(57)【要約】  本発明に係る静止画像取り込み装置は、撮像装置に生じる水平又は垂直振れを検出する振れ検出部５と、光を任意の方向に屈折させる光屈折手段１０Ａ、１０Ｂと、光屈折手段による前記光の屈折方向を制御する手振れ制御手段６Ａと、光屈折手段１０Ａ、１０Ｂの制御量を検出する制御量検出手段８Ａ、８Ｂと、検出した制御量から水平方向又は垂直方向の手振れ角を算出する手振れ角算出手段６Ｂと、算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロ、又は極小値となる時点に基づき静止画像の取り込み基準時を決定する取り込み基準時決定手段６Ｃと、決定した取り込み基準時の直後に対応する手振れ補正画像を静止画像として取り込む静止画処理部２５とを備える。
2007116636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学レンズから入射した光による被写体像を撮像素子により電気信号へ変換して画像を得る撮像装置の振れに起因する前記画像の揺れを補正し、補正した手振れ補正画像から静止画像を取り込む静止画像取り込み装置において、
前記撮像装置に生じる水平又は垂直振れを検出する振れ検出部と、
前記撮像素子に入射するまでの光路上に配置され、前記光を任意の方向に屈折させる光屈折手段と、
前記振れ検出部で検出した振れを打ち消すように光屈折手段による前記光の屈折方向を制御する手振れ制御手段と、
前記手振れ制御手段により制御される前記光屈折手段の制御量を検出する制御量検出手段と、
前記制御量検出手段により検出した制御量から水平方向又は垂直方向の手振れ角を算出する手振れ角算出手段と、
静止画像の取り込みを要求する要求信号を受信したときに、前記手振れ角算出手段により算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロ、又は極小値となる時点に基づき静止画像の取り込み基準時を決定する取り込み基準時決定手段と、
前記取り込み基準時決定手段により決定した取り込み基準時の直後に前記撮像素子から読み出された手振れ補正画像を静止画像として取り込む静止画処理部と
を備えたことを特徴とする静止画像取り込み装置。
【請求項２】
光学レンズから入射した光による被写体像を撮像素子により電気信号へ変換して画像を得る撮像装置の振れに起因する前記画像の揺れを補正し、補正した手振れ補正画像から静止画像を取り込む静止画像取り込み装置において、
前記撮像装置に生じる水平又は垂直振れを検出する振れ検出部と、
前記振れ検出部により検出した振れから水平方向又は垂直方向の手振れ角を算出する手振れ角算出手段と、
静止画像取り込みの要求信号を受信したときに、前記手振れ角算出手段により算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロ、又は極小値となる時点に基づき静止画像の取り込み基準時を決定する取り込み基準時決定手段と、
前記取り込み基準時決定手段により決定した取り込み基準時の直後に前記撮像素子から読み出された手振れ補正画像を静止画像として取り込む静止画処理部と
を備えたことを特徴とする静止画像取り込み装置。
【請求項３】
光学レンズから入射した光による被写体像を撮像素子により電気信号へ変換して画像を得る撮像装置の振れに起因する前記画像の揺れを補正し、補正した手振れ補正画像から静止画像を取り込む静止画像取り込み装置において、
前記撮像装置に生じる水平又は垂直振れを検出する振れ検出部と、
前記撮像素子に入射するまでの光路上に配置され、前記光を任意の方向に屈折させる光屈折手段と、
前記振れ検出部で検出した振れを打ち消すように光屈折手段による前記光の屈折方向を制御する手振れ制御手段と、
前記手振れ制御手段により制御される前記光屈折手段の制御量を検出する制御量検出手段と、
前記制御量検出手段により検出した制御量から水平方向又は垂直方向の手振れ角を算出する手振れ角算出手段と、
予め定めた所定の時間内に前記撮像素子から読み出された複数の手振れ補正画像と該複数の手振れ補正画像それぞれの撮影時期を特定する情報と前記手振れ角算出手段により算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角とを対応付けて記憶部に記憶する記憶手段と、
静止画像取り込みの要求信号を受信したときに、前記手振れ角算出手段により算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロ、若しくは極小値となる第１の時点、又は前記記憶部に記憶された水平方向又は垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロ、若しくは極小値となる第２の時点を静止画像の取り込み基準時として決定する取り込み基準時決定手段と、
前記第２の時点を静止画像の取り込み基準時として決定した場合に、前記取り込み基準時決定手段により決定した取り込み基準時の直後、又は直前に前記撮像素子から読み出されて前記記憶部に記憶された手振れ補正画像を静止画像として取り込む静止画処理部と
を備えたことを特徴とする静止画像取り込み装置。
【請求項４】
光学レンズから入射した光による被写体像を撮像素子により電気信号へ変換して画像を得る撮像装置の振れに起因する前記画像の揺れを補正し、補正した手振れ補正画像から静止画像を取り込む静止画像取り込み装置において、
前記撮像装置に生じる水平又は垂直振れを検出する振れ検出部と、
前記撮像素子に入射するまでの光路上に配置され、前記光を任意の方向に屈折させる光屈折手段と、
前記振れ検出部で検出した振れを打ち消すように光屈折手段による前記光の屈折方向を制御する手振れ制御手段と、
前記手振れ制御手段により制御される前記光屈折手段の制御量を検出する制御量検出手段と、
前記制御量検出手段により検出した制御量から水平方向又は垂直方向の手振れ角を算出する手振れ角算出手段と、
前記手振れ角算出手段にて算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角がゼロである直後に前記撮像素子から読み出された手振れ補正画像と該複数の手振れ画像それぞれの撮影時期を特定する情報とを対応付けて記憶部に記憶する記憶手段と、
静止画像取り込みの要求信号を受信したときに、前記手振れ角算出手段により算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロ、若しくは極小値となる第１の時点、又は前記記憶部に記憶された水平方向又は垂直方向の手振れ角がゼロとなる最新の第２の時点を静止画像の取り込み基準時として決定する取り込み基準時決定手段と、
前記第２の時点を静止画像取り込み基準時として決定した場合に、前記取り込み基準時決定手段により決定した取り込み基準時の直後に前記撮像素子から読み出されて前記記憶部に記憶された手振れ補正画像を静止画像として取り込む静止画処理部と
を備えたことを特徴とする静止画像取り込み装置。
【請求項５】
前記取り込み基準時決定手段は、
前記手振れ角算出手段により算出した水平又は垂直方向の手振れ角、又は前記記憶部に記憶された水平方向又は垂直方向の手振れ角のうち、手振れ角の絶対値が先にゼロ、又は極小値となる手振れ角に対応する時点に基づき静止画像の取り込み基準時を決定する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の静止画像取り込み装置。
【請求項６】
前記取り込み基準時決定手段は、
前記手振れ角算出手段により算出した手振れ角、又は前記記憶部に記憶された水平方向又は垂直方向の手振れ角が予め定めた取り込み制限時間内にゼロ、又は極小値にならない場合は、この取り込み制限時間経過時を静止画像の取り込み基準時として決定する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の静止画像取り込み装置。
【請求項７】
光学レンズから入射した光による被写体像を撮像素子により電気信号へ変換して画像を得る撮像装置の振れに起因する前記画像の揺れを該揺れに対応した補正量で補正された手振れ補正画像から、静止画像を取り込む静止画像取り込み装置において、
前記振れ補正量の絶対値がゼロ、又は極小値となる時点に基づき静止画像の取り込み基準時を決定する取り込み基準時決定手段と、
前記取り込み基準時決定手段により決定した取り込み基準時の直後に前記撮像素子から読み出された手振れ補正画像を静止画像として取り込む静止画処理部と
を備えたことを特徴とする静止画像取り込み装置。
【請求項８】
光学レンズから入射した光による被写体像を撮像素子により電気信号へ変換して画像を得る撮像装置の振れに起因する前記画像の揺れを補正し、補正した手振れ補正画像から静止画像を取り込む静止画像取り込み方法において、
前記撮像装置に生じる水平又は垂直振れを検出する振れ検出ステップと、
前記撮像素子に入射するまでの光路上に配置された光屈折手段による前記光の屈折方向を前記振れ検出ステップで検出した振れを打ち消すように制御する手振れ制御ステップと、
前記手振れ制御ステップにより制御される前記光屈折手段の制御量を検出する制御量検出ステップと、
前記制御量検出ステップにより検出した制御量から水平方向又は垂直方向の手振れ角を算出する手振れ角算出ステップと、
静止画像の取り込みを要求する要求信号を受信したときに、前記手振れ角算出ステップにより算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロ、又は極小値となる時点に基づき静止画像の取り込み基準時を決定する取り込み基準時決定ステップと、
前記取り込み基準時決定ステップにより決定した取り込み基準時の直後に前記撮像素子から読み出された手振れ補正画像を静止画像として取り込む静止画処理ステップと
を有することを特徴とする静止画像取り込み方法。
【請求項９】
光学レンズから入射した光による被写体像を撮像素子により電気信号へ変換して画像を得る撮像装置の振れに起因する前記画像の揺れを補正し、補正した手振れ補正画像から静止画像を取り込む静止画像取り込み方法において、
前記撮像装置に生じる水平又は垂直振れを検出する振れ検出ステップと、
前記振れ検出ステップにより検出した振れから水平方向又は垂直方向の手振れ角を算出する手振れ角算出ステップと、
静止画像取り込みの要求信号を受信したときに、前記手振れ角算出ステップにより算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロ、又は極小値となる時点に基づき静止画像の取り込み基準時を決定する取り込み基準時決定ステップと、
前記取り込み基準時決定ステップにより決定した取り込み基準時の直後に前記撮像素子から読み出された手振れ補正画像を静止画像として取り込む静止画処理ステップと
を有することを特徴とする静止画像取り込み方法。
【請求項１０】
光学レンズから入射した光による被写体像を撮像素子により電気信号へ変換して画像を得る撮像装置の振れに起因する前記画像の揺れを補正し、補正した手振れ補正画像から静止画像を取り込む静止画像取り込み方法において、
前記撮像装置に生じる水平又は垂直振れを検出する振れ検出ステップと、
前記撮像素子に入射するまでの光路上に配置された光屈折手段による前記光の屈折方向を前記振れ検出ステップで検出した振れを打ち消すように制御する手振れ制御ステップと、
前記手振れ制御ステップにより制御される前記光屈折手段の制御量を検出する制御量検出ステップと、
前記制御量検出ステップにより検出した制御量から水平方向又は垂直方向の手振れ角を算出する手振れ角算出ステップと、
予め定めた所定の時間内に前記撮像素子から読み出された複数の手振れ補正画像と該複数の手振れ補正画像それぞれの撮影時期を特定する情報と前記手振れ角算出ステップにより算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角とを対応付けて記憶部に記憶する記憶ステップと、
静止画像取り込みの要求信号を受信したときに、前記手振れ角算出ステップにより算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロ、若しくは極小値となる第１の時点、又は前記記憶部に記憶された水平方向又は垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロ、若しくは極小値となる第２の時点を静止画像の取り込み基準時として決定する取り込み基準時決定ステップと、
前記第２の時点を静止画像の取り込み基準時として決定した場合に、前記取り込み基準時決定ステップにより決定した取り込み基準時の直後、又は直前に前記撮像素子から読み出されて前記記憶部に記憶された手振れ補正画像を静止画像として取り込む静止画処理ステップと
を有することを特徴とする静止画像取り込み方法。
【請求項１１】
光学レンズから入射した光による被写体像を撮像素子により電気信号へ変換して画像を得る撮像装置の振れに起因する前記画像の揺れを補正し、補正した手振れ補正画像から静止画像を取り込む静止画像取り込み方法において、
前記撮像装置に生じる水平又は垂直振れを検出する振れ検出ステップと、
前記撮像素子に入射するまでの光路上に配置された光屈折手段による前記光の屈折方向を前記振れ検出ステップで検出した振れを打ち消すように制御する手振れ制御ステップと、
前記手振れ制御ステップにより制御される前記光屈折手段の制御量を検出する制御量検出ステップと、
前記制御量検出ステップにより検出した制御量から水平方向又は垂直方向の手振れ角を算出する手振れ角算出ステップと、
前記手振れ角算出ステップにて算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角がゼロである直後に前記撮像素子から読み出された手振れ補正画像と該複数の手振れ画像それぞれの撮影時期を特定する情報とを対応付けて記憶部に記憶する記憶ステップと、
静止画像取り込みの要求信号を受信したときに、前記手振れ角算出ステップにより算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロ、若しくは極小値となる第１の時点、又は前記記憶部に記憶された水平方向又は垂直方向の手振れ角がゼロとなる最新の第２の時点を静止画像の取り込み基準時として決定する取り込み基準時決定ステップと
前記第２の時点を静止画像取り込み基準時として決定した場合に、前記取り込み基準時決定ステップにより決定した取り込み基準時の直後に前記撮像素子から読み出されて前記記憶部に記憶された手振れ補正画像を静止画像として取り込む静止画処理ステップと
を有することを特徴とする静止画像取り込み方法。
【請求項１２】
前記取り込み基準時決定ステップは、
前記手振れ角算出ステップにより算出した水平又は垂直方向の手振れ角、又は前記記憶部に記憶された水平方向又は垂直方向の手振れ角のうち、手振れ角の絶対値が先にゼロ、又は極小値となる手振れ角に対応する時点に基づき静止画像の取り込み基準時を決定することを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項記載の静止画像取り込み方法。
【請求項１３】
前記取り込み基準時決定ステップは、
前記手振れ角算出ステップにより算出した手振れ角、又は前記記憶部に記憶された水平方向又は垂直方向の手振れ角が予め定めた取り込み制限時間内にゼロ、又は極小値にならない場合は、この取り込み制限時間経過時を静止画像の取り込み基準時として決定することを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項記載の静止画像取り込み方法。
【請求項１４】
光学レンズから入射した光による被写体像を撮像素子により電気信号へ変換して画像を得る撮像装置の振れに起因する前記画像の揺れを該揺れに対応した補正量で補正された手振れ補正画像から、静止画像を取り込む静止画像取り込み方法において、
前記振れ補正量の絶対値がゼロ、又は極小値となる時点に基づき静止画像の取り込み基準時を決定する取り込み基準時決定ステップと、
前記取り込み基準時決定ステップにより決定した取り込み基準時の直後に前記撮像素子から読み出された手振れ補正画像を静止画像として取り込む静止画処理ステップと
を備えたことを特徴とする静止画像取り込み方法。
【請求項１５】
光学レンズから入射した撮像光を撮像素子により電気信号に変換して画像を得る撮影機器の撮影中の振れに起因する撮影画像の揺れを補正する画像揺れ補正装置において、
前記撮影機器に生じる振れを検出する振れ検出手段と、
前記光学レンズの入射側に配置され、前記光学レンズに入射する光の屈折方向を変化させる一対の可動屈折素子と、
前記可動屈折素子をそれぞれ光軸回りに回動させる２つの回動手段と、
前記振れ検出手段で検出した振れを打ち消すように前記２つの回動手段を制御する回動制御手段と、
前記可動屈折素子の回動量を検出する回動量検出手段と、
前記得られた画像の画像データを３原色の画像に分離する色分離手段と、
前記色分離手段によって分離した各色画像を回動に伴い出力する際、各色画像の出力位置の像ズレ量を前記回動量検出手段によって検出した回動量から算出する像ズレ量算出手段と、
前記像ズレ量算出手段により前記各色画像間の相対的な像ズレを補正する色収差補正手段と
を備えたことを特徴とする画像揺れ補正装置。
【請求項１６】
光学レンズから入射した撮像光を撮像素子により電気信号に変換して画像を得る撮影機器の撮影中の振れに起因する撮影画像の揺れを補正する画像揺れ補正装置において、
前記得られた画像の画像データを３原色の画像に分離する色分離手段と、
前記色分離手段により分離した各色画像を重ね合わせ、重ね合わせた色画像を上下左右１画素ずつずらし、画素ごとの出力値の差分を合計し、合計した差分値合計を最小とする各色画像の位置を決定する像ズレ量算出手段と、
前記像ズレ量算出手段により決定した各色画像の位置に基づいて前記各色画像の出力位置を補正する色収差補正手段と
を備えたことを特徴とする画像揺れ補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像の揺れを補正して撮影した画像から色収差による像ズレが最も少なくなるタイミングで静止画の取り込みを行う静止画像取り込み装置及び静止画像取り込み方法、並びに非光学的に色収差を補正する機能を有する画像揺れ補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影画像の揺れを補正する画像揺れ補正装置として、従来、撮影時に画像の揺れを補正
する機能をカメラ本体に装備したものが知られている。特許文献１には、この画像揺れ補正の１つの方法としてプリズムを利用した方式が提案されている。【０００３】
この方式に用いられるアクティブ・プリズムは、２枚のガラス板を特殊フィルムでできた伸縮自在の蛇腹で接続された２枚のガラス板の間に当該ガラス板とほぼ同一の光学屈折率を有する液体を注入した構造を有する。そして、このアクティブ・プリズムは、ＣＣＤイメージセンサとビデオカメラ本体の前面に設けられた対物レンズからＣＣＤイメージセンサに被写体を導くレンズユニットの対物レンズとの間の位置に設けられており、ビデオカメラ本体の縦方向又は横方向に対する各ガラス版の傾き角を変化させて、画像揺れを補正する。【０００４】
しかし、特許文献１に記載の画像揺れ補正装置のように屈折素子を用いて画像の揺れを補正する装置では、光学屈折率を利用して画像揺れ補正を行うので、光の波長ごとに異なる光学屈折率により光学像に色収差が発生する。これにより撮影した画像が色ごとにずれて劣化（以下、像ズレと称する）する傾向にあるので、利用者に対して撮影した画像を鮮明な画像で提供することができなかった。【０００５】
そこで、この色収差を光学的に補正することが考えられる。しかしながら、通常のレンズでは光軸を中心に放射状に色収差が発生するのに対して、プリズムを用いて画像の揺れを補正する装置を用いると光軸に関係なく一方向に色収差が発生し、かつ時間的にその方向が変化し逆方向となるため通常のレンズのように光学的に色収差を補正することは困難であった。【０００６】
また、撮影した画像から静止画像を取り込む静止画像取り込み装置として、利用者による静止画取り込み信号を受信した直後に、撮影した画像の中から静止画像を取り込むものが、一般的に知られている。【０００７】
しかし、特許文献１に記載の画像揺れ補正装置を用いて補正した画像から上記の一般的な静止画像取り込み装置を用いて静止画を取り込む場合、画像の揺れの補正量が大きくなるにつれ、入射光の屈折角が大きくなるので、これに応じて取り込んだ静止画像の色収差による像ズレも大きくなる。【０００８】
このため、上記のような一般的な静止画像取り込み装置では、画像揺れの補正量が最大のときに静止画取り込み信号を受信すると、取り込んだ画像の色収差による像ズレが最大になり、鮮明な静止画を取り込むことができなかった。【０００９】
そこで、特許文献２には、動画撮像時の角変位の閾値を設け、閾値以下になった場合に静止画像の取り込みを可能とする撮像装置が提案されている。
【特許文献１】特開平９−５１４６９号公報
【特許文献２】特許３５４８３０８号公報
【発明の開示】
【００１０】
しかし、特許文献２に記載の撮像装置では、動画撮像時の角変位に閾値を設け、閾値以下になった場合に静止画像の取り込みを行うので、補正動作時において常に色収差による像ズレが最も少ない静止画像を取り込むことが難しかった。また、この装置に対して閾値を設定できる構成にしたとしても、設定した閾値が低すぎると、補正量の極小値が閾値に満たなくなり、静止画像の取り込みができなくなる不具合が懸念される。この場合、この閾値の設定が非常に困難になり、色収差による像ズレを常に最小限に抑えることができなかった。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、
(1)撮影した画像の中から静止画像を取り込む際に、色収差により生じる像ズレを最小限に抑える静止画像取り込み装置及び静止画像取り込み方法、及び、
(2)色収差により生じる像ズレを非光学的に補正する機能を搭載した画像揺れ補正装置、
を提供することを目的とする。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係る静止画像取り込み装置の第１の特徴は、
光学レンズから入射した光による被写体像を撮像素子により電気信号へ変換して画像を得る撮像装置の振れに起因する画像の揺れを補正し、補正した手振れ補正画像から静止画像を取り込む静止画像取り込み装置において、
撮像装置に生じる水平又は垂直振れを検出する振れ検出部と、
撮像素子に入射するまでの光路上に配置され、前記光を任意の方向に屈折させる光屈折手段と、
振れ検出部で検出した振れを打ち消すように光屈折手段による前記光の屈折方向を制御する手振れ制御手段と、
手振れ制御手段により制御される光屈折手段の制御量を検出する制御量検出手段と、
制御量検出手段により検出した制御量から水平方向又は垂直方向の手振れ角を算出する手振れ角算出手段と、
静止画像の取り込みを要求する要求信号を受信したときに、前記手振れ角算出手段により算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロ、又は極小値となる時点に基づき静止画像の取り込み基準時を決定する取り込み基準時決定手段と、
取り込み基準時決定手段により決定した取り込み基準時の直後に前記撮像素子から読み出された手振れ補正画像を静止画像として取り込む静止画処理部と
を備えたことを要旨とする。
【００１３】
本発明に係る静止画像取り込み装置の第２の特徴は、
光学レンズから入射した光による被写体像を撮像素子により電気信号へ変換して画像を得る撮像装置の振れに起因する前記画像の揺れを補正し、補正した手振れ補正画像から静止画像を取り込む静止画像取り込み装置において、
撮像装置に生じる水平又は垂直振れを検出する振れ検出部と、
振れ検出部により検出した振れから水平方向又は垂直方向の手振れ角を算出する手振れ角算出手段と、
静止画像取り込みの要求信号を受信したときに、手振れ角算出手段により算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロ、又は極小値となる時点に基づき静止画像の取り込み基準時を決定する取り込み基準時決定手段と、
取り込み基準時決定手段により決定した取り込み基準時の直後に撮像素子から読み出された手振れ補正画像を静止画像として取り込む静止画処理部と
を備えたことを要旨とする。
【００１４】
本発明に係る静止画像取り込み装置の第３の特徴は、
光学レンズから入射した光による被写体像を撮像素子により電気信号へ変換して画像を得る撮像装置の振れに起因する前記画像の揺れを補正し、補正した手振れ補正画像から静止画像を取り込む静止画像取り込み装置において、
撮像装置に生じる水平又は垂直振れを検出する振れ検出部と、
撮像素子に入射するまでの光路上に配置され、前記光を任意の方向に屈折させる光屈折手段と、
振れ検出部で検出した振れを打ち消すように光屈折手段による光の屈折方向を制御する手振れ制御手段と、
手振れ制御手段により制御される光屈折手段の制御量を検出する制御量検出手段と、
制御量検出手段により検出した制御量から水平方向又は垂直方向の手振れ角を算出する手振れ角算出手段と、
予め定めた所定の時間内に前記撮像素子から読み出された複数の手振れ補正画像と該複数の手振れ補正画像それぞれの撮影時期を特定する情報と手振れ角算出手段により算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角とを対応付けて記憶部に記憶する記憶手段と、
静止画像取り込みの要求信号を受信したときに、手振れ角算出手段により算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロ、若しくは極小値となる第１の時点、又は前記記憶部に記憶された水平方向又は垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロ、若しくは極小値となる第２の時点を静止画像の取り込み基準時として決定する取り込み基準時決定手段と、
第２の時点を静止画像の取り込み基準時として決定した場合に、前記取り込み基準時決定手段により決定した取り込み基準時の直後又は直前に撮像素子から読み出されて記憶部に記憶された手振れ補正画像を静止画像として取り込む静止画処理部と
を備えたことを要旨とする。
【００１５】
本発明に係る静止画像取り込み装置の第４の特徴は、
光学レンズから入射した光による被写体像を撮像素子により電気信号へ変換して画像を得る撮像装置の振れに起因する前記画像の揺れを補正し、補正した手振れ補正画像から静止画像を取り込む静止画像取り込み装置において、
撮像装置に生じる水平又は垂直振れを検出する振れ検出部と、
撮像素子に入射するまでの光路上に配置され、光を任意の方向に屈折させる光屈折手段と、
振れ検出部で検出した振れを打ち消すように光屈折手段による前記光の屈折方向を制御する手振れ制御手段と、
手振れ制御手段により制御される前記光屈折手段の制御量を検出する制御量検出手段と、
制御量検出手段により検出した制御量から水平方向又は垂直方向の手振れ角を算出する手振れ角算出手段と、
手振れ角算出手段にて算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角がゼロである直後に前記撮像素子から読み出された手振れ補正画像と該複数の手振れ画像それぞれの撮影時期を特定する情報とを対応付けて記憶部に記憶する記憶手段と、
静止画像取り込みの要求信号を受信したときに、手振れ角算出手段により算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロ、若しくは極小値となる第１の時点、又は記憶部に記憶された水平方向又は垂直方向の手振れ角がゼロとなる最新の第２の時点を静止画像の取り込み基準時として決定する取り込み基準時決定手段と、
第２の時点を静止画像取り込み基準時として決定した場合に、取り込み基準時決定手段により決定した取り込み基準時の直後に撮像素子から読み出されて記憶部に記憶された手振れ補正画像を静止画像として取り込む静止画処理部と
を備えたことを要旨とする。
【００１６】
本発明に係る静止画像取り込み装置の第５の特徴は、
光学レンズから入射した光による被写体像を撮像素子により電気信号へ変換して画像を得る撮像装置の振れに起因する前記画像の揺れを該揺れに対応した補正量で補正された手振れ補正画像から、静止画像を取り込む静止画像取り込み装置において、
振れ補正量の絶対値がゼロ、又は極小値となる時点に基づき静止画像の取り込み基準時を決定する取り込み基準時決定手段と、
取り込み基準時決定手段により決定した取り込み基準時の直後に前記撮像素子から読み出された手振れ補正画像を静止画像として取り込む静止画処理部と
を備えたことを特徴とする静止画像取り込み装置であることを要旨とする。
【００１７】
上記目的を解決するため、本発明に係る画像揺れ補正装置の第１の特徴は、
光学レンズから入射した撮像光を撮像素子により電気信号に変換して画像を得る撮影機器の撮影中の振れに起因する撮影画像の揺れを補正する画像揺れ補正装置において、
撮影機器に生じる振れを検出する振れ検出手段と、
光学レンズの入射側に配置され、前記光学レンズに入射する光の屈折方向を変化させる一対の可動屈折素子と、
可動屈折素子をそれぞれ光軸回りに回動させる２つの回動手段と、
振れ検出手段で検出した振れを打ち消すように前記２つの回動手段を制御する回動制御手段と、
可動屈折素子の回動量を検出する回動量検出手段と、
得られた画像の画像データを３原色の画像に分離する色分離手段と、
色分離手段によって分離した各色画像を回動に伴い出力する際、各色画像の出力位置の像ズレ量を回動量検出手段によって検出した回動量から算出する像ズレ量算出手段と、
像ズレ量算出手段により各色画像間の相対的な像ズレを補正する色収差補正手段と
を備えたことを要旨とする。
【００１８】
本発明に係る画像揺れ補正装置の第２の特徴は、
光学レンズから入射した撮像光を撮像素子により電気信号に変換して画像を得る撮影機器の撮影中の振れに起因する撮影画像の揺れを補正する画像揺れ補正装置において、
得られた画像の画像データを３原色の画像に分離する色分離手段と、
色分離手段により分離した各色画像を重ね合わせ、重ね合わせた色画像を上下左右１画素ずつずらし、画素ごとの出力値の差分を合計し、合計した差分値合計を最小とする各色画像の位置を決定する像ズレ量算出手段と、
像ズレ量算出手段により決定した各色画像の位置に基づいて各色画像の出力位置を補正する色収差補正手段と
を備えたことを要旨とする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る静止画像取り込み装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示す静止画像取り込み装置の補正部を示す概略図であり、図２（ａ）は概略正面図、図２（ｂ）は概略側面図である。
【図３】図３は、補正部の構成図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は図２（ａ）に示すＢ方向から見た断面図、図３（ｃ）は図２（ａ）に示すＡ方向から見た断面図である。
【図４】図４は、図３に示す補正部が備える固定プリズムの斜視図である。
【図５】図５は、図３に示す補正部が備えるアクチュエータとセンサの配置図で、図５（ａ）は概略側面図、図５（ｂ）は可動プリズム１０Ａのアクチュエータとセンサの配置図、図５（ｃ）は可動プリズム１０Ｂのアクチュエータとセンサの配置図である。
【図６】図６は、プリズムによる被写体像の移動について説明する図であり、図６（ａ）はプリズムによる光の屈折を説明する図、図６（ｂ）は（ａ）においてプリズムを正面方向から見た図である。
【図７】図７は、可動プリズムが回転しない場合の像シフトベクトルを示す図である。
【図８】図８は、可動プリズムが回転した場合の被写体像の移動について説明する図であり、図８（ａ）は可動プリズムが回転した場合の像シフトベクトルを示す図、図８（ｂ）は図８（ａ）に示す像シフトベクトルの変化量を取り出した図である。
【図９】図９は、被写体像（被写体）の平行移動の形態を示す図で、図９（ａ）は被写体像が第２象限に移動した図、図９（ｂ）は被写体像が第１象限に移動した図、図９（ｃ）は被写体像が第３象限に移動した図、図９（ｄ）は被写体像が第４象限に移動した図である。
【図１０】図１０は、換算焦点距離とシフト面を説明する図であり、図１０（ａ）は換算焦点距離を説明する図、図１０（ｂ）はシフト量を説明する図である。
【図１１】図１１は、手振れ補正について説明する図であり、図１１（ａ）は手振れによる被写体像の移動を説明する図、図１１（ｂ）は手振れによる被写体像の移動に対する手振れ補正を説明する図である。
【図１２】図１２は、プリズムが光軸上にない場合における黒字に白で「Ａ」の文字を撮像素子により撮像した像を示す図である。
【図１３】図１３は、プリズムが光軸上にある場合における黒字に白で「Ａ」の文字を撮像素子により撮像した像を示す図である。
【図１４】図１４は、手振れ角がゼロとなる場合の手振れ角曲線を示した説明図である。
【図１５】図１５は、手振れ角の絶対値が極小値となる場合の手振れ角曲線を示した説明図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態に係る静止画像取り込み装置の処理フローを示す図である。
【図１７】図１７は、水平方向及び垂直方向の手振れの位相差がゼロの場合の手振れ角曲線を示す説明図である。
【図１８】図１８は、垂直方向の手振れ角の位相が水平方向の手振れ角の位相より４５度マイナス方向にずれた場合の手振れ角曲線を示す説明図である。
【図１９】図１９は、手振れ角が予め定めた取り込み制限時間にゼロ、又は極小値とならない場合の手振れ角曲線を示した説明図である。
【図２０】図２０は、図１におけるレンズ系を示す図である。
【図２１】図２１は、図１に示す補正部とレンズ系とのその他の配置関係を示す図であり、図２１（ａ）はレンズ系内に補正部を配置した図、図２１（ｂ）はレンズ系の後方に補正部を配置した図である。
【図２２】図２２は、本実施の形態に係る補正部のその他の構成として固定プリズムなしの補正部を示す図であり、図２２（ａ）は正面図、図２２（ｂ）は平面図、図２２（ｃ）は側面図である。
【図２３】図２３は、本実施の形態に係るプリズムのその他の構成として固定プリズム２枚を備える補正部を示す図であり、図２３（ａ）は正面図、図２３（ｂ）は平面図、図２３（ｃ）は側面図である。
【図２４】図２４は、本実施の形態に係るプリズムのその他の構成を示す図であり、図２４（ａ）は単体プリズムを示す図、図２４（ｂ）は複合プリズムを示す図、図２４（ｃ）はプリズム効果を有する平行板を示す図である。
【図２５】図２５は、本発明の実施形態に係る画像揺れ補正装置の構成を示すブロック図である。
【図２６】図２６は、図２５に示す画像揺れ補正装置の補正部を示す概略図で、図（ａ）は概略正面図、図（ｂ）は概略側面図である。
【図２７】図２７は、図２６に示す補正部の構成図であり、図２７（ａ）は正面図、図２７（ｂ）は図２６（ａ）に示すＢ方向から見た断面図、図２７（ｃ）は図２６（ａ）に示すＡ方向から見た断面図である。
【図２８】図２８は、図２７に示す補正部が備える固定プリズムの斜視図である。
【図２９】図２９は、図２７に示す補正部が備えるアクチュエータとセンサの配置図であり、図２９（ａ）は概略側面図、図２９（ｂ）は可動プリズム６０Ａのアクチュエータとセンサの配置図、図２９（ｃ）は可動プリズム６０Ｂのアクチュエータとセンサの配置図である。
【図３０】図３０は、プリズムによる被写体像の移動について説明する図であり、図３０（ａ）はプリズムによる光の屈折を説明する図、図３０（ｂ）は図３０（ａ）においてプリズムを正面方向から見た図である。
【図３１】図３１は、可動プリズムが回転しない場合の像シフトベクトルを示す図である。
【図３２】図３２は、可動プリズムが回転した場合の被写体像の移動について説明する図であり、図３２（ａ）は可動プリズムが回転した場合の像シフトベクトルを示す図、図３２（ｂ）は図３２（ａ）に示す像シフトベクトルの変化量を取り出した図である。
【図３３】図３３は、被写体像（被写体）の平行移動の形態を示す図であり、図３３（ａ）は被写体像が第２象限に移動した図、図３３（ｂ）は被写体像が第１象限に移動した図、図３３（ｃ）は被写体像が第３象限に移動した図、図３３（ｄ）は被写体像が第４象限に移動した図である。
【図３４】図３４は、換算焦点距離とシフト面を説明する図であり、図３４（ａ）は換算焦点距離を説明する図、図３４（ｂ）はシフト量を説明する図である。
【図３５】図３５は、手振れ補正について説明する図であり、図３５（ａ）は手振れによる被写体像の移動を説明する図、図３５（ｂ）は手振れによる被写体像の移動に対する手振れ補正を説明する図である。
【図３６】図３６は、プリズムが光軸上にない場合における黒字に白で「Ａ」の文字を撮像素子により撮像した像を示す図である。
【図３７】図３７は、プリズムが光軸上にある場合における黒字に白で「Ａ」の文字を撮像素子により撮像した像を示す図である。
【図３８】図３８は、本実施形態である画像揺れ装置における色収差による像ズレを補正する処理フローを示す図である。
【図３９】図３９は、色収差による像ズレが生じた場合のＲＧＢ出力画像の一例を示す図である。
【図４０】図４０は、３板式の本発明の画像揺れ補正装置の一実施の形態を示す。
【図４１】図４１（ａ）は、画素配列のアドレスを示す図である。図４１（ｂ）は、色収差による像ズレがない場合の画像の一部を拡大した図である。図４１（ｃ）は、図４１（ｂ）の場合の信号出力を示した図である。
【図４２】図４２は、本実施形態に係る画像揺れ補正装置における色収差補正の処理手順を示す色収差補正処理フローである。
【図４３】図４３（ａ）は、色収差による像ズレがある場合の白色の短形被写体画像の一部を拡大した一例を示した図である。図４３（ｂ）〜図４３（ｄ）は、Ｒ、Ｇ、Ｂ各々の出力画像の一例を示した図である。図４３（ｅ）〜図４３（ｈ）は、各々、図４３（ａ）〜図４３（ｄ）に対応する信号出力の一例を示した図である。
【図４４】図４４（ａ）は、Ｒ、Ｇ、Ｂ出力画像の一例における差分を示す図である。図４４（ｂ）は、Ｒ、Ｇ出力画像の一例における差分を示す図である。図（ｃ）は、Ｇ、Ｂ出力画像の一例における差分を示す図を示す。
【図４５】図４５（ａ）は、Ｒ出力画像を右へ１画素ずらしたときのＲ出力画像の一例を示した図である。図４５（ｂ）は、Ｂ出力画像を左へ１画素ずらしたときのＢ出力画像の一例を示した図である。図４５（ｃ）及び図４５（ｄ）は、図４５（ａ）及び図４５（ｂ）に対応する信号出力の一例を示した図である。
【図４６】図４６（ａ）は、Ｒ、Ｂ出力画像を左右へ１画素ずつずらしたときのＲ、Ｇ、Ｂ出力画像の一例における差分を示す図である。図４６（ｂ）は、Ｒ、Ｇ出力画像の一例における差分を示す図である。図４６（ｃ）は、Ｇ、Ｂ出力画像の一例における差分を示す図である。図４６（ｄ）〜図４６（ｆ）は、各々、図４６（ａ）〜図４６（ｃ）に対応する信号出力の一例を示した図である。
【図４７】図４７は、図２５におけるレンズ系を示す図である。
【図４８】図４８は、図２５に示す補正部とレンズ系とのその他の配置関係を示す図であり、図４８（ａ）はレンズ系内に補正部を配置した図、図４８（ｂ）はレンズ系の後方に補正部を配置した図である。
【図４９】図４９は、本実施の形態に係る補正部のその他の構成として固定プリズムなしの補正部を示す図であり、図４９（ａ）は正面図、図４９（ｂ）は平面図、図４９（ｃ）は側面図である。
【図５０】図５０は、本実施の形態に係る補正部のその他の構成として固定プリズム２枚を備える補正部を示す図であり、図５０（ａ）は正面図、図５０（ｂ）は平面図、図５０（ｃ）は側面図である。
【図５１】図５１は、本実施の形態に係るプリズムのその他の構成を示す図であり、図５１（ａ）は単体プリズムを示す図、図５１（ｂ）は複合プリズムを示す図、図５１（ｃ）はプリズム効果を有する平行板を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。【００２１】
＜静止画像取り込み装置＞
まず、静止画像取り込み装置の実施形態について説明する。本実施形態では、プリズムを用いて手振れを補正し、この手振れ補正した画像の中から静止画像を取り込む際、プリズムの色収差により生じる像ズレを最小限に抑える静止画像取り込み装置を例に挙げて説明する。【００２２】
図１は、本発明に係る静止画像取り込み装置の一実施形態を示したブロック図である。本発明の静止画像取り込み装置は、例えば撮像装置であるビデオカメラ１内に設けられる。【００２３】
本実施形態におけるビデオカメラ１は、固定プリズムと、光軸１ａを回転中心として独立的に回動可能な一対の可動プリズムとを備える補正部２と、被写体を撮影するレンズ系３と、レンズ系３から入射した光を結像させ、結像させた被写体像を電気信号に変換するＣＣＤ部１３と、ＣＤＳ機能、ＡＧＣ機能、及びＡ／Ｄ変換機能を備えた前処理用ＩＣ部１９と、前処理用ＩＣ部１９から入来した入力信号に各種デジタル処理を施すカメラＤＳＰ部２０と、補正部２内の一対の可動プリズムをそれぞれ独立的に回動させるアクチュエータ４Ａ，４Ｂと、手振れ等によるビデオカメラ１の角速度などにより振れを検出して手振れ信号を出力する手振れ検出部５と、手振れ検出部５からの手振れ信号に応じて振れを打ち消すようにアクチュエータ４Ａ，４Ｂを回動制御するように制御信号を送信する回動制御部６Ａとセンサ８Ａ，８Ｂで検出した可動プリズムの回動量から手振れ角を算出する手振れ角算出部６Ｂと画像の取り込み基準時を決定する取り込み基準時決定部６Ｃとを有するＣＰＵ６と、ＣＰＵ６の回動制御部６Ａからの制御信号に応じてアクチュエータ４Ａ，４Ｂを駆動させるモータ駆動電子回路（ＭＤＥ）７と、補正部２内の一対の可動プリズムの回転状態を検知するセンサ８Ａ，８Ｂと、撮影画像等を記憶する記憶部２４と、静止画像を取り込む静止画処理部２５と、外部操作系２６とを備える。【００２４】
本実施形態の静止画像取り込み装置では、補正部２とＣＰＵ６とを含む構成としているが、少なくとも回動制御部６Ａと手振れ角算出部６Ｂと取り込み基準時決定部６Ｃとを含んでいれば良い。【００２５】
図２は、図１に示す静止画像取り込み装置の補正部２を示す概略図で、図２（ａ）は概略正面図、図２（ｂ）は概略側面図である。図３は補正部２の構成図で、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は図２（ａ）に示すＢ方向から見た断面図、図３（ｃ）は図２（ａ）に示すＡ方向から見た断面図である。図４は、補正部２が備える固定プリズムの斜視図である。【００２６】
図２に示すように、補正部２は、レンズ系３とこのレンズ系３の前面を覆うフード部１ｂとの間に配設されており、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、補正部２は、固定して設置された固定プリズム９と、光軸を回転中心として回動可能な一対の可動プリズム１０Ａ，１０Ｂとを備えている。【００２７】
固定プリズム９は、図４に示すように、光軸１ａに対して垂直な面である第１の面９ａと、第１の面９ａに対して微小な角度の傾きを有して対向する平面である第２の面９ｂとを形成した、アクリル等よりなるプリズムである。可動プリズム１０Ａ，１０Ｂも同様の形状、材質である。【００２８】
図５は、補正部２が備えるアクチュエータとセンサの配置図で、図５（ａ）は概略側面図、図５（ｂ）は可動プリズム１０Ａのアクチュエータとセンサの配置図、図５（ｃ）は可動プリズム１０Ｂのアクチュエータとセンサの配置図である。【００２９】
アクチュエータとセンサとは補正部２に取り付けられている。そして、図５（ｂ），（ｃ）に示すように、アクチュエータ４Ａとセンサ８Ａは可動プリズム１０Ａ用であり、アクチュエータ４Ｂとセンサ８Ｂは可動プリズム１０Ｂ用である。【００３０】
アクチュエータ４Ａ，４ＢはＣＰＵ６の回動制御部６Ａからの制御信号に応じて可動プリズム１０Ａ，１０Ｂを回動させる。アクチュエータ４Ａ，４Ｂは負荷トルクの小さい小型パルスモータや、小型リニアモータ、小型超音波モータ等により構成される。【００３１】
センサ８Ａ，８Ｂは小型フォトインタラプタ、ＭＲ素子、ホール素子等により構成され、可動プリズム１０Ａ，１０Ｂの回動状態を検出して回動状態の情報をＣＰＵ６に出力する。【００３２】
センサ８Ａ，８Ｂとして小型フォトインタラプタを用いる場合には、パルスモータとの組で用い、可動プリズム１０Ａ，１０Ｂの外周側をマスキングし、そのマスキング上にそれぞれ穴１０ａ，１０ｂを設ける。穴１０ａ，１０ｂは、可動プリズム１０Ａ，１０Ｂが初期位置になったときにセンサ８Ａ，８Ｂの位置に来るように設ける。【００３３】
小型フォトインタラプタは、赤外線発光ダイオードとフォトトランジスタとを備え、可動プリズム１０Ａ又は１０Ｂが赤外線発光ダイオードとフォトトランジスタとの間に配置されるように設置する。【００３４】
小型フォトインタラプタは、電源ＯＮ時に可動プリズム１０Ａ，１０Ｂを回動させ、穴１０ａ，１０ｂを通過した赤外線発光ダイオードの光をフォトトランジスタで受光することにより原点位置を検出する。可動プリズム１０Ａ，１０Ｂの回動状態の情報は、原点位置でのパルスをゼロとして回動時のパルス数をカウントすることにより得られる。【００３５】
また、センサ８Ａ，８ＢとしてＭＲ素子又はホール素子を用いる場合には、穴１０ａ，１０ｂを設ける替わりに、可動プリズム１０Ａ，１０Ｂにそれぞれ磁性体を取り付ける。【００３６】
ＭＲ素子又はホール素子は、可動プリズム１０Ａ，１０Ｂの回動と共に回動する磁性体による磁界の変化を検出することにより回動状態の情報を検出する。【００３７】
本実施形態の静止画像取り込み装置では、手振れ検出部５で検出した振れを打ち消すように可動プリズム１０Ａ，１０Ｂを回動させることより手振れによる画像揺れを補正し、この可動プリズム１０Ａ，１０Ｂの回転角を検出し、検出した回転角から手振れ角を算出し、手振れ角がゼロ又は最小となる直後に対応する画像を静止画像として取り込む。【００３８】
そのため、以下に手振れ補正の処理について説明した後、静止画像取り込み処理について説明する。【００３９】
≪手触れ補正≫
本実施形態の静止画像取り込み装置では、手振れ検出部５で検出した振れを打ち消すように可動プリズム１０Ａ，１０Ｂを回動させることより手振れによる画像揺れを補正する。【００４０】
図６は、プリズムによる被写体像の移動について説明する図であり、図６（ａ）はプリズムによる光の屈折を説明する図、図６（ｂ）は図６（ａ）においてプリズムを正面方向（ａ方向）から見た図である。図６（ｂ）では図６（ａ）に示すプリズム１１をαだけ回転させている。図６（ａ），（ｂ）に示すように、入射した光はプリズム１１によって屈折角ｉ´で屈折され、その結果、被写体Ａの像がＰ点方向に向かってＡ´にシフト（平行移動）する。【００４１】
図６（ａ），６（ｂ）において、“ｉ”はプリズム１１のプリズム角（光の入射角）、“Ｌ”はプリズム長、“δ”はプリズム高さ、“δ１”は最も薄い部分のプリズム高さ、“Ｎ”は屈折率、“ｉ´”は光の屈折角、“θ”は像シフト角（偏角）、“α”はプリズム回転角、“Ｌα”はプリズム回転量、“vectorｅ”は像シフト方向の単位ベクトル、“vectorθ”は像シフトベクトルである。なお、添え字“vector”はベクトル量を表すものとする。なお、図６〜１１においては、これらのベクトル量を添え字“vector”の代わりに、太字で表している。【００４２】
ここで、
vectorθ＝θvectorｅ      （式１）
である。【００４３】
図６（ａ）に示すように、プリズム角（入射角）ｉと屈折角ｉ´と像シフト角（偏角）θとの間には、
θ＝ｉ´−ｉ    （式２）
が成り立つ。さらに、スネルの法則により、
ｓｉｎｉ´＝Ｎｓｉｎｉ    （式３）
が成り立つ。【００４４】
ここで、プリズム角ｉが小さいと仮定すると、（式３）は、
ｉ´＝Ｎｉ    （式４）
と近似できるので、（式４）を（式２）に代入すると、
θ＝（Ｎ−１）ｉ    （式５）
となる。【００４５】
また、図６（ｂ）より、プリズム回転量Ｌαとプリズム回転角αとの間には、
Ｌα＝（Ｌ／２）α    （式６）
つまり、
α＝（２／Ｌ）Ｌα    （式７）
が成り立つ。また、
δ＝Ｌｔａｎｉ＋δ１    （式８）
つまり、
Ｌ＝（δ−δ１）／ｔａｎｉ    （式９）
が成り立つ。【００４６】
図７は、補正部２内の可動プリズム１０Ａ，１０Ｂが回転していない場合（初期状態）の像シフトベクトルを示す図である。【００４７】
図７において、vectorθ１，vectorθ２，vectorθ３はそれぞれ固定プリズム９、可動プリズム１０Ａ，１０Ｂによる像シフトベクトルである。図７に示すように、vectorθ２とvectorθ３の合成ベクトルをvectorθ１が打ち消すように固定プリズム９、可動プリズム１０Ａ，１０Ｂの位置を設定する。これにより、固定プリズム９、可動プリズム１０Ａ，１０Ｂの３枚で平行平板と等価となるため、補正部２の入射角と出射角とが同一となり、被写体の像は移動しない。【００４８】
図８は、可動プリズム１０Ａ，１０Ｂが回転した場合の被写体像の移動について説明する図であり、図８（ａ）は可動プリズムが回転した場合の像シフトベクトルを示す図、図８（ｂ）は図８（ａ）に示す像シフトベクトルの変化量を取り出した図である。【００４９】
図８（ａ）において、可動プリズム１０Ａ，１０Ｂがそれぞれα１，α２だけ回転したときの像シフトベクトルをそれぞれvectorθ２´，vectorθ３´とする。ここで、図８（ａ）に示す回転方向をα１，α２の正（＋）の方向とする。【００５０】
また、
vectorθａ＝vectorθ２´−vectorθ２    （式１０）
vectorθｂ＝vectorθ３´−vectorθ３    （式１１）
とする。【００５１】
すると、図８（ｂ）に示すように、被写体Ａの像がＡ´に平行移動することになる。このとき、その像シフトベクトルはvectorθａとvectorθｂの合成ベクトルとして、
vectorθ＝vectorθａ＋vectorθｂ＝（θＸ，θＹ）    （式１２）
となる。【００５２】
このとき、図８（ａ），（ｂ）より
θＸ＝θ２ｓｉｎα１−θ３（１−ｃｏｓα２）    （式１３）
θＹ＝θ３ｓｉｎα２−θ２（１−ｃｏｓα１）    （式１４）
が成り立つ。ここで、θ２はvectorθ２のスカラーを表し、θ３はvectorθ３のスカラーを表す。【００５３】
ここで、α１，α２を成分とするベクトルvectorα＝（α１，α２）を考える。（式１３）及び（式１４）をα１，α２について解くと、
α１＝±ｃｏｓ−１（Ｃ／Ｄ）＋α１＊    （式１５）
α２＝±ｃｏｓ−１｛［（θＸ＋θ３）−θ２ｓｉｎα１］／θ３｝   （式１６）
を得る。ここで、
Ｃ＝［Ａ２＋Ｂ２＋θ２２−θ３２］／２θ２   （式１７）
Ｄ＝（Ａ２＋Ｂ２）１/２    （式１８）
α１＊＝±ｃｏｓ−１（Ａ／Ｄ）  （Ｂの符号を選択）    （式１９）
Ａ＝（θＹ＋θ２）    （式２０）
Ｂ＝（θＸ＋θ３）    （式２１）
である。【００５４】
ここで、α１の符号が−の場合、α２の符号はθＹの符号を選択し、α１の符号が＋の場合、α２の符号は＋を選択する。【００５５】
図９は被写体像（被写体）の平行移動の形態を示す図であり、図９（ａ）は被写体像が第２象限に移動した図、図９（ｂ）は被写体像が第１象限に移動した図、図９（ｃ）は被写体像が第３象限に移動した図、図９（ｄ）は被写体像が第４象限に移動した図である。【００５６】
被写体像が第１象限に移動する場合は、図９（ｂ）に示すように、θＸ＞０，θＹ＞０であるため、α１＞０，α２＞０である。また、被写体像が第２象限に移動する場合は、図９（ａ）に示すように、θＸ＜０，θＹ＞０であるため、α１＜０，α２＞０である。また、被写体像が第３象限に移動する場合は、図９（ｃ）に示すように、θＸ＜０，θＹ＜０であるため、α１＜０，α２＜０である。また、被写体像が第４象限に移動する場合は、図９（ｄ）に示すように、θＸ＞０，θＹ＜０であるため、α１＞０，α２＜０である。【００５７】
図１０は、換算焦点距離とシフト量について説明する図であり、図１０（ａ）は換算焦点距離を説明する図、図１０（ｂ）はシフト量を説明する図である。【００５８】
図１０（ａ）において、ＳＦは被写体Ａからレンズ系３の第１主点までの距離、ｆはレンズ系３の焦点距離である。このとき換算焦点距離ｆｍは、レンズ系３の第２主点から被写体像１４Ａを結像するＣＣＤ部１３までの距離であり、
ｆｍ＝ｆ＋ＳＢ    （式２２）
ＳＢ＝ｆ２／ＳＦ    （式２３）
で表される。【００５９】
次に、図１０（ｂ）に示すように、補正部２を挿入することによって被写体像１４Ａが被写体像１４Ａ´に移動し、その像シフト角をθとすると、シフト量Ｓは、
Ｓ＝ｆｍｔａｎθ    （式２４）
で表される。【００６０】
図１１は、手振れ補正について説明する図であり、図１１（ａ）は手振れによる被写体像の移動を説明する図、図１１（ｂ）は手振れによる被写体像の移動に対する手振れ補正を説明する図である。【００６１】
図１１（ａ）に示すように、ビデオカメラ等の本体に対しレンズ系３が上方向に回転（図１１の時計回り方向に回転）すると、被写体Ａは相対的に下方向に回転（図１１の反時計回り方向に回転）することになる。【００６２】
このため、被写体像１４Ａが被写体像１４Ａ´にずれ、ＣＣＤ部３からはみ出す。ここで、vectorθ＊は手振れ角ベクトルであり、手振れ角をθ＊、手振れ方向の単位ベクトルをvectorｅ＊（＝−vectorｅ）とすると、
vectorθ＊＝θ＊vectorｅ＊    （式２５）
である。【００６３】
次に、図１１（ｂ）に示すように、レンズ系３の前方に補正部２を挿入すると、補正部２による像シフトベクトルvectorθと手振れ角ベクトルvectorθ＊が手振れ補正条件
vectorθ＝−vectorθ＊    （式２６）
を満たすとき、被写体像１４Ａ’が被写体像１４Ａの位置に移動して手振れが補正される。【００６４】
次に、本実施形態の静止画像取り込み装置の動作を説明する。【００６５】
センサ８Ａ，８Ｂは、可動プリズム１０Ａ，１０Ｂの回転状態を検出して回転状態の情報をＣＰＵ６の回動制御部６Ａに出力する。【００６６】
手振れ検出部５は手振れによるビデオカメラ１の振れを検出し、これを手振れ信号としてＣＰＵ６の回動制御部６Ａに出力する。ＣＰＵ６の回動制御部６Ａではこの手振れ信号に基づいて、振れの大きさ及び方向を示す手振れ角ベクトルvectorθ＊を
vectorθ＊＝（θＸ＊，θＹ＊）    （式２７）
により計算する。ここで、（式２６）より、
（θＸ，θＹ）＝（−θＸ＊，−θＹ＊）    （式２８）
となる。【００６７】
そして、ＣＰＵ６の回動制御部６Ａは、（式１５）〜（式２１）に基づいてベクトルvectorαを算出し、可動プリズム１０Ａ，１０Ｂを回転角がα１，α２になるように制御信号をモータ駆動電子回路７に出力する。【００６８】
モータ駆動電子回路７は、ＣＰＵ６の回動制御部６Ａからの制御信号に応じてアクチュエータ４Ａ，４Ｂを駆動させ、アクチュエータ４Ａ，４Ｂは、可動プリズム１０Ａ，１０Ｂを回転角がα１，α２になるように回動させる。【００６９】
このように本実施形態の静止画像取り込み装置は、手振れ検出部５で検出した振れを打ち消すように可動プリズム１０Ａ，１０Ｂを回動させることより手振れによる画像揺れを補正する。【００７０】
≪静止画像取り込み処理≫
次に、上記のようにして手振れ補正された被写体像からの静止画像取り込み処理ついて、以下に説明する。【００７１】
上記のように可動プリズム１０Ａ，１０Ｂを回動させることにより手振れによる画像揺れを補正することができるが、プリズムによる光学屈折率を利用して画像揺れ補正を行うので、光の波長ごとに異なる光学屈折率により被写体像に色収差が発生する。【００７２】
図１２は、プリズムが光軸上にない場合に、プリズムを介さずに、黒地に白の「Ａ」の文字をＲＧＢの各カラーフィルターを備えた撮像素子により撮像した像を示し、図１３は、プリズムが光軸上に配置した場合に、黒地に白の「Ａ」の文字を撮像素子によりプリズムを介して撮像した像を示す。ただし、図面上白黒反転させている。【００７３】
図１２の場合、像は白で「Ａ」がはっきり見えるのに対し、図１３の場合、プリズムにより光が屈折する際、光の波長によって屈折率が異なるため、Ｒ、Ｇ、Ｂの３種類の像がずれて現れる。これが色収差による像ズレである。【００７４】
この色収差による像ズレは、振れを打ち消すために必要な画像の揺れの補正量が大きい程、即ち手振れ角が大きい程、大きくなる。【００７５】
そこで、本実施形態の静止画像取り込み装置は、補正動作における可動プリズム１０Ａ，１０Ｂの回転角を検出し、検出した回転角から手振れ角を算出し、手振れ角がゼロ又は最小となる直後に対応する画像を静止画像として取り込むことで、色収差により生じる像ズレを最小限に抑える。【００７６】
具体的には、静止画像取り込み装置は、センサ８Ａ及び８Ｂによって検出した補正動作における可動プリズム１０Ａ，１０Ｂの回転角α１０，α２０から水平及び垂直方向の手振れ角を算出し、利用者のボタン操作や外部からの指示など静止画像取り込みの要求信号を受信したときに、この水平方向又は垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロ、又は極小値となる時点を静止画像の取り込み基準時として決定し、取り込み基準時の直後に撮像素子から読み出された手振れ補正画像をカメラＤＳＰ部２０から静止画像として取り込む。【００７７】
図１４は、手振れ角がゼロとなる場合を含む手振れ角曲線を示した説明図である。【００７８】
図１４から分かるように、手振れ角曲線３０１は利用者の手振れによって、時間と共に変化する（例えば、振動する）。一方、図１４中の蓄積処理３０３に示すように、手振れ補正された画像をＣＣＤ部１３へ蓄積するためには一定の時間を要するので、蓄積された画像情報を読み出して静止画像の取り込みが可能なタイミングは、各蓄積処理後、つまり図中の各蓄積処理３０３の両矢印の右端となる。【００７９】
また、図１４に示すＰＡ１は静止画像取り込みの要求信号を受信したタイミング、ＰＡ２は静止画像の取り込み基準時、ＰＡ３は静止画像としての取り込み時を示している。【００８０】
図１４では、ＰＡ１時にＣＰＵ６の取り込み基準時決定部６Ｃが、外部操作系２６の利用者の操作による静止画像取り込みの要求信号を受信している。これを受け、取り込み基準時決定部６Ｃは、手振れ角の絶対値がゼロ、又は極小値であるか否かを判断する動作を開始する。【００８１】
図１４では、ＣＰＵ６の取り込み基準時決定部６Ｃは、ＰＡ２時において、手振れ角がゼロであることを検出する。このとき取り込み基準時決定部６Ｃは、手振れ角がゼロとなる時点を静止画像の取り込み基準時として決定し、ＰＡ２直後の蓄積処理後であるＰＡ３時において、静止画処理部２５が、カメラＤＳＰ部２０から手振れ補正画像を静止画像として取り込む。【００８２】
取り込み基準時決定部６Ｃは、振れ補正量である手振れ角の情報を連続して、又は所定時間間隔毎に取り込んで、手振れ角の絶対値がゼロ、又は極小値となる時点を検出する。【００８３】
所定時間間隔毎に取り込んだ場合には、その手振れ角情報に基づいて手振れ角の絶対値がゼロ、又は極小値となる時点を求め、その時点直後、又は直前の取り込み時点を取り込み基準時として設定する。【００８４】
図１５は、手振れ角の絶対値が極小値となる場合の手振れ角曲線を示した説明図である。【００８５】
図１５に示すＰＢ１は静止画像取り込みの要求信号を受信したタイミング、ＰＢ２は静止画像の取り込み基準時、ＰＢ３は静止画像として取り込み時を示している。【００８６】
図１５では、ＰＢ１時にＣＰＵ６の取り込み基準時決定部６Ｃが、外部操作系２６の利用者の操作による静止画像の取り込みを要求する要求信号を受信している。これを受け、取り込み基準時決定部６Ｃは、手振れ角の絶対値がゼロ、又は極小値か否かの判断を開始
する。【００８７】
図１５では、ＣＰＵ６の取り込み基準時決定部６Ｃは、ＰＢ２時において、手振れ角の絶対値が極小値であることを検出する。このとき取り込み基準時決定部６Ｃは、手振れ角の絶対値が極小となる時点を静止画像の取り込み基準時として決定し、ＰＢ２直後の蓄積処理後であるＰＢ３時において、静止画処理部２５が、カメラＤＳＰ部２０から手振れ補正画像を静止画像として取り込む。【００８８】
次に、本実施形態の静止画像取り込み装置の処理フローについて、図１６のフローチャートを参照して以下に説明する。【００８９】
まず、ＣＰＵ６の手振れ角算出部６Ｂは、センサ８Ａ及び８Ｂによって検出した可動プリズム１０Ａ，１０Ｂの回転角α１０、α２０を受信する（ステップＳ２０１）。【００９０】
次に、ＣＰＵ６の手振れ角算出部６Ｂは、像シフトベクトルvectorθ＝（θＸ，θＹ）を、
θＸ＝θ２ｓｉｎα１０−（１−ｃｏｓα２０）θ３    （式２９）
θＹ＝θ３ｓｉｎα２０−（１−ｃｏｓα１０）θ２    （式３０）
として算出する。ここで、θ２、θ３は可動プリズム１０Ａ、１０Ｂ各々の像シフト角である。【００９１】
そして、ＣＰＵ６の手振れ角算出部６Ｂは、この振れの大きさ及び方向を示す手振れ角ベクトルvectorθ＊＝（θＸ＊，θＹ＊）を、像シフトベクトルvectorθの成分であるθＸ，θＹを用いて、
（θＸ＊，θＹ＊）＝（−θＸ，−θＹ）    （式３１）
により算出する（ステップＳ２０３）。  
次に、ＣＰＵ６の取り込み基準時決定部６Ｃは、外部操作系２６にて受け付けた利用者の押し釦操作等によって静止画像取り込みの要求信号を受信したときに（ステップＳ２０５）、ＣＰＵ６の手振れ角算出部６Ｂにより算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロ、又は極小値となる手振れ角に対応する時点を静止画像の取り込み基準時として決定する（ステップＳ２０７、Ｓ２０９）。【００９２】
なお、ＣＰＵ６の取り込み基準時決定部６Ｃは、水平方向又は垂直方向いずれかの手振れ角により静止画像の取り込み基準時を決定するので、手振れ角の水平方向又は垂直方向のいずれを優先して静止画像の取り込み基準時として決定するかを設定しておく必要がある。【００９３】
例えば、画面が横長の為に横側周辺で光学レンズの水平解像度が低下していることを考慮して、画面水平方向の手振れ角を取り込み基準に設定することや、画面の垂直方向のコントラストを優先したい場合には画面垂直方向の手振れ角を取り込み基準として設定する。【００９４】
次に、静止画処理部２５は、ＣＰＵ６の取り込み基準時決定部６Ｃより決定した取り込み基準時を受信し、その直後の読み出しタイミングに対応する手振れ補正画像、つまりＣＰＵ６の回動制御部６Ａにより制御し撮影した画像をカメラＤＳＰ部２０から静止画像として取り込む（ステップＳ２１１）。【００９５】
これにより、本実施形態の静止画像取り込み装置は、画像の揺れを補正した画像の中から静止画像を取り込む際に、最も手振れ角の小さいタイミング直後の静止画像、即ち色収差により生じる像ズレが最も小さい静止画像を取り込むことができ、利用者に鮮明な静止画像を提供することができる。【００９６】
なお、本実施形態の静止画像取り込み装置では、光屈折手段として可動プリズム１０Ａ，１０Ｂを用い、この可動プリズム１０Ａ，１０Ｂの回転角を検出し、検出した回転角から手振れ角を算出するが、他の光屈折方式として、例えば、プリズムを傾けたり、レンズをシフトしたりなどの周知の方式を用いることもできる。【００９７】
そして、プリズムを傾ける方式の場合、撮影機器の縦方向又は横方向のいずれかの各異なる方向に対する傾き角を可変させて、画像揺れを補正し、このプリズムの傾き角（制御量）を検出し、検出した傾き角から手振れ角を算出することも可能である。【００９８】
≪本実施形態の変形例≫
＜変形例１＞
本実施形態の静止画像取り込み装置では、可動プリズム１０Ａ，１０Ｂの回転角を検出し、検出した回転角から手振れ角を算出し、手振れ角がゼロ又は最小となる直後の読み出し画像を静止画像として取り込むことで、色収差により生じる像ズレを最小限に抑えるようにした。【００９９】
変形例１では、装置を簡素化するため、手振れ検出部５により検出した振れから直接的に水平及び垂直方向の手振れ角を算出する。【０１００】
具体的には、手振れ検出部５が像シフト角を検出し、この像シフト角を手振れ角算出部６ＢがＣＰＵ６の回動制御部６Ａを経由して受信し、この受信した像シフト角から（数式３０）により手振れ角を算出する。【０１０１】
その後、取り込み基準時決定部６Ｃが、外部操作系２６にて受け付けた利用者の押し釦操作等によって静止画像取り込みの要求信号を受信したときに、手振れ角算出部６Ｂにより算出した手振れ角の絶対値がゼロ、又は極小値となる手振れ角に対応する時点を静止画像の取り込み基準時として決定し、取り込み基準時決定部６Ｃにより決定した取り込み基準時の直後の時点に対応する手振れ補正画像、つまりＣＰＵ６の回動制御部６Ａにより制御し撮影した画像を静止画像として取り込む。【０１０２】
これにより、手振れ検出部５により検出した像シフト角から直接的に手振れ角を算出するので、光屈折手段として汎用の光屈折構造を用いることができ、静止画像取り込み装置の構成を簡素化することができる。【０１０３】
＜変形例２＞
本実施形態の静止画像取り込み装置では、手振れ角がゼロ又は最小となる直後に読み出される画像をカメラＤＳＰ部２０から直接的に静止画像として取り込むが、変形例２では、記憶部２４に記憶された画像のなかから静止画像を選択して取り込むことを可能とする。【０１０４】
具体的には、この変形例２の静止画像取り込み装置は、記憶部２４に予め定めた所定の時間分の手振れ補正画像と撮影時点を特定する情報とＣＰＵ６の手振れ角算出部６Ｂにより算出した水平及び垂直方向の手振れ角とを対応付けて記憶しておく。【０１０５】
そして、ＣＰＵ６の取り込み基準時決定部６Ｃは、外部操作系２６にて受け付けた利用者の押し釦操作等によって静止画像取り込みの要求信号を受信したときに、ＣＰＵ６の手振れ角算出部６Ｂにより算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロ、若しくは極小値となる時点、又は記憶部２４に記憶された水平方向又は垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロ、若しくは極小値となる時点を静止画像の取り込み基準時として決定する。【０１０６】
その後、静止画処理部２５が、ＣＰＵ６の取り込み基準時決定部６Ｃにより決定した取り込み基準時の直後の時点に対応する画像をカメラＤＳＰ部２０又は、記憶部２４から静止画像として取り込む。【０１０７】
これにより、静止画像の取り込みの要求信号を受信する以前の直近の手振れ角の絶対値がゼロ又は、最小となるタイミングを含んだ静止画像を取り込むことができ、より手振れ角の小さいタイミングの静止画像、即ち色収差により生じる像ズレが最も小さい静止画像を取り込むことができる。【０１０８】
なお、手振れ補正画像を記憶部２４へ記憶する時間は、予め設定しておく必要があり、例えばこの記憶する時間を１秒と設定すると、利用者が外部操作系２６の押し釦操作を行う１秒前から読み出された複数の手振れ補正画像が記憶部２４に記憶されることになる。そのためこの設定時間は、利用者に対し外部操作系２６の押し釦操作を行ったときの画像と静止画として取り込んだ画像の違いに違和感を覚えさせない程度の長さに設定することが望ましい。【０１０９】
＜変形例３＞
本実施形態の静止画像取り込み装置では、手振れ角がゼロ又は最小となる直後に対応する画像をカメラＤＳＰ部２０から直接的に静止画像として取り込むが、変形例３では、予め手振れ角がゼロとなる手振れ補正画像を記憶した記憶部２４から静止画像を取り込むことを可能にする。【０１１０】
具体的には、静止画像取り込み装置は、記憶部２４にＣＰＵ６の手振れ角算出部６Ｂにて算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角がゼロである直後に読み出された手振れ補正画像と撮影時点を特定する情報とを対応付けて記憶しておく。【０１１１】
そして、ＣＰＵ６の取り込み基準時決定部６Ｃは、静止画像取り込みの要求信号を受信したときに、手振れ角算出部６Ｂにより算出した水平方向又は垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロ、若しくは極小値となる時点、又は記憶部２４に記憶された水平方向又は垂直方向の手振れ角がゼロとなる最新の時点を静止画像の取り込み基準時として決定する。【０１１２】
その後、静止画処理部２５が、取り込み基準時決定部６Ｃにより決定した取り込み基準時の直後の時点に対応する手振れ角がゼロである時点を含んで蓄積され読み出された手振れ補正画像をデジタル処理部２０又は、記憶部２４から静止画像として取り込む。【０１１３】
これにより、静止画像の取り込みの要求信号を受信する以前に手振れ角がゼロとなる場合においても、そのタイミングを含んで蓄積され読み出された静止画像を取り込むことができ、より手振れ角の小さいタイミングの静止画像、即ち色収差により生じる像ズレが最も小さい静止画像を取り込むことができる。【０１１４】
＜変形例４＞
本実施形態の静止画像取り込み装置では、水平方向又は垂直方向の手振れ角のうち、予め定めたいずれか一方がゼロ又は最小となる直後に対応する画像を静止画像として取り込むが、変形例４では、水平又は垂直方向の手振れ角のうち、取り込み要求信号を受信した後、先にゼロ又は最小となる直後に読み出された画像を静止画像として取り込む。【０１１５】
具体的には、ＣＰＵ６の手振れ角算出部６Ｂが、水平方向及び垂直方向の両方の手振れ角を算出し、ＣＰＵ６の静止画像取り込み部６Ｃが、水平方向及び垂直方向の手振れ角のうち、先にゼロ、又は極小値となる手振れ角に対応する時点を静止画像の取り込み基準時として決定する。【０１１６】
図１７は、水平方向及び垂直方向の手振れの位相差がゼロの場合の手振れ角曲線を示す。【０１１７】
図１７から分かるように、水平方向及び垂直方向の手振れ角曲線は、可動プリズム１０Ａ，１０Ｂの回転角に応じて独立に描くことができる。そして、ＣＰＵ６の取り込み基準時決定部６Ｃは、水平方向及び垂直方向の手振れ角のうち、先にゼロ、又は極小値となる手振れ角に対応する時間を静止画像の取り込み基準時として決定する。【０１１８】
図１７では、水平方向及び垂直方向の手振れに位相差が生じていないので、外部操作系２６にて受け付けた利用者の押し釦操作等によって静止画像取り込みの要求信号を受信した時点が、図１７中のＴ２であるとすると、水平方向及び垂直方向の手振れ角がゼロとなるのは共にＴ５時である。そのため、図１７に示す場合においては、水平方向、垂直方向のいずれを優先して取り込み基準時として決定しても同じ結果となる。【０１１９】
一方、水平方向、垂直方向の位相差が生じた場合は、いずれかを優先して取り込み基準時を決定することによって、より素早く手振れ角の小さいタイミングの静止画像、即ち色収差により生じる像ズレが最も小さい静止画像を取り込むことができる。【０１２０】
図１８は、一例として図１７に対し垂直方向の位相が４５度マイナス方向にずれた場合の手振れ角曲線を示す。【０１２１】
図１８から分かるように、外部操作系２６にて受け付けた利用者の押し釦操作等によって静止画像取り込みの要求信号を受信した時点が、図１８中のＴ２であるとすると、垂直方向の手振れ角がゼロとなるのはＴ４時であるのに対し、水平方向の手振れ角の絶対値が極小となるのはＴ５時である。この場合、水平方向又は垂直方向の手振れ角のうち、先にゼロ又は最小となるのは垂直方向であるから、垂直方向の手振れ角を優先し、垂直方向の手振れ角の絶対値がゼロとなった時点、つまりＴ４時を静止画像の取り込み基準時として決定する。【０１２２】
これにより、水平及び垂直方向のうち、カメラの手振れに応じて自動的にいずれか一方が設定されるため、より素早く手振れ角の小さいタイミングの静止画像、即ち色収差により生じる像ズレが最も小さい静止画像を取り込むことができる。【０１２３】
＜変形例５＞
本実施形態の静止画像取り込み装置では、手振れ角がゼロ又は最小となる直後に対応する画像をカメラＤＳＰ部２０から直接的に静止画像として取り込むが、変形例５では、所定の時間を経過したとき、その直後を取り込み基準時として決定する。【０１２４】
具体的には、ＣＰＵ６の取り込み基準時決定部６Ｃが、ＣＰＵ６の手振れ角算出部６Ｂにより算出した手振れ角が予め定めた取り込み制限時間にゼロ、又は極小値とならない場合は、この取り込み制限時間経過時を静止画像の取り込み基準時として決定する。【０１２５】
図１９は、手振れ角が予め定めた取り込み制限時間にゼロ、又は極小値とならない場合の手振れ角曲線を示した説明図である。【０１２６】
図１９に示すＰＣ１は静止画像取り込みの要求信号を受信したタイミング、ＰＣ２は静止画像の取り込み基準時、ＰＣ３は静止画像として取り込み時を示している。【０１２７】
図１９では、ＰＣ１時にＣＰＵ６の取り込み基準時決定部６Ｃが、外部操作系２６の利用者の操作による静止画像取り込みの要求信号を受信している。そこで、取り込み基準時決定部６Ｃは、手振れ角の絶対値がゼロ、又は極小値か否かを判断する。しかし、図１９では、ＰＣ２時において、ＣＰＵ６の手振れ角算出部６Ｂにより算出した手振れ角の絶対値がゼロ、又は極小値となることなく、取り込み制限時間を経過している。【０１２８】
そこで、取り込み基準時決定部６Ｃは、ＰＣ２時を静止画像の取り込み基準時として決定し、読み出しタイミングであるＰＣ３時において、静止画処理部２５が、カメラＤＳＰ部２０から手振れ補正画像を静止画像として取り込む。【０１２９】
これにより、所定の時間内に手振れ角がゼロ、又は極小値とならない場合にも静止画像の取り込み基準時として決定でき、静止画像を取り込むことができる。【０１３０】
なお、この取り込み制限時間は、予め設定しておく必要があり、例えば取り込み制限時間を１秒に設定すると、利用者が釦操作した後の１秒間に手振れ角の絶対値がゼロ、又は極小値とならない場合は、利用者が釦操作した１秒後を静止画像の取り込み基準時として決定する。そのため、この取り込み制限時間は、利用者に対し外部操作系２６の押し釦操作を行ったときの画像と静止画として取り込んだ画像の違いに違和感を覚えさせない程度の長さに設定することが望ましい。【０１３１】
＜変形例６＞
図１に示す本実施形態におけるビデオカメラ１では、レンズ系３は１つのブロックとして描いてあるが、複数枚のレンズ群として構成されていてもよい。図２０は、図１におけるレンズ系３を示す図であり、図２１は、図１に示す補正部２とレンズ系３とのその他の配置関係を示す図であり、図２１（ａ）はレンズ系３内に補正部２を配置した図、図２１（ｂ）はレンズ系３の後方に補正部２を配置した図である。【０１３２】
レンズ系３は、第１〜第４レンズ群３ａ〜３ｄを備える。レンズ系３の後方には、図１では図示を省略したが、ノイズ（偽信号）を抑制する光学ローパスフィルタ１６と、被写体像を結像するＣＣＤ部１３が設けられる。【０１３３】
図１では、補正部２を図２０に示すようにレンズ系３の前方に配置しているが、図２１（ａ）に示すようにレンズ系３の内部に配置してもよく、また、図２１（ｂ）に示すようにレンズ系３の後方に配置してもよい。これにより、レンズ系３を通過中、又は通過後の光束の狭いところに補正部２を配置することになるので、補正部２を小型化することができる。【０１３４】
また、補正部２は、図３に示すように、固定プリズム９、可動プリズム１０Ａ，１０Ｂを備える構成のものを説明したが、固定プリズム９を削除してもよく、また、固定プリズムを１枚追加した構成としてもよい。【０１３５】
図２２は、補正部２のその他の構成として固定プリズムなしの補正部を示す図であり、図２２（ａ）は正面図、図２２（ｂ）は平面図、図２２（ｃ）は側面図である。また、図２３は、補正部２のその他の構成として固定プリズム２枚を備える補正部を示す図で、図２３（ａ）は正面図、図２３（ｂ）は平面図、図２３（ｃ）は側面図である。【０１３６】
図２３の場合は、初期状態における補正部２の入射角と出射角とが同一となるように各プリズムの位置を調整する。その他の動作は図２２、図２３のいずれの場合も上記実施の形態と同様であり、同様の効果が得られる。【０１３７】
なお、図２２の場合、可動プリズム１０Ａ、１０Ｂの２枚のみを備える構成としているので、図８（ｂ）から分かるように、初期状態では像シフト角θだけ像がずれているが、これは画像揺れ補正とは直接の関係はない。【０１３８】
ただし、固定プリズム９を削除した図２２の場合は図３、図２３の場合に比べて色収差による像ズレが大きくなる。即ち、図３、図２３の場合は、固定プリズム９により補正部２の入射角と出射角とが初期状態で同一となるように構成したが、これは画像揺れ補正時のプリズム作用による色収差の影響を最小限に抑え、色収差による像ズレ補正を低減するためである。【０１３９】
これに対して、図２２の場合は固定プリズム９を削除していることから、入射角と出射角とが初期状態で同一とならない。そのため、図３、図２３の場合に比べて色収差による像ズレが大きくなり、必要となる色収差による像ズレ補正量が大きくなる。その反面、図２２に示す固定プリズムなしの構成では、補正部２の光軸方向の長さを短くして小型化することができる。【０１４０】
また、色収差による像ズレ補正量抑制と小型化双方の効果をバランス良く両立して得られる選択も可能である。色収差による像ズレ補正量が図２２の場合ほど大きくなく、図３及び図２３の場合より補正部２を小型にする、つまり図２２の場合と図３及び図２３の場合において色収差による像ズレ量が中間となるように、固定プリズム９のプリズム角を調整することも可能である。これにより、色収差による像ズレ補正の抑制と補正部２の小型化とのバランスを取ることができる。【０１４１】
また、図３、図２２及び図２３に示す実施形態における各プリズムを、単体にしてもよいし、複合プリズムにしてもよい。また、プリズム効果を有する平行板にしてもよい。図２４は、本実施の形態に係るプリズムのその他の構成を示す図であり、図２４（ａ）は単体プリズムを示す図、図２４（ｂ）は複合プリズムを示す図、図２４（ｃ）はプリズム効果を有する平行板を示す図である。【０１４２】
例えば、可動プリズム１０Ａを、図２４（ｂ）に示すような、微小角度を有する２枚のプリズム１０Ａａ，１０Ａｂを貼り合わせた複合プリズムとしてもよい。複合プリズムにすると、プリズム単体の角度を大きくすることができ、単体プリズムでは難しい微小角のプリズムを容易に製作することができる。【０１４３】
また、図２４（ｃ）に示すように、屈折率Ｎが、例えば、Ｎ＝１．５からＮ＝１．４に変化し、プリズム効果を有する平行板１７を各プリズムに替えて用いてもよい。プリズムは傾き角の生産管理が必要となるが、平行板１７であれば容易に加工することができる。【０１４４】
＜画像揺れ補正装置＞
次に、画像揺れ補正装置の実施形態について説明する。本実施形態では、プリズムの色収差により生じる像ズレを非光学的に補正する画像揺れ補正装置を例に挙げて説明する。【０１４５】
図２５は、本発明に係る画像揺れ補正装置の一実施形態を示したブロック図である。本発明の画像揺れ補正装置は、例えば周知のビデオカメラ５１内に設けられる。【０１４６】
本実施形態の画像揺れ補正装置は、光軸５１ａを回転中心として独立的に回動可能な一対の可動プリズムと固定プリズムとを備える補正部５２と、被写体を撮影するレンズ系５３と、レンズ系５３から入射した光を結像させ、結像させた被写体像を電気信号に変換するＣＣＤ部６３と、ＣＤＳ機能、ＡＧＣ機能、及びＡ／Ｄ変換機能を備えた前処理用ＩＣ部６９と、前処理用ＩＣ部６９からの入力信号をＲＧＢに色分離するＲＧＢ分離部７０Ａと信号の色収差による像ズレの補正処理を行う色収差補正部７０Ｂを備えたカメラＤＳＰ部７０と、補正部５２内の一対の可動プリズムをそれぞれ光軸回りに回動させるアクチュエータ５４Ａ，５４Ｂと、手振れ等によるビデオカメラ５１の振れを検出して手振れ信号を出力する手振れ検出部５５と、手振れ検出部５５からの手振れ信号に応じて振れを打ち消すようにアクチュエータ５４Ａ，５４Ｂを制御するように制御信号を送信する回動制御部５６Ａとセンサ５８Ａ，５８Ｂで検出した可動プリズムの回動量から色収差によって発生する各色分離画像の位置座標の像ズレ量を算出する像ズレ量算出部５６Ｂとを有するＣＰＵ５６と、ＣＰＵ５６の回動制御部５６Ａからの制御信号に応じてアクチュエータ５４Ａ，５４Ｂを駆動させるモータ駆動電子回路（ＭＤＥ）５７と、補正部５２内の一対の可動プリズムの回転状態を検知するセンサ５８Ａ，５８Ｂとを備える。【０１４７】
図２６は、図２５に示す画像揺れ補正装置の補正部５２を示す概略図で、図２６（ａ）は概略正面図、図２６（ｂ）は概略側面図である。図２７は補正部５２の構成図で、図２７（ａ）は正面図、図２７（ｂ）は図２６（ａ）に示すＢ方向から見た断面図、図２７（ｃ）は図２６（ａ）に示すＡ方向から見た断面図である。図２８は補正部５２が備える固定プリズムの斜視図である。【０１４８】
図２６に示すように、補正部５２は、レンズ系５３とこのレンズ系５３の前面を覆うフード部５１ｂとの間に配設されており、図２７（ａ）〜（ｃ）に示すように、補正部５２は、固定して設置された固定プリズム５９と、光軸を回転中心として回動可能な可動プリズム６０Ａ，６０Ｂとを備えている。【０１４９】
固定プリズム５９は、図２８に示すように、光軸５１ａに対して垂直な面である第１の面５９ａと、第１の面５９ａに対して微小な角度の傾きを有して対向する平面である第２の面５９ｂとを形成した、アクリル等よりなるプリズムである。可動プリズム６０Ａ，６０Ｂも同様の形状、材質である。【０１５０】
図２９は、補正部５２が備えるアクチュエータとセンサの配置図であり、図２９（ａ）は概略側面図、図２９（ｂ）は可動プリズム６０Ａのアクチュエータとセンサの配置図、図２９（ｃ）は可動プリズム６０Ｂのアクチュエータとセンサの配置図である。【０１５１】
アクチュエータとセンサとは補正部５２に取り付けられている。そして、図２９（ｂ），（ｃ）に示すように、アクチュエータ５４Ａとセンサ５８Ａとは可動プリズム６０Ａ用であり、アクチュエータ５４Ｂとセンサ５８Ｂとは可動プリズム６０Ｂ用である。【０１５２】
アクチュエータ５４Ａ，５４ＢはＣＰＵ５６の回動制御部５６Ａからの制御信号に応じて可動プリズム６０Ａ，６０Ｂを回動させる。アクチュエータ５４Ａ，５４Ｂは小型パルスモータ、小型リニアモータ、小型超音波モータ等により構成され、負荷トルクは小さい。【０１５３】
センサ５８Ａ，５８Ｂは小型フォトインタラプタ、ＭＲ素子、ホール素子等により構成され、可動プリズム６０Ａ，６０Ｂの回転状態を検出して回転状態の情報をＣＰＵ５６の回動制御部５６Ａに出力する。【０１５４】
センサ５８Ａ，５８Ｂとして小型フォトインタラプタを用いる場合には、パルスモータとの組で用い、可動プリズム６０Ａ，６０Ｂの外周をマスキングし、そのマスキング上にそれぞれ穴６０ａ，６０ｂを設ける。穴６０ａ，６０ｂは、可動プリズム６０Ａ，６０Ｂが初期位置になったときにセンサ５８Ａ，５８Ｂの位置に来るように設ける。【０１５５】
小型フォトインタラプタは、赤外線発光ダイオードとフォトトランジスタとを備え、可動プリズム６０Ａ又は６０Ｂが赤外線発光ダイオードとフォトトランジスタとの間に配置されるように設置する。【０１５６】
小型フォトインタラプタは、電源ＯＮ時に可動プリズム６０Ａ，６０Ｂを回動させ、穴６０ａ，６０ｂを通過した赤外線発光ダイオードの光をフォトトランジスタで受光することにより原点位置を検出する。可動プリズム６０Ａ，６０Ｂの回転状態の情報は、原点位置でのパルスをゼロとして回転時のパルス数をカウントすることにより得られる。【０１５７】
また、センサ５８Ａ，５８ＢとしてＭＲ素子又はホール素子を用いる場合には、穴６０ａ，６０ｂを設ける替わりに、可動プリズム６０Ａ，６０Ｂにそれぞれ磁性体を取り付ける。【０１５８】
ＭＲ素子又はホール素子は、可動プリズム６０Ａ，６０Ｂの回転と共に回転する磁性体による磁界の変化を検出することにより回転状態の情報を検出する。【０１５９】
本実施形態の画像揺れ補正装置では、手振れ検出部５５で検出した振れを打ち消すように可動プリズム６０Ａ，６０Ｂを回動させることより手振れによる画像揺れを補正し、この可動プリズム６０Ａ，６０Ｂの回転角を検出し、検出した回転角から色収差によって発生する画像のズレを補正する。【０１６０】
そのため、以下に手振れ補正の処理について説明した後、色収差補正の処理について説
≪手触れ補正≫
本実施形態の画像揺れ補正装置では、手振れ検出部５５で検出した振れを打ち消すように可動プリズム６０Ａ，６０Ｂを回動させることより手振れによる画像揺れを補正する。【０１６１】
図３０は、プリズムによる被写体像の移動を説明する図であり、図３０（ａ）はプリズムによる光の屈折を説明する図、図３０（ｂ）は図３０（ａ）においてプリズムを正面方向（ａ方向）から見た図である。図３０（ｂ）では図３０（ａ）に示すプリズム６１をαだけ回転させている。図３０（ａ），（ｂ）に示すように、入射した光はプリズム１１によって屈折角ｉ´で屈折され、被写体Ａの像がＡ´にシフト（平行移動）する。【０１６２】
図３０（ａ），３０（ｂ）において、“ｉ”はプリズム１１のプリズム角（光の入射角）、“Ｌ”はプリズム長、“δ”はプリズム高さ、“δ１”は最も薄い部分のプリズム高さ、“ｉ´”は光の屈折角、“Ｎ”は屈折率、“θ”は像シフト角（偏角）、“α”はプリズム回転角、“Ｌα”はプリズム回転量、“vectorｅ”は像シフト方向の単位ベクトル、“vectorθ”は像シフトベクトルである。なお、添え字“vector”はベクトル量を表すものとする。なお、図３０〜３５においては、これらのベクトル量を添え字“vector”の代わりに太字で表している。【０１６３】
ここで、
vectorθ＝θvectorｅ    （式３２）
である。【０１６４】
図３０（ａ）に示すように、プリズム角（入射角）ｉと屈折角ｉ´と像シフト角（偏角）θとの間には、
θ＝ｉ´−ｉ    （式３３）
が成り立つ。さらに、スネルの法則により、
ｓｉｎｉ´＝Ｎｓｉｎｉ    （式３４）
が成り立つ。【０１６５】
ここで、プリズム角ｉが小さいと仮定すると、（式３３）は、
ｉ´＝Ｎｉ    （式３５）
と近似できるので、（式３５）を（式３３）に代入すると、
θ＝（Ｎ−１）ｉ    （式３６）
となる。【０１６６】
また、図３０（ｂ）より、プリズム回転量Ｌαとプリズム回転角αとの間には、
Ｌα＝（Ｌ／２）α    （式３７）
つまり、
α＝（２／Ｌ）Ｌα    （式３８）
が成り立つ。また、
δ＝Ｌｔａｎｉ＋δ１    （式３９）
つまり、
Ｌ＝（δ−δ１）／ｔａｎｉ    （式４０）
が成り立つ。【０１６７】
図３１は、補正部５２内の可動プリズム６０Ａ，６０Ｂが回転していない場合（初期状態）の像シフトベクトルを示す図である。【０１６８】
図３１において、vectorθ１，vectorθ２，vectorθ３はそれぞれ固定プリズム５９、可動プリズム６０Ａ，６０Ｂによる像シフトベクトルである。図３１に示すように、vectorθ２とvectorθ３の合成ベクトルをvectorθ１が打ち消すように固定プリズム５９、可動プリズム６０Ａ，６０Ｂの位置を設定する。これにより、固定プリズム５９、可動プリズム６０Ａ，６０Ｂの３枚で平行平板と等価となるため、補正部５２の入射角と出射角とが同一となり、被写体の像は移動しない。【０１６９】
図３２は、可動プリズム６０Ａ，６０Ｂが回転した場合の被写体像の移動について説明する図であり、図３２（ａ）は可動プリズムが回転した場合の像シフトベクトルを示す図、図３２（ｂ）は図３２（ａ）に示す像シフトベクトルの変化量を取り出した図である。【０１７０】
図３２（ａ）において、可動プリズム６０Ａ，６０Ｂがそれぞれα１，α２だけ回転したときの像シフトベクトルをそれぞれvectorθ２´，vectorθ３´とする。なお、図３２（ａ）に示す回転方向をα１，α２の正（＋）の方向とする。【０１７１】
また、
vectorθａ＝vectorθ２´−vectorθ２    （式４１）
vectorθｂ＝vectorθ３´−vectorθ３    （式４２）
とする。【０１７２】
すると、図３２（ｂ）に示すように、被写体Ａの像がＡ´に平行移動することになる。このとき、その像シフトベクトルはvectorθａとvectorθｂの合成ベクトルvectorθとして、
vectorθ＝vectorθａ＋vectorθｂ＝（θＸ，θＹ）    （式４３）
となる。【０１７３】
このとき、図３２（ａ），３２（ｂ）より、
θＸ＝θ２ｓｉｎα１−θ３（１−ｃｏｓα２）    （式４４）
θＹ＝θ３ｓｉｎα２−θ２（１−ｃｏｓα１）    （式４５）
が成り立つ。ここで、θ２はvectorθ２のスカラーを表し、θ３はvectorθ３のスカラーを表す。【０１７４】
ここで、α１，α２を成分とするベクトルvectorα＝（α１，α２）を考える。（式４４）及び（式４５）をα１，α２について解くと、
α１＝±ｃｏｓ−１（Ｃ／Ｄ）＋α１＊    （式４６）
α２＝±ｃｏｓ−１｛［（θＸ＋θ３）−θ２ｓｉｎα１］／θ３｝  （式４７）
を得る。ここで、
Ｃ＝［Ａ２＋Ｂ２＋θ２２−θ３２］／２θ２    （式４８）
Ｄ＝（Ａ２＋Ｂ２）１/２    （式４９）
α１＊＝±ｃｏｓ−１（Ａ／Ｄ）  （Ｂの符号を選択）    （式５０）
Ａ＝（θＹ＋θ２）    （式５１）
Ｂ＝（θＸ＋θ３）    （式５２）
である。【０１７５】
ここで、α１の符号が−の場合、α２の符号はθＹの符号を選択し、α１の符号が＋の場合、α２の符号は＋を選択する。【０１７６】
図３３は、被写体像（被写体）の平行移動の形態を示す図であり、図３３（ａ）は被写体が第２象限に移動した図、図３３（ｂ）は被写体が第１象限に移動した図、図３３（ｃ）は被写体が第３象限に移動した図、図３３（ｄ）は被写体が第４象限に移動した図である。【０１７７】
被写体が第１象限に移動する場合は、図３３（ｂ）に示すように、θＸ＞０，θＹ＞０であるため、α１＞０，α２＞０である。また、被写体が第２象限に移動する場合は、図３３（ａ）に示すように、θＸ＜０，θＹ＞０であるため、α１＜０，α２＞０である。また、被写体が第３象限に移動する場合は、図３３（ｃ）に示すように、θＸ＜０，θＹ＜０であるため、α１＜０，α２＜０である。また、被写体が第４象限に移動する場合は、図３３（ｄ）に示すように、θＸ＞０，θＹ＜０であるため、α１＞０，α２＜０である。【０１７８】
図３４は、換算焦点距離とシフト量について説明する図であり、図３４（ａ）は換算焦点距離を説明する図、図３４（ｂ）はシフト量を説明する図である。【０１７９】
図３４（ａ）において、ＳＦは被写体Ａからレンズ系５３の第１主点までの距離、ｆはレンズ系５３の焦点距離である。このとき換算焦点距離ｆｍは、レンズ系５３の第２主点から被写体像６４Ａを結像するＣＣＤ部６３までの距離であり、
ｆｍ＝ｆ＋ＳＢ      （式５３）
ＳＢ＝ｆ２／ＳＦ     （式５４）
で表される。【０１８０】
次に、図３４（ｂ）に示すように、補正部５２を挿入することによって被写体像６４Ａが被写体像６４Ａ´に移動し、その像シフト角をθとすると、シフト量Ｓは、
Ｓ＝ｆｍｔａｎθ    （式５５）
で表される。【０１８１】
図３５は、手振れ補正について説明する図であり、図３５（ａ）は手振れによる被写体像の移動を説明する図、図３５（ｂ）は手振れによる被写体像の移動に対する手振れ補正を説明する図である。【０１８２】
図３５（ａ）に示すように、ビデオカメラ等の本体に対しレンズ系５３が上方向に回転（図３５の時計回り方向に回転）すると、被写体Ａは相対的に下方向に回転（図３５の反時計回り方向に回転）することになる。このため、被写体像６４Ａが被写体像６４Ａ´にずれ、ＣＣＤ部６３からはみ出す。ここで、vectorθ＊は手振れ角ベクトルであり、手振れ角をθ＊、手振れ方向の単位ベクトルをvectorｅ＊（＝−vectorｅ）とすると、
vectorθ＊＝θ＊vectorｅ＊    （式５６）
である。【０１８３】
次に、図３５（ｂ）に示すように、レンズ系５３の前方に補正部５２を挿入すると、補正部５２による像シフトベクトルvectorθと手振れ角ベクトルvectorθ＊が手振れ補正条件
vectorθ＝−vectorθ＊    （式５７）
を満たすとき、被写体像１４Ａ´が被写体像１４Ａの位置に移動して手振れが補正される。【０１８４】
次に、本実施形態の画像揺れ補正装置の動作を説明する。【０１８５】
センサ５８Ａ，５８Ｂは、可動プリズム６０Ａ，６０Ｂの回転状態を検出して回転状態の情報をＣＰＵ５６の回動制御部５６Ａに出力する。【０１８６】
手振れ検出部５５は手振れによるビデオカメラ５１の振れを検出し、これを手振れ信号としてＣＰＵ５６の回動制御部５６Ａに出力する。ＣＰＵ５６の回動制御部５６Ａではこの手振れ信号に基づいて、振れの大きさ及び方向を示す手振れ角ベクトルvectorθ＊を
vectorθ＊＝（θＸ＊，θＹ＊）                  （式５８）
により計算する。ここで、（式５７）より、
（θＸ，θＹ）＝（−θＸ＊，−θＹ＊）        （式５９）
となる。【０１８７】
そして、ＣＰＵ５６の回動制御部５６Ａは、（式４６）〜（式５２）に基づいてベクトルvectorαを算出し、可動プリズム６０Ａ，６０Ｂを回転角がα１，α２になるように制御信号をモータ駆動電子回路５７に出力する。【０１８８】
モータ駆動電子回路５７は、ＣＰＵ５６の回動制御部５６Ａからの制御信号に応じてアクチュエータ５４Ａ，５４Ｂを駆動させ、アクチュエータ５４Ａ，５４Ｂは、可動プリズム６０Ａ，６０Ｂを回転角がα１，α２になるように回動させる。【０１８９】
このように本実施形態の画像揺れ補正装置は、手振れ検出部５５で検出した振れを打ち消すように可動プリズム６０Ａ，６０Ｂを回動させることより手振れによる画像揺れを補正する。【０１９０】
≪色収差による像ズレ補正≫
次に、上記のようにして手振れ補正された被写体像の色収差よる像ズレ補正について、以下に説明する。【０１９１】
上記のように可動プリズム６０Ａ，６０Ｂを回動させることにより手振れによる画像揺れを補正することができるが、プリズムによる光学屈折率を利用して画像揺れ補正を行うので、光の波長ごとに異なる光学屈折率により被写体像に色収差が発生する。【０１９２】
図３６は、プリズムが光軸上にない場合に、プリズムを介さずに、黒地に白で「Ａ」の文字をＲＧＢの各カラーフィルターを備えた撮像素子により撮像した像を示し、図３７は、プリズムが光軸上に配置した場合に、黒地に白で「Ａ」の文字を撮像素子によりプリズムを介して撮像した像を示す。ただし、図面上白黒反転させている。【０１９３】
図３６の場合、像は白で「Ａ」がはっきり見えるのに対し、図３７の場合、プリズムにより光が屈折する際、光の波長によって屈折率が異なるため、Ｒ、Ｇ、Ｂの３種類の像がずれて現れる。これが色収差による像ズレである。【０１９４】
このように、プリズムによって生じる色収差は、一般のレンズのように光軸を中心に放射状に発生するのではなく、一方向に色収差が発生するため、非光学的にこの色収差による像ズレを補正することが可能となる。【０１９５】
そこで、本実施形態の画像揺れ装置は、以下に示す非光学的に補正処理を行うことによって、色収差による像ズレを補正する。【０１９６】
具体的には、画像揺れ装置は、画像揺れ補正した画像を色ごとに分離し、色収差によって発生する各色分離画像の位置座標の像ズレ量をセンサ５８Ａ及び５８Ｂによって検出した可動プリズム６０Ａ，６０Ｂの回転角α１０，α２０から算出し、算出した像ズレ量をなくすように補正する。【０１９７】
次に、図２５に示す本実施形態の画像揺れ装置のうち、色収差による像ズレ補正を行う箇所について説明する。【０１９８】
図２５に示すように、上述のように手振れ補正された被写体像は、レンズ系５３によりＣＣＤ部６３の光電変換面（図示しない）に結像される。ＣＣＤ部６３の光電変換面の前にはフィルター（図示しない）を配置しており、ＣＣＤ部６３は光電変換面で被写体像を電気信号に変換する。【０１９９】
電気信号に変換された被写体像の信号は前処理用ＩＣ部６９へ入力される。前処理用ＩＣ部６９は、ＣＤＳ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換機能を有しており、ＣＤＳ機能により信号のノイズを除去し、ＡＧＣ機能により信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換を行う。【０２００】
カメラＤＳＰ部７０のＲＧＢ分離部７０Ａは、前処理用ＩＣ部６９からの入力された被写体像の信号をＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）に色分離する。そしてカメラＤＳＰ部７０の色収差補正部７０Ｂは、ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂにより算出した像ズレ量に基づいて、ＲＧＢに色分離した信号の色収差による像ズレ補正を行う。【０２０１】
次に、この色収差による像ズレ補正処理について、以下に説明する。【０２０２】
図３８に本実施形態の画像揺れ装置における色収差による像ズレを補正する処理フローを示す。【０２０３】
まず、ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、センサ５８Ａ及び５８Ｂによって検出した可動プリズム６０Ａ，６０Ｂの回転角α１０，α２０を受信し、テーブル又は計算等により回転角を算出する（ステップＳ７０１）。【０２０４】
次に、ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、可動プリズム６０ＡのＲ、Ｇ、Ｂ出力ごとの像シフト角θａＲ、θａＧ、θａＢを、それぞれ、
θａＲ＝−（１−ＮａＲ）ｉａ    （式６０）
θａＧ＝−（１−ＮａＧ）ｉａ    （式６１）
θａＢ＝−（１−ＮａＢ）ｉａ    （式６２）
により算出する（ステップＳ７０３）。ここで、ＮａＲ、ＮａＧ、ＮａＢはＲ、Ｇ、Ｂ出力ごとの可動プリズム６０Ａの屈折率、ｉａを可動プリズム６０Ａの頂角を表す。  
同様に、ＮｂＲ、ＮｂＧ、ＮｂＢをＲ、Ｇ、Ｂ出力ごとの可動プリズム６０Ｂの屈折率、ｉｂを可動プリズム１０Ｂの頂角とすると、可動プリズム６０ＢについてのＲ、Ｇ、Ｂ出力ごとの像シフト角θｂＲ、θｂＧ、θｂＧは、それぞれ、
θｂＲ＝−（１−ＮｂＲ）ｉｂ    （式６３）
θｂＧ＝−（１−ＮｂＧ）ｉｂ    （式６４）
θｂＢ＝−（１−ＮｂＢ）ｉｂ    （式６５）
により算出される。【０２０５】
次に、ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、ステップＳ７０１で受信した可動プリズム６０Ａ，６０Ｂの回転角α１０，α２０と、ステップＳ７０３で算出したＲ出力の像シフト角とから可動プリズム６０Ａ、６０Ｂを合わせた複合プリズムとして、Ｒ出力の像シフト角のｘ、ｙ成分（θｘＲ，θｙＲ）を、
θｘＲ＝θａＲｓｉｎα１０−（１−ｃｏｓα２０）θｂＲ    （式６６）
θｙＲ＝θｂＲｓｉｎα２０−（１−ｃｏｓα１０）θａＲ    （式６７）
により算出する（ステップＳ７０５）。  
同様に、Ｇ，Ｂ出力の像シフト角のｘ、ｙ成分（θｘＧ，θｙＢ）、（θｘＢ，θｙＢ）についても、（式６６），（式６７）を用いて算出する。【０２０６】
次に、ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、ステップＳ７０５で算出したＲ出力の像シフト角のｘ、ｙ成分（θｘＲ，θｙＲ）から像シフト量のｘ、ｙ成分（ＳｘＲ，ＳｙＲ）を、
ＳｘＲ＝ｆｍ＊ｔａｎθｘＲ    （式６８）
ＳｙＲ＝ｆｍ＊ｔａｎθｙＲ    （式６９）
により算出する（ステップＳ７０７）。  
同様に、Ｇ，Ｂ出力の像シフト量のｘ、ｙ成分（ＳｘＧ，ＳｙＧ）、（ＳｘＢ，ＳｙＢ）ついても、（式６８）、（式６９）を用いて算出する。【０２０７】
ここで、本実施形態の画像揺れ装置においては、Ｇ出力を相対的な基準として、Ｒ、Ｂ出力をＧ出力の位置に補正する処理を行う。【０２０８】
そのため、ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、ステップＳ７０７で算出した像シフト量のｘ、ｙ成分からＧの像シフト量を基準としてＲ、Ｂの像シフト量がどの程度ずれて
ΔＳＲ＝（ＳｘＲ−ＳｘＧ，ＳｙＲ−ＳｙＧ）    （式７０）
ΔＳＢ＝（ＳｘＢ−ＳｘＧ，ＳｙＢ−ＳｙＧ）    （式７１）
により算出する（ステップＳ７０９）。  
次に、色収差補正部７０Ｂは、像ズレ量算出部５６ＢによりステップＳ７０９で算出した像ズレ量ΔＳＲ、ΔＳＢをなくすように色分離画像を補正する。具体的には、Ｒ出力について、像ズレ量ΔＳＲの成分を（ΔＳｘＲ，ΔＳｙＲ）とすると、色収差補正前のＲ出力の位置座標（ＳｘＲ，ＳｙＲ）から（ΔＳｘＲ，ΔＳｙＲ）と分だけ差し引いた値を補正後のＲの位置座標として新たに上書きすることで、補正を行う。即ち、補正後のＲ、Ｂ出力の位置座標を（newＳｘＲ，newＳｙＲ）、（newＳｘＢ，newＳｙＢ）とすると、これらの座標は、
（newＳｘＲ，newＳｙＲ）＝（ＳｘＲ−ΔＳｘＲ，ＳｙＲ−ΔＳｙＲ）    （式７２）
（newＳｘＢ，newＳｙＢ）＝（ＳｘＢ−ΔＳｘＢ，ＳｙＢ−ΔＳｙＢ）    （式７３）
と表される。【０２０９】
これにより色収差補正部７０Ｂは、Ｒ、Ｂ出力の位置座標を決定し、Ｒ、Ｂの位置を相対的に補正することで、色収差により発生する像ズレを補正でき、利用者は撮影した画像をより鮮明に視認することができる。【０２１０】
位置の補正は、ＤＳＰ７０内に設けた第１のメモリ部に、まず、画像を記憶し、次に第２のメモリ部に補正を加えることにより行う。また、Ｒ、Ｇ、Ｂの各信号をディレイさせることにより補正することもできる。【０２１１】
≪本実施形態の変形例≫
＜変形例１＞
本実施形態の画像揺れ補正装置では、色収差によって発生するＲＧＢ出力画像の像ズレ量を算出し、撮像素子の素子ごとにリアルタイムに像ズレをなくすように補正を行うが、回路を簡素化するため、変形例１では、この色収差による像ズレ補正を画面単位で行うことを特徴とする。【０２１２】
例えば、可動プリズム６０Ａ，６０Ｂの回転角α１０、α２０は時間ごとに変化するので、ある一定時間ごとに画面単位で色収差による像ズレ補正を行う。このとき可動プリズム６０Ａ，６０Ｂの回転角α１０，α２０は一定時間内の平均値を用いる。【０２１３】
これにより、例えば手振れ周期が８Ｈｚで画面周波数が６０Ｈｚである場合、画面周波数は手振れ周期より十分大きいので、色収差による像ズレ補正に対して、誤差は小さく十分な補正効果を得ることができる。【０２１４】
＜変形例２＞
本実施形態の画像揺れ補正装置では、可動プリズム６０Ａ，６０Ｂの回転角α１０，α２０から色収差によって発生するＲＧＢ出力画像の位置座標の像ズレ量ΔＳＲ、ΔＳＢを算出し、算出した像ズレ量をなくすように補正を行ったが、実際には、装置誤差等の影響により算出した像ズレ量と実際の像ズレ量との間に誤差が生じることがある。【０２１５】
そこで、変形例２では、装置誤差等を加味して像ズレ量を決定する。【０２１６】
具体的には、誤差を加味した像ズレ量をΔＳＲｋ、ΔＳＢｋとすると、この誤差を加味した像ズレ量と算出した像ズレ量ΔＳＲ、ΔＳＢとの間の誤差を吸収する誤差補正係数ＫＲ、ＫＢを設定する。この誤差補正係数ＫＲ、ＫＢは、実写テストを行った実験データ等を基に算出される。そして、この誤差補正係数ＫＲ、ＫＢを用いて、算出した像ズレ量ΔＳＲ、ΔＳＢの代わりに
ΔＳＲｋ＝ＫＲ＊ΔＳＲ    （式７４）
ΔＳＢｋ＝ＫＢ＊ΔＳＲ    （式７５）
を用いて算出した新たな像ズレ量ΔＳＲｋ、ΔＳＢｋにより色収差補正を行う。  
さらに、この誤差補正係数ＫＲ、ＫＢを可変とし、利用者が入力したＫＲ、ＫＢによって新たな像ズレ量ΔＳＲｋ、ΔＳＢｋを算出し、これにより色収差補正を行うようにしてもよい。【０２１７】
＜変形例３＞
本実施形態の画像揺れ補正装置では、可動プリズム６０Ａ，６０Ｂの回転角α１０，α２０から色収差によって発生するＲＧＢ出力画像の位置座標の像ズレ量を算出し、算出した像ズレ量をなくすように補正を行うため、図３９に示すように画面の周囲部分にはＲ、Ｇ、Ｂ出力の一部しか出力されない領域が生じることになる。【０２１８】
そのため、カメラＤＳＰ部７０の色収差補正部７０Ｂは、Ｒ、Ｇ、Ｂの全てが出力されている共通領域を切り出し、共通領域の画像の寸法が画面に出力する際必要な大きさに満たない場合は、共通領域の画像を出力画面の大きさに拡大し、共通領域以外の部分のデータを削除する。【０２１９】
また、カメラＤＳＰ部７０の色収差補正部７０Ｂは、Ｒ、Ｇ、Ｂの全てが出力されている共通領域を切り出し、その他の領域については、Ｒ、Ｇ、Ｂ出力のうち出力されている少なくとも１つの出力から白黒画面を生成し、この白黒画面で共通領域の周辺画面を補完するようにしてもよい。【０２２０】
これらの方法によれば、補正量が小さく、共通領域の画像の寸法が画面に出力する際、必要な大きさを超えている場合に有効である。【０２２１】
＜変形例４＞
本実施形態の画像揺れ補正装置では、図２５に示すＣＣＤ部６３のように、１枚のＣＣＤ受光部をもつ単板式を例に挙げているので、カメラＤＳＰ部７０のＲＧＢ分離部７０Ａにおいて、前処理用ＩＣ部６９からの入力された被写体像の信号をＲ、Ｇ、Ｂ出力信号に色分離する必要があった。【０２２２】
そこで、変形例４では、Ｒ、Ｇ、Ｂ各々専用のＣＣＤ部を用いて色分離を行う３板式を採用する。【０２２３】
図４０は、このような３板式を採用する変形例４を示したブロック図である。【０２２４】
図４０の３板式の画像揺れ補正装置では、被写体像をレンズ系６３によりＲ、Ｇ、Ｂの３つの光線に分離し、各々ＣＣＤ部６３Ｒ、ＣＣＤ部６３Ｇ、ＣＣＤ部６３Ｂの光電変換面に結像させる。光電変換面の前には他色の光線が入射されるのを防止するためＲ、Ｇ、Ｂの色フィルターが配置されている（図示しない）。そして、ＣＣＤ部６３Ｒ、ＣＣＤ部６３Ｇ、ＣＣＤ部６３Ｂの光電変換面で、結像させたＲ、Ｇ、Ｂ各々の被写体像を電気信号に変換する。さらに変換された電気信号は変換Ａ／Ｄ変換部７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂ、画像メモリ７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂを経由して、カメラＤＳＰ部７０の色収差補正部７０Ｂに送信される。【０２２５】
カメラＤＳＰ部７０の色収差補正部７０Ｂは、ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂにより算出した像ズレ量に基づいて、色収差による像ズレ補正を行う。【０２２６】
また、色分離方式により色収差補正されたＲ、Ｇ、Ｂ出力から輝度信号を生成する場合と、Ｒ、Ｇ、Ｂ出力とは別に輝度信号を生成する場合がある。【０２２７】
そこで、Ｒ、Ｇ、Ｂ出力とは別に輝度信号を生成する場合、Ｒ、Ｇ、Ｂ出力の色収差補正を行った後、色補正を行ったＲ、Ｇ、Ｂ出力情報を輝度信号に加えることで、解像度の向上を図ることができる。【０２２８】
例えば、色収差補正されたＲ、Ｇ、Ｂ出力より輝度信号を生成し、元の輝度信号と一定比率で合成する。【０２２９】
＜変形例５＞
本実施形態の画像揺れ補正装置では、画像揺れ補正した画像の画像データを色ごとに分離し、センサ５８Ａ及び５８Ｂによって検出した可動プリズム６０Ａ，６０Ｂの回転角α１０，α２０から色収差によって発生するＲＧＢ出力画像の位置座標の像ズレ量を算出し、算出した像ズレ量をなくすように補正を行ったが、変形例５では、出力する画像から直接的に補正処理を行う。【０２３０】
具体的には、ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂが、ＲＧＢ分離部７０Ａにより分離したＲＧＢ出力画像データを基に出力されるＲＧＢ出力画像を重ね合わせ、重ね合わせたＲＧＢ出力画像を上下左右１画素ずつずらし、画素ごとの出力値の差分を合計し、合計した差分値合計を最小とするＲＧＢ出力画像の位置を決定し、決定した位置に基づいて色収差補正部７０Ｂが像ズレ補正を行う。【０２３１】
図４１（ａ）は、画素配列のアドレスを示している。１から５の四角形で表現した１つ１つの画素が水平垂直の２次元に配列されおり、図中画素（ｍ，ｎ）はｍラインのｎ番目のアドレスを示している。【０２３２】
図４１（ｂ）に色収差による像ズレがない場合の画像の一部を拡大した図を、図４１（ｃ）にこの場合の信号出力を示す。【０２３３】
図４１（ｂ）に示すように、色収差による像ズレがない場合は、全画素共にＲ、Ｇ、Ｂ出力値が一致している。【０２３４】
次に、図４２の色収差補正処理フローに従って、色収差補正の処理手順について説明する。【０２３５】
まず、ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、Ｇ出力画像を基準としてＲ、Ｂ出力画像を画面に向かって左右方向へ１画素ずつずらし差分値合計を算出するため、Ｒ、Ｂ出力画像位置を基準位置に設定する（ステップＳ８０１）。ここで、基準位置とは、色収差による像ズレ補正前のＲ、Ｂ出力画像の左右方向における位置を指す。【０２３６】
この左右方向の基準位置からＲ、Ｂ出力画像を左右方向へ１画素ずつずらし、Ｒ、Ｂ出力画像両端までの差分値合計を算出することによって、後述する上下方向にＲ、Ｂ出力画像を１画素ずつずらした場合にも、その上下位置で、左右方向の全ての差分値合計を算出することができる。【０２３７】
即ち、ステップＳ８０１からＳ８１９までの上下方向へずらした場合の差分値合計を算出するループ処理で囲まれたステップＳ８０３からＳ８１７までの左右方向へずらした場合の差分値合計を算出するループ処理を行うことで、Ｒ、Ｂ出力画像を上下左右両端まで移動したときの全ての差分値合計を算出できる。【０２３８】
次にＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、差分値合計を算出するラインを設定する（ステップＳ８０３）。設定するラインは、固定ラインとしてもよいし、利用者が任意のラインを設定可能なようにしてもよい。【０２３９】
次にＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、ステップＳ８０５からステップＳ８０９において差分値合計を算出する。【０２４０】
この処理について、図４３に示す具体例に基づいて説明する。【０２４１】
図４３（ａ）は、色収差による像ズレがある場合の白色の短形被写体画像の一部を拡大した図を示す。【０２４２】
図４３（ｂ）から図４３（ｄ）は、Ｒ、Ｇ、Ｂ各々の出力画像を示す。図４３（ｃ）に示すＧ出力画像を基準とすると、色収差によって、図４３（ｂ）に示すＲ出力画像は左方向に２画素ずつずれ、図４３（ｄ）に示すＢ出力画像は右方向に２画素ずつずれている。【０２４３】
図４３（ｅ）から図４３（ｈ）までの図は、各々図４３（ａ）から図４３（ｄ）に対応する信号出力を示している。【０２４４】
このように、色収差による像ズレが発生している場合、図４３（ａ）に示す中央部分である座標（５，４）から座標（６，７）で囲む領域のみがＲ、Ｇ、Ｂ出力共に出力されており、その他の領域については、例えば、座標（３，４）から座標（４，７）で囲む領域のように、Ｒ、Ｇ、Ｂ出力の一部しか出力されていない。【０２４５】
そこで、ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、このＲ、Ｇ、Ｂ出力の一部しか出力されていない領域の数に相当する差分値合計を算出する（ステップＳ８０５〜Ｓ８０９）。【０２４６】
そのため、まずＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、Ｒ出力とＧ出力のうち、いずれか一方が出力されている部分であるＲＧ差分値を算出する（ステップＳ８０５）。【０２４７】
図４４（ａ）に、Ｒ、Ｇ、Ｂ出力画像の差分を示す図を、図４４（ｂ）に、Ｒ、Ｇ出力画像の差分を示す図を、図４４（ｃ）に、Ｇ、Ｂ出力画像の差分を示す図を示す。【０２４８】
ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、図４４（ｂ）から分かるように、１ライン当りのＲＧ差分値を、“４”画素として算出する。【０２４９】
次に、ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、Ｂ出力画像とＧ出力画像のうち、いずれか一方が出力されている部分であるＢＧ差分値を算出する（ステップＳ８０７）。具体的には、図４４（ｃ）に示すように、Ｂ出力とＧ出力のうち、いずれか一方が出力されている部分をＢＧ差分値とすると、１ライン当りのＢＧ差分値は、“４”画素となる。【０２５０】
そして、ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、ステップＳ８０５で求めた１ライン当りのＲＧ差分値と、ステップＳ８０５で求めた１ライン当りのＢＧ差分値の合計を１ライン当りの差分値合計として算出する（ステップＳ８０９）。【０２５１】
図４４（ａ）では、ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、１ライン当りの差分値合計を、４＋４＝“８”画素として算出する。【０２５２】
次にＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、記憶部７４から差分値合計を読み出す（ステップＳ８１１）。【０２５３】
このとき、読み出した差分値合計がｎｕｌｌ値であるか、または読み出した差分値合計がｎｕｌｌ値ではなく、かつステップＳ８０９で算出した差分値合計の値が読み出した差分値合計の値がより小さい場合は、ステップＳ８０９で算出した差分値合計を記憶部７４へ記憶する（ステップＳ８１３、Ｓ８１５）。【０２５４】
これにより差分値合計の最小値を求めることができる。【０２５５】
次に、ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、Ｇ出力の画像を基準とし、Ｒ出力画像を右方向へ１画素ずらし、Ｂ出力画像を左方向へ１画素ずらす（ステップＳ８１７）。【０２５６】
図４５（ａ）及び図４５（ｂ）は、Ｒ、Ｂ出力画像を左右へ１画素ずつずらしたときのＲ、Ｂ各々の出力画像を示し、図４５（ｃ）及び図４５（ｄ）は、各々図４５（ａ）及び図４５（ｂ）に対応する信号出力を示す。【０２５７】
また、図４６（ａ）は、Ｒ、Ｂ出力画像を左右へ１画素ずつずらしたときのＲ、Ｇ、Ｂ出力画像の差分を示す図を、図４６（ｂ）は、Ｒ、Ｇ出力画像の差分を示し、図４６（ｃ）は、Ｇ、Ｂ出力画像の差分を示す。【０２５８】
ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、図４５（ａ）及び図４５（ｂ）のようにＲ、Ｂ出力画像を左右へ１画素ずつずらした後、図４６（ａ）、図４６（ｂ）、図４６（ｃ）から差分値合計を算出する（ステップＳ８０５〜Ｓ８０９）。【０２５９】
ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、図４６（ｂ）から分かるように、１ライン当りのＲＧ差分値を、“２”画素として算出する（ステップＳ８０５）。【０２６０】
次に、ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、図４６（ｃ）から分かるように、１ライン当りのＢＧ差分値を、“２”画素として算出する（ステップＳ８０７）。【０２６１】
そして、ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、ステップＳ８０５で求めた１ライン当りのＲＧ差分値と、ステップＳ８０７で求めた１ライン当りのＢＧ差分値とを合計する。図４６（ａ）の例では、１ライン当りの差分値合計は、２＋２＝“４”画素となる（ステップＳ８０９）。【０２６２】
そして、ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、算出した差分値合計とメモリから読み出した差分値合計とを比較する（ステップＳ８１３）。図４６（ａ）の場合、算出した差分値合計“４”画素は、記憶部７４から読み出した差分値合計“８”画素より小さいので、算出した差分値合計“４”画素を記憶部７４へ上書きする（ステップＳ８１５）。【０２６３】
このようにして、ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂが、Ｒ、Ｂ、Ｇ出力画像を左右１画素ずつずらし、画素ごとの出力値の差分を合計する。【０２６４】
さらに、ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、Ｒ、Ｇ、Ｂ出力画像の位置が左右両端に達したとき、Ｒ、Ｂ、Ｇ出力画像を上下１画素ずつずらした後、同様にＲ、Ｂ、Ｇ出力画像を左右両端まで１画素ずつずらし、画素ごとの出力値の差分を合計する。【０２６５】
このようにして差分値合計を算出することで、Ｒ、Ｂ出力画像を上下左右両端まで移動させたときの全ての差分値合計を算出し、その最小値を求めることができる。【０２６６】
そして、ＣＰＵ５６の像ズレ量算出部５６Ｂは、Ｒ、Ｂ出力画像を上下左右両端まで移動させたときに、記憶部７４に記憶されている差分値合計を最小値として、その差分値合計の最小値に対応するＲ、Ｂ出力画像の位置を決定し（ステップＳ８２１、Ｓ８２３）、決定した位置に基づいて色収差補正部７０Ｂが色収差による像ズレ補正を行う。【０２６７】
以上のように、出力する画像から直接的に色収差による像ズレ補正を行うことで、利用者は撮影した画像をより鮮明に視認することができる。【０２６８】
＜変形例６＞
図２５に示す本実施形態の画像揺れ補正装置では、レンズ系５３は１つのブロックとして描いてあるが、実際には複数枚のレンズ群として構成されている。【０２６９】
図４７は図２５におけるレンズ系５３を示す図である。図４８は、図２５に示す補正部５２とレンズ系５３とのその他の配置関係を示す図であり、図４８（ａ）はレンズ系内に補正部を配置した図、図４８（ｂ）はレンズ系の後方に補正部を配置した図である。【０２７０】
レンズ系５３は、第１〜第４レンズ群５３ａ〜５３ｄを備える。レンズ系５３の後方には、図２５では図示を省略したが、ノイズ（偽信号）を抑制する光学ローパスフィルタ６６と、被写体像を結像するＣＣＤ部６３が設けられる。【０２７１】
図２５では、補正部５２を図４７に示すようにレンズ系５３の前方に配置しているが、図４８（ａ）に示すようにレンズ系３の内部に配置してもよく、また、図４８（ｂ）に示すようにレンズ系５３の後方に配置してもよい。これにより、レンズ系５３を通過する光束の狭いところに補正部５２を配置することになるので、補正部５２を小型化することができる。【０２７２】
また、本実施形態の画像揺れ装置では、補正部５２は、図２７に示すように、固定プリズム５９、可動プリズム６０Ａ，６０Ｂを備える構成であったが、固定プリズム５９を削除してもよく、また、固定プリズムを１枚追加した構成としてもよい。【０２７３】
図４９は、補正部５２のその他の構成として固定プリズムなしの補正部を示す図であり、図４９（ａ）は正面図、図４９（ｂ）は平面図、図４９（ｃ）は側面図である。また、図５０は、補正部５２のその他の構成として固定プリズム２枚を備える補正部を示す図で、図５０（ａ）は正面図、図５０（ｂ）は平面図、図５０（ｃ）は側面図である。【０２７４】
図５０の場合は、初期状態における補正部５２の入射角と出射角とが同一となるように各プリズムの位置を調整する。その他の動作は図４９、図５０のいずれの場合も上記実施の形態と同様であり、同様の効果が得られる。【０２７５】
なお、図４９の場合、可動プリズム６０Ａ、６０Ｂの２枚のみを備える構成としているので、図３２（ｂ）から分かるように、初期状態では像シフト角θだけ像がずれているが、これは画像揺れ補正とは直接の関係はない。【０２７６】
ただし、図４９の場合は図２７、図５０の場合に比べて色収差による像ズレが大きくなる。図２７、図５０の場合は、固定プリズム５９により補正部５２の入射角と出射角とが初期状態で同一となるように構成したが、これは画像揺れ補正時のプリズム作用による色収差の影響を最小限に抑え、色収差による像ズレ補正を低減するためである。これに対して、図４９の場合は固定プリズム５９を削除していることから、入射角と出射角とが初期状態で同一とならない。そのため、図２７、図５０の場合に比べて色収差による像ズレが大きくなり、色収差による像ズレ補正量が大きくなる。その反面、図４９に示す固定プリズムなしの構成では、補正部５２の光軸方向の長さを短くして小型化することができる。【０２７７】
また、色収差による像ズレ補正量抑制と小型化の中間を選択することも可能である。色収差による像ズレ補正量が図４９の場合ほど大きくなく、図２７及び図５０の場合より補正部２を小型にする、つまり図４９の場合と図２７及び図５０の場合において色収差による像ズレ量が中間となるように、固定プリズム５９のプリズム角を調整することも可能である。これにより、色収差による像ズレ補正の抑制と補正部５２の小型化とのバランスを取ることができる。【０２７８】
また、図２７、図４９及び図５０に示す実施形態における各プリズムを、単体にしてもよいし、複合プリズムにしてもよい。また、プリズム効果を有する平行板にしてもよい。図５１は、本実施の形態に係るプリズムのその他の構成を示す図であり、図５１（ａ）は単体プリズムを示す図、図５１（ｂ）は複合プリズムを示す図、図５１（ｃ）はプリズム効果を有する平行板を示す図である。【０２７９】
例えば、可動プリズム６０Ａを、図５１（ｂ）に示すような、微小角度を有する２枚のプリズム６０Ａａ，６０Ａｂを貼り合わせた複合プリズムとしてもよい。複合プリズムにすると、プリズム単体の角度を大きくすることができ、単体プリズムでは難しい微小角のプリズムを容易に製作することができる。【０２８０】
また、図５１（ｃ）に示すように、屈折率Ｎが、例えば、Ｎ＝１．５からＮ＝１．４に変化し、プリズム効果を有する平行板１７を各プリズムに替えて用いてもよい。プリズムは傾き角の生産管理が必要となるが、平行板１７であれば容易に加工することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２８１】
以上に説明したことから明らかなように、本発明の静止画像取り込み装置によれば、画像の揺れを補正し撮影した画像の中から静止画像を取り込む際、色収差により生じる像ズレを最小限に抑えることができ、利用者に対して鮮明な静止画像を提供することができる。また、本発明の画像揺れ補正装置によれば、屈折素子の色収差により生じる像ズレを非光学的に補正でき、利用者は撮影した画像をより鮮明に視認することができる。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【国際調査報告】
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