JP4086332B2 - 電子スチルカメラ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は電子スチルカメラに係わり、特に、振れ検出手段の出力信号に基づいて光学的振れ補正手段を制御するようにしたものに用いて好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、撮像素子を用いて被写体像を撮影し、その結果得られた画像信号を信号処理して画像情報に変換し、前記画像情報をフラッシュメモリを内蔵したメモリカードや、フロッピ−ディスク或いはハードディスクからなる記録手段に記録するようにした電子スチルカメラが種々提案されている。
【0003】
一方、撮影装置を用いて、撮影を行う際に、手ぶれなどの振れによる悪影響を防止するための振れ補正装置も種々提案されている。また、ビデオカメラや、銀塩フィルムを用いるカメラにおいては、振れ補正機能付きカメラが市場に多く提供されてきている。
【0004】
これらの振れ補正機能付きカメラでは、固体撮像素子(以下CCD)により生成される画像信号を取り出して表示する範囲をカメラの振れに合わせて変更することによって、振れのない映像を表示しようとする、いわゆる、電子式振れ補正方式や、振動ジャイロなどのセンサーで振れを検出し、その検出結果に基づいて、可変頂角プリズムの頂角を変化させたり、撮影レンズの一部をシフトさせたりして、撮像面上で撮影像が振れることを防止する、いわゆる光学防振装置が用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近の電子スチルカメラは、CCDが小形化されたことや、記憶媒体としてフラッシュメモリが採用されたこと等によって、小形化及び軽量化が進んでいる。しかし、カメラが小形化及び軽量化されると、レリーズボタンを押す時や、通常のホールド時に手ぶれなどの振れが増えてしまう問題が生じる。
【0006】
しかも、現在の電子スチルカメラには、CCDに蓄積される像信号に電気的なノイズが入って画質が劣化することを防止するために、フィルム感度に換算して、ISO75に相当する程度の比較的感度の低いCCDが使用されているので、振れの影響を受けやすい状況にあった。
【0007】
このように振れの悪影響を受けやすい状況下で、今日の電子スチルカメラは、振れによる悪影響を避けるために、比較的暗い被写体を撮影する際には、CCDに蓄積される像信号を電気的に増幅して得られる映像信号が適正なレベルになるようにするために、増幅率が自動的に変化するようにしたオートゲインコントロールや、ストロボを設けて、ストロボを自動発光させるといったことが行われている。
【0008】
しかしながら、暗い被写体の撮影を行う際には、オートゲインコントロールで適正露光に相当する映像信号を得ようとしても、CCDに蓄積される電荷が元々少ないために、SN比の悪い信号を増幅することになる問題があった。
【0009】
その上に、増幅回路の増幅率が高くなるために増幅回路のノイズの影響も大きくなってしまい、結果として、SN比が悪く、画質の悪い映像しか得られないという欠点があった。さらに、前記の欠点は、CCDを用いた撮影装置の利点である電子ズームを行うと、CCDの画素が拡大されて表示されるために特に顕著になる問題があった。
【0010】
また、手ぶれなどの振れは、電子ズームによって、例えば超望遠レンズを装着した場合に相当するようなズーミングを行った場合には、フレーミングにも影響し、手ぶれなどの振れによる影響で、正確にフレーミングを行うのも困難な状況さえも生じてしまう問題があった。
【0011】
さらに、今日の電子スチルカメラにおいては、撮影スタンバイのためや、AFやAEのために撮影直前に機械的シャッターを開いたり、開閉させることが行われている。このため、拡大率が大きい場合には、機械的シャッターの動作による振動により像ぶれが発生する問題があった。また、従来の振れ補正装置を応用しても、シャッターの振動に振れ補正装置が反応して補正手段がいずれかの方向にずれ、実際の撮影中に十分な補正量が得られない場合が生じるという欠点があった。
【0012】
さらに、電子スチルカメラにストロボを内蔵させ、ストロボを自動発光させて、適正露光を得ようとしても、遠距離の被写体には光が届かないため、遠距離の被写体の撮影を行う際には、結局オートゲインコントロールに頼ることになり、画質の悪い映像しか得られないという欠点があった。
【0013】
また、遠距離までストロボの光が無理に届くようにしようとして、ガイドナンバーの大きなストロボを内蔵すると、カメラの外形が大きくなり携行性を損なう問題があった。
【0014】
また、電子スチルカメラは1回のCCDによる電荷蓄積によって映像信号を得るために、CCDの一部分を切り出して表示し、その切り出し位置を変えることによって、振れ補正を行うようにする、従来のいわゆる電子防振技術を応用することができない問題点があった。
【0015】
また、ビデオカメラなどで用いられている光学式の振れ補正を常時行おうとすると電力消費が多くなるので、電池の寿命が減ったり、振れ補正装置をつけたことで大きな電池が必要となり、これにより、電子スチルカメラが大きくなって携行性を疎外するといった問題があった。
【0016】
また、ビデオカメラなどで用いられている光学式の振れ補正を常時行おうとすると、振れ補正装置の作動により色収差などが発生して、電子スチルカメラの光学性能が劣化するという問題があった。この問題は、静止画を撮影する電子スチルカメラにおいては、特に重要であった。
【0017】
本発明は前述の問題点にかんがみ、電力消費が少なく、かつ光学性能の劣化の少ない振れ補正機能付きの電子スチルカメラを提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子スチルカメラは、電子スチルカメラにおいて、撮影レンズと、前記撮影レンズを介して被写体像を受光して電荷を蓄積する撮像素子と、前記撮像素子からの出力を画像信号として記録する記録手段と、機械的シャッターと、2段式のレリーズスイッチと、振れ検出手段の検出結果に基づいて光学的に振れ補正を行う振れ補正手段と、を備え、前記レリーズスイッチが第1段階まで押された際、前記機械的シャッターを開き、前記レリーズスイッチが第2段階まで押された際、前記撮像素子のリセットを開始するとともに、前記振れ補正手段による振れ補正を開始し、前記撮像素子のリセットが終了した後、前記画像信号に基づいて予め演算された露光時間が経過した際、前記機械的シャッターを閉じるとともに、前記振れ補正手段による振れ補正を停止させ、前記撮像素子に蓄積された電荷を出力することを特徴とする。
【0042】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子スチルカメラの第1の実施の形態を図1〜図5に従って説明する。
【0043】
図1は、本発明の第1の実施の形態を示し、電子スチルカメラを透視した斜視図である。図2は、本実施の形態の電子スチルカメラの構成を説明するブロック図である。また、図3は前記電子スチルカメラのレンズ鏡筒部の分解斜視図、図4は、電子スチルカメラのレンズ鏡筒部の背面図、図5は電子スチルカメラの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【0044】
図1において、1は電子スチルカメラのケース、2は撮影レンズ、3はCCD3aが固定されたCCD基板、4はメモリカードであり、記憶媒体として用いられるものである。
【0045】
5は電子回路、6は電子ビューファインダー、7は電池、8は第1の振動ジャイロ、9は第2の振動ジャイロ、10はレリーズスイッチ、13は映像信号の外部出力端子であり、第1の外部出力端子13a及び第2の外部出力端子13bが設けられている。14はストロボ、15はズーム操作スイッチである。
【0046】
撮影レンズ2は、ビデオカメラに使用されているものと同様な、いわゆるリアフォーカスタイプのズームレンズであり、移動レンズである変倍レンズと、フォーカスレンズを含む撮影光学レンズとを有している。
【0047】
また、撮影レンズ2は変倍レンズやフォーカスレンズを駆動するためのアクチュエーターと、移動レンズの位置を検出するセンサーと、シャッターとを有している。
撮影レンズ2には、その焦点位置に撮像素子であるCCD3a(図1には不図示)が位置するようにCCD基板3が固定されている。前記撮影レンズ2は、ケース1内に固定されている。
【0048】
メモリカード4は、画像情報を電気的な情報として記憶するための記憶媒体として設けられているものであり、周知のフラッシュメモリを使用し、ケース1内に着脱可能に固定されている。
【0049】
電子回路5は、ケース1内に固定されている。本実施の形態においては、前記電子回路5はマイクロコンピュータを含み、CCD3aによって得られた画像信号を読みだす。そして、前記読みだした画像信号を前述のメモリカード4に記憶するための形式に変換して、前記メモリカード4に記憶する。
【0050】
また、電子回路5は前記撮影レンズ2に対してオートフォーカス動作(以下AF)、露出制御(以下AE)、ズーミング動作及び振れ補正動作を制御する。
【0051】
さらに、前記電子回路5は、被写体の照度に応じた強度でストロボを発光させ、CCD3aに写った映像を電子ビューファインダー6に表示する。また、出力端子13を介して、外部のパーソナルコンピュータや、テレビモニタに画像信号を出力する。
【0052】
電子ビューファインダ(以下EVF)6は、周知の液晶を用いたEVFであって、CCD3aに写った映像を表示するとともに、撮影モードや、焦点距離情報といった撮影情報も表示する。
【0053】
電池7は、例えばリチウムイオン電池及びアルカリマンガン電池といった周知の電池であり、ケース1内に着脱可能に収納されている。電池7は、不図示の電源スイッチを操作することによって、前述の電子回路5に電気的に接続され、駆動電力を供給する。
【0054】
第1の振動ジャイロ8は、圧電素子を用いた振動ジャイロであり、その感度軸が画面の上下方向(以下ピッチ方向)に向けられてケース1に固定されている。そして、手振れなどの振れによって電子スチルカメラに振動が加わると、ピッチ方向の角速度を検出し、その検出出力を前述の電子回路5に伝える。
【0055】
同様に、第2の振動ジャイロ9は、圧電素子を用いた振動ジャイロであり、その感度軸が、画面の水平方向(以下ヨー方向)に向けられてケース1に固定されており、手振れなどの振れによって電子スチルカメラに振動が加わると、その振動によるヨー方向の角速度を検出し、その検出出力を前述の電子回路5に伝える。
【0056】
レリーズスイッチ10は、周知の2段式スイッチであり、ケース1に固定されている。そして、レリーズスイッチ10が第1段目(以下レリーズSW1)まで押されると、電子回路5の動作によって、撮影レンズ2に設けられたシャッタが開かれるとともに、AFやAEが行われて電子スチルカメラは撮影スタンバイ状態となる。
【0057】
また、レリーズスイッチ10が第2段目(以下レリーズSW2)まで押されると、電子回路5の動作によってCCD3aのクリアーシャッタの動作が行われた後、撮影画像がCCD上に電荷の蓄積という形で記録される。
【0058】
出力端子13は、電子スチルカメラの撮影画像データをパーソナルコンピュータに転送したり、電子スチルカメラの撮影画像を外部モニタに表示したり、EVF6に表示される画像を外部モニタに表示したりするための端子であり、図1においては、ピンタイプの端子を図示している。
【0059】
ストロボ14は、ケース1に固定されており、電子回路5の作用により、撮影モードや被写体の照度に応じて、撮影が行われるタイミングに同調して自動的に発光する。
【0060】
次に、本実施の形態の電子スチルカメラの撮影装置部の構成について、図2を参照しながら説明する。なお、前述の図1と共通の部分には同一の符号を付している。
図2において、2は撮影レンズ、2aは第1の固定レンズ、2bは変倍レンズである第1の移動レンズ、2cは第2の固定レンズ、2dはフォーカスコンペレンズである第2の移動レンズ、2eはシャッタ、3aはCCD、16は可変頂角プリズム、17は鏡筒である。
【0061】
18aは第1のリンク、19aは第1のステッピングモータ、20は第1のマイクロコンピュータ、21aは第1のリセットセンサー、21bは第2のリセットセンサー、8及び9は振動ジャイロ、22は第1のドライブ回路、23は第2のドライブ回路、24は第2のマイクロコンピュータである。
【0062】
25は第3のドライブ回路、26は映像信号処理回路、27はビデオ出力処理回路、28はディジタル出力処理回路、4はメモリカード、6はEVF、10はレリーズスイッチである。図2においては、ズーム操作スイッチ15は不図示としている。
【0063】
撮影レンズ2は、例えば本出願人が特開平6−138419号によって提案したような振れ補正機能付き撮影レンズである。本実施の形態の撮影レンズ2には、第1の固定レンズ2aと第2の固定レンズ2cが固定されており、第1の移動レンズ2bと、第2の可動レンズ2dが光軸方向に移動自在に支持されている。
【0064】
第1の移動レンズ2bは、図1で説明したズーム操作スイッチ15が操作されると、不図示のズームモータの動力によって光軸方向に移動する。また、第2の移動レンズ2dは、ズーミングやオートフォーカス動作に伴って不図示のフォーカスモータの動力によって光軸方向に移動する。シャッタ2eは、レリーズスイッチ10の操作に連動して開閉する。
【0065】
前記撮影レンズ2には、CCD3aが固定されている。さらに、撮影レンズ2には、可変頂角プリズム16、前記可変頂角プリズム16を支持する鏡筒17、第1のリンク18a、第2のリンク18b(不図示)、第1のステッピングモータ19a、第2のステッピングモータ19b(不図示)よりなる光軸偏向機構が設けられている。
【0066】
この光軸偏向機構は、例えばピッチ方向に光軸を偏向するための第1のステッピングモータ19aが回転すると、第1のステッピングモータ19aの出力軸に設けられたリードスクリューが回転し、このリードスクリューに噛み合ったラックが光軸方向に移動する。これにより、第1のリンク18aを介して、可変頂角プリズム16の頂角がピッチ方向に可変して、撮影レンズ2に入射する光線の方向を変えるものである。
【0067】
ヨー方向の光軸の偏向も同様にして行われ、ヨー方向の光軸を偏向するための第2のステッピングモータ19bの回転を、第2のリンク18bが可変頂角プリズム16に伝達する。これにより、前記可変頂角プリズム16のヨー方法の頂角が変化して、ヨー方向に撮影レンズ2に入射する光線の向きが偏向するように構成されている。
【0068】
第1のマイクロコンピュータ20は、振れ補正動作を制御するものであり、可変頂角プリズム16のリセット位置を検出するための第1及び第2のリセットスイッチと、ピッチ及びヨーそれぞれの方向の振動を検出する第1及び第2の振動ジャイロと、第1のドライブ回路22と、第2のドライブ回路23と、電子スチルカメラの動作を制御する第2のマイクロコンピュータ24が電気的に接続されている。
【0069】
これにより、電源スイッチがonされると、第1のマイクロコンピュータ20は、まず、ピッチ及びヨーそれぞれの方向の可変頂角プリズム16のリセット位置を検出するための第1のリセットセンサー21a及び第2のリセットセンサー21bの出力信号に基づいて、第1のドライブ回路22、第2のドライブ回路23に駆動パルスを送り、第1および第2のリセットセンサー21a及び21bの状態が変化するまで第1および第2のステッピングモータ19a、19bを駆動し、その位置でピッチ及びヨーの位置をカウントする第1のマイクロコンピュータ20の内部に設けられたカウンターをリセットする。
【0070】
次に、第1のマイクロコンピュータ20は、可変頂角プリズム16の頂角がピッチ、ヨーともに0°になるように、あらかじめ第1のマイクロコンピュータ20が記憶しているパルス数だけ、第1及び第2のステッピングモータ19a、19bを駆動して、スタンバイ状態となる。
【0071】
第1のマイクロコンピュータ20は、第2のマイクロコンピュータ24から振れ補正動作の始動命令を受けると、ピッチ方向の振れを検出する第1の振動ジャイロ8と、ヨー方向の振れを検出する第2の振動ジャイロ9の出力信号に対して積分などの処理を行い、可変頂角プリズム16のそれぞれの方向の目標頂角を算出し、可変頂角プリズム16の頂角が目標頂角を追尾するように、第1及び第2のステッピングモータ19a、19bを駆動して振れ補正を行う。
【0072】
第2のマイクロコンピュータ24は、シャッタ駆動回路25と、映像信号処理回路26と、メモリカード4と、第1の出力信号処理回路27と、第2の出力信号処理回路28とストロボ制御回路14aと、レリーズスイッチ10のレリーズSW1、レリーズSW2と、第1のマイクロコンピュータ20と電気的に接続されている。
【0073】
第2のマイクロコンピュータ24は、前記レリーズスイッチ10の操作に従ってシャッタ駆動回路25に信号を出力してシャッタ2eの開閉を制御する。また、映像信号処理回路26に対して画像信号を読み込ませるといった制御を行うとともに、CCD3aに対してリセットを行うといった制御を行い、さらに、前記読み込ませた画素信号を拡大した範囲に出力するいわゆる、電子ズームを行う。
【0074】
さらに、第2のマイクロコンピュータ24はメモリカード4に信号を出力して映像信号処理回路26の入力を記憶させ、メモリカード4に記憶されている映像データを第1の出力信号処理回路27、第2の出力信号処理回路28や、EVF6に出力させる。
【0075】
さらに、第2のコンピュータ24は、映像信号処理回路26から得られる被写体の輝度信号を基にシャッタ秒時を決定する。また、必要な場合にはストロボ制御回路14aに信号を出力してストロボ14を撮影に同期して発光させる。さらにまた、第2のマイクロコンピュータ24は、第1の出力信号処理回路27、第2の出力信号処理回路28の動作を制御する。また、オートフォーカスや、ズーミングの制御を行う。
【0076】
映像処理回路26は、CCD3aに蓄積された画像信号を逐次読みだし、映像信号としてメモリカード4や、EVF6に出力するとともに、所定のタイミングまたは、第2のマイクロコンピュータ24の指令で、CCD3aのリセットを行う。
【0077】
第1の出力信号処理回路27は、第2のマイクロコンピュータ24と映像信号処理回路26と、メモリカード4と、EVF6と第1の外部出力端子13aに電気的に接続されている。そして、前記第2のマイクロコンピュータ24の指令信号に従って、映像信号処理回路26からの信号を第1の外部出力端子13aに出力したり、メモリカード4に記憶された映像データを1画面のビデオ信号に変換して出力したりする。
【0078】
第2の出力信号処理回路28は、第2のマイクロコンピュータ24と、メモリカード4と、第2の外部出力端子13bに電気的に接続され、メモリカード4に記憶された映像データを1画面単位でパーソナルコンピュータのファイルデータとして出力する。
【0079】
本実施の形態において、前述の撮影レンズ2は、図3に示すような構成になっている。ここで、第1のステッピングモータ19a、第2のステッピングモータ19bは略円弧形状に形成されている。また、CCD3aの方向からみると、撮影レンズ2は図4のように突出部が少ない形状に形成されており、極めて少ないスペースに配置できるように工夫されている。
【0080】
次に、本実施の形態による電子スチルカメラの動作を、図5に従って説明する。
図5は、第1の実施の形態の電子スチルカメラの動作を示すタイミングチャートである。なお、以下の説明においては、AFやデータの記憶などに関しては、本発明の目的及び効果とは直接関係がないので、詳細な説明を省略する。
【0081】
図5に示したように、時刻t0に電源スイッチがONされた後、時刻t1にレリーズスイッチ10の1段目であるレリーズSW1がONされると、第2のマイクロコンピュータ24は、シャッタを開き、CCD3aによって得られた映像をファインダ映像としてEVF6に写し出す。また、第1の外部出力端子13aからは、ビデオ信号を出力する。
【0082】
そして、時刻t2にレリーズSW2が押されて撮影が行われると、第1のマイクロコンピュータ24は、所定の少ない時間の後、時刻t3にCCD3aをリセットするとともに、第1のマイクロコンピュータ20に振れ補正開始指令を出力して振れ補正が開始される。
【0083】
CCD3aのリセット終了後、あらかじめ映像信号処理回路26の輝度信号出力によって演算してあった露光時間の経過した時刻t4に、第2のマイクロコンピュータ24は、シャッタ制御回路25にシャッタ閉信号を出力し、シャッタ2eを閉じるとともに、第1のマイクロコンピュータ20に振れ補正停止を出力して振れ補正を停止させる。
【0084】
また、これと同時に、第2のマイクロコンピュータ24は、CCD3aに蓄積された画像信号の読みだし指令信号を映像処理回路26に出力する。映像処理回路26は、CCD3aから画像信号を読みだし、1画面の映像信号としてメモリカード4とEVF6に出力する。
【0085】
メモリカード4は、入力された映像信号を記憶し、EVF6は映像信号を表示する。図5は、1回の撮影のみが行われた例であり、時刻t5にレリーズスイッチ10がOFFされた例である。もしも、レリーズスイッチ10がONのままであれば、レリーズSW1がONであれば所定の時間、撮影した映像を表示した後、時刻t1の状態に戻り、シャッタを再び開いて次回の撮影を可能にする。
【0086】
一方、レリーズSW2がONであれば、CCD3aから画像信号を読み出した後で直ちにシャッタを開く。また、それと同時に、時刻t2の状態に戻って連写を行うこともできる。
【0087】
第1のマイクロコンピュータ20は、第1及び第2の振動ジャイロ8、9の出力より得られる撮影中の振れ信号を記録するとともに、第2のマイクロコンピュータ24に出力する。また、第2のマイクロコンピュータ24は、画像を撮影した際の振れ信号を、画像データと対でメモリカード4に記憶することもできる。
【0088】
このようにしてメモリカード4に記憶された振れ信号を用い、パーソナルコンピュータ上で画像データを演算処理することによって、振れ補正によって生じる色収差の発生や像面の湾曲等を補正することができる。
【0089】
ところで、本実施の形態においては、ファインダとしてEVF6を用いたが、周知の光学式のファインダであってもかまわない。また、本実施の形態に示した電子スチルカメラと、光学式のファインダを組み合わせれば、極めて少ない電力で、振れ補正を行った良好な画像を撮影することが可能な電子スチルカメラを作ることができる。
【0090】
前述したように、本発明の第1の実施の形態においては、必要最小限のタイミングで振れ補正を行うようにしたので、電池の消耗を防ぐことができるとともに、振れ補正角を最少に押さえることができる。また、振れ補正角を最小に抑えることができるために、振れ補正機構の作動によって、光学性能が劣化することも防止することができる。これらにより、小形に構成され、しかも少ない消費電力であるにもかかわらず、暗い被写体を撮影した場合でも鮮鋭な映像を得ることができる。
【0091】
(第2の実施の形態)
次に、本発明の電子スチルカメラの第2の実施の形態を、図6〜図12を参照しながら説明する。図6において、前述の第1の実施の形態と共通の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
【0092】
図6において、11は、振れ補正モードの設定スイッチであり、図1に示した電子スチルカメラのケース1の表面に設けられていて、くり返し押すことによって、第2のマイクロコンピュータ24が、振れ補正および表示のモードを設定するようになっている。
【0093】
次いで、図7〜図9は電子スチルカメラの振れ補正動作を説明するためのフローチャートである。また、図10は電子スチルカメラの第1のモードの動作を説明するためのタイミングチャート、図11は第2のモードの動作を説明するためのタイミングチャート、図12は第3のモードの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【0094】
図6〜図12に示したように、本発明の第2の実施の形態は、振れ補正及び表示のモードの設定スイッチ11を設けて、振れ補正およびEVF6への表示の動作モードを切替可能にした電子スチルカメラである。
【0095】
なお、前述の第1の実施の形態と共通の構成には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【0096】
第2の実施の形態においては、3つの振れ補正および表示のモードが設定可能になされている。第1のモードは、レリーズスイッチ10に関係なくCCD3aによって得られた映像をEVF6に常に表示し、かつ、その間、常に振れ補正動作を比較的低周波に対するゲインがない周波数特性でONするとともに、レリーズSW2がONされて記録する画像を撮影する際には、振れ補正機構を制御する制御回路の周波数特性を低周波の振れにも追従する特性に切り替えるようにするモードである。
【0097】
また、第2のモードは、レリーズスイッチ10に関係なくCCD3aによって得られた映像をEVF6に常に表示する。そして、振れ補正動作は、レリーズSW1がONされた時点から開始され、レリーズSW2に連動して周波数特性が切り替えられるものである。さらに、第3のモードは、振れ補正動作が常に行われないモードである。
【0098】
次に、図7〜図9に示すフローチャートに従って、本実施の形態による電子スチルカメラの動作について説明する。
電子スチルカメラの電源SWが操作されて電源がONされると(ステップS100)、第2のマイクロコンピュータ24は、EVF6をONする(ステップS101)。次に、モードSWの状態を監視し、モードSWの設定が第3のモードであるか否かを判別する(ステップS102)。
【0099】
そして、モードSWの設定が第3のモードではない場合には、さらに、モードSWの設定が第1のモードであるか否かを判断する(ステップS103)。この判断の結果モードSWの設定が第1のモードの場合には、電子スチルカメラの前述の第1の振れ補正および表示のモードが設定される。
【0100】
第1の振れ補正および表示のモードが設定されると、第2のマイクロコンピュータ24は、振れ補正動作の周波数特性を比較的低周波側にゲインのないデフォルト値とするように第1のマイクロコンピュータ20に指令を送る(ステップS104)。
【0101】
次に、第2のマイクロコンピュータ24は、第1のマイクロコンピュータ20に振れ補正動作の開始を指示し(ステップS105)、振れ補正動作が開始される。第2のマイクロコンピュータ24は、次に、シャッタを開き(ステップS106)、CCD3aに画像信号の蓄積を開始して、EVF6にファインダ像を映し始める。
【0102】
次に、第2のマイクロコンピュータ24は、レリーズSW1がONされたか否かを監視する(ステップS107)。そして、レリーズSW1がONされると、オートフォーカス(ステップS108)と露出設定(ステップS109)を行い、レリーズSW2がONされたか否かを監視する(ステップS110)。
【0103】
そして、レリーズSW2がONされると、第2のマイクロコンピュータ24は振れ補正を制御する第1のマイクロコンピュータ20に周波数特性の切替指令信号を出力する(ステップS112)。第1のマイクロコンピュータ20は、振れ補正の周波数特性を撮影用の比較的低周波までゲインのある特性に変更する。
【0104】
この周波数特性の変更は、第1のマイクロコンピュータ20内で行われる第1および第2の振動ジャイロ8、9の出力に基づいて、光学的ぶれ補正手段である可変頂角プリズムの目標頂角を算出するデジタルフィルタの定数を変更することによって行われる。
【0105】
次に、第2のマイクロコンピュータ24はCCD3aをリセットし(ステップS113)、リセット終了からあらかじめ109で行った露出設定に合わせたタイミングでシャッタ2eを閉じる(ステップS114)。
【0106】
その後、第2のマイクロコンピュータ24は、映像信号処理回路26に指令信号を出力して、CCD3aに蓄積されている画像信号をメモリカード4に転送する(ステップS115)。
【0107】
転送が終了すると、第2のマイクロコンピュータ24は、シャッタを開き(ステップS116)、EVF6にファインダ像を再び映し、第1のマイクロコンピュータ20に振れ補正の周波数特性を、比較的低周波にゲインのない元の特性に変更を指令する信号を出力する(ステップS117)。
【0108】
次に、電源がOFFされているか否かを確認し(ステップS118)、電源がOFFされていれば、ステップS150において電源をOFFにする。また、電源がOFFされていなければステップ102に戻り、再び同じ動作を繰り返し行う。
【0109】
ここで、本発明の第2の実施の形態における第1のモードの時間に対する動作を、図10に示すタイミングチャートによって説明する。
時刻t0に電源スイッチがONされると、第2のマイクロコンピュータ24はシャッタを開き、CCD3aによって得られた映像をファインダ映像として、EVF6に写しだし、また、第1の出力端子13aからは、ビデオ信号を出力する。
【0110】
時刻t1にモード選択が行われると、第2のマイクロコンピュータ24は、第1のマイクロコンピュータ20に振れ補正開始指令を出力し、振れ補正が開始される。
次に、時刻t2にレリーズSW1がONされると、第1のマイクロコンピュータ24は、AFとAEを行う。
【0111】
次に、時刻t3にレリーズSW2が押されて撮影が行われると、第2のマイクロコンピュータ24は、第1のマイクロコンピュータ20に振れ補正の周波数特性変更指令を出力する。振れ補正動作は低周波領域側に特性を拡大し、さらに、第2のマイクロコンピュータ24は、CCD3aをリセットする。
【0112】
CCD3aのリセット終了後、あらかじめ映像信号処理回路26の輝度信号出力によって演算してあった露光時間が経過した時刻t4に、第2のマイクロコンピュータ24は、シャッタ制御回路25にシャッタ閉信号を出力してシャッタ2eを閉じるとともに、第1のマイクロコンピュータ20に振れ補正の周波数特性を元に戻す指令を出力し、振れ補正は低周波側に比較的ゲインのない特性に変更される。
【0113】
また、これと同時に、第2のマイクロコンピュータ24は、CCD3aに蓄積された画像信号の読みだし指令信号を映像処理回路26に出力し、映像処理回路は、CCD3aから画像信号を読みだし、1画面の映像信号としてメモリカード4とEVF6に出力する。メモリカード4は、入力された画像信号を記憶し、EVF6は表示する。
【0114】
時刻t5にレリーズSW2がOFFされるが、第2のマイクロコンピュータ24は時刻t6にCCD3aからの画像信号の読みだしを終了し、再びシャッタを開けて、次回の撮影のスタンバイを行う。次に、時刻t7にレリーズSW1がOFFされ、時刻t8に電源SWがOFFされるとすべての動作を終了する。
【0115】
図10は、1回の撮影のみが行われた例であり、時刻t5にレリーズスイッチ10がOFFされた例である。もしも、レリーズスイッチ10がONのままであれば、レリーズSW1がONなら所定の時間、撮影した映像を表示した後、時刻t2の状態に戻って、次回の撮影を可能にしたり、レリーズSW2がONであれば、CCD3aから画像信号を読みだした後直ちにシャッタを開くと同時に時刻t3の状態に戻って連写を行うこともできる。
【0116】
本発明の第2の実施の形態における第1のモードにおいては、超望遠レンズや、電子ズームによって高倍率に拡大した映像を振れ補正を行われた状態でEVFで見ることができる。このため、正確なフレーミングができるようになり、フレーミングを容易にするとともに、振れやシャッターなどの駆動の影響による像ぶれの影響を可及的に抑制することができる。また、高倍率に拡大した映像を見やすいファインダ像として表示することができるので、ファインダ像によって電子スチルカメラを望遠鏡として使用することもできる。
【0117】
また、撮影時に振れ補正の周波数モードを切り替えることによって、振れ補正を光学的振れ補正手段がほぼ光軸の変更を行っていない位置から低周波大振幅の振れにも追従させることができるので、より大きな補正量を確保でき、良好な振れ補正が行え、良質な画像を得ることができる。
【0118】
次に、図8のフローチャートを参照しながら本発明による電子スチルカメラの第2の実施の形態の第2のモードについて説明する。第2の実施の形態の第2のモードは、レリーズSW1が押されている間だけ振れ補正動作をONするものである。
【0119】
図7〜図9において、ステップS103で、第2のマイクロコンピュータ24が第2のモードが設定されたことを検出すると、図8のステップS119の処理に移行する。この場合、第2のマイクロコンピュータ24は、シャッタを開いてCCD3aに画像信号の蓄積を開始して、EVF6にファインダ像を映し始める。
【0120】
次に、レリーズSW1がONされたか否かを監視し(ステップS120)、レリーズSW1がONされると、第1のマイクロコンピュータ20に振れ補正動作の周波数特性を比較的低周波側にゲインのないデフォルト値とするように指令を送る(ステップS121)。
【0121】
次に、第2のマイクロコンピュータ24は、第1のマイクロコンピュータ20に振れ補正動作の開始を指示し(ステップS122)、振れ補正動作が開始される。
【0122】
次に、第2のマイクロコンピュータ24は、オートフォーカス(ステップS123)と露出設定(ステップS124)を行い、レリーズSW2がONされたか否かを監視する(ステップS125)。
【0123】
レリーズSW2がONされないと、AF、AE、レリーズSW2の監視を続け、レリーズSW2がONされると、第2のマイクロコンピュータ24は振れ補正を制御する第1のマイクロコンピュータ20に周波数特性の切替指令信号を出力し(ステップS126)、振れ補正の周波数特性を撮影用の比較的低周波までゲインのある特性に変更する。この周波数特性の変更は、第1のマイクロコンピュータ内で行われる第1及び第2の振動ジャイロ8、9の出力に基づいて光学的補正手段である可変頂角プリズムの目標頂角を算出する過程で、デジタルフィルタの定数を変更することによって行われる。
【0124】
次に、第2のマイクロコンピュータ24は、CCD3aをリセットし(ステップS127)、リセット終了からから予め(ステップS124)で行った露出設定に合わせたタイミングで、シャッタ2eを閉じる(ステップS128)。
【0125】
その後、第2のマイクロコンピュータ24は、映像信号処理回路26に指令信号を出力して、CCD3aに蓄積されている画像信号をメモリカード4に転送する(ステップS129)。
【0126】
転送が終了すると、第2のマイクロコンピュータ24は、レリーズSW1の状態を検出し(ステップS130)、レリーズSW1がOFFの場合には、振れ補正を停止する(ステップS132)。そして、電源がOFFされているか否かを確認した後((ステップS118)、ステップS102に再び戻り、同じ動作を繰り返す。
【0127】
また、レリーズSW1がONのままであれば、第2のマイクロコンピュータ24は、シャッタを開き(ステップS119)、ふたたびEVF6にファインダ像を映し、電源がOFFされていないか否かを確認した後((ステップS118)、ふたたびステップ(102)に戻り同じ動作を繰り返す。
ここで、本発明の第2の実施の形態における第2のモードの時間に対する動作を図11に示すタイミングチャートによって説明する。
【0128】
時刻t0に電源スイッチがONされると、第2のマイクロコンピュータ24は、シャッタを開き、EVF6にCCD3aによって得られた映像を、ファインダ映像として写し出す。また、第1の出力端子13aからは、ビデオ信号を出力する。
【0129】
時刻t1にモード選択が行われると、第2のマイクロコンピュータ24は、第2のモードが選択されたことを認識する。
時刻t2にレリーズSW1がONされると、第2のマイクロコンピュータ24は、第1のマイクロコンピュータ20に振れ補正開始指令を出力し、振れ補正が開始される。この際、振れ補正は低周波側に比較的ゲインのない特性に設定される。また、この時に、AFとAEも行われる。
【0130】
次に、時刻t3にレリーズSW2が押されて、撮影が行われると、第2のマイクロコンピュータ24は、第1のマイクロコンピュータ20に振れ補正の周波数特性変更指令を出力し、振れ補正動作は低周波領域側に特性を拡大する。さらに、第2のマイクロコンピュータ24は、CCD3aをリセットする。
【0131】
CCD3aのリセット終了後、映像信号処理回路26の輝度信号出力によってあらかじめ演算してあった露光時間の経過した時刻t4に、第2のマイクロコンピュータ24は、シャッタ制御回路25にシャッタ閉信号を出してシャッタ2eを閉じるとともに、第1のマイクロコンピュータ20に振れ補正の周波数特性をもとに戻す指令を出力する。これにより、振れ補正は低周波側に比較的ゲインのない特性に変更される。
【0132】
また、同時に、第2のマイクロコンピュータ24は、CCD3aに蓄積された画像信号の読みだし指令信号を映像処理回路26に出力し、映像処理回路は、CCD3aから画像信号を読みだし、1画面の映像信号としてメモリカード4とEVF6に出力する。メモリカード4は、この画像信号を記憶し、EVF6は表示する。
【0133】
時刻t5にレリーズSW2がOFFされるが、第2のマイクロコンピュータ24は時刻t6にCCD3aからの画像信号の読みだしを終え、再びシャッタを開けて、次回の撮影のスタンバイをし、時刻t7にレリーズSW1がOFFされ、時刻t8に電源SWがOFFされるとすべての動作を終了する。
【0134】
このように、本実施の形態の第2の撮影モードでは、レリーズSW1がONされている時のみしか、振れ補正が作動しないために、電池の消耗を押さえることができる。
【0135】
次に、図9を参照しながら第2の実施の形態の第3のモードについて説明する。
本発明による電子スチルカメラの第2の実施の形態の第3のモードは、撮影が行われている間だけ振れ補正動作をONするものである。
【0136】
図7において、ステップS102で、第2のマイクロコンピュータ24が第3のモードが設定されたことを検出すると、第2のマイクロコンピュータ24は、図9のステップS133に移行してシャッタを開き、CCD3aに画像信号の蓄積を開始して、EVF6にファインダ像を映し始める。
【0137】
第2のマイクロコンピュータ24は、次に、レリーズSW1がONされたか否かを監視し(ステップS134)、レリーズSW1がONされると、オートフォーカス(ステップS135)と露出設定(ステップS136)を行い、レリーズSW2がONされたか否かを監視する(ステップS137)。
【0138】
レリーズSW2がONされないと、AF、AE、レリーズSW2の監視を続け、レリーズSW2がONされると、第2のマイクロコンピュータ24は振れ補正を制御する第1のマイクロコンピュータ20に振れ補正動作の開始を指示する(ステップS138)。これにより、振れ補正動作が開始される。この際、振れ補正の周波数特性は、撮影用の比較的低周波までゲインのある特性が選択される。
【0139】
次に、第2のマイクロコンピュータ24はCCD3aをリセットし(ステップS139)、リセット終了からあらかじめ(ステップS136)で行った露出設定に合わせたタイミングで、シャッタ2eを閉じる(ステップS140)。
【0140】
その後、第2のマイクロコンピュータ24は、映像信号処理回路26に指令信号を出力して、CCD3aに蓄積されている画像信号をメモリカード4に転送する(ステップS141)。
【0141】
転送が終了すると、第2のマイクロコンピュータ24は、電源がOFFされていないか否かを確認した後((ステップS118)、ステップS102に再び戻り動作を繰り返す。
【0142】
ここで、第2の実施の形態における第3のモードの時間に対する動作を図12に示すタイミングチャートによって説明する。
時刻t0に電源スイッチがONされると、第2のマイクロコンピュータ24は、シャッタを開き、EVF6にCCD3aによって得られた映像を、ファインダ映像として写し出す。また、第1の出力端子13aからは、ビデオ信号を出力する。
【0143】
時刻t1にモード選択が行われると、第2のマイクロコンピュータ24は、第3のモードが選択されたことを認識し、振れ補正動作は低周波数領域側に特性を拡大した特性に振れ補正の周波数特性を設定する。
次に、時刻t2にレリーズSW1がONされると、AFとAEが行われる。
次に、時刻t3にレリーズSW2が押されて撮影が行われると、第2のマイクロコンピュータ24は、第1のマイクロコンピュータ20に振れ補正の開始を指令し、振れ補正動作が始まる。さらに、第2のマイクロコンピュータ24は、CCD3aをリセットする。
【0144】
CCD3aのリセット終了後、あらかじめ映像信号処理回路26の輝度信号出力によって演算してあった露光時間の経過した時刻t4に、第2のマイクロコンピュータ24は、シャッタ制御回路25にシャッタ閉信号を出してシャッタ2eを閉じるとともに、第1のマイクロコンピュータ20に振れ補正の停止指令を出して振れ補正停止される。
【0145】
また、同時に、第2のマイクロコンピュータ24は、CCD3aに蓄積された画像信号の読みだし指令信号を映像処理回路26に出力し、映像処理回路は、CCD3aから画像信号を読みだし、1画面の映像信号としてメモリカード4とEVF6に出力する。メモリカード4は、前記入力された信号を記憶し、EVF6は表示する。
【0146】
時刻t5にレリーズSW2がOFFされるが、第2のマイクロコンピュータ24は時刻t6にCCD3aからの画像信号の読みだしを終え、再びシャッタをあけて、次回の撮影のスタンバイを行い、時刻t7にレリーズSW1がOFFされ、時刻t8に電源SWがOFFされるとすべての動作を終了する。
【0147】
このように、本実施の形態の第3の撮影モードでは、撮影時のみしか振れ補正が作動しないために、電池の消耗を押さえることができるとともに、光学焦点距離振れ補正手段である可変頂角プリズムがほぼ光線を曲げない位置で撮影が行えるために撮影レンズの有する光学性能をフルに生かせるという効果がある。
【0148】
(第3の実施の形態)
次に、本発明の電子スチルカメラの第3の実施の形態を説明する。
電子スチルカメラでは、撮像素子としてCCDを使用するのが一般的である。それゆえに、CCDの感度が標準的にはISO75程度と比較的低くても、暗い被写体を撮影した場合のみ、画像信号を電気的に増幅することができる。このことを自動的に行うオートゲインコントロール(以下AGC)が今日の電子スチルカメラにおいても行われている。
【0149】
ところで、被写体の照度が低い撮影を行う際にも、例えば、町の夜景を撮影する場合のように、暗いなりにもコントラストがあり、暗いところは、暗くすればよい場合と、室内での撮影のように、コントラストも少なく、画像全体を明るく写したい被写体が存在する。
【0150】
本発明の第3の実施の形態は、このような、AGCと振れ補正とを組み合わせることで、状況に則して美しい画像を撮影可能にするものである。
以下、本発明の第3の実施の形態を、図13及び図14及び図15により説明する。
図13は、本発明の第3の実施の形態の電子スチルカメラの構成を説明するためのブロック図、図14及び図15は、第3の実施の形態の電子スチルカメラの振れ補正動作を説明するためのフローチャートである。
【0151】
なお、以下の説明で、前述の第1の実施の形態及び第2の実施の形態と共通の構成には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図13において、12は撮影モードの設定スイッチであり、図1に示した電子スチルカメラのケース1の表面に設けられていて、くり返し押すことによって、第2のマイクロコンピュータ24が撮影モードを設定するようになっている。
また、30は、CCD3aに蓄積された画像信号を所定のゲインで増幅して、映像信号処理回路26に出力する増幅回路である。
【0152】
撮影モード設定スイッチ12によって設定された撮影モードに応じて、第2のマイクロコンピュータ24は暗い被写体を撮影する際に、
(1)振れ補正を行って蓄積時間を伸ばして撮影を行う。
(2)AGCを用いて所定の比較的短い蓄積時間で得られた画像信号を増幅して記録する。
(3)プリ露光によって撮影直前の画像信号を1画面分走査して、コントラスト値を検出し、自動的に、振れ補正を行って蓄積時間を伸ばして撮影を行う。
(4)AGCを用いて所定の比較的短い蓄積時間で得られた画像信号を増幅して記録する、のどれかを選択する。
【0153】
そして、第2のマイクロコンピュータ24は、前記選択した設定内容に応じて、増幅回路30と映像信号処理回路26に指令信号を出力して、その動作を制御する。
【0154】
次に、図14及び図15を参照しながら第3の実施の形態の電子スチルカメラの動作を説明する。
本発明の第3の実施の形態において、第1の撮影モードは、プリ露光によって撮影直前の画像信号を1画面分走査して、コントラスト値を検出する。そして、自動的に振れ補正を行って蓄積時間を伸ばして撮影を行うか、AGCを用いて所定の比較的短い蓄積時間で得られた画像信号を増幅して記録するかを選択するモードである。
【0155】
また、第2のモードはAGCのみを行って撮影を行うモードであり、第3のモードは振れ補正のみを行って撮影し、AGCは所定の値に固定するモードである。
【0156】
図14及び図15に示したように、電源スイッチがONされると(ステップS200)、第2のマイクロコンピュータ24は、まず撮影モードが第1のモードか否かを検出する(ステップS201)。
【0157】
そして、第1のモードが検出されるとシャッタを開き(ステップS202)、AGCで表示の輝度を所定値にしてEVF6の表示を開始する(ステップS203)。
【0158】
次に、第2のマイクロコンピュータ24は、レリーズSW1の状態を検出し(ステップS204)、レリーズSW1がONされると映像信号処理回路26から1画面分の画像信号を読み込み(ステップS205)、それぞれ画素の輝度に基づいて画面中のコントラスト値を検出する(ステップS206)。
【0159】
次に、第2のマイクロコンピュータ24は、画面中のコントラスト値が大きいか小さいかを判断する(ステップS207)。この判断の結果、コントラスト値が所定値以上であれば、増幅回路30のゲインを所定値に設定し(ステップS208)、振れ補正動作を開始する(ステップS209)。
【0160】
次に、第2のマイクロコンピュータ24は、レリーズSW2の状態を検出し(ステップS210)、レリーズSW2がONされると所定の感度で計算されたシャッタ速度で露光を行い(ステップS211)、1回の撮影が終了する(ステップS212)。
【0161】
また、ステップS207の判断の結果、画面中のコントラスト値が所定量以下であれば、第2のマイクロコンピュータ24はAGCをONする(ステップS213)。次に、レリーズSW2の状態を検出し(ステップS214)、レリーズSW2がONされると、AGCによって所定の感度に設定されたシャッタ速度で露光を行い(ステップS215)、その後、ステップS212に進んで1回の撮影が終了する。
【0162】
また、ステップS201で第1のモードが検出されなかった場合にはステップS216に進んで第2のモードか否かを検出する。そして、第2のモードが選択されると、第2のマイクロコンピュータ24は、AGCをONし(ステップS217)、AGCモードで撮影を行う(ステップS218)。
【0163】
また、ステップS216のモード検出で第2のモードが検出されなかったら、この場合は第3のモードであるので、第2のマイクロコンピュータ24は、振れ補正をONし(ステップS217)、振れ補正モードで撮影を行う(ステップS218)。
【0164】
以上説明したように、本発明による電子スチルカメラにおいては、被写体の状況によって、振れ補正を優先するのか、或いはAGCを優先するのかを選択することができるので、状況に応じて、S/N比の高い美しい画像データを得ることができる。
【0165】
【発明の効果】
本発明によれば、高品位な撮影を可及的に小さな電力で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示し、電子スチルカメラを透視した斜視図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態を示し、電子スチルカメラの構成を説明するブロック図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態を示し、電子スチルカメラのレンズ鏡筒部の分解斜視図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態を示し、電子スチルカメラのレンズ鏡筒部の背面図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態を示し、電子スチルカメラの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図6】本発明の第2の実施の形態を示し、電子スチルカメラの構成を説明するブロック図である。
【図7】本発明の第2の実施の形態を示し、第1のモードにおける電子スチルカメラの振れ補正動作を説明するフローチャートである。
【図8】本発明の第2の実施の形態を示し、第2のモードにおける電子スチルカメラの振れ補正動作を説明するフローチャートである。
【図9】本発明の第2の実施の形態を示し、第3のモードにおける電子スチルカメラの振れ補正動作を説明するフローチャートである。
【図10】第1のモードの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図11】第2のモードの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図12】第3のモードの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図13】本発明の第3の実施の形態を示し、電子スチルカメラの構成を説明するブロック図である。
【図14】本発明の第3の実施の形態を示し、電子スチルカメラの振れ補正動作を説明するフローチャートである。
【図15】本発明の第3の実施の形態を示し、電子スチルカメラの振れ補正動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
1 電子スチルカメラのケース
2 撮影レンズ
3 CCD基版
3a CCD
4 メモリカード
6 電子ビューファインダ
8 振動ジャイロ
9 振動ジャイロ
11 振れ補正モード設定スイッチ
12 撮影モード設定スイッチ
20 第1のマイクロコンピュータ
24 第2のマイクロコンピュータ
26 映像信号処理回路
Claims (3)
- 電子スチルカメラにおいて、
撮影レンズと、前記撮影レンズを介して被写体像を受光して電荷を蓄積する撮像素子と、前記撮像素子からの出力を画像信号として記録する記録手段と、機械的シャッターと、2段式のレリーズスイッチと、振れ検出手段の検出結果に基づいて光学的に振れ補正を行う振れ補正手段と、を備え、
前記レリーズスイッチが第1段階まで押された際、前記機械的シャッターを開き、
前記レリーズスイッチが第2段階まで押された際、前記撮像素子のリセットを開始するとともに、前記振れ補正手段による振れ補正を開始し、
前記撮像素子のリセットが終了した後、前記画像信号に基づいて予め演算された露光時間が経過した際、前記機械的シャッターを閉じるとともに、前記振れ補正手段による振れ補正を停止させ、前記撮像素子に蓄積された電荷を出力することを特徴とする電子スチルカメラ。 - 前記振れ補正手段は、可変頂角プリズムまたはシフト光学系を有することを特徴とする請求項1に記載の電子スチルカメラ。
- 前記振れ検出手段は、振動ジャイロまたは加速度センサーであることを特徴とする請求項1または2に記載の電子スチルカメラ。
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