JP5061948B2 - カメラ - Google Patents

Description

本発明は、ブレ補正機能を備えるカメラに関する。

従来から、露光期間中以外であっても、補正レンズを移動させることにより振れ補正された画像を電子ビューファインダに表示するカメラが知られている（たとえば特許文献１）。
特開２００２−３０３９０９号公報

しかしながら、露光期間中以外にも補正レンズを駆動させているので、撮影準備段階において、消費電力が増加するという問題がある。

請求項１に記載の発明によるカメラは、結像光学系を介して結像した被写体像を撮像して画像データを取得する撮像素子と、画像データに対応する画像を表示する表示器と、カメラのブレを検出するブレ検出手段と、検出されたブレに基づいて、光軸に直交する方向の結像光学系と撮像素子との相対位置を変更して撮像素子上での像ブレを補正する第１ブレ補正手段と、撮像素子で取得された画像データのうち、時間的に連続して前後する前画像データおよび後画像データの２つを用いて互いに重複する重複領域を検出し、後画像データの全領域の中から前画像データと重複する重複領域を抽出し、抽出した重複領域と前画像データのうち検出された重複領域とは異なる非重複領域とを結合して新画像データを生成することにより像ブレを補正する第２ブレ補正手段と、記録媒体への記録を伴う第１撮影においては、第１ブレ補正手段により像ブレを補正させ、記録媒体への記録を伴わずに画像を表示器に表示する第２撮影においては、第２ブレ補正手段により像ブレを補正させるブレ制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、第２撮影時には第２ブレ補正手段により像ブレを補正して、消費電力を抑制できる。

−第１の実施の形態−
図面を用いて、本発明の第１の実施の形態によるカメラについて説明する。
図１（ａ）に示すように、カメラ本体１には撮影レンズ２、レリーズボタン３、電源ボタン４、撮影モードの設定操作を行なうモードダイヤル５が設けられている。また、図１（ｂ）に示すように、カメラ本体１の背面には液晶モニタ１７、および操作ボタン１８が設けられている。操作ボタン１８は、撮影画角の変更操作をするためのズームボタン１８１およびブレ補正モードのオン／オフを設定するブレ補正ボタン１８２等を有する。ズームボタン１８１が操作されると、ズームスイッチ１８１ａ（図２）から各種の操作信号が出力される。ズームスイッチ１８１ａは、たとえば異なる操作信号を択一的に出力するシーソースイッチとして構成され、操作内容に応じて右長押し操作信号、および左長押し操作信号が出力される。

図２は実施の形態のカメラの回路構成を示すブロック図である。撮影レンズ２には、焦点調節レンズ２ａ、ズームレンズ２ｂ、ブレ補正レンズ２ｃ、絞り２１、シャッタ２２、ブレ検出センサ２３が内蔵されている。ブレ補正レンズ２ｃは、アクチュエータ１１１により撮像素子の撮像面と平行な方向に移動可能となるように設けられている。

カメラは、半押しスイッチ３ａ、全押しスイッチ３ｂ、電源スイッチ４ａ、撮像素子６、撮像素子制御回路６１、映像回路６２、フォーカス制御回路７、ズーム制御回路８、絞り制御回路９、シャッタ制御回路１０、ブレ補正機構１１、不揮発性メモリ１２、バッファメモリ１３、メモリカードインタフェース１４、スイッチ操作検出回路１５、制御回路１６、液晶モニタ１７を備える。

撮像素子６は、複数の光電変換素子を備えたＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサによって構成される。撮像素子６は、撮像素子制御回路６１により駆動され、撮像面上に結像されている被写体像を撮像し、被写体像に応じた光電変換信号（画像信号）を映像回路６２へ出力する。映像回路６２は、撮像素子６から入力した画像信号を増幅し、デジタル画像信号に変換して制御回路１６へ出力する。なお、本実施の形態において、撮像素子６の全画素数を、たとえば１２００万画素として説明する。

制御回路１６は、制御プログラムに基づいて、カメラを構成する各部から入力される信号を用いて所定の演算を行ない、カメラの各部に対する制御信号を送出して、撮影動作を制御する。制御プログラムは、制御回路１６内の不揮発性メモリ１２に格納されている。制御回路１６は、映像回路６２から入力したデジタル画像信号に対して、たとえばホワイトバランス調整等の種々の画像処理を施して画像データを生成する。そして、制御回路１６は生成された画像データに対してＪＰＥＧなどの所定の方式により圧縮処理を行い、ＥＸＩＦなどの形式でメモリカード１４１へ記録する。また、制御回路１６は、撮像素子６から出力される画像信号に基づいて周知の焦点評価値演算を行い、演算結果に基づいて、フォーカス制御回路７に対して焦点評価値が最大となる位置へ焦点調節レンズ２ａを移動させる。

ズーム制御回路８は、制御回路１６から出力されるズーム調節信号に基づいて、ズームレンズ２ｂを光軸方向（テレ側もしくはワイド側）へ進退駆動する。制御回路１６は、ズームボタン１８１の右長押し操作によりズームアップ信号をズーム制御回路８へ送り、ズームボタン１８１の左長押し操作によりズームダウン信号をズーム制御回路８へ送る。この結果、画像の拡大縮小が可能となる（光学ズーム）。なお、制御回路１６は、ズームスイッチ１８１ａからの操作信号を入力したときに、ズームエンコーダ（不図示）からの信号に基づいて、ズームレンズ２ｂがテレ端に位置していると判定した場合は、画像データに対して電子ズーム処理を施し、画像の拡大縮小を行う。なお、電子ズーム処理により最も拡大された場合、撮像素子６の１２００万画素のうち、たとえば５００万画素から出力される画像信号を用いて画像データが生成されるものとする。

バッファメモリ１３は、たとえばＶＲＡＭなどの揮発性メモリで構成され、画像処理、画像圧縮処理および表示用画像データ作成処理の途中や処理後のデータを一時的に格納するために使用される。表示用画像データは、撮像素子６からの出力に基づいて、制御回路１６が生成した画像データ、もしくはメモリカード１４１に記録されている画像データに基づいて、制御回路１６により生成される。生成された表示用画像データは、制御回路１６によりバッファメモリ１３に格納される。不揮発性メモリ１２は、たとえば制御回路１６が演算を行なうための各種の処理プログラムが記憶されている。

制御回路１６は、モニタ制御回路１７１を介して液晶モニタ１７を駆動し、液晶モニタ１７に画像を表示する。また、液晶モニタ１７には、デジタルカメラの各種設定メニュー画面などが表示される。

メモリカードインタフェース１４は、メモリカード１４１が着脱可能なインタフェースである。メモリカードインタフェース１４は、制御回路１６の制御に基づいて、画像データをメモリカード１４１に書き込んだり、メモリカード１４１に記録されている画像データを読み出すインタフェース回路である。メモリカード１４１はコンパクトフラッシュ（登録商標）やＳＤカードなどの半導体メモリカードである。

次に、カメラの動作について説明する。ユーザが電源ボタン４を操作することによりカメラの電源がオンとなり、制御回路１６は、撮像素子制御回路６１、映像回路６２、およびモニタ制御回路１７１を制御することにより、たとえば１／３０秒の周期で液晶モニタ１７に表示される画像を更新する。すなわち、液晶モニタ１７には、被写体の動画像がスルー画として表示される。なお、この場合の動画像は、メモリカード１４１には記録されない。さらに、制御回路１６は、撮像素子６から得られた測光値に基づいて、シャッタ速度、絞り値およびＩＳＯ感度を設定する。そして制御回路１６は、絞り制御回路９を介して絞り２１を設定した絞り値にする。

ユーザがレリーズボタン３を半押しして撮影準備が指示されると、制御回路１６は、周知の焦点評価値演算を行い、演算結果に基づいて、フォーカス制御回路７を介して焦点評価値が最大となる位置へ焦点調節レンズ２ａを移動させて焦点調節を行う。ユーザがレリーズボタン３を全押しして本撮影が指示されると、制御回路１６は、シャッタ制御回路１０を介してシャッタ２２を制御し、また撮像素子制御回路６１を制御して、設定したシャッタ速度に応じた時間だけ電荷を蓄積するように撮像素子６を駆動する。

撮像素子６から出力される画像信号は、制御回路１６により画像処理が施され、画像データが生成される。次に、制御回路１６は、生成された画像データの圧縮処理を実行する。そして、制御回路１６は、圧縮処理が施された画像データに基づいて画像ファイルを生成して、画像ファイルをメモリカード１４１に書き込む。

第１の実施の形態のカメラにおける撮影時のブレ補正について説明する。
ブレ検出センサ２３は、たとえば角速度センサ、ジャイロセンサなどで構成され、撮影時にカメラ本体１に発生するブレをピッチングとヨーイングに分解して検出する。ブレ検出センサ２３で検出されたピッチングとヨーイングを表すブレ量信号は制御回路１６に出力される。制御回路１６は、入力したブレ量信号に基づいて後述するブレ補正機構１１を介してブレ補正レンズ２ｃを駆動してブレ補正を行う。

ブレ補正機構１１は、アクチュエータ１１１、および位置検出センサ１１２を備える。 アクチュエータ１１１は、たとえば、コイル、磁石、およびヨークを有するボイスコイルモータである。アクチュエータ１１１は、制御回路１６により供給される電力に応じて駆動力を発生して、撮像素子６の撮像面と平行な方向にブレ補正レンズ２ｃを移動させる。その結果、ブレ補正レンズ２ｃおよび撮像素子６における被写体光の光軸と直交する方向の相対位置が変化して、撮影レンズ２を通過した被写体光がブレを打ち消す方向に屈折される。

位置検出センサ１１２は、たとえば、磁石および磁気検出素子を有する磁気センサであり、ブレ補正レンズ２ｃの位置に応じた電圧を制御回路１６へ出力する。制御回路１６は、位置検出センサ１１２から入力した電圧の値に基づいて、ブレ補正レンズ２ｃの位置を検出する。

ブレ検出センサ２３から出力されるブレ量信号と、位置検出センサ１１２から出力される位置信号は、制御回路１６に入力される。制御回路１６は、入力したブレ量信号と位置検出信号とに基づいて、ブレを補正するためのブレ補正レンズ２ｃの駆動量を算出し、算出した駆動量に基づいて、アクチュエータ１１１へ電圧を印加する。

次に、第１の実施の形態のカメラにおけるスルー画表示時のブレ補正について説明する。本実施の形態のカメラは、スルー画表示時には画像処理によりブレ補正を行う。カメラは、ブレ補正処理として、以下の２つの処理を有している。
（１）重ね合わせブレ補正
（２）トリミングブレ補正

以下、それぞれのブレ補正処理について詳細に説明する。
（１）重ね合わせブレ補正
制御回路１６は、スルー画表示時に取得した時間的に前後する２つの画像データを用いてブレを補正する。制御回路１６は、スルー画表示中の時刻ｔ１において図３（ａ）に示す画像データＹ１を取得し、時刻ｔ２で図３（ｂ）に示す画像データＹ２を取得したものとする。なお、図３に示す画像データは、撮像素子６の撮像可能な全領域からの画像信号を用いて作成されたものであり、バッファメモリ１３に格納されている。制御回路１６は、画像データＹ１およびＹ２の全領域を比較して、重複する領域、すなわち同じ画角範囲Ｙｒ２を、画像データＹ２から抽出する。

画角範囲Ｙｒ２の抽出について具体的に説明する。制御回路１６は、画像データＹ１に対する画像データＹ２の移動量を算出する。制御回路１６は、公知の手法により、画像データＹ１から特徴点を抽出して、その特徴点のアドレスをバッファメモリ１３に格納する。図３（ａ）の例は、枝の先端を特徴点として抽出し、そのアドレスをＡｄ１（ｘ１，ｙ１）とした場合を示している。そして、制御回路１６は、図３（ｂ）に示すように、画像データＹ２から、枝の先端を特徴点として抽出して、アドレスＡｄ２（ｘ２，ｙ２）としてバッファメモリ１３に格納する。

制御回路１６は、格納したアドレスＡｄ１およびＡｄ２を用いて、画像データＹ１に対する画像データＹ２の動きベクトルを、オフセットアドレスＡｄｏｆｆ（＝Ａｄ２−Ａｄ１）として算出する。このオフセットアドレスＡｄｏｆｆを用いて、制御回路１６は、画像データＹ２において、画像データＹ１の端点Ａｄｌｉｍ１（ｘｌｉｍ，ｙｌｉｍ）に対応する位置Ａｄｌｉｍ２（＝Ａｄｌｉｍ１＋Ａｄｏｆｆ）を算出する。これにより、制御回路１６は、図３（ｂ）の破線で示す領域を画角範囲Ｙｒ２として決定し、図３（ｃ）も示すように画角範囲Ｙｒ２を抽出する。

制御回路１６は、画角範囲Ｙｒ２をオフセットアドレスＡｄｏｆｆによる動きベクトル分オフセットし、画像データＹ１に上書きすることにより、図３（ｄ）に示すような画像データＹｈ２を生成して、バッファメモリ１３に格納する。画像データＹｈ２は、領域Ｙｈｒ１については画像データＹ１のデータを用い、領域Ｙｈｒ２については画角範囲Ｙｒ２のデータを用いて生成されている。したがって、オフセットアドレスＡｄｏｆｆを用いて画像データＹ２の画角範囲Ｙｒ２の位置を時刻ｔ１における画像データＹ１の位置に変更しているので、カメラ本体１のブレによる像ブレを補正できる。さらに、ブレにより時刻ｔ２でフレームアウトした領域Ｙｈｒ１については画像データＹ１のデータを用いて画像データＹｈ２を生成するので、液晶モニタ１７に表示されたスルー画の一部が途切れるという不具合の発生を防ぐことができる。

制御回路１６は、時刻Ｔ３で取得した画像データに対しては、上述のようにして生成した画像データＹｈ２を用いて重ね合わせブレ補正処理を施した画像データを生成し、画像データＹｈ２に上書きしてバッファメモリ１３に格納する。すなわち、制御回路１６は、既にバッファメモリ１３に格納されたブレ補正の施された画像データを基準として、新たに取得した画像データのブレを補正し、ブレ補正の施された画像データを順次上書きしてバッファメモリ１３に格納する。

制御回路１６は、ズーム操作が行われている場合、およびブレ検出センサ２３で検出されたブレ量が所定の閾値以上の場合には、重ね合わせブレ補正を禁止する。なお、ブレ量の閾値は、たとえば流し撮り等を行っている際に重ね合わせブレ補正により補正を施すことにより流し撮りの効果が損なわれることを防ぐために設定される値であり、予め実験等により最適な値を計測し、記録されているものとする。

（２）トリミングブレ補正
制御回路１６は、スルー画表示中に上述した電子ズーム処理を施している場合、撮像素子６の撮像可能な全領域の中から所定の範囲（以下、トリミング範囲と呼ぶ）を切り出し、ブレ量に基づいて、トリミング範囲の位置を変更するトリミングブレ補正を行う。図４（ａ）に時刻ｔ１におけるトリミング範囲Ｔｒ１を破線で示し、図４（ｂ）にトリミング範囲Ｔｒ１の画像データに対応する画像Ｘ１が液晶モニタ１７に表示されている例を示す。なお、図４（ａ）においては、便宜上、生成される画像データを撮像素子６に重ねて図示している。

時刻ｔ２において、制御回路１６は、ブレ検出センサ２３で検出されたブレ量に基づいて、図４（ｃ）に示すように、トリミング範囲をＴｒ２に変更する。なお、図４（ｃ）においても、便宜上、生成される画像データを撮像素子６に重ねて図示している。そして、制御回路１６は、図４（ｄ）に示すように、トリミング範囲Ｔｒ２の画像データに対応する画像Ｘ２を液晶モニタ１７に表示させる。その結果、液晶モニタ１７には、カメラ本体１のブレによる像ブレが補正されたスルー画が表示される。なお、ブレによりトリミング範囲Ｔｒ２がフレームアウトする場合には、制御回路１６は、上述した重ね合わせブレ補正の場合と同様にして、トリミング範囲Ｔｒ１とトリミング範囲Ｔｒ２の重複する領域をトリミング範囲Ｔｒ１のデータに上書きする。その結果、液晶モニタ１７に表示されたスルー画の一部が途切れるという不具合の発生を防ぐことができる。

図５、図６に示すフローチャートを参照しながら、カメラの動作について説明する。図５、図６の処理は制御回路１６でプログラムを実行して行われる。このプログラムは、図示しないメモリに格納されており、電源がオンされると起動される。

ステップＳ１０１においては、画像データを取得してバッファメモリ１３に格納してステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０２においては、ステップＳ１０１で取得した画像データを用いて、絞り値およびシャッタ速度を算出するとともに、ホワイトバランス調整を行ってステップＳ１０３へ進む。

ステップＳ１０３においては、液晶モニタ１７にスルー画を表示してステップＳ１０４へ進む。ステップＳ１０４においては、ブレ補正モードがオンされているか否かを判定する。ブレ補正モードがオンの場合は、ステップＳ１０４が肯定判定されてステップＳ１０５へ進む。ブレ補正モードがオフの場合は、ステップＳ１０４が否定判定されて、後述するステップＳ１２２へ進む。

ステップＳ１０５においては、電子ズームがオンか否かを判定する。ズームレンズ２ｂがテレ端に位置している状態でズームスイッチ１８１ａからの操作信号を入力した場合には電子ズームがオンと判定され、ステップＳ１０５が肯定判定されてステップＳ１０６へ進む。ズームレンズ２ｂがテレ端に位置していない場合には電子ズームがオフと判定され、ステップＳ１０５が否定判定されて後述するステップＳ１１３へ進む。

ステップＳ１０６においては、画像データを取得してステップＳ１０７へ進む。ステップＳ１０７においては、トリミングブレ補正処理を行いステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８においては、レリーズボタン３が半押し操作されたか否かを判定する。半押しスイッチ３ａからオン信号を入力した場合は、ステップＳ１０８が肯定判定されてステップＳ１０９へ進む。半押しスイッチ３ａからオン信号を入力しない場合は、ステップＳ１０８が否定判定されてステップＳ１０３へ戻る。この場合、ステップＳ１０３で表示されるスルー画は、ステップＳ１０７においてトリミングブレ補正処理の施された画像データに対応する画像である。

ステップＳ１０９においては、撮像素子６から出力される画像信号に基づいて周知の焦点評価値演算を行い、所定のアルゴリズムにより焦点調節レンズ２ａを駆動して焦点調節を行ってステップＳ１１０へ進む。ステップＳ１１０においては、レリーズボタン３が全押し操作されたか否かを判定する。全押しスイッチ３ｂからオン信号を入力しない場合は、ステップＳ１１０が否定判定されてステップＳ１１１へ進む。ステップＳ１１１においては、ステップＳ１０７でトリミングブレ補正処理の施された画像データに対応する画像をスルー画として液晶モニタ１７に表示されてステップＳ１０８へ戻る。表示全押しスイッチ３ｂからオン信号を入力した場合は、ステップＳ１１０が肯定判定されてステップＳ１１２へ進む。ステップＳ１１２においては、撮影動作を行ない、取得した画像データをメモリカード１４１に記録して、後述するステップＳ１２８へ進む。なお、撮影処理においては、ブレ補正機構１１によりブレ補正レンズ２ｃを駆動させて像ブレを補正する。

ステップＳ１０５が否定判定されるとステップＳ１１３へ進み、ズームレンズ２ａがズーム駆動しているか否かを判定する。ズームレンズ２ａがテレ端に位置していない状態でズームスイッチ１８１ａから右長押し操作信号もしくは左長押し操作信号を入力した場合は、ステップＳ１１３が肯定判定されて後述するステップＳ１２２へ進む。ズームスイッチ１８１ａから右長押し操作信号および左長押し操作信号を入力しない場合は、ステップＳ１１３が否定判定されてステップＳ１１４へ進む。

ステップＳ１１４においては、ブレ検出センサ２３で検出したブレ量が所定の閾値以上か否かを判定する。ブレ量が閾値以上の場合は、ステップＳ１１４が肯定判定されて後述するステップＳ１２２へ進む。ブレ量が閾値未満の場合は、ステップＳ１１４が否定判定されてステップＳ１１５へ進む。ステップＳ１１５においては、画像データを取得してステップＳ１１６へ進む。ステップＳ１１６においては、重ね合わせブレ補正処理を施してステップＳ１１７へ進む。なお、重ね合わせブレ補正処理の詳細については、図６のフローチャートを参照しながら後述する。

ステップＳ１１７（レリーズ半押し判定）からステップＳ１２１（撮影処理）までの各処理は、ステップＳ１０８（レリーズ半押し判定）からステップＳ１１２（撮影処理）までの各処理と同様である。なお、ステップＳ１１７からステップＳ１０３へ戻る場合には、ステップＳ１１６において重ね合わせブレ補正処理の施された画像がスルー画として表示される。

一方、ステップＳ１０４が否定判定されるとステップＳ１２２へ進み、画像データを取得してステップＳ１２３へ進む。ステップＳ１２３（レリーズ半押し判定）からステップＳ１２７（撮影処理）までの各処理は、ステップＳ１０８（レリーズ半押し判定）からステップＳ１１２（撮影処理）までの各処理と同様である。なお、ステップＳ１２３からステップＳ１０３へ戻る場合には、ステップＳ１２２で取得した画像データに対応する画像がスルー画として表示される。

ステップＳ１２８においては、電源がオフ操作されたか否かを判定する。電源スイッチ４ａからオン信号を入力した場合、すなわち電源オフ操作がされた場合は、ステップＳ１２８が肯定判定されて処理を終了する。電源スイッチ４ａからオン信号を入力しない場合、すなわち電源オフ操作がされていない場合は、ステップＳ１２８が否定判定されてステップＳ１０４へ戻る。

次に、図６を参照しながら、図５のステップＳ１１６における重ね合わせブレ補正処理について説明する。
ステップＳ２０１においては、バッファメモリ１３に格納されている画像データから特徴点を抽出してステップＳ２０２へ進む。ステップＳ２０２においては、ステップＳ２０１で抽出した特徴点の位置をアドレスＡｄ１としてバッファメモリ１３に格納してステップＳ２０３へ進む。ステップＳ２０３においては、図５のステップＳ１１５で取得した画像データから特徴点を抽出してステップＳ２０４へ進む。

ステップＳ２０４においては、ステップＳ２０３で抽出した特徴点の位置をアドレスＡｄ２としてバッファメモリ１３に格納してステップＳ２０５へ進む。ステップＳ２０５においては、ステップＳ２０２で取得したアドレスＡｄ１とステップＳ２０４で取得したアドレスＡｄ２とを用いて、オフセットアドレスＡｄｏｆｆを算出してステップＳ２０６へ進む。

ステップＳ２０６においては、ステップＳ２０５で算出したオフセットアドレスＡｄｏｆｆを用いて、２つの画像が重複する範囲である画角範囲を決定し、ステップＳ１１５で取得した画像データから画角範囲に対応するデータを抽出してステップＳ２０７へ進む。ステップＳ２０７においては、既にバッファメモリ１３に格納されている画像データに、ステップＳ２０６で抽出した画角範囲に対応する画像データを上書きして、ブレ補正処理の施された画像データを生成し、バッファメモリ１３に格納して処理を終了する。

以上で説明した第１の実施の形態のカメラによれば、以下の作用効果が得られる。
（１）制御回路１６は、スルー画表示中には、時間的に前後する２つの画像データを比較して、重複する領域である画角範囲を後の時刻で取得した画像データから抽出し、前の時刻で取得した画像データに重ね合わせて新たな画像データを生成して像ブレを補正するようにした。すなわち、スルー画表示中は、制御回路１６は、ブレ補正機構１１によりブレ補正レンズ２ｃを駆動させて像ブレを補正せず、取得した画像データを用いて像ブレを補正する。その結果、スルー画表示中にブレ補正機構１１を駆動させないので、液晶モニタ１７に表示される画像の画質精度を維持するとともに、消費電力を抑制することができる。

（２）制御回路１６は、重ね合わせブレ補正において、オフセットアドレスＡｄｏｆｆを用いて、画角範囲を前の時刻で取得した画像データの位置に変更してから重ね合わせにより新たな画像データを生成するようにした。したがって、前の時刻で取得した画像データと新たに生成した画像データとの間に位置ズレが生じることがなくなるので、カメラ本体１のブレによる像ブレを補正して、スルー画の画質精度を維持できる。さらに、ブレにより後の時刻でフレームアウトした領域については、前の時刻で取得した画像データを用いて新たな画像データを生成するので、液晶モニタ１７に表示されたスルー画の一部が途切れるという不具合の発生を防ぐことができる。

（３）制御回路１６は、重ね合わせブレ補正を行う際に、撮像素子６の撮像可能な全領域から出力される画像信号を用いて生成した画像データにより、像ブレを補正した画像データを生成し、対応する画像をスルー画として表示するようにした。したがって、スルー画表示後、撮像素子６の全領域から出力される画像信号を用いて静止画を撮影した場合、液晶モニタ１７で確認している画像と撮影した静止画にズレが生じないので、ユーザが違和感を抱くことが無くなる。

（４）制御回路１６は、ブレ検出センサ２３で検出されたブレ量が所定の閾値以上の場合には、重ね合わせブレ補正を禁止するようにした。したがって、たとえば流し撮り等を行っている際に重ね合わせブレ補正により補正を施すことにより、流し撮りの効果が損なわれることを防ぐことができる。

（５）制御回路１６は、スルー画表示中にズームスイッチ１８１ａから操作信号を入力している場合、重ね合わせブレ補正を禁止するようにした。したがって、ユーザが液晶モニタ１７に表示されるスルー画を確認しながら構図を決定する際に、表示されるスルー画がズーム操作に応じて変更しなくなるという不具合の発生を防ぐことができる。

（６）制御回路１６は、スルー画表示中に電子ズーム処理により画角を変更している場合は、重ね合わせブレ補正を禁止して、トリミングブレ補正により像ブレを補正するようにした。したがって、撮像素子６の撮像可能な全領域から所定範囲を切り出したトリミング領域をカメラ本体１のブレ量に応じて移動させ、ブレ補正機構１１を駆動させずにスルー画の像ブレを補正するので、ブレ補正機構１１の駆動に伴う電力消費を抑制できる。

（７）制御回路１６は、スルー画表示中は、ブレ補正機構１１を駆動させずに像ブレを補正し、静止画撮影時にブレ補正機構１１を駆動して像ブレを補正するようにした。したがって、スルー画表示から静止画撮影に移行する場合、従来のカメラように、ブレ補正レンズ２ｃを駆動範囲の中心まで移動(センタリング)させる必要がなくなるので、レリーズタイムラグを短縮できる。

−第２の実施の形態−
本発明の第２の実施の形態におけるカメラについて説明する。第２の実施の形態のカメラは、図１、図２に示す第１の実施の形態のカメラと同様の構成を有するものとする。以下、第１の実施の形態のカメラとの相違点を主に説明する。第２の実施の形態においては、画像データに対して電子ズーム処理を施し画像の拡大を行った後、ズームレンズ２ｂを駆動させて光学ズームを行うので、光学ズームによる画像の拡大中においてもトリミングブレ補正によるブレ補正が可能となる点で第１の実施の形態と異なる。

図７（ａ）に示すように撮像素子６の全画素（１２００万画素）を用いて、図７（ｂ）に示すような画像Ｘ３を液晶モニタ１７に表示している時に、制御回路１６が、ズームスイッチ１８１ａからの操作信号を入力すると、画像データに対して電子ズーム処理を施す。すなわち、制御回路１６は、撮像素子６の中心を基準として、ズームスイッチ１８１ａの操作量に応じて、図７（ｃ）に示すように、撮像素子６の所定範囲に相当する領域をトリミング領域Ｒとして抽出する。そして、制御回路１６は、撮像素子６のトリミング領域Ｒから出力される画像信号を用いて、たとえば補間処理等を施し、液晶モニタ１７への表示に適した大きさとなるように画像データを生成する（トリミングズーム）。その結果、図７（ｄ）に示すように拡大された画像Ｘ４が液晶モニタ１７に表示される。なお、図７（ａ）および図７（ｃ）においては、便宜上、生成される画像データを撮像素子６に重ねて図示している。

撮像素子６のトリミング領域Ｒが、たとえば５００万画素となった状態においてもズームスイッチ１８１ａから操作信号を入力する場合は、制御回路１６は、ズーム制御回路８を介して、ズームレンズ２ｂを光軸方向（テレ側もしくはワイド側）へ進退駆動する（光学ズーム）。すなわち、制御回路１６は、光学ズームを行っている場合においても、撮像素子６のトリミング範囲Ｒ（５００万画素）からの画像信号を用いて画像データを生成する。

上述したように、トリミングズームおよび光学ズームの双方のズーミングにおいて、制御回路１６は、撮像素子６の撮像可能な全領域の中から所定の範囲をトリミング領域Ｒとして用いている。したがって、第１の実施の形態におけるトリミングブレ補正の場合と同様に、制御回路１６は、スルー画表示中に、ブレ検出センサ２３により検出されたブレ量に基づいて、トリミング領域Ｒの位置を変更してトリミングブレ補正を行う。ただし、トリミング領域Ｒの移動量を確保するために、制御回路１６は、トリミング領域Ｒが、たとえば９００万画素以下になった場合にトリミングブレ補正を開始する。

図８〜図１０に示すフローチャートを参照しながら、カメラの動作について説明する。図８〜図１０の処理は制御回路１６でプログラムを実行して行われる。図８に示す処理を行うためのプログラムは、図示しないメモリに格納されており、電源がオンされると起動される。

ステップＳ３０１（画像データ取得）からステップＳ３０４（ブレ補正オン判定）までの各処理は、図５のステップＳ１０１（画像データ取得）からステップＳ１０４（ブレ補正オン判定）までの各処理と同様である。ステップＳ３０５においては、フラグＥＶＲが１に設定されているか否かを判定する。フラグＥＶＲが１の場合は、ステップＳ３０５が肯定判定されてステップＳ３０７へ進む。フラグＥＶＲが０の場合は、ステップＳ３０５が否定判定されてステップＳ３０６へ進む。なお、フラグＥＶＲはトリミングブレ補正が可能か否かを示すフラグであり、トリミングブレ補正が可能な場合は１、トリミングブレ補正が不可能な場合は０が設定される。

ステップＳ３０６（トリミングズームオン判定）からステップＳ３２９（電源オフ判定）までの各処理は、図５のステップＳ１０５（電子ズームオン判定）からステップＳ１２８（電源オフ判定）までの各処理と同様である。

図９に示すフローチャートを参照しながら、カメラのズームアップ動作について説明する。図９に示す処理を行うためのプログラムは、図示しないメモリに格納されており、ズームスイッチ１８１ａから右長押し操作信号が入力されると起動される。

ステップＳ４０１においては、トリミングズームがオンか否かを判定する。トリミングズームがオンの場合、ステップＳ４０１が肯定判定されてステップＳ４０２へ進む。トリミングズームがオフの場合、ステップＳ４０５が否定判定されて後述するステップＳ４０５へ進む。

ステップＳ４０２においては、トリミング領域Ｒが９００万画素以下であるか否かを判定する。トリミング領域が９００万画素の場合、ステップＳ４０２が肯定判定されてステップＳ４０３へ進む。トリミング領域Ｒが９００万画素を超える場合は、ステップＳ４０２が否定判定されて、後述するステップＳ４０６へ進む。

ステップＳ４０３においては、フラグＥＶＲを１に設定してステップＳ４０４へ進む。ステップＳ４０４においては、トリミング領域Ｒが５００万画素か否かを判定する。トリミング領域Ｒが５００万画素の場合、ステップＳ４０４が肯定判定されてステップＳ４０６へ進む。ステップＳ４０６では、ズーム制御回路８を介してズームレンズ２ｂを駆動して光学ズームによりズームアップして処理を終了する。

トリミング領域Ｒが５００万画素を超える場合は、ステップＳ４０４が否定判定されてステップＳ４０５へ進む。ステップＳ４０５においては、トリミングズームによりズームアップをして処理を終了する。

図１０に示すフローチャートを参照しながら、カメラのズームダウン動作について説明する。図１０に示す処理を行うためのプログラムは、図示しないメモリに格納されており、ズームスイッチ１８１ａから左長押し操作信号が入力されると起動される。

ステップＳ５０１においては、トリミングズームがオンか否かを判定する。トリミングズームがオンの場合、ステップＳ５０１が肯定判定されてステップＳ５０２へ進む。トリミングズームがオフの場合、ステップＳ５０１が否定判定されて後述するステップＳ５０６へ進む。

ステップＳ５０２においては、ズームレンズ２ｂの位置がワイド端か否かを判定する。不図示のズームエンコーダからの信号に基づいて、ズームレンズ２ｂがワイド端に位置することが検出された場合、ステップＳ５０２が肯定判定されてステップＳ５０３へ進む。ズームレンズ２ｂがワイド端に位置しない場合、ステップＳ５０２が否定判定されて後述するステップＳ５０６へ進む。

ステップＳ５０３においては、トリミングズームによりズームダウンしてステップＳ５０４へ進む。ステップＳ５０４においては、トリミング領域Ｒが９００万画素以下か否かを判定する。トリミング領域Ｒが９００万画素以下の場合、ステップＳ５０４が肯定判定されて処理を終了する。トリミング領域Ｒが９００万画素を超える場合は、ステップＳ５０４が否定判定されてステップＳ５０５へ進む。

ステップＳ５０５においては、フラグＥＶＲを０に設定して処理を終了する。ステップＳ５０１もしくはステップＳ５０２が否定判定されるとステップＳ５０６へ進み、ズーム制御回路８を介してズームレンズ２ｂを駆動して光学ズームによりズームダウンして処理を終了する。

以上で説明した第２の実施の形態のカメラによると、第１の実施の形態のカメラにより得られた作用効果に加えて、次の作用効果が得られる。
制御回路１６は、スルー画の画角を変更する際に、撮像素子６のトリミング領域を変更するトリミングズームを行った後、ズームレンズ２ｂを駆動して光学ズームを行うようにした。したがって、光学ズームにより画角を変更している最中においてもトリミングブレ補正により像ブレを補正できる。

以上で説明した実施の形態によるカメラを、以下のように変形できる。
（１）重ね合わせブレ補正において、時間的に前後する２つの画像のそれぞれの特徴点を抽出してオフセットアドレスＡｄｏｆｆを算出するものに代えて、ブレ検出センサ２３で検出されたブレ量信号を用いてオフセット量を算出してもよい。

（２）ブレ補正レンズ２ｃを駆動させるものに代えて、撮像素子６を駆動させて撮影レンズ２および撮像素子６における被写体光の光軸と直交する方向の相対位置を変更させて、静止画撮影時の像ブレを補正するものでもよい。

（３）本発明は、レンズ付カメラに限定されず、ブレ補正機構１１を備え、液晶モニタ１７に表示される映像により構図の確認が可能なカメラにも適用可能である。

また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

実施の形態によるカメラの外観図 実施の形態によるカメラの要部構成を示すブロック図 実施の形態による重ね合わせブレ補正を説明する図 実施の形態によるトリミングブレ補正を説明する図 第１の実施の形態によるカメラの動作を説明するフローチャート 第１の実施の形態によるカメラの動作を説明するフローチャート 第２の実施の形態によるカメラのズーミングを説明する図 第２の実施の形態によるカメラの動作を説明するフローチャート 第２の実施の形態によるカメラのズームアップ動作を説明するフローチャート 第２の実施の形態によるカメラのズームダウン動作を説明するフローチャート

符号の説明

２・・・撮影レンズ ６・・・撮像素子 １１・・・ブレ補正機構 １６・・・制御回路
１７・・・液晶モニタ

Claims (4)

1. 結像光学系を介して結像した被写体像を撮像して画像データを取得する撮像素子と、
   前記画像データに対応する画像を表示する表示器と、
   カメラのブレを検出するブレ検出手段と、
   前記検出されたブレに基づいて、光軸に直交する方向の前記結像光学系と前記撮像素子との相対位置を変更して前記撮像素子上での像ブレを補正する第１ブレ補正手段と、
   前記撮像素子で取得された画像データのうち、時間的に連続して前後する前画像データおよび後画像データの２つを用いて互いに重複する重複領域を検出し、前記後画像データの全領域の中から前記前画像データと重複する重複領域を抽出し、前記抽出した重複領域と前記前画像データのうち前記検出された重複領域とは異なる非重複領域とを結合して新画像データを生成することにより像ブレを補正する第２ブレ補正手段と、
   記録媒体への記録を伴う第１撮影においては、前記第１ブレ補正手段により像ブレを補正させ、記録媒体への記録を伴わずに画像を前記表示器に表示する第２撮影においては、前記第２ブレ補正手段により像ブレを補正させるブレ制御手段とを備えることを特徴とするカメラ。
2. 請求項１に記載のカメラにおいて、
   前記撮像素子により撮像可能な全領域に結像する被写体像の大きさを変更することにより、画像の画角を変更する第１画角変更手段と、
   前記撮像素子により撮像可能な全領域のうち所定範囲の領域を用いて画像データを取得することにより、画像の画角を変更する第２画角変更手段とを備え、
   前記第２撮影において、前記ブレ検出手段により検出されたブレが所定量以上の場合、前記第１画角変更手段により前記画角が変更されている場合、および前記第２画角変更手段により前記画角が変更されている場合のいずれかの場合においては、前記ブレ制御手段は、前記第２ブレ補正手段による像ブレの補正を禁止することを特徴とするカメラ。
3. 請求項２に記載のカメラにおいて、
   前記ブレ検出手段により検出されたブレ量に基づいて、前記所定範囲の領域を移動させ、移動後の所定範囲の領域を用いて画像データを取得することにより画像の像ブレの補正を行う第３ブレ補正手段をさらに備え、
   前記ブレ制御手段は、前記第２画角変更手段により前記画角が変更されている場合は、前記第３ブレ補正手段により像ブレを補正することを特徴とするカメラ。
4. 請求項３に記載のカメラにおいて、
   前記第２画角変更手段により画角を変更した後、前記第１画角変更手段により画角を変更する画角変更制御手段をさらに備えることを特徴とするカメラ。

Images