JP2004007220A

JP2004007220A - 振れ補正カメラ

Info

Publication number: JP2004007220A
Application number: JP2002159792A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Terada; 寺田　修一
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2004-01-08

Abstract

【課題】必要な露光量に対し十分な露光量が得られない状態でブレ補正限界に達する場合に像ブレの影響を減少させる手振れ補正カメラを提供する。
【解決手段】振れ補正不良像の露光を遮断する露光中断判定回路と遮光手段を有する振れ補正カメラ。
もしくは、補正不良像の固体撮像素子への蓄積を制限する蓄積中断判定回路と蓄積制限手段を有する固体撮像素子を有する振れ補正カメラ。
これらの振れ補正カメラによって１回の撮影に対し複数の露光を行う。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は比較的低い振動を受ける機器の振動抑制の為に用いられる装置に関し、更には例えばデジタルスチルカメラ等の機器に生ずる１Ｈｚないし１０Ｈｚ程度の周波数の振動（手ブレ等）を検出してこれを像ぶれ防止の情報として像ブレ抑制を図るシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在のカメラは露出決定やピント合わせ等の撮影にとって重要な作業は全て自動化されているため、カメラ操作に未熟な人でも撮影失敗を起こす可能性は非常に少なくなっている。また、最近では、カメラに加わる手振れを防ぐシステムも研究されており、撮影者の撮影ミスを誘発する要因は殆ど無くなってきている。
【０００３】
ここで、手振れを防ぐシステムについて簡単に説明する。
【０００４】
撮影時のカメラの手振れは、周波数として通常１Ｈｚないし１０Ｈｚの振動であるが、シャッターのレリーズ時点においてこのような手振れを起こしていても像振れの無い写真を撮影可能とするための基本的な考えとして、上記手振れによるカメラの振動を検出し、その検出値に応じて補正レンズを変位させなければならない。従って、カメラ振れが生じても像振れが生じない写真を撮影するためには、第１にカメラの振動を正確に検出し、第２に手振れによる光軸変化を補正することが必要となる。
【０００５】
この振動（カメラ振れ）の検出は、原理的にいえば、加速度、角加速度、角速度、角変位等を検出しカメラブレ補正の為にその出力を適宜演算処理する振動検出手段をカメラに搭載することによって行うことができる。そして、この検出情報に基づき撮影光軸を偏心させる補正光学装置を駆動させて像振れ抑制が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような手振れ補正装置を用いたカメラにおいても、カメラの振動を正確に検出出来ない場合や、手振れによる光軸変化の補正能力を超えた手振れの場合には撮影される写真に像ブレが生じる。
【０００７】
特開平５−３４７８５６号公報に記載の振れ補正装置においては、露光開始後にブレ補正限界が検出されたときは測光センサのによって露出が許容範囲内である場合に露光を打ち切るようにして像ブレの影響を緩和している。
【０００８】
しかし、必要な露光量に対し十分な露出時間が得られない状態でブレ補正限界に達した場合、像ブレが避けられ無い為に、不慮の振れに対応した大型の補正装置が必要となる。
【０００９】
そこで本提案のカメラは固体撮像素子を用い、このような露出不足状態における像ブレの影響を減少させる手振れ補正カメラを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そのために、請求項１に記載の振れ補正カメラは、撮像光学系と固体撮像素子、振れ補正装置を有し画像を記録するカメラにおいて、一回の静止画の撮影に対し前記撮影光学系によって複数回露光を行う。
【００１１】
請求項２に記載の振れ補正カメラは請求項１の振れ補正カメラを前提として、前記撮影光学系によって前記固体撮像素子を露光中に前記ブレ検出装置によって所定範囲を超えたブレが検出された場合は、前記撮影光学系による露光を中断する露光中断手段を有する。
【００１２】
請求項３に記載の振れ補正カメラは請求項１、請求項２の振れ補正カメラを前提として、前記露光中断手段は前記撮影光学系による前記固体撮像素子への露光を遮光する遮光手段を有する。
【００１３】
請求項４に記載の振れ補正カメラは請求項１の振れ補正カメラを前提として、前記撮影光学系によって前記固体撮像素子を露光中に前記ブレ検出装置によって所定範囲を超えたブレが検出された場合は、前記撮影光学系による固体撮像素子の蓄積を中断する蓄積制限手段を有する。
【００１４】
請求項５に記載の振れ補正カメラは、請求項１から請求項４の振れ補正カメラを前提として、前記ブレ検出装置によって前記振れ補正装置のブレ補正周波数を超えたブレを検出した場合は露光もしくは蓄積を中断する。
【００１５】
請求項６に記載の振れ補正カメラは、請求項１から請求項４の振れ補正カメラを前提として、前記ブレ検出装置によって前記振れ補正装置のブレ補正角度を超えたブレを検出した場合は露光もしくは蓄積を中断する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態のブロック図を示す。
【００１７】
図２は第１の実施形態の振れ補正装置を示す。
【００１８】
図２〜図５は振れ補正装置の説明図であり図２は斜視図、図３は正面図、図４は図３のＡ−Ａ断面図、図５は図３のＢ−Ｂ断面図である。
【００１９】
図６は防振システムを有するカメラの外観図である。
【００２０】
図７は図６の内部斜視図である。
【００２１】
図８は演算手段３ｐ、３ｙの詳細を示すブロック図である。
【００２２】
図９は振れ補正動作時の露光中のシーケンスである。
【００２３】
図１０は露光中の時間軸に対する振れ量の例を示す。
【００２４】
図１から図１０において、１は露光中断判定回路であり、振動検出手段２ｐ、２ｙの検出結果及び前記振動検出手段２の出力を処理する演算手段３ｐ、３ｙの処理結果から、撮影光学系４による固体撮像素子５への露光中断及び露光再開を判定する。
【００２５】
６は撮影光学系に含まれ、演算手段３ｐ、３ｙによって制御される駆動手段７ｐ、７ｙによって駆動される補正レンズである。
【００２６】
８は絞りを兼用するシャッターであり、露光の開始、終了及び絞りの調節を行う。９は露光中断判定回路によって制御され露光中の露光の中断を行う為のシャッターに比べてより高速な液晶等の遮光手段である。
【００２７】
１０、１１は固体撮像素子５の画像信号を処理する信号処理回路、及びＡＤ変換回路、１２はＡＤ変換された画像データを処理する画像処理回路である。
【００２８】
１３は処理された画像を蓄積する記憶装置、１４は撮影した画像を表示する表示手段である。
【００２９】
１５は撮影者の操作部材１６への操作を検出しカメラ全体を制御するマイコンである。
【００３０】
２０はカメラ本体、２１は補正レンズ６と駆動手段７から構成される補正手段である。
【００３１】
２２はカメラ本体２０に取り付く鏡筒であり、公知のヘリコイド等の鏡筒駆動機構によって、撮影光学系４及び補正手段２１、絞り８、遮光手段９を光軸方向に駆動し、沈胴、ズーム、フォーカス等を行う。
【００３２】
図２から図１ｄにおいて、補正手段２１の詳細を示す。
【００３３】
図４の断面図に示す様に補正レンズ６は、支持枠２３に固定される。
【００３４】
支持枠２３には強磁性材料のヨーク２５が取付けられ、ヨーク２５の紙面表面にはネオジウム等の永久磁石２６ａ、２６ｂが吸着固定されている。
【００３５】
又、支持枠２３から略等間隔で放射状に延出する３本のピン２３ａは地板２４の側壁２４ｂに設けられた長孔２４ａに嵌合している（２３ｂ、ｃも同様）。
【００３６】
図２、図３に示す様にピン２３ａと長孔２４ａの関係は補正レンズ６の光軸方向２７には嵌合してガタは生じないが光軸と直交する方向には長孔２４ａが延びている。（２３ｂ、ｃも同様）よって支持枠２３は地板２４に対し光軸２７方向には移動規制されるが光軸と直交する平面内には自由に移動できる。（矢印２８ｐ、２８ｙ、２８ｒ）但し支持枠上のフック２３ｂと地板上のフック２４ｃ間に引っ張りバネ２９が掛けられている為に各々の方向（２８ｐ、２８ｙ、２８ｒ）に弾性的に規制されている。
【００３７】
コイル３０ａ、３０ｂは、永久磁石２６ａ，ｂを挟んで地板２４と反対側に、地板２４のコイル固定台２４ｆに対して取付けられる。
【００３８】
ヨーク２５、永久磁石２６ａ、コイル３０ａの配置は図４の様になっており、駆動手段を成す（永久磁石２６ｂ、コイル３０ｂも同配置）。
【００３９】
コイル３０ａとコイル３０ｂに同一方向に電流を流すと支持枠２３は矢印２８ｙ方向に駆動され、コイル３０ａとコイル３０ｂに逆方向に電流を流すと支持枠２３は矢印２８ｐ方向に駆動される。
【００４０】
そしてその駆動量は各々の方向における引っ張りバネ２９のバネ定数とコイル３０ａ、３０ｂと永久磁石２６ａ、２６ｂの関連で生ずる推力との釣り合いで求まる。
【００４１】
このようにコイル３０ａ、３０ｂに流す電流量に基づいて補正レンズ６の偏心量を制御できる駆動手段７ｐ、７ｙを構成している。
【００４２】
地板２４には絞り３１が取り付けられ、光軸２７を中心にヨーク２５と永久磁石２６、コイル３０から構成される駆動手段と位相の異なる位置に、公知のマグネットとコイル等からなる絞り駆動装置３２によって開閉される。
【００４３】
地板２４に遮光手段９が取り付き、地板２４は鏡筒２２に取り付けられる。
【００４４】
図６は防振システムを有するデジタルカメラの外観図であり、光軸４４（光軸２７と同じ）に対して矢印４４ｐ、４４ｙで示すカメラ縦ブレ及び横ブレに対しブレ補正を行う。
【００４５】
４５はカバーである。カバー４５には、レリーズボタン１６ａ、モードダイアル１６ｂ（メインスイッチを含む）等の操作部材が取り付く。
【００４６】
図７は図６の内部斜視図であり、２０はカメラ本体、補正手段２１は補正レンズ６を図７の２８ｐ、２８ｙ方向に自在に駆動して矢印２８ｐ、２８ｙ方向のブレ補正を行う。２ｐ、２ｙは各々矢印４６ｐ、４６ｙ回りのブレを検出する角速度計や角加速度計等の振動検出手段である。
【００４７】
振動検出手段２ｐ、２ｙの出力は後述する演算手段３ｐ、３ｙを介して補正手段２１の駆動目標値に変換され補正手段２１のコイルに入力してブレ補正を行う。
【００４８】
図８は演算手段３ｐ、３ｙの詳細を示すブロック図であり、３ｐ、３ｙとも同様な為に図８では演算手段３ｐのみを用いて説明する。
【００４９】
演算手段３ｐは一点鎖線にて囲まれるＤＣカットフィルタ４８ｐ、ローパスフィルタ４９ｐ、アナログ　トゥ　ディジタル変換手段（以下Ａ／Ｄ）５０ｐ、駆動手段７ｐ及びカメラマイコン５１内の記憶手段１（５２ｐ）、差動手段１（５３ｐ）、ＤＣカットフィルタ５４ｐ、積分手段５５ｐ、記憶手段２（５６ｐ）、差動手段２（５７ｐ）、ＰＷＭデューティー変換手段５８ｐで構成される。
【００５０】
ここでは振動検出手段２ｐとしてカメラのブレ角速度を検出する振動ジャイロを用いており、振動ジャイロはカメラのメインスイッチオンと同期して駆動されカメラに加わるブレ角速度の検出を開始する。
【００５１】
振動検出手段２ｐの信号はアナログ回路で構成されるＤＣカットフィルタ４８ｐにより信号に重畳しているＤＣバイアス成分がカットされる。このＤＣカットフィルタ４８ｐは０．１Ｈｚ以下の周波数の信号はカットする周波数特性を有しており、カメラに加わる１ないし１０Ｈｚの手プレ周波数帯域には影響が及ばない様に成っている。しかしながらこの様に０．１Ｈｚ以下をカットする特性にすると振動検出手段からブレ信号が入力されてから完全にＤＣがカットされるまでには１０秒近くかかってしまう問題が有る。そこでカメラのメインスイッチがオンされてから例えば０．１秒まではＤＣカットフィルタ４８ｐの時定数を小さく（例えば１０Ｈｚ以下の周波数の信号をカットする特性にする）しておく事で０．１秒位の短い時間でＤＣをカットし、その後に時定数を大きくして（０．１Ｈｚ以下の周波数のみカットする特性にしてＤＣカットフィルタ４８ｐによりブレ角速度信号が劣化しない様にしている。
【００５２】
ＤＣカットフィルタ４８ｐの出力はアナログ回路で構成されるローパスフィルタ４９ｐによりＡ／Ｄ分解能にあわせて適宜増幅されると共にブレ角速度信号に重畳する高周波のノイズをカットする。これはブレ角速度信号をカメラマイコンに入力する時のＡ／Ｄ５０ｐのサンプリングがブレ角速度信号のノイズにより読み誤りが起きるのを避ける為である。
【００５３】
ローパスフィルタ４９ｐの信号はＡ／Ｄ５０ｐによりサンプリングされてカメラマイコン５１に取り込まれる。
【００５４】
ＤＣカットフィルタ４８ｐによりＤＣバイアス成分はカットされている訳であるが、その後のローパスフィルタ４９ｐの増幅により再びＤＣバイアス成分がブレ角速度信号に重畳している為にカメラマイコン５１内において再度ＤＣカットを行う必要がある。
【００５５】
そこで例えばカメラメインスイッチオンから０．２秒後にサンプリングされたブレ角速度信号を記憶手段１（５２ｐ）で記憶し、差動手段１（５３ｐ）により記憶値とブレ角速度信号の差を求めることＤＣカットを行う。尚、この動作ではおおざっぱなＤＣカットしか出来ない為に（カメラメインスイッチオンから０．２秒後に記憶されたブレ角速度信号の中にはＤＣ成分ばかりでなく、実際の手ブレも含まれている為）後段でデジタルフィルタで構成されたＤＣカットフィルタ５４ｐにより十分なＤＣカットを行っている。このＤＣカットフィルタ５４ｐの時定数もアナログのＤＣカットフィルタ４８ｐと同様に変更可能に成っており、カメラのメインスイッチオンから０．２秒後から更に０．２秒費やしてその時定数を徐々に大きくしている。具体的には、このＤＣカットフィルタ５４ｐはメインスイッチオンから０．２秒経過した時には１０Ｈｚ以下の周波数をカットするフィルタ特性であり、その後５０ｍｓｅｃ毎にフィルタでカットする周波数を５Ｈｚ、１Ｈｚ、０．５Ｈｚ、０．２Ｈｚと下げてゆく。但し上記動作の間に撮影者がシャッタレリーズボタンを半押し（ｓｗ１）して測光測距を行った時は直ちに撮影を行う可能性があり、時間を費やして時定数変更を行う事が好ましくない場合もある。そこでその様な時には撮影条件に応じて時定数変更を途中で中止する。例えば測光結果により撮影シャッタースピードが１／６０となる事が判明し、撮影焦点距離が１５０ｍｍの時には防振の精度はさほど要求されない為にＤＣカットフィルタ５４ｐは０．５Ｈｚ以下の周波数をカットする特性まで時定数変更した時点で完了とする（シャッタスピードと撮影焦点距離の積により時定数変更量を制御する）。これにより時定数変更の時間を短縮でき、シャッターチャンスを優先する事が出来る。勿論より速いシャッタスピード、或いはより短い焦点距離の時にはＤＣフィルタ５４ｐの特性は１Ｈｚ以下の周波数をカットする特性まで時定数変更した時点で完了とし、より遅いシャッタスピード、長い焦点距離の時には時定数が最後まで変更完了するまで撮影を禁止する。
【００５６】
積分手段５５ｐはカメラのシャッターレリースボタン半押し（ｓｗｌ）に応じてＤＣカットフィルタ５４ｐの信号の積分を始め、角速度信号を角度信号に変換する。但し前述したようにＤＣカットフィルタの時定数変更が完了していない時には時定数変更が完了するまで積分動作を行わない。尚、図８では省略しているが積分された角度信号はその時の焦点距離、被写体距離情報により適宜増幅されブレ角度に応じて適切な量を補正手段２１が駆動するように変換される（ズームフォーカスにより撮影光学系が変化し、補正手段２１の駆動量に対し光軸偏心量が変わる為この補正を行う必要がある）。
【００５７】
シャッタレリーズボタンの押し切り（ｓｗ２）で補正手段２１をブレ角度信号に応じて駆動し始めるわけであるが、この時補正手段２１のブレ補正動作が急激に始まらない様に注意する必要がある。記憶手段２（５６ｐ）及び差動手段２（５７ｐ）はこの対策の為に設けられている。記憶手段２（５６ｐ）はシャッタレリーズボタンの押し切り（ｓｗ２）動作に同期して積分手段５５ｐのブレ角度信号を記憶する。差動手段２（５７ｐ）は積分手段５５ｐの信号と記憶手段２（５６ｐ）の信号の差を求める。その為ｓｗ２時の差動手段２（５７ｐ）の２つの信号入力は等しく差動手段２（５７ｐ）の補正手段２１の駆動目標値信号はゼロであるが、その後ゼロより連続的に出力が行われる（記憶手段２はｓｗ２時点の積分信号を原点にする役割となる）。これにより補正手段２１は急激に駆動される事が無くなる。
【００５８】
差動手段２（５７ｐ）からの目標値信号はＰＷＭデューティ変更手段５８ｐに入力される。補正手段２１のコイル３０にはブレ角度に対応した電圧或いは電流を印可すれば補正レンズ６はそのブレ角度に対応して駆動される訳であるが、補正手段２１の駆動消費電力及びコイルの駆動トランジスタの省電力化の為にはＰＷＭ駆動が望ましい。そこでＰＷＭデューティ変更手段５８ｐは目標値に応じてコイル駆動デューティを変更している。例えば周波数が２０ＫＨｚのＰＷＭにおいて差動手段２（５７ｐ）の目標値が２０４８の時にはデューティゼロ、４０９６の時にはデューティ１００としその間を等分にしてデューティを目標値に応じて決定していく。尚、デューティの決定は目標値ばかりではなくその時のカメラの撮影条件（温度やカメラの姿勢、バッテリの状態）によって細かく制御して精度良いブレ補正が行われる様にする。
【００５９】
ＰＷＭデューティ変更手段５８ｐの出力はＰＷＭドライバ等の公知の駆動手段７ｐに入力され駆動手段７ｐの出力を補正手段２１のコイルに印可してブレ補正を行う。
【００６０】
駆動手段７はｓｗ２に同期してオンされ、固体撮像素子への露光が終了するとオフされる。
【００６１】
また、露光が終了してもレリーズボタンが半押し（ｓｗｌ）されている限り積分手段５５ｐは積分を継続しており、次のｓｗ２で再び記憶手段２（５６ｐ）が新たな積分出力を記憶する。
【００６２】
シャッタレリーズボタンの半押しを止めると積分手段５５ｐはＤＣカットフィルタ５４ｐの出力の積分を止め、積分手段のリセットを行う。リセットとは今まで積分してきた情報をすべてカラにする事である。
【００６３】
メインスイッチオフで振動検出手段２ｐがオフされ防振シーケンスは終了する。
【００６４】
尚、積分手段５５ｐの信号が所定値より大きくなった時にはカメラのパンニングが行われたと判断してＤＣカットフィルタ５４ｐの時定数を変更する。例えば０．２Ｈｚ以下の周波数をカットする特性であったものを１Ｈｚ以下をカットする特性に変更し再び所定時間で時定数をもとに戻していく。この時定数変更量も積分手段５５ｐの出力の大きさにより制御される。即ち出力が第１の閾値を超えた時にはＤＣカットフィルタの特性を０．５Ｈｚ以下をカットする特性にし、第２の閾値を超えた時は１Ｈｚ以下をカットする特性、第３の閾値を超えた時は５Ｈｚ以下をカットする特性にする。
【００６５】
又、積分手段５５ｐの出力が非常に大きくなった時には積分手段を一旦リセットして演算上の飽和（オーバーフロー）を防止している。
【００６６】
図８においてＤＣカットフィルタ５４ｐはメインスイッチオンから０．２秒後に作動を開始する構成に成っているがこれに限られるものではなくシャッタレリーズボタン半押し（ｓｗｌ）より作動を開始しても良い。この場合はＤＣカットフィルタの時定数変更が完了した時点より積分手段を作動させる。
【００６７】
又、積分手段もシャッタレリーズボタンの半押し（ｓｗｌ）で作動を開始させていたが、シャッターレリーズボタン押し切り（ｓｗ２）より作動を開始する構成にしても良い。この場合には記憶手段２（５６ｐ）及び差動手段２（５７ｐ）は必要無くなる。
【００６８】
図８では演算手段３ｐ内にＤＣカットフィルタ４８ｐ及びローパスフィルタ４９ｐが設けられているが、これらは振動検出手段内に設けられても良いのは言うまでもない。
【００６９】
上記のような手振れ補正装置を有するを有するカメラにおいて、振れ補正動作時の露光中のシーケンスを図９に、露光中の時間軸に対する振れ量の例を図１０に示す。
【００７０】
カメラへの電源投入後、回路の初期化及びズーム後のメカの撮影待機位置への移動を完了し、振れ補正装置の動作が有効になっている状態からスタートする。レリーズＳＷ２のＯＮを検出する（＃１）と、測光及び測距を行いこれらを元に露出値の決定及びフォーカス駆動を行い撮影の準備を終了する（♯２）。図８のブロック図で示した演算手段の制御に基づき振れ補正を開始し、絞りを開き露光を開始する（＃３）。
【００７１】
露光が開始されると、露光中断判定回路１によって、振動検出手段２及び、演算手段３をモニタし、振れ量及び振動の周波数が補正手段で補正可能な範囲に収まっているかを検証する（♯５，６）。
【００７２】
振れ量及び振動の周波数が補正手段で補正可能な範囲に収まっている場合は、露光量が所定の値に達したかを検知し（＃６）、達した場合は露光及び振れ補正を終了する。露光量が所定値に達しない場合は、♯４に戻り、振れが補正能力を上回っていないかを逐次確認しながら露光を行う。
【００７３】
＃４及び♯５において、補正能力以上の振れが検知されると、これまで露光された像が補正不完全な像によって劣化されるのを防ぐ為、遮光手段９によって露光が中断される（＃８）。
【００７４】
図１０に示される露光時間軸と振れ量の関係の例においては、補正ストロークを超えた振れ量の範囲Ａと範囲Ｂで露光が中断される。振動の周波数においても振れ量と同様に補正能力を超えた場合に露光が中断される。
【００７５】
中断時間が所定値を上回ると露光再開時に被写体ブレが発生し像の劣化が起こる確率が高まる。そこで露光中断判定回路１は露光開始からの時間を求め、焦点距離や被写体情報から求められる露光時間制限値を超えていないかをチェックする（♯９）。
【００７６】
露光開始からの時間が一定値以内で、且つ振れが補正能力を超えた状態が続く場合は露光の中断を持続する（＃１０、＃１１）。
【００７７】
振れの振幅及び周期が所定値以内に戻ると遮光手段９を解除し露光を再開する（＃１３）。露光を再開した後も補正装置に対して適正な振れの場合に露光を行うように制御することで、鮮明な像を撮影することが可能となる。
【００７８】
露光を中断した場合（＃８）に、露光開始からの時間が焦点距離や被写体情報から求められる露光時間制限値を超えた場合は、像ブレによる像劣化の影響を軽減する為に、露光を再開する（＃１４、＃１５）。
【００７９】
その際、Ｆ値、焦点距離及び被写体距離からストロボによって適正露光が得られる場合はストロボを発光し露光時間の短縮を図る（♯１６）。
【００８０】
第１の実施形態によって、発生確率的の少ない大振幅や高周波の振れが起こった場合に露光中断判定回路１及び撮影時間に対して十分高速な遮光手段９を用い露光済み像を劣化させる補正不良像の露光を遮断し一回の撮影に対し複数回露光することで、振れ補正装置の大型化をすること無くより鮮明な像を記録することが可能となる。
【００８１】
（第２の実施形態）
第二の実施形態は第一の実施形態を元に第一の実施形態と異なる点について述べる。
【００８２】
図１１は第２の実施形態のブロック図を示す。
【００８３】
図１２は振れ補正動作時の露光中のシーケンスである。
【００８４】
図１３は露光時間軸と振れ量の関係の例を示す。
【００８５】
図１１から図１３において、固体撮像素子１０５は、蓄積部１０５ａと、バッファ部１０５ｂ、及び蓄積リセット手段１０５ｃからなる蓄積制限手段から構成される。
【００８６】
１０１は蓄積中断判定回路であり、振動検出手段１０２ｐ、１０２ｙの検出結果及び前記振動検出手段１０２の出力を処理する演算手段１０３ｐ、１０３ｙの処理結果から、撮影光学系１０４による固体撮像素子１０５の蓄積制限手段への蓄積の中断及び蓄積再開を判定する。
【００８７】
１０６は撮影光学系に含まれ、演算手段１０３ｐ、１０３ｙによって制御される駆動手段１０７ｐ、１０７ｙによって駆動される補正レンズである。
【００８８】
１０８は絞りを兼用するシャッターであり、露光の開始、終了及び絞りの調節を行う。
【００８９】
１１０、１１１は固体撮像素子１０５の画像信号を処理する信号処理回路、及びＡＤ変換回路、１１２はＡＤ変換された画像データを処理する画像処理回路である。
【００９０】
１１３は処理された画像を蓄積する記憶装置、１１４は撮影した画像を表示する表示手段である。
【００９１】
１１５は撮影者の操作部材１１６への操作を読み取りカメラ全体を制御するマイコンである。
【００９２】
１２０はカメラ本体、１２１は補正レンズ１０６と駆動手段１０７から構成される補正手段である。
【００９３】
１２２はカメラ本体１２０に取り付く鏡筒であり、公知のヘリコイド等の鏡筒駆動機構によって、撮影光学系１０４及び補正手段１２１、絞り１０８、遮光手段１０９を光軸方向に駆動し、沈胴、ズーム、フォーカス等を行う。
【００９４】
補正手段１２１、演算手段１０３ｐ、１０３ｙ、の詳細及びカメラの外観、内部斜視図は第一の実施形態と同様である。
【００９５】
第２の実施形態のカメラにおいて、信号処理回路１１０は蓄積部１０５ａに蓄積された電荷をバッファ部１０５ｂを経由して受け渡される。信号処理回路１１０の受け取る電荷は露光開始後の蓄積部１０５ａとバッファ部１０５ｂの和である。
【００９６】
上記のような手振れ補正装置を有するを有するカメラにおいて、振れ補正動作時の露光中のシーケンスを図１２に示す。
【００９７】
カメラへの電源投入後、回路の初期化及びズーム後のメカの撮影待機位置への移動を完了し、振れ補正装置の動作が有効になっている状態からスタートする。レリーズＳＷ２のＯＮを検出する（＃１０１）と、測光及び測距を行いこれらを元に露出値の決定及びフォーカス駆動を行い撮影の準備を終了する（＃１０２）。第一の実施形態の図８のブロック図で示した演算手段と同様の制御に基づき振れ補正と露光を開始し、リセット手段１０５ｃによって蓄積部１０５ａに蓄積された電荷を捨て新規に蓄積部１０５ａに蓄積を始める（♯１０３）。
【００９８】
露光が開始されると、蓄積中断判定回路１０１によって、振動検出手段１０２及び、演算手段１０３をモニタし、振れ量及び振動の周波数が補正手段で補正可能な範囲に収まっているかを検証する（♯１０５，１０６）。
【００９９】
振れ量及び振動の周波数が補正手段で補正可能な範囲に収まっている場合は、露光量が所定の値に達したかを検知し（＃１０６）、達した場合は露光及び振れ補正を終了する。露光量が所定値に達しない場合は、＃１０４に戻り、振れが補正能力を上回っていないかを逐次確認しながら露光を行う。
【０１００】
所定の露光量が満たされ、露光が終了したら、振れ補正を停止し、蓄積部１０５ａに蓄積された電荷をバッファ部１０５ｂに退避させた電荷に加え、信号処理回路１１０に転送し撮影を終了する。
【０１０１】
＃１０４及び＃１０５において、蓄積中断判定回路１０１によって補正能力以上の振れが検知されると、これまで露光された像が補正不完全な像によって劣化されるのを防ぐ為、固体撮像素子の蓄積部１０５ａに蓄積された電荷をバッファ部１０５ｂに転送する（＃１０８）。
【０１０２】
図１３に示される露光時間軸と振れ量の関係の例においては、振れ量が補正ストロークを超えたＣの時点で電荷がバッファ部１０５ｂに転送される。振れ量が補正ストローク範囲に戻ってきた時点（Ｄ）で蓄積を再開する（Ｅ，Ｆについても同様）。
【０１０３】
また露光時間軸と振れの周波数に関しても、振れ量と同様に補正可能範囲の電荷を蓄積することで、像の劣化を防ぐ。
【０１０４】
中断時間が所定値を上回ると露光再開時に被写体ブレが発生し像の劣化が起こる確立が高まる。
【０１０５】
そこで露光中断判定回路１０１は露光開始からの時間を求め、焦点距離や被写体情報から求められる露光時間制限値を超えていないかをチェックする（♯１０９）。
【０１０６】
露光開始からの時間が一定値以内で、且つ振れが補正能力を超えた状態が続く間に蓄積された電荷は補正不良像による電荷である。（＃１１０、＃１１１）。
【０１０７】
振れの振幅及び周期が所定値以内に戻るとリセット手段１０５ｃによって蓄積部１０５ａに蓄積された補正不良像の電荷を捨て蓄積を再開する（＃１１３）。露光を再開した後も補正装置に対して適正な振れの場合に蓄積された電荷のみをバッファ部１０５ｂに転送し、補正不完全な光線によって蓄積された電荷をリセット部１０５ｃによって捨てるようにに制御することで、鮮明な像を撮影することが可能となる。
【０１０８】
露光を中断した場合（＃１０８）に、露光開始からの時間が焦点距離や被写体情報から求められる露光時間制限値を超えた場合は、像ブレによる像劣化の影響を軽減する為に、露光を再開する（♯１１４、＃１１５）。
【０１０９】
その際、Ｆ値、焦点距離及び被写体距離からストロボによって適正露光が得られる場合はストロボを発光し露光時間の短縮を図る（＃１１６）。
【０１１０】
第２の実施形態によって、発生確率的の少ない大振幅や高周波の振れが起こった場合に蓄積中断判定回路１０１及びバッファ部１０５ｂ及びリセット部１０５ｃから構成される蓄積制限手段を有する固体撮像素子を用い、露光済みの像を劣化させる補正不良像によって蓄積される電荷を捨てることで、振れ補正装置の大型化をすること無くより鮮明な像を記録することが可能となる。
【０１１１】
つまり固体撮像素子以降の処理によって一回の撮影に対して複数回の露光を行うことと同様の効果を得ることが出来る。
【０１１２】
また実施形態の蓄積制限手段はこの構成に限定されるものではなく、また固体撮像素子内に配置されていなくても同様の効果を達成することが可能である。
【０１１３】
【発明の効果】
振れ補正不良像の露光を遮断する露光中断判定回路１と遮光手段９を有する振れ補正カメラ、もしくは補正不良像の固体撮像素子の蓄積を制限する蓄積中断判定回路１０１とバッファ部１０５ｂ及びリセット部１０５ｃから構成される蓄積制限手段を有する固体撮像素子を有する振れ補正カメラ用いることによって、振れ補正の不完全な像の露光を中断し一回の撮影に対して複数回行うことで、振れ補正装置の大型化をすること無くより鮮明な像を記録することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態のブロック図。
【図２】第１の実施形態の振れ補正装置の斜視図。
【図３】第１の実施形態の振れ補正装置の正面図。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図。
【図５】図３のＢ−Ｂ断面図。
【図６】カメラの外観図。
【図７】図６の内部斜視図。
【図８】演算手段３ｐ、３ｙの詳細を示すブロック図。
【図９】第１の実施形態の振れ補正動作時の露光中のシーケンス。
【図１０】第１の実施形態の露光時間軸と振れ量の関係。
【図１１】第２の実施形態のブロック図。
【図１２】第２の実施形態の振れ補正動作時の露光中のシーケンス。
【図１３】第２の実施形態の露光時間軸と振れ量の関係。
【符号の説明】
１　露光中断判定回路
２　振動検出手段
３　演算手段
４　撮影光学系
５　固体撮像素子
６　補正レンズ
７　駆動手段
８　シャッター
９　遮光手段
１０　信号処理回路
１１　ＡＤ変換回路
１２　画像処理回路
１３　記憶装置
１４　表示手段
１５　シーケンサー
２０　カメラ本体
２１　補正手段
２２　鏡筒

Claims

撮像光学系と固体撮像素子、振れ補正装置を有し、画像を記録するカメラにおいて、一回の静止画の撮影に対し前記撮影光学系によって複数回露光を行うことを特徴とする振れ補正カメラ。
請求項１の振れ補正カメラはブレ検出装置を有し、前記撮影光学系によって前記固体撮像素子を露光中に前記ブレ検出装置によって所定範囲を超えたブレが検出された場合は、前記撮影光学系による露光を中断する露光中断手段を有することを特徴とする振れ補正カメラ。
請求項１、請求項２の振れ補正カメラにおいて、前記露光中断手段は前記撮影光学系による前記固体撮像素子への露光を遮光する遮光手段を有することを特徴とする振れ補正カメラ。
請求項１の振れ補正カメラはブレ検出装置を有し、前記撮影光学系によって前記固体撮像素子を露光中に前記ブレ検出装置によって所定範囲を超えたブレが検出された場合は、前記撮影光学系による固体撮像素子の蓄積を中断する蓄積制限手段を有することを特徴とする振れ補正カメラ。
請求項１から請求項４の振れ補正カメラは、前記ブレ検出装置によって前記振れ補正装置のブレ補正周波数を超えたブレを検出した場合は露光もしくは蓄積を中断することを特徴とする振れ補正カメラ。
請求項１から請求項４の振れ補正カメラは、前記ブレ検出装置によって前記振れ補正装置のブレ補正量を超えたブレを検出した場合は露光もしくは蓄積を中断することを特徴振れ補正カメラ。