JP2006324948A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被写体像を表示する表示手段を備える撮像装置に関し、特に、構図補助機能が付きの撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus including display means for displaying a subject image, and more particularly to an imaging apparatus with a composition assist function.
昨今の撮像装置の一つであるデジタルカメラには、図10(a)に示す本体の後ろ側に、図10(b)に示す横長の液晶モニタ31が搭載されており、撮影した画像をすぐに確認できるようになっているため、撮影者にとって非常に便利である。
A digital camera, which is one of recent imaging devices, is equipped with a horizontally long
また、デジタルカメラの撮像素子として使用されているCCD等の画素数も近年格段に増加の一途をたどっており、画質の向上が見受けられる。 In recent years, the number of pixels such as CCDs used as an image sensor of a digital camera has been remarkably increasing, and an improvement in image quality can be seen.
また、近年の取引市場においては従来の銀塩カメラよりもデジタルカメラの市場の方が大きくなってきている。 Moreover, in the recent transaction market, the digital camera market has become larger than the conventional silver salt camera.
また、従来の銀塩カメラでの個人使用の場面においては、撮影画像をサービスサイズのハードコピーにプリントアウトして鑑賞する方法が主だったものであるが、近年のデジタルカメラ、特にDSC(Digital Still Camera)においては、画素数がアップしたこともさることながら、プリンタ装置等の普及により一般使用者は個人的にA4サイズ等好みの大きさにプリントアウトして楽しむ、等の鑑賞法が一般的になっている。 In addition, in the case of personal use with a conventional silver salt camera, the main method is to print out and view a photographed image on a service-size hard copy, but in recent years digital cameras, especially DSC (Digital In Still Camera), not only the number of pixels is increased, but also the appreciation method such that the general user personally prints out to the desired size such as A4 size due to the spread of printers etc. It has become.
かかる状況の中で、撮影時に手振れが発生すれば大きなサイズにプリントアウトした時に画質の劣化が顕著に現れ、鑑賞に耐えないものとなってしまうことが考えられる。 Under such circumstances, if camera shake occurs at the time of shooting, it is conceivable that degradation of image quality will be noticeable when printing out to a large size, making it unbearable for viewing.
即ち、手ぶれ補正の効果は、動画撮影のDVCについてはもちろんのこと、静止画撮影のDSCにおいても効果が大なるものとなっている。 That is, the effect of camera shake correction is great not only for DVC for moving image shooting but also for DSC for still image shooting.
また、DSCが一般使用者に普及するに伴い、初心者が撮像する場合も増えているが、カメラの撮影に不慣れな初心者は、撮影テクニックが未熟である為に、撮像領域の中央に被写体を配置してしまうことが多く、撮像によって得られた画像はどれも平凡な構図となってしまう。 In addition, as DSC spreads to general users, the number of beginners is increasing, but beginners who are unfamiliar with camera shooting place a subject in the center of the imaging area because the shooting technique is immature. In many cases, an image obtained by imaging has a mediocre composition.
また、カメラの撮影に不慣れな初心者は、風景を背景として人物を撮像する場合においても、人物が小さくなってしまうことが多い。 In addition, beginners who are not accustomed to taking a picture of a camera often have a small person even when taking a picture of a person against a landscape.
このため、表示装置に表示されている被写体像上に、撮影の構図を決定するための補助線や被写体の配置位置を示す枠などを重ねて表示して、使用者が初心者であっても、様々な撮影テクニックを駆使して、被写体を撮像することができるようにした、構図補助機能付きのDSCなども提案されている(特許文献1参照)。 For this reason, on the subject image displayed on the display device, an auxiliary line for determining the composition of shooting, a frame indicating the subject arrangement position, etc. are displayed in an overlapping manner, so that even if the user is a beginner, There has also been proposed a DSC with a composition assisting function that can take an image of a subject using various photographing techniques (see Patent Document 1).
また、パノラマ撮像などで、撮像者が、水平方向および鉛直方向に連続した画像を得たい場合、撮像の対象に水平または鉛直を示す部分がないと、得たい画像を撮像するのが難しかった。 Further, when a photographer wants to obtain a continuous image in the horizontal direction and the vertical direction in panoramic imaging or the like, it is difficult to capture the desired image unless there is a horizontal or vertical portion in the imaging target.
このような課題を解決するために、撮像装置の姿勢を表示する撮像装置なども提案されている。(特許文献2参照)
しかしながら従来の撮像装置では、次のような課題が生じる。 However, the conventional imaging apparatus has the following problems.
(1)特に撮像装置を手で保持し、急いで撮影する場合、撮像装置を正確な水平状態で保持することが困難なため、図11(a)に示すように、撮像装置が傾いた状態で撮影することが多い。この場合、図11(b)に示すように、撮影された画像を液晶モニタで表示すると、撮像装置の傾きをθとすると、被写体像が本来の姿勢よりθだけ傾いて表示される。特に建物のような直線的な被写体の場合、前記傾きによる視覚的な影響は大きく、見にくい。 (1) In particular, when the image pickup apparatus is held by hand and taken quickly, it is difficult to hold the image pickup apparatus in an accurate horizontal state, so that the image pickup apparatus is tilted as shown in FIG. I often shoot with In this case, as shown in FIG. 11B, when the captured image is displayed on the liquid crystal monitor, the subject image is displayed with an inclination of θ from the original posture when the inclination of the imaging device is θ. In particular, in the case of a straight subject such as a building, the visual influence due to the inclination is large and difficult to see.
(2)撮像装置に搭載された映像出力端子に映像ケーブルを接続し、テレビ等に出力することにより、撮影画像を表示させることができる。しかしながら、(1)で説明したのと同様に、撮像装置が傾いた状態で撮影した画像は、傾いて表示されるため、見にくい。 (2) A captured image can be displayed by connecting a video cable to a video output terminal mounted on the imaging apparatus and outputting the video cable to a television or the like. However, as described in (1), an image captured with the imaging device tilted is displayed with a tilt, and is difficult to see.
(3)撮像装置で撮影した撮影画像をパーソナルコンピュータ等のモニタで表示させる場合にも、撮影画像が傾いて表示されるため、画像処理ソフト等を用いて、撮影画像を回転させることにより傾きを補正する必要があり、さらに回転角度はモニタ上で試行錯誤の上決定する必要があり、非常に不便である。 (3) Even when the captured image captured by the imaging apparatus is displayed on a monitor such as a personal computer, the captured image is displayed with an inclination. Therefore, the inclination is adjusted by rotating the captured image using image processing software or the like. It is necessary to correct, and the rotation angle must be determined through trial and error on the monitor, which is very inconvenient.
(4)カメラの撮影に不慣れな初心者は、撮影テクニックが未熟であるため、撮像装置が傾いた状態で撮影することが多い。 (4) Beginners who are unfamiliar with camera photography often take pictures with the imaging device tilted because their photography techniques are immature.
(5)構図補助機能付きの撮像装置などでは、補助線や被写体の配置位置を示す枠などが表示装置に表示されるが、撮影の構図を決定するためのものであるから、被写体と撮影画像の傾きあるいは向きがわからない。このため、撮像装置を正確な水平状態で保持することができず、(1)で説明したのと同様に、撮像装置が傾いた状態で撮影した画像は、傾いて表示されるため、見にくい。 (5) In an imaging apparatus or the like with a composition assist function, an auxiliary line, a frame indicating the position of the subject, and the like are displayed on the display device. I don't know the tilt or orientation of For this reason, the image pickup apparatus cannot be held in an accurate horizontal state, and as described in (1), an image shot with the image pickup apparatus tilted is displayed with a tilt and is difficult to see.
(6)構図補助機能付きの撮像装置などでは、補助線や被写体の配置位置を示す枠などが表示装置に表示されるが、撮像装置の傾きによって表示様態が変化しないため、一定の決まった表示様態しかとれず、撮像装置、及び撮影された画像の傾きがわからない。このため、(1)で説明したのと同様に、撮像装置が傾いた状態で撮影した画像は、傾いて表示されるため、見にくい。 (6) In an imaging apparatus or the like with a composition assist function, an auxiliary line, a frame indicating the arrangement position of the subject, and the like are displayed on the display device. However, since the display mode does not change depending on the tilt of the imaging device, a certain fixed display Only the mode can be taken, and the imaging device and the inclination of the captured image are not known. For this reason, as described in (1), an image shot with the imaging device tilted is displayed with a tilt, and is difficult to see.
(7)構図補助機能付きの撮像装置などでは、補助線や被写体の配置位置を示す枠などが表示装置に表示されるが、撮像装置の揺れによって表示様態が変化しないため、一定の決まった表示様態しかとれず、撮像装置に加わる手ブレ、及び手ブレによる画角ずれや、撮影失敗がわからない。 (7) In an imaging device or the like with a composition assist function, an auxiliary line or a frame indicating the position of the subject is displayed on the display device. However, since the display mode does not change due to shaking of the imaging device, a certain fixed display Only the mode can be taken, and the camera shake applied to the imaging apparatus, the angle of view caused by the camera shake, and the imaging failure cannot be known.
これらの課題を解決するために本発明の撮像装置は、被写体からの光学信号を結像させて被写体像を形成する撮影レンズと、形成された被写体像を撮像して画像データを生成する撮像素子と、自装置の物理的な動きを検出する動き検出手段と、生成された画像データを表示する表示手段と、表示手段に、表示手段に固定された所定の方向を示す第1の情報を表示させるとともに、動き検出手段で検出された回転姿勢を示す第2の情報を表示させるように、制御する表示制御手段と、を備えることにより、被写体と撮影画像の傾きあるいは向きが一致するように、撮像装置を正確な水平状態で保持することができ、且つ手ブレによる画角ずれや、撮影失敗を減らすことができる。 In order to solve these problems, an image pickup apparatus according to the present invention includes a photographing lens that forms an image of a subject by forming an optical signal from the subject, and an image sensor that picks up the formed subject image and generates image data. And a motion detection means for detecting the physical motion of the apparatus itself, a display means for displaying the generated image data, and first information indicating a predetermined direction fixed to the display means is displayed on the display means. And a display control unit that controls to display the second information indicating the rotation posture detected by the motion detection unit, so that the inclination or orientation of the subject and the captured image coincide with each other. The imaging apparatus can be held in an accurate horizontal state, and an angle of view shift due to camera shake and shooting failure can be reduced.
また、被写体からの光学信号を結像させて被写体像を形成する撮影レンズと、形成された被写体像を撮像して画像データを生成する撮像素子と、撮影レンズの光軸を中心とした自装置の回転姿勢を検出する回転検出手段と、生成された画像データを表示する表示手段と、表示手段に、表示手段に固定された所定の方向を示す第1の情報を表示させるとともに、回転検出手段で検出された自装置の物理的な動きを示す第2の情報を表示させるように、制御する表示制御手段と、を備えることにより、撮影者の撮影姿勢向上に役立てることができる。
Also, a photographing lens that forms an image of a subject by forming an optical signal from the subject, an imaging element that captures the formed subject image and generates image data, and the own device centering on the optical axis of the photographing lens A rotation detection means for detecting the rotation posture of the display, a display means for displaying the generated image data, a display means for displaying first information indicating a predetermined direction fixed to the display means, and a rotation detection means. By providing display control means for controlling so as to display the second information indicating the physical movement of the own apparatus detected in
本発明の撮像装置によれば、被写体と撮影画像の傾きおよび向きが一致するように、撮影画像を記録することができるという顕著な効果が得られる。 According to the imaging apparatus of the present invention, it is possible to obtain a remarkable effect that a photographed image can be recorded so that the inclination and direction of the subject and the photographed image match.
また、表示装置に表示されている補助線にしたがって撮影することにより、手ブレによる撮影失敗を減らすことができるという顕著な効果が得られる。 In addition, by taking a picture according to the auxiliary line displayed on the display device, it is possible to obtain a remarkable effect that shooting failures due to camera shake can be reduced.
また、カメラの撮影に不慣れな初心者でも、表示装置に表示されている補助線にしたがった撮像を繰り返すことにより、バランスのとれた撮影テクニックが身に付き、撮像装置が傾いた状態で撮影することを減らすことができるという顕著な効果が得られる。 Even beginners who are unfamiliar with camera photography should acquire images with balanced imaging techniques and take pictures with the imaging device tilted by repeating imaging according to the auxiliary line displayed on the display device. The remarkable effect that it can reduce is obtained.
(実施の形態1)
以下、本発明の第1の実施の形態について、図1〜図13を用いて説明する。図1は第1の実施の形態における撮像装置のハードウェア構成図、図2は手ぶれ補正装置のハードウェア構成図、図3は像ぶれ補正機構を示す分解斜視図、図4は像ぶれ補正機構の傾きあるいは向きを示す図、図5はアクチュエータの電流値の大きさを示す図、図6は表示装置の表示様態の一例を説明する図、図10(b),図11(b)は撮影画像の表示方法を説明する図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a hardware configuration diagram of an imaging apparatus according to the first embodiment, FIG. 2 is a hardware configuration diagram of a camera shake correction apparatus, FIG. 3 is an exploded perspective view showing an image blur correction mechanism, and FIG. 4 is an image blur correction mechanism. FIG. 5 is a diagram showing the magnitude of the current value of the actuator, FIG. 6 is a diagram for explaining an example of the display mode of the display device, and FIGS. 10 (b) and 11 (b) are photographs. It is a figure explaining the display method of an image.
固体撮像素子(CCD)4は、撮像光学系3を介して入射する映像を電気信号に変換する撮像素子であり、CCD駆動制御手段5により駆動、制御される。アナログ信号処理手段6は、固体撮像素子4により得られた映像信号に対し、ガンマ処理などのアナログ信号処理を施す処理手段である。A/D変換手段7は、アナログ信号処理手段から出力されたアナログの映像信号をデジタル信号に変換する変換手段である。デジタル信号処理手段8は、A/D変換手段7によりデジタル信号に変換された映像信号に対し、ノイズ除去や輪郭強調等のデジタル信号処理を施す信号処理手段である。フレームメモリ9は、デジタル信号処理手段8を経た画像信号を一旦記憶するものである。フレームメモリ9で一旦記録された画像は、画像記録制御手段10の指令に従い、内部メモリ、あるいは記録メディア等の画像記録手段11への書き込みが制御される。
The solid-state imaging device (CCD) 4 is an imaging device that converts an image incident through the imaging
撮像光学系3は、3つのレンズ群L1、L2、L3からなる撮像光学系であり、L2レンズ群を補正レンズ群とし、光軸に垂直な面内で移動することで、光軸を偏心させ、画像の動きを補正する役割を果たしている。ヨーイング駆動補正手段12x及びピッチング駆動補正手段12yは、補正レンズ群であるL2レンズ群を、撮像光学系2の光軸に直交する2方向X,Y方向に駆動制御する。以後、X方向をヨーイング方向、Y方向をピッチング方向とする。位置検出手段13は、L2レンズ群の位置を検出する検出手段であり、ヨーイング駆動制御手段12x、ピッチング駆動制御手段12yと共にL2レンズ群を駆動制御するための帰還制御ループを形成している。このようなL2レンズ群及びヨーイング駆動制御手段12x、ピッチング駆動制御手段12yとは、撮像光の光軸を制御する動き補正手段を形成している。
The imaging
角速度センサ14x,14yは、撮像光学系2を含む撮像装置自体の動きを検出するためのセンサであり、撮像装置1が静止している状態での出力を基準に、撮像装置1の動きの方向により正負両方の角速度信号を出力する。角速度センサ14x,14yは、それぞれヨーイング及びピッチングの2方向の動きを検出するため、2個設けられている。このように角速度センサ14x,14yは、手ぶれ及びその他の振動による撮像装置1の動きを検出する動き検出手段の機能を有している。この角速度センサ出力は、フィルタ処理、アンプ処理等を経て、A/D変換手段15x,15yでデジタル信号に変換され、マイクロコンピュータ2に与えられる。
The angular velocity sensors 14x and 14y are sensors for detecting the movement of the imaging apparatus itself including the imaging
マイクロコンピュータ2は、A/D変換手段15x,15yを介して取り込んだ角速度センサ14x,14yの出力信号に対し、フィルタリング、積分処理、位相補償、ゲイン調整、クリップ処理等を施し、動き補正に必要なL2レンズ群の駆動制御量(制御信号)を求める。制御信号はD/A変換手段16x、16yを介してヨーイング駆動制御手段12x、ピッチング駆動制御手段12yに出力される。よってヨーイング駆動制御手段12x、ピッチング駆動制御手段12yは制御信号に基づきL2レンズ群を駆動することで、画像の動きを補正する。
The
図3は、L2レンズ群を撮像光学系3内で光軸に直交する方向に駆動制御する像ぶれ補正機構18の一例を示した分解斜視図である。L2レンズ群はピッチング移動枠19に固定され、このピッチング移動枠19は、ヨーイング移動枠20に対し、2本のピッチングシャフト21a,21bを介してY方向に摺動可能に保持されている。またピッチング移動枠19には、コイル22x,22yが固定されている。ヨーイング移動枠20は、固定枠23に対し、ヨーイングシャフト24a,24bを介してX方向に摺動自在に保持されている。マグネット25x、ヨーク26xは、固定枠23に保持され、コイル22xとともにアクチュエータ27xを構成する。同様にマグネット25y、ヨーク26yは、固定枠23に保持され、コイル22yとともにアクチュエータ27yを構成する。発光素子28は、ピッチング移動枠19に固定されている。また受光素子29は、発光素子28の投射光を受光し、2次元の位置座標を検出する素子であり、固定枠23に固定されている。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing an example of an image
図2に示すヨーイング電流値検出手段17xは、ヨーイング用アクチュエータ27xが動作したときのコイル22xに流れる電流値を検出する検出手段である。同様に、ピッチング電流値検出手段17yは、ピッチングアクチュエータ27yが動作したときのコイル24yに流れる電流値を検出する手段である。
The yawing current
ヨーイング電流値検出手段17x、ピッチング電流値検出手段17yによる電流値検出方法について説明する。図7に示すような通常姿勢での撮影では、像ぶれ補正機構18の姿勢は、図4(a)に示す通りである。
A current value detection method by the yawing current value detection means 17x and the pitching current value detection means 17y will be described. In photographing in a normal posture as shown in FIG. 7, the posture of the image
この時、Y方向に関してL2レンズ群を光軸中心に保持するためには、L2レンズ群、ピッチング保持枠19、コイル22x,22yの重さが重力方向(Y方向)にかかるため、コイル22yにその自重分を持ち上げるための電流を流す必要がある。ここで、L2レンズ群、ピッチング保持枠21、コイル22x,22yの重さをm1、重力加速度をg、光軸中心と交わる点を原点とし、Y方向に正方向、負方向を取り、Y方向の最下点位置をymin、L2レンズ群のY方向変位をyとすると、m1・g・(y−ymin)だけのエネルギーを消費することになる。そのときの電流値は図5(a)に示すIyaとする。
At this time, in order to hold the L2 lens group at the optical axis center in the Y direction, the weight of the L2 lens group, the
またX方向に関しては、L2レンズ群を光軸中心に保持するための自重分を考慮する必要がない。ここで、ヨーイング保持枠20の重さをm2、光軸中心と交わる点を原点とし、X方向に正方向、負方向を取り、L2レンズ群のX方向変位をx、ヨーイング移動枠20とヨーイングシャフト24a,24bとの摩擦係数をμ2とすると、μ2・(m1+m2)・g・xだけのエネルギーを消費することになる。摩擦係数μ2は1より非常に小さいため、コイル22xに流す電流値は、Iyaよりも小さいIxaとなる。
Regarding the X direction, it is not necessary to consider the weight of the L2 lens group for holding the L2 lens group at the center of the optical axis. Here, the weight of the
次に図13(a)に示すような90°回転させた撮影姿勢では、像ぶれ補正機構18の姿勢は、図4(b)に示す通りである。
Next, in the photographing posture rotated by 90 ° as shown in FIG. 13A, the posture of the image
この時、X方向に関してL2レンズ群を光軸中心に保持するためには、先ほど説明したL2レンズ群、ピッチング保持枠19、コイル22x,22yに加え、ヨーイング保持枠22の重さが重力方向(X方向)にかかるため、コイル24xにその自重分を持ち上げるための電流を流す必要がある。X方向の最下点位置をxminとすると、(m1+m2)・g・(x−xmin)だけのエネルギーを消費することになる。xminとyminが等しいとすると、そのときの電流値は、先ほどのIyaより大きいIxbとなる。
At this time, in order to hold the L2 lens group at the center of the optical axis in the X direction, in addition to the L2 lens group, the
またY方向に関しては、L2レンズ群を光軸中心に保持するための自重分を考慮する必要がない。ピッチング保持枠19とピッチングシャフト21a,21bとの摩擦係数をμ1とすると、μ1・m1・g・yだけのエネルギーを消費することになる。摩擦係数μ1は先ほどの摩擦係数μ2と等しいとすると、コイル24yに流す電流値は、Ixaより小さいIybとなる。
Regarding the Y direction, it is not necessary to consider the weight of the L2 lens group for holding the L2 lens group at the center of the optical axis. If the friction coefficient between the
次に、図11(a)に示すようなθ回転させた撮影姿勢では、像ぶれ補正機構19の姿勢は、図4(c)に示す通りである。
Next, in the photographing posture rotated by θ as shown in FIG. 11A, the posture of the image
この時、Y方向に関してL2レンズ群を光軸中心に保持するためには、先ほど説明した自重と摩擦力の角度θだけの分力との和を打ち消すだけの電流を流す必要がある。すなわち、m1・g・(y−ymin)・cosθ+μ1・m1・g・y・sinθだけのエネルギーを消費することになる。そのときの電流値は、先ほどのIyaとlybの間の値であるIycとなる。 At this time, in order to hold the L2 lens group at the center of the optical axis in the Y direction, it is necessary to flow an electric current sufficient to cancel the sum of the self-weight and the component force corresponding to the frictional force angle θ described above. That is, energy of m1 · g · (y−ymin) · cos θ + μ1 · m1 · g · y · sin θ is consumed. The current value at that time is Iyc, which is a value between Iya and lyb.
またX方向に関しては、先ほどと同様に、自重と摩擦力の角度θだけの分力との和を打ち消すだけの電流を流す必要がある。すなわち、(m1+m2)・g・(x−xmin)・sinθ+μ2・(m1+m2)・g・x・cosθだけのエネルギーを消費することになる。そのときの電流値は、先ほどのIxaとlxbの間の値であるIxcとなる。
In the X direction, it is necessary to pass a current that cancels the sum of its own weight and a component force corresponding to the angle θ of the frictional force, as before. That is, energy of (m1 + m2) · g · (x−xmin) · sin θ +
ところで、撮像装置の傾きの向きは、図11(a)だけでなく、反対向きも取りうる。図5(a)において、説明を簡単にするため、電流値は一定値で描いているが、実際は、電流値は一定ではなく、制御が容易になるように、図5(b)のように、先の電流値を中心としたサイン波としている。ここでは、図11(a)に示したθ回転した場合と、これと回転角度の大きさが同じで逆向き、すなわち−θ回転した場合とを示している。 By the way, the direction of the inclination of the image pickup apparatus is not limited to FIG. In FIG. 5A, for simplicity of explanation, the current value is drawn with a constant value. Actually, however, the current value is not constant, and as shown in FIG. The sine wave is centered on the previous current value. Here, the case of the θ rotation shown in FIG. 11A and the case of the same rotation angle and the opposite direction, that is, a −θ rotation are shown.
θ回転時の電流値は、先の説明から、Y方向、X方向でそれぞれIyc,Ixcである。図2で説明したように、位置検出手段13、ヨーイング駆動制御手段12x、ピッチング駆動制御手段12yは、L2レンズ群を駆動制御するための帰還制御ループを形成している。図4(c)のようにθ回転した場合、L2レンズ群は自重によりX方向、Y方向とも負方向に変位するため、L2レンズ群を所定位置に変位させるためには、X方向、Y方向とも自重とは逆向きの正方向に駆動する必要がある。このため、θ回転時の電流値は図5(b)に示したようになる。
The current values during θ rotation are Iyc and Ixc in the Y direction and the X direction, respectively, from the above description. As described with reference to FIG. 2, the
次に、―θ回転時の電流値の中心値は、Y方向、X方向ともθ回転時と同じIyc,Ixcである。―θ回転した場合、L2レンズ群は自重によりX方向は正方向、Y方向は負方向に変位するため、L2レンズ群を所定位置に制御するためには、自重とは逆向き、すなわち、X方向は負方向、Y方向は正方向に駆動する必要がある。このため、X方向の電流値の大きさはθ回転時と同じであるが、向きが反対、すなわち位相が180°ずれる。これに対し、Y方向の電流値は、大きさ、向きともθ回転時と同じである。 Next, the central value of the current value during -θ rotation is the same Iyc and Ixc as during θ rotation in both the Y direction and the X direction. In the case of -θ rotation, the L2 lens group is displaced in the positive direction in the X direction and the negative direction in the Y direction due to its own weight. It is necessary to drive the direction in the negative direction and the Y direction in the positive direction. For this reason, the magnitude of the current value in the X direction is the same as that during θ rotation, but the direction is opposite, that is, the phase is shifted by 180 °. On the other hand, the current value in the Y direction is the same as that during θ rotation in both magnitude and direction.
このように、撮像装置の傾きあるいは向きにより、コイル22x,22yに流れる電流値あるいは位相が定まるため、逆にこの電流値あるいは位相を検出することにより、像ぶれ補正機構18、像ぶれ補正機構を搭載したレンズ鏡筒33、さらには撮像装置1の傾きあるいは方向を検出することが可能となる。
As described above, since the current value or phase flowing in the coils 22x and 22y is determined by the inclination or orientation of the imaging apparatus, the image
以上のように構成された本実施の形態の撮像装置に関し、以下その動作を説明する。 The operation of the imaging apparatus of the present embodiment configured as described above will be described below.
撮影者が撮影する際には、角速度センサ14x,14yにより撮像装置1に生じる手ぶれを検知し、マイクロコンピュータ2がその手ぶれを打ち消すように指令を与え、ピッチング移動枠19のコイル22x,22yにそれぞれ外部の回路から電流を供給すると、アクチュエータ27x,27yにより形成された磁気回路により、ピッチング移動枠21は、光軸Zと直角な2方向X,Y平面内を移動する。またピッチング移動枠19の位置を受光素子29により検出するため、高精度な位置検出を行うことができる。すなわち、像ぶれ補正機構18によりL2レンズ群を光軸と直交する2平面内を移動させることにより、撮像光学系2を介して撮像素子4に入射する画像の補正を行うことができ、手ぶれを抑制した良好な画像を撮影することが可能となる。
When the photographer takes a picture, the camera shake generated in the
次に撮像装置の撮影時における傾きあるいは向きの検出方法について、撮影者が図11(a)に示す状態にて、低い建物など横長の被写体を撮影する場合を説明する。撮像装置1の傾きあるいは向きについては、ヨーイング電流値検出手段17x、ピッチング電流値検出手段17yの検出値により判断する。この姿勢(0゜の姿勢)で撮影した場合、ヨーイング駆動電流値検出手段17x、ピッチング駆動電流値検出手段17yにより、手ぶれ補正機構18のコイル22xに流れる電流値がIxa、コイル22yに流れる電流値がIyaということがわかる。
Next, as a method of detecting the tilt or orientation at the time of shooting by the imaging apparatus, a case where the photographer shoots a horizontally long subject such as a low building in the state shown in FIG. The inclination or direction of the
その結果、マイクロコンピュータ2は、撮像装置1の傾きあるいは向きを判断する。この状態でシャッターボタン32を押すことにより、被写体を撮影することができ、その撮影画像は画像記録手段11に記録される。この記録される撮影画像は、通常の画像データである。
As a result, the
次に撮影者が、図11(a)に示す状態にて、低い建物など横長の被写体を撮影する場合を説明する。撮像装置1の傾きあるいは向きについては、ヨーイング電流値検出手段17x、ピッチング電流値検出手段17yの検出値により判断する。この姿勢(θの姿勢)で撮影した場合、ヨーイング駆動電流値検出手段17x、ピッチング駆動電流値検出手段17yにより、手ぶれ補正機構18のコイル22xに流れる電流値がIxc、コイル22yに流れる電流値がIycということがわかる。マイクロコンピュータ2は、電流値IxcあるいはIycの大きさあるいは位相から、撮像装置1の傾きあるいは向きを判断する。この状態でシャッターボタン32を押すことにより、被写体を撮影することができ、その撮影画像は画像記録手段11に記録される。この記録される撮影画像は、本来は被写体がθだけ傾いた画像データであるが、しかし、このままでは図8 に示すように、見栄えが良くないため、図9に示す状態にて撮像装置1の傾きあるいは向きθを、マイクロコンピュータ2が、画像表示制御手段30に指令することにより、補助線1及び補助線2を 画像表示手段31に表示することにより、撮影者は表示画面を見ながら、被写体と撮影画像の傾きあるいは向きが一致するように、撮像装置を正確な水平状態で保持することができ、比較的簡単に撮像の構図を決定することができる。
Next, a case where the photographer shoots a horizontally long subject such as a low building in the state shown in FIG. The inclination or direction of the
次に撮影者が、図11(a)に示す状態にて、撮像装置が傾いた状態での、被写体を撮影する場合の、補助線の表示様態について説明する。図9に示す状態にて、補助線1は、撮像装置と一緒に傾く補助線であり、撮像装置の傾きにより表示様態は変化せず、撮影の時には、次に説明する補助線2との対比により、撮像装置の傾きを示す機能を果たす。補助線2は、撮像装置の傾きが傾いても、ヨーイング電流値検出手段17x、ピッチング電流値検出手段17yの検出値から、マイクロコンピュータ2が撮像装置1の傾き、あるいは向きを検出し、画像表示制御手段30に指令することにより、常に、天地方向と略一致する方向、あるいは略直交する方向、あるいはその両方向に画像表示手段31に表示される補助線であり、撮像装置が傾いた時には、撮影姿勢によらず、撮像装置の正確な水平状態を補助線1と対比することにより、撮像装置の傾きを示す機能を果たす。また、補助線1と補助線2が一致しない場合に、マイクロコンピュータ2が画像表示制御手段30に指令することにより、表示する色を変えるなどすれば、更に撮像装置の傾きや、水平状態を知ることが容易となる。
Next, a description will be given of how auxiliary lines are displayed when a photographer photographs a subject with the imaging apparatus tilted in the state shown in FIG. In the state shown in FIG. 9, the
次に撮影者が図10(a)に示す状態にて、撮像装置1が通常姿勢から傾いておらず、補助線1と、補助線2が略一致状態で撮影する場合の、補助線の表示様態について説明する。第1の実施の形態にて説明したように、補助線1は、撮像装置1と一緒に傾いて画像表示手段31に表示される補助線であり、撮像装置1の傾きにより表示様態は変化せず、撮影の時には、次に説明する補助線2との対比により、撮像装置1の傾きを示す機能を果たす。補助線2は、撮像装置1の傾きが傾いても、ヨーイング電流値検出手段17x、ピッチング電流値検出手段17yの検出値から、マイクロコンピュータ2が撮像装置1の傾き、あるいは向きを検出し、画像表示制御手段30に指令することにより、常に、天地方向と略一致する方向、あるいは略直交する方向、あるいはその両方向に、画像表示手段31に表示される補助線であり、撮像装置1の傾きが傾いた時には、撮影姿勢によらず、撮像装置1の正確な水平状態を補助線1と対比することにより、撮像装置1の傾きを示す機能を果たす。図10(a)に示す状態にて、撮像装置1が通常姿勢から傾いていない状態では、図6に示す状態にて、補助線1と、補助線2の表示様態は、水平方向、あるいは鉛直方向、あるいはその両方向で略一致し、撮影者は撮像装置1が正常な水平状態にあることを、容易に知ることが可能となる。
Next, in the state shown in FIG. 10A, the auxiliary line is displayed when the
以上のようにこの第1の実施の形態によれば、手ぶれ補正機構を搭載したことにより、アクチュエータの駆動電流値検出手段により、撮像装置の回転角度を検出することが可能となるため、被写体の撮像のための構図を決定するための補助線を、表示装置に表示することができ、被写体と撮影画像の傾きあるいは向きが一致するように、撮像装置を正確な水平状態で保持することができ、さらに撮影者の撮影姿勢向上に役立てることができる。 As described above, according to the first embodiment, since the camera shake correction mechanism is mounted, the rotation angle of the imaging device can be detected by the drive current value detection unit of the actuator. Auxiliary lines for determining the composition for imaging can be displayed on the display device, and the imaging device can be held in an accurate horizontal state so that the inclination and orientation of the subject and the captured image coincide. Furthermore, it can be used to improve the photographing posture of the photographer.
その結果、別途表示装置などにて撮影画像を表示する際、パーソナルコンピュータ等の外部機器で回転させるなどの特別な操作も必要なく、被写体本来の姿勢にて撮影画像を表示することができる。 As a result, when a captured image is separately displayed on a display device or the like, the captured image can be displayed in the original posture of the subject without requiring a special operation such as rotation with an external device such as a personal computer.
また、本実施の形態において、撮像装置が通常姿勢から傾いていない状態で、補助線1と、補助線2の表示様態は、水平方向、あるいは鉛直方向、あるいはその両方向で略一致すると説明したが、回転角度検出に不感帯等を設け、θが例えば±5°以下のように小さい場合には、撮像装置は水平状態とみなして、補助線2の表示様態を変更しなくても良い。
Further, in the present embodiment, it has been described that the display mode of the
また、本実施の形態において、θ回転時には画像を−θ回転させると説明したが、θが例えば±5°以下のように小さい場合、撮影者の選択により補助線表示を行なわないよう、選択手段を設けても良い。 Further, in the present embodiment, it has been described that the image is rotated by −θ at the time of θ rotation. However, when θ is small, for example, ± 5 ° or less, selection means is provided so that auxiliary line display is not performed by the photographer's selection. May be provided.
また、本実施の形態において、θ回転時には補助線を−θ回転させると説明したが、撮影者が意図してθ回転させた構図を選択する場合、撮影者の選択により補助線表示を行わないよう、選択手段を設けても良い。 Further, in the present embodiment, it has been described that the auxiliary line is rotated by -θ at θ rotation. However, when the photographer intentionally rotates the θ rotation, the auxiliary line is not displayed by the photographer's selection. As such, selection means may be provided.
また、本実施の形態において、撮影者の撮影姿勢向上に役立てることができると説明したが、撮影者の撮影テクニックが未熟でない場合、撮影者の選択により補助線表示を行わないよう、選択手段を設けても良い。 Further, in this embodiment, it has been explained that it can be used to improve the shooting posture of the photographer, but if the shooting technique of the photographer is not immature, a selection means is provided so that the auxiliary line display is not performed by the photographer's selection. It may be provided.
なお本実施の形態において、電流値検出手段として、ピッチング及びヨーイングの両方を用いたが、片方の、位相を含めた電流値を検出するだけでも、撮像装置の姿勢を特定することは可能である。ただし本実施の形態で説明したように、両方の電流値を検出することにより、仮に片側の電流値検出手段に異常が生じたとしても、より正確に判断することが可能となる。またこの回転角度検出手段については、手ぶれ補正機構を搭載していない撮像装置においては、別途、角度センサ等を取り付けることにより、本実施の形態と同様の効果が得られることは言うまでもない。 In the present embodiment, both pitching and yawing are used as the current value detection means. However, it is possible to specify the attitude of the imaging device only by detecting one of the current values including the phase. . However, as described in the present embodiment, by detecting both current values, even if an abnormality occurs in the current value detecting means on one side, it becomes possible to make a more accurate determination. Needless to say, the rotation angle detection means can obtain the same effects as those of the present embodiment by separately attaching an angle sensor or the like to an imaging apparatus that does not include a camera shake correction mechanism.
また、本実施の形態において、撮影画像については、静止画について説明したが、動画、あるいは簡易動画等についても、同様に対応することができる。 In the present embodiment, the captured image has been described as a still image, but a moving image, a simple moving image, or the like can be similarly handled.
また、本実施の形態において、撮像装置の傾きθは、0°から90°の範囲である場合について説明したが、この回転角度に限定されるものではない。いずれの回転角度であっても固有の電流値の大きさあるいは位相があるため、回転角度の検出は可能である。 In the present embodiment, the case where the inclination θ of the imaging device is in the range of 0 ° to 90 ° has been described, but the present invention is not limited to this rotation angle. Since any rotation angle has a specific current value magnitude or phase, the rotation angle can be detected.
また、本実施の形態において、補助線表示と説明したが、補助線は、単なる線であっても良いし、枠などであっても良い。 In this embodiment, the auxiliary line display has been described. However, the auxiliary line may be a simple line or a frame.
また、撮像装置の形状は、本実施の形態で説明したものに限るものではない。 In addition, the shape of the imaging device is not limited to that described in this embodiment.
(実施の形態2)
本発明の第2の実施の形態について、図1と、図6と、図10と、図14〜図18とを用いて説明する。図1は第2の実施の形態における撮像装置のハードウェア構成図、図10(b),図14(b),図17,図18は撮影画像の表示方法を説明する図である。なおこれまでに説明したものは同一の符号を付し、その説明は省略する。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 6, 10, and 14 to 18. FIG. 1 is a hardware configuration diagram of an imaging apparatus according to the second embodiment, and FIGS. 10B, 14B, 17, and 18 are diagrams illustrating a method of displaying a captured image. In addition, what was demonstrated so far attaches | subjects the same code | symbol and the description is abbreviate | omitted.
撮像装置には、撮像装置に加わる手ブレに応じて補助線表示を制御する表示制御手段を備えている。 The imaging apparatus includes display control means for controlling auxiliary line display according to camera shake applied to the imaging apparatus.
以上のように構成された第2の実施の形態の撮像装置に関し、以下その動作を説明する。
図10(a)に示す状態にて、撮像装置1が水平方向、あるいは鉛直方向、あるいはその両方向に揺動していない場合には、図15(a)及び図15(b)に示すように、角速度センサ14x,14yにより動き検出値として検出される、撮像装置1に加わる揺れを、マイクロコンピュータ2は手ブレとして検出せず、図6に示す状態にて、マイクロコンピュータ2が画像表示制御手段30に指令することで、画像表示手段31に表示される補助線1と、補助線2の表示様態は、水平方向、あるいは鉛直方向、あるいはその両方向で略一致し、その時の表示装置31に表示される撮影画像は、図18(a)に示す表示様態となる。図14(a)に示す状態にて、撮像装置1が水平方向、あるいは鉛直方向、あるいはその両方向に揺動している場合の、表示様態について説明する。第1の実施の形態にて説明したように、補助線1は、マイクロコンピュータ2が画像表示制御手段30に指令することにより、表示装置31に予め決められた一定の表示様態で、表示される補助線であり、撮像装置1に加えられる物理的な揺れにより、表示様態は変化せず、撮影の時には、次に説明する補助線2との対比により、撮像装置1の手ブレ状態、あるいは手ブレ量を示す機能を果たす。補助線2は、撮像装置1に加えられる物理的な揺れにより、表示様態が変化する補助線であり、図16(a)及び図16(b)に示すように、撮影者が撮影する際には、角速度センサ14x,14yにより撮像装置1に生じる手ブレを、マイクロコンピュータ2がΔVxa,ΔVxb、あるいはΔVya,ΔVybとして検知し、図17に示す状態にて、マイクロコンピュータ2が画像表示制御手段30に指令することにより、撮影者が撮影しようとする光軸中心からのずれとして、表示装置31に表示され、その時の表示装置31に表示される撮影画像は、図18(b)に示す表示様態となる。角速度センサ14x,14yの出力は、フィルタ処理、アンプ処理等を経て、A/D変換手段15x,15yでデジタル信号に変換され、マイクロコンピュータ2に与えられる。マイクロコンピュータ2は、A/D変換手段15x,15yを介して取り込んだ角速度センサ14x,14yの出力信号に対し、フィルタリング、積分処理、位相補償、ゲイン調整処理等を施し、撮像装置1に加わる手ブレ量、あるいは手ブレ方向、あるいはL2レンズ群の駆動駆動制御量、あるいは画像表示制御手段30に対する指令値として検出することが可能となる。ここで図15(a)、及び図15(b)に示すVxc,Vycは、角速度センサ14x,14yが、撮像光学系2を含む撮像装置1自体が静止している状態での、基準出力であり、Vxa,Vxb、及びVya,Vybは、Vxc,Vyc出力を基準に、撮像装置1の動きの方向によって正負両方に出力される角速度信号であり、実際に撮影者が撮影する場合には、撮像装置1には撮影画像、あるいは表示画面31に現れない程度の、手ブレとは言い難い微小な物理的な揺れを示している。
The operation of the imaging apparatus according to the second embodiment configured as described above will be described below.
In the state shown in FIG. 10A, when the
また、本実施の形態において、撮像装置1が静止状態で、補助線1と、補助線2の表示様態は、水平方向、あるいは鉛直方向、あるいはその両方向で略一致すると説明したが、手ブレ量検出に不感帯等を設け、ΔVxa,ΔVxb、あるいはΔVya,ΔVybが撮影画像に影響が出ないほどに小さい場合には、撮像装置は静止状態とみなして、補助線2の表示様態を変更しなくても良い。
In the present embodiment, it has been described that the
また、本実施の形態において、撮像装置1が静止状態で、補助線1と、補助線2の表示様態は、水平方向、あるいは鉛直方向、あるいはその両方向で略一致すると説明したが、手ブレ量検出に不感帯等を設け、ΔVxa,ΔVxb、あるいはΔVya,ΔVybが撮影画像に影響が出ないほどに小さい場合には、撮影者の選択により補助線表示を行なわないよう、選択手段を設けても良い。
In the present embodiment, it has been described that the
また、本実施の形態において、手ブレ検出量がΔVxa,ΔVxb、あるいはΔVya,ΔVybの時には、補助線2の表示様態を変化させると説明したが、撮影者が意図してブレさせた構図を選択する場合、撮影者の選択により補助線表示を行わないよう、選択手段を設けても良い。
Further, in the present embodiment, it has been described that the display mode of the
また、本実施の形態において、撮影者の撮影姿勢向上に役立てることができると説明したが、撮影者の撮影テクニックが未熟でない場合、撮影者の選択により補助線表示を行わないよう、選択手段を設けても良い。 Further, in this embodiment, it has been explained that it can be used to improve the shooting posture of the photographer, but if the shooting technique of the photographer is not immature, a selection means is provided so that the auxiliary line display is not performed by the photographer's selection. It may be provided.
なお手ぶれ補正機構を搭載していない撮像装置においては、別途、角速度センサー等を取り付けることにより、本実施の形態と同様の効果が得られることは言うまでもない。 Needless to say, in an imaging apparatus that does not include a camera shake correction mechanism, the same effects as in the present embodiment can be obtained by separately attaching an angular velocity sensor or the like.
また、本実施の形態において、撮影画像については、静止画について説明したが、動画、あるいは簡易動画等についても、同様に対応することができる。 In the present embodiment, the captured image has been described as a still image, but a moving image, a simple moving image, or the like can be similarly handled.
また、本実施の形態において、補助線表示と説明したが、補助線は、単なる線であっても良いし、枠などであっても良い。 In this embodiment, the auxiliary line display has been described. However, the auxiliary line may be a simple line or a frame.
なお第1の実施の形態において説明した、回転角度検出手段が取り付けられていても良い。 Note that the rotation angle detection means described in the first embodiment may be attached.
また、撮像装置の形状は、本実施の形態で説明したものに限るものではない。 In addition, the shape of the imaging device is not limited to that described in this embodiment.
本発明にかかる撮像装置及び表示装置は、撮像装置が傾いた状態で撮影するという失敗や、手ブレによる撮影の失敗を減らすことができるので、デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話端末などに適用可能である。 The imaging device and the display device according to the present invention can be applied to a digital camera, a camera-equipped mobile phone terminal, and the like because the imaging device and the display device can reduce the failure of shooting with the imaging device tilted and the failure of shooting due to camera shake. is there.
1 撮像装置
2 マイクロコンピュータ
3 撮像光学系
4 固体撮像素子(CCD)
5 CCD駆動制御手段
6 アナログ信号処理手段
7 A/D変換手段
8 デジタル信号処理手段
9 フレームメモリ
10 画像記録制御手段
11 画像記録手段
12x ヨーイング駆動制御手段
12y ピッチング駆動制御手段
13 位置検出手段
14x,14y 角速度センサ
15x,15y A/D変換手段
16x,16y D/A変換手段
17x ヨーイング電流値検出手段
17y ピッチング電流値検出手段
18 像ぶれ補正機構
19 ピッチング移動枠
20 ヨーイング移動枠
21a,21b ピッチングシャフト
22x,22y コイル
23 固定枠
24a,24b ヨーイングシャフト
25x,25y マグネット
26x,26y ヨーク
27x,27y アクチュエータ
28 発光素子
29 受光素子
30 画像表示制御手段
31 表示装置
32 シャッターボタン
33 レンズ鏡筒
L2 補正レンズ群
DESCRIPTION OF
5 CCD drive control means 6 Analog signal processing means 7 A / D conversion means 8 Digital signal processing means 9
Claims (2)
前記形成された被写体像を撮像して画像データを生成する撮像素子と、
自装置の物理的な動きを検出する動き検出手段と
前記生成された画像データを表示する表示手段と、
前記表示手段に、前記表示手段に固定された所定の方向を示す第1の情報を表示させるとともに、前記動き検出手段で検出された回転姿勢を示す第2の情報を表示させるように、制御する表示制御手段と、
を備える撮像装置。 A photographic lens that forms an object image by forming an optical signal from the object;
An image sensor that captures the formed subject image and generates image data;
Motion detection means for detecting physical movement of the device itself; display means for displaying the generated image data;
Control is performed so that the display unit displays first information indicating a predetermined direction fixed to the display unit and also displays second information indicating the rotation posture detected by the motion detection unit. Display control means;
An imaging apparatus comprising:
前記形成された被写体像を撮像して画像データを生成する撮像素子と、
前記撮影レンズの光軸を中心とした自装置の回転姿勢を検出する回転検出手段と、
前記生成された画像データを表示する表示手段と、
前記表示手段に、前記表示手段に固定された所定の方向を示す第1の情報を表示させるとともに、前記回転検出手段で検出された自装置の物理的な動きを示す第2の情報を表示させるように、制御する表示制御手段と、
を備える撮像装置。 A photographic lens that forms an object image by forming an optical signal from the object;
An image sensor that captures the formed subject image and generates image data;
Rotation detecting means for detecting the rotation posture of the device around the optical axis of the photographing lens;
Display means for displaying the generated image data;
The display means displays first information indicating a predetermined direction fixed to the display means, and also displays second information indicating the physical movement of the own apparatus detected by the rotation detection means. Display control means to control,
An imaging apparatus comprising:
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