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JP6103339B2 - Image acquisition method and imaging apparatus - Google Patents

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JP6103339B2 JP2012161155A JP2012161155A JP6103339B2 JP 6103339 B2 JP6103339 B2 JP 6103339B2 JP 2012161155 A JP2012161155 A JP 2012161155A JP 2012161155 A JP2012161155 A JP 2012161155A JP 6103339 B2 JP6103339 B2 JP 6103339B2
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Description

本発明は、画像取得方法及び撮像装置に関する。   The present invention relates to an image acquisition method and an imaging apparatus.

デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の電子撮像装置では、CCD等からなる撮像素子の前面に複屈折を利用した光学的ローパスフィルタを配置して、光線を2点又は4点に分離することで、撮像素子によるモアレ縞や偽色等のノイズを低減させるように構成されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、このような光学的ローパスフィルタによりノイズが低減される反面、高周波成分の解像力も劣化する。また、光を2点又は4点に分割するため、光量が1/2又は1/4に減少してしまう。   In an electronic image pickup device such as a digital still camera or a video camera, an optical low-pass filter using birefringence is arranged in front of an image pickup device made of a CCD or the like to separate a light beam into two or four points, thereby picking up an image. It is configured to reduce noise such as moire fringes and false colors due to the elements (see, for example, Patent Document 1). However, while such an optical low-pass filter reduces noise, the resolution of high-frequency components also deteriorates. In addition, since the light is divided into two or four points, the amount of light is reduced to 1/2 or 1/4.

特開2004−301891号公報JP 2004-301891 A

上述したように、一般的に、光学的ローパスフィルタはカメラボディに内蔵されていることから、レンズの光学性能に合わせてノイズ低減と解像力低下を制御することができないという課題があった。   As described above, since the optical low-pass filter is generally built in the camera body, there is a problem that noise reduction and resolution reduction cannot be controlled in accordance with the optical performance of the lens.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、撮像素子の撮像面における撮影レンズの光軸の位置を変化させる可動レンズ群を制御することにより、ノイズの低減と解像力低下を制御することができる画像取得方法及び撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and controls noise reduction and resolution reduction by controlling a movable lens group that changes the position of the optical axis of the imaging lens on the imaging surface of the imaging device. It is an object of the present invention to provide an image acquisition method and an imaging apparatus that can perform the above processing.

前記課題を解決するために、本発明に係る画像取得方法は、撮影レンズを構成するレンズ群若しくはレンズの少なくとも一部を可動レンズ群とし、制御部により当該可動レンズ群を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させるように構成された撮像装置による画像取得方法であって、撮像素子により第1の画像を取得する第1のステップ、第1の画像を解析し、当該解析結果に基づいて撮影レンズの光軸のシフト方向及びシフト量を決定する第2のステップ、シフト方向及びシフト量に基づいて可動レンズ群を移動させて撮像素子の撮像面上における撮影レンズの光軸をシフトさせることにより、撮像面における撮影レンズの光軸の位置が異なる画像を少なくとも1枚取得する第3のステップ、並びに第1の画像及び撮影レンズの光軸の位置が異なる画像を合成して1つの画像を生成する第4のステップ、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, an image acquisition method according to the present invention includes a lens group constituting a photographing lens or at least a part of the lens as a movable lens group, and a direction in which the movable lens group is orthogonal to the optical axis by a control unit. An image acquisition method by an imaging apparatus configured to move so as to have the following components: a first step of acquiring a first image by an imaging element; analyzing the first image; A second step of determining the shift direction and shift amount of the optical axis of the photographic lens based on this, moving the movable lens group based on the shift direction and shift amount, and shifting the optical axis of the photographic lens on the imaging surface of the image sensor by the third step of the position of the optical axis of the taking lens on the imaging plane to obtain at least one different images, as well as the light of the first image and the photographing lens Fourth step position of generating one image by combining the different images, characterized by having a.

また、本発明に係る撮像装置は、レンズ群又はレンズの少なくとも一部を光軸と直行する方向の成分を持つように移動させる可動レンズ群として有する撮影レンズと、撮影レンズの像面上に撮像面が配置された撮像素子と、可動レンズ群の作動を制御するとともに、撮像素子から出力される信号を取得して画像を生成する制御部と、を有し、制御部は、撮像素子により第1の画像を取得し、第1の画像を解析して当該解析結果に基づいて撮影レンズの光軸のシフト方向及びシフト量を決定し、シフト方向及びシフト量に基づいて可動レンズ群を移動させて撮像素子の撮像面上における撮影レンズの光軸をシフトさせることにより、撮像面における撮影レンズの光軸の位置が異なる画像を少なくとも1枚取得し、第1の画像及び撮影レンズの光軸の位置が異なる画像を合成して1つの画像を生成することを特徴とする。 In addition, an imaging apparatus according to the present invention includes an imaging lens having a lens group or a movable lens group that moves at least a part of the lens so as to have a component in a direction perpendicular to the optical axis, and imaging on the image plane of the imaging lens. An image pickup device having a surface disposed thereon, and a control unit that controls the operation of the movable lens group and acquires a signal output from the image pickup device to generate an image . 1 image is acquired, the first image is analyzed, the shift direction and the shift amount of the optical axis of the photographing lens are determined based on the analysis result, and the movable lens group is moved based on the shift direction and the shift amount. Te by shifting the optical axis of the taking lens on the imaging surface of the imaging device, a different image position of the optical axis of the taking lens of the image pickup plane to acquire at least one, light of the first image and the photographing lens Wherein the position of generating one image by combining different images.

本発明を以上ような構成とすると、撮像素子の撮像面における撮影レンズの光軸の位置を変化させる可動レンズ群を制御することにより、ノイズの低減と解像力低下を制御することができる画像取得方法及び撮像装置を提供することができる。   When the present invention is configured as described above, an image acquisition method capable of controlling noise reduction and resolution reduction by controlling the movable lens group that changes the position of the optical axis of the imaging lens on the imaging surface of the imaging device. In addition, an imaging device can be provided.

撮像装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of an imaging device. ノイズ除去制御の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of noise removal control. ノイズ除去制御における防振レンズ群の移動方向を示す説明図であって、(a)上下方向に2点分離した場合を示し、(b)は左右方向に2点分離した場合を示し、(c)は上下及び左右方向に4点分離した場合を示す。It is explanatory drawing which shows the moving direction of the anti-vibration lens group in noise removal control, Comprising: (a) The case where 2 points | pieces were separated in the up-down direction, (b) shows the case where 2 points | pieces were separated in the left-right direction, (c ) Shows a case where four points are separated vertically and horizontally. ノイズ除去制御の変形例の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the modification of noise removal control. 実施例に係る撮影レンズの変倍における動作を示す説明図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は望遠端状態を示す。It is explanatory drawing which shows the operation | movement in zooming of the imaging lens which concerns on an Example, (a) shows a wide-angle end state, (b) shows a telephoto end state. 上記実施例に係る撮影レンズのレンズ構成図である。It is a lens block diagram of the photographic lens which concerns on the said Example. 上記実施例に係る撮影レンズのスポットダイヤグラムであって、(a)は広角端状態を示し、(b)は望遠端状態を示す。It is a spot diagram of the photographic lens concerning the above-mentioned example, and (a) shows a wide-angle end state and (b) shows a telephoto end state.

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図1に示すように、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置100は、撮影レンズSLが内蔵されたレンズユニット110と、この撮影レンズSLにより、像面Iに結像された被写体の像を信号として出力する、CCD等からなる撮像素子10、この撮像素子10で取得された信号を処理してデジタル画像を生成する(撮影する)CPUやRAM等からなる制御部20、この制御部20で実行されるプログラムや生成されたデジタル画像を記憶する記憶部30、撮影したデジタル画像を表示する背面液晶ディスプレイ40、撮影者が撮影タイミングを指示するレリーズボタン50等が搭載されたカメラボディ120と、から構成されている。なお、レンズユニット110は、カメラボディ120と一体に構成されていても良いし、カメラボディ120に対して着脱可能な交換レンズであっても良い。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, an imaging apparatus 100 such as a digital still camera or a video camera captures an image of a subject imaged on an image plane I by a lens unit 110 including a photographing lens SL and the photographing lens SL. An image sensor 10 composed of a CCD or the like to be output as a signal, a control unit 20 composed of a CPU, a RAM, or the like that generates (photographs) a digital image by processing a signal acquired by the image sensor 10. A camera body 120 equipped with a storage unit 30 for storing a program to be executed and a generated digital image, a rear liquid crystal display 40 for displaying the photographed digital image, a release button 50 for the photographer to instruct photographing timing, and the like, It is composed of The lens unit 110 may be configured integrally with the camera body 120 or may be an interchangeable lens that can be attached to and detached from the camera body 120.

また、撮像装置100に搭載されている撮影レンズSLは、この撮影レンズSLを構成するレンズ群やレンズの少なくとも一部を光軸方向に移動させることにより、撮影倍率(焦点距離)を変化させて変倍を行う機構や、撮影距離を変化させて被写体に合焦する機構を有しており、これらの変倍又は合焦におけるレンズ群又はレンズの作動の制御は制御部20により行われる。   Further, the photographic lens SL mounted on the imaging device 100 changes the photographic magnification (focal length) by moving at least a part of the lens group and the lenses constituting the photographic lens SL in the optical axis direction. It has a mechanism for zooming and a mechanism for focusing on the subject by changing the shooting distance, and the control of the lens group or lens operation during zooming or focusing is performed by the control unit 20.

さらに、この撮影レンズSLは、少なくとも一部のレンズ群又はレンズを、光軸と直交する方向の成分を持つように移動させる可動レンズ群とすることにより、撮像装置100の振動(手ぶれ等)による像ぶれを防止するように構成されている。以下、この可動レンズ群を防振レンズ群VLと呼ぶ。具体的には、レンズユニット110又はカメラボディ120に搭載されたセンサ(例えば加速度センサ)60により、撮像装置100の振動(方向や大きさ)を検出し、制御部20により、この振動による像ぶれを打ち消す方向に防振レンズ群VLを移動させるように構成されている。   Further, the photographing lens SL is a movable lens group that moves at least a part of the lens group or the lens so as to have a component in a direction orthogonal to the optical axis, thereby causing vibrations (such as camera shake) of the imaging device 100. It is configured to prevent image blur. Hereinafter, this movable lens group is referred to as an anti-vibration lens group VL. Specifically, the vibration (direction and size) of the imaging apparatus 100 is detected by a sensor (for example, an acceleration sensor) 60 mounted on the lens unit 110 or the camera body 120, and image blur due to the vibration is detected by the control unit 20. The anti-vibration lens group VL is configured to move in the direction to cancel.

ここで、撮像素子10は、その受光面に受光画素が規則的に配列されているので、この受光画素の配列パターンと被写体像のパターンとにより、モアレ縞や偽色等のノイズが発生する場合がある。上述したように、複屈折板を有する光学的ローパスフィルタは、この複屈折板に入射する光線が常光線と異常光線(直線光線)に分離する機能を有しており、従来の撮像装置は、この複屈折板の特性を利用して、被写体の像を形成する光線を、光学的ローパスフィルタにより2点又は4点に分離させることにより、ある程度以上の細かさの模様をぼかし、これにより撮像素子で発生する上記ノイズを低減させるように構成されている。すなわち、撮影レンズと撮像素子との間に光学的ローパスフィルタを設けることにより、撮像素子の画素ピッチを波長とする空間周波数成分が被写体光からカットされ、ノイズが低減される。しかしながら、このような光学的ローパスフィルタを用いると、ノイズが低減される反面、高周波成分の解像力も劣化してしまう。   Here, since the light receiving pixels are regularly arranged on the light receiving surface of the image sensor 10, noise such as moire fringes or false colors is generated by the arrangement pattern of the light receiving pixels and the pattern of the subject image. There is. As described above, the optical low-pass filter having the birefringent plate has a function of separating the light incident on the birefringent plate into an ordinary ray and an extraordinary ray (linear ray). By utilizing the characteristics of this birefringent plate, the light beam forming the image of the subject is separated into two or four points by an optical low-pass filter, thereby blurring a pattern with a fineness of a certain degree or more. It is comprised so that the said noise which generate | occur | produces may be reduced. That is, by providing an optical low-pass filter between the photographic lens and the image sensor, a spatial frequency component having the wavelength of the pixel pitch of the image sensor as a wavelength is cut from the subject light, and noise is reduced. However, when such an optical low-pass filter is used, the noise is reduced, but the resolution of the high-frequency component is also deteriorated.

ところで、撮影レンズが、上述したような変倍機構や合焦機構を有する場合、レンズ群又はレンズの少なくとも一部が光軸を移動することにより、その収差も変動する。例えば、撮影レンズで発生する収差量が小さい場合は、像面に結像される被写体の像の解像力も高くなり、上述したノイズが発生しやすくなるため、たとえ高周波成分が除去されて解像力が落ちても上述のような光学的ローパスフィルタを用いてノイズの発生を抑える必要がある。一方、収差量が大きい場合は、解像力も低くなりノイズが発生しにくくなるので、光学的ローパスフィルタによる高周波成分の除去は不要となるため、この光学的ローパスフィルタによる解像力の低下を少なくする必要がある。   By the way, when the photographic lens has a zooming mechanism or a focusing mechanism as described above, the aberration of the lens group or the lens also varies due to movement of at least a part of the lens group or the lens. For example, when the amount of aberration generated by the photographic lens is small, the resolution of the subject image formed on the image plane also increases and the above-mentioned noise is likely to occur. However, it is necessary to suppress the generation of noise using the optical low-pass filter as described above. On the other hand, when the amount of aberration is large, the resolving power is low and noise is less likely to occur, so it is not necessary to remove high-frequency components using an optical low-pass filter. is there.

本実施形態に係る撮像装置100では、光学的ローパスフィルタを設ける代わりに、防振レンズ群VLの作動を制御して、撮像素子10の撮像面における撮影レンズSLの光軸の位置をシフトさせた画像を少なくとも2枚取得し、これらの画像を重ね合わせることで上述したノイズの発生を抑えるノイズ除去制御を行うように構成されている。   In the imaging apparatus 100 according to the present embodiment, instead of providing an optical low-pass filter, the operation of the anti-vibration lens group VL is controlled to shift the position of the optical axis of the imaging lens SL on the imaging surface of the imaging element 10. At least two images are acquired, and the noise removal control for suppressing the above-described noise generation is performed by superimposing these images.

それでは、図2を用いて、本実施形態に係る撮像装置100の制御部20で実行される、ノイズ除去制御を用いた画像取得方法について説明する。制御部20は、レリーズボタン50が操作されるの監視し、レリーズボタン50がオンされたと判断すると(ステップS200)、防振レンズ群VLの作動を制御するための情報を取得する(ステップS210)。この情報は、撮像素子10の撮像面上における撮影レンズSLの光軸をシフトさせて画像を取得する回数、シフトさせる方向及びシフトする量が含まれている。ここで、画像の取得回数は、上述の光学的ローパスフィルタによる分離数(2点分離や4点分離)に相当し、シフトする方向及び量は、分離方向及び分離幅に相当するため、以下、それぞれを分離数、分離方向及び分離幅と呼ぶ。この情報は、撮影者に予め選択させて記憶部30に記憶しておき、撮影時に記憶部30から読み出すように構成しても良いし、撮影レンズSLの特性に応じて焦点距離や撮影距離に対応させて分離数や分離方向及び幅を記憶部30に記憶しておき、撮影時の撮影レンズSLの焦点距離(撮像倍率)や撮影距離に応じて、適切な値を記憶部30から読み出すように構成しても良い。   Now, an image acquisition method using noise removal control executed by the control unit 20 of the imaging apparatus 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. When the control unit 20 monitors the operation of the release button 50 and determines that the release button 50 is turned on (step S200), the control unit 20 acquires information for controlling the operation of the image stabilizing lens group VL (step S210). . This information includes the number of times an image is acquired by shifting the optical axis of the photographic lens SL on the imaging surface of the image sensor 10, the direction to shift, and the amount to shift. Here, the number of image acquisitions corresponds to the number of separations by the above-described optical low-pass filter (two-point separation or four-point separation), and the shift direction and amount correspond to the separation direction and separation width. These are called the number of separations, the separation direction, and the separation width. This information may be selected by the photographer in advance and stored in the storage unit 30 and read from the storage unit 30 at the time of shooting, or the focal length and the shooting distance may be determined according to the characteristics of the shooting lens SL. Correspondingly, the number of separations, the separation direction, and the width are stored in the storage unit 30, and an appropriate value is read from the storage unit 30 according to the focal length (imaging magnification) and the shooting distance of the shooting lens SL at the time of shooting. You may comprise.

制御部20は、現在の防振レンズ群VLの状態で、撮像素子10から1枚の画像を取り込み、RAM等に一時的に記憶する(ステップS220)。次に、ステップS210で取得した情報に従い、撮像面における撮影レンズSLの光軸の位置が上述した分離方向及び分離幅になるように、防振レンズ群VLを移動させ(ステップS230)、その状態で撮像素子10から1枚の画像を取り込み、RAM等に一時的に記憶する(ステップS240)。さらに、分離数分の画像を取得したか否かを判断し(ステップS250)、分離数分の画像が取得されるまでステップS230及びステップS240を繰り返す。そして、制御部20は、ステップS250で分離数分の画像が取得されたと判断すると、一時的に記憶されている複数枚の画像を読み出して重ね合わせて、一枚のデジタル画像を生成し、生成されたデジタル画像を、記憶部30や背面液晶ディスプレイ40に出力し(ステップS260)、一回の撮影制御を終了する。   The control unit 20 captures one image from the image sensor 10 in the current state of the anti-vibration lens group VL, and temporarily stores it in a RAM or the like (step S220). Next, according to the information acquired in step S210, the image stabilizing lens group VL is moved so that the position of the optical axis of the photographic lens SL on the imaging surface becomes the above-described separation direction and separation width (step S230), and the state Thus, one image is captured from the image sensor 10 and temporarily stored in a RAM or the like (step S240). Further, it is determined whether or not images for the number of separations have been acquired (step S250), and steps S230 and S240 are repeated until images for the number of separations are acquired. When the control unit 20 determines in step S250 that the number of separation images has been acquired, the control unit 20 reads and superimposes a plurality of temporarily stored images to generate a single digital image. The digital image thus output is output to the storage unit 30 and the rear liquid crystal display 40 (step S260), and one shooting control is completed.

このように、撮像面における光軸の移動が所定の分離方向及び分離幅になるように防振レンズ群VLを移動させて、撮像面上での撮影レンズSLの光軸の位置をシフトさせた被写体の画像を複数枚取得し、それらの画像を重ね合わせる(結果として、多重露光撮影と同じ効果を得ることができる)ことにより、分離方向毎に、分離幅に相当する空間周波数成分が除去されるため、モアレ縞や偽色等のノイズの発生を防止することができる。このとき、防振レンズ群VLを移動させながら撮像素子10により画像を連続して取得すると、上記分離幅に相当する空間周波数以上の高周波成分が除去されてしまうのでノイズ以外の高周波成分も除去されてしまう。そのため、上述のように、撮像面上の光軸の位置を分離幅だけ移動するように防振レンズ群VLを移動させた状態で、複数枚の画像を取得して重ね合わせることが必要である。このような撮像装置100によれば、画像撮影時の分離数、方向及び幅を、自由に設定することができるので、撮影レンズSLの光学性能に応じてノイズの防止と解像力の維持のバランスを最適に保つことができる。特に、この撮影レンズが交換レンズの場合や、変倍又は合焦機構を有する場合(光学性能が変化する場合)に、本実施形態に係る画像取得方法は有効である。また、複数枚の画像を重ね合わせるため、十分な光量を得ることができる。   In this way, the position of the optical axis of the photographic lens SL on the imaging surface is shifted by moving the anti-vibration lens group VL so that the movement of the optical axis on the imaging surface becomes a predetermined separation direction and separation width. By acquiring multiple images of the subject and overlaying them (as a result, the same effect as multiple exposure shooting can be obtained), the spatial frequency component corresponding to the separation width is removed for each separation direction. Therefore, it is possible to prevent the generation of noise such as moire fringes and false colors. At this time, if images are continuously acquired by the image sensor 10 while moving the anti-vibration lens group VL, high-frequency components equal to or higher than the spatial frequency corresponding to the separation width are removed, so high-frequency components other than noise are also removed. End up. Therefore, as described above, it is necessary to acquire and superimpose a plurality of images in a state where the image stabilizing lens group VL is moved so that the position of the optical axis on the imaging surface is moved by the separation width. . According to such an imaging apparatus 100, since the number of separations, directions, and widths at the time of image capturing can be set freely, the balance between prevention of noise and maintenance of resolving power according to the optical performance of the imaging lens SL is achieved. Can be kept optimal. In particular, the image acquisition method according to the present embodiment is effective when the photographing lens is an interchangeable lens or has a zooming or focusing mechanism (when the optical performance changes). Further, since a plurality of images are superimposed, a sufficient amount of light can be obtained.

なお、VRレンズ群VLにより、手ぶれ防止をする場合(防振制御をする場合)には、上述したセンサ60の検出結果に応じたVRレンズ群VLによる像面上での光軸の移動ベクトル(移動方向及び量)に、このノイズ除去のための移動ベクトル(分離方向及び幅)を加えた制御を行えば良い。   When camera shake is prevented by the VR lens group VL (when image stabilization control is performed), the movement vector of the optical axis on the image plane by the VR lens group VL according to the detection result of the sensor 60 described above ( Control may be performed by adding a movement vector (separation direction and width) for noise removal to the movement direction and amount).

また、モアレ縞や偽色等のノイズは、上述したように撮像素子10のピッチと関係しており、以下の式(1)の関係を満足するようにVRレンズ群VLを移動させることが望ましい。   Further, noise such as moire fringes and false colors is related to the pitch of the image sensor 10 as described above, and it is desirable to move the VR lens group VL so as to satisfy the relationship of the following expression (1). .

0.5×P ≦ S ≦ 2×P (1)
P:撮像素子10の画素ピッチ
S:VRレンズ群VLの移動による撮像素子10の撮像面での撮影レンズSLの光軸のシフト量
0.5 × P ≦ S ≦ 2 × P (1)
P: Pixel pitch of the image sensor 10 S: Shift amount of the optical axis of the photographic lens SL on the imaging surface of the image sensor 10 due to movement of the VR lens group VL

同様に、防振レンズ群VLで手ぶれ防止をする場合(防振制御をする場合)には、以下の式(2)の関係を満足するようにVRレンズ群VLを移動させることが望ましい。   Similarly, when camera shake prevention is performed with the image stabilization lens group VL (when image stabilization control is performed), it is desirable to move the VR lens group VL so as to satisfy the relationship of the following expression (2).

0.5×P+H ≦ S ≦ 2×P+H (2)
P:撮像素子10の画素ピッチ
S:VRレンズ群VLの移動による撮像素子10の撮像面での撮影レンズSLの光軸のシフト量
H:手ぶれ補正機能におけるVRレンズ群VLの移動による撮像面での撮影レンズSLの光軸のシフト量、
0.5 × P + H ≦ S ≦ 2 × P + H (2)
P: Pixel pitch of the image sensor 10 S: Amount of shift of the optical axis of the photographic lens SL on the image surface of the image sensor 10 due to movement of the VR lens group VL H: Image surface due to movement of the VR lens group VL in the camera shake correction function Shift amount of the optical axis of the taking lens SL,

また、上述のシフト量Sは、撮影レンズSLの収差量に応じて決定することもできる。例えば、球面収差との関係において、シフト量Sが次式(3)の関係を満足するようにVRレンズ群VLを移動させることが望ましい。   Further, the shift amount S described above can be determined according to the aberration amount of the photographic lens SL. For example, it is desirable to move the VR lens group VL so that the shift amount S satisfies the relationship of the following expression (3) in relation to the spherical aberration.

S = 83×P/a (3)
P:撮像素子10の画素ピッチ
S:VRレンズ群VLの移動による撮像素子10の撮像面での撮影レンズSLの光軸のシフト量
a:光軸上に配置された点光源のスポット像の、球面収差によるスポット径
S = 83 × P / a (3)
P: Pixel pitch of the image sensor 10 S: Shift amount of the optical axis of the photographic lens SL on the imaging surface of the image sensor 10 due to movement of the VR lens group VL a: A spot image of a point light source arranged on the optical axis Spot diameter due to spherical aberration

なお、上述したノイズを除去するためのVRレンズ群VLの移動制御(ノイズ除去制御)は、図3(a)に示すように、このVRレンズ群VLを光軸に直交する面内で垂直方向に移動させる2点分離や、図3(b)に示すように、水平方向に移動させる2点分離、また、図3(c)に示すように、垂直方向及び水平方向に移動させる4点分離等を行うことができるが、本発明に係る撮像装置100によるVRレンズ群VLの分離数及び分離方向は、これらに限定されることはない(例えば、水平方向に対して45°傾けて移動させても良い)。   Note that the movement control (noise removal control) of the VR lens group VL for removing the noise described above is performed in a vertical direction within a plane orthogonal to the optical axis, as shown in FIG. 2 point separation to move to, 2 point separation to move in the horizontal direction as shown in FIG. 3B, and 4 point separation to move in the vertical and horizontal directions as shown in FIG. 3C. However, the number of separation and the separation direction of the VR lens group VL by the imaging device 100 according to the present invention are not limited to these (for example, it is moved by being inclined by 45 ° with respect to the horizontal direction). May be).

(変形例)
上述したモアレ縞や偽色等のノイズは、撮像素子10の受光画素の画素ピッチとの関係で、被写体像に所定の高周波成分が含まれるときに発生する。そのため、上述の制御部20の処理において、最初に取得した画像に所定の高周波成分が含まれるか否かを解析することにより、2枚目以降の画像が必要になるか否か、また、必要な場合に、どの方向にどれだシフトさせれば良いかを判断することができる。具体的には、図4に示すように、制御部20は、レリーズボタン50がオンされたと判断すると(ステップS300)、現在の防振レンズ群VLの状態で、撮像素子10から1枚の画像を取り込み、RAM等に一時的に記憶する(ステップS310)。そして、制御部20は、この画像に含まれる空間周波数成分を解析し、ノイズ除去制御が必要か否かを判断する(ステップS320)。このとき、制御部20は、ノイズ除去制御が必要である判断したときは、当該空間周波成分が並ぶ方向及び量から、分離数、分離方向及び分離幅を決定する。
(Modification)
The above-described noise such as moiré fringe and false color is generated when a predetermined high-frequency component is included in the subject image in relation to the pixel pitch of the light receiving pixels of the image sensor 10. Therefore, in the processing of the control unit 20 described above, whether or not the second and subsequent images are necessary by analyzing whether or not a predetermined high-frequency component is included in the first acquired image is necessary. In this case, it is possible to determine which direction and which shift should be performed. Specifically, as shown in FIG. 4, when the control unit 20 determines that the release button 50 is turned on (step S300), one image from the image sensor 10 in the current state of the anti-vibration lens group VL. Is temporarily stored in a RAM or the like (step S310). And the control part 20 analyzes the spatial frequency component contained in this image, and judges whether noise removal control is required (step S320). At this time, when determining that noise removal control is necessary, the control unit 20 determines the number of separations, the separation direction, and the separation width from the direction and amount in which the spatial frequency components are arranged.

制御部20は、上記ステップS320で、ノイズ除去制御が必要だと判断すると(ステップS340)、上記解析により決定された分離方向及び分離幅になるように防振レンズ群VLを移動させ(ステップS350)、その状態で撮像素子10から1枚の画像を取り込み、RAM等に一時的に記憶する(ステップS360)。さらに、分離数分の画像を取得したか否かを判断し(ステップS370)、分離数分の画像が取得されるまでステップS350及びステップS360を繰り返す。そして、制御部20は、ステップS370で分離数分の画像が取得されたと判断すると、一時的に記憶されている複数枚の画像を読み出して重ね合わせて一枚のデジタル画像を生成し(ステップS380)、生成されたデジタル画像を、記憶部30や背面液晶ディスプレイ40に出力し(ステップS390)、一回の撮影制御を終了する。一方、制御部20は、ステップS350で、ノイズ除去制御が不要であると判断したときは、ステップS310で取り込んだ画像を記憶部30や背面液晶ディスプレイ40に出力し(ステップS390)、一回の撮影制御を終了する。   When the control unit 20 determines in step S320 that noise removal control is necessary (step S340), the control unit 20 moves the anti-vibration lens group VL so that the separation direction and separation width determined by the analysis are obtained (step S350). In this state, one image is captured from the image sensor 10 and temporarily stored in a RAM or the like (step S360). Further, it is determined whether or not images for the number of separations have been acquired (step S370), and steps S350 and S360 are repeated until images for the number of separations are acquired. Then, when determining that the number of separation images has been acquired in step S370, the control unit 20 reads and superimposes a plurality of temporarily stored images to generate a single digital image (step S380). ), The generated digital image is output to the storage unit 30 and the rear liquid crystal display 40 (step S390), and one shooting control is terminated. On the other hand, when the control unit 20 determines in step S350 that the noise removal control is unnecessary, the control unit 20 outputs the image captured in step S310 to the storage unit 30 or the rear liquid crystal display 40 (step S390). Shooting control ends.

本実施形態に係る撮像装置100を以上のように構成すると、被写体の画像に応じてノイズ除去制御をするか否かが決定され、さらに、ノイズ除去制御を行うときも、被写体の画像に応じて分離数、分離方向及び分離幅が決定されるので、被写体に応じてノイズ発生の防止と解像力のバランスを最適に保つことができる。   When the imaging apparatus 100 according to the present embodiment is configured as described above, whether or not to perform noise removal control is determined according to the subject image, and also when noise removal control is performed, according to the subject image. Since the number of separations, the separation direction, and the separation width are determined, it is possible to optimally maintain the balance between the prevention of noise generation and the resolution according to the subject.

以下に、ズームレンズである撮影レンズSLに対して、上述のノイズ除去制御を行ったときの実施例を、図面に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment when the above-described noise removal control is performed on the photographing lens SL which is a zoom lens will be described with reference to the drawings.

なお、以下の実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをyとし、高さyにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離(サグ量)をS(y)とし、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をrとし、円錐定数をKとし、n次の非球面係数をAnとしたとき、以下の式(a)で表される。なお、以降の実施例において、「E−n」は「×10-n」を示す。 In the following embodiments, the aspherical surface has a height in the direction perpendicular to the optical axis as y, and the distance along the optical axis from the tangent plane of the apex of each aspherical surface to each aspherical surface at height y ( When the sag amount is S (y), the radius of curvature of the reference sphere (paraxial radius of curvature) is r, the conic constant is K, and the nth-order aspheric coefficient is An, the following equation (a) expressed. In the following examples, “E−n” indicates “× 10 −n ”.

S(y)=(y2/r)/[1+{1−K(y2/r2)}1/2
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 (a)
S (y) = (y 2 / r) / [1+ {1−K (y 2 / r 2 )} 1/2 ]
+ A4 × y 4 + A6 × y 6 + A8 × y 8 + A10 × y 10 (a)

また、各実施例において、2次の非球面係数A2は0である。また、各実施例の表中において、非球面には面番号の右側に*を付している。   In each embodiment, the secondary aspheric coefficient A2 is zero. In the table of each example, an aspherical surface is marked with * on the right side of the surface number.

図5及び図6は、本実施例に係る撮影レンズSLの構成を示す図である。この撮影レンズSLは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、から構成されている。また、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸レンズL12とを接合した接合レンズ及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13から構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、ガラスレンズの物体側の面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面レンズであって、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL21、両凹レンズL22、両凸レンズL23及び物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24から構成されている。また、第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL31、両凸レンズL32と両凹レンズL33とを接合した接合レンズ、及び、ガラスレンズの物体側の面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面レンズであって、両凹レンズ形状の非球面負レンズL34と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL35とを接合した接合レンズから構成されている。また、第4レンズ群G4は、物体側の面が非球面形状に形成された両凸レンズ形状の非球面正レンズL41、両凸レンズL42と両凹レンズL43とを接合した接合レンズ、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL44から構成されている。   5 and 6 are diagrams illustrating the configuration of the photographic lens SL according to the present embodiment. The photographing lens SL includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, a third lens group G3 having a negative refractive power, And a fourth lens group G4 having a positive refractive power. The first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens in which a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex lens L12 are cemented, and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side. ing. The second lens group G2 is a composite aspherical lens in which resin is formed in an aspheric shape on the object side surface of the glass lens in order from the object side, and a negative meniscus lens shape with a convex surface facing the object side. The aspherical negative lens L21, the biconcave lens L22, the biconvex lens L23, and the negative meniscus lens L24 having a concave surface facing the object side. Further, in the third lens group G3, in order from the object side, a biconvex lens L31, a cemented lens in which the biconvex lens L32 and the biconcave lens L33 are cemented, and a resin are formed in an aspheric shape on the object side surface of the glass lens. The composite aspherical lens is composed of a cemented lens in which a biconcave aspherical negative lens L34 and a positive meniscus lens L35 having a convex surface facing the object side are cemented. The fourth lens group G4 includes a biconvex lens-shaped aspherical positive lens L41 having an aspheric surface on the object side, a cemented lens in which the biconvex lens L42 and the biconcave lens L43 are cemented, and an object side. It is composed of a positive meniscus lens L44 having a concave surface.

なお、この実施例に係る撮影レンズSLは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に開口絞りSが配置されている。また、この撮影レンズSLは、図5に示すように、広角端状態から望遠端状態に変倍する際に、第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4が光軸に沿って物体側に移動する。この際、開口絞りSは第3レンズ群G3とともに移動する。また、第3レンズ群G3の両凹レンズL34と正メニスカスレンズL35との接合レンズを防振レンズ群VLとして用いている。   In the photographing lens SL according to this embodiment, an aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3. Further, as shown in FIG. 5, in the photographic lens SL, when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the first lens group G1 to the fourth lens group G4 move to the object side along the optical axis. To do. At this time, the aperture stop S moves together with the third lens group G3. Further, a cemented lens of the biconcave lens L34 of the third lens group G3 and the positive meniscus lens L35 is used as the anti-vibration lens group VL.

以下の表1に、本実施例に係る撮影レンズSLの諸元の値を掲げる。この表1の全体諸元において、fは焦点距離を表し、FNOはFナンバーを表しており、それぞれについて広角端状態及び望遠端状態の値が示されている。また、レンズデータにおいて、第1欄mは、光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序(面番号)を、第2欄rは、各光学面の曲率半径を、第3欄dは、各光学面から次の光学面までの光軸上の距離(面間隔)を、第4欄νd及び第5欄ndは、それぞれd線(波長λ=587.6nm)に対するアッべ数及び屈折率を示している。なお、この表1に示す面番号1〜31は、図6に示す番号1〜31に対応している。また、曲率半径0.0000はレンズ面においては平面を示し、開口絞りSにおいては開口を示す。また、空気の屈折率1.00000は省略してある。また、非球面データには、上述の非球面式(a)における円錐定数K及び各非球面定数A4〜A10の値を示している。   Table 1 below lists values of specifications of the photographing lens SL according to the present example. In the overall specifications of Table 1, f represents the focal length, FNO represents the F number, and the values of the wide-angle end state and the telephoto end state are shown for each. In the lens data, the first column m indicates the order (surface number) of the optical surfaces from the object side along the traveling direction of the light beam, the second column r indicates the curvature radius of each optical surface, The column d shows the distance (surface interval) on the optical axis from each optical surface to the next optical surface, and the fourth column νd and the fifth column nd show the Ab for the d-line (wavelength λ = 587.6 nm), respectively. Number and refractive index are shown. The surface numbers 1 to 31 shown in Table 1 correspond to the numbers 1 to 31 shown in FIG. A curvature radius of 0.0000 indicates a plane on the lens surface and an aperture on the aperture stop S. Further, the refractive index of air of 1.0000 is omitted. The aspheric data shows the values of the conical constant K and the aspheric constants A4 to A10 in the above-mentioned aspheric expression (a).

ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離f、曲率半径r、面間隔d、その他長さの単位は一般に「mm」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。   Here, the focal length f, the radius of curvature r, the surface interval d, and other length units listed in all the following specification values are generally “mm”, but the optical system is proportionally enlarged or proportional. Since the same optical performance can be obtained even if the image is reduced, the present invention is not limited to this.

(表1)
全体諸元
広角端 望遠端
f = 18.49 194.43
Fno= 3.5 5.9

レンズデータ
m r d νd nd
1 140.000 2.00 32.35 1.85026
2 66.397 8.70 82.52 1.49782
3 -405.830 0.10
4 59.528 6.10 65.47 1.60300
5 264.870 d1
6* 500.000 0.20 38.09 1.55389
7 300.000 1.20 46.63 1.81600
8 15.035 5.90
9 -52.673 1.20 46.63 1.81600
10 45.944 0.10
11 30.000 4.60 23.78 1.84666
12 -50.436 1.00
13 -28.586 1.00 52.32 1.75500
14 -185.828 d2
15 0.000 0.50
16 34.775 3.00 60.09 1.64000
17 -37.337 0.10
18 29.187 3.60 82.52 1.49782
19 -24.954 1.00 32.35 1.85026
20 197.208 3.00
21* -43.610 0.05 38.09 1.55389
22 -43.610 1.00 49.61 1.77250
23 25.212 1.80 25.43 1.80518
24 92.180 d3
25* 80.000 4.00 55.34 1.67790
26 -32.053 1.50
27 80.000 3.60 82.52 1.49782
28 -40.000 1.40 37.17 1.83400
29 46.700 1.80
30 -120.000 2.80 65.47 1.60300
31 -29.313 BF

非球面データ
m K A4 A6 A8 A10
6 1.0000 1.10280E-05 -3.56250E-08 1.02120E-10 -1.60960E-13
21 0.0837 7.62690E-06 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
25 -22.2603 -1.24410E-05 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
(Table 1)
Overall specifications Wide angle end Telephoto end f = 18.49 194.43
Fno = 3.5 5.9

Lens data m r d νd nd
1 140.000 2.00 32.35 1.85026
2 66.397 8.70 82.52 1.49782
3 -405.830 0.10
4 59.528 6.10 65.47 1.60300
5 264.870 d1
6 * 500.000 0.20 38.09 1.55389
7 300.000 1.20 46.63 1.81600
8 15.035 5.90
9 -52.673 1.20 46.63 1.81600
10 45.944 0.10
11 30.000 4.60 23.78 1.84666
12 -50.436 1.00
13 -28.586 1.00 52.32 1.75500
14 -185.828 d2
15 0.000 0.50
16 34.775 3.00 60.09 1.64000
17 -37.337 0.10
18 29.187 3.60 82.52 1.49782
19 -24.954 1.00 32.35 1.85026
20 197.208 3.00
21 * -43.610 0.05 38.09 1.55389
22 -43.610 1.00 49.61 1.77250
23 25.212 1.80 25.43 1.80518
24 92.180 d3
25 * 80.000 4.00 55.34 1.67790
26 -32.053 1.50
27 80.000 3.60 82.52 1.49782
28 -40.000 1.40 37.17 1.83400
29 46.700 1.80
30 -120.000 2.80 65.47 1.60300
31 -29.313 BF

Aspheric data m K A4 A6 A8 A10
6 1.0000 1.10280E-05 -3.56250E-08 1.02120E-10 -1.60960E-13
21 0.0837 7.62690E-06 0.00000E + 00 0.00000E + 00 0.00000E + 00
25 -22.2603 -1.24410E-05 0.00000E + 00 0.00000E + 00 0.00000E + 00

また、上述したように、本実施例に係る撮影レンズSLは、変倍に際して第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4が光軸に沿って移動するため、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との光軸上の間隔d1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との光軸上の間隔d2、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との光軸上の間隔d3及びバックフォーカスBFが変化する。ここで、バックフォーカスBFは、この撮影レンズSLの最も像側のレンズ面(第4レンズ群G4の最も像側のレンズ面(第31面))から像面Iまでの光軸上の距離である。以下の表2に、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における撮影レンズSLの焦点距離f、各レンズ群間隔d1〜d3及びバックフォーカスBFの値を示す。   Further, as described above, in the photographing lens SL according to the present embodiment, the first lens group G1 and the fourth lens group G4 move along the optical axis at the time of zooming. The distance d1 on the optical axis from the group G2, the distance d2 on the optical axis between the second lens group G2 and the third lens group G3, and the distance d3 on the optical axis between the third lens group G3 and the fourth lens group G4. And the back focus BF changes. Here, the back focus BF is a distance on the optical axis from the most image side lens surface of the photographing lens SL (the most image side lens surface (the 31st surface) of the fourth lens group G4) to the image surface I. is there. Table 2 below shows values of the focal length f, the lens group intervals d1 to d3, and the back focus BF of the photographing lens SL in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state.

(表2)
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 18.49 69.50 194.43
d1 2.60 38.20 60.76
d2 29.30 11.00 1.50
d3 10.00 3.60 2.00
BF 38.12 66.25 78.74
(Table 2)
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end f 18.49 69.50 194.43
d1 2.60 38.20 60.76
d2 29.30 11.00 1.50
d3 10.00 3.60 2.00
BF 38.12 66.25 78.74

図7に、上述したノイズ除去制御を行ったときの、広角端状態及び望遠端状態における軸上及び軸外のスポットダイアグラムを示す。なお、軸外は、最大像高の7割の位置である。本実施例では、図7(a)に示すように、広角端状態においては、スポットの径が大きく光学性能(解像力)が悪いのでノイズの発生が少ないため、上下方向に2点分離し(2枚の画像を取得して合成し)、また、分離幅を小さくして、ノイズ除去制御による高周波成分の解像力の低下を防止するように構成されている。一方、図7(b)に示すように、望遠端状態においては、スポットの径が小さく光学性能(解像力)が良いため、モアレ縞や偽色等のノイズの発生を防止するために、上下方向及び左右方向に4点分離し(4枚の画像を取得して合成し)、また、分離幅を大きくしている。このように、撮影レンズSLの焦点距離による光学性能に応じて分離数、方向及び幅を決定することにより、ノイズと解像力のバランスを最適に保つことができる。   FIG. 7 shows on-axis and off-axis spot diagrams in the wide-angle end state and the telephoto end state when the above-described noise removal control is performed. The off-axis position is 70% of the maximum image height. In this embodiment, as shown in FIG. 7A, in the wide-angle end state, since the spot diameter is large and the optical performance (resolving power) is poor, the occurrence of noise is small, so two points are separated in the vertical direction (2 In addition, the separation width is reduced to prevent the resolution of the high frequency component from being lowered due to the noise removal control. On the other hand, as shown in FIG. 7B, in the telephoto end state, since the spot diameter is small and the optical performance (resolution) is good, the vertical direction is used to prevent the generation of noise such as moire fringes and false colors. In addition, four points are separated in the left-right direction (four images are acquired and combined), and the separation width is increased. Thus, by determining the number of separations, the direction, and the width according to the optical performance depending on the focal length of the photographing lens SL, the balance between noise and resolving power can be kept optimal.

100 撮像装置 10 撮像素子 20 制御部
SL 撮影レンズ VL 防振レンズ群(可動レンズ群)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Image pick-up device 10 Image pick-up element 20 Control part SL Image taking lens VL Anti-vibration lens group (movable lens group)

Claims (10)

撮影レンズを構成するレンズ群若しくはレンズの少なくとも一部を可動レンズ群とし、制御部により当該可動レンズ群を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させるように構成された撮像装置による画像取得方法であって、
撮像素子により第1の画像を取得する第1のステップ、
前記第1の画像を解析し、当該解析結果に基づいて前記撮影レンズの光軸のシフト方向及びシフト量を決定する第2のステップ、
前記シフト方向及び前記シフト量に基づいて前記可動レンズ群を移動させて前記撮像素子の撮像面上における前記撮影レンズの光軸をシフトさせることにより、前記撮像面における前記撮影レンズの光軸の位置が異なる画像を少なくとも1枚取得する第3のステップ、並びに
前記第1の画像及び前記撮影レンズの光軸の位置が異なる画像を合成して1つの画像を生成する第4のステップ、を有することを特徴とする画像取得方法。
An image by an imaging device configured such that at least a part of a lens group or a lens constituting the photographing lens is a movable lens group, and the movable lens group is moved by the control unit so as to have a component in a direction orthogonal to the optical axis. An acquisition method,
A first step of acquiring a first image by an imaging device;
A second step of analyzing the first image and determining a shift direction and a shift amount of the optical axis of the photographing lens based on the analysis result;
By shifting the optical axis of the photographing lens in the shift direction and the imaging surface of the imaging element by moving the movable lens group on the basis of the shift amount, the position of the optical axis of the photographing lens in the imaging plane A third step of acquiring at least one image with different , and
An image acquisition method comprising: a fourth step of generating one image by combining the first image and an image having different optical axis positions of the photographing lens .
前記第3のステップにおいて、前記可動レンズ群の移動は次式の関係を満足することを特徴とする請求項1に記載の画像取得方法。
0.5×P ≦ S ≦ 2×P
但し、
P:前記撮像素子の前記撮像面における画素ピッチ
S:前記撮像面における前記撮影レンズの光軸のシフト量
The image acquiring method according to claim 1, wherein in the third step, the movement of the movable lens group satisfies a relationship of the following formula.
0.5 × P ≦ S ≦ 2 × P
However,
P: Pixel pitch on the imaging surface of the imaging device S: Shift amount of the optical axis of the photographing lens on the imaging surface
前記可動レンズ群により防振制御を行うときは、前記第3のステップにおいて、当該可動レンズ群の移動は次式の関係を満足することを特徴とする請求項1に記載の画像取得方法。
0.5×P+H ≦ S ≦ 2×P+H
但し、
P:前記撮像素子の前記撮像面における画素ピッチ
S:前記撮像面における前記撮影レンズの光軸のシフト量
H:前記防振制御による前記撮像面における前記光軸のシフト量
2. The image acquisition method according to claim 1, wherein when image stabilization control is performed by the movable lens group, in the third step, the movement of the movable lens group satisfies the relationship of the following equation.
0.5 × P + H ≦ S ≦ 2 × P + H
However,
P: Pixel pitch on the imaging surface of the imaging device S: Shift amount of the optical axis of the photographing lens on the imaging surface H: Shift amount of the optical axis on the imaging surface by the image stabilization control
前記第3のステップにおける前記光軸のシフト量は、前記撮像レンズの光学性能に応じて決定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像取得方法。 The image acquisition method according to any one of claims 1 to 3, wherein the shift amount of the optical axis in the third step is determined according to the optical performance of the imaging lens. 前記第3のステップにおいて、前記撮像レンズにより発生する収差量が小さいときは前記シフト量を大きくし、前記撮像レンズにより発生する収差量が大きいときは前記シフト量を小さくすることを特徴とする請求項4に記載の画像取得方法。 In the third step, when the amount of aberration generated by the imaging lens is small, the shift amount is increased, and when the amount of aberration generated by the imaging lens is large, the shift amount is decreased. Item 5. The image acquisition method according to Item 4. レンズ群又はレンズの少なくとも一部を光軸と直行する方向の成分を持つように移動させる可動レンズ群として有する撮影レンズと、
前記撮影レンズの像面上に撮像面が配置された撮像素子と、
前記可動レンズ群の作動を制御するとともに、前記撮像素子から出力される信号を取得して画像を生成する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記撮像素子により第1の画像を取得し、前記第1の画像を解析して当該解析結果に基づいて前記撮影レンズの光軸のシフト方向及びシフト量を決定し、前記シフト方向及び前記シフト量に基づいて前記可動レンズ群を移動させて前記撮像素子の前記撮像面上における前記撮影レンズの光軸をシフトさせることにより、前記撮像面における前記撮影レンズの光軸の位置が異なる画像を少なくとも1枚取得し、前記第1の画像及び前記撮影レンズの光軸の位置が異なる画像を合成して1つの画像を生成することを特徴とする撮像装置。
A photographic lens having a lens group or a movable lens group that moves at least a part of the lens so as to have a component in a direction perpendicular to the optical axis;
An imaging element having an imaging surface disposed on an image plane of the photographing lens;
A control unit for controlling the operation of the movable lens group and acquiring a signal output from the image sensor to generate an image;
The control unit acquires a first image by the imaging element, analyzes the first image, determines a shift direction and a shift amount of the optical axis of the photographing lens based on the analysis result, and the shift The position of the optical axis of the photographic lens on the imaging surface is shifted by moving the movable lens group based on the direction and the shift amount to shift the optical axis of the photographic lens on the imaging surface of the imaging element. An imaging apparatus , wherein at least one different image is acquired, and one image is generated by synthesizing the first image and an image having different optical axis positions of the photographing lens .
前記制御部は、次式の関係を満足するように前記可動レンズ群を移動させることを特徴とする請求項に記載の撮像装置。
0.5×P ≦ S ≦ 2×P
但し、
P:前記撮像素子の前記撮像面における画素ピッチ
S:前記撮像面における前記撮影レンズの光軸のシフト量
The imaging apparatus according to claim 6 , wherein the control unit moves the movable lens group so as to satisfy the relationship of the following expression.
0.5 × P ≦ S ≦ 2 × P
However,
P: Pixel pitch on the imaging surface of the imaging device S: Shift amount of the optical axis of the photographing lens on the imaging surface
前記制御部は、前記可動レンズ群により防振制御を行うときは、次式の関係を満足するように当該可動レンズ群を移動させることを特徴とする請求項に記載の画像取得方法。
0.5×P+H ≦ S ≦ 2×P+H
但し、
P:前記撮像素子の前記撮像面における画素ピッチ
S:前記撮像面における前記撮影レンズの光軸のシフト量
H:前記防振制御による前記撮像面における前記撮影レンズの光軸のシフト量
The image acquisition method according to claim 6 , wherein when the vibration control is performed by the movable lens group, the control unit moves the movable lens group so as to satisfy the relationship of the following expression.
0.5 × P + H ≦ S ≦ 2 × P + H
However,
P: Pixel pitch on the imaging surface of the imaging device S: Shift amount of the optical axis of the imaging lens on the imaging surface H: Shift amount of the optical axis of the imaging lens on the imaging surface by the image stabilization control
前記制御部は、前記光軸のシフト量を、前記撮像レンズの光学性能に応じて決定することを特徴とする請求項6〜8のいずれか一項に記載の撮像装置。 The imaging device according to any one of claims 6 to 8 , wherein the control unit determines the shift amount of the optical axis according to the optical performance of the imaging lens. 前記制御部は、前記撮像レンズにより発生する収差量が小さいときは前記シフト量を大きくし、前記撮像レンズにより発生する収差量が大きいときは前記シフト量を小さくすることを特徴とする請求項に記載の撮像装置。 Wherein the control unit according to claim 9 when the amount of aberration generated by the imaging lens is small by increasing the shift amount, when the amount of aberration generated by the imaging lens is large, characterized in that to reduce the shift amount The imaging device described in 1.
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