数字照相机的制作方法

专利名称：数字照相机的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字照相机，详细来讲，涉及具有实时浏览(live view) 显示功能和振动校正(image stabmzation)功能的数字照相机。
背景技术：
当由于摄影者抖动等而使照相机振动时，受其影响而成为难以观看的 图像。因此，以往为了减轻抖动等照相机振动的影响，提出了种种具有振 动校正装置的照相机。例如，日本公开专利平成6-046322号公报(1994年 2月18日公开)公开有以下带防振功能装置的摄影装置根据振动检测传 感器的输出使摄像元件在与摄影镜头的光轴正交的面内移动，从而减轻振 动。
并且，公知有以下技术使用数字照相机的摄像元件(取得被摄体的 图像)的输出，代替光学取景器或与光学取景器一起，为了观察被摄体像 而在液晶等显示装置上对图像进行实时浏览显示(也称作电子浏览显示)。 例如，日本公开专利2002-369042号公报(2002年12月20日公开)公开 有以下数字单反照相机打开配置在摄影镜头和摄像元件之间的焦面式快 门，使用所取得的图像进行实时浏览显示。
在进行实时浏览显示时，当由于抖动等而使照相机振动时，在显示装 置上，被摄体像晃动而难以观看。特别是在放大显示被摄体像的情况下， 晃动被放大，更加难以观看。所以，考虑了使振动校正装置动作，但是， 通常振动校正装置为了驱动摄影镜头和摄像元件，电源消耗大，具有当使振动校正装置动作时电源电池的消耗剧烈的课题。

发明内容
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于，提供一种耗电少、且振动对图像的影响小的可进行实时浏览显示的数字照相机。
本发明的数字照相机包括实时浏览显示部，其对被摄体像进行重复 摄像，切出一部分进行放大，并作为动态图像进行显示；振动检测部，其 检测数字照相机的振动，并对振动方向和振动量中的至少一个进行运算； 以及控制部，在放大显示动态图像的一部分的情况下，该控制部根据振动 检测部的输出，控制在实时浏览显示部上显示的动态图像的切出位置和大 小，或者，在显示动态图像的全部图像的情况下，该控制部根据振动检测 部的输出，使摄像元件或摄影镜头的一部分位移。


图1是示出本发明的第1实施方式的数字单反照相机的整体结构的框图。
图2A是示出本发明的第1实施方式的摄像元件单元和位移机构的结构的外观立体图，图2B是摄像元件单元和位移机构的沿A-A线的剖面图。
图3是示出本发明的第1实施方式的振动传感器、振动校正电路和位移机构驱动电路的电路结构的框图。
图4是本发明的第1实施方式的电源接通复位的流程图。
图5是本发明的第1实施方式的电源接通复位的流程图。
图6是本发明的第1实施方式的电源接通复位的流程图。
图7是本发明的第1实施方式的设定放大倍率/放大位置的子程序的流程图。
图8是本发明的第1实施方式的图像切出坐标运算的子程序的流程图。
图9是本发明的第2实施方式的电源接通复位的流程图。
具体实施例方式
以下，根据

使用应用了本发明的数字单反照相^l的优选的第 1实施方式。图1是示出本发明的第1实施方式的数字单反照相机的、以电 系统为主的整体结构的框图。该数字照相机具有实时浏览显示功能，该实 时浏览显示功能使通过摄影镜头形成的被摄体像在摄像元件上成像，根据 该摄像元件的输出，为了观察被摄体像而在液晶等显示装置上显示图像。 并且，可根据来自摄影者的摄影指示取得静态图像，并记录在记录介质中。 进而，该数字照相机还具有基于机械振动校正机构的防振功能，其检测 施加给照相机主体的振动，并使摄像元件移动以抵消该振动；以及基于电 子振动校正的防振功能，其对影像信号进行图像处理以抵消该振动。并且，还具有利用了振动波的灰尘去除功能(dust reduction功能)。
本实施方式的数字单反照相机由更换镜头100和照相机主体200构成。 在本实施方式中，更换镜头100和照相机主体200单独构成，利用通信接 点300电连接，但是，更换镜头100和照相机主体200也可以一体地构成。 在更换镜头100内部配置有焦点调节和焦距调节用的透镜101、 102; 和用于调节数值孔径的光圈103。透镜101、 102由透镜驱动机构107驱动， 光圈103由光圈驱动机构109驱动。透镜驱动机构107和光圈驱动机构109 分别与透镜CPU 111连接，该透镜CPU 111经由通信接点300与照相机主 体200连接。透镜CPU 111进行更换镜头100内的控制，控制透镜驱动机 构107进行自动对焦和变焦驱动，并且，控制光圈驱动机构109进行光圈 值控制。
在照相机主体200内，在为了将被摄体像反射到观察光学系统上而相 对于镜头光轴倾斜45度的位置、和为了将被摄体像导入摄像元件211而跳 起的位置之间，设置有可转动的可动反射镜201。在该可动反射镜201的上 方，配置有用于成像被摄体像的聚焦屏203，在该聚焦屏203的上方，配置 有用于使被摄体像左右反转的五棱镜204。
在该五棱镜204的出射侧(图1中为右侧)配置有被摄体像观察用的 目镜205 ，在其旁边且不妨碍观察被摄体像的位置上配置有测光传感器206 。 该测光传感器206由分割被摄体像并进行测光的多分割测光元件构成。测 光传感器206的输出与测光处理电路212连接，测光处理电路212根据测光传感器206的输出，输出与被摄体亮度对应的被摄体亮度{言号。
上述可动反射镜201的中央附近由半透半反镜构成，在该可动反射镜 201的背面设有辅助反射镜202，该辅助反射镜202用于将在半透半反镜部 透射的被摄体光反射到照相机主体200的下部。该辅助反射镜202可相对 于可动反射镜201转动，在可动反射镜201跳起时，转动到覆盖半透半反 镜部的位置，在可动反射镜201位于被摄体像观察位置时，如图所示，位 于相对于可动反射镜201打开的位置。该可动反射镜驱动机构222驱动可 动反射镜201。
并且，在辅助反射镜202的下方配置有测距传感器218，该测距传感 器218的输出与测距电路219连接，通过测距传感器218和测距电路219， 能够测定由透镜IOI、 102成像的被摄体像的焦点偏移量。即，使用通过透 镜IOI、 102的光束，根据基于公知的TTL相位差法的测距，检测焦点偏 移量(defocus amount)。
在可动反射镜201的后方配置有曝光时间控制用的焦面式快门213， 快门驱动机构221驱动该快门213。在快门213的后方配置有摄像元件211， 将由透镜IOI、 102成像的被摄体像光电转换成电信号。另夕卜，作为摄像元 件211，可以使用CCD (Charge Coupled Devices:光电耦合元件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互净卜型金属氧^[七物半导体) 等二维摄像元件。在上述快门213和摄像元件211之间，配置有构成除尘 机构的防尘过滤器207和固定在该防尘过滤器207的周缘部的压电元件 208 。防尘过滤器驱动电路220驱动该压电元件208 。
在防尘过滤器207和摄像元件211之间配置有用于截止被摄体像的 高频成分而仅使低频通过的光学低通滤波器209;和截止红外光成分的红外 截止滤波器210。这些防尘过滤器207、压电元件208、低通滤波器209、 红外截止滤波器210和摄像元件211构成摄像元件单元224，该摄像元件单 元224构成为间隙很小，以使灰尘等难以侵入。摄像元件单元224能够通 过位移机构217，在与构成摄影镜头的透镜101、 102的摄像光轴正交的平 面内移动。
对施加给照相机主体200的振动进行检测的振动检测传感器214的输出与振动校正电路215连接。该振动校正电路215向输入输出电路239输 出控制信号，并且，向位移机构驱动电路216和输入输出电路239输出振 动校正信号。被输入到输入输出电路239的振动校正信号经由数据总线261 发送到图像处理电路227。
并且，通过接收到(inputted:被输入)振动校正信号的位移机构驱动 电路216内的制动器，位移机构217使摄像元件单元224移动。从而，根 据振动传感器214的输出，振动校正电路215对位移机构驱动电路216输 出驱动信号，以抵消振动的移动，位移机构217通过位移机构驱动电路216 内的制动器，使摄像元件单元224移动。另外，位移机构217能够在与摄 像光轴正交的平面内的第1方向、和与该第1方向正交的第2方向上，使 摄像元件单元224移动。关于摄像元件单元224、位移机构217和位移机构 驱动电路216，使用图2A、图2B和图3在后面详细描述。
摄像元件211连接在摄像元件驱动电路223上，通过来自输入输出电 路239的控制信号被驱动控制。摄像元件驱动电路223放大从摄像元件221 输出的光电模拟信号，进行模拟数字转换(AD转换)。摄像元件驱动电路 223连接在ASIC (Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)262 内的图像处理电路227上，该图像处理电路227进行数字图像数据的数字 放大(数字增益调整处理)、颜色校正、伽马(Y)校正、对比度校正、黑 白/彩色模式处理、实时浏览图像处理这些各种图像处理。并且，图像处理 电路227还进行以下的电子振动校正基于振动校正信号，通过改变被AD 转换后的图像数据的切出位置等公知的图像处理，去除施加给照相机的振 动。
图像处理电路227连接在数据总线261上。在该数据总线261上，除 了图像处理电路227以外，还连接有后述的顺序控制器(以下称为"主CPU") 229、压縮解压縮电路231、视频信号输出电路233、 SDRAM控制电路237、 输入输出电路239、通信电路241、记录介质控制电路243、闪存控制电路 247、和开关检测电路253。
连接在数据总线261上的主CPU 229控制该数字照相机的动作。并且， 连接在数据总线261上的压縮解压縮电路231是如下的电路以JPEG等静
态图像用的压縮形式对存储在SDRAM 238中的图像数据进行压縮，并在 图像再现时进行解压縮。另外，图像压縮不限于JPEG，也可以应用其它压 縮方法。连接在数据总线261上的视频信号输出电路233经由液晶监视器 驱动电路235连接在背面液晶监视器26上。视频信号输出电路233是如下 的电路将存储在SDRAM 238或记录介质245内的图像数据转换为用于 在背面液晶监视器26上显示的视频信号。
背面液晶监视器26配置在照相机主体200的背面，但是，只要是摄影 者能够观察到的位置，则不限于背面，并且，不限于液晶，也可以是其它 显示装置。SDRAM 238经由SDRAM控制电路237连接在数据总线261上。 该SDRAM 238是用于临时存储由图像处理电路227进行图像处理后的图 像数据、或由压縮解压縮电路231压縮后的图像数据的缓冲存储器。
与上述测光处理电路212、振动校正电路215、位移机构驱动电路216、 测距电路219、防尘过滤器驱动电路220、快门驱动机构221、可动反射镜 驱动机构222和摄像元件驱动电路223连接的输入输出电路239，经由数据 总线261控制与主CPU 229等各电路之间的数据的输入输出。经由通信接 点300而与透镜CPU 111连接的通信电路241连接在数据总线261上，进 行与主CPU 229等之间的数据交换和控制命令的通信。
连接在数据总线261上的记录介质控制电路243连接在记录介质245 上，将图像数据等记录到该记录介质245内。记录介质245构成为可填装 xD-Picture Card (注册商标)、CompactFlash (注册商标)、SD Memory Card (注册商标)、或Memory Stick (注册商标)等可擦写的记录介质中的任意 一个，并可相对于照相机主体200自由装卸。除此之外，也可以构成为可 以连接Micro drive (注册商标)等硬盘单元和无线通信单元。
连接在数据总线261上的闪存控制电路247连接在闪存(Flash Memory) 249上，该闪存249存储用于控制照相机的动作的程序。主CPU 229根据存储在该闪存249内的程序进行数字照相机的控制。另外，闪存 249是可电擦写的非易失性存储器。
与用于控制照相机主体200和更换镜头100的电源供给的电源开关杆 连动而接通/断开的电源开关257、与快门释放按钮连动的开关、与指示再
现模式的再现按钮连动的开关、与在背面液晶监视器26的画面中指示光标 移动的十字按钮连动的开关、与切换实时浏览显示的显示切换按钮连动的 开关、与指示摄影模式的模式转盘连动的开关、与决定所选择的各模式等
的OK按钮连动的OK幵关、包含除尘开关等在内的各种开关255、振动模 式开关254、放大模式开关256、放大位置指示开关258、装卸检测开关259 等开关，经由开关检测电路253连接在数据总线261上。
另外，释放按钮具有当摄影者半按下时接通的第1释放开关、和全按 下时接通的第2释放幵关。通过该第l释放开关(以下称为1R)的接通， 照相机进行焦点检测、摄影镜头的对焦、被摄体亮度的测光等摄影准备动 作，通过第2释放开关(以下称为2R)的接通，执行根据摄像元件的输出 来取入被摄体像的图像数据的摄影动作。
并且，除尘开关是与摄影者指示除尘动作时操作的除尘按钮连动的开 关。振动模式开关254是使振动校正动作开始的开关，放大模式开关256 是用于在实时浏览显示时放大实时浏览显示的开关，放大位置指示开关258 是用于指示放大模式的放大位置的开关。另外，放大位置指示开关258也 可以由与十字按钮连动的开关兼任。并且，装卸检测开关259是检测更换 镜头100相对于照相机主体200是否处于安装状态的开关。
接着，使用图2A和图2B说明摄像元件单元224和位移机构217的结 构。图2A是从快门213侧观察摄像元件单元224和位移机构217的立体图， 图2B是沿A-A线的剖面图。由平板的硬质电路基板构成的第1基板350 固定在照相机主体200上。在第1基板350上，固定有搭载所述ASIC 262 等控制系统电路的主基板371 。
在第1基板350的前面侧，与该第1基板350并行地固定有由平板构 成的第2基板351。在第2基板351上装定有4个销365a、 365b、 365c、 365d。这4个销365a、 365b、 365c、 365d嵌合在第1滑块353的长孔353a、 353b中，第1滑块353可在上下方向上自由滑动。即，在上下方向上排列 的销365a和销365b嵌合在长孔353a中，同样在上下方向上排列的销365c 和销365d嵌合在长孔353b中，第1滑块353可在上下方向上自由滑动， 在左右方向上不能滑动。
在第1滑块353上装定有4个销367a、 367b、 367c、 367d。第2滑块 355的长孔355a、 355b与这4个销367a、 367b、 367c、 367d嵌合，第2滑 块355可在左右方向上自由滑动。即，在左右方向上排列的销367a和销367b 嵌合在长孔355a中，同样在左右方向上排列的销367c和销367d嵌合在长 孔355b中，第2滑块355可在左右方向上自由滑动，在上下方向上不能滑 动。
作为Y方向位移用制动器的DC电动机(以下简称为电动机)357固 定在第2基板351的左边附近的L字状突起部351a上，电动机357的驱动 轴357a与驱动齿轮359 —体地固定安装。该驱动齿轮359与在第1滑块353 的左边部的侧壁上形成的正齿轮353c啮合，通过驱动齿轮359和正齿轮 353c构成所谓齿轮齿条副(rack andpinion)。因此，当电动机357旋转时， 驱动齿轮359旋转，与其啮合的第1滑块353在上下方向上滑动。另外， 在图2A中，在电动机357的驱动力传递系中作为齿轮仅描绘出驱动齿轮 359，但是，为了使电动机357的旋转减速，当然也可以设置多个齿轮串。
在设于第1滑块353的L字状突起部353d上，固定有作为X方向位 移用制动器的DC电动机(以下简称为电动机)361，电动机361的驱动轴 361a与驱动齿轮363 —体地固定安装。该驱动齿轮363与在第2滑块355 的下边部的侧壁上形成的正齿轮355c啮合，通过驱动齿轮359和正齿轮 355c构成所谓齿轮齿条副(rack and pinion)。因此，当电动机361旋转时， 驱动齿轮363旋转，与其啮合的第2滑块355在左右方向上滑动。另外， 与上下方向的驱动的情况相同，在图2A中，在电动机361的驱动力传递系 中作为齿轮仅描绘出驱动齿轮363，但是，为了使电动机361的旋转减速，
当然也可以设置多个齿轮串。
在第2滑块355的大致中央的开口部内侧设有摄像基板373。在该摄 像基板373上固定有所述摄像元件211，在其前面侧配置有红外截止滤波器 210，在更前面侧配置有光学低通滤波器209。并且，在第2滑块355的开 口部的周缘部的安装部355d上，沿着开口部的圆周固定安装有压电元件 208。而且，经由未图示的振动传递体配置有防尘过滤器207。防尘过滤器 207通过紧固件369，经由振动传递体压接在压电元件208上。由透镜IOI、102形成的被摄体像通过防尘过滤器207、光学低通滤波器209和红外截止 滤波器210，在摄像元件211上成像。
因为这样构成摄像元件单元224和位移机构217，所以当电动机357 旋转时，第1滑块353可在第2基板351上沿上下方向(Y方向)滑动。 同样地，当电动机361旋转时，第2滑块355可在第1滑块353上沿左右 方向(X方向)滑动。SP，通过分别驱动控制电动机357和电动机361，固 定摄像元件211的第2滑块355能够在与摄影光轴正交的平面内的X方向 和Y方向上自由移动。因此，根据振动传感器214的输出，振动校正电路 215对位移机构驱动电路216的电动机357和电动机361输出信号，以抵消 振动，使摄像元件211在空间上移动，能够抵消振动。并且，压电元件208 从防尘过滤器驱动电路220接收到驱动信号时，以比可听频率高的高频率 振动，产生振动波，由此，能够去除附着在防尘过滤器207上的灰尘。
另外，在本实施方式中，第1滑块353和第2滑块355的驱动范围是 由长孔353a、 353b、 355a、 355b、销365a、 365b、 365c、 365d、 367a、 367b、 367c、 367d确定的范围，但是，不限于该长孔和销的结构，例如，也可以 在第2基板351和第1滑块353上设置抵接部，并在第1滑块353和第2 滑块355上设置抵接部，而在其间进行移动。在该情况下，当在第l滑块 353这种可动部件上设置抵接部时，可能会对驱动机构产生不良影响，所以， 优选将抵接部设置在固定的部件上。
并且，在本实施方式中，作为左右方向滑动用制动器设置DC电动机 361，作为上下方向滑动用制动器设置DC电动机357，但是不限于此，也 可以采用步进电动机或超声波电动机。在采用步进电动机的情况下，具有 能够通过对施加脉冲数进行计数，检测从基准位置移动的位置的优点。并 且，第1滑块353和第2滑块355为相互正交的方向，但是不限于此，例 如，也可以构成为相互在圆弧状上移动。进而，作为摄像元件211的位移 机构217，构成为利用了齿轮齿条副，但是不限于此，例如，也可以采用利 用了压电元件的位移机构等各种结构。
接着，使用图3说明本实施方式的振动传感器214、振动校正电路215 和位移机构驱动电路216的结构。振动传感器214由振动传感器X214a和振动传感器Y214b构成，该振动传感器X214a检测作为第1方向的照相机 主体200的左右方向(X方向)的振动，该振动传感器Y214b检测作为第 2方向的照相机主体200的上下方向(Y方向)的振动。这里，振动传感器 由公知的陀螺仪、角速度传感器、加速度传感器或冲击传感器等构成。
振动校正电路215由X信号处理电路215a、 Y信号处理电路215b、 以及与这些电路的输出连接的振动运算电路215c构成。X信号处理电路 215a以接收(inputted:被输入)振动传感器X214a的输出的方式与振动传 感器X214a连接，处理X轴方向的振动的信号，并将其输出到振动运算电 路215c。并且，Y信号处理电路215b以接收振动传感器Y214b的输出的 方式与振动传感器Y214b连接，处理Y轴方向的振动的信号，并将其输出 到振动运算电路215c。振动运算电路215c分别运算抵消X轴方向和Y轴 方向的振动所需要的驱动量，并将其输出到位移机构驱动电路216。
位移机构驱动电路216具有驱动器216a、作为X方向位移用制动器 的电动机361、和作为Y方向位移用制动器的电动机357。这些制动器相当 于上述图2A的电动机361和电动机357。驱动器216a分别驱动X方向位 移制动器361和Y方向位移制动器357。
驱动器216a以接收振动校正电路215的振动运算电路215c的输出的 方式与其连接。而且，驱动器216a根据振动校正电路215的输出驱动控制 X方向位移用制动器361和Y方向位移用制动器357，由此进行振动校正 动作。
在振动校正电路215上施加经由输入输出电路239从主CPU 229输出 的振动校正动作幵始/停止控制信号。然后，振动校正电路215根据该控制 信号控制振动校正的开始和停止。开始振动校正动作的控制后，振动校正 电路215向位移机构驱动电路216的驱动器216a输出控制信号。并且，为 了进行电子振动校正动作，经由输入输出电路239向图像处理电路227输 出基于振动校正信号的振动校正信息。另外，在本实施方式中，作为防振 功能，根据振动检测用的振动传感器214的输出使摄像元件211移动，但 是不限于此，当然也可以使摄影镜头的一部分移动来抵消振动。
接着，使用图4 图8所示的流程图说明第1实施方式的数字单反照
相机的动作。首先，当通过在照相机主体200上填装电源电池等进行电源
接通复位时，进行初始设定(# 1)。在初始设定中，主CPU 229对各IC (integratedcircuit:集成电路)的端口和存储器进行初始化，并且，进行复 位动作，以使机械部件位于初始位置。接着，主CPU229检测电源开关257 的状态(#3)。在检测结果是电源开关257为断开状态时，成为重复执行 该歩骤#3的待机状态。
在步骤#3的检测结果是电源开关257为接通状态时，通过开关检测 电路253检测1R开关、2R开关、摄影模式开关、菜单开关、显示切换开 关等各种开关255、振动模式开关254、放大模式开关256、放大位置指示 开关258、装卸检测开关259的状态(#5)。接着，根据由开关检测而获得 的摄影模式开关和菜单开关的状态，进行摄影模式和画质模式等的模式变 更处理(#7)。
接着，根据由步骤#5的开关检测而获得的与显示切换按钮连动的开 关的状态，进行是否是实时浏览显示模式的判定(#9)。在判定结果为设 定了实时浏览显示模式的情况下，进入图5所示的步骤#51，从基于光学 取景器的被摄体像观察，切换为基于背面液晶监视器26的实时浏览显示的 被摄体像观察，后面详细描述。
在步骤#9的判定结果为不是实时浏览显示模式的情况下，根据由步 骤#5的开关检测而获得的检测结果，判定1R开关的状态。在判定结果为 1R开关断开的情况下，返回步骤#3，重复上述的步骤。
在步骤#11中，在1R开关接通的情况下，即，在摄影者半按下释放 按钮的情况下，如下进行测距和透镜驱动量运算基于来自测距传感器218 和测距电路219的输出，通过公知的TTL相位差法检测构成摄影镜头的透 镜101、 102的焦点偏移量，基于该焦点偏移量，通过运算求出驱动到对焦 位置的透镜驱动量(#13)。接着，根据焦点偏移量或透镜驱动量，进行是 否已进入对焦范围内的判定(# 15)。
在判定结果为没有进入对焦范围内的情况下，向透镜CPUlll发送在 步骤#13求出的透镜驱动量，控制透镜驱动机构107，将摄影镜头驱动到 对焦位置(#21)。当对焦动作结束时，进入步骤#11，重复上述的步骤。因此，在没有选择实时浏览显示模式(即选择了光学取景器观察模式)、1R
开关被按下的状态(摄影准备状态)下，透镜CPU111进行基于TTL相位
差法的测距和对焦驱动直到达到对焦为止。在该期间利用光学取景器观察 被摄体像，并且不进行振动校正动作(防振动作)。
当在步骤# 15中判定结果为已进入对焦范围内的情况下，检测2R开 关的状态(# 17)。在2R开关断开的情况下，即在摄影者没有全按下释放 按钮的情况下，接着检测1R开关的状态(#19)，在1R开关接通的情况 下，返回步骤#17，并且，在1R开关断开的情况下，返回步骤#3，重复 上述的步骤b即，在半按下释放按钮的状态的情况下，成为重复步骤#17 和#19来进行检测的待机状态，当摄影者的手从释放按钮上离开时，返回 步骤#3。
在本实施方式中，在半按下释放按钮而成为1R幵关接通的状态下， 在步骤# 13中，进行基于TTL相位差法的自动调焦，但是不进行振动校正 动作。这是因为，在该状态下，利用光学取景器观察被摄体像，振动引起 的图像紊乱不会特别明显，而且驱动机械振动校正机构的电源电池的消耗 大，能够抑制没必要的电源浪费。
当在步骤# 17中判定为2R开关接通时，转移到根据摄像元件211的 输出来记录静态图像的摄像动作。进入摄像动作后，首先进行测光和曝光 量运算(#31)。在该步骤中，根据测光传感器206的输出来进行被摄体亮 度的测定，并进行如下的曝光量运算根据由此获得的被摄体亮度，通过 运算求出快门速度和/或光圈值。
接着，为了防止由于照相机振动而使被摄体像振动，开始机械振动校 正机构的动作(#33)。经由输入输出电路239对振动校正电路215 (参照 图3)发送振动校正动作开始信号，从而开始机械振动校正机构的动作，由 此，位移机构驱动电路216的电动机357、 361驱动摄像元件211，以抵消 振动。
接着，进行可动反射镜201的上升动作(#35)。可动反射镜201上升 前(即下降状态)，通过摄影镜头的透镜101、 102的被摄体光束在可动反 射镜201反射，在聚焦屏203上成像，能够通过光学取景器观察被摄体像。
在该状态下，被摄体光束没有被导入摄像元件211，但是通过可动反射镜201上升，能够导入摄像元件211。接着，快门213的前幕开始移动，快门 213成为打开状态(#37)。由此，被摄体像在摄像元件211上成像，开始 曝光(#39)。
按照在步骤#7中设定的摄影模式，当经过与所设定的快门速度或在 步骤#31中运算求出的快门速度对应的曝光时间后，快门213的后幕移动 而关闭快门(#41)。接着，进行可动反射镜201的下降动作和快门213的 充电动作(#43)。此时，曝光动作结束，所以停止机械振动校正机构的动 作(#45)。
在本实施方式中，在利用取景器光学系统观察被摄体像时的摄像动作中，在取得图像数据前后的步骤#33到步骤#45之间，通过由位移机构 217、位移机构驱动电路216、振动校正电路215和振动传感器214构成的机械振动校正机构驱动摄像元件211 ，以抵消施加给照相机主体的振动的影响。另外，振动校正机构在步骤#39的曝光动作前后进行动作即可，例如， 可以在测光曝光运算前开始，也可以在后述的介质记录之后停止动作。
接着，从摄像元件211读出图像数据(#47)，通过图像处理电路227等进行图像处理(#49)，在记录介质245中记录静态图像(#50)。静态图像的记录结束后，返回步骤#3，重复上述的步骤。通过以上的步骤，在通过光学取景器观察被摄体像时，当摄影者全按下释放按钮时，主CPU229 将由摄像元件211获得的图像数据记录到记录介质245中。
返回步骤# 9，在通过操作显示切换按钮而选择了实时浏览显示模式的情况下，进入图5的步骤#51，对放大标记设定"0"作为默认值(#51)。 该放大标记是表示是否被设定为放大模式的标记，"0"表示没有设定放大 模式，"1"表示设定了放大模式。接着，与步骤#33同样，开始机械振动 校正机构的动作(#52)。在本实施方式中，进入实时浏览显示模式后，通 过机械振动校正机构进行振动校正。因此，在液晶监视器26的实时浏览显示时，即使有振动，也能够通过机械振动校正机构减轻振动的影响。
接着，与步骤#31同样，进行测光/曝光量运算(#53)。接着，与步 骤#35同样，进行可动反射镜201的上升动作(#55)，上升动作结束后， 与步骤#37同样，进行快门213的打开动作(#57)。由此，可动反射镜 201从摄影光轴退避，快门213成为打开状态，所以被摄体像在摄像元件 211上成像。
之后，为了进行驱动摄像元件211时的电子快门速度和灵敏度的条件 设定，使用在步骤#53中求出的测光/曝光量的运算结果，执行实时浏览条 件设定1的子程序(#59)。通过执行该子程序，能够在背面液晶监视器26 上显示明亮度(亮度)适当的图像。实时浏览条件设定1结束后，因为己 经做好实时浏览显示的准备，所以在背面液晶监视器26上开始被摄体像的 动态图像的实时浏览显示(#61)。在本实施方式中，实时浏览显示的帧速 率为30fjps (flame per sec:帧/秒)，帧间隔为33msec。另外，图像处理电 路227接受该开始指示后，进行实时浏览显示动作的控制。
接着，与步骤#5同样，进行开关检测(#63)，与步骤#7同样，进 行模式变更处理(#65)。根据在开关检测时获得的显示切换开关的状态， 进行是否是实时浏览显示模式的判定(#67)，在不是实时浏览显示模式的 情况下，执行步骤#71及其以后的步骤，以解除实时浏览显示模式，并利 用光学取景器显示被摄体像。
首先，停止背面液晶监视器26的实时浏览显示(#71)，接着，与步 骤#41同样，关闭快门213 (#73)。由此，被摄体像没有被导入摄像元件 211。接着，使可动反射镜201下降，进行快门213的快门充电(#75)。 然后，与步骤#45同样，停止机械振动校正机构的动作(#77)。通过这一 连串的动作，实时浏览显示停止，机械振动校正动作也停止，返回步骤禁3， 重复上述的步骤。
返回步骤#67，在判定结果为选择了实时浏览显示模式的情况下，接 着检测电源开关257的状态(#69)。在检测结果为断开的情况下，因为电 源断开，所以进入上述的步骤#71及其以后的步骤，解除实时浏览显示后， 返回步骤#3。
在步骤#69中，在判定结果为电源开关257接通的情况下，接着检测 放大模式开关258的状态(#81)。在检测结果为具有从断开到接通的状态 变化的情况下，判定放大标记(#83)。在判定结果是放大标记为"0"的
情况下，从非放大模式(等倍模式)变化为放大模式，即，摄影者操作放 大模式开关258来放大实时浏览显示，所以开始用于放大实时浏览显示的 动作。
首先，对放大标记设置表示设定为放大模式的"1" ( #91)。接着，为
了将振动校正动作从基于机械振动校正机构的振动校正切换为电子振动校
正，首先，与步骤#45同样，停止机械振动校正机构的动作(#93)。然后， 开始振动校正信息的检测(#95)。通过经由输入输出电路239从图3的振 动校正电路215输入振动校正信息，从而开始该检测。
在步骤#83中，在放大标记为"1"的情况下，从放大模式变更为非 放大模式(等倍模式)，所以进行用于使实时浏览显示返回等倍的动作。首 先，对放大标记设置表示设定为非放大模式(等倍模式)的"0" (#85)。 接着，为了将振动校正动作从电子振动校正变更为机械振动校正机构的动 作，首先，停止振动校正信息的检测(#87)，开始机械振动校正机构的动 作(#89)。
在步骤#89或步骤#95的处理结束，或在步骤#81中没有检测出放 大模式开关的状态变化的情况下，接着执行放大倍率/放大位置的设定子程 序(#97)。该子程序设定放大实时浏览显示的倍率及其放大位置，使用图 7在后面详细描述。接着，执行图像切出坐标运算的子程序(#99)。该子 程序在图像处理电路227中进行用于确定该图像的切出位置的运算以进行 放大显示，使用图8在后面详细描述。
在本实施方式中，进入实时浏览显示模式后，开始机械振动校正机构 的动作(#52)，因为在实时浏览显示中，机械振动校正机构进行动作，所 以显示减轻了振动影响的实时浏览，成为容易观看的状态。并且，当选择 了实时浏览的放大显示模式时，机械振动校正机构的动作停止，取而代之 开始电子振动校正。因此，即使在放大模式中，也能够减轻振动的影响， 成为容易观看的状态。另外，在放大模式中进行电子振动校正是因为，为 了进行放大显示需要利用图像处理电路227进行切出位置的运算，在确定 该切出位置时也考虑振动校正信号，由此，能够简单地进行放大显示和振 动校正。步骤# 99的图像切出坐标运算的子程序结束后，接着检测2R开关的 状态(#101)。在检测结果为断开的情况下，执行实时浏览条件的设定2(# 103)。该实时浏览条件的设定2是以适当保持液晶监视器26的实时浏 览显示的亮度为目的的子程序。步骤# 59的实时浏览条件设定1在实时浏 览显示前根据测光传感器206的输出进行，但是，在实时浏览条件设定2 中，根据成为目标的亮度和基于上次摄像结果的画面亮度之间的差值，决 定下次摄像时的电子快门速度和灵敏度。另外，这里亮度例如是指与摄像 元件211的各像素输出的加权平均值对应的值。实时浏览条件的设定2的 子程序结束后，返回步骤#63，重复上述的步骤。
返回步骤#101，在实时浏览显示中，当2R开关接通时，转移到根据 摄像元件211的输出来记录静态图像的摄像动作。进入摄像动作后，首先， 为了进行电子振动校正，在步骤# 95中开始振动校正信息的检测的情况下， 停止振动校正信息的检测(#120)。接着，在步骤#93中停止机械振动校 正机构的动作的情况下，与步骤#33同样，开始机械振动校正机构的动作(# 121)。这是为了防止在摄影动作中有照相机振动时使图像振动而难以 观看。
接着，停止实时浏览显示(# 123)，进行快门213的关闭动作(# 125) 和充电动作(#127)。快门213在实时浏览显示中成为打开状态，但是， 在进入曝光动作前，临时关闭控制曝光时间的快门213进行充电，从而能 够进行快门213的初始化，并控制曝光时间。
接着，开始快门213的快门前幕的移动而打开快门(#129)。由此， 被摄体像在摄像元件211上成像，开始曝光(#131)。按照在步骤#7、 # 65中设定的摄影模式，当经过与所设定的快门速度或在步骤#53中运算求 出的快门速度对应的曝光时间后，快门213的后幕移动，关闭快门(# 133)。
接着，进行快门213的充电动作(#135)。在实时浏览显示模式中， 可动反射镜201可以保持上升，所以与步骤#43的情况不同，不进行镜下 降动作。另外，在无法分别单独地驱动可动反射镜201和快门213的类型 的照相机的情况下，在此也可以进行镜下降。
快门充电结束后，进行图像数据的读出(#135)、图像处理(#139)和介质记录(#141)。这些步骤与上述的步骤#45、 #47、 #49和#51同 样，所以省略详细说明。介质记录结束后，返回步骤#53，在实时浏览显 示模式下进行动作。
接着，使用图7说明步骤# 97中的设定放大倍率/放大位置的子程序。 进入该子程序后，首先，进行放大标记的判定(#151)。在判定结果是放 大标记为"0"的情况下，因为是非放大模式(等倍模式)，所以将"1"设 定为放大倍率(#153)。在放大率为等倍的情况下，作为图像处理电路227， 以能够显示全部画面的方式进行图像处理即可，所以切出位置设定为全部 画面(# 155)。
返回步骤#151，在放大标记为"1"的情况下，因为是放大模式，所 以进行放大倍率的变更处理(#157)。根据未图示的操作转盘或操作按钮 等，进行放大倍率的变更处理。作为放大倍率，可以设定为X2、 X3、 X4、 X5…X10等各种倍率。放大倍率的变更处理结束后，接着进行切出位置的 变更处理(# 159)。切出位置的变更处理是用于通过放大位置指示开关258 来确定摄影者希望放大显示的位置的处理。另外，在菜单模式等中，也可 以与各项目设定用的十字按钮兼用。
接着，使用图8说明步骤#99中的图像切出坐标运算的子程序。进入 该子程序后，首先，运算图像的切出位置(#171)。该运算如下进行根 据步骤# 153或# 157中设定的放大倍率和步骤# 155或# 159中求出的切 出位置(放大位置)，从基于摄像元件211的输出的图像数据中计算图像范 围，通过运算求出切出图像的坐标位置。
接着，判定放大标记(# 173)，在判定结果为表示放大模式的"1"的 情况下，进行切出坐标的校正运算(#175)。该校正运算为了去除振动的 影响，根据从振动校正电路215输出的振动校正信息，改变切出坐标的位 置，成为去除振动后的图像。该校正运算结束后，或在步骤#173中放大标 记为"0"的情况下，返回原来的程序。
如上所述，在本发明的第1实施方式中，当设定放大模式时，执行电 子振动校正动作，所以能够在背面液晶监视器26上进行减轻了振动的影响 的实时浏览显示。特别是在放大模式的情况下，振动的影响被放大而使图
像难以观看，但是，因为进行振动校正，所以能够消除这种缺陷。并且， 因为通过图像处理来减轻振动，所以电子振动校正与机械振动校正机构相 比，电源的浪费也少。
并且，通过图像处理，利用从原来的图像中切出放大部分的切出处理， 进行实时浏览显示中的放大显示，所以能够通过振动校正信号来改变该切 出位置。因此，在图像处理中仅部分追加振动校正处理的步骤即可，不会 导致成本上升。
进而，在本实施方式中，在设定为非放大模式(等倍模式)的情况下， 使机械振动校正机构动作，所以，在实时浏览显示时，不会根据切出量来 切出图像的上下左右。并且，能够对减轻了振动的影响的图像进行实时浏 览显7F。
另外，在本实施方式中，变更放大倍率，但是不限于此，当然也可以 设放大倍率只有一种，在进行放大指示的情况下，以特定的倍率进行实时 浏览的放大显示。并且，作为放大倍率变更用的操作部件，当然也可以兼 用变焦操作部件。
接着，使用图9说明本发明的第2实施方式。在第1实施方式中，进 入实时浏览显示模式后，机械振动校正机构动作，进入放大模式后，电子 振动校正动作，分别进行振动校正。在第2实施方式中，仅在进入放大模 式的情况下进行电子振动校正动作，在非放大模式(等倍模式)的实时浏 览显示的情况下，不进行振动校正。在放大模式的情况下，振动被放大显 示而使图像难以观看，但是，在等倍的情况下，相比之下不会产生那么大 的振动，所以即使省略振动校正也不会成为大的缺陷。
该第2实施方式的结构是在第1实施方式的结构中，删除了图5所示 的流程图中的步骤# 52和# 89的开始机械振动校正机构动作，并删除了步 骤#77和#93的停止机械振动校正机构动作，除此之外结构相同，所以省 略详细说明。
在第2实施方式中，在进入实时浏览显示模式的情况下，机械振动校 正机构不动作，但是在进入放大模式的情况下(在#81中，断开一接通)， 在放大显示时，使用振动校正信息进行图像的切出(#93、 #175)，所以进行电子振动校正，能够以减轻了振动的图像来进行实时浏览显示。并且， 电子振动校正能够通过图像处理来减轻振动的影响，所以电源的浪费也少。
另外，如果不使用机械振动校正机构，作为灰尘去除功能也不使用位
移机构217，则能够从结构上省略位移机构217和位移机构驱动电路216 等，能够削减整体的成本，并实现小型化。
如上所述，在本发明的各实施方式中，在进行实时浏览显示时的放大 显示时，使用振动校正信息，改变与放大位置对应的图像切出位置，所以 能够在进行放大显示的同时，以进行了振动校正的图像进行显示。因此， 能够进行耗电少且振动小的实时浏览显示，非常便利。
另外，在各实施方式中，机械振动校正机构由振动校正电路215、位 移机构驱动电路216和位移机构217等构成，摄像元件211根据振动传感 器214的输出进行移动，来去除振动的影响。但是不限于此，例如，当然 也可以构成为使透镜101、 102等在与光轴正交的面内移动来去除振动的影 响。
在本发明的实施方式的说明中，作为例子列举了数字单反照相机，但 是不限于此，只要是具有振动校正(防振功能)功能和实时浏览显示功能 的小型数字照相机、移动电话等电子摄像装置，当然也能够应用。
权利要求
1.一种数字照相机，该数字照相机包括摄像元件，其经由摄影镜头取得被摄体像；图像处理电路，其重复输入上述摄像元件取得的被摄体像信号，切出被摄体像信号的全部或一部分进行放大，并作为图像数据输出；显示元件，其放大或缩小上述图像处理电路输出的图像数据进行显示；振动传感器，其检测上述数字照相机的振动；振动运算电路，其根据上述振动传感器的输出对振动方向和振动量中的至少一个进行运算；以及控制电路，在上述图像处理电路放大上述被摄体像信号的一部分而作为图像数据输出的情况下，该控制电路根据上述振动运算电路的运算结果，指示上述图像处理电路切出的位置和大小。
2. 根据权利要求1所述的数字照相机，其中，该数字照相机还包括指示部件，该指示部件指示上述显示元件显示 的图像的位置和放大倍率，上述控制电路根据上述振动运算电路的运算结果和上述指示部件的 输出，指示上述图像处理电路切出的位置和大小。
3. 根据权利要求1所述的数字照相机，其中，该数字照相机还包括位移机构，该位移机构使上述摄像元件或上述 摄影镜头的一部分移动，在上述图像处理电路输出上述被摄体像信号的全部作为图像数据的 情况下，上述控制电路根据上述振动运算电路的运算结果进行指示，以 使上述位移机构移动上述摄像元件或上述摄影镜头的一部分。
4. 根据权利要求3所述的数字照相机，其中，上述位移机构沿着与上述摄影镜头的光轴正交的面，使上述摄像元 件或上述摄影镜头的一部分移动。
5. —种对被摄体像进行重复摄像并显示动态图像的数字照相机的控 制方法，该控制方法包括以下步骤 切出动态图像的一部分进行放大显示， 检测施加给上述数字照相机的振动，在放大显示动态图像的一部分的情况下，根据检测结果变更放大显 示的切出位置。
6. 根据权利要求5所述的数字照相机的控制方法，其中，在显示动态图像的全部图像的情况下，根据振动检测结果使摄像元 件或摄影镜头的一部分位移。
7. —种存储有计算机程序的计算机可读取的记录介质，上述计算机 程序用于对被摄体像进行重复摄像并显示动态图像的数字照相机，上述计算机程序包括以下指令切出动态图像的位置进行放大显示， 检测施加给上述照相机的振动，在放大显示动态图像的一部分的情况下，根据检测结果变更放大显 示的切出位置。
8. 根据权利要求7所述的计算机可读取的记录介质，其中，上述计算机程序还使上述数字照相机的计算机执行以下指令 在显示动态图像的全部图像的情况下，根据振动检测结果使摄像元 件或摄影镜头的一部分位移。
9. 一种数字照相机，该数字照相机包括实时浏览显示部，其对被摄体像进行重复摄像，切出一部分进行放大，并作为动态图像进行显示；振动检测部，其检测上述数字照相机的振动，并对振动方向和振动 量中的至少一个进行运算；以及控制部，其根据上述振动检测部的输出，控制在上述实时浏览显示 部上显示的上述动态图像的切出位置和大小。
10. 根据权利要求9所述的数字照相机，其中， 该数字照相机还包括控制部，在显示上述动态图像的全部图像的情况下，该控制部根据上述振动检测部的输出，使摄像元件或摄影镜头的 一部分位移。
全文摘要
本发明提供一种数字照相机，该数字照相机包括实时浏览显示部，其对被摄体像进行重复摄像，切出一部分进行放大，并作为动态图像进行显示；振动检测部，其检测数字照相机的振动，并对振动方向和振动量中的至少一个进行运算；以及控制部，在放大显示动态图像的一部分的情况下，该控制部根据振动检测部的输出，控制在实时浏览显示部上显示的上述动态图像的切出位置和大小，或者，在显示动态图像的全部图像的情况下，该控制部根据振动检测部的输出，使摄像元件或摄影镜头的一部分位移。
文档编号H04N5/225GK101207715SQ20071016081
公开日2008年6月25日 申请日期2007年12月18日 优先权日2006年12月20日
发明者奥村洋一郎 申请人:奥林巴斯映像株式会社