(57)【要約】【構成】撮像素子４４は、互いに直交するＸ軸およびＹ軸に沿って広がる撮像面を有する。不動体４０は、撮像面がＸ軸およびＹ軸に沿って可動となる態様で撮像素子４４を支持する。掛け算器５４ｘおよび５４ｙは、Ｘ軸およびＹ軸に沿う不動体４０の加速度を示す加速度情報に重み付け係数ＫｘおよびＫｙを掛け算する。アクチュエータ６６ｘおよび６６ｙは、掛け算器５４ｘおよび５４ｙの出力に基づいてＸ軸方向およびＹ軸方向における撮像素子４４と不動体４０との相対姿勢を制御する。ＣＰＵは、水平方向および鉛直方向に沿って広がる平面にＹ軸を投影した投影軸の長さ方向と鉛直方向との相違を参照して重み付け係数ＫｘおよびＫｙの大きさを調整する処理を、モードスイッチの操作によって選択された手振れ補正モードに応じて異なる態様で実行する。【効果】手振れ補正性能が向上する。【選択図】図３
2014154934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交するＸ軸およびＹ軸に沿って広がる撮像面を有する撮像手段、
前記撮像面が前記Ｘ軸および前記Ｙ軸に沿って可動となる態様で前記撮像手段を支持する支持手段、
前記Ｘ軸および前記Ｙ軸に沿う前記支持手段の動きを示す動き情報に補正係数を参照した演算処理を施す演算手段、
前記演算手段の演算結果に基づいて前記撮像手段と前記支持手段との相対姿勢を制御する制御手段、
水平方向および鉛直方向のいずれか一方を選択する選択操作を受け付ける受け付け手段、および
前記水平方向および前記鉛直方向に沿って広がる平面に前記Ｙ軸を投影した投影軸の長さ方向と前記鉛直方向との相違を参照して前記補正係数の大きさを調整する処理を前記選択操作によって選択された方向に応じて異なる態様で実行する調整手段を備える、電子カメラ。
【請求項２】
前記補正係数は前記Ｘ軸に割り当てられたＸ補正係数および前記Ｙ軸に割り当てられたＹ補正係数を含み、
前記Ｙ軸は前記撮像面が正立状態にあるときに前記鉛直方向に延びる軸に相当する、請求項１記載の電子カメラ。
【請求項３】
前記調整手段は、前記選択操作によって選択された方向が前記水平方向であるとき前記相違を示す角度の余弦値および正弦値を前記Ｘ補正係数の初期値および前記Ｙ補正係数の初期値にそれぞれ掛け算する第１掛け算手段を含む、請求項２記載の電子カメラ。
【請求項４】
前記調整手段は、前記選択操作によって選択された方向が前記鉛直方向であるとき前記相違を示す角度の正弦値および余弦値を前記Ｘ補正係数の初期値および前記Ｙ補正係数の初期値にそれぞれ掛け算する第２掛け算手段を含む、請求項２または３記載の電子カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子カメラに関し、特に手振れ補正機能を有する、電子カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のカメラの一例が、特許文献１に開示されている。この背景技術によれば、Ｘ軸ジャイロセンサおよびＹ軸ジャイロセンサが撮像範囲の底辺および左辺が交差する左下の角部側に配置される。ピッチ方向におけるカメラの手振れはＸ軸ジャイロセンサによって検知される一方、ヨー方向におけるカメラの手振れはＹ軸ジャイロセンサによって検知され、これらの検知結果に基づいて手振れ補正が実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１６５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、背景技術では、手振れ補正の方向をユーザ操作によって指定することができず、手振れ補正性能に限界がある。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、手振れ補正性能を高めることができる、電子カメラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に従う電子カメラ(10：実施例で相当する参照符号。以下同じ)は、互いに直交するＸ軸およびＹ軸に沿って広がる撮像面を有する撮像手段(44)、撮像面がＸ軸およびＹ軸に沿って可動となる態様で撮像手段を支持する支持手段(40)、Ｘ軸およびＹ軸に沿う支持手段の動きを示す動き情報に補正係数(Kx, Ky)を参照した演算処理を施す演算手段(54x, 54y)、演算手段の演算結果に基づいて撮像手段と支持手段との相対姿勢を制御する制御手段(48x~52x, 64x~68x, 48y~52x, 64y~68y)、水平方向および鉛直方向のいずれか一方を選択する選択操作を受け付ける受け付け手段(30md)、および水平方向および鉛直方向に沿って広がる平面にＹ軸を投影した投影軸の長さ方向と鉛直方向との相違を参照して補正係数の大きさを調整する処理を選択操作によって選択された方向に応じて異なる態様で実行する調整手段(S9~S15)を備える。
【０００７】
好ましくは、補正係数はＸ軸に割り当てられたＸ補正係数およびＹ軸に割り当てられたＹ補正係数を含み、Ｙ軸は撮像面が正立状態にあるときに鉛直方向に延びる軸に相当する。
【０００８】
或る局面では、調整手段は、選択操作によって選択された方向が水平方向であるとき相違を示す角度の余弦値および正弦値をＸ補正係数の初期値およびＹ補正係数の初期値にそれぞれ掛け算する第１掛け算手段(S13)を含む。
【０００９】
他の局面では、調整手段は、選択操作によって選択された方向が鉛直方向であるとき相違を示す角度の正弦値および余弦値をＸ補正係数の初期値およびＹ補正係数の初期値にそれぞれ掛け算する第２掛け算手段(S15)を含む。
【発明の効果】
【００１０】
支持手段の動きを示す動き情報に演算処理を施すために参照される補正係数の大きさは、水平方向および鉛直方向に沿って広がる平面にＹ軸を投影した投影軸の長さ方向と鉛直方向との相違を参照して調整される。また、この調整処理の態様は、水平方向および鉛直方向のいずれが選択操作によって選択されかで異なる。
【００１１】
この結果、選択操作によって選択された方向に限定した動き補正が可能となり、カメラ筐体の姿勢に関係なくユーザの予期する手振れ補正を実現することができる。こうして、手振れ補正性能が向上する。
【００１２】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の一実施例の基本的構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図３】図２実施例に適用されるセンサユニットの構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図２実施例に適用されるＣＰＵの動作の一部を示すフロー図である。
【図５】（Ａ）は水平手振れ補正モードが選択されたときの図２実施例の動作の一部を示す図解図であり、（Ｂ）は鉛直手振れ補正モードが選択されたときの図２実施例の動作の一部を示す図解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
［基本的構成］
【００１５】
図１を参照して、この実施例の電子カメラは、基本的に次のように構成される。撮像手段１は、互いに直交するＸ軸およびＹ軸に沿って広がる撮像面を有する。支持手段２は、撮像面がＸ軸およびＹ軸に沿って可動となる態様で撮像手段１を支持する。演算手段３は、Ｘ軸およびＹ軸に沿う支持手段２の動きを示す動き情報に補正係数を参照した演算処理を施す。制御手段４は、演算手段３の演算結果に基づいて撮像手段１と支持手段２との相対姿勢を制御する。受け付け手段５は、水平方向および鉛直方向のいずれか一方を選択する選択操作を受け付ける。調整手段６は、水平方向および鉛直方向に沿って広がる平面にＹ軸を投影した投影軸の長さ方向と鉛直方向との相違を参照して補正係数の大きさを調整する処理を選択操作によって選択された方向に応じて異なる態様で実行する。
【００１６】
支持手段２の動きを示す動き情報に演算処理を施すために参照される補正係数の大きさは、水平方向および鉛直方向に沿って広がる平面にＹ軸を投影した投影軸の長さ方向と鉛直方向との相違を参照して調整される。また、この調整処理の態様は、水平方向および鉛直方向のいずれが選択操作によって選択されかで異なる。
【００１７】
この結果、選択操作によって選択された方向に限定した動き補正が可能となり、カメラ筐体の姿勢に関係なくユーザの予期する手振れ補正を実現することができる。こうして、手振れ補正性能が向上する。
［実施例］
【００１８】
図２を参照して、この実施例のディジタルカメラ１０は、ドライバ１６ａによって光軸方向に駆動されるフォーカスレンズ（厳密にはレンズ群）１２を含む。フォーカスレンズ１２を経た光学像は、センサユニット１４に設けられた撮像素子４４の受光面（＝撮像面）に照射され、光電変換を施される。これによって、受光面で捉えられたシーンを表す電荷が生成される。
【００１９】
電源が投入されると、ＣＰＵ２８は、動画取り込み処理を実行するべく、ドライバ１６ｂに露光動作および間引き読み出し動作の繰り返しを命令する。ドライバ１６ｂは、図示しないＳＧ(Signal Generator)から周期的に発生する垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに応答して、撮像面を露光し、かつ撮像面で生成された電荷の一部をラスタ走査態様で読み出す。撮像素子４４からは、読み出された電荷に基づく生画像データが周期的に出力される。
【００２０】
信号処理回路１８は、撮像素子４４から出力された生画像データに白バランス調整，色分離，ＹＵＶ変換などの処理を施し、ＹＵＶ形式の画像データを生成する。生成された画像データはメモリ制御回路２０を通してＳＤＲＡＭ２２に書き込まれる。ＬＣＤドライバ２４は、ＳＤＲＡＭ２２に格納された画像データをメモリ制御回路２０を通して繰り返し読み出し、読み出された画像データに基づいてＬＣＤモニタ２６を駆動する。この結果、撮像面で捉えられたシーンを表すリアルタイム動画像（スルー画像）がモニタ画面に表示される。
【００２１】
ＣＰＵ２８はまた、信号処理回路１８から出力されたＹデータに基づいて簡易ＡＥ処理を実行し、適正露光時間を算出する。算出された適正露光時間はドライバ１６ｂに設定され、この結果、ＬＣＤモニタ２６に表示されるスルー画像の明るさが適度に調整される。
【００２２】
キー入力装置３０に設けられたシャッタボタン３０ｓｈが半押しされると、ＣＰＵ２８は、信号処理回路１８から出力されたＹデータに基づいて厳格ＡＥ処理およびＡＦ処理を実行する。厳格ＡＥ処理によって算出された最適露光時間はドライバ１６ｂに設定され、これによってスルー画像の明るさが厳格に調整される。また、ＡＦ処理の結果、フォーカスレンズ１２はドライバ１６ａによって光軸方向に移動し、いわゆる山登り処理によって合焦点に配置される。
【００２３】
シャッタボタン３０ｓｈが全押しされると、ＣＰＵ２８は、本露光動作および全画素読み出しを１回ずつ実行することをドライバ１６ｂに命令する。ドライバ１６ｂは、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの発生に応答して撮像面に本露光を施し、これによって生成された全ての電荷をラスタ走査態様で読み出す。この結果、撮像面で捉えられたシーンを表す高解像度の生画像データが撮像素子４４から出力される。
【００２４】
出力された生画像データは上述と同様の処理を施され、この結果、ＹＵＶ形式に従う高解像度の画像データがＳＤＲＡＭ２２に確保される。Ｉ／Ｆ３４は、こうしてＳＤＲＡＭ２２に格納された高解像度の画像データをメモリ制御回路２０を通して読み出し、読み出された画像データをファイル形式で記録媒体３６に記録する。なお、動画取り込み処理は、高解像度の画像データがＳＤＲＡＭ２２に格納された時点で再開される。
【００２５】
センサユニット１４は、図３に示すように構成される。撮像素子４４は、Ｘ軸およびＹ軸に沿って広がる撮像面を有し、板状の移動体４２によって固定支持される。また、移動体４２は、撮像面がＸ軸およびＹ軸に沿って可動となる態様で、板状の不動体４０によって支持される。さらに、不導体４０は、カメラ筐体ＨＳ（図５参照）によって固定支持される。
【００２６】
なお、Ｘ軸は撮像面が正立状態にあるときに水平方向に延びる軸に相当し、Ｙ軸は撮像面が正立状態にあるときに鉛直方向（＝重力方向）に延びる軸に相当する。
【００２７】
移動体４２には、Ｘ軸方向における姿勢制御用のマグネット６８ｘとＹ軸方向における姿勢制御用のマグネット６８ｙとが固定的に設けられる。これに対して、不動体４０には、加速度センサ４６，位置センサ４８ｘおよび４８ｙ，アクチュエータ６６ｘおよび６６ｙが固定的に設けられる。
【００２８】
加速度センサ４６は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の各々における不動体４０の加速度を検知する。位置センサ４８ｘはＸ軸方向における不動体４０と移動体４２との相対位置を検知し、位置センサ４８ｙはＹ軸方向における不動体４０と移動体４２との相対位置を検知する。位置センサ４８ｘおよび４８ｙはいずれも、マグネット６８ｘおよび６８ｙの磁気を検出するホール素子を有し、ホール効果に注目して相対位置を検知する。アクチュエータ６６ｘはマグネット６８ｘと協働してＸ軸方向における不動体４０と移動体４２との相対位置を変更し、アクチュエータ６６ｙはマグネット６８ｙと協働してＹ軸方向における不動体４０と移動体４２との相対位置を変更する。
【００２９】
掛け算器５４ｘは、加速度センサ４６によって検知されたＸ軸方向における加速度情報に重み付け係数Ｋｘを掛け算する。これによって得られた掛け算値は、振れ補正回路５２ｘに設けられたＨＰＦ５６ｘおよび演算器５８ｘを介して加算器６０ｘに与えられる。演算器５８ｘは、ＨＰＦ５６ｘの出力を積分する処理に加えて、移動体４２の位置などを参照して他の処理も実行する。
【００３０】
位置センサ４８ｘによって検知された位置情報は、アンプ５０ｘを介して加算器６０ｘに与えられる。加算器６０ｘは、演算器５８ｘの出力とアンプ５０ｘの出力とを互いに加算する。加算器５４ｘの出力は、サーボフィルタ６２ｘを経た後、アクチュエータ制御信号としてドライバ６４ｘに与えられる。ドライバ６４ｘは、与えられたアクチュエータ制御信号に基づいてアクチュエータ６６ｘを駆動する。この結果、Ｘ軸方向におけるカメラ筐体の移動に起因する光軸のＸ座標と撮像面の中心のＸ座標とのずれが抑制されるように、撮像素子４４の姿勢が調整される。
【００３１】
掛け算器５４ｙは、加速度センサ４６によって検知されたＹ軸方向における加速度情報に重み付け係数Ｋｙを掛け算する。これによって得られた掛け算値は、振れ補正回路５２ｙに設けられたＨＰＦ５６ｙおよび演算器５８ｙを介して加算器６０ｙに与えられる。演算器５８ｙは、ＨＰＦ５６ｙの出力を積分する処理に加えて、移動体４２の位置などを参照して他の処理も実行する。
【００３２】
位置センサ４８ｙによって検知された位置情報は、アンプ５０ｙを介して加算器６０ｙに与えられる。加算器６０ｙは、演算器５８ｙの出力とアンプ５０ｙの出力とを互いに加算する。加算器５４ｙの出力は、サーボフィルタ６２ｙを経た後、アクチュエータ制御信号としてドライバ６４ｙに与えられる。ドライバ６４ｙは、与えられたアクチュエータ制御信号に基づいてアクチュエータ６６ｙを駆動する。この結果、Ｙ軸方向におけるカメラ筐体の移動に起因する光軸のＹ座標と撮像面の中心のＹ座標とのずれが抑制されるように、撮像素子４４の姿勢が調整される。
【００３３】
手振れ補正モードは、手振れオン／オフスイッチ３０ｓｔの操作によってオン／オフされる。また、オンされた手振れ補正モードは、モードスイッチ３０ｍｄの操作によって“両手振れ補正モード”，“水平手振れ補正モード”および“鉛直手振れ補正モード”の間で切り換えられる。
【００３４】
ＣＰＵ３０は、手振れオン／オフスイッチ３０ｓｔおよびモードスイッチ３０ｍｄの設定に応じて異なる要領で重み付け係数ＫｘおよびＫｙを調整するべく、図４に示すフロー図に従う処理を実行する。なお、この処理には、鉛直方向つまり重力方向を検知する重力センサ３２の出力が参照される。
【００３５】
まず、手振れ補正モードがオン状態およびオフ状態のいずれであるかを、ステップＳ１で判別する。手振れ補正モードがオフ状態であればステップＳ３に進み、重み付け係数ＫｘおよびＫｙの各々を“０”に設定する。設定が完了すると、ステップＳ１に戻る。
【００３６】
手振れ補正モードがオン状態であれば、オン状態の手振れ補正モードが“両手振れ補正モード”であるか否かをステップＳ５で判別する。判別結果がＹＥＳであれば、重み付け係数ＫｘおよびＫｙの各々をステップＳ７で“１”に設定し、その後にステップＳ１に戻る。
【００３７】
ステップＳ５の判別結果がＮＯであればステップＳ９に進み、重力方向とＹ軸（厳密には、水平方向および鉛直方向に沿って広がる平面にＹ軸を投影した投影軸）の長さ方向との相違を示す角度θを検出する。ステップＳ１１では、オン状態の手振れ補正モードが“水平手振れ補正モード”および“鉛直手振れ補正モード”のいずれであるか判別する。オン状態の手振れ補正モードが“水平手振れ補正モード”であればステップＳ１３に進み、オン状態の手振れ補正モードが“鉛直手振れ補正モード”であればステップＳ１５に進む。
【００３８】
ステップＳ１３では、重み付け係数Ｋｘを｜ｃｏｓθ｜（＝角度θの余弦値の絶対値）に設定し、重み付け係数Ｋｙを｜ｓｉｎθ｜（＝角度θの正弦値の絶対値）に設定する。ステップＳ１５では、重み付け係数Ｋｘを｜ｓｉｎθ｜に設定し、重み付け係数Ｋｙを｜ｃｏｓθ｜に設定する。ステップＳ１３またはＳ１５の処理が完了すると、ステップＳ１に戻る。
【００３９】
図５（Ａ）を参照して、光軸周り方向に角度θ１だけ傾斜させたカメラ筐体ＨＳを矢印ＡＣ１に相当する加速度で水平方向に移動させると、加速度センサ４６から掛け算器５４ｘに与えられる加速度情報は矢印ＡＣ＿Ｘ１に相当する加速度を示し、加速度センサ４６から掛け算器５４ｙに与えられる加速度情報は矢印ＡＣ＿Ｙ１に相当する加速度を示す。
【００４０】
水平手振れ補正モードが選択されたときは、矢印ＡＣ＿Ｘ１に相当する加速度に｜ｃｏｓθ１｜が掛け算され、矢印ＡＣ＿Ｙ１に相当する加速度に｜ｓｉｎθ１｜が掛け算される。これによって、水平方向におけるカメラ筐体ＨＳの手振れが補正される。
【００４１】
図５（Ｂ）を参照して、光軸周り方向に角度θ２だけ傾斜させたカメラ筐体ＨＳを矢印ＡＣ２に相当する加速度で鉛直方向に移動させると、加速度センサ４６から掛け算器５４ｘに与えられる加速度情報は矢印ＡＣ＿Ｘ２に相当する加速度を示し、加速度センサ４６から掛け算器５４ｙに与えられる加速度情報は矢印ＡＣ＿Ｙ２に相当する加速度を示す。
【００４２】
鉛直手振れ補正モードが選択されたときは、矢印ＡＣ＿Ｘ２に相当する加速度に｜ｓｉｎθ２｜が掛け算され、矢印ＡＣ＿Ｙ２に相当する加速度に｜ｃｏｓθ２｜が掛け算される。これによって、鉛直方向におけるカメラ筐体ＨＳの手振れが補正される。
【００４３】
以上の説明から分かるように、撮像素子４４は、互いに直交するＸ軸およびＹ軸に沿って広がる撮像面を有する。不動体４０は、撮像面がＸ軸およびＹ軸に沿って可動となる態様で撮像素子４４を支持する。掛け算器５４ｘはＸ軸に沿う不動体４０の加速度を示す加速度情報に重み付け係数Ｋｘを掛け算し、掛け算器５４ｙはＹ軸に沿う不動体４０の加速度を示す加速度情報に重み付け係数Ｋｙを掛け算する。アクチュエータ６６ｘは掛け算器５４ｘの出力に基づいてＸ軸方向における撮像素子４４と不動体４０との相対姿勢を制御し、アクチュエータ６６ｙは掛け算器５４ｙの出力に基づいてＹ軸方向における撮像素子４４と不動体４０との相対姿勢を制御する。ＣＰＵ２８は、水平方向および鉛直方向に沿って広がる平面にＹ軸を投影した投影軸の長さ方向と鉛直方向との相違を参照して重み付け係数ＫｘおよびＫｙの大きさを調整する処理を、モードスイッチ３０ｍｄの操作によって選択された手振れ補正モードに応じて異なる態様で実行する(S9~S15)。
【００４４】
このように、不動体４０の加速度を示す加速度情報に掛け算処理を施すために参照される重み付け係数ＫｘおよびＫｙの大きさは、水平方向および鉛直方向に沿って広がる平面にＹ軸を投影した投影軸の長さ方向と鉛直方向との相違を参照して調整される。また、この調整処理の態様は、モードスイッチ３０ｍｄの操作によって選択された手振れ補正モードに応じて異なる態様で実行される。
【００４５】
この結果、モードスイッチ３０ｍｄの操作によって選択された方向に限定した手振れ補正が可能となり、カメラ筐体の姿勢に関係なくユーザの予期する手振れ補正を実現することができる。こうして、手振れ補正性能が向上する。
【符号の説明】
【００４６】
１０  …ディジタルカメラ
１２  …レンズユニット
１４  …センサユニット
４０  …不動体
４２  …可動体
４４  …撮像素子
４６  …加速度センサ
４８ｘ，４８ｙ  …位置センサ
５２ｘ，５２ｙ  …振れ補正回路
５４ｘ，５４ｙ  …掛け算器
６４ｘ，６４ｙ  …ドライバ
６６ｘ，６６ｙ  …アクチュエータ
【図１】
2014154934.tif 000003
【図２】
2014154934.tif 000004
【図３】
2014154934.tif 000005
【図４】
2014154934.tif 000006
【図５】
2014154934.tif 000007