JP2021032936A - 撮像装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 撮像素子を移動させても光学ファインダの観察範囲と撮像素子で撮像される撮像範囲とのずれを抑えることができる撮像装置を提供する。【解決手段】 レンズユニットを着脱可能な撮像装置であって、撮像素子と、装着されたレンズユニットの光軸と直交する方向に前記撮像素子を移動させる駆動手段と、前記装着されたレンズユニットのレンズ情報を取得する取得手段と、光学ファインダの視野内に視野枠を表示する表示手段と、前記レンズ情報に応じて前記視野枠を表示する位置を変更する制御手段と、を有する。【選択図】 図６

Description

本発明は、撮像素子を移動させて像振れ補正を行うことができる光学ファインダを備えた撮像装置に関する。

撮影者の手振れ等に起因する像振れを補正するために、像振れ補正機構部を有する撮像装置がある。像振れ補正機構部は、例えば、撮像素子を撮像光軸に対して直交方向及び撮像光軸回りの回転方向に移動させることによって像振れ補正を行う。このような像振れ補正機構部では、手振れ量が大きい場合、像振れを補正するために撮像素子を大きく移動させる必要がある。しかし、撮像装置に装着するレンズのイメージサークル中心が撮像素子の中心からずれている場合、撮像素子を大きく移動させると、撮像素子の端は十分な光量が得られず、撮影された画像は端が暗くなってしまう。そのため、撮影された画像の端が暗くならないようにすると像振れ抑制のための十分な撮像素子移動量が得られない。

そこで、特許文献１では、レンズのイメージサークル中心（＝レンズ光軸）位置情報をカメラに通信し、撮像素子中心とレンズ光軸とが一致するように、撮像素子の位置をずらすことが提案されている。こうすることで、レンズ光軸のずれを解消することができ、像振れ補正のために必要な撮像素子移動量を確保している。

特開平９−０２７９２６号公報

特許文献１に記載されたような撮像素子を移動させる像振れ補正機構部を、光学ファインダを備えた撮像装置に適用しようとすると以下の問題が生じる。ユーザーが被写体を観察するための光学ファインダの観察範囲はカメラ本体部において固定した範囲である。そのため、撮像素子中心とレンズ光軸とが一致するように撮像素子をずらすと、ファインダ観察範囲と撮像素子で撮像される撮像範囲との間にずれが発生する。そして、ファインダ観察範囲を撮像範囲内に包含できない場合、光学ファインダでは観察できる被写体が撮影されず、撮影画像に反映されなくなる。特に、ファインダ観察範囲と撮像範囲とが略一致する視野率１００％のファインダでは、観察画像の一部が撮像されないという懸念がより大きくなる。また、ファインダ観察範囲の中心と撮像範囲の中心とがずれることで、ユーザーがファインダ観察範囲の中央に被写体を入れる構図で撮影したにもかかわらず、撮影画像においては被写体が中央に写っていないというおそれがある。

そこで、本発明の目的は、撮像素子を移動させても光学ファインダの観察範囲と撮像素子で撮像される撮像範囲とのずれを抑えることができる撮像装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、レンズユニットを着脱可能な撮像装置であって、撮像素子と、装着されたレンズユニットの光軸と直交する方向に前記撮像素子を移動させる駆動手段と、前記装着されたレンズユニットのレンズ情報を取得する取得手段と、光学ファインダの視野内に視野枠を表示する表示手段と、前記レンズ情報に応じて前記視野枠を表示する位置を変更する制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、撮像素子を移動させても光学ファインダの観察範囲と撮像素子で撮像される撮像範囲とのずれを抑えることができる。

本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００の機能構成を示すブロック図である。 撮像ユニット４００の分解斜視図である。 第１の実施形態における像振れ補正がＯＮに設定されている場合のデジタルカメラ１００の動作を示す図である。 交換レンズユニット２００のイメージサークルと撮像素子４３０の撮像範囲の関係を示した図である。 図４（ａ）の状態において、像振れ補正のために撮像素子４３０を正面視で右側に移動させた時の無地の均一輝度面を撮影した際の撮影画像の様子を表す図である。 ファインダ視野枠と、撮像素子４３０にて撮像される撮像範囲とを重畳させて示した図である。 第１の実施形態の変形例１における像振れ補正がＯＮに設定されている場合のデジタルカメラ１００の動作を示す図である。 第１の実施形態における変形例２における像振れ補正がＯＮに設定されている場合のデジタルカメラ１００の動作を示す図である。 第１の実施形態における変形例３における像振れ補正がＯＮに設定されている場合のデジタルカメラ１００の動作を示す図である。 第２の実施形態における像振れ補正がＯＮに設定されている場合のデジタルカメラ１００の動作を示す図である。

以下に、本発明の好ましい実施形態を図面を用いて説明する。各実施形態では、撮像装置の本体部にレンズ装置を着脱可能なカメラシステムの例を説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置であるデジタルカメラ１００の機能構成を示すブロック図である。マイクロコンピュータ（以下、ＭＰＵという）１０１は、カメラシステムが備える各構成部の動作制御を統括する制御部である。ＭＰＵ１０１は、ミラー駆動回路１０２、焦点駆動回路１０３、シャッタ駆動回路１０４、画像信号処理回路１０５、スイッチセンサ回路１０６、測光回路１０７、ファインダ制御回路１０８、像振れ補正駆動回路１０９を制御する。ＭＰＵ１０１はメモリであるＥＥＰＲＯＭ１１５に各種データを保持する。

交換レンズユニット２００がデジタルカメラ１００のマウント部１２０に装着された状態においてＭＰＵ１０１は、マウント接点２１を介して信号を受信することにより、レンズ制御回路２０２と通信可能状態になったことを判断する。なお、マウント部１２０は円環状であり、交換レンズユニット２００が着脱可能な構成となっている。レンズ制御回路２０２は、ＭＰＵ１０１からの制御信号を受信し、ＡＦ（オートフォーカス）駆動回路２０３および絞り駆動回路２０４を介して撮像光学系のレンズ２０１および絞り２０５の駆動制御を行う。なお、図１では便宜上１枚のレンズのみを図示しているが、実際にはフォーカスレンズ等の多数のレンズ群によって構成される。

ＡＦ駆動回路２０３は、例えばＵＳＭ（超音波モータ）を備え、レンズ制御回路２０２からの制御信号にしたがって撮像光学系を構成するフォーカスレンズを移動させることにより、焦点調節を行う。絞り駆動回路２０４は、例えばオートアイリス等の絞り機構部を備え、レンズ制御回路２０２からの制御信号にしたがって絞り２０５の絞り量を制御する。

本体部内のメインミラー６は、レンズ光軸に対して所定の角度に保持された状態で、交換レンズユニット２００を通過する光をペンタプリズム２２へ導くと共に、光の一部を透過させてサブミラー３０へ導く光学部材である。サブミラー３０は、メインミラー６を透過した光を焦点検出センサユニット３１へ導く光学部材である。

ミラー駆動回路１０２は、例えばＤＣ（直流）モータとギヤトレインにより構成され、メインミラー６をミラーダウン位置とミラーアップ位置に移動させる。ミラーダウン位置は、ファインダによって被写体を観察可能とする位置であり、ミラーアップ位置はレンズ光軸からメインミラー６が退避した位置である。サブミラー３０はメインミラー６の駆動に伴って、焦点検出センサユニット３１へ光を導く位置と、レンズ光軸から退避した位置に移動する。

焦点検出センサユニット３１は、位相差方式の焦点検出センサを有する。焦点検出センサユニット３１による焦点状態の検出信号は焦点駆動回路１０３に出力され、被写体像信号に換算された後、ＭＰＵ１０１に送信される。ＭＰＵ１０１は、被写体像信号に基づいて位相差検出法による焦点検出演算を行う。具体的にはＭＰＵ１０１は、被写体像信号を用いてデフォーカス量および方向を算出し、レンズ制御回路２０２へ制御信号を送信する。レンズ制御回路２０２は、算出されたデフォーカス量および方向に従い、ＡＦ駆動回路２０３を介してフォーカスレンズを合焦位置へ移動させる制御を行う。

ペンタプリズム２２は、メインミラー６により反射された光を正立正像の光に変換する。これにより、ユーザーはファインダ光学系を介してファインダ接眼部（光学ファインダ）１８から被写体を観察することができる。またペンタプリズム２２は、反射光の一部を測光センサ３７に導く。

測光センサ３７はＣＣＤ（電荷結合素子）等を用いた撮像デバイスであり、測光値とＲＧＢの色情報を出力する。測光回路１０７は、測光センサ３７から出力された測光値を観察面上の各エリアの輝度信号に変換してＭＰＵ１０１に出力する。ＭＰＵ１０１は、輝度信号に基づいて露出値を算出する。

ファインダ内情報表示装置２３は、透明有機ＥＬパネル等で構成される表示装置である。ファインダ内情報表示装置２３はファインダ制御回路１０８からの制御信号に基づき、ファインダ観察範囲の表示を行う。つまり、ユーザーが観察できる被写体像の範囲を決定するファインダ視野枠を、被写体像に重ねて表示させる。なお、透明有機ＥＬパネル以外に、透明無機ＥＬパネルやＰＮ液晶等の透明液晶パネルを使用してもよい。

シャッタユニット３２はフォーカルプレーンシャッタを有し、ＭＰＵ１０１から制御命令を受けたシャッタ駆動回路１０４により制御され、遮光部材である先幕および後幕の走行制御が行われる。撮影時には、シャッタ先幕が遮光位置から露光位置へ移動する露光走行によって撮像光束を通過させる。そして、設定された露光時間（シャッタ秒時）が経過した後に、シャッタ後幕が露光位置から遮光位置へ移動する遮光走行により、１枚の画像データにかかる撮像が完了する。

撮像ユニット４００は、光学ローパスフィルタ４１０と撮像素子４３０を備える。撮像素子４３０は、例えばＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）やＣＣＤ等を用いた撮像デバイスであり、結像された被写体の光学像を光電変換してアナログ画像信号を出力する。また、撮像ユニット４００は像振れ補正機構部を備える。手振れ等の検出信号に基づき、像振れ補正駆動回路１０９が駆動コイル４６０を通電制御し、撮像素子４３０を撮像光軸と直交する方向に移動させたり撮像光軸回りに回転させたりすることにより、像振れ補正動作が行われる。

画像信号処理回路１０５は、撮像素子４３０より出力されたアナログ画像信号に対して、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換処理を行い、さらに得られたデジタル画像データに対してノイズ除去処理やゲイン調整処理等の画像処理を実行する。カラー液晶駆動回路１１２は、画像信号処理回路１０５の出力する画像データにしたがって、カラー液晶モニタ１９の画面に画像を表示させる。

スイッチセンサ回路１０６は、操作部材のスイッチ（ＳＷ）信号を検出してＭＰＵ１０１に出力する。図１にはレリーズＳＷ４１（４１ａ，４１ｂ）、像振れ補正設定ＳＷ４２、電源ＳＷ４３、撮影モード設定ダイヤル４４を例示する。レリーズＳＷ４１は、ユーザーが撮影開始を指示する際に使用する起動スイッチであり、段階的に操作されるスイッチ構造をもつ。第１ストロークで第１のスイッチＳＷ１（図１の４１ａ）がオンし、第２ストロークで第２のスイッチＳＷ２（図１の４１ｂ）がオンする。像振れ補正設定ＳＷ４２は、像振れ補正を行うための設定用スイッチである。電源ＳＷ４３は撮像装置の電源のオン・オフ操作用のスイッチである。撮影モード設定ダイヤル４４は撮影モードの設定に使用される回転操作部材である。

振れ検出センサ５０は、ユーザーの手振れや体の揺れ等による撮像装置の振れを検出する。振れ検出センサ５０にはジャイロセンサ等の角速度センサや加速度センサが用いられる。例えば振れ検出センサ５０は、撮像光軸に対して直交する横方向（Ｘ方向とする）、撮像光軸に対して直交する縦方向（Ｙ方向とする）、撮像光軸回りの回転方向（ロール方向）の角速度をそれぞれ検出する。振れ検出センサ５０による振れ検出信号はＭＰＵ１０１に出力される。撮像ユニット４００内の位置検出センサ４８０はホール素子等を有し、撮像素子４３０の位置を検出する位置検出部を構成する。位置検出センサ４８０はＸ方向の変位、Ｙ方向の変位、ロール方向の回転変位を検出し、位置検出信号をＭＰＵ１０１に出力する。

姿勢検出センサ６０は、撮像装置の姿勢や傾きを検出する。姿勢検出センサ６０には加速度センサが用いられる。姿勢検出センサ６０による姿勢検出信号はＭＰＵ１０１に出力される。なお、姿勢情報取得方法は加速度センサを用いる方法に限定されず、地磁気センサなどを用いて姿勢情報を取得する構成でもよい。

なお、振れ検出センサ及び姿勢検出センサは交換レンズユニット２００内にあってもよい。その場合は、交換レンズユニット２００内の振れ検出センサ及び姿勢検出センサの検出信号をマウント接点２１を介してＭＰＵ１０１は受信する。

以上のように、本実施形態のデジタルカメラ１００は、レンズユニット２００を通過しメインミラー６によって反射された被写体像を光学ファインダであるファインダ接眼部１８から観察する構成である。しかしながら、光学ファインダで被写体像を観察する構成は上記の構成に限定されない。例えば、メインミラー６がなくレンズユニット２００とは異なる光学系を通過した被写体像を光学ファインダで観察するような構成でもよい。このような構成ではパララックスが生じることになるが、光学ファインダの視野内にファインダ内情報表示装置によりファインダ観察範囲の表示を行えばよい。

図２を参照して、撮像ユニット４００の構成について説明する。図２は撮像ユニット４００の分解斜視図である。撮像光軸をＺ軸とし、Ｚ軸に垂直な横方向の軸をＸ軸とし、Ｚ軸およびＸ軸に直交する縦方向の軸をＹ軸と定義する。また被写体側を前側として各部の位置関係を説明する。撮像ユニット４００は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ軸回り方向（ロール方向）の像振れを抑制するために、撮像素子４３０を各方向に移動可能である。光学ローパスフィルタ４１０は、水晶からなる１枚の複屈折板で矩形状に形成され、撮像素子４３０の前側に配置されている。

シフトホルダ４２０は、光学ローパスフィルタ４１０および撮像素子４３０を保持し、Ｘ方向、Ｙ方向、ロール方向に移動可能な可動部材である。撮像素子４３０はシフトホルダ４２０に不図示の締結部材で固定されるか、または接着固定される。シフトベース４４０は撮像ユニット４００のベース部材の一部をなし、撮像素子４３０の後側に配置されている。フロントベース４５０は正面から見て略Ｌ字形をなす部材であり、シフトホルダ４２０を挟んでシフトベース４４０とは反対側（前側）に配置されている。シフトベース４４０とフロントベース４５０は鉄等の軟磁性体で形成される。フロントベース４５０は、その一部がシフトベース４４０に結合され、シフトベース４４０と一体化されている。すなわち、シフトベース４４０とフロントベース４５０は撮像ユニット４００のベース部材（固定部材）を構成し、可動部材を支持する。シフトベース４４０はデジタルカメラ１００の装置本体部に締結固定される。

Ｘ方向駆動コイル４６０ａと、Ｙ方向駆動コイル４６０ｂおよび４６０ｃは、不図示のフレキシブル基板に半田付けされ、シフトホルダ４２０に接着固定されている。Ｘ方向駆動コイル４６０ａは、正面から見て撮像素子４３０の右側において、ＸＺ平面上にコイル中心が合致するように配置されている。また、Ｙ方向駆動コイル４６０ｂおよび４６０ｃは、撮像素子４３０の下側において、ＹＺ平面に関して対称であってＸ方向に所定間隔離れた位置に配置されている。Ｘ方向駆動コイル４６０ａと、Ｙ方向駆動コイル４６０ｂおよび４６０ｃは、Ｘ方向永久磁石４７０ａと、Ｙ方向永久磁石４７０ｂおよび４７０ｃとともに撮像ユニット４００の電磁駆動部を構成する。

Ｘ方向永久磁石４７０ａと、Ｙ方向永久磁石４７０ｂおよび４７０ｃは、シフトベース４４０にてフロントベース４５０に対向する面に接着固定されている。Ｘ方向永久磁石４７０ａは、そのＮ極とＳ極がＸ方向に並んでおり、Ｙ方向永久磁石４７０ｂおよび４７０ｃは、それらのＮ極とＳ極がＹ方向に並んでいる。永久磁石４７０ａ，４７０ｂ，４７０ｃは、駆動コイル４６０ａ，４６０ｂ，４６０ｃに各々対向して配置されている。具体的には、各駆動コイルの片側部は常に各永久磁石のＮ極とＺ方向にて重なり合い、各駆動コイルの他方は常に永久磁石のＳ極とＺ方向にて重なり合っている。

像振れ補正駆動回路１０９により、Ｘ方向駆動コイル４６０ａへの通電が行われると、駆動コイル４６０ａが発生する磁束とＸ方向永久磁石４７０ａによる磁束とが磁気的に干渉してローレンツ力が発生する。シフトホルダ４２０は、電磁駆動部によるローレンツ力を推力（駆動力）としてシフトベース４４０に対してＸ方向に直線的に移動しようとする。

一方、像振れ補正駆動回路１０９により、Ｙ方向駆動コイル４６０ｂおよび４６０ｃへの通電が行われると、駆動コイル４６０ｂ，４６０ｃが発生する磁束とＹ方向永久磁石４７０ｂ，４７０ｃによる磁束とが、各々磁気的に干渉してローレンツ力が発生する。シフトホルダ４２０は、電磁駆動部によるローレンツ力を推力（駆動力）としてシフトベース４４０に対してＹ方向に直線的に移動しようとする。さらに、Ｙ方向駆動コイル４６０ｂ，４６０ｃの各電流の大きさを個別に調整することにより、駆動コイル４６０ｂ，４６０ｃに発生するＹ方向の推力を各々異なる値に設定できる。これにより、シフトホルダ４２０をシフトベース４４０に対して相対的に回転させることができる。

位置検出センサ４８０ａはＸ方向駆動コイル４６０ａの近傍に位置し、シフトホルダ４２０を含む可動部材のＸ方向の変位を検出するホール素子である。一方、位置検出センサ４８０ｂおよび４８０ｃは各々Ｙ方向駆動コイル４６０ｂ，４６０ｃの近傍に位置し、シフトホルダ４２０を含む可動部材のＹ方向の変位を検出するホール素子である。各々の位置検出センサは各々の永久磁石の着磁境界に対向する位置に配置され、不図示のフレキシブル基板等に半田付けされ、シフトホルダ４２０に接着固定されている。各々の位置検出センサは各々の永久磁石から発生する磁束の変化に応じた電気信号を出力する。

複数のボール４９０は、シフトホルダ４２０とシフトベース４４０との間に挟み込まれた転動部材であり、図２の例では３つのボールが使用される。各ボール４９０は、シフトホルダ４２０とシフトベース４４０にそれぞれ形成された不図示の保持部に当接し、シフトホルダ４２０がシフトベース４４０に対して移動することに伴って転動可能である。また、シフトホルダ４２０は磁気吸引部材または弾性部材によりシフトベース４４０に向けて付勢される。これにより、シフトホルダ４２０とシフトベース４４０との間で各ボール４９０を加圧状態で挟持することができる。

なお、撮像ユニット４００を移動させる駆動手段の一例としてコイルと磁石を用いた電磁駆動部を説明したが、駆動手段の駆動方式は電磁式に限定されず、超音波モータやステッピングモータなどを用いてもよい。

次に、撮像ユニット４００の像振れ補正動作について説明する。ユーザーの手振れ等によりデジタルカメラ１００に振れが加わった場合、撮像光軸に対する角度振れおよび回転振れが生じる。そこで像振れ補正動作は、画像の振れ方向とは逆方向に撮像素子４３０を移動させ、画像の振れを打ち消すように行われる。

デジタルカメラ１００は、像振れ補正設定ＳＷ４２により像振れ補正がＯＮに設定されると像振れ補正モードとなる。デジタルカメラ１００にＸ方向、Ｙ方向、およびロール方向に振れが生じた場合に振れ検出センサ５０が各方向の振れを検出する。振れ検出センサ５０の出力は積分され、各方向の角度振れ量が算出されてＭＰＵ１０１に送信される。

ＭＰＵ１０１は、振れ検出センサ５０からの角度振れ量に基づいて、像振れを補正するために必要な撮像素子４３０の移動制御の目標値を算出する。この目標値はＸ方向、Ｙ方向、ロール方向における目標位置に相当する。ＭＰＵ１０１は、算出した目標値に対応する位置に撮像素子４３０を移動させるための制御信号を像振れ補正駆動回路１０９に出力する。像振れ補正駆動回路１０９はＭＰＵ１０１からの制御信号にしたがって、Ｘ方向駆動コイル４６０ａおよびＹ方向駆動コイル４６０ｂ，４６０ｃに対して通電制御を行い、撮像素子４３０を目標位置へ移動させる。

位置検出センサ４８０は撮像素子４３０を含む可動部材の位置を検出する。つまり、撮像素子４３０のＸ方向変位、Ｙ方向変位、ロール方向の回転変位の検出信号がＭＰＵ１０１へ送信される。ＭＰＵ１０１は、Ｘ方向、Ｙ方向、ロール方向での各目標値に対応する位置と、位置検出センサ４８０によって得られた撮像素子４３０の検出位置とを比較する。ＭＰＵ１０１は目標位置と検出位置との差分がゼロに近づくように制御信号を像振れ補正駆動回路１０９に出力する。このフィードバック制御により、撮像素子４３０が目標位置に向かって移動し、像振れが補正される。なお、回転方向（ロール方向）の像振れ補正には公知の技術を用いればよい。Ｙ方向の角度振れ量とロール方向の角度振れ量を加算する処理により、第１の角度振れ量が算出される。また、Ｙ方向の角度振れ量からロール方向の角度振れ量を減算する処理により、第２の角度振れ量が算出される。第１の角度振れ量については、当該角度振れ量と位置検出センサ４８０ｂとの差分がゼロになるように駆動コイル４６０ｂのフィードバック制御が行われる。第２の角度振れ量については、当該角度振れ量と位置検出センサ４８０ｃとの差分がゼロになるように駆動コイル４６０ｃのフィードバック制御が行われる。

次に、図３を参照して、像振れ補正がＯＮに設定されている場合の撮像装置の動作について説明する。図３は、像振れ補正がＯＮに設定されている場合のデジタルカメラ１００の動作を示す図である。

ステップＳ１０１でＭＰＵ１０１は、電源ＳＷ４３のＯＮ操作が行われたか否かを判定する。電源ＳＷ４３のＯＮ操作が行われるまでステップＳ１０１の判定処理が繰り返され、ユーザーにより電源ＳＷ４３のＯＮ操作が行われると、ステップＳ１０２の処理へ進む。

ステップＳ１０２でＭＰＵ１０１は、カメラシステムを起動させるための処理を実行する（システムＯＮ動作）。例えば、各回路へ電力が供給され、システムの初期設定や、撮影動作を可能にするためのシステム動作が行われる。

ステップＳ１０３でＭＰＵ１０１は、装着されている交換レンズユニット２００と通信を行い、レンズ情報を取得する。レンズ情報とは、具体的には、イメージサークル中心の位置またはイメージサークル径を表す情報である。

ステップＳ１０４でＭＰＵ１０１は、取得したレンズ情報に基づき撮像素子中心の狙いの位置を算出する。そして、ＭＰＵ１０１の制御信号に応じて像振れ補正駆動回路１０９は、Ｘ方向駆動コイル４６０ａおよびＹ方向駆動コイル４６０ｂ，４６０ｃの通電制御を行い、撮像素子中心が狙いの位置になるように、撮像素子４３０を移動させる。

ここで図４、図５を用いて撮像素子中心を移動させる理由について説明する。図４は、交換レンズユニット２００のイメージサークルと撮像素子４３０の撮像範囲の関係を示した図である。図５は、図４（ａ）の状態において、像振れ補正のために撮像素子４３０を正面視で右側に移動させた時の無地の均一輝度面を撮影した際の撮影画像の様子を表す図である。

３００は交換レンズユニット２００の理想的な位置（設計値）のイメージサークルを表している。そして、図４（ａ）では、撮像範囲５００の中心５００ｐ（＝撮像素子４３０の中心）はイメージサークル３００の中心３００ｐ（＝交換レンズユニットの理想的なレンズ光軸）と合致している。しかし、実際にはイメージサークル中心はレンズ製造誤差等で理想的な位置からずれてしまう。そのずれたイメージサークルを３１０で表す。図４（ａ）で示すように、撮像範囲５００の片隅部Ｄにおいて、イメージサークル３１０の端に近接しており、像振れ補正のために撮像素子を移動させる余裕が少ない。この状態で、像振れ補正のために撮像素子４３０を正面視で右側に移動させると、片隅部Ｄはイメージサークル３１０から外れてしまう。この時の無地の均一輝度面を撮影した際の撮影画像の様子を図５に示す。イメージサークル３１０から外れてしまった撮像範囲５００の片隅部Ｄは十分な光量が得られず、図５のように撮影画像の片隅部Ｄに対応する領域は暗くなってしまう。

そこで、図４（ｂ）に示すように、取得したレンズ情報に基づき、撮像範囲５００を撮像範囲５１０の位置へと移動させる。この時の撮像範囲５１０の中心５１０ｐ（＝撮像素子４３０の中心）はイメージサークル３１０の中心３１０ｐ（＝交換レンズユニット２００のレンズ光軸）と合致している。こうすることで、撮像範囲５１０の片隅部Ｄにおいて、イメージサークル３１０の端と撮像範囲５１０との間に余裕ができる。この状態で、像振れ補正のために撮像素子４３０を正面視で右側に移動させても、片隅部Ｄはイメージサークル３１０から外れることはない。よって、撮影画像の片隅部Ｄに対応する領域が暗くならず良好な画像が得られる。

以上のように、撮像範囲の中心を交換レンズユニットのイメージサークル中心に合わせた状態の像振れ補正の初期位置にすることで、像振れ補正のために撮像素子を移動させても撮影画像の端が暗くなることを抑制することができる。

図３の説明に戻る。ステップＳ１０４に続いてステップＳ１０５でＭＰＵ１０１は、取得したレンズ情報に基づきファインダ視野枠中心（ファインダ観察範囲の中心）の狙いの位置を算出する。そして、ＭＰＵ１０１の制御信号に応じてファインダ制御回路１０８はファインダ内情報表示装置２３にファインダ視野枠を、その中心位置が狙いの位置になるように移動させて表示させる。

ここで図６を参照して、ファインダ視野枠の移動について説明する。図６は、ファインダ視野枠と、撮像素子４３０にて撮像される撮像範囲とを重畳させて示した図である。図６（ａ）はレンズ情報に基づき撮像素子４３０を移動させる前の状態、図６（ｂ）はレンズ情報に基づき撮像素子４３０を移動させた後の状態、図６（ｃ）はレンズ情報に基づき新たなファインダ視野枠６１０を表示させた状態をそれぞれ示している。

ファインダ視野枠６００を通して、ユーザーはファインダを覗いて観察できる被写体像の範囲を決定することができる。ファインダ視野枠６００は、例えば透明有機ＥＬパネル等で構成されたファインダ内情報表示装置２３に電子的に表示される。一方、範囲５００は撮像素子４３０により撮像される撮像範囲である。レンズ情報に基づき撮像素子４３０を移動させる前は、図６（ａ）に示すように、ファインダ視野枠６００の中心６００ｐと撮像範囲５００の中心５００ｐは位置調整がされており略一致している。そのため、ユーザーはファインダを観察することで主要な被写体が撮影中心となるように構図を決定し撮影することができる。また、ファインダ視野枠６００を撮像範囲５００よりもやや狭くすることで、ファインダ視野枠６００内に観察される被写体像の全てを撮像範囲５００に収めることができる。言い換えると、ユーザーがファインダを覗いて観察できる被写体像の全てが撮影画像として写る。

一方、レンズ情報に基づき撮像素子４３０を移動させると、図６（ｂ）に示すように、ファインダ視野枠６００に対して撮像範囲５１０が右側にずれた状態となる。このとき、撮像範囲５１０の中心５１０ｐとレンズのイメージサークル３１０の中心３１０ｐは合致しているが、ファインダ視野枠６００の中心６００ｐと撮像範囲５１０の中心５１０ｐは大きくずれてしまう。そのため、ユーザーはファインダを観察し、撮影中心に主要な被写体を入れる構図で撮影したにもかかわらず、撮影画像には主要な被写体が中心からずれてしまうという問題が発生する。また、ファインダ視野枠６００内であっても撮像範囲５１０の範囲外となる非撮影領域６５０が存在する。図６（ｂ）の例では、走っている被写体人物の中心の人物を撮影中心にしたつもりが中心の人物と右端の人物との間が撮影中心となっている状況を示している。また、図６（ｂ）の例では、ユーザーがファインダ視野枠６００内に、走っている被写体人物全員を観察できていても、撮影された画像には、左端の人物が約半分写っていない状況を示している。このように、ユーザーがファインダを覗いて観察している構図と実際に撮影される構図が異なるため、ユーザーが撮影チャンスを逃すおそれがある。

そこで本実施形態では、レンズ情報に基づきファインダ視野枠の位置を移動させ、その中心位置が狙いの位置になるように制御する。図６（ｃ）に示すように、取得したレンズ情報に基づいて、もとのファインダ視野枠６００に対して、大きさを変えず、位置を移動した新たなファインダ視野枠６１０を表示させる。視野枠中心は、もとの視野枠中心６００ｐから新たな視野枠中心６１０ｐへと移動する。新たな視野枠中心６１０ｐは撮像範囲５１０の中心５１０ｐと略一致する。

こうすることで、像振れ補正のために必要な撮像素子移動量を確保しつつ、ファインダ観察範囲と撮像素子で撮像される撮像範囲とのずれを抑えることができる。つまり、撮影中心に主要な被写体を入れる構図で撮影したにもかかわらず、撮影画像には主要な被写体が中心からずれてしまうという現象もなく、かつ、ファインダを覗いて観察できる被写体像の一部が撮影画像に写らないという状況も発生しない。

なお、ファインダ視野枠中心の狙いの位置の算出方法は、これまで説明した方法とは異なり、レンズ情報ではなく、撮像素子中心の狙いの位置情報や移動量情報から算出する方法であってもよい。

また、ファインダ視野枠の移動のタイミングは、交換レンズユニット２００がデジタルカメラ１００に既に装着された状態であるなら、電源ＳＷ４３ＯＮの直後であることが望ましい。あるいは、電源ＳＷ４３ＯＮ状態でレンズ交換を行う場合は、交換レンズユニット２００がデジタルカメラ１００に装着された直後であることが望ましい。なぜなら、両者ともに一般的にはユーザーはファインダを観察していない状況であり、ファインダ視野枠を移動させても気付かず、実使用上問題ないからである。または、像振れ補正のために必要な撮像素子移動量を確保する目的でレンズ情報に基づき撮像素子を移動させるので、像振れ補正がＯＮに設定されたことに応じてファインダ視野枠を移動させてもよい。

図３の説明に戻る。ステップＳ１０５に続いてステップＳ１０６でＭＰＵ１０１は、レリーズＳＷ４１の第１のスイッチＳＷ１がＯＮになったか否かを判定する。ＳＷ１のＯＮ操作が行われるまでステップＳ１０６の判定処理が繰り返され、ユーザーの指示としてＳＷ１のＯＮ操作が行われると、ステップＳ１０７の処理へ進む。

ステップＳ１０７でＭＰＵ１０１はカメラ動作の制御を行う。このカメラ動作は、焦点検出結果に基づいてフォーカスレンズを合焦位置に移動させる動作や、測光演算を行って露出値を算出する動作等であって周知であるため、それらの詳細な説明を省略する。ステップＳ１０８でＭＰＵ１０１は、レリーズＳＷ４１の第２のスイッチＳＷ２がＯＮになったか否かを判定する。ユーザーの指示としてＳＷ２のＯＮ操作が行われると、ステップＳ１０９への処理と進む。またＳＷ２の操作が無く、ＳＷ２のＯＦＦが検出された場合、ステップＳ１０６の処理に戻る。

ステップＳ１０９で像振れ補正動作を開始する。具体的には、ＭＰＵ１０１の制御信号に応じて像振れ補正駆動回路１０９は、Ｘ方向駆動コイル４６０ａおよびＹ方向駆動コイル４６０ｂ，４６０ｃの通電制御を行う。手振れ等による画像の振れ方向とは逆方向に撮像素子４３０を移動させることで、像振れ補正動作が行われる。次に、ステップＳ１１０でＭＰＵ１０１は、算出した露出値に基づき、シャッタユニット３２および絞り２０５を制御し、撮像素子４３０の露光制御を行う。撮像素子４３０の露光が終了すると、ステップＳ１１１で像振れ補正動作が終了する。これにより一連の撮影動作が完了する。

ステップＳ１１２でＭＰＵ１０１は、撮像装置の待機状態において電源ＳＷ４３のＯＦＦ操作が行われたか否かを判定する。電源ＳＷ４３のＯＦＦ操作が行われた場合、ステップＳ１１３に進み、電源ＳＷ４３のＯＦＦ操作が行われていない場合にはステップＳ１０６の処理に戻る。ステップＳ１１３でＭＰＵ１０１は、撮像装置の各回路の動作を終了させるための制御（システムＯＦＦ動作）を行い、必要な情報等をＥＥＰＲＯＭ１１５に格納し、各回路への電源供給を遮断する。

以上のように、像振れ補正のために必要な撮像素子移動量を確保するため、撮像素子中心とレンズ光軸とが一致するように撮像素子を移動させても、ファインダ観察範囲と撮像素子で撮像される撮像範囲とのずれを抑えることができる。

（第１の実施形態の変形例）
続いて、第１の実施形態に対してファインダ視野枠の移動制御を異ならせた変形例１を、図７を用いて説明する。

第１の実施形態と異なる点は、ファインダ視野枠移動をさせた後に撮像素子を移動させている点である。その他は第１の実施形態と同様であり、同一機能は同一符号にて説明する。

図３のステップＳ１０１、ステップＳ１０２が完了するとステップＳ２０３へ進み、ステップＳ２０３でＭＰＵ１０１は、装着されている交換レンズユニット２００と通信を行い、レンズ情報を取得する。レンズ情報とは、具体的には、イメージサークル中心の位置またはイメージサークル径を表す情報である。そして、ＭＰＵ１０１は、取得したレンズ情報に基づき撮像素子中心の狙いの位置を算出する。

ステップＳ２０４でＭＰＵ１０１は、取得したレンズ情報、または既算出した撮像素子中心の狙いの位置情報に基づき、ファインダ視野枠中心の狙いの位置を算出する。そして、ＭＰＵ１０１の制御信号に応じてファインダ制御回路１０８はファインダ内情報表示装置２３にファインダ視野枠を、その中心位置が狙いの位置になるように移動させて表示させる。

次にステップＳ２０５で像振れ補正駆動回路１０９は、既算出した撮像素子中心の狙いの位置情報に基づき、Ｘ方向駆動コイル４６０ａおよびＹ方向駆動コイル４６０ｂ，４６０ｃの通電制御を行い、撮像素子４３０を移動させる。

そして、第１の実施形態と同様に、ＭＰＵ１０１は、ステップＳ２０６でＳＷ１のＯＮ操作判定を行い、ステップＳ２０７でカメラ動作の制御を行い、ステップＳ２０８でＳＷ２のＯＮ操作判定を行う。その後の処理は、第１の実施形態のステップＳ１０９以降と同様であり、像振れ補正動作を行いつつ、一連の撮影動作を行う。

以上のように、本変形例では、第１の実施形態の効果に加え、レンズ情報取得直後にファインダ視野枠を移動させるため、実使用上、ユーザーが気にならないタイミングでファインダ視野枠を移動させることができるというメリットがある。

続いて、第１の実施形態に対してファインダ視野枠の移動制御を異ならせた変形例２を、図８を用いて説明する。

図３のステップＳ１０１、ステップＳ１０２が完了するとステップＳ３０３へ進み、ステップＳ３０３でレンズ情報を取得し、ステップＳ３０４でファインダ視野枠を移動させる。ステップＳ３０３はステップＳ２０３、ステップＳ３０４はステップＳ２０４と同様の処理である。

ステップＳ３０５でＭＰＵ１０１は、レリーズＳＷ４１の第１のスイッチＳＷ１がＯＮになったか否かを判定する。ＳＷ１のＯＮ操作が行われるまでステップＳ３０５の判定処理が繰り返され、ユーザーの指示としてＳＷ１のＯＮ操作が行われると、ステップＳ３０６の処理へ進む。

ステップＳ３０６で像振れ補正駆動回路１０９は、既算出した撮像素子中心の狙いの位置情報に基づき、駆動コイルの通電制御を行い、撮像素子４３０を移動させる。Ｓ３０７以降の処理に関しては、Ｓ２０７以降の処理と同様である。

以上のように、本変形例では、変形例１の効果に加え、ＳＷ１がＯＮされた後に撮像素子を移動させるため、不必要に撮像素子を移動させることがなくなり、駆動コイルへの通電が抑制されるため、消費電力削減につながる。つまり、ファインダ視野枠は直ちに移動させ、ユーザーの構図決めを阻害することはない一方、撮像素子はユーザーが構図を決め、撮影動作に入る意思が反映された後に移動させるため、駆動コイルに不必要に通電することがない。

続いて、第１の実施形態に対してファインダ視野枠の移動制御を異ならせた変形例３を、図９を用いて説明する。

図３のステップＳ１０１、ステップＳ１０２が完了するとステップＳ４０３へ進み、ステップＳ４０３でレンズ情報を取得し、ステップＳ４０４でファインダ視野枠を移動させる。ステップＳ４０３はステップＳ２０３、ステップＳ４０４はステップＳ２０４と同様の処理である。

ステップＳ４０５でＭＰＵ１０１は、レリーズＳＷ４１の第１のスイッチＳＷ１がＯＮになったか否かを判定する。ＳＷ１のＯＮ操作が行われるまでステップＳ４０５の判定処理が繰り返され、ユーザーの指示としてＳＷ１のＯＮ操作が行われると、ステップＳ４０６の処理へ進む。

ステップＳ４０６でカメラ動作の制御を行い、ステップＳ４０７でＳＷ２のＯＮ操作判定を行う。ステップＳ４０７でＭＰＵ１０１は、レリーズＳＷ４１の第２のスイッチＳＷ２がＯＮになったか否かを判定する。ユーザーの指示としてＳＷ２のＯＮ操作が行われると、ステップＳ４０８への処理と進む。またＳＷ２の操作が無く、ＳＷ２のＯＦＦが検出された場合、ステップＳ４０５の処理に戻る。

ステップＳ４０８で像振れ補正駆動回路１０９は、既算出した撮像素子中心の狙いの位置情報に基づき、駆動コイルの通電制御を行い、撮像素子中心が狙いの位置になるように、撮像素子４３０を移動させる。その後の処理は、第１実施形態のＳ１０９以降と同様であり、像振れ補正動作を行いつつ、一連の撮影動作を行う。

以上のように、本変形例では、変形例１の効果に加え、ＳＷ２がＯＮされた後に撮像素子を移動させるため、不必要に撮像素子を移動させることがなくなり、駆動コイルへの通電が抑制される。つまり、変形例２に対して、より撮影動作直前に撮像素子を移動させるため、駆動コイルに不必要に通電することがなく、カメラの消費電力削減につながる。

（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態を説明する。本実施形態において第１実施形態と異なる点は、撮像装置の姿勢を加味し、その姿勢による交換レンズユニットのレンズ光軸ずれに合わせて、ファインダ視野枠を移動させる点である。その点以外は第１実施形態と同様であり、同一機能は同一符号にて説明する。

図１０を参照して、本実施形態における像振れ補正がＯＮに設定されている場合の撮像装置の動作について説明する。ステップＳ５０１の電源ＳＷのＯＮ判定、ステップＳ５０２のカメラシステムＯＮ動作は、第１の実施形態で説明したステップＳ１０１、ステップＳ１０２と同様である。

ステップＳ５０３でＭＰＵ１０１は、装着されている交換レンズユニット２００と通信を行い、レンズ情報を取得する。レンズ情報とは、具体的には、正位置、縦位置などレンズの姿勢ごとに紐づけられたイメージサークル中心（レンズ光軸）の位置を表す情報である。そして、ＭＰＵ１０１は、姿勢検出センサ６０による姿勢検出信号に基づき撮像装置の姿勢を判断し、その姿勢に紐づけられたレンズ情報に基づき撮像素子中心の狙いの位置を算出する。

ステップＳ５０４でＭＰＵ１０１は、撮像装置の姿勢に応じたレンズ情報、または撮像装置の姿勢に応じ既算出した撮像素子中心の狙いの位置情報に基づき、ファインダ視野枠中心の狙いの位置を算出する。そして、ＭＰＵ１０１の制御信号に応じてファインダ制御回路１０８はファインダ内情報表示装置２３にファインダ視野枠を、その中心位置が狙いの位置になるように移動させて表示させる。

次にステップＳ５０５で像振れ補正駆動回路１０９は、撮像装置の姿勢に応じ既算出した撮像素子中心の狙いの位置情報に基づき、駆動コイルの通電制御を行い、撮像素子中心が狙いの位置になるように、撮像素子４３０を移動させる。

ステップＳ５０６でＭＰＵ１０１は、現状のファインダ視野枠の位置、あるいは撮像素子の位置を算出する際に判断した撮像装置の姿勢と、現状の姿勢検出センサ６０による姿勢検出信号から算出した撮像装置の姿勢とが同じであるか否かを判定する。姿勢変更されていないのであればステップＳ５０７へ進む。姿勢変更されているのであれば、ステップＳ５０３へ戻り、その姿勢に紐づけられたレンズ情報を取得し、新たに撮像素子中心の狙いの位置を算出する。

その後の処理は、第１の実施形態と同様であり、ＭＰＵ１０１は、ステップＳ５０７でＳＷ１のＯＮ操作判定を行い、ステップＳ５０８でカメラ動作の制御を行い、ステップＳ５０９でＳＷ２のＯＮ操作判定を行う。そして、第１の実施形態と同様に、像振れ補正動作を行いつつ、一連の撮影動作を行う。

ユーザーは正位置や縦位置などカメラの姿勢を変えながら撮影する場合が多い。カメラの姿勢が変わると交換レンズユニットのレンズ光軸も変わってしまう。そこで、本実施形態では、カメラの姿勢を加味し、その姿勢による交換レンズユニットのレンズ光軸ずれに合わせて、ファインダ視野枠を移動させるため、ファインダ観察範囲と撮像素子で撮像される撮像範囲とのずれを抑えることができる。

なお、本実施形態においては、ファインダ視野枠を移動させた後、撮像素子を移動させているが、その順を逆にしてもよい。つまり、撮像素子を移動させた後、ファインダ視野枠を移動させてもよい。また、撮像素子を移動させるタイミングは第１の実施形態の各変形例と同様のタイミングにしてもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

２３ ファインダ内情報表示装置
６０ 姿勢検出センサ
１０１ マイクロコンピュータ
１０８ ファインダ制御回路
４３０ 撮像素子

Claims (9)

1. レンズユニットを着脱可能な撮像装置であって、
   撮像素子と、
   装着されたレンズユニットの光軸と直交する方向に前記撮像素子を移動させる駆動手段と、
   前記装着されたレンズユニットのレンズ情報を取得する取得手段と、
   光学ファインダの視野内に視野枠を表示する表示手段と、
   前記レンズ情報に応じて前記視野枠を表示する位置を変更する制御手段と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御手段は、前記レンズ情報であるイメージサークル中心の位置またはイメージサークル径を表す情報に基づいて前記視野枠を表示する位置を変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御手段は、前記レンズ情報に応じて移動される前記撮像素子の位置に基づいて前記視野枠を表示する位置を変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記撮像装置または前記装着されたレンズユニットの姿勢情報を取得する姿勢情報取得手段と、
   前記制御手段は、前記姿勢情報に応じて前記視野枠を表示する位置を変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記制御手段は、前記レンズ情報に応じて前記撮像素子を移動させる前に前記視野枠を表示する位置を変更することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記駆動手段により前記撮像素子を移動させて像振れ補正を行う補正手段を有し、
   前記制御手段は、前記補正手段により前記像振れ補正を行う場合に前記レンズ情報に応じて前記視野枠を表示する位置を変更することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. レンズユニットを着脱可能な撮像装置であって、
   撮像素子と、
   装着されたレンズユニットの光軸と直交する方向に前記撮像素子を移動させる駆動手段と、
   光学ファインダの視野内に視野枠を表示する表示手段と、
   装着されたレンズユニットに応じて前記視野枠を表示する位置を変更する制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
8. レンズユニットを着脱可能な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の光軸と直交する方向に撮像素子を移動させる駆動ステップと、
   前記装着されたレンズユニットのレンズ情報を取得する取得ステップと、
   光学ファインダの視野内に視野枠を表示する表示ステップと、
   前記レンズ情報に応じて前記視野枠を表示する位置を変更する制御ステップと、
   を有することを特徴とする制御方法。
9. レンズユニットを着脱可能な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の光軸と直交する方向に撮像素子を移動させる駆動ステップと、
   光学ファインダの視野内に視野枠を表示する表示ステップと、
   装着されたレンズユニットに応じて前記視野枠を表示する位置を変更する制御ステップと、を有することを特徴とする制御方法。