(57)【要約】【課題】  像ぶれ補正機能を備えるデジタルカメラの小型化を図る。【解決手段】  手ぶれ等に起因する像ぶれを補正すべく、ＣＣＤを撮影レンズの光軸に垂直な面に沿って駆動する。ＣＣＤの有効画素領域１０１を構成する各画素が、像ぶれ補正のための駆動後、撮影レンズのイメージサークル１００の外に位置することとなったかチェックする。このチェックを電荷蓄積時間中に所定の時間単位で繰り返される像ぶれ補正毎に実行し、各画素毎にイメージサークル１００の外に出ていた時間を計測する。この時間に基づいて輝度情報の補正係数を演算し、電荷蓄積時間経過後に得られる各画素の輝度情報を補正係数により補正する。【選択図】        図７
2006042320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系の光軸と撮像素子の撮像中心との相対的位置関係を調節することにより像ぶれを補正する像ぶれ補正手段と、
前記像ぶれ補正手段による像ぶれ補正処理の結果、前記撮像素子において、前記撮影光学系のイメージサークルの外に位置することとなる画素の輝度情報の補正を行う輝度補正手段とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
前記輝度補正手段は、
前記撮像素子の電荷蓄積時間中、前記像ぶれ補正手段により所定の時間間隔で繰り返し実行される像ぶれ補正処理において前記撮像素子のそれぞれの画素が前記イメージサークルの外に出ていると判定される回数を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された前記回数に基づいて、前記撮像素子の各画素の輝度情報の増幅のための重み付けをし、この重み付けに基づいて前記各画素の輝度情報を増幅する輝度情報調整手段とを有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】
前記計測手段は、
前記イメージサークルの中心から前記撮像素子の画素までの距離を演算する手段と、
前記演算手段により演算された前記距離と前記イメージサークルの半径の長さとを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づいて、当該画素が前記イメージサークルの外に位置したか否かを判定する判定手段とを有する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】
前記像ぶれ補正手段は、
デジタルカメラのぶれ量を検出するためのぶれ検出手段と、
前記ぶれ検出手段により検出された前記ぶれ量が相殺されるよう、前記光軸が直交する面に沿って前記撮像素子を駆動する制御手段とを有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５】
前記輝度補正手段が、前記画素の各々が前記像ぶれ補正処理において前記イメージサークルの外に出ている時間に基づいて前記輝度情報を補正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６】
前記輝度補正手段が更に、前記像ぶれ補正処理により移動した前記撮像素子の画素の前記光軸からの距離に基づいて前記輝度情報を補正することを特徴とする請求項５に記載のデジタルカメラ。
【請求項７】
撮影光学系の光軸に対し撮像素子を駆動することにより像ぶれを補正する像ぶれ補正手段と、
前記像ぶれ補正手段の像ぶれ補正処理により移動した前記撮像素子の画素の前記光軸からの移動距離を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記移動距離に応じて前記画素の輝度情報の補正を行う輝度補正手段とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項８】
デジタルカメラの像ぶれ補正手段による像ぶれ補正処理により撮像素子が移動されているときに前記撮像素子の画素の光軸からの距離を検出する手段と、
前記距離に基づいて前記画素の輝度を増幅する補正手段と
を備えることを特徴とする輝度補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像ぶれ補正機能を備えたデジタルカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラには像ぶれ補正機能が搭載されたものがある。像ぶれ補正機能による像ぶれ補正処理では、まず、例えばジャイロセンサに基づいてデジタルカメラのぶれ（ぶれの方向とぶれ量）が算出される。そして、算出されたぶれが相殺されるよう、ＣＣＤ等の固体撮像素子、若しくは撮影光学系の一部を構成する補正光学系を駆動する。その結果、手ぶれ等により起因する像ぶれが補正され、良好な画像が得られる。
【特許文献１】特開昭６３−２１７７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通常、固体撮像素子は、その有効領域の中心が撮影光学系のイメージサークルの中心と一致するよう配置されるとともに、撮影光学系は、イメージサークル内に固体撮像素子の有効領域が収まるよう、光学的に設計される。ここでイメージサークルとは、撮影光学系の光軸上の光量に対して所定の割合以上（例えば５０パーセント以上）の光量が得られる限界の外周円である。従って、撮影光学系により結像される光学像においてイメージサークルの範囲外に位置する部分は輝度が低く、鮮鋭度も低下する。
【０００４】
ところが、上述の像ぶれ補正により固体撮像素子若しくは補正光学系が駆動されると、イメージサークルと固体撮像素子との相対的位置関係がくずれ、固体撮像素子の一部がイメージサークルの外に出てしまう場合がある。上述のように、光学像においてイメージサークルの外の部分の輝度は低いため、像ぶれ補正はされても高画質の映像が得られないという問題がある。
【０００５】
このような問題を解消するためには、像ぶれ補正時に撮影光学系と固体撮像素子との相対的な位置関係が変化しても、固体撮像素子を常時イメージサークル内に位置させるべく、イメージサークルを十分大きくすることが考えられる。しかし、イメージサークルを大きくするためには撮影光学系のサイズを大きくしなくてはならず、その結果、デジタルカメラの小型化を阻むという問題がある。
【０００６】
本発明は、以上の問題を解決するものであり、像ぶれ補正機能を備えたデジタルカメラの小型化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るデジタルカメラは、撮影光学系の光軸と撮像素子の撮像中心との相対的位置関係を調節することにより像ぶれを補正する像ぶれ補正手段と、像ぶれ補正手段による像ぶれ補正処理の結果、撮像素子において、撮影光学系のイメージサークルの外に位置することとなる画素の輝度情報の補正を行う輝度補正手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
好ましくは、輝度補正手段は、撮像素子の電荷蓄積時間中、像ぶれ補正手段により所定の時間間隔で繰り返し実行される像ぶれ補正処理において、撮像素子のそれぞれの画素がイメージサークルの外に出ていると判定される回数を計測する計測手段と、計測手段により計測された回数に基づいて、撮像素子の各画素の輝度情報の増幅のための重み付けをし、この重み付けに基づいて各画素の輝度情報を増幅する輝度情報調整手段とを有する。
【０００９】
好ましくは、計測手段は、イメージサークルの中心から撮像素子の画素までの距離を演算する手段と、演算手段により演算された距離とイメージサークルの半径の長さとを比較する比較手段と、比較手段の比較結果に基づいて、当該画素がイメージサークルの外に位置したか否かを判定する判定手段とを有する。
【００１０】
像ぶれ補正手段は、例えば、デジタルカメラのぶれ量を検出するためのぶれ検出手段と、ぶれ検出手段により検出されたぶれ量が相殺されるよう、撮影光学系の光軸が直交する面に沿って撮像素子を駆動する制御手段とを有するものでもよい。
【００１１】
輝度補正手段は、画素の各々が像ぶれ補正処理においてイメージサークルの外に出ている時間に基づいて輝度情報を補正する。また更に、輝度補正手段は、像ぶれ補正処理により移動した撮像素子の画素の光軸からの距離に基づいて輝度情報を補正する。
【００１２】
また、本発明に係るデジタルカメラは、撮影光学系の光軸に対し撮像素子を駆動することにより像ぶれを補正する像ぶれ補正手段と、像ぶれ補正手段の像ぶれ補正処理により移動した撮像素子の画素の撮影光学系の光軸からの移動距離を算出する算出手段と、算出手段により算出された移動距離に応じて画素の輝度情報の補正を行う輝度補正手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る輝度補正方法は、デジタルカメラの像ぶれ補正手段による像ぶれ補正処理により撮像素子が移動されているときに撮像素子の画素の光軸からの距離を検出する手段と、この距離に基づいて画素の輝度を増幅する補正手段とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、像ぶれ補正により撮影光学系のイメージサークルの外にはみ出た撮像素子の部分の輝度情報が補正される。また、撮像素子を構成する画素の撮影光学系の光軸からの移動距離に応じて、輝度情報が補正される。従って、イメージサークルが大きくなるのを抑えつつ、像ぶれ補正により得られる画像をより高画質なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明に係る実施形態が適用されるデジタルカメラの正面図であり、図２は同デジタルカメラを背面から示す斜視図である。デジタルカメラ１の背面には電源のオンオフを行うＰｏｎボタン１１が設けられ、上面にはレリーズボタン１３が設けられる。被写体からの反射光は、撮影レンズ１０によりデジタルカメラ１内に導かれ、像ぶれ補正ユニット１５を介して後述するＣＣＤの受光面に結像する。ＣＣＤにより取得された画像データは所定の画像処理が施され、デジタルカメラ１の背面のＬＣＤ１６に再現される。また、像ぶれ補正ボタン１４を操作することにより、像ぶれ補正の開始・停止が行われる。
【００１６】
尚、本実施形態において、第１方向ｘは撮影光学系の光軸ＯＰに直交する方向であり、デジタルカメラ１の通常の保持姿勢における水平方向に相当する。第２方向ｙは光軸ＯＰに直交し、かつ第１方向ｘに直交する方向であり、デジタルカメラ１の通常の保持姿勢における鉛直方向に相当する。第３方向ｚは光軸ＯＰに一致する。
【００１７】
デジタルカメラ１内には、第１角速度センサ２６及び第２角速度センサ２７が設けられる。第１の角速度センサは、ｙ軸（第２方向ｙに沿った軸）周りの回転角速度を検出するためセンサであり、第２の角速度センサは、ｘ軸（第１方向ｘに沿った軸）周りの回転角速度を検出するためのセンサであり、これらは例えばジャイロセンサが用いられる。
【００１８】
図３は、デジタルカメラ１のブロック図である。スイッチ１１ａはＰｏｎボタン１１の操作に連動してオンオフするスイッチであり、スイッチ１１ａがオンするとデジタルカメラ１の各回路に電源が供給される。
【００１９】
レリーズボタン１３が半押しされると測光スイッチ１２ａがオンされ、測光処理が開始され、全押しされるとレリーズスイッチ１３ａがオンされ、撮像処理が開始される。像ぶれ補正スイッチ１４ａは像ぶれ補正ボタン１４の操作に連動してオンオフするスイッチである。像ぶれ補正スイッチ１４ａのオンにより後述する像ぶれ補正処理が開始され、オフにより停止される。
【００２０】
ＡＥ部２３は、被写体の測光動作を実行して露光値を演算し、この露光値に基づき撮影に必要となる絞り値及び露光時間（電荷蓄積時間）を演算する。ＡＦ部２４は、測距を行い、この測距結果に基づき撮影レンズ１０を光軸ＯＰ方向に変位させ焦点調節を行う。
【００２１】
上述のレリーズスイッチ１３ａがオンされると、ＣＰＵ２０からＣＣＤ駆動回路２１へ制御信号が出力される。ＣＰＵ２０からの制御信号に基づいて、ＣＣＤ駆動回路２１からＣＣＤ３９ａへ駆動信号が出力される。その結果、撮影レンズ１０によりＣＣＤ３９ａの受光面に結像された光学像の光電変換が行われ、ＣＣＤ３９ａから画像データが出力される。ＣＣＤ３９ａから出力された画像データは、画像信号処理ユニット２２においてＡ／Ｄ変換及び所定の画像信号処理が施され、画像メモリ５０へ格納される。
【００２２】
角速度検出部２５は、第１、第２角速度センサ２６、２７とアンプ・ハイパスフィルタ回路２８とを有する。第１、第２角速度センサ２６、２７は、デジタルカメラ１の一定時間（１ｍｓ）ごとのｙ軸周り及びｘ軸周りの角速度を検出する。アンプ・ハイパスフィルタ回路２８は、角速度に関する信号を増幅した後、第１、第２角速度センサ２６、２７のヌル電圧やパンニングをカットし、第１、第２角速度ｖｘ、ｖｙとしてアナログ信号をＣＰＵ２０のＡ／Ｄ０、Ａ／Ｄ１に入力する。
【００２３】
ＣＰＵ２０は、Ａ／Ｄ０、Ａ／Ｄ１に入力された第１、第２角速度ｖｘ、ｖｙをＡ／Ｄ変換した後、積分処理し、焦点距離などを考慮した変換係数によって一定時間（１ｍｓ）に生じた像ぶれ量を演算する。すなわち、第１角速度センサ２６の出力に基づいてデジタルカメラ１の第１方向ｘにおける変位量が算出され、第２角速度センサ２７の出力に基づいてデジタルカメラ１の第２方向ｙにおける変位量が算出される。
【００２４】
ＣＰＵ２０は、演算により求められた像ぶれ量に応じたＣＣＤ３９ａの移動すべき位置Ｓを第１方向ｘ、第２方向ｙごとに演算する。位置Ｓの第１方向ｘ成分をｓｘ、第２方向ｙ成分をｓｙとする。ＣＣＤ３９ａを含む可動部３０ａの移動は、後述する電磁力によって行われる。可動部３０ａをこの位置Ｓまで移動させるためにドライバ回路２９を駆動する駆動力Ｄの第１方向ｘ成分を第１ＰＷＭデューティｄｘ、第２方向ｙ成分を第２ＰＷＭデューティｄｙとする。
【００２５】
像ぶれ補正装置３０は、ＣＰＵ２０が演算した移動すべき位置ＳにＣＣＤ３９ａを移動させることによって、手ぶれ等に起因するデジタルカメラ１の変位をキャンセルし、像ぶれを補正する装置である。像ぶれ補正装置３０は、ＣＣＤ３９ａを含み移動可能領域をもつ可動部３０ａと、固定部３０ｂとを有する。可動部３０ａは所定の支持機構（図示せず）により、第１方向ｘ及び第２方向ｙに沿って移動自在に支持されている。
【００２６】
像ぶれ補正装置３０の可動部３０ａの第１方向ｘにおける移動は、可動部３０ａに設けられた第１駆動用コイル３１ａと、固定部３０ｂに設けられた第１駆動用永久磁石３３ｂ及び第１駆動用ヨーク３５ｂとから成る駆動部により行われる。また、可動部３０ａの第２方向ｙにおける移動は、可動部３０ａに設けられた第２駆動用コイル３２ａと、固定部３０ｂに設けられた第２駆動用永久磁石３４ｂ及び第２駆動用ヨーク３６ｂとから成る駆動部により行われる。すなわち、第１及び第２駆動用コイル３１ａ、３２ａの電流の向き、及び電流値を制御することにより可動部３０ａの移動が制御される。
【００２７】
第１及び第２駆動用コイル３１ａ、３２ａは、ドライバ回路２９に接続されている。従って、像ぶれ補正装置３０の可動部３０ａの駆動は、ＣＰＵ２０のＰＷＭ０から第１ＰＷＭデューティｄｘ、ＰＷＭ１から第２ＰＷＭデューティｄｙの出力を受けたドライバ回路２９により制御される。
【００２８】
ドライバ回路２９の駆動により移動した可動部３０ａの移動前または移動後の位置Ｐは位置検出用永久磁石４１ａ及び位置検出用ヨーク４３ｂと組合わせて用いられるホール素子部４４ｂ、ホール素子信号処理回路４５によって検出される。検出された位置Ｐの情報は、第１検出位置信号ｐｘが第１方向ｘ成分として、第２検出位置信号ｐｙが第２方向ｙとしてＣＰＵ２０のＡ／Ｄ２、Ａ／Ｄ３に入力される。第１、第２検出位置信号ｐｘ、ｐｙはＡ／Ｄ２、Ａ／Ｄ３を介してＡ／Ｄ変換される。第１、第２検出位置信号ｐｘ、ｐｙに対してＡ／Ｄ変換後の位置Ｐの第１方向ｘ成分、第２方向ｙ成分をそれぞれｐｄｘ、ｐｄｙとする。検出された位置Ｐ（ｐｄｘ、ｐｄｙ）のデータと移動すべき位置Ｓ（ｓｘ、ｓｙ）のデータによりＰＩＤ制御が行われる。
【００２９】
図４は、撮影レンズ１０のイメージサークルとＣＣＤ３９ａの相対的位置関係を示す図である。イメージサークル１００の中心１００ｃは撮影レンズ１０の光軸ＯＰに一致する。有効画素領域１０１はＣＣＤ３９ａの有効画素により形成される矩形の領域である。像ぶれスイッチ１４ａがオフであり、像ぶれ補正機能が停止しているとき、光軸ＯＰが有効画素領域１０１の中心１０１ｃを貫くよう、可動部３０ａは位置決めされる。中心１０１ｃは、有効画素領域１０１が有する２つの対角線の交点である。本実施形態では、このときの可動部３０ａ及びＣＣＤ３９ａの位置を「移動中心」と呼ぶ。また、撮影レンズ１０は、移動中心に位置するときのＣＣＤ３９ａの有効画素領域１０１がイメージサークル１００内に納まるよう光学的に設計される。
【００３０】
以上のように、本実施形態では、手ぶれ等に起因するデジタルカメラ１のぶれをＣＣＤ３９ａを駆動することによりキャンセルしている。すなわち、ＣＣＤ３９ａの駆動量は像ぶれ量に応じて決定される。その結果、像ぶれ量によっては、駆動されたＣＣＤ３９ａの画素の一部が撮影光学系のイメージサークル１００の外にはみ出ることがある。そこで、ＣＰＵ２０は、以下に説明する輝度補正ルーチンを電荷蓄積時間中に実行し、イメージサークル１００の外にはみ出たＣＣＤ３９ａの画素の輝度情報の補正処理を行う。
【００３１】
図５は、レリーズボタン１３が全押しされ、レリーズスイッチ１３ａがオンとなり、撮像処理が開始された後、ＣＣＤ３９ａの電荷蓄積時間中に実行される輝度補正ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ１００で、像ぶれ補正の回数を示す変数ｎに「１」がセットされる。また、電荷蓄積時間内の所定時間毎に各画素がイメージサークル１００の外にはみ出していると判定された数を計数する変数Ｇｉに「０」がセットされる。ここで変数Ｇｉの添え字ｉは、有効画素の各々を識別する変数である（後述）。また、最終的に変数Ｇｉは、各画素が電荷蓄積時間内にイメージサークル１００の外にはみ出していた時間に相関する。次いでステップＳ１０２で像ぶれ補正ルーチンが実行される。
【００３２】
図６は像ぶれ補正ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ２００で、角速度検出部２５から出力された第１、第２角速度ｖｘ、ｖｙが、ＣＰＵ２０のＡ／Ｄ０、Ａ／Ｄ１を介しＡ／Ｄ変換され入力される。ステップＳ２０２で、ホール素子部４４ｂで位置検出され、ホール素子信号処理回路４５で演算された、可動部３０ａの第１、第２検出位置信号ｐｘ、ｐｙがＣＰＵ２０のＡ／Ｄ２、Ａ／Ｄ３を介し、Ａ／Ｄ変換され入力される。これによって、現在位置Ｐ（ｐｄｘ、ｐｄｙ）が求められる。
【００３３】
ステップＳ２０４で、像ぶれ補正スイッチ１４ａの状態がチェックされ、像ぶれ補正モードか否かがチェックされる。像ぶれ補正モードでない場合は、ステップＳ２０６で、可動部３０ａの移動すべき位置Ｓ（ｓｘ、ｘｙ）を可動部３０ａの移動中心位置と同じにする。像ぶれ補正モードの場合は、ステップＳ２０８で、ステップＳ２００で求めた第１、第２角速度ｖｘ、ｖｙから可動部３０ａの移動すべき位置Ｓ（ｓｘ、ｓｙ）を演算する。
【００３４】
ステップＳ２１０で、ステップＳ２０６またはステップＳ２０８で決定した位置Ｓ（ｓｘ、ｓｙ）と現在位置Ｐ（ｐｄｘ、ｐｄｙ）より、可動部３０ａの移動に必要な駆動力Ｄすなわち第１、第２駆動用コイル３１ａ、３２ａを駆動するのに必要な第１、第２ＰＷＭデューティｄｘ、ｄｙを演算する。ステップＳ２１２で、第１、第２ＰＷＭデューティｄｘ、ｄｙによりドライバ回路２９を介し第１、第２駆動用コイル３１ａ、３２ａが駆動され可動部３０ａが移動せしめられる。ステップＳ２１０及びＳ２１２の動作は、一般的な比例、積分、比例演算を行うＰＩＤ自動制御で用いられる自動制御演算である。
【００３５】
以上で像ぶれ補正ルーチンが終了すると、制御は図５のステップＳ１０２へ戻り、次いで、ステップＳ１０４へ進む。ステップＳ１０４では、レリーズボタン１３が半押しされ、測光スイッチ１２ａがオンした後にＣＰＵ２０により演算された電荷蓄積時間が経過したか否かチェックされる。電荷蓄積時間の経過は式（１）による演算の結果に基づいて判断される。
【００３６】
【数１】
2006042320.tif 000003
【００３７】
式（１）中、「Δｔ」は像ぶれ補正処理の繰り返しの１サイクル時間、「ＴS」は電荷蓄積時間である。電荷蓄積時間が経過していないことが確認されたらステップＳ１０６へ進む。
【００３８】
ステップＳ１０６では、各有効画素を識別する変数であって、有効画素がイメージサークル１００の外にはみ出しているか否かの判定処理が現に行なわれる有効画素を指し示す変数ｉに「１」がセットされる。次いでステップＳ１０８へ進み、変数ｉとＣＣＤ３９ａの有効画素数Ｍが比較され、全ての有効画素について本ルーチンの処理が実行されたか確認される。全ての有効画素についての処理が終了していないことが確認されたら、ステップＳ１１０へ進む。
【００３９】
次いでステップＳ１１０では、現在処理中の画素がイメージサークル１００の外に位置しているか否かがチェックされる。図７を参照しながら本ステップの処理について説明する。図７中、Ｐｉは現在処理対象となっている画素である（添え字ｉは上記変数ｉに対応する）。また、円１０２は、撮影レンズ１０により導かれる光束の最大外周円である。画素Ｐｉがイメージサークル１００の外に位置するか否かは式（２）に基づいて判断される。
【００４０】
【数２】
2006042320.tif 000004
【００４１】
式（２）中、「ｘｉ」は有効画素領域１０１の中心１０１ｃと画素Ｐｉの間の第１方向ｘに沿った距離であり、「ｙｉ」は有効画素領域１０１の中心１０１ｃと画素Ｐｉの間の第２方向ｙに沿った距離である。「ｘＬ」は、イメージサークル１００の中心１００ｃと有効画素領域１０１の中心１０１ｃの間の第１方向ｘに沿った距離であり、像ぶれ量に応じて移動されたＣＣＤ３９ａの位置Ｓの第１方向ｘの成分ｓｘに相当する。「ｙＬ」は、イメージサークル１００の中心１００ｃと有効画素領域１０１の中心１０１ｃの間の第２方向ｙに沿った距離であり、像ぶれ量に応じて移動されたＣＣＤ３９ａの位置Ｓの第２方向ｙの成分ｓｙに相当する。また、「Ｒ」はイメージサークル１００の半径であり、撮像レンズの特性や要求される画質の程度により任意に設定される。
【００４２】
式（２）の右辺により算出されるのは中心１００ｃからＰｉまでの直線距離ＰＬである。距離ＰＬを半径Ｒと比較することにより、Ｐｉがイメージサークル１００の外に位置しているか否かが判断される。
【００４３】
ステップＳ１１０において、処理対象の画素Ｐｉがイメージサークル１００の外に出ていることが確認されたらステップＳ１１２へ進み、画素Ｐｉがイメージサークル１００の外に出ているときに計数される数に対応する変数Ｇｉの値を「１」インクリメントする。次いで、ステップＳ１１４へ進む。尚、ステップＳ１１０において、処理対象の画素がイメージサークル１００の外にはみ出していないことが確認されたら、ステップＳ１１２の処理はスキップされ、ステップＳ１１４へ進む。ステップＳ１１４では、画素の像ぶれ補正の回数を示す変数ｉが「１」インクリメントされる。次いで、処理はステップＳ１０８へ戻り、上述の処理が繰り返される。
【００４４】
ステップＳ１０８で、変数ｉの値が有効画素数Ｍを超えていることが確認されたら、ステップＳ１０２の像ぶれ補正ルーチン実行後のＣＣＤ３９ａの有効画素の全てに対してステップＳ１１０、Ｓ１１２の処理が実行されたと判断されるため、ステップＳ１１６へ進む。ステップＳ１１６では、像ぶれ補正の回数を示す変数ｎが「１」インクリメントされ、ステップＳ１０２へ戻り、上述の処理が繰り返される。
【００４５】
ステップＳ１０４において、上述の式（１）による計算の結果、ＣＣＤ３９ａの電荷蓄積時間が経過したことが確認されたら、ステップＳ１１８へ進む。ステップＳ１１８では、輝度補正係数を算出し、その輝度補正係数により各画素の輝度情報を補正する輝度補正サブルーチンがコールされる。
【００４６】
図８は輝度補正サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ３００では、各々の有効画素を識別する変数であって、現に輝度補正処理が実行される有効画素を指し示す変数ｉに「１」がセットされる。次いで、ステップＳ３０２において変数ｉの値をＣＣＤ３９ａの有効画素領域１０１の画素数Ｍと比較することにより、本サブルーチンの処理が全ての有効画素に対して行われたかチェックされる。
【００４７】
ステップＳ３０２で、未処理の画素があることが確認されたらステップＳ３０４へ進む。ステップＳ３０４では、画素Ｐｉの輝度を補正するための輝度補正係数「Ｋｉ」が演算される。輝度補正係数の演算は式（３）に基づいて行われる。尚、式（３）中、「ｋ」は所定の輝度補正定数である。
【００４８】
【数３】
2006042320.tif 000005
【００４９】
次いでステップＳ３０６へ進み、算出された輝度補正係数「Ｋｉ」に基づいて画素Ｐｉの輝度情報が補正される。例えば、画素Ｐｉの輝度は、ＣＰＵ２０において計算された輝度補正係数Ｋｉを用いて画像信号ユニットにおいて増幅される。その後、ステップＳ３０８で変数ｉが「１」インクリメントされ、ステップＳ３０２へ戻り、上述の処理が繰り返される。ステップＳ３０２において、ステップＳ３０４〜Ｓ３０６の処理が全ての有効画素について実行されたことが確認されたら本サブルーチンは終了する。その後、制御は図５のステップＳ１１８へ戻り、輝度補正ルーチンは終了する。
【００５０】
以上のように、本実施形態では、ＣＣＤ３９ａの有効画素のうち、像ぶれ補正により撮影レンズ１０のイメージサークル１００の外にはみ出た画素の輝度を増幅している。従って、イメージサークル１００が可動部３０ａの機械的構成により定まるＣＣＤ３９ａの最大駆動範囲を十分カバーできるまで、撮影レンズ１０を大型化する必要がない。すなわち、像ぶれ補正機能を搭載したデジタルカメラ１において、撮影レンズ１０の大型化を抑え、デジタルカメラ全体の小型化を図ると共に、像ぶれ補正時の画像をより高画質とすることができる。
【００５１】
本実施形態では、像ぶれ補正処理により移動したＣＣＤ３９ａの有効画素が、電荷蓄積時間内に、イメージサークル１００の外にはみ出した時間（有効画素が電荷蓄積時間内にイメージサークルの外にあったと判定された数に対応する）に基づいて、輝度を増幅しているが、これに限るものではない。像ぶれ補正処理により移動した後の各有効画素の光軸ＯＰからの距離を考慮して、すなわち光軸ＯＰからどの程度離れているかも考慮して、各有効画素の輝度を補正してもよい。すなわち、レンズ特性による径方向に沿った輝度分布の変化を相殺することができる距離補正係数を式（３）のＧｉに代えて導入する。例えば、輝度分布がｆ（ｒ）（ｒ：径方向パラメータ）で表わされるとき、距離補正係数はα×（1-ｆ（ｒ））を含む関数である（ここでαはレンズによって決まる定数）。具体的には、図９のフローチャートに示されるように、各有効画素Ｐｉに対する距離補正係数Ｆｉ（ＰＬ）の値は、ステップＳ１１３において、Ｆｉ（ＰＬ）+α×（1-ｆ（ＰＬ））を順次計算することにより求められる。また、この変形実施形態では、距離補正係数Ｆｉ（ＰＬ）は、例えば図８に示された輝度補正サブルーチンのステップＳ３０４において、式（３）のＧｉに代えて掛けられ、距離に関わる情報が係数Ｋｉに組み入れられる。すなわち、式（３）に代えて式（４）が用いられる。
【数４】
2006042320.tif 000006
【００５２】
ここで、図９のフローチャートは、ステップＳ１００がステップＳ１０１に、ステップＳ１１２がステップＳ１１３に置き換えられ、ステップＳ１１０が削除されたこと以外は、図５のフローチャートと同じである。なお、ステップＳ１０１ではＧｉに変えＦｉ（ＰＬ）の初期化が行なわれ、Ｆｉ（ＰＬ）＝０とされる。
【００５３】
尚、本実施形態では、レリーズスイッチ１３ａがオンになった後、１ｍｓｅｃ毎に繰り返される輝度補正ルーチンの中から像ぶれ補正ルーチンをコールしているがこれに限るものではない。レリーズスイッチ１３ａがオンになった後、像ぶれ補正ルーチンを１ｍｓｅｃ毎に繰り返し実行し、当該ルーチンの実行で得られた各画素の輝度情報、及び位置情報を所定のメモリに格納しておき、電荷蓄積時間経過後、それらのデータに基づいて画素の輝度調整を実行してもよい。
【００５４】
また、各有効画素に対する係数Ｋｉを画像データと関連付けて画像メモリ５０に記録し、これらのデータをコンピュータなどの外部装置に転送し、外部装置において輝度補正を行う構成としてもよい。
【００５５】
また、本実施形態では、ＣＣＤ３９ａを駆動することにより像ぶれ補正を行うタイプのデジタルカメラを例にとって説明したが、これに限るものではない。撮影光学系の一部を構成する補正光学系を設け、演算されたぶれ量が相殺されるよう補正光学系を駆動することにより像ぶれ補正を行うタイプのデジタルカメラにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る実施形態が適用されるデジタルカメラの正面図である。
【図２】デジタルカメラの斜視図である。
【図３】デジタルカメラのブロック図である。
【図４】撮影レンズのイメージサークルとＣＣＤの有効画素領域との相対的位置関係を示す図である。
【図５】輝度補正ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図６】像ぶれ補正ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図７】像ぶれ補正処理により駆動されたＣＣＤの有効画素領域と撮影レンズのイメージサークルとの相対的位置関係を示す図である。
【図８】輝度補正サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図９】変形実施形態における輝度補正ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１  デジタルカメラ
１０  撮影レンズ
１１  Ｐｏｎボタン
１３  レリーズボタン
１４  像ぶれ補正ボタン
２０  ＣＰＵ
２１  ＣＣＤ駆動回路
２２  画像信号処理ユニット
２５  角速度検出部
３０  像ぶれ補正装置
４５  ホール素子信号処理回路
５０  画像メモリ
【図１】
2006042320.tif 000007
【図２】
2006042320.tif 000008
【図３】
2006042320.tif 000009
【図４】
2006042320.tif 000010
【図５】
2006042320.tif 000011
【図６】
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【図７】
2006042320.tif 000013
【図８】
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【図９】
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