JP2006047742A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 撮像装置の保持状態に応じて、目立つ揺れをターゲットとした手ブレ補正を行うこと。
【解決手段】 画像を撮影する撮像部と揺れを抑制する防振シフトレンズを備え、手ブレ補正手段と撮像装置保持状態を検出する手段を有する撮像装置に関する。この撮像装置は前記揺れを検出する揺れ検出部７２、接触状態検出部７０、に基づいて、前記揺れを抑制する防振シフトレンズ１６と、防振制御部５２と、保持状態判定部６６、を備える保持状態に応じてレンズ１６の駆動範囲及び分解能を変更することを特徴とする。また保持状態に応じて防振動作の有無を選択できることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は手ブレ、もしくは揺れ補正手段を有する撮像装置に関する発明である。

一般的に撮影者が撮像装置を片手で保持した場合には撮像装置を両手保持した場合と比べ、手ブレは大きくなる傾向にある。しかし従来の技術では、片手両手に関わらず同じ補正動作を行っている。そのため撮像装置を片手で保持した場合で揺れ量が大きいときは、揺れキャンセル量がシフトレンズの駆動範囲を超えてしまうことがある。

撮像装置を両手で保持した場合で揺れ量が微小の場合は、揺れキャンセル量の分解能が荒いため揺れを完全にキャンセルできないことがある。

従来の技術では、電源電圧状態から駆動範囲、および分解能を変更することがある（例えば特許文献１参照）。

また従来の技術では手ブレ、もしくは揺れを検知する手段が検出した揺れの特性から撮像装置が固定されたと判断し、防振動作を行わないようにしていた（例えば特許文献２参照）。
特開平０８−１３６９６２号公報 特開平０４−５６８３１号公報

撮影者は状況により撮像装置の保持状態を変えることがしばしばあり、両手で撮像装置を保持した場合は、撮像装置が安定した状態であるため大きな揺れは発生しにくい。この場合は目立つ微小な揺れをキャンセルすることが望まれる。また片手で撮像装置を保持した場合は、撮像装置が不安定な状態であるため大きな揺れが発生しやすい。この場合は目立つ大きな揺れをキャンセルすることが望まれる。また揺れ量とその揺れ周波数をもって、自動的に平地に撮像装置を置いたと判断し防振動作をＯＦＦにする場合は、その判断基準となる揺れ量と周波数のスレッシュを一意に決定することが難しく、制御が複雑になる傾向にあった。

本発明は、以上の点に着目して成されたもので、撮像装置の保持状態に応じて、目立つ揺れをターゲットとした手ブレ補正を行う撮像装置を提供することを目的とする。

この発明は下記の構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。

（１）手ブレ、もしくは揺れを検知する検知手段と、前記検知手段が検出したデータを揺れキャンセル量に変換する計算手段と、前記計算手段から算出された揺れキャンセル量を用いて手ブレ、もしくは揺れをキャンセルする防振部を持つ撮像装置において、撮影者の手が触れているか否かを検知できる接触検知手段を複数有し、上記接触検知手段の結果から撮像装置を保持している姿勢を判断し、それぞれの保持している姿勢に応じてシフトレンズの駆動範囲、および分解能の変更と防振動作の有無を変更できることを特徴とする撮像装置。

本発明によれば、撮像装置の保持状態に応じて、目立つ揺れをターゲットとした手ブレ補正を行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は画像処理装置のブロック図である。

１２は撮影レンズ保護手段である。

４４は撮影バリア制御部であり、レンズ保護手段１２の動作を制御する。

１４は防振動作を行うシフトレンズである。

４８はシフトレンズ制御部であり、シフトレンズ１４の動作を制御し、手ブレ、もしくは揺れをキャンセルする。

１６はズームレンズである。

４２はズーム制御部であり、ズームレンズ１６を制御し、倍率の変化を行う。

１８はフォーカスレンズである。

４０は測距制御部であり、フォーカスレンズ１８を制御し、ピント合わせを行う。

２０は絞り機能を備えるシャッターである。

３８は露光制御部であり、絞り機能を備えるシャッター２０を制御する。

２２は光学像を電気信号に変換する撮像素子である。

２４はタイミング発生部であり、撮像素子２２、ＤＡ変換部２６、ＡＤ変換部３０にクロック信号を供給する。

３２はメモリ制御部であり、タイミング発生部２４、ＤＡ変換部２６、ＡＤ変換部３０、画像表示記憶部３４、画像処理部３６、を制御する。

３６は画像処理部であり、ＡＤ変換部３０からのデータ、或いはメモリ制御部３２からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。

ＡＤ変換部３０のデータが画像処理部３６、メモリ制御部３２を介して、或いはＡＤ変換部３０のデータが直接メモリ制御部３２を介して、画像表示記憶部３４に書き込まれる。

画像表示記憶部３４に書き込まれた表示用画像データはＤＡ変換器２６を介して画像表示部２８より表示される。

画像表示部２８を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダー機能を実現することが可能である。

５０はシステム制御部であり、露光制御部３８、測距制御部４０、ズーム制御部４２、バリア制御部４４の制御を行う。

５４はメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶量を備えている。

また、メモリ５４はシステム制御部５０の作業領域としても使用することが可能である。

５８はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインタフェースである。

５６は電源であり、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成されており、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御部４０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。

６０は記録部であり、インタフェース５８を介してシステム制御部５０とアクセスを行う。

６２は各種ボタンやタッチパネル等からなる操作部で、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写／連写／セルフタイマー切り替えボタン、メニュー移動＋（プラス）ボタン、メニュー移動−（マイナス）ボタン、再生画像移動＋（プラス）ボタン、再生画像−（マイナス）ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン等がある。

５２は防振制御部である。

７２は揺れ検出部であり、揺れ角速度を検出する。

７２により検出された揺れ角速度はＡＤ変換部６８によりアナログデータからデジタルデータに変換される。

揺れ角速度を検出するセンサーの例としてジャイロが挙げられる。

７０は接触検出部であり、撮影者が撮像装置を接触している状態を検出する。

接触検出部は通常撮影者が手を添えると考えられる撮像装置の両グリップ部、および鏡筒下部に設置される。

保持状態を検出するセンサーの例として圧力センサー、静電気センサーが挙げられる。

６６は保持状態判定部であり、撮影者が撮像装置を保持している状態を判定する。

両グリップ部、および鏡筒下部の何れか２つの接触検出部が反応した場合、両手で撮像装置を保持していると判定し、両グリップ部、および鏡筒下部の何れか１つの検出部が反応した場合、片手で撮像装置を保持していると判定し、両グリップ部、および鏡筒下部の何れの検出部も反応していない場合、撮像装置を保持していない、即ち撮像装置を固定していると判定する。

６４は防振動作有無設定部である。

保持状態判定部６６により撮像装置を保持していないと判定された場合、防振動作を行わないモードと、防振動作を行うモードとを操作部６２から選択することができる。

初期状態は撮像装置を保持していないと判定された場合、防振動作を行わないモードである。

これは撮像装置が三脚、水平な台等に設置された場合を意味する。

防振制御部５２はＡＤ変換部６８によりデジタルデータに変換された揺れキャンセル量を受け取り、積分演算を行うことにより基準倍率における揺れキャンセル量を算出する。

通常の場合、基準倍率はテレ側、即ち望遠側となる。

倍率が変化した場合は、その倍率をＢとし、基準倍率をＡとすると、揺れキャンセル量にＢ÷Ａを掛けた量が現在倍率における揺れキャンセル量となる。

防振制御部５２において算出された最終的な揺れキャンセル量はＤＡ変換部４６を介してデジタルデータからアナログデータに変換される。

４８はシフトレンズ制御部であり、ＤＡ変換部４６で変換された揺れキャンセル量を用いてシフトレンズ１４を動作させることにより手ブレを含めた揺れをキャンセルする。

防振制御部５２において出力されるデータ形式としてＰＷＭ波形出力が挙げられる。

図２はシフトレンズ制御部内のブロック図である。

８０はシフトレンズ１４の位置センサーである。

位置センサーの例としてホール素子が挙げられる。

位置センサー８０で検出された現在位置はアンプ８２を通過し、加減算部８６に入力される。

アンプ８２における位置センサーゲインは防振制御部５２から変更することができる。

図３は位置センサーゲインを上げ下げした場合のＰＷＭ波形と駆動範囲を示したグラフである。

位置センサーゲインを上げると、駆動範囲が狭まるが揺れキャンセル量であるＰＷＭ波形の分解能を上げることになる。即ち精度の高い揺れキャンセル量を出力することになる。

位置センサーゲインを下げると、駆動範囲が広がるが揺れキャンセル量であるＰＷＭ波形の分解能を下げることになる。即ち精度の低い揺れキャンセル量を出力することになる。

図４は位置センサーゲインを上げ下げした場合における、揺れキャンセル量が小さい場合と大きい場合のＰＷＭ波形を示したグラフである。

グラフ中の点線は理想的な揺れキャンセル量で、実線が揺れキャンセル量のＰＷＭ波形である。

防振制御部５２から出力されたＰＷＭ波形はＤＡ変換部を介してデジタルデータからアナログデータに変換され、加減算部８６に入力される。

加減算部８６に入力された揺れキャンセル量はシフトレンズ１４の目標位置になり、他方位置センサー８０から出力された現在位置は、位置センサーゲイン８２で増減幅され加減算部８６に入力される。
加減算部８８に入力された目標位置と現在位置との差分がシフトレンズ１４の今回移動量となる。

８４はシフトレンズ駆動コイルであり、今回移動量分のシフトレンズ駆動を行う。

目標位置と現在位置との差分がゼロになったことをもってシフトレンズ１４は目標位置に到達したことになり、今回駆動は終了する。

実施例を図１、図２、図３、図４、及び図５に基づいて説明する。

図５は本発明のフローチャートである。

ステップＳ５０１で撮像装置保持状態によるゲイン変更処理を開始する。

ステップＳ５０２は防振動作有無フラグの初期化を行う。

図１に記述されている操作部６２を介して防振動作有無設定部６４で、撮像装置を保持していないと判定された場合における、防振動作を行わないモードと防振動作を行うモードを選択できる。

撮像装置を保持しているか否かの判定は保持状態判定部６６で行われる。

防振動作を行うモードである場合、防振動作有無フラグはＯＮになる。

防振動作を行なないモードである場合、防振動作有無フラグはＯＦＦになる。

防振動作有無フラグの初期値はＯＦＦである。

防振動作有無フラグは最終的に防振制御部５２へ入力され、防振動作を行うか否かの判定に使用される。

ステップＳ５０３は位置センサーゲインの初期化を行う。

片手用、両手用に対応する位置センサーゲインは予め調整段階で用意されているものとする。

初期値は両手で撮像装置を保持した状態、即ち位置センサーゲインを上げた状態に設定する。

位置センサーゲインを上げた状態は駆動範囲は狭まるが揺れキャンセル量であるＰＷＭ波形の分解能を上げた状態である。これは大きな揺れはキャンセルできない場合があるが、微小な揺れに対して精度の高い揺れキャンセル量を出力することになる。

ステップＳ５０４は撮像装置の保持しているか、保持していないかを保持状態判定部６６をもって判定する。

判定には左右両方のグリップ部、および鏡筒下部に備え付けられた接触検出部７０が検出した結果を用いる。

具体的には、左右両方のグリップ部に備え付けられた接触検出部“何れか１つが反応した”場合は撮像装置を保持していると判定し、ステップＳ５０５に進む。

左右両方のグリップ部、および鏡筒下部に備え付けられた接触検出部“何れも反応しなかった”場合は撮像装置を保持していないと判定し、ステップＳ５０７に進む。

ステップＳ５０５は撮像装置を保持していると判断した場合である。

左右両方のグリップ部、および鏡筒下部に備え付けられた接触検出部“何れか２つが反応した”場合、撮像装置を両手で保持していると判定する。

左右両方のグリップ部、および鏡筒下部に備え付けられた接触検出部“何れか１つが反応した”場合、撮像装置を片手で保持していると判定する。

ステップＳ５０６は片手で撮像装置を保持した状態、即ち位置センサーゲインを下げた状態に設定する。

位置センサーゲインを下げた状態は駆動範囲は広がるが揺れキャンセル量であるＰＷＭ波形の分解能を下げた状態である。これは微小な揺れに対しては精度の高い揺れキャンセル量を出力できない場合があるが、大きな揺れをキャンセルできるようになる。

ステップＳ５０８は防振有無フラグをＯＮにする。

撮像装置をその状態に依らず（片手、両手に依らず）保持している場合は、防振動作を行うため、防振有りを設定することになる。

ステップＳ５０７は撮像装置を保持していないと判断した場合である。
防振動作有無設定部６４おいて防振動作を行うモードを選択していた場合は、防振有無フラグをＯＮにする。

防振動作有無設定部６４おいて防振動作を行はないモードを選択していた場合は、防振有無フラグは初期値ＯＦＦのままである。

ステップＳ５１０をもって撮像装置保持状態におけるゲイン変更処理が終了し、次に揺れキャンセル量を計算、出力するための防振制御ステップＳ５１１に移る。

本発明の好適な実施の形態に係る撮像装置のブロック図である。 本発明の好適な実施の形態に係る撮像装置のブロック図である。 本発明の好適な実施の形態に係るシフトレンズの駆動範囲、および分解能の具体例を示すグラフである。 本発明の好適な実施の形態に係るシフトレンズの駆動範囲、および分解能の具体例を示すグラフである。 本発明の好適な実施の形態に係るフローチャートである。

符号の説明

１２ 撮影レンズ保護手段
１４ シフトレンズ
１６ ズームレンズ
１８ フォーカスレンズ
２０ 絞り機能を備えるシャッター
２２ 撮像素子
２４ タイミング発生部
２６ ＤＡ変換部
２８ 画像表示部
３０ ＡＤ変換部
３２ メモリ制御部
３４ 画像表示記憶部
３６ 画像処理部
３８ 露光制御部
４０ 測距制御部
４２ ズーム制御部
４４ バリア制御部
４６ ＤＡ変換部
４８ シフトレンズ制御部
５０ カメラシステム制御部
５２ 防振制御部
５４ メモリ
５６ 電源
５８ Ｉ／Ｆ
６０ 記録部
６２ 操作部
６４ 防振動作有無設定部
６６ 保持状態判定部
６８ ＡＤ変換部
７０ 接触検出部
７２ 揺れ検出部

Claims (4)

1. 手ブレ、もしくは揺れを検知する検知手段と、
   前記検知手段が検出したデータを揺れキャンセル量に変換する計算手段と、
   前記計算手段から算出された揺れキャンセル量を用いて手ブレ、もしくは揺れをキャンセルする防振部を持つ撮像装置において、
   撮影者の手が触れているか否かを検知できる接触検知手段を複数有し、
   上記接触検知手段の結果から撮像装置を保持している姿勢を判断し、
   それぞれの保持している姿勢に応じてシフトレンズの駆動範囲、および分解能の変更と防振動作の有無を変更できることを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載された撮像装置において、
   接触検知手段は少なくとも両グリップ部、及び鏡筒下部に備え付けられており、接触検知手段の２つ以上が反応している時は撮像装置を両手で保持していると判断し、接触検知手段の何れか１つが反応している時は撮像装置を片手で保持していると判断し、接触検知手段の何れも反応していない時は撮像装置を保持していないと判断することを特徴とする撮像装置。
3. 請求項１に記載された撮像装置において、
   撮影者が片手で撮像装置を保持している場合は縦方向即ちＰＩＴＣＨ方向と横方向即ちＹＡＷ方向の手ブレ、もしくは揺れが大きいと判断し、シフトレンズの分解能を下げることにより駆動範囲の拡大を行い大きな揺れをターゲットとした防振を行い、
   撮影者が両手で撮像装置を保持している場合は縦方向即ちＰＩＴＣＨ方向と横方向即ちＹＡＷ方向の手ブレ、もしくは揺れが小さいと判断し、シフトレンズの分解能を上げることにより駆動範囲の縮小を行い小さな揺れをターゲットとした防振動作を行うことを特徴とする撮像装置。
4. 請求項１に記載された撮像装置において、
   撮影者が手に撮像装置を保持していない場合は、防振動作を行わないモードと、
   撮影者が手に撮像装置を保持していない場合であっても、防振動作を行うモードとを有し、それぞれのモードを選択できることを特徴とする撮像装置。

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