JP2009145626A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】補正位置制御信号の調整に用いるゲインを常に最適に自動制御し、適正な像振れ補正を行う。
【解決手段】第１振れ検出手段３０１と、第２振れ検出手段３１２と、第１振れ検出手段によって検出された振れ情報をもとに像振れ補正のための補正位置制御信号を算出する算出手段３０４と、第１振れ検出手段と第２振れ検出手段によって検出されたそれぞれの振れ情報をもとにゲイン補正値を算出するゲイン補正値算出手段３１３と、ゲイン補正値算出手段にて算出されたゲイン補正値を、補正位置制御信号を調整するゲインに加算するゲイン設定手段３１３，３０３と、ゲインにより調整された補正位置制御信号により駆動されて像振れ補正を行う補正手段３０７とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、被写体像を撮像手段を介して画像信号に変換する撮像装置であって、該撮像装置に加わる振れを検出する第１振れ検出手段と、撮像手段からの画像信号により動きベクトルを算出して振れを検出する第２振れ検出手段と有し、像振れ補正を行う撮像装置に関するものである。

近年、デジタルカメラなどの撮像装置において、小型、軽量、高倍率ズーム化が進み、手振れ等の振れによる画像への影響が顕著になってきている。この問題を解決するために手振れ等の振れによる画像の振れを補正する機能（以下、像振れ補正機能）を備えた撮像装置が多くなってきている。

像振れ補正機能を実現するための方式は、大別すると、光学式によるものと電子式によるものである。前者は、振れセンサによって手振れ等の振れを検出し、後者は、携帯電話などに付いている超小型、軽量な撮像装置などでは、撮像部から取り込んだ画像のずれ（振れ）から動きベクトルを算出して振れを検出することが多い。

そして、光学式の像振れ補正の場合は、振れをキャンセルさせる方向に補正レンズまたは撮像素子を動かすことにより像振れ補正を行い、電子式の像振れ補正の場合は、振れをキャンセルさせるような画像処理を施すことで像振れ補正を行っている。

また、像振れ補正機能を具備したことによる副次的な技術として、従来、画像のずれから動きベクトルを算出する。そして、その動きベクトルから振れセンサの出力（振れ情報）のゲイン変更（設定）を行うことで、像振れ補正機能の効果を高めるというものがある（特許文献１）。
特開２００５−２０３８６１号公報

しかし、画像のずれから算出される動きベクトルには、被写体振れやノイズなどの要素も含まれており、振れ情報としての信憑性は低く、最適なゲイン変更が行えているとは必ずしも言えない。

また、特許文献１の技術では、振れセンサの出力ゲイン変更を行うか否かの判定を行う処理が存在し、ある閾値をもって判定した後にゲインを上げるか下げるかの変更処理を行うものである。従って、常に最適なゲインを得ているとは限らない。

（発明の目的）
本発明の目的は、補正位置制御信号の調整に用いるゲインを常に最適に自動制御し、適正な像振れ補正を行うことのできる撮像装置を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、被写体像を撮像手段を介して画像信号に変換する撮像装置において、前記撮像装置に加わる振れを振れセンサにより検出する第１振れ検出手段と、前記撮像手段からの画像信号により動きベクトルを算出して振れを検出する第２振れ検出手段と、前記第１振れ検出手段によって検出された振れ情報をもとに像振れ補正のための補正位置制御信号を算出する算出手段と、前記第１振れ検出手段と前記第２振れ検出手段によって検出されたそれぞれの振れ情報をもとにゲイン補正値を算出するゲイン補正値算出手段と、前記ゲイン補正値算出手段にて算出されたゲイン補正値を、前記補正位置制御信号を調整するゲインに加算するゲイン設定手段と、前記ゲインにより調整された前記補正位置制御信号により駆動されて像振れ補正を行う補正手段とを有する撮像装置とするものである。

本発明によれば、補正位置制御信号の調整に用いるゲインを常に最適に自動制御し、適正な像振れ補正を行うことができる撮像装置を提供できるものである。

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。

図１は本発明の一実施例に係わる撮像装置の構成を示す図である。図１において、１００は撮像装置であり、以下の部材を具備している。

１０は補正レンズを含む撮像レンズ、１２は絞り機能を備えるシャッタ、１４は光学像を電気信号に変換する撮像素子、１６は撮像素子１４のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。１８はタイミング発生回路であり、撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６およびＤ／Ａ変換器２６にクロック信号や制御信号を供給するものであり、メモリ制御回路２２及びシステム制御回路５０により制御される。

２０は画像処理回路であり、Ａ／Ｄ変換器１６からのデータ或いはメモリ制御回路２２からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。画像処理回路２０においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいて後述のシステム制御回路５０が露光制御部４０、測距制御部４２の制御を行う。上記所定の演算処理とは、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理である。画像処理回路２０は、さらに、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理も行っている。

２２はメモリ制御回路であり、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生回路１８、画像処理回路２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０、圧縮・伸長回路３２を制御する。Ａ／Ｄ変換器１６のデータが、画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、或いはＡ／Ｄ変換器１６のデータが直接メモリ制御回路２２を介して、画像表示メモリ２４或いはメモリ３０に書き込まれる。

２８はＴＦＴ ＬＣＤ等から成る画像表示部であり、Ｄ／Ａ変換器２６を介して入力される画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データを表示する。３０は撮影した静止画像や動画像を格納するためのメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連写撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ３０に対して行うことが可能となる。また、メモリ３０はシステム制御回路５０の作業領域としても使用することが可能である。

３２は適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等により画像データを圧縮伸長する圧縮・伸長回路であり、メモリ３０に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータをメモリ３０に書き込む。４０は絞り機能を備えるシャッタ１２を制御する露光制御部であり、フラッシュ４８と連携することによりフラッシュ調光機能も有するものである。４２は撮像レンズ１０のフォーカシングを制御する測距制御部、４４は撮像レンズ１０のズーミングを制御するズーム制御部、４５は像振れ補正のための防振制御部、４６は保護手段であるバリア１０２の動作を制御するバリア制御部である。４８はフラッシュであり、ＡＦ補助光の投光機能、フラッシュ調光機能も有する。

上記したように、露光制御部４０、測距制御部４２はＴＴＬ方式を用いて制御されており、撮像した画像データを画像処理回路２０によって演算した演算結果に基づき、システム制御回路５０が露光制御部４０、測距制御部４２に対して制御を行う。

５０は撮像装置１００の全体を制御するシステム制御回路、５２はシステム制御回路５０の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリである。５４は表示部であり、システム制御回路５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等を表示する液晶表示器、スピーカー等より成る。詳しくは、この表示部５４は、撮像装置１００の操作部近辺の視認し易い位置に単数或いは複数個所設置され、例えばＬＣＤやＬＥＤ、発音素子等の組み合わせにより構成されている。また、表示部５４は、その一部の機能が光学ファインダ１０４内に設置されている。

表示部５４の表示内容のうち、ＬＣＤ等に表示するものとしては、シングルショット／連写撮影表示、セルフタイマ表示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示を含む。さらに、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、フラッシュ表示、赤目緩和表示、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示を含む。さらに、複数桁の数字による情報表示、記録媒体２００及び２１０の着脱状態表示、通信Ｉ／Ｆ動作表示、日付・時刻表示、等を含む。また、表示部５４の表示内容のうち、光学ファインダ１０４内に表示するものとしては、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、等を含む。

５６は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。６０，６２，６４，６６，６８及び７０は、システム制御回路５０の各種の動作指示を入力するための操作部材あり、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。

ここで、これらの操作部材の具体的な説明を行う。６０はモードダイアルスイッチであり、電源オフ、自動撮影モード、撮影モード、パノラマ撮影モード、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、ＰＣ接続モード等の各機能モードを切り換え設定することが出来る。６２（ＳＷ１）はシャッタスイッチであり、不図示のシャッタボタンの操作途中でＯＮとなり、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理等の動作開始を指示する。６４（ＳＷ２）はシャッタスイッチであり、不図示のシャッタボタンの操作完了でＯＮとなる。そして、撮像素子１２から読み出した信号をＡ／Ｄ変換器１６、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０に画像データを書き込む露光処理、画像処理回路２０やメモリ制御回路２２での演算を用いた現像処理の動作開始を指示する。さらにシャッタスイッチ６４は、メモリ３０から画像データを読み出し、圧縮・伸長回路３２で圧縮を行い、記録媒体２００或いは２１０に画像データを書き込む記録処理の動作開始を指示する。

６６は画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチであり、画像表示部２８のＯＮ／ＯＦＦを設定することが出来る。この機能により、光学ファインダ１０４を用いて撮影を行う際に、ＴＦＴ ＬＣＤ等から成る画像表示部２８への電流供給を遮断することにより、省電力を図ることが可能となる。

６８はクイックレビューＯＮ／ＯＦＦスイッチであり、撮影直後に撮影した画像データを自動再生するクイックレビュー機能を設定する。なお、本実施例では特に、画像表示部２８をＯＦＦとした場合におけるクイックレビュー機能の設定をする機能を備えるものとする。

７０は各種ボタンやタッチパネル等からなる操作部であり、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写／連写／セルフタイマ切換ボタンを有する。さらには、メニュー移動＋（プラス）ボタン、メニュー移動−（マイナス）ボタン、再生画像移動＋（プラス）ボタン、再生画像−（マイナス）ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付／時間設定ボタン等を有する。

８０は電源制御部であり、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り換えるスイッチ回路等により構成されている。そして、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御回路５０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。

８２はコネクタ、８４はコネクタである。８６は電源であり、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池等の二次電池、ＡＣアダプター等から成る。９０及び９４はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインターフェース、９２及び９６はメモリカードやハードディスク等の記録媒体と接続を行うコネクタである。９８はコネクタ９２及び或いは９６に後述の記録媒体２００或いは２１０が装着されているか否かを検知する記録媒体着脱検知部である。

なお、本実施例では、記録媒体を取り付けるインターフェース及びコネクタを２系統持つものとして説明している。もちろん、記録媒体を取り付けるインターフェース及びコネクタは、単数或いは複数、いずれの系統数を備える構成としても構わない。また、異なる規格のインターフェース及びコネクタを組み合わせて備える構成としても構わない。インターフェース及びコネクタとしては、ＰＣＭＣＩＡカードやＣＦ（コンパクトフラッシュ（登録商標））カード等の規格に準拠したものを用いて構成して構わない。さらに、インターフェース９０及び９４、そしてコネクタ９２及び９６をＰＣＭＣＩＡカードやＣＦ（コンパクトフラッシュ（登録商標））カード等の規格に準拠したものを用いて構成したとする。この場合、ＬＡＮカードやモデムカード、ＵＳＢカード、ＩＥＥＥ１３９４カード、Ｐ１２８４カード、ＳＣＳＩカード、ＰＨＳ等の通信カード、等の各種通信カードを接続する。このことにより、他のコンピュータやプリンタ等の周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を転送し合うことが出来る。

１０２はバリアであり、撮像装置１００の撮像レンズ１０を含む撮像部を覆う事により、撮像部の汚れや破損を防止する。１０４は光学ファインダであり、画像表示部２８による電子ファインダ機能を使用すること無しに、光学ファインダ１０４のみを用いて撮影を行うことが可能である。また、光学ファインダ１０４内には、表示部５４の一部の機能、例えば、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示などが設置されている。

１１０は通信部であり、ＲＳ２３２ＣやＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、Ｐ１２８４、ＳＣＳＩ、モデム、ＬＡＮ、無線通信、等の各種通信機能を有する。１１２は通信部１１０により撮像装置１００を他の機器と接続するコネクタ或いは無線通信の場合はアンテナである。

２００はメモリカードやハードディスク等の記録媒体であり、撮像装置１００に対して装着可能である。この記録媒体２００は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２０２、撮像装置１００とのインターフェース２０４、撮像装置１００と接続を行うコネクタ２０６を備えている。２１０もメモリカードやハードディスク等の記録媒体であり、撮像装置１００に対して装着可能である。この記録媒体２１０は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２１２、撮像装置１００とのインターフェース２１４、撮像装置１００と接続を行うコネクタ２１６を備えている。

図２は、撮像装置１００に具備される回路構成において、像振れ補正とゲイン変更（設定）に係わる部分の回路構成を簡略化して示すブロック図である。

像振れ補正処理とゲイン変更を行う回路部分には、振れセンサ３０１、Ａ／Ｄ変換部３０２、増幅部３０３、目標位置算出部３０４が存在する。さらに、レンズ位置制御部３０５、レンズ駆動部３０６、撮像レンズ１０に含まれるレンズ（補正レンズ）３０７、レンズ位置検出部３０８が存在する。さらに、撮像素子３０９、Ａ／Ｄ変換部３１０、画像処理部３１１、ＣＰＵ（動きベクトル検出部を含む）３１２、ゲイン自動制御部３１３が存在する。図１の撮像装置の構成とは、点線で囲んだ防振制御部３００が防振制御部４５に、撮像素子３０９が撮像素子１４に、Ａ／Ｄ変換部３１０がＡ／Ｄ変換器１６に、画像処理部３１１が画像処理回路２０に、ＣＰＵ３１２がシステム制御回路５０に対応する。そして、これらは後述の図３のフローチャートにしたがった処理を実行する。なお、図３のフローチャートは、動きベクトルの算出可能時間間隔である１フレーム毎に繰り返し行われる。

図３のフローチャートにおいて、ステップＳ３０１〜Ｓ３０６に示す処理過程が、振れセンサ３０１に基づいて行われる像振れ補正の動作であり、以下のようにして行われる。

振れセンサ３０１は、例えば角速度センサなどであり、ここで手振れ等の振れによる撮像装置１００全体の振れ（振れ速度）が検出され、検出された振れ情報は電気信号に変換される（Ｓ３０１，Ｓ３０２）。そして、Ａ／Ｄ変換部３０２によってアナログ信号からデジタル信号に変換され、所望の信号レベルに合わせるために相応の倍率をもった増幅部３０３によって増幅され、後述の補正位置制御信号の算出に用いられる信号として出力される。そして、レンズ３０７の駆動目標位置、つまり手振れ等の振れをキャンセルさせるような補正位置制御信号が目標位置算出部３０４によって算出される（Ｓ３０３）。

その後、補正位置制御信号に基づいてレンズ位置制御部３０５がレンズ駆動部３０６を介してレンズ３０７を撮影光軸と直交する方向に移動させる。この際同時に、上記のレンズ３０７の位置がレンズ位置検出部３０８によって検出され、その検出信号がレンズ位置制御部３０５にフィードバックされてレンズ３０７の位置が制御され、像振れ補正が実行される（Ｓ３０４，Ｓ３０５，Ｓ３０６）。

また、図３のフローチャートにおいて、上記ステップＳ３０１〜Ｓ３０３の動作と並行して、ステップＳ３０７〜Ｓ３１２において、補正位置制御信号の算出に用いられるゲインの変更を行う処理が、以下のようにして行われる。

撮像素子３０９では光信号を電気信号に変換され、画像情報が取得される（Ｓ３０７）。その画像情報はアナログ信号であるためにＡ／Ｄ変換部３１０に送られ、デジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された画像情報は画像処理部３１１において所定の画像処理がされ、動きベクトル検出部を含むＣＰＵ３１２に送られる。そして、ここであらかじめ記憶されている１フレーム前の画像と現在の画像を比較され、画像のずれ（振れ）から動きベクトルが算出される（Ｓ３０８，Ｓ３０９）。

このときに用いられる画像としては、画像全体を抽出してもよいし、画像の一部を抽出してもよい。また、画像をいくつかのエリアに分割して、その分割された小エリアでそれぞれ画像情報を比較して動きベクトルを算出し、その中から最適な動きベクトルを算出してもよい。動きベクトルの算出方法としては一つに限定されない。

算出された動きベクトルはゲイン自動制御部３１３に送られ、Ａ／Ｄ変換部３０２から送られてくる振れセンサ３０１からの振れ情報とともにゲイン補正値を算出するための振れ情報として用いられる（Ｓ３１０）。ここでのゲイン補正値は、後述のゲインが動きベクトルを小さな値、例えば０に収束させるような値である。

ここで、ゲイン補正値をΔＧとすると、例えば次に示す式によってゲイン補正値ΔＧを算出できる。例として、ゲイン補正値の算出式（１），（２）の二つを列記する。
ゲイン補正値ΔＧ＝係数α×（動きベクトルによる振れ情報
／振れセンサからの振れ情報） ………（１）
ゲイン補正値ΔＧ＝（動きベクトルによる振れ情報）＾（係数β）
／振れセンサからの振れ情報………（２）
ただし、上式での係数α、係数βはゲイン補正値ΔＧとゲインＧとの相対的な大きさを調整するための係数である。また、係数βは奇数とする。

上式で算出されたゲイン補正値ΔＧを、ゲインＧに加算する（Ｓ３１１）ことで、最適なゲインへと設定（変更・更新）していくことができる（Ｓ３１２）。ただし、上式は動きベクトルによる振れ情報と振れセンサからの振れ情報の相関関係を求めているが、数式（２）は動きベクトルの方向の情報を失わないために奇数乗することで正負両方の値をとるようにする。

上式は、また、ゲイン補正値ΔＧが正の値、すなわち動きベクトルによる振れ情報と振れセンサ３０１からの振れ情報の方向が一致している場合は、補正不足としてゲインを上げる役目をする。逆にゲイン補正値ΔＧが負の値、すなわち動きベクトルによる振れ情報と振れセンサ３０１からの振れ情報の方向が一致していない場合は、過補正と判定し、自動的にゲインを下げる役目を果たす。そして、動きベクトルによる振れ情報が０のとき、ゲイン補正値ΔＧも０となり、自律的にゲイン補正をやめる役目を果たす。

次に、ゲイン自動制御部３１３にて実行される詳細な処理内容を、図４のフローチャートにしたがって説明する。図３のフローチャートの中では、ステップＳ３１０〜Ｓ３１２の処理に相当する。

まず、ＣＰＵ３１２からゲイン自動制御部３１３に動きベクトル情報が送られてくると、カウンタｔがスタートする（Ｓ４０１）。このカウンタｔは、ゲイン補正値の蓄積個数をカウントするために用いられるものである。次に、動きベクトルと振れセンサ３０１からの振れ情報によりゲイン補正値を算出し（Ｓ４０２）、次いで動きベクトルと振れセンサ３０１からの振れ情報から撮像装置１００の画角変更動作であるパンニング動作が行われたか否かの判定を行う（Ｓ４０３）。パンニング動作中であると判定した場合は、ゲイン補正値は破棄し（Ｓ４０５）、そうでないと判定した場合は、ゲイン補正値のみ不図示の記憶手段に蓄積する（Ｓ４０４）。

その後、カウンタｔのカウント値と蓄積周期Ｔを比較し、カウンタｔのカウント値の方が大きくなるまでは上記の動作を繰り返す（Ｓ４０６→Ｓ４０２→Ｓ４０３→Ｓ４０４またはＳ４０５→Ｓ４０６）。そして、カウンタｔが蓄積周期Ｔ以上になると（Ｓ４０６のＹ）、蓄積された複数のゲイン補正値を不図示のフィルタ手段によりフィルタリング（平均化などの処理）を行い、最適な一つのゲイン補正値を算出する（Ｓ４０７）。そして、その最適な一つのゲイン補正値をもとにゲインを設定（変更・更新）する（Ｓ４０８）。

そして、上記設定されたゲインをもとに調整された補正位置制御信号に基づいて像振れ補正処理が即座に行われ、その結果が動きベクトル情報にフィードバックされ、反映される。この一連の処理を常時繰り返し行うことで最適ゲインに収束する。これにより、常に最適な像振れ補正を行うことができる撮像装置１００とすることができる。

上記実施例における撮像装置１００は、撮像装置１００に加わる振れを検出する振れセンサ３０１、撮像素子３０９からの画像信号により動きベクトルを算出して振れを検出するＣＰＵ（動きベクトル検出部）３１２を有する。さらには、振れセンサ３０１とＣＰＵ（動きベクトル検出部）３１２からの振れ情報をもとに像振れ補正のための補正位置制御信号を算出する目標位置算出部３０４を有する。さらには、振れセンサ３０１とＣＰＵ（動きベクトル検出部）３１２からの振れ情報をもとにゲイン補正値を複数蓄積し、該複数のゲイン補正値から一つのゲイン補正値を算出するゲイン自動制御部３１３を有する。さらには、算出されたゲイン補正値に応じて、補正位置制御信号の算出に用いられるゲインを変更するゲイン自動制御部３１３、増幅器３０３を有する。さらには、ゲインにより調整されて得られた補正位置制御信号により駆動されて像振れ補正を行うレンズ位置制御部３０５、レンズ駆動部３０６、レンズ３０７、レンズ位置検出部３０８を有する。

上記ゲイン自動制御部３１３は、複数のゲイン補正値を不図示のフィルタ手段によりフィルタリング処理することにより一つのゲイン補正値を算出している。また、ゲイン補正値は、撮像素子３０９からの画像信号により算出された動きベクトル情報を小さい値（例えば０）に収束させるような情報である。また、パンニング動作中は、ゲイン補正値の蓄積は行わないようにしている。なお、ゲインの処理方法としては、動きベクトルによる振れ情報が０に収束するようにゲイン変更処理を行う。例えば、ニュートン法や最急降下法などの最適化計算処理を行えばよい。

以上の構成とすることにより、補正位置制御信号の調整に用いるゲインを常に最適に自動制御し、適正な像振れ補正を行うことができる撮像装置とすることができる。

また、常時ゲイン変更処理を行い、パンニング時以外で得られたゲイン補正値はすべて最適化計算で自動制御されることにより、ゲイン更新の判定処理はなく、常に最適ゲインに 収束するよう補正される。

また、常時最適ゲインに収束するよう自動制御されるため、撮像装置自体の個体差や振れ検出センサの個体差をなくすような最適調整を行うことができる。

（本発明と実施例の対応）
振れセンサ３０１が本発明の第１振れ検出手段に、撮像素子３０９が撮像手段に、ＣＰＵ３１２が第２振れ検出手段に、目標位置算出部３０４が算出手段に、それぞれ相当する。また、ゲイン自動制御部３１３が本発明のゲイン補正値算出手段に、ゲイン自動制御部３１３および増幅器３０３がゲイン設定手段に、レンズ３０７が補正手段に、それぞれ相当する。

（変形例）
以上の説明では、補正手段としてレンズ３０７を用いているが、本発明は可変頂角プリズムや光軸と垂直な平面上で移動することにより振れ補正する撮像素子３０９にも適用できる。例えば、光軸と垂直な平面上で移動することにより振れ補正する撮像素子３０９の場合、図５に示すような構成にすることが可能である。

ここで図５に示す、補正手段について説明する。３０９は撮像部であり、９０１，９０２は駆動コイル、９０３，９０４は可動部の位置検出を行うホール素子である。ここで可動部とは、撮像素子３０９を含む部分である。９０５，９０６，９０７，９０８はマグネットである。また、９０９は第１の保持部、９１０は第１の保持部９０９上に設けられた第１の案内部、９１１は第２の保持部、９１２は第２の保持部９１１上に設けられた第２の案内部、９１３は筐体に固定される第３の保持部を示す。また、９１４は第１の保持部９０９と図示しない固定部との間に設けられた第１の弾性体であり、９１５は第２の保持部９１１と図示しない固定部との間に設けられた第２の弾性体を示す。第１の案内部９１０と第２の案内部９１２が案内する方向は互いに直交している。また、撮像素子３０９を備えた第１の保持部９０９は第１の弾性体９１４及び第２の弾性体９１５によって弾性支持されている。

このように構成することにより、撮像素子３０９を光軸に直交する平面で移動させることが可能となり、実質的に、撮像レンズ１０に含まれる補正レンズ３０７を移動させる構成と等価となる。

本発明の一実施例に係る撮像装置の内部構成を簡略化して示した図である。 本発明の一実施例に係る撮像装置の振れ補正機能とゲイン変更機能の内部構成を簡略化して示したブロック図である。 図２に示した回路の動作の概略を説明するためのフローチャートである。 図３のフローチャート内のゲイン補正値を算出する処理を簡略化して示したフローチャートである。 本発明の実施例に係わる補正手段の他の構成例を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 撮像レンズ
１４ 撮像素子
２０ 画像処理回路
４５ 防振制御部
１００ 撮像装置
３０１ 振れセンサ
３０３ 増幅部
３０４ 目標位置算出部
３０５ レンズ位置制御部
３０６ レンズ駆動部
３０７ レンズ
３０８ レンズ位置検出部
３０９ 撮像素子
３１１ 画像処理部
３１２ ＣＰＵ（動きベクトル検出部）
３１３ ゲイン自動制御部

Claims (4)

1. 被写体像を撮像手段を介して画像信号に変換する撮像装置において、
   前記撮像装置に加わる振れを振れセンサにより検出する第１振れ検出手段と、
   前記撮像手段からの画像信号により動きベクトルを算出して振れを検出する第２振れ検出手段と、
   前記第１振れ検出手段によって検出された振れ情報をもとに像振れ補正のための補正位置制御信号を算出する算出手段と、
   前記第１振れ検出手段と前記第２振れ検出手段によって検出されたそれぞれの振れ情報をもとにゲイン補正値を算出するゲイン補正値算出手段と、
   前記ゲイン補正値算出手段にて算出されたゲイン補正値を、前記補正位置制御信号を調整するゲインに加算するゲイン設定手段と、
   前記ゲインにより調整された前記補正位置制御信号により駆動されて像振れ補正を行う補正手段とを有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記ゲイン補正値算出手段は、前記ゲイン補正値を複数蓄積し、複数のゲイン補正値をフィルタリング処理することにより一つのゲイン補正値を算出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記ゲイン補正値は、前記撮像手段からの画像信号により算出された動きベクトル情報を小さい値に収束させるような情報であることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記ゲイン補正値算出手段は、パンニング動作中は、算出される前記ゲイン補正値を破棄することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の撮像装置。

Images