(57)【要約】【課題】省電力化を図ったぶれ補正手段を備えた撮像装置を提供する。【解決手段】被写体像を形成する撮影光学系２と、撮影光学系２によって形成された被写体像を撮像する撮像素子１２と、回転レンズ部４のぶれを検出するぶれ検出手段１３と、ぶれ検出手段１３の検出結果に基づき、撮像素子１２と撮影光学系２との少なくとも一方を撮影光学系２の光軸と交わる方向へ駆動して撮像素子１２に対する被写体像のぶれを補正するぶれ補正手段１４と、光軸と重力方向が略一致しているか否かを判定する方向判定手段１４ｂと、方向判定手段１４ｂの判定に基づき、光軸と重力方向とが略一致している場合にぶれ補正手段１４への電力の供給を停止する電力制御手段１８とを有していることを特徴とする。【選択図】図１
2008051958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を形成する撮影光学系と、
前記撮影光学系によって形成された前記被写体像を撮像する撮像素子と、
撮像装置のぶれを検出するぶれ検出手段と、
前記ぶれ検出手段の検出結果に基づき、前記撮像素子と前記撮影光学系との少なくとも一方を前記撮影光学系の光軸と交わる方向へ移動して前記撮像素子に対する前記被写体像のぶれを補正するぶれ補正手段と、
前記撮影光学系の光軸と重力方向が略一致しているか否かを判定する方向判定手段と、
前記方向判定手段の判定に基づき、前記光軸と前記重力方向とが略一致している場合に前記ぶれ補正手段への電力の供給を停止する電力制御手段と、
を有していることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記ぶれ検出手段と前記方向検出手段は、兼用のジャイロセンサを備えており、
前記ぶれ検出手段は、前記ジャイロセンサの検出結果に基づき前記撮影光学系のぶれを検出し、
前記方向判定手段は、前記ジャイロセンサの検出結果に基づき前記撮影光学系の光軸と重力方向が略一致しているか否かを判定することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記撮像装置は、
前記撮影光学系と、前記撮像素子と、前記ぶれ検出手段と、前記ぶれ補正手段とを含む第１筐体と、
前記撮像装置の姿勢を検出する姿勢検出手段を含む第２筐体とからなり、
前記第２筐体は、前記撮影光学系の光軸と略垂直な方向の回転軸を介して前記第１筐体に対して回転可能に設けられていることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像装置において、
前記姿勢検出手段は、前記撮像装置が、前記回転軸が略水平方向に位置する第１の姿勢と、前記回転軸が略垂直方向に位置する第２の姿勢とのいずれの姿勢であるかを検出し、
前記撮像装置が前記第１の姿勢であるとき、前記方向判定手段は前記光軸と重力方向が略一致しているか否かの判定を実行し、
前記撮像装置が前記第２の姿勢であるとき、前記方向判定手段は前記光軸と重力方向が略一致しているか否かの判定を実行しないことを特徴とする撮像装置。
【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。
【背景技術】
【０００２】
従来、手ぶれ等によって生じる被写体像の像ぶれを補正するためのぶれ補正手段を備えた撮像装置が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【特許文献１】特開２００４−２３５８４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のような従来の撮像装置において像ぶれの補正を行う際には、ぶれ補正手段に対して常に電力を供給しておく必要があった。このため、ぶれ補正手段を備えた従来の撮像装置は、消費電力が大きいという問題があった。
【０００４】
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、省電力化を図ったぶれ補正手段を備えた撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は、
被写体像を形成する撮影光学系と、
前記撮影光学系によって形成された前記被写体像を撮像する撮像素子と、
撮像装置のぶれを検出するぶれ検出手段と、
前記ぶれ検出手段の検出結果に基づき、前記撮像素子と前記撮影光学系との少なくとも一方を前記撮影光学系の光軸と交わる方向へ移動して前記撮像素子に対する前記被写体像のぶれを補正するぶれ補正手段と、
前記撮影光学系の光軸と重力方向が略一致しているか否かを判定する方向判定手段と、
前記方向判定手段の判定に基づき、前記光軸と前記重力方向とが略一致している場合に前記ぶれ補正手段への電力の供給を停止する電力制御手段と、
を有していることを特徴とする撮像装置を提供する。
【０００６】
また本発明の撮像装置は、
前記ぶれ検出手段と前記方向検出手段は、兼用のジャイロセンサを備えており、
前記ぶれ検出手段は、前記ジャイロセンサの検出結果に基づき前記撮影光学系のぶれを検出し、
前記方向判定手段は、前記ジャイロセンサの検出結果に基づき前記撮影光学系の光軸と重力方向が略一致しているか否かを判定することを特徴とする。
【０００７】
また本発明の撮像装置は、
前記撮影光学系と、前記撮像素子と、前記ぶれ検出手段と、前記ぶれ補正手段とを含む第１筐体と、
前記撮像装置の姿勢を検出する姿勢検出手段を含む第２筐体とからなり、
前記第２筐体は、前記撮影光学系の光軸と略垂直な方向の回転軸を介して前記第１筐体に対して回転可能に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
また本発明の撮像装置は、
前記姿勢検出手段は、前記撮像装置が、前記回転軸が略水平方向に位置する第１の姿勢と、前記回転軸が略垂直方向に位置する第２の姿勢とのいずれの姿勢であるかを検出し、
前記撮像装置が前記第１の姿勢であるとき、前記方向判定手段は前記光軸と重力方向が略一致しているか否かの判定を実行し、
前記撮像装置が前記第２の姿勢であるとき、前記方向判定手段は前記光軸と重力方向が略一致しているか否かの判定を実行しないことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、省電力化を図ったぶれ補正手段を備えた撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の各実施形態に係るカメラを添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るカメラの外観を示す図である。なお、図１中で点線で示す要素は、カメラの内部に配置されているものを指す。
図１に示すように本カメラ１は、撮影レンズ系２、及び防振スイッチ３を備えた回転レンズ部４と、電源スイッチ５、レリーズボタン６、液晶表示部７、及びその他の操作ボタン群８を備えた本体部９とからなる。そして本カメラ１は、撮影レンズ系２の光軸と略垂直方向即ち図１中Ｙ方向へ延在する回転軸１０を介して本体部９に対して回転可能に取り付けられた、いわゆるスイバル方式のデジタルカメラである。なお、図１は本体部９に対して回転レンズ部４を前側へ９０°回転させた様子を示している。
【００１１】
図２は、本発明の実施形態に係るカメラの構成を示すブロック図である。
図２に示すように回転レンズ部４は、絞り１１、撮影レンズ系２、ＣＣＤ１２、ジャイロセンサ１３、ぶれ補正ユニット１４、絞り駆動ユニット１５、及びオートフォーカスユニット１６、レンズ駆動ユニット１７を備えている。
本体部９は、ＣＰＵ１８、画像処理回路１９、姿勢センサ２０、液晶表示部２１、レリーズスイッチ６、電源スイッチ５、電源回路２１、メモリカードインターフェース２２を備えている。
また、斯かる回転レンズ部４と本体部９には、それぞれバス２３ａ，２３ｂが設けられており、これらはインターフェース回路２４ａを介して接続されている。これにより、回転レンズ部４及び本体部９の各要素間での通信が可能である。
【００１２】
はじめに、回転レンズ部４に備えられた各要素について説明する。
絞り１１は、通過光量を調整するものであり、絞り駆動機構１５ａと絞り駆動回路１５ｂとからなる絞り駆動ユニット１５が備えられている。
絞り駆動回路１５ｂは、絞り１１を駆動するための駆動力を発生する絞り駆動モータと、本体部９におけるＣＰＵ１８からの命令に応じて絞り駆動モータに駆動電力を供給するドライバ部とからなる。また、絞り駆動機構１５ａは、絞り駆動モータの出力を絞り１１へ伝達するための動力伝達機構部である。
ＣＰＵ１８は、斯かる構成の絞り駆動ユニット１５を介して絞り１１の動作を制御することで、ＡＥ制御（自動露出制御）を行うことが可能となる。
【００１３】
撮影レンズ系２は、被写体像をＣＣＤ１２の撮像面上に結ぶものであり、レンズ駆動機構１７ａとレンズ駆動回路１７ｂとからなるレンズ駆動ユニット１７が備えられている。
レンズ駆動回路１７ｂは、撮影レンズ系２を構成する各レンズ群を光軸方向へ駆動するための駆動力を発生するレンズ駆動モータと、ＣＰＵ１８からの命令に応じてレンズ駆動モータに駆動電力を供給するドライバ部とからなる。また、レンズ駆動機構１７ａは、レンズ駆動モータの出力を各レンズ群へ伝達するための動力伝達機構部である。
ＣＰＵ１８は、斯かる構成のレンズ駆動ユニット１７を介して各レンズ群の動作を制御することで、ズーミング動作及び沈胴動作を行うことが可能となる。
【００１４】
また、撮影レンズ系１２には、オートフォーカスを行うための合焦レンズを有しており、ＡＦ駆動機構１６ａとＡＦ駆動回路１６ｂとからなるオートフォーカスユニット１６が設けられている。
ＡＦ駆動回路１６ｂは、合焦レンズを光軸方向へ駆動するための駆動力を発生するＡＦ駆動モータと、ＣＰＵ１８からの命令に応じてＡＦ駆動モータに駆動電力を供給するドライバ部とからなる。また、ＡＦ駆動機構１６ａは、ＡＦ駆動モータの出力を合焦レンズへ伝達するための動力伝達機構部である。
ＣＰＵ１８は、斯かる構成のＡＦ駆動ユニット１６を介して合焦レンズを光軸方向へ駆動することで、オートフォーカスを行うことが可能となる。
【００１５】
ＣＣＤ１２は、撮影レンズ系２によって結ばれた被写体像を電気的な信号に変換する固体撮像素子であり、位置検出センサ２６、ジャイロセンサ１３、ぶれ補正機構１４ａ、及び駆動制御回路１４ｂからなるぶれ補正ユニット１４が備えられている。
なお、ＣＣＤ１２には、複数のバネ１２ａが取り付けられており、撮影レンズ系２の光軸が重力方向と略一致する際に、ＣＣＤ１２の撮像面の中心と光軸とが略一致するように付勢されている。
位置検出センサ２６は、撮影レンズ系２の光軸に対して直交する面内におけるＣＣＤ１２の位置を検出するためのセンサであって、その出力はバス２３ａを介して駆動制御部１４ｂへ導入される。
【００１６】
ジャイロセンサ１３は、回転レンズ部４のピッチング方向及びヨーイング方向の回転角速度を検出することで、レンズ鏡筒のぶれ量（ぶれの方向及び移動量）を検出する２軸ジャイロセンサであって、その出力はバス２３ａを介して駆動制御部１４ｂへ導入される。さらに、このジャイロセンサ１３は、回転レンズ部４を回転させた際の重力加速度の向きの変化を検出することで、回転レンズ部４が向いている仰角、即ち撮影レンズ系２の光軸の仰角、及び重力方向を検出し、その出力は駆動制御回路１４ｂへ導入される。
【００１７】
なお、本実施形態においてジャイロセンサ１３は、ＣＣＤ１２の実装基板（不図示）に対して平行であって前記実装基板の背面側に設けられた不図示の基板上に実装されている。
ここで、図１に示すように、回転レンズ部４のピッチング方向のぶれとは、回転レンズ部４を前側へ９０°回転させた際に光軸と直交しかつ水平方向へ延在する軸周りのぶれをいう。また、回転レンズ部４のヨーイング方向のぶれとは、回転レンズ部４を前側へ９０°回転させた際に光軸と直交しかつ重力方向へ延在する軸周りのぶれをいう。
【００１８】
駆動制御回路１４ｂは、ＣＣＤ１２を撮影レンズ系２の光軸方向と垂直な方向に移動するための駆動力を発生するＣＣＤ駆動モータと、ＣＰＵ１８からの命令に応じてＣＣＤ駆動モータに駆動電力を供給するドライバ部とからなる。また、ぶれ補正機構１４ａは、ＣＣＤ駆動モータの出力をＣＣＤ１２へ伝達するための動力伝達機構部である。
斯かる構成の下、駆動制御回路１４ｂは、ジャイロセンサ１３によって検出された回転レンズ部４のぶれ量に基づき、ぶれ補正ユニット１４を介してＣＣＤ１２を被写体像のぶれを低減する方向へシフト変位させることで、ぶれ補正制御を行うことが可能となる。また、駆動制御回路１４ｂは、位置検出センサ２６によって検出されたＣＣＤ１２の位置情報を用いてフィードバック制御を行う。
【００１９】
また駆動制御回路１４ｂは、ジャイロセンサ１３で検出された撮影レンズ系２の光軸の仰角と重力方向の情報から、撮影レンズ系２の光軸と重力方向とが略一致しているか否かの判定を行い、その出力をバス２３ａ，２３ｂを介してＣＰＵ１８へ導入している。
防振スイッチ３は、上述したぶれ補正制御の使用、不使用をユーザが入力するための操作部である。
【００２０】
次に、本体部９に備えられた各要素について説明する。
ＣＰＵ１８は、上述した回転レンズ部４及び本体部９の各要素を含むカメラ全体を統括的に制御するものである。
画像処理回路１９は、回転レンズ部４内のＣＣＤ１２とインターフェース回路２４ｂを介して接続されており、ＣＣＤ１２が出力する信号に基づき所定の画像処理を行うことで画像データを生成するものである。
【００２１】
姿勢センサ２０は、本体部９の姿勢を検出するためのセンサであって、その出力はＣＰＵ１８へ導入される。この姿勢センサ２０は、本体部９内に設けられている不図示のメイン基板上に取り付けられている。
なお、詳細には、姿勢センサ２０は、本体部９と回転レンズ部４とを連結する回転軸１０が略水平方向に位置する（回転軸１０と重力方向とが直交する状態。以下、「横位置状態」という。）にあるか、回転軸１０が略垂直方向に位置する（回転軸１０と重力方向とが略一致する状態。以下、「縦位置状態」という。）にあるかを検出するものである。
【００２２】
電源回路２１は、不図示のバッテリから供給される電力を、カメラ内の各部に供給するものである。また、電源スイッチ５は、ユーザが電源回路２１のオンオフ操作を入力するものである。
ここで、電源スイッチ５がオフ状態であってもＣＰＵ１８にはバッテリから電力が供給されており、ＣＰＵ１８は電源スイッチ５がオン操作されたか否かを定期的に監視している。
この定期的な監視の下、ＣＰＵ１８は、電源スイッチ５がオン操作されたことを検知した際には、電源回路２１に電力供給命令を出力し、電源回路２１は各回路に電力の供給を開始する。そしてＣＰＵ１８は、電源スイッチ５がオフ操作されたことを検知した際には、レンズ駆動ユニット１７を介して鏡筒の沈胴等の終了処理を実行する。そして全ての終了処理を終えた後にＣＰＵ１８は、電源回路２１に電力供給停止命令を出力する。
【００２３】
ズームスイッチ６ａは、ユーザが撮影レンズ系２の焦点距離を広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）まで変更するズーミング操作を入力するものである。
メモリカードインターフェース２２は、メモリカード２２ａが着脱可能に装着されるスロット部を備えている。メモリカード２２ａは、例えばフラッシュメモリ等の書き込み可能な記憶装置を備えている。このため、メモリカードインターフェース２２は、画象処理回路１９が出力する画像データをメモリカード２２ａ内の記憶装置に書き込むことが可能である。
液晶表示部２１は、本体部９の背面に備えられており、撮影レンズ系２によって結ばれた被写体像やカメラの設定状態等を表示するものである。
【００２４】
レリ−ズスイッチ５は、ユーザがレリーズ操作を行うための押しボタンスイッチであって、半押し操作及び全押し操作の入力が可能である。なお、半押し操作によって公知のオートフォーカス、ＡＥ制御、ぶれ補正制御が開始され、全押し操作によってシャッタレリーズ操作が入力される。
【００２５】
次に、本実施形態に係るカメラ１の動作ルーチンについて図３のフローチャートに基づき説明する。
図３は、本発明の実施形態に係るカメラの動作ルーチンを示すフローチャートである。
本フローチャートは、ユーザによって本体部９の電源スイッチ５がオン操作されることによって開始される。
【００２６】
ステップＳ１：ＣＰＵ１８は、電源回路２１に各要素への電力供給命令を出力し、鏡筒の繰り出し、液晶表示部２１の表示制御等のカメラ１の初期設定を行う。
ステップＳ２：ＣＰＵ１８は、電源スイッチ５がオン状態のままであるか否かを判定する。電源スイッチ５がオン状態のままである場合はステップＳ３へ進み、オフ状態となっている場合にはステップＳ４へ進む。
ステップＳ３：ＣＰＵ１８は、防振スイッチ３がオン状態であるか否かを判定する。防振スイッチ３がオン状態である場合にはステップＳ５へ進み、オフ状態となっている場合にはステップＳ１５へ進む。
【００２７】
ステップＳ４：ＣＰＵ１８は、鏡筒の沈胴等のカメラ１の終了処理を行う。そしてＣＰＵ１８は、各要素への電力供給停止命令を電源回路２１へ出力し、本フローチャートが終了する。
ステップＳ５：ＣＰＵ１８は、ぶれ補正制御を実行するべく駆動制御回路１４ｂに対して防振開始命令をバス２３ｂ，２３ａを介して出力する。
ステップＳ６：図４に示した省電力判定ルーチンを実行する。なお、この省電力判定ルーチンについては、図４を参照して後に詳述する。
【００２８】
ステップＳ７：レリーズボタン６が半押し状態であるか否かを判定する。レリーズボタン６が半押し状態である場合はステップＳ８へ進み、レリーズボタン６が半押し状態でない場合はステップＳ２へ戻る。
ステップＳ８：図４に示した省電力判定ルーチンを実行する。
ステップＳ９：オートフォーカスユニット１６によってオートフォーカスを実行する。また、絞り駆動ユニット１５によってＡＥ制御を実行する。
ステップＳ１０：レリーズボタン６が全押し状態であるか否かを判定する。レリーズボタン６が全押し状態である場合はステップＳ１１へ進み、レリーズボタン６が全押し状態でない場合は、ステップＳ７へ戻る。
【００２９】
ステップＳ１１：ＣＰＵ１８はＣＣＤ１２に対して撮影実行命令を出力し、ＣＣＤ１２は被写体像を撮像して電気的な信号として画像処理回路１９へ出力する。そして、画像処理回路１９はＣＣＤ１２からの信号に基づき画像データを生成する。その後ＣＰＵ１８が画像データから画像ファイルを生成してメモリカード２２ａへ格納する。
ステップＳ１２：レリーズボタン６が半押し状態であるか否かを判定する。レリーズボタン６が半押し状態である場合はステップＳ１３へ進み、レリーズボタン６が半押し状態でない場合は、ステップＳ２へ戻る。
ステップＳ１３：オートフォーカスユニット１６及び絞り駆動ユニット１５によってオートフォーカス及びＡＥ制御を実行する。
ステップＳ１４：レリーズボタン６が全押し状態であるか否かを判定する。レリーズボタン６が全押し状態である場合はステップＳ１１へ進み、レリーズボタン６が全押し状態でない場合は、ステップＳ１２へ戻る。
【００３０】
次に、ステップＳ６及びステップＳ８で実行される省電力判定ルーチンを図４のフローチャートに基づき詳細に説明する。
図４は、本発明の実施形態に係るカメラのＣＰＵによって実行される省電力判定ルーチンを示すフローチャートである。
ステップＳ１５：ＣＰＵ１８は、姿勢センサ２０からの出力に基づいて、本体部９が横位置状態にあるか否かを判定する。本体部９が横位置状態にある場合はステップＳ１６へ進み、横位置状態にない場合（本体部＊が縦位置状態にある場合）はステップＳ１８へ進む。
ステップＳ１６：駆動制御回路１４ｂは、ジャイロセンサ１３からの出力に基づいて、回転レンズ部４における撮影レンズ系２の光軸と重力方向とが略一致しているか否かを判定する。光軸と重力方向とが略一致している場合はステップＳ１７へ進み、光軸と重力方向とが略一致していない場合は、ステップＳ１８へ進む。
【００３１】
ステップＳ１７：ＣＰＵ１８は、駆動制御回路１４ｂへの電力供給停止命令を電源回路２１へ出力し、駆動制御回路２１への電力の供給を停止し、図３のフローチャートへ戻る。
ステップＳ１８：ＣＰＵ１８は、駆動制御回路１４ｂに電力が供給されているか否かを判定する。駆動制御回路１４ｂに電力が供給されている場合は、図３のフローチャートへ戻り、駆動制御回路１４ｂに電力が供給されていない場合は、ステップＳ１９へ進む。
ステップＳ１９：ＣＰＵ１８は、駆動制御回路１４ｂへの電力供給命令を電源回路２１へ出力し、駆動制御回路１４ｂへ電力を供給し、図３のフローチャートへ戻る。
【００３２】
以上に述べた各要素の構成、動作ルーチン、及び省電力ルーチンにより、本実施形態に係るカメラ１は、撮影レンズ系２の光軸と重力方向とが略一致した際に、駆動制御回路へ１４ｂの電力供給が停止されることとなるため、省電力化を実現することができる。このことは、本実施形態のようなスイバル方式のカメラを、電源を入れたままで机の上等に放置した際等に特に効果的である。
また、本実施形態に係るカメラ１は、本体部９が横位置状態にない場合には、常に駆動制御回路１４ｂに電力が供給されて、ぶれ補正制御が行われる。このため、光軸と重力方向が略一致しているか否かを判定する駆動制御回路１４ｂの演算処理が不要となる。なお、以上の効果は、本カメラ１において防振スイッチ３がオン状態にあることが前提である。
【００３３】
なお、本実施形態では、手ぶれ等による回転レンズ部４のぶれ量の検出と、撮影レンズ系２の光軸の仰角の検出とは、構成をより簡素化するために１つのジャイロセンサ１３によってなされているが、本発明はこれに限られず、各検出に対応したセンサをそれぞれ備えた構成とすることもできる。
また、本実施形態では、２軸のジャイロセンサを採用しているが、本発明はこれに限られず、図５に示すように１軸のジャイロセンサ３０ａ，３０ｂをピッチング方向及びヨーイング方向に対応して２つ備える構成とすることもできる。
【００３４】
また、本実施形態では、ぶれ補正制御を行うためにＣＣＤ１２を光軸と直交する面内において駆動する構成であるが、本発明はこれに限られるものでなく、撮影レンズ系２内に防振レンズ群を設け、これを光軸と直交する面内において駆動する構成とすることもできる。
また、本実施形態では一例としてスイバル方式のカメラを示しているが、本発明はこれに限られず、通常のカメラ等にも適用することができる。
【００３５】
以上、本実施形態によれば、省電力化を図ったぶれ補正手段を備えた撮像装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係るカメラの外観を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るカメラの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るカメラの動作ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係るカメラのＣＰＵによって実行される省電力判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係るカメラの変形例として、１軸ジャイロセンサを備えたカメラを示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１      カメラ
２      撮影レンズ系
４      回転レンズ部
９      本体部
１２    ＣＣＤ
１３    ジャイロセンサ
１４ｂ  駆動制御回路
１８    ＣＰＵ
【図１】
2008051958.tif 000003
【図２】
2008051958.tif 000004
【図３】
2008051958.tif 000005
【図４】
2008051958.tif 000006
【図５】
2008051958.tif 000007