下を抑制するためには、防振レンズを基準位置から移動させないことが好ましい。ここで、基準位置とは、撮像装置に対して振動が与えられていない状態での防振レンズの位置、換言すると、防振レンズの中心が光軸に一致する場合の防振レンズの位置を指す。
特開2016−167801号公報及び特開2015−194712号公報に記載の撮像装置では、ライブビュー画像の表示中に、本露光を開始する条件を満足すると、ライブビュー画像の表示が停止されてから本露光が開始される迄の間に、防振レンズがセンタリングされる。そして、防振レンズのセンタリングに起因する画角ずれが、BIS機能により抑制される。なお、「防振レンズのセンタリング」とは、防振レンズを基準位置に戻す動作を指す。また、ここで、「画角ずれ」とは、表示デバイスに表示される画像の画角のずれを指す。
しかしながら、特開2016−167801号公報及び特開2015−194712号公報に記載の撮像装置では、撮像レンズにOIS機能が搭載されており、撮像レンズが交換された場合に、OIS機能に起因する画角ずれ量とBIS機能に起因する画角ずれ量との間に差が生じることがある。OIS機能に起因する画角ずれ量とは、OIS機能により防振レンズがフルストロークで移動した場合の画角ずれの量を指す。また、BIS機能に起因する画角ずれ量とは、BIS機能により撮像素子がフルストロークで移動した場合の画角ずれの量を指す。
このように、OIS機能に起因する画角ずれ量とBIS機能に起因する画角ずれ量との間に差が生じると、防振レンズをセンタリングしたことによる画角ずれが、BIS機能により解消されない場合がある。
本発明の一つの実施形態は、画質の低下の抑制と画角ずれの抑制とを両立させることができる撮像装置、撮像用制御方法、及びプログラムを提供する。
第1の態様に係る撮像装置は、被写体を示す反射光を被写体像として受光する撮像素子を有する撮像装置本体に対して取り付けられた交換式の撮像レンズ内に設けられた防振レンズを、装置に与えられた振動を検出する検出部による検出結果に応じて定められた位置に移動させることにより振動が被写体像に対して与える影響を抑制するレンズ側抑制部と、防振レンズの移動に伴う画角のずれを、撮像素子を移動させることで抑制する撮像素子側抑制部と、撮像素子側抑制部による撮像素子の移動に伴う最大の画角のずれ量である撮像素子側最大ずれ量に基づいて、レンズ側抑制部による防振レンズの可動範囲を制限する制御をレンズ側抑制部に対して行う制御部と、を含む。
従って、第1の態様に係る撮像装置によれば、画質の低下の抑制と画角ずれの抑制とを両立させることができる。
第2の態様に係る撮像装置は、第1の態様に係る撮像装置において、制御部は、画像を表示する表示部に対して撮像素子によって受光された被写体像を動画像として表示させる制御を行い、撮像素子側最大ずれ量が、レンズ側抑制部による防振レンズの移動に伴う最大の画角のずれ量であるレンズ側最大ずれ量よりも小さい場合に、表示部での動画像の表示中に、撮像素子側抑制部による撮像素子の最大の可動範囲である撮像素子可動範囲以下に制限された可動範囲である制限可動範囲内で検出結果に応じて定められた位置に防振レンズを移動させることにより影響が抑制される制御をレンズ側抑制部に対して行う、とされている。
従って、第2の態様に係る撮像装置によれば、動画像の表示中において、画質の低下の抑制と、装置に与えられた振動が被写体像に対して与える影響の抑制と、を両立させることができる。
第3の態様に係る撮像装置は、第2の態様に係る撮像装置において、制限可動範囲は、撮像素子可動範囲に基づいて定められた、とされている。
従って、第3の態様に係る撮像装置によれば、撮像素子可動範囲を用いずに制限可動範囲が規定される場合に比べ、制限可動範囲を精度良く規定することができる。
第4の態様に係る撮像装置は、第2の態様に係る撮像装置において、制限可動範囲は、撮像素子可動範囲と撮像レンズの焦点距離とに基づいて定められた、とされている。
従って、第4の態様に係る撮像装置によれば、撮像素子可動範囲と撮像レンズの焦点距離とを用いずに制限可動範囲が規定される場合に比べ、制限可動範囲を精度良く規定することができる。
第5の態様に係る撮像装置は、第2の態様に係る撮像装置において、フォーカスレンズを更に含み、制限可動範囲は、撮像素子可動範囲と撮像レンズの焦点距離とフォーカスレンズの位置とに基づいて定められた、とされている。
従って、第5の態様に係る撮像装置によれば、撮像素子可動範囲と撮像レンズの焦点距離とフォーカスレンズの位置とを用いずに制限可動範囲が規定される場合に比べ、制限可動範囲を精度良く規定することができる。
第6の態様に係る撮像装置は、第2の態様から第5の態様の何れか一つの態様に係る撮像装置において、制御部は、撮像素子に対して本露光を開始させる本露光開始条件を満足し、かつ、本露光が開始される迄の間に、制限可動範囲内で防振レンズをセンタリングする制御をレンズ側抑制部に対して行う、とされている。
従って、第6の態様に係る撮像装置によれば、制限可動範囲よりも狭い範囲内で防振レンズがセンタリングされる場合に比べ、動画像の画角と本露光により得られた画像の画角とのずれを小さくすることができる。
第7の態様に係る撮像装置は、第1の態様に係る撮像装置において、制御部は、撮像素子に対して本露光を開始させる本露光開始条件を満足し、かつ、本露光が開始される迄の間に、防振レンズのセンタリングに伴う画角のずれ量であるレンズ側ずれ量が撮像素子側最大ずれ量を超える場合に、撮像素子側抑制部による撮像素子の最大の可動範囲である撮像素子可動範囲以下に制限された可動範囲である制限可動範囲内で、防振レンズを、センタリングの方向に移動させる制御をレンズ側抑制部に対して行う、とされている。
従って、第7の態様に係る撮像装置によれば、防振レンズをセンタリングの方向に移動させない場合に比べ、本露光の前後での画角ずれを抑制することができる。
第8の態様に係る撮像装置は、第7の態様に係る撮像装置において、制御部は、影響の抑制に要する防振レンズの動作を開始させる初期位置であって、レンズ側ずれ量と撮像素子側最大ずれ量との相違度に応じて定められた初期位置に防振レンズを移動させてから、防振レンズの最大の可動範囲である防振レンズ可動範囲内で検出結果に応じて定められた位置に防振レンズを移動させることにより影響が抑制される制御をレンズ側抑制部に対して行う、とされている。
従って、第8の態様に係る撮像装置によれば、装置に与えられた振動が被写体像に対して与える影響の抑制に要する防振レンズの動作を開始させる初期位置が常に一定であり、かつ、防振レンズ可動範囲よりも狭い可動範囲内で、検出部による検出結果に応じて定められた位置に防振レンズを移動させる場合に比べ、装置に与えられた振動が被写体像に対して与える影響と本露光の前後での画角ずれとの両方を抑制することができる。
第9の態様に係る撮像装置は、第1の態様から第8の態様の何れか一つの態様に係る撮像装置において、制御部は、撮像素子に対する本露光の終了に伴って撮像素子をセンタリングし、撮像素子のセンタリングに伴って発生する画角のずれを抑制する位置に防振レンズを移動させる制御を撮像素子側抑制部及びレンズ側抑制部に対して行う、とされている。
従って、第9の態様に係る撮像装置によれば、本露光が終了した場合に防振レンズがセンタリングされたにも拘らず撮像素子を移動させない場合に比べ、本露光の終了の前後での画角ずれを抑制することができる。
第10の態様に係る撮像装置は、第1の態様から第9の態様の何れか一つの態様に係る撮像装置において、制御部は、撮像レンズの特性が既定の特性と一致している場合に、撮像素子側最大ずれ量に基づいて、レンズ側抑制部による防振レンズの可動範囲を制限する制御をレンズ側抑制部に対して行う、とされている。
従って、第10の態様に係る撮像装置によれば、撮像レンズの特性とは無関係に制御部による制御が実施される場合に比べ、制御部による不要な制御の実施を回避することができる。
第11の態様に係る撮像用制御方法は、被写体を示す反射光を被写体像として受光する撮像素子を有する撮像装置本体に対して取り付けられた交換式の撮像レンズ内に設けられた防振レンズを、装置に与えられた振動を検出する検出部による検出結果に応じて定められた位置に移動させることにより振動が被写体像に対して与える影響を抑制するレンズ側抑制部と、防振レンズの移動に伴う画角のずれを、撮像素子を移動させることで抑制する撮像素子側抑制部と、含む撮像装置に含まれる撮像素子側抑制部による撮像素子の移動に伴う最大の画角のずれ量である撮像素子側最大ずれ量に基づいて、レンズ側抑制部による防振レンズの可動範囲を制限する制御をレンズ側抑制部に対して行うことを含む。
第11の態様に係る撮像用制御方法によれば、画質の低下の抑制と画角ずれの抑制とを両立させることができる。
第12の態様に係るプログラムは、コンピュータに、被写体を示す反射光を被写体像として受光する撮像素子を有する撮像装置本体に対して取り付けられた交換式の撮像レンズ内に設けられた防振レンズを、装置に与えられた振動を検出する検出部による検出結果に応じて定められた位置に移動させることにより振動が被写体像に対して与える影響を抑制するレンズ側抑制部と、防振レンズの移動に伴う画角のずれを、撮像素子を移動させることで抑制する撮像素子側抑制部と、含む撮像装置に含まれる撮像素子側抑制部による撮像素子の移動に伴う最大の画角のずれ量である撮像素子側最大ずれ量に基づいて、レンズ側抑制部による防振レンズの可動範囲を制限する制御をレンズ側抑制部に対して行うことを含む処理を実行させるためのプログラムである。
第12の態様に係るプログラムによれば、画質の低下の抑制と画角ずれの抑制とを両立させることができる。
本発明の一つの実施形態によれば、画質の低下の抑制と画角ずれの抑制とを両立させることができる、という効果が得られる。
第1及び第2実施形態に係る撮像装置の外観の一例を示す斜視図である。 第1及び第2実施形態に係る撮像装置の背面側を示す背面図である。 第1及び第2実施形態に係る撮像装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 第1及び第2実施形態に係る撮像装置に含まれる撮像レンズのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 第1及び第2実施形態に係る撮像装置の撮像レンズに含まれるレンズ側主制御部の二次記憶部の記憶内容の一例を示す概念図である。 第1実施形態に係る撮像装置の撮像装置本体に含まれる本体側主制御部の二次記憶部の記憶内容の一例を示す概念図である。 ライブビュー画像の表示が開始されてから本露光が開始される迄の間の画角ずれを抑制する原理の説明に供する状態遷移図である。 第1実施形態に係る可動範囲制限処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第1実施形態に係るレンズ側防振処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第1実施形態に係る本体側防振処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第1実施形態に係る初期位置調節処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第2実施形態に係る撮像装置の撮像装置本体に含まれる本体側主制御部の二次記憶部の記憶内容の一例を示す概念図である。 第2実施形態に係る制限設定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図13に示すフローチャートの続きである。 第2実施形態に係るレンズ側防振処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第2実施形態に係る本体側防振処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第1及び第2実施形態に係るプログラムが記憶された記憶媒体から、第1及び第2実施形態に係るプログラムが撮像装置にインストールされる態様の一例を示す概念図である。
以下、添付図面に従って本開示の技術に係る撮像装置の実施形態の一例について説明する。
なお、以下の説明において、「垂直」とは、許容される範囲内の誤差を含めた意味合いでの垂直を指す。また、以下の説明において、「一致」とは、許容される範囲内の誤差を含めた意味合いでの一致を指す。
また、以下の説明において、「CPU」とは、“Central Processing Unit”の略称を指す。また、以下の説明において、「I/F」とは、“Interface”(インタフェース)の略称を指す。また、以下の説明において、「ASIC」とは、“Application Specific Integrated Circuit”の略称を指す。また、以下の説明において、「FPGA」とは、“Field−Programmable Gate Array”の略称を指す。
また、以下の説明において、「RAM」とは、“Random Access Memory”の略称を指す。また、以下の説明において、「EEPROM」とは、“Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory”の略称を指す。また、以下の説明において、「SSD」とは、“Solid State Drive”の略称を指す。また、以下の説明において、CD−ROMとは、“Compact Disc Read Only Memory”の略称を指す。
また、以下の説明において、「JPEG」とは、“Joint Photographic Experts Group”の略称を指す。また、以下の説明において、「MPEG」とは、“Moving Picture Experts Group”の略称を指す。また、以下の説明において、「USB」とは、“Universal Serial Bus”の略称を指す。
また、以下の説明において、CMOSとは、“Complementary Metal−Oxide−Semiconductor”の略称を指す。また、以下の説明において、「AE」とは、“Auto Exposure”の略称を指す。また、以下の説明において、「AF」とは、“Auto Focus”の略称を指す。
[第1実施形態]
一例として図1に示すように、撮像装置10は、レンズ交換式のデジタルカメラであり、撮像装置本体12及び撮像レンズ14を含む。撮像レンズ14は、撮像装置本体12に対して交換可能に装着される。
撮像レンズ14の鏡筒には、マニュアルフォーカスモード時に使用されるフォーカスリング16が設けられている。撮像レンズ14は、レンズユニット18を含む。レンズユニット18は、フォーカスレンズ20を含む複数のレンズが組み合わされた組み合わせレンズである。フォーカスレンズ20は、フォーカスリング16の手動による回転操作に伴って光軸L1方向に移動し、被写体距離に応じた合焦位置で後述の撮像素子22の受光面22A(図3参照)に、被写体を示す反射光である被写体光が結像される。
撮像装置本体12の上面には、ダイヤル24及びレリーズボタン26が設けられている。ダイヤル24は、撮像モードと再生モードとの切り替え等の各種設定の際に操作される。従って、撮像装置10では、ダイヤル24がユーザによって操作されることにより、動作モードとして撮像モードと再生モードとが選択的に設定される。
撮像装置10は、撮像系の動作モードとして、静止画撮像モードと動画撮像モードとを有する。静止画撮像モードは、被写体が撮像されて得られた静止画像を記録する動作モードであり、動画撮像モードは、被写体が撮像されて得られた動画像を記録する動作モードである。
撮像装置10では、撮像モード下において、ユーザから撮像装置10に対して与えられた指示に応じて、静止画撮像モードと動画撮像モードとが選択的に設定される。また、静止画撮像モードでは、ユーザから撮像装置10に対して与えられた指示に応じて、マニュアルフォーカスモードとオートフォーカスモードとがユーザの指示に応じて選択的に設定される。
レリーズボタン26は、撮像準備指示状態と撮像指示状態との2段階の押圧操作が検出可能に構成されている。撮像準備指示状態とは、例えば待機位置から中間位置(半押し位置)まで押下される状態を指し、撮像指示状態とは、中間位置を超えた最終押下位置(全押し位置)まで押下される状態を指す。なお、以下では、「待機位置から半押し位置まで押下される状態」を「半押し状態」といい、「待機位置から全押し位置まで押下される状態」を「全押し状態」という。
オートフォーカスモードでは、レリーズボタン26を半押し状態にすることにより撮像条件の調整が行われ、その後、引き続き全押し状態にすると本露光が行われる。つまり、レリーズボタン26を半押し状態にすることによりAE機能が働いて露出状態が設定された後、AF機能が働いて合焦制御され、レリーズボタン26を全押し状態にすると撮像が行われる。
一例として図2に示すように、撮像装置本体12の背面には、ディスプレイ28、十字キー30、MENU/OKキー32、BACK/DISPボタン34、及びファインダ36が設けられている。
ディスプレイ28は、例えば、LCDであり、撮像装置10により被写体が撮像されることで得られた画像及び文字等を表示する。ディスプレイ28は、撮像モード時にライブビュー画像の表示に用いられる。また、ディスプレイ28は、静止画撮像の指示が与えられた場合に単一フレームで撮像されて得られた静止画像の表示にも用いられる。更に、ディスプレイ28は、再生モード時の再生画像の表示及びメニュー画面等の表示にも用いられる。
ディスプレイ28の表示領域の表面には、透過型のタッチパネル38が重ねられている。タッチパネル38は、例えば、指又はスタイラスペン等の指示体による接触を検知する。タッチパネル38は、タッチパネル38に対する指示体による接触の有無等の検知結果を示す検知結果情報を所定周期(例えば100ミリ秒)で既定の出力先(例えば、後述のCPU74(図3参照))に出力する。検知結果情報は、タッチパネル38が指示体による接触を検知した場合、タッチパネル38上の指示体による接触位置を特定可能な二次元座標(以下、「座標」という)を含み、タッチパネル38が指示体による接触を検知していない場合、座標を含まない。
十字キー30は、1つ又は複数のメニューの選択、ズームやコマ送り等の各種の指令信号を出力するマルチファンクションのキーとして機能する。MENU/OKキー32は、ディスプレイ28の画面上に1つ又は複数のメニューを表示させる指令を行うためのメニューボタンとしての機能と、選択内容の確定及び実行等を指令するOKボタンとしての機能とを兼備した操作キーである。BACK/DISPボタン34は、選択項目など所望の対象の消去や指定内容の取消し、あるいは1つ前の操作状態に戻すときなどに使用される。
図3は、第1実施形態に係る撮像装置10のハードウェア構成の一例を示す電気系ブロック図である。
撮像装置本体12はマウント13を備えており(図1も参照)、撮像レンズ14は、マウント15を備えている。撮像レンズ14は、マウント13にマウント15が結合されることにより撮像装置本体12に交換可能に装着される。
撮像レンズ14は、レンズユニット18、絞り19、及び制御装置40を含む。絞り19は、レンズユニット18よりも撮像装置本体12側に設けられており、レンズユニット18を透過した被写体光の光量を調節し、被写体光を撮像装置本体12内に導く。
制御装置40は、マウント13,15を介して撮像装置本体12に電気的に接続されており、撮像装置本体12からの指示に従って撮像レンズ14の全体を制御する。
撮像装置本体12は、撮像素子22、第1ミラー42、第2ミラー44、本体側主制御部46、ミラー駆動部48、撮像素子ドライバ50、画像信号処理回路52、画像メモリ54、画像処理部56、及び表示制御部58を含む。また、撮像装置本体12は、受付I/F60、受付デバイス62、メディアI/F64、メモリカード66、センサI/F68、ジャイロセンサ70、及び外部I/F72を含む。更に、撮像装置本体12は、BIS駆動部80及び撮像素子位置センサ82を含む。
本体側主制御部46は、本開示の技術に係るコンピュータの一例であり、CPU74、一次記憶部76、及び二次記憶部78を備えている。CPU74は、撮像装置10の全体を制御する。一次記憶部76は、各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリである。一次記憶部76の一例としては、RAMが挙げられる。二次記憶部78は、各種プログラム及び各種パラメータ等を予め記憶した不揮発性のメモリである。二次記憶部78の一例としては、EEPROM又はフラッシュメモリ等が挙げられる。
CPU74、一次記憶部76、及び二次記憶部78は、バスライン81に接続されている。また、ミラー駆動部48、撮像素子ドライバ50、及び画像信号処理回路52も、バスライン81に接続されている。また、画像メモリ54、画像処理部56、表示制御部58、受付I/F60、メディアI/F64、及びセンサI/F68も、バスライン81に接続されている。更に、BIS駆動部80及び撮像素子位置センサ82も、バスライン81に接続されている。
第1ミラー42は、撮像素子22の受光面22Aとレンズユニット18との間に介在しており、受光面被覆位置αと受光面開放位置βとに移動可能な可動ミラーである。
第1ミラー42は、ミラー駆動部48に接続されており、ミラー駆動部48は、CPU42の制御下で、第1ミラー42を駆動させ、第1ミラー42を受光面被覆位置αと受光面開放位置βとに選択的に配置する。すなわち、第1ミラー42は、受光面22Aに対して被写体光を受光させない場合にミラー駆動部48によって受光面被覆位置αに配置され、受光面22Aに対して被写体光を受光させる場合にミラー駆動部48によって受光面開放位置βに配置される。
受光面被覆位置αでは、第1ミラー42が受光面22Aを覆い、かつ、レンズユニット18から送り込まれた被写体光を反射して第2ミラー44に導く。第2ミラー44は、第1ミラー42から導かれた被写体光を反射することで光学系(図示省略)を介して、ファインダ36に導く。ファインダ36は、第2ミラー44によって導かれた被写体光を透過させる。
受光面開放位置βでは、第1ミラー42によって受光面22Aが覆われた状態が解除され、被写体光が第1ミラー42で反射されることなく、受光面22Aによって受光される。
撮像素子ドライバ50は、撮像素子22に接続されており、CPU74の制御下で、撮像素子22に駆動パルスを供給する。撮像素子22の各画素は、撮像素子ドライバ50によって供給された駆動パルスに従って駆動する。なお、本第1実施形態では、撮像素子22として、CCDイメージセンサを用いているが、本開示の技術はこれに限定されるものではなく、例えば、CMOSイメージセンサ等の他のイメージセンサを用いてもよい。
画像信号処理回路52は、CPU74の制御下で、撮像素子22から1フレーム分の画像信号を画素毎に読み出す。画像信号処理回路52は、読み出した画像信号に対して、相関二重サンプリング処理、自動利得調整、A/D変換等の各種処理を行う。画像信号処理回路52は、画像信号に対して各種処理を行うことでデジタル化した画像信号を、CPU74から供給されるクロック信号で規定される特定のフレームレート(例えば、数十フレーム/秒)で1フレーム毎に画像メモリ54に出力する。
画像メモリ54は、画像信号処理回路52から入力された画像信号を一時的に保持する。
画像処理部56は、画像メモリ54から特定のフレームレートで1フレーム毎に画像信号を取得し、取得した画像信号に対して、ガンマ補正、輝度・色差変換、及び圧縮処理等の各種処理を行う。また、画像処理部56は、各種処理を行って得た画像信号を特定のフレームレートで1フレーム毎に表示制御部58に出力する。更に、画像処理部56は、各種処理を行って得た画像信号を、CPU74の要求に応じて、CPU74に出力する。
表示制御部58は、ディスプレイ28に接続されており、CPU74の制御下で、ディスプレイ28を制御する。また、表示制御部58は、画像処理部56から入力された画像信号を1フレーム毎に特定のフレームレートでディスプレイ28に出力する。
ディスプレイ28は、表示制御部58から特定のフレームレートで入力された画像信号により示される画像をライブビュー画像として表示する。また、ディスプレイ28は、単一フレームで撮像されて得られた単一フレーム画像である静止画像も表示する。なお、ディスプレイ28には、ライブビュー画像の他に、再生画像及びメニュー画面等が表示される。
受付デバイス62は、ダイヤル24、レリーズボタン26、十字キー30、MENU/OKキー32、BACK/DISPボタン34、及びタッチパネル38等を有しており、ユーザによる各種指示を受け付ける。
受付デバイス62は、受付I/F60に接続されており、受け付けた指示の内容を示す指示内容信号を受付I/F60に出力する。受付I/F60は、受付デバイス62から入力された指示内容信号をCPU74に出力する。CPU74は、受付I/F60から入力された指示内容信号に応じた処理を実行する。
メディアI/F64は、メモリカード66に接続されており、CPU74の制御下で、メモリカード66に対する画像ファイルの記録及び読み出しを行う。メディアI/F64によってメモリカード66から読み出された画像ファイルは、CPU74の制御下で、画像処理部56によって伸長処理が施されてディスプレイ28に再生画像として表示される。なお、ここで言う「画像ファイル」は、静止画像を示す静止画像ファイルと動画像を示す動画像ファイルとに大別される。
撮像装置10では、受付デバイス62で受け付けられた指示に応じて、動作モードが切り替えられる。例えば、撮像装置10では、撮像モード下において、受付デバイス62で受け付けられた指示に応じて、静止画撮像モードと動画撮像モードとが選択的に設定される。静止画撮像モード下では、静止画像ファイルがメモリカード66に記録可能になり、動画撮像モード下では、動画像ファイルがメモリカード66に記録可能になる。
CPU74は、静止画撮像モード下でレリーズボタン26によって静止画像の撮像の指示が受け付けられた場合、撮像素子ドライバ50を制御することで、撮像素子22に対して1フレーム分の本露光を行わせる。画像処理部56は、CPU74の制御下で、1フレーム分の露光が行われることによって得られた画像信号を取得し、取得した画像信号に対して圧縮処理を施して特定の静止画像用フォーマットの静止画像ファイルを生成する。なお、ここで、特定の静止画像用フォーマットとは、例えば、JPEG形式のフォーマットを指す。静止画像ファイルは、CPU74の制御下で、画像処理部56によって、メディアI/F64を介してメモリカード66に記録される。
画像処理部56は、動画撮像モード下でレリーズボタン26によって動画像の撮像の指示が受け付けられた場合、ライブビュー画像用の画像信号に対して圧縮処理を施して特定の動画像用フォーマットの動画像ファイルを生成する。なお、ここで、特定の動画像用フォーマットとは、例えば、MPEG形式のフォーマットを指す。動画像ファイルは、CPU74の制御下で、画像処理部56によって、メディアI/F64を介してメモリカード66に記録される。
ジャイロセンサ70は、センサI/F68に接続されており、ヨー方向、ロール方向、及びピッチ方向の各角速度を検出し、検出した角速度を示す角速度情報をセンサI/F68に出力する。センサI/F68は、ジャイロセンサ70から入力された角速度情報をCPU74に出力する。CPU74は、センサI/F68から入力された角速度情報に応じた処理を実行する。なお、上記の角速度情報は、本開示の技術に係る検出結果の一例である。
BIS駆動部80は、撮像素子22に接続されており、CPU74の制御下で、撮像素子22を移動させる。なお、撮像素子22及びBIS駆動部80は、本開示の技術に係る撮像素子側抑制部の一例である。
BIS駆動部80は、後述する防振レンズ94の移動に伴う画角ずれを、撮像素子22を移動させることで抑制する。ここで、画角ずれとは、撮像装置10により撮像されて得られた画像であって、ディスプレイ28に表示される画像の画角のずれを指す。
また、BIS駆動部80は、ジャイロセンサ70による検出結果に基づいて、撮像装置10に対して与えられた振動が被写体像に対して与える影響を抑制する。撮像装置10に対して与えられた振動が被写体像に対して与える影響は、回転影響と非回転影響とに大別される。なお、以下では、説明の便宜上、回転影響と非回転影響とを区別して説明する必要がない場合、単に「振れ影響」と称する。
回転影響とは、撮像装置10に対して与えられた振動が被写体像に与える影響のうち、被写体像を光軸L1の周りに回転させる影響を指す。非回転影響とは、撮像装置10に対して与えられた振動が被写体像に与える影響のうち、回転影響とは異なる影響を指す。
BIS駆動部80は、撮像素子22に対して付与する動力を生成する撮像素子用駆動源(図示省略)を含む。撮像素子用駆動源の一例としては、マグネット、平板コイル、及びステッピングモータが挙げられる。
回転影響抑制処理とは、所謂ロール補正と称される処理を意味し、ジャイロセンサ70による検出結果に基づいて、光軸L1周りに撮像素子22を回転運動させることで回転影響を抑制する処理を指す。これに対し、非回転影響抑制処理とは、ジャイロセンサ70による検出結果に基づいて、撮像素子22を第1既定面内で直進運動させることで非回転影響を抑制する処理を指す。ここで、第1既定面内とは、例えば、撮像装置10に対して振動が与えられていない状態での光軸L1に対して垂直な二次元平面内を指す。なお、以下では、説明の便宜上、BIS駆動部80による回転影響抑制処理と非回転影響抑制処理とを区別して説明する必要がない場合、「BIS処理」と称する。
撮像素子位置センサ82は、例えば、マグネット及びホール素子を含み、第1既定面内での撮像素子22の位置を検出し、検出した位置を示す撮像素子位置情報をCPU74に出力する。CPU74は、角速度情報及び撮像素子位置情報を用いて、BIS処理での撮像素子22の移動先、すなわち、第1既定面内での撮像素子22の移動先として振れ影響を抑制可能な移動先を示す撮像素子移動先情報を算出する。そして、CPU74は、算出した撮像素子移動先情報をBIS駆動部80に出力する。BIS駆動部80は、CPU74から入力された撮像素子移動先情報に基づいてBIS処理を実行する。すなわち、BIS駆動部80は、第1既定面内のうち、CPU74から入力された撮像素子移動先情報より示される移動先に撮像素子22を移動させる。
外部I/F72は、マウント13にマウント15が接続されることで、撮像レンズ14の制御装置40と接続され、CPU72と制御装置40との間の各種情報の送受信を司る。
一例として図4に示すように、レンズユニット18は、入射レンズ90、ズームレンズ92、防振レンズ94、及びフォーカスレンズ20を含む。入射レンズ90、ズームレンズ92、防振レンズ94、及びフォーカスレンズ20は、光軸L1に沿って設けられており、絞り19側から光軸L1に沿ってフォーカスレンズ20、防振レンズ94、ズームレンズ92、及び入射レンズ90の順に配置されている。
被写体光は、入射レンズ90に入射される。入射レンズ90は、被写体光を透過させ、ズームレンズ92に導く。ズームレンズ92は、光軸L1に沿って移動可能なレンズであり、光軸L1に沿って移動することで被写体像の倍率を変化させる。ズームレンズ92は、入射レンズ90から入射された被写体光を透過させ、防振レンズ94に導く。
防振レンズ94は、像振れを相殺する方向(例えば、光軸L1に対して垂直方向)に変動可能なレンズであり、ズームレンズ92から入射された被写体を透過させ、フォーカスレンズ20に導く。
フォーカスレンズ20は、光軸L1に沿って移動可能なレンズであり、光軸L1に沿って移動することで撮像素子22の受光面22Aに形成される被写体像のフォーカス状態を変化させる。フォーカスレンズ20は、防振レンズ94から入射された被写体光を透過させ、絞り19に導く。絞り19は、防振レンズ94から入射された被写体光の光量を調整し、かつ、被写体光を透過させて撮像装置本体12に導く。
制御装置40は、レンズ側主制御部41、ズームレンズ駆動部96、OIS駆動部98、レンズ位置センサ100、フォーカスレンズ駆動部102、絞り駆動部104、及び外部I/F106を含む。
レンズ側主制御部41は、CPU108、一次記憶部110、及び二次記憶部112を備えている。CPU108は、撮像レンズ14の全体を制御する。一次記憶部110は、各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリである。一次記憶部110の一例としては、RAMが挙げられる。二次記憶部112は、各種プログラム及び各種パラメータ等を予め記憶した不揮発性のメモリである。二次記憶部112の一例としては、EEPROM又はフラッシュメモリ等が挙げられる。
CPU108、一次記憶部110、及び二次記憶部112は、バスライン122に接続されている。また、ズームレンズ駆動部96、OIS駆動部98、レンズ位置センサ100、フォーカスレンズ駆動部102、絞り駆動部104、及び外部I/F106も、バスライン122に接続されている。
外部I/F106は、マウント13にマウント15が接続されることで、撮像装置本体12の外部I/F72と接続され、外部I/F72と協働して、CPU108と撮像装置本体12のCPU74との間の各種情報の送受信を司る。
ズームレンズ駆動部96は、ズームレンズ駆動用モータ(図示省略)を含み、受付デバイス62によって受け付けられた指示に応じて、CPU108の制御下で、ズームレンズ駆動用モータを作動させることで、ズームレンズ92を光軸L1に沿って移動させる。すなわち、ズームレンズ駆動部96は、CPU108からの指示に従って、ズームレンズ駆動用モータを作動させ、ズームレンズ駆動用モータの動力をズームレンズ92に伝達することより、ズームレンズ92を光軸L1に沿って移動させる。
OIS駆動部98は、防振レンズ94に対して付与する動力を生成する防振レンズ用駆動源(図示省略)を含む。防振レンズ用駆動源の一例としては、マグネット及び平板コイルが挙げられる。OIS駆動部98は、ジャイロセンサ70による検出結果に基づいて、CPU108の制御下で、防振レンズ94を第2既定面内で直進運動させることで非回転影響を抑制する。ここで、第2既定面内とは、例えば、撮像装置10に対して振動が与えられていない状態での光軸L1に対して垂直な二次元平面内を指す。
なお、防振レンズ94及びOIS駆動部98は、本開示の技術に係るレンズ側抑制部の一例である。また、以下では、説明の便宜上、OIS駆動部98が非回転影響を抑制する処理を「OIS処理」と称する。また、以下では、説明の便宜上、BIS処理及びOIS処理を区別して説明する必要がない場合、「影響抑制処理」と称する。
レンズ位置センサ100は、例えば、マグネット及びホール素子を含み、第2既定面内での防振レンズ94の位置を検出し、検出した位置を示すレンズ位置情報をCPU108に出力する。CPU108は、レンズ位置情報と、撮像装置本体12から外部I/F106を介して取得した角速度情報とを用いて、レンズ移動先情報を算出する。レンズ移動先情報とは、OIS処理での防振レンズ94の移動先、すなわち、第2既定面内での防振レンズ94の移動先として非回転影響を抑制可能な移動先を示す情報を指す。そして、CPU108は、算出したレンズ移動先情報をOIS駆動部98に出力する。OIS駆動部98は、CPU108から入力されたレンズ移動先情報により示される移動先に防振レンズ94を移動させる。
フォーカスレンズ駆動部102は、フォーカスレンズ駆動用モータ(図示省略)を含む。フォーカスレンズ駆動部102は、受付デバイス62によって受け付けられた指示に応じて、CPU108の制御下で、フォーカスレンズ駆動用モータを作動させることで、フォーカスレンズ20を光軸L1に沿って移動させる。すなわち、フォーカスレンズ駆動部102は、CPU108からの指示に従って、フォーカスレンズ駆動用モータを作動させ、フォーカスレンズ駆動用モータの動力をフォーカスレンズ20に伝達することより、フォーカスレンズ20を光軸L1に沿って移動させる。
絞り駆動部104は、絞り駆動用モータ(図示省略)を含む。絞り駆動部104は、受付デバイス62によって受け付けられた指示に応じて、CPU108の制御下で、絞り駆動用モータを作動させることで、絞り19の開口の大きさを調節する。
一例として図5に示すように、レンズ側主制御部41の二次記憶部112は、レンズ情報130及びレンズ側防振プログラム132を記憶している。
レンズ情報130は、撮像レンズ14の特性に関する情報であり、撮像レンズ14がマウント13,15を介して撮像装置本体12に接続されると、CPU108から撮像装置本体12のCPU74に送信される。
レンズ情報130は、レンズ可動範囲情報130Aを含む。レンズ可動範囲情報130Aは、防振レンズ可動範囲を示す情報である。防振レンズ可動範囲とは、第2既定面内での防振レンズ94の最大の可動範囲を示す情報である。なお、本第1実施形態において、可動範囲は、許容されたストロークと同義である。
また、レンズ情報130は、レンズユニット18の焦点距離(以下、単に「焦点距離」と称する)、レンズ位置情報、ズームレンズ位置情報、及びフォーカスレンズ情報等も含む。ズームレンズ位置情報とは、光軸L1上でのズームレンズ92の位置を示す情報を指す。フォーカスレンズ情報とは、光軸L1上でのフォーカスレンズ20の位置を示す情報を指す。また、レンズ情報130は、レンズユニット18の周辺領域の光学特性を示す物理量も含む。
ここでは、レンズユニット18の周辺領域の光学特性を示す物理量の一例として、レンズユニット18の周辺光量及び周辺解像度が採用されているが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、レンズユニット18の周辺領域の光学特性を示す物理量は、レンズユニット18の周辺光量又は周辺解像度であってもよい。
レンズユニット18の周辺光量とは、レンズユニット18によって形成されるイメージサークルの周辺領域の光量を指す。イメージサークルの周辺領域とは、例えば、イメージサークルのうち、イメージサークルの中心から径方向に80%の円状領域以外の円環状領域を指す。また、周辺解像度とは、レンズユニット18の周辺光量から得ることが可能な解像度を指す。
なお、以下の説明では、説明の便宜上、イメージサークルの中心の光量を100%とした場合、周辺光量は、イメージサークルの中心の光量に対する割合として百分率で表現されている。
CPU108は、二次記憶部112からレンズ側防振プログラム132を読み出して一次記憶部110に展開し、展開したレンズ側防振プログラム132に従って後述するレンズ側防振処理(図9参照)を実行する。換言すると、CPU108は、レンズ側防振プログラム132を実行することで本開示の技術に係る制御部として動作する。
一例として図6に示すように、本体側主制御部46の二次記憶部78は、撮像素子可動範囲情報133、本体側防振プログラム134、初期位置調節プログラム136、及び可動範囲制限プログラム138を記憶している。
撮像素子可動範囲情報133は、撮像素子可動範囲を示す情報である。撮像素子可動範囲とは、第1既定面内での撮像素子22の最大の可動範囲を指す。
CPU74は、二次記憶部78から本体側防振プログラム134を読み出して一次記憶部76に展開し、展開した本体側防振プログラム134に従って後述する本体側防振処理(図10参照)を実行する。
CPU74は、二次記憶部78から初期位置調節プログラム136を読み出して一次記憶部76に展開し、展開した初期位置調節プログラム136に従って後述する初期位置調節処理(図11参照)を実行する。換言すると、CPU74は、初期位置調節プログラム136を実行することで本開示の技術に係る制御部として動作する。
CPU74は、二次記憶部78から可動範囲制限プログラム138を読み出して一次記憶部76に展開し、展開した可動範囲制限プログラム138に従って後述する可動範囲制限処理(図8参照)を実行する。換言すると、CPU74は、可動範囲制限プログラム138を実行することで本開示の技術に係る制御部として動作する。
従って、CPU74は、BIS駆動部80による撮像素子22の移動に伴う最大の画角ずれの量(以下、「撮像素子側最大ずれ量」と称する)に基づいて、OIS駆動部98による防振レンズ94の可動範囲を制限する制御をOIS駆動部98に対して行う。
また、CPU74は、撮像素子側最大ずれ量がレンズ側最大ずれ量よりも小さい場合に、ライブビュー画像の表示中に、制限可動範囲内で防振レンズ94を移動させることより振れ影響が抑制される制御をOIS駆動部98に対して行う。ここで、レンズ側最大ずれ量とは、OIS処理での防振レンズ94の移動に伴う最大の画角のずれ量を指す。また、ここで、制限可動範囲とは、撮像素子可動範囲情報133により示される撮像素子可動範囲以下に制限された可動範囲を指す。なお、ライブビュー画像は、本開示の技術に係る動画像の一例である。
また、CPU74は、撮像素子22に対して本露光を開始させる条件である本露光開始条件を満足し、かつ、本露光が開始される迄の間に、制限可動範囲内で防振レンズ94をセンタリングする制御をOIS駆動部98に対して行う。なお、本露光開始条件の一例については後述する。
次に、撮像装置10が撮像モードの場合においてライブビュー画像の表示が開始されてから本露光が開始されるまでの間に行われる防振レンズ94のセンタリング及び撮像素子22の位置の調節に関する従来既知の動作について説明する。なお、防振レンズ94に関しての「センタリング」とは、防振レンズ94を、ホームポジションである基準位置に戻す動作を指す。また、ここで、「基準位置」とは、撮像装置10に対して振動が与えられていない状態での防振レンズ94の位置を指す。
撮像装置10の動作モードが撮像モードに設定されると、撮像されて得られた画像が、ディスプレイ28にライブビュー画像として表示され、かつ、OIS駆動部98によりOIS処理の実行が開始される。この場合、一例として図7に示すように、ディスプレイ28に、像振れが抑制された状態でライブビュー画像が表示される。
本露光開始条件を満足した場合においてもOIS駆動部98によりOIS処理が実行されるので、一例として図7に示すように、ディスプレイ28に、像振れが抑制された状態でライブビュー画像が表示される。なお、本露光開始条件の一例としては、レリーズボタン26が最終押下位置まで押下されたとの条件が挙げられる。また、本露光開始条件の他の一例としては、レリーズボタン26が中間位置まで押下されたとの条件が挙げられる。更に、本露光開始条件の他の一例としては、AE機能により露出状態の設定が開始されたとの条件、及びAF機能により合焦制御が開始されたとの条件のうちの少なくとも一方が満足したとの条件が挙げられる。
ところで、防振レンズ94を移動させることで被写体光が屈折することから、防振レンズ94が基準位置に配置されている場合と基準位置から離れた箇所に配置されている場合とで収差が異なる。この結果、撮像装置10により被写体が撮像されて得られた画像の画質(以下、単に「画質」と称する)が低下する虞がある。
そこで、本露光開始条件を満足した場合、CPU74は、ディスプレイ28に対して、ライブビュー画像の表示を停止させ、OIS駆動部98に対して、防振レンズ94をセンタリングさせる。
このように防振レンズ94がセンタリングされると、本露光が開始される際には、防振レンズ94は基準位置に戻されているため、画質の低下が抑制される。
しかし、一例として図7に示すように、防振レンズ94がセンタリングされると、防振レンズ94をセンタリングした際に撮像されて得られた画像と本露光で得られた画像とで画角ずれが生じてしまう。
そこで、一例として図7に示すように、CPU74は、BIS駆動部80に対して、第1既定面内のうち、防振レンズ94のセンタリングに起因して生じた画角ずれを解消する位置に、撮像素子22を移動させる。そして、CPU74は、撮像素子22の移動後、撮像素子ドライバ50を制御することで、撮像素子22に対して本露光を開始させる。
ここで、防振レンズ94のストローク量と画角ずれ量との関係について説明する。なお、画角ずれ量とは、撮像素子22の受光面22Aでの画角ずれの量を指す。
防振レンズ94のストローク量(ミリメートル)と画角ずれ量(ミリメートル)とは、基本的に下記の数式(1)に示すように、比例関係にある。数式(1)において、“Z”は、画角ずれ量であり、“LS”は、防振レンズ94のストローク量であり、“K”は、比例定数である。
Z=K×LS・・・・(1)
例えば、K=1の場合、防振レンズ94を1ミリメートル動かすと、画角ずれ量は1ミリメートルになる。この場合、防振レンズ94をセンタリングするために防振レンズ94を“LS”だけ移動させると、防振レンズ94のセンタリングによる画角ずれを解消するためには、撮像素子可動範囲CFSが下記の数式(2)で示される大小関係を満たせばよい。なお、撮像素子可動範囲CFSは、第1既定面内での撮像素子22のフルストロークと同義である。
CFS≧Z=K×LS・・・・(2)
従って、防振レンズ94をセンタリングするために防振レンズ94を“LS”だけ移動させることによって生じる画角ずれは、第1既定面内において数式(2)を満足する撮像素子可動範囲CFS内で、画角ずれを解消する位置に撮像素子22を移動させればよい。
ところで、撮像レンズ14が交換された場合に、第2既定面内での防振レンズ94のフルストロークと第1既定面内での撮像素子22のフルストロークとの間に差が生じることがある。なぜならば、撮像レンズ14の種類次第で、第2既定面内での防振レンズ94のフルストロークが異なることがあるからである。これは、防振レンズ94の移動による画角ずれ量と撮像素子22の移動による画角ずれ量との間にも差が生じる可能性があることを意味する。
このように、防振レンズ94の移動による画角ずれ量と撮像素子22の移動による画角ずれ量との間に差が生じると、防振レンズ94をセンタリングしたことによる画角ずれが、撮像素子22の移動により解消されない場合がある。
そこで、次に、撮像装置10の本開示の技術に係る部分の作用として、図8に示す可動範囲制限処理、図9に示すレンズ側防振処理、図10に示す本体側防振処理、及び図11に示す初期位置調節処理について説明する。
ここでは、先ず、撮像レンズ14がマウント13,15を介して撮像装置本体12に接続された状態で撮像装置10の電源がオン(投入)された場合にCPU74によって実行される可動範囲制限処理について図8を参照して説明する。
図8に示す可動範囲制限処理では、先ず、ステップ250で、CPU74は、レンズ情報130を外部I/F72で受信したか否かを判定する。ステップ250において、レンズ情報130を外部I/F72で受信していない場合は、判定が否定されて、ステップ252へ移行する。ステップ250において、レンズ情報130を外部I/F72で受信した場合は、判定が肯定されて、ステップ254へ移行する。
ステップ252で、CPU74は、可動範囲制限処理を終了する条件である終了条件を満足したか否かを判定する。可動範囲制限処理に係る終了条件の一例としては、可動範囲制限処理を終了する指示が受付デバイス62によって受け付けられたとの条件が挙げられる。また、可動範囲制限処理に係る終了条件の他例としては、可動範囲制限処理の実行が開始されてから受付デバイス62によって指示が受け付けられることなく第1既定時間(例えば、60秒)が経過したとの条件が挙げられる。
ステップ252において、可動範囲制限処理に係る終了条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ250へ移行する。ステップ252において、可動範囲制限処理に係る終了条件を満足した場合は、判定が肯定されて、可動範囲制限処理を終了する。
ステップ254で、CPU74は、ステップ250で取得したレンズ情報130からレンズ可動範囲情報130Aを取得し、その後、ステップ256へ移行する。
ステップ256で、CPU74は、ステップ254で取得したレンズ可動範囲情報130Aに基づいて、本開示の技術に係るレンズ側最大ずれ量の一例である最大画角ずれ量ΔVLを算出し、その後、ステップ258へ移行する。最大画角ずれ量ΔVLとは、第2既定面内での防振レンズ94の移動に伴う最大の画角ずれ量を指す。最大画角ずれ量ΔVLは、レンズ可動範囲情報130Aにより示される防振レンズ可動範囲に相当する画角ずれ量である。
なお、本第1実施形態では、最大画角ずれ量ΔVLが、防振レンズ可動範囲を独立変数とし、画角ずれ量を従属変数とした防振レンズ用演算式によって算出されるが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、防振レンズ可動範囲と画角ずれ量とが対応付けられた防振レンズ用テーブル(図示省略)により最大画角ずれ量ΔVLが導出されるようにしてもよい。
ステップ258で、CPU74は、撮像レンズ14の二次記憶部78から撮像素子可動範囲情報133を取得し、その後、ステップ260へ移行する。
ステップ260で、CPU74は、ステップ258で取得した撮像素子可動範囲情報133に基づいて、本開示の技術に係る撮像素子側最大ずれ量の一例である最大画角ずれ量ΔVCを算出し、その後、ステップ262へ移行する。最大画角ずれ量ΔVCとは、第1既定面内での撮像素子22の移動に伴う最大の画角ずれ量を指す。最大画角ずれ量ΔVCは、撮像素子可動範囲情報133により示される撮像素子可動範囲に相当する画角ずれ量である。なお、以下の説明では、説明の便宜上、最大画角ずれ量ΔVCを「撮像素子側最大ずれ量」とも称する。
なお、本第1実施形態では、最大画角ずれ量ΔVCが、撮像素子可動範囲を独立変数とし、画角ずれ量を従属変数とした撮像素子用演算式によって算出されるが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、撮像素子可動範囲と画角ずれ量とが対応付けられた撮像素子用テーブル(図示省略)により最大画角ずれ量ΔVCが導出されるようにしてもよい。
ステップ262で、CPU74は、ステップ260で算出した最大画角ずれ量ΔVCが、ステップ256で算出した最大画角ずれ量ΔVLよりも小さいか否かを判定する。ステップ262において、ステップ260で算出した最大画角ずれ量ΔVCが、ステップ256で算出した最大画角ずれ量ΔVLよりも小さい場合は、判定が肯定されて、ステップ264へ移行する。ステップ262において、ステップ260で算出した最大画角ずれ量ΔVCが、ステップ256で算出した最大画角ずれ量ΔVL以上の場合は、判定が否定されて、ステップ266へ移行する。
ステップ264で、CPU74は、可動範囲制限フラグをオンし、その後、ステップ266へ移行する。ここで、可動範囲制限フラグとは、第2既定面内での防振レンズ94の移動を撮像素子可動範囲に相当する可動範囲内に制限することを示すフラグを指す。撮像素子可動範囲に相当する可動範囲とは、例えば、防振レンズ94の移動可能なストロークとして許容される最大のストロークであって、撮像素子22の移動可能なストロークとして許容されている最大のストロークと同一のストロークを指す。なお、以下では、説明の便宜上、防振レンズ94の移動可能なストロークとして許容される最大のストロークを「防振レンズ94の最大のストローク」と称する。
なお、防振レンズ94の最大のストロークは、撮像素子22の移動可能なストロークとして許容されている最大のストロークと同一のストロークでなくてもよい。例えば、防振レンズ94のフルストロークを“LFS”(ミリメートル)とし、“CFS<K×LFS”という大小関係が成立する場合において、防振レンズ94の最大のストローク“LSMAX”が下記の数式(3)で示す大小関係を満たせばよい。
LSMAX≦CFS/K・・・・(3)
なお、“K”は防振レンズ94毎に異なるパラメータであり、焦点距離f、フォーカスレンズ20の位置pによって変化する。よって、防振レンズ94毎に“K”の値を焦点距離fと位置pとに応じた数値テーブルで規定し、数値テーブルから“K”の値が導出されるようにしてもよい。また、“K”の値をK(f,p)の関数として規定してもよく、K(f,p)の関数から“K”の値が導出されるようにしてもよい。
ステップ266で、CPU74は、可動範囲制限処理を終了する条件である終了条件を満足したか否かを判定する。ステップ266において、可動範囲制限処理に係る終了条件を満足していない場合は、判定が否定されて、本ステップ266の判定が再び行われる。ステップ266において、可動範囲制限処理に係る終了条件を満足した場合は、判定が肯定されて、ステップ268へ移行する。
ステップ268で、CPU74は、可動範囲制限フラグがオンされているか否かを判定する。ステップ268において、可動範囲制限フラグがオンされている場合は、判定が肯定されて、ステップ270へ移行する。ステップ268において、可動範囲制限フラグがオフされている場合は、判定が否定されて、可動範囲制限処理を終了する。
ステップ270で、CPU74は、可動範囲制限フラグをオフし、その後、可動範囲制限処理を終了する。
次に、撮像レンズ14がマウント13,15を介して撮像装置本体12に接続された状態で撮像装置10の電源がオン(投入)された場合に撮像レンズ14のCPU108によって実行されるレンズ側防振処理について図9を参照して説明する。
図9に示すレンズ側防振処理では、先ず、ステップ150で、CPU108は、図11に示す初期位置調節処理のステップ306の処理が実行中か否か、すなわち、防振レンズ94のセンタリング中か否かを判定する。
ステップ150において、図11に示す初期位置調節処理のステップ306の処理が実行中の場合は、判定が肯定されて、ステップ164へ移行する。ステップ150において、図11に示す初期位置調節処理のステップ306の処理が実行中でない場合は、判定が否定されて、ステップ152へ移行する。
ステップ152で、CPU108は、図11に示す初期位置調節処理のステップ308の処理が実行中か否か、すなわち、撮像素子22の位置の調節中か否かを判定する。ステップ152において、図11に示す初期位置調節処理のステップ308の処理が実行中の場合は、判定が肯定されて、ステップ164へ移行する。ステップ152において、図11に示す初期位置調節処理のステップ308の処理が実行中でない場合は、判定が否定されて、ステップ154へ移行する。
ステップ154で、CPU108は、撮像装置本体12のジャイロセンサ70から角速度情報を取得し、かつ、レンズ位置センサ100からレンズ位置情報を取得し、その後、ステップ158へ移行する。
ステップ158で、CPU108は、可動範囲制限フラグがオフされているか否かを判定する。
ステップ158において、可動範囲制限フラグがオフされている場合は、判定が肯定されて、ステップ160へ移行する。ステップ158において、可動範囲制限フラグがオンされている場合は、判定が否定されて、ステップ162へ移行する。
ステップ160で、先ず、CPU108は、ステップ154で取得した角速度情報及びレンズ位置情報を用いてレンズ移動先情報を算出する。次に、CPU108は、二次記憶部112からレンズ可動範囲情報130Aを取得する。そして、CPU108は、第2既定面内にて、レンズ可動範囲情報130Aにより示される防振レンズ可動範囲内で、レンズ移動先情報により示される移動先に防振レンズ94を移動させることで、防振レンズ94の位置を調節する。このようにして防振レンズ94の位置が調節されると、像振れが抑制される。本ステップ160の処理の実行が終了すると、レンズ側防振処理は、ステップ160からステップ164へ移行する。
ステップ162で、先ず、CPU108は、ステップ154で取得したレンズ位置情報及び角速度情報を用いてレンズ移動先情報を算出する。次に、CPU108は、撮像装置本体12の二次記憶部78から撮像素子可動範囲情報133を取得する。そして、CPU108は、第2既定面内にて、撮像素子可動範囲情報133により示される撮像素子可動範囲に相当する可動範囲内で、レンズ移動先情報により示される移動先に防振レンズ94を移動させることで、防振レンズ94の位置を調節する。このようにして防振レンズ94の位置が調節されると、像振れが抑制される。本ステップ162の処理の実行が終了すると、レンズ側防振処理は、ステップ162からステップ164へ移行する。
ステップ164で、CPU108は、レンズ側防振処理を終了する条件である終了条件を満足したか否かを判定する。レンズ側防振処理に係る終了条件の一例としては、本レンズ側防振処理を終了する指示が受付デバイス62によって受け付けられたとの条件が挙げられる。また、レンズ側防振処理に係る終了条件の他例としては、レンズ側防振処理の実行が開始されてから受付デバイス62によって指示が受け付けられることなく第2既定時間(例えば、60秒)が経過したとの条件が挙げられる。
ステップ164において、レンズ側防振処理に係る終了条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ150へ移行する。ステップ164において、レンズ側防振処理に係る終了条件を満足した場合は、判定が肯定されて、本レンズ側防振処理を終了する。
次に、撮像レンズ14がマウント13,15を介して撮像装置本体12に接続された状態で撮像装置10の電源がオン(投入)された場合に撮像装置本体12のCPU74によって実行される本体側防振処理について図10を参照して説明する。
図10に示す本体側防振処理では、先ず、ステップ200で、CPU74は、図11に示す初期位置調節処理のステップ306の処理が実行中か否か、すなわち、防振レンズ94のセンタリング中か否かを判定する。
ステップ200において、図11に示す初期位置調節処理のステップ306の処理が実行中の場合は、判定が肯定されて、ステップ208へ移行する。ステップ200において、図11に示す初期位置調節処理のステップ306の処理が実行中でない場合は、判定が否定されて、ステップ202へ移行する。
ステップ202で、CPU74は、図11に示す初期位置調節処理のステップ308の処理が実行中か否か、すなわち、撮像素子22の位置の調節中か否かを判定する。ステップ202において、図11に示す初期位置調節処理のステップ308の処理が実行中の場合は、判定が肯定されて、ステップ208へ移行する。ステップ202において、図11に示す初期位置調節処理のステップ308の処理が実行中でない場合は、判定が否定されて、ステップ204へ移行する。
ステップ204で、CPU74は、ジャイロセンサ70から角速度情報を取得し、かつ、撮像素子位置センサ82から撮像素子位置情報を取得し、その後、ステップ206へ移行する。
ステップ206で、CPU74は、ステップ204で取得した角速度情報及び撮像素子位置情報に基づいて、BIS駆動部80に対してBIS処理を実行させる。
すなわち、ステップ206で、先ず、CPU74は、ステップ204で取得した角速度情報及び撮像素子位置情報を用いて撮像素子移動先情報を算出する。次に、CPU74は、二次記憶部78から撮像素子可動範囲情報133を取得する。そして、CPU74は、第1既定面内にて、撮像素子可動範囲情報133により示される撮像素子可動範囲内で、撮像素子移動先情報により示される移動先に撮像素子22を移動させることで、撮像素子22の位置を調節する。このようにして撮像素子22の位置が調節されると、像振れが抑制される。本ステップ206の処理の実行が終了すると、本体側防振処理は、ステップ206からステップ208へ移行する。
ステップ208で、CPU74は、本体側防振処理を終了する条件である終了条件を満足したか否かを判定する。本体側防振処理に係る終了条件の一例としては、本体側防振処理を終了する指示が受付デバイス62によって受け付けられたとの条件が挙げられる。また、本体側防振処理に係る終了条件の他例としては、本体側防振処理の実行が開始されてから受付デバイス62によって指示が受け付けられることなく第3既定時間(例えば、60秒)が経過したとの条件が挙げられる。
ステップ208において、本体側防振処理に係る終了条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ200へ移行する。ステップ208において、本体側防振処理に係る終了条件を満足した場合は、判定が肯定されて、本体側防振処理を終了する。
次に、撮像レンズ14がマウント13,15を介して撮像装置本体12に接続された状態で撮像装置10の電源がオン(投入)された場合に撮像装置本体12のCPU74によって実行される初期位置調節処理について図11を参照して説明する。
なお、ここでは、説明の便宜上、CPU74が、ディスプレイ28に対してライブビュー画像を表示させていることを前提として説明する。また、ここでは、説明の便宜上、CPU74が、OIS駆動部98に対してOIS処理を実行させており、これにより、一例として図7に示すように、ディスプレイ28に、被写体を示す画像が、像振れが抑制された状態で表示されることを前提として説明する。
図11に示すステップ300で、CPU74は、本露光開始条件を満足したか否かを判定する。ステップ300において、本露光開始条件を満足した場合は、判定が肯定されて、ステップ304へ移行する。ステップ300において、本露光開始条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ302へ移行する。
なお、一例として図7に示すように、本露光開始条件を満足した際のライブビュー画像は、OIS処理により像振れが抑制された状態でディスプレイ28に表示される。
ステップ302で、CPU74は、初期位置調節処理を終了する条件である終了条件を満足したか否かを判定する。初期位置調節処理に係る終了条件の一例としては、初期位置調節処理を終了する指示が受付デバイス62によって受け付けられたとの条件が挙げられる。また、初期位置調節処理に係る終了条件の他例としては、初期位置調節処理の実行が開始されてから受付デバイス62によって指示が受け付けられることなく第4既定時間(例えば、60秒)が経過したとの条件が挙げられる。
ステップ302において、初期位置調節処理に係る終了条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ300へ移行する。ステップ302において、初期位置調節処理に係る終了条件を満足した場合は、判定が肯定されて、初期位置調節処理を終了する。
ステップ304で、CPU74は、ディスプレイ28に対してライブビュー画像の表示を停止させ、その後、ステップ306へ移行する。
ステップ306で、CPU74は、CPU108を介してOIS駆動部98を制御することで、防振レンズ94をセンタリングさせ、その後、ステップ308へ移行する。
なお、可動範囲制限フラグがオンされている状態で、本ステップ306の処理が実行されると、第2既定面内での防振レンズ94のセンタリングが撮像素子可動範囲に相当する可動範囲内で行われることになる。また、可動範囲制限フラグがオフされている状態で、本ステップ306の処理が実行されると、第2既定面内での防振レンズ94のセンタリングが防振レンズ可動範囲内で行われることになる。
ステップ308で、CPU74は、BIS駆動部80を制御することで、一例として図7に示すように、第1既定面内のうち、防振レンズ94のセンタリングに起因して生じた画角ずれを解消する位置に、撮像素子22を移動させる。
次にステップ310で、CPU74は、撮像素子ドライバ50を制御することで、撮像素子22に対して本露光を開始させ、その後、ステップ312へ移行する。
ステップ312で、CPU74は、本露光が終了したか否かを判定する。ステップ312において、本露光が終了していない場合は、判定が否定されて、本ステップ312の判定が再び行われる。ステップ312において、本露光が終了した場合は、判定が肯定されて、ステップ314へ移行する。
ステップ314で、CPU74は、ディスプレイ28に対してライブビュー画像の表示を再開させ、その後、ステップ316へ移行する。
ステップ316で、CPU74は、初期位置調節処理に係る終了条件を満足したか否かを判定する。ステップ316において、初期位置調節処理に係る終了条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ300へ移行する。ステップ316において、初期位置調節処理に係る終了条件を満足した場合は、判定が肯定されて、初期位置調節処理を終了する。
以上説明したように、撮像装置10では、最大画角ずれ量ΔVCに基づいてOIS駆動部98による防振レンズ94の可動範囲を制限する制御がCPU74,108によって行われる(図8のステップ264及び図9のステップ162参照)。従って、撮像装置10によれば、画質の低下の抑制と画角ずれの抑制とを両立させることができる。
また、撮像装置10では、最大画角ずれ量ΔVCが最大画角ずれ量ΔVLよりも小さい場合(ステップ262:Y)、ライブビュー画像の表示中に、OIS駆動部98により、撮像素子可動範囲に相当する可動範囲内で防振レンズ94を移動させている(図9のステップ162参照)。従って、撮像装置10によれば、ライブビュー画像の表示中において、画質の低下の抑制と非回転影響の抑制とを両立させることができる。
また、撮像装置10では、数式(3)により防振レンズ94の最大のストロークLSMAXが“LSMAX≦CFS/K”の大小関係を満たすように規定されている。すなわち、防振レンズ94の最大のストロークLSMAXが撮像素子可動範囲CFSに基づいて定められている。従って、撮像装置10によれば、防振レンズ94の最大のストロークLSMAXが撮像素子可動範囲CFSを用いずに規定される場合に比べ、防振レンズ94の最大のストロークLSMAXを精度良く規定することができる。
また、“LSMAX≦CFS/K”に含まれる“K”は、防振レンズ94毎に異なるパラメータであるので、防振レンズ94毎に“K”の値を焦点距離fと位置pとに応じた数値テーブル又はK(f,p)の関数から導出されてもよい。すなわち、防振レンズ94の最大のストロークLSMAXは、撮像素子可動範囲CFSと焦点距離fとに基づいて定められてもよい。
この場合、撮像装置10によれば、防振レンズ94の最大のストロークLSMAXが撮像素子可動範囲CFSと焦点距離fとを用いずに規定される場合に比べ、防振レンズ94の最大のストロークLSMAXを精度良く規定することができる。また、撮像装置10によれば、防振レンズ94の最大のストロークLSMAXが撮像素子可動範囲CFS、焦点距離、及び位置pを用いずに規定される場合に比べ、防振レンズ94の最大のストロークLSMAXを精度良く規定することができる。
また、撮像装置10では、本露光開始条件を満足し、かつ、本露光が開始される迄の間に、撮像素子可動範囲に相当する可動範囲内で、防振レンズ94がセンタリングされる(図11のステップ306参照)。従って、撮像装置10によれば、撮像素子可動範囲に相当する可動範囲よりも広い可動範囲内で防振レンズ94がセンタリングされる場合に比べ、ライブビュー画像の画角と本露光により得られた画像の画角とのずれを小さくすることができる。
なお、上記第1実施形態では、撮像レンズ14の特性とは無関係に図8に示す可動範囲制限処理が実行される場合について説明したが、本開示の技術は、これに限定されるものではない。例えば、撮像レンズ14のレンズユニット18の周辺光量が閾値(例えば、40%)未満の場合にのみ、図8に示す可動範囲制限処理がCPU74によって実行されるようにしてもよい。
ここで、レンズユニット18の周辺光量との比較対象とされる閾値の一例としては、OIS処理及びBIS処理が実行された場合に、周辺光学特性に起因する画質の低下が視覚的に知覚されない周辺光量の下限値として、官能試験及び/又はコンピュータ・シミュレーション等によって事前に導き出された周辺光量が挙げられる。また、ここで、周辺光学特性とは、例えば、周辺光量及び/又はケラレを指す。なお、周辺光量に代えて周辺解像度を用いて、図8に示す可動範囲制限処理の実行を許可するか否かが決定されてもよい。また、周辺光量及び/又は周辺解像度を示す情報は、事前にレンズ情報130に含めておき、撮像レンズ14が撮像装置本体12に装着された場合にCPU74によって取得されるようにすればよい。
このように、撮像装置10では、撮像レンズ14の特性が既定の特性と一致している場合に、図8に示す可動範囲制限処理がCPU74によって実行されるようにしてもよい。これにより、撮像レンズ14の特性とは無関係に図8に示す可動範囲制限処理が実行される場合に比べ、図8に示す可動範囲制限処理の不要な実行を回避することができる。
また、上記第1実施形態では、ライブビュー画像が表示されている状態から本露光が行われる状態に遷移するまでの間の処理の流れを例に挙げて説明したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、本開示の技術は、ファインダ36から被写体像がユーザによって視認されている状態から本露光が行われる状態に遷移する間についても適用可能である。この場合、ファインダ36から視認される被写体像と本露光されて得られた画像との画角ずれの抑制と画質の低下の抑制とを両立させることができる。
なお、ファインダ36から被写体像がユーザによって視認されている状態から本露光が行われる状態に遷移する場合の本露光開始条件の一例としては、第1ミラー42が受光面被覆位置αから受光面開放位置βに移動したとの条件が挙げられる。
また、上記第1実施形態では、ジャイロセンサ70を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではなく、ジャイロセンサ70に代えて加速度センサを用いてもよい。また、ジャイロセンサ70と加速度センサとを併用してもよい。このように、撮像装置10に与えられた振動を検出する検出部として機能するセンサであれば如何なるセンサであってもよい。
[第2実施形態]
上記第1実施形態では、防振レンズ94がセンタリングされる場合について説明したが、本第2実施形態では、防振レンズ94をセンタリングさせずに画質の低下と画角ずれの抑制との両立を図る形態例について説明する。なお、本第2実施形態では、上記第1実施形態で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
一例として図1〜図4に示すように、本第2実施形態に係る撮像装置10Aは、上記第1実施形態に係る撮像装置10に比べ、撮像装置本体12に代えて撮像装置本体12Aを有する点が異なる。また、撮像装置10Aは、上記第1実施形態に係る撮像装置10に比べ、撮像レンズ14に代えて撮像レンズ14Aを有する点が異なる。
一例として図3に示すように、撮像装置本体12Aは、撮像装置本体12に比べ、本体側主制御部46に代えて本体側主制御部46Aを有する点が異なる。本体側主制御部46Aは、本体側主制御部46に比べ、二次記憶部78に代えて二次記憶部78Aを有する点が異なる。また、撮像レンズ14Aは、撮像レンズ14に比べ、制御装置40に代えて制御装置40Aを有する点が異なる。
一例として図4に示すように、制御装置40Aは、制御装置40に比べ、レンズ側主制御部41に代えてレンズ側主制御部41Aを有する点が異なる。レンズ側主制御部41Aは、レンズ側主制御部41に比べ、二次記憶部112に代えて二次記憶部112Aを有する点が異なる。
一例として図5に示すように、二次記憶部112Aは、二次記憶部112に比べ、レンズ側防振プログラム132に代えてレンズ側防振プログラム132Aを記憶している点が異なる。CPU108は、二次記憶部112Aからレンズ側防振プログラム132Aを読み出して一次記憶部110に展開し、展開したレンズ側防振プログラム132Aに従って図15に示すレンズ側防振処理を実行する。換言すると、CPU108は、レンズ側防振プログラム132Aを実行することで本開示の技術に係る制御部として動作する。
一例として図12に示すように、二次記憶部78Aは、二次記憶部78に比べ、本体側防振プログラム134に代えて本体側防振プログラム134Aを記憶している点が異なる。CPU74は、二次記憶部78Aから本体側防振プログラム134Aを読み出して一次記憶部76に展開し、展開した本体側防振プログラム134Aに従って図16に示す本体側防振処理を実行する。
また、二次記憶部78Aは、二次記憶部78に比べ、初期位置調節プログラム136及び可動範囲制限プログラム138に代えて制限設定プログラム350を記憶している点が異なる。CPU74は、二次記憶部78Aから制限設定プログラム350を読み出して一次記憶部76に展開し、展開した制限設定プログラム350に従って図13及び図14に示す制限設定処理を実行する。換言すると、CPU74は、制限設定プログラム350を実行することで本開示の技術に係る制御部として動作する。
なお、以下では、説明の便宜上、撮像装置10,10Aを区別して説明する必要がない場合、符号を付さずに「撮像装置」と称する。また、以下では、説明の便宜上、撮像装置本体12,12Aを区別して説明する必要がない場合、符号を付さずに「撮像装置本体」と称する。また、以下では、説明の便宜上、二次記憶部78,78Aを区別して説明する必要がない場合は、符号を付さずに「二次記憶部」と称する。また、以下では、説明の便宜上、レンズ側防振プログラム132、本体側防振プログラム134、初期位置調節プログラム136、及び可動範囲制限プログラム138を区別せずに総称する場合、第1実施形態に係るプログラムと称する。また、以下では、説明の便宜上、レンズ側防振プログラム132A、本体側防振プログラム134A、及び制限設定プログラム350を区別せずに総称する場合、第2実施形態に係るプログラムと称する。また、以下では、第1実施形態に係るプログラム及び第2実施形態に係るプログラムを区別して説明する必要がない場合、単に「プログラム」と称する。
次に、撮像装置10Aの本開示の技術に係る部分の作用として、図13及び図14に示す制限設定処理、図15に示すレンズ側防振処理、及び図16に示す本体側防振処理について説明する。なお、上記第1実施形態と同一の作用については説明を省略する。
図13及び図14に示す制限設定処理は、撮像レンズ14がマウント13,15を介して撮像装置本体12Aに接続された状態で撮像装置10Aの電源がオン(投入)された場合に撮像装置本体12AのCPU74によって実行される。なお、ここでは、説明の便宜上、撮像装置10が撮像モードであり、かつ、ディスプレイ28にライブビュー画像が表示されている状態であることを前提として説明する。
図13に示す制限設定処理では、先ず、ステップ400で、本露光開始条件を満足したか否かを判定する。ステップ400において、本露光開始条件を満足した場合は、判定が肯定されて、ステップ404へ移行する。ステップ400において、本露光開始条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ402へ移行する。
ステップ402で、CPU74は、制限設定処理を終了する条件である終了条件を満足したか否かを判定する。制限設定処理に係る終了条件の一例としては、制限設定処理を終了する指示が受付デバイス62によって受け付けられたとの条件が挙げられる。また、制限設定処理に係る終了条件の他例としては、制限設定処理の実行が開始されてから受付デバイス62によって指示が受け付けられることなく第5既定時間(例えば、60秒)が経過したとの条件が挙げられる。
ステップ402において、制限設定処理に係る終了条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ400へ移行する。ステップ402において、制限設定処理に係る終了条件を満足した場合は、判定が肯定されて、制限設定処理を終了する。
ステップ404で、CPU74は、ディスプレイ28に対してライブビュー画像の表示を停止させ、その後、ステップ406へ移行する。
ステップ406で、CPU74は、レンズ位置センサ100からレンズ位置情報を取得し、その後、ステップ408へ移行する。
ステップ408で、CPU74は、ステップ406で取得したレンズ位置情報に基づいてレンズ側ずれ量を算出し、その後、ステップ410へ移行する。
ここで、レンズ側ずれ量とは、防振レンズ94のセンタリングに伴う画角ずれ量を指す。なお、本第2実施形態では、レンズ側ずれ量が、レンズ位置情報を独立変数とし、レンズ側ずれ量を従属変数としたレンズ側ずれ量演算式によって算出されるが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、レンズ位置情報とレンズ側ずれ量とが対応付けられたレンズ側ずれ量テーブルによりレンズ側ずれ量が導出されるようにしてもよい。
ステップ410で、CPU74は、二次記憶部78Aから撮像素子可動範囲情報133を取得し、その後、ステップ412へ移行する。
ステップ412で、CPU74は、ステップ410で取得した撮像素子可動範囲情報133に基づいて撮像素子側最大ずれ量を算出し、その後、ステップ414へ移行する。
なお、本第2実施形態では、撮像素子側最大ずれ量が、撮像素子可動範囲を独立変数とし、撮像素子可動範囲に対応する画角ずれ量を従属変数とした撮像素子側最大ずれ量演算式によって算出されるが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、撮像素子可動範囲と画角ずれ量とが対応付けられた撮像素子側最大ずれ量テーブルにより撮像素子側最大ずれ量が導出されるようにしてもよい。
ステップ414で、CPU74は、ステップ408で算出したレンズ側ずれ量がステップ412で算出した撮像素子側最大ずれ量を超えているか否かを判定する。ステップ414において、ステップ408で算出したレンズ側ずれ量がステップ412で算出した撮像素子側最大ずれ量を超えている場合は、判定が肯定されて、ステップ418へ移行する。ステップ414において、ステップ408で算出したレンズ側ずれ量がステップ412で算出した撮像素子側最大ずれ量以下の場合は、判定が否定されて、ステップ421へ移行する。
ステップ418で、CPU74は、ステップ406で取得したレンズ位置情報とステップ410で取得した撮像素子可動範囲情報133とに基づいてレンズ初期位置を算出し、その後、ステップ420へ移行する。なお、レンズ初期位置は、本開示の技術に係る初期位置の一例である。
ここで、レンズ初期位置とは、非回転影響の抑制に要する防振レンズ94の動作が開始される位置、すなわち、OIS処理により防振レンズ94の動作が開始される位置を指す。また、レンズ初期位置は、レンズ側ずれ量と撮像素子側最大ずれ量との相違度に応じて定められる。
レンズ初期位置の一例としては、レンズ位置情報により示される防振レンズ94の位置から撮像素子可動範囲情報133により示される撮像素子可動範囲の分だけ防振レンズ94をセンタリングの方向に移動させた位置が挙げられる。換言すると、レンズ位置情報により示される防振レンズ94の位置から撮像素子可動範囲情報133により示される撮像素子可動範囲の分だけ防振レンズ94の基準位置側に防振レンズ94を移動させた位置がレンズ初期位置である。なお、防振レンズ94の基準位置が防振レンズ94の移動先の限度とされている。
ところで、防振レンズ94のセンタリングにより生じる画角ずれが撮像素子22の移動で解消し切れないのは、第2既定面内での現時点の防振レンズ94の位置を示す座標を(x1、y1)とすると、基準位置から防振レンズ94の位置までの距離r1が“CFS<K×r1=K×√(x1^2+y1^2)”となる場合である。この場合、第2既定面内での防振レンズ94の移動先の位置の座標、すなわち、レンズ初期位置の座標を(x2,y2)とすると、座標(x2,y2)は、下記の数式(4)により算出される。なお、数式(4)の“CFS/r1”は、本開示の技術に係る相違度の一例である。
(x2,y2)=(x1×CFS/r1,y1×CFS/r1)・・・・(4)
なお、本第2実施形態においても、上記第1実施形態で説明したように、“K”は、上記第1実施形態で説明した数値テーブル又はK(f,p)の関数から導出されるようにしてもよい。
ステップ420で、CPU74は、ステップ418で算出したレンズ初期位置に防振レンズ94を移動させ、その後、ステップ421へ移行する。
ステップ421で、CPU74は、撮像素子ドライバ50を制御することで、撮像素子22に対して本露光を開始させ、その後、ステップ422へ移行する。
ステップ422で、CPU74は、本露光が終了したか否かを判定する。ステップ422において、本露光が終了していない場合は、判定が否定されて、本ステップ422の判定が再び行われる。ステップ422において、本露光が終了した場合は、判定が肯定されて、図14に示すステップ424へ移行する。
ステップ424で、CPU74は、OIS駆動部98を制御することで、防振レンズ94をセンタリングさせ、その後、ステップ426へ移行する。
ステップ426で、CPU74は、BIS駆動部80を制御することで、一例として図7に示すように、第1既定面内のうち、防振レンズ94のセンタリングに起因して生じた画角ずれを解消する位置に、撮像素子22を移動させる。
次のステップ428で、CPU74は、ディスプレイ28に対してライブビュー画像の表示を再開させ、その後、ステップ430へ移行する。
ステップ430で、CPU74は、制限設定処理を終了する条件である終了条件を満足したか否かを判定する。ステップ430において、制限設定処理に係る終了条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ400へ移行する。ステップ430において、制限設定処理に係る終了条件を満足した場合は、制限設定処理を終了する。
次に、撮像レンズ14がマウント13,15を介して撮像装置本体12に接続された状態で撮像装置10の電源がオン(投入)された場合に撮像レンズ14のCPU108によって実行されるレンズ側防振処理について図15を参照して説明する。なお、以下の説明において、図9に示すフローチャートと同一のステップについては、同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。
図15に示すレンズ側防振処理は、図9に示すレンズ側防振処理に比べ、ステップ150に代えてステップ450を有する点が異なる。また、図15に示すレンズ側防振処理は、図9に示すレンズ側防振処理に比べ、ステップ158,162を有しない点が異なる。従って、図15に示すレンズ側防振処理は、ステップ154の処理の実行が終了すると、ステップ160へ移行する。
ステップ450で、CPU108は、防振レンズ94が移動中か否かを判定する。ここで、「防振レンズ94が移動中」とは、図13に示すステップ420の処理の実行中、及び図14に示すステップ424の処理の実行中を意味する。すなわち、図13に示すステップ420の処理の実行中とは、防振レンズ94のレンズ初期位置への移動中を意味し、図14に示すステップ424の処理の実行中とは、防振レンズ94のセンタリング中を意味する。
ステップ450において、防振レンズ94が移動中の場合は、判定が肯定されて、ステップ164へ移行する。ステップ450において、防振レンズ94が移動中でない場合は、判定が否定されて、ステップ152へ移行する。
次に、撮像レンズ14がマウント13,15を介して撮像装置本体12に接続された状態で撮像装置10の電源がオン(投入)された場合に撮像レンズ14のCPU108によって実行される本体側防振処理について図16を参照して説明する。なお、以下の説明において、図10に示すフローチャートと同一のステップについては、同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。
図16に示す本体側防振処理は、図10に示す本体側防振処理に比べ、ステップ200に代えてステップ500を有する点が異なる。
ステップ500で、CPU108は、防振レンズ94が移動中か否かを判定する。ここで、「防振レンズ94が移動中」とは、図15に示すステップ450と同様に、図13に示すステップ420の処理の実行中、及び図14に示すステップ424の処理の実行中を意味する。
ステップ500において、防振レンズ94が移動中の場合は、判定が肯定されて、ステップ208へ移行する。ステップ500において、防振レンズ94が移動中でない場合は、判定が否定されて、ステップ202へ移行する。
以上説明したように、撮像装置10Aでは、本露光開始条件を満足し(ステップ400:Y)、かつ、本露光が開始される迄(ステップ421)の間に、レンズ側ずれ量が撮像素子側最大ずれ量を超える場合に、防振レンズ94をセンタリングの方向に移動させている(ステップ420)。従って、撮像装置10Aによれば、防振レンズ94をセンタリングの方向に移動させない場合に比べ、本露光の前後での画角ずれを抑制することができる。
また、撮像装置10Aでは、レンズ初期位置がレンズ側ずれ量と撮像素子側最大ずれ量との相違度に応じて定められている。また、撮像装置10Aでは、レンズ初期位置に防振レンズ94を移動させてから、防振レンズ可動範囲内で、非回転影響の抑制に要する防振レンズ94の動作が行われる(図15のステップ160参照)。従って、撮像装置10Aによれば、レンズ初期位置が常に一定であり、防振レンズ可動範囲よりも狭い可動範囲内で、非回転影響の抑制に要する防振レンズ94の動作が行われる場合に比べ、非回転影響と本露光の前後での画角ずれとの両方を抑制することができる。
更に、撮像装置10Aでは、本露光が終了した場合に、防振レンズ94がセンタリングされ、かつ、防振レンズ94のセンタリングに起因して生じた画角ずれを解消する位置に、撮像素子22を移動させている。従って、本露光が終了した場合に防振レンズ94がセンタリングされたにも拘らず撮像素子22を移動させない場合に比べ、本露光の終了の前後での画角ずれを抑制することができる。
なお、上記第2実施形態では、撮像レンズ14の特性とは無関係に図13に示す制限設定処理が実行される場合について説明したが、本開示の技術は、これに限定されるものではない。例えば、撮像レンズ14のレンズユニット18の周辺光量が閾値(例えば、40%)未満の場合にのみ、図13に示す制限設定処理がCPU74によって実行されるようにしてもよい。なお、周辺光量に代えて周辺解像度を用いて、図13に示す制限設定処理の実行を許可するか否かが決定されてもよい。
このように、撮像装置10Aでは、撮像レンズ14の特性が既定の特性と一致している場合に、図13に示す制限設定処理がCPU74によって実行されるようにしてもよい。これにより、撮像レンズ14の特性とは無関係に図13に示す制限設定処理が実行される場合に比べ、図13に示す制限設定処理の不要な実行を回避することができる。
また、上記各実施形態では、ライブビュー画像が表示されている状態から静止画像用の本露光が行われる状態に遷移する場合について例示したが、本開示の技術は、これに限定されるものではない。動画撮像モードでライブビュー画像の表示中に動画像が記録されている状態から静止画像用の本露光が行われる状態に遷移する場合についても本開示の技術は適用可能である。連写画像の表示状態から静止画像用の本露光が行われる状態に遷移する場合についても本開示の技術は適用可能である。ここで、連写画像の表示状態とは、撮像装置により被写体が連写されて得られた複数の画像である連写画像が、連写動作に応じて即時的にディスプレイ28に連続して表示されている状態を指す。なお、この場合、連写画像は、本開示の技術に係る動画像の一例である。
また、上記各実施形態では、ジャイロセンサ70が搭載されている撮像装置を前提として説明したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、撮像装置にジャイロセンサ70が搭載されていない場合は、ジャイロセンサ及び/又は加速度センサが搭載された電子機器を撮像装置に取り付け、スマートデバイスのジャイロセンサ及び/又は加速度センサを影響抑制処理に資するようにすればよい。なお、ジャイロセンサ及び/又は加速度センサが搭載された電子機器の一例としては、スマートデバイスが挙げられる。
また、上記各実施形態では、プログラムを二次記憶部から読み出す場合を例示したが、必ずしも最初から二次記憶部に記憶させておく必要はない。例えば、図17に示すように、記録媒体600に第1実施形態に係るプログラムを先ずは記憶させておいてもよい。この場合、記録媒体600の第1実施形態に係るプログラムが撮像装置10にインストールされ、インストールされた第1実施形態に係るプログラムがCPU74,108によって実行される。具体的には、レンズ側防振プログラム132がCPU108によって実行され、本体側防振プログラム134、初期位置調節プログラム136、及び可動範囲制限プログラム138がCPU74によって実行される。
また、例えば、図17に示すように、記録媒体700に第2実施形態に係るプログラムを先ずは記憶させておいてもよい。この場合、記録媒体700の第2実施形態に係るプログラムが撮像装置10Aにインストールされ、インストールされた第2実施形態に係るプログラムがCPU74,108によって実行される。具体的には、レンズ側防振プログラム132AがCPU108によって実行され、本体側防振プログラム134及び制限設定プログラム350がCPU74によって実行される。
また、通信網(図示省略)を介して撮像装置に接続される他のコンピュータ又はサーバ装置等の記憶部にプログラムを記憶させておき、プログラムが撮像装置の要求に応じてダウンロードされるようにしてもよい。
また、上記各実施形態で説明した可動範囲制限処理、レンズ側防振処理、本体側防振処理、及び制限設定処理はあくまでも一例である。従って、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。
また、上記各実施形態では、CPU74,108等の汎用プロセッサを例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、汎用プロセッサに代えて専用プロセッサを用いてもよいし、汎用プロセッサ及び専用プロセッサによって分散処理が実行されるようにしてもよい。
また、上記各実施形態では、コンピュータを利用したソフトウェア構成により可動範囲制限処理、レンズ側防振処理、本体側防振処理、及び制限設定処理が実現される場合を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、コンピュータを利用したソフトウェア構成に代えて、FPGA又はASIC等のハードウェア構成のみによって、可動範囲制限処理、レンズ側防振処理、本体側防振処理、及び制限設定処理のうちの少なくとも1つの処理が実行されるようにしてもよい。可動範囲制限処理、レンズ側防振処理、本体側防振処理、及び制限設定処理のうちの少なくとも1つがソフトウェア構成とハードウェア構成との組み合わせた構成によって実行されるようにしてもよい。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記)
被写体を示す反射光を被写体像として受光する撮像素子を有する撮像装置本体に対して取り付けられた交換式の撮像レンズ内に設けられた防振レンズを、装置に与えられた振動を検出する検出部による検出結果に応じて定められた位置に移動させることにより前記振動が前記被写体像に対して与える影響を抑制するレンズ側抑制部と、
前記防振レンズの移動に伴う画角のずれを、前記撮像素子を移動させることで抑制する撮像素子側抑制部と、
前記撮像素子側抑制部による前記撮像素子の移動に伴う最大の画角のずれ量である撮像素子側最大ずれ量に基づいて、前記レンズ側抑制部による前記防振レンズの可動範囲を制限する制御を前記レンズ側抑制部に対して行うように構成されているプロセッサと、
を含む撮像装置。
撮像装置10では、撮像モード下において、ユーザから撮像装置10に対して与えられた指示に応じて、静止画撮像モードと動画撮像モードとが選択的に設定される。また、静止画撮像モードでは、ユーザから撮像装置10に対して与えられた指示に応じて、マニュアルフォーカスモードとオートフォーカスモードとが選択的に設定される。
第1ミラー42は、ミラー駆動部48に接続されており、ミラー駆動部48は、CPU74の制御下で、第1ミラー42を駆動させ、第1ミラー42を受光面被覆位置αと受光面開放位置βとに選択的に配置する。すなわち、第1ミラー42は、受光面22Aに対して被写体光を受光させない場合にミラー駆動部48によって受光面被覆位置αに配置され、受光面22Aに対して被写体光を受光させる場合にミラー駆動部48によって受光面開放位置βに配置される。
外部I/F72は、マウント13にマウント15が接続されることで、撮像レンズ14の制御装置40と接続され、CPU74と制御装置40との間の各種情報の送受信を司る。
防振レンズ94は、像振れを相殺する方向(例えば、光軸L1に対して垂直方向)に変動可能なレンズであり、ズームレンズ92から入射された被写体を透過させ、フォーカスレンズ20に導く。
ステップ258で、CPU74は、撮像装置本体12の二次記憶部78から撮像素子可動範囲情報133を取得し、その後、ステップ260へ移行する。
図13及び図14に示す制限設定処理は、撮像レンズ14がマウント13,15を介して撮像装置本体12Aに接続された状態で撮像装置10Aの電源がオン(投入)された場合に撮像装置本体12AのCPU74によって実行される。なお、ここでは、説明の便宜上、撮像装置10が撮像モードであり、かつ、ディスプレイ28にライブビュー画像が表示されている状態であることを前提として説明する。
次に、撮像レンズ14がマウント13,15を介して撮像装置本体12に接続された状態で撮像装置10の電源がオン(投入)された場合に撮像レンズ14のCPU108によって実行されるレンズ側防振処理について図15を参照して説明する。なお、以下の説明において、図9に示すフローチャートと同一のステップについては、同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。
次に、撮像レンズ14がマウント13,15を介して撮像装置本体12に接続された状態で撮像装置10の電源がオン(投入)された場合に撮像レンズ14のCPU108によって実行される本体側防振処理について図16を参照して説明する。なお、以下の説明において、図10に示すフローチャートと同一のステップについては、同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。
また、上記各実施形態では、ジャイロセンサ70が搭載されている撮像装置を前提として説明したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、撮像装置にジャイロセンサ70が搭載されていない場合は、ジャイロセンサ及び/又は加速度センサが搭載された電子機器を撮像装置に取り付け、電子機器のジャイロセンサ及び/又は加速度センサを影響抑制処理に資するようにすればよい。なお、ジャイロセンサ及び/又は加速度センサが搭載された電子機器の一例としては、スマートデバイスが挙げられる。

Claims (12)

  1. 被写体を示す反射光を被写体像として受光する撮像素子を有する撮像装置本体に対して取り付けられた交換式の撮像レンズ内に設けられた防振レンズを、装置に与えられた振動を検出する検出部による検出結果に応じて定められた位置に移動させることにより前記振動が前記被写体像に対して与える影響を抑制するレンズ側抑制部と、
    前記防振レンズの移動に伴う画角のずれを、前記撮像素子を移動させることで抑制する撮像素子側抑制部と、
    前記撮像素子側抑制部による前記撮像素子の移動に伴う最大の画角のずれ量である撮像素子側最大ずれ量に基づいて、前記レンズ側抑制部による前記防振レンズの可動範囲を制限する制御を前記レンズ側抑制部に対して行う制御部と、
    を含む撮像装置。
  2. 前記制御部は、画像を表示する表示部に対して前記撮像素子によって受光された前記被写体像を動画像として表示させる制御を行い、前記撮像素子側最大ずれ量が、前記レンズ側抑制部による前記防振レンズの移動に伴う最大の画角のずれ量であるレンズ側最大ずれ量よりも小さい場合に、前記表示部での前記動画像の表示中に、前記撮像素子側抑制部による前記撮像素子の最大の可動範囲である撮像素子可動範囲以下に制限された可動範囲である制限可動範囲内で前記検出結果に応じて定められた位置に前記防振レンズを移動させることにより前記影響が抑制される制御を前記レンズ側抑制部に対して行う請求項1に記載の撮像装置。
  3. 前記制限可動範囲は、前記撮像素子可動範囲に基づいて定められた請求項2に記載の撮像装置。
  4. 前記制限可動範囲は、前記撮像素子可動範囲と前記撮像レンズの焦点距離とに基づいて定められた請求項2に記載の撮像装置。
  5. フォーカスレンズを更に含み、
    前記制限可動範囲は、前記撮像素子可動範囲と前記撮像レンズの焦点距離と前記フォーカスレンズの位置とに基づいて定められた請求項2に記載の撮像装置。
  6. 前記制御部は、前記撮像素子に対して本露光を開始させる本露光開始条件を満足し、かつ、前記本露光が開始される迄の間に、前記制限可動範囲内で前記防振レンズをセンタリングする制御を前記レンズ側抑制部に対して行う請求項2から請求項5の何れか一項に記載の撮像装置。
  7. 前記制御部は、前記撮像素子に対して本露光を開始させる本露光開始条件を満足し、かつ、前記本露光が開始される迄の間に、前記防振レンズのセンタリングに伴う画角のずれ量であるレンズ側ずれ量が前記撮像素子側最大ずれ量を超える場合に、前記撮像素子側抑制部による前記撮像素子の最大の可動範囲である撮像素子可動範囲以下に制限された可動範囲である制限可動範囲内で、前記防振レンズを、前記センタリングの方向に移動させる制御を前記レンズ側抑制部に対して行う請求項1に記載の撮像装置。
  8. 前記制御部は、前記影響の抑制に要する前記防振レンズの動作を開始させる初期位置であって、前記レンズ側ずれ量と前記撮像素子側最大ずれ量との相違度に応じて定められた初期位置に前記防振レンズを移動させてから、前記防振レンズの最大の可動範囲である防振レンズ可動範囲内で前記防振レンズを前記検出結果に応じて定められた位置に移動させることにより前記影響が抑制される制御を前記レンズ側抑制部に対して行う請求項7に記載の撮像装置。
  9. 前記制御部は、前記撮像素子に対する本露光の終了に伴って前記撮像素子をセンタリングし、前記撮像素子のセンタリングに伴って発生する画角のずれを抑制する位置に前記防振レンズを移動させる制御を前記撮像素子側抑制部及び前記レンズ側抑制部に対して行う請求項1から請求項8の何れか一項に記載の撮像装置。
  10. 前記制御部は、前記撮像レンズの特性が既定の特性と一致している場合に、前記撮像素子側最大ずれ量に基づいて、前記レンズ側抑制部による前記防振レンズの可動範囲を制限する制御を前記レンズ側抑制部に対して行う請求項1から請求項9の何れか一項に記載の撮像装置。
  11. 被写体を示す反射光を被写体像として受光する撮像素子を有する撮像装置本体に対して取り付けられた交換式の撮像レンズ内に設けられた防振レンズを、装置に与えられた振動を検出する検出部による検出結果に応じて定められた位置に移動させることにより前記振動が前記被写体像に対して与える影響を抑制するレンズ側抑制部と、前記防振レンズの移動に伴う画角のずれを、前記撮像素子を移動させることで抑制する撮像素子側抑制部と、含む撮像装置に含まれる前記撮像素子側抑制部による前記撮像素子の移動に伴う最大の画角のずれ量である撮像素子側最大ずれ量に基づいて、前記レンズ側抑制部による前記防振レンズの可動範囲を制限する制御を前記レンズ側抑制部に対して行うことを含む撮像用制御方法。
  12. コンピュータに、
    被写体を示す反射光を被写体像として受光する撮像素子を有する撮像装置本体に対して取り付けられた交換式の撮像レンズ内に設けられた防振レンズを、装置に与えられた振動を検出する検出部による検出結果に応じて定められた位置に移動させることにより前記振動が前記被写体像に対して与える影響を抑制するレンズ側抑制部と、前記防振レンズの移動に伴う画角のずれを、前記撮像素子を移動させることで抑制する撮像素子側抑制部と、含む撮像装置に含まれる前記撮像素子側抑制部による前記撮像素子の移動に伴う最大の画角のずれ量である撮像素子側最大ずれ量に基づいて、前記レンズ側抑制部による前記防振レンズの可動範囲を制限する制御を前記レンズ側抑制部に対して行うことを含む処理を実行させるためのプログラム。
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