JP2001313867A

JP2001313867A - デジタルカメラ

Info

Publication number: JP2001313867A
Application number: JP2000132930A
Authority: JP
Inventors: Naoki Koshida; 直紀越田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-05-01
Filing date: 2000-05-01
Publication date: 2001-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】デジタルカメラ内部に別途昇圧回路を用意す
ることなく圧電素子を動作させることが可能なデジタル
カメラを提供すること。【解決手段】図１に示すデジタルカメラは、被写体を
撮像する撮像部１０と、撮像部１０を変位させる圧電素
子１１と、圧電素子１１を駆動する圧電素子駆動部１２
と、各部の動作を制御する演算処理部１３と、ストロボ
回路１４に電力を供給するメインコンデンサと、メイン
コンデンサによりダイオード１５を介して充電される補
助コンデンサ１６とを備え、メインコンデンサと補助コ
ンデンサ１６とを、圧電素子１１の駆動のための電力供
給源として使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルカメラに
関し、詳細には、撮像素子を圧電素子等で変位させて、
画素ずらし撮影や振れ補正撮影を行うデジタルカメラに
関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、デジタルカメラの高画質化が要求
されている。高画質の画像を得るためには、固体撮像素
子の画素数が多く設定されるので、読み出し時間が長く
なる。このため、近年、少ない画素数で高画質化を図る
ための画素ずらし技術が提案されている。

【０００３】また、光学式カメラの電源回路に関する各
種技術が開示されている。例えば、特開平５−１６５０
８０号公報の「カメラの電源回路」では、振動波モータ
と閃光装置とを内蔵するカメラの電源回路において、カ
メラ内の機構を動作させる前記振動波モータの圧電素子
に加える第１の電圧と、前記閃光装置を動作させる第２
の電圧とを、一組の昇圧用トランスと、スイッチング素
子と、発振制御回路と、出力電圧切替回路とからなる昇
圧回路を構成し、それぞれの動作に応じて出力電圧切替
回路により、第１の電圧と第２の電圧とを各々切り替え
て、フィルム巻き上げ用超音波モータ、レンズ駆動用超
音波モータ、およびストロボ回路を駆動する技術が開示
されている。

【０００４】また、特開平７−３０１８４３号公報の
「カメラの電源回路」では、ストロボ発光を行うストロ
ボ発光装置と、このストロボ発光装置を発光させるため
の発光エネルギーを蓄積するためにコンデンサと、前記
電池の電源電圧を昇圧し、昇圧電圧で上記コンデンサを
充電するための充電手段と、カメラ内に設けられたアク
チュエータと、このアクチュエータを駆動するための駆
動回路と、上記アクチュエータに上記コンデンサに蓄積
された発光エネルギーおよび上記電源電池からのエネル
ギーのいずれかを選択的に上記駆動回路に供給する切替
手段と、上記電源電圧を検出する電源電圧検出手段と、
カメラの環境温度を検出する測温手段と、上記電源電圧
検出手段によって検出された上記電源電圧と上記測温手
段によって検出された環境温度に基づいて、上記コンデ
ンサまたは上記電源電圧のいずれかを選択して上記切替
手段を制御する制御手段を備えたことにより、ストロボ
発光エネルギーを蓄積するコンデンサを電源としてカメ
ラのレンズ駆動機構とフィルム給送機構の駆動力源とす
る技術が開示されている。

【０００５】また、特開平８−２２３４７１号公報の
「電子画像カメラおよびその画像ぶれ防止方法」では、
被写体の像を取り込む結像光学系と、前記結像光学系か
らの光学情報を撮像領域できり取ってこれを電気信号の
変換し、該電気信号を画像表示部に向けて伝送する撮像
手段と、光軸に対して垂直な方向に前記撮像手段を移動
させるアクチュエータと、光軸に垂直な面域における振
動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段による
検出データにしたがって前記アクチュエータを駆動して
前記撮像手段の該面域における位置を振動を打ち消す方
向に補正する制御手段とを備えた技術が開示されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
特開平５−１６５０８０号公報の「カメラの電源回路」
にあっては、昇圧回路内部の出力切替機能を要するため
回路規模が大きくなるという問題があり、また、ストロ
ボ発光とモータ動作の同時動作ができないという問題が
ある。また、特開平７−３０１８４３号公報の「カメラ
の電源回路」にあっては、ストロボ発光エネルギーを蓄
積するコンデンサを電源としてカメラのレンズ駆動機構
とフィルム給送機構を駆動する技術が開示されているだ
けであり、撮像素子を変位させるための圧電素子の電源
技術に関しては何等提案されていない。さらに、特開平
８−２２３４７１号公報の「電子画像カメラおよびその
画像ぶれ防止方法」では、圧電素子の駆動電源に関して
何ら具体的な検討がなされていない。

【０００７】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、デジタルカメラ内部に別途、昇圧回路を用意するこ
となく、撮像素子を変位させるための圧電素子等の変位
手段を動作させることが可能なデジタルカメラを提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、被写体を撮像して画像デ
ータを取得するデジタルカメラにおいて、被写体を撮像
する撮像手段と、前記撮像手段を変位させる変位手段
と、前記変位手段を駆動する変位手段駆動手段と、各部
の動作を制御する制御手段と、別ユニットに電力を供給
するエネルギー蓄積手段と、前記エネルギー蓄積手段に
より整流手段を介して充電される補助コンデンサと、を
備え、前記エネルギー蓄積手段と前記補助コンデンサと
を、前記変位手段の駆動のための電力供給源としたもの
である。

【０００９】上記発明によれば、撮像手段は被写体を撮
像し、変位手段は撮像手段を変位させ、変位手段駆動手
段は変位手段を駆動し、制御手段は各部の動作を制御
し、エネルギー蓄積手段は別ユニットに電力を供給し、
補助コンデンサはエネルギー蓄積手段により整流手段を
介して充電され、エネルギー蓄積手段と補助コンデンサ
とを、変位手段の駆動のための電力供給源として使用す
る。

【００１０】また、請求項２にかかる発明は、請求項１
にかかる発明において、前記エネルギー蓄積手段は、内
部または外部に設けられたストロボ発光用のメインコン
デンサであることとした。上記発明によれば、エネルギ
ー蓄積手段として、内部または外部に設けられたストロ
ボ発光用のメインコンデンサを使用する。

【００１１】また、請求項３にかかる発明は、請求項１
または請求項２にかかる発明において、前記制御手段
は、画素ずらし撮影モードを備え、当該画素ずらし撮影
モードでは、前記変位手段駆動手段を制御して、１回目
の撮影と２回目の撮影とで前記撮像手段の位置を異なら
せ、１回目の撮影で得られた画像データと、２回目の撮
影で得られた画像データとを合成して１枚の画像データ
を生成するものである。

【００１２】上記発明によれば、画素ずらし撮影モード
では、１回目の撮影と２回目の撮影とで撮像手段の位置
を異ならせ、１回目の撮影で得られた画像データと、２
回目の撮影で得られた画像データとを合成して１枚の画
像データを生成する。

【００１３】また、請求項４にかかる発明は、請求項１
または請求項２に記載のデジタルカメラにおいて、カメ
ラの振れを検出する振れ検出手段を備え、前記制御手段
は、撮影の際に、前記振れ検出手段の検出結果に基づい
て、カメラに生じた振れを相殺すべく、前記撮像手段を
変位させて振れ補正を行うものである。上記発明によれ
ば、振れ検出手段の検出結果に基づいて、カメラに生じ
た振れを相殺すべく、撮像手段を変位させて振れ補正を
行う。

【００１４】また、請求項５にかかる発明は、請求項４
にかかる発明において、前記振れ検出手段として、圧電
振動ジャイロを使用することとした。上記発明によれ
ば、圧電振動ジャイロを振れ検出手段として使用する。

【００１５】また、請求項６にかかる発明は、請求項１
〜請求項５の発明において、前記変位手段は、圧電素子
からなることとした。上記発明によれば、変位手段とし
て圧電素子を使用する。

【００１６】また、請求項７にかかる発明は、請求項
１、請求項２、請求項４、および請求項５のいずれか１
つにかかる発明において、前記変位手段は、前記撮像手
段を光軸に対して垂直な２軸方向に変位させる２つの圧
電素子からなることとした。上記発明によれば、変位手
段として、撮像手段を光軸に対して垂直な２軸方向に変
位させる２つの圧電素子を使用する。

【００１７】また、請求項８にかかる発明は、請求項７
にかかる発明において、前記制御手段は、前記圧電素子
の駆動に伴う充放電電流のピーク値が２つの圧電素子間
で重ならないようにすべく、前記変位手段駆動手段を制
御して、前記２つの圧電素子を時分割駆動するものであ
る。上記発明によれば、圧電素子の駆動に伴う充放電電
流のピーク値が２つの圧電素子間で重ならないようにす
べく、２つの圧電素子を時分割駆動する。

【００１８】また、請求項９にかかる発明は、請求項
１、請求項２、および請求項４〜請求項８のいずれか１
つに記載の発明において、前記変位手段駆動手段は、可
変低電圧を固定倍率の高電圧に不平衡直流増幅するサー
ボアンプ回路と、前記サーボアンプ回路の出力に基づい
て、前記圧電素子を低インピーダンスで駆動するＢ級プ
ッシュプル回路と、前記Ｂ級プッシュプル回路の出力を
抵抗分圧した電位と前記制御手段から入力される駆動電
圧指示信号とを比較演算し、当該比較演算結果に基づい
てサーボアンプ回路を駆動制御する演算増幅器と、を含
むものである。

【００１９】上記発明によれば、変位手段駆動手段で
は、サーボアンプ回路は可変低電圧を固定倍率の高電圧
に不平衡直流増幅し、Ｂ級プッシュプル回路はサーボア
ンプ回路の出力に基づいて、圧電素子を低インピーダン
スで駆動し、演算増幅器はＢ級プッシュプル回路の出力
を抵抗分圧した電位と制御手段から入力される駆動電圧
指示信号とを比較演算し、当該比較演算結果に基づいて
サーボアンプ回路を駆動制御する。

【００２０】また、請求項１０にかかる発明は、請求項
３にかかる発明において、前記制御手段は、前記画素ず
らし撮影でストロボ発光を行う場合には、第１回目およ
び第２回目の撮影の各露光終了のタイミングに同期して
ストロボ発光を行うものである。上記発明によれば、画
素ずらし撮影でストロボ発光を行う場合には、第１回目
および第２回目の撮影の各露光終了のタイミングに同期
してストロボ発光を行う。

【００２１】また、請求項１１にかかる発明は、請求項
４にかかる発明において、前記制御手段は、前記振れ補
正を行いながらストロボ発光撮影を行う場合には、露光
終了のタイミングに同期してストロボ発光を行うもので
ある。上記発明によれば、振れ補正を行いながらストロ
ボ発光を行う場合には、露光終了のタイミングに同期し
てストロボ発光を行う。

【００２２】また、請求項１２にかかる発明は、請求項
４にかかる発明において、前記振れ補正を行いながらス
トロボ発光撮影を行う場合に、露光終了のタイミングに
同期してストロボ発光を行うモードと、露光開始のタイ
ミングに同期してストロボ発光を行うモードとを選択す
るための選択手段を備えたものである。上記発明によれ
ば、振れ補正を行いながらストロボ発光撮影を行う場合
に、選択手段で、露光終了のタイミングに同期してスト
ロボ発光を行うモードと、露光開始のタイミングに同期
してストロボ発光を行うモードとを選択可能とした。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかるデジタルカメラの好適な実施の形態を詳細
に説明する。

【００２４】（実施の形態１）図１は実施の形態１にか
かるデジタルカメラの概略構成を示すブロック図であ
る。図１において、１０は光学レンズ、メカシャッタ、
絞り、および撮像素子（例えば、ＣＣＤ撮像素子）を含
み、被写体を撮像して画像データを出力する撮像部を示
す。１１は撮像部１０の撮像素子を光軸に対して垂直方
向に変位させる圧電素子を示す。１２は演算処理部１３
の制御により圧電素子１１を駆動する圧電素子駆動部を
示す。１３はマイクロプロセッサ、ＤＳＰ、およびメモ
リ等からなり、操作部１７の指示に応じて、デジタルカ
メラの全体の制御を行うとともに、各種信号処理および
画像処理を行う演算処理部を示す。１４は演算処理部１
３の制御により撮影時にストロボ発光を行うストロボ回
路を示す。１５はストロボ回路１４のメインコンデンサ
２１に接続され、補助コンデンサ１６および圧電素子駆
動部１２へのエネルギーの供給ならびにストロボ発光時
に電源分離を行うダイオードを示す。１６はストロボ回
路１４の内部のメインコンデンサによりダイオード１５
を介して充電され、圧電素子駆動部１２にエネルギーを
供給する補助コンデンサを示す。１７は操作者が撮影モ
ード等を選択して、演算処理部１３に動作指示を与える
ための操作部を示す。

【００２５】上述のデジタルカメラ（演算処理部１３）
は、画像を撮影して記録する記録モード／記録した画像
を不図示の表示部に再生する再生モード、撮像素子を移
動させないで撮影を行う通常撮影モード／画素ずらし撮
影を行う（撮像素子を変位させて撮影を行う）高精細撮
影モード、ストロボを発光するストロボ発光モード／ス
トロボの発光を禁止するストロボ発光禁止モード、先幕
シンクロモード／後幕シンクロモード等を備えており、
これら各モードは操作部１７で選択される。

【００２６】次に、上記圧電素子１１について説明す
る。図２は圧電素子１１と撮像素子の空間的な配置およ
び結合を説明するための模式図を示す。同図において、
圧電素子１１は、ＣＣＤ露光面を光軸に対して垂直なＸ
方向に変位するように撮像素子と力学的に結合されてい
る。撮像素子は自由支持され、圧電素子１１の一方の端
面は撮像素子に接続されて、他方の端面は不図示のカメ
ラ筐体に固定されている。ここでは、撮像素子を圧電素
子１１と直接結合した構成を示したが、撮像素子を固定
する台座等を介して圧電素子１１と結合させる構成とし
ても良い。

【００２７】撮像素子は、圧電素子１１が充電された状
態では定位置にある。そして、圧電素子１１が放電され
た状態では圧電素子が伸縮して撮像素子はＸ軸方向に所
定量変位する。この後、圧電素子１１が充電された場合
には再び定位置に戻る。圧電素子１１のＸ軸方向の変位
量は、例えば１／２画素とすることができる。高精細撮
影（画素ずらし撮影）の場合は、１回目の撮影では、撮
像素子が定位置の状態で画像データを取り込み、２回目
の撮影では、撮像素子が所定量変位した状態で画像デー
タを取り込んで、演算処理部１３で１回目と２回目の画
像データを合成して高精細画像を生成する。

【００２８】なお、ここでは、撮像素子を光軸に対して
垂直なＸ方向に移動させる構成としたが、撮像素子を光
軸に対して垂直なＹ方向に移動させる構成としも良い。
また、圧電素子を２つ設けて、撮像素子を光軸に対して
垂直なＸ方向およびＹ方向に移動させる構成としても良
い。

【００２９】図３は、図１のストロボ回路１４のブロッ
ク図を示す。ストロボ回路１４は、昇圧回路２０、メイ
ンコンデンサ２１、およびストロボ発光回路２２を備え
ている。昇圧回路２０は、不図示の電池またはＡＣアダ
プタから入力される電圧の電位を昇圧し、メインコンデ
ンサ２１およびダイオード１５を介して補助コンデンサ
１６を充電する。ストロボ撮影時には、メインコンデン
サ２１を発光用エネルギー源としてストロボ発光回路２
２を動作させる。この場合、補助コンデンサ１６の電荷
は該ダイオード１５のスイッチング特性によりストロボ
発光回路２２には流れず保持される。また、圧電素子１
１を使用した高画質撮影もしくは手ブレ補正撮影時に
は、メインコンデンサ２１および補助コンデンサ１６を
二次電源として圧電素子駆動部１２を動作させ、該圧電
素子１１を充放電駆動する。補助コンデンサ１６は、圧
電素子１１の駆動時にストロボ撮影が行われる場合に有
効となり、ストロボ発光から露光終了までの期間に、圧
電素子駆動部１２にエネルギー供給を保証する目的で設
けられている。

【００３０】図４は、図３のストロボ回路１４の回路図
を示す。ストロボ回路１４は、上述したように、昇圧回
路２０、メインコンデンサ２１、ストロボ発光回路２２
を備えている。昇圧回路２０は、昇圧トランス３０、ス
イッチングトランジスタ３１、整流ダイオード３２、分
圧抵抗３３、３４、昇圧制御回路３５、発振用抵抗３
６、発振用コンデンサ３７を備えている。また、ストロ
ボ発光回路２２は、制限抵抗５０、トリガコンデンサ５
１、保護抵抗５２、トリガコイル５３、キセノン管５
４、発光制御用トランジスタ５５、ベース抵抗５６を備
えている。

【００３１】図４において、端子Ｔ１は昇圧回路２０の
電源入力端子、端子Ｔ２は昇圧回路２０のグランド端
子、端子Ｔ７はストロボ発光回路２２の発光用トリガ信
号入力端子、端子Ｔ８は昇圧回路２０の駆動制御端子、
Ｔ９は充電モニタ出力端子である。端子Ｔ１とＴ２は不
図示の電池またはＡＣアダプタに接続されて電源供給さ
れる。また、端子Ｔ７〜Ｔ９は演算処理部１３に接続さ
れている。Ｔ７には、演算処理部１３からストロボ発光
を開始するための起動信号が入力される。Ｔ８には、演
算処理部１３から昇圧回路２０を動作および停止する為
の制御信号が入力される。Ｔ９からは、演算処理部１３
がメインコンデンサ２１の充電電圧を図示しないＡ／Ｄ
変換を経て監視するための分圧電位が出力される。

【００３２】つぎに、上記図４の昇圧回路２０の動作を
説明する。端子Ｔ８が演算処理部１３によりオンされる
と、昇圧制御回路３５は発振用抵抗３６と発振用コンデ
ンサ３７で決定される周波数と、分圧抵抗３３および３
４で分圧された分圧電位で決定されるデューティ比でス
イッチングトランジスタ３１にベース電流を供給し、ス
イッチングトランジスタ３１をオン／オフさせる。

【００３３】このスイッチングトランジスタ３１のオン
／オフにより、昇圧トランス３０の１次側に断続電流が
流れ、昇圧された２次側電流が、整流ダイオード３２で
整流された後、メインコンデンサ２１を充電する。メイ
ンコンデンサ２１に充電されたエネルギーは、ストロボ
発光用および圧電素子１１の駆動用に使用される。分圧
抵抗３３、３４は、メインコンデンサ２１の昇圧電圧が
目標電圧、例えば、３００Ｖになるよう抵抗値比率が設
定されている。

【００３４】他方、演算処理部１３は、端子Ｔ９から出
力される分圧電位を監視し、満充電電位と判定した場合
は、端子Ｔ８をオフして昇圧回路２０を停止し、また、
圧電素子駆動部１２による電流消費や分圧抵抗３３、３
４による放電によりメインコンデンサ２１の電圧低下を
検出した場合は、再度、端子Ｔ８をオンして追加充電を
行う。

【００３５】また、演算処理部１３は、満充電電位と判
定した場合でも端子Ｔ８のオンを継続して、昇圧制御回
路３５のフィードバックループによりメインコンデンサ
２１の目標電圧を維持する制御を行う場合もある。

【００３６】つづいて、ストロボ発光回路２２の概略の
動作を説明する。メインコンデンサ２１に充電された電
圧がキセノン官５４の両端に印加される。演算処理部１
３により、端子Ｔ７がＨレベルにされると、トランジス
タ５５がオンし、制限抵抗５０および保護抵抗５２を介
して充電されていたトリガコンデンサ５１の電荷が放電
され、トリガコイル５３の１次側に放電電流が流れる。
この放電電流のエネルギーがトリガコイル５３の２次側
に昇圧して伝達され、キセノン管５４のトリガ電極に高
圧が加わり、キセノン管５４内に放電が発生しストロボ
が発光する。

【００３７】つぎに、上記図１のデジタルカメラの高精
細撮影（画素ずらし撮影）時の動作を図５のフローチャ
ートに従って、図６のタイミングチャートを参照しつつ
説明する。図５はデジタルカメラの高精細撮影時の動作
を説明するためのフローチャートである。図６はストロ
ボ発光させて高詳細撮影を行う場合の、撮像素子の駆動
・転送とストロボ発光および圧電素子充放電タイミング
を示す。ここでは、撮像素子としてインターラインＣＣ
Ｄを使用した場合のその駆動および転送と圧電素子の充
放電タイミングを説明する。

【００３８】図６において、（Ａ）は、ＣＣＤの垂直同
期信号（ＶＤ）、（Ｂ）は、ＣＣＤに蓄積され電荷を放
出し非露光状態にするＣＣＤリセット入力、（Ｃ）は、
メカシャッタの動作、（Ｄ）は、ＣＣＤ出力、（Ｅ）
は、圧電素子の電圧、（Ｆ）はストロボ発光（ストロボ
発光を行う場合は露光終了直前に発光を行う後幕シンク
ロの場合を記述している。）の各タイミングを示す。Ｃ
ＣＤ出力はＣＣＤで撮影された画像データで奇数フィー
ルドのＯｄｄ信号と偶数フィールドのＥｖｅｎ信号から
フレーム信号を構成する。

【００３９】図５において、まず、操作部１７で高精細
撮影モードが選択されると、演算処理部１３は、メイン
コンデンサ２１およびメインコンデンサ２１に接続され
たダイオード１５を介して、補助コンデンサ１６を充電
する動作を開始する（ステップＳ１）。

【００４０】つづいて、演算処理部１３は、ストロボ回
路１４の端子Ｔ９（図４参照）からメインコンデンサ２
１が満充電となったか否かを監視する（ステップＳ
２）。演算処理回路１３は、メインコンデンサ２１の満
充電を検出すると、図６（Ｅ）に示すように、圧電素子
駆動部１２を介して圧電素子１１の充電を開始する（ス
テップＳ３）。

【００４１】この後、演算処理部１３は、操作部１７で
ストロボ発光モードとして、発光モードもしくは非発光
モードのいずれが選択されているかを判断し（ステップ
Ｓ４）、発光モードが選択されている場合にはステップ
Ｓ５に移行する一方、非発光モードが選択されている場
合にはステップＳ１０に移行する。

【００４２】発光モードが選択されている場合には、ス
テップＳ５において、演算処理部１３は、レリーズスイ
ッチに応答して、ストロボ発光を伴う１回目の撮影を行
う。具体的には、一回目の撮影では、図６（Ｂ）に示す
ように、ＣＣＤリセット信号でＣＣＤ上の電荷を掃捨し
て露光を開始する。そして、図６（Ｆ）に示すよに、ス
トロボを発光させると共に、図６（Ｃ）に示すように、
メカシャッタを閉成する。

【００４３】この場合、圧電素子１１は充電状態にあ
り、圧電素子１１に取り付けられた撮像素子はカメラの
焦点面上の定点に位置している。ストロボ発光に伴い、
メインコンデンサ２１は放電状態となるが、補助コンデ
ンサ１６に充電されたエネルギーにより、ストロボ発光
から露光終了までの期間の圧電素子１１の充電状態は維
持され、撮像素子も定点位置に保持される。

【００４４】そして、１回目の撮影が終了すると、図６
（Ｄ）に示すように、撮像素子２３から電荷が奇数ライ
ン（Ｏｄｄ信号）、偶数ライン（Ｅｖｅｎ信号）の順に
転送される。

【００４５】演算処理部１３は、１回目の撮影で取り込
まれた画像データの転送処理と並行して、ストロボ再充
電完了の監視を行い（ステップＳ６）、満充電が検出さ
れると、図６（Ｅ）に示すように、圧電素子駆動部１２
を介して圧電素子１１を放電駆動する（ステップＳ
７）。これにより、撮像素子は１回目の撮影を行った場
合の位置から圧電素子１１に連動して変位する。

【００４６】画像データの転送処理が終了すると、演算
処理部１３は、図示しない撮影者が押すレリーズスイッ
チに応答してストロボ発光を伴う２回目の撮影を行う
（ステップＳ８）。

【００４７】２回目の撮影では、１回目の撮影と同様
に、図６（Ｂ）に示すように、ＣＣＤリセット信号でＣ
ＣＤ上の電荷を掃捨して露光を開始する。そして、図６
（Ｆ）に示すように、ストロボを発光させると共に、図
６（Ｃ）に示すように、メカシャッタを閉成する。２回
目の撮影が終了すると、図６（Ｄ）に示すように、撮像
素子２３から電荷が奇数ライン（Ｏｄｄ信号）、偶数ラ
イン（Ｅｖｅｎ信号）の順に転送される。

【００４８】演算処理部１３は、２回目の撮影で取り込
まれた画像データの転送処理と並行して、ストロボ回路
１４のストロボ充電停止を行い（ステップＳ９）、転送
処理が終了すると、高精細撮影のフローを終了する。そ
の後、演算処理部１３は、１回目と２回目の撮影により
得られる、被写体と撮像素子との光軸をずらした異なる
画像データを合成して、通常の撮影より高精細な画像を
得る。

【００４９】また、ステップＳ４で、ストロボ非発光モ
ードが選択されていた場合には、ステップＳ１０におい
て、演算処理部１３は、レリーズスイッチに応答して、
１回目の撮影を行う。このとき、圧電素子１１は充電状
態にあり、圧電素子１１に取り付けられた撮像素子はカ
メラの焦点面上の定点に位置している。

【００５０】次に、演算処理部１３は１回目の撮影で取
り込まれた画像データの転送処理と並行して、圧電素子
駆動部１２を通じ圧電素子１１を放電駆動する（ステッ
プＳ１１）。これにより、撮像素子は１回目の撮影を行
った場合の位置から圧電素子１１に連動して変位する。

【００５１】画像データの転送処理が終了すると、演算
処理部１３は、レリーズスイッチに応答して２回目の撮
影を行う（ステップＳ１２）。演算処理部１３は、２回
目の撮影で取り込まれた画像データの転送処理と並行し
て、ストロボ充電停止を行い（ステップＳ９）、転送処
理が終了すると、高精細撮影のフローを終了する。この
後、演算処理部１３は、１回目と２回目の撮影により得
られる、被写体と撮像素子との光軸をずらした異なる画
像データを合成して、通常の撮影より高精細な画像を得
る。

【００５２】なお、ストロボ非発光の場合に、上記ステ
ップＳ６の処理が省略されている理由は、ストロボ発光
を伴わない撮影であるため、ストロボ回路１４のメイン
コンデンサ２１は常に満充電の状態にあるので、上述の
Ｓ６の処理が不要となるからである。

【００５３】なお、上記フローでは、１回目の撮影を圧
電素子１１を充電させた状態で行い、２回目の撮影を圧
電素子１１を放電させた状態で行うこととしたが、１回
目の撮影を圧電素子１１を放電させた状態で行い、２回
目の撮影を圧電素子１１を充電させた状態で行うことに
しても良い。

【００５４】以上説明したように、本実施の形態におい
ては、ストロボ発光回路２２に電力を供給するメインコ
ンデンサ２１と、メインコンデンサ２１からダイオード
１５を介して充電される補助コンデンサ１６とを、圧電
素子１１の駆動のための電源供給源とすることとしたの
で、ストロボ発光直後の要求される一定時間の間は圧電
素子を駆動することが可能とり、デジタルカメラ内部に
別途、昇圧回路を用意することなく圧電素子を動作させ
ることが可能となる。

【００５５】また、本実施の形態においては、ストロボ
発光用のメインコンデンサ２１を補助コンデンサ１６の
充電に使用するとともに、圧電素子１１の駆動電源とす
ることとしたので、ストロボ発光前はメインコンデンサ
２１および昇圧回路２０から圧電素子１１にエネルギー
が供給でき、補助コンデンサ１６を小型化することが可
能となる。

【００５６】また、本実施の形態においては、画素ずら
し撮影を行うこととしたので、少ない撮像素子の画素数
でも高画質な画像を得ることができる。

【００５７】また、本実施の形態においては、ストロボ
発光を伴う高精細撮影（画素ずらし撮影）時には、露光
終了のタイミングに同期してストロボ発光を行う（後幕
シンクロ撮影）こととしたので、補助コンデンサ１６は
ストロボ発光から露光終了までの短時間のエネルギー供
給能力を有すれば良く、補助コンデンサ１６を小型化す
ることが可能となる。

【００５８】（実施の形態２）図７は実施の形態２にか
かるデジタルカメラの概略構成を示すブロック図であ
る。図７において、図１に示した実施の形態１のデジタ
ルカメラと同一の構成要素には同一符号を付してある。
図７に示す実施の形態２のデジタルカメラは、実施の形
態１のデジタルカメラに、手ぶれ補正機能を付加したも
のであり、実施の形態１のデジタルカメラの構成に振れ
検出部を追加したものである。他の構成要素は実施の形
態１のデジタルカメラと同様である。

【００５９】図７において、１０は光学レンズ、メカシ
ャッタ、絞り、および撮像素子等を含み、被写体を撮像
して画像データを出力する撮像部を示す。１１は撮像部
１０の撮像素子を光軸に対して垂直方向に変位させる圧
電素子を示す。１２は演算処理部１３の制御により該圧
電素子１１を駆動する圧電素子駆動部を示す。１３はマ
イクロプロセッサ、ＤＳＰ、およびメモリ等からなり、
操作部１７の指示に応じて、デジタルカメラの全体の制
御を行うとともに、各種信号処理および画像処理を行う
演算処理部を示す。１４は演算処理部１３の制御により
撮影時にストロボ発光を行うストロボ回路を示す。１５
はストロボ回路１４の内部のメインコンデンサに接続さ
れ、補助コンデンサ１６および圧電素子駆動部１２にエ
ネルギーの供給およびストロボ発光時に電源分離を行う
ダイオードを示す。１６はストロボ回路１４の内部のメ
インコンデンサによりダイオード１５を介して充電さ
れ、圧電素子駆動部１２にエネルギーを供給する補助コ
ンデンサを示す。１７は操作者が撮影モード等を選択し
て、演算処理部１３に動作指示を与えるための操作部を
示す。１８はカメラの振れを検出する振れ検出部を示
す。なお、ストロボ回路１４は上述の図３および図４の
構成と同様である。

【００６０】上述のデジタルカメラ（演算処理部１３）
は、画像を撮影して記録する記録モード／記録した画像
を不図示の表示部に再生する再生モード、撮像素子を移
動させないで撮影を行う通常撮影モード／画素ずらし撮
影を行う（撮像素子を変位させて撮影を行う）高精細撮
影モード／振れ検出部１８で検出したカメラの振れを撮
影時に相殺するように撮像素子を移動させて撮影を行う
手振れ補正撮影モード、ストロボを発光するストロボ発
光モード／ストロボの発光を禁止する発光禁止モード、
および先幕シンクロモード／後幕シンクロモード等を備
えており、これら各モードは操作部１７で選択される。

【００６１】次に、図７の圧電素子１１について説明す
る。図８は図７の圧電素子１１と撮像素子の空間的な配
置および結合を説明するための模式図を示す。同図にお
いて、圧電素子１１Ｘ、１１Ｙは、撮像素子の露光面を
光軸に対して垂直なＸ方向およびＹ方向に変位するよう
に撮像素子と力学的に結合されている。撮像素子は自由
支持され、圧電素子１１Ｘ、１１Ｙの一方の端面は撮像
素子に接続されて、他方の端面は不図示のカメラ筐体に
固定されている。ここでは、撮像素子を圧電素子１１と
直接結合した構成を示したが、撮像素子を固定する台座
等を介して圧電素子１１と結合させる構成としても良
い。

【００６２】上述の振れ検出部１８は、例えば、カメラ
の振れに応じた検出信号を出力する回転角速度センサー
である圧電振動ジャイロと、当該圧電振動ジャイロから
出力される検出信号を周波数制限して振れ検出信号とし
て出力するバンドパスフィルタとから構成される。

【００６３】上述の圧電振動ジャイロは、振動中の圧電
素子に加わった振動中心軸周りの回転速度をコリオリ力
を応用して検出するもので、特開平７−３３２９８８号
公報に記載されている公知の技術である。実用化された
ものとしては、例えば、株式会社村田製作所のジャイロ
スターＥＮＣ−０３等がある。この振動中心軸を、図８
のＸ軸およびＹ軸と一致させた２系統の検出系を構成す
ることで、カメラに加わったＸ軸方向およびＹ軸方向の
変位速度をバンドパスフィルタ出力として得ることがで
き、前記演算処理部１３は、この出力を積分処理して変
位量を算出し、当該算出結果に従って、圧電素子１１を
変位させることで撮影露光中の手振れ補正を行う。

【００６４】上述のバンドパスフィルタを付加したの
は、目的とするカメラに加わる手ブレ周波数が１０Ｈｚ
程度以下の低周波であることから高域周波数をカット
し、またジャイロ出力には温度ドリフトによる直流レベ
ル変動があることから０．１Ｈｚ程度以下の低域周波数
をカットするためである。なお、振れ検出部１８として
は、上記に限られるものではなく、公知の加速度センサ
ーとハイパスフィルタおよび積分器等で構成することに
しても良い。

【００６５】図９に図７の圧電素子駆動部１２の回路図
を示す。図１２に示す圧電素子駆動部１２は、圧電素子
１１Ｘおよび圧電素子１１Ｙをそれぞれ駆動するため
に、図９に示す回路を２チャンネル備えている。

【００６６】圧電素子駆動部１２は、演算処理部１３か
ら入力される圧電素子１１の駆動電圧を指示する駆動電
圧指示信号（デジタル信号）をＤ／Ａ変換してアナログ
信号に変換するＤＡコンバータ７６、Ｂ級プッシュプル
回路２６の出力を抵抗分圧８２、８３で分圧した電位
と、Ｄ／Ａ変換された駆動電圧指示信号とを比較演算
し、当該比較演算結果に基づいてサーボアンプ回路２５
を駆動制御する演算増幅器８１、演算増幅器８１の制御
により、可変低電圧を固定倍率の高電圧に不平衡直流増
幅してＢ級プッシュプル回路２６を動作させるサーボア
ンプ回路２５、サーボアンプ回路２５の出力に基づい
て、補助コンデンサ１６およびメインコンデンサ１２か
ら入力される電圧を増幅して、圧電素子１１を低インピ
ーダンスで駆動するＢ級プッシュプル回路２６と、Ｂ級
プッシュプル回路２６の出力電圧を分圧する分圧抵抗８
２、８３を備えている。上記構成において、演算増幅器
８１および分圧抵抗８２、８３はフィードバックループ
を構成する。

【００６７】サーボアンプ回路２５は、制限抵抗６０、
増幅トランジスタ６１、エミタフォロワトランジスタ６
２、分圧抵抗６３、６４とから構成される。また、Ｂ級
プッシュプル回路は、プッシュトランジスタ７０、充電
制限抵抗７１、逆耐保証用のダイオード７２、７３、放
電制限抵抗７４、プルトランジスタ７５で構成される。

【００６８】図９の上記圧電素子駆動部１２の動作を説
明する。ＤＡコンバータ８０と演算増幅器８１は、不図
示の電源回路から電源が供給され、３Ｖや５Ｖ等の低電
圧で動作する。

【００６９】ここで、サーボアンプ回路２５の直流増幅
原理を概説する。抵抗値Ｒ６４を有する抵抗６４に流入
する電流のうち、トランジスタ６２のエミッタ電流はト
ランジスタ６１のコレクタ電流に比して無視できる値で
あることから、抵抗６４と抵抗値Ｒ６３を有する抵抗６
３は、ほぼ同じ電流値Ｉが流れる。

【００７０】他方、抵抗６３と抵抗６４の結合点の電圧
は、演算増幅器８１の出力電圧Ｖｉからトランジスタ６
２のベースエミッタ間電圧Ｖｂｅ（約０．６Ｖ）分だけ
降下した値となる。サーボアンプ回路２５の出力電圧で
あるトランジスタ６１のコレクタ電圧Ｖｏは下式の如く
なる。

【００７１】Ｖｏ＝Ｉ（Ｒ６３＋Ｒ６４）・・・・（１）Ｖｉ−Ｖｂｅ＝ＩＲ６４・・・・・・（２）上記式（１）、（２）より、Ｖｏ＝（Ｖｉ−Ｖｂｅ）＊（Ｒ６３＋Ｒ６４）／Ｒ６４・・・（３）

【００７２】上記式（３）より、サーボアンプ回路２５
はトランジスタ６２のエミッタ電位を（Ｒ６３＋Ｒ６
４）／Ｒ６４倍（＝増幅率Ａ）に増幅して、トランジス
タ６１のコレクタに出力する。

【００７３】上記式（２）において、「Ｖｂｅ」は、使
用するトランジスタの種類やベース電流値、同じトラン
ジスタ種類でも個々に値が異なり、また温度変化でもド
リフトすること、ならびにＶｉが３Ｖや５Ｖ等の低電圧
系の出力であることから無視できない因子であるが、
（Ｒ６３＋Ｒ６４）／Ｒ６４の増幅率Ａを高めに取り、
後述するフィードバック制御で補正する。

【００７４】ここで、Ｖｏ＝１５０Ｖ、Ｖｉ＝３Ｖとす
ると、上記式（３）より、１５０＝（３−０．６）＊Ａ
より、Ａ＝６２．５となる。例えば、Ｖｂｅが±０．４
Ｖ変化する場合には、１５０＝（３−１．０）＊Ａよ
り、Ａ＝７５となり、増幅率Ａを７５以上に設定すれば
フィードバック制御で補正される。

【００７５】なお、Ｉは、次段のＢ級プッシュプル回路
２６のベース電流の数倍程度に設定するのは公知の通り
である。Ｂ級プッシュプル回路は既に多くの文献で説明
されている通り、プッシュトランジスタとプルトランジ
スタが同時には動作しない、すなわちバイアス電流がゼ
ロで、低電力ながら負荷を低インピーダンスで駆動でき
る反面、入力レベルに出力が追従しない波形歪みが発生
する。この欠点も、上述のフィードバック制御を行うこ
とで無視できるレベルまで補正される。

【００７６】つぎに、Ｂ級プッシュプル回路２６の動作
を説明する。ダイオード７２、ダイオード７３は、サー
ボアンプ回路２５の出力と圧電素子１１の電位差でトラ
ンジスタ７０と７５のベースエミッタ間に逆バイアスが
加わるのを保護するためのもので、各々トランジスタ７
０とトランジスタ７５のベース側に設けても効果は同じ
である。抵抗７１は該圧電素子１１の充電電流を、抵抗
７４は放電電流を制限するための制限抵抗である。Ｂ級
プッシュプル回路２６は、トランジスタ７０と７５のベ
ースに入力されるサーボアンプ回路２５の出力に基づい
て、補助コンデンサ１６およびメインコンデンサ１２か
ら入力される電圧を増幅して、圧電素子１１を低インピ
ーダンスで駆動する。

【００７７】サーボアンプ回路２６の出力を分圧する分
圧抵抗８２、８３の抵抗比は、例えば１５０Ｖが印加さ
れた場合に３Ｖを、演算増幅器８１のマイナス端子に戻
すように設定される。このフィードバックループにより
サーボアンプ回路２５に存在するＶｂｅの変動およびＢ
級プッシュプル回路２６に存在する波形歪みは補正制御
される。尚、図９の回路例ではバイポーラトランジスタ
を用いて説明したが、ＭＯＳ型トラジスタやダーリント
ン型トランジスタを用いても有効である。

【００７８】図１０は振れ補正撮影時の撮像素子の駆動
・転送とストロボ発光のタイミングを説明するためのタ
イミングチャートである。図１０において、図５と同一
動作には同一名称を付してある。ここでは、撮像素子と
してインターラインＣＣＤを使用した場合のその駆動お
よび転送と圧電素子の充放電タイミングを説明する。

【００７９】図１０において、（Ａ）は、ＣＣＤの垂直
同期信号（ＶＤ）、（Ｂ）は、ＣＣＤに蓄積され電荷を
放出し非露光状態にするＣＣＤリセット入力、（Ｃ）
は、メカシャッタの動作、（Ｄ）は、ＣＣＤ出力、
（Ｅ）は、圧電素子の電圧、（Ｆ）は、ストロボ発光Ａ
（露光終了のタイミングに同期してストロボ発光を行う
後幕シンクロ撮影）のストロボ発光タイミング、（Ｇ）
はストロボ発光Ｂ（露光開始のタイミングに同期してス
トロボ発光を行う先幕シンクロ撮影）のストロボ発光タ
イミングを示す。後幕シンクロ撮影（ストロボ発光Ａ）
と先幕シンクロ撮影（ストロボ発光Ｂ）は操作部１７で
選択可能となっている。ＣＣＤ出力はＣＣＤで撮影され
た画像データで奇数フィールドのＯｄｄ信号と偶数フィ
ールドのＥｖｅｎ信号からフレーム信号を構成する。

【００８０】図１０において、まず、操作部１７でふれ
補正撮影モードが選択されると、演算処理部１３は、メ
インコンデンサ２１およびメインコンデンサ２１に接続
されたダイオード１５を介して、補助コンデンサ１６を
充電する。

【００８１】そして、同図（Ｂ）に示すように、ＣＣＤ
リセット信号でＣＣＤ上の電荷を掃捨して露光を開始す
る。そして、同図（Ｆ）に示すように、ストロボを発光
させ、この後、同図（Ｃ）に示すように、メカシャッタ
を閉成して露光を終了させる。ここで、演算処理部１３
は、先幕シンクロ撮影（ストロボ発光Ｂ）が選択されて
いる場合には、同図（Ｇ）に示すように、露光開始のタ
イミングに同期してストロボ回路１４にストロボ発光を
行わせる。また、演算処理部１３は、後幕シンクロ撮影
（ストロボ発光Ａ）が選択されている場合には、同図
（Ｆ）に示すように、露光終了のタイミングに同期して
ストロボ回路１４にストロボ発光を行わせる。撮影が終
了すると、同図（Ｄ）に示すように、撮像素子から電荷
が奇数ライン（Ｏｄｄ信号）、偶数ライン（Ｅｖｅｎ信
号）の順に転送される。

【００８２】また、撮影の際には、演算処理部１３は、
振れ検出部１８にカメラの振れの検出を行わせ、振れ検
出部１８の検出結果に基づいて、圧電素子駆動部１２を
駆動制御して、同図（Ｅ）に示すように、圧電素子１１
Ｘ、１１Ｙに電圧を印加して、カメラの振れを相殺させ
る方向に撮像素子を変位させる。

【００８３】なお、後幕シンクロの場合、ストロボ発光
からシャッタ閉成までの約１０ミリ秒間に必要とする圧
電素子駆動エネルギーを補助コンデンサ１６から供給で
きれば良いが、発明者らの確認では、図９に示した圧電
素子駆動部１２の回路を２チャンネル使用し、約１μＦ
の補助コンデンサ１６を設けることで、約５０ミリ秒間
はエネルギー供給が可能となる。

【００８４】なお、演算処理部１３は、圧電素子１１Ｘ
および１１Ｙを時分割駆動することにしても良い。図１
１は圧電素子１１Ｘおよび１１Ｙを時分割駆動する場合
の充放電のタイミングチャートの一例を示す。同図にお
いて、（Ａ）は圧電素子１１Ｘの駆動電圧、（Ｂ）は圧
電素子１１Ｙの駆動電圧、（Ｃ）は圧電素子１１Ｘおよ
び圧電素子１１Ｙの充放電電流を示す。

【００８５】圧電素子１１の電気的特性は静電容量に代
表され、その容量値は、例えば株式会社トーキンの積層
圧電素子であるＡＥ０２０３Ｄ０８では０．１８μＦで
ある。前述の手振れ周波数が１０Ｈｚ程度以下であるの
で、補正周期を５００Ｈｚ＝２ｍ秒とし、補正精度から
圧電素子１１の充放電時定数を２ｍ秒／５＝０．４ｍ
秒、圧電素子駆動の最大変位電圧を１５０Ｖとした場
合、圧電素子駆動の充放電ピーク電流は、Ｑ＝Ｃ＊Ｖ＝
Ｉ＊Ｔより、Ｉ＝Ｃ＊Ｖ／Ｔ＝０．１８＊Ｅ−６＊１５
０／０．４＊Ｅ−３≒６８ｍＡとなる。したがって、手
振れ補正では２つの圧電素子１１Ｘおよび１１Ｙを駆動
するためには、最大約１３６ｍＡの充放電ピーク電流が
流れることになる。

【００８６】この充放電ピーク電流は、高電圧ラインと
グランドラインに流れ、該圧電素子１１に近接して設け
られる撮像素子や振れ検出部１８等へのノイズ源とな
る。これを、時分割駆動することで、充放電ピーク電流
値を半減でき、ノイズの発生を抑えると伴に、回路パタ
ーンや部品の小型化が可能となる。また、制御全体を時
分割化、すなわち、Ｘ軸側振れ検出→Ｘ軸側積分処理→
Ｘ軸側圧電駆動と一連のＸ軸側制御の後にＹ軸側処理を
行うようにすると（図８参照）、制御時間中に他方の処
理が入らずに、補正の精度を向上させることが可能にな
るとともに制御が容易となる。

【００８７】以上説明したように、本実施の形態におい
ては、演算処理部１３は、振れ検出部１８の検出結果に
基づいて、カメラに生じた振れを相殺するように、撮像
素子を変位させて被写体とカメラの焦点を結ぶ光軸を変
位させることとしたので、手振れのない高精度な画像を
得ることが可能となる。

【００８８】また、本実施の形態においては、振れ検出
部１８として、回転角速度センサーである圧電振動ジャ
イロを使用することとしたので、圧電素子１１やストロ
ボ回路１４からの高電圧電磁ノイズの影響を防止でき、
また、センサ出力を積分処理することで振れ変位量を算
出することができ、簡単な構成で高精度な振れ検出を行
うことが可能となる。

【００８９】また、本実施の形態においては、圧電素子
駆動部１２をは、可変低電圧を固定倍率の高電圧に不平
衡直流増幅するサーボアンプ回路２５と、サーボアンプ
回路２５の出力に基づいて、圧電素子１１を低インピー
ダンスで駆動するＢ級プッシュプル回路２６と、Ｂ級プ
ッシュプル回路２６の出力を抵抗分圧した電位と演算処
理部１３から入力される駆動電圧指示信号とを比較演算
し、当該比較演算結果に基づいてサーボアンプ回路２５
を駆動制御する演算増幅器８１とで構成することとした
ので、低消費電流の圧電素子駆動部を構成でき、それ
故、補助コンデンサ１６を小型化でき、さらに、カメラ
自体の低電力化が可能となる。

【００９０】また、本実施の形態においては、圧電素子
１１Ｘ、１１Ｙを時分割駆動することとしたので、圧電
素子の駆動に伴う充放電電流のピーク値を圧電素子１１
Ｘ、１１Ｙ間で重ならないようにすることができ、撮像
素子および振れ検出部１８に誘導および伝播される、圧
電素子の充放電に伴う電源およびアースノイズを軽減す
ることが可能となり、ノイズやブレの少ない高画質の画
像を得ることができる。

【００９１】また、本実施の形態においては、振れ補正
を行いながらストロボ発光を行う場合に、露光終了のタ
イミングに同期してストロボ発光を行うこととしたの
で、（後幕シンクロ撮影とすることで）、補助コンデン
サ１６はストロボ発光から露光終了までの短時間のエネ
ルギー供給能力を有すれば良く、補助コンデンサを小型
化できる。

【００９２】また、本実施の形態においては、振れ補正
を行いながらストロボ発光を行う場合に、露光終了のタ
イミングに同期してストロボ発光を行うモード（先幕シ
ンクロ）と、露光開始のタイミングに同期してストロボ
発光を行うモード（後幕シンクロ）とを操作部１７で選
択可能としたので、撮影者の意図したストロボタイミン
グを選択することができ、撮影者の意図する画像を撮影
することが可能となる。付言すると、先幕シンクロの撮
影では、撮影者の意図したタイミングでストロボ露光を
行うことができ、他方、後幕シンクロの撮影では、被写
体の後方に残光が残る自然な撮影結果を得ることができ
る。

【００９３】なお、本発明は、上記した実施の形態に限
定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で
適宜変形して実行可能である。例えば、本実施の形態で
は、内部ストロボ方式（図１および図７のストロボ回路
１４）について説明したが、外部式のストロボ装置を使
用して場合についても本発明を適用することが可能とな
る。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１にかかる
デジタルカメラによれば、撮像手段は被写体を撮像し、
変位手段は撮像手段を変位させ、変位手段駆動手段は変
位手段を駆動し、制御手段は各部の動作を制御し、エネ
ルギー蓄積手段は別ユニットに電力を供給し、補助コン
デンサはエネルギー蓄積手段により整流手段を介して充
電され、エネルギー蓄積手段と補助コンデンサとを、変
位手段の駆動のための電力供給源として使用することと
したので、デジタルカメラ内部に別途、昇圧回路を用意
することなく変位手段を動作させることが可能となる。

【００９５】また、請求項２にかかるデジタルカメラに
よれば、請求項１にかかるデジタルカメラにおいて、エ
ネルギー蓄積手段として、内部または外部に設けられた
ストロボ発光用のメインコンデンサを使用することとし
たので、請求項１にかかる発明の効果に加えて、簡単な
電源供給系で変位手段を動作させることができ、また、
ストロボ発光後は補助コンデンサからエネルギー供給す
ることが可能となる。

【００９６】また、請求項３にかかるデジタルカメラに
よれば、請求項１または請求項２にかかるデジタルカメ
ラにおいて、画素ずらし撮影モードでは、１回目の撮影
と２回目の撮影とで撮像手段の位置を異ならせ、１回目
の撮影で得られた画像データと、２回目の撮影で得られ
た画像データとを合成して１枚の画像データを生成する
こととしたので、請求項１または請求項２にかかる発明
の効果に加えて、少ない画素数で高精細撮影を行うこと
が可能となる。

【００９７】また、請求項４にかかるデジタルカメラに
よれば、請求項１または請求項２にかかる発明におい
て、振れ検出手段の検出結果に基づいて、カメラに生じ
た振れを相殺すべく、撮像手段を変位させて振れ補正を
行うこととしたので、請求項１または請求項２にかかる
発明の効果に加えて、手振れのない高画質な画像を得る
ことが可能となる。

【００９８】また、請求項５にかかるデジタルカメラに
よれば、請求項４にかかるデジタルカメラにおいて、振
れ検出手段をとして圧電振動ジャイロを使用することと
したので、請求項４にかかる発明の効果に加えて、高電
圧電磁ノイズの影響を防止でき、カメラの振れを高精度
に検出することが可能となる。

【００９９】また、請求項６にかかるデジタルカメラに
よれば、請求項１〜請求項５のデジタルカメラにおい
て、変位手段として圧電素子を使用することとしたの
で、請求項１〜請求項５にかかるデジタルカメラにおい
て、簡単かつ安価な構成で撮像手段を移動させることが
可能となる。

【０１００】また、請求項７にかかるデジタルカメラに
よれば、請求項１、請求項２、請求項４、および請求項
５のいずれか１つにかかるデジタルカメラにおいて、変
位手段として、撮像手段を光軸に対して垂直な２軸方向
に変位させる２つの圧電素子を使用することとしたの
で、請求項１、請求項２、請求項４、および請求項５の
いずれか１つにかかる発明の効果に加えて、撮像手段を
光軸に対して垂直な２軸方向に変位させることができ、
振れ補正を高精度に行うことが可能となる。

【０１０１】また、請求項８にかかるデジタルカメラに
よれば、請求項７にかかるデジタルカメラにおいて、圧
電素子の駆動に伴う充放電電流のピーク値が２つの圧電
素子間で重ならないようにすべく、２つの圧電素子を時
分割駆動することとしたので、請求項７にかかる発明の
効果に加えて、撮像素子および振れ検出手段に誘導およ
び伝播される、圧電素子の充放電に伴う電源およびアー
スノイズを軽減でき、ノイズやブレの少ない高画質の画
像を得ることが可能となる。

【０１０２】また、請求項９にかかるデジタルカメラに
よれば、請求項１、請求項２、および請求項４〜請求項
８のいずれか１つにかかるデジタルカメラにおいて、変
位手段駆動手段では、サーボアンプ回路は可変低電圧を
固定倍率の高電圧に不平衡直流増幅し、Ｂ級プッシュプ
ル回路はサーボアンプ回路の出力に基づいて、圧電素子
を低インピーダンスで駆動し、演算増幅器はＢ級プッシ
ュプル回路の出力を抵抗分圧した電位と制御手段から入
力される駆動電圧指示信号とを比較演算し、当該比較演
算結果に基づいてサーボアンプ回路を駆動制御すること
としたので、請求項１、請求項２、および請求項４〜請
求項８のいずれか１つにかかる発明の効果に加えて、変
位手段駆動手段を低消費電流の簡単な回路構成で構成す
ることが可能となり、補助コンデンサを小型化でき、補
正駆動誤差の少ない高画質の手振れ補正画像を得ること
が可能となる。

【０１０３】また、請求項１０にかかるデジタルカメラ
によれば、請求項３にかかる発明において、画素ずらし
撮影でストロボ発光を行う場合には、第１回目および第
２回目の撮影の各露光終了のタイミングに同期してスト
ロボ発光を行うこととしたので、請求項３にかかる発明
の効果に加えて、補助コンデンサはストロボ発光から露
光終了までの短時間のエネルギー供給を保証すれば良
く、補助コンデンサを小型化することが可能となる。

【０１０４】また、請求項１１にかかるデジタルカメラ
によれば、請求項４にかかるデジタルカメラにおいて、
振れ補正を行いながらストロボ発光を行う場合には、露
光終了のタイミングに同期してストロボ発光を行うこと
としたので、請求項３にかかる発明の効果に加えて、補
助コンデンサはストロボ発光から露光終了までの短時間
のエネルギー供給を保証すれば良く、補助コンデンサを
小型化することが可能となる。

【０１０５】また、請求項１２にかかるデジタルカメラ
によれば、請求項４にかかるデジタルカメラにおいて、
振れ補正を行いながらストロボ発光撮影を行う場合に、
選択手段で、露光終了のタイミングに同期してストロボ
発光を行うモードと、露光開始のタイミングに同期して
ストロボ発光を行うモードとを選択可能としたので、請
求項４にかかるデジタルカメラの効果に加えて、撮影者
の意図した手振れ補正画像を得ることが可能とある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１にかかるデジタルカメラの構成を
示すブロック図である。

【図２】図１の圧電素子と撮像素子の空間的な配置およ
び結合を説明するための模式図である。

【図３】図１のストロボ回路のブロック図である。

【図４】図１のストロボ回路の回路図である。

【図５】図１のデジタルカメラの高精細撮影時の動作を
説明するためのフローチャートである。

【図６】図１のデジタルカメラで、ストロボ発光させて
高画質撮影を行う場合の、撮像素子の駆動・転送とスト
ロボ発光および圧電素子充放電タイミングを説明するた
めのタイミングチャートである。

【図７】実施の形態２にかかるデジタルカメラの概略構
成を示すブロック図である。

【図８】図７の圧電素子と撮像素子の空間的な配置およ
び結合を説明するための模式図を示す。

【図９】図７の圧電素子駆動部の回路図である。

【図１０】図７のデジタルカメラの振れ補正撮影時の撮
像素子の駆動・転送とストロボ発光のタイミングを説明
するためのタイミングチャートである。

【図１１】２つの圧電素子を時分割駆動する場合の充放
電のタイミングチャートの一例を示す図である。

【符号の説明】

１０撮像部１１圧電素子１２圧電素子駆動部１３演算処理部１４ストロボ回路１５ダイオード１６補助コンデンサ１７操作部１８振れ検出部２０昇圧回路２１メインコンデンサ２２ストロボ発光回路２５サーボアンプ回路２６Ｂ級プッシュプル回路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｂ 15/03 Ｇ０３Ｂ 15/03 ＸＦＪ 15/05 15/05 19/02 19/02 Ｈ０４Ｎ 5/228 Ｈ０４Ｎ 5/228 Ｚ 5/238 5/238 Ｚ 5/335 5/335 Ｖ // Ｈ０２Ｎ 2/00 Ｈ０２Ｎ 2/00 ＢＨ０４Ｎ 101:00 Ｈ０４Ｎ 101:00 Ｆターム(参考） 2H053 BA04 BA08 BA25 2H054 AA01 BB00 BB08 5C022 AA13 AB12 AB15 AB17 AB46 AB55 AC03 AC31 AC32 AC42 AC52 AC54 AC56 AC69 AC73 AC74 5C024 BX01 CX37 CY23 CY35 DX04 DX07 EX05 EX06 EX15 EX34 EX42 GY01 HX35 HX37 HX40 HX41 HX46

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体を撮像して画像データを取得する
デジタルカメラにおいて、被写体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段を変位させる変位手段と、前記変位手段を駆動する変位手段駆動手段と、各部の動作を制御する制御手段と、別ユニットに電力を供給するエネルギー蓄積手段と、前記エネルギー蓄積手段により整流手段を介して充電さ
れる補助コンデンサと、を備え、前記エネルギー蓄積手段と前記補助コンデンサとを、前
記変位手段の駆動のための電力供給源としたことを特徴
としたデジタルカメラ。
【請求項２】前記エネルギー蓄積手段は、内部または
外部に設けられたストロボ発光用のメインコンデンサで
あることを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメ
ラ。
【請求項３】前記制御手段は、画素ずらし撮影モード
を備え、当該画素ずらし撮影モードでは、前記変位手段
駆動手段を制御して、１回目の撮影と２回目の撮影とで
前記撮像手段の位置を異ならせ、１回目の撮影で得られ
た画像データと、２回目の撮影で得られた画像データと
を合成して１枚の画像データを生成することを特徴とす
る請求項１または請求項２に記載のデジタルカメラ。
【請求項４】カメラの振れを検出する振れ検出手段を
備え、前記制御手段は、撮影の際に、前記振れ検出手段の検出
結果に基づいて、カメラに生じた振れを相殺すべく、前
記撮像手段を変位させて振れ補正を行うことを特徴とす
る請求項１または請求項２に記載のデジタルカメラ。
【請求項５】前記振れ検出手段として、圧電振動ジャ
イロを使用したことを特徴とする請求項４に記載のデジ
タルカメラ。
【請求項６】前記変位手段は、圧電素子からなること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のデジ
タルカメラ。
【請求項７】前記変位手段は、前記撮像手段を光軸に
対して垂直な２軸方向に変位させる２つの圧電素子から
なることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項４、
および請求項５のいずれか１つに記載のデジタルカメ
ラ。
【請求項８】前記制御手段は、前記圧電素子の駆動に
伴う充放電電流のピーク値が２つの圧電素子間で重なら
ないようにすべく、前記変位手段駆動手段を制御して、
前記２つの圧電素子を時分割駆動することを特徴とする
請求項７に記載のデジタルカメラ。
【請求項９】前記変位手段駆動手段は、可変低電圧を固定倍率の高電圧に不平衡直流増幅するサ
ーボアンプ回路と、前記サーボアンプ回路の出力に基づいて、前記圧電素子
を低インピーダンスで駆動するＢ級プッシュプル回路
と、前記Ｂ級プッシュプル回路の出力を抵抗分圧した電位と
前記制御手段から入力される駆動電圧指示信号とを比較
演算し、当該比較演算結果に基づいてサーボアンプ回路
を駆動制御する演算増幅器と、を含むことを特徴とする請求項１、請求項２、および請
求項４〜請求項８のいずれか１つに記載のデジタルカメ
ラ。
【請求項１０】前記制御手段は、前記画素ずらし撮影
でストロボ発光を行う場合には、第１回目および第２回
目の撮影の各露光終了のタイミングに同期してストロボ
発光を行うことを特徴とする請求項３に記載のデジタル
カメラ。
【請求項１１】前記制御手段は、前記振れ補正を行い
ながらストロボ発光撮影を行う場合には、露光終了のタ
イミングに同期してストロボ発光を行うことを特徴とす
る請求項４に記載のデジタルカメラ。
【請求項１２】前記振れ補正を行いながらストロボ発
光撮影を行う場合に、露光終了のタイミングに同期して
ストロボ発光を行うモードと、露光開始のタイミングに
同期してストロボ発光を行うモードとを選択するための
選択手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載のデ
ジタルカメラ。