(57)【要約】【課題】手ぶれ防止機能の強度を調整できるようにする。【解決手段】手ぶれ防止制御の強度の設定を受ける設定手段（ユーザ・インタフェース１５）と、撮像素子１１によって画像を撮像する際に、角速度検出装置から出力される検出信号の入力を受ける入力手段（アナログ・デジタル変換部３２ａ，３２ｂ）と、撮像素子の撮像時における軸周りに許容される手ぶれ回転角を、設定手段によって設定された強度が強くなるにつれて許容される回転角が段階的または連続的に小さくなるように決定する決定手段（プロセッサ３３）と、決定手段によって決定された許容される手ぶれ回転角を、入力手段を介して入力された検出信号によって求められる角速度で除算して得られる値に基づいてシャッタ速度を算出する算出手段（プロセッサ３３）と、を有する。【選択図】図２
2009244434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、前記撮像素子の軸周りの角速度を検出する角速度検出装置と、を有する撮像装置によって画像を撮像する際の手ぶれを防止する手ぶれ防止装置において、
手ぶれ防止制御の強度の設定を受ける設定手段と、
前記撮像素子によって画像を撮像する際に、前記角速度検出装置から出力される検出信号の入力を受ける入力手段と、
前記撮像素子の撮像時における前記軸周りに許容される手ぶれ回転角を、前記設定手段によって設定された強度が強くなるにつれて前記許容される回転角が段階的または連続的に小さくなるように決定する決定手段と、
前記決定手段によって決定された前記許容される手ぶれ回転角を、前記入力手段を介して入力された前記検出信号によって求められる角速度で除算して得られる値に基づいてシャッタ速度を算出する算出手段と、
を有することを特徴とする手ぶれ防止装置。
【請求項２】
請求項１記載の手ぶれ防止装置において、
前記算出手段は、前記撮像装置またはユーザによって設定されたシャッタ速度が存在する場合には、設定されたシャッタ速度と、算出されたシャッタ速度とを比較し、速度が速い方のシャッタ速度を選択する、
ことを特徴とする手ぶれ防止装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の手ぶれ防止装置において、
前記算出手段によって算出されたシャッタ速度に基づいて、絞りおよび感度の値を計算する計算手段を有する、
ことを特徴とする手ぶれ防止装置。
【請求項４】
請求項３記載の手ぶれ防止装置において、
前記計算手段は、絞りおよび感度の一方の値が前記撮像装置またはユーザによって設定されている場合には、当該一方の値は設定されている値を用い、他方の値を計算によって求める、
ことを特徴とする手ぶれ防止装置。
【請求項５】
請求項３記載の手ぶれ防止装置において、
前記算出手段は、前記撮像装置またはユーザによって設定された絞りまたは感度が存在する場合には、設定された絞りまたは感度と、算出された絞りまたは感度とをそれぞれ比較し、値が大きい方の絞りまたは感度をそれぞれ選択する、
ことを特徴とする手ぶれ防止装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項記載の手ぶれ防止装置において、
前記角速度検出装置は、前記撮像素子の縦方向または横方向の軸周りの角速度を検出し、
前記決定手段は、前記縦方向または横方向の軸周りに許容される手ぶれ回転角を決定し、
前記算出手段は、前記縦方向または横方向の軸周りに許容される手ぶれ回転角を、前記縦方向または横方向の対応する角速度で除算して得られる値に基づいてシャッタ速度を算出する、
ことを特徴とする手ぶれ防止装置。
【請求項７】
請求項６記載の手ぶれ防止装置において、
前記決定手段は、前記撮像素子の前記横方向または縦方向に対する対象点の許容される移動量に前記横方向または縦方向の画素サイズを乗算して得られる値を、前記撮像素子が有する光学系の焦点距離で除算して求まる値を、前記許容される手ぶれ回転角として決定する、
ことを特徴とする手ぶれ防止装置。
【請求項８】
請求項７記載の手ぶれ防止装置において、
前記角速度検出装置は、前記撮像素子の前記横方向および縦方向のそれぞれの軸周りの角速度を検出し、
前記決定手段は、前記横方向および縦方向のいずれか一方に対して許容される回転角を許容される手ぶれ回転角として決定し、
前記算出手段は、前記横方向および縦方向のいずれか一方に対して許容される回転角を、前記横方向および縦方向の角速度の平均値によって除算した値に基づいてシャッタ速度を算出する、
ことを特徴とする手ぶれ防止装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項記載の手ぶれ防止装置を有する電子機器。
【請求項１０】
撮像素子と、前記撮像素子の軸周りの角速度を検出する角速度検出装置と、を有する撮像装置によって画像を撮像する際の手ぶれを防止する手ぶれ防止方法において、
手ぶれ防止制御の強度の設定を受ける設定ステップと、
前記撮像素子によって画像を撮像する際に、前記角速度検出装置から出力される検出信号の入力を受ける入力ステップと、
前記撮像素子の撮像時における前記軸周りに許容される手ぶれ回転角を、前記設定ステップにおいて設定された強度が強くなるにつれて前記許容される回転角が段階的または連続的に小さくなるように決定する決定ステップと、
前記決定ステップにおいて決定された前記許容される手ぶれ回転角を、前記入力ステップにおいて入力された前記検出信号によって求められる角速度で除算して得られる値に基づいてシャッタ速度を算出する算出ステップと、
を有することを特徴とする手ぶれ防止方法。
【請求項１１】
撮像素子と、前記撮像素子の軸周りの角速度を検出する角速度検出装置と、を有する撮像装置によって画像を撮像する際の手ぶれを防止する手ぶれ防止プログラムにおいて、
手ぶれ防止制御の強度の設定を受ける設定手段、
前記撮像素子によって画像を撮像する際に、前記角速度検出装置から出力される検出信号の入力を受ける入力手段、
前記撮像素子の撮像時における前記軸周りに許容される手ぶれ回転角を、前記設定手段によって設定された強度が強くなるにつれて前記許容される回転角が段階的または連続的に小さくなるように決定する決定手段、
前記決定手段によって決定された前記許容される手ぶれ回転角を、前記入力手段を介して入力された前記検出信号によって求められる角速度で除算して得られる値に基づいてシャッタ速度を算出する算出手段、
としてコンピュータを機能させる手ぶれ防止プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手ぶれ防止装置、電子機器、手ぶれ防止方法、および、手ぶれ防止プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置において画像を撮像する際に、ユーザの手ぶれに起因して発生する画像の劣化を防止する手ぶれ防止装置としては、特許文献１に開示される技術がある。
【特許文献１】特開２００７−９７１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１に開示される技術では、手ぶれ防止機能の強度が設定できないという問題点がある。
そこで本発明は、手ぶれ防止機能の強度を調整できる手ぶれ防止装置、電子機器、手ぶれ防止方法、および、手ぶれ防止プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
〔形態１〕  上記課題を解決するため、形態１の手ぶれ防止装置は、撮像素子と、前記撮像素子の軸周りの角速度を検出する角速度検出装置と、を有する撮像装置によって画像を撮像する際の手ぶれを防止する手ぶれ防止装置において、手ぶれ防止制御の強度の設定を受ける設定手段と、前記撮像素子によって画像を撮像する際に、前記角速度検出装置から出力される検出信号の入力を受ける入力手段と、前記撮像素子の撮像時における前記軸周りに許容される手ぶれ回転角を、前記設定手段によって設定された強度が強くなるにつれて前記許容される回転角が段階的または連続的に小さくなるように決定する決定手段と、前記決定手段によって決定された前記許容される手ぶれ回転角を、前記入力手段を介して入力された前記検出信号によって求められる角速度で除算して得られる値に基づいてシャッタ速度を算出する算出手段と、を有することを特徴とする。
上記構成によれば、撮像素子の撮像時における軸周りに許容される手ぶれ回転角を、設定手段によって設定された強度が強くなるにつれて許容される回転角が段階的または連続的に小さくなるように決定し、決定された許容される手ぶれ回転角を、角速度検出装置からの検出信号によって求められる角速度で除算して得られる値に基づいてシャッタ速度が算出される。このため、手ぶれ防止機能の強度を調整することが可能になる。
【０００５】
〔形態２〕  形態２の手ぶれ防止装置は、形態１の手ぶれ防止装置において、前記算出手段は、前記撮像装置またはユーザによって設定されたシャッタ速度が存在する場合には、算出されたシャッタ速度と、設定されたシャッタ速度を比較し、速度が速い方のシャッタ速度を選択する、ことを特徴とする。
上記構成によれば、算出手段が、撮像装置またはユーザによって設定されたシャッタ速度が存在する場合には、設定されたシャッタ速度と、算出されたシャッタ速度とを比較し、速度が速い方のシャッタ速度を選択する。このため、撮像装置またはユーザの設定を考慮してシャッタ速度を求めることができる。
【０００６】
〔形態３〕  形態３の手ぶれ防止装置は、形態１または２の手ぶれ防止装置において、前記算出手段によって算出されたシャッタ速度に基づいて、絞りおよび感度の値を計算する計算手段を有することを特徴とする。
上記構成によれば、計算手段が算出手段によって算出されたシャッタ速度に基づいて、絞りおよび感度の値を計算する。このため、シャッタ速度が変更された場合であっても、最適な絞りおよび感度の値が設定される。
【０００７】
〔形態４〕  形態４の手ぶれ防止装置は、形態３の手ぶれ防止装置において、前記計算手段は、絞りおよび感度の一方の値が前記撮像装置またはユーザによって設定されている場合には、当該一方の値は設定されている値を用い、他方の値を計算によって求めることを特徴とする。
上記構成によれば、計算手段が絞りおよび感度の一方が撮像装置またはユーザによって設定されている場合には、当該一方の値は設定されている値を用い、他方の値を計算によって求める。このため、装置またはユーザによって設定された値に基づいて、最適な絞りまたは感度を計算することができる。
【０００８】
〔形態５〕  形態５の手ぶれ防止装置は、形態３の手ぶれ防止装置において、前記算出手段は、前記撮像装置またはユーザによって設定された絞りまたは感度が存在する場合には、設定された絞りまたは感度と、算出された絞りまたは感度とをそれぞれ比較し、値が大きい方の絞りまたは感度をそれぞれ選択することを特徴とする。
上記構成によれば、算出手段が、設定された絞りまたは感度と、算出された絞りまたは感度とをそれぞれ比較し、値が大きい方の絞りまたは感度を選択する。このため、装置またはユーザによって設定された値が存在する場合には、これらを考慮して絞りおよび感度が設定される。
【０００９】
〔形態６〕  形態６の手ぶれ防止装置は、形態１乃至５のいずれかの手ぶれ防止装置において、前記角速度検出装置は、前記撮像素子の縦方向または横方向の軸周りの角速度を検出し、前記決定手段は、前記縦方向または横方向の軸周りに許容される手ぶれ回転角を決定し、前記算出手段は、前記縦方向または横方向の軸周りに許容される手ぶれ回転角を、前記縦方向または横方向の対応する角速度で除算して得られる値に基づいてシャッタ速度を算出することを特徴とする。
上記構成によれば、算出手段が、決定手段によって決定された縦方向または横方向の軸周りに許容される手ぶれ回転角を、角速度検出装置から出力される縦方向または横方向の対応する角速度で除算して得られる値に基づいてシャッタ速度を算出する。この構成によれば、横および縦の双方の軸周りの手ぶれ防止機能を調整することができる。
【００１０】
〔形態７〕  形態７の手ぶれ防止装置は、形態６の手ぶれ防止装置において、前記決定手段は、前記撮像素子の前記横方向または縦方向に対する対象点の許容される移動量に前記横方向または縦方向の画素サイズを乗算して得られる値を、前記撮像素子が有する光学系の焦点距離で除算して求まる値を、前記許容される手ぶれ回転角として決定することを特徴とする。
上記構成によれば、決定手段は、撮像素子の横方向または縦方向に対する対象点の許容される移動量に横方向または縦方向の画素サイズを乗算して得られる値を、撮像素子が有する光学系の焦点距離で除算して求まる値を、許容される手ぶれ回転角として決定する。このため、撮像装置の設定が変更された場合であっても、手ぶれ防止機能の強度を確実に変更することができる。
【００１１】
〔形態８〕  形態８の手ぶれ防止装置は、形態７の手ぶれ防止装置において、前記角速度検出装置は、前記撮像素子の前記横方向および縦方向のそれぞれの軸周りの角速度を検出し、前記決定手段は、前記横方向および縦方向のいずれか一方に対して許容される回転角を許容される手ぶれ回転角として決定し、前記算出手段は、前記横方向および縦方向のいずれか一方に対して許容される回転角を、前記横方向および縦方向の角速度の平均値によって除算した値に基づいてシャッタ速度を算出する、ことを特徴とする。
上記構成によれば、算出手段は、決定手段によって決定された横方向および縦方向のいずれか一方に対して許容される回転角を、角速度検出装置によって検出された横方向および縦方向の角速度の平均値によって除算した値に基づいてシャッタ速度を算出する。このため、簡易な構成によって手ぶれを防止できるとともに、その強度を調整することができる。
【００１２】
〔形態９〕  形態８の電子機器は、形態１乃至８のいずれかの手ぶれ防止装置を有する。
このため、電子機器の手ぶれ防止機能の強度を調整することが可能になる。
【００１３】
〔形態１０〕  上記課題を解決するため、形態１０の手ぶれ防止方法は、撮像素子と、前記撮像素子の軸周りの角速度を検出する角速度検出装置と、を有する撮像装置によって画像を撮像する際の手ぶれを防止する手ぶれ防止方法において、手ぶれ防止制御の強度の設定を受ける設定ステップと、前記撮像素子によって画像を撮像する際に、前記角速度検出装置から出力される検出信号の入力を受ける入力ステップと、前記撮像素子の撮像時における前記軸周りに許容される手ぶれ回転角を、前記設定ステップにおいて設定された強度が強くなるにつれて前記許容される回転角が段階的または連続的に小さくなるように決定する決定ステップと、前記決定ステップにおいて決定された前記許容される手ぶれ回転角を、前記入力ステップにおいて入力された前記検出信号によって求められる角速度で除算して得られる値に基づいてシャッタ速度を算出する算出ステップとを有することを特徴とする。
上記方法によれば、撮像素子の撮像時における軸周りに許容される手ぶれ回転角を、設定ステップにおいて設定された強度が強くなるにつれて許容される回転角が段階的または連続的に小さくなるように決定し、決定された許容される手ぶれ回転角を、角速度検出装置からの検出信号によって求められる角速度で除算して得られる値に基づいてシャッタ速度が算出される。このため、手ぶれ防止機能の強度を調整することが可能になる。
【００１４】
〔形態１１〕  上記課題を解決するため、形態１１の手ぶれ防止プログラムは、撮像素子と、前記撮像素子の軸周りの角速度を検出する角速度検出装置と、を有する撮像装置によって画像を撮像する際の手ぶれを防止する手ぶれ防止プログラムにおいて、手ぶれ防止制御の強度の設定を受ける設定手段、前記撮像素子によって画像を撮像する際に、前記角速度検出装置から出力される検出信号の入力を受ける入力手段、前記撮像素子の撮像時における前記軸周りに許容される手ぶれ回転角を、前記設定手段によって設定された強度が強くなるにつれて前記許容される回転角が段階的または連続的に小さくなるように決定する決定手段、前記決定手段によって決定された前記許容される手ぶれ回転角を、前記入力手段を介して入力された前記検出信号によって求められる角速度で除算して得られる値に基づいてシャッタ速度を算出する算出手段としてコンピュータを機能させる。
上記プログラムによれば、撮像素子の撮像時における軸周りに許容される手ぶれ回転角を、設定手段によって設定された強度が強くなるにつれて許容される回転角が段階的または連続的に小さくなるように決定し、決定された許容される手ぶれ回転角を、角速度検出装置からの検出信号によって求められる角速度で除算して得られる値に基づいてシャッタ速度が算出される。このため、手ぶれ防止機能の強度を調整することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を適用した実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下では、（Ａ）本発明の実施の形態の構成例、（Ｂ）本発明の実施の形態の動作の概要、（Ｃ）本発明の実施の形態の詳細な動作、（Ｄ）変形実施の形態の順に説明する。
【００１６】
（Ａ）本発明の実施の形態の構成例
図１は、本実施形態に係る撮像装置１０の概略構成を示すブロック図である。撮像装置１０（請求項中「撮像装置」に対応）は、撮像素子１１（請求項中「撮像素子」に対応）、輝度検知部１２、プロセッサ１３、格納部１４、ユーザ・インタフェース１５（請求項中「設定手段」に対応）、および、手ぶれ防止部３０を有している。ここで、撮像素子１１は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等によって構成され、被写体の光画像を対応する画像信号に変換して出力する。なお、撮像素子１１は、図３を参照して後述する撮像部４０に内蔵されている。輝度検知部１２は、例えば、フォトダイオード等によって構成され、被写体の輝度を検知し、検知した輝度に対応する信号を出力する。プロセッサ１３は、格納部１４に格納されているプログラム等に基づいて、撮像素子１１の感度、焦点距離、絞り、露光時間等を設定し制御する。格納部１４は、例えば、半導体メモリによって構成され、プロセッサ１３が実行するルーチン、プログラム、オブジェクト・コンポーネント、データ構造等のプロセッサ１３が読み取り可能なコードを格納する。ユーザ・インタフェース１５は、操作ボタンおよび表示部によって構成され、ユーザの操作に応じた情報を生成して出力するとともに、情報を表示する。手ぶれ防止部３０は、後述するジャイロセンサによって検出された角速度および許容される回転角に基づいて、シャッタ速度を算出し、プロセッサ１３に出力する。
【００１７】
図２は、図１に示す手ぶれ防止部３０の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、手ぶれ防止部３０は、Ｘ軸ジャイロセンサ３１ａ（請求項中「角速度検出装置」に対応）、Ｙ軸ジャイロセンサ３１ｂ（請求項中「角速度検出装置」に対応）、アナログ−デジタル変換部３２ａ（請求項中「入力手段」に対応）、アナログ−デジタル変換部３２ｂ（請求項中「入力手段」に対応）、プロセッサ３３（請求項中「決定手段」、「算出手段」、および、「計算手段」に対応）、および、格納部３４を有している。
ここで、Ｘ軸ジャイロセンサ３１ａは、例えば、振動ジャイロセンサによって構成され、撮像素子１１の撮像面の横方向（走査線の方向）に対応するＸ軸を中心とする角速度を検出して出力する。Ｙ軸ジャイロセンサ３１ｂは、同じく、振動ジャイロセンサによって構成され、撮像素子１１の撮像面の縦方向（走査線に直交する方向）に対応するＹ軸を中心とする角速度を検出して出力する。アナログ−デジタル変換部３２ａは、Ｘ軸ジャイロセンサ３１ａから出力される角速度を示すアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。アナログ−デジタル変換部３２ｂは、Ｙ軸ジャイロセンサ３１ｂから出力される角速度を示すアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。プロセッサ３３は、格納部３４に格納されているプログラムを実行し、アナログ−デジタル変換部３２ａ，３２ｂから出力されるＸ軸およびＹ軸周りの角速度に基づいて、手ぶれを防止するためのシャッタ速度を算出し、得られたシャッタ速度をプロセッサ１３に通知する。格納部３４は、例えば、半導体メモリによって構成され、プロセッサ３３が実行するルーチン、プログラム、オブジェクト・コンポーネント、データ構造等のプロセッサ３３が読み取り可能なコードを格納する。
【００１８】
図３は、図１に示す撮像素子１１が内蔵されている撮像部４０の詳細な構成例を示す図である。撮像部４０は、立方体形状を有する筐体４１を有している。筐体４１の天面４２には、被写体からの光画像を収束するためのレンズ４３が設けられている。筐体４１内部の底面（不図示）には、レンズ４３によって収束された光画像を対応する画像信号に変換するための撮像素子１１が設けられている。なお、撮像素子１１は、走査線の方向である横方向が図中のＸ軸方向に一致するように配置され、また、走査線と直交する方向である縦方向が図中のＹ軸方向に一致するように配置されている。筐体４１のＸ軸とその法線が一致する側面４４には、Ｘ軸ジャイロセンサ３１ａが配設されている。また、筐体４１のＹ軸とその法線が一致する側面４５には、Ｙ軸ジャイロセンサ３１ｂが配設されている。側面４５には、撮像素子１１を制御するための制御信号、撮像素子１１から出力される画像信号、レンズ４３を制御するための制御信号が伝送される信号線群を有するとともに、プロセッサ１３に接続されるフレキシブルケーブル４６が設けられている。
なお、図３の例では、Ｘ軸ジャイロセンサ３１ａおよびＹ軸ジャイロセンサ３１ｂは、筐体４１の側面４４，４５にそれぞれ設けられているが、角速度は撮像装置１０のどの場所でも同じであるので、検出しようとする軸方向さえ一致していれば、撮像装置１０の任意の場所に設けることができる。一例として、図３に示すように、フレキシブルケーブル４６の一部にＹ軸ジャイロセンサ３１ｂを設けるようにしてもよい。
【００１９】
（Ｂ）本発明の実施の形態の動作の概要
つぎに、本発明の実施の形態の動作の概要について説明する。図４は、図３に示す撮像部４０がＸ軸周りまたはＹ軸周りに回転された場合において、撮像素子１１の撮像面上における対象点の移動の様子を示す図である。図４（Ａ）は、撮像素子１１をＹ軸を中心として回転させた場合における、撮像面上における対象点の動きを示している。この図に示すように、Ｙ軸を中心として撮像素子１１を回転させた場合には、対象点は矢印で示すように、撮像素子１１の走査線の方向であるｘ方向（横方向）に移動する。図４（Ｂ）は、撮像素子１１をＸ軸を中心として回転させた場合における、撮像面上における対象点の動きを示している。この図に示すように、Ｘ軸を中心として撮像素子１１を回転させた場合には、対象点は矢印で示すように、撮像素子１１の走査線に直交する方向であるｙ方向（縦方向）に移動する。ところで、撮像素子１１の露光開始時における対象点の位置を（ｘ1，ｙ1）とし、露光終了時における対象点の位置を（ｘ2，ｙ2）とした場合、露光開始から終了までの間に対象点はｘ方向にｘ2−ｘ1だけ移動し、ｙ方向にｙ2−ｙ1だけ移動する。このとき、ｘ方向およびｙ方向の画素サイズをＳx，Ｓyとした場合、対象点の移動画素数は、ｘ方向およびｙ方向のそれぞれに対して（ｘ2−ｘ1）／Ｓxおよび（ｙ2−ｙ1）／Ｓyとなる。このような対象点の移動画素数が少ない程、手ぶれの小さい画像となる。そこで、本実施の形態では、露光開始から終了までの期間において対象点のｘ方向またはｙ方向への許容できる移動量に対応する撮像素子１１のＸ軸またはＹ軸の回転角度を求め、当該回転角度をジャイロセンサによって検出された角速度によって除算することにより得られる値に基づいてシャッタ速度を算出することにより、移動点の撮像面上における移動量が許容移動量内に収まるように制御する。また、その際において、許容できる移動量を調整することにより、手ぶれ防止処理の強度を調整することができる。
より詳細には、本実施の形態では、ｘ方向およびｙ方向の移動量が同じであると仮定するとともに、ユーザによって設定された強度に対応して対象点のｙ方向への許容できる移動量を求め、当該ｙ方向への許容できる移動量に対応する撮像素子１１のＸ軸の回転角α’を後述する式（３７）に基づいて求める。そして、当該許容できる回転角α’を、後述する式（３８）に示すように、レリーズボタンが全押しされた場合における、Ｘ軸ジャイロセンサ３１ａおよびＹ軸ジャイロセンサ３１ｂから出力されるＸ軸およびＹ軸周りの角速度ＡｎｇｌｅＶｅｌ＿ＸおよびＡｎｇｌｅＶｅｌ＿Ｙの平均値によって除算することにより、シャッタ速度ＳＳを求める。このようにして求められたシャッタ速度ＳＳは、プロセッサ１３に供給され、プロセッサ１３は撮像素子１１のシャッタ速度がＳＳになるように制御する。このような制御を行うことにより、撮像面上における対象点の移動量がユーザによって設定された許容移動量内に収まることから、手ぶれの少ない画像を得ることができるとともに、その手ぶれ防止制御の強度を調整できる。また、以上の制御では、三角関数および行列式等の演算を行う必要がないため、安価なプロセッサによって演算処理を高速に実行することができる。また、ルックアップテーブルを使用する必要がないので、半導体メモリの必要な記憶容量を削減することができる。
【００２０】
（Ｃ）本発明の実施の形態の詳細な動作
つぎに、本発明の実施の形態の詳細な動作について説明する。以下では、本実施形態における手ぶれ防止処理のアルゴリズムについて説明した後、実施の形態の具体的な動作について説明する。
図５は単純なレンズ・モデルに基づき定義された撮像モデルを示す概念図である。理解を容易にするために、焦点面は画像面に平行に設定され、また、レンズは比較的薄く、その光学軸は画像面に垂直であるとする。このとき、レンズはつぎの法則に従って作用するものとする。
【数１】
2009244434.tif 000003
【００２１】
ここで、ｕはレンズ面から実世界対象までの距離を示し、ｖはレンズ面から集束画像までの距離を示し、ｆはレンズの焦点距離を示す。また、実世界対象の座標と画像における画素の座標との関係については以下のように定義されるものとする。
【００２２】
Ｆ：撮像装置の焦点距離
Ｐw＝（ｘw，ｙw，ｚw）：実世界対象座標における１点の位置
Ｐc＝（ｘc，ｙc，ｚc）：撮像装置座標における１点の位置
Ｐim＝（ｘim，ｙim）：画像面座標における１点の位置
Ｐfocused＝（ｘfocused，ｙfocused）：焦点面座標における１点の位置
Ｐ＝（ｘ，ｙ）：画素座標における１点の位置
Ｓx：ｘ方向画素サイズ
Ｓy：ｙ方向画素サイズ
ｘ0：水平主点
ｙ0：垂直主点
λ：モデル倍率
α：撮像装置のＸ軸を中心とする回転角
β：撮像装置のＹ軸を中心とする回転角
γ：撮像装置のＺ軸を中心とする回転角
【００２３】
実世界対象の座標と画素座標との関係は４つの構成要素を含む。関係の第１の構成要素は撮像装置と実世界対象座標との回転と並進である。
【数２】
2009244434.tif 000004
ここで、ＲはＸ，Ｙ，Ｚ方向に対する回転を定義する３×３の回転マトリクスであり、また、Ｔは原点間の並進を定義する三次元並進ベクトルである。
また、関係の第２の構成要素は実世界対象座標から画像面への透視投影である。この透視投影は簡略化ピンホール・カメラ投影モデルに基づいている。
【数３】
2009244434.tif 000005
図５に示す単純レンズ・モデルにより、第３の構成要素は撮像装置１０の焦点面および画像面を（ｕ，ｖ，ｆ）の関数であるモデル倍率λと以下のように関連付ける。
【数４】
2009244434.tif 000006
ここで、（ｘim，ｙim）は二次元画像面座標に投影された点であり、（ｘfocused，ｙfocused）は二次元焦点面座標で対応する点であり、λはｖ／ｆに比例し、その値は“１”に近い。
【００２４】
また、関係の第４の構成要素は焦点面と画像素座標との変換である。
【数５】
2009244434.tif 000007
【００２５】
従って、実世界対象座標と画素座標との関係は以下の通り式（２），（３），（４），および式（５）の組み合わせである。この結果、座標投影ＣＰは以下のように表現できる。
【数６】
2009244434.tif 000008
また、次のようにも表現できる。
【数７】
2009244434.tif 000009
ｘ方向画素サイズＳxおよびｙ方向画素サイズＳyは、焦点面上の撮像素子１１の解像度から計算される。なお、撮像の解像度が変更された場合には、ｘ方向画素サイズＳxおよびｙ方向画素サイズＳyは変更される。
【００２６】
本実施の形態では、露光が開始されてから終了するまでの間の撮像装置１０の動きは、単なる回転であると仮定する。この仮定の下では、並進ベクトルＴはゼロベクトルとなる。
【数８】
2009244434.tif 000010
この結果、式（７）の撮像装置モデルは以下のように簡略化できる。
【数９】
2009244434.tif 000011
式（９）における回転マトリクスＲは次のように計算される。
【数１０】
2009244434.tif 000012
Ｘ軸に対する回転を表すマトリクスは以下のように表される。
【数１１】
2009244434.tif 000013
Ｙ軸に対する回転を表すマトリクスは以下のように表される。
【数１２】
2009244434.tif 000014
Ｚ軸に対する回転を表すマトリクスは以下のように表される。
【数１３】
2009244434.tif 000015
以上に定義したように、α、β、および、γは、それぞれ、Ｘ軸、Ｙ軸、および、Ｚ軸の周りに回転された角度で、角速度と露光時間と以下のように関係している。
【数１４】
2009244434.tif 000016
ここで、Ｅは露光期間、Ｇx、Ｇy、および、Ｇzは、後述するようにジャイロセンサから得られる角速度である。なお、本実施形態では、Ｚ軸方向のジャイロセンサを有していないため、Ｇzは使用しない。また、Ｎは露光期間Ｅ中に得られたジャイロセンサのサンプル数である。
【００２７】
回転の前に撮像装置座標は実世界対象座標と位置合わせされる。従って回転前の回転マトリクスは以下のように表される。
【数１５】
2009244434.tif 000017
回転がない場合、実世界対象点Ｐw＝（Ｐx，Ｐy，Ｐz）に対応する画素座標は以下の式によって表される。
【数１６】
2009244434.tif 000018
ここで、（ｘ1，ｙ1）は、実世界対象座標の点Ｐwに対応する画素座標である。回転は、上述のように撮像装置１０の露光開始から終了までの間のＸ軸、Ｙ軸、および、Ｚ軸に対する単純な回転と仮定されるが、回転された角度はそれぞれα、β、および、γで表される。回転マトリクスＲは、式（１０）によって表される。さらに、撮像装置１０の回転前の実世界対象点Ｐw＝（ｘw，ｙw，ｚw）に対応する画素座標は式（１６）で表される。式（１６）から、実世界対象座標の点Ｐw＝（ｘw，ｙw，ｚw）は以下の式によって表すことができる。
【数１７】
2009244434.tif 000019
説明を簡略化するために、撮像装置１０の露光中に被写体は動かないと仮定される。式（１７）および式（９）から、各画素の回転前後の関係が画像座標で得られる。
【数１８】
2009244434.tif 000020
ここで、（ｘ2，ｙ2）は撮像装置１０の回転後の実世界対象点Ｐwに対応する画像の画素座標であり、（ｘ1，ｙ1）は撮像装置１０の回転前の実世界対象点に対応する画素座標である。
画像における各画素に対する動きベクトルは次のように表すことができる。
【数１９】
2009244434.tif 000021
【００２８】
本実施の形態では、計算量を減らすために、式（１１）、式（１２）、および、式（１３）のｓｉｎαおよびｃｏｓαを以下のようにマクローリン展開する。
【数２０】
2009244434.tif 000022
【数２１】
2009244434.tif 000023
【００２９】
ここで、α＜＜１であるとすると、式（２０）および式（２１）の右辺の第２項以降は無視することができるので、ｓｉｎα＝αと近似し、また、ｃｏｓα＝１と近似することができる。
【００３０】
式（１８）の右辺を展開すると、以下の式（２２）、式（２３）、および、式（２４）を得る。ここで、Ｚ軸方向への回転は無視できるものとする。
【数２２】
2009244434.tif 000024
【数２３】
2009244434.tif 000025
【数２４】
2009244434.tif 000026
【００３１】
ここで、式（２２）、式（２３）、および、式（２４）において、ｓｉｎα＝α、ｃｏｓα＝１と近似し、ｓｉｎβ＝β、ｃｏｓβ＝１と近似すると、以下の式（２５）、式（２６）、および、式（２７）を得る。
【数２５】
2009244434.tif 000027
【数２６】
2009244434.tif 000028
【数２７】
2009244434.tif 000029
【００３２】
式（２６）において、−（（ｘ1−ｘ0）×Ｆｃ２×α×β）／Ｆｃ１は、他項に比較して十分に小さい値であるので、これを削除すると以下の式（２８）を得る。
【数２８】
2009244434.tif 000030
【００３３】
また、式（２５）、式（２８）、および、式（１９）より以下の式（２９）および式（３０）を得る。
【数２９】
2009244434.tif 000031
【数３０】
2009244434.tif 000032
式（２９）および式（３０）の右辺を整理すると、以下の式（３１）および式（３２）を得る。
【数３１】
2009244434.tif 000033
【数３２】
2009244434.tif 000034
ここで、（ｘ2−ｘ1）＝Δｘとし、（ｙ2−ｙ1）＝Δｙとすると、対象点の移動量であるＭｏｔｉｏｎＥｘｔｅｎｔは以下の式で表される。
【数３３】
2009244434.tif 000035
【００３４】
本実施の形態では、最適なシャッタ速度を対象点の移動量から求める。式（３１）および式（３２）をβおよびαについて変形すると、以下の式（３４）および式（３５）を得る。
【数３４】
2009244434.tif 000036
【数３５】
2009244434.tif 000037
式（３４）および式（３５）はラジアン（radian）値であるため、ディグリー（degree）値に変換すると、以下の式（３６）および式（３７）を得る。
【数３６】
2009244434.tif 000038
【数３７】
2009244434.tif 000039
【００３５】
実際の手ぶれでは、Ｘ軸およびＹ軸の回転量が異なるため、α’およびβ’の値は異なり、その結果、移動量（ｘ2−ｘ1）および（ｙ2−ｙ1）も異なる。しかしながら、本実施の形態では、計算を簡略化するためにこれらが同じであると仮定する。その場合、Ｆｃ１およびＦｃ２が同じである場合には、α’およびβ’は同値となる。そこで、Ｘ軸ジャイロセンサ３１ａおよびＹ軸ジャイロセンサ３１ｂによって検出される角速度をそれぞれＡｎｇｌｅＶｅｌ＿ＸおよびＡｎｇｌｅＶｅｌ＿Ｙとし、α’を用いると、最適なシャッタ速度ＳＳは以下の式（３８）によって求められる。
【数３８】
2009244434.tif 000040
【００３６】
本実施の形態では、許容されるｙ方向の移動量（ｙ2−ｙ1）に基づいて式（３７）によってα’を求め、Ｘ軸ジャイロセンサ３１ａおよびＹ軸ジャイロセンサ３１ｂによって検出される角速度ＡｎｇｌｅＶｅｌ＿ＸおよびＡｎｇｌｅＶｅｌ＿Ｙを、式（３８）に代入することにより、最適なシャッタ速度ＳＳを求める。そして、求めた最適なシャッタ速度ＳＳに応じて撮像素子１１を制御することにより、手ぶれの少ない画像を得ることができる。
【００３７】
つぎに、撮像装置１０において実行される処理の詳細について、図６のフローチャートを参照して説明する。図６に示すフローチャートは、例えば、ユーザ・インタフェース１５の設定ボタンをユーザが操作した際に実行される処理である。このフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。すなわち、ステップＳ１では、プロセッサ１３は、ユーザ・インタフェース１５に対して、手ぶれ防止機能をオンまたはオフするための機能オン／オフ選択画面を表示する。図７（Ａ）は、ステップＳ１の処理によってユーザ・インタフェース１５に表示される機能オン／オフ選択画面の表示例である。この図７（Ａ）の例では、画面にはタイトル「メニュー画面」が表示され、その下にはメッセージ「手ぶれ防止機能のオン／オフを設定して下さい。」が表示され、その下には選択項目としての「オン」および「オフ」が表示されている。
【００３８】
ステップＳ２では、プロセッサ１３は、機能オン／オフ選択画面においてオンが選択されたか否かを判定し、オンが選択されたと判定した場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）にはステップＳ４に進み、それ以外の場合（ステップＳ２；Ｎｏ）にはステップＳ３に進む。
仮に、機能オン／オフ選択画面においてオフが選択された場合には、ステップＳ２ではＮｏと判定されてステップＳ３に進み、プロセッサ１３は、手ぶれ防止部３０を停止することにより手ぶれ防止機能を停止し、その後、処理を終了する。この結果、後述する図８のフローチャートの処理は実行されない。なお、電力の浪費を防ぐために、ステップＳ３において、手ぶれ防止部３０への電源電力の供給を停止するようにしてもよい。
一方、機能オン／オフ選択画面においてオンが選択された場合には、ステップＳ２ではＹｅｓと判定されてステップＳ４に進む。ステップＳ４では、プロセッサ１３は、ユーザ・インタフェース１５に対して、手ぶれ防止機能の強度を選択するための機能強度選択画面を表示する。図７（Ｂ）は、ステップＳ４の処理によってユーザ・インタフェース１５に表示される機能強度選択画面の表示例である。この図７（Ｂ）の例では、画面にはタイトル「メニュー画面」が表示され、その下にはメッセージ「手ぶれ防止機能の強度を選択して下さい。」が表示され、その下には選択項目としての「弱」、「中」、および、「強」が表示されている。このような画面を参照し、ユーザは手ぶれ防止機能の所望の強度を選択することができる。なお、図７（Ｂ）の例では、弱、中、強の３種類の強度の中から「中」が選択されている。
【００３９】
ステップＳ５では、プロセッサ１３は、機能強度選択画面において選択された強度に応じたΔｙを設定する。例えば、弱、中、強に対して、例えば、５画素、３画素、１画素に対応する距離（画素数×１画素の長さ）をΔｙとして対応付けし、選択された強度に応じてΔｙを設定する。例えば、図７（Ｂ）の例では、「中」が選択されているので、Δｙとして３画素に対応する長さが設定される。
ステップＳ６では、プロセッサ１３は、手ぶれ防止部３０の格納部３４に対して、ステップＳ５において設定されたΔｙの値を格納（上書き）する。なお、撮像装置１０の起動時には、格納部３４には、デフォルトのΔｙ（例えば、「弱」に対応するΔｙ）が格納されているので、図６に示す処理によって、手ぶれ防止機能の強度が選択されない場合には、デフォルトのΔｙが格納部３４に格納されている。
【００４０】
以上の処理により、例えば、ユーザ・インタフェース１５に対して所定の操作がなされた場合に、手ぶれ防止機能をオンまたはオフするとともに、手ぶれ防止機能の強度を「弱」、「中」、「強」から選択し、選択された強度に応じたΔｙを格納部３４に対して格納することができる。
【００４１】
つぎに、図８を参照して、撮像装置１０が起動された後の通常の動作時において実行される処理の一例について説明する。図８に示す処理が実行されると、以下のステップが実行される。すなわち、ステップＳ１１では、プロセッサ３３は、格納部３４に格納されているΔｙを読み出す。なお、格納部３４に格納されているΔｙは、図７に示す画面において強度が設定された場合には新たに設定されたΔｙであり、設定されてない場合にはデフォルトのΔｙである。
【００４２】
ステップＳ１２では、プロセッサ１３は、ユーザ・インタフェース１５が有する図示せぬレリーズボタンが半押し状態にされたか否かを判定し、半押し状態にされた場合にはステップＳ１３に進み、それ以外の場合には同様の処理を繰り返す。例えば、ユーザが被写体に対して撮像装置１０を向け、レリーズボタンを半押し状態にした場合には（図９のＳ１参照）、ステップＳ１２においてＹｅｓと判定されてステップＳ１３に進む。
【００４３】
ステップＳ１３では、プロセッサ１３は、ＡＦ（Auto Focus）処理およびＡＥ（Auto Exposure）処理を実行する（図９の「ＡＦ，ＡＥ処理」参照）。より詳細には、プロセッサ１３は、輝度検知部１２の検知結果に基づいて、被写体の輝度を検出し、最適な露出値Ｅｖを決定する。このＡＥ処理の結果、検出された輝度に応じた最適な絞り値Ａｖ０と、シャッタ速度ＳＳ０とが決定される。また、プロセッサ１３は、図３に示す撮像部４０を制御して、被写体と撮像装置１０との間の距離に応じて、ＡＦ処理を実行し、最適な焦点距離Ｆを決定する。そして、このようにして決定された、露出値Ｅｖ、絞り値Ａｖ０、シャッタ速度ＳＳ０、焦点距離Ｆは、格納部１４に格納された後、後述するステップＳ１６において、手ぶれ防止部３０のプロセッサ３３に供給される。
【００４４】
ステップＳ１４では、プロセッサ１３は、レリーズボタンが全押しの状態にされたか否かを判定し、全押しの状態にされたと判定した場合（図９のＳ２参照）にはステップＳ１５に進み、それ以外の場合には同様の処理を繰り返す。例えば、ユーザが、被写体の構図を決定し、撮影を行うと判断してレリーズボタンを全押しの状態にした場合にはステップＳ１５に進む。
【００４５】
ステップＳ１５では、プロセッサ１３は、手ぶれ防止部３０に対して、レリーズボタンが全押しされたことを通知し、手ぶれ防止部３０では、この通知に基づいて、ジャイロのサンプリング処理（図９の「サンプリング処理」参照）を開始する。より詳細には、プロセッサ３３は、アナログ−デジタル変換部３２ａおよびアナログ−デジタル変換部３２ｂの出力を一定の間隔でサンプリングし、ジャイロデータとして格納部３４に格納する。なお、ジャイロセンサ３１ａ，３１ｂは、手ぶれ量に対応したＸ軸およびＹ軸周りの角速度を検出するが、手ぶれ量は時間的に変化するため、ジャイロセンサ３１ａ，３１ｂの出力は時間的に変動する。そこで、サンプリング処理では、１回ではなく複数回のサンプリングを行って、得られた複数回の角速度の平均値を算出し、得られた値をＸ軸およびＹ軸周りの角速度として用いることができる。
【００４６】
ステップＳ１６では、プロセッサ３３は、プロセッサ１３を介して、格納部１４から撮像情報を取得する。このとき、取得する撮像情報としては、前述したように、露出値Ｅｖ、絞り値Ａｖ０、シャッタ速度ＳＳ０、および、焦点距離Ｆがある。
【００４７】
ステップＳ１７では、プロセッサ３３は、ジャイロのサンプリング処理を終了する。すなわち、プロセッサ３３は、アナログ−デジタル変換部３２ａおよびアナログ−デジタル変換部３２ｂからのデータの取得を終了する。なお、ジャイロセンサ３１ａ，３１ｂおよびアナログ−デジタル変換部３２ａ，３２ｂにおける消費電力を抑制するために、これらに対する電源電力の供給を、サンプリング処理が終了した時点で停止するようにしてもよい。
【００４８】
ステップＳ１８では、プロセッサ３３は、格納部３４に格納されているジャイロデータを取得する。このとき、格納部３４にはＸ軸およびＹ軸に関する複数のジャイロデータが格納されているので、前述したように、プロセッサ３３は、これらのジャイロデータの平均値を求め、Ｘ軸およびＹ軸周りの角速度であるＡｎｇｌｅＶｅｌ＿ＸおよびＡｎｇｌｅＶｅｌ＿Ｙを得る。
【００４９】
ステップＳ１９では、プロセッサ３３は、手ぶれ防止処理を実行する（図９の「演算処理」参照）。より詳細には、プロセッサ３３は、まず、プロセッサ１３から撮像する画像のｙ方向の画素サイズ（Ｓy）を取得する。例えば、撮像素子１１の縦×横の解像度が２３０４×２３０４画素である場合に、１画素の縦および横の長さがそれぞれ２．５μｍであるとする。この場合に、撮像する画像の実質的な解像度が６４０×４８０画素である場合、複数の画素によって１画素が表現されるので、Ｓyは＝２３０４／４８０×２．５μｍ＝１２μｍ＝０．０１２ｍｍとなる。つぎに、プロセッサ３３は、ステップＳ１６において取得した撮像情報に含まれている焦点距離Ｆを格納部３４から取得し、Ｆｃ２＝Ｆ／Ｓyに基づいてＦｃ２を求める。そして、プロセッサ３３は、ステップＳ１１において読み出したΔｙ（＝ｙ2−ｙ1）と、Ｆｃ２に基づいて、式（３７）に基づいてα’の値を算出する。そして、プロセッサ３３は、ステップＳ１８において算出したＸ軸周りの角速度ＡｎｇｌｅＶｅｌ＿ＸおよびＹ軸周りの角速度ＡｎｇｌｅＶｅｌ＿Ｙならびに前述したα’の値を式（３８）に代入し、最適なシャッタ速度ＳＳを算出する。
【００５０】
ステップＳ２０では、プロセッサ３３は、ステップＳ１３において決定された既定のシャッタ速度ＳＳ０を、格納部３４から取得する。
ステップＳ２１では、プロセッサ３３は、ステップＳ１９の処理において算出されたシャッタ速度ＳＳの値と、ステップＳ２０において取得されたシャッタ速度ＳＳ０の値とを比較し、ＳＳ＜ＳＳ０が成立するか否かを判定し、成立する場合（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）にはステップＳ２２に進み、それ以外の場合（ステップＳ２１；Ｎｏ）にはステップＳ２３に進む。例えば、ステップＳ１３のＡＥ処理で算出されたシャッタ速度ＳＳ０の値よりも、ステップＳ１９の手ぶれ防止処理で算出されたシャッタ速度ＳＳの方が小さい場合には、Ｙｅｓと判定してステップＳ２２に進む。
【００５１】
ステップＳ２２では、シャッタ速度を、ステップＳ１９の手ぶれ防止処理で算出したＳＳに決定する。すなわち、ステップＳ２１において、ＳＳ＜ＳＳ０が成立する場合には、手ぶれ防止処理において算出したＳＳの方が小さい（シャッタ速度が速い）ため、手ぶれを防止するためには、ステップＳ１９において算出したＳＳを選択する方が望ましいためである。
ステップＳ２３では、シャッタ速度を、ステップＳ１３のＡＥ処理で算出したＳＳ０に決定する。すなわち、ステップＳ２１において、ＳＳ＜ＳＳ０が成立しない場合には、手ぶれ防止処理において算出したＳＳの方が大きい（シャッタ速度が遅い）ため、既定のＳＳ０でも手ぶれは防止できると判断し、ステップＳ１３において算出したＳＳ０を選択し、ＳＳ０の値をＳＳに代入する。
なお、ステップＳ２２またはステップＳ２３において、最終的に決定されたシャッタ速度は、撮像装置１０において設定可能なシャッタ速度に変換される。図１０は、撮像装置１０において設定可能なシャッタ速度の一例を示す図である。この例では、シャッタ速度ＳＳは、１ｓｅｃから１／４０００ｓｅｃの範囲で、１３種類の設定値の中から選択可能とされている。なお、「Ｔｖ」は、それぞれのシャッタ速度を指定するための値であり、この例では、０〜１２の値によってＳＳの値を指定することができる。プロセッサ３３は、最終的なシャッタ速度ＳＳの値に最も近い値を、図１０から検索し、得られた値を新たなＳＳの値とする。例えば、ステップＳ１９で得られたＳＳの値が「１／１５０ｓｅｃ」である場合には、図１０の「１／１２５ｓｅｃ」が新たなＳＳの値として選択される。なお、近い値を選択するのではなく、シャッタ速度が速い方の値を選択するようにしてもよい。その場合、最終的に得られたＳＳの値が「１／１５０ｓｅｃ」である場合には、図１０の「１／２５０ｓｅｃ」が新たなＳＳの値として選択される。
以上のようにして算出されたシャッタ速度ＳＳ値（または図１０のＴｖ値）は、プロセッサ１３に供給される。
【００５２】
ステップＳ２４では、プロセッサ１３は、ステップＳ２２またはステップＳ２３において定めたシャッタ速度ＳＳに基づいて、撮像処理を実行する。具体的には、プロセッサ１３は、以下に示す式（３９）に対して、ステップＳ２２またはステップＳ２３で定めた最終シャッタ速度ＳＳを代入するとともに、ステップＳ１３のＡＥ処理によって得た露光量Ｅｖを式（３９）に代入し、感度値ＩＳＯまたは絞り値Ａｖを決定する。例えば、「絞り優先」が設定されている場合には、ユーザによって設定された絞り値Ａｖを用い、式（３９）に基づいて感度値ＩＳＯを求める。また、ユーザによって感度値ＩＳＯが設定されている場合には、設定された感度値ＩＳＯを用いて、絞り値Ａｖを求める。
【数３９】
2009244434.tif 000041
そして、プロセッサ１３は、求めたこれらの撮像情報（絞り値Ａｖ、シャッタ速度ＳＳ、および、感度値ＩＳＯ）に基づいて、撮像部４０の設定を行った後、撮像を開始する（図９の「撮像開始」参照）。より詳細には、プロセッサ１３は、絞り値Ａｖに基づいて撮像部４０の絞りを設定し、シャッタ速度ＳＳに応じてシャッタ速度を設定し、感度値ＩＳＯに応じて感度を設定する。そして、図９のＳＯにおいて、撮像を開始し、得られた画像データに対してデータ圧縮処理等を施した後、得られた圧縮画像データを、格納部１４に格納する。
【００５３】
以上に説明したように、本発明の実施の形態では、許容できる回転角度α’と、Ｘ軸ジャイロセンサ３１ａおよびＹ軸ジャイロセンサ３１ｂによって検出された角速度ＡｎｇｌｅＶｅｌ＿ＸおよびＡｎｇｌｅＶｅｌ＿Ｙに基づいて、式（３８）によって最適なシャッタ速度ＳＳを求め、求めたシャッタ速度ＳＳに応じて撮像を行うようにした。このため、三角関数および行列式等の演算をする必要がないので、安価なプロセッサでも高速に演算処理を実行することができる。また、ルックアップテーブルを設ける必要がないので、格納部３４の必要な記憶容量を削減することができる。
【００５４】
また、本発明の実施の形態では、Δｙの値を調整することにより、許容できる回転角度α’を調整し、手ぶれ防止機能の強度を設定できるようにした。このため、ユーザの目的または好みに応じて手ぶれ防止機能を設定することができる。
【００５５】
また、本実施の形態では、手振れ防止処理の結果として得られたシャッタ速度ＳＳに基づいて、絞り値Ａｖおよび感度ＩＳＯを再計算するようにしたので、露光量を変えずに、手振れを防止することができる。
【００５６】
（Ｄ）変形実施の形態
以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、２つのジャイロセンサを設け、これらによって検出されたＸ軸およびＹ軸周りの角速度に基づいて、シャッタ速度ＳＳを求めるようにしたが、Ｘ軸またはＹ軸のいずれかのジャイロセンサのみを設け、このジャイロセンサの出力に応じてシャッタ速度を求めるようにしてもよい。例えば、Ｘ軸ジャイロセンサのみを設ける場合には、以下の式（４０）に基づいて、シャッタ速度ＳＳを算出することができる。
【数４０】
2009244434.tif 000042
また、ジャイロセンサを１つだけ設けるとともに、このジャイロセンサをＸ軸およびＹ軸に対して所定の傾きを有するように配置してもよい。そのような場合には、Ｘ軸およびＹ軸の双方に対する回転角度を検出することができるので、検出された角速度に基づいてシャッタ速度ＳＳを算出することができる。
また、本実施形態では、手ぶれ回転角を角速度で除算して得られる値に基づいてシャッタ速度を算出するようにしたが、この「除算」を「減算シフト」または「乗算」によって実行することも可能である。なお、前者は、各桁の計算を行うときにシフト処理と加減算の組み合わせで処理を行うものであり、後者は、掛け算で処理を行うものである。
【００５７】
また、以上の実施の形態では、Ｘ軸およびＹ軸周りの回転速度が略同じであると仮定したが、Ｘ軸およびＹ軸周りの回転速度が異なる場合には誤差が生じる。図１１は、Ｘ軸とＹ軸周りの回転速度の比率を適宜変更した場合に発生する誤差の様子を示す図である。この図の横軸は、回転速度の比率を変更した場合における各サンプルを示している。また、縦軸は、近似計算を行わない場合を１００％とした場合の誤差率を示している。シミュレーションによれば、Ｘ軸およびＹ軸の回転速度の比率が大きい場合ほど、誤差率が大きくなることが判明した。
そこで、以下の式（４１）に示すように、ＳＳを求める式に係数ｋを導入し、Ｘ軸およびＹ軸の回転速度の比率が１に近い場合（Ｘ軸の回転速度／Ｙ軸の回転速度が１に近い場合）はｋを“１”に設定し、Ｘ軸およびＹ軸の回転速度の比率が１から乖離する場合には角速度の比率に応じてｋを“１”より小さい値に設定する。
【数４１】
2009244434.tif 000043
図１２は、以上のような方法に基づくシミュレーション結果を示している。図１２の場合では、図１１の場合に比較して、誤差が少なくなっている。このように、回転速度に比率に応じてｋの値を設定することにより、誤差の発生を抑えることができる。
【００５８】
また、式（４１）におけるｋの値を調整するのではなく、例えば、α’およびβ’のうち、値が小さい方を選択するようにしてもよい。すなわち、α’およびβ’を計算し、例えば、α’＜β’である場合には、式（３８）に基づいてシャッタ速度ＳＳを計算し、逆に、α’＞β’である場合には、式（３８）のα’をβ’に置換した式に基づいてシャッタ速度ＳＳを計算するようにしてもよい。
【００５９】
また、以上の実施の形態では、式（３９）に基づいて、絞り値Ａｖおよび感度値ＩＳＯを求めるようにしたが、ユーザによって予め定められている値が存在する場合には、その大小関係に基づいて絞り値Ａｖおよび感度値ＩＳＯを決定するようにしてもよい。例えば、感度値ＩＳＯについては、ユーザによる設定値またはステップＳ１３のＡＥ処理によって設定された感度値ＩＳＯが存在する場合には、これらのいずれかの値と、手ぶれ防止処理に基づいて算出された感度値ＩＳＯとを比較し、大きい方の値を選択して、最終的な感度値ＩＳＯとするようにしてもよい。また、絞り値Ａｖについても、同様に、ユーザによる設定値またはステップＳ１３のＡＥ処理によって設定された絞り値Ａｖが存在する場合には、これらのいずれかの値と、手ぶれ防止処理に基づいて算出された絞り値Ａｖとを比較し、大きい方の値を選択して、最終的な絞り値Ａｖとするようにしてもよい。
【００６０】
また、以上の実施の形態では、手ぶれ機能の強度を「弱」、「中」、「強」の３段階の中から選択するようにしたが、２段階または４段階以上の中から選択できるようにしてもよい。その場合には、段階数に応じたΔｙを準備しておき、選択された段階に応じたΔｙを設定するようにすればよい。また、段階的ではなく、連続する値の中から所望の強度を選択できるようにしてもよい。一例として、ユーザ・インタフェース１５にスライダを表示し、スライダの設定位置に応じたΔｙを選択するようにすることも可能である。
【００６１】
また、以上の実施の形態では、シャッタ速度ＳＳを算出し、これを必要に応じてＴｖ値に変換するようにしたが、Ｔｖ値への変換は、プロセッサ１３側で行ってもよいし、プロセッサ３３側で行ってもよい。また、式（３９）に基づいて、絞り値Ａｖおよび感度値ＩＳＯを求める処理は、プロセッサ１３側で行ってもよいし、プロセッサ３３側で行ってもよい。プロセッサ３３側で行う場合には、プロセッサ１３の負担を軽減することができる。また、プロセッサ１３側で行う場合には、プロセッサ３３の構成を小型化することができる。
【００６２】
また、以上の実施の形態では、手ぶれ防止部３０にプロセッサ３３を設け、このプロセッサ３３によって、手ぶれ防止処理を実行するようにしたが、プロセッサ１３にアナログ−デジタル変換部３２ａおよびアナログ−デジタル変換部３２ｂからの出力を供給し、プロセッサ１３が格納部１４に格納されているプログラムに基づいて、手ぶれ防止処理を実行するようにしてもよい。そのような構成によれば、プロセッサ３３を省略することにより、回路構成を小型化することができる。
【００６３】
また、手ぶれ防止部３０をワンチップの回路構成とし、このような手ぶれ防止部３０を撮像装置に組み込むことにより、手ぶれの発生を防止することができるようにしてもよい。さらに、Ｘ軸ジャイロセンサ３１ａおよびＹ軸ジャイロセンサ３１ｂは、手ぶれ防止部３０から独立した構成（外付け）としてもよいし、内蔵する構成としてもよい。また、以上の実施の形態では、角速度検出装置としては、ジャイロセンサを用いるようにしたが、ジャイロセンサ以外のセンサ（例えば、ガス式レートセンサ）を用いることも可能である。
【００６４】
また、以上の説明においては、手ぶれ防止装置の機能を実現するための制御プログラムが格納部３４に記憶されている場合について述べたが、この制御プログラムをＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体記録媒体、ＦＤ、ＨＤ等の磁気記憶型記録媒体、ＣＤ、ＣＤＶ、ＬＤ、ＤＶＤ等の光学的読取方式記録媒体、ＭＯ等の磁気記録型／光学的読取方式記録媒体に記録することが可能であり、この記録媒体は、電子的、磁気的、光学的等の読み取り方法のいかんにかかわらず、コンピュータで読み取り可能な記録媒体であれば、どのような記録媒体であってもよい。そして、これらの記録媒体に記録された制御プログラムをプロセッサ３３によって読み取って実行することにより、さらに、撮像装置１０において、通信インタフェースとしてのネットワークインタフェースを設け、このネットワークインタフェースからネットワークを介して制御プログラムをダウンロードして実行することにより、上述した機能を実現する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】手ぶれ防止部の詳細な構成例を示す図である。
【図３】撮像素子を有する撮像部の詳細な構成例を示す図である。
【図４】手ぶれによる対象点の撮像素子上における移動の様子を示す図である。
【図５】撮像モデルを示す概念図である。
【図６】実施形態において実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】ユーザ・インタフェースに表示される画面の一例である。
【図８】実施形態において実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】ユーザの操作と処理の流れの対応関係を示す図である。
【図１０】シャッタ速度とＴｖ値の関係を示す図である。
【図１１】近似計算における誤差率を示す図である。
【図１２】式（４１）における誤差率を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０…撮像装置、１１…撮像素子、１２…輝度検知部、１３…プロセッサ、１４…格納部、１５…ユーザ・インタフェース（設定手段）、３０…手ぶれ防止部、３１ａ…Ｘ軸ジャイロセンサ（角速度検出装置）、３１ｂ…Ｙ軸ジャイロセンサ（角速度検出装置）、３２ａ…アナログ−デジタル変換部（入力手段）、３２ｂ…アナログ−デジタル変換部（入力手段）、３３…プロセッサ（決定手段、算出手段、計算手段）、３４…格納部、４０…撮像部、４１…筐体、４３…レンズ。
【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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