JP2009302794A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画面内を移動する被写体を捉えて連写撮影が行われた場合、撮影者自身に高度なテクニックを求めることなく、最適な連写撮影を行える撮像装置を提供する。
【解決手段】補正系３１を駆動して被写体像を撮像手段４に対して相対的に変位させる補正駆動手段２４，２７，２８と、被写体像のうち、主となる被写体の移動速度を検出する移動速度検出手段１と、連写撮影における複数の撮影駒の相対的な撮影条件を予め設定する撮影条件設定手段１と、補正駆動手段による補正系の変位ストロークと移動速度と撮影条件に基づいて、複数の撮影駒の各々の撮影パラメータを決定し、該撮影パラメータに基づいて複数の撮影駒の撮影を実行する制御手段１とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、補正系を駆動して前記被写体像を前記撮像手段に対して相対的に変位させる補正駆動手段を有する撮像装置に関するものである。

従来、被写体追尾機能を有する撮像装置の構成は、図１６に示すようになっている。詳しくは、撮影者自身による不図示のカメラ操作スイッチ（カメラのメインスイッチ及びレリーズスイッチで構成）の状態変化を全体制御ＣＰＵ２１６が検出し、その他の各回路への電源供給並びに初期設定を行う。

撮影画面範囲内の被写体像は主撮像光学系２１８を通して撮像素子（ＣＣＤ若しくはＣＭＯＳセンサ）２００上に結像され、撮像素子２００からの出力信号がＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ回路２０３を介して画素毎に順々に所定のデジタル信号に変換される。ここで、撮像素子２００は、全体の駆動タイミングを決定しているタイミングジェネレータ（ＴＧ／ＳＳＧ）２０２からの信号に基づき、画素毎の水平駆動並びに垂直駆動の為のドライバ回路（ＤＲＩＶＥＲ）２０１の出力で所定駆動する。そして、画像信号出力を発生する。

上記ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ回路２０３の出力信号は補正回路２０４に入力され、ここで撮像素子２００と主撮像光学系２１８との組み合わせ等で生ずるシェーディング補正が実行されたり、センサ固有のパターンノイズを除去する為の補正が実行されたりする。

補正回路２０４の出力は、フロントメモリコントローラ２０５を介してバッファメモリ２０６へ順々にフレームデータとして記憶され、カメラの連写撮影時の画像が一時的に記憶されていくことになる。尚、図示したようにフロントメモリコントローラ２０５は、タイミングジェネレータ２０２と同期して動作するタイミング制御回路２０７からの信号に基づいて動作することで撮像素子２００との同期をとっている。

最低でも１駒以上の撮影が完了した時点で、フロントメモリコントローラ２０５の制御により、撮影データを記憶しているバッファメモリ２０６のデータがリアメモリコントローラ２０８を介してワークメモリ２１１へ一時的に転送される。尚、このリアメモリコントローラ２０８は、同様にタイミングジェネレータ２０２と同期して動作するタイミング制御回路２０９の信号に基づいて動作する。

上記ワークメモリ２１１のデータは、同じバスＡに繋がっているカラー処理回路２１２により色補間処理やマトリックス補正等のいわゆる絵作りが実施され、ＲＧＢ更にはＹＣｒＣｂの変換処理が行われてその結果が再度ワークメモリ２１１に記憶される。ワークメモリ２１１に記憶されたデータは、ＪＰＥＧ処理回路２１３を介して所定の圧縮フォーマットに基づきデータ圧縮され、その結果がカードコントローラ２１４を介してカードメモリ２１５（通常フラッシュメモリ等の不揮発性メモリを使用）に記憶される。

また、逆に撮影済みの画像データを観察する場合には、上記カードメモリ２１５に圧縮記憶されたデータがＪＰＥＧ処理回路２１３を通して通常の撮影画素毎のデータに伸張される。そして、その結果がワークメモリ２１１へ転送されることで、不図示のモニタ表示部を通して外部表示する事が出来る。

一方、カメラ全体の制御に関しては、全体制御ＣＰＵ２１６により、同じバスＢに繋がっているインストラクションメモリ２１７に記憶されているインストラクションコードに従って命令が実行される。そして、レンズ制御回路２１９を介して主撮像光学系２１８が駆動制御されると共に、通信Ｉ／Ｆ２１０を介して画像に添付する様々な情報がカードメモリ２１５にデータとして記録される。

この中でレンズ制御回路２１９の動作としては、一般的に撮影レンズのフォーカスを制御する部分と手振れ等の振れによる像振れを補正する部分で構成されており、それぞれ主撮像光学系２１８の内部光学系の一部を駆動することで実際の制御が行われている。

又、一般的なレンズ交換可能な一眼レフタイプのデジタルカメラの場合、主撮像光学系２１８とレンズ制御回路２１９は交換レンズの内部に搭載される。そして、カメラ本体の全体制御ＣＰＵ２１６とレンズ制御回路２１９との間を専用のＩ／Ｆ部を介して通信が為され、所定のタイミングにて各撮像光学系が駆動制御されることになる。

一方、従来から撮影者が自分の思う通りのフレーミング（構図）やタイミングで被写体を捉えたいという作画意識の要求に対する解として、一般的には被写体追尾機能というものがある。

被写体追尾は、撮影画面内に撮影者が狙っている主被写体がある際に、被写体が画面の中で移動したとしても自動的にその被写体に対してフォーカスを制御する事でピント合わせを継続的に実行することで行われる。さらに、画面内を被写体が移動して画面から外れそうになった場合には、ズーム光学系を駆動する事で常に画面内に被写体を捉え続けるという方法が考えられる。

ここで、図２（ａ）〜（ｃ）は、動いている被写体を、低速シャッタを切りながらカメラをその動きに合わせて撮影するという流し撮りというテクニックを図示したものである。

図２（ａ）は、主被写体が画面の右から左へ動いている場合の撮影を示したもので、通常このような被写体を撮影する場合は、高速シャッタで撮影を行う事で主被写体も背景も振れずに被写体像を取り込む事になる。しかしながら、このような高速シャッタで撮影を行った場合には、主被写体の動きが完全に止まったような状態として撮影されるため、せっかく動きのある被写体であってもその動きを静止画の中で表現できなくなってしまう。

一方、図２（ｂ）は、図２（ａ）に対して相対的に遅い低速シャッタで撮影を行った場合の様子を示したものである。この場合、仮にカメラに像振れ補正機能が具備されている場合は、撮影者の手振れ等の振れの影響を受けずに静止している背景は振れずに撮影される事になる。しかし、主被写体自体は低速シャッタで撮影するので完全に被写体振れが発生した状態となってしまう。

主被写体の動いている様子を静止画撮影の中で表現する為には、図２（ｃ）で示したように、主被写体の動きに合わせてカメラを大きく動かし、その動きの中で低速シャッタで撮影を行うという流し撮り撮影を行う事が考えられる。この場合は主被写体の動きとカメラの動きが完全に同期して働くので、主被写体自体は止まったままの撮影、背景そのものは像が流れたような撮影像となり、被写体の動きをリアルに静止画に反映することが可能となる。

この流し撮りを実際に実現する技術としては、特許文献１がある。この提案は、予め被写体の移動速度に合わせた速度入力をカメラの外部から入力しておき、所定の撮影タイミングでその入力信号に合わせて補正系を駆動する事で流し撮り撮影を行うというものである。この場合は被写体の移動速度を予め撮影者が手動で入力してあげる必要があるが、図２（ｃ）で示したようなカメラを被写体の動きに合わせて動かさなくても、主被写体は静止状態として撮影し、背景のみを振らして撮影することが可能となる。

また、実際に撮影する被写体の動きを検出して自動的に流し撮り撮影を行う技術としては、特許文献２がある。この提案は、撮影直前の多点ＡＦセンサから得られる撮像信号より主被写体の移動速度を検出し、その移動速度から撮影中の動きを予想して補正系を駆動するというものである。この場合は予め撮影者が被写体の移動速度を入力しなくても、ＡＦセンサに結像する像を一定間隔で読み取り、その像の時間的なずれに伴う相関関係から被写体移動速度を検出しているので、正確な主被写体の移動速度が検出できるという効果がある。

いずれにしろ、これらの技術を自動的にカメラの中で実現する為には、被写体の動きを高速で認識し、高速で物体を追従させる技術が必要であった。
特開平１−１９３７２１号公報 特開平１０−１４８８５８号公報

従来の提案の場合、単に撮影したい主被写体自身を撮影者自身が捉えるか、若しくは、カメラ自身が捉えるかによってその時点で撮影したい主被写体の動きに合わせて補正光学系等の像振れ補正機能を働かせるだけであった。しかし、例えば連写撮影の時にもこのような流し撮り撮影を行いたいような場合の仕組みに関しては全く触れられていなかった。

動いている被写体を捉えるような場合、単に一枚の撮影で完了するというよりは複数の撮影を行った上でその中から撮影者の気に入ったものを選択できるようにした方が撮影成功の確率が高くなる。さらに、現在のデジタルカメラのような構成では、なるべく一度の撮影シーンの中で色々な撮影条件を変更しながら撮影を試みた方が撮影者の意図する撮影シーンを静止画の中に収める事が可能である。

ただ連写撮影を行うような場合は、撮像素子からのデータ読み出し時間の限界から、１駒目の撮影（露光）完了から２駒目の撮影迄にはどうしても数１００ｍｓｅｃ程度の時間差が生じてしまう。そのため、その間に捉えようとしている主被写体は撮影画面の中心から大きく外れてしまう可能性が高い。なお、撮像素子からのデータ読み出し時間の限界は、現時点のＤ−ＳＬＲとしては１０Ｍｐｉｘクラスの撮像素子を使った場合の最高速が１０駒／ｓ程度であることに依る。

例えば秒速６．５ｍで主被写体が画面右から左に移動しているような撮影シーンを想定した場合、この被写体を撮影距離４０ｍの地点で焦点距離３００ｍｍのレンズで撮影すると、像面では約５０ｍｍ／ｓでの移動速度として換算される。

このような被写体を駒速として１０駒／ｓのカメラで撮影したとしても、駒間に５ｍｍも像面上で移動する事になってしまう。よって、たとえ１駒目の主被写体を画面中央で捉えた場合でも、２駒目では３６ｍｍ相当のフルサイズの撮像素子を擁するカメラでは、画面の１４％も動いてしまっており、主被写体自身が画面の端に写ってしまう可能性が高い。

（発明の目的）
本発明の目的は、画面内を移動する被写体を捉えて連写撮影が行われた場合、撮影者自身に高度なテクニックを求めることなく、最適な連写撮影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、被写体像を光電変換する撮像手段と、補正系を駆動して前記被写体像を前記撮像手段に対して相対的に変位させる補正駆動手段と、前記被写体像のうち、主となる被写体の移動速度を検出する移動速度検出手段と、連写撮影における複数の撮影駒の相対的な撮影条件を予め設定する撮影条件設定手段と、前記補正駆動手段による前記補正系の変位ストロークと前記移動速度と前記撮影条件に基づいて、前記複数の撮影駒の各々の撮影パラメータを決定し、該撮影パラメータに基づいて前記複数の撮影駒の撮影を実行する制御手段とを有する撮像装置とするものである。

同じく上記目的を達成するために、本発明は、被写体像を光電変換する撮像手段と、補正系を駆動して前記被写体像を前記撮像手段に対して相対的に変位させる補正駆動手段と、前記被写体像のうち、主となる被写体の移動速度を検出する移動速度検出手段とを有する撮像装置において、前記１駒目のシャッタ秒時と２駒目のシャッタ秒時を、前記移動速度検出手段の検出結果によって決定し、該シャッタ秒時による連写撮影を実行する制御手段を有する撮像装置とするものである。

本発明によれば、画面内を移動する被写体を捉えて連写撮影が行われた場合、撮影者自身に高度なテクニックを求めることなく、最適な連写撮影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１ないし３に示す通りである。

図１は、本発明の実施例１に係るカメラ本体Ａ並びに該カメラ本体Ａに装着される交換レンズＢを含めた一眼レフタイプのデジタルカメラを示す全体構成図である。

図１において、撮影者自身によるカメラ操作スイッチ３（カメラのメインスイッチ、レリーズスイッチ及び各種モード設定スイッチで構成）の状態変化をカメラＣＰＵ１が検出する。そして、カメラＣＰＵ１の制御によってその他の各回路への電源供給並びに初期設定が開始される。

被写体からの撮影光は、カメラ本体Ａに装着された交換レンズＢ内の撮像光学系を構成するフォーカスレンズ３３、主撮像光学系３２、並びに像振れ補正用の補正系として用いられる補正レンズ３１を介してカメラ本体Ａ内のミラーボックス系に導かれる。この入射光はメインミラー１９へ入射し、一部の光束はメインミラー１９で反射されてカメラ上部のペンタブリズム２１へ入射した後、接眼レンズ光学系２２を介してファインダ像として結像する。

本実施例１の場合、メインミラー１９はいわゆるぺリクルミラーで構成されており、一部の光束はこのミラーを通過した上で撮像素子４の撮像面へ導かれる。一方、別の一部の光束はメインミラー１９の後方に配置されているサブミラー２０で反射された後、ＡＦ（オートフォーカス）用の光束としてメガネレンズ等で構成されるＡＦ光学系１８を介してＡＦセンサ１７に入射する。

ここで、ＡＦセンサ１７に入射した光束は２つの像の相関として検出され、位相差状態を表す像信号として出力され、その結果がカメラＣＰＵ１へ情報として伝達される。カメラＣＰＵ１はこの位相差状態を表す信号を受信すると、この信号成分に基づいてフォーカスレンズ３３の駆動量を算出し、その結果をカメラ・レンズ間通信部２３を介してレンズＣＰＵ２４に伝達する。

レンズＣＰＵ２４は、このフォーカスレンズ駆動量を受信すると、それに基づいてフォーカスレンズ３３を駆動する事になる。この場合、レンズドライバ２９へ必要な駆動信号を供給し、レンズドライバ２９はこの駆動信号に基づいてレンズモータ３０を駆動する。これにより、フォーカスレンズ３３を適切なフォーカスポジションとなるように制御することができる。

上記メインミラー１９（本実施例１ではぺリクルミラーで構成）を通過した主光束はシャッタ部材１６を介して撮像素子４に入射する。この際、シャッタ部材１６は遮光用の部材（後幕）だけで構成されており、通常の撮影前の状態ではメインミラー１９を通過した光束が撮像素子４上に結像していて、撮影前からいわゆるプレビュー撮影動作を行う事が可能である。

次に、撮像素子４に入射した被写体光を所定の画像信号に変換する処理について説明する。

まず、被写体からの入射光は撮像素子４の撮像面上に結像され、この撮像素子４からの出力信号はＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ回路５にて、画素毎に相関二重サンプリング→ゲイン設定→ＡＤ変換の処理が実施され、順々に所定のデジタル信号に変換される。ここで、撮像素子４及びＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ回路５は、カメラＤＳＰ２からの基準信号に基づいて各種パルス信号を発生するＴＧ（タイミングジェネレータ）７からの信号に同期して動作する。また、このＴＧ７の信号の一部は撮像素子４を駆動する為のドライバ６へ入力し、実際の撮像素子４の駆動制御信号を形成する。

上記ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ回路５からの出力信号はカメラＤＳＰ（デジタル信号処理部）２に入力される。すると、カメラＤＳＰ２は、撮像素子４と交換レンズＢ内の各撮像光学系との組み合わせ等で生じるシェーディング補正を実行したり、センサ固有のパターンノイズを除去する為の補正を実行したりする。その為に、２次元画像データの水平方向及び垂直方向に対して、内部に組み込まれている乗算回路や加算回路及びデータ記憶用のメモリを使って画素毎の補正を行う。ここで、カメラＤＳＰ２の動作は外部バスに接続されているプログラムメモリ８の内容に基づいて動作することになる。

以上のような処理を行った後、カメラＤＳＰ２に内蔵されているメモリコントローラを介してバッファメモリ９（通常ＳＤＲＡＭ等のメモリで構成）に順々にフレームデータとして記憶され、カメラの連写撮影時の画像が一時的に記憶されていく。

所定サイズの画像書き込みが完了した時点で、カメラＤＳＰ２内部のメモリコントローラにて撮影データを記憶しているバッファメモリ９のデータが読み出され、カメラＤＳＰ２内部のカラー処理部へ転送され、いわゆる絵作り動作が行われる。この動作に関しては、図３に示したカラー処理部の内部構成を使って以下に説明する。

図３において、カメラＤＳＰ２とバッファメモリ９を結ぶメモリバスを介してバッファメモリ９から入力された画像データは、データ入出力Ｉ／Ｆ５０を通して入力され、ここで所定のデータ幅に変換された後に色補間部５２へと入力される。ここでは、まず通常センサの画素配列がベイヤー配列で構成されているものに対して、色補間処理が行われてＲＧＢの３プレーンのデータに変換される。この色補間処理に続いてマトリックス補正部５３へ入力され、センサ固有のカラーフィルタの持つ分光特性から所望の色を出力する為のマトリックス補正が実行され、ＲＧＢ→ＲＧＢ変換が行われる。

次に、ガンマ変換部５４へ入力されて、通常ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤでデジタルデータに変換されたデータ幅１２ビットを８ビットに変換する処理が行われ、所定のダイナミックレンジに入るようにデータの変換、いわゆるγ変換が行われる。

続いて、ＲＧＢ→ＹＣｒＣｂ変換部５５へ入力され、ここでＲＧＢ→ＹＣｒＣｂの色変換処理が行われ、その後、偽色除去部５６へ入力されてＣｒＣｂ成分に対する偽色除去処理が行われる。ここで、偽色除去処理としては、いわゆるサンプリング周波数と画像周波数との関係から生ずる色モアレ等の発生に対してメディアンフィルタ（中間値フィルタ）を使用する等が挙げられる。

更にエッジ強調部５７へ入力され、いわゆる画像の中間周波数付近のゲインを持ち上げるエッジ強調処理が行われて画像の輪郭強調等の加工が行われる。そして、その後に解像度変換部５８へ入力されて所定の画像サイズにリサイズされる。ここで、所定の画像サイズにリサイズする場合は、実際にフィルタ処理を行ってから間引き処理が行われことになるが、水平及び垂直方向に対して同等の処理が行われる。

以上の動作が１フレーム分順々に行われていき、その結果がデータ入出力Ｉ／Ｆ５０を介して再度バッファメモリ９上の別領域上に展開されていくことになる。なお、パラメータ設定部５１は、上記色補間部５２から解像度変換部５８までの各部のパラメータを設定するものである。

以上の動作がカラー処理系での実際の動作であるが、各部の動作は基本的にカメラＣＰＵ１からの設定データによって変更可能であり、撮影駒毎に絵作り条件を変更することも可能である。

図１に戻り、更にカメラＤＳＰ２では、バッファメモリ９に展開されたカラー処理後のデータの読み出しが行われ、内部のＪＰＥＧ処理部に順次転送してここで実際の画像の圧縮処理が実行される。このＪＰＥＧ処理部の動作に関しては、図４及び図５に示した内部構成を使って以下に説明する。

図４は、いわゆる非可逆タイプのＪＰＥＧ処理に関するものであり、ＤＣＴ変換をベースにした周波数変換を基本としている。

まず、上述した方法でカラー処理が行われた結果を記憶しているバッファメモリ９の画像処理後のデータは、データ入出力Ｉ／Ｆ６０を介して読み込まれる。そして、ラスターブロック変換部６３へ入力されて、画像データが水平８画素、垂直８画素単位での２次元単位でのブロックに変換される。

次に、ＤＣＴ変換部６４にデータが入力され、ここでは８×８ブロック単位でいわゆる周波数成分毎の８×８のデータに変換するＤＣＴ変換が行われ、２次元単位での低周波成分から高周波成分への係数が算出される。

次に、量子化部６５へ入力されて上記ＤＣＴ変換で算出された係数値に対する量子化が行われる。この量子化に関しては、事前に値が設定されている量子化テーブル６１の値に基づいて係数毎の除算にて実現される。

更に、この量子化された結果が所定のスキャン方向に沿って読み出しされながら、ハフマン符号化部６６へ入力されて、ここではやはり事前に値が設定されているハフマンテーブル６２の値に沿ったエントロピー符号化が実施される。

上記の方法で圧縮したデータが再度データ入出力Ｉ／Ｆ６０を介してバッファメモリ９の所定領域内に書き戻され、一連の圧縮処理が終了する。

一方、別のタイプのＪＰＥＧ処理としては可逆タイプの圧縮方法があるが、この方法に関しては図５に示す構成を持つＪＰＥＧ処理部を用いて説明する。

図５は、いわゆるＤＰＣＭをベースにした可逆タイプのＪＰＥＧ処理に関するものである。

まず、上述した方法でカラー処理が行われた結果を記憶しているバッファメモリ９の画像処理後のデータが、データ入出力Ｉ／Ｆ７０を介して読み込まれ、ＤＰＣＭ変換部７２に入力されて、予測値との差分データとして画像データが変換される。次に、このＤＰＣＭ変換されたデータが読み出しされながらハフマン符号化部７３へ入力されて、ここでは事前に値が設定されているハフマンテーブル７１の値に沿ったエントロピー符号化が実施される。

上記の方法で圧縮したデータを再度データ入出力Ｉ／Ｆ７０を介してバッファメモリ９の別の所定領域内に書き戻され、一連の圧縮処理が終了する。

図１に戻り、以上の方法でＪＰＥＧ処理部を介して所定の圧縮フォーマットに基づきデータ圧縮され、その圧縮データがカードコントローラ１２を介してカードメモリ１３（通常フラッシュメモリ等の不揮発性メモリを使用）に記憶される。又、逆に撮影済みの画像データを観察する場合には、上記カードメモリ１３に圧縮記憶されたデータがＪＰＥＧ処理部を通して通常の撮影画素毎のデータに伸張される。なお、前述した図４及び図５のＪＰＥＧ処理部の構成中には圧縮したデータを伸張するデータ伸張部は記載していない。そして、その結果がバッファメモリ９へ転送され、今度はこのデータをベースにＬＣＤコントローラ１０が駆動され、外部表示パネルを形成するＬＣＤモニタ１１上での表示動作が行われる。

一方、カメラ全体の制御及び上記コントローラに対するシーケンス制御に関しては、カメラＣＰＵ１が内部メモリに記憶してあるインストラクションコードに従って命令を実行する事で動作が行われる。前述したシャッタ部材１６並びにメインミラー１９とサブミラー２０の動作に関しては、カメラＣＰＵ１からの制御信号に基づいてモータ駆動部１４を介してモータ１５の駆動制御を行うことで実現される。

また、交換レンズＢ内の各レンズ制御に関しては、上述したフォーカス駆動制御の他に像振れ補正制御等が実行される。この場合、カメラＣＰＵ１からの制御開始タイミング通信に基づいてレンズＣＰＵ２４が動作を開始する。そして、交換レンズＢ内の振れ検出センサ２５及び２６（各々ピッチ方向とヨー方向を検出）の信号をレンズＣＰＵ２４が検出して撮影者の手振れ等の振れ信号を算出する。そして、その振れを補正するための振れ補正制御信号を計算し、その結果を補正レンズ３１を駆動する為の駆動制御回路２７及び２８（各々ピッチ方向とヨー方向）に供給し、実際の像振れ補正動作が行われる。

この像振れ補正動作に関しては、図６及び図７を使って後述する。

図６は、振れ検出センサ２５及び２６として使用される振動ジャイロの構成を示したもので、振動子１４０は同期検波回路１４１及び駆動回路１４２を通して、その共振周波数付近で共振している。その共振周波数で変調されたコリオリ力に比例する振れ角速度信号を同期検波回路１４１で検波する事で、通常の角速度信号のみを取り出せる事になる。

通常、この同期検波後の出力には入力角速度が０の状態でも一定の電圧（ヌル電圧）が存在し、この不要ＤＣ成分を除去する必要がある。その為に、ＯＰアンプ１４３、コンデンサ１４４、抵抗１４５，１４６，１４７で構成されるアナログハイパスフィルタ回路でもって所定周波数以下の成分を除去する。そして、残った信号成分のみを図１に示したレンズＣＰＵ２４に内蔵されている不図示のＡ／Ｄコンバータを介して取り込み、レンズＣＰＵ２４内部にてデジタル演算処理を行う事で所定の振れ変位出力を算出する。

一方、図７は、図１の像振れ補正用の補正レンズ３１及びそれを駆動する為の駆動制御回路２７及び２８の具体的構成図を示したもので、後述するような方法で光軸に対して垂直な平面上を自在に移動可能な補正光学系を示している。

補正レンズ３１に相当する補正光学系１５０は、ｘ軸方向への移動に関しては、マグネット及びヨーク部からなる磁気部材１５１と巻線コイル１５２で構成される磁気回路ユニット中の、巻線コイル１５２へ流す電流量及び方向によって自在に動作可能である。同様に、ｙ軸方向への移動に関しては、マグネット及びヨーク部からなる磁気部材１５３と巻線コイル１５４で構成される磁気回路ユニット中の、巻線コイル１５４へ流す電流量及び方向によって自在に動作可能である。

こうした補正光学系１５０の鏡筒支持枠に対する相対的な動き量は、補正光学系１５０と一体となって動くＩＲＥＤ１５６及び１５７と、鏡筒支持枠に固定的に取り付けられているＰＳＤ１５８及び１５９との組合せにより非接触で検出する構成となっている。又、上記補正光学系１５０の動きをメカニカルに係止する為のメカロック機構１６０が具備されている。このメカロック機構１６０は、付随するマグネットへの電流通電方向によってメカロック部材の突起部１６１が補正光学系１５０と一体となって動くくぼみ部１６２に飛び込み、あるいは飛び出す事でロック並びにアンロック動作を行う。尚、１６３は補正光学系１５０の倒れ方向の動きを規制する為のあおり止めとしての支持球である。

次に、カメラＣＰＵ１にて行われる主要部分の動作について、図８ないし図１０のフローチャートを用いて説明を行う。

図８において、まずステップ＃１００では、カメラＣＰＵ１は、カメラのＭＡＩＮＳＷ（図１のカメラ操作スイッチ３の一つ）がＯＮしているか否かの判定を行い、ＯＮしていなければこのステップで待機する。その後、ＭＡＩＮＳＷがＯＮするとステップ＃１０１へ進み、図１に示した各回路部への電源供給を行う。そして、次のステップ＃１０２にて、カメラのスイッチＳＷ１（図１のカメラ操作スイッチ３の一つ）の状態を検出して、撮影者により撮影準備動作の開始操作が行われたか否かの判定を行い、スイッチＳＷ１がＯＮしていなければこのステップで待機する。その後、ＯＮするとステップ＃１０３へ進み、ここで撮像素子４でのプレビュー動作を開始する。このプレビュー動作について、図１１を用いて簡単に説明を行う。

図１１（ａ）〜（ｃ）は、一定間隔毎に被写体を撮像素子４で撮像している各撮影フレームの様子を示したものである。

図１１（ａ）は、あるＮフレーム目の撮像素子での撮像状態を示したものであり、８７はあるＮフレーム目の撮影被写体の様子で、これをカメラ７９で撮影した場合の撮像素子４での撮影像８４を図１１（ｃ）の左側に示している。

ここで、撮像素子４はプレビュー動作を行っている場合には通常の全画素を読み出すのではなく、いわゆる間引き読み出しを行う事で読み出し時間を短縮するように動作している。これは、全画素を読み出したのでは例えば画素数が１，０００万画素のセンサでフレームレートを例えば６０フレーム／秒程度で読み出す事が現状の技術ではかなり厳しいからである。また、実際にプレビュー動作ではその撮影画像をＬＣＤモニタ１１に表示するような場合ではそれ程の画素数を必要としないからである。

図１１（ｂ）は、被写体８８をカメラ８０で撮影した場合のＮ＋１フレームを示している。その撮影像８５を図１１（ｃ）の右側に示しており、この場合も撮影像８４と同様に撮像素子４からは間引き動作を行って読み出ししている。

このように一定間隔毎に撮像素子４から間引き読み出しを行い、これを前述したＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ５及びカメラＤＳＰ２、バッファメモリ９を通して一連の画像処理を行う。そして、その処理画像をＬＣＤモニタ１１に出力するような画像サイズに変換して、ＬＣＤモニタ１１上で被写体を表示する事が一般的なプレビュー動作となる。

ここで、フレーム毎のデータである、Ｎフレームデータ８１並びにＮ＋１フレームデータ８２が図１のバッファメモリ９の中に記憶される事になるが、当然のことながら随時フレーム毎に各データは更新されていく。尚、本実施例１では、プレビュー動作としてＬＣＤモニタ（一般的にはＴＦＴ）１１上に被写体像を出力表示していたが、いわゆる光学ファインダに代わるビューファインダに表示する事も考えられる。

図８に戻り、次のステップ＃１０４では、カメラＣＰＵ１は、像振れ補正制御を開始する為にレンズＣＰＵ２４に対してレンズ通信を行い、像振れ補正制御動作を開始させる。この動作に関しては図１０を用いて後述する。次のステップ＃１０５では、ＡＦ（オートフォーカス）を開始する為にＡＦセンサ１７を通してセンサ信号を取り込む。続くステップ＃１０６では、この結果を基にフォーカスレンズ３３のデフォーカス量の演算を行う。そして、次のステップ＃１０７にて、フォーカスレンズ３３の駆動を開始する為のレンズデータ通信を行って交換レンズＢ側での制御を開始する。

次のステップ＃１０８では、カメラＣＰＵ１は、合焦状態かどうかをＡＦセンサ１７の出力を用いて判定し、未だ合焦ではない場合は再度ステップ＃１０５へ戻ってＡＦセンサ１７のセンサ信号の取得を行う。一方、合焦と判定した場合はステップ＃１０９へ進み、フォーカスレンズ３３の駆動を停止するようにレンズ通信によりレンズを制御する。そして、次のステップ＃１１０にて、測光動作を行うが、この測光動作にてカメラのシャッタ秒時及び絞りの値を決定する。

測光動作が完了すると次のステップ＃１１１にて、カメラのスイッチＳＷ２（カメラ操作スイッチ３の一部に相当）がＯＮしているかどうかの判定を行う。ここで、未だＯＮしていない場合は再度ステップ＃１１０へ戻り、測光動作を継続して行う。その後、スイッチＳＷ２がＯＮするとステップ＃１１２へ進み、被写体移動速度の判定を行う。

ここで、被写体移動速度の判定に関して、図１１（ｃ）及び図１２（ａ），（ｂ）を用いて説明する。

図１１（ｃ）に示すように、相関演算部８３にてＮフレームデータ８１とＮ＋１フレームデータ８２の相関演算を行うが、その際の動作説明を８６で示している移動範囲にて行う。例えば、以下の式（１）
相関値＝Σ（ｘ＝１〜ｎ、ｙ＝１〜ｍ）｜ＤＮ（ｘ、ｙ）−ＤＮ＋１（ｘ、ｙ）｜
………（１）
で相関演算を行い、相関値を得る。

なお、ＤＮ（ｘ、ｙ）はＮフレームの基準領域内にある画素１つ１つの値（ｅｘ．輝度値）である。例えば図１１（ｃ）に示した黒色に塗りつぶされている基準領域の中で、一番左上の画素をＤＮ（１、１）とした場合、一番右下の画素がＤＮ（ｎ、ｍ）という事になる。そして、ｘが同図でいうところの横方向（左→右で数字が大きくなる）、ｙが同図でいうところの縦方向（上→下で数字が大きくなる）を表している事になる。また、ＤＮ＋１（ｘ、ｙ）はＮ＋１フレーム（つまり、Ｎフレームの１つ後のフレームデータ）の参照領域にある画素１つ１つの値になる。この参照領域というのは基準領域とは同じサイズの領域であるが、同図に示した移動範囲内をｘ、ｙ方向にそれぞれ１ｐｉｘずつ移動させながら、各移動した範囲での各画素データを表している事になる。従って、ここでいう相関値は、所定のサイズ（各画素データの配列）の基準領域と参照領域を上記式でもって算出する。そして、続いてｘ、ｙ方向に随時１ｐｉｘずつ参照領域をシフとさせながら全ての移動範囲内を網羅するようにしてそれぞれ毎に算出するものとなる。この各相関値の中で一番小さい値になったところが一番相関が高いという結果となる。

移動範囲８６では各フレーム毎の相関を取る為に、あるＮフレームデータ中の基準領域に対してＮ＋１フレームの参照領域との相関演算（一般的には各対応画素毎の相関演算）を実施する。そして、参照領域を縦、横１ｐｉｘ毎ずらした状態である所定範囲を移動させ、各所定量移動させた毎の相関演算を行う。

このように図１１（ｃ）で示したような移動範囲全体に対して、参照領域を縦、横共に１ｐｉｘずつ動かした上で、各相関値が最も高い相関（相関値としては一番小さい値）を示した場合が、基準領域のデータと参照領域のデータが一致した事になる。よって、この際の移動量を縦、横共に算出すれば被写体の移動量を検出する事が可能となり、又所定フレームと次のフレームの時間間隔は予め決定（例えば１／６０秒）されているので、結果的に被写体の移動速度も簡単に算出する事が可能となる。

以上が簡単な被写体移動速度の検出方法に関しての説明であるが、実際の被写体を撮影する場合には、撮影画面上には実際の撮影者が狙っている主被写体と背景が混在している。したがって、主被写体のみの動きを検出するには撮影画面を複数の領域に分割した上で、各領域毎で検出される動きベクトル量を算出した方が主被写体の移動速度の検出精度は高くなる事が予想される。この方法について、図１２を用いて以下に説明する。

図１２（ａ）において、９４は被写体の撮影画面を示したもので、ここでは被写体検出領域を大きく９つの領域に分割している。この被写体をカメラ９５で撮像した場合、図１２（ｂ）に示す撮影像９６が得られるが、それぞれの領域に対して、図１１（ｃ）の相関演算部８３に相当する相関演算部９０ａ〜９０ｉが具備されている。次段の選択部９１では、上記相関演算部９０ａ〜９０ｉの結果をそれぞれ適宜選択する。そして、この実施例１では複数の領域で検出される動きベクトル量が一致しているものを主被写体検出部９２で検出する事で、最終的な主被写体の移動速度を撮影パラメータ算出部９３にて検出する事になる。

以上が実際に被写体の移動速度を検出する方法に関しての説明である。なお、本実施例では、初めから連写撮影（この場合２駒撮影）で、１駒目は通常の高速シャッタ撮影による通常撮影（これは流し撮りではない）、２駒目は被写体の移動速度を算出した結果による低速シャッタ撮影による流し撮り撮影の場合を説明したものである。特にフローチャートの中で流し撮りをするか否かを判定するという訳ではなく、初めから連写２駒での流し撮り（１駒目は通常撮影、２駒目は流し撮り撮影）という撮影モードを説明している。

図８に再び戻り、次のステップ＃１１３では、上記被写体移動速度に対して各連写撮影時の撮影秒時を算出する。例えば被写体の移動速度が撮像素子像面換算で５０ｍｍ／ｓ位とした場合、像面上での振れ量を５０μｍ以下に抑える為にはシャッタ速度を１／１０００秒以下にする必要がある。したがって、連写撮影中に同じ撮影秒時で撮影する場合は、このシャッタ秒時で全ての駒を撮影する事になる。しかし、撮影駒毎に撮影秒時を変更するような撮影で、例えば連写撮影の１駒目をこのシャッタ秒時、２駒目を前述したような流し撮り撮影（被写体の動きに合わせて撮影系を移動させ、且つ低速シャッタ秒時で撮影を行う）を実施するとする。このような場合は、２駒目を例えば１／１２５秒とか１／６０秒とかのシャッタ秒時で撮影を行うように秒時を決定する。

次のステップ＃１１４では、補正系の移動速度を算出する。これは上記で検出された主被写体の移動速度と等価になって被写体を追従させる為の補正光学系（この実施例１の場合は補正レンズ３１）の移動速度に相当するものであり、補正光学系のレンズ敏感度に基づいて算出する事になる。例えば主被写体が像面上で５０ｍｍ／ｓで移動しているような条件では、レンズ敏感度を３とした場合、５０ｍｍ／ｓ÷３≒１７ｍｍ／ｓで補正レンズ３１を駆動制御してやればよい事になる。

次のステップ＃１１５では、実際に交換レンズＢ内にある絞り（図１には不図示）を駆動開始する為にレンズ通信にて実際の絞り駆動量をレンズに対して通信を行う。続くステップ＃１１６では、図１のＡＦサブミラー２０を退避させる為の駆動を開始する。そして、ステップ＃１１７にて、所定時間Ｔａだけ待機する為にタイマがＴａに達したかどうかの判定を行い、所定時間Ｔａが経過した時点で図９のステップ＃１１８へ進み、ＡＦサブミラー２０の駆動を停止する。

このようにして撮像素子４には撮影光を遮る物がなくなった状態で、次のステップ＃１１９にて、１駒目の本撮影動作を開始する。この場合、撮像素子４内部のフォトダイオード部分をリセットする事でそれまで溜まっていた不要電荷を排除する。この時点で撮像素子４自体の蓄積動作が開始する事になる。次のステップ＃１２０では、タイマの値が所定値Ｔｓｈ１（前述した方法で被写体の移動速度にて決定された１駒目の時間）に達したかどうかを判定する。ここで所定値Ｔｓｈ１に達した事を検出するとステップ＃１２１へ進み、シャッタ部材１６による撮像素子４に対する遮光動作を開始して、撮像素子４への露光動作を完了する。

次のステップ＃１２２では、前述した方法で算出された補正系の移動速度を交換レンズＢに伝える為のレンズ通信を行うが、これを受信した交換レンズＢ側ではこれ以降所定の駆動速度でもって一定方向に補正レンズ３１を駆動する事になる。

この補正レンズ３１の駆動（像振れ補正制御）について、図１０のフローチャート並びに図１３のタイミングチャートを使って説明する。

図１０は交換レンズＢ内のレンズＣＰＵ２４での動作を示したものである。まずステップ＃１５０では、カメラ本体Ａから振れ補正制御開始命令が来ているか否かを判定する。その結果、振れ補正制御開始の命令が来ている場合はステップ＃１５１，＃１５２にて、ヨー方向振れセンサ２６及びピッチ方向振れセンサ２５それぞれの出力をレンズＣＰＵ２４内のＡ／Ｄコンバータを介して取り込む。尚、ヨー方向センサ２６及びピッチ方向センサ２５は前述した角速度検出タイプのセンサであり、ここでの説明は省略するが、この時点でレンズＣＰＵ２４は振れセンサ出力を基に所定の演算を行い、それぞれヨー方向、ピッチ方向の振れ補正制御信号を算出する。

次のステップ＃１５３では、上記ステップ＃１２２にて補正系移動制御開始通信が来ているかどうかを判定し、補正系移動制御開始通信が受信している場合はステップ＃１５４へ進み、ここで補正系移動量の受信を行う。補正系移動量の受信を行った後はステップ＃１５５にて、ヨー方向への補正駆動を行う為の出力演算を実施してその値に基づいて補正系の駆動を行う。続くステップ＃１５６にて、ピッチ方向への補正駆動を行う為の出力演算を実施してその値に基づく補正系の駆動を行う。移動量受信データとしては、前述したように主被写体の移動速度に合わせた補正系の補正駆動データに関するものであり、この動作の様子を、図１３を用いて説明する。

図１３のタイミングチャートにおいて、上側のタイミングが撮像素子４からの読み出しを示し、下側のタイミングが補正系の実際の動き（ヨー方向若しくはピッチ方向のいずれか）を示している。

カメラのスイッチＳＷ２がＯＮとなる前の撮影前動作では、このタイミングチャートに示すように、撮像素子４でのプレビュー動作としての読み出しを所定のサンプリング時間間隔毎に行う。そして、前述したような方法で主被写体がどれであるかの判別と主被写体の実際の移動速度を定期的に検出を行うようにしている。

１回目のレリーズタイミング（スイッチＳＷ２のＯＮ）を検出すると、図９のステップ＃１１９で説明したように１回目の撮影露光動作を行い、この露光動作完了後に上記レンズ駆動通信制御を経て補正系の所定速度での駆動を開始する。この場合、図１３に示したように補正系は被写体の移動に追従するように略一定速度で一方向に動いていく事になる。

図１０に戻り、その後はステップ＃１５７にて、サンプリングタイマの値がＴｓに達したかどうかを行い、達していればステップ＃１５８へ進み、サンプリングタイマの値を０にクリアする。そして、次のステップ＃１５９にて、補正系移動停止の通信がカメラＢから送られて来ているかどうかの判定を行い、未だ補正系移動停止の通信が来ていない場合にはステップ＃１６１へ進み、ここで振れ補正制御停止の通信が来ているかどうかの判定を行う。もしここで振れ補正制御停止通信が来ていないような場合は、再度ステップ＃１５１へ進み、再び前述した動作を所定時間間隔（＝Ｔｓ）毎に実行する。

以上が、補正系を１駒目の撮影直後に駆動制御させる場合の動作を説明したものである。

図９に戻り、次のステップ＃１２３では、シャッタ部材１６とＡＦサブミラー２０のチャージを行う為に、モータ駆動部１４を介してモータ１５の駆動を行う。そして、次のステップ＃１２４にて、このチャージ動作が充分完了する迄の待機時間としてタイマがＴｂに達したかどうかの判定を行い、この時間が経過したことを検出するとステップ＃１２５へ進み、上記のチャージ動作を停止する。

続けて２駒目の撮影動作を開始するために、次のステップ＃１２６にて、ＡＦサブミラー２０の駆動を開始して撮像素子４に入射する被写体光への遮蔽を解除する。そして、ステップ＃１２７にて、このＡＦサブミラー２０の退避動作が完了する迄の時間を待機する為にタイマがＴａに達したかどうかの判定を行い、Ｔａに達した時点でステップ＃１２８へ進み、ＡＦサブミラー２０の駆動を停止する。

次のステップ＃１２９では、２駒目の本撮影露光動作を行い、続くステップ＃１３０にて、所定時間の露光時間が経過したかどうかを、タイマがＴｓｈ２に達したかどうかの判定で実施する。尚、このＴｓｈ２の値に関しては、前述したように被写体の移動速度によって一義的に決定されるものとし、１駒目の撮影露光時間と同じ場合や、若しくは２駒目に関しては流し撮り撮影を行うような場合は１駒目より露光時間が長い設定となる。次のステップ＃１３１では、１駒目と同様に、シャッタ部材１６による撮像素子４への遮光動作を行って撮像素子４への露光動作を完了する。

次のステップ＃１３２では、補正系移動制御停止の為のレンズ通信を行うが、この点については再度図１０のフローチャート並びに図１３を用いて説明を行う。

図１０のステップ＃１５９では、補正系制御停止通信を受信するとステップ＃１６０へ進み、補正系の移動を停止させる。この場合、図１３に示したように、２駒目の撮影露光動作を完了したと同時に補正系を元の位置に戻すように制御を行うことになるが、元の位置に戻った状態で再度通常の振れ補正制御動作を再開することになる。

再度図９に戻り、次のステップ＃１３３では、シャッタ部材１６並びにＡＦサブミラー２０をチャージする為のモータ駆動を開始し、続くステップ＃１３４にて、タイマがＴｂに達したかどうかの判定を行い、Ｔｂに達した時点でステップ＃１３５へ進む。そして、これらの通電動作を停止して一連の動作を完了する。

一方、交換レンズＢ側では、図１０のステップ＃１６１にて、カメラ本体Ａからの像振れ補正制御停止通信を受信すると、この時点でステップ＃１６２へ進み、補正系駆動を停止する。

以上のように本実施例１では、１駒目の撮影開始直前にて主被写体の判別を行った上で、その主被写体の移動速度を撮像素子４上の像面移動速度として検出し、その移動被写体に追従させるように補正系をリアルタイムで連写撮影期間中も駆動し続ける。

この事で、撮影者自身がカメラで移動している被写体を追い続ける必要がなく、又撮影動作の中で適宜移動被写体の動き速度に応じてカメラのシャッタ速度を変化させているので、シャッタ速度を高速にすれば被写体も背景もきちんと静止した撮影画像を取得できる。詳しくは、図２（ａ）で示しているように高速シャッタ撮影を行えば、たとえ被写体が動いていても被写体の露光期間中の動き量は非常に小さいものとなる。例えば、被写体の移動速度６．５ｍ／ｓに対し、ｆ＝３００ｍｍの焦点距離を持つレンズで撮影した場合の像面上での移動速度は５０ｍｍ／ｓである。しかし、１／１０００秒のシャッタ速度では５０μｍしか移動しない事になり、被写体の動きそのものは止まって写し込まれることになる。

更には、シャッタ速度を低速にすれば、その間も補正系での補正動作を継続する事で被写体のみは静止させ、背景だけはぶらした所謂流し撮り撮影も可能となる。

次に、本発明の実施例２に係る一眼レフタイプのデジタルカメラについて説明する。なお、一眼レフタイプのデジタルカメラの構成は実施例１と同様であるものとする。

図１４は、本発明の実施例２において、図１２に示した撮影パラメータ算出部９３での詳細な動作を示すフローチャートである。

まずステップ＃１７０では、撮像素子４上での被写体移動速度が速度Ｖａ以上であるかどうかを判定し、速度Ｖａ以上である場合はステップ＃１７２へ進み、１駒目の撮影シャッタ秒時をＴｓｈ１ａとして設定する。一方、被写体移動速度が速度Ｖａより低い場合はステップ＃１７１へ進み、ここでは被写体移動速度が速度Ｖｂ以上であるかどうかを判定し、速度Ｖｂ以上である場合はステップ＃１７３へ進み、１駒目の撮影シャッタ秒時をＴｓｈ１ｂとして設定する。また、ステップ＃１７２にて被写体移動速度が速度Ｖｂより低い場合はステップ＃１７４へ進み、１駒目の撮影シャッタ秒時をＴｓｈ１ｃとして設定する。尚、シャッタ秒時はより高速側からＴｓｈ１ａ＞Ｔｓｈ１ｂ＞Ｔｓｈ１ｃの順となる。

上記ステップ＃１７２，＃１７３又はステップ＃１７４の後はいずれの場合もステップ＃１７５へ進み、撮影モードが１であるかどうかを判定する。そして、撮影モードが１の場合は２駒目と１駒目が同一のシャッタ秒時で撮影するモードという事でステップ＃１７６へ進み、２駒目の撮影シャッタ秒時を１駒目と全く同じ秒時として設定する。その後はステップ＃１８２へ進む。

一方、上記ステップ＃１７６にて撮影モードが１でない（この場合は撮影モード２としている）場合は、１駒目と撮影条件が異なる撮影モードとしてステップ＃１７７へ進む。そして、ステップ＃１７７では、撮像素子４上での被写体移動速度が速度Ｖａ以上であるかどうかを判定し、速度Ｖａ以上である場合はステップ＃１７９へ進み、２駒目の撮影シャッタ秒時をＴｓｈ２ａとして設定する。その後はステップ＃１８２へ進む。

また、上記ステップ＃１７７にて被写体移動速度が速度Ｖａより低い場合はステップ＃１７８へ進み、速度Ｖｂ以上であるかどうかを判定し、速度Ｖｂ以上である場合はステップ＃１８０へ進んで２駒目の撮影シャッタ秒時をＴｓｈ２ｂとして設定する。その後はステップ＃１８２へ進む。

また、上記ステップ＃１７８にて被写体移動速度が速度Ｖｂより低い場合はステップ＃１８１へ進み、２駒目の撮影シャッタ秒時をＴｓｈ２ｃとして設定する。その後はステップ＃１８２へ進む。尚、シャッタ秒時はより高速側からＴｓｈ２ａ＞Ｔｓｈ２ｂ＞Ｔｓｈ２ｃの順となる。

２駒目の撮影シャッタ秒時として設定したＴｓｈ２ａ，Ｔｓｈ２ｂ，Ｔｓｈ２ｃは、１駒目のシャッタ秒時として設定したＴｓｈ１ａ，Ｔｓｈ１ｂ，Ｔｓｈ１ｃに比較して相対的に遅いシャッタ秒時が設定されている。そして、この撮影モード２の場合は、前述したような流し撮り撮影が２駒目の撮影にて実行されるように各撮影パラメータを設定している。

尚、本実施例２の場合は説明の関係で被写体移動速度を２つの閾値レベルと比較して３段階に分類しているが、もっと多くの閾値レベルを使って複数段階の分類を行う事も可能である。又、連写撮影駒に関しても２駒目までしか示していないが、実際には３駒目移行も同様の方法でシャッタ秒時を設定することができる。

ステップ＃１８２へ進むと、ここでは実際の被写体移動速度を基に連写撮影間隔を変更する場合のパラメータを算出する。ここでは交換レンズＢの補正系の補正ストローク範囲を、カメラ・レンズ間通信部２３を介して交換レンズＢ側から取得する。そして、これを撮像面上の補正ストローク範囲として換算してから被写体の像面上での移動速度で割り算し、更に所定係数Ｋで割り算する事で連写撮影間隔を算出している。ここで連写撮影間隔とは、１駒目と２駒目の撮影間隔のことを示している。

次のステップ＃１８３では、上記撮影間隔が所定時間Ｔｋより短いかどうかの判定を行い、所定時間Ｔｋよりも長い場合はそのままこのパラメータ算出の処理を完了する。一方、所定時間Ｔｋよりも短い場合はこの間隔で撮影を行うとストローク的に厳しいとしてステップ＃１８４へ進み、たとえ撮影モード２であっても２駒目の撮影秒時を１駒目と同じにする事で、撮影シャッタ秒時を低速から高速に強制的に変更するようにしている。

本実施例２の場合は、被写体の移動速度によって２駒目の秒時がＴｓｈ１ａ，Ｔｓｈ１ｂ，Ｔｓｈ１ｃに設定される事になるが、強制的に一番速いＴｓｈ１ａとなる方法も一番安全な方法として考えられる。

このように本実施例２の場合、主被写体の移動速度から連写撮影中の撮影秒時を適宜切り換えたり、又は連写撮影間隔自身も変更したりするという事を交換レンズＢからの情報をベースに算出している。例えば主被写体の移動速度が速過ぎるような場合は、２駒目自身の撮影秒時を本来被写体移動速度をベースに算出するシャッタ速度よりも高速側に変更するといった、より撮影に対して安全性を高めた制御を行うようにするものである。

図１５は本実施例の実施例３に係る一眼レフタイプのデジタルカメラの構成を示す図である。図１のデジタルカメラの改良型であり、図１と同じ部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。

本実施例３に係るデジタルカメラは、カメラ本体Ａ内で像振れ補正を行う構成としたものであり、よって、交換レンズＢ内には振れ検出センサや補正系は存在していない。

カメラ本体Ａ内に振れ検出センサ４４，４５が備えられており、振れセンサ４４がヨー方向を、振れセンサ４５がピッチ方向の振れを、それぞれ角速度信号として検出する。検出された角速度信号はカメラＣＰＵ１内部のＡ／Ｄコンバータで取り込まれ、所定の制御信号に変換される。

また、補正系としては、撮像素子４自体を用いるものである。詳しくは、カメラＣＰＵ１からの制御信号によってドライバ４１を介して、ヨー方向へはモータ４２を、ピッチ方向へはモータ４３を、それぞれ駆動して撮像素子４を光軸と直交する平面内で移動させ、像振れ補正を行う。

このように本実施例３の場合は、カメラ本体Ａ内で振れ並びに被写体移動速度を検出し、それらを撮影タイミング毎に適宜組み合わせて撮像素子４自身のシフト駆動制御を行う。したがって、いちいち交換レンズＢに対して通信制御を行う必要がなく、カメラ全体の制御はし易いものものとなる。

上記の実施例１ないし３によれば、撮影者が所定のタイミングで、画面内の所定領域を略一方向に移動する被写体を捉えてレリーズ操作を行った場合、瞬間的にカメラが被写体の移動速度を検出する。そして、その被写体を撮影するのに最適なシャッタ速度を算出して撮影を行う。そして、撮影完了と同時に、最初の撮影時点で検出した被写体移動速度に基づいて主被写体に追従するように補正系の駆動を開始し、そのまま連写撮影の２駒目のタイミングが来た時点で次の撮影を行うようにしている。

また、撮影者が所定のタイミングで、画面内の所定領域を略一方向に移動する被写体を捉えてレリーズ操作を行った場合、瞬間的にカメラが被写体の移動速度を検出する。そして、検出結果よりその被写体を撮影するのに最適なシャッタ速度（１駒目と２駒目）を算出して撮影を行う。

また、撮影完了と同時に、最初の撮影時点で検出した被写体移動速度に基づいて主被写体に追従するように補正系の駆動を開始し、そのまま連写撮影の２駒目のタイミングが来た時点で次の撮影を行う。この場合は予め検出された被写体移動速度に基づいて算出されるシャッタ速度が適用されるが、この場合は１駒目よりも低速なシャッタ速度が設定されており、いわゆる流し撮りでの撮影を行って主被写体を追従させながらの撮影制御を行うというものである。

以上により、移動している被写体に対して、撮影者が簡単な撮影操作を行う事により、最適な撮影条件で撮影を自動的に行えるという効果がある。特に複数の撮影を一括して行う場合にカメラが自動的に制御を行うので、撮影者自身に高度な技術的なテクニックを求めなくても撮影が可能となるという効果がある。

（本発明と実施例の対応）
撮像素子４が、本発明の、被写体像を光電変換する撮像手段に相当する。また、図１の撮像レンズの一部である補正レンズ３１が本発明の補正系に相当する。または、図１５の撮像素子４が本発明の補正系を兼用する。また、図１のレンズＣＰＵ２４、駆動制御回路２７，２８や図１５のカメラＣＰＵ１、ドライバ４１及びモータ４２，４３が、本発明の、補正系を駆動して被写体像を撮像手段に対して相対的に変位させる補正駆動手段に相当する。また、カメラＣＰＵ１が、本発明の、被写体像のうち、主となる被写体の移動速度を検出する移動速度検出手段に相当する。また、カメラＣＰＵ１内の図８のステップ＃１１３の動作を行う部分が、本発明の、連写撮影における複数の撮影駒の相対的な撮影条件（連写時における撮影間隔時間）を予め設定する撮影条件設定手段に相当する。また、カメラＣＰＵ１内の図８のステップ＃１１４の動作を行う部分が、本発明の、補正系の変位ストロークと、移動速度と、撮影条件に基づいて、複数の撮影駒の各々の撮影パラメータ（補正系の変位速度やシャッタ秒時）を決定する制御手段に相当する。

本発明の実施例１に係るデジタルカメラを示す全体構成図である。 画面内を移動する被写体を撮影する場合について説明するための図である。 図１のカメラＤＳＰ内の画像処理部の構成例を示すブロック図である。 図１のカメラＤＳＰ内のＪＰＥＧ処理部の構成例を示すブロック図である。 図１のカメラＤＳＰ内のＪＰＥＧ処理部の構成の他の例を示すブロック図である。 本発明の実施例１に係る振れ検出センサの構成例を示す図である。 本発明の実施例１に係る像振れ補正系を示す構成図である。 本発明の実施例１に係るカメラＣＰＵでの動作の一部を示すフローチャートである。 図８の動作の続きを示すフローチャートである。 本発明の実施例１に係る像振れ補正制御動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例１に係るフレーム相関について説明するための図である。 本発明の実施例１に係る被写体検出の仕方を説明するための図である。 本発明の実施例１に係る撮影動作時のタイミングチャートである。 本発明の実施例１に係る撮影パラメータ算出時の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例２に係るデジタルカメラを示す全体構成図である。 従来のデジタルカメラの構成を示すブロック図である。

符号の説明

Ａ カメラ本体
Ｂ 交換レンズ
１ カメラＣＰＵ
４ 撮像素子
２４ レンズＣＰＵ
２５，２６ 振れセンサ
２７，２８ 駆動制御回路
４１ ドライバ
４２，４３ モータ

Claims (12)

1. 被写体像を光電変換する撮像手段と、
   補正系を駆動して前記被写体像を前記撮像手段に対して相対的に変位させる補正駆動手段と、
   前記被写体像のうち、主となる被写体の移動速度を検出する移動速度検出手段と、
   連写撮影における複数の撮影駒の相対的な撮影条件を予め設定する撮影条件設定手段と、
   前記補正駆動手段による前記補正系の変位ストロークと、前記移動速度と、前記撮影条件に基づいて、前記複数の撮影駒の各々の撮影パラメータを決定し、該撮影パラメータに基づいて前記複数の撮影駒の撮影を実行する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記補正系は、撮像レンズの一部を形成する補正光学系であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記補正系は、前記撮像手段が兼用することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記移動速度検出手段は、前記撮像手段に結像される被写体像の時間的な変化を基に動き量を算出し、該動き量により前記移動速度を検出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。
5. 前記撮影条件設定手段が予め設定する撮影条件は、シャッタ秒時であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の撮像装置。
6. 前記撮影条件設定手段が予め設定する撮影条件は、連写撮影における撮影間隔時間であるであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の撮像装置。
7. 前記撮影パラメータは、前記補正系の変位速度であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の撮像装置。
8. 前記撮影パラメータは、シャッタ秒時であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の撮像装置。
9. 前記撮影パラメータは、連写撮影における撮影間隔時間であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の撮像装置。
10. 被写体像を光電変換する撮像手段と、
    補正系を駆動して前記被写体像を前記撮像手段に対して相対的に変位させる補正駆動手段と、
    前記被写体像のうち、主となる被写体の移動速度を検出する移動速度検出手段とを有する撮像装置において、
    前記１駒目のシャッタ秒時と２駒目のシャッタ秒時を、前記移動速度検出手段の検出結果によって決定し、該シャッタ秒時による連写撮影を実行する制御手段を有することを特徴とする撮像装置。
11. 前記１駒目のシャッタ秒時よりも、前記２駒目のシャッタ秒時を遅いシャッタ秒時に決定することを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
12. 前記移動速度検出手段の検出結果に応じて連写撮影における撮影間隔を決定することを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。

Images