(57)【要約】【課題】手ぶれが精度良く補正される低廉な撮影装置を提供する。【解決手段】ステップＳ４０３で被写体距離が所定の値よりも遅く、かつステップＳ４０４で被写体距離が１ｍ以下であると判定したときにはステップＳ４１２へ進んで、複数枚の画像を重ね合せることにより画像加算を行なって撮影画像を得る準備を整えるために連写枚数を計算する。ステップＳ４１２〜ステップＳ４１４で連写撮影を実施してステップＳ４１５で複数枚の撮影画像の重ね合わせを行なって被写体距離が所定の近距離であるときには平行ぶれの影響が強く現われる手ぶれの補正を精度良く行なう。また、被写体距離が１ｍを超えるときには、ステップＳ４０７で撮像素子を動かすことによって光学的に手ぶれを精度良く補正する。【選択図】  図４
2009171324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影光学系で撮像素子上に結像させて画像を生成する撮影装置において、
前記撮像素子により得られる画像上の被写体の動きを表わすベクトルを求める動き検出手段と、
被写体距離を算出する距離算出手段と、
シャッタ速度を設定するシャッタ速度設定手段と、
前記動き検出手段で検出された動きベクトルに基づいて、前記撮影光学系および前記撮像素子からなる光学部材のうちの少なくとも一部を移動させることによって手ぶれを補正する光学式手ぶれ補正手段と、
前記距離算出手段で所定の近距離であることが算出され、かつ前記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも遅いシャッタ速度である場合に、一回の撮影指示を受けて複数枚の画像を生成し、前記動き検出手段に動きベクトルを検出させ、該動きベクトルに基づいて、該複数枚の画像を、画像上の被写体ぶれが補正されるように重ね合せる画像重ね合せ手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
被写体を撮影光学系で撮像素子上に結像させて画像を生成する撮影装置において、
前記撮像素子により得られる画像上の被写体の動きを表わす動きベクトルを求める動き検出手段と、
被写体距離を算出する距離算出手段と、
シャッタ速度を設定するシャッタ速度設定手段と、
ジャイロセンサを備え、該ジャイロセンサで検出された角速度に基づいて、前記撮影光学系および前記撮像素子からなる光学部材のうちの少なくとも一部を移動させることによって手ぶれを補正する光学式手ぶれ補正手段と、
前記距離算出手段で所定の近距離であることが算出され、かつ前記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも遅いシャッタ速度である場合に、一回の撮影指示を受けて複数枚の画像を生成し、前記動き検出手段に動きベクトルを検出させ、該動きベクトルに基づいて、該複数枚の画像を、画像上の被写体ぶれが補正されるように重ね合せる画像重ね合せ手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項３】
被写体を撮影光学系で撮像素子上に結像させて画像を生成する撮影装置において、
被写体距離を算出する距離算出手段と、
シャッタ速度を設定するシャッタ速度設定手段と、
ジャイロセンサを備え、該ジャイロセンサで検出された角速度に基づいて、前記撮影光学系および前記撮像素子からなる光学部材のうちの少なくとも一部を移動させることによって手ぶれを補正する光学式手ぶれ補正手段と、
前記距離算出手段で所定の近距離であることが算出され、かつ前記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも遅いシャッタ速度である場合に、一回の撮影指示を受けて複数枚の画像を生成し、該複数枚の画像を生成する間の前記ジャイロセンサで検出された角速度に基づいて、該複数枚の画像を、画像上の被写体ぶれが補正されるように重ね合せる画像重ね合せ手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項４】
被写体を撮影光学系で撮像素子上に結像させて画像を生成する撮影装置において、
前記撮像素子により得られる画像上の被写体の動きを表わす動きベクトルを求める動き検出手段と、
被写体距離を算出する距離算出手段と、
シャッタ速度を設定するシャッタ速度設定手段と、
撮影倍率を設定する撮影倍率設定手段と、
前記動き検出手段で検出された動きベクトルに基づいて、前記撮影光学系および前記撮像素子からなる光学部材のうちの少なくとも一部を移動させることによって手ぶれを補正する光学式手ぶれ補正手段と、
前記距離算出手段で所定の近距離であることが算出され、かつ、前記撮影倍率設定手段で設定された撮影倍率が所定倍率よりも大きい撮影倍率であって、さらに、前記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも遅いシャッタ速度である場合に、一回の撮影指示を受けて複数枚の画像を生成し、前記動き検出手段に動きベクトルを検出させ、該動きベクトルに基づいて、該複数枚の画像を、画像上の被写体ぶれが補正されるように重ね合せる画像重ね合せ手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項５】
被写体を撮影光学系で撮像素子上に結像させて画像を生成する撮影装置において、
前記撮像素子により得られる画像上の被写体の動きを表わす動きベクトルを求める動き検出手段と、
被写体距離を算出する距離算出手段と、
シャッタ速度を設定するシャッタ速度設定手段と、
撮影倍率を設定する撮影倍率設定手段と、
ジャイロセンサを備え、該ジャイロセンサで検出された角速度に基づいて、前記撮影光学系および前記撮像素子からなる光学部材のうちの少なくとも一部を移動させることによって手ぶれを補正する光学式手ぶれ補正手段と、
前記距離算出手段で所定の近距離であることが算出され、かつ、前記撮影倍率設定手段で設定された撮影倍率が所定倍率よりも大きい撮影倍率であって、さらに、前記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも遅いシャッタ速度である場合に、一回の撮影指示を受けて複数枚の画像を生成し、前記動き検出手段に動きベクトルを検出させ、該動きベクトルに基づいて、該複数枚の画像を、画像上の被写体ぶれが補正されるように重ね合せる画像重ね合せ手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項６】
被写体を撮影光学系で撮像素子上に結像させて画像を生成する撮影装置において、
被写体距離を算出する距離算出手段と、
シャッタ速度を設定するシャッタ速度設定手段と、
撮影倍率を設定する撮影倍率設定手段と、
ジャイロセンサを備え、該ジャイロセンサで検出された角速度に基づいて、前記撮影光学系および前記撮像素子からなる光学部材のうちの少なくとも一部を移動させることによって手ぶれを補正する光学式手ぶれ補正手段と、
前記距離算出手段で所定の近距離であることが算出され、かつ、前記撮影倍率設定手段で設定された撮影倍率が所定倍率よりも大きい撮影倍率であって、さらに、前記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも遅いシャッタ速度である場合に、一回の撮影指示を受けて複数枚の画像を生成し、該複数枚の画像を生成する間の前記ジャイロセンサで検出された角速度に基づいて、該複数枚の画像を、画像上の被写体ぶれが補正されるように重ね合せる画像重ね合せ手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項７】
被写体を撮影光学系で撮像素子上に結像させて画像を生成する撮影装置において、
前記撮像素子により得られる画像上の被写体の動きを表わす動きベクトルを求める動き検出手段と、
被写体距離を算出する距離算出手段と、
シャッタ速度を設定するシャッタ速度設定手段と、
前記動き検出手段で検出された動きベクトルに基づいて、前記撮影光学系および前記撮像素子からなる光学部材のうちの少なくとも一部を移動させることによって手ぶれを補正する光学式手ぶれ補正手段と、
前記距離算出手段で所定の近距離であることが算出され、かつ前記動き検出手段で検出された動きベクトルに基づく、前記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度に対応する露光時間あたりの動き量が、閾値以上の動き量であった場合に、一回の撮影指示を受けて複数枚の画像を生成し、前記動き検出手段に動きベクトルを検出させ、該動きベクトルに基づいて、該複数枚の画像を、画像上の被写体ぶれが補正されるように重ね合せる画像重ね合せ手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項８】
被写体を撮影光学系で撮像素子上に結像させて画像を生成する撮影装置において、
前記撮像素子により得られる画像上の被写体の動きを表わす動きベクトルを求める動き検出手段と、
被写体距離を算出する距離算出手段と、
シャッタ速度を設定するシャッタ速度設定手段と、
ジャイロセンサを備え、該ジャイロセンサで検出された角速度に基づいて、前記撮影光学系および前記撮像素子からなる光学部材のうちの少なくとも一部を移動させることによって手ぶれを補正する光学式手ぶれ補正手段と、
前記距離算出手段で所定の近距離であることが算出され、かつ前記動き検出手段で検出された動きベクトルに基づく、前記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度に対応する露光時間あたりの動き量が、閾値以上の動き量であった場合に、一回の撮影指示を受けて複数枚の画像を生成し、前記動き検出手段に動きベクトルを検出させ、該動きベクトルに基づいて、該複数枚の画像を、画像上の被写体ぶれが補正されるように重ね合せる画像重ね合せ手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項９】
被写体を撮影光学系で撮像素子上に結像させて画像を生成する撮影装置において、
前記撮像素子により得られる画像上の被写体の動きを表わすベクトルを求める動き検出手段と、
被写体距離を算出する距離算出手段と、
シャッタ速度を設定するシャッタ速度設定手段と、
ジャイロセンサを備え、該ジャイロセンサで検出された角速度に基づいて、前記撮影光学系および前記撮像素子からなる光学部材のうちの少なくとも一部を移動させることによって手ぶれを補正する光学式手ぶれ補正手段と、
前記距離算出手段で所定の近距離であることが算出され、かつ前記動き検出手段で検出された動きベクトルに基づく、前記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度に対応する露光時間あたりの動き量が、閾値以上の動き量であった場合に、一回の撮影指示を受けて複数枚の画像を生成し、該複数枚の画像を生成する間の前記ジャイロセンサで検出された角速度に基づいて、該複数枚の画像を、画像上の被写体ぶれが補正されるように重ね合せる画像重ね合せ手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を備え、その撮像素子上に被写体像を形成して画像信号を生成する撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近のデジタルカメラには、手ぶれ補正機能が搭載されているものが多い。この手ぶれ補正機能を実現する構成には、レンズや撮像素子を動かすことにより手ぶれを補正する光学式のものと連写した複数枚の画像を相互に位置があうように重ね合わせることにより手ぶれを補正する電子式のものとがある。最近になって高フレームレートでの読出しが可能な撮像素子が開発されたのでデジタルカメラの中には光学式の手ぶれ補正機能を搭載せずに電子式の手ぶれ補正機能を搭載しているものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、この特許文献１のものでは、連続する複数枚の画像から動きベクトルが検出されその動きベクトルに基づいて手ぶれ補正が行なわれるために、動きベクトルを検出する処理と画像を重ね合せる処理という信号処理を実行するのに時間がかかるという問題を抱えている。
【０００４】
そこで、信号処理の処理時間の短縮化を図るために、動きベクトルを検出する処理を廃止してジャイロセンサを搭載してジャイロセンサで検出された角速度に基づいて電子式の手ぶれ補正機能と光学式の手ぶれ補正機能とを使い分ける技術が提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
しかし被写体距離が所定の近距離であるときには、回転方向のぶれ（以降においては回転ぶれという）よりも平行方向のぶれ（以降においては平行ぶれという）の影響の方が強く現われる。
【０００６】
図１４は、平行ぶれと回転ぶれとを説明する図である。
【０００７】
図１４には、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸との各軸の周りに回転ぶれが示されており、また各軸を横切る矢印によって平行ぶれが示されている。
【０００８】
被写体距離が所定の近距離であるときには、上記ジャイロセンサで手ぶれを検出すると、図１４に示す回転ぶれが検出されてしまうために平行ぶれの影響が多く現われている手ぶれが精度良く補正されないという事態が発生する。この被写体距離が所定の近距離であるときの手ぶれをうまく補正するためには、加速度センサを搭載してその加速度センサで平行ぶれを表わす加速度を検出する必要がある。特許文献３にはジャイロセンサに加えてその加速度センサを搭載して、ジャイロセンサと加速度センサとの双方の検出結果に応じて手ぶれを補正する技術が提案されている。この特許文献３のように加速度センサとジャイロセンサとを搭載すると、被写体が所定の近距離であるときの近距離撮影における手ぶれ補正性能が飛躍的に向上する。
【０００９】
しかしながら、加速度センサは非常に高価であって、撮影装置のコストアップを招くという問題を抱えている。
【００１０】
また撮影装置においては、ズームスイッチが搭載されているものが多く、このズームスイッチが操作されて撮影倍率が大きくなると、被写体距離が所定の近距離であるときに平行ぶれの影響がより強く現われる傾向がある。また撮影者が初心者であったり、撮影装置をきちんと構えることが出来ない撮影シーンであった場合等には被写体距離が所定の近距離であるときの平行ぶれの影響がより強く現われることがある。これらの平行ぶれを検出するためにはどうしても高価な加速度センサが必要になる。
【特許文献１】特開平１１−２５２４４５号公報
【特許文献２】特開平５−１４８０１号公報
【特許文献３】特開平１０−３０１１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記欠点を解決し、手ぶれが精度良く補正される低廉な撮影装置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】
【００１２】
上記目的を達成する本発明の第１の撮影装置は、被写体を撮影光学系で撮像素子上に結像させて画像を生成する撮影装置において、
上記撮像素子により得られる画像上の被写体の動きを表わすベクトルを求める動き検出手段と、
被写体距離を算出する距離算出手段と、
シャッタ速度を設定するシャッタ速度設定手段と、
上記動き検出手段で検出された動きベクトルに基づいて、上記撮影光学系および上記撮像素子からなる光学部材のうちの少なくとも一部を移動させることによって手ぶれを補正する光学式手ぶれ補正手段と、
上記距離算出手段で所定の近距離であることが算出され、かつ上記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも遅いシャッタ速度である場合に、一回の撮影指示を受けて複数枚の画像を生成し、上記動き検出手段に動きベクトルを検出させ、該動きベクトルに基づいて、該複数枚の画像を、画像上の被写体ぶれが補正されるように重ね合せる画像重ね合せ手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
上記本発明の撮影装置によれば、上記距離算出手段で被写体距離が所定の近距離であることが算出され、上記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも遅いシャッタ速度である場合に、上記画像重ね合せ手段によって、上記動きベクトル検出手段で検出された動きベクトルに基づいて平行ぶれの影響が強く現われる手ぶれが補正される。
【００１４】
周知の通り、手ぶれは、シャッタ速度が遅い場合に発生し、シャッタ速度が、例えば手ぶれ限界といわれるシャッタ速度、例えば１／６０以上である場合にはほとんど発生しない。もしもシャッタ速度が１／６０以上であれば、被写体距離が所定の近距離にあるときに手ぶれが発生したとしても光学式手ぶれ補正手段で充分に補正することが可能であるので、上記本発明では上記距離算出手段で被写体距離が所定の近距離であることが算出され、上記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも遅いシャッタ速度である場合に、電子式手ぶれ補正手段に相当する上記重ね合せ手段によって平行ぶれの影響が強く現われる手ぶれが精度良く補正される。
【００１５】
上記構成であると、上記距離算出手段で所定の近距離であることが算出され、かつ上記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも遅いシャッタ速度である場合には平行ぶれが強く現われるとして上記重ね合せ手段によってぶれが精度良く補正されるという効果が得られ、この場合を除いては上記光学式手ぶれ補正手段によって手ぶれが補正されて上記重ね合せ手段の負荷が軽減されるという効果が得られる。
【００１６】
ここで、ジャイロセンサは、加速度センサに比べれば、かなり廉価であるので、光学式の手ぶれ補正を行なうときに上記動き検出手段の代わりにその廉価なジャイロセンサを用いても良い。
【００１７】
上記目的を達成する本発明の第２の撮影装置は、
被写体を撮影光学系で撮像素子上に結像させて画像を生成する撮影装置において、
上記撮像素子により得られる画像上の被写体の動きを表わす動きベクトルを求める動き検出手段と、
被写体距離を算出する距離算出手段と、
シャッタ速度を設定するシャッタ速度設定手段と、
ジャイロセンサを備え、そのジャイロセンサで検出された角速度に基づいて、上記撮影光学系および上記撮像素子からなる光学部材のうちの少なくとも一部を移動させることによって手ぶれを補正する光学式手ぶれ補正手段と、
上記距離算出手段で所定の近距離であることが算出され、かつ上記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも遅いシャッタ速度である場合に、一回の撮影指示を受けて複数枚の画像を生成し、上記動き検出手段に動きベクトルを検出させ、その動きベクトルに基づいて、その複数枚の画像を、画像上の被写体ぶれが補正されるように重ね合せる画像重ね合せ手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
上記本発明の第２の撮影装置では上記本発明の第１の撮影装置が備える動き検出手段の代わりに上記ジャイロセンサを設けることで本発明の第１の撮影装置と同等の効果が得られる。このジャイロセンサを用いると、上記動き検出手段で動きベクトルを検出するときよりも高い精度でぶれの状態を検出することができるので、被写体距離が所定の距離を越える場合、またはシャッタ速度が所定の速度よりも遅い以下の場合の手ぶれの補正がより精度良く行なわれる。
【００１９】
また上記ジャイロセンサを設けた場合には、画像を重ね合せるときにそのジャイロセンサで検出された角速度に基づいて画像の重ね合せを行なっても良く、そうすると上記動きベクトル検出手段を省略することができる。
【００２０】
上記目的を達成する本発明の第３の撮影装置は、被写体を撮影光学系で撮像素子上に結像させて画像を生成する撮影装置において、
被写体距離を算出する距離算出手段と、
シャッタ速度を設定するシャッタ速度設定手段と、
ジャイロセンサを備え、該ジャイロセンサで検出された角速度に基づいて、前記撮影光学系および前記撮像素子からなる光学部材のうちの少なくとも一部を移動させることによって手ぶれを補正する光学式手ぶれ補正手段と、
前記距離算出手段で所定の近距離であることが算出され、かつ前記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも遅いシャッタ速度である場合に、一回の撮影指示を受けて複数枚の画像を生成し、該複数枚の画像を生成する間の前記ジャイロセンサで検出された角速度に基づいて、該複数枚の画像を、画像上の被写体ぶれが補正されるように重ね合せる画像重ね合せ手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
この第３の撮影装置のように動き検出手段を省略して上記ジャイロセンサで検出された角速度に基づいて、上記光学式手ぶれ補正手段が光学式の手ぶれ補正を行なうとともに上記画像重ね合せ手段が画像の重ね合わせを行なう構成にしても良い。
【００２２】
上記目的を達成する第４の撮影装置は、被写体を撮影光学系で撮像素子上に結像させて画像を生成する撮影装置において、
上記撮像素子により得られる画像上の被写体の動きを表わす動きベクトルを求める動き検出手段と、
被写体距離を算出する距離算出手段と、
シャッタ速度を設定するシャッタ速度設定手段と、
撮影倍率を設定する撮影倍率設定手段と、
上記動き検出手段で検出された動きベクトルに基づいて、上記撮影光学系および上記撮像素子からなる光学部材のうちの少なくとも一部を移動させることによって手ぶれを補正する光学式手ぶれ補正手段と、
上記距離算出手段で所定の近距離であることが算出され、かつ、上記撮影倍率設定手段で設定された撮影倍率が所定倍率よりも大きい撮影倍率であって、さらに、上記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも遅いシャッタ速度である場合に、一回の撮影指示を受けて複数枚の画像を生成し、上記動き検出手段に動きベクトルを検出させ、該動きベクトルに基づいて、その複数枚の画像を、画像上の被写体ぶれが補正されるように重ね合せる画像重ね合せ手段とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
上記本発明の第４の撮影装置によれば、上記距離算出手段で被写体距離が所定の近距離であることが算出され、上記撮影倍率設定手段で設定された撮影倍率が所定倍率よりも大きい撮影倍率であって、さらに、上記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも遅いシャッタ速度である場合に、上記画像重ね合せ手段によって、上記動きベクトル検出手段で検出された動きベクトルに基づいて平行ぶれの影響が強く現われる手ぶれが補正される。
【００２４】
前述した通りに撮影倍率が大きくなると被写体距離が所定の近距離であるときに平行ぶれの影響がより強く現われるようになり、撮影倍率が小さくなると被写体距離が所定の近距離にあるときに手ぶれが発生したとしても平行ぶれの影響が小さくなって上記光学式手ぶれ補正手段で補正することが可能になる。そこで上記のように上記距離算出手段で被写体距離が所定の近距離であることが算出され、上記撮影倍率設定手段で設定された撮影倍率が所定倍率よりも大きい撮影倍率であって、さらに、上記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも遅いシャッタ速度である場合に電子式手ぶれ補正手段に相当する上記重ね合せ手段によって平行ぶれの影響が強く現われる手ぶれが補正される。
【００２５】
上記構成であると、上記距離算出手段で被写体距離が所定の近距離であることが算出され、上記撮影倍率設定手段で設定された撮影倍率が所定倍率よりも大きい撮影倍率であって、さらに、上記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも遅いシャッタ速度である場合には平行ぶれが強く現われるとして上記重ね合せ手段によって手ぶれが精度良く補正されるという効果が得られ、さらにこの場合を除いては上記光学式手ぶれ補正手段によって手ぶれが補正され上記重ね合せ手段の負荷が軽減されるという効果が得られる。
【００２６】
ここで、上記本発明の第４の撮影装置では、動きベクトル検出手段で検出された動きベクトルに基づいて光学式の手ぶれ補正を行なう構成を示したが、動きベクトル検出手段の代わりにジャイロセンサを用いても良い。
【００２７】
上記目的を達成する本発明の第５の撮影装置は、被写体を撮影光学系で撮像素子上に結像させて画像を生成する撮影装置において、
上記撮像素子により得られる画像上の被写体の動きを表わす動きベクトルを求める動き検出手段と、
被写体距離を算出する距離算出手段と、
シャッタ速度を設定するシャッタ速度設定手段と、
撮影倍率を設定する撮影倍率設定手段と、
ジャイロセンサを備え、そのジャイロセンサで検出された角速度に基づいて、上記撮影光学系および上記撮像素子からなる光学部材のうちの少なくとも一部を移動させることによって手ぶれを補正する光学式手ぶれ補正手段と、
上記距離算出手段で所定の近距離であることが算出され、かつ、上記撮影倍率設定手段で設定された撮影倍率が所定倍率よりも大きい撮影倍率であって、さらに、上記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも遅いシャッタ速度である場合に、一回の撮影指示を受けて複数枚の画像を生成し、上記動き検出手段に動きベクトルを検出させ、該動きベクトルに基づいて、該複数枚の画像を、画像上の被写体ぶれが補正されるように重ね合せる画像重ね合せ手段とを備えたことを特徴とする。
【００２８】
上記本発明の第５の撮影装置では、上記本発明の第４の撮影装置が備える光学式手ぶれ補正手段に上記ジャイロセンサが備えられる。このジャイロセンサを用いると、上記動き検出手段で動きベクトルを検出するよりも高い精度でぶれの状態を角速度を検出することができるので、より精度の高い手ぶれの補正を行なうことができるようになる。
【００２９】
また上記ジャイロセンサを設けた場合には、上記画像重ね合せ手段が画像を重ね合せるときにそのジャイロセンサで検出された角速度に基づいて画像の重ね合せを行なっても良く、そうすると上記動きベクトル検出手段を省略することができる。
【００３０】
また、上記目的を達成する本発明の第６の撮影装置は、被写体を撮影光学系で撮像素子上に結像させて画像を生成する撮影装置において、
被写体距離を算出する距離算出手段と、
シャッタ速度を設定するシャッタ速度設定手段と、
撮影倍率を設定する撮影倍率設定手段と、
ジャイロセンサを備え、該ジャイロセンサで検出された角速度に基づいて、前記撮影光学系および前記撮像素子からなる光学部材のうちの少なくとも一部を移動させることによって手ぶれを補正する光学式手ぶれ補正手段と、
前記距離算出手段で所定の近距離であることが算出され、かつ、前記撮影倍率設定手段で設定された撮影倍率が所定倍率よりも大きい撮影倍率であって、さらに、前記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも遅いシャッタ速度である場合に、一回の撮影指示を受けて複数枚の画像を生成し、該複数枚の画像を生成する間の前記ジャイロセンサで検出された角速度に基づいて、該複数枚の画像を、画像上の被写体ぶれが補正されるように重ね合せる画像重ね合せ手段とを備えたことを特徴とする。
【００３１】
この第６の撮影装置のように動き検出手段を省略してジャイロセンサで検出された角速度に基づいて、上記光学式手ぶれ補正手段が光学式の手ぶれ補正を行なうとともに上記画像重ね合せ手段が画像の重ね合わせを行なう構成にしても良い。
【００３２】
また、上記目的を達成する本発明の第７の撮影装置は、被写体を撮影光学系で撮像素子上に結像させて画像を生成する撮影装置において、
上記撮像素子により得られる画像上の被写体の動きを表わす動きベクトルを求める動き検出手段と、
被写体距離を算出する距離算出手段と、
シャッタ速度を設定するシャッタ速度設定手段と、
上記動き検出手段で検出された動きベクトルに基づいて、上記撮影光学系および上記撮像素子からなる光学部材のうちの少なくとも一部を移動させることによって手ぶれを補正する光学式手ぶれ補正手段と、
上記距離算出手段で所定の近距離であることが算出され、かつ上記動き検出手段で検出された動きベクトルに基づく、上記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度に対応する露光時間あたりの動き量が、閾値以上の動き量であった場合に、一回の撮影指示を受けて複数枚の画像を生成し、上記動き検出手段に動きベクトルを検出させ、該動きベクトルに基づいて、該複数枚の画像を、画像上の被写体ぶれが補正されるように重ね合せる画像重ね合せ手段とを備えたことを特徴とする。
【００３３】
上記本発明の第７の撮影装置によれば、上記距離算出手段で所定の近距離であることが算出され、かつ上記動き検出手段で検出された動きベクトルに基づく、上記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度に対応する露光時間あたりの動き量が、閾値以上の動き量であった場合に、上記画像重ね合せ手段によって、上記動きベクトル検出手段で検出された動きベクトルに基づいて平行ぶれの影響が強く現われる手ぶれが補正される。
【００３４】
例えば撮影直前のスルー画を使って上記動き検出手段で被写体の動きベクトルを検出して上記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度に対応する露光時間あたりの動き量を算出したときにその動き量が撮影者の構え方に起因するものであるとして、上記シャッタ速度に対応する露光時間あたりの動き量が大きいと判定した場合には上記重ね合せ手段を使って電子的なぶれ補正を行なう構成にすることができる。
【００３５】
上記構成であると、上記距離算出手段で所定の近距離であることが算出され、かつ上記動き検出手段で検出された動きベクトルに基づく、上記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度に対応する露光時間あたりの動き量が閾値以上の動き量であった場合には平行ぶれが強く現われるとして上記重ね合せ手段によってぶれが精度良く補正されるという効果が得られ、さらにこの場合を除いては上記光学式手ぶれ補正手段によって手ぶれが補正され上記重ね合せ手段の負荷が軽減されるという効果が得られる。この第７の撮影装置によっても、上記本発明の第１の撮影装置、上記本発明の第４の撮影装置と同等の効果が得られる。
【００３６】
ここで、上記本発明の第７の撮影装置では、動きベクトル検出手段で検出された動きベクトルに基づいて光学式の手ぶれ補正を行なう構成を示したが、動きベクトル検出手段の代わりにジャイロセンサを用いても良い。
【００３７】
上記目的を達成する本発明の第８の撮影装置は、被写体を撮影光学系で撮像素子上に結像させて画像を生成する撮影装置において、
上記撮像素子により得られる画像上の被写体の動きを表わす動きベクトルを求める動き検出手段と、
被写体距離を算出する距離算出手段と、
シャッタ速度を設定するシャッタ速度設定手段と、
ジャイロセンサを備え、そのジャイロセンサで検出された角速度に基づいて、上記撮影光学系および上記撮像素子からなる光学部材のうちの少なくとも一部を移動させることによって手ぶれを補正する光学式手ぶれ補正手段と、
上記距離算出手段で所定の近距離であることが算出され、かつ上記動き検出手段で検出された動きベクトルに基づく、シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度に対応する露光時間あたりの動き量が閾値以上の動き量であった場合に、一回の撮影指示を受けて複数枚の画像を生成し、上記動き検出手段に動きベクトルを検出させ、その動きベクトルに基づいて、複数枚の画像を、画像上の被写体ぶれが補正されるように重ね合せる画像重ね合せ手段とを備えたことを特徴とする。
【００３８】
上記本発明の第８の撮影装置によっても、上記本発明の第２の撮影装置、上記本発明の第５の撮影装置とほぼ同等の効果が得られる。
【００３９】
また上記目的を達成する本発明の第９の撮影装置は、被写体を撮影光学系で撮像素子上に結像させて画像を生成する撮影装置において、
前記撮像素子により得られる画像上の被写体の動きを表わすベクトルを求める動き検出手段と、
被写体距離を算出する距離算出手段と、
シャッタ速度を設定するシャッタ速度設定手段と、
ジャイロセンサを備え、該ジャイロセンサで検出された角速度に基づいて、前記撮影光学系および前記撮像素子からなる光学部材のうちの少なくとも一部を移動させることによって手ぶれを補正する光学式手ぶれ補正手段と、
前記距離算出手段で所定の近距離であることが算出され、かつ前記動き検出手段で検出された動きベクトルに基づく、前記シャッタ速度設定手段で設定されたシャッタ速度に対応する露光時間あたりの動き量が、閾値以上の動き量であった場合に、一回の撮影指示を受けて複数枚の画像を生成し、該複数枚の画像を生成する間の前記ジャイロセンサで検出された角速度に基づいて、該複数枚の画像を、画像上の被写体ぶれが補正されるように重ね合せる画像重ね合せ手段とを備えたことを特徴とする。
【００４０】
この第９の撮影装置のように上記ジャイロセンサで検出された角速度に基づいて、上記光学式手ぶれ補正手段が光学式の手ぶれ補正を行なうとともに上記画像重ね合せ手段が画像の重ね合わせを行なう構成にしても良い。この本発明の第９の撮影装置によっても、上記本発明の第３の撮影装置、第６の撮影装置とほぼ同等の効果が得られる。
【発明の効果】
【００４１】
以上、説明したように、手ぶれが精度良く補正される低廉な撮影装置が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
図１は本発明の一実施形態であるデジタルカメラ１００の構成を示す図である。図１には、デジタルカメラ１００の斜視図が示されており、図１（ａ）には正面上方から見た斜視図が示され、図１（ｂ）には背面上方から見た斜視図が示されている。
【００４３】
図１（ａ）に示すように、本実施形態のデジタルカメラ１００のボディ中央にはレンズ鏡胴１７０が備えられており、そのレンズ鏡胴１７０の上方にはファインダ１０５が備えられている。またそのファインダ１０５の脇には撮影補助光発光窓１６１が備えられている。この撮影補助光発光窓１６１を通して被写体に向けて閃光を発光するフラッシュが本実施形態のデジタルカメラの内部には備えられている。
【００４４】
また、図１（ｂ）に示すように本実施形態のデジタルカメラ１００の背面および上面にはユーザがこのデジタルカメラ１００を使用するときにいろいろな操作を行うための操作部１０１が備えられている。
【００４５】
この操作部１０１の中にはデジタルカメラ１００を作動させるための電源スイッチ１０１ａのほか、十字キー１０１ｂ、メニュー／ＯＫキー１０１ｃ、キャンセルキー１０１ｄ、モードレバー１０１ｅなどがある。これらの操作部１０１の中のモードレバー１０１ｅによっては、再生モードと撮影モードの切替や撮影モードの中でさらに動画モード、静止画モードの切替が行なわれる。上記モードレバー１０１ｅが撮影モードに切り替えられた状態にあるときに電源スイッチ１０１ａが投入されるとＬＣＤ１５０上に動画（以降においては撮影レンズが捉えている画像がスルーされてＬＣＤ１５０上に表示されるのでスルー画という）が表示されて、そのスルー画を見ながらシャッタチャンスにレリーズボタン１０２が押されると被写体の撮影が行なわれる。
【００４６】
また本実施形態のデジタルカメラの内部には、光学式にぶれを補正する光学式手ぶれ補正手段と電子的に手ぶれを補正する電子式手ぶれ補正手段が備えられており、被写体距離とシャッタ速度とのうちの少なくとも一方の状態に応じてそれらの手ぶれ補正手段のうちのいずれかで手ぶれの補正が適応的に行なわれる構成になっている。詳細は後述する。
【００４７】
なお、モードレバー１０１ｅが再生側に切り替えられた状態にあるときには既撮影画像がＬＣＤ１５０上に再生表示される。また本実施形態のデジタルカメラ１００が備えるレリーズボタン１０２は半押しと全押しの二つの操作態様を有しており、半押しされたときのタイミングで測光と測距との双方がデジタルカメラ内部で行なわれて測光値に応じた絞り径およびシャッタ速度が設定され、さらに測距された被写体距離に合うピント位置にフォーカスレンズが配置された後、全押し操作に応じて設定されたシャッタ速度でシャッタが駆動され撮像素子で露光が行なわれる。また本実施形態のデジタルカメラが備えるシャッタにはメカニカルシャッタと撮像素子が備える電子シャッタとの２つのシャッタがあり、シャッタ速度が遅いときにはメカニカルシャッタが用いられメカニカルシャッタでは駆動することができないくらいまでシャッタ速度が速くなってきたときには電子シャッタが用いられる。ただし、静止画撮影においてはスミア等が発生する恐れがあるので、なるべくメカニカルシャッタが用いられる。またスルー画においてはメカニカルシャッタが用いられることもあるが主に電子シャッタが用いられる。また以降の説明においては、ファインダ用のスルー画と撮影画像とを区別するために、レリーズボタン１０２の全押し操作により得られる撮影画像のことをスルー画に対して本画像ということがある。
【００４８】
図２は、図１のデジタルカメラ１００内部の電気系統の構成ブロック図である。
【００４９】
図２を参照してこのデジタルカメラ１００の内部の構成および動作を簡単に説明する。
【００５０】
図２のデジタルカメラ１００には、光学レンズ系１７０１、タイミング発生部１１１、システム制御部１１０、絞り調節機構１７０２、撮像部１２０、前処理部１３０、手ぶれ補正部１４０、信号処理部１６０、記録再生部１８０、フラッシュ１９０が備えられている。なお上記メカニカルシャッタも備えられているが省略されている。
【００５１】
これら各部の構成を順次に説明する。
【００５２】
まず、光学レンズ系１７０１は、例えば複数枚の光学レンズ（フォーカスレンズやズームレンズといった光学レンズ等）が組み合わされ構成されている。光学レンズ系１７０１には、図示しないが光学レンズ系の中にあるズームレンズの位置を調節して焦点距離を調節するズーム機構や光学レンズ系の中にあるフォーカスレンズの位置を調節してピントを調節するＡＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｆｏｃｕｓ）調節機構等が含まれている。これらの機構を作動させるにあたっては、タイミング発生部１１１で生成された駆動信号が供給される。また本実施形態では駆動部１２０内に手ぶれに応じて撮像素子を動かす手ぶれ補正機構が組み込まれており、その手ぶれ補正機構もタイミング発生部１１１からの駆動信号で駆動される構成になっている。なおこの例では、撮像部１２０内の撮像素子を動かして手ぶれを補正する構成にしてあるが、補正レンズを動かす構成にしても良い。
【００５３】
そのタイミング発生部１１１には、デジタルカメラ１００のシステムクロックを発生する発信器が内蔵されており、さらにこのタイミング発生部１１１には、そのシステムクロックに同期したタイミング信号を生成するタイミング信号生成部とシステムクロックに同期した駆動信号を生成する駆動信号生成部とが備えられている。システム制御部１１０から制御信号が供給されてくると、その制御信号に応じてタイミング発生部１１１が撮像部１２０や前処理部１３０、さらにタイミング発生部１１１内の駆動信号生成部にタイミング信号を出力する。タイミング発生部１１１内の駆動信号生成部ではそのタイミング信号を受けて上記機構等に駆動信号を出力する。なお、フラッシュ１９０にはキセノン管１９２が備えられており、そのキセノン管１９２の発光が発光制御部１９１によって制御される構成であるために、そのフラッシュ１９０においてはシステム制御部１１０からその発光制御部１９１に制御信号が供給され制御信号を受けた発光制御部１９１によってＸｅ管１９２の発光が制御される。
【００５４】
そのタイミング発生部１１１に制御信号を供給するシステム制御部１１０には、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：中央演算処理装置）とこのデジタルカメラ１００の動作手順が書き込まれたＲＯＭとが備えられている。システム制御部１１０では、例えばユーザの操作に伴って操作部１０１（レリーズボタン１０２を含む）から供給されてくる情報と上記ＲＯＭの情報とを用いて各部の動作を制御する制御信号が生成され、生成された制御信号が、タイミング発生部１１１、前処理部１３０、手ぶれ補正部１４０、信号処理部１６０、記録再生部１８０、フラッシュ１９０等に供給される。このフラッシュ１９０に供給される制御信号の中には、連写回数とＡＥ処理に応じた光量に関するものもあって、そういった制御信号に基づいて発光制御部１９１がキセノン管１９２の発光を制御する。
【００５５】
光学レンズ系１７０１の後方に配備されている絞り調節機構１７０２は、被写体の撮影において最適な入射光の光束を撮像素子に供給することができるように入射光束断面積（すなわち、絞り開口面積）を調節する機構である。この絞り調節機構１７０２には、前述のタイミング発生部１１１から駆動信号が供給される。図示はしないが、このときの駆動信号はシステム制御部１１０が、撮像部１２０で光電変換された信号電荷を基にＡＥ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ：自動露出）処理を行なって算出した絞り・露光時間に基づくものであり、システム制御部１１０がタイミング発生部１１１にその絞り・露光時間に応じた制御信号を供給してタイミング発生部１１１内の駆動信号生成部に駆動信号を生成させている。
【００５６】
撮像部１２０には、光電変換する撮像素子が備えられており、その撮像素子が撮影光学系の光軸に直交するように配置される。その撮像素子の入射側には、一体的に個々の光電変換素子に対応して色分解する色フィルタが２次元的に配列されている。タイミング発生部１１１からのタイミング信号に応じて撮像素子で光電変換が行なわれそれらの光電変換によって得られた信号電荷が所定のタイミング信号、例えば電子シャッタのオフタイミングで前処理部１３０に出力される。本実施形態の撮像素子は、図１のデジタルカメラが撮影モードにセットされると画素数を落としてスルー画用の撮影を開始し、撮影モード中にレリーズボタン１０２が全押しされるとスルー画用の撮影を中断して記録用の本画像の撮影を行なう。
【００５７】
前処理部１３０には、ＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ：相関二重サンプリング）１３１、Ａ／Ｄ１３２、ガンマ補正部１３３が備えられている。ＣＤＳ１３１には、クランプ回路とサンプルホールド回路とが備えられており、例えば撮像部１２０に撮像素子としてＣＣＤ固体撮像素子が用いられていた場合には、そのＣＣＤ固体撮像素子の動作により発生する各種のノイズがタイミング発生部１１１からのタイミング信号により上記クランプ回路と上記サンプルホールド回路とで取り除かれる。さらにＣＤＳ１３１には、システム制御回路１１０からの制御信号に応じた利得で入力信号を増幅する増幅回路が備えられており、上記サンプルホールド回路から出力された、上記各種のノイズが取り除かれた信号電荷が受光光量を表わす正確な色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）となってその増幅回路に供給される。その増幅回路によって、入力された色信号が所定の利得で増幅された後、Ａ／Ｄ１３２で所定の量子化レベルで量子化されデジタル信号に変換される。このときにはタイミング発生部１１１からのタイミング信号に応じてデジタル信号への変換が行なわれる。
【００５８】
さらにガンマ補正部１３３には、ガンマ補正用のルックアップテーブルが備えられており、そのルックアップテーブルによって、ルックアップテーブルに入力されたデジタル信号に対応してガンマ補正が施されたデジタル信号が出力され、デジタル信号に変換された各色信号が手ぶれ補正部１４０に供給される。
【００５９】
ここで、詳細は後述するが、本実施形態においては図２の撮像部中の撮像素子に前述の高フレームレートでの読出しが可能な撮像素子が用いられていて、撮影時の被写体距離が所定の近距離であることがシステム制御部１１０によって算出され、かつシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも遅いシャッタ速度である場合にレリーズボタンが全押し操作されたときの一回の撮影操作で高速連写が行なわれて後述する手ぶれ補正部１４０で電子的に手ぶれが補正されて本画像の撮影が行なわれる構成になっている。このため以降の説明においては、一回の撮影操作で高速連写が行なわれることを説明する際に、高速連写が行なわれて得られた画像のことを連写画像と記載し、さらにその連写画像を、連写回数に応じて一回目の連写画像、２回目の連写画像という風に記載することがある。この電子的にぶれの補正が行なわれるように高速連写が行なわれた場合には、シャッタ速度に応じた連写回数の連写が行なわれて電子的にぶれが補正され、ぶれが補正された後の画像が上記本画像ということになる。また、被写体距離が所定の近距離を超えた距離であった場合には、上記手振れ補正部１４０で電子的な手ぶれ補正が行なわれずにその手ぶれ補正部１４０内の後述する相関演算部で動きベクトルの検出のみが行なわれて、撮像部１２０内の撮像素子がその動きベクトルに基づいて動かされて光学的に手ぶれが補正される。
【００６０】
つまり本実施形態においては、システム制御部１１０とタイミング発生部１１１と撮像部１２０とで光学式手ぶれ補正手段の一例が構成され、後述する相関演算部１４３で動き検出手段の一例が構成される。また、手ぶれ補正部１４０で、電子的な手ぶれ補正手段に該当する本発明にいう重ね合せ手段の一例が構成される。
【００６１】
ここで図２を離れて図３を参照して本発明にいう重ね合せ手段となる手ぶれ補正部１４０の内部構成を説明しておく。
【００６２】
図３は、手ぶれ補正部１４０の内部構成を示す図である。
【００６３】
図３に示す手ぶれ補正部１４０には、フレームメモリ１４１，フレームメモリ部１４２と、相関演算部１４３と、アドレスシフト部１４４と、合成部１４５と、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が３つ備えられている。この例ではフレームメモリ１４１、フレームメモリ部１４２に、１フレーム分のＲ、Ｇ、Ｂの各色信号を格納することができるサイズを持ち、繰り返し読み出すことが自在な非破壊タイプのメモリが用いられている。
【００６４】
図３を参照して手ぶれ補正部１４０の構成および動作を入力側から順に説明していく。
【００６５】
スルー画が表示されている最中にレリーズボタン１０２が操作されると、システム制御部１１０が、ＡＦ処理により得た被写体距離が所定の近距離であることを検出したときには、ＡＥ処理により得たシャッタ速度に基づいて撮影枚数をタイミング発生部１１１に指示して撮影枚数分のタイミング信号を連続的に供給させることにより撮像部１２０に高速連写を開始させる。そして撮像部１２０から前処理部１３０に次々と連写画像を出力させ、前処理部１３０で各回の連写画像ごとにデジタル信号への変換処理等が行なわれると手ぶれ補正部１４０に次々と連写画像を供給させる。
【００６６】
一方、手ぶれ補正部１４０（図３参照）では、次々に供給されてくる連写画像を使って電子的にぶれ補正が行なわれる。まず、１回のレリーズボタン１０２の操作で行なわれる複数回の連写のうちの１回目と２回目の連写が実施されると、相関演算部１４３に１回目の連写画像と２回目の連写画像が入力される。
【００６７】
このときには、スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２が双方共にａ側に切り替えられていて、それらのスイッチＳＷ１，ＳＷ２を経由してフレームメモリ１４１内に記憶されていた１回目の連写画像が相関演算部１４３とともに、フレームメモリ部１４２にも供給され記憶される。
【００６８】
１回目の連写画像と２回目の連写画像との双方が供給された相関演算部１４３では、それら２つの画像を用いて手ぶれを表わす動きベクトルが検出される。この相関演算部１４３で動きベクトルが検出されたら、今度はスイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２がシステム制御部１１０の制御の下に双方共にｂ側に切り替えられるとともに、その動き検出ベクトルを示す位置データ（例えば座標データｘ、ｙ）がアドレスシフト部１４４に供給される。このときにはフレームメモリ１４１の内容が１回目の連写画像から２回目の連写画像に書き換えられてそのフレームメモリ１４１内の２回目の連写画像がスイッチＳＷ１の接点ｂを経由してアドレスシフト部１４４に供給される。
【００６９】
フレームメモリ部１４２には、１回目の連写画像が記憶されている訳であるから、アドレスシフト部１４４でそのフレームメモリ部１４２内の１回目の連写画像の位置にあうように、２回目の連写画像の位置がオフセットされて１回目の連写画像をベースにして２回目の連写画像が加算されることによりぶれが補正され、フレームメモリ部１４２にぶれが補正された重ね合わせ画像が記憶される。
【００７０】
以降においては、このフレームメモリ部１４２にある１回目の連写画像の位置をベースにして３回目の連写画像、４回目の連写画像…が相関演算部１４３に供給されて、双方の画像から動きベクトルが検出され検出された動きベクトルに基づいてぶれ補正が行なわれて加算により得られた重ね合せ画像がフレームメモリ部１４２に次々に上書きされていく。
【００７１】
こうして１回の撮影操作を受けて複数枚の連写により得られた撮影画像どうしの加算が順次に行なわれていって所定枚数に達すると、システム制御部１１０からの切替信号によってスイッチＳＷ３が断から接に切り替えられる。
【００７２】
そうしたら、そのフレームメモリ１４２ｂ内の重ね合わせ画像が信号処理部１６０の画像読出部１６１によって読み出される。図２に示す信号処理部１６０によって画像が読み出されたら信号処理部１６０内の色分離部１６２によって画像を構成する各色信号が選択的に振り分けられるとともに、ある画素の色信号がその画素の周囲の画素の色信号によって補間生成され、各色信号が画面ごとのプレーン信号にされて後段のＹＣ変換部１６３に供給される。
【００７３】
ＹＣ変換部１６３では、変換行列によりＹＣＣ信号が生成され、ＹＣＣ信号がさらに画像圧縮部１６４に供給され画像圧縮部１６４でＹＣＣ信号が圧縮され圧縮されたＹＣＣ信号と圧縮情報とからなる画像ファイルが記録再生部１８０によって記録媒体１８１に記録される。
【００７４】
こうして被写体距離が所定の近距離であってしかもシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも遅い場合には、電子的に手ぶれが補正されて近距離撮影においては強く現われる平行ぶれが精度良く補正される。
【００７５】
また、被写体距離が所定の近距離よりを超えた被写体距離であった場合、またシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも速いシャッタ速度であった場合には、相関演算部１４３で検出された動きベクトルに基づいて撮像部１２０内の撮像素子が動かされて光学的に手ぶれが補正される。なお、被写体距離が所定の近距離よりを超えた被写体距離であった場合、またシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも速いシャッタ速度であった場合に、相関演算部１４３で動きベクトルを検出するにあたっては、図２中の撮像部１２０中に動きベクトル検出用の撮像素子がもう一つ設けられていて、その撮像素子から連写画像が供給されるとする。
【００７６】
上記構成にすると、ジャイロセンサと加速度センサとの双方を使わなくて済むので、本発明にいう光学式手ぶれ補正手段と、前述の電子式手ぶれ補正手段に相当する本発明にいう重ね合せ手段が搭載される撮影装置の低廉化を図ることができる。また、被写体距離とシャッタ速度との双方に応じて光学式手ぶれ補正手段と電子的手ぶれ補正手段である重ね合せ手段とが適応的に使い分けられてぶれが精度良く補正される。
【００７７】
ここでシステム制御部１１０と信号処理部が実行する上記手ぶれ補正処理の手順を図４のフローを参照して分かり易く説明する。
【００７８】
図４は、システム制御部１１０と信号処理部１６０が実行する撮影処理の処理手順を示すフローチャートである。操作部１０１のモードレバー１０１ｅが撮影モード側に切り替えられレリーズボタン１０２が半押しされたときにシステム制御部１１０と信号処理部とが連携して図４のフローの処理を実行する。
【００７９】
システム制御部１１０は、ステップＳ４０１でＡＥ処理を実行して絞り径とシャッタ速度を算出してタイミング発生部にその絞り径とシャッタ速度とを指示してシャッタを駆動させる準備を整える。次のステップＳ４０２でＡＦ処理を実行してタイミング発生部１１１にフォーカスレンズの合焦位置を指示してフォーカスレンズを合焦位置に駆動させる。
【００８０】
ここでレリーズボタン１０２が全押しされるとシステム制御部１１０は、ステップＳ４０３でシャッタ速度が手ぶれ限界速度である１／６０よりも遅いかどうかを判定する。このステップＳ４０３でシャッタ速度が１／６０よりも速いと判定したときにはＮｏ側へ進んでステップＳ４０７にジャンプする。ステップＳ４０７で、システム制御部１１０は、相関演算部１４３で求められた動きベクトルに基づいて撮像部１２０内の撮像素子を動かして手ぶれを補正する。システム制御部１１０はシャッタを閉じた後、ステップＳ４０８でタイミング発生部１１１に指示して撮像部から前処理部に画像信号を出力させることにより画像の読出しを行なって、ステップＳ４０９で前処理部１３０内のＡ／Ｄ１３２にデジタル信号への変換を行わせて前処理部１３０内のフレームメモリ（不図示）に画像信号を一旦記憶させる。ステップＳ４１０で信号処理部１６０がそのフレームメモリ内の画像信号を読み出してＹＣ変換や圧縮処理等の画像処理を行なった後、ステップＳ４１１でシステム制御部１１０が記録再生部１８０に指示して画像信号の記録媒体１８１への記録を行なわせてこのフローの処理を終了する。
【００８１】
また、ステップＳ４０３でシャッタ速度が１／６０よりも遅いと判定したときにはＹｅｓ側へ進んでステップＳ４０４でステップＳ４０２のＡＦ処理で得た被写体距離が１ｍ以下であるか、１ｍを超えるかを判定する。
【００８２】
このステップＳ４０４で１ｍを超えると判定したときには次のステップＳ４０５へ進んでステップＳ４０５でシャッタ速度をタイミング発生部１１１に設定して、タイミング発生部１１１から撮像部１２０に電子シャッタを設定させることにより露光を開始させる。次のステップＳ４０６で適正露出になるようにＣＤＳ１３１内の増幅回路のゲインを設定し、次のステップＳ４０７で動きベクトルに基づいてタイミング発生部１１１に指示して撮像部１２０内の撮像素子を駆動させ手ぶれに応じて撮像素子を動かして手ぶれを光学的に補正しながら撮影を実施する。露光が終了したらステップＳ４０８でシステム制御部１１０がタイミング発生部１１１に指示してタイミング発生部１１１から撮像部１２０に読出信号を供給させて画像信号を出力させることにより前処理部１３０に画像信号を読み出す。ステップＳ４０９でＡ／Ｄ１３３にアナログ信号からデジタル信号への変換を行わせてデジタル信号の画像信号をフレームメモリに一旦記憶する。ステップＳ４１０で信号処理部１６０は、そのフレームメモリ内の画像信号を読み出して信号処理を行なう。ステップＳ４１１でシステム制御部１１０がこの信号処理部１６０の信号処理の終了を受けて記録再生部１８０に指示して記録媒体１８１に画像信号を記録させてこのフローの処理を終了する。
【００８３】
一方、ステップＳ４０４で、被写体距離が１ｍ以下であると判定したときには、ステップＳ４１２へ進んで、ステップＳ４０１のＡＥ処理で得た絞り径とシャッタ速度とからなる露出に基づいて連写枚数を算出してタイミング発生部１１１に連写枚数を指示する。ステップＳ４１３で、シャッタ速度１／ｆで計算した撮影枚数で連写を実施する。次のステップＳ４１４で連写画像を次々に前処理部１３０に出力させることにより画像信号の読出しを行なわせて、ステップＳ４１５で前処理部１３０で前処理した画像信号をデジタル信号の画像信号に変換して手ぶれ補正部１４０へと出力させる。ステップＳ４１６で手ぶれ補正部１４０に動きベクトルに基づいて電子的に手ぶれを補正させて、画像信号を内部のフレームメモリ部１４２に記憶させる。手ぶれの補正が行なわれたことがシステム制御部内のフラグの書き変わり等により示されたときにそのフラグの書き変わりを信号処理部が検知したときにステップＳ４１０で信号処理部１６０は、フレームメモリ部１４２内の画像信号を読み出して画像圧縮までの信号処理を実行する。その後、ステップＳ４１１でシステム制御部１１０が信号処理部の処理が終了したことを示すフラグの書き換わり等を検知したときにステップＳ４１１へ進んでシステム制御部１１０が記録再生部１８０に画像信号の記録媒体への記録を行なわせてこのフローの処理を終了する。
【００８４】
以上の処理をシステム制御部１１０と信号処理部１６０とが連携して実行すると、被写体距離が所定の近距離であってしかもシャッタ速度が１／６０よりも遅い場合には電子的に手ぶれの補正が行なわれて平行ぶれの影響が強く現われる手ぶれが精度良く補正される。また、シャッタ速度が手ぶれの影響が現われる限界値となる１／６０より速い場合には、手ぶれの補正を光学式手ぶれ補正手段で行なうことができるようにしておいてそのまま撮影が行なわれる。
【００８５】
以上、説明したように、手ぶれが精度良く補正される低廉な撮影装置が実現する。
【００８６】
次に第２実施形態を説明する。
【００８７】
上記第１の実施形態では、撮像部１２０内の撮像素子を手ぶれに応じて動かすときに本発明にいう動き検出手段の一例を構成する相関演算部で検出された動きベクトルに基づいて撮像素子を動かす構成例を示したが、ジャイロセンサ１１０１を設けてそのジャイロセンサ１１０１で角速度を検出して検出した角速度に応じて撮像素子を動かす構成にするとより光学式の手ぶれの補正精度が向上する。
【００８８】
図５は、図２の構成にジャイロセンサ１１０１を追加した構成を示す図であり、図６は、図５のシステム制御部１１０が実施する撮影処理の手順を示すフローチャートである。
【００８９】
図５の構成は、ジャイロセンサ１１０１が追加されている以外は図２と同様と同じである。なお図５には図２に示されているフラッシュの図示が省略されているがフラッシュ１９０は備えられている。また図６の処理手順は、図４のステップＳ４０７の処理がステップＳ４０７Ａに変更されている以外は、図４と同じ処理手順である。
【００９０】
図２〜図４では、被写体距離が所定の近距離よりを超えた被写体距離であってシャッタ速度が１／６０よりも遅い場合に、手ぶれ補正部１４０内の相関演算部１４３で検出された動きベクトルに基づいて撮像部１２０内の撮像素子が動かされて光学的に手ぶれが補正される例が掲げられていたが、図５、図６の構成では、被写体距離が所定の近距離よりを超えた被写体距離であるか、又はシャッタ速度が１／６０よりも速い場合にジャイロセンサ１１０１で検出された角速度に基づいて撮像部１２０内の撮像素子を動かして光学的に手ぶれが補正される例が掲げられている。
【００９１】
この様な構成にすると、ジャイロセンサ１１０１を追加した分、部品点数が増えてやや高価にはなるが、加速度センサを追加するよりは遥かに廉価で済み、また被写体距離が所定の近距離よりを超えた被写体距離であった場合の手ぶれの補正精度が、動きベクトルに基づいて補正を行なうよりも遥かに向上する。この様な構成にしても良い。
【００９２】
また、ジャイロセンサ１１０１を設けた場合には、本発明にいう動きベクトル検出手段の一例を構成する相関演算部を省略して画像の重ね合わせをそのジャイロセンサ１１０１で検出された角速度に基づいて行なう構成にすることが可能である。
【００９３】
図３の相関演算部を省略して図５に示すジャイロセンサ１１０１で検出された角速度に基づいて手ぶれ補正部１４０で画像の重ね合わせを行なう構成にした場合の第３実施形態を図７を参照して説明する。
【００９４】
図７は、図５のシステム制御部１１０が実施する撮影処理の手順を示すフローチャートである。
【００９５】
図７の処理手順は、図６のステップＳ４１６の処理がステップＳ４１６Ａに変更されている以外は、図４と同じ処理手順である。
【００９６】
この様な構成にすると相関演算部１４３を省略することができ、ジャイロセンサを用いて高精度に手ぶれ補正と画像の重ね合せとの双方を行なうことができる。
【００９７】
次に第４、第５、第６実施形態を説明する。
【００９８】
図１に示すデジタルカメラには、十字キー１０１ｂが備えられており、その十字キー１０１ｂはズームスイッチとしても動作する。スルー画表示中に十字キー１０１ｂが操作されるとその十字キー１０１ｂがズームスイッチとして動作してスルー画の撮影倍率が変わる。この撮影倍率が大きくなったときに撮影が行なわれると手ぶれの影響がより強く現われる。そこで第４〜第６実施形態ではシャッタ速度に加えて撮影倍率に応じて光学式手ぶれ補正手段と電子式手ぶれ補正手段とを使い分ける構成にしている。
【００９９】
図８は、図２のシステム制御部１１０が実行する第４実施形態の撮影処理の処理手順を示すフローチャートである。また図９は、図５のシステム制御部１１０が実行する第５実施形態の撮影処理の処理手順を示すフローチャートである。さらに図１０は、図５のシステム制御部が実行する第６実施形態の撮影処理の処理手順を示すフローチャートである。
【０１００】
図８の第４実施形態では、図４のステップＳ４０３の処理が、ステップＳ４０３Ａの処理に変更され、図９の第５実施形態では、図６のステップＳ４０３の処理がステップＳ４０３Ａの処理に変更され、図１０の第６実施形態では、図６のステップＳ４１６の処理がステップＳ４１６Ａに変更されている。
【０１０１】
ステップＳ４０３Ａの処理では、シャッタ速度が１／ｆ（焦点距離）より遅いかどうかを判定するときに、結像面に３５ｍｍフィルムが置かれた時の焦点距離をｆとしてシャッタ速度が１／ｆよりも遅いかどうかを判定する。このように構成すると、どのようなサイズの撮像素子が結像面に置かれていたとしてもその結像面に３５ｍｍフィルムが置かれているとしてシャッタ速度が１／ｆより遅いかどうかを判定することになるので撮影倍率の判定をより正確に行なうことができる。
【０１０２】
なお第４実施形態は、第１実施形態の変形例であってこの第４実施形態ではステップＳ４０７の処理で動きベクトルに基づいて被写体距離が所定の距離を超えるか、又は撮影倍率が小さい場合には光学式手ぶれ補正手段、つまり撮像素子が動かされることにより手ぶれが補正される。
【０１０３】
また第５実施形態は、第２実施形態の変形例であって、この第５実施形態では被写体距離が所定の距離を超えた距離である場合、又は撮影倍率が小さい場合には、ステップＳ４０７Ａでジャイロセンサで検出された角速度に基づいて手ぶれが補正される。
【０１０４】
図９の構成によると、ステップＳ４０３Ａでシャッタ速度が１／ｆ以下であるか、又はステップＳ４０４で被写体距離が所定の近距離を超えた被写体距離であった場合に、ステップＳ４０７Ａの処理でジャイロセンサ１１０１で検出された角速度に基づいて撮像部１２０内の撮像素子を動かして光学的に手ぶがを補正される。
【０１０５】
この第５実施形態の構成にすると、ジャイロセンサ１１０１を追加した分、部品点数が増えてやや高価にはなるが、加速度センサを追加するよりは遥かに廉価で済み、またシャッタ速度が１／ｆより速いか、又は被写体距離が所定の近距離（１ｍ）を超えた被写体距離であった場合の手ぶれの補正精度が、動きベクトルに基づく補正よりも遥かに向上する。
【０１０６】
また第６実施形態は、第３実施形態の変形例であって、この第６実施形態では、ステップＳ４１５Ａでジャイロセンサで検出された角速度に基づいて画像の重ね合せが精度良く行なわれる。
【０１０７】
第４〜第６実施形態の様な構成にすると、被写体距離が所定の近距離であって、かつ撮影倍率が所定の倍率よりも大きく、さらにシャッタ速度が１／６０よりも遅い場合には電子的に手ぶれの補正が行なわれて手ぶれが精度良く補正される。また、シャッタ速度が手ぶれの影響が現われる限界値となる１／６０より速い場合、又は撮影倍率が所定の倍率よりも小さい場合には、光学式手ぶれ補正手段で手ぶれの補正が行なわれながら撮影が行なわれる。
【０１０８】
以上、説明したように、手ぶれが精度良く補正される低廉な撮影装置が実現する。
【０１０９】
次に第７実施形態、第８実施形態、第９実施形態を説明する。
【０１１０】
前述した様に図１、図２に示すデジタルカメラでは図１のデジタルカメラが撮影モードにセットされると画素数を落としてスルー画用の撮影を開始し、撮影モード中にレリーズボタン１０２が全押しされるとスルー画用の撮影を中断して記録用の本画像の撮影を行なう。
【０１１１】
そこで、第７実施形態のデジタルカメラでは、撮影者が撮影をしようとしているときの撮影装置のぶれ状態をスルー画を使って手ぶれ補正手段１４０内の相関演算部１４３で検出して、システム制御部１１０がその検出結果を受け取ってぶれが大きくデジタルカメラの構え方に問題があると判定したときに電子的なぶれ補正を実行する構成にしてある。
【０１１２】
図１１は、第７実施形態を説明する図である。
【０１１３】
図１１の第７実施形態の処理は、図１の外形を持ち、図２、図３の内部構成を持つデジタルカメラのシステム制御部が実行する。
【０１１４】
図１１は、ステップＳ４０３の処理がステップＳ４０３Ｂに変更されている以外は、図４の処理と同じである。
【０１１５】
図１１の第７実施形態では、図２、図３に示す手ぶれ補正手段１４０内の相関演算部１４３で、撮影直前のスルー画に基づいて動きベクトルが検出され、その動きベクトルを受け取ってシステム制御部１１０がステップＳ４０３Ｂで撮影時のシャッタ速度あたりの動きベクトル量を算出してその動きベクトル量が２画素以上であってしかもステップＳ４０４で被写体距離が１ｍ以下であると判定したときには撮影者の構え方に問題があってしかも被写体距離が１ｍ以下であるので平行ぶれが発生し易いとしてステップＳ４１２からステップＳ４１６までで電子的手ぶれ補正機能を使って複数枚の画像の重ね合せを行なって手ぶれを補正する構成にしている。
【０１１６】
このような構成にしても、ジャイロセンサと加速度センサとの双方を使わなくて済むので、本発明にいう光学式手ぶれ補正手段と、前述の電子式手ぶれ補正手段に相当する本発明にいう重ね合せ手段が搭載される撮影装置の低廉化を図ることができる。また、被写体距離と撮影者の構え方（技量や撮影場面による）との双方に応じて光学式手ぶれ補正手段と電子的手ぶれ補正手段である重ね合せ手段とが適応的に使い分けられて手ぶれが精度良く補正される。
【０１１７】
図１２は、第８実施形態を説明する図である。
【０１１８】
図１２の第８実施形態の処理は、図１の外形を持ち、図５、図３の内部構成を持つデジタルカメラのシステム制御部が実行する。図１２は、図１１のステップＳ４０７の処理がステップＳ４０７Ａに変更されている以外は、図１１の処理と同じである。
【０１１９】
図１２の第８実施形態では、図１１のように相関演算部１４３で動きベクトルを検出する代わりに、ジャイロセンサ１１０１を設けてそのジャイロセンサ１１０１で角速度を検出する構成に変更している。
【０１２０】
この様な構成にすると、ジャイロセンサ１１０１を追加した分、部品点数が増えてやや高価にはなるが、加速度センサを追加するよりは遥かに廉価で済み、また被写体距離が所定の近距離よりを超えた被写体距離であった場合、又は動きベクトル量が小さい場合の手ぶれの補正精度が、動きベクトルに基づく場合うよりも遥かに向上する。この様な構成にしても良い。
【０１２１】
図１３は、第９実施形態を説明する図である。
【０１２２】
図１３の第９実施形態の処理は、図１の外形を持ち、図５、図３の内部構成を持つデジタルカメラのシステム制御部が実行する。図１１のステップＳ４１６の処理がステップＳ４１６Ａに変更されている以外は、図１１の処理と同じである。
【０１２３】
ジャイロセンサ１１０１で検出された角速度に基づいて手ぶれ補正と画像の重ね合せとの双方を行なう構成にしている。この様な構成にしても、第１〜第６までの実施形態と同等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の一実施形態であるデジタルカメラ１００の構成を示す図である。
【図２】図１のデジタルカメラ１００内部の電気系統の構成ブロック図である。
【図３】手ぶれ補正部１４０の内部構成を示す図である。
【図４】システム制御部１１０と信号処理部１６０が実行する撮影処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図２の構成にジャイロセンサ１１０１を追加した構成を示す図である。
【図６】図５のシステム制御部１１０が実施する撮影処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】図５のシステム制御部１１０が実施する別の撮影処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】図２のシステム制御部１１０が実行する第４実施形態の撮影処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図５のシステム制御部１１０が実行する第５実施形態の撮影処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】図５のシステム制御部１１０が実行する第６実施形態の撮影処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】第７実施形態を説明する図である。
【図１２】第８実施形態を説明する図である。
【図１３】第９実施形態を説明する図である。
【図１４】平行ぶれと回転ぶれとを説明する図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１００  デジタルカメラ
１０１  操作子群
１０２  レリーズボタン
１０５  ファインダ
１１０    システム制御部
１１１    タイミング発生部
１２０    撮像部
１３０    前処理部
１４０    手ぶれ補正部
１４１    フレームメモリ
１４２    フレームメモリ部
１４３    相関演算部
１４４    アドレスシフト部
１４５    合成部
１５０    ＬＣＤ
１６０    信号処理部
１７０    レンズ鏡胴
１７０１    レンズ光学系
１７０２    絞り調節機構
１８０    記録再生部
１８１    記録媒体
【図１】
2009171324.tif 000003
【図２】
2009171324.tif 000004
【図３】
2009171324.tif 000005
【図４】
2009171324.tif 000006
【図５】
2009171324.tif 000007
【図６】
2009171324.tif 000008
【図７】
2009171324.tif 000009
【図８】
2009171324.tif 000010
【図９】
2009171324.tif 000011
【図１０】
2009171324.tif 000012
【図１１】
2009171324.tif 000013
【図１２】
2009171324.tif 000014
【図１３】
2009171324.tif 000015
【図１４】
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