(57)【要約】【課題】露光時間の長くなる撮影時でも、像ブレの補正精度を向上させた撮像装置を提供することを目的としている。【解決手段】光学系１３０を介して被写体の光学像を撮像する撮像素子１４０と、光学像の像ブレを補正する補正部１５０と、撮像素子１４０および補正部１５０を配置した本体とを備え、補正部１５０は、特定位置から本体までの距離に基づいて、本体の姿勢変化量を検出する検出部１６０を有し、姿勢変化量に基づいて、像ブレを補正する構成である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系を介して被写体の光学像を撮像する撮像素子と、
前記光学像の像ブレを補正する補正部と、
前記撮像素子および前記補正部を配置した本体とを備え、
前記補正部は、
特定位置から前記本体までの距離に基づいて、
前記本体の姿勢変化量を検出する検出部を有し、
前記姿勢変化量に基づいて、
前記像ブレを補正する撮像装置。
【請求項２】
前記補正部は、
前記姿勢変化量を相殺するように、
前記光学系または前記撮像素子を可動させて、
前記像ブレを補正する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記補正部は、
像ブレした光学像の画像データを補正して、
前記像ブレを補正する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記検出部は、
前記特定位置から送信された電磁波を受信する受信部を有し、
前記受信部で受信された前記電磁波に基づいて、
前記特定位置から前記本体までの距離を検出する
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記受信部は、電磁波を受信する複数の受信機を有し、
前記本体の互いに異なる位置に複数の前記受信機を配置した
請求項４に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ等の撮像素子を用いたデジタルスチルカメラやビデオムービーの普及が著しい。一般に、これらのデジタルスチルカメラやビデオムービーには、被写体の光学像を撮像素子に結像させるためのレンズ鏡筒が取り付けられている。特に、デジタルスチルカメラでは、撮影をしない場合、レンズ鏡筒をカメラ本体に収納する沈胴式タイプが普及している。沈胴式のレンズ鏡筒は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００３】
このようなレンズ鏡筒は、撮影時における光学像の像ブレを補正する補正部を備えている。レンズ保持部を介して像ブレ補正用レンズが取り付けられており、このレンズ保持部はレンズの周囲に配置した支持軸を介してレンズ枠に保持されている。
【０００４】
また、支持軸を基点にして、レンズ保持部を回動または並進させる２つのアクチュエータが配置されている。一方のアクチュエータは、レンズ群の中心から同心円上に外側に向かって、支持軸よりもさらに外側に配置され、他方のアクチュエータは、レンズ群を中心にして反対側の位置に配置されている。これら２つのアクチュエータは、レンズ群の周囲に同一面上かつ直線的に配置されている。
【０００５】
これらのアクチュエータは、永久磁石をレンズ保持部に配置し、ソレノイドコイルをレンズ枠に配置し、ソレノイドコイルと永久磁石を対向させ、磁力によって駆動させるものである。像ブレに応じて、一方のアクチュエータが水平方向に推力を発生し、他方のアクチュエータが重力方向に推力を発生し、レンズ保持部を回動または並進させて像ブレを補正する。このような像ブレを補正する補正部については特許文献２に開示されている。この特許文献２では、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸において、光軸方向をＸ軸とした場合、Ｚ軸方向の像ブレ、または、Ｙ軸方向の像ブレを補正するものである。
【０００６】
また、像ブレが発生したかどうかについては、例えば、カメラ本体に配置した角速度センサで検出している。カメラ本体の姿勢変化量を角速度センサで検出すれば、カメラ本体がピッチ方向やヨー方向やロール方向に姿勢変化していないかを検出できる。角速度センサを用いないで物体の姿勢変化量を検出する方法としては、特許文献３に開示されているように、超音波を用いた検出方法等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１８５７８６号公報
【特許文献２】特開２００７−２４１２５４号公報
【特許文献３】特開２００５−２８３４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来の構成では、像ブレの発生状態は、例えば、カメラ本体に配置した角速度センサで検出している。カメラ本体の姿勢変化量を角速度センサが検出するものである。一般的に、デジタルスチルカメラ等を用いて、静止画等を撮影する際、露光時間の長い撮影をすることがある。特に、夜間の撮影時には露光時間が長くなりやすい。露光時間が長くなれば、必然的に像ブレも発生しやすくなるので、角速度センサによる姿勢変化量の検出も長くなる。
【０００９】
しかし、角速度センサは、その駆動時間を長くすると、出力信号にノイズ（例えば、温度ドリフト）が重畳する場合がある。したがって、露光時間の長くなる撮影では、像ブレの補正精度が低下して、撮影した画像に像ブレが発生するおそれがあり、使い勝手が悪いという問題を有していた。
【００１０】
本発明は上記問題を解決し、露光時間の長くなる撮影時でも、像ブレの補正精度を向上させた撮像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、光学系を介して被写体の光学像を撮像する撮像素子と、前記光学像の像ブレを補正する補正部と、前記撮像素子および前記補正部を配置した本体とを備え、前記補正部は、特定位置から前記本体までの距離に基づいて、前記本体の基準姿勢に対する姿勢変化量を検出する検出部を有し、前記姿勢変化量に基づいて、前記像ブレを補正する構成としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、角速度センサを用いずに、特定位置から本体までの距離に基づいて、本体の姿勢変化量を検出するので、露光時間の長くなる撮影時でも、像ブレの補正精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態における撮像装置の像ブレ補正時の説明図
【図２】同撮像装置の機能ブロック図
【図３】同撮像装置の補正部で受信する電磁波の波形図
【図４】同撮像装置の補正部における機能ブロック図
【図５】同撮像装置の補正部における補正処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態における撮像装置について図面を参照しながら説明する。図１は一実施の形態における撮像装置の像ブレ補正時の説明図、図２は同撮像装置の機能ブロック図、図３は同撮像装置の補正部で受信する電磁波の波形図、図４は同撮像装置の補正部における機能ブロック図、図５は同撮像装置の補正部における補正処理を示すフローチャートである。
【００１５】
＜撮像装置１００について＞
一実施の形態における撮像装置について説明する。
【００１６】
図１、図２において、一実施の形態における撮像装置１００は、本体１１０とこの本体１１０に配置されたレンズ鏡筒１２０とを備えている。本体１１０は、光学系１３０を介して被写体の光学像を撮像する撮像素子１４０と、光学像の像ブレを補正する補正部１５０とを有する。レンズ鏡筒１２０は、光学系１３０を配置している。
【００１７】
補正部１５０は、地面等の特定位置（Ａ）から本体１１０までの距離（Ｈ）に基づいて、本体１１０の姿勢変化量を検出する検出部１６０を有する。
【００１８】
検出部１６０は、特定位置（Ａ）から送信された電磁波を受信する受信部１７０を有し、受信部１７０で受信された電磁波に基づいて、特定位置（Ａ）から本体１１０までの距離（Ｈ）を検出する。特定位置（Ａ）には、受信部１７０に対して、電磁波を送信する送信部１８０を配置している。送信部１８０は、本体１１０から離れた位置に配置している。
【００１９】
送信部１８０は、電磁波を送信する１つの送信機１８２を有し、この送信機１８２は電磁波を送信している。受信部１７０は、送信機１８２から送信された電磁波を受信する３つの受信機１７２を有し、この受信機１７２は電磁波を受信している。この３つの受信機１７２は本体１１０の互いに異なる位置に配置している。
【００２０】
送信部１８０と受信部１７０との間における電磁波の送受信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式を用いて行っている。
【００２１】
＜撮像装置１００の機能について＞
次に、撮像装置１００の機能について説明する。図１、図２において、光学系１３０に入力された被写体の光学像は撮像素子１４０で結像する。撮像素子１４０は結像した光学像を光電変換し、アナログ信号を信号処理部１９０に伝達する。信号処理部１９０は伝達されたアナログ信号に対して、Ａ／Ｄ変換し、画像情報に変換する。画像情報はモニタ２００に表示されたり、エンコーダ２１０によって変換され、記録部２２０にて記録されたりする。操作部２３０は、レリーズなどの操作を行う。マイコン２４０は上記の各構成部を制御する。
【００２２】
また、補正部１５０は、光学系１３０に配置した手ブレ補正用レンズを、光軸に垂直な面上に駆動させて、ピッチ方向とヨー方向の像ブレ補正を可能にする。
【００２３】
＜補正部１５０の補正処理について＞
次に、補正部１５０の補正処理について説明する。撮影動作をする前に、あらかじめ送信部１８０と受信部１７０との間において、送受信可能な状態にしておく。
【００２４】
操作部２３０のレリーズボタンを押した時、露光が開始される。送信部１８０の送信機１８２から送信された電磁波を受信部１７０の３つの受信機１７２（受信機Ａ、受信機Ｂ、受信機Ｃ）が受信するが、受信時における各々の位相情報はマイコン２４０に保持させる。３つの受信機１７２が受信する電磁波は、送信機１８２と３つの受信機１７２との距離に応じて、位相が異なる。例えば、送信機１８２と３つの受信機１７２の各々の距離が異なると、図３に示すように、ある基準時において、３つの受信機１７２が受信した電磁波の位相も異なる。これによって、送信機１８２と３つの受信機１７２との正確な距離が分かるので、本体１１０との距離も正確に分かる。特に、本体の１１０の姿勢状態も分かる。
【００２５】
図４に示すように、撮像装置１００の姿勢が変化していない時の電磁波の位相情報をＰＡ、ＰＢ、ＰＣとする。露光中に像ブレが発生し、撮像装置１００の姿勢が変化すると、この姿勢変化量に応じて、本体１１０と送信部１８０までの距離が変化する。すなわち、受信部１７０の３つの受信機１７２と送信部１８０の送信機１８２との距離が変化するので、この距離の変化に応じて、電磁波の位相状態も変化する。この位相をＰα、Ｐβ、Ｐγとする。位相比較器２６０は位相差Ｐα−ＰＡ、Ｐβ−ＰＢ、Ｐγ−ＰＣを算出する。
【００２６】
演算器２７０は、位相比較器２６０によって算出された位相差に基づいて、１つの送信機１８２と３つの受信機１７２とのそれぞれの距離の変化量を求める。さらに、撮像装置１００のヨー方向の姿勢変化量Ｂｙ、ピッチ方向の姿勢変化量Ｂｐ、ロール方向の姿勢変化量Ｂｒを算出する。この結果に基づいて、姿勢変化量を相殺するように、手ブレ補正用レンズの移動量を計算し、手ブレ補正用レンズを、光軸に垂直な面上に移動させて、像ブレ補正を行う。
【００２７】
補正処理のフローチャートは、図５に示すとおりである。このような補正処理を露光が終了する時間まで継続して行う。撮像装置１００は、送信機１８２の設置された絶対系に対して、見かけ上、露光開始時の姿勢を保つような制御がなされるので、結果として撮影する画角が保たれて、像ブレが抑制される。
【００２８】
撮像装置１００の姿勢変化量の計算例を示す。３つの受信機１７２は、光軸に垂直な面上に、二等辺三角形になるように本体１１０に配置する。二等辺三角形の３つの頂点をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃとすると、ＡＢ間の距離とＡＣ間の距離とを等しくする。ＢＣ間の距離を１００［ｍｍ］、線分ＢＣの中点ＤとＡの距離を１００［ｍｍ］とする。また、本体１１０の姿勢変化量を１[mm]とする。
【００２９】
３つの受信機１７２の内、１つの受信機１７２と送信機１８２との距離だけが変化した場合、ピッチ方向の姿勢変化となり、その姿勢変化は約１．１５［ｄｅｇ］の変化となる。
【００３０】
なお、位相の基準位置は、レリーズボタンを押して、露光が開始される時点の状態としたが、レリーズボタンに限らず操作部２３０で任意の操作をしたタイミングで開始終了してもよい。これにより、プレビュー状態においても、像ブレ補正が可能となるので、構図の決定などが容易になる。
【００３１】
＜まとめ＞
上記構成により、角速度センサを用いずに、特定位置（Ａ）から本体１１０までの距離に基づいて、本体１１０の姿勢変化量を検出して、像ブレを補正するので、露光時間の長くなる撮影時でも、像ブレの補正精度を向上させることができる。
【００３２】
また、補正部１５０は、姿勢変化量を相殺するように、光学系１３０を可動させて、像ブレを補正するので、容易に像ブレの補正を行える。
【００３３】
また、検出部１６０は、特定位置（Ａ）から送信された電磁波を受信する受信部１７０を有しており、この受信部１７０を撮像装置１００の本体１１０に配置しているので、特別な受信機器を本体１１０に接続したりする必要がなく、使い勝手がよい。
【００３４】
また、受信部１７０は、電磁波を受信する複数の受信機１７２を有し、本体１１０の互いに異なる位置に複数の受信機１７２を配置しているので、１つの送信機１８２から送信された電磁波を複数の受信機１７２が受信する。これによって、本体１１０の絶対位置を算出しやすくなり、本体１１０の姿勢変化量を算出する精度を向上させることができる。
【００３５】
（他の実施の形態）
本発明の他の実施の形態を以下にまとめて説明する。なお、本発明は、これらには限定されず、適宜修正された実施の形態に対しても適用可能である。
【００３６】
本実施の形態では、光学系１３０の手ブレ補正用レンズ移動させて像ブレを補正したが、レンズ鏡筒１２０全体を動かす方式や、撮像素子１４０を動かす方式や、撮像素子１４０の電子制御による方式であってもよい。撮像素子１４０を動かす方式や、撮像素子１４０の電子制御による方式によれば、ロール方向の像ブレの補正も可能となる。
【００３７】
また、光学系１３０の手ブレ補正用レンズを移動させて、ヨー方向とピッチ方向の像ブレを補正したり、撮像素子１４０の駆動や撮像素子１４０の電子制御によりロール方向の像ブレを補正したり、複数の方式を組み合わせてもよい。さらに、像ブレした光学像の画像データを補正したりしてもよい。
【００３８】
また、本実施の形態では、送信部１８０として１つの送信機１８２を用い、受信部１７０として、３つの受信機１７２を用いたが、送信機１８２や受信機１７２の数は、必要に応じていくつ用いてもよい。例えば、３つの送信機１８２と３つの受信機１７２を用いれば、ヨー、ピッチ、ロール方向に加え、送信部１８０を基準とした位置座標すべての測定が可能となる。これにより、光軸に垂直な面上に動く方向（シフトブレ）についても像ブレを補正できる。
【００３９】
また、受信部１７０は、撮像装置１００の本体１１０と接続する構成であってもよい。例えば、アンテナ上に３方向に配した取り付け器具を用いて、３つの受信機１７２を遠ざければ、距離に対して角度の分解能を高くできる。
【００４０】
また、電磁波の送受信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式を用いて行ったが、これに限らない。その他のマイクロ波帯やミリ波帯の電波でもよい。また、レーザーを用いた方式でもよい。
【００４１】
また、送信部１８０は地面に置いたが、撮影者の身体の一部に取り付けてもよい。これによれば、地面に置くことが困難な場合でも像ブレの補正を可能としたり、紛失を防止したりできる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、デジタルスチルカメラやビデオムービー等の撮像装置等に適用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１００    撮像装置
１１０    本体
１２０    レンズ鏡筒
１３０    光学系
１４０    撮像素子
１５０    補正部
１６０    検出部
１７０    受信部
１７２    受信機
１８０    送信部
１８２    送信機
１９０    信号処理部
２００    モニタ
２１０    エンコーダ
２２０    記録部
２３０    操作部
２４０    マイコン
２６０    位相比較器
２７０    演算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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