JP2010078635A - ブレ補正装置及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学式ブレ補正及び加算式ブレ補正の効果の最大化を図る。
【解決手段】撮像装置は、補正レンズの駆動による光学式ブレ補正と、連続撮影されたｎ数の分割露光画像の合成による加算式ブレ補正と、を実行可能である。シャッタボタンが押下された時、１枚の静止画像を得るための最適な露光時間Ｔ_ALLを設定した後、光学式ブレ補正を実行しながら１枚目の分割露光画像の露光を開始する。この際、補正レンズの位置を監視しておき、補正レンズの位置が可動範囲の限界に近づいたら（判定条件が充足したら）１枚目の分割露光画像の露光を終了して、補正レンズの位置を可動範囲の中心位置に戻す処理（センタリング処理）を行い、その後、次の分割露光画像の露光を開始する。２、３枚目・・・の分割露光画像に対しても同様の処理を行い、１〜ｎ枚目の分割露光画像の合計露光時間がＴ_ALLに達したら撮影動作を終了する。
【選択図】図５

Description

本発明は、手ブレ等に由来して生じる撮影画像上のブレを補正するブレ補正装置に関する。また、本発明は、ブレ補正機能を備えた撮像装置に関する。

手ブレ補正技術は、手ブレに由来する画像のブレを軽減する技術であり、デジタルスチルカメラ等の撮像装置における差別化技術として重要視されている。

手ブレ補正の一種として光学式ブレ補正が提案されている。光学式ブレ補正では、手ブレ検出信号に基づいて撮像部の光学系内に配置された補正レンズを光軸に直交する面に沿って移動させることにより、撮像素子上の像ブレを補正し、これによってブレの少ない画像を取得する。尚、補正レンズの代わりに撮像素子を移動させることによって、或いは、補正レンズの代わりにバリアングルプリズムを用いることによって、光学式ブレ補正を実現することもできる。

補正レンズが移動可能な範囲には制限があるため、光学式ブレ補正を有効に機能させるためには、適切なタイミングにおいて補正レンズの位置を可動範囲の中心位置に戻す必要がある。補正レンズの位置を可動範囲の中心位置（初期位置）に戻す処理を、センタリング処理という。センタリング処理により光学補正範囲が十分に確保されるため（即ち、補正レンズの可動範囲が十分に確保されるため）、任意の方向の手ブレに対して有効にブレ補正が働く。

一方、手ブレ補正の他の例として加算式ブレ補正が提案されている。加算式ブレ補正では、１枚の静止画像を得るために設定された全露光時間Ｔ_ALLをｎ個に分割し、全露光時間Ｔ_ALLよりも短い露光時間による撮影をｎ回連続的に実行することにより、ｎ枚の分割露光画像を取得した後、そのｎ枚の分割露光画像を合成することによって、ブレの少ない１枚の静止画像を生成する（ｎは２以上の整数）。

更に、光学式ブレ補正と加算式ブレ補正の長所を同時に享受すべく、それらを組み合わせたブレ補正（以下、光学／加算ハイブリッドブレ補正と呼ぶ）も提案されている。光学／加算ハイブリッドブレ補正は、例えば、下記特許文献１及び２に開示されている。光学／加算ハイブリッドブレ補正では、加算式ブレ補正と同様に、ｎ枚の分割露光画像を合成することによって１枚の静止画像を生成するが、各分割露光画像の露光中に光学式ブレ補正が実行される。このため、夫々の分割露光画像内に含まれるブレが光学的に補正され、結果、単なる加算式ブレ補正にて得られるべきそれよりも、更にブレの少ない静止画像を生成することが可能となる。

但し、光学／加算ハイブリッドブレ補正においても、補正レンズの可動限界に対する考慮が必要であり、センタリング処理の適切な実行が必要となる。

特許文献１の方法では、ｎ枚の分割露光画像の夫々の露光開始前にセンタリング処理を行っている（従って、合計ｎ回のセンタリング処理が行われる）。図１０は、特許文献１の方法によってｎ枚の分割露光画像が取得される様子を示す図である（但し、図１０においては、ｎ＝４）。

特許文献１の方法によれば、それぞれの分割露光画像に対して光学補正範囲が十分に確保されるため、それぞれの分割露光画像のブレは光学式ブレ補正により十分に低減される。但し、その反面、センタリング処理の時間分、分割露光画像の連写間隔が長くなるため加算式ブレ補正の効果が低減する（その理由は後述）。また、ｎ枚の分割露光画像を撮影するために必要な時間が長くなるため、ユーザの撮影に関わる負担（時間的な拘束時間）が増加する。

他方、特許文献２の方法では、１枚目の分割露光画像の露光開始前に１回だけセンタリング処理を行い、その後、センタリング処理を行わないようにしている。図１１は、特許文献２の方法によってｎ枚の分割露光画像が取得される様子を示す図である（但し、図１１においては、ｎ＝４）

特許文献２の方法によれば、分割露光画像の連写間隔が短くなるため、加算式ブレ補正の効果は大きくなる。しかし、全露光時間Ｔ_ALLが長いと、分割露光画像の取得中に補正レンズの位置が可動限界位置に達して、その後、光学式ブレ補正が働かなくなるという問題が生じる。例えば、ｎ枚の分割露光画像の露光中に一定方向の手ブレが撮像装置に作用した場合、補正レンズは１枚目の分割露光画像の露光開始時点から一定方向に移動せしめられるが、仮に（ｎ−１）枚目の分割露光画像の露光前に補正レンズの位置が可動限界位置に達すれば、（ｎ−１）及びｎ枚目の分割露光画像に対して光学式ブレ補正が働かなくなる。補正レンズの可動範囲を拡大すれば、この問題は幾分軽減されるが、可動範囲の拡大は、当然、光学補正ユニットのサイズ拡大を招く。

分割露光画像の連写間隔が長くなることによる弊害について補足説明する。分割露光画像の連写間隔が長いことは、取得されるべき複数の分割露光画像の露光タイミング間隔が大きいことを意味する。

（ｉ）加算式ブレ補正では、複数の分割露光画像間の位置ズレを検出し、検出した位置ズレに基づいて複数の分割露光画像間の位置合わせした後に、複数の分割露光画像を合成する。複数の分割露光画像間で対応点を探索するマッチング処理によって位置ズレ検出を実現することができるが、複数の分割露光画像の露光タイミング間隔が大きいと複数の分割露光画像間の位置ズレ量も大きくなるため、対応点の探索範囲を拡大する必要がある。探索範囲の増大は、位置ズレの誤検出率の増大を招くと共にマッチング処理時間の増大を招く。位置ズレが誤検出されれば、当然、理想的な画像合成処理を行うことができない。

（ii）加算式ブレ補正では、上述したように、複数の分割露光画像間の位置ズレを検出し
、検出した位置ズレに基づいて複数の分割露光画像間の位置合わせを行う。この位置合わせ後、複数の分割露光画像が重なり合う領域を各分割露光画像から切り出し、切り出し領域内の画像を合成することによってブレ補正画像を生成することができるが（図１２参照）、複数の分割露光画像の露光タイミング間隔が大きいと複数の分割露光画像間の位置ズレ量も大きくなって重なり領域の画像サイズが小さくなり、結果、切り出し処理を介して得られるブレ補正画像の画角が小さくなる。また、重なり領域についての画像を生成する一方で、重なり合わない領域についての画像を１枚の分割露光画像の画像データから生成し、両画像を張り合わせることで画角の減少を避けることも可能である。この場合は、１枚の分割露光画像の輝度を単純にアンプによる信号増幅によって増大させ、輝度増大後の画像を、重なり合わない領域についての画像として生成する。但し、信号増幅による輝度増大を行うと、当然、最終的に生成される画像の信号対雑音比（以下、Ｓ／Ｎ比という）が低下する。

（iii）複数の分割露光画像の露光タイミング間隔が大きいことに起因して複数の分割露光画像間の位置ズレ量が増大すると、複数の分割露光画像間の位置ズレの回転成分も増大する。上述のマッチング処理は、通常、画像間に並進運動のみが含まれていると想定している。従って、位置ズレの回転成分が増大すると、並進運動を想定したマッチング処理による位置合わせ精度が低下する。

（iv）複数の分割露光画像の露光タイミング間隔が大きいと、複数の分割露光画像の撮影間において、被写体が実空間上で大きく動く可能性が高まり、結果、複数の分割露光画像間の位置合わせに失敗する可能性が高まる。また、複数の分割露光画像の撮影間で被写体が大きく動けば、複数の分割露光画像間の位置ズレ量も大きくなり、結果、上述の項目（ii）で述べたように、最終的に生成される画像のＳ／Ｎ比の低下を招く。

（v）複数の分割露光画像の露光タイミング間隔が大きいと、上述したように、ユーザの
撮影に関わる負担（時間的な拘束時間）が増加する。

特開２００５−１７６０５０号公報 特開２００６−８６９７８号公報

一般に、光学式ブレ補正と加算式ブレ補正とを比較した場合、光学式ブレ補正の方がブレ補正効果が高い。例えば、光学式ブレ補正によって得られたブレ補正画像と加算式ブレ補正によって得られたブレ補正画像とを比較した場合、一般的に、前者の方がＳ／Ｎ比が高く、前者の方が動被写体が自然な映像として表現される（後者では、動被写体がストロボ連写撮影で得られるような多重像になることがある）。

従って、光学／加算ハイブリッドブレ補正によるブレ補正効果を最大化するためには、光学式ブレ補正によるブレ補正効果を確実に享受できるようなセンタリング処理の実行制御が必要となる。その上で、分割露光画像の連写間隔が最小化されるように、センタリング処理の実行タイミングを決定する必要がある。

そこで本発明は、光学式ブレ補正及び加算式ブレ補正の効果の最大化に寄与するブレ補正装置及び撮像装置を提供することを目的とする。

本発明に係るブレ補正装置では、被写体像を撮像素子に結像させる光学系に加わるブレを検出するブレ検出部と、前記撮像素子又は前記光学系内の補正用部材を駆動対象として取り扱い、前記ブレ検出手段の検出結果に基づいて前記駆動対象を駆動することにより前記ブレに由来する前記撮像素子上の像ブレを補正するブレ補正部と、前記ブレ補正部による補正を行いつつ前記撮像素子を用いた撮影を複数回実行することにより得られた複数の画像を合成する画像合成部と、を備えたブレ補正装置において、前記ブレ補正部は、前記複数の画像の取得中において前記駆動対象の状態を所定の初期状態に戻すセンタリング処理を実行可能に形成され、前記複数の画像の取得中における前記駆動対象の、前記初期状態からの駆動量の検出結果又は予測結果に基づいて、前記複数の画像の取得中における前記センタリング処理の実行タイミングを設定することを特徴とする。

これにより、光学式ブレ補正の効果を確実に享受しつつセンタリング処理の実行回数を最小化することが可能となり、結果、システム全体のブレ補正効果（光学式ブレ補正及び加算式ブレ補正の効果）の最大化が可能となる。

具体的には例えば、前記ブレ補正部は、前記複数の画像の取得中において前記駆動量を検出し、その検出結果に基づいて前記実行タイミングを決定する。

より具体的には例えば、１枚の静止画像を取得するために設定された全露光時間はｎ個に分割され、その分割によって得られた各分割露光時間にて撮影を行うことで前記複数の画像としてのｎ枚の分割露光画像が取得され（ｎは２以上の整数）、前記ブレ補正部は、第ｉ番目の分割露光画像の露光期間中において前記駆動量と所定の基準駆動量とを比較し、前記駆動量が前記基準駆動量に達した場合、第ｉ番目の分割露光画像の露光を終了して前記センタリング処理を１回実行し、その前記センタリング処理の終了後に第（ｉ＋１）番目の分割露光画像の露光を開始する（ｉは、１≦ｉ≦（ｎ−１）を満たす整数）。

また例えば、１枚の静止画像を取得するために設定された全露光時間はｎ個に分割され、その分割によって得られた各分割露光時間にて撮影を行うことで前記複数の画像としてのｎ枚の分割露光画像が取得され（ｎは２以上の整数）、前記ブレ補正部は、各分割露光画像の露光終了時点における前記駆動量を予測し、その予測結果に基づいて前記実行タイミングを決定する。

そして例えば、前記ブレ補正部は、前記ｎ枚の分割露光画像の実際の撮影を行うに先立ち、第１番目の分割露光画像の露光開始時点から見た、各分割露光画像の露光終了時点の経過時間を暫定的に決定して、その暫定的な経過時間に基づいて、各分割露光画像の露光終了時点における前記駆動量の最大値を予測し、その予測最大値と前記駆動対象の駆動限界量とに基づいて前記実行タイミングを決定する。

本発明に係る撮像装置は、撮像素子と上記ブレ補正装置を備える。

本発明によれば、光学式ブレ補正及び加算式ブレ補正の効果の最大化に寄与するブレ補正装置及び撮像装置を提供することが可能となる。

本発明の意義ないし効果は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。

以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。

＜＜第１実施形態＞＞
まず、本発明の第１実施形態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１の全体ブロック図である。撮像装置１は、静止画像を撮影及び記録可能なデジタルスチルカメラ、又は、静止画像及び動画像を撮影及び記録可能なデジタルビデオカメラである。尚、撮影と撮像は同義である。

撮像装置１は、ブレ検出部１０と、撮像部１１と、ＡＦＥ（Analog Front End）１２と、主制御部１３と、内部メモリ１４と、表示部１５と、記録媒体１６と、操作部１７と、を備えている。操作部１７には、シャッタボタン１７ａが備えられている。主制御部１３には、光学式ブレ補正制御部２１及び画像合成処理部２２が備えられる。

ブレ検出部１０は、撮像装置１のブレを検出する。撮像装置１のブレは、いわゆる手ブレなどによって生じる。よって、以下の説明では、撮像装置１のブレを手ブレと称する。具体的には、ブレ検出部１０は、撮像装置１のヨー方向（水平方向）の角速度を検出して、その検出結果を表す信号を出力する第１角速度センサと、撮像装置１のピッチ方向（垂直方向）の角速度を検出して、その検出結果を表す信号を出力する第２角速度センサとを備え、第１及び第２角速度センサの出力信号をブレ検出信号として光学式ブレ補正制御部２１に与える。

図２に、撮像部１１の内部構成図を示す。撮像部１１は、光学系３５と、絞り３２と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどから成る撮像素子３３と、光学系３５や絞り３２を駆動制御するためのドライバ３４と、位置センサ３６と、を備えている。光学系３５は、ズームレンズ３０、フォーカスレンズ３１及び補正レンズＬＣを含む複数枚のレンズから形成される。撮像部１１は撮像装置１の筐体（不図示）に固定されているので、撮像装置１に作用した手ブレは、撮像部１１内の光学系３５及び撮像素子３３に加わる。

撮像素子３３は、光学系３５内の各レンズ（レンズ３０、３１及びＬＣを含む）及び絞り３２を介して入射した被写体を表す光学像（被写体像）を光電変換し、該光電変換によって得られた電気信号をＡＦＥ１２に出力する。より具体的には、撮像素子３３は、マトリクス状に二次元配列された複数の受光画素を備え、夫々の撮影において、各受光画素は露光時間の長さに応じた電荷量の信号電荷を蓄える。蓄えた信号電荷の電荷量に比例した大きさを有する各受光画素からのアナログ信号は、撮像装置１内で生成される駆動パルスに従って順次ＡＦＥ１２に出力される。以下の説明における「露光」とは、撮像素子３３の露光を意味するものとする。

ズームレンズ３０及びフォーカスレンズ３１は光軸方向に移動可能である。ドライバ３４は、主制御部１３からの駆動信号に基づいてズームレンズ３０及びフォーカスレンズ３１の各位置並びに絞り３２の開度を駆動制御することにより、撮像部１１の焦点距離（画角）及び焦点位置並びに撮像素子３３への入射光量を制御する。光軸とは、光学系３５（補正レンズＬＣ）の光軸を指す。

補正レンズＬＣは、光軸に直交する方向に移動可能である。即ち、補正レンズＬＣは、光軸に直交する面に沿って移動することが可能となるように、光学系３５内に配置されている。ドライバ３４は、主制御部１３内の光学式ブレ補正制御部２１から出力される補正レンズ駆動信号に基づいて補正レンズＬＣを上記面上で移動させることにより、いわゆる光学式ブレ補正を実現する。

ヨー方向とピッチ方向は、互いに直交し、且つ、光軸にも直交する。撮像装置１にヨー方向の手ブレを与えれば、光軸は水平面に平行な面上で回転し、撮像装置１にピッチ方向の手ブレを与えれば、光軸は鉛直面に平行な面上で回転する。ヨー方向の手ブレによって撮像素子３３の撮像面上に結像する像は撮像面上で左右方向（撮像面の水平方向）に移動し、ピッチ方向の手ブレによって撮像素子３３の撮像面上に結像する像は撮像面上で上下方向（撮像面の垂直方向）に移動する。補正レンズＬＣの位置が固定されていると仮定した場合において、注目した撮影画像の露光期間中に撮像装置１に手ブレが加われば、その手ブレに由来して撮像素子３３上の光学像（被写体像）がぶれる。即ち、撮像素子３３上で像ブレが生じ、結果、注目した撮影画像にブレが含まれることとなる。光学式ブレ補正では、このようなブレが注目した撮影画像に含まれなくなるように、即ち、撮像装置１に作用した手ブレに由来する撮像素子３３上の像ブレが生じなくなるように、注目した撮影画像の露光期間中におけるブレ検出信号に基づいて補正レンズ駆動信号が生成される。

図２の位置センサ３６は、ホールセンサ等から成り、光学系３５内における補正レンズＬＣの位置を検出して、その検出した位置を表す位置検出信号を光学式ブレ補正制御部２１に出力する。補正レンズＬＣの位置とは、光軸に直交する面上における、補正レンズＬＣの中心位置を指す。補正レンズＬＣの位置を、以下、補正レンズ位置とも呼ぶ。

図３（ａ）及び（ｂ）は、光軸方向から見た補正レンズＬＣの外観平面図である。但し、図３（ａ）は、補正レンズ位置が初期位置Ｏと一致している時における補正レンズＬＣの外観平面図であり、図３（ｂ）は、補正レンズ位置が初期位置Ｏと一致していない時における補正レンズＬＣの外観平面図である。補正レンズＬＣは初期位置Ｏを起点としつつ補正レンズ駆動信号に従って光軸に直交する面上を移動するが、機構等の制限から、当然、その移動範囲には限界がある。図３（ａ）及び（ｂ）における破線３００は、補正レンズＬＣが移動しうる位置の限界を表しており、それを駆動限界端と呼ぶ。

光軸に直交する面上における駆動限界端の外形は、円であるとは限らないが、今、説明の具体化のため、その外形が真円であるとする。補正レンズＬＣは、駆動限界端を表す破線円３００内又は破線円３００上にのみ、位置しうる。つまり、破線円３００上の位置を含む、破線円３００内の位置範囲が、補正レンズＬＣの可動範囲である。初期位置Ｏは、破線円３００の中心位置と合致している。破線円３００の半径をｒにて表す。

光学式ブレ補正制御部２１は、図３（ｂ）に示すような補正レンズ位置が初期位置Ｏと一致していない状態を、図３（ａ）に示すような補正レンズ位置が初期位置Ｏと一致している状態へと戻す処理を実行可能である。この処理を、センタリング処理と呼ぶ。センタリング処理は、位置センサ３６からの位置検出信号に基づき、補正レンズ位置を初期位置Ｏに戻すための補正レンズ駆動信号をドライバ３４に出力することによって実現される。センタリング処理が実行されていない期間においては、位置検出信号に基づく光学式ブレ補正が実行される。

図１の各部位の説明に戻る。ＡＦＥ１２は、撮像部１１（撮像素子３３）から出力されるアナログ信号を増幅し、増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。ＡＦＥ１２は、このデジタル信号を、順次、主制御部１３に出力する。

主制御部１３は、ＡＦＥ１２の出力信号に基づいて、撮像部１１によって撮影された画像（本明細書において「撮影画像」ともいう）を表す映像信号を生成する。また、主制御部１３は、表示部１５の表示内容を制御する表示制御手段としての機能をも備え、表示に必要な制御を表示部１５に対して行う。

内部メモリ１４は、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等にて形成され、撮像装置１内で生成された各種データを一時的に記憶する。表示部１５は、液晶ディスプレイパネル等から成る表示装置であり、主制御部１３の制御の下、撮影された画像や記録媒体１６に記録されている画像などを表示する。記録媒体１６は、ＳＤ（Secure Digital）メモリカード等の不揮発性メモリであり、主制御部１３による制御の下、撮影画像などを記憶する。

操作部１７は、外部からの操作を受け付ける。操作部１７に対する操作内容は、主制御部１３に伝達される。シャッタボタン１７ａは、静止画像の撮影及び記録を指示するためのボタンである。シャッタボタン１７ａを押下することによって静止画像の撮影及び記録が指示される。

撮像装置１は、いわゆる加算式ブレ補正をも実現可能に形成されている。加算式ブレ補正では、１枚の静止画像を得るために設定された全露光時間Ｔ_ALLをｎ個に分割し、全露光時間Ｔ_ALLよりも短い露光時間による撮影をｎ回連続的に実行することにより、ｎ枚の撮影画像を取得した後、そのｎ枚の撮影画像を合成することによって１枚の静止画像を生成する。ここで、ｎは２以上の整数である。加算式ブレ補正の実行時に得られるｎ枚の撮影画像の夫々を分割露光画像と呼ぶ。ｎ枚の分割露光画像を合成する処理は、図１の画像合成処理部２２が実行する。

更に、撮像装置１は、光学式ブレ補正と加算式ブレ補正を組み合わせた光学／加算ハイブリッドブレ補正を実現可能に形成されている。以下、第１実施形態に係る光学／加算ハイブリッドブレ補正の動作を説明する。光学／加算ハイブリッドブレ補正においては、光学式ブレ補正制御部２１に内在する露光制御部（不図示）が、分割露光画像の露光開始及び終了を制御する。光学式ブレ補正制御部２１は、ｎ枚の分割露光画像の露光期間の長さの合計が、全露光時間Ｔ_ALLと合致するように各分割露光画像の露光を制御する。また、光学／加算ハイブリッドブレ補正では、各分割露光画像の露光中に光学式ブレ補正が行われるため、各分割露光画像に含まれるぶれは無視できる程度に小さい。

図４は、第１実施形態に係る光学／加算ハイブリッドブレ補正の動作例を示す図である。今、時刻ｔ_A1、ｔ_A2、ｔ_A3、ｔ_A4の順番で時間が進行するものとする。即ち、時刻ｔ_A(i+1)は、時刻ｔ_Aiよりも後に訪れる時刻である（ｉは整数）。以下の説明は、時刻ｔ_A1と時刻ｔ_A2の間の期間長さＴ_Aaが全露光時間Ｔ_ALLよりも短く、且つ、時刻ｔ_A1と時刻ｔ_A2の間の期間長さＴ_Aaと時刻ｔ_A3と時刻ｔ_A4の間の期間長さＴ_Abとの和（Ｔ_Aa＋Ｔ_Ab）が、全露光時間Ｔ_ALLと一致していることを想定している。

シャッタボタン１７ａが押下された後、時刻ｔ_A1に至る。シャッタボタン１７ａが押下されると、主制御部１３は、光学系３５を介して撮像素子３３に入射する光量に基づき、１枚の静止画像を得るための最適な露光時間を設定する。ここで設定された最適な露光時間が、上記の全露光時間Ｔ_ALLである。尚、撮像素子３３への入射光量は、それを測定する測光センサ（不図示）を用いて、或いは、シャッタボタン１７ａの押下直前又は押下直後におけるＡＦＥ１２の出力信号を用いて検出される。

また、シャッタボタン１７ａが押下された際、光学式ブレ補正制御部２１は、時刻ｔ_A1に至る直前にセンタリング処理を１回実行する。従って、時刻ｔ_A1においては、補正レンズ位置は初期位置Ｏと一致（或いは略一致）している。このセンタリング処理の実行後、時刻ｔ_A1にて１枚目の分割露光画像３１１を得るための露光が開始される。また、時刻ｔ_A1から時刻ｔ_A4に至るまでの期間中、光学式ブレ補正制御部２１は、位置検出信号を参照することにより補正レンズ位置を監視する一方で、センタリング処理が実行される期間以外の期間中において光学式ブレ補正を実行する。

光学式ブレ補正制御部２１は、１枚目の分割露光画像３１１を得るための露光の実行中において、位置検出信号に基づいて補正レンズ位置が所定の判定条件を満たすか否かを判定し、その判定条件が満たされると判断した場合、その判断時点で、１枚目の分割露光画像３１１を得るための露光を終了する。今の例においては、時刻ｔ_A2にて、１枚目の分割露光画像３１１を得るための露光が終了せしめられる。このため、１枚目の分割露光画像３１１の露光時間（露光時間の長さ）はＴ_Aaである。

判定条件とは、補正レンズＬＣが駆動限界端３００上又は駆動限界端３００に近い位置に存在しているという条件である。例えば、補正レンズ位置と初期位置Ｏとの距離（換言すれば、初期位置Ｏから見た、補正レンズＬＣの駆動量）Ｄ_LCを所定の基準距離（換言すれば、基準駆動量）Ｄ_REFと比較し、Ｄ_LC≧Ｄ_REFが成立する場合は判定条件が満たされると判断し、Ｄ_LC≧Ｄ_REFが成立しない場合は判定条件が満たされないと判断する。基準距離Ｄ_REFは、駆動限界端の半径ｒに基づいて設定され、半径ｒそのもの、又は、半径ｒよりも若干小さい値に設定される（図３（ａ）参照）。

時刻ｔ_A2の後、光学式ブレ補正制御部２１は、センタリング処理を１回実行し、そのセンタリング処理の終了後に、２枚目の分割露光画像３１２を得るための露光を開始する。２枚目の分割露光画像３１２を得るための露光の開始時刻が時刻ｔ_A3であり、時刻ｔ_A2と時刻ｔ_A3の間にセンタリング処理が実行される。また、時刻ｔ_A2と時刻ｔ_A3の間において、１枚目の分割露光画像３１１の画像データを表す信号が撮像素子３３から読み出され、読み出された信号（分割露光画像３１１の画像データ）は内部メモリ１４に一時的に記憶される。

光学式ブレ補正制御部２１は、２枚目の分割露光画像３１２を得るための露光の実行中において、位置検出信号に基づいて補正レンズ位置が上記判定条件を満たすか否かを判定し、その判定条件が満たされると判断した場合、その判断時点で、２枚目の分割露光画像３１２を得るための露光を終了する。但し、今の例では、２枚目の分割露光画像３１２の露光期間中に、上記の判定条件は満たされなかったとする。そうすると、光学式ブレ補正制御部２１は、時刻ｔ_A4にて２枚目の分割露光画像３１２の露光を終了させる。１枚目の分割露光画像３１１の露光期間の長さＴ_Aaと、時刻ｔ_A3と時刻ｔ_A4の間の期間長さＴ_Abとの和（Ｔ_Aa＋Ｔ_Ab）が、全露光時間Ｔ_ALLと一致するからである。

時刻ｔ_A4の後、２枚目の分割露光画像３１２の画像データを表す信号が撮像素子３３から読み出され、読み出された信号（分割露光画像３１２の画像データ）は内部メモリ１４に一時的に記憶される。

画像合成処理部２２は、内部メモリ１４に記憶された分割露光画像３１１及び３１２の画像データに基づき分割露光画像３１１及び３１２を合成することにより、１枚の合成画像を、シャッタボタン１７ａの押下に伴って得られるべき静止画像として生成する。図４の例とは異なるが、３枚以上の分割露光画像が取得された場合は、その３枚以上の分割露光画像を合成することにより、１枚の合成画像を、シャッタボタン１７ａの押下に伴って得られるべき静止画像として生成する。

ｎ枚の分割露光画像から１枚の合成画像を生成する方法として、公知の方法を含む任意の方法を利用することが可能である。例えば、特開平９−２６１５２６号公報、特開２００８−６０９２７号公報に記載された方法を利用すればよい。典型的には例えば、ｎ枚の分割露光画像の内の１枚を基準画像として且つ残りの分割露光画像を非基準画像として取り扱って、基準画像と非基準画像との間の位置ズレを検出し、検出した位置ズレが打ち消されるように基準画像と非基準画像とを位置合わせした後、基準画像上の画素の画素値と非基準画像上の対応画素の画素値を足し合わせることによって、合成画像上の対応画素の画素値を求める。このような足し合わせ演算を、合成画像上の各画素に対して実行することで合成画像の全体が生成される。

基準画像と非基準画像との間の位置ズレは、基準画像及び非基準画像の画像データに基づき基準画像及び非基準画像間のオプティカルフローを導出することによって求められる、或いは、基準画像及び非基準画像の露光期間中におけるブレ検出信号並びに基準画像の露光期間と非基準画像の露光期間との間の期間におけるブレ検出信号に基づいて求められる。

図４の例とは異なるが、仮に、判定条件が一度も満たされることなく時刻ｔ_A1から全露光時間Ｔ_ALLが経過した場合、時刻ｔ_A1から全露光時間Ｔ_ALLが経過した時点で、１枚目の分割露光画像３１１の露光を終了すると同時に、シャッタボタン１７ａに伴う静止画像取得用の撮影動作は完了する。この場合、分割露光画像３１１そのものが、シャッタボタン１７ａに伴って得られるべき１枚の静止画像として取り扱われる。

また、図４の例とは異なるが、時刻ｔ_A3にて２枚目の分割露光画像３１２を得るための露光を開始した後、時刻ｔ_A4に至る前に上記判定条件が満たされた場合は、その判定条件が満たされた時点で２枚目の分割露光画像３１２の露光を終了させ、その後、再度センタリング処理を実行してから、３枚目の分割露光画像の露光を開始させる。そして、１〜３枚目の分割露光画像の露光期間の合計長さが全露光時間Ｔ_ALLと一致するように、３枚目の分割露光画像の露光終了時点が制御される。勿論、３枚目の分割露光画像の露光中に上記判定条件が満たされた場合は、その判定条件が満たされた時点で３枚目の分割露光画像の露光が終了せしめられて、再度、センタリング処理が実行された後に、４枚目の分割露光画像の露光が開始される。

図５に、第１実施形態に係る光学／加算ハイブリッドブレ補正の動作フローチャートを示す。まず、ステップＳ１にてシャッタボタン１７ａが押下されると、ステップＳ２にて全露光時間Ｔ_ALLが設定されると共に変数ｉに初期値１が代入される。また、上述したように、１枚目の分割露光画像の露光開始前にセンタリング処理が実行される。

全露光時間Ｔ_ALLの設定後、ステップＳ３にて、ｉ枚目の分割露光画像の露光が開始される。その後、ステップＳ４にて、全露光時間Ｔ_ALL分の露光が完了したか否かが判断される（この判断は、光学式ブレ補正制御部２１又は主制御部１３によって行われる）。即ち、現時点における１〜ｉ枚目の分割露光画像の露光期間の長さの合計を求め、その合計が全露光時間Ｔ_ALLに達しているか否かが判断される。その合計が全露光時間Ｔ_ALLに達している場合は、ステップＳ１のシャッタボタン１７ａの押下に伴う撮影動作は完了し、得られた１〜ｉ枚目の分割露光画像を合成することによって合成画像が生成される一方、その合計が全露光時間Ｔ_ALLに達していない場合は、ステップＳ５に移行する。

ステップＳ５において、上記の判定条件が満たされるか否かが判断され、それが満たされていない場合はステップＳ４に戻ってステップＳ４及びＳ５の処理が繰り返し実行される。一方、ステップＳ５において、判定条件が満たされると判断された場合はステップＳ６に移行してｉ枚目の分割露光画像の露光を終了し、その後、ステップＳ７にてセンタリング処理の実行及び変数ｉに対する１の加算を行ってからステップＳ３に戻り、上述のステップＳ３以降の処理が再度実行される。

上述の処理によって、ｎ枚の分割露光画像の取得中における、１又は複数回のセンタリング処理の実行タイミングが決定される。センタリング処理の実行タイミングが決まれば、自動的に、ｎ枚の分割露光画像の取得中におけるセンタリング処理の実行回数も定まる。よって、光学式ブレ補正制御部２１は、ｎ枚の分割露光画像の取得中におけるセンタリング処理の実行タイミング及び実行回数を可変設定する機能を有しているとも言える（第２実施形態においても同様）。

本実施形態の如くセンタリング処理を実行することにより、光学式ブレ補正によるブレ補正効果を確実に享受しつつ、センタリング処理の実行回数が最小化されるため、光学／加算ハイブリッドブレ補正によるブレ補正効果が最大化される。

＜＜第２実施形態＞＞
次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係る撮像装置の全体ブロック部は図１に示すそれと同じであり、第２実施形態に係る撮像装置を形成する各部位の基本的な動作は、第１実施形態に示したものと同じである。従って、第２実施形態に係る撮像装置も、符号１によって参照する。但し、光学／加算ハイブリッドブレ補正の動作内容は、第１及び第２実施形態間で異なる。従って、以下、第２実施形態に係る光学／加算ハイブリッドブレ補正の動作について説明する。尚、第２実施形態において特に述べられない事項に関しては、第１実施形態に記載の事項が適用される。

図６は、第２実施形態に係る光学／加算ハイブリッドブレ補正の動作フローチャートである。図７は、第２実施形態に係る光学／加算ハイブリッドブレ補正の動作例αを示す図である。図６の動作フローチャートに沿って、光学／加算ハイブリッドブレ補正の動作を説明する。

ステップＳ１１にてシャッタボタン１７ａが押下されると、ステップＳ１２〜Ｓ１７の処理が順次実行され、その後、ステップＳ１８にて実際の露光が開始される。シャッタボタン１７ａの押下後、まず、ステップＳ１２にて全露光時間Ｔ_ALLが設定される。全露光時間Ｔ_ALLの設定方法は第１実施形態で述べたものと同様である。全露光時間Ｔ_ALLの設定後、ステップＳ１３において、主制御部１３又は光学式ブレ補正制御部２１は、式「Ｔ_LIM＝２^Q／ｆ_D」に従ってブレ限界露光時間Ｔ_LIMを算出する。ここで、Ｑは、光学式ブレ補正段数であり、ｆ_Dは、撮像部１１の焦点距離である。

光学式ブレ補正段数について簡単に説明する。光学式ブレ補正が機能していない状態（即ち、補正レンズ位置を固定した状態）において、或る一定の手ブレを撮像装置１に作用させて基本撮影画像を取得する。この基本撮影画像の露光時間は１／２^-I秒であって、且つ、実空間上で固定された点像が撮像装置１に作用した手ブレによって基本撮影画像上で１画素分だけぶれていたとする（即ち、基本撮影画像上で描かれる、点像の軌跡の長さが１画素の大きさと同じであったとする）。次に、光学式ブレ補正を機能させた状態で、上記の一定の手ブレを撮像装置１に作用させてブレ補正撮影画像を取得する。この際、点像が、ブレ補正撮影画像上で１画素分だけぶれる時の露光時間ＴＸを計測する。仮に、露光時間ＴＸが１／２^-J秒によって表されるとき、Ｑ＝（Ｉ−Ｊ）である。例えば、基本撮影画像の露光時間が１／２^-3秒であって且つ露光時間ＴＪが１／２^-1秒であるとき、光学式ブレ補正段数は、Ｑ＝３−１＝２より、２段である。

撮像装置１に作用する手ブレに由来する撮影画像上のブレは、光学式ブレ補正によって補正されるものの、その補正は完璧なものではない。光学式ブレ補正段数Ｑは撮像装置１にて実施される光学式ブレ補正の性能を表す指標であり、Ｑの値が大きければ大きいほど、光学式ブレ補正によるブレ補正効果は大きい。式「Ｔ_LIM＝２^Q／ｆ_D」に基づくブレ限界露光時間Ｔ_LIMは、撮影画像上に生じるブレが無視できるか否かを峻別する境界の露光時間を表し、Ｔ_LIM以下の露光時間にて得られた撮影画像上のブレは無視できる程度に小さいと考えられる。

ステップＳ１３にてブレ限界露光時間Ｔ_LIMが算出された後、ステップＳ１４において、主制御部１３又は光学式ブレ補正制御部２１は、ステップＳ１２及びＳ１３にて設定／算出された時間Ｔ_ALL及びＴ_LIMに基づき、ステップＳ１１のシャッタボタン１７ａの押下に伴って撮影されるべき分割露光画像の枚数ｎ及び各分割露光画像の分割露光時間を設定する。或る分割露光画像の分割露光時間とは、その分割露光画像の露光期間の長さを表す。

具体的には、Ｔ_ALL／Ｔ_LIMを求める。そして、Ｔ_ALL／Ｔ_LIMが整数値である場合は、その整数値をｎに代入すると共に、ｎ枚の分割露光画像の夫々の分割露光時間をＴ_ALL／ｎに設定する。Ｔ_ALL／Ｔ_LIMが小数を含む値である場合は、Ｔ_ALL／Ｔ_LIMの整数部分の値に１を加えた値をｎに代入し、ｎ枚の分割露光画像の夫々の分割露光時間をＴ_ALL／ｎに設定する。ステップＳ１４にて設定された各分割露光時間をＴ_DEPにて表す。

その後、ステップＳ１５において、主制御部１３又は光学式ブレ補正制御部２１は、ステップＳ１４にて設定された分割露光時間Ｔ_DEPと予め規定されているインターバル時間Ｔ_ITとに基づき、基準時点から見た、ｉ枚目の分割露光画像の露光終了時点までの経過時間Ｔ_Liを算出する（ｉは整数）。基準時点とは、補正レンズ位置が初期位置Ｏに一致している時点であり、図７の時刻ｔ_B1に対応する、１枚目の分割露光画像の露光開始時点である。経過時間Ｔ_Liの算出は、ｎ枚の分割露光画像の夫々に対して算出される。従って、ｎ＝４であれば、１〜４枚目の分割露光画像の露光終了時点までの経過時間Ｔ_L1〜Ｔ_L4が夫々に算出される。具体的には、ステップＳ１４において、式「Ｔ_Li＝（ｉ−１）・（Ｔ_DEP＋Ｔ_IT）＋Ｔ_DEP」に従って経過時間Ｔ_Liが算出される。例えば、ｉ＝３については、Ｔ_L3＝（３−１）・（Ｔ_DEP＋Ｔ_IT）＋Ｔ_DEPである（図７参照）。

仮に、ｎ枚の分割露光画像の取得中に１度もセンタリング処理が行われないのであれば、ステップＳ１５にて算出される時間、即ち、１枚目の分割露光画像の露光開始時点から見た、１〜ｎ枚目の分割露光画像の露光終了時点までの経過時間Ｔ_L1〜Ｔ_Lnは、実際のそれらと合致する。しかしながら、ｎ枚の分割露光画像の取得中にセンタリング処理が行われる場合、センタリング処理後に得られる分割露光画像についての経過時間Ｔ_Liは、実際のそれと異なる。例えば、１枚目の分割露光画像の露光開始時点から見た、４枚目の分割露光画像の露光終了時点までの経過時間Ｔ_L4は、ステップＳ１５にて「Ｔ_L4＝（４−１）・（Ｔ_DEP＋Ｔ_IT）＋Ｔ_DEP」に従って算出されるが、図７の例のようなセンタリング処理が実行される場合は、実際の経過時間はＴ_L4と異なる。従って、ステップＳ１５にて求められる経過時間Ｔ_Liは、実際のそれと異なりうる、暫定的な経過時間（又は経過時間の予測値）であると言える。

ステップＳ１５に続くステップＳ１６において、主制御部１３又は光学式ブレ補正制御部２１は、ステップＳ１５にて求めた経過時間Ｔ_Liと、図８に示すような換算表３５０と、に基づいて、ｉ枚目の分割露光画像の露光終了時点における最大ブレ角ＡＧ_MAXiを予測する。この予測は、ｎ枚の分割露光画像の夫々に対して行われる。従って、ｎ＝４であれば、１〜４枚目の分割露光画像の露光終了時点における最大ブレ角ＡＧ_MAX1〜ＡＧ_MAX4が夫々に算出される。

換算表３５０は、基準時点からの経過時間と、その経過時間中に撮像装置１に作用すると予想されるブレ角の最大量と、の関係を規定する。このブレ角の最大量が、最大ブレ角である。ブレ角とは、或る方向（例えば、ヨー方向又はピッチ方向）における、撮像装置１の回転角である。換算表３５０を表すデータは、実験等を介して、予め撮像装置１内に記憶される。尚、換算表３５０の代わりに、基準時点からの経過時間と該経過時間に対応する最大ブレ角との関係を規定する換算式を用意しておき、その換算式を用いて最大ブレ角ＡＧ_MAXiを求めるようにしてもよい。

ステップＳ１６に続くステップＳ１７において、光学式ブレ補正制御部２１は、最大ブレ角ＡＧ_MAXiに対応する補正レンズＬＣの必要駆動量ＤＶ_iと駆動限界量ＤＶ_LIMとを比較し、その比較結果に基づいて、ｎ枚の分割露光画像の取得中に行われるべきセンタリング処理の実行タイミングを決定する。

撮像装置１が手ブレによって最大ブレ角ＡＧ_MAXiだけ回転した時、撮像素子３３上の光学像にブレが生じえるが、補正レンズＬＣの必要駆動量ＤＶ_iは、そのブレを打ち消すために必要な（そのブレを生じさせないようにするために必要な）補正レンズＬＣの駆動量（位置変化量）を指す。最大ブレ角が定まれば、その最大ブレ角に対応して移動させるべき補正レンズＬＣの必要駆動量は一意に定まる。

上述したように、Ｔ_Liは１枚目の分割露光画像の露光開始時点からｉ枚目の分割露光画像の露光終了時点までの経過時間を表す一方で（図７参照）、最大ブレ角ＡＧ_MAXiはＴ_Li分の時間中に撮像装置１に作用すると予想されるブレ角の最大量を表す。従って、必要駆動量ＤＶ_iは、基準時点からｉ枚目の分割露光画像の露光終了時点までの、補正レンズＬＣの駆動量（移動量）の最大値を予測したものである。換言すれば、必要駆動量ＤＶ_iは、ｉ枚目の分割露光画像の露光終了時点における、初期位置Ｏからの、補正レンズＬＣの駆動量の予測最大値である。但し、この予測の際には、駆動限界端３００の存在は無視される（半径ｒは無限大であると仮定される）。このように、ステップＳ１７では、各分割露光画像の露光終了時点における、初期位置Ｏからの、補正レンズＬＣの駆動量の最大値が予測される。

駆動限界量ＤＶ_LIMは、図３（ａ）の駆動限界端３００の半径ｒに基づいて、予め定められる。必要駆動量ＤＶ_iが、補正レンズ位置の、初期位置Ｏからの位置変化量を表すならば、駆動限界量ＤＶ_LIMは半径ｒである。

基準時点からの経過時間が増大するにつれて、対応する最大ブレ角ＡＧ_MAXiは増大すると共に必要駆動量ＤＶ_iも増大するため、ＡＧ_MAXi＜ＡＧ_MAX(i+1)であり且つＤＶ_i＜ＤＶ_i+1、である。光学式ブレ補正制御部２１は、必要駆動量ＤＶ₁〜ＤＶ_nと駆動限界量ＤＶ_LIMとを比較し、どの時点で、必要駆動量が駆動限界量ＤＶ_LIMを超えるかを判定する。そして、「ＤＶ_i-1＜ＤＶ_LIM＜ＤＶ₁」が成立する場合、光学式ブレ補正制御部２１は、（ｉ−１）枚目の分割露光画像の露光終了後であって且つｉ枚目の分割露光画像の露光開始前にセンタリング処理が実行されるように、センタリング処理の実行タイミングを決定する。

ステップＳ１７にてセンタリング処理の実行タイミングが決定された後、ステップＳ１８に移行して、１枚目の分割露光画像の露光が開始され、ステップＳ１２〜Ｓ１７にて定められた内容に従って、ｎ枚の分割露光画像の露光及びセンタリング処理が実行される。ｎ枚の分割露光画像の露光中においては、光学式ブレ補正が実行される。また、ステップＳ１７における決定内容とは別に、１枚目の分割露光画像の露光開始前にはセンタリング処理が実行される。

図７を参照して、第２実施形態に係る光学／加算ハイブリッドブレ補正の、具体的な動作例αを説明する。今、時刻ｔ_B1、ｔ_B2、ｔ_B3、ｔ_B4の順番で時間が進行するものとする。即ち、時刻ｔ_B(i+1)は、時刻ｔ_Biよりも後に訪れる時刻である（ｉは整数）。この動作例αでは、上述のステップＳ１２〜Ｓ１４の処理によりｎに４が設定され、且つ、ステップＳ１５〜Ｓ１７の処理により不等式「ＤＶ₃＜ＤＶ_LIM＜ＤＶ₄」が成立することに起因して、３枚目の分割露光画像の露光終了後であって且つ４枚目の分割露光画像の露光開始前にセンタリング処理を実行すべきことが決定されたことを想定している。

動作例αにおいて得られる１枚目〜４枚目の分割露光画像を、夫々、符号３３１〜３３４によって参照する。分割露光画像３３１〜３３４の夫々の露光時間（分割露光時間）は、ステップＳ１４にて設定されるべきＴ_DEPである。分割露光画像３３１〜３３４の露光開始時刻は、夫々、時刻ｔ_B1〜ｔ_B4である。時刻ｔ_B1と時刻ｔ_B2の間の期間長さ及び時刻ｔ_B2と時刻ｔ_B3の間の期間長さは共に（Ｔ_DEP＋Ｔ_IT）であるが、時刻ｔ_B3と時刻ｔ_B4の間の期間長さは、分割露光時間Ｔ_DEPにセンタリング処理時間Ｔ_CNを加算した長さである。センタリング処理時間Ｔ_CNは、１回のセンタリング処理を実行するために必要な時間であり、Ｔ_CN＞Ｔ_ITである。時刻ｔ_B1から見た、分割露光画像３３１〜３３３の露光終了時点までの経過時間は、ステップＳ１５にて算出される暫定的な経過時間Ｔ_L1〜Ｔ_L3と合致するが、時刻ｔ_B1から見た、分割露光画像３３４の露光終了時点までの経過時間は、ステップＳ１５にて算出される暫定的な経過時間Ｔ_L4と異なる。

シャッタボタン１７ａが押下された後、時刻ｔ_B1に至る。シャッタボタン１７ａが押下されると、主制御部１３は、光学系３５を介して撮像素子３３に入射する光量に基づき、１枚の静止画像を得るための最適な露光時間、即ち全露光時間Ｔ_ALLを設定する。また、シャッタボタン１７ａが押下された際、光学式ブレ補正制御部２１は、時刻ｔ_B1に至る直前にセンタリング処理を１回実行する。従って、時刻ｔ_B1においては、補正レンズＬＣの位置は初期位置Ｏと一致（或いは略一致）している。このセンタリング処理の実行後、時刻ｔ_B1にて１枚目の分割露光画像３３１を得るための露光が開始される。

分割露光画像３３１の露光が終了すると、分割露光画像３３１の画像データを表す信号が撮像素子３３から読み出され、読み出された信号（分割露光画像３３１の画像データ）は内部メモリ１４に一時的に記憶される。分割露光画像３３１の画像データの読み出しの後、時刻ｔ_B2にて分割露光画像３３２の露光が開始され、その開始から分割露光時間Ｔ_DEPが経過した後、分割露光画像３３２の露光が終了する。分割露光画像３３２の露光が終了すると、分割露光画像３３２の画像データを表す信号が撮像素子３３から読み出され、読み出された信号（分割露光画像３３２の画像データ）は内部メモリ１４に一時的に記憶される。分割露光画像３３２の画像データの読み出しの後、時刻ｔ_B3にて分割露光画像３３３の露光が開始され、その開始から分割露光時間Ｔ_DEPが経過した後、分割露光画像３３３の露光が終了する。

分割露光画像３３３の露光が終了すると、光学式ブレ補正制御部２１は、センタリング処理を１回実行し、そのセンタリング処理の終了後の時刻ｔ_B4にて分割露光画像３３４を得るための露光を開始する。また、分割露光画像３３３の露光終了時点と時刻ｔ_B4との間において、分割露光画像３３３の画像データを表す信号が撮像素子３３から読み出され、読み出された信号（分割露光画像３３３の画像データ）は内部メモリ１４に一時的に記憶される。時刻ｔ_B4から分割露光時間Ｔ_DEPが経過して分割露光画像３３４の露光が終了すると、分割露光画像３３４の画像データを表す信号が撮像素子３３から読み出され、読み出された信号（分割露光画像３３４の画像データ）は内部メモリ１４に一時的に記憶される。

画像合成処理部２２は、内部メモリ１４に記憶された分割露光画像３３１〜３３４の画像データに基づいて分割露光画像３３１〜３３４を合成することにより、１枚の合成画像を、シャッタボタン１７ａの押下に伴って得られるべき静止画像として生成する。ｎ枚の分割露光画像から１枚の合成画像を生成する方法は、第１実施形態で述べたものと同様である。

上述の動作例αでは、ｎ＝４であって且つ「ＤＶ₃＜ＤＶ_LIM＜ＤＶ₄」が成立するが故に、ｎ枚の分割露光画像の取得中にセンタリング処理を１回しか実行する必要がない。しかしながら、場合によっては、ｎ枚の分割露光画像の取得中にセンタリング処理を２回以上実行する必要が生じる。ｎ枚の分割露光画像の取得中にセンタリング処理を２回実行する動作例を、動作例βとして説明する。

動作例βでは、ステップＳ１４にてｎに８が設定された場合を想定する。図９は、動作例βを示す図である。尚、図９において、丸（○）が付された時間領域は分割露光画像の露光が行われる時間領域を表し、三角（△）が付された時間領域は分割露光画像の画像データの読み出しが行われる時間領域を表している。動作例βにおいて得られる１〜８枚目の分割露光画像を、夫々、符号３８１〜３８８によって表す。

動作例βでは、ステップＳ１５において、１〜８枚目の分割露光画像３８１〜３８８の露光終了時点までの暫定的な経過時間Ｔ_L1〜Ｔ_L8を、式「Ｔ_Li＝（ｉ−１）・（Ｔ_DEP＋Ｔ_IT）＋Ｔ_DEP」に従って算出する。続いてステップＳ１６において、経過時間Ｔ_L1〜Ｔ_L8に基づき、１〜８枚目の分割露光画像３８１〜３８８の露光終了時点における最大ブレ角ＡＧ_MAX1〜ＡＧ_MAX8を夫々に予測する。その後、ステップＳ１７において、最大ブレ角ＡＧ_MAX1〜ＡＧ_MAX8に対応する補正レンズＬＣの必要駆動量ＤＶ₁〜ＤＶ₁と駆動限界量ＤＶ_LIMとを比較することにより、ｎ枚の分割露光画像の取得中に行われるべき１回目のセンタリング処理の実行タイミングを決定する。

今、「ＤＶ₃＜ＤＶ_LIM＜ＤＶ₄」が成立したことを想定する。そうすると、光学式手ブレ補正制御部２１は、３枚目の分割露光画像３８３の露光終了後であって且つ４枚目の分割露光画像３８４の露光開始前に１回目のセンタリング処理が実行されるように、ｎ枚の分割露光画像の取得中における１回目のセンタリング処理の実行タイミングを決定する。

「ＤＶ₃＜ＤＶ_LIM＜ＤＶ₄」の成立により、３枚の分割露光画像を撮影するたびに１回のセンタリング処理が必要となることが分かる。そこで、動作例βにおいて、光学式手ブレ補正制御部２１は、６枚目の分割露光画像３８６の露光終了後であって且つ７枚目の分割露光画像３８７の露光開始前に２回目のセンタリング処理が実行されるように、ｎ枚の分割露光画像の取得中における２回目のセンタリング処理の実行タイミングを決定する。

このようにセンタリング処理の実行タイミングが決定された後、ステップＳ１８に移行して実際の露光が開始される。即ち、分割露光画像３８１の露光前においてセンタリング処理が実行された後、順次、分割露光画像３８１〜３８３の露光が行われる。分割露光画像３８３の露光終了後、ｎ枚の分割露光画像の取得中における１回目のセンタリング処理が実行され、その１回目のセンタリング処理の終了後に、順次、分割露光画像３８４〜３８６の露光が行われる。分割露光画像３８６の露光終了後、ｎ枚の分割露光画像の取得中における２回目のセンタリング処理が実行され、その２回目のセンタリング処理の終了後に、順次、分割露光画像３８７及び３８８の露光が行われる。その後、画像合成処理部２２は、分割露光画像３８１〜３８８を合成することにより、１枚の合成画像を、シャッタボタン１７ａの押下に伴って取得されるべき静止画像として生成する。

本実施形態の如くセンタリング処理を実行することにより、光学式ブレ補正によるブレ補正効果を確実に享受しつつ、センタリング処理の実行回数が最小化されるため、光学／加算ハイブリッドブレ補正によるブレ補正効果が最大化される。

＜＜変形等＞＞
上述した説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。上述の実施形態の変形例または注釈事項として、以下に、注釈１〜注釈３を記す。各注釈に記載した内容は、矛盾なき限り、任意に組み合わせることが可能である。

［注釈１］
上述の実施形態では、光学式ブレ補正を実現するための補正用部材として補正レンズＬＣを用いている。即ち、撮像装置１に作用した手ブレに由来する撮像素子３３上の像ブレを補正するための補正用部材として補正レンズＬＣを用い、これによって光学式ブレ補正を実現している。撮像装置１に作用した手ブレに由来する撮像素子３３上の像ブレを補正するための補正用部材は、補正レンズＬＣに限定されない。例えば、補正レンズＬＣの代わりにバリアングルプリズム（不図示）を補正用部材として用いて光学式ブレ補正を実現しても良い。バリアングルプリズムを用いる場合、バリアングルプリズムは補正レンズＬＣの代わりに光学系３５内に配置され、被写体からの入射光は、バリアングルプリズムを介して撮像素子３３に入射する。また例えば、補正レンズＬＣ又はバリアングルプリズムを用いず、光軸に直交する面に沿って撮像素子３３を移動させることにより、光学式ブレ補正を実現してもよい。

［注釈２］
ブレ検出部１０を角速度センサにて構成する例を上述したが、撮像装置１のブレを表す、角速度以外の物理量を検出するセンサにて、ブレ検出部１０を構成しても良い。例えば、撮像装置１の加速度を検出する加速度センサ又は撮像装置１の角加速度を検出する角加速度センサにてブレ検出部１０を形成するようにしてもよい。撮像装置１の加速度又は角加速度を表す信号によっても光学式ブレ補正は実現可能である。

［注釈３］
撮像装置１は、ハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現可能である。特に、主制御部１３内で実行される処理の全部又は一部は、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現可能である。ソフトウェアを用いて撮像装置１を構成する場合、ソフトウェアにて実現される部位についてのブロック図は、その部位の機能ブロック図を表すことになる。

本発明の第１実施形態に係る撮像装置の全体ブロック図である。 図１の撮像部の内部構成図である。 光軸方向から見た、図２の補正レンズの外観平面図である。 本発明の第１実施形態に係る光学／加算ハイブリッドブレ補正の動作例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る光学／加算ハイブリッドブレ補正の動作フローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る光学／加算ハイブリッドブレ補正の動作フローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る光学／加算ハイブリッドブレ補正の動作例αを示す図である。 本発明の第２実施形態に係る光学／加算ハイブリッドブレ補正に利用される換算表を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る光学／加算ハイブリッドブレ補正の動作例βを示す図である。 従来方法に係り、ｎ枚の分割露光画像が取得される様子を示す図である。 従来方法に係り、ｎ枚の分割露光画像が取得される様子を示す図である。 従来方法に係り、位置合わせ後の分割露光画像の重なり領域と、それが切り出される様子を示す図である。

符号の説明

１ 撮像装置
１０ ブレ検出部
１１ 撮像部
２１ 光学式ブレ補正制御部
２２ 画像合成処理部
３０ ズームレンズ
３１ フォーカスレンズ
３２ 絞り
３３ 撮像素子
３４ ドライバ
３５ 光学系
３６ 位置センサ
ＬＣ 補正レンズ

Claims (6)

1. 被写体像を撮像素子に結像させる光学系に加わるブレを検出するブレ検出部と、
   前記撮像素子又は前記光学系内の補正用部材を駆動対象として取り扱い、前記ブレ検出手段の検出結果に基づいて前記駆動対象を駆動することにより前記ブレに由来する前記撮像素子上の像ブレを補正するブレ補正部と、
   前記ブレ補正部による補正を行いつつ前記撮像素子を用いた撮影を複数回実行することにより得られた複数の画像を合成する画像合成部と、を備えたブレ補正装置において、
   前記ブレ補正部は、前記複数の画像の取得中において前記駆動対象の状態を所定の初期状態に戻すセンタリング処理を実行可能に形成され、前記複数の画像の取得中における前記駆動対象の、前記初期状態からの駆動量の検出結果又は予測結果に基づいて、前記複数の画像の取得中における前記センタリング処理の実行タイミングを設定する
   ことを特徴とするブレ補正装置。
2. 前記ブレ補正部は、前記複数の画像の取得中において前記駆動量を検出し、その検出結果に基づいて前記実行タイミングを決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載のブレ補正装置。
3. １枚の静止画像を取得するために設定された全露光時間はｎ個に分割され、その分割によって得られた各分割露光時間にて撮影を行うことで前記複数の画像としてのｎ枚の分割露光画像が取得され（ｎは２以上の整数）、
   前記ブレ補正部は、第ｉ番目の分割露光画像の露光期間中において前記駆動量と所定の基準駆動量とを比較し、前記駆動量が前記基準駆動量に達した場合、第ｉ番目の分割露光画像の露光を終了して前記センタリング処理を１回実行し、その前記センタリング処理の終了後に第（ｉ＋１）番目の分割露光画像の露光を開始する（ｉは、１≦ｉ≦（ｎ−１）を満たす整数）
   ことを特徴とする請求項２に記載のブレ補正装置。
4. １枚の静止画像を取得するために設定された全露光時間はｎ個に分割され、その分割によって得られた各分割露光時間にて撮影を行うことで前記複数の画像としてのｎ枚の分割露光画像が取得され（ｎは２以上の整数）、
   前記ブレ補正部は、各分割露光画像の露光終了時点における前記駆動量を予測し、その予測結果に基づいて前記実行タイミングを決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載のブレ補正装置。
5. 前記ブレ補正部は、前記ｎ枚の分割露光画像の実際の撮影を行うに先立ち、第１番目の分割露光画像の露光開始時点から見た、各分割露光画像の露光終了時点の経過時間を暫定的に決定して、その暫定的な経過時間に基づいて、各分割露光画像の露光終了時点における前記駆動量の最大値を予測し、その予測最大値と前記駆動対象の駆動限界量とに基づいて前記実行タイミングを決定する
   ことを特徴とする請求項４に記載のブレ補正装置。
6. 撮像素子及びブレ補正装置を備えた撮像装置であって、
   前記ブレ補正装置として、請求項１〜請求項５の何れかに記載のブレ補正装置を備える
   ことを特徴とする撮像装置。

Images