JPH02214830A - ブレ撮影を防止するカメラおよびブレ撮影にならないシャッタースピードを測定する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被写体の静止画または動画を記録するカメラ
においてブレ撮影を防止するカメラ及びブレ撮影になら
ないシャッタースピードを測定する装置に関する。

〔従来の技術〕

カメラのブレ撮影とは被写体の静止画を記録するスチル
カメラ、電子スチルカメラや、被写体の静止画を連続的
に記録して動画を作るムービーカメラ、ビデオカメラな
どにおいて、被写体像を記録している一コマの時間中に
被写体像が移動してしまい、静止画でなく、流れた画を
記録してしまうことをいう。これは写真の鮮明度を損う
原因の一つでありカメラの機能がほぼ完全域にまで進歩
した今日でもほとんど未解決の課題である。

ブレ撮影の原因は２つに分類できる。１つはカメラが被
写体像を記録している時間中にカメラ自体が動くことに
よるものと、カメラは動かないが被写体が動くことによ
るものとの２つである。しかしこれらは現象としては別
であってもカメラと被写体の相対的位置関係は同一と考
えてよい。

従来のブレ撮影防止装置としては、例えばヘリコプタ−
のような運動する機体内から機外を撮影するときに、機
体の運動をカメラに１云えないだめのジャイロスコープ
などを使った安定装置は実用化されている。また特殊な
レンズとして鏡筒内に二つの加速度センサーを設置し、
カメラ振れを検知してレンズ内の補正光学系を動かして
振れ量をキャンセルする仕組みになったものがある。こ
れらの方法ではいづれもそのための特殊なレンズや、専
用保持装置が必要であり、又被写体側の運動に対しては
何らの対策もできていない。

このようなことから従来撮影者はブレ撮影にならないよ
うになるべく速いシャッタースピードを使用するとか、
シャッタボタンの押し方、カメラの構え方などを注意す
るとか、移動する被写体をカメラで追いかけなからシャ
、ターレリーズするなどのことが行われて来た。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は撮影者の熟練や注意または特殊装置にたよるこ
となく撮影者になんらの負担をかけずに、自動的にブレ
撮影を防止する方法を提供することを目的としている。

また、一般に像面露光量を調節する手段として絞りおよ
びシャッターを有するカメラでは、同一像面露光量を得
るた緬の絞りおよびシャッターの組合わせがいくつかあ
るときが多い。撮影時にどの組合わせがよいかは従来は
撮影者が経験から選択するか、またばあらかじ必定ｔら
れたプログラムによる方法がとられていた。

一般に、絞りは被写界深度を深めるためにできるだけ小
絞りが望ましく、そのためにはシャッタースピードはブ
レ撮影にならない範囲でできるだけ遅いことが望ましい
。本発明によって従来は経験的判断でしか決定できなか
ったこの絞りとシャッタースピードの最良の組み合わせ
を測定によって自動的に決定することができるカメラを
提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明のカメラにおいては
被写体の像を結像する光学系の被写体像結像面にセンサ
ーを設置し、このセンサーをによって撮影直前での像の
移動速度を測定し、あらかじめ設定した条件に基づいて
ブレ撮影が防止できるフィルム上の露光時間または固体
撮像素子などによる電気的記録時間、ストロボなどの補
助光による露光を主とするときはその補助光照射時間な
どを制御するものである。

上記結像光学系はレンズシャッター式カメラのときは撮
影レンズとは別途に設けることが望ましい。レンズ交換
をする一眼レフカメラ、ＶＴＲカメラなどのときは撮影
レンズを共用することが望ましい。ズームレンズを固定
したＶＴＲカメラのときは撮影レンズの全部または一部
を共用することが望ましい。このようにカメラの形式に
よって種々の方法があり、しかもこれらは必らずしも絶
対的なものではない。

被写体像結像面に設けるセンサーは、撮影画面全部をカ
バーする方法や、画面の中心部のみをカバーする方法な
どがあり、センサーはＣＣＤのような面センサーによる
方法や、放射線状のラインセンサーによる方法など種々
の方法が用いられる。

センサー上の像の移動速度の測定は像がセンサー上の一
定距離を移動する時間を測定してもよいし、一定時間に
像が移動する距離を測定してもよいことは当然である。

ブレ撮影防止のためのあらかじめ設定された条件とは、
カメラによって記録された被写体像を実際にプリントや
テレビ画面上に写し出されるときの倍率、人がそれを見
るときの距離、眼の分解能、その他の条件から計算でき
るが、これらの条件は絶対的なものではないので多くの
実験的検討により設定することが望ましい。

フィルム上の露光時間、固体撮像素子などによる電気的
記録時間、またはストロボなどの補助光照射時間とその
光量が設定されると、被写体輝度、フィルム、ＣＣＤな
どの感度との三者から撮影レンズの絞りやＣＣＤなどの
感度調整が行われることはいうまでもない。

被写体の運動速度やカメラの運動速度が同じであっても
、フィルムや固体撮像素子上の被写体像の移動速度は撮
影レンズの像倍率によって変化する。即ち、撮影レンズ
の焦点距離が長（なる程上記移動速度は速くなる。この
ため従来のカメラ撮影では撮影レンズの焦点距離が長く
なる程速いシャッタースピード使用する注意が必要であ
ったが、本発明によるカメラの撮影レンズの全部または
ズーム光学系を共用する形式のものにあってはこの問題
はなんらの追加機構を設けることなく自動的に解決され
る。

一方、本発明に使用する結像光学系が撮影レンズと別個
のものである形式で且つ撮影レンズの焦点距離を変更で
きるものであるときは、その変更に対応して結像光学系
の焦点距離を変更するかまたは同等の作用を有する電気
的手段が必要である。

〔作　用〕

上記のように構成されたカメラによる撮影の一つの過程
は下記のようになる。即ち、カメラを被写体に向け、構
図を決めシャッターボタンを押し進すると、まず自動的
に焦点合わせが行われ、次いで被写体輝度を測定し、次
に本発明によるセンサー上の被写体像の移動速度を測定
し、前もって設定された条件に基づいてブレ撮影が防止
される最低シャッタースピードが設定される。

かくして、シャッタースピードが設定されると、被写体
輝度、感光体感度との王者から所定の像面露光量になる
ように撮影レンズの絞り値が設定され、その絞り値まで
絞りが絞り込まれる。このとき画像記録素子としてＣＣ
Ｄなどを使用するカメラであって、絞りが開放でも像面
露光量が不足するときは、必要なだけの感度アップ回路
が働く。

本発明によって決定されたシャッタースピードは必らず
しも必要最低シャッタースピードである必要はなく、被
写体輝度が高いとか、感光体感度が高いなどの理由で絞
り値に余裕のあるときは必要最低シャッタースピードよ
り何段か速いシャッタースピードでも何ら問題はない。

従って、被写体像の移動速度の測定精度はある程度の誤
差があってもシャッタースピードを決めるための条件に
その誤差を見込んでおけば初期の目的を達することがで
きる。

同じ理由から、シャッタースピードを決めるための条件
にいくつかの段階を設け、露出計機構の測定値から絞り
値に余裕のないときはンヤックースピード限界値を補正
Ｏステップにするとか、余裕のあるときは＋１ステツプ
、＋２ステツプ等の設定ができる機構を設けることが望
ましい。

またこの設定は手動でなく、被写体輝度測定値から自動
的に行うことも可能である。反対に故意にある程度のブ
レ撮影を行うためにシャッタースピード限界値を補正−
１ステツプ、−２ステツプ等の設定機構も可能である。

被写体が同じ運動を繰り返しているときには、そのため
に設定されたボタンなどを押すと、シャッターレリーズ
することなく被写体像の運動速度を測定しブレ撮影とな
らないシャッタースピードを演算して設定し得るように
することもできる。

この方法によれば、被写体像の運動速度を測定する部分
が画面の中央部であるカメラであるにもかかわらず、運
動体がその中央部を通過しないときなどにも有効にブレ
撮影を防止できる。

３５ｍｍカメラの場合、ブレ撮影とならない、すなわち
手持撮影可能最低シャッタースピードは１／６０秒と言
われる。フィルム面での許容ブレ単を４０ミクロン、セ
ンサー素子のピッチを１０ミクロンとすると一コマの露
出時間中に４ピツチのブレが許される。測定時間に長い
時間を費すと、シャッターボタン押し始めてから露出ま
での時間がかかり過ぎるので、測定時間は短いことが望
ましい。いまこの測定時間をｌ／３０秒とすると、８ピ
ツチ分の移動を検出すればよい。１／６０秒以下の露出
は手振れ、すなわちブレ撮影となるので、これより遅い
運動は測定できなくともよく、１／６０秒より早い露出
が必要な即ち１／３０秒に８ピツチ以上像が移動すると
きはもっと少ない測定時間で測定することもできる。

〔実施例〕

実施例について図面を参照に説明する。第１図に示すよ
うに、−眼レフカメラのファインダーミラー１の中央部
を半透鏡とし、そこを通過した光を第二のミラー２で下
方に放射し、さらに第三の半透鏡３によってセンサー４
上に被写体像が結像する。

センサー４はＣＣＤのように表面を細分化した多数の光
電変換素子であって被写体の中央部の像を記録する。第
三の半透鏡３′を透過した光はその下方にあるオートフ
ォーカス用受光素子５に入射する。

受光素子６はフォーカルブレーンシャッター表面の反射
光を受けて光電変換を行い、その出力によって露出計回
路が被写体輝度を測定し、これと前もって入力されてい
た感光材感度とから適正像面露光量になる露出値を出力
する。

シャッターボタンが押し下げられると、まず図示されな
いオートフォーカス機構が働いてピント合わせを行い、
次にセンサー４を含むセンサー回路がセンサー表面上を
移動する被写体像の移動速度を測定する。

第２図はセンサー４上の素子のパターンと、移動前後の
被写体像を平行斜線で示している。測定スタート時に中
心部にある長方形ＡＩ　Ａ２　ｐ、３Ａ４（これをＡ部
とする）にある被写体像を検出記憶する。次に長方形Ｂ
、　８２Ｂ３Ｂ、　　（これをＢ部とする＞、Ｃ，Ｃ２
Ｃ３Ｃ，（Ｃ部）、Ｄｌ　Ｄ２Ｄ３Ｄ４　（Ｄ部）、Ｅ
部、Ｆ部・・・・・・の順で長方形内の像を連続検出し
、再びＢ部に戻ってＣ部、Ｄ部と次々に検出し、最初の
Ａ部の像とほぼ同じ像がどれかの長方形に検出されたと
き、スタート時点からの時間を計測することによってセ
ンサー面上の像の移動速度が測定できる。図では被写体
像はＡ部からＣ部に移動している。図でＡ部を中心にＢ
〜■各部は等距離にある。

センサー４はＶＴＲカメラや、電子スチルカメラなどに
使用されるＣＣＤのように被写体像を正確かつ完全に捕
らえる必要はなく、ただその移動速度が測定できればよ
い。従って、必ずしも表面全体に光電変換素子がある必
要はない。例えば、第３図に示すように、必要測定範囲
内で測定できるように簡略化できる。ここでいう必要測
定範囲とは、本発明を組込んだカメラの最高シャッター
スピード等によって決定される。最高シャッタースピー
ドで撮影してもブレ撮影になるような速い運動速度を測
定できても無意味であり、反対に手振れのだ必に手持撮
影できないようなシャッタースピードに対応する遅い運
動速度を測定できてもまた無意味であるからである。

受光素子６の出力は、第１図に示すように、露出計回路
１０６に人力し、また予め記憶回路１０８に入力されて
いた感光材感度の信号も露出計回路１０６に入力する。

露出計回路１０６はこれらの人力信号に基づいて適正露
出値を演算して、その結果を絞り値決定回路１１０へ出
力する。

絞り値決定回路１１０は入力されたシャッタースピード
、適正露出値、ストロボ点灯又は非点灯信号、点灯のと
きはその照射時間信号に基づいて適正絞り値を演算して
絞り作動機構１１２に出力する。絞り１１４は絞り作動
機構１１２によって適正絞り値に絞り込まれる。

シャッタースピードおよびストロボ信号回路１０４の出
力はストロボ１１８及びシャッター作動機構１２０に人
力される。ストロボ１１８はシャッタースピードおよび
ストロボ信号回路１０４からの信号によって指示された
時間点灯しあるいは非点灯し、またシャッター１２２は
シャッター作動機構１２０によって適正スピードで作動
する。

センサー４の出力はセンサー回路１００に入力されて被
写体の速度を演算し、シャッタースピードおよびストロ
ボ信号回路１０４に出力する。記憶装置１０２には予め
ブレ撮影防止条件を記憶しており、これをンヤッタース
ピードおよびストロボ信号回路１０４へ出力する。シャ
ッタースピードおよびストロボ信号回路１０４は、入力
された値に基いてブレ撮影とならないシャッタースピー
ド及びストロボを点灯するか否か、点灯するときはその
照射時間をいくらにするかを決定する。

第３図において、センサー４表面の他の素子パターンと
移動前後の被写体像を示している。放射線状に並んだ素
子の上を被写体像が移動するとき、縦、横、斜め四本の
線上にある被写体像のコントラトスの強い部分の移動速
度を検出し、その内股も速い速度を移動速度とする。

ブレ防止条件は次のようにして予め設定されるが、この
方法は被写界深度の計算と類似している。

ブレ撮影であるかどうかは目がブレ撮影によるボケを感
じるかどうかによる。従ってスチル写真のときはプリン
トされたり、スライド投影される写真の大きさや、それ
をながめる距離によって大きくことなる。−例として写
真を見る視角を５０゜目の分解能を約１′として計算す
ると、３５ｍｎｎ＋フィルムのとき０．０３〜０．０４
　ｍｍが許容ボケ量となる。

しかしこれは相当厳しい条件であるので、一般大衆カメ
ラの場合にはもっと許容値を拡大してもよいだろう。ビ
デオカメラなど動画のときは、目がボケを感じる能力は
低下し、且つテレビを見る視角はスチール写真のときの
数分の−に狭くなるので、許容ボケ量は１桁以上大きく
なるだろう。

いずれにしてもこのブレ防止条件はいろいろの実験を経
て決定すべきものである。

かくして決定された被写体像移動速度、ブレ防止条件の
２つをシャッタースピードおよびストロボ照射信号回路
に入力し、ブレ防止シャッタースピードまたはストロボ
照射信号を出力する。ミラー１．２が撮影光路外に上昇
した後、この出力を受けてシャッター作動機構はそのシ
ャッタースピードで作動し、ストロボは照射信号があっ
たとき同時に出力された時間の照射を行う。これらの露
出に先立ち先に露出計回路が決定した適正露出値と、上
記シャッタースピードまたはストロボ照射時間信号を人
力した絞り値決定回路は、その絞り値を絞り作動機構に
入力し、上記シャッターやストロボの作動以前にその絞
り値まで絞りが絞り込まれる。

被写体像移動速度測定後のミラーおよびシャッターの作
動がブレ撮影の原因になることがあるが、これらの運動
量はほぼそのカメラ個有のものであるので、その影響を
前もってンヤッタースピード決定の条件の中に含ませて
おくことができる。

受光素子６を含む露出計回路によって測定した被写体輝
度が低いために絞り開放でもブレ撮影にならないシャッ
タースピードが得られないときは、ストロボが照射され
る。このときストロボ照射時間と、同調シャッタースピ
ードと、適正像面露光量になるための絞り値が決定され
、その決定通りに王者が作動する。

一般にカメラには被写体輝度測定や、オートフォーカス
や、被写体像記録のために種々の光電変換素子が設けら
れているが、本発明のためのセンサーはこれらと共用す
ることも可能であり、それによって光学系などを簡略化
することもできる。

第４図に示されている実施例では、本発明のための結像
光学系７は、撮影光学系とは別にファインダー光学系と
共用して設けられている。このとき撮影光学系８がズー
ムレンズであったり、他の方法で焦点距離の変更が可能
なときには、それらの焦点距離に連動して結像光学系７
の焦点距離を変化させるか、同等の条件をシャッター速
度を決定するた必のブレ撮影防止条件に電気的手段など
で加算すればよい。

第５図に示される実施例では撮影光学系のズーム部の後
にビームスプリッタ−があり、これで分割された光がセ
ンサー４に結像する。このような光学系では撮影像倍率
とセンサー４上の像倍率は常に比例する。

ビデオカメラのように機械化シャッターを持たなカメラ
においては、１／６０秒より速いシャッタースピードを
得るために、余分な蓄積電荷を捨てて、必要な時間内に
蓄積された電荷だけを読出す方法がとられているが、本
発明のカメラにおいてもこの方法がそのまま使用できる
。

被写体像の移動速度の測定方法の他の実施例として、第
６図に示すように、公知のスリット空間フィルターを使
う方法もある。結像光学系２００による被写体像をそれ
ぞれコンデンサーレンズ２０２に密着した水平、垂直の
２つのスリット面２０４．２０６に結像させ、それらを
透過した光をリレーレンズ２０８．２１０によって光検
出器２１２．２１４に集光し、被写体像の移動によって
起る光量変化をスペクトルアナライザー２２０によって
周波数分析し、水平、垂直それぞれの移動速度から合成
速度を得る方法である。

本発明のさらに他の実施例は、第７図に示ずンヤソター
スピード測定装置である。この装置は、被写体像を結像
する結像光学系３００と、その結像面に設置されセンサ
ー４と、センサー４の出力を入力されて被写体像の移動
速度を測定するためのセンサー回路３０２と、ブレ防止
条件を記憶する第１記憶回路３０４と、結像光学系３０
０の焦点距離を記憶する第２記憶回路３０８を有する。

第１及び第２記憶回路３０４．３０８、及びセンサー回
路３０２の出力が入力されるシャッタースピード決定回
路３１０は、これらから入力された信号に基づいてシャ
ッタースピードを決定し、これをシャッタースピード表
示機構３０６に出力する。

このような装置を使用すれば被写体の移動速度に応じた
ブレ撮影にならないシャッタースピードを容易に知るこ
とができ、また露出計に組込むと同一露出値の中からブ
レ撮影とならないための絞り、シャッタースピードの組
合せを得ることができる。しかしこの装置においてはカ
メラ側の移動によるブレ撮影には対応できないので、そ
のための対策としては先に述べた補正＋１ステツプ、＋
２ステツプ、などの設定機構を設けることが望ましい。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように構成されているので、以下
に記載されるような効果を奏する。

被写体の静止画を記録するカメラまたは静止画を連続的
に記録して動画を作るカメラにおいて、被写体またはカ
メラが移動したために起るブレ撮影を防止して鮮明な静
止画像を記録することができる。

またブレ撮影を防止できる最低記録時間が知ることがで
きるので、適正露出値の中の最善の絞り、記録時間の組
合せを得ることができ、カメラにおける撮影機構の性能
向上と、その自動化を一歩前進させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を一眼レフカメラに組込んだときのブロ
ック図、第２図はセンサー４上での被写体像の移動を示
す図面、第３図はセンサー表面パターンの他の実施例、
第４図は池の光学系の実施例を示すブロック図、第５図
はさらに他の実施例の光学図、第６図は移動速度の測定
方法の説明図、第７図はシャッタースピード測定装置の
ブロック図である。 １．２ ミラー 半透鏡 センサー オートフォーカス用受光素子 受光素子 露光回路 絞り値決定回路 ストロボ 平成 年　　　月 日 １、事件の表示 平成１年特許願第３７１８４号 ３、補正をする者 事件との関係

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、カメラに組込んだ結像光学系の被写体像結像面にセ
   ンサーを設置し、上記被写体像がセンサー面上を移動す
   る速度を計測し、上記速度に対応してブレ撮影にならな
   いように被写体像記録時間を制御することを特徴とする
   ブレ撮影を防止するカメラ。 ２、上記結像光学系が撮影レンズである請求項１記載の
   ブレ撮影を防止するカメラ。 ３、上記結像光学系が撮影レンズと別個に設けられた請
   求項１記載のブレ撮影を防止するカメラ。 ４、結像光学系が撮影レンズの一部を共用している請求
   項１記載のブレ撮影を防止するカメラ。 ５、記録時間を制御する手段はシャッターである請求項
   １記載のブレ撮影を防止するカメラ。 ６、記録時間を制御するものは主として補助光照明であ
   る請求項１記載のブレ撮影を防止するカメラ。 ７、結像光学系の被写体像結像面にセンサーを設置し、
   上記被写体像がセンサー面上を移動する速度を測定し、
   別に設定された撮影カメラの撮影レンズ焦点距離と、上
   記速度とから、ブレ撮影にならないシャッタースピード
   を測定するブレ撮影にならないシャッタースピードを測
   定する装置。