(57)【要約】【課題】画像信号処理による動き補正機能と光学的な動き補正機能のそれぞれの特徴を利用し、カメラの使用状態に応じて最適な動き補正機能を選択可能とする。【解決手段】コントローラ１９が使用者により手ぶれ補正機能が選択されているか否かを手ぶれ補正スイッチ６の状態を監視し検出し、手ぶれ補正スイッチ６がオンの場合は、手ぶれ補正撮影モードになり、次にコントローラ１９によりレンズユニット２の機能判別が行われる。レンズユニット２に動き補正機能が搭載されていないと判別された場合は、画像信号処理部９を利用する第１の動き補正モードにて撮影が行われる。それに対して、レンズユニット２に動き補正機能が搭載されていると判別された場合は、レンズ駆動部１２を利用する第２の動き補正モードにて撮影が行われる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置本体にレンズユニットが着脱可能とされた撮像装置であって、
前記撮像装置本体は、
画像信号を取得するための撮像手段と、
画像信号処理による動き補正を行う画像信号処理手段と、
装着されたレンズユニットが光学的な動き補正機能を有するか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置本体にレンズユニットが着脱可能とされた撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラ撮影において、得られた画像が画質悪化のような意図しない結果となる原因の一つに手ぶれがある。カメラの小型軽量化によりホールド性が損なわれている場合、長焦点レンズによる撮影の場合、長秒時撮影の場合、などにはカメラ撮影に熟練していない撮影者だけでなく、熟練者にとっても手ぶれは大きな問題である。
【０００３】
そこで、カメラ撮影時の手ぶれ軽減のためのメカニズムとして、画像読み出し範囲を適宜変更することによってぶれを補正する信号処理による方式と、撮影光学系の光軸を動かすことでぶれを補正する光学的な方式とが提案されている。
【０００４】
画像信号処理による方式は、時間的に連続する２コマの画像を比較して画像全体の動きを検出する動きベクトル検出回路と、画面よりも広い範囲を撮像可能な撮像部と、該動きベクトル検出回路の出力から補正量を算出し、補正量に応じて該撮像部の画像出力範囲を変更することでぶれを補正した画像を得るものである。特徴としては、機械的に動く個所がないので、後述する光学的な方式に比べて消費電力が少なく済むことが挙げられる。一方で、本質的にコマ間の画像のずれを補正する機能なので、静止画記録時のような１コマ内の動き補正には向かず、さらにそのため、動画記録時であっても画質が劣化する、という特徴もある。
【０００５】
光学的な方式は、ジャイロによりレンズユニットの動きを検出し、動きの向きと量に応じて、特定のレンズを偏芯させることでぶれの補正を図ったり、可変頂角プリズムの頂角を変更することでぶれの軽減を図ったりするものである。特徴としては、レンズ駆動などのためにアクチュエータによる機械的な駆動力が必要であり、画像信号処理による動き補正に比べ、電力消費が大きくなる。一方で、１コマの露光中でも動き補正ができるので、静止画記録時、動画記録時を問わず、画質を劣化させることなく動き補正を行うことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＣＣＤなどの撮像素子を用いたレンズ交換式のデジタルカメラやビデオカメラに、画像信号処理による動き補正機能を搭載することは可能である。また、光学的な動き補正機能を有する交換用レンズユニットも提案されている。
【０００７】
しかしながら、画像信号処理による動き補正機能を有するカメラに、光学的な動き補正機能を有するレンズユニットを組み合わせ、両者の動き補正機能を有効に活用した例はない。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、画像信号処理による動き補正機能と光学的な動き補正機能のそれぞれの特徴を利用し、カメラの使用状態に応じて最適な動き補正機能を選択可能とすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置は、撮像装置本体にレンズユニットが着脱可能とされた撮像装置であって、前記撮像装置本体は、画像信号を取得するための撮像手段と、画像信号処理による動き補正を行う画像信号処理手段と、装着されたレンズユニットが光学的な動き補正機能を有するか否かを判定する判定手段とを備えた点に特徴を有する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳しく説明する。図１は本実施形態に係るレンズ交換式のデジタルカメラやビデオカメラなどの撮像装置の構成を示すブロック図である。図１において、１はカメラ本体、２はレンズユニットである。３はカメラ本体１とレンズユニット２を機械的および電気的に着脱可能に結合するマウントである。４はレンズユニット２の光学系をなすレンズ群、５はレンズ群４により結像される被写体象を撮像するＣＣＤである。ＣＣＤ５からは不図示のＡＤ変換によりデジタル化された画像信号が出力される。
【００１１】
６はカメラ本体に手ぶれを補正する機能の動作開始を指示する手ぶれ補正スイッチである。手ぶれ補正スイッチ６は後述するコントローラ１９により監視されており、スイッチが入れられると、撮像装置の状態に応じて最適な手ぶれ補正機能が動作せしめられる。
【００１２】
まず、カメラ本体１に備わる動き補正機能について説明する。これは画像信号処理により画像の動きを補正するものである。９は第１の動き検出部７と第１の動き補正部８からなる画像信号処理部である。第１の動き検出部７は、ＣＣＤ５から出力された時間的に連続する２コマの被写体像を比較し、手ぶれなどによる画像間の動きの向きと量を検出する。第１の動き補正部８は、第１の動き検出部７の検出結果に応じてＣＣＤ５の読み出し位置を変更する。
【００１３】
ここで、ＣＣＤ５の読み出し位置変更について説明する。図２はＣＣＤ５の撮像範囲と読み出し範囲の関係を表す図である。５１はＣＣＤ５の撮像範囲であり、レンズユニット２を介した被写体像を画像信号に変換可能な範囲である。５２はＣＣＤ５の読み出し範囲であり、後述するカメラ本体１の表示部１５や画像記録部１６に出力される被写体画像信号が出力される範囲である。５３は読み出し範囲５２の読み出し開始位置であり、この位置を変更することで、読み出し範囲５２を撮像範囲５１内の所望の位置に設定することができる。読み出し開始位置５３は第１の動き補正部７からの指示により適宜変更され、手ぶれなどによる画像の動きを補正した画像を出力し得ることができる。
【００１４】
この画像信号処理部９を利用した動き補正には、機械的に動作する要素がないので、後述する光学的な動き補正に比べて電力消費が少なくて済む。ただし、連続する２コマ間の像の動きを検出して、ＣＣＤ５の読み出し位置を変更することで動き補正を行うので、１コマ内の動き補正には対応できないことから、静止画撮影時の動き補正には不適である。さらに、動画撮影時であっても光学的な動き補正に比べて画質が劣るという特徴がある。
【００１５】
次に、レンズユニット２に備わる動き補正機能について説明する。これは、光学的に画像の動きを補正するものである。１２は第２の動き検出部１０と第２の動き補正部１１からなり、後述するアクチュエータ１４を介して偏芯レンズ１３を駆動するレンズ駆動部である。第２の動き検出部１０は、ジャイロなどの姿勢検知装置からなり、手ぶれなどによって生ずるレンズユニット２の光軸ずれを検出する。第２の動き補正部１１は、第２の動き検出部１０の出力に応じて後述する光学的な手段による動き補正のための補正する向きと量を算出する。
【００１６】
１３はレンズ群４を構成するレンズであって、光軸と垂直な平面内の任意の方向へ移動可能に支持され、その移動量に応じて光軸を変化せしめる光学的な機能を有する偏芯レンズである。１４はレンズ駆動部１２からの指示により、偏芯レンズ１３を駆動するアクチュエータである。つまり、第２の動き検出部１０により検出された像の動きは最終的に偏芯レンズ１３により補正されるので、ＣＣＤ５に結像する被写体像は動き補正がなされたものとなる。
【００１７】
このレンズ駆動部１２を利用した動き補正は、レンズ駆動という機械的な要素があるために、信号処理による動き補正方式に比べ、より多くの電力消費がなされる。ただし、１コマの露光時においても常に動き補正機能が働くので、静止画撮影時の動き補正が可能であるだけでなく、動画撮影時においても画質を向上させることができる。
【００１８】
ここで、レンズ交換式の撮像装置の動作説明にもどる。１５はＣＣＤ５により撮像された画像を表示する表示部、１６は同じくＣＣＤ５により撮像された画像を記録する画像記録部である。１７はカメラ本体１およびレンズユニット２の電源となる電源部である。１８は静止画または動画へとカメラの記録方法を使用者が設定するための記録モード設定スイッチである。
【００１９】
１９はレンズ交換式カメラシステムの各部の動作制御および監視を行うコントローラであり、前述したＣＣＤ５、手ぶれ補正スイッチ６、画像信号処理部９、表示部１５、画像記録部１６、電源部１７、記録モード設定スイッチ１８およびレンズユニット２を制御および監視する。
【００２０】
コントローラ１９の機能をより詳細に説明する。コントローラ１９は電源部１７の電源電圧を監視し、所定値に比べ電源電圧が低い場合には、撮像装置の誤作動を防止するために、電源をオフにする制御を行う。また、レンズ駆動による動き補正機能を動作させるときのような電力消費が多くなる場合には、別の所定値と電源電圧を比較するなどの電源管理を行う。また、装着されたレンズユニット２と通信することで、レンズユニット２機能判別を行い、撮像装置の状態を正確に把握する機能も有する。
【００２１】
以下、本実施形態の撮像装置の動き補正機能選択にかかる動作を３つの動作例とそれに対応するフローチャートによって説明する。
【００２２】
図３は第１の動作例を示すフローチャートである。図３においてまず、コントローラ１９が使用者により手ぶれ補正機能が選択されているか否かを手ぶれ補正スイッチ６の状態を監視し検出する（ステップＳ１００）。
【００２３】
手ぶれ補正スイッチ６がオフの場合は、動き補正を行わない通常撮影モードにて撮影が行われる（ステップＳ１０１、Ｓ１０６）。
【００２４】
手ぶれ補正スイッチ６がオンの場合は、手ぶれ補正撮影モードになり、次にコントローラ１９によりレンズユニット２の機能判別が行われる（ステップＳ１０２、Ｓ１０３）。レンズユニット２に動き補正機能が搭載されていないと判別された場合は、画像信号処理部９を利用する第１の動き補正モードにて撮影が行われる（ステップＳ１０４、Ｓ１０６）。
【００２５】
それに対して、レンズユニット２に動き補正機能が搭載されていると判別された場合は、レンズ駆動部１２を利用する第２の動き補正モードにて撮影が行われる（ステップＳ１０５、Ｓ１０６）。
【００２６】
以上述べた第１の動作例によれば、手ぶれ補正撮影モード時に、可能であればより画質の向上が見込めるレンズ駆動方式の動き補正を行うので、使用者は手ぶれ補正スイッチ６により手ぶれ補正機能を選択するだけで、そのカメラシステムにおいて最適な動き補正機能を使用することができる。
【００２７】
図４は第２の動作例を示すフローチャートである。図４においてまず、コントローラ１９が使用者により手ぶれ補正機能が選択されているか否かを手ぶれ補正スイッチ６の状態を監視し検出する（ステップＳ２００）。
【００２８】
手ぶれ補正スイッチ６がオフの場合は、動き補正を行わない通常撮影モードにて撮影が行われる（ステップＳ２０１、Ｓ２０７）。
【００２９】
手ぶれ補正スイッチ６がオンの場合は、手ぶれ補正撮影モードになり、次にコントローラ１９によりレンズユニット２の機能判別が行われる（ステップＳ２０２、Ｓ２０３）。レンズユニット２に動き補正機能が搭載されていないと判別された場合は、画像信号処理部９を利用する第１の動き補正モードにて撮影が行われる（ステップＳ２０４、Ｓ２０７）。
【００３０】
それに対して、レンズユニット２に動き補正機能が搭載されていると判別された場合は、次に、コントローラ１９により電源部１７の電源電圧が測定される（ステップＳ２０５）。電源電圧が所定値に満たない場合は、電力消費の少ない画像信号処理部９を利用する第１の動き補正モードにて撮影が行われる（ステップＳ２０４、Ｓ２０７）。電源電圧が所定レベル以上であった場合は、電力消費は多いが画質の向上が望めるレンズ駆動部１２を利用する第２の動き補正モードにて撮影が行われる（ステップＳ２０６、Ｓ２０７）。
【００３１】
以上述べた第２の動作例によれば、手ぶれ補正撮影モード時で、光学的な動き補正機能が備えられ、電源電圧が所定レベル以上であれば、より画質の向上が見込めるレンズ駆動方式の動き補正を行う。一方、光学的な動き補正機能が備えられていても、電源電圧が所定レベル未満の場合は電力消費の少ない動き補正機能を自動的に選択するので、使用者は手ぶれ補正スイッチ６により手ぶれ補正機能を選択するだけで、電力の心配をすることなく、そのカメラシステムにおいて最適な動き補正機能を使用することができる。
【００３２】
図５は第３の動作例を示すフローチャートである。図５においてまず、コントローラ１９が使用者により手ぶれ補正機能が選択されているか否かを手ぶれ補正スイッチ６の状態を監視し検出する（ステップＳ３００）。
【００３３】
手ぶれ補正スイッチ６がオフの場合は、動き補正を行わない通常撮影モードにて撮影が行われる（ステップＳ３０１、Ｓ３０７）。
【００３４】
手ぶれ補正スイッチ６がオンの場合は、手ぶれ補正撮影モードになり、次にコントローラ１９により記録モード設定スイッチ１８が検出され、記録モードの判別が行われる（ステップＳ３０３）。記録モードが静止画記録モードでない場合、自動的に動画記録モードとなり、電力消費の少ない画像信号処理部９を利用する第１の動き補正モードにて撮影が行われる（ステップＳ３０４、Ｓ３０７）。
【００３５】
一方、記録モードが静止画記録モードである場合、次にコントローラ１９によりレンズユニット２の機能判別が行われる（ステップＳ３０５）。レンズユニット２に動き補正機能が搭載されていないと判別された場合は、再び通常撮影モードに変更され、撮影が行われる（ステップＳ３０１、Ｓ３０７）。このとき、カメラシステムは、手ぶれ補正モードでなく、通常撮影モードにて撮影されることを使用者に明示することが望ましい。
【００３６】
それに対して、レンズユニット２に動き補正機能が搭載されていると判別された場合は、静止画撮影にて画質の向上が望めるレンズ駆動部１２を利用する第２の動き補正モードにて撮影が行われる（ステップＳ３０６、Ｓ３０７）。
【００３７】
以上述べた第３の動作例によれば、使用者は手ぶれ補正スイッチ６により手ぶれ補正機能を選択するだけで、静止画撮影のときと動画撮影のときとで、消費電力の多少および画質の向上具合を鑑み、最適な動き補正機能を使用することができる。
【００３８】
（その他の実施の形態）
上述した実施の形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、該各種デバイスと接続された装置或いはシステム内のコンピュータに対し、上記実施の形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（ＣＰＵ或いはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【００３９】
また、この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体は本発明を構成する。そのプログラムコードの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するためのコンピュータネットワーク（ＬＡＮ、インターネット等のＷＡＮ、無線通信ネットワーク等）システムにおける通信媒体（光ファイバ等の有線回線や無線回線等）を用いることができる。
【００４０】
さらに、上記プログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００４１】
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述の実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）或いは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施の形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施の形態に含まれることはいうまでもない。
【００４２】
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることはいうまでもない。
【００４３】
なお、上記実施の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【００４４】
以下、本発明の実施態様の例を列挙する。
（実施態様１）撮像装置本体にレンズユニットが着脱可能とされた撮像装置であって、
前記撮像装置本体は、
画像信号を取得するための撮像手段と、
画像信号処理による動き補正を行う画像信号処理手段と、
装着されたレンズユニットが光学的な動き補正機能を有するか否かを判別する判別手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【００４５】
（実施態様２）前記撮像装置本体は、前記判別手段により光学的な動き補正機能を有するレンズユニットが装着されていると判別された場合は、前記レンズユニットの光学的な動き補正機能による動き補正を行い、それ以外の場合は、前記画像信号処理手段による動き補正を行う制御手段を備えたことを特徴とする実施態様１に記載の撮像装置。
【００４６】
（実施態様３）前記撮像装置本体は、前記撮像装置本体及び前記レンズユニットの電源電圧を検出する電源電圧検出手段と、前記判別手段により光学的な動き補正機能を有するレンズユニットが装着されていると判別され、かつ、前記電源電圧検出手段により電源電圧が所定値以上であると判別された場合は、前記レンズユニットの光学的な動き補正機能による動き補正を行い、それ以外の場合は、前記画像信号処理手段による動き補正を行う制御手段とを備えたことを特徴とする実施態様１に記載の撮像装置。
【００４７】
（実施態様４）静止画を記録する静止画記録モード及び動画を記録する動画記録モードを有し、前記撮像装置本体は、前記判別手段により光学的な動き補正機能を有するレンズユニットが装着されていると判別され、かつ、静止画記録モードである場合は、前記レンズユニットの光学的な動き補正機能による動き補正を行い、それ以外の場合は、前記画像信号処理手段による動き補正を行う制御手段を備えたことを特徴とする実施態様１に記載の撮像装置。
【００４８】
（実施態様５）前記画像信号処理手段は、前記撮像手段により出力される撮像信号から画像の動きを検出する動き検出手段と、前記動き検出手段の出力に基づいて画像信号処理により画像の動きを補正する動き補正手段とを有することを特徴とする実施態様１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【００４９】
（実施態様６）撮像装置本体にレンズユニットが着脱可能とされるとともに、前記撮像装置本体が、画像信号を取得するための撮像手段と、画像信号処理による動き補正を行う画像信号処理手段とを備えた撮像装置の制御方法であって、
装着されたレンズユニットが光学的な動き補正機能を有するか否かを判別するステップを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【００５０】
（実施態様７）撮像装置本体にレンズユニットが着脱可能とされるとともに、前記撮像装置本体が、画像信号を取得するための撮像手段と、画像信号処理による動き補正を行う画像信号処理手段とを備えた撮像装置を制御するためのプログラムであって、
装着されたレンズユニットが光学的な動き補正機能を有するか否かを判別する処理を実行させることを特徴とするプログラム。
【００５１】
（実施態様８）実施態様７に記載のプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【００５２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、撮像装置本体とレンズユニットの両方に手ぶれ補正のための補正機能を有する場合に、その使用者がそれぞれの動き補正機能の特性を把握していなくても、カメラシステム側で最適な動き補正機能を選択するので、使用者は煩わしさを感じることなくカメラシステムを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る撮像装置の構成を示す図である。
【図２】ＣＣＤの読み出し位置変更についての説明図である。
【図３】本発明の実施形態における第１の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態における第２の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態における第３の動作例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１    カメラ本体
２    レンズユニット
３    マウント
４    レンズ群
５    ＣＣＤ
６    手ぶれ補正スイッチ
７    第１の動き検出部
８    第１の動き補正部
９    画像信号処理部
１０  第２の動き検出部
１１  第２の動き補正部
１２  レンズ駆動部
１３  偏芯レンズ
１４  アクチュエータ
１５  表示部
１６  画像記録部
１７  電源部
１８  記録モード設定スイッチ
１９  コントローラ
５１  撮像範囲
５２  読み出し範囲
５３  読み出し開始位置
【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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