JP2009265179A

JP2009265179A - 撮像装置

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Publication number: JP2009265179A
Application number: JP2008111715A
Authority: JP
Inventors: Shinpei Miyahara; 晋平宮原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-04-22
Filing date: 2008-04-22
Publication date: 2009-11-12
Anticipated expiration: 2028-04-22
Also published as: JP5328216B2

Abstract

【課題】像振れ補正のためのゲイン調整を容易に行うことができる撮像装置を提供する。
【解決手段】第１振れ検出手段と第２振れ検出手段の少なくとも一方より得られる振れ量に応じて、動きベクトルの保存数を算出する保存数算出手段（Ｓ３０２’）と、保存数算出手段により算出される保存数の前記動きベクトルを平均化した値に基づいて、ゲイン調整値の効き量を調整するためのゲイン調整値係数を算出するゲイン調整値係数算出手段（Ｓ３０６，Ｓ３０６’〜Ｓ３０８’）と、動きベクトルを平均化した値およびゲイン調整値係数に基づいて、ゲイン調整値を算出するゲイン調整値算出手段（Ｓ３０９）と、ゲイン調整値に基づいて、駆動目標位置を調整するためのゲインを更新するゲイン更新手段（Ｓ３０９）とを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、当該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、撮像手段からの画像信号により振れ量に相当する動きベクトルを検出する第２振れ検出手段と有し、像振れ補正を行うことが可能な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（振れ量）のゲイン変更を行う、つまりゲインを自動調整することで、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

上記の特許文献１によれば、動きベクトルから振れ量のゲインを自動調整することで像振れ補正機能の効果を高めることができる。しかしながら、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、振れ量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、振れセンサによる振れ信号と動きベクトルから算出される振れ量の相関から振れ量調整のためのゲイン調整値を算出しているが、相関をとるために両者の位相を揃えることが困難であった。さらに、振れセンサによる振れ信号と動きベクトルから算出される振れ量の相関をとるとき、像振れ補正機能が最適調整に近づけば近づくほど動きベクトルから算出される振れ量は小さくなり、ゲイン調整は収束に向かう。しかし、その反面、動きベクトルの被写体振れ要素による影響が大きくなっていた。

（発明の目的）
本発明の目的は、像振れ補正のためのゲイン調整を容易に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、当該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、撮像手段からの画像信号により振れ量に相当する動きベクトルを検出する第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量をもとに、像振れ補正を行う補正手段の駆動目標位置を算出する駆動目標位置算出手段とを有する撮像装置において、前記第１振れ検出手段と前記第２振れ検出手段の少なくとも一方より得られる振れ量に応じて、前記動きベクトルの保存数を算出する保存数算出手段と、前記保存数算出手段により算出される保存数の前記動きベクトルを平均化した値に基づいて、前記ゲイン調整値の効き量を調整するためのゲイン調整値係数を算出するゲイン調整値係数算出手段と、前記動きベクトルを平均化した値および前記ゲイン調整値係数に基づいて、ゲイン調整値を算出するゲイン調整値算出手段と、前記ゲイン調整値に基づいて、前記駆動目標位置を調整するためのゲインを更新するゲイン更新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、像振れ補正のためのゲイン調整を容易に行うことができる撮像装置を提供できるものである。
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、或いはメモリ制御回路２２のみを介して、画像表示メモリ２４或いはメモリ３０に書き込まれる。

２８はＴＦＴＬＣＤ等から成る画像表示部であり、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１４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、ＴＦＴＬＣＤ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、再生画像移動−（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具備されている。

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調整（変更）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調整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、駆動目標位置算出部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、動きベクトル総和計算部３１３、ゲイン自動制御部３１４が存在する。図１の撮像装置１００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に対応する。さらに、画像処理部３１１が画像処理回路２０に、ＣＰＵ３１２および動きベクトル総和計算部３１３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。

上記振れセンサ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。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ゲイン（倍率）をもった増幅部３０３によって増幅され、後述の駆動目標位置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駆動目標位置算出部３０４によって算出される。

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。

一方、像振れ補正機能の処理と平行して、像振れ補正のためのゲイン調整機能の処理が以下のように行われる。

撮像素子３０９では光信号を電気信号に変換し、画像情報を取得する。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が比較され、画像のずれ（振れ）から動きベクトルが算出される。

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動きベクトル総和計算部３１３に送られ、ここでバッファメモリ（以下、記憶部）に保存されている所定数の動きベクトルの総和が計算される。そして、ゲイン自動制御部３１４にてゲイン調整値が算出され、ゲインが更新される。ゲイン調整値の処理方法としては、動きベクトルのある一定数の総和（平均化に相当する値）が小さくなる、つまり手振れ等の振れの残り（ゆれ残り）が小さくなるようなゲイン調整が行われる。

ここで、ゲイン調整値をΔＧとすると、例えば

の（１）式によってゲイン調整値ΔＧを算出できる。

上記（１）式のゲイン調整値ΔＧが調整不足のときは現在のゲインに加算し、過調整のときは現在のゲインを減算することで、ゲインを更新させる。その更新式は
Ｇｎ＋１＝Ｇｎ±ΔＧ
で表せる。但し、Ｇｎ＋１は更新後のゲイン、Ｇｎは更新前の現在のゲイン、ΔＧは上記（１）式で求めたゲイン調整値である。

次に、図３のフローチャートにしたがって、ゲイン調整について説明する。

まず、ステップＳ３０１では、撮像素子３０９から画像情報を取得し、その情報の中から動きベクトルに必要な情報（通常は輝度値）を抽出する。また、その情報にＬＰＦ（ローパスフィルタ）をかけて動きベクトルの算出精度を上げる。次のステップＳ３０２では、画像情報を記憶部に一時記憶する。続くステップＳ３０３では、記憶部に記憶してある１フレーム前の画像情報との差分を計算することで動きベクトルを算出する。

上記の動作と並行して、ステップＳ３０１’にて、例えば振れセンサ３０１より振れ量を検出する。そして、次のステップＳ３０２’にて、検出された振れ量から動きベクトル記憶部の容量、つまり動きベクトルの時間平均化のための該動きベクトルの保存数Ｎｔをもとめる。そして、次のステップＳ３０３’にて、保存数Ｎｔを記憶部に記憶し、続くステップＳ３０４’にて、該保存数Ｎｔを動きベクトルの保存数として設定する。このときに用いる振れ量は、振れセンサ３０１によって検出した振れ量でなく、動きベクトルから求めた振れ量であってもよい。また、振れセンサ３０１によって検出した振れ量と動きベクトルの両方を利用しても良い。振れ量と保存数Ｎｔの関係は、振れ量が大きいときは保存数Ｎｔも大きく設定し、逆に振れ量が小さいときは保存数Ｎｔも小さくする。これは、保存数Ｎｔが大きければ大きいほど、大きなノイズは上記評価値Ｖに吸収されて平均化されるために該評価値としての精度は上がるからである。例として、図４にその関係の一例を示す。

図４では、例として２つの閾値Ｎａ，Ｎｂをもった関係としている。振れ量がある一定量ａまでは保存数Ｎｔ＝Ｎｏである。そして、振れ量がａからｂまでの間は保存数Ｎｔ＝Ｎａとし、振れ量がｂ以上の場合は保存数Ｎｔ＝Ｎｂ（但し、Ｎｂ＞Ｎａ＞Ｎｏ）としている。閾値の数が多すぎると保存数Ｎｔの値が頻繁に変動してしまい、後述するゲイン調整値係数（ゲイン調整値の効き量）の制御にてゲイン調整値係数が０になる頻度が増えてしまうので、閾値はあまり多く取れない。

次に、振れ量の総和とゲイン調整値係数αの関係を、図５に示す。例として、ある一定値ｃまではゲイン調整値係数αは振れ量の総和に逆比例して減少する。つまり、平均化された値が大きい時には小さくし、平均化された値が小さい時には大きくする。そして、振れ量の総和がｃ以上になるとゲイン調整値係数αは常に０となる。これはある一定値ｃ以上の大きな振れ量の総和を検出した場合、動きベクトルそのものの値に信憑性がなくなるため、ゲインの更新を行わないということである。

図３に戻り、ステップＳ３０４では、算出した動きベクトルを記憶部に保存する。そして、次のステップＳ３０５にて、上記ステップＳ３０４にて記憶部に保存した動きベクトルの保存数が上記ステップＳ３０４’で設定した保存数Ｎｔに達したか否かを判定する。その結果、達していない場合はステップＳ３０１→Ｓ３０２→Ｓ３０３→Ｓ３０４→Ｓ３０５のループを繰り返す。その後、達したことを判定するとステップＳ３０５からステップＳ３０６へ進み、保存してある動きベクトルの総和量を算出する。この動きベクトルの総和量を手振れのゆれ残り量とみなし、小さい値になるようにゲインを更新する。

上記動きベクトル総和量が算出されると、ゲイン調整値ΔＧの効き量に相当するゲイン調整値係数αを算出する。そのため、まず、ステップＳ３０５’で前回の動きベクトルの保存数Ｎｔ_ｎ−１と今回の動きベクトルの保存数Ｎｔを比較し、同じであればステップＳ３０７’へ進み、ゲイン調整値係数αを０とする。そうでなければステップＳ３０６’へ進み、ゲイン調整値係数αを算出する。なぜなら動きベクトルの総和量を小さくするような制御を行っている中、総和する数が違えば評価基準が異なる（図５参照）ためである。そして、次のステップＳ３０８’にて、上記のゲイン調整値係数αを設定する。

一方、ステップＳ３０８では、今回の動きベクトルの総和量と前回の動きベクトルの総和量と比較することで、調整不足か過調整かを判定し、算出されたゲイン調整値を加算するか減算するかを決める。この判定は、最急降下法やニュートン法など一般的な最適化計算を用いてもよい。そして、次のステップＳ３０９にて、上記ステップＳ３０８’にて設定したゲイン調整値係数αを乗じたゲイン調整値ΔＧを現在のゲインに加減算することで（調整不足判定なら加算、過調整判定なら減算）、ゲインを更新する。

すると、更新されたゲインをもとに、図２に示した増幅部３０３、駆動目標位置算出部３０４、レンズ位置制御部３０５、レンズ駆動部３０６を介してレンズ３０７の駆動、つまり像振れ補正処理が即座に行われる。そして、その結果がレンズ位置検出部３０８を介して動きベクトルにフィードバックされ、反映されることになる。

以上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。

最後に、本実施例の効果について説明する。

従来は、動きベクトルから振れ量のゲインを自動調整していたが、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、振れ量としての信憑性は低いものであった。また、振れセンサによる振れ信号と動きベクトルから算出される振れ量の相関から振れ量調整のためのゲイン調整値を算出しているが、相関をとるために両者の位相を揃えることが困難等の問題を有していた。

そこで、本実施例においては、動きベクトルにより算出された振れ量を平均化した値に基づいてゲイン調整値を算出するようにしている。そして、このとき平均化計算に用いる動きベクトルの保存数を、振れ量の大きさに応じて変化させている。また、ゲイン調整値の効き量を調整するためのゲイン調整値係数を、振れ量を平均化した値の大きさに応じて制御するようにしている。

よって、振れセンサの振れ信号を使わずに、つまり振れセンサによる振れ信号と動きベクトルから算出される振れ量の、困難な相関をとることなく、動きベクトルからの振れ量のみを用いて像振れ補正のためのゲイン調整値を算出することができる。

（本発明と実施例の対応）
振れセンサ３０１及び増幅器３０３が、本発明の、当該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振れ検出手段に相当する。また、ＣＰＵ３１２及び動きベクトル総和計算部３１３が、本発明の、撮像手段（撮像素子３０９）からの画像信号により振れ量に相当する動きベクトルを検出する第２振れ検出手段に相当する。また、駆動目標位置算出部３０４が、本発明の、第１振れ検出手段によって検出された振れ量をもとに、像振れ補正を行う補正手段の駆動目標位置を算出する駆動目標位置算出手段に相当する。

また、図３のステップＳ３０２’の動作を行う部分が、本発明の、第１振れ検出手段と第２振れ検出手段の少なくとも一方より得られる振れ量に応じて、動きベクトルの保存数を算出する保存数算出手段に相当する。また、図３のステップＳ３０６，Ｓ３０６’〜Ｓ３０８’の動作を行う部分が、本発明の、保存数の動きベクトルを平均化した値に基づいて、ゲイン調整値の効き量を調整するためのゲイン調整値係数を算出するゲイン調整値係数算出手段に相当する。また、図３のステップＳ３０９の動作を行う部分が、本発明の、動きベクトルを平均化した値およびゲイン調整値係数に基づいて、ゲイン調整値を算出するゲイン調整値算出手段に相当する。また、図３のステップＳ３０９の動作を行う部分が、本発明の、ゲイン調整値に基づいて、駆動目標位置を調整するためのゲインを更新するゲイン更新手段に相当する。

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に示した振れ補正ゲインの調整機能の動作概略を説明するためのフローチャートである。本発明の一実施例に係る振れ量とそれに応じて変動させる動きベクトルの保存数Ｎｔの関係例を示す図である。本発明の一実施例に係る振れ量とそれに応じて変動させるゲイン調整値係数αの関係例を示す図である。

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駆動目標位置算出部
３０５レンズ位置制御部
３０６レンズ駆動部
３０７レンズ（補正レンズ）
３０８レンズ位置検出部
３０９撮像素子
３１１画像処理部
３１２ＣＰＵ（動きベクトル検出部を含む）
３１３動きベクトル総和計算部
３１４ゲイン自動制御部

Claims

当該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、
撮像手段からの画像信号により振れ量に相当する動きベクトルを検出する第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量をもとに、像振れ補正を行う補正手段の駆動目標位置を算出する駆動目標位置算出手段とを有する撮像装置において、
前記第１振れ検出手段と前記第２振れ検出手段の少なくとも一方より得られる振れ量に応じて、前記動きベクトルの保存数を算出する保存数算出手段と、
前記保存数算出手段により算出される保存数の前記動きベクトルを平均化した値に基づいて、前記ゲイン調整値の効き量を調整するためのゲイン調整値係数を算出するゲイン調整値係数算出手段と、
前記動きベクトルを平均化した値および前記ゲイン調整値係数に基づいて、ゲイン調整値を算出するゲイン調整値算出手段と、
前記ゲイン調整値に基づいて、前記駆動目標位置を調整するためのゲインを更新するゲイン更新手段とを有することを特徴とする撮像装置。
前記ゲイン調整値係数算出手段は、前記動きベクトルを平均した値が小さい値に収束するようなゲイン調整値係数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。
前記保存数算出手段により算出される前記動きベクトルの保存数は、前記第１振れ検出手段と前記第２振れ検出手段の少なくとも一方より得られる振れ量が大きい時には大きくし、前記振れ量が小さい時には小さくするようにす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。
前記ゲイン調整値係数は、前記動きベクトルを平均化した値が大きい時には小さくし、前記平均化された値が小さい時には大きく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。