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JP-2026076580-A - 撮像装置およびその制御方法並びにプログラム

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Abstract

【課題】フォーカルプレーンシャッターによる振動の撮影画像への影響を低減し、且つ被写体の状況に応じて適切にシャッター駆動モードを切り替えることができる撮像装置及びその制御方法並びにプログラムを提供する。 【解決手段】撮影光学系と、撮像素子と、シャッタースピード選択手段と、被写体検出手段と、メカシャッターモード及び電子先幕シャッターモードのいずれかにシャッター駆動モードを切り替えるシャッター駆動モード切り替え手段と、カメラブレ補正手段とを備え、撮影準備状態におけるシャッタースピード選択手段の選択結果及び被写体検出手段の検出結果に応じて、前記シャッター駆動モード切り替え手段で切り替えられるシャッター駆動モードが決定される。 【選択図】図１Ｂ

Inventors

  • 内藤 剛

Assignees

  • キヤノン株式会社

Dates

Publication Date
20260512
Application Date
20241024

Claims (9)

  1. 撮影光学系と、 撮像素子と、 シャッタースピードを選択するシャッタースピード選択手段と、 撮影画像から被写体の状態を検出する検出手段と、 メカ先幕シャッターとメカ後幕シャッターを備えたフォーカルプレーンシャッターと、 電子先幕シャッターと、 前記フォーカルプレーンシャッターにおける前記メカ先幕シャッターおよび前記メカ後幕シャッターを用いる第一のシャッター駆動モードと、前記電子先幕シャッターおよび前記フォーカルプレーンシャッターにおける前記メカ後幕シャッターを用いる第二のシャッター駆動モードとの一方に撮影動作時のシャッター駆動モードを切り替えるシャッター駆動モード切り替え手段と、 ブレ補正手段と、 撮影準備状態における、前記シャッタースピード選択手段の選択結果及び前記検出手段の検出結果に応じて、前記シャッター駆動モード切り替え手段で切り替えられる前記シャッター駆動モードを決定する決定手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
  2. 前記検出手段は、前記撮影画像の画面内の輝度ムラを検出し、 前記検出手段において前記撮影画像の画面内の輝度ムラが所定の輝度ムラより大きい場合に、前記決定手段は前記切り替えられる前記シャッター駆動モードを前記第二のシャッター駆動モードに決定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
  3. カメラ本体の水平に対する傾きに応じて前記撮像素子を前記撮影光学系の光軸周りにカメラ本体に対して回転駆動させて前記撮影画像の水平を保つ自動水平補正手段をさらに備え、 前記所定の輝度ムラは、前記撮影準備状態における、前記自動水平補正手段により回転駆動された後の前記撮像素子の前記カメラ本体に対する傾きと、前記選択されたシャッタースピードに応じた露光時間とに応じて算出される、前記第二のシャッター駆動モードの場合に生じる画面内の露光ムラ段差であることを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
  4. 前記検出手段は、前記撮影画像の画面内の被写体の位置を検出し、 前記検出された被写体の位置が前記撮影画像の画面中央付近である場合、前記決定手段は前記切り替えられる前記シャッター駆動モードを前記第二のシャッター駆動モードに決定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
  5. 測距点選択手段をさらに備え、 前記測距点選択手段により選択された測距点の位置が前記撮影画像の画面中央付近にある場合、前記決定手段は前記切り替えられる前記シャッター駆動モードを前記第二のシャッター駆動モードに決定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
  6. 前記検出手段は、前記撮影画像の画面内のコントラスト差を検出し、 前記検出手段において前記撮影画像の画面内のコントラスト差が所定のコントラスト差より大きい場合に、前記決定手段は前記切り替えられる前記シャッター駆動モードを前記第二のシャッター駆動モードに決定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
  7. 前記検出手段は、前記被写体の空間周波数を算出し、 前記算出された空間周波数が所定の空間周波数より高い場合に、前記決定手段は前記切り替えられる前記シャッター駆動モードを前記第二のシャッター駆動モードに決定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
  8. 撮影光学系と、 撮像素子と、 シャッタースピードを選択するシャッタースピード選択手段と、 撮影画像から被写体の状態を検出する検出手段と、 メカ先幕シャッターとメカ後幕シャッターを備えたフォーカルプレーンシャッターと、 電子先幕シャッターと、 前記フォーカルプレーンシャッターにおける前記メカ先幕シャッターおよび前記メカ後幕シャッターを用いる第一のシャッター駆動モードと、前記電子先幕シャッターおよび前記フォーカルプレーンシャッターにおける前記メカ後幕シャッターを用いる第二のシャッター駆動モードとの一方に撮影動作時のシャッター駆動モードを切り替えるシャッター駆動モード切り替え手段と、 ブレ補正手段と、 を備える撮像装置の制御方法であって、 撮影準備状態における、前記シャッタースピード選択手段の選択結果及び前記検出手段の検出結果に応じて、前記シャッター駆動モード切り替え手段で切り替えられる前記シャッター駆動モードを決定する決定ステップを有することを特徴とする制御方法。
  9. コンピュータを、請求項１に記載された撮像装置の各手段として機能させるためのプログラム。

Description

本発明は、撮像装置及びその制御方法並びにプログラムに関し、特に撮影時のブレ補正手段を有する撮像装置及びその制御方法並びにプログラムに関する。 近年、撮像装置の高性能化により多くの撮像装置や撮影レンズにブレ補正機構が搭載されている。ブレ補正機構により、ユーザは撮像装置を用いて撮影を行う際に、撮影画像に対してブレの影響を少なくすることが可能になる。 このようなブレ補正機能を搭載した撮像装置では、シャッターなどの撮像装置内の駆動部の駆動によって発生する振動が手ブレを検出するために設けられたブレ検出手段やブレ補正機構に伝わる場合がある。この場合、ブレ補正機構が手ブレとは関係なく動作し、撮影される画像にブレが生じるいわゆるシャッターショックという現象が起きる。シャッターショックを起こす振動の原因となるフォーカルプレーンシャッターには、２枚のシャッター走行幕があり、撮像装置の露光開始に伴い駆動するメカ先幕シャッターと露光終了時に駆動するメカ後幕シャッターに分かれている。 多くの撮像装置では、シャッター駆動モードが複数設けられており、その一つは、メカ先幕シャッターおよびメカ後幕シャッターをともに使用してシャッター駆動を行うメカシャッターモードである。その他に、撮像素子の読み出し開始動作を電子的に行うことでメカ先幕シャッターを使用しない電子先幕シャッターモードや、撮像素子の露光終了動作も電子的に行うことでメカ先幕シャッターもメカ後幕シャッターも使用しない電子シャッターモードがある。 シャッターショックは、主に撮像素子の露光中にメカ先幕シャッターの駆動に伴う振動がブレ検出手段やブレ補正機構に伝わってしまうことが問題である。このため、シャッターショックは、メカシャッターモードでは頻繁に生じ、電子先幕シャッターモードでは発生頻度は抑制され、電子シャッターモードではほとんど生じなくなる。 一方で、電子先幕シャッターモードは、電子的な先幕シャッターとなる撮像素子と、メカ後幕シャッターが光軸方向に離れていることなどにより、特にシャッタースピードが高速な場合、撮影画像内での玉ボケの形状が変形する「ボケ欠け」という現象が起きる。そのため、一般的には高速なシャッタースピードにおいては、メカシャッターモードでシャッターを駆動することが好まれる。 この「ボケ欠け」は、光軸方向において、フォーカルプレーンシャッターのメカ後幕シャッターと、撮像素子（電子先幕シャッターが走行）とが互いに離間していることが原因で、玉ボケ内で露光ムラが発生してしまう現象である。この現象はシャッタースピードが高速な場合に顕著に見られる。このため、電子シャッターモードはシャッターショックを抑制できるというメリットがあるが、高速なシャッタースピードにおいては、一般的にはメカシャッターモードでシャッターを駆動することが好まれる。 このため、例えば特許文献１では、ブレ検出手段で検知したブレ量が一定以上であってシャッタースピードが低速である場合、シャッターショックの影響が大きくなるため電子先幕シャッターモードとし、それ以外の場合はメカシャッターモードに制御する。 特開２００７－１９３１５５号公報 本発明の第１実施例における撮像装置の概略断面図である。撮像装置のハードウェア構成を示すブロック図である。本発明の第１実施例における露光ムラの発生原理について説明する図である。本発明の第１実施例における輝度ムラが大きな被写体を撮影する際のシャッター駆動モードの決定方法を説明する図である。本発明の第１実施例における輝度ムラが小さな被写体を撮影する際のシャッター駆動モードの決定方法を説明する図である。本発明の第１実施例に係る撮影制御処理のフローチャートである。本発明の第２実施例における画面中央付近に位置する被写体を撮影する際のシャッター駆動モードの決定方法を説明する図である。本発明の第３実施例における空間周波数が高い被写体を撮影する際のシャッター駆動モードの決定方法を説明する図である。 以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 （第１実施例） 以下、図１Ａ、図１Ｂ、図２～図５を参照して、本発明の第１実施例に係る撮像装置（以下、撮像装置１００）について説明する。図１Ａは撮像装置１００の概略断面図であり、図１Ｂは撮像装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。図１Ａ、図１Ｂで同一の符号が付してある構成は同一の構成を示す。 図１Ａ、図１Ｂにおいて、撮像装置１００は、カメラ本体１と、カメラ本体１に装着するレンズ鏡筒２と、カメラ本体１とレンズ鏡筒２の通信を行う電気接点１１とを備える。 レンズ鏡筒２は、撮影光軸４上にある複数のレンズからなる撮影光学系３、レンズシステム制御部１２を備える。撮影光学系３は、ブレ補正を行うブレ補正用レンズ３ａを含む。 カメラ本体１は、カメラシステム制御部５、撮像素子６、画像処理部７、メモリ手段８、及び表示手段９を備える。またカメラ本体１は、撮像素子６の前面に設けられたフォーカルプレーンシャッター１７、不図示のシャッターレリーズ釦などを含む操作手段からの信号を検出する操作検出部１０を備える。 カメラシステム制御部５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成され、ＣＰＵはＲＯＭからプログラムを読み出しＲＡＭに展開することで、後述する撮影制御処理（図５）を実行する。 また、レンズ鏡筒２は、手ブレ補正を行うブレ補正用レンズ３ａを撮影光軸４に垂直な平面で駆動するレンズ側ブレ補正手段１３（ブレ補正手段）と、撮像装置１００のブレ量を検出するレンズ側ブレ検出手段１６を有する。同様に、カメラ本体１は、撮像素子６を撮影光軸４に垂直な平面で駆動するカメラ側ブレ補正手段１４（ブレ補正手段）と、撮像装置１００のブレ量を検出するカメラ側ブレ検出手段１５を有する。 カメラ本体１は、さらにシャッター駆動モード切り替え手段１８、被写体検出手段１９、シャッタースピード選択手段２０、測距点選択手段２１を有する。 シャッター駆動モード切り替え手段１８は、カメラシステム制御部５の指令により、撮影動作時のシャッター駆動モードを切り替える。本実施例では、シャッター駆動モード切り替え手段１８は、メカシャッターモード（第一のシャッター駆動モード）か、電子先幕シャッターモード（第二のシャッター駆動モード）かの一方にシャッター駆動モードを切り替える。ここでメカシャッターモードとは、フォーカルプレーンシャッター１７におけるメカ先幕シャッターとメカ後幕シャッターとを用いてシャッター駆動を行うモードである。また、電子先幕シャッターモードとは、後述する撮像素子６を用いた電子先幕シャッターとフォーカルプレーンシャッター１７のメカ後幕シャッターとを用いてシャッター駆動を行うモードである。 被写体検出手段１９（検出手段）は、主に撮影準備段階における撮影画像を用いて、被写体の状態を検出する。ここでの検出される被写体の状態には、撮影画像の画面内の被写体の位置や、撮影画像の画面内の輝度ムラやコントラスト差などが含まれる。 シャッタースピード選択手段２０は、ユーザ操作に応じて、シャッタースピードを選択するだけでなく、プログラムＡＥモードにおいて、撮影準備段階において不図示の測光手段から得られた測光結果を基に露出を決定し、シャッタースピードを自動で選択する。 測距点選択手段２１は、被写体検出手段１９によってフォーカスをあわせる被写体が検出された際、その被写体の中央付近を自動で測距点として選択する場合や、ユーザによる操作に応じて測距点を選択する場合がある。 なお、本実施例においてはレンズ側ブレ補正手段１３およびカメラ側ブレ補正手段１４の２つのブレ補正手段を持つ撮像装置１００について説明するが、本発明に係る撮像装置はその限りではない。本発明は、少なくともカメラ側ブレ補正手段１４を持つ撮像装置について有効である。 カメラ本体１およびレンズ鏡筒２からなる撮像装置１００は、撮像手段、画像処理手段、記録再生手段、制御手段を有する。 撮像手段は、撮影光学系３ 、撮像素子６を含み、画像処理手段は、画像処理部７を含み、記録再生手段は、メモリ手段８、表示手段９を含む。また、制御手段は、カメラシステム制御部５、操作検出部１０、カメラ側ブレ検出手段１５、カメラ側ブレ補正手段１４、レンズシステム制御部１２、レンズ側ブレ検出手段１６、レンズ側ブレ補正手段１３を含む。なお、レンズシステム制御部１２は、ブレ補正用レンズ３ａの他に、不図示のフォーカスレンズや、絞りなどを不図示の駆動手段を用いて駆動することも可能である。 カメラ側ブレ検出手段１５および、レンズ側ブレ検出手段１６は、撮像装置１００に加わる撮影光軸４に対する回転ブレを検知可能であり、例えば振動ジャイロなどを用いてそれを実現する。カメラ側ブレ検出手段１５やレンズ側ブレ検出手段１６で検出された回転ブレ量に基づいて、カメラ側ブレ補正手段１４は撮像素子６を、レンズ側ブレ補正手段１３はブレ補正用レンズ３ａをそれぞれ撮影光軸４に垂直な平面上で駆動させる。 さらにカメラ側ブレ検出手段１５には、例えば加速度センサなどが設けられており、撮像装置１００に加わる平行移動ブレを検出可能である。したがって、カメラ側ブレ補正手段１４はカメラ側ブレ検出手段１５において検出された回転ブレおよび平行移動ブレに基づいて、撮像素子６を撮影光軸４に対して垂直な平面で駆動させる。 またカメラ側ブレ検出手段１５（自動水平補正手段）では、加速度センサや振動ジャイロなどの出力から、カメラ本体１が水平に対してどのくらい傾いているかを検出することが可能である。カメラ側ブレ補正手段１４は、検出された水平からの傾きに応じて撮像素子６を撮影光軸４に対して回転駆動させることにより、手持ち撮影時に撮影開始時のカメラ本体１の微小な傾きを補正し、撮影画像の水平を保つ自動水平補正機能を実現している。 上述した撮像手段は、物体からの光を、撮影光学系３を介して撮像素子６の撮像面に結像する光学処理系である。撮像素子６からピント評価量／適当な露光量が得られるので、この信号に基づいて適切に撮影光学系３が調整されることで、適切な光量の物体光を撮像素子６に露光するとともに、撮像素子６近傍で被写体像が結像する。 画像処理部７は、内部にＡ／Ｄ変換器、ホワイトバランス調整回路、ガンマ補正回路、補間演算回路等を有しており、記録用の画像を生成することができる。さらに画像処理部７（色補間処理手段）は、ベイヤ配列の信号から色補間（デモザイキング）処理を施してカラー画像を生成する。また、画像処理部７は、予め定められた方法を用いて画像、動画、音声などのデータの圧縮を行う。 メモリ手段８は、ＨＤＤ等の記憶部を備える。 カメラシステム制御部５は、メモリ手段８の記録部へ画像処理部７で生成された記録用の画像の出力を行うとともに、画像処理部７で圧縮された画像を解凍し、表示手段９にユーザに提示する像として表示する。 カメラシステム制御部５は撮像の際に外部操作に応動してタイミング信号を生成し、生成したタイミング信号に基づき撮像系、画像処理系、記録再生系をそれぞれ制御する。例えば、カメラシステム制御部５は、不図示のシャッターレリーズ釦の押下を操作検出部１０で検出した際に生成したタイミング信号に基づき、撮像素子６の駆動、画像処理部７の動作、圧縮処理などを制御する。さらにカメラシステム制御部５は、情報表示を行う情報表示装置である表示手段９の各セグメントの状態を制御する。尚、表示手段９は、背面表示装置９ａやＥＶＦ（電子ビューフ