JP2007221653A - 電子カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 電子カメラにおいて、ブレ補正の処理負荷を軽減する。
【解決手段】 本発明の電子カメラは、次の構成を備える。撮像部は、被写体像を光電変換してモニタ動画像を生成し、かつレリーズ操作に応じて静止画像を生成する。ブレ補正機構は、被写体光束と撮像部との相対位置を変更する。ブレ検出部は、振動を検出する。演算制御部は、振動検出値に基づいてブレ補正機構の制御量を算出し、制御量に従ってブレ補正機構を制御する。特に、演算制御部は、モニタ動画像の生成中、ブレ補正の制御周期を周期Ｔｍに設定する。さらに、演算制御部は、静止画像の露光中、この制御周期を周期Ｔｓ（ただしＴｓ＜Ｔｍ）に設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子カメラに関する。

従来、手ブレなどによる被写体像のブレを、電子カメラ内のブレ補正機構を用いて光学的に補正する技術が知られている（特許文献１など）。
この種の従来技術では、まず、電子カメラの振動を角速度センサなどで検出する。電子カメラは、一定のサンプリング周期でこの振動検出値を積算処理し、ブレ補正機構の制御量を求める。電子カメラは、この制御量に従って、一定の制御周期でブレ補正機構を制御する。
特開２００５−１８９６５４号公報

ところで、従来のブレ補正機能付きの電子カメラは、ブレ補正の処理負荷が重く、それ以外の制御（撮影制御、モニタ制御、メモリ制御、電源制御など）を並行処理することが困難であった。そのため、一部の電子カメラでは、通常のシステム制御用のマイクロプロセッサとは別に、ブレ補正専用のマイクロプロセッサを搭載するものもあった。
しかしながら、ブレ補正専用のマイクロプロセッサを別に搭載した場合、電子カメラのコストが上がったり、電子カメラが大型化したり、消費電力が増えるなどの問題が生じる。
そこで、本発明では、ブレ補正の処理負荷を軽減することを目的とする。

《１》 本発明の電子カメラは、光学系、撮像部、ブレ補正機構、ブレ検出部、および演算制御部を備える。
光学系は、被写体光束を結像して被写体像を形成する。
撮像部は、被写体像を光電変換して、モニタ用のモニタ動画像を生成し、かつユーザーのレリーズ操作に応じて静止画像を生成する。
ブレ補正機構は、被写体光束と撮像部との相対位置を変更する。
ブレ検出部は、振動を検出する。
演算制御部は、この振動検出値に基づいてブレ補正機構の制御量を算出し、制御量に従ってブレ補正機構を制御する。
以上の構成において、演算制御部は、ブレ補正機構の制御周期を可変する機能を有する。演算制御部は、モニタ動画像の生成期間において、ブレ補正機構の制御周期を予め定められた周期Ｔｍに設定する。さらに、演算制御部は、静止画像の露光期間において、この制御周期を予め定められた周期Ｔｓ（ただしＴｓ＜Ｔｍ）に設定する。
《２》 なお好ましくは、演算制御部は、処理速度の基準である基準クロックを可変する機能を有し、ブレ補正の制御周期が長くなるに従って、基準クロックを遅くする。
《３》 また好ましくは、演算制御部は、ユーザーによるレリーズ半押しの期間は、制御周期を周期Ｔｍに維持する。そして、演算制御部は、ユーザーによるレリーズ全押しから静止画像の露光開始までの間に、制御周期を周期Ｔｓに切り換える。
《４》 なお好ましくは、モニタ動画像の表示、静止画像の表示、およびメニュー画面の表示を行うモニタ表示部を備える。演算制御部は、このモニタ表示部が静止画像の表示期間またはメニュー画面の表示期間において、ブレ検出部から振動検出値をサンプリングする周期を引き延ばす。

本発明は、モニタ動画像の生成期間に、ブレ補正機構の制御周期を長めに変更する。このような制御周期の動的切り換えによって、電子カメラにおけるブレ補正の処理負荷を軽減することができる。

《実施形態の構成説明》
図１は、電子カメラ１１の構成を説明するブロック図である。
図１において、電子カメラ１１には光学系１２が装着される。光学系１２内には、ブレ補正光学系が設けられる。この光学系１２は、被写体光束を結像し、被写体像を形成する。撮像部１３は、この被写体像を光電変換して、画像データを生成する。マイクロプロセッサ１４は、タイミングジェネレータ１５を介して、この撮像部１３の露光制御や画像読み出し制御などを行う。
撮像部１３から出力される画像データは、Ａ／Ｄ変換部（不図示）や信号処理部１６を介して、画像メモリ１７に一時記録される。この画像メモリ１７は、バス１８に接続される。このバス１８には、マイクロプロセッサ１４、モニタ表示部１９、圧縮記録部２０、および画像処理部２１なども接続される。
一方、電子カメラ１１の筐体には、ユーザー操作を受け付けるためのレリーズ釦２３およびメニュー操作釦２４が設けられる。マイクロプロセッサ１４は、これら操作部材の出力に応じて、電子カメラ１１の撮像動作、メニュー表示などのシステム動作を制御する。

また、電子カメラ１１には、二軸の加速度センサなどからなる振動センサ２５が設けられる。マイクロプロセッサ１４は、振動センサ２５のセンサ出力に基づいて電子カメラ１１の振動状態を検出する。マイクロプロセッサ１４は、この振動検出値に基づいてブレ補正機構２６を制御する。この制御により、ブレ補正機構２６は、光学系１２内部のブレ補正光学系を２軸方向に駆動して被写体光束の結像位置をずらし、撮像部１３の撮像面上における被写体像の相対ブレを抑制する。
なお、マイクロプロセッサ１４の基準クロックは、クロック回路２７から供給される。このクロック回路２７は、分周回路または周波数可変回路などを有し、基準クロックの周波数を可変することができる。

《実施形態の動作説明》
図２および図３は、電子カメラ１１の動作を説明するフローチャートである。
図４は、電子カメラ１１の周期切り換えのタイミングを説明する図である。
以下、図２および図４を用いて、電子カメラ１１の主要動作を説明する。
まず最初に、電子カメラ１１の電源スイッチが投入されると、マイクロプロセッサ１４は、電子カメラ１１の初期設定や、記録媒体２２の認識処理などを行った後、ステップＳ１に動作を移行する。

ステップＳ１： マイクロプロセッサ１４は、クロック回路２７の基準クロックを、標準クロックｆの半分の周波数１／２に下げる。この標準クロックｆは、電子カメラ１１の撮像処理時に設定されるクロックである。

ステップＳ２： マイクロプロセッサ１４は、タイミングジェネレータ１５にモニタ動画像の生成を指示する。タイミングジェネレータ１５は、撮像部１３をドラフトモード（間引き読み出しモード）で駆動し、所定フレームレート（３０フレーム／秒など）のモニタ動画像を継続的に生成する。このモニタ動画像は、信号処理部１６および画像処理部２１の画像処理を経た後、モニタ表示部１９に動画像として表示される。

ステップＳ３： マイクロプロセッサ１４は、このようなモニタ動画像の生成期間中、振動センサ２５のセンサ出力を、サンプリング周期２Δおきにサンプリングする。このサンプリング周期２Δは、撮像処理時に設定されるサンプリング周期Δの２倍の周期に相当する。マイクロプロセッサ１４は、サンプリングされた振動検出値を逐次に積算する。

ステップＳ４： マイクロプロセッサ１４は、振動検出値の積算結果に、サンプリング周期２Δに対応した比例係数を乗じることで、電子カメラ１１の２軸方向のブレ位置を求める。マイクロプロセッサ１４は、このブレ位置に基づいて被写体像のブレを打ち消す制御量を算出する。
マイクロプロセッサ１４は、モニタ動画像の生成期間中、上記の制御量の演算処理を制御周期２Ｔおきに実施し、算出された制御量をブレ補正機構２６に出力する。この制御周期２Ｔは、撮像処理時に設定される制御周期Ｔ（例えばＴ＝５００μsec ）の２倍の周期に相当する。その結果、モニタ動画像の生成期間中、制御周期２Ｔおきにブレ補正が実施される。

ステップＳ５： ここで、マイクロプロセッサ１４は、メニュー操作釦２４が押されたか否かを判定する。メニュー操作釦２４が押された場合、マイクロプロセッサ１４は、ステップＳ１８に動作を移行する。一方、メニュー操作釦２４が押されていない場合、マイクロプロセッサ１４はステップＳ６に動作を移行する。

ステップＳ６： マイクロプロセッサ１４は、レリーズ釦２３の半押し操作を検出すると、ステップＳ７に動作を移行する。一方、この半押し操作を検出しない場合、マイクロプロセッサ１４は、ステップＳ３に動作を戻し、上述したモニタ動画像の生成期間中の動作（ステップＳ３〜Ｓ５）を繰り返す。

ステップＳ７： マイクロプロセッサ１４は、レリーズ半押しに応じて、撮影準備（露出計算など）を実施する。

ステップＳ８： マイクロプロセッサ１４は、レリーズ釦２３の全押し操作を検出すると、ステップＳ９に動作を移行する。一方、この全押し操作を検出しない場合、マイクロプロセッサ１４は、ステップＳ３に動作を戻し、レリーズ半押し期間中も、上述したモニタ動画像の生成期間中の動作（ステップＳ３〜Ｓ７）を繰り返す。

ステップＳ９： マイクロプロセッサ１４は、タイミングジェネレータ１５を介して、モニタ動画像の生成および表示を停止させ、静止画像の露光開始に備える。

ステップＳ１０： マイクロプロセッサ１４は、レリーズ全押しから静止画像の露光開始までの期間に、クロック回路２７の基準クロックを、標準クロックｆに高速化する。

ステップＳ１１： また、マイクロプロセッサ１４は、レリーズ全押しから静止画像の露光開始までの期間に、振動センサ２５のサンプリング周期を、標準のサンプリング周期Δに切り換える。その結果、マイクロプロセッサ１４は、サンプリング周期Δおきに、振動検出値をサンプリングして積算する。

ステップＳ１２： さらに、マイクロプロセッサ１４は、この間隙期間に、ブレ補正の制御周期を、標準の制御周期Ｔに切り換える。マイクロプロセッサ１４は、この制御周期Ｔおきに、振動検出値の積算結果から制御量を算出し、ブレ補正機構２６へ出力する。その結果、静止画像の露光期間には、制御周期Ｔおきにブレ補正が実施される。

ステップＳ１３： マイクロプロセッサ１４は、タイミングジェネレータ１５を介して撮像部１３の電子シャッタ制御を実施し、静止画像を撮像部１３に露光させる。

ステップＳ１４： 静止画像の露光期間が完了すると、マイクロプロセッサ１４は、タイミングジェネレータ１５を介して、撮像部１３を全画素読み出しモードで駆動し、静止画像を読み出す。この静止画像は、信号処理部１６および画像処理部２１の処理を経た後、圧縮記録部２０によって、記録媒体２２に圧縮記録される。
この記録処理に並行して、モニタ表示部１９は、撮影直後の所定期間にわたって、静止画像をクイックビュー表示する。

ステップＳ１５： マイクロプロセッサ１４は、静止画像の記録処理を完了すると、クロック回路２７の基準クロックを、標準クロックｆの１／３倍の周波数に遅くする。

ステップＳ１６： マイクロプロセッサ１４は、クイックビュー表示の期間中、振動センサ２５のサンプリング周期を、サンプリング周期Δの３倍周期３Δに切り換える。マイクロプロセッサ１４は、このサンプリング周期３Δおきに振動検出値をサンプリングして積算する。

ステップＳ１７： マイクロプロセッサ１４は、クイックビュー表示が完了すると、ステップＳ１に動作を戻し、モニタ動画像の生成・表示を再び開始する。
次に、図３および図４を用いて、ステップＳ５で分岐したメニュー表示モードの動作を説明する。

ステップＳ１８： まず、マイクロプロセッサ１４は、モニタ表示部１９にメニュー画面を表示する。

ステップＳ１９： マイクロプロセッサ１４は、メニュー表示の期間中、クロック回路２７の基準クロックを、標準クロックｆの１／３倍の周波数に遅くする。一般に、メニュー表示の期間は、メニュー画面を切り換える程度の軽い処理負荷で済むため、基準クロックを遅くしても支障は少ない。

ステップＳ２０： マイクロプロセッサ１４は、メニュー表示の期間中、振動センサ２５のサンプリング周期を、サンプリング周期Δの３倍周期３Δに引き延ばす。マイクロプロセッサ１４は、このサンプリング周期３Δおきに、振動センサ２５の振動検出値をサンプリングして逐次に積算する。

ステップＳ２１： マイクロプロセッサ１４は、メニュー操作釦２４からのユーザー操作に従ってメニュー画面の選択肢などを切り換える。このような処理を繰り返すことにより、メニュー画面のＧＵＩ（graphical user interface）処理を実現する。

ステップＳ２２： マイクロプロセッサ１４は、モード切り換えなどのユーザー操作を受け付けるまで、ステップＳ２０に戻ってメニュー表示を継続する。一方、モード切り換えなどのユーザー操作を受け付けると、マイクロプロセッサ１４はメニュー表示モードを完了して、ステップＳ１に動作を戻す。

《実施形態の効果など》
以上説明したように、本実施形態では、モニタ動画像の生成期間中、ブレ補正の制御周期を粗くする。そのため、モニタ動画像の生成期間におけるブレ補正の制御回数が減り、その分だけブレ補正の処理負荷を減らすことが可能になる。
なお、このようにブレ補正の制御周期を粗くすることにより、ブレ補正の精度は低下する。しかしながら、モニタ動画像は小さなモニタ画面に表示されるため、静止画像に比べある程度の画像ブレは無視することができる。

さらに、本実施形態では、モニタ動画像の生成期間中、処理速度の基準である基準クロックを遅くする。そのため、マイクロプロセッサ１４などの消費電力を節約したり、発熱を抑制することが可能になる。

また、本実施形態では、ユーザーによるレリーズ半押しの期間中も、ブレ補正の制御周期を粗いままにする。その結果、半押し期間中もブレ補正の処理負荷を軽減することが可能になる。

さらに、本実施形態では、レリーズ全押しから静止画像の露光開始までの期間に、ブレ補正の制御周期を短縮する。その結果、静止画像の露光期間は、細かなタイミングで高精度にブレ補正を実施することが可能になる。

また、本実施形態では、静止画像の画像処理や記録処理の期間中は、基準クロックを速める。そのため、静止画像の処理レスポンスを高め、利便性の高い電子カメラ１１を実現することができる。

さらに、本実施形態では、静止画像のクイックビュー表示中、振動センサ２５から振動検出値をサンプリングする周期を粗くする。そのため、このクイックビュー表示中は、振動検出値の処理負荷を軽減することが可能になる。

さらに、本実施形態では、このクイックビュー表示中、電子カメラ１１の処理速度の基準である基準クロックを一段と遅くする。そのため、クイックビュー表示中の消費電力を節約したり、発熱を抑制することが可能になる。

また、本実施形態では、メニュー表示中も、振動センサ２５から振動検出値をサンプリングする周期を粗くする。そのため、このメニュー表示中についても、振動検出値の処理負荷を軽減することが可能になる。

さらに、本実施形態では、このメニュー表示中、電子カメラ１１の処理速度の基準である基準クロックを一段と遅くする。そのため、メニュー表示中の消費電力を節約したり、発熱を抑制することが可能になる。

《実施形態の補足事項》
なお、上述した実施形態では、Ｔ，２Ｔ，３Ｔの刻み幅で制御周期を切り換える。しかしながら、実施形態はこの刻み幅に限定されるものではない。一般には、各期間中に要求されるブレ補正の精度から、各期間中の制御周期（請求項記載のＴｓ，Ｔｍなど）を決定すればよい。

また、上述した実施形態では、ｆ，１／２ｆ，１／３ｆの刻み幅で基準クロックを切り換える。しかしながら、実施形態はこの刻み幅に限定されるものではない。一般には、マイクロプロセッサ１４の基準クロックの仕様範囲で切り換えればよい。

なお、上述した実施形態では、Δ，２Δ，３Δの刻み幅で、振動検出値のサンプリング周期を切り換える。しかしながら、実施形態はこの刻み幅に限定されるものではない。一般には、各期間中に要求される振動検出値のサンプリング精度から、各期間中のサンプリング周期を決定すればよい。

また、上述した実施形態において、記録媒体２２内の静止画像を再生表示する期間中、振動検出値のサンプリング周期を引き延ばしてもよい。この処理により、再生表示中における振動検出値の処理負荷を軽減することが可能になる。

なお、上述した実施形態では、ブレ補正機構２６が、光学系１２内のブレ補正光学系を駆動してブレ補正を行っている。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ブレ補正機構２６が、撮像部１３内の撮像素子を駆動してブレ補正を行ってもよい。

以上説明したように、本発明は、ブレ補正機能を有する電子カメラや撮影レンズなどに利用可能な技術である。

電子カメラ１１の構成を説明するブロック図である。 電子カメラ１１の動作を説明するフローチャート（前半）である。 電子カメラ１１の動作を説明するフローチャート（後半）である。 電子カメラ１１の周期切り換えのタイミングを説明する図である。

符号の説明

１１…電子カメラ，１２…光学系，１３…撮像部，１４…マイクロプロセッサ，１５…タイミングジェネレータ，１６…信号処理部，１７…画像メモリ，１８…バス，１９…モニタ表示部，２０…圧縮記録部，２１…画像処理部，２２…記録媒体，２３…レリーズ釦，２４…メニュー操作釦，２５…振動センサ，２６…ブレ補正機構，２７…クロック回路

Claims (4)

1. 被写体光束を結像して被写体像を形成する光学系と、
   前記被写体像を光電変換して、モニタ用のモニタ動画像を生成し、かつユーザーのレリーズ操作に応じて静止画像を生成する撮像部と、
   前記被写体光束と前記撮像部との相対位置を変更するブレ補正機構と、
   振動を検出するブレ検出部と、
   前記ブレ検出部の振動検出値に基づいて前記ブレ補正機構の制御量を算出し、前記制御量に従って前記ブレ補正機構を制御する演算制御部と
   を備え、
   前記演算制御部は、
   前記ブレ補正機構の制御周期を可変する機能を有し、
   前記モニタ動画像の生成期間は、前記制御周期を予め定められた周期Ｔｍに設定し、
   前記静止画像の露光期間は、前記制御周期を予め定められた周期Ｔｓ（ただしＴｓ＜Ｔｍ）に設定する
   ことを特徴とする電子カメラ。
2. 請求項１に記載の電子カメラにおいて、
   前記演算制御部は、
   処理速度の基準である基準クロックを可変する機能を有し、
   前記制御周期が長くなるに従って、前記基準クロックを遅くする
   ことを特徴とする電子カメラ。
3. 請求項１ないし請求項２のいずれか１項に記載の電子カメラにおいて、
   前記演算制御部は、
   ユーザーによるレリーズ半押しの期間は、前記制御周期を周期Ｔｍに維持し、
   ユーザーによるレリーズ全押しから前記静止画像の露光開始までの間に、前記制御周期を周期Ｔｓに切り換える
   ことを特徴とする電子カメラ。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電子カメラにおいて、
   前記モニタ動画像の表示、前記静止画像の表示、およびメニュー画面の表示を行うモニタ表示部を備え、
   前記演算制御部は、
   前記モニタ表示部が、前記静止画像の表示期間またはメニュー画面の表示期間は、前記ブレ検出部から前記振動検出値をサンプリングする周期を引き延ばす
   ことを特徴とする電子カメラ。
   

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