JP4878320B2 - 撮像装置および携帯機器 - Google Patents

Description

本発明は、ビデオカメラ等の撮像装置および撮像装置を備えた携帯機器に関するものである。

現在のカメラは露出決定やピント合わせ等の撮影にとって重要な作業は全て自動化され、カメラ操作に未熟な人でも撮影失敗を起こす可能性は非常に少なくなっている。また、最近では、カメラに加わる手振れを防ぐ振れ補正装置も多くの製品に搭載されてきており、撮影者の撮影ミスを誘発する要因は殆ど無くなってきている。

ここで、振れ補正装置ついて簡単に説明する。撮影時のカメラの手振れは、周波数として通常１Ｈｚないし１０Ｈｚの振動である。撮影時点において上記のような手振れを起こしていても、像振れの無い写真を撮影可能とする為には、手振れによるカメラの振動を検出し、その検出値に応じて像振れを相殺する方向に補正レンズを変位させる。その為、第１に、手振れを正確に検出し、第２に、手振れによる光軸変化を補正することが必要となる。

手振れの検出は、原理的にいえば、加速度、角加速度、角速度、角変位等を検出し、像振れ補正の為にその出力を適宜演算処理する振動検出部をカメラに搭載することによって行う。そして、この検出情報に基づき撮影光軸を偏心させる補正レンズを駆動させて像振れ抑制が行われる。

図１７は振れ補正装置を有するデジタルコンパクトカメラの外観図であり、光軸１７０に対して矢印１７２ｐ，１７２ｙで示すカメラ縦振れ及び横振れに対し振れ補正を行う。尚、カメラ本体１７１の中で、１７１ａはレリーズボタン、１７１ｂはモードダイアル（メインスイッチを含む）、１７１ｃはリトラクタブルストロボである。図１７ではカメラ本体１７１の背面に配置されて見えないが、カメラ本体１７１の背面には液晶モニターが設けられている。この液晶モニターにて後述する撮像素子５４（図１８）で撮像される像を確認できるようになっている。つまり、撮影者は液晶モニターで撮影画像の構図を確認して、その後撮影を行う。

図１８は図１７の内部斜視図である。５４は撮像素子、１８１は補正レンズ１８０を図１８の矢印１８２ｐ,１８２ｙ方向に自在に駆動して矢印１７２ｐ,１７２ｙ方向の像振れ補正を行う振れ補正装置である。２１ｐ,２１ｙは各々矢印２１ａ,２１ｂ回りの振れを検出する角速度計や角加速度計等の振動検出部である。この振動検出部２１ｐ,２１ｙの出力は演算部８１ｐ,８１ｙを介して補正レンズ１８０の駆動目標値に変換され、振れ補正装置１８１に入力されて像振れ補正が行われる。

ところで、最近のデジタルカメラにおける撮像素子は非常に小型になってきており、携帯電話などの携帯機器にまで搭載されるようになってきている。そして、これまでも携帯機器に搭載することを目的とする提案がなされている。

特許文献１においては、撮影光学系と撮像素子の両者を一体にして、基板に対して揺動させる構成になっている。特許文献２では、携帯機器用の振れ補正装置として、振動検出部を振れ補正装置の側面に貼り付け、振動検出部の出力が常にゼロになるように補正レンズを制御している。
特開２００５−１７３３７２号公報 特開２００４−１５３５０３号公報

上記のように携帯電話等の携帯機器は小型化されており、搭載されるカメラの撮影画角が限定されるという問題がある。これを解決するために、現在ではパノラマ撮影という手法がとられている。これはカメラの撮影方向を少しずつ変えて複数枚撮影し、撮影した各々の画像における被写体の重なった部分を位置合わせして合成する。そして、ワイドな画角の画像を得るという技術である。このような技術を用いると、狭い画角の撮影光学系でも広い画角の画像を取得できるため、撮影光学系、ひいては携帯機器の小型化に大きく貢献できるものとなる。

しかしながら、パノラマ撮影では、撮影者がカメラの撮影方向を変えながら複数枚撮影する必要がある。さらに、撮影の度にモニター画像で被写体を確認し、前回撮影した画像と重なり部分ができるようにカメラの撮影方向を定める必要がある。このやり方は非常に煩わしく、ユーザーが気軽にパノラマ撮影を楽しめる状態ではなかった。

一方、携帯機器に搭載される液晶モニターなどの表示部に画像を表示する場合においても、携帯機器が小型なことによる問題が生じている。それは表示部が小さいために画面の一部分などを詳細に観察する事ができないという問題である。

これを解決するものとして、デジタルカメラの画像再生時には再生画像の拡大縮小ボタンや画面スクロールボタンを配置して再生画像の詳細を確認する技術が知られている。しかしながら、この場合でも、画像の詳細を確認する度に操作部材を操作する必要があり、より直感的に画像の確認を行う技術が求められていた。

（発明の目的）
本発明の目的は、気軽に且つ信頼性の高いパノラマ撮影を行うことができる撮像装置および携帯機器を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、撮像手段と、前記撮像手段に加わる動きを検出する動き検出手段と、撮影距離を検出する撮影距離検出手段と、前記動き検出手段により検出される動きが、前記撮影距離検出手段により検出された撮影距離に応じて定められる規定量に達する毎に、露光を連続的に行わせる露光制御手段とを有し、前記規定量は、前記撮影距離が近いときには遠いときに比べて小さく定められる撮像装置とするものである。

本発明によれば、気軽に且つ信頼性の高いパノラマ撮影を行うことができる撮像装置または携帯機器を提供できるものである。

本発明を実施する為の最良の形態は、以下の実施例１ないし３に示す通りである。

図１は本発明の実施例１に係わる振れ補正装置を搭載する携帯機器の一例である携帯電話の正面図である。図１において、１１はヒンジであり、この携帯電話はヒンジ１１により折りたたみ可能な筐体１１ａ,１１ｂにより構成される。１２はサブディスプレイであり、電話やメールの着信状態表示を行うと共に、折りたたみ状態での撮影の時のモニターとなる。１３は電話やメール着信時の表示用のＬＥＤ（発光ダイオード）である。

図２は、図１の携帯電話のＡ−Ａ断面図である。図２において、１２ａはサブディスプレイ保護窓、１３ａはＬＥＤ窓である。２０は振れ補正装置を備えたメインカメラ、２１は振動検出装置である。２０ａは保護窓である。２２は筐体１０ａに固定されている基板であり、導電性ゴムなどで形成された操作パッド２１０,ＩＣ２２ａなどを実装している。操作パッド２１０には化粧板２１０ａが設けられている。メインカメラ２０の後述する撮像素子は、フレキシブル基板２０ｂにより基板２２上のコネクタ２０ｃに接続されている。

２３はサブ基板であり、ＩＣ２３ａが実装されている。２４はメインディスプレイであり、メールや電話番号の表示等と共にゲームや撮影時のモニターとして使用される。２４ｂはメインディスプレイ２４の接続用フレキシブル基板であり、サブ基板２３上のコネクタ２４ｃに接続される。２４ａはメインディスプレイ保護窓である。サブディスプレイ１２も同様に、フレキシブル基板１２ｂによりコネクタ１２ｃに接続される。２５ａはサブカメラ用の撮像素子、２５ｂはサブカメラ用の光学系、２５ｃはその保護窓である。撮像素子２５ａと光学系２５ｂによりサブカメラ２５を構成している。２６は電話使用時のスピーカー、２７はマイク、２８はバッテリー、２８ａはバッテリー２８の蓋、２９はアンテナである。

図３は、図１の携帯電話の裏面図であり、図１および図２で説明した、筐体１０ａ、保護窓２０ａ、蓋２８ａが見える。２８ｂは蓋２８ａを開けるための爪掛け部である。

図４は、図２の携帯電話を開いた状態を示している。この状態ではメインカメラ２０の映像をメインディスプレイ２４で確認しながら撮影ができる。また、サブカメラ２５とメインディスプレイ２４を用いて自分撮り撮影やテレビ電話が可能になる。

図５は、メインカメラ２０の詳細断面図であり、本発明に直接関係ない部材は省略して図示している。図５において、共通光軸５０を有する撮影光学系を構成するレンズ５１,５２は、絞り５３ａを対物面に有する鏡筒５３に収められている。又、これらレンズ５１,５２に対向して撮像素子５４が基板２２上に固定されている。前述したように撮像素子５４は、フレキシブル基板２０ｂ、コネクタ２０ｃにより基板２２と電気的に接続されている（図２参照）。ここで、撮像素子５４は基板２２に直接実装されていても良い。

鏡筒５３には強磁性材料のヨーク５７ｐが取り付けられ、ヨーク５７ｐにはネオジウム等の永久磁石５８ｐが吸着固定されている。鏡筒５３の凹部５３ｂには転動ボール５５が配置されており、転動ボール５５は基板２２と鏡筒５３に挟まれている。圧縮コイルバネ５６は筐体１０ａと鏡筒５３の間でチャージされて配置されており、鏡筒５３を基板２２に対して押し付けている。そのため、転動ボール５５が鏡筒５３から外れることは無い。尚、圧縮コイルバネ５６は図５のようにテーパ−状になっており、鏡筒５３が矢印１８２ｐ，１８２ｙ方向に揺動する時に鏡筒５３に当たらないようになっている。又、圧縮コイルバネ５６の矢印１８２ｐ，１８２ｙ方向の弾性力により鏡筒５３の中心だしも行っている。

筐体１０ａの内径部１０ｃは鏡筒５３の外径部５３ｃと僅かの隙間をおいて対向しており、鏡筒５３の揺動範囲を規制している。そのため、外乱衝撃などで鏡筒５３が大きく揺動されることは無く、破損は生じない。基板２２には永久磁石５８ｐに対向してコイル５９ｐが実装されている。図５の例では基板２２とコイル５９ｐは別部品で示し、接着などで固定されている。しかし、コイル５９ｐは基板２２内に一体にプリントされたプリントコイルとしても良い。コイル５９ｐに電流を流すと、鏡筒５３は光軸５０に対して略直交する方向である矢印１８２ｐ方向へ駆動される。

基板２２上にはホール素子などの位置検出部５１０ｐが実装されており、対向する永久磁石５８ｐとの関連により鏡筒５３の揺動量を検出している。振動検出部２１は基板２２のメインカメラ２０とは反対の面に実装されており、矢印２１ａ回り及びそれと直交する矢印２１ｂ回りの回転角速度を検出する振動ジャイロより成る。振動検出部２１は一つで上記２軸回りの回転を検出する振動ジャイロ構成で図示しているが、１軸検出の振動ジャイロを２つ検出方向に向けて配置しても良い。図５のように、振動検出部２１をメインカメラ２０とは反対の面に実装すると、実装面積の有効利用ができて全体をコンパクトにまとめられる。

図６は、メインカメラ２０の正面図である。図５で説明したように、鏡筒５３にはヨーク５７ｐを介して永久磁石５８ｐが設けられているが、それと直交する方向にもヨーク５７ｙ、永久磁石５８ｙが設けられている。図６では、永久磁石５８ｐ,５８ｙを図示するためにヨーク５７ｐ，５７ｙは輪郭だけで示している。転動ボール５５は鏡筒５３に対して３箇所等分に配置されている。図６の正面図では、実際には転動ボールは見えないが、説明の為に配置を示している。

図７は、基板２２のメインカメラ２０付近の拡大正面図である。基板２２にはコイル５９ｐ,５９ｙが図６の永久磁石５８ｐ,５８ｙに対向する位置に配置され、コイル５９ｐ,５９ｙの中心にはホール素子５１０ｐ,５１０ｙが実装されている。また、図６の転動ボール５５を受ける位置には銅箔など金属パターン６０が施されており、転動ボール５５がスムーズに転動するようにしている。撮像素子５４は基板２２に固定されており、フレキシブル基板２０ｂ、コネクタ２０ｃを介して基板２２に電気的に接続されている。

図６および図７の平面構成により、コイル５９ｐ,５９ｙに電流を流すと、鏡筒５３は矢印１８２ｐ,１８２ｙの２方向に揺動される。

図８は、振れ補正装置の主要部分の回路構成を示すブロック図である。振動検出部２１である振動ジャイロ（２軸方向の角速度検出のため２１ｐ,２１ｙと区別している）での角速度は信号処理部８１ｐ,８１ｙに入力される。信号処理部８１ｐ,８１ｙでは、角速度信号が積分処理されて角度信号に変換されると共に、ＤＣ成分の除去、パンニング対策などが施されて振れ補正の目標値に変換される。そして、求められた目標値に基づいてコイル５８ｐ,５８ｙに電流が与えられ、図５等に示した鏡筒５３が像振れ補正のために揺動を始める。位置検出部５１０ｐ,５１０ｙは鏡筒５３の揺動を検出してコイル５８ｐ,５８ｙに電流を与える負帰還（破線８３）構成の公知のフィードバック制御を構築しているので、鏡筒５３は振れ補正の目標値にしたがって正確に駆動される。

図９は、携帯電話を用いて自動パノラマ撮影する場合について説明するための図である。

先ず、軸９１ａに沿って携帯電話（ここでは筐体１０ａを示す）を構える。このときの撮影画角を破線９２ａで示す。撮影者は撮影モードをパノラマモードに変更する。像振れ補正を行っていた場合には、その時点で像振れ補正は終了される（理由は後述する）。そして、不図示のレリーズボタンＳ２（露光開始ボタン）を押して一枚目を撮影する。そして、レリーズボタンＳ２を押したまま携帯電話の方向を軸９１ｂに変える。

ここで、軸９１ａと軸９１ｂのなす角度θが所定角度（例えば３０度）になると、カメラは自動的に２枚目の露光を行う。角度θは携帯電話に搭載される振動検出部（振動ジャイロ）２１が検出する角速度を積分した角度信号により求める。同様にして、軸９１ｃに携帯電話の方向を向けると、自動的に３枚目が撮影される。このように露光が連続的に行われる。

このようにカメラを連続的にパンニングしながら撮影すると、撮影時にはそれによる像振れが発生する。そのため、露光時のみ、像振れ補正を行っている。カメラをパンニングしている状態でも像振れ補正を行っていると、像振れ補正の為の鏡筒５３の補正ストロークを直ぐに使いきってしまい、肝心の露光時には像振れ補正が出来なくなってしまう。そのため、パノラマモードでは、露光時のみに像振れ補正は設定される。又、上記所定角度θは携帯電話から撮影被写体までの距離で変更される。

撮影被写体までの距離は、撮像素子５４が取得する被写体画像のコントラストとその時の撮影光学系のピント位置などによる公知のテレビＡＦ（オートフォーカス）方式で検出される。

ここで、撮影被写体までの距離に応じて、所定角度θ（撮影タイミング）を変更する理由を説明する。携帯電話をパンニングする時には実際には携帯電話を中心にしてパンニングさせるのではなく、撮影者９６を中心にしてパンニングする。そのため、撮影者と携帯電話の間には回転半径９３が存在し、携帯電話には回転９４ｒ及びシフト９４ｙが発生している。

被写体距離が遠方の場合には、シフト９４ｙの影響は殆ど無視できるが、被写体が近距離９５の位置における撮影においては、各々の撮影における画角９２ａ,９２ｂ,９２ｃがつながらなくなる。そのため、近距離撮影の場合においては上記所定角度θを狭くして、各々の画像の端が重なるように調整しなくてはならない。即ち、軸９１ａに沿う方向の撮影と軸９１ｂに沿う方向の撮影の間、および、軸９１ｂに沿う方向の撮影と軸９１ｃに沿う方向の撮影の間に、もう一つずつ撮影（軸９１ｄ,９１ｅに沿う方向）を加えなくてはならない。それを判定する為に被写体距離を用いている。

図１０は、自動パノラマ撮影制御系を示すブロック図である。

振動検出部２１である振動ジャイロの（２軸方向の角速度検出のため２１ｐ,２１ｙと区別している）での角速度は信号処理部１０３ｐ,１０３ｙに入力される。信号処理部１０３ｐ,１０３ｙでは角速度信号が積分処理されて角度信号に変換され、パンニング角となる。

ここで、信号処理部１０３ｐ,１０３ｙは、図８の信号処理部８１ｐ,８１ｙと以下の点で異なっている。図８の信号処理部８１ｐ,８１ｙでは、微小の角度を精度良く演算する為に角速度信号の増幅率を大きくしている。しかし、その増幅率のままパンニング角度を検出しようとすると、演算が直ぐに飽和してしまう。そのため、図１０の自動パノラマ撮影制御系に具備される信号処理部１０３ｐ,１０３ｙでは、角速度の増幅率を低くし、手振れのような微小な角度信号の精度よりも大きな角度の検出が出来る事を優先にしている。

撮影距離検出部１０１は、撮像素子５４が取得する被写体画像のコントラストとその時の撮影光学系のピント位置などによる公知のテレビＡＦ方式で被写体までの距離を検出する。撮影距離検出部１０１及び信号処理部１０３ｐ,１０３ｙの各出力信号は共に露光タイミング変更部１０２に入力される。露光タイミング変更部１０２は、被写体距離が近いときは、遠い時に比べて露光タイミング（パンニング中に露光を行う角度）を変更するように露光制御部１０４に信号を出力する。つまり、被写体距離が近いときは、少ないパンニング角で露光を開始するように露光制御部１０４に信号を出力する。露光制御部１０４はその信号に基づいて、カメラの露光を制御する。

尚、露光タイミング変更部１０２には撮影光学系の焦点距離情報も入力され、ズームテレの場合とワイドの場合で露光タイミングを変更している。これはズームテレとワイドでは撮影画角が異なるので、各パノラマ撮影画像の端と端のつながりが変わる為である。

図１１は、上記自動パノラマ撮影時の動作を示すフローチャートである。

このフローは、携帯電話のカメラ機能を動作させた時にスタートする。そして、先ずステップ＃１００１では、パノラマモードであるか否かを判定する。その結果、パノラマモードの時はステップ＃１００２へ進み、そうでない時はステップ＃１００９へ進む。

パノラマモードではないとしてステップ＃１００９へ進むと、レリーズボタンＳ２のオン操作がされるのを待機し、オン操作されるとステップ＃１０１０へ進む。勿論このステップ＃１００９で待機している時に、カメラ機能をオフさせた場合にはこのフローは終了する。レリーズボタンＳ２のオン操作がされたとしてステップ＃１０１０へ進むと、露光（撮影）を行い、ステップ＃１００１に戻る。

パノラマモードであるとしてステップ＃１００１からステップ＃１００２へ進むと、被写体距離に基づいて撮影角度（上述した所定角度θ）を演算する。被写体距離が近い（例えば１ｍ）場合には、所定角度θを狭く（例えば２０度）し、撮影距離が遠い時（例えば１０ｍ）には、所定角度θを広く（例えば４５度）設定する。そして、次のステップ＃１００３にて、上記ステップ＃１００９と同様に、レリーズボタンＳ２のオン操作がされるのを待機し、レリーズボタンＳ２のオン操作がされるとステップ＃１００４へ進む。そして、このステップ＃１００４の時点で像振れ補正が開始される。但し、既に像振れ補正が開始されている場合（一番目の撮影を行う時）には継続して像振れ補正を行う。

次のステップ＃１００５では、露光（撮影）を行う。露光終了後はステップ＃１００６へ進み、像振れ補正を停止する。これはパンニング中までも振れ補正してしまい、像振れ補正ストロークを使いきってしまうことを防ぐ為である。次のステップ＃１００７では、レリーズスイッチＳ２がオフされたか否かを判定し、オフされた場合にはステップ＃１００１に戻る。

一方、上記ステップ＃１００７でレリーズスイッチＳ２が継続的にオン操作されている場合にはステップ＃１００８へ進む。そして、このステップ＃１００８では、上記ステップ＃１００２で求められた所定角度θに達するまで待機する。この所定角度θの検出は、上述したように携帯電話に搭載される振動検出部２１が検出する角速度を積分した角度信号により求める。そして、所定角度θに達すると、ステップ＃１００４に戻り、再び像振れ補正を開始し、露光を繰り返す。尚、この時点では手振れよる画像劣化を防止する像振れ補正ではなく、単純にパンニング速度を打ち消す方向に露光時のみ鏡筒５３を移動させてもよい。ステップ＃１００８の所定角度θは毎回露光されるごとにリセットされる。これは前回の撮影と今回の撮影の相対角度を検出したい為である。

このように、パノラマ撮影時には、露光時のみ像振れ補正を行う構成なので、高精度な像振れ補正（振れ補正ストロークの使いきりがない）が行えると共に、パンニング自体も行い易くなる。また、被写体距離により自動パノラマ撮影のタイミング（所定角度θ）を変えているので、近い被写体に対しても良好なつなぎ撮りができる。

以上の実施例１によれば、携帯電話（撮像素子５４）の動きを検出し、その検出信号によりパノラマ撮影タイミングを制御して自動的に連写撮影できるようにしている。そのために、携帯電話の一部として具備される撮像装置であるメインカメラ２０は、以下の構成要素を具備している。つまり、撮像素子５４と、撮像素子５４に加わる動きを検出する振動検出部２１を有する。さらには、振動検出部２１により検出される動きが所定角度θに達する毎に露光を行う露光制御部１０４（図１１のステップ＃１００５）を有する。さらには、所定角度θを撮影距離検出部１０１の信号に基づいて変更する露光タイミング変更部１０２を有する。さらには、振動検出部２１の出力に基づいて駆動され、撮像素子５４に加わる動きにより生ずる像振れ（画像ずれ）を露光時のみ補正する振れ補正装置（永久磁石５８ｐ，５８ｙ、コイル５９ｐ，５９ｙ等）を有する。

よって、気軽に且つ信頼性の高いパノラマ撮影を行うことが可能となった。

図１２は、本発明の実施例２に係わる自動パノラマ撮影を行う機能を有する、携帯電話に搭載されるメインカメラの要部構成を示すブロック図である。図１０に対して、撮影精度判定部１２１、作動制御部１２２、撮影精度表示部１２３が付加されている。その他の構成は実施例１と同様であるものとする。

撮影精度判定部１２１は、撮影距離検出部１０１の信号を受けてパンニング撮影時の画像の質を判定する。これは、被写体距離が近いとパンニング時に携帯電話のメインカメラ２０からの被写体距離も大きく変わってしまうので、（ＣＯＳ誤差）画質が低下する恐れがあるためである。更に、被写体が近くなると、実施例１で述べたように、連写速度を上げないと（所定角度θを小さくしないと）各画像の重なり部分を得ることが出来なくなってくる。しかし、カメラの連写速度には限りがある。そのため、被写体距離が非常に近くなると（例えばマクロ撮影）、パノラマ撮影は出来なくなる。撮影精度判定部１２１は、以上を判定している。

撮影精度表示部１２３は、撮影精度判定部１２１の信号を受けて、パノラマによる画質の劣化が生じること、或いは、被写体が近くてパノラマ撮影が出来ない事を表示する。作動制御部１２２は、撮影精度判定部１２１の信号を受けて、パノラマ撮影が出来ない時には露光制御部１０４にパンニング時の連写撮影を禁止する。

図１３は、以上の自動パノラマ撮影時の動作を示すフローチャートであり、図１１と同じ動作を行う部分は同一のステップ番号を付してある。

このフローは、携帯電話のカメラ機能を動作させた時にスタートする。そして、先ずステップ＃１００１では、パノラマモードであるか否かを判定する。その結果、パノラマモードの時はステップ＃１００２へ進み、そうでない時はステップ＃１００９へ進む。

パノラマモードではないとしてステップ＃１００９へ進むと、レリーズボタンＳ２のオン操作がされるのを待機し、レリーズボタンＳ２のオン操作がされるとステップ＃１０１０に進む。勿論このステップで待機している時にカメラ機能をオフさせた場合には、このフローは終了する。レリーズボタンＳ２のオン操作がされたとしてステップ＃１０１０へ進むと、露光（撮影）を行い、ステップ＃１００１に戻る。

パノラマモードであるとしてステップ＃１００１からステップ＃１００２へ進むと、被写体距離に基づいて撮影角度（上述した所定角度θ）を演算する。被写体距離が近い（例えば１ｍ）場合には、所定角度θを狭く（例えば２０度）し、撮影距離が遠い時（例えば１０ｍ）には、所定角度θを広く（例えば４５度）設定する。そして、次のステップ＃２００１にて、撮影精度判定部１２１を用いて撮影距離が第１レベル（例えば１ｍ）以上であるか否かを判定し、第１レベル以上の場合にはステップ＃２００３へ進み、そうでない時はステップ＃２００２へ進む。

被写体距離が第１レベル未満としてステップ＃２００２へ進むと、撮影精度表示部１２３にてパノラマ撮影のできない事を表示する。その後はステップ＃１００９を介してステップ＃１０１０にて、作動制御部１２２が通常撮影（パノラマ撮影ではない）を行わせる。

撮影距離が第１レベル以上の場合には上記のようにステップ＃２００３へ進む。そして、ここでは撮影精度判定部１２１を用いて撮影距離が第２レベル（例えば２ｍ）以上であるか否かを判定する。その結果、撮影距離が第２レベル以上の時はステップ＃１００３以降の処理へと進み、実施例１と同様に、パノラマ撮影を行う。

一方、上記ステップ＃２００３で撮影距離が第２レベル未満（例えば１ｍ以上２ｍ未満）の場合にはステップ＃２００４へ進み、撮影精度表示部１２３によりパノラマ撮影で画質が低下する事を表示する。そして、ステップ＃１００３以降の処理へ進み、実施例１と同様に、パノラマ撮影を行う。

以上のように、パノラマ撮影時には露光時のみ振れ補正を行う構成なので、高精度な像振れ補正（像振れ補正ストロークの使いきりがない）が行えると共に、パンニング自体も行い易くなる。又、被写体距離により自動パノラマ撮影のタイミング（所定角度θ）を変えているので、近い被写体に対しても良好なつなぎ撮りができる。

以上の実施例２によれば、携帯電話（撮像素子５４）の動きを検出し、その検出信号によりパノラマ撮影タイミングを制御して自動的に連写撮影できるようにしている。そのために、携帯電話の一部として具備される撮像装置であるメインカメラ２０は、以下の構成要素を具備している。つまり、撮像素子５４と、撮像素子５４から被写体までの距離を検出する撮影距離検出部１０１と、撮像素子５４に加わる動きを検出する振動検出部２１とを有する。さらには、振動検出部２１により検出される動きが所定角度θに達する毎に露光を行う露光制御部１０４と、露光制御部１０４の精度を撮影距離検出部１０１の信号に基づいて判定する撮影精度判定部１２１とを有する。さらに、撮影精度判定部１２１の信号に基づき露光制御部１０４の作動、非作動を制御する作動制御部１２２、及び／或いは、撮影精度判定部１２１の信号に基づき撮影精度を表示する撮影精度表示部１２３を有する。

これにより、パノラマ撮影が気軽に行え、且つ失敗撮影も未然に防げるようになった。

上記実施例１および２では、パノラマ撮影の際に、被写体距離（撮影距離）とパンニング角（所定角度θ）を検出して、気軽に且つ信頼性の高いパノラマ撮影を可能にする携帯電話を提案した。本発明の実施例３では、それらの画像を再生する時にも、直感的に表示制御できる技術を提案するものである。

図１４は、本発明の実施例３に係わる携帯電話の表示画面（図４のメインディスプレイ２４）を、観察者１４１が鑑賞している状態を示す平面図である。

図１４において、観察者１４１とメインディスプレイ２４の距離１４２は携帯電話に搭載されたサブカメラ２５による公知のコントラスト方式などで検出している。又、上記実施例１と同様に、振動検出部２１の出力でメインディスプレイ２４のパンニングを検出している。

本実施例３における新規な表示技術を、以下にまとめる。
１）メインディスプレイ２４（２４ａ〜２４ｂ）に目を近づけると、表示画面が拡大（虫眼鏡機能）
２）メインディスプレイ２４を左右に振ると、再生画面がスクロール（パノラマ鑑賞）
３）目を近づけた状態でメインディスプレイ２４が左右に振れても、スクロール少量（画像安定化）
図１５は、本発明の実施例３に係わる主要部分の回路構成を示すブロック図である。

振動検出部２１である振動ジャイロ（２軸方向の角速度検出のため、２１ｐ,２１ｙと区別している）からの角速度信号は信号処理部１０３ｐ,１０３ｙに入力される。信号処理部１０３ｐ,１０３ｙでは、角速度信号が積分処理されて角度信号に変換され、パンニング角となる。

ここで、信号処理部１０３ｐ,１０３ｙは、図８の信号処理部８１ｐ,８１ｙと以下の点で異なっている。信号処理回路８１ｐ,８１ｙでは、微小の角度を精度良く演算する為に角速度信号の増幅率を大きくしているが、その増幅率のままパンニング角度を検出しようとすると、演算が直ぐに飽和してしまう。そのため、図１５の信号処理回路１０３ｐ,１０３ｙでは、角速度の増幅率を低くし、手振れのような微小な角度信号の精度よりも大きな角度の検出ができることを優先にしている。

距離検出部１５５は、撮影距離検出部１０１と同様、サブカメラ２５が取得する被写体画像のコントラストと、その時の撮影光学系のピントレンズの位置などによる公知のテレビＡＦ方式でメインディスプレイ２４から観察者までの相対距離１４２を検出する。距離検出部１５５の出力信号及び信号処理部１０３ｐ,１０３ｙの出力信号は共に表示形態変更部１５１に入力される。

表示形態変更部１５１は、観察者１４１とメインディスプレイ２４の相対距離が近いときは、遠い時に比べて、表示倍率を大きくする表示倍率制御部１５２を有する。さらに、パンニング角と相対距離に基づいて表示画面をスクロールするスクロール量制御部１５３を有する。スクロール量制御部１５３および表示倍率制御部１５２の出力は、メインディスプレイ２４に表示を行わせる表示制御部１５４に入力される。そして、前述したように、観察者１４１がメインディスプレイ２４に近い時は、距離検出部１５５はそれを検出し、遠い時に比較して、表示倍率を高くする。

また、メインディスプレイ２４を左右に振ると、振動検出部２１および信号処理部１０３がその量を検出し、再生画面をスクロールさせる。このとき、距離検出部１５５からの信号に基づきスクロール量を制御しており、観察者１４１がメインディスプレイ２４に近いときは、遠い時に比較して、スクロール量を少なくしている。

これは観察者１４１がメインディスプレイ２４に近いときには、観察倍率が高く、シフト振れの影響が生じていること、また、表示倍率が高くなっていることなどにより、僅かな振れで画面が大きくスクロールされ、鑑賞しにくくなることを防ぐ為である。又、メインディスプレイ２４に近づいて画像をじっくり観察する時はスクロール機能が不要な為である。

図１６は、以上の動作を実現する為のフローチャートである。

携帯電話の電源オンで起動し、先ずステップ＃３００１では、メインディスプレイ２４の表示開始（パノラマ画像等の再生）か否かを判定する。表示開始するまでは待機し、表示開始になるとステップ＃３００２へ進む。ステップ＃３００２では、距離検出部１５５の出力に基づいて表示倍率を演算する。

次のステップ＃３００３では、距離検出部１５５の出力に基づいてメインディスプレイ２４を所定量振ったときの画面スクロール量（敏感度）を演算する。そして、次のステップ＃３００４にて、上記ステップ＃３００２の結果に基づいて画像表示を行う。続くステップ＃３００５では、メインディスプレイ２４が所定量パンニングされたかを判定する。ここで、所定量とは、上記ステップ＃３００３で求めた敏感度で決められており、観察距離が近いときは、遠い時に比べて、所定量を大きくしている。ステップ＃３００５で所定量のパンニングが検出されない時は、ステップ＃３００６をスキップし、ステップ＃３００７へ進む。所定量のパンニングが検出された時はステップ＃３００６へ進み、画面を一定量スクロールさせ、ステップ＃３００７へ進む。このときのスクロール方向は振動検出部２１が検出するパンニングの方向に合わせてある。

次のステップ＃３００７では、メインディスプレイ２４での表示を終了したか否かを判定し、終了している場合はこのプロ−は終了する。表示継続の場合はステップ＃３００２へ戻る。

以上の実施例３によれば、観察距離およびパンニング角により、画像再生倍率およびスクロールを細かく制御することで、直感的で操作しやすい表示形態が実現可能にしている。そのために、携帯電話の一部として具備される撮像装置であるメインカメラ２０は、以下の構成要素を、上記実施例１又は２に加えて具備している。つまり、表示制御部１５４と、メインディスプレイ２４と観察者との相対距離を検出する距離検出部１５５と、距離検出部１５５の出力に基づいて表示形態を変更する表示形態変更部１５１とを有する。そして、距離検出部１５５により検出される相対距離が近いときは、相対距離が遠い時に比べて、表示倍率を大きくするようにしている。

また、表示形態変更部１５５は、メインディスプレイ２４に加わる動きを検出する振動検出部２１を設け、振動検出部２１からの信号および距離検出部１５５からの信号により、表示画像のスクロール量を変化させている。詳しくは、距離検出部１５５による相対距離が近いときは、相対距離が遠い時に比べて、振動検出部２１に基づく表示画像のスクロール量を少なくするようにしている。

よって、パノラマ撮影時において、直感的に画像の確認を行うことができる。

以上の実施例１ないし３によれば、小型な携帯型の撮像装置においても、撮影や画像の確認を行い易くすることが可能となる。

（本発明と実施例の対応）
撮像素子５４が本発明の撮像手段に相当する。また、振動検出部２１ｐ，２１ｙが本発明の動き検出手段に相当し、また振動検出部２１ｐ，２１ｙが本発明において像振れ補正用の振動検出手段を兼用することになる。また、撮影距離検出部１０１が本発明の撮影距離検出手段に、露光制御部１０４が露光制御手段に、撮影精度判定部１２１が撮影精度判定手段に、作動制御部１２２が作動制御手段に、それぞれ相当する。また、メインディスプレイ２４が本発明の撮像画像を表示する表示手段に、距離検出部１５５が観察者距離検出手段に、表示形態変更部１５１が表示形態変更手段に、それぞれ相当する。

以上、携帯機器を例にして説明を続けてきたが、本発明の装置は小型にまとめることが出来るので携帯機器に限らず、デジタルカメラやデジタルビデオカメラや、監視カメラ、Ｗｅｂカメラなどにも展開できる。

本発明の実施例１に係る携帯電話の平面図である。 図１の携帯機器の折りたたみ状態を示す断面図である。 図１の携帯機器の裏面を示す図である。 図１の携帯機器の展開状態を示す断面図である。 図１の携帯電話に搭載されるメインカメラの詳細を示す断面図である。 図５のメインカメラ内に具備される鏡筒の詳細を示す正面図である。 図１の携帯電話に搭載される基板の詳細を示す正面図である。 図５のメインカメラ内に具備される振れ補正装置の回路構成を示すブロック図である。 本発明の実施例１に係るパノラマ撮影時について説明するための図である。 本発明の実施例１に係るパノラマ撮影制御系を示すブロック図である。 本発明の実施例１に係る自動パノラマ撮影時の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例２に係るパノラマ撮影制御系を示すブロック図である。 本発明の実施例２に係る自動パノラマ撮影時の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例３に係わるパノラマ画像再生時について説明するための図である。 本発明の実施例３に係るパノラマ画像再生制御系を示すブロック図である。 本発明の実施例３に係るパノラマ画像再生時の動作を示すフローチャートである。 従来の防振カメラの外観を示す斜視図である。 従来の防振カメラの構造を示す斜視図である。

符号の説明

２０ メインカメラ
２１ｐ，２１ｙ 振動検出部
２４ メインディスプレイ
５４ 撮像素子
５８ｐ，５８ｙ コイル
１０１ 撮影距離検出部
１０２ 露光タイミング変更部
１０３ｐ，１０３ｙ 信号処理部
１２１ 撮影精度判定部
１２２ 作動制御部
１２３ 撮影精度表示部
１０４ 露光制御部
１５５ 距離検出部
１５１ 表示形態変更部
１５２ 表示倍率制御部
１５３ スクロール量制御部
１５４ 表示制御部
５１０ｐ，５１０ｙ 位置検出部

Claims (12)

1. 撮像手段と、
   前記撮像手段に加わる動きを検出する動き検出手段と、
   撮影距離を検出する撮影距離検出手段と、
   前記動き検出手段により検出される動きが、前記撮影距離検出手段により検出された撮影距離に応じて定められる規定量に達する毎に、露光を連続的に行わせる露光制御手段とを有し、前記規定量は、前記撮影距離が近いときには遠いときに比べて小さく定められることを特徴とする撮像装置。
2. 撮像手段と、
   前記撮像手段に加わる動きを検出する動き検出手段と、
   撮影距離を検出する撮影距離検出手段と、
   前記動き検出手段により検出される動きが、前記撮影距離検出手段により検出された撮影距離に応じて定められる規定量に達する毎に、露光を連続的に行わせる露光制御手段と、
   撮影画像の精度を前記撮影距離検出手段により検出される撮影距離に基づいて判定する撮影精度判定手段と、
   前記撮影精度判定手段からの信号に基づき前記露光制御手段の作動、非作動を制御する作動制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
3. 前記撮影精度判定手段からの信号に基づき撮影精度を表示する撮影精度表示手段を有することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 撮像手段と、
   前記撮像手段に加わる動きを検出する動き検出手段と、
   撮影距離を検出する撮影距離検出手段と、
   前記動き検出手段により検出される動きが、前記撮影距離検出手段により検出された撮影距離に応じて定められる規定量に達する毎に、露光を連続的に行わせる露光制御手段と、
   撮像画像を表示する表示手段と、
   前記表示手段と観察者との相対距離を検出する観察者距離検出手段と、
   前記観察者距離検出手段により検出された相対距離に基づいて前記表示手段の表示形態を変更する表示形態変更手段とを有することを特徴とする撮像装置。
5. 前記規定量は、前記撮影距離が近いときには遠いときに比べて小さく定められることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の撮像装置。
6. 前記動き検出手段として、像振れ補正用の振動検出手段を兼用し、
   前記振動検出手段の出力に基づいて駆動され、前記撮像手段に加わる動きにより生ずる像振れを露光時のみ補正する振れ補正手段を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の撮像装置。
7. 前記表示形態変更手段は、前記相対距離に基づいて表示倍率を変更することを特徴とする請求項５または６に記載の撮像装置。
8. 前記表示形態変更手段は、前記相対距離が近いときには遠いときに比べて前記表示倍率を大きくすることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記表示形態変更手段は、前記動き検出手段および前記観察者距離検出手段からの信号により表示画像を前記動き検出手段により検出される動きの方向にスクロールさせることを特徴とする請求項５または６に記載の撮像装置。
10. 前記表示形態変更手段は、前記動き検出手段および前記観察者距離検出手段からの信号に基づいて前記スクロールの量を変化させることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
11. 前記表示形態変更手段は、前記相対距離が近いときには遠いときに比べて前記スクロールの量を小さくすることを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
12. 請求項１ないし１１のいずれかに記載の撮像装置を具備することを特徴とする携帯機器。

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