JP3035385B2

JP3035385B2 - カメラの露光制御装置

Info

Publication number: JP3035385B2
Application number: JP3218672A
Authority: JP
Inventors: 東宮沢
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-10-15
Filing date: 1991-08-29
Publication date: 2000-04-24
Anticipated expiration: 2015-04-24
Also published as: JPH0519327A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば手ブレによる
撮影画像の乱れを簡易に軽減するカメラの露光制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、カメラの手ブレによる撮影画
像への影響を最小限に抑える技術として、たとえば手ブ
レを単振動とみなし、ブレのピーク付近（変位量の最も
少ない所）でシャッタレリーズを許可するようにしたも
のが提案されている。その一例として、特開昭６３−５
３５３１号公報には、位相シフトフィルタを用いてブレ
のピーク位置を求める方法が示されている。

【０００３】また、特開昭６４−８６１２２号公報に、
単振動の演算式にブレの測定値を代入して係数を求める
ことにより、次にブレがピークになる時期を検出する方
法が示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
においては、手ブレを単振動とみなして処理するように
なっていた。しかしながら、手ブレは実際には単振動で
はなく、もっと複雑な動きをするものであるため、もと
もと単振動での近似には無理があった。

【０００５】また、少なくともピークからピークまでの
半周期分の測定時間がないと次のピークを検出できない
ため、シャッターレリーズのタイムラグが大きくなる。
つまりブレの周波数が仮に２Hzだとしても最短時間で次
のピークを検出できるのは測定の開始から０．５sec 後
ということになる。

【０００６】この発明は上記した欠点に鑑みなされたも
ので、簡単な構成でありながら複雑な動きのブレにも対
応でき、しかも検出にかかるタイムラグを短かくして、
ブレによる撮影画像への影響を最小限に抑えることが可
能なカメラの露光制御装置を提供することを目的として
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明のカメラの露光制御装置にあっては、カ
メラのブレ量を所定の検出間隔で繰り返し検出する検出
手段と、少なくとも被写体輝度値とフィルム感度値とに
基いて露光時間を求める露光時間演算手段と、上記検出
手段で検出した値を繰返して記憶可能な記憶手段と、上
記検出手段で検出された値と、上記記憶手段に記憶され
ている前回検出された値とに基いて、所定時間後に露光
動作を開始した場合の上記露光時間内におけるブレ量を
予測する予測演算手段と、上記予測演算手段の出力に応
答して上記所定時間後の露光動作開始の可否を決定する
決定手段とから構成されている。なお、この構成におい
て、上記「検出手段」、「露光時間演算手段」、「記憶
手段」、「予測演算手段」及び「決定手段」は、後述す
る図１及び図５に示す実施例では、「ブレ量検知部
１」、「シャッタ速度決定部２」、「記憶部４」、「ブ
レ量演算部５」、「シャッタ許可判定部６」がそれぞれ
対応している。

【０００８】

【作用】この発明は、上記した手段により、撮影画像に
影響しないブレの状態で露光動作を開始できるようにな
るため、ブレによる撮影画像への影響を許容できる範囲
に軽減することが可能となるものである。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図１は、この発明にかかるカメラの露
光制御装置の基本概念を示すものである。

【００１０】このカメラの露光制御装置は、撮影者の手
ブレなどによるブレ量を検知するブレ量検知部１と、測
光結果などからシャッタ速度（露光時間）を決定するシ
ャッタ速度決定部２と、上記ブレ量検知部１からのブレ
量を上記シャッタ速度決定部２からのシャッタ速度をも
とに加工するデータ加工部３と、このデータ加工部３で
加工されたプレデータ（ブレ補正値）を記憶する記憶部
４と、今回のブレデータと上記記憶部４に記憶された前
回のブレデータとからシャッタ開口中の総ブレ量を予測
するブレ量演算部５と、このブレ量演算部５での予測ブ
レ量と上記シャッタ速度決定部２からのシャッタ速度と
にもとづいてシャッタの開口の許可を判定するシャッタ
許可判定部６と、上記ブレ量検知１、上記記憶部４およ
び上記ブレ量演算部５の動作タイミングを制御する基準
時間発生部７とから構成されている。

【００１１】すなわち、このカメラの露光制御装置で
は、ブレ量をシャッタ速度で加工した今回のブレデータ
と前回のブレデータとから露光中の総ブレ量を予測し、
シャッタ速度との関連により、撮影画像に影響しない許
容できる範囲のブレに対してはシャッタの開口を許可す
るようになっている。ここで、手ブレを例に、ブレがど
のようなものであるかを具体例をあげて説明する。図２
および図３は、実際の手ブレをモニタしたときの代表的
な例をそれぞれ示すものである。ここでは、レンズの焦
点距離ｆを１００mmとし、そのときのフィルム面上での
実際のブレ量を示している。

【００１２】図２は比較的ブレがひどい場合の例であ
り、同図（ａ）には時間軸に対するｘ、ｙ方向のブレ
を、同図（ｂ）にはそのブレのｘ、ｙ面上での軌跡を示
している。

【００１３】図３は慎重なレリーズによってブレが少な
い場合の一例であり、同じく、同図（ａ）には時間軸に
対するｘ、ｙ方向のブレを、同図（ｂ）にはそのブレ
ｘ、ｙ面上での軌跡を示している。

【００１４】ここに示したブレはほんの一例であるが、
これらの図からも明らかなように、手ブレには規則性が
なく、ランダムな動き（ブレ方）となっている。決し
て、単振動などで近似できるものではないことが分か
る。

【００１５】図４は、ブレの一例を便宜的に一方向の変
位として示したものであり、以下、この図を用いてブレ
による撮影画像への影響を軽減するための考え方につい
て説明する。

【００１６】たとえば、シャッタ速度が１／１２５の場
合について考えると、シャッタの開口時間は８msであ
る。このときのブレの許容量を３０μm と仮定すると、
どのタイミングでシャッタを切っても良いことがわか
る。すなわち、シャッタの開口時間中にブレが３０μm
以上変位することがないため、どのタイミングでもシャ
ッタを切ることができる。

【００１７】ところが、シャッタ速度が１／３０になる
と、シャッタの開口時間は約３３msとなる。この時間の
間でブレの変位が３０μm 以下となるのは、たとえば図
示Ａ₁，Ａ₂の範囲となっている。したがって、シャッ
タを切れるタイミングも限られてくる。

【００１８】同様に、シャッタ速度が１／６０のときに
はＡ_１，Ａ_２の範囲よりも広い範囲でシャッタを切るこ
とができるし、逆にシャッタ速度が１／１５のときには
その範囲はもっと狭くなり、いくら待っても変位が３０
μｍ以下にはならない、つまりシャッタを切れるタイミ
ングが現れないかもしれない。

【００１９】以上のことから、シャッタ速度と関連して
シャッタの開口のタイミングを決定すれば良いことと、
ブレの影響を軽減するためには何もブレのピークをまた
ずとも、図示Ａ₁の範囲のようなブレの傾きが比較的安
定しているところでシャッタを切れば良いことが分か
る。勿論、シャッタ速度が速い場合には、ブレの傾きが
比較的大きいところでシャッタを切ることもできる。次
に、以上の考え方を前提に、この実施例の詳細について
さらに説明する。

【００２０】図５において、ブレ量検知部１は、後述す
る基準時間発生部からのタイミング信号にしたがってた
とえば眼球の黒目の位置を検知することによってカメラ
との相対位置を求める眼球位置検知部１ａ、この眼球位
置検知部１ａからの眼球位置検知出力（ブレ出力）を上
記のタイミング信号に同期させて記憶する第１記憶部１
ｂ、およびこの第１記憶部１ｂで記憶されている前回の
ブレ出力と上記眼球位置検知部１ａからの今回のブレ出
力との差、つまりブレ量ｍを求める減算部１ｃとから構
成されている。

【００２１】シャッタ速度決定部２は、フィルムのＤＸ
コードを読み取るＤＸ読取部２ａと、測光を行う測光部
２ｂと、上記ＤＸ読取部２ａのＤＸコードと上記測光部
２ｂの測光値とをもとに露出演算を行ってシャッタ速度
Ｓを決定する露出演出部２ｃとから構成されている。レ
リーズＳＷ１１は、半押しの状態で第１（１ｓｔ）レリ
ーズ信号を、全押しの状態で第２（２ｎｄ）レリーズ信
号を発生するものである。ズーム位置検出部１２は、ズ
ームレンズの焦点距離Ｆを検出するものである。

【００２２】手ブレ警告部１３は、上記シャッタ速度決
定部２からのシャッタ速度Ｓと上記ズーム位置検出部１
２からの焦点距離ｆとにより手ブレの発生する可能性を
判断し、これを上記レリーズＳＷ１１からの１ｓｔレリ
ーズ信号の供給タイミングに合わせて撮影者に報知する
ものである。この手ブレ警告部１３では、通常、シャッ
タ速度Ｓが焦点距離ｆの逆数１／ｆよりも大きくなる
（１／ｆ＜Ｓ）と、音やファインダ内の発光ダイオード
を点灯させて慎重なレリーズを指示するようになってい
る。

【００２３】シャッタタイミング発生部１４は、上記レ
リーズＳＷ１１からの２ｎｄレリーズ信号を受け、手ブ
レを考慮しない通常のシーケンスでのシャッタ開信号を
発生するものである。

【００２４】データ加工部３は、上記ブレ量検知部１か
らのブレ量ｍと上記シャッタ速度決定部２からのシャッ
タ速度はＳをもとに、ｍ×Ｓ／Δｔなる演算を行うもの
である。すなわち、単位時間あたりのブレ量を実際の露
光時間をもとに補正することにより、データの加工が施
される。なお、上記演算式におけるΔｔは、上記タイミ
ング信号の出力される間隔、つまりサンプリング時間で
ある。

【００２５】第２記憶部１５は、前述の図１に示した記
憶部４に相当するものであり、上記データ加工部３で加
工されたブレデータを上記のタイミング信号に同期させ
て記憶するものである。

【００２６】ブレ量演算部５は、上記のタイミング信号
に同期させて、上記第２記憶部１５に記憶されている前
回のブレデータと上記加工部３からの今回のブレデータ
とにより、シャッタ開口中の総ブレ量を予測するもので
ある。

【００２７】シャッタ許可判定部６では、上記シャッタ
タイミング発生部１４からのシャッタ開信号の供給後
に、上記ブレ量演算部５からの予測ブレ量を上記シャッ
タ速度決定部２からのシャッタ速度Ｓと関連させて評価
し、手ブレの影響が許容できる範囲におちつくまでシャ
ッタの開口タイミングを遅らせるようになっている。

【００２８】シャッタ制御部１６は、上記シャッタ許可
判定部６からのシャッタ開許可信号を受けることによ
り、上記シャッタ速度決定部２からのシャッタ速度Ｓに
したがってシャッタの開口動作を制御するものである。

【００２９】基準時間発生部７は、所定のサンプリング
時間（Δｔ）ごとにタイミング信号を出力することによ
り、上記した眼球位置検知部１ａ、第１記憶部１ｂ、ブ
レ量演算部５、および第２記憶部１５の動作タイミング
をそれぞれ制御するものである。図６は、上記した眼球
位置検知部１ａの構成例を示すものである。

【００３０】同図（ａ）において、投受光部１₁はこれ
に接続された発光タイオード１₂の弱赤外光を眼球１₃
に向けて投光させるとともに、その受光範囲ｅからの反
射光をフォトトランジスタ１₄を介して受光することに
より、黒目の位置を上記基準時間発生部７からのタイミ
ング信号に同期させて検知するものである。この場合、
眼球１₃の黒目と白目との割合に応じて、フォトトラジ
スタ１₄で受光する光の強度に差が出ることから、黒目
の位置（ブレ出力）を容易に検知することができる。

【００３１】また、同図（ｂ）は、眼球位置検知部１ａ
の他の構成例を示すもので、上記投受光部１₁の出力と
ズーム位置検出部１２からの焦点距離ｆとにより、実際
のフィルム面上のブレに相当するような値（ブレ出力）
がアンプ部１₅より得られるようにしたものである。

【００３２】一般に、身体や頭が多少動いたとしても、
露光中における人間の目は見ている被写体を追従するこ
とから、目の位置を被写体に対する絶対位置として利用
できる。すなわち、カメラのファインダ付近に眼球の黒
目の位置を検出するセンサを設けることにより、このセ
ンサ出力をブレ位置データとして利用しようとするもの
である。

【００３３】なお、ここでは、眼球１₃上に受光範囲ｅ
として示したような位置を検知するようにしているた
め、検知位置が１カ所でも、ｘ、ｙ方向のすべての移動
成分を検知することが可能である。また、検知位置を増
すことにより、もっと検知の精度を上げることができる
のは勿論である。

【００３４】この実施例では、ブレ出力を得るものとし
て、発光ダイオードとフォトトランジスタとを用いるよ
うにしたが、ブレを検知するためのセンサとしては他に
加速度センサや、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅ
ｄｄｅｖｉｃｅ）を利用したＡＦ（ａｕｔｏｍａｔｉ
ｃｆｏｃｕｓｉｎｇ）センサを用いることもできる。
次に、予測ブレ量を求めるための演算方法について説明
する。図７は、ブレ量からブレの周波数成分を解析した
結果を示すものである。ここでは、焦点距離ｆが１００
ｍｍ程度のズームレンズを使用した場合を例に示してい
る。

【００３５】この図からも分かるように、ブレ周波数の
ほとんどは数Hzの成分であり、大きなブレ量となるのは
４Hz以下程度の周波数の場合と考えて良い。それ以上の
周波数の場合には、ブレ量はあまり大きくはならない。

【００３６】つまり、ブレ波形は単振動波形ではない
が、ブレに影響を与える波形として考えれば、数Hz以下
の単振動波形の部分を組み合せた波形として考えれば良
い。周波数の高いブレ波形はそれほど大きい振幅を持た
ないから、無視しても問題はないからである。そこで、
ブレ波形としては、実際に問題となる周波数のブレ波形
として、振幅が実際より大きめな波形を想定してブレ量
を予測すれば、だいたい実際のブレ量は予測量よりも少
なくなる。図８は、周波数Ｆが約３．５Hz程度で、焦点
距離ｆが１００mmのレンズを使用した場合の、かなり大
きなブレ出力の波形を示している。図８において、Δｔ
は前述のタイミング信号の出力される間隔（サンプリン
グ時間）であり、８msとなっている。

【００３７】また、ｍｉはｉ回目のブレ量であり、単位
フィルム面上でのブレ変位としてある。すなわち、ｍｉ
−１は前回、ｍｉ−２は前前回のブレ量であり、ｍｉ＋
１は次回、ｍｉ＋２は次次回のブレ量である。

【００３８】ブレ量に影響を与える周波数は、数Hz以下
なので数Hzよりもかなり速いサンプリング（ここでは８
ms）でブレ量を測定すれば、次回のブレ量は直線近似又
は問題となる周波数の中で大きめな周波数（ここでは
３．５Hzとした）で大きめなブレ量の単振動波形として
近似しても実際のブレ量と大きく異ならない。図９は、
予測ブレ量の求め方を具体例を上げて示すものである。
ここでは、今回のブレ量をｉ回目として説明する。

【００３９】同図（ａ）は、シャッタ速度Ｓが１／１２
５の場合の例である。この場合、Ｓ＝１／１２５＝８ms
という関係から、Δｔ＝Ｓとなる。したがって、前回の
ブレ量ｍｉ−１と今回のブレ量ｍｉより予測される次回
のブレ量ｍｉ＋１は、図に破線で示す量となる。また、
Δｔ＝Ｓという関係により、このｍｉ＋１で示す量が予
測ブレ量となる。

【００４０】同図（ｂ）は、シュッタ速度Ｓが１／６０
の場合の例である。この場合、Ｓ＝１６msなので、Ｓ＝
２Δｔとなる。したがって、通常では、次回のブレ量ｍ
ｉ＋１と次次回のブレ量ｍｉ＋２との予測から、（ｍｉ
＋１）＋（ｍｉ＋２）が予測ブレ量として求められる。

【００４１】しかし、前記したデータ加工部３にてｍ×
Ｓ／Δｔの演算が施されるとすると、各ブレ量は同図
（ｃ）のように加工される。すなわち、上記ｍ×Ｓ／Δ
ｔ＝ｍ×１６／８＝２ｍなる演算により、今回および前
回の各ブレ量を２ｍｉ＝Ｍｉ、２ｍｉ−１＝Ｍｉ−１と
すると、これらのブレデータＭｉ、Ｍｉ−１からＭｉ＋
１なる量が予測できる。この総ブレ量Ｍｉ＋１は、上記
した図（ｂ）の予測ブレ量（ｍｉ＋１）＋（ｍｉ＋２）
におおよそ等しいことが分かる。このように、ｍ×Ｓ／
Δｔの演算式を用いてブレ量ｍを加工した場合には、予
測が簡単に行えるようになる。

【００４２】同図（ｄ）は、シャッタ速度Ｓが１／２５
０の場合の例である。この場合、Ｓ＝４msからＳ＝１／
２Δｔとなるので、８ms後の予測ブレ量ｍｉ＋１を１／
２倍したのが求めようとする総ブレ量Ｍｉ＋１となる。
この総ブレ量Ｍｉ＋１を、上記した演算式を利用して予
測した結果が同図（ｅ）の例である。

【００４３】以上のように、ブレ量検知部１の出力であ
るブレ量ｍを加工して予測すると、サンプリング時間Δ
ｔとは無関係に総ブレ量Ｍｉ＋１を求めることができ
る。つまりブレ量の加工を行うと、シャッタ速度Ｓに関
係なく、簡単にブレ量を予測することができる。

【００４４】ここまでは、シャッタの開口を許可してか
ら実際にシャッタが開口するまでのタイムラグがない場
合を想定して説明したが、現実には、上記タイムラグが
存在する。同図（ｆ）は、シャッタ開口の許可から実際
にシャッタが開口するまでのタイムラグを８msとし、シ
ャッタ速度Ｓを１／１２５とした場合の例である。この
図からも明らかなように、タイムラグが８msの場合に
は、次次回のブレ量ｍｉ＋２を予測すれば良いことが分
かる。シャッタ速度Ｓが異なる場合（１／１２５以外の
場合）でも、同様にして、簡単にブレ量の予測が行える
ことは勿論である。また、タイムラグが８msでない場合
には、その時間に合わせた予測を行えば良いので、タイ
ムラグの時間に関係なく本発明は適用できる。次に、予
測ブレ量を求める方法として、ファジィ推論を用いた場
合について説明する。前述したように、ブレには規則性
がないので、総ブレ量を予測する方法としてはファジィ
推論が適している。図１０は、メンバシップ関数の一例
を示すものである。同図（ａ）は、前件部メンバシップ
関数であり、横軸に加工されたブレデータを示してい
る。ただし、単位はセンサの出力電圧などでも良い。

【００４５】また、図中のＮＢ（ネガティブビッグ）、
ＮＭ（ネガティブミディアム）、ＮＳ（ネガティブスモ
ール）、Ｚ（ゼロ）、ＰＳ（ポジティブスモール）、Ｐ
Ｍ（ポジティブミディアム）、ＰＢ（ポジティブビッ
グ）は、それぞれのメンバシップ関数のラベルである。

【００４６】同図（ｂ）は、後件部メンバシップ関数で
あり、横軸に予測ブレ量を示している。また、図中のＺ
（ゼロ）、Ｓ（スモール）、Ｍ（ミディアム）、ＭＢ
（ミディアムビッグ）、Ｂ（ビッグ）、ＢＢ（ビッグビ
ッグ）、ＬＢ（ラージビッグ）は、同じく、それぞれの
メンバシップ関数のラベルである。図１１は、ＭＩＮ−
ＭＡＸ−重心法による推論ルールの一例を示すものであ
る。

【００４７】ここでは、最も簡単な例として、前述の図
９（ａ）〜（ｅ）に示した、シャッタ開信号の出力から
実際にシャッタの開口が開始されるまでのタイムラグを
「０」としてルールが作成されている。現実的には、タ
イムラグを考慮したルールを作成する必要がある。

【００４８】このルールでは、たとえば、前回のブレデ
ータがＮＭで、今回のブレデータがＮＭなら、予測ブレ
量はＭＢである（ケース(1) ）、前回ブレデータがＮＳ
で、今回のブレデータがＮＭなら、予測ブレ量はＢであ
る（ケース(2) ）、前回ブレデータがＮＭで、今回のブ
レデータがＮＳなら、予測ブレ量はＺである（ケース
(3) ）、前回のブレデータがＮＳで、今回のブレデータ
がＮＳなら、予測ブレ量はＳである（ケース(4) ）とな
っている。他のルールも上記した４つのケースと同様で
あり、空白とされているのはルールのないところであ
る。また、この限りではなく、他のルールを作ることも
可能である。

【００４９】ここで、たとえば前回のブレデータが−３
５μm 、今回のブレデータが２２μm のときに、上記し
たケース(1) 〜(4) の各ルールが使用される。他のルー
ルは、前回、今回のブレデータがいずれのメンバーシッ
プ関数にもかからないため、使用されない。以下に、上
記したブレデータの入力を例に、推論の手順について図
１２を参照して説明する。この場合、ルール１〜４は、
上述の各ケースの(1) 〜(4) のそれぞれに相当する。す
なわち、それぞれのルール１〜４の前回のデータとして
−３５が入力され、それぞれのルール１〜４の今回のデ
ータとして−２２が入力される。

【００５０】そして、前回のデータまたは今回のデータ
とメンバシップ関数との交点の小さい方のデータによ
り、それぞれのルール１〜４の後件部のメンバシップ関
数が縮められる（ＭＩＮ推論）。続いて、縮められた後
件部のメンバシップ関数が合成され、推論の結果が求め
られる（ＭＡＸ推論）。この後、推論結果の重心Ｇを求
めると１３μm となり、これが予測ブレ量として得られ
る。このように、ファジイ推論では、簡単に予測ブレ量
を求めることができる。当然のことながら、ファジイ推
論は、ハードウェアまたはソフトウェアのどちらで行う
ことも可能である。予測ブレ量の求め方としては、上述
したようなファジイ推論に限らず、直線近似を行って簡
易的に求めることもできる。図１３は、前述の図９の
（ｃ）を例に、直線近似による求め方を示すものであ
る。

【００５１】すなわち、Ｍｉ−Ｍｉ−１＝ΔＭｉとする
と、予測ブレ量はＭｉ＋１＝Ｍｉ＋ΔＭｉにより簡単に
求めることができる。ただし、ΔＭｉは±の記号付きで
ある。予測の結果に精度を必要としない場合には、この
直線近似の方法で対応するようにしても良い。次に、シ
ャッタ許可判定部６について説明する。図１４は、判定
のためのシャッタ速度Ｓと最大まち時間との関係を示す
ものである。

【００５２】すなわち、所定時間以上まってもブレが安
定する見込みがないシャッタ秒時（ここでは、約１／１
５）にあっては、所定時間（たとえば、約０．５sec)の
経過後に、シャッタを強制的に開口するためのシャッタ
開許可信号を出力するようになっている。

【００５３】また、所定以上のシャッタ速度Ｓにおいて
は、ブレる心配がないことから、予測ブレ量とは無関係
に、シャッタタイミング発生部１４からのシャッタ開信
号の供給と同時にシャッタ開許可信号が出力される。

【００５４】中間のシャッタ秒時では、それぞれのシャ
ッタ秒時に応じた最大まち時間が経過されるまでブレが
安定するのを待つ、つまりシャッタ開許可信号の出力が
延期される。これにより、安定する可能性がないのに必
要以上にタイムラグを延ばしたり、必要もないのに予測
ブレ量を乱用するのを防止できる。なお、図中の実線は
ズームレンズの焦点距離ｆが１００mmのときの制御直線
であり、破線はｆ＝６０mmのときの制御直線である。

【００５５】勿論、焦点距離ｆに応じてもっと多くの制
御直線を持たせることもできるし、基準となる制御直線
をその焦点距離ｆに応じてシフト演算するようにしても
良い。このような判定は、カメラに内蔵されたマイクロ
コンピュータ（例えば、ＣＰＵ）のプログラムなどによ
って簡単に実現できる。また、所定時間以上たったら、
シャッタ開許可信号を出さずに、レリーズをロックする
ための警告信号を出力するようにしても良い。図１５は
以上ような本発明をマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）を
用いて実現した具体例を示すものであり、ここでは本発
明に関係するもののみ示している。

【００５６】ＣＰＵは、カメラ全体のシーケンスコント
ロールを実行する。Ｒ１、Ｒ２は、２段レリーズスイッ
チで、Ｒ１がファーストレリーズスイッチ、Ｒ２がカセ
ンドレリーズスイッチである。ブレセンサ１０１は、Ｃ
ＰＵの要求によりブレ量を出力するものであり、前記し
た通り、発光ダイオードとフォトトランジスタを組み合
せたもの、加速センサ、ＣＣＤセンサなどを使用するこ
とが考えられる。測光部１０２は、被写体の明るさを測
定するセンサである。

【００５７】ズーム位置検出部１０３は、ズームの焦点
距離ｆを検出するものであり、絶対位置エンコーダや、
Ｐ、Ｉ．などのパルスをカウントして相対的に位置を演
算するものを使用することが考えられる。

【００５８】ＡＦセンサ１０４は、一眼レフカメラでは
ＴＴＬ位相差方式のＣＣＤセンサ、レンズシャッタでは
アクテブＡＦ方式の赤外投光ＰＳＤ受光のものを使用す
ることが考えられる。ＤＸ読み取り部１０５は、図示し
ないカメラ本体のパトローネ室におけるＤＸ接片であ
る。ＰＣＶは、警告音を発生するセラミック発振子であ
る。

【００５９】モータドライバー１０６に接続されている
モータは、絞りモータＭｄ、レンズ駆動モータＭｌ、ミ
ラーアップモニタＭｍである。なおこれは一眼レフカメ
ラの場合でレンズシャッタの場合Ｍｄ，Ｍｍはないもの
と考えれば良い。シャッタ１０７は、プランジャーやモ
ータなどで制御されるがいずれにしてもシャッタ駆動部
１０８により駆動される。図１６は図５のブロック図を
そのままＣＰＵで実現した場合のフローチャートであ
る。まずＲ１がオンになるとこのフローチャートがスタ
ートする。図１６は一眼レフカメラでの例である。

【００６０】まずＤＸ、ズーム位置、測光値を読み込
み、露出演算を行なう（ステップＳ１〜Ｓ４）。ステッ
プＳ４での露出演算でシャッタ速度が演算されるので、
ズームの焦点距離の逆数１／ｆよりシャッタ速度が遅い
場合、ＰＣＶで警告音を出し撮影者に注意をうながす
（ステップＳ５，Ｓ６）。これは警告を与えることによ
り、撮影者にブレが生じないように注意して撮影しても
らいたいためである。もちろんＰＣＶでなくファインダ
ー内のＬＥＤなどで警告をしても良いことは言うまでも
ない。次に、コンテニアスＡＦモードの場合は次のＡＦ
シーケンスを繰り返し、そうでないシングルＡＦの場合
はレリーズ後一回のみ次のＡＦシーケンスを実行する
（ステップＳ８）。ＡＦシーケンスはＡＦ測距部より測
距値を読み込み、ＡＦ演算によりレンズ繰出し量を決定
しレンズ駆動するものである（ステップＳ９〜Ｓ１
１）。

【００６１】次にＲ２がオンしていれば撮影シーケンス
に移る。Ｒ２がオンしていない場合はＲ１がオフするま
で所定時間おきに上記サイクルをくりかえす（ステップ
Ｓ１３、Ｓ１４）。撮影シーケンスでは「ブレ量評価」
サブルーチンでブレ量測定、及びシャッタ許可の判定が
行なわれる（ステップＳ１５）。後で詳しく説明する
が、ここではシャッタ許可の判定がＯＫになった時サブ
ルーチンが終了する。図５のシャッタタイミング発生部
１４の信号はここでは、「ブレ量評価」サブルーチンの
直前ということになる。

【００６２】シャッタ許可判定がＯＫになった後シャッ
タ絞り込み、ミラーアップの後シャッタが駆動される
（ステップＳ１６〜Ｓ１８）。本来であれば、ミラーア
ップ後「ブレ評価」サブルーチンを実行した方が、シャ
ッタ駆動までのタイムラグが少なくて良いのであるが、
最大０．５sec くらいの判定時間が必要な場合があるの
で撮影者に不安感を持たせない為、この順番にした。ま
た最近のカメラ装置では、シャッタ絞り込み、ミラーア
ップは同時駆動されており、合せて数１０msのタイムラ
グしかないのでこの順番でも良い。その後フィルム巻上
げしてレリーズシーケンスを終る（ステップＳ１９）。

【００６３】図１７は、レンズシャッターカメラのレリ
ーズシーケンスの例である。この例において図１６と異
なるのは、コンテニアスＡＦモードがないのと、Ｒ２の
後ＡＦレンズ駆動をしていることである。この場合当然
ながらシャッタが絞りを兼ねているのでミラーアップ、
シャッタ絞りのステップはない。

【００６４】この場合シャッタタイミング発生はレンズ
駆動終了後ということになる。レンズシャッタの場合
「ブレ量評価」サブルーチンの後すぐシャッタ駆動でき
るので評価後のタイムラグがないことから、本発明をよ
り有効に使用することができる。次に「ブレ量評価」サ
ブルーチンの例を３種類説明する。図１８は、図５に沿
った「ブレ量評価」サブルーチンである。まずシャッタ
速度を変数Ｓに入れ、ＳよりＣＰＵのＲＯＭテーブルな
どより加工データＳＫを抽出する（ステップＳ２１、Ｓ
２２）。

【００６５】Ｓ−ＳＫのテーブルは例えば図１９に示す
ようになる。この発明ではブレ量測定のサンプリング速
度が８ｍｓなので、シャッタ速度１／１２５と合ってい
る。すなわちＳ＝１／１２５のときのＳＫ＝１である。
当然、サンプリング速度が異なる場合はブレセンサの感
度などにより、それに合わせて図１９のテーブルを作成
すれば良いことは言うまでもない。次にブレセンサより
ブレデータを読み込む（ステップＳ２３）。

【００６６】ここでフローチャートには示していないが
センサが位置情報や、信号の絶対量として出力するよう
なタイプのものであれば前回測定した値と引き算してブ
レ量を求める。ブレ量を変数ＮＭに入れる（ステップＳ
２４）。ここで測定が一回目であれば、ＮＭをＳＫを掛
けた後ＯＭに入れ測定のサンプリング時間８ms後に再度
ブレ量を測定する（ステップＳ２６）。

【００６７】つまり、ＮＭは今回のブレ量を、ＯＭは前
回のブレ量を記憶する変数である。一回目でない場合
は、上記求めたＳＫによりＳＫ×ＮＭより実際のブレ量
相当のデータになおす（ステップＳ２７）。

【００６８】次にＯＭとＮＭより予測ブレ量を演算する
（ステップＳ２８）。２回目の場合ＮＭにはすでにＳＫ
が掛けてあるのでそのまま演算できる。次にブレ量をカ
メラの焦点距離により補正する（ステップＳ２９）。焦
点距離が長いほどカメラのブレに対し、フィルム面のブ
レ量がきいてくるからである。補正の方法は、単に、ブ
レ量が焦点距離ｆ₀に相当するとすればｆ／ｆ₀を掛け
れば良い。もちろん、ＴＴＬＡＦセンサなどをブレセン
サとして使用する場合はすでに焦点距離情報も含まれて
いるブレ量となるので、ズーム値補正は必要ない。

【００６９】次に上記補正したブレ量が所定値以下かど
うかを判断し、以下ならリターン（すなわちシャッタ開
動作に移る）する（ステップＳ３０）。所定値以下でな
い場合はＮＭをＯＭに移し、（２回目以後のＮＭは、す
でにＳＫが掛けられている）８msごとにブレ量を測定
し、上記をくりかえす（ステップＳ３１、Ｓ３２）。

【００７０】図２０はブレ量評価の第２実施例である。
この例において、図１８と異なるところは、ブレ量演算
を測定したままのブレ量をもとに行ない、演算後にＳＫ
を掛けることのみである（ステップＳ２８′）。したが
って、ＮＭ、ＯＭには常に測定されたままのブレ量が入
力される。

【００７１】図２１はブレ量評価の第３実施例である。
この例において、図２０と異なるところは、ブレ量にＳ
Ｋを掛けずにサンプリングタイム８msつまりＳ＝１／１
２５のときのブレ量としてズーム補正し、シヤッター速
度により許容ブレ量をテーブルから引いてくることであ
る（ステップＳ３３）。テーブルは例えば図２２に示す
ようなものを使用することが考えられる。図２２は１／
１２５を基準として、単純に作成したものであるが、例
えば図２３に示すように、シャッタ速度が遅くなるほど
実際の許容ブレ量を緩やかにして作成することも考えら
れる。図２４は、上記したシャッタ許可判定部６の他の
構成例を示すものである。

【００７２】図２４において、最大まち時間決定部６１
は、前記したズーム位置検出部１２からの焦点距離ｆと
シャッタ速度決定部２からのシャッタ速度Ｓとにより、
最大まち時間を決定するものである。この場合、前述の
図１４に示したようなテーブルを持たせることなどによ
り簡単に実現できる。

【００７３】許容ブレ量決定部６２は、上記焦点距離ｆ
と上記シャッタ速度Ｓとから許容ブレ量を決定するもの
である。この場合、たとえば図２５に示すような、焦点
距離ｆと許容ブレ量とに対するシャッタ速度Ｓの関係を
パラメータとして記憶するなどにより実現可能である。

【００７４】最小値記憶部６３は、前述のブレ量演算部
５から供給される予測ブレ量のうちの最小値を、前述し
た基準時間発生部７からのタイミング信号に同期させて
記憶するものである。

【００７５】カウンタ６４は、前述のシャッタタイミン
グ発生部１４からのシャッタ開信号の供給にともなっ
て、前記基準時間発生部７からのタイミング信号をカウ
ントするものである。比較部６５は、最大まち時間決定
部６１からの最大まち時間とカウンタ６４の出力とを比
較するものである。

【００７６】期待ブレ量決定部６６は、上記比較部６５
の出力、つまり最大まち時間に達するまでのサンプリン
グ時間ごとに、上記最小値記憶部６３に記憶されている
予測ブレ量をもとに期待ブレ量を決定するものである。
この期待ブレ量は、たとえば上記予測ブレ量の最小値の
１．２倍以下ならば許容するというようにして決定され
る。

【００７７】マルチプレクサ６７は、上記比較部６５よ
りカウンタ６４の出力が最大まち時間に達していない旨
の信号が供給された場合には、図２５の制御曲線をもと
に上記許容ブレ量決定部６２で決定された許容ブレ量を
選択し、最大まち時間を経過した場合には、上記期待ブ
レ量決定部６６で決定された期待ブレ量を選択するよう
になっている。

【００７８】減算部６８は、上記マルチプレクサ６７の
出力とブレ量演算部５からの予測ブレ量との減算を行
い、その結果が所定値以下の場合にシャッタ開許可信号
を発生するものである。

【００７９】すなわち、このシャッタ許可判定部６で
は、まず、焦点距離ｆとシャッタ速度Ｓとから最大まち
時間と許容ブレ量とが決定される。そして、最大まち時
間に満たない場合には、許容ブレ量が選択されて予測ブ
レ量と減算される。この減算結果が所定値以下の場合に
は、シャッタの開口が許可される。一方、最大まち時間
を過ぎた場合には、期待ブレ量が選択されて予測ブレ量
と減算されることになる。

【００８０】したがって、このような構成によれば、最
大まち時間を過ぎても今までのブレ量を評価することが
でき、期待できる最小のブレ量のときにシャッタを開口
することが可能となるものである。上記したように、撮
影画像に影響しないブレの状態で露光動作を開始するよ
うにしている。

【００８１】すなわち、ブレ出力をシャッタ速度とサン
プリング時間とで加工した今回と前回のブレデータをも
とにシャッタ開口中の総ブレ量を予測し、この予測結果
にもとづいてシャッタの開口のタイミングを制御するよ
うにしている。これにより、予測を簡単に、かつ短時間
で処理できるようになるとともに、複雑な動きのブレに
も容易に対応できるようになる。したがって、簡単な構
成でありながら、最短のタイムラグで、手ブレの影響を
許容できる範囲に軽減することが可能となるものであ
る。

【００８２】図２６は、図２４をマイクロコンピュータ
を用いて実現した場合のフローチャートである。この例
においてサブルーチン名は「シャッタ許可判定」とされ
ているが、前記図１６および図１７の「ブレ量評価」サ
ブルーチンが実行されるときに本サブルーチンをかわり
に実行すれば良い。＃１〜＃６のステップが図２４に対
応するステップで他のステップは図１９のままである。
もちろん図２１、図２２のフローチャートで実行しても
良いことは言うまでもない。まず、図１４の表などを基
に最大まち時間を決定する（ステップ＃１）。次に図２
５などの表より焦点距離に対する許容ブレ量を決定した
後、タイマーをスタートさせる（ステップ＃２、＃
３）。

【００８３】その後は「ブレ量評価」サブルーチンとほ
とんど同じステップを実行する。異なることは、８msご
とに、今まで測定した中で最少のブレ量を記憶するステ
ップ＃４があることと、最大まち時間経過後は、許容ブ
レ量を前記記憶された最少のブレ量に係数ｎをかけた値
に変更することである（ステップ＃５、＃６）。これに
より、最大まち時間後は、撮影者のブレ量は少なくなら
ないと判断し、シャッタを許可することができる。

【００８４】図２７は、図２６をより簡単に実施した例
である。この例において、図２６と異なるところは、ブ
レ許容量はシャッタ速度、ズーム位置に関係なく一定と
し、最大まち時間も０．５sec と固定したことである
（ステップ＃７）。

【００８５】また０．５sec 経過した場合は、無条件で
シャッタ許可を行なうフローとしている。ブレはレリー
ズスイッチを押すときの振動にかなり依存しているの
で、レリーズを押してからだいたい０．５sec 後くらい
に、撮影者の熟練度にあったブレ量に安定するからであ
る。ここでは最大まち時間を０．５sec としたが、他の
時間に設定しても良いことは言うまでもない。

【００８６】図２８はブレ量検知部１からのブレ量デー
タを直接的にまたは記憶部４ａ、４ｂに通して今回、前
回、前々回のデータをもとにファジィ演算部５ａでブレ
量を予測する実施例である。７は図１のそれに相当する
基準時間発生部である。

【００８７】今回、前回のデータをもとにファジィ推論
する例は図１０〜図１２を基に既に説明した。但し、こ
の場合は入力が２点しかなかったので前述した様に、例
えば３．５Hzで最大ブレ量１００μm という様に前提条
件をつけて推論する必要があった。

【００８８】これを図２８の様に３点入力にすれば、近
似曲線的な予測をすることができる。メンバーシップ関
数や推論方法などは前述した拡張として考えれば良いの
で特に説明はしない。ファジィ演算部５ａは、本発明者
などがすでに提案している特開平２−２２４０２９号や
特願平２−０６８６３９号などの技術を用いれば容易に
実現できる。図２９はブレ評価部１０９の機能をＣＰＵ
から外してハードウェアで実施した例であり、その他は
図１５と同様である。

【００８９】ＣＰＵは図１６、図１７に示したような
「ブレ量評価」サブルーチンのステップで、ブレ評価部
１０９に評価指示を出し、この評価が承認されるとき次
のステップに進むということで良いので、フローチャー
トは省略する。ブレ評価部１０９は図２８に示したよう
な構成で実現することができる。

【００９０】なお、上記実施例においては、手ブレによ
るブレを例にとって説明したが、これに限らず、たとえ
ば車載カメラなどの振動によるブレの影響を簡易に軽減
するものにも適用できる。その他、この発明の要旨を変
えない範囲において、種々変形実施可能なことは勿論で
ある。

【００９１】

【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、予測が簡単に、かつ短時間で処理できるようになる
ため、簡単な構成でありながら複雑な動きのブレにも対
応でき、しかも検出にかかるタイムラグを短くして、ブ
レによる撮影画像への影響を最小限に抑えることが可能
なカメラの露光制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すカメラの露光制御装
置の基本構成図である。

【図２】ブレがひどい場合のモニタ波形図である。

【図３】ブレが少ない場合のモニタ波形図である。

【図４】ブレの一例を便宜的に一方向の変位として示す
図である。

【図５】図１の構成をより詳細に示すブロック図であ
る。

【図６】眼球位置検知部の一例を示す構成図である。

【図７】ブレ量からブレの周波数成分を解析した結果を
示す図である。

【図８】予測ブレ量の演算動作を説明するために示すブ
レ出力の波形図である。

【図９】予測ブレ量の求め方を具体例をあげて示す図で
ある。

【図１０】ファジィ推論を用いて予測ブレ量を求める場
合のメンバシップ関数の一例を示す図である。

【図１１】ファジィ推論を用いて予測ブレ量を求める場
合のＭＩＮ−ＭＡＸ−重心法による推論ルールの一例を
示す図である。

【図１２】ファジィ推論を用いて予測ブレ量を求める場
合の推論の手順を示す図である。

【図１３】直線近似による予測ブレ量の求め方を説明す
るために示す図である。

【図１４】シャッタ許可判定のためのシャッタ速度と最
大まち時間との関係を示す図である。

【図１５】図１の実施例をＣＰＵを用いて実現した例を
示すブロック図である。

【図１６】図５のブロック図をＣＰＵを用いて実現した
場合のフローチャートを示す図である。

【図１７】レンズシャッタカメラのレリーズシーケンス
を示すフローチャートである。

【図１８】図５に沿ったブレ量評価のサブルーチンを示
すフローチャートである。

【図１９】シャッタ速度の変数Ｓと加工データＳＫとの
ＲＯＭテーブルを示す図である。

【図２０】ブレ量評価の第２実施例を示すフローチャー
トである。

【図２１】ブレ量評価の第３実施例を示すフローチャー
トである。

【図２２】シャッタ速度と許容ブレ量との関係を単純に
テーブル化して示す図である。

【図２３】シャッタ速度と許容ブレ量との関係を緩慢に
テーブル化して示す図である。

【図２４】シャッタ許可判定部の他の構成例を示すブロ
ック図である。

【図２５】許容ブレ量の決定に用いられる焦点距離と許
容ブレ量とに対するシャッタ速度の関係を示す図であ
る。

【図２６】図２４の構成をＣＰＵを用いて実現した場合
のフローチャートを示す図である。

【図２７】図２６のフローをより簡単に実施する場合の
フローチャートである。

【図２８】ブレ量を３点入力に基いてファジィ推論によ
り予測する実施例を示す腰部の構成図である。

【図２９】ブレ評価部をハードウェアで実施する場合の
構成図である。

【符号の説明】

１…ブレ量検出部、１ａ…眼球位置検知部、２…シャッ
タ速度決定部、３…データ加工部、４…記憶部、５…ブ
レ量演算部、６…シャッタ許可判定部、７…基準時間発
生部、１１…レリーズＳＷ、１２…ズーム位置検出部、
１３…手ブレ警告部、１４…シャッタタイミング発生
部、１６…シャッタ制御部。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カメラのブレ量を所定の検出間隔で繰り
返し検出する検出手段と、少なくとも被写体輝度値とフィルム感度値とに基いて露
光時間を求める露光時間演算手段と、上記検出手段で検出した値を繰返して記憶可能な記憶手
段と、上記検出手段で検出された値と、上記記憶手段に記憶さ
れている前回検出された値とに基いて、所定時間後に露
光動作を開始した場合の上記露光時間内におけるブレ量
を予測する予測演算手段と、上記予測演算手段の出力に応答して上記所定時間後の露
光動作開始の可否を決定する決定手段とを具備すること
を特徴とするカメラの露光制御装置。