特許 6772726 撮像装置及び撮像方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6772726

(24)【登録日】2020年10月5日

(45)【発行日】2020年10月21日

(54)【発明の名称】撮像装置及び撮像方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/225 20060101AFI20201012BHJP

   H04N 5/232 20060101ALI20201012BHJP

   G03B 5/08 20060101ALI20201012BHJP

   G03B 5/00 20060101ALI20201012BHJP

   G02B 7/34 20060101ALI20201012BHJP

   G02B 7/36 20060101ALI20201012BHJP

   G03B 13/36 20060101ALI20201012BHJP

   G02B 7/28 20060101ALI20201012BHJP

   G03B 17/02 20060101ALI20201012BHJP

【ＦＩ】

   H04N5/225 900

   H04N5/232 990

   H04N5/232 160

   H04N5/225 300

   G03B5/08

   G03B5/00 J

   G03B5/00 L

   G02B7/34

   G02B7/36

   G03B13/36

   G02B7/28 N

   G03B17/02

【請求項の数】12

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-190932(P2016-190932)

(22)【出願日】2016年9月29日

(65)【公開番号】特開2018-56810(P2018-56810A)

(43)【公開日】2018年4月5日

【審査請求日】2019年9月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】311015207

【氏名又は名称】リコーイメージング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100166408

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 邦陽

(74)【代理人】

【識別番号】100083286

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 邦夫

(72)【発明者】

【氏名】松谷 篤志

【審査官】 大西 宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−０７５７１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０２７３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０４２１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０１５８２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ ５／２２２− ５／２５７

Ｇ０２Ｂ ７／２８ − ７／４０

Ｇ０３Ｂ ５／００ − ５／０８

Ｇ０３Ｂ １３／３０ −１３／３６

Ｇ０３Ｂ １７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

像面を撮影光学系の光軸と直交する光軸直交平面に対して傾動する像面傾動手段と、
上記像面上の１箇所または異なる複数箇所を指定合焦箇所として指定する合焦箇所指定手段と、
上記像面を、上記指定合焦箇所の一つを傾動中心として上記像面傾動手段により傾動させる傾動制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。

【請求項2】

請求項１記載の撮像装置において、上記像面の傾動中心となる上記指定合焦箇所に対して合焦するように撮影光学系の焦点を調節する焦点調節手段をさらに備えた撮像装置。

【請求項3】

請求項１または２記載の撮像装置において、上記傾動制御手段は、上記傾動中心となる指定合焦箇所に合焦した状態で他の指定合焦箇所に合焦するように、上記像面を上記像面傾動手段により傾動させる撮像装置。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれか１項記載の撮像装置において、上記像面は、上記撮影光学系により形成された被写体像を撮像する撮像素子の撮像面であって、上記像面傾動手段は、上記撮像素子を傾動させる撮像装置。

【請求項5】

請求項４記載の撮像装置において、上記撮像素子が撮像した撮像面上の画像を表示する表示手段をさらに備え、上記合焦箇所指定手段は、上記表示手段の表示画面に表示された画像上において指定合焦箇所を指定する撮像装置。

【請求項6】

請求項５記載の撮像装置において、上記表示手段はタッチパネルであって、上記合焦箇所指定手段は、上記タッチパネルがタッチされたことを検知した箇所の画像に対応する撮像面上の被写体像の箇所を指定合焦箇所として指定する撮像装置。

【請求項7】

請求項６記載の撮像装置において、上記タッチパネルは、複数の上記指定合焦箇所を異なる態様で重畳表示する撮像装置。

【請求項8】

請求項６または７記載の撮像装置において、上記タッチパネルは、上記各指定合焦箇所を、合焦状態のときと非合焦状態のときとで異なる態様で重畳表示する撮像装置。

【請求項9】

請求項１ないし８のいずれか１項記載の撮像装置において、上記合焦箇所指定手段は、優先順位を設定する優先順位設定手段を有し、上記設定された優先順位が高い指定合焦箇所に合焦するように上記撮影光学系の焦点を調節する焦点調節手段をさらに備えた撮像装置。

【請求項10】

請求項１ないし９のいずれか１項記載の撮像装置において、上記傾動制御手段は、像面を傾動させて指定合焦箇所に合焦させるとき、上記合焦した合焦箇所より近距離側または遠距離側の一方の側の指定合焦箇所を選択して、上記像面傾動手段の可動限界位置まで上記像面を傾動させる撮像装置。

【請求項11】

請求項１ないし１０のいずれか１項記載の撮像装置において、該撮像装置は動画撮影が可能であって、上記各手段は、上記動画撮影中に動作する撮像装置。

【請求項12】

撮影光学系により形成された像面上の１または異なる複数箇所を指定合焦箇所として指定する合焦箇所指定ステップと、
上記指定合焦箇所の一つに対して合焦するように上記撮影光学系の焦点を調節する焦点調節ステップと、
上記像面を、上記合焦させる指定合焦箇所を傾動中心として像面傾動手段により傾動させる傾動制御ステップと、
を含むことを特徴とする撮像方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、像面を光軸に対して傾動または光軸方向に移動させることでピントを変更する撮像装置及び撮像方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、撮影レンズと撮像素子の少なくとも一方を光軸に対して傾動させたりすることで像面をパン・チルトさせる撮影を可能にしたカメラが知られている。例えば、特許文献１には、撮像素子をパン・チルトさせることで主要被写体以外をぼかすカメラが開示されている。特許文献２には、自動でアオリを設定するカメラが開示されている。特許文献３には、撮像素子を光軸方向にも移動可能とした手ぶれ補正機構を備えたカメラが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−２０５５６９号公報

【特許文献2】特許３５１０２９５号公報

【特許文献3】特開２０１２−２２６２０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、レンズをパン・チルトしたりシフトしたりする撮影レンズでは、像面上のどこを中心として傾けるかについて考慮されたことがなく、映像表現の制約になっていた。

【0005】

本発明は、像面の任意の箇所を中心に像面をパン・チルト等することで、従来できなかった映像表現を可能にする撮像装置及び撮像方法を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明者は、撮像素子を６自由度で動かす機構と、ディスプレイを見ながら像面の合焦箇所の指定ができるだけでなく、さらに二つ以上の合焦箇所の指定ができるユーザインタフェース（タッチパネル）に思い至り、本発明を完成させた。

【0007】

本発明の撮像装置は、像面を撮影光学系の光軸と直交する光軸直交平面に対して傾動する像面傾動手段と、上記像面上の１箇所または異なる複数箇所を指定合焦箇所として指定する合焦箇所指定手段と、上記像面を、上記指定合焦箇所の一つを傾動中心として上記像面傾動手段により傾動させる傾動制御手段と、を備えたことを特徴とする。

【0008】

上記像面の上記傾動中心となる上記指定合焦箇所に対して合焦するように撮影光学系の焦点を調節する焦点調節手段をさらに備えることが実際的である。

【0009】

上記傾動制御手段は、上記傾動中心となる指定合焦箇所に合焦した状態で他の指定合焦箇所に合焦するように上記像面を上記像面傾動手段により傾動させることが実際的である。

【0010】

上記像面は、上記撮影光学系により形成された被写体像を撮像する撮像素子の撮像面であって、上記像面傾動手段は、上記撮像素子を傾動させることが実際的である。

【0011】

本発明の撮像装置にあっては、上記撮像素子が撮像した撮像面上の画像を表示する表示手段をさらに備え、上記合焦箇所指定手段は、上記表示手段の表示画面に表示された画像上において指定合焦箇所を指定することができる。

【0012】

上記表示手段をタッチパネルにより構成し、上記合焦箇所指定手段は、上記タッチパネルがタッチされたことを検知した箇所の画像に対応する撮像面上の被写体像の箇所を指定合焦箇所として指定することができる。

【0013】

上記タッチパネルは、複数の上記指定合焦箇所を異なる態様で重畳表示することができる。

【0014】

上記タッチパネルは、上記各指定合焦箇所を、合焦状態のときと非合焦状態のときとで異なる態様で重畳表示することが好ましい。

【0015】

上記合焦箇所指定手段は、優先順位を設定する優先順位設定手段を有し、上記設定された優先順位が高い指定合焦箇所に合焦するように上記撮影光学系の焦点を調節する焦点調節手段をさらに備えることができる。

【0016】

上記傾動制御手段は、像面を傾動させて指定合焦箇所に合焦させるとき、上記合焦した合焦箇所より近距離側または遠距離側の一方の側の指定合焦箇所を選択して、上記像面傾動手段の可動限界位置まで上記像面を傾動させることができる。

【0017】

本発明の撮像方法は、撮影光学系により形成された像面上の１または異なる複数箇所を指定合焦箇所として指定する合焦箇所指定ステップと、上記指定合焦箇所の一つに対して合焦するように上記撮影光学系の焦点を調節する焦点調節ステップと、上記像面を、上記合焦させる指定合焦箇所を傾動中心として像面傾動手段により傾動させる傾動制御ステップと、を含むことを特徴とする。焦点調節ステップと傾動制御ステップは先後を問わない。

【0018】

本発明の撮像方法は、撮影光学系により形成された像面上の１または異なる複数箇所を指定合焦箇所として指定する合焦箇所指定ステップと、上記指定合焦箇所の一つに対して合焦するように上記撮影光学系の焦点を調節する焦点調節ステップと、上記像面を、上記合焦させる指定合焦箇所を傾動中心として上記像面傾動手段により傾動させる傾動制御ステップと、を含むことを特徴とする。焦点調節ステップと傾動制御ステップは先後を問わない。

【発明の効果】

【0019】

本発明の撮像装置によれば、任意の複数の被写体箇所または被写体部分に合焦させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の撮像装置を、撮像素子を６自由度で移動可能なステージ装置を備えたデジタルカメラに適用した実施形態の主要構成部材を示すブロック図である。

【図2】図２Ａは同デジタルカメラに搭載された６自由度を有するステージ装置の一例を示す背面図であって、右半分は後ヨーク及び可動ステージを除いて示す図、図２Ｂは図２ＡのIIB−IIB切断線に沿う断面図である。

【図3】図２Ｂの一方のＸ駆動部を拡大して示す断面図である。

【図4】図２ＡのIV−IV切断線に沿う拡大断面図である。

【図5】同ステージ装置の可動ステージ単体を示す背面図である。

【図6】同デジタルカメラのタッチパネルにおいて第１の指定合焦箇所と第２の指定合焦箇所に合焦したときの表示例を示す図である。

【図7】図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃは同デジタルカメラのタッチパネルにおける動作態様の表示例を示す図である。

【図8】同デジタルカメラのタッチパネルにパン、チルト状態を示すスケールを表示した例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図１乃至図８を参照して、本発明をデジタルカメラ１０に適用した一実施形態について説明する。このデジタルカメラ１０は、静止画と動画を撮像することができる。

【0022】

本明細書で「被写体の動画像を撮像する（動画撮像）」とは、被写体の動画像をメモリ等の記憶手段（メモリカード３４）に記憶する「動画撮影」及び被写体の動画像をモニタ等の表示手段（タッチパネル３３）にリアルタイムで表示する「スルー画撮影（ライブビュー撮影）」の双方を含む概念で使用する。

【0023】

図１は、本発明を適用したデジタルカメラの主要構成部材及び主要回路要素をブロックで示す概念図である。このデジタルカメラ１０は、カメラボディ１１と、撮影光学系としての撮影レンズ１００を備えている。カメラボディ１１内には、カメラ全体の機能を制御し、演算し、駆動制御するボディＣＰＵ２０、と、撮影レンズ１００により投影された被写体像を撮像する撮像素子３１を備えている。ボディＣＰＵ２０は、撮像素子３１を駆動制御し、撮像した画像信号を画像処理部３２で処理して撮像した被写体像を表示する画像表示（モニタ）機能を有するタッチパネル３３に表示し、撮像した被写体像の画像データをメモリカード３４に書き込む。

【0024】

タッチパネル３３は、いわゆるマルチタッチディスプレーであって、撮像した画像を表示するとともに、表示状態で同時に複数のタッチを検知することができる。タッチパネル３３は、表示画面３３ａ上のタッチ位置（箇所）を検知すると、タッチ検知信号をボディＣＰＵ２０に出力する。このタッチパネル３３は、カメラボディ１１の背面に設けられている。

【0025】

このデジタルカメラ１０は、画像処理部３２が処理した画像信号から被写体のコントラストを検出するコントラスト検出部３５、撮影者がカメラの機能全般を操作するスイッチ等を有するカメラ操作部２１、撮影レンズ１００のフォーカシングレンズ（焦点調節用レンズ（群）、焦点調節光学系）ＦＬを光軸前後方向に駆動して焦点調節するＡＦ部（焦点調節手段）２２、絞り、シャッタ等を開閉駆動して撮像素子３１への入射光量を調整するとともに、撮像素子３１を駆動して撮像制御する露出制御部２３、及び撮影レンズ１００とレンズ通信して、撮影レンズ１００の焦点距離等を入力するレンズ通信部２４を備えている。

【0026】

撮像素子３１は、像面位相差ＡＦに使用される測距素子を全面に多数（一対の位相差検出素子を個別対とした個別対の位相差検出素子を多数）備えている。複数の測距素子からの一対の画素検出信号列（画素列信号波形）により、撮像可能な被写界のほぼ全域において被写体までの距離（デフォーカス量）が検出可能である。このデジタルカメラ１０は、像面位相差ＡＦ動作では、撮像素子３１の所定焦点検出領域内の複数の測距素子から出力され、画像処理部３２が処理した一対の画素列信号波形に基づいて、ボディＣＰＵ２０が、一対の画素信号波形の位相差を検出し、位相差からデフォーカス量を演算する。そうしてこのデフォーカス量に基づき、ＡＦ部２２を介して図示しないレンズ駆動機構を介して撮影レンズ１００の焦点調節レンズ群ＦＬを合焦位置まで駆動する。あるいは、デフォーカス量を、レンズ通信部２４を介して撮影レンズ１００に通信し、撮影レンズ１００のフォーカシングレンズ駆動手段がフォーカシングレンズＦＬを合焦位置まで駆動する。

【0027】

また、このデジタルカメラ１０は、画像コントラストＡＦ動作では、フォーカシングレンズＦＬを光軸方向に駆動しながら撮像素子３１が撮像した画像信号に基づいてコントラスト検出部３５がコントラストを検出し、コントラストのピークを検出して、コントラストのピークが得られたときのフォーカシングレンズＦＬの光軸方向位置を合焦位置としてフォーカシングレンズＦＬを移動する。

【0028】

このデジタルカメラ１０は、撮像素子３１（像面）を撮像光学系の撮影光軸Ｏに対して傾動、光軸直交方向に移動及び光軸方向に６自由度で移動可能なステージ装置６０を備えている。なお図２乃至５において、撮影光軸Ｏと平行な方向を第１の方向（Ｚ方向、Ｚ軸）、第１の方向と直交する一つの方向を第２の方向（Ｘ方向、Ｘ軸）、第１の方向（Ｚ方向）及び第２の方向（Ｘ方向）の双方と直交する方向を第３の方向（Ｙ方向、Ｙ軸）とする。撮影光軸ＯをＺ軸としたとき、Ｚ軸と互いに直交する二方向の軸をＸ軸及びＹ軸とする。カメラが正位置（横位置）にあるとき、第１の方向（Ｚ方向、Ｚ軸）及び第２の方向（Ｘ方向、Ｘ軸）は水平になり、第３の方向（Ｙ方向、Ｙ軸）は重力方向（鉛直）になるものとし、被写体方向を前、前方、逆方向を後、後方とする。以下の説明において、第１の方向はＺ方向、Ｚ軸と同義、第２の方向はＸ方向、Ｘ軸と同義、第３の方向はＹ方向、Ｙ軸と同義であり、Ｚ方向回り傾動（回動）はＺ軸回り傾動（回動）と、Ｘ方向回り傾動（回動）はＸ軸回り傾動（回動）と、Ｙ方向回り傾動（回動）はＹ軸回り傾動（回動）と同義である。

【0029】

ステージ装置６０は、撮像素子３１が固定された可動ステージ６１と、可動ステージ６１の前後に位置する前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３とを有し、少なくとも通電時に、可動ステージ６１を前後の固定ヨーク６２、６３に対して浮上状態で支持する。ステージ装置６０の可動ステージ６１は、浮上状態において、Ｚ方向（第１の方向）並進、Ｚ方向と直交するＸ方向（第２の方向）並進、Ｚ方向及びＸ方向の双方と直交するＹ方向第３の方向）並進、Ｘ方向（Ｘ軸）回りの傾動（回転）、Ｙ方向（Ｙ軸）回りの傾動（回転）、及びＺ方向（Ｚ軸）回り傾動（回転）と、これらの傾動中の並進、傾動後の並進、並進後の傾動及びこれらの並進及び傾動を組み合わせた移動（６軸方向移動、６自由度の移動）をすることができる（図２乃至図５参照）。「浮上」は、可動ステージ６１を前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３の間に非接触保持する場合と、可動ステージ６１を撮像素子３１の中心が撮影光軸Ｏ（Ｚ方向）と一致する中央位置（撮像初期位置）に前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３に対して非接触保持する場合を含む概念である。

【0030】

デジタルカメラ１０は、カメラボディ１１の手ぶれ（振動）を検出する手ぶれ検出手段として、ロール（Ｚ方向回り傾動（回転））検出部ＧＳα、ピッチ（Ｘ方向回り傾動（回転））検出部ＧＳβ、ヨー（Ｙ方向回り傾動（回転））検出部ＧＳγ、Ｘ方向加速度検出部ＧＳＸ、Ｙ方向加速度検出部ＧＳＹ、及びＺ方向加速度検出部ＧＳＺを備え、これらは手ぶれ検出回路４４に接続されている。

【0031】

ボディＣＰＵ２０は、例えばレンズ通信部２４を介して、撮影レンズ１００から焦点距離ｆ情報を入力し、ピッチ（Ｘ方向回り傾動（回転））検出部ＧＳβ、ヨー（Ｙ方向回り傾動（回転））検出部ＧＳγ、ロール（Ｚ方向回り傾動（回転））検出部ＧＳα、Ｘ方向加速度検出部ＧＳＸ、Ｙ方向加速度検出部ＧＳＹ、及びＺ方向加速度検出部ＧＳＺの検出信号に基づいてデジタルカメラ１０のぶれ方向、ぶれ速度等を演算し、撮像素子３１に投影された被写体像が撮像素子３１に対して相対移動しないように撮像素子３１を駆動する方向、駆動速度、駆動量などを演算し、演算結果に基づいてステージ装置６０を６軸方向（並進、傾動、傾動中の並進、及び傾動後に並進）駆動する。これらの動作の順序は問わない。

【0032】

ステージ装置６０は、撮像素子３１が固定された可動ステージ６１を前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３に対して、並進、傾動、傾動中の並進、及び傾動後に並進自在に保持する支持部材として機能する。可動ステージ６１は、正面視で、撮像素子３１より大きい長方形の板（枠）状部材である。前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３は、平面視、外形が可動ステージ６１よりやや大きい同一形状の長方形の板（枠）状部材からなり、中央部にそれぞれ、正面視で（Ｚ方向から見て）、撮像素子３１の外形より大きい長方形の開口６２ａと６３ａが形成されている。前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３は、可動ステージ６１が所定の範囲で移動、並進、傾動、回転しても干渉しない位置において図示しない複数本の連結支柱で結合され、平行かつ所定間隔に保持されている。

【0033】

前固定ヨーク６２の後面（被写体側と反対側の面）にはＹ軸を中心線としＺ軸を挟んで開口６２ａの少なくとも左右（Ｘ方向）の一方、図示実施形態では左右両側部に位置する態様で、同一仕様の左右一対の永久磁石からなるＸ方向用磁石（第２の方向用磁石）ＭＸ１が固定されている。後固定ヨーク６３の前面（被写体側の面）には、一対のＸ方向用磁石ＭＸ１と同一仕様の一対のＸ方向用磁石ＭＸ２が、左右の一対のＸ方向用磁石ＭＸ１に対向させて固定されている。これら左右の一対のＸ方向用磁石ＭＸ１、ＭＸ２は、Ｙ方向に長く、Ｚ方向に薄い板状であって、Ｙ軸と平行に、Ｘ方向に離間して並んでいる。左右の一対のＸ方向用磁石ＭＸ１は共に図２Ｂの一方（左側）の磁石は前面がＮ極、後面がＳ極であり、他方（右側）の磁石は前面がＳ極、後面がＮ極である。左右の一対のＸ方向用磁石ＭＸ２は、対向するＸ方向用磁石ＭＸ１とは異なる磁極がＸ方向用磁石ＭＸ１に対向している。そして、前固定ヨーク６２及び後固定ヨーク６３がＸ方向用磁石ＭＸ１、ＭＸ２の磁束を通すことにより、Ｘ方向用磁石ＭＸ１、ＭＸ２と後固定ヨーク６３の対向部の間にＸ方向（第２の方向）の推力を発生する磁気回路の一部を構成している（図３参照）。Ｘ方向用磁石ＭＸ１、ＭＸ２は、カメラボディのグリップを上または下に構える縦位置撮影において、可動ステージ６１を鉛直方向の中央位置（初期位置）に保持する浮上用磁石として寄与（作用、機能）する。

【0034】

前固定ヨーク６２の後面には開口６２ａの下方にＹ軸を中心線としてＺ軸から離間して位置する態様で、同一仕様の一対の永久磁石からなるＹ方向用磁石ＭＹＡ１と同一仕様の一対のＹ方向用磁石ＭＹＢ１が固定されている。後固定ヨーク６３の前面には、一対のＹ方向用磁石ＭＡ１、ＭＢ１と同一仕様の一対のＹ方向用磁石ＭＡ２、ＭＢ２が、一対のＹ方向用磁石ＭＡ１、ＭＢ１に対向させて固定されている。これら一対のＹ方向用磁石ＭＹＡ１とＭＹＢ１、ＭＹＡ２とＭＹＢ２は、Ｙ方向に長く、Ｚ方向に薄い板状であって、Ｙ軸と平行に、Ｘ方向に離間して一対配置されている。一対のＹ方向用磁石ＭＹＡ１と一対のＹ方向用磁石ＭＹＢ１は共に、図２の上側の磁石は一方（前面）がＳ極、後面がＮ極であり、下側の磁石は一方（前面）がＮ極、後面がＳ極である。一対のＹ方向用磁石ＭＡ２、ＭＢ２は、一対のＹ方向用磁石ＭＡ１、ＭＢ１とは異なる磁極が一対のＹ方向用磁石ＭＡ１、ＭＢ１に対向している。そして、前固定ヨーク６２及び後固定ヨーク６３がＹ方向用磁石ＭＹＡ１とＭＹＡ２、Ｙ方向用磁石ＭＹＢ１とＭＹＢ２の磁束を通すことにより、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ１とＭＹＡ２の間、及びＹ方向用磁石ＭＹＢ１とＭＹＢ２の間にそれぞれ、Ｙ方向（第３の方向）の推力を発生する磁気回路の一部を構成している。Ｙ方向用磁石ＭＹＡ１とＭＹＡ２、Ｙ方向用磁石ＭＹＢ１とＭＹＢ２は、通常使用状態（正位置撮影）において可動ステージ６１を中央位置（初期位置）に保持する浮上用磁石として作用（機能）する。

【0035】

さらに、前固定ヨーク６２の後面には、Ｘ方向用磁石ＭＸ１、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ１とＭＹＢ１とは異なる３カ所に、永久磁石からなるＺ方向用磁石ＭＺＡ１、ＭＺＢ１、ＭＺＣ１が固定されている（図２、図３及び図５参照）。後固定ヨーク６３の前面には、Ｚ方向用磁石ＭＺＡ２、ＭＺＢ２、ＭＺＣ２が固定されている。
Ｚ方向用磁石ＭＺＡ１、ＭＺＢ１、ＭＺＣ１、ＭＺＡ２、ＭＺＢ２、ＭＺＣ２は正面視矩形の板状であって、Ｚ方向用磁石ＭＺＡ１、ＭＺＢ１、ＭＺＣ１は前面（固定ヨーク６２接触面）がＳ極、後面がＮ極となるように固定され、Ｚ方向用磁石ＭＺＡ２、ＭＺＢ２、ＭＺＣ２はＺ方向用磁石ＭＺＡ１、ＭＺＢ１、ＭＺＣ１と同一磁極が対向するように固定されている。６個のＺ方向用磁石ＭＺＡ１、ＭＺＢ１、ＭＺＣ１、ＭＺＡ２、ＭＺＢ２、ＭＺＣ２は同一態様（仕様）であって、Ｚ軸を中心としてＺ軸直交平面内に略等間隔に配置されている。前固定ヨーク６２及び後固定ヨーク６３がＺ方向用磁石ＭＺＡ１とＭＺＡ２、ＭＺＢ１とＭＺＢ２、ＭＺＣ１とＭＺＣ２の磁束を通すことにより、Ｚ方向用磁石ＭＺＡ１、ＭＺＢ１、ＭＺＣ１とＺ方向用磁石ＭＺＡ２、ＭＺＢ２、ＭＺＣ２との間に、Ｚ方向（第１の方向）の推力を発生する磁気回路の一部を構成している。

【0036】

前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３の間に位置する可動ステージ６１は、非磁性材料からプレス成形により一体成形された非磁性部材である。可動ステージ６１の中央部には正面視長方形の撮像素子取付孔６１ａが穿設され、撮像素子取付孔６１ａに撮像素子３１が嵌合固定されている。撮像素子３１は、可動ステージ６１の撮像素子取付孔６１ａから撮影光軸Ｏ方向前方に突出している。

【0037】

撮像素子３１は、可動ステージ６１が初期位置（磁気浮上した初期位置）に位置するときに、長辺がＸ方向と平行をなし、短辺がＹ方向と平行をなすように配置されているものとする。可動ステージ６１が初期位置にあるとき、撮像素子３１の撮像面（像面）の中心は撮影レンズ１００の撮影光軸Ｏ上に位置し、撮影光軸ＯとＺ軸は一致する。Ｚ軸、Ｘ軸及びＹ軸は、Ｚ軸が撮影光軸Ｏと一致する、カメラボディ１１及び撮影レンズ１００に対して固定された座標軸として以下説明するが、撮像素子３１に対して固定された座標軸としてもよい。

【0038】

可動ステージ６１には、撮像素子３１の対向する左右の両辺（短辺）の外方部に位置させて、一対のＸ駆動用コイル（Ｘ駆動部）ＣＸが固定され、撮像素子３１の下方の一辺（長辺）の下方部に位置させて、左右に離して一対のＹ駆動用コイル（ＹＡ駆動部）ＣＹＡとＹ駆動用コイル（ＹＢ駆動部）ＣＹＢが固定されている。一対のＸ駆動用コイルＣＸは、Ｙ方向に長い縦長であって、長手方向がＹ方向と平行になるようにＺ軸とＸ軸を挟んで対称位置（等距離）に配置され、一対のＹ駆動用コイルＣＹＡとＣＹＢはＸ方向に長い横長であって、長手方向がＸ方向と平行になるように、Ｙ軸を挟んで対称位置（Ｙ軸から等距離）に配置されている。

【0039】

可動ステージ６１にはさらに、一対のＹ駆動用コイルＣＹＡとＣＹＢの間（中間位置）に位置させて円形のＺ駆動用コイル（ＺＡ駆動部）ＣＺＡが固定され、一対のＸ駆動用コイルＣＸより上方に位置させて円形の一対のＺ駆動用コイル（ＺＢ駆動部）ＣＺＢとＺ駆動用コイル（ＺＣ駆動部）ＣＺＣが固定されている。Ｚ駆動用コイルＣＺＡはＹ軸上に配置され、Ｚ駆動用コイルＣＺＢとＣＺＣはＹ軸に対して対称位置（Ｙ軸から等距離）に配置されている。Ｚ駆動用コイルＣＺＡとＣＺＢとＣＺＣの重心（全体の重心）は、可動ステージ６１の重心と略一致している。Ｚ駆動用コイルＣＺＡとＣＺＢとＣＺＣは、いずれか２個、例えばＺ駆動用コイルＣＺＢとＣＺＣを結ぶ線と、他の１個からこの線に下ろした垂線が、Ｙ軸と平行（Ｙ軸と一致）するように配置されている。Ｚ駆動用コイルＣＺＡとＣＺＢとＣＺＣは、いずれか２個を結ぶ線がＸ軸またはＹ軸と平行になり、他の１個からこの２個を結ぶ線に下ろした垂線がＹ軸またはＸ軸と平行になるように配置するのが好ましい。

【0040】

一対のＸ駆動用コイルＣＸ及び一対のＹ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢならびに３個のＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣは、コイル線がＸＹ平面において複数回渦巻き状に巻かれ、可動ステージ６１の板厚方向（Ｚ方向）に複数回積層された、光軸直交平面（ＸＹ平面）と平行な平面状（薄型）コイルである。

【0041】

一対のＸ駆動用コイルＣＸは、長手部分がＹ軸と平行かつ対応するＸ方向用磁石ＭＸ１とＭＸ２の間に前後面が対向する態様で配置され、一対のＹ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢは長手部分がＸ軸と平行かつ対応するそれぞれが一対のＹ方向用磁石ＭＹＡ１とＭＹＡ２、ＭＹＢ１とＭＹＢ２に前後面が対向する態様で配置されている。

【0042】

以上のＸ駆動用コイル（Ｘ駆動部）ＣＸ、Ｙ駆動用コイル（ＹＡ駆動部）ＣＹＡとＹ駆動用コイル（ＹＢ駆動部）ＣＹＢ、Ｚ駆動用コイル（ＺＡ駆動部）ＣＺＡ、Ｚ駆動用コイル（ＺＢ駆動部）ＣＺＢとＺ駆動用コイル（ＺＣ駆動部）ＣＺＣは、アクチュエータ駆動回路４２に接続され、アクチュエータ駆動回路４２を介して通電制御される。

【0043】

Ｘ駆動用コイルＣＸと一対のＸ方向用磁石ＭＸ１、ＭＸ２は、Ｘ方向（第２の方向）の推力を発生する第２の推力発生手段を構成している。Ｘ駆動用コイルＣＸに流す電流制御により発生すＸ方向の推力により、可動ステージ６１をＸ方向に並進させることができる。
一方のＹ駆動用コイルＣＹＡと一対のＹ方向用磁石ＭＹＡ１とＭＹＡ２、及び他方のＹ駆動用コイルＣＹＢと一対のＹ方向用磁石ＭＹＢ１とＭＹＢ２は、Ｙ方向（第３の方向）の推力を発生する第３の推力発生手段を構成している。Ｙ駆動用コイルＣＹＡとＣＹＢに流す電流制御により発生するＸ方向に離れた２個のＹ方向の推力の相互作用により、可動ステージ６１をＹ方向に並進し、Ｚ方向回りに傾動させることができる。
３個のＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣは、３対のＺ方向用磁石ＭＺＡ１とＭＺＡ２、ＭＺＢ１とＭＺＢ２、ＭＺＣ１とＭＺＣ２の間に前後面が対向する態様で配置され、Ｚ方向（第１の方向）の推力を発生する３個の第１の推力発生手段を構成している。ＸＹ平面において互いに離間した３個のＺ方向用磁石ＭＺＡ１とＭＺＡ２、ＭＺＢ１とＭＺＢ２、ＭＺＣ１とＭＺＣ２と３対のＺ方向用磁石ＭＺＡ１とＭＺＡ２、ＭＺＢ１とＭＺＢ２、ＭＺＣ１とＭＺＣ２は、３個のＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣに流す電流制御により発生する３個のＺ方向の推力の相互作用により、可動ステージ６１を前後の固定ヨーク６２、６３（３対のＺ方向用磁石ＭＺＡ１とＭＺＡ２、ＭＺＢ１とＭＺＢ２、ＭＺＣ１とＭＺＣ２）に対して接触しない状態に浮上させ、Ｚ方向に並進駆動し、Ｘ方向回り傾動及びＹ方向回り傾動させることができる。
また、Ｘ駆動用コイルＣＸとＹ駆動用コイルＣＹＡとＣＹＢへの電流制御により発生するＸ方向とＹ方向の推力の相互作用により、可動ステージ６１を初期位置（中央位置）に浮上（中立）保持することができる。

【0044】

可動ステージ６１には、Ｘ駆動用コイルＣＸの空芯領域に位置する一対のＸ方向用ホール素子ＨＸ１とＨＸ２（Ｘ位置検出部）と、Ｙ駆動用コイルＣＹＡとＣＹＢの空芯領域にそれぞれ位置する一対のＹ方向用ホール素子ＨＹＡ１とＨＹＡ２（ＹＡ位置検出部）、ＨＹＢ１とＨＹＢ２（ＹＢ位置検出部）と、Ｚ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣの空芯領域に位置する一対のＺ方向用ホール素子ＨＺＡ１とＨＺＡ２（ＺＡ位置検出部）、ＨＺＢ１とＨＺＢ２（ＺＢ位置検出部）、ＨＺＣ１とＨＺＣ２（ＺＣ位置検出部）が固定されている。一対のＸ方向用ホール素子ＨＸ１とＨＸ２は、Ｘ駆動用コイルＣＸのＹ方向（短手方向）の略中央位置において、Ｘ方向（長手方向）に所定間隔で配置されている。一対のＹ方向用ホール素子ＨＹＡ１とＨＹＡ２、ＨＹＢ１とＨＹＢ２は、Ｙ駆動用コイルＣＹＡとＣＹＢのＸ方向（長手方向）の略中央位置において、Ｙ方向（短手方向）に所定間隔で配置されている。一対のＺ方向用ホール素子ＨＺＡ１とＨＺＡ２、ＨＺＢ１とＨＺＢ２、ＨＺＣ１とＨＺＣ２は、Ｚ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣの中心線上にＺ方向に所定間隔で配置されている。

【0045】

Ｘ方向用ホール素子ＨＸ１とＨＸ２（Ｘ位置検出部）、Ｙ方向用ホール素子ＨＹＡ１とＨＹＡ２（ＹＡ位置検出部）、ＨＹＢ１とＨＹＢ２（ＹＢ位置検出部）、Ｚ方向用ホール素子ＨＺＡ１とＨＺＡ２（ＺＡ位置検出部）、ＨＺＢ１とＨＺＢ２（ＺＢ位置検出部）、ＨＺＣ１とＨＺＣ２（ＺＣ位置検出部）は、位置検出回路４３に接続されている。

【0046】

Ｘ方向用ホール素子ＨＸ１とＨＸ２は対応するＸ方向用磁石ＭＸ１とＭＸ２の磁力（Ｘ方向磁気回路の磁束）を検出し、検出信号により可動ステージ６１のＸ方向位置（Ｘ方向の並進方向位置）を検出するＸ方向位置検出手段（並進方向位置検出手段）を構成している。
Ｙ方向用ホール素子ＨＹＡ１とＨＹＡ２は対応するＹ方向用磁石ＭＹＡ１とＭＹＡ２の磁力（Ｙ方向磁気回路の磁束）を検出し、Ｙ方向用ホール素子ＨＹＢ１とＨＹＢ２は対応するＹ方向用磁石ＭＹＢ１とＭＹＢ２の磁力（Ｙ方向磁気回路の磁束）を検出する。そして、Ｙ方向用ホール素子ＨＹＡ１とＨＹＡ２及ＨＹＢ１とＨＹＢ２の両方の検出信号により、Ｙ方向位置とＺ方向回り傾動位置が検出される。すなわち、各一対のＹ方向用ホール素子ＨＹＡ１とＨＹＡ２、ＨＹＢ１とＨＹＢ２は、Ｙ方向位置（Ｙ方向の並進方向位置）を検出するＹ方向位置検出手段（並進方向位置検出手段）と、Ｚ方向回りの傾動位置を検出するＺ方向回り傾動位置検出手段（傾動位置検出手段）を構成している。
３対のＺ方向用ホール素子ＨＺＡ１とＨＺＡ２、ＨＺＢ１とＨＺＢ２、ＨＺＣ１とＨＺＣ２は対応する３対のＺ方向用磁石ＭＺＡ１とＭＺＡ２、ＭＺＢ１とＭＺＢ２、ＭＺＣ１とＭＺＣ２の磁力（Ｚ方向磁気回路の磁束）を検出する。各対をなすＺ方向用ホール素子ＨＺＡ１とＨＺＡ２、ＨＺＢ１とＨＺＢ２、ＨＺＣ１とＨＺＣ２の検出信号により、Ｚ方向位置と、Ｘ方向回り傾動位置と、Ｙ方向回り傾動位置が検出される。すなわち、各対をなすＺ方向用ホール素子ＨＺＡ１とＨＺＡ２、ＨＺＢ１とＨＺＢ２、ＨＺＣ１とＨＺＣ２は、Ｚ方向位置（Ｚ方向の並進方向位置）を検出するＺ方向位置検出手段（並進方向位置検出手段）と、Ｘ方向回りの傾動位置を検出するＸ方向回り傾動位置検出手段（傾動位置検出手段）と、Ｙ方向回りの傾動位置を検出するＹ方向回り傾動位置検出手段（傾動位置検出手段）を構成している。

【0047】

以上のＸ駆動用コイルＣＸ、Ｙ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢ、及びＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣと、Ｘ方向用ホール素子ＨＸ１、ＨＸ２、Ｙ方向用ホール素子ＨＹＡ１とＨＹＡ２、ＨＹＢ１とＨＹＢ２、及びＺ方向用ホール素子ＨＺＡ１とＨＺＡ２、ＨＺＢ１とＨＺＢ２、ＨＺＣ１とＨＺＣ２は、図示しないフレキシブルプリント基板ＦＰＣ上に実装され、可動ステージ６１から延びるフレキシブルプリント基板ＦＰＣを介してカメラボディ１１に内蔵されたアクチュエータ駆動回路４２、位置検出回路４３等の各回路に電気的に接続されている（図１参照）。

【0048】

一対のＸ駆動用コイルＣＸ及び一対のＹ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢならびに３個のＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣは、アクチュエータ駆動回路４２によって通電制御される。アクチュエータ駆動回路４２は、ボディＣＰＵ２０により、防振・傾動制御回路４１を介して制御される。

【0049】

位置検出回路４３は、Ｘ方向用ホール素子ＨＸ１とＨＸ２、Ｙ方向用ホール素子ＨＹＡ１とＨＹＡ２、ＨＹＢ１とＨＹＢ２、及びＺ方向用ホール素子ＨＺＡ１とＨＺＡ２、ＨＺＢ１とＨＺＢ２、ＨＺＣ１とＨＺＣ２が検出した検出信号により可動ステージ６１のＸ方向位置、Ｙ方向位置、Ｚ方向位置、Ｘ方向回り傾動位置（Ｘ方向回り回転角、ピッチ（チルト）角）、Ｙ方向回り傾動位置（Ｙ方向回り回転角、ヨー（パン）角）、及びＺ方向回り傾動位置（Ｚ方向回り回転角、ロール角）を検出する。

【0050】

以上のデジタルカメラ１０は、ボディＣＰＵ２０の制御下で、位置検出回路４３が演算した可動ステージ６１（撮像素子３１）の各自由度の位置に基づいて、アクチュエータ駆動回路４２を介してＸ駆動用コイルＣＸ、一対のＹ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢ及びＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣを通電制御することにより、可動ステージ６１を前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３との間に浮上させる。

【0051】

さらにデジタルカメラ１０は、可動ステージ６１を浮上させた初期状態で、ボディＣＰＵ２０（位置検出回路４３）が演算した各位置に基づいて、可動ステージ６１（撮像素子３１、像面）を以下のように６自由度の移動制御をすることができる。
Ｚ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣを同等に通電制御することにより発生する３つの同等のＺ方向の推力の相互作用により可動ステージ６１をＺ方向並進させ、Ｚ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣを個別に通電制御することにより発生する３つのＺ方向の異なる推力の相互作用により可動ステージ６１をＸ方向回り傾動及びＹ方向回り傾動（撮像面をチルト及びパン（傾動））させることができる。
各Ｘ駆動用コイルＣＸを同等に通電制御することで発生する２つのＸ方向の同等の推力の相互作用により、可動ステージ６１をＸ方向に並進（撮像面を光軸直交方向にシフト）させることができる。
Ｙ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢを通電制御することで発生する２つのＹ方向の同等の推力の相互作用により可動ステージ６１をＹ方向に並進（撮像面を光軸直交方向にシフト）させ、Ｙ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢを個別に通電制御することで発生する２つのＹ方向の異なる推力の相互作用により可動ステージ６１をＺ方向回り傾動（撮像面を左右に傾動）させることができる。
さらに、以上のＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣ、Ｘ駆動用コイルＣＸ、Ｙ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢへの通電制御により発生する複数のＺ方向の推力、Ｘ方向の推力、複数のＹ方向の推力の相互作用により、可動ステージ６１を６自由度（６軸）の全ての方向に並進、傾動させ、並進中に傾動、傾動後に並進、並進後に傾動させることができる。

【0052】

デジタルカメラ１０（ボディＣＰＵ２０）は、以上の可動ステージ６１の駆動制御を、手ぶれ検出回路４４が検出したカメラボディ１１及び撮影レンズ１００の手ぶれ（振動）と同期させて行うことで、手ぶれ補正（振れ軽減）動作ができる。

【0053】

デジタルカメラ１０は、手ぶれ補正動作だけでなく、撮像素子３１を傾動、例えばパン、チルト、光軸回りの傾動（回転）、光軸直交方向にシフト等させることで、あおり撮影や構図調整、被写体の複数箇所に対して合焦させるなどの特殊撮影が可能である。

【0054】

このデジタルカメラ１０の動画撮影時の焦点調節動作について、さらに図６乃至図８を参照して説明する。このデジタルカメラ１０は焦点調節動作を、フォーカシングレンズＦＬの光軸方向移動と、撮像素子３１の傾動動作によって行う。撮像素子３１（撮像面３１ａ）の傾動動作は、ボディＣＰＵ２０、防振・傾動制御回路４１によるステージ装置６０の可動ステージ６１の傾動動作制御により行われる。また、手動による撮像素子３１の傾動動作は、傾動操作スイッチ群４５の操作を受けた傾動設定回路４６からの傾動信号により、ボディＣＰＵ２０が防振・傾動制御回路４１を介して制御する。

【0055】

デジタルカメラ１０は、起動後、ステージ装置６０により撮像素子３１を初期位置に移動させる。撮像素子３１の初期位置は、６自由度の可動範囲の中央であり、撮像素子３１の撮像面３１ａは、撮影光軸Ｏと直交しかつその平面中心が撮影光軸Ｏと一致しており、パン（ヨー）、チルト（ピッチ）の角度はついておらず（傾動しておらず）、撮像面３１ａの長辺は、カメラボディ１０の底辺と平行である。デジタルカメラ１０は、撮像素子３１の初期位置への移動が完了した後、スルー撮像（モニタ撮像、動画撮像）を開始し、撮像した被写体画像をスルー画像としてタッチパネル３３に表示する。

【0056】

タッチパネル３３の表示画面３３ａには、スルー画像の下方に「第１」のアイコン５１ａと「第２」のアイコン５１ｂが表示されている（図６乃至図８）。デジタルカメラ１０は、タッチパネル３３が「第１」のアイコン５１ａがタッチされたことを検知した後、表示画面３３ａのスルー画上の一か所がタッチされたことを検知すると、タッチされた箇所を第１の指定合焦箇所として指定し、該第１の指定合焦箇所の被写体に合焦するように、第１の指定合焦箇所に対応する撮像素子３１の一対の測距素子群の出力をもとに算出した合焦位置にフォーカシングレンズＦＬを移動する。合焦後、タッチパネル３３には、合焦画像の周囲を囲む実線の合焦枠５２ａ、５４ａが画像に重ねて表示（重畳表示、ＯＳＤ(on-screen display)）される（図６、図７Ａ）。この実線の合焦枠５２ａ、５４ａは、実際には色付き、例えば緑色等で表示されることが好ましい。ボディＣＰＵ２０は、タッチパネル３３と共働して、タッチパネル３３が検知したタッチ信号に基づき、合焦箇所を指定する合焦箇所指定手段２０ａとしての機能と、第１の指定合焦箇所と第２の指定合焦箇所の別を指定、つまり指定合焦箇所の優先順位を設定する優先順位設定手段２０ｂとしての機能を備えている。

【0057】

デジタルカメラ１０は、タッチパネル３３が「第２」のアイコン５１ｂがタッチされたことを検知した後、スルー画上の一か所がタッチされたことを検知すると、タッチされた位置を第２の指定合焦箇所として指定し、実線の合焦枠５２ａ、５４ａで囲まれた第１の指定合焦箇所の被写体に合焦した状態を維持したまま、第２の指定合焦箇所の被写体に合焦するように、第２の指定合焦箇所に対応する撮像素子３１の一対の測距素子群の出力から算出した合焦位置に基づいて、撮像素子３１を、第１の指定合焦箇所を傾動中心として傾動させる。
フォーカシングレンズＦＬの移動による第１の指定合焦箇所に対する焦点調節動作と第１の指定合焦箇所を傾動中心とした撮像素子３１の傾動動作は、いずれが先であってもよい。

【0058】

本実施形態のデジタルカメラ１０は、タッチパネル３３上で指定された第１の指定合焦箇所に対してはフォーカシングレンズＦＬを駆動して合焦し、第２の指定合焦箇所に対しては撮像素子３１を第１の指定合焦箇所を傾動中心として傾動させて合焦させるので、撮影者が指定した２箇所に対して同時に合焦させることができる。ボディＣＰＵ２０は、撮像素子３１を傾動させる、つまり像面傾動を制御する像面傾動制御手段２０ｃとしての機能を有する。

【0059】

デジタルカメラ１０は、第２の指定合焦箇所の被写体に合焦すると、タッチパネル３３に破線の合焦枠５２ｂ、５４ｂを表示する（図６、図７Ｂ）。撮影者は、第１と第２の指定合焦箇所の別及び合焦したことを容易に視認できる。なお、第１の指定合焦箇所、第２の指定合焦箇所が指定された時点で合焦枠を、合焦時とは異なる態様または色で表示し、合焦したら合焦時の表示態様または色表示に変更してもよい。

【0060】

本実施形態は、指定合焦箇所について優先順位を設定し、優先順位が高い方の指定合焦箇所、以上の説明では第１の指定合焦箇所に対してはフォーカシングレンズＦＬを駆動して合焦動作し、優先順位が低い方向の指定合焦箇所、以上の説明では第２の指定合焦箇所に対しては撮像素子３１を傾動させて合焦動作する。

【0061】

デジタルカメラ１０は、第１の指定合焦箇所に対する合焦と第２の指定合焦箇所に対する合焦が成されている状態で（図７Ｂ）、タッチパネル３３が「第１」のアイコン５１ａがタッチされ、続いてスルー画上の一か所がタッチされたことを検知すると、現にタッチされたスルー画上の一か所を新たな第１の指定合焦箇所に指定し、元の第１の指定合焦箇所を解除する。第２の指定合焦箇所の設定は維持する。

【0062】

そうしてデジタルカメラ１０は、新たな第１の指定合焦箇所の被写体に合焦するように、フォーカシングレンズＦＬを光軸方向に移動し、第２の指定合焦箇所の被写体に合焦するように、撮像素子３１を第１の指定合焦箇所を傾動中心として傾動させる。デジタルカメラ１０は、このとき、撮像素子３１を可動範囲の限界まで傾動させても第１と第２の指定合焦箇所の両方を同時に合焦状態にできないと判定した場合は、第１の指定合焦箇所に対する合焦動作を優先する。撮像素子３１は、第２の指定合焦箇所に合焦していなくても、可動限界位置に保持される。タッチパネル３３は、第２の指定合焦箇所に合焦していない場合、合焦枠を表示しないか、合焦時とは異なる色で表示する。

【0063】

デジタルカメラ１０は、第１の指定合焦箇所に対する合焦と第２の指定合焦箇所に対する合焦が成されている状態で（図７Ｂ）、タッチパネル３３が「第２」のアイコン５１ｂがタッチされた後、続いてスルー画上の一か所がタッチされたことを検知すると、現にタッチされたスルー画上の一か所を新たに第２の指定合焦箇所に指定し、元の第２の指定合焦箇所は解除する。第１の指定合焦箇所の設定は維持する。そうしてデジタルカメラ１０は、新たな第２の指定合焦箇所の被写体に合焦するように、撮像素子３１を第１の指定合焦箇所を傾動中心として傾動させる。

【0064】

デジタルカメラ１０は、第１の指定合焦箇所に対する合焦と第２の指定合焦箇所に対する合焦が成されている状態で（図７Ｂ）、タッチパネル３３が「第１」のアイコン５１ａが２度連続してタッチされたことを検知すると、第１の指定合焦箇所の指定を解除し、第２の指定合焦箇所を第１の指定合焦箇所に繰り上げる繰り上げ処理を行う。すなわち、第２の指定合焦箇所の破線の合焦枠５４ｂ（図７Ｂ）が第１の指定合焦範囲であることを識別する実線の合焦枠５４ａ（図７Ｃ）に変更され、撮像素子３１の傾動角が初期状態に戻り、傾動角の戻りと同調してフォーカシングレンズＦＬの位置が新規な第１の指定合焦箇所の被写体に対して合焦するように調整される。これにより、第２の指定合焦箇所が第１の指定合焦箇所に繰り上げられ、元の第２の指定合焦箇所に対して、フォーカシングレンズＦＬの移動による合焦動作がなされる。繰り上げられる前の元の第１の指定合焦箇所は非合焦状態になるので、元の第１の指定合焦箇所に対応する被写体部分をぼかすことができる。

【0065】

デジタルカメラ１０は、第１の指定合焦箇所に対する合焦と第２の指定合焦箇所に対する合焦が成されている状態で（図７Ｂ）、タッチパネル３３が「第２」のアイコン５１ｂが２度連続でタッチされたことを検知すると、第２の指定合焦箇所を解除し、所定の動作を行う。所定の動作は、例えば、撮像素子３１の傾動を初期状態に戻す動作や、合焦表示の消去などである。

【0066】

デジタルカメラ１０は、タッチパネル３３が「第１」のアイコン５１ａも「第２」のアイコン５１ｂもタッチされない状態でスルー画上の一か所がタッチされたことを検知すると、タッチされた箇所を第１の指定合焦箇所に設定し、該第１の指定合焦箇所に対してフォーカシングレンズＦＬを移動して合焦動作する。撮像素子３１は傾動させない。タッチパネル３３は、合焦枠５２ａ、５２ｂとは異なる態様の合焦枠５２ｃを、タッチされた箇所の画像に重ねて表示する（図８）。デジタルカメラ１０は、この状態でタッチパネル３３がスルー画上の一か所がタッチされたことを検知すると、タッチされたスルー画上の一か所を第２の指定合焦箇所に設定し、撮像素子３１を第１の指定合焦箇所を傾動中心に傾動させて、第２の指定合焦箇所に合焦させる。この場合の合焦枠の表示は、図７Ｂと同様でよい。

【0067】

デジタルカメラ１０は、第１と第２の指定合焦箇所を設定した状態で、タッチパネル３３がスルー画上のいずれか一か所がタッチされたことを検知すると、該タッチされた箇所を第１の指定合焦箇所に設定し、その直前に第１の合焦指定箇所を第２の合焦指定箇所に繰り下げる。以上の動作を、タッチパネル３３がタッチされたことを検知する毎に繰り返す。この動作によれば、第１の指定合焦箇所の更新操作が容易にできる。

【0068】

本発明によるデジタルカメラ１０の別の動作態様では、第１と第２の指定合焦箇所を設定した状態で、タッチパネル３３がスルー画上のいずれか一か所がタッチされたことを検知すると、タッチされた箇所を新たな第２の指定合焦箇所に設定し、第１の指定合焦箇所は変更しない動作を、タッチパネル３３がタッチを検知する毎に繰り返す。この動作態様によれば、第１の指定合焦箇所に対する合焦を維持した状態で、簡単な操作で、いろいろな被写体箇所について合焦させたりまたはぼけさせたりできる。
以上の動作態様において、タッチパネル３３がタッチを検知する毎に変更する指定合焦箇所を、第１の指定合焦箇所としてもよい。

【0069】

本デジタルカメラ１０の別の実施形態では、以上のいずれの合焦状態においても、例えば傾動操作スイッチ群４５または別の十字キー等の操作を受けて撮像素子３１を上下左右にシフトさせて構図調整する機能を付加することができる。

【0070】

本デジタルカメラ１０の拡張設定機能として、第２の指定合焦箇所を、撮影者がスルー画上の１点で指定する代わりに、撮影者が無限遠/最至近のいずれか選択する動作モードを設けることができる。デジタルカメラ１０は、この動作モードで動作する場合、無限遠（遠距離側）が選択されると、撮像素子３１を第１の指定合焦箇所を傾動中心として第２の指定合焦箇所が無限遠側の合焦となるように傾動限界位置まで傾動し、最至近（近距離側）が選択されると、撮像素子３１を第１の指定合焦箇所を傾動中心として第２の指定合焦箇所が最至近側の合焦となるように可動限界位置まで傾動する。撮像素子３１を可動限界位置まで傾動させなくても第２の指定合焦箇所が合焦状態になるときは、合焦状態となる位置まで傾動させてもよい。

【0071】

あるいは、撮影者が撮影距離を無限遠/最至近の間で選択する動作モードを設けてもよい。デジタルカメラ１０は、この動作モードで動作する場合、撮像素子３１を第１の指定合焦箇所を中心とし、第２の指定合焦箇所が選択された撮影距離になる（合焦する）ように傾動させる。
なお、ステージ装置６０は、撮像素子３１を撮影光軸Ｏ方向移動させて焦点を微調整させてもよい。

【0072】

本発明のさらに別の実施形態は、フォーカシングレンズ優先の自動合焦と、撮像素子優先の自動合焦と、手動操作によるマニュアル合焦の３種類の合焦モードを備える。

【0073】

フォーカシングレンズ優先の自動合焦モードでは、フォーカシングレンズＦＬが光軸方向所定位置に固定された状態で、撮像素子３１の傾動角変更と光軸方向移動で合焦動作が制御される。

【0074】

撮像素子優先の自動合焦モードでは、撮像素子３１の傾動角が所定角度に固定された状態で、フォーカシングレンズＦＬの光軸方向移動により合焦動作が制御される。撮像素子３１の傾動角調整は、使用者による傾動操作スイッチ群４５の操作を受けて、ステージ装置６０が動作することにより行われる。傾動操作スイッチ群４５は、撮像素子３１の６自由度の移動を独立して操作できるものが好ましいが、自由度を選択する選択スイッチと、動作方向及び量を制御する操作スイッチの組み合せにより操作する構成でもよい。

【0075】

マニュアル合焦の合焦モードでは、使用者による手動操作を受けて、フォーカシングレンズＦＬの光軸方向移動及び撮像素子３１の傾動角変更動作が制御される。フォーカシングレンズＦＬの光軸方向位置調整は、図示しないフォーカス調整スイッチの操作を受けて撮影レンズ１００の駆動手段を介して電気的な駆動制御により行うことや、撮影レンズ１００のフォーカシング調整リングなどの操作により機械的に行うことができる。撮像素子３１の傾動角調整は、傾動操作スイッチ群４５の操作を受けてステージ装置６０を介して行うことができる。

【0076】

以上、本発明の実施形態であるデジタルカメラ１０によれば、動画撮影中に、ある合焦箇所の合焦状態を維持したまま他の部分をぼかしたり合焦させたりすることが簡単にできる。

【0077】

撮像素子３１の傾動角の状態は、例えば、図８に示したように、タッチパネル３３の表示画面の下辺部及び画面の右縁部に沿って表示した姿勢表示バー５３ａ、５３ｂで表示する。下部の姿勢表示バー５３ａは撮像素子３１のパン（左右）方向の傾き（Ｙ方向回りの傾動角）を表示し、右側部の上下方向の姿勢表示バー５３ｂは撮像素子３１のチルト（上下）方向の傾き（Ｘ方向回りの傾動角）を表示している。表示はこの実施例に限定されず、例えばカメラのスケルトンを三次元座標軸上に表示して、三次元座標軸に対するカメラの姿勢を表示してもよい。

【0078】

以上の実施形態では、第１、第２の指定合焦箇所をタッチパネルのタッチ機能を利用して指定したが、本発明はこの実施形態に限定されない。例えば、スルー画に重ねて第１と第２の合焦箇所を識別する指定する合焦箇所マーク等を表示し、この合焦箇所マークを十字キーの操作により移動し、他のキーにより確定する入力手段を備えてもよい。
本発明は、第１、第２の指定合焦箇所の一方、例えば第１の指定合焦箇所についてカメラのいわゆる自動焦点調節機能による自動焦点調節手段の動作により合焦させ、他方について撮影者が手動で指定して像面傾動制御手段により合焦動作させる構成としてもよい。

【0079】

以上の実施形態では、６自由度のステージ装置６０に撮像素子３１を搭載したが、ステージ装置は、少なくとも撮像面をパン及びチルトさせることができる像面傾動手段であればよい。

【0080】

以上の実施形態では、撮像面を撮像素子３１の傾動により傾動させたが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、撮像光学系中に、像面傾動手段として、撮影光軸Ｏを傾動させる傾動光学要素を設けてもよい。例えば、光学要素をぶれ補正レンズとし、このぶれ補正レンズを、その光軸が撮影光学系の光軸に対して傾動するように傾動させる構成とする。

【0081】

本発明は、いわゆるミラーレスデジタルカメラ、一眼デジタルカメラ、コンパクトデジタルカメラや、デジタルビデオカメラなどの撮像装置に適用することができる。
また本発明は、撮像装置の他、映像、データなどを投影するプロジェクターに適用することもできる。プロジェクターの場合は、可動ステージ６１の略中央に、可動ステージ６１の厚さ方向（第１の方向、Ｚ方向）の一方の側（後方）から投影光を入射し、他方の側（前方）の投影光学系に向けて射出するＬＣＤパネル、あるいは、可動ステージ６１の略中央に、第１の方向（Ｚ方向）とは異なる方向から入射した投影光束を、第１の方向（投影光学系方向）に反射するＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）パネルを搭載できる。可動ステージ６１を備えたプロジェクターは、光源と、光源から生じた光を均一化する照明光学系と、照明光学系から射出した照明光を受けて画像を形成する画像形成素子と、この画像形成素子を保持する可動ステージ６１と、画像形成素子で形成された画像を投影する投影光学系とを備える。画像形成素子は具体的には液晶パネル、ＤＭＤパネルである。画像形成素子は、可動ステージを介してプロジェクターの筐体もしくは投影光学系に設けられ、可動ステージ６１が駆動していない状態で、画像形成素子の画像が形成される平面が、投影光学系の光軸に対して、もしくは、投影光学系内のいずれかのレンズの光軸に対して、垂直になるようにプロジェクター内に配置される。可動ステージを並進、傾動等させることで、液晶パネルを透過して投影光学系に向かう投影光束の方向、またはＤＭＤパネルで反射して投影光学系に向かう投影光の方向を変えて投影方向や投影位置調整したり、液晶パネルまたはＤＭＤパネルと投影光学系の間隔を調整して焦点調節したりすることができる。

【符号の説明】

【0082】

１０ デジタルカメラ（動画撮像装置）
１１ カメラボディ
２０ ボディＣＰＵ（焦点検出手段、傾動制御手段、位置検出手段）
２０ａ 合焦箇所指定手段
２０ｂ 像面傾動制御手段
２０ｃ 優先順位設定手段
２１ カメラ操作部
２２ ＡＦ部（焦点調節手段）
２３ 露出制御部
２４ レンズ通信部
３１ 撮像素子（像面傾動手段）
３１ａ 撮像面
３２ 画像処理部
３３ タッチパネル（タッチ検出手段、画像表示手段、モニタ）
３３ａ 表示画面
３４ メモリカード
３５ コントラスト検出部
４１ 防振・傾動制御回路（像面傾動制御手段）
４２ アクチュエータ駆動回路
４３ 位置検出回路（演算手段）
４４ 手ぶれ検出回路
４５ 傾動操作スイッチ群（手動選択手段）
４６ 傾動設定回路
５１ａ 「第１」のアイコン
５１ｂ 「第２」のアイコン
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５４ａ 合焦枠（指定合焦枠）
５３ａ、５３ｂ 姿勢表示バー
６０ ステージ装置（像面傾動手段）
６１ 可動ステージ（可動部材）
６１ａ 撮像素子取付孔
６２ 前固定ヨーク（ベース部材）
６２ａ 開口
６３ 後固定ヨーク（ベース部材）
６３ａ 開口
１００ 撮影レンズ
ＦＬ フォーカシングレンズ（焦点調節用レンズ（群））
ＣＸ Ｘ駆動用コイル（駆動用コイル）
ＣＹＡ、ＣＹＢ Ｙ駆動用コイル（駆動用コイル）
ＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣ Ｚ駆動用コイル（駆動用コイル）
ＧＳα ロール検出部
ＧＳβ ピッチ検出部
ＧＳγ ヨー検出部
ＨＸ１、ＨＸ２ Ｘ方向用ホール素子（位置検出手段）
ＨＹＡ１、ＨＹＡ２、ＨＹＢ１、ＨＹＢ２ Ｙ方向用ホール素子（位置検出手段）
ＨＺＡ１、ＨＺＡ２、ＨＺＢ１、ＨＺＢ２、ＨＺＣ１、ＨＺＣ２ Ｚ方向用ホール素子（位置検出手段）
ＭＸ１、ＭＸ２ Ｘ方向用磁石
ＭＹＡ１、ＭＹＢ１、ＭＹＡ２、ＭＹＢ２ Ｙ方向用磁石
ＭＺＡ１、ＭＺＡ２、ＭＺＢ１、ＭＺＢ２、ＭＺＣ１、ＭＺＣ２ Ｚ方向用磁石

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】