(57)【要約】【課題】モニタ画像の視認性を高めると共に、消費電力を小さくすることができるカメラシステムを提供する【解決手段】カメラシステム１００では、角速度センサ５によりカメラシステム１００全体の振れが検出され、増幅器１４及びＡ／Ｄ変換器１５を介して、振れ量ωに変換される。主レンズ２、ブレ補正レンズ３を通して、ＣＣＤ７の結像面に形成された撮像画面は、ＣＣＤ制御回路１７、フィールドメモリ１８及び画像切り出し回路１９を介して、切り出し位置情報ｎに変換される。ＣＰＵ２０は、レリーズＳＷ２１による撮影時にのみ、切り出し位置情報ｎを考慮して、目標位置情報Ｉｃを算出して、モニタ画像と撮影画像による構図のずれが生じないように、ブレ補正レンズ３をアクチュエータ駆動回路１６により駆動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系の光軸と、前記撮影光学系により結像した撮影像を電気信号に変換する撮像部とを相対的に変位させることで、前記撮影像のブレを補正する第１ブレ補正部と、
前記電気信号に変換された撮影像をモニタ画像として表示する表示部と、
前記モニタ画像を画像処理することで、前記モニタ画像のブレを補正する第２ブレ補正部と、
撮影準備動作時には、前記第１ブレ補正部によらず前記第２ブレ補正部によりブレを補正し、撮影動作時には、前記第１ブレ補正部によりブレを補正する制御部と、
を備えたカメラシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のカメラシステムにおいて、
前記制御部は、撮影動作時に前記第２ブレ補正部を停止すること、
を特徴とするカメラシステム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のカメラシステムにおいて、
前記制御部は、撮影動作時にブレを補正される前記撮影像の中心と、撮影直前の前記モニタ画像の中心とを略一致させること、
を特徴とするカメラシステム。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のカメラシステムにおいて、
前記制御部は、前記第２ブレ補正部による前記モニタ画像の補正範囲を、前記第１ブレ補正部による前記撮影像の補正範囲に略一致するようにしたこと、
を特徴とするカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子（ＣＣＤ等）を有するデジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置でレンズの一部又は全部を動かすことにより、像ブレを補正するカメラシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラのブレを防止するために、カメラの振れを検知し、カメラの振れに沿って、レンズの一部を動かすことにより、フィルム面上の像のブレを光学的に補正するブレ補正装置（以下、光学式ブレ補正装置という）の技術が確立されつつある。
【０００３】
この光学式ブレ補正装置は、例えば、ＤＳＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｔｉｌｌ  Ｃａｍｅｒａ，デジタルスチルカメラ）等での静止画のブレ補正手段として用いることができる。ＤＳＣには、例えば、背面に液晶モニタが設けられている。この液晶モニタには、撮影準備中の観察画像（以下、モニタ画像という）が表示される。近年、モニタ画像のレート（１秒当たりの画像更新枚数）が上がり、モニタ画像にも視認性の向上が期待されるようになった。
【０００４】
このため、光学式ブレ補正装置でブレ補正された撮影画像もモニタ画像として視認させていたが、光学式ブレ補正装置を連続して動作させると、ＶＣＭ等でブレ補正レンズを駆動するために、消費電力が大きくなってしまう。
さらに、光学式ブレ補正装置では、静止画でのブレ補正の効果は高いが、モニタ画像については、手振れを検出する振動ジャイロ型のセンサのドリフト等により、視認性が低下する場合があった。
【０００５】
一方、ＣＣＤ等の撮像素子に結像された被写体像を、適宜のメモリに累積的に記録して、記録した複数枚の画像間の動き（画像間の画像ブレ）を算出すると共に、画像の切出し位置を制御して、メモリ上の画像ブレを電子的に補正するブレ補正装置（以下、電子式ブレ補正装置という）が知られている。
【０００６】
この電子式ブレ補正装置は、例えば、ビデオカメラ等での動画のブレ補正手段として用いられているが、この電子式ブレ補正装置だけでは、画像間の画像ブレを算出して、メモリ上の画像ブレを補正するため、静止画を補正することができなかった。
【０００７】
また、光学式ブレ補正装置と電子式ブレ補正装置とを備え、検出された周波数の帯域に応じて、光学的なブレ補正と電子的なブレ補正とを切替えるビデオカメラ、放送用ハンディカメラ等のカメラシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
しかし、特許文献１に示すカメラシステムをＤＳＣに適用すると、以下のような課題があった。
（１）光学式ブレ補正装置と電子式ブレ補正装置とを併用することにより、ＣＰＵの負荷が増大してしまい、カメラシステムの消費電力が大きくなってしまう。
（２）光学式ブレ補正装置と電子式ブレ補正装置とを切替えると、静止画撮影時の撮影画像は光学式のみのブレ補正となってしまうので、撮影画像とモニタ画像とが不一致となってしまう。
【特許文献１】特許第２７７５８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、モニタ画像の視認性を高めると共に、消費電力を小さくすることができるカメラシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施例に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。すなわち、請求項１の発明は、撮影光学系の光軸（Ｌ）と、前記撮影光学系により結像した撮影像を電気信号に変換する撮像部（７）とを相対的に変位させることで、前記撮影像のブレを補正する第１ブレ補正部（３，４，５，６，１６，２０）と、前記電気信号に変換された撮影像をモニタ画像として表示する表示部（２３）と、前記モニタ画像を画像処理することで、前記モニタ画像のブレを補正する第２ブレ補正部（７，１７，１８，１９，２０）と、撮影準備動作時には、前記第１ブレ補正部（３，４，５，６，１６，２０）によらず前記第２ブレ補正部（７，１７，１８，１９，２０）によりブレを補正し、撮影動作時には、前記第１ブレ補正部（３，４，５，６，１６，２０）によりブレを補正する制御部と、を備えたカメラシステムである。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載のカメラシステムにおいて、前記制御部（２０）は、撮影動作時に前記第２ブレ補正部（７，１７，１８，１９，２０）を停止すること、を特徴とするカメラシステムである。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のカメラシステムにおいて、前記制御部（２０）は、撮影動作時にブレを補正される前記撮影像の中心と、撮影直前の前記モニタ画像の中心とを略一致させること、を特徴とするカメラシステムである。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のカメラシステムにおいて、前記制御部（２０）は、前記第２ブレ補正部（７，１７，１８，１９，２０）による前記モニタ画像の補正範囲を、前記第１ブレ補正部（３，４，５，６，１６，２０）による前記撮影像の補正範囲に略一致するようにしたこと、を特徴とするカメラシステムである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のカメラシステムは、（１）制御部は、撮影動作時には、撮影光学系の光軸と、撮影光学系により結像した撮影像を電気信号に変換する撮像部とを相対的に変位させることで、撮影像のブレを補正する第１ブレ補正部によりブレを補正し、撮影準備動作時には、第１ブレ補正部ではなく、モニタ画像を画像処理することで、モニタ画像のブレを補正する第２ブレ補正部によりブレを補正するようにしたので、カメラシステム全体の消費電力を小さくできると共に、モニタ画像の視認性を高めることができる。
【００１５】
（２）制御部は、撮影動作時に第２ブレ補正部を停止するようにしたので、第１ブレ補正部によりブレを補正された撮影像を、モニタ画像として表示部に表示することができる。
【００１６】
（３）制御部は、撮影動作時にブレを補正される撮影像の中心と、撮影直前のモニタ画像の中心とを略一致させるようにしたので、撮影動作時のモニタ画像の構図のずれを防止することができる。
【００１７】
（４）制御部は、第２ブレ補正部によるモニタ画像の補正範囲を、第１ブレ補正部による撮影像の補正範囲に略一致するようにしたので、モニタ画像の視認性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に図面等を参照して、発明を実施するための最良の形態を、実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００１９】
図１は、本発明によるカメラシステム１００の実施例を示すブロック図である。ここでは、カメラシステム１００の一例として、ＤＳＣシステムの概要を説明する。
本実施例によるカメラシステム１００は、レンズ鏡筒８と、レンズ鏡筒８が装着されるカメラボディ１等とを備えている。レンズ鏡筒８は、主レンズ２と、ブレ補正レンズ３と、主レンズ２の支持台（不図示）と、ブレ補正レンズ３を駆動するためのアクチュエータ（ＶＣＭ）６と、ブレ補正レンズ３の位置を検出するための位置センサ（ＰＳＤ）４と、手ブレ補正ＳＷ（不図示）等とを備えている。また、ブレ補正レンズ３は、光軸Ｌの傾きを補正するように光軸Ｌと略垂直方向に移動できる。
【００２０】
カメラボディ１は、撮像素子（ＣＣＤ）７と、角速度センサ５等とを備えている。角速度センサ５は、例えば、振れを検出する振動ジャイロ型のセンサである。なお、角速度センサ５については、振れを検出できるセンサであれば、適宜のセンサ（例えば、加速度センサ）であってもよい。
【００２１】
カメラシステム１００は、各種制御を行うＣＰＵ２０と、増幅器１２，１４と、Ａ／Ｄ変換器１３，１５と、アクチュエータ駆動回路１６と、ＣＣＤ制御回路１７と、フィールドメモリ１８と、画像切り出し回路１９と、レリーズＳＷ２１と、液晶駆動回路２２と、表示部２３等とを備えており、ＣＰＵ２０を介して電気的に接続されている。
【００２２】
表示部２３は、例えば、液晶モニタであって、カメラボディ１の背面等に設けられている。表示部２３には、撮影準備中の観察画像であるモニタ画像が表示される。
【００２３】
ＣＰＵ２０には、レリーズＳＷ２１の情報が入力され、レリーズＳＷ２１が半押し又は全押しされたかを検知することができる。レリーズＳＷ２１の半押しＯＮに同期して、手ブレ補正開始コマンドが、また、レリーズＳＷ２１の半押しＯＦＦに同期して、手ブレ補正停止コマンドがＣＰＵ２０に送られる。
但し、このレリーズＳＷ２１による手ブレ補正開始コマンド及び手ブレ補正停止コマンドと、上述した手ブレ補正ＳＷから出力される信号とでは、手ブレ補正ＳＷから出力される信号が優先される。
【００２４】
ＣＰＵ２０は、レリーズＳＷ２１からの手ブレ補正開始コマンドにより、光学的なブレ補正（以下、光学式ブレ補正という）と電子的なブレ補正（以下、電子式ブレ補正という）とを切替え制御することができる（後述）。
【００２５】
ここで、ＣＰＵ２０内での各種信号（データ）の流れを、光学式ブレ補正に関するデータの流れと、電子式ブレ補正に関するデータの流れとに区別して概略的に説明する。
（光学式ブレ補正に関するデータの流れについて）
角速度センサ５の出力は、増幅器１４で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１５で量子化され、角速度データω（振れ量）として、ＣＰＵ２０に入力される。ＰＳＤ４の出力は、増幅器１２及びＡ／Ｄ変換器１３を介して、ブレ補正レンズ３の現在位置情報Ｉｒとして、ＣＰＵ２０に入力される。
【００２６】
ＣＰＵ２０は、例えば、ズームエンコーダ（不図示）から得られる焦点距離情報と、フォーカシングエンコーダ（不図示）から得られる被写体距離情報と、ＥＥＰＲＯＭ（不図示）に書き込まれたレンズ固有の情報と、後述する画像切り出し回路１９から得られる撮像画面の切出し位置情報ｎとを基に、振れ量ωから振れを打ち消す、ブレ補正レンズ３の目標位置情報Ｉｃを算出する。ＣＰＵ２０は、例えば、この目標位置情報Ｉｃと現在位置情報Ｉｒとを、アクチュエータ駆動回路１６に入力する。
【００２７】
アクチュエータ駆動回路１６は、例えば、ブレ補正レンズ４が目標位置情報Ｉｃ通りに駆動されるように、アクチュエータ６を追従制御するものであって、ここでは、目標位置情報Ｉｃと現在位置情報Ｉｒとの偏差を用いていわゆるＰＩＤ制御を行う。アクチュエータ駆動回路１６は、アクチュエータ６を駆動するための駆動信号ｐを算出して、アクチュエータ６に出力する。アクチュエータ６は、駆動信号ｐに応じてブレ補正レンズ３を駆動することにより、ＣＣＤ７に結像された被写体像を光学的にブレ補正する。
【００２８】
ブレ補正レンズ３の位置は、ＰＳＤ４によってモニタされており、上述したように、増幅器１２及びＡ／Ｄ変換器１３を介して、現在位置情報Ｉｒとして、ＣＰＵ２０及びアクチュエータ駆動回路１６にフィードバックされる。
【００２９】
（電子式ブレ補正に関するデータの流れについて）
ＣＣＤ７の撮像面（結像面）には、上述した主レンズ２を通して、被写体像が結像され、撮像画像が形成される。このＣＣＤ７には、ＣＣＤ制御回路１７が接続されている。ＣＣＤ制御回路１７は、例えば、ＣＣＤ７を制御して、撮像画像を電気信号である画像データｍに変換させると共に、この画像データｍをフィールドメモリ１８に出力する。フィールドメモリ１８は、画像データｍを蓄積する。
【００３０】
ＣＰＵ２０は、蓄積された画像データｍをフィールドメモリ１８から読み出して、画像切り出し回路１９を制御して、画像データｍから複数枚の画像間の動きベクトルを求め、動きベクトルから画像が静止して（画像ブレがないように）見える撮像画面の切出し位置を求めると共に、切出し位置と撮像画面とを、切出し位置情報ｎと画像情報ｑとに変換する。
【００３１】
ＣＰＵ２０の出力である画像情報ｑは、液晶駆動回路２２に送られる。液晶駆動回路２２は、画像情報ｑに基づいた画像データ処理等を行うと共に、電子的にブレ補正されたモニタ画像を表示部２３に表示する。
【００３２】
ＣＰＵ２０は、切出し位置情報ｎを得るための要求信号ｓを、ＣＣＤ制御回路１７に出力する。これにより、ＣＰＵ２０は、切出し位置情報ｎを連続的に得ることができる。この切出し位置情報ｎは、上述したように、ＣＰＵ２０がブレ補正レンズ３の目標位置情報Ｉｃを算出するために用いられるパラメータのひとつである。
【００３３】
ＣＰＵ２０は、この切出し位置情報ｎを考慮した目標位置情報Ｉｃを算出することにより、撮影直前のモニタ画像の中心位置と、撮影時での撮影画像の中心位置とが、略一致するように、ブレ補正レンズ３を駆動することができる。
【００３４】
図２は、本発明によるカメラシステム１００での光学式ブレ補正と電子式ブレ補正との切替え制御を行う場合を示すフローチャートである。なお、以下の各ステップは、上述した各機能と対応しており、重複部分についての説明を適宜省略する。
まず、電源ＯＮ等でスタートし（Ｓ１０１）、ＣＰＵ２０は、画像切り出し回路１９等により、動きベクトルを検出し（Ｓ１０２）、動きベクトルによる電子式ブレ補正を開始する（Ｓ１０３）。つぎに、撮影者等によりレリーズＳＷ２１がＯＮに切替えられると（Ｓ１０４）、ＣＰＵ２０は、不図示の手ブレ補正ＳＷのＯＮ又はＯＦＦを判定する（Ｓ１０５）。
【００３５】
ステップＳ１０５で手ブレ補正ＳＷがＯＮであれば、ＣＰＵ２０は、動きベクトルによる電子式ブレ補正を終了した後（Ｓ１０６）、上述した光学式ブレ補正を開始して（Ｓ１０７）、レリーズを行う（Ｓ１０８）。また、ステップＳ１０５で手ブレ補正ＳＷがＯＦＦであれば、電子式ブレ補正のみを行った状態でレリーズを行う（Ｓ１０８）。ＣＰＵ２０は、ステップＳ１０８でレリーズを行った後、直ちに、光学式ブレ補正を終了する（Ｓ１０９）。
【００３６】
つぎに、光学式ブレ補正と電子式ブレ補正との切替え制御について説明する。なお、以下の説明は、上述した各ステップＳ１０６，１０７，１０８，１０９に対応している。
まず、カメラシステム１００は、光学式ブレ補正と電子式ブレ補正とを切替え制御することができ、例えば、電子式ブレ補正が終了した後、カメラボディ１に設けられた角速度センサ５により振れが検出され、上述したように、ＣＰＵ２０は、被写体距離、焦点距離情報、レンズ固有情報及び画像切り出し回路１９から得られた切出し位置情報ｎを基に、ブレ補正レンズ３の目標位置情報Ｉｃを決定する。アクチュエータ６は、アクチュエータ駆動回路１６の制御により、ブレ補正レンズ３を駆動する。さらに、ブレ補正レンズ３の駆動量は、ＰＳＤ４により検出されているので、ＣＰＵ２０は、ブレ補正レンズ３のフィードバック制御を行うことができる。
【００３７】
目標位置情報Ｉｃは、撮影準備動作時（撮影直前も含む）のモニタ画像の中心と、撮影時の撮影画像との中心を略一致させるための情報である。ブレ補正レンズ３は、目標位置情報Ｉｃに従い駆動されるので、撮影時に光学式ブレ補正によってブレ補正された撮影画像と、撮影直前のモニタ画像との構図がずれることがない。また、ＣＰＵ２０は、ステップＳ１０８で実際にレリーズされた後、光学式ブレ補正をすぐに終了させるので、カメラシステム１００全体の消費電力を小さくすることができる。
【００３８】
つぎに、表示部２３に表示されるモニタ画像の視認性について説明する。
モニタ画像の視認性が高いとは、例えば、撮影者等が表示部２３を観察しているときに、光学式ブレ補正を行ったことを撮影時に認識できることをいう。このため、光学式ブレ補正を行った撮影時に、モニタ画像をしっかり止める必要があるが、例えば、撮影直前のモニタ画像と撮影時の撮影画像との間に構図のずれが生じると、モニタ画像を止めることができない。
【００３９】
ＣＰＵ２０は、この構図のずれを防止するために、電子式ブレ補正が光学式ブレ補正をシミュレーションするように制御する。ここで、シミュレーションとは、電子式ブレ補正を行っている場合であって、レリーズＳＷ２１が半押しされて静止しているとき（又は構図を変更するとき）に、センターバイアスの効き具合を光学式ブレ補正と同等にすることにより、撮影直前のモニタ画像と、撮影時の撮影画像との構図のずれをなくすことをいう。
【００４０】
シミュレーションを行う理由としては、電子式ブレ補正と光学式ブレ補正では、ブレ補正可能な範囲が異なる点が挙げられる。具体的には、電子式ブレ補正は、光学式ブレ補正では補正不可能な範囲まで補正可能な場合があり、その領域では、電子式ブレ補正の最も補正効果の高い最適なセンターバイアスの値と、光学式ブレ補正の最適なセンターバイアスの値とが異なり、撮影直前のモニタ画像と、撮影時の撮影画像との構図もずれてしまう。
【００４１】
また、ＣＰＵ２０は、上述したシミュレーションを行うことにより、電子式ブレ補正によるモニタ画像の補正範囲を、光学式ブレ補正による撮影画像の補正範囲に略一致させる。
【００４２】
本実施例によれば、（１）カメラシステム１００は、光学式ブレ補正と電子式ブレ補正との切替え制御を行うことができ、さらに、撮影時には光学式ブレ補正を行うことにより、カメラシステム１００の消費電力を小さくすることができる。
（２）ＣＰＵ２０は、電子式ブレ補正が光学式ブレ補正の動きをシミュレートするように制御するので、表示部２３に表示されるモニタ画像と、撮影時の撮影画像との構図のずれを防止することができる。
（３）光学式ブレ補正手段は、切り出し位置情報ｎを考慮して、ブレ補正レンズ３の目標位置情報Ｉｃを算出しているので、撮影直前のモニタ画像の中心と、撮影時の撮影画像の中心とを略一致させるように、ブレ補正レンズ３を駆動することができる。
【００４３】
（変形例）
以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲である。
（１）ＣＰＵ２０は、ステップＳ１０６〜１０９に示すように、撮影時には、光学式ブレ補正を行い、動きベクトルによる電子式ブレ補正を中断するように、光学式ブレ補正と電子式ブレ補正とを切替え制御したが、電子式ブレ補正を中断しないようにしてもよい。
【００４４】
図３は、本発明によるカメラシステム１００での光学式ブレ補正と電子式ブレ補正との切替え制御を行わない場合を示すフローチャートである。
ここでは、光学式ブレ補正と電子式ブレ補正とを切替え制御する場合と比べると、ステップＳ１０５で手ブレ補正ＳＷがＯＮであると判定された後に、動きベクトルによる電子式ブレ補正を中断する処理を行わず、直ちに、ステップＳ１０７による光学式ブレ補正を開始する点が異なる。
【００４５】
この光学式ブレ補正と電子式ブレ補正との切替え制御を行わない場合では、ステップＳ１０８での撮影時に、光学式ブレ補正により動きベクトルが小さくなる（モニタ画像が止まって見える）ので、モニタ画像は、撮影時にも構図がずれることがない。
【００４６】
（２）電子式ブレ補正では、画像の切り出し情報ｎを、フィールドメモリ１８に蓄積された画像データｍから複数枚の画像間の動きベクトルを求め、動きベクトルから切出し位置情報ｎを算出していたが、角速度センサ５の出力である角速度データω（振れ量）に基づいて、切出し位置情報ｎを算出するようにしてもよい。
これにより、光学式ブレ補正による撮影時の撮影画像の中心位置と、電子式ブレ補正による撮影直前のモニタ画像の中心位置とは略一致しているので、電子式ブレ補正は、光学式ブレ補正に対して、上述したシミュレートを行う必要がない。また、撮影時に角速度センサ５の電源をＯＦＦにすれば、消費電力をさらに小さくすることができる。
【００４７】
（３）ＣＰＵ２０は、光学式ブレ補正を行う場合に、アクチュエータ６を用いてブレ補正レンズ３を光軸Ｌと垂直方向に変位させていたが、これに限られず、例えば、ＣＣＤ７を光軸Ｌと垂直方向に変位させるブレ補正方式を採用してもよい。
この方式では、ＣＰＵ２０は、切り出し位置情報ｎを考慮した目標位置情報Ｉｃに基づいて、ＣＣＤ７の適切な駆動量を算出して、不図示のＣＣＤドライバ回路に出力する。ＣＣＤドライバ回路は、不図示のＣＣＤ駆動用アクチュエータを制御して、ＣＣＤ７を駆動するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明によるカメラシステム１００の実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明によるカメラシステム１００での光学式ブレ補正と電子式ブレ補正との切替え制御を行う場合を示すフローチャートである。
【図３】本発明によるカメラシステム１００での光学式ブレ補正と電子式ブレ補正との切替え制御を行わない場合を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１  カメラボディ
２  主レンズ
３  ブレ補正レンズ
４  位置センサ（ＰＳＤ）
５  角速度センサ
６  アクチュエータ
７  ＣＣＤ
８  レンズ鏡筒
１６  アクチュエータ駆動回路
１７  ＣＣＤ制御回路
１８  フィールドメモリ
１９  画像切り出し回路
２０  ＣＰＵ
２１  レリーズＳＷ
２２  液晶駆動回路
２３  表示部
１００  カメラシステム
【図１】
2005114889.tif 000003
【図２】
2005114889.tif 000004
【図３】
2005114889.tif 000005