デジタルカメラ
【課題】屈曲光学式のデジタルカメラでパン・チルト撮影を実現する。
【解決手段】入射光を撮像素子方向に屈曲させるミラー２１０は、Ｘ回動軸まわり、および、Ｚ回動軸まわりに回動可能に保持されている。ユーザによるパン操作に応じて第２のアクチュエータ３２１が駆動し、ミラー２１０がＺ回動軸まわりに回動する。また、ユーザによるチルト操作に応じて第１のアクチュエータ３１１が駆動し、ミラー２１０がＸ回動軸まわりに回動する。これにより、ユーザ操作に応じたミラー２１０の回動によって、動画撮影時のパン・チルトが実現される。すなわち、カメラ本体を静止させた状態で、パン・チルト撮影をおこなうことができるので、カメラ本体を動かすことによる手ブレや像ブレを防止することができる。
【解決手段】入射光を撮像素子方向に屈曲させるミラー２１０は、Ｘ回動軸まわり、および、Ｚ回動軸まわりに回動可能に保持されている。ユーザによるパン操作に応じて第２のアクチュエータ３２１が駆動し、ミラー２１０がＺ回動軸まわりに回動する。また、ユーザによるチルト操作に応じて第１のアクチュエータ３１１が駆動し、ミラー２１０がＸ回動軸まわりに回動する。これにより、ユーザ操作に応じたミラー２１０の回動によって、動画撮影時のパン・チルトが実現される。すなわち、カメラ本体を静止させた状態で、パン・チルト撮影をおこなうことができるので、カメラ本体を動かすことによる手ブレや像ブレを防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラに関し、特に、屈曲光学式デジタルカメラにおけるブレ補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、入射光を屈曲させて撮像素子に結像させるデジタルカメラが知られている（例えば、特許文献１）。このような、屈曲光学式のデジタルカメラでは、本体内にレンズユニットなどを構成することができるので、例えば、沈胴式レンズを有するデジタルカメラなどと異なり、デジタルカメラの本体外部にレンズを突出させることなく、ズーム機能やオートフォーカス機能を実現することができるので、外面がフラットでコンパクトなデジタルカメラを実現することができる。
【０００３】
このようなデジタルカメラでは、静止画撮影（スチル撮影）が基本機能となるが、付加機能として動画撮影（ビデオ撮影）機能を有しているものも多い。動画撮影の場合、スチル撮影とは異なり、カメラ本体を動かすことによる撮影技法もあり、例えば、カメラを横方向に移動もしくは回動させるパン撮影や、カメラを縦方向に回動させるチルト撮影などが知られている。
【特許文献１】特開２００４−２１９５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した屈曲光学式のデジタルカメラは、小型・軽量であるため手ブレなどが発生しやすい。このため、屈曲光学式のデジタルカメラで動画撮影をおこなった場合、カメラ本体を動かしてパンやチルト撮影をおこなうと、手ブレなどが極めて発生しやすいことになる。
【０００５】
一方で、デジタルカメラの多くには手ブレ補正機能を有しているものもあるが、これらの多くは、レンズや撮像素子をシフトさせるものであり、コンパクトな屈曲光学式のデジタルカメラでは、そのような機構を実装させることが困難である。
【０００６】
本発明は上記実状に鑑みてなされたもので、屈曲光学式のデジタルカメラでブレのない画像撮像を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るデジタルカメラは、
動画撮像機能を有し、反射体によって入射光を屈曲して撮像素子に被写体像を結像させるデジタルカメラにおいて、
前記反射体を回動駆動させる駆動手段と、
ユーザにより操作され、操作に応じた入力信号を生成するユーザ操作手段と、
前記駆動手段を制御し、前記ユーザ操作手段からの入力信号に基づいて前記反射体を回動させ、撮像画像のチルト及び／又はパンをおこなうアングル制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記デジタルカメラにおいて、
前記駆動手段は、
前記反射体の中心軸であって、前記デジタルカメラの水平方向に平行し、かつ、前記反射体への入射光軸に直交する第１の軸まわりに前記反射体を回動駆動する第１の駆動手段と、
前記反射体を前記デジタルカメラの垂直方向に平行する第２の軸まわりに回動駆動させる第２の駆動手段と、をさらに備えていることが望ましく、この場合、
前記アングル制御手段は、前記ユーザ操作手段からの入力信号に基づき、チルト動作が指示された場合は前記第１の駆動手段を制御し、パン動作が指示された場合は前記第２の駆動手段を制御することが望ましい。
【０００９】
このような構成によれば、屈曲光学式のデジタルカメラに用いられている反射体（ミラー）をユーザ操作によって２軸方向に回動させることができるので、カメラ本体を動かすことなくパンやチルト動作をおこなって撮像画像のアングルを変化させることができる。カメラ本体を動かす必要がないため、動画像撮影時の手ブレの発生を防止するとともに、パンやチルトなどの撮影技法を用いることができる。
【００１０】
上記デジタルカメラは、
前記デジタルカメラにおける、前記第１の軸まわりの動きおよび前記第２の軸まわりの動きを検出する動き検出手段と、
前記駆動手段を制御し、前記動き検出手段による検出に基づいて前記反射体を回動させ、撮像画像におけるブレを補正するブレ補正手段と、をさらに備えていることが望ましく、この場合、
前記ブレ補正手段は、前記アングル制御手段がチルト動作をおこなっている間は前記第２の軸まわりの動きにかかるブレ補正のみをおこない、前記アングル制御手段がパン動作をおこなっている間は前記第１の軸まわりの動きにかかるブレ補正のみをおこなうことが望ましい。
【００１１】
このような構成によれば、反射体（ミラー）の回動動作によってブレ補正をおこなうことができる。この場合、ユーザ操作によってチルト動作がおこなわれている場合は横方向のブレ補正のみをおこない、パン動作がおこなわれている場合は縦方向のブレ補正のみをおこなうので、パン・チルト動作とブレ補正動作を同時におこなった場合に起こりうる揺れ戻しなどの像揺れを軽減することができる。
【００１２】
上記デジタルカメラにおいて、
前記アングル制御手段は、前記反射体が等速で回動するよう前記駆動手段を制御することが望ましい。
【００１３】
このような構成によれば、例えば、ブレ補正時において、反射体（ミラー）がどの位置にあってもブレ補正のための回動速度が等速となるよう制御することで、ブレ補正に伴う撮像画像上の画像移動がスムースになり、像揺れのない撮像画像を得ることができる。
【００１４】
上記デジタルカメラにおいて、
前記アングル制御手段は、前記ユーザ操作手段からの入力信号に基づく操作量に応じて、前記反射体の回動速度が変化するよう前記駆動手段を制御することが望ましい。
【００１５】
このような構成によれば、例えば、ユーザ操作によるパン・チルト動作をおこなっている場合に、その操作量に応じて反射体（ミラー）の回動速度を変化させ、撮像画像上では等速に移動しているように制御することができる。これにより、パン・チルトに伴う撮像画像上の画像移動がスムースになり、像揺れのない撮像画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、屈曲光学式のデジタルカメラに用いられている反射体を、ユーザ操作に応じて回動させるので、カメラ本体を動かすことなくパン・チルト撮影をおこなうことができ、ブレや像揺れなどのない動画像撮像を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明にかかる実施形態を、図面を参照して以下説明する。本実施形態では、動画像撮影機能を有するデジタルカメラに本発明を適用した場合を以下説明する。すなわち、本実施形態にかかるデジタルカメラは、基本機能としてスチル画像の撮像機能を有しているデジタルカメラに動画像撮像機能が付加機能として備えられているものである。
【００１８】
本実施形態にかかるデジタルカメラ１００の外観構成を、図１を参照して説明する。図１は本実施形態にかかるデジタルカメラ１００の外観例を示す図（図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は背面図）である。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、デジタルカメラ１００の正面には、入射窓１０、測距・測光部１２０、などが構成されている。また、図１（ｂ）に示すように、デジタルカメラ１００の背面には、操作部１３０として、例えば、ズームボタン１３２、モード切替スイッチ１３３、十字キー１３４、ボタン群１３５、などが構成される他、デジタルカメラ１００の上面部には、シャッタボタン１３１が構成される。また、デジタルカメラ１００の背面には、表示部１４０が構成されている。
【００２０】
入射窓１０は、デジタルカメラ１００による撮像時に、撮像対象（被写体）を示す光をデジタルカメラ１００内部に入射させるために設けられた開口部と、当該開口部を覆う透明部材などから構成されている。
【００２１】
測距・測光部１２０は、オートフォーカス（ＡＦ：Auto Focus）機能や自動露出（ＡＥ：Auto Exposure）機能を有する通常のカメラなどに一般的に用いられている測距・測光装置から構成され、ＡＦ動作時に必要となる被写体までの距離の測定や、ＡＥ動作時に必要となる外部光量や被写体光量などの検出をおこなう。
【００２２】
シャッタボタン１３１は、デジタルカメラ１００の撮像動作に関する操作をおこなうためのボタンである。シャッタボタン１３１は、スチル画像撮像時は通常のシャッタボタンとして機能し、動画像撮像時は、撮像動作の開始を指示するためのスタートボタン、および、撮像動作の終了を指示するためのストップボタンとして機能する。
【００２３】
ズームボタン１３２は、デジタルカメラ１００のズーム機能を動作させるためのボタンである。
【００２４】
モード切替スイッチ１３３は、例えば、スライド式のスイッチにより構成され、デジタルカメラ１００が有する複数の動作モードの切替などに用いられる。本実施形態では、スチル撮影モードと動画撮影モードの切替に用いられるものとする。
【００２５】
十字キー１３４は、ユーザによる種々の入力操作をおこなうためのキーであり、左方向キー、右方向キー、上方向キー、下方向キーの４方向キーから構成されている。本実施形態では、動画撮影時のパン・チルト操作（詳細後述）をおこなうために用いられるものとする。この場合、左方向キーを操作すると左方向へパンし、右方向キーを操作すると右方向へパンし、上方向キーを操作すると上方向にチルトし、下方向キーを操作すると下方向にチルトする。
【００２６】
ボタン群１３５は、デジタルカメラ１００の有する種々の機能を操作するためのボタンであり、例えば、表示部１４０にメニュー画面を表示させるためのメニューボタンや、表示部１４０の表示・非表示を選択するためのディスプレイボタン、などとして用いられる。
【００２７】
表示部１４０は、例えば、液晶表示装置から構成され、撮影時の被写体画像や撮像画像などを表示する。また、デジタルカメラ１００の各種機能の実行時に用いられる種々の画面を表示する。
【００２８】
本実施形態にかかるデジタルカメラ１００は、入射光を屈曲させて撮像素子に結像させる、いわゆる屈曲光学式のデジタルカメラであるものとする。このような、屈曲光学式を実現するための光学ユニット２００が、図２（ａ）の破線で示す位置に構成されている。すなわち、デジタルカメラ１００の正面部に構成されている入射窓１０に対応する位置に構成されている。
【００２９】
光学ユニット２００の構成を図２（ｂ）を参照して説明する。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すデジタルカメラ１００の側面図（デジタルカメラ１００の背面側から向かって左側側面を示す）であり、デジタルカメラ１００の内部に構成されている光学ユニット２００の構成を模式的に示している。図示するように、光学ユニット２００は、主に、ミラー２１０、レンズユニット２２０、撮像素子２３０、などから構成されている。
【００３０】
ミラー２１０は、入射窓１０から入った入射光を屈曲させるためのミラー（反射体）であり、図２（ｂ）に示すように、入射窓１０に対応する位置に傾斜して配置されている。これにより、入射窓１０に入った入射光が、デジタルカメラ１００の下部方向に屈曲される。
【００３１】
レンズユニット２２０は、複数のレンズ群から構成され、ミラー２１０によって屈曲された被写体光がレンズユニット２２０を透過する。
【００３２】
撮像素子２３０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）などの光電変換素子などから構成され、ミラー２１０により屈曲され、レンズユニット２２０を透過した被写体光を受光し、受光量に応じた電気信号を生成することで、撮像画像データを生成する。なお、撮像素子２３０は、所定のＡＤＣ（Analog-Digital Converter：アナログ−デジタル変換器）を備えているものとし、生成された電気信号をデジタル変換することで、撮像画像のデジタルデータが生成される。
【００３３】
図２（ｂ）に示すように、本実施形態では、デジタルカメラ１００の底面付近において、受光面がデジタルカメラ１００の上部方向を向き、かつ、底面と平行するような位置に撮像素子２３０が配置される。この場合において、ミラー２１０は、屈曲させた入射光が撮像素子２３０に垂直に入射する角度で傾斜される。本実施形態では、デジタルカメラ１００の鉛直方向に入射光を屈曲させるので、デジタルカメラ１００の正面に垂直に向かう被写体光の光軸と、ミラー２１０の反射面とのなす狭角が４５°もしくは略４５°となる傾斜でミラー２１０が配置される。この角度を以下「基準角度」という。
【００３４】
光学ユニット２００の詳細な構成を、図３を参照して説明する。図３は、光学ユニット２００の構成例を示す斜視図である。図示するように、光学ユニット２００は、台座２０１上に、ミラー２１０、レンズユニット２２０、撮像素子２３０が設置されている。
【００３５】
本実施形態にかかるミラー２１０は、回動可能に構成されており、ミラー２１０を回動させるためのミラーユニット３００内に収納された状態で台座２０１に設置される。ミラーユニット３００の構成については後述する。
【００３６】
レンズユニット２２０は、フォーカス用レンズ２２０ａ、ズーム用レンズ２２０ｂ、光学動作部２２１、レンズ支持体２２２、レンズ駆動部２２３、などから構成されている。
【００３７】
フォーカス用レンズ２２０ａおよびズーム用レンズ２２０ｂは、レンズ支持体２２２によって保持された可動レンズであり、それぞれが図中の両矢印に示す方向に移動する。ここで、レンズ支持体２２２は、フォーカス用レンズ２２０ａの一端を指示する支持体２２２ａと、ズーム用レンズ２２０ｂの一端を指示する支持体２２２ｂ、および、フォーカス用レンズ２２０ａとズーム用レンズ２２０ｂのそれぞれの他端を指示する２２２ｃから構成されている。支持体２２２ａと支持体２２２ｂは、例えば、ラックアンドピニオン機構を備えている。このような支持体２２２ａと支持体２２２ｂは、例えば、モータやギアなどから構成されているレンズ駆動部２２３によってそれぞれが回転駆動される。この動作により、フォーカス用レンズ２２０ａおよびズーム用レンズ２２０ｂが移動する。
【００３８】
ここで、フォーカス用レンズ２２０ａは、測距・測光部１２０の動作に基づくＡＦ機能により動作する。また、ズーム用レンズ２２０ｂは、ズームボタン１３２の操作により動作する。
【００３９】
光学動作部２２１は、例えば、固定レンズや絞り羽、シャッタ機構、などから構成され、フォーカス用レンズ２２０ａおよびズーム用レンズ２２０ｂを透過した被写体光を撮像素子２３０に結像させるとともに、設定された露出に応じた絞りによるシャッタ動作をおこなう。
【００４０】
次に、図３に示すミラーユニット３００の構成を、図４を参照して説明する。図４（ａ）は、ミラーユニット３００を入射窓１０側から見た平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に対応した側面図である。すなわち、図４（ａ）は、デジタルカメラ１００の正面から見たミラーユニット３００を示し、図４（ｂ）は、デジタルカメラ１００の背面側から向かって左側側面から見たミラーユニット３００を示している。
【００４１】
図示するように、ミラーユニット３００は、台座３０１、第１の保持体３１０、第１のアクチュエータ３１１、固定支持体３１２、可動支持体３１３、第２の保持体３２０、第２のアクチュエータ３２１、などから構成される。
【００４２】
第１の保持体３１０は、ミラー２１０の裏面（反射面の裏側）を覆うとともに、ミラー２１０の反射面が露出するようミラー２１０を保持する。このようにミラー２１０を保持した第１の保持体３１０は、第２の保持体３２０によって保持される。
【００４３】
この場合において、第１の保持体３１０は、図４（ａ）に示すＸ−Ｘ’軸を中心に回動可能となるよう第２の保持体３２０に保持された、いわゆるジンバルである。すなわち、第１の保持体３１０によって保持されたミラー２１０が、Ｘ−Ｘ’軸を中心に回動可能に保持されることになる。ここで、Ｘ−Ｘ’軸（以下、「Ｘ回動軸」とする）は、ミラー２１０の長手方向に平行なミラー２１０の中心軸である。より詳細には、図５に示すように、シャッタボタン１３１が上面となるようデジタルカメラ１００を水平設置した場合において、デジタルカメラ１００の正面に垂直に入射する入射光の光軸と直交するデジタルカメラ１００の水平軸である。
【００４４】
第２の保持体３２０は、図４（ｂ）に示すように、上部が入射窓１０側に突出した形状を有している。このような形状の第２の保持体３２０に保持されることで、第１の保持体３１０は、ミラー２１０が基準角度となるようミラー２１０を保持することになる。
【００４５】
第１のアクチュエータ３１１および第２のアクチュエータ３２１は、第１の保持体３１０および第２の保持体３２０によって保持されているミラー２１０を回動させるためのアクチュエータであり、例えば、直線運動を発生するボイスコイルモータによって構成される。図４（ａ）に示すように、第１のアクチュエータ３１１は、図中のＺ−Ｚ’軸に平行する方向に直線運動が発生するよう台座３０１に固定され、第２のアクチュエータ３２１は、図中のＸ回動軸に平行する方向に直線運動が発生するよう台座３０１に固定される。
【００４６】
この場合、第１のアクチュエータ３１１は、両矢印ＺＡ−ＺＡ’が示すように、Ｘ回動軸を基準に両方向に直線運動を発生する。また、第２のアクチュエータ３２１は、両矢印ＸＡ−ＸＡ’が示すように、Ｚ−Ｚ’軸を基準に両方向に直線運動を発生する。ここで、Ｚ−Ｚ’軸は、図５に示すように、シャッタボタン１３１が上面となるようデジタルカメラ１００を水平設置した場合におけるデジタルカメラ１００の垂直軸に平行する軸である。
【００４７】
そして、第２の保持体３２０は、図４（ｂ）に示すように、Ｚ−Ｚ’軸（以下、「Ｚ回動軸」とする）を中心に回動可能となるよう台座３０１に保持された、いわゆるジンバルである。より詳細には、台座３０１から入射窓１０方向に垂直に突出している上部ステー３０１ａと下部ステー３０１ｂによって、第２の保持体３２０が回動可能に挟持されている。
【００４８】
そして、第１のアクチュエータ３１１が発生した直線運動は、固定支持体３１２と可動支持体３１３を介して第１の保持体３１０に作用する。ここで、固定支持体３１２は、図４（ａ）に示すように、例えば、略角柱形状の支持体であり、一端が第１のアクチュエータ３１１の可動部に固定され、第１のアクチュエータ３１１からミラー２１０の背面に突出している。この場合、固定支持体３１２の長手方向の中心線がＸ−Ｘ’軸と一致する位置が第１のアクチュエータ３１１の基準位置となる。そして、第１のアクチュエータ３１１の駆動とともに固定支持体３１２も上下方向（図４（ａ）に示す両矢印ＺＡ−ＺＡ’方向）に移動する。
【００４９】
また、可動支持体３１３は、図４（ｂ）に示すように、略棒状の形状であり、一端が第１の保持体３１０に固定され、他端が固定支持体３１２と回動可能に接続されている。この可動支持体３１３は、第１のアクチュエータ３１１が基準位置にあるときは、その長手方向の中心線が、Ｘ−Ｘ’軸と直交するデジタルカメラ１００の水平軸と平行する。ここで、可動支持体３１３との接続部分における固定支持体３１２の断面は、図４（ｂ）に示すように、ミラー２１０側が開口した略コの字形状となっている。このようなコの字形の開口部に、図４（ｂ）に示すような略球形の形状となっている可動支持体３１３の端部が接続される。つまり、このような略球形の端部が固定支持体３１２の開口部で係合することで回動可能に接続されている。この場合において、第１のアクチュエータ３１１が基準位置にあるとき、側面から見た可動支持体３１３と固定支持体３１２との角度は、図４（ｂ）に示すように略直角となる。このように固定支持体３１２と可動支持体３１３とが接続されているので、第１のアクチュエータ３１１による固定支持体３１２の上下移動に応じて、側面から見た可動支持体３１３と固定支持体３１２との角度が変化することになる。
【００５０】
このような可動支持体３１３のもう一方の端部は、ミラー２１０の中心位置に対応する位置で第１の保持体３１０と固定されている。上述したように、第１の保持体３１０はＸ−Ｘ’軸まわりに回動可能に第２の保持体３２０に保持されているので、固定支持体３１２の上下移動に応じて固定支持体３１２の角度が変化すると、第１の保持体３１０が、図４（ｂ）の両矢印ａ−ａ’方向に回動することになる。すなわち、第１の保持体３１０に保持されているミラー２１０が、第１のアクチュエータ３１１の動作によってＸ−Ｘ’軸まわりに回動することになる。
【００５１】
一方、第２のアクチュエータ３２１が発生した直線運動は、第２の保持体３２０に作用する。この場合、第２の保持体３２０は、Ｚ回動軸を中心に回動可能に保持されているため、第２のアクチュエータ３２１がＸ回動軸方向に発生させた直線運動を第２の保持体３２０に作用させることによって、第２の保持体３２０はＺ回動軸を中心に回動する。この場合、第２の保持体３２０に保持されている第１の保持体３１０は、Ｚ回動軸まわりに回動することになる。ミラー２１０は第１の保持体３１０によって保持されているので、第２のアクチュエータ３２１の動作により、ミラー２１０がＺ回動軸まわりに回動することになる。
【００５２】
本実施形態では、このようにミラー２１０を回動させるミラーユニット３００の動作により、デジタルカメラ１００の動画撮影機能で動画像を撮像する際に、ビデオ撮影技法の一種である「パン」や「チルト」をおこなう。通常のビデオ撮影技法におけるパンとは、カメラ本体を横方向に回動もしくは移動させることで、画面を横方向に移動させる技法である。また、チルトは、カメラ本体を縦方向に回動させることで、画面を縦方向に移動させる技法である。
【００５３】
上述したように、本実施形態にかかるデジタルカメラ１００は、屈曲光学方式を採用した、軽量・小型なデジタルカメラである。このように、本体が小型で軽量な場合、撮影者の手の動きなどの影響を受けやすい。よって、このようなカメラに動画撮影機能が備えられている場合、本体を動かすパンやチルトをおこなうことは、像ブレ発生の要因となる。
【００５４】
本実施形態にかかるデジタルカメラ１００は、Ｘ回動軸まわりとＺ回動軸まわりの２軸方向にミラー２１０を回動することができる。Ｘ回動軸まわりにミラー２１０を回動させれば、撮像画像の縦方向に入射光が変化する。すなわち、カメラ本体を縦方向に回動させるチルト撮影と同じ効果が得られる。同様に、ミラー２１０をＺ回動軸まわりに回動させれば、撮像画像の横方向に入射光が変化する。よって、カメラ本体を横方向に回動させるパン撮影と同じ効果が得られることになる。本実施形態では、以下、Ｘ回動軸まわりのミラー２１０の回動を「チルト回動」とし、Ｚ回動軸まわりのミラー２１０の回動を「パン回動」とする（図４参照）。
【００５５】
また、本実施形態にかかるデジタルカメラ１００は、ブレ補正機能を有しているものとする。この場合、Ｘ回動軸に平行する方向の水平軸、および、Ｚ回動軸に平行する方向の垂直軸まわりの回転がデジタルカメラ１００に発生した場合に起こる像ブレを補正するものとする。ここでは、図５に示すように、Ｘ回動軸に平行な水平軸まわりの動きを「ピッチ」とし、Ｚ回動軸に平行な垂直軸まわりの動きを「ヨー」とする。
【００５６】
本実施形態のデジタルカメラ１００は、図５に示すように、デジタルカメラ１００に発生するピッチを検出するためのピッチ検出部４００ａと、ヨーを検出するためのヨー検出部４００ｂを備える。ピッチ検出部４００ａおよびヨー検出部４００ｂは、例えば、振動ジャイロや音片ジャイロなどを利用した角速度センサによって構成される。すなわち、ピッチ検出部４００ａは、Ｘ回動軸に平行する水平軸まわりの動きの角速度を検出することでピッチを検出する。同様に、ヨー検出部４００ｂは、Ｚ回動軸に平行する垂直軸まわりの動きの角速度を検出することでヨーを検出する。
【００５７】
ブレ補正においては、発生したピッチ及び／又はヨーと反対方向に入射光を変化させるようミラー２１０を回動制御する。本実施形態では、以下、ブレ補正機能によるミラー２１０のＸ回動軸まわりの回動を「ピッチ補正回動」とし、Ｚ回動軸まわりのミラー２１０の回動を「ヨー補正回動」とする（図４参照）。
【００５８】
次に、デジタルカメラ１００の内部構成を、図６を参照して説明する。図６は、デジタルカメラ１００の内部構成を示すブロック図である。図示するように、本実施形態にかかるデジタルカメラ１００は、上述した測距・測光部１２０、操作部１３０、表示部１４０、光学ユニット２００、撮像素子２３０、ミラーユニット３００、ピッチ検出部４００ａ、ヨー検出部４００ｂを制御する制御部１１０と、記憶部１５０を備えている。
【００５９】
制御部１１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）やワークエリアとなるメモリ（レジスタやＲＡＭ（Random Access Memory）など）から構成され、デジタルカメラ１００の各部を制御する。また、所定の動作プログラムを実行することで、後述する各処理を実現する。
【００６０】
記憶部１５０は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュメモリなどの記憶装置から構成され、デジタルカメラ１００の動作を実行するために必要な各種データを記憶する。本実施形態では、図６に示すように、撮像画像格納領域１５１、プログラム格納領域１５２、などの記憶領域が記憶部１５０に作成され、各記憶領域に所定の情報が格納される。
【００６１】
撮像画像格納領域１５１は、デジタルカメラ１００が撮像した画像を示す画像データを格納する。なお、撮像画像格納領域１５１については、デジタルカメラ１００に着脱可能なリムーバブル式の記憶装置（メモリカードなど）に構成されていてもよい。
【００６２】
プログラム格納領域１５２は、制御部１１０が実行する動作プログラムを格納する。プログラム格納領域１５２に格納されている動作プログラムを制御部１１０が実行することで、制御部１１０は、図７の機能ブロック図に示すような機能を実現する。すなわち、制御部１１０は、プログラムの実行によって、撮像処理部１１１、ブレ補正処理部１１２、アングル制御処理部１１３、画像処理部１１４、などとして機能する。
【００６３】
撮像処理部１１１は、光学ユニット２００および撮像素子２３０を駆動制御することで、撮像動作を実行する。
【００６４】
ブレ補正処理部１１２は、ピッチ検出部４００ａおよびヨー検出部４００ｂによる検出値に基づいてミラーユニット３００を制御し、ミラー２１０を回動させることで撮影時のブレ補正動作を実行する。
【００６５】
アングル制御処理部１１３は、動画像の撮像動作中における操作部１３０（十字キー１３４）の操作に応じてミラーユニット３００を制御し、ミラー２１０を２軸方向に回動させるパン・チルト動作によって撮像画像のアングルを変化させる。本実施形態では、このアングル変化によってフレーミングをおこなう（詳細後述）。
【００６６】
画像処理部１１４は、撮像処理部１１１の制御により撮像素子２３０によって生成された撮像画像データに所定の画像処理（例えば、データ圧縮処理など）をおこなうとともに、処理した画像データを撮像画像格納領域１５１に格納する。
【００６７】
本実施形態では、制御部１１０がプログラムを実行することにより、上記機能構成が論理的に実現されるが、これらの機能は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：特定用途向け集積回路）などのハードウェアによって構成されてもよい。
【００６８】
以上のような構成のデジタルカメラ１００による動作を以下説明する。まず、デジタルカメラ１００を用いて動画像を撮影する際にデジタルカメラ１００が実行する動画撮像処理を、図８に示すフローチャートを参照して説明する。なお、本実施形態では、ブレ補正モードが有効となっている場合の撮像処理を説明する。この動画撮像処理は、デジタルカメラ１００が動画撮影モードで起動されたことを契機に開始される。
【００６９】
処理が開始されてから、シャッタボタン１３１が操作されると、シャッタボタン１３１は、動画撮影のスタートキーとして機能する。この場合、シャッタボタン１３１の操作による入力信号が制御部１１０に入力されると、撮像処理部１１１は撮影開始が指示されたものと判別し（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、撮像動作を開始する（ステップＳ１０２）。
【００７０】
ここでは、例えば、測距・測光部１２０の検出などに応じてフォーカス用レンズ２２０ａやレンズユニット２２０ｃを駆動してＡＦ動作をおこなう他、ズームボタン１３２の操作に応じてズーム用レンズ２２０ｂを駆動してズーム動作などをおこなう。また、レンズユニット２２０ｃや撮像素子２３０を制御することで入射光を画像データに変換して動画像データを順次生成する。
【００７１】
このような撮像動作と並行して、ブレ補正処理部１１２によるブレ補正量算出処理が実行される（ステップＳ２００）。このブレ補正量算出処理を、図９に示すフローチャートを参照して説明する。
【００７２】
処理が開始されると、ブレ補正処理部１１２はまず、ピッチ検出部４００ａおよびヨー検出部４００ｂを制御してそれぞれの検出動作を開始させ、ピッチ検出部４００ａからピッチの角速度検出値を取得するとともに、ヨー検出部４００ｂからヨーの角速度検出値を取得する（ステップＳ２０１）。ここでは、理解を容易にするため、ピッチの角速度検出値とヨーの角速度検出値を合わせてωiと表記する。
【００７３】
次に、ブレ補正処理部１１２は、ステップＳ２０１で取得した角速度検出値ωiを用いて、角度変位θiを算出する（ステップＳ２０２）。この角度変位θiは、例えば、角速度検出値ωiを積分することによって算出する。算出された角度変位θiは、その時点におけるピッチ及び／又はヨーによるデジタルカメラ１００の動きの角度を示す。
【００７４】
ブレ補正処理部１１２は、このように取得および算出した角速度検出値ωiと角度変位θiをワークエリア（メモリ）に順次記録する（ステップＳ２０３）。このような、ブレに関する検出値や算出値の記録を、以下「ブレ検出履歴」とする。
【００７５】
次に、ブレ補正処理部１１２は、算出した角度変位θiに基づいて、補正角θ'iを算出する（ステップＳ２０４）。この補正角θ'iは、ブレ量であるθiにより発生する撮像画像のブレを補正するためにミラー２１０を回動する際の動作角度である。ここでは、例えば、発生したブレ角の反対方向にθ分回動させることでブレを補正することとする。すなわち、補正角θ'iは、「θ'i＝−θi」を演算することで算出することができる。
【００７６】
ここで、ブレ補正処理部１１２は、前回のブレ検出履歴がワークエリアに記録されているか否かを判別する（ステップＳ２０５）。ここでは、ステップＳ２０３の記録が初回であるため、前回の検出履歴はない（ステップＳ２０５：Ｎｏ）。この場合、ブレ補正処理部１１２は、ブレ補正のためにミラー２１０を回動させる際の回動速度である駆動角速度Ｖを設定する。ここでは、駆動角速度Ｖとして、ステップＳ２０１で取得した、ピッチ及び／又はヨーの角速度ωiを設定する（ステップＳ２０６）。
【００７７】
駆動角速度Ｖを設定し、補正動作の実行間隔として予め設定されているサンプリング時間Ｔｓが経過すると（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、図８に示す動画撮像処理のフローに戻る。
【００７８】
動画撮像処理においては、ステップＳ１０２で開始された撮像動作によって撮像された動画像の動画像データが、画像処理部１１４によって処理され、表示部１４０に表示されるとともに、画像データ順次撮像画像格納領域１５１に記録される（ステップＳ１０３）。
【００７９】
このような撮像動作中に、ユーザが十字キー１３４を操作することによるパン・チルト操作がされなければ（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ブレ補正処理部１１２は、ステップＳ２００のブレ補正量算出処理（図９）で求めたブレ補正量に応じたブレ補正をおこなうためのブレ補正処理を実行する（ステップＳ３００）。このブレ補正処理を、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。
【００８０】
処理が開始されると、ブレ補正処理部１１２はまず、このブレ補正処理における初回のブレ補正動作であるか否かを判別する（ステップＳ３０１）。ここでは、ブレ検出履歴の有無に基づいて、初回であるか否かを判別する。すなわち、上述したブレ補正量算出処理（図９）のステップＳ２０５で「前回検出履歴なし」と判別された場合（ステップＳ２０５：Ｎｏ）の処理であれば、初回動作であると判別する（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）。
【００８１】
この場合、ブレ補正処理部１１２は、ミラーユニット３００を制御し、ミラー２１０の角度が、ブレ補正量算出処理（図９）のステップＳ２０４で算出した補正角θ'iとなるまで、駆動角速度Ｖでミラー２１０を回動させる（ステップＳ３０２、ステップＳ３０３：Ｎｏ）。ここでは、第１のアクチュエータ３１１および第２のアクチュエータ３２１の動作量とミラー２１０の回動角との対応関係が予め規定されているものとし、ブレ補正処理部１１２は、この対応関係に基づいて第１のアクチュエータ３１１と第２のアクチュエータ３２１を制御することで、ミラー２１０を駆動角速度Ｖで補正角θ'iとなるまで回動させる。
【００８２】
このような動作により、動画撮影中に発生したピッチ及び／又はヨーに応じて、その角速度と等速でミラー２１０が逆方向に回動し、ピッチ及び／又はヨーによって生じる像ブレが補正される。
【００８３】
ミラー２１０が補正角θ'iまで回動し、検出されたピッチ及び／又はヨーに応じた補正動作がされると（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、図８に示す動画撮像処理のフローに戻る。動画撮像処理においては、撮影終了操作がおこなわれるまで（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、ブレ補正量算出処理（ステップＳ２００）とブレ補正処理（ステップＳ３００）が繰り返し実行される。このように複数回実行されるブレ補正量算出処理の２回目以降の動作を、図９を参照して説明する。
【００８４】
２回目以降の場合、すでにブレ検出値がワークエリアに記録されているので、ブレ補正処理部１１２は、ステップＳ２０５で「ブレ検出履歴あり」と判別する（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）。この場合、ブレ補正処理部１１２は、ブレ検出履歴に基づいてブレ量の予測をおこなう。ここでは、ブレ補正処理部１１２が、予測角速度ωΡiと予測角度変位θΡi+1を算出する（ステップＳ２０７）。この場合、例えば、今回の角速度検出値ωiと、前回の角速度検出値ωi-1とを比較して角加速度ａiを求める。そして、このような角加速度ａiを用いて数１を演算することで、予測角速度ωΡiを求める。
【００８５】
（数１）
ωＰi＝ωi＋ａi・Ｔｓ
【００８６】
また、ブレ補正処理部１１２は、このようにして求めた予測角速度ωΡiと現在の角度変位θiとを用いて数２を演算することで、次回検出時の予測角度変位θΡi+1を求める。
【００８７】
（数２）
θΡi+1＝θi＋ωΡi・Ｔｓ
【００８８】
このようにして、予測角速度ωΡiと予測角度変位θΡi+1とを求めると、ブレ補正処理部１１２は、予測角度変位θΡi+1に基づいて、次回検出時の補正角を予測する。ここでは、今回の補正角θ'iからの増分である予測補正角増分Δθ'i+1を求める（ステップＳ２１０）。
【００８９】
すなわち、１回目のブレ補正処理実行時には、ブレ補正処理（図１０）のステップＳ３０２でθ'iまでミラーを回動させているので、そのときの角度変位からの予測増分だけミラーを回動させれば、予測角度変位θΡi+1に対応した補正をおこなうことができる。よって、ここでは、数３を演算することで、予測補正角増分Δθ'i+1を求める。
【００９０】
（数３）
Δθ'i+1＝θΡi+1−θ'i
【００９１】
ここで、動画撮像中にスムースなブレ補正をおこなうためには、ミラー２１０を等速で回動させることが望ましい。この場合において、ミラー２１０の回動角速度を所定の値に固定して動作させても、画像サイズやズームによる画角変化の影響などにより、ミラー２１０の位置によっては画像上での移動速度が異なってしまい、不自然な画像となってしまう。このような不都合を防止するため、ブレ補正処理部１１２は、そのときのミラー２１０の角度に応じて駆動角速度を算出する。ここでは、基準位置からミラー２１０を回動させた際の駆動角速度Ｖと等速となる可変駆動角速度Ｖ’を算出する（ステップＳ２０９）、ミラー２１０がどの角度位置にあっても、回動速度を等速とすることができる。
【００９２】
ここでは、例えば、ミラー２１０の回動時間をｔ、回転半径をｒとおき、数４に示すような正弦関数を演算することで、駆動角速度Ｖ（＝角速度ωi）と等速となる可変駆動角速度Ｖ’を求めることができる。
【００９３】
（数４）
V'＝r・sin(ωi・t)/t
【００９４】
このようにして、２回目以降のブレ補正動作におけるミラー２１０の駆動角速度を求め、サンプリング時間Ｔｓが経過すると（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、図８に示す動画像撮像処理のフローに戻る。この場合に実行されるブレ補正処理を、図１０を参照して説明する。すなわち、ブレ補正動作が２回目以降となるブレ補正処理の動作である。
【００９５】
２回目以降の場合（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、ブレ補正処理部１１２は、ミラーユニット３００を制御し、ブレ補正量算出処理（図９）のステップＳ２０９で算出した可変駆動角速度Ｖ’でミラー２１０を回動させる（ステップＳ３０４）。ここでは、ステップＳ２０８で算出した予測補正角増分Δθ'i+1の位置となるまで、ミラー２１０を回動させる（ステップＳ３０５：Ｎｏ）。
【００９６】
そして、予測補正角増分Δθ'i+1の位置までミラー２１０が回動すると（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、図８に示す動画像撮像処理のフローに戻る。動画像撮像処理においては、所定の終了指示があるまで（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、ブレ補正量算出処理（ステップＳ２００）とブレ補正処理（ステップＳ３００）が繰り返し実行される。そして、ブレ補正処理によってブレ補正がされながら撮像された動画像の動画像データは、画像処理部１１４によって処理され（ステップＳ１０３）、表示部１４０に表示されるとともに、画像データ順次撮像画像格納領域１５１に記録される。
【００９７】
このようなブレ補正では、２回目以降の補正動作において、ミラー２１０の回動速度を可変駆動角速度Ｖ’とすることで、ブレ補正処理部１１２は、ミラー２１０が基準位置から離れるにつれ、第１のアクチュエータ３１１及び／又は第２のアクチュエータ３２１の駆動速度が徐々に遅くなるよう制御する。これにより、ミラー２１０の回動による画像の移動は、ミラー２１０がどの位置にあっても等速となる。
【００９８】
このようにして、ブレ補正を実行しながら動画撮像をおこなっている際に、十字キー１３４が操作されると（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、アングル制御処理部１１３によりパン・チルト処理が実行される（ステップＳ４００）。このパン・チルト処理を、図１１に示すフローチャートを参照して説明する。
【００９９】
処理が開始されると、アングル制御処理部１１３は、十字キー１３４（操作部１３０）からの入力信号に基づき、チルト操作であるかパン操作であるかを判別する。すなわち、チルトをおこなう場合は上下キーが操作され、パンをおこなう場合は左右キーが操作されるので、十字キー１３４の上下キーが操作されたか否かにより、チルト操作であるかパン操作であるかを判別する（ステップＳ４０１）。
【０１００】
チルト操作である場合（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）、アングル制御処理部１１３は、撮像処理部１１１および画像処理部１１４との協働により、撮像画像の縦方向画角θvyを算出する（ステップＳ４０２）。ここでは、そのときのレンズ焦点距離ｆを撮像処理部１１１から取得し、撮像画像の縦方向のサイズＹ’を画像処理部１１４から取得し、以下の数５を演算することで画角θvyを算出する。
【０１０１】
（数５）
θvy＝2・tan-1(Y'/2f)
【０１０２】
なお、画像処理によって画像を拡大するいわゆるデジタルズーム機能が用いられている場合は、デジタルズームの倍率Ｍを画像処理部１１４から取得し、数５で得られる結果をＭで除することで画角θvyを求めることができる。
【０１０３】
次に、アングル制御処理部１１３は、算出した縦方向の画角θvyに応じた所定の係数Ａｙを算出する（ステップＳ４０３）。この係数Ａｙは、画角が小さくなるほど小さくなる係数であり、現在の画角θvyと、所定の焦点距離f0のときの画角θvy0との比、つまり、「θvy/θvy0」を演算することで求められる。焦点距離f0は、例えば、レンズユニット２２０のズーム性能における最小焦点距離である。そのときの縦方向の画角であるθvy0は、上記数５におけるfに代えてf0を代入することで求められる。
【０１０４】
次にアングル制御処理部１１３は、十字キー１３４（操作部１３０）の上下方向キーの操作時間に基づいて、チルト操作量Ｂｙを取得する（ステップＳ４０４）。すなわち、十字キー１３４を操作することによるチルト動作は、十字キー１３４の上下方向キーのいずれかを押下している間おこなうので、該当するキーの押下時間に基づいたチルト操作量Ｂｙが取得される。
【０１０５】
次にアングル制御処理部１１３は、実際のチルト動作量を示すＢ'ｙを算出する（ステップＳ４０５）。このチルト動作量Ｂ'ｙは、係数Ａｙとチルト操作量Ｂｙとを乗じることで算出する。
【０１０６】
このようにしてチルト動作量Ｂ'ｙを求めると、アングル制御処理部１１３は、ミラーユニット３００を制御し、ミラー２１０をチルト動作量Ｂ'ｙ分チルト回動させる。すなわち、第１のアクチュエータ３１１を制御することで、Ｘ回動軸まわりにＢ'ｙ分ミラー２１０を回動させる（ステップＳ４０６）。
【０１０７】
このときアングル制御処理部１１３は、画像処理部１１４との協働により、チルト動作量を示すチルトインジケータＴＩを表示部１４０に表示する（ステップＳ４０７）。すなわち、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）に示すように、十字キー１３４の上下方向キーの操作に応じて、表示部１４０に表示される画像のアングルが上下方向に変化する（チルト）とともに、その変化量を示すチルトインジケータＴＩが表示される。
【０１０８】
このようにして、チルト動作をしている間、ブレ補正処理部１１２は、ヨーのブレ補正動作を実行する（ステップＳ４０８）。ここでは、ステップＳ２００のブレ補正量算出処理で算出したブレ補正量に基づいて、ステップＳ３００のブレ補正処理を実行するが、チルト動作をしている間は、ヨーのブレについてのみブレ補正をおこなう。
【０１０９】
このような動作が、十字キー１３４の上下方向キーが操作されている間繰り返し実行されることで（ステップＳ４０９：Ｎｏ）、ユーザによる操作量に対応したチルト撮影が実現される。この場合において、デジタルカメラ１００の本体は静止させている。つまり、本体を上下方向に回動させずにチルト撮影が実現される。この場合において、ヨーについてのブレ補正はおこなわれているので、チルト動作をおこないながら、ヨーのブレは補正されるので、手ブレのない動画像を得ることができる。そして、十字キー１３４の操作が終了するとともに（ステップＳ４０９：Ｙｅｓ）、図８に示す動画撮像処理のフローに戻る。
【０１１０】
一方、十字キー１３４の左右方向キーが操作されパンが指示された場合（ステップＳ４０１：Ｎｏ）も、上記チルト動作と同様の処理をおこなうことで、パン動作が実行されることになる。この場合、アングル制御処理部１１３は、ブレ補正処理部１１２との協働により、撮像画像の横方向画角θvxを算出する（ステップＳ４１０）。ここでは、撮像画像の横方向サイズＸ’を画像処理部１１４から取得し、上記数５のＹ’に代えてＸ’を代入して演算することで、θvxが算出される。
【０１１１】
また、アングル制御処理部１１３は、チルト動作時に算出した係数Ａｙと同様の方法によって、横方向の画角に応じて変化する係数Ａｘを算出する（ステップＳ４１１）。そして、十字キー１３４の左右方向キーの操作時間に基づくパン操作量Ｂｘを取得し（ステップＳ４１２）、算出した係数Ａｘを乗じることで、パン動作量Ｂ'ｘを算出すると（ステップＳ４１３）、ミラーユニット３００を制御することで、ミラー２１０をＺ回動軸まわりにＢ'ｘ分回動させてパン動作をおこなうとともに、パン動作量を示すパンインジケータＰＩを表示部１４０に表示する（ステップＳ４１４、ステップＳ４１５）。このようなパン動作の間、ブレ補正処理部１１２は、ピッチ方向のブレ補正動作を実行する（ステップＳ４１６）。そして、このような動作を、十字キー１３４の左右方向キーが操作されている間繰り返し実行する（ステップＳ４１７：Ｎｏ）。
【０１１２】
このような動作により、図１２（ｄ）〜図１２（ｆ）に示すように、十字キー１３４の左右方向キーの操作に応じて、表示部１４０に表示される画像のアングルが左右方向に変化する（パン）とともに、その変化量を示すパンインジケータＰＩが表示される。この場合において、デジタルカメラ１００の本体は静止している。つまり、本体を左右方向に回動させずにパン撮影が実現される。この場合において、ピッチについてのブレ補正はおこなわれているので、パン動作をおこないながら、ピッチのブレは補正されるので、手ブレのない動画像を得ることができる。
【０１１３】
そして、十字キー１３４の操作が終了するとともに（ステップＳ４１７：Ｙｅｓ）、図８に示す動画撮像処理のフローに戻る。
【０１１４】
動画撮像処理のフローでは、動画撮影のストップボタンとして機能するシャッタボタン１３１の操作があるまで、上述した、撮像動作、ブレ補正量算出動作、ブレ補正動作、および、パン・チルト動作が実行され、動画像の撮像がおこなわれる（ステップＳ１０５：Ｎｏ）。そして、シャッタボタン１３１が操作されることで、動画像の撮像停止が指示されると（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、撮像処理部１１１は、撮像動作を停止させる。この場合、アングル制御処理部１１３は、ミラーユニット３００を制御し、ミラー２１０を基準位置に復帰させる（ステップＳ１０６）。また、ブレ補正処理部１１２が、今回の動画撮像処理におけるブレ補正処理で記録したブレ検出処理をクリアして（ステップＳ１０７）、すべての処理が終了する。
【０１１５】
以上説明したように、本発明を上記実施形態の如く適用することで、屈曲光学式のデジタルカメラに用いられている屈曲用ミラー（反射体）を、ユーザ操作に応じて２軸方向に回動させることができるので、カメラ本体の回動や移動を伴わずに、チルト撮影やパン撮影をおこなうことができる。すなわち、カメラ本体を静止させた状態でチルトやパンをおこなって、撮像画像のアングルを変化させることができるので、軽量・小型な屈曲光学式のデジタルカメラでの動画撮影時などにおける手ブレや像ブレの発生を防止することができる。
【０１１６】
また、チルト動作がおこなわれている間はピッチに対するブレ補正動作を停止し、パン動作がおこなわれている間はヨーに対するブレ補正動作を停止しているので、カメラを向けている方向と実際に撮像される被写体とのズレが生じることを回避できるとともに、パン・チルト動作とブレ補正を同時におこなった場合に起こりうる、いわゆる揺れ戻しの発生を軽減することができる。この場合、ユーザのスイッチ操作によって、チルト動作もしくはパン動作が実行されていることを確実に判別することができるので、揺れ戻しを軽減させるための特別な構成を必要としない。よって、簡易な構成でブレ補正制御を実現させることができる。
【０１１７】
また、入射光を適切に撮像素子２３０に屈曲させる角度を維持した状態で、ミラー２１０をＺ回動軸まわりに回動させるので、パン回動範囲のどの位置にパンさせた場合でも、撮像画像の横方向に歪みや傾きが発生しない。
【０１１８】
さらに、パン・チルト動作時には、パン・チルトの操作量とその時の画角に基づいて、ミラー２１０の回動速度を変化させることで、撮像画像上での移動速度が等速となるように制御しているので、動画撮影時の画像変化がスムースであり、結果として像揺れなどのない見やすい動画像を得ることができる。同様に、ブレ補正動作時においても、ミラー２１０の位置に応じて回動速度（駆動角速度）が等速となるよう制御しているので、ブレ補正による像揺れも軽減することができる。
【０１１９】
上記実施形態は一例であり、本発明の適用範囲はこれに限られない。すなわち、種々の応用が可能であり、あらゆる実施の形態が本発明の範囲に含まれる。
【０１２０】
例えば、上記実施形態では、ミラー２１０を回動させるアクチュエータをボイスコイルモータによって構成したが、これに限られず、例えば、圧電アクチュエータやバイモルフ型ピエゾ・アクチュエータなどから構成してもよい。また、上記実施形態で示したミラー２１０を保持する構成は一例であり、ミラー２１０をチルト回動（ピッチ補正回動）、及び／又は、パン回動（ヨー補正回動）させるよう保持できるのであれば、ミラー２１０を保持する構成は上記実施形態に示したものに限られず、任意のものを採用してもよい。
【０１２１】
また、上記実施形態では、角度変位（ブレ量）と同量の回動量でミラー２１０を回動させてブレを補正したが、回動量はこれに限られず、例えば、ブレ量の１／２の回動量で逆方向に回動させることで補正してもよい。その他、上記実施形態で示した、ミラー２１０の回動量や駆動角速度などを求める方法は一例であり、任意の方法でこれらを算出して回動させてもよい。
【０１２２】
また、上記実施形態では、検出した角速度に基づいて、角度変位（ブレ量）を随時予測しながらブレ補正をおこなったが、予測動作をおこなわずに、ピッチ検出部４００ａおよびヨー検出部４００ｂの検出値に基づいて随時補正動作をおこなうようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の実施形態にかかるデジタルカメラの外観構成を示す図であり、（ａ）はデジタルカメラの正面を示し、（ｂ）はデジタルカメラの背面を示す。
【図２】図１に示すデジタルカメラの光学ユニットを説明するための図であり、（ａ）は光学ユニットの位置を説明するための図であり、（ｂ）は光学ユニットの構成を概略的に示す図である。
【図３】図２に示す光学ユニットの詳細な構成例を示す図である。
【図４】図３に示すミラーユニット構成を示す図であり、（ａ）はデジタルカメラの正面方向から見たミラーユニットの構成を示し、（ｂ）はデジタルカメラの側面方向から見たミラーユニットの構成を示す。
【図５】本発明の実施形態にかかるデジタルカメラにおけるＸ回動軸およびＺ回動軸、ピッチおよびヨー、などを説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態にかかるデジタルカメラの内部構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示す制御部によって実現される機能構成を示す機能ブロック図である。
【図８】本発明の実施形態において実行される動画撮像処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８に示す動画撮像処理において実行されるブレ補正量算出処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図８に示す動画撮像処理において実行されるブレ補正処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図８に示す動画撮像処理において実行されるパン・チルト処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態にかかるパン・チルト動作を説明するための図であり、（ａ）〜（ｃ）はチルト動作時の画面表示例などを示し、（ｄ）〜（ｆ）はパン動作時の画面表示例などを示す。
【符号の説明】
【０１２４】
１００…デジタルカメラ、１１０…制御部、１１１…撮像処理部、１１２…ブレ補正処理部、１１３…アングル制御処理部、１１４…画像処理部、１２０…測距・測光部、１３１…シャッタボタン、１４０…表示部、１５０…記憶部、１５１…撮像画像格納領域、１５２…プログラム格納領域、２００…光学ユニット、２１０…ミラー、２２０…レンズユニット、２３０…撮像素子、３００…ミラーユニット、３１０…第１の保持体、３１１…第１のアクチュエータ、３２０…第２の保持体、３２１…第２のアクチュエータ、４００ａ…ピッチ検出部、４００ｂ…ヨー検出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラに関し、特に、屈曲光学式デジタルカメラにおけるブレ補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、入射光を屈曲させて撮像素子に結像させるデジタルカメラが知られている（例えば、特許文献１）。このような、屈曲光学式のデジタルカメラでは、本体内にレンズユニットなどを構成することができるので、例えば、沈胴式レンズを有するデジタルカメラなどと異なり、デジタルカメラの本体外部にレンズを突出させることなく、ズーム機能やオートフォーカス機能を実現することができるので、外面がフラットでコンパクトなデジタルカメラを実現することができる。
【０００３】
このようなデジタルカメラでは、静止画撮影（スチル撮影）が基本機能となるが、付加機能として動画撮影（ビデオ撮影）機能を有しているものも多い。動画撮影の場合、スチル撮影とは異なり、カメラ本体を動かすことによる撮影技法もあり、例えば、カメラを横方向に移動もしくは回動させるパン撮影や、カメラを縦方向に回動させるチルト撮影などが知られている。
【特許文献１】特開２００４−２１９５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した屈曲光学式のデジタルカメラは、小型・軽量であるため手ブレなどが発生しやすい。このため、屈曲光学式のデジタルカメラで動画撮影をおこなった場合、カメラ本体を動かしてパンやチルト撮影をおこなうと、手ブレなどが極めて発生しやすいことになる。
【０００５】
一方で、デジタルカメラの多くには手ブレ補正機能を有しているものもあるが、これらの多くは、レンズや撮像素子をシフトさせるものであり、コンパクトな屈曲光学式のデジタルカメラでは、そのような機構を実装させることが困難である。
【０００６】
本発明は上記実状に鑑みてなされたもので、屈曲光学式のデジタルカメラでブレのない画像撮像を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るデジタルカメラは、
動画撮像機能を有し、反射体によって入射光を屈曲して撮像素子に被写体像を結像させるデジタルカメラにおいて、
前記反射体を回動駆動させる駆動手段と、
ユーザにより操作され、操作に応じた入力信号を生成するユーザ操作手段と、
前記駆動手段を制御し、前記ユーザ操作手段からの入力信号に基づいて前記反射体を回動させ、撮像画像のチルト及び／又はパンをおこなうアングル制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記デジタルカメラにおいて、
前記駆動手段は、
前記反射体の中心軸であって、前記デジタルカメラの水平方向に平行し、かつ、前記反射体への入射光軸に直交する第１の軸まわりに前記反射体を回動駆動する第１の駆動手段と、
前記反射体を前記デジタルカメラの垂直方向に平行する第２の軸まわりに回動駆動させる第２の駆動手段と、をさらに備えていることが望ましく、この場合、
前記アングル制御手段は、前記ユーザ操作手段からの入力信号に基づき、チルト動作が指示された場合は前記第１の駆動手段を制御し、パン動作が指示された場合は前記第２の駆動手段を制御することが望ましい。
【０００９】
このような構成によれば、屈曲光学式のデジタルカメラに用いられている反射体（ミラー）をユーザ操作によって２軸方向に回動させることができるので、カメラ本体を動かすことなくパンやチルト動作をおこなって撮像画像のアングルを変化させることができる。カメラ本体を動かす必要がないため、動画像撮影時の手ブレの発生を防止するとともに、パンやチルトなどの撮影技法を用いることができる。
【００１０】
上記デジタルカメラは、
前記デジタルカメラにおける、前記第１の軸まわりの動きおよび前記第２の軸まわりの動きを検出する動き検出手段と、
前記駆動手段を制御し、前記動き検出手段による検出に基づいて前記反射体を回動させ、撮像画像におけるブレを補正するブレ補正手段と、をさらに備えていることが望ましく、この場合、
前記ブレ補正手段は、前記アングル制御手段がチルト動作をおこなっている間は前記第２の軸まわりの動きにかかるブレ補正のみをおこない、前記アングル制御手段がパン動作をおこなっている間は前記第１の軸まわりの動きにかかるブレ補正のみをおこなうことが望ましい。
【００１１】
このような構成によれば、反射体（ミラー）の回動動作によってブレ補正をおこなうことができる。この場合、ユーザ操作によってチルト動作がおこなわれている場合は横方向のブレ補正のみをおこない、パン動作がおこなわれている場合は縦方向のブレ補正のみをおこなうので、パン・チルト動作とブレ補正動作を同時におこなった場合に起こりうる揺れ戻しなどの像揺れを軽減することができる。
【００１２】
上記デジタルカメラにおいて、
前記アングル制御手段は、前記反射体が等速で回動するよう前記駆動手段を制御することが望ましい。
【００１３】
このような構成によれば、例えば、ブレ補正時において、反射体（ミラー）がどの位置にあってもブレ補正のための回動速度が等速となるよう制御することで、ブレ補正に伴う撮像画像上の画像移動がスムースになり、像揺れのない撮像画像を得ることができる。
【００１４】
上記デジタルカメラにおいて、
前記アングル制御手段は、前記ユーザ操作手段からの入力信号に基づく操作量に応じて、前記反射体の回動速度が変化するよう前記駆動手段を制御することが望ましい。
【００１５】
このような構成によれば、例えば、ユーザ操作によるパン・チルト動作をおこなっている場合に、その操作量に応じて反射体（ミラー）の回動速度を変化させ、撮像画像上では等速に移動しているように制御することができる。これにより、パン・チルトに伴う撮像画像上の画像移動がスムースになり、像揺れのない撮像画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、屈曲光学式のデジタルカメラに用いられている反射体を、ユーザ操作に応じて回動させるので、カメラ本体を動かすことなくパン・チルト撮影をおこなうことができ、ブレや像揺れなどのない動画像撮像を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明にかかる実施形態を、図面を参照して以下説明する。本実施形態では、動画像撮影機能を有するデジタルカメラに本発明を適用した場合を以下説明する。すなわち、本実施形態にかかるデジタルカメラは、基本機能としてスチル画像の撮像機能を有しているデジタルカメラに動画像撮像機能が付加機能として備えられているものである。
【００１８】
本実施形態にかかるデジタルカメラ１００の外観構成を、図１を参照して説明する。図１は本実施形態にかかるデジタルカメラ１００の外観例を示す図（図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は背面図）である。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、デジタルカメラ１００の正面には、入射窓１０、測距・測光部１２０、などが構成されている。また、図１（ｂ）に示すように、デジタルカメラ１００の背面には、操作部１３０として、例えば、ズームボタン１３２、モード切替スイッチ１３３、十字キー１３４、ボタン群１３５、などが構成される他、デジタルカメラ１００の上面部には、シャッタボタン１３１が構成される。また、デジタルカメラ１００の背面には、表示部１４０が構成されている。
【００２０】
入射窓１０は、デジタルカメラ１００による撮像時に、撮像対象（被写体）を示す光をデジタルカメラ１００内部に入射させるために設けられた開口部と、当該開口部を覆う透明部材などから構成されている。
【００２１】
測距・測光部１２０は、オートフォーカス（ＡＦ：Auto Focus）機能や自動露出（ＡＥ：Auto Exposure）機能を有する通常のカメラなどに一般的に用いられている測距・測光装置から構成され、ＡＦ動作時に必要となる被写体までの距離の測定や、ＡＥ動作時に必要となる外部光量や被写体光量などの検出をおこなう。
【００２２】
シャッタボタン１３１は、デジタルカメラ１００の撮像動作に関する操作をおこなうためのボタンである。シャッタボタン１３１は、スチル画像撮像時は通常のシャッタボタンとして機能し、動画像撮像時は、撮像動作の開始を指示するためのスタートボタン、および、撮像動作の終了を指示するためのストップボタンとして機能する。
【００２３】
ズームボタン１３２は、デジタルカメラ１００のズーム機能を動作させるためのボタンである。
【００２４】
モード切替スイッチ１３３は、例えば、スライド式のスイッチにより構成され、デジタルカメラ１００が有する複数の動作モードの切替などに用いられる。本実施形態では、スチル撮影モードと動画撮影モードの切替に用いられるものとする。
【００２５】
十字キー１３４は、ユーザによる種々の入力操作をおこなうためのキーであり、左方向キー、右方向キー、上方向キー、下方向キーの４方向キーから構成されている。本実施形態では、動画撮影時のパン・チルト操作（詳細後述）をおこなうために用いられるものとする。この場合、左方向キーを操作すると左方向へパンし、右方向キーを操作すると右方向へパンし、上方向キーを操作すると上方向にチルトし、下方向キーを操作すると下方向にチルトする。
【００２６】
ボタン群１３５は、デジタルカメラ１００の有する種々の機能を操作するためのボタンであり、例えば、表示部１４０にメニュー画面を表示させるためのメニューボタンや、表示部１４０の表示・非表示を選択するためのディスプレイボタン、などとして用いられる。
【００２７】
表示部１４０は、例えば、液晶表示装置から構成され、撮影時の被写体画像や撮像画像などを表示する。また、デジタルカメラ１００の各種機能の実行時に用いられる種々の画面を表示する。
【００２８】
本実施形態にかかるデジタルカメラ１００は、入射光を屈曲させて撮像素子に結像させる、いわゆる屈曲光学式のデジタルカメラであるものとする。このような、屈曲光学式を実現するための光学ユニット２００が、図２（ａ）の破線で示す位置に構成されている。すなわち、デジタルカメラ１００の正面部に構成されている入射窓１０に対応する位置に構成されている。
【００２９】
光学ユニット２００の構成を図２（ｂ）を参照して説明する。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すデジタルカメラ１００の側面図（デジタルカメラ１００の背面側から向かって左側側面を示す）であり、デジタルカメラ１００の内部に構成されている光学ユニット２００の構成を模式的に示している。図示するように、光学ユニット２００は、主に、ミラー２１０、レンズユニット２２０、撮像素子２３０、などから構成されている。
【００３０】
ミラー２１０は、入射窓１０から入った入射光を屈曲させるためのミラー（反射体）であり、図２（ｂ）に示すように、入射窓１０に対応する位置に傾斜して配置されている。これにより、入射窓１０に入った入射光が、デジタルカメラ１００の下部方向に屈曲される。
【００３１】
レンズユニット２２０は、複数のレンズ群から構成され、ミラー２１０によって屈曲された被写体光がレンズユニット２２０を透過する。
【００３２】
撮像素子２３０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）などの光電変換素子などから構成され、ミラー２１０により屈曲され、レンズユニット２２０を透過した被写体光を受光し、受光量に応じた電気信号を生成することで、撮像画像データを生成する。なお、撮像素子２３０は、所定のＡＤＣ（Analog-Digital Converter：アナログ−デジタル変換器）を備えているものとし、生成された電気信号をデジタル変換することで、撮像画像のデジタルデータが生成される。
【００３３】
図２（ｂ）に示すように、本実施形態では、デジタルカメラ１００の底面付近において、受光面がデジタルカメラ１００の上部方向を向き、かつ、底面と平行するような位置に撮像素子２３０が配置される。この場合において、ミラー２１０は、屈曲させた入射光が撮像素子２３０に垂直に入射する角度で傾斜される。本実施形態では、デジタルカメラ１００の鉛直方向に入射光を屈曲させるので、デジタルカメラ１００の正面に垂直に向かう被写体光の光軸と、ミラー２１０の反射面とのなす狭角が４５°もしくは略４５°となる傾斜でミラー２１０が配置される。この角度を以下「基準角度」という。
【００３４】
光学ユニット２００の詳細な構成を、図３を参照して説明する。図３は、光学ユニット２００の構成例を示す斜視図である。図示するように、光学ユニット２００は、台座２０１上に、ミラー２１０、レンズユニット２２０、撮像素子２３０が設置されている。
【００３５】
本実施形態にかかるミラー２１０は、回動可能に構成されており、ミラー２１０を回動させるためのミラーユニット３００内に収納された状態で台座２０１に設置される。ミラーユニット３００の構成については後述する。
【００３６】
レンズユニット２２０は、フォーカス用レンズ２２０ａ、ズーム用レンズ２２０ｂ、光学動作部２２１、レンズ支持体２２２、レンズ駆動部２２３、などから構成されている。
【００３７】
フォーカス用レンズ２２０ａおよびズーム用レンズ２２０ｂは、レンズ支持体２２２によって保持された可動レンズであり、それぞれが図中の両矢印に示す方向に移動する。ここで、レンズ支持体２２２は、フォーカス用レンズ２２０ａの一端を指示する支持体２２２ａと、ズーム用レンズ２２０ｂの一端を指示する支持体２２２ｂ、および、フォーカス用レンズ２２０ａとズーム用レンズ２２０ｂのそれぞれの他端を指示する２２２ｃから構成されている。支持体２２２ａと支持体２２２ｂは、例えば、ラックアンドピニオン機構を備えている。このような支持体２２２ａと支持体２２２ｂは、例えば、モータやギアなどから構成されているレンズ駆動部２２３によってそれぞれが回転駆動される。この動作により、フォーカス用レンズ２２０ａおよびズーム用レンズ２２０ｂが移動する。
【００３８】
ここで、フォーカス用レンズ２２０ａは、測距・測光部１２０の動作に基づくＡＦ機能により動作する。また、ズーム用レンズ２２０ｂは、ズームボタン１３２の操作により動作する。
【００３９】
光学動作部２２１は、例えば、固定レンズや絞り羽、シャッタ機構、などから構成され、フォーカス用レンズ２２０ａおよびズーム用レンズ２２０ｂを透過した被写体光を撮像素子２３０に結像させるとともに、設定された露出に応じた絞りによるシャッタ動作をおこなう。
【００４０】
次に、図３に示すミラーユニット３００の構成を、図４を参照して説明する。図４（ａ）は、ミラーユニット３００を入射窓１０側から見た平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に対応した側面図である。すなわち、図４（ａ）は、デジタルカメラ１００の正面から見たミラーユニット３００を示し、図４（ｂ）は、デジタルカメラ１００の背面側から向かって左側側面から見たミラーユニット３００を示している。
【００４１】
図示するように、ミラーユニット３００は、台座３０１、第１の保持体３１０、第１のアクチュエータ３１１、固定支持体３１２、可動支持体３１３、第２の保持体３２０、第２のアクチュエータ３２１、などから構成される。
【００４２】
第１の保持体３１０は、ミラー２１０の裏面（反射面の裏側）を覆うとともに、ミラー２１０の反射面が露出するようミラー２１０を保持する。このようにミラー２１０を保持した第１の保持体３１０は、第２の保持体３２０によって保持される。
【００４３】
この場合において、第１の保持体３１０は、図４（ａ）に示すＸ−Ｘ’軸を中心に回動可能となるよう第２の保持体３２０に保持された、いわゆるジンバルである。すなわち、第１の保持体３１０によって保持されたミラー２１０が、Ｘ−Ｘ’軸を中心に回動可能に保持されることになる。ここで、Ｘ−Ｘ’軸（以下、「Ｘ回動軸」とする）は、ミラー２１０の長手方向に平行なミラー２１０の中心軸である。より詳細には、図５に示すように、シャッタボタン１３１が上面となるようデジタルカメラ１００を水平設置した場合において、デジタルカメラ１００の正面に垂直に入射する入射光の光軸と直交するデジタルカメラ１００の水平軸である。
【００４４】
第２の保持体３２０は、図４（ｂ）に示すように、上部が入射窓１０側に突出した形状を有している。このような形状の第２の保持体３２０に保持されることで、第１の保持体３１０は、ミラー２１０が基準角度となるようミラー２１０を保持することになる。
【００４５】
第１のアクチュエータ３１１および第２のアクチュエータ３２１は、第１の保持体３１０および第２の保持体３２０によって保持されているミラー２１０を回動させるためのアクチュエータであり、例えば、直線運動を発生するボイスコイルモータによって構成される。図４（ａ）に示すように、第１のアクチュエータ３１１は、図中のＺ−Ｚ’軸に平行する方向に直線運動が発生するよう台座３０１に固定され、第２のアクチュエータ３２１は、図中のＸ回動軸に平行する方向に直線運動が発生するよう台座３０１に固定される。
【００４６】
この場合、第１のアクチュエータ３１１は、両矢印ＺＡ−ＺＡ’が示すように、Ｘ回動軸を基準に両方向に直線運動を発生する。また、第２のアクチュエータ３２１は、両矢印ＸＡ−ＸＡ’が示すように、Ｚ−Ｚ’軸を基準に両方向に直線運動を発生する。ここで、Ｚ−Ｚ’軸は、図５に示すように、シャッタボタン１３１が上面となるようデジタルカメラ１００を水平設置した場合におけるデジタルカメラ１００の垂直軸に平行する軸である。
【００４７】
そして、第２の保持体３２０は、図４（ｂ）に示すように、Ｚ−Ｚ’軸（以下、「Ｚ回動軸」とする）を中心に回動可能となるよう台座３０１に保持された、いわゆるジンバルである。より詳細には、台座３０１から入射窓１０方向に垂直に突出している上部ステー３０１ａと下部ステー３０１ｂによって、第２の保持体３２０が回動可能に挟持されている。
【００４８】
そして、第１のアクチュエータ３１１が発生した直線運動は、固定支持体３１２と可動支持体３１３を介して第１の保持体３１０に作用する。ここで、固定支持体３１２は、図４（ａ）に示すように、例えば、略角柱形状の支持体であり、一端が第１のアクチュエータ３１１の可動部に固定され、第１のアクチュエータ３１１からミラー２１０の背面に突出している。この場合、固定支持体３１２の長手方向の中心線がＸ−Ｘ’軸と一致する位置が第１のアクチュエータ３１１の基準位置となる。そして、第１のアクチュエータ３１１の駆動とともに固定支持体３１２も上下方向（図４（ａ）に示す両矢印ＺＡ−ＺＡ’方向）に移動する。
【００４９】
また、可動支持体３１３は、図４（ｂ）に示すように、略棒状の形状であり、一端が第１の保持体３１０に固定され、他端が固定支持体３１２と回動可能に接続されている。この可動支持体３１３は、第１のアクチュエータ３１１が基準位置にあるときは、その長手方向の中心線が、Ｘ−Ｘ’軸と直交するデジタルカメラ１００の水平軸と平行する。ここで、可動支持体３１３との接続部分における固定支持体３１２の断面は、図４（ｂ）に示すように、ミラー２１０側が開口した略コの字形状となっている。このようなコの字形の開口部に、図４（ｂ）に示すような略球形の形状となっている可動支持体３１３の端部が接続される。つまり、このような略球形の端部が固定支持体３１２の開口部で係合することで回動可能に接続されている。この場合において、第１のアクチュエータ３１１が基準位置にあるとき、側面から見た可動支持体３１３と固定支持体３１２との角度は、図４（ｂ）に示すように略直角となる。このように固定支持体３１２と可動支持体３１３とが接続されているので、第１のアクチュエータ３１１による固定支持体３１２の上下移動に応じて、側面から見た可動支持体３１３と固定支持体３１２との角度が変化することになる。
【００５０】
このような可動支持体３１３のもう一方の端部は、ミラー２１０の中心位置に対応する位置で第１の保持体３１０と固定されている。上述したように、第１の保持体３１０はＸ−Ｘ’軸まわりに回動可能に第２の保持体３２０に保持されているので、固定支持体３１２の上下移動に応じて固定支持体３１２の角度が変化すると、第１の保持体３１０が、図４（ｂ）の両矢印ａ−ａ’方向に回動することになる。すなわち、第１の保持体３１０に保持されているミラー２１０が、第１のアクチュエータ３１１の動作によってＸ−Ｘ’軸まわりに回動することになる。
【００５１】
一方、第２のアクチュエータ３２１が発生した直線運動は、第２の保持体３２０に作用する。この場合、第２の保持体３２０は、Ｚ回動軸を中心に回動可能に保持されているため、第２のアクチュエータ３２１がＸ回動軸方向に発生させた直線運動を第２の保持体３２０に作用させることによって、第２の保持体３２０はＺ回動軸を中心に回動する。この場合、第２の保持体３２０に保持されている第１の保持体３１０は、Ｚ回動軸まわりに回動することになる。ミラー２１０は第１の保持体３１０によって保持されているので、第２のアクチュエータ３２１の動作により、ミラー２１０がＺ回動軸まわりに回動することになる。
【００５２】
本実施形態では、このようにミラー２１０を回動させるミラーユニット３００の動作により、デジタルカメラ１００の動画撮影機能で動画像を撮像する際に、ビデオ撮影技法の一種である「パン」や「チルト」をおこなう。通常のビデオ撮影技法におけるパンとは、カメラ本体を横方向に回動もしくは移動させることで、画面を横方向に移動させる技法である。また、チルトは、カメラ本体を縦方向に回動させることで、画面を縦方向に移動させる技法である。
【００５３】
上述したように、本実施形態にかかるデジタルカメラ１００は、屈曲光学方式を採用した、軽量・小型なデジタルカメラである。このように、本体が小型で軽量な場合、撮影者の手の動きなどの影響を受けやすい。よって、このようなカメラに動画撮影機能が備えられている場合、本体を動かすパンやチルトをおこなうことは、像ブレ発生の要因となる。
【００５４】
本実施形態にかかるデジタルカメラ１００は、Ｘ回動軸まわりとＺ回動軸まわりの２軸方向にミラー２１０を回動することができる。Ｘ回動軸まわりにミラー２１０を回動させれば、撮像画像の縦方向に入射光が変化する。すなわち、カメラ本体を縦方向に回動させるチルト撮影と同じ効果が得られる。同様に、ミラー２１０をＺ回動軸まわりに回動させれば、撮像画像の横方向に入射光が変化する。よって、カメラ本体を横方向に回動させるパン撮影と同じ効果が得られることになる。本実施形態では、以下、Ｘ回動軸まわりのミラー２１０の回動を「チルト回動」とし、Ｚ回動軸まわりのミラー２１０の回動を「パン回動」とする（図４参照）。
【００５５】
また、本実施形態にかかるデジタルカメラ１００は、ブレ補正機能を有しているものとする。この場合、Ｘ回動軸に平行する方向の水平軸、および、Ｚ回動軸に平行する方向の垂直軸まわりの回転がデジタルカメラ１００に発生した場合に起こる像ブレを補正するものとする。ここでは、図５に示すように、Ｘ回動軸に平行な水平軸まわりの動きを「ピッチ」とし、Ｚ回動軸に平行な垂直軸まわりの動きを「ヨー」とする。
【００５６】
本実施形態のデジタルカメラ１００は、図５に示すように、デジタルカメラ１００に発生するピッチを検出するためのピッチ検出部４００ａと、ヨーを検出するためのヨー検出部４００ｂを備える。ピッチ検出部４００ａおよびヨー検出部４００ｂは、例えば、振動ジャイロや音片ジャイロなどを利用した角速度センサによって構成される。すなわち、ピッチ検出部４００ａは、Ｘ回動軸に平行する水平軸まわりの動きの角速度を検出することでピッチを検出する。同様に、ヨー検出部４００ｂは、Ｚ回動軸に平行する垂直軸まわりの動きの角速度を検出することでヨーを検出する。
【００５７】
ブレ補正においては、発生したピッチ及び／又はヨーと反対方向に入射光を変化させるようミラー２１０を回動制御する。本実施形態では、以下、ブレ補正機能によるミラー２１０のＸ回動軸まわりの回動を「ピッチ補正回動」とし、Ｚ回動軸まわりのミラー２１０の回動を「ヨー補正回動」とする（図４参照）。
【００５８】
次に、デジタルカメラ１００の内部構成を、図６を参照して説明する。図６は、デジタルカメラ１００の内部構成を示すブロック図である。図示するように、本実施形態にかかるデジタルカメラ１００は、上述した測距・測光部１２０、操作部１３０、表示部１４０、光学ユニット２００、撮像素子２３０、ミラーユニット３００、ピッチ検出部４００ａ、ヨー検出部４００ｂを制御する制御部１１０と、記憶部１５０を備えている。
【００５９】
制御部１１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）やワークエリアとなるメモリ（レジスタやＲＡＭ（Random Access Memory）など）から構成され、デジタルカメラ１００の各部を制御する。また、所定の動作プログラムを実行することで、後述する各処理を実現する。
【００６０】
記憶部１５０は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュメモリなどの記憶装置から構成され、デジタルカメラ１００の動作を実行するために必要な各種データを記憶する。本実施形態では、図６に示すように、撮像画像格納領域１５１、プログラム格納領域１５２、などの記憶領域が記憶部１５０に作成され、各記憶領域に所定の情報が格納される。
【００６１】
撮像画像格納領域１５１は、デジタルカメラ１００が撮像した画像を示す画像データを格納する。なお、撮像画像格納領域１５１については、デジタルカメラ１００に着脱可能なリムーバブル式の記憶装置（メモリカードなど）に構成されていてもよい。
【００６２】
プログラム格納領域１５２は、制御部１１０が実行する動作プログラムを格納する。プログラム格納領域１５２に格納されている動作プログラムを制御部１１０が実行することで、制御部１１０は、図７の機能ブロック図に示すような機能を実現する。すなわち、制御部１１０は、プログラムの実行によって、撮像処理部１１１、ブレ補正処理部１１２、アングル制御処理部１１３、画像処理部１１４、などとして機能する。
【００６３】
撮像処理部１１１は、光学ユニット２００および撮像素子２３０を駆動制御することで、撮像動作を実行する。
【００６４】
ブレ補正処理部１１２は、ピッチ検出部４００ａおよびヨー検出部４００ｂによる検出値に基づいてミラーユニット３００を制御し、ミラー２１０を回動させることで撮影時のブレ補正動作を実行する。
【００６５】
アングル制御処理部１１３は、動画像の撮像動作中における操作部１３０（十字キー１３４）の操作に応じてミラーユニット３００を制御し、ミラー２１０を２軸方向に回動させるパン・チルト動作によって撮像画像のアングルを変化させる。本実施形態では、このアングル変化によってフレーミングをおこなう（詳細後述）。
【００６６】
画像処理部１１４は、撮像処理部１１１の制御により撮像素子２３０によって生成された撮像画像データに所定の画像処理（例えば、データ圧縮処理など）をおこなうとともに、処理した画像データを撮像画像格納領域１５１に格納する。
【００６７】
本実施形態では、制御部１１０がプログラムを実行することにより、上記機能構成が論理的に実現されるが、これらの機能は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：特定用途向け集積回路）などのハードウェアによって構成されてもよい。
【００６８】
以上のような構成のデジタルカメラ１００による動作を以下説明する。まず、デジタルカメラ１００を用いて動画像を撮影する際にデジタルカメラ１００が実行する動画撮像処理を、図８に示すフローチャートを参照して説明する。なお、本実施形態では、ブレ補正モードが有効となっている場合の撮像処理を説明する。この動画撮像処理は、デジタルカメラ１００が動画撮影モードで起動されたことを契機に開始される。
【００６９】
処理が開始されてから、シャッタボタン１３１が操作されると、シャッタボタン１３１は、動画撮影のスタートキーとして機能する。この場合、シャッタボタン１３１の操作による入力信号が制御部１１０に入力されると、撮像処理部１１１は撮影開始が指示されたものと判別し（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、撮像動作を開始する（ステップＳ１０２）。
【００７０】
ここでは、例えば、測距・測光部１２０の検出などに応じてフォーカス用レンズ２２０ａやレンズユニット２２０ｃを駆動してＡＦ動作をおこなう他、ズームボタン１３２の操作に応じてズーム用レンズ２２０ｂを駆動してズーム動作などをおこなう。また、レンズユニット２２０ｃや撮像素子２３０を制御することで入射光を画像データに変換して動画像データを順次生成する。
【００７１】
このような撮像動作と並行して、ブレ補正処理部１１２によるブレ補正量算出処理が実行される（ステップＳ２００）。このブレ補正量算出処理を、図９に示すフローチャートを参照して説明する。
【００７２】
処理が開始されると、ブレ補正処理部１１２はまず、ピッチ検出部４００ａおよびヨー検出部４００ｂを制御してそれぞれの検出動作を開始させ、ピッチ検出部４００ａからピッチの角速度検出値を取得するとともに、ヨー検出部４００ｂからヨーの角速度検出値を取得する（ステップＳ２０１）。ここでは、理解を容易にするため、ピッチの角速度検出値とヨーの角速度検出値を合わせてωiと表記する。
【００７３】
次に、ブレ補正処理部１１２は、ステップＳ２０１で取得した角速度検出値ωiを用いて、角度変位θiを算出する（ステップＳ２０２）。この角度変位θiは、例えば、角速度検出値ωiを積分することによって算出する。算出された角度変位θiは、その時点におけるピッチ及び／又はヨーによるデジタルカメラ１００の動きの角度を示す。
【００７４】
ブレ補正処理部１１２は、このように取得および算出した角速度検出値ωiと角度変位θiをワークエリア（メモリ）に順次記録する（ステップＳ２０３）。このような、ブレに関する検出値や算出値の記録を、以下「ブレ検出履歴」とする。
【００７５】
次に、ブレ補正処理部１１２は、算出した角度変位θiに基づいて、補正角θ'iを算出する（ステップＳ２０４）。この補正角θ'iは、ブレ量であるθiにより発生する撮像画像のブレを補正するためにミラー２１０を回動する際の動作角度である。ここでは、例えば、発生したブレ角の反対方向にθ分回動させることでブレを補正することとする。すなわち、補正角θ'iは、「θ'i＝−θi」を演算することで算出することができる。
【００７６】
ここで、ブレ補正処理部１１２は、前回のブレ検出履歴がワークエリアに記録されているか否かを判別する（ステップＳ２０５）。ここでは、ステップＳ２０３の記録が初回であるため、前回の検出履歴はない（ステップＳ２０５：Ｎｏ）。この場合、ブレ補正処理部１１２は、ブレ補正のためにミラー２１０を回動させる際の回動速度である駆動角速度Ｖを設定する。ここでは、駆動角速度Ｖとして、ステップＳ２０１で取得した、ピッチ及び／又はヨーの角速度ωiを設定する（ステップＳ２０６）。
【００７７】
駆動角速度Ｖを設定し、補正動作の実行間隔として予め設定されているサンプリング時間Ｔｓが経過すると（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、図８に示す動画撮像処理のフローに戻る。
【００７８】
動画撮像処理においては、ステップＳ１０２で開始された撮像動作によって撮像された動画像の動画像データが、画像処理部１１４によって処理され、表示部１４０に表示されるとともに、画像データ順次撮像画像格納領域１５１に記録される（ステップＳ１０３）。
【００７９】
このような撮像動作中に、ユーザが十字キー１３４を操作することによるパン・チルト操作がされなければ（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ブレ補正処理部１１２は、ステップＳ２００のブレ補正量算出処理（図９）で求めたブレ補正量に応じたブレ補正をおこなうためのブレ補正処理を実行する（ステップＳ３００）。このブレ補正処理を、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。
【００８０】
処理が開始されると、ブレ補正処理部１１２はまず、このブレ補正処理における初回のブレ補正動作であるか否かを判別する（ステップＳ３０１）。ここでは、ブレ検出履歴の有無に基づいて、初回であるか否かを判別する。すなわち、上述したブレ補正量算出処理（図９）のステップＳ２０５で「前回検出履歴なし」と判別された場合（ステップＳ２０５：Ｎｏ）の処理であれば、初回動作であると判別する（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）。
【００８１】
この場合、ブレ補正処理部１１２は、ミラーユニット３００を制御し、ミラー２１０の角度が、ブレ補正量算出処理（図９）のステップＳ２０４で算出した補正角θ'iとなるまで、駆動角速度Ｖでミラー２１０を回動させる（ステップＳ３０２、ステップＳ３０３：Ｎｏ）。ここでは、第１のアクチュエータ３１１および第２のアクチュエータ３２１の動作量とミラー２１０の回動角との対応関係が予め規定されているものとし、ブレ補正処理部１１２は、この対応関係に基づいて第１のアクチュエータ３１１と第２のアクチュエータ３２１を制御することで、ミラー２１０を駆動角速度Ｖで補正角θ'iとなるまで回動させる。
【００８２】
このような動作により、動画撮影中に発生したピッチ及び／又はヨーに応じて、その角速度と等速でミラー２１０が逆方向に回動し、ピッチ及び／又はヨーによって生じる像ブレが補正される。
【００８３】
ミラー２１０が補正角θ'iまで回動し、検出されたピッチ及び／又はヨーに応じた補正動作がされると（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、図８に示す動画撮像処理のフローに戻る。動画撮像処理においては、撮影終了操作がおこなわれるまで（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、ブレ補正量算出処理（ステップＳ２００）とブレ補正処理（ステップＳ３００）が繰り返し実行される。このように複数回実行されるブレ補正量算出処理の２回目以降の動作を、図９を参照して説明する。
【００８４】
２回目以降の場合、すでにブレ検出値がワークエリアに記録されているので、ブレ補正処理部１１２は、ステップＳ２０５で「ブレ検出履歴あり」と判別する（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）。この場合、ブレ補正処理部１１２は、ブレ検出履歴に基づいてブレ量の予測をおこなう。ここでは、ブレ補正処理部１１２が、予測角速度ωΡiと予測角度変位θΡi+1を算出する（ステップＳ２０７）。この場合、例えば、今回の角速度検出値ωiと、前回の角速度検出値ωi-1とを比較して角加速度ａiを求める。そして、このような角加速度ａiを用いて数１を演算することで、予測角速度ωΡiを求める。
【００８５】
（数１）
ωＰi＝ωi＋ａi・Ｔｓ
【００８６】
また、ブレ補正処理部１１２は、このようにして求めた予測角速度ωΡiと現在の角度変位θiとを用いて数２を演算することで、次回検出時の予測角度変位θΡi+1を求める。
【００８７】
（数２）
θΡi+1＝θi＋ωΡi・Ｔｓ
【００８８】
このようにして、予測角速度ωΡiと予測角度変位θΡi+1とを求めると、ブレ補正処理部１１２は、予測角度変位θΡi+1に基づいて、次回検出時の補正角を予測する。ここでは、今回の補正角θ'iからの増分である予測補正角増分Δθ'i+1を求める（ステップＳ２１０）。
【００８９】
すなわち、１回目のブレ補正処理実行時には、ブレ補正処理（図１０）のステップＳ３０２でθ'iまでミラーを回動させているので、そのときの角度変位からの予測増分だけミラーを回動させれば、予測角度変位θΡi+1に対応した補正をおこなうことができる。よって、ここでは、数３を演算することで、予測補正角増分Δθ'i+1を求める。
【００９０】
（数３）
Δθ'i+1＝θΡi+1−θ'i
【００９１】
ここで、動画撮像中にスムースなブレ補正をおこなうためには、ミラー２１０を等速で回動させることが望ましい。この場合において、ミラー２１０の回動角速度を所定の値に固定して動作させても、画像サイズやズームによる画角変化の影響などにより、ミラー２１０の位置によっては画像上での移動速度が異なってしまい、不自然な画像となってしまう。このような不都合を防止するため、ブレ補正処理部１１２は、そのときのミラー２１０の角度に応じて駆動角速度を算出する。ここでは、基準位置からミラー２１０を回動させた際の駆動角速度Ｖと等速となる可変駆動角速度Ｖ’を算出する（ステップＳ２０９）、ミラー２１０がどの角度位置にあっても、回動速度を等速とすることができる。
【００９２】
ここでは、例えば、ミラー２１０の回動時間をｔ、回転半径をｒとおき、数４に示すような正弦関数を演算することで、駆動角速度Ｖ（＝角速度ωi）と等速となる可変駆動角速度Ｖ’を求めることができる。
【００９３】
（数４）
V'＝r・sin(ωi・t)/t
【００９４】
このようにして、２回目以降のブレ補正動作におけるミラー２１０の駆動角速度を求め、サンプリング時間Ｔｓが経過すると（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、図８に示す動画像撮像処理のフローに戻る。この場合に実行されるブレ補正処理を、図１０を参照して説明する。すなわち、ブレ補正動作が２回目以降となるブレ補正処理の動作である。
【００９５】
２回目以降の場合（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、ブレ補正処理部１１２は、ミラーユニット３００を制御し、ブレ補正量算出処理（図９）のステップＳ２０９で算出した可変駆動角速度Ｖ’でミラー２１０を回動させる（ステップＳ３０４）。ここでは、ステップＳ２０８で算出した予測補正角増分Δθ'i+1の位置となるまで、ミラー２１０を回動させる（ステップＳ３０５：Ｎｏ）。
【００９６】
そして、予測補正角増分Δθ'i+1の位置までミラー２１０が回動すると（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、図８に示す動画像撮像処理のフローに戻る。動画像撮像処理においては、所定の終了指示があるまで（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、ブレ補正量算出処理（ステップＳ２００）とブレ補正処理（ステップＳ３００）が繰り返し実行される。そして、ブレ補正処理によってブレ補正がされながら撮像された動画像の動画像データは、画像処理部１１４によって処理され（ステップＳ１０３）、表示部１４０に表示されるとともに、画像データ順次撮像画像格納領域１５１に記録される。
【００９７】
このようなブレ補正では、２回目以降の補正動作において、ミラー２１０の回動速度を可変駆動角速度Ｖ’とすることで、ブレ補正処理部１１２は、ミラー２１０が基準位置から離れるにつれ、第１のアクチュエータ３１１及び／又は第２のアクチュエータ３２１の駆動速度が徐々に遅くなるよう制御する。これにより、ミラー２１０の回動による画像の移動は、ミラー２１０がどの位置にあっても等速となる。
【００９８】
このようにして、ブレ補正を実行しながら動画撮像をおこなっている際に、十字キー１３４が操作されると（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、アングル制御処理部１１３によりパン・チルト処理が実行される（ステップＳ４００）。このパン・チルト処理を、図１１に示すフローチャートを参照して説明する。
【００９９】
処理が開始されると、アングル制御処理部１１３は、十字キー１３４（操作部１３０）からの入力信号に基づき、チルト操作であるかパン操作であるかを判別する。すなわち、チルトをおこなう場合は上下キーが操作され、パンをおこなう場合は左右キーが操作されるので、十字キー１３４の上下キーが操作されたか否かにより、チルト操作であるかパン操作であるかを判別する（ステップＳ４０１）。
【０１００】
チルト操作である場合（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）、アングル制御処理部１１３は、撮像処理部１１１および画像処理部１１４との協働により、撮像画像の縦方向画角θvyを算出する（ステップＳ４０２）。ここでは、そのときのレンズ焦点距離ｆを撮像処理部１１１から取得し、撮像画像の縦方向のサイズＹ’を画像処理部１１４から取得し、以下の数５を演算することで画角θvyを算出する。
【０１０１】
（数５）
θvy＝2・tan-1(Y'/2f)
【０１０２】
なお、画像処理によって画像を拡大するいわゆるデジタルズーム機能が用いられている場合は、デジタルズームの倍率Ｍを画像処理部１１４から取得し、数５で得られる結果をＭで除することで画角θvyを求めることができる。
【０１０３】
次に、アングル制御処理部１１３は、算出した縦方向の画角θvyに応じた所定の係数Ａｙを算出する（ステップＳ４０３）。この係数Ａｙは、画角が小さくなるほど小さくなる係数であり、現在の画角θvyと、所定の焦点距離f0のときの画角θvy0との比、つまり、「θvy/θvy0」を演算することで求められる。焦点距離f0は、例えば、レンズユニット２２０のズーム性能における最小焦点距離である。そのときの縦方向の画角であるθvy0は、上記数５におけるfに代えてf0を代入することで求められる。
【０１０４】
次にアングル制御処理部１１３は、十字キー１３４（操作部１３０）の上下方向キーの操作時間に基づいて、チルト操作量Ｂｙを取得する（ステップＳ４０４）。すなわち、十字キー１３４を操作することによるチルト動作は、十字キー１３４の上下方向キーのいずれかを押下している間おこなうので、該当するキーの押下時間に基づいたチルト操作量Ｂｙが取得される。
【０１０５】
次にアングル制御処理部１１３は、実際のチルト動作量を示すＢ'ｙを算出する（ステップＳ４０５）。このチルト動作量Ｂ'ｙは、係数Ａｙとチルト操作量Ｂｙとを乗じることで算出する。
【０１０６】
このようにしてチルト動作量Ｂ'ｙを求めると、アングル制御処理部１１３は、ミラーユニット３００を制御し、ミラー２１０をチルト動作量Ｂ'ｙ分チルト回動させる。すなわち、第１のアクチュエータ３１１を制御することで、Ｘ回動軸まわりにＢ'ｙ分ミラー２１０を回動させる（ステップＳ４０６）。
【０１０７】
このときアングル制御処理部１１３は、画像処理部１１４との協働により、チルト動作量を示すチルトインジケータＴＩを表示部１４０に表示する（ステップＳ４０７）。すなわち、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）に示すように、十字キー１３４の上下方向キーの操作に応じて、表示部１４０に表示される画像のアングルが上下方向に変化する（チルト）とともに、その変化量を示すチルトインジケータＴＩが表示される。
【０１０８】
このようにして、チルト動作をしている間、ブレ補正処理部１１２は、ヨーのブレ補正動作を実行する（ステップＳ４０８）。ここでは、ステップＳ２００のブレ補正量算出処理で算出したブレ補正量に基づいて、ステップＳ３００のブレ補正処理を実行するが、チルト動作をしている間は、ヨーのブレについてのみブレ補正をおこなう。
【０１０９】
このような動作が、十字キー１３４の上下方向キーが操作されている間繰り返し実行されることで（ステップＳ４０９：Ｎｏ）、ユーザによる操作量に対応したチルト撮影が実現される。この場合において、デジタルカメラ１００の本体は静止させている。つまり、本体を上下方向に回動させずにチルト撮影が実現される。この場合において、ヨーについてのブレ補正はおこなわれているので、チルト動作をおこないながら、ヨーのブレは補正されるので、手ブレのない動画像を得ることができる。そして、十字キー１３４の操作が終了するとともに（ステップＳ４０９：Ｙｅｓ）、図８に示す動画撮像処理のフローに戻る。
【０１１０】
一方、十字キー１３４の左右方向キーが操作されパンが指示された場合（ステップＳ４０１：Ｎｏ）も、上記チルト動作と同様の処理をおこなうことで、パン動作が実行されることになる。この場合、アングル制御処理部１１３は、ブレ補正処理部１１２との協働により、撮像画像の横方向画角θvxを算出する（ステップＳ４１０）。ここでは、撮像画像の横方向サイズＸ’を画像処理部１１４から取得し、上記数５のＹ’に代えてＸ’を代入して演算することで、θvxが算出される。
【０１１１】
また、アングル制御処理部１１３は、チルト動作時に算出した係数Ａｙと同様の方法によって、横方向の画角に応じて変化する係数Ａｘを算出する（ステップＳ４１１）。そして、十字キー１３４の左右方向キーの操作時間に基づくパン操作量Ｂｘを取得し（ステップＳ４１２）、算出した係数Ａｘを乗じることで、パン動作量Ｂ'ｘを算出すると（ステップＳ４１３）、ミラーユニット３００を制御することで、ミラー２１０をＺ回動軸まわりにＢ'ｘ分回動させてパン動作をおこなうとともに、パン動作量を示すパンインジケータＰＩを表示部１４０に表示する（ステップＳ４１４、ステップＳ４１５）。このようなパン動作の間、ブレ補正処理部１１２は、ピッチ方向のブレ補正動作を実行する（ステップＳ４１６）。そして、このような動作を、十字キー１３４の左右方向キーが操作されている間繰り返し実行する（ステップＳ４１７：Ｎｏ）。
【０１１２】
このような動作により、図１２（ｄ）〜図１２（ｆ）に示すように、十字キー１３４の左右方向キーの操作に応じて、表示部１４０に表示される画像のアングルが左右方向に変化する（パン）とともに、その変化量を示すパンインジケータＰＩが表示される。この場合において、デジタルカメラ１００の本体は静止している。つまり、本体を左右方向に回動させずにパン撮影が実現される。この場合において、ピッチについてのブレ補正はおこなわれているので、パン動作をおこないながら、ピッチのブレは補正されるので、手ブレのない動画像を得ることができる。
【０１１３】
そして、十字キー１３４の操作が終了するとともに（ステップＳ４１７：Ｙｅｓ）、図８に示す動画撮像処理のフローに戻る。
【０１１４】
動画撮像処理のフローでは、動画撮影のストップボタンとして機能するシャッタボタン１３１の操作があるまで、上述した、撮像動作、ブレ補正量算出動作、ブレ補正動作、および、パン・チルト動作が実行され、動画像の撮像がおこなわれる（ステップＳ１０５：Ｎｏ）。そして、シャッタボタン１３１が操作されることで、動画像の撮像停止が指示されると（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、撮像処理部１１１は、撮像動作を停止させる。この場合、アングル制御処理部１１３は、ミラーユニット３００を制御し、ミラー２１０を基準位置に復帰させる（ステップＳ１０６）。また、ブレ補正処理部１１２が、今回の動画撮像処理におけるブレ補正処理で記録したブレ検出処理をクリアして（ステップＳ１０７）、すべての処理が終了する。
【０１１５】
以上説明したように、本発明を上記実施形態の如く適用することで、屈曲光学式のデジタルカメラに用いられている屈曲用ミラー（反射体）を、ユーザ操作に応じて２軸方向に回動させることができるので、カメラ本体の回動や移動を伴わずに、チルト撮影やパン撮影をおこなうことができる。すなわち、カメラ本体を静止させた状態でチルトやパンをおこなって、撮像画像のアングルを変化させることができるので、軽量・小型な屈曲光学式のデジタルカメラでの動画撮影時などにおける手ブレや像ブレの発生を防止することができる。
【０１１６】
また、チルト動作がおこなわれている間はピッチに対するブレ補正動作を停止し、パン動作がおこなわれている間はヨーに対するブレ補正動作を停止しているので、カメラを向けている方向と実際に撮像される被写体とのズレが生じることを回避できるとともに、パン・チルト動作とブレ補正を同時におこなった場合に起こりうる、いわゆる揺れ戻しの発生を軽減することができる。この場合、ユーザのスイッチ操作によって、チルト動作もしくはパン動作が実行されていることを確実に判別することができるので、揺れ戻しを軽減させるための特別な構成を必要としない。よって、簡易な構成でブレ補正制御を実現させることができる。
【０１１７】
また、入射光を適切に撮像素子２３０に屈曲させる角度を維持した状態で、ミラー２１０をＺ回動軸まわりに回動させるので、パン回動範囲のどの位置にパンさせた場合でも、撮像画像の横方向に歪みや傾きが発生しない。
【０１１８】
さらに、パン・チルト動作時には、パン・チルトの操作量とその時の画角に基づいて、ミラー２１０の回動速度を変化させることで、撮像画像上での移動速度が等速となるように制御しているので、動画撮影時の画像変化がスムースであり、結果として像揺れなどのない見やすい動画像を得ることができる。同様に、ブレ補正動作時においても、ミラー２１０の位置に応じて回動速度（駆動角速度）が等速となるよう制御しているので、ブレ補正による像揺れも軽減することができる。
【０１１９】
上記実施形態は一例であり、本発明の適用範囲はこれに限られない。すなわち、種々の応用が可能であり、あらゆる実施の形態が本発明の範囲に含まれる。
【０１２０】
例えば、上記実施形態では、ミラー２１０を回動させるアクチュエータをボイスコイルモータによって構成したが、これに限られず、例えば、圧電アクチュエータやバイモルフ型ピエゾ・アクチュエータなどから構成してもよい。また、上記実施形態で示したミラー２１０を保持する構成は一例であり、ミラー２１０をチルト回動（ピッチ補正回動）、及び／又は、パン回動（ヨー補正回動）させるよう保持できるのであれば、ミラー２１０を保持する構成は上記実施形態に示したものに限られず、任意のものを採用してもよい。
【０１２１】
また、上記実施形態では、角度変位（ブレ量）と同量の回動量でミラー２１０を回動させてブレを補正したが、回動量はこれに限られず、例えば、ブレ量の１／２の回動量で逆方向に回動させることで補正してもよい。その他、上記実施形態で示した、ミラー２１０の回動量や駆動角速度などを求める方法は一例であり、任意の方法でこれらを算出して回動させてもよい。
【０１２２】
また、上記実施形態では、検出した角速度に基づいて、角度変位（ブレ量）を随時予測しながらブレ補正をおこなったが、予測動作をおこなわずに、ピッチ検出部４００ａおよびヨー検出部４００ｂの検出値に基づいて随時補正動作をおこなうようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の実施形態にかかるデジタルカメラの外観構成を示す図であり、（ａ）はデジタルカメラの正面を示し、（ｂ）はデジタルカメラの背面を示す。
【図２】図１に示すデジタルカメラの光学ユニットを説明するための図であり、（ａ）は光学ユニットの位置を説明するための図であり、（ｂ）は光学ユニットの構成を概略的に示す図である。
【図３】図２に示す光学ユニットの詳細な構成例を示す図である。
【図４】図３に示すミラーユニット構成を示す図であり、（ａ）はデジタルカメラの正面方向から見たミラーユニットの構成を示し、（ｂ）はデジタルカメラの側面方向から見たミラーユニットの構成を示す。
【図５】本発明の実施形態にかかるデジタルカメラにおけるＸ回動軸およびＺ回動軸、ピッチおよびヨー、などを説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態にかかるデジタルカメラの内部構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示す制御部によって実現される機能構成を示す機能ブロック図である。
【図８】本発明の実施形態において実行される動画撮像処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８に示す動画撮像処理において実行されるブレ補正量算出処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図８に示す動画撮像処理において実行されるブレ補正処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図８に示す動画撮像処理において実行されるパン・チルト処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態にかかるパン・チルト動作を説明するための図であり、（ａ）〜（ｃ）はチルト動作時の画面表示例などを示し、（ｄ）〜（ｆ）はパン動作時の画面表示例などを示す。
【符号の説明】
【０１２４】
１００…デジタルカメラ、１１０…制御部、１１１…撮像処理部、１１２…ブレ補正処理部、１１３…アングル制御処理部、１１４…画像処理部、１２０…測距・測光部、１３１…シャッタボタン、１４０…表示部、１５０…記憶部、１５１…撮像画像格納領域、１５２…プログラム格納領域、２００…光学ユニット、２１０…ミラー、２２０…レンズユニット、２３０…撮像素子、３００…ミラーユニット、３１０…第１の保持体、３１１…第１のアクチュエータ、３２０…第２の保持体、３２１…第２のアクチュエータ、４００ａ…ピッチ検出部、４００ｂ…ヨー検出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画撮像機能を有し、反射体によって入射光を屈曲して撮像素子に被写体像を結像させるデジタルカメラにおいて、
前記反射体を回動駆動させる駆動手段と、
ユーザにより操作され、操作に応じた入力信号を生成するユーザ操作手段と、
前記駆動手段を制御し、前記ユーザ操作手段からの入力信号に基づいて前記反射体を回動させ、撮像画像のチルト及び／又はパンをおこなうアングル制御手段と、
を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
前記駆動手段は、
前記反射体の中心軸であって、前記デジタルカメラの水平方向に平行し、かつ、前記反射体への入射光軸に直交する第１の軸まわりに前記反射体を回動駆動する第１の駆動手段と、
前記反射体を前記デジタルカメラの垂直方向に平行する第２の軸まわりに回動駆動させる第２の駆動手段と、をさらに備え、
前記アングル制御手段は、前記ユーザ操作手段からの入力信号に基づき、チルト動作が指示された場合は前記第１の駆動手段を制御し、パン動作が指示された場合は前記第２の駆動手段を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
【請求項３】
前記デジタルカメラにおける、前記第１の軸まわりの動きおよび前記第２の軸まわりの動きを検出する動き検出手段と、
前記駆動手段を制御し、前記動き検出手段による検出に基づいて前記反射体を回動させ、撮像画像におけるブレを補正するブレ補正手段と、をさらに備え、
前記ブレ補正手段は、前記アングル制御手段がチルト動作をおこなっている間は前記第２の軸まわりの動きにかかるブレ補正のみをおこない、前記アングル制御手段がパン動作をおこなっている間は前記第１の軸まわりの動きにかかるブレ補正のみをおこなう、
ことを特徴とする請求項２に記載のデジタルカメラ。
【請求項４】
前記アングル制御手段は、前記反射体が等速で回動するよう前記駆動手段を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のデジタルカメラ
【請求項５】
前記アングル制御手段は、前記ユーザ操作手段からの入力信号に基づく操作量に応じて、前記反射体の回動速度が変化するよう前記駆動手段を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
【請求項１】
動画撮像機能を有し、反射体によって入射光を屈曲して撮像素子に被写体像を結像させるデジタルカメラにおいて、
前記反射体を回動駆動させる駆動手段と、
ユーザにより操作され、操作に応じた入力信号を生成するユーザ操作手段と、
前記駆動手段を制御し、前記ユーザ操作手段からの入力信号に基づいて前記反射体を回動させ、撮像画像のチルト及び／又はパンをおこなうアングル制御手段と、
を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
前記駆動手段は、
前記反射体の中心軸であって、前記デジタルカメラの水平方向に平行し、かつ、前記反射体への入射光軸に直交する第１の軸まわりに前記反射体を回動駆動する第１の駆動手段と、
前記反射体を前記デジタルカメラの垂直方向に平行する第２の軸まわりに回動駆動させる第２の駆動手段と、をさらに備え、
前記アングル制御手段は、前記ユーザ操作手段からの入力信号に基づき、チルト動作が指示された場合は前記第１の駆動手段を制御し、パン動作が指示された場合は前記第２の駆動手段を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
【請求項３】
前記デジタルカメラにおける、前記第１の軸まわりの動きおよび前記第２の軸まわりの動きを検出する動き検出手段と、
前記駆動手段を制御し、前記動き検出手段による検出に基づいて前記反射体を回動させ、撮像画像におけるブレを補正するブレ補正手段と、をさらに備え、
前記ブレ補正手段は、前記アングル制御手段がチルト動作をおこなっている間は前記第２の軸まわりの動きにかかるブレ補正のみをおこない、前記アングル制御手段がパン動作をおこなっている間は前記第１の軸まわりの動きにかかるブレ補正のみをおこなう、
ことを特徴とする請求項２に記載のデジタルカメラ。
【請求項４】
前記アングル制御手段は、前記反射体が等速で回動するよう前記駆動手段を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のデジタルカメラ
【請求項５】
前記アングル制御手段は、前記ユーザ操作手段からの入力信号に基づく操作量に応じて、前記反射体の回動速度が変化するよう前記駆動手段を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−２２８００６（Ｐ２００７−２２８００６Ａ）
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４３４３５（Ｐ２００６−４３４３５）
【出願日】平成１８年２月２１日（２００６．２．２１）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２１日（２００６．２．２１）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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