JP3633902B2 - カメラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影中の画像を表示する機能と、手振れを補正する機能とを併せもつカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カメラを保持する使用者の手の振れが撮影した画像に現れるのを抑えるために、手振れ補正の機能をカメラにもたせることが行われている。手振れ補正は、撮影対象からの光を結像させる撮影光学系の一部をその光軸に対して垂直な方向に変位させることによって行われ、デジタルカメラやビデオカメラでは、撮影光学系からの光を受けて光電変換を行う撮像素子を撮影光学系の光軸に対して垂直な方向に変位させることによっても行われる。
【０００３】
手振れ補正は、撮影される画像の質の低下を防止するためのものであり、したがって、画像を撮影するときのみに行い、記録した画像を再生表示するときには行われない。また、手振れ補正を行う撮影モードと、手振れ補正を行わない撮影モードを設定して、画像を撮影するときに手振れ補正を行うか否かを使用者が任意に選択できるようにしたカメラもある。使用者からの指示に応じて記録用の画像を撮影するデジタルカメラでは、記録用の画像以外の撮影では手振れ補正を行わず、記録用の画像を撮影するときにのみに手振れ補正を行うようにしたものもある。
【０００４】
手振れ補正用の部材を変位させるアクチュエータとして、ムービングコイルを用いることが提案されている。この方式は、制御が容易であるという長所を有する一方で、手振れ補正を行わないときに補正用部材を所定位置に保持するために、別途ロック機構が必要となる。このため構成が複雑になって、カメラの小型化に大きな制約が生じる。ムービングコイル自体によって補正用部材を所定位置に保持することは可能ではあるが、そのようにすると常に電力を消費することになり、電源として電池を使用するカメラに適しているとはいえない。
【０００５】
手振れ補正用の部材を変位させるアクチュエータとして、摩擦力を利用するものもある。この方式は、補正用部材がアクチュエータの低速な変位のみに追随し得るように、補正用部材とアクチュエータとを摺動可能に係合させるもので、アクチュエータの一方向への低速の変位と逆方向への高速の変位を繰り返すことによって、補正用部材を変位させる。アクチュエータは、補正用部材を変位させるだけでなく、変位させた後の位置に補正用部材を保持することができる。したがって、ロック機構は不要であり、カメラの小型化に対する制約も少ない。また、手振れ補正を行わないときの電力消費も皆無である。
【０００６】
ところが、摩擦力によって手振れ補正用の部材を変位させる方式では、補正用部材とアクチュエータとの摩擦力を適度な範囲に設定する必要があり、この範囲を超える衝撃がカメラに加わったときには、補正用部材は変位する。使用者がカメラを保持して撮影を行っている期間は、そのような大きな衝撃は生じ難く、また、たとえ撮影中に大きな衝撃が生じたとしても、手振れとして処理されるため、問題とはならない。しかし、撮影を行わない期間の衝撃、例えば、カメラを机上に置くときの衝撃が大きく、これにより補正用部材が変位したときは、次の撮影での手振れ補正に悪影響が及ぶ。
【０００７】
手振れは上下（垂直）方向と左右（水平）方向に生じるため、手振れ補正用の部材は上下方向と左右方向のいずれにも変位可能とされるが、上下方向のどちら、あるいは左右方向のどちらに手振れが生じるかの予測は困難である。また、補正用部材を変位させ得る量には限度がある。このため、撮影を行わない期間には、手振れ補正用の部材は、上下方向についても左右方向についても、変位可能な範囲内の中央に定められた初期位置に設定される。この状態で衝撃により補正用部材が変位すると、その変位の方向については部材の変位し得る量が減少してしまい、手振れ補正を十分に行うことができなくなる。
【０００８】
この不都合を避けるために、画像を撮影する際に常に手振れ補正を行うカメラでは、画像を再生表示するモードから画像を撮影するモードへの切り替えの直後に、手振れ補正用の部材を上述の初期位置に復帰させるようにしている。同様に、手振れ補正を行う撮影モードと手振れ補正を行わない撮影モードを有するカメラでは、手振れ補正を行う撮影モードへの切り替えの直後に、手振れ補正用の部材を初期位置に復帰させるようにしている。また、記録用の画像を撮影するときのみに手振れ補正を行うカメラでは、記録用画像の撮影の指示が与えられた直後に、手振れ補正用の部材を初期位置に復帰させるようにしている。
【０００９】
一方、デジタルカメラやビデオカメラの多くは、表示部を備え、画像の撮影と撮影した画像の表示を繰り返すことによりライブビューを提供する機能を有している。このようなカメラでは、使用者は、表示部に表示されるライブビューを観察しながら、構図をはじめ撮影に関する諸条件を設定することができて、便利である。ライブビュー表示の機能と手振れ補正の機能を併せもつカメラも多い。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ライブビュー表示の機能と手振れ補正の機能を併せもつ従来のカメラでは、撮影の開始と同時にライブビューの表示も開始するようにしており、手振れ補正用の部材の初期位置への復帰は、ライブビューの表示中になされる。このため、撮影を行わない期間に補正用部材が変位していたときには、初期位置への復帰のための補正用部材の移動がライブビューに現れて、カメラを静止させているにもかかわらずライブビューが揺れるという不自然な印象を使用者に与える。
【００１１】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、表示するライブビューが手振れ補正用の部材の初期位置への復帰により不自然になることのないカメラを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、画像を撮影する撮像素子と、撮像素子に光を導く撮影光学系と、撮影した画像を表示する表示部を備え、撮像素子により画像を撮影して撮影した画像を表示部に表示することを繰り返すとともに、撮像素子または撮影光学系の一部を撮影光学系の光軸に対して略垂直な方向に変位可能な変位部材として、変位部材を変位させることにより手振れを補正するカメラであって、変位部材を摩擦結合の摩擦力によって変位させるアクチュエータを備え、手振れ補正をするときにはアクチュエータを動作させてその駆動力を摩擦結合を介して変位部材に伝達して変位部材を変位させ、手振れ補正をしないときにはアクチュエータを停止させて摩擦結合の摩擦力により変位部材の位置を保つものにおいて、画像の繰り返し表示を開始する際に、変位部材の位置を検出して、変位部材が初期位置からずれているときには、変位部材を初期位置に復帰させた後に表示を開始するようにする。
【００１３】
このカメラは、ライブビューを表示する機能と手振れを補正する機能を併せもつが、ライブビューの表示開始に先だって、手振れ補正用の部材の位置を検出して、初期位置からずれていれば補正用部材を初期位置に復帰させるという処理を行っておく。したがって、手振れ補正用の部材を初期位置に復帰させる間に撮影された画像がライブビューとして表示されることはなく、使用者に不自然な印象を与えることがない。
【００１４】
ここで、変位部材の初期位置からのずれが所定量以上のときのみに、変位部材を初期位置に復帰させるようにしてもよい。このようにすると、手振れ補正用の変位部材の初期位置からのずれが僅かであって、後の手振れ補正に何ら支障がないときに、ライブビューの表示を速やかに開始することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。第１の実施形態であるデジタルカメラ１の光学構成の概略を図１に示す。デジタルカメラ１は、光電変換を行って画像を撮影する撮像素子１２、撮影対象からの光を撮像素子１２上に結像させる撮影レンズ１１、および撮影した画像を表示する表示部１３を備えている。
【００１７】
撮像素子１２はＣＣＤ型のエリアセンサであり、撮影レンズ１１の光軸に対して垂直に配置され、固定されている。撮影レンズ１１はズームレンズであり、焦点距離および焦点位置の調節用の複数のレンズ群と、これらを保持するレンズ鏡筒１１ｂより成る。表示部１３はＬＣＤより成り、デジタルカメラ１の背面に設けられている。撮像素子１２による画像の撮影と、表示部１３による画像の表示を繰り返すことによりライブビューが提供され、表示部１３はビデオファインダとして機能する。
【００１８】
撮影レンズ１１には、その光軸に対して垂直で互いに垂直な２方向（上下方向と左右方向）に変位可能に保持されたレンズ群１１ａが含まれており、デジタルカメラ１はレンズ群１１ａを変位させることにより手振れを補正する。例えば、矢印Ｖに示すように上下方向の手振れが生じたときは、矢印Ａのようにレンズ群１１ａを上下方向に変位させることによって、撮像素子１２上での像の移動を抑える。
【００１９】
デジタルカメラ１の回路構成の概略を図２に示す。デジタルカメラ１は、撮像素子駆動部１４、画像処理部１５、記録部１６、画像再生部１７、ＡＦ・ＡＥ演算部１８、レンズ駆動部１９、電源部２０、操作部２１、および制御部３０を備えている。
【００２０】
撮像素子駆動部１４は、撮像素子１２の光電変換を制御するとともに、撮像素子１２の出力信号に増幅等の所定のアナログ処理を施す。画像処理部１５は、アナログ処理された撮像素子１２の出力信号をデジタル化し、デジタル信号に画素補間、ホワイトバランス調整、γ補正等の処理を施して、撮影した画像を表す画像データを生成する。記録部１６は、生成された画像データを着脱可能な記録媒体Ｍに記録するとともに、記録媒体Ｍに記録されている画像データ読み出す。画像再生部１７は、画像処理部１５によって生成された画像データまたは記録部１６によって記録媒体Ｍから読み出された画像データを加工して、表示部１３の表示に適する画像データを作成する。
【００２１】
ＡＦ・ＡＥ演算部１８は、自動焦点調節（ＡＦ）のための演算と、自動露光制御（ＡＥ）のための演算を行う。レンズ駆動部１９は、撮影レンズ１１に含まれる焦点距離調節用のレンズ群と焦点位置調節用のレンズ群を光軸方向に駆動する。なお、レンズ駆動部１９は手振れ補正用のレンズ群１１ａも光軸方向に駆動するが、レンズ群１１ａを光軸に対して垂直な方向に変位させることはしない。電源部２０は電池を含み、各部に電力を供給する。
【００２２】
操作部２１は、使用者によって操作される種々の操作部材より成る。各操作部材にはスイッチが連動しており、操作部２１の操作はスイッチの開閉によって検出される。スイッチには、メインスイッチ２２、Ｓ１スイッチ２３、Ｓ２スイッチ２４、撮影／再生切り替えスイッチ２５、手振れ補正スイッチ２６が含まれる。
【００２３】
メインスイッチ２２は、電源部２０からの電力の供給の開始と停止の指示に用いられる。Ｓ１スイッチ２３およびＳ２スイッチ２４はレリーズボタンに連動しており、レリーズボタンが半押しされるとＳ１スイッチ２３が閉じ、レリーズボタンが全押しされるとＳ２スイッチ２４が閉じる。Ｓ１スイッチ２３は、自動焦点調節および自動露光制御の開始の指示に用いられ、Ｓ２スイッチ２４は、記録用画像を撮影してその画像を記録する指示に用いられる。撮影／再生切り替えスイッチ２５は、画像を撮影する撮影モードと、記録媒体Ｍに記録されている画像の再生表示を行う再生モードの切り替えの指示に用いられる。手振れ補正スイッチ２６は、撮影モードにおいて手振れ補正を行なうか否かの指示に用いられる。
【００２４】
制御部３０はマイクロコンピュータより成り、デジタルカメラ１の全体を制御する。制御部３０はスイッチ２２〜２６の開閉状態を監視して、使用者による操作部２１の操作を制御に反映する。
【００２５】
撮影／再生切り替えスイッチ２５により撮影モードが指定されているときは、制御部３０は、撮像素子駆動部１４を介して撮像素子１２に光電変換を行わせ、その出力信号を画像処理部１５に処理させて画像データを生成させる。そして、生成した画像データが表す画像を、画像再生部１７を介して表示部１３に表示させて、ライブビューを提供する。
【００２６】
その間、Ｓ１スイッチ２３により焦点調節と露光制御の指示が与えられたときは、撮像素子１２の出力信号をＡＦ・ＡＥ演算部１８に与えて、撮影レンズ１１の適切な駆動量および撮像素子の適切な光電変換時間を算出させ、レンズ駆動部１９を介して自動焦点調節を行う。さらに、Ｓ２スイッチ２４により記録指示が与えられたときは、撮像素子駆動部１４を介して自動露光制御を行い、その直後に撮影された画像を表す画像データを、記録部１６を介して記録媒体Ｍに記録する。
【００２７】
撮影／再生切り替えスイッチ２５により再生モードが指定されているときは、制御部３０は、記録部１６を介して記録媒体Ｍから画像データを読み出し、画像再生部１７を介してその画像を表示部１３に表示させる。
【００２８】
デジタルカメラ１は、このほか、振れ検出部３１および振れ補正部３２を備えている。振れ検出部３１は、圧電セラミックスを用いた振動ジャイロより成り、手振れによって生じるデジタルカメラ１の回動の角速度を検出する。振動ジャイロは２つ備えられており、上下方向の手振れと左右方向の手振れが検出される。
【００２９】
振れ補正部３２は、前述の手振れ補正用のレンズ群１１ａおよびこれを保持し変位させる機構より成る。手振れ補正部３２について、図３および図４を参照しながら説明する。なお、これらの図において、Ｚ軸は撮影レンズ１１の光軸に平行な軸、Ｘ軸は撮影レンズの光軸に対して垂直な軸、Ｙ軸はＺ軸とＸ軸の双方に垂直な軸であり、Ｘ軸の方向が上下方向、Ｙ軸の方向が左右方向に相当する。
【００３０】
振れ補正部３２は、固定枠１２０と、固定枠１２０に対向して配置された移動枠１４０と、レンズ群１１ａを保持し固定枠１２０と移動枠１４０の間に配置された保持枠１６０より成る。固定枠１２０はＺ軸（光軸）方向に移動可能なようにレンズ鏡筒１１ｂに支持されており、移動枠１４０はＸ軸方向（上下）に移動可能なように固定枠１２０に取り付けられている。また、保持枠１６０はＹ軸方向（左右）に移動可能なように移動枠１４０に取り付けられている。
【００３１】
固定枠１２０の移動枠１４０側の面１２０ａには、Ｘ軸方向に延びる圧電素子１３２の一方の端面が固定された素子固定部１２２と、圧電素子１３２の他方の端面にその一方の端面が固定された駆動ロッド１３４をＸ軸方向に移動自在に支持する１対のロッド支持部１２４ａ、１２４ｂが設けられている。光軸に関してこれらと反対側には、駆動ロッド１３４と平行に、Ｘ軸方向に延びる従動軸１３６の両端を支持する１対の従動軸支持部１２６ａ、１２６ｂが設けられている。さらに、従動軸支持部１２６ａと１２６ｂの間には位置検出素子（ＰＳＤ）１２１ｘが設けられており、ロッド支持部１２４ｂと従動軸支持部１２６ｂの間にもＰＳＤ１２１ｙが設けられている。
【００３２】
移動枠１４０の固定枠１２０側の面１４０ｂには、摩擦によって固定枠１２０の駆動ロッド１３４に係合して駆動ロッド１３４から駆動力を受ける被駆動部１４８と、固定枠１２０の従動軸１３６上を自在に摺動する摺動部１４９が設けられている。さらに、面１４０ｂには、Ｙ軸方向に延びる圧電素子１５２の一方の端面が固定された素子固定部１４２と、圧電素子１５２の他方の端面にその一方の端面が固定された駆動ロッド１５４をＹ軸方向に移動自在に支持する１対のロッド支持部１４４ａ、１４４ｂが設けられている。また、光軸に関してこれらと反対側には、駆動ロッド１５４と平行に、Ｙ軸方向に延びる従動軸１５６の両端を支持する１対の従動軸支持部１４６ａ、１４６ｂが設けられている。
【００３３】
保持枠１６０の外周面１６０ｃには、摩擦によって移動枠１４０の駆動ロッド１５４に係合して駆動ロッド１５４から駆動力を受ける被駆動部１６８と、移動枠１４０の従動軸１５６上を自在に摺動する摺動部１６９が設けられている。さらに、外周面に１６０ｃには、Ｙ軸方向に突出した突出部１６６ｘとＸ軸方向に突出した突出部１６６ｙが設けられており、これらの突出部１６６ｘ、１６６ｙには、固定枠１２０側に向けて光を発するＬＥＤ１６１ｘ、１６１ｙがそれぞれ設けられている。ＬＥＤ１６１ｘは固定枠１２０のＰＳＤ１２１ｘに対向し、ＬＥＤ１６１ｙは固定枠１２０のＰＳＤ１２１ｙに対向する。
【００３４】
駆動ロッド１３４、１５４と被駆動部１４８、１６８の断面を図５に示す。被駆動部１４８、１６８は、それぞれＶ字状の溝を有する２つの部材１１１、１１２と、これらを連結するコイルバネ１１３ａ、１１３ｂより成り、駆動ロッド１３４、１５４は２つの部材１１１、１１２の溝の部分の間に位置している。コイルバネ１１３ａ、１１３ｂはやや引き伸ばされており、その収縮力によって、部材１１１、１１２を駆動ロッド１３４、１５４の周面に押し当てている。これにより、駆動ロッド１３４、１５４が変位したときには、駆動ロッド１３４、１５４と被駆動部１４８、１６８との間に摩擦力が生じる。
【００３５】
固定枠１２０の圧電素子１３２と駆動ロッド１３４は、レンズ群１１ａを移動枠１４０と共にＸ軸方向に変位させるアクチュエータを成し、移動枠１４０の圧電素子１５２と駆動ロッド１５４は、レンズ群１１ａをＹ軸方向に変位させるアクチュエータを成す。圧電素子１３２、１５２は印加される電圧に応じて伸張または収縮し、これらに固定されている駆動ロッド１３４、１５４は圧電素子１３２、１５２の伸縮に応じて変位する。
【００３６】
圧電素子１３２、１５２に印加する電圧の勾配が緩やかなときは、圧電素子１３２、１５２は緩やかに伸張または収縮し、摩擦力によって駆動ロッド１３４、１５４に係合している被駆動部１４８、１６８は駆動ロッド１３４、１５４の変位に追随する。一方、圧電素子１３２、１５２の印加電圧の勾配が急なときは、圧電素子１３２、１５２は急速に伸張または収縮し、被駆動部１４８、１６８は駆動ロッド１３４、１５４の変位に追随し得ない。したがって、極性の異なる電圧を交互にかつ異なる勾配で圧電素子１３２、１５２に印加することにより、レンズ群１１ａを変位させることができる。
【００３７】
圧電素子１３２、１５２に電圧を印加しないときは、駆動ロッド１３４、１５４は変位せず、摩擦力によって駆動ロッド１３４、１５４に係合している被駆動部１４８、１６８も変位しないから、レンズ群１１ａは位置を保たれる。
【００３８】
レンズ群１１ａのＸ軸方向の位置は、ＬＥＤ１６１ｘの光を受けるＰＳＤ１２１ｘよって検出され、Ｙ軸方向の位置は、ＬＥＤ１６１ｙの光を受けるＰＳＤ１２１ｙよって検出される。制御部３０はＰＳＤ１２１ｘ、１２１ｙの出力を監視しながら、圧電素子１３２、１５２への電圧印加を制御して、レンズ群１１ａの変位を制御する。
【００３９】
手振れ補正に関する回路構成の概略を図６に示す。図６において、駆動部１７０は圧電素子１３２、１５２に電圧を印加する回路であり、レンズ鏡筒１１ｂの内部に設けられている。
【００４０】
制御部３０は、撮影モードにおいて、手振れ補正スイッチ２６により手振れ補正を行うことが指示されているときは、振れ検出部３１の出力を監視し、検出された振れに応じて圧電素子１３２または１５２に電圧を印加して、手振れ補正を行う。これにより、ライブビューの揺れが抑えられ、記録する画像にも振れがほとんど生じない。
【００４１】
撮影／再生切り替えスイッチ２５により撮影モードが指定されていないとき、および、撮影モードが指定されていてもスイッチ２６により手振れ補正を行わないことが指示されているとき、制御部３０は、手振れ補正用のレンズ群１１ａを初期位置に保つ。レンズ群１１ａの初期位置は、レンズ群１１ａ自体の光軸が他のレンズ群の光軸と一致する位置である。また、初期位置は、Ｘ軸（上下）方向についてのレンズ群１１ａの変位可能な範囲の中央であり、Ｙ軸（左右）方向についてのレンズ群１１ａの変位可能な範囲の中央でもある。したがって、レンズ群１１ａが初期位置にあるとき、上方向の手振れと下方向の手振れを同等に補正することが可能であり、左方向の手振れと右方向の手振れも同等に補正することが可能である。なお、制御部３０はレンズ群１１ａの初期位置を記憶している。
【００４２】
制御部３０は、上記のように、手振れ補正を行わないときはレンズ群１１ａを初期位置に保つが、駆動ロッド１３４、１５４と被駆動部１４８、１６８との摩擦力を超える衝撃がデジタルカメラ１に加わったときには、レンズ群１１ａは初期位置からずれる。レンズ群１１ａが初期位置からずれたまま手振れ補正を開始すると、上下方向の一方および左右方向の一方については、レンズ群１１ａを変位させ得る範囲が狭くなって的確な補正をすることができなくなる。
【００４３】
そこで、制御部３０は、再生モードから撮影モードに切り替えられたときは、ＰＳＤ１２１ｘ、１２１ｙによってレンズ群１１ａの位置を検出し、初期位置からずれていれば、レンズ群１１ａを初期位置に復帰させる。デジタルカメラ１の使用開始時、つまり、電源部２０から各部に電力の供給を開始する時も、レンズ群１１ａの位置を調べて、初期位置になければレンズ群１１ａを初期位置に復帰させる。デジタルカメラ１は、操作部２１の操作が所定の時間なされなかったときに撮影および表示部１３による表示を休止して電源部２０の電力消費を抑えるスタンバイモードを有するが、操作部２１の操作がなされてスタンバイモードを終了する時も、同様である。
【００４４】
ただし、レンズ群１１ａを初期位置に復帰させる間は、表示部１３による画像の表示を行わず、初期位置への復帰が終了した時点で、画像の表示を開始する。したがって、レンズ群１１ａの初期位置への復帰に伴う撮像素子１２上での像の移動がライブビューに現れることはなく、使用者に不自然な印象を与えることが避けられる。
【００４５】
使用開始時のデジタルカメラ１の処理の流れを図１０に示す。メインスイッチ２２が操作されて電源部２０から各部に電力供給が開始されると、まず、手振れ補正用のレンズ群１１ａの位置を検出する（ステップ＃１０５）。次いで、Ｘ軸方向についての初期位置からのずれ量Ｘが所定値Ｘ０以上であるか否かを判定し（ステップ＃１１０）、ずれ量Ｘが所定値Ｘ０未満であれば、Ｙ軸方向についての初期位置からのずれ量Ｙが所定値Ｙ０以上であるか否かを判定する（ステップ＃１１５）。
【００４６】
Ｘ軸方向のずれ量Ｘが所定値Ｘ０以上であるか、または、Ｙ軸方向のずれ量Ｙが所定値Ｙ０以上であれば、レンズ群１１ａを初期位置に復帰させる（ステップ＃１２０）。そして、レンズ群１１ａの初期位置への復帰が完了した時点で、表示部１３による画像の表示を開始する（ステップ＃１２５）。Ｘ軸方向のずれ量Ｘが所定値Ｘ０未満で、かつ、Ｙ軸方向のずれ量Ｙが所定値Ｙ０未満のときは、レンズ群１１ａをその時点での位置に保ち、直ちに画像の表示を開始する（ステップ＃１２５）。
【００４７】
表示開始後、操作部２１のいずれかの操作部材が操作されたか否かをスイッチの開閉状態によって判定し（ステップ＃１３０）、操作されたときは、操作に応じた処理を行う（ステップ＃１３５）。いずれの操作部材も操作されなかったときは、いずれかの操作部材が操作されてから所定時間が経過したか否かを判定し（ステップ＃１４０）、所定時間が経過していなければステップ＃１３０に戻る。所定時間が経過していたときは、スタンバイモードに入って画像の撮影も表示も休止する（ステップ＃１４５）。
【００４８】
なお、レンズ群１１ａを初期位置に復帰させるか否かの判定の基準とする所定値Ｘ０、Ｙ０は、任意に定めてよく、０であってもよい。ただし、手振れ補正に支障がないほどずれ量Ｘ、Ｙが小さいときは、レンズ群１１ａを初期位置に復帰させることに意味はないから、これを考慮して所定値Ｘ０、Ｙ０を適当な正の値に定めるのが好ましい。
【００４９】
スタンバイモード終了時のデジタルカメラ１の処理の流れを図１１に示す。また、再生モードから撮影モードに切り替えられたときのデジタルカメラ１の処理の流れを図１２に示す。いずれの場合も図１０に示した処理の流れと同じであり、表示開始に先立ってレンズ群１１ａの位置を検出し（ステップ＃２０５、＃３０５）、Ｘ軸方向のずれ量Ｘが所定値Ｘ０以上のとき（ステップ＃２１０、＃３１０）、または、Ｙ軸方向のずれ量Ｙが所定値Ｙ０以上のとき（ステップ＃２１５、＃３１５）には、レンズ群１１ａを初期位置に復帰させる（ステップ＃２２０、＃３２０）。そして、復帰完了後に、表示部１３による表示を開始する（ステップ＃２２５、＃３２５）。
【００５０】
第２の実施形態であるデジタルカメラ２の光学構成の概略を図７に示す。本実施形態のデジタルカメラ２では、撮像素子１２が撮影レンズ１１の光軸に対して垂直な２方向（上下方向と左右方向）に変位可能に保持されており、撮像素子１２を変位させることにより手振れを補正する。例えば、矢印Ｖに示すように上下方向の手振れが生じたときは、矢印Ｂのように撮像素子１２を上下方向に変位させることによって、撮像素子１２上での像の移動を抑える。
【００５１】
この点を除きデジタルカメラ２はデジタルカメラ１と同様の構成であり、回路構成は図２に示したとおりである。デジタルカメラ２では、振れ補正部３２は撮像素子１２およびこれを保持し変位させる機構より成る。撮像素子３２を保持し変位させる機構は、レンズ群を保持し変位させる図３〜図５に示した機構と同様に構成されており、重複する説明は省略する。手振れ補正に関する回路構成も図６に示したとおりである。
【００５２】
デジタルカメラ２においても、使用開始時、スタンバイモード終了時、および再生モードから撮影モードへの切り替え時に、表示部１３による画像の表示開始に先立って、ＰＳＤ１２１ｘ、１２１ｙによって撮像素子１２の位置を検出し、初期位置からずれていれば、撮像素子１２を初期位置に復帰させておく。これらの処理の流れは図１０〜図１２に示したとおりであり、ステップ＃１０５、＃２０５、＃３０５では撮像素子１２の位置を検出し、ステップ＃１２０、＃２２０、＃３２０では撮像素子１２を初期位置に復帰させる。
【００５３】
撮像素子１２を変位させることによって手振れ補正を行うデジタルカメラ２では、撮影レンズ１１を交換式とすることも容易である。個々の撮影レンズ１１にに手振れ補正用のレンズ群を備える必要はないから、レンズ交換式のカメラシスステム全体としてのコストを抑えることができる。
【００５４】
第３の実施形態であるデジタルカメラ３の光学構成の概略を図８に示す。本実施形態のデジタルカメラ３は、第２の実施形態のデジタルカメラ２に、光学ファインダ４１を加えたものである。光学ファインダ４１はミラー４２と接眼レンズ４３より成る。デジタルカメラ３は一眼レフ式であり、撮影レンズ１１を透過した光を分岐させて撮像素子１２と光学ファインダ４１の双方に導く。このために、撮影レンズ１１から撮像素子１２に至る光路上にはミラー４４が配置されている。
【００５５】
ミラー４４は、撮影レンズ１１の光軸に対して垂直な軸を中心に回動して、撮影レンズ１１から撮像素子１２に至る光路と斜めに交差する進出位置と、その光路と交差しない退避位置とをとる。図８において、（ａ）はミラー４４が進出位置にある状態を示しており、（ｂ）はミラー４４が退避位置にある状態を示している。ミラー４４が進出位置にあるときは、光は全て光学ファインダ４１に導かれ、撮影はできず、光学ファインダ４１の利用が可能になる。一方、ミラー４４が退避位置にあるときは、光は全て撮像素子に導かれ、画像の撮影が可能になり、表示部１３が表示するライブビューのビデオファインダとしての利用も可能になる。
【００５６】
デジタルカメラ３は、使用者が光学ファインダ４１の像を観察しようとしていることを検出するための接眼検出部４５を備えており、使用者が光学ファインダ４１の像を観察しようとしているときにミラー４４を進出位置に設定し、そうでないときにはミラー４４を退避位置に設定する。接眼検出部４５は、赤外光を発する発光素子と使用者の顔面によって反射された赤外光を検出する受光素子より成り、したがって、使用者は、眼を光学ファインダ４１に近づけるか否かによって、光学ファインダ４１とビデオファインダのいずれを利用するかを切り替えることができる。
【００５７】
デジタルカメラ３の回路構成の概略を図９に示す。これは、図２に示したデジタルカメラ１、２の回路構成に、接眼検出部４５とミラー４４を回動させるためのミラー駆動部４６とを追加したものである。
【００５８】
デジタルカメラ３では、ミラー４４が進出位置にあるときには画像を撮影することができないから、使用者が光学ファインダ４１の像を観察していることが接眼検出部４５によって検出されている間は、電力を無駄に消費するのを避けるために、撮像素子１２による画像の撮影と表示部１３による画像の表示を行わない。
【００５９】
デジタルカメラ３においても、使用開始時、スタンバイモード終了時、および再生モードから撮影モードへの切り替え時に、表示部１３による画像の表示開始に先立って、ＰＳＤ１２１ｘ、１２１ｙによって撮像素子１２の位置を検出し、初期位置からずれていれば撮像素子１２を初期位置に復帰させておく。さらに、使用者が光学ファインダ４１の像の観察を終了した時にも、表示部１３による画像の表示開始に先立って、撮像素子１２の位置を検出し、初期位置からずれていれば撮像素子１２を初期位置に復帰させておく。
【００６０】
光学ファインダ像の観察終了時の処理の流れを図１３に示す。図１０〜図１２に示した処理と同様に、表示開始（ステップ＃４２５）に先立って、撮像素子１２の位置を検出し（ステップ＃４０５）、Ｘ軸方向のずれ量Ｘが所定値Ｘ０以上のとき（ステップ＃４１０）、または、Ｙ軸方向のずれ量Ｙが所定値Ｙ０以上のとき（ステップ＃４１５）には、撮像素子１２を初期位置に復帰させる（ステップ＃４２０）。そして、復帰完了後に、表示部１３による表示を開始する（ステップ＃４２５）。
【００６１】
光学ファインダ４１の像は、ライブビューと同様に、手振れの影響を受ける。撮像素子１２を変位させることで手振れ補正を行うことに代えて、第１の実施形態のように一部のレンズ群１１ａを変位させることで手振れ補正を行うようにすれば、光学ファインダ４１の像の手振れも補正することが可能になる。このように観察モードにおいても手振れ補正を行い得るようにする場合、手振れ補正を行うか否かを使用者が選択できるようにするとよい。この指定は、撮影モードにおける場合と同様に、手振れ補正スイッチに２６によって行えばよい。
【００６２】
上記の各実施形態ではデジタルカメラを例として掲げたが、本発明はビデオカメラにも適用することが可能である。また、ここでは、摩擦力によって手振れ補正用の部材を保持し変位させる構成を示したが、本発明は、補正用部材を保持し変位させる構成に関わらず、画像を撮影しない期間に補正用部材を確実に固定する機構をもたないあらゆるカメラに適用することができる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明のカメラでは、画像の繰り返し表示を開始する際に、手振れ補正用の変位部材の位置を検出して、変位部材が初期位置からずれているときには、変位部材を初期位置に復帰させた後に表示を開始するので、手振れ補正用の変位部材を初期位置に復帰させる間に撮影された画像がライブビューとして表示されることがなくなり、使用者に不自然な印象を与えることがない。
【００６４】
変位部材の初期位置からのずれが所定量以上のときのみに、変位部材を初期位置に復帰させるようにすると、手振れ補正用の変位部材の初期位置からのずれが、後の手振れ補正に何ら支障のない程度のときに、ライブビューの表示を速やかに開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態のデジタルカメラの光学構成を模式的に示す断面図。
【図２】第１、第２の実施形態のデジタルカメラの回路構成を模式的に示すブロック図。
【図３】手振れ補正のための機構を模式的に示す分解斜視図。
【図４】手振れ補正のための機構の要部を模式的に示す透視平面図。
【図５】手振れ補正のための機構の要部を模式的に示す断面図。
【図６】第１、第２、第３の実施形態のデジタルカメラの手振れ補正に関する回路構成を模式的に示すブロック図。
【図７】第２の実施形態のデジタルカメラの光学構成を模式的に示す断面図。
【図８】第３の実施形態のデジタルカメラの光学構成を模式的に示す断面図。
【図９】第３の実施形態のデジタルカメラの回路構成を模式的に示すブロック図。
【図１０】第１、第２、第３の実施形態のデジタルカメラにおける使用開始時の処理の流れを示すフローチャート。
【図１１】第１、第２、第３の実施形態のデジタルカメラにおけるスタンバイモード終了時の処理の流れを示すフローチャート。
【図１２】第１、第２、第３の実施形態のデジタルカメラにおける撮影モードへの切り替え時の処理の流れを示すフローチャート。
【図１３】第３の実施形態のデジタルカメラにおける光学ファインダ像の観察終了時の処理の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
１、２、３ デジタルカメラ
１１ 撮影レンズ
１１ａ 手振れ補正用レンズ群
１１ｂ レンズ鏡筒
１２ 撮像素子
１３ 表示部
１４ 撮像素子駆動部
１５ 画像処理部
１６ 記録部
１７ 画像再生部
１８ ＡＦ・ＡＥ演算部
１９ レンズ駆動部
２０ 電源部
２１ 操作部
２２ メインスイッチ
２３ Ｓ１スイッチ
２４ Ｓ２スイッチ
２５ 撮影／再生切り替えスイッチ
２６ 手振れ補正スイッチ
３０ 制御部
３１ 振れ検出部
３２ 振れ補正部
４１ 光学ファインダ
４２ ミラー
４３ 接眼レンズ
４４ ミラー
４５ 接眼検出部
４６ ミラー駆動部
１１１、１１２ 被駆動部部材
１１３ａ、１１３ｂ コイルバネ
１２０ 固定枠
１４０ 移動枠
１６０ 保持枠
１３２、１５２ 圧電素子
１２２、１４２ 素子固定部
１３４、１５４ 駆動ロッド
１２４ａ、１２４ｂ、１４４ａ、１４４ｂ ロッド支持部
１２６ａ、１２６ｂ、１４６ａ、１４６ｂ 従動軸支持部
１３６、１５６ 従動軸
１２１ｘ、１２１ｙ ＰＳＤ
１４８、１６８ 被駆動部
１４９、１６９ 摺動部
１６１ｘ、１６１ｙ ＬＥＤ
１６６ｘ、１６６ｙ 突出部
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影中の画像を表示する機能と、手振れを補正する機能とを併せもつカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カメラを保持する使用者の手の振れが撮影した画像に現れるのを抑えるために、手振れ補正の機能をカメラにもたせることが行われている。手振れ補正は、撮影対象からの光を結像させる撮影光学系の一部をその光軸に対して垂直な方向に変位させることによって行われ、デジタルカメラやビデオカメラでは、撮影光学系からの光を受けて光電変換を行う撮像素子を撮影光学系の光軸に対して垂直な方向に変位させることによっても行われる。
【０００３】
手振れ補正は、撮影される画像の質の低下を防止するためのものであり、したがって、画像を撮影するときのみに行い、記録した画像を再生表示するときには行われない。また、手振れ補正を行う撮影モードと、手振れ補正を行わない撮影モードを設定して、画像を撮影するときに手振れ補正を行うか否かを使用者が任意に選択できるようにしたカメラもある。使用者からの指示に応じて記録用の画像を撮影するデジタルカメラでは、記録用の画像以外の撮影では手振れ補正を行わず、記録用の画像を撮影するときにのみに手振れ補正を行うようにしたものもある。
【０００４】
手振れ補正用の部材を変位させるアクチュエータとして、ムービングコイルを用いることが提案されている。この方式は、制御が容易であるという長所を有する一方で、手振れ補正を行わないときに補正用部材を所定位置に保持するために、別途ロック機構が必要となる。このため構成が複雑になって、カメラの小型化に大きな制約が生じる。ムービングコイル自体によって補正用部材を所定位置に保持することは可能ではあるが、そのようにすると常に電力を消費することになり、電源として電池を使用するカメラに適しているとはいえない。
【０００５】
手振れ補正用の部材を変位させるアクチュエータとして、摩擦力を利用するものもある。この方式は、補正用部材がアクチュエータの低速な変位のみに追随し得るように、補正用部材とアクチュエータとを摺動可能に係合させるもので、アクチュエータの一方向への低速の変位と逆方向への高速の変位を繰り返すことによって、補正用部材を変位させる。アクチュエータは、補正用部材を変位させるだけでなく、変位させた後の位置に補正用部材を保持することができる。したがって、ロック機構は不要であり、カメラの小型化に対する制約も少ない。また、手振れ補正を行わないときの電力消費も皆無である。
【０００６】
ところが、摩擦力によって手振れ補正用の部材を変位させる方式では、補正用部材とアクチュエータとの摩擦力を適度な範囲に設定する必要があり、この範囲を超える衝撃がカメラに加わったときには、補正用部材は変位する。使用者がカメラを保持して撮影を行っている期間は、そのような大きな衝撃は生じ難く、また、たとえ撮影中に大きな衝撃が生じたとしても、手振れとして処理されるため、問題とはならない。しかし、撮影を行わない期間の衝撃、例えば、カメラを机上に置くときの衝撃が大きく、これにより補正用部材が変位したときは、次の撮影での手振れ補正に悪影響が及ぶ。
【０００７】
手振れは上下（垂直）方向と左右（水平）方向に生じるため、手振れ補正用の部材は上下方向と左右方向のいずれにも変位可能とされるが、上下方向のどちら、あるいは左右方向のどちらに手振れが生じるかの予測は困難である。また、補正用部材を変位させ得る量には限度がある。このため、撮影を行わない期間には、手振れ補正用の部材は、上下方向についても左右方向についても、変位可能な範囲内の中央に定められた初期位置に設定される。この状態で衝撃により補正用部材が変位すると、その変位の方向については部材の変位し得る量が減少してしまい、手振れ補正を十分に行うことができなくなる。
【０００８】
この不都合を避けるために、画像を撮影する際に常に手振れ補正を行うカメラでは、画像を再生表示するモードから画像を撮影するモードへの切り替えの直後に、手振れ補正用の部材を上述の初期位置に復帰させるようにしている。同様に、手振れ補正を行う撮影モードと手振れ補正を行わない撮影モードを有するカメラでは、手振れ補正を行う撮影モードへの切り替えの直後に、手振れ補正用の部材を初期位置に復帰させるようにしている。また、記録用の画像を撮影するときのみに手振れ補正を行うカメラでは、記録用画像の撮影の指示が与えられた直後に、手振れ補正用の部材を初期位置に復帰させるようにしている。
【０００９】
一方、デジタルカメラやビデオカメラの多くは、表示部を備え、画像の撮影と撮影した画像の表示を繰り返すことによりライブビューを提供する機能を有している。このようなカメラでは、使用者は、表示部に表示されるライブビューを観察しながら、構図をはじめ撮影に関する諸条件を設定することができて、便利である。ライブビュー表示の機能と手振れ補正の機能を併せもつカメラも多い。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ライブビュー表示の機能と手振れ補正の機能を併せもつ従来のカメラでは、撮影の開始と同時にライブビューの表示も開始するようにしており、手振れ補正用の部材の初期位置への復帰は、ライブビューの表示中になされる。このため、撮影を行わない期間に補正用部材が変位していたときには、初期位置への復帰のための補正用部材の移動がライブビューに現れて、カメラを静止させているにもかかわらずライブビューが揺れるという不自然な印象を使用者に与える。
【００１１】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、表示するライブビューが手振れ補正用の部材の初期位置への復帰により不自然になることのないカメラを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、画像を撮影する撮像素子と、撮像素子に光を導く撮影光学系と、撮影した画像を表示する表示部を備え、撮像素子により画像を撮影して撮影した画像を表示部に表示することを繰り返すとともに、撮像素子または撮影光学系の一部を撮影光学系の光軸に対して略垂直な方向に変位可能な変位部材として、変位部材を変位させることにより手振れを補正するカメラであって、変位部材を摩擦結合の摩擦力によって変位させるアクチュエータを備え、手振れ補正をするときにはアクチュエータを動作させてその駆動力を摩擦結合を介して変位部材に伝達して変位部材を変位させ、手振れ補正をしないときにはアクチュエータを停止させて摩擦結合の摩擦力により変位部材の位置を保つものにおいて、画像の繰り返し表示を開始する際に、変位部材の位置を検出して、変位部材が初期位置からずれているときには、変位部材を初期位置に復帰させた後に表示を開始するようにする。
【００１３】
このカメラは、ライブビューを表示する機能と手振れを補正する機能を併せもつが、ライブビューの表示開始に先だって、手振れ補正用の部材の位置を検出して、初期位置からずれていれば補正用部材を初期位置に復帰させるという処理を行っておく。したがって、手振れ補正用の部材を初期位置に復帰させる間に撮影された画像がライブビューとして表示されることはなく、使用者に不自然な印象を与えることがない。
【００１４】
ここで、変位部材の初期位置からのずれが所定量以上のときのみに、変位部材を初期位置に復帰させるようにしてもよい。このようにすると、手振れ補正用の変位部材の初期位置からのずれが僅かであって、後の手振れ補正に何ら支障がないときに、ライブビューの表示を速やかに開始することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。第１の実施形態であるデジタルカメラ１の光学構成の概略を図１に示す。デジタルカメラ１は、光電変換を行って画像を撮影する撮像素子１２、撮影対象からの光を撮像素子１２上に結像させる撮影レンズ１１、および撮影した画像を表示する表示部１３を備えている。
【００１７】
撮像素子１２はＣＣＤ型のエリアセンサであり、撮影レンズ１１の光軸に対して垂直に配置され、固定されている。撮影レンズ１１はズームレンズであり、焦点距離および焦点位置の調節用の複数のレンズ群と、これらを保持するレンズ鏡筒１１ｂより成る。表示部１３はＬＣＤより成り、デジタルカメラ１の背面に設けられている。撮像素子１２による画像の撮影と、表示部１３による画像の表示を繰り返すことによりライブビューが提供され、表示部１３はビデオファインダとして機能する。
【００１８】
撮影レンズ１１には、その光軸に対して垂直で互いに垂直な２方向（上下方向と左右方向）に変位可能に保持されたレンズ群１１ａが含まれており、デジタルカメラ１はレンズ群１１ａを変位させることにより手振れを補正する。例えば、矢印Ｖに示すように上下方向の手振れが生じたときは、矢印Ａのようにレンズ群１１ａを上下方向に変位させることによって、撮像素子１２上での像の移動を抑える。
【００１９】
デジタルカメラ１の回路構成の概略を図２に示す。デジタルカメラ１は、撮像素子駆動部１４、画像処理部１５、記録部１６、画像再生部１７、ＡＦ・ＡＥ演算部１８、レンズ駆動部１９、電源部２０、操作部２１、および制御部３０を備えている。
【００２０】
撮像素子駆動部１４は、撮像素子１２の光電変換を制御するとともに、撮像素子１２の出力信号に増幅等の所定のアナログ処理を施す。画像処理部１５は、アナログ処理された撮像素子１２の出力信号をデジタル化し、デジタル信号に画素補間、ホワイトバランス調整、γ補正等の処理を施して、撮影した画像を表す画像データを生成する。記録部１６は、生成された画像データを着脱可能な記録媒体Ｍに記録するとともに、記録媒体Ｍに記録されている画像データ読み出す。画像再生部１７は、画像処理部１５によって生成された画像データまたは記録部１６によって記録媒体Ｍから読み出された画像データを加工して、表示部１３の表示に適する画像データを作成する。
【００２１】
ＡＦ・ＡＥ演算部１８は、自動焦点調節（ＡＦ）のための演算と、自動露光制御（ＡＥ）のための演算を行う。レンズ駆動部１９は、撮影レンズ１１に含まれる焦点距離調節用のレンズ群と焦点位置調節用のレンズ群を光軸方向に駆動する。なお、レンズ駆動部１９は手振れ補正用のレンズ群１１ａも光軸方向に駆動するが、レンズ群１１ａを光軸に対して垂直な方向に変位させることはしない。電源部２０は電池を含み、各部に電力を供給する。
【００２２】
操作部２１は、使用者によって操作される種々の操作部材より成る。各操作部材にはスイッチが連動しており、操作部２１の操作はスイッチの開閉によって検出される。スイッチには、メインスイッチ２２、Ｓ１スイッチ２３、Ｓ２スイッチ２４、撮影／再生切り替えスイッチ２５、手振れ補正スイッチ２６が含まれる。
【００２３】
メインスイッチ２２は、電源部２０からの電力の供給の開始と停止の指示に用いられる。Ｓ１スイッチ２３およびＳ２スイッチ２４はレリーズボタンに連動しており、レリーズボタンが半押しされるとＳ１スイッチ２３が閉じ、レリーズボタンが全押しされるとＳ２スイッチ２４が閉じる。Ｓ１スイッチ２３は、自動焦点調節および自動露光制御の開始の指示に用いられ、Ｓ２スイッチ２４は、記録用画像を撮影してその画像を記録する指示に用いられる。撮影／再生切り替えスイッチ２５は、画像を撮影する撮影モードと、記録媒体Ｍに記録されている画像の再生表示を行う再生モードの切り替えの指示に用いられる。手振れ補正スイッチ２６は、撮影モードにおいて手振れ補正を行なうか否かの指示に用いられる。
【００２４】
制御部３０はマイクロコンピュータより成り、デジタルカメラ１の全体を制御する。制御部３０はスイッチ２２〜２６の開閉状態を監視して、使用者による操作部２１の操作を制御に反映する。
【００２５】
撮影／再生切り替えスイッチ２５により撮影モードが指定されているときは、制御部３０は、撮像素子駆動部１４を介して撮像素子１２に光電変換を行わせ、その出力信号を画像処理部１５に処理させて画像データを生成させる。そして、生成した画像データが表す画像を、画像再生部１７を介して表示部１３に表示させて、ライブビューを提供する。
【００２６】
その間、Ｓ１スイッチ２３により焦点調節と露光制御の指示が与えられたときは、撮像素子１２の出力信号をＡＦ・ＡＥ演算部１８に与えて、撮影レンズ１１の適切な駆動量および撮像素子の適切な光電変換時間を算出させ、レンズ駆動部１９を介して自動焦点調節を行う。さらに、Ｓ２スイッチ２４により記録指示が与えられたときは、撮像素子駆動部１４を介して自動露光制御を行い、その直後に撮影された画像を表す画像データを、記録部１６を介して記録媒体Ｍに記録する。
【００２７】
撮影／再生切り替えスイッチ２５により再生モードが指定されているときは、制御部３０は、記録部１６を介して記録媒体Ｍから画像データを読み出し、画像再生部１７を介してその画像を表示部１３に表示させる。
【００２８】
デジタルカメラ１は、このほか、振れ検出部３１および振れ補正部３２を備えている。振れ検出部３１は、圧電セラミックスを用いた振動ジャイロより成り、手振れによって生じるデジタルカメラ１の回動の角速度を検出する。振動ジャイロは２つ備えられており、上下方向の手振れと左右方向の手振れが検出される。
【００２９】
振れ補正部３２は、前述の手振れ補正用のレンズ群１１ａおよびこれを保持し変位させる機構より成る。手振れ補正部３２について、図３および図４を参照しながら説明する。なお、これらの図において、Ｚ軸は撮影レンズ１１の光軸に平行な軸、Ｘ軸は撮影レンズの光軸に対して垂直な軸、Ｙ軸はＺ軸とＸ軸の双方に垂直な軸であり、Ｘ軸の方向が上下方向、Ｙ軸の方向が左右方向に相当する。
【００３０】
振れ補正部３２は、固定枠１２０と、固定枠１２０に対向して配置された移動枠１４０と、レンズ群１１ａを保持し固定枠１２０と移動枠１４０の間に配置された保持枠１６０より成る。固定枠１２０はＺ軸（光軸）方向に移動可能なようにレンズ鏡筒１１ｂに支持されており、移動枠１４０はＸ軸方向（上下）に移動可能なように固定枠１２０に取り付けられている。また、保持枠１６０はＹ軸方向（左右）に移動可能なように移動枠１４０に取り付けられている。
【００３１】
固定枠１２０の移動枠１４０側の面１２０ａには、Ｘ軸方向に延びる圧電素子１３２の一方の端面が固定された素子固定部１２２と、圧電素子１３２の他方の端面にその一方の端面が固定された駆動ロッド１３４をＸ軸方向に移動自在に支持する１対のロッド支持部１２４ａ、１２４ｂが設けられている。光軸に関してこれらと反対側には、駆動ロッド１３４と平行に、Ｘ軸方向に延びる従動軸１３６の両端を支持する１対の従動軸支持部１２６ａ、１２６ｂが設けられている。さらに、従動軸支持部１２６ａと１２６ｂの間には位置検出素子（ＰＳＤ）１２１ｘが設けられており、ロッド支持部１２４ｂと従動軸支持部１２６ｂの間にもＰＳＤ１２１ｙが設けられている。
【００３２】
移動枠１４０の固定枠１２０側の面１４０ｂには、摩擦によって固定枠１２０の駆動ロッド１３４に係合して駆動ロッド１３４から駆動力を受ける被駆動部１４８と、固定枠１２０の従動軸１３６上を自在に摺動する摺動部１４９が設けられている。さらに、面１４０ｂには、Ｙ軸方向に延びる圧電素子１５２の一方の端面が固定された素子固定部１４２と、圧電素子１５２の他方の端面にその一方の端面が固定された駆動ロッド１５４をＹ軸方向に移動自在に支持する１対のロッド支持部１４４ａ、１４４ｂが設けられている。また、光軸に関してこれらと反対側には、駆動ロッド１５４と平行に、Ｙ軸方向に延びる従動軸１５６の両端を支持する１対の従動軸支持部１４６ａ、１４６ｂが設けられている。
【００３３】
保持枠１６０の外周面１６０ｃには、摩擦によって移動枠１４０の駆動ロッド１５４に係合して駆動ロッド１５４から駆動力を受ける被駆動部１６８と、移動枠１４０の従動軸１５６上を自在に摺動する摺動部１６９が設けられている。さらに、外周面に１６０ｃには、Ｙ軸方向に突出した突出部１６６ｘとＸ軸方向に突出した突出部１６６ｙが設けられており、これらの突出部１６６ｘ、１６６ｙには、固定枠１２０側に向けて光を発するＬＥＤ１６１ｘ、１６１ｙがそれぞれ設けられている。ＬＥＤ１６１ｘは固定枠１２０のＰＳＤ１２１ｘに対向し、ＬＥＤ１６１ｙは固定枠１２０のＰＳＤ１２１ｙに対向する。
【００３４】
駆動ロッド１３４、１５４と被駆動部１４８、１６８の断面を図５に示す。被駆動部１４８、１６８は、それぞれＶ字状の溝を有する２つの部材１１１、１１２と、これらを連結するコイルバネ１１３ａ、１１３ｂより成り、駆動ロッド１３４、１５４は２つの部材１１１、１１２の溝の部分の間に位置している。コイルバネ１１３ａ、１１３ｂはやや引き伸ばされており、その収縮力によって、部材１１１、１１２を駆動ロッド１３４、１５４の周面に押し当てている。これにより、駆動ロッド１３４、１５４が変位したときには、駆動ロッド１３４、１５４と被駆動部１４８、１６８との間に摩擦力が生じる。
【００３５】
固定枠１２０の圧電素子１３２と駆動ロッド１３４は、レンズ群１１ａを移動枠１４０と共にＸ軸方向に変位させるアクチュエータを成し、移動枠１４０の圧電素子１５２と駆動ロッド１５４は、レンズ群１１ａをＹ軸方向に変位させるアクチュエータを成す。圧電素子１３２、１５２は印加される電圧に応じて伸張または収縮し、これらに固定されている駆動ロッド１３４、１５４は圧電素子１３２、１５２の伸縮に応じて変位する。
【００３６】
圧電素子１３２、１５２に印加する電圧の勾配が緩やかなときは、圧電素子１３２、１５２は緩やかに伸張または収縮し、摩擦力によって駆動ロッド１３４、１５４に係合している被駆動部１４８、１６８は駆動ロッド１３４、１５４の変位に追随する。一方、圧電素子１３２、１５２の印加電圧の勾配が急なときは、圧電素子１３２、１５２は急速に伸張または収縮し、被駆動部１４８、１６８は駆動ロッド１３４、１５４の変位に追随し得ない。したがって、極性の異なる電圧を交互にかつ異なる勾配で圧電素子１３２、１５２に印加することにより、レンズ群１１ａを変位させることができる。
【００３７】
圧電素子１３２、１５２に電圧を印加しないときは、駆動ロッド１３４、１５４は変位せず、摩擦力によって駆動ロッド１３４、１５４に係合している被駆動部１４８、１６８も変位しないから、レンズ群１１ａは位置を保たれる。
【００３８】
レンズ群１１ａのＸ軸方向の位置は、ＬＥＤ１６１ｘの光を受けるＰＳＤ１２１ｘよって検出され、Ｙ軸方向の位置は、ＬＥＤ１６１ｙの光を受けるＰＳＤ１２１ｙよって検出される。制御部３０はＰＳＤ１２１ｘ、１２１ｙの出力を監視しながら、圧電素子１３２、１５２への電圧印加を制御して、レンズ群１１ａの変位を制御する。
【００３９】
手振れ補正に関する回路構成の概略を図６に示す。図６において、駆動部１７０は圧電素子１３２、１５２に電圧を印加する回路であり、レンズ鏡筒１１ｂの内部に設けられている。
【００４０】
制御部３０は、撮影モードにおいて、手振れ補正スイッチ２６により手振れ補正を行うことが指示されているときは、振れ検出部３１の出力を監視し、検出された振れに応じて圧電素子１３２または１５２に電圧を印加して、手振れ補正を行う。これにより、ライブビューの揺れが抑えられ、記録する画像にも振れがほとんど生じない。
【００４１】
撮影／再生切り替えスイッチ２５により撮影モードが指定されていないとき、および、撮影モードが指定されていてもスイッチ２６により手振れ補正を行わないことが指示されているとき、制御部３０は、手振れ補正用のレンズ群１１ａを初期位置に保つ。レンズ群１１ａの初期位置は、レンズ群１１ａ自体の光軸が他のレンズ群の光軸と一致する位置である。また、初期位置は、Ｘ軸（上下）方向についてのレンズ群１１ａの変位可能な範囲の中央であり、Ｙ軸（左右）方向についてのレンズ群１１ａの変位可能な範囲の中央でもある。したがって、レンズ群１１ａが初期位置にあるとき、上方向の手振れと下方向の手振れを同等に補正することが可能であり、左方向の手振れと右方向の手振れも同等に補正することが可能である。なお、制御部３０はレンズ群１１ａの初期位置を記憶している。
【００４２】
制御部３０は、上記のように、手振れ補正を行わないときはレンズ群１１ａを初期位置に保つが、駆動ロッド１３４、１５４と被駆動部１４８、１６８との摩擦力を超える衝撃がデジタルカメラ１に加わったときには、レンズ群１１ａは初期位置からずれる。レンズ群１１ａが初期位置からずれたまま手振れ補正を開始すると、上下方向の一方および左右方向の一方については、レンズ群１１ａを変位させ得る範囲が狭くなって的確な補正をすることができなくなる。
【００４３】
そこで、制御部３０は、再生モードから撮影モードに切り替えられたときは、ＰＳＤ１２１ｘ、１２１ｙによってレンズ群１１ａの位置を検出し、初期位置からずれていれば、レンズ群１１ａを初期位置に復帰させる。デジタルカメラ１の使用開始時、つまり、電源部２０から各部に電力の供給を開始する時も、レンズ群１１ａの位置を調べて、初期位置になければレンズ群１１ａを初期位置に復帰させる。デジタルカメラ１は、操作部２１の操作が所定の時間なされなかったときに撮影および表示部１３による表示を休止して電源部２０の電力消費を抑えるスタンバイモードを有するが、操作部２１の操作がなされてスタンバイモードを終了する時も、同様である。
【００４４】
ただし、レンズ群１１ａを初期位置に復帰させる間は、表示部１３による画像の表示を行わず、初期位置への復帰が終了した時点で、画像の表示を開始する。したがって、レンズ群１１ａの初期位置への復帰に伴う撮像素子１２上での像の移動がライブビューに現れることはなく、使用者に不自然な印象を与えることが避けられる。
【００４５】
使用開始時のデジタルカメラ１の処理の流れを図１０に示す。メインスイッチ２２が操作されて電源部２０から各部に電力供給が開始されると、まず、手振れ補正用のレンズ群１１ａの位置を検出する（ステップ＃１０５）。次いで、Ｘ軸方向についての初期位置からのずれ量Ｘが所定値Ｘ０以上であるか否かを判定し（ステップ＃１１０）、ずれ量Ｘが所定値Ｘ０未満であれば、Ｙ軸方向についての初期位置からのずれ量Ｙが所定値Ｙ０以上であるか否かを判定する（ステップ＃１１５）。
【００４６】
Ｘ軸方向のずれ量Ｘが所定値Ｘ０以上であるか、または、Ｙ軸方向のずれ量Ｙが所定値Ｙ０以上であれば、レンズ群１１ａを初期位置に復帰させる（ステップ＃１２０）。そして、レンズ群１１ａの初期位置への復帰が完了した時点で、表示部１３による画像の表示を開始する（ステップ＃１２５）。Ｘ軸方向のずれ量Ｘが所定値Ｘ０未満で、かつ、Ｙ軸方向のずれ量Ｙが所定値Ｙ０未満のときは、レンズ群１１ａをその時点での位置に保ち、直ちに画像の表示を開始する（ステップ＃１２５）。
【００４７】
表示開始後、操作部２１のいずれかの操作部材が操作されたか否かをスイッチの開閉状態によって判定し（ステップ＃１３０）、操作されたときは、操作に応じた処理を行う（ステップ＃１３５）。いずれの操作部材も操作されなかったときは、いずれかの操作部材が操作されてから所定時間が経過したか否かを判定し（ステップ＃１４０）、所定時間が経過していなければステップ＃１３０に戻る。所定時間が経過していたときは、スタンバイモードに入って画像の撮影も表示も休止する（ステップ＃１４５）。
【００４８】
なお、レンズ群１１ａを初期位置に復帰させるか否かの判定の基準とする所定値Ｘ０、Ｙ０は、任意に定めてよく、０であってもよい。ただし、手振れ補正に支障がないほどずれ量Ｘ、Ｙが小さいときは、レンズ群１１ａを初期位置に復帰させることに意味はないから、これを考慮して所定値Ｘ０、Ｙ０を適当な正の値に定めるのが好ましい。
【００４９】
スタンバイモード終了時のデジタルカメラ１の処理の流れを図１１に示す。また、再生モードから撮影モードに切り替えられたときのデジタルカメラ１の処理の流れを図１２に示す。いずれの場合も図１０に示した処理の流れと同じであり、表示開始に先立ってレンズ群１１ａの位置を検出し（ステップ＃２０５、＃３０５）、Ｘ軸方向のずれ量Ｘが所定値Ｘ０以上のとき（ステップ＃２１０、＃３１０）、または、Ｙ軸方向のずれ量Ｙが所定値Ｙ０以上のとき（ステップ＃２１５、＃３１５）には、レンズ群１１ａを初期位置に復帰させる（ステップ＃２２０、＃３２０）。そして、復帰完了後に、表示部１３による表示を開始する（ステップ＃２２５、＃３２５）。
【００５０】
第２の実施形態であるデジタルカメラ２の光学構成の概略を図７に示す。本実施形態のデジタルカメラ２では、撮像素子１２が撮影レンズ１１の光軸に対して垂直な２方向（上下方向と左右方向）に変位可能に保持されており、撮像素子１２を変位させることにより手振れを補正する。例えば、矢印Ｖに示すように上下方向の手振れが生じたときは、矢印Ｂのように撮像素子１２を上下方向に変位させることによって、撮像素子１２上での像の移動を抑える。
【００５１】
この点を除きデジタルカメラ２はデジタルカメラ１と同様の構成であり、回路構成は図２に示したとおりである。デジタルカメラ２では、振れ補正部３２は撮像素子１２およびこれを保持し変位させる機構より成る。撮像素子３２を保持し変位させる機構は、レンズ群を保持し変位させる図３〜図５に示した機構と同様に構成されており、重複する説明は省略する。手振れ補正に関する回路構成も図６に示したとおりである。
【００５２】
デジタルカメラ２においても、使用開始時、スタンバイモード終了時、および再生モードから撮影モードへの切り替え時に、表示部１３による画像の表示開始に先立って、ＰＳＤ１２１ｘ、１２１ｙによって撮像素子１２の位置を検出し、初期位置からずれていれば、撮像素子１２を初期位置に復帰させておく。これらの処理の流れは図１０〜図１２に示したとおりであり、ステップ＃１０５、＃２０５、＃３０５では撮像素子１２の位置を検出し、ステップ＃１２０、＃２２０、＃３２０では撮像素子１２を初期位置に復帰させる。
【００５３】
撮像素子１２を変位させることによって手振れ補正を行うデジタルカメラ２では、撮影レンズ１１を交換式とすることも容易である。個々の撮影レンズ１１にに手振れ補正用のレンズ群を備える必要はないから、レンズ交換式のカメラシスステム全体としてのコストを抑えることができる。
【００５４】
第３の実施形態であるデジタルカメラ３の光学構成の概略を図８に示す。本実施形態のデジタルカメラ３は、第２の実施形態のデジタルカメラ２に、光学ファインダ４１を加えたものである。光学ファインダ４１はミラー４２と接眼レンズ４３より成る。デジタルカメラ３は一眼レフ式であり、撮影レンズ１１を透過した光を分岐させて撮像素子１２と光学ファインダ４１の双方に導く。このために、撮影レンズ１１から撮像素子１２に至る光路上にはミラー４４が配置されている。
【００５５】
ミラー４４は、撮影レンズ１１の光軸に対して垂直な軸を中心に回動して、撮影レンズ１１から撮像素子１２に至る光路と斜めに交差する進出位置と、その光路と交差しない退避位置とをとる。図８において、（ａ）はミラー４４が進出位置にある状態を示しており、（ｂ）はミラー４４が退避位置にある状態を示している。ミラー４４が進出位置にあるときは、光は全て光学ファインダ４１に導かれ、撮影はできず、光学ファインダ４１の利用が可能になる。一方、ミラー４４が退避位置にあるときは、光は全て撮像素子に導かれ、画像の撮影が可能になり、表示部１３が表示するライブビューのビデオファインダとしての利用も可能になる。
【００５６】
デジタルカメラ３は、使用者が光学ファインダ４１の像を観察しようとしていることを検出するための接眼検出部４５を備えており、使用者が光学ファインダ４１の像を観察しようとしているときにミラー４４を進出位置に設定し、そうでないときにはミラー４４を退避位置に設定する。接眼検出部４５は、赤外光を発する発光素子と使用者の顔面によって反射された赤外光を検出する受光素子より成り、したがって、使用者は、眼を光学ファインダ４１に近づけるか否かによって、光学ファインダ４１とビデオファインダのいずれを利用するかを切り替えることができる。
【００５７】
デジタルカメラ３の回路構成の概略を図９に示す。これは、図２に示したデジタルカメラ１、２の回路構成に、接眼検出部４５とミラー４４を回動させるためのミラー駆動部４６とを追加したものである。
【００５８】
デジタルカメラ３では、ミラー４４が進出位置にあるときには画像を撮影することができないから、使用者が光学ファインダ４１の像を観察していることが接眼検出部４５によって検出されている間は、電力を無駄に消費するのを避けるために、撮像素子１２による画像の撮影と表示部１３による画像の表示を行わない。
【００５９】
デジタルカメラ３においても、使用開始時、スタンバイモード終了時、および再生モードから撮影モードへの切り替え時に、表示部１３による画像の表示開始に先立って、ＰＳＤ１２１ｘ、１２１ｙによって撮像素子１２の位置を検出し、初期位置からずれていれば撮像素子１２を初期位置に復帰させておく。さらに、使用者が光学ファインダ４１の像の観察を終了した時にも、表示部１３による画像の表示開始に先立って、撮像素子１２の位置を検出し、初期位置からずれていれば撮像素子１２を初期位置に復帰させておく。
【００６０】
光学ファインダ像の観察終了時の処理の流れを図１３に示す。図１０〜図１２に示した処理と同様に、表示開始（ステップ＃４２５）に先立って、撮像素子１２の位置を検出し（ステップ＃４０５）、Ｘ軸方向のずれ量Ｘが所定値Ｘ０以上のとき（ステップ＃４１０）、または、Ｙ軸方向のずれ量Ｙが所定値Ｙ０以上のとき（ステップ＃４１５）には、撮像素子１２を初期位置に復帰させる（ステップ＃４２０）。そして、復帰完了後に、表示部１３による表示を開始する（ステップ＃４２５）。
【００６１】
光学ファインダ４１の像は、ライブビューと同様に、手振れの影響を受ける。撮像素子１２を変位させることで手振れ補正を行うことに代えて、第１の実施形態のように一部のレンズ群１１ａを変位させることで手振れ補正を行うようにすれば、光学ファインダ４１の像の手振れも補正することが可能になる。このように観察モードにおいても手振れ補正を行い得るようにする場合、手振れ補正を行うか否かを使用者が選択できるようにするとよい。この指定は、撮影モードにおける場合と同様に、手振れ補正スイッチに２６によって行えばよい。
【００６２】
上記の各実施形態ではデジタルカメラを例として掲げたが、本発明はビデオカメラにも適用することが可能である。また、ここでは、摩擦力によって手振れ補正用の部材を保持し変位させる構成を示したが、本発明は、補正用部材を保持し変位させる構成に関わらず、画像を撮影しない期間に補正用部材を確実に固定する機構をもたないあらゆるカメラに適用することができる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明のカメラでは、画像の繰り返し表示を開始する際に、手振れ補正用の変位部材の位置を検出して、変位部材が初期位置からずれているときには、変位部材を初期位置に復帰させた後に表示を開始するので、手振れ補正用の変位部材を初期位置に復帰させる間に撮影された画像がライブビューとして表示されることがなくなり、使用者に不自然な印象を与えることがない。
【００６４】
変位部材の初期位置からのずれが所定量以上のときのみに、変位部材を初期位置に復帰させるようにすると、手振れ補正用の変位部材の初期位置からのずれが、後の手振れ補正に何ら支障のない程度のときに、ライブビューの表示を速やかに開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態のデジタルカメラの光学構成を模式的に示す断面図。
【図２】第１、第２の実施形態のデジタルカメラの回路構成を模式的に示すブロック図。
【図３】手振れ補正のための機構を模式的に示す分解斜視図。
【図４】手振れ補正のための機構の要部を模式的に示す透視平面図。
【図５】手振れ補正のための機構の要部を模式的に示す断面図。
【図６】第１、第２、第３の実施形態のデジタルカメラの手振れ補正に関する回路構成を模式的に示すブロック図。
【図７】第２の実施形態のデジタルカメラの光学構成を模式的に示す断面図。
【図８】第３の実施形態のデジタルカメラの光学構成を模式的に示す断面図。
【図９】第３の実施形態のデジタルカメラの回路構成を模式的に示すブロック図。
【図１０】第１、第２、第３の実施形態のデジタルカメラにおける使用開始時の処理の流れを示すフローチャート。
【図１１】第１、第２、第３の実施形態のデジタルカメラにおけるスタンバイモード終了時の処理の流れを示すフローチャート。
【図１２】第１、第２、第３の実施形態のデジタルカメラにおける撮影モードへの切り替え時の処理の流れを示すフローチャート。
【図１３】第３の実施形態のデジタルカメラにおける光学ファインダ像の観察終了時の処理の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
１、２、３ デジタルカメラ
１１ 撮影レンズ
１１ａ 手振れ補正用レンズ群
１１ｂ レンズ鏡筒
１２ 撮像素子
１３ 表示部
１４ 撮像素子駆動部
１５ 画像処理部
１６ 記録部
１７ 画像再生部
１８ ＡＦ・ＡＥ演算部
１９ レンズ駆動部
２０ 電源部
２１ 操作部
２２ メインスイッチ
２３ Ｓ１スイッチ
２４ Ｓ２スイッチ
２５ 撮影／再生切り替えスイッチ
２６ 手振れ補正スイッチ
３０ 制御部
３１ 振れ検出部
３２ 振れ補正部
４１ 光学ファインダ
４２ ミラー
４３ 接眼レンズ
４４ ミラー
４５ 接眼検出部
４６ ミラー駆動部
１１１、１１２ 被駆動部部材
１１３ａ、１１３ｂ コイルバネ
１２０ 固定枠
１４０ 移動枠
１６０ 保持枠
１３２、１５２ 圧電素子
１２２、１４２ 素子固定部
１３４、１５４ 駆動ロッド
１２４ａ、１２４ｂ、１４４ａ、１４４ｂ ロッド支持部
１２６ａ、１２６ｂ、１４６ａ、１４６ｂ 従動軸支持部
１３６、１５６ 従動軸
１２１ｘ、１２１ｙ ＰＳＤ
１４８、１６８ 被駆動部
１４９、１６９ 摺動部
１６１ｘ、１６１ｙ ＬＥＤ
１６６ｘ、１６６ｙ 突出部
Claims (2)
- 画像を撮影する撮像素子と、撮像素子に光を導く撮影光学系と、撮影した画像を表示する表示部を備え、撮像素子により画像を撮影して撮影した画像を表示部に表示することを繰り返すとともに、撮像素子または撮影光学系の一部を撮影光学系の光軸に対して略垂直な方向に変位可能な変位部材として、変位部材を変位させることにより手振れを補正するカメラであって、変位部材を摩擦結合の摩擦力によって変位させるアクチュエータを備え、手振れ補正をするときにはアクチュエータを動作させてその駆動力を摩擦結合を介して変位部材に伝達して変位部材を変位させ、手振れ補正をしないときにはアクチュエータを停止させて摩擦結合の摩擦力により変位部材の位置を保つものにおいて、
画像の繰り返し表示を開始する際に、変位部材の位置を検出して、変位部材が初期位置からずれているときには、変位部材を初期位置に復帰させた後に表示を開始することを特徴とするカメラ。 - 変位部材の初期位置からのずれが所定量以上のときのみに、変位部材を初期位置に復帰させることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
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