JP3939889B2 - 像振れ防止デジタルカメラ - Google Patents
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Description
【技術分野】
本発明は、像振れを防止する機能を備えたデジタルカメラに関する。
【0002】
【従来技術】
記録/再生型のデジタルカメラには、重力方向に対するカメラ本体の姿勢(横位置や縦位置等)を検出し、記録モード時にこの検出したカメラ本体の姿勢情報を画像データと共に記録し、再生モード時にこの記録した姿勢情報に応じて再生画像をモニタ上に見やすい向きで表示する(即ち、モニタの上下位置と再生画像の実際の上下位置が略一致するように表示する)ものが知られている。
【0003】
【発明の目的】
本発明は、以上のような重力方向に対するカメラ本体の姿勢を検出する検出手段を備えたデジタルカメラにおいて、簡単な構成で像振れを防止することができるデジタルカメラを提供することを目的とする。
【0004】
【発明の概要】
本発明の像振れ防止デジタルカメラは、自動露出モードとして、少なくとも通常プログラムモードと、この通常プログラムモードのときと比べて同条件下でより速いシャッタ速度が選択される高速シャッタ速度優先プログラムモードとを有するデジタルカメラであって、重力方向に対するカメラの姿勢を検出するカメラ姿勢検出手段と;カメラ姿勢検出手段が撮像時に検出したカメラの姿勢情報を、撮像した画像データと共に記憶する記憶手段と;自動露出モード時、カメラ姿勢検出手段が検出するカメラの姿勢情報が安定していないと判断したとき、該姿勢情報を無効とし、且つ高速シャッタ速度優先プログラムモードを選択する制御手段と;を備え、カメラ姿勢検出手段は、金属球と、カメラの傾斜に応じて金属球が転動する空間を形成した4個の接点とを有し、金属球は、いずれかの隣り合う2個の接点を短絡した状態で静止し、カメラの傾斜が変化したときまたは振動したときに転動して2個の接点を開放するように形成されていることを特徴としている。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下図示実施例に基づいて本発明を説明する。図3は、本発明を適用したデジタルカメラの実施形態を示す斜視図である。このデジタルカメラ10には、カメラ本体12の前部に撮影レンズ14が設けられ、カメラ本体12の上面にレリーズ釦16及び液晶パネル17が設けられている。液晶パネル17には、カメラ本体の各種設定情報や撮影情報等が表示される。
【0006】
またデジタルカメラ10には、カメラ本体12後面の略中央に、横長矩形の液晶モニタ18が設けられている。液晶モニタ18は、カラー表示の液晶モニタであり、記録モード時には被写体のモニタ映像(ビデオ映像)が表示され、再生モード時には撮った画像の再生画像が表示される。
【0007】
さらにデジタルカメラ10には、カメラ本体12後面の液晶モニタ18の周囲に、ファインダ接眼部20、モード設定ダイヤル22、及び複数の釦からなるファンクション釦24が設けられている。デジタルカメラ10の電源スイッチ(図示せず)がオンのとき、モード設定ダイヤル22を回転操作することにより、記録モード及び再生モードのいずれかを選択することができる。
【0008】
デジタルカメラ10は、AE機構を搭載したデジタルカメラであり、ファンクション釦24を操作することによってマニュアル露出モードと自動露出モードのいずれかを選択することができる。自動露出モードとしては、通常プログラムモード(ノーマルプログラムモード)と、この通常プログラムモードのときと比べて同条件下でより速いシャッタ速度が選択される高速シャッタ速度優先プログラムモードとのいずれかを選択することができる。図2は、自動露出モードのプログラム線図を示すもので、破線Aは通常プログラムモードを示し、実線Bは高速シャッタ速度優先プログラムモードを示す。
【0009】
デジタルカメラ10には、重力方向に対するカメラ本体12の姿勢(横位置や縦位置等)を検出する傾斜センサ(カメラ姿勢検出手段)50(図4〜図8参照)が設けられている。デジタルカメラ10では、記録モード時において撮像時に傾斜センサ50が検出したカメラ本体12の姿勢情報を、撮像した画像データと共にPCカード39内のメモリに記録し、再生モード時にこのメモリに記録した姿勢情報に応じて、再生画像の実際の上下位置とカメラ本体12の上下位置とが略一致するように再生画像を液晶モニタ18に表示する。
【0010】
例えば、図16に示すように、記録モード時にカメラ本体12を縦位置で構えて被写体Sを撮像した場合、この得られた画像データを再生モード時に再生すると、図17に示すようにカメラ本体12に対して被写体Sの画像を含む画像データが、該画像の実際の上下位置とカメラ本体12の上下位置とが略一致するように液晶モニタ18に表示される。
【0011】
図1は、デジタルカメラ10の回路図を示している。デジタルカメラ10には、該カメラの制御全般を司る、マイコンからなるシステムコントローラ30が備わっている。システムコントローラ30には、測光センサ31、レリーズ釦16と連動するレリーズスイッチ32、ファンクション釦24と連動するスイッチ等を含む各種スイッチ33、液晶パネル17、液晶モニタ18、及び傾斜センサ50が接続されている。さらにシステムコントローラ30には、絞り15、シャッタ19、CCD34、アナログ信号処理回路35、A/Dコンバータ36、デジタル信号処理回路37、及びPCカードコントローラ38が接続されている。
【0012】
レリーズ釦16を押下すると、システムコントローラ30が測光センサ31を介して被写体輝度を測光し、この被写体輝度に応じて絞り15及びシャッタ19を駆動する。このとき撮影レンズ14によりCCDセンサ34上に結像する被写体像は、CCDセンサ34により電気信号に変換される。続いてこの電気信号は、アナログ信号処理回路35及びA/Dコンバータ36を介してデジタル化された後にデジタル信号処理回路37に入力され、このデジタル信号処理回路37で所定の処理が施されて画像データとされる。この画像データは、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ(記憶手段)を内臓したPCカード39に記録される。
【0013】
PCカード39は、PCカードコントローラ38を介してデジタル信号処理回路37に接続されている。デジタル信号処理回路37は、撮像した画像データをPCカードコントローラ38を介してPCカード39へ記録することができ、また、PCカード39に記録された画像データをPCカードコントローラ38を介してバッファメモリ(画像データ記憶装置)40に転送することができる。
【0014】
またデジタル信号処理回路37には、再生モード時にはPCカード39からバッファメモリ40へ画像データが転送され、記録モード時にはCCDセンサ34上に結像する被写体像のモニタ映像(動画)がA/Dコンバータ36から入力される。記録モード及び再生モードの各モードでの画像データは液晶モニタ18に出力され、該液晶モニタ上に再生画像として表示される。
【0015】
以下、重力方向に対するカメラ本体12の姿勢を検出する傾斜センサ50について詳述する。図4乃至図8の各図は、傾斜センサ50の構造を示している。傾斜センサ50は、各図の上下左右がカメラ本体12の上下左右(図3での上下左右方向)と略一致するように、カメラ本体12内に設けられた基板48上に固定されている(図3参照)。傾斜センサ50には、第1接点51、第2接点52、第3接点53、及び第4接点54が各図に示すように配置されており、これら第1乃至第4接点51〜54が取り囲む中央の空間には、少なくともその表面が導電材からなる金属球55が設けられている。各接点51〜54は、システムコントローラ30に接続されている。
【0016】
デジタルカメラ10が正規の姿勢である横位置(図17に示す姿勢)で構えられている場合には、金属球55は図8に示す位置に静止し、よって第3接点53と第4接点54が短絡する。デジタルカメラ10が第1の縦位置(カメラ本体10を横位置から撮影光軸を軸に右に90度回転させた図16に示す姿勢)で構えられている場合には、金属球55は図6に示す位置に静止し、よって第2接点52と第4接点54が短絡する。
【0017】
デジタルカメラ10が第2の縦位置(カメラ本体10を横位置から撮影光軸を軸に左に90度回転させた姿勢)で構えられている場合には、金属球55は図7に示す位置に静止し、よって第1接点51と第3接点53が短絡する。デジタルカメラ10が正規の姿勢である横位置と上下逆さまの姿勢で構えられている場合には、金属球55は図5に示す位置に静止し、よって第1接点51と第2接点52が短絡する。さらに、デジタルカメラ10の撮影レンズ14が真上または真下に向けられているときは、金属球55は、いずれの接点にも接触しない図4に示す中立位置に静止し、いずれの接点も短絡しない。
【0018】
つまり傾斜センサ50は、図9に示すように、第1接点51と第3接点53で第1スイッチSW1を構成し、第1接点51と第2接点52で第2スイッチSW2を構成し、第2接点52と第4接点54で第3スイッチSW3を構成し、第3接点53と第4接点54で第4スイッチSW4を構成しており、これら4つのスイッチの各々は、金属球55の接触により短絡(オン)され、非接触のときは開放(オフ)される。
【0019】
システムコントローラ30は端子1、端子2、端子3及び端子4の4つの出入力端子を有しており、端子1には第1接点51が、端子2には第2接点52が、端子3には第3接点53が、端子4には第4接点54がそれぞれ接続されいてる。図10は、システムコントローラ30の端子1〜4と傾斜センサ50の第1乃至第4スイッチSW1〜SW4の接続構造を示している。
【0020】
図11は、システムコントローラ30によって、傾斜センサ50の各スイッチSW1〜SW4のオンオフ状態を読み取る実施例を示す。この実施例では、システムコントローラ30は、端子2から第2接点52へ第1のパルス信号61を常時出力し、同時に、端子3から第3接点53へ第2のパルス信号62を常時出力する。図10に示す接続構造から分かるように、端子2から出力された第1のパルス信号61は、スイッチSW2がオンのときに端子1に出力され、スイッチSW3がオンのときに端子4に出力される。また、端子3から出力された第2のパルス信号62は、スイッチSW1がオンのときに端子1に出力され、スイッチSW4がオンのときに端子4に出力される。
【0021】
よってシステムコントローラ30は、端子1及び端子4からの入力信号を監視し、端子2へ出力した第1のパルス信号61が端子1から出力されたことを検出したときはスイッチSW2がオンになった(正規の横位置と上下逆の姿勢)と判断し、端子2へ出力した第1のパルス信号61が端子4から出力されたことを検出したときはスイッチSW3がオンになった(正規の横位置から撮影光軸を軸に右に90度回転させた姿勢)と判断し、端子3へ出力した第2のパルス信号62が端子1から出力されたことを検出したときはスイッチSW1がオンになった(正規の横位置から撮影光軸を軸に左に90度回転させた姿勢)と判断し、端子3へ出力した第2のパルス信号62が端子4から出力されたことを検出したときはスイッチSW4がオンになった(正規の横位置姿勢)と判断する。
【0022】
図12は、システムコントローラ30により実行される本発明に係る制御処理を示すフローチャートである。カメラ10の電源スイッチがオンされるとこの制御処理に入る。先ず、システムコントローラ30の初期設定(カウンタC1〜C4のクリア等)を行い、続いてモード設定ダイヤル22の設定状況をチェックする(ステップS1,S3)。続いてPCカード39の有無をチェックし、PCカード39が有るときは記録モードが選択されているか否かをチェックする(ステップS5,S7)。PCカード39が無いときはステップS25に進む。
【0023】
記録モードが選択されていれば、インターバルタイマの割り込みを許可し、再生トリガの割り込みを禁止し、記録トリガの割り込みを許可し、その後ステップS3へリターンする(ステップS11,S13,S15)。ステップS7で記録モードが選択されていないと判断したときは、再生モードが選択されているか否かをチェックする(ステップS17)。
【0024】
再生モードが選択されていれば、インターバルタイマの割り込みを禁止し、記録トリガの割り込みを禁止し、再生トリガの割り込みを許可し、その後ステップS3へリターンする(ステップS19,S21,S23)。ステップS17で再生モードが選択されていないと判断したときは、インターバルタイマの割り込みを禁止し、記録トリガの割り込みを禁止し、再生トリガの割り込みを禁止し、その後ステップS3へリターンする(ステップS25,S27,S29)。
【0025】
図13は、記録モードでの制御処理を示すフローチャートである。記録モードが選択されているとき、レリーズ釦16が操作されることによりレリーズスイッチ32がオンされるとこの制御処理に入る。先ず、測光センサ31により測光を行い、次に通常プログラムモードが選択されているか否かをチェックする(ステップS31,S33)。通常プログラムモードが選択されているときは、図2の破線Aが示す通常プログラムモード線に応じて絞りとシャッタ速度の組み合わせを選択して絞り制御及び露光制御(シャッタ制御)を行う(ステップS35,S37,S39)。これによってCCDセンサ34上に結像する被写体像が画像データに変換される。
【0026】
こうして得られた画像データは、PCカード39内のメモリに記録する(ステップS41)。続いて、撮像時に傾斜センサ50が検出したカメラ本体12の姿勢情報が有効であるか否かをチェックし、有効であれば、撮像した画像データと共にPCカード39内のメモリに記録してリターンする(ステップS43,S45)。姿勢情報が無効の場合には、ステップS45の処理を実行せずにリターンする。
【0027】
ステップS33で通常プログラムモードが選択されていないと判断したときは、図2の実線Bが示す高速シャッタ速度優先プログラムモード線に応じて絞りとシャッタ速度の組み合わせを選択して絞り制御及び露光制御を行う(ステップS47,S37,S39)。その後は上述したステップS41以降の処理を実行する。
【0028】
図14は、再生モードでの制御処理を示すフローチャートである。再生モードが選択されているとき、レリーズ釦16が操作されることでレリーズスイッチ32がオンされるとこの制御処理に入る。先ず、画像データが再生中であるかをチェックし、再生中でなければPCカード39に記録された画像データをバッファメモリ40に転送し、この転送した画像データを液晶モニタ18に出力して該液晶モニタ18に再生画像として表示し、その後リターンする(ステップS51,S53,S55)。ステップS51で再生中であると判断したときは、画像データの液晶モニタ18への出力を停止する(ステップS57)。
【0029】
図15は、自動露出モードが選択されているときの制御処理を示すフローチャートである。この処理は、インターバルタイマによる割り込み処理で、自動露出モードが選択されているときに周期的に実行される処理である。
【0030】
この処理により、自動露出モード時における傾斜センサ50の出力を所定の周期で繰り返しチェックし、傾斜センサ50の出力が安定していると判断したときは通常プログラムモードで露出制御を行い、安定していないと判断したときは、高速シャッタ速度優先プログラムモードで露出制御を行う。たとえカメラ本体12の姿勢が変わらなくても、手振れや移動する車中での撮影等によりカメラ10が大きく振動すると、傾斜センサ50内の金属球55も一緒に振動してしまう。金属球55が振動すると、傾斜センサ50内で金属球55が弾んでしまい、第1乃至第4スイッチSW1〜SW4のいずれかのスイッチを連続的にオン/オフさせてしまう。このようなオン/オフが短時間で繰り替えされると、姿勢情報の検出は不可能になる。このような場合は姿勢情報を無効とする。
【0031】
球接触式の傾斜センサ50は本来、カメラの姿勢検出に用いるセンサであるが、第1乃至第4スイッチSW1〜SW4のいずれか一つのスイッチが短時間にオン/オフを繰り替えすことを検出すれば、カメラ10が振動している状態にあることを判断できる。この点に着目し、本発明を適用したカメラ10では、傾斜センサ50をカメラの姿勢検出に用いるだけでなくカメラの振れ検出にも用いる。そして自動露出モードのときにカメラ10の振れが所定の振れを超えるブレであると判断したときには、像振れの発生を防ぐために高速シャッタ速度優先プログラムモードの露出制御を実行する。
【0032】
先ず、傾斜センサ50の第1スイッチSW1がオンか否かをチェックし、オンであればカウンタC1のカウンタ値を1だけ増加させ、次にカウンタC2,C3,C4の各々を全てクリアしてステップS67に進む(ステップS61,S63,S65)。
【0033】
ステップS61で傾斜センサ50の第1スイッチSW1がオフであれば、第2スイッチSW2がオンか否かをチェックする(ステップS61,S69)。第2スイッチSW2がオンであればカウンタC2のカウンタ値を1だけ増加させ、次にカウンタC1,C3,C4の各々を全てクリアしてステップS67に進む(ステップS69,S71,S73)。
【0034】
ステップS69で傾斜センサ50の第2スイッチSW2がオフであれば、第3スイッチSW3がオンか否かをチェックする(ステップS69,S75)。第3スイッチSW3がオンであればカウンタC3のカウンタ値を1だけ増加させ、次にカウンタC1,C2,C4の各々を全てクリアしてステップS67に進む(ステップS75,S77,S79)。
【0035】
ステップS75で傾斜センサ50の第3スイッチSW3がオフであれば、第4スイッチSW4がオンか否かをチェックする(ステップS75,S81)。第4スイッチSW4がオンであればカウンタC4のカウンタ値を1だけ増加させ、次にカウンタC1,C2,C3の各々を全てクリアし、ステップS67に進む(ステップS81,S83,S85)。ステップS81で傾斜センサ50の第4スイッチSW4がオフであれば、即ち第1乃至第4スイッチSW1〜SW4の全てがオフの場合には、カウンタC1,C2,C3,C4の全てをクリアしてステップS67に進む(ステップS81,S87)。
【0036】
ステップS67では、カウンタC1のカウンタ値が所定値A(例えばA=3)を超えているか否かチェックする。カウンタC1が所定値Aを超えていれば(即ちA=3のときにカウンタ値が4以上なら)、撮像時に傾斜センサ50が検出したカメラ本体12の姿勢情報を有効とし、自動露出モードを通常プログラムモードに設定してリターンする(ステップS67,S89,S91)。
【0037】
ステップS67でカウンタC1が所定値A未満と判断したときは、カウンタC2のカウンタ値が所定値Aを超えているか否かチェックする(ステップS67,S93)。カウンタC2が所定値Aを超えていれば、撮像時に傾斜センサ50が検出したカメラ本体12の姿勢情報を有効とし、自動露出モードを通常プログラムモードに設定してリターンする(ステップS93,S89,S91)。
【0038】
ステップS93でカウンタC2が所定値A未満と判断したときは、カウンタC3のカウンタ値が所定値Aを超えているか否かチェックする(ステップS93,S95)。カウンタC3が所定値Aを超えていれば、撮像時に傾斜センサ50が検出したカメラ本体12の姿勢情報を有効とし、自動露出モードを通常プログラムモードに設定してリターンする(ステップS95,S89,S91)。
【0039】
ステップS95でカウンタC3が所定値A未満と判断したときは、カウンタC4のカウンタ値が所定値Aを超えているか否かチェックする(ステップS95,S97)。カウンタC4が所定値Aを超えていれば、撮像時に傾斜センサ50が検出したカメラ本体12の姿勢情報を有効とし、自動露出モードを通常プログラムモードに設定してリターンする(ステップS97,S89,S91)。
【0040】
ステップS97でカウンタC4が所定値A未満と判断したとき、即ち全てのカウンタC1〜C4が所定値A未満と判断したときは、撮像時に傾斜センサ50が検出したカメラ本体12の姿勢情報を無効とし、自動露出モードを高速シャッタ速度優先プログラムモードに設定してリターンする(ステップS97,S99,S101)。
【0041】
以上のように、ステップS67,S93,S95,S97で、カウンタC1からC4のいずれかのカウンタ値が所定値Aを超えているか否かを判断する。図15に示す制御フローは所定の周期で繰り返し実行される処理なので、所定値Aを超えていれば、金属球55が第1及び第4スイッチSW1〜SW4のいずれかのスイッチを一定時間オンし続けたと判断することができ、即ちカメラ10に所定の振れを超えるブレが一定時間発生しなかったと判断できる。つまり、所定値Aによって定まる所定時間を超えたときはカメラ10が安定して保持されているものと判断して通常プログラムモードを設定し、そうでなければ安定していない(即ちカメラ10に振れが発生している)と判断して高速シャッタ速度優先プログラムモードを設定する。この制御によって、像振れの発生が極力抑えられる。
【0042】
【発明の効果】
以上のように、本発明を適用した像振れ防止デジタルカメラによれば、自動露出モード時にカメラ姿勢検出手段が検出するカメラの姿勢情報が安定していないと判断したとき、該姿勢情報を無効とし、且つ高速シャッタ速度優先プログラムモードを選択する制御手段を設ける構成にしたので、手振れ検出専用のセンサを設ける必要がないためカメラ構造が簡単になり、また製造コストや小型化の点で有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したデジタルカメラの実施形態の回路図を示している。
【図2】本発明を適用したデジタルカメラの自動露出モードのプログラム線図である。
【図3】本発明を適用したデジタルカメラの実施形態の外観を示す斜視外観図である。
【図4】デジタルカメラの撮影レンズが真上または真下に向けられているときの傾斜センサの様子を示す図である。
【図5】デジタルカメラが上下逆さまの姿勢にあるときの傾斜センサの様子を示す図である。
【図6】デジタルカメラが第1の縦位置姿勢にあるときの傾斜センサの様子を示す図である。
【図7】デジタルカメラが第2の縦位置姿勢にあるときの傾斜センサの様子を示す図である。
【図8】デジタルカメラが正規の姿勢である横位置姿勢にあるときの傾斜センサの様子を示す図である。
【図9】傾斜センサのスイッチ構成を示す図である。
【図10】システムコントローラの端子と傾斜センサのスイッチの接続構造を示す図である。
【図11】システムコントローラによって傾斜センサの各スイッチのオンオフ状態を読み取る実施例を示すチャートである。
【図12】図3に示すデジタルカメラで実行される本発明に係る制御処理を示すフローチャートである。
【図13】記録モードでの制御処理を示すフローチャートである。
【図14】再生モードでの制御処理を示すフローチャートである。
【図15】自動露出モードが選択されているときの制御処理を示すフローチャートである。
【図16】図3に示すデジタルカメラを縦位置で構えて被写体を撮像する様子を示す図である。
【図17】横位置で置かれた図3に示すデジタルカメラのモニタに図16に示す状況で撮像した画像が再生されている様子を示す図である。
【符号の説明】
10 デジタルカメラ
12 カメラ本体
14 撮影レンズ
18 液晶モニタ
30 システムコントローラ(制御手段)
50 傾斜センサ(カメラ姿勢検出手段)
55 金属球
Claims (4)
- 自動露出モードとして、少なくとも通常プログラムモードと、この通常プログラムモードのときと比べて同条件下でより速いシャッタ速度が選択される高速シャッタ速度優先プログラムモードとを有するデジタルカメラであって、
重力方向に対するカメラの姿勢を検出するカメラ姿勢検出手段と;
カメラ姿勢検出手段が撮像時に検出したカメラの姿勢情報を、撮像した画像データと共に記憶する記憶手段と;
自動露出モード時、カメラ姿勢検出手段が検出するカメラの姿勢情報が安定していないと判断したとき、該姿勢情報を無効とし、且つ高速シャッタ速度優先プログラムモードを選択する制御手段と;を備え、
カメラ姿勢検出手段は、金属球と、カメラの傾斜に応じて金属球が転動する空間を形成した4個の接点とを有し、金属球は、いずれかの隣り合う2個の接点を短絡した状態で静止し、カメラの傾斜が変化したときまたは振動したときに転動して2個の接点を開放するように形成されていることを特徴とする像振れ防止デジタルカメラ。 - カメラ姿勢検出手段は、カメラが重力方向に対して横位置または縦位置のときに金属球が重力方向最下位置の隣り合う2個の接点を短絡した状態で静止し、この位置から傾斜または振動したときに転動して短絡した接点を開放する傾斜センサである請求項1記載の像振れ防止デジタルカメラ。
- 制御手段は、自動露出モード時にカメラ姿勢検出手段が検出するカメラの姿勢情報が安定していると判断したとき、自動露出モードとして通常プログラムモードを選択する請求項1または2に記載の像振れ防止デジタルカメラ。
- 制御手段は、自動露出モード時にカメラ姿勢検出手段が検出したカメラの姿勢情報が安定していないと判断して高速シャッタ速度優先プログラムモードを選択した後、カメラ姿勢検出手段が検出したカメラの姿勢情報が安定したと判断したときは、自動露出モードを通常プログラムモードに戻す請求項1または2に記載の像振れ防止デジタルカメラ。
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