JP4565907B2 - Imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、撮像装置に関し、特にレンズの焦点距離よりも広角の画像を得る装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus, and more particularly to an apparatus that obtains an image having a wider angle than the focal length of a lens.
従来、カメラなどの撮像装置において撮影領域を移動させ、複数の位置で撮影し、撮像により得られた複数の画像を合成することによって撮像装置の有するレンズの焦点距離よりも広角の画像を得る装置が提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus that obtains an image with a wider angle than the focal length of a lens of an imaging apparatus by moving an imaging area in an imaging apparatus such as a camera, imaging at a plurality of positions, and combining a plurality of images obtained by imaging Has been proposed.
特許文献１は、撮像素子及びレンズなどの光学系が移動可能である撮像装置を開示する。
しかし、特許文献１の装置は、撮影領域の移動の際、光軸の向きが変化するので、複数枚の画像を合成した画像は、結合部付近で歪みが生じる。また、レンズなどの光学系が撮像素子と共に移動するので、装置が大型化していた。
However, since the apparatus of
したがって本発明の目的は、装置を大型化させることなく、複数の画像を合成する際の結合部付近で歪みが生じない広角撮影装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a wide-angle photographing apparatus that does not cause distortion near a joint portion when a plurality of images are combined without increasing the size of the apparatus.
本発明に係る撮影装置は、撮像素子を有し、撮影レンズの光軸に直交する第１方向に直線的に移動可能な可動部と、可動部を、第１方向に移動自在に支持する固定部と、可動部を、移動範囲内の２以上の位置に移動させ、２以上の位置それぞれで撮像して得られた２以上の画像信号を合成し広角画像信号を得る制御部とを備える。 A photographing apparatus according to the present invention has an imaging element, a movable part that is linearly movable in a first direction orthogonal to the optical axis of the photographing lens, and a fixed that supports the movable part so as to be movable in the first direction. And a control unit that moves the movable unit to two or more positions within the movement range and combines two or more image signals obtained by imaging at each of the two or more positions to obtain a wide-angle image signal.
これにより、光軸の向きを変化させることなく、撮像領域を移動させることが可能になり、複数の画像を合成する際、結合部付近で歪みが生じない広角撮像装置を得ることが可能になる。また、可動部は、撮影レンズを含まない構成であり、装置が大型化しない。 As a result, it is possible to move the imaging region without changing the direction of the optical axis, and when combining a plurality of images, it is possible to obtain a wide-angle imaging device that does not cause distortion near the coupling portion. . In addition, the movable part is configured not to include a photographic lens, and the apparatus does not increase in size.
好ましくは、可動部は、第１方向に加えて、光軸と第１方向に直交する第２方向に直線的に移動可能であり、固定部は、第１方向に加えて、第２方向に移動自在に可動部を支持し、広角画像信号を得るための可動部の移動位置は４以上である。 Preferably, the movable portion is linearly movable in a second direction orthogonal to the optical axis in addition to the first direction, and the fixed portion is in the second direction in addition to the first direction. The moving position of the movable portion for supporting the movable portion so as to be movable and obtaining a wide angle image signal is 4 or more.
さらに好ましくは、４以上の広角画像信号を得るための可動部の移動位置は、可動部の移動範囲の第１方向の一方且つ第２方向の一方の端点である第１端点に可動部が接触する第１位置と、可動部の移動範囲の第１方向の他方且つ第２方向の一方の端点である第２端点に可動部が接触する第２位置と、可動部の移動範囲の第１方向の他方且つ第２方向の他方の端点である第３端点に可動部が接触する第３位置と、可動部の移動範囲の第１方向の一方且つ第２方向の他方の端点である第４端点に可動部が接触する第４位置を有する。 More preferably, the moving position of the movable portion for obtaining a wide-angle image signal of 4 or more is such that the movable portion contacts the first end point which is one end point in the first direction and the second direction of the moving range of the movable portion. The first position of the movable portion, the second position where the movable portion contacts the second end point which is the other end in the first direction and the second direction of the movable portion, and the first direction of the movable range of the movable portion. A third position where the movable part contacts the third end point which is the other end point in the second direction and the fourth end point which is the other end point in the first direction and the second direction of the moving range of the movable part. And a fourth position where the movable part contacts.
さらに好ましくは、可動部の第１〜第４位置への移動順序は、光軸方向から見て、時計回り又は反時計回りになるように設定される。 More preferably, the order of movement of the movable portion to the first to fourth positions is set to be clockwise or counterclockwise when viewed from the optical axis direction.
また、さらに好ましくは、可動部、固定部のいずれか一方は、可動部の第１方向の移動に使用される第１コイルと、第２方向の移動に使用される第２コイルとを有し、可動部、固定部のいずれか他方は、可動部の第１方向の移動に使用される第１磁石と、第２方向の移動に使用される第２磁石とを有する。 More preferably, any one of the movable part and the fixed part has a first coil used for moving the movable part in the first direction and a second coil used for moving in the second direction. The other of the movable part and the fixed part has a first magnet used for movement of the movable part in the first direction and a second magnet used for movement of the second direction.
また、好ましくは、撮像素子は、部分的な電荷読み出しが可能であり、２以上の画像信号のぞれぞれは、撮像素子の撮像領域のうち合成に必要な部分で蓄積された電荷に基づいて得られる。 Preferably, the image sensor is capable of partial charge readout, and each of the two or more image signals is based on charges accumulated in a part necessary for synthesis in an image pickup region of the image sensor. Obtained.
また、好ましくは、撮像素子の撮像領域の移動範囲は、イメージサークルの範囲内である。 Preferably, the moving range of the imaging region of the imaging device is within the range of the image circle.
以上のように本発明によれば、装置を大型化させることなく、複数の画像を合成する際の結合部付近で歪みが生じない広角撮影装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a wide-angle imaging device that does not cause distortion in the vicinity of a coupling portion when a plurality of images are combined without increasing the size of the device.
以下、本実施形態について、図を用いて説明する。図１〜３は、本実施形態における撮像装置１の構成を示した図である。以下、撮像装置１はデジタルカメラであるとして説明する。なお、方向を説明するために、撮像装置１において光軸ＬＸと直交する水平方向を第１方向ｘ、光軸ＬＸと直交する鉛直方向を第２方向ｙ、光軸ＬＸと平行な水平方向を第３方向ｚとして説明する。なお、図４〜７は、可動部３０ａと固定部３０ｂの位置関係を簡略に示した構成図である。図８〜１１は、撮像素子３９ａ１の撮像領域ＩＦとその移動範囲Ｒ１との位置関係を簡略に示した構成図である。図１４は、図１３のＡ−Ａ線の断面における構成図を示す。
Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings. 1 to 3 are diagrams illustrating a configuration of the
図１〜３に示すように、撮像装置１の撮像に関する部分は、電源のオンオフ切り替えを行うＰｏｎボタン１１、レリーズボタン１３、ＬＣＤモニタなどの表示部１７、記憶装置１８、ＣＰＵ２１、撮像ブロック２２、ＡＥ部２３、ＡＦ部２４、像ブレ補正及び広角撮像部３０の撮像部３９ａ、及び撮影レンズ６７から構成される。Ｐｏｎボタン１１の押下に対応してＰｏｎスイッチ１１ａのオンオフ状態が切り替えられ、これにより撮像装置１の電源のオンオフ状態が切り替えられる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the part related to imaging of the
被写体像が撮影レンズ６７を介して投影された光学像は、撮像素子３９ａ１の撮像領域ＩＦに結像される。撮像素子３９ａ１は、光学像を光電変換によって電気信号に変換する。撮像素子３９ａ１で一定時間蓄積された後、読み出しされた電荷に基づく電気信号は、撮像ブロック２２、ＣＰＵ２１の図示しないＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）などを介して、表示部１７で観察可能でかつ、記憶装置１８に記録可能な画像信号に変換される。
An optical image obtained by projecting the subject image through the photographing
表示部１７は、画像信号を表示領域に表示する。また被写体像は光学ファインダ（不図示）によって光学的に観察することも可能である。表示部１７は、ＣＰＵ２１のポートＰ６で接続される。記憶装置１８は、画像信号を記録する。記憶装置１８は、ＣＰＵ２１のポートＰ７で接続される。
The
表示は２種類ある。１つは、スルー画像表示であり、一定期間ごとに画像信号に基づく画像を連続して表示する。スルー画像表示は、レリーズＳＷ１３ａがオフ状態で、画像信号が記憶装置１８に記録されない場合に行われる。もう１つは、撮影結果画像表示であり、画像信号に基づく静止画像を表示する。撮影結果画像表示は、レリーズＳＷ１３ａがオン状態にされて、画像信号が記憶装置１８に記録される場合に行われる。
There are two types of display. One is through image display, in which images based on image signals are continuously displayed at regular intervals. The through image display is performed when the
撮影結果画像表示は、２種類ある。１つは、通常撮影結果画像表示であり、可動部が一つの場所にある時に撮像されて得られた画像信号に基づく画像を、表示部１７の表示領域に表示し、画像信号を記憶装置１８に記録する。通常撮影結果画像表示は、広角撮影ＳＷ１５ａがオフ状態の場合に行われる。もう１つは、広角撮影結果画像表示であり、広角画像信号ＰｓＷに基づく広角画像ＰｉｃＷを表示部１７の表示領域に表示し、広角画像信号ＰｓＷを記憶装置１８に記録する。広角撮影結果画像表示は、広角撮影ＳＷ１５ａがオン状態の場合に行われる。
There are two types of shooting result image display. One is a normal photographing result image display, and an image based on an image signal obtained when the movable part is in one place is displayed in the display area of the
図３は、撮像装置１の回路構成を模式的に示したブロック図である。ＣＰＵ２１は、撮像に関する各部の制御、後述する可動部３０ａの移動及び位置検出制御を含む像ブレ補正に関する各部の制御を行う制御手段である。また、後述する補正モードに関するパラメータＩＳの値の一時記録も行う。さらに、補正モードに関するパラメータＩＳの値を設定する判断についてもＣＰＵ２１が行う。
FIG. 3 is a block diagram schematically showing the circuit configuration of the
撮像ブロック２２は、撮像部３９ａを駆動する。ＡＥ部２３は、被写体の測光動作を実行して露光値を演算し、この露光値に基づき撮影に必要となる絞り値及び露光時間を演算する。ＡＦ部２４は、測距を行い、この測距結果に基づき撮影レンズ６７を光軸方向に変位させ焦点調節を行う。
The imaging block 22 drives the
撮像装置１の広角撮影及び像ブレ補正に関する部分は、像ブレ補正ボタン１４、広角撮影ボタン１５、表示部１７、記憶装置１８、ＣＰＵ２１、撮像ブロック２２、角速度検出部２５、ドライバ回路２９、像ブレ補正及び広角撮像部３０、ホール素子信号処理回路４５、及び撮影レンズ６７から構成される。
The parts relating to wide-angle shooting and image blur correction of the
像ブレ補正ボタン１４は、押下することにより像ブレ補正スイッチ１４ａがオン状態にされ、測光など他の動作と独立して、一定時間ごとに、角速度検出部２５、及び像ブレ補正及び広角撮像部３０が駆動されて像ブレ補正が行われる（像ブレ補正モード）。像ブレ補正スイッチ１４ａがオン状態にされた補正モードの場合にパラメータＩＳ＝１、像ブレ補正スイッチ１４ａがオフ状態にされた補正モードでない場合にパラメータＩＳ＝０と設定する。本実施形態ではこの一定時間を１ｍｓであるとして説明する。
When the image
広角撮影ボタン１５は、押下することにより広角撮影ＳＷ１５ａがオン状態にされ、像ブレ補正動作が停止され、表示部１７、記憶装置１８、像ブレ補正及び広角撮像部３０、撮像ブロック２２が駆動されて広角撮影が行われる（広角撮影モード）。
When the wide-
これらのスイッチの入力信号に対応する各種の出力はＣＰＵ２１によって制御される。測光スイッチ１２ａ、レリーズＳＷ１３ａ、像ブレ補正スイッチ１４ａ、及び広角撮影ＳＷ１５ａのオン／オフ情報は、それぞれ１ビットのデジタル信号としてＣＰＵ２１のポートＰ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、及びＰ１５に入力される。撮像ブロック２２、ＡＥ部２３、及びＡＦ部２４は、それぞれポートＰ３、Ｐ４、Ｐ５で信号の入出力が行われる。
Various outputs corresponding to the input signals of these switches are controlled by the CPU 21. On / off information of the
次に、角速度検出部２５、ドライバ回路２９、像ブレ補正及び広角撮像部３０、ホール素子信号処理回路４５についての詳細、及びＣＰＵ２１との入出力関係について説明する。
Next, details of the angular
角速度検出部２５は、第１、第２角速度センサ２６、２７とアンプ・ハイパスフィルタ回路２８とを有する。第１、第２角速度センサ２６、２７は、撮像装置１の一定時間（１ｍｓ）ごとの第１方向ｘ及び第２方向ｙの角速度を検出する。第１角速度センサ２６は、第１方向ｘの角速度を、第２角速度センサ２７は第２方向ｙの角速度を検出する。アンプ・ハイパスフィルタ回路２８は、角速度に関する信号を増幅した後、第１、第２角速度センサ２６、２７のヌル電圧やパンニングをカットし、第１、第２角速度ｖｘ、ｖｙとしてアナログ信号をＣＰＵ２１のＡ／Ｄ０、Ａ／Ｄ１に入力する。
The angular
ＣＰＵ２１は、Ａ／Ｄ０、Ａ／Ｄ１に入力された第１、第２角速度ｖｘ、ｖｙをＡ／Ｄ変換した後、焦点距離などを考慮した変換係数によって一定時間（１ｍｓ）に生じた像ブレ量を演算する。従って、角速度検出部２５とＣＰＵ２１は、像ブレ量演算機能を有する。
The CPU 21 performs A / D conversion on the first and second angular velocities vx and vy input to A / D0 and A / D1, and then performs image blurring that occurs in a certain time (1 ms) by a conversion coefficient that takes into account the focal length and the like. Calculate the quantity. Therefore, the angular
ＣＰＵ２１は、像ブレ補正モードが選択された場合、演算により求められた像ブレ量に応じた撮像部３９ａの移動すべき位置Ｓを第１方向ｘ、第２方向ｙごとに演算して設定する。位置Ｓの第１方向ｘ成分をｓｘ、第２方向ｙ成分をｓｙとする。撮像部３９ａを含む可動部３０ａの移動は、後述する電磁力によって行われる。可動部３０ａをこの位置Ｓまで移動させるためにドライバ回路２９を駆動する駆動力Ｄの第１方向ｘ成分を第１ＰＷＭデューティｄｘ、第２方向ｙ成分を第２ＰＷＭデューティｄｙとする。
When the image blur correction mode is selected, the CPU 21 calculates and sets the position S to be moved of the
像ブレ補正及び広角撮像部３０は、ＣＰＵ２１が演算した移動すべき位置Ｓに撮像部３９ａを移動させることによって、ブレによって生じた被写体像の結像面における光軸ＬＸのずれを無くし、被写体像と結像面位置を一定に保ち、像ブレを補正する装置であり、撮像部３９ａを含み移動可能領域をもつ可動部３０ａと、固定部３０ｂとを有する。また、像ブレ補正及び広角撮像部３０は、コイルに流れる電流の方向と磁石の磁界の向きにより生じた電磁力により可動部３０ａを移動させる駆動用部分と、可動部３０ａの位置を検出する位置検出部分とに分けて考えることもできる。
The image blur correction and wide-
また、像ブレ補正及び広角撮像部３０は、広角撮像モードが選択された場合は、可動部３０ａが第１〜第４端点ｐ１〜ｐ４のいずれかに接触するように移動させてそれらの位置で撮像を行い、撮像により得られた第１〜第４画像信号Ｐｓ１〜Ｐｓ４を合成して１つの広角画像信号ＰｓＷを得る。広角撮像の場合に可動部３０ａを第１〜第４端点ｐ１〜ｐ４のいずれかに接触するように移動させる手段、及び像ブレ補正動作の場合に可動部３０ａを所定位置に移動させる手段は、コイルと磁石による電磁力である。
In addition, when the wide-angle imaging mode is selected, the image blur correction and wide-
なお、可動部３０ａが第１方向ｘ、第２方向ｙに移動可能であるのに対して、撮影レンズ６７は移動されないで固定される。可動部３０ａが移動することにより撮像領域ＩＦは移動されるが、光軸ＬＸの向きは変化しない。
The
第１端点ｐ１は、可動部３０ａが移動範囲の第１方向ｘの一方且つ第２方向ｙの一方の端点とし、可動部３０ａが第１端点ｐ１と接触するときの可動部３０ａの位置を第１位置Ｓ１とする（図４参照）。第２端点ｐ２は、可動部３０ａが移動範囲の第１方向ｘの他方且つ第２方向ｙの一方の端点とし、可動部３０ａが第２端点ｐ２と接触するときの可動部３０ａの位置を第２位置Ｓ２とする（図５参照）。第３端点ｐ３は、可動部３０ａが移動範囲の第１方向ｘの他方且つ第２方向ｙの他方の端点とする。可動部３０ａが第３端点ｐ３と接触するときの可動部３０ａの位置を第３位置Ｓ３とする（図６参照）。第４端点ｐ４は、可動部３０ａが移動範囲の第１方向ｘの一方且つ第２方向ｙの一方の端点とする。可動部３０ａが第４端点ｐ４と接触するときの可動部３０ａの位置を第４位置Ｓ４とする（図７参照）。
The first end point p1 is the end point of the
第１〜第４位置Ｓ１〜Ｓ４、移動すべき位置Ｓ、及び検出された位置Ｐは、いずれも可動部３０ａの撮像素子３９ａ１の中心部分の位置であるとして説明する。
The first to fourth positions S1 to S4, the position S to be moved, and the detected position P are all described as being the position of the central portion of the image sensor 39a1 of the
第１〜第４端点ｐ１〜ｐ４の４点を結んで囲まれる範囲は、可動部３０ａの移動範囲を示す。
A range surrounded by connecting four points of the first to fourth end points p1 to p4 indicates a moving range of the
広角撮影ＳＷ１５ａがオン状態にされて、広角撮影を行う場合、可動部３０ａを第１位置Ｓ１に移動させた時に撮像素子３９ａ１で撮像された画像信号を第１画像信号Ｐｓ１とする。同様に、可動部３０ａを第２位置Ｓ２に移動させた時に撮像素子３９ａ１で撮像された画像信号を第２画像信号Ｐｓ２、第３位置Ｓ３に移動させた時に撮像素子３９ａ１で撮像された画像信号を第３画像信号Ｐｓ３、第４位置Ｓ４に移動させた時に撮像素子３９ａ１で撮像された画像信号を第４画像信号Ｐｓ４とする。
When the wide-
ＣＰＵ２１は、可動部３０ａの移動順序を、第３方向ｚから見て時計回り又は反時計回りになるように設定する。本実施形態では、第１位置Ｓ１、第２位置Ｓ２、第３位置Ｓ３、第４位置Ｓ４の順序に設定する。
CPU21 sets the movement order of the
像ブレ補正及び広角撮像部３０の可動部３０ａの駆動は、ＣＰＵ２１のＰＷＭ０から第１ＰＷＭデューティｄｘ、ＰＷＭ１から第２ＰＷＭデューティｄｙの出力を受けたドライバ回路２９により行われる。ドライバ回路２９の駆動により移動した可動部３０ａの位置Ｐはホール素子部４４ａ、ホール素子信号処理回路４５によって検出される。検出された位置Ｐの情報は、第１検出位置信号ｐｘが第１方向ｘ成分として、第２検出位置信号ｐｙが第２方向ｙ成分としてそれぞれＣＰＵ２１のＡ／Ｄ２、Ａ／Ｄ３に入力される。第１、第２検出位置信号ｐｘ、ｐｙはＡ／Ｄ２、Ａ／Ｄ３を介してＡ／Ｄ変換される。第１、第２検出位置信号ｐｘ、ｐｙに対してＡ／Ｄ変換後の位置Ｐの第１方向ｘ成分、第２方向ｙ成分をそれぞれｐｄｘ、ｐｄｙとする。検出された位置Ｐ（ｐｄｘ、ｐｄｙ）のデータと移動すべき位置Ｓ（ｓｘ、ｓｙ）のデータによりＰＩＤ制御が行われる。
Image blur correction and driving of the
可動部３０ａを第１〜第４位置Ｓ１〜Ｓ４それぞれに移動させるための第１、第２ＰＷＭデューティｄｘ、ｄｙの値はＣＰＵ２１に記録されている。この場合の動作はＰＩＤ制御を必ずしも行わなくてもよい。撮像装置１を保持する方向の変化に伴って変動する重力などの影響を考慮して、第１、第２ＰＷＭデューティｄｘ、ｄｙの値は設定される。
The values of the first and second PWM duties dx and dy for moving the
可動部３０ａは、第１、第２コイル３１ａ、３２ａ、撮像部３９ａ、ホール素子部４４ａ、可動基板４９ａ、移動用シャフト５０ａ、第１〜第３水平移動用軸受け部５１ａ〜５３ａ、プレート６４ａとを有する。
The
固定部３０ｂは、第１、第２磁石４１１ｂ、４１２ｂ、第１、第２ヨーク４３１ｂ、４３２ｂ、第１〜第４鉛直移動用軸受け部５４ｂ〜５７ｂ、ベース板６５ｂとを有する。
The fixed
可動部３０ａの第３方向ｚから見てコの字型をした移動用シャフト５０ａは、固定部３０ｂのベース板６５ｂに取り付けられた第１〜第４鉛直移動用軸受け部５４ｂ〜５７ｂと鉛直方向（第２方向ｙ）に移動自在に支持される。これにより、可動部３０ａは、固定部３０ｂに対して鉛直方向に直線的な移動が可能になる。
The U-shaped moving
また移動用シャフト５０ａは、可動部３０ａの第１〜第３水平移動用軸受け部５１ａ〜５３ａと水平方向（第１方向ｘ）に移動自在に支持される。これにより、移動用シャフト５０ａを除く可動部３０ａは、移動用シャフト５０ａ及び固定部３０ｂに対して水平方向に直線的な移動が可能になる。
The moving
撮像素子３９ａ１の撮像領域ＩＦの第１方向ｘの長さを第１長さＬ１、第２方向ｙの長さを第２長さＬ２とする。 The length of the imaging region IF of the imaging element 39a1 in the first direction x is defined as a first length L1, and the length in the second direction y is defined as a second length L2.
可動部３０ａを第１位置Ｓ１に移動させた時の撮像領域ＩＦの第２位置Ｓ２側の領域と、可動部３０ａを第２位置Ｓ２に移動させた時の撮像領域ＩＦの第１位置Ｓ１側の領域とは、第１方向ｘの長さが第１幅ｗ１、第２方向ｙの長さが第２長さＬ２の重複領域を有する（図８、図９参照）。
The area on the second position S2 side of the imaging area IF when the
可動部３０ａを第２位置Ｓ２に移動させた時の撮像領域ＩＦの第３位置Ｓ３側の領域と、可動部３０ａを第３位置Ｓ３に移動させた時の撮像領域ＩＦの第２位置Ｓ２側の領域とは、第１方向ｘの長さが第１長さＬ１、第２方向ｙの長さが第２幅ｗ２の重複領域を有する（図９、図１０参照）。
The region on the third position S3 side of the imaging region IF when the
撮像領域ＩＦの第１方向ｘ、第２方向ｙの移動範囲Ｒ１は、撮影レンズ６７を通った光が結像面上で結像する範囲に相当するイメージサークルの範囲Ｒ２内（図１０参照）に入る。従って、第１、第２幅ｗ１、ｗ２は、この条件を満たす限り、出来る限り短く設定する方が、より広い範囲の広角撮影を得ることが可能になる。
The moving range R1 of the imaging region IF in the first direction x and the second direction y is within an image circle range R2 corresponding to a range in which light passing through the photographing
スルー画像表示、及び通常の撮影時は、可動部３０ａを位置Ｓ（ｓｘ、ｓｙ）に移動させ、撮像を行う。補正モードの場合（ＩＳ＝１）は、演算によって位置Ｓの値が求められる。補正モードでない場合（ＩＳ＝０）は、移動中心位置に位置Ｓの値が設定される。
At the time of through image display and normal shooting, the
広角撮影時は、可動部３０ａを第１位置Ｓ１に移動させ、その位置で撮像を行い、第１画像信号Ｐｓ１をＣＰＵ２１に一時記憶させる。可動部３０ａを第２位置Ｓ２に移動させ、その位置で撮像を行い、第２画像信号Ｐｓ２をＣＰＵ２１に一時記憶させる。可動部３０ａを第３位置Ｓ３に移動させ、その位置で撮像を行い、第３画像信号Ｐｓ３をＣＰＵ２１に一時記憶させる。可動部３０ａを第４位置Ｓ４に移動させ、その位置で撮像を行い、第４画像信号Ｐｓ４をＣＰＵ２１に一時記憶させる。
At the time of wide-angle shooting, the
第１〜第４画像信号Ｐｓ１〜Ｐｓ４に基づく第１〜第４画像Ｐｉｃ１〜Ｐｉｃ４の互いに重複した部分が重なるように、第１〜第４画像信号Ｐｓ１〜Ｐｓ４は合成され、合成により広角画像信号ＰｓＷが得られる。重複した部分の画像信号は、第１〜第４画像信号Ｐｓ１〜Ｐｓ４のいずれかの画像信号で構成される。すなわち、第１〜第４画像信号Ｐｓ１〜Ｐｓ４の合成は、重複した部分についてはそれぞれの信号の上書きであり、重複しない部分についてはそれぞれの信号の足し併せである。 The first to fourth image signals Ps1 to Ps4 are combined so that overlapping portions of the first to fourth images Pic1 to Pic4 based on the first to fourth image signals Ps1 to Ps4 overlap, and the wide-angle image signal is combined. PsW is obtained. The overlapping image signal is composed of any one of the first to fourth image signals Ps1 to Ps4. That is, the synthesis of the first to fourth image signals Ps1 to Ps4 is overwriting of the signals for the overlapping portions and the addition of the signals for the non-overlapping portions.
重複した部分の大きさ及び位置は、撮像領域ＩＦの大きさ（第１、第２長さＬ１、Ｌ２）及び、第１、第２幅ｗ１、ｗ２から求められる。第１、第２長さＬ１、Ｌ２及び、第１、第２幅ｗ１、ｗ２の値は、撮像装置の設計条件から予め求められる。可動部３０ａの各位置の重複した部分の大きさ及び位置の情報は、撮像素子３９ａ１上の対応する受光画素の座標データとして、ＣＰＵ２１内のメモリ内（不図示）に格納されている。ＣＰＵ２１のメモリは、第１〜第４座標データＤ１〜Ｄ４、及び第１〜第４端点座標データＴ１〜Ｔ４を記録する。
The size and position of the overlapping portion are obtained from the size (first and second lengths L1 and L2) of the imaging region IF and the first and second widths w1 and w2. The values of the first and second lengths L1 and L2 and the first and second widths w1 and w2 are obtained in advance from the design conditions of the imaging device. Information on the size and position of the overlapping part of each position of the
可動部３０ａが第１位置Ｓ１にいるときは、撮像素子３９ａ１上の対応画素座標情報として第１座標データＤ１、及び第１端点座標データＴ１が利用される（図８参照）。第１座標データＤ１を通り第１方向ｘに平行な線、及び第２方向ｙに平行な線と、第１端点座標データＴ１を通り第１方向ｘに平行な線、及び第２方向ｙに平行な線とで囲まれる矩形の領域は、可動部３０ａが第２〜４位置Ｓ２〜Ｓ４にある場合の撮像素子３９ａ１上において重複して撮像される画素の領域を示す。第１端点座標データＴ１は、撮像素子３９ａ１の撮像領域ＩＦを構成する４つの頂点のうちの１つの頂点の座標データである。
When the
可動部３０ａが第２位置Ｓ２にいるときは、撮像素子３９ａ１上の対応画素座標情報として第２座標データＤ２、及び第２端点座標データＴ２が利用される（図９参照）。第２座標データＤ２を通り第１方向ｘに平行な線、及び第２方向ｙに平行な線と、第２端点座標データＴ２を通り第１方向ｘに平行な線、及び第２方向ｙに平行な線とで囲まれる矩形の領域は、可動部３０ａが第１、第３、第４位置Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４にある場合の撮像素子３９ａ１上において重複して撮像される画素の領域を示す。第２端点座標データＴ２は、撮像素子３９ａ１の撮像領域ＩＦを構成する４つの頂点のうちの１つの頂点の座標データである。
When the
可動部３０ａが第３位置Ｓ３にいるときは、撮像素子３９ａ１上の対応画素座標情報として第３座標データＤ３、及び第３端点座標データＴ３が利用される（図１０参照）。第３座標データＤ３を通り第１方向ｘに平行な線、及び第２方向ｙに平行な線と、第３端点座標データＴ３を通り第１方向ｘに平行な線、及び第２方向ｙに平行な線とで囲まれる矩形の領域は、可動部３０ａが第１、第２、第４位置Ｓ１、Ｓ２、Ｓ４にある場合の撮像素子３９ａ１上において重複して撮像される画素の領域を示す。第３端点座標データＴ３は、撮像素子３９ａ１の撮像領域ＩＦを構成する４つの頂点のうちの１つの頂点の座標データである。
When the
可動部３０ａが第４位置Ｓ４にいるときは、撮像素子３９ａ１上の対応画素座標情報として第４座標データＤ４、及び第４端点座標データＴ４が利用される（図１１参照）。第４座標データＤ４を通り第１方向ｘに平行な線、及び第２方向ｙに平行な線と、第４端点座標データＴ４を通り第１方向ｘに平行な線、及び第２方向ｙに平行な線とで囲まれる矩形の領域は、可動部３０ａが第１〜第３位置Ｓ１〜Ｓ３にある場合の撮像素子３９ａ１上において重複して撮像される画素の領域を示す。第４端点座標データＴ４は、撮像素子３９ａ１の撮像領域ＩＦを構成する４つの頂点のうちの１つの頂点の座標データである。
When the
ＣＰＵ２１は、この座標データに基づいて重複する撮像領域を把握し、画像信号の合成処理を行う。 The CPU 21 grasps overlapping imaging areas based on the coordinate data, and performs image signal synthesis processing.
広角画像信号ＰｓＷに基づく広角画像ＰｉｃＷは、撮像後、表示部１７の表示領域に広角撮像結果画像として表示される。広角画像信号ＰｓＷは、記憶装置１８に記録される。
The wide-angle image PicW based on the wide-angle image signal PsW is displayed as a wide-angle imaging result image on the display area of the
なお、互いに重複した部分については、いずれかの画像信号で一時記憶されていれば十分である。従って、撮像素子３９ａ１が、ＣＭＯＳのように任意の画素に蓄積された電荷の部分読み出しが可能な撮像素子である場合は、撮像領域ＩＦのうち合成に必要な部分で蓄積され読み出しされた電荷に基づく電気信号が変換された画像信号を、それぞれ第１〜第４画像信号Ｐｓ１〜Ｐｓ４として一時記憶させてもよい。これにより、一時記憶に必要なＣＰＵ２１の記憶容量を削減でき、処理速度向上にも貢献できる。この場合、第１〜第４画像Ｐｉｃ１〜Ｐｉｃ４が互いに隣接するように、第１〜第４画像信号Ｐｓ１〜Ｐｓ４は広角画像信号ＰｓＷに合成される。 Note that it is sufficient that the overlapping portions are temporarily stored as one of the image signals. Therefore, when the image pickup device 39a1 is an image pickup device capable of partial readout of charges accumulated in an arbitrary pixel such as a CMOS, the charge accumulated and read out in a portion necessary for synthesis in the image pickup region IF is used. The image signals converted from the electrical signals based thereon may be temporarily stored as first to fourth image signals Ps1 to Ps4, respectively. As a result, the storage capacity of the CPU 21 required for temporary storage can be reduced, and the processing speed can be improved. In this case, the first to fourth image signals Ps1 to Ps4 are combined with the wide-angle image signal PsW so that the first to fourth images Pic1 to Pic4 are adjacent to each other.
具体例を挙げる。可動部３０ａが第１位置Ｓ１にある時の撮像領域ＩＦのうち、可動部３０ａが第２〜第４位置Ｓ２〜Ｓ４にある時に重複して撮像される領域を除く第１撮像領域ＩＦ１で蓄積された電荷を読み出しさせる。読み出しされた電荷に基づく第１画像信号Ｐｓ１をＣＰＵ２１に一時記憶させる。第１撮像領域ＩＦ１は、第１方向ｘの幅が第３長さＬ３、第２方向ｙの幅が第４長さＬ４の矩形である（図１２参照）。
A specific example is given. Of the imaging area IF when the
可動部３０ａが第２位置Ｓ２にある時の撮像領域ＩＦのうち、可動部３０ａが第３、第４位置Ｓ３、Ｓ４にある時に重複して撮像される領域を除く第２撮像領域ＩＦ２で蓄積された電荷を読み出しさせる。読み出しされた電荷に基づく第２画像信号Ｐｓ２をＣＰＵ２１に一時記憶させる。第２撮像領域ＩＦ２は、第１方向ｘの幅が第１長さＬ１、第２方向ｙの幅が第４長さＬ４の矩形である（図１２参照）。
Of the imaging area IF when the
可動部３０ａが第３位置Ｓ３にある時の撮像領域ＩＦのうち、可動部３０ａが第４位置Ｓ４にある時に重複して撮像される領域を除く第３撮像領域ＩＦ３で蓄積された電荷を読み出しさせる。読み出しされた電荷に基づく第３画像信号Ｐｓ３をＣＰＵ２１に一時記憶させる。第３撮像領域ＩＦ３は、第１方向ｘの幅が第３長さＬ３、第２方向ｙの幅が第２長さＬ２の矩形である（図１２参照）。
Out of the imaging area IF when the
可動部３０ａが第４位置Ｓ４にある時の撮像領域ＩＦと等しい第４撮像領域ＩＦ４で蓄積された電荷を読み出しさせる。読み出しされた電荷に基づく第４画像信号Ｐｓ４をＣＰＵ２１に一時記憶させる。第４撮像領域ＩＦ４は、可動部３０ａが第４位置Ｓ４にあるときの撮像領域ＩＦの総ての領域で、第１方向ｘの幅が第１長さＬ１、第２方向ｙの幅が第２長さＬ２の矩形である（図１２参照）。
The charge accumulated in the fourth imaging region IF4 that is equal to the imaging region IF when the
撮影レンズ６７の光軸ＬＸが撮像領域ＩＦの中心近傍を通る位置関係にある時に、第１方向ｘ、第２方向ｙともに撮像領域ＩＦが移動範囲Ｒ１の中心に位置する（移動中心位置にある）ように可動部３０ａと固定部３０ｂの位置関係を設定する。撮像素子３９ａ１の撮像領域ＩＦの中心とは、撮像素子３９ａ１の撮像面を形成する矩形である撮像領域ＩＦが有する２つの対角線の交点をいう。
When the optical axis LX of the
可動部３０ａは、撮影レンズ６７の方向からみて光軸方向に撮像部３９ａ、プレート６４ａ、可動基板４９ａが取り付けられる（図１３、１４参照）。撮像部３９ａは、撮像素子３９ａ１、ステージ３９ａ２、押さえ部３９ａ３、光学ローパスフィルタ３９ａ４とを有し、ステージ３９ａ２とプレート６４ａとで撮像素子３９ａ１、押さえ部３９ａ３、光学ローパスフィルタ３９ａ４を挟み付勢する。第１〜第３水平移動用軸受け部５１ａ〜５３ａは、ステージ３９ａ２に取り付けられる。プレート６４ａは、撮像素子３９ａ１が取り付けられることにより、撮像素子３９ａ１が撮影レンズ６７の光軸ＬＸに垂直になるように位置決めを行う。またプレート６４ａが金属材料で出来ている場合には、撮像素子３９ａ１と接触することによりさらに放熱効果も有する。
The
可動基板４９ａは、シート状でかつ渦巻き状のコイルパターンが形成された第１、第２コイル３１ａ、３２ａ、及びホール素子部４４ａとが取り付けられている。第１コイル３１ａのコイルパターンは、第１コイル３１ａの電流の方向と第１磁石４１１ｂの磁界の向きから生じる電磁力により第１コイル３１ａを含む可動部３０ａを第１方向ｘに移動させるべく、第２方向ｙと平行な線分を有する。第２コイル３２ａのコイルパターンは、第２コイル３２ａの電流の方向と第２磁石４１２ｂの磁界の向きから生じる電磁力により第２コイル３２ａを含む可動部３０ａを第２方向ｙに移動させるべく、第１方向ｘと平行な線分を有する。ホール素子部４４ａについては後述する。
The
第１、第２コイル３１ａ、３２ａは、フレキシブル基板（不図示）を介してこれらを駆動するドライバ回路２９と接続される。ドライバ回路２９は、ＣＰＵ２１のＰＷＭ０、ＰＷＭ１から第１、第２ＰＷＭデューティｄｘ、ｄｙのそれぞれが入力される。ドライバ回路２９は、入力された第１、第２ＰＷＭデューティｄｘ、ｄｙの値に応じて第１、第２コイル３１ａ、３２ａに電力を供給し、可動部３０ａを駆動する。
The first and
第１磁石４１１ｂは、第１コイル３１ａ及び第１ホール素子ｈｈ１０と対向するように固定部３０ｂの可動部３０ａ側に取り付けられる。第２磁石４１２ｂは、第２コイル３２ａ及び第２ホール素子ｈｖ１０と対向するように固定部３０ｂの可動部３０ａ側に取り付けられる。
The
第１磁石４１１ｂは、第３方向ｚにおいて固定部３０ｂのベース板６５ｂ上で且つ可動部３０ａ側に取り付けられた第１ヨーク４３１ｂの上であって、第１方向ｘにＮ極とＳ極が並べて取り付けられる。第１磁石４１１ｂの第２方向ｙの長さは、可動部３０ａが第２方向ｙに移動した際に第１コイル３１ａ及び第１ホール素子ｈｈ１０に及ぼす磁界が変化しない程度に第１コイル３１ａの第２方向ｙの第１有効長ＬＥ１に比べて長めに設定される。
The
第２磁石４１２ｂは、第３方向ｚにおいて固定部３０ｂのベース板６５ｂ上で且つ可動部３０ａ側に取り付けられた第２ヨーク４３２ｂの上であって、第２方向ｙにＮ極とＳ極が並べて取り付けられる。第２磁石４１２ｂの第１方向ｘの長さは、可動部３０ａが第１方向ｘに移動した際に第２コイル３２ａ及び第２ホール素子ｈｖ１０に及ぼす磁界が変化しない程度に第２コイル３２ａの第１方向ｘの第２有効長ＬＥ２に比べて長めに設定される。
The
第１ヨーク４３１ｂは、第２方向ｙから見てコの字型形状を有する多角柱の軟磁性体材料で構成され、第１磁石４１１ｂ、第１コイル３１ａ、及び第１ホール素子ｈｈ１０を第３方向ｚで挟む形で、固定部３０ｂのベース板６５ｂ上に取り付けられる。第１ヨーク４３１ｂにおける第１磁石４１１ｂと接する側の部分は、第１磁石４１１ｂの磁界が周囲に漏れないようにする役目を果たす。第１ヨーク４３１ｂにおける第１磁石４１１ｂ、第１コイル３１ａ、及び可動基板４９ａと対向する側の部分は、第１磁石４１１ｂと第１コイル３１ａ、及び第１磁石４１１ｂと第１ホール素子ｈｈ１０との間の磁束密度を高める役目を果たす。
The
第２ヨーク４３２ｂは、第１方向ｘから見てコの字型形状を有する多角柱の軟磁性体材料で構成され、第２磁石４１２ｂ、第２コイル３２ａ、及び第２ホール素子ｈｖ１０を第３方向ｚで挟む形で、固定部３０ｂのベース板６５ｂ上に取り付けられる。第２ヨーク４３２ｂにおける第２磁石４１２ｂと接する側の部分は、第２磁石４１２ｂの磁界が周囲に漏れないようにする役目を果たす。第２ヨーク４３２ｂにおける第２磁石４１２ｂ、第２コイル３２ａ、及び可動基板４９ａと対向する側の部分は、第２磁石４１２ｂと第２コイル３２ａ、及び第２磁石４１２ｂと第２ホール素子ｈｖ１０との間の磁束密度を高める役目を果たす。
The
ホール素子部４４ａは、ホール効果を利用した磁電変換素子であるホール素子を２つ有し、可動部３０ａの第１方向ｘ、第２方向ｙの現在位置Ｐ（第１検出位置信号ｐｘ、第２検出位置信号ｐｙ）を検出する１軸ホール素子である。２つのホール素子のうち第１方向ｘの位置検出用のホール素子を第１ホール素子ｈｈ１０、第２方向ｙの位置検出用のホール素子を第２ホール素子ｈｖ１０とする。
The
第１ホール素子ｈｈ１０は、第３方向ｚから見て可動部３０ａの可動基板４９ａ上であって、固定部３０ｂの第１磁石４１１ｂと対向する位置に取り付けられる。第２ホール素子ｈｖ１０は、第３方向ｚから見て可動部３０ａの可動基板４９ａ上であって、固定部３０ｂの第２磁石４１２ｂと対向する位置に取り付けられる。
The first hall element hh10 is mounted on the
直線的な変化量を使って精度の高い位置検出が行える範囲を最大限活用して位置検出を行うため、第１ホール素子ｈｈ１０の第１方向ｘの位置は、光軸ＬＸが撮像素子３９ａ１の中心近傍を通る位置関係にある時に、第１磁石４１１ｂのＮ極、Ｓ極と等距離近傍にあるのが望ましい。同様に、第２ホール素子ｈｖ１０の第２方向ｙの位置は、光軸ＬＸが撮像素子３９ａ１の中心近傍を通る位置関係にある時に、第２磁石４１２ｂのＮ極、Ｓ極と等距離近傍にあるのが望ましい。
In order to perform position detection by making the most of the range in which position detection with high accuracy can be performed using a linear change amount, the position of the first hall element hh10 in the first direction x is the optical axis LX of the image sensor 39a1. When the positional relation passes through the vicinity of the center, it is desirable that the
ベース板６５ｂは、固定部３０ｂにおいて第１、第２ヨーク４３１ｂ、４３２ｂなどを取り付けるベースとなる板状部材で、撮像素子３９ａ１の撮像面と平行に配置される。本実施形態では、ベース板６５ｂは、第３方向ｚにおいて、可動基板４９ａよりも撮影レンズ６７に近い側にあるが、可動基板４９ａの方が撮影レンズ６７に近い側にあるような位置関係であってもよい。この場合、第１、第２コイル３１ａ、３２ａ、ホール素子部４４ａは可動基板４９ａの撮影レンズ６７がある側と逆側に、第１、第２磁石４１１ｂ、４１２ｂはベース板６５ｂの撮影レンズ６７がある側に配置される。
The
ホール素子信号処理回路４５は、第１ホール素子ｈｈ１０の出力信号から第１ホール素子ｈｈ１０における出力端子間の水平方向電位差を検出し、これから第１方向ｘの位置を特定する第１検出位置信号ｐｘをＣＰＵ２１のＡ／Ｄ２に出力する第１ホール素子信号処理回路４５０と、第２ホール素子ｈｖ１０の出力信号から、第２ホール素子ｈｖ１０における出力端子間の鉛直方向電位差を検出し、これから第２方向ｙの位置を特定する第２検出位置信号ｐｙをＣＰＵ２１のＡ／Ｄ３に出力する第２ホール素子信号処理回路４６０とを有する。
The hall element
次に、ＣＰＵ２１が実行し、一定時間（１ｍｓ）ごとに割り込み処理として他の動作と独立して行われる像ブレ補正処理について手順を図１５のフローチャートで説明する。 Next, the procedure of the image blur correction process executed by the CPU 21 and performed independently of other operations as an interrupt process at regular time intervals (1 ms) will be described with reference to the flowchart of FIG.
ステップＳ１１で、像ブレ補正処理の割り込み動作が始まると、ステップＳ１２で、角速度検出部２５から出力された第１、第２角速度ｖｘ、ｖｙが、ＣＰＵ２１のＡ／Ｄ０、Ａ／Ｄ１を介しＡ／Ｄ変換され入力される。ステップＳ１３で、ホール素子部４４ａで位置検出され、ホール素子信号処理回路４５で演算された第１、第２検出位置信号ｐｘ、ｐｙがＣＰＵ２１のＡ／Ｄ２、Ａ／Ｄ３を介しＡ／Ｄ変換され入力され、現在位置Ｐ（ｐｄｘ、ｐｄｙ）が求められる。
When the image blur correction process interrupt operation starts in step S11, the first and second angular velocities vx and vy output from the angular
ステップＳ１４で、ＩＳ＝０か否かが判断される。ＩＳ＝０すなわち補正モードでない場合は、ステップＳ１５で、可動部３０ａの移動すべき位置Ｓ（ｓｘ、ｓｙ）が、可動部３０ａの移動中心位置と同じに設定される。ＩＳ＝１すなわち補正モードの場合は、ステップＳ１６で、ステップＳ１２で求めた第１、第２角速度ｖｘ、ｖｙから可動部３０ａの移動すべき位置Ｓ（ｓｘ、ｓｙ）が演算され設定される。
In step S14, it is determined whether IS = 0. When IS = 0, that is, when the correction mode is not set, in step S15, the position S (sx, sy) to which the
ステップＳ１７で、ステップＳ１５またはステップＳ１６で設定した位置Ｓ（ｓｘ、ｓｙ）と現在位置Ｐ（ｐｄｘ、ｐｄｙ）より可動部３０ａの移動に必要な駆動力Ｄすなわち第１、第２コイル３１ａ、３２ａを駆動するのに必要な第１、第２ＰＷＭデューティｄｘ、ｄｙが演算される。ステップＳ１８で第１、第２ＰＷＭデューティｄｘ、ｄｙによりドライバ回路２９を介し第１、第２コイル３１ａ、３２ａが駆動され可動部３０ａが移動せしめられる。ステップＳ１７、Ｓ１８の動作は、一般的な比例、積分、比例演算を行うＰＩＤ自動制御で用いられる自動制御演算である。
In step S17, the driving force D required to move the
次に、撮像装置１の撮影手順（ＣＰＵ２１の動作フロー）を図１６のフローチャートで説明する。ステップＳ１０１で、Ｐｏｎスイッチ１１ａがオン状態にされることにより撮像装置１の電源がオン状態にされると、ステップＳ１０２で、図１５のフローチャートで説明した像ブレ補正処理が一定時間（１ｍｓ）ごとに割り込み処理として開始される。ステップＳ１０３以降の手順と独立して像ブレ補正処理は行われる。
Next, a photographing procedure (operation flow of the CPU 21) of the
ステップＳ１０３で、像ブレ補正スイッチ１４ａがオン状態にされたか否かが判断される。オン状態にされている場合はステップＳ１０４で、パラメータＩＳの値が１に設定される。オフ状態にされている場合は、ステップＳ１０５でパラメータＩＳの値が０に設定される。
In step S103, it is determined whether or not the image
ステップＳ１０６で、ＡＥ部２３のＡＥセンサ駆動により測光が行われ、絞り値や露光時間が演算される。ステップＳ１０７で、ＡＦ部２４のＡＦセンサが駆動され測距が行われ、ＡＦ部２４のレンズ制御回路駆動により合焦動作が行われる。
In step S106, photometry is performed by driving the AE sensor of the
ステップＳ１０８で、スルー画像表示のための撮像素子３９ａ１の電荷蓄積が行われる。ステップＳ１０９で、露光時間内の間撮像素子３９ａ１に蓄積された電荷が読み出しされる。ステップＳ１１０で、読み出しされた電荷に基づく電気信号が画像信号に変換される。画像信号に基づく画像が表示部１７の表示領域に表示される。
In step S108, charge accumulation of the image sensor 39a1 for through image display is performed. In step S109, the charge accumulated in the image sensor 39a1 during the exposure time is read out. In step S110, an electrical signal based on the read charge is converted into an image signal. An image based on the image signal is displayed in the display area of the
ステップＳ１１１で、使用者の指示によりレリーズＳＷ１３ａがオン状態にされたか否かが判断される。オン状態にされていない場合は、ステップＳ１０３に戻される。オン状態にされた場合は、ステップＳ１１２で、広角撮影ＳＷ１５ａがオン状態にされたか否かが判断される。
In step S111, it is determined whether or not the
ステップＳ１１２の判断で、オン状態にされていない場合は、通常撮影が行われる。すなわち、ステップＳ１１３で、撮像素子３９ａ１の電荷蓄積が行われる。ステップＳ１１４で、露光時間内の間撮像素子３９ａ１に蓄積された電荷が読み出しされる。ステップＳ１１５で、読み出しされた電荷に基づく電気信号が画像信号に変換される。画像信号が撮像装置１内の記憶装置１８に記録される。ステップＳ１１６で、通常撮影結果画像表示が行われる。すなわち、画像信号に基づく画像が通常撮影結果画像として表示部１７の表示領域に表示される。その後ステップＳ１０３に戻る。
If it is determined in step S112 that the camera is not turned on, normal shooting is performed. That is, charge accumulation of the image sensor 39a1 is performed in step S113. In step S114, the charge accumulated in the image sensor 39a1 during the exposure time is read out. In step S115, an electrical signal based on the read charge is converted into an image signal. The image signal is recorded in the storage device 18 in the
ステップＳ１１２の判断で、オン状態にされている場合は、広角撮影が行われる。ステップＳ１１７で、図１５のフローチャートで説明した１ｍｓごとに行われてきた割り込み処理（像ブレ補正）が禁止される。ステップＳ１１８で、第１〜第４画像信号Ｐｓ１〜Ｐｓ４がＣＰＵ２１に入力（４画像入力）され一時記憶される。ステップＳ１１９で、第１〜第４画像信号Ｐｓ１〜Ｐｓ４は、広角画像信号ＰｓＷに合成される。合成には、間引き処理又は圧縮処理したデータの作成も含まれる。ステップＳ１２０で、割り込み処理（像ブレ補正）の禁止状態が解除され、再度、像ブレ補正動作が開始され、ステップＳ１１５に進められる。広角撮影が行われた後のステップＳ１１６では、広角撮影結果画像表示が行われる。すなわち、広角画像信号ＰｓＷに基づく広角画像ＰｉｃＷが広角撮影結果画像として表示部１７の表示領域に表示される。
If it is determined in step S112 that the camera is on, wide-angle shooting is performed. In step S117, the interrupt process (image blur correction) performed every 1 ms described in the flowchart of FIG. 15 is prohibited. In step S118, the first to fourth image signals Ps1 to Ps4 are input to the CPU 21 (four image inputs) and temporarily stored. In step S119, the first to fourth image signals Ps1 to Ps4 are combined with the wide-angle image signal PsW. The synthesis includes creation of data subjected to thinning processing or compression processing. In step S120, the interruption process (image blur correction) prohibition state is canceled, and the image blur correction operation is started again, and the process proceeds to step S115. In step S116 after wide-angle shooting is performed, wide-angle shooting result image display is performed. That is, the wide-angle image PicW based on the wide-angle image signal PsW is displayed in the display area of the
次に、図１６でのフローチャートにおけるステップＳ１１８の４画像入力の手順を図１７のフローチャートで説明する。ステップＳ１５１で、４画像入力処理が開始されると、ステップＳ１５２で、可動部３０ａが第１位置Ｓ１に移動される。ステップＳ１５３で、撮像素子３９ａ１の電荷蓄積が行われる。ステップＳ１５４で、露光時間内の間撮像素子３９ａ１に蓄積された電荷が読み出しされる。ステップＳ１５５で、読み出しされた電荷に基づく電気信号が第１画像信号Ｐｓ１に変換されてＣＰＵ２１に一時記憶される。
Next, the procedure for inputting four images in step S118 in the flowchart in FIG. 16 will be described with reference to the flowchart in FIG. When the four-image input process is started in step S151, the
ステップＳ１５６で、可動部３０ａが第２位置Ｓ２に移動される。ステップＳ１５７で、撮像素子３９ａ１の電荷蓄積が行われる。ステップＳ１５８で、露光時間内の間撮像素子３９ａ１に蓄積された電荷が読み出しされる。ステップＳ１５９で、読み出しされた電荷に基づく電気信号が第２画像信号Ｐｓ２に変換されてＣＰＵ２１に一時記憶される。
In step S156, the
ステップＳ１６０で、可動部３０ａが第３位置Ｓ３に移動される。ステップＳ１６１で、撮像素子３９ａ１の電荷蓄積が行われる。ステップＳ１６２で、露光時間内の間撮像素子３９ａ１に蓄積された電荷が読み出しされる。ステップＳ１６３で、読み出しされた電荷に基づく電気信号が第３画像信号Ｐｓ３に変換されてＣＰＵ２１に一時記憶される。
In step S160, the
ステップＳ１６４で、可動部３０ａが第４位置Ｓ４に移動される。ステップＳ１６５で、撮像素子３９ａ１の電荷蓄積が行われる。ステップＳ１６６で、露光時間内の間撮像素子３９ａ１に蓄積された電荷が読み出しされる。ステップＳ１６７で、読み出しされた電荷に基づく電気信号が第４画像信号Ｐｓ４に変換されてＣＰＵ２１に一時記憶され、ステップＳ１６８で、４画像入力処理が終了される。その後、図１６のフローチャートのステップＳ１１９に進められる。
In step S164, the
広角画像信号ＰｓＷに基づく広角画像ＰｉｃＷは、第１〜第４画像信号Ｐｓ１〜Ｐｓ４それぞれに基づく第１〜第４画像Ｐｉｃ１〜Ｐｉｃ４に比べて広い撮像範囲を有する。従って、本実施形態では、広角撮影を行う際、撮影レンズの焦点距離よりも広角の画像を得ることが可能になる。 The wide-angle image PicW based on the wide-angle image signal PsW has a wider imaging range than the first to fourth images Pic1 to Pic4 based on the first to fourth image signals Ps1 to Ps4, respectively. Therefore, in the present embodiment, when performing wide-angle shooting, it is possible to obtain an image having a wider angle than the focal length of the shooting lens.
また、広角画像信号ＰｓＷを得るための装置は、像ブレ補正に使用する部材を利用している。従って、像ブレ補正装置を有する撮像装置であれば、部品点数を増やすことなく、本発明を実施することが可能になる。 The apparatus for obtaining the wide-angle image signal PsW uses a member used for image blur correction. Therefore, the present invention can be implemented without increasing the number of components if the imaging apparatus has an image blur correction apparatus.
なお、第１位置Ｓ１を、可動部３０ａが第１端点ｐ１に接する時の位置であるとして説明した。この場合、第１端点ｐ１に当たる程度の駆動力で可動部３０ａを移動させることで、可動部３０ａは第１位置Ｓ１に到達させることできる。この駆動力は各部材の特性及び重力の影響を考慮した値をあらかじめ求めておくことが可能である。従って、像ブレ補正の動作中、可動部３０ａを第１位置Ｓ１まで移動させるための駆動力を演算する手順を省略することが可能になる。また、ＰＩＤ制御では必要とされる位置検出の手順を省略することが可能になる。第２〜第４位置Ｓ２〜Ｓ４についても同様である。
In addition, 1st position S1 was demonstrated as a position when the
また、本実施形態では、４つの第１〜第４位置Ｓ１〜Ｓ４に可動部３０ａを移動させて広角画像ＰｉｃＷを得る形態を説明したが、可動部３０ａを移動させる位置は、２以上であればこれらの位置で得られた画像を合成することにより広角画像ＰｉｃＷを得ることが可能である。
In the present embodiment, the mode in which the
また、本実施形態では、第１方向ｘ、第２方向ｙそれぞれにおいて、位置検出用の磁石と、駆動用の磁石を共用させた構成を説明したが別体であってもよい。 In the present embodiment, the configuration in which the position detecting magnet and the driving magnet are shared in each of the first direction x and the second direction y has been described.
さらに、位置検出用のホール素子部４４ａを可動部３０ａに、位置検出用の磁石（第１、第２磁石４１１ｂ、４１２ｂ）を固定部３０ｂに配置する構成を説明したが、可動部３０ａ、固定部３０ｂの構成を逆、すなわち、可動部３０ａが位置検出用の磁石を、固定部３０ｂがホール素子部を有する形態でもよい。
Furthermore, the configuration in which the
また、磁界を発生させる装置としての磁石はいずれも、常に磁界を発生させる磁石であっても、必要に応じて磁界を発生させる電磁石であってもよい。 Further, any of the magnets as a device for generating a magnetic field may be a magnet that always generates a magnetic field or an electromagnet that generates a magnetic field as necessary.
可動部３０ａの駆動手段は、コイルと磁石による電磁誘導によるものに限られないし、可動部３０ａの位置検出手段は、ホール素子によるものに限られない。具体的には、磁界の変化を検出することにより可動部の位置検出情報を求めることが可能なＭＩセンサ（高周波キャリア型磁界センサ）、または磁気共鳴型磁界検出素子、ＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）であり、ホール素子を利用した本実施形態と同様の効果が得られる。
The drive means of the
１ 撮像装置
１１ Ｐｏｎボタン
１２ａ 測光スイッチ
１３ レリーズボタン
１３ａ レリーズＳＷ
１４ 像ブレ補正ボタン
１４ａ 像ブレ補正スイッチ
１５ 広角撮影ボタン
１５ａ 広角撮影ＳＷ
１７ 表示部
２１ ＣＰＵ
２２ 撮像ブロック
２３ ＡＥ部
２４ ＡＦ部
２５ 角速度検出部
２６、２７ 第１、第２角速度センサ
２８ アンプ・ハイパスフィルタ回路
２９ ドライバ回路
３０ 像ブレ補正及び広角撮像部
３０ａ 可動部
３０ｂ 固定部
３１ａ、３２ａ 第１、第２コイル
３９ａ 撮像部
３９ａ１ 撮像素子
３９ａ２ ステージ
３９ａ３ 押さえ部
３９ａ４ 光学ローパスフィルタ
４１１ｂ、４１２ｂ 第１、第２磁石
４３１ｂ、４３２ｂ 第１、第２ヨーク
４４ａ ホール素子部
４５ ホール素子信号処理回路
４９ａ 可動基板
５０ａ 移動用シャフト
５１ａ〜５３ａ 第１〜第３水平移動用軸受け部
５４ｂ〜５７ｂ 第１〜第４鉛直移動用軸受け部
６４ａ プレート
６５ｂ ベース板
６７ 撮影レンズ
ｄｘ、ｄｙ 第１、第２ＰＷＭデューティ
ｈｈ１０ 第１ホール素子
ｈｖ１０ 第２ホール素子
ＩＦ 撮像領域
ＩＦ１〜ＩＦ４ 第１〜第４撮像領域
Ｌ１〜Ｌ４ 第１〜第４長さ
ＬＥ１、ＬＥ２ 第１、第２有効長
ＬＸ 撮影レンズの光軸
ｐ１〜ｐ４ 第１〜第４端点
ｐｘ、ｐｙ 第１、第２検出位置信号
Ｒ１ 撮像領域の移動範囲
Ｒ２ イメージサークルの範囲
Ｓ１〜Ｓ４ 第１〜第４位置
ｖｘ、ｖｙ 第１、第２角速度
ｗ１、ｗ２ 第１、第２幅
1
14 Image
17 Display unit 21 CPU
22
Claims (7)
前記可動部を、前記第１方向に移動自在に支持する固定部と、
前記可動部を、移動範囲内の２以上の位置に移動させ、前記２以上の位置それぞれで撮像して得られた前記２以上の画像信号を合成し広角画像信号を得る制御部とを備え、
前記撮像素子は、部分的な電荷読み出しが可能であり、
前記２以上の位置の撮像領域において重複部分が存在し、
前記２以上の画像信号のぞれぞれは、前記撮像素子の撮像領域のうち前記合成に必要な部分で蓄積された電荷に基づいて得られることを特徴とする撮像装置。 A movable part having an imaging element and linearly movable in a first direction orthogonal to the optical axis of the photographing lens;
A fixed part that supports the movable part movably in the first direction;
A control unit that moves the movable unit to two or more positions within a moving range, and combines the two or more image signals obtained by imaging at each of the two or more positions to obtain a wide-angle image signal ;
The image sensor is capable of partial charge readout,
There is an overlapping portion in the imaging region at the two or more positions,
Each of the two or more image signals is obtained based on charges accumulated in a part necessary for the synthesis in an imaging region of the imaging element .
前記固定部は、前記第１方向に加えて、前記第２方向に移動自在に前記可動部を支持し、
前記広角画像信号を得るための可動部の移動位置は４以上であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。 In addition to the first direction, the movable portion is linearly movable in a second direction orthogonal to the optical axis and the first direction,
The fixed portion supports the movable portion movably in the second direction in addition to the first direction,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein a moving position of the movable part for obtaining the wide-angle image signal is 4 or more.
前記可動部の移動範囲の前記第１方向の他方且つ前記第２方向の一方の端点である第２端点に前記可動部が接触する第２位置と、
前記可動部の移動範囲の前記第１方向の他方且つ前記第２方向の他方の端点である第３端点に前記可動部が接触する第３位置と、
前記可動部の移動範囲の前記第１方向の一方且つ前記第２方向の他方の端点である第４端点に前記可動部が接触する第４位置を有することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。 The moving position of the movable portion for obtaining the four or more wide-angle image signals is such that the movable portion is at a first end point that is one end point in the first direction and one end direction in the second direction of the moving range of the movable portion. A first position of contact;
A second position where the movable part contacts a second end point which is the other end of the moving direction of the movable part in the first direction and one end point in the second direction;
A third position where the movable part contacts a third end point which is the other end point in the second direction and the other end in the first direction of the moving range of the movable part;
3. The fourth position according to claim 2, wherein the movable portion has a fourth position where the movable portion comes into contact with a fourth end point that is one end of the first direction and the other end point in the second direction of the moving range of the movable portion. Imaging device.
広角撮像モードが設定されると、合焦動作によって定められた撮影レンズの焦点距離に従って撮影が行われることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。 The moving range of the imaging region of the imaging device is within the range of the image circle,
6. The imaging apparatus according to claim 5, wherein when the wide-angle imaging mode is set, imaging is performed according to the focal length of the imaging lens determined by the focusing operation .
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