JP2007199182A - 防振機能付きカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】有効なときにのみ実行させるように制御可能な防振機能を備えたカメラを提供する。
【解決手段】デジタルカメラには、デジタルカメラのぶれを検出するぶれ検出回路３６、およびデジタルカメラのぶれによる被写体像のぶれを防止すべく、ＣＣＤ２４の駆動によって検出されたぶれを相殺させる防振駆動回路３８が設けられている。制御部１２は、ズームレンズである撮影レンズ３０の焦点距離に応じて、ＣＣＤ２４の電子シャッタのシャッタ速度についての上限シャッタ速度値（Ｔｖ）を設定する。上限シャッタ速度は、焦点距離が大きいほど高速となり、上限シャッタ速度値（Ｔｖ）は、焦点距離が大きいほど大きな値となる。そして実際のシャッタ速度値（Ｔｖ）が上限シャッタ速度値（Ｔｖ）よりも小さく、実際のシャッタ速度が、上限シャッタ速度よりも低速であるときにのみ、ぶれ補正が実行される。
【選択図】図１

Description

本発明は、防振機能を備えたカメラに関し、特に、防振機能を制御可能なカメラに関する。

撮影時の手ぶれ等により、生成された被写体像がぶれることを防止するため、防振機能を備えたカメラが普及している。例えば、デジタルカメラにおいては、撮像素子、もしくは撮影レンズを駆動させること等により、防振機能が実現されている。

手ぶれが及ぼす被写体画像への影響は、手ぶれの量が同じであっても異なる場合がある。このため、手ぶれが画像中の被写体のぶれをほとんど生じさせないものであり、本来は必要ではなかったにも関わらず防振動作を実行させた場合、消費電力が不必要に大きくなり、電池寿命が短縮してしまう。

本発明は、有効なときにのみ実行させるように制御可能な防振機能を備えたカメラを提供することを目的とする。

本発明のカメラは、カメラのぶれを検出するぶれ検出手段と、カメラのぶれを補正して、撮影される被写体像のぶれを防止する防振手段と、防振手段を制御する防振制御手段と、シャッタ速度を設定するシャッタ速度設定手段とを備え、防振制御手段が、上限シャッタ速度よりも低速のシャッタ速度が設定されたときにのみ、防振手段を作動させることを特徴とする。

カメラは、ズームレンズと、上限シャッタ速度を設定する上限シャッタ速度設定手段とをさらに有し、上限シャッタ速度設定手段が、ズームレンズの焦点距離に応じて上限シャッタ速度を設定することが好ましい。この場合、上限シャッタ速度設定手段が、ズームレンズの焦点距離が大きいほど、上限シャッタ速度を高速に設定することがより好ましい。

カメラは、防振手段が作動するか否かを表示する表示手段をさらに有することが好ましい。この場合、表示手段が、防振手段が作動するか否かの表示とともに設定されているシャッタ速度を表示することがより好ましい。また、表示手段は、防振手段が作動するか否かの表示とともに被写体像を表示することがより好ましい。カメラは、表示手段に表示を指示するための指示部材をさらに有し、指示部材の第１の操作により表示が指示されると、表示手段が、防振手段が作動するか否かを表示し、指示部材の第２の操作により、被写体像が撮影されることがより好ましい。

カメラは、例えば、被写体からの光を受光する撮像素子をさらに有し、防振手段が、撮像素子を移動させることにより被写体像のぶれを防止する。

本発明によれば、有効なときにのみ実行させるように制御可能な防振機能を備えたカメラを実現できる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、デジタルカメラのブロック図である。

デジタルカメラには、全体を制御する制御部１２が設けられている。メインスイッチ（ＳＷＭ）１１は、デジタルカメラのスイッチであり、ユーザにより操作されてオン状態になると制御部１２が作動を開始する。制御部１２には、ズームスイッチ（ＳＷＺ）１４、測光スイッチ（ＳＷＳ）１５、レリーズスイッチ（ＳＷＲ）１６、防振駆動スイッチ（ＳＷ）１８等が接続されており、ユーザの操作に応じた所定の信号が制御部１２に送信される。

デジタルカメラにおいては、モードダイヤル（図示せず）等の操作により、被写体を撮影して静止画像を生成するための撮影モード、撮影された画像を再生する再生モード等の様々なモードが設定される。また、デジタルカメラには、被写体画像を表示するモニタ２２が設けられている。撮影モードにおいては、静止画像の生成に先立って、以下のように被写体像がスルー画像としてモニタ２２上に表示される。

まず、ＣＣＤ２４（撮像素子）が、ズームレンズである撮影レンズ３０を介して被写体からの反射光を受光する。この結果、ＣＣＤ２４において画像に対応した電荷が発生する。そして、ＣＣＤ２４から読み出された電荷信号、すなわち画像信号が、信号処理回路２６に送信される。信号処理回路２６では、画像信号のノイズの低減、デジタル化などの所定の処理が施される。これらの処理が施された画像信号は、画像信号処理回路２８に送られる。

画像信号処理回路２８において、デジタル画像信号には、ホワイトバランス調整、ガンマ補正などの様々な信号処理が施され、輝度信号、及び色差信号が生成される。生成された輝度信号、及び色差信号、すなわち画像データは、モニタ２２に送信される。この結果、被写体画像がスルー画像としてモニタ２２上に表示される。

デジタルカメラのレリーズボタン（指示部材）が半押しされると、制御部１２に接続された測光スイッチ１５がオン状態となる。測光スイッチ１５がオン状態になると、測距処理部（図示せず）による測距動作、測光処理部（図示せず）による被写体の測光が行われる。得られた測距データ及び輝度データは、制御部１２に送信される。制御部１２は、測距データに基づき合焦動作を制御し、輝度データに基づき露出値を算出する。

レリーズボタンがさらに全押しされると、レリーズスイッチ１６がオン状態になる。そして、算出された露出値に基づいて、シャッタ３１のシャッタ速度と絞り値とが、制御部１２によりそれぞれ所定の値に設定される。この結果、所定量だけ絞り（図示せず）が開き、制御部１２により制御されるシャッタ駆動回路４０により、シャッタ３１が所定の開度で所定時間だけ開放され、ＣＣＤ２４が露光される。そしてＣＣＤ２４から読み出される画像信号に基づき静止画像が生成される。静止画像は、モニタ２２上に表示され、静止画像の画像データは、メモリカード３２に記録される。

ズームスイッチ１４が操作されると、望遠、もしくは広角撮影のための信号が制御部１２に送信される。制御部１２は、受信した信号に応じて、撮影レンズ３０の焦点距離を調整するように指示する信号をズーム駆動回路３４に送信する。この結果、撮影レンズ３０は、ズームスイッチ１４の操作に応じた所定の焦点距離となるズーム位置まで移動される。

また、デジタルカメラには、デジタルカメラのぶれを検出するぶれ検出回路３６（ぶれ検出手段）が設けられている。ぶれ検出回路３６には、ジャイロセンサ、ハイパスフィルタ等（いずれも図示せず）が設けられており、公知の手法によりぶれを検出する。ぶれ検出回路３６からは、検出されたぶれ量を示す信号が出力され、出力信号は制御部１２に送信される。

制御部１２は、ぶれ検出回路３６からの出力信号に基づいて、ＣＣＤ２４を防振制御するための指示信号を防振駆動回路３８（防振手段）に送信する。そしてＣＣＤ２４は、デジタルカメラのぶれを補正し、生成される被写体像のぶれが生じないように、防振駆動回路３８によってわずかに駆動、すなわち所定の方向に所定量だけ移動される。この結果、デジタルカメラのぶれはＣＣＤ２４の移動によって相殺され、被写体がぶれていない画像が生成される。

なお、ぶれ検出回路３６および防振駆動回路３８によるぶれ補正は、原則として、撮影モードが設定されているときに実行される。しかしながら、撮影モードにおいても、以下のようにぶれ補正が実行されない場合がある。

すなわち撮影モードにおいて防振駆動スイッチ１８がオン状態になると、制御部１２（上限シャッタ速度設定手段）が、電子シャッタのシャッタ速度についての上限シャッタ速度を算出、設定し、実際の電子シャッタが上限シャッタ速度よりも低速に設定されているか否かが制御部１２により判断される。その結果、実際の電子シャッタが上限シャッタ速度よりも低速に設定されているときにのみ、ぶれ補正が実行される。シャッタ速度が高速であれば、手ぶれ等、デジタルカメラにぶれが生じたとしても、生成された被写体像のぶれはほとんど生じず、ぶれ補正が不要だからである。

図２は、撮影レンズ３０の焦点距離に応じて設定される上限シャッタ速度の値を例示する第１のグラフである。図３は、撮影レンズ３０の焦点距離に応じて設定される上限シャッタ速度の値を例示する第２のグラフである。

上限シャッタ速度Ｓｕは、制御部１２により、撮影レンズ３０の焦点距離（ｆ）に応じて設定される。すなわち、撮影レンズ３０の焦点距離（ｆ）が大きいほど、上限シャッタ速度Ｓｕは高速になり（上限シャッタ速度値Ｓｕ（Ｔｖ）が大きい）、焦点距離（ｆ）が小さいほど、上限シャッタ速度Ｓｕは低速（上限シャッタ速度値Ｓｕ（Ｔｖ）が小さい）になる。

これは、焦点距離（ｆ）が大きく望遠側で撮影する場合、デジタルカメラのわずかなぶれが、生成される静止画像中の被写体のぶれを大きくする傾向があることから、上限シャッタ速度Ｓｕを高速にし、ぶれ補正の実行範囲を広くする必要があるのに対し、焦点距離（ｆ）が小さく広角側で撮影する場合、デジタルカメラのぶれは静止画像における被写体のぶれに与える影響が小さいことから、上限シャッタ速度Ｓｕを低速にし、不必要なぶれ補正を実行させないためである。

例えば図２および図３において、実際に設定されたシャッタ速度Ｓａが上限シャッタ速度よりも高速であってシャッタ速度Ｓａの値（Ｔｖ）が大きいとき、すなわち、実際のシャッタ速度値Ｓａ（Ｔｖ）が、それぞれのグラフ中の上限シャッタ速度値Ｓｕ（Ｔｖ）を示す直線よりも上側の領域にあって、その焦点距離（ｆ）における上限シャッタ速度値Ｓｕ（Ｔｖ）よりも大きいとき、ぶれ検出回路３６および防振駆動回路３８は作動せず、ぶれ補正は実行されない。

なお、上限シャッタ速度値Ｓｕ（Ｔｖ）は、焦点距離（ｆ）に対して一次関数的に変化するように設定しても良い（図２参照）が、段階的に変化するように設定し、所定の焦点距離（ｆ）範囲では上限シャッタ速度値Ｓｕ（Ｔｖ）を一定にしても良い（図３参照）。前者の場合、ぶれ補正をより細かく制御することが可能であるものの、制御部１２における演算処理が複雑になるのに対し、後者の場合、ぶれ補正を細かく制御できないものの、演算処理が容易である。

図４は、ぶれ補正制御ルーチンを示すフローチャートである。

ぶれ補正制御ルーチンは、デジタルカメラのメインスイッチ１１がオン状態になると開始する。ステップＳ１１では、撮影モードが設定され、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、ズームスイッチ１４が操作されたか否かが判断され、ズームスイッチ１４が操作されたと判断されるとステップＳ１３に進み、ズームスイッチ１４が操作されなかったと判断されるとステップＳ１４に進む。

ステップＳ１３では、ズームスイッチ１４の操作に応じて撮影レンズ３０が駆動され、ズーム位置が調整される。続くステップＳ１５では、撮影レンズ３０のズーム位置の変更に伴う変化後の焦点距離（ｆ）に対応した新たな上限シャッタ速度値Ｓｕ（Ｔｖ）が、制御部１２により算出、設定されてステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、防振駆動スイッチ１８がオン状態になったか否か、すなわち防振動作が指示されたか否かが判断される。その結果、防振動作が指示されたと判断されるとステップＳ１６に進み、防振動作が指示されていないと判断されるとステップＳ１７に進む。ステップＳ１６では防振動作が実行され、ステップＳ１７では防振動作が実行されず、いずれにおいてもその後、ステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８においては、測光スイッチ１５がオン状態であるか否かが判断される。そして測光スイッチ１５がオン状態であると判断されるとステップＳ１９に進み、測光スイッチ１５がオンでないと判断されるとステップＳ１２に戻る。ステップＳ１９では、合焦制御および露出制御が実行され、ステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０では、ステップＳ１９における露出制御により演算された実際のシャッタ速度Ｓａが上限シャッタ速度Ｓｕよりも高速であり、なおかつ防振駆動スイッチ１８がオン状態であったか否かが判断される。そして、実際のシャッタ速度Ｓａが上限シャッタ速度Ｓｕよりも高速であり、なおかつ防振駆動スイッチ１８がオン状態であった（ステップＳ１６）場合、ステップＳ２１に進み、実際のシャッタ速度Ｓａが上限シャッタ速度Ｓｕよりも低速、もしくはこれと等しい場合、あるいは防振駆動スイッチ１８がオフ状態であった場合（ステップＳ１７）、ステップＳ２２に進む。

ステップＳ２１では、指示されたにも関わらず、露光（撮影）時においては防振動作が実行されないことを示す警告のためのアイコンが、スルー画像とともにモニタ２２上に表示される。さらに、このとき設定されている実際のシャッタ速度値Ｓａが、Ｔｖ値としてアイコンの近傍に表示される。このためユーザは、露光時にぶれ補正が実行されるか否かを容易に判断できる。なお、指示通りに防振動作が実行される場合においては、そのことを示すアイコンがモニタ２２上に表示される。

さらに、ぶれ補正が実行されている場合には、ぶれ補正処理が施された被写体像をスルー画像として視認することができる。なお、防振動作が実行されるか否かの表示は、アイコンに限定されず、メッセージであっても良い。また、上限シャッタ速度値Ｓｕ（Ｔｖ）をアイコン等とともにモニタ２２上に表示させても良い。

ステップＳ２２においては、測光スイッチ１５がオン状態であるか否かが判断され、測光スイッチ１５がオン状態であると判断されるとステップＳ２３に進み、測光スイッチ１５がオフ状態であると判断されるとステップＳ１２に戻る。ステップＳ２３では、レリーズスイッチ１６がオン状態であるか否かが判断され、レリーズスイッチ１６がオン状態であると判断されるとステップＳ２４に進み、レリーズスイッチ１６がオフ状態であると判断されるとステップＳ２２に戻る。

ステップＳ２４においては、実際のシャッタ速度Ｓａが上限シャッタ速度Ｓｕよりも高速であるか否か、すなわち防振動作が実行されるか否かが判断される。そして、実際のシャッタ速度Ｓａが上限シャッタ速度Ｓｕよりも高速であり、防振動作が実行されないと判断されるとステップＳ２５に進み、実際のシャッタ速度Ｓａが上限シャッタ速度Ｓｕよりも低速、もしくはこれと等しく、防振動作が実行される場合、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２５では、ぶれ検出回路３６および防振駆動回路３８がオフ状態となり、ステップＳ２６に進む。

ステップＳ２６においては、被写体が撮影され、生成された静止画像がメモリカード３２等の記録媒体に記録され、ステップＳ２７に進む。ステップＳ２７では、メインスイッチ１１がオフ状態に切換えられ、デジタルカメラの電源がオフ状態になったか否かが判断される。デジタルカメラの電源がオン状態のままであると判断されると、ステップＳ１２に戻り、電源がオフ状態になったと判断されると、ぶれ補正制御ルーチンは終了する。

以上のように本実施形態によれば、デジタルカメラにおいて、必要なときにのみぶれ補正を実行させ、不必要なぶれ補正が行なわれること、およびそのために生じる電池寿命の短縮化を防止できる。

本実施形態においては、防振機構であるぶれ検出回路３６および防振駆動回路３８は、ズーム機能を備えたデジタルカメラに設けられているが、静止画像を生成可能な撮影装置であれば、これには限定されない。例えば、単焦点レンズを備えたカメラに防振機構を設けても良く、また、一眼レフカメラ、銀塩カメラ等に設けても良い。

シャッタ速度Ｓａは、制御部１２によって自動的に設定されず、ユーザが所定のシャッタ速度Ｓａを設定可能であっても良い。さらに、上限シャッタ速度Ｓｕについても同様であっても良い。また、シャッタ３１の代わりに、制御部１２がＣＣＤ２４の電子シャッタのシャッタ速度を調整しても良い。この場合、モニタ２２上にスルー画像が表示されるとき、撮影レンズ３０の焦点距離と電子シャッタのシャッタ速度とに基づいて、本実施形態と同様に防振動作の要否が制御部１２により判断され、ぶれ検出回路３６および防振駆動回路３８の駆動が制御される。

本実施形態では、撮影モードにおいてのみぶれ補正が実行されるが、常時ぶれ補正を実行するモード、所定のボタン操作がなされている間にぶれ補正を実行するモード、ぶれ補正を実行させないモード等の設定が可能なカメラにおいて、必要に応じてぶれ補正が実行されても良い。

また、本実施形態においては、防振駆動回路３８等の防振機構が、ＣＣＤ２４を駆動することによりぶれを補正しているが、ぶれ補正の方法はこれに限定されず、例えば、撮影レンズ３０の駆動、あるいはＣＣＤ２４にて生成された画像信号の処理により補正しても良い。

本実施形態におけるデジタルカメラのブロック図である。 撮影レンズの焦点距離に応じて設定される上限シャッタ速度の値を例示する第１のグラフである。 撮影レンズの焦点距離に応じて設定される上限シャッタ速度の値を例示する第２のグラフである。 ぶれ補正制御ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１２ 制御部（防振制御手段・シャッタ速度設定手段・上限シャッタ速度設定手段）
２２ モニタ（表示手段）
２４ ＣＣＤ（撮像素子）
３０ 撮影レンズ（ズームレンズ）
３６ ぶれ検出回路（ぶれ検出手段）
３８ 防振駆動回路（防振手段）

Claims (8)

1. カメラのぶれを検出するぶれ検出手段と、
   前記カメラのぶれを補正して、撮影される被写体像のぶれを防止する防振手段と、
   前記防振手段を制御する防振制御手段と、
   シャッタ速度を設定するシャッタ速度設定手段とを備え、
   前記防振制御手段が、上限シャッタ速度よりも低速のシャッタ速度が設定されたときにのみ、前記防振手段を作動させることを特徴とするカメラ。
2. ズームレンズと、前記上限シャッタ速度を設定する上限シャッタ速度設定手段とをさらに有し、前記上限シャッタ速度設定手段が、前記ズームレンズの焦点距離に応じて前記上限シャッタ速度を設定することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
3. 前記上限シャッタ速度設定手段が、前記ズームレンズの焦点距離が大きいほど、前記上限シャッタ速度を高速に設定することを特徴とする請求項２に記載のカメラ。
4. 前記防振手段が作動するか否かを表示する表示手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
5. 前記表示手段が、前記防振手段が作動するか否かの表示とともに設定されている前記シャッタ速度を表示することを特徴とする請求項４に記載のカメラ。
6. 前記表示手段が、前記防振手段が作動するか否かの表示とともに前記被写体像を表示することを特徴とする請求項４に記載のカメラ。
7. 前記表示手段に表示を指示するための指示部材をさらに有し、前記指示部材の第１の操作により表示が指示されると、前記表示手段が、前記防振手段が作動するか否かを表示し、前記指示部材の第２の操作により、前記被写体像が撮影されることを特徴とする請求項４に記載のカメラ。
8. 被写体からの光を受光する撮像素子をさらに有し、前記防振手段が、前記撮像素子を移動させることにより前記被写体像のぶれを防止することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
   
   

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