JP2000069353A

JP2000069353A - 手ぶれ検出装置および手ぶれ補正装置

Info

Publication number: JP2000069353A
Application number: JP11164394A
Authority: JP
Inventors: Akira Suzuki; 明鈴木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-06-11
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 2000-03-03
Anticipated expiration: 2019-06-10
Also published as: JP4064001B2

Abstract

(57)【要約】【課題】安価な構成で手ぶれを高速に検出可能な手ぶ
れ検出装置および手ぶれ補正装置を提供すること。【解決手段】本発明に係る手ぶれ補正装置は、デジタ
ルカメラ１００の機械的なぶれを検出して、ぶれ量に応
じたぶれ信号を像ぶれ検出手段１３１およびコントロー
ラ１２１に出力するぶれ検出手段１３０と、ぶれ信号に
基づき被写体像の像ぶれを検出して、像ぶれに応じた像
ぶれ信号をコントローラ１２１に出力する像ぶれ検出手
段１３１と、ぶれ信号および像ぶれ信号に基づき手ぶれ
を補正すべく、検出された手ぶれを相殺させるように手
ぶれ補正部１２９を動作させるコントローラ１２１と、
ＣＣＤ１０３を移動させて手ぶれ補正を行う手ぶれ補正
部１２９とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、手ぶれ検出装置
および手ぶれ補正装置に関し、詳細には、装置のぶれお
よび被写体像のぶれを検出する手ぶれ検出装置および手
ぶれ検出装置で検出した手ぶれを補正する手ぶれ補正装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラ等の光学装置を使用する場
合に、光学装置等の振動によるぶれが問題となってい
る。かかるぶれを防止する方式としては、例えば、以下
に示すような方式が提案されている。

【０００３】第１の方式としては、例えば、特公昭５６
−２１１３３号公報「カメラ等の光学装置の像安定化方
式」に記載されているように、ジャイロスコープ等を用
いて光学装置自体の振動を検出して、その振動を相殺す
るように光学系の一部または全体を変位させ、光学像の
位置を変位させ光学像の位置を変位させることで防振す
る方法がある。

【０００４】第２の方式としては、例えば、特開平７−
１７７４１９号公報「テレビジョンカメラ」に記載され
ているように、撮像素子で被写体像を撮像し、撮像素子
から得られた被写体信号により画面内での被写体像の動
きを検出し、この動き信号を相殺するように光学像を変
位させたり、被写体がテレビジョン等の画面内で一定の
位置にくるように、表示領域を切り出して表示する方式
がある。

【０００５】上記第１の方式は、光学装置自体の振動を
検出しているのでリアルタイムで振動が検出でき、ぶれ
補正をリアルタイムで行うことができるというメリット
がある反面、振動を検出する検出器が高価でまたその構
成が大型化するというデメリットがある。

【０００６】上記第２の方式は、像ぶれの検出に撮像素
子を用いているので、テレビカメラ等では安価に行うこ
とができる。しかるに、像のぶれを画像処理で検出して
いるので、リアルタイムで振動を検出ができない。ま
た、像のぶれを画像処理で処理する一般的な動き検出
は、２次元的な複数の画像の中でパターンマッチングを
行うので処理が複雑で時間を要するという問題がある。

【０００７】また、簡易的なぶれ補正方式として、２次
元の情報の内、行方向を平均化して、一次元情報とし、
列方向（上下方向）の動きを検出し、また、２次元の情
報の内、行方向を平均化して、一次元情報として行方向
（左右方向）の動きを検出するものもあるが、平均化に
より画像のコントラストが低下するという問題がある。

【０００８】そこで、上記各方式の問題を解決するもの
として、第１の方式と第２の方式とを組み合わせた方式
として、例えば、特開平２−７５２８４号公報の「撮像
装置」、特開平４−１６３５３４号公報「カメラのブレ
防止装置」、特開平４−１６３５３５号公報「カメラの
ブレ防止装置」、特開平４−２１５６２３号公報「カメ
ラのぶれ防止装置」や、特開平５−１４８０１号公報
「手振れ防止装置」に記載されたものがある。

【０００９】上記公報に記載された方式は、いずれの方
式も、第１・第２の方式の双方を使用してお互いの短所
を補うものである。具体的には、メカ的ぶれを検出する
ぶれ検出手段と被写体像のぶれを検出するぶれ検出手段
の双方の検出信号であるぶれ信号と像ぶれ信号を状況に
応じて使い分けることで短所を補うものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１と第２の方式を組み合わせた方式は、単純に第１の
方式と第２の方式を組み合わせた構成であるので装置が
高価となり、像ぶれ信号を検出する場合に複雑な動き
検出処理が必要となり時間を要し、リアルタイムの処理
ができず、ぶれ検出手段については角速度センサー等
を使用しているので十分な検出精度が得られない等の問
題を有している。

【００１１】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
り、安価な構成で手ぶれを高速に検出可能な手ぶれ検出
装置および手ぶれ補正装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するため、請求項１に係る手ぶれ検出装置
は、装置のぶれを検出し、当該検出した装置のぶれに応
じたぶれ信号を出力するぶれ検出手段と、前記ぶれ信号
に基づいて被写体像の像ぶれを検出し、当該検出した像
ぶれに応じた像ぶれ信号を出力する像ぶれ検出手段と、
を備えたものである。

【００１３】また、請求項２記載の手ぶれ検出装置は、
請求項１記載の手ぶれ検出装置において、前記像ぶれ検
出手段は、被写体像を複数回撮像し、当該複数回撮像し
て得られた被写体信号に基づき、像ぶれを検出するもの
である。

【００１４】また、請求項３記載の手ぶれ検出装置は、
請求項２記載の手ぶれ検出装置において、前記像ぶれ検
出手段は、前記複数回の撮像で得られた被写体信号を相
関法に基づいた位相差検出法で像ぶれを検出するもので
ある。

【００１５】また、請求項４記載の手ぶれ検出装置は、
請求項２記載の手ぶれ検出装置において、前記像ぶれ検
出手段は、前記ぶれ信号に基づいて、撮像タイミングを
決定して像ぶれを検出するものである。

【００１６】また、請求項５記載の手ぶれ検出装置は、
請求項２記載の手ぶれ検出装置において、前記像ぶれ検
出手段は、前記ぶれ信号に基づいて、複数の被写体信号
の一部を選択して、像ぶれを検出するものである。

【００１７】また、請求項６記載の手ぶれ検出装置は、
請求項２記載の手ぶれ検出装置において、前記像ぶれ検
出手段は、前記ぶれ信号に基づいて、撮像光学系の光軸
を変更し、当該補正された被写体信号に基づき像ぶれを
検出するものである。

【００１８】また、請求項７記載の手ぶれ検出装置は、
請求項２記載の手ぶれ検出装置において、前記像ぶれ検
出手段は、検出された像ぶれ信号に基づいて、新たに像
ぶれ信号を検出するものである。

【００１９】また、請求項８記載の手ぶれ検出装置は、
請求項１記載の手ぶれ検出装置において、前記ぶれ検出
手段は、前記ぶれ信号として、前記装置の重力方向に対
する傾きを示す信号を出力するものである。

【００２０】また、請求項９記載の手ぶれ検出装置は、
請求項１記載の手ぶれ検出装置において、前記ぶれ検出
手段は、前記ぶれ信号として、装置の角速度に対応する
信号を出力するものである。

【００２１】また、請求項１０記載の手ぶれ補正装置
は、請求項１〜９のいずれかに１つに記載の手ぶれ検出
装置を有し、当該手ぶれ検出装置から出力される前記ぶ
れ信号および前記像ぶれ信号に基づき、手ぶれ補正を行
う手ぶれ補正手段を備えたものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明に係る手ぶれ検出装置および手ぶれ補正装置の好適
な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に説明する
実施の形態では、この発明の一実施の形態としてデジタ
ルカメラを例に挙げて説明する。

【００２３】（実施の形態１）実施の形態１に係るデジ
タルカメラを図１〜図３を参照して説明する。

【００２４】図１は本発明の実施の形態１によるデジタ
ルカメラの構成を示すブロック図である。同図におい
て、１００はデジタルカメラを示し、かかるデジタルカ
メラ１００は、レンズ１０１、オートフォーカス等を含
むメカ機構１０２、ＣＣＤ１０３Ａ、ＣＤＳ（相関２重
サンプリング）回路１０４、Ａ／Ｄ変換器１０５、デジ
タル信号処理部１０６、ＤＣＴ１０７、コーダー１０
８、ＭＣＣ１０９、バッファメモリ１１０、ビデオアン
プ１１１、内部メモリ１１２、コントローラ１２１、表
示部１２２、操作部１２３、パラメータメモリ１２４、
モータドライバ１２５、ＳＧ（制御信号生成）部１２
６、手ぶれ検出装置１３０、手ぶれ補正部１３１などを
備えている。

【００２５】レンズユニットは、レンズ１０１、オート
フォーカス（ＡＦ）・絞り・フィルタ部を含むメカ機構
１０２等からなり、メカ機構１０２のメカニカルシャッ
ターは２つのフィールドの同時露光を行う。ＣＣＤ（撮
像素子）１０３は、レンズユニットを介して入力した映
像を電気信号（アナログ画像データ）に変換する。

【００２６】ＣＤＳ回路１０４は、ＣＣＤ型撮像素子に
対する低雑音化のための回路である。またＡ／Ｄ変換器
１０５は、ＣＤＳ回路１０４を介して入力したＣＣＤ１
０３からのアナログ画像データをデジタル画像データに
変換する。すなわち、ＣＣＤ１０３の出力信号は、ＣＤ
Ｓ回路１０４を通してＡ／Ｄ変換器１０５で最適なサン
プリング周波数（例えば、ＮＴＳＣ信号のサブキャリア
周波数の整数倍）にてデジタル信号に変換される。

【００２７】また、デジタル信号処理部１０６は、Ａ／
Ｄ変換器１０５から入力したデジタル画像データを色差
と輝度に分けて各種処理、補正および画像圧縮／伸長の
ためのデータ処理を施す。ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ
ＣｏｓｉｎｅＴｒａｎｓｆｏｒｍ）１０７は、例えば
ＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸長の一過程である直交変換
を行い、そしてコーダー（ＨｕｆｆｍａｎＥｎｃｏｄ
ｅｒ／ｄｅｃｏｄｅｒ）１０８は、ＪＰＥＧ準拠の画像
圧縮・伸長の一過程であるハフマン符号化・複合化等を
行う。

【００２８】またＭＣＣ（ＭｅｍｏｒｙＣａｒｄＣ
ｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１０９は、圧縮処理された画像と
図示せぬマイクから取り込まれてデジタル化された音声
を一旦蓄え、同時処理して内部メモリ１１２またはメモ
リカードへの記録・読み出しを行う。コントローラ１２
１は、操作部１２３からの指示、或いは図示しないリモ
コン等の外部動作指示に従い、デジタルカメラの各部の
動作を制御する。

【００２９】表示部１２２は、ＬＣＤ，ＬＥＤ，ＥＬ等
で実現されており、撮影したデジタル画像データや伸長
処理された記録画像データに基づく画像を表示すると共
に、当該デジタルカメラの状態等を表示する。また、操
作部１２３は、機能選択、撮影指示、およびその他の各
種設定を外部から行うためのボタンを備える。この操作
部１２３は、レリーズボタン１２３Ａを有しており、こ
のレリーズボタン１２３Ａの操作によりコントローラ１
２１へレリーズ信号を出力する。

【００３０】手ぶれ検出装置１２８は、手ぶれを検出し
て検出結果をコントローラ１２１に出力する。手ぶれ補
正部１２９は、コントローラ１２１から出力される制御
信号に従って、ＣＣＤ１０３を手ぶれを補正する方向に
移動させ手ぶれ補正を行う。

【００３１】上記構成において、手ぶれ検出装置１２
８、手ぶれ補正部１２９，およびコントローラ１２１
は、手ぶれ補正装置を構成する。

【００３２】図２は、上記デジタルカメラの手ぶれ補正
装置の構成を模式的に示す図である。上記手ぶれ検出装
置１２８は、デジタルカメラ１００の機械的なぶれを検
出して、ぶれ量に応じたぶれ信号を像ぶれ検出手段１３
１およびコントローラ１２１に出力するぶれ検出手段１
３０と、ぶれ信号に基づき被写体像の像ぶれを検出し
て、像ぶれに応じた像ぶれ信号をコントローラ１２１に
出力する像ぶれ検出手段１３１とを備えている。上記コ
ントローラ１２１は、ぶれ信号および像ぶれ信号に基づ
き、手ぶれを補正すべく、検出された手ぶれを相殺させ
るように、手ぶれ補正部１２９を動作させる。上記手ぶ
れ補正部１２９は、例えば、ＣＣＤ１０３を変位させる
ためのムービングコイル１２９Ａおよびムービングコイ
ル１２９Ａを駆動するための駆動部１２９Ｂからなる。
かかる手ぶれ補正部１２９は、コントローラ１２１によ
り制御され、検出された手ぶれを相殺するようにＣＣＤ
１０３を変位させて手ぶれを補正する。図３はムービン
グコイル１２９Ａの外観構成例を示す図である。

【００３３】なお、手ぶれ補正を行う場合に、前述の如
くＣＣＤ１０３を動かす替わりに、光学系の一部を動か
すことにしても良い。また、手ぶれ補正する手段として
は、上記したムービングコイルを用いた構成に限られる
ものではなく、圧電素子等のアクチュエータを用いて構
成しても良い。

【００３４】以上説明したように、本実施の形態１で
は、ぶれ検出手段１３０が、装置のぶれを検出し、当該
検出した装置のぶれに応じたぶれ信号を出力し、そし
て、像ぶれ検出手段１３１が、当該ぶれ信号に基づいて
被写体像の像ぶれを検出し、当該検出した像ぶれに応じ
た像ぶれ信号を出力することとしたので、ぶれ信号によ
り被写体の位置を特定でき、像ぶれ信号の検出を正確か
つ高速に行うことができる。

【００３５】（実施の形態２）実施の形態２に係る像ぶ
れ検出手段１３１を図４〜図１１を参照して説明する。
デジタルカメラの基本構成は、実施の形態１と同様な構
成で実現できる。まず、の実施の形態２における手ぶれ
検出方法を図４〜図６を参照して説明する。

【００３６】図４〜図６は、手ぶれ検出原理を説明する
ための図である。図４に示すように、デジタルカメラ１
００が、撮影される被写体に対して手ぶれ等によりぶれ
たとすると、図５に示すように、撮影光学系に入射する
被写体からの光線の角度が変わり、撮像素子（ＣＣＤ）
１０３に結像される被写体像の位置が、当初Ａの位置で
あったのが、Δｔ時間後、例えばＡ’の位置に移動する
ことになる。この被写体像の移動を撮像素子面上の像と
して表すと、図６に示すように、Ａの位置にあった被写
体像が、Δｔ時間後、Ａ’に移動した場合、２次元的に
は、Ｘ方向にΔＸ、Ｙ方向にΔＹ移動したことになる。
従って、このＸ方向とＹ方向の移動量ΔＸ、ΔＹを検出
すれば被写体像の移動方向と移動量を検出することがで
きる。

【００３７】図７は実施の形態２における像ぶれ検出手
段１３１の検出部の一例を示す。像ぶれ検出手段１３１
は、図７に示す如く、Ｐの間隔で配置された主・副の２
本のラインセンサを備えている。ここで、例えば、当初
被写体像がＢの位置にあったものが、Δｔ時間後に、Ｘ
方向にΔＸ、Ｙ方向にΔＹ＝Ｐだけ移動して、Ｂ’の位
置に移動した場合を考える。ここで、ぶれ検出手段１３
０はＹ方向のぶれΔＹを検出し、また、像ぶれ検出手段
１３１はＸ方向のぶれを検出する。より具体的には、ま
ず、像ぶれ検出手段１３１の主ラインセンサが、Ｂの位
置にある被写体像を検出する。つづいて、ぶれ検出手段
１３０が、被写体像がＢの位置からＢ’への移動、すな
わち、被写体像のΔＹの移動を検出する。そして、像ぶ
れ検出手段１３１は、ぶれ検出手段１３０が被写体像の
ΔＹ＝Ｐの移動を検出した時点で、その副ラインセンサ
により被写体像を検出する。

【００３８】図８は像ぶれ検出手段の被写体像の検出タ
イミングを示す。図８に示すように、像ぶれ検出手段１
３１の主ラインセンサが被写体信号を検出すると、Ｂ主
・副２本のラインセンサの間隔Ｐと同じ量だけ被写体像
が移動するまで、ぶれ検出手段１３１がぶれ量ΔＹを測
定し、ぶれ量としてΔＹ＝Ｐを検出した時点で、像ぶれ
検出手段１３１の副ラインセンサで被写体信号を検出す
る。そして、図９に示すように、得られた主・副２つの
被写体信号（Ｃ、Ｃ’）により、被写体像のＸ方向の動
きΔＸを検出する。

【００３９】すなわち、ぶれ検出手段１３０によりＹ方
向のぶれ成分を検出し、ぶれ検出手段１３０のぶれ信号
に基づき、像ぶれ検出手段１３１を動作させ、Ｘ方向の
ぶれ成分を検出する。

【００４０】つぎに、図９におけるΔＸ、すなわち１対
のラインセンサによる２つの被写体信号の位相差ΔＸの
検出方法を図１０を参照して説明する。位相差ΔＸの検
出方法として、例えば、オートフォーカス等に使用され
る位相差検出方式を用いることができる。すなわち、図
１０に示すように、Ａ，Ｂの２つの信号の位相差を求め
る場合、ＡまたはＢをシフトさせる双方の相関の度合
い、すなわち波形の一致度合いを検出し、Ａ，Ｂが最も
一致したシフト量が位相差となる。

【００４１】ここで、一致度合いの検出は、一般に、Σ
｜Ａ−Ｂ｜で表すことができる。これを図式化したもの
が図１１である。同図に示す如く、Σ｜Ａ−Ｂ｜が最小
になった点が最もＡ，Ｂが一致しており、その場合のシ
フト量が位相差ΔＸとなる。

【００４２】また、本実施の形態２では、像ぶれ検出手
段１３１は、ぶれ信号に基づいて、撮像タイミングを決
定し、像ぶれ信号を検出することとしたので、像ぶれ検
出手段の撮像手段の構成を簡単かつ安価に構成すること
が可能となる。

【００４３】（実施の形態３）実施の形態３に係る像ぶ
れ検出手段１３１を図１２〜図１６を参照して説明す
る。上記実施の形態２では、ぶれ検出手段１３０が検出
したぶれ信号に応じて、像ぶれ検出手段１３１の被写体
像の時間的なサンプリング間隔を決定することとした
が、実施の形態３では、ある一定時間間隔でぶれ量を検
出して、像ぶれ検出手段１３１を動作させる場合を説明
する。デジタルカメラの基本構成は、実施の形態１と同
様な構成で実現できる。

【００４４】図１２は、実施の形態３に係る像ぶれ検出
手段１３１の検知部の構成を示す。像ぶれ検出手段１３
１は、同図に示す如く、複数（１〜ｎ）本のラインセン
サを間隔Ｐで垂直方向に並列された構成である。実施の
形態２と同様にして、ぶれ検出手段１３０が、デジタル
カメラ１００の機械的なぶれを検出し、図１２に示す像
ぶれ検出手段１３１が、一定時間間隔で複数回、被写体
像を撮像する。

【００４５】図１３は、上記図１２に示した像ぶれ検出
手段１３１の像ぶれ検出原理を説明するための図であ
る。図１３において、まず、ある地点で、被写体像がＢ
の位置にあるとし、一定時間後、手ぶれ等により、被写
体像が、Ｂ’の位置に移動したとする。ここで、被写体
像のＹ成分の移動量ΔＹは、ΔＹ＝Ｐ（定数）・ΔＩで
表すことができ、さらに、Ｐは定数であるので、ΔＩ＝
ΔＹ／Ｐと表すことができる。また、実施の形態２と同
様にΔＹはぶれ検出手段１３０により検出する。同図に
示す例では、ラインセンサでｎ＝２上にあった被写体像
が、ラインセンサの（ｎ＝２）＋ΔＩ上に移動すること
になる。

【００４６】すなわち、像ぶれ検出手段１３１は、ライ
ンセンサでｎ＝２と、（ｎ＝２）＋ΔＩの被写体信号を
取り出して、実施の形態２と同様に、上記図９に示した
ように、両者を比較してΔＸを検出する。すなわち、像
ぶれ検出手段１３１は、ある時点で得られた被写体信号
と、その地点からぶれ量ΔＹずれた被写体信号とを検出
して比較することによりΔＸを検出する。

【００４７】以上説明したように、像ぶれ検出手段１３
１において、ぶれ信号に基づいて、複数の被写体信号の
一部を選択して像ぶれ信号を検出することとしたので、
正確に被写体信号を選択できる。

【００４８】以上説明したように、本実施の形態３で
は、像ぶれ検出手段１３１は、複数回撮像して得られた
複数の被写体信号により像ぶれを検出することとしたの
で、像ぶれ信号を連続的に検出することが可能となる。

【００４９】図１４は、像ぶれ検出手段１３１の検知部
の他の構成例を示す。図１４に示す像ぶれ検出手段１３
１は、主ラインセンサの両側に副ラインセンサが設けら
れており、上・下どちらに被写体が動いても検出できる
ようにしている。

【００５０】図７に示す像ぶれ検出手段１３１では、前
もって、ぶれ検出手段１３０により検出されたぶれ信号
のＹ成分の方向により、２本のラインセンサの主・副の
順位を決定することにしても良い。具体的には、例えば
上記図６で示したように、被写体像が上方向に移動する
場合には、下側のラインセンサを主ラインセンサとして
先に蓄積を開始して被写体像信号を検出し、つぎに、副
ラインセンサを動作させる。逆に、下方向に移動した場
合には、上側のラインセンサを主ラインセンサとして先
に蓄積を開始し、下側のラインセンサを副ラインセンサ
としてつぎに蓄積する。

【００５１】また、図１５に示すように、主・副ライン
センサの被写体信号を記録させるためのラインメモリを
それぞれ設け、主・副双方のラインメモリを動作させ、
双方の被写体信号を記憶させる。図１６はこの場合の被
写体信号の検出タイミングを示す。すなわち、図１６に
示すように、ある時点での被写体信号と、つぎにの
時点の被写体信号’’があるとすると、ぶれ検出手
段１３０により検出されたぶれ信号が大きくて被写体像
が、ラインセンサ間隔Ｐに相当する量だけ動いたことを
検出した場合は、被写体像の移動方向により、と’
または’との時点で得られた被写体信号を比較して
像ぶれ信号を検出すれば良い。

【００５２】また、被写体像の移動量がラインセンサ間
隔Ｐよりも小さく、被写体像が主ラインセンサから副ラ
インセンサまで動かない場合には、と’もしくは
と’の時点で得られた被写体信号を比較して像ぶれを
検出すれば良い。

【００５３】なお、上述の像ぶれ検出手段を組み合わせ
ても良く、例えば、上記像検出手段１３１として上記図
１２の如き複数のラインセンサを用い、上記図１６のよ
うに複数回繰り返して蓄積して、複数の時点で複数のラ
インの被写体信号を取得することにしても良い。そし
て、繰り返しのタイミングは被写体像がｍライン移動す
る時間間隔までのぶれ検出手段１３０のぶれ信号に基づ
き、決定することにしても良い。

【００５４】ここで、ぶれ量が大きいときは、ｍライン
被写体像が移動するので、ｍラインの間隔でラインセン
サ同士を比較すれば良いが、ぶれ量が小さいときにはあ
る設定した時間で強制的に被写体検出信号を取得する。
この場合は、ぶれ検出手段１３０が、被写体像のｌライ
ン（ｌ≦ｍ）の移動を検出し、像ぶれ検出手段１３１が
それに対応するｌライン間隔のラインセンサの被写体信
号を比較すれば良い。

【００５５】（実施の形態４）実施の形態４に係る像ぶ
れ検出手段１３１を図１７および図１８を参照して説明
する。上記実施の形態２および実施の形態３では、ぶれ
検出手段１３０により検出されたぶれ信号に対応したぶ
れ検出手段１３０のラインセンサの被写体信号により、
像ぶれ信号を検出することにしたが、実施の形態４で
は、ぶれ検出手段１３０によりＹ成分のぶれ信号を検出
し、検出されたＹ成分のぶれ信号を相殺する量だけ像ぶ
れ検出手段１３１の撮像素子をＹ方向に移動させ、像ぶ
れ検出手段１３１で、Ｘ方向に移動する像ぶれ信号を検
出する。なお、デジタルカメラの基本構成は、実施の形
態１と同様な構成で実現できる。

【００５６】図１７は実施の形態４の像ぶれ検出手段１
３１を模式的に示している。図１８は図１７の像ぶれ検
出手段の検出部（ラインセンサ）の構成を示す。図１８
に示す像ぶれ検出手段１３１は、一本のラインセンサを
備えている。

【００５７】まず、ぶれ検出手段１３０により、検出さ
れたぶれ信号のＹ成分のぶれ信号を検出し、つぎに、図
１７に示すように、検出されたＹ成分のぶれ信号を相殺
する量だけ像ぶれ検出手段をＹ方向に移動することで、
像ぶれ検出手段上に結像される像のＹ成分の移動をうち
消し、図１８に示すように、像ぶれ検出手段１３１の一
つのラインセンサ上で時系列的にＸ方向に移動する像ぶ
れ信号を検出する。

【００５８】（実施の形態５）実施の形態５に係る像ぶ
れ検出手段１３１を図１９を参照して説明する。なお、
デジタルカメラの基本構成は、実施の形態１と同様な構
成で実現できる。実施の形態５に係る像ぶれ検出手段１
３１は、撮像光学系の光軸を変更して、像ぶれ信号を検
出する。

【００５９】図１９は、像ぶれ検出手段１３１の周辺の
構成を模式的に示しており、光学系の前に可変頂プリズ
ム（バリアングルプリズム）を設け、ぶれ検出手段によ
り、検出されたぶれ信号に基づいて、可変長プリズムの
頂角を変更して、光軸を変更する。そして、像ぶれ検出
手段１３１は、光軸が変更された被写体信号に基づき像
ぶれを検出して像ぶれ信号を出力する。

【００６０】可変頂プリズムは、手ぶれによる光軸の変
化を光学系の一部を変動することにより打ち消して補正
する。この可変頂プリズムは、２枚の板ガラスの間を特
殊なフィルムでできた蛇腹でつなぎ、内部を透明な高屈
折率液体で満たしたプリズムである。正常な状態では、
可変頂プリズムの２枚の板ガラスは平行に保たれている
が、手ぶれが生じた場合は、図１９に示すように、頂角
を変化させることにより、手ぶれによる視野の移動を打
ち消す方向に撮像光学系の視野をシフトさせる。

【００６１】以上説明したように、本実施の形態５で
は、撮像光学系の光軸を変更し、像ぶれ信号を検出する
こととしたので、被写体像の移動を相殺することで像ぶ
れ検出手段の撮像素子の構成を簡単な安価な構成とする
ことが可能となる。

【００６２】（実施の形態６）実施の形態６に係る像ぶ
れ検出手段１３１を図２０を参照して説明する。なお、
デジタルカメラの基本構成は、実施の形態１と同様な構
成で実現できる。図２０は実施の形態６に係る像ぶれ検
出手段１３１を説明するための図である。図２０に示す
ように、ΔＸ、ΔＹは被写体像がエリアセンサで構成さ
れた像ぶれ検出手段上で移動した場合、まず、ぶれ検出
手段により検出されたぶれ信号によりΔＹだけはなれた
２つの行情報により、像ぶれ信号ΔＸを検出する。

【００６３】つぎに、このΔＸを使用して、ΔＸだけは
なれた２つの行情報より像ぶれ信号ΔＹ’を検出する。
つまり、この実施例においては、ΔＸ、ΔＹ’双方とも
像ぶれ検出手段により検出されるので、ΔＸ、ΔＹ’と
もに像ぶれ信号により正確に像を安定させられる。

【００６４】以上説明したように、本実施の形態６で
は、像ぶれ検出手段１３１は、検出された像ぶれ信号に
基づいて、新たに像ぶれ信号を検出することとしたの
で、正確に像ぶれを検出することが可能となる。

【００６５】なお、上記した実施の形態１〜６では、像
ぶれ検出手段をデジタルカメラの撮像素子と別個にする
構成を示したが、画像記録用のＣＣＤを像ぶれ検出手段
として使用することにしても良い。この場合、像ぶれ検
出手段とカメラの撮像素子の２つを使用する必要がな
く、安価な構成とすることができる。

【００６６】（実施の形態７）実施の形態７に係るぶれ
検出手段１３０を図２１〜図３４を参照して説明する。
なお、デジタルカメラの基本構成は、実施の形態１と同
様な構成で実現できる。まず、装置（デジタルカメラ）
によるぶれの原理を図２１を参照して説明する。図２１
において、装置におもりを糸でつるした場合、糸の方向
は重力方向でたえず重力の方向に向いている。これに対
して、装置の底面の垂線方向と重力方向とのなす角θは
装置の傾きとなる。すなわち、このθを検出すれば装置
の傾きがわかり、このθの変化が装置のぶれにつなが
る。

【００６７】そこで、図２２に示すように、直交する
Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の重力を検出する検出手段として、例え
ば加速度センサを設け、各方向の加速度ａx 、ａy 、ａ
z を検出することで重力方向を検出できる。

【００６８】ここで、説明を簡単にするため、図２３に
示すように、Ｘ方向、Ｙ方向の２軸で説明すると、加速
度の出力は、重力によりＸ方向ａx 、Ｙ方向ａy とな
り、Ｙ軸と重力とのなす角度θは、ｔａｎθ＝ａx ／ａ
y で算出できる。すなわち、重力を検出する加速度セン
サを複数軸方向に設け、各加速度センサの値を比較する
ことで、重力方向と軸方向とのなす角が検出でき、この
角度の時間的変化を検出することでぶれを検出できる。

【００６９】図２４および図２５は、ぶれ検出手段１３
０と像ぶれ検出手段１３１を模式的に示しており、図２
４はデジタルカメラが傾いていない場合を示し、図２５
はデジタルカメラがΔθ傾いた場合を示している。図２
４に示すような状態の場合には、上記した如く、加速度
センサを用いたぶれ検出手段がａx 、ａy を出力したと
すると、重力方向と加速度センサの１つの軸であるＹ軸
となす角θは、ｔａｎθ＝ａx ／ａy となる。そして、
デジタルカメラが、図２５に示すように、Δθだけ傾い
た状態になった場合に、すなわち、像ぶれ検出手段の２
本のラインセンサの間隔をＰ、光学系の焦点距離をｆと
したとき、ｔａｎΔθ＝Ｐ／ｆだけ被写体像が上下に移
動したときに、被写体像を検出する。

【００７０】以下、このｔａｎΔθ（＝Ｐ／ｆ）の検出
方法を詳細に説明する。このＰ／ｆは、以下の如くして
算出する。

【００７１】

【数１】

【００７２】すなわち、Ｐおよびｆは設定値なので、図
２４の状態で加速度センサーの出力がａx 、ａy のとき
の上記式を満足するａ’x 、ａ’y になったときが、
図２５に示す状態で、その時につぎにの被写体像を検出
し像ぶれ量を検出すれば良い。

【００７３】このように、複数軸に対して加速度センサ
ーを設け、その値により像ぶれ検出手段をコントロール
することで、像の移動方向が左右方向のみとなり、ライ
ンセンサにより簡単に像の移動を検出できる。

【００７４】つぎに、上記図２２で示したように、加速
度センサを３軸に設定した場合は、図２６に示すよう
に、装置の２つの方向の傾きが検出できる。これを像ぶ
れ検出手段の撮像面から見ると、図２７に示すように、
上下方向のＹ軸と回転方向のθ軸を検出できる。

【００７５】この具体例を図２８〜図３０を参照して説
明する。図２８に示すように、Ａの位置にある被写体
が、ある時間経過後にΔθ回転し、また、ΔＹ移動し
て、Ａ’に移動した場合を考える。図２９、図３０は、
それぞれ、図２８の移動前Ａと、図２８の移動後Ａ’を
示している。すなわち、図２９に示すように、Ａの位置
の被写体信号を検出後、図３０に示すように、ΔＹ、Δ
θだけ移動したＡ’の位置の被写体信号を検出すること
により、ΔＸを検出する。

【００７６】すなわち、３軸の加速度センサと像ぶれ検
出手段を使用することで、ΔＸ、ΔＹ，Δθ、すなわ
ち、図２１に示すような装置の３軸の回軸が検出でき
る。

【００７７】また、図３２に示すように、装置をたて位
置にした場合にも対応させるためには、像ぶれ検出手段
として２次元的に撮像素子が配列されたエリアセンサを
用い、図３３に示すように、横位置では行方向の情報を
使用して像ぶれ量を検出し、また、図３４に示すよう
に、縦位置では列方向の情報を使用して像ぶれ量を検出
すれば良い。

【００７８】以上説明したように、ぶれ検出手段１３０
は、重力方向に対する傾きを示す信号を出力することと
したので、重力方向に対する傾きをぶれ検出手段１３０
で検出し、重力方向に対する傾きで検出できないぶれ成
分を像ぶれ検出手段１３１で検出することで、安価かつ
正確に装置のぶれを検出することが可能となる。

【００７９】これまでの説明では、ぶれ検出手段として
は、加速度センサを使用した場合について説明したが、
本発明はこれに限られるものではなく、角速度センサを
用いてぶれ検出手段を構成しても良く、また、他の振動
センサを使用しても良い。

【００８０】また、ぶれ検出手段１３０は、装置の角速
度に対応する信号を出力することとしたので、重力方向
に影響されず任意の軸の装置の角速度が検出できる。

【００８１】以上説明したように、本発明によれば、装
置のぶれをぶれ信号として検出し、また、当該ぶれ信号
に基づいて像ぶれを検出することとしたので、複雑な動
き検出等が必要でなく、安価かつ高速に手ぶれを検出で
きる。その結果、手ぶれ補正を行う場合には、高速な手
ぶれについても対応でき、また、正確な像ぶれ補正を行
うことが可能となる。

【００８２】また、デジタルカメラ等の手ぶれ補正の場
合には、像ぶれ検出手段を画像記録用の撮像素子と共用
し、また、ぶれ検出手段として、２軸・３軸の加速度セ
ンサもしくは角速度センサを１つ使用することで手ぶれ
検出装置を構成でき、安価な構成とすることができる。

【００８３】なお、本実施の形態では、本発明に係る手
ぶれ検出装置および手ぶれ補正装置を、デジタルカメラ
に適用して例を示したが、本発明はこれに限られるもの
ではなく、例えば、ビデオカメラ、光学式のカメラや防
振装置等に広く適用可能である。

【００８４】また、ビデオカメラ等のぶれ補正について
は、本発明の像ぶれ信号およびぶれ信号により、画像を
記録するための領域を設定しても良く、また、全体の撮
像画像とぶれ信号のみを記憶しておき、再生時に表示す
る領域を本発明を用いて設定しても良い。

【００８５】また、本発明は、上記した実施の形態に限
定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲
で、適宜変更して実施可能である。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の手
ぶれ検出装置は、装置のぶれを検出し、検出した装置の
ぶれに応じたぶれ信号を出力するぶれ検出手段と、ぶれ
信号に基づいて被写体像の像ぶれを検出し、当該検出し
た像ぶれに応じた像ぶれ信号を出力する像ぶれ検出手段
と、を備えたこととしたので、安価な構成で高速に手ぶ
れを検出することが可能となる。

【００８７】また、請求項２記載の手ぶれ検出装置は、
請求項１記載の手ぶれ検出装置において、前記像ぶれ検
出手段は、被写体像を複数回撮像し、当該複数回撮像し
て得られた被写体信号に基づき、像ぶれを検出すること
としたので、像ぶれ信号を連続的に検出することが可能
となる。

【００８８】また、請求項３記載の手ぶれ検出装置は、
請求項２記載の手ぶれ検出装置において、像ぶれ検出手
段は、複数回の撮像で得られた被写体信号を相関法に基
づいた位相差検出法で像ぶれを検出することとしたの
で、正確かつ高速に像ぶれ信号を検出することが可能と
なる。

【００８９】また、請求項４記載の手ぶれ検出装置は、
請求項２記載の手ぶれ検出装置において、前記像ぶれ検
出手段は、前記ぶれ信号に基づいて、撮像タイミングを
決定して像ぶれを検出することとしたので、像ぶれ検出
手段を簡単かつ安価に構成することが可能となる。

【００９０】また、請求項５記載の手ぶれ検出装置は、
請求項２記載の手ぶれ検出装置において、像ぶれ検出手
段は、ぶれ信号に基づいて、複数の被写体信号の一部を
選択して、像ぶれを検出することとしたので、正確に被
写体信号を選択できる。

【００９１】また、請求項６記載の手ぶれ検出装置は、
請求項２記載の手ぶれ検出装置において、像ぶれ検出手
段は、ぶれ信号に基づいて、撮像光学系の光軸を変更
し、当該補正された被写体信号に基づき像ぶれを検出し
て像ぶれ信号を出力することとしたので、像ぶれ手段の
構成を簡単かつ安価な構成とすることが可能となる。

【００９２】また、請求項７記載の手ぶれ検出装置は、
請求項２記載の手ぶれ検出装置において、像ぶれ検出手
段は、検出された像ぶれ信号に基づいて、新たに像ぶれ
信号を検出することとしたので、より正確に像ぶれを検
出することが可能となる。

【００９３】また、請求項８記載の手ぶれ検出装置は、
請求項１記載の手ぶれ検出装置において、ぶれ検出手段
は、ぶれ信号として、装置の重力方向に対する傾きを示
す信号を出力することとしたので、安価かつ正確に装置
のぶれを検出することが可能となる。

【００９４】また、請求項９記載の手ぶれ検出装置は、
請求項１記載の手ぶれ検出装置において、前記ぶれ検出
手段は、ぶれ信号として、装置の角速度に対応する信号
を出力することとしたので、重力方向に影響されず任意
の軸の装置の角速度を検出することが可能となる。

【００９５】また、請求項１０記載の手ぶれ補正装置
は、請求項１〜９のいずれかに１つに記載の手ぶれ検出
装置を有し、当該手ぶれ検出装置から出力される前記ぶ
れ信号および像ぶれ信号に基づき、手ぶれ補正を行う手
ぶれ補正手段を備えたこととしたので、安価な構成で高
速・高精度に手ぶれを補正することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１によるデジタルカメラの
構成を示すブロック図である。

【図２】実施の形態１によるデジタルカメラの手ぶれ補
正装置の構成を模式的に示す図である。

【図３】実施の形態１によるムービングコイルの外観構
成例を示す図である。

【図４】実施の形態２による手ぶれ検出原理を説明する
ための図である。

【図５】実施の形態２による手ぶれ検出原理を説明する
ための図である。

【図６】実施の形態２による手ぶれ検出原理を説明する
ための図である。

【図７】実施の形態２による像ぶれ検出手段の構成を説
明するための図である。

【図８】実施の形態２による像ぶれ検出手段の被写体像
の検出タイミングを示す図である。

【図９】実施の形態２による像ぶれ検出手段の被写体像
の検出タイミングを示す図である。

【図１０】実施の形態２による２つの被写体信号の位相
差の検出方法を説明するための図である。

【図１１】実施の形態２による２つの被写体信号の位相
差の検出方法を説明するための図である。

【図１２】実施の形態３による像ぶれ検出手段の構成を
説明するための図である。

【図１３】実施の形態３による像ぶれ検出手段の像ぶれ
検出原理を説明するための図である。

【図１４】実施の形態３による像ぶれ検出手段の他の構
成例を説明するための図である。

【図１５】実施の形態３による被写体信号を記録させる
ためのラインメモリを説明するための図である。

【図１６】実施の形態３による被写体信号の検出タイミ
ングを示す図である。

【図１７】実施の形態４による像ぶれ検出手段の構成を
説明するための図である。

【図１８】実施の形態４による像ぶれ検出手段の構成を
説明するための図である。

【図１９】実施の形態５による像ぶれ検出手段の構成を
説明するための図である。

【図２０】実施の形態６による像ぶれ検出手段の構成を
説明するための図である。

【図２１】実施の形態７に係るぶれ検出手段を説明する
ための図である。

【図２２】実施の形態７に係るぶれ検出手段を説明する
ための図である。

【図２３】実施の形態７に係るぶれ検出手段を説明する
ための図である。

【図２４】実施の形態７に係るぶれ検出手段を説明する
ための図である。

【図２５】実施の形態７に係るぶれ検出手段を説明する
ための図である。

【図２６】実施の形態７に係るぶれ検出手段を説明する
ための図である。

【図２７】実施の形態７に係るぶれ検出手段を説明する
ための図である。

【図２８】実施の形態７に係るぶれ検出手段を説明する
ための図である。

【図２９】実施の形態７に係るぶれ検出手段を説明する
ための図である。

【図３０】実施の形態７に係るぶれ検出手段を説明する
ための図である。

【図３１】実施の形態７に係るぶれ検出手段を説明する
ための図である。

【図３２】実施の形態７に係るぶれ検出手段を説明する
ための図である。

【図３３】実施の形態７に係るぶれ検出手段を説明する
ための図である。

【図３４】実施の形態７に係るぶれ検出手段を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１００デジタルカメラ１０１レンズ１０２メカ機構１０３ＣＣＤ１０４ＣＤＳ回路１０５Ａ／Ｄ変換器１０６デジタル信号処理部１０７ＤＣＴ１０８コーダー１０９ＭＣＣ１１０バッファメモリ１１１ビデオアンプ１１２メモリ１２１コントローラ１２２表示部１２３操作部１２４パラメータメモリ１２５モータドライバ１２６ＳＧ１２７ストロボ１２８手ぶれ検出装置１２９手ぶれ補正部１２９Ａコイル１２９Ｂ駆動部１３０ぶれ検出手段１３１像ぶれ検出手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】装置のぶれを検出し、当該検出した装置
のぶれに応じたぶれ信号を出力するぶれ検出手段と、前記ぶれ信号に基づいて、被写体像の像ぶれを検出し当
該検出した像ぶれに応じた像ぶれ信号を出力する像ぶれ
検出手段と、を備えたことを特徴とする手ぶれ検出装置。
【請求項２】前記像ぶれ検出手段は、被写体像を複数
回撮像し、当該複数回撮像して得られた被写体信号に基
づき、像ぶれを検出することを特徴とする請求項１記載
の手ぶれ検出装置。
【請求項３】前記像ぶれ検出手段は、前記複数回の撮
像で得られた被写体信号を相関法に基づいた位相差検出
法で像ぶれを検出することを特徴とする請求項２記載の
手ぶれ検出装置。
【請求項４】前記像ぶれ検出手段は、前記ぶれ信号に
基づいて、撮像タイミングを決定して像ぶれを検出する
ことを特徴とする請求項２記載の手ぶれ検出装置。
【請求項５】前記像ぶれ検出手段は、前記ぶれ信号に
基づいて、複数の被写体信号の一部を選択して像ぶれを
検出することを特徴とする請求項２記載の手ぶれ検出装
置。
【請求項６】前記像ぶれ検出手段は、前記ぶれ信号に
基づいて、撮像光学系の光軸を変更し、当該補正された
被写体信号に基づき像ぶれを検出することを特徴とする
請求項２記載の手ぶれ検出装置。
【請求項７】前記像ぶれ検出手段は、検出された像ぶ
れ信号に基づいて、新たに像ぶれ信号を検出することを
特徴とする請求項２記載の手ぶれ検出装置。
【請求項８】前記ぶれ検出手段は、前記ぶれ信号とし
て、前記装置の重力方向に対する傾きを示す信号を出力
することを特徴とする請求項１記載の手ぶれ検出装置。
【請求項９】前記ぶれ検出手段は、前記ぶれ信号とし
て、装置の角速度に対応する信号を出力することを特徴
とする請求項１記載の手ぶれ検出装置。
【請求項１０】前記請求項１〜９のいずれかに１つに
記載の手ぶれ検出装置を有し、当該手ぶれ検出装置から
出力される前記ぶれ信号および前記像ぶれ信号に基づ
き、手ぶれ補正を行う手ぶれ補正手段を備えたことを特
徴とする手ぶれ補正装置。