(57)【要約】【課題】  最適な撮影枚数で手ぶれの無い画像が得られる、消費電力が少なく安価な撮像装置を実現する。【解決手段】  手ぶれによるぶれ量を検出し、ぶれ量とぶれ量の経時変化から最適な撮影枚数を求め、前記撮影枚数を連続撮影する。【選択図】        図１
2006295523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズから入射した被写体像を撮像する撮像装置において、
前記撮影レンズの結像面におけるぶれ量を算出するぶれ量算出手段と、
前記ぶれ量算出手段により算出されたぶれ量と該ぶれ量の経時変化に基づいて、撮影枚数を求め、該撮影枚数分の被写体像を連続して撮像させる制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
露光時間を設定する露光時間設定手段と、
前記撮影レンズの光学倍率を検知する光学変倍率検知手段と、
前記撮像装置が移動する角速度を検知する手ぶれ検知手段とを有し、
前記ぶれ量算出手段は、前記露光時間設定手段で設定された露光時間と、前記光学変倍率検知手段で検知された光学倍率と、前記手ぶれ検知手段で検知された前記角速度とに基づいてぶれ量を算出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
撮影レンズから入射した被写体像を光電変換して画像データを生成する撮像素子と、
前記撮像素子で生成された画像データを変倍するデジタルズーム手段とを有し、
前記制御手段は、撮影枚数を求める際、さらにデジタルズーム手段の変倍率を加味して算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮影枚数が少なくとも２枚以上の場合は警告する、警告手段を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
撮像装置の結像面におけるぶれ量を算出するぶれ量算出工程と、
前記ぶれ量算出工程により算出されたぶれ量とぶれ量の経時変化に基づいて、撮影枚数を求める撮影枚数算出工程と、
前記撮影枚数算出工程で算出された撮影枚数を連続的に撮影する撮影工程とを含むことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置および撮像装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラなどの撮像装置において、ユーザの手ぶれ等による撮影画像の乱れを抑制するために、各種の手ぶれ防止対策が採用されている。
【０００３】
従来のカメラの手ぶれ防止装置は、加速度センサなどの角速度を検知する手ぶれ検知手段により手ぶれによるカメラのぶれ角を検出し、検出されたぶれ角から、手ぶれの適正な補正量の演算を行い、手ぶれを打ち消す方向に補正手段を移動させて補正を行っている。例えば、補正手段として補正用レンズや撮像素子などを上下左右方向に移動させている。また、補正手段を駆動するためのアクチュエータとしては、圧電素子やボイスコイル、モータなどが用いられている。
【０００４】
しかしながら、これらの手ぶれ防止装置においては、補正手段を駆動してぶれの補正を行っているので、精密な機構が必要になり、そのためカメラが大型化し、質量も重くなる上にコストアップにもなる。また、モータなどのアクチュエータにかなりの電流が消費され、長時間装置が動作した場合、電池が消耗し、撮影時に装置が正常に動作しなくなるといった問題点があった。
【０００５】
上記問題点を解決するために、像面での像位置を検出する手段を持ち、レリーズしたときの像位置を記憶し、次に検出した像位置が前記像位置と合致したときから所定時間シャッタを開く、１回のレリーズでシャッタを複数回開閉する手ぶれ防止方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
検出したぶれが少ないときは１回だけ露光し、ぶれが大きいときだけ複数回露光する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
また、１回の撮影で所定のコマ数を連続撮影し、前記連続撮影した画像を一時記憶し、手ぶれ量などを評価した上で、良好な画像のみを保存する方法や、１回の撮影で所定の時間の間、露光を繰り返し、手ぶれの最も少ない画像を保存する方法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平５−２４９５３０号公報
【特許文献２】特開２００２−１１２１００号公報
【特許文献３】特開平１１−１３６５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の方法では１回の撮影で複数回露光するので、動きのある被写体は撮影できない上に、１回の撮影に要する時間が長くなるという問題があった。
【０００９】
特許文献２の方法では、ぶれが小さいときは良好な撮影が可能となるが、ぶれが大きいときは特許文献１と同様に１回の撮影で複数回露光するので、動きのある被写体は撮影できない上に、１回の撮影に要する時間が長くなるという問題は解決されていない。
【００１０】
一般に、カメラを手持ちで撮影する場合、カメラを構え始めた瞬間は手ぶれが大きく、その後だんだん手ぶれは小さくなって安定する。しばらくすると撮影者が疲れてくるので、だんだん構えが不安定になり、手ぶれが大きくなってくる。すなわち、手ぶれが収束しつつある場合や比較的安定して構えている場合、手ぶれが大きくなっていく場合などがある。
【００１１】
しかしながら、特許文献３の手ぶれ防止方法では、手ぶれ量の時間的変化に考慮せずに、複数枚を連続撮影する。そのため、毎回の撮影に要する時間が長くなる上に、撮影後も撮影した画像を評価するための時間が必要であり、その間撮影ができないという問題があった。特に手ぶれが大きくなっていく場合などは、複数枚を撮影しても良い画像が得られる可能性は非常に少ないのに、撮影者は複数枚撮影する間カメラを構え続けなければならないため、撮影者が疲れてしまう上に、時間の無駄であった。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、撮影に要する時間を短縮し、かつ手ぶれの無い画像が得られる、消費電力が少ない小型で安価な撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的は、下記構成により達成することができる。
【００１４】
（請求項１）
撮影レンズから入射した被写体像を撮像する撮像装置において、
前記撮影レンズの結像面におけるぶれ量を算出するぶれ量算出手段と、
前記ぶれ量算出手段により算出されたぶれ量と該ぶれ量の経時変化に基づいて、撮影枚数を求め、該撮影枚数分の被写体像を連続して撮像させる制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【００１５】
（請求項２）
露光時間を設定する露光時間設定手段と、
前記撮影レンズの光学倍率を検知する光学変倍率検知手段と、
前記撮像装置が移動する角速度を検知する手ぶれ検知手段とを有し、
前記ぶれ量算出手段は、前記露光時間設定手段で設定された露光時間と、前記光学変倍率検知手段で検知された光学倍率と、前記手ぶれ検知手段で検知された前記角速度とに基づいてぶれ量を算出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【００１６】
（請求項３）
撮影レンズから入射した被写体像を光電変換して画像データを生成する撮像素子と、
前記撮像素子で生成された画像データを変倍するデジタルズーム手段とを有し、
前記制御手段は、撮影枚数を求める際、さらにデジタルズーム手段の変倍率を加味して算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【００１７】
（請求項４）
前記撮影枚数が少なくとも２枚以上の場合は警告する、警告手段を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の撮像装置。
【００１８】
（請求項５）
撮像装置の結像面におけるぶれ量を算出するぶれ量算出工程と、
前記ぶれ量算出工程により算出されたぶれ量とぶれ量の経時変化に基づいて、撮影枚数を求める撮影枚数算出工程と、
前記撮影枚数算出工程で算出された撮影枚数を連続的に撮影する撮影工程とを含むことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１または５に記載の発明によれば、検出したぶれ量とぶれ量の時間的変化から求めた撮影枚数を連続撮影するので、手ぶれの状況に応じた撮影枚数で、手ぶれによる画像ぶれが無い画像を撮影可能な、低消費電力、低コストで手ぶれ防止機能付き小型撮像装置を提供できる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、設定された露光時間と変倍光学系の倍率と手ぶれ検知手段で検知された角速度から、ぶれ量とぶれ量の変化を正確に求めるので、手ぶれによる画像ぶれが無い画像を最小撮影枚数で撮影できる手ぶれ防止機能付き小型撮像装置を提供できる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、設定した露光時間と変倍光学系の倍率と手ぶれ検知手段で検知された角速度から、ぶれ量とぶれ量の変化を正確に求めるので、手ぶれによる画像ぶれが無い画像を最小撮影枚数で撮影できる手ぶれ防止機能付き撮像装置を提供できる。
【００２２】
請求項４に記載の発明によれば、検出したぶれ量とぶれ量の時間的変化から求めた撮影枚数が少なくとも２枚以上の場合は警告するので、予期せぬ撮影に戸惑うことなく安心して撮影できる手ぶれ防止機能付き撮像装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラの外観図である。図１（ａ）はデジタルカメラ前面の斜視図、図１（ｂ）はデジタルカメラ背面の斜視図である。なお、図１（ａ）において、矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは座標軸を表し、Ｌは光軸である。
【００２５】
図１（ａ）において、３は撮影レンズ、８２はファインダ窓、８３はレリーズ釦、８４はフラッシュ発光部、８６は調光用センサ窓、８７はストラップ取り付け部である。８９はレンズカバーであり、開状態で図示のように撮影レンズ３は撮影可能状態となり、閉方向へ少し移動させることで撮影レンズ３は沈胴する。すなわち、レンズカバー８９の開閉とカメラの電源ＳＷ９４が連動している。
【００２６】
レリーズ釦８３は半押し（以後スイッチＳＷ１のＯＮという）によりカメラの撮影準備動作、すなわち焦点合わせ動作（ＡＦ機能）や露光条件の決定動作（ＡＥ機能）が行われ、全押し（以後スイッチＳＷ２のＯＮという）により撮影露光動作が行われる。
【００２７】
図１（ｂ）において、９１はファインダ接眼部、９２は赤と緑の表示ランプであり、ＡＦやＡＥの情報をスイッチＳＷ１がＯＮされたとき、点灯もしくは点滅により撮影者に表示するものである。９３はズーム釦であり、ズームアップ、ズームダウンを行う釦である。
【００２８】
デジタルカメラ１は撮影画像をデジタル処理により拡大して表示および記録を行う、いわゆるデジタルズーム機能を有している。撮影者は前記デジタルズーム機能のＯＮ、ＯＦＦを選択できるが、ここではデジタルズーム機能ＯＮの場合について説明する。
【００２９】
撮影者がズーム釦９３を操作し、撮影レンズ３の焦点距離が最望遠になっても、さらにズーム釦９３を押してズームアップ操作を行うと、デジタルズーム機能により撮影画像がズームアップされる。すなわち、デジタル処理により撮影画像が拡大され、変倍光学系の焦点距離が増加したのと同じ効果を得る。
【００３０】
デジタルズームを使用している状態でズーム釦９３を押してズームダウン操作を行うと、デジタルズームによる撮影画像は縮小され、ついには等倍になる。さらに、ズームダウン操作を行うと、変倍光学系によるズーム操作になり、変倍光学系の焦点距離は広角側に駆動されるようになっている。
【００３１】
９５はメニュー／セット釦、９６は選択釦で４方向スイッチであり、１００は画像表示部であり画像やその他文字情報等を表示する。メニュー／セット釦９５で、画像表示部１００上に各種のメニューを表示させ、選択釦９６で選択し、メニュー／セット釦９５で確定させる機能を有している。前記メニューにはデジタルズーム機能のＯＮ、ＯＦＦの選択メニューがあり、撮影者はメニュー／セット釦９５、選択釦９６により、デジタルズーム機能のＯＮ、ＯＦＦを設定できる。
【００３２】
再生釦９７は、撮影した画像の再生を行う釦である。９８はディスプレイ釦で、画像表示部１００に表示された画像やその他文字情報の表示や消去を選択する釦である。９９は消去釦で、撮影記録した画像の消去を行う釦である。１０１は三脚穴、１０２は電池／カード蓋である。電池／カード蓋１０２の内部には、本カメラの電源を供給する電池と、図２に示した、撮影した画像を記録するカード型のメモリカード２５が挿脱可能になっている。
【００３３】
本発明に係る撮像装置の制御系について図２を用いて説明する。図２は図１に示したデジタルカメラ１の内部構成を示す概略ブロック図である。なお、図１に示したものと同じ構成要素には同符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
デジタルカメラ１は、Ａ／Ｄ変換部２１、画像処理部２２、操作部６０、メインマイコン部７、画像メモリ２３等を有する。
【００３５】
メインマイコン部７は、各種制御を行うマイクロコンピュータを備えて構成される。すなわち、メインマイコン部７は、各種演算処理を行うＣＰＵ７０と、演算を行うための作業領域となるＲＡＭ７５と、制御プログラム等が記憶されるＲＯＭ７６とを備え、デジタルカメラ１の各処理部の動作を統括的に制御する。不揮発性メモリであるＲＯＭ７６としては、例えば、データの電気的な書き換えが可能なＥＥＰＲＯＭが採用される。これにより、ＲＯＭ７６は、データの書き換えが可能で、かつ、電源を落とした場合でもそのデータの内容を保持する。
【００３６】
操作部６０の独立して設けられた複数の操作部材であるレリーズ釦８３、ズーム釦９３、ズーム釦９３、メニュー／セット釦９５、選択釦９６、再生釦９７、ディスプレイ釦９８、消去釦９９、および電源ＳＷ９４の出力はメインマイコン部７０に入力されている。
【００３７】
操作者（ユーザ）は、この操作部６０にて所定の操作を行うことにより、各種の設定操作を行うことができる。
【００３８】
本発明の変倍光学系である図１の撮影レンズ３は、複数のレンズを有するレンズ系レンズ部３２を備えている。これら複数のレンズの光軸上の位置をズーム・フォーカス駆動部３３２が駆動することにより移動させ、変倍が行われる。変倍の制御は変倍制御部７７の指令により、ズーム・フォーカス駆動部３３２が変倍を行う。
【００３９】
また、これら複数のレンズの内、フォーカシングに用られるレンズは、ＡＦ制御部７１からの制御信号により、ズーム・フォーカス駆動部３３２が駆動して焦点調節を行う。さらに、ＣＰＵ７０のＡＥ制御部７２は絞り・シャッタ駆動部３３１を駆動し、絞り３３を所定の絞り値まで所定の時間開閉し、絞り値と露光時間で決定される露光量を調定する。
【００４０】
なお、本発明には、撮像素子としてＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子が適用可能であるが、本例においては、撮像素子としてＣＣＤ５を用いたもので説明する。
【００４１】
撮影前において、ＣＰＵ７０の指令により、ＣＣＤ駆動部６はタイミング信号を発生し、ＣＣＤ５からライブビュー画像の読み出し駆動を行っている。
【００４２】
本発明の撮影手段であるＣＰＵ７０の撮影制御部７９は、撮影に関するシーケンスを司っている。撮影時は、撮影制御部７９の指令によりＡＥ制御部７２が絞り３３を一旦閉じ、その間にＣＣＤ駆動部６がＣＣＤ５の電荷を掃き出す。その後、ＡＥ制御部７２は絞り３３を開き、所定の露光時間の間、ＣＣＤ５を露光する。露光後、撮影制御部７９の指令によりＣＣＤ駆動部はタイミング信号を発生し、ＣＣＤ５から撮影画像の読み出しが始まる。連続撮影時は撮影制御部７９が所定撮影枚数分このシーケンスを繰り返すように指令する。
【００４３】
Ａ／Ｄ変換部２１、画像処理部２２および画像メモリ２３は、ＣＣＤ５にて取得された画像を扱う処理部を示している。すなわち、ＣＣＤ５にて取得されたアナログ信号の画像は、Ａ／Ｄ変換部２１にてデジタル信号に変換される。
【００４４】
画像処理部２２はガンマ補正部２２１、輪郭補正部２２２、画像圧縮部２２３、デジタルズーム部２２４などの画像処理機能を有する。これらの画像処理も撮影制御部７９の指令により行われる。また、ガンマ補正部２２１、輪郭補正部２２２の補正量の設定値はメインマイコン部７からの指令により設定される。また、デジタルズーム部２２４の拡大倍率の設定はメインマイコン部７の変倍制御部７７からの指令により設定される。
【００４５】
ガンマ補正部２２１は、入出力特性である階調特性を表すルックアップテーブルを持ち、入力されたデジタル値に対応するデジタル値に変換して出力する機能を持っている。すなわち、Ａ／Ｄ変換部２１で変換されたデジタル信号を、ＣＰＵ７０が前記ルックアップテーブルに設定する階調特性で階調変換する。
【００４６】
輪郭補正部２２２は、ＣＰＵ７０の設定する入出力特性である周波数応答特性で画像の輪郭などを補正し、撮影制御部７９の指令により画像メモリ２３に一時的に格納する。
【００４７】
画像圧縮部２２３は、撮影制御部７９の指令により画像処理後のデジタル信号をＪＰＥＧ形式などに圧縮する。
【００４８】
デジタルズーム手段であるデジタルズーム部２２４は、変倍制御部７７の設定するデジタルズーム倍率で画像を拡大し、画像メモリ２３に一時的に格納する。
【００４９】
本発明の手ぶれ検知手段である手ぶれ検出部４４は、ヨー方向及びピッチ方向の角速度を検出する角速度センサを有し、前記角速度センサが検出した角速度に応じた電圧を出力する。メインマイコン部７は、入力された手ぶれ検出部４４を構成する各センサの出力電圧をデジタル値に変換し、角速度とする。
【００５０】
メインマイコン部７は、自動合焦制御部（ＡＦ制御部）７１、本発明の露光時間設定手段である自動露出制御部（ＡＥ制御部）７２、変倍制御部７７、本発明のぶれ量算出手段である手ぶれ制御部７８、本発明の制御手段である撮影制御部７９、変倍率検知部６０などの各種の制御機能を有する。メインマイコン部７の各種の機能は、予めＲＯＭ７６内に記憶される制御プログラムに従ってＣＰＵ７０が演算処理を行うことにより実現される。
【００５１】
また、圧縮後の画像をメモリカード２５に記録したり、またＬＣＤ１００などに表示出力する制御機能も持っている。このような画像に対する各種の処理もメインマイコン部７の制御に基づいて行われる。
【００５２】
ＡＦ制御部７１は、ズーム・フォーカス駆動部３３２を制御して、フォーカシングレンズを小刻みに移動させ、それぞれで得られた画像データに基づいて画像の評価を行い最適なフォーカシングレンズの位置を決定する（ＡＦ機能）。
【００５３】
ＡＥ制御部７２は、撮影前に画像メモリ２３より得られる画像データに基づいて、撮影時の絞り値とシャッタ速度の露光条件を設定する（ＡＥ機能）。本実施の形態では、シャッタ速度の設定は絞り・シャッタ駆動部３３１を制御して絞り３３で行うが、ＣＣＤ５の各画素を構成するセンサの露光時間を変更して、シャッタ速度を設定することも可能である。
【００５４】
また、ＡＥ制御部７２は、フラッシュ撮影時においてフラッシュ９４の制御も行う。
【００５５】
変倍制御部７７は、メニュー／セット釦９５による設定と、ズーム釦９３の操作に応じて、ズーム・フォーカス駆動部３３２に指令し、レンズ部３２の焦点距離を変更したり、デジタルズーム部２２４に画像の拡大を指令する。
【００５６】
手ぶれ制御部７８は、手ぶれ検出部４４から角速度の情報を得てレンズ部３２の図示しない結像面におけるぶれ量を算出し、シャッタ速度と焦点距離から求めた手ぶれ限界値と比較した結果に応じて、変倍制御部７７を制御する。すなわち手ぶれ制御部７８は本発明のぶれ量算出手段として機能するものである。手ぶれ制御については後で詳述する。
【００５７】
変倍率検知部６０は、前記変倍制御部７７がズーム・フォーカス駆動部３３２に指令した移動量からレンズ部３２の焦点距離を求め、デジタルズーム部２２４に指令した画像の拡大倍率を前記焦点距離にかけて、等価的な焦点距離を求める。変倍率検知部６０は、前記等価的な焦点距離とレンズ部３２の最短焦点距離からズーム倍率を求める。
【００５８】
なお、レンズ部３２の焦点距離を求めるとき、レンズ部３２の光学系の構成により焦点位置、すなわちフォーカシングレンズの位置が変わると焦点距離も変化する場合がある。フォーカシングレンズの位置と焦点距離の変化量は設計的に求まるので、変倍率検知部６０は両者の関係を示す内部テーブルを持ち、ＡＦ制御部７１からフォーカシングレンズの位置情報を得て、レンズ部３２の正確な焦点距離を検出する。すなわち、変倍率検知部６０は本発明の光学変倍率検知手段として機能する。
【００５９】
撮影制御部７９は、本発明の手ぶれ防止処理において、レリーズ釦８３が半押し（ＳＷ１オン）になった後、手ぶれ制御部７８が一定時間間隔で３回算出したぶれ量から、該ぶれ量の経時変化のパターンを判別し、パターン毎にあらかじめ設定されている撮影枚数に、撮影枚数を設定する。撮影制御部７９は該撮影枚数を連続して撮像するように、ＡＥ制御部７２、ＣＣＤ駆動部６、画像処理部２２、手ぶれ制御部７８などに指令し、所定の撮影枚数分の撮影シーケンスを制御する。
【００６０】
上述のデジタルカメラ１は、静止画像を撮影する静止画撮影モード、動画を撮影する動画撮影モード、記録した画像を画像表示部に再生表示する再生モード、各モードや機能の設定を行うセットアップモード等を有するものである。
【００６１】
本発明に係る光学装置及び撮像装置の動作の説明をするに先立ち、一般的な光学装置において発生する手ぶれの要因について説明する。
【００６２】
手ぶれの要因には、カメラを支持している人間の腕の筋肉振動によるものと、体全体の揺れによるものがある。このようなふるえや揺れの内、おもに撮影画像に影響を与えるのは、図１に示すピッチ方向（矢示Ｐ）とヨー方向（矢示ＹＡ）の回転運動成分であり、その周波数は１〜１５Ｈｚである。この回転運動としてのぶれ量は、手ぶれ検出部４４において、ピッチ方向成分Ｖｐとヨー方向成分Ｖｙに分けて、それぞれ１個の角速度センサを対応させて角速度として検出される。
【００６３】
本発明に係る撮像装置の動作について説明する。
【００６４】
図３は、図１及び図２に示したデジタルカメラ１で行われる手ぶれ防止処理の流れを示すフローチャートである。なお、図３においては、デジタルカメラ１の電源が投入され、撮影モードが選択されて撮影待機状態になってからの処理について説明する。
【００６５】
撮影者はファインダ接眼部９１または、画像表示部１００に表示されるプレビュー画像で撮影範囲を確認しながら、ズーム釦９３を操作して所望とする光学倍率とデジタルズーム倍率、すなわち画角を設定する（ステップＳ１０２）。
【００６６】
次に、レリーズ釦８３が半押し（ＳＷ１オン）になると（ステップＳ１０３）、ＡＥ制御部７２は自動露出制御を行い露光時間Ｔを設定する（ステップＳ１０４）。ＡＦ制御部７１は焦点を検出し、ズーム・フォーカス駆動部３３２に焦点位置Ｄまで移動するように指令し、レンズ部３２を合焦させる（ステップＳ１０５）。
【００６７】
変倍率検知部６０は、ステップＳ１０２で撮影者が画角を設定する際に、変倍制御部７７がズーム・フォーカス駆動部３３２に指令したレンズ群の移動量からレンズ部３２の焦点距離ｆｓを求め、現在のズーム倍率Ｂｓをレンズ部３２の最短焦点距離ｆＷとの比ｆｓ／ｆＷから求める。デジタルズーム機能を持つデジタルカメラの場合、変倍制御部７７がデジタルズーム部２２４に拡大倍率Ｘで画像の拡大を指令しているときは、焦点距離ｆｓを算出した後、焦点距離ｆｓをＸ倍にしたｆｓ＝Ｘ＊ｆｓを用いて、現在のズーム倍率Ｂｓを求める。（ステップＳ１０６）。
【００６８】
ＣＰＵ７０は、手ぶれ防止機能が設定されているかどうかを判断する（ステップＳ１０７）。
【００６９】
手ぶれ防止機能が設定されていない場合（ステップＳ１０７；Ｎｏ）、ステップＳ１３０に進み、撮影が開始され、手ぶれ防止機能が設定されている場合（ステップＳ１０７；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８の処理が実行される。
【００７０】
ステップＳ１０８では、カウンタＫが初期化され、ステップＳ１０９では、カウンタＫが加算される。
【００７１】
ステップＳ１１０では、手ぶれ制御部７８により、手ぶれ検出部４４の出力する角速度に応じた電圧がステップＳ１０４で設定された露光時間Ｔの間積分され、撮影時のヨー方向とピッチ方向のぶれ角θｙ（Ｋ）及びθｐ（Ｋ）が得られる。なお、θｙ（Ｋ）、θｐ（Ｋ）はＫ回目のぶれ角であることを表す。
【００７２】
ステップＳ１１１では、手ぶれ制御部７８により、ヨー方向とピッチ方向のぶれ角のベクトル和であるぶれ角θ（Ｋ）が、θｙ（Ｋ）とθｐ（Ｋ）の２乗和の平方根から算出され、ＲＡＭ７５に記憶される。
【００７３】
ステップＳ１１２では、手ぶれ量制御部７８により、ステップＳ１０６で算出された現在の撮像倍率Ｂｓと、ステップＳ１１１で算出されたぶれ角θ（Ｋ）からＫ回目のぶれ量ΔＩ（Ｋ）が算出され、ＲＡＭ７５に記憶されるる。
【００７４】
ここで、ステップＳ１１２で求められるぶれ量ΔＩについて、ピッチ方向のぶれを例に説明する。図４は図１のＸ軸方向から見た結像状態を示した模式図である。なお、手ぶれ発生の要因については、ヨー方向についても同様であるのでヨー方向については説明を省略する。
【００７５】
図４は焦点距離ｆで撮影する場合の結像状態を示した模式図である。
【００７６】
Ｌは光軸であり、ＨはＣＣＤ５の撮像範囲である。ステップＳ１１０で手ぶれ検出部４４において検出された角速度ωを所定時間Ｔの間積分すると、ぶれ角θが得られる。ここで、積分時間Ｔを撮影時の露光時間に相当する時間にすると、撮影時のぶれ角θが得ることができる。ぶれ角θが求まれば、広角撮影時の結像面上のＫ回目に測定されるぶれ量ΔＩ（Ｋ）は式（１）で求められる。
【００７７】
ΔＩ（Ｋ）＝ｆ＊ｔａｎθ（Ｋ）      （１）
ステップＳ１１３では、カウンタＫが３以上であるか否かが判断される。すなわち、手ぶれ制御部７８により、ステップＳ１１０乃至ステップＳ１１２の処理が３回繰り返されて、ぶれ量ΔＩ（１）、ΔＩ（２）、ΔＩ（３）が算出され、ＲＡＭ７５に記憶されるものである。カウンタＫが３以上の場合（ステップＳ１１３；Ｙｅｓ）、ステップＳ１１４の処理が実行され、カウンタＫが３未満の場合（ステップＳ１１３；Ｎｏ）、ステップＳ１０９の処理に戻る。
【００７８】
ステップＳ１１４ではレリーズ釦８３が全押し（ＳＷ２オン）かどうか、が判定される。レリーズ釦８３が全押しではない場合（ステップＳ１１４；Ｎｏ）、ステップＳ１１５で、ΔＩ（１）がΔＩ（２）に置換され、ΔＩ（２）がΔ（３）に置換された後、ステップＳ１１０の処理に戻る。すなわち、ステップＳ１１０においてレリーズ釦８３が全押しになった時点では常に、直近３回分のぶれ量ΔＩ（３）、ΔＩ（２）、ΔＩ（１）がＲＡＭ７５に記憶されていることになる。
【００７９】
レリーズ釦８３が全押し（ＳＷ２オン）になると（ステップＳ１１４；Ｙｅｓ）、ステップＳ１１６に進み、ステップＳ１１２で算出されたぶれ量の経時変化量が、前回のぶれの経時変化量Ｂ１、直近のぶれの経時変化量Ｂ２として式（１）、式（２）で算出される。
【００８０】
Ｂ２＝ΔＩ（３）−ΔＩ（２）          式（１）
Ｂ１＝ΔＩ（２）−ΔＩ（１）          式（２）
すなわち、ぶれ量の経時変化量Ｂが負のとき、ぶれ量は前回より減少していることを示し、ぶれ量の経時変化量Ｂが正のとき、ぶれ量は前回より増加していることを示している。ぶれ量の経時変化量Ｂが０のときは変化が無いことになる。
【００８１】
ここで、ΔＩ（Ｋ）の経時変化の例を図５を用いて説明する。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、縦軸をぶれ量ΔＩ、横軸をぶれ量の測定回数Ｋとしたときの、それぞれの測定回におけるぶれ量ΔＩ（Ｋ）をグラフにしたものである。縦軸のδはぶれ限界値であり、ぶれ量ΔＩ（Ｋ）がぶれ限界値δ以下のとき撮影した画像は、所定のサイズにプリントしても、目視では手ぶれがわからない。ぶれ限界値δは光学倍率Ｂｓと撮像素子の画素ピッチなどからあらかじめ決定されるカメラの固有値である。
【００８２】
例えば、図５（ａ）では、１回目のΔＩ（１）、２回目のΔＩ（２）、３回目のΔＩ（３）と連続して減少し、３回目のΔＩ（３）ではぶれ限界値δ以下になっている。図５（ａ）の場合、ΔＩ（３）＜ΔＩ（２）、ΔＩ（２）＜ΔＩ（１）なので、Ｂ２、Ｂ１ともに負となる。
【００８３】
下記表１は図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）の各場合をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの場合に分ける判別条件と撮影枚数を表にしたものである。以下、図３のフローチャートを説明する中で、表１と合わせて説明する。
【００８４】
【表１】
2006295523.tif 000003
【００８５】
図３に戻って、ステップＳ１１７では、ステップＳ１１６で算出されたＢ２、Ｂ１がともに０よりも小さいか否か、すなわちぶれ量ΔＩが継続して減少傾向にあり、収束傾向にあるのかどうかが判断される。
【００８６】
ステップＳ１１７において、Ｂ２＜０かつＢ１＜０である場合、図５（ａ）及び図５（ｂ）のように、ぶれ量ΔＩが継続して減少傾向にある、と判定し（ステップＳ１１７；Ｙｅｓ）、ステップＳ１１９の処理が実行される。
【００８７】
ステップＳ１１７において、Ｂ２≧０又はＢ１≧０である場合、図５（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）（ｆ）のように、ぶれ量ΔＩが継続して増加傾向または不安定な傾向にある、と判定し（ステップＳ１１７；Ｎｏ）、ステップＳ１２２の処理が実行される。
【００８８】
ステップＳ１１９では、直近に測定されたぶれ量ΔＩ（３）がカメラ固有のぶれ限界値δ以下かどうかが判断される。
【００８９】
図５（ａ）に示したように、直近のぶれ量ΔＩ（３）がぶれ限界値δ以下の場合（ステップＳ１１９；Ｙｅｓ）、このまますぐに撮影しても手ぶれによる画像ぶれが発生することは無いので、撮影制御部７９は撮影枚数Ｐを１枚に設定した後（ステップＳ１２１）、ステップＳ１３０の処理が実行される。ステップＳ１２１は表１の条件Ａに対応している。
【００９０】
図５（ｂ）に示したように、直近のぶれ量ΔＩ（３）がぶれ限界値δよりも大きい場合（ステップＳ１１９；Ｎｏ）、撮影枚数Ｐを一例として３枚に設定し、ＬＣＤ１００に警告が表示されるとともに、表示ランプ９２が点灯または点滅された後（ステップＳ１２０）、ステップＳ１３０の処理が実行される。この場合、このまますぐに撮影すると手ぶれによる画像ぶれが発生する可能性があるが、ぶれ量が継続して減少傾向にあるので、複数枚撮影すると手ぶれによる画像ぶれの無い画像を撮影できる可能性が高い。そこで、複数枚の連続撮影を行わせ、手ぶれのない画像を得ようとするものである。但し、撮影者の意図に反して３枚連続撮影するので、併せて警告するようにしている。このとき、ＬＣＤ１００およびランプ９２は警告手段として機能する。ステップＳ１２０は表１では条件Ｂに対応している。
【００９１】
なお、撮影枚数Ｐは３枚に限定されるものではなく、撮影者の意図に応じて適当な枚数に設定することもできる。また、直近のぶれ量ΔＩ（３）とΔＩ（２）からぶれ量減少率を求め、ぶれ限界値δ以下になる時期を予想し、予想した時点まで待って撮影を開始するようにしても良い。
【００９２】
ステップＳ１２２では、ステップＳ１１６で算出されたＢ１及びＢ２がともに０以上であるか否か、すなわちぶれ量ΔＩが増加傾向にあるか否かが判断される。図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示したように、Ｂ１≧０かつＢ２≧０の場合（ステップＳ１２２；Ｙｅｓ）、撮影枚数Ｐが１枚に設定される（ステップＳ１２３）。ぶれ量ΔＩが継続して増加傾向にある場合、図５（ｃ）のように直近のぶれ量ΔＩ（３）がぶれ限界値δ以下であっても、撮影時にはぶれ限界値δを超えている可能性が高く、撮影枚数Ｐを増やしても無駄になる可能性が高い。そのため、撮影制御部７９は撮影枚数Ｐを一例として１枚に設定する。ステップＳ１２３は表１の条件Ｃに対応している。
【００９３】
図５（ｅ）及び図５（ｆ）に示したように、ぶれ量ΔＩの傾向が不安定な場合、すなわちＢ２≧０かつＢ１＜０またはＢ１≧０かつＢ２＜０の場合（ステップＳ１２２；Ｎｏ）、撮影制御部７９は撮影枚数Ｐを５枚に設定し、さらにＬＣＤ１００に警告が表示するとともに、表示ランプ９２が点灯または点滅する（ステップＳ１２４）。この場合、ぶれ量ΔＩは増加、減少を繰り返しているので、撮影枚数Ｐを増やしてぶれ量ΔＩの少ない期間に撮影できる確率を高めることができる。そのため、撮影制御部７９は撮影枚数Ｐを一例として５枚に設定する。但し、撮影者の意図に反して５枚撮影するので、撮影制御部７９は併せて警告を表示する。ステップＳ１２４は表１の条件Ｄに対応している。このとき、ＬＣＤ１００およびランプ９２は警告手段として機能する。
【００９４】
ステップＳ１３０では、撮影制御部７９の指令によりＰ枚の連続撮影が開始される、ＣＣＤ５は、Ｐ回、露光時間Ｔの間連続して繰り返し露光される。ステップＳ１３０でＣＣＤ５から出力されたＰ枚の画像データは、画像処理部２２により、ホワイトバランス補正やガンマ補正、輪郭補正など所定の画像処理が行われて（ステップＳ１４０）、画像メモリ２３に記憶される。
【００９５】
次に、画像圧縮部２２３はステップＳ１４０で画像処理された画像データを圧縮し、圧縮された画像データは画像メモリ２３に保存された後、順次メモリカード２５に記録される（ステップＳ１５０）。
【００９６】
以上のように、本実施の形態によれば、撮影の直前に検出したぶれ量とぶれ量の時間的変化から、最適な撮影枚数を求め、自動的に撮影するので、低消費電力、低コストで小型な手ぶれ防止機能付き光学装置または撮像装置を提供できる。
【００９７】
なお、本実施の形態としてデジタルカメラを例示したが、携帯電話やビデオカメラなどにも適用可能である。
【００９８】
また、変倍光学系を持たないデジタルズーム機能付きデジタルカメラや携帯電話、ビデオカメラなどにも適用可能である。
【００９９】
さらに、本実施の形態としてデジタルカメラを例示したが、撮像素子を持たないフィルムカメラにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明に係る撮像装置の外観図である。
【図２】本発明に係る撮像装置の内部構成を示す概略ブロック図である。
【図３】本発明に係る撮像装置が行うぶれ防止処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】焦点距離とぶれ量の関係を示す模式図である。
【図５】ぶれ量ΔＩの経時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０１】
１  デジタルカメラ
５  ＣＣＤ
２３  画像メモリ
２５  メモリカード
４４  手ぶれ検出部
６０  変倍率検知部
７０  ＣＰＵ
７７  変倍制御部
７８  手ぶれ制御部
７９  撮影制御部
３  撮影レンズ
２２４  デジタルズーム部
Ｌ  光軸
【図１】
2006295523.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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