(57)【要約】【課題】手振れ補正がされないときや不十分であるときにも、焦点、露光、ホワイトバランスなどが適切に制御された画像を生成する。【解決手段】撮像装置１が手振れ補正解除モードであり、画像生成領域の位置を移動させないときにも、角速度検出部８によって検出された角速度に基づいて手振れ量を算出し、算出した手振れ量に相当する分制御信号生成領域を所定の位置から移動させた位置に設定する。そして、制御信号生成領域から出力された画像信号に基づいて、合焦検出部５２が焦点検出信号Ｓ１を生成し、露光検出部５３が露光検出信号Ｓ２を生成し、ホワイトバランス検出部５４がホワイトバランス検出Ｓ３を生成する。マイコン１２は、焦点制御信号Ｓ１から焦点制御信号Ｓ４を生成し、露光検出信号Ｓ２から露光制御信号Ｓ５を生成し、ホワイトバランス検出信号Ｓ３からホワイトバランス制御信号Ｓ６を生成する。【選択図】  図６
2004229001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の光学像を撮像し、画像信号を出力する撮像素子と、
当該撮像装置の手振れ量を検出する手振れ検出手段と、
上記撮像素子に画像生成領域を設定する画像生成領域設定手段と、
上記撮像素子に制御信号生成領域を設定する制御信号生成領域設定手段と、
上記画像生成領域より出力された画像信号から、画像を生成する画像生成手段と、
上記制御信号生成領域より出力された画像信号から、画像制御信号を生成する画像制御信号生成手段とを備え、
上記制御信号生成領域設定手段は、手振れ補正モード及び手振れ補正解除モードのときに、上記手振れ量に基づいて上記制御信号生成領域の設定位置を所定の位置から移動させ、
上記画像生成領域設定手段は、手振れ補正モードのときには上記手振れ量に基づいて上記画像生成領域の位置を所定の位置から移動させ、手振れ補正解除モードのときには上記画像生成領域を所定の位置に設定すること
を特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記画像制御信号は、上記画像の焦点を制御する焦点制御信号であること
を特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
上記画像制御信号は、上記画像の明るさを制御する露光制御信号であること
を特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
上記画像制御信号は、上記画像のホワイトバランスを制御するホワイトバランス制御信号であること
を特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるビデオカメラやスチルカメラなどの撮像装置に関し、詳しくは、手振れ補正を行う手振れ補正モードと手振れ補正を行わない手振れ補正解除モードとを有する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、軽量で携帯が簡易であるデジタルスチルカメラやカメラ一体型ビデオカメラなどの小型撮像装置が普及している。この小型撮像装置は、小型であり且つ軽量であることから安定性が悪く、撮像のときに手振れが生じ易い。
【０００３】
そこで、この手振れを補正できる小型撮像装置が提案されている。手振れ補正は、手振れの方向や大きさを示す手振れ量を検出した後に、手振れ量に基づいて画像振れを補正することによって行われる。
【０００４】
手振れ量を検出する方法としては、小型撮像装置に垂直方向の角速度を検出する角速度センサと水平方向の角速度を検出する角速度センサとを備え付け、各角速度センサによって検出された角速度を検出して積分することで検出する方法が挙げられる。また、撮像素子から出力された前フレームの画像信号と現フレームの画像信号とから手振れ量の検出に必要な成分を抽出し、代表点マッチング法により検出する方法などが挙げられる。
【０００５】
画像振れを補正する方法としては、小型撮像装置にバリアングルプリズム（以下、ＶＡＰという。）を備え付け、検出された手振れ量に応じて光軸を変化させる方法が挙げられる。しかし、撮像装置は、ＶＡＰを備えると、レンズ部が大きくなるために小型化に不利となる。一方、撮像装置の小型化に有利な方法としては、図７に示すように、最終的に画像となる画像信号を出力する画像生成領域Ｘの面積よりも、有効画素によって構成される領域（以下、有効画素領域という。）Ｙの面積が広いＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）２００を備え、手振れ量に相当する分、有効画素領域Ｙに設定される画像生成領域Ｘの位置を移動させることにより画像振れを補正する、いわゆる電子式手振れ補正方式が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。電子式手振れ補正方式では、各フレームの画像に映し出される空間が手振れの影響でずれることを防止することにより手振れを補正した画像を生成する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−１１０９２８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、手振れ量に応じて画像生成領域Ｘの位置を移動させて画像振れを補正する小型撮像装置では、ＣＣＤ２００の受光面に設定された所定の範囲（以下、制御信号生成領域という。）Ｚから出力された画像信号に基づいて、焦点制御、ホワイトバランス制御、露光制御などの画像制御を行っている。制御信号生成領域Ｚは、画像生成領域Ｘの移動に伴って画像生成領域Ｘと同じ方向に同じ距離移動する。制御信号生成領域Ｚが画像生成領域Ｘと同じ方向に同じ距離移動することにより、制御信号生成領域Ｚから出力された画像信号も手振れの影響が少ないものとなる。すなわち、手振れ量に応じて画像生成領域Ｚの位置を移動させて画像振れを補正する小型撮像装置では、手振れの影響が少ない画像信号に基づいて、焦点制御、ホワイトバランス制御、露光制御などを適切に行うことができる。
【０００８】
しかしながら、この小型撮像装置においても、撮像して得られた画像における画像生成領域の広さ及び画質などを優先して画像生成領域Ｘを広く設定する場合や、さらにＣＣＤ２００に備えられた有効画素領域Ｙ全部を画像生成領域Ｘに設定する場合がある。また、もともとＣＣＤ２００に備えられた有効画素領域Ｙの画素数に対して設定されている画像生成領域Ｘが広く、余剰画素が少ない場合がある。さらに、手振れ補正を行ったときに生じる過補正や手振れの誤検出などの副作用を回避するなどの理由により、手振れ補正を行わない設定とする場合がある。手振れ補正を行わない設定とする例としては、自然な手振れが反映されている画像を得たい場合や、パンニング及びチルティングのときに過度に手振れ補正がなされたり画像生成領域Ｘの位置の移動が遅れることを回避する場合などが挙げられる。
【０００９】
有効画素領域Ｙ全部を画像生成領域Ｘに設定する場合や、手振れ補正を行わない設定とする場合には、この小型撮像装置は手振れ補正が行われない手振れ補正解除モードとなり、画像生成領域Ｘは移動しない。すなわち、制御信号生成領域Ｚも移動しない。また、画像生成領域を広く設定する場合や余剰画素が少ない場合には、画像生成領域Ｘを、手振れ補正が十分になされるだけ移動させることが不可能となる。すなわち、制御信号生成領域Ｚも十分に移動させることが不可能となる。
【００１０】
したがって、以上説明した場合には、制御信号生成領域Ｚから出力される画像信号は手振れの影響を受けた信号となる。すなわち、小型撮像装置では、手振れの影響を受けた画像信号に基づいて、焦点制御、ホワイトバランス制御、露光制御などを行うこととなるため、焦点制御、ホワイトバランス制御、露光制御などを適切に行うことが困難となる。したがって、撮像して得られた画像は、手振れが補正されていないだけではなく、焦点制御やホワイトバランス制御、露光制御などの画像制御も適切に行われていないものとなる。
【００１１】
本発明は、以上のような従来の実状を鑑みて提案されたものであり、手振れ補正を行わないときや、手振れ補正の効果が小さいときにも、焦点制御、ホワイトバランス制御、露光制御などの画像制御が適切に行われた画像を得ることが可能である撮像装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明を適用した撮像装置は、被写体の光学像を撮像し、画像信号を出力する撮像素子と、当該撮像装置の手振れ量を検出する手振れ検出手段と、上記撮像素子に画像生成領域を設定する画像生成領域設定手段と、上記撮像素子に制御信号生成領域を設定する制御信号生成領域設定手段と、上記画像生成領域より出力された画像信号から、画像を生成する画像生成手段と、上記制御信号生成領域より出力された画像信号から、画像制御信号を生成する画像制御信号生成手段とを備え、上記制御信号生成領域設定手段は、手振れ補正モード及び手振れ補正解除モードのときに、上記手振れ量に基づいて上記制御信号生成領域の設定位置を所定の位置から移動させ、上記画像生成領域設定手段は、手振れ補正モードのときには上記手振れ量に基づいて上記画像生成領域の位置を所定の位置から移動させ、手振れ補正解除モードのときには上記画像生成領域を所定の位置に設定することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図１に示すように、本発明を適用した撮像装置１は、被写体からの撮像光を集光するレンズ部２と、レンズ部２によって集光された撮像光を受光して画像信号に変換するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）３と、ＣＣＤ３によって出力された画像信号をデジタル信号に変換するアナログフロントエンド４と、アナログフロントエンド４から出力された画像信号を処理する画像信号処理部５と、画像信号処理部５から供給された信号を記憶するメモリ６とを備える。
【００１５】
また、撮像装置１は、レンズ部２に備えられたフォーカスレンズ２１、ズームレンズ２２、絞り２３を駆動する駆動部７と、撮像装置１に手振れが生じたときの角速度を検出して角速度信号を出力する角速度検出部８と、角速度検出部８から出力された角速度信号に処理を施す角速度信号処理部９と、ＣＣＤ３からの画像信号の出力を制御するタイミングジェネレータ（以下、ＴＧという。）１０と、ユーザによって情報が入力される入力部１１と、画像信号処理部５、角速度信号処理部９、入力部１１からの信号に基づいて各部を制御するマイクロコンピュータ（以下、マイコンという。）１２とを備える。
【００１６】
レンズ部２は、位置が変化することによって焦点を制御するフォーカスレンズ２１と、位置が変化することによって結像位置を変えることなく画像の倍率を制御するズームレンズ２２と、大きさが可変である開口部２３ａが設けられており、開口部２３ａの大きさが変化することによってレンズ部２から出力される光の量を制御する絞り２３とを備える。フォーカスレンズ２１及びズームレンズ２２は駆動部７によって移動し、絞り２３は駆動部７によって開口部２３ａの大きさが制御される。
【００１７】
ＣＣＤ３としては、例えば、図２に示すようなインターライントランスファ型のものが使用される。ＣＣＤ３は、受光した撮像光を電荷に変換して蓄積するフォトダイオード３１と、各フォトダイオード３１に蓄積された電荷が読み出される読み出しゲート３２と、読み出された電荷を図中矢印Ｖで示す垂直方向に転送する（以下、垂直転送という。）垂直転送路３３と、垂直転送された電荷を図中矢印Ｈで示す水平方向に転送する（以下、水平転送という。）水平転送路３４と、水平転送された電荷の増幅などを行うデータ出力部３５と、接地している抵抗３６と、データ出力部３５及び抵抗３６の間に設けられるスイッチ３７とを備える。すなわち、スイッチ３７がオンとなったときには、データ出力部３５は抵抗３６を介して接地され、電荷を出力しない。また、スイッチ３７がオフとなったときには、データ出力部３５は電荷を出力する。したがって、スイッチ３７がオンとなったときにはＣＣＤ３から画像信号が出力され、スイッチ３７がオフとなったときにはＣＣＤ３から画像信号が出力されない。各フォトダイオード３１に蓄積された電荷の読み出し、垂直転送、水平転送、スイッチ３７のオン及びオフは、ＴＧ１０から供給される信号に基づいて行われる。
【００１８】
画像信号処理部５は、アナログフロントエンド４から供給された画像信号を輝度信号とＲ信号，Ｇ信号，Ｂ信号（以下、まとめて色信号という。）とに分離する信号分離部５１と、マイコン１２による制御に従って輝度信号からレンズ部２の合焦度を検出する合焦検出部５２と、マイコン１２による制御に従って輝度信号から被写体の明るさを検出する露光検出部５３と、マイコン１２による制御に従って色信号から被写体の色温度を検出するホワイトバランス検出部５４とを備える。
【００１９】
合焦検出部５２は、マイコン１２の制御により、制御信号生成領域Ａから出力される画像信号より分離された輝度信号の高周波成分を積分して、レンズ部２の合焦度を示す焦点検出信号Ｓ１を生成する。焦点検出信号Ｓ１は、マイコン１２へ供給される。レンズ部２の焦点が合うほど輝度信号の高周波数成分が増大するため、焦点検出信号Ｓ１も増大する。輝度信号の高周波成分は、例えば輝度信号をハイパスフィルタやバンドパスフィルタに通すことにより得られる。制御信号生成領域Ａは、マイコン１２により、例えば図３中に示すように、ＣＣＤ３の受光面に設定されている。なお、マイコン１２による制御信号生成領域Ａの設定については、後述する。
【００２０】
露光検出部５３は、マイコン１２の制御により、制御信号生成領域Ａから出力される画像信号より分離された輝度信号を積分して、被写体の明るさを示す露光検出信号Ｓ２を生成する。露光検出信号Ｓ２は、マイコン１２へ供給される。被写体が明るいほど輝度信号は増大するため、露光検出信号Ｓ２も増大する。
【００２１】
ホワイトバランス検出部５４は、マイコン１２の制御により、制御信号生成領域Ａから出力される画像信号より分離された色信号に基づいて、被写体の色温度を示すホワイトバランス検出信号Ｓ３を生成する。ホワイトバランス検出信号Ｓ３は、マイコン１２へ供給される。ホワイトバランス検出信号Ｓ３は、Ｒ信号，Ｂ信号の色情報を含む信号を積分することによって生成される。
【００２２】
駆動部７は、マイコン１２から供給される焦点制御信号Ｓ４に基づいてフォーカスレンズ２１を移動させ、焦点を調整する。また、マイコン１２から供給される倍率制御信号に基づいてズームレンズ２２を移動させ、画像の倍率を調整する。さらに、マイコン１２から供給される露光制御信号Ｓ５に基づいて絞り２３に備えられた開口部２３ａの大きさを変化させ、レンズ部２が出力する光の量を調整する。
【００２３】
角速度検出部８は、撮像装置１が動いたときの垂直方向の角速度を検出してＶ角速度信号を出力するＶ方向角速度センサ８１ａと、水平方向の角速度を検出してＨ角速度信号を出力するＨ方向角速度センサ８１ｂとを備える。
【００２４】
角速度信号処理部９は、角速度検出部８によって出力されたＶ角速度信号，Ｈ角速度信号から高周波数成分を除去するローパスフィルタ９１ａ，９１ｂと、ローパスフィルタ９１ａ，９１ｂによって出力された信号を増幅するアンプ９２ａ，９２ｂと、アンプ９２ａ，９２ｂによって出力された信号から低周波数成分を除去するハイパスフィルタ９３ａ，９３ｂとを備える。すなわち、角速度信号処理部９は、Ｈ角速度信号及びＶ角速度信号の帯域制限及び増幅を行う。
【００２５】
ＴＧ１０は、ＣＣＤ３に信号を供給し、ＣＣＤ３からの画像信号の出力を制御する。詳述すると、ＴＧ１０は、ＣＣＤ３に対して、各フォトダイオード３１に蓄積された電荷を読み出す読み出し信号ＶＴ、読み出された信号を通常の速度（周波数）で垂直転送する通常垂直転送信号ＶＬＣ、読み出された信号を高速で垂直転送する高速垂直転送信号ＶＨＣ、垂直転送された信号を通常の速度で水平転送する通常水平転送信号ＨＬＣ、垂直転送された信号を高速で水平転送する高速水平転送信号ＨＨＣ、スイッチ３７をオンにするスイッチ信号ＳＰを供給する。
【００２６】
ＴＧ１０がＣＣＤ３に対して読み出し信号ＶＴを供給した後に、通常垂直転送信号ＶＬＣと通常水平転送信号ＨＬＣとを供給することにより、ＣＣＤ３からは画像信号が出力される。一方、ＴＧ１０がＣＣＤ３に対して読み出し信号ＶＴを供給した後に、高速垂直転送信号ＶＨＣと高速水平転送信号ＨＨＣとスイッチ信号ＳＰとを供給すると、各フォトダイオード３１に蓄積された電荷は高速垂直転送された後に高速水平転送されてデータ出力部３５へ供給される。また、スイッチ３７はオンとされているために、データ出力部３５は抵抗３６を介して接地され、高速転送された電荷はデータ出力部３５から出力されない。すなわち、ＣＣＤ３からは画像信号が出力されない。
【００２７】
したがって、例えば、図４中斜線に示すように画像生成領域Ｂが設定されているときに、図中Ｃ１及びＣ２で示されるような垂直方向の両端側のフォトダイオード３１に蓄積した電荷を、高速垂直転送信号ＶＨＣと高速水平転送信号ＨＨＣとスイッチ信号ＳＰとを供給することによってデータ出力部３５へ転送するとともに、Ｃ１及びＣ２を除いた範囲のフォトダイオード３１に蓄積した電荷を、通常垂直転送信号ＶＬＣと通常水平転送信号ＨＬＣとを供給することによってデータ出力部３５へ転送することにより、ＣＣＤ３は、垂直方向の両端側の余剰画素を除いた範囲の画像信号のみを出力することができる。すなわち、ＴＧ１０がＣＣＤ３に供給する信号を変えることにより、ＣＣＤ３から読み出される画像信号の垂直方向の位置や長さが制御される。
【００２８】
入力部１１は、モード切替ダイヤルやズームボタンなどから構成される。ユーザが入力部１１を操作することにより、手振れ補正を行う手振れ補正モードと手振れ補正を行わない手振れ補正解除モードとの切り替えや、撮像によって得られる画像の倍率の設定などが行われる。
【００２９】
マイコン１２は、モード切替部１２１を備えており、入力部１１によって手振れ補正を行う設定がされたときには手振れ補正モードとなり、入力部１１によって手振れ補正を行わない設定がされたときには手振れ補正解除モードとなる。
【００３０】
マイコン１２は、手振れ補正モードのときには、図３に示すように、ＣＣＤ３の全有効画素によって構成される領域（以下、有効画素領域という。）Ｄに対して画像生成領域Ｂを構成する画素数が少なくなるように、ＣＣＤ３の受光面に画像生成領域Ｂを設定し、後述する方法で算出される手振れ量に応じて画像生成領域Ｂの位置を移動させる。また、撮像装置１は、手振れ補正解除モードのときには、手振れ量に拘わらず画像生成領域Ｂを所定の位置に設定する。本実施の形態では、ＣＣＤ３の全有効画素領域Ｄを画像生成領域Ｂに設定する。
【００３１】
また、マイコン１２は、撮像装置１に手振れが生じたときに、手振れの方向や大きさを示す手振れ量を求める手振れ量算出部１２２を備える。手振れ量算出部１２２は、角速度信号処理部９から出力されたＶ角速度信号が供給されるハイパスフィルタ１２３ａと、ハイパスフィルタ１２３ａから出力された信号が供給される感度調整部１２４ａと、感度調整部１２４ａから出力された信号が供給されるズーム調整部１２５ａと、ズーム調整部１２５ａから出力された信号が供給される積分回路１２６ａとを備える。また、手振れ量算出部１２２は、角速度信号処理部９から出力されたＨ角速度信号が供給されるハイパスフィルタ１２３ｂと、ハイパスフィルタ１２３ｂから出力された信号が供給される感度調整部１２４ｂと、感度調整部１２４ｂから出力された信号が供給されるズーム調整部１２５ｂと、ズーム調整部１２５ｂから出力された信号が供給される積分回路１２６ｂとを備える。
【００３２】
ハイパスフィルタ１２３ａ，１２３ｂは、それぞれ角速度信号処理部９から供給されたＶ角速度信号、Ｈ角速度信号に含まれる低周波数成分を除去することで、算出される手振れ量にパンニングやチルティングによる撮像装置１の動きが含まれて、誤った手振れ補正がされることを回避する。
【００３３】
感度調整部１２４ａ，１２４ｂは、ハイパスフィルタ１２３ａ，１２３ｂから出力された信号に対して、個々の撮像装置１に備えられたＨ角速度センサ８１ａ，Ｖ角速度センサ８１ｂの感度のばらつきを低減するための演算を行う。
【００３４】
ズーム調整部１２５ａ，１２５ｂは、感度調整部１２４ａ，１２４ｂから出力された信号に対して、設定された倍率に応じて生じる手振れの差に基づいた演算を行う。撮像装置１では、倍率を高く設定すると、同じ手振れが生じたときにも得られた画像に生じる画像振れが大きくなるので、ズーム調整部１２５ａ，１２５ｂは、倍率に拘わらず手振れ補正が正確に行われるように、感度調整部１２４ａ，１２４ｂから出力された信号に対して演算を行う。
【００３５】
積分回路１２６ａ，１２６ｂは、ズーム調整部１２５ａ，１２５ｂから出力された信号に対して積分を施すことで角度を算出する。積分回路１２６ａ，１２６ｂにより算出された角度から、手振れ量が算出される。
【００３６】
また、マイコン１２は、合焦検出部５２から供給された焦点検出信号Ｓ１に基づいて焦点制御信号Ｓ４を生成して駆動部９へ供給するとともに、露光検出部５３から供給された露光検出信号Ｓ２に基づいて露光制御信号Ｓ５を生成して駆動部９へ供給する。また、マイコン１２は、ホワイトバランス検出部５４から供給されたホワイトバランス検出信号Ｓ３に基づいてホワイトバランスアンプ制御信号Ｓ６を生成して、ホワイトバランスアンプ（図示せず。）に供給する。
【００３７】
また、マイコン１２は、手振れ補正モード及び手振れ補正解除モードのときに、手振れ量算出部１２２によって算出された手振れ量に基づいて、制御信号生成領域Ａの位置を設定する。制御信号生成領域Ａは、手振れ量が０であるときには、例えば図３中Ａに示すような所定の位置に設定される。そして、例えば図中矢印Ｍで示すような手振れ量が検出されたときに、所定の位置Ａから手振れ量に相当する分移動した位置Ａ’に設定される。
【００３８】
また、マイコン１２は、手振れ補正モードのときに、手振れ量算出部１２２によって算出された手振れ量に相当する分所定の位置から画像生成領域Ｂを移動させ、ＴＧ１０から出力される信号の制御及びメモリ６からの画像信号を読み出しの制御を行う。マイコン１２は、手振れ補正モードのときには、画像生成領域Ｂを、全有効画素より少ない画素によって構成される範囲とし、手振れ量が０のときには所定の位置に設定する。そして、手振れ量が０以外のときには、手振れ量に相当する分画像生成領域Ｂの位置を移動させる。また、マイコン１２は、手振れ補正解除モードのときには、全有効画素を画像生成領域Ｂに設定し、移動させない。
【００３９】
すなわち、撮像装置１は、手振れ量に相当する分有効画素領域Ｄに設定される画像生成領域Ｂの位置を移動させることにより画像振れを補正する、いわゆる電子式手振れ補正方式により手振れ補正を行う。
【００４０】
手振れ補正モードであり且つ手振れ量が０であるときには、画像生成領域Ｂは、例えば図３中Ｂで示す所定の位置に設定される。そして、例えば図中矢印Ｍで示す手振れ量が検出されたときには、所定の位置Ｂから手振れ量に相当する分移動した位置Ｂ’に設定される。
【００４１】
マイコン１２は、ＴＧ１０を制御し、ＣＣＤ３から、垂直方向の両端側に位置する余剰画素分の画像信号を除いた画像信号を出力させる。また、マイコン１２は、メモリ６から読み出す画像信号のアドレスを制御し、メモリ６から、水平方向の両端側に位置する余剰画素分の画像信号を除いた画像信号を読み出す。
【００４２】
例えば、手振れ補正モードのときに、画像生成領域Ｂを図４中斜線で示すように設定したときには、マイコン１２は、Ｃ１及びＣ２で示すような垂直方向の両端側に存在する余剰な範囲にあるフォトダイオード３１に蓄積した電荷を、高速垂直転送信号ＶＨＣと高速水平転送信号ＨＨＣとスイッチ信号ＳＰとを供給することによって、データ出力部３５から出力させないようにする。一方、Ｃ１及びＣ２を除いた範囲にあるフォトダイオード３１に蓄積した電荷を、通常垂直転送信号ＶＬＣと通常水平転送信号ＨＬＣとを供給することによって、データ出力部３５から出力させる。したがって、ＣＣＤ３からは、Ｃ１及びＣ２を除いた範囲の画像信号が出力され、メモリ６に対して記録される。次に、マイコン１２は、手振れ量に基づいてメモリ６から読み出す画像信号のアドレスを制御し、Ｃ３及びＣ４で示すような水平方向の両端側に位置する余剰画素分の画像信号を除いた画像信号をメモリ６から読み出す。すなわち、マイコン１２は、Ｃ３及びＣ４で示される範囲の画像信号をメモリ６から読み出さずに、画像生成領域Ｂの範囲の画像信号をメモリ６から読み出す。
【００４３】
一方、手振れ補正解除モードのときには、マイコン１２は、ＴＧ１０を制御して、全有効画素の範囲のフォトダイオードに蓄積された電荷を、常垂直転送信号ＶＬＣと通常水平転送信号ＨＬＣとを供給することによってデータ出力部３５から出力させる。ＣＣＤ３からは、全有効画素から出力された画像信号が出力され、メモリ６に記録される。そして、マイコン１２は、メモリ６に記録された画像信号を全て読み出す。
【００４４】
すなわち、マイコン１２は、手振れ補正モードのときには、図３に示すように画像生成領域Ｂと制御信号生成領域Ａとを、矢印Ｍで示す手振れ量に相当する分だけ移動させ、手振れ補正解除モードのときには、図５に示すように画像生成領域Ｂを全有効画素領域Ｄに設定して、制御信号生成領域Ａのみを矢印Ｍで示す手振れ量に相当する分だけ移動させる。
【００４５】
なお、制御信号生成領域Ａは、画像生成領域Ｂよりも画素数が少なく且つＣＣＤ３の中心側に位置しているために、移動範囲が広い。マイコン１２では、画像生成領域Ｂの位置と制御信号生成領域Ａとの位置を個々に設定しているので、手振れ量が大きく画像生成領域Ｂの位置を手振れ量に相当する分移動させることができないときにも、制御信号生成領域Ａの位置を手振れ量に相当する分移動させることができる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、マイコン１２がＴＧ１０を制御することによって垂直方向の余剰画素分の画像信号を除去し、メモリ６から読み出す画像信号のアドレスを制御することによって水平方向の余剰画素分の画像信号を除去しているが、余剰画素分の画像信号を除去する方法は上述した方法に限定されない。例えば、マイコン１２がメモリ６から読み出す画像信号のアドレスを制御することによって垂直方向の余剰画素分の画像信号と水平方向の余剰画素分の画像信号とを除去しても良い。
【００４７】
つぎに、撮像装置１が、焦点制御、絞り量制御、ホワイトバランス制御を行うときの動作について説明する。
【００４８】
撮像装置１に手振れが生じると、角速度検出部８によって角速度が検出され、Ｖ角速度信号及びＨ角速度信号が出力されて角速度信号処理部９へ供給される。角速度信号処理部９は、Ｖ角速度信号及びＨ角速度信号に対して帯域制限及び増幅を施す。帯域制限及び増幅が施されたＶ角速度信号及びＨ角速度信号は、マイコン１２へ供給される。
【００４９】
次に、図６に示すように、ステップＳＴ１において、手振れ量算出部１２２が、角速度信号処理部９から供給されたＶ角速度信号及びＨ角速度信号から手振れ量を算出する。
【００５０】
次に、ステップＳＴ２において、マイコン１２は、手振れ補正モードであるか否かを判断する。手振れ補正モードであるときにはステップＳＴ３に進み、手振れ補正解除モードであるときにはステップＳＴ４に進む。
【００５１】
次に、ステップＳＴ３において、マイコン１２は、ステップＳＴ１で算出された手振れ量に相当する分画像生成領域Ｂの位置を所定の位置から移動させて設定し、ステップＳＴ５に進む。
【００５２】
一方、ステップＳＴ４において、マイコン１２は、画像生成領域Ｂを所定の領域、例えば全有効画素領域Ｄに設定してステップＳＴ５に進む。
【００５３】
次に、ステップＳＴ５において、マイコン１２は、ステップＳＴ１で算出された手振れ量に相当する分、制御信号生成領域Ａの位置を所定の位置から移動させて設定する。
【００５４】
次に、ステップＳＴ６において、マイコン１２は、ステップＳＴ３又はステップＳＴ４で決定された画像生成領域Ｂの位置に基づいて、ＴＧ１０から出力される信号を制御する。また、マイコン１２は、メモリ６から読み出す画像信号のアドレスを制御する。
【００５５】
次に、ステップＳＴ７において、マイコン１２は、ステップＳＴ５で設定された制御信号生成領域Ａの位置に基づいて、合焦検出部５２と、露光検出部５３と、ホワイトバランス検出部５４とを制御する。合焦検出部５２は焦点検出信号Ｓ１を生成してマイコン１２に供給し、露光検出部５３は露光検出信号Ｓ２を生成してマイコン１２に供給し、ホワイトバランス検出部５４はホワイトバランス検出信号Ｓ３を生成してマイコン１２に供給する。
【００５６】
次に、ステップＳＴ８において、マイコン１２は、焦点検出信号Ｓ１に基づいて焦点制御信号Ｓ４を生成するとともに、露光検出信号Ｓ２に基づいて露光制御信号Ｓ５を生成して、駆動部９に供給する。また、マイコン１２は、ホワイトバランス検出信号Ｓ３に基づいてホワイトバランス制御信号Ｓ６を生成し、ホワイトバランスアンプに供給する。
【００５７】
そして、駆動部９は、焦点制御信号Ｓ４に基づいてフォーカスレンズ２１を移動させて焦点制御を行うとともに、露光制御信号Ｓ５に基づいて開口部２３ａの大きさを変化させてレンズ部２から出力される光の量を制御する。また、ホワイトバランスアンプは、ホワイトバランスアンプ制御信号Ｓ６に基づいて、色信号を所定の値とする。
【００５８】
以上説明したように、本発明を適用した撮像装置１は、画像生成領域Ｂの設定に拘わらず、手振れ量算出部１２２によって算出された手振れ量に相当する分、制御信号生成領域Ａを所定の位置から移動させて設定している。そして、制御信号生成領域Ａから出力された画像信号に基づいて、合焦検出部５２が焦点検出信号Ｓ１を生成し、露光検出部５３が露光検出信号Ｓ２を生成し、ホワイトバランス検出部５４がホワイトバランス検出信号Ｓ３を生成している。そして、マイコン１２が、焦点検出信号Ｓ１に基づいて焦点制御信号Ｓ４を生成し、露光検出信号Ｓ２に基づいて露光制御信号Ｓ５を生成し、ホワイトバランス検出信号Ｓ３に基づいてホワイトバランス制御信号Ｓ６を生成している。
【００５９】
したがって、本発明を適用した撮像装置１は、電子式手振れ補正方式であるにも拘わらず、手振れ補正解除モードであるときや、画像生成領域Ｂが十分に移動できないために十分に手振れ補正がなされないときにも、手振れの影響が少ない画像信号に基づいて、焦点制御信号Ｓ４、露光制御信号Ｓ５、ホワイトバランス制御信号Ｓ６を生成することが可能となる。すなわち、本発明を適用した撮像装置は、手振れ補正が解除されているときや手振れ補正が十分に行われないときにも、焦点、露光、ホワイトバランスが適切に制御された画像を得ることが可能となる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明に係る撮像装置は、画像生成領域の設定に拘わらずに、手振れ検出手段によって検出された手振れ量に相当する分、制御信号生成領域を所定の位置から移動した位置に設定している。そして、制御信号生成部が、検出領域から出力された画像信号に基づいて、画像制御信号を生成している。
【００６１】
したがって、本発明に係る撮像装置は、手振れ補正がされないときや、手振れ補正が不十分であるときにも、手振れの影響が少ない画像制御信号を生成することが可能となる。すなわち、本発明を適用した撮像装置は、画像生成領域設定手段によって画像生成領域を手振れ量分移動した位置に設定することで手振れ補正を行うにも拘わらず、手振れ補正がされないときや、手振れ補正が不十分であるときにも、焦点、露光、ホワイトバランスなどの画像制御が適切に制御された画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した撮像装置を示すブロック図である。
【図２】同撮像装置に備えられているＣＣＤを示す概略図である。
【図３】同ＣＣＤにおける有効画素と、画像生成領域及び検出領域の設定を示す図である。
【図４】画像生成領域を設定したときにＣＣＤから出力される画像信号とメモリから読み出される画像信号とを説明するための図である。
【図５】手振れ補正解除モードのときの画像生成領域及び検出領域の設定を示す図である。
【図６】本発明を適用した撮像装置に備えられたマイコンの動作を示すフローチャートである。
【図７】従来の撮像装置における画像生成領域の設定と検出領域の設定とを示す図である。
【符号の説明】
１  撮像装置、２  レンズ部、３  ＣＣＤ、４  アナログフロントエンド、５画像信号処理部、６  メモリ、７  駆動部、８  角速度検出部、９  角速度信号処理部、１０  ＴＧ、１１  入力部、１２  マイコン、２１  フォーカスレンズ、２２  ズームレンズ、２３  絞り、５１  信号分離部、５２  合焦検出部、５３  露光検出部、５４  ホワイトバランス検出部、８１ａ  Ｖ角速度センサ、８１ｂ  Ｈ角速度センサ、９１ａ，ｂ  ハイパスフィルタ、９２ａ，ｂ  アンプ、９３ａ，ｂ  ローパスフィルタ、１２１  モード切替部、１２２  手振れ量算出部、１２３ａ，ｂ  ハイパスフィルタ、１２４ａ，ｂ  感度調整部、１２５ａ，ｂ  ズーム調整部、１２６ａ，ｂ  積分回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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