JP2006259327A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 連続撮影の際に連続して所定の光量を発光して撮影できる撮像装置を提供する。
【解決手段】 デジタルカメラ（１）のぶれに起因した撮像素子（４）上の画像の動きを補正する像ぶれ補正装置（１６）と、被写体を照明する複数のＬＥＤ（５０）と、ＬＥＤ（５０）の発光を制御するＬＥＤ発光駆動制御部（４９）とを備え、連続撮影を行う際には、像ぶれ補正装置（１６）を動作させ、ＬＥＤ発光駆動制御部（４９）は複数のＬＥＤ（５０）をグループごとに発光させることにより、像ぶれ補正装置１６を作動させた場合でも連続撮影を可能にする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、撮像装置における被写体へ照明光を照射する照明装置、特に連写時の照射方法に関するものである。

近年、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの撮像センサおよび信号処理の集積度が向上し、かつ安価に提供できるようになったため、被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換して出力可能なデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ（以下、単にデジタルカメラという）が急速に普及している。

従来より、撮像装置用の照明装置として、キセノン（Ｘｅ）放電管を発光させるストロボが一般的に用いられている。しかしながら、ストロボは、高電圧を印加させるため、大容量のコンデンサを充電するのに時間がかかるため、ストロボ撮影による撮影間隔が長くなり、折角のシャッターチャンスを逃すと言う問題点を抱えている。この問題を解決するため、昨今、発光輝度が向上している発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と称す）を用いる撮像装置に関する技術が提案されている（特許文献１）。
特開２００２−２０７２３６号公報

しかしながら、上述の従来の撮像装置においては、以下に述べるような課題が生じることが知られている。ＬＥＤの発光輝度は向上しているものの、まだまだストロボ発光方式に比べると低いため、被写体に対して十分な光量が得られない。したがって、所定の露光量を確保するためには、シャッター速度を遅くして露光量を多くする必要がある。そのために、撮影者による手ぶれなどに起因して撮像装置が振動することによるぶれが発生し、満足な撮影画像を得ることが困難である。また、被写体を連続撮影する際には、例えば、１枚目の撮影時にストロボを発光させると、次の発光のための充電に時間を要するため、２枚目あるいはそれ以降の撮影に、ストロボを使用できない、あるいは充電時間を確保するために、連続撮影の間隔を長くせざるを得ないという課題がある。

また、ストロボの発光位置が固定されているため、横撮り姿勢、あるいは縦撮り姿勢に対応して、撮影姿勢に最適な位置でストロボが発光されるシステムにはなっていない。
そこで本発明は、ぶれのない画像を少ない発光光量で連続撮影できる、像ぶれ補正装置を搭載すると共に照明装置としてＬＥＤを用いる撮像装置を提供することを目的とする。さらには、撮影姿勢によりＬＥＤの発光位置が最適になるように制御する撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の目的は、以下の構成を備えた撮像装置により達成される。
所定枚数の画像を連続撮影する連写モードでの撮影が可能な撮像装置であって、
被写体の光学的な像を形成する撮像光学系と、
前記撮像光学系によって形成された光学的な像を受光し、当該光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、
前記撮像装置のぶれに起因する前記撮像素子上の画像の動きを補正する像ぶれ補正手段と、
被写体を照明する複数の発光部と、
前記発光部の発光を制御する発光駆動制御部とを備え、
連続撮影を行う際には、前記像ぶれ補正手段を動作させ、前記発光駆動制御部は前記複数の発光部を選択的に発光させることを特徴とする。

本構成により、像ぶれ補正装置を用い、撮像装置の照明装置として複数のＬＥＤを選択的に発光させて、被写体に必要な光を照射しながら連続撮影することによって、ぶれのない画像を撮影できる。

また、撮像装置に加わる振動を検知して、撮像光学系の補正レンズを光軸と直交する２方向に駆動する像ぶれ補正手段を備えた撮像装置であって、姿勢検出手段は、補正レンズを駆動させるための信号を検出することにより、撮像装置の姿勢を判別することを特徴とする。

本構成により、撮像装置の姿勢検出手段として像ぶれ補正手段を用いることにより、別途、角度センサ等を取り付ける必要がない。

上述のように、本発明に係る撮像装置においては、像ぶれ補正装置を用い、撮像装置の照明装置として複数のＬＥＤを選択的に発光させることにより、被写体に必要な光を照射しながら連続撮影することによって、連続撮影時にも、ぶれのない画像を撮影できる。さらに、撮影時の撮像装置の姿勢を検出し、検出された撮影姿勢に応じて複数のＬＥＤを選択的に発光させることにより、撮像装置の撮影時の姿勢に関係なく、撮像装置の上側から光を照射させることによって、被写体に不自然な方向から光が当たることなく、撮影できる。

（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１に係るデジタルカメラ１の概略構成を示す。デジタルカメラ１は、撮像光学系Ｌと、マイクロコンピュータ３と、撮像センサ４と、ＣＣＤ駆動制御部５と、アナログ信号処理部６と、Ａ／Ｄ変換部７と、デジタル信号処理部８と、バッファメモリ９と、画像圧縮部１０と、画像記録制御部１１と、画像記録部１２と、画像表示制御部１３と、表示部５５と、シャッター制御部４１と、シャッター駆動モータ４２とを備えている。

撮像光学系Ｌは、３つのレンズ群Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３からなる３つのレンズ群を含む光学系である。第１レンズ群Ｌ１および第２レンズ群Ｌ２（像ぶれ補正用レンズ群）は、光軸方向に移動することによりズーミングを行う。第３レンズ群Ｌ３（フォーカスレンズ群）は、光軸方向に移動することによりフォーカシングを行う。また、第２レンズ群Ｌ２は、補正レンズ群であって、光軸に垂直な面内を移動することにより光軸を偏心させて画像の動きを補正する役割を果たす。

機械的な振動や撮影者による揺れ等がデジタルカメラ１に加わると、被写体からレンズに入射する光の光軸は、レンズの光軸に対してずれる。したがって、得られる画像は不鮮明な画像となる。これを防ぐための防止機構を、以下像ぶれ補正機構という。さらに、本実施の形態において、像ぶれ補正機構は、デジタルカメラ１の姿勢検出手段としても併用できる。なお、これらの構造および動作については後述する。

マイクロコンピュータ３は、デジタルカメラ１の各種の制御部全体を制御する。また、マイクロコンピュータ３は、電源スイッチ３５、シャッター操作部３６、撮影／再生切換操作部３７、十字操作キー３８、ＭＥＮＵ設定操作部３９およびＳＥＴ操作部４０からの信号を、それぞれ受信可能である。

シャッター制御部４１は、シャッター操作部３６の操作によるタイミング信号により、マイクロコンピュータ３からの制御信号に基づいて、シャッター駆動モータ４２を駆動し、シャッターを動作させる。

撮像センサ４は、ＣＣＤであり、撮影光学系Ｌにより形成される光学的な像を電気的な信号に変換する。撮像センサ４は、ＣＣＤ駆動制御部５により駆動制御される。なお、撮像センサ４は、ＣＭＯＳでもよい。
撮像センサ４から出力された画像信号は、アナログ信号処理部６から、Ａ／Ｄ変換部７、デジタル信号処理部８、バッファメモリ９、および画像圧縮部１０を経て、順次処理される。アナログ信号処理部６は、撮像センサ４から出力される画像信号にガンマ処理等のアナログ信号処理を施す。Ａ／Ｄ変換部７は、アナログ信号処理部６から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号処理部８は、Ａ／Ｄ変換部７によりデジタル信号に変換された画像信号に対して、ノイズ除去や輪郭強調等のデジタル信号処理を施す。バッファメモリ９は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）であり、デジタル信号処理部８により処理された画像信号を一旦記憶する。

さらに、バッファメモリ９に記憶された画像信号は、画像圧縮部１０から画像記録部１２を経て、順次処理される。バッファメモリ９に記憶された画像信号は、画像記録制御部１１の指令により、画像圧縮部１０に送信され、画像信号のデータは所定の大きさに圧縮される。この際、画像信号は、所定の比率で圧縮され、元のデータサイズよりも小さなデータサイズになる。圧縮方法としては、例えば、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式が用いられる。圧縮と同時に、画像圧縮部１０は、サムネイル表示等に用いられる撮影画像に対応する縮小画像信号を生成する。そして、縮小画像信号および圧縮された画像信号は、画像記録部１２へ送信される。

画像記録部１２は、デジタルカメラ１の本体に設けられた内部メモリ４５（図示せず）および着脱可能なリムーバブルメモリ４６の少なくとも何れかにより構成される。そして、画像記録部１２は、画像記録制御部１１の指令に基づいて、画像信号と、対応する縮小画像信号と、記録すべき所定の情報とを関連付けて記録する。画像信号とともに記録すべき所定の情報としては、画像を撮影した際の日時と、焦点距離情報と、シャッタースピード情報と、絞り値情報と、撮影モード情報と、後述するデジタルカメラ１の姿勢情報とが含まれる。

画像表示制御部１３は、マイクロコンピュータ３から出力される制御信号により制御される。この画像表示制御部１３の指令により、表示部５５は、画像記録部１２あるいはバッファメモリ９に記録されている画像信号を可視画像として表示する。表示部５５における画像の表示形態は、画像信号の有する画像のみを表示する形態と、画像撮影時（つまり、圧縮される前の画像信号の生成時）の情報を表示する形態とがある。画像撮影時の情報は、焦点距離情報と、シャッタースピード情報と、絞り値情報と、撮影モード情報と、合焦状態情報と、姿勢情報とを含む。これらの情報は、ＭＥＮＵ設定操作部３９の操作により表示される。

次に、実施の形態１に係るデジタルカメラ１の構成について、図２を用いて説明する。図２（ａ）はデジタルカメラ１の上面を示し、図２（ｂ）はデジタルカメラ１の背面を示す。
筐体１ａは、前面に撮像光学系Ｌを含むレンズ鏡筒２を備え、背面に電源スイッチ３５と、撮影／再生切換操作部３７と、十字操作キー３８と、ＭＥＮＵ設定操作部３９と、ＳＥＴ操作部４０と、液晶モニタからなる表示部５５とを含む。さらに、筐体１ａの上面は、シャッター操作部３６と、ズーム操作部５７とを備える。

ズーム操作部５７は、シャッター操作部３６と同軸上で回動可能に、シャッター操作部３６の周囲に設けられている。電源スイッチ３５は、デジタルカメラ１の電源のＯＮ／ＯＦＦを行う操作部材である。撮影／再生切換操作部３７は、撮影モードと再生モードの切換えを行う操作部材であり、レバーを回動させることにより切り換えが行われる。撮影モードに切換えられた状態で、ズーム操作部５７を右方向へ回動させると撮像光学系Ｌは望縁側へ、左方向へ回動させると広角側へそれぞれマイクロコンピュータ３により制御される。

ＭＥＮＵ設定操作部３９は、表示部５５に各種メニューを表示させるための操作部材である。十字操作キー３８は、その上下左右の部位を押圧することによって、ＭＥＮＵ設定操作部３９の操作に応答して表示部５５に表示される各種操作メニューを任意に選択するための操作部材である。十字操作キー３８により各種操作メニューが選択されると、マイクロコンピュータ３は実行指令を出す。ＳＥＴ操作部４０は、各種操作メニューの表示を、表示前の状態に戻すための操作部材である。

図１に戻って、シャッター制御部４１は、シャッター操作部３６の操作によるタイミング信号により、マイクロコンピュータ３からの制御信号に基づいてシャッター駆動モータ４２を駆動し、シャッターを動作させる。

ＬＥＤ発光駆動制御部４９は、シャッター操作部３６の操作により発生するタイミング信号により、マイクロコンピュータ３からの制御信号に基づいて、撮影用照明ＬＥＤユニット５０を構成する複数のＬＥＤを選択的に発光させる。なお、撮影用照明ＬＥＤユニット５０は、電源スイッチ３５により電源がＯＮされた状態では、撮影に当たって撮像センサ４が撮像光学系Ｌから入射される光学的画像の光量が一定値以下、すなわち撮像センサ４で生成される画像信号の出力が一定値以下の場合は、シャッター動作と連動して自動的に発光するようにＬＥＤ発光駆動制御部４９によって制御される。

一方、撮像センサ４からの画像信号の出力が一定値以上では、撮影用照明ＬＥＤユニット５０は発光されないように、マイクロコンピュータ３によって設定されている。そして、ＬＥＤ発光入／切操作部５６は、その「入」操作によりマイクロコンピュータ３によって、撮像センサ４からの出力に関係なく撮影用照明ＬＥＤユニット５０を発光させ、「切」操作により撮像センサ４からの出力に関係なく撮影用照明ＬＥＤユニット５０を発光させないように設定できる操作部である。十字操作キー３８は、それによる操作選択肢の例としては、後述の像ぶれ補正装置１６の動作或いは非動作がある。

ＭＥＮＵ設定操作部３９は、デジタルカメラ１の各種動作を設定するための操作部であり、例えばシャッター操作部３６の１回の操作に応答して、マイクロコンピュータ３によりシャッター駆動モータ４２を駆動制御して、例えば０．３秒間隔で２回あるいはそれ以上の複数回シャッターが動作する連写撮影を行わせる連写モードが選択可能である。なお、この連写モードの確定は、ＳＥＴ操作部４０により行われる。

そして、前記ＭＥＮＵ設定操作部３９により連写モードが選択された状態では、マイクロコンピュータ３は、ＬＥＤ発光入／切操作部５６が「入」の場合は、像ぶれ補正装置１６を動作させ、かつ連写の１枚撮影ごとに、撮影用照明ＬＥＤユニット５０を発光させる。

図３に、撮影用照明ＬＥＤユニット５０における駆動回路の構成を示す。同図に示す例では、撮影用照明ＬＥＤユニット５０は、８個のＬＥＤ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ、５０ｇ、および５０ｈから構成されている。ＬＥＤ発光駆動制御部４９には、マイクロコンピュータ３より出力される、ＬＥＤ５０ａ〜５０ｈのどれを選択して駆動するかというＬＥＤ選択信号、あるいはＬＥＤ５０ａ〜５０ｈのそれぞれの光量を調整するＬＥＤ光量制御信号に基づいて、８つのＬＥＤ５０ａ〜５０ｈの少なくとも１つを選択して駆動する。

図４に、デジタルカメラ１の前面を、照明装置に重点を置いて示す。同図に示す例では、撮影用照明ＬＥＤユニット５０は、８個のＬＥＤ５０ａ〜５０ｈが、レンズ鏡筒２を挟んで、左右それぞれ４個（ＬＥＤ５０ａ〜５０ｄおよびＬＥＤ５０ｅ〜５０ｈ）ずつ、デジタルカメラ１の上部に配置されている。なお、ＬＥＤ５０ａ、５０ｂ、５０ｅ、および５０ｆはグループＡを形成し、ＬＥＤ５０ｃ、５０ｄ、５０ｇ、および５０ｈはグループＢを形成している。撮影用照明ＬＥＤユニット５０においては、ＬＥＤ発光駆動制御部４９の指令に基づき、ＬＥＤ５０ａ〜５０ｈがグループごとに選択的に発光する。

次に、前述の図１を参照して、像ぶれ補正装置１６の制御システムについて説明する。像ぶれ補正装置１６は、動き補正部１５Ａと、動き検出部１８Ａと、信号処理部３Ａとを備える。撮像光の光軸を制御する動き補正部１５Ａは、第２レンズ群Ｌ２と、ヨーイング制御部１４ｘと、ピッチング制御部１４ｙと、位置検出部１５とを含む。

第２レンズ群Ｌ２は、光軸ＡＺに垂直な面内を移動することにより、光軸ＡＺを偏心させ、画像の動きを補正する役割を果たす補正レンズ群である。第２レンズ群Ｌ２は、ヨーイング駆動制御部１４ｘおよびピッチング駆動制御部１４ｙにより、光軸ＡＺに直交する２方向ＸおよびＹ方向に駆動制御される。以下、Ｘ方向をヨーイング方向、Ｙ方向をピッチング方向とする。

位置検出部１５は、第２レンズ群Ｌ２の位置を検出する検出手段であり、ヨーイング駆動制御部１４ｘおよびピッチング駆動制御部１４ｙとともに、第２レンズ群Ｌ２を制御するための帰還制御ループを形成する。

動き検出部１８Ａは、ヨーイング角速度センサ１８ｘと、ピッチング角速度センサ１８ｙとを含む。ヨーイング角速度センサ１８ｘおよびピッチング角速度センサ１８ｙは、手ぶれおよびその他の振動による撮像光学系Ｌを含む撮像装置自体の動きを検出するためのセンサであり、それぞれヨーイングおよびピッチングの２方向の動きを検出する。ヨーイング角速度センサ１８ｘおよびピッチング角速度センサ１８ｙは、デジタルカメラ１が静止している状態での出力を基準とし、デジタルカメラ１の動く方向により正負両方の角速度信号を出力する。出力された信号は、信号処理部にて処理される。

信号処理部３Ａは、マイクロコンピュータ３と、Ａ／Ｄ変換部１９ｘおよび１９ｙと、Ｄ／Ａ変換部１７ｘおよび１７ｙとを含む。角速度センサ１８ｘおよび１８ｙより出力される信号は、フィルタ処理およびアンプ処理等が施された後に、Ａ／Ｄ変換部１９ｘおよび１９ｙでそれぞれデジタル信号に変換され、マイクロコンピュータ３に与えられる。

マイクロコンピュータ３は、Ａ／Ｄ変換部１９ｘおよび１９ｙを介してそれぞれ取り込んだ角速度センサ１８ｘおよび１８ｙの出力信号に対して、フィルタリング、積分処理、位相補償、ゲイン調整、およびクリップ処理等の各処理を施す。これらの処理を施すことにより、マイクロコンピュータ３は、動き補正に必要な補正レンズ群Ｌ２の駆動制御量を算出して、制御信号を生成する。生成された制御信号は、Ｄ／Ａ変換部１７ｘおよび１７ｙのそれぞれを介して、ヨーイング駆動制御部１４ｘおよびピッチング駆動制御部１４ｙに出力される。これにより、ヨーイング駆動制御部１４ｘおよびピッチング駆動制御部１４ｙは、制御信号に基づき、補正レンズ群Ｌ２を駆動して、画像の動きを補正する。

次に、図５を参照して、本実施の形態１に係る撮像装置における像ぶれ補正装置１６の像ぶれ補正機構２０の構成について説明する。同図において、像ぶれ補正機構２０は、ピッチング保持枠２１と、ヨーイング保持枠２２と、固定枠２５と、ヨーイングアクチュエータ２９ｘと、ピッチングアクチュエータ２９ｙと、発光素子３０と、受光素子３１とを含む。

ピッチング保持枠２１は、コイル２４ｘおよび２４ｙを有する。第２レンズ群Ｌ２および発光素子３０は、ピッチング保持枠２１に固定されている。ピッチング保持枠２１は、２本のピッチングシャフト２３ａおよび２３ｂを介して、ヨーイング保持枠２２に対して、Ｙ方向に摺動可能に保持される。

ヨーイング保持枠２２は、ヨーイングシャフト２６ａおよび２６ｂを介して、固定枠２５に対して、Ｘ方向に摺動可能に保持される。
ヨーイングアクチュエータ２９ｘは、マグネット２７ｘと、ヨーク２８ｘとを有し、固定枠２５に保持される。同様に、ピッチングアクチュエータ２９ｙは、マグネット２７ｙと、ヨーク２８ｙとを有し、固定枠２５に保持される。
受光素子３１は、固定枠２５に固定されて、発光素子３０の投射光を受光し、２次元の位置座標を検出する。

図６に示すフローチャートを参照して、本実施の形態に係る撮像装置における、連写モードで２枚の画像を撮影する動作について説明する。
撮影者は、連写モードに設定するために、デジタルカメラ１の筐体１ａの裏面に設けられたＭＥＮＵ設定操作部３９を操作して表示部５５に表示された操作メニューから連写モードを選択（ステップＳ１）し、ＳＥＴ操作部４０により決定する。そして、撮影用照明ＬＥＤユニット５０及び像ぶれ補正装置１６が動作される状態で、シャッター操作部３６を操作（ステップＳ２）すると、マイクロコンピュータ３はデジタル信号処理部８へ指令を送信する。デジタル信号処理部８は、受信した指令に基づいて、受像した画像信号に基づいて露光値を算出する。そして、マイクロコンピュータ３はその露光値より、適切なシャッタースピードを自動設定し、測光処理が終了する。

さらに、画像信号のコントラスト値がピークとなるように、図示しないフォーカスモータを駆動して、合焦処理を行うことにより、測距処理が終了し、１枚目の画像が撮影される（ステップＳ３）。この時、グループＡの４つのＬＥＤ５０ａ、５０ｂ、５０ｅ、および５０ｆから所定の光量の光が照射される。続いて１枚目の画像撮影と同じ条件で２枚目の画像撮影が行われる（ステップＳ４）。この時、グループＢの４つのＬＥＤ５０ｃ、５０ｄ、５０ｇ、および５０ｈから所定の光量の光が照射される。そして撮影画像信号は画像記録部１２に記録される（ステップＳ５）。
そして、撮影／再生切換操作部３７を操作して、撮像装置を再生モードにし、さらに十字操作キー３８を操作して、記録された撮像画像信号の内で所望のものを選択することによって、対応する撮影画像を選択的に表示部５５に表示できる。

２枚の連続撮影時に動作する像ぶれ補正装置１６は、ヨーイング角速度センサ１８ｘおよびピッチング角速度１８ｙにより、撮影者が撮影する際にデジタルカメラ１に生じる手ぶれによる像ぶれを検知する。そして、マイクロコンピュータ３は、検知された像ぶれを打ち消すように指令を発する。ピッチング移動枠２１のコイル２４ｘおよび２４ｙにそれぞれ外部の回路から電流が供給されると、ヨーイングアクチュエータ２９ｘおよびピッチング２９ｙとの間で形成される磁気回路により、ピッチング移動枠２１は、光軸ＡＺと直角なＸ方向およびＹ方向で規定される平面（以降、「ＸＹ平面」）内を移動する。

また、ピッチング移動枠２１の位置は、受光素子３１により検出されるため、高精度な位置検出を行うことができる。すなわち、像ぶれ補正機構２０によりＬ２レンズ群を光軸ＡＺと直交するＸＹ平面内を移動させることにより、撮像光学系Ｌを介して撮像センサ４に入射する画像の補正を行うことができ、手ぶれによる像ぶれを抑制した良好な画像を撮影することが可能となる。

以上のように本発明の実施の形態１においては、像ぶれ補正装置を用い、撮像装置の照明装置として複数のＬＥＤを選択的に発光させることにより、撮影に必要な光を被写体に照射しながら連続撮影ができるので、連続撮影時においても、ぶれのない画像を撮影できる。

なお、本実施の形態においては、連続撮影の撮影枚数が２枚の場合について説明したが、その限りではない。例えば、連続撮影の枚数が３枚の時には、２枚目の撮影時に使用したグループＢの４つのＬＥＤ５０ｃ、５０ｄ、５０ｇ、および５０ｈに続き、グループＡの４つのＬＥＤ５０ａ、５０ｂ、５０ｅ、および５０ｆを使用するように、グループＡおよびＢに属するＬＥＤを交互に発光させればよい。また、１回に照射するＬＥＤの数についても、４つに限定するものではない。

なお、撮像光学系、並びに像ぶれ補正機構の構成は、上記の実施の形態の構成に限定されるものではない。さらに、像ぶれ補正機構は、上記したレンズ群を光軸ＡＺに直交する方向に駆動するインナーシフト方式に限定されるものではなく、例えば撮像センサを撮像光学系Ｌに対して光軸ＡＺと直交する２方向に駆動して補正する方式、レンズ鏡筒の前面に取り付けたプリズムの角度を変えて補正する方式、あるいはレンズ鏡筒全体を駆動して補正する方式など、像ぶれ補正を行うことができる他の方式でもよい。また、撮像センサ内での画像の切り出し位置を変えて補正する電子式の像ぶれ補正方式でもよい。

なお、光学系と撮像装置とは一体であることに限定されるものではなく、光学系の部分が交換可能である、いわゆる交換レンズ方式に対応するものであっても良い。また、その場合にも、像ぶれ補正装置は、光学系と一体になったもの、あるいは撮像装置本体内に内蔵されたもののいずれであっても良い。

（実施の形態２）
図７に示すように、本発明の実施の形態２に係る撮像装置の撮影姿勢検出部の制御システムは、上述の実施の形態１における像ぶれ補正装置に、デジタルカメラの撮影時の姿勢を検出する姿勢検出部が追加されて構成されている。なお、実施の形態１に係る撮像装置と共通の部材に関しては、同一の符号を付し、その説明は省略する。

図７において、撮影姿勢検出部３２Ａは、ヨーイング電流値検出部３２ｘと、ピッチング電流値検出部３２ｙとを含む。ヨーイング電流値検出部３２ｘは、ヨーイングアクチュエータ２９ｘが動作した際にコイルへ流れる電流値を検出する。同様に、ピッチング電流値検出部３２ｙは、ピッチングアクチュエータ２９ｙが動作した際にコイルへ流れる電流値を検出する。

次に、ヨーイング電流値検出部３２ｘおよびピッチング電流値検出部３２ｙによる電流値検出方法について、図８および図９を用いて説明する。図８は、像ぶれ補正機構２０の姿勢を示している。具体的には、図８（ａ）は、横撮り姿勢の撮影における像ぶれ補正機構２０の姿勢を示し、図８（ｂ）は、縦撮り姿勢の撮影における像ぶれ補正機構２０の姿勢を示す。

図８（ａ）に示す横撮り姿勢の場合、第２レンズ群Ｌ２と、ピッチング保持枠２１と、コイル２４ｘおよび２４ｙと、ヨーイング保持枠２２のそれぞれの重さは、重力方向であるＹ方向へ作用する。このとき、第２レンズ群Ｌ２は、適切な像を得るために光軸中心に保持される必要がある。そのため、第２レンズ群Ｌ２の自重分を支持するための電磁力の発生が必要である。したがって、必要とする電磁力を発生させるために電流Ｉｙ１がコイル２４ｙに供給される。一方、Ｘ方向については、第２レンズ群Ｌ２を光軸中心に保持するための自重分を考慮する必要がないため、コイル２４ｘへ供給される電流Ｉｘ２の値は、コイル２４ｙへ供給される電流Ｉｙ１の値と比較して小さい。

図８（ｂ）に示す縦撮り姿勢は、光軸を中心として横撮り姿勢から９０度回転させた像ぶれ補正機構２０の姿勢である。第２レンズ群Ｌ２と、ピッチング保持枠２１と、コイル２４ｘおよび２４ｙと、ヨーイング保持枠２２のそれぞれの重さは、重力方向であるＸ方向へ作用する。このとき、第２レンズ群Ｌ２は、光軸中心に保持される必要がある。そのため、Ｘ方向に関して、第２レンズ群Ｌ２の自重分に加えて、ヨーイング保持枠２２の自重分を支持するための電磁力の発生が必要となる。したがって、必要とする電磁力を発生させるために、電流Ｉｘ１がコイル２４ｘへ供給される。

電流Ｉｘ１の値は、ヨーイング保持枠２２の自重分を考慮すると、横撮り姿勢においてコイル２４ｙに供給される電流Ｉｙ１の値と比較して大きい。一方、Ｙ方向に関しては、第２レンズ群Ｌ２を光軸中心に保持するための自重分を考慮する必要がないため、コイル２４ｙへ供給される電流Ｉｙ２の値は、コイル２４ｘへ供給される電流Ｉｘ１の値と比較して小さい。

以上から、コイル２４ｘおよび２４ｙに流れる電流の値は、デジタルカメラ１の撮影姿勢により定まることが分かる。すなわち、像ぶれ補正機構２０およびデジタルカメラ１の撮影姿勢は、コイルに流れる電流の値を検出することにより判断できる。したがって、像ぶれ補正機構２０は、像ぶれを防止する役割とともに、デジタルカメラ１の姿勢検出手段としても併用できる。

デジタルカメラ１の撮影姿勢の判別は、以下に述べるようにして行われる。なお、横撮りの姿勢におけるデジタルカメラ１の姿勢を基準とし、そのときの角度を０度と規定する。つまり、図８（ａ）に示した状態が横撮り姿勢である。また、縦撮りの姿勢におけるデジタルカメラ１の姿勢は、横撮り姿勢から光軸を中心として９０度、あるいは−９０度回転させた状態となり、図１１（ａ）に示す状態が９０度回転させた縦撮り姿勢１であり、図１１（ｂ）に示す状態が−９０度回転させた縦撮り姿勢２である。

撮影者が横撮り姿勢で、風景など横長の被写体を撮影する場合について説明する。デジタルカメラ１の姿勢は、ヨーイング電流値検出部３２ｘおよびピッチング電流値検出部３２ｙによる電流の検出値に基づいて判断される。

図８（ａ）に示す横撮りの姿勢、すなわち０度の姿勢で撮影する場合、ヨーイング電流値検出部３２ｘおよびピッチング電流値検出部３２ｙにより、像ぶれ補正機構２０のコイル２４ｘに流れる電流Ｉｘ２の値およびコイル２４ｙに流れる電流Ｉｙ１の値がそれぞれ検出される。これらの電流値により、マイクロコンピュータ３は、デジタルカメラ１の姿勢が横撮り姿勢であると判別する。この状態で撮影者は、シャッター操作部３６を押すことにより、被写体を撮影できる。そして撮影された画像は、画像記録部１２に記録される。

この際、図１０に示すように、画像記録制御部１１は、デジタルカメラ１の撮影姿勢が０°であったことを示す姿勢判別信号６０（０）を、バッファメモリ９から出力される画像信号に付加する。姿勢判別信号６０は、例えば画像信号のヘッダーあるいはフッター成分に記録される。なお、姿勢判別信号６０の記録は、バッファメモリ９あるいは画像記録部１２内のいずれのタイミングで行ってもよい。

一方、撮影者が縦撮り姿勢で、人物など縦長の被写体を撮影する場合には、横撮り姿勢の場合と同様に、デジタルカメラ１の姿勢は、ヨーイング電流値検出部３２ｘおよびピッチング電流値検出部３２ｙの電流検出値に基づいて判断される。

図８（ｂ）に示す縦撮りの姿勢１、すなわち図８（ａ）に示す横撮りの姿勢から９０度回転した姿勢で撮影する場合は、ヨーイング電流値検出部３２ｘおよびピッチング電流値検出部３２ｙにより、像ぶれ補正機構２０のコイル２４ｘに流れる電流Ｉｘ１の値およびコイル２４ｙに流れる電流Ｉｙ２の値がそれぞれ検出される。これらの電流値に基づいて、マイクロコンピュータ３は、デジタルカメラ１の姿勢が縦撮り姿勢１であると判別する。

この状態で撮影者は、シャッター操作部３６を押すことにより、被写体を撮影できる。そして撮影された画像は、画像記録部１２に記録される。この際、画像記録制御部１１は、デジタルカメラ１の撮影姿勢が光軸を中心として横撮り姿勢から９０度回転した縦撮り姿勢１であることを示す姿勢判別信号６０（１）を、バッファメモリ９から出力される画像信号に付加する。

さらに、図８（ｂ）に示す位置より１８０度回転させた縦撮りの姿勢２（図１１（ｂ））においては、図９に示すコイル２４ｘに流れる電流Ｉｘ１の値は、その大きさが縦撮り姿勢１における場合の値とほぼ同じであるが、極性は逆（プラスからマイナスへ変化）となることに基づいて、横撮り姿勢から−９０度回転した縦撮り姿勢２であると判別できる。

この状態で撮影者は、シャッター操作部３６を押すことにより、被写体を撮影できる。そして撮影された画像は、画像記録部１２に記録される。この際、画像記録制御部１１は、デジタルカメラ１の撮影姿勢が光軸を中心として横撮り姿勢から−９０度回転した縦撮り姿勢２であったことを示す姿勢判別信号６０（２）を、バッファメモリ９から出力される画像信号に付加する。

図１１（ａ）および図１１（ｂ）にそれぞれ示すように、撮影用照明ＬＥＤユニット５０は、複数個、本実施の形態においては８個のＬＥＤ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ、５０ｇ、および５０ｈが、レンズ鏡筒２を挟んで、左右それぞれ４個ずつ、デジタルカメラ１の上部に配置されている。また、それぞれのＬＥＤはグループを形成し、ＬＥＤ５０ｅ、５０ｆ、５０ｇ、および５０ｈがグループＣを形成し、ＬＥＤ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、および５０ｄがグループＤを形成して、ＬＥＤ発光駆動制御部４９の指令に基づき、グループごとに選択的に発光する。

次に、図１２に示すフローチャートを参照して、上述の如く構成された撮像装置に関し、撮影姿勢に応じて画像を撮影する動作について説明する。撮影者は、撮影を行うために、デジタルカメラ１を所定の姿勢で構える。撮影姿勢検出部３２Ａは、デジタルカメラ１の姿勢を検出する（ステップＳ１０）。そして、撮影姿勢が横撮り姿勢が検出されれば制御はステップＳ２０に進み、縦撮り姿勢１が検出されれば制御はステップＳ３０に進み、縦撮り姿勢２が検出されれば制御はステップＳ４０に進む。

ステップＳ１０において、横撮り姿勢と判別された場合は、撮影用照明ＬＥＤユニット５０及び像ぶれ補正装置２０が動作される状態で、シャッター操作部３６を操作（ステップＳ２０）すると、マイクロコンピュータ３はデジタル信号処理部８へ指令を送信する。デジタル信号処理部８は、受信した指令に基づいて、受像した画像信号に基づいて露光値を算出する。そして、マイクロコンピュータ３はその露光値より、適切なシャッタースピードを自動設定し、測光処理が終了する。

さらに、画像信号のコントラスト値がピークとなるように、図示しないフォーカスモータを駆動して、合焦処理を行うことにより、測距処理が終了し、所定の画像が撮影される（ステップＳ２２）。この時、撮影姿勢検出部３２Ａの指令に基づき、グループＡの４つのＬＥＤ５０ａ、５０ｂ、５０ｅ、および５０ｆから所定の光量の光が照射される。そして撮影画像信号は、姿勢判別信号６０（０）と共に、画像記録部１２に記録され、撮影が終了する（ステップＳ３４）。なお、照射するＬＥＤについては、グループＢの４つのＬＥＤ５０ｃ、５０ｄ、５０ｇ、および５０ｈであっても良い。

ステップＳ１０において、縦撮り姿勢１と判別された場合は、撮影用照明ＬＥＤユニット５０及び像ぶれ補正装置２０が動作される状態で、シャッター操作部３６を操作（ステップＳ３０）すると、マイクロコンピュータ３はデジタル信号処理部８へ指令を送信する。デジタル信号処理部８は、受信した指令に基づいて、受像した画像信号に基づいて露光値を算出する。そして、マイクロコンピュータ３はその露光値より、適切なシャッタースピードを自動設定し、測光処理が終了する。

さらに、画像信号のコントラスト値がピークとなるように、フォーカスモータ（図示せず）を駆動して、合焦処理を行うことにより、測距処理が終了し、所定の画像が撮影される（ステップＳ３２）。この時、撮影姿勢検出部３２Ａの指令に基づき、グループＣの４つのＬＥＤ５０ｅ、５０ｆ、５０ｇ、および５０ｈから所定の光量の光が照射される。そして撮影画像信号は、姿勢判別信号６０（１）と共に、画像記録部１２に記録され、撮影が終了する（ステップＳ３４）。

ステップＳ１０において、縦撮り姿勢２と判別された場合は、撮影用照明ＬＥＤユニット５０及び像ぶれ補正装置２０が動作される状態で、シャッター操作部３６を操作（ステップＳ４０）すると、マイクロコンピュータ３はデジタル信号処理部８へ指令を送信する。デジタル信号処理部８は、受信した指令に基づいて、受像した画像信号に基づいて露光値を算出する。そして、マイクロコンピュータ３は算出された露光値より、適切なシャッタースピードを自動設定し、測光処理が終了する。

さらに、画像信号のコントラスト値がピークとなるように、図示しないフォーカスモータを駆動して、合焦処理を行うことにより、測距処理が終了し、所定の画像が撮影される（ステップＳ４２）。この時、撮影姿勢検出部３２Ａの指令に基づき、グループＤの４つのＬＥＤ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、および５０ｄから所定の光量の光が照射される。そして撮影画像信号は、姿勢判別信号６０（２）と共に、画像記録部１２に記録され、撮影が終了する（ステップＳ４４）。

上述より明らかなように、本実施の形態に係る撮像装置においては、どの撮影姿勢においても、デジタルカメラ１の上側に位置する撮影用照明ＬＥＤユニット５０より所定の光量の光が照射されて撮影されるので、被写体に対して下側から光が当たる不自然な画像となることを防ぐことが可能となる。なお、撮影画像の再生時には、撮影画像に記録した姿勢判別信号に基づき、常に正立状態となるように、撮影画像を自動的に回転させて表示する。

以上に説明したように本発明に係る撮像装置においては、撮影時の撮像装置の姿勢が検出され、姿勢の検出結果に応じて、ＬＥＤを選択的に発光させることにより、どんな撮影姿勢であっても、被写体に対して下側から光が当たり、不自然な画像となることを防ぐことが可能となる。特に縦撮り姿勢においては、撮影者の利き手が、右利き、左利きの違いにより、その使用形態が本実施の形態の縦撮り姿勢１、あるいは縦撮り姿勢２のいずれかに偏るため、姿勢検出結果に応じてＬＥＤを選択的に発光させたことにより、撮影者の利き手に左右されることは少なくなる。

また、実施の形態２において、ＬＥＤを発光させる位置を制御すると共に、その発光量を制御するようにしてもよい。さらには、ＬＥＤを発光させる位置については、撮影者が任意に選択できるようにしてもよい。

さらに、撮影姿勢は、ピッチング電流値検出部およびヨーイング電流値検出部によりピッチングおよびよーイングの両方の電流の値を検出することにより判断しているが、少なくとも一方の電流値を検出することにより、撮影姿勢を特定できる。つまり、ピッチング電流値検出部およびヨーイング電流値検出部のどちらか一方に異常が生じた場合でも、両方の電流値を検出することにより撮影姿勢を正確に判断できる。

撮影姿勢を、ピッチング電流値検出部およびヨーイング電流値検出部の電流値を検出することにより判断しているが、これに限られるものでなく、例えば、電圧値を測定しても同様の効果を得ることができる。

撮像装置が１つのシャッター操作部を備えた例について述べたが、これに限られるものではない。例えば、横撮り姿勢で撮影するシャッター操作部と、縦撮り姿勢で撮影するシャッター操作部とをそれぞれ単独で撮像装置に搭載して、そのシャッター操作部を使用することにより、撮影姿勢の判別を行ってもよい。

姿勢判別信号として、（０）、（１）または（２）の信号を付加する方法を用いているが、これに限られるものではない。例えば、縦撮り姿勢においてのみ、信号を付加してもよい。また、姿勢判別信号は、撮影画像に記録する方法に限らず、撮影画像とは別のファイルに記録し、撮影画像と、姿勢判別信号が記録されたファイルとを対応させてもよい。

撮像装置の姿勢判別手段として、像ぶれの補正装置の電流値を用いて行ったが、別途、角度を検出する検出センサを設けても良い。

本実施の形態１および２において、撮影画像は静止画像である場合を例として説明したが、動画あるいは簡易動画等についても同様の効果を得ることができる。照明装置として使用するＬＥＤについては、他の機能、例えばＡＦ補助光やセルフタイマー時に使用するＬＥＤと併用しても良い。

本発明に係る撮像装置、表示制御装置ならびに表示装置は、撮影画像の表示方法に関して快適な表示が要望されている、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、およびカメラ機能付きの携帯電話端末などに利用できる。

本発明の実施の形態１に係る撮像装置の制御システムを示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る撮像装置の上面および背面を示す図 本発明の実施の形態１に係る撮像装置における撮影用照明ＬＥＤユニットの駆動回路の構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る撮像装置の正面を示す図 本発明の実施の形態１に係る撮像装置における像ぶれ補正装置の像ぶれ機構の分解斜視図 本発明の実施の形態１に係る撮像装置における連写モード動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態２に係る撮像装置における撮像装置の姿勢検出装置の制御システムを示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る撮像装置における像ぶれ補正装置の姿勢の説明図 本発明の実施の形態２に係る撮像装置における撮影姿勢別の像ぶれ補正装置への供給電流量を示す図 本発明の実施の形態２に係る撮像装置における撮影姿勢別の姿勢判別信号の説明図 本発明の実施の形態２に係る撮像装置の縦撮り姿勢を示す図 本発明の実施の形態２に係る撮像装置における姿勢別の撮影動作を示すフローチャート

符号の説明

１ デジタルカメラ
１ａ 筐体
２ レンズ鏡筒
３ マイクロコンピュータ
３Ａ 信号処理部
４ 撮像センサ
５ ＣＣＤ駆動制御部
６ アナログ信号処理部
７ Ａ／Ｄ変換部
８ デジタル信号処理部
９ バッファメモリ
１０ 画像圧縮部
１１ 画像記録制御部
１２ 画像記録部
１３ 画像表示制御部
１４ｘ ヨーイング駆動制御部
１４ｙ ピッチング駆動制御部
１５Ａ 動き補正部
１５ 位置検出部
１６ 像ぶれ補正装置
１７ｘ、１７ｙ Ｄ／Ａ変換部
１８Ａ 動き検出部
１８ｘ ヨーイング角速度センサ
１８ｙ ピッチング角速度センサ
１９ｘ、１９ｙ Ａ／Ｄ変換部
２０ 像ぶれ補正機構
２１ ピッチング移動枠
２２ ヨーイング移動枠
２３ａ、２３ｂ ピッチングシャフト
２４ｘ、２４ｙ コイル
２５ 固定枠
２６ ヨーイングシャフト
２７ マグネット
２８ ヨーク
２９ｘ ヨーイングアクチュエータ
２９ｙ ピッチングアクチュエータ
３２Ａ 撮影姿勢検出部
３２ｘ ヨーイング電流値検出部
３２ｙ ピッチング電流値検出部
３５ 電源スイッチ
３６ シャッター操作部
３７ 撮影／再生切換操作部
３８ 十字操作キー
３９ ＭＥＮＵ設定操作部
４０ ＳＥＴ操作部
４１ シャッター制御部
４２ シャッター駆動モータ
５０ ＬＥＤ
５５ 表示部
５７ ズーム操作部
６０ 姿勢判別信号
Ｌ 撮像光学系
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群

Claims (7)

1. 所定枚数の画像を連続撮影する連写モードでの撮影が可能な撮像装置であって、
   被写体の光学的な像を形成する撮像光学系と、
   前記撮像光学系によって形成された光学的な像を受光し、光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、
   撮像装置のぶれに起因した前記撮像素子上の画像の動きを補正する像ぶれ補正手段と、
   被写体を照明する複数の発光部と、
   前記発光部の発光を制御する発光駆動制御部とを備え、
   前記連続撮影を行う際には、前記像ぶれ補正手段を動作させ、前記発光駆動制御部は前記複数の発光部を選択的に発光させることを特徴とする撮像装置。
2. 被写体の光学的な像を形成する撮像光学系と、
   前記撮像光学系によって形成された光学的な像を受光し、光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、
   被写体を照明する複数の発光部と、
   前記発光部の発光を制御する発光駆動制御部と、
   撮影時の撮影装置の姿勢を検出する姿勢検出手段とを備え、
   前記発光駆動制御部は、前記姿勢検出手段の検出結果に応じて、前記複数の発光部を選択的に発光させることを特徴とする撮像装置。
3. 撮像装置に加わる振動を検知して、撮像光学系の補正レンズを光軸と直交する２方向に駆動する像ぶれ補正手段を備えた撮像装置であって、
   前記姿勢検出手段は、前記補正レンズを駆動させるための信号を検出することにより、前記撮像装置の姿勢を判別することを特徴とする、請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記像ぶれ補正手段は、前記補正レンズを光軸と直交する２方向に駆動するための第１および第２のアクチュエータを含み、
   前記姿勢検出手段は、前記第１および第２のアクチュエータの少なくとも一方の駆動電流値を検出することにより撮像装置の姿勢を判別することを特徴とする、請求項３に記載の撮像装置。
5. 所定枚数の画像を連続撮影する連写モードでの撮影が可能な撮像装置であって、
   被写体の光学的な像を形成する撮像光学系と、
   前記撮像光学系によって形成された光学的な像を受光し、光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、
   撮像装置のぶれに起因する前記撮像素子上の画像の動きを補正する像ぶれ補正手段と、
   被写体を照明する複数の発光部と、
   前記発光部の発光を制御する発光駆動制御部と、
   撮影時の撮像装置の姿勢を検出する姿勢検出手段とを備え、
   前記連続撮影を行う際には、前記像ぶれ補正手段を動作させ、前記発光駆動制御部は前記姿勢検出手段の検出結果に応じて、前記複数の発光部を選択的に発光させることを特徴とする撮像装置。
6. 前記像ぶれ補正手段は、補正レンズを光軸と直交する２方向に駆動するための第１および第２のアクチュエータを含み、
   前記姿勢検出手段は、第１および第２のアクチュエータの少なくとも一方の駆動電流値を検出することにより自身の姿勢を判別することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記発光部は、発光ダイオードにより構成されていることを特徴とする、請求項１、２、および５のいずれかに記載の撮像装置。
   
   

Images