JP4169178B2

JP4169178B2 - Imaging device with image stabilization function

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Publication number: JP4169178B2
Application number: JP2000306607A
Authority: JP
Inventors: 康弘佐藤; 貴史北口; 弘雅清水; 正良加藤; 智文北澤; 三郎佐々木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-10-05
Filing date: 2000-10-05
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2020-10-05
Also published as: JP2002116476A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般の銀塩カメラやデジタルスチルカメラ、ビデオカメラなど利用され、撮影時における手振れを検出し、手振れ量を補正する手振れ補正機能付き撮像装置に関し、より詳細には、近接撮影時にぶれ補正が不十分になる可能性を考慮し、近接撮影時にぶれ補正を行わないように制御する手振れ補正機能付き撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カメラの手振れを検出する手段として、圧電振動ジャイロなどの角速度センサや角速度センサ、発光・受光素子による光学的検知素子、画像処理などが提案されている。このうち、手振れを検出する手段として角速度センサを用いるものが多く、角速度センサにより手振れの回転運動を検出している。また、一つの検出手段だけでなくそれらを組み合わせた方式を採用しているものも知られている。また、手振れの検出結果を用いて補正処理を、補正レンズ系を移動させるもの、可変頂角プリズムを駆動制御するもの、反射板を駆動制御するもの、画像処理によりソフトウェアで補正するもの、撮像素子を駆動制御するもの、などが知られている。すなわち、実際には手振れを検出し、その手振れ量を補正するシステムを構成させ、所要の動作を実現している。以下、手振れ検出手段の方式および手振れ補正方式に関連する参考技術文献を挙げて説明する。
【０００３】
手振れを検出するために２軸角速度センサを用い、その補正を行うものとして、たとえば、補正手段として２軸方向に補正光学系を駆動するものが特開平７−２１８９５６号公報に、可変頂角プリズムの頂角を駆動するものが特開平６−１５３０６４号公報に、反射ミラーを駆動するものが特開平４−２１１２３０号公報に、画像処理により補正するものが特開平３−１４５８８０号公報に、撮像素子をモータなどで駆動するものが特開平４−９５９３３号公報に、それぞれ開示されている。２軸角速度センサとしては小型の圧電振動ジャイロが用いられ、手振れ補正機能付きカメラとして実用化されている。
【０００４】
手振れ検出手段として加速度センサを用い、補正手段として補正光学系を駆動するものが特開平７−２０５４７号公報に、可変頂角プリズムの頂角を駆動するものが特開平１−２２３４１３号公報に、画像処理により補正するものが特開平５−１５８１３５号公報に、撮像素子を駆動するものが特開平５−４０２９１号公報に、それぞれ開示されている。
【０００５】
光学素子による手振れ検出手段として、液体上に浮体させた反射鏡表面の光の反射を検出（傾斜検出）するものが特開平４−８６７３０号公報に、視線検出手段による視線から検出するものが特開平９−８０５０２号公報に、それぞれ開示され、上述の補正処理を組み合わせている。
【０００６】
手振れ検出手段として３個の加速度センサと３個の角速度センサを用い、６自由度の信号から座標変換し、ワールド座標系に対する完全なカメラの姿勢を求め、補正処理を行うものが特開平７−２２５４０５号公報に開示されている。この処理では、回転運動の補正だけでなくカメラ自体が並進運動する際にも補正を行おうとしている。理論的には完全な補正処理になるが、積分誤差を生じるので、長時間の連続的な補正処理では誤差が大きくなる。また、手振れ検出手段および補正手段の両者を画像処理技術に行うものが特開平７−１７７４１９号公報に開示されており、手振れ検出のためのセンサがなくても手振れ補正処理を実現している。
【０００７】
ところで、このような手振れ補正に関する制御を行なう参考技術文献として、たとえば、特開平５−１７３２４１号公報の「像振れ表示機能付きカメラ」、特開平８−１４９３６０号公報の「手振れ補正装置およびそれを用いたビデオカメラ」が開示されている。特開平５−１７３２４１号公報は、測距手段により被写体が静止状態か移動状態かを判別し、移動状態であると判別した場合に像ぶれ表示手段への像ぶれ量の表示を止めるように制御し、撮影者の無用な混乱を回避するものである。特開平８−１４９３６０号公報は、ビデオカメラの手振れ補正をフィールドメモリ方式で行ない、複数の補正モードのうちズーム倍率および距離といった撮影状態に応じてフィールドメモリからの読み出し方法（補正モード）に遷移する制御を行なうものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来はぶれを検出する手段としては角速度センサを一般的に用い、ぶれの回転運動成分を検出している。ぶれには回転運動の成分以外に並進運動の成分も存在するが、焦点距離に対する被写体までの距離が比較的長い場合には画像ぶれへの影響が少ないので十分な補正効果が得られる。しかしながら、接写時には焦点距離に対する被写体までの距離が短く、並進運動の画像ぶれへの影響が大きくなるので、ぶれ補正が不十分になる場合が生じる。このため、無用な補正を行なうことによる不用意な電力を消費するといった問題点があった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、近接撮影時にはぶれ補正の駆動を停止することにより、電力消費を抑制することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１にかかる手振れ補正機能付き撮像装置にあっては、露光時における手振れ量を検出する手振れ検出手段と、前記手振れ検出手段で検出した手振れ量に応じてアクチュエータを駆動し、ぶれ補正を行なうぶれ補正手段と、を備えた手振れ補正機能付き撮像装置において、被写体と装置筐体の任意部位との距離を測定する測距手段と、前記測距手段で測定された距離が、あらかじめ設定される第１の閾値に対して小さいと判断した場合、撮影モードを閃光モードに変更する撮影モード変更手段と、前記撮影モード変更手段で変更された閃光モードにおける露光時間に応じて、前記第１の閾値と異なる第２の閾値を設定する第２の閾値設定手段と、前記測距手段で測定された距離が、前記第２の閾値設定手段で設定された第２の閾値に対して小さいと判断した場合、ぶれ補正動作を行わないように前記ぶれ補正手段を制御する制御手段と、を具備したものである。
【００１３】
この発明によれば、撮影を開始した後に測距手段により被写体と装置筐体の任意部位との距離を測定し、その測定した距離があらかじめ定めた閾値に対して短い場合は、並進運動によるぶれ補正の不完全さが装置と被写体間の距離が短い場合に顕著になることから、そのまま近接撮影を行い、露光時に像ぶれを検出しても、十分なぶれ補正が得られないことを考慮し、無用な補正駆動を停止する。
【００１４】
また、請求項２にかかる手振れ補正機能付き撮像装置にあっては、前記第１の閾値は、撮像装置の焦点距離および（または）露光時間に応じて異なる値として設定されるものである。
【００１５】
この発明によれば、測距手段による測定値を閾値と比較する際に、その閾値を焦点距離、露光時間に応じて設定することにより、撮影条件（焦点距離、露光時間）に依存しない高精度な制御が実現する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる手振れ補正機能付き撮像装置の好適な実施の形態について添付図面を参照し、詳細に説明する。なお、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。また、この実施の形態ではデジタルスチルカメラを例にとって説明するが、この他、一眼レフカメラやコンパクトカメラなどの銀塩カメラ、ＶＴＲ（アナログ／デジタル）などにも適用できるものである。
【００２３】
（実施の形態１）
この実施の形態１は、十分なぶれ補正を行なうことができないと予測される接写モードが選択された時に、無用なぶれ補正を行わないことにより、電力の無駄な消費を回避するものである。以下、その構成および動作について説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態１にかかる手振れ補正機能付き撮像装置の構成を示すブロック図である。この手振れ補正機能付き撮像装置は、大きくは、撮影レンズ１０と、カメラ本体２０と、から構成されている。撮影レンズ１０は、固定レンズ１１と、ズームレンズ１２と、シャッタ１３と、光軸上を移動可能なフォーカスレンズ１４と、を備えている。
【００２５】
カメラ本体２０は、接写モードを選択するための接写モード切換スイッチ２１と、装置全体を制御するＭＰＵ（マイクロプロセッサ）２２と、電源回路をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチ２３と、装置各部への給電を行なう電源回路２４と、フォーカスレンズ１４の位置を検出するフォーカスレンズ位置検出部２５と、フォーカスレンズ１４を駆動するためのフォーカスレンズ駆動用アクチュエータ２６と、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）、あるいはＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔｅｒｙＭｅｔａｌ−ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの撮像素子２７と、後述する像ぶれ補正部２８と、後述するぶれ検出部３１と、ぶれ検出部３１の出力を増幅しバンドパスフィルタによりフィルタリング処理するアナログ回路３４と、アナログ回路３４の出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３５と、たとえばシャッターレリーズ釦などを用いて押している状態に応じたシャッタ信号を生成するトリガー装置３６と、外部とのデータ送受信を行なうためのＩ／Ｆ部３７と、撮影した画像を圧縮した状態で記録する画像記録部３８と、撮像時などの状態に応じた警告情報を表示する警告表示部３９と、ズームレンズ１２の位置を検出するズームレンズ位置検出部４１と、ズームレンズ１２を駆動するズームレンズ駆動用アクチュエータ４２と、を備えている。
【００２６】
ＭＰＵ２２は、各機能ブロックの制御の他に信号処理や画像圧縮といった処理を実行する機能を有する。像ぶれ補正部２８は、Ｘ方向（水平方向）のぶれ量を補正するアクチュエータ（Ｘ）２９とＹ方向（垂直方向）のぶれ量を補正するアクチュエータ（Ｙ）３０とから構成されている。アクチュエータとしては、ボイスコイルモータ、圧電アクチュエータ、超音波アクチュエータなどの小型な素子を用いる。単純に、ぶれ検出部による検出値を用いてアクチュエータを駆動するオープンループ制御あるいはアクチュエータの駆動位置を検出する手段として小型の光学式エンコーダなどを用い、より高精度なクローズループの制御を行ってもよい。
【００２７】
ぶれ検出部３１は、角速度検出部（Ａ）３２と角速度検出部（Ｂ）３３とから構成されている。このぶれ検出部３１としては、ジャイロや加速度センサを用いる。ジャイロでは角速度が検出されるので、その角速度を積分すれば手振れによるある回転中心を中心とした回転角度を求めることができる。さらに、上記回転角度と焦点距離から像面上のぶれ量に変換することができる。また、加速度センサを用いる場合は、１対の加速度センサを用い、各加速度検出データより、ある回転中心を中心とした角加速度を求めることができる。そして、この回転角加速度を２回積分すれば、上記ジャイロによる結果と同様な回転角度が求まる。
【００２８】
また、手振れには回転角度のような回転運動の成分以外に並進運動の成分も存在する。並進運動を検出する手段として、ある平面との距離をラインセンサ（光学センサ）や超音波を用いて求める第１の方法や６軸慣性センサ（３軸加速度センサ、３軸角速度センサ）を用いて並進運動を求める第２の方法などがある。平面との距離を求める第１の方法では、基準となる平面が不可欠であるため、カメラを保持する上で拘束条件が大きくなる。また、２軸方向の並進運動を求めるためには２つの基準となる平面が必要となり、さらなる拘束条件を要する。６軸慣性センサを用いた第２の方法のでは、並進加速度を求めることができるが、並進距離を求めるためには、２回積分が必要になり、積分誤差の影響により、高精度で並進運動量を求めることができない。
【００２９】
なお、ぶれ検出部３１としてジャイロ、加速度センサを用いることに限定することなく、手振れによる物理量を求めることができればいかなる検出手段であってもよい。また、アナログ回路３４は、増幅およびバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）処理を施すものであるが、ここでは、たとえば、９１倍のゲインで増幅し、低域カットオフ周波数０．３Ｈｚ、高域カットオフ周波数１．７５ｋＨｚのＢＰＦを通過させる。これは、ジャイロの低周波数領域でのオフセット変動の除去と高周波ノイズ除去のために設けたものである。
【００３０】
画像記録部３８は、たとえばＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group)アルゴリズムによる８×８画素毎のＤＣＴ（discrete cosine transform ：離散コサイン変換）、量子化、ハフマン符号化により圧縮処理されたフォーマットで画像を記録する内部メモリである。なお、図示していないが、補助記憶装置として、ＰＣカード（フラッシュ・メモリまたはハード・ディスク）のほか、各種の小型メモリ・カード（スマートメディア、メモリスティックなど）を備えている。警告表示部３９は、液晶ディスプレイで構成され、後述するような像ぶれ発生に応じた警告情報を表示すると共に、視野確認や撮影画像再生といった通常の機能を備えている。
【００３１】
以上の構成において、角速度検出部（Ａ）３２と角速度検出部（Ｂ）３３の出力に対し、通常、アナログ回路３４により、増幅、フィルタリングなどの処理を行ない、Ａ／Ｄ変換器３５によってデジタル変換し、ＭＰＵ２２で検出値の演算および制御量の演算を行ない、像ぶれ補正部２８であるアクチュエータ（Ｘ）２９とアクチュエータ（Ｙ）３０へ駆動信号を送る。
【００３２】
ここで、像ぶれ補正部２８の具体的な構成例を図２〜図４に示す。図２はぶれ量に応じて撮像素子を移動する方式であり、図１の構成に対応する。また、図３はぶれ検出部３１によるぶれ量に応じて補正レンズを移動する方式、図４はぶれ量に応じて可変頂角プリズムを移動する方式についてそれぞれ示している。
【００３３】
図２において、符号４５は撮像素子２７の回路基板、符号４６は回路基板４５のＸ方向の位置を検出する位置検出素子、符号４８は回路基板４５のＹ方向の位置を検出する位置検出素子である。すなわち、回路基板４５をぶれ量に応じてＸ／Ｙ方向に移動することにより、撮像素子２７の結像位置を微調整するものである。
【００３４】
図３において、符号４８はぶれ補正レンズ、符号４９はぶれ補正レンズ４８を保持するレンズ枠、符号５０はレンズ枠４９のＸ方向の位置を検出する位置検出素子、符号５１はレンズ枠４９のＹ方向の位置を検出する位置検出素子、符号５２はＸ方向にレンズ枠４９を移動するリニアアクチュエータ、符号５３はＹ方向にレンズ枠４９を移動するリニアアクチュエータである。
【００３５】
図４において、符号６０は可変頂角プリズム、符号６１は横方向の頂角変角アクチュエータ、符号６２は横方向の頂角検出素子、符号６３は縦方向の頂角変角アクチュエータ、符号６４は縦方向の頂角検出素子である。可変頂角プリズム６０は、２枚の円形状の板ガラスを用意し、該板ガラス間に、たとえばポリエチレン樹脂などの特殊フィルムで作られた円筒状の透明な蛇腹形状のばね部で接続し、このばね部内に粘性を有する高屈折率液体を充填したものである。頂角を変えることにより入射光を任意の位置に変え、撮像素子での結像部位を変えるものである。頂角変角アクチュエータ６１，６３の駆動機構としては、可変頂角プリズム６０を直接、コイルに機械的に接続して通電し、レンズ鏡筒に固定された永久磁石とコイルとの間に作用する電磁力を用いる。上記コイルは傾動させる方向に設ければよい。
【００３６】
また、上述した図２〜図４の方式に限定されず、たとえばフィールドメモリに蓄えられた画像の読み出し位置をぶれ量に応じて変えるような構成であってもよく、結果として像ぶれを補正できる機構であればいずれの方式でもよい。
【００３７】
さて、ここで、像面におけるぶれ量について説明する。一般に、ぶれには回転運動によるものと並進運動によるものとがある。前述した角速度検出部（Ａ）３２と角速度検出部（Ｂ）３３では、回転運動に起因する角速度を検出することができるが、並進運動に対しては検出能をもたない。並進運動による補正の不完全さはカメラと被写体間との距離が比較的短い場合に顕著になり、特に接写時のような近接撮影時には十分な補正効果が得られなくなる。
【００３８】
本発明は、近接撮影モードが選択された場合には、ＭＰＵ２２が、像ぶれ補正部２８による十分な補正効果が得られないことが予測されるので、像ぶれ補正部２８の駆動を制限するものである。すなわち、像ぶれ補正部２８を駆動しても補正効果が得られないような場合には、像ぶれ補正部２８の駆動自体を停止するように制御するものである。
【００３９】
図５は、撮像面７０とレンズ７１、被写体面７２とレンズ７１の関係を示す断面模式図である。図において、ｆは焦点距離、ａはレンズ７１主面と撮像面７０までの距離、ｂはレンズ７１主面と被写体面７２までの距離を示す。結像の公式より、（１／ａ＋１／ｂ）＝１／ｆとなり、像倍率ｍはｍ＝ａ／ｂ＝ｆ／（ｂ−ｆ）により算出される。ｂすなわちレンズ７１主面と被写体面７２までの距離が小さい場合、像倍率ｍが大きくなるので、並進運動による像ぶれが多く存在する。
【００４０】
つぎに、以上のように構成された手振れ補正機能付き撮像装置における本発明の特徴となる動作例についてフローチャートを参照し、説明する。図６は、本発明の実施の形態１にかかる手振れ補正機能付き撮像装置の動作例を示すフローチャートである。まず、カメラ本体２０の電源スイッチ２３がＯＮされると（ステップＳ１１）、撮影時に必要な各装置（レンズの撮影位置への移動、露出計への電源供給、撮影条件表示装置への電源供給などの装置）の初期設定が行われる。また、ぶれ検出部３１への電源供給も開始され（ステップＳ１２）、素子およびアナログ回路３４、ＭＰＵ２２などの系への電源供給も行われ、撮影スタンバイ状態になる。ぶれ検出部３１で検出された信号はアナログ回路３４により増幅およびフィリタリング処理された後にＡ／Ｄ変換器３５によってデジタル信号に変換され、ぶれ量Ｘが演算される（ステップＳ１３）。
【００４１】
続いて、上記ぶれ量Ｘから、像ぶれ補正部２８の駆動量Ｖの算出（Ｖ＝Ａ×Ｘ、Ａ：比例定数、Ｘ：ぶれ量）が行われる（ステップＳ１４）。ここで、像ぶれ補正部２８の駆動量は撮像装置における光学系の焦点距離などの各定数やぶれ検出部３１の設置位置などを考慮して演算する。したがって、この比例定数Ａは、これらパラメータをすべて含んだものである。さらに上記駆動量ＶをＤ／Ａ変換し、アナログ出力を発生させ、像ぶれ補正部２８に印加し駆動を行ない、撮影を開始する（ステップＳ１５）。
【００４２】
続いて、接写モード切換スイッチ２１のＯＮ／ＯＦＦにより、接写モードが選択されたか否かを判断する（ステップＳ１６）。この場合、接写モード切換スイッチ２１がＯＮされたかにより判断する。接写モード切換スイッチ２１により接写モードが選択されるとフォーカスレンズ１４が繰り出され、ピント調節が行われる。ステップＳ１６において接写モード切換スイッチ２１がＯＮされ、接写モードであると判断した場合、像ぶれ補正部２８の駆動を禁止する（ステップＳ１７）。一方、ステップＳ１６において接写モードではないと判断した場合、像ぶれ補正部２８の駆動を開始する（ステップＳ１８）。
【００４３】
上記ステップＳ１７あるいはステップＳ１８を実行した後、露光を開始し（ステップＳ１９）、通常の露光動作を行ない、その露光を終了する（ステップＳ２０）。露光終了後に、像ぶれ補正部２８を駆動しているか否かを判断する（ステップＳ２１）。ここで、像ぶれ補正部２８を駆動していると判断した場合、像ぶれ補正部２８の駆動を終了し（ステップＳ２２）、撮影を終了する。一方、ステップＳ２１において像ぶれ補正部２８を駆動していないと判断した場合、撮影を終了する。
【００４４】
このように、接写モードが選択された場合、十分な像ぶれ補正を行なうことができないと予測されるので、そのぶれ補正を禁止することにより、無用なぶれ補正が回避され、不用意な電力消費を抑制することができる。
【００４５】
（実施の形態２）
この実施の形態２は、被写体とカメラ筐体に任意部位との距離を測定し、その距離があらかじめ定めた距離より小さい、いわゆる近接撮影時に、十分なぶれ補正を行なうことができないと予測されることを考慮し、無用なぶれ補正を行わないことにより、電力の無駄な消費を回避するものである。以下、その構成および動作について説明する。
【００４６】
図７は、本発明の実施の形態２にかかる手振れ補正機能付き撮像装置の構成を示すブロック図である。この手振れ補正機能付き撮像装置は、前述した図１の構成に対し、接写モード切換スイッチ２１の代わりに、被写体とカメラ筐体に任意部位との距離を測定する測距部７５を設け、さらに書き込み可能でかつ不揮発性のメモリを用い、後述する測距部による測定値に対する閾値が設定されるＬＵＴ（ルックアップテーブル）７６を設けたものである。他の構成要素は図１とその動作も同様であるので、ここでの説明は省略する。測距部７５としては、光学的手段や超音波を用いた三角測量方式の検出機構を採用する。
【００４７】
図８は、回転運動による像ぶれ補正（補正可能）に対する並進運動による像ぶれ（補正不可能）の比率の被写体までの距離の依存性を示すグラフである。ここで、回転運動は、人間の手振れ計測の結果より妥当な値として、露光時間１／４（ｓｅｃ）での回転角度量５（ｍｒａｄ）を用い、焦点距離ｆ＝５．６（ｍｍ）のレンズを想定し、回転したときの光軸上の被写体に対する像面でのぶれ量とした。また、並進運動についても回転運動と同様に、人間の手振れ計測の結果より、１（ｍｍ）程度と仮定し、焦点距離ｆ＝５．６（ｍｍ）のときのぶれ量とした。被写体までの距離２００ｍｍ程度で、およそ回転運動による像ぶれ量と並進運動による像ぶれ量が等しくなる。この実施の形態では、被写体までの距離に対して所定の閾値を設け、この閾値よりも小さい場合には、並進運動の影響により十分な補正効果が得られないと判断し、像ぶれ補正部２８の駆動を行わないように制御する。
【００４８】
図９は、本発明の実施の形態２にかかる手振れ補正機能付き撮像装置の第１の動作例を示すフローチャートである。この動作は、前述した図６のステップＳ１１〜ステップＳ１５が図９のステップＳ３１〜ステップＳ３５に同様に対応する。すなわち撮影開始状態までの動作と同一であり、ステップＳ１６〜ステップＳ１８の動作が異なる。したがって、同一部分の説明は省略する。
【００４９】
撮影開始状態において、被写体と撮像装置の任意部位との距離を測定する測距部７５を動作させ、被写体までの距離Ｌを検出する（ステップＳ３６）。ついで上記距離Ｌを閾値Ｌｓと比較し、Ｌ＜Ｌｓであるか否かを判断する（ステップＳ３７）。ここで、Ｌ＜Ｌｓであると判断した場合、像ぶれ補正部２８の駆動を禁止する（ステップＳ３８）。一方、Ｌ＜Ｌｓではないと判断した場合、像ぶれ補正部２８の駆動を開始する（ステップＳ３９）。その後は、通常の露光動作が行われ、露光終了後に、像ぶれ補正部２８が駆動されているときは像ぶれ補正部２８の駆動を停止し、撮影終了とする。
【００５０】
したがって、実施の形態１にように接写モード切換スイッチ２１による指示がなくても、十分な像ぶれ補正を行なうことができないと予測されるような場合、無用な補正が行われないようにすることが可能である。これにより、不用意な電力消費を抑制することができる。
【００５１】
さて、上述した閾値Ｌｓを、撮像装置の露光時間、焦点距離に応じて設定する。この設定例を表１に示す。
【００５２】
【表１】

【００５３】
具体的には、ＬＵＴ７６に、上記表１に示すように、露光時間１／４，１／８，１／１６，１／３０，１／６０，１／１２５（ｓｅｃ）、焦点距離２５，３０，５０，７５，１００，１２５（ｍｍ）に対してＡ１〜Ｆ６までの値を割り当て、ルックアップテーブルの形態で格納しておく。このように、測距部７５による測定値を閾値と比較する際に、その閾値を焦点距離、露光時間に応じて設定することにより、撮影条件（焦点距離、露光時間）に依存しない高精度な制御が実現する。
【００５４】
つぎに、測距部７５により検出された被写体との距離が所定の閾値より小さいと判断した場合に、閃光撮影に切り換え、撮影条件（露光時間）を閃光撮影時の条件として再設定する動作について説明する。図１０は、本発明の実施の形態２にかかる手振れ補正機能付き撮像装置の第２の動作例を示すフローチャートである。この動作は、前述した図９のステップＳ３１〜ステップＳ３６が図１０のステップＳ５１〜ステップＳ５６に同様に対応する。すなわち撮影を開始し、測距部７５による被写体までの距離Ｌを算出するまでの動作と同一であり、ステップＳ５６〜ステップＳ６５の動作が異なる。したがって、同一部分の説明は省略する。
【００５５】
ステップＳ５６において測距部７５による被写体までの距離Ｌを算出した後、上記距離Ｌと閾値Ｌ１（露光時間Ｘのときの閾値）と比較し、Ｌ＜Ｌ１であるか否かを判断する（ステップＳ５７）。ここで、Ｌ＜Ｌ１であると判断した場合、閃光撮影モードに変更し、同時に露光時間をＸ’に変更する（ステップＳ５８）。続いて、上記距離Ｌを閾値Ｌ２（露光時間Ｘ’のときの閾値）と比較し、Ｌ＜Ｌ２であるか否かを判断する（ステップＳ５９）。ここで、Ｌ＜Ｌ２であると判断した場合、像ぶれ補正部２８の駆動を禁止し（ステップＳ６０）、露光を開始し（ステップＳ６１）、通常の露光動作を行ない、その露光を終了する（ステップＳ６２）。
【００５６】
一方、ステップＳ５７においてＬ＜Ｌ１ではないと判断、あるいはステップＳ５９においてＬ＜Ｌ２ではないと判断した場合、像ぶれ補正部２８の駆動を開始し（ステップＳ６３）、閃光露光を開始し（ステップＳ６４）、その閃光露光を終了する（ステップＳ６５）。
【００５７】
このように、測距部７５により検出された被写体との距離が所定の閾値より小さいと判断した場合に閃光撮影に切り換えることにより、十分なぶれ補正効果が得られない場合における像ぶれ補正部２８の駆動を制限する機会を少なくすることができる。すなわち、ぶれ補正範囲を拡張することができる。
【００５８】
つぎに、前述した動作において、測距部７５によって測定された被写体までの距離が所定の閾値以下で、かつぶれ検出部３１によるぶれ検出値が所定の閾値以上である場合、その撮影した画像を保存しても失敗ショットであるので保存を禁止したり、画像保存の要否をユーザに促すといった制御を行なう例について説明する。
【００５９】
図１１は、本発明の実施の形態２にかかる手振れ補正機能付き撮像装置の第３の動作例を示すフローチャートである。この動作は、前述した図９における撮影終了までの動作の後に図１１のステップＳ８５以降を付加したものである。したがって、同一部分の説明は省略する。
【００６０】
撮影終了の後、ステップＳ８５では、露光中のぶれ検出部３１による手振れ検出値の変動量Ｂを記憶しておき、所定の閾値Ｂｓとの比較を行ない、Ｂ＞Ｂｓで、かつ先に求めた被写体までの距離Ｌを閾値Ｌｓと比較し、Ｌ＜Ｌｓであるか否かの判断を行なう。ここで、Ｂ＞Ｂｓで、かつＬ＜Ｌｓであると判断した場合、撮影画像の画像記録部３８への保存を禁止する（ステップＳ８６）。一方、Ｂ＞Ｂｓで、かつＬ＜Ｌｓではない場合、撮影画像を画像記録部３８に保存する（ステップＳ８７）。
【００６１】
ここで、上記手振れ検出値は回転運動による回転角度を示しており、厳密には並進運動とは異なるが、回転運動量と並進運動に相関関係があるもの（およそその傾向は一致）と仮定し、判断するものである。露光中のぶれ量が大きく、被写体までの距離が近接しており、並進運動の影響を大きく受ける場合においては、ぶれ画像となる可能性が高いので、その画像が保存されないようにすることで、失敗ショットを低減することができる。
【００６２】
図１２は、本発明の実施の形態２にかかる手振れ補正機能付き撮像装置の第４の動作例を示すフローチャートである。この動作は、前述した図１１におけるステップＳ８５までの動作の後に図１２のステップＳ１０６以降を付加したものである。したがって、同一部分の説明は省略する。
【００６３】
ステップＳ１０５において、所定の閾値Ｂｓとの比較を行ない、Ｂ＞Ｂｓで、かつ先に求めた被写体までの距離Ｌを閾値Ｌｓと比較し、Ｌ＜Ｌｓであるか否かの判断を行ない、ここで、Ｂ＞Ｂｓで、かつＬ＜Ｌｓであると判断した場合、撮影画像の画像記録部３８への保存の要否の旨をメッセージあるいは警告として表示し、保存の要否判断をユーザに行わせる（ステップＳ１０６）。ここで、撮影した画像を保存しない指示であれば、画像記録部３８への保存を禁止し（ステップＳ１０７）、保存する指示であれば、撮影画像を画像記録部３８に保存する（ステップＳ１０８）。
【００６４】
したがって、失敗ショットであると予測される画像の保存要否をメッセージや警告としてユーザに促し、ユーザが取捨選択することにより、ユーザの意図した撮影画像のみを保存することができる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明にかかる手振れ補正機能付き撮像装置（請求項１）によれば、撮影を開始した後に測距手段により被写体と装置筐体の任意部位との距離を測定し、その測定した距離があらかじめ定めた閾値に対して短い場合は、並進運動によるぶれ補正の不完全さが装置と被写体間の距離が短い場合に顕著になることから、そのまま近接撮影を行い、露光時に像ぶれを検出しても、十分なぶれ補正が得られないことを考慮し、無用な補正駆動を停止するので、接写モードが無くても近接撮影時における不用意な電力消費を抑制することができる。
【００６７】
また、本発明にかかる手振れ補正機能付き撮像装置（請求項２）によれば、請求項１において、測距手段による測定値を閾値と比較する際に、その閾値を焦点距離、露光時間に応じてたとえばルックアップテーブルの形態であらかじめ割り当てておき、このルックアップテーブルの情報にしたがって閾値を変更するので、撮影条件（焦点距離、露光時間）に依存しない高精度な制御を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる手振れ補正機能付き撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１における像ぶれ補正部に、撮像素子を移動する方式を用いた例を示す説明図である。
【図３】図１における像ぶれ補正部に、補正レンズを移動する方式を用いた例を示す説明図である。
【図４】図１における像ぶれ補正部に、可変頂角プリズムを移動する方式を用いた例を示す説明図である。
【図５】撮像面とレンズおよび被写体面とレンズの関係を示す断面模式図である。
【図６】本発明の実施の形態１にかかる手振れ補正機能付き撮像装置の動作例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２にかかる手振れ補正機能付き撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図８】回転運動による像ぶれ補正（補正可能）に対する並進運動による像ぶれ（補正不可能）の比率の被写体までの距離の依存性を示すグラフである。
【図９】本発明の実施の形態２にかかる手振れ補正機能付き撮像装置の第１の動作例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２にかかる手振れ補正機能付き撮像装置の第２の動作例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態２にかかる手振れ補正機能付き撮像装置の第３の動作例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態２にかかる手振れ補正機能付き撮像装置の第４の動作例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２０カメラ本体
２１接写モード切換スイッチ
２２ＭＰＵ
２７撮像素子
２８像ぶれ補正部
３３ぶれ検出部
３８画像記録部
３９警告表示部
７５測距部
７６ＬＵＴ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an imaging apparatus with a camera shake correction function that detects a camera shake at the time of shooting and corrects the amount of camera shake, which is used in general silver halide cameras, digital still cameras, video cameras, and the like. The present invention relates to an image pickup apparatus with a camera shake correction function that takes into consideration the possibility of insufficient correction and performs control so as not to perform shake correction during close-up shooting.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as means for detecting camera shake, an angular velocity sensor such as a piezoelectric vibration gyro, an angular velocity sensor, an optical detection element using a light emitting / receiving element, image processing, and the like have been proposed. Of these, an angular velocity sensor is often used as a means for detecting camera shake, and the rotational motion of the camera shake is detected by the angular velocity sensor. In addition, not only one detection means but also a method using a combination of them is known. Further, correction processing using the detection result of camera shake is performed by moving the correction lens system, driving the variable apex angle prism, driving the reflection plate, correcting by software by image processing, imaging device And the like that control the driving of the motor are known. That is, in practice, a system that detects camera shake and corrects the amount of camera shake is configured to realize a required operation. Hereinafter, reference technical documents related to the method of camera shake detection means and the camera shake correction method will be described.
[0003]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-218956 discloses a variable apex angle prism that uses a biaxial angular velocity sensor to detect camera shake and corrects it. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-153064 for driving the apex angle of the image, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-21230 for driving the reflecting mirror, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-145880 for correcting the reflection mirror. Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-95933 discloses a device in which an element is driven by a motor or the like. A small piezoelectric vibration gyro is used as the biaxial angular velocity sensor, and it is put into practical use as a camera with a camera shake correction function.
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-20547 discloses an acceleration sensor as a camera shake detection unit and drives a correction optical system as a correction unit, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-222313 discloses a device that drives the apex angle of a variable vertical angle prism. What corrects by image processing is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-158135, and one that drives an image sensor is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-40291.
[0005]
As a hand shake detection means using an optical element, one that detects reflection (inclination detection) of light on the surface of a reflecting mirror floated on a liquid is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-86730, which detects from a line of sight by a line of sight detection means. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 9-80502 discloses the above correction processing in combination.
[0006]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-3 uses three acceleration sensors and three angular velocity sensors as camera shake detection means, performs coordinate conversion from a signal with six degrees of freedom, obtains a complete camera posture with respect to the world coordinate system, and performs correction processing. No. 225405 is disclosed. In this process, not only the rotational motion is corrected, but also when the camera itself translates. Theoretically, this is a complete correction process, but an integration error occurs. Therefore, the error increases in a long-time continuous correction process. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-177419 discloses that both of the camera shake detection unit and the correction unit are performed by an image processing technique, and the camera shake correction process is realized without a sensor for camera shake detection.
[0007]
By the way, as reference technical documents for performing control relating to such camera shake correction, for example, “camera with image blur display function” in JP-A-5-173241, “camera shake correction apparatus in JP-A-8-149360, and the same The video camera used "is disclosed. Japanese Patent Laid-Open No. 5-173241 determines whether the subject is in a stationary state or a moving state by the distance measuring unit, and controls to stop displaying the image blur amount on the image blur display unit when it is determined that the subject is in the moving state. This avoids unnecessary confusion for the photographer. In Japanese Patent Laid-Open No. 8-149360, a camera shake correction of a video camera is performed by a field memory method, and a method of reading from a field memory (correction mode) is changed according to a shooting state such as a zoom magnification and a distance among a plurality of correction modes. Control is performed.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, conventionally, an angular velocity sensor is generally used as a means for detecting a shake, and a rotational motion component of the shake is detected. In addition to the rotational motion component, there is also a translational motion component, but when the distance to the subject with respect to the focal length is relatively long, there is little influence on the image blur, so a sufficient correction effect can be obtained. However, during close-up photography, the distance to the subject with respect to the focal length is short, and the influence of translational motion on image blurring becomes large, and blur correction may be insufficient. For this reason, there has been a problem that unnecessary power is consumed due to unnecessary correction.
[0009]
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to suppress power consumption by stopping the drive of blur correction during close-up photography.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In the imaging apparatus with a camera shake correction function according to claim 1, camera shake detection means for detecting a camera shake amount at the time of exposure, and an actuator is driven in accordance with the camera shake amount detected by the camera shake detection means to perform camera shake correction. In an imaging apparatus with a camera shake correction function including a shake correction unit, a distance measurement unit that measures a distance between a subject and an arbitrary part of the apparatus housing, and a distance measured by the distance measurement unit are set in advance. First threshold If it is determined that A shooting mode changing means for changing the shooting mode to the flash mode, and a second threshold for setting a second threshold different from the first threshold according to the exposure time in the flash mode changed by the shooting mode changing means When it is determined that the distance measured by the setting means and the distance measuring means is smaller than the second threshold set by the second threshold setting means, Control means for controlling the shake correction means so as not to perform the shake correction operation.
[0013]
According to the present invention, the distance between the subject and an arbitrary part of the apparatus housing is measured by the distance measuring unit after the start of imaging, and if the measured distance is shorter than a predetermined threshold value, the blur due to translational motion is caused. Since imperfect correction becomes noticeable when the distance between the device and the subject is short, taking into account close-up photography and detecting image blur at the time of exposure does not provide sufficient blur correction. Stop unnecessary correction drive.
[0014]
In the imaging device with a camera shake correction function according to claim 2, First The threshold value is set as a different value according to the focal length and / or the exposure time of the imaging apparatus.
[0015]
According to the present invention, when the measured value by the distance measuring means is compared with the threshold value, the threshold value is set according to the focal length and the exposure time, so that the high accuracy without depending on the photographing condition (focal length and exposure time) is obtained. Control is realized.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of an image pickup apparatus with a camera shake correction function according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to this embodiment. In this embodiment, a digital still camera will be described as an example. However, the present invention can also be applied to a silver salt camera such as a single-lens reflex camera or a compact camera, a VTR (analog / digital), or the like.
[0023]
(Embodiment 1)
The first embodiment avoids unnecessary power consumption by not performing unnecessary blur correction when a close-up mode that is predicted to be unable to perform sufficient blur correction is selected. The configuration and operation will be described below.
[0024]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus with a camera shake correction function according to the first embodiment of the present invention. The image pickup apparatus with a camera shake correction function is mainly composed of a photographing lens 10 and a camera body 20. The photographing lens 10 includes a fixed lens 11, a zoom lens 12, a shutter 13, and a focus lens 14 that can move on the optical axis.
[0025]
The camera body 20 includes a close-up mode switching switch 21 for selecting a close-up mode, an MPU (microprocessor) 22 for controlling the entire apparatus, a power switch 23 for turning on / off a power circuit, and supplying power to each part of the apparatus. A power supply circuit 24 for performing the operation, a focus lens position detecting unit 25 for detecting the position of the focus lens 14, a focus lens driving actuator 26 for driving the focus lens 14, a CCD (Charge Coupled Device), or a CMOS (Complementary Metal). Image sensor 27 such as -Oxide Semiconductor), image blur correction unit 28 (to be described later), blur detection unit 31 (to be described later), and an analog device that amplifies the output of blur detection unit 31 and performs a filtering process using a bandpass filter. A circuit 34, an A / D converter 35 that converts the output signal of the analog circuit 34 into a digital signal, a trigger device 36 that generates a shutter signal according to a state of being pressed using, for example, a shutter release button, and the like, An I / F unit 37 for performing data transmission and reception, an image recording unit 38 for recording a captured image in a compressed state, a warning display unit 39 for displaying warning information according to the state at the time of imaging, etc. A zoom lens position detector 41 that detects the position of the zoom lens 12 and a zoom lens driving actuator 42 that drives the zoom lens 12 are provided.
[0026]
The MPU 22 has a function of executing processing such as signal processing and image compression in addition to control of each functional block. The image blur correction unit 28 includes an actuator (X) 29 that corrects a blur amount in the X direction (horizontal direction) and an actuator (Y) 30 that corrects a blur amount in the Y direction (vertical direction). As the actuator, a small element such as a voice coil motor, a piezoelectric actuator, or an ultrasonic actuator is used. Simply open loop control to drive the actuator using the detection value by the shake detection unit or use a small optical encoder as a means to detect the drive position of the actuator and perform more precise closed loop control. Good.
[0027]
The shake detection unit 31 includes an angular velocity detection unit (A) 32 and an angular velocity detection unit (B) 33. As the shake detection unit 31, a gyroscope or an acceleration sensor is used. Since the angular velocity is detected in the gyro, if the angular velocity is integrated, a rotation angle centered on a certain rotation center due to camera shake can be obtained. Furthermore, the amount of blur on the image plane can be converted from the rotation angle and focal length. When using an acceleration sensor, a pair of acceleration sensors is used, and angular acceleration about a certain rotation center can be obtained from each acceleration detection data. Then, if this rotational angular acceleration is integrated twice, a rotational angle similar to the result obtained by the gyro can be obtained.
[0028]
In addition, there is a translational motion component in addition to a rotational motion component such as a rotation angle. As a means for detecting translational motion, a first method for obtaining a distance from a certain plane using a line sensor (optical sensor) or ultrasonic waves, or a 6-axis inertial sensor (3-axis acceleration sensor, 3-axis angular velocity sensor) is used. There is a second method for obtaining translational motion. In the first method for obtaining the distance from the plane, the reference plane is indispensable, so that the constraint condition increases when the camera is held. Further, in order to obtain the translational motion in the biaxial direction, two reference planes are required, and further constraint conditions are required. In the second method using a six-axis inertial sensor, the translational acceleration can be obtained. However, in order to obtain the translational distance, two-time integration is required. Due to the influence of the integration error, the translational momentum is highly accurate. Cannot be asked.
[0029]
Note that the detection unit 31 is not limited to using a gyroscope or an acceleration sensor, and any detection means may be used as long as a physical quantity due to camera shake can be obtained. The analog circuit 34 performs amplification and band-pass filter (BPF) processing. Here, for example, the analog circuit 34 amplifies with a gain of 91 times, a low-frequency cutoff frequency of 0.3 Hz, and a high-frequency cutoff frequency. Pass a 1.75 kHz BPF. This is provided for the purpose of removing offset fluctuation and high frequency noise in the low frequency region of the gyro.
[0030]
The image recording unit 38 records an image in a format compressed by DCT (discrete cosine transform), quantization, and Huffman coding for each 8 × 8 pixels using, for example, a JPEG (Joint Photographic Experts Group) algorithm. Internal memory. Although not shown, the auxiliary storage device includes various small memory cards (smart media, memory stick, etc.) in addition to the PC card (flash memory or hard disk). The warning display unit 39 is composed of a liquid crystal display, and displays warning information corresponding to the occurrence of image blur as will be described later, and has normal functions such as visual field confirmation and captured image reproduction.
[0031]
In the above configuration, the output of the angular velocity detection unit (A) 32 and the angular velocity detection unit (B) 33 is usually subjected to processing such as amplification and filtering by the analog circuit 34, and digitally converted by the A / D converter 35. Then, the MPU 22 calculates the detection value and the control amount, and sends drive signals to the actuator (X) 29 and the actuator (Y) 30 that are the image blur correction unit 28.
[0032]
Here, a specific configuration example of the image blur correction unit 28 is shown in FIGS. FIG. 2 shows a method of moving the image sensor according to the amount of blur, and corresponds to the configuration of FIG. 3 shows a method for moving the correction lens in accordance with the amount of shake by the shake detection unit 31, and FIG. 4 shows a method for moving the variable apex angle prism in accordance with the amount of shake.
[0033]
In FIG. 2, reference numeral 45 denotes a circuit board of the image sensor 27, reference numeral 46 denotes a position detection element that detects the position of the circuit board 45 in the X direction, and reference numeral 48 denotes a position detection element that detects the position of the circuit board 45 in the Y direction. is there. That is, the image forming position of the image sensor 27 is finely adjusted by moving the circuit board 45 in the X / Y direction according to the amount of shake.
[0034]
In FIG. 3, reference numeral 48 denotes a shake correction lens, reference numeral 49 denotes a lens frame that holds the shake correction lens 48, reference numeral 50 denotes a position detection element that detects the position of the lens frame 49 in the X direction, and reference numeral 51 denotes a Y of the lens frame 49. A position detection element for detecting a position in the direction, 52 is a linear actuator that moves the lens frame 49 in the X direction, and 53 is a linear actuator that moves the lens frame 49 in the Y direction.
[0035]
In FIG. 4, reference numeral 60 is a variable apex angle prism, reference numeral 61 is a lateral apex angle changing actuator, reference numeral 62 is a lateral apex angle detecting element, reference numeral 63 is a vertical apex angle changing actuator, and reference numeral 64 is a vertical apex angle changing actuator. It is a vertical angle detection element. The variable apex angle prism 60 prepares two circular plate glasses, and is connected between the plate glasses by a cylindrical transparent bellows-shaped spring portion made of a special film such as polyethylene resin. The inside is filled with a high refractive index liquid having viscosity. By changing the apex angle, the incident light is changed to an arbitrary position, and the imaging region in the image sensor is changed. As a drive mechanism for the apex angle changing actuators 61 and 63, the variable apex angle prism 60 is directly mechanically connected to the coil and energized, and acts between the permanent magnet fixed to the lens barrel and the coil. Use electromagnetic force. The coil may be provided in the direction of tilting.
[0036]
Also, the present invention is not limited to the methods shown in FIGS. 2 to 4 described above, and for example, a configuration in which the reading position of an image stored in a field memory is changed according to the amount of blur may be corrected. Any mechanism may be used.
[0037]
Now, the amount of blur on the image plane will be described. In general, there are two types of blur due to rotational motion and translational motion. The angular velocity detection unit (A) 32 and the angular velocity detection unit (B) 33 described above can detect the angular velocity due to the rotational motion, but have no detection ability for the translational motion. Incomplete correction due to translational movement becomes prominent when the distance between the camera and the subject is relatively short, and a sufficient correction effect cannot be obtained particularly in close-up photography such as close-up photography.
[0038]
In the present invention, when the close-up mode is selected, it is predicted that the MPU 22 cannot obtain a sufficient correction effect by the image blur correction unit 28, and thus the drive of the image blur correction unit 28 is limited. It is. That is, when the image blur correction unit 28 is driven and the correction effect cannot be obtained, the drive of the image blur correction unit 28 is controlled to stop.
[0039]
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the relationship between the imaging surface 70 and the lens 71, and the subject surface 72 and the lens 71. In the figure, f represents the focal length, a represents the distance from the main surface of the lens 71 to the imaging surface 70, and b represents the distance from the main surface of the lens 71 to the subject surface 72. From the imaging formula, (1 / a + 1 / b) = 1 / f, and the image magnification m is calculated by m = a / b = f / (b−f). b, that is, when the distance between the main surface of the lens 71 and the subject surface 72 is small, the image magnification m is large, so that there is a lot of image blur due to translational motion.
[0040]
Next, an operation example that is a feature of the present invention in the imaging apparatus with a camera shake correction function configured as described above will be described with reference to a flowchart. FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation example of the imaging apparatus with a camera shake correction function according to the first embodiment of the present invention. First, when the power switch 23 of the camera body 20 is turned on (step S11), each device necessary for shooting (movement of the lens to the shooting position, power supply to the exposure meter, power supply to the shooting condition display device, etc.) The device is initialized. Also, power supply to the shake detection unit 31 is started (step S12), power supply to the elements and the system such as the analog circuit 34 and the MPU 22 is also performed, and a photographing standby state is set. The signal detected by the shake detection unit 31 is amplified and filtered by the analog circuit 34 and then converted to a digital signal by the A / D converter 35, and the shake amount X is calculated (step S13).
[0041]
Subsequently, the drive amount V of the image blur correction unit 28 is calculated from the blur amount X (V = A × X, A: proportionality constant, X: blur amount) (step S14). Here, the drive amount of the image blur correction unit 28 is calculated in consideration of each constant such as the focal length of the optical system in the imaging apparatus, the installation position of the blur detection unit 31, and the like. Therefore, this proportionality constant A includes all these parameters. Further, the drive amount V is D / A converted to generate an analog output, which is applied to the image blur correction unit 28 and driven to start photographing (step S15).
[0042]
Subsequently, it is determined whether or not the close-up mode has been selected by turning ON / OFF the close-up mode switching switch 21 (step S16). In this case, the determination is made based on whether the close-up mode changeover switch 21 is turned on. When the close-up mode is selected by the close-up mode switching switch 21, the focus lens 14 is extended to adjust the focus. If the close-up mode changeover switch 21 is turned on in step S16 and it is determined that the close-up mode is selected, the driving of the image blur correction unit 28 is prohibited (step S17). On the other hand, if it is determined in step S16 that the mode is not the close-up mode, driving of the image blur correction unit 28 is started (step S18).
[0043]
After executing step S17 or step S18, exposure is started (step S19), a normal exposure operation is performed, and the exposure is terminated (step S20). After the exposure is completed, it is determined whether or not the image blur correction unit 28 is being driven (step S21). If it is determined that the image blur correction unit 28 is being driven, the driving of the image blur correction unit 28 is terminated (step S22), and the photographing is terminated. On the other hand, if it is determined in step S21 that the image blur correction unit 28 has not been driven, shooting is terminated.
[0044]
As described above, when the close-up mode is selected, it is predicted that sufficient image blur correction cannot be performed. Therefore, by prohibiting the blur correction, unnecessary blur correction is avoided and inadvertent power consumption is avoided. Can be suppressed.
[0045]
(Embodiment 2)
In this second embodiment, it is predicted that sufficient blur correction cannot be performed at the time of so-called close-up photography in which the distance between the subject and the camera housing is measured at an arbitrary part and the distance is smaller than a predetermined distance. In view of this, unnecessary power correction is not performed, thereby avoiding unnecessary power consumption. The configuration and operation will be described below.
[0046]
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus with a camera shake correction function according to the second embodiment of the present invention. This imaging apparatus with a camera shake correction function is provided with a distance measuring unit 75 for measuring the distance between the subject and the camera housing in place of the close-up mode changeover switch 21 in addition to the configuration of FIG. A possible non-volatile memory is used, and an LUT (look-up table) 76 in which a threshold value for a measured value by a distance measuring unit to be described later is set is provided. The other components are the same as those in FIG. 1, and thus the description thereof is omitted here. As the distance measuring unit 75, a triangulation detection mechanism using optical means or ultrasonic waves is employed.
[0047]
FIG. 8 is a graph showing the dependency of the distance to the subject on the ratio of the image blur due to translational motion (cannot be corrected) to the image blur correction due to the rotational motion (can be corrected). Here, the rotational motion uses a rotation angle amount of 5 (mrad) at an exposure time of 1/4 (sec) as a reasonable value from the result of human hand shake measurement, and a focal length f = 5.6 (mm). Assuming a lens, the amount of blurring on the image plane with respect to the subject on the optical axis when rotated is used. Similarly to the rotational motion, the translational motion is assumed to be about 1 (mm) from the result of human hand shake measurement, and the amount of blurring when the focal length f = 5.6 (mm) is obtained. When the distance to the subject is about 200 mm, the image blur amount due to the rotational motion is approximately equal to the image blur amount due to the translational motion. In this embodiment, a predetermined threshold is provided for the distance to the subject. If the threshold is smaller than this threshold, it is determined that a sufficient correction effect cannot be obtained due to the influence of translational motion, and the image blur correction unit 28 It is controlled not to drive.
[0048]
FIG. 9 is a flowchart illustrating a first operation example of the imaging apparatus with a camera shake correction function according to the second embodiment of the present invention. In this operation, Steps S11 to S15 in FIG. 6 described above correspond similarly to Steps S31 to S35 in FIG. That is, it is the same as the operation up to the photographing start state, and the operations in steps S16 to S18 are different. Therefore, the description of the same part is omitted.
[0049]
In the imaging start state, the distance measuring unit 75 that measures the distance between the subject and an arbitrary part of the imaging device is operated to detect the distance L to the subject (step S36). Next, the distance L is compared with a threshold value Ls, and it is determined whether or not L <Ls (step S37). If it is determined that L <Ls, the driving of the image blur correction unit 28 is prohibited (step S38). On the other hand, when it is determined that L <Ls is not satisfied, driving of the image blur correction unit 28 is started (step S39). Thereafter, a normal exposure operation is performed. When the image blur correction unit 28 is driven after the exposure is finished, the driving of the image blur correction unit 28 is stopped, and the photographing ends.
[0050]
Therefore, in the case where it is predicted that sufficient image blur correction cannot be performed without an instruction from the close-up mode changeover switch 21 as in the first embodiment, unnecessary correction should not be performed. Is possible. Thereby, careless power consumption can be suppressed.
[0051]
Now, the threshold value Ls described above is set according to the exposure time and the focal length of the imaging apparatus. An example of this setting is shown in Table 1.
[0052]
[Table 1]

[0053]
Specifically, as shown in Table 1 above, the exposure time is 1/4, 1/8, 1/16, 1/30, 1/60, 1/125 (sec),

focal length

25, 30 in the LUT 76. , 50, 75, 100, 125 (mm), values A1 to F6 are assigned and stored in the form of a lookup table. As described above, when the measurement value by the distance measuring unit 75 is compared with the threshold value, the threshold value is set according to the focal length and the exposure time, so that it is highly accurate without depending on the photographing condition (focal length and exposure time). Control is realized.
[0054]
Next, when it is determined that the distance to the subject detected by the distance measuring unit 75 is smaller than a predetermined threshold, the operation is switched to flash photography, and the photographing condition (exposure time) is reset as the flash photographing condition. explain. FIG. 10 is a flowchart illustrating a second operation example of the imaging apparatus with a camera shake correction function according to the second embodiment of the present invention. In this operation, Steps S31 to S36 in FIG. 9 described above correspond similarly to Steps S51 to S56 in FIG. In other words, the operation is the same as the operation from the start of shooting until the distance measurement unit 75 calculates the distance L to the subject, and the operations in steps S56 to S65 are different. Therefore, the description of the same part is omitted.
[0055]
After calculating the distance L to the subject by the distance measuring unit 75 in step S56, the distance L is compared with the threshold value L1 (threshold value at the exposure time X) to determine whether L <L1 or not (step S56). S57). If it is determined that L <L1, the flash shooting mode is changed and the exposure time is changed to X ′ (step S58). Subsequently, the distance L is compared with a threshold value L2 (threshold value when the exposure time is X ′), and it is determined whether or not L <L2 (step S59). Here, when it is determined that L <L2, the driving of the image blur correction unit 28 is prohibited (step S60), exposure is started (step S61), a normal exposure operation is performed, and the exposure is ended (step S60). Step S62).
[0056]
On the other hand, if it is determined in step S57 that L <L1 is not satisfied, or it is determined in step S59 that L <L2 is not satisfied, driving of the image blur correction unit 28 is started (step S63), and flash exposure is started (step S64). ), The flash exposure is terminated (step S65).
[0057]
As described above, when it is determined that the distance to the subject detected by the distance measuring unit 75 is smaller than the predetermined threshold value, the image blur correcting unit 28 in a case where a sufficient blur correction effect cannot be obtained by switching to flash photography. It is possible to reduce the opportunity to limit the driving of. That is, the blur correction range can be extended.
[0058]
Next, in the above-described operation, when the distance to the subject measured by the distance measuring unit 75 is equal to or less than a predetermined threshold value and the blur detection value by the crush detection unit 31 is equal to or greater than the predetermined threshold value, the captured image is displayed. An example will be described in which control is performed such as prohibiting saving because the shot is a failed shot even if saving, or prompting the user to save the image.
[0059]
FIG. 11 is a flowchart illustrating a third operation example of the imaging apparatus with a camera shake correction function according to the second embodiment of the present invention. This operation is obtained by adding step S85 and subsequent steps in FIG. 11 after the operation until the end of photographing in FIG. 9 described above. Therefore, the description of the same part is omitted.
[0060]
After the photographing is finished, in step S85, the fluctuation amount B of the camera shake detection value by the shake detection unit 31 during exposure is stored, compared with a predetermined threshold value Bs, and B> Bs and previously obtained. The distance L to the subject is compared with a threshold value Ls to determine whether L <Ls. If it is determined that B> Bs and L <Ls, the storage of the captured image in the image recording unit 38 is prohibited (step S86). On the other hand, if B> Bs and L <Ls is not satisfied, the captured image is stored in the image recording unit 38 (step S87).
[0061]
Here, the camera shake detection value indicates the rotation angle by the rotational motion, and strictly speaking, it is different from the translational motion, but it is assumed that there is a correlation between the rotational momentum and the translational motion (approximately the same tendency), Judgment. When the amount of blurring during exposure is large, the distance to the subject is close, and when it is greatly affected by translational movement, there is a high possibility that it will be a blurred image, so by preventing that image from being saved, Failure shots can be reduced.
[0062]
FIG. 12 is a flowchart illustrating a fourth operation example of the imaging apparatus with a camera shake correction function according to the second embodiment of the present invention. In this operation, step S106 and subsequent steps in FIG. 12 are added after the operation up to step S85 in FIG. Therefore, the description of the same part is omitted.
[0063]
In step S105, a comparison is made with a predetermined threshold value Bs, B> Bs, and the distance L to the subject obtained previously is compared with the threshold value Ls to determine whether L <Ls. When it is determined that B> Bs and L <Ls, whether or not it is necessary to store the captured image in the image recording unit 38 is displayed as a message or a warning, and whether the storage is necessary is determined for the user. (Step S106). Here, if it is an instruction not to save the photographed image, saving to the image recording unit 38 is prohibited (step S107), and if it is an instruction to save, the photographed image is saved to the image recording unit 38 (step S108). .
[0064]
Accordingly, it is possible to save only the photographed image intended by the user by prompting the user as a message or a warning as to whether or not to save the image predicted to be a failed shot, and selecting it by the user.
[0066]
【The invention's effect】
An imaging apparatus with a camera shake correction function according to the present invention (claims) 1 ), The distance between the subject and an arbitrary part of the apparatus housing is measured by the distance measuring means after the start of imaging, and if the measured distance is shorter than a predetermined threshold value, the blur correction by translational motion is performed. Because imperfections become prominent when the distance between the device and the subject is short, taking close-up photography as it is, taking into account that even if image blur is detected during exposure, sufficient blur correction cannot be obtained, Since unnecessary correction driving is stopped, inadvertent power consumption during close-up photography can be suppressed even when there is no close-up mode.
[0067]
An image pickup apparatus with a camera shake correction function according to the present invention (claims) 2 ) 1 When comparing the measured value by the distance measuring means with the threshold value, the threshold value is assigned in advance in the form of, for example, a look-up table according to the focal length and the exposure time, and the threshold value is changed according to the information of the look-up table. Therefore, it is possible to perform highly accurate control that does not depend on the shooting conditions (focal length, exposure time).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus with a camera shake correction function according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example in which a method of moving an image sensor is used for the image blur correction unit in FIG. 1;
3 is an explanatory diagram illustrating an example in which a method of moving a correction lens is used in the image blur correction unit in FIG. 1; FIG.
4 is an explanatory diagram showing an example in which a method of moving a variable apex angle prism is used in the image blur correction unit in FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a relationship between an imaging surface and a lens and a subject surface and a lens.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation example of the imaging apparatus with a camera shake correction function according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus with a camera shake correction function according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a graph showing the dependency of the ratio of image blurring due to translational motion (cannot be corrected) to distance to a subject on the image blurring correction due to rotational motion (correctable);
FIG. 9 is a flowchart illustrating a first operation example of the imaging apparatus with a camera shake correction function according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 10 is a flowchart illustrating a second operation example of the imaging apparatus with a camera shake correction function according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 11 is a flowchart illustrating a third operation example of the imaging apparatus with a camera shake correction function according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 12 is a flowchart illustrating a fourth operation example of the imaging apparatus with a camera shake correction function according to the second embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
20 Camera body
21 Close-up mode selector switch
22 MPU
27 Image sensor
28 Image blur correction unit
33 Shake detection unit
38 Image recording unit
39 Warning display
75 Ranging section
76 LUT

Claims

In an imaging apparatus with a camera shake correction function, comprising: a camera shake detection unit that detects a camera shake amount during exposure; and a camera shake correction unit that drives an actuator in accordance with the camera shake amount detected by the camera shake detection unit and performs camera shake correction.
Ranging means for measuring the distance between the subject and an arbitrary part of the apparatus housing;
When it is determined that the distance measured by the distance measuring unit is smaller than a first threshold value set in advance, a shooting mode changing unit that changes the shooting mode to a flash mode;
Second threshold setting means for setting a second threshold different from the first threshold according to the exposure time in the flash mode changed by the photographing mode changing means;
When it is determined that the distance measured by the distance measuring unit is smaller than the second threshold set by the second threshold setting unit, the blur correction unit is controlled so as not to perform the blur correction operation. And an image pickup apparatus with a camera shake correction function.

The imaging apparatus with a camera shake correction function according to claim 1, wherein the first threshold value is set as a different value according to a focal length and / or an exposure time of the imaging apparatus.