JP2008199275A - 手ぶれ補正装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】微小な手ぶれ補正を適正に行う。
【解決手段】撮像装置１００であって、シャッターボタン３ａにより指示された撮像部１による被写体の撮像の際の手ぶれ量を検出する移動量検出部５と、検出された手ぶれ量に応じて手ぶれ補正量を決定する処理と、決定された前記手ぶれ補正量に基づいて、撮像素子１ｂを撮像レンズ群１ａに対して光軸方向に略直交する方向に移動させて手ぶれを補正する処理と、手ぶれ発生前後の２つの画像データの差分に係る画像差分データを取得して、当該画像差分データに基づいて手ぶれ補正量を修正する処理とを行う手ぶれ補正制御部１１とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、被写体の撮像の際の手ぶれを補正する手ぶれ補正装置及びプログラムに関する。

近年、デジタルスチルカメラ等の撮像装置には、被写体の撮像の際の手ぶれを補正する処理を行う手ぶれ補正機構が搭載されている（例えば、特許文献１参照）。
この手ぶれ補正機構にあっては、角速度センサ等によりユーザの手ぶれを常時監視して、その手ぶれ度合いに応じて撮像素子や撮像レンズを高速移動させるためのアクチュエータの駆動量を決定する。

ところで、手ぶれ度合いに応じた撮像素子や撮像レンズの高速移動の度合いは、所定の比例定数により規定されている。
この比例定数は、予め光学系の焦点距離などの各定数や手ぶれ検出部の設置位置等を考慮して所定の調整作業に従って調整されて、固定値として設定される。
特開２００２−１１６４７６号公報

しかしながら、上記特許文献１等のように、比例定数が固定値として設定されていると、経年劣化などにより手ぶれ補正機構の特性が変化した場合には、手ぶれ度合いと比例定数値とがずれてしまい、微小な手ぶれ補正ができなくなるといった問題がある。

そこで、本発明の課題は、微小な手ぶれ補正を適正に行うことができる手ぶれ補正装置及びプログラムを提供することである。

請求項１に記載の発明の手ぶれ補正装置は、
撮像レンズと、前記撮像レンズにより結像された被写体の光学像を光電変換して画像情報を出力する撮像素子とを有する撮像手段と、
前記撮像手段による被写体の撮像を指示する操作手段と、
前記操作手段により指示された前記撮像手段による被写体の撮像の際の手ぶれ量を検出する手ぶれ量検出手段と、
前記手ぶれ量検出手段により検出された前記手ぶれ量に応じて手ぶれ補正量を決定する手ぶれ補正量決定手段と、
前記手ぶれ補正量決定手段により決定された前記手ぶれ補正量に基づいて、前記撮像レンズ及び前記撮像素子のうちの何れか一方を他方に対して光軸方向に略直交する方向に移動させて手ぶれを補正する手ぶれ補正手段と、
前記撮像手段による被写体の撮像時及び撮像後に前記撮像素子から出力された２つの画像情報の差分に係る画像差分情報を取得する画像差分情報取得手段と、
前記画像差分情報取得手段により取得された前記画像差分情報に基づいて、前記手ぶれ補正量決定手段により決定された前記手ぶれ補正量を修正する手ぶれ補正量修正手段と、
を備えることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、
撮像レンズと、前記撮像レンズにより結像された被写体の光学像を光電変換して画像情報を出力する撮像素子とを有する撮像手段と、
前記撮像手段による被写体の撮像の際の手ぶれ量を検出する手ぶれ量検出手段と、
前記手ぶれ量検出手段により検出された前記手ぶれ量に応じて手ぶれ補正量を決定する手ぶれ補正量決定手段と、
前記手ぶれ補正量決定手段により決定された前記手ぶれ補正量に基づいて、前記撮像レンズ及び前記撮像素子のうちの何れか一方を他方に対して光軸方向に略直交する方向に移動させて手ぶれを補正する手ぶれ補正手段と、
前記手ぶれ量検出手段による前記手ぶれ量の検出回数を取得する検出回数取得手段と、
前記検出回数取得手段により取得された前記検出回数に基づいて、前記手ぶれ量検出手段により検出された前記手ぶれ量を調整する手ぶれ量調整手段と、
を備えることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の手ぶれ補正装置において、
前記手ぶれ量調整手段は、前記手ぶれ量検出手段により検出された複数の前記手ぶれ量の積算値を前記検出回数取得手段により取得された前記検出回数により除算して手ぶれ量の平均値を算出することを特徴としている。

請求項４に記載の発明のプログラムは、
撮像レンズと、前記撮像レンズにより結像された被写体の光学像を光電変換して画像情報を出力する撮像素子とを有する撮像手段と、前記撮像手段による被写体の撮像を指示する操作手段とを備える手ぶれ補正装置に、
前記操作手段により指示された前記撮像手段による被写体の撮像の際の手ぶれ量を検出する機能と、
検出された前記手ぶれ量に応じて手ぶれ補正量を決定する機能と、
決定された前記手ぶれ補正量に基づいて、前記撮像レンズ及び前記撮像素子のうちの何れか一方を他方に対して光軸方向に略直交する方向に移動させて手ぶれを補正する機能と、
前記撮像手段による被写体の撮像時及び撮像後に前記撮像素子から出力された２つの画像情報の差分に係る画像差分情報を取得する機能と、
取得された前記画像差分情報に基づいて、決定された前記手ぶれ補正量を修正する機能と、
を実現することを特徴としている。

請求項５に記載の発明のプログラムは、
撮像レンズと、前記撮像レンズにより結像された被写体の光学像を光電変換して画像情報を出力する撮像素子とを有する撮像手段を備える手ぶれ補正装置に、
前記撮像手段による被写体の撮像の際の手ぶれ量を検出する機能と、
前記手ぶれ量の検出回数を取得する機能と、
取得された前記検出回数に基づいて、検出された前記手ぶれ量を調整する機能と、
調整された前記手ぶれ量に応じて手ぶれ補正量を決定する機能と、
決定された前記手ぶれ補正量に基づいて、前記撮像レンズ及び前記撮像素子のうちの何れか一方を他方に対して光軸方向に略直交する方向に移動させて手ぶれを補正する機能と、
を実現することを特徴としている。

本発明によれば、微小な手ぶれ補正を適正に行うことができる。

以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。

［実施形態１］
図１は、本発明を適用した実施形態１の撮像装置１００の概略構成を示すブロック図である。
実施形態１の撮像装置（手ぶれ補正装置）１００は、例えば、被写体の撮像の際の手ぶれを補正する手ぶれ補正量を画像差分データに基づいて補正するものである。
具体的には、撮像装置１００は、例えば、図１に示すように、撮像部１と、表示部２、操作部３と、記録媒体４と、移動量検出部５と、アクチュエータドライバ６と、アクチュエータ７と、位置検出部８と、電源部９と、メモリ１０と、手ぶれ補正制御部１１と、主制御部１２等を備えて構成されている。

撮像部１は、撮像レンズ群１ａと、撮像素子１ｂ等を備えている。
撮像レンズ群１ａは、フォーカス機能及びズーム機能を有し、複数の撮像レンズ群１ａから構成されている。
撮像素子１ｂは、撮像レンズ群１ａにより結像された被写体像を二次元の画像信号に変換するＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-oxide Semiconductor）等から構成されている。
なお、撮像素子１ｂから出力される画像信号は、図示しない画像信号処理部により所定の画像処理が施された後、主制御部１２に対して出力される。

表示部２は、撮像部１により撮像された画像を表示するものである。即ち、表示部２は、主制御部１２から適宜出力される画像データに基づいて所定の画像を表示する。

操作部３は、当該撮像装置１００の所定操作を行うためのものであり、例えば、シャッターボタン３ａ等を備えている。

シャッターボタン３ａは、操作手段として、撮像部１による被写体の撮像を指示するものである。具体的には、シャッターボタン３ａは、例えば、半押し操作と全押し操作との２段階の押圧操作が可能に構成され、半押し操作された段階で主制御部１２の制御下でＡＦ等が制御され、全押し操作された段階で撮像部１による本画像（記録画像）の撮像が指示される。
なお、シャッターボタン３ａの所定操作に基づいて出力される操作信号は、図示しない入力回路を介して主制御部１２に入力される。

記録媒体４は、例えば、カード型の不揮発性メモリ（フラッシュメモリ）やハードディスク等により構成され、撮像部１により撮像された本画像の画像データを複数記憶する。

移動量検出部５は、例えば、角速度センサ等により構成され、手ぶれ量検出手段として、撮像部１による被写体の撮像の際の手ぶれ量（手ぶれの移動量）を検出する。そして、移動量検出部５は、検出した手ぶれの移動量を電圧値の可変データとして、手ぶれ補正制御部１１に出力する。

アクチュエータドライバ６は、アクチュエータ７を駆動させるものであり、手ぶれ補正制御部１１から出力された制御信号に従ってアクチュエータ７を駆動させる。

アクチュエータ７は、撮像素子１ｂをＸＹ方向に駆動させるものである。
また、アクチュエータ７は、例えば、図２に示すように、ステージ１３、固定用バネ１４、保持用バネ１５、Ｘ軸ガイドシャフト１６、Ｙ軸ガイドシャフト１７等とともに撮像素子駆動機構５０を構成している。

ステージ１３は、撮像素子１ｂを搭載するものである。

固定用バネ１４は、その弾性力でステージ１３を所定位置に固定するものである。また、固定用バネ１４は、例えば、ステージ１３の右側及び下側に設けられ、右側の固定用バネ１４は、Ｙ軸方向に並んで２つ設けられて右側のＹ軸ガイドシャフト１７を所定方向（例えば、図２中、奥側）に付勢し、また、下側の固定用バネ１４は、Ｘ軸方向に並んで２つ設けられてＸ軸ガイドシャフト１６を所定方向（例えば、図２中、奥側）に付勢する。

保持用バネ１５は、その復元力でステージ１３を略中央位置に保持するものである。また、保持用バネ１５は、例えば、ステージ１３の左側のＹ軸ガイドシャフト１７及びＸ軸ガイドシャフト１６の各々に２つずつ取り付けられて全部で４つ設けられている。

Ｘ軸ガイドシャフト１６は、ステージ１３を支持してＸ軸方向（例えば、水平方向）への移動を案内するものであり、ステージ１３の下側に設けられている。

Ｙ軸ガイドシャフト１７は、ステージ１３を支持してＹ軸方向（例えば、垂直方向）への移動を案内するものであり、ステージ１３の左右に２つ設けられている。

アクチュエータ７は、例えば、マグネットやコイル（図示略）等から構成され、Ｘ軸アクチュエータ７ｘ及びＹ軸アクチュエータ７ｙを備えている。
Ｘ軸アクチュエータ７ｘは、アクチュエータドライバ６から印加される所定量の電圧に応じてステージ１３を、Ｙ軸ガイドシャフト１７、右側のＹ軸ガイドシャフト１７を付勢する固定用バネ１４並びに左側のＹ軸ガイドシャフト１７に取り付けられた２つの保持用バネ１５とともにＸ軸方向に移動させる。
Ｙ軸アクチュエータ７ｙは、アクチュエータドライバ６から印加される所定量の電圧に応じてステージ１３をＹ軸方向に移動させる。
これにより、アクチュエータ７は、撮像素子（一方）１ｂを当該撮像装置１００の所定位置に取り付けられた撮像レンズ群（他方）１ａに対して光軸方向に略直交するＸＹ方向に移動させる。

位置検出部８は、例えば、ホールセンサ等により構成され、アクチュエータ７の駆動による移動する撮像素子１ｂのＸ軸方向及びＹ軸方向の各位置を検出する。

電源部９は、当該撮像装置１００を構成する各部に電源を供給するものである。

手ぶれ補正制御部１１は、図示しないＣＰＵ等を備えて構成され、メモリ１０に記憶された各種処理プログラムに従って手ぶれ補正処理の実行を制御する。

主制御部１２は、図示しないＣＰＵ等を備えて構成され、メモリ１０に記憶された各種処理プログラムに従って当該撮像装置１００の各部の動作を制御するものである。

メモリ１０は、例えば、作業用メモリやプログラムメモリ等を備えて構成されている。
作業用メモリは、主制御部１２や手ぶれ補正制御部１１のＣＰＵによって処理されるデータ等を一時記憶する。
プログラムメモリは、主制御部１２や手ぶれ補正制御部１１の動作に必要な各種プログラムやデータを記憶するものであり、具体的には、手ぶれ補正量決定プログラム１０ａ、手ぶれ補正プログラム１０ｂ、画像差分情報取得プログラム１０ｃ、手ぶれ補正量修正プログラム１０ｄ等を記憶している。

手ぶれ補正量決定プログラム１０ａは、手ぶれ補正制御部１１を手ぶれ補正量決定手段として機能させるものである。即ち、手ぶれ補正量決定プログラム１０ａは、移動量検出部５により検出された手ぶれ量に応じて手ぶれ補正量を決定する手ぶれ補正量決定処理に係る機能を手ぶれ補正制御部１１のＣＰＵに実現させるためのプログラムである。
具体的には、移動量検出部５から出力された電圧値の可変データが手ぶれ補正制御部１１のＣＰＵに入力されると、当該ＣＰＵは手ぶれ補正量決定プログラム１０ａを実行して、手ぶれ量を１０２４階調の補正値として算出した後、算出した補正値からアクチュエータ７の駆動に必要な電流値と通電時間を算出（決定）して取得する。

手ぶれ補正プログラム１０ｂは、手ぶれ補正量決定処理にて決定された手ぶれ補正量（電流値と通電時間）に基づいて、撮像素子１ｂを撮像レンズ群１ａに対してＸＹ方向（光軸方向に略直交する方向）に移動させて手ぶれを補正する処理に係る機能をＣＰＵに実現させるためのプログラムである。
即ち、手ぶれ補正制御部１１のＣＰＵは、手ぶれ補正プログラム１０ｂを実行して、手ぶれ補正量決定処理にて算出されたアクチュエータ７の駆動に必要な電流値と通電時間に基づいてアクチュエータドライバ６に対する制御信号を決定して、アクチュエータドライバ６に出力する。アクチュエータドライバ６は、ＣＰＵから出力され入力された制御信号に応じてアクチュエータ７の駆動を制御して、位置検出部８により撮像素子１ｂの位置を検出しながら当該撮像素子１ｂを搭載するステージ１３をＸＹ方向に移動させる（図３参照）。
ここで、手ぶれ補正制御部１１及び撮像素子駆動機構５０は、手ぶれ補正手段を構成している。

画像差分情報取得プログラム１０ｃは、主制御部１２のＣＰＵを画像差分情報取得手段として機能させるものである。即ち、画像差分情報取得プログラム１０ｃは、撮像部１による被写体の撮像時及び撮像後に撮像素子１ｂから出力された２つの画像データの差分に係る画像差分データを取得する画像差分情報取得処理に係る機能をＣＰＵに実現させるためのプログラムである。
具体的には、シャッターボタン３ａのユーザによる全押し操作に基づいて、主制御部１２のＣＰＵは画像差分情報取得プログラム１０ｃを実行して、全押し操作時に撮像素子１ｂから出力された画像データと全押し操作解除直前に撮像素子１ｂから出力された画像データを、手ぶれ発生前後に撮像された被写体に係る画像データとして、手ぶれ発生前の画像データに係る撮影可能画素領域Ｒのうち、「有効画素領域Ｒｂ」内の画像と手ぶれ発生後の画像データに係る「有効画素領域Ｒａ」内の画像とを比較して、ＸＹ方向それぞれに手ぶれ量（距離）を算出する。これにより、例えば、図４に示すように、差分データＸ及び差分データＹが算出される。

手ぶれ補正量修正プログラム１０ｄは、手ぶれ補正制御部１１のＣＰＵを手ぶれ補正量修正手段として機能させるものである。即ち、手ぶれ補正量修正プログラム１０ｄは、画像差分情報取得処理にて算出された差分データＸ及び差分データＹ（画像差分データ）に基づいて、手ぶれ補正量決定処理にて決定された手ぶれ補正量を修正する手ぶれ補正量修正処理に係る機能をＣＰＵに実現させるためのプログラムである。
ここで、手ぶれ補正量修正処理にあっては、例えば、ＰＩＤ制御方式が適用されている。即ち、ＣＰＵによる手ぶれ補正量修正プログラム１０ｄの実行に基づいて、メモリ１０の補正量修正テーブルＴを参照して、画像差分情報取得処理にて算出された差分データＸ及び差分データＹと各々対応するＰＩＤ制御ゲインの「比例ゲインＫｐ」、「積分ゲインＴｉ」及び「微分ゲインＴｄ」の各設定値を取得する。例えば、Ｘ軸方向の差分データＸが１１［μｍ］の手ぶれ量であった場合、「比例ゲインＫｐ」：１．７、「積分ゲインＴｉ」：１．２、「微分ゲインＴｄ」：保持（設定値を継続する）となる。
そして、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の各々について、「比例ゲインＫｐ」、「積分ゲインＴｉ」及び「微分ゲインＴｄ」の各設定値から下記式（１）に従って操作量ｍを演算して、その値を補正値とする。

ここで、ｅは、現在の偏差を表している。

補正量修正テーブルＴは、例えば、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向の差分データＸ及びＹ軸方向の差分データＹ毎に設定されている。
Ｘ軸方向の差分データＸにあっては、例えば、図５（ａ）に示すように、差分データＸ［μｍ］が５よりも小さい値の場合、「比例ゲインＫｐ」：保持、「積分ゲインＴｉ」：保持、「微分ゲインＴｄ」：保持となり、５以上で１０よりも小さい値の場合、「比例ゲインＫｐ」：１．５、「積分ゲインＴｉ」：保持、「微分ゲインＴｄ」：保持となり、１０以上で１５よりも小さい値の場合、「比例ゲインＫｐ」：１．７、「積分ゲインＴｉ」：１．２、「微分ゲインＴｄ」：保持となり、１５以上で２０よりも小さい値の場合、「比例ゲインＫｐ」：２、「積分ゲインＴｉ」：１．８、「微分ゲインＴｄ」：保持となり、２０以上の値の場合、「比例ゲインＫｐ」、「積分ゲインＴｉ」、「微分ゲインＴｄ」はデフォルト値となる。
Ｙ軸方向の差分データＹにあっては、例えば、図５（ｂ）に示すように、差分データＹ［μｍ］が５よりも小さい値の場合、「比例ゲインＫｐ」：保持、「積分ゲインＴｉ」：保持、「微分ゲインＴｄ」：保持となり、５以上で１０よりも小さい値の場合、「比例ゲインＫｐ」：１．７、「積分ゲインＴｉ」：１．１、「微分ゲインＴｄ」：保持となり、１０以上で１５よりも小さい値の場合、「比例ゲインＫｐ」：１．９、「積分ゲインＴｉ」：１．４、「微分ゲインＴｄ」：保持となり、１５以上で２０よりも小さい値の場合、「比例ゲインＫｐ」：２．２、「積分ゲインＴｉ」：２、「微分ゲインＴｄ」：１．５となり、２０以上の値の場合、「比例ゲインＫｐ」、「積分ゲインＴｉ」、「微分ゲインＴｄ」はデフォルト値となる。

次に、手ぶれ補正処理について、図６〜図８を参照して詳細に説明する。
ここで、図６は、手ぶれ補正処理に係る動作の一例を示すシーケンスチャートである。また、図７は、手ぶれ補正処理におけるメイン補正処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。また、図８は、手ぶれ補正処理におけるゲイン設定処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。

図６に示すように、先ず、撮像装置１００のシャッターボタン３ａがユーザにより半押し操作（「ＯＮ操作」）されると（ステップＳ１）、主制御部１２のＣＰＵは、手ぶれ補正制御部１１に対して、手ぶれ補正開始コマンドを出力する（ステップＳ２）。

手ぶれ補正制御部１１にあっては、主制御部１２から出力された手ぶれ補正開始コマンドが入力されると、当該手ぶれ補正制御部１１のＣＰＵは、メイン補正処理（手ぶれ補正制御処理）を開始する（ステップＳ３）。

以下に、メイン補正処理について図７を参照して説明する。
メイン補正処理が開始され（ステップＳ３１）、移動量検出部５が、撮像部１による被写体の撮像の際の手ぶれ量を検出すると（ステップＳ３２）、手ぶれの移動量を電圧値の可変データとして手ぶれ補正制御部１１に出力する。

手ぶれ補正制御部１１にあっては、移動量検出部５から出力された電圧値の可変データが入力されると、ＣＰＵは、メモリ１０から手ぶれ補正量決定プログラム１０ａを読み出して実行して、手ぶれ量（電圧値の可変データ）を１０２４階調の補正値として算出した後（ステップＳ３３）、算出した補正値からアクチュエータ７の駆動に必要な電流値と通電時間を算出する手ぶれ補正量決定処理を実行する（ステップＳ３４）。
その後、ＣＰＵは、メモリ１０から手ぶれ補正プログラム１０ｂを読み出して実行して、手ぶれ補正量決定処理にて算出された電流値と通電時間に基づいてアクチュエータドライバ６に対する制御信号を決定して、アクチュエータドライバ６に出力する。アクチュエータドライバ６は、ＣＰＵから出力され入力された制御信号に応じてアクチュエータ７の駆動を制御して撮像素子１ｂを搭載するステージ１３をＸＹ方向に移動させる（ステップＳ３５）。

このとき、位置検出部８は、アクチュエータ７の駆動による移動する撮像素子１ｂのＸ軸方向及びＹ軸方向の各位置を検出する（ステップＳ３６）。
そして、ＣＰＵは、メモリ１０から読み出した所定の判定プログラム（図示略）の実行に基づいて、手ぶれ補正後の予想移動位置と撮像素子１ｂの移動した位置に係る位置差分データを算出して、撮像素子１ｂが予想移動位置に移動したか否かを判定する（ステップＳ３７）。ここで、撮像素子１ｂが予想移動位置に移動していないと判定されると（ステップＳ３７；ＮＯ）、ＣＰＵは、算出された位置差分データを手ぶれの補正値として設定して（ステップＳ３８）、ステップＳ３４に移行する。

一方、ステップＳ３７にて、撮像素子１ｂが予想移動位置に移動したと判定されると（ステップＳ３７；ＹＥＳ）、ＣＰＵは、主制御部１２から出力される手ぶれ補正終了コマンドが入力されるまで（ステップＳ３９；未入力）、ステップＳ３２に移行して、それ以降の処理の実行を制御する。

なお、ステップＳ３９にて、主制御部１２から出力された手ぶれ補正終了コマンドが入力されると（ステップＳ３９；入力）、ＣＰＵは、アクチュエータ７に対する通電を停止させるようにアクチュエータドライバ６に対する制御信号を決定して出力する（ステップＳ４０）。
これにより、メイン補正処理を終了する。

また、メイン補正処理の手ぶれ補正制御中に、シャッターボタン３ａがユーザにより全押し操作されると（ステップＳ４）、主制御部１２のＣＰＵは、撮像部１を制御して、１枚目の画像を撮影して、撮像素子１ｂから出力された画像データを本画像として記録媒体４に記録させる（ステップＳ５）。そして、ＣＰＵは、撮像部１を制御して、ユーザによるシャッターボタン３ａのＯＦＦ操作（全押し操作解除）直前の画像（２枚目）を取得する（ステップＳ６）。

次に、ユーザによるシャッターボタン３ａの操作が解除（ＯＦＦ操作）されると、主制御部１２のＣＰＵは、手ぶれ補正制御部１１に対して、手ぶれ補正終了コマンドを出力する（ステップＳ７）。
手ぶれ補正制御部１１にあっては、主制御部１２から出力された手ぶれ補正終了コマンドが入力されると（図７参照）、手ぶれ補正制御部１１のＣＰＵは、メイン補正処理を終了させる（ステップＳ８）。

その後、主制御部１２のＣＰＵは、メモリ１０から画像差分情報取得プログラム１０ｃを読み出して実行して、撮像部１による被写体の撮像時及び撮像後に撮像素子１ｂから出力された１枚目及び２枚目の画像に係る画像データを比較して、差分データＸ及び差分データＹ（画像差分データ）を算出した後、手ぶれ補正制御部１１に対して、画像差分データを含む画像差分データ通知コマンドを出力する（ステップＳ９）。

手ぶれ補正制御部１１にあっては、主制御部１２から出力された画像差分データ通知コマンドが入力されると、当該手ぶれ補正制御部１１のＣＰＵは、ゲイン設定処理を実行する（ステップＳ１０）。

以下に、ゲイン設定処理について図８を参照して説明する。
ゲイン設定処理にあっては、手ぶれ補正制御部１１のＣＰＵは、メモリ１０から手ぶれ補正量修正プログラム１０ｄを読み出して実行して、先ず、画像差分データ通知コマンドに含まれる画像差分データを取得する（ステップＳ１０１）。続けて、ＣＰＵは、画像差分データ（差分データＸ及び差分データＹ）を補正量修正テーブルＴのＰＩＤ制御ゲインの設定値と比較して（ステップＳ１０２）、差分データＸ及び差分データＹと各々対応する「比例ゲインＫｐ」、「積分ゲインＴｉ」及び「微分ゲインＴｄ」の各設定値を取得する（ステップＳ１０３）。その後、ＣＰＵは、取得した設定値をＰＩＤ制御演算式のゲイン値に設定する（ステップＳ１０４）。

次に、ＣＰＵは、メモリ１０から読み出した所定の判定プログラム（図示略）を実行して、画像差分データの値が所定の基準値を超えたか否かを判定する（ステップＳ１０５）。ここで、画像差分データの値が所定の基準を超えていないと判定されると（ステップＳ１０５；ＮＯ）、ＣＰＵは、主制御部１２に対して、正常終了通知コマンドを出力する（ステップＳ１０６）。一方、ステップＳ１０５にて、画像差分データの値が所定の基準を超えた、即ち、手ぶれ補正機構が故障して予想以上の画像差分データになったと判定されると（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、ＣＰＵは、主制御部１２に対して、故障中通知コマンドを送信する（ステップＳ１０７）。
これにより、ゲイン設定処理を終了する。

以上のようにして、手ぶれ補正前後に係る画像差分データに基づいてＰＩＤ制御演算式の「比例ゲインＫｐ」、「積分ゲインＴｉ」及び「微分ゲインＴｄ」を設定して、その後の撮像に活用することができる。

従って、実施形態１の撮像装置１００によれば、手ぶれ発生前後の２つの画像データの差分に係る画像差分データに基づいて、移動量検出部５による手ぶれ量の検出結果に従って決定された手ぶれ補正量を修正することができる。つまり、画像差分データを手ぶれ補正処理にフィードバックして手ぶれ補正量を修正することができ、微小な手ぶれ補正を適正に行うことができる。

なお、上記実施形態１では、ゲイン設定処理にて設定されたＰＩＤ制御ゲインを次の本画像の撮像処理における手ぶれ補正処理に適用するようにしたが、これに限られるものではなく、当該ＰＩＤ制御ゲインの設定に用いられた撮像中の本画像に反映させるようにしても良い。

［実施形態２］
図９は、実施形態２の撮像装置２００の概略構成を示すブロック図である。また、図１０は、撮像装置２００によるゲイン調整処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
実施形態２の撮像装置２００は、ＰＩＤ制御ゲインを移動量検出部５による手ぶれ量の検出回数に応じて調整するゲイン調整処理を行うものである。
なお、実施形態２の撮像装置２００、ゲイン調整処理を行う以外の点では、実施形態１におけるものと略同様であり、その詳細な説明については省略するものとする。

即ち、撮像装置２００は、例えば、図９に示すように、カウンタ１８を備え、このカウンタ１８は、検出回数取得手段として、移動量検出部５による手ぶれ量の検出回数を計数するものである。また、カウンタ１８は、計数された検出回数を手ぶれ補正制御部１１に対して出力する。

また、撮像装置２００のメモリ２１０には、手ぶれ量調整プログラム１０ｅが記録されている。
手ぶれ量調整プログラム１０ｅは、手ぶれ補正制御部１１のＣＰＵを手ぶれ量調整手段として機能させるものである。即ち、手ぶれ量調整プログラム１０ｅは、カウンタ１８により取得された手ぶれ量の検出回数に基づいて、移動量検出部５により検出された手ぶれ量を調整する手ぶれ量調整処理に係る機能をＣＰＵに実現させるためのプログラムである。
具体的には、ＣＰＵによる手ぶれ量調整プログラム１０ｅの実行に基づいて、移動量検出部５により検出された複数の電圧値の可変データの積算値をカウンタ１８により取得された検出回数により除算して手ぶれ量の平均値を算出する。

なお、移動量検出部５により検出された複数の電圧値の可変データの積算値は、例えば、メモリ２１０の所定領域に記録される。

次に、ゲイン調整処理について図１０を参照して説明する。
手ぶれ補正処理のメイン補正処理（図７参照）のステップＳ３２にて、移動量検出部５により手ぶれ量が検出されて、移動量検出部５から出力された電圧値の可変データが手ぶれ補正制御部１１に入力されると、当該手ぶれ補正制御部１１のＣＰＵは、ゲイン調整処理を実行する。
ゲイン調整処理にあっては、ＣＰＵは、手ぶれの移動量（角速度センサの出力）を電圧値の可変データとして取得した後（ステップＳ２０１）、メモリ２１０の所定領域に記録させる（ステップＳ２０２）。

次に、ＣＰＵは、カウンタ１８から出力された移動量検出部５による手ぶれ量の検出回数を取得すると、メモリ２１０から読み出された所定の判定プログラム（図示略）を実行して、手ぶれ量の検出回数（移動量検出部５からの出力値）を基準回数以上取得したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。ここで、出力値が基準回数以上取得されたと判定されると（ステップＳ２０３；ＹＥＳ）、ＣＰＵは、メモリ２１０から手ぶれ量調整プログラム１０ｅを読み出して実行して、メモリ２１０から電圧値の可変データの積算値を取得して、当該積算値をカウンタ１８により計数された手ぶれ量の検出回数により除算して手ぶれ量の平均値を算出する。そして、ＣＰＵは、平均化された出力値（電圧値の可変データ）から現在使用しているＰＩＤ制御ゲインの「比例ゲインＫｐ」、「積分ゲインＴｉ」及び「微分ゲインＴｄ」を補正する（ステップＳ２０４）。その後、ＣＰＵは、補正したＰＩＤ制御ゲインの値をＰＩＤ制御演算式の新ゲイン値に設定する（ステップＳ２０５）。
これにより、ゲイン調整処理を終了する。

その後、メイン補正処理に移行して、新ゲイン値を設定したＰＩＤ制御演算式を使用して手ぶれ補正値を求め、アクチュエータ７の駆動に必要な電流値と通電時間を算出する処理を実行する。
なお、ステップＳ２０３にて、移動量検出部５からの出力値が基準回数以上取得されていないと判定されると（ステップＳ２０３；ＮＯ）、ＣＰＵは、ゲイン調整処理を終了した後、ステップＳ２０１にて移動量検出部５により検出された新ゲイン値を設定したＰＩＤ制御演算式を使用して、手ぶれ量に応じて手ぶれ補正値を算出する。

以上のように、実施形態２の撮像装置２００によれば、移動量検出部５による手ぶれ量の検出回数に基づいて手ぶれ量を調整して、調整後の手ぶれ量に応じて手ぶれ補正量を決定することができる。具体的には、移動量検出部５により検出された電圧値の可変データの積算値をカウンタ１８により計数された手ぶれ量の検出回数により除算して手ぶれ量の平均値を算出して、当該平均値から現在のＰＩＤ制御ゲインを補正して設定することができる。従って、ユーザの撮像の際の特徴を学習していって手ぶれ補正量を調整することができ、微小な手ぶれ補正を適正に行うことができる。

なお、上記実施形態２では、画像差分情報取得プログラム１０ｃや手ぶれ補正量修正プログラム１０ｄを実行して画像差分データの取得や手ぶれ補正量の修正等を行うようにしたが、これに限られるものではなく、画像差分データの取得や手ぶれ補正量の修正を行うか否かは適宜任意に変更することができる。

また、上記実施形態２では、特定の一ユーザを対象としてＰＩＤ制御ゲインを設定するようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、複数のユーザを対象として各人に対してＰＩＤ制御ゲインを設定するようにしても良い。これにより、各ユーザ毎の手ぶれ補正量の精度を向上させることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、上記実施形態１及び２では、撮像レンズ群１ａを固定して撮像素子１ｂをＸＹ方向に移動させるようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、撮像素子１ｂを固定して撮像レンズ群１ａを移動させるようにしても良い。

加えて、上記実施形態では、手ぶれ補正量決定手段、手ぶれ補正手段、手ぶれ補正量修正手段及び手ぶれ量調整手段としての機能を、手ぶれ補正制御部１１のＣＰＵによって、また、画像差分情報取得手段としての機能を、主制御部１２のＣＰＵによって、所定のプログラム等が実行されることにより実現される構成としたが、これに限られるものではなく、例えば、各種機能を実現するためのロジック回路等から構成しても良い。

本発明を適用した実施形態１の撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 図１の撮像装置を構成する撮像素子駆動機構を示す斜視図である。 図１の撮像装置による手ぶれ補正処理に係る構成を説明するためのブロック図である。 図３の手ぶれ補正処理に係る画像差分データを説明するための図である。 図３の手ぶれ補正処理に係る補正量修正テーブルを示す図である。 図３の手ぶれ補正処理に係る動作の一例を示すシーケンスチャートである。 図３の手ぶれ補正処理のメイン補正処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。 図３の手ぶれ補正処理のゲイン設定処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。 本発明を適用した実施形態２の撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 図９の撮像装置によるゲイン調整処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１００、２００ 撮像装置（手ぶれ補正装置）
１ 撮像部（撮像手段）
１ａ 撮像レンズ群
１ｂ 撮像素子
３ａ シャッターボタン（操作手段）
５ 移動量検出部（手ぶれ量検出手段）
７ アクチュエータ
１１ 手ぶれ補正制御部（手ぶれ補正量決定手段、手ぶれ補正手段、手ぶれ補正量修正手段、手ぶれ量調整手段）
１２ 主制御部（画像差分情報取得手段）
１８ カウンタ（検出回数取得手段）
５０ 撮像素子駆動機構

Claims (5)

1. 撮像レンズと、前記撮像レンズにより結像された被写体の光学像を光電変換して画像情報を出力する撮像素子とを有する撮像手段と、
   前記撮像手段による被写体の撮像を指示する操作手段と、
   前記操作手段により指示された前記撮像手段による被写体の撮像の際の手ぶれ量を検出する手ぶれ量検出手段と、
   前記手ぶれ量検出手段により検出された前記手ぶれ量に応じて手ぶれ補正量を決定する手ぶれ補正量決定手段と、
   前記手ぶれ補正量決定手段により決定された前記手ぶれ補正量に基づいて、前記撮像レンズ及び前記撮像素子のうちの何れか一方を他方に対して光軸方向に略直交する方向に移動させて手ぶれを補正する手ぶれ補正手段と、
   前記撮像手段による被写体の撮像時及び撮像後に前記撮像素子から出力された２つの画像情報の差分に係る画像差分情報を取得する画像差分情報取得手段と、
   前記画像差分情報取得手段により取得された前記画像差分情報に基づいて、前記手ぶれ補正量決定手段により決定された前記手ぶれ補正量を修正する手ぶれ補正量修正手段と、
   を備えることを特徴とする手ぶれ補正装置。
2. 撮像レンズと、前記撮像レンズにより結像された被写体の光学像を光電変換して画像情報を出力する撮像素子とを有する撮像手段と、
   前記撮像手段による被写体の撮像の際の手ぶれ量を検出する手ぶれ量検出手段と、
   前記手ぶれ量検出手段により検出された前記手ぶれ量に応じて手ぶれ補正量を決定する手ぶれ補正量決定手段と、
   前記手ぶれ補正量決定手段により決定された前記手ぶれ補正量に基づいて、前記撮像レンズ及び前記撮像素子のうちの何れか一方を他方に対して光軸方向に略直交する方向に移動させて手ぶれを補正する手ぶれ補正手段と、
   前記手ぶれ量検出手段による前記手ぶれ量の検出回数を取得する検出回数取得手段と、
   前記検出回数取得手段により取得された前記検出回数に基づいて、前記手ぶれ量検出手段により検出された前記手ぶれ量を調整する手ぶれ量調整手段と、
   を備えることを特徴とする手ぶれ補正装置。
3. 前記手ぶれ量調整手段は、前記手ぶれ量検出手段により検出された複数の前記手ぶれ量の積算値を前記検出回数取得手段により取得された前記検出回数により除算して手ぶれ量の平均値を算出することを特徴とする請求項２に記載の手ぶれ補正装置。
4. 撮像レンズと、前記撮像レンズにより結像された被写体の光学像を光電変換して画像情報を出力する撮像素子とを有する撮像手段と、前記撮像手段による被写体の撮像を指示する操作手段とを備える手ぶれ補正装置に、
   前記操作手段により指示された前記撮像手段による被写体の撮像の際の手ぶれ量を検出する機能と、
   検出された前記手ぶれ量に応じて手ぶれ補正量を決定する機能と、
   決定された前記手ぶれ補正量に基づいて、前記撮像レンズ及び前記撮像素子のうちの何れか一方を他方に対して光軸方向に略直交する方向に移動させて手ぶれを補正する機能と、
   前記撮像手段による被写体の撮像時及び撮像後に前記撮像素子から出力された２つの画像情報の差分に係る画像差分情報を取得する機能と、
   取得された前記画像差分情報に基づいて、決定された前記手ぶれ補正量を修正する機能と、
   を実現することを特徴とするプログラム。
5. 撮像レンズと、前記撮像レンズにより結像された被写体の光学像を光電変換して画像情報を出力する撮像素子とを有する撮像手段を備える手ぶれ補正装置に、
   前記撮像手段による被写体の撮像の際の手ぶれ量を検出する機能と、
   前記手ぶれ量の検出回数を取得する機能と、
   取得された前記検出回数に基づいて、検出された前記手ぶれ量を調整する機能と、
   調整された前記手ぶれ量に応じて手ぶれ補正量を決定する機能と、
   決定された前記手ぶれ補正量に基づいて、前記撮像レンズ及び前記撮像素子のうちの何れか一方を他方に対して光軸方向に略直交する方向に移動させて手ぶれを補正する機能と、
   を実現することを特徴とするプログラム。

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