JP4519739B2

JP4519739B2 - 撮像装置

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Publication number: JP4519739B2
Application number: JP2005249670A
Authority: JP
Inventors: 光將大久保
Original assignee: Olympus Imaging Corp
Current assignee: Olympus Imaging Corp
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2025-08-30
Also published as: JP2007067678A

Description

本発明は、手ぶれによる撮影画像の劣化を防止する機能を有する撮像装置に関する。

デジタルカメラ、ビデオカメラなどの撮像装置においては、撮像時の手ぶれによる劣化画像を補正して原画像に近い画像を復元する要求がある。例えば、デジタルカメラ（以下、単にカメラと称する）においては、静止画などの手ぶれ補正は角速度センサなどを用いてカメラのぶれ軌跡を検出し、検出したぶれ軌跡に基づいて撮影光路中の光学部品又は撮像素子を機械的に駆動することにより、撮影画像の手ぶれによる劣化を防止する技術が知られている。

ここで、光学部品や撮像素子を機械的に駆動する際には電力を消費するため、電子ビューファインダなどと併用すると電力消費が大きく、またバッテリの消耗も激しくなってしまう。この対策として、電子ビューファインダの使用時においては上記したような光学部品や撮像素子の機械的な駆動を行わずに電気的なフレームシフトなどにより撮像素子を介して時系列で得られる画像間のぶれを補正し、撮影時には光学部品や撮像素子の機械的な駆動による手ぶれ補正を行うようにする技術が特許文献１において提案されている。この特許文献１のような技術であれば、電子ビューファインダの使用時においても手ぶれ補正を行うことができ、かつその際の電力消費を押さえることができる。
特開２０００−６９３５１号公報

ここで、電気的なフレームシフトによる手ぶれ補正は瞬時に行うことができるのに対して、上記した光学部品や撮像素子の機械的な駆動による手ぶれ補正は、慣性や摩擦力、光学部品や撮像素子を付勢するばねの力に逆らって光学部品や撮像素子を駆動させる必要があり、またこの駆動のためのモータ自体も所定の反応遅れを伴うため、手ぶれ補正の追従性が一般的に電気的なフレームシフトによる手ぶれ補正のほうが早くなる。

また、電気的なフレームシフトによる手ぶれ補正の場合には時系列で得られる画像の一部を切り出してその切り出した画像を全撮影範囲の中で移動させるため、切り出し範囲と全撮影範囲との差によって補正可能な範囲が決まるが、機械的な駆動による手ぶれ補正の場合には撮像素子のシフト機構の駆動可能な範囲によって補正可能な範囲が決まる。

更に、電子ビューファインダの使用時にフレームシフトによる手ぶれ補正を行うと、手ぶれ補正後に電子ビューファインダ上に表示される画像と実際に撮影される範囲とが異なる場合があり、その場合には実際に撮影される画像の構図がつかみずらくなる。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、実際の撮影時における手ぶれ補正の特性を撮影前に電子ビューファインダ上で確認することができる撮像装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様の撮像装置は、少なくとも静止画撮影可能な撮像装置であって、被写体像を形成する光学系と、上記光学系により形成された被写体像より画像データを得る撮像素子と、上記静止画撮影を行うに当たり、上記光学系により形成された被写体像と上記撮像素子との相対的な位置関係を補正することにより当該撮像装置の静止画撮影時の手ぶれの影響を補正する手ぶれ補正機構と、上記撮像素子から得られた画像データを表示する表示部と、上記撮像素子を連続的に動作させて時系列で画像データを得るように制御する連続動作コントローラと、上記連続動作コントローラによって時系列で得られた画像データのそれぞれのアドレス位置をシフトすることにより、それぞれの画像データの間で発生する手ぶれの影響を補正する画像シフト部と、上記画像シフト部を動作させるに当たり、上記手ぶれ補正機構の動作特性に応じて上記画像シフト部においてシフトされるそれぞれの画像データのシフト量を決定する画像シフト量算出部と、上記静止画撮影に先立つ画像モニタ状態において、上記画像シフト部によって手ぶれの影響が補正された時系列の画像データを上記表示部に表示させるように制御する表示コントローラとを具備することを特徴とする。

この第１の態様によれば、静止画撮影に先立つ画像モニタ状態において、連続動作コントローラを動作させて電子的な手ぶれ補正を行う場合に、静止画撮影時に動作させる機械的な手ぶれ補正の特性と同じ感覚で補正して表示することができるので、使用者は、手ぶれ補正機構の動作に近い感覚の手ぶれ補正の効果を静止画撮影前に確認することができる。

また、上記の目的を達成するために、本発明の第２の態様の撮像装置は、少なくとも静止画撮影可能な撮像装置であって、被写体像を形成する光学系と、上記光学系により形成された被写体像より画像データを得る撮像素子と、上記静止画撮影を行うに当たり、上記光学系により形成された被写体像と上記撮像素子との相対的な位置関係を補正することにより当該撮像装置の静止画撮影時の手ぶれの影響を補正する手ぶれ補正機構と、上記撮像素子から得られた画像データを表示する表示部と、上記撮像素子を連続的に動作させて時系列で画像データを得るように制御する連続動作コントローラと、上記連続動作コントローラによって時系列で得られた画像データのそれぞれのアドレス位置をシフトすることにより、それぞれの画像データの間で発生する手ぶれの影響を補正する画像シフト部と、上記静止画撮影に先立つ画像モニタ状態において、上記画像シフト部によって手ぶれの影響が補正された時系列の画像データを上記表示部に表示させる表示コントローラと、上記表示コントローラによって上記時系列の画像データを上記表示部に表示させる際に、上記表示部の一部に、上記静止画撮影時において得られる画像データの画角より小さい画角を有する画像データであって上記画像シフト部により手ぶれの影響が補正された画像データを表示させるための画像データ表示部を形成し、該画像データ表示部の周囲に上記静止画撮影時において得られる画像データの画角に相当した範囲を示すためのフレーム表示を手ぶれに応じて移動させて表示させる静止画フレーム表示部とを具備することを特徴とする。

この第２の態様によれば、静止画撮影に先立つ画像モニタ状態において、表示部に表示される画像データの画角と実際に静止画として撮影される画像データの画角との違いを使用者が確認することができる。

本発明によれば、実際の撮影時における手ぶれ補正の特性を撮影前に電子ビューファインダ上で確認することができる撮像装置を提供することができる。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の一例としてのデジタルカメラ（以下、単にカメラと称する）の外観斜視図である。ここで、図１（ａ）はカメラの前面斜視図を示し、図１（ｂ）は背面斜視図を示す。

図１（ａ）に示すようにカメラボディ１の前面にはレンズユニット２が装着されている。また、カメラボディ１の上面にはレリーズボタン３、ズームスイッチ４が設けられている。レリーズボタン３は、半押しでオンする１ｓｔレリーズスイッチと全押しでオンする２ｎｄレリーズスイッチの２段スイッチで構成されているボタンである。使用者がレリーズボタン３を半押し（１ｓｔレリーズ操作）することにより撮影準備動作が開始され、全押し（２ｎｄレリーズ操作）することにより撮影動作が開始される。ズームスイッチ４は、Ｔ（Ｔｅｌｅ）スイッチ４ａとＷ（Ｗｉｄｅ）スイッチ４ｂとから構成されている。使用者がＴスイッチ４ａを押すと望遠側への変倍動作が行われ、Ｗスイッチ４ｂを押すと広角側への変倍動作が行われる。

また、図１（ａ）に示すように、カメラボディ１の側面には、手ぶれモード設定ボタン５が設けられている。この手ぶれモード設定ボタン５は、当該カメラの手ぶれ防止機能を動作させるための手ぶれモードを設定するためのボタンである。この手ぶれモード設定ボタン５を押して手ぶれモードを設定すると、手ぶれモード設定ボタン５の近傍に配置されたモードランプ５ａが点灯し、現在手ぶれモードに設定されていることが視認可能になっている。

また、図１（ｂ）に示すようにカメラボディ１の背面には電子ビューファインダ６が一体的に組み付けられている。ここで、電子ビューファインダ６は、例えば小型ＬＣＤと、小型ＬＣＤに表示された画像を拡大するルーペとから構成されている。このような構成により、撮像素子からの画像をリアルタイムで表示する、所謂ライブビュー（スルー画ともいう）表示が可能となっている。

また、カメラボディ１の背面には、スライド式のモードキー７が設けられている。このモードキー７をＳ（ＳＴＩＬＬ）側にすると当該カメラの撮影モードが静止画撮影のための静止画撮影モードに設定され、Ｍ（ＭＯＶＩＥ）側にすると動画撮影のための動画撮影モードに設定される。

また、カメラボディ１の前面に設けられたフラッシュ８は、低輝度時に発光することにより被写体を照明する。また、カメラボディ１の背面に設けられた十字キー９は、使用者が背面ＬＣＤパネル１０に表示されたメニュー画面上で各種モードを設定するための操作部材である。この十字キー９によって、例えばマクロ撮影、セルフタイマー、フラッシュなどのオン／オフを選択することができる。その他、十字キー９によって、各種の詳細な設定が可能である。

カメラボディ１の背面に設けられた背面ＬＣＤパネル１０には、使用者によって撮影された画像や、ライブビュー、メニュー画面などの各種画像が表示される。また、カメラボディ１の背面にはパワースイッチ１１が設けられている。使用者が、パワースイッチ１１を押してオンとすることにより、露光や撮像などが可能となる。

次に、図２を参照して光学系であるレンズユニット２について説明する。図２は、レンズユニット２の概略構成図である。図２に示すレンズユニット２には、例えば３枚のレンズ１３、１４、１５が設けられている。これら３枚のレンズのうち、レンズ１３とレンズ１４は、相互の位置関係を変えることによってレンズの焦点距離を変化させる変倍レンズ（ズームレンズ）である。ズーム駆動の際には、ズームモータ１０４の駆動力が、ギア１９ａ、１９ｂを介してズーム用レンズ駆動カム機構１８に伝達される。このズーム用レンズ駆動カム機構１８によってレンズ１３とレンズ１４とが光軸方向（図２の一点鎖線方向）に沿って駆動される。

また、レンズ１５は光軸に沿って前後に移動することによってフォーカス調整を行うフォーカスレンズである。フォーカス調整の際には、フォーカスモータ１０５の駆動力が、ギア２１ａ、２１ｂを介してフォーカス用レンズ駆動カム機構２０に伝達される。このフォーカス用レンズ駆動カム機構２０によってレンズ１５が駆動される。

また、レンズ１３、１４の後方には絞り１６及びシャッタ１７が配置されている。これら絞り１６、シャッタ１７はそれぞれ絞りモータ、シャッタモータによって駆動される。これら絞り１６及びシャッタ１７により撮像素子に入射する被写体光束の光量（露光量）が制御される。ここで、シャッタ１７は、メカニカルなシャッタに代えて撮像素子の素子シャッタ（電子シャッタ）を使用するようにしてもよい。

図３は、第１の実施形態におけるカメラの内部の詳細な構成について示すブロック図である。なお、図３において、図１や図２で説明した構成については図１や図２と同様の参照符号を付している。

バッテリ１０１は、例えばリチウムイオン充電池などの充電可能な電池で構成されているカメラの電源である。電源回路１０２は、昇圧回路や降圧回路等から構成されており、バッテリ１０１の電圧をカメラ内の各処理回路が必要とする電圧に変換して供給する。

モータドライバ回路１０３は、スイッチングトランジスタを含む電気回路で構成されており、ズームモータ１０４、フォーカスモータ１０５、シャッタモータ１０６、絞りモータ１０７を駆動制御する。

角速度センサＸ１０８、角速度センサＹ１０９はそれぞれ、図１（ａ）に示すようにして、素子の長辺方向を軸として互いに直交するように配置され、その軸に沿った角速度を検出する。つまり、角速度センサＸ１０８はカメラボディ１のＸ軸方向の手ぶれを検出し、また、角速度センサＹ１０９はカメラボディ１のＹ軸方向の手ぶれを検出する。アナログ処理回路１１０は、角速度センサＸ１０８、角速度センサＹ１０９のそれぞれの出力におけるオフセットをキャンセルしたり、それぞれの出力を増幅したりするアナログ処理を行う。Ａ／Ｄ変換回路１１１は、アナログ処理回路１１０の出力をデジタル信号に変換する。基本軌跡演算回路１１２は、Ａ／Ｄ変換回路１１１からの入力を時間で積分して時間毎の変位角度を算出する。そして、算出した変位角度とレンズユニット２の焦点距離情報とから、撮像素子１１８において取得される画像の光軸付近における左右方向（Ｘ方向）のぶれ軌跡と上下方向（Ｙ方向）のぶれ軌跡とを演算して、演算したぶれ軌跡をリアルタイムでフレームシフト量算出回路１１３と撮像素子駆動量算出回路１１４とに出力する。

ここで、手ぶれの検出のための手ぶれ検出センサは、角速度センサＸ１０８、角速度センサＹ１０９に限定されるものではない。例えば、演算処理を変更すれば、角加速度センサや２個ワンペアの加速度センサによっても手ぶれの検出及びぶれ軌跡の演算を行うことができる。

画像シフト量算出部としてのフレームシフト量算出回路１１３は、当該カメラが画像モニタ状態（ライブビュー表示を行っている状態）のときに、基本軌跡演算回路１１２から出力されるぶれ軌跡をもとにして、このぶれ軌跡を相殺するのに必要な画像のシフト量を算出し、算出したシフト量をフレームシフト回路１２３に送る。

撮像素子駆動量算出回路１１４は、当該カメラの撮影時に撮像素子１１８を光学系の光軸に対して垂直な平面で移動させる際の駆動量を算出する。つまり、撮影中における基本軌跡演算回路１１２から出力されるぶれ軌跡をもとにして、このぶれ軌跡を相殺するのに必要な撮像素子１１８の駆動量を算出する。そして、算出した駆動量を撮像素子シフトドライバ１１５に送る。撮像素子シフトドライバ１１５は、撮像素子駆動量算出回路１１４から送られてきた駆動量に基づいて手ぶれ補正機構としての撮像素子シフト機構１１６を介して撮像素子１１８を駆動することによりカメラの手ぶれの影響を補正する。この撮像素子シフト機構１１６については後で詳しく説明する。

連続動作コントローラ、表示コントローラ、及び静止画フレーム表示部としてのシーケンスコントローラ１１７は、当該撮像装置の各回路の制御を行う回路である。また、シーケンスコントローラ１１７には、各種操作部材が接続されており、これらの操作を検出してその操作部材の操作機能に対応する処理を実行する。ここで、操作部材としては、上記したようなレリーズボタン３、ズームスイッチ４（ズームスイッチＴ４ａ、ズームスイッチＷ４ｂ）、パワースイッチ１１、手ぶれモード設定ボタン５、モードキー７、十字キー９などがある。

また、シーケンスコントローラ１１７は、撮像素子１１８を介して入力された画像に基づいて被写体輝度を演算する測光処理や撮像素子１１８を介して入力された画像に基づいて焦点調整を行う自動焦点調整（ＡＦ）処理も行う。なお、被写体輝度や焦点状態の検出のために専用のセンサを設けるようにしても良い。

撮像素子１１８は、図２で述べたレンズユニット２の後方に設けられている。この撮像素子１１８は、多数の画素と、各画素で得られた電荷を転送するＣＣＤなどから構成されている。そして、レンズユニット２を介して各画素に入射した被写体像を光電変換によって電荷に変換する。撮像素子出力処理回路１１９は、撮像素子１１８から出力された電荷を処理して画像データを得る。ここで、撮像素子出力処理回路１１９は、シーケンスコントローラ１１７からの制御信号によって駆動制御される。

画像メモリ１２０は、撮像素子出力処理回路１１９で処理された画像データを一時保持する画像メモリである。この画像メモリ１２０には、例えばＳＤＲＡＭが用いられる。画像処理回路１２１は、画像メモリ１２０に記憶されている画像データに対して各種画像処理を行う。この画像処理は、画像データのＹＣ分離処理（ＲＧＢ処理）や、補正値記憶メモリ１２２に記憶されているディストーション補正データやシェーディング補正データなどに基づくシェーディング補正処理やディストーション補正処理などがある。

撮影前の画像モニタ状態（ライブビュー表示時）或いは動画撮影時においては、画像処理回路１２１は、時系列の画像データをフレームシフト回路１２３に順次送る。フレームシフト回路１２３は、必要に応じ、フレームシフト量算出回路１１３で算出されたシフト量に基づいて画像処理回路１２１から送られた画像データの切り出しアドレス位置をシフトさせることによりフレームシフトを行い、このフレームシフトがなされた画像データをＬＣＤドライバ１２４に送る。ＬＣＤドライバ１２４は、フレームシフト回路１２３から送られてきた画像データに基づいて電子ビューファインダ６若しくは背面ＬＣＤパネル１０（以下、これらを表示部と総称する）にライブビュー表示を行う。また、ＬＣＤドライバ１２４は、シーケンスコントローラ１１７からの制御信号を受けて画像圧縮伸長回路１２５で伸長された画像データに基づいて背面ＬＣＤパネル１０に画像を表示することも行う。

また、静止画撮影時においては、画像処理回路１２１は、処理した画像データを、画像メモリ１２０を経由して画像圧縮伸長回路１２５に送る。画像圧縮伸長回路１２５は、画像メモリ１２０を介して送られてきた画像データをＪＰＥＧ方式などの所定の方式で圧縮する。そして、画像圧縮伸長回路１２５は、圧縮した画像データを画像記録媒体１２６に書き込む。ここで、画像記録媒体１２６としては、内蔵フラッシュメモリのような内蔵メモリや、装填式のメモリカードのような外部メモリが用いられる。また、画像圧縮伸長回路１２５は、画像記録媒体１２６から画像データを読み出して伸長する機能も備えている。

撮像素子シフト駆動特性値メモリ１２７は、撮像素子シフト機構１１６の駆動時の追従時間遅れに関する情報、駆動可能な最大速度に関する情報、及び駆動可能な最大変位量に関する情報といった撮像素子シフト機構１１６の動作特性に関する情報を記憶している。これらの情報については後で詳細に説明する。

次に、撮像素子シフト機構１１６について説明する。図４は撮像素子シフト機構１１６の構成を示す図である。図４に示すように、撮像素子１１８の裏面には保持用のプレート３０２が接着されている。このプレート３０２には台座３０３ａ及び３０３ｂが取り付けられており、これら台座３０３ａ及び３０３ｂを介してプレート３０２は第１移動プレート３０５に固定されている。また、撮像素子１１８の端子は半田等で回路基板３０４に導電接続されている。この回路基板３０４からの信号線は図示しないフレキシブル基板等で回路外部に引き出されている。

また、第１移動プレート３０５にはギア３２１が取り付けられており、ギア３２１はギア３２２と係合するようになっている。ギア３２２にはＹ方向駆動モータ３２３が取り付けられており、Ｙ方向駆動モータ３２３は第２移動プレート３０６に固定されている。また、Ｙ方向駆動モータ３２３は撮像素子シフトドライバ１１５によって図示矢印Ａ方向に回転駆動されるように構成されている。このような構成により、撮像素子シフトドライバ１１５によってＹ方向駆動モータ３２３が駆動されると、その回転力がギア３２２及び３２１を介して第１移動プレート３０５に伝達され、第１移動プレート３０５が図示矢印Ｂで示すＹ軸方向に移動される。

更に、図４に示すように第２移動プレート３０６にはギア３２４が取り付けられており、ギア３２４はギア３２５と係合するようになっている。ギア３２５にはＸ方向駆動モータ３２６が取り付けられており、Ｘ方向駆動モータ３２６は固定プレート３０７に固定されている。この固定プレート３０７はカメラ本体に対して移動しないように固定されている。また、Ｘ方向駆動モータ３２６は撮像素子シフトドライバ１１５によって図示矢印Ｃ方向に回転駆動されるように構成されている。このような構成により、撮像素子シフトドライバ１１５によってＸ方向駆動モータ３２６が駆動されると、その回転力がギア３２５及び３２４を介して第２移動プレート３０６に伝達され、第２移動プレート３０６が図示矢印Ｄで示すＸ軸方向に移動される。

このような構成により、撮像素子１１８を光学系の光軸と直交するＸＹ平面内で移動させることが可能となる。

次に、図５を参照して第１の実施形態における撮像装置の手ぶれ補正動作について説明する。図５は、静止画撮影モードにおける露光期間内でのぶれ軌跡と手ぶれ補正量について示した図である。ここで、図５では説明を簡単にするためにＸ軸方向についてのみ示している。

図５において、曲線ｌ１は、露光期間内で角速度センサＸ１０８の出力を元に算出される撮像素子１１８上の基準点（例えば画面中心位置）のＸ方向の軌跡、即ちＸ方向のぶれ軌跡を示している。また、曲線ｌ２は、角速度センサＸ１０８の出力を元に算出される手ぶれを撮像素子シフト機構１１６によって補正する際の実際の手ぶれ補正量を示している。手ぶれ補正時には、ぶれ軌跡ｌ１を完全に追従するような補正量で補正を行うことができれば手ぶれを完全に補正することができる。しかしながら、実際は手ぶれの発生からぶれ軌跡ｌ１が算出されるまでにはある程度の時間を要する上に、算出されたぶれ軌跡ｌ１を追従するように撮像素子１１８を移動させる際にも機械的な追従遅れがあるため、手ぶれ補正の開始は手ぶれの発生よりも遅れてしまう。このため、実際の手ぶれ補正量ｌ２は手ぶれ軌跡ｌ１を遅れて追従するような曲線となる。この追従遅れを図５ではαとしている。

この他に、撮像素子シフト機構１１６には駆動速度の最大値の制限と駆動可能な変位量の最大値の制限とが存在し、これらの制限によって手ぶれ補正が可能な範囲も制限されてしまう。ここで、図５において、駆動速度は手ぶれ補正量ｌ２の傾きで示されるものである。手ぶれ補正の際にはこの傾きが所定値を超えるような補正を行うことはできない。また、図５において、変位量の制限は図５の＋側最大変位量＋Ｐ_ＭＡＸ及び−側最大変位量−Ｐ_ＭＡＸで示されるものあり、これら最大値を超えて手ぶれ補正を行うこともできない。

例えば、図５の場合は、ｔ_６からｔ_８の期間の間は、ぶれ軌跡ｌ１と手ぶれ補正量ｌ２との乖離が大きくなっている。この期間では本来はより高速で補正を行うことが望ましいが、駆動速度が最大速度に達しており、これよりも高速な追従駆動を行うことができないため、ぶれ軌跡ｌ１と手ぶれ補正量ｌ２との乖離が大きくなってしまっている。また、ｔ_７からｔ_８の期間においては手ぶれ補正量ｌ２が駆動変位量の最大値に達しているため、これ以上の補正を行えなくなっている。

図６は、手ぶれ軌跡ｌ１と手ぶれ補正量ｌ２との差である手ぶれ補正後の補正残り量ｌ３を示している。なお、図６には比較のためにぶれ軌跡ｌ１も示している。図６に示すように、補正残り量ｌ３は、図５において手ぶれ補正可能な範囲を超えているｔ_６からｔ_８の期間において特に値が大きくなる。

次に、図７を参照して、撮影前の画像モニタ状態（ライブビュー表示時）における手ぶれ補正について説明する。図７は、ライブビュー表示時におけるぶれ軌跡と手ぶれ補正量について示した図である。ここで、図７においても説明を簡単にするためにＸ軸方向についてのみ示している。

図７において、曲線ｌ１１は、ライブビュー表示時に角速度センサＸ１０８の出力を元に算出されるぶれの軌跡を示している。フレームシフトによって手ぶれ補正を行う場合には、そのシフト速度は電気的な処理だけで殆ど時間を要しないので、手ぶれ軌跡ｌ１１を概ね追従することが可能である。しかし、追従させてしまうとライブビュー表示中の手ぶれ補正の特性と露光期間中の手ぶれ補正の特性とが異なってしまう。この場合、使用者がどの程度の手ぶれであれば手ぶれ補正が有効なのかを撮影前に確認できない。そこで、第１の実施形態では、撮像素子シフト機構１１６の追従遅れ時間に関する情報や、駆動可能な最大速度に関する情報、駆動可能な最大変位量に関する情報といった撮像素子シフト機構１１６の動作特性に関する情報を撮像素子シフト駆動特性値メモリ１２７から読み出して、これら情報を考慮した状態のフレームシフト量を算出してから、フレームシフトによる補正を行うようにする。このようにして算出したフレームシフト量（手ぶれ補正量）を曲線ｌ１２に示す。この手ぶれ補正量ｌ１２は、補正の際の追従遅れ、補正可能な最大速度、及び補正可能な最大変位量が図５に示した手ぶれ補正量ｌ２と等しくなる。なお、このフレームシフト量の演算手法については後で詳しく説明する。

また、図８は補正残り量を示している。ここで、曲線ｌ１３は撮像素子シフト駆動特性値メモリ１２７の情報を考慮せずに手ぶれ補正を行った場合の補正残り量を示している。この場合の補正残り量は殆ど無く、またあっても非常に小さいものとなる。これに対し、曲線ｌ１４は撮像素子シフト駆動特性値メモリ１２７の情報を考慮して手ぶれ補正を行った場合の補正残り量を示している。この場合には、図６で示した補正残り量ｌ３と同様に、手ぶれ補正可能な範囲を超える期間において補正残り量が大きくなる。

次に、第１の実施形態に係るカメラにおける、画像モニタ状態において、実際の撮影時に撮影される範囲を示すフレーム表示を表示させる方法について説明する。図９は、第１の実施形態におけるライブビュー表示の際の様子を示す図である。

被写体観察時の画像モニタ状態における手ぶれ補正はフレームシフトによって行う。このフレームシフトは、フレームシフト量に従って、撮像した画像の一部を切り出すように読み出しアドレス位置を制御することにより行う。

図９（ａ）はライブビュー表示を開始した時点における画像の切り出し範囲について示す図である。この時点では、静止画の撮影範囲４０１に対して、中央部を切り出し範囲４０２として切り出すようにする。図９（ｂ）は表示部（電子ビューファインダ６又は背面ＬＣＤパネル１０）にライブビュー表示を行うときの図である。この場合、切り出し範囲４０２内の画像５０２ａを表示部上の画像データ表示部に表示させ、この画像データ表示部の周囲に、静止画撮影の際に実際に撮影される範囲を示す表示であるフレーム表示５０３ａを表示する。ここで、ライブビュー表示の開始時点では、切り出し範囲４０２が撮影範囲の中央部であるので、フレーム表示５０３ａは画像５０２ａの周囲に均等に表示される。

図９（ｃ）は、手ぶれによりカメラの向きが被写体に向かって左上側にずれ、結果、当初中央付近に存在していた被写体が、撮影画面の右下方向にずれたときの画像の切り出し範囲について示す図である。この場合は、切り出し範囲４０２を被写体の動きに対応させて右下方向にシフトさせていく。これに応じて切り出し範囲４０２に対応する画像５０２ｂを図９（ｄ）に示すように表示させる。このような表示により、画像データ表示部に表示される画像５０２ｂはぶれが相殺されて図９（ａ）の画像５０２ａと全く変化無く見える。ここで、フレームシフトは手ぶれの量のサンプリング周期毎に行い、またフレームシフトの際のシフト量は表示の１画素単位で正確に演算するようにする。

一方、フレームシフトによる手ぶれ補正の際に、切り出し範囲が中央からずれた場合のフレーム表示の表示であるが、この場合のフレーム表示は図９（ｄ）に示すように切り出し範囲４０２を基準にして、この切り出し範囲４０２に対して静止画で撮影した場合の範囲をフレーム表示５０３ｂとして表示させる。つまり、手ぶれで当初の向きからカメラがずれている場合、表示上では、画像データ表示部に表示されている画像５０２ｂの位置が変化せず、フレーム表示５０３ｂが移動していくように見える。これにより、被写体は手ぶれが相殺されているので観察しやすく、かつカメラが当初よりもどちらの方向にずれているかが分かり、狙いたい被写体の位置が静止画撮影時の構図において中央に存在している否かなどを確認することができる。

図９（ｅ）は、図９（ｃ）とは逆に手ぶれによりカメラの向きが被写体に向かって右下側にずれ、結果、当初中央付近に存在していた被写体が、撮影画面の左上方向にずれたときの画像の切り出し範囲について示す図である。この場合も図９（ｃ）で説明したのと同様の考え方で切り出し範囲４０２を被写体の動きに対応させて左上方向にシフトさせていく。これに応じて図９（ｆ）に示すように切り出し範囲４０２に対応する画像５０２ｃを表示させ、フレーム表示も切り出し範囲４０２に対して静止画で撮影した場合のフレーム表示５０３ｃを表示させる。

次に、上記したフレーム表示の表示位置制御について図１０を参照しながら更に説明する。
フレーム表示は、静止画の撮影時の構図を感覚的につかむためのものであり、余り頻繁に細かく移動させてしまうと煩わしい表示になる。このため、第１の実施形態では、中央の位置を基準にした縦横方向に±３ステップの移動のみとしている。つまり、フレーム表示は、横方向に７点、縦方向に７点の範囲での移動となる。この場合、図９（ｄ）や図９（ｆ）に示すようにフレーム表示が３ステップ分移動した時点でフレーム表示が表示部の端にくることになる。

加えて、変化点付近でわずかな手ぶれでもフレーム表示が隣接点との行き来を繰り返す、所謂位置のハンチングによってフレーム表示がちらつくのを防止するため、フレーム表示の移動方向が逆転した場合には、フレーム表示を移動させるか否かの判定にヒステリシスを持たせることでハンチングを防止するようにしている。

図１０は、例として横方向の動きに連動したフレーム表示の表示位置変更について示しており、フレームシフトが右方向の場合と左方向の場合とでヒステリシスをつけている。例えば、当初フレーム表示が中央位置０の状態で、フレームシフト量が＋０．９から＋１．２に変化した場合、フレーム表示を中央位置０から−１の位置に変化させる。この後は、フレームシフト量が＋０．１から＋１．９まで変化してもフレーム表示の位置を変化させず、−１のままとする。一方、フレームシフト量が＋２以上になると、フレーム表示の位置を−２の位置とし、またフレームシフト量が０以下になると、フレーム表示の位置を０に戻す。このように、フレーム表示の位置変化にヒステリシスがつけられているので、一度フレーム表示の位置が変化した場合には、そこから更に±１以上のフレームシフト量変化があった場合にのみフレーム表示の位置が変化することになる。したがって、わずかのフレームシフト量の増減でフレーム表示の位置が頻繁に変化することがなく、使用者が被写体観察時に違和感を覚えることがない。

次に、第１の実施形態における撮影時の処理について図１１〜図１３を参照して説明する。図１１〜図１３は第１の実施形態における静止画撮影モードの際の撮影処理について示すフローチャートである。
まず、パワースイッチ１１が押されると、沈胴状態のレンズがセットアップ状態となり、また、これに連動して各電気回路が立ち上がることによりカメラのセットアップが行われる（Ｓ１０１）。カメラのセットアップが完了すると、撮像素子１１８からライブビュー表示用の画像が取り込まれ（Ｓ１０２）、この取り込まれた画像が電子ビューファインダ６や背面ＬＣＤパネル１０といった表示部に表示される（Ｓ１０３）。ここで、ライブビュー画像の取り込みの際には、撮像素子１１８の全画素からの電荷を読み出す静止画撮影時の場合と異なり、ライブビュー表示用に、少ない画素数を間引いて読み出す方法又は所定数ずつの画素を読み出し前にアナログ的に加算して所定数の画素が加算された状態で読み出す方法のいずれかでライブビュー画像が取り込まれる。

次に、手ぶれモード設定ボタン５がオンであるか否かが判定される（Ｓ１０４）。Ｓ１０４の判定において手ぶれモード設定ボタン５がオンである場合には処理がＳ１０５に進み、オンでない場合には処理がＳ１１２に進む。

Ｓ１０４の判定において手ぶれモード設定ボタン５がオンある場合には、角速度センサＸ１０８、角速度センサＹ１０９、アナログ処理回路１１０、及びＡ／Ｄ変換回路１１１が起動され、リアルタイムでの手ぶれ量の検出が開始される（Ｓ１０５）。続いてライブビュー画像が取り込まれる（Ｓ１０６）。次に、基本軌跡演算回路１１２において前のライブビュー画像と今回のライブビュー画像との間での手ぶれの量が検出される（Ｓ１０７）。続いて、前のライブビュー画像に対して今回取り込まれたライブビュー画像をどのようにずらせばよいかを示す量、即ちフレームシフト量がフレームシフト量算出回路１１３において算出される（Ｓ１０８）。このフレームシフト量の算出処理については後で詳しく説明する。ここで、Ｓ１０７及びＳ１０８の処理は、１回目のライブビュー画像の取り込みの後では行われず、２回目の取り込み以降に行われる。

次に、Ｓ１０８で演算されたフレームシフト量に基づいて画像をシフトさせることにより、手ぶれ補正が行われる（Ｓ１０９）。ここでの補正は、先に述べたように撮像素子１１８による撮影範囲の一部分を切り出すことにより行われる。Ｓ１０９のフレームシフト処理の後、補正されたライブビュー画像が電子ビューファインダ６又は背面ＬＣＤパネル１０に表示される（Ｓ１１０）。この際に、先に述べたフレーム表示も同時に表示される。

スルー画表示を行った後は、使用者によって１ｓｔレリーズ操作がなされたか否かが判定される（Ｓ１１１）。Ｓ１１１の判定において１ｓｔレリーズ操作がなされた場合は処理がＳ１１５に進む。一方、Ｓ１１１の判定において１ｓｔレリーズ操作がなされていない場合は処理がＳ１０６に戻り、次のライブビュー画像の表示が行われる。

また、Ｓ１０４の判定において手ぶれモード設定ボタン５がオフである場合は次のコマのライブビュー画像が取り込まれた後（Ｓ１１２）、取り込まれたライブビュー画像が電子ビューファインダ６又は背面ＬＣＤパネル１０に表示される（Ｓ１１３）。この場合には、手ぶれモードが設定されていないため、フレームシフトによる手ぶれ補正は行われず、静止画撮影画面の全体が表示される。また、ライブビュー表示の際の画角と静止画撮影時の画角とが同じになるのでフレーム表示は表示されない。その後、Ｓ１１１と同様に、使用者によって１ｓｔレリーズ操作がなされたか否かが判定され（Ｓ１１４）、１ｓｔレリーズ操作がなされた場合には処理がＳ１１５に進み、１ｓｔレリーズ操作がなされていなければ処理がＳ１１２に戻る。

Ｓ１１２又はＳ１１４において１ｓｔレリーズ操作がなされた場合には、撮影準備のための自動焦点調整（ＡＦ）処理及び自動露出制御（ＡＥ）処理が行われる（Ｓ１１５）。次に、使用者によって２ｎｄレリーズ操作がなされたか否かが判定される（Ｓ１１６）。Ｓ１１６の判定において２ｎｄレリーズ操作がなされていれば静止画撮影のシーケンスに進むため、処理がＳ１２６に進む。一方、Ｓ１１６の判定において２ｎｄレリーズ操作がなされていなければ処理がＳ１１７に進む。この場合には撮影準備動作のままでの待機になる。つまり、１ｓｔレリーズ操作がなされているか否かが判定される（Ｓ１１７）。

Ｓ１１７の判定において、１ｓｔレリーズ操作がなされていなければ撮影準備状態が解除され、処理がＳ１０２に戻る。一方、Ｓ１１７の判定において、１ｓｔレリーズ操作がなされている状態であれば、処理がＳ１１８に進む。そして、再度手ぶれモード設定ボタン５がオンであるか否かが判定される（Ｓ１１８）。Ｓ１１８の判定において、手ぶれモード設定ボタン５がオンである場合は処理がＳ１１９に進み、オフである場合は処理がＳ１２４に進む。ここで、Ｓ１１９からＳ１２３までの処理はＳ１０６からＳ１１０と同様の処理であり、またＳ１２４からＳ１２５までの処理はＳ１１２からＳ１１３までと同様の処理であるので説明を省略する。Ｓ１２３の処理が終了すると、Ｓ１１６に戻って処理が繰り返される。またＳ１２５の処理が終了した場合も、Ｓ１１６に戻って処理が繰り返される。

次に、Ｓ１２６以後の静止画撮影のシーケンスについて説明する。まず、シャッタ１７が開口され、撮像素子１１８の電荷蓄積が開始されることにより露光が開始される（Ｓ１２６）。次に、撮像素子シフト機構１１６が起動される（Ｓ１２７）。その後、角速度センサＸ１０８及び角速度センサＹ１０９の出力に基づいてリアルタイムで手ぶれ量の検出が行われる（Ｓ１２８）。基本軌跡演算回路１１２から出力されるぶれ軌跡をもとにして、撮像素子駆動量算出回路１１４にて補正に必要な撮像素子１１８の駆動量が算出され、この駆動量に基づいて撮像素子シフトドライバ１１５を介して撮像素子シフト機構１１６が駆動され、撮像素子１１８が移動される（Ｓ１２９）。このような動作によって、露光中の手ぶれによる像のずれが相殺される。

その後、所定の露光終了時間が経過したか否かが判定される（Ｓ１３０）。Ｓ１３０の判定において、露光終了時間が経過していない場合には、Ｓ１２８に戻って処理が継続される。一方、Ｓ１３０の判定において露光終了時間が経過した場合には、撮像素子１１８の電荷蓄積が終了され、シャッタ１７が閉じられることにより露光が終了される（Ｓ１３１）。その後、撮像素子１１８の画像データが読み出され（Ｓ１３２）、この画像データに対して画像処理が施された後（Ｓ１３３）、この処理された画像データが画像記録媒体１２６に書き込まれる（Ｓ１３４）。次に、撮像素子１１８のセンタリング、即ち移動した撮像素子１１８を中心位置に戻すための移動が行われる（Ｓ１３５）。そして処理がＳ１０２に戻る。

次に、Ｓ１０８及びＳ１２１のフレームシフト量の算出処理について図１４を参照して説明する。図１４はフレーム量算出処理について示すフローチャートである。
ここで、以下の説明のために、図７の曲線ｌ１１で示されるぶれ軌跡を表す関数をＯ（ｔ）、図７の曲線ｌ１２で示されるフレームシフト量を表す関数をＰ（ｔ）と定義しておく。上述したように、フレームシフトによる補正ではＯ（ｔ）を完全に追従するように補正することが可能である。しかしながら、第１の実施形態では、撮像素子シフト機構１１６の動作特性を考慮して、Ｏ（ｔ）を撮像素子シフト機構１１６の追従遅れ時間αだけ遅らせたＯ（ｔ−α）を追従するようにフレームシフト量Ｐ（ｔ）を算出する。なお、撮像素子シフト機構１１６の追従遅れ時間αは撮像素子シフト駆動特性値メモリ１２７に記憶されている情報である。

図１４において、まず今回のライブビュー画像の表示タイミングｔ_ｎにおけるぶれを補正するために必要な仮のシフト量（仮相対シフト量）δ（ｔ_ｎ）が算出される（Ｓ１４１）。この仮相対シフト量δ（ｔ_ｎ）は、
δ（ｔ_ｎ）＝Ｏ（ｔ_ｎ−α）−Ｐ（ｔ_ｎ−１）（式１）
によって定義され、曲線Ｐ（ｔ）の傾きに相当する量である。

次に、仮相対シフト量の絶対値｜δ（ｔ_ｎ）｜が所定値δ_ＭＡＸを超えているか否かが判定される（Ｓ１４２）。ここで、δ_ＭＡＸは、撮像素子シフト機構１１６の駆動速度の最大値に相当する値であり、撮像素子シフト駆動特性値メモリ１２７に記憶されている情報である。

Ｓ１４２の判定において、｜δ（ｔ_ｎ）｜が所定値δ_ＭＡＸを超えていない場合には今回のライブビュー画像の表示タイミングｔ_ｎにおけるぶれを補正するために必要なシフト量（相対シフト量）Δ（ｔ_ｎ）が（式１）のδ（ｔ_ｎ）となる（Ｓ１４３）。一方、Ｓ１４２の判定において、｜δ（ｔ_ｎ）｜が所定値δ_ＭＡＸを超えている場合にはδ（ｔ_ｎ）の正負が判定される（Ｓ１４４）。Ｓ１４４の判定において、δ（ｔ_ｎ）が正の場合には相対シフト量Δ（ｔ_ｎ）が＋δ_ＭＡＸに制限される（Ｓ１４５）。一方、Ｓ１４４の判定において、δ（ｔ_ｎ）が負の場合には相対シフト量Δ（ｔ_ｎ）が−δ_ＭＡＸに制限される（Ｓ１４６）。つまり、Ｓ１４５及びＳ１４６の処理は、手ぶれ補正量が撮像素子シフト機構１１６の最大駆動速度を超えないように制限する処理に相当する。

Ｓ１４３、Ｓ１４５、又はＳ１４６において相対シフト量Δ（ｔ_ｎ）が求められた後、今回のライブビュー画像の表示タイミングｔ_ｎにおける仮のフレームシフト量ＰＰ（ｔ_ｎ）が算出される（Ｓ１４７）。この仮フレームシフト量ＰＰ（ｔ_ｎ）は、
ＰＰ（ｔ_ｎ）＝Ｐ（ｔ_ｎ−１）＋Δ（ｔ_ｎ）（式２）
で定義されているものである。その後、仮フレームシフト量の絶対値｜ＰＰ（ｔ_ｎ）｜が所定値Ｐ_ＭＡＸを超えているか否かが判定される（Ｓ１４８）。ここで、Ｐ_ＭＡＸは、撮像素子シフト機構１１６の駆動変位量の最大値に相当する値であり、撮像素子シフト駆動特性値メモリ１２７に記憶されている情報である。

Ｓ１４８の判定において、｜ＰＰ（ｔ_ｎ）｜が所定値Ｐ_ＭＡＸを超えていない場合には今回のライブビュー画像の表示タイミングｔ_ｎにおけるぶれを補正するために必要なフレームシフト量Ｐ（ｔ_ｎ）が（式２）のＰＰ（ｔ_ｎ）となる（Ｓ１４９）。一方、Ｓ１４８の判定において、｜ＰＰ（ｔ_ｎ）｜が所定値Ｐ_ＭＡＸを超えている場合にはＰＰ（ｔ_ｎ）の正負が判定される（Ｓ１５０）。Ｓ１５０の判定において、ＰＰ（ｔ_ｎ）が正の場合にはフレームシフト量Ｐ（ｔ_ｎ）が＋Ｐ_ＭＡＸに制限される（Ｓ１５１）。一方、Ｓ１５０の判定において、ＰＰ（ｔ_ｎ）が負の場合にはフレームシフト量Ｐ（ｔ_ｎ）が−Ｐ_ＭＡＸに制限される（Ｓ１５２）。つまり、Ｓ１５１及びＳ１５２の処理は、手ぶれ補正量が撮像素子シフト機構１１６の駆動可能な最大変位量を超えないように制限する処理に相当する。

以上のような処理により、フレームシフトによる補正において、撮像素子シフト機構１１６の動作特性を考慮した補正を行うことができる。これにより、ライブビュー表示中の手ぶれ補正の特性と露光期間中の手ぶれ補正の特性とを同じくすることが可能である。

次に、第１の実施形態のカメラによる動画撮影について説明する。動画を撮影する場合は、モードキー７をＳからＭにきりかえる。すると、図１５（ａ）の撮影範囲４０１から参照符号６０２で示す範囲の画像が切り出された後で拡大される。そして、この画像が図１５（ｂ）の参照符号７０２ａで示すようにして表示される。更に、動画撮影モードの場合には、参照符号７０４のようにして動画撮影であることを示すＭＯＶＩＥの文字が表示される。同時に現在記録中でないことを示すＳＴＯＰの文字も表示される。

なお、動画撮影においては、ライブビュー表示における表示範囲と動画撮影によって記録される画像の範囲とが同一であるのでフレーム表示の表示を行う必要はない。

ここで、手ぶれモード設定ボタン５がオンになっていれば、切り出した画像６０２をフレームシフトすることによって手ぶれ補正が行われる。例えば、図１５（ｃ）のように被写体が右下方向にずれた場合には切り出し範囲６０２を被写体の動きに対応させて右下方向にシフトさせていく。これに応じて切り出し範囲６０２に対応する画像７０２ｂを図１５（ｄ）に示すように表示させる。

同様に、図１５（ｅ）のように被写体が左上方向にずれた場合には切り出し範囲６０２を被写体の動きに対応させて左上方向にシフトさせていく。これに応じて切り出し範囲６０２に対応する画像７０２ｃを図１５（ｆ）に示すように表示させる。

更に、ＳＴＯＰの文字が表示されている状態でレリーズボタン３が押されると、図１５（ｆ）に示すようにＳＴＯＰの文字が録画中のＲＥＣの表示に切り替わる。この際もフレームシフトによる手ぶれ補正が録画前と同様にして行われる。つまり、動画撮影においては、撮影前の手ぶれ補正も撮影時の手ぶれ補正も共にフレームシフトによる補正によって行う。この場合には、ライブビュー表示時において撮像素子シフト駆動特性値メモリ１２７の情報を参照せずに、フレームシフト量には手ぶれ量より計算される値をそのまま用いる。このため、動画撮影時のフレームシフトは、静止画撮影時よりも追従性がよくなっている。

以上説明したように、第１の実施形態では、ライブビュー表示中においてはフレームシフトによる手ぶれ補正によって手ぶれを軽減できる。これにより、電力消費を少なくし、バッテリの消耗を抑えることができる。これに対し、静止画撮影時には露光開始と同時に機械的駆動機構による手ぶれ補正を開始するため、露光から作動している場合に比べて、露光中の補正駆動ストロークを事前にロスすることなく、大きくとることができる。また、ライブビュー表示中にフレームシフトを行い、静止画撮影中には機械的な駆動による手ぶれ補正を行うため、通常では手ぶれ補正の特性が異なってしまうが、撮像素子シフト駆動特性値メモリ１２７の情報を考慮することにより、ライブビュー表示の際の手ぶれ補正の特性を機械的駆動の手ぶれ補正の特性に合わせることによって、静止画撮影時における手ぶれ補正の特性を撮影前のライブビュー表示の時点で確認することができる。

また、ライブビュー表示中において、静止画撮影時に実際に撮影される範囲を示すフレーム表示を表示させているので、手ぶれ補正が行われていても、ライブビュー表示されている切り出し部分が全体の構図の中でどのような位置関係になっているかを使用者が把握し、構図を決める際に考慮できる。

また、第１の実施形態では１ｓｔレリーズ操作前の時点から手ぶれ補正が行われるため、使用者は、レリーズボタンを操作せずに、容易に被写体を観察することができる。

更に、動画撮影時はフレームシフトによる手ぶれ補正を行うようにしているので、長時間の撮影でもバッテリの消耗が少なく、機械的な駆動による手ぶれ補正よりも大きな手ぶれの補正にも対応できる。機械的の駆動ような遅れが殆どないため、補正の追従性も良好である。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、使用者による１ｓｔレリーズ操作に応答してライブビュー表示における手ぶれ補正が開始される点と、ライブビュー表示時に、実際に撮影される範囲内の画像を全て表示させる点とが異なっている。

図１６（ａ）は第２の実施形態において、ライブビュー表示を開始した時点における画像の切り出し範囲について示す図である。この時点では、画像の切り出しを行わず、図１６（ｂ）のようにして撮影範囲４０１の画像全てを表示させる。

ここで、手ぶれモード設定ボタン５がオンになっており、かつ１ｓｔレリーズ操作がなされれば、フレームシフトによる手ぶれ補正が開始される。例えば、図１６（ｃ）のように被写体が右下方向にずれた場合には被写体の動きに応じて切り出し範囲４０２を右下方向にシフトさせる。そして、図１６（ｄ）のようにして切り出し範囲４０２に相当する画像８０２ｂを表示させると共に、切り出し範囲４０２の周囲に相当する画像８０３ｂを表示させる。なお、図１６（ｄ）では、画像８０２ｂと画像８０３ｂとの間に境界線が図示されているが、これは説明を分かりやすくするためのものであり、実際にはこのような境界線は表示されない。また、図１６（ｅ）のように被写体が左上方向にずれた場合には被写体の動きに応じて切り出し範囲４０２を左上方向にシフトさせる。そして、図１６（ｆ）のようにして切り出し範囲４０２に相当する画像８０２ｃを表示させると共に、切り出し範囲４０２の周囲に相当する画像８０３ｃを表示させる。

このような表示により、第２の実施形態では、ライブビュー表示中にフレームシフトによる手ぶれ補正が行われている際にも、実際に静止画撮影時に撮影される画像の構図をより正確に確認することができる。

次に、第２の実施形態における撮影時の処理について図１７を参照して説明する。図１７は第２の実施形態における静止画撮影モードの際の撮影処理について示すフローチャートである。
まず、パワースイッチ１１が押されると、沈胴状態のレンズがセットアップ状態となる。また、これに連動して各電気回路が立ち上がることによりカメラのセットアップが行われる（Ｓ２０１）。カメラのセットアップが完了すると、撮像素子１１８からライブビュー表示用の画像が取り込まれ（Ｓ２０２）、この取り込まれた画像が電子ビューファインダ６や背面ＬＣＤパネル１０といった表示部に表示される（Ｓ２０３）。

その後、手ぶれ補正が行われずに、使用者によって１ｓｔレリーズ操作がなされたか否かが判定される（Ｓ２０４）。Ｓ２０４の判定において１ｓｔレリーズ操作がなされた場合は処理が第１の実施形態で説明したＳ１１５に進む。これ以後の処理は第１の実施形態と同様である。一方、Ｓ２０４の判定において１ｓｔレリーズ操作がなされていない場合は処理がＳ２０２に戻り、次のライブビュー画像の表示が行われる。

つまり、第２の実施形態では、１ｓｔレリーズ操作がなされるまではライブビュー表示中の手ぶれ補正が行われない。

なお、図１６で示した表示の代わりに、図１８で示すような表示を行うようにしても良い。この図１８は静止画撮影時に撮影される範囲を全て表示させる点は図１６と同様であるが、フレームシフトの際の切り出し範囲とその周囲の画像とを識別できるようにした点が図１６と異なる。

図１８（ａ）は、ライブビュー表示を開始した時点における画像の切り出し範囲について示す図である。この時点で手ぶれモード設定ボタン５がオンになっており、かつ１ｓｔレリーズ操作がなされれば、図１８（ｂ）のようにして切り出し範囲４０２の画像９０２ａとその周囲の画像９０３ａとを含む撮影範囲４０１の画像全てを表示させる。この際、周囲の画像９０３ａは影をつけた状態として表示する。このような表示により、切り出し範囲とその周囲との境界が明確になる。

また、例えば、図１８（ｃ）のように被写体が右下方向にずれた場合には被写体の動きに応じて切り出し範囲４０２を右下方向にシフトさせる。そして、図１８（ｄ）のようにして切り出し範囲４０２に相当する画像９０２ｂを表示させると共に、切り出し範囲４０２の周囲に相当する画像９０３ｂを、影をつけて表示させる。同様に、図１８（ｅ）のように被写体が左上方向にずれた場合には被写体の動きに応じて切り出し範囲４０２を左上方向にシフトさせる。そして、図１８（ｆ）のようにして切り出し範囲４０２に相当する画像９０２ｃを表示させると共に、切り出し範囲４０２の周囲に相当する画像９０３ｃを、影をつけて表示させる。

このような手法によれば、第２の実施形態によれば、１ｓｔレリーズ操作がなされるまでは静止画で撮影できる画像が全て明るく表示されるので構図の確認がしやすい。また１ｓｔレリーズ操作中には、切り出し範囲外の画像は影つきで表示されてはいるが、構図確認が可能な程度の画像として表示されるので、やはり静止画撮影時の構図を確認できる。また切り出し範囲の周囲の画像は、手ぶれ補正の状況に伴ってその形状が変化するが、影で見にくく設定されているので、観察中もさほど気にならない。

以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。

例えば、手ぶれ量の検出方法は、角速度センサ以外の手法の、加速度センサを用いた手法や、画像の変位（動きベクトル）を検出する手法を用いても良い。また、機械的な駆動による手ぶれ補正も撮像素子側を駆動する手法に限られず、光学系側を駆動する手ぶれ補正を行うようにしても良い。また、駆動の際の動力源も、電気モータの他、圧電アクチュエータや超音波モータなどを用いても良い。更には、撮像素子はＣＣＤ方式のものでもＣＭＯＳ方式のものでも良い。

更に、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。

本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の一例としてのデジタルカメラの外観斜視図である。レンズユニットの概略構成図である。第１の実施形態におけるカメラの内部の詳細な構成について示すブロック図である。撮像素子シフト機構の構成を示す図である。静止画撮影モードにおける露光期間内でのぶれ軌跡と手ぶれ補正量について示した図である。静止画撮影モードにおける露光期間内での手ぶれ補正後の補正残り量について示した図である。ライブビュー表示時におけるぶれ軌跡と手ぶれ補正量について示した図である。ライブビュー表示時における手ぶれ補正後の補正残り量について示した図である。第１の実施形態における静止画撮影モードの際のライブビュー表示について説明するための図である。フレーム表示の表示位置制御について説明するための図である。第１の実施形態における静止画撮影モードの際の撮影処理について示すフローチャートの第１図である。第１の実施形態における静止画撮影モードの際の撮影処理について示すフローチャートの第２図である。第１の実施形態における静止画撮影モードの際の撮影処理について示すフローチャートの第３図である。フレーム量算出処理について示すフローチャートである。第１の実施形態における動画撮影モードの際のライブビュー表示について説明するための図である。第２の実施形態における静止画撮影モードの際のライブビュー表示について説明するための図である。第２の実施形態における静止画撮影モードの際の撮影処理について示すフローチャートである。第２の実施形態における静止画撮影モードの際のライブビュー表示の変形例について説明するための図である。

符号の説明

１…カメラボディ、２…レンズユニット、３…レリーズボタン、４…ズームスイッチ、５…手ぶれモード設定ボタン、６…電子ビューファインダ、７…モードキー、８…フラッシュ、９…十字キー、１０…背面ＬＣＤパネル、１１…パワースイッチ、１０１…バッテリ、１０２…電源回路、１０３…モータドライバ回路、１０４…ズームモータ、１０５…フォーカスモータ、１０６…シャッタモータ、１０７…絞りモータ、１１０…アナログ処理回路、１１１…Ａ／Ｄ変換回路、１１２…基本軌跡演算回路、１１３…フレームシフト量算出回路、１１４…撮像素子駆動量算出回路、１１５…撮像素子シフトドライバ、１１６…撮像素子シフト機構、１１７…シーケンスコントローラ、１１８…撮像素子、１１９…撮像素子出力処理回路、１２０…画像メモリ、１２１…画像処理回路、１２２…補正値記憶メモリ、１２３…フレームシフト回路、１２４…ＬＣＤドライバ、１２５…画像圧縮伸長回路、１２６…画像記録媒体、１２７…撮像素子シフト駆動特性値メモリ

Claims

少なくとも静止画撮影可能な撮像装置であって、
被写体像を形成する光学系と、
上記光学系により形成された被写体像より画像データを得る撮像素子と、
上記静止画撮影を行うに当たり、上記光学系により形成された被写体像と上記撮像素子との相対的な位置関係を補正することにより当該撮像装置の静止画撮影時の手ぶれの影響を補正する手ぶれ補正機構と、
上記撮像素子から得られた画像データを表示する表示部と、
上記撮像素子を連続的に動作させて時系列で画像データを得るように制御する連続動作コントローラと、
上記連続動作コントローラによって時系列で得られた画像データのそれぞれのアドレス位置をシフトすることにより、それぞれの画像データの間で発生する手ぶれの影響を補正する画像シフト部と、
上記画像シフト部を動作させるに当たり、上記手ぶれ補正機構の動作特性に応じて上記画像シフト部においてシフトされるそれぞれの画像データのシフト量を決定する画像シフト量算出部と、
上記静止画撮影に先立つ画像モニタ状態において、上記画像シフト部によって手ぶれの影響が補正された時系列の画像データを上記表示部に表示させるように制御する表示コントローラと、
を具備することを特徴とする撮像装置。
上記手ぶれ補正機構の動作特性を記憶する動作特性メモリを含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
上記手ぶれ補正機構の動作特性は、上記手ぶれ補正機構の追従遅れ時間、追従速度、及び最大補正量の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
当該撮像装置は、更に動画撮影が可能であり、
上記表示コントローラは、上記動画撮影に先立つ画像モニタ状態において、上記画像シフト部によって手ぶれの影響が補正された時系列の画像データを上記表示部に表示させると共に、上記動画撮影時において上記画像シフト部によって手ぶれの影響が補正された時系列の画像データを取得し、
上記画像シフト量算出部は、上記動画撮影時おいて上記手ぶれ補正機構の動作特性とは異なる動作特性に応じて上記画像シフト部を動作させる際のシフト量を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
当該撮像装置は、更に動画撮影が可能であり、
上記表示コントローラは、上記動画撮影に先立つ画像モニタ状態において、上記画像シフト部によって手ぶれの影響が補正された時系列の画像データを上記表示部に表示させると共に、上記動画撮影時において上記画像シフト部によって手ぶれの影響が補正された時系列の画像データを取得し、
上記画像シフト量算出部は、上記静止画撮影時と上記動画撮影時とでそれぞれ異なる動作特性に応じて上記画像シフト部を動作させる際のシフト量を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
少なくとも静止画撮影可能な撮像装置であって、
被写体像を形成する光学系と、
上記光学系により形成された被写体像より画像データを得る撮像素子と、
上記静止画撮影を行うに当たり、上記光学系により形成された被写体像と上記撮像素子との相対的な位置関係を補正することにより当該撮像装置の静止画撮影時の手ぶれの影響を補正する手ぶれ補正機構と、
上記撮像素子から得られた画像データを表示する表示部と、
上記撮像素子を連続的に動作させて時系列で画像データを得るように制御する連続動作コントローラと、
上記連続動作コントローラによって時系列で得られた画像データのそれぞれのアドレス位置をシフトすることにより、それぞれの画像データの間で発生する手ぶれの影響を補正する画像シフト部と、
上記静止画撮影に先立つ画像モニタ状態において、上記画像シフト部によって手ぶれの影響が補正された時系列の画像データを上記表示部に表示させる表示コントローラと、
上記表示コントローラによって上記時系列の画像データを上記表示部に表示させる際に、上記表示部の一部に、上記静止画撮影時において得られる画像データの画角より小さい画角を有する画像データであって上記画像シフト部により手ぶれの影響が補正された画像データを表示させるための画像データ表示部を形成し、該画像データ表示部の周囲に上記静止画撮影時において得られる画像データの画角に相当した範囲を示すためのフレーム表示を手ぶれに応じて移動させて表示させる静止画フレーム表示部と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
上記静止画フレーム表示部は、上記フレーム表示を移動させて表示させるにあたり、上記フレーム表示が示す画角と実際の静止画撮影時において得られる画像データの画角とが所定量以上ずれたときに、上記フレーム表示をステップ的に移動させることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
上記静止画フレーム表示部は、上記フレーム表示をステップ的に移動させるに当たり、ヒステリシスを持たせて移動させることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
当該撮像装置は、更に動画撮影が可能であり、
上記静止画フレーム表示部は、上記動画撮影に先立つ画像モニタ状態においては、上記表示部に上記フレーム表示を表示させないことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。