撮像装置
【課題】電子先幕シャッターを有する撮像装置にＴＳレンズを装着したときにおいて、シフト移動後、電子先幕撮影をすると光量不足になることを改善する。
【解決手段】レボルビング手段によって撮影レンズの少なくとも一部を光軸を中心として回転させ、シフト方向を決定し、前記シフト手段のシフト量の内のシャッター走行方向のシフト量成分Ｈを演算するシフト量成分演算手段と、撮影レンズ情報と前記シフト量成分Ｈに基づいて補正射出瞳距離Ｐを演算する射出瞳距離Ｐの演算手段と、前記演算した補正射出瞳距離Ｐに基づいて電子先幕走査の走査パターンを演算する電子先幕走査演算手段を有することを特徴とする撮像装置。
【解決手段】レボルビング手段によって撮影レンズの少なくとも一部を光軸を中心として回転させ、シフト方向を決定し、前記シフト手段のシフト量の内のシャッター走行方向のシフト量成分Ｈを演算するシフト量成分演算手段と、撮影レンズ情報と前記シフト量成分Ｈに基づいて補正射出瞳距離Ｐを演算する射出瞳距離Ｐの演算手段と、前記演算した補正射出瞳距離Ｐに基づいて電子先幕走査の走査パターンを演算する電子先幕走査演算手段を有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特にメカニカルシャッターと電子シャッターを併用して撮像動作を行う撮像装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来一眼レフタイプのデジタルカメラには、メカニカルシャッターと電子シャッターを併用して撮像動作を行うものがある。
【０００３】
これはメカニカルシャッターが後幕として構成され、後幕の走行に先行して、撮像素子への電荷蓄積開始操作を行う電子シャッターを駆動することにより撮影が行われていた。
【０００４】
また、電子シャッターを用いて撮像動作を行う場合、例えばＣＭＯＳセンサを用いた撮像素子では、画素毎、或いは複数画素からなる領域毎（例えば各ライン毎）に、先ず画素の蓄積電荷量をゼロにするリセット走査を行う。
【０００５】
その後、リセット走査を行った画素毎、或いは領域毎に、それぞれ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、電子シャッターによる撮像動作を実現できる。
【０００６】
以下、このような撮像動作を電子先幕走査と称する。
【０００７】
特許文献１では、電子シャッターとメカニカルシャッターを併用して、撮像素子の露光を制御する場合、先ずメカニカルシャッターの走行方向に画素毎、或いは撮像素子の複数画素から成る領域毎（例えばライン毎）に画素のリセット（画素の蓄積電荷量をゼロにする走査）を行い、電荷蓄積を開始する。
【０００８】
そして、所定時間経過後にメカニカルシャッターの後幕走行によって撮像素子への光を順次遮光した後、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。
【０００９】
従って、電子シャッターの電子先幕走査は、メカニカルシャッターの後幕の走行特性に合わせたものであると公開されている。
【００１０】
以下、このような電子シャッターの電子先幕走査とメカニカルシャッターの後幕走行の構成を電子先幕シャッターと称する。
【００１１】
特許文献２では、一眼レフタイプのデジタルカメラは一般的に撮影レンズの交換が可能であるが、シフト機構を有する撮影レンズ（以下「シフトレンズ」と称する）を用いた場合に、シフト量によってシャッター走行方向のシフト量成分が異なり、メカニカルシャッターによる撮像面上での遮光位置は変化する。
【００１２】
特に電子先幕走査されてからメカニカルシャッターにより遮光されるまでの露光時間が短い場合に、装着された撮影レンズの焦点距離、射出瞳位置等に応じてシャッター走行方向に露出ムラが生じてしまう。
【００１３】
従って、シャッター走行方向のシフト量成分に応じて電子先幕査の走査パターンを設定することが公開されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平１１−４１５２３号公報
【特許文献２】特開２００７−０５３７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述の特開文献１に開示された電子先幕シャッターは、メカニカルシャッターの後幕走行に先行して撮像素子上でリセット走査、電荷蓄積開始走査をし、後幕走行後に電荷読み出し走査を行う。
【００１６】
従って、電子シャッターの電子先幕走査は、メカニカルシャッターの後幕の走行特性に合わせたものであると公開されている。
【００１７】
しかし、撮像素子上を走査する電子先幕とメカニカルシャッターの後幕の光軸方向の距離が、先幕と後幕がメカニカルシャッターの構成と比べると長くなっている。
【００１８】
このため、シフト機構を有する撮影レンズを用いた場合に、後幕の遮光羽の位置と撮像素子上の遮光位置に誤差が生じてしまい、露出ムラが発生する。
【００１９】
また、上述の特開文献２には、電子先幕シャッターの撮像動作を行う一眼レフタイプのカメラにシフト機構を有する撮影レンズを用いた場合に、シフト量に基づいて電子先幕走査の走査パターンを設定することで露出ムラを低減させることが開示されている。
【００２０】
しかし、電子先幕走査の走査パターンの設定方法については、走査パターンを複数記憶することが必要となり、カメラの情報格納部の容量が必要となる。
【００２１】
さらに、撮像素子に対して撮影レンズの少なくとも一部を光軸に対して回転させるレボルビングについて考えていない。
【００２２】
そのため、レボルビングを考慮せずにシフト量に応じて電子先幕走査の走査パターンを設定すると、本来発生しないシャッター走行方向の露出ムラを発生させることになってしまう。
【００２３】
そこで、本発明の目的は、レボルビング機構とシフト機構を有する撮影レンズを用いた場合に、シャッター走行方向の露出ムラを低減することを可能にした電子先幕走査の補正方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
複数の画素から成る撮像素子と、補正射出瞳距離Ｐを演算する係数を複数格納する情報格納部と、前記撮像素子を遮光するためのシャッター手段と、前記シャッター手段による前記撮像素子の遮光の開始に先だって、前記シャッター手段の走行方向に前記撮像素子の画素を順次リセットし、電荷蓄積を開始する電子先幕走査手段と、撮影レンズユニットの少なくとも一部を光軸に対して垂直な方向にシフトするシフト手段と、前記シフト手段を含む前記レンズユニットの少なくとも一部を光軸を中心として回転させるレボルビング手段を有する着脱可能な前記レンズユニットを装着して用いられる撮像装置において、前記レボルビング手段によって撮影レンズの少なくとも一部を光軸を中心として回転させ、シフト方向を決定し、前記シフト手段のシフト量の内のシャッター走行方向のシフト量成分Ｈを演算するシフト量成分演算手段と、レンズの個体情報に基づいて補正射出瞳距離Ｐを演算する補正射出瞳距離演算手段と、前記演算した補正射出瞳距離Ｐに基づいて電子先幕走査を演算する電子先幕走査演算手段を有することを特徴とする撮像装置および制御方法。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば電子先幕シャッターのある一眼レフタイプのカメラに、レボルビング機構とシフト機構を有する撮影レンズを装着した場合に、撮影レンズ情報に基づいて決定する補正射出瞳距離Ｐの演算係数と、シフト量とレボルビング角度によるシフト量成分Ｈによって上記レンズの個体情報に最適な補正射出瞳距離Ｐを演算する。そして、前記補正射出瞳距離Ｐによって電子先幕走査の走査パターンを演算する。 上記より、シフト量・レボルビング角度毎に補正射出瞳距離Ｐを多量に記憶することなく、シャッター走行方向の露出ムラを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態における撮像システムの構成を示すブロック図。
【図２】実施形態における撮像素子及びシャッターを被写体側から見た正面図。
【図３】シフトレンズとシャッターの位置関係に伴う電荷蓄積領域の変化を説明する図。
【図４】異なるシフト量における電子先幕の走査曲線と、メカ後幕の走行曲線の関係を示す図。
【図５】実施形態における撮像装置の撮影動作を示すフローチャート。
【図６】実施形態における電子先幕走査の走査パターンを決定するために補正射出瞳距離Ｐを、演算するための機能構成を示すブロック図。
【図７】第１実施形態における補正射出瞳距離Ｐを決定する処理を示すフローチャート。
【図８】第１実施形態におけるシャッター走行方向のシフト量成分を説明するための図。
【図９】第１実施形態における補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定する処理を示すフローチャート。
【図１０】第２実施形態における補正射出瞳距離Ｐを決定する処理を示すフローチャート。
【図１１】第２実施形態における補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定する処理を示すフローチャート。
【図１２】第３実施形態における補正射出瞳距離Ｐを決定する処理を示すフローチャート。
【図１３】第３実施形態における補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定する処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２８】
図１は、本発明の第１の実施形態にかかわる撮像システムの構成を示すブロック図である。
【００２９】
第１の実施形態にかかる撮像システムは、撮像装置であるカメラ本体１００と、カメラ本体１００に装着される、撮影光学係としての着脱可能なレンズユニット１０１とを有している。
【００３０】
まず、レンズユニット１０１内の構成について説明する。
【００３１】
１１４は撮影レンズであり、図１では、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。
【００３２】
レンズＣＰＵ１１５は、レンズ駆動回路１１６を介して撮影レンズ１１４の駆動を制御すると共に、絞り駆動回路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。
【００３３】
１１８はレンズシフト機構で、撮影レンズ１１４の少なくとも１枚のレンズを含む、レンズユニット１０１の少なくとも一部を、レンズユニット１０１の光軸に対して直交する予め決められた方向に移動させる。
【００３４】
レンズシフト機構１１８に設けられた操作部（不図示）を操作することによりレンズユニット１０１の少なくとも一部をシフトさせることができる。
【００３５】
シフト量はシフト量検出回路１１９により検出されて、レンズＣＰＵ１１５に送られる。
【００３６】
１２０はレボルビング機構で、レボルビング機構１２０に設けられた操作部（不図示）を操作することにより、レンズユニット１０１の少なくとも一部を回転させることができる。
【００３７】
回転角度（以降、「レボルビング角度」と称する。）はレボルビング角度検出回路１２１により検出されて、レンズＣＰＵ１１５に送られる。
【００３８】
このレボルビング機構１２０による回転と、レンズシフト機構１１８によるシフトにより、光軸に対して直交する平面上の任意の位置にレンズユニット１０１の少なくとも一部をシフトさせることが可能となる。
【００３９】
レンズＣＰＵ１１５は、レンズユニット１０１側の通信接点１２２及びカメラ本体１００側の通信接点１２３を介して、後述するカメラ本体１００内のカメラＣＰＵ１１３と通信することができる。
【００４０】
レンズＣＰＵ１１５は、通信接点１２２及び１２３を介して、レンズ情報をカメラＣＰＵ１１３の要求に応じて通知する。
【００４１】
なお、撮影レンズ情報は、例えば、レンズユニット１０１の個体情報、絞り値、焦点距離、焦点位置（フォーカス位置）、撮影距離、射出瞳距離、レンズシフト機構のシフト方向、シフト量、レボルビング角度等である。
【００４２】
次に、カメラ本体１００の構成について説明する。
【００４３】
撮像装置が非撮影状態（図１に示す状態）にある場合、レンズユニット１０１の撮影レンズ１１４及び絞り１１７を通過した被写体光束のうちの一部の光束は、撮影光路内に位置するミラー１０２で反射されてファインダ光学係１０３に導かれる。
【００４４】
これにより、撮影者は、ファインダ光学係１０３を介して被写体像を観察することができる。
【００４５】
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、ミラー１０２は撮影光路から退避する。
【００４６】
これにより、レンズユニット１０１からの被写体光束は、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤなどにより構成される撮像素子１０４へ向かう。
【００４７】
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。
【００４８】
撮像素子１０４には、パルス発生回路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。
【００４９】
パルス発生回路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回路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。
【００５０】
この垂直駆動変調回路１０８によって電子先幕の走査パターンが決定される。
【００５１】
また、パルス発生回路１０７は、後述する信号処理回路１０９にもクロック信号を出力する。
【００５２】
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ー１０５が配置されている。
【００５３】
メカニカルシャッター１０５は、複数の遮光羽根で構成された後幕（以下、「メカ後幕」と呼ぶ。）を有し、撮像素子１０４を遮光する。
【００５４】
カメラＣＰＵ１１３は、シャッター駆動回路１０６を介してメカニカルシャッター１０５の駆動を制御する。
【００５５】
信号処理回路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。
【００５６】
生成された画像データは、画像表示回路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、画像記録回路１１１に記録されたりする。
【００５７】
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。
【００５８】
レリーズ釦の半押し操作（スイッチＳＷ１のＯＮ）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。
【００５９】
更に、全押し操作（スイッチＳＷ２のＯＮ）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。
【００６０】
カメラＣＰＵ１１３は、スイッチユニット１１２の操作に応じた動作を行う。
【００６１】
情報格納部１５０は、後述するような補正射出瞳距離Ｐを演算する式の係数を複数種類記憶する。
【００６２】
上記構成を有する本実施の形態におけるカメラ本体１００は、通常複数の遮光羽根で構成される先幕に代えて、撮像素子１０４の画素を順次リセットし、電荷蓄積を開始する電子シャッターである電子先幕と前記メカ後幕による電子先幕シャッターを採用している。
【００６３】
そして、電子先幕シャッターを用いて撮像素子１０４の露光制御を行う構成となっている。
【００６４】
図２は、撮像素子１０４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り、レリーズ釦の押下により撮影が開始された後の、電子先幕走査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。
【００６５】
矢印１は、電子先幕走査の走査方向と、メカ後幕の走行方向を示す。
【００６６】
なお、撮影レンズ１１４により撮像素子１０４の撮像面に結像した被写体像は上下が反転する。
【００６７】
そのため、図２のように撮像面の下側から上側に向かって電子先幕走査を行うことで、画像上部から画像下部へ電子先幕走査及びメカ後幕の走行が行われることになる。
【００６８】
図２において、２は撮像素子１０４の撮像面、３はメカニカルシャッター１０５のメカ後幕であり、メカ後幕３が撮像面２の一部の領域を遮光している状態が示されている。
【００６９】
４は、撮像素子１０４におけるリセット走査を行っているライン（リセットライン）を示す。
【００７０】
リセット走査はリセットライン４上の画素の蓄積電荷量をゼロにするものであり、リセットライン４は電子先幕の先端に相当する。
【００７１】
リセットライン４とメカ後幕３の先端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。
【００７２】
電荷蓄積領域６は電子先幕とメカ後幕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。
【００７３】
リセットライン４が通過してから、つまり画素が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。
【００７４】
このように、リセットライン４が矢印１の方向へ走査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。
【００７５】
図２に示す例では、撮像面２において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。
【００７６】
撮像面２の下部から上部へ向かうリセットライン４の移動は、垂直駆動変調回路１０８により図４の（ａ）及び（ｂ）を参照して後述するように制御される。
【００７７】
このリセットライン４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、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。
【００７８】
情報格納部１５０には、このような走査パターンを実行するための補正射出瞳距離Ｐの演算係数が複数記憶されている。
【００７９】
カメラＣＰＵ１１３は、これらのうちの一つを選択し、選択した係数による式とレンズＣＰＵ１１５の情報に基づいてリセットライン４が移動するように垂直駆動変調回路１０８を制御する。
【００８０】
なお、射出瞳距離Ｐの演算式の係数を決定する処理の詳細は後述する。
【００８１】
図３は本実施形態における撮影レンズ１１４とメカニカルシャッター１０５、撮像素子１０４の関係を示す断面図である。
【００８２】
図３において、（ａ）と（ｂ）のシャッター走行は上方向であり、実線で示したレンズ１１４ａはシフトをさせずに基準光軸位置にある（シフト量がゼロである）場合の撮影レンズ１１４を示している。
【００８３】
破線で示したレンズ１１４ｂはメカニカルシャッター１０５の走行方向と同じ方向に基準光軸位置からシフト量ｙだけシフトした位置にある場合の撮影レンズ１１４を示している。
【００８４】
また、１０５−１はシャッター地板、１０５−２はシャッター羽根押さえである。
【００８５】
図３（ａ）は撮影動作における電子先幕シャッターの開き始めの状態を示している。
【００８６】
スリット幅Ｃは、シフト量がゼロであるレンズ１１４ａを透過した光束が、１０５−３によって遮光されるラインとリセットライン４とによって制限され、撮像面２に入射する領域の幅を示している。
【００８７】
また、スリット幅Ｄは、シフト量がｙであるレンズ１１４ｂを透過した光束が、メカ後幕１０５−３によって遮光されるラインとリセットライン４とによって制限され、撮像面２に入射する領域の幅を示している。
【００８８】
図３（ａ）のタイミングでは、スリット幅Ｄの方がスリット幅Ｃよりも大きい。
【００８９】
よって、電子先幕及びメカ後幕を同じ条件で駆動した場合、スリット幅Ｄに示される領域において、レンズ１１４ｂの位置にある場合の露光量はレンズ１１４ａの位置にある場合の露光量より大きくなる。
【００９０】
従って、レンズ１１４ａの位置で適正露光が得られるように電子先幕のリセット走査の走査パターンが設定されていた場合、シャッターの開き出しにおいては、レンズ１１４ｂの位置で撮影されたとき、露出がオーバーになってしまうことになる。
【００９１】
図３（ｂ）は撮影動作後半（撮影終了間近）の状態を示している。
【００９２】
スリット幅Ｃ’は、シフト量がゼロであるレンズ１１４ａを透過した光束が、メカ後幕１０５−３によって遮光されるラインとリセットライン４とによって制限され、撮像面１０４に入射する領域の幅を示している。
【００９３】
また、スリット幅Ｄ’は、シフト量がｙであるレンズ１１４ｂを透過した光束が、１０５−３によって遮光されるラインとリセットライン４とによって形成され、撮像面１０４に入射する領域の幅を示している。
【００９４】
図３（ｂ）に示されるタイミングでは、図３（ａ）に示したシャッターの開き始めの状態と同様に、スリット幅Ｄ’の方がスリット幅Ｃ’よりも大きい。
【００９５】
よって、電子先幕及びメカ後幕を同じ条件で駆動する場合、スリット幅Ｄ’に示される領域において、レンズ１１４ｂの位置にある場合の露光量はレンズ１１４ａの位置にある場合の露光量より大きくなる。
【００９６】
従って、レンズ１１４ａの位置で適正露光が得られるように電子先幕走査の走査パターンが設定されていた場合、レンズ１１４ｂの位置で撮影されたとき、露出がオーバーになってしまうことになる。
【００９７】
また、シャッターの開き始めから開き終わりまでの間で、露出オーバーになる量は一定ではなく、変化しているため、その結果、画像の上部と下部とに露光ムラ（所謂、上下方向の露光ムラ）が発生してしまう。
【００９８】
図４（ａ）において、１２はメカ後幕の走行パターンを表し、走行開始から徐々に速度が上がる状態を表している。
【００９９】
１１は電子先幕走査の走査パターンを表す。
【０１００】
走査パターン１１と走査パターン１２の時間方向の距離が撮像素子の各ラインの露光時間を表す。
【０１０１】
図４（ａ）では、撮像素子の下から上に渡ってほぼ同じ露光時間となっている。
【０１０２】
シフトレンズの焦点距離と射出瞳距離が十分長いとき（例えば５００ｍｍ以上のとき）は、メカ後幕の走行カーブとほぼ同じ形状の走査パターンで適正な露光が得られる。
【０１０３】
前述したように、メカニカルシャッター１０５の走行方向と同方向にシフト量ｙだけシフトした位置にあるレンズ１１４ｂの場合には、露出がオーバーになる。
【０１０４】
具体的には、図４（ａ）に示すようなシャッター制御では、特に撮像面下部（＝画像の上部）において露出がオーバーとなり、撮像面上部（＝画像の下部）においても少量の露出オーバーとなる。
【０１０５】
そのため、撮像面の各部の露光時間を短くし、露光ムラを軽減するように、電子先幕の走査パターン１１を図４（ｂ）の走査パターン１１ｂに補正することが必要となる。
【０１０６】
一方、上述とは逆に、メカニカルシャッター１０５の走行方向と逆方向にシフトした位置にあるレンズの場合では、シフト量無しの場合での電子先幕走査の走査パターンを設定すると、特に撮像面下部の露出がアンダーとなり、撮像面上部も露出アンダーとなる。
【０１０７】
従って、図４（ｃ）に示すように、撮像面の各部で露光時間を長くし、露光ムラを軽減するように、電子先幕の走査パターン１１を図４（ｃ）に示すように走査パターン１１ｃに補正することが必要となる。
【０１０８】
以上のような構成を有する撮像システムの本第１の実施形態における撮像動作の概略について、図５のフローチャートを参照して、カメラの動作を追いながら説明する。
【０１０９】
なお、図５に示す処理はカメラＣＰＵ１１３が主体となって実行される処理である。
【０１１０】
スイッチユニット１１２内のレリーズ釦の第１ストローク（所謂、半押し状態）が検出されると（スイッチＳＷ１のＯＮ）、処理はＳ１０１からＳ１０２へ進む。
【０１１１】
Ｓ１０２において、カメラＣＰＵ１１３は通信接点１２２、１２３を介して、装着されたレンズの個体情報、絞り値、焦点距離、射出瞳距離、撮影距離、レンズシフト機構のシフト量、レボルビング機構のレボルビング角度等のレンズ情報をレンズＣＰＵ１１５から取得するように制御する。
【０１１２】
次にＳ１０３において、不図示の測光センサからの出力とＩＳＯ感度設定等の情報により、レンズの絞り値を決定する。
【０１１３】
次にＳ１０４に進み、不図示の測距係によって被写体距離情報が取得され、レンズユニット１０１の撮影距離が決定される。
【０１１４】
そして、Ｓ１０５において、被写体輝度と絞り値、ＩＳＯ感度設定等によりシャッター速度を決定し、Ｓ１０６に進む。
【０１１５】
Ｓ１０６では、それまでに取得したレンズ情報に基づき、電子先幕走査の走査パターンを演算するために補正射出瞳距離Ｐを決定する。
【０１１６】
なお、Ｓ１０６で行われる補正射出瞳距離Ｐの決定処理については、図６及び図７を参照して詳細に後述する。
【０１１７】
そして、Ｓ１０６で補正射出瞳距離Ｐを決定した後、Ｓ１０７に進み、電子先幕のリセット走査を演算する。
【０１１８】
そして、レリーズ釦の第２ストローク、即ち全押し状態（スイッチＳＷ２のＯＮ）が検出されると、Ｓ１０９において、ミラー１０２をアップ（撮影光路から退避）する。
【０１１９】
そして、Ｓ１１０において、Ｓ１０７で補正射出瞳距離Ｐに基づいて演算された電子先幕走査駆動を開始する。
【０１２０】
そして、Ｓ１１１においてメカ後幕を駆動制御して、撮像素子１０４を順次遮光し、撮像素子１０４から電荷信号を読み出して処理することにより画像を取得する。
【０１２１】
最後にＳ１１２において、ミラー１０２のダウンとメカニカルシャッター１０５のシャッターチャージを行い、撮影に伴う一連のシャッター制御シーケンスが終了し、Ｓ１０１に戻る。
【０１２２】
次に、Ｓ１０６で行われる補正射出瞳距離Ｐの決定処理を、図６、図７を参照して説明する。
【０１２３】
図６は本第１の実施形態による電子先幕走査の制御に関するブロック図である。
【０１２４】
カメラＣＰＵ１１３の情報収集部１１３ａは、上述したように装着されたレンズの個体情報１０１ａ、絞り値１０１ｂ、撮影距離１０１ｃ、射出瞳距離１０１ｄ、シャッター秒時１０６ａ等を収集する。
【０１２５】
更に、レンズシフト機構のシフト量１０１ｅ、及びレボルビング機構のレボルビング角度１０１ｆを収集する。
【０１２６】
この時、シフト量１０１ｅ及びレボルビング角度１０１ｆは、カメラ本体１００に設けられた操作部（不図示）を操作することで収集してもよい。
【０１２７】
そして、収集した情報の内、シフト量１０１ｅとレボルビング角度１０１ｆをシフト量成分演算部１１３ｂに渡し、レンズの個体情報１０１ａ、絞り値１０１ｂ、撮影距離１０１ｃ、射出瞳距離１０１ｄを補正射出瞳距離演算係数設定部１１３ｃに渡す。
【０１２８】
１１３ｂでは、レボルビング回転後のシフト量の内、シャッター走行方向もしくは逆方向のシフト量成分Ｈを算出する。
【０１２９】
シフト量の内、シャッター走行方向もしくは逆方向のシフト量成分Ｈを算出する処理については、図８を用いて後述する。
【０１３０】
そして、演算によって求めたシフト量成分Ｈを補正射出瞳距離演算部１１３ｄに渡す。
【０１３１】
なお本第１の実施例においてシャッター走行方向のシフト量成分の演算はカメラＣＰＵ１１３が行っているが、レンズＣＰＵ１１５が行っても良い。
【０１３２】
補正射出瞳距離演算係数設定部１１３ｃでは、取得した情報の内、レンズユニットの個体情報に基づいて、情報格納部１５０に記憶されている複数の演算係数の中から補正射出瞳距離Ｐを演算する式の係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを取得し、補正射出瞳距離演算部１１３ｄに渡す。
【０１３３】
補正射出瞳距離演算部１１３ｄは、シフト量成分Ｈと補正射出瞳距離Ｐの演算係数を変数とするＰ＝ＡＨ3＋ＢＨ2＋ＣＨ＋Ｄといった多項式を記憶している。
【０１３４】
そして、シフト量成分演算部１１３ｂから取得したシフト量成分Ｈと、補正射出瞳距離演算係数設定部１１３ｃから取得した補正射出瞳距離Ｐの演算係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて補正射出瞳距離Ｐを演算し、電子先幕走査演算部１１３ｅに渡す。
【０１３５】
電子先幕走査演算部１１３ｅでは、演算によって求めた補正射出瞳距離Ｐに基づいて電子先幕走査の走査パターンを演算し、垂直駆動変調回路制御部１１３ｆに渡す。
【０１３６】
垂直駆動変調回路制御部１１３ｆは、電子先幕走査演算部１１３ｅによって演算された補正射出瞳距離Ｐに基づいて演算された電子先幕走査を実行するべく、垂直駆動変調回路１０８を制御する。
【０１３７】
次に、図７は補正射出瞳距離Ｐの決定処理（Ｓ１０６）を表すフローチャートである。
【０１３８】
まず、Ｓ４０１では、装着されたレンズユニット１０１の個体情報、絞り値、焦点距離、撮影距離、射出瞳距離等のレンズ情報及びシャッター秒時を収集する。
【０１３９】
更に、レンズシフト機構のシフト量、及びレボルビング機構のレボルビング角度を収集し、Ｓ４０２へ進む。
【０１４０】
Ｓ４０２では、レボルビング回転後のシフト量の内、シャッター走行方向もしくは逆方向のシフト量成分Ｈを演算する。
【０１４１】
次にＳ４０３では、シフト量成分が０であるか、もしくは、Ｓ４０４において、シャッター秒時が所定値よりも遅い（シャッター秒時が所定値より長い）かのどちらかの条件を満たしている場合はＳ４０７へ進み、レンズの個体情報に応じた標準の射出瞳距離を決定しＳ１０７へ進む。
【０１４２】
どちらも満たしていない場合は、Ｓ４０５に進み、レンズの個体情報に応じて補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定し、Ｓ４０６へ進む。
【０１４３】
Ｓ４０５のレンズの個体情報に応じた補正射出瞳距離Ｐの演算係数の決定処理については後述する。
【０１４４】
Ｓ４０６では、シフト量成分Ｈと補正射手瞳距離Ｐの演算係数を用いて、レンズの個体情報、レンズのシフト、レボルビング状態に最適な補正射出瞳距離Ｐを演算し、Ｓ１０７へ進む。
【０１４５】
また、上記の標準の射出瞳距離とは、例えば、図４（ａ）の走査パターン１１のようにメカ後幕の走行パターン１２とほぼ等しいもの（撮影開始から終了まで撮像素子の各ラインの露光時間がほぼ同じ）である。
【０１４６】
上述した条件は、以下の理由による。
【０１４７】
まず、シフト量によって発生する露出ムラは、前述したように高速秒時でシャッターのスリット幅が狭いときに、特に大きく発生する。
【０１４８】
よって、本第１の実施形態では、シャッター秒時が長く（例えば１／８秒以下）、露出ムラが発生しても十分に無視できるシャッター秒時の範囲では、補正射出瞳距離Ｐの演算を行わないようにしている。
【０１４９】
なお、この条件は必須ではなく、シャッター秒時にかかわらず、補正射出瞳距離Ｐを演算するようにしても構わない。
【０１５０】
次に、レボルビング回転後のシフト量の内、シャッター走行方向もしくは逆方向のシフト量成分Ｈを、図８を参照して説明する。
【０１５１】
図８は本第１の実施形態のレンズユニット１０１の少なくとも一部のレボルビング角度とシフト量を模式的に表した図である。
【０１５２】
図８において、Ｘ軸とＹ軸の交点が光軸であり、Ｙ軸とシャッターの走行方向が一致している。
【０１５３】
θはレボルビング角度、Ｓがシフト量で、Ｌは、レボルビング角度θの方向にＳシフトした位置にあることを表している。
【０１５４】
この場合のシャッター走行方向すなわちＹ軸の方向のシフト量成分Ｈは
Ｈ＝Ｓｃｏｓθ
により算出することができる。（Ｓ４０２）
次に、Ｓ４０５のレンズの個体情報に応じた補正射出瞳距離Ｐの演算係数の決定処理について図９を参照して説明する。
【０１５５】
図９は、第１の実施形態における補正射出瞳距離Ｐの演算係数決定処理（Ｓ４０５）を表すフローチャートである。
【０１５６】
まず、Ｓ５０１では、Ｓ４０１で取得したレンズの個体情報を判断する。
【０１５７】
レンズユニット１０１は着脱可能のレンズで、例えば図９ではＳ５０１でレンズユニット１０１のレンズの個体情報がＴＳレンズ１であるかを判断し、その場合はＳ５０２へ進む。
【０１５８】
Ｓ５０２では、Ｓ５０１で判断されたレンズの個体情報に最適な補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定し、Ｓ４０６へ進む。
【０１５９】
また、Ｓ５０１のレンズの個体情報がＴＳレンズ１ではないと判断された場合はＳ６０１へ進み、装着されたレンズを判別し、Ｓ５０１、Ｓ５０２と同様のフローを行った後Ｓ４０６へ進む。
【０１６０】
上記の通り本第１の実施形態によれば、レボルビング角度とシフト量を用いてシャッター走行方向もしくは逆方向のシフト量成分Ｈを演算する。
【０１６１】
次に、レンズの個体情報に応じて、補正射出瞳距離Ｐを演算する係数が決定すると、前記シフト量成分Ｈと前記補正射出瞳距離Ｐを演算する係数に基づいて、前記多項式によって補正射出瞳距離Ｐを演算する。
【０１６２】
そして、演算した補正射出瞳距離Ｐに基づいて電子先幕走査の走査パターンを演算することにより、シフト量成分Ｈ及び、レンズの個体情報に応じたシャッター走行方向の露出ムラを減少させることができる
【実施例２】
【０１６３】
次に、本発明の第２の実施形態について図１０と図１１を参照して説明する。
【０１６４】
なお、本第２の実施形態における撮像システムの構成は、第１の実施形態で図１を参照して説明したものと同様であり、図５の撮影動作を示すフローチャートと、図６の補正射出瞳距離Ｐを演算するための機能構成を示すブロック図も同様であるためここでは説明を省略する。
【０１６５】
図１０は、第２の実施形態における補正射出瞳距離Ｐの決定処理を表すフローチャートである。
【０１６６】
第１の実施形態で図７を参照して説明した処理とは、レンズの個体情報に応じて補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定する処理に絞り値情報による決定処理を追加したことが異なる。（Ｓ４１０）
また図１１は、第２の実施形態における補正射出瞳距離Ｐの演算係数決定処理（Ｓ４１０）を表すフローチャートである。
【０１６７】
第１の実施形態で図９を参照して説明した処理とは、絞り値情報による判断処理を追加したことが異なる。（Ｓ５０３〜Ｓ５１２）
ここで、第２実施形態であるレンズの個体情報と、絞り値情報に基づいて補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定する処理（Ｓ４１０）を図１１を参照して説明する。
【０１６８】
例えば、Ｓ５０１において、レンズの個体情報がＴＳレンズ１であるかを判断する。取得したレンズの個体情報がＴＳレンズ１である場合はＳ５０３へ進む。
【０１６９】
Ｓ５０３ではレンズユニットの絞り値情報を取得し、Ｓ５０４へ進む。
【０１７０】
Ｓ５０４以降では絞り値をＦＮｏ．１、ＦＮｏ．２、ＦＮｏ．３、ＦＮｏ．４といった閾値を用いて判断し、それに応じた補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定していく。
【０１７１】
Ｓ５０４では絞り値情報がＦＮｏ．１未満であるかを判断する。
条件を満たしている場合はＳ５０５へ進み、補正射出瞳距離Ｐの演算係数をＡ＝Ａ１、Ｂ＝Ｂ１、Ｃ＝Ｃ１、Ｄ＝Ｄ１となるように情報格納部１５０より取得し、Ｓ４０６へ進む。
【０１７２】
条件を満たしていない場合はＳ５０６へ進む。
【０１７３】
Ｓ５０６では絞り値情報がＦＮｏ．１以上ＦＮｏ．２未満であるかを判断する。
【０１７４】
条件を満たしている場合はＳ５０７に進み、補正射出瞳距離Ｐの演算係数をＡ＝Ａ２、Ｂ＝Ｂ２、Ｃ＝Ｃ２、Ｄ＝Ｄ２となるように情報格納部１５０より取得し、Ｓ４０６へ進む。
【０１７５】
条件を満たしていない場合はＳ５０８へ進む。
【０１７６】
Ｓ５０８では絞り値情報がＦＮｏ．２以上ＦＮｏ．３未満であるかを判断する。
【０１７７】
条件を満たしている場合はＳ５０９へ進み、補正射出瞳距離Ｐの演算係数をＡ＝Ａ３、Ｂ＝Ｂ３、Ｃ＝Ｃ３、Ｄ＝Ｄ３となるように情報格納部１５０より取得し、Ｓ４０６へ進む。
【０１７８】
条件を満たしていない場合はＳ５１０へ進む。
【０１７９】
Ｓ５１０では絞り値情報がＦＮｏ．３以上ＦＮｏ．４未満であるかを判断する。
【０１８０】
条件を満たしている場合はＳ５１１へ進み、補正射出瞳距離Ｐの演算係数をＡ＝Ａ４、Ｂ＝Ｂ４、Ｃ＝Ｃ４、Ｄ＝Ｄ４となるように情報格納部１５０より取得し、Ｓ４０６へ進む。
【０１８１】
条件を満たしていない場合はＳ５１２へ進む。Ｓ５１２においては、絞り値情報がＦＮｏ．４以上と判断され、補正射出瞳距離Ｐの演算係数をＡ＝Ａ３、Ｂ＝Ｂ３、Ｃ＝Ｃ３、Ｄ＝Ｄ３となるように情報格納部１５０より取得し、Ｓ４０６へ進む。
【０１８２】
なお、絞り値による補正射出瞳距離Ｐの演算係数の判断を上記のように示したが、これに限らず、全ての絞り値に専用の補正射出瞳距離Ｐの演算係数を格納し、補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定しても良い。
【０１８３】
なお、上記のフローチャートは前述したように、レンズの個体情報がＴＳレンズ１である場合の補正射出瞳距離Ｐの演算係数決定処理なので、レンズの個体情報に応じて、Ｓ５０３〜Ｓ５１２の処理を複数有する。
【０１８４】
上記の通り本第２の実施形態によれば、レボルビング角度とシフト量を用いてシャッター走行方向もしくは逆方向のシフト量成分Ｈを演算する。
【０１８５】
その後、レンズの個体情報と絞り値に応じて、補正射出瞳距離Ｐの演算係数が決定することで、シフト量成分Ｈ及び、レンズの個体情報と絞り値に応じた補正射出瞳距離を演算することができ、シャッター走行方向の露出ムラを減少させることができる。
【実施例３】
【０１８６】
次に、本発明の第３の実施形態について図１２と図１３を参照して説明する。
【０１８７】
なお、本第３の実施形態における撮像システムの構成は、第１の実施形態で図１を参照して説明したものと同様であり、図５の撮影動作を示すフローチャートと、図６の補正射出瞳距離Ｐを演算するための機能構成を示すブロック図も同様であるためここでは説明を省略する。
【０１８８】
図１２は、第３の実施形態における補正射出瞳距離Ｐの決定処理（Ｓ１０６）を表すフローチャートである。
【０１８９】
第２の実施形態で図１０を参照して説明した処理とは、レンズの個体情報と絞り値情報に応じて補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定する処理に撮影距離情報による決定処理を追加したことが異なる。（Ｓ４２０）
また、図１３は、第３の実施形態における補正射出瞳距離Ｐの演算係数の決定処理を表すフローチャートである。
【０１９０】
第２の実施形態で図１１を参照して説明した処理とは、レンズの個体情報と絞り値情報に基づいて補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定する処理に、撮影距離情報による判断処理を追加したことが異なる。
【０１９１】
それ以外は、図１１の処理と同様であるので、適宜説明を省略する。
なお、図１３に示す処理はカメラＣＰＵ１１３が主体となって実行される処理である。
【０１９２】
ここで、レンズの個体情報と、絞り値情報と、撮影距離情報に基づいて補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定する処理について、補正射出瞳距離Ｐの演算係数決定処理を図１３を用いて説明する。
【０１９３】
先ず、Ｓ５０１〜Ｓ５０３では第２の実施形態と同様の処理を行い、次にＳ５１３へ進む。
【０１９４】
Ｓ５１３は１１３ａから撮影距離情報Ｚを取得し、Ｓ５１４へ進む。
【０１９５】
Ｓ５１４はＳ５１３で取得した撮影距離情報Ｚを、撮影距離Ｍ１，Ｍ２、Ｍ３といった閾値で撮影距離を判断する。
【０１９６】
Ｚ＜Ｍ１の場合はＳ５１５へ進み、実施例２の図１１と同様の補正射出瞳距離Ｐの演算係数決定処理を行う。また、Ｍ１≦Ｚ≦Ｍ２の場合はＳ５２４へ進み、実施例２の図１１と同様の補正射出瞳距離Ｐの演算係数決定処理を行う。
【０１９７】
もしくは、Ｍ２＜Ｚの場合はＳ５３３へ進み、実施例２の図１１と同様の補正射出瞳距離Ｐの演算係数決定処理を行う。
【０１９８】
上記の通り本第３の実施形態によれば、レボルビング角度とシフト量を用いてシャッター走行方向もしくは逆方向のシフト量成分Ｈを演算する。
【０１９９】
その後、レンズの個体情報と絞り値と撮影距離に応じて、補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定することで、シフト量成分Ｈ及び、レンズの個体情報と絞り値と撮影距離に応じてシャッター走行方向の露出ムラを減少させることができる。
【０２００】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【０２０１】
２ 撮像面
３ メカ後幕
４ リセットライン
５ メカ後幕の先端部
１００ カメラ本体
１０１ 交換レンズ
１０１ａ レンズの個体情報
１０１ｂ 絞り値
１０１ｃ 撮影距離
１０１ｄ 射出瞳距離
１０１ｅ シフト量情報
１０１ｆ レボルビング角度情報
１０４ 撮像素子
１０５ メカニカルシャッター
１０６ シャッター駆動回路
１０６ａ シャッター秒時
１０７ パルス発生回路
１０８ 垂直駆動変調回路
１０９ 信号処理回路
１１０ 画像表示回路
１１１ 画像記録回路
１１２ スイッチユニット
１１３ カメラＣＰＵ
１１３ａ 情報収集部
１１３ｂ シフト量成分演算部
１１３ｃ 補正射出瞳距離演算係数設定部
１１３ｄ 補正射出瞳距離演算部
１１３ｅ 電子先幕演算部
１１３ｆ 垂直駆動変調回路制御部
１１４ 撮影レンズ
１１５ レンズＣＰＵ
１１６ レンズ駆動回路
１１７ 絞り駆動回路
１１８ レンズシフト機構
１１９ シフト量検出回路
１２０ レボルビング機構
１２１ レボルビング角度検出回路
１２２ レンズ側通信接点
１２３ カメラ側通信接点
１５０ 情報格納部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特にメカニカルシャッターと電子シャッターを併用して撮像動作を行う撮像装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来一眼レフタイプのデジタルカメラには、メカニカルシャッターと電子シャッターを併用して撮像動作を行うものがある。
【０００３】
これはメカニカルシャッターが後幕として構成され、後幕の走行に先行して、撮像素子への電荷蓄積開始操作を行う電子シャッターを駆動することにより撮影が行われていた。
【０００４】
また、電子シャッターを用いて撮像動作を行う場合、例えばＣＭＯＳセンサを用いた撮像素子では、画素毎、或いは複数画素からなる領域毎（例えば各ライン毎）に、先ず画素の蓄積電荷量をゼロにするリセット走査を行う。
【０００５】
その後、リセット走査を行った画素毎、或いは領域毎に、それぞれ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、電子シャッターによる撮像動作を実現できる。
【０００６】
以下、このような撮像動作を電子先幕走査と称する。
【０００７】
特許文献１では、電子シャッターとメカニカルシャッターを併用して、撮像素子の露光を制御する場合、先ずメカニカルシャッターの走行方向に画素毎、或いは撮像素子の複数画素から成る領域毎（例えばライン毎）に画素のリセット（画素の蓄積電荷量をゼロにする走査）を行い、電荷蓄積を開始する。
【０００８】
そして、所定時間経過後にメカニカルシャッターの後幕走行によって撮像素子への光を順次遮光した後、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。
【０００９】
従って、電子シャッターの電子先幕走査は、メカニカルシャッターの後幕の走行特性に合わせたものであると公開されている。
【００１０】
以下、このような電子シャッターの電子先幕走査とメカニカルシャッターの後幕走行の構成を電子先幕シャッターと称する。
【００１１】
特許文献２では、一眼レフタイプのデジタルカメラは一般的に撮影レンズの交換が可能であるが、シフト機構を有する撮影レンズ（以下「シフトレンズ」と称する）を用いた場合に、シフト量によってシャッター走行方向のシフト量成分が異なり、メカニカルシャッターによる撮像面上での遮光位置は変化する。
【００１２】
特に電子先幕走査されてからメカニカルシャッターにより遮光されるまでの露光時間が短い場合に、装着された撮影レンズの焦点距離、射出瞳位置等に応じてシャッター走行方向に露出ムラが生じてしまう。
【００１３】
従って、シャッター走行方向のシフト量成分に応じて電子先幕査の走査パターンを設定することが公開されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平１１−４１５２３号公報
【特許文献２】特開２００７−０５３７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述の特開文献１に開示された電子先幕シャッターは、メカニカルシャッターの後幕走行に先行して撮像素子上でリセット走査、電荷蓄積開始走査をし、後幕走行後に電荷読み出し走査を行う。
【００１６】
従って、電子シャッターの電子先幕走査は、メカニカルシャッターの後幕の走行特性に合わせたものであると公開されている。
【００１７】
しかし、撮像素子上を走査する電子先幕とメカニカルシャッターの後幕の光軸方向の距離が、先幕と後幕がメカニカルシャッターの構成と比べると長くなっている。
【００１８】
このため、シフト機構を有する撮影レンズを用いた場合に、後幕の遮光羽の位置と撮像素子上の遮光位置に誤差が生じてしまい、露出ムラが発生する。
【００１９】
また、上述の特開文献２には、電子先幕シャッターの撮像動作を行う一眼レフタイプのカメラにシフト機構を有する撮影レンズを用いた場合に、シフト量に基づいて電子先幕走査の走査パターンを設定することで露出ムラを低減させることが開示されている。
【００２０】
しかし、電子先幕走査の走査パターンの設定方法については、走査パターンを複数記憶することが必要となり、カメラの情報格納部の容量が必要となる。
【００２１】
さらに、撮像素子に対して撮影レンズの少なくとも一部を光軸に対して回転させるレボルビングについて考えていない。
【００２２】
そのため、レボルビングを考慮せずにシフト量に応じて電子先幕走査の走査パターンを設定すると、本来発生しないシャッター走行方向の露出ムラを発生させることになってしまう。
【００２３】
そこで、本発明の目的は、レボルビング機構とシフト機構を有する撮影レンズを用いた場合に、シャッター走行方向の露出ムラを低減することを可能にした電子先幕走査の補正方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
複数の画素から成る撮像素子と、補正射出瞳距離Ｐを演算する係数を複数格納する情報格納部と、前記撮像素子を遮光するためのシャッター手段と、前記シャッター手段による前記撮像素子の遮光の開始に先だって、前記シャッター手段の走行方向に前記撮像素子の画素を順次リセットし、電荷蓄積を開始する電子先幕走査手段と、撮影レンズユニットの少なくとも一部を光軸に対して垂直な方向にシフトするシフト手段と、前記シフト手段を含む前記レンズユニットの少なくとも一部を光軸を中心として回転させるレボルビング手段を有する着脱可能な前記レンズユニットを装着して用いられる撮像装置において、前記レボルビング手段によって撮影レンズの少なくとも一部を光軸を中心として回転させ、シフト方向を決定し、前記シフト手段のシフト量の内のシャッター走行方向のシフト量成分Ｈを演算するシフト量成分演算手段と、レンズの個体情報に基づいて補正射出瞳距離Ｐを演算する補正射出瞳距離演算手段と、前記演算した補正射出瞳距離Ｐに基づいて電子先幕走査を演算する電子先幕走査演算手段を有することを特徴とする撮像装置および制御方法。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば電子先幕シャッターのある一眼レフタイプのカメラに、レボルビング機構とシフト機構を有する撮影レンズを装着した場合に、撮影レンズ情報に基づいて決定する補正射出瞳距離Ｐの演算係数と、シフト量とレボルビング角度によるシフト量成分Ｈによって上記レンズの個体情報に最適な補正射出瞳距離Ｐを演算する。そして、前記補正射出瞳距離Ｐによって電子先幕走査の走査パターンを演算する。 上記より、シフト量・レボルビング角度毎に補正射出瞳距離Ｐを多量に記憶することなく、シャッター走行方向の露出ムラを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態における撮像システムの構成を示すブロック図。
【図２】実施形態における撮像素子及びシャッターを被写体側から見た正面図。
【図３】シフトレンズとシャッターの位置関係に伴う電荷蓄積領域の変化を説明する図。
【図４】異なるシフト量における電子先幕の走査曲線と、メカ後幕の走行曲線の関係を示す図。
【図５】実施形態における撮像装置の撮影動作を示すフローチャート。
【図６】実施形態における電子先幕走査の走査パターンを決定するために補正射出瞳距離Ｐを、演算するための機能構成を示すブロック図。
【図７】第１実施形態における補正射出瞳距離Ｐを決定する処理を示すフローチャート。
【図８】第１実施形態におけるシャッター走行方向のシフト量成分を説明するための図。
【図９】第１実施形態における補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定する処理を示すフローチャート。
【図１０】第２実施形態における補正射出瞳距離Ｐを決定する処理を示すフローチャート。
【図１１】第２実施形態における補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定する処理を示すフローチャート。
【図１２】第３実施形態における補正射出瞳距離Ｐを決定する処理を示すフローチャート。
【図１３】第３実施形態における補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定する処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２８】
図１は、本発明の第１の実施形態にかかわる撮像システムの構成を示すブロック図である。
【００２９】
第１の実施形態にかかる撮像システムは、撮像装置であるカメラ本体１００と、カメラ本体１００に装着される、撮影光学係としての着脱可能なレンズユニット１０１とを有している。
【００３０】
まず、レンズユニット１０１内の構成について説明する。
【００３１】
１１４は撮影レンズであり、図１では、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。
【００３２】
レンズＣＰＵ１１５は、レンズ駆動回路１１６を介して撮影レンズ１１４の駆動を制御すると共に、絞り駆動回路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。
【００３３】
１１８はレンズシフト機構で、撮影レンズ１１４の少なくとも１枚のレンズを含む、レンズユニット１０１の少なくとも一部を、レンズユニット１０１の光軸に対して直交する予め決められた方向に移動させる。
【００３４】
レンズシフト機構１１８に設けられた操作部（不図示）を操作することによりレンズユニット１０１の少なくとも一部をシフトさせることができる。
【００３５】
シフト量はシフト量検出回路１１９により検出されて、レンズＣＰＵ１１５に送られる。
【００３６】
１２０はレボルビング機構で、レボルビング機構１２０に設けられた操作部（不図示）を操作することにより、レンズユニット１０１の少なくとも一部を回転させることができる。
【００３７】
回転角度（以降、「レボルビング角度」と称する。）はレボルビング角度検出回路１２１により検出されて、レンズＣＰＵ１１５に送られる。
【００３８】
このレボルビング機構１２０による回転と、レンズシフト機構１１８によるシフトにより、光軸に対して直交する平面上の任意の位置にレンズユニット１０１の少なくとも一部をシフトさせることが可能となる。
【００３９】
レンズＣＰＵ１１５は、レンズユニット１０１側の通信接点１２２及びカメラ本体１００側の通信接点１２３を介して、後述するカメラ本体１００内のカメラＣＰＵ１１３と通信することができる。
【００４０】
レンズＣＰＵ１１５は、通信接点１２２及び１２３を介して、レンズ情報をカメラＣＰＵ１１３の要求に応じて通知する。
【００４１】
なお、撮影レンズ情報は、例えば、レンズユニット１０１の個体情報、絞り値、焦点距離、焦点位置（フォーカス位置）、撮影距離、射出瞳距離、レンズシフト機構のシフト方向、シフト量、レボルビング角度等である。
【００４２】
次に、カメラ本体１００の構成について説明する。
【００４３】
撮像装置が非撮影状態（図１に示す状態）にある場合、レンズユニット１０１の撮影レンズ１１４及び絞り１１７を通過した被写体光束のうちの一部の光束は、撮影光路内に位置するミラー１０２で反射されてファインダ光学係１０３に導かれる。
【００４４】
これにより、撮影者は、ファインダ光学係１０３を介して被写体像を観察することができる。
【００４５】
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、ミラー１０２は撮影光路から退避する。
【００４６】
これにより、レンズユニット１０１からの被写体光束は、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤなどにより構成される撮像素子１０４へ向かう。
【００４７】
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。
【００４８】
撮像素子１０４には、パルス発生回路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。
【００４９】
パルス発生回路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回路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。
【００５０】
この垂直駆動変調回路１０８によって電子先幕の走査パターンが決定される。
【００５１】
また、パルス発生回路１０７は、後述する信号処理回路１０９にもクロック信号を出力する。
【００５２】
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ー１０５が配置されている。
【００５３】
メカニカルシャッター１０５は、複数の遮光羽根で構成された後幕（以下、「メカ後幕」と呼ぶ。）を有し、撮像素子１０４を遮光する。
【００５４】
カメラＣＰＵ１１３は、シャッター駆動回路１０６を介してメカニカルシャッター１０５の駆動を制御する。
【００５５】
信号処理回路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。
【００５６】
生成された画像データは、画像表示回路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、画像記録回路１１１に記録されたりする。
【００５７】
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。
【００５８】
レリーズ釦の半押し操作（スイッチＳＷ１のＯＮ）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。
【００５９】
更に、全押し操作（スイッチＳＷ２のＯＮ）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。
【００６０】
カメラＣＰＵ１１３は、スイッチユニット１１２の操作に応じた動作を行う。
【００６１】
情報格納部１５０は、後述するような補正射出瞳距離Ｐを演算する式の係数を複数種類記憶する。
【００６２】
上記構成を有する本実施の形態におけるカメラ本体１００は、通常複数の遮光羽根で構成される先幕に代えて、撮像素子１０４の画素を順次リセットし、電荷蓄積を開始する電子シャッターである電子先幕と前記メカ後幕による電子先幕シャッターを採用している。
【００６３】
そして、電子先幕シャッターを用いて撮像素子１０４の露光制御を行う構成となっている。
【００６４】
図２は、撮像素子１０４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り、レリーズ釦の押下により撮影が開始された後の、電子先幕走査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。
【００６５】
矢印１は、電子先幕走査の走査方向と、メカ後幕の走行方向を示す。
【００６６】
なお、撮影レンズ１１４により撮像素子１０４の撮像面に結像した被写体像は上下が反転する。
【００６７】
そのため、図２のように撮像面の下側から上側に向かって電子先幕走査を行うことで、画像上部から画像下部へ電子先幕走査及びメカ後幕の走行が行われることになる。
【００６８】
図２において、２は撮像素子１０４の撮像面、３はメカニカルシャッター１０５のメカ後幕であり、メカ後幕３が撮像面２の一部の領域を遮光している状態が示されている。
【００６９】
４は、撮像素子１０４におけるリセット走査を行っているライン（リセットライン）を示す。
【００７０】
リセット走査はリセットライン４上の画素の蓄積電荷量をゼロにするものであり、リセットライン４は電子先幕の先端に相当する。
【００７１】
リセットライン４とメカ後幕３の先端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。
【００７２】
電荷蓄積領域６は電子先幕とメカ後幕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。
【００７３】
リセットライン４が通過してから、つまり画素が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。
【００７４】
このように、リセットライン４が矢印１の方向へ走査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。
【００７５】
図２に示す例では、撮像面２において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。
【００７６】
撮像面２の下部から上部へ向かうリセットライン４の移動は、垂直駆動変調回路１０８により図４の（ａ）及び（ｂ）を参照して後述するように制御される。
【００７７】
このリセットライン４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、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。
【００７８】
情報格納部１５０には、このような走査パターンを実行するための補正射出瞳距離Ｐの演算係数が複数記憶されている。
【００７９】
カメラＣＰＵ１１３は、これらのうちの一つを選択し、選択した係数による式とレンズＣＰＵ１１５の情報に基づいてリセットライン４が移動するように垂直駆動変調回路１０８を制御する。
【００８０】
なお、射出瞳距離Ｐの演算式の係数を決定する処理の詳細は後述する。
【００８１】
図３は本実施形態における撮影レンズ１１４とメカニカルシャッター１０５、撮像素子１０４の関係を示す断面図である。
【００８２】
図３において、（ａ）と（ｂ）のシャッター走行は上方向であり、実線で示したレンズ１１４ａはシフトをさせずに基準光軸位置にある（シフト量がゼロである）場合の撮影レンズ１１４を示している。
【００８３】
破線で示したレンズ１１４ｂはメカニカルシャッター１０５の走行方向と同じ方向に基準光軸位置からシフト量ｙだけシフトした位置にある場合の撮影レンズ１１４を示している。
【００８４】
また、１０５−１はシャッター地板、１０５−２はシャッター羽根押さえである。
【００８５】
図３（ａ）は撮影動作における電子先幕シャッターの開き始めの状態を示している。
【００８６】
スリット幅Ｃは、シフト量がゼロであるレンズ１１４ａを透過した光束が、１０５−３によって遮光されるラインとリセットライン４とによって制限され、撮像面２に入射する領域の幅を示している。
【００８７】
また、スリット幅Ｄは、シフト量がｙであるレンズ１１４ｂを透過した光束が、メカ後幕１０５−３によって遮光されるラインとリセットライン４とによって制限され、撮像面２に入射する領域の幅を示している。
【００８８】
図３（ａ）のタイミングでは、スリット幅Ｄの方がスリット幅Ｃよりも大きい。
【００８９】
よって、電子先幕及びメカ後幕を同じ条件で駆動した場合、スリット幅Ｄに示される領域において、レンズ１１４ｂの位置にある場合の露光量はレンズ１１４ａの位置にある場合の露光量より大きくなる。
【００９０】
従って、レンズ１１４ａの位置で適正露光が得られるように電子先幕のリセット走査の走査パターンが設定されていた場合、シャッターの開き出しにおいては、レンズ１１４ｂの位置で撮影されたとき、露出がオーバーになってしまうことになる。
【００９１】
図３（ｂ）は撮影動作後半（撮影終了間近）の状態を示している。
【００９２】
スリット幅Ｃ’は、シフト量がゼロであるレンズ１１４ａを透過した光束が、メカ後幕１０５−３によって遮光されるラインとリセットライン４とによって制限され、撮像面１０４に入射する領域の幅を示している。
【００９３】
また、スリット幅Ｄ’は、シフト量がｙであるレンズ１１４ｂを透過した光束が、１０５−３によって遮光されるラインとリセットライン４とによって形成され、撮像面１０４に入射する領域の幅を示している。
【００９４】
図３（ｂ）に示されるタイミングでは、図３（ａ）に示したシャッターの開き始めの状態と同様に、スリット幅Ｄ’の方がスリット幅Ｃ’よりも大きい。
【００９５】
よって、電子先幕及びメカ後幕を同じ条件で駆動する場合、スリット幅Ｄ’に示される領域において、レンズ１１４ｂの位置にある場合の露光量はレンズ１１４ａの位置にある場合の露光量より大きくなる。
【００９６】
従って、レンズ１１４ａの位置で適正露光が得られるように電子先幕走査の走査パターンが設定されていた場合、レンズ１１４ｂの位置で撮影されたとき、露出がオーバーになってしまうことになる。
【００９７】
また、シャッターの開き始めから開き終わりまでの間で、露出オーバーになる量は一定ではなく、変化しているため、その結果、画像の上部と下部とに露光ムラ（所謂、上下方向の露光ムラ）が発生してしまう。
【００９８】
図４（ａ）において、１２はメカ後幕の走行パターンを表し、走行開始から徐々に速度が上がる状態を表している。
【００９９】
１１は電子先幕走査の走査パターンを表す。
【０１００】
走査パターン１１と走査パターン１２の時間方向の距離が撮像素子の各ラインの露光時間を表す。
【０１０１】
図４（ａ）では、撮像素子の下から上に渡ってほぼ同じ露光時間となっている。
【０１０２】
シフトレンズの焦点距離と射出瞳距離が十分長いとき（例えば５００ｍｍ以上のとき）は、メカ後幕の走行カーブとほぼ同じ形状の走査パターンで適正な露光が得られる。
【０１０３】
前述したように、メカニカルシャッター１０５の走行方向と同方向にシフト量ｙだけシフトした位置にあるレンズ１１４ｂの場合には、露出がオーバーになる。
【０１０４】
具体的には、図４（ａ）に示すようなシャッター制御では、特に撮像面下部（＝画像の上部）において露出がオーバーとなり、撮像面上部（＝画像の下部）においても少量の露出オーバーとなる。
【０１０５】
そのため、撮像面の各部の露光時間を短くし、露光ムラを軽減するように、電子先幕の走査パターン１１を図４（ｂ）の走査パターン１１ｂに補正することが必要となる。
【０１０６】
一方、上述とは逆に、メカニカルシャッター１０５の走行方向と逆方向にシフトした位置にあるレンズの場合では、シフト量無しの場合での電子先幕走査の走査パターンを設定すると、特に撮像面下部の露出がアンダーとなり、撮像面上部も露出アンダーとなる。
【０１０７】
従って、図４（ｃ）に示すように、撮像面の各部で露光時間を長くし、露光ムラを軽減するように、電子先幕の走査パターン１１を図４（ｃ）に示すように走査パターン１１ｃに補正することが必要となる。
【０１０８】
以上のような構成を有する撮像システムの本第１の実施形態における撮像動作の概略について、図５のフローチャートを参照して、カメラの動作を追いながら説明する。
【０１０９】
なお、図５に示す処理はカメラＣＰＵ１１３が主体となって実行される処理である。
【０１１０】
スイッチユニット１１２内のレリーズ釦の第１ストローク（所謂、半押し状態）が検出されると（スイッチＳＷ１のＯＮ）、処理はＳ１０１からＳ１０２へ進む。
【０１１１】
Ｓ１０２において、カメラＣＰＵ１１３は通信接点１２２、１２３を介して、装着されたレンズの個体情報、絞り値、焦点距離、射出瞳距離、撮影距離、レンズシフト機構のシフト量、レボルビング機構のレボルビング角度等のレンズ情報をレンズＣＰＵ１１５から取得するように制御する。
【０１１２】
次にＳ１０３において、不図示の測光センサからの出力とＩＳＯ感度設定等の情報により、レンズの絞り値を決定する。
【０１１３】
次にＳ１０４に進み、不図示の測距係によって被写体距離情報が取得され、レンズユニット１０１の撮影距離が決定される。
【０１１４】
そして、Ｓ１０５において、被写体輝度と絞り値、ＩＳＯ感度設定等によりシャッター速度を決定し、Ｓ１０６に進む。
【０１１５】
Ｓ１０６では、それまでに取得したレンズ情報に基づき、電子先幕走査の走査パターンを演算するために補正射出瞳距離Ｐを決定する。
【０１１６】
なお、Ｓ１０６で行われる補正射出瞳距離Ｐの決定処理については、図６及び図７を参照して詳細に後述する。
【０１１７】
そして、Ｓ１０６で補正射出瞳距離Ｐを決定した後、Ｓ１０７に進み、電子先幕のリセット走査を演算する。
【０１１８】
そして、レリーズ釦の第２ストローク、即ち全押し状態（スイッチＳＷ２のＯＮ）が検出されると、Ｓ１０９において、ミラー１０２をアップ（撮影光路から退避）する。
【０１１９】
そして、Ｓ１１０において、Ｓ１０７で補正射出瞳距離Ｐに基づいて演算された電子先幕走査駆動を開始する。
【０１２０】
そして、Ｓ１１１においてメカ後幕を駆動制御して、撮像素子１０４を順次遮光し、撮像素子１０４から電荷信号を読み出して処理することにより画像を取得する。
【０１２１】
最後にＳ１１２において、ミラー１０２のダウンとメカニカルシャッター１０５のシャッターチャージを行い、撮影に伴う一連のシャッター制御シーケンスが終了し、Ｓ１０１に戻る。
【０１２２】
次に、Ｓ１０６で行われる補正射出瞳距離Ｐの決定処理を、図６、図７を参照して説明する。
【０１２３】
図６は本第１の実施形態による電子先幕走査の制御に関するブロック図である。
【０１２４】
カメラＣＰＵ１１３の情報収集部１１３ａは、上述したように装着されたレンズの個体情報１０１ａ、絞り値１０１ｂ、撮影距離１０１ｃ、射出瞳距離１０１ｄ、シャッター秒時１０６ａ等を収集する。
【０１２５】
更に、レンズシフト機構のシフト量１０１ｅ、及びレボルビング機構のレボルビング角度１０１ｆを収集する。
【０１２６】
この時、シフト量１０１ｅ及びレボルビング角度１０１ｆは、カメラ本体１００に設けられた操作部（不図示）を操作することで収集してもよい。
【０１２７】
そして、収集した情報の内、シフト量１０１ｅとレボルビング角度１０１ｆをシフト量成分演算部１１３ｂに渡し、レンズの個体情報１０１ａ、絞り値１０１ｂ、撮影距離１０１ｃ、射出瞳距離１０１ｄを補正射出瞳距離演算係数設定部１１３ｃに渡す。
【０１２８】
１１３ｂでは、レボルビング回転後のシフト量の内、シャッター走行方向もしくは逆方向のシフト量成分Ｈを算出する。
【０１２９】
シフト量の内、シャッター走行方向もしくは逆方向のシフト量成分Ｈを算出する処理については、図８を用いて後述する。
【０１３０】
そして、演算によって求めたシフト量成分Ｈを補正射出瞳距離演算部１１３ｄに渡す。
【０１３１】
なお本第１の実施例においてシャッター走行方向のシフト量成分の演算はカメラＣＰＵ１１３が行っているが、レンズＣＰＵ１１５が行っても良い。
【０１３２】
補正射出瞳距離演算係数設定部１１３ｃでは、取得した情報の内、レンズユニットの個体情報に基づいて、情報格納部１５０に記憶されている複数の演算係数の中から補正射出瞳距離Ｐを演算する式の係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを取得し、補正射出瞳距離演算部１１３ｄに渡す。
【０１３３】
補正射出瞳距離演算部１１３ｄは、シフト量成分Ｈと補正射出瞳距離Ｐの演算係数を変数とするＰ＝ＡＨ3＋ＢＨ2＋ＣＨ＋Ｄといった多項式を記憶している。
【０１３４】
そして、シフト量成分演算部１１３ｂから取得したシフト量成分Ｈと、補正射出瞳距離演算係数設定部１１３ｃから取得した補正射出瞳距離Ｐの演算係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて補正射出瞳距離Ｐを演算し、電子先幕走査演算部１１３ｅに渡す。
【０１３５】
電子先幕走査演算部１１３ｅでは、演算によって求めた補正射出瞳距離Ｐに基づいて電子先幕走査の走査パターンを演算し、垂直駆動変調回路制御部１１３ｆに渡す。
【０１３６】
垂直駆動変調回路制御部１１３ｆは、電子先幕走査演算部１１３ｅによって演算された補正射出瞳距離Ｐに基づいて演算された電子先幕走査を実行するべく、垂直駆動変調回路１０８を制御する。
【０１３７】
次に、図７は補正射出瞳距離Ｐの決定処理（Ｓ１０６）を表すフローチャートである。
【０１３８】
まず、Ｓ４０１では、装着されたレンズユニット１０１の個体情報、絞り値、焦点距離、撮影距離、射出瞳距離等のレンズ情報及びシャッター秒時を収集する。
【０１３９】
更に、レンズシフト機構のシフト量、及びレボルビング機構のレボルビング角度を収集し、Ｓ４０２へ進む。
【０１４０】
Ｓ４０２では、レボルビング回転後のシフト量の内、シャッター走行方向もしくは逆方向のシフト量成分Ｈを演算する。
【０１４１】
次にＳ４０３では、シフト量成分が０であるか、もしくは、Ｓ４０４において、シャッター秒時が所定値よりも遅い（シャッター秒時が所定値より長い）かのどちらかの条件を満たしている場合はＳ４０７へ進み、レンズの個体情報に応じた標準の射出瞳距離を決定しＳ１０７へ進む。
【０１４２】
どちらも満たしていない場合は、Ｓ４０５に進み、レンズの個体情報に応じて補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定し、Ｓ４０６へ進む。
【０１４３】
Ｓ４０５のレンズの個体情報に応じた補正射出瞳距離Ｐの演算係数の決定処理については後述する。
【０１４４】
Ｓ４０６では、シフト量成分Ｈと補正射手瞳距離Ｐの演算係数を用いて、レンズの個体情報、レンズのシフト、レボルビング状態に最適な補正射出瞳距離Ｐを演算し、Ｓ１０７へ進む。
【０１４５】
また、上記の標準の射出瞳距離とは、例えば、図４（ａ）の走査パターン１１のようにメカ後幕の走行パターン１２とほぼ等しいもの（撮影開始から終了まで撮像素子の各ラインの露光時間がほぼ同じ）である。
【０１４６】
上述した条件は、以下の理由による。
【０１４７】
まず、シフト量によって発生する露出ムラは、前述したように高速秒時でシャッターのスリット幅が狭いときに、特に大きく発生する。
【０１４８】
よって、本第１の実施形態では、シャッター秒時が長く（例えば１／８秒以下）、露出ムラが発生しても十分に無視できるシャッター秒時の範囲では、補正射出瞳距離Ｐの演算を行わないようにしている。
【０１４９】
なお、この条件は必須ではなく、シャッター秒時にかかわらず、補正射出瞳距離Ｐを演算するようにしても構わない。
【０１５０】
次に、レボルビング回転後のシフト量の内、シャッター走行方向もしくは逆方向のシフト量成分Ｈを、図８を参照して説明する。
【０１５１】
図８は本第１の実施形態のレンズユニット１０１の少なくとも一部のレボルビング角度とシフト量を模式的に表した図である。
【０１５２】
図８において、Ｘ軸とＹ軸の交点が光軸であり、Ｙ軸とシャッターの走行方向が一致している。
【０１５３】
θはレボルビング角度、Ｓがシフト量で、Ｌは、レボルビング角度θの方向にＳシフトした位置にあることを表している。
【０１５４】
この場合のシャッター走行方向すなわちＹ軸の方向のシフト量成分Ｈは
Ｈ＝Ｓｃｏｓθ
により算出することができる。（Ｓ４０２）
次に、Ｓ４０５のレンズの個体情報に応じた補正射出瞳距離Ｐの演算係数の決定処理について図９を参照して説明する。
【０１５５】
図９は、第１の実施形態における補正射出瞳距離Ｐの演算係数決定処理（Ｓ４０５）を表すフローチャートである。
【０１５６】
まず、Ｓ５０１では、Ｓ４０１で取得したレンズの個体情報を判断する。
【０１５７】
レンズユニット１０１は着脱可能のレンズで、例えば図９ではＳ５０１でレンズユニット１０１のレンズの個体情報がＴＳレンズ１であるかを判断し、その場合はＳ５０２へ進む。
【０１５８】
Ｓ５０２では、Ｓ５０１で判断されたレンズの個体情報に最適な補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定し、Ｓ４０６へ進む。
【０１５９】
また、Ｓ５０１のレンズの個体情報がＴＳレンズ１ではないと判断された場合はＳ６０１へ進み、装着されたレンズを判別し、Ｓ５０１、Ｓ５０２と同様のフローを行った後Ｓ４０６へ進む。
【０１６０】
上記の通り本第１の実施形態によれば、レボルビング角度とシフト量を用いてシャッター走行方向もしくは逆方向のシフト量成分Ｈを演算する。
【０１６１】
次に、レンズの個体情報に応じて、補正射出瞳距離Ｐを演算する係数が決定すると、前記シフト量成分Ｈと前記補正射出瞳距離Ｐを演算する係数に基づいて、前記多項式によって補正射出瞳距離Ｐを演算する。
【０１６２】
そして、演算した補正射出瞳距離Ｐに基づいて電子先幕走査の走査パターンを演算することにより、シフト量成分Ｈ及び、レンズの個体情報に応じたシャッター走行方向の露出ムラを減少させることができる
【実施例２】
【０１６３】
次に、本発明の第２の実施形態について図１０と図１１を参照して説明する。
【０１６４】
なお、本第２の実施形態における撮像システムの構成は、第１の実施形態で図１を参照して説明したものと同様であり、図５の撮影動作を示すフローチャートと、図６の補正射出瞳距離Ｐを演算するための機能構成を示すブロック図も同様であるためここでは説明を省略する。
【０１６５】
図１０は、第２の実施形態における補正射出瞳距離Ｐの決定処理を表すフローチャートである。
【０１６６】
第１の実施形態で図７を参照して説明した処理とは、レンズの個体情報に応じて補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定する処理に絞り値情報による決定処理を追加したことが異なる。（Ｓ４１０）
また図１１は、第２の実施形態における補正射出瞳距離Ｐの演算係数決定処理（Ｓ４１０）を表すフローチャートである。
【０１６７】
第１の実施形態で図９を参照して説明した処理とは、絞り値情報による判断処理を追加したことが異なる。（Ｓ５０３〜Ｓ５１２）
ここで、第２実施形態であるレンズの個体情報と、絞り値情報に基づいて補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定する処理（Ｓ４１０）を図１１を参照して説明する。
【０１６８】
例えば、Ｓ５０１において、レンズの個体情報がＴＳレンズ１であるかを判断する。取得したレンズの個体情報がＴＳレンズ１である場合はＳ５０３へ進む。
【０１６９】
Ｓ５０３ではレンズユニットの絞り値情報を取得し、Ｓ５０４へ進む。
【０１７０】
Ｓ５０４以降では絞り値をＦＮｏ．１、ＦＮｏ．２、ＦＮｏ．３、ＦＮｏ．４といった閾値を用いて判断し、それに応じた補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定していく。
【０１７１】
Ｓ５０４では絞り値情報がＦＮｏ．１未満であるかを判断する。
条件を満たしている場合はＳ５０５へ進み、補正射出瞳距離Ｐの演算係数をＡ＝Ａ１、Ｂ＝Ｂ１、Ｃ＝Ｃ１、Ｄ＝Ｄ１となるように情報格納部１５０より取得し、Ｓ４０６へ進む。
【０１７２】
条件を満たしていない場合はＳ５０６へ進む。
【０１７３】
Ｓ５０６では絞り値情報がＦＮｏ．１以上ＦＮｏ．２未満であるかを判断する。
【０１７４】
条件を満たしている場合はＳ５０７に進み、補正射出瞳距離Ｐの演算係数をＡ＝Ａ２、Ｂ＝Ｂ２、Ｃ＝Ｃ２、Ｄ＝Ｄ２となるように情報格納部１５０より取得し、Ｓ４０６へ進む。
【０１７５】
条件を満たしていない場合はＳ５０８へ進む。
【０１７６】
Ｓ５０８では絞り値情報がＦＮｏ．２以上ＦＮｏ．３未満であるかを判断する。
【０１７７】
条件を満たしている場合はＳ５０９へ進み、補正射出瞳距離Ｐの演算係数をＡ＝Ａ３、Ｂ＝Ｂ３、Ｃ＝Ｃ３、Ｄ＝Ｄ３となるように情報格納部１５０より取得し、Ｓ４０６へ進む。
【０１７８】
条件を満たしていない場合はＳ５１０へ進む。
【０１７９】
Ｓ５１０では絞り値情報がＦＮｏ．３以上ＦＮｏ．４未満であるかを判断する。
【０１８０】
条件を満たしている場合はＳ５１１へ進み、補正射出瞳距離Ｐの演算係数をＡ＝Ａ４、Ｂ＝Ｂ４、Ｃ＝Ｃ４、Ｄ＝Ｄ４となるように情報格納部１５０より取得し、Ｓ４０６へ進む。
【０１８１】
条件を満たしていない場合はＳ５１２へ進む。Ｓ５１２においては、絞り値情報がＦＮｏ．４以上と判断され、補正射出瞳距離Ｐの演算係数をＡ＝Ａ３、Ｂ＝Ｂ３、Ｃ＝Ｃ３、Ｄ＝Ｄ３となるように情報格納部１５０より取得し、Ｓ４０６へ進む。
【０１８２】
なお、絞り値による補正射出瞳距離Ｐの演算係数の判断を上記のように示したが、これに限らず、全ての絞り値に専用の補正射出瞳距離Ｐの演算係数を格納し、補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定しても良い。
【０１８３】
なお、上記のフローチャートは前述したように、レンズの個体情報がＴＳレンズ１である場合の補正射出瞳距離Ｐの演算係数決定処理なので、レンズの個体情報に応じて、Ｓ５０３〜Ｓ５１２の処理を複数有する。
【０１８４】
上記の通り本第２の実施形態によれば、レボルビング角度とシフト量を用いてシャッター走行方向もしくは逆方向のシフト量成分Ｈを演算する。
【０１８５】
その後、レンズの個体情報と絞り値に応じて、補正射出瞳距離Ｐの演算係数が決定することで、シフト量成分Ｈ及び、レンズの個体情報と絞り値に応じた補正射出瞳距離を演算することができ、シャッター走行方向の露出ムラを減少させることができる。
【実施例３】
【０１８６】
次に、本発明の第３の実施形態について図１２と図１３を参照して説明する。
【０１８７】
なお、本第３の実施形態における撮像システムの構成は、第１の実施形態で図１を参照して説明したものと同様であり、図５の撮影動作を示すフローチャートと、図６の補正射出瞳距離Ｐを演算するための機能構成を示すブロック図も同様であるためここでは説明を省略する。
【０１８８】
図１２は、第３の実施形態における補正射出瞳距離Ｐの決定処理（Ｓ１０６）を表すフローチャートである。
【０１８９】
第２の実施形態で図１０を参照して説明した処理とは、レンズの個体情報と絞り値情報に応じて補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定する処理に撮影距離情報による決定処理を追加したことが異なる。（Ｓ４２０）
また、図１３は、第３の実施形態における補正射出瞳距離Ｐの演算係数の決定処理を表すフローチャートである。
【０１９０】
第２の実施形態で図１１を参照して説明した処理とは、レンズの個体情報と絞り値情報に基づいて補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定する処理に、撮影距離情報による判断処理を追加したことが異なる。
【０１９１】
それ以外は、図１１の処理と同様であるので、適宜説明を省略する。
なお、図１３に示す処理はカメラＣＰＵ１１３が主体となって実行される処理である。
【０１９２】
ここで、レンズの個体情報と、絞り値情報と、撮影距離情報に基づいて補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定する処理について、補正射出瞳距離Ｐの演算係数決定処理を図１３を用いて説明する。
【０１９３】
先ず、Ｓ５０１〜Ｓ５０３では第２の実施形態と同様の処理を行い、次にＳ５１３へ進む。
【０１９４】
Ｓ５１３は１１３ａから撮影距離情報Ｚを取得し、Ｓ５１４へ進む。
【０１９５】
Ｓ５１４はＳ５１３で取得した撮影距離情報Ｚを、撮影距離Ｍ１，Ｍ２、Ｍ３といった閾値で撮影距離を判断する。
【０１９６】
Ｚ＜Ｍ１の場合はＳ５１５へ進み、実施例２の図１１と同様の補正射出瞳距離Ｐの演算係数決定処理を行う。また、Ｍ１≦Ｚ≦Ｍ２の場合はＳ５２４へ進み、実施例２の図１１と同様の補正射出瞳距離Ｐの演算係数決定処理を行う。
【０１９７】
もしくは、Ｍ２＜Ｚの場合はＳ５３３へ進み、実施例２の図１１と同様の補正射出瞳距離Ｐの演算係数決定処理を行う。
【０１９８】
上記の通り本第３の実施形態によれば、レボルビング角度とシフト量を用いてシャッター走行方向もしくは逆方向のシフト量成分Ｈを演算する。
【０１９９】
その後、レンズの個体情報と絞り値と撮影距離に応じて、補正射出瞳距離Ｐの演算係数を決定することで、シフト量成分Ｈ及び、レンズの個体情報と絞り値と撮影距離に応じてシャッター走行方向の露出ムラを減少させることができる。
【０２００】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【０２０１】
２ 撮像面
３ メカ後幕
４ リセットライン
５ メカ後幕の先端部
１００ カメラ本体
１０１ 交換レンズ
１０１ａ レンズの個体情報
１０１ｂ 絞り値
１０１ｃ 撮影距離
１０１ｄ 射出瞳距離
１０１ｅ シフト量情報
１０１ｆ レボルビング角度情報
１０４ 撮像素子
１０５ メカニカルシャッター
１０６ シャッター駆動回路
１０６ａ シャッター秒時
１０７ パルス発生回路
１０８ 垂直駆動変調回路
１０９ 信号処理回路
１１０ 画像表示回路
１１１ 画像記録回路
１１２ スイッチユニット
１１３ カメラＣＰＵ
１１３ａ 情報収集部
１１３ｂ シフト量成分演算部
１１３ｃ 補正射出瞳距離演算係数設定部
１１３ｄ 補正射出瞳距離演算部
１１３ｅ 電子先幕演算部
１１３ｆ 垂直駆動変調回路制御部
１１４ 撮影レンズ
１１５ レンズＣＰＵ
１１６ レンズ駆動回路
１１７ 絞り駆動回路
１１８ レンズシフト機構
１１９ シフト量検出回路
１２０ レボルビング機構
１２１ レボルビング角度検出回路
１２２ レンズ側通信接点
１２３ カメラ側通信接点
１５０ 情報格納部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素から成る撮像素子（１０４）と、中央演算部（１１３）と、補正射出瞳距離Ｐの演算係数の情報を格納する情報格納部（１５０）と、前記撮像素子を遮光するためのシャッター手段（１０５）と、前記シャッター手段による前記撮像素子の遮光の開始に先だって、前記シャッター手段の走行方向に前記撮像素子の画素を順次リセットし、電荷蓄積開始を制御する垂直駆動変調回路（１０８）と、撮影レンズユニットの少なくとも一部を光軸に対して垂直な方向にシフトするシフト手段（１１８）と、前記シフト手段を含む前記レンズユニットの少なくとも一部を光軸を中心として回転させるレボルビング手段（１２０）を有する着脱可能な前記レンズユニットを装着して用いられる撮像装置において、前記レンズ情報（１１５）に基づいて電子先幕走査の走査パターンを演算する電子先幕走査演算手段（１１３ｅ）を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記レンズ情報（１１５）には、前記レンズの個体情報とレボルビング角度とシフト量と絞り値と撮影距離情報と射出瞳距離すべて、もしくは複数を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記電子先幕走査演算手段（１１３ｅ）は、前記レンズユニットのレボルビング情報とシフト情報からシャッターの走行方向のシフト量成分Ｈを演算し、撮影レンズの個体情報毎に補正射出瞳距離Ｐの演算係数を情報格納部（１５０）より取得し、前記演算したシフト量成分Ｈと前記補正射出瞳距離Ｐの演算係数に基づいて補正射出瞳距離Ｐを演算し、前記演算した補正射出瞳距離Ｐに基づいて電子先幕の走査パターンを演算することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記電子先幕走査演算手段（１１３ｅ）は、前記レンズユニットのレボルビング情報とシフト情報からシャッターの走行方向のシフト量成分Ｈを演算し、撮影レンズの個体情報毎の絞り値によって補正射出瞳距離Ｐの演算係数を情報格納部（１５０）より取得し、前記演算したシフト量成分Ｈと前記補正射出瞳距離Ｐの演算係数に基づいて補正射出瞳距離Ｐを演算し、前記演算した補正射出瞳距離Ｐに基づいて電子先幕の走査パターンを演算することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記電子先幕走査演算手段（１１３ｅ）は、前記レンズユニットのレボルビング情報とシフト情報からシャッターの走行方向のシフト量成分Ｈを演算し、撮影レンズの個体情報毎の絞り値と撮影距離によって補正射出瞳距離Ｐの演算係数を情報格納部（１５０）より取得し、前記演算したシフト量成分Ｈと前記補正射出瞳距離Ｐの演算係数に基づいて補正射出瞳距離Ｐを演算し、前記演算した補正射出瞳距離Ｐに基づいて電子先幕の走査パターンを演算することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１】
複数の画素から成る撮像素子（１０４）と、中央演算部（１１３）と、補正射出瞳距離Ｐの演算係数の情報を格納する情報格納部（１５０）と、前記撮像素子を遮光するためのシャッター手段（１０５）と、前記シャッター手段による前記撮像素子の遮光の開始に先だって、前記シャッター手段の走行方向に前記撮像素子の画素を順次リセットし、電荷蓄積開始を制御する垂直駆動変調回路（１０８）と、撮影レンズユニットの少なくとも一部を光軸に対して垂直な方向にシフトするシフト手段（１１８）と、前記シフト手段を含む前記レンズユニットの少なくとも一部を光軸を中心として回転させるレボルビング手段（１２０）を有する着脱可能な前記レンズユニットを装着して用いられる撮像装置において、前記レンズ情報（１１５）に基づいて電子先幕走査の走査パターンを演算する電子先幕走査演算手段（１１３ｅ）を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記レンズ情報（１１５）には、前記レンズの個体情報とレボルビング角度とシフト量と絞り値と撮影距離情報と射出瞳距離すべて、もしくは複数を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記電子先幕走査演算手段（１１３ｅ）は、前記レンズユニットのレボルビング情報とシフト情報からシャッターの走行方向のシフト量成分Ｈを演算し、撮影レンズの個体情報毎に補正射出瞳距離Ｐの演算係数を情報格納部（１５０）より取得し、前記演算したシフト量成分Ｈと前記補正射出瞳距離Ｐの演算係数に基づいて補正射出瞳距離Ｐを演算し、前記演算した補正射出瞳距離Ｐに基づいて電子先幕の走査パターンを演算することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記電子先幕走査演算手段（１１３ｅ）は、前記レンズユニットのレボルビング情報とシフト情報からシャッターの走行方向のシフト量成分Ｈを演算し、撮影レンズの個体情報毎の絞り値によって補正射出瞳距離Ｐの演算係数を情報格納部（１５０）より取得し、前記演算したシフト量成分Ｈと前記補正射出瞳距離Ｐの演算係数に基づいて補正射出瞳距離Ｐを演算し、前記演算した補正射出瞳距離Ｐに基づいて電子先幕の走査パターンを演算することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記電子先幕走査演算手段（１１３ｅ）は、前記レンズユニットのレボルビング情報とシフト情報からシャッターの走行方向のシフト量成分Ｈを演算し、撮影レンズの個体情報毎の絞り値と撮影距離によって補正射出瞳距離Ｐの演算係数を情報格納部（１５０）より取得し、前記演算したシフト量成分Ｈと前記補正射出瞳距離Ｐの演算係数に基づいて補正射出瞳距離Ｐを演算し、前記演算した補正射出瞳距離Ｐに基づいて電子先幕の走査パターンを演算することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【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２０１２−８８６４２（Ｐ２０１２−８８６４２Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３７２８４（Ｐ２０１０−２３７２８４）
【出願日】平成２２年１０月２２日（２０１０．１０．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２２日（２０１０．１０．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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