(57)【要約】【課題】像振れ補正に伴う周辺光量落ちの最適な補正量を得ることができる撮像装置を提供する。【解決手段】被写体像を光電変換する撮像手段と、振れ情報を検出する振れ検出手段３０１と、振れ情報に基づいて撮像光学系の光軸に垂直な平面上で移動して像振れを補正する補正手段１０３と、補正手段の位置情報を検出する位置検出手段２０４と、撮像手段の露光期間中に検出される位置情報と振れ情報を用いて、補正手段の移動に伴う撮像画面の周辺光量落ちの補正量を決定する手段３０６とを有する。【選択図】図３
2009145629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を光電変換する撮像手段と、
振れ情報を検出する振れ検出手段と、
前記振れ情報に基づいて撮像光学系の光軸に垂直な平面上で移動して像振れを補正する補正手段と、
前記補正手段の位置情報を検出する位置検出手段とを有する撮像装置において、
前記撮像手段の露光期間中に検出される前記位置情報と前記振れ情報を用いて、前記補正手段の移動に伴う撮像画面の周辺光量落ちの補正量を決定することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
ライブ画像表示もしくは動画撮影の場合は、一定周期で検出される前記位置情報に応じて決定した前記周辺光量落ちの補正量と、前記露光期間の終了直前での前記振れ情報を用いて前記補正手段の位置を算出し、算出した前記位置に応じて決定した前記周辺光量落ちの補正量により、露光期間中の前記周辺光量落ちの補正量を決定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】
静止画撮影の場合は、一定周期で検出される前記位置情報に応じて決定した前記周辺光量落ちの補正量と、前記一定周期で検出される前記振れ情報を用いて、前記一定周期における一定時間経過後の前記補正手段の位置を算出し、算出した前記位置に応じて決定した前記周辺光量落ちの補正量と前記露光期間の終了直前に検出される前記位置情報に応じて決定した前記周辺光量落ちの補正量により、露光期間中の前記周辺光量落ちの補正量を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像振れを補正する補正手段を有する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮影者による手振れ等の振れに応じて、光軸に垂直な平面内で補正レンズを移動させることにより、上記振れによる画像振れの影響を抑制する撮像装置が知られている（例えば特許文献１）。この特許文献１では、露光期間中に、撮像素子の各画素が、補正レンズの移動に伴って移動するイメージサークルから外れた場合、撮像素子の各画素がどの程度の周辺光量落ちを起こす位置にどの位の時間存在していたかを監視する。このことにより、露光期間中の補正レンズの平均位置によって光量落ち補正量を決定している。ここでイメージサークルとは、撮像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％以上）の光量が得られる限界の外周円である。
【特許文献１】特開２００６−４２３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示されたように、補正レンズの位置のみで光量落ち補正量（周辺光量落ち補正量）を決定した場合、補正レンズの位置検出サンプリングをより細かくしないと適切な光量落ちを検出できない。しかし、実際に実現できるサンプリングの細かさには限界があるため、周辺光量落ちの検出精度に問題があった。
【０００４】
また、露光期間中、常に補正レンズの位置を監視して光量落ち補正量を決定し、動画を記録しようとしたり、ライブ画像を表示しようとしたりする場合、露光期間が終了した後でなければ光量落ち補正量を決定することができない。つまり、正確に光量落ち補正量を決定するためには、露光期間が終了する直前まで補正レンズの位置を監視する必要があり、また、その後始められる計算には時間が必要なため、光量落ちに対する補正を次のフレームに反映することができなかった。したがって、更にその次のフレームもしくは更に後のフレームでようやく光量落ち補正量を反映することができることになるため、適切な表示が遅れるという問題があった。
【０００５】
カメラの小型化に伴うレンズの小型化により、周辺光量の劣化が顕著に現れるようになってきている昨今、補正レンズが中心から周辺へ移動した際の、周辺光量の劣化は益々大きくなる一方である。よって、補正レンズが周辺へ移動した際の光量落ちの補正は、益々重要となってきている。さらに、フレームレートの高速化も大きな問題であり、光量落ち補正量の決定を含めた画像処理の高速化が求められていた。
【０００６】
（発明の目的）
本発明の目的は、像振れ補正に伴う周辺光量落ちの最適な補正量をいち早く得ることができる撮像装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、被写体像を光電変換する撮像手段と、振れ情報を検出する振れ検出手段と、前記振れ情報に基づいて撮像光学系の光軸に垂直な平面上で移動して像振れを補正する補正手段と、前記補正手段の位置情報を検出する位置検出手段とを有する撮像装置において、前記撮像手段の露光期間中に検出される前記位置情報と前記振れ情報を用いて、前記補正手段の移動に伴う撮像画面の周辺光量落ちの補正量を決定する撮像装置とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、像振れ補正に伴う周辺光量落ちの最適な補正量をいち早く得ることができる撮像装置を提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例に示す通りである。
【実施例】
【００１０】
図１は本発明の一実施例に係る撮像装置を示す構成図である。１０１はデジタルカメラ等の撮像装置、１０２は撮像光学系である。１０３は撮像光学系１０２に含まれる補正レンズであり、手振れ等による像振れを補正するためのものである。１０４は撮像光学系１０２の光軸、１０５はレンズ鏡筒、１０６は撮像光学系１０２により結像された被写体像を光電変換する撮像素子、１０７はメモリである。１０８は振れ検出部であり、詳細は後述する。１０９は補正レンズ１０３の駆動を制御する振れ補正用制御部、１１０は電源、１１１はレリーズ釦である。
【００１１】
撮像装置１０１は、撮像光学系１０２と不図示のピント調節部を用いて、被写体像を撮像素子１０６近傍に結像させる。そして、ユーザーによるレリーズ釦１１１の操作に同期させて、撮像素子１０６から画像信号を検出し、メモリ１０７に記録する。また、振れ補正モードの場合には、露光期間中に振れ検出部１０８からの信号に基づいて振れ補正用制御部１０９が補正レンズ１０３を駆動することによって、手振れ等による画像振れを補正する。なお、振れ補正モードのＯＮ／ＯＦＦはスイッチ２１１によって設定される。
【００１２】
図２は、撮像装置１０１の電気的構成を示すブロック図である。撮像装置１０１は、例えば、撮像系、画像処理系、記録再生系、制御系で構成される。
【００１３】
撮像系は、撮像光学系１０２および撮像素子１０６を含む。画像処理系は、Ａ／Ｄ変換器２０１、画像処理部２０２を含む。記録再生系は、記録処理部２０３、メモリ１０７を含む。制御系は、カメラシステム制御部２０５、ＡＦ（オートフォーカス）センサ２０６、ＡＥ（自動露出）センサ２０７、振れ検出部１０８、操作検出部２０８、レンズシステム制御部２０９、および、補正レンズ１０３の位置を検出する位置検出センサ２０４を含む。また、レンズシステム制御部２０９は、補正レンズ１０３を駆動する振れ補正用制御部１０９および後述の光量落ち補正量算出部３０６を含む。
【００１４】
撮像系は、物体からの光を撮像光学系１０２を介して撮像素子１０６の撮像面に結像する光学処理系であり、ＡＥセンサ２０７の信号に基づいて、図示しない絞りなどを用いて、適切な光量の物体光を撮像素子１０６に露光する。画像処理部２０２は、Ａ／Ｄ変換器２０１を介して撮像素子１０６から受けた該撮像素子１０６の画素数に対応する画像信号を処理するものである。この信号処理部２０２は、ホワイトバランス（ＡＷＢ）回路、ガンマ補正回路、補間演算による高解像度化を行う補間演算回路等を有し、さらに、後述の図３に示す光量落ち補正量算出部３０６からの出力を基に輝度値の補正を行う。
【００１５】
記録処理部２０３は、メモリ１０７への画像信号の出力を行うと共に、表示部２１２に出力する像を生成し、保存する。また、記録処理部２０３は、公知の方法を用いて画像や動画の圧縮を行う。
【００１６】
２１３はレリーズ釦１１１の半押しでＯＮするスイッチＳＷ１であり、該スイッチＳＷ１のＯＮにより、ＡＦ処理、ＡＥ処理、ＡＷＢ処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理等の撮影準備動作が開始される。２１０はレリーズ釦１１１の全押しでＯＮするスイッチＳＷ２であり、該スイッチＳＷ２のＯＮにより以下の一連の撮影動作が開始される。ここで、一連の撮影動作とは、撮像素子１０６から読み出された信号がＡ／Ｄ変換器２０１を介してメモリ１０７に画像データを書き込む露光処理、画像処理部２０２での演算を用いた現像処理を含む。さらには、メモリ１０７から画像データを読み出し、圧縮し、記録媒体に画像データを書き込む記録処理を含む。このスイッチＳＷ１，ＳＷ２の状態は操作検出部２０８により検出される。
【００１７】
カメラシステム制御部２０５は、操作検出部２０８での検出信号に応答して各部を制御し、撮像の際のタイミング信号などを生成して出力する。ＡＦセンサ２０６は撮像装置１０１のピント状態を検出し、ＡＥセンサ２０７は被写体の輝度を検出し、振れ検出部１０８は手振れ等の振れを検出するものである。
【００１８】
カメラシステム制御部２０５にはＡＦセンサ２０６とＡＥセンサ２０７が接続されている。これらからの信号を基に、カメラシステム制御部２０５がレンズシステム制御部２０９に対して、撮像光学系１０２のズーミング、フォーカシング、露光制御を行うことを指示する。
【００１９】
レンズシステム制御部２０９には振れ補正用制御部１０９が具備されており、該振れ補正用制御部１０９に振れ検出部１０８が接続されている。振れ補正用制御部１０９は、振れ補正スイッチ２１１によって振れ補正フラグがセット、つまり振れ補正モードが設定されると、振れ検出部１０８からの信号に基づいて補正レンズ１０３の駆動量を算出し、補正レンズ１０３を駆動する。なお、振れ補正スイッチ２１１による設定状態は、カメラシステム制御部２０５を介して、レンズシステム制御部２０９に通知される。
【００２０】
次に、上記振れ検出部１０８、レンズシステム制御部２０９および振れ補正用制御部１０９について、図３を用いて詳細に説明する。
【００２１】
振れ検出部１０８は、角速度センサ３０１、ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）３０２、および、目標位置算出部３０３を有する。レンズシステム制御部２０９は、振れ補正用制御部１０９および光量落ち補正量算出部３０６を有する。振れ補正用制御部１０９は、コントローラ３０４および補正レンズ１０３を光軸１０４と垂直な平面内で移動させる移動部３０５を有する。
【００２２】
上記角速度センサ３０１で検出された振れ信号は、所定の周波数以上の信号を通過させるＨＰＦ３０２を通過した後、目標位置算出部３０３にて、検出された振れ量に適応した補正レンズ１０３の目標位置に変換される。そして、この目標位置と位置検出センサ２０４により検出された現在の補正レンズ１０３の出力との差分がコントローラ３０４へ入力され、コントローラ３０４は移動部３０５へ補正レンズ１０３の駆動信号を出力する。移動部３０５は、コントローラ３０５からの駆動信号を基に補正レンズ１０３を画像の振れを抑制する方向へ移動する。これにより、ユーザーの手振れ等の振れによる画像の振れが補正される。
【００２３】
光量落ち補正量算出部３０６は、振れ検出部１０８内のＨＰＦ３０２からの出力と位置検出センサ２０４からの出力を基に、露光期間中に補正レンズ１０３の中心位置がたどる軌跡を監視し、光量落ち補正量を算出する。そして、その光量落ち補正量を画像処理部２０２へ出力する。露光期間中か否かは、スイッチＳＷ２の状態信号を検知するカメラシステム制御部２０５からの信号により判別する。
【００２４】
なお、上記の説明においては、補正レンズ１０３の移動方向につき、１軸を対象に１系統分で説明したが、実際には補正レンズ１０３は撮像光学系１０２の光軸１０４に対して垂直な平面内で移動する。したがって、平面内の２軸で移動させるためには２系統分必要となり、本実施例においても２系統有するものとする。
【００２５】
次に、補正レンズ１０３を駆動する駆動部３０５を含む振れ補正ユニットについて、図４を用いて説明する。図４は、撮像光学系１０２の一部の光学系である補正レンズ１０３を光軸１０４と垂直な平面内で移動させる機構を概略的に示す図である。
【００２６】
図４（ａ）において、４０１は補正レンズ１０３を保持する可動枠、４０３は鏡筒に取り付けられた固定部材、４０４は可動枠４０１上の支持／案内部、４０５は支持／案内部４０４と同軸に取り付けられたバネである。また、４０６ａ，４０６ｂは固定部材４０３に取り付けられたコイル、４０７ａ，４０７ｂは可動枠４０１に取り付けられたマグネットである。
【００２７】
図４（ｂ）は、図４（ａ）に示した振れ補正ユニットの右側面図である。図４（ｂ）において、４１０，４１２は図４（ａ）には不図示のヨークである。４１１は、可動枠４０１の位置、詳しくは補正レンズ１０３の位置を検出するホール素子であり、図２および図３に示した位置検出センサ２０４に相当する。
【００２８】
図４（ｃ）は、図４（ａ）の矢印４０２方向から見た図である。可動枠４０１は支持／案内部４０４によって固定部材４０３に対して平面運動可能に案内支持されている。図４（ｃ）では、長円形の案内溝４１３の中に円形の支持／案内部４０４が挿入されている。３箇所とも同一の構造とすることによって、撮像光学系１０２の光軸１０４の方向には拘束され、上記したように光軸１０４と垂直な平面上で移動させることができる。
【００２９】
可動枠４０１上には、補正レンズ１０３および駆動用のマグネット４０７ａ，４０７ｂが取り付けられている。また、可動枠４０１は支持／案内部４０４と同軸に取り付けられたバネ４０５によって弾性支持されており、駆動力が発生していないときは補正レンズ１０３の可動中心が光軸１０４に略一致するように配置されている。駆動部３０５は、図４（ｂ）に示すように、マグネット４０７ａの両側をヨーク４１０，４１２で挟み込み、片側にコイル４０６ａを備えた構成をしている。
【００３０】
次に、駆動部３０５の作用について、図５を用いて説明する。図５（ａ），（ｂ）は、図４（ａ）に示す点線４０８を断面として示す図である。
【００３１】
駆動用マグネット４０７ａは２極で厚み方向に着磁されている。更に、マグネット４０７ａの着磁方向の両側にはヨーク４１０，４１２が設けられており、多くの磁束は外に漏れることなく、図５（ａ）に示すような矢印方向の磁界を発生させている。この状態でコイル４０６ａに通電すると、コイル４０６ａ上の領域５０１と５０２には、それぞれ反対方向の電流が流れる。一方、磁界の方向も反対であるため、フレミング左手の法則によって同一方向の力が発生する。このとき、コイル４０６ａが固定されているため、作用反作用の法則によって可動部（可動枠４０１や補正レンズ１０３等により成る）に取り付けられたマグネット４０７ａが力を受けて駆動する。
【００３２】
駆動力はコイル４０６ａの電流に比例し、コイル４０６ａに流す電流の向きを反対方向にすることによって、マグネット４０７ａが受ける駆動力も反対にすることができる。駆動力が発生すると、可動枠４０１がバネ４０５によって弾性支持されているので、バネ力と釣り合う点まで変位する。つまり、コイル４０６ａの電流を適切に制御することによって、可動部の位置を制御することができる。
【００３３】
ヨーク４１０上にはホール素子４１１が取り付けられており、図５（ｂ）に示すように、コイル４０６ａに電流を印加することにより発生した駆動力によってマグネット４０７ａが変位すると、ホール素子４１１上の磁気バランスも変化する。そのため、ホール素子４１１の信号を得ることによって、マグネット４０７ａの位置、つまり可動部の位置、詳しくは補正レンズ１０３の位置を検出することが可能となる。
【００３４】
図４および図５では、可動枠４０１側にマグネット４０７ａを配置し、固定部材４０３側にコイル４０６ａを配置したムービングマグネット方式での実施例を示している。しかし本実施例は、可動枠４０１側にコイル４０６ａを配置し、固定部材４０３側にマグネット４０７ａを配置したムービングコイル方式や、その他の駆動方式を用いた振れ補正ユニットを有する撮像装置についても適用可能である。
【００３５】
次に、カメラシステム制御部２０５にて実行される撮影動作について、図６のフローチャートを用いて説明する。なお、ユーザーの設定によって、本実施例の動作の実行／不実行が選択可能となっているものとする。
【００３６】
まず、ステップＳ７００にて、ライブ画像表示フラグがセットされているか否かを判定する。ライブ画像表示フラグがセットされていなければステップＳ７０８へ進み、セットされていればステップ７０２へ進む。
【００３７】
ライブ画像表示フラグがセットされているとしてステップＳ７０２へ進むと、撮像素子１０６による“露光処理Ａ”を実行する。この“露光処理Ａ”の詳細については図７を用いて後述する。“露光処理Ａ”が終了するとステップＳ７０４へ進み、撮像素子１０６から電荷信号を読み出し、Ａ／Ｄ変換器２０１を介して画像処理部２０２に撮影画像データを読み込み、表示部２１２への表示画像の生成処理、つまり画像処理を開始する。そして、次のステップＳ７０６にて、表示部２１２にてライブ画像表示を行う。
【００３８】
次のステップＳ７０８では、振れ補正スイッチ２１１がオンかオフを判定し、オフであれば、つまり振れ補正モードが選択されていなければステップＳ７１４へ進む。一方、振れ補正スイッチ２１１がオンであればステップＳ７１０へ進み、振れ補正フラグをセット、つまり振れ補正モードを設定する。そして、次のステップＳ７１２にて、“振れ補正処理”を実行する。この“振れ補正処理”の詳細については図８を用いて後述する。この“振れ補正処理”にて表示部２１２に被写体像を逐次表示させることにより、ユーザーは被写体像を確認しながら撮影前に構図を決めることができる。そして、このエイミングの間にも、逐次表示される被写体像に対して振れ補正を行うことが可能である。
【００３９】
次のステップＳ７１４では、操作検出部２０８を介してスイッチＳＷ１の状態を判定し、オフであればステップＳ７０８へ戻り、以下同様の動作を繰り返す。その後、スイッチＳＷ１がオンすると、ステップＳ７１６へ進み、“測距・測光処理”を実行する。この“測距・測光処理”の詳細については図１１を用いて後述する。次のステップＳ７１８では、振れ検出部１０８の出力を所定のメモリ番地ｎに格納する。続くステップＳ７２０では、スイッチＳＷ２の状態を判定し、オフであればステップＳ７１８へ戻る。
【００４０】
一方、スイッチＳＷ２がオンであればステップＳ７２２へ進み、そのときの振れ検出部１０８の出力を所定のメモリ番地ｎに格納し、次のステップＳ７２４にて、“撮影処理”を実行する。“撮影処理”の詳細については図９を用いて後述する。“撮影処理”を終えたならば、再びステップＳ７０２へ戻る。
【００４１】
次に、図６のステップＳ７０２にて実行される“露光処理Ａ”について、図７のフローチャートを用いて説明する。以下、補正レンズ１０３の位置を“レンズ位置”と略記する。なお、撮像素子１０６の露光時間Ｔａの期間中に、露光開始時のレンズ位置の検出も含めて、Ｎ回のレンズ位置検出を行うものとする。そして、（Ｎ＋１）回目のレンズ位置を露光終了直前のレンズ位置とする。したがって、Ｔａ／（（Ｎ＋１）−１）で算出される所定時間Ｔｐを周期としてレンズ位置の検出が行われることとなる。なお、露光時間Ｔａは、そのときの被写体の明るさに応じて決定されるが、ライブ画像表示においては、逐次的に被写体像を観察できるようにするため、露光時間Ｔａが取り得る範囲は小さく設定されている。
【００４２】
まず、ステップＳ１０２にて、レンズ位置検出回数カウンタを初期化する。これにより、レンズ位置検出回数として所定のメモリ番地ｍに残っている過去の値がゼロクリアされる。次のステップＳ１０４では、光量落ち補正量を初期化する。これにより、光量落ち補正量として残っている過去の値がゼロクリアされる。
【００４３】
ステップＳ１０６では、露光を開始し、次のステップＳ１０８にて、露光開始時点でのレンズ位置を検出する。そして、ステップＳ１１０にて、レンズ位置検出回数のカウントアップを行う。続くステップＳ１１２では、検出したレンズ位置における予め決定されている光量落ち補正量を所定のメモリ番地ｍへ格納する。次のステップＳ１１４では、所定時間Ｔｐが経過するのを待機する。この予め決定されている光量落ち補正量は、具体的には、撮像光学系１０２の特性に応じて、補正レンズ１０３の光軸１０４からの距離をパラメータとした補正テーブルとして用意されている。したがって、レンズ位置を検出すると、光軸１０４からの距離に換算し、この換算値を補正テーブルに代入することにより、補正量を得ている。なお、補正テーブルはメモリ１０７に記憶されており、本処理の開始時にカメラシステム制御部２０５を介して、レンズシステム制御部２０９がこの補正テーブルを読み込んで用いる。
【００４４】
所定時間Ｔｐが経過するとステップＳ１１４からステップＳ１１６へ進み、再びレンズ位置を検出し、次のステップＳ１１８にて、レンズ位置検出回数のカウントアップを行う。続くステップＳ１２０では、検出したレンズ位置における予め決定されている光量落ち補正量を、上記ステップＳ１１２で格納した光量落ち補正量の値に対して加算し、再び所定のメモリ番地ｍへ格納する。
【００４５】
次のステップ１２２では、上記ステップＳ１１４〜Ｓ１２０の処理回数ｎが所定の回数Ｎに達しているか否かを判定し、達していなければステップＳ１１４へ戻る。そして、上記と同様、ステップＳ１１４，Ｓ１１６にて、所定時間Ｔｐの周期で補正レンズ１０３の位置を検出する。そして、ステップＳ１１８にて、レンズ位置検出回数のカウントアップを行う。続くステップＳ１２０では、検出したレンズ位置における予め決定されている光量落ち補正量を、上記ステップＳ１１２で格納した光量落ち補正量の値に対して加算し、再び所定のメモリ番地ｍへ格納する。
【００４６】
上記ステップＳ１１４〜Ｓ１２０の処理回数ｎが所定の回数Ｎに達するとステップＳ１２４へ進み、振れ検出部１０８内の角速度センサ３０１の出力ω１をＨＰＦ３０２に通して検出する。そして、次のステップＳ１２６にて、上記ステップＳ１２４で検出した角速度が継続した場合にレンズ検出周期（所定時間Ｔｐ）での角度変化θを以下の式（１）
θ＝ω１×Ｔｐ                  ………………（１）
により算出する。
【００４７】
次のステップＳ１２８では、上記ステップＳ１２６で算出された角度変化θを補正レンズ１０３の変位量に変換し、続くステップＳ１３０にて、Ｎ番目のレンズ位置と足し合わせることで、（Ｎ＋１）番目のレンズ位置を算出する。次のステップＳ１３２にて、（Ｎ＋１）番目のレンズ位置（露光終了直前のレンズ位置）での光量落ち補正量を、過去の光量落ち補正量の累積加算値が格納されている所定のメモリ番地ｍに加算する。そして、次のステップＳ１３４にて、この時点でのメモリ番地ｍの光量落ち補正量の累積加算値を光量落ち補正量検出回数（Ｎ＋１）で除算する。そして、得られる光量落ち補正量の露光期間中における平均値を算出する。そして、そのフレームにおける光量落ち補正量として決定する。
【００４８】
なお、露光処理Ａは、ライブ画像表示の場合のみならず、動画撮影の場合にも用いられる。
【００４９】
次に、図６のステップＳ７１２にて実行される“振れ補正処理”について、図３および図８のフローチャートを用いて説明する。
【００５０】
まず、ステップＳ８０２にて、角速度センサ３０１から振れ検出値を読み込み、メモリに格納する。そして、次のステップＳ８０４にて、振れ量として過去の振れ検出値が積算された値に対して加算することにより、現在の振れ量を算出する。続くステップＳ８０６では、上記ステップＳ８０４で算出された振れ量に対して所定の値を積算した値を、補正レンズ１０３を移動させる目標位置として決定する。
【００５１】
次のステップＳ８１０では、位置検出センサ２０４により補正レンズ１０３の現在位置を読み込み、続くステップＳ８１０にて、補正レンズ１０３の現在位置と目標位置との偏差を算出する。そして、次のステップＳ８１２にて、上記ステップＳ８１０にて算出した偏差をコントローラ３０４へ入力することにより、例えばＰＩＤ制御演算等を行った結果が駆動部３０５へ出力される。これにより、補正レンズ１０３が光軸に垂直な平面内で駆動され、画像の振れが補正される。以上により、振れ補正処理が終了する。
【００５２】
次に、図６のステップＳ７２２にて実行される“撮影処理”について、図９のフローチャートを用いて説明する。
【００５３】
まず、ステップＳ９０２にて、撮像素子１０６に被写体像を露光させ、“露光処理Ｂ”を行う。“露光処理Ｂ”の詳細については図１０を用いて後述する。次のステップＳ９０４では、光電変換された画像信号を撮像素子１０６から読み出し、Ａ／Ｄ変換器２０１でＡ／Ｄ変換されたデジタル信号を画像処理回路２０３により画像処理する。具体的には、公知のガンマ補正、ホワイトバランス補正、圧縮処理等の画像処理を施し、画像ファイルを生成する。そして、次のステップ９０６において、記録処理部２０３により生成した画像ファイルをメモリ１０７に記録し、一連の撮影シーケンスを終了する。
【００５４】
次に、図９のステップＳ９０２にて実行される静止画撮影時の露光である“露光処理Ｂ”について、図１０のフローチャートを用いて説明する。なお、上記のライブ画像表示（もしくは動画撮影時の露光）の際と同様、露光開始時のレンズ位置の検出も含めて、Ｎ回のレンズ位置検出を行うものとする。そして、（Ｎ＋１）回目のレンズ位置を露光終了直前のレンズ位置とする。したがって、Ｔａ／（（Ｎ＋１）−１）で算出される所定時間Ｔｐを周期としてレンズの位置の検出が行われることとなる。
【００５５】
まず、ステップＳ３０２にて、レンズ位置検出回数カウンタの初期化を行う。これにより、レンズ位置検出回数として残っている過去の値がゼロクリアされる。次のステップＳ３０４では、光量落ち補正量を初期化する。これにより、光量落ち補正量として所定のメモリ番地ｍに残っている過去の値がゼロクリアされる。続くステップＳ３０６では、露光を開始し、次のステップＳ３０８にて、露光開始時点でのレンズ位置を検出する。そして、次のステップＳ３１０にて、レンズ位置検出回数のカウントアップを行い、１とし、続くステップＳ３１２にて、検出した１番目のレンズ位置における予め決定されている光量落ち補正量を所定のメモリ番地ｍへ格納する。
【００５６】
次のステップＳ３１４では、振れ検出部１０８内の角速度センサ３０１の出力（以下、角速度出力）ω１をＨＰＦ３０２に通した後の信号を検出する。そして、次のステップＳ３１６にて、上記ステップＳ３１４で検出した角速度が継続した場合にレンズ位置検出周期（所定時間Ｔｐ）の半分の時間での角度変化θを上記の式（１）により算出する。続くステップＳ３１８では、上記角度変化θを補正レンズ１０３の変位量に変換し、１番目のレンズ位置と加算する。そして、１番目のレンズ位置を検出した時刻からレンズ検出周期の半分の時間経過後のレンズ位置を推定する。次のステップＳ３２０では、１番目のレンズ位置を検出した時刻からレンズ検出周期Ｔｐの半分の時間経過後のレンズ位置での光量落ち補正量を、１番目の光量落ち補正量が格納されている所定のメモリ番地ｍに加算する。
【００５７】
次のステップＳ３２２では、所定時間Ｔｐが経過するのを待機する。所定時間Ｔｐが経過するとステップＳ３２４へ進み、再びレンズ位置を検出し、続くステップＳ３２６にて、２番目のレンズ位置とし、レンズ位置検出回数を２にカウントアップする。そして、次のステップＳ３２８にて、検出したレンズ位置における予め決定されている光量落ち補正量を、上記ステップＳ３２０で格納した光量落ち補正量の値に対してへ加算し、再び所定のメモリ番地ｍへ格納する。
【００５８】
次のステップＳ３３０では、角速度出力ω１をＨＰＦ３０２に通した後の信号を検出する。続くステップＳ３３２では、上記ステップＳ３２４で検出した角速度が継続した場合にレンズ位置検出周期Ｔｐの半分の時間での角度変化θを上記式（１）により算出する。そして、次のステップＳ３３４にて、上記ステップＳ３３２で算出された角度変化θをレンズの変位量に変換し、２番目のレンズ位置と加算する。そして、２番目のレンズ位置を検出した時刻からレンズ検出周期Ｔｐの半分の時間経過後のレンズ位置を推定する。次のステップＳ３３６では、２番目のレンズ位置を検出した時刻からレンズ位置検出周期Ｔｐの半分の時間経過後のレンズ位置での光量落ち補正量を、１番目から２番目の光量落ち補正量が格納されている所定のメモリ番地ｍに加算する。
【００５９】
次のステップ３３８では、上記ステップＳ３２４〜Ｓ３３６の処理回数ｎが所定の回数Ｎに達したか否かを判定し、達していないならステップＳ３２２へ戻る。そして、以下同様の動作を繰り返す。つまり、角速度出力をＨＰＦ３０２に通した後の信号を検出し、検出した角速度が継続した場合にレンズ位置検出周期Ｔｐの半分の時間での角度変化θを上記式（１）により算出する。そして、算出された角度変化θをレンズの変位量に変換し、Ｎ番目のレンズ位置と加算し、Ｎ番目のレンズ位置を検出した時刻からレンズ位置検出周期Ｔｐの半分の時間経過後のレンズ位置を推定する。そして、Ｎ番目のレンズ位置を検出した時刻からレンズ位置検出周期Ｔｐの半分の時間経過後のレンズ位置での光量落ち補正量を、Ｎ−１番目からＮ番目の光量落ち補正量が格納されている所定のメモリ番地ｍに加算する。
【００６０】
その後、上記ステップＳ３２４〜Ｓ３３６の処理が所定の回数Ｎに達したら、ステップＳ３３８からステップＳ３４０へ進み、（Ｎ＋１）番目のレンズ位置、つまり露光終了時のレンズ位置を検出する。そして、次のステップＳ３４２にて、（Ｎ＋１）番目のレンズ位置における光量落ち補正量を過去の光量落ち補正量の累積加算値が格納されている所定のメモリ番地ｍに加算する。続くステップＳ３４４では、メモリ番地ｍの光量落ち補正量の累積加算値を光量落ち補正量検出回数（２Ｎ＋１）で除算する。そして、得られる光量落ち補正量の露光期間中における平均値を算出し、光量落ち補正量として決定する。
【００６１】
次に、図６のステップＳ７１６にて実行される“測距・測光処理”について、図１１のフローチャートを用いて説明する。
【００６２】
まず、ステップＳ２０２にて、カメラシステム制御部２０５は、撮像素子１０６から電荷信号を読み出し、Ａ／Ｄ変換器２０１を介して画像処理回路２０２に撮影画像データを逐次読み込む。この逐次読み込まれた画像データを用いて、画像処理部２０２はＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理、ＡＦ（オートフォーカス）処理に用いる所定の演算を行っている。なお、ここでの各処理は、撮影した全画素数のうちの必要に応じた特定の部分を必要個所分切り取って抽出し、演算に用いている。これにより、ＴＴＬ方式のＡＥ，ＥＦ，ＡＷＢ，ＡＦの各処理において、中央重点モード、平均モード、評価モードの各モード等の異なるモード毎に最適な演算を行うことが可能となる。
【００６３】
次のステップＳ２０２では、画像処理部２０２での演算結果を用いて、カメラシステム制御部２０５は露出（ＡＥ）が適正か否かを判定する。適正でないと判定した場合はステップＳ２０６へ進み、レンズシステム制御部２０９を用いてＡＥ制御を行う。そして、次のステップＳ２０６にて、ＡＥ制御で得られた測定データを用いて、カメラシステム制御部２０５はフラッシュが必要か否かを判定し、必要でなければステップＳ２０２に戻る。また、フラッシュが必要ならばステップ２０８へ進み、フラッシュフラグをセットし、フラッシュ充電を行い、ステップＳ２０２へ戻る。
【００６４】
上記ステップＳ２０４にて露出（ＡＥ）が適正と判定すると、測定データおよび或いは設定パラメータをカメラシステム制御部２０５の内部メモリ或いはメモリ１０７に記憶する。そして、ステップＳ２１０へ進み、画像処理部２０２での演算結果およびＡＥ制御で得られた測定データを用いて、カメラシステム制御部２０５にてホワイトバランス（ＡＷＢ）が適正か否かを判定する。適正でない場合はステップＳ２１２へ進み、画像処理部２０２を用いて色処理のパラメータを調節してＡＷＢ制御を行い、ステップＳ２０２へ戻る。
【００６５】
上記ステップＳ２１０にてホワイトバランス（ＡＷＢ）が適正と判定すると、測定データおよび或いは設定パラメータをカメラシステム制御部２０５の内部メモリ或いはメモリ１０７に記憶する。そして、次のステップＳ２１４にて、ＡＥ制御およびＡＷＢ制御で得られた測定データを用いて、カメラシステム制御部２０５は測距（ＡＦ）が合焦か否かを判定する。合焦でない場合はステップＳ２１６へ進み、レンズシステム制御部２０９を用いてＡＦ制御を行い、ステップＳ２０２へ戻る。
【００６６】
その後、ステップＳ２１４にて測距（ＡＦ）が合焦と判定すると、測定データおよび或いは設定パラメータをカメラシステム制御部２０５の内部メモリ或いはメモリ１０７に記憶し、この“測距・測光処理”ルーチンを終了する。
【００６７】
以上の実施例によれば、露光期間中に、レンズ位置および振れ出力、実施例では角速度出力を検出する。そして、検出したレンズ位置と角速度出力に応じて、補正レンズ１０３の移動位置を算出し、補正レンズ１０３の移動に伴う撮像画面の周辺光量落ちの補正量を決定するようにしている。
【００６８】
ここで、少なくともレンズ位置は一定周期で検出されているが、この周期は、露光期間Ｔａを、レンズ位置の検出回数から１を減算した数で割った時間（所定時間Ｔｐ（Ｔａ／Ｎ））である。
【００６９】
上記の構成とすることにより、以下のような効果を有する。従来はレンズ位置のみを検出し、光量落ち補正量を決定していた。これに対し、本実施例では、レンズ位置と角速度出力を検出するようにしているので、補正レンズ１０３の軌跡を正確に捉えることができ、適切な光量落ち補正量を決定することができる。
【００７０】
また、ライブ画像表示、または、動画撮影のための露光である場合は、露光開始時に行う１回目の検出から露光終了時の最終回の１回前の検出までは、レンズ位置のみを検出し、レンズの位置に応じて、各回の光量落ち補正量を決定する。露光終了時の最終回の検出においては、角速度出力を検出し、該角速度出力からレンズ位置を推定し、該レンズ位置に応じて最終回の光量落ち補正量を決定する。そして、露光期間中に決定した光量落ちの補正量のすべての平均値を、その露光期間における光量落ち補正量とする。
【００７１】
上記のように、露光期間終了直前のレンズ位置を推定し、光量落ち補正量を決定することにより、露光期間が終了する前に、光量落ち補正量を決定することができる。よって、露光期間が終了すると即座に画像処理を実施することができ、画像処理期間を圧迫することがなくなる。このため、ライブ画像の表示中や動画撮影時には、露光画像を次のフレームで表示することができ、撮影者に違和感を与えない撮像装置を提供することができる。また、動画撮影時には、さらに、露光画像を一つ遅れのフレームで記録することができるため、二つ遅れのフレームで記録していた際に必要であった記憶領域が不要となり、撮像装置を構成するリソースの削減が可能となる。
【００７２】
一方、静止画撮影のための露光である場合は、露光開始時に行う１回目の検出から露光終了時の最終回の１回前の検出までは、レンズ位置と角速度出力を検出し、レンズの位置に応じて、各回の光量落ち補正量を決定する。この際、レンズ位置と角速度出力を検出した時刻から一定周期の１／２の時間が経過した後のレンズの位置を、レンズ位置と角速度出力の両方の値より予測し、該レンズ位置における光量落ち補正量を決定する。露光期間中の最終回においては、レンズ位置のみを検出し、レンズ位置に応じて、最終回の光量落ち補正量を決定する。そして、露光期間中に決定した光量落ち補正量のすべての値の平均値を、その露光期間における光量落ち補正量とする。
【００７３】
上記の構成とすることにより、静止画の撮影のように、より正確な光量落ち補正量を必要とする場面においては、露光期間中のあるレンズ位置検出時刻と次のレンズ位置検出時刻の間時刻の位置をも推定（予測）しながら、レンズ位置の軌跡を検出する。そして、その軌跡を元に正確な光量落ち補正量を決定することができる。
【００７４】
（本発明と実施例の対応）
撮像素子１０６が本発明の被写体像を光電変換する撮像手段に、振れ検出部１０８が本発明の振れ検出手段に、それぞれ相当する。また、補正レンズ１０３が、本発明の、振れ情報に基づいて撮像光学系の光軸に垂直な平面上で移動させられ、振れよる画像振れを補正する補正手段に相当する。尚、補正レンズ１０３の代わりに、撮像光学系の光軸に垂直な平面上で移動することが可能な撮像素子１０６を補正手段とすることも可能である。また、レンズ位置が本発明の位置情報に、振れ出力（角速度出力）が本発明の振れ情報に、それぞれ相当する。また、所定時間Ｔｐが本発明の一定周期に、Ｔｐ／２経過後が本発明の一定周期における一定時間経過後に、それぞれ相当する。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施例に係わる撮像装置を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施例に係わる撮像装置の電気的構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施例に係わる撮像装置における光量落ち補正量決定に関する回路構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施例に係わる撮像装置に具備される振れ補正ユニットを示す構成図である。
【図５】図４の振れ補正ユニットに具備される駆動部を示す図である。
【図６】本発明の一実施例に係わる撮像装置のメイン動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施例に係わる撮像装置の露光処理Ａを示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施例に係わる撮像装置の振れ補正処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施例に係わる撮像装置の撮影処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施例に係わる撮像装置の露光処理Ｂを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施例に係わる撮像装置の測距・測光処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７６】
１０１  撮像装置
１０２  撮像光学系
１０３  補正レンズ
１０４  光軸
１０５  レンズ鏡筒
１０６  撮像素子
１０７  メモリ
１０８  振れ検出部
１０９  振れ補正用制御部
２０２  画像処理回路
２０３  記録処理回路
２０４  位置検出部
２０５  カメラシステム制御部
２０９  レンズシステム制御部
３０１  角速度センサ
３０３  目標位置算出部
３０４  コントローラ
３０５  移動手段
３０６  光量落ち補正量算出部
【図１】
2009145629.tif 000003
【図２】
2009145629.tif 000004
【図３】
2009145629.tif 000005
【図４】
2009145629.tif 000006
【図５】
2009145629.tif 000007
【図６】
2009145629.tif 000008
【図７】
2009145629.tif 000009
【図８】
2009145629.tif 000010
【図９】
2009145629.tif 000011
【図１０】
2009145629.tif 000012
【図１１】
2009145629.tif 000013