JP2006304259A

JP2006304259A - 電子カメラ

Info

Publication number: JP2006304259A
Application number: JP2006001708A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Kawamura; 智明川村
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2006-01-06
Publication date: 2006-11-02
Also published as: EP1705517A3; EP1705517A2; US7606477B2; US20060216009A1

Abstract

【課題】電力消費の増加を抑えつつ、適切な手ブレ補正を実現可能な電子カメラを提供すること。
【解決手段】被写体像を撮像して画像を生成する撮像素子と、被写体像を撮像素子に結像させる撮影光学系とを有する撮像部と、撮影光学系における光軸のブレを検出するブレ検出部と、ブレ検出部による検出結果に基づいて、ブレを解消するように撮像部の一部または全部を移動させる移動部と、撮像素子から画像を読み出す読み出し部と、読み出し部により読み出した画像を連続的に表示するファインダ表示部と、撮影開始に関わるユーザ指示を受け付ける操作部と、操作部により撮影開始が指示されない場合は、読み出し部を制御して撮像素子による撮像範囲を連続的に変化させるか、または、読み出し部により読み出した画像のうちファインダ表示部に表示する画像範囲を連続的に変化させて電子式手ブレ補正を実行し、操作部により撮影開始が指示された場合は、電子式手ブレ補正を終了し、移動部を制御して光学式手ブレ補正を実行する制御部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、被写体像を撮像して画像を生成する電子カメラに関し、特に、手ブレ補正機能を備えた電子カメラに関する。

従来より、撮影光学系における光軸のブレを補正する電子カメラなどが知られている。このような電子カメラは、撮影光学系の一部と撮像素子（またはフィルム）との何れかを物理的に移動させることにより手ブレを補正している。また、画像処理的手法を用いて、分割露光による撮像で生成した複数枚の画像を合成したり、撮像範囲をずらしたりして手ブレを補正する電子カメラも知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−１２３３１７号公報

しかし、前述した撮影光学系の一部と撮像素子（またはフィルム）との何れかを物理的に移動させることにより手ブレを補正する装置では、手ブレ補正に適した光学系およびその光学系を駆動する必要があるため、電力消費が大幅に増加するという問題があった。また、前述した画像処理的手法を用いて手ブレを補正する装置では、画像の劣化、画像サイズの縮小、画像情報の欠落などの問題が発生する場合があった。

本発明は、電力消費の増加を抑えつつ、適切な手ブレ補正を実現可能な電子カメラを提供することを目的とする。

本発明の電子カメラは、被写体像を撮像して画像を生成する撮像素子と、前記被写体像を前記撮像素子に結像させる撮影光学系とを有する撮像部と、前記撮影光学系における光軸のブレを検出するブレ検出部と、前記ブレ検出部による検出結果に基づいて、前記ブレを解消するように前記撮像部の一部または全部を移動させる移動部と、前記撮像素子から前記画像を読み出す読み出し部と、前記読み出し部により読み出した画像を連続的に表示するファインダ表示部と、撮影開始に関わるユーザ指示を受け付ける操作部と、前記操作部により撮影開始が指示されない場合は、前記読み出し部を制御して前記撮像素子による撮像範囲を連続的に変化させるか、または、前記読み出し部により読み出した画像のうち前記ファインダ表示部に表示する画像範囲を連続的に変化させて電子式手ブレ補正を実行し、前記操作部により撮影開始が指示された場合は、前記電子式手ブレ補正を終了し、前記移動部を制御して光学式手ブレ補正を実行する制御部とを備えたことを特徴とする。

なお、好ましくは、前記操作部は、オフ、半押し、全押しの３つの状態を有するレリーズボタンを備え、前記制御部は、前記レリーズボタンがオフの状態の場合は、撮影開始が指示されないと判別して前記電子式手ブレ補正を実行し、前記レリーズボタンが半押しまたは全押しの状態の場合は、撮影開始が指示されたと判別して前記光学式手ブレ補正を実行しても良い。

また、好ましくは、前記制御部は、前記電子式手ブレ補正の実行時における前記ファインダ表示部に表示する画像範囲と、前記光学式手ブレ補正の実行時における前記撮像素子による撮像範囲とが略一致するように前記読み出し部を制御しても良い。
本発明の別の電子カメラは、被写体像を撮像して画像を生成する撮像素子と、前記被写体像を前記撮像素子に結像させる撮影光学系とを有する撮像部と、前記撮影光学系における光軸のブレを検出するブレ検出部と、前記ブレ検出部による検出結果に基づいて、前記ブレを解消するように前記撮像部の一部または全部を移動させる移動部と、前記撮像素子から前記画像を読み出す読み出し部と、前記読み出し部により読み出した画像を連続的に表示するファインダ表示部と、前記電子カメラに電力を供給するバッテリーの残量を検知する検知部と、前記読み出し部を制御して前記撮像素子による撮像範囲を連続的に変化させるか、または、前記読み出し部により読み出した画像のうち前記ファインダ表示部に表示する画像範囲を連続的に変化させる電子式手ブレ補正と、前記移動部を制御する光学式手ブレ補正との何れかを、前記検知部による検知結果に基づいて実行する制御部とを備えたことを特徴とする。

本発明の別の電子カメラは、被写体像を撮像して画像を生成する撮像素子と、前記被写体像を前記撮像素子に結像させる撮影光学系とを有する撮像部と、前記撮影光学系における光軸のブレを検出するブレ検出部と、前記ブレ検出部による検出結果に基づいて、前記ブレを解消するように前記撮像部の一部または全部を移動させる移動部と、前記撮像素子から前記画像を読み出す読み出し部と、前記読み出し部により読み出した画像を連続的に表示するファインダ表示部と、前記電子カメラに電力を供給する電源の種類を認識する認識部と、前記読み出し部を制御して前記撮像素子による撮像範囲を連続的に変化させるか、または、前記読み出し部により読み出した画像のうち前記ファインダ表示部に表示する画像範囲を連続的に変化させる電子式手ブレ補正と、前記移動部を制御する光学式手ブレ補正との何れかを、前記認識部による認識結果に基づいて実行する制御部とを備えたことを特徴とする。

本発明の電子カメラによれば、電力消費の増加を抑えつつ、適切な手ブレ補正を実現することができる。

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
本実施形態の電子カメラ１は、図１Ａに示すように、複数枚のレンズから構成される撮影光学系２、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）３、撮影光学系２の一部のシフトレンズ２ａを移動させるレンズ駆動部４、レンズ駆動部４の駆動を制限するためのレンズロック部５、撮影光学系２における光軸のブレを角速度のかたちで検出する角速度センサ６および角速度センサ７、ＣＣＤ３により撮像された画像を表示する電子ファインダ８、各部を制御する制御部９を備える。制御部９は、後述する電子式手ブレ補正を実行する電子式手ブレ補正部１０と光学式手ブレ補正を実行する光学式手ブレ補正部１１とを含む。また、電子カメラ１は、撮影開始指示に関わるユーザ指示を受け付けるレリーズボタン１２を備え、レリーズボタン１２の状態は、制御部９によりオフ、半押し、全押しの３つの状態の何れかとして検知される。

撮影光学系２のシフトレンズ２ａは、レンズ駆動部４により、撮影光学系２の光軸に垂直な平面上をティルトまたはシフトされる。ＣＣＤ３は、制御部９による制御にしたがって、画像の撮像および撮像した画像の読み出しを行う。そして、ＣＣＤ３から読み出された画像は、電子式手ブレ補正部１０に供給される。そして、電子式手ブレ補正部１０の出力は、連続的に電子ファインダ８に供給される。ユーザは、この電子ファインダ８を目視してフレーミングを行う。

角速度センサ６および角速度センサ７は異なる方向における角速度を検出し、検出結果を光学式手ブレ補正部１１に供給する。光学式手ブレ補正部１１は、角速度センサ６および角速度センサ７から供給された角速度に応じて、レンズ駆動部４を制御して光学式手ブレ補正を実行する。また、光学式手ブレ補正を行わない場合、または終了する場合には、光学式手ブレ補正部１１は、レンズロック部５を制御して、レンズ駆動部４の駆動を制限する。レンズロック部５は、図１Ｂおよび図１Ｃに示すようにロックピン５ａを有し、このロックピン５ａは、レンズ駆動部４の凹部に出し入れ可能である。光学式手ブレ補正部１１は、光学式手ブレ補正を行う場合には、図１Ｂに示すように、ロックピン５ａをレンズ駆動部４に挿入せず（アンロック状態）、光学式手ブレ補正を行わない場合には、図１Ｃに示すように、ロックピン５ａをレンズ駆動部４に挿入することによりレンズ駆動部４の駆動を制限し（ロック状態）、さらに、レンズ駆動部４およびレンズロック部５への通電をオフする。なお、このようなロックピン方式の他に、カムリング方式など別の構成で光学式手ブレ補正のオン、オフを実現するようにしても良い。

以上説明した構成の電子カメラ１の撮影時の動作について、図２のタイミングチャートを用いて説明する。
電子カメラ１の電源がオンされると、制御部９はこれを検知し、電子式手ブレ補正部１０を介して、電子式手ブレ補正を実行する。電源がオンされて、かつ、レリーズボタン１２が半押しされていない状態とは、すなわち、ユーザがフレーミングを行っている状態である。この状態においては、消費電力の増加を抑えつつフレーミングを容易にするために、電子カメラ１は、電子式手ブレ補正を実行する。

電子式手ブレ補正部１０は、ＣＣＤ３から供給された画像において、実際の画像範囲より少し狭い範囲を切り出して、電子ファインダ８に供給する。電子式手ブレ補正部１０は、このような画像の供給を連続的に行って、電子ファインダ８にスルー画を表示する。このような表示を、例えば、１秒間に３０フレーム程度行う。そして、電子式手ブレ補正部１０は、フレーム間の画像の差（コントラストなど）に基づいて、手ブレが発生していると判断すると、その手ブレを打ち消すように前述した切り出し範囲（画像範囲）を上下左右にシフトさせる。このような電子式手ブレ補正の最中、レンズ駆動部４は、オフ状態であり、レンズロック部５はロック状態である。

なお、電子式手ブレ補正部１０は、ＣＣＤ３から画像を読み出す際の読み出し範囲（撮像範囲）を、手ブレに応じて上下左右にシフトさせることにより電子式手ブレ補正を行っても良い。
上述した電子式手ブレ補正を行っている最中に、レリーズボタン１２が半押しされると、制御部９はこれを検知し、電子式手ブレ補正部１０を介した電子式手ブレ補正を終了し、光学式手ブレ補正部１１を介して、光学式手ブレ補正を実行する。

光学式手ブレ補正部１１は、レンズロック部５をアンロック状態にして、レンズ駆動部４をオン状態にし、角速度センサ６および角速度センサ７の検出結果に応じて、レンズ駆動部４を制御し、シフトレンズ２ａを駆動して光学式手ブレ補正を実行する。
そして、上述した光学式手ブレ補正を行っている最中に、レリーズボタン１２が全押しされると、制御部９はこれを検知し、撮影光学系２を介してＣＣＤ３に結像された被写体の像を撮像する。このとき、ＣＣＤ３による撮像範囲を、前述した画像範囲と略一致させる。そして、撮影シーケンスが終了すると、光学式手ブレ補正部１１は、レンズ駆動部４を制御し、シフトレンズ２ａをセンタリングして初期位置に戻し、レンズロック部５をロック状態にして、レンズ駆動部４をオフ状態にして光学式手ブレ補正を終了し、次の撮影に備えて、前述した電子式手ブレ補正を再び開始する。

以上説明したように、電源がオンされてから、レリーズボタン１２が半押しされるまでは、常に電子式手ブレ補正が行われているので、手ブレの起きやすい望遠レンズの場合や低照度時でもフレーミングが容易になり、かつ電力消費の増加は最小限に抑えられ、電池寿命への影響は少ない。さらに、レリーズボタン１２が半押しされると光学式手ブレ補正が行われるので、精度の良い手ブレ補正効果が得られる。

〈変形例〉
上述した実施形態では、レリーズボタン１２が半押しされるまでは消費電力の増加を抑えて電子式手ブレ補正を行い、レリーズボタン１２が半押しされると、精度の高い光学式手ブレ補正を行う例を示したが、以下のように変形しても良い。
（１）レリーズボタン１２が全押しされるまで電子式手ブレ補正を行う。

レリーズボタン１２が半押しされた場合にも、消費電力の増加を抑えた電子式手ブレ補正を継続し、レリーズボタン１２が全押しされて初めて、精度の高い光学式手ブレ補正を行う。このような構成にすることにより、消費電力の増加をさらに抑えることができる。前述したように、電子ファインダ８に表示する画像範囲と、ＣＣＤ３による撮像範囲とが略一致するように構成しているため、レリーズボタン１２が全押しされて、電子式手ブレ補正から光学式手ブレ補正に切り換えても、画角の変化はなく、ユーザに違和感を与えることはない。

（２）電子カメラ１のバッテリー残量に応じた手ブレ補正を行う。
電子カメラ１においてバッテリー残量を検知し、検知結果に基づいて、バッテリー残量に応じた手ブレ補正を行う。例えば、バッテリー残量が十分にある場合には、常に光学式手ブレ補正を実行し、バッテリー残量が減少してきた場合には、上述したように電子式手ブレ補正と光学式手ブレ補正とを切り換えて実行する。

（３）電子カメラ１の電源の種類に応じた手ブレ補正を行う。
電子カメラ１において電源の種類を認識し、認識結果に基づいて、電源の種類に応じた手ブレ補正を行う。例えば、電源がＡＣアダプタである場合には、常に光学式手ブレ補正を実行し、電源が電池である場合には、上述したように電子式手ブレ補正と光学式手ブレ補正とを切り換えて実行する。また、電源の容量が十分大きい場合には、常に光学式手ブレ補正を実行し、電源の容量が小さい場合には、上述したように電子式手ブレ補正と光学式手ブレ補正とを切り換えて実行する。さらに、電池の種類なども加味しても良い。

（４）電子カメラ１のモードに応じた手ブレ補正を行う。
電子カメラ１が、例えば省電力モードなどのモードを備える場合には、省電力モードがオンされた場合に、上述したように電子式手ブレ補正と光学式手ブレ補正とを切り換えて実行する。
以上説明したように、本実施形態によれば、被写体像を撮像して画像を生成する撮像素子と、被写体像を撮像素子に結像させる撮影光学系とを有する撮像部と、撮影光学系における光軸のブレを検出するブレ検出部と、ブレ検出部による検出結果に基づいて、ブレを解消するように撮像部の一部または全部を移動させる移動部と、撮像素子から画像を読み出す読み出し部と、読み出し部により読み出した画像を連続的に表示するファインダ表示部と、撮影開始に関わるユーザ指示を受け付ける操作部とを備え、操作部により撮影開始が指示されない場合は、読み出し部を制御して撮像素子による撮像範囲を連続的に変化させるか、または、読み出し部により読み出した画像のうちファインダ表示部に表示する画像範囲を連続的に変化させて電子式手ブレ補正を実行し、操作部により撮影開始が指示された場合は、電子式手ブレ補正を終了し、移動部を制御して光学式手ブレ補正を実行する。したがって、電力消費の増加を抑えつつ、適切な手ブレ補正を実現することができる。

また、本実施形態によれば、前述した操作部は、オフ、半押し、全押しの３つの状態を有するレリーズボタンを備え、レリーズボタンがオフの状態の場合は、撮影開始が指示されないと判別して電子式手ブレ補正を実行し、レリーズボタンが半押しまたは全押しの状態の場合は、撮影開始が指示されたと判別して光学式手ブレ補正を実行する。したがって、撮影開始前は、消費電力の少ない電子式手ブレ補正を行い、撮影開始後は精度の高い光学式手ブレ補正を行うことにより、電力消費の増加を抑えつつ、適切な手ブレ補正を実現することができる。

また、本実施形態によれば、電子式手ブレ補正の実行時におけるファインダ表示部に表示する画像範囲と、光学式手ブレ補正の実行時における撮像素子による撮像範囲とが略一致するように読み出し部を制御する。したがって、撮影開始前、すなわちフレーミング中にファインダ表示部に表示する被写界の範囲と撮像により画像が生成される被写界の範囲とを略一致させることができる。

また、本実施形態によれば、電子カメラに電力を供給するバッテリーの残量を検知し、検知結果に基づいて、電子式手ブレ補正と、光学式手ブレ補正との何れかを実行する。したがって、バッテリー残量に応じて、適切な手ブレ補正を実現することができる。
また、本実施形態によれば、電子カメラに電力を供給する電源の種類を認識し、認識結果に基づいて、電子式手ブレ補正と、光学式手ブレ補正との何れかを実行する。したがって、電源の種類に応じて、適切な手ブレ補正を実現することができる。

なお、本実施形態では、静止画像を生成する電子カメラ１を用いて説明を行ったが、動画像を生成する電子カメラに本発明を適用しても良い。動画像を生成する電子カメラに本発明を適用する場合には、静止画像撮影時と動画像撮影時とで光学式手ブレ補正と電子式手ブレ補正とを使い分けるようにしても良い。具体的には、静止画像撮影時には光学式手ブレ補正を実行し、動画像撮影時には電子式手ブレ補正を実行するようにする。このように使い分けることで、動画像撮影時における省電力化および静音化が可能となる。その結果、動画像撮影可能時間の長時間化が可能になる。また、撮影した動画像とともに音声を記録する際の雑音混入を抑制することができる。

また、本実施形態では、レリーズボタン１２が半押しされると、光学式手ブレ補正を実行する例を示したが、角速度センサ６および角速度センサ７は、電子式手ブレ補正の実行中も、待機状態としてオンしておくと良い。また、電力消費の増加を抑えたい場合には、電子式手ブレ補正の実行中も待機状態とせず、オフしておけば良い。
また、本実施形態では、シフトレンズ２ａをシフトさせることによって光学式手ブレ補正を行う例を示したが、シフトレンズ２ａの代わりにＣＣＤ３を撮影光学系２の光軸に垂直な平面上でティルトまたはシフトさせることによって光学式手ブレ補正を行っても良い。また、撮影光学系２とＣＣＤ３とをユニット化し、ユニットの全体を傾けることにより光学式手ブレ補正を行っても良い。

電子カメラ１の構成を示す図である。電子カメラ１の動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１…電子カメラ，２…撮影光学系，２ａ…シフトレンズ，３…ＣＣＤ，４…レンズ駆動部，５…レンズロック部，５ａ…ロックピン，６・７…角速度センサ，８…電子ファインダ，９…制御部，１０…電子式手ブレ補正部，１１…光学式手ブレ補正部，１２…レリーズボタン

Claims

被写体像を撮像して画像を生成する撮像素子と、前記被写体像を前記撮像素子に結像させる撮影光学系とを有する撮像部と、
前記撮影光学系における光軸のブレを検出するブレ検出部と、
前記ブレ検出部による検出結果に基づいて、前記ブレを解消するように前記撮像部の一部または全部を移動させる移動部と、
前記撮像素子から前記画像を読み出す読み出し部と、
前記読み出し部により読み出した画像を連続的に表示するファインダ表示部と、
撮影開始に関わるユーザ指示を受け付ける操作部と、
前記操作部により撮影開始が指示されない場合は、前記読み出し部を制御して前記撮像素子による撮像範囲を連続的に変化させるか、または、前記読み出し部により読み出した画像のうち前記ファインダ表示部に表示する画像範囲を連続的に変化させて電子式手ブレ補正を実行し、前記操作部により撮影開始が指示された場合は、前記電子式手ブレ補正を終了し、前記移動部を制御して光学式手ブレ補正を実行する制御部と
を備えたことを特徴とする電子カメラ。
請求項１に記載の電子カメラにおいて、
前記操作部は、オフ、半押し、全押しの３つの状態を有するレリーズボタンを備え、
前記制御部は、前記レリーズボタンがオフの状態の場合は、撮影開始が指示されないと判別して前記電子式手ブレ補正を実行し、前記レリーズボタンが半押しまたは全押しの状態の場合は、撮影開始が指示されたと判別して前記光学式手ブレ補正を実行する
ことを特徴とする電子カメラ。
請求項１に記載の電子カメラにおいて、
前記制御部は、前記電子式手ブレ補正の実行時における前記ファインダ表示部に表示する画像範囲と、前記光学式手ブレ補正の実行時における前記撮像素子による撮像範囲とが略一致するように前記読み出し部を制御する
ことを特徴とする電子カメラ。
被写体像を撮像して画像を生成する撮像素子と、前記被写体像を前記撮像素子に結像させる撮影光学系とを有する撮像部と、
前記撮影光学系における光軸のブレを検出するブレ検出部と、
前記ブレ検出部による検出結果に基づいて、前記ブレを解消するように前記撮像部の一部または全部を移動させる移動部と、
前記撮像素子から前記画像を読み出す読み出し部と、
前記読み出し部により読み出した画像を連続的に表示するファインダ表示部と、
前記電子カメラに電力を供給するバッテリーの残量を検知する検知部と、
前記読み出し部を制御して前記撮像素子による撮像範囲を連続的に変化させるか、または、前記読み出し部により読み出した画像のうち前記ファインダ表示部に表示する画像範囲を連続的に変化させる電子式手ブレ補正と、前記移動部を制御する光学式手ブレ補正との何れかを、前記検知部による検知結果に基づいて実行する制御部と
を備えたことを特徴とする電子カメラ。
被写体像を撮像して画像を生成する撮像素子と、前記被写体像を前記撮像素子に結像させる撮影光学系とを有する撮像部と、
前記撮影光学系における光軸のブレを検出するブレ検出部と、
前記ブレ検出部による検出結果に基づいて、前記ブレを解消するように前記撮像部の一部または全部を移動させる移動部と、
前記撮像素子から前記画像を読み出す読み出し部と、
前記読み出し部により読み出した画像を連続的に表示するファインダ表示部と、
前記電子カメラに電力を供給する電源の種類を認識する認識部と、
前記読み出し部を制御して前記撮像素子による撮像範囲を連続的に変化させるか、または、前記読み出し部により読み出した画像のうち前記ファインダ表示部に表示する画像範囲を連続的に変化させる電子式手ブレ補正と、前記移動部を制御する光学式手ブレ補正との何れかを、前記認識部による認識結果に基づいて実行する制御部と
を備えたことを特徴とする電子カメラ。