JP3024979B2

JP3024979B2 - カメラ装置

Info

Publication number: JP3024979B2
Application number: JP1343614A
Authority: JP
Inventors: 達夫長崎; 康宏小宮
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 2000-03-27
Anticipated expiration: 2015-03-27
Also published as: JPH03200229A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は長時間露光時における手振れ防止機能を備え
たカメラ装置に関する。

［従来の技術］カメラ装置を用いた被写体像のフィルム露光時、つま
りカメラによる撮影時には、フィルム面に結像される被
写体像のずれ、所謂手振れ（カメラ振れ）が問題とな
る。特に長時間露光を行うような場合や超望遠撮影、マ
クロ撮影を行うような場合、上記手振れが大きな問題と
なる。

従来、このような手振れを防止し、鮮明度（解像度）
の高い撮影を行う為に、専らカメラを三脚に固定した
り、手振れの問題が事実上無視し得る程度の短時間露光
を行うべく、ストロボ等の補助光源を併用することが行
われている。然し乍ら、このような補助手段を併用する
ことは一般的に非常に煩わしく、またカメラの取扱い性
やその機動性が著しく損なわれると云う問題がある。

［発明が解決しようとする課題］このように従来にあってはカメラにおける手振れを防
止するには三脚等の補助手段を併用する必要があり、非
常に煩わしいと云う問題があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、
その目的とするところは、被写体像の露光時における画
像のずれを補正して、所謂手振れを効果的に防止するこ
とのできるカメラ装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明に係るカメラ装置は、撮影光学レンズの撮影視
野の特定領域に係る被写体像に対応した被写体像信号を
得るための撮像素子と、撮影に係る露光中に前記撮像素
子から被写体像信号を所定の読み出し周期で繰り返し読
み出す撮像素子駆動手段と、前記被写体像のフィルム露
光開始時に前記撮像素子にて最初に撮像される被写体像
信号をメモリに格納し、このメモリに格納された被写体
像信号と前記被写体像のフィルム露光期間内に逐次撮像
される被写体像信号との２次元相関演算を行って、フィ
ルム露光面に結像される被写体像のずれ量を求める検出
手段と、この検出手段で検出されたずれ量に従って前記
被写体像のずれ量を補正する補正手段と、を備えたこと
を特徴とするものである。

また前記撮像素子は、前記撮像光学レンズを介してフ
ィルム露光面に結像される被写体像の一部を拡大光学系
を介して入力して撮像することにより、ずれ検出精度を
高めるようにしたものである。

また前記補正手段は、前記検出手段で検出されたずれ
の情報に従って前記撮影光学レンズをその光軸と直交す
る方向に移動するアクチュエータ機構からなることを特
徴とするものである。

また前記補正手段は、フィルム露光面の光軸に対する
直交状態を維持したまま、前記検出手段で検出されたず
れの情報に従って、少なくとも前記フィルム露光面を移
動するアクチュエータ機構からなることを特徴とするも
のである。

また本発明に係るカメラ装置は、撮影光学レンズを介
してフィルム露光面に結像される被写体像の一部を電子
的に撮像する撮像素子と、この撮像素子を高速駆動して
前記被写体像のフィルム露光期間内に複数回に亘って繰
り返し被写体像を読み出す撮像素子駆動手段と、この撮
像素子駆動手段により前記撮像素子から高速に繰り返し
て読み出される被写体像の直交する２方向の射影成分を
求めると共に、被写体像のフィルム露光開始時に前記撮
像素子にて最初に撮像される被写体像に係る前記２方向
の射影成分をメモリに格納し、このメモリに格納された
２方向の射影成分と前記被写体像のフィルム露光期間内
に逐次撮像される被写体に係る前記２方向の射影成分と
の間で、それぞれの射影成分毎に被写体像間で相関演算
を実行して前記フィルム露光面に結像される被写体像の
前記直交する２方向のずれを検出する検出手段と、この
検出手段で検出されたずれ量に従って被写体に対する前
記撮影光学レンズとフィルム露光面との光学的位置関係
を変位させて前記フィルム露光面に結像される被写体像
のずれを補正する補正手段と、を備えたことを特徴とす
るものである。

［作用］本発明によれば、被写体像のフィルム露光開始時に撮
像素子にて最初に撮像される被写体像信号と前記被写体
像のフィルム露光期間内に逐次撮像される被写体像信号
との２次元相関演算を行ってフィルム露光面に結像され
る被写体像のずれ量を求め、このずれ量に従って前記被
写体像のずれ量を補正するので、フィルム露光面に結像
される被写体像をその露光期間内に亘ってずれのないも
のとし、ここに手振れ（カメラ振れ）を効果的に防止す
ることが可能となる。また、撮像素子を撮像系と独立し
た系にすることで、撮影の露光動作を妨げず、高速処理
が行なえる。

［実施例］以下、図面を参照して本発明に係るカメラ装置の実施
例について説明する。

第１図は本発明を一眼レフレックスカメラに適用した
実施例について示すもので、１は撮影光学レンズ、２は
この撮影光学レンズ１により結像される被写体像を露光
する為のフィルムが設けられるフィルム露光面である。
前記撮影光学レンズ１はフィルム露光面２上に被写体像
を結像するべく、測距系３によりフォーカシング駆動さ
れる。また撮影光学レンズ１に組み込まれたアパーチャ
絞り機構、および図示しないシャッタ機構は測光系４の
制御を受けて前記フィルム露光面２におけるフィルムで
の被写体像の露光量が一定化されるように駆動される。

尚、フィルム露光面２の前方に設けられたメインミラ
ー５は、前記撮影光学レンズ１を介して導かれる被写体
像をフォーカシングスクリーン６からペンタプリズム７
を介してビューファインダ系に導くものであり、前記フ
ィルムへの被写体像の露光時にはその光学光路から外れ
た位置に移動される。

前記測距系３は上記メインミラー５に組み込まれたサ
ブミラー８を介して被写体像の一部を入力し、例えば被
写体像の位相差検出等により合焦判定を行って前記撮影
光学レンズ１に対するフォーカシング制御を行う。また
測光系４は前記フィルム露光面２により反射される被写
体光量をダイレクトに測光し、前記フィルム露光量を制
御するものとなっている。これらの測距系３および測光
系４は従来より種々提唱されている手法を適宜用いて実
現されるものであり、その機能についてはここでは本発
明の要旨とは直接関係ないことからその説明を省略す
る。

ここでこの実施例装置（カメラ装置）が特徴とすると
ころは、装置本体９に対して前記撮影光学レンズ１をア
クチュエータ10を介してその光軸と直交する面内で移動
自在に支持し、上記アクチュエータ10を手振れ防止回路
11により駆動して撮影光学レンズ１を移動させ、これに
よって被写体に対する前記撮影光学レンズ１とフィルム
露光面２との光学的位置関係を変位させるように構成し
ている点にある。しかして手振れ防止回路11は、前記撮
影光学レンズ１を介してフィルム露光面２に結像される
被写体像の一部を、例えばハーフミラー12を介して検出
し、上記フィルム露光面２に結像される被写体像のずれ
を検出して前述したアクチュエータ10を駆動するもの
で、具体的には、例えば第２図に示すように構成され
る。

即ち、前記ハーフミラー12を介して手振れ防止回路11
に導入される被写体像の一部は、拡大光学レンズ13を介
して拡大されて高感度・高速動作型の固体撮像素子14の
撮像面に結像されるようになっている。この固体撮像素
子14は、例えばAMI（増幅型MOSイメージャ）からなり、
前記フィルムによる被写体像の露光時間に比較して短時
間に被写体像を露光し、その撮像信号を高速度で読み出
す機能を備えている。図示しない撮像素子駆動回路はこ
のような固体撮像素子14をシャッタレリーズ動作に同期
して被写体像のフィルム露光期間内に高速駆動し、被写
体像が繰り返し読み出すものとなっている。

しかして固体撮像素子14にて高速度に繰り返し読み出
される被写体像信号はビデオプロセッサ15を介した後、
逐次A/D変換器16を経てディジタル符号化されて取り込
まれる。フレームメモリ17はこのようにして取り込まれ
る被写体像信号の最初の１フレームを前述したシャッタ
レリーズ動作に同期して格納し、これを２フレーム以降
に取り込まれる被写体像信号とのずれ検出の為の基準像
信号としている。

２次元相関回路18は上記フレームメモリ17に格納され
た１フレーム目の被写体像信号と２フレーム以降に取り
込まれる各被写体像信号との間で２次元相関演算を実行
し、それらの像信号（フレーム画像）間でのずれ量をｘ
変位およびｙ変位としてそれぞれ検出するものである。
この２次元相関演算は、従来より種々提唱されている演
算アルゴリズムを適宜用いて行われるもので、基本的に
は２枚のフレーム画像のｘ方向およびｙ方向の各射影成
分を相互に比較し、そのずれ量を上記各方向の変位とし
て求めることによりなされる。

このようにして前記固体撮像素子14から高速度に繰り
返し被写体像信号が読み出される都度、前記２次元相関
回路18にて求められるｘ変位およびｙ変位の情報の系列
が補間回路19a,19bを介して補間処理され、画像単位以
下の精度でｘ変位、ｙ変位が検出されて、アクチュエー
タ駆動部20a,20bにそれぞれ与えられる。そしてこれら
のアクチュエータ駆動部20a,20bにより、前記アクチュ
エータ10を構成するｘ方向アクチュエータ10aとｙ方向
アクチュエータ10bとがそれぞれ駆動され、前記撮像光
学レンズ１が前記被写体像のｘ方向およびｙ方向の変位
を補正する向きに変位駆動される。

即ち、この手振れ防止回路11における前記アクチュエ
ータ10の駆動系は、被写体像のずれに対して負帰還ルー
プを形成するように構成されている。そして手振れ防止
回路11は、シャッタレリーズ動作に同期して第３図に示
すように高速動作し、そのシャッタ開放期間であるフィ
ルム露光期間内に被写体像を固体撮像素子14にて繰り返
し撮像入力する。そして固体撮像素子14にて高速度に繰
り返し撮像される被写体像信号と、フレームメモリ17に
格納したシャッタレリーズ直後の１フレーム目の被写体
像信号との２次元相関演算によりそのずれ量を検出し、
検出されたずれ量に応じてアクチュエータ10を駆動して
撮影光学レンズ１をその光軸と直交する向きに変位させ
ている。この結果、前記撮影光学レンズ１を介してフィ
ルム露光面２上に結像される被写体像にずれが生じたと
き、上記撮影光学レンズ１の変位により前記フィルム露
光面２上での被写体像のずれが補正されるようになって
いる。

尚、前記固体撮像素子14としては、例えばここでは
［８×８］画素や［16×16］画素程度の小型のものが用
いられ、その画素信号の繰り返し読み出し周期が10μSe
c程度と高速に行われるようになっている。この結果、
シャッタ速度が比較的高速で、フィルム露光時間が250
μSec程度と短い場合であっても、そのフィルム露光期
間内に固体撮像素子14による被写体像信号を繰り返し数
多く得、前述したアクチュエータ10の駆動による撮影光
学レンズ１の変位制御を高速度に応答性良く実行してフ
ィルム露光面２上での被写体像のずれを効果的に補正す
るものとなっている。

またここでは拡大光学レンズ13を介して被写体像を拡
大して固体撮像素子14上に結像することにより、上述し
た如く固体撮像素子14の構成画素数が少ない場合であっ
ても十分高い分解能にてそのずれ量を検出し得るように
構成されている。この拡大光学レンズ13における拡大倍
率については、固体撮像素子14の分解能（画素密度）と
フィルムの解像度とに応じて定めれば良い。

このようにしてずれ量検出の分解能を高め、且つずれ
量検出動作を高速化を図ることで、所謂手振れによるフ
ィルム露光面２上での被写体像のずれに対する撮影光学
レンズ１の変位制御が高速度に追従性良く行われ、上記
フィルム露光面２上での被写体像のずれ補正が効果的に
行われて、所謂ぶれのない解像度の高い被写体のフィル
ム露光（撮影）が行われることになる。

ところで上述した実施例では、撮影光学レンズ１を介
してフィルム露光面２に結像される被写体像の一部をハ
ーフミラー12を用いて分光し、これを固体撮像素子14上
に結像するようにしたが、ハーフミラー12を用いること
はフィルム露光面２に結像する被写体像の光量が低下
し、またその光学系が複雑化する等の問題がある。従っ
てこのような不具合を解消するべく、例えば第４図に示
すようにフィルム露光面２の撮影領域から外れた位置に
ずれ検出の為の固体撮像素子14を設けるようにし、これ
によってハーフミラー12を省くようにしても良い。

即ち、撮影光学レンズ１のイメージサークルＡは、例
えば第５図に示すようにフィルム露光面２の撮影領域Ｂ
よりも大きく円形に設定されており、矩形状の撮影領域
Ｂの周辺部においても被写体像が結像されるようになっ
ている。換言すればフィルムによる被写体像の露光（撮
影）は、撮影光学レンズ１により上記イメージサークル
Ａの範囲で円形に結像される被写体像を、フィルムの大
きさに合わせてマスキングして行うものとなっている。
従ってフィルム面（撮影領域）の周辺部にも被写体の像
が結ばれている。このような撮影領域外の被写体像を利
用してそのずれ検出を行うべく、第４図および第５図に
示すように、フィルム露光面２の撮影領域から外れた位
置に、例えばその上部位置または下部位置に固体撮像素
子14を設け、この固体撮像素子14を用いてフィルム露光
期間内に前述したように高速度に繰り返し被写体像信号
を求めるようにする。

このようにすればハーフミラー12がない分だけその構
成の簡略化を図り、またフィルム露光面２に到達する被
写体像の光量低下の問題を解消することが可能となる。

ところで前述した実施例では固体撮像素子14にて高速
度に繰り返し求められる被写体像信号から２次元相関演
算により被写体像のｘ方向およびｙ方向のずれを求めた
が、これをｘ方向およびｙ方向の各別な１次元相関演算
により実現することもできる。

第６図はこのように構成された実施例装置の要部概略
構成を示す図である。この実施例装置では、拡大光学レ
ンズ13を介して導かれる被写体像を今１つのハーフミラ
ー12aを用いて分岐し、ｘ方向ずれ量検出用の固体撮像
素子14aとｙ方向ずれ量検出用の固体撮像素子14bとを用
いて前記被写体像をそれぞれ撮像入力する。

これらの固体撮像素子14a,14bとしては、例えば第７
図に示すようにその撮像面の光電変換部をｘ方向および
ｙ方向にそれぞれ１次元配列した構造のものが用いられ
る。そしてｘ方向ずれ量検出用の固体撮像素子14aで
は、そこに結像された被写体像の画像信号をｙ方向に累
積加算してなるｘ方向１次元の信号として求め、またｙ
方向ずれ量検出用の固体撮像素子14bでは、そこに結像
された被写体像の画像信号をｘ方向に累積加算したｙ方
向１次元の信号として求めるように構成されている。つ
まりこれらの各固体撮像素子14a,14bにて、各固体撮像
素子14a,14b上に結像された被写体像のｙ方向およびｘ
方向の射影成分がそれぞれ直接的に求められ、これらの
各射影成分がｘ方向およびｙ方向の１次元画像信号成分
として読み出されるようになっている。

このようにして固体撮像素子14a,14bにてそれぞれ読
み出されるｘ方向およびｙ方向の各１次元画像信号成分
がビデオプロセッサ15a,15bに入力され、所定の信号処
理が施された後、A/D変換器16a,16bを介してそれぞれデ
ィジタル変換される。

ラインメモリ17a,17bはこのようにして前記各固体撮
像素子14a,14bからそれぞれ得られる１次元に圧縮され
た被写体像信号成分（被写体像信号の１次元の射影成
分）の最初の１フレームを前述したシャッタレリーズ動
作に同期して格納し、これを２フレーム以降に取り込ま
れる上記被写体像信号成分とのずれ検出の為の基準像信
号としている。そして１次元相関回路18a,18bは上記各
ラインメモリ17a,17bにそれぞれ格納された１フレーム
目の被写体像信号成分と２フレーム以降に取り込まれる
各被写体像信号成分との間でそれぞれ１次元相関演算を
実行し、それらの像信号（フレーム画像）間でのｘ方向
およびｙ方向のずれ量をそれぞれ検出している。

このようにして各１次元相関回路18a,18bにてそれぞ
れ求められるｘ方向およびｙ方向のずれ量が前述した補
間回路19a,19bを介して画素単位以下の精度でｘ変位、
ｙ変位が検出されて、アクチュエータ駆動部20a,20bに
与えられ、前記撮影光学レンズ１がｘ方向およびｙ方向
にそれぞれ変位される。

即ち、この実施例では前述した第７図に示すような固
体撮像素子14a,14bを用いることで固体撮像素子14a,14b
上に結像される被写体像のｙ方向およびｘ方向について
の射影成分がそれぞれ直接的に求められている。このよ
うにして各固体撮像素子14a,14bから被写体像の射影成
分としてそれぞれ１次元の信号が求められることから、
ここではｘ方向およびｙ方向のずれ量検出の基準となる
信号を格納するメモリとしてここではラインメモリ17a,
17bが用いられ、ずれ量検出がそれぞれ１次元相関演算
だけにより簡易に、且つ高速に行われるようになってい
る。

上記固体撮像素子14a,14bから求められる信号につい
て今少し詳しく説明すると、第８図に示すように被写体
像f1が固体撮像素子14a,14b上に結像するものとする
と、固体撮像素子14a,14bはその像信号をｙ方向および
ｘ方向にそれぞれ投影した１次元の射影成分g1,h1を得
ることになる。このような射影成分g1,h1がラインメモ
リ17a,17bにそれぞれ格納された状態で前記被写体像がf
2に示すようにずれたとすると、その時に前記各固体撮
像素子14a,14bから得られる１次元の射影成分はそれぞ
れg2,h2に示すようになる。つまりｘ方向およびｙ方向
にそれぞれずれた分だけ、その射影成分g2,h2がそれぞ
れｘ方向およびｙ方向にずれることになる。

しかしてこれらの各方向についての射影成分の相関を
求めると、その相関演算出力値、例えば差の２乗和は第
９図（ａ）（ｂ）に示すようになり、その出力を最小と
する位置dx,dyがｘ方向およびｙ方向に対するずれ量と
してそれぞれ求められることになる。このようにして１
次元相関演算により簡易に、且つ高速にそのずれ量検出
が行われるようになっている。

かくしてこのように構成された実施例装置によれば、
ずれ検出の為の画像演算処理を１次元的に実行すること
が可能となるので、その演算回路を大幅に簡略化するこ
とが可能となる。

尚、前述した各実施例では、被写体像のずれ量検出の
為に専用の固体撮像素子14,14a,14bを組み込んだが、前
述した測距系３または測光系４における測距用または測
光用の光学素子（撮影素子）を上記被写体像のずれ量検
出用の固体撮像素子14として兼用することも可能であ
る。

第10図は測光系４における測光用の光学素子（撮像素
子）21の設置例を示すもので、この光学素子（撮像素
子）21はフィルム露光面２にて反射した被写体像を結像
レンズ22を介して受光する如くカメラ本体（装置本体）
９の露光室（ミラー室）内に組み込まれる。しかしてこ
の光学素子（撮像素子）21の撮像面を、例えば第11図に
示すようにその光学的中心（光軸）Ｍを中心にして左右
２つの領域L,Rに区分し、これらの各領域L,R毎にそれぞ
れ独立に被写体のずれ量を検出するようにする。

具体的には、上記各領域L,Rからそれぞれ繰り返し得
られる被写体像信号間のずれを各領域L,Rでの中心位置
を基準として前述したような相関演算により求め、前記
領域Ｌでの被写体のずれ量dx_L,dy_Lと前記領域Ｒでの被
写体のずれ量dx_R,dy_Rとをそれぞれ求める。ここで上記
ずれ量dx_L,dy_Lで示される前記領域Ｌでの被写体のずれ
のベクトルをf_L、また上記ずれ量dx_R,dy_Rで示される前
記領域Ｒでの被写体のずれのベクトルをf_Rとすると、こ
れらのずれのベクトルf_L,f_Rは前記光軸Ｍの周りでの角
度θの回転移動ベクトル成分R_L,R_Rと平行移動ベクトル
成分Ｓとの和、つまり第12図に示すように f_L＝R_L＋S,f_R＝R_R＋Ｓなるベクトル和として捕らえることができる。

尚、上記回転移動ベクトル成分R_L,R_Rは、シャッタレ
リーズ操作に伴うカメラの傾き等によって生じるもので
ある。しかしてこのようにして求められる上記各領域L,
Rでのずれ量は基本的には光軸Ｍを中心として対称であ
ることから、上記回転ベクトル成分R_L,R_Rの間には R_L＋R_R＝０なる関係が成立する。この結果、第12図に模式的に示す
ベクトル図からも明らかなように、被写体像全体のずれ
のベクトルは、平行移動量;S＝（f_L＋f_R）/2 回転移動量;R_L＝（f_L−f_R）/2 として求めることが可能となる。この結果、上記平行移
動量Ｓをｘ方向およびｙ方向に分解すれば、その被写体
像のｘ方向およびｙ方向のずれ量をそれぞれ求めること
が可能となり、前述したようにしてそのずれ補正を行う
ことが可能となる。

尚、この場合、被写体像の回転ずれ量も求められてい
ることから、例えばこの回転ずれに対する補正をも行
い、被写体像に対するずれ補正をより高精度に行うこと
も可能である。

そこで次にこの回転ずれ補正をも行うようにした本発
明の別の実施例について説明する。ここで注意すべきと
ころは、上述したようにして被写体像の回転ずれが検出
され、これに基づいて前記撮影光学レンズ１をその光軸
Ｍを中心として回転させても、撮影光学レンズ１を介し
てフィルム露光面２に結像される被写体像には何等変化
が生じない点である。従って被写体像の回転ずれを補正
するべく、例えば第13図に示すようにその撮影光学系に
Doveプリズム31を組み込み、このプリズム31をその光軸
周りに回転変位させて回転ずれに対する補正を行うよう
にする。

このDoveプリズム31は、第14図に例示するようにその
プリズム面に入射する光像を反射出力する性質を有する
ことから、これをその光軸Ｍを中心として回転変位させ
ることにより出力光像をその回転変位分だけ傾ける作用
を呈する。従ってこのDoveプリズム31をその回転ずれ量
に応じて回転変位させることにより、その回転ずれ分を
光学的に補正することが可能となる。

但し、このDoveプリズム31を撮像光学系に組み込んだ
場合には、フィルム露光面に結像される被写体像が、所
謂鏡面反射された転倒像となることが否めない。従っ
て、実際には更にもう１つのDoveプリズムをその光学系
に挿入したり、ミラーを用いることで前記フィルム露光
面に結像される被写体像を正立像に戻すようにすれば良
い。

またフィルムを裏返してプリントすることにより、上
述した転倒像を正立像に戻すことも可能である。

しかして回転ずれに対する補正をも行うようにした実
施例装置は、例えば第13図に示すように構成される。

即ち、この実施例では、測光用およびずれ検出用とし
ての第11図に示すような光学素子（撮像素子）21を用い
て検出される被写体像信号をA/D変換器16を介してディ
ジタル変換して取り込み、その信号を測光系４に与える
と共にエリア変換器32を介して前述した領域L,Rの各信
号としてそれぞれ抽出する。そしてこれらの各領域L,R
の画像信号の最初の１フレーム分をフレームメモリ17L,
17Rにそれぞれ格納し、その後、高速度に繰り返し前記
光学素子（撮像素子）21から読み出される前記各領域L,
Rの信号との間で２次元相関回路18L,18Rにて相関演算す
る。これらの２次元相関回路18L,18Rにおける相関演算
により、前記各領域L,Rでのずれ量f_L（dx_L,dy_L）,f_R（d
x_R,dy_R）がそれぞれ求められることになる。

そこで前述した如く高速に繰り返し求められる前記各
領域L,Rの被写体像信号からそれぞれ求められる上記各
ずれ量f_L（dx_L,dy_L）,f_R（dx_R,dy_R）の系列を補間回路1
9Lx,19Ly,19Rx,19Ryを介してそれぞれ補間処理した後、
これらのずれ量の情報を減算器33a,33bおよび加算器33
c,33dに入力し、その回転ずれ量と平行移動ずれ量とを
それぞれ求める。

具体的には減算器33b,33aにて dx_L−dx_R,dy_L−dy_R をそれぞれ求め、回転量検出器34にてとしてその回転ずれ量|R_L|を求める。但し、ここではR_L
はベクトル量であり、回転ずれ量はスカラー量であるの
で|R_L|を求めることになる。そしてこの回転ずれ量|R_L|
に従ってθアクチュエータ35を駆動し、前記Doveプリズ
ム31をその光軸周りに回転変位させて回転ずれに対する
補正を行う。

一方、加算器33d,33cにて前記各ずれ量から dx_L＋dx_R,dy_L＋dy_R をそれぞれ求めることで、その平行移動量成分をｘ方向
およびｙ方向についてそれぞれ求める。正確には、ここ
では真の平行移動量成分の２倍の値が出力されている。
そしてこれらの信号を用いてxyアクチュエータ駆動部20
を作動させて、前述したxyアクチュエータ10を駆動して
前記撮影光学レンズ１をｘ方向およびｙ方向に変位させ
て被写体像の平行移動ずれ分を補正する。

このようにして被写体像のずれに対する補正手段を組
み込むことにより、フィルム露光面２に結像する被写体
像のxy方向のずれのみならず、その回転ずれをも効果的
に補正し、所謂画像ぶれのない解像度の高い撮影を行う
ことが可能となる。

ところで上述した実施例では、Doveプリズム31を用い
て回転ずれを補正し、また撮影光学レンズ１をxy方向に
変位させてその平行移動ずれの補正を光学的に行った
が、ファイバー束を用い、これを回転および平行移動さ
せることにより、回転および平行移動ずれをそれぞれ補
正することも可能である。またフィルム露光面２自体を
移動変位させてそのずれ補正を行うようにすることも可
能である。

この場合には、例えば第15図に示すように撮影光学レ
ンズ１を含むフィルム露光面２までの撮像系全体を内部
筐体41内に組み込み、これをカメラ装置本体９である外
枠筐体42に対してボイスコイル43を介いて移動自在に支
持するようにする。そして上記ボイスコイル43を被写体
像のずれ量に応じて駆動して、被写体に対する上記撮像
系全体の光学的位置関係を変位させることで、そのずれ
量を全体的に補正するようにすれば良い。

また或いは第16図に示すようにフィルムを含むフィル
ム露光面２全体を内部筐体44内に組み込み、これをカメ
ラ装置本体９である外枠筐体42に対してボイスコイル43
を用いて移動自在に支持するようにする。そして上記ボ
イスコイル43を被写体像のずれ量に応じて駆動して、被
写体に対する上記フィルム露光面２の光学的位置関係を
変位させることで、そのずれ量を補正するようにしても
良い。この場合には、撮影光学レンズ１はカメラ装置本
体９である外枠筐体42に組み込まれることになる。

即ち、この第15図および第16図に示す例では、少なく
ともフィルム露光面２を形成したフィルム収納部45（内
部筐体44）を第17図に示すように、点線で示す外枠筐体
42に対して４方向から上下左右に対称に４つのボイスコ
イル43を介して移動自在に支持し、その筐体構造を２重
化することにより実現される。

しかして４つのボイスコイル43による内部筐体44の外
枠筐体42に対する支持は、例えば第18図に示すようにそ
の支持方向が光軸Ｍから偏心した上下２箇所の支持点P,
Qに向けて設定されている。即ち、上部２箇所のボイス
コイル43UL,43URによる内部筐体44の支持方向は、光軸
Ｍの下方に設定された支持点Ｑに向けてなされており、
また下部２箇所のボイスコイル43DL,43DRによる内部筐
体44の支持方向は、光軸Ｍの上方に設定された支持点Ｐ
に向けてなされている。尚、上記各ボイスコイル43UL,4
3UR,43DL,43DRは前記外枠筐体42に対してそれぞれ回転
ジョイント46を介して取り付けられており、内部筐体44
の変位によってボイスコイル43の伸縮軸に捩じれが生じ
ることのないような工夫が施されている。

このようにして組み立てられる２重筐体構造によれ
ば、例えば左側２つのボイスコイル43UL,43DLを伸長さ
せ、右側２つのボイスコイル43UR,43DRを収縮させれば
第19図（ａ）に示すように右向きの移動ベクトルが生
じ、外枠筐体42に対して内部筐体44が右側に変位される
ことになる。またこれらのボイスコイル43UL,43UR,43D
L,43DRの伸縮関係を逆にすれば、左向きの移動ベクトル
が生じ、内部筐体44は外枠筐体42に対して左側に変位さ
れることになる。

また上側２つのボイスコイル43UL,43URを収縮させ、
下側２つのボイスコイル43DL,43DRを伸長させれば第19
図（ｂ）に示すように上向きの移動ベクトルが生じ、外
枠筐体42に対して内部筐体44が上側に変位されることに
なる。またこれらのボイスコイル43UL,43UR,43DL,43DR
の伸縮関係を逆にすれば、下向きの移動ベクトルが生
じ、内部筐体44は外枠筐体42に対して下側に変位される
ことになる。

このようにして上下，或いは左右に対をなすボイスコ
イル43UL,43UR,43DL,43DRを相補的に伸縮駆動させるこ
とにより、外枠筐体42に対して内部筐体44は上下、また
は左右に変位されることになる。またこれらのボイスコ
イル43UL,43UR,43DL,43DRの伸縮量を調整することによ
り、上下，左右の変位の合成として内部筐体44は前記外
枠筐体42に対して斜めの向きに変位されることになる。

一方、対角線方向に対をなすボイスコイル43UR,43DL
をそれぞれ伸長させると、第19図（ｃ）に示すようにそ
の伸長方向のベクトルが前述したように光軸Ｍから偏心
した支持点P,Qにそれぞれ向かうことから、上記光軸Ｍ
を中心とする捩じれのベクトルが生じる。この結果、内
部筐体44は前記外枠筐体42に対して前記光軸Ｍを中心と
して時計回りの向きに回転変位を生じる。逆に他方のボ
イスコイル43UL,43DRをそれぞれ伸長させると、第19図
（ｄ）に示すように前記光軸Ｍを中心とする逆向きの捩
じれのベクトルが生じ、内部筐体44は前記外枠筐体42に
対して前記光軸Ｍを中心として反時計回りの向きに回転
変位を生じることになる。この際、内部筐体44の回転変
位に供しなかったボイスコイルは、その回転変位に応じ
た変位を受けることになる。

このようにしてボイスコイル43UL,43UR,43DL,43DRの
選択的な伸長駆動により内部筐体44の回転変位を与える
ことで、フィルム露光面２における被写体像の回転ずれ
の補正が行われる。そして上述した平行移動変位の制御
と組み合わせることにより、上記被写体像の回転ずれお
よび平行移動ずれをそれぞれ効果的に補正することが可
能となる。

尚、このようにして外枠筐体42に対して内部筐体44を
支持し、内部筐体44を変位制御するような構成を採用し
てフィルム露光面２での被写体像のずれを補正するに際
し、前述した第15図に示すように撮影光学レンズ１をも
内部筐体44に組み込むようにした場合、例えば撮影光学
レンズ１側での変位量とフィルム露光面２側での変位量
とをそれぞれ独立に制御するようにすれば、その撮影光
学系の光軸Ｍ自体を傾けることが可能となる。従ってこ
のような変位制御法を採用すれば、前述した被写体像の
光軸Ｍに対する上下左右のずれ、および回転ずれを補正
することができることのみならず、ヨーイングやピッチ
ングに対するずれ補正をも効果的に行うことが可能とな
る。

またこの実施例の他の効果として、手振れ自体が起き
難いと云う効果がある。つまり外枠筐体と内部筐体との
位置関係が相対的に変化した場合、ボイスコイルに逆起
電力が生じ、手振れによる変位が抑制されるように力が
働く。そしてこの時、内部筐体の重量が外枠筐体の重量
よりも大きい場合には、内部筐体の方に外枠筐体に比較
して大きな慣性力が働く為、運動保存則に従って外枠筐
体が元の位置に戻されるような力が作用する。この結
果、手振れが効果的に抑制されることになる。更には上
述したボイスコイル43の配置は、上下・左右・回転・ヨ
ーイング・ピッチング等のあらゆる動きに対応する為、
どのような手振れに対してもその抑制が可能となる。

尚、本発明は上述した各実施例に限定されるものでは
ない。例えば被写体像のずれに対する検出の手法や、そ
のずれ補正の手法は各実施例に示した手法を適宜組み合
わせて採用するようにすれば良い。また撮影レンズを着
脱自在に構成するような場合には、撮影光学レンズ１を
変位させる為の機能を撮影レンズ側に内蔵させることも
可能であるが、ボディ側のレンズマウント部等に組み込
むことも可能である。更には被写体像のずれを検出する
為の固体撮像素子14を撮影レンズ側に個々に組み込むよ
うにしても良いが、ボディ側に固定的に設けておくこと
も勿論可能である。

また第15図等に示した２重筐体構造を採用する場合に
は、フィルム巻き上げ機構等の外枠筐体42に取り付けら
れる部材と、内部筐体44に組み込む部材との間をフレキ
シブル部材等にて連結することは勿論のことである。そ
の他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施することができる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、被写体像のフィ
ルム露光開始時に撮像素子にて最初に撮像される被写体
像信号をメモリに格納し、このメモリに格納された被写
体像信号と前記被写体像のフィルム露光期間内に逐次撮
像される被写体像信号との２次元相関演算を行ってフィ
ルム露光面に結像される被写体像のずれ量を求め、この
ずれ量に従って前記被写体像のずれ量を補正するので、
フィルム露光期間内に亘ってその露光面上の被写体像の
結像位置を一定化することができる。この結果、被写体
ぶれのない解像度の高い撮影を簡易に効果的に行うこと
が可能となる等の実用上多大なる効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例に係るカメラ装置について示すもの
で、第１図は第１の実施例を示す装置の全体構成図、第
２図は第１の実施例装置における手振れ防止回路とその
周辺部分の構成を示す図、第３図はシャッタレリーズに
対するずれ検出用の画像検出タイミングを示す図、第４
図は第２の実施例装置を示す全体構成図、第５図は第２
の実施例におけるフィルム露光面での撮影範囲と固体撮
像素子の取り付け位置との関係を示す図、第６図は第３
の実施例装置における手振れ防止回路とその周辺部分の
構成を示す図、第７図は第３の実施例装置で用いられる
固体撮像素子の構成例を示す図、第８図は第７図に示す
固体撮像素子から求められる信号について示す図、第９
図は信号相関から求められるずれ量を説明する為の図で
ある。また第10図は測光用の光学素子とずれ量検出用の固体撮
像素子とを兼用した例を示す図、第11図はずれ量検出に
用いられる固体撮像素子の変形例を示す図、第12図は第
11図に示す固体撮像素子を用いたずれ量検出の原理を説
明する為の図、第13図は回転ずれに対する光学的な補正
機能を組み込んだ実施例装置の要部概略構成図、第14図
は第13図に示す実施例で用いられるプリスムの作用を示
す図、第15図および第16図はそれぞれ回転ずれに対する
機構的な補正機能を組み込んだ実施例装置の全体構成
図、第17図は第16図に示す実施例装置の筐体構造を示す
模式図、第18図は二重筐体構造における内枠筐体の支持
構造を示す図、第19図は内枠筐体の変位の形態を模式的
に示す図である。１……撮影光学レンズ、２……フィルム露光面、３……
測距系、４……測光系、５……メインミラー、８……サ
ブミラー、９……装置本体（カメラ本体）、10……アク
チュエータ、10a……ｘ方向アクチュエータ、10b……ｙ
方向アクチュエータ、11……手振れ防止回路、12,12a…
…ハーフミラー、13……拡大光学レンズ、14,14a,14b…
…固体撮像素子（AMI）、15,15a,15b……ビデオプロセ
ッサ、16,16a,16b……A/D変換器、17,17L,17R……フレ
ームメモリ、17a,17b……ラインメモリ、18,18L,18R…
…２次元相関回路、19a,19b,19Lx,19Ly,19Rx,19Ry……
補間回路、20,20a,20b……アクチュエータ駆動部、21…
…固体撮像素子（測光用光学素子）、22……結像レン
ズ、31……Doveプリズム、32……エリア切換器、33a,33
b……減算器、33c,33d……加算器、34……回転量検出回
路、35……θアクチュエータ、41……内部筐体、42……
外枠筐体、43,43UL,43UR,43DL,43DR……ボイスコイル、
44……内部筐体、45……フィルム収納部。

フロントページの続き (56)参考文献特開平３−95533（ＪＰ，Ａ) 特開平２−239781（ＪＰ，Ａ) 特開平１−78581（ＪＰ，Ａ) 特開平１−130126（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−66774（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 5/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影光学レンズの撮影視野の特定領域に係
る被写体像に対応した被写体像信号を得るための撮像素
子と、撮影に係る露光中に前記撮像素子から被写体像信号を所
定の読み出し周期で繰り返し読み出す撮像素子駆動手段
と、前記被写体像のフィルム露光開始時に前記撮像素子にて
最初に撮像される被写体像信号をメモリに格納し、この
メモリに格納された被写体像信号と前記被写体像のフィ
ルム露光期間内に逐次撮像される被写体像信号との２次
元相関演算を行って、フィルム露光面に結像される被写
体像のずれ量を求める検出手段と、この検出手段で検出されたずれ量に従って前記被写体像
のずれ量を補正する補正手段と、を具備したことを特徴とするカメラ装置。
【請求項２】前記撮像素子は、前記撮像光学レンズを介
してフィルム露光面に結像される被写体像の一部を拡大
光学系を介して入力して撮像することを特徴とする請求
項（１）に記載のカメラ装置。
【請求項３】前記補正手段は、前記検出手段で検出され
たずれの情報に従って前記撮影光学レンズをその光軸と
直交する方向に移動するアクチュエータ機構からなるこ
とを特徴とする請求項（１）に記載のカメラ装置。
【請求項４】前記補正手段は、フィルム露光面の光軸に
対する直交状態を維持したまま、前記検出手段で検出さ
れたずれの情報に従って、少なくとも前記フィルム露光
面を移動するアクチュエータ機構からなることを特徴と
する請求項（１）に記載のカメラ装置。
【請求項５】撮影光学レンズを介してフィルム露光面に
結像される被写体像の一部を電子的に撮像する撮像素子
と、この撮像素子を高速駆動して前記被写体像のフィルム露
光期間内に複数回に亘って繰り返し被写体像を読み出す
撮像素子駆動手段と、この撮像素子駆動手段により前記撮像素子から高速に繰
り返して読み出される被写体像の直交する２方向の射影
成分を求めると共に、被写体像のフィルム露光開始時に
前記撮像素子にて最初に撮像される被写体像に係る前記
２方向の射影成分をメモリに格納し、このメモリに格納
された２方向の射影成分と前記被写体像のフィルム露光
期間内に逐次撮像される被写体に係る前記２方向の射影
成分との間で、それぞれの射影成分毎に被写体像間で相
関演算を実行して前記フィルム露光面に結像される被写
体像の前記直交する２方向のずれを検出する検出手段
と、この検出手段で検出されたずれ量に従って被写体に対す
る前記撮影光学レンズとフィルム露光面との光学的位置
関係を変位させて前記フィルム露光面に結像される被写
体像のずれを補正する補正手段と、を具備したことを特徴とするカメラ装置。