JP2011154104A - View angle center deviation correction device and view angle deviation correction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、沈胴式のズームレンズユニットを備えたデジタルカメラにおいて、光軸のズレを補正する画角中心ズレ補正装置及び画角中心ズレ補正方法に関する。 The present invention relates to an angle-of-view center misalignment correcting apparatus and an angle-of-view center misalignment correcting method for correcting a misalignment of an optical axis in a digital camera including a retractable zoom lens unit.
近年、高倍率の沈胴式のズームレンズユニットを採用した動画撮影や連写撮影が可能なレンズ一体型カメラが開発されている。沈胴式のズームレンズユニットを搭載したカメラでは、広角端から望遠端に、又は望遠端から広角端にズーム動作をした場合、沈胴式のズームレンズユニットを構成するズームレンズの自重によりズームレンズユニットが傾き、画角がズレてしまう場合があった。 In recent years, a lens-integrated camera capable of moving image shooting and continuous shooting using a high-magnification retractable zoom lens unit has been developed. In a camera equipped with a retractable zoom lens unit, when the zoom operation is performed from the wide-angle end to the telephoto end, or from the telephoto end to the wide-angle end, the zoom lens unit is caused by the weight of the zoom lens constituting the retractable zoom lens unit. In some cases, the tilt and the angle of view were shifted.
このような画角のズレは、任意のズーム段にズーム操作をした後に、撮影者が撮影範囲の再調整を行うことによって補正することができる。このため、静止画撮影時には実用上の大きな問題は生じることはなかった。しかし、動画撮影時には、画角のズレを補正するために撮影範囲を再調整する際の画像も撮影されて動画として残ってしまう。このため、動画撮影時には、沈胴式のズームレンズユニット画角のズレの問題は無視できない。 Such a shift in the angle of view can be corrected by the photographer performing readjustment of the shooting range after zooming to an arbitrary zoom level. For this reason, no practical problem has occurred during still image shooting. However, at the time of moving image shooting, an image at the time of readjusting the shooting range in order to correct the deviation of the angle of view is also shot and remains as a moving image. For this reason, the problem of the displacement of the retractable zoom lens unit field angle cannot be ignored during moving image shooting.
沈胴式のズームレンズユニットを有するデジタルカメラは、また、ズーム機構におけるカム溝の段差により光軸がずれることもある。ズームレンズを移動させる際に、ズームレンズの位置に応じてカム溝の段差による光軸のズレを補正するようにしたデジタルカメラが存在する(例えば、特許文献1参照)。 In a digital camera having a retractable zoom lens unit, the optical axis may be shifted due to the step of the cam groove in the zoom mechanism. When moving the zoom lens, there is a digital camera that corrects the deviation of the optical axis due to the step of the cam groove in accordance with the position of the zoom lens (see, for example, Patent Document 1).
特に沈胴式のズームレンズユニットを有するデジタルカメラは、レンズの自重など、機構的な要因によりズームレンズユニットが傾きやすい。従来のデジタルカメラにおいて、特にズームレンズの機構的な要因によりズームレンズユニットが傾きやすい、沈胴式のズームレンズユニットを有するデジタルカメラなどに対して、効果的かつ効率的に画角のズレを補正するものはなかった。 Particularly, in a digital camera having a retractable zoom lens unit, the zoom lens unit tends to tilt due to mechanical factors such as the weight of the lens. In a conventional digital camera, particularly for a digital camera having a retractable zoom lens unit, in which the zoom lens unit is easily tilted due to mechanical factors of the zoom lens, etc., the field angle deviation is corrected effectively and efficiently. There was nothing.
図7に示すように、従来の沈胴式のズームレンズユニットを有するデジタルカメラは一般的に、複数のズームレンズ103a,103b,103cからなるズームレンズユニット103と、撮像素子107とを備える。
As shown in FIG. 7, a digital camera having a conventional retractable zoom lens unit generally includes a
かかるデジタルカメラでは、図7(1)に示すように、広角端で撮影する場合、ズームレンズ103a,103b,103cは収納されているため、ズームレンズ103a,103b,103cの自重によるズームレンズユニット103の傾きは少ない。このため、デジタルカメラの光軸141が撮像素子107の中心の点C1に向いている状態を保つことができるので、被写体201の像は、光軸141が向かう撮像素子107の中心の点C1を中心として結像する。この結果、被写体201の像を点PC1を中心とする画角200に収めた画像を取得することができる。このように、ズーム倍率が低い場合には、画角200の中心ズレは生じにくいため、画角200の中心PC1に被写体201の像を収めた撮影画像が容易に取得される。
In such a digital camera, as shown in FIG. 7 (1),
一方で、図7(2)に示すように、望遠端で撮影する場合、ズームレンズ103a,103b,103cは伸張するため、ズームレンズ103a,103b,103cの自重により、ズームレンズユニット103は傾斜する。このため、デジタルカメラの光軸141が撮像素子107の中心の点C1に向いている状態を保つことができなくなり、光軸141が撮像素子107に当たる点は、撮像素子107の中心の点C1から他の点C2にズレる。このため、被写体201の像は、撮像素子107において、撮像素子107の中心の点C1ではなく、光軸141が当たる点C2を中心として結像する。この結果、撮像される被写体201の像は点PC1を中心とする画角200に収まらなくなる。このように、ズーム倍率が高い場合には、画角200の中心がズレやすいので、特に、動画撮影又は連写撮影時において、撮影される画像に画角のズレが発生するという問題が生じていた。
On the other hand, as shown in FIG. 7 (2), when taking a picture at the telephoto end, the
本発明は、上述の従来の課題に鑑みてなされたものであり、沈胴式のズームレンズユニットを備えたデジタルカメラにおいて、画角のズレを小さくすることができる画角中心ズレ補正装置及び画角中心ズレ補正方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and in a digital camera including a retractable zoom lens unit, an angle-of-view center correction apparatus and an angle of view that can reduce the angle-of-view displacement. An object of the present invention is to provide a center misalignment correction method.
本発明の第1の態様による画角中心ズレ補正装置は、光軸に沿って配置された複数のズームレンズを含む沈胴式のズームレンズユニットと、前記複数のズームレンズを介して撮像素子により画像を連続して撮像する撮像手段と、ズーム倍率を設定するズーム倍率設定手段と、前記ズーム倍率設定手段により設定されたズーム倍率に基づいて、前記各ズームレンズを移動させるズーム手段と、前記撮像手段に生じるブレ量を検出するブレ検出手段と、前記撮像素子を所定の方向に移動させて前記光軸のズレを補正する光軸補正手段と、を備え、前記光軸補正手段は、前記ズーム倍率設定手段により設定されたズーム倍率に応じて光軸のズレを補正するズーム補正動作と、前記ブレ検出手段により検出されたブレ量に応じて前記撮像素子により撮像される被写体像のブレを補正する手ブレ補正動作と、を選択的に行うことを特徴とすることを特徴とする。 An angle-of-view center correction apparatus according to a first aspect of the present invention includes a collapsible zoom lens unit including a plurality of zoom lenses arranged along an optical axis, and an image by an imaging device via the plurality of zoom lenses. An image pickup means for continuously picking up images, a zoom magnification setting means for setting a zoom magnification, a zoom means for moving each zoom lens based on the zoom magnification set by the zoom magnification setting means, and the imaging means A blur detection unit that detects a blur amount generated in the optical axis, and an optical axis correction unit that corrects a deviation of the optical axis by moving the imaging element in a predetermined direction. The optical axis correction unit includes the zoom magnification. A zoom correction operation for correcting the deviation of the optical axis according to the zoom magnification set by the setting means, and the image pickup device according to the blur amount detected by the blur detection means. Characterized in that and performing a shake correction operation for correcting the shake of the object image, selectively.
本発明の第2の態様による画角中心ズレ補正装置は、前記光軸補正手段が光軸のズレを補正する補正モードを、撮影状況に応じて、前記光軸補正手段が前記ズーム補正動作を行うズーム補正モードと、前記光軸補正手段が前記手ブレ補正動作を行う手ブレ補正モードとの何れかに設定する補正モード設定手段を備えることを特徴とする。 The field angle center deviation correction apparatus according to the second aspect of the present invention provides a correction mode in which the optical axis correction unit corrects a deviation of the optical axis, and the optical axis correction unit performs the zoom correction operation according to a shooting situation. And a correction mode setting unit that sets the zoom correction mode to be performed and the camera shake correction mode in which the optical axis correction unit performs the camera shake correction operation.
本発明の第3の態様による画角中心ズレ補正装置は、前記光軸補正手段は、前記補正モード設定手段により前記手ブレ補正モードが設定されている場合には、前記ズーム補正動作を行うことなく、前記手ブレ補正動作のみを行うことを特徴とする。 In the angle-of-view center correction apparatus according to the third aspect of the present invention, the optical axis correction unit performs the zoom correction operation when the camera shake correction mode is set by the correction mode setting unit. And only the camera shake correction operation is performed.
本発明の第4の態様による画角中心ズレ補正装置は、デジタルカメラを固定した状態で遠隔操作で前記ズーム倍率設定手段のズーム倍率を変更しながら撮影を行う監視モードを設定する監視モード設定手段を備え、前記監視モード設定手段により監視モードが設定されている場合には、前記光軸補正手段は、前記手ブレ補正動作を行うことなく、前記ズーム補正動作のみを行うことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an angle-of-view center correction device for setting a monitoring mode for photographing while changing a zoom magnification of the zoom magnification setting means by remote control while a digital camera is fixed. When the monitoring mode is set by the monitoring mode setting means, the optical axis correction means performs only the zoom correction operation without performing the camera shake correction operation.
本発明の第5の態様による画角中心ズレ補正装置は、前記ズーム倍率設定手段により設定されるズーム倍率と、前記ズーム倍率に応じた補正量との関係を示す関係データを記憶する関係データ記憶手段と、前記関係データ記憶手段に記憶されている関係データに基づいて、前記光軸補正手段が前記ズーム補正動作を行う際の補正量を決定する補正量決定手段と、を備えることを特徴とする。 The field angle center misalignment correction apparatus according to the fifth aspect of the present invention is a relation data storage for storing relation data indicating a relation between a zoom magnification set by the zoom magnification setting means and a correction amount corresponding to the zoom magnification. And a correction amount determination unit that determines a correction amount when the optical axis correction unit performs the zoom correction operation based on the relationship data stored in the relationship data storage unit. To do.
本発明の第6の態様による画角中心ズレ補正装置は、前記関係データ記憶手段に記憶されている前記ズーム倍率と、前記補正量との関係を示す前記関係データを手動又は自動により変更する変更手段を備えることを特徴とする。 A field angle center misalignment correction apparatus according to a sixth aspect of the present invention is a change in which the relationship data indicating a relationship between the zoom magnification stored in the relationship data storage means and the correction amount is changed manually or automatically. Means are provided.
本発明の第7の態様による画角中心ズレ補正装置は、前記関係データを決定する自動決定モードを設定する決定モード設定手段を備え、前記決定モード設定手段により前記自動決定モードが設定された場合に、前記ズーム倍率設定手段により設定されるズーム倍率を変更しながら、前記撮像手段により前記複数のズームレンズを介して前記撮像素子により画像を複数回撮像し、前記ズーム倍率毎に前記撮像手段により撮像された前記画像のズレ量を画像解析によって検出するズレ量検出手段と、前記ズレ量検出手段により検出された前記ズレ量に基づいて、前記ズーム倍率に応じた前記補正量との関係を示す前記関係データを決定する関係データ決定手段と、を備えることを特徴とする。 An angle-of-view center correction apparatus according to a seventh aspect of the present invention includes a determination mode setting unit that sets an automatic determination mode for determining the relational data, and the automatic determination mode is set by the determination mode setting unit. Further, while changing the zoom magnification set by the zoom magnification setting means, the image pickup means picks up an image a plurality of times through the plurality of zoom lenses, and the image pickup means for each zoom magnification. A deviation amount detecting means for detecting a deviation amount of the captured image by image analysis, and a correction amount corresponding to the zoom magnification based on the deviation amount detected by the deviation amount detecting means are shown. And relation data determining means for determining the relation data.
本発明の第8の態様による画角中心ズレ補正装置は、前記光軸補正手段は、前記撮像素子7を移動する速度を、撮像手段が連続して画像を撮像する速度に応じて決定することを特徴とする。
In the angle-of-view center correction apparatus according to the eighth aspect of the present invention, the optical axis correction unit determines a moving speed of the
本発明の第9の態様による画角中心ズレ補正装置は、前記関係データ記憶手段に記憶されている前記関係データを電源投入時に自動設定する電源投入時設定手段を備えることを特徴とする。 An angle-of-view center shift correcting apparatus according to a ninth aspect of the present invention is characterized by comprising power-on setting means for automatically setting the relational data stored in the relational data storage means at power-on.
本発明の第10の態様による画角中心ズレ補正装置は、デジタルカメラにおいて備えられる。 An angle-of-view center correction apparatus according to a tenth aspect of the present invention is provided in a digital camera.
本発明の第11の態様によるズレ補正方法は、光軸に沿って配置された複数のズームレンズを含む沈胴式のズームレンズユニットを有する画角中心ズレ補正装置により光軸のズレを補正するズレ補正方法であって、前記ズレ補正方法は、前記複数のズームレンズを介して撮像素子により画像を連続して撮像する撮像ステップと、ズーム倍率を設定するズーム倍率設定ステップと、前記ズーム倍率設定ステップにより設定されたズーム倍率に基づいて、前記各ズームレンズを移動させるズームステップと、前記複数のズームレンズに対する前記撮像素子との間に生じるブレ量を検出するブレ検出ステップと、前記撮像素子を所定の方向に移動させて前記光軸のズレを補正する光軸補正ステップと、を備え、前記光軸補正ステップは、前記ズーム倍率設定ステップにより設定されたズーム倍率に応じて光軸のズレを補正するズーム補正動作と、前記ブレ検出ステップにより検出されたブレ量に応じて前記撮像素子により撮像される被写体像のブレを補正する手ブレ補正動作と、を選択的に行うことを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a displacement correction method for correcting a displacement of an optical axis by a field angle center displacement correction device having a retractable zoom lens unit including a plurality of zoom lenses arranged along the optical axis. A correction method, wherein the deviation correction method includes an imaging step of continuously capturing images with an imaging element via the plurality of zoom lenses, a zoom magnification setting step for setting a zoom magnification, and the zoom magnification setting step. A zoom step for moving each zoom lens based on the zoom magnification set by the step, a blur detection step for detecting a blur amount occurring between the plurality of zoom lenses and the image sensor, An optical axis correction step that corrects a deviation of the optical axis by moving in the direction of the optical axis, the optical axis correction step comprising: A zoom correction operation that corrects the deviation of the optical axis in accordance with the zoom magnification set in the rate setting step, and a blur in the subject image captured by the image sensor in accordance with the blur amount detected in the blur detection step. The camera shake correction operation is selectively performed.
本発明によれば、沈胴式のズームレンズユニットを備えたデジタルカメラにおいて、画角のズレを小さくすることができる。 According to the present invention, in a digital camera including a retractable zoom lens unit, it is possible to reduce the angle of view.
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1) 第1の実施の形態 (1) First embodiment
図1は、本発明の一実施の形態に係る画角中心ズレ補正装置を備えたデジタルカメラの実施の形態であるデジタルカメラ1の外観を示すブロック図であり、図1(1)はデジタルカメラ1の正面図を図1(2)はデジタルカメラ1の背面図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an external appearance of a
デジタルカメラ1は、図1(1)に示すように、デジタルカメラ1の筐体10の正面側には、撮像系2(図2参照)を構成するズームレンズユニット3を有している。また、デジタルカメラ1の筐体10の背面には、図1(2)に示すように、表示モニタ33と、操作部35(図2参照)を構成する切り替えスイッチ12、手ブレ補正機能キー13、撮影条件を決定するためのモード設定ダイアル14、カーソルキー15、ズームキー16(W(広角)ボタン16a、T(望遠)ボタン16b)等が設けられている。また、デジタルカメラ1の筐体10の上面にはシャッターキー17、電源スイッチ18が設けられ、筐体10の側部にはパーソナルコンピュータ(以下、パソコン)やモデム等の外部装置と接続するためのUSBケーブルに接続する場合に用いるUSB端子接続部が設けられている。
As shown in FIG. 1A, the
図2は、本発明の一実施の形態に係るデジタルカメラ1の制御回路の構成を説明するためのブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram for explaining the configuration of the control circuit of the
デジタルカメラ1は、撮像系2、画角中心ズレ補正装置5、撮像素子駆動部27、ズーム駆動部28、タイミング発生部29、信号処理部30、画像処理部31、表示処理部32、表示モニタ33、記録部34、操作部35及びカメラ制御部36を備える。画角中心ズレ補正装置5は、ズレ量検出部22、関係データ記憶部23及びブレ検出部24を含む。また、カメラ制御部36は撮像素子制御部25及びズーム制御部26を含む。
The
撮像系2は、3つのズームレンズ3a,3b,3cにより構成された沈胴式のズームレンズユニット3、ズームレンズユニット3に対応するフォーカスレンズ4、撮像素子補正ステージ8及び撮像素子補正ステージ8に配設された撮像素子7を有する。ズームレンズユニット3を構成するズームレンズ3a,3b,3cは光軸41を有し、後述のズーム制御部26によって光軸41に沿って進退駆動される。フォーカスレンズ4は、フォーカス制御機構によって光軸41方向に進退駆動される。フォーカスレンズ4が進退駆動されることで撮像系2のピント調節が行われる。また、ズームレンズ3a,3b,3cが進退駆動されると、ズームレンズ3a,3b,3cの自重などにより、ズームレンズ3a,3b,3cの光軸41が撮像素子7に当たる位置は微妙に変化する。
The
撮像素子補正ステージ8は、平板状に形成されている。撮像素子補正ステージ8を撮像素子駆動部27によって駆動して、撮像素子7の中心が光軸41が入射する位置と一致するように撮像素子7を移動調整することによって、被写体像を好適に撮像素子7の撮像面に結像させることができる。後述のズーム制御部26により設定されたズーム倍率に応じて光軸41のズレを補正するズーム補正動作、及び、ブレ検出部24により検出されたブレ量に応じて撮像素子7により撮像される被写体像のブレを補正する手ブレ補正動作の原理は、ズーム動作、又は手ブレの発生による光軸41の変動を、撮像素子補正ステージ8を駆動して、撮像素子7の中心が、ズームレンズ3a,3b,3cの光軸41が撮像素子7に入射する位置と一致するように、撮像素子7を移動調整することによって吸収することにある。したがって、本実施の形態において、ズーム補正及び手ブレ補正は、光軸補正、又は光軸補正動作によって実行される。
The image
カメラ制御部36は、撮影状況に応じてズーム補正動作を行うズーム補正モードと、手ブレ補正動作を行う手ブレ補正モードのうち何れかの補正モードを設定する補正モード設定手段を構成する。また、カメラ制御部36は、設定された補正モードに応じて撮像素子制御部25によりズーム補正動作を行うか、ブレ補正動作を行うかを切り換える切換手段を構成する。具体的には、ユーザの操作部35の操作により手ブレ補正モードが選択されている場合には、撮像素子制御部25によりブレ補正動作に切り換え、ズーム補正モードが選択された場合には、ズーム補正動作に切り換える。手ブレ補正モードが選択された場合には、ズーム補正動作を行うことなく、手ブレ補正動作のみが行われる。新たに補正装置を作成することなく、一つの撮像素子制御部25により、ズーム補正動作とブレ補正動作とを切り換えて光軸のズレを補正することができる。したがって、本実施の形態に係るデジタルカメラ1は、装置を複雑にすることなく、沈胴式のズームレンズユニット3を使用することに伴う画角のズレを小さくすることができる。
The
また、カメラ制御部36は、関係データ記憶部23に記憶されているズーム倍率と、補正量との関係を示す関係データを手動又は自動により変更する変更手段を構成する。具体的には、ユーザにより電源スイッチ18が操作されデジタルカメラ1の電源がONに切り替わると、カメラ制御部36は、自動決定モードに設定され、後述するキャリブレーション処理を実行して、自動的に関係データ記憶部23に記憶されている関係データを最新の関係データに変更する。したがって、ユーザは光軸のズレに対して特に意識することなく常に最新かつ最適の状態でズーム補正動作を行うことができる。このため、光軸ズレに対するユーザの負担は軽減される。また、カメラ制御部36は、ユーザによる操作部35の操作により、関係データを手動で変更することもできる。これにより、撮像条件について細かな設定を行うことを望む上級ユーザの好みに応じた光軸のズレ補正を行うことができる。これによって、光軸ズレに対するユーザの細かな意思を反映することもできる。また、カメラ制御部36は、デジタルカメラ1を固定した状態で遠隔操作でズーム制御部26のズーム倍率を変更しながら撮影を行う監視モードを設定する監視モード設定手段を構成する。カメラ制御部36により監視モードが設定された場合には、撮像素子制御部25は、手ブレ補正動作を行うことなくズーム補正動作のみを行う。また、カメラ制御部36は、関係データ記憶部23に記憶されている関係データを自動的に決定する自動決定モードを設定する決定モード設定手段を構成する。本実施の形態では、ユーザにより電源スイッチ18が操作されてデジタルカメラ1の電源がONに切り替わると、カメラ制御部36は、自動決定モードに設定され、キャリブレーション処理を実行して、関係データ記憶部23に記憶されている関係データを自動的に決定するものとするが、このキャリブレーション処理は、三脚などを用いてカメラを固定した状態で実行することが望ましい。
In addition, the
撮像素子7はCCDやCMOSなどによって構成される。撮像素子7は、その撮像面上に結像される被写体像を撮像して撮像信号を出力する。信号処理部30は、アナログ撮像信号をディジタル信号に変換した上で所定の信号処理(例えば、色補間処理、γ補正処理、ホワイトバランス処理、シェーディング補正処理など)を施す。タイミング発生部29は、撮像素子7から読み出す撮像信号の読み出しタイミング信号を発生する。
The
これらズームレンズユニット3を構成する各ズームレンズ3a,3b,3c、フォーカスレンズ4及び撮像素子7は、それぞれを入射する光の光軸41が略一致するように配置されている。
The
ズレ量検出部22は、後述の図5を参照して説明するキャリブレーション処理に示すように、ユーザにより電源スイッチ18が操作されデジタルカメラ1の主電源がONに切り替わり、カメラ制御部36により自動決定モードが設定された場合には、ズーム制御部26により設定されるズーム倍率を変更しながら、複数のズームレンズ3a,3b,3cをズーム段毎に繰り出して、撮像素子7により動画撮影や連写撮影により画像を複数回撮像し、ズーム倍率毎に撮像された画像のズレ量を画像解析によって検出する(キャリブレーション処理)。ズレ量検出部22は、本実施の形態に係るズレ量検出手段を構成する。
As shown in the calibration process described later with reference to FIG. 5, the deviation
関係データ記憶部23は、ズーム制御部26により設定されるズーム倍率と、ズーム倍率に応じた補正量との関係を示す関係データを記憶する。関係データ記憶部23は、本実施の形態に係る関係データ記憶手段を構成する。具体的には、後述の図5を参照して説明するキャリブレーション処理において、ズーム倍率毎に得られた各画像間の画角の中心のズレ量を現在のズーム倍率に対応する光軸の補正量として記憶する。
The relationship
ブレ検出部24は、デジタルカメラ1の動きを物理的、直接的に検出し、角速度を示す動き検出信号をカメラ制御部36に出力する。このブレ検出部24は、カメラ制御部36から補正開始指令を受け付けて起動し、ジャイロや角速度センサーなどによるブレ検出手段として機能し、デジタルカメラ1に生じるブレ量を検出する。
The
撮像素子制御部25は、カメラ制御部36から補正開始指令を受け付けて起動し、関係データ記憶部23に記憶されている関係データに基づいて、ズーム制御部26で制御されるズーム倍率に応じて補正量を算出し、算出された補正量に基づいて撮像素子駆動部27に対し撮像素子補正ステージ8を駆動させる信号を出力し、ズーム補正動作を行う。また、撮像素子制御部25は、ブレ検出部24からの検出信号の大きさに応じたブレ量を補正量として出力する変換テーブルを有している。撮像素子制御部25は、ブレ検出部24で検出される検出信号に応じて補正量を算出し、算出された補正量に基づいて撮像素子駆動部27に対し撮像素子補正ステージ8を駆動させる信号を出力し、ブレ補正動作を行う。すなわち、カメラ制御部36は、撮像素子7により撮像される撮影画像の画角中心のズレを補正する本実施の形態に係る光軸補正手段を構成する。
The image
撮像素子駆動部27は、カメラ制御部36からの補正量に応じて撮像素子補正ステージ8に配置された撮像素子7をズームレンズ3a,3b,3c及びフォーカスレンズ4の光軸41と直交する方向に撮像素子補正ステージ8を移動する。なお、撮像素子補正ステージ8に配置されている撮像素子7の移動量は、ズーム制御部26によって設定されたズーム倍率又はブレ検出部24により検出されたブレ量に応じて決定される。
The image sensor drive unit 27 causes the
画像処理部31は、信号処理部30から入力される画像データを所定のデータ形式にフォーマット変換したり、画像データを表示処理部32に与えたりする。表示処理部32は画像データを用いて映像信号を生成して表示モニタ33へ送出する。
The
表示モニタ33は、液晶表示パネルなどによって構成され、表示処理部32から入力される映像信号による画像などを表示する。表示画像は、静止画撮影指示前に撮像素子7で逐次撮像されるスルー画、静止画撮影指示後に撮像素子7で撮像される静止画、動画撮影時の動画、記録部34に記録されている画像データによる再生画などがある。これら画像は、操作部35の操作によって表示モニタ33上で、電気的に表示画角を変更して(電子ズーム)表示することができる。
The display monitor 33 is configured by a liquid crystal display panel or the like, and displays an image or the like based on a video signal input from the
記録部34は、着脱可能なメモリーカードなどによって構成される。撮影モードにおいて、記録部34は画像処理部31でフォーマット変換された画像データを記録する。再生モードにおいて、記録部34に記録されている画像データが読み出されて画像処理部31へ送られる。画像処理部31は、再生画像を表示するための映像信号を生成する。なお、デジタルカメラ1は静止画撮影モード、連写静止画撮影モード及び動画撮影モードのそれぞれを選択可能に構成されており、動画撮影時には音声データも記録してもよい。
The
操作部35は、電源スイッチ18(メインスイッチ)、ズームキー16、モード設定ダイアル14、シャッターキー17(半押しスイッチ、全押しスイッチ)などを含み、本実施の形態に係るデジタルカメラ1の撮影条件を設定することができ、各操作に応じた操作条件に基づき操作信号を発生してカメラ制御部36へ送出する。これにより、例えば、操作者によりズームスイッチが操作された場合には、撮影条件として所定の倍率(例えば、1〜12倍)が設定される。
The
カメラ制御部36は、CPU及びCPUが実行する制御プログラムが格納されるROM、ワークRAM(図示しない)を含んで構成され、操作部35から入力される操作信号に応じて各ブロックへ指令を出力し、カメラ動作を制御する。
The
<撮像系の説明>
図3を参照して、本実施の形態に係る画角中心ズレ補正装置5により撮像素子補正ステージ8を駆動することにより撮像素子7を移動して画角中心のズレを補正するときの動作について説明する。
<Description of imaging system>
Referring to FIG. 3, the operation when the
図3に示すように、撮像対象(図示せず)に向いている光軸41に沿ってズームレンズユニット3を構成する各ズームレンズ3a,3b,3c、フォーカスレンズ4及び撮像素子7が一列に並んで配置されている。そして、撮像素子7は撮像素子補正ステージ8に固定して接続されている。
As shown in FIG. 3, the
また、デジタルカメラ1のズームレンズユニット3を構成する各ズームレンズ3a,3b,3cの光軸41が撮像素子7に入射する位置と撮像素子7の中心Cとが一致している。光軸41が撮像対象の被写体の中心に向いているとすると、この状態でシャッターキー17を押して、シャッターを開くと、撮像素子7に結像する被写体像の中心の位置と撮像素子7の中心Cの位置と一致することになる。したがって、被写体は撮像される画像の画角中心に収まる。一方で、ズーム制御部26によりズーム倍率を上げると、何もしない場合、ズームレンズ3a,3b,3cの自重など、機構的な要因により、ズーム倍率が上がる都度、ズームレンズ3a,3b,3cの光軸41は変動し、撮像素子7に結像する被写体像の中心の位置は撮像素子7の中心Cからズレることとなる。
Further, the position at which the
そこで本実施の形態に係る画角中心ズレ補正装置5では、ズーム制御部26により、所定倍率のズームが行われたことが検出されると、カメラ制御部36は、撮像素子7が固定して接続されている撮像素子補正ステージ8を関係データ記憶部23に記憶されている補正量に基づいて、ズームレンズ3a,3b,3cの光軸41が変動した分だけ、X及びY方向に移動(シフト)させて、光軸41が撮像素子7に入射する位置と撮像素子7の中心Cが常時一致するようにする。
Therefore, in the angle-of-view center correction apparatus 5 according to the present embodiment, when the
また、本実施の形態に係る画角中心ズレ補正装置5では、ブレ検出部24により、所定のブレ量が検出されると、カメラ制御部36は、撮像素子7が固定して接続されている撮像素子補正ステージ8を、ブレ検出部24で検出される検出信号に応じて算出された補正量に基づいてX及びY方向に移動(シフト)させることによって、ズームレンズ3a,3b,3cの光軸41が撮像素子7に入射する位置と撮像素子7の中心Cが常時一致するように、被写体像のブレを画角の中心に対して補正する手ブレ補正動作を行う。
Further, in the angle-of-view center correction device 5 according to the present embodiment, when the predetermined blur amount is detected by the
このように、画角中心ズレ補正装置5は、デジタルカメラ1のズーム倍率を上げることによって、ズームレンズ3a,3b,3cの光軸41に変動が生じても、撮像素子補正ステージ8によって撮像素子7をシフトさせることにより、撮像素子7に結像する被写体像の中心の位置が撮像素子7の中心Cと一致するように補正されるので、撮像素子7に結像する被写体像の中心の位置が撮像素子7の中心Cからズレることはない。このため、画角中心ズレ補正装置5は、被写体像のブレ補正のみならず、ズーム動作時の画角中心のズレを小さくすることもできる。
As described above, the image angle center misalignment correction apparatus 5 increases the zoom magnification of the
<撮影処理>
図4は本実施の形態に係る画角中心ズレ補正装置5を備えたデジタルカメラ1の撮影処理について説明するためのフローチャートである。以下に示す処理は、基本的にカメラ制御部36が予めフラッシュメモリなどのプログラムメモリに記憶されたプログラムに従って実行するようにしてもよい。以下、図4に示すフローチャートに基づいて説明する。また、以下、デジタルカメラはオートフオーカス機能を備えているものとして説明するが、本発明はこれに限定されることはない。
また、この撮影処理では、図4に示す処理の他に、撮像制御、露出制御、フォーカス制御、記録制御などの処理が平行して実行されるが、ここでは主に、ズーム制御、手振れ補正制御、光軸補正制御を含む処理部分に関して説明する。
<Shooting process>
FIG. 4 is a flowchart for explaining a photographing process of the
In this photographing process, in addition to the processes shown in FIG. 4, processes such as imaging control, exposure control, focus control, and recording control are executed in parallel. Here, mainly, zoom control and camera shake correction control are performed. The processing part including the optical axis correction control will be described.
ユーザにより電源スイッチが操作されデジタルカメラ1の主電源がONに切り替わり、ユーザが操作部35を操作すると、図4に示す撮影処理を開始する。
はじめに、カメラ制御部36は、操作部35からの信号を基にズーム倍率の変更指示があったか否かを判断する(ステップS11)。この処理では、ユーザの操作部35からの操作により、ズーム操作が行われたか否かが判断される。ズーム倍率の変更指示があった場合には、ステップS12の処理に進み、ズーム倍率の変更指示がなかった場合には、ズーム倍率の変更指示があるまで、ステップS11の処理を繰り返して行う。
When the user operates the power switch to turn on the main power of the
First, the
次いで、ステップS12では、指示されたズーム倍率となるようにズームレンズユニット3の繰り出し距離を変更する。この処理では、ズーム倍率を高くして望遠端側にする変更指示があった場合には、ズームレンズユニット3を構成する各ズームレンズ3a,3b,3c間の繰り出し距離を長くし、また、ズーム倍率を低くして広角端側にする変更指示があった場合には、ズームレンズユニット3を構成する各ズームレンズ3a,3b,3c間の繰り出し距離を短くする。
Next, in step S12, the extension distance of the
次いで、ステップS13では、カメラ制御部36は、現在の補正モードとして手ブレ補正モードが設定されているか否かを判断する。この処理では、ユーザの操作部35の操作により手ブレ補正モードが設定され、手ブレ補正モードが開始されているか否かが判断される。ステップS13において、手ブレ補正モードが設定されていると判断された場合には、ステップS14の処理に進み、手ブレ補正モードが設定されていないと判断された場合には、ステップS16の処理に進む。
Next, in step S13, the
ステップS14では、ブレ検出部24は、デジタルカメラ1に生じるブレ量を検出し、カメラ制御部36に出力する。次いで、ステップS15では、カメラ制御部36は、ブレ検出部24により検出されたブレ量に応じて撮像素子7の位置を変更する。この処理では、カメラ制御部36の撮像素子制御部25は撮像素子駆動部27に設けられたアクチュエータによってブレ量に応じて撮像素子補正ステージ8を駆動させて手ブレを打ち消すように撮像素子7を調整する。具体的には、撮像素子制御部25は、図3を参照して説明したように、光軸41が撮像素子7に入射する位置と撮像素子7の中心Cが一致するように撮像素子7を移動させる。こうして被写体像のブレを補正する手ブレ補正動作を行う。この処理が終了すると、ステップS20の処理に進む。
In step S <b> 14, the
ステップS16では、カメラ制御部36は、監視モードが設定されているか否かを判断する。この処理では、ユーザの操作部35の操作により、監視モードが開始されているか否かが判断され、監視モードが開始されていると判断された場合には、ステップS17の処理に進み、監視モードが開始されていないと判断された場合には、ステップS20の処理に進む。
In step S16, the
次いで、ステップS17では、カメラ制御部36は、現在の撮影モードが動画撮影又は連写撮影であるか否かを判断する。この処理では、ユーザの操作部35の操作により、動画撮影又は連写撮影が開始されているか否かが判断され、動画撮影又は連写撮影が開始されていると判断された場合には、ステップS18の処理に進み、動画撮影又は連写撮影の何れも開始されていないと判断された場合には、ステップS20の処理に進む。
Next, in step S17, the
次いで、ステップS18では、カメラ制御部36は、指示されたズーム倍率に応じた光軸41の補正量を特定する。この処理では、カメラ制御部36は、関係データ記憶部23に記憶されている関係データを参照して、ズーム倍率に応じた補正量を特定する処理を行う。
Next, in step S18, the
次いで、ステップS19では、カメラ制御部36は、特定された光軸41の補正量に応じて撮像素子の位置を変更する。この処理では、カメラ制御部36の撮像素子制御部25は、撮像素子駆動部27に設けられたアクチュエータによってブレ量に応じて撮像素子補正ステージ8を駆動させて手ブレを打ち消すように撮像素子7を調整する。具体的には、撮像素子制御部25は、図3を参照して説明したように、光軸41が撮像素子7に入射する位置と撮像素子7の中心Cが一致するように撮像素子7を移動させる。このようにして撮像素子駆動部27に設けられたアクチュエータによって画角の中心ズレが少なくなるように撮像素子7を駆動させることができるので、ズーム倍率に応じて光軸のズレを補正するズーム補正動作を行うことができる。さらに、撮影される画像への影響を少なくするため、このズーム補正の際に撮像素子7を移動させる速度を、動画撮影又は連写撮影を行う際の撮影速度、例えば、一秒間当たりのフレーム数などを考慮して決定することが好ましい。これによって、動画撮影又は連写撮影に影響を与えることなく、ズーム補正を行うことができる。
Next, in step S <b> 19, the
これにより、手ブレ補正モードが設定されている場合には、ステップS18〜ステップS19において行われるズーム補正動作を行うことなく、手ブレ補正動作のみを行うことができる。一方で、監視モードが設定されている場合には、ステップS14〜ステップS15において行われる手ブレ補正動作を行うことなく、ズーム補正動作のみが行われることとなる。したがって、あらためて別途の構成を備える必要もなく、同一の撮像素子駆動部27を用いて撮影条件に応じて、補正動作を切り換えて行うことができる。したがって、部品の簡略化とともに、製造コストの低減を図ることができる。また、一方の光軸補正動作が行われている時には、他方の光軸補正動作は行われないことから、デジタルカメラ1の撮影時において、ズーム補正動作と手ブレ補正動作の2つの光軸補正動作が互いに影響し合うことなく、それぞれの光軸補正動作を独立して行うことができる。したがって、精度の高い光軸補正動作を行うことができる。
Thereby, when the camera shake correction mode is set, only the camera shake correction operation can be performed without performing the zoom correction operation performed in steps S18 to S19. On the other hand, when the monitoring mode is set, only the zoom correction operation is performed without performing the camera shake correction operation performed in steps S14 to S15. Therefore, there is no need to provide a separate configuration, and the correction operation can be switched by using the same image sensor driving unit 27 according to the shooting conditions. Accordingly, it is possible to simplify the parts and reduce the manufacturing cost. In addition, when one optical axis correction operation is performed, the other optical axis correction operation is not performed. Therefore, at the time of photographing with the
次いで、ステップS20では、カメラ制御部36は、撮影が終了したか否かを判断する。この処理では、ユーザによる操作部35の操作が一定時間行われない場合や、ユーザにより電源スイッチが操作されデジタルカメラ1の主電源がOFFに設定されたことによって、撮影が終了したと判断した場合には撮影処理を終了し、撮影が終了していないと判断された場合には、ステップS11の処理に戻り、ステップS11〜ステップS20の処理を繰り返して行う。
Next, in step S20, the
<キャリブレーション処理>
図5は本発明の画角中心ズレ補正装置5を備えたデジタルカメラ1のキャリブレーション処理を説明するためのフローチャートである。なお、図5に示すキャリブレーション処理は、図4に示す撮影処理の前に実行されているものとする。
なお、このキャリブレーション処理は、カメラを三脚などで固定した状態で実行することが望ましく、そのために、キャリブレーション処理の開始時に「カメラを三脚などで固定して下さい」とメッセージを出力するようにしてもよい。また、カメラが固定された状態であるか否かを、三脚の取り付け部に設けられたスイッチの検出状態や、ジャイロセンサなどによるカメラの動きの検出状態で判断し、カメラが固定されていないと判断された場合にメッセージを出力するようにしてもよい。
<Calibration process>
FIG. 5 is a flowchart for explaining the calibration process of the
Note that this calibration process is preferably performed with the camera fixed on a tripod, so that a message “Please fix the camera with a tripod” is output at the start of the calibration process. May be. Also, whether the camera is fixed or not is determined based on the detection state of the switch provided on the tripod mounting section or the detection state of the camera movement by a gyro sensor. A message may be output when it is determined.
はじめに、ユーザが電源スイッチを操作してデジタルカメラの主電源をONに切り替わると、ユーザの操作に応じたON/OFF操作信号が操作部35に入力される。このとき、操作部35は割り込み信号を発生してカメラ制御部36に出力するので、カメラ制御部36は操作内容を示すフラグをメモリ(図示しない)のON/OFF設定フラグ領域に設定する。
First, when the user operates the power switch to turn on the main power of the digital camera, an ON / OFF operation signal corresponding to the user's operation is input to the
図5において、ステップS31では、カメラ制御部36は、操作部35により設定されたON/OFF設定フラグ領域を調べ、電源がONに設定されているか否かを判断する。カメラ制御部36は、電源がONに設定されていないと判断した場合には、電源がONに設定されるまでステップS31の処理を繰り返して行い、電源がONに設定されたと判断された場合には、ステップS32の処理を行う。
In FIG. 5, in step S31, the
次いで、ステップS32では、カメラ制御部36は、ズーム制御部26に信号を与えて、ズーム駆動部28を駆動し、ズームレンズユニット3のズーム倍率を広角端に設定するとともに、ズームレンズユニット3の繰り出し距離を初期化する。この処理では、ズームレンズユニット3を構成する各ズームレンズ3a,3b,3c間の繰り出し距離を短くし、キャリブレーション処理の初期化を行う。
Next, in step S <b> 32, the
次いで、ステップS33では、カメラ制御部36は、広角端で撮像して画像A0(図示せず)を記憶する。この処理では、キャリブレーション処理の初期化を行うため、ズーム倍率が一番低い広角端に設定されたズームレンズユニット3により撮像を行う。図7(1)を参照して説明したように、広角端で撮影する場合、ズームレンズ3a,3b,3cは収納されているため、ズームレンズ3a,3b,3cの自重によるズームレンズユニット3の傾きは少ない。このため、広角端で撮像した画像A0を画角の中心ズレのない画像として用いることができる。
Next, in step S33, the
次いで、ステップS34では、カメラ制御部36は、ズーム制御部26に信号を与えて、ズーム駆動部28を駆動し、ズームレンズユニット3のズーム倍率を所定量だけ望遠端側に変更し、ズームレンズユニット3の繰り出し距離を変更する。この処理では、ズームレンズユニット3を構成する各ズームレンズ3a,3b,3cの繰り出し距離は、変更したズーム段に対応する距離だけ長くなる。
Next, in step S34, the
次いで、ステップS35では、カメラ制御部36は、新たに撮像して画像An(図示せず)を記憶する。この処理では、所定量だけ望遠端側に繰り出されたズームレンズユニット3により撮影を行うため、撮像素子7のシフトによる補正を行わない場合には、図7(2)を参照して説明したように、撮像される画像Anには画角の中心ズレがある。
Next, in step S35, the
次いで、ステップS36では、カメラ制御部36は、ステップ33で撮像した画像A0と新ステップS35で撮像した画像Anとのズレを判定する処理を行う。この処理では、ステップS33で撮像した画像A0における画角中心と、ステップS35で新たなズーム倍率時で撮像した画像Anにおける画角中心を検出する。そして、ステップS33で撮像した画像A0における画角中心と、ステップS35で新たなズーム倍率で撮像した画像Anとの画角中心間の位置の差、例えば、図7を参照して説明した、撮像素子上の点C1とC2との間の差、をズレ量として判定する。
Next, in step S36, the
次いで、ステップS37では、カメラ制御部36は、判定された画像のズレ量に対応する撮像素子のズレ量を現在のズーム倍率に対応する光軸の補正量として記憶する。この処理では、前回の画像A0における画角中心と、新たなズーム倍率時に撮像された画像Anにおける画角中心間の位置の差から得られたズレ量を、現在のズーム倍率に応じた補正量として関係データ記憶部23に記憶する。
Next, in step S <b> 37, the
次いで、ステップS38では、カメラ制御部36は、現在のズーム倍率が望遠端であるか否かを判定する処理を行う。カメラ制御部36は、ズーム倍率が望遠端であると判定した場合には、ステップS39の処理に進み、ズーム倍率が望遠端ではないと判定した場合には、ステップS34の処理に戻る。すなわち、この処理では、ステップS34〜ステップS38の処理を繰り返して行うことにより、ズーム倍率を所定量ずつ変更して広角端から望遠端に至るまで各ズーム倍率毎に画像を複数回撮像する。こうして各ズーム倍率毎のズレ量を検出して該ズーム倍率毎の補正量として関係データ記憶部23に記憶することができる。このため、各ズーム倍率毎に得られた画像のズレ量に基づいて関係データを決定し、決定された関係データ中の各ズーム倍率に対応する補正量に基づいて、撮影画像の画角中心のズレを補正することができる。したがって、ズーム倍率毎に得られた複数のズレ量を示す関係データに基づいて、画角中心ズレを小さくすることができることから、精度の高い補正量に基づいて、画角の中心ズレが少ない撮影画像を取得することができる。更に、ユーザがズレ補正について特に意識することなく、電源投入時に関係データが自動で設定されることから、常に最適な関係データを設定することができるため、精度の高い光軸のズレ補正を行うことができるとともに、光軸のズレ補正に対するユーザの負担を軽減することができる。
Next, in step S38, the
次いで、ステップS39では、カメラ制御部36は、ズーム倍率を規定位置に戻して撮影待機状態に移行する。この処理が行われると、キャリブレーション処理を終了する。
Next, in step S39, the
<撮影例の説明>
図6を参照して、本実施の形態に係る画角中心ズレ補正装置5を備えたデジタルカメラ1で、画角100内に被写体101を収めた状態で風景画像を撮影する撮影例を示す。
<Explanation of shooting examples>
With reference to FIG. 6, an example of photographing a landscape image in a state where the subject 101 is contained within the angle of
図6(1)に、ズーム倍率を低くして広角端側で被写体101の撮影を行った場合の撮影例を示す。図6(1)は、デジタルカメラ1の光軸41が被写体101を含む画角100の中心PCa1に向いている状態を示し、この状態でシャッターキー17を押すと、シャッターが開き、被写体101の像が、撮像素子7において光軸41が当たる点Ca1を中心として結像する。この結果、画角100の中心PCa1に対応する点Ca1を中心とする撮影画像が取得される。ズーム倍率が低い場合には、撮影画像においては画角の中心のズレが生じにくいので、ズレ補正を行わない場合であっても、画角の中心ズレの少ない動画像を取得することができる。
FIG. 6A shows an example of shooting when the subject 101 is shot at the wide-angle end with a low zoom magnification. FIG. 6A shows a state where the
図6(2)に、ズーム倍率を高くして望遠端側で被写体101の撮影を行った場合の撮影例を示す。ズーム倍率が高い場合には、ズームレンズユニット3を構成する各ズームレンズ3a,3b,3cの重量や、レンズ機構的な要因などによりズームレンズユニット3が傾き、画角の中心ズレが生じやすい。このため、画角の中心ズレを放置した場合、図7(2)を参照して説明したように、画角中心がズレていない画像を生成することが困難となる。そこで、本実施の形態では、ズーム倍率を高くした場合には、関係データ記憶部23に記憶されている関係データを参照して、現在のズーム倍率に対応する補正量に基づいて撮像素子補正ステージ8をシフトさせる。これによって、被写体101の画角の中心が撮像素子7の画角の中心位置に結像するようにズーム補正動作による補正が行われる。
FIG. 6B shows a shooting example when the subject 101 is shot on the telephoto end side with a high zoom magnification. When the zoom magnification is high, the
図6(2)に示すように、ズーム倍率に応じて撮像素子補正ステージ8がシフトすることによって、被写体101を含む画角100の中心PCa1にデジタルカメラ1の光軸41が向くように撮像素子7の補正が行われる。この状態でシャッターキー17を押すことによって、シャッターが開き、被写体像が撮像素子7において光軸41が当たる位置を画角中心位置として結像し、画角100の中心PCa1に対応する点Ca1を中心とする撮影画像を取得することができる。
As shown in FIG. 6B, when the image
具体的には、ズレ量検出部22において検出され、関係データ記憶部23において記憶されている関係データの現在のズーム倍率に対応する各補正量に応じて、撮像素子補正ステージ8によって固定して接続された撮像素子7を画角中心ズレを打ち消す方向に移動させて撮像素子7により撮像される撮影画像の画角中心のズレを補正することで、撮像素子7により撮像される撮影画像の画角中心のズレを補正することで、ズーム動作時においても画角中心ズレの少ない撮影画像を取得することができる。
Specifically, it is fixed by the image
このように、各ズーム倍率において撮像素子7により取得される撮影画像におけるズレ量を補正量として関係データ記憶部23に記憶する。そして、記憶された関係データ中の各ズーム倍率に対応する補正量に基づいて、撮像素子補正ステージ8によって固定して接続された撮像素子7を画角中心ズレを打ち消す方向に移動させて撮像素子により撮像される撮影画像の画角中心のズレを補正することができる。これにより、予め記憶された各ズーム倍率に対応する補正量を示す関係データに基づいて、画角中心ズレを小さくすることができることから、撮影時には、精度の高いズレ量に基づいて、画角の中心ズレが少ない撮影画像を取得することができる。
特に、カメラを三脚などに固定した状態で遠くの被写体を対象に定点観測を行うような場合に、遠隔操作などによってズーム倍率を変化させても撮影位置がズレることが無いので、被写体の周囲状況から被写体のアップまでを、必要に応じて自由に指定して観測することが可能となる。
As described above, the shift amount in the captured image acquired by the
In particular, when performing fixed-point observations on a distant subject with the camera fixed on a tripod, the shooting position will not shift even if the zoom magnification is changed by remote control, etc. It is possible to observe freely from the subject to the subject up as needed.
以上、本発明の一実施の形態について説明したが本発明はこれに限定されなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、ユーザにより電源スイッチが操作され電源がONになったとき、カメラ制御部36は、自動決定モードに設定し、キャリブレーション処理を実行して、関係データ記憶部23に記憶されている関係データを自動的に決定しているが、これに限られない。例えば、電源がONになっても関係データを自動的に決定せずに、ユーザの操作により手動で関係データを切り換えるようにしてもよい。また、キャリブレーション処理も、三脚などを用いてカメラを固定した状態にできる時に限定して実行するようにして、三脚などのカメラを固定する器具がない場合には実行をせず、前回の関係データを用いるようにしてもよい。
For example, when the power switch is operated by the user and the power is turned on, the
ズーム補正動作と、手ブレ補正動作とを、手ブレ補正モードの設定又は監視モードの設定により切り換えられるようにしたがこれに限られない。例えば、周囲の撮影条件に応じて、ユーザの操作部35の操作により、切り換えられるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、手振れ補正モードが設定されておらず、かつ、監視モードが設定されており、かつ、動画撮影または連写撮影である場合(全ての条件を満たす場合)にズーム補正処理を実行するようにしたが、これら全ての条件ではなく、1つまたは2つの条件を満たす場合にズーム補正処理を実行するようにしてもよい。また、ズーム補正処理を実行する条件の組み合わせを、状況に応じて撮影者が任意に設定できるようにしてもよい。
Although the zoom correction operation and the camera shake correction operation can be switched by setting the camera shake correction mode or the monitoring mode, the present invention is not limited to this. For example, it may be switched by the operation of the
In the above embodiment, zoom correction processing is performed when the camera shake correction mode is not set, the monitoring mode is set, and the video shooting or continuous shooting is performed (when all the conditions are satisfied). However, zoom correction processing may be executed when one or two conditions are satisfied instead of all of these conditions. Further, the photographer may arbitrarily set a combination of conditions for executing the zoom correction process according to the situation.
1 デジタルカメラ
2 撮像系
3 ズームレンズユニット
3a,3b,3c ズームレンズ
4 フォーカスレンズ
5 画角中心ズレ補正装置
7 撮像素子
8 撮像素子補正ステージ
22 ズレ量検出部
23 関係データ記憶部
24 ブレ検出部
25 撮像素子制御部
26 ズーム制御部
27 撮像素子駆動部
28 ズーム駆動部
29 タイミング発生部
30 信号処理部
31 画像処理部
32 表示処理部
33 表示モニタ
34 記録部
35 操作部
36 カメラ制御部
41 光軸
100 画角
101 被写体
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記複数のズームレンズを介して撮像素子により画像を連続して撮像する撮像手段と、
ズーム倍率を設定するズーム倍率設定手段と、
前記ズーム倍率設定手段により設定されたズーム倍率に基づいて、前記各ズームレンズを移動させるズーム手段と、
前記撮像手段に生じるブレ量を検出するブレ検出手段と、
前記撮像素子を所定の方向に移動させて前記光軸のズレを補正する光軸補正手段と、を備え、
前記光軸補正手段は、
前記ズーム倍率設定手段により設定されたズーム倍率に応じて光軸のズレを補正するズーム補正動作と、
前記ブレ検出手段により検出されたブレ量に応じて前記撮像素子により撮像される被写体像のブレを補正する手ブレ補正動作と、を選択的に行うことを特徴とする画角中心ズレ補正装置。 A retractable zoom lens unit including a plurality of zoom lenses arranged along the optical axis;
Imaging means for continuously capturing images with an image sensor via the plurality of zoom lenses;
Zoom magnification setting means for setting the zoom magnification;
Zoom means for moving each zoom lens based on the zoom magnification set by the zoom magnification setting means;
A blur detection unit for detecting a blur amount generated in the imaging unit;
An optical axis correction unit that corrects a deviation of the optical axis by moving the imaging element in a predetermined direction, and
The optical axis correcting means is
A zoom correction operation for correcting a deviation of the optical axis in accordance with the zoom magnification set by the zoom magnification setting means;
And a camera shake correction operation for selectively correcting a shake of a subject image picked up by the image pickup device in accordance with a shake amount detected by the shake detection means.
前記監視モード設定手段により監視モードが設定されている場合には、前記光軸補正手段は、前記手ブレ補正動作を行うことなく、前記ズーム補正動作のみを行うことを特徴とする請求項2に記載の画角中心ズレ補正装置。 Comprising a monitoring mode setting means for setting a monitoring mode for photographing while changing the zoom magnification of the zoom magnification setting means by remote control with the digital camera fixed;
3. The optical axis correction unit performs only the zoom correction operation without performing the camera shake correction operation when the monitoring mode is set by the monitoring mode setting unit. The field angle center misalignment correction apparatus described.
前記関係データ記憶手段に記憶されている関係データに基づいて、前記光軸補正手段が前記ズーム補正動作を行う際の補正量を決定する補正量決定手段と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の画角中心ズレ補正装置。 Relation data storage means for storing relation data indicating the relation between the zoom magnification set by the zoom magnification setting means and the correction amount according to the zoom magnification;
The correction amount determination means for determining a correction amount when the optical axis correction means performs the zoom correction operation based on the relation data stored in the relation data storage means. 1. A field angle center misalignment correction apparatus according to 1.
前記決定モード設定手段により前記自動決定モードが設定された場合に、前記ズーム倍率設定手段により設定されるズーム倍率を変更しながら、前記撮像手段により前記複数のズームレンズを介して前記撮像素子により画像を複数回撮像し、前記ズーム倍率毎に前記撮像手段により撮像された前記画像のズレ量を画像解析によって検出するズレ量検出手段と、
前記ズレ量検出手段により検出された前記ズレ量に基づいて、前記ズーム倍率に応じた前記補正量との関係を示す前記関係データを決定する関係データ決定手段と、を備えることを特徴とする請求項5に記載の画角中心ズレ補正装置。 A determination mode setting means for setting an automatic determination mode for determining the relation data;
When the automatic determination mode is set by the determination mode setting means, the image pickup device takes an image through the plurality of zoom lenses by the image pickup means while changing the zoom magnification set by the zoom magnification setting means. A deviation amount detecting means for detecting a deviation amount of the image taken by the imaging means for each zoom magnification by image analysis;
And a relational data determining unit that determines the relational data indicating the relationship with the correction amount according to the zoom magnification based on the deviation amount detected by the deviation amount detecting unit. Item 6. The field angle center misalignment correction apparatus according to Item 5.
前記ズレ補正方法は、前記複数のズームレンズを介して撮像素子により画像を連続して撮像する撮像ステップと、
ズーム倍率を設定するズーム倍率設定ステップと、
前記ズーム倍率設定ステップにより設定されたズーム倍率に基づいて、前記各ズームレンズを移動させるズームステップと、
前記複数のズームレンズに対する前記撮像素子との間に生じるブレ量を検出するブレ検出ステップと、
前記撮像素子を所定の方向に移動させて前記光軸のズレを補正する光軸補正ステップと、を備え、
前記光軸補正ステップは、
前記ズーム倍率設定ステップにより設定されたズーム倍率に応じて光軸のズレを補正するズーム補正動作と、
前記ブレ検出ステップにより検出されたブレ量に応じて前記撮像素子により撮像される被写体像のブレを補正する手ブレ補正動作と、を選択的に行うことを特徴とするズレ補正方法。
A shift correction method for correcting a shift of an optical axis by a field angle center shift correction device having a retractable zoom lens unit including a plurality of zoom lenses arranged along an optical axis,
The displacement correction method includes an imaging step of continuously capturing images with an image sensor through the plurality of zoom lenses;
A zoom magnification setting step for setting the zoom magnification;
A zoom step of moving each zoom lens based on the zoom magnification set in the zoom magnification setting step;
A blur detection step for detecting a blur amount generated between the plurality of zoom lenses and the image sensor;
An optical axis correction step of correcting the shift of the optical axis by moving the image sensor in a predetermined direction, and
The optical axis correction step includes
A zoom correction operation for correcting a shift of the optical axis in accordance with the zoom magnification set in the zoom magnification setting step;
And a camera shake correction operation for selectively correcting the camera shake of a subject image picked up by the image sensor in accordance with the amount of camera shake detected in the camera shake detection step.
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