JP4875971B2

JP4875971B2 - 撮影装置及びその調整方法

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Publication number: JP4875971B2
Application number: JP2006331724A
Authority: JP
Inventors: 尚江波戸
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2026-12-08
Also published as: JP2008145662A

Description

本発明は、手振れ量補正を行う撮影装置、及びこの撮影装置を調整する調整方法に関するものである。

従来より、デジタルカメラなどの撮影装置でイメージセンサの撮影画面内における中心位置と、撮影光学系の光軸位置とをあわせる位置調整を行うために、例えば特許文献１に記載されているように、撮影レンズを光軸と直交する方向に移動自在に組み込み、位置を調整した後、紫外線硬化型接着剤などの接着剤、あるいはネジ止めなどの固定手段によって撮影レンズを固定する構成が一般的である。なお、この特許文献１に記載されているように、撮影レンズを移動させることによって位置調整を行うものだけではなく、イメージセンサの位置を移動して位置調整を行う構成とすることも多い。

また、特許文献２記載の偏心調整方法では、撮影光学系を通してイメージセンサで撮像される画面内の解像度の状態が最良となるようにレンズの位置調整を行って、画像状態が最良となった場合にレンズ枠を固定する構成としている。さらにまた、特許文献３記載の中心位置出し方法では、中心位置出し用チャートを撮像して、その撮像したチャート中心位置と撮像装置受光部の中心位置とのずれ量を検出することで中心位置合わせを行う構成が記載されている。あるいは、特許文献４記載の画枠センタリング方法では、撮像素子の有効エリアから撮像信号を切り出す（トリミングする）範囲を可変設定することによって撮影画枠の中心を撮影レンズの光軸に合わせる構成としている。

さらに、撮影光学系としてズームレンズ装置を備える場合には、例えば、望遠側及び広角側の間でズーム倍率を可変させてズーム中心の位置を見つけた後、先ず広角端の位置でズーム中心の位置が撮影画面中心に位置するように調整用ネジのネジ込み量を変更するなどしてイメージセンサの取り付け位置を調整し、次に撮影光学系を望遠端の位置に移動してズーム中心位置及び撮影画面中心が同じ位置となるように広角端のときと同様に調整する。そして、再度広角端の位置に戻して撮影画面中心の位置がずれてないことを確認し、位置ずれがある場合位置調整を行う。以後は望遠端と広角端とでそれぞれ中心位置のずれが許容範囲内になるまで同様の作業を行う。そして中心位置の調整が完了した後、イメージセンサの取り付け部をハンダ溶接または接着するなどして固定する。
特開２００３−０１５００８号公報特開２００１−２５７９３０号公報特開平０８−１５９９１９号公報特開平０６−１７４９９１号公報

しかしながら、上記のような方法でズームレンズ装置の偏心調整を行うと、広角端及び望遠端でそれぞれ撮影と位置調整を繰り返し行い、それぞれの位置における撮影画面中心の位置ずれを調整するという作業を何度も行わなければならず、非常に手間と時間がかかってしまう。また上記特許文献１〜４に記載された調整方法をズームレンズ装置に用いる場合でもやはり、広角端及び望遠端における位置調整を繰り返し行うことが必要である。

本発明は上記事情を考慮してなされたものであり、撮影レンズの光軸とイメージセンサの撮影画面中心とを一致させる中心位置調整を容易に且つ高精度に調整可能とする撮影装置及びその調整方法を提供することを目的とする。

本発明では、筐体の振れ量を検出する手振れ量検出手段と、補正レンズを含む撮影光学系と、この撮影光学系を通過した被写体像を撮影するイメージセンサと、前記補正レンズの位置を検出する位置検出手段と、前記補正レンズを移動させる駆動手段と、前記位置検出手段で検出した補正レンズの位置が、前記手振れ量検出手段で検出した振れ量に応じた目標値と一致するように前記駆動手段を制御して手振れを相殺させる制御手段と、前記駆動手段による前記補正レンズの駆動量に応じた電気信号情報を記憶する記憶手段とを備え、前記制御手段は、前記筐体に振れが無く中心位置にある前記撮影光学系の光軸と前記イメージセンサの撮影画面中心とが一致するように前記駆動手段を制御することにより前記補正レンズの位置を移動させて、このときの前記電気信号情報を前記記憶手段に予め記憶させておき、撮影前に、前記記憶手段から前記電気信号情報を読み出して前記補正レンズの中心位置調整を行う撮影装置において、前記位置検出手段は、前記補正レンズの位置に応じた値の信号を出力する位置センサと、この位置センサからの出力信号を増幅するとともに、一定のオフセット量を加えた増幅信号を出力する増幅手段と、前記増幅手段から出力された前記増幅信号を前記制御手段が認識可能な電気信号に変換する信号変換手段とを備え、前記増幅手段は、前記オフセット量を調節可能なオフセット量調節手段を備えており、前記補正レンズがその移動範囲の一端及び他端に位置するときの前記増幅信号を測定した調整前信号を取得してこれらの調整前信号の平均値と、前記信号変換手段で変換可能な出力信号範囲の中心値との差分値を算出し、前記一端又は他端における前記増幅信号が、前記調整前信号に前記差分値を加算した基準値となるように前記オフセット量が調節されていることを特徴とする。

請求項２記載の撮影装置では、筐体の振れ量を検出する手振れ量検出手段と、撮影光学系と、この撮影光学系を通過した被写体像を撮影するイメージセンサと、前記イメージセンサの位置を検出する位置検出手段と、前記イメージセンサを移動させる駆動手段と、前記位置検出手段で検出したイメージセンサの位置が、前記手振れ量検出手段で検出した振れ量に応じた目標値と一致するように前記駆動手段を制御して手振れを相殺させる制御手段と、前記駆動手段による前記イメージセンサの駆動量に応じた電気信号情報を記憶する記憶手段とを備え、前記制御手段は、前記筐体に振れが無く中心位置にある前記イメージセンサの撮影画面中心と前記撮影光学系の光軸とが一致するように前記駆動手段を制御することにより前記イメージセンサの位置を移動させて、このときの前記電気信号情報を前記記憶手段に予め記憶させておき、撮影前に、前記記憶手段から前記電気信号情報を読み出して前記イメージセンサの中心位置調整を行う撮影装置において、前記位置検出手段は、前記イメージセンサの位置に応じた値の信号を出力する位置センサと、この位置センサからの出力信号を増幅するとともに、一定のオフセット量を加えた増幅信号を出力する増幅手段と、前記増幅手段から出力された前記増幅信号を前記制御手段が認識可能な電気信号に変換する信号変換手段とを備え、前記増幅手段は、前記オフセット量を調節可能なオフセット量調節手段を備えており、前記イメージセンサがその移動範囲の一端及び他端に位置するときの前記増幅信号を測定した調整前信号を取得してこれらの調整前信号の平均値と、前記信号変換手段で変換可能な出力信号範囲の中心値との差分値を算出し、前記一端又は他端における前記増幅信号が、前記調整前信号に前記差分値を加算した基準値となるように前記オフセット量が調節されていることを特徴とする。

また、前記撮影光学系は、ズーム倍率を変更可能なズームレンズ機構を備えており、前記制御手段は、前記撮影光学系のテレ端位置及びワイド端位置における前記補正レンズ又は前記イメージセンサの中心位置調整を行って前記テレ端位置及び前記ワイド端位置における前記電気信号情報を取得し、これらの電気信号情報から前記テレ端位置および前記ワイド端位置以外のズーム位置における前記電気信号情報を線形補間演算で求めることが好ましい。

請求項４記載の撮影装置の調整方法では、筐体の振れ量を検出する手振れ量検出手段と、補正レンズを含む撮影光学系と、この撮影光学系を通過した被写体像を撮影するイメージセンサと、前記補正レンズの位置を検出する位置検出手段と、前記補正レンズを移動させる駆動手段と、前記位置検出手段で検出した補正レンズの位置が、前記手振れ量検出手段で検出した振れ量に応じた目標値と一致するように前記駆動手段を制御して手振れを相殺させる制御手段と、前記駆動手段による前記補正レンズの駆動量に応じた電気信号情報を記憶する記憶手段とを備え、前記筐体に振れが無く中心位置にある前記撮影光学系の光軸と前記イメージセンサの撮影画面中心とが一致するように、前記駆動手段によって前記補正レンズを移動させて、このときの前記電気信号情報を取得し、前記記憶手段に予め記憶させる調整設定処理と、前記記憶手段から前記電気信号情報を読み出し、この電気信号情報に基づいて前記駆動手段を駆動して前記補正レンズの位置調整を行うレンズ位置調整処理とを行う撮影装置の調整方法において、前記位置検出手段は、前記補正レンズの位置に応じた値の信号を出力する位置センサと、この位置センサからの出力信号を増幅するとともに、一定のオフセット量を加えた増幅信号を出力する増幅手段と、前記増幅手段から出力された前記増幅信号を前記制御手段が認識可能な電気信号に変換する信号変換手段とを備え、前記増幅手段は、前記オフセット量を調節可能なオフセット量調節手段を備え、前記補正レンズがその移動範囲の一端及び他端に位置するときの前記増幅信号を測定した調整前信号を取得してこれらの調整前信号の平均値と、前記信号変換手段で変換可能な出力信号範囲の中心値との差分値を算出し、前記一端又は他端における前記増幅信号が、前記調整前信号に前記差分値を加算した基準値となるように前記オフセット量が調節されていることを特徴とする。

請求項５記載の撮影装置の調整方法では、筐体の振れ量を検出する手振れ量検出手段と、撮影光学系と、この撮影光学系を通過した被写体像を撮影するイメージセンサと、前記イメージセンサの位置を検出する位置検出手段と、前記イメージセンサを移動させる駆動手段と、前記位置検出手段で検出したイメージセンサの位置が、前記手振れ量検出手段で検出した振れ量に応じた目標値と一致するように前記駆動手段を制御して手振れを相殺させる制御手段と、前記駆動手段による前記イメージセンサの駆動量に応じた電気信号情報を記憶する記憶手段とを備え、前記筐体に振れが無く中心位置にある前記イメージセンサの撮影画面中心と前記撮影光学系の光軸とが一致するように、前記駆動手段によって前記イメージセンサを移動させて、このときの前記電気信号情報を取得し、前記記憶手段に予め記憶させる調整設定処理と、前記記憶手段から前記電気信号情報を読み出し、この電気信号情報に基づいて前記駆動手段を駆動して前記イメージセンサの位置調整を行うレンズ位置調整処理とを行う撮影装置の調整方法において、前記位置検出手段は、前記イメージセンサの位置に応じた値の信号を出力する位置センサと、この位置センサからの出力信号を増幅するとともに、一定のオフセット量を加えた増幅信号を出力する増幅手段と、前記増幅手段から出力された前記増幅信号を前記制御手段が認識可能な電気信号に変換する信号変換手段とを備え、前記増幅手段は、前記オフセット量を調節可能なオフセット量調節手段を備え、前記イメージセンサがその移動範囲の一端及び他端に位置するときの前記増幅信号を測定した調整前信号を取得してこれらの調整前信号の平均値と、前記信号変換手段で変換可能な出力信号範囲の中心値との差分値を算出し、前記一端又は他端における前記増幅信号が、前記調整前信号に前記差分値を加算した基準値となるように前記オフセット量が調節されていることを特徴とする。

なお、均一に塗り潰された平面状の被写体を前記イメージセンサで撮影した画像の輝度分布の状態から前記補正レンズ又は前記イメージセンサの中心位置調整を行うこと、あるいは、升目模様が形成された平面状の被写体を前記イメージセンサで撮影した画像の前記升目の歪み量から前記補正レンズ又は前記イメージセンサの中心位置調整を行うことが好ましい。

前記撮影光学系は、ズーム倍率を変更可能なズームレンズ機構を備えており、前記撮影光学系のテレ端位置及びワイド端位置における前記補正レンズ又は前記イメージセンサの中心位置調整を行って前記テレ端位置及び前記ワイド端位置における前記電気信号情報を取得し、これらの電気信号情報から前記テレ端位置および前記ワイド端位置以外のズーム位置における前記電気信号情報を線形補間演算で求め、前記記憶手段に記憶させることが好ましい。

また、前記撮影光学系はズーム倍率を変更可能なズームレンズ機構を備えており、前記撮影光学系のワイド端位置における前記補正レンズの中心位置調整を行って前記電気信号情報を取得し、前記ワイド端位置での中心位置調整が終了し、且つ前記筐体が上下左右に手振れを与えられた状態で、任意のマーキングが施された画像の移動軌跡を撮影して取得した後、前記撮影光学系を前記ワイド端位置からテレ端位置に変更し、且つ前記筐体が上下左右に手振れを与えられた状態で撮影して取得した前記テレ端位置における前記マーキングの移動軌跡が前記ワイド端位置における前記マーキングの移動軌跡に一致するように前記駆動手段を制御して、このときの電気信号情報を前記テレ端位置における電気信号情報として設定するとともに、前記テレ端位置及び前記ワイド端位置における電気信号情報から前記テレ端位置および前記ワイド端位置以外のズーム位置における前記電気信号情報を線形補間演算で求め、これらの電気信号情報を前記記憶手段に記憶させることが好ましい。

本発明によれば、筐体に振れが無く中心位置にあるときに、撮影光学系の光軸とイメージセンサの撮影画面中心とが一致するように、駆動手段によって補正レンズ又はイメージセンサを移動させて、このときの電気信号情報を取得して記憶手段に予め記憶させてきおき、記憶手段から電気信号情報を読み出し、この電気信号情報に基づいて駆動手段を駆動して補正レンズ又はイメージセンサの中心位置調整を行うとともに、補正レンズ又はイメージセンサがその移動範囲の一端及び他端に位置するときの増幅信号を測定した調整前信号を取得してこれらの調整前信号の平均値と、信号変換手段で変換可能な出力信号範囲の中心値との差分値を算出し、一端又は他端における増幅信号が、調整前信号に差分値を加算した基準値となるように増幅手段のオフセット量が調節されているので、中心位置調整を容易に且つ高精度に行うことができる。

本発明の第１実施形態を適用したデジタルカメラについて図面を参照して説明する。本実施形態の外観を示す図１において、デジタルカメラ１０のカメラボディ（筐体）１１の前面には、沈胴式のレンズ鏡胴１２が設けられている。レンズ鏡胴１２には撮影レンズ１３が保持されている。また、カメラボディ１１の前面上方部には、ストロボ発光部１４が配置されている。

デジタルカメラ１０の上面には、シャッタボタン１５と、操作ダイヤル１６とが設けられている。この操作ダイヤル１６は、電源スイッチのオン／オフと、静止画撮影モード／動画撮影モード／再生モード／設定モードの切り換えとを行う。なお、前記動画撮影モードは、静止画を３０フレーム／秒等の速度で連続撮影することにより、例えば最長３分間の動画を記録することができる。

図２において、デジタルカメラ１０の背面には、液晶パネル（ＬＣＤ）２０が設けられている。ＬＣＤ２０は、スチル及び動画の各撮影モードでは、電子ビューファインダとして機能するものでありスルー画をリアルタイムに表示し、再生モードでは、メモリカード１８に記憶されている静止画や動画の画像データを読み出して静止画や動画を再生表示する。更に、設定モードでは、各種設定画面を表示する。また、デジタルカメラ１０の背面には、ズーム倍率の操作に使用するズームボタン２２ａ，２２ｂが設けられている。

前記メモリカード１８は、デジタルカメラ１０の側面に設けられたメモリカードスロット２３に着脱自在に装填される。撮影モードで得た画像データはこのメモリカード１８に記憶される。また、カーソルボタン２４は、各種の設定の切り換えや、ＬＣＤ２０に表示される各種処理確認画面上の操作に用いられる。決定ボタン２５は、カーソルボタン２４によって選択された処理を実行する。

デジタルカメラ１０の電気的構成を示す図３において、システム制御部２６は、ＣＰＵ２７を主構成要素とし、記憶手段であるＲＯＭ２８，ＲＡＭ２９が設けられている。ＲＯＭ２８には、各種シーケンスプログラム、及び制御用のデータなどが記憶されており、ＲＡＭ２９には、作業用のデータが一時的に記憶される。このシステム制御部２６は、シャッタボタン１５，操作ダイヤル１６，カーソルボタン２４及び決定ボタン２５の操作により発生する操作信号に従って、画像の撮影、記録、再生、消去及びデータ転送などの各種プログラムに基づいてデジタルカメラ１０の各部を統括的に制御する。

また、システム制御部２６には、後述する手振れ検出部４６，４７で検出されたカメラボディ１１の角速度に応じた信号が入力され、この信号をデジタル変換処理するＡ／Ｄ変換器３１と、このデジタル変換処理された信号を時間積分する積分演算処理回路３２が設けられており、この積分演算処理回路３２の演算値からデジタルカメラ１０の振れ量を検出する。

撮影レンズ１３は、ズームレンズ１３ａ、フォーカスレンズ１３ｂ、及び補正レンズ１３ｃが含まれる。ズームレンズ１３ａ及びフォーカスレンズ１３ｂは、駆動モータ３３，３４の駆動によってそれぞれ移動する。補正レンズ１３ｃは、光軸と略直交する方向に移動自在に取り付けられており、後述するＶＣＭ５１，５２の駆動によって移動する。

駆動モータ３３，３４は、ステッピングモータからなり、モータドライバ３２に接続されている。この駆動モータ３３，３４は、システム制御部２６に接続されたモータドライバ３２からの制御パルスによって動作制御される。

撮影レンズ１３の背後には、ＣＣＤ３５が配置されている。スルー画表示の際には、ＣＣＤ３５からフィールド画（偶数フィールド又は奇数フィールド）の撮像信号が読み出され、この撮像信号がＣＤＳ／ＡＭＰ回路３６に入力される。

ＣＤＳ／ＡＭＰ回路３６は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）と、増幅器（ＡＭＰ）とからなる。ＣＤＳは、ＣＣＤ３５が出力した撮像信号からＲ，Ｇ，Ｂのアナログ画像信号を生成する。ＡＭＰは、前記Ｒ，Ｇ，Ｂのアナログ画像信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器３７は、ＣＤＳ／ＡＭＰ回路３６から出力されたアナログ画像信号をデジタル画像信号である画像データに変換する。

Ａ／Ｄ変換器３７から出力された画像データは、画像信号処理回路３８に入力され、ここで階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正、ＹＣ変換処理などの各画像処理が施された後、データバス４５を介してＳＤＲＡＭ３９に一時的に格納され、ＬＣＤドライバ４１を介してＬＣＤ２０に送られ、スルー画が表示される。ＳＤＲＡＭ３９には、連続した２フィールド画分を記憶するスルー画用のメモリエリアがあり、一方から読み出し中に、他方に書き込みをする。

スルー画の表示中には、一定時間間隔で、ＡＦ制御、ＡＥ制御がなされる。ＡＦ制御では、撮影レンズ１３を構成するフォーカスレンズを移動しながら、コントラスト（隣接する画素間の差を積分した値）が最大となる合焦位置を検出し、この合焦位置にフォーカスレンズをセットする。また、ＡＥ制御では、撮影レンズ１３を構成する絞りが変更される。

シャッタボタン１５の半押し操作を行う（スイッチＳ１がオン）と、ＡＥ測光が開始される。この測光では、輝度（Ｙ）データから、全画面の被写体輝度が算出され、得られた被写体輝度から、露出量の演算が行われ、露出時間、絞り値との組み合わせが決定される。また、ＡＦ制御が開始され、撮影レンズ１３を構成するフォーカスレンズが移動され、コントラスト（隣接する画素間の差を積分した値）が最大となる合焦位置が検出される。この合焦位置にフォーカスレンズがセットされる。

シャッタボタン１５の全押し操作（スイッチＳ２がオン）による本番撮影時には、絞りがＡＥ測光で決定された絞り値にセットされ、ＣＣＤ３５の電荷を強制的にドレインしてから、ＣＣＤ３５の光電変換を開始する。露光時間が経過すると、シャッタを作動させ、ＣＣＤ３５の光電変換を停止させる。

シャッタの閉鎖後に、ＣＣＤ３５からフレーム画が読み出され、ＣＤＳ／ＡＭＰ回路３６，Ａ／Ｄ変換器３７を経て画像信号処理回路３８にて画像処理（Ａ／Ｄ変換，ガンマ変換、ホワイトバランス、シャープネス処理、ＹＣ変換など）が施された後、ＳＤＲＡＭ３９に書き込まれる。そしてこのフレーム画の画像データがＳＤＲＡＭ３９から読み出され、圧縮伸長処理回路４２にてＪＰＥＧ形式などの所定の圧縮形式で圧縮処理された後、メディアコントローラ４３を介してメモリカード１８に記録される。また、システム制御部２６は、被写体の輝度が所定の閾値よりも低い場合に、ストロボ発光回路４４を駆動してストロボ発光部１４を発光させる。

レンズ鏡胴１２の内部は、詳しくは図４に示す構成となっており、撮影レンズ１３と、ＣＣＤ３５と手振れ検出部４６、４７と、位置検出部４８，４９と、駆動手段としてのボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５１，５２とが組み込まれている。さらに補正レンズ１３ｃを保持するレンズ枠５０を備えており、このレンズ枠５０がレンズ鏡胴１２に対して移動自在に取り付けられている。

位置検出部４８は、図４に示すように、磁石５３と、ホール素子５４と、このホール素子５４に電力を供給するとともに、ホール素子５４からの出力信号を増幅して取得するセンサ制御部５５とからなる。センサ制御部５５は、詳しくは図５に示すように、差動増幅器５７、ホール素子駆動部５８、バイアス電圧設定部５９、抵抗６１〜６４、及びコンデンサ６６、Ａ／Ｄ変換器６７などを備えている。このセンサ制御部５５は、ホール素子駆動部５８からの出力信号がホール素子５４に入力されると、レンズ枠５０に設けられた磁石５３との間隔に応じて変動するホール素子５４からの出力を差動増幅器５８によって増幅し、さらにこの差動増幅器５８からの増幅信号をＡ／Ｄ変換器６７によってデジタル信号に変換して位置検出することができる。また、バイアス電圧設定部５９は、ホール素子５４からの出力電圧にバイアスを加算して補正レンズ１３ｃの位置検出基準となるＤＣレベルを調整する。なお、位置検出部４９は、位置検出部４８と同様の構成からなり、位置検出部４８，４９は、補正レンズ１３ｃの光軸を中心にして互いに直交する位置に設けられている。これにより、位置検出部４８、４９は、補正レンズ１３ｃのＸ、Ｙ方向の位置をそれぞれ検出してシステム制御部２６に送信する。

ＶＣＭ５１は、図に示すように、レンズ枠５０に設けられた駆動コイル６６と、レンズ鏡胴１２に固定された磁石６７とからなり、駆動コイル６６はＶＣＭ駆動回路６８に接続されている。また、ＶＣＭ５２は、ＶＣＭ５１と同様の構成からなり、ＶＣＭ５１，５２は、補正レンズ１３ｃの光軸を中心にして位置検出部４８，４９とそれぞれ対面する位置に設けられている。システム制御部２６は、ＶＣＭ駆動回路６８を介して駆動コイル６６に通電する電流を制御する。そして、駆動コイル６６と磁石６７との間に通電電流に応じた反発力が発生する。この駆動コイル６６と磁石６７との間に反発力が発生することで、レンズ枠５０がＸ，Ｙ方向に沿って移動する。これによって、補正レンズ１３ｃが移動し、撮影レンズ１３の光路が偏向される。

システム制御部２６は、積分演算処理回路３２で演算されたデジタルカメラ１０の振れ量と、位置検出部４８，４９からのレンズ位置信号とに基づいてＶＣＭ駆動回路６８を制御し、手振れを相殺する方向と速度で補正レンズ１３ｃを移動させる。さらにシステム制御部２６には、記憶手段としてのバイアス記憶部７０が設けられている。後述する調整設定モードの際に、システム制御部２６は、補正レンズ１３ｃの初期位置に応じたバイアス電圧値を決定してバイアス記憶部７０に記憶し、撮影モードの際には、この初期位置に応じたバイアス電圧値を読み出してＶＣＭ駆動回路６８を制御する。

手振れ検出部４６は、詳しくは図６に示すように、ジャイロセンサ７１と、センサ外部処理回路７２とからなる。ジャイロセンサ７１は、角柱状の振動子７３と、この振動子７３の対面する２辺に面する検出用の圧電素子７４，７５と、これらと隣り合う残りの２辺に面する発振用の圧電素子７６，７７と、これらの圧電素子７６，７７を駆動する圧電素子駆動回路７８と、同期検波増幅器８０と、これらの制御を行うセンサ制御部８１とからなる。なお、本実施形態では、Ｘ，Ｙ方向の２方向の振れ量を検出するため、手振れ検出部４６と同様の構成の手振れ検出部４７を備え、且つ検出方向が手振れ検出部４６と直交するように配置している。

センサ制御部８１には、所定周期の制御パルスを発振する発振回路８２が設けられており、この発振回路８２から、例えば、８ｋＨｚの制御パルスが圧電素子駆動回路７８に入力される。そして制御パルスが入力された圧電素子駆動回路７８は、この制御パルスのタイミングに同期する駆動信号を圧電素子７６，７７に発振する。圧電素子７６，７７は圧電素子駆動回路７８からの駆動信号が印加されると振動子７３を励振させる。この状態で振動子７３が回転すると、回転角速度に応じたコリオリ力によって発生した出力電圧が圧電素子７４，７５から導出される。

上述した駆動信号に応じて出力される圧電素子７４，７５からの出力電圧を同期検波増幅器８０に入力する。同期検波増幅器８０は、差動増幅器及びサンプルホールドからなり、圧電素子７４，７５からの出力電圧をサンプルホールドして差動増幅した増幅信号を出力する。

センサ外部処理回路７２は、ハイパスフィルタ８３と，増幅アンプ８４とからなる。ハイパスフィルタ８３は、コンデンサ８６と抵抗８７と基準電源８８とからなる。コンデンサ８６は、同期検波増幅器８０の出力側に接続されており、抵抗８７は、コンデンサ８６と基準電源８８との間に接続されている。同期検波増幅器８０から出力された増幅信号は、ハイパスフィルタ８３を通って増幅アンプ８４へ入力される。そしてハイパスフィルタ８３を通された増幅信号は、増幅アンプ８４によって増幅されて上述したシステム制御部２６のＡ／Ｄ変換器３１へ出力される。また、増幅アンプ８４の増幅倍率としては、例えば５０倍に設定されている。

本実施形態のデジタルカメラ１０、及びその調整方法では、組み立て工程や検査工程などの際、撮影レンズ１３の光軸ＣＬと、ＣＣＤ３５の撮影画面中心とを合わせるための中心位置調整設定を予め行い、撮影時には、その調整設定による電気信号情報（本実施形態ではバイアス電圧値）を用いて中心位置調整処理を実行する。以下では、本実施形態のデジタルカメラ１０で調整設定を行うときのプロセスについて図７に示すフローチャートに沿って説明する。また、この中心位置調整を行う前は、補正レンズ１３ｃはレンズ鏡胴１２に組み込まれたままの状態とし、細かい位置の調整を必要としない。

この調整設定を行う際は、通常の撮影や画像の再生動作などに使用する操作部材とは異なる箇所、例えば電池カバーの内部などに配設した操作ボタンを操作入力することによって、デジタルカメラ１０は電源が投入されて各部が起動状態となり、調整設定モードが開始される。そして、システム制御部２６は、ＣＣＤ３５によって撮影レンズ１３を通して被写体を撮影し、この撮影画像を基に撮影レンズ１３の光軸位置を抽出する。

なお、本実施形態においては、デジタルカメラ１０の中心位置調整設定を行うときには、単一色（例えば灰色）で全面が均一に塗り潰されたパネルを被写体として撮影し、その撮影画像を基にして撮影レンズの光軸位置を抽出する。この中心位置調整の具体的な方法を図８及び図９を用いて説明する。上述したような単一色のパネルを撮影すると、撮影レンズ１３の光軸位置が撮影画面の中心に位置している場合、図８（Ａ）に示すような画像が撮影される。なお、図８では、ハッチングを用いて画像を表現しているが、これは模様ではなく、ハッチングの網目の狭さが画像の色の濃さを表している。この図８（Ａ）に示す画像では、撮影画面中心と一致している光軸ＣＬの位置が最も明るくなっており（最も輝度が高い）、この中心位置から外側に向って徐々に暗くなり、撮影画面の４隅が最も暗い画像となる（最も輝度が低い）。しかしながら、光軸の位置が撮影画面の中心位置からずれていると、図８（Ｂ）に示すように、最も明るい部分が撮影画面の中心位置からずれており、最も暗い部分が４隅以外に位置している。なお、図８（Ｂ）では、光軸が撮影画面中心に対して下方にずれている例を示している。このように、撮影レンズ１３の光軸の位置がずれていると、同じ被写体を撮影しても撮影画面内の輝度分布状態が異なってくるためこれを利用して光軸の位置を検出する。

そこで中心位置調整では先ず、図９のフローチャートに示すように、システム制御部２６は、補正レンズ１３ｃの移動量が０の位置、すなわち、バイアス電圧値が０の状態に制御した後、上述のパネルを撮影した画像を取り込む。なお、この図９に示すフローチャートでは、上下方向の中心位置調整について主に説明するが、実際は左右方向の中心位置調整も同時に行っている。そして、システム制御部２６は、画像上端部と画像下端部の輝度レベルをそれぞれ測定し、これらの輝度レベルの比較を行う。すなわち、図８（B）のように光軸位置ＣＬが撮影画面中心Ｏに対して下方に位置がずれている場合、上端部の輝度レベルが低く、下端部のほうが輝度レベルが高くなる。よって、システム制御部２６は、ＶＣＭ５１を駆動させて補正レンズ１３ｃを上方へ移動させる。また、上端部の方が輝度レベルが高いときには、補正レンズを下方へ移動させる。このように、補正レンズ１３ｃの位置に応じてＶＣＭ駆動回路６８のバイアス電圧値を変更してＶＣＭ５１，５２を駆動させることにより補正レンズ１３ｃを徐々に移動させて光軸位置ＣＬを撮影画面中心Ｏに一致させる。システム制御部２６は、このときのバイアス電圧値を中心位置の電気信号情報としてバイアス記憶部７０に記憶する。

さらに、本実施形態では、撮影レンズ１３に含まれるズームレンズ１３ａが移動してズーム倍率を可変する構成となっているため、上記の中心位置調整を各ズーム倍率に応じたズームレンズ１３ａの位置（ズーム位置）ごとに行い、これら各ズーム位置に応じた中心位置調整の電気的情報をバイアス記憶部７０に書き込む。そして、全てのズーム位置で、調整設定モードが終了すると、各部が停止状態となり、ＶＣＭ５１，５２への電源供給が停止して補正レンズ１３ｃは調整前の状態となる。

上記構成のデジタルカメラ１０で撮影を行うときのプロセスについて図１０に示すフローチャートに沿って説明する。デジタルカメラ１０で撮影を行うときには先ず、操作ダイヤル１６を操作して撮影モードを選択すると電源ＯＮとなり、各部が起動状態となる。起動状態となったシステム制御部２６は、撮影モードが選択されていることを確認すると、次に現在のズーム倍率を確認し、バイアス記憶部７０からそのときのズーム位置に応じた中心位置のバイアス電圧値を読み出して中心位置調整処理を実行する。すなわち、システム制御部２６は、読み出したバイアス電圧値に基づいてＶＣＭ駆動回路６８を制御してＶＣＭ５１，５２を駆動させる。これによって、補正レンズ１３ｃが移動して撮影レンズ１３の光路が偏向され、撮影レンズ１３の光軸位置がＣＣＤ３４の撮影画面中心に一致して中心位置合わせが完了する。以降は、この中心位置合わせをした状態を規準にして撮影処理、補正レンズ１３ｃの位置検出、手振れの検出、及び手振れ補正処理が実行される。また、カーソルボタン２４の操作によってズーム倍率が変更されたときは、その都度ズーム位置に応じた中心位置のバイアス電圧値を読み出してＶＣＭ５１，５２を駆動させて中心位置調整を行う。そして、ＬＣＤ２０に表示されたスルー画を見ながらフレーミングし、シャッタボタン１５を半押しするとＡＥ処理、ＡＦ処理などの撮影準備処理を行うとともに、システム制御部２６、手振れ検出部２９による手振れの検出が開始される。撮影準備処理が終了して、シャッタボタン１５を全押しすると手振れ補正を行いつつ、撮影が実行され、被写体像を撮影して画像を取得し、メモリカード１８に記憶される。このようにして、撮影レンズ１３の光軸とＣＣＤの撮影画面中心との位置調整を行って撮影を行っているため、手振れ検出部、手振れ補正部などの構成を利用して部品点数の増加を抑制しつつ、簡単に高精度な中心位置合わせを行うことが可能となっており、さらに、ハンダ付けやネジ止めなどの機械的な固定を必要とせずに各ズーム位置で調整を行うことができるため、手間が掛からず作業工程を容易に行うことができる。

なお、上記第１実施形態においては、各ズーム位置で中心位置の調整設定を行って、各ズーム倍率ごとのバイアス電圧値を記憶させているが、本発明はこれに限るものではない。以下の変形例では、ズーム位置としてテレ端（望遠端）及びワイド端（広角端）の２箇所の位置でのみ中心位置の調整設定を行って、その他のズーム位置における中心位置のバイアス電圧値を線形補間演算によって補間する例を説明する。この場合、図１１に示すような関係、すなわち、ズーム位置に対して補正レンズの移動量が対数曲線的に増加する関係となっている。そこで、テレ端及びワイド端における補正レンズの移動量は、それぞれの中心位置に応じたバイアス電圧値から既知であるから、これらのバイアス電圧値から図１１の対数曲線の係数を求める。そしてこの係数が決定した対数曲線の関係式から、その他のズーム位置における補正レンズの移動量を演算し、さらに、この補正レンズの移動量に応じたバイアス電圧値を求めることで、各ズーム位置における中心位置に応じたバイアス電圧値を求めることができる。また、演算の方法としては、このような方法に限らず、図１２に示すズーム倍率と補正レンズの移動量との関係を用いて行ってもよい。この場合、ズーム倍率に対して補正レンズの移動量が比例関係となっているから、テレ端及びワイド端における補正レンズの移動量から容易に比例関係の係数を求めることが可能であり、この比例関係の関係式から各ズーム倍率における補正レンズの移動量、及びバイアス電圧値を求めることができる。

また、上記第１実施形態においては、調整設定の際に、全面を均一な色で塗り潰した被写体を撮影した撮影画像に基づいて撮影光学系の光軸位置を抽出しているが、本発明はこれに限らず、図１３（Ａ）に示すように矩形状が縦横列に連続した升目模様の被写体を撮影して取得した撮影画像から撮影光学系の光軸位置を抽出するようにしてもよい。以下ではこの升目模様が形成された被写体に基づいて光軸位置を抽出する例を説明する。なお、図１３に示すようにこの升目模様は、各片が直線である正方形が連続して配列された平面状のパネルであることが好ましい。このような升目模様のパネルを撮影光学系を通してＣＣＤ３４で撮影した画像は、図１３（Ｂ），（Ｃ）に示すように中央から外側に向かって徐々に升目の歪みが大きくなっている。そして、撮影レンズの光軸位置が撮影画面の中心に位置している場合、図１３（Ｂ）に示すような画像が撮影される。すなわち、撮影画面中心と一致した光軸付近の升目が最も歪曲が少なく（ほぼ直線）、この中心位置から外側に向って徐々に歪曲し、撮影画面の各端縁付近が最も升目の歪み量が大きくなる。しかしながら、光軸位置が撮影画面の中心位置からずれていると、図１３（Ｃ）に示すように、歪み量の最も少ない箇所が撮影画面の中心位置からずれている。このように、撮影レンズ１３の光軸の位置がずれていると、同じ被写体を撮影しても撮影画面内の歪み量が異なってくるためこれを利用して光軸の位置を検出する。この例を用いた中心位置調整では先ず、図１４のフローチャートに示すように、補正レンズ１３ｃの移動量が０の位置、すなわち、バイアス電圧値が０の状態に制御した後、上述のパネルを撮影した画像を取り込む。そして、システム制御部２６は、画像上端部と画像下端部の歪み量をそれぞれ測定し、これらの歪み量の比較を行う。すなわち、図１３（Ｃ）のように光軸位置ＣＬが撮影画面中心Ｏに対して下方に位置がずれている場合、上端部の歪み量が大きく、下端部のほうが歪み量が小さくなる。よって、システム制御部２６は、ＶＣＭ５１を駆動させて補正レンズ１３ｃを上方へ移動させる。また、上端部の方が歪み量が小さいときには、補正レンズを下方へ移動させる。このように、補正レンズ１３ｃを徐々に移動させて光軸位置ＣＬを撮影画面中心Ｏに一致させる。システム制御部２６は、このときのバイアス電圧値を中心位置の電気信号情報としてバイアス記憶部７０に記憶する。

上記第１実施形態においては、補正レンズの位置を移動させることで撮影レンズの光軸とイメージセンサの撮影画面中心との位置調整を行う構成としているが、本発明はこれに限るものではなく、以下で説明する本発明の第２実施形態では、イメージセンサの位置を移動させることで中心位置の調整を行う構成としている。この第２実施形態を適用したデジタルカメラの構成を図１５に示す。この図１５に示すデジタルカメラ１００では、イメージセンサとしてのＣＣＤ１０１の位置を検出する位置検出部１０２と、ＣＣＤ１０１を移動させるための駆動手段としてのアクチュエータ１０３、このアクチュエータ１０３を制御するモータドライバ１０４、デジタルカメラ１００の各部を制御するシステム制御部１０５、情報量記憶部１０６を備えている。このアクチュエータ１０３はＣＣＤ１０１をＸ，Ｙ方向に沿ってそれぞれ移動可能であり、ドライバ１０４を介してシステム制御部１０５によって駆動が制御される。また、上記第１実施形態と同様の部品を用いるものについては、同符号を付して説明を省略する。さらにまた、本実施形態では、撮影レンズ１０７の中に補正レンズが含まれず、手振れを相殺する方向及び振れ量でＣＣＤ１０１を移動させることによって手振れを補正する。すなわち、システム制御部１０５は、手振れ検出部４６，４７で手振れが検出されたとき、位置検出部１０２でＣＣＤ１０１のＸ，Ｙ方向位置を検出しながら、アクチュエータ１０３を駆動してＣＣＤ１０１を手振れを相殺する方向及び振れ量で移動させる。なお、アクチュエータ１０３としては、例えば圧電素子や、ボイスコイルモータなど通電する電流値を制御してＣＣＤ１０１を移動可能な駆動手段であればよい。

上記構成のデジタルカメラ１００の中心位置調整設定を行うときには、調整設定モードを選択して各部を起動状態とする。そして、第１実施形態と同様に所定の被写体を撮影し、この撮影画像を基にして、撮影レンズの光軸位置を抽出する。システム制御部１０５は、光軸位置ＣＬが撮影画面中心Ｏに対して位置がずれている場合、光軸位置ＣＬが撮影画面中心Ｏに一致する（位置ズレを無くす）ようにＣＣＤ１０１を移動させる。すなわち、ＣＣＤ１０１の位置に応じてアクチュエータ１０３に通電する電流値を変更して、ＣＣＤ１０１を徐々に移動させて光軸位置ＣＬと撮影画面中心Ｏとを一致させる。システム制御部１０５は、このときのアクチュエータ１０３に通電する電流値を中心位置の電気信号情報として情報量記憶部１０６に記憶する。そして、調整設定モードが終了すると、各部が停止状態となり、アクチュエータ１０３への電源供給が停止してＣＣＤ１０１は調整前の状態となる。

上記構成の作用について図１６のフローチャートに沿って説明する。デジタルカメラ１００で撮影を行うときには先ず、撮影モードを選択して電源ＯＮとなり、各部が起動状態となる。起動状態となったシステム制御部１０５は、撮影モードが選択されていることを確認すると、情報量記憶部１０６から中心位置の電気信号情報を読み出して中心位置調整処理を実行する。すなわち、システム制御部１０５は、読み出した電流値に基づいてアクチュエータ１０３を駆動させる。これによって、ＣＣＤ１０１が移動して、撮影レンズ１３の光軸位置にＣＣＤ１０１の撮影画面中心が一致する。以降は、この中心位置調整処理をした状態を規準にして撮影処理、手振れ検出、及び手振れ補正処理などが実行される。ＬＣＤ２０に表示されたスルー画を見ながらフレーミングし、シャッタボタン１６を半押しするとシステム制御部１０５、手振れ検出部４８，４９による手振れの検出が開始される。そして、シャッタボタン１６を全押しすると手振れ補正を行いつつ、撮影が実行され、被写体像を撮影して画像を取得する。

なお、この第２実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、各ズーム位置ごとに中心位置に応じたアクチュエータ１０３の駆動電流値を求める構成、あるいは、テレ端及びワイド端の中心位置調整のみを行って各ズーム位置におけるアクチュエータ１０３の駆動電流値を線形補間演算によって求める構成のいずれでも組み合わせることができる。

以下で説明する本発明の第３実施形態では、補正レンズ又はイメージセンサの位置を検出する位置センサの出力精度を向上させることで、中心位置調整の精度をさらに向上させる構成について例示する。なお、本実施形態では、上記第１実施形態と同様に補正レンズの中心位置を変更することで撮影レンズの光路を偏向させて手振れ補正を行うものであり、補正レンズの位置を検出する位置検出部以外の構成は、上記第１実施形態と同様である。本実施形態を適用した位置検出部の構成を図１７に示す。この位置検出部１１０は、ホール素子１１１、ホール素子駆動部１１２、差動増幅器１１３、定電流源１１４、バイアス電圧設定部１１５、抵抗１１６〜１１８、コンデンサ１１９などを備えている。ホール素子駆動部１１２は、ホール素子１１１の入力端子及び出力端子の１つに接続されている。そして、このホール素子駆動部１１２からの出力信号がホール素子１１１の一方の入力端子に入力されるとホール素子１１１が駆動される。また、ホール素子１１１の他方の入力端子には、定電流源１１４が接続される。ホール素子１１１は、上記第１実施形態と同様に、レンズ枠５０に設けられた磁石５３との間隔に応じて出力が変動する。そして、差動増幅器１１３は、ホール素子１１１の他方の出力端子からの出力と、バイアス電圧とが入力され、これらを差動増幅して出力する。

本実施形態では、バイアス電圧設定部１１５で設定されるバイアス電圧値がシステム制御部１２０の制御によって可変自在となっている。なお、システム制御部１２０は、上記第１及び第２実施形態同様、デジタルカメラの各部を制御する。システム制御部１２０がこのバイアス電圧値を変更することで、差動増幅器１１３から出力される増幅信号のオフセット量が可変する。これによって、位置検出部１１０の出力精度を調整することができる。位置検出部１１０の差動増幅器１１３から出力された増幅信号は、Ａ／Ｄ変換器１２２によってデジタル信号に変換され、システム制御部１２０に入力される。

なお、本実施形態では、位置検出部１１０と同様の構成の位置検出部がもう１つ設けられ、上記第１実施形態と同様に、補正レンズ１３ｃのＸ，Ｙ方向における位置を検出する。

上記構成の位置検出部１１０の出力精度調整の方法について図１８のフローチャートに沿って説明する。この調整を行うときには、先ず、デジタルカメラを起動状態として任意の画像を撮影可能な状態する。そしてＶＣＭ駆動回路６８を制御してＶＣＭ４８，４９を駆動させて、補正レンズ１３ｃをその移動範囲の一端から他端まで移動させる。この補正レンズ１３ｃを一端から他端まで移動させたときの位置検出部１１０の出力信号がシステム制御部１２０に入力される。

システム制御部１２０は、位置検出部１１０の調整が行われる調整前の状態で、補正レンズ１３ｃの移動範囲上端及び下端位置における位置検出部１１０の出力信号（調整前信号）Ｖｍａｘ、Ｖｍｉｎの平均値Ｖａを算出する。さらにシステム制御部１２０には、ＡＤ変換器１２２で変換可能な出力信号範囲（点線の範囲）の中心値Ｖｃが予め記憶されており、この出力信号範囲の平均値と、上述した位置検出部の出力信号（調整前信号）の平均値との差分値Ｖｄを算出する。この差分値Ｖｄを算出したシステム制御部１２０は、上述した補正レンズ１３ｃの移動範囲上端及び下端における位置検出部１１０の出力信号のうち、移動範囲上端における出力信号の値が上述した調整前信号Ｖｍａｘに、差分値Ｖｄを加算した基準値となるように、バイアス電圧値を変更させて、位置検出部１１０のオフセット量を調整する。これによって、位置検出部１１０の出力信号は、図１９（Ｂ）に示すように、Ａ／Ｄ変換器１２１の変換可能な範囲とほぼ一致するようになる。Ａ／Ｄ変換器１２１は、変換可能範囲の中心値に近い方が精度良くデジタル変換を行うことができるため、上述のような調整を行うことによって、精度良くデジタル信号に変換することが可能となり、さらに位置検出部の精度が向上するから、補正レンズ１３ｃの位置検出の精度が位置調整に反映されるため、デジタルカメラの撮影レンズ光軸とイメージセンサの撮影範囲中心とを合わせる中心位置調整の精度が向上する。

なお、この例では、補正レンズ１３ｃの移動範囲上端における出力信号の値をバイアス電圧値の調整によって一致させるようにしているがこれに限らず、補正レンズ１３ｃの移動範囲下端を一致させるようにしてもよい。

また、上記第３実施形態では、補正レンズの位置を移動させて中心位置調整を行う場合を例示して説明しているが、イメージセンサの位置を移動させて中心位置調整を行う構成で、イメージセンサの位置検出を行う位置検出部にも適用することが可能であり、この場合、イメージセンサの位置検出の精度が向上するから、やはり中心位置調整の精度も向上する。

上記第１〜３実施形態では、ズームレンズの移動範囲における複数のズーム位置、あるいは、テレ端とワイド端の２箇所の位置で、撮影レンズの光軸とイメージセンサの撮影画面中心との中心位置調整をそれぞれ行っているが、本発明はこれに限るものではなく、以下で説明する本発明の第４実施形態では、調整処理をより簡単な手順で行うことが可能なデジタルカメラの中心位置調整方法について説明する。なお、本実施形態では、デジタルカメラの各部の構成としては、上記第１実施形態と同様である。

本実施形態を適用して調整設定を行う場合、テレ端及びワイド端の位置で同一のマーキング画像を撮影する。この調整設定で撮影する所定のマーキング画像として図２０に示す画像を使用する。この画像は、均等な角度間隔で配置され、且つ全て同じ長さ及び角度の先端部が放射状に配置された形状である。なお、本実施形態における調整設定用の画像としては、図形の中心と、大きさとが判別しやすい形状であれば良く、例えば、図２１に示すように、円の中心に合わせて水平線と垂直線の交差点が位置する形状や、図２２に示すように各頂点の位置が等角度間隔な星印形状、あるいは中心から周辺に向って徐々に濃度が変化するグラデーション模様が形成された画像などでもよい。

そして、テレ端及びワイド端の位置でデジタルカメラの筐体を上下左右に動かして、そのときの上記画像をＣＣＤで撮影する。そしてシステム制御部２６は、これらの撮影画像から、テレ端及びワイド端位置における画像の中心位置の移動軌跡をそれぞれ抽出する。

本実施形態を適用して調整設定を行う場合、先ずデジタルカメラを調整設定モードとして、各部を起動状態とする。そして、ズームレンズ１３ａを先ずワイド端に移動させてから、補正レンズ１３ｃの中心位置調整を行う。なお、この際の中心位置調整としては、上記第１実施形態の位置調整設定処理及び位置合わせ処理とを連続して行う。そしてワイド端位置での中心位置調整が終了すると、システム制御部２６は、このワイド端で中心位置が調整された状態で、上述のマーキング画像を撮影して登録する。

そして、このワイド端位置でデジタルカメラの筐体を上下左右すなわち、Ｘ、Ｙ方向に沿って振れる状態として意図的に手振れを与えた状態としながら、マーキング画像の撮影を続行する。なお、このとき、カメラボディに与える振れ量としては、補正レンズが手振れを相殺するときの移動範囲の上限から下限まで全て移動するように手振れを与える。この手振れを与えることによって、デジタルカメラは検出した手振れ量に応じた移動量で補正レンズ１３ｃが移動して撮影レンズ１３の光路を偏向し、手振れ補正を行う。そして、この手振れ補正を行うことによって、図２４に示すように、画面内を移動するマーキング画像の移動軌跡のデータＤｗが取得される。システム制御部２６は、この移動軌跡のデータを一時的に保存する。なお、図２４においては、比較し易いようにマーキング画像の中心の移動軌跡を示している。

次に、システム制御部２６は、ズームレンズ１３ａをテレ端に移動し、このテレ端位置で同様に手振れを与えた状態としながら撮影を行ってマーキング画像の移動軌跡Ｄｔを取得する。そして、ワイド端位置とテレ端位置とでそれぞれ取得したマーキング画像の移動軌跡Ｄｗ及びＤｔを比較する。この図２４（Ａ）に示すようにワイド端位置における移動軌跡とテレ端位置における移動軌跡が交差する位置がある場合、すなわち、一方の移動範囲内に他方の移動範囲の中心が互いに位置しているということとなる。また、図２４（Ｂ）に示すように移動軌跡の中心が一致しているときは、移動範囲の中心も一致しているということとなる。よってシステム制御部２６は、移動軌跡の中心位置のズレ量を算出し、テレ端位置における補正レンズ１３ｃの中心位置がワイド端位置における補正レンズ１３ｃの中心位置と一致するように、補正レンズ１３ｃを位置調整し、そのときのバイアス電圧値を記憶する。そして、ワイド端位置及びテレ端位置以外のズーム位置では、テレ端位置とワイド端位置とでそれぞれ調整を行ったバイアス電圧値を用いて、テレ端位置とワイド端位置との間の比例関係からそれぞれのズーム位置におけるバイアス電圧値とを決定してバイアス記憶部に書き込む。このようにして、ワイド端一箇所のみで、中心位置の調整設定を行い。その設定にテレ端の調整設定も合わせ込むことで全体の調整設定を行うことができるので、上記実施形態よりもさらに調整の手順が少なくなり、作業の手間を軽減することができる。

なお、上記第１〜第４実施形態においては、イメージセンサとしてＣＣＤを例示しているが、これに限らずＣＭＯＳなど他のイメージセンサを使用してもよい。また、位置検出手段としては、上記実施形態で説明したホール素子から構成されるものに限定するものではなく、光学センサなど、別の位置検出センサを用いたものでもよい。

以上説明した実施形態では、デジタルカメラを例に上げているが、本発明はこれに限定されることなく、本発明の手振れ量検出装置が内蔵される撮影装置としては、カメラ付き携帯電話やカメラ付きＰＤＡなどでもよい。

デジタルカメラを前面側から示す斜視図である。デジタルカメラを背面側から示す斜視図である。デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。本発明の第１実施形態を適用した位置検出部及び補正レンズ駆動部周辺の構成を示す斜視図である。第１実施形態における位置検出部の構成を示すブロック図である。手振れ検出部の構成を示すブロック図である。第１実施形態における調整設定モードの手順を示すフローチャートである。中心位置調整処理に用いる画像の変化を示す説明図である。中心位置調整処理の手順を示すフローチャートである。第１実施形態における撮影モードの手順を示すフローチャートである。第１実施形態の第１変形例における線形補間演算に使用する対数関係を示すグラフである。第１実施形態の第２変形例における線形補間演算に使用する比例関係を示すグラフである。第１実施形態の第３変形例で中心位置調整処理に用いる画像の変化を示す説明図である。第１実施形態の第３変形例で中心位置調整処理を行うときの手順を示すフローチャートである。第２実施形態を適用したデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。第２実施形態における撮影モードの手順を示すフローチャートである。第３実施形態を適用した位置検出部の構成を示すブロック図である。第３実施形態で位置検出部の調整を行うときのフローチャートである。位置検出部の出力値の変位を示す説明図である。第４実施形態で使用するマーキング画像の一例を示す平面図である。第４実施形態で使用するマーキング画像の別の実施例を示す平面図である。第４実施形態で使用するマーキング画像の別の実施例を示す平面図である。第４実施形態で中心位置調整処理を行うときの手順を示すフローチャートである。第４実施形態で中心位置調整処理に用いる画像の変化を示す説明図である。

符号の説明

１０，１００デジタルカメラ
１３，１０７撮影レンズ
１３ｃ補正レンズ
２６，１０５，１２０，システム制御部
４８，４９，１０２，１１０位置検出部
４６，４７手振れ量検出装置
５１，５２ボイスコイルモータ
５４，１１１ホール素子
７０バイアス記憶部
１０３アクチュエータ

Claims

筐体の振れ量を検出する手振れ量検出手段と、補正レンズを含む撮影光学系と、この撮影光学系を通過した被写体像を撮影するイメージセンサと、前記補正レンズの位置を検出する位置検出手段と、前記補正レンズを移動させる駆動手段と、前記位置検出手段で検出した補正レンズの位置が、前記手振れ量検出手段で検出した振れ量に応じた目標値と一致するように前記駆動手段を制御して手振れを相殺させる制御手段と、前記駆動手段による前記補正レンズの駆動量に応じた電気信号情報を記憶する記憶手段とを備え、前記制御手段は、前記筐体に振れが無く中心位置にある前記撮影光学系の光軸と前記イメージセンサの撮影画面中心とが一致するように前記駆動手段を制御することにより前記補正レンズの位置を移動させて、このときの前記電気信号情報を前記記憶手段に予め記憶させておき、撮影前に、前記記憶手段から前記電気信号情報を読み出して前記補正レンズの中心位置調整を行う撮影装置において、
前記位置検出手段は、前記補正レンズの位置に応じた値の信号を出力する位置センサと、この位置センサからの出力信号を増幅するとともに、一定のオフセット量を加えた増幅信号を出力する増幅手段と、前記増幅手段から出力された前記増幅信号を前記制御手段が認識可能な電気信号に変換する信号変換手段とを備え、
前記増幅手段は、前記オフセット量を調節可能なオフセット量調節手段を備えており、前記補正レンズがその移動範囲の一端及び他端に位置するときの前記増幅信号を測定した調整前信号を取得してこれらの調整前信号の平均値と、前記信号変換手段で変換可能な出力信号範囲の中心値との差分値を算出し、前記一端又は他端における前記増幅信号が、前記調整前信号に前記差分値を加算した基準値となるように前記オフセット量が調節されていることを特徴とする撮影装置。
筐体の振れ量を検出する手振れ量検出手段と、撮影光学系と、この撮影光学系を通過した被写体像を撮影するイメージセンサと、前記イメージセンサの位置を検出する位置検出手段と、前記イメージセンサを移動させる駆動手段と、前記位置検出手段で検出したイメージセンサの位置が、前記手振れ量検出手段で検出した振れ量に応じた目標値と一致するように前記駆動手段を制御して手振れを相殺させる制御手段と、前記駆動手段による前記イメージセンサの駆動量に応じた電気信号情報を記憶する記憶手段とを備え、前記制御手段は、前記筐体に振れが無く中心位置にある前記イメージセンサの撮影画面中心と前記撮影光学系の光軸とが一致するように前記駆動手段を制御することにより前記イメージセンサの位置を移動させて、このときの前記電気信号情報を前記記憶手段に予め記憶させておき、撮影前に、前記記憶手段から前記電気信号情報を読み出して前記イメージセンサの中心位置調整を行う撮影装置において、
前記位置検出手段は、前記イメージセンサの位置に応じた値の信号を出力する位置センサと、この位置センサからの出力信号を増幅するとともに、一定のオフセット量を加えた増幅信号を出力する増幅手段と、前記増幅手段から出力された前記増幅信号を前記制御手段が認識可能な電気信号に変換する信号変換手段とを備え、
前記増幅手段は、前記オフセット量を調節可能なオフセット量調節手段を備えており、前記イメージセンサがその移動範囲の一端及び他端に位置するときの前記増幅信号を測定した調整前信号を取得してこれらの調整前信号の平均値と、前記信号変換手段で変換可能な出力信号範囲の中心値との差分値を算出し、前記一端又は他端における前記増幅信号が、前記調整前信号に前記差分値を加算した基準値となるように前記オフセット量が調節されていることを特徴とする撮影装置。
前記撮影光学系は、ズーム倍率を変更可能なズームレンズ機構を備えており、前記制御手段は、前記撮影光学系のテレ端位置及びワイド端位置における前記補正レンズ又は前記イメージセンサの中心位置調整を行って前記テレ端位置及び前記ワイド端位置における前記電気信号情報を取得し、これらの電気信号情報から前記テレ端位置および前記ワイド端位置以外のズーム位置における前記電気信号情報を線形補間演算で求めることを特徴とする請求項１または２記載の撮影装置。
筐体の振れ量を検出する手振れ量検出手段と、補正レンズを含む撮影光学系と、この撮影光学系を通過した被写体像を撮影するイメージセンサと、前記補正レンズの位置を検出する位置検出手段と、前記補正レンズを移動させる駆動手段と、前記位置検出手段で検出した補正レンズの位置が、前記手振れ量検出手段で検出した振れ量に応じた目標値と一致するように前記駆動手段を制御して手振れを相殺させる制御手段と、前記駆動手段による前記補正レンズの駆動量に応じた電気信号情報を記憶する記憶手段とを備え、前記筐体に振れが無く中心位置にある前記撮影光学系の光軸と前記イメージセンサの撮影画面中心とが一致するように、前記駆動手段によって前記補正レンズを移動させて、このときの前記電気信号情報を取得し、前記記憶手段に予め記憶させる調整設定処理と、前記記憶手段から前記電気信号情報を読み出し、この電気信号情報に基づいて前記駆動手段を駆動して前記補正レンズの位置調整を行うレンズ位置調整処理とを行う撮影装置の調整方法において、
前記位置検出手段は、前記補正レンズの位置に応じた値の信号を出力する位置センサと、この位置センサからの出力信号を増幅するとともに、一定のオフセット量を加えた増幅信号を出力する増幅手段と、前記増幅手段から出力された前記増幅信号を前記制御手段が認識可能な電気信号に変換する信号変換手段とを備え、
前記増幅手段は、前記オフセット量を調節可能なオフセット量調節手段を備え、前記補正レンズがその移動範囲の一端及び他端に位置するときの前記増幅信号を測定した調整前信号を取得してこれらの調整前信号の平均値と、前記信号変換手段で変換可能な出力信号範囲の中心値との差分値を算出し、前記一端又は他端における前記増幅信号が、前記調整前信号に前記差分値を加算した基準値となるように前記オフセット量が調節されていることを特徴とする撮影装置の調整方法。
筐体の振れ量を検出する手振れ量検出手段と、撮影光学系と、この撮影光学系を通過した被写体像を撮影するイメージセンサと、前記イメージセンサの位置を検出する位置検出手段と、前記イメージセンサを移動させる駆動手段と、前記位置検出手段で検出したイメージセンサの位置が、前記手振れ量検出手段で検出した振れ量に応じた目標値と一致するように前記駆動手段を制御して手振れを相殺させる制御手段と、前記駆動手段による前記イメージセンサの駆動量に応じた電気信号情報を記憶する記憶手段とを備え、前記筐体に振れが無く中心位置にある前記イメージセンサの撮影画面中心と前記撮影光学系の光軸とが一致するように、前記駆動手段によって前記イメージセンサを移動させて、このときの前記電気信号情報を取得し、前記記憶手段に予め記憶させる調整設定処理と、前記記憶手段から前記電気信号情報を読み出し、この電気信号情報に基づいて前記駆動手段を駆動して前記イメージセンサの位置調整を行うレンズ位置調整処理とを行う撮影装置の調整方法において、
前記位置検出手段は、前記イメージセンサの位置に応じた値の信号を出力する位置センサと、この位置センサからの出力信号を増幅するとともに、一定のオフセット量を加えた増幅信号を出力する増幅手段と、前記増幅手段から出力された前記増幅信号を前記制御手段が認識可能な電気信号に変換する信号変換手段とを備え、
前記増幅手段は、前記オフセット量を調節可能なオフセット量調節手段を備え、前記イメージセンサがその移動範囲の一端及び他端に位置するときの前記増幅信号を測定した調整前信号を取得してこれらの調整前信号の平均値と、前記信号変換手段で変換可能な出力信号範囲の中心値との差分値を算出し、前記一端又は他端における前記増幅信号が、前記調整前信号に前記差分値を加算した基準値となるように前記オフセット量が調節されていることを特徴とする撮影装置の調整方法。
均一に塗り潰された平面状の被写体を前記イメージセンサで撮影した画像の輝度分布の状態から前記補正レンズ又は前記イメージセンサの中心位置調整を行うことを特徴とする請求項４又は５記載の撮影装置の調整方法。
升目模様が形成された平面状の被写体を前記イメージセンサで撮影した画像の前記升目の歪み量から前記補正レンズ又は前記イメージセンサの中心位置調整を行うことを特徴とする請求項４又は５記載の撮影装置の調整方法。
前記撮影光学系は、ズーム倍率を変更可能なズームレンズ機構を備えており、前記撮影光学系のテレ端位置及びワイド端位置における前記補正レンズ又は前記イメージセンサの中心位置調整を行って前記テレ端位置及び前記ワイド端位置における前記電気信号情報を取得し、これらの電気信号情報から前記テレ端位置および前記ワイド端位置以外のズーム位置における前記電気信号情報を線形補間演算で求め、前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項４ないし７いずれか記載の撮影装置の調整方法。
前記撮影光学系はズーム倍率を変更可能なズームレンズ機構を備えており、前記撮影光学系のワイド端位置における前記補正レンズの中心位置調整を行って前記電気信号情報を取得し、前記ワイド端位置での中心位置調整が終了し、且つ前記筐体が上下左右に手振れを与えられた状態で、任意のマーキングが施された画像の移動軌跡を撮影して取得した後、前記撮影光学系を前記ワイド端位置からテレ端位置に変更し、且つ前記筐体が上下左右に手振れを与えられた状態で撮影して取得した前記テレ端位置における前記マーキングの移動軌跡が前記ワイド端位置における前記マーキングの移動軌跡に一致するように前記駆動手段を制御して、このときの電気信号情報を前記テレ端位置における電気信号情報として設定するとともに、前記テレ端位置及び前記ワイド端位置における電気信号情報から前記テレ端位置および前記ワイド端位置以外のズーム位置における前記電気信号情報を線形補間演算で求め、これらの電気信号情報を前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項４記載の撮影装置の調整方法。