JP2006324948A

JP2006324948A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2006324948A
Application number: JP2005146240A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kishimoto; 義之岸本; Naoto Yugi; 直人弓木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-05-19
Filing date: 2005-05-19
Publication date: 2006-11-30

Abstract

【課題】従来のデジタルカメラなどの撮像装置は、撮影姿勢による撮像装置の傾きや、手ブレの状態が、表示装置に表示されないため、撮影を失敗する頻度が高く、撮影された画像が傾いた状態であったり、手ブレによって、非常に見栄えが悪い。
【解決手段】カメラの背面に設けられている表示装置に被写体像上を表示する。この被写体像上に第１の補助線と、回転角度検出手段により検出された回転角度と、動き検出手段により検出された手ブレ情報を基に、被写体の撮像のための構図を決定するための第２の補助線を重ねて表示する。補助線にしたがって、撮影の構図を決定することで、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、且つ手ブレによる撮影失敗を、減らすことができる。
【選択図】図９

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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）
特開２０００−２７０２４２号公報特開２００４−１３８７３７号公報

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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明の実施の形態１における撮像装置のハードウェア構成の図本発明の実施の形態１における像ぶれ補正装置のハードウェア構成の図本発明の実施の形態１における像ぶれ補正機構を示す分解斜視の図本発明の実施の形態１における像ぶれ補正機構の傾きおよび向きを示す図本発明の実施の形態１におけるアクチュエータに流れる電流の中心値および位相を示す図本発明の実施の形態１における表示装置の補助線表示の一例を示す図本発明の実施の形態１における撮影画像の表示方法を説明する図本発明の実施の形態１における光軸中心にθ回転させた撮影姿勢ならびに撮影画像の表示方法を示す図本発明の実施の形態１における光軸中心にθ 回転させた撮影画像の補助線表示方法の一例を示す図本発明の実施の形態１における撮像装置の外観を示す図図１０の撮影姿勢に対しθ回転させた撮影姿勢ならびに撮影画像の表示方法を示す図従来の撮像装置における通常の撮影姿勢ならびに撮影画像の表示方法を示す図図１２の撮影姿勢に対し光軸中心に９０゜回転させた撮影姿勢ならびに撮影画像の表示方法を示す図本発明の実施の形態２における光軸中心にθ揺動させた撮影姿勢ならびに撮影画像の表示方法を示す図本発明の実施の形態２における撮像装置が静止状態の動き検出を示す図本発明の実施の形態２における撮像装置が揺動状態の動き検出を示す図本発明の実施の形態２における撮像装置にΔｘ，Δｙの手ブレが加わった撮影画像の表示様態の一例を示す図本発明の実施の形態２における撮像装置が静止状態での撮影画像ならびに撮像装置にΔｘ，Δｙの手ブレが加わった撮影画像の表示方法を説明する図

符号の説明

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）
５ＣＣＤ駆動制御手段
６アナログ信号処理手段
７Ａ／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，１５ｙＡ／Ｄ変換手段
１６ｘ，１６ｙＤ／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

Claims

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、
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。
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、
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。