JP2004159051A

JP2004159051A - 手ぶれ補正装置及び撮像装置

Info

Publication number: JP2004159051A
Application number: JP2002322225A
Authority: JP
Inventors: Akio Nakamaru; 晃男中丸
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2002-11-06
Filing date: 2002-11-06
Publication date: 2004-06-03

Abstract

【課題】撮影者の構え方に応じて高精度の手ぶれ補正を行うことができる手ぶれ補正装置及び撮像装置を提供する。
【解決手段】接眼センサ２９は、撮影者がビューファインダを使用しているか否かを検出し、手ぶれ補正制御部１０２は、接眼センサ２９によって出力される検出信号に基づいて手ぶれ補正の補正特性を変更し、手ぶれ駆動部１０３は、手ぶれ補正制御部１０２によって変更された補正特性に応じてＣＣＤ１７を駆動することによって手ぶれを補正する。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラにおける手ぶれを補正する手ぶれ補正装置及び撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタルカメラにおいて、撮影者が撮影対象を見るための装置として液晶表示部及びビューファインダの２つを備えるものがある。液晶表示部では、撮影する画像をデジタルカメラの背面に設けられた液晶表示部に表示することによって撮影者は撮影対象を見ることができる。ビューファインダでは、デジタルカメラの背面に設けられたファインダ窓を覗くことによって撮影者は撮影対象を見ることができる。
【０００３】
また、従来のデジタルカメラの手ぶれを補正する方法として、デジタルカメラ本体が撮影者の体に近いか否かで補正動作を開始するか否かを判断するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１０７６２１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、手ぶれは、撮影者の構え方などによりその特徴が異なる。そのため、撮影者が液晶表示部を用いて撮影する場合と、ビューファインダを用いて撮影する場合とでは構え方が異なり、手ぶれの特徴が異なる。上述の特許文献１に記載の手ぶれ補正方法は、撮影者の視線方向の判別結果により補正特性を切り換えているが、どのファインダを用いるかは開示されていない。また、使用するファインダによって補正特性を切り換える技術についても開示されていない。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、撮影者の構え方に応じて高精度の手ぶれ補正を行うことができる手ぶれ補正装置及び撮像装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る手ぶれ補正装置は、撮影者がビューファインダを使用しているか否かを検出する接眼検出手段と、前記接眼検出手段によって出力される検出信号に基づいて手ぶれ補正の補正特性を変更する補正特性変更手段と、前記補正特性変更手段によって変更された補正特性に応じて手ぶれを補正する手ぶれ補正手段とを備える。
【０００８】
この構成によれば、撮影者がビューファインダを使用しているか否かが判断されるので、撮影者がビューファインダを覗いて撮影しようとしているのか、ビューファインダを覗かずに撮影しようとしているのかを判断することができる。接眼検出手段によって出力される検出信号に基づいて手ぶれ補正の補正特性が変更されるので、撮影者が接眼している状態での手ぶれの補正特性と、撮影者が接眼していない状態での手ぶれの補正特性とを切り換えることができる。また、補正特性変更手段によって変更された補正特性に応じて手ぶれが補正されるので、手ぶれによる影響のない写真を撮影することができる。したがって、撮影者の構え方に応じて高精度の手ぶれ補正を行うことができる。
【０００９】
また、上記の手ぶれ補正装置において、前記補正特性変更手段は、前記ビューファインダを使用していない場合に、前記ビューファインダを使用している場合よりも高い周波数帯域での感度を高くすることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、撮影者がビューファインダを使用していない場合、つまり非接眼状態である場合の方が、撮影者がビューファインダを使用している場合、つまり接眼状態である場合よりも高周波の手ぶれが顕著になるため、非接眼状態である場合に接眼状態である場合よりも高い周波数帯域での感度を高くすることで、より高精度に手ぶれ補正を行うことができる。
【００１１】
また、上記の手ぶれ補正装置において、静止画撮影及び動画撮影のいずれの撮影状態であるかを判断する撮影状態判断手段をさらに備え、前記補正特性変更手段は、前記撮影状態判断手段によって判断される撮影状態及び前記接眼検出手段によって出力される検出信号に基づいて手ぶれ補正の補正特性を変更することが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、静止画撮影及び動画撮影のいずれの撮影状態であるかが判断され、判断された撮影状態及び接眼検出手段によって検出される検出信号に基づいて手ぶれ補正の補正特性が変更されるので、静止画撮影時、動画撮影時のいずれの場合でも手ぶれの補正を行うことができるとともに、撮影者の構え方に応じて高精度の手ぶれ補正を行うことができる。
【００１３】
また、上記の手ぶれ補正装置において、前記手ぶれ補正手段は、撮像素子を駆動することによって手ぶれを補正することが好ましい。この構成によれば、撮像素子による手ぶれ補正を行うことができる。
【００１４】
本発明に係る撮像装置は、ビューファインダと、被写体を表示する外部表示部とを備えるとともに手ぶれを補正可能な撮像装置であって、撮影者がビューファインダを使用しているか否かを検出する接眼検出手段と、前記接眼検出手段によって出力される検出信号に基づいて手ぶれ補正の補正特性を変更する補正特性変更手段と、前記補正特性変更手段によって変更された補正特性に応じて手ぶれを補正する手ぶれ補正手段とを備える。
【００１５】
この構成によれば、撮影者がビューファインダを使用しているか否かが判断されるので、撮影者がビューファインダを覗いて撮影しようとしているのか、ビューファインダを覗かずに被写体を表示する外部表示部を使用して撮影しようとしているのかを判断することができる。接眼検出手段によって出力される検出信号に基づいて手ぶれ補正の補正特性が変更されるので、撮影者が接眼している状態での手ぶれの補正特性と、撮影者が接眼していない状態での手ぶれの補正特性とを切り換えることができる。また、補正特性変更手段によって変更された補正特性に応じて手ぶれが補正されるので、手ぶれによる影響のない写真を撮影することができる。したがって、撮影者の構え方に応じて高精度の手ぶれ補正を行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００１７】
図１は本発明に係るデジタルカメラの一実施形態を構成するカメラ本体に内蔵された主要部材の配置を示す上面図、図２は同実施形態の右側面図、図３は同実施形態の背面図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に係るデジタルカメラ（撮像装置）１は、カメラ本体２とこのカメラ本体２の正面略中央に着脱可能に装着される交換レンズ３とを備えた一眼レフレックスカメラで構成されており、図２に示すように、カメラ本体２の上面に、電子ビューファインダ４（ＥＶＦ；ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＶｉｅｗＦｉｎｄｅｒ）とポップアップタイプのフラッシュ５とを備えている。
【００１９】
図１において、カメラ本体２は、正面略中央に交換レンズ３が装着されるマウント部（図示省略）を備えるとともに、正面左端部に使用者が把持するためのグリップ部１１を備えている。マウント部の下部には、装着された交換レンズ３との電気的接続を行うための複数個の接点（図示省略）と機械的接続を行うための複数個のカプラ（図示省略）とが設けられている。
【００２０】
電気的接点は、交換レンズ３に内蔵されたレンズＲＯＭから当該レンズに関する固有の情報（開放Ｆ値や焦点距離等の情報）をカメラ本体２内の全体制御部９０（図４）に送出したり、交換レンズ３内のフォーカスレンズの位置やズームレンズの位置の情報を全体制御部９０（図４）に送出したりするためのものである。
【００２１】
カプラは、図２に示すように、カメラ本体２内に設けられたフォーカスレンズ駆動用モータ（ＦＭ）１２の駆動力とズームレンズ駆動用モータ（ＺＭ）１３の駆動力とを交換レンズ３内の各レンズに伝達するためのものである。
【００２２】
図１において、グリップ部１１の内部には電池収納室１４とカード収納室１５とが設けられている。電池収納室１４にはカメラの電源として、例えば、４本の単３形乾電池１６が収納されており、カード収納室１５には撮影画像の画像データを記録するためのメモリカードＭＣが着脱可能に収納されるようになっている。
【００２３】
また、マウント部に交換レンズ３が装着されたときの当該レンズ３の光軸Ｌ上であってカメラ本体２内の適所には、カラー撮像素子１７が配設されている。
【００２４】
カラー撮像素子（以下「ＣＣＤ」という。）１７は、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）が２次元状に配置されたエリアセンサの各ＣＣＤの表面に、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のカラーフィルタが市松模様状に貼り付けられた、いわゆるベイヤー方式と呼ばれる単板式カラーエリアセンサで構成されており、本実施形態では例えば１６００（Ｘ方向）×１２００（Ｙ方向）＝１９２００００個のＣＣＤ（以下「画素」ともいう。）を有している。
【００２５】
図２及び図３に示すように、カメラ本体２のグリップ部１１の上面には、シャッタボタン１８が設けられている。このシャッタボタン１８は、途中まで押し込んだ「半押し状態Ｓ１」の操作と、さらに押し込んだ「全押し状態Ｓ２」の操作とが可能に構成されており、シャッタボタン１８が半押しされると、被写体の静止画を撮影するための準備動作（露出制御値の設定や焦点調節等の準備動作）が実行され、シャッタボタン１８が全押しされると、撮影動作（ＣＣＤ１７を露光し、その露光によって得られた画像信号に所定の画像処理を施してメモリカードＭＣに記録する一連の動作）が実行される。
【００２６】
図２及び図３において、電子ビューファインダ４は、ファインダ表示部１９、接眼レンズ２０、ファインダ窓２１を備えている。ファインダ表示部１９は、本実施形態では例えば画素数が６４０（Ｘ方向）×４８０（Ｙ方向）＝３０７２００のカラー液晶表示素子からなり、ＣＣＤ１７で撮影された被写体のモニタ画像、すなわちシャッタボタン１８が操作されていない撮影待機状態においてＣＣＤ１７により動画撮影された被写体の画像を表示するものである。接眼レンズ２０は、このファインダ表示部１９に表示されたモニタ画像をファインダ窓２１の外側に導くものである。このような構成により、撮影者はファインダ窓２１を覗くことによって、ファインダ表示部１９に表示されるモニタ画像により被写体を視認することができる。
【００２７】
なお、モニタ画像はファインダ表示部１９に表示するためのものであるから、撮影待機状態では、ＣＣＤ１７を通常の静止画撮影と異なる動作モード（以下「静止画モード」という。）で動作させてファインダ表示部１９の表示サイズと同一サイズのモニタ画像を撮影するようにしている。すなわち、本実施形態では、ファインダ表示部１９は画素数が６４０×４８０で構成されているので、撮影待機状態においては、ＣＣＤ１７の全画素で受光は行うが、画像データの読出しは、Ｘ，Ｙの両方向について８画素ピッチ、すなわち１／８の間引き読出しにより行われ、これによって画素数が６４０×４８０のモニタ画像を高速で得るようにしている。
【００２８】
図３において、カメラ本体２の背面の略中央には、外部表示部（液晶表示部）２２が設けられている。外部表示部２２は、本実施形態では例えば画素数が４００（Ｘ方向）×３００（Ｙ方向）＝１２００００のカラー液晶表示素子からなり、記録モードにおいて露出制御に関するモード、撮影シーンに関するモードや撮影条件等を設定するためのメニュー画面を表示したり、再生モードにおいてメモリカードＭＣに記録された撮影画像を再生表示するものである。
【００２９】
外部表示部２２の左側には電源スイッチ２３が設けられている。この電源スイッチ２３は記録モード（写真撮影の機能を果たすモード）及び再生モード（記録画像を外部表示部２２に再生するモード）を切換設定するモード設定スイッチを兼ねている。すなわち、電源スイッチ２３は３点スライドスイッチからなり、接点を中央の「ＯＦＦ」位置に設定すると、電源がオフになり、接点を上方の「ＲＥＣ」位置に設定すると、電源がオンになるとともに記録モードが設定され、接点を下方の「ＰＬＡＹ」位置に設定すると、電源がオンになるとともに再生モードが設定される。
【００３０】
外部表示部２２の右側上方位置には４連スイッチ２４が設けられている。４連スイッチ２４は円形の操作ボタンを有し、この操作ボタンにおける上下左右の４方向の押圧操作が、上スイッチ２４Ｕ、下スイッチ２４Ｄ、左スイッチ２４Ｌ、右スイッチ２４Ｒの操作として、それぞれ検出されるようになっている。
【００３１】
４連スイッチ２４は多機能化されており、例えば外部表示部２２に表示される撮影シーン設定のためのメニュー画面において選択された項目を変更するための操作スイッチとして機能し、複数のサムネイル画像が配列表示されるインデックス画面において選択された再生対象のコマを変更するための操作スイッチとして機能し、左スイッチ２４Ｌおよび右スイッチ２４Ｒは、交換レンズ３のズームレンズの焦点距離を変更するためのズームスイッチとして機能する。
【００３２】
外部表示部２２の右側下方位置には、外部表示部２２の表示や表示内容に関する操作を行うためのスイッチとして、取消スイッチ２５、確定スイッチ２６、メニュー表示スイッチ２７および表示切換スイッチ２８が設けられている。
【００３３】
取消スイッチ２５はメニュー画面で選択された内容を取り消すためのスイッチである。確定スイッチ２６はメニュー画面で選択された内容を確定するためのスイッチである。メニュー表示スイッチ２７は外部表示部２２にメニュー画面を表示させたり、メニュー画面の内容（例えば撮影シーン設定画面や露出制御に関するモード設定画面など）を切り換えるためのスイッチで、メニュー表示スイッチ２７の押圧ごとにメニュー画面が切り換わる。
【００３４】
表示切換スイッチ２８は外部表示部２２への表示を行わせたり、その表示をオフにするスイッチで、表示切換スイッチ２８の押圧ごとに外部表示部２２の表示と非表示とが交互に行われる。なお、電池１６の節電を図るため、カメラ起動時には外部表示部２２の表示は行われないようになっている。
【００３５】
外部表示部２２の上側位置には、撮影者による接眼、非接眼を検出するための接眼センサ２９が設けられている。接眼センサ２９は、赤外ＬＥＤを発光する赤外ＬＥＤ発光部（発光ダイオード）と、ＬＥＤ反射光を受光する受光部（フォトリフレクタ）で構成される。受光部は、撮影者の顔が近づくことによるＬＥＤ反射光を受光する。接眼センサ２９は、光電変換された出力値に基づいて接眼状態を認識し、接眼検出信号を全体制御部９０（図４）に出力する。接眼センサ２９は、撮影者がファインダ窓２１に接眼している接眼状態であれば接眼検出信号をオンとして出力し、撮影者がファインダ窓２１に接眼していない非接眼状態であれば接眼検出信号をオフとして出力する。なお、接眼センサ２９が設けられる位置としては、上記の外部表示部２２の上側位置に限らず、撮影者の接眼状態を検出することができる位置であれば、外部表示部２２の左側位置及び右側位置など適宜変更してもよい。
【００３６】
図４はデジタルカメラ１の電気的構成を示すブロック図である。なお、図１〜図３と同一物には同一符号を付している。
【００３７】
デジタルカメラ１は、交換レンズ３、撮像部３０、信号処理部４０、発光制御部５０、レンズ制御部６０、表示部７０、操作部８０、全体制御部９０及び手ぶれ補正装置１００などを備えている。
【００３８】
交換レンズ３は、フォーカスレンズ、ズームレンズおよび透過光量を調節するための絞りを備えるとともに、当該レンズに関する固有の情報（開放Ｆ値や焦点距離等の情報）が格納されたレンズＲＯＭを備えている。レンズＲＯＭは、電気的接点を介して全体制御部９０に接続されている。
【００３９】
撮像部３０は、交換レンズ３を通して入射する被写体光像を光電変換して画像信号（電気画像）として出力するもので、ＣＣＤ１７、タイミングジェネレータ３１、タイミング制御回路３２を備えている。
【００４０】
ＣＣＤ１７は、タイミングジェネレータ３１から入力される駆動制御信号（蓄積開始信号・蓄積終了信号）に基づき被写体光像を所定の露光時間だけ受光して画像信号（電荷蓄積信号）に変換し、その画像信号をタイミングジェネレータ３１から入力される読出制御信号（水平同期信号、垂直同期信号、転送信号等）に従って信号処理部４０に送出する。このとき、画像信号は各色成分Ｒ，Ｇ，Ｂに分離されて信号処理部４０に送出される。
【００４１】
なお、以下において、説明の便宜上、各画素の受光信号とこれらの集合により撮影画像を構成する画像信号とを区別するため、必要に応じて各画素の受光信号を画素信号（アナログ値）または画素データ（デジタル値）という。
【００４２】
タイミングシェネレータ３１は、タイミング制御回路３２から入力される制御信号に基づき駆動制御信号を生成するとともに、基準クロック信号に基づき読出制御信号を生成し、それぞれＣＣＤ１７に送出する。
【００４３】
タイミング制御回路３２は、ＣＣＤ１７の撮影動作を制御するもので、全体制御部９０から入力される制御信号に基づき撮影制御信号を生成する。この撮影制御信号は、記録モードにおいて撮影待機中に被写体の動画像（以下「ライブビュー画像」という。）を電子ビューファインダ４のファインダ表示部１９にモニタ表示するための制御信号、シャッタボタン１８が操作されて被写体の静止画（以下「記録画像」という。）を撮影するための制御信号、基準クロック信号、ＣＣＤ１７から送出される画像信号を信号処理部４０で信号処理するためのタイミング信号（同期クロック信号）などを含む。このタイミング信号は、信号処理部４０内のアナログ信号処理回路４１およびＡ／Ｄ変換回路４２に入力される。
【００４４】
信号処理部４０は、ＣＣＤ１７から送出される画像信号に所定のアナログ信号処理およびデジタル信号処理を施すもので、画像信号の信号処理は当該画像信号を構成する各画素信号ごとに行われる。この信号処理部４０は、アナログ信号処理回路４１、Ａ／Ｄ変換回路４２、黒レベル補正回路４３、ホワイトバランス（ＷＢ）回路４４、γ補正回路４５および画像メモリ４６を備えており、黒レベル補正回路４３、ＷＢ回路４４およびγ補正回路４５はデジタル信号処理を施す回路を構成する。
【００４５】
アナログ信号処理回路４１は、ＣＣＤ１７から出力されるアナログ値の画像信号に所定のアナログ信号処理を施すもので、画像信号のサンプリングノイズの低減を行うＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路と、画像信号のレベル調整を行うＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路とを備えている。ＡＧＣ回路は、交換レンズ３に内蔵される絞りの絞り値とＣＣＤ１７の露光時間とで適正露出が得られなかった場合（例えば非常に低輝度の被写体を撮影する場合等）の撮影画像のレベル不足を補償する機能も有する。なお、ＡＧＣ回路のゲインは全体制御部９０により設定される。
【００４６】
Ａ／Ｄ変換回路４２は、アナログ信号処理回路４１から出力される画像信号をデジタル値の画像信号（以下「画像データ」という。）に変換するもので、各画素で受光して得られる画素信号を例えば１２ビットの画素データに変換する。黒レベル補正回路４３は、Ａ／Ｄ変換された各画素データの黒レベルを基準の黒レベルに補正するものである。
【００４７】
ＷＢ回路４４は、撮影画像のホワイトバランスを調整するもので、全体制御部９０から入力されるレベル変換テーブルを用いて各色成分Ｒ，Ｇ，Ｂの画素データのレベルを変換することで撮影画像のホワイトバランスを調整する。なお、レベル変換テーブルの各色成分の変換係数は全体制御部９０により撮影画像ごとに設定される。
【００４８】
γ補正回路４５は、画素データのγ特性を補正することにより階調補正を行うもので、γ特性の異なる例えば５種類のγ補正テーブルをルックアップテーブル（ＬＵＴ）として有し、設定された撮影シーンに応じて所定のγ補正テーブルにより画素データのγ補正を行う。なお、このγ補正処理において、１０ビットの画素データは、８ビット（２５６階調）の画素データに変換される。γ補正処理前の画素データを１０ビットデータとしているのは、非線形性の強いγ特性でγ補正を行った場合の画質劣化を防止するためである。また、各色成分Ｒ，Ｇ，Ｂの画素データはＷＢ回路４４で所定のレベル変換が行われており、これらの画素データをそれぞれγ補正テーブルでγ補正する。
【００４９】
画像メモリ４６は、信号処理の終了した画像データを一時的に保存するメモリで、本実施形態では例えば１フレーム分の画像データを記憶し得る容量を有している。なお、１フレーム分の画像データを記憶し得る記憶容量は、本実施形態では例えばＣＣＤ１７の画素数が１６００×１２００＝１９２００００であるので、１９２００００個のカラー画素データを記憶し得る容量になる。
【００５０】
発光制御部５０は、全体制御部９０から入力される発光制御信号に基づきフラッシュ５の発光を制御するもので、調光回路５１及び調光センサ５２を含む。なお、発光制御信号には、発光準備の指示、発光タイミングおよび発光量が含まれる。
【００５１】
調光回路５１は、全体制御部９０から発光準備の指示信号が送出されるとメインコンデンサを充電して発光可能状態にし、さらに発光タイミング信号が送出されると当該タイミング信号に同期してメインコンデンサの蓄積電荷を放電し、これによってフラッシュ５を発光させる。
【００５２】
調光センサ５２は、フラッシュ撮影時において、露出開始と同時に被写体からのフラッシュ光の反射光を受光する。全体制御部９０は、調光センサ５２において受光された反射光の受光量が所定の発光量に達すると、発光停止信号を調光回路５１に送出する。調光回路５１は、発光停止信号に応答してメインコンデンサの放電を停止させ、これによってフラッシュ５は所要の発光量で発光することとなる。
【００５３】
レンズ制御部６０は、フォーカスレンズ駆動用モータ（ＦＭ）１２、ズームレンズ駆動用モータ（ＺＭ）１３及び絞り制御ドライバ６１を備えている。
【００５４】
絞り制御ドライバ６１は、交換レンズ３に内蔵される絞りの絞り値を制御するもので、全体制御部９０から入力される絞り値に基づき絞りを駆動し、その開口量を当該絞り値に設定している。
【００５５】
ＦＭ１２は、全体制御部９０から入力されるＡＦ制御信号（例えば駆動パルス数等の制御値）に基づいて駆動し、交換レンズ３に内蔵されるフォーカスレンズを焦点位置に移動させる。
【００５６】
ＺＭ１３は、全体制御部９０から入力されるズーム制御信号（４連スイッチ２４の操作情報）に基づいて駆動し、交換レンズ３に内蔵されるズームレンズを移動させる。ＺＭ１３は、全体制御部９０から４連スイッチ２４の右スイッチ２４Ｒの操作情報が入力されると正方向に駆動してズームレンズを広角（ワイド）側に移動させ、４連スイッチ２４の左スイッチ２４Ｌの操作情報が入力されると逆方向に駆動してズームレンズを望遠（テレ）側に移動させる。
【００５７】
交換レンズ３のズーム操作では、４連スイッチ２４の右スイッチ２４Ｒを押圧している間だけ交換レンズ３がワイド側に連続的に移動し、４連スイッチ２４の左スイッチ２４Ｌを押圧している間だけ交換レンズ３がテレ側に連続的に移動する。
【００５８】
表示部７０は、上記ファインダ表示部（図ではＥＶＦとする。）１９および外部表示部（図ではＬＣＤとする。）２２を備えるとともに、ＶＲＡＭ７１，７２を備えている。
【００５９】
ＶＲＡＭ７１は、外部表示部２２への表示画像を格納するためのバッファメモリで、外部表示部２２の画素数に対応して４００×３００個のカラー画素データが記憶可能なメモリ容量を有し、ＶＲＡＭ７２は、ファインダ表示部１９への表示画像を格納するためのバッファメモリで、ファインダ表示部１９の画素数に対応して６４０×４８０個のカラー画素データが記憶可能なメモリ容量を有している。
【００６０】
操作部８０は、シャッタボタン１８（図３）が半押しされるとオンになるロックスイッチ８１と、シャッタボタン１８（図３）が全押しされるとオンになるレリーズスイッチ８２とを備えるとともに、上記図３に示すスイッチ群２３〜２８が含まれ、これらの操作情報が全体制御部９０に入力される。
【００６１】
全体制御部９０は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）などからなり、ＲＯＭ９１及びＲＡＭ９２を含む。ＲＯＭ９１は、全体制御部９０のＣＰＵの動作を制御する制御プログラムを記憶するものである。ＲＡＭ９２は、演算処理や制御処理などにおける種々のデータを一時的に格納するものである。
【００６２】
全体制御部９０は、ＲＯＭ９１に格納された制御プログラムに従って本デジタルカメラ１の各部の動作を制御するもので、シャッタボタン１８が半押しされ、ロックスイッチ８１のオン信号が検出されると、被写体の静止画を撮影するための準備動作（露出制御値の設定や焦点調節等の準備動作）を実行し、シャッタボタン１８が全押しされ、レリーズスイッチ８２のオン信号が検出されると、撮影動作（ＣＣＤ１７を露光し、その露光によって得られた画像信号に所定の画像処理を施してメモリカードＭＣに記録する一連の動作）を実行する機能を有する。
【００６３】
この全体制御部９０は、カードＩ／Ｆ９３を介してメモリカードＭＣに接続されている。カードＩ／Ｆ９３は、メモリカードＭＣへの画像データの書込み及び画像データの読出しを行うためのインターフェースである。
【００６４】
手ぶれ補正装置１００は、撮影者の手ぶれを補正するものであり、接眼センサ２９、ジャイロ１０１、手ぶれ補正制御部１０２及び手ぶれ駆動部１０３を備えて構成される。
【００６５】
ジャイロ１０１は、デジタルカメラ１のぶれを検知する角速度計であり、上下方向（ピッチ）及び左右方向（ヨー）の２軸について角速度を検出する。ジャイロ１０１から出力される各方向の角速度信号（ぶれ信号）は、手ぶれ補正制御部１０２に出力される。
【００６６】
手ぶれ補正制御部１０２は、ジャイロ１０１から出力されたぶれ信号及び接眼センサ２９より出力された接眼検出信号（検出信号）に基づいて補正特性を変更する。
【００６７】
手ぶれ駆動部１０３は、手ぶれ補正制御部１０２によって変更された補正特性に応じてＣＣＤ１７を駆動することによって手ぶれを補正する。
【００６８】
図５は、手ぶれ補正装置１００の構成の一例を示す図である。図５に示すように、手ぶれ補正装置１００は、接眼センサ２９、操作部８０、全体制御部９０、ジャイロ１０１、手ぶれ補正制御部１０２、手ぶれ駆動部１０３及びジャイロ信号処理回路１０４を備えて構成される。なお、カメラのぶれは、上下方向（ピッチ）と左右方向（ヨー）との２方向のぶれにより引き起こされるため、両方向について検知する必要があるので、ジャイロ１０１、ジャイロ信号処理回路１０４、駆動制御部１０７及び駆動回路１１０はそれぞれ２組必要となるが、図５では説明の便宜上、上下方向の１組についてのみ図示している。
ジャイロ信号処理回路１０４は、例えばバンドパス・フィルタであり、所定の周波数帯域の信号を通過させる。
【００６９】
手ぶれ補正制御部１０２は、Ａ／Ｄ変換部１０５ａ，１０５ｂ、補正特性変更部１０６及び駆動制御部１０７を備えて構成される。Ａ／Ｄ変換部１０５ａ，１０５ｂは、アナログ信号をデジタル信号に変換するものである。補正特性変更部１０６は、ジャイロ１０１から出力されたぶれ信号、接眼センサ２９から全体制御部９０を介して出力される接眼検出信号及び操作部８０から全体制御部９０を介して出力されるシャッタボタン情報に基づいて、所定の補正特性に切り換える。駆動制御部１０７は、各方向について必要な駆動量を算出し、駆動制御信号を駆動回路（ドライバＩＣ）１１０に出力する。
【００７０】
手ぶれ駆動部１０３は、ＣＣＤ位置検出部１０８、位置検出処理回路１０９、駆動回路１１０及びＣＣＤ駆動部１１１を備えて構成される。
【００７１】
ＣＣＤ位置検出部１０８は、上下方向についてＣＣＤ１７の位置を検出する。位置検出処理回路１０９は、ＣＣＤ位置検出部１０８により検出されたＣＣＤ１７の位置情報をＡ／Ｄ変換部１０５ｂに出力する。駆動回路１１０は、駆動制御部１０７から出力される駆動制御信号に基づいてＣＣＤ駆動部１１１を駆動させる。ＣＣＤ駆動部１１１は、ＣＣＤ１７を上下方向に駆動させる。
【００７２】
図６は、手ぶれ補正装置における信号処理を説明するための図である。左右方向の角速度を検出するジャイロ（ＹｃＨＧＹＲＯ）１０１ａによって検出されたぶれ信号は、ＢＰＦ（バンドパス・フィルタ）１０４によって所定の周波数範囲のぶれ信号のみが通過する。ＢＰＦ１０４を通過したぶれ信号は、Ａ／Ｄ変換回路１０５ａによってアナログ信号から１０ｂｉｔ（ビット）のデジタル信号にＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換された検出信号はＨＰＦ（ハイパス・フィルタ）によって遮断周波数以上の周波数の信号だけが通過し、遮断周波数以下の周波数の信号が減衰されるが、その際に補正特性に相当するフィルタの切り換えを行う。つまり、スイッチング回路１２０は、ロックスイッチ８１がオンである（半押し状態Ｓ１）場合のＨＰＦ１２１ａ、レリーズスイッチ８２がオンであり（全押し状態Ｓ２）接眼検出信号がオンである場合のＨＰＦ１２１ｂ及びレリーズスイッチ８２がオンであり（全押し状態Ｓ２）接眼検出信号がオフである場合のＨＰＦ１２１ｃのいずれかに切り換える。ＨＰＦ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃのいずれかを通過した補正信号は、位相補償１２２、ゲイン調整１２３及び積分器１２４による積分演算処理が行われた後、駆動制御部１０７に出力される。
【００７３】
一方、ＣＣＤ位置検出部１０８によって検出されたＣＣＤ１７の位置信号は、位置検出処理回路１０９において所定の信号処理が行われた後、Ａ／Ｄ変換回路１０５ｂにおいてデジタル信号に変換され、駆動制御部１０７に入力される。駆動制御部１０７は、積分器１２４から出力される補正信号及びＡ／Ｄ変換回路１０５ｂから出力される位置信号に基づいてＣＣＤ１７の駆動量を決定し、駆動制御信号を駆動回路１１０に出力する。駆動回路１１０は、駆動制御部１０７から出力される駆動制御信号に基づいてＣＣＤ駆動部１１１を駆動させ、ＣＣＤ１７を駆動させることによって手ぶれ補正を行う。なお、上下方向の角速度を検出するジャイロ（ＰｃＨＧＹＲＯ）１０１ｂによって検出された検出信号は上記と同様に処理される。
【００７４】
次に、図４に示すデジタルカメラ１による手ぶれ補正処理について説明する。図７は、図４に示すデジタルカメラ１による手ぶれ補正処理のフローチャートの一例を示す図である。
【００７５】
まず、ロックスイッチ８１がオンか否かが判断され（ステップＳ１）、オフのままであれば（ステップＳ１でＮＯ）、待機状態となる。一方、撮影者によってシャッタボタン１８が半押し状態にされてロックスイッチ８１がオンとなると（ステップＳ１でＹＥＳ）、ロックスイッチ８１がオンの場合の補正特性が選択される。すなわち、手ぶれ駆動部１０３は、手ぶれ補正制御部１０２において選択された補正特性に基づいてＣＣＤ１７を駆動させ、手ぶれ補正を行う。
【００７６】
次いで、レリーズスイッチ８２がオンか否かが判断され（ステップＳ３）、オフのままであれば（ステップＳ３でＮＯ）、待機状態となる。一方、撮影者によってシャッタボタン１８が全押し状態にされてレリーズスイッチ８２がオンとなると（ステップＳ３でＹＥＳ）、接眼検出信号がオン状態であるか否かが判断される（ステップＳ４）。接眼検出信号がオン状態であれば（ステップＳ４でＹＥＳ）、接眼時の補正特性が選択され（ステップＳ５）、露光時の手ぶれ補正が開始される（ステップＳ７）。一方、接眼検出信号がオフ状態であれば（ステップＳ４でＮＯ）、非接眼時の補正特性が選択され（ステップＳ６）、露光時の手ぶれ補正が開始される（ステップＳ７）。
【００７７】
図８は、手ぶれ補正処理のタイミングを示す図である。図８に示すようにロックスイッチ８１がオンされると、接眼検出信号が検出されるとともに、ロックスイッチ８１がオンの場合の補正特性が選択され、ロックスイッチがオンの場合の手ぶれ補正が行われる。そして、レリーズスイッチ８２がオンされると、接眼検出信号に基づく補正特性が選択されるとともに、ＣＣＤ１７を所定の位置（例えば、初期位置）に復帰させるセンタリング動作が行われ、露光時の手ぶれ補正が行われる。なお、本実施の形態では、露光前にＣＣＤ１７のセンタリング動作が行われるとしたが、本発明は特にこれに限定されず、センタリング動作を行うことなく手ぶれ補正及び露光を行ってもよい。この場合、センタリング動作に要する時間を短縮することができる。
【００７８】
図９は、補正特性の一例を示す図であり、図９（ａ）は、手ぶれによる周波数と、その周波数に対する各補正による補正効果との関係を示す図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す関係を表す補正特性を示す図である。なお、図９（ｂ）の縦軸は補正効果（補正率）を表し、横軸は周波数を表している。図９（ａ）に示すように、例えば、手ぶれの周波数が２Ｈｚ（ヘルツ）の場合、ロックスイッチ８１がオンの場合（図中にはＳ１補正と示す。）の補正効果は４５％となり、レリーズスイッチ８２がオンされ、接眼検出信号がオンの場合（図中ではＳ２補正接眼オンと示す。）の補正効果は７％となり、レリーズスイッチ８２がオンされ、接眼検出信号がオフの場合（図中ではＳ２補正接眼オフと示す。）の補正効果は１７％となる。そして、図９（ａ）に示す結果を補正特性としてグラフに表すと、図９（ｂ）に示すようなグラフとなる。なお、補正率は、下記の（１）式で表され、手ぶれ量から手ぶれ補正量を減算した値に対する手ぶれ量の割合を百分率で表すものである。つまり、手ぶれ補正が効いていない場合の補正効果（補正率）は１００％となり、手ぶれが補正されて完全に手ぶれがなくなった場合の補正効果は０％となる。
補正効果（補正率）＝｛（手ぶれ量−手ぶれ補正量）／手ぶれ量｝×１００・・・（１）
【００７９】
図９（ｂ）に示す補正特性Ａは、ロックスイッチ８１がオンの場合における補正特性を表し、補正特性Ｂは、レリーズスイッチ８２がオンされ、接眼検出信号がオンの場合における補正特性を表し、補正特性Ｃは、レリーズスイッチ８２がオンされ、接眼検出信号がオフの場合における補正特性を表す。図９（ｂ）に示すように、電子ビューファインダ４を見ながら構えた場合（接眼時）は高周波側（１０Ｈｚ付近）だけでなく低周波側（１Ｈｚ付近）のぶれに対しても補正効果が得られるような補正特性をもつのに対し、外部表示部２２を見ながら構えた（非接眼時）は１０Ｈｚの高周波帯域のぶれにやや重点をおいて補正するような補正特性となる。つまり、手ぶれが高周波の場合には補正率が高くなる補正特性Ｃを選択し、低周波の場合には補正率が低くなる補正特性Ｂを選択し、露光時にそれぞれの傾向にあった補正特性を選択することによって手ぶれ補正を行う。つまり、レリーズスイッチ８２がオンであり（全押し状態Ｓ２）、接眼検出信号がオフである場合のＨＰＦ１２１ｃは、レリーズスイッチ８２がオンであり（全押し状態Ｓ２）、接眼検出信号がオンである場合のＨＰＦ１２１ｂよりも高い周波帯域での感度を高くすることで、より高精度に手ぶれ補正を行うことができる。
【００８０】
このように、撮影者が電子ビューファインダ４を使用しているか否かが判断されるので、撮影者が電子ビューファインダ４を覗いて撮影しようとしているのか、電子ビューファインダ４を覗かずに外部表示部２２を使用して撮影しようとしているのかを判断することができる。接眼センサ２９によって出力される検出信号に基づいて手ぶれ補正の補正特性が変更されるので、撮影者が接眼している状態での手ぶれの補正特性と、撮影者が接眼していない状態、つまり、外部表示部２２を使用している状態での手ぶれの補正特性とを切り換えることができる。また、補正特性変更部１０６によって変更された補正特性に応じて手ぶれが補正されるので、手ぶれによる影響のない写真を撮影することができる。したがって、撮影者の構え方に応じて高精度の手ぶれ補正を行うことができる。
【００８１】
なお、本実施の形態では、図６に示すように、スイッチング回路１２０が補正特性に応じてＨＰＦ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃへの切り替えを行うことによって手ぶれを補正しているが、本発明は特にこれに限定されず、補正特性に応じて積分器への切り換えを行うことによって手ぶれを補正してもよい。図１０は、補正特性に応じて積分器への切り換えを行うことによって手ぶれを補正する場合の信号処理を説明するための図である。図６に示す信号処理と同様に、Ａ／Ｄ変換された検出信号はＨＰＦ１２１によって遮断周波数以上の周波数の信号だけが通過し、遮断周波数以下の周波数の信号が減衰される。そして、ＨＰＦ１２１を通過した信号は、位相補償及びゲイン調整が行われた後、積分器による積分演算処理が行われるが、その際に補正特性に相当する積分器の切り換えを行う。つまり、スイッチング回路１２０’は、ロックスイッチ８１がオンである場合の積分器１２４ａ、レリーズスイッチ８２がオンであり接眼検出信号がオンである場合の積分器１２４ｂ及びレリーズスイッチ８２がオンであり接眼検出信号がオフである場合の積分器１２４ｃのいずれかに切り換えることで、それぞれの補正特性に応じた手ぶれ補正を行う。この場合、積分演算処理を行う際に補正特性を変更することができる。
【００８２】
また、本実施の形態では、ＣＣＤを駆動することによって手ぶれ補正を行うが、本発明は特にこれに限定されず、例えば、光学系を駆動することによって行ってもよい。この場合、交換レンズ３内に補正用レンズを設け、この補正用レンズをｘ方向及びｙ方向に移動させることによって手ぶれを補正する。
【００８３】
また、可変頂角プリズムの頂角を駆動することによって手ぶれ補正を行ってもよい。可変頂角プリズムは、２枚のガラス板をポリエチレン樹脂などの特殊フィルムで作られた蛇腹でつなぎ、その内部を高屈折率液体で満たしたものである。このような可変頂角プリズムを交換レンズ３内に設け、頂角を変化させることで、入射光を任意の方向に変えることができ、ＣＣＤ１７での結像部位を変えることができる。
【００８４】
また、ＣＣＤの切り出しエリアを制御することによって手ぶれ補正を行ってもよい。この場合、ＣＣＤから一部分（所定の画素数）のエリアを切り出し、その切り出した切り出しエリアを上下左右に動かすことで手ぶれ補正を行う。
【００８５】
また、本実施の形態では、シャッタボタン１８が全押し状態Ｓ２、つまりレリーズスイッチ８２がオンされる際に接眼検出信号のオン／オフが判断されるが、本発明は特にこれに限定されず、シャッタボタン１８が半押し状態Ｓ１、つまりロックスイッチ８１がオンされる際に接眼検出信号のオン／オフを判断し、ロックスイッチ８１がオンであって接眼検出信号がオンである場合の補正特性及びロックスイッチ８１がオンであって接眼検出信号がオフである場合の補正特性のうちのいずれかの補正特性を選択してもよい。この場合、被写体を撮影するための準備動作が実行される場合にも手ぶれ補正が行われるため、さらに細かい手ぶれの補正が可能となる。
【００８６】
また、本実施の形態では、手ぶれ補正装置をデジタルカメラに適用するとして説明したが、本発明は特にこれに限定されず、デジタルビデオカメラに適用してもよい。
【００８７】
また、本実施の形態では、電子ビューファインダを用いて説明したが、本発明は特にこれに限定されず、例えば、透視ファインダやレフレックスファインダ等の光学式ファインダを用いてもよい。
【００８８】
また、本実施の形態では、デジタルカメラはカメラ本体と交換レンズ３とを備える一眼レフレックスカメラとして説明したが、本発明は特にこれに限定されず、デジタルカメラはカメラ本体２とレンズとが一体となったコンパクトカメラでもよい。
【００８９】
また、本実施の形態では、静止画像を撮影する場合における手ぶれ補正として説明したが、本発明は特にこれに限定されず、動画像を撮影する場合において適用してもよい。例えば、撮影者はメニュー表示スイッチ２７を押圧することによって撮影状態を動画撮影状態に切り換え、シャッタボタン１８を押圧することによって動画の録画を開始する。録画の停止は、再びシャッタボタン１８を押圧することによって行われる。全体制御部９０は、記録する撮影状態が静止画撮影状態であるか、動画撮影状態であるかを判断し、静止画撮影状態である場合、上記のようにして手ぶれの補正を行い、動画撮影状態である場合、１フレーム毎に上記の手ぶれ補正を行う。なお、動画撮影状態では、シャッタボタン１８の半押し、全押しの判断を行わなくてもよく、接眼センサ２９による接眼、非接眼の判断を行うことで手ぶれを補正する。このようにして、静止画撮影及び動画撮影のいずれの撮影状態かを判断し、それぞれの撮影状態に応じた手ぶれの補正を行うことができる。
【００９０】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が含まれている。
（１）撮影者がビューファインダを使用しているか否かを検出する接眼検出手段と、前記接眼検出手段によって出力される検出信号に基づいて手ぶれ補正の補正特性を変更する補正特性変更手段と、前記補正特性変更手段によって変更された補正特性に応じて手ぶれを補正する手ぶれ補正手段とを備えることを特徴とする手ぶれ補正装置。
（２）前記補正特性変更手段は、前記ビューファインダを使用していない場合に、前記ビューファインダを使用している場合よりも高い周波数帯域での感度を高くすることを特徴とする上記（１）記載の手ぶれ補正装置。
（３）静止画撮影及び動画撮影のいずれの撮影状態であるかを判断する撮影状態判断手段をさらに備え、前記補正特性変更手段は、前記撮影状態判断手段によって判断される撮影状態及び前記接眼検出手段によって出力される検出信号に基づいて手ぶれ補正の補正特性を変更することを特徴とする上記（１）記載の手ぶれ補正装置。
（４）前記手ぶれ補正手段は、撮像素子を駆動することによって手ぶれを補正することを特徴とする上記（１）記載の手ぶれ補正装置。
（５）ビューファインダと、被写体を表示する外部表示部とを備えるとともに手ぶれを補正可能な撮像装置において、撮影者がビューファインダを使用しているか否かを検出する接眼検出手段と、前記接眼検出手段によって出力される検出信号に基づいて手ぶれ補正の補正特性を変更する補正特性変更手段と、前記補正特性変更手段によって変更された補正特性に応じて手ぶれを補正する手ぶれ補正手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
（６）前記手ぶれ補正手段は、光学系を駆動することによって手ぶれを補正することを特徴とする上記（１）記載の手ぶれ補正装置。この構成によれば、レンズなどの光学系による手ぶれ補正を行うことができる。
（７）前記ビューファインダは、電子ビューファインダであることを特徴とする上記（１）記載の手ぶれ補正装置。この構成によれば、ビューファインダとして電子ビューファインダを用いる場合に手ぶれ補正を行うことができる。
【００９１】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る手ぶれ補正装置によれば、撮影者がビューファインダを使用しているか否かが判断されるので、撮影者がビューファインダを覗いて撮影しようとしているのか、ビューファインダを覗かずに撮影しようとしているのかを判断することができる。接眼検出手段によって出力される検出信号に基づいて手ぶれ補正の補正特性が変更されるので、撮影者が接眼している状態での手ぶれの補正特性と、撮影者が接眼していない状態での手ぶれの補正特性とを切り換えることができる。また、補正特性変更手段によって変更された補正特性に応じて手ぶれが補正されるので、手ぶれによる影響のない写真を撮影することができる。したがって、撮影者の構え方に応じて高精度の手ぶれ補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデジタルカメラの一実施形態を構成するカメラ本体に内蔵された主要部材の配置を示す上面図である。
【図２】本発明に係るデジタルカメラの一実施形態を構成するカメラ本体に内蔵された主要部材の配置を示す右側面図である。
【図３】本発明に係るデジタルカメラの一実施形態を構成するカメラ本体に内蔵された主要部材の配置を示す背面図である。
【図４】デジタルカメラ１の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】手ぶれ補正装置１００の構成の一例を示す図である。
【図６】手ぶれ補正装置における信号処理を説明するための図である。
【図７】図４に示すデジタルカメラ１による手ぶれ補正処理のフローチャートの一例を示す図である。
【図８】手ぶれ補正処理のタイミングを示す図である。
【図９】補正特性の一例を示す図である。
【図１０】補正特性に応じて積分器への切り換えを行うことによって手ぶれを補正する場合の信号処理を説明するための図である。
【符号の説明】
１デジタルカメラ（撮像装置）
１７ＣＣＤ
１９ＥＶＦ（ビューファインダ）
２２ＬＣＤ（液晶表示部）
２９接眼センサ（接眼検出手段）
７０表示部
８０操作部
８１ロックスイッチ
８２レリーズスイッチ
９０全体制御部（撮影状態判断手段）
１００手ぶれ補正装置
１０１ジャイロ
１０２手ぶれ補正制御部（補正特性変更手段）
１０３手ぶれ駆動部（手ぶれ補正手段）

Claims

撮影者がビューファインダを使用しているか否かを検出する接眼検出手段と、
前記接眼検出手段によって出力される検出信号に基づいて手ぶれ補正の補正特性を変更する補正特性変更手段と、
前記補正特性変更手段によって変更された補正特性に応じて手ぶれを補正する手ぶれ補正手段とを備えることを特徴とする手ぶれ補正装置。
前記補正特性変更手段は、前記ビューファインダを使用していない場合に、前記ビューファインダを使用している場合よりも高い周波数帯域での感度を高くすることを特徴とする請求項１記載の手ぶれ補正装置。
静止画撮影及び動画撮影のいずれの撮影状態であるかを判断する撮影状態判断手段をさらに備え、
前記補正特性変更手段は、前記撮影状態判断手段によって判断される撮影状態及び前記接眼検出手段によって出力される検出信号に基づいて手ぶれ補正の補正特性を変更することを特徴とする請求項１記載の手ぶれ補正装置。
前記手ぶれ補正手段は、撮像素子を駆動することによって手ぶれを補正することを特徴とする請求項１記載の手ぶれ補正装置。
ビューファインダと、被写体を表示する外部表示部とを備えるとともに手ぶれを補正可能な撮像装置において、
撮影者がビューファインダを使用しているか否かを検出する接眼検出手段と、前記接眼検出手段によって出力される検出信号に基づいて手ぶれ補正の補正特性を変更する補正特性変更手段と、
前記補正特性変更手段によって変更された補正特性に応じて手ぶれを補正する手ぶれ補正手段とを備えることを特徴とする撮像装置。