JP2008035308A - 電子カメラ及びレンズユニット - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造でありながら、手ブレ補正機能とあおり撮影機能とを併有する電子カメラを提供する。
【解決手段】Ｓ２１０又はＳ２０８で設定されたあおり量ｄだけ、撮像素子駆動機構により撮像素子を移動する（Ｓ２１１）。ユーザが半押ししていたレリーズ釦を全押しすると、Ｓ２１７の判断がＹＥＳとなる。したがって、Ｓ２１７からＳ２１８に進み、Ｓ２１３で設定された撮影条件が示す設定露出時間に従って、露出時間タイマーを設定し、タイマー計時を開始する（Ｓ２３３）。また、手ブレ補正撮影モードが設定されている否かを判断し（Ｓ２１９）、設定されている場合には、当該デジタルカメラの垂直方向及び水平方向のブレ量を検出する（Ｓ２２０）。そして、この検出したブレ量に応じて、撮像素子駆動機構により撮像素子をあおり位置を中心に上下、左右に駆動する（Ｓ２２１）。
【選択図】図１０

Description

本発明は、被写体を撮像して静止画で記録する電子カメラ及びこの電子カメラに用いられるレンズユニットに関する。

従来、手ブレ補正機能を具備する電子カメラや、あおり撮影機能を具備する電子カメラが提案されてるに至っている。手ブレ補正機能を具備する電子カメラにおいては、検出した手ブレ量に応じて、ＣＣＤ等の撮像素子を光軸と垂直方向に上下左右に駆動することにより、ブレのある画像の撮影を防止する（特許文献１参照）。

また、あおり撮影機能を具備する電子カメラにおいては、撮像レンズを内蔵する鏡筒本体と、撮像素子及びこの撮像素子をシフトさせるシフト機構を内蔵する撮像素子ブロックとが一体に固着されている。そして、この撮像素子ブロックが一体に固着された鏡筒本体を回動部材により回動させることにより、あおり撮影を可能にする（特許文献２参照）。このあおり撮影により、例えばビルなどを見上げる撮影でも、中央だけでなく（距離の違う）ビルの上下端にもピントを合わせた撮影ができたり、広角では通常湾曲して撮影されてしまうビルの縁などを図面のように直線に撮影する等が可能となる。
特開平０３−３８９１６号公報 特開平０７−１７０４３５号公報

しかしながら、前者の電子カメラにあっては、手ブレ補正機能は具備するもの、あおり撮影機能を具備するものではなく、後者の電子カメラにあっては、あおり撮影機能は具備するもの、手ブレ補正機能を具備するものではない。しかも、後者にあっては、撮像素子をシフトさせるシフト機構を内蔵する撮像素子ブロックが一体に固着された鏡筒本体を回動させる構成であることから、駆動（回動）する対象が大きく、コンパクトサイズの電子カメラに採用することは困難である。

本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構造でありながら、手ブレ補正機能とあおり撮影機能とを併有する電子カメラ及びレンズユニットを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために請求項１記載の発明に係る電子カメラは、光学系により結像される被写体像を撮像する撮像面を有する撮像手段と、この撮像手段を駆動して前記撮像面に沿った方向に変位させる駆動手段と、カメラ本体のブレを検出するブレ検出手段と、

このブレ検出手段により検出される前記カメラ本体のブレに基づき、前記駆動手段を制御し前記撮像手段を変位させるブレ補正制御手段と、設定モードに応じて前記駆動手段を制御し、前記撮像手段を変位させるとともに当該変位させた位置に定位させる撮影制御手段とを備える。

また、請求項２記載の発明に係る電子カメラは、外部からの光を光学系に反射させる反射手段と、この反射手段を駆動して反射角度を変化させる第１の駆動手段と、前記光学系により結像される被写体像を撮像する撮像面を有する撮像手段と、この撮像手段を駆動して前記撮像面を角度変化させる第２の駆動手段と、カメラ本体のブレを検出するブレ検出手段と、このブレ検出手段により検出される前記カメラ本体のブレに基づき、前記第１の駆動手段を制御し前記反射手段を角度変化させるブレ補正制御手段と、設定モードに応じて前記第２の駆動手段を制御し、前記撮像手段を角度変化させるとともに当該角度変化させた位置に定位させる撮影制御手段とを備える。

また、請求項記３載の発明に係る電子カメラは、前記撮影制御手段は、前記ブレ補正制御手段による撮像手段の動作範囲よりも広い動作範囲において、前記撮像手段を変位又は角度変化させる。

また、請求項４記載の発明に係る電子カメラは、第１及び第２のモードを選択的に設定するモード設定手段と、このモード設定手段により第１のモードが設定されている状態においては、前記ブレ補正制御手段を動作させ、前記第２のモードが設定されている状態においては、前記撮影制御手段を動作させる動作制御手段を更に備える。

また、請求項５記載の発明に係る電子カメラは、前記モード設定手段は、更に第３のモードを選択的に設定し、前記動作制御手段は、前記第３のモードが設定されている状態においては、前記撮影制御手段を動作させた状態で前記ブレ補正制御手段を動作させる。

また、請求項６記載の発明に係る電子カメラは、前記撮影制御手段を動作させた状態で前記ブレ補正制御手段を動作させる。

また、請求項７記載の発明に係る電子カメラは、前記撮影制御手段は、操作に応じた位置に前記撮像手段を変位させる手動変位手段と、所定の演算を実行し算出された位置に前記撮像手段を変位させる自動変位手段とを含む。

また、請求項８記載の発明に係る電子カメラは、前記駆動手段は、前記撮像手段を前記撮像面に沿った上下方向に変位させる上下駆動手段と、前記撮像面に沿った左右方向に変位させる左右駆動手段とを備える。

また、請求項９記載の発明に係る電子カメラは、前記撮影制御手段は、操作に応じた角度に前記撮像手段を変化させる手動変角手段と、所定の演算を実行し算出された角度に前記撮像手段を変化させる自動変角手段とを含む。

また、請求項１０記載の発明に係る電子カメラは、前記第１及び第２の駆動手段は、前記反射手段又は撮像手段を水平軸を中心にして上下方向に角度変化させる上下駆動手段と、垂直軸を中心にして左右方向に角度変化させる左右駆動手段ととを備える。

また、請求項１１記載の発明に係るレンズユニットは、光学系と、外部からの光を前記光学系に反射させる反射手段と、この反射手段を駆動して反射角度を変化させる第１の駆動手段と、前記光学系により結像される被写体像を撮像する撮像面を有する撮像手段と、この撮像手段を駆動して前記撮像面を角度変化させる第２の駆動手段とを備える。

以上説明したように請求項１に係る電子カメラによれば、光学系により結像される被写体像を撮像する撮像面を有する撮像手段を、カメラ本体のブレに基づき変位させ、また、設定モードに応じて変位させるとともに当該変位させた位置に定位させるようにしたことから、撮像手段を駆動する簡単な構造でありながら、手ブレ補正機能とあおり撮影機能とを併有することができる。

また、請求項２に係る電子カメラ及び請求項１０に係るレンズユニットによれば、外部からの光を光学系に反射させる反射手段をカメラ本体のブレに基づき角度変化させ、また、光学系により結像される被写体像を撮像する撮像面を有する撮像手段とを角度変化させるようにしたことから、共に光学系と関係して配置される反射手段と撮像手段とを駆動する簡単な構造でありながら、手ブレ補正機能とあおり撮影機能とを併有することができる。

以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。
（第１の実施の形態）
図１（Ａ）は各実施の形態に共通するデジタルカメラ１の正面図、（Ｂ）は側面透視図、図２（Ａ）は背面図、（Ｂ）は表示画面例を示す図である。このデジタルカメラ１の本体２には、その上面部に半押し機能を備えたレリーズ釦（シャッタースイッチ）３と電源スイッチ４とが配置されており、正面部にはグリップ部５、ストロボ６及び撮像レンズ部の受光窓７が配置されている。また、背面部には、モード切替スイッチ８、ズーム操作キー９、カーソルキー１０、決定／ＯＫキー１１、手振れ量表示のオン・オフキーとして兼用されるＤＩＳＰキー１２、メニューキー１３及び電子ファインダとしても機能するＬＣＤからなる表示部１４が配置されている。この表示部１４には、モードに応じてブレ量の表示部１４ａと、あおり撮又はティルト（上下方向の回動）／スィング（左右方向の回動）量の表示部１４ｂとが選択的に表示される。また、内部には垂直方向の角速度を検出する第１角速度センサ１６と水平方向の角加速度を検出する第２角速度センサ１７が配置されているとともに、回動式ミラー１８、レンズ群１９及び撮像素子２０等が配置され、撮像素子２０は撮像素子駆動機構２１に固定されている。

図３は、前記撮像素子駆動機構２１の詳細を示す斜視図である。この撮像素子駆動機構２１は、平面視において略コ字状の固定台２２を有しており、固定台２２の前面には開口部２２ａが設けられている。この固定台２２の上端部間にはＸ方向ガイドレール２３が架装され、下端部間にはＸ方向駆動スクリュー２４が回転自在に架装されている。Ｘ方向駆動スクリュー２４の一端部には、減速歯車２５が固定され、この減速歯車２５はステップモータであるＸ方向駆動用モータ２６の回転軸に固定された駆動歯車２７に噛合されている。

前記Ｘ方向ガイドレール２３には、側面視において略コ字状であって前面に開口部２８ａを有するＸ方向スライダ２８の上端部が摺動自在に外嵌されており、前記Ｘ方向駆動スクリュー２４にはＸ方向スライダ２８の下端部が螺合されている。また、Ｘ方向スライダ２８の上下端部間には、上下方向に延在する平行なＹ方向ガイドレール２９とＹ方向駆動スクリュー３０とが配置されている。Ｙ方向駆動スクリュー３０は回転自在であって、下端部には減速歯車３１が固定され、この減速歯車３１はステップモータであるＹ方向駆動用モータ３２の回転軸に固定された駆動歯車３３に噛合されている。また、前記Ｙ方向ガイドレール２９は、Ｙ方向スライダ３４の一端部が摺動自在に外嵌されており、前記Ｙ方向駆動スクリュー３０にはＹ方向スライダ３４の他端部が螺合されている。

そして、このＹ方向スライダ３４の前面に前記撮像素子２０が固着されており、よって、撮像素子２０の撮像面は、前記両開口部２２ａ、２８ａを介して外部に露出している。また、Ｘ方向駆動用モータ２６が正転又は逆転することにより、Ｘ方向スライダ２８がＸ方向に駆動されて撮像素子２０がＸ方向に移動し、Ｙ方向駆動用モータ３２が正転又は逆転することにより、Ｙ方向スライダ３４がＹ方向に駆動されて撮像素子２０がＹ方向に移動するように構成されている。

図４は、デジタルカメラ１の回路構成を示すブロック図である。図において、操作入力部４０は、前記レリーズ釦３や電源スイッチ４等の図１に示したスイッチやキー群等で構成され、このスイッチ及びキー群の操作情報は、入力回路４１を介して、主制御部４２に入力される。主制御部４２は、ＣＰＵ４３及びその周辺回路と、ＣＰＵ４３の作業用メモリであるＲＡＭ等から構成されるマイクロコンピュータであり、各部を制御する。

この主制御部４２には、表示駆動回路４４、画像バッファメモリ４５、信号処理回路４６、プログラムメモリ４７、データメモリ４８、入出力インターフェース４９、電源制御ブロック５０、通信制御ブロック５１、撮影制御部５２及びＨＤＤ・ＩＦ５３が接続されている。表示駆動回路４４は、前記表示部１４を駆動し、画像バッファメモリ４５は、画像データを処理する際等において該画像データを一時的に格納する。

信号処理回路４６は、撮像素子２０から取り込んだ画像信号に対する各種処理を実行するＣＤＳ５４、アンプ５５、Ａ／Ｄ変換器５６、ＷＢ補正部５７、カラー補間部５８、ガンマ補正部５９、マトリクス６０からなる。画像ＣＯＤＥＣ６１は、この信号処理回路４６で処理され画像バッファメモリ４５に記憶された画像画像データを記録時には圧縮符号化処理し、記録した画像データを再生する際には伸長復号化処理する。プログラムメモリ４７は、後述するフローチャートに示す主制御部４２の制御プログラムを格納しており、データメモリ４８は各種データが予め格納されているとともに画像データ以外の他のデータを格納する。入出力インターフェース４９は、着脱自在な外部メモリ媒体６２に接続されている。通信制御ブロック５１は無線ＬＡＮ等送受信部６３を介してアンテナ６４に接続され、電源制御ブロック５０には、電池６５が接続されている。電池６５からの電力は電源制御ブロック５０及び主制御部４２を介して各部に供給される。

前記撮影制御部５２には、前記ストロボ６を駆動するストロボ駆動回路６６が接続されているとともに、測距センサ６７と測光センサ６８からの信号を検出して出力す検出回路６９、７０が接続されている。さらに前記撮影制御部５２には、前記第１及び第２角速度センサ１６、１７が各々検出回路７１、７２、積分器７５、７６及びブレ量計測部７７を介して接続されている。

一方、前記レンズ群１９の後方には前記撮像素子駆動機構２１に固定された前記撮像素子２０が配置されているとともに、レンズ群１９中には絞り７８が介挿され、撮像素子２０の前面にはシャッター７９が配置されている。

さらに、前記撮影制御部５２には、焦点レンズ駆動部８０、変倍レンズ駆動部８１、絞り駆動部８２とシャッター駆動部８３、撮像素子あおり駆動部８４、撮像素子走査信号駆動部８５が接続されている。一方、撮影制御部５２には、ズーム／ＡＦ制御部８６、被写体距離計測部８７、露出制御部８８、あおり撮影制御部８９、撮像素子移動制御部９１、ブレ補正制御部９０、撮影モード選択部９２が設けられている。ズーム／ＡＦ制御部８６は、両検出回路６９からの検出値に基づき被写体距離計測部８７が計測した距離に応じて、焦点レンズ駆動部８０、変倍レンズ駆動部８１を制御する。露出制御部８８は、検出回路７０からの検出値と撮影モード選択部９２で選択された撮影モードとに基づき、両駆動回路８２、８３を制御する。あおり撮影制御部８９には、ズーム／ＡＦ制御部８６と被写体距離計測部８７及び撮影モード選択部９２からの信号が入力され、撮像素子移動制御部９１にはあおり撮影制御部８９とブレ補正制御部９０からの信号が入力される。撮像素子移動制御部９１はこれら入力信号に基づき、撮像素子あおり駆動部８４を制御し、撮像素子あおり駆動部８４は前記撮像素子駆動機構２１のＸ方向駆動用モータ２６とＹ方向駆動用モータ３２とを駆動する。また、撮像素子走査信号駆動部８５は、撮像素子２０と信号処理回路４６とを駆動する。

他方、ＨＤＤ・ＩＦ５３には、ＨＤＤ記憶装置９３が接続されている。ＨＤＤ記憶装置９３は、ディスク媒体９４を有するとともに、モータ９５、モータドライバ９６、マイコン部９７、ＶＣモータ９８、ヘッドアンプ９９、リード／ライトチャンネル１００、ＨＤＤ制御部１０１等を有している。

以上の構成に係る本実施の形態において、主制御部４２がプログラムメモリ４７に格納されているプログラムに基づき各部を制御することにより、デジタルカメラ１は図５及び図６に示す一連のフローチャートに示すように動作する。先ず、ユーザによる操作入力部４０での操作に応じて、撮影モードを設定するとともに、複数のＡＦ枠から選択されたＡＦ枠の設定やストロボの発光条件等の撮影条件を設定する（図５；ステップＳ１０１）。また、ユーザによる操作入力部４０での操作により、手ブレ補正撮影モードが設定されている否かを判断し（ステップＳ１０２）、手ブレ補正撮影モード設定されていない場合には図６のステップＳ１２０に進む。

手ブレ補正撮影モードが設定されている場合には、測光処理、ＷＢ処理を実行するとともに（ステップＳ１０３）、ズーム処理、ＡＦ処理を実行した後（ステップＳ１０４）、被写体像のスルー画像を表示部１４に表示させる（ステップＳ１０５）。したがって、ユーザはこの表示部１４に表示されたスルー画像を見ながら、このデジタルカメラ１の向きを調整する。

この間、レリーズ釦３が半押しされたか否かを判断し（ステップＳ１０６）、レリーズ釦３が半押しされるまでステップＳ１０３からの処理を繰り返す。そして、ユーザがレリーズ釦３を半押しすると、ステップＳ１０６の判断がＹＥＳとなる。したがって、ステップＳ１０６からステップＳ１０７に進み、測光処理を行って、前記ステップＳ１０１で設定された撮影条件と、この測光処理により得られた測光値とに応じて、露出条件を設定する（ステップＳ１０７）。両角速度センサ１６、１７等からなるブレ検出回路により検出されている当該デジタルカメラ１の垂直方向及び水平方向のブレ量の検出を開始し（ステップＳ１０８）、前記ステップＳ１０１での撮影条件の設定により選択されているＡＦ枠が合焦するように、ＡＦ処理を実行する（ステップＳ１０９）。次に、レリーズ釦３が全押しされたか否かを判断し（ステップＳ１１０）、レリーズ釦３が全押しされるまで待機する。

そして、ユーザが半押ししていたレリーズ釦３を全押しすると、ステップＳ１１０の判断がＹＥＳとなる。したがって、ステップＳ１１０からステップＳ１１１に進み、前記ステップＳ１０７で設定された露出条件が示す設定露出時間に従って、露出時間タイマーを設定し、タイマー計時を開始する（ステップＳ１１１）。また、両角速度センサ１６、１７により検出されている当該デジタルカメラ１の垂直方向及び水平方向のブレ量を検出する（ステップＳ１１２）。そして、この検出したブレ量に応じて、撮像素子駆動機構２１により撮像素子２０を上下、左右に駆動するとともに（ステップＳ１１３）、撮影条件に応じて露出（露光）及び撮影処理を実行する（ステップＳ１１４）。

次に、前記露出タイマーにより計時している露出時間が終了となったか否か、つまり露出タイマーの残時間が「０」となったか否かを判断し（ステップＳ１１５）、露出時間が終了となってない場合には、ステップＳ１１２に戻って、このステップＳ１１２からの処理を繰り返し実行する。そして、露出時間が終了し露出タイマーの残存時間が「０」となった場合には、撮影画像データを圧縮、符号化し（ステップＳ１１６）、この圧縮、符号化した撮影画像をメモリ（外部メモリ媒体６２又はディスク媒体９４）に記録する（ステップＳ１１７）。さらに、撮影画像を表示部１４にレビュー表示し（ステップＳ１１８）、撮像素子駆動機構２１により撮像素子２０を初期位置（中央）に戻す（ステップＳ１１９）。

他方、前記ステップＳ１０２での判断の結果、手ブレ補正撮影モードが設定されていなかった場合には、このステップＳ１０２から図６のフローに進み、あおり撮影モードが設定されているか否かを判断する（ステップＳ１２０）。あおり撮影モードが設定されている場合には、測光処理、ＷＢ処理を実行するとともに（ステップＳ１２１）、ズーム処理、ＡＦ処理を実行した後（ステップＳ１２２）、被写体像のスルー画像を表示部１４に表示させる（ステップＳ１２３）。したがって、ユーザはこの表示部１４に表示されたスルー画像を見ながら、このデジタルカメラ１の向きを調整する。

次に、あおり撮影モードにおける「自動あおり」が設定されているか否かを判断する（ステップＳ１２４）。設定されていない場合には、ユーザによる操作入力部４０での操作に応じて、撮像素子２０の移動量であるあおり量ｄを設定する（ステップＳ１２５）。また、「自動あおり」が設定されている場合には、ユーザの操作入力部４０での操作よる被写体の高さ（ｈ）を入力させ、撮影距離（Ｌ）を測定又は入力させ、焦点距離（ｆ）、画角（θ）又は撮像サイズ（Ｙ′）の情報を読み込む（ステップＳ１２６）。引き続き、被写体の高さ（ｈ）と撮影距離（Ｌ）、焦点距離（ｆ）等に応じて、下記例示式によりあおり量（撮像素子の移動量）ｄを算出して設定する（ステップＳ１２７）。
ｄ＝［（ｈ／Ｌ）−ｔａｎ（θ／２）］×ｆ
又は、
ｄ＝［ｆ×（ｈ／Ｌ）−（Ｙ′／２）］

さらに、このステップＳ１２７又は前記ステップＳ１２５で設定されたあおり量ｄだけ、撮像素子駆動機構２１により撮像素子２０を（例えば下方に）移動する（ステップＳ１２８）。次に、レリーズ釦３が半押しされたか否かを判断し（ステップＳ１２９）、レリーズ釦３が半押しされるまでステップＳ１２１からの処理を繰り返す。そして、ユーザがレリーズ釦３を半押しすると、ステップＳ１２９の判断がＹＥＳとなる。したがって、ステップＳ１２９からステップＳ１３０に進み、測光処理を行って、前記ステップＳ１０１で設定された撮影条件と、この測光処理により得られた測光値とに応じて、露出条件を設定する（ステップＳ１３０）。また、中央及び上下（又は左右）のＡＦ枠が共に合焦するように、ＡＦ処理を実行する（ステップＳ１３１）。つまり、あおり撮影モードが設定されている場合には、前記ステップＳ１２３で表示部１４にスルー画像を表示する際に、表示部１４の中央及び上下左右にＡＦ枠を表示し、この央及び上下（又は左右）のＡＦ枠内の画像が合焦するように、ＡＦ処理を実行する。

引き続き、レリーズ釦３が全押しされたか否かを判断し（ステップＳ１３２）、レリーズ釦３が全押しされるまで待機する。そして、ユーザが半押ししていたレリーズ釦３を全押しすると、ステップＳ１３２の判断がＹＥＳとなる。したがって、ステップＳ１３２からステップＳ１３３に進み、前記ステップＳ１３０で設定された露出条件が示す設定露出時間に従って、露出時間タイマーを設定し、タイマー計時を開始する（ステップＳ１３３）。また、撮影条件に応じて露出（露光）及び撮影処理を実行し（ステップＳ１３４）、前記露出タイマーにより計時している露出時間が終了となったか否か、つまり露出タイマーの残時間が「０」となったか否かを判断する（ステップＳ１３５）。露出時間が終了となってない場合には、ステップＳ１３４に戻って処理を繰り返し実行する。露出時間が終了し露出タイマーの残存時間が「０」となった場合には、前述した図５のステップＳ１１６に進んでＳ１１６〜Ｓ１１９の処理を実行する。

また、ステップＳ１２０の判断がＮＯである場合、つまり手ブレ補正撮影モードもあおり撮影モードのいずれも設定されていない場合には、ステップＳ１３６に進む。そして、測光処理、ＷＢ処理を実行するとともに（ステップＳ１３６）、ズーム処理、ＡＦ処理を実行した後（ステップＳ１３７）、被写体像のスルー画像を表示部１４に表示させる（ステップＳ１３８）。したがって、ユーザはこの表示部１４に表示されたスルー画像を見ながら、このデジタルカメラ１の向きを調整する。

次に、レリーズ釦３が半押しされたか否かを判断し（ステップＳ１３９）、レリーズ釦３が半押しされるまでステップＳ１３６からの処理を繰り返す。そして、ユーザがレリーズ釦３を半押しすると、ステップＳ１３９の判断がＹＥＳとなる。したがって、ステップＳ１３９からステップＳ１４０に進み、測光処理を行って、前記ステップＳ１０１で設定された撮影条件と、この測光処理により得られた測光値とに応じて、露出条件を設定する（ステップＳ１４０）。また、選択されているＡＦ枠が合焦するように、ＡＦ処理を実行し（ステップＳ１４１）、レリーズ釦３が全押しされたか否かを判断し（ステップＳ１４２）、レリーズ釦３が全押しされるまで待機する。そして、ユーザが半押ししていたレリーズ釦３を全押しすると、ステップＳ１４２の判断がＹＥＳとなる。したがって、ステップＳ１４２からステップＳ１４３に進み、前記ステップＳ１４０で設定された露出条件が示す設定露出時間に従って、露出時間タイマーを設定し、タイマー計時を開始する（ステップＳ１４３）。また、撮影条件に応じて露出（露光）及び撮影処理を実行し（ステップＳ１４４）、前記露出タイマーにより計時している露出時間が終了となったか否か、つまり露出タイマーの残時間が「０」となったか否かを判断する（ステップＳ１４５）。露出時間が終了となってない場合には、ステップＳ１４４に戻って処理を繰り返し実行する。露出時間が終了し露出タイマーの残存時間が「０」となった場合には、前述した図５のステップＳ１１６に進んでＳ１１６〜Ｓ１１９の処理を実行する。

以上の第１の実施の形態において、予め「ライズ／フォール、又はシフト」について説明すると、レンズ光輪に対して垂直方向の上下にレンズ又はフィルム位置を平行移動させると、構図や像の歪みの修正ができる。例えば、高いビルを下から見上げる角度で撮影すると、遠近感によりビルは上すぼまりで写ってしまうが、このとき、レンズ面と撮像面がビルと平行になるように配し、レンズ側をライズ（＝撮像面側をフォール）させると、上すぼまりな像を補正して図面のようにまっすぐに撮影できる。また、逆にレンズ側をフォールさせると、遠近感を誇張したような撮影もできる。シフトでは、同様に、光軸に対して垂直方向の左右に、レンズ面又は撮像面を平行移動させて、構図の修正や歪みの矯正ができる。例えば、鏡の中心より左右にずれた位置から撮影しても、撮影者が映らず、鏡の中央で撮ったような写真が得られる。

そして、第１の実施の形態の撮影モードにおける撮影である「あおり撮影」（あおり撮影（１）という）では、フィールドカメラや蛇腹式カメラや、あるいは、あおり撮影用シフトレンズにおける「ライズ／フォール」や「シフト」などのいわゆるあおり撮影（ディスプレースメント）とは、逆に撮影レンズ側を移動させるのではなく、撮像素子２０側（撮像面側）を移動させる。しかし、このようなあおり撮影においても、同等の撮影効果を得ることができる。

例えば、図７に示すように、通常、建物を下から見上げるような角度で撮影すると、遠近感によりビルは上すぼまりで写ってしまう。また、光輪中心近くにピント合わせると、上部や下部はピンボケになる。このとき、図８に示すように、レンズ面と撮像面が建物と平行になるようにカメラを構えて、撮像素子２０側を下側に平行移動させると（レンズ側をライズさせることに相当）、図の撮影画像例（Ａ）のように、上すぼまりに歪んだ像を補正して正面図のようにまっすぐに撮影できる。また、建物の中央だけでなく、上下端にも同時にピントを合わせた撮影が可能になる。このとき、撮像素子の移動量（あおり量）ｄは、例えば次式で求めることができる。

移動量（あおり量）ｄ＝｛（被写体の高さｈ／撮影距離Ｌ）−ｔａｎ（画角θ／２）｝×焦点距離ｆ
したがって、被写体の遠近感による構図や歪みを補正して、正面図のようにまっすぐに、また、被写体前面にピントが合うようにあおり量（ライズ／フォール量、シフト量）を自動設定して、「自動あおり補正撮影」する場合には、ビルの高さなど被写体の高さ（ｈ）、及び、撮影距離（Ｌ）を、予め入力するか、三角測量法の原理で（ミラーやプリズムとＰＳＤ受光センサ等により）距離計測したり、超音波や赤外光などによる往復距離からアクティブ式に自動距離計測して、また、撮影時のズームレンズなど撮影レンズの焦点距離（ｆ）情報、及び、それに相当する画角（θ）情報を読み込んで、算出された所要の移動量（あおり量）ｄを、自動あおり設定操作により設定して、撮像素子駆動機構によりその移動量（あおり量）ｄに相当する駆動動作を行えばよい。

また、このとき、ズームレンズ等において、撮像素子の縦（又は横）方向の撮像サイズ（Ｙ′）と焦点距離（ｆ）と縦（又は横）方向の撮影画角（θ）との関係から、画角θは、Ｙ′／２ｆ ＝ｔａｎ（θ／２）又は、画角θ＝２ｔａｎ^−１（Ｙ′／２ｆ）となるので、移動量（アオリ量）ｄ＝［（ｈ／Ｌ）−（Ｙ′／２ｆ）］×ｆ＝［ｆｘ（ｈ／Ｌ）−（Ｙ′／２）］と計算して、ｔａｎ（画角θ／２）などの三角関数計算を不要としてもよい。また、逆に、撮像素子側を上側に平行移動させると（レンズ側をフォールさせることに相当）、遠近感を誇張、強調したようなあおり撮影による作画表現をしてもよい。また、上下方向（ライズ／フォール）に平行移動するではなく、左右方向（シフト）に平行移動して撮影する場合も同様であり、また、上下、左右を組合わせて、それぞれ所望のあおり量だけ、撮像面を偏心させた位置で撮影してもよい。また、カーソルキー１０などにより、手動であおり量（ライズ／フォール量、シフト量）、又は、あおり位置等を操作してあおり撮影してもよい。

また、図９（Ａ）に示す手ブレのない状態から、同図（Ｂ）に示す手ブレが生じた場合には、前述したステップＳ１１２及びＳ１１３での処理により、プレ検出信号に応じて光軸上の撮像素子２０を上下、左右に移動させて光軸を一定に保ち、ブレをキャンセルすることができる。したがって、従来の手ブレ補正装置やコンパクトカメラではできなかった「あおり撮影（１）」ができるようにするとともに、機器が大型になることなく、手ブレ補正装置とも兼用できるように構成することができる。

（第２の実施の形態）

図１０は、本発明の第２の実施の形態における動作を示すフローチャートであり、主制御部４２がプログラムメモリ４７に格納されているプログラムに基づき各部を制御することにより、デジタルカメラ１は図９に示すフローチャートに示すように動作する。先ず、ユーザによる操作入力部４０での操作に応じて、撮影モードを設定するとともに、複数のＡＦ枠から選択されたＡＦ枠の設定やストロボの発光条件等の撮影条件を設定する（ステップＳ２０１）。また、ユーザによる操作入力部４０での操作により、あおり撮影モードが設定されているか否かを判断し（ステップＳ２０２）、あおり撮影モードが設定されていない場合には、その他の撮影モード処理に移行する（ステップＳ２０３）。あおり撮影モードが設定されている場合には、測光処理、ＷＢ処理を実行するとともに（ステップＳ２０４）、ズーム処理、ＡＦ処理を実行した後（ステップＳ２０５）、被写体像のスルー画像を表示部１４に表示させる（ステップＳ２０６）。したがって、ユーザはこの表示部１４に表示されたスルー画像を見ながら、このデジタルカメラ１の向きを調整する。

次に、あおり撮影モードにおける「自動あおり」が設定されているか否かを判断する（ステップＳ２０７）。「自動あおり」が設定されておらず、「手動あおり」が設定されている場合には、ユーザによる操作入力部４０での操作に応じて、撮像素子２０の移動量であるあおり量ｄを設定する（ステップＳ２０８）。また、「自動あおり」が設定されている場合には、ユーザの操作入力部４０での操作よる被写体の高さ（ｈ）を入力させ、撮影距離（Ｌ）を測定又は入力させ、焦点距離（ｆ）、画角（θ）又は撮像サイズ（Ｙ′）の情報を読み込む（ステップＳ２０９）。引き続き、被写体の高さ（ｈ）と撮影距離（Ｌ）、焦点距離（ｆ）等に応じて、下記例示式によりあおり量（撮像素子の移動量）ｄを算出して設定する（ステップＳ２１０）。
ｄ＝［（ｈ／Ｌ）−ｔａｎ（θ／２）］×ｆ
又は、
Ｙ′／２ｆ＝ｔａｎ（θ／２）より、ｄ＝［ｆ×（ｈ／Ｌ）−（Ｙ′／２）］

さらに、このステップＳ２１０又は前記ステップＳ２０８で設定されたあおり量ｄだけ、撮像素子駆動機構２１により撮像素子２０を（下方に）移動する（ステップＳ２１１）。次に、レリーズ釦３が半押しされたか否かを判断し（ステップＳ２１２）、レリーズ釦３が半押しされるまでステップＳ２０４からの処理を繰り返す。そして、ユーザがレリーズ釦３を半押しすると、ステップＳ２１２の判断がＹＥＳとなる。したがって、ステップＳ２１２からステップＳ２１３に進み、測光処理を行って、前記ステップＳ２０１で設定された撮影条件と、この測光処理により得られた測光値とに応じて、露出条件を設定する（ステップＳ２１３）。

次に、手ブレ補正撮影モードが設定されている否かを判断し（ステップＳ２１４）、手ブレ補正撮影モード設定されていない場合には、ステップＳ２１５の処理を行うことなくステップＳ２１５に進む。手ブレ補正撮影モードが設定されている場合には、両角速度センサ１６、１７等からなるブレ検出回路により検出されている当該デジタルカメラ１の垂直方向及び水平方向のブレ量の検出を開始する（ステップＳ２１５）。また、中央及び上下（又は左右）のＡＦ枠が共に合焦するように、ＡＦ処理を実行する（ステップＳ２１６）。つまり、あおり撮影モードが設定されている場合には、前記ステップＳ２０６で表示部１４にスルー画像を表示する際に、表示部１４の中央及び上下左右にＡＦ枠を表示し、この央及び上下（又は左右）のＡＦ枠内の画像が合焦するように、ＡＦ処理を実行する。

引き続き、レリーズ釦３が全押しされたか否かを判断し（ステップＳ２１７）、レリーズ釦３が全押しされるまで待機する。そして、ユーザが半押ししていたレリーズ釦３を全押しすると、ステップＳ２１７の判断がＹＥＳとなる。したがって、ステップＳ２１７からステップＳ２１８に進み、前記ステップＳ２１３で設定された撮影条件が示す設定露出時間に従って、露出時間タイマーを設定し、タイマー計時を開始する（ステップＳ２３３）。また、再度手ブレ補正撮影モードが設定されている否かを判断し（ステップＳ２１９）、手ブレ補正撮影モード設定されていない場合には、ステップＳ２２０及びＳ２２１の処理を行うことなくステップＳ２２２に進む。

手ブレ補正撮影モードが設定されている場合には、両角速度センサ１６、１７により検出されている当該デジタルカメラ１の垂直方向及び水平方向のブレ量を検出する（ステップＳ２２０）。そして、この検出したブレ量に応じて、撮像素子駆動機構２１により撮像素子２０をあおり位置を中心に上下、左右に駆動する（ステップＳ２２１）。ここで、あおり位置とは、前記ステップＳ２１１での処理により、移動された撮像素子２０のあおり撮影時の位置である。また、撮影条件に応じて露出（露光）及び撮影処理を実行し（ステップＳ２２２）、前記露出タイマーにより計時している露出時間が終了となったか否か、つまり露出タイマーの残時間が「０」となったか否かを判断する（ステップＳ２２３）。露出時間が終了となってない場合には、ステップＳ２１９に戻って、このステップＳ２１９からの処理を繰り返し実行する。そして、露出時間が終了し露出タイマーの残存時間が「０」となった場合には、撮影画像データを圧縮、符号化し（ステップＳ２２４）、この圧縮、符号化した撮影画像をメモリ（外部メモリ媒体６２又はディスク媒体９４）に記録する（ステップＳ２２５）。さらに、撮影画像を表示部１４にレビュー表示し（ステップＳ２２６）、撮像素子駆動機構２１により撮像素子２０を初期位置（中央）に戻す（ステップＳ２２７）。

したがって、本実施の形態によれば、図１１に示すように前記ステップＳ２１１での処理によるあおり設定により、撮像素子２０を前記あおり量ｄだけ下方にスライド移動さた状態で、前記ステップＳ２２１での処理による手ブレ補正により、前記スライド移動させた位置の中央からのブレ量に応じて、撮像素子２０を上下、左右に移動させることができる。したがって、従来のあおり撮影装置ではできなかったあおり撮影時の手ブレ補正動作も同時に行える利点がある。

なお、第１及び第２の実施の形態においては、自動計測した被写体高さや撮影距離を焦点距離と撮像サイズから求めた撮影画角から所望のあおり量を算出するようにしたが、これらの条件やその一部をユーザーが手入力で設定したり、選択したり、あるいは、それに応じて量を設定してもよい。また、それらの条件や一部を、他の方法で自動計測や自動設定してもよい。

また、「ベストショット機能」など、シーン別の撮影プログラム等の選択に応じて、撮影モードや撮影シーン毎に最適なあおり量を自動的に設定して、あおり撮影や自動あおり補正撮影、又は遠近感や像の歪みやピント面を変えるような撮影や、補正や誇張、強調した撮影ができるように制御しても良い。

（第１及び第２の実施の形態の変形例）

図１２は、撮像素子駆動機構の他の構成例を示す図である。この撮像素子駆動機構２０１は、平面視において略コ字状の固定台２０２を有しており、この固定台２０２の上端部間と下端部間には、上下一対のＸ方向ガイドレール２０３、２０４が架装されている。この両Ｘ方向ガイドレール２０３、２０４には、Ｘ方向スライダ２０５の上下端部が各々摺動自在に外嵌されている。また、Ｘ方向スライダ２０５の両端部であって上下端部間には、上下方向に延在する平行な左右一対のＹ方向ガイドレール２０６、２０７が架装されている。この両Ｙ方向ガイドレール２０６、２０７には、Ｙ方向スライダ２０８の左右端部が各々摺動自在に外嵌されており、このＹ方向スライダ２０８に撮像素子２０が固定されている。

さらに、前記固定台２０２の左側部にはＹ方向駆動用ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）アクチュエータ２０９が上下方向配置され、下部にはＸ方向駆動用ＶＣＭアクチュエータ２１０が左右方向に配置されている。この両ＶＣＭアクチュエータ２０９、２１０は、同一の構成であって、図１３に示すように、相対向する一対のステータ部（ヨーク、継鉄）２１１、２１２と、一方のステータ部２１１の内側に配置された磁石２１３、他方のステータ部２１２に移動自在に支持されたボビン状の可動コイル２１４、この可動コイル２１４に一端部を固定されたムーバー２１５とを有している。そして、このムーバー２１５の他端部が各々Ｘ方向スライダ２０５とＹ方向スライダ２０８とに連結されている。なお、前記撮像素子２０は、ＦＰＣ（フレキシブル配線）兼スライダ指示バネ２１６を介して、固定台２０２に固着された接続コネクタ２１７に接続され、接続コネクタ２１７には、ＦＰＣ２１８が接続されている。

係る構成において、可動コイル２１４に電流（ｉ）を流すと、「フレミングの左手の法則」によりヨーク部の磁界方向と電流方向とに垂直な方向に次式の電磁力Ｆが発生し、可動コイルをスライド駆動できる。
発生力Ｆ＝２πｒ・Ｎ・ｉ・Ｂ
（ただし、ｒ：コイル半径、Ｎ：巻き数、ｉ：電流、Ｂ：磁束密度）

したがって、前述の実施の形態で用いた撮像素子駆動機構２１と同様に、Ｘ方向駆動用ＶＣＭアクチュエータ２１０によりＸ方向スライダ２０５を左右方向にスライド移動させるとともに、Ｙ方向駆動用ＶＣＭアクチュエータ２１１によりＹ方向スライダ２０８を上下方向にスライド移動させることができる。これにより、Ｙ方向スライダ２０８に固定された撮像素子２０を、撮影レンズのイメージサークル内の任意の所定位置に移動させることができる。
また、可動コイル２１４に流す電流の方向と大きさにより可動コイル２１４の移動方向と駆動加速度や変位量を制御でき、Ｘ、Ｙ各方向の可動コイル２１４に連結されたＸ、Ｙ各方向のムーバー２１５及びスライダ２０５、２０８を、各方向に平行移動させたり直線往復運動させたりできる。ステップモータに比べて応答性や駆動力に優れ、圧電アクチュエータ等と相違して、変位量が数ｍｍ〜数十ｍｍと大きく取ることができる利点がある。

図１４は、手ブレ量の検出回路とブレ補正回路の構成例を示すブロック図である。垂直方向の角速度を検出する第１角速度センサ３０１と水平方向の角加速度を検出する第２角速度センサ３０２には、積分器３０３、３０４、加減算器３０５、３０６、サーボ回路３０７、３０８、加算器３１７、３１８、ドライバ３０９、３１０を順次介してアクチュエータ（Ｙ）３１１とアクチュエータ（Ｘ）３１２とに接続されている。アクチュエータ（Ｙ）３１１は、前記撮像素子駆動機構２１の撮像素子２０が固定されたＹ方向スライダ３４を駆動し、アクチュエータ（Ｘ）３１２は、Ｘ方向スライダ２８を駆動する。光センサ３１３、３１４は、各々Ｙ方向スライダ３４とＸ方向スライダ２８の位置に応じた信号を出力し、補正位置（Ｙ）検出部３１５、補正位置（Ｘ）検出部３１６は、光センサ３１３、３１４からの信号に基づき、Ｙ方向スライダ３４とＸ方向スライダ２８の位置を示す信号を前記加減算器３０５、３０６に入力する。また、加算器３１７、３１８には、あおりシフト量（Ｙ）の設定値とあおりシフト量（Ｘ）の設定値とが入力される。

係る構成において、第１角速度センサ３０１と第２角速度センサ３０２で手ブレなどで生じたプレ量を逐次検出し、積分器３０３、３０４からの検出されたプレ量の積分値と、フィードバック信号として現在の補正量とがサーボ回路３０７、３０８に入力され、プレ量の積分値と補正量との差が小さくなるようにサーボ制御された信号がドライバー（駆動回路）３０９、３１０に出力され、アクチュエータ（Ｙ）３１１とアクチュエータ（Ｘ）３１２が各スライダ３４、２８をＸ、Ｙ方向に駆動し、撮像素子２０が移動駆動される。あおり撮影をする場合には、さらに±のあおり量を加算した信号がドライバー３０９、３１０に加えられ、Ｘ，Ｙ各方向のあおり量だけ、変心した位置を中心にプレ補正される。なお、これらの制御をマイコンによるソフトウェア制御で行ってもよい。

図１５、１６は、前記角速度センサ１６、１７の具体的構成例を示す図である。図１５は、三角柱の音片型振動ジャイロ４００を示すものであり、三角柱の振動子にはエリンバー等の恒弾性金属４０１が用いられ、これに圧電セラミックス４０２、端子４０３〜４０５を設けた構成である。この音片型振動ジャイロ４００は、発振回路４０６、位相補正回路４０４０、差動増幅器４０８、同期検波器４０９、直流増幅器４１０に接続されて回路構成される。かかる音片型振動ジャイロ４００を用いることにより、共振型の高感度の利点を生かしながら、振動方向の稜線のトリミングにより振動姿勢や他辺に影響を与えずに共振周波数を調整できる利点がある。そして、一辺ａ、長さｌ、質量ｍ、ヤング率Ｙ、密度ρの振動子の共振周波数ｆｒは、
ｆｒ＝（ｍ^２ａ／４πｌ^２）√（Ｙ／６ρ）等で求めることができる。

図１６は、セラミックバイモルフ振動子を用いた圧電式の振動ジャイロ５０１であり、支持ピン（兼リード線）５０１ａ、圧電素子５０２を有している。この振動ジャイロ５０１は、ＨＰＦ５０２、ＬＰＦ５０３等に接続されて回路構成される。

これらの振動ジャイロでは、図１５（Ｃ）、図１６（Ｃ）に示す回路によって、回転によって生じるコリオリの力を圧電素子で電圧信号に変換し、角速度に比例した電圧を検出できる。手振れ検出では、３Ｈｚ〜２０Ｈｚ程度のブレの発生頻度が高く、応答性：５０Ｈｚ、検出範囲：±３６０ｄｅｇ／ｓ程度の超小型センサが利用できる。周囲温度の変化による静止時出力の温度ドリフトを除去するために、センサー出力に（カットオフ周波数ｆｃ＝０．３〜０．５Ｈｚ程度の）ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）を接続してＤＣ成分を除去し、また、センサ内部の振動ノイズ（２０〜２５ｋＨｚ付近）等を除去するために、応答周波数以上の高周波成分を除去する（ｆｃ＝１ｋ〜数ｋＨｚ程度の）ＬＰＦ（ローパスフィルタ）を接続する。手ブレによる振動をジャイロにより角速度信号として検出し、Ａ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換し、マイコン回路などで積分演算して変位角度に変換し、角速度及び／又は変位角度に基づいてプレ補正量を決定し、撮像素子駆動機構２１を駆動すればよい。

（第３の実施の形態）

図１７は、本発明の第３の実施の形態におけるデジタルカメラ１に搭載されるレンズユニット６００の構成を示す斜視図である。図に示すように、レンズユニット６００はズームユニット基板６０１を有し、このズームユニット基板６０１上には、相対向する起立部材６０２、６０３が立設されている。この起立部材６０２、６０３間には、一方側にガイドレール６０４が架装され、他方側にスクリューからなるズーム駆動用リードスクリュー６０５とフォーカス駆動用リードスクリュー６０６とが回転自在に架装されている。ガイドレール６０４には、フォーカス移動体６０７とズーム移動体６０８の一端部が摺動自在に外嵌され、ズーム駆動用リードスクリュー６０５にはズーム移動体６０８の他端部が螺合され、フォーカス駆動用リードスクリュー６０６にはフォーカス移動体６０７の他端部が螺合あされている。フォーカス移動体６０７とズーム移動体６０８及び一方の起立部材６０３には、光軸を同一にするレンズ６０９が設けられており、他方の起立部材６０２には、貫通穴６１０が設けられている。

また、ズームユニット基板６０１上には、ズーム駆動用リードスクリュー６０５を回転駆動するズーム駆動用モータ＆ギア６１１と、フォーカス駆動用リードスクリュー６０６を駆動するフォーカス駆動用モータ＆ギア６１２とが設けられている。したがって、このズーム駆動用モータ＆ギア６１１とフォーカス駆動用モータ＆ギア６１２の動作に伴って、ズーム駆動用リードスクリュー６０５とフォーカス駆動用リードスクリュー６０６とが回転することにより、フォーカス移動体６０７とズーム移動体６０８とが個別に前後移動するように構成されている。

また、前記起立部材６０２の外側上部には、外部からの光が入射する前記受光窓７（図１（Ａ）参照）が設けられており、この受光窓７の下部には、回転式ミラー駆動機構６１４が配置されている。この回転式ミラー駆動機構６１４は、図１８に示すように、垂直なＹａｗ回転軸６１５に上下中央部を固定されたＹａｗ回転ジンバル６１６と、このＹａｗ回転ジンバル６１６の左右中央部に設けられたＰｉｔｃｈ回転軸６１７と、このＰｉｔｃｈ回転軸６１７に両側中央部を固定されて、Ｙａｗ回転ジンバル６１６内に配置されたＰｉｔｃｈ回転ジンバル６１８とが設けられ、このＰｉｔｃｈ回転ジンバル６１８にミラー６１９が配置されている。そして、Ｙａｗ駆動用ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）アクチュエータ６２０のムーバーとＹａｗ回転軸６１５間に設けられたラック＆ピニオン（図示せず）により、ムーバーが左右方向に直線移動することにより、Ｙａｗ回転ジンバル６１６がＹａｗ回転軸６１５を中心に回転駆動される。また、Ｐｉｔｃｈ駆動用ＶＣＭアクチュエータ６２１のムーバーとＰｉｔｃｈ回転軸６１７間に設けられたラック＆ピニオン（図示せず）により、ムーバーが上下方向に直線移動することにより、Ｐｉｔｃｈ回転ジンバル６１８がＰｉｔｃｈ回転軸６１７を中心に回転駆動されるように構成されている。

また、図１７に示した他方の起立部材６０３の内部には、図１９に示す撮像素子傾斜回転駆動機構６２２が設けられている。この撮像素子傾斜回転駆動機構６２２には、垂直なＹ回転軸６２３に下部中央を固定された傾斜＆回転ジンバル６２４と、この傾斜＆回転ジンバル６２４の左右中央部に設けられた傾斜回転軸６２５と、この傾斜回転軸６２５に両側中央部を固定されて、傾斜＆回転ジンバル６２４内に配置された撮像素子取付部６３０とが設けられ、この撮像素子取付部６３０に撮像素子２０が固定されている。そして、Ｙ回転軸６２３は、減速歯車６２６を介してステップモータ６２７により回転駆動され、傾斜回転軸６２５は減速歯車６２８を介してステップモータ２６９により回転駆動されるように構成されている。

そして、前記回転式ミラー駆動機構６１４と撮像素子傾斜回転駆動機構６２２の電気系統は、図１７に示したフレキシブル配線を介して、制御部に接続される。なお、この第３の実施の形態におけるデジタルカメラ１の回路構成は、図４に示した第１及び第２の実施の形態とほぼ同様であるが、主制御部４２により制御される撮影制御部５２により、回転式ミラー駆動機構６１４と撮像素子傾斜回転駆動機構６２２の動作が制御される回路構成である。

図２０は、本発明の第２の実施の形態における動作を示すフローチャートであり、図４に示した主制御部４２がプログラムメモリ４７に格納されているプログラムに基づき各部を制御することにより、デジタルカメラ１は図２０に示すフローチャートに示すように動作する。先ず、ユーザによる操作入力部４０での操作に応じて、撮影モードを設定するとともに、複数のＡＦ枠から選択されたＡＦ枠の設定やストロボの発光条件等の撮影条件を設定する（ステップＳ３０１）。また、ユーザによる操作入力部４０での操作により、ティルト／スィング撮影モードが設定されているか否かを判断し（ステップＳ３０２）、ティルト／スィング撮影モードが設定されていない場合には、その他の撮影モード処理に移行する（ステップＳ３０３）。ティルト／スィング撮影モードが設定されている場合には、測光処理、ＷＢ処理を実行するとともに（ステップＳ３０４）、ズーム処理、ＡＦ処理を実行した後（ステップＳ３０５）、被写体像のスルー画像を表示部１４に表示させる（ステップＳ３０６）。すなわち、受光窓７をより入射されてミラー６１９により反射され、複数のレンズ６０９により撮像素子２０に結像された被写体像のスルー画像を表示部１４に表示させる。したがって、ユーザはこの表示部１４に表示されたスルー画像を見ながら、このデジタルカメラ１の向きを調整する。

次に、ティルト／スィング撮影モードにおける「自動ティルト／スィング」が設定されているか否かを判断する（ステップＳ３０７）。「自動ティルト／スィング」が設定されておらず、「手動ティルト／スィング」が設定されている場合には、ユーザによる操作入力部４０での操作に応じて、ティルト／スィング角（傾斜回転角）φ設定する（ステップＳ３０８）。また、「自動ティルト／スィング」が設定されている場合には、レンズ面とピントを合わせたい被写体面との交点Ｓ（３面交会線）までの距離（Ｌ）、焦点距離（ｆ）情報などを計測又は入力（ユーザの操作入力部４０での操作よる入力）させる（ステップＳ３０９）。引き続き、下記例示式により、撮像素子２０のティルト／スィング角（傾斜回転角）φを算出して設定する（ステップＳ３１０）。
（例）φ＝ｔａｎ^−１（ｆ／Ｌ）］

さらに、このステップＳ３１０又は前記ステップＳ３０８で設定されたティルト／スィング角（傾斜回転角）φに応じて、撮像素子傾斜回転駆動機構６２２により撮像素子２０を傾斜回転させる（ステップＳ３１１）。次に、レリーズ釦３が半押しされたか否かを判断し（ステップＳ３１２）、レリーズ釦３が半押しされるまでステップＳ３０４からの処理を繰り返す。そして、ユーザがレリーズ釦３を半押しすると、ステップＳ３１２の判断がＹＥＳとなる。したがって、ステップＳ３１２からステップＳ３１３に進み、測光処理を行って、前記ステップＳ３０１で設定された撮影条件と、この測光処理により得られた測光値とに応じて、露出条件を設定する（ステップＳ３１３）。

次に、手ブレ補正撮影モードが設定されている否かを判断し（ステップＳ３１４）、手ブレ補正撮影モード設定されていない場合には、ステップＳ３１５の処理を行うことなくステップＳ３１５に進む。手ブレ補正撮影モードが設定されている場合には、両角速度センサ１６、１７等からなるブレ検出回路により検出されている当該デジタルカメラ１の垂直方向及び水平方向のブレ量の検出を開始する（ステップＳ３１５）。また、中央及び上下（又は左右）のＡＦ枠が共に合焦するように、ＡＦ処理を実行する（ステップＳ３１６）。つまり、ティルト／スィング撮影モードが設定されている場合には、前記ステップＳ３０６で表示部１４にスルー画像を表示する際に、表示部１４の中央及び上下左右にＡＦ枠を表示し、この央及び上下（又は左右）のＡＦ枠内の画像が合焦するように、ＡＦ処理を実行する。

引き続き、レリーズ釦３が全押しされたか否かを判断し（ステップＳ３１７）、レリーズ釦３が全押しされるまで待機する。そして、ユーザが半押ししていたレリーズ釦３を全押しすると、ステップＳ３１７の判断がＹＥＳとなる。したがって、ステップＳ３１７からステップＳ３１８に進み、前記ステップＳ３１３で設定された撮影条件が示す設定露出時間に従って、露出時間タイマーを設定し、タイマー計時を開始する（ステップＳ３３３）。また、再度手ブレ補正撮影モードが設定されている否かを判断し（ステップＳ３１９）、手ブレ補正撮影モード設定されていない場合には、ステップＳ３２０及びＳ３２１の処理を行うことなくステップＳ３２２に進む。

手ブレ補正撮影モードが設定されている場合には、両角速度センサ１６、１７により検出されている当該デジタルカメラ１の垂直方向及び水平方向のブレ量（角速度）を検出する（ステップＳ３２０）。そして、この検出したブレ量の積分値（ブレ角度）θに応じて、回転式ミラー駆動機構６１４によりミラー６１９を（−θ／２）回転駆動する（ステップＳ３２１）。また、撮影条件に応じて露出（露光）及び撮影処理を実行し（ステップＳ３２２）、前記露出タイマーにより計時している露出時間が終了となったか否か、つまり露出タイマーの残時間が「０」となったか否かを判断する（ステップＳ３２３）。露出時間が終了となってない場合には、ステップＳ３１９に戻って、このステップＳ３１９からの処理を繰り返し実行する。そして、露出時間が終了し露出タイマーの残存時間が「０」となった場合には、撮影画像データを圧縮、符号化し（ステップＳ３２４）、この圧縮、符号化した撮影画像をメモリ（外部メモリ媒体６２又はディスク媒体９４）に記録する（ステップＳ３２５）。さらに、撮影画像を表示部１４にレビュー表示し（ステップＳ３２６）、撮像素子駆動機構２１により撮像素子２０を初期位置（中央）に戻す（ステップＳ３２７）。

以上の第３の実施の形態において、予め「ティルト、又はスィング」について説明すると、ティルトでは、光輪に対して、前後方向にレンズ又は撮像面を傾けて撮影して、ピント状態を修正したり、歪みの矯正ができる。奥行きのある被写体を斜め上から撮影する場合、ピント面は撮像面と平行に生じ、限られた範囲しかピントは合わないが、レンズ側をピントを合わせたい面の傾きに合わせて（被写体面の延長線と撮像面の延長線との交点に向けて、レンズ面の延長線が交わるように）傾けると、絞りを変えることなく被写体全体にピントを合わせることができる。また、逆に傾ければ、ピント範囲を極端に狭めた写真も撮影できる。スィングでは、光輪に対して垂直な線を軸にしてレンズ面又は撮像面を（左右に）傾斜回転させ、左右に奥行きのある複数の被写体にピントを合せたり、遠近感を変更できる。

そして、本実施の形態においては、図２１に示すように、撮像素子２０の撮像面を光軸に垂直の面に対して、上下にティルト傾斜させて撮影する場合、あるいは、図２２に示すように、撮像素子２０の撮像面を光軸に垂直の輪の周りに左右にスィング傾斜させて撮影する場合には、大判カメラのティルト、及び、スィングの撮影技法ではよく知られる様に、「シャインプルーク（Ｓｃｈｅｉｍｐｆｌｕｇ）の法則」（又は、「３面交会の条件」）に従って、被写体面の延長面と、レンズ主面の延長面と、撮像面の延長面とが１線（Ｓ）で交わるようにすると、被写体面全体にピントが合わせられる。

本実施の形態では、図２１、２２に示すように、被写体面の延長面とレンズ主面の延長面が交わる交線に撮像面の延長面が交わるように、撮像面のチルト傾斜角やスィング傾斜角を制御すれば、絞りが開放でも、手前から奥まで被写体面全体、すなわち図の点Ａ、Ｂ、Ｃにピントが合わせられる。ただし、この場合には、各点Ａ、Ｂ、Ｃでは倍率が異なるので、像には被写体が歪んで写る。このとき、被写体平面全体にピントを合せる（合焦させる）ための傾斜角（ティルト／スィング角）φは、撮像面−レンズ主面一被写体平面が交会する交点（線）をＳとすると、撮像面中心から３面交会線である交点Ｓまでの距離をＪ、又は、レンズ中心から交点Ｓまでの距離をＬとすると、次式で表わされる。
傾斜角φ＝ｓｉｎ^−１（焦点距離ｆ／撮像面中心と３面交会線（交点Ｓ）との距離Ｊ）、
又は
傾斜角φ＝ｔａｎ^−１（焦点距離ｆ／レンズ中心と３面交会線（交点Ｓ）との距離Ｌ）

このように、撮像素子の傾斜回転機構を用いて、光輪に垂直な通常の撮像面に対して、撮像素子面をティルトやスィングさせて撮影するあおり撮影（あおり撮影（２）という）を行うことにより、遠近感や像の歪みを制御し、またピント状態を制御することによって、独特の表現の画像が撮影できる。

そして、本実施の形態において、被写体面前面にピントを合わせるように、あおり量（ティルト角やスィング角）を自動設定する場合には、上述のように、被写体面の延長線とカメラ又はレンズ面の延長線が交わる交点に撮像面の延長線が交わるように、
傾斜角φ＝ｓｉｎ^−１（焦点距離ｆ／撮像面中心と３面交会線（交点Ｓ）との距離Ｊ）、
すなわち、
傾斜角φ＝ｔａｎ^−１（焦点距離ｆ／レンズ中心と３面交会線（交点Ｓ）との距離Ｌ）
となるように、撮像面の傾斜角φを制御すればよい。

勿論、所定の被写体Ａ，Ｂなどを選択して、当該被写体までの（鉛直又は水平方向の）距離や角度から、当該被写体Ａ，Ｂを通る被写体面又はその延長面と、カメラ又はレンズ主面又はその延長面とが交会する直線Ｓ（３面交会線）の距離及び角度、又は、簡易には（鉛直又は水平方向の）交点Ｓの距離及び角度を求め、それに応じて、レンズ中心と３面交会線（交点Ｓ）との（鉛直又は水平方向の）距離Ｌを自動計算して、（鉛直又は水平方向の）傾斜角φを設定するようにしてもよい。あるいは、図２のカメラの外観構成図におけるカーソルキー１０などにより、手動であおり量（ティルト角やスィング角）をそれぞれ操作してあおり撮影してもよい。

なお、ビューカメラやフィールドカメラによる平面被写体の斜め写真撮影で被写体面の全面にピントを合せるには、「撮像面−レンズ面一被写体平面の３つの平面が１本の直線で交会していなければならない」という条件があり、これは、「シャインプルークの条件」又は「三面交会の条件」と呼ばれる。

また、図２３の（Ａ）に示す手ブレの無い状態から、（Ｂ）に示す手ブレが乗じた状態となった際には、前記ステップＳ３２１での処理により、（Ｃ）に示すように、手ブレ量θに応じて、ミラー６１９を−θ／２（逆方向）だけ回転させることにより、手ブレを補正した状態を形成することができる。さらに、図２４の（Ａ）であおり撮影（２）により、撮像素子２０の撮像面を所定角度φだけ傾けてあおり撮影（ティルト撮影）を行っている状態で手ブレが生じた際には、同図（Ｂ）に示すように、あおり撮影（２）＋手ブレ補正により、撮像素子２０の撮像面を所定角度φだけ傾けてあおり撮影（ティルト撮影）を行いつつ、検出ブレ量θに応じてミラー６１９を−θ／２（逆方向）だけ、ダイナミックに回転させてブレ補正することもできる。

なお、実施の形態において、図１、２に示した外部構造のデジタルカメラ１に本発明を適用するようにしたが、これに限ることなく、静止画撮影機能を備えた携帯電話、大型のデジタルカメラ、本体と蓋体とからなり一方にＬＣＤファインダーを備え他方にモニターを備える二つ折りのデジタルカメラ、ユーザの操作により当該ユーザ自身を撮影可能なデジタルカメラ等、他の構造からなる撮像装置、あるいは撮像機能を備えた携帯電話等の各種機器に本発明を適用することができる。

（Ａ）は本発明の各実施の形態に共通するデジタルカメラの正面図、（Ｂ）は側面透視図である。 （Ａ）は同デジタルカメラの背面図、（Ｂ）は表示画面例を示す図である。 撮像素子駆動機構を示す斜視図である。 前記デジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態における処理動作を示すをフローチャートである。 図５のフローチャートに続くフローチャートである。 （Ａ）は通常撮影の撮影状態を示す図、（Ｂ）はその撮影画像を示す図である。 （Ａ）はあおり撮影の撮影状態を示す図、（Ｂ）はその撮影画像を示す図である。 （Ａ）は手ブレの無い状態を示す図、（Ｂ）は手ブレが生じて、補正した状態を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における処理動作を示すフローチャートである。 同実施の形態における動作を示す説明図である。 撮像素子駆動機構の他の構成例を示す正面図である。 ＶＣＭアクチュエータを示す断面図である。 手ブレ量の検出回路とブレ補正回路の構成例を示すブロック図である。 三角柱の音片型振動ジャイロを示す図である。 セラミックバイモルフ振動子を用いた圧電式の振動ジャイロを示す図である。 本発明の第３の実施の形態におけるレンズユニットの要部内部構造を示す斜視図である。 （Ａ）は同実施の形態における回転式ミラー駆動機構の正面図、（Ｂ）は垂直断面図である。 同実施の形態における撮像素子傾斜回転駆動機構を示す斜視図である。 同実施の形態における処理動作を示すをフローチャートである （Ａ）は画像面を前後方向に回転（ティルト）した撮影状態を示す図、（Ｂ）はその撮影画像を示す図である。 （Ａ）は画像面を左右方向に傾斜回転（スィング）した撮影状態を示す図、（Ｂ）はその撮影画像を示す図である。 （Ａ）は手ブレの無い状態、（Ｂ）は手ブレが生じた状態、（Ｃ）は手ブレを補正した状態を各々示す図である。 （Ａ）はあおり撮影（２）の状態、（Ｂ）はあおり撮影（２）＋手ブレ補正の状態を示す図である。

符号の説明

１ デジタルカメラ
２ 本体
３ レリーズ釦
１４ 表示部
１６ 第１角速度センサ
１６ 第２角速度センサ
１７ 第２角速度センサ
２０ 撮像素子
２１ 撮像素子駆動機構
２３ Ｘ方向ガイドレール
２４ Ｘ方向駆動スクリュー
２５ 減速歯車
２６ Ｘ方向駆動用モータ
２７ 駆動歯車
２８ Ｘ方向スライダ
２９ Ｙ方向ガイドレール
３０ Ｙ方向駆動スクリュー
３１ 減速歯車
３２ Ｙ方向駆動用モータ
３３ 駆動歯車
３４ Ｙ方向スライダ
４０ 操作入力部
４１ 入力回路
４２ 主制御部
４３ ＣＰＵ
４７ プログラムメモリ
４８ データメモリ
２０１ 撮像素子駆動機構
６００ レンズユニット
６１４ 回転式ミラー駆動機構
６２２ 撮像素子傾斜回転駆動機構

Claims (11)

1. 光学系により結像される被写体像を撮像する撮像面を有する撮像手段と、
   この撮像手段を駆動して前記撮像面に沿った方向に変位させる駆動手段と、
   カメラ本体のブレを検出するブレ検出手段と、
   このブレ検出手段により検出される前記カメラ本体のブレに基づき、前記駆動手段を制御し前記撮像手段を変位させるブレ補正制御手段と、
   設定モードに応じて前記駆動手段を制御し、前記撮像手段を変位させるとともに当該変位させた位置に定位させる撮影制御手段と、
   を備えることを特徴とする電子カメラ。
2. 外部からの光を光学系に反射させる反射手段と、
   この反射手段を駆動して反射角度を変化させる第１の駆動手段と、
   前記光学系により結像される被写体像を撮像する撮像面を有する撮像手段と、
   この撮像手段を駆動して前記撮像面を角度変化させる第２の駆動手段と、
   カメラ本体のブレを検出するブレ検出手段と、
   このブレ検出手段により検出される前記カメラ本体のブレに基づき、前記第１の駆動手段を制御し前記反射手段を角度変化させるブレ補正制御手段と、
   設定モードに応じて前記第２の駆動手段を制御し、前記撮像手段を角度変化させるとともに当該角度変化させた位置に定位させる撮影制御手段と、
   を備えることを特徴とする電子カメラ。
3. 前記撮影制御手段は、前記ブレ補正制御手段による撮像手段の動作範囲よりも広い動作範囲において、前記撮像手段を変位又は角度変化させることを特徴とする請求項１又は２記載の電子カメラ。
4. 第１及び第２のモードを選択的に設定するモード設定手段と、
   このモード設定手段により第１のモードが設定されている状態においては、前記ブレ補正制御手段を動作させ、前記第２のモードが設定されている状態においては、前記撮影制御手段を動作させる動作制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１、２又は３記載の電子カメラ。
5. 前記モード設定手段は、更に第３のモードを選択的に設定し、
   前記動作制御手段は、前記第３のモードが設定されている状態においては、前記撮影制御手段を動作させた状態で前記ブレ補正制御手段を動作させることを特徴とする請求項４記載の電子カメラ。
6. 前記撮影制御手段を動作させた状態で前記ブレ補正制御手段を動作させることを特徴とする請求項１、２又は３記載の電子カメラ。
7. 前記撮影制御手段は、操作に応じた位置に前記撮像手段を変位させる手動変位手段と、所定の演算を実行し算出された位置に前記撮像手段を変位させる自動変位手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の電子カメラ。
8. 前記駆動手段は、前記撮像手段を前記撮像面に沿った上下方向に変位させる上下駆動手段と、前記撮像面に沿った左右方向に変位させる左右駆動手段とを備えることを特徴とする請求項１又は７記載の電子カメラ。
9. 前記撮影制御手段は、操作に応じた角度に前記撮像手段を変化させる手動変角手段と、所定の演算を実行し算出された角度に前記撮像手段を変化させる自動変角手段とを含むことを特徴とする請求項２記載の電子カメラ。
10. 前記第１及び第２の駆動手段は、前記反射手段又は撮像手段を水平軸を中心にして上下方向に角度変化させる上下駆動手段と、垂直軸を中心にして左右方向に角度変化させる左右駆動手段ととを備えることを特徴とする請求項１又は９記載の電子カメラ。
11. 光学系と、
    外部からの光を前記光学系に反射させる反射手段と、
    この反射手段を駆動して反射角度を変化させる第１の駆動手段と、
    前記光学系により結像される被写体像を撮像する撮像面を有する撮像手段と、
    この撮像手段を駆動して前記撮像面を角度変化させる第２の駆動手段と、
    を備えることを特徴とするレンズユニット。
    

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