(57)【要約】【課題】カメラ自体を振動させることなく手振れ補正機能が正確に機能するか否かを検査することのできる装置および方法を提供する。【解決手段】対物レンズ１２ａを含むレンズ系１２を透して撮像素子１３に結像される撮影画像を基に、有効画像を切り出す位置を移動させることにより手振れを補正する電子的手振れ補正機能を有するカメラ１を装着対象として、その電子的手振れ補正機能を検査するのに用いる像振れ生成装置２である。カメラ１の外部で対物レンズ１２ａの光軸Ｌ上に配置されてその対物レンズ１２ａに入射する光を屈折させる光学素子２２と、対物レンズ１２ａに対する光の入射方向が周期的に変動するよう光学素子２２を動作させる駆動機構２３ａ，２３ｂと、駆動機構２３ａ，２３ｂを制御する制御部２４とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズを含むレンズ系を透して撮像素子に結像される撮影画像を基に、有効画像を切り出す位置を移動させることにより手振れを補正する電子的手振れ補正機能を有するカメラを装着対象として、その電子的手振れ補正機能を検査するのに用いる像振れ生成装置であり、
前記カメラの外部で前記対物レンズの光軸上に配置されてその対物レンズに入射する光を屈折させる光学素子と、
前記対物レンズに対する光の入射方向が周期的に変動するよう前記光学素子を動作させる駆動機構と、
前記駆動機構を制御する制御部と、
を有することを特徴とする像振れ生成装置。
【請求項２】
前記光学素子は、所定の頂角を成す頂部の方向が相違する２つの独立したプリズムから成り、その両プリズムが前記対物レンズの光軸又はこれに平行な軸を中心として正逆に回動可能とされていることを特徴とする請求項１記載の像振れ生成装置。
【請求項３】
前記駆動機構は、前記光学素子を構成する２つのプリズムに対応して、その両プリズムを所定の角速度及び振れ角で正逆に回動させるアクチュエータを備えていることを特徴とする請求項２記載の像振れ生成装置。
【請求項４】
対物レンズを含むレンズ系を透して撮像素子に結像される撮影画像を基に、有効画像を切り出す位置を移動させることにより手振れを補正する電子的手振れ補正機能を有するカメラを対象として、その電子的手振れ補正機能を検査する方法であり、
不動の被写体に対して前記カメラを不動状態に配向したまま、前記カメラの対物レンズに対する光の入射方向を周期的に変動させることを特徴とするカメラの電子的手振れ補正機能検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子的手振れ補正機能を有するカメラ（撮像装置）に関係し、そのカメラ自体を振動させずに電子的手振れ機能が正確に機能するか否かを検査する方法、ならびに同検査に用いられる像振れ生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、使用者の手振れに起因する撮影画像の「ブレ」を防止するための機能（手振れ補正機能）を備えたカメラの普及が顕著である。
【０００３】
現在、その手振れ補正機能は、機能構成上２つに大別される。その一つは光学的あるいは機械的手振れ補正と呼ばれる方式であり、この方式ではカメラに内蔵したセンサによりカメラ自体の振れ量を検出して、ＣＣＤなどの撮像素子やこれに撮影画像を結像するレンズ系の一部を移動させ、撮像素子に結像する撮影画像（被写体像）が撮影中に移動しないよう補正する。
【０００４】
一方、もう一つの方式は電子的手振れ補正と呼ばれるもので、この方式ではカメラ自体の振動をセンサで検出するのでなく、撮影画像の時間変化を監視し、撮像素子から出力される撮影画像の移動量が小さくなるよう、その撮影画像から有効画像を切り出す位置を移動させるようにしている。
【０００５】
ここで、上記のような手振れ補正機能が正確に機能するか否かを検査するため、従来では、完成品としてのカメラを加振台に載せ、その加振台を起動してカメラに振動を与えながら、手振れ補正機能の駆動特性をモニタリングし、必要に応じて種々の調整を行なっている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２６１２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、カメラを加振台に載せて振動させる方法では、大きな振動音が発生するので作業環境の悪化を招き、しかも検査中のカメラが振動の影響によって加振台から落下してしまう虞があった。
【０００８】
又、加振台を所定の振幅、振動数で駆動しても、その上に載せられたカメラが加振台と同じ振幅、振動数で振動するとは限らないので、カメラの手振れ補正機能が正しく検査、調整されず、機能不良のまま製品として出荷されてしまうことが懸念される。
【０００９】
本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的はカメラ自体が振動しなくとも被写体側との相対移動により機能が発揮される電子的手振れ補正機能を有するカメラを対象に、カメラ自体を振動させることなく手振れ補正機能が正確に機能するか否かを検査することのできる装置と方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するため、
対物レンズ１２ａを含むレンズ系１２を透して撮像素子１３に結像される撮影画像を基に、有効画像を切り出す位置を移動させることにより手振れを補正する電子的手振れ補正機能を有するカメラ１を装着対象として、その電子的手振れ補正機能を検査するのに用いる像振れ生成装置２であり、
前記カメラ１の外部で前記対物レンズ１２ａの光軸Ｌ上に配置されてその対物レンズ１２ａに入射する光を屈折させる光学素子２２と、
前記対物レンズ１２ａに対する光の入射方向が周期的に変動するよう前記光学素子２２を動作させる駆動機構２３ａ，２３ｂと、
前記駆動機構２３ａ，２３ｂを制御する制御部２４と、
を有することを特徴とする。
【００１１】
又、上記のように構成される像振れ生成装置２において、前記光学素子２２は、所定の頂角θを成す頂部Ｓの方向が相違する２つの独立したプリズム２２ａ，２２ｂから成り、その両プリズム２２ａ，２２ｂが前記対物レンズ１２ａの光軸Ｌ又はこれに平行な軸を中心として正逆に回動可能とされていることを特徴とする。
【００１２】
更に、前記駆動機構２３ａ，２３ｂは、前記光学素子２２を構成する２つのプリズム２２ａ，２２ｂに対応して、その両プリズム２２ａ，２２ｂを所定の角速度及び振れ角で正逆に回動させるアクチュエータＭａ，Ｍｂを備えていることを特徴とする。
【００１３】
又、本発明は、対物レンズ１２ａを含むレンズ系１２を透して撮像素子１３に結像される撮影画像を基に、有効画像を切り出す位置を移動させることにより手振れを補正する電子的手振れ補正機能を有するカメラ１を対象として、その電子的手振れ補正機能を検査する方法であり、
不動の被写体に対して前記カメラ１を不動状態に配向したまま、該カメラ１の対物レンズ１２ａに対する光の入射方向を周期的に変動させることを特徴とする
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る装置および方法によれば、カメラ自体を振動させることなく当該カメラの撮像素子に結像される撮影画像に振れを生じさせ、電子的手振れ補正機能が正確に機能するか否かを検査することができる。このため、従来のように検査中のカメラが加振台から落下してしまう虞がなく、静寂な環境で電子的手振れ補正機能を検査することが可能になる。
【００１５】
又、カメラの対物レンズに入射する光を屈折させる光学素子として、所定の頂角を成す頂部の方向が相違する２つの独立したプリズムを用い、その両プリズムが対物レンズの光軸又はこれに平行な軸を中心として正逆に回動するようにしていることから、撮像素子に結像される撮影画像の振れ方向などを変化させ、様々な条件で電子的手振れ補正機能を検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図面に基づいて詳しく説明する。先ず、図１に本発明に係る像振れ生成装置の使用態様を示す。図１において、１は動画を撮影記録することのできるハンディ式のカメラ（ビデオカメラ）、２は本発明に係る像振れ生成装置であり、この像振れ生成装置２は、例えばカメラ１の鏡筒部１１に嵌るジョイント部２１ａを有してカメラ１の外部定位置に装着される。
【００１７】
カメラ１は、電子的手振れ補正機能を有するものであり、１２は対物レンズ１２ａを含むレンズ系、１３はＣＣＤなどの撮像素子、１４はレンズ系１２を透して撮像素子１３に結像される撮影画像を基に、有効画像を切り出す位置を移動させることにより手振れを補正する信号処理部である。
【００１８】
信号処理部１４は、例えば、撮像素子１３に導電接続するＡ／Ｄ変換器１４ａ、そのＡ／Ｄ変換器１４ａに導電接続する振れ補正回路１４ｂ、その振れ補正回路１４ｂとの間で信号を遣り取りするフィールドメモリ１４ｃ、上記振れ補正回路１４ｂに導電接続する補間回路１４ｄ、及びその補間回路１４ｄに導電接続するＤ／Ａ変換器１４ｅを具備して構成され、撮像素子１３からアナログ信号として出力される撮像信号がＡ／Ｄ変換器１４ａによりデジタル信号に変換されて振れ補正回路１４ｂに入力されるようになっている。
【００１９】
尚、振れ補正回路１４ｂは、Ａ／Ｄ変換器１４ａから入力されるデジタル撮像信号をフィールドメモリ１４ｃに逐次書き込むと共に、Ａ／Ｄ変換器１４ａからの信号とフィールドメモリ１４ｃに記憶された信号との対比により撮像素子１３に結像された撮影画像の像振れを検出し、その振れを減ずるようフィールドメモリ１４ｃの読み出しアドレスを制御する。しかして、フィールドメモリ１４ｃから読み出される撮像信号（撮像素子１３に結像された撮影画像を基にフィールドメモリ１４ｃに格納された撮像信号から切り出される有効画像であって、補正されたデジタル撮像信号）が補間回路１４ｄにて拡大および補間処理され、これがＤ／Ａ変換器１４ｅからアナログ信号として出力されるようになっている。
【００２０】
ここに、像振れ生成装置２は、上記のような電子的手振れ補正機能を有するカメラ１を装着対象とし、その電子的手振れ補正機能が正確に機能するか否かを検査する際に用いられるもので、同装置２の筺体２１は上記ジョイント部２１ａを有してカメラ１に着脱可能に結合される。
【００２１】
特に、この像振れ生成装置２は、カメラ１の対物レンズ１２ａに入射する光を屈折させる光学素子２２を含んで構成される。本例において、光学素子２２は、カメラ１の外部でその対物レンズ１２ａの光軸Ｌ上に配される２つの独立したプリズム２２ａ，２２ｂから成り、その両プリズム２２ａ，２２ｂが筺体２１内にて光軸Ｌを中心に回動可能に保持されている。
【００２２】
図２は、上記の２つのプリズムとそれらの駆動機構を示した斜視図である。図２から明らかなように、プリズム２２ａ，２２ｂはそれぞれ光軸Ｌに対して直交する平面Ｆ１と該平面に対して非平行な平面Ｆ２とをもつ円盤状の形態（頂角プリズム）であり、厚さが最小となる部分は所定の頂角を成す頂部Ｓとされ、それらプリズム２２ａ，２２ｂの各円形周面には一体又は別体で歯部Ｔｈと環状若しくは弧状の溝部Ｇｒとが形成されている。そして、それらプリズム２２ａ，２２ｂは、図３のように筺体２１の内面に設けられる凸条２１ｂと上記溝部Ｇｒとの嵌合により光軸Ｌ回りに回動自在に保持される。
【００２３】
又、図２のように、２つのプリズム２２ａ，２２ｂは、頂部Ｓの方向が互いに相違する状態で配置される。本例において、一方のプリズム２２ａは像の横振れ用として、その頂部Ｓが下向き（上向きでも良い）とされる。そして、このプリズム２２ａは、その頂部Ｓが真下に向けられた状態を初期位置として、駆動機構２３ａにより光軸Ｌを中心に回動される。これによれば、上記カメラ１の対物レンズ１２ａに入射する光がプリズム２２ａの回動角に応じて偏向される。
【００２４】
他方、プリズム２２ｂは像の縦振れ用として、その頂部Ｓが横向きとされる。そして、このプリズム２２ｂは、その頂部Ｓが真横に向けられた状態を初期位置として、プリズム２２ａとは別の駆動機構２３ｂにより光軸Ｌを中心に回動される。これによれば、上記カメラ１の対物レンズ１２ａに入射する光がプリズム２２ｂの回動角に応じて偏向される。
【００２５】
尚、駆動機構２３ａ，２３ｂは、図２のようにプリズム２２ａ，２２ｂの歯部Ｔｈと噛み合うギアＧａ，Ｇｂに、それぞれ回転アクチュエータＭａ，Ｍｂ（制御モータ）のロータ軸を直結して構成されるが、ギアＧａ，Ｇｂの位置において筺体２１は部分的に切り欠かれている。又、図示例において、ギアＧａ，Ｇｂはその軸線がプリズム２２ａ，２２ｂの回転軸線（光軸Ｌ）に対して直角な食違い軸歯車とされているが、これをプリズム２２ａ，２２ｂの回転軸線に平行な平行軸歯車としたり、駆動機構２３ａ，２３ｂを流体圧シリンダなどの伸縮アクチュエータにより構成してギアＧａ，Ｇｂを省略したりすることもできる。
【００２６】
ここで、１つのプリズム２２ａ（２２ｂ）に着目すると、図４に示すようその一方の平面Ｆ１に光軸Ｌ方向に沿って光が入射した場合、他方の平面Ｆ２から射出される光は入射光に対し所定の偏角δを生ずることになるが、その偏角δは、プリズム２２ａ（２２ｂ）の頂角（頂部Ｓの角度）をθ、屈折率をｎとして、
δ＝ｓｉｎ−１（ｎ・ｓｉｎθ）-θであらわされる。
【００２７】
そして、上述した２つのプリズム２２ａ，２２ｂにより、それらの偏向を合成した偏向が画像に対して付与される。したがって、２つのプリズム２２ａ，２２ｂの回動角を制御することで、意図的に像振れを発生させることができる。
【００２８】
次に、図５は像振れ生成装置の制御系を示す。尚、図５において、プリズム２２ａ，２２ｂ内に示した矢印はプリズム２２ａ，２２ｂの頂部Ｓの向きをあらわしている。２４は駆動機構２３ａ，２３ｂを制御する制御部であり、この制御部２４にそれぞれモータドライバ２５を介して駆動機構２３ａ，２３ｂを構成するアクチュエータＭａ，Ｍｂが導電接続されている。制御部２４は、記憶部２６および演算部２７を有し、その記憶部２６に対して入力操作部２８から上記撮像素子１３に結像されるべき撮影画像の像振れに関係する振動数や振幅などの像振れ条件データが設定入力されるようになっている。そして、演算部２７では、記憶部２６に設定入力された像振れ条件データを基に演算を実行し、モータドライバ２５に対し前記像振れ条件データに対応する制御信号を出力して、上記撮像素子１３に結像されるべき撮影画像の上下左右の振れが上記条件データに合致するよう駆動機構２３ａ，２３ｂ（アクチュエータＭａ，Ｍｂ）を制御する。
【００２９】
因みに、アクチュエータＭａ，Ｍｂの正逆交互の回転速度に関係するプリズム２２ａ，２２ｂの角速度は、撮像素子１３に結像される撮影画像の振動数に対応し、アクチュエータＭａ，Ｍｂの正逆交互の回転量に関係するプリズム２２ａ，２２ｂの振れ角α，βは、撮像素子１３に結像される撮影画像の振幅に対応する。
【００３０】
尚、制御部２４はプリズム２２ａ，２２ｂなどと共に上記筺体２１に組み込まれるが、これにパーソナルコンピュータを利用し、これを筺体２１の外部に配置するようにしてもよく、この場合には入力操作部２８としてキーボードを代用することができる。
【００３１】
又、図５において、２９はプリズム２２ａ，２２ｂの初期位置を検知するための近接センサであり、プリズム２２ａ，２２ｂの頂部にはその近接センサ２９により検出されるべき孔やマークなどが施される。そして、その近接センサ２９でプリズム２２ａ，２２ｂの初期位置が検知されたとき、その検知信号が制御部２４に入力されるようになっている。
【００３２】
ここで、以上のような像振れ生成装置２を用いて上記カメラ１の電子的手振れ補正機能を検査する方法について説明すれば、先ず任意に選ばれる不動の被写体に対し、カメラ１を不動状態に配向設置（対物レンズ１２ａの光軸Ｌを不動の被写体に向けて当該被写体の近傍にカメラ１を設置）すると共に、そのカメラ１に対し上記像振れ生成装置２を装着して、対物レンズ１２ａの光軸Ｌ上における定位置に光学素子２２（プリズム２２ａ，２２ｂ）を位置付ける。
【００３３】
しかして、同カメラ１で撮影された上記被写体像を図示せぬモニタに映しながら、アクチュエータＭａ，Ｍｂを駆動し、プリズム２２ａ，２２ｂを上記近接センサ２９により検知される初期位置を基準として所定の角速度及び振れ角で正逆交互に回動させる。すると、対物レンズ１２ａに入射する光が上下左右に周期的に変動し、撮像素子１３に結像される撮影画像がプリズム２２ａ，２２ｂの角速度、振れ角に対応する所定の振動数、振幅をもって振れるようになる。尚、制御部２４の記憶部２６には、撮像素子１３に結像される撮影画像に像振れを発生させるための基礎となる上記像振れ条件データが予め設定入力される。
【００３４】
ここに、上記モニタに映し出された被写体像が不動のままであれば、カメラ１の電子的手振れ補正機能が正常に働いているものと判定することができる。又、上記モニタに映し出された被写体像に振れが生じていれば、カメラ１の電子的手振れ補正機能に不具合があると判定し、所要の調整が施されることになる。
【００３５】
以上、本発明を図面に基づき説明したが、光学素子２２は光軸Ｌ回りに回動されることに限らず、光軸Ｌと平行な軸回りに回動する構成でも良い。又、２つのプリズム２２ａ，２２ｂのほか、これを可動プリズムとして、筺体２１に固定される固定プリズムを付加してもよい。更に、上記例のように２つのプリズム２２ａ，２２ｂを有していれば、その両者の動作によって撮像素子１３に結像される撮影画像の振れ方向などを変化させることができるので好ましいが、光学素子２２としてプリズム２２ａ，２２ｂの一方を省略した構成としてもよい。
【００３６】
又、画像の振れセンターを所定の位置（例えば光軸Ｌ上）に位置させるために、固定した頂角プリズムをさらに備えていてもよい。
【００３７】
一方、プリズムの回動量（振れ角）を検出可能なセンサとして、ロータリエンコーダなどをアクチュエータＭａ，Ｍｂやプリズム２２ａ，２２ｂに付設し、その出力信号と上記像振れ条件データに基づいて駆動機構２３ａ，２３ｂを制御するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る像振れ生成装置の使用態様を示す説明図
【図２】同装置を構成する光学素子とその駆動機構を示す斜視図
【図３】同光学素子の支持形態を示す断面概略図
【図４】同光学素子による光の屈折を示す説明図
【図５】本発明に係る像振れ生成装置の制御系を示すブロック図
【符号の説明】
【００３９】
１  カメラ
１２ａ  対物レンズ
１３  撮像素子
１４  信号処理部
２  像振れ生成装置
２１  筺体
２１ａ  ジョイント部
２２  光学素子
２２ａ，２２ｂ  プリズム
Ｓ  頂部
θ  頂角
２３ａ，２３ｂ  駆動機構
Ｇａ，Ｇｂ  ギア
Ｍａ，Ｍｂ  アクチュエータ
２４  制御部
２６  記憶部
２７  演算部
２８  入力操作部
【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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