撮像装置及びシャッタ動作選択方法
【課題】ボケ像欠けを回避することができる撮像装置およびシャッタ動作選択方法を提供する。
【解決手段】
複数の画素から成る撮像素子と、前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、前記第１の幕と前記第２の幕により形成されるスリット幅、又は前記第１の幕と前記リセット部によるリセット走査により形成されるスリット幅に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択する動作選択部と、を備える、撮像装置。
【解決手段】
複数の画素から成る撮像素子と、前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、前記第１の幕と前記第２の幕により形成されるスリット幅、又は前記第１の幕と前記リセット部によるリセット走査により形成されるスリット幅に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択する動作選択部と、を備える、撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及びシャッタ動作選択方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、普及している一眼レフタイプのデジタルカメラでは、電子先幕とメカ後幕を併用した電子シャッタが用いられている（特許文献１参照）。
【０００３】
このような電子シャッタでは、メカニカルシャッタにより後幕が構成され、後幕の走行に先行して、撮像素子の画素の蓄積電荷量をゼロにするリセット走査が画素のライン毎に行われる。その後、リセット走査を行った画素のライン毎に、所定の時間を経過してから信号を読み出す走査を行うことで、電子シャッタによる撮像動作が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−４１５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のような電子シャッタを用いたデジタルカメラにおいて、シャッタ速度（シャッタスピード；ＳＳ）を速くして撮像した場合にボケ像が欠けるという問題があった。このようなボケ像の欠けは撮影画像の品質を下げる要因となる。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ボケ像欠けを回避することが可能な、新規かつ改良された撮像装置およびシャッタ動作選択方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数の画素から成る撮像素子と、前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、前記第１の幕と前記第２の幕により形成されるスリット幅、又は前記第１の幕と前記リセット部によるリセット走査により形成されるスリット幅に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択する動作選択部と、を備える撮像装置が提供される。
【０００８】
また、前記動作選択部は、前記スリット幅が第１の閾値より狭い場合に前記メカシャッタ動作を選択してもよい。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の画素から成る撮像素子と、前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、シャッタ速度に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択する動作選択部と、を備える撮像装置が提供される。
【００１０】
また、前記動作選択部は、前記シャッタ速度が第２の閾値より速い場合は、前記メカシャッタ動作を選択してもよい。
【００１１】
また、前記動作選択部は、前記シャッタ速度が第２の閾値より速く、かつ、被写体のボケ量が第４の閾値より大きい場合は、前記メカシャッタ動作を選択してもよい。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の画素から成る撮像素子と、前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、撮像レンズのＦ値に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択する動作選択部と、を備える撮像装置が提供される。
【００１３】
また、前記動作選択部は、前記Ｆ値が第３の閾値より小さい場合は、前記メカシャッタ動作を選択してもよい。
【００１４】
また、前記動作選択部は、シャッタ速度が第２の閾値より速く、かつ、前記Ｆ値が第３の閾値より小さい場合は、前記メカシャッタ動作を選択してもよい。
【００１５】
また、前記動作選択部は、シャッタ速度が第２の閾値より速く、かつ、前記Ｆ値が第３の閾値より小さく、さらに、被写体のボケ量が第４の閾値より大きい場合は、前記メカシャッタ動作を選択してもよい。
【００１６】
また、前記動作選択部は、前記Ｆ値が第３の閾値より小さく、かつ、被写体のボケ量が第４の閾値より大きい場合は、前記メカシャッタ動作を選択してもよい。
【００１７】
また、前記撮像装置は、着脱可能なレンズユニットを備え、前記動作選択部は、前記レンズユニットから前記Ｆ値を取得してもよい。
【００１８】
また、前記撮像装置は、被写体画像のコントラスト成分又は前記被写体との距離の少なくともいずれかに基づいて前記ボケ量を算出する算出部をさらに備えてもよい。
【００１９】
また、前記撮像装置は、前記動作選択部により選択されたシャッタ動作により撮影した複数の画像を合成する画像合成部をさらに備えてもよい。
【００２０】
また、前記撮像装置は、前記動作選択部により選択されたシャッタ動作の種別をユーザに確認させるために前記シャッタ動作の種別を示す表示部をさらに備えてもよい。
【００２１】
また、前記撮像装置の撮影モードが所定の撮影モードの場合は、前記動作選択部によるシャッタ動作の選択を禁止してもよい。
【００２２】
また、前記動作選択部は、前記第１の幕の走行開始時の前記スリット幅が所定の値より狭い場合に前記メカシャッタ動作を選択してもよい。
【００２３】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の画素から成る撮像素子と、前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、を備える撮像装置のシャッタ動作選択方法であって、前記第１の幕と前記第２の幕により形成されるスリット幅、又は前記第１の幕と前記リセット部によるリセット走査により形成されるスリット幅の長さを判断するステップと、前記スリット幅の長さに応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択するステップと、を含むシャッタ動作選択方法が提供される。
【００２４】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の画素から成る撮像素子と、前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、を備える撮像装置のシャッタ動作選択方法であって、シャッタ速度を判断するステップと、前記シャッタ速度に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択するステップと、を含むシャッタ動作選択方法が提供される。
【００２５】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の画素から成る撮像素子と、前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、を備える撮像装置のシャッタ動作選択方法であって、撮像レンズのＦ値を判断するステップと、前記Ｆ値に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択するステップと、を含む、シャッタ動作選択方法が提供される。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように本発明によれば、ボケ像欠けを回避することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態による撮像装置１０の基本構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態によるカメラ制御部１３０の機能ブロックを示す図である。
【図３】本発明の実施形態によるメカシャッタ機構において、撮像素子、メカ先幕およびメカ後幕をレンズ側から光軸方向に沿って観察した様子を示す正面図である。
【図４】本発明の実施形態による電子シャッタ機構において、撮像素子、メカ先幕およびメカ後幕をレンズ側から光軸方向に沿って観察した様子を示す正面図である。
【図５】電子シャッタ機構による撮影動作において高速ＳＳ時に発生するボケ像欠けを説明するための図である。
【図６】メカシャッタ機構による撮影動作において高速ＳＳ時にボケ像欠けが発生しないことを説明するための図である。
【図７】本発明の第１の実施形態によるシャッタ動作選択の処理を示すフローチャートである。
【図８】電子シャッタ機構による撮影動作においてシャッタスピードを低速にすることでボケ像欠けを防止することを説明するための図である。
【図９】メカシャッタ機構による撮影動作において図８と同じシャッタスピードでボケ像欠けが発生しないことを説明するための図である。
【図１０】電子シャッタ機構による高速ＳＳの撮影動作においてＦ値が暗いためボケ像欠けが発生しないことを説明するための図である。
【図１１】メカシャッタ機構による撮影動作において図１０と同じシャッタスピードでボケ像欠けが発生しないことを説明するための図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態によるシャッタ動作選択の処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第３の実施形態によるシャッタ動作選択の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２９】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本発明の実施形態による撮像装置の基本構成
２．第１の実施形態
（２−１）撮像装置の主要構成
（２−２）撮像装置の動作
３．第２の実施形態
４．第３の実施形態
５．まとめ
【００３０】
＜１．本発明の実施形態による撮像装置の基本構成＞
本発明は、一例として「２．第１の実施形態」〜「４．第３の実施形態」において詳細に説明するように、多様な形態で実施され得る。
【００３１】
なお、本明細書において、撮像装置の一例として撮像装置１０（レンズ交換式デジタルカメラ）を示しているが、撮像装置はかかる例に限定されない。例えば、撮像装置は、レンズ一体型のデジタルカメラ、銀塩カメラ、ビデオカメラ、その他静止画を撮影できる装置であってもよい。
【００３２】
以下では、まず、このような各実施形態において共通する基本構成について図１〜図４を参照して説明する。
【００３３】
（構成）
図１は、本発明の実施形態による撮像装置１０の基本構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態にかかる撮像装置は、カメラ本体１００と、カメラ本体１００に装着される、撮影光学系としての交換可能なレンズユニット１０１とを有している。
【００３４】
まず、レンズユニット１０１内の構成について説明する。レンズユニット１０１は、撮影レンズ１１４、レンズ制御部１１５、レンズ駆動部１１６、絞り駆動部１１７、絞り１１７ａ、ズーム駆動機構１１８、ズーム位置検出部１１９および通信部１２０を有する。
【００３５】
撮影レンズ１１４は、光軸方向に移動可能である。なお、図１では、撮影レンズ１１４を１つのレンズとして表しているが、実際にはフォーカスレンズやズームレンズ等、複数のレンズから構成されている。レンズ制御部１１５は、レンズ駆動部１１６を介して撮影レンズ１１４の駆動を制御すると共に、絞り駆動部１１７を介して絞り１１７ａを駆動し、撮影動作時の被写体輝度に応じた絞りの制御を行う。また、ズーム駆動機構１１８を操作（本実施形態では手動操作）することによりズームレンズの位置を動かすことができる。動かされたズームレンズの位置（焦点距離）はズーム位置検出部１１９により検出され、レンズ制御部１１５に送られる。レンズ制御部１１５は、レンズユニット１０１側の通信部１２０及びカメラ本体１００側の通信部１２１を介して、後述するカメラ本体１００内のカメラ制御部１３０と通信することができる。レンズ制御部１１５は、この通信部１２０及び１２１を介して、レンズユニット１０１の種類や、焦点距離、射出瞳距離、焦点位置（フォーカス位置）等に関するレンズ情報をカメラ制御部１３０に通知する。
【００３６】
次に、カメラ本体１００の構成について説明する。カメラ本体１００は、撮像素子１０４、メカシャッタ１０５、シャッタ駆動部１０６、パルス発生部１０７、垂直駆動変調部１０８、信号処理部１０９、画像表示部１１０、画像記録部１１１、スイッチユニット１１２、通信部１２１、カメラ制御部１３０、走査パターン保持部１５０および表示装置１５１を有する。
【００３７】
撮像装置１０が非撮影状態にある場合、レンズユニット１０１の撮影レンズ１１４及び絞り１１７ａを通過した被写体光束は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサやＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などにより構成される撮像素子１０４に向かう。撮像素子１０４の各画素は、露光されている間、レンズユニット１０１により結像された被写体光学像を光量に応じて光電変換し、得られた電荷を蓄積する。蓄積された電荷は信号処理部１０９に送られ、信号処理部１０９によりリアルタイムに生成された画像データが、画像表示部１１０を介して表示装置１５１に出力されてリアルタイムの画像として表示される。これにより、撮影者は、表示装置１５１を介して被写体像を観察することができる。
【００３８】
後述する不図示のレリーズ釦が押されて非撮影状態から撮影状態に移行すると、撮像素子１０４には、パルス発生部１０７から走査クロック（水平駆動パルス）や所定の制御パルスが供給される。パルス発生部１０７で発生した走査クロックのうち、垂直走査用のクロックは垂直駆動変調部１０８によって所定のクロック周波数に変調されて、撮像素子１０４に入力される。この垂直駆動変調部１０８によって、撮像素子１０４のライン毎に行われるリセット走査の走査パターンが決定される。この撮像素子１０４のライン毎のリセット走査により、電子先幕としての機能が達成される。また、パルス発生部１０７は、後述する信号処理部１０９にもクロック信号を出力する。
【００３９】
撮像素子１０４に対して物体側（レンズ側）には、メカニカルシャッタであるフォーカルプレンシャッタ（以下、「メカニカルシャッタ」と呼ぶ。）１０５が配置されている。メカニカルシャッタ１０５は、複数の遮光羽根で構成された先幕（以下、「メカ先幕」と呼ぶ。）と、複数の遮光羽根で構成された後幕（以下、「メカ後幕」と呼ぶ。）を有する。
【００４０】
ここで、本実施形態に係る撮像装置は、メカニカルシャッタ１０５が有するメカ先幕およびメカ後幕を用いて撮影動作を行うメカシャッタ機構と、上述した撮像素子１０４で行われる電子先幕としてのリセット走査およびメカニカルシャッタ１０５が有するメカ後幕を用いて撮影動作を行う電子シャッタ機構との双方の機構を有する。以下、撮像素子１０４の露光制御を行う各シャッタ機構の概要を説明する。
【００４１】
メカシャッタ機構では、メカニカルシャッタ１０５により先幕と後幕が構成され、撮像素子１０４を覆うメカ先幕を走行させることで撮像素子１０４への光の入射を開放し、次いでメカ後幕を走行させることで撮像素子１０４への光の入射を遮断する。これにより、メカシャッタによる撮像動作（メカシャッタ動作）が実現される。ここで、撮像素子１０４への光の入射を遮断するメカ後幕が、特許請求の範囲に記載の「第１の幕」に相当し、メカ後幕に先行して走行するメカ先幕が、特許請求の範囲に記載の「第２の幕」に相当する。
【００４２】
また、電子シャッタ機構は、撮像素子１０４で行われるライン毎のリセット走査により電子先幕が、メカニカルシャッタ１０５により後幕（メカ後幕）が構成される。このような電子シャッタ機構では、先ず、撮像素子１０４の複数画素からなるライン毎に、画素の蓄電電荷量をゼロにするリセット走査が行われる。その後、所定時間経過後に、メカ後幕によって撮像素子を順次遮光した後、各画素に蓄積された電荷を順次読み出す読み出し走査を行うことで、電子シャッタによる撮像動作（電子シャッタ動作）が実現される。
【００４３】
以上、各シャッタ機構の概要について説明したが、詳細については図３〜６を参照して後述する。なお、各図では、各シャッタ機構を説明するために必要な構成を示しただけであって、本実施形態に係る撮像装置１０がメカシャッタ機構と電子シャッタ機構との双方の機構を有することは上述の通りである。
【００４４】
続いて、カメラ本体１００の他の構成について説明する。シャッタ駆動部１０６は、メカシャッタ１０５のメカ先幕およびメカ後幕の走行を制御する。また、シャッタ駆動部１０６は、メカ後幕３の走行を開始させるタイミングを調整することでスリット幅Ｌを調整し、露光時間（シャッタースピードＳＳ）を制御することができる。
【００４５】
信号処理部１０９は、撮像素子１０４から読み出された信号に対して二重相関サンプリング処理（ＣＤＳ）やゲイン（ＡＧ）処理、及び所定の処理（色処理やガンマ補正等）を施すことにより画像データを生成する。生成された画像データは、画像表示部１１０を介して表示装置１５１に出力されて撮影画像として表示されたり、画像記録部１１１に記録されたりする。また、信号処理部１０９は、生成した画像データと、画像記録部１１１に記録された画像データ等、複数の画像データを合成する画像合成部としても機能する。
【００４６】
スイッチユニット１１２は、主電源のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチや、撮影条件等を設定するために操作されるスイッチや、撮影準備動作および撮影動作を開始させるために操作されるスイッチ（レリーズ釦）を含む。レリーズ釦の半押し操作で撮影準備動作（測光動作や焦点調節動作等）が開始される。更に、全押し操作で撮影動作（撮像素子１０４の露光及び電荷信号の読み出し、及び電荷信号を処理して得られた画像データの記録媒体への記録）が開始される。
【００４７】
カメラ制御部１３０は、演算処理装置および制御装置として機能するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、各種プログラムに従って撮像装置全体の動作を制御する。また、カメラ制御部１３０は、スイッチユニット１１２の操作に応じた動作を行う。
【００４８】
走査パターン保持部１５０は、後述するような電子先幕の走査パターンを複数種類保持する。走査パターンとは、電子先幕としての撮像素子１０４のライン毎に行われるリセット走査のタイミングをパターン化したものである。
【００４９】
次に、図２を参照してカメラ制御部１３０について説明する。図２に示すように、カメラ制御部１３０は、リセット部１３１、動作選択部１３２および算出部１３３を有する。
【００５０】
リセット部１３１は、所定のタイミングで撮像素子１０４の画素をライン毎に順次リセット走査することで電子先幕の機能を実現する。具体的には、リセット部１３１は、垂直駆動変調部１０８を制御し、垂直駆動変調部１０８からリセット走査用のクロックを撮像素子１０４に入力させる。
【００５１】
動作選択部１３２は、上述したメカシャッタ動作と、電子シャッタ動作とのいずれかを選択する処理を行う。また、動作選択部１３２は、シャッタ速度、Ｆ値および被写体のボケ量の少なくともいずれかに応じて、上記いずれかのシャッタ動作を選択する。なお、動作選択部１３２が行う選択処理の詳細については、図７に示すフローを参照して後述する。
【００５２】
算出部１３３は、被写体画像のコントラスト成分又は被写体との距離の少なくともいずれかに基づいて、ボケ量を算出する処理を行う。なお、算出部１３３が行う算出処理の詳細については後述する。
【００５３】
上述したカメラ制御部１３０が有する各部の処理は、撮像装置に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などのハードウェア（図示せず）で実現される。ここで、ＲＯＭは、ＣＰＵが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭは、ＣＰＵの実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する。これらはＣＰＵバスなどから構成されるホストバスにより相互に接続されている。
【００５４】
以上、本発明の実施形態による撮像装置１０の基本構成について説明した。続いて、各シャッタ機構による撮影動作について図を参照して詳細に説明する。
【００５５】
（メカシャッタ機構による撮影動作）
まず、メカシャッタ機構による撮影動作について図３を参照して説明する。図３は、撮像素子１０４、メカ先幕２およびメカ後幕３をレンズ側から光軸方向に沿って観察した様子を示す正面図であり、レリーズ釦の押下により撮影が開始された後の、メカ先幕の走行およびメカ後幕の走行が途中にあるときの状態を示している。矢印１は、メカ先幕２の走行方向と、メカ後幕３の走行方向を示す。
【００５６】
図３において、メカニカルシャッタ１０５のメカ先幕２とメカ後幕３が、撮像素子１０４の一部の領域を遮光している状態が示されている。
【００５７】
メカ先幕２の端部４とメカ後幕３の端部５との間のスリットによって形成される領域６は、メカ先幕２およびメカ後幕３により遮光されておらず、撮像素子１０４において露光による電荷蓄積が行われている領域（電荷蓄積領域）である。電荷蓄積領域６はメカ先幕２とメカ後幕３の走行に従って、矢印１の方向へ移動していくことになる。メカ先幕２の端部４が通過してから、つまり撮像素子１０４への光の入射が開放されてから、メカ後幕３によって遮光状態となるまでの時間が、画素の露光による電荷蓄積時間となる。したがって、スリット幅Ｌを調整することで、電荷蓄積領域６を変化し、露光時間を調整することができる。
【００５８】
このように、メカ先幕２の端部４が矢印１の方向へ走行して各ラインの電荷蓄積が開始されるので、電荷蓄積の開始タイミングは撮像素子１０４のライン毎に異なる。図３に示す例では、撮像素子１０４の最も下に位置するラインにおいて電荷蓄積動作が最も早いタイミングで行われ、最も上に位置するラインで電荷蓄積動作が最も遅いタイミングで行われる。
【００５９】
撮像素子１０４の下部から上部へ向かうメカ先幕２およびメカ後幕３の移動は、シャッタ駆動部１０６により制御される。シャッタ駆動部１０６は、メカ後幕３の走行を開始させるタイミングを調整することでスリット幅Ｌを調整し、露光時間（シャッタースピードＳＳ）を制御することができる。
【００６０】
（電子シャッタ機構による撮影動作）
次に、電子シャッタ機構による撮影動作について図４を参照して説明する。図４は、撮像素子１０４およびメカ後幕３をレンズ側から光軸方向に沿って観察した様子を示す正面図であり、レリーズ釦の押下により撮影が開始された後の、撮像素子１０４で行われるリセット走査およびメカ後幕３の走行が途中にあるときの状態を示している。矢印１は、リセット走査の走査方向（電子先幕７の走行方向）と、メカ後幕３の走行方向を示す。
【００６１】
図４において、メカニカルシャッタ１０５のメカ後幕３が、撮像素子１０４の一部の領域を遮光している状態が示されている。さらに、撮像素子１０４で行われるリセット走査のライン（リセットライン）８を図４に示す。リセットライン８は、画素の蓄積電荷量がゼロにされるラインであり、電子先幕７の端部に相当する。
【００６２】
リセットライン８とメカ後幕３の端部５との間のスリットによって形成される領域６は、撮像素子１０４において露光による電荷蓄積が行われている領域（電荷蓄積領域）である。電荷蓄積領域６は電子先幕７とメカ後幕３の走行に従って、矢印１の方向へ移動していくことになる。リセットライン８が通過してから、つまり画素が矢印１の方向へライン毎に順次リセットされてから、メカ後幕３によって遮光状態となるまでの時間が、画素の露光による電荷蓄積時間となる。このように、リセットライン８が矢印１の方向へ走行してライン毎の電荷蓄積が開始されるので、電荷蓄積の開始タイミングは撮像素子１０４のライン毎に異なる。図４に示す例では、撮像素子１０４の最も下に位置するラインで電荷蓄積動作が最も早いタイミングで行われ、最も上に位置するラインで電荷蓄積動作が最も遅いタイミングで行われる。
【００６３】
撮像素子１０４の下部から上部へ向かうリセットライン８の移動（リセット走査）は、垂直駆動変調部１０８により制御される。このリセットライン８の移動パターンを「走査パターン」と称する。この走査パターンは、前述のように撮像素子１０４のライン毎にリセット走査が行われるタイミングを示したものということができる。走査パターン保持部１５０には、例えば、焦点距離や射出瞳距離などに応じて異なる走査パターンが複数保持されている。カメラ制御部１３０は、装着されたレンズの焦点距離や射出瞳距離などに応じてこれらのうちの一つを選択し、選択した走査パターンに従ってリセットライン８が移動するように垂直駆動変調部１０８を制御する。
【００６４】
（本発明の各実施形態に至る経緯）
上述した電子シャッタ機構は、メカシャッタ機構に比べて、レリーズタイムラグ短縮、レリーズ静音化、シャッタ振動による像ぶれ軽減の性能向上が見込める。しかしながら、電子シャッタ機構では、シャッタスピードが高速で（高速ＳＳ）、スリット幅が狭い場合に、被写体のボケ像が欠ける現象が生じるという問題があった。
【００６５】
ここで、シャッタ速度の調整について説明する。一般的に、先幕および後幕の走行速度の基本速は幕速と称され、幕速より低速のシャッタ速度の場合は、先幕が走行した後、後幕を走行させるのを遅らせてスリット幅Ｌを広げて全開状態を維持することで、幕の走行速度を変化させることなく実質的にシャッタ速度を遅く（露光量をより多く）できる。一方、シャッタ速度を幕速より高速にする場合には、先幕走行後に後幕が走行するまでの時間を短くし、先幕と後幕とでスリット幅Ｌを短く形成して露光することで（図３および図４参照）、走行速度を変化させることなく実質的にシャッタ速度を早く（露光量を少なく）できる。従って、先幕走行後に後幕を走行させる時間を調整することでスリット幅Ｌを調整でき、これによりシャッタ速度ＳＳを低速ＳＳから高速ＳＳまで変化させることができる。
【００６６】
次に、電子シャッタ機構におけるボケ像欠けの現象について図５を参照して説明する。図５は撮像面の露光中央位置での撮影光束の状況を示す図である。図５において、上側に示す図は焦点より近い側に撮像素子１０４の撮像面が位置する所謂「後ピン」状態を示し、下側に示す図はそのときの撮影画像のボケの見え方を示す。
【００６７】
図５の上側に示す図において、絞り１１７ａは撮影レンズ１１４と同位置に示され、撮影レンズ１１４の光束の上側５１および撮影レンズ１１４の光束の下側５２が交差する箇所が焦点５３であり、撮像素子１０４の撮像面は焦点５３より撮影レンズ１１４に近い位置にある。撮像素子１０４の撮像面ではリセット走査のライン（リセットライン８）が電子先幕７の端部に相当している。また、撮像素子１０４から幕間Ｒだけ離れた位置にメカ後幕３が位置する。なお、図５の下側に示す図は、撮像素子１０４の撮像面５０を正面から見た様子を表す。
【００６８】
ここで、撮影レンズ１１４の絞り開口が円形であるものとする。撮像素子１０４の中央領域の露光時には、電子先幕のリセットライン８とメカ後幕３の端部５で形成されるスリット幅Ｌが１／４０００秒〜１／２０００秒の短時間露光秒時（高速ＳＳ）の場合に、撮像素子１０４とメカ後幕３との距離差（幕間Ｒ）の影響で、メカ後幕３の端部５で光束の下側５２がけられ、リセットライン８（電子先幕の端部）では光束の上側５１はけられない状態が生じる。これにより、円形になるべき後ピンのボケ像５５の下側がカットされるボケ像欠けの現象が生じる。
【００６９】
上述したボケ像欠けは画像の品質に大きく影響する。また、複数の画像データを合成して画像データを生成する場合においても、合成前の画像データにボケ像欠けの画像が含まれる場合、生成した画像データの品質を著しく劣化させる。
【００７０】
このようなボケ像欠けの発生を防止するには、撮像素子１０４とメカ後幕３との間（幕間Ｒ）を狭くすることや、メカ後幕３の走行速度を早くしてスリット幅Ｌを出来るだけ広くすることが考え得る。しかしながら、幕間Ｒを狭くすることは、設計上の限界があり、メカ後幕３の走行速度を早くすることにも制御の困難性があり、最善の解決方法とは言えない。
【００７１】
一方、高速ＳＳ時であっても、メカシャッタ機構による撮影動作ではボケ像欠けが発生しないことに注目し、状況に応じて電子シャッタ機構とメカシャッタ機構とのいずれかを選択することでボケ像欠けの発生を防止し、画像データの品質を向上させる本実施形態に係る撮像装置に至った。メカシャッタ機構による撮影動作でボケ像欠けが発生しない点については、以下の「２．第１の実施形態」で詳述する。
【００７２】
＜２．第１の実施形態＞
（２−１）撮像装置の主要構成
第１の実施形態に係る撮像装置は、図２のカメラ制御部１３０が有する動作選択部１３２により、メカシャッタ機構による撮影動作と、電子シャッタ機構による撮影動作とのいずれかを選択する。具体的には、動作選択部１３２は、シャッタ速度（ＳＳ）、Ｆ値、ボケ量の少なくともいずれかに基づいて、シャッタ機構の選択を行う。動作選択部１３２の処理については、「（２−２）撮像装置の動作選択処理」で詳述する。
【００７３】
ここで、高速ＳＳ時であっても、メカシャッタ機構による撮影動作ではボケ像欠けが発生しないことについて図６を参照して説明する。
【００７４】
図６は撮像面の露光中央位置での撮影光束の状況を示す図である。図６において、上側に示す図は焦点５３より近い側に撮像素子１０４の撮像面が位置する所謂「後ピン」状態を示し、下側に示す図はそのときの撮影画像のボケの見え方を示す。
【００７５】
図６の上側に示す図において、絞り１１７ａは撮影レンズ１１４と同位置に示され、撮影レンズ１１４の光束の上側５１および撮影レンズ１１４の光束の下側５２が交差する箇所が焦点５３であり、撮像素子１０４の撮像面は焦点５３より撮影レンズ１１４に近い位置にある。また、撮像素子１０４から幕間Ｒだけ離れた位置にメカ先幕２およびメカ後幕３が位置する。なお、図６の下側に示す図は、撮像素子１０４の撮像面５０を正面から見た様子を表す。
【００７６】
ここで、撮影レンズ１１４の絞り開口が円形であるものとする。撮像素子１０４の中央領域の露光時には、メカ先幕２の端部４とメカ後幕３の端部５で形成されるスリット幅Ｌが１／４０００秒〜１／２０００秒の短時間露光秒時（高速ＳＳ）の場合に、図６の下側に示すように、ボケ像５６の欠けは発生しない。これは、メカ先幕２とメカ後幕３とが同位置にあることから、メカ先幕２の端部４で光束の上側５１がけられ、メカ後幕３の端部５で光束の下側５２がけられ、ボケ像の上側と下側が同じようにカットされる状態が生じる。これにより、後ピンのボケ像５５が円形になる。
【００７７】
以上、高速ＳＳ時（スリット幅Ｌが狭い場合）であってもメカシャッタ機構による撮影動作においてボケ像欠けが発生しないことについて説明した。続いて、動作選択部１３２によるシャッタ動作の選択処理について詳述する。
【００７８】
（２−２）撮像装置の動作選択処理
本実施形態に係る動作選択部１３２の処理について図７のフローチャートを参照して説明する。
【００７９】
まず、図７に示すように、動作選択部１３２は、撮影動作の制御値の一つであるシャッタ速度が閾値ａよりも速い速度（高速ＳＳ）に設定されているか否か判断する（ステップＳ１１）。閾値ａは、電子シャッタ機構による撮影動作を行った場合にボケ像欠けが発生する恐れのないスリット幅Ｌで先幕と後幕が走行される際のシャッタ速度とする。例えば、シャッタ速度１／２０００秒又はそれ以上を閾値ａとしてもよい。
【００８０】
ここで、電子シャッタ機構による撮影動作を行った場合にボケ像欠けが発生する恐れのないスリット幅Ｌで先幕と後幕が走行される場合について図８を参照して説明する。
【００８１】
図８の上側の図に示したスリット幅Ｌは、図５に示すボケ像欠けが発生するスリット幅Ｌよりも広い。スリット幅Ｌが広い図８の状態では、図５の状態より撮像素子１０４への露光時間が長くなる。これは、図８に示す場合のシャッタ速度は図５に示す場合よりも低速であると言い換えることができる。この時、光束の下側５２はメカ後幕３の端部５でけられることがなく、図８の下側に示す図のように、ボケ像５７の欠けは発生しない。
【００８２】
このように、シャッタ速度が閾値ａより低速で、電子シャッタ機構による撮影動作においてもボケ像欠けが発生する恐れのない場合は（ステップＳ１２／閾値ａより低速）、動作選択部１３２は、電子シャッタ機構による撮影動作を選択する（ステップＳ１３）。なお、シャッタ速度が閾値ａより低速の場合は、メカシャッタ機構による撮影動作においても、図９の上側の図に示すように、光束の上側５１および光束の下側５２はメカ先幕２やメカ後幕３でけられず、図９の下側の図に示すように、ボケ像５８に欠けは発生しない。しかしながら、電子シャッタ機構による撮影動作の方が、上述したようにレリーズタイムラグの短縮やシャッタ音の静音化といった点で性能が向上するため、本実施形態では電子シャッタ機構による撮影動作が選択される。
【００８３】
一方、シャッタ速度が閾値ａより高速と判断された場合は（ステップＳ１１／閾値ａより高速）、次いで動作選択部１３２は、Ｆ値が閾値ｂより大きいか小さいかを判断する（ステップＳ１５）。Ｆ値は、図１に示すレンズユニット１０１のレンズ制御部１１５から通信部１２０および１２１を介して取得してもよい。また、閾値ｂは、電子シャッタ機構による撮影動作を行った場合にボケ像欠けが発生する恐れのない絞り値とする。例えば、Ｆ２．８を閾値ｂとしてもよい。
【００８４】
ここで、Ｆ値が閾値ｂより大きく、すなわちＦ値が暗く、電子シャッタ機構による撮影動作を行った場合にボケ像欠けが発生する恐れのないことについて図１０を参照して説明する。
【００８５】
図１０の上側の図に示すように、シャッタ速度が閾値ａより高速（スリット幅Ｌが狭い）場合であっても、Ｆ値が閾値ｂより大きい場合は、絞り１１７ａにより撮影レンズ１１４からの光束経がスリット幅Ｌより狭く、光束の下側５２がメカ後幕３の端部５でけられることがない。したがって、図１０の下側に示す図のように、ボケ像５９に欠けが発生しない。このようなボケ像欠けの発生しないＦ値は、図５に示すボケ像欠けが発生するＦ値よりも大きい、すなわち暗いと言える。
【００８６】
このように、Ｆ値が閾値ｂより大きく、電子シャッタ機構による撮影動作においてもボケ像欠けが発生する恐れのない場合は（ステップＳ１５／閾値ｂより大きい）、動作選択部１３２は、電子シャッタ機構による撮影動作を選択する（ステップＳ１３）。なお、Ｆ値が閾値ｂより大きい場合は、メカシャッタ機構による撮影動作においても、図１１の上側の図に示すように、光束の上側５１および光束の下側５２はメカ先幕２やメカ後幕３でけられず、図１１の下側の図に示すように、ボケ像６０に欠けは発生しない。しかしながら、電子シャッタ機構による撮影動作の方が、上述したようにレリーズタイムラグの短縮やシャッタ音の静音化といった点で性能が向上するため、本実施形態では電子シャッタ機構による撮影動作が選択される。
【００８７】
一方、シャッタ速度が閾値ａより高速で（ステップＳ１１／閾値ａより高速）、Ｆ値が閾値ｂより小さいと判断された場合は（ステップＳ１５／閾値ｂより小さい）、次いで動作選択部１３２は、ボケ量が閾値ｃより大きいか小さいかを判断する（ステップＳ１７）。
【００８８】
シャッタ速度が閾値ａより高速で（ステップＳ１１／閾値ａより高速）、Ｆ値が閾値ｂより小さいと判断された場合は（ステップＳ１５／閾値ｂより小さい）、図５に示すように、電子シャッタ機構においては撮影レンズ１１４からの光束の下側５２がメカ後幕３の端部５でけられてボケ像５５が欠ける現象が発生し得る。しかしながら、撮影しようとする被写体がボケていない場合は、ボケ像欠けを考慮する必要がないため、上記点でより性能の高い電子シャッタ機構による撮影動作を選択することが望ましい。そこで、ステップＳ１７ではボケ量を基準として被写体のボケ具合を判断する。
【００８９】
ボケ量が閾値ｃより大きい場合は（ステップＳ１７／閾値ｃよりボケ大）、撮影しようとする被写体がボケた状態であると言える。この場合、ボケ像の欠けによる画像データの品質を劣化させる影響が大きいため、ボケ像欠けが発生しないメカシャッタ機構による撮影動作を選択する（ステップＳ１９）。一方、ボケ量が閾値ｃより小さい場合は（ステップＳ１７／閾値ｃよりボケ小）、撮影しようとする被写体がボケていない状態であるとする。この場合、ボケ像の欠けが発生しても画像データの品質への劣化の影響は小さいため、電子シャッタ機構による撮影動作を選択する（ステップＳ１３）。
【００９０】
このようなボケ量は、図２に示す算出部１３３により算出される。算出部１３３が行うボケ量の算出方法については特に限定せず、例えば、信号処理部１０９で生成された画像データ（被写体画像）のコントラスト成分からの算出や、撮像装置に赤外線センサを設けて、該赤外線の反射光から被写体までの距離を判断してボケ量を算出することや、レンズを繰り出した量（レンズ移動量）に基づいて被写体までの距離を判断してボケ量を算出することが可能である。ここで、ボケ量とは、被写界深度とボケ像の大きさとの少なくともいずれかであればよい。
【００９１】
なお、図７に示すフローチャートでは、シャッタ速度、Ｆ値、ボケ量の各判断を順次行っているが、本実施形態による動作選択部１３２の選択処理はこれに限られず、シャッタ速度とＦ値、シャッタ速度とボケ量、Ｆ値とボケ量、を順次判断してもよい。なお、シャッタ速度とＦ値の各判断の順番は逆であってもよいが、シャッタ速度とボケ量およびＦ値とボケ量の各判断の順番は、いずれもボケ量を後に判断する方が好ましい。
【００９２】
また、動作選択部１３２は、シャッタ速度のみ、Ｆ値のみ、ボケ量のみでシャッタ動作を選択してもよい。
【００９３】
＜３．第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について図１２に示すフローチャートを参照して説明する。図１２のステップＳ２１〜Ｓ２９に示すように、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様に、動作選択部１３２が選択したシャッタ機構により撮影動作を行う。
【００９４】
このようにして撮影された画像データは、図１に示す信号処理部１０９から画像記録部１１１に一旦記録される。次いで、カメラ制御部１３０は、合成用の撮影が完了したか否か判断し（ステップＳ３１）、完了していない場合は再度撮影を行う。
【００９５】
合成用の撮影が完了すると（ステップＳ３１／完了）、信号処理部１０９は、画像記録部１１１に一旦記録した画像データを取得し、撮影した画像データと合成して画像データを生成する処理を行う。
【００９６】
複数の画像データを合成して画像データを生成する処理としては、例えば、露出などの撮影条件が異なる２以上の画像データを合成することで、明暗差を押さえるよう補完し合った画像データを生成するハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）撮影が知られている。
【００９７】
本実施形態に係る撮像装置１０は、このような複数回撮影した画像データを合成する撮影方法の場合でも、動作選択部１３２により電子シャッタ機構とメカシャッタ機構のいずれかが選択され、ボケ像欠けのない（少なくともボケ像欠けによる画像品質への影響が低い）画像データを撮影できる。その結果、信号処理部１０９は、ボケ像欠けのない画像データに基づいて高画質の合成画像データを生成することができる。
【００９８】
＜４．第３の実施形態＞
上述した各実施形態では、動作選択部１３２により自動的に選択されたシャッタ機構で撮影動作が行われていた。したがって、操作者は、撮影の際にシャッタ機構を選択することは出来なかった。ここで、電子シャッタ機構による撮影動作とメカシャッタ機構による撮影動作とではレリーズタイムラグの程度やシャッタ音の大きさが異なる。したがって、レリーズタイムラグの程度やシャッタ音の大きさが常に一定ではないために操作者のレベルによっては使い難いと感じることも想定される。
【００９９】
そこで、本発明の第３の実施形態では、動作選択部１３２により選択されたシャッタ機構の種別を表示装置１５１に表示する。これにより、操作者は、シャッタ機構の種別を撮影前に選択することが出来る。
【０１００】
本実施形態による動作処理について図１３に示すフローチャートを参照して説明する。図１３に示すように、シャッタ速度や、Ｆ値などの撮影制御値が確定した後（ステップＳ３２）、動作選択部１３２は、ステップＳ３３、Ｓ３７、Ｓ３９において、上記第１の実施形態と同様に、電子シャッタ機構とメカシャッタ機構とのいずれかを選択する。
【０１０１】
次いで、カメラ制御部１３０は、選択されたシャッタ機構の種別を画像表示部１１０を介して表示装置１５１に表示させる（ステップＳ３５、Ｓ４１）。
【０１０２】
これにより、撮像装置１０は、撮影しようとする画像データにおいてボケ像欠け回避に有効なシャッタ機構がどちらであるかを、操作者（ユーザ）に確認させることが出来る。その上で、操作者は、どちらのシャッタ機構で撮影動作を行うかを任意に選択することが出来る。
【０１０３】
なお、操作者が撮影制御値を変化させた場合は（ステップＳ４３／変化あり）、ステップＳ３３〜Ｓ４１に示すシャッタ機構の選択処理および表示処理が再度行われる。一方、変化がない場合は（ステップＳ４３／変化なし）、表示処理が終了する。
【０１０４】
＜５．まとめ＞
以上説明したように、本発明の各実施形態にかかる撮像装置１０によれば、シャッタ速度、Ｆ値、ボケ量の少なくともいずれかに応じて、電子シャッタ機構とメカシャッタ機構のいずれかを選択することで、ボケ像欠けを回避することができる。
【０１０５】
なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１０６】
例えば、撮像装置１０の撮影モードがマニュアルモードの場合に、動作選択部１３２によるシャッタ機構の選択処理を禁止し、操作者が任意に選択したシャッタ機構で撮影動作を行う。
【０１０７】
また、撮像装置１０の撮影モードがシーン別のオートモードである場合に、カメラ制御部１３０は、設定されたオートモードに応じて、電子シャッタ機構とメカシャッタ機構のいずれかを強制的に選択してもよい。例えば、設定されたオートモードがスポーツモードの場合は、撮影対象である被写体の動きが速いことが想定されるため、ボケ像欠けが防止できるメカシャッタ機構よりも、レリーズタイムラグが短い電子シャッタ機構が優先される。また、設定されたオートモードがポートレートの場合は、ボケ像欠けが発生した場合の画像品質への影響が大きいため、動作選択部１３２によるシャッタ機構の選択処理を行ってもよいし、メカシャッタ機構を強制的に選択してもよい。
【０１０８】
また、撮像装置１０は、メカシャッタ１０５のメカ後幕３は走行開始から徐々に加速するため、スリット幅Ｌを走行開始時から徐々に広げて撮像素子１０４の画素のライン毎の露光時間を調整する。したがって、スリット幅Ｌは走行開始時が最も小さい。そこで、動作選択部１３２は、走行開始時のスリット幅Ｌにおいてボケ像欠けが発生しないシャッタ速度、Ｆ値、ボケ量をそれぞれ各閾値としてもよい。
【０１０９】
また、撮像装置１０に内蔵されるハードウェアを、上述した撮像装置１０の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。
【符号の説明】
【０１１０】
１０ 撮像装置
１００ カメラ本体
１０１ レンズユニット
１０４ 撮像素子
１０５ メカシャッタ
１０６ シャッタ駆動部
１０７ パルス発生部
１０８ 垂直駆動変調部
１０９ 信号処理部
１１０ 画像表示部
１１１ 画像記録部
１１２ スイッチユニット
１１４ 撮影レンズ
１１５ レンズ制御部
１１６ レンズ駆動部
１１７ 絞り駆動部
１１７ａ 絞り
１１８ ズーム駆動機構
１１９ ズーム位置検出部
１２０ 通信部
１２１ 通信部
１３０ カメラ制御部
１５０ 走査パターン保持部
Ｏ 光軸
Ｌ スリット幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及びシャッタ動作選択方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、普及している一眼レフタイプのデジタルカメラでは、電子先幕とメカ後幕を併用した電子シャッタが用いられている（特許文献１参照）。
【０００３】
このような電子シャッタでは、メカニカルシャッタにより後幕が構成され、後幕の走行に先行して、撮像素子の画素の蓄積電荷量をゼロにするリセット走査が画素のライン毎に行われる。その後、リセット走査を行った画素のライン毎に、所定の時間を経過してから信号を読み出す走査を行うことで、電子シャッタによる撮像動作が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−４１５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のような電子シャッタを用いたデジタルカメラにおいて、シャッタ速度（シャッタスピード；ＳＳ）を速くして撮像した場合にボケ像が欠けるという問題があった。このようなボケ像の欠けは撮影画像の品質を下げる要因となる。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ボケ像欠けを回避することが可能な、新規かつ改良された撮像装置およびシャッタ動作選択方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数の画素から成る撮像素子と、前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、前記第１の幕と前記第２の幕により形成されるスリット幅、又は前記第１の幕と前記リセット部によるリセット走査により形成されるスリット幅に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択する動作選択部と、を備える撮像装置が提供される。
【０００８】
また、前記動作選択部は、前記スリット幅が第１の閾値より狭い場合に前記メカシャッタ動作を選択してもよい。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の画素から成る撮像素子と、前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、シャッタ速度に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択する動作選択部と、を備える撮像装置が提供される。
【００１０】
また、前記動作選択部は、前記シャッタ速度が第２の閾値より速い場合は、前記メカシャッタ動作を選択してもよい。
【００１１】
また、前記動作選択部は、前記シャッタ速度が第２の閾値より速く、かつ、被写体のボケ量が第４の閾値より大きい場合は、前記メカシャッタ動作を選択してもよい。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の画素から成る撮像素子と、前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、撮像レンズのＦ値に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択する動作選択部と、を備える撮像装置が提供される。
【００１３】
また、前記動作選択部は、前記Ｆ値が第３の閾値より小さい場合は、前記メカシャッタ動作を選択してもよい。
【００１４】
また、前記動作選択部は、シャッタ速度が第２の閾値より速く、かつ、前記Ｆ値が第３の閾値より小さい場合は、前記メカシャッタ動作を選択してもよい。
【００１５】
また、前記動作選択部は、シャッタ速度が第２の閾値より速く、かつ、前記Ｆ値が第３の閾値より小さく、さらに、被写体のボケ量が第４の閾値より大きい場合は、前記メカシャッタ動作を選択してもよい。
【００１６】
また、前記動作選択部は、前記Ｆ値が第３の閾値より小さく、かつ、被写体のボケ量が第４の閾値より大きい場合は、前記メカシャッタ動作を選択してもよい。
【００１７】
また、前記撮像装置は、着脱可能なレンズユニットを備え、前記動作選択部は、前記レンズユニットから前記Ｆ値を取得してもよい。
【００１８】
また、前記撮像装置は、被写体画像のコントラスト成分又は前記被写体との距離の少なくともいずれかに基づいて前記ボケ量を算出する算出部をさらに備えてもよい。
【００１９】
また、前記撮像装置は、前記動作選択部により選択されたシャッタ動作により撮影した複数の画像を合成する画像合成部をさらに備えてもよい。
【００２０】
また、前記撮像装置は、前記動作選択部により選択されたシャッタ動作の種別をユーザに確認させるために前記シャッタ動作の種別を示す表示部をさらに備えてもよい。
【００２１】
また、前記撮像装置の撮影モードが所定の撮影モードの場合は、前記動作選択部によるシャッタ動作の選択を禁止してもよい。
【００２２】
また、前記動作選択部は、前記第１の幕の走行開始時の前記スリット幅が所定の値より狭い場合に前記メカシャッタ動作を選択してもよい。
【００２３】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の画素から成る撮像素子と、前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、を備える撮像装置のシャッタ動作選択方法であって、前記第１の幕と前記第２の幕により形成されるスリット幅、又は前記第１の幕と前記リセット部によるリセット走査により形成されるスリット幅の長さを判断するステップと、前記スリット幅の長さに応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択するステップと、を含むシャッタ動作選択方法が提供される。
【００２４】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の画素から成る撮像素子と、前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、を備える撮像装置のシャッタ動作選択方法であって、シャッタ速度を判断するステップと、前記シャッタ速度に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択するステップと、を含むシャッタ動作選択方法が提供される。
【００２５】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の画素から成る撮像素子と、前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、を備える撮像装置のシャッタ動作選択方法であって、撮像レンズのＦ値を判断するステップと、前記Ｆ値に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択するステップと、を含む、シャッタ動作選択方法が提供される。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように本発明によれば、ボケ像欠けを回避することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態による撮像装置１０の基本構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態によるカメラ制御部１３０の機能ブロックを示す図である。
【図３】本発明の実施形態によるメカシャッタ機構において、撮像素子、メカ先幕およびメカ後幕をレンズ側から光軸方向に沿って観察した様子を示す正面図である。
【図４】本発明の実施形態による電子シャッタ機構において、撮像素子、メカ先幕およびメカ後幕をレンズ側から光軸方向に沿って観察した様子を示す正面図である。
【図５】電子シャッタ機構による撮影動作において高速ＳＳ時に発生するボケ像欠けを説明するための図である。
【図６】メカシャッタ機構による撮影動作において高速ＳＳ時にボケ像欠けが発生しないことを説明するための図である。
【図７】本発明の第１の実施形態によるシャッタ動作選択の処理を示すフローチャートである。
【図８】電子シャッタ機構による撮影動作においてシャッタスピードを低速にすることでボケ像欠けを防止することを説明するための図である。
【図９】メカシャッタ機構による撮影動作において図８と同じシャッタスピードでボケ像欠けが発生しないことを説明するための図である。
【図１０】電子シャッタ機構による高速ＳＳの撮影動作においてＦ値が暗いためボケ像欠けが発生しないことを説明するための図である。
【図１１】メカシャッタ機構による撮影動作において図１０と同じシャッタスピードでボケ像欠けが発生しないことを説明するための図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態によるシャッタ動作選択の処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第３の実施形態によるシャッタ動作選択の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２９】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本発明の実施形態による撮像装置の基本構成
２．第１の実施形態
（２−１）撮像装置の主要構成
（２−２）撮像装置の動作
３．第２の実施形態
４．第３の実施形態
５．まとめ
【００３０】
＜１．本発明の実施形態による撮像装置の基本構成＞
本発明は、一例として「２．第１の実施形態」〜「４．第３の実施形態」において詳細に説明するように、多様な形態で実施され得る。
【００３１】
なお、本明細書において、撮像装置の一例として撮像装置１０（レンズ交換式デジタルカメラ）を示しているが、撮像装置はかかる例に限定されない。例えば、撮像装置は、レンズ一体型のデジタルカメラ、銀塩カメラ、ビデオカメラ、その他静止画を撮影できる装置であってもよい。
【００３２】
以下では、まず、このような各実施形態において共通する基本構成について図１〜図４を参照して説明する。
【００３３】
（構成）
図１は、本発明の実施形態による撮像装置１０の基本構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態にかかる撮像装置は、カメラ本体１００と、カメラ本体１００に装着される、撮影光学系としての交換可能なレンズユニット１０１とを有している。
【００３４】
まず、レンズユニット１０１内の構成について説明する。レンズユニット１０１は、撮影レンズ１１４、レンズ制御部１１５、レンズ駆動部１１６、絞り駆動部１１７、絞り１１７ａ、ズーム駆動機構１１８、ズーム位置検出部１１９および通信部１２０を有する。
【００３５】
撮影レンズ１１４は、光軸方向に移動可能である。なお、図１では、撮影レンズ１１４を１つのレンズとして表しているが、実際にはフォーカスレンズやズームレンズ等、複数のレンズから構成されている。レンズ制御部１１５は、レンズ駆動部１１６を介して撮影レンズ１１４の駆動を制御すると共に、絞り駆動部１１７を介して絞り１１７ａを駆動し、撮影動作時の被写体輝度に応じた絞りの制御を行う。また、ズーム駆動機構１１８を操作（本実施形態では手動操作）することによりズームレンズの位置を動かすことができる。動かされたズームレンズの位置（焦点距離）はズーム位置検出部１１９により検出され、レンズ制御部１１５に送られる。レンズ制御部１１５は、レンズユニット１０１側の通信部１２０及びカメラ本体１００側の通信部１２１を介して、後述するカメラ本体１００内のカメラ制御部１３０と通信することができる。レンズ制御部１１５は、この通信部１２０及び１２１を介して、レンズユニット１０１の種類や、焦点距離、射出瞳距離、焦点位置（フォーカス位置）等に関するレンズ情報をカメラ制御部１３０に通知する。
【００３６】
次に、カメラ本体１００の構成について説明する。カメラ本体１００は、撮像素子１０４、メカシャッタ１０５、シャッタ駆動部１０６、パルス発生部１０７、垂直駆動変調部１０８、信号処理部１０９、画像表示部１１０、画像記録部１１１、スイッチユニット１１２、通信部１２１、カメラ制御部１３０、走査パターン保持部１５０および表示装置１５１を有する。
【００３７】
撮像装置１０が非撮影状態にある場合、レンズユニット１０１の撮影レンズ１１４及び絞り１１７ａを通過した被写体光束は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサやＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などにより構成される撮像素子１０４に向かう。撮像素子１０４の各画素は、露光されている間、レンズユニット１０１により結像された被写体光学像を光量に応じて光電変換し、得られた電荷を蓄積する。蓄積された電荷は信号処理部１０９に送られ、信号処理部１０９によりリアルタイムに生成された画像データが、画像表示部１１０を介して表示装置１５１に出力されてリアルタイムの画像として表示される。これにより、撮影者は、表示装置１５１を介して被写体像を観察することができる。
【００３８】
後述する不図示のレリーズ釦が押されて非撮影状態から撮影状態に移行すると、撮像素子１０４には、パルス発生部１０７から走査クロック（水平駆動パルス）や所定の制御パルスが供給される。パルス発生部１０７で発生した走査クロックのうち、垂直走査用のクロックは垂直駆動変調部１０８によって所定のクロック周波数に変調されて、撮像素子１０４に入力される。この垂直駆動変調部１０８によって、撮像素子１０４のライン毎に行われるリセット走査の走査パターンが決定される。この撮像素子１０４のライン毎のリセット走査により、電子先幕としての機能が達成される。また、パルス発生部１０７は、後述する信号処理部１０９にもクロック信号を出力する。
【００３９】
撮像素子１０４に対して物体側（レンズ側）には、メカニカルシャッタであるフォーカルプレンシャッタ（以下、「メカニカルシャッタ」と呼ぶ。）１０５が配置されている。メカニカルシャッタ１０５は、複数の遮光羽根で構成された先幕（以下、「メカ先幕」と呼ぶ。）と、複数の遮光羽根で構成された後幕（以下、「メカ後幕」と呼ぶ。）を有する。
【００４０】
ここで、本実施形態に係る撮像装置は、メカニカルシャッタ１０５が有するメカ先幕およびメカ後幕を用いて撮影動作を行うメカシャッタ機構と、上述した撮像素子１０４で行われる電子先幕としてのリセット走査およびメカニカルシャッタ１０５が有するメカ後幕を用いて撮影動作を行う電子シャッタ機構との双方の機構を有する。以下、撮像素子１０４の露光制御を行う各シャッタ機構の概要を説明する。
【００４１】
メカシャッタ機構では、メカニカルシャッタ１０５により先幕と後幕が構成され、撮像素子１０４を覆うメカ先幕を走行させることで撮像素子１０４への光の入射を開放し、次いでメカ後幕を走行させることで撮像素子１０４への光の入射を遮断する。これにより、メカシャッタによる撮像動作（メカシャッタ動作）が実現される。ここで、撮像素子１０４への光の入射を遮断するメカ後幕が、特許請求の範囲に記載の「第１の幕」に相当し、メカ後幕に先行して走行するメカ先幕が、特許請求の範囲に記載の「第２の幕」に相当する。
【００４２】
また、電子シャッタ機構は、撮像素子１０４で行われるライン毎のリセット走査により電子先幕が、メカニカルシャッタ１０５により後幕（メカ後幕）が構成される。このような電子シャッタ機構では、先ず、撮像素子１０４の複数画素からなるライン毎に、画素の蓄電電荷量をゼロにするリセット走査が行われる。その後、所定時間経過後に、メカ後幕によって撮像素子を順次遮光した後、各画素に蓄積された電荷を順次読み出す読み出し走査を行うことで、電子シャッタによる撮像動作（電子シャッタ動作）が実現される。
【００４３】
以上、各シャッタ機構の概要について説明したが、詳細については図３〜６を参照して後述する。なお、各図では、各シャッタ機構を説明するために必要な構成を示しただけであって、本実施形態に係る撮像装置１０がメカシャッタ機構と電子シャッタ機構との双方の機構を有することは上述の通りである。
【００４４】
続いて、カメラ本体１００の他の構成について説明する。シャッタ駆動部１０６は、メカシャッタ１０５のメカ先幕およびメカ後幕の走行を制御する。また、シャッタ駆動部１０６は、メカ後幕３の走行を開始させるタイミングを調整することでスリット幅Ｌを調整し、露光時間（シャッタースピードＳＳ）を制御することができる。
【００４５】
信号処理部１０９は、撮像素子１０４から読み出された信号に対して二重相関サンプリング処理（ＣＤＳ）やゲイン（ＡＧ）処理、及び所定の処理（色処理やガンマ補正等）を施すことにより画像データを生成する。生成された画像データは、画像表示部１１０を介して表示装置１５１に出力されて撮影画像として表示されたり、画像記録部１１１に記録されたりする。また、信号処理部１０９は、生成した画像データと、画像記録部１１１に記録された画像データ等、複数の画像データを合成する画像合成部としても機能する。
【００４６】
スイッチユニット１１２は、主電源のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチや、撮影条件等を設定するために操作されるスイッチや、撮影準備動作および撮影動作を開始させるために操作されるスイッチ（レリーズ釦）を含む。レリーズ釦の半押し操作で撮影準備動作（測光動作や焦点調節動作等）が開始される。更に、全押し操作で撮影動作（撮像素子１０４の露光及び電荷信号の読み出し、及び電荷信号を処理して得られた画像データの記録媒体への記録）が開始される。
【００４７】
カメラ制御部１３０は、演算処理装置および制御装置として機能するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、各種プログラムに従って撮像装置全体の動作を制御する。また、カメラ制御部１３０は、スイッチユニット１１２の操作に応じた動作を行う。
【００４８】
走査パターン保持部１５０は、後述するような電子先幕の走査パターンを複数種類保持する。走査パターンとは、電子先幕としての撮像素子１０４のライン毎に行われるリセット走査のタイミングをパターン化したものである。
【００４９】
次に、図２を参照してカメラ制御部１３０について説明する。図２に示すように、カメラ制御部１３０は、リセット部１３１、動作選択部１３２および算出部１３３を有する。
【００５０】
リセット部１３１は、所定のタイミングで撮像素子１０４の画素をライン毎に順次リセット走査することで電子先幕の機能を実現する。具体的には、リセット部１３１は、垂直駆動変調部１０８を制御し、垂直駆動変調部１０８からリセット走査用のクロックを撮像素子１０４に入力させる。
【００５１】
動作選択部１３２は、上述したメカシャッタ動作と、電子シャッタ動作とのいずれかを選択する処理を行う。また、動作選択部１３２は、シャッタ速度、Ｆ値および被写体のボケ量の少なくともいずれかに応じて、上記いずれかのシャッタ動作を選択する。なお、動作選択部１３２が行う選択処理の詳細については、図７に示すフローを参照して後述する。
【００５２】
算出部１３３は、被写体画像のコントラスト成分又は被写体との距離の少なくともいずれかに基づいて、ボケ量を算出する処理を行う。なお、算出部１３３が行う算出処理の詳細については後述する。
【００５３】
上述したカメラ制御部１３０が有する各部の処理は、撮像装置に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などのハードウェア（図示せず）で実現される。ここで、ＲＯＭは、ＣＰＵが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭは、ＣＰＵの実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する。これらはＣＰＵバスなどから構成されるホストバスにより相互に接続されている。
【００５４】
以上、本発明の実施形態による撮像装置１０の基本構成について説明した。続いて、各シャッタ機構による撮影動作について図を参照して詳細に説明する。
【００５５】
（メカシャッタ機構による撮影動作）
まず、メカシャッタ機構による撮影動作について図３を参照して説明する。図３は、撮像素子１０４、メカ先幕２およびメカ後幕３をレンズ側から光軸方向に沿って観察した様子を示す正面図であり、レリーズ釦の押下により撮影が開始された後の、メカ先幕の走行およびメカ後幕の走行が途中にあるときの状態を示している。矢印１は、メカ先幕２の走行方向と、メカ後幕３の走行方向を示す。
【００５６】
図３において、メカニカルシャッタ１０５のメカ先幕２とメカ後幕３が、撮像素子１０４の一部の領域を遮光している状態が示されている。
【００５７】
メカ先幕２の端部４とメカ後幕３の端部５との間のスリットによって形成される領域６は、メカ先幕２およびメカ後幕３により遮光されておらず、撮像素子１０４において露光による電荷蓄積が行われている領域（電荷蓄積領域）である。電荷蓄積領域６はメカ先幕２とメカ後幕３の走行に従って、矢印１の方向へ移動していくことになる。メカ先幕２の端部４が通過してから、つまり撮像素子１０４への光の入射が開放されてから、メカ後幕３によって遮光状態となるまでの時間が、画素の露光による電荷蓄積時間となる。したがって、スリット幅Ｌを調整することで、電荷蓄積領域６を変化し、露光時間を調整することができる。
【００５８】
このように、メカ先幕２の端部４が矢印１の方向へ走行して各ラインの電荷蓄積が開始されるので、電荷蓄積の開始タイミングは撮像素子１０４のライン毎に異なる。図３に示す例では、撮像素子１０４の最も下に位置するラインにおいて電荷蓄積動作が最も早いタイミングで行われ、最も上に位置するラインで電荷蓄積動作が最も遅いタイミングで行われる。
【００５９】
撮像素子１０４の下部から上部へ向かうメカ先幕２およびメカ後幕３の移動は、シャッタ駆動部１０６により制御される。シャッタ駆動部１０６は、メカ後幕３の走行を開始させるタイミングを調整することでスリット幅Ｌを調整し、露光時間（シャッタースピードＳＳ）を制御することができる。
【００６０】
（電子シャッタ機構による撮影動作）
次に、電子シャッタ機構による撮影動作について図４を参照して説明する。図４は、撮像素子１０４およびメカ後幕３をレンズ側から光軸方向に沿って観察した様子を示す正面図であり、レリーズ釦の押下により撮影が開始された後の、撮像素子１０４で行われるリセット走査およびメカ後幕３の走行が途中にあるときの状態を示している。矢印１は、リセット走査の走査方向（電子先幕７の走行方向）と、メカ後幕３の走行方向を示す。
【００６１】
図４において、メカニカルシャッタ１０５のメカ後幕３が、撮像素子１０４の一部の領域を遮光している状態が示されている。さらに、撮像素子１０４で行われるリセット走査のライン（リセットライン）８を図４に示す。リセットライン８は、画素の蓄積電荷量がゼロにされるラインであり、電子先幕７の端部に相当する。
【００６２】
リセットライン８とメカ後幕３の端部５との間のスリットによって形成される領域６は、撮像素子１０４において露光による電荷蓄積が行われている領域（電荷蓄積領域）である。電荷蓄積領域６は電子先幕７とメカ後幕３の走行に従って、矢印１の方向へ移動していくことになる。リセットライン８が通過してから、つまり画素が矢印１の方向へライン毎に順次リセットされてから、メカ後幕３によって遮光状態となるまでの時間が、画素の露光による電荷蓄積時間となる。このように、リセットライン８が矢印１の方向へ走行してライン毎の電荷蓄積が開始されるので、電荷蓄積の開始タイミングは撮像素子１０４のライン毎に異なる。図４に示す例では、撮像素子１０４の最も下に位置するラインで電荷蓄積動作が最も早いタイミングで行われ、最も上に位置するラインで電荷蓄積動作が最も遅いタイミングで行われる。
【００６３】
撮像素子１０４の下部から上部へ向かうリセットライン８の移動（リセット走査）は、垂直駆動変調部１０８により制御される。このリセットライン８の移動パターンを「走査パターン」と称する。この走査パターンは、前述のように撮像素子１０４のライン毎にリセット走査が行われるタイミングを示したものということができる。走査パターン保持部１５０には、例えば、焦点距離や射出瞳距離などに応じて異なる走査パターンが複数保持されている。カメラ制御部１３０は、装着されたレンズの焦点距離や射出瞳距離などに応じてこれらのうちの一つを選択し、選択した走査パターンに従ってリセットライン８が移動するように垂直駆動変調部１０８を制御する。
【００６４】
（本発明の各実施形態に至る経緯）
上述した電子シャッタ機構は、メカシャッタ機構に比べて、レリーズタイムラグ短縮、レリーズ静音化、シャッタ振動による像ぶれ軽減の性能向上が見込める。しかしながら、電子シャッタ機構では、シャッタスピードが高速で（高速ＳＳ）、スリット幅が狭い場合に、被写体のボケ像が欠ける現象が生じるという問題があった。
【００６５】
ここで、シャッタ速度の調整について説明する。一般的に、先幕および後幕の走行速度の基本速は幕速と称され、幕速より低速のシャッタ速度の場合は、先幕が走行した後、後幕を走行させるのを遅らせてスリット幅Ｌを広げて全開状態を維持することで、幕の走行速度を変化させることなく実質的にシャッタ速度を遅く（露光量をより多く）できる。一方、シャッタ速度を幕速より高速にする場合には、先幕走行後に後幕が走行するまでの時間を短くし、先幕と後幕とでスリット幅Ｌを短く形成して露光することで（図３および図４参照）、走行速度を変化させることなく実質的にシャッタ速度を早く（露光量を少なく）できる。従って、先幕走行後に後幕を走行させる時間を調整することでスリット幅Ｌを調整でき、これによりシャッタ速度ＳＳを低速ＳＳから高速ＳＳまで変化させることができる。
【００６６】
次に、電子シャッタ機構におけるボケ像欠けの現象について図５を参照して説明する。図５は撮像面の露光中央位置での撮影光束の状況を示す図である。図５において、上側に示す図は焦点より近い側に撮像素子１０４の撮像面が位置する所謂「後ピン」状態を示し、下側に示す図はそのときの撮影画像のボケの見え方を示す。
【００６７】
図５の上側に示す図において、絞り１１７ａは撮影レンズ１１４と同位置に示され、撮影レンズ１１４の光束の上側５１および撮影レンズ１１４の光束の下側５２が交差する箇所が焦点５３であり、撮像素子１０４の撮像面は焦点５３より撮影レンズ１１４に近い位置にある。撮像素子１０４の撮像面ではリセット走査のライン（リセットライン８）が電子先幕７の端部に相当している。また、撮像素子１０４から幕間Ｒだけ離れた位置にメカ後幕３が位置する。なお、図５の下側に示す図は、撮像素子１０４の撮像面５０を正面から見た様子を表す。
【００６８】
ここで、撮影レンズ１１４の絞り開口が円形であるものとする。撮像素子１０４の中央領域の露光時には、電子先幕のリセットライン８とメカ後幕３の端部５で形成されるスリット幅Ｌが１／４０００秒〜１／２０００秒の短時間露光秒時（高速ＳＳ）の場合に、撮像素子１０４とメカ後幕３との距離差（幕間Ｒ）の影響で、メカ後幕３の端部５で光束の下側５２がけられ、リセットライン８（電子先幕の端部）では光束の上側５１はけられない状態が生じる。これにより、円形になるべき後ピンのボケ像５５の下側がカットされるボケ像欠けの現象が生じる。
【００６９】
上述したボケ像欠けは画像の品質に大きく影響する。また、複数の画像データを合成して画像データを生成する場合においても、合成前の画像データにボケ像欠けの画像が含まれる場合、生成した画像データの品質を著しく劣化させる。
【００７０】
このようなボケ像欠けの発生を防止するには、撮像素子１０４とメカ後幕３との間（幕間Ｒ）を狭くすることや、メカ後幕３の走行速度を早くしてスリット幅Ｌを出来るだけ広くすることが考え得る。しかしながら、幕間Ｒを狭くすることは、設計上の限界があり、メカ後幕３の走行速度を早くすることにも制御の困難性があり、最善の解決方法とは言えない。
【００７１】
一方、高速ＳＳ時であっても、メカシャッタ機構による撮影動作ではボケ像欠けが発生しないことに注目し、状況に応じて電子シャッタ機構とメカシャッタ機構とのいずれかを選択することでボケ像欠けの発生を防止し、画像データの品質を向上させる本実施形態に係る撮像装置に至った。メカシャッタ機構による撮影動作でボケ像欠けが発生しない点については、以下の「２．第１の実施形態」で詳述する。
【００７２】
＜２．第１の実施形態＞
（２−１）撮像装置の主要構成
第１の実施形態に係る撮像装置は、図２のカメラ制御部１３０が有する動作選択部１３２により、メカシャッタ機構による撮影動作と、電子シャッタ機構による撮影動作とのいずれかを選択する。具体的には、動作選択部１３２は、シャッタ速度（ＳＳ）、Ｆ値、ボケ量の少なくともいずれかに基づいて、シャッタ機構の選択を行う。動作選択部１３２の処理については、「（２−２）撮像装置の動作選択処理」で詳述する。
【００７３】
ここで、高速ＳＳ時であっても、メカシャッタ機構による撮影動作ではボケ像欠けが発生しないことについて図６を参照して説明する。
【００７４】
図６は撮像面の露光中央位置での撮影光束の状況を示す図である。図６において、上側に示す図は焦点５３より近い側に撮像素子１０４の撮像面が位置する所謂「後ピン」状態を示し、下側に示す図はそのときの撮影画像のボケの見え方を示す。
【００７５】
図６の上側に示す図において、絞り１１７ａは撮影レンズ１１４と同位置に示され、撮影レンズ１１４の光束の上側５１および撮影レンズ１１４の光束の下側５２が交差する箇所が焦点５３であり、撮像素子１０４の撮像面は焦点５３より撮影レンズ１１４に近い位置にある。また、撮像素子１０４から幕間Ｒだけ離れた位置にメカ先幕２およびメカ後幕３が位置する。なお、図６の下側に示す図は、撮像素子１０４の撮像面５０を正面から見た様子を表す。
【００７６】
ここで、撮影レンズ１１４の絞り開口が円形であるものとする。撮像素子１０４の中央領域の露光時には、メカ先幕２の端部４とメカ後幕３の端部５で形成されるスリット幅Ｌが１／４０００秒〜１／２０００秒の短時間露光秒時（高速ＳＳ）の場合に、図６の下側に示すように、ボケ像５６の欠けは発生しない。これは、メカ先幕２とメカ後幕３とが同位置にあることから、メカ先幕２の端部４で光束の上側５１がけられ、メカ後幕３の端部５で光束の下側５２がけられ、ボケ像の上側と下側が同じようにカットされる状態が生じる。これにより、後ピンのボケ像５５が円形になる。
【００７７】
以上、高速ＳＳ時（スリット幅Ｌが狭い場合）であってもメカシャッタ機構による撮影動作においてボケ像欠けが発生しないことについて説明した。続いて、動作選択部１３２によるシャッタ動作の選択処理について詳述する。
【００７８】
（２−２）撮像装置の動作選択処理
本実施形態に係る動作選択部１３２の処理について図７のフローチャートを参照して説明する。
【００７９】
まず、図７に示すように、動作選択部１３２は、撮影動作の制御値の一つであるシャッタ速度が閾値ａよりも速い速度（高速ＳＳ）に設定されているか否か判断する（ステップＳ１１）。閾値ａは、電子シャッタ機構による撮影動作を行った場合にボケ像欠けが発生する恐れのないスリット幅Ｌで先幕と後幕が走行される際のシャッタ速度とする。例えば、シャッタ速度１／２０００秒又はそれ以上を閾値ａとしてもよい。
【００８０】
ここで、電子シャッタ機構による撮影動作を行った場合にボケ像欠けが発生する恐れのないスリット幅Ｌで先幕と後幕が走行される場合について図８を参照して説明する。
【００８１】
図８の上側の図に示したスリット幅Ｌは、図５に示すボケ像欠けが発生するスリット幅Ｌよりも広い。スリット幅Ｌが広い図８の状態では、図５の状態より撮像素子１０４への露光時間が長くなる。これは、図８に示す場合のシャッタ速度は図５に示す場合よりも低速であると言い換えることができる。この時、光束の下側５２はメカ後幕３の端部５でけられることがなく、図８の下側に示す図のように、ボケ像５７の欠けは発生しない。
【００８２】
このように、シャッタ速度が閾値ａより低速で、電子シャッタ機構による撮影動作においてもボケ像欠けが発生する恐れのない場合は（ステップＳ１２／閾値ａより低速）、動作選択部１３２は、電子シャッタ機構による撮影動作を選択する（ステップＳ１３）。なお、シャッタ速度が閾値ａより低速の場合は、メカシャッタ機構による撮影動作においても、図９の上側の図に示すように、光束の上側５１および光束の下側５２はメカ先幕２やメカ後幕３でけられず、図９の下側の図に示すように、ボケ像５８に欠けは発生しない。しかしながら、電子シャッタ機構による撮影動作の方が、上述したようにレリーズタイムラグの短縮やシャッタ音の静音化といった点で性能が向上するため、本実施形態では電子シャッタ機構による撮影動作が選択される。
【００８３】
一方、シャッタ速度が閾値ａより高速と判断された場合は（ステップＳ１１／閾値ａより高速）、次いで動作選択部１３２は、Ｆ値が閾値ｂより大きいか小さいかを判断する（ステップＳ１５）。Ｆ値は、図１に示すレンズユニット１０１のレンズ制御部１１５から通信部１２０および１２１を介して取得してもよい。また、閾値ｂは、電子シャッタ機構による撮影動作を行った場合にボケ像欠けが発生する恐れのない絞り値とする。例えば、Ｆ２．８を閾値ｂとしてもよい。
【００８４】
ここで、Ｆ値が閾値ｂより大きく、すなわちＦ値が暗く、電子シャッタ機構による撮影動作を行った場合にボケ像欠けが発生する恐れのないことについて図１０を参照して説明する。
【００８５】
図１０の上側の図に示すように、シャッタ速度が閾値ａより高速（スリット幅Ｌが狭い）場合であっても、Ｆ値が閾値ｂより大きい場合は、絞り１１７ａにより撮影レンズ１１４からの光束経がスリット幅Ｌより狭く、光束の下側５２がメカ後幕３の端部５でけられることがない。したがって、図１０の下側に示す図のように、ボケ像５９に欠けが発生しない。このようなボケ像欠けの発生しないＦ値は、図５に示すボケ像欠けが発生するＦ値よりも大きい、すなわち暗いと言える。
【００８６】
このように、Ｆ値が閾値ｂより大きく、電子シャッタ機構による撮影動作においてもボケ像欠けが発生する恐れのない場合は（ステップＳ１５／閾値ｂより大きい）、動作選択部１３２は、電子シャッタ機構による撮影動作を選択する（ステップＳ１３）。なお、Ｆ値が閾値ｂより大きい場合は、メカシャッタ機構による撮影動作においても、図１１の上側の図に示すように、光束の上側５１および光束の下側５２はメカ先幕２やメカ後幕３でけられず、図１１の下側の図に示すように、ボケ像６０に欠けは発生しない。しかしながら、電子シャッタ機構による撮影動作の方が、上述したようにレリーズタイムラグの短縮やシャッタ音の静音化といった点で性能が向上するため、本実施形態では電子シャッタ機構による撮影動作が選択される。
【００８７】
一方、シャッタ速度が閾値ａより高速で（ステップＳ１１／閾値ａより高速）、Ｆ値が閾値ｂより小さいと判断された場合は（ステップＳ１５／閾値ｂより小さい）、次いで動作選択部１３２は、ボケ量が閾値ｃより大きいか小さいかを判断する（ステップＳ１７）。
【００８８】
シャッタ速度が閾値ａより高速で（ステップＳ１１／閾値ａより高速）、Ｆ値が閾値ｂより小さいと判断された場合は（ステップＳ１５／閾値ｂより小さい）、図５に示すように、電子シャッタ機構においては撮影レンズ１１４からの光束の下側５２がメカ後幕３の端部５でけられてボケ像５５が欠ける現象が発生し得る。しかしながら、撮影しようとする被写体がボケていない場合は、ボケ像欠けを考慮する必要がないため、上記点でより性能の高い電子シャッタ機構による撮影動作を選択することが望ましい。そこで、ステップＳ１７ではボケ量を基準として被写体のボケ具合を判断する。
【００８９】
ボケ量が閾値ｃより大きい場合は（ステップＳ１７／閾値ｃよりボケ大）、撮影しようとする被写体がボケた状態であると言える。この場合、ボケ像の欠けによる画像データの品質を劣化させる影響が大きいため、ボケ像欠けが発生しないメカシャッタ機構による撮影動作を選択する（ステップＳ１９）。一方、ボケ量が閾値ｃより小さい場合は（ステップＳ１７／閾値ｃよりボケ小）、撮影しようとする被写体がボケていない状態であるとする。この場合、ボケ像の欠けが発生しても画像データの品質への劣化の影響は小さいため、電子シャッタ機構による撮影動作を選択する（ステップＳ１３）。
【００９０】
このようなボケ量は、図２に示す算出部１３３により算出される。算出部１３３が行うボケ量の算出方法については特に限定せず、例えば、信号処理部１０９で生成された画像データ（被写体画像）のコントラスト成分からの算出や、撮像装置に赤外線センサを設けて、該赤外線の反射光から被写体までの距離を判断してボケ量を算出することや、レンズを繰り出した量（レンズ移動量）に基づいて被写体までの距離を判断してボケ量を算出することが可能である。ここで、ボケ量とは、被写界深度とボケ像の大きさとの少なくともいずれかであればよい。
【００９１】
なお、図７に示すフローチャートでは、シャッタ速度、Ｆ値、ボケ量の各判断を順次行っているが、本実施形態による動作選択部１３２の選択処理はこれに限られず、シャッタ速度とＦ値、シャッタ速度とボケ量、Ｆ値とボケ量、を順次判断してもよい。なお、シャッタ速度とＦ値の各判断の順番は逆であってもよいが、シャッタ速度とボケ量およびＦ値とボケ量の各判断の順番は、いずれもボケ量を後に判断する方が好ましい。
【００９２】
また、動作選択部１３２は、シャッタ速度のみ、Ｆ値のみ、ボケ量のみでシャッタ動作を選択してもよい。
【００９３】
＜３．第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について図１２に示すフローチャートを参照して説明する。図１２のステップＳ２１〜Ｓ２９に示すように、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様に、動作選択部１３２が選択したシャッタ機構により撮影動作を行う。
【００９４】
このようにして撮影された画像データは、図１に示す信号処理部１０９から画像記録部１１１に一旦記録される。次いで、カメラ制御部１３０は、合成用の撮影が完了したか否か判断し（ステップＳ３１）、完了していない場合は再度撮影を行う。
【００９５】
合成用の撮影が完了すると（ステップＳ３１／完了）、信号処理部１０９は、画像記録部１１１に一旦記録した画像データを取得し、撮影した画像データと合成して画像データを生成する処理を行う。
【００９６】
複数の画像データを合成して画像データを生成する処理としては、例えば、露出などの撮影条件が異なる２以上の画像データを合成することで、明暗差を押さえるよう補完し合った画像データを生成するハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）撮影が知られている。
【００９７】
本実施形態に係る撮像装置１０は、このような複数回撮影した画像データを合成する撮影方法の場合でも、動作選択部１３２により電子シャッタ機構とメカシャッタ機構のいずれかが選択され、ボケ像欠けのない（少なくともボケ像欠けによる画像品質への影響が低い）画像データを撮影できる。その結果、信号処理部１０９は、ボケ像欠けのない画像データに基づいて高画質の合成画像データを生成することができる。
【００９８】
＜４．第３の実施形態＞
上述した各実施形態では、動作選択部１３２により自動的に選択されたシャッタ機構で撮影動作が行われていた。したがって、操作者は、撮影の際にシャッタ機構を選択することは出来なかった。ここで、電子シャッタ機構による撮影動作とメカシャッタ機構による撮影動作とではレリーズタイムラグの程度やシャッタ音の大きさが異なる。したがって、レリーズタイムラグの程度やシャッタ音の大きさが常に一定ではないために操作者のレベルによっては使い難いと感じることも想定される。
【００９９】
そこで、本発明の第３の実施形態では、動作選択部１３２により選択されたシャッタ機構の種別を表示装置１５１に表示する。これにより、操作者は、シャッタ機構の種別を撮影前に選択することが出来る。
【０１００】
本実施形態による動作処理について図１３に示すフローチャートを参照して説明する。図１３に示すように、シャッタ速度や、Ｆ値などの撮影制御値が確定した後（ステップＳ３２）、動作選択部１３２は、ステップＳ３３、Ｓ３７、Ｓ３９において、上記第１の実施形態と同様に、電子シャッタ機構とメカシャッタ機構とのいずれかを選択する。
【０１０１】
次いで、カメラ制御部１３０は、選択されたシャッタ機構の種別を画像表示部１１０を介して表示装置１５１に表示させる（ステップＳ３５、Ｓ４１）。
【０１０２】
これにより、撮像装置１０は、撮影しようとする画像データにおいてボケ像欠け回避に有効なシャッタ機構がどちらであるかを、操作者（ユーザ）に確認させることが出来る。その上で、操作者は、どちらのシャッタ機構で撮影動作を行うかを任意に選択することが出来る。
【０１０３】
なお、操作者が撮影制御値を変化させた場合は（ステップＳ４３／変化あり）、ステップＳ３３〜Ｓ４１に示すシャッタ機構の選択処理および表示処理が再度行われる。一方、変化がない場合は（ステップＳ４３／変化なし）、表示処理が終了する。
【０１０４】
＜５．まとめ＞
以上説明したように、本発明の各実施形態にかかる撮像装置１０によれば、シャッタ速度、Ｆ値、ボケ量の少なくともいずれかに応じて、電子シャッタ機構とメカシャッタ機構のいずれかを選択することで、ボケ像欠けを回避することができる。
【０１０５】
なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１０６】
例えば、撮像装置１０の撮影モードがマニュアルモードの場合に、動作選択部１３２によるシャッタ機構の選択処理を禁止し、操作者が任意に選択したシャッタ機構で撮影動作を行う。
【０１０７】
また、撮像装置１０の撮影モードがシーン別のオートモードである場合に、カメラ制御部１３０は、設定されたオートモードに応じて、電子シャッタ機構とメカシャッタ機構のいずれかを強制的に選択してもよい。例えば、設定されたオートモードがスポーツモードの場合は、撮影対象である被写体の動きが速いことが想定されるため、ボケ像欠けが防止できるメカシャッタ機構よりも、レリーズタイムラグが短い電子シャッタ機構が優先される。また、設定されたオートモードがポートレートの場合は、ボケ像欠けが発生した場合の画像品質への影響が大きいため、動作選択部１３２によるシャッタ機構の選択処理を行ってもよいし、メカシャッタ機構を強制的に選択してもよい。
【０１０８】
また、撮像装置１０は、メカシャッタ１０５のメカ後幕３は走行開始から徐々に加速するため、スリット幅Ｌを走行開始時から徐々に広げて撮像素子１０４の画素のライン毎の露光時間を調整する。したがって、スリット幅Ｌは走行開始時が最も小さい。そこで、動作選択部１３２は、走行開始時のスリット幅Ｌにおいてボケ像欠けが発生しないシャッタ速度、Ｆ値、ボケ量をそれぞれ各閾値としてもよい。
【０１０９】
また、撮像装置１０に内蔵されるハードウェアを、上述した撮像装置１０の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。
【符号の説明】
【０１１０】
１０ 撮像装置
１００ カメラ本体
１０１ レンズユニット
１０４ 撮像素子
１０５ メカシャッタ
１０６ シャッタ駆動部
１０７ パルス発生部
１０８ 垂直駆動変調部
１０９ 信号処理部
１１０ 画像表示部
１１１ 画像記録部
１１２ スイッチユニット
１１４ 撮影レンズ
１１５ レンズ制御部
１１６ レンズ駆動部
１１７ 絞り駆動部
１１７ａ 絞り
１１８ ズーム駆動機構
１１９ ズーム位置検出部
１２０ 通信部
１２１ 通信部
１３０ カメラ制御部
１５０ 走査パターン保持部
Ｏ 光軸
Ｌ スリット幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素から成る撮像素子と、
前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、
前記第１の幕と前記第２の幕により形成されるスリット幅、又は前記第１の幕と前記リセット部によるリセット走査により形成されるスリット幅に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択する動作選択部と、
を備える、撮像装置。
【請求項２】
前記動作選択部は、前記スリット幅が第１の閾値より狭い場合に前記メカシャッタ動作を選択する、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
複数の画素から成る撮像素子と、
前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、
シャッタ速度に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択する動作選択部と、
を備える、撮像装置。
【請求項４】
前記動作選択部は、前記シャッタ速度が第２の閾値より速い場合は、前記メカシャッタ動作を選択する、請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記動作選択部は、前記シャッタ速度が第２の閾値より速く、かつ、被写体のボケ量が第４の閾値より大きい場合は、前記メカシャッタ動作を選択する、請求項３に記載の撮像装置。
【請求項６】
複数の画素から成る撮像素子と、
前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、
撮像レンズのＦ値に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択する動作選択部と、
を備える、撮像装置。
【請求項７】
前記動作選択部は、前記Ｆ値が第３の閾値より小さい場合は、前記メカシャッタ動作を選択する、請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記動作選択部は、シャッタ速度が第２の閾値より速く、かつ、前記Ｆ値が第３の閾値より小さい場合は、前記メカシャッタ動作を選択する、請求項６に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記動作選択部は、シャッタ速度が第２の閾値より速く、かつ、前記Ｆ値が第３の閾値より小さく、さらに、被写体のボケ量が第４の閾値より大きい場合は、前記メカシャッタ動作を選択する、請求項６に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記動作選択部は、前記Ｆ値が第３の閾値より小さく、かつ、被写体のボケ量が第４の閾値より大きい場合は、前記メカシャッタ動作を選択する、請求項６に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像装置は、着脱可能なレンズユニットを備え、
前記動作選択部は、前記レンズユニットから前記Ｆ値を取得する、請求項６〜１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記撮像装置は、被写体画像のコントラスト成分又は前記被写体との距離の少なくともいずれかに基づいて前記ボケ量を算出する算出部をさらに備える、請求項５又は１０に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記撮像装置は、
前記動作選択部により選択されたシャッタ動作により撮影した複数の画像を合成する画像合成部をさらに備える、請求項１、３又は６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記撮像装置は、
前記動作選択部により選択されたシャッタ動作の種別をユーザに確認させるために前記シャッタ動作の種別を示す表示部をさらに備える、請求項１、３又は６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記撮像装置の撮影モードが所定の撮影モードの場合は、前記動作選択部によるシャッタ動作の選択を禁止する、請求項１、３又は６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記動作選択部は、前記第１の幕の走行開始時の前記スリット幅が所定の値より狭い場合に前記メカシャッタ動作を選択する、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１７】
複数の画素から成る撮像素子と、
前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、
を備える撮像装置のシャッタ動作選択方法であって、
前記第１の幕と前記第２の幕により形成されるスリット幅、又は前記第１の幕と前記リセット部によるリセット走査により形成されるスリット幅の長さを判断するステップと、
前記スリット幅の長さに応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択するステップと、
を含む、シャッタ動作選択方法。
【請求項１８】
複数の画素から成る撮像素子と、
前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、
を備える撮像装置のシャッタ動作選択方法であって、
シャッタ速度を判断するステップと、
前記シャッタ速度に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択するステップと、
を含む、シャッタ動作選択方法。
【請求項１９】
複数の画素から成る撮像素子と、
前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、
を備える撮像装置のシャッタ動作選択方法であって、
撮像レンズのＦ値を判断するステップと、
前記Ｆ値に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択するステップと、
を含む、シャッタ動作選択方法。
【請求項１】
複数の画素から成る撮像素子と、
前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、
前記第１の幕と前記第２の幕により形成されるスリット幅、又は前記第１の幕と前記リセット部によるリセット走査により形成されるスリット幅に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択する動作選択部と、
を備える、撮像装置。
【請求項２】
前記動作選択部は、前記スリット幅が第１の閾値より狭い場合に前記メカシャッタ動作を選択する、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
複数の画素から成る撮像素子と、
前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、
シャッタ速度に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択する動作選択部と、
を備える、撮像装置。
【請求項４】
前記動作選択部は、前記シャッタ速度が第２の閾値より速い場合は、前記メカシャッタ動作を選択する、請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記動作選択部は、前記シャッタ速度が第２の閾値より速く、かつ、被写体のボケ量が第４の閾値より大きい場合は、前記メカシャッタ動作を選択する、請求項３に記載の撮像装置。
【請求項６】
複数の画素から成る撮像素子と、
前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、
撮像レンズのＦ値に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択する動作選択部と、
を備える、撮像装置。
【請求項７】
前記動作選択部は、前記Ｆ値が第３の閾値より小さい場合は、前記メカシャッタ動作を選択する、請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記動作選択部は、シャッタ速度が第２の閾値より速く、かつ、前記Ｆ値が第３の閾値より小さい場合は、前記メカシャッタ動作を選択する、請求項６に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記動作選択部は、シャッタ速度が第２の閾値より速く、かつ、前記Ｆ値が第３の閾値より小さく、さらに、被写体のボケ量が第４の閾値より大きい場合は、前記メカシャッタ動作を選択する、請求項６に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記動作選択部は、前記Ｆ値が第３の閾値より小さく、かつ、被写体のボケ量が第４の閾値より大きい場合は、前記メカシャッタ動作を選択する、請求項６に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像装置は、着脱可能なレンズユニットを備え、
前記動作選択部は、前記レンズユニットから前記Ｆ値を取得する、請求項６〜１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記撮像装置は、被写体画像のコントラスト成分又は前記被写体との距離の少なくともいずれかに基づいて前記ボケ量を算出する算出部をさらに備える、請求項５又は１０に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記撮像装置は、
前記動作選択部により選択されたシャッタ動作により撮影した複数の画像を合成する画像合成部をさらに備える、請求項１、３又は６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記撮像装置は、
前記動作選択部により選択されたシャッタ動作の種別をユーザに確認させるために前記シャッタ動作の種別を示す表示部をさらに備える、請求項１、３又は６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記撮像装置の撮影モードが所定の撮影モードの場合は、前記動作選択部によるシャッタ動作の選択を禁止する、請求項１、３又は６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記動作選択部は、前記第１の幕の走行開始時の前記スリット幅が所定の値より狭い場合に前記メカシャッタ動作を選択する、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１７】
複数の画素から成る撮像素子と、
前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、
を備える撮像装置のシャッタ動作選択方法であって、
前記第１の幕と前記第２の幕により形成されるスリット幅、又は前記第１の幕と前記リセット部によるリセット走査により形成されるスリット幅の長さを判断するステップと、
前記スリット幅の長さに応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択するステップと、
を含む、シャッタ動作選択方法。
【請求項１８】
複数の画素から成る撮像素子と、
前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、
を備える撮像装置のシャッタ動作選択方法であって、
シャッタ速度を判断するステップと、
前記シャッタ速度に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択するステップと、
を含む、シャッタ動作選択方法。
【請求項１９】
複数の画素から成る撮像素子と、
前記撮像素子への光の入射を遮断するために走行する第１の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記撮像素子への光の入射を開放する第２の幕と、
前記第１の幕の走行に先行して前記画素をライン毎に順次リセット走査するリセット部と、
を備える撮像装置のシャッタ動作選択方法であって、
撮像レンズのＦ値を判断するステップと、
前記Ｆ値に応じて、前記第１の幕と前記第２の幕の走行によるメカシャッタ動作と、前記第１の幕と前記リセット部による電子シャッタ動作とのいずれかを選択するステップと、
を含む、シャッタ動作選択方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１２９５８９（Ｐ２０１２−１２９５８９Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７６６３０（Ｐ２０１０−２７６６３０）
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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