JP2008283506A - 撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】手振れ補正を停止した際にスルー画像を確認する撮影者に違和感や不快感を与えることを防止する。
【解決手段】手振れ補正モードでは、デジタルカメラは振動検出センサによってヨー方向とピッチ方向の手振れを検出し、手振れ検出信号を手振れ補正部に入力する。手振れ補正部は手振れ検出信号および補正レンズのレンズ位置から補正レンズの移動方向及び移動量を算出する。制御部は、移動方向及び移動量に基づいて補正レンズを撮影光軸と直交する方向で移動させる。マニュアルモードに切り替えられると、制御部はこの時点で検出されたレンズ位置で補正レンズを停止させたままの状態にする。再び手振れ補正モードに切り替えられると、算出された手振れ検出信号とレンズ位置に基づいて補正レンズを移動させて手振れ補正を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、手振れ補正を行う撮影装置に関するものである。

近年、ＣＣＤイメージセンサなどの固体撮像素子によって撮像された画像データを記憶手段に記憶させる撮影装置としてデジタルカメラが一般的に普及している。このような撮像装置では、いわゆる手振れが発生して見苦しい画像が撮影される場合がある。このため、手振れを防止する機能を備えたデジタルカメラが各種提供されている。

例えば、特許文献１に記載の防振装置では、手振れを補正する場合、補正光学手段の変位可能ゾーンの真ん中に補正光学手段を変位させてから、補正光学手段を手振れに応じて変位させ、手振れの補正を行っている。また、特許文献２に記載の補正光学機構では、手振れを補正する際に補正レンズを駆動させる直前のレンズ位置を移動中心に設定して手振れ補正を行っている。また、特許文献３に記載の撮像装置では、手振れ補正の終了後または手振れ補正機能をオフにした際に、補正レンズ（可変頂角プリズムの透明板）を移動範囲の中心へ徐々に移動させている。
特開平１−１３１５２１号公報 特開平４−３９６１６号公報 特開平４−５１６７７号公報

しかしながら、特許文献１，３に記載の発明では、撮影者の意思とは無関係に補正レンズが動いてしまうため、撮影者に違和感や不快感を与えてしまう。また、特許文献２に記載の補正光学機構のように、補正レンズを移動させる直前のレンズ位置を移動中心にすると、この移動中心が移動範囲の端だった場合には補正レンズの移動範囲が狭くなってしまうので、スルー画像に十分な補正を行うことができないという問題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、手振れ補正が停止された後、再び手振れ補正が開始された際に撮影者に違和感や不快感を与えることのないスルー画像を表示させる撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の撮影装置は、撮影光学系によって結像される被写体を撮像手段によって撮影し、表示手段に撮影画像を動画像としてリアルタイムで表示するとともに、手振れを検出する手振れ検出手段の検出結果に基づいて可動光学補正手段を駆動して、撮影光学系および撮像手段の相対位置を変化させて手振れ補正を行う撮影装置であって、撮影光学系および撮像手段の相対位置を検出する位置検出手段と、手振れ検出手段および位置検出手段からの検出結果に基づいて、可動光学補正手段の駆動を制御する補正制御手段とを備え、補正制御手段は、手振れ補正を停止させる所定操作が行われたときに、位置検出手段によって検出された相対位置に撮影光学系および撮像手段を保ったままの状態にしておき、手振れ補正が開始されるときに手振れ補正を停止させた相対位置から撮影光学系および撮像手段の相対位置を変化させることを特徴とする。

また、手振れ補正を行わせる手振れ補正モードの設定または設定の解除を行う切替え手段を備えており、所定操作は、切替え手段による手振れ補正モードの設定の解除であることが好ましい。

また、補正制御手段は、電源の遮断操作が行われると、可動光学補正手段を駆動して、撮像手段の中心を光軸上に位置させることが好ましい。

本発明の撮影装置によれば、手振れ補正を停止させる所定操作が行われた時点で、位置検出手段によって検出された相対位置に撮影光学系および撮像手段を保ったままの状態にしておき、手振れ補正が開始されるときに手振れ補正を停止させた相対位置から撮影光学系および撮像手段の相対位置を変化させるので、表示手段に表示されるスルー画像が不連続になることを防止できる。よって、撮影者に違和感や不快感を与えることがない。

また、電源の遮断操作が行われた際に、スルー画像の表示を終了させてから撮像手段の中心を光軸上に位置させるので、再び電源が投入されて手振れ補正が行われるときに制御が容易である。

図１において、撮影装置であるデジタルカメラ１０は、カメラ本体１１の前面から突出させたレンズ鏡胴１２を備えている。レンズ鏡胴１２には撮影レンズ１３が保持されている。デジタルカメラ１０は、カメラ本体１１の垂直方向（ピッチ方向）の手振れ、および水平方向（ヨー方向）の手振れを検出する手振れ検出手段である振動検出センサ１４が設けられている。

デジタルカメラ１０の上面には、撮影モード／再生モード／設定モードの切替えを行うときに操作される操作ダイヤル１５と、レリーズボタン１６が設けられている。レリーズボタン１６は、半押し操作と全押し操作（レリーズ操作）の二段階の押下操作が可能である。レリーズボタン１６を半押し操作すると、露出調整及びフォーカス調節が行われる。レリーズボタン１６を半押し操作した状態からレリーズボタン１６を押し込む全押し操作を行うと、露出調整及びフォーカス調節が施された一画面分の撮像信号が画像データに変換される。更に、この画像データは、後述する各種画像処理が施され、メモリカード１８に記憶される。なお、撮影モードには、手振れ補正を行わせる手振れ補正モードと、手振れ補正を行わせないマニュアルモードとがある。

図２において、デジタルカメラ１０の背面には、表示手段である液晶パネル２０が設けられている。液晶パネル２０は、撮影モードでは電子ビューファインダとして機能し、撮像されたスルー画像（動画像）をリアルタイムで表示する。また、再生モードでは、画像データとして記憶された静止画像を表示する。更に、設定モードでは、液晶パネル２０に各種設定画面を表示する。

メモリカード１８は、デジタルカメラ１０の側面に設けられたメモリカードスロット２３に着脱自在に装填される。撮影モードで撮影した画像データはこのメモリカード１８に記録される。なお、画像データがメモリカード１８に記録されるときには、液晶パネル２０に表示されていたスルー画像に代わり撮影された静止画像が表示される。

カーソルボタン２４は、各種の設定の切替えや、液晶パネル２０に表示される各種処理確認画面上の操作に用いられる。決定ボタン２５は、カーソルボタン２４によって選択された処理を実行するためのボタンである。電源ボタン２６はデジタルカメラ１０の電源のオン／オフを行う。

図３において、制御部３０は、ＲＯＭ３１に記憶されたシーケンスプログラムをワークメモリであるＲＡＭ３２に読み出して実行する。制御部３０は、操作ダイヤル１５、レリーズボタン１６、カーソルボタン２４及び決定ボタン２５の操作により発生する操作信号に従ってデジタルカメラ１０の各部を制御する。

レンズ鏡筒１２には、撮影レンズ１３を含む複数のレンズからなる撮影光学系が組み込まれており、その中には手振れを補正する補正レンズ３３も含まれている。補正レンズ３３は、ヨー方向アクチュエータ３５およびピッチ方向アクチュエータ３６が接続されており、これらのアクチュエータ３５，３６はドライバ部３７によって駆動される。これにより、補正レンズ３３は撮影光軸Ｌと直交する方向に移動し、スルー画像や静止画像の撮影時にピッチ方向およびヨー方向の手振れを補正する。また、補正レンズ３３は電源のオフ操作が行われたときに、補正レンズ３３の中心を移動範囲の中心（初期位置）に一致させて配置される。なお、補正レンズ３３に接続されたアクチュエータ３５、３６としては、例えばステッピングモータが用いられる。

位置検出部４０は、補正レンズ３３の近傍に配置された位置センサ（図示せず）から検出信号が入力される。位置検出部４０は、入力された検出信号に基づいて補正レンズ３３のレンズ位置を算出する。算出されたレンズ位置は、制御部３０を介して後述する手振れ補正部４１に入力される。位置センサとしては、例えばホールセンサなどが用いられる。なお、位置検出手段は、位置センサと位置検出部４０によって構成される。

撮影レンズ１３の背後には、撮像手段であるＣＣＤイメージセンサ４３が設けられている。ＣＣＤイメージセンサ４３は、撮影レンズ１３を透過して結像される被写体光を撮像信号として光電変換する。また、スルー画像を表示する際には、ＣＣＤイメージセンサ４３からフィールド画（偶数フィールド又は奇数フィールド）の撮像信号が読み出され、この撮像信号がＣＤＳ／ＡＭＰ回路４４に入力される。

ＣＤＳ／ＡＭＰ回路４４は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）と、増幅器（ＡＭＰ）とからなる。ＣＤＳは、ＣＣＤイメージセンサ４３が出力した撮像信号からＲ，Ｇ，Ｂのアナログ画像信号を生成する。ＡＭＰは、ＣＤＳによって生成されたＲ，Ｇ，Ｂのアナログ画像信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器４５は、ＣＤＳ／ＡＭＰ回路４４から出力されたアナログ画像信号をデジタル画像信号である画像データに変換する。Ａ／Ｄ変換器４５によって、デジタル変換されたデジタルの画像データはＳＤＲＡＭ４６に一旦格納される。

画像信号処理回路４７は、ＳＤＲＡＭ４６から読み出した画像データに対し、階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正、ＹＣ変換処理などの各画像処理を施す。ＶＲＡＭ４８は、画像信号処理回路４７で各種画像処理が施された画像データを表示用画像データとして一時的に記憶する。ビデオエンコーダ４９は、ＶＲＡＭ４８に書き込まれた表示用画像データをコンポジット信号に変換し、液晶パネル２０にスルー画像を表示させる。

スルー画の表示中には、手振れ補正とともに一定時間間隔でＡＦ制御、ＡＥ制御がなされる。詳しくは後述するが、手振れ補正は振動検出センサ１４から検出された手振れ信号に基づいて補正レンズ３３を撮影光軸Ｌと直交する方向で移動させている。ＡＦ制御では、撮影光学系を構成するフォーカスレンズ（図示せず）を移動させながら、コントラスト（隣接する画素間の差を積分した値）が最大となる合焦位置を検出し、この合焦位置にフォーカスレンズをセットする。また、ＡＥ制御では、撮影光学系を構成する絞り（図示せず）の大きさが変更される。

圧縮伸長処理回路５１は、レリーズボタン１６の全押し操作により撮影が実行されたときに、画像信号処理回路４７で各種画像処理が施された画像データに対して、例えば、ＪＰＥＧ形式などの所定の圧縮形式で画像圧縮を施す。圧縮された画像データは、メディアコントローラ５２を経由して、メモリカード１８に記憶される。

制御部３０には、前述の操作ダイヤル１５など各種操作ボタンの他に、手振れ検出手段である振動検出センサ１４が接続されている。振動検出センサ１４は、ヨー方向およびピッチ方向の手振れを検出するヨー方向の加速度センサ、およびピッチ方向の加速度センサからなる。ヨー方向の加速度センサおよびピッチ方向の加速度センサは、手振れ方向と大きさを示す手振れ検出信号を手振れ補正部４１に入力する。

制御部３０には手振れ補正部４１が設けられている。補正制御手段である手振れ補正部４１は、振動検出センサ１４から入力された手振れ検出信号と位置検出部４０から入力されたレンズ位置に基づいて、手振れを打ち消すために必要な補正レンズ３３の移動方向と移動量を算出する。また、電源の遮断操作が行われたときは、制御部３０に遮断信号が入力される。手振れ補正部４１は、遮断信号が入力された時点でのレンズ位置と予め設定されている初期位置とに基づいて補正レンズ３３を初期位置に移動させるための移動方向および移動量を算出する。算出された移動方向および移動量のデータはドライバ部３７に入力される。なお、制御部３０は、遮断信号が入力されると、液晶パネル２０へのスルー画像の表示を停止させてから補正レンズ３３を初期位置に移動させる。

ドライバ部３７は、入力された移動方向および移動量に基づいて、ヨー方向およびピッチ方向のアクチュエータ３５，３６を駆動させて、補正レンズ３３を移動させる。このとき、位置センサによって補正レンズ３３が検出され、位置検出部４０からリアルタイムでレンズ位置が手振れ補正部４１に入力される。手振れ補正部４１は、入力されたレンズ位置に基づいてドライバ部３７を制御する。

デジタルカメラ１０への電源の投入後、手振れ補正モードが選択されると液晶パネル２０へのスルー画像の表示とともに行われる。操作ダイヤル１５が操作されマニュアルモードに切り替えられると、制御部３０はドライバ部３７に停止信号を入力する。これにより、手振れ補正部４１は補正レンズ３３の移動方向及び移動量の算出を停止する。そして、ドライバ部３７は、停止信号が入力されたときのレンズ位置で補正レンズ３３を停止させたままの状態にする。手振れ補正部４１は、位置検出部４０から入力されるレンズ位置を監視しながら補正レンズ３３が移動しないようにドライバ部３７を制御する。

操作ダイヤル１５が操作され再び手振れ補正モードに切り替えられると、制御部３０は移動信号を手振れ補正部４１およびドライバ部３７に入力する。手振れ補正部４１は入力された移動信号に応答して、手振れ補正部４１は振動検出センサ１４から入力された手振れ検出信号、補正レンズ３３を停止させていたレンズ位置、および予め設定されている初期位置に基づいて補正レンズ３３の移動方向及び移動量を算出し、ドライバ部３７によって補正レンズ３３を移動させる。これにより、液晶パネル２０には手振れ補正されたスルー画像が表示される。このように、手振れ補正モードに切り替えられた場合には、補正レンズ３３は初期位置に移動せずに、停止されていたレンズ位置から移動を開始する。

次に、上記構成のデジタルカメラ１０の動作について図４を用いて説明する。デジタルカメラ１０で撮影を行う際には、電源ボタン２６を操作してデジタルカメラ１０に電源の投入を行う。そして、手振れ補正モードが選択されると自動的に手振れ補正が行われる。なお、電源がオンされたときには、補正レンズ３３は初期位置に配置されており、液晶パネル２０にはスルー画像の表示が開始されるとともにデジタルカメラ１０の手振れに伴って補正レンズ３３が移動して手振れ補正が行われる。

撮影者は、液晶パネル２０でスルー画像を確認しながらデジタルカメラ１０を被写体に向けてフレーミングを行う。振動検出センサ１４はデジタルカメラ１０のヨー方向およびピッチ方向の手振れを検出する。そして、この検出結果に基づいて、手振れを打ち消すように補正レンズ３３の移動方向及び移動量が算出され、補正レンズ３３が撮影光軸Ｌと直交する方向で移動される。これにより、液晶パネル２０には、手振れが目立たないように補正されたスルー画像が表示される。

操作ダイヤル１５が操作されマニュアルモードに切り替えられると、補正レンズ３３はこの時点で検出されたレンズ位置で停止されたままの状態となる。この場合、手振れ補正が行われていないので、撮影の際に失敗画像となることを防止するため、撮影者は手振れしないように慎重にデジタルカメラ１０を構える必要がある。

また、操作ダイヤル１５が操作され再び手振れ補正モードに切り替えられると、手振れ補正が行われる。このときの手振れ補正は、マニュアルモードに切り替えられた時点で停止していたレンズ位置から手振れに応じて補正レンズ３３を移動させるので、液晶パネル２０に表示されるスルー画像に画像飛びなどが発生せず、液晶パネル２０でスルー画像を確認している撮影者に違和感や不快感を与えることがない。

また、電源ボタン２６によって電源の遮断操作が行われると、液晶パネル２０へのスルー画像の表示が停止された後で、補正レンズ３３を初期位置に移動させて電源の遮断が行われる。これにより、電源投入時に液晶パネル２０にスルー画像が表示された際には、補正レンズ３３は初期位置から移動を開始することができる。

なお、本実施形態では、補正レンズを移動させて手振れ補正を行わせる場合を例に説明したが、これに限定されるのではなく、ＣＣＤイメージセンサを撮影光学系に対して移動させて手振れ補正を行わせてもよい。

なお、本実施形態では、静止画像を撮影するデジタルカメラを例に挙げたが、本発明を、動画撮影を行うデジタルビデオカメラや、携帯電話機やＰＤＡなどに組み込まれたデジタルカメラに適用してもよい。

デジタルカメラの外観を示す正面斜視図である。 デジタルカメラの外観を示す背面斜視図である。 デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。 撮影モードの切替えを説明するフローチャートである。

符号の説明

１０ デジタルカメラ
１４ 振動検出センサ
２０ 液晶パネル
２６ 電源ボタン
３０ 制御部
３３ 補正レンズ
３７ ドライバ部
４０ 位置検出部
４１ 手振れ補正部

Claims (3)

1. 撮影光学系によって結像される被写体を撮像手段によって撮影し、表示手段に撮影画像を動画像としてリアルタイムで表示するとともに、手振れを検出する手振れ検出手段の検出結果に基づいて可動光学補正手段を駆動して、前記撮影光学系および前記撮像手段の相対位置を変化させて手振れ補正を行う撮影装置において、
   前記撮影光学系および前記撮像手段の相対位置を検出する位置検出手段と、
   前記手振れ検出手段および前記位置検出手段からの検出結果に基づいて、前記可動光学補正手段の駆動を制御する補正制御手段とを備え、
   前記補正制御手段は、前記手振れ補正を停止させる所定操作が行われたときに、前記位置検出手段によって検出された相対位置に前記撮影光学系および前記撮像手段を保ったままの状態にしておき、前記手振れ補正が開始されるときに前記手振れ補正を停止させた相対位置から前記撮影光学系および前記撮像手段の相対位置を変化させることを特徴とする撮影装置。
2. 前記手振れ補正を行わせる手振れ補正モードの設定または設定の解除を行う切替え手段を備えており、
   前記所定操作は、前記切替え手段による前記手振れ補正モードの設定の解除であることを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
3. 前記補正制御手段は、電源の遮断操作が行われると、前記可動光学補正手段を駆動して、前記撮像手段の中心を光軸上に位置させることを特徴とする請求項１または２記載の撮影装置。

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