JP2009003219A - 手ぶれ防止装置、手ぶれ防止方法、及び撮像機器 - Google Patents

Abstract

【課題】露光の期間での前記手ぶれ量の予測を高精度に行うことができなかった。
【解決手段】撮像のためのシャッターと、半押し後の第１の期間での手ぶれの量である第１の手ぶれ量を検出する第１の手ぶれ検出回路と、全押し後の第２の期間での手ぶれの量である第２の手ぶれ量を検出する第２の手ぶれ検出回路と、前記シャッターの速度を決定すべく、前記第１の手ぶれ量及び前記第２の手ぶれ量に基づき、露光期間での手ぶれの量である第３の手ぶれ量を予測する手ぶれ予測回路と、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、デジタルカメラ及びカメラ付き携帯電話のような撮像機器を用いて撮像するときに生じる手ぶれの影響を事前に抑制する機能を備える手ぶれ防止装置、当該手ぶれ防止装置に用いられる手ぶれ防止方法、及び前記手ぶれ防止装置を備える撮像機器に関する。

従来の手ぶれ防止装置では、下記の特許文献１及び特許文献２に記載された、当該特許文献１、２の発明が解決しようとする課題「手ぶれの防止」と同様な課題を解決すべく、まず、シャッターを押した後（いわゆる「全押し」の後）の一定期間に、手ぶれ量（正確には、手ぶれの周波数、角速度）を表す手ぶれ量信号から当該手ぶれ量を抽出する。次に、当該抽出された手ぶれ量に基づき、前記全押しに引き続き行う露光の期間における手ぶれ量を予測する。最後に、当該予測された手ぶれ量に対応するように、前記露光の期間の長さ、即ち、前記シャッターの速度（シャッタースピード）を決定する。

特開平８−３２０５１１号公報 特開平５−１０７６２２号公報

しかしながら、上記した従来の手ぶれ防止装置では、前記露光の期間における前記手ぶれ量を、前記全押し後の一定期間に測定された前記手ぶれ量のみに基づき予測していたことから、当該予測を高精度に行うことができないという問題があった。

本発明に係る手ぶれ防止装置及び手ぶれ防止方法は、以下の適用例として実現することが可能となる。

［適用例１］
適用例１の手ぶれ防止装置は、
撮像のためのシャッターと、
半押し後の第１の期間での手ぶれの量である第１の手ぶれ量を検出する第１の手ぶれ検出回路と、
全押し後の第２の期間での手ぶれの量である第２の手ぶれ量を検出する第２の手ぶれ検出回路と、
前記シャッターの速度を決定すべく、前記第１の手ぶれ量及び前記第２の手ぶれ量に基づき、露光期間での手ぶれの量である第３の手ぶれ量を予測する予測回路と、を含む。

上記の手ぶれ防止装置によれば、予測回路は、第１の手ぶれ検出回路により検出された前記第１の期間での第１の手ぶれ量、及び、前記第２の手ぶれ量検出回路により検出された前記第２の期間での第２の手ぶれ量に基づき、前記露光期間での第３の手ぶれ量を予測することから、全押し後の一定期間での手ぶれ量のみに基づき前記露光期間での手ぶれ量を予測していた従来に比して、前記露光期間での第３の手ぶれ量の予測を精度高く行うことが可能となる。

［適用例２］
適用例２の撮像機器は、
上記記載の手ぶれ防止装置と、
当該手ぶれ防止装置により予測された前記第３の手ぶれ量により規定される前記シャッターの速度により前記撮像を行う撮像装置と、を有する。

［適用例３］
適用例３の手ぶれ防止方法は、
半押し後の第１の期間での手ぶれの量である第１の手ぶれ量を検出する第１の手ぶれ検出工程と、
全押し後の第２の期間での手ぶれの量である第２の手ぶれ量を検出する第２の手ぶれ検出工程と、
前記第１の手ぶれ量及び前記第２の手ぶれ量に基づき、露光期間での手ぶれの量である第３の手ぶれ量を予測する予測工程と、を含む。

《実施例》
手ぶれ防止装置の実施例について図面を参照して説明する。

〈構成〉
図１は、手ぶれ防止装置を含む撮像機器の実施例の外部構成を示し、また、図２は、実施例の撮像機器の内部構成を示す。

実施例の撮像機器ＤＣは、図１に示されるように、デジタルカメラであり、外部構成として、カメラ本体Ｂと、ファインダーＦと、レンズＬと、レリーズＲと、シャッターＳとを含む。これらのカメラ本体Ｂ、ファインダーＦ、レンズＬ、レリーズＲ、及びシャッターＳは、それぞれ、従来知られたと同様な構造及び機能を有し、例えば、レリーズＲは、いわゆる「半押し」の機能を備え、また、シャッターＳは、いわゆる「全押し」の機能を備える。

実施例の撮像機器ＤＣは、また、図２に示されるように、内部構成として、撮影のときに生じる手ぶれ量ｔｂ（手ぶれ量ｔｂ１（１）、ｔｂ１（２）、．．．、ｔｂ３（１）、ｔｂ３（２）、．．．（図５に図示。））が当該撮影した画像に悪影響を及ぼすことを低減すべく、手ぶれ防止装置１と、前記撮影を行う撮像装置２とを含み、さらに、手ぶれ防止装置１は、制御回路１０と、記憶回路２０と、第１の手ぶれ検出回路３０と、第１のサンプリング回路４０と、第１の代表値算出回路５０と、第２の手ぶれ検出回路６０と、第２のサンプリング回路７０と、第２の代表値算出回路８０と、手ぶれ予測回路９０と、を含む。

ここで、「撮像」とは、露光すること、即ち、シャッターＳを開閉することにより被写体を撮影するという狭義の意味だけを有するのではなく、被写体をファインダーＦでモニターしながらレリーズＲを操作（「半押し」）することにより当該被写体のピント合わせを行うことから始まり、シャッターＳを操作（「全押し」）することを経て、前記被写体を撮像することに至るまでの広義の意味を有する。

手ぶれ防止装置１では、制御回路１０は、例えば、ＣＰＵからなり、ＲＯＭ及びＲＡＭ等からなる記憶回路２０に記憶されたプログラム（図示せず。）に従って、撮像機器ＤＣの全体的な動作を制御し、また、その全体的な動作を監視する。制御回路１０は、更に、後述されるような、手ぶれ予測回路９０により予測された露光期間Ｔ５（図５に図示。）での手ぶれ量の代表値ｔｂ５（ｔｙｐ）（図５に図示。）に基づき、記憶回路２０に記憶されているテーブルＴ（図４に図示。）を参照することにより、露光期間Ｔ５でのシャッターＳの速度を決定する。

記憶回路２０は、上記したような、制御回路１０が実行するプログラムを記憶しており、加えて、上記したテーブルＴを記憶している。テーブルＴは、図４に示されるように、手ぶれ量ｔｂ（正確には、露光期間Ｔ５における予測された手ぶれ量の代表値ｔｂ５（ｔｙｐ））とシャッターＳの速度との対応関係を規定しており、例えば、代表値ｔｂ５（ｔｙｐ）が「１０Ｈｚ」であるとき、シャッターＳの速度を「ＳＶ１」にすべきであり、また、手ぶれ量ｔｂが「１５Ｈｚ」であるとき、シャッターＳの速度を「ＳＶ２」にすべきである旨を規定している。

図２に戻り、第１の手ぶれ検出回路３０及び第２の手ぶれ検出回路６０は、例えば、２軸ジャイロセンサ又は３軸ジャイロセンサである。より具体的には、第１の手ぶれ検出回路３０は、図５に示されるように、半押しＨ後のサンプリング期間Ｔ１における、手ぶれ量信号Ｓｔｂの波形Ｗ１を検出し、また、第２の手ぶれ検出回路６０は、全押しＡ後のサンプリング期間Ｔ２における、手ぶれ量信号Ｓｔｂの波形Ｗ３を検出する。

第１のサンプリング回路４０及び第２のサンプリング回路７０は、手ぶれ量信号Ｓｔｂをサンプリングする。より詳しくは、第１のサンプリング回路４０は、サンプリング期間Ｔ１における手ぶれ量信号Ｓｔｂ、即ち、波形Ｗ１をサンプリングすることにより、手ぶれ量ｔｂ１（ｔ）、ｔｂ１（２）、．．．を抽出し、他方で、第２のサンプリング回路７０は、サンプリング期間Ｔ３における手ぶれ量信号Ｓｔｂ、即ち、Ｗ３をサンプリングすることにより、手ぶれ量ｔｂ３（１）、ｔｂ３（２）、．．．を抽出する。

第１の代表値算出回路５０及び第２の代表値算出回路８０は、演算機能を有する。より具体的には、第１の代表値算出回路５０は、サンプリング期間Ｔ１での手ぶれ量信号Ｓｔｂの代表値ｔｂ１（ｔｙｐ）として、手ぶれ量ｔｂ１（１）、ｔｂ１（２）、．．．の平均値、最大値、最小値、最頻値、中央値等を算出する。同様にして、第２の代表値算出回路８０は、サンプリング期間Ｔ２での手ぶれ量ｔｂ３（１）、ｔｂ３（２）、．．．の代表値ｔｂ３（ｔｙｐ）として、手ぶれ量ｔｂ３（１）、ｔｂ３（２）、．．．の平均値、最大値、最小値、最頻値、中央値等を算出する。

手ぶれ予測回路９０は、前記半押しＨ後のサンプリング期間Ｔ１での代表値ｔｂ１（ｔｙｐ）と、前記全押しＡ後のサンプリング期間Ｔ３での代表値ｔｂ３（ｔｙｐ）とから、露光期間Ｔ５での手ぶれ量信号Ｓｔｂ、即ち、波形Ｗ５の代表値ｔｂ５（ｔｙｐ）を予測する。

撮像装置２は、撮像の機能を有し、具体的には、手ぶれ防止装置１内の制御回路１０が決定したシャッターＳの速度（例えば、「ＳＶ１」、「ＳＶ２」（図４に図示。））に従って、被写体を撮影する。

〈動作〉
実施例の撮像機器ＤＣの動作について図３を参照して説明する。

ステップＳ１：ユーザが、被写体を撮影すべく、その準備として、図５に示されるように、レリーズＲの操作（半押しＨ）を行う。

ステップＳ２：前記半押しＨがなされると、第１の手ぶれ検出回路３０は、前記半押しＨの後のサンプリング期間Ｔ１で、手ぶれ量信号Ｓｔｂ、即ち波形Ｗ１を検出する。

ステップＳ３：第１のサンプリング回路４０は、前記サンプリング期間Ｔ１で、波形Ｗ１をサンプリングすることにより、手ぶれ量ｔｂ１（１）、ｔｂ１（２）、．．．、ｔｂ１（８）を抽出する。

ステップＳ４：第１の代表値算出回路５０は、前記抽出された手ぶれ量ｔｂ１（１）、ｔｂ１（２）、．．．、ｔｂ１（８）を用いて、波形Ｗ１の代表値ｔｂ１（ｔｙｐ）を算出し、例えば、代表値ｔｂ１（ｔｙｐ）として、手ぶれ量ｔｂ１（１）、ｔｂ（２）、．．．、ｔｂ１（８）の「平均値」を算出する。

ステップＳ５：ユーザは、前記半押しＨに引き続き、図５に示されるように、シャッターＳの操作（全押しＡ）を行う。

ステップＳ６：前記全押しＡがなされると、第２の手ぶれ検出回路６０は、前記全押しＡの後のサンプリング期間Ｔ３で、手ぶれ量信号Ｓｔｂ、即ち波形Ｗ３を検出する。

ステップＳ７：第２のサンプリング回路７０は、前記サンプリング期間Ｔ３で、波形Ｗ３をサンプリングすることにより、手ぶれ量ｔｂ３（１）、ｔｂ３（２）、．．．、ｔｂ３（８）を抽出する。

ステップＳ８：第２の代表値算出回路８０は、前記抽出された手ぶれ量ｔｂ３（１）、ｔｂ３（２）、．．．、ｔｂ３（８）に基づき、波形Ｗ３の代表値ｔｂ３（ｔｙｐ）を算出し、例えば、代表値ｔｂ３（ｔｙｐ）として、手ぶれ量ｔｂ３（１）、ｔｂ３（２）、．．．、ｔｂ３（８）の「平均値」を算出する。

ステップＳ９：手ぶれ予測回路９０は、前記波形Ｗ１の代表値ｔｂ１（ｔｙｐ）及び前記波形Ｗ３の代表値ｔｂ３（ｔｙｐ）に基づき、露光期間Ｔ５での手ぶれ量信号Ｓｔｂ、即ち、波形Ｗ５の代表値ｔｂ５（ｔｙｐ）を予測する。

手ぶれ予測回路９０は、例えば、（１）代表値ｔｂ１（ｔｙｐ）と、代表値ｔｂ３（ｔｙｐ）とが「同一」であるときには、代表値ｔｂ５（ｔｙｐ）が、両代表値ｔｂ１（ｔｙｐ）及びｔｂ３（ｔｙｐ）と「同一」であろうと予測し、また、（２）代表値ｔｂ３（ｔｙｐ）が代表値ｔｂ１（ｔｙｐ）より「大きい」ときには、代表値ｔｂ５（ｔｙｐ）を代表値ｔｂ３（ｔｙｐ）より「大きい」であろうと予測し、さらに、（３）代表値ｔｂ３（ｔｙｐ）が代表値ｔｂ１（ｔｙｐ）より「小さい」ときには、代表値ｔｂ５（ｔｙｐ）を代表値ｔｂ３（ｔｙｐ）より「小さい」であろうと予測する。

ステップＳ１０：制御回路１０は、前記予測された代表値ｔｂ５（ｔｙｐ）に基づき、記憶回路２０に記憶されているテーブルＴを参照することにより、例えば、代表値ｔｂ５（ｔｙｐ）が「２０Ｈｚ」であるとき、シャッターＳの速度を「ＳＶ３」に決定する。

ステップＳ１１：撮像装置２は、露光期間Ｔ５で、前記決定されたシャッターＳの速度に従って露光を行い、これにより、前記被写体の撮影が完了する。

〈効果〉
上述したように、実施例の撮像機器ＤＣでは、手ぶれ予測回路９０は、第１の手ぶれ検出回路３０、第１のサンプリング回路４０、及び第１の代表値算出回路５０の協働により得られた、サンプリング期間Ｔ１での手ぶれ量信号Ｓｔｂの波形Ｗ１の代表値ｔｂ１（ｔｙｐ）と、第２の手ぶれ検出回路６０、第２のサンプリング回路７０、及び第２の代表値算出回路８０の協働により得られた、サンプリング期間Ｔ３での手ぶれ量信号Ｓｔｂの波形Ｗ３の代表値ｔｂ３（ｔｙｐ）とに基づき、露光期間Ｔ５での手ぶれ量信号Ｓｔｂの波形Ｗ５の代表値ｔｂ５（ｔｙｐ）を予測する。これにより、全押し後の一定期間のみで得られらた手ぶれ量のみに基づいて露光期間での手ぶれ量を予測していた従来に比して、露光期間Ｔ５での手ぶれ量、即ち、代表値ｔｂ５（ｔｙｐ）の予測を精度高く行うことができ、これにより、露光期間Ｔ５でのシャッターＳの速度をより従来よりも高精度に決定することが可能となる。

実施例の撮像機器の外部構成を示す図。 実施例の撮像機器の内部構成を示す図。 実施例の撮像機器の動作を示すフローチャート。 実施例のテーブルを示す図。 実施例の撮像機器の動作を示すタイムチャート。

符号の説明

ＤＣ…撮像機器、１…手ぶれ防止装置、２…撮像装置、１０…制御回路、２０…記憶回路、３０…第１の手ぶれ検出回路、４０…第１のサンプリング回路、５０…第１の代表値算出回路、６０…第２の手ぶれ検出回路、７０…第２のサンプリング回路、８０…第２の代表値算出回路、９０…手ぶれ予測回路、Ｔ…テーブル。

Claims (3)

1. 撮像のためのシャッターと、
   半押し後の第１の期間での手ぶれの量である第１の手ぶれ量を検出する第１の手ぶれ検出回路と、
   全押し後の第２の期間での手ぶれの量である第２の手ぶれ量を検出する第２の手ぶれ検出回路と、
   前記シャッターの速度を決定すべく、前記第１の手ぶれ量及び前記第２の手ぶれ量に基づき、露光期間での手ぶれの量である第３の手ぶれ量を予測する予測回路と、を含むことを特徴とする手ぶれ防止装置。
2. 請求項１記載の手ぶれ防止装置と、
   当該手ぶれ防止装置により予測された前記第３の手ぶれ量により規定される前記シャッターの速度により前記撮像を行う撮像装置と、を有することを特徴とする撮像機器。
3. 半押し後の第１の期間での手ぶれの量である第１の手ぶれ量を検出する第１の手ぶれ検出工程と、
   全押し後の第２の期間での手ぶれの量である第２の手ぶれ量を検出する第２の手ぶれ検出工程と、
   前記第１の手ぶれ量及び前記第２の手ぶれ量に基づき、露光期間での手ぶれの量である第３の手ぶれ量を予測する予測工程と、を含むことを特徴とする手ぶれ防止方法。

Images