JP2006126443A - Photographing device and photographing system - Google Patents

Photographing device and photographing system Download PDF

Info

Publication number
JP2006126443A
JP2006126443A JP2004313822A JP2004313822A JP2006126443A JP 2006126443 A JP2006126443 A JP 2006126443A JP 2004313822 A JP2004313822 A JP 2004313822A JP 2004313822 A JP2004313822 A JP 2004313822A JP 2006126443 A JP2006126443 A JP 2006126443A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
shake
photographing
image sensor
imaging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004313822A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shingo Hayakawa
慎吾 早川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2004313822A priority Critical patent/JP2006126443A/en
Publication of JP2006126443A publication Critical patent/JP2006126443A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a photographing device capable of satisfactorily detecting a shake and performing a photographing operation, and to provide a photographing system. <P>SOLUTION: The photographing device includes: a first imaging element 7 disposed on the optical axis of light emitted from a photographing optical system that outputs a signal for forming a photographic image; and a second imaging element 8 disposed outside the optical axis and used to receive the light. The photographing device detects a shake of a photographing device bases on an output from the second imaging element 8. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、防振機能を備えた撮影装置及び撮影システムに関し、詳しくは手振れ検出に関するものである。   The present invention relates to an image capturing apparatus and an image capturing system having an image stabilization function, and more particularly to camera shake detection.

従来、ユーザが撮影を行う際、ユーザの手振れが主な原因となって撮影前の構図決定が難しくなったり、また、撮影中にカメラ振れによって撮影画像に劣化が生じる問題があった。そこで、ユーザの手振れを検出し、これを補正する技術が提案され、代表的な従来例として、例えば、特許文献1〜3に記載の技術が挙げられる。   Conventionally, when a user performs shooting, there is a problem that it is difficult to determine a composition before shooting mainly due to a user's camera shake, or that a captured image is deteriorated due to camera shake during shooting. Thus, a technique for detecting a user's hand shake and correcting it has been proposed. For example, the techniques described in Patent Documents 1 to 3 are given as typical examples.

特許文献1に示される第1の従来例では、一眼レフレックスカメラ用の交換レンズ内にユーザの手振れによって発生する角速度を検出する振動ジャイロが設けられている。そして、交換レンズ内の一部のレンズ群を撮影光軸と略直交する方向に高速で移動させることで、カメラ振れによって発生する被写体像の変位(像振れ)を連続的に補正する装置(像振れ補正手段)が提案されている。   In the first conventional example shown in Patent Document 1, a vibration gyro for detecting an angular velocity generated by a user's camera shake is provided in an interchangeable lens for a single-lens reflex camera. A device (image) that continuously corrects the displacement (image blur) of the subject image caused by camera shake by moving a part of the lens group in the interchangeable lens at high speed in a direction substantially orthogonal to the photographing optical axis. Shake correction means) has been proposed.

また、特許文献2に示される第2の従来例では、撮像素子によって被写体像を形成するテレビカメラにおいて、撮影画像を形成する撮像素子の出力信号を利用して被写体像の像振れを検出し、上記第1の従来例と同様に撮影光学系の内部に設けられた像振れ補正手段を駆動させることによって該像振れを補正する技術が提案されている。   In the second conventional example shown in Patent Document 2, in a television camera that forms a subject image with an image sensor, image blur of the subject image is detected using an output signal of the image sensor that forms a captured image, Similar to the first conventional example, there has been proposed a technique for correcting image blur by driving image blur correction means provided in the photographing optical system.

さらに特許文献3に示される第3の従来例では、上記第2の従来例と同様に撮像素子によって被写体像を形成するビデオカメラであって、撮影画像を形成する撮像素子の出力信号を利用して被写体像の像触れを検出し、撮像素子そのものを光軸に直交する方向に高速で移動させることによって被写体像の変位を補正する装置が提案されている。
特開平3−188430号公報(2頁〜3頁、図2、図3等) 特開平1−231483号公報(2頁左下欄〜3頁右下欄、図1等) 特開平2−170681号公報(3頁右上欄〜4頁左下欄、図1〜図5等)
Further, the third conventional example shown in Patent Document 3 is a video camera that forms a subject image with an image sensor as in the second conventional example, and uses an output signal of the image sensor that forms a captured image. There has been proposed an apparatus that detects the touch of a subject image and corrects the displacement of the subject image by moving the image sensor at a high speed in a direction orthogonal to the optical axis.
JP-A-3-188430 (pages 2 to 3, FIG. 2, FIG. 3 etc.) Japanese Patent Laid-Open No. 1-231483 (page 2, lower left column to page 3, lower right column, FIG. 1, etc.) JP-A-2-170681 (upper right column on page 3 to lower left column on page 4, FIGS. 1 to 5 etc.)

しかしながら、上記第1の従来例では交換レンズに像振れ補正(防振)機能が設けられているため、防振機能を有しない撮影レンズを装着した場合には像振れ補正を行うことができない。   However, in the first conventional example, since the interchangeable lens is provided with an image blur correction (anti-shake) function, image blur correction cannot be performed when a photographic lens having no anti-shake function is attached.

また、すべての交換レンズ内に振れ検出装置と像振れ補正機構を設けるように構成することも可能であるが、交換レンズを複数所有するユーザにとっては、実質的には同様の機能を持った複数のカメラ振れ検出装置を有することになってしまうことになり好ましくなく、さらに、交換レンズに搭載される該カメラ振れ検出装置や像振れ補正機能の製造コストは高くなることから、ユーザにとってコスト面の負担が大きくなる。したがって、理想的には、撮影装置内に該振れ検出装置を具備することが望ましい。   In addition, it is possible to provide a shake detection device and an image shake correction mechanism in all the interchangeable lenses, but for a user who owns a plurality of interchangeable lenses, a plurality of substantially the same functions are provided. The camera shake detection device is not preferable, and the manufacturing cost of the camera shake detection device and the image shake correction function mounted on the interchangeable lens is high. The burden increases. Therefore, ideally, it is desirable to include the shake detection device in the photographing device.

一方、所定の手振れによるカメラ振れが発生したときに生ずる被写体像の変位(像振れ)は、手振れが主として回転方向の振れとなっていることが多いため、装着した撮影レンズの焦点距離によって大きく変化する傾向にある。特に、長焦点距離の撮影レンズを装着した場合には大きな像変位の補正が必要となる。この場合、上記第3の従来例のように撮像素子そのものを駆動する方式では、撮像素子の受光領域に制限されるので、正確な振れ検出ができず、大きな像変位の補正に対応できない課題を有している。   On the other hand, the displacement of the subject image (image blur) that occurs when camera shake due to predetermined camera shake occurs is largely dependent on the focal length of the attached photographic lens because the camera shake is often mainly in the rotational direction. Tend to. In particular, when a photographing lens having a long focal length is attached, a large image displacement correction is required. In this case, the method of driving the image pickup device itself as in the third conventional example is limited to the light receiving area of the image pickup device, so that accurate shake detection cannot be performed and it is not possible to cope with correction of a large image displacement. Have.

また、上記第2の従来例では、撮影装置に設けられた撮影画像を生成するための撮像素子から出力される撮像信号を用いてカメラ振れを検出している。しかし、該撮像素子からの撮像信号を連続的に読み出して像振れ補正を行う場合、撮影画像を形成する信号処理に加えてカメラ振れ検出のための信号処理を行うことが必要となるため、双方の信号処理時間が長くなり高速の撮影や連続撮影が困難となる課題を有している。   In the second conventional example, camera shake is detected using an imaging signal output from an imaging device for generating a captured image provided in the imaging apparatus. However, when image blur correction is performed by continuously reading out image signals from the image sensor, it is necessary to perform signal processing for camera shake detection in addition to signal processing for forming a captured image. Signal processing time becomes long, and high-speed shooting and continuous shooting are difficult.

また、撮影画像の生成前後にわたって連続的に電荷の読み出し処理が必要であり、撮像素子を暗黒状態にしなければならないが、カメラ振れを該撮像素子で行っているため、画面内に高輝度被写体が配置された場合などにスミアを発生させるといった問題がある。このため、良好な静止画像を生成することが困難となる。   In addition, it is necessary to continuously read out the charge before and after the generation of the captured image, and the image sensor must be in a dark state. However, since the camera shake is performed by the image sensor, there is a high-luminance subject in the screen. There is a problem of generating smears when placed. For this reason, it becomes difficult to generate a good still image.

本発明の例示的な目的の1つは、撮影装置内に振れ検出手段を設け、良好な振れ検出及び撮影動作が可能な撮影装置及び撮影システムを実現することにある。   An exemplary object of the present invention is to provide a photographing apparatus and a photographing system that are provided with shake detection means in the photographing apparatus and are capable of performing good shake detection and photographing operations.

また、他の例示的な目的の1つは、一眼レフレックスカメラやデジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮影装置に適用しても、良好な振れ検出及び撮影動作が可能な撮影装置及び撮影システムを実現することにある。   In addition, another exemplary purpose is to realize a photographing apparatus and a photographing system that can perform good shake detection and photographing operation even when applied to photographing apparatuses such as a single-lens reflex camera, a digital camera, and a video camera. There is to do.

本発明の1つの観点としての撮影装置は、撮影光学系からの光の光軸上に配置された第1の撮像素子の出力信号に基づいて撮影画像を生成する撮影装置であって、光軸上以外の位置に配置され、光を受ける第2の撮像素子と、第2の撮像素子の出力信号に基づいて該撮影装置の振れを検出する検出手段とを有することを特徴とする。   An imaging apparatus as one aspect of the present invention is an imaging apparatus that generates a captured image based on an output signal of a first imaging element disposed on an optical axis of light from an imaging optical system, A second imaging device that is disposed at a position other than the top and receives light, and a detection unit that detects shake of the imaging device based on an output signal of the second imaging device.

本発明によれば、撮影装置内であって、撮影光学系からの光の光軸上以外の位置に設けられる第2の撮像素子により振れ検出を行うので、第1の撮像素子で振れを検出する場合に比べ、撮影動作の影響を受けずに良好な振れ検出及び撮影動作を行うことが可能な撮影装置及び撮影システムを実現できる。   According to the present invention, since the shake detection is performed by the second image sensor provided in a position other than the optical axis of the light from the photographic optical system, the shake is detected by the first image sensor. Compared to the case, it is possible to realize a photographing apparatus and a photographing system capable of performing good shake detection and photographing operation without being affected by the photographing operation.

また、撮影画像を生成する第1の撮像素子から振れ検出信号が出力されないことから、撮影画像を生成する処理速度が向上し、かつ撮影画像の画質の劣化を防止することができる。   In addition, since the shake detection signal is not output from the first image sensor that generates the captured image, the processing speed for generating the captured image can be improved, and deterioration of the image quality of the captured image can be prevented.

最適な撮影動作を実現することができる。   Optimal shooting operation can be realized.

以下に本発明の実施例について説明する。   Examples of the present invention will be described below.

図1は本発明の撮影装置及びカメラシステムの一例である一眼レフレックスカメラの断面図であり、本実施例の撮影装置は、カメラ本体100と、該カメラ本体100に交換可能に装着されるレンズ装置101とで構成されている。なお、本発明は一眼レフレックスカメラ以外にレンズ装置と一体型のカメラやデジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮影装置に適用することもできる。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a single-lens reflex camera which is an example of a photographing apparatus and a camera system according to the present invention. The photographing apparatus of this embodiment includes a camera body 100 and a lens that is interchangeably attached to the camera body 100. The apparatus 101 is comprised. In addition to the single-lens reflex camera, the present invention can also be applied to a photographing apparatus such as a camera integrated with a lens apparatus, a digital camera, or a video camera.

101はレンズ装置101であり、11はズームレンズユニット、12は補正レンズユニット、13はフォーカスレンズユニットである。そして、これらのレンズユニットにより撮影レンズが構成されている。14は像振れ補正のために補正レンズユニット12を駆動するアクチュエータ、15はレンズ装置101から出力されるデータ及びカメラ本体100から出力される制御信号、検出・演算データ等を格納するROMである。   Reference numeral 101 denotes a lens apparatus 101, 11 a zoom lens unit, 12 a correction lens unit, and 13 a focus lens unit. These lens units constitute a photographic lens. Reference numeral 14 denotes an actuator that drives the correction lens unit 12 for image blur correction. Reference numeral 15 denotes a ROM that stores data output from the lens apparatus 101, control signals output from the camera body 100, detection / calculation data, and the like.

100はカメラ本体であり、2はクイックリターンミラー、3は焦点検出用のサブミラー、4はファインダー光学系、5は焦点検出光学系、6はシャッタ、7は第1の撮像素子、8は第2の撮像素子、9はカメラCPUである。第1及び第2の撮像素子7、8はCCDセンサ、CMOSセンサ等で構成されている。   Reference numeral 100 denotes a camera body, 2 is a quick return mirror, 3 is a sub mirror for focus detection, 4 is a finder optical system, 5 is a focus detection optical system, 6 is a shutter, 7 is a first image sensor, and 8 is a second mirror. The image sensor 9 is a camera CPU. The first and second image sensors 7 and 8 are composed of a CCD sensor, a CMOS sensor, or the like.

そして、図1に示すように撮影動作前の段階では、レンズ装置101によって予定焦点面に配置される第1の撮像素子7上に結像される被写体からの光は、クイックリターンミラー2によってその一部が反射され、ファインダー光学系4に導かれ(光軸AXL1〜光軸AXL2)、クイックリターンミラー2を透過する一部の光は、サブミラー3によって反射され、焦点検出光学系5に導かれて焦点検出に用いられる(光軸AXL1〜光軸AXL3)。   As shown in FIG. 1, in the stage before the photographing operation, the light from the subject imaged on the first image sensor 7 arranged on the planned focal plane by the lens device 101 is reflected by the quick return mirror 2. Part of the light is reflected and guided to the finder optical system 4 (optical axis AXL1 to optical axis AXL2), and part of the light that passes through the quick return mirror 2 is reflected by the sub-mirror 3 and guided to the focus detection optical system 5. Used for focus detection (optical axis AXL1 to optical axis AXL3).

また、本実施例では、被写体からの光がファインダー光学系4を介してユーザに観察され、焦点検出光学系5によって焦点検出されているのと同じ撮影の前段階において、撮影光学系の光軸近傍に配置される第1の撮像素子7の前方にはシャッタ6が遮光状態で配置されており、第1の撮像素子7の撮像面を暗黒状態にしている。   In the present embodiment, the light from the subject is observed by the user through the finder optical system 4 and the optical axis of the photographing optical system is in the same stage before photographing as when the focus is detected by the focus detection optical system 5. A shutter 6 is disposed in a light-shielding state in front of the first image sensor 7 disposed in the vicinity, and the image capturing surface of the first image sensor 7 is in a dark state.

さらに、被写体からの光の一部がクイックリターンミラー2、およびサブミラー3を介さずにレンズ装置101の光軸上以外の離れた位置に配置される第2の撮像素子8上にも同時に導かれ、この第2の撮像素子8にも被写体像が形成される。より詳しく説明すると、この第2の撮像素子8は、レンズ装置101内を通ってまっすぐ進む光軸AXL1、クイックリターンミラー2によって反射される光軸AXL2及びサブミラー3で反射される光軸AXL3以外の位置に配置されている。言い換えれば、クイックリターンミラー2及びサブミラー3によって反射されない被写体からの光がこの第2の撮像素子8に結像している。   Further, a part of the light from the subject is simultaneously guided onto the second image sensor 8 arranged at a position apart from the optical axis of the lens device 101 without passing through the quick return mirror 2 and the sub mirror 3. A subject image is also formed on the second image sensor 8. More specifically, the second image sensor 8 has an optical axis AXL1 that goes straight through the lens device 101, an optical axis AXL2 that is reflected by the quick return mirror 2, and an optical axis AXL3 that is reflected by the sub mirror 3. Placed in position. In other words, light from the subject that is not reflected by the quick return mirror 2 and the sub mirror 3 forms an image on the second image sensor 8.

一方、レンズ装置101は全体として3つのレンズユニット11、12、13で構成されていて、補正レンズユニット12をアクチュエータ14によって光軸AXL1と略直交する方向に移動させることによって被写体像の変位(像振れ)を補正する。第2の撮像素子8に結像する被写体像は、カメラ本体100のカメラCPU9に時系列で転送され、ここで被写体像の時間的な変位を水平方向及び垂直方向成分に分解して被写体の振れ情報(第1の振れ情報)として検出している。   On the other hand, the lens apparatus 101 is composed of three lens units 11, 12, and 13 as a whole. By moving the correction lens unit 12 in the direction substantially orthogonal to the optical axis AXL 1 by the actuator 14, the displacement of the subject image (image Correct the shake). The subject image formed on the second image sensor 8 is transferred in time series to the camera CPU 9 of the camera body 100, where the temporal displacement of the subject image is decomposed into horizontal and vertical components to shake the subject. It is detected as information (first shake information).

また、レンズ装置101には機械的又は物理的な振れ検出装置(振動ジャイロ(角速度センサ)、加速度センサ等)30が設けられ、該振れ検出装置30で撮影装置の振れ(第2の振れ情報)を検出している。   Further, the lens device 101 is provided with a mechanical or physical shake detection device (vibration gyro (angular velocity sensor), acceleration sensor, etc.) 30, and the shake detection device 30 uses the shake (second shake information) of the photographing apparatus. Is detected.

この被写体像の振れ情報及び撮影装置の振れ情報は、レンズ装置101内のROM15に格納され、像振れ補正の定数データに基づいて、アクチュエータ14を駆動するための駆動情報に変換される。そして、駆動情報をアクチュエータ14に出力して、補正レンズユニット12を光軸AXL1と略直交する方向に瞬時に駆動させて被写体像の振れを補正している。   The shake information of the subject image and the shake information of the photographing apparatus are stored in the ROM 15 in the lens apparatus 101 and converted into drive information for driving the actuator 14 based on constant data for image shake correction. Then, drive information is output to the actuator 14, and the correction lens unit 12 is instantaneously driven in a direction substantially orthogonal to the optical axis AXL1 to correct the shake of the subject image.

次に、本実施例の撮影装置の撮影動作中の状態を図2に示す。図2において、クイックリターンミラー2、サブミラー3はレンズ装置101の光軸AXL1、すなわち撮影光路外に退避している。また、シャッタ6は開放状態となっており、被写体像は第1の撮像素子7の撮像面上に結像している。この状態を所定時間継続することによって被写体像は第1の撮像素子7によって光電変換され、画像信号としてカメラCPU9に出力される。   Next, FIG. 2 shows a state during the photographing operation of the photographing apparatus of the present embodiment. In FIG. 2, the quick return mirror 2 and the sub mirror 3 are retracted from the optical axis AXL <b> 1 of the lens device 101, that is, out of the photographing optical path. Further, the shutter 6 is in an open state, and the subject image is formed on the imaging surface of the first image sensor 7. By continuing this state for a predetermined time, the subject image is photoelectrically converted by the first image sensor 7 and output to the camera CPU 9 as an image signal.

このとき、第2の撮像素子8の撮像面上には、撮影動作前の状態から連続的に被写体像が結像されており、カメラCPU9からは連続的に被写体像の振れ情報(第1の振れ情報)を検出している。そして、この第1の振れ情報と振れ検出装置30で検出される第2の振れ情報とに基づいて、レンズ装置101では補正レンズユニット12を光軸AXL1と略直交する方向に連続的に駆動させて振れ補正を行なっている。   At this time, the subject image is continuously formed on the imaging surface of the second imaging element 8 from the state before the photographing operation, and the camera CPU 9 continuously detects the shake information of the subject image (first image). Shake information) is detected. Based on the first shake information and the second shake information detected by the shake detection device 30, the lens device 101 continuously drives the correction lens unit 12 in a direction substantially orthogonal to the optical axis AXL1. Shake correction.

その後、撮影動作後の段階に至ると再度図1に示される状態に戻って第1の撮像素子7はシャッタ6により遮蔽されて暗黒状態となり、この間に撮像素子7で発生した光電流を確実にリセットして次回の撮影に備えるとともに、暗黒状態で発生する暗電流等のノイズ成分の検出を行なうことによって撮影画像に発生したノイズ成分の除去処理等を行なって高品質の静止画像を形成する。   Thereafter, when the stage after the photographing operation is reached, the state returns to the state shown in FIG. 1 again, and the first image sensor 7 is shielded by the shutter 6 and becomes in a dark state. In addition to preparing for the next shooting by resetting, noise components such as a dark current generated in a dark state are detected to remove noise components generated in the shot image and form a high-quality still image.

なお、この状態においても第2の撮像素子8上には撮影光学系(レンズ装置101)によって形成された一部の被写体像が連続的に形成(結像)されている。したがって、シャッタ6が閉じて第1の撮像素子7が遮蔽されて暗黒状態となっている間(撮影画像を生成している間)でも連続的に被写体像の振れを検出して像振れ補正を行ない、次の撮影動作を可能としている。   Even in this state, a part of the subject image formed by the photographing optical system (lens device 101) is continuously formed (formed) on the second image sensor 8. Therefore, even when the shutter 6 is closed and the first image sensor 7 is shielded to be in a dark state (while a captured image is being generated), the shake of the subject image is continuously detected to correct the image blur. The next shooting operation is possible.

図3は本実施例の第1の撮像素子7と第2の撮像素子8の配置をレンズ装置101の方向から見たときの平面図である。図3において、10はレンズ装置101の受光面を包含する有効画円(イメージサークル領域)を表している。レンズ装置101は第1の撮像素子7の対角寸法を包含するような有効画円で設計されており、図3に示すように有効画円10内であって常時露光の可能な領域がカメラ内には存在している。   FIG. 3 is a plan view of the arrangement of the first image sensor 7 and the second image sensor 8 in this embodiment as viewed from the direction of the lens device 101. In FIG. 3, reference numeral 10 denotes an effective image circle (image circle region) including the light receiving surface of the lens device 101. The lens device 101 is designed with an effective image circle that includes the diagonal dimension of the first image sensor 7, and an area within the effective image circle 10 that can be always exposed as shown in FIG. It exists within.

本実施例では撮影装置内のこのような有効画円10内に振れ検出用として使用可能な第2の撮像素子8を配置して有効な振れ検出を実現している。したがって、第2の撮像素子はクイックリターンミラー2及びサブミラー3の位置にかかわらず被写体からの光を受けることができる。   In the present embodiment, effective shake detection is realized by arranging the second image sensor 8 that can be used for shake detection in such an effective image circle 10 in the photographing apparatus. Therefore, the second image sensor can receive light from the subject regardless of the positions of the quick return mirror 2 and the sub mirror 3.

次に、本実施例の撮像システムについて図4に示す動作フローチャに基づいて説明する。まず、撮影装置の電源スイッチのONにより(S101)、撮影動作及び防振機能の起動が行われる(S102)。なお、防振機能の起動は、撮影装置の電源ON時に自動的に行ってもよいし、ISスイッチ等により任意に防振機能を起動するように構成してもよい。   Next, the imaging system of the present embodiment will be described based on the operation flowchart shown in FIG. First, when the power switch of the photographing apparatus is turned on (S101), the photographing operation and the image stabilization function are activated (S102). The image stabilization function may be activated automatically when the photographing apparatus is turned on, or may be configured to activate the image stabilization function arbitrarily using an IS switch or the like.

次に、防振機能の起動に伴って、第2の撮像素子8は、像面上に結像された被写体像の振れ検出を開始して、連続的に被写体像の第1の振れ情報をカメラCPU9に出力し(S103)、同時に振れ検出装置30により検出された撮影装置の第2の振れ情報もカメラCUPに出力される(S104)。この第1及び第2の振れ情報はレンズ装置101内のROM15に格納され、像振れ補正の定数データに基づいて、アクチュエータ14を駆動するための駆動情報に変換される。そして、駆動情報をアクチュエータ14に出力して、補正レンズユニット12を光軸AXL1と略直交する方向に瞬時に駆動させて被写体像の振れを補正する。   Next, as the image stabilization function is activated, the second image sensor 8 starts to detect the shake of the subject image formed on the image plane and continuously outputs the first shake information of the subject image. Output to the camera CPU 9 (S103), and at the same time, the second shake information of the photographing apparatus detected by the shake detection device 30 is also output to the camera CUP (S104). The first and second shake information is stored in the ROM 15 in the lens apparatus 101, and is converted into drive information for driving the actuator 14 based on constant data for image shake correction. Then, the drive information is output to the actuator 14, and the correction lens unit 12 is instantaneously driven in a direction substantially orthogonal to the optical axis AXL1 to correct the shake of the subject image.

その後、不図示のレリーズボタンの第1ストロークSW1がONされたか否かを判別して撮影準備動作を行う(S106)。SW1がONされている場合は、測光ユニットによる測光及び焦点検出ユニットによる焦点調節が行われ、同時に露出値(絞り値やシャッタースピード等)が決定される(S107)。その後レリーズボタンの第2ストロークSW2がONされたか否かを判別する。SW2がONされた場合はクイックリターンミラー2及びサブミラー3が光軸AXL1から退避し、シャッタ6を走行させて撮影が行われる。その後、第1の撮像素子7に結像した被写体像は、光電変換され撮像信号として出力され、各種画像処理等が施されて不図示のメモリ等に記憶され、次の撮影にために第1の撮像素子7の初期化が行われる。   Thereafter, it is determined whether or not the first stroke SW1 of a release button (not shown) is turned on, and a shooting preparation operation is performed (S106). When SW1 is ON, photometry by the photometry unit and focus adjustment by the focus detection unit are performed, and at the same time, an exposure value (aperture value, shutter speed, etc.) is determined (S107). Thereafter, it is determined whether or not the second stroke SW2 of the release button is turned on. When SW2 is turned on, the quick return mirror 2 and the sub mirror 3 are retracted from the optical axis AXL1, and the shutter 6 is moved to perform photographing. Thereafter, the subject image formed on the first image sensor 7 is photoelectrically converted and output as an imaging signal, subjected to various image processing and the like, stored in a memory (not shown), and the like for the first shooting. The imaging element 7 is initialized.

なお、この撮影動作前(撮影装置の起動時)から撮影準備動作(SW1がON)及び、撮影動作(SW2がON)を経て次の撮影動作までの間、第2の撮像素子8から出力された第1の振れ情報及び振れ検出装置30から出力された第2の振れ情報に基づいて常時像振れ補正(防振)が行われている(すなわち、撮影動作直前から撮影動作、次の撮影動作においてもステップ103〜ステップ105の処理が繰り返し実行され、常に防振が行われる)。   It is output from the second image sensor 8 before this photographing operation (when the photographing apparatus is activated), through a photographing preparation operation (SW1 is ON) and a photographing operation (SW2 is ON) until the next photographing operation. Based on the first shake information and the second shake information output from the shake detection device 30, image blur correction (anti-shake) is always performed (that is, the shooting operation immediately before the shooting operation and the next shooting operation). Step 103 to step 105 are repeatedly executed, and image stabilization is always performed).

このように本実施例では、撮影光学系の予定焦点面のうち、レンズ装置101の光軸AXL1上(近傍)で、かつ撮影動作前後にはシャッタ6によって遮蔽され、撮影中のみにだけ露光される位置に第1の撮像素子7を配置するとともに、レンズ装置101の光軸AXL1以外の離れた位置であって、撮影動作前後および撮影中においても連続的に被写体像を形成可能な位置に第2の撮像素子8を配置している。そして、第2の撮像素子によって形成される画像信号を時系列的に出力し、被写体像の振れを連続的に検出する。   As described above, in this embodiment, the planned focal plane of the photographing optical system is on the optical axis AXL1 (near) of the lens apparatus 101 and is shielded by the shutter 6 before and after the photographing operation, and is exposed only during photographing. The first image sensor 7 is disposed at a position where the first image sensor 7 is located, and the first image sensor 7 is located at a position apart from the optical axis AXL1 of the lens device 101 and at a position where a subject image can be continuously formed before and after the shooting operation and during shooting. Two image sensors 8 are arranged. Then, an image signal formed by the second image sensor is output in time series, and the shake of the subject image is continuously detected.

このため、第1の撮像素子7で振れを検出する従来に比べ、撮影動作の影響を受けずに振れ検出を行うことができ、正確で安定した振れ検出及び撮影動作を行うことが可能な撮影装置及び撮影システムを実現できる。   Therefore, as compared with the conventional method in which shake is detected by the first image sensor 7, shake detection can be performed without being affected by the shooting operation, and shooting capable of performing accurate and stable shake detection and shooting operation is possible. An apparatus and a photographing system can be realized.

また、撮影画像を生成する第1の撮像素子7で振れ検出を行わない、言い換えれば、第1の撮像素子7から振れ検出信号が出力されないことから、第1の撮像素子7に結像した被写体像の信号出力処理の処理速度が向上し、かつスミアの発生等が防止され、良好な撮影画像を得ることができる。   In addition, since the shake detection signal is not output from the first image sensor 7 because the shake detection is not performed by the first image sensor 7 that generates the captured image, in other words, the subject imaged on the first image sensor 7 The processing speed of the image signal output process is improved, the occurrence of smearing and the like are prevented, and a good captured image can be obtained.

また、第2の撮像素子8は被写体像の時系列的な変位を直接測定するので、被写体の振れのうち、回転成分を主体とする振ればかりでなく、カメラと交換レンズ全体の平行偏心による平行偏心成分を主体とする振れ検出を効果的に行うことができ、像振れ補正制御の精度が向上する。   In addition, since the second image sensor 8 directly measures the time-series displacement of the subject image, not only the subject whose shake is mainly the rotation component but also the parallel due to the parallel eccentricity of the camera and the entire interchangeable lens. It is possible to effectively perform shake detection mainly including an eccentric component, thereby improving the accuracy of image blur correction control.

さらに、従来、一眼レフレックスカメラでは、撮影動作前後及び撮影中において被写体像の振れ検出が困難となっていたが、これら撮影動作に関係なく振れ検出が可能となる。したがって、交換式のレンズ装置(撮影レンズ)を選択的に利用できる一眼レフカメラシステムでは、多くの撮影レンズとの組合せにおいて防振機能を用いることができる。   Further, conventionally, in a single-lens reflex camera, it has been difficult to detect the shake of the subject image before and after the shooting operation and during the shooting, but the shake detection can be performed regardless of the shooting operation. Therefore, in a single-lens reflex camera system in which an interchangeable lens device (photographing lens) can be selectively used, an image stabilization function can be used in combination with many photographing lenses.

次に図5は本発明の実施例2の撮影装置の構成ブロック図である。本実施例は、上記実施例1において第2の撮像素子8をレンズ装置101の受光面を包含する有効画円10内(レンズ装置101の予定焦点面上において第1の撮像素子7と略同一の平面上)に配置しているが、レンズ装置101の射出面から予定焦点面までの空間(及び有効画円10内)の任意の位置に導光部材21を配置し、撮影装置内にレンズ装置101の予定焦点面と共役な部分を設けて第2の撮像素子8をこの部分に配置している。   Next, FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the photographing apparatus according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, the second image pickup device 8 in the first embodiment is within the effective image circle 10 including the light receiving surface of the lens device 101 (approximately the same as the first image pickup device 7 on the planned focal plane of the lens device 101). The light guide member 21 is disposed at an arbitrary position in the space (and within the effective image circle 10) from the exit surface of the lens device 101 to the planned focal plane, and the lens is disposed in the photographing device. A portion conjugate with the planned focal plane of the apparatus 101 is provided, and the second image sensor 8 is disposed in this portion.

図5において、21は導光部材であり、この導光部材21はレンズ装置101を射出した被写体の光のうち、レンズ装置101の光軸AXL1近傍に配置される第1の撮像素子7へ到達する光束に影響を及ぼすことのない位置であって有効画円10内に配置され、レンズ装置101の有効画円10内の被写体像を第2の撮像素子8に導いている。その他の構成上記実施例1と同様であるので説明を省略する。   In FIG. 5, reference numeral 21 denotes a light guide member. The light guide member 21 reaches the first image sensor 7 arranged in the vicinity of the optical axis AXL <b> 1 of the lens device 101 among the light of the subject emitted from the lens device 101. The effective image circle 10 is disposed at a position that does not affect the luminous flux to be guided and guides the subject image in the effective image circle 10 of the lens device 101 to the second image sensor 8. Other configurations Since it is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.

このように本実施例では、上記のように、第1の撮像素子7の受光面を包含する有効画円(イメージサークル領域)10に向かう撮影レンズからの光の一部を第2の撮像素子8に導く導光部材21を配置して、該第2の撮像素子8において振れ検出を行うように構成している。   As described above, in this embodiment, as described above, a part of light from the photographing lens toward the effective image circle (image circle region) 10 including the light receiving surface of the first image sensor 7 is converted into the second image sensor. The light guide member 21 led to 8 is disposed, and the second image sensor 8 is configured to detect shake.

このため、第2の撮像素子8は有効画円10内に限定されずに、設計仕様等に適した任意の位置に配置することができる。したがって、上記実施例1の作用・効果とともに、配置スペースの利用効率が向上し、装置の小型化を図ることができる。   For this reason, the second image sensor 8 is not limited to the effective image circle 10 and can be disposed at an arbitrary position suitable for the design specifications and the like. Therefore, in addition to the operation and effect of the first embodiment, the use efficiency of the arrangement space is improved, and the apparatus can be downsized.

以上、上記実施例1、2において、レンズ装置101のROMに記憶される定数は、レンズ装置101内の補正レンズユニットの単位駆動量当たりの振れ補正量に相当する定数であり、カメラ本体100に装着されるレンズ装置101の焦点距離や補正レンズユニットの焦点距離等によって変化する性質を有する定数となっている。通常、ズームレンズユニットなどでは、そのズームポジションによってこの定数は変化するが、焦点調節位置によってもある程度は変化するため、レンズ装置101の状態によって変化するようにROM内にデータとして格納しておくのが望ましい。   As described above, in the first and second embodiments, the constant stored in the ROM of the lens device 101 is a constant corresponding to the shake correction amount per unit driving amount of the correction lens unit in the lens device 101. It is a constant having a property that varies depending on the focal length of the lens device 101 to be mounted, the focal length of the correction lens unit, and the like. Normally, in a zoom lens unit or the like, this constant changes depending on the zoom position, but also changes to some extent depending on the focus adjustment position. Therefore, data is stored in the ROM so as to change depending on the state of the lens device 101. Is desirable.

また、レンズ装置101内に設けた補正レンズユニット12、アクチュエータ14で構成される振れ補正手段として、レンズ装置101の複数のレンズユニットのうち一部のレンズユニットを光軸と略直交する方向に移動させる構成であるが、例えばレンズ装置101内に可変頂角プリズムを設け、この可変頂角プリズムの頂角を変更することによって振れを補正するように構成することも可能である。   In addition, as a shake correction unit including the correction lens unit 12 and the actuator 14 provided in the lens device 101, a part of the lens units of the lens device 101 is moved in a direction substantially orthogonal to the optical axis. For example, a variable apex angle prism may be provided in the lens apparatus 101 and the shake may be corrected by changing the apex angle of the variable apex angle prism.

さらに、レンズ装置101にレンズCUPを設け、後述するカメラCPU9からの出力される信号に基づいて各レンズユニットの制御を行ったり、振れ補正装置30からの第2の振れ情報とカメラ本体100から第1の振れ情報に基づいて、このレンズCUPにて演算・制御等を行うように構成することも可能である。   Further, the lens device 101 is provided with a lens CUP, and each lens unit is controlled based on a signal output from a camera CPU 9 to be described later. The second shake information from the shake correction device 30 and the camera body 100 It is also possible to configure such that the lens CUP performs calculation / control based on one shake information.

なお、第2の撮像素子8によって機械的又は物理的な振動ジャイロ等の振れ検出装置30では検出することのできない平行偏心成分の振れ検出を行い、かつ、該振れ検出装置30で撮影装置の振れを検出して振れ検出精度を向上させた1例を説明しているが、該第2の撮像素子8による振れ検出のみに基づく像振れ補正制御を行うように構成してもよい。   The second imaging element 8 detects shake of a parallel eccentric component that cannot be detected by the shake detection device 30 such as a mechanical or physical vibration gyro, and the shake detection device 30 uses the shake of the imaging device. However, the image blur correction control based on only the shake detection by the second image sensor 8 may be performed.

本発明の実施例1における撮影装置の構成ブロック図(撮影動作前)。1 is a configuration block diagram of a photographing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention (before photographing operation). 本発明の実施例1における撮影装置の構成ブロック図(撮影動作中)。1 is a configuration block diagram of a photographing apparatus according to a first embodiment of the present invention (during photographing operation). 本発明の実施例1における撮影装置の第1及び第2の撮像素子の配置説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of arrangement of first and second imaging elements of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1における撮影装置(撮影システム)の動作フローチャート図。FIG. 3 is an operation flowchart of the image capturing apparatus (imaging system) in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施例2の撮影装置の構成ブロック図。FIG. 5 is a configuration block diagram of a photographing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 撮影レンズ
2 クイックリターンミラー
3 サブミラー
7 第1の撮像素子
8 第2の撮像素子
9 カメラCPU
10 イメージサークル領域
21 導光部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shooting lens 2 Quick return mirror 3 Submirror 7 1st image sensor 8 2nd image sensor 9 Camera CPU
10 Image circle region 21 Light guide member

Claims (10)

撮影光学系からの光の光軸上に配置された第1の撮像素子の出力信号に基づいて撮影画像を生成する撮影装置であって、
前記光軸上以外の位置に配置され、前記光を受ける第2の撮像素子と、
前記第2の撮像素子の出力信号に基づいて該撮影装置の振れを検出する検出手段とを有することを特徴とする撮影装置。
An imaging device that generates a captured image based on an output signal of a first image sensor disposed on an optical axis of light from an imaging optical system,
A second imaging element that is disposed at a position other than on the optical axis and receives the light;
An imaging apparatus comprising: a detecting unit that detects a shake of the imaging apparatus based on an output signal of the second imaging element.
前記撮影光学系からの光路の内外に移動可能なミラー部材を有し、
前記第2の撮像素子は前記ミラー部材によって反射されない光を受けることを特徴とする請求項1に記載の撮影装置。
Having a mirror member movable in and out of the optical path from the photographing optical system;
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the second imaging element receives light that is not reflected by the mirror member.
前記第2の撮像素子の受光面は、前記第1の撮像素子の受光面を包含するイメージサークル領域内に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の撮影装置。   3. The photographing apparatus according to claim 1, wherein the light receiving surface of the second image sensor is disposed in an image circle region including the light receiving surface of the first image sensor. 前記第1の撮像素子の受光面を包含するイメージサークル領域に向かう光の一部を前記第2の撮像素子に導く導光部材を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮影装置。   The imaging apparatus according to claim 1, further comprising a light guide member that guides a part of light toward an image circle region including a light receiving surface of the first image sensor to the second image sensor. . 前記第1の撮像素子の露光を制御するシャッタを有し、
前記第2の撮像素子は、前記シャッタの開閉にかかわらず前記光を受けることを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の撮影装置。
A shutter that controls exposure of the first image sensor;
5. The photographing apparatus according to claim 1, wherein the second image sensor receives the light regardless of whether the shutter is opened or closed.
前記撮影光学系からの光路の内外に移動するミラー部材を有し、
前記第2の撮像素子は、前記ミラー部材の位置にかかわらず前記光を受けることを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の撮影装置。
A mirror member that moves in and out of the optical path from the imaging optical system;
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the second image sensor receives the light regardless of a position of the mirror member.
前記検出手段により検出された振れに基づいて像振れ補正制御を行う制御手段を有することを特徴とする請求項1から6のいずれか1つに記載の撮影装置。   The photographing apparatus according to claim 1, further comprising a control unit that performs image blur correction control based on a shake detected by the detection unit. 前記制御手段は、前記検出手段により検出された第1の振れと、機械的又は物理的な振れ検出方式により検出された第2の振れとに基づいて前記像振れ補正制御を行うことを特徴とする請求項7に記載の撮影装置。   The control means performs the image shake correction control based on a first shake detected by the detection means and a second shake detected by a mechanical or physical shake detection method. The imaging device according to claim 7. 請求項1から8のいずれか1つに記載の撮影装置と、
該撮影装置に装着される交換レンズとを有することを特徴とする撮影システム。
The photographing apparatus according to any one of claims 1 to 8,
An imaging system comprising: an interchangeable lens attached to the imaging apparatus.
前記交換レンズは、像振れ補正のために駆動される光学素子を含むことを特徴とする請求項8に記載の撮影システム。   The photographing system according to claim 8, wherein the interchangeable lens includes an optical element that is driven for image blur correction.
JP2004313822A 2004-10-28 2004-10-28 Photographing device and photographing system Pending JP2006126443A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004313822A JP2006126443A (en) 2004-10-28 2004-10-28 Photographing device and photographing system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004313822A JP2006126443A (en) 2004-10-28 2004-10-28 Photographing device and photographing system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006126443A true JP2006126443A (en) 2006-05-18

Family

ID=36721272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004313822A Pending JP2006126443A (en) 2004-10-28 2004-10-28 Photographing device and photographing system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006126443A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4757185B2 (en) Optical equipment
US7639932B2 (en) Imaging apparatus
JP5653035B2 (en) Imaging apparatus, focus detection method, and control method
JP6749791B2 (en) Imaging device and automatic focusing method
JP2006003439A (en) Optical equipment
JP2010093362A (en) Imaging apparatus and optical apparatus
JP2007288726A (en) Imaging apparatus
JP4687291B2 (en) Focus adjustment device and imaging device
JP4567313B2 (en) camera
JP3632677B2 (en) Electronic camera
JP2006343645A (en) Image stabilizer, optical device, camera, and camera lens
JP2010191306A (en) Imaging apparatus
JP2008158028A (en) Electronic still camera
JP2012042589A (en) Image shake correction mechanism, lens barrel, and image sensor
JP2013054123A (en) Optical instrument
JP2002107602A (en) Lens barrel
JP5038448B2 (en) camera
JP2005352043A (en) Image pickup apparatus and focusing control method
JP2006126443A (en) Photographing device and photographing system
JP2006251033A (en) Single-lens reflex electronic camera
JP6746972B2 (en) Imaging device and imaging method
JP2006119199A (en) Optical equipment
JP6149346B2 (en) Imaging device
JP7166949B2 (en) CONTROL DEVICE, AND LENS DEVICE AND IMAGING DEVICE INCLUDING THE SAME
JP2006229697A (en) Image pickup device