JP3103572B2 - カメラ装置 - Google Patents
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- JP3103572B2 JP3103572B2 JP02004523A JP452390A JP3103572B2 JP 3103572 B2 JP3103572 B2 JP 3103572B2 JP 02004523 A JP02004523 A JP 02004523A JP 452390 A JP452390 A JP 452390A JP 3103572 B2 JP3103572 B2 JP 3103572B2
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
- H04N23/681—Motion detection
- H04N23/6812—Motion detection based on additional sensors, e.g. acceleration sensors
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- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/58—Means for changing the camera field of view without moving the camera body, e.g. nutating or panning of optics or image sensors
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- H04N23/682—Vibration or motion blur correction
- H04N23/685—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
- H04N23/687—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation by shifting the lens or sensor position
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B2217/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
- G03B2217/005—Blur detection
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は撮影動作時の被写体像ぶれを防ぐ、所謂手振
れ防止機能を備えたカメラ装置に関する。
れ防止機能を備えたカメラ装置に関する。
[従来の技術] カメラ装置による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、この種の手振れが大きな問題と
なる。
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、この種の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
(高速度撮影)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。
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
(高速度撮影)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。
この種の問題は、CCD等の固体撮像素子を用いて被写
体像を電子的に撮像する電子スチルカメラにおいても同
様に存在し、その改善が強く要望されている。
体像を電子的に撮像する電子スチルカメラにおいても同
様に存在し、その改善が強く要望されている。
[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。
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結
像面上での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。
その目的とするところは、被写体像の露光時における結
像面上での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] 本発明は、撮影光学レンズを介して所定の撮像面上に
結像される被写体像を撮像するカメラ装置において、撮
影光学レンズの光軸に直交する平面内における撮影光学
レンズの変位を検出するもので、光軸を中心とする撮影
光学レンズの横方向変位を検出する第1のx方向加速度
センサと、その縦方向変位を検出する第1のy方向加速
度センサとからなる第1の変位センサ群と、光軸に直交
する平面内における撮影面の変位を検出するもので、光
軸を中心とする所定の撮像面の横方向変位を検出する第
2のx方向加速度センサと、その縦方向変位を検出する
第2のy方向加速度センサとからなると共に、第2のx
方向加速度センサは、第1のx方向加速度センサと光軸
に対して対称の位置に設けられ、且つ第2のy方向加速
度センサは、第1のy方向加速度センサと光軸に対して
対称の位置に設けられている第2の変位センサ群と、こ
れらの第1および第2の変位センサ群による変位検出量
に従って撮影光学レンズと撮像面との光学的位置関係を
変位させて撮像面に結像される被写体像のずれを補正す
る手段とを具備したことを特徴とするカメラ装置であ
る。
結像される被写体像を撮像するカメラ装置において、撮
影光学レンズの光軸に直交する平面内における撮影光学
レンズの変位を検出するもので、光軸を中心とする撮影
光学レンズの横方向変位を検出する第1のx方向加速度
センサと、その縦方向変位を検出する第1のy方向加速
度センサとからなる第1の変位センサ群と、光軸に直交
する平面内における撮影面の変位を検出するもので、光
軸を中心とする所定の撮像面の横方向変位を検出する第
2のx方向加速度センサと、その縦方向変位を検出する
第2のy方向加速度センサとからなると共に、第2のx
方向加速度センサは、第1のx方向加速度センサと光軸
に対して対称の位置に設けられ、且つ第2のy方向加速
度センサは、第1のy方向加速度センサと光軸に対して
対称の位置に設けられている第2の変位センサ群と、こ
れらの第1および第2の変位センサ群による変位検出量
に従って撮影光学レンズと撮像面との光学的位置関係を
変位させて撮像面に結像される被写体像のずれを補正す
る手段とを具備したことを特徴とするカメラ装置であ
る。
[作用] 本発明によれば、撮像光学レンズの光軸に直交する平
面内における撮影光学レンズの変位を検出する第1のx
方向加速度センサ及び第1のy方向加速度センサからな
る第1の変位センサ群と、光軸に直交する平面内におけ
る撮影面の変位を検出する第2のx方向加速度センサ及
び第2のy方向加速度センサとからなると共に、第2の
x方向加速度センサは、第1のx方向加速度センサと光
軸に対して対称の位置に設けられ、且つ第2のy方向加
速度センサは、第1のy方向加速度センサと光軸に対し
て対称の位置に設けられている第2の変位センサ群と、
これらの第1及び第2の変位センサ群による各変位検出
量に従って撮影光学レンズと撮像面との光学的位置関係
を変位させて撮像面に結像される被写体像のずれを補正
し、所謂手振れに起因する画像ぶれのない解像度の高い
被写体撮影を行う。
面内における撮影光学レンズの変位を検出する第1のx
方向加速度センサ及び第1のy方向加速度センサからな
る第1の変位センサ群と、光軸に直交する平面内におけ
る撮影面の変位を検出する第2のx方向加速度センサ及
び第2のy方向加速度センサとからなると共に、第2の
x方向加速度センサは、第1のx方向加速度センサと光
軸に対して対称の位置に設けられ、且つ第2のy方向加
速度センサは、第1のy方向加速度センサと光軸に対し
て対称の位置に設けられている第2の変位センサ群と、
これらの第1及び第2の変位センサ群による各変位検出
量に従って撮影光学レンズと撮像面との光学的位置関係
を変位させて撮像面に結像される被写体像のずれを補正
し、所謂手振れに起因する画像ぶれのない解像度の高い
被写体撮影を行う。
[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。
例について説明する。
第1図は実施例装置の概略構成を示す図で、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
る被写体像を電子的に撮像入力するCCD等の固体撮像素
子である。前記撮影光学レンズ1はこの固体撮像素子2
の撮像面上に被写体像を結像するべく、例えば図示しな
い測距系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やシャッ
タ機構等は図示しない測光系の制御を受けて前記固体撮
像素子2における被写体像の露光量が一定化されるよう
に駆動される。
光学レンズ、2はこの撮影光学レンズ1により結像され
る被写体像を電子的に撮像入力するCCD等の固体撮像素
子である。前記撮影光学レンズ1はこの固体撮像素子2
の撮像面上に被写体像を結像するべく、例えば図示しな
い測距系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やシャッ
タ機構等は図示しない測光系の制御を受けて前記固体撮
像素子2における被写体像の露光量が一定化されるよう
に駆動される。
尚、上記測距系や測光系による撮影制御は従来より種
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。
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。
またここではCCD等の固体撮像素子を用いて被写体像
を電子的に撮像する電子スチルカメラに適用した例につ
いて説明するが、銀塩フィルムを用いて被写体像を撮影
するカメラにあっては、前記固体撮像素子2の撮像面位
置にフィルムが設けられることになる。
を電子的に撮像する電子スチルカメラに適用した例につ
いて説明するが、銀塩フィルムを用いて被写体像を撮影
するカメラにあっては、前記固体撮像素子2の撮像面位
置にフィルムが設けられることになる。
ここでこの実施例装置(カメラ装置)が特徴とする第
1の点は、前記固体撮像素子2をアクチュエータ機構を
なすθアクチュエータ3a,xアクチュエータ3b,yアクチュ
エータ3cを介してその光軸Mを中心として回転自在に、
また上記光軸Mと直交する平面上をx方向(水平方向)
およびy方向(垂直方向)に移動自在に支持し、後述す
るように被写体に対する前記撮影光学レンズ1との光学
的位置関係を変位させ得るように構成した点にある。
1の点は、前記固体撮像素子2をアクチュエータ機構を
なすθアクチュエータ3a,xアクチュエータ3b,yアクチュ
エータ3cを介してその光軸Mを中心として回転自在に、
また上記光軸Mと直交する平面上をx方向(水平方向)
およびy方向(垂直方向)に移動自在に支持し、後述す
るように被写体に対する前記撮影光学レンズ1との光学
的位置関係を変位させ得るように構成した点にある。
更にはこの固体撮像素子2の撮像面を変位制御するべ
く、前記撮影光学レンズ1および固体撮像素子2のそれ
ぞれの取付け位置にこれらの撮影光学レンズ1および固
体撮像素子2の変位をそれぞれ検出する為の第1および
第2の変位センサ4,5を設けた点にある。
く、前記撮影光学レンズ1および固体撮像素子2のそれ
ぞれの取付け位置にこれらの撮影光学レンズ1および固
体撮像素子2の変位をそれぞれ検出する為の第1および
第2の変位センサ4,5を設けた点にある。
即ち、撮影光学レンズ1の取付け位置に設けられる第
1の変位センサ4は、第2図に例示するように撮影光学
レンズ1の水平方向の変位を検出する為の加速度センサ
x1と垂直方向の変位を検出する為の加速度センサy1とか
らなる。これらの加速度センサx1および加速度センサy1
は、前記撮影光学レンズの光軸Mからrなる距離を隔て
た位置にそのセンシングの向きを互いに直交させて設け
られる。
1の変位センサ4は、第2図に例示するように撮影光学
レンズ1の水平方向の変位を検出する為の加速度センサ
x1と垂直方向の変位を検出する為の加速度センサy1とか
らなる。これらの加速度センサx1および加速度センサy1
は、前記撮影光学レンズの光軸Mからrなる距離を隔て
た位置にそのセンシングの向きを互いに直交させて設け
られる。
また固体撮像素子2の取付け位置に設けられる第2の
変位センサ5は、当該固体撮像素子2の水平方向の変位
を検出する為の2つの加速度センサx2,x3と垂直方向の
変位を検出する為の加速度センサy2とからなる。これら
の加速度センサx2,x3,y2は固体撮像素子2の光軸Mから
rなる距離を隔てた位置にそのセンシングの向きを互い
に直交させて設けられる。特に上記加速度センサx2,x3
は、固体撮像素子2の光軸Mを中心とする対称位置に設
けられ、固体撮像素子2の水平方向の変位をその光軸M
に対して対称な2つの位置でそれぞれ検出する。
変位センサ5は、当該固体撮像素子2の水平方向の変位
を検出する為の2つの加速度センサx2,x3と垂直方向の
変位を検出する為の加速度センサy2とからなる。これら
の加速度センサx2,x3,y2は固体撮像素子2の光軸Mから
rなる距離を隔てた位置にそのセンシングの向きを互い
に直交させて設けられる。特に上記加速度センサx2,x3
は、固体撮像素子2の光軸Mを中心とする対称位置に設
けられ、固体撮像素子2の水平方向の変位をその光軸M
に対して対称な2つの位置でそれぞれ検出する。
しかしてこれらの加速度センサx1,x2,x3,y1,y2は、そ
のセンシング方向の変位を移動加速度として検出するも
のである。そしてこれらの各加速度センサにより検出さ
れた加速度の情報は変位検出器6a,6b,〜6eを介して各位
置での変位dx1,dx2,dx3,dy1,dy2としてそれぞれ求めら
れるようになっている。
のセンシング方向の変位を移動加速度として検出するも
のである。そしてこれらの各加速度センサにより検出さ
れた加速度の情報は変位検出器6a,6b,〜6eを介して各位
置での変位dx1,dx2,dx3,dy1,dy2としてそれぞれ求めら
れるようになっている。
回転量検出器7,x方向移動量検出器8,およびy方向移
動量検出器9はこれらの各変位dx1,dx2,dx3,dy1,dy2に
従って、上述をした前記固体撮像素子2の撮像面上にお
ける被写体像のずれを、光軸Mを中心とする回転変位
量,x方向およびy方向に対する平行移動変位量としてそ
れぞれ後述するように検出する。そしてアクチュエータ
駆動部10a,10b,10cを介して前記アクチュエータ3a,3b,3
cをそれぞれ駆動して前記固体撮像素子2の撮像面に光
学的な変位を与え、前記撮像面上における被写体像のず
れを補正するものとなっている。
動量検出器9はこれらの各変位dx1,dx2,dx3,dy1,dy2に
従って、上述をした前記固体撮像素子2の撮像面上にお
ける被写体像のずれを、光軸Mを中心とする回転変位
量,x方向およびy方向に対する平行移動変位量としてそ
れぞれ後述するように検出する。そしてアクチュエータ
駆動部10a,10b,10cを介して前記アクチュエータ3a,3b,3
cをそれぞれ駆動して前記固体撮像素子2の撮像面に光
学的な変位を与え、前記撮像面上における被写体像のず
れを補正するものとなっている。
これらのアクチュエータ3a,3b,3cの駆動による前記固
体撮像素子2の撮像面の変位制御は、検出された被写体
像の上記撮像面における変位を補正する向きに負帰還的
に行われる。このような負帰還制御により、固体撮像素
子2の撮像面に結像する被写体像のずれ変位に追従して
上記固体撮像素子2の撮像面に位置的ずれが与えられ、
撮像面上での被写体像の結像位置がずれ補正されて一定
化されるようになっている。
体撮像素子2の撮像面の変位制御は、検出された被写体
像の上記撮像面における変位を補正する向きに負帰還的
に行われる。このような負帰還制御により、固体撮像素
子2の撮像面に結像する被写体像のずれ変位に追従して
上記固体撮像素子2の撮像面に位置的ずれが与えられ、
撮像面上での被写体像の結像位置がずれ補正されて一定
化されるようになっている。
このようなずれ補正について更に詳しく説明する。
今、第2図に示すように撮影光学系の光軸方向をz軸、
この光軸に直交する横(水平)方向をx軸、そして光軸
に直交する縦(垂直)方向をy軸としてxyzの3次元空
間を定義すると、撮像面上での被写体像のずれの要因
は、撮影光学レンズ1または固体撮像素子2のx軸方向
のずれ変位とy軸方向のずれ変位,また前記撮影光学レ
ンズ1と固体撮像素子2との間のx軸を中心とするピッ
チングとy軸を中心とするヨーイング,そして固体撮像
素子2の光軸回りの回転変位として与えられる。
今、第2図に示すように撮影光学系の光軸方向をz軸、
この光軸に直交する横(水平)方向をx軸、そして光軸
に直交する縦(垂直)方向をy軸としてxyzの3次元空
間を定義すると、撮像面上での被写体像のずれの要因
は、撮影光学レンズ1または固体撮像素子2のx軸方向
のずれ変位とy軸方向のずれ変位,また前記撮影光学レ
ンズ1と固体撮像素子2との間のx軸を中心とするピッ
チングとy軸を中心とするヨーイング,そして固体撮像
素子2の光軸回りの回転変位として与えられる。
しかして撮像面上での被写体像のx方向のずれ変位は
前記撮影光学レンズ1または固体撮像素子2のx軸方向
のずれ変位とヨーイングとにより生じる。また撮像面上
での被写体像のy方向のずれ変位は前記撮影光学レンズ
1または固体撮像素子2のy軸方向のずれ変位とピッチ
ングとにより生じる。
前記撮影光学レンズ1または固体撮像素子2のx軸方向
のずれ変位とヨーイングとにより生じる。また撮像面上
での被写体像のy方向のずれ変位は前記撮影光学レンズ
1または固体撮像素子2のy軸方向のずれ変位とピッチ
ングとにより生じる。
そこで上記撮像面上での被写体像のx方向のずれ変位
について考察してみると、仮に被写体に対して撮影光学
レンズ1および固体撮像素子2が平行にその水平方向
(x方向)にdx1(=dx2)だけ変位したとすると、第3
図(a)にそのときの光学的な状態を模式的に示すよう
に、撮影面上でのずれ変位h1は、物点(被写体像位置)
と撮影光学レンズ1との距離をa、撮影光学レンズ1と
撮像面位置までの距離をbとしたとき、 dx1;a=h1;b なる関係から となる。但し、fは撮影光学レンズ1の焦点距離であっ
て、 1/a+1/b=1/f なる光学的関係を有する。
について考察してみると、仮に被写体に対して撮影光学
レンズ1および固体撮像素子2が平行にその水平方向
(x方向)にdx1(=dx2)だけ変位したとすると、第3
図(a)にそのときの光学的な状態を模式的に示すよう
に、撮影面上でのずれ変位h1は、物点(被写体像位置)
と撮影光学レンズ1との距離をa、撮影光学レンズ1と
撮像面位置までの距離をbとしたとき、 dx1;a=h1;b なる関係から となる。但し、fは撮影光学レンズ1の焦点距離であっ
て、 1/a+1/b=1/f なる光学的関係を有する。
一方、被写体に対する撮影光学レンズ1および固体撮
像素子2の光学的位置関係にヨーイングが生じ、撮影光
学レンズ1にdx1の変位、また固体撮像素子2に(−dx
2)の変位が生じたときの撮影面上でのずれ変位h2は、 h2=dx2−dx1 となる。
像素子2の光学的位置関係にヨーイングが生じ、撮影光
学レンズ1にdx1の変位、また固体撮像素子2に(−dx
2)の変位が生じたときの撮影面上でのずれ変位h2は、 h2=dx2−dx1 となる。
従って第3図(b)に模式的に示すように、x方向に
関してヨーイングと平行移動とがある場合、前記固体撮
像素子2の撮像面上での被写体像の実際のずれ量pxは となる。
関してヨーイングと平行移動とがある場合、前記固体撮
像素子2の撮像面上での被写体像の実際のずれ量pxは となる。
このことはy方向のずれについても同様に成立し、y
方向に関してピッチングと平行移動とがある場合、前記
固体撮像素子2の撮像面上での被写体像の実際のずれ量
pyは となる。
方向に関してピッチングと平行移動とがある場合、前記
固体撮像素子2の撮像面上での被写体像の実際のずれ量
pyは となる。
一方、撮影光学系に光軸回りの回転ずれが生じた場
合、この回転ずれ量は前記光軸Mに関して対称な2点で
の変位差として求めることができる。具体的には前記固
体撮像素子2の光軸Mを中心として前述したように上下
対称に設けられた2つの加速度センサx2,x3によりその
変位量dx2,dx3を求めると、その変位差Δdは、 Δd=dx2−dx3 として求められる。従ってこの変位差Δdから固体撮像
素子2の光軸Mを中心とする回転変位の角度θは、 として求められることになる。
合、この回転ずれ量は前記光軸Mに関して対称な2点で
の変位差として求めることができる。具体的には前記固
体撮像素子2の光軸Mを中心として前述したように上下
対称に設けられた2つの加速度センサx2,x3によりその
変位量dx2,dx3を求めると、その変位差Δdは、 Δd=dx2−dx3 として求められる。従ってこの変位差Δdから固体撮像
素子2の光軸Mを中心とする回転変位の角度θは、 として求められることになる。
この実施例装置では、基本的には上述したようにして
前記加速度センサx1,x2,x3,y1,y2にて検出される撮影光
学レンズ1での変位量dx1,dy1および固体撮像素子2で
の変位量dx2,dx3,dy2に従い、撮影光学レンズ1を介し
て固体撮像素子2の撮像面に結像される被写体像のずれ
量をpx,py,θとしてそれぞれ求めるものとなっている。
前記加速度センサx1,x2,x3,y1,y2にて検出される撮影光
学レンズ1での変位量dx1,dy1および固体撮像素子2で
の変位量dx2,dx3,dy2に従い、撮影光学レンズ1を介し
て固体撮像素子2の撮像面に結像される被写体像のずれ
量をpx,py,θとしてそれぞれ求めるものとなっている。
ところで回転ずれが生じている場合、その回転ずれに
起因するx方向およびy方向の変位成分も前述したx方
向およびy方向の平行移動変位成分としてそのまま検出
されてしまうことが否めない。従って回転ずれがある場
合には、この回転ずれに起因するx方向およびy方向の
変位成分を、前述した如くそれぞれ検出されるx方向お
よびy方向の平行移動変位成分から差し引いてその平行
移動ずれ量を補正することが必要となる。
起因するx方向およびy方向の変位成分も前述したx方
向およびy方向の平行移動変位成分としてそのまま検出
されてしまうことが否めない。従って回転ずれがある場
合には、この回転ずれに起因するx方向およびy方向の
変位成分を、前述した如くそれぞれ検出されるx方向お
よびy方向の平行移動変位成分から差し引いてその平行
移動ずれ量を補正することが必要となる。
従って前述した如く回転ずれを生じた回転角度θが求
められた場合には、第5図に示すように、x方向の平行
移動ずれの変位差から求められた回転角度θから、その
回転変位に起因するx変位成分rxとy変位成分ryとを rx=r(1−cosθ) ry=r sinθ としてぞれぞれ求め、この回転ずれに起因するx方向お
よびy方向のずれ分を前述した変位量dx1,dy1,dx2,dy2
からそれぞれ差し引き、 dx1′=dx1−rx dy1′=dy1−ry dx2′=dx2−rx dy2′=dy2−ry を、その回転ずれ補正された後の平行移動ずれの成分と
して求め、これらの変位量dx1′,dy1′,dx2′,dy2′を
用いて前述したずれ補正を行うようにすれば良い。
められた場合には、第5図に示すように、x方向の平行
移動ずれの変位差から求められた回転角度θから、その
回転変位に起因するx変位成分rxとy変位成分ryとを rx=r(1−cosθ) ry=r sinθ としてぞれぞれ求め、この回転ずれに起因するx方向お
よびy方向のずれ分を前述した変位量dx1,dy1,dx2,dy2
からそれぞれ差し引き、 dx1′=dx1−rx dy1′=dy1−ry dx2′=dx2−rx dy2′=dy2−ry を、その回転ずれ補正された後の平行移動ずれの成分と
して求め、これらの変位量dx1′,dy1′,dx2′,dy2′を
用いて前述したずれ補正を行うようにすれば良い。
このような観点に基づき、前述した第1図に示す如く
構成された実施例装置では、加速度センサx2から変位検
出器6bを介して検出される撮像面上部でのx方向の変位
量dx2と、加速度センサx3から変位検出器6eを介して検
出される撮像面下部でのx方向の変位量dxとから、減算
器12にてその変位差(dx2−dx3)を求め、この変位差
(dx2−dx3)から回転検出器7にてその回転変位角度θ
を求めている。そしてこの回転変位角度θに従って、そ
の回転ずれを補正するべくアクチュエータ駆動部10aを
起動し、θアクチュエータ3aを駆動して前記固体撮像素
子2の撮像面を角度θだけ回転変位させてその回転ずれ
補正を行わせている。
構成された実施例装置では、加速度センサx2から変位検
出器6bを介して検出される撮像面上部でのx方向の変位
量dx2と、加速度センサx3から変位検出器6eを介して検
出される撮像面下部でのx方向の変位量dxとから、減算
器12にてその変位差(dx2−dx3)を求め、この変位差
(dx2−dx3)から回転検出器7にてその回転変位角度θ
を求めている。そしてこの回転変位角度θに従って、そ
の回転ずれを補正するべくアクチュエータ駆動部10aを
起動し、θアクチュエータ3aを駆動して前記固体撮像素
子2の撮像面を角度θだけ回転変位させてその回転ずれ
補正を行わせている。
一方、この回転変位角度θに従い、回転変位検出器11
にて上記回転ずれに起因するx方向およびy方向の変位
成分rx,ryを前述したようにそれぞれ求める。そしてこ
の回転ずれに起因するx方向の変位成分rxを減算器13a,
13bにそれぞれ与え、加速度センサx1から変位検出器6a
を介して検出される撮影光学レンズ1でのx方向の変位
量dx1と、加速度センサx2から変位検出器6bを介して検
出される撮像面でのx方向の変位量dx2とをそれぞれ補
正する。同様にして回転ずれに起因するy方向の変位成
分ryを減算器14a,14bにそれぞれ与え、加速度センサy1
から変位検出器6cを介して検出される撮影光学レンズ1
でのy方向の変位量dy1と、加速度センサy2から変位検
出器6dを介して検出される撮像面でのy方向の変位量dy
2とをそれぞれ補正する。
にて上記回転ずれに起因するx方向およびy方向の変位
成分rx,ryを前述したようにそれぞれ求める。そしてこ
の回転ずれに起因するx方向の変位成分rxを減算器13a,
13bにそれぞれ与え、加速度センサx1から変位検出器6a
を介して検出される撮影光学レンズ1でのx方向の変位
量dx1と、加速度センサx2から変位検出器6bを介して検
出される撮像面でのx方向の変位量dx2とをそれぞれ補
正する。同様にして回転ずれに起因するy方向の変位成
分ryを減算器14a,14bにそれぞれ与え、加速度センサy1
から変位検出器6cを介して検出される撮影光学レンズ1
でのy方向の変位量dy1と、加速度センサy2から変位検
出器6dを介して検出される撮像面でのy方向の変位量dy
2とをそれぞれ補正する。
前記x方向移動量検出器8はこのようにして減算器13
a,13bにて補正されたx方向変位量dx1′,dx2′に従って
前述したように撮像面上での被写体像のx方向でのずれ
量pxを求め、このx方向の平行移動ずれを補正するべく
アクチュエータ駆動部10bを起動する。このアクチュエ
ータ駆動部10bの起動により前記xアクチュエータ3bが
駆動されて前記固体撮像素子2の撮像面がx方向にpxだ
け平行移動変位され、その平行移動ずれ補正が行われ
る。
a,13bにて補正されたx方向変位量dx1′,dx2′に従って
前述したように撮像面上での被写体像のx方向でのずれ
量pxを求め、このx方向の平行移動ずれを補正するべく
アクチュエータ駆動部10bを起動する。このアクチュエ
ータ駆動部10bの起動により前記xアクチュエータ3bが
駆動されて前記固体撮像素子2の撮像面がx方向にpxだ
け平行移動変位され、その平行移動ずれ補正が行われ
る。
同様にしてy方向移動量検出器9は上述した減算器14
a,14bにて補正されたy方向変位量dy1′,dy2′に従って
前述したように撮像面上での被写体像のy方向でのずれ
量pyを求め、このy方向の平行移動ずれを補正するべく
アクチュエータ駆動部10cを起動する。このアクチュエ
ータ駆動部10cの起動により前記yアクチュエータ3cが
駆動されて前記固体撮像素子2の撮像面がy方向にpyだ
け平行移動変位されてその平行移動ずれ補正が行われ
る。
a,14bにて補正されたy方向変位量dy1′,dy2′に従って
前述したように撮像面上での被写体像のy方向でのずれ
量pyを求め、このy方向の平行移動ずれを補正するべく
アクチュエータ駆動部10cを起動する。このアクチュエ
ータ駆動部10cの起動により前記yアクチュエータ3cが
駆動されて前記固体撮像素子2の撮像面がy方向にpyだ
け平行移動変位されてその平行移動ずれ補正が行われ
る。
かくしてこのように構成された実施例装置によれば、
撮影光学レンズ1の取り付け位置に設けられた加速度セ
ンサx1,y1により検出される撮影光学レンズ1のx方向
およびy方向の変位量dx1,dy1と、固体撮像素子2の撮
像面位置に設けられた加速度センサx2,x3,y2により検出
される固体撮像素子2の撮像面のx方向およびy方向の
変位量dx2,dx3,dy2とにより、これらの変位に起因する
撮像面上での被写体像の結像位置のずれ量が前述した
θ,px,pyとしてそれぞれ検出される。
撮影光学レンズ1の取り付け位置に設けられた加速度セ
ンサx1,y1により検出される撮影光学レンズ1のx方向
およびy方向の変位量dx1,dy1と、固体撮像素子2の撮
像面位置に設けられた加速度センサx2,x3,y2により検出
される固体撮像素子2の撮像面のx方向およびy方向の
変位量dx2,dx3,dy2とにより、これらの変位に起因する
撮像面上での被写体像の結像位置のずれ量が前述した
θ,px,pyとしてそれぞれ検出される。
そしてこれらの検出ずれ量θ,px,pyに従ってアクチュ
エータ機構が駆動され、そのずれを補正するように固体
撮像素子2の撮像面が変位されるので、撮像面に対する
被写体像をずれのないものとすることができる。
エータ機構が駆動され、そのずれを補正するように固体
撮像素子2の撮像面が変位されるので、撮像面に対する
被写体像をずれのないものとすることができる。
この結果、固体撮像素子2における被写体像の露光が
行われる期間に亘って、仮に手振れが生じたとしてもそ
のずれを効果的に補正して画像ぶれのない撮像(露光)
を行うことが可能となる。
行われる期間に亘って、仮に手振れが生じたとしてもそ
のずれを効果的に補正して画像ぶれのない撮像(露光)
を行うことが可能となる。
ところで上述した実施例では被写体像の回転ずれ、お
よび平行移動ずれをそれぞれ検出する為に合計5個の加
速度センサx1,x2,x3,y1,y2を用いたが、これをx方向お
よびy方向にそれぞれ2個づつの合計4個の加速度セン
サx1,x2,y1,y2を用いて検出するようにしても良い。
よび平行移動ずれをそれぞれ検出する為に合計5個の加
速度センサx1,x2,x3,y1,y2を用いたが、これをx方向お
よびy方向にそれぞれ2個づつの合計4個の加速度セン
サx1,x2,y1,y2を用いて検出するようにしても良い。
第6図および第7図は4個の加速度センサx1,x2,y1,y
2を用いてずれ補正を行うようにした本発明の第2の実
施例を示す図で、先の実施例装置と同一部分には同一符
号を付して示してある。
2を用いてずれ補正を行うようにした本発明の第2の実
施例を示す図で、先の実施例装置と同一部分には同一符
号を付して示してある。
この第2の実施例装置が特徴とするところは、撮影光
学レンズ1の取り付け位置に設けられる加速度センサx
1,y1と、固体撮像素子2の撮像面位置に設けられる加速
度センサx2,y2とを第7図に示すように、各方向につい
てそれぞれその光軸Mに対して対称に配置し、対称な位
置関係にある加速度センサx1,x2による検出ずれ量dx1,d
x2、または加速度センサy1,y2による検出ずれ量dy1,dy2
から回転角検出器7にてその回転ずれ量を および としてそれぞれ検出するようにしたことを特徴としてい
る。
学レンズ1の取り付け位置に設けられる加速度センサx
1,y1と、固体撮像素子2の撮像面位置に設けられる加速
度センサx2,y2とを第7図に示すように、各方向につい
てそれぞれその光軸Mに対して対称に配置し、対称な位
置関係にある加速度センサx1,x2による検出ずれ量dx1,d
x2、または加速度センサy1,y2による検出ずれ量dy1,dy2
から回転角検出器7にてその回転ずれ量を および としてそれぞれ検出するようにしたことを特徴としてい
る。
尚、この回転角検出器7では上述したようにx方向の
ずれ量、およびy方向のずれ量からそれぞれ検出される
回転ずれ量θx,θyを θ=(θx+θy)/2 として平均化することで、その回転ずれの角度θをより
精度良く求めるように構成されている。
ずれ量、およびy方向のずれ量からそれぞれ検出される
回転ずれ量θx,θyを θ=(θx+θy)/2 として平均化することで、その回転ずれの角度θをより
精度良く求めるように構成されている。
かくしてこのように構成された第2の実施例装置によ
れば、回転角検出器7における演算処理が多少複雑化す
るものの、x方向およびy方向に関してそれぞれ光軸M
を中心として対称に配置された4つの加速度センサx1,x
2,y1,y2を用いて、その回転ずれと共に、その平行移動
によりずれ分をも検出してこれらのずれ補正を行うこと
が可能となるので、そのセンシング機構の大幅な簡略化
を図ることが可能となる。
れば、回転角検出器7における演算処理が多少複雑化す
るものの、x方向およびy方向に関してそれぞれ光軸M
を中心として対称に配置された4つの加速度センサx1,x
2,y1,y2を用いて、その回転ずれと共に、その平行移動
によりずれ分をも検出してこれらのずれ補正を行うこと
が可能となるので、そのセンシング機構の大幅な簡略化
を図ることが可能となる。
尚、装置構成の簡略化を図るには、例えば第8図に示
すように回転ずれを検出するための専用の加速度センサ
15を設け、この加速度センサ15により検出される回転ず
れ量に従ってθアクチュエータ3aを駆動して回転ずれ補
正を行いながら、前述した如き4つの加速度センサx1,x
2,y1,y2を用いて検出されるx方向およびy方向のずれ
量に従ってその平行移動ずれに対する補正を行うように
しても良い。
すように回転ずれを検出するための専用の加速度センサ
15を設け、この加速度センサ15により検出される回転ず
れ量に従ってθアクチュエータ3aを駆動して回転ずれ補
正を行いながら、前述した如き4つの加速度センサx1,x
2,y1,y2を用いて検出されるx方向およびy方向のずれ
量に従ってその平行移動ずれに対する補正を行うように
しても良い。
勿論、前述した第1および第2の実施例と同様に変位
検出器6eで求められる回転変位量から変位検出器6a,6b
〜6dで求められるx変位量,y変位量をそれぞれ補正する
ようにしても良い。
検出器6eで求められる回転変位量から変位検出器6a,6b
〜6dで求められるx変位量,y変位量をそれぞれ補正する
ようにしても良い。
以上、本発明の代表的な実施例について説明したよう
に、本発明では撮像光学レンズ1および固体撮像素子2
の取り付け位置に設けられた変位センサ、具体的には加
速度センサを用いて上記撮像光学レンズ1および固体撮
像素子2での変位量をそれぞれ検出し、これらの検出さ
れた変位量に従って前記撮像光学レンズ1にて結像され
る固体撮像素子2の撮像面上での被写体像のずれ量を求
めている。そしてこの検出ずれ量に従って被写体に対す
る撮像光学レンズ1と固体撮像素子2との光学的位置関
係を変位させてそのずれ補正を行うものとなっている。
に、本発明では撮像光学レンズ1および固体撮像素子2
の取り付け位置に設けられた変位センサ、具体的には加
速度センサを用いて上記撮像光学レンズ1および固体撮
像素子2での変位量をそれぞれ検出し、これらの検出さ
れた変位量に従って前記撮像光学レンズ1にて結像され
る固体撮像素子2の撮像面上での被写体像のずれ量を求
めている。そしてこの検出ずれ量に従って被写体に対す
る撮像光学レンズ1と固体撮像素子2との光学的位置関
係を変位させてそのずれ補正を行うものとなっている。
この結果、被写体像の露光(撮影)時における撮像面
上での被写体像のぶれを効果的に防ぎ、ぶれのない鮮明
な、解像度の高い撮影を効果的に行わしめることが可能
となる。
上での被写体像のぶれを効果的に防ぎ、ぶれのない鮮明
な、解像度の高い撮影を効果的に行わしめることが可能
となる。
尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。実施例では固体撮像素子2を用いて被写体像を電子
的に撮像する電子カメラを例に説明したが、銀塩フィル
ムを用いて被写体像を撮影するカメラにも同時に適用す
ることができる。この場合には、例えばフィルムホルダ
をカメラ本体に対して2重筐体構造化して支持するよう
にし、フィルムホルダ自体を、例えばボイスコイル等の
アクチュエータ機構を用いて変位制御するようにすれば
良い。また撮影光学レンズ1をアクチュエータ機構を用
いて変位制御してそのずれ補正を行うようにすることも
可能である。但し、この場合、撮影光学レンズ1を回転
させてもこの回転ずれ補正ができないので、例えばプリ
ズムを用いる等して回転ずれを与えるようにすれば良
い。その他、変位検出の手法やセンサの構成等はその仕
様に応じて定めれば良いものであり、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。
い。実施例では固体撮像素子2を用いて被写体像を電子
的に撮像する電子カメラを例に説明したが、銀塩フィル
ムを用いて被写体像を撮影するカメラにも同時に適用す
ることができる。この場合には、例えばフィルムホルダ
をカメラ本体に対して2重筐体構造化して支持するよう
にし、フィルムホルダ自体を、例えばボイスコイル等の
アクチュエータ機構を用いて変位制御するようにすれば
良い。また撮影光学レンズ1をアクチュエータ機構を用
いて変位制御してそのずれ補正を行うようにすることも
可能である。但し、この場合、撮影光学レンズ1を回転
させてもこの回転ずれ補正ができないので、例えばプリ
ズムを用いる等して回転ずれを与えるようにすれば良
い。その他、変位検出の手法やセンサの構成等はその仕
様に応じて定めれば良いものであり、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、非常に簡易にし
て効果的に撮像面上における被写体像の回転ずれを検出
し、そのずれを補正するべくその光学的位置関係を変位
制御するので、被写体像の露光が行われる期間に亘っ
て、所謂手振れに起因する画像ぶれのない解像度の高い
被写体撮影を効果的に行うことが可能となる等の実用
上、多大な効果が奏せられる。
て効果的に撮像面上における被写体像の回転ずれを検出
し、そのずれを補正するべくその光学的位置関係を変位
制御するので、被写体像の露光が行われる期間に亘っ
て、所謂手振れに起因する画像ぶれのない解像度の高い
被写体撮影を効果的に行うことが可能となる等の実用
上、多大な効果が奏せられる。
第1図は本発明の第1の実施例に係るカメラ装置の要部
概略構成図、第2図は第1の実施例装置における加速度
センサの配置構造を示す図、第3図乃至第5図はそれぞ
れ実施例装置におけるずれ検出の作用を模式的に示す
図、第6図は本発明の第2の実施例に係るカメラ装置の
要部概略構成図、第7図は第2の実施例装置における加
速度センサの配置構造を示す図、第8図は本発明の第3
の実施例に係るカメラ装置の要部概略構成図である。 1……撮影光学レンズ、2……固体撮像素子、3a,3b,3c
……アクチュエータ、4……第1の変位センサ、5……
第2の変位センサ、6a,6b,6c,6d,6e……変位検出器、7
……回転角検出器、8……x方向変位検出器、9……y
方向変位検出器、10a,10b,10c……アクチュエータ駆動
部、11……回転変位検出器、12,13a,13b,14a,14b……減
算器、15……加速度センサ(回転角検出)、x1,x2,x3,y
1,y2……加速度センサ。
概略構成図、第2図は第1の実施例装置における加速度
センサの配置構造を示す図、第3図乃至第5図はそれぞ
れ実施例装置におけるずれ検出の作用を模式的に示す
図、第6図は本発明の第2の実施例に係るカメラ装置の
要部概略構成図、第7図は第2の実施例装置における加
速度センサの配置構造を示す図、第8図は本発明の第3
の実施例に係るカメラ装置の要部概略構成図である。 1……撮影光学レンズ、2……固体撮像素子、3a,3b,3c
……アクチュエータ、4……第1の変位センサ、5……
第2の変位センサ、6a,6b,6c,6d,6e……変位検出器、7
……回転角検出器、8……x方向変位検出器、9……y
方向変位検出器、10a,10b,10c……アクチュエータ駆動
部、11……回転変位検出器、12,13a,13b,14a,14b……減
算器、15……加速度センサ(回転角検出)、x1,x2,x3,y
1,y2……加速度センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/232
Claims (1)
- 【請求項1】撮影光学レンズを介して所定の撮像面上に
結像される被写体像を撮像するカメラ装置において、 前記撮影光学レンズの光軸に直交する平面内における前
記撮影光学レンズの変位を検出するもので、前記光軸を
中心とする前記撮影光学レンズの横方向変位を検出する
第1のx方向加速度センサと、その縦方向変位を検出す
る第1のy方向加速度センサとからなる第1の変位セン
サ群と、 前記光軸に直交する平面内における前記撮影面の変位を
検出するもので、前記光軸を中心とする所定の前記撮像
面の横方向変位を検出する第2のx方向加速度センサ
と、その縦方向変位を検出する第2のy方向加速度セン
サとからなると共に、前記第2のx方向加速度センサ
は、前記第1のx方向加速度センサと前記光軸に対して
対称の位置に設けられ、且つ前記第2のy方向加速度セ
ンサは、前記第1のy方向加速度センサと前記光軸に対
して対称の位置に設けられている前記第2の変位センサ
群と、 これらの第1および第2の変位センサ群による変位検出
量に従って前記撮影光学レンズと前記撮像面との光学的
位置関係を変位させて前記撮像面に結像される前記被写
体像のずれを補正する手段と、 を具備したことを特徴とするカメラ装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02004523A JP3103572B2 (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | カメラ装置 |
US07/635,929 US5155520A (en) | 1990-01-16 | 1990-12-28 | Camera apparatus having image correcting function against instability of shooting thereof |
DE4100463A DE4100463C2 (de) | 1990-01-16 | 1991-01-09 | Kameravorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02004523A JP3103572B2 (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | カメラ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03210884A JPH03210884A (ja) | 1991-09-13 |
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Family
ID=11586407
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02004523A Expired - Fee Related JP3103572B2 (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | カメラ装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5155520A (ja) |
JP (1) | JP3103572B2 (ja) |
DE (1) | DE4100463C2 (ja) |
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US5990942A (en) * | 1991-05-01 | 1999-11-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Photographing apparatus using image information for blurring correction |
FR2678461B1 (fr) * | 1991-06-25 | 1993-10-15 | Aerospatiale Ste Nat Indle | Procede pour determiner la position au repos de la ligne de visee d'un dispositif de prise de vue soumis a des vibrations, dispositif pour sa mise en óoeuvre et application a l'harmonisation de dispositifs de prise de vue. |
US5845156A (en) * | 1991-09-06 | 1998-12-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Image stabilizing device |
JPH0566452A (ja) * | 1991-09-10 | 1993-03-19 | Canon Inc | 防振機能付カメラ |
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JP3364945B2 (ja) * | 1992-01-31 | 2003-01-08 | ソニー株式会社 | 手振れ補正装置及び手振れ補正方法 |
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EP0579137B1 (en) * | 1992-07-15 | 1999-04-21 | Nikon Corporation | Image-shake correcting photographic apparatus |
JPH0635022A (ja) * | 1992-07-20 | 1994-02-10 | Asahi Optical Co Ltd | カメラの像ブレ補正装置の補正レンズ駆動機構 |
JPH0682869A (ja) * | 1992-09-04 | 1994-03-25 | Nikon Corp | 手ブレ補正装置 |
JPH06148711A (ja) * | 1992-11-05 | 1994-05-27 | Nikon Corp | 手振れ補正カメラ |
JP3513950B2 (ja) * | 1993-12-14 | 2004-03-31 | 株式会社ニコン | 像振れ補正カメラ |
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