JP2008299216A - 手振れ補正機能付撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】省電力モ−ドから撮像を開始した場合に、手振れ補正機能の立ち上がりに時間がかかるという問題を解決しつつ、かつ低消費電力化も実現するという両者の両立をバランスよく図る必要があった。
【解決手段】被写体の像を撮像する撮像手段と、手振れを検出し、検出信号を出力する振れ検出部と、振れ検出部で検出された検出信号が入力され、検出信号から低周波成分の抽出を行う第一の演算部と、第一の演算部で抽出された低周波成分と振れ検出部で検出された検出信号とが入力され、少なくとも低周波成分と検出信号とを用いて手振れの補正量を演算する第二の演算部と、撮像手段による撮像を行う撮像モ−ドにおいては第一の演算部及び第二の演算部の両方を稼動し、撮像手段による撮像を行わない非撮像モ−ドにおいては第一の演算部を稼動し第二の演算部を非稼動とする制御手段とを有する撮像装置とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、迅速な手振れ補正を省電力化と両立させ、安定して実現する手振れ補正機能付撮像装置に関する。

撮像装置における撮像時の手振れの振動抑制は、撮像装置の振動を角速度センサを用いて検出し、ハイパスフィルタ（以下ＨＰＦ）等の各種フィルタ処理をして補正係数を算出し、補正レンズを補正する駆動をすることにより行われる。

このようなフィルタ処理は、ハ−ドウェアの構成により処理させることも可能であるが、部品点数の低減化や省スペ−ス、コストダウンへの対応から、ＣＰＵを用いたディジタル信号処理によるフィルタ演算を利用する方が好ましいと考えられる。

一方、ＣＰＵに演算処理をさせるためにＣＰＵを稼動状態に保ち、通電し続けることは撮像装置の消費電力の増大を招くことから、省電力モ−ドや低消費電力モ−ドを設けて必要に応じてＣＰＵを休止状態にさせるのが一般的である。

しかし、手振れ補正は撮像時に必要となるところ、省電力モ−ド等のＣＰＵが休止した状態から撮像を開始すると、手振れ補正に必要な各種フィルタの演算処理の立ち上がりに時間がかかり、安定するまでの時間遅れが発生する結果、迅速な撮像開始が行えない、又は撮像開始時に手振れ補正が機能しないことが懸念される。

これに対応するため、撮像するのかしないのかを見極めて省電力モ−ドへ移行するタイミングを適正化し、調整する技術が提案されている。この技術では、撮像する可能性が高い場合にはＣＰＵを稼動し続け、撮像する可能性が低い場合には省電力モ−ドへ移行させることで、ＣＰＵを休止する時期の最適化を行う。このような技術は、例えば特開２００６−１６２８３５に開示されている。

また、動画撮像時用と静止画撮像時用とで、必要とされる補正特性に応じて各々別個の演算処理フィルタを備えて共に稼動する構成とし、手振れ補正処理の異なる動画と静止画との切り替え時に、迅速に切り替え処理対応する技術思想が、例えば特開２００４−２６０５２５に記載されている。
特開２００６−１６２８３５号公報 特開２００４−２６０５２５号公報

しかし、上述の技術では、ＣＰＵを休止する省電力モ−ドから、急遽撮像する必要があって撮像開始する等の場合に、手振れ補正のための各種フィルタ処理の演算を安定させるまでの時間がかかることへの対応とはならない。すなわち、撮像開始直後は、手振れ補正機能が働かず、画面が揺れて見栄えの悪い状態となる。

そこで、省電力モ−ドから撮像を開始した場合に、手振れ補正機能の立ち上がりに時間がかかるという問題を解決しつつ、かつ低消費電力化も実現するという両者の両立をバランスよく図る必要があった。

この発明にかかる撮像装置は、被写体の像を撮像する撮像手段と、手振れを検出し、検出信号を出力する振れ検出部と、振れ検出部で検出された検出信号が入力され、検出信号から低周波成分の抽出を行う第一の演算部と、第一の演算部で抽出された低周波成分と振れ検出部で検出された検出信号とが入力され、少なくとも低周波成分と検出信号とを用いて手振れの補正量を演算する第二の演算部と、撮像手段による撮像を行う撮像モ−ドにおいては第一の演算部及び第二の演算部の両方を稼動し、撮像手段による撮像を行わない非撮像モ−ドにおいては第一の演算部を稼動し第二の演算部を非稼動とする制御手段とを有することを特徴とする。

また、この発明にかかる撮像装置は、好ましくは第一の演算部で抽出された低周波成分を一時記憶する記憶部を更に有し、第二の演算部は、記憶部に一時記憶された低周波成分を読み出して、手振れの補正量を演算することを特徴とする。

また、この発明にかかる撮像装置は、さらに好ましくは手振れを補正するための補正レンズ、及び補正レンズを駆動する補正レンズ駆動制御部を更に有し、第二の演算部は、手振れの補正量を補正レンズ駆動制御部へ出力し、補正レンズ駆動制御部は，手振れの補正量に基づいて補正レンズを補正駆動することを特徴とする。

また、この発明にかかる撮像装置は、さらに好ましくは撮像装置への電力供給可否を制御する電源スイッチを更に有し、第一の演算部は、電源スイッチがオンされている間は、第二の演算部の稼動の可否にかかわらず、常に電力が供給されて稼動し、振れ検出部で検出された検出信号に基づいて低周波成分の抽出を行うことを特徴とする。

また、この発明にかかる撮像装置は、さらに好ましくは第一の演算部が、振れ検出部で検出された検出信号のロ−パスフィルタ処理を行い、第二の演算部は、振れ検出部で検出された検出信号のハイパスフィルタ処理を行うことを特徴とする。

また、この発明にかかる撮像装置は、さらに好ましくは撮像装置の使用者により操作される操作部、及び操作部が所定時間以上無操作状態であるか否かを判定する判定手段を更に有し、制御手段は、撮像モ−ドにおいて判定手段により所定時間以上無操作状態であると判定されると、撮像モ−ドから非撮像モ−ドへと切り替えることを特徴とする。

また、この発明にかかる撮像装置は、好ましくは操作部が、半押し及び全押し操作が可能なレリ−ズ釦を有し、制御手段は、非撮像モ−ドにおいてレリ−ズ釦が半押し操作されると、非撮像モ−ドから撮像モ−ドへと切り替えることを特徴とする。

また、この発明にかかる撮像装置は、好ましくは記憶部が、第二の演算部又は制御手段の少なくともいずれか一つに備えられることを特徴とする。

この発明により、省電力モ−ド等のカメラスリ−プ状態からでも、手振れ補正の精度を高く維持し、迅速な撮像が行える。

この実施形態では、撮像装置に搭載する手振れ補正用角速度センサの出力を、手振れ補正制御用の補正レンズ制御ＣＰＵと、常時起動する起動ＣＰＵとに入力する。起動ＣＰＵは、撮像装置がスリ−プ状態のように省電力モ−ドの場合でも常に通電し、稼動する。また、角速度センサからの出力を受け、その低周波成分を抽出する処理を行う。省電力モ−ドの間、補正レンズ制御ＣＰＵは、補正レンズを駆動する必要がないことから休止状態とする。また、省電力モ−ドの間、メインＣＰＵも、電子カメラ等の撮像装置を駆動する必要がないことから休止状態とする。

また、省電力モ−ドから撮像モ−ドに復帰する場合には、補正レンズ制御ＣＰＵは、起動ＣＰＵから角速度センサの低周波成分の信号を受け取ることで、迅速に補正レンズの補正制御が行えることとなる。この際、低周波成分の信号は、補正レンズの制御周期より長い周期で、すなわち遅いクロックで転送される。

これにより、ＣＰＵの処理負荷を軽くしながら迅速に安定した手振れ補正制御を実現することができる。また、起動ＣＰＵは、低周波成分の信号を常に演算処理しているので、低周波成分の信号の立ち上がり安定時間を考慮せず、手振れ補正機能を迅速かつ有効に発揮し得る。

このため、たとえ短時間かつ頻繁に、撮像しない時には省電力モ−ドへ移行させることとしても、オペレ−タのユ−ティリティを低下させることはなく、低消費電力化を図ることができるものである。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

図１は、本実施形態にかかる撮像装置の構成を説明する概念ブロック図である。撮像装置１は、被写体から光を集光するレンズ１００と、手振れの補正に用いる補正レンズ１０１とを備える。

被写体からの光は、撮像素子１０２で光電変換されてアナログ電気信号として出力され、Ａ／Ｄ変換部１０３で順次ディジタルの画像デ−タに変換される。そして、各種画像処理を担うＡＳＩＣ１１５で、所望の画像処理をされた後、表示部１０７に表示される。表示部１０７は、液晶モニタ−や電子ビュ−ファインダ−（ＥＶＦ）で構成してスル−画像等を確認することができる。また、その画像デ−タは、記憶部１１４に記録することで、後にレビュ−し編集等することができる。

ＡＳＩＣ１１５での画像処理には、ホワイトバランス調整部１０４で処理するホワイトバランスの調整や階調変換部１０５で処理する１２ｂｉｔから８ｂｉｔへの階調変換処理や画像処理部１０６で処理する赤目軽減補正やエッジ処理等他の様様な画像処理が含まれる。またＡＳＩＣ１１５は、画像の圧縮処理や伸張処理を行う。圧縮処理により記録する画像のデ−タ容量を低減し、記憶部１１４等へ記録する画像数を増大させることができる。ＡＳＩＣ１１５は、例えばＪＰＥＧ方式のデ−タ圧縮・伸張処理を行う。

また、この撮像装置１は、手振れを検出するためのジャイロセンサとして、角速度センサ１０８を備える。角速度センサ１０８で検出する手振れは、撮像装置１のピッチング（上下）やヨ−イング（左右）の振動等である。角速度センサ１０８で検出する信号は、増幅器（図示せず）で増幅して信号中の電気的な高周波成分等のノイズ成分を除去した後、ＣＰＵ１０９に入力される。そして、補正レンズ１０１を制御して手振れを抑制又は低減するための制御信号に演算処理され、補正レンズ１０１を駆動する為のアクチュエ−タ（図示せず）に入力される。アクチュエ−タには、例えばＶＣＭ（Voice Coil Motor）等を用いる。そして、このアクチュエ−タが、入力される制御信号に基づいて補正レンズ１０１を駆動することで、手振れに起因する撮像素子１０２の撮像面での画像のぶれが低減される。

また、ＣＰＵ１０９は、いわゆるシャッタ−動作を指示する釦等のレリ−ズ指示部１１０と、電源のオンオフを指示する釦等の電源スイッチ１１１と、撮像装置１の各種動作指示や設定を入力する操作釦等の操作部１１２と接続され、それらの信号が入力される構成とする。

この実施形態において、ＣＰＵ１０９は、撮像装置１の本体駆動やＡＦ（Auto Focus）やＡＥ(Auto Exposure)等の動作に関わるメインＣＰＵ１１６と、補正レンズ制御に関わる補正レンズ制御ＣＰＵ１１７と、スリ−プ状態等の省電力モ−ド時であっても角速度センサの検出信号を用いて低周波成分抽出処理（ＬＰＦ）を行う起動ＣＰＵ１１８とを備える。そして、各ＣＰＵは、各々独立に電源遮断と通電が行える構成をとる。補正レンズ制御ＣＰＵ１１７は、いわゆるＶＲ（Vibration Reduction）用ＩＣとして機能する。

プログラムメモリ１１３には、撮像装置１を動作させるシ−ケンスプログラムやＡＳＩＣ１１５での画像処理にかかるアルゴリズムに対応する処理プログラム等が格納されており、適時読み出し可能とする。また、プログラムメモリ１１３は、フラッシュメモリ等で構成し、ファ−ムアップ等のアフタ−メンテナンスで書き換えやバ−ジョンアップが可能とする。

次に、図２に示す本実施形態にかかる演算部の構成概念図を用いて、ＣＰＵ１０９の構成と動作についてさらに詳細に説明する。ＣＰＵ１０９は、上述するようにメインＣＰＵ１１６と起動ＣＰＵ１１８と、補正レンズ制御ＣＰＵ１１７とを備える構成とする。

起動ＣＰＵ１１８には、電源スイッチ１１１とカメラ動作の指示をする操作部１１２とレリ−ズ指示部１１０からのトリガ信号等とが入力される。起動ＣＰＵ１１８は、電源スイッチ１１１から電源がオフとされない限り、省電力モ−ドであっても通常の撮像モ−ドであっても常に通電され、稼動する構成とする。そして、起動ＣＰＵ１１８は、電源スイッチ１１１がオンされると、メインＣＰＵ１１６と補正レンズ制御ＣＰＵ１１７とを起動する。また、角速度センサ１０８の手振れ検出信号は、起動ＣＰＵ１１８と補正レンズ制御ＣＰＵ１１７とに入力する構成とする。

また、起動ＣＰＵ１１８は、手振れ検出部２２を備え、入力される角速度センサ１０８からの検出信号を用いて、図４に示すようにその低周波成分の信号を抽出するロ−パスフィルタ処理（ＬＰＦ）を実施する。図４は、手振れ検出部２２で処理する角速度センサの信号から低周波成分を抽出するＬＰＦ回路の演算処理概念図である。手振れ検出部２２は、所定の周波数より大きい周波数を有する信号成分は、積分や差分等の演算により減衰させる処理を行う。一方、所定の周波数より小さい周波数を有する信号成分は、積分や差分等の演算により減衰されることはなく、反転増幅等により通過させる処理を行う。図４に示すＬＰＦ処理は、角速度センサ１０８の信号をアナログディジタル変換した後、積分して時定数で除算した信号を一つ前のサンプリング値に対して（Ｚ^−１で示す）減算する。

手振れ検出部２２による低周波成分の抽出処理により、図６に示すように手振れ検出信号の低周波成分が常に得られるので、時定数が長くても低周波成分抽出処理の立ち上げ時に要する出力の安定までの時間を考慮する必要がない。図６に実線で示す波形は、角速度センサ１０８の信号波形概念図（いわゆる生デ−タ）を示すものである。また、図６に破線で示す波形は、角速度センサ１０８の信号から低周波成分を抽出した波形を示すものである。角速度センサの信号は、例えば２．５Ｖの基準電圧とすることができる。

従って、省電力モ−ドから急遽撮像を開始しても、撮像開始時に画面が揺れて見栄えが悪くなることを低減できることとなる。また、起動ＣＰＵ１１８は、各種操作や電源投入に必要なトリガの処理の他、角速度センサ１０８の低周波成分の信号の抽出処理に必要な最低限の処理機能のみを有する。これにより、省電力モ−ド時に不要な電力の消費を抑制することができる。

また、手振れ検出部２２で抽出する低周波成分の信号は、起動ＣＰＵ１１８が備える一時記憶部２３に記録する。そして、撮像装置１が省電力モ−ドから撮像モ−ドに復帰する際に、最新の低周波成分の信号を補正レンズ制御ＣＰＵ１１７へ転送し、補正係数演算部２１が処理できる構成とする。

補正レンズ制御ＣＰＵ１１７は、角速度センサ１０８から入力された検出信号をＡ／Ｄ変換する。補正係数演算部２１は、起動ＣＰＵ１１８から転送された低周波成分の信号を使用してＨＰＦ処理を行う。そして、積分処理や位相補償処理により、補正すべき角度等を算出し、補正範囲を考慮して手振れ補正レンズ１０１のアクチュエ−タ制御信号を生成し、アクチュエ−タが補正レンズ１０１を駆動する。この際、補正レンズ１０１から補正レンズの位置をフィ−ドバックすることで、より正確に結像面を所定位置に維持できる構成とする。

典型的には、補正係数演算部２１は、取得した低周波成分の信号を用いて、角速度センサ１０８の検出信号を図５に示すような高周波成分の信号へとハイパスフィルタ処理（ＨＰＦ）する。図５は、角速度センサ１０８の信号から高周波成分を抽出する回路の演算処理概念図である。図５に示すように補正係数演算部２１は、所定の周波数より小さい周波数を有する信号成分は、低周波成分の信号の差分等の演算により除去する。また、角速度センサ１０８の信号は、アナログディジタル変換された後、低周波成分の抽出による時間遅れを位相補償により調整される。一方、所定の周波数より大きい周波数を有する信号成分は、低周波成分の信号の差分等の減算により除去されることはなく通過する。

ここで、手振れ信号の精度を向上させるためには、高周波成分を抽出する際の閾値であるカットオフ周波数を、可能な範囲で小さく（例えば０．３ヘルツ）することが好ましい。一方、カットオフ周波数を小さくしようとすると、図４に示す手振れ検出部２２での低周波成分の信号を抽出する際の時定数を大きくすることとなり、ＨＰＦの出力が安定するまで（直接的にはＬＰＦの出力が安定するまで）に時間を要することとなる。時定数を大きく調整することで、ドリフト等に起因する直流成分のみを抽出できる。
角速度センサ１０８の出力信号には、ドリフト成分等のノイズも重畳されるが、上述の処理により１ヘルツから２０ヘルツ程度の所望の手振れの成分が抽出できることとなる。この抽出処理に基づき、補正係数演算部２１は、手振れ用の補正レンズ１０１を補正制御するための補正係数を算出する。そして、補正レンズ制御ＣＰＵ１１７は、補正係数演算部２１が算出した補正係数により補正レンズ１０１を補正制御する。

また、手振れ検出部２２が演算する低周波成分の信号は、起動ＣＰＵ１１８からメインＣＰＵ１１６を経由して補正レンズ制御ＣＰＵ１１７が取得する構成としてもよい。この場合には、他のスイッチ情報等のカメラ状態情報を転送する周期と同じ周期で低周波成分の信号をメインＣＰＵ１１６へと転送し、転送クロック生成のタイマ割り込みによるオ−バヘッド処理負担を削減できる構成としてもよい。

また、メインＣＰＵ１１６は、撮像装置全体の動作指示やシ−ケンス制御を管理する。なお、メインＣＰＵ１１６とＡＳＩＣ１１５とを統合して、複合ＩＣチップとして構成してもよい。

次に、図３を用いてこの実施形態における撮像装置の省電力動作フロ−を説明する。なお、このフロ−は、本実施形態における撮像装置１の典型的な動作の一例であり、これに限定されるものではない。

（ステップＳ１）撮像装置１の電源がオンされると、起動ＣＰＵ１１８を通電して稼動する。

（ステップＳ２）次に、起動ＣＰＵ１１８が補正レンズ制御ＣＰＵ１１７とメインＣＰＵ１１６に通電して稼動し、撮像開始に備える。

（ステップＳ３）操作部１１２やレリ−ズ指示部１１０に動作指示等の操作があるかないかを判断する。レリ−ズ指示部１１０等に動作指示の操作があればステップＳ４へと進み、一定時間以上操作がなければステップＳ９へと進む。

（ステップＳ４）動作指示等の何らかの操作がされれば、表示部１０７へスル−画像の表示を行う。ステップＳ４では、まだ静止画撮像や撮像画像の記録をしていない状態であるが、被写体像のスル−画像としての取り込み処理及びその表示は行っているので、いつでも撮像記録が可能な状態である。

（ステップＳ５）レリ−ズ釦が全押しされたかどうかを判断する。全押しされればステップＳ６へと進み、全押しされなければステップＳ３へと戻る。レリ−ズ釦が全押しされれば、撮像装置のオペレ−タが撮像を行う意思を指示したものとして判断する。

（ステップＳ６） 被写体から画像の取り込みを行う。

（ステップＳ７）すべての画像の取り込みが完了したかどうかを判断する。すべての画像の取り込みが完了すればステップＳ８へと進み、すべての画像の取り込みが完了していない場合には、ステップＳ５に戻りレリ−ズ釦の全押しに対応し、継続して画像の取得を行う。

（ステップＳ８）電源をオフにするかどうかを判断する。電源オフであれば、フロ−を終了する。電源オフでない場合には、ステップＳ３に戻る。電源スイッチ１１１からの電源オンオフの信号は、起動ＣＰＵ１１８に入力されるので起動ＣＰＵ１１８が撮像装置全体の電源をオフとする動作を行う。

（ステップＳ９）ステップＳ３で一定時間、何らの操作もなければ、当面撮像しないものとして待機状態に入る。待機状態は省電力モ−ドであり、撮像装置１自体の電源はオンであるが、液晶表示や一部のＣＰＵの電源を遮断して電力消費を抑制する。ここでは、補正レンズ制御ＣＰＵ１１７とメインＣＰＵ１１６への電力供給を遮断し、休止状態とする。この待機状態では、撮像を行わないので手振れの補正を行う必要がない。このため、補正レンズ制御ＣＰＵ１１７を休止してもオペレ−タのユ−ティリティに問題は生じない。また、同様の理由でメインＣＰＵ１１６を休止しても問題はない。そして、これにより撮像装置全体として消費電力を低減することができ、蓄電池等の長寿命化を図ることができる。なお、省電力モ−ドへの移行は、操作部１１２からの省電力モ−ドへの移行指示の操作入力に基づいて行うこととしてもよい。

（ステップＳ１０）レリ−ズが半押しであるかどうかを判断する。レリ−ズが半押しであればステップＳ２に戻り、補正レンズ制御ＣＰＵ１１７とメインＣＰＵ１１６とに通電して省電力モ−ドを解除し、撮像動作に備える。レリ−ズが半押しでなければ、このステップＳ１０で待機する。なお、ステップＳ１０でのレリ−ズ半押しかどうかの判断に加え、他の操作釦からの動作指示の有無や撮像装置の振動検出信号や液晶表示部の開閉動作検出信号等を用いてもよい。すなわち、撮像装置のオペレ−タが、撮像する可能性や撮像する意図があるのかないのかの判断を、撮像装置の様様な状態の検出から予測できるような検出信号を用いてもよい。

また、図７は、起動ＣＰＵ１１８と補正レンズ制御ＣＰＵ１１７との間のデ−タ送受にかかるクロックを模式的に説明するものである。手振れ検出部２２で行う低周波成分の信号の抽出は、図７（ａ）に示すようなサンプリングクロックにて角速度センサ１０８の検出信号を量子化サンプリング処理する。このクロック周波数は、図７（ｄ）に示す補正レンズ制御クロックと同じ周期であり、例えば１ミリ秒程度と短い周期とすることができる。短い周期でサンプリングすることで、角速度センサの信号変化を速やかに把握し、手振れに追随できることとなるので好ましい。また、３０ヘルツ程度の比較的短い周期の手振れにも追随させたい場合には、サンプリング周期を短くしてサンプリング回数を増やすこととしてもよい。

また、起動ＣＰＵ１１８からの低周波成分の信号の転送は、図７（ｂ）に示すように周期が長くてもよい。起動ＣＰＵ１１８が転送する低周波成分の信号は、一般に急激に短時間で変動することがなく、比較的時間変化の少ない信号である。従って、図７（ａ）に示すサンプリング周期よりも長い周期で転送したとしても、実質的に手振れ補正への悪影響は生じない。また、図７（ｂ）に示すように比較的長い周期とすることで、転送側と受信側の単位時間あたりの取り扱いデ−タ量を共に低減することができるので、省電力とＣＰＵ負荷低減を共に実現できることとなる。このデ−タ転送クロックは、例えば２ミリ秒から１０ミリ秒程度とすることができる。

一方、補正レンズ制御ＣＰＵ１１７では、角速度センサ１０８からの入力信号と、起動ＣＰＵ１１８から転送される低周波成分の信号とを用いて、図７（ｃ）に示すサンプリングクロックでＨＰＦ処理を行う。また、補正係数演算部２１では、補正レンズ１０１のアクチュエ−タを駆動する補正係数を演算する。この際、起動ＣＰＵ１１８から転送されるデ−タの転送クロック周期は比較的長いので、補正レンズ制御ＣＰＵ１１７又はメインＣＰＵ１１６に一時記憶メモリ（典型的にはレジスタ）を備えて転送デ−タを記憶しておき、複数回のサンプリングクロックで同じ転送デ−タを利用してもよい。例えば図７（ｃ）では、図７（ｂ）の転送クロック一回分の転送デ−タを、二回のＨＰＦサンプリングクロックで利用して演算処理する。補正係数演算部２１は、典型的にはマイクロ秒オ−ダ程度の期間で補正係数の演算処理を行う。

そして、図７（ｄ）に示す制御クロックで、補正レンズ１０１のアクチュエ−タを駆動制御する。これにより、細やかで精細な制御とすることができる。補正係数演算部２１と、補正レンズ制御ＣＰＵ１１７とは、１ミリ秒程度の短い周期で演算デ−タを送受することから、単位時間あたり比較的多量のデ−タを扱う。従ってデ−タ送受の効率化の観点から、同一ＣＰＵ（この実施形態では補正レンズ制御ＣＰＵ１１７に相当）として構成することが好ましい。

また、手振れ検出部２２は、この実施形態のように必ずしも起動ＣＰＵ１１８内に備えなくてもよい。省電力モ−ドでメインＣＰＵ１１６が休止している場合においても、撮像装置１のいずれかのＣＰＵで、角速度センサ１０８からの検出信号を受信して低周波成分の信号を抽出処理していればよい。そして、撮像装置１の再起動時や撮像モ−ドへの復帰時には、その低周波成分の信号を利用してＨＰＦフィルタ処理等することで、速やかに、かつ正確な手振れの補正が可能となる。

この実施形態においては、手振れ補正機能の処理のうち、電源投入後の立ち上がり時間が比較的長くかかり、安定して処理を行うまでの時定数が比較的長い低周波成分の抽出を、省電力モ−ドにおいても常に行うので、省電力モ−ドの解除時に迅速な処理立ち上がりとできる。また、低周波成分の抽出等に関連する最低限必要な機能のみを起動ＣＰＵ１１８に持たせて省電力モ−ドでも稼動することとし、この機能を担う起動ＣＰＵ１１８をメインＣＰＵ１１６や補正レンズ制御ＣＰＵ１１７から別個独立に電源投入や遮断ができる構成とする。また、この実施形態に示すように必ずしも３つのＣＰＵで構成される必要はなく、２つ又は４つ以上として各機能を分散して構成してもよい。

また、補正係数演算部２１でＨＰＦ処理を行わない省電力モ−ドは、補正レンズの制御が不要である再生モ−ド、スル−画像が出力されないＲＥＣレビュ−時、メニュ−表示時、カメラスリ−プ時であってもよい。またこの時に省電力モ−ドとして電力遮断するＣＰＵは、メインＣＰＵのみでもよく補正制御ＣＰＵのみでもよく、両方でもよい。

また、タイミングクロックを生成するクロックジェネレ−タは、いずれかのＣＰＵに共有として設けてもよい。なお、手振れ検出部２２により抽出される低周波成分は、値の時間変化が比較的小さいため、共有クロックと非同期のタイミングで抽出された値を用いてもさほど問題ではない。また、起動ＣＰＵ１１８が温度検出部を備えることで、撮像装置の温度（例えば、撮像素子１０２の温度）を検出できる構成としてもよい。起動ＣＰＵ１１８で算出した低周波成分の信号を補正レンズ制御ＣＰＵ１１７へ通信する場合に、上述の温度情報などの状態情報と共に同一タイミングで通信することで、各ＣＰＵの負荷の増大を抑制できる。上述のように低周波成分の信号は、短時間での変化が比較的少ないので比較的長い間隔で通信しても実用に耐え得る。また、長い間隔での通信により起動ＣＰＵ１１８の負荷が減ることから、比較的高性能のＣＰＵを起動ＣＰＵ１１８に用いなくても、要求性能を満足できることとなり低コストとできる。また、撮像装置１の温度等の状態情報を用いて、手振れ検出部２２や補正係数演算部２１での演算処理を行ってもよい。これにより角速度センサ１０８の検出信号に重畳されるノイズが、撮像装置１の温度により影響を受けて異なる場合に、より正確な処理が行える。
また、起動ＣＰＵ１１８でのサンプリングクロックと補正レンズ制御ＣＰＵ１１７でのサンプリングクロックとは非同期としてもよい。また、起動ＣＰＵ１１８は、比較的負担の軽い処理のみ行わせることから、高負荷対応の高価なＣＰＵを用いなくてもよいので、全体として低コストな撮像装置とできる。
なお、撮像装置１の説明において、説明の便宜上起動ＣＰＵ１１８に一時記憶部２３を備えることとしたが、必ずしも起動ＣＰＵ１１８の内部に備えるものでなくてもよい。機能的に起動ＣＰＵ１１８や手振れ検出部２２と一連一体的に使用できるよう付随的に一時記憶部２３を備える構成としてもよい。また、一時記憶部２３は、補正レンズ制御ＣＰＵ１１７やメインＣＰＵ１１６に備えるか、又は各々それらと一体的に備える構成としてもよい。さらに、一時記憶部２３は、補正係数演算部２１に、又は補正係数演算部２１に付随的に備える構成としてもよい。

本発明は、撮像素子により動画や静止画の撮像や画像取り込みを行う撮像装置をはじめとする民生用装置、産業用装置に搭載される各種振動補正装置に広く適用することが可能である。

撮像装置のブロック概念図 本実施形態の演算部の構成概念図 撮像装置の省電力動作フロ−図 低周波成分の信号を抽出する演算処理概念図 高周波成分の信号を抽出する演算処理概念図 角速度センサの信号波形概念図 角速度センサのデ−タ通信クロック概念図

符号の説明

１００・・レンズ、１０１・・補正レンズ、１０２・・撮像素子、１０３・・Ａ／Ｄ変換部、１０４・・ホワイトバランス調整部、１０５・・階調変換部、１０６・・画像処理部、１０７・・表示部、１０８・・角速度センサ、１０９・・ＣＰＵ、１１０・・レリ−ズ指示部、１１１・・電源スイッチ、１１２・・操作部、１１３・・プログラムメモリ、１１４・・記憶部、１１５・・ＡＳＩＣ、１１６・・メインＣＰＵ、１１７・・補正レンズ制御ＣＰＵ、１１８・・起動ＣＰＵ

Claims (8)

1. 被写体の像を撮像する撮像手段と、
   手振れを検出し、検出信号を出力する振れ検出部と、
   前記振れ検出部で検出された検出信号が入力され、前記検出信号から低周波成分の抽出を行う第一の演算部と、
   前記第一の演算部で抽出された低周波成分と前記振れ検出部で検出された検出信号とが入力され、少なくとも前記低周波成分と前記検出信号とを用いて手振れの補正量を演算する第二の演算部と、
   前記撮像手段による撮像を行う撮像モ−ドにおいては前記第一の演算部及び前記第二の演算部の両方を稼動し、前記撮像手段による撮像を行わない非撮像モ−ドにおいては前記第一の演算部を稼動し前記第二の演算部を非稼動とする制御手段と
   を有することを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記第一の演算部で抽出された低周波成分を一時記憶する記憶部を更に有し、
   前記第二の演算部は、前記記憶部に一時記憶された低周波成分を読み出して、前記手振れの補正量を演算する
   ことを特徴とする撮像装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の撮像装置において、
   手振れを補正するための補正レンズ、及び前記補正レンズを駆動する補正レンズ駆動制御部を更に有し、
   前記第二の演算部は、前記手振れの補正量を前記補正レンズ駆動制御部へ出力し、前記補正レンズ駆動制御部は，前記手振れの補正量に基づいて前記補正レンズを補正駆動する
   ことを特徴とする撮像装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の撮像装置において、
   撮像装置への電力供給可否を制御する電源スイッチを更に有し、
   前記第一の演算部は、前記電源スイッチがオンされている間は、前記第二の演算部の稼動の可否にかかわらず、常に電力が供給されて稼動し、前記振れ検出部で検出された検出信号に基づいて低周波成分の抽出を行う
   ことを特徴とする撮像装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の撮像装置において、
   前記第一の演算部は、前記振れ検出部で検出された検出信号のロ−パスフィルタ処理を行い、
   前記第二の演算部は、前記振れ検出部で検出された検出信号のハイパスフィルタ処理を行う
   ことを特徴とする撮像装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の撮像装置において、
   前記撮像装置の使用者により操作される操作部、及び前記操作部が所定時間以上無操作状態であるか否かを判定する判定手段を更に有し、
   前記制御手段は、前記撮像モ−ドにおいて前記判定手段により所定時間以上無操作状態であると判定されると、前記撮像モ−ドから前記非撮像モ−ドへと切り替える
   ことを特徴とする撮像装置。
7. 請求項６に記載の撮像装置において、
   前記操作部は、半押し及び全押し操作が可能なレリ−ズ釦を有し、
   前記制御手段は、前記非撮像モ−ドにおいて前記レリ−ズ釦が半押し操作されると、前記非撮像モ−ドから前記撮像モ−ドへと切り替える
   ことを特徴とする撮像装置。
8. 請求項２に記載の撮像装置において、
   前記記憶部は、前記第二の演算部又は前記制御手段の少なくともいずれか一つに備えられる
   ことを特徴とする撮像装置。

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