JP4906577B2 - 撮像装置及びその制御方法、並びにプログラム - Google Patents

Description

本発明は、被写体像を撮像面に対して露光中に移動させながら撮影することにより特殊効果のある画像を取得するデジタルカメラなどの撮像装置及びその制御方法、並びにプログラムに関する。

近年、デジタルカメラの普及が進んでおり、多くのユーザが様々なシーンで多様な撮影を行うようになっている。このような様々なシーンにおいても適切に撮影が行えるよう、予めシーンに合わせた撮影プログラムを多数用意し、撮影モードとしてユーザが選択できるようにしたカメラが多く製品化されている。

また、同時に手振れ補正機構を備えたデジタルカメラも多く製品化されている。この手振れ補正機構を備えたカメラは、ユーザの撮影時における手振れを軽減するよう、被写体像を撮像素子に対して相対的に移動しないように制御される。このような手振れ補正機構を備えたカメラは、さらにユーザの撮影シーンを広げる役割を担うものである。

上述の撮影モードとして、手振れ補正機構を利用して特殊効果が得られるようにしたものが紹介されている。例えば、特許文献１によれば、手振れ補正機構を動かしながら露光することで、ソフトフィルタ効果やクロスフィルタ効果が得られている。
特開平２−５８０３４号公報

特殊効果の一例として、被写体像に輝点が含まれるときに、露光しながら被写体像を撮像面に対して相対的に動かすと、出力される画像には輝線が現れる。即ち、被写体像を移動させるための移動機構を露光中に制御することで、撮影画像上に輝線を描くことができる。

例えば、背景に点光源が存在し、ストロボの照射範囲内に人物が存在する場合に、人物はストロボ発光時以外は照射光をほとんど受けないというシーンを想定する。このとき、輝線を描き終わった後、もしくはその途中で瞬間的にストロボを発光すれば、所望の輝線を描画しつつ、ストロボ光によって人物もくっきりと写し込むことができる。

しかしながら、決められた図形の輝線を露光時間中に描画し続ける場合、図形の途中で露光が終了すると、輝線に輝度むらが発生する恐れがあった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、被写体像に含まれる輝点の描画処理において、輝度むらの発生を防止することができる撮像装置及びその制御方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の撮像装置は、撮像光学系により結像された被写体像を光電変換する撮像素子を備える撮像装置において、前記撮像素子により得られる被写体画像に含まれる輝点を利用して前記被写体画像に描画する一つの図形を複数の図形から選択する選択手段と、前記撮像素子に結像される被写体像と前記撮像素子とを相対的に移動させるための移動手段と、前記選択手段により選択された図形が描画されるように前記移動手段の駆動を制御して、前記撮像素子に結像される被写体像と前記撮像素子とを相対的に移動させる制御手段と、前記撮像素子により得られる被写体画像の画像データに基づいて前記被写体画像に含まれる被写体を測光する測光手段と、前記測光手段の測光結果に基づいて前記撮像素子の露光時間を決定する決定手段とを有し、前記決定手段は、前記制御手段による前記移動手段の駆動に要する駆動時間の整数倍となるように前記撮像素子の露光時間を決定し、前記制御手段は、前記決定手段により決定された露光時間中に前記移動手段の駆動を反復させるよう制御することを特徴とする。

請求項２に記載の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、前記撮像装置の固定を検知する検知手段と、前記検知手段が前記撮像装置の固定を検知したときに、前記決定手段により決定される露光時間が所定の露光許容時間よりも長くなることを許可する第１の許可手段とを更に有することを特徴とする。

請求項３に記載の撮像装置は、請求項１又は２に記載の撮像装置において、前記撮像装置の固定を検知する検知手段と、前記検知手段が前記撮像装置の固定を検知した場合において、前記複数の図形の中に前記駆動時間が所定の露光許容時間よりも長い長秒描画図形が存在するときに、前記選択手段による前記長秒描画図形の選択を許可する第２の許可手段とを更に有することを特徴とする。

前記所定の露光許容時間は、手持ちで撮影する場合においても被写体画像の像振れを防止することができる露光時間である。

上記目的を達成するために、請求項４に記載の撮像装置の制御方法は、撮像光学系により結像された被写体像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子に結像される被写体像と前記撮像素子とを相対的に移動させるための移動手段とを備える撮像装置の制御方法であって、前記撮像素子により得られる被写体画像に含まれる輝点を利用して前記被写体画像に描画するために複数の図形から選ばれた一つの図形を受け付ける選択ステップと、前記選択ステップにより受け付けた図形が描画されるように前記移動手段の駆動を制御して、前記撮像素子に結像される被写体像と前記撮像素子とを相対的に移動させる制御ステップと、前記撮像素子により得られる被写体画像の画像データに基づいて前記被写体画像に含まれる被写体を測光する測光ステップと、前記測光ステップの測光結果に基づいて前記撮像素子の露光時間を決定する決定ステップとを有し、前記決定ステップでは、前記制御ステップでの前記移動手段の駆動に要する時間の整数倍となるように前記撮像素子の露光時間を決定し、前記制御ステップでは、前記決定ステップにより決定された露光時間中に前記移動手段の駆動を反復させるよう制御することを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項５に記載のプログラムは、請求項４に記載の撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明によれば、被写体像を撮像面に対して相対的に移動する移動機構を用いた被写体像に含まれる輝点の描画処理において、輝度むらの発生を防止することができる。

また、本発明によれば、撮像装置の固定を検知する検知機構を用いることにより、被写体像を撮像面に対して相対的に移動する移動機構を用いた被写体像に含まれる輝点の描画処理において、像振れの発生を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

まず、本発明の実施の形態に係る撮像装置について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る撮像装置のシステム構成図である。

図１において、１０は撮像装置１の光学系であり、ズームレンズ１１ａ、焦点調節レンズ１１ｂ、シャッタ１２、補正レンズユニット１１ｃ、絞りユニット１３などによって構成される。１４は、光学系１０の光軸を表す。２１は光学像を電気信号に光電変換する撮像素子、２２は撮像素子２１のアナログ信号出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。２４は撮像素子２１、Ａ／Ｄ変換器２２、Ｄ／Ａ変換器２７にクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生部であり、メモリ制御部２５及びシステム制御部５０により制御される。

２３は画像処理部であり、Ａ／Ｄ変換器２２からのデータ或いはメモリ制御部２５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やガンマ処理を行う。また、画像処理部２３では、撮像した画像データを用いて所定の処理を行い、得られた結果に基づいてシステム制御部５０が露光制御部４１、フォーカス制御部４２に対して制御を行う。つまり、コントラスト方式のＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理等を行う。さらに、画像処理部２３では、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ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理も行うことも可能である。なお、露光制御部の具体的な演算処理については後に詳述する。

２５はメモリ制御部であり、Ａ／Ｄ変換器２２、画像処理部２３、タイミング発生部２４、画像表示メモリ２６、Ｄ／Ａ変換器２７、圧縮伸張部２８、内部メモリ２９を制御する。Ａ／Ｄ変換器２２のデータが画像処理部２３、メモリ制御部２５を介して、或いはＡ／Ｄ変換器２２のデータが直接メモリ制御部２５を介して、画像表示メモリ２６或いは内部メモリ２９に書き込まれる。２６は画像表示メモリ、２７はＤ／Ａ変換器である。７はＴＦＴ，ＬＣＤ等から成る画像表示部であり、画像表示メモリ２６に書き込まれた表示用の画像データはＤ／Ａ変換器２７を介して画像表示部７により表示される。画像表示部７を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダ機能を実現することが可能である。また、画像表示部７には画像が表示されるだけでなく、画像表示と共に、もしくは画像を表示することなく、撮像装置１の各種設定に関する様々なメニュー項目も表示する。ユーザは画像表示部７に表示されたメニュー項目を、操作スイッチ５を操作しながら適宜選択することにより、指定した項目の設定を変更することができる。

２８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部であり、内部メモリ２９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内部メモリ２９に書き込む。２９は撮影した静止画像や動画像を格納するための内部メモリであり、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内部メモリ２９に対して行うことが可能となる。また、内部メモリ２９はシステム制御部５０の作業領域としても使用することが可能である。

３０は補正レンズユニット制御部であり、通常の撮影時には、振れ検出器３３によってカメラの振れ量を検出し、その振れ量に応じて、駆動制御部３１、位置検出センサ３２によって補正レンズユニット１１ｃを制御し、カメラ振れによる像振れを抑える。振れ検出器３３は例えばジャイロセンサを用いて構成されており、位置検出センサ３２は例えばホール素子を用いて構成されている。被写体像に存在する輝点を用いて図形を描画するときには、更に不揮発性メモリ４６に記録されている軌跡データを処理した上で補正レンズユニット１１ｃを制御する。具体的な処理については後に詳述する。

４１はシャッタ１２や絞りユニット１３を制御する露光制御部であり、ストロボ制御部８を介して制御されるストロボ９と連携することにより、ストロボ撮影にも対応する。４２は焦点調節レンズ１１ｂを制御するフォーカス制御部であり、４３はズームレンズ１１ａによってズーミングを制御するズーム制御部であり、４４はレンズの前面に配置される保護部材であるバリア２の動作を制御するバリア制御部である。

９はストロボであり、ストロボ制御部８によって制御されることにより、ＡＦ補助光の投光機能、ストロボ調光機能にも対応する。５０は撮像装置１全体を制御するシステム制御部であり、４５はシステム制御部５０の動作用の定数、変数、プログラム等を一時的に記憶する揮発性メモリである。

４６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。撮像装置１の動作時に必要な定数、変数、プログラム等を、撮像装置１の非動作時にも失われないように記録している。撮像装置１の動作時には、システム制御部５０の呼び出し指示に応じて記録されている定数、変数、プログラム等をシステム制御部５０に送る。システム制御部は必要に応じて、呼び出した定数、変数、プログラム等を、適宜利用できるようにメモリ４５に展開する。また、上述のように軌跡データも不揮発性メモリ４６に記録されている。具体的な記録態様や、利用の仕方については後に詳述する。

４７はシステム制御部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装置等の表示部である。この表示部４７は撮像装置１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の組み合わせにより構成されている。また、表示部４７は、その一部の機能が光学ファインダ６内に設置されていることもある。表示部４７では、例えばシャッタスピードや絞り値、露出補正やストロボ発光の設定などを表示する。

３，４および５はシステム制御部５０の各種の動作指示を入力するための操作部であり、スイッチやダイアル、タッチパネル、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。

３はレリーズスイッチであり、具体的には２段階に押し込むことができるように構成されている。ユーザは、１段目までの押し込み操作である半押し操作（ＳＷ１のオン）で撮影準備指示を行い、２段目までの押し込み操作である全押し（ＳＷ２のオン）操作で撮影指示を行うことができる。撮影準備指示であるＳＷ１のオンで、システム制御部５０は、ＡＦ（オートフォーカス）処理や、ＡＥ（自動露出）処理などの撮影準備動作を行うように制御する。そして、撮影指示であるＳＷ２のオンで、システム制御部５０は、露光制御部４１を介してシャッタ１２や絞りユニット１３を駆動して、被写体画像を撮像素子２１により取り込む制御を行う。具体的には、撮像素子２１を蓄積状態にして、シャッタ１２を開閉駆動することで被写体像を露光する。このシャッタ１２の開閉の間が露光時間、すなわちシャッタスピードとなる。シャッタ１２が閉状態に戻って撮像素子２１の電荷蓄積を終了した後に、蓄積された電荷を信号として読み出す。システム制御部５０およびメモリ制御部２５は、撮像素子２１から読み出した信号を、Ａ／Ｄ変換器２２、画像処理部２３、圧縮伸張部２８および内部メモリ２９を用いて一連の現像処理や画像処理を行って画像データを生成する。そして、生成された画像データは、撮像装置１側のインターフェース５１とコネクタ５２、および着脱可能である記録媒体６０側のコネクタ６１とインタフェース６２を介して、記録媒体６０の記録部６３に画像ファイルとして記録される。記録部６３としては、ハードディスクやフラッシュメモリなどの、複数枚の画像データを記録するのに十分な容量を有するものが適している。なお、５３は撮像装置１に対して記録媒体６０が装着されているか否かを検出する記録媒体着脱検出部である。

手振れ補正がオンに設定されているときには、補正レンズユニット制御部３０がＳＷ１のオンに合わせて補正レンズユニット１１ｃを動作させて、撮像素子２１上で結像される被写体像の、ユーザの手振れに起因して生じる振れを軽減する。

更に、軌跡描画モードに設定されているときには、補正レンズユニット制御部３０は、ＳＷ２のオン後の露光時間に指定された図形を描くように、補正レンズユニット１１ｃを駆動する。

４はモードダイアルスイッチであり、電源オフ、撮影モード（通常の撮影モード、軌跡描画モード等）、再生モード、ＰＣ接続モード等の各機能モードを切り換えて設定することができる。５は各種ボタンやタッチパネル等からなる操作スイッチであり、メニューボタン、セットボタン、ストロボ設定ボタン等が設けられている。

手振れ補正のオンもしくはオフの設定をするためには、手振れ補正設定のために設けられた、例えばスライドスイッチから成る操作スイッチ５を操作する。

また、軌跡描画機能をオンにする場合には、モードダイヤル４を軌跡描画モードに切り換えた後、画像表示部７に表示される描画メニューを、例えば十字キーから成る操作スイッチ５により選択して設定する。具体的な表示等については後述する。

６は光学ファインダであり、直接的に被写体を確認することが可能である。この場合、画像表示部７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６のみを用いて撮影を行える。また、光学ファインダ６内には表示部４７の一部を配設して、例えば、シャッタスピードや絞り値などを確認できるようにしても良い。

４８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をシステム制御部５０に送る。また、システム制御部５０の指示に基づいて、必要な電力を適宜撮像装置１の各部へ供給する。

７０は供給電源であり、コネクタ７１と撮像装置１側のコネクタ４９を介して、電源部７２の電力を撮像装置１側に供給する。電源部７２は、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池、またはＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池やＬｉ電池等の二次電池、ＡＣアダプター等のいずれか、もしくはこれらの組合わせにより構成される。

５４は通信制御部であり、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４、ＬＡＮ、無線通信等の各種通信機能をサポートする。５５は、通信部５４により撮像装置１を他の機器と接続するためのコネクタ、あるいは無線通信をするためのアンテナである。

次に図２から図４を用いて軌跡描画モードおよび軌跡描画機能について説明する。

軌跡描画モードは、夕暮れ時や夜間など背景が暗いシーンの中に遠くの街灯などの点光源（輝点）が存在する場合に、撮像素子２１の露光時間中に補正レンズユニット１１ｃを駆動して、その点光源で予定した軌跡（輝線）を描くモードである。

図２は、通常の撮影モード設定時（軌跡描画機能オフ）と、軌跡描画モード設定時（軌跡描画機能オン）とで得られる画像を比較する概略図である。

図２（ａ）は、通常の撮影モード設定で撮影したときに得られる画像の例である。主たる被写体である人物が撮像装置１から比較的近い位置におり、その背景は夜景であって街灯などによる点光源がいくつか存在する。この画像の例は、少なくとも露光時には手振れ補正を行いつつ、露光中のあるタイミングでストロボ９を発光させて人物を照射したものである。このように撮影すると、ストロボ９の照射範囲内に存在する人物は、ストロボ光が反射して明るく写り、ストロボ９の照射範囲外の遠景は、自ら発光する点光源（ここでは街灯）のみが撮像素子２１まで到達して写ることになる。ただし、遠景の街灯は撮像装置１に対して照度としては小さいので、いわゆるスローシャッタでなければ被写体像として写らない。そのためここでは手振れ補正をオンにして、点光源が点として写るようにしている。

図２（ｂ）は、図２（ａ）と同じ構図で、軌跡描画モード設定で撮影したときに得られる画像の例を表している。ここでは、ユーザが予め星型を描画図形として選択していたものとする。撮像素子が露光の状態にある期間、すなわち露光中において、手振れ補正の目標値に星型を描画するための目標値を重畳して補正レンズユニット１１ｃを駆動すると、背景の点光源は撮像素子２１上で星型を描いて写ることになる。一方、人物はストロボ９により照射される。ストロボ９の発光時間は撮像素子２１の露光時間に対して十分に短く、また、人物はストロボ発光時以外は何ら照射光を受けることのない低照度下に存在しているので、ほぼストロボ光が反射した像だけが撮像素子２１に届いて静止したように写る。すると図２（ｂ）のように、１枚の画像に、点光源である街灯については星型を描いて写り、人物は静止して写るこということになる。

図２（ｂ）では星型の例を示したが、予め定められた複数の図形やサイズから、ユーザの選択により任意の図形やサイズを選択することができる。

図３は、ユーザによる軌跡図形やサイズの選択等を説明するための図である。具体的には、モードダイヤル４で軌跡描画モードが選択されているときに、メニュー呼び出しのための操作スイッチ５が操作された場合に表示される画像表示部７のメニュー画面である。

３０１は現在表示されているメニュー項目が、撮影に関する項目であることを示すためのアイコンタブである。この他に再生に関する項目であることを示すためのタブ３０２と、撮影／再生以外の設定項目であることを示すためのタブ３０３があり、これらは、操作スイッチ５の一部である十字キーのうち、左右キーの操作により移動および選択が可能である。

軌跡図形やサイズの選択については、撮影モードのひとつである軌跡描画モードに関する項目であるので、撮影に関するアイコンタブ３０１が選択されたときにメニュー項目として表示される。

３０４から３０７は軌跡描画モードに関するメニュー項目である。それぞれのメニュー項目は、操作スイッチ５の一部である十字キーのうち、上下キーの操作により移動および選択が可能である。撮影に関するメニュー項目はこれら以外にも多数存在し、同様に上下キーを操作することで、メニュー項目はスクロールされて新たな項目が表示される。現在表示されているメニュー項目が、全体のメニュー項目に対してどのくらいの位置にあたるかを示すために、全体を示すためのバー３０８ａと、バー３０８ａ上に重ねられた、位置を示すためのバー３０８ｂが表示されている。

３０４は、軌跡描画モードにおいて、同時に手振れ補正を行うか否かを選択するための、「手振れ補正」のメニュー項目である。手振れ補正設定のために別途設けられたスライドスイッチ（操作スイッチ５）で、手振れ補正がオフにされていたとしても、軌跡描画モードが選択されたときには自動的にオンにしたいときなどのために用意されている。これは、軌跡描画モードでは原則としてスローシャッタで撮影することが多いために、手持ち撮影では手振れが起きやすく、軌跡の描画とともに手振れ補正を行ったほうがきれいな図形が描けるからである。逆に、スライドスイッチでは手振れ補正がオンになっていても、撮像装置１を三脚に固定して軌跡描画をさせる場合には、むしろ手振れ補正機能が邪魔になることがある。このようなときには、予めこのメニュー項目で手振れ補正を「切」に選択しておけばよい。なお、図では「入」が選択されている様子を表している。

３０５は、軌跡描画モードで点光源を利用して描かせたい図形を選択するための、「図形選択」のメニュー項目である。図３においては、上下キーによりこの項目が選択されて太枠表示され、アクティブとなっている様子を示している。さらに、メニュー項目がハイライト表示された状態でセットボタン（操作スイッチ５）を操作すると、それぞれの図形が左右キーで選択できる状態になる。図３では、この選択できる状態を表している。また、それぞれの図形はアイコンで表示されている。現在選択されている図形のアイコンは網掛けされた状態で表示され、図３では星型が選択されていることを示す。また、ここに表示された星型、ハート型、円型以外にも選択可能な図形が用意されている。左向きの三角アイコンはさらに左側に隠れて選択可能な図形が存在することを表し、同様に、右向きの三角アイコンはさらに右側に隠れて選択可能な図形が存在することを表している。隠れて選択可能な図形としては、例えば、後述する渦巻き型や、ダイヤやスペードがあっても良い。ユーザは左右キーを操作することで網掛け部を移動させ、所望の図形を選択することができる。

３０６は、図形選択で選択した図形を、どれくらいの大きさで撮影画像中に描かせたいかを選択するための、「図形サイズ」のメニュー項目である。図３の例では「小」、「中」、「大」が選択できるようになっており、ここでは「中」が選択されている様子を示している。

３０７は、図形選択で選択した図形の、どの点を描画の開始点とするかを選択するための、「描画始点」のメニュー項目である。例えば、「図形選択」で円型が選択されたときに、補正レンズユニット１１ｃを、「下」→「上」→「下」と一周させるのか、「上」→「下」→「上」と一周させるかによって、描かれる円とストロボ照射される被写体との相対的な位置関係が変わってくる。従って、描画の開始点をユーザの意図によって選択できるようにしている。ここでは「上」、「下」、「右」、「左」が選択可能なように用意されており、図では「下」が選択されている様子を表している。なお、出力される画像と、撮像素子２１上に結像される被写体像とでは、上下左右が逆の関係になるので、メニューにおける「上」、「下」、「右」、「左」は、補正レンズユニット１１ｃの始動位置としては「下」、「上」、「左」、「右」に対応することになる。また、選択される図形によっては、「上」、「下」、「右」、「左」に対応する位置が明確ではない場合があるが、これは後に説明する軌跡データに予めどの位置が「上」、「下」、「右」、「左」に対応するかが定義付けられている。

図３では、モードダイヤル４で軌跡描画モードが選択されているときに呼び出されるメニュー画面について説明したが、これ以外のモードが選択されているときには、３０４から３０７のメニュー項目はグレーアウトされ、選択ができないようにされる。

次に、描画始点の設定について図４を用いて更に説明する。

図４は、描画始点の違いにより、撮影画像としてどのような差が生じるかを説明する図である。

図４（ａ）において、中央の点４０１は背景の輝点を示している。そして、撮像装置１の近くに手をかざして、背景の輝点との位置関係が図４（ａ）の関係になるように構図を決めて撮影する場合について述べる。低照度下でかざされた手はストロボ９の照射範囲内に存在する。なお、ここでは描画する図形として、「図形選択」メニューで「ハート型」が選択されているものとする。

図４（ｂ）は、描画始点として「下」が選択されているときに得られる画像を表すものである。描画始点を「下」にすると、ハート型の最下点から描画が開始されるため、図４（ａ）での輝点の位置よりも上側に輝線の描画が行われることになる。従って、描画されるハートは、あたかもかざされた手に乗ったように写し込まれる。

一方、描画始点として「上」が選択されているときには、図４（ｃ）のような撮影画像が得られる。描画始点を「上」にすると、ハート型の上部の一点から描画を開始するため、ハート型は図４（ａ）での輝点の位置よりも下側に輝線の描画が行われることになる。従って、かざされた手とハート型が重なった画像となる。

次に、図５を用いて駆動制御部３１の内部構成とこれに関連する構成について説明する。図５はこれらの構成をブロック図を用いて示す図である。

まず、モードダイヤル４が軌跡描画モード以外の撮影モードに設定され、スライドスイッチ（操作スイッチ５）で手振れ補正がオンとされている場合について説明する。

振れ検出器３３によって検出された信号は、フィルタ３１ａやアンプ３１ｂによって必要な信号のみ抽出され、Ａ／Ｄ変換器３１ｃによってアナログ値からデジタル値に変換される。そして、演算器３１ｄで積分処理されることにより、ユーザの手振れ量に応じた、補正レンズユニット１１ｃを駆動するための第１の移動目標量が演算され、そのまま駆動目標位置演算部３１ｉに入力される。

補正レンズユニット１１ｃの位置検出センサ３２によって検出された信号は、アンプ３１ｅにて増幅され、Ａ／Ｄ変換器３１ｆを介して補正レンズユニット１１ｃの位置信号として駆動目標位置演算部３１ｉに入力される。

駆動目標位置演算部３１ｉは、これら入力される信号を用いて、フィードバック制御を行う。駆動目標位置演算部３１ｉでは、システム制御部５０より入力されるズームレンズ１１ａの位置情報を用いて算出される敏感度等を考慮して、補正レンズユニット１１ｃの移動目標位置を算出する。そして算出された移動目標位置に従って、駆動ドライバ３１ｊは補正レンズユニット１１ｃのコイルに通電し、補正レンズ（後述の補正レンズ８００）を光軸と直交する平面内で移動させて目標位置に到達するように駆動する。

これら一連の動作を高速かつ周期的に繰り返すことにより、ユーザの手振れによって撮像装置１が振れても、撮像素子２１上で結像する被写体像はほぼ静止した状態を保つことができ、手振れの影響の軽減された撮影画像を得ることが可能となる。

次に、モードダイヤル４が軌跡描画モードに設定され、「手振れ補正」のメニュー項目３０４で、手振れ補正が「入」とされている場合について説明する。

振れ検出器３３で検出された信号が入力されて、演算器３１ｄで第１の移動目標量が演算されるまでは、上記の通常の手振れ補正の信号処理と同様である。

軌跡描画モードで図形を描くときには、上述の軌跡データがシステム制御部５０より軌跡制御部３１ｇに入力される。同時にシステム制御部からは、ユーザによって設定された描画サイズと描画始点の情報が入力され、軌跡制御部３１ｇは、上述のように描画始点のアドレスのセットや、描画サイズに応じた拡大／縮小の演算を行う。そして、補正レンズユニット１１ｃを駆動する周期で、描画のための移動目標量としての第２の移動目標量を演算／生成する。

描画を行うための駆動を開始するタイミングは、シャッタが開いたタイミングに同期する。具体的には、露光制御部４１からのタイミング信号が、システム制御部５０を介して、軌跡制御部３１ｇに入力されることにより、同期が実現される。

演算器３１ｄより出力されるユーザの手振れ量に応じた移動量である第１の移動目標量と、軌跡制御部３１ｇより出力される描画のための移動量である第２の移動目標量は、加算器３１ｈで加算された後、駆動目標位置演算部３１ｉに入力される。駆動目標位置演算部３１ｉでは、入力された第１の移動目標量と第２の移動目標量の合算量と、Ａ／Ｄ変換器３１ｆより入力された補正レンズユニット１１ｃの現在位置から、補正レンズユニット１１ｃの移動目標位置を算出する。そして算出された移動目標位置に従って、駆動ドライバ３１ｊは補正レンズユニット１１ｃのコイルに通電し、補正レンズ（後述の補正レンズ８００）を光軸と直交する平面内で移動させて目標位置に到達するように駆動する。

これら一連の動作を撮像素子２１の露光時間中に行うことにより、ユーザの手振れの影響を軽減しつつ、選択された図形を設定に従って描画することが可能となる。

次に、モードダイヤル４が軌跡描画モードに設定され、「手振れ補正」のメニュー項目３０４で、手振れ補正が「切」とされている場合について説明する。

この場合は、システム制御部５０の指示により演算器３１ｄの出力が０とされ、振れ検出器からの影響を除去する。従って、駆動目標位置演算部３１ｉへの入力は第２の移動目標量のみとなる。駆動目標位置演算部３１ｉでは、入力された第２の移動目標量と、Ａ／Ｄ変換器３１ｆより入力された補正レンズユニット１１ｃの現在位置から、補正レンズユニット１１ｃの移動目標位置を算出する。そして算出された移動目標位置に従って、駆動ドライバ３１ｊは補正レンズユニット１１ｃのコイルに通電し、補正レンズ（後述の補正レンズ８００）を光軸と直交する平面内で移動させて目標位置に到達するように駆動する。

これら一連の動作を撮像素子２１の露光時間中に行うことにより、選択された図形を設定に従って描画することが可能となる。このように制御を行うことは、複雑な図形や大きなサイズの図形を描かせる場合であって、露光時間が長くなるような場合に、三脚で撮像装置１を固定して撮影する状況下で有効である。

上記の説明においては、光軸１４に対して垂直な面内で移動する補正レンズユニット１１ｃの、平面内の２軸分の駆動をまとめて説明しているが、２軸で移動させるためには各軸方向のそれぞれに上記各要素を有するものとする。

図６は、図５を用いて説明した、モードダイヤル４が軌跡描画モードに設定され、「手振れ補正」のメニュー項目３０４で、手振れ補正が「入」とされている場合における、補正レンズユニット１１ｃの動作を概略的に説明するための図である。横軸は撮像素子２１の露光開始からの時間の経過を表し、縦軸は光軸中心からの移動量を表す。なお、補正レンズユニット１１ｃは、光軸１４に対して垂直な面内で移動するので、２軸の方向を有するが、ここでは簡単のため、１軸方向の動作について説明する。

図６（ａ）は、被写体像が撮像素子２１上で振れることなく、光軸１４を中心として結像するように、ユーザの手振れに応答して、補正レンズユニット１１ｃを駆動した場合を表す図である。すなわち、通常の手振れ補正制御による駆動であり、第１の移動目標量のみに基づいて駆動ドライバ３１ｊを制御したときの状態を示したものである。

図６（ｂ）は、軌跡制御部３１ｇが出力する第２の移動目標量のみに基づいて駆動ドライバ３１ｊを制御したときの状態を示した図である。すなわち、補正レンズユニット１１ｃは、軌跡データに基づいて軌跡制御部３１ｇが出力する軌跡を描くこととなる。

なお、ここでは説明のため軌跡データは、
ｘ軸方向に
ｘ＝αｓｉｎ（ωｔ） …（１）
ｘ軸と直交するｙ軸方向に、
ｙ＝αｃｏｓ（ωｔ）−α …（２）
となるように、量子化されて座標値に換算されて与えられ、
露光時間は、
０≦ｔ≦２π／ω …（３）
となるように与えられているものとする。すなわち、補正レンズユニット１１ｃが、露光時間中に、（０，０）を始点として、（０、−α）を中心する半径αの円軌跡を１周描くように軌跡データと露光時間が与えられているものとする。従って、図６（ｂ）は、このｘ軸の軌跡データに従って補正レンズユニット１１ｃを駆動した場合の、ｘ軸方向の移動量を表す図である。

図６（ｃ）は、図６（ａ）で示した第１の移動目標量、および図６（ｂ）で示した第２の移動目標量を足し合わせた移動目標量に基づいて、駆動ドライバ３１ｊを制御した場合を示した図である。

図６（ｃ）に示す補正レンズユニット１１ｃの移動を行うことで、手振れは第１の移動目標量の効果により補正され、かつ、第２の移動目標量に従って撮像素子２１上で設定された図形を描くことが可能となる。

次に、補正レンズユニット１１ｃの駆動機構について図７を用いて説明する。図７は、補正レンズユニット１１ｃの補正レンズ８００を移動させる機構を概略的に示す図である。

図７（ａ）において、８０１はレンズを保持する可動枠、８００は補正レンズ、８０３は鏡筒に取り付けられた固定部、８０４は可動枠上の支持／案内部、８０５は支持／案内部と同軸に取り付けられたバネを示す。また、８０６ａ、８０６ｂは固定部に取り付けられたコイル、８０７ａ、８０７ｂは可動枠に取り付けられたマグネットを示す。図７（ｂ）は図７（ａ）に示した手振れ補正機構の右側面図である。図７（ｂ）において、８１０、８１２は図７（ａ）には図示しないヨークである。８１１は図７（ａ）には図示しない可動部の位置を検出するセンサである。具体的には、位置検出センサ３２を構成する要素であり、センサとしてはホール素子が用いられている。図７（ｃ）は図７（ａ）の８０２矢視図である。可動枠８０１は支持／案内部８０４によって固定部８０３に対して平面運動可能に案内支持されている。図７（ｃ）では、長円形の案内溝８１３の中に円形の支持／案内部８０４が挿入されている。手振れ補正機構は、３箇所とも同一の構造とすることによって、撮像光学系１０の光軸１４の方向には拘束され、光軸１４に直行する平面上では運動させることができる。可動枠８０１上には、手振れ補正レンズ８００及び駆動用のマグネット８０７ａ、８０７ｂが取り付けられている。また、可動枠８０１は支持／案内部８０４と同軸に取り付けられたバネ８０５によって弾性支持されており、駆動力が発生していないときは手振れ補正レンズ８００の中心が光軸１４に略一致するように配置されている。駆動部分は図７（ｂ）に示すようにマグネット８０７ａの両側をヨークで挟み込み、片側にコイル８０６ａを備えた構成をしている。駆動部分の原理は図８を用いて説明する。

図８（ａ）、（ｂ）は、図７（ａ）に示す点線８０８を断面として駆動回路部分を抜粋した矢視図である。駆動用マグネット８０７ａは２極で厚み方向に着磁されている。更に、マグネット８０７ａの着磁方向の両側にはヨーク８１０、８１２が設けられており、多くの磁束は外に漏れることなく、図８（ａ）の図中に示すような矢印方向の磁界を発生させている。この状態でコイル８０６ａに通電すると、コイル８０６ａ上の領域９０１と９０２には、それぞれ反対方向の電流が流れる。一方、磁界の方向も反対であるため、フレミング左手の法則によって同一方向の力が発生する。このときコイルが固定されているため、作用反作用の法則によって可動部に取り付けられたマグネット８０７ａが力を受けて駆動される。駆動力はコイル８０６ａの電流に比例し、コイル８０６ａに流す電流の向きを反対方向にすることによって、マグネット８０７ａが受ける駆動力も反対にすることができる。駆動力が発生すると、可動部がバネ８０５によって弾性支持されているので、バネ力と釣り合う点まで変位する。つまり、コイル８０６ａの電流を適切に制御することによって、可動部の位置を制御することができる。

更に、ヨーク８１０上にはホール素子８１１が取り付けられており、図８（ｂ）に示すように、コイル８０６ａに電流を印加することにより発生した駆動力によってマグネット８０７ａが変位すると、ホール素子８１１上の磁気バランスも変化する。そのため、ホール素子８１１の信号を得ることによって、マグネット８０７ａの位置を検出することが可能となる。

図７、図８では、可動部にマグネットが配置され、固定部にコイルが配置されたムービングマグネット方式での実施の形態を例示した。しかしながら、本実施の形態は、可動部にコイルが配置され、固定部にマグネットが配置されたムービングコイルについても適用可能である。

次に、本実施の形態に係る撮像装置が実行する選択可能図形判定／長秒撮影設定処理について説明する。

図９は、本実施の形態に係る撮像装置が実行する選択可能図形判定／長秒撮影設定処理のフローチャートである。

図９において、まず、図形選択のメニュー項目である３０５内の複数の図形から１つの図形を選択して、当該選択された図形の基準描画時間を取得する（ステップＳ９０１）。なお、基準描画時間とは、基準図形サイズの図形に対応する軌跡データに従う補正レンズユニット１１ｃによる被写体像の撮像素子２１に対する移動に要する移動時間である。本実施の形態では、例えば、図１３に示すように、渦巻き型、星型、ハート型、円型の図形の基準描画時間を１秒、１／２秒、１／４秒、１／８秒とする。

次いで、図形サイズのメニュー項目である３０６内の図形サイズを取得する（ステップＳ９０２）。

次いで、ステップＳ９０１において取得した基準描画時間及びステップＳ９０２において取得した図形サイズに基づいて図形の描画時間を演算する（ステップＳ９０３）。本実施の形態では、例えば、基準図形サイズを小サイズとし、中サイズの図形の描画時間を基準描画時間の１．５倍とし、大サイズの図形の描画時間を基準描画時間の２倍とする。したがって、本実施の形態では、中サイズの渦巻き型の図形の描画時間は１．５秒となり、大サイズの星型の図形の描画時間は１秒となる。

続くステップＳ９０４では、ステップＳ９０３において演算した描画時間が所定の露光許容時間としての長秒撮影時間よりも長いか否かを判別し、当該描画時間が長秒撮影時間よりも短いときは（ステップＳ９０４でＮＯ）、本処理を終了する。なお、所定の露光許容時間とは、手持ちで撮影する場合においても被写体画像の像振れを防止することができる撮像素子２１の露光時間である。

ステップＳ９０４の判別の結果、描画時間が長秒撮影時間よりも長いときは（ステップＳ９０４でＹＥＳ）、撮像装置１が固定されているか否かを判別する（ステップＳ９０５）（検知手段）。ステップＳ９０５では、振れ検出器３３によって検出されて、演算器３１ｄによって積分処理された信号の周波数に基づいて撮像装置１が固定されているか否かを判別する。具体的には、当該信号の周波数が低周波数である場合、撮像装置１が固定されていると判別する。

ステップＳ９０５の判別の結果、撮像装置１が固定されているときは（ステップＳ９０５でＹＥＳ）、露光時間が長秒撮影時間よりも長くなることを許可する長秒撮影機能（第１の許可手段）がオンであるか否かを判別し（ステップＳ９０６）、長秒撮影機能がオンであるときは（ステップＳ９０６でＹＥＳ）、本処理を終了する。

ステップＳ９０５の判別の結果、撮像装置１が固定されていないときは（ステップＳ９０５でＮＯ）、図形選択のメニュー項目である３０５内において当該選択された図形（長秒描画図形）の選択を禁止して（第２の許可手段、ステップＳ９０７）、本処理を終了する。

ステップＳ９０６の判別の結果、長秒撮影機能がオンでないときは（ステップＳ９０６でＮＯ）、長秒撮影機能をオンにして、すなわち露光時間が長秒撮影時間よりも長くなることを許可して（ステップＳ９０８）、本処理を終了する。

なお、本処理は、図形選択のメニュー項目である３０５内の複数の図形の全てに対して実行される。

図９の処理によれば、撮像装置１が固定されているときに（ステップＳ９０５でＹＥＳ）、長秒撮影機能をオンにする、すなわち露光時間が長秒撮影時間よりも長くなることを許可する（ステップＳ９０８）ので、描画時間が長秒撮影時間よりも長くなる図形がユーザによって選択された場合においても、像振れの発生を防止し、かつ、輝度むらの発生を防止することができる。さらに、撮像装置１が固定されていないときに（ステップＳ９０５でＮＯ）、描画時間が長秒撮影時間よりも長くなる図形の選択を禁止する（ステップＳ９０７）ので、ユーザが手持ち撮影で像振れの可能性のある図形を選択できず、もって、像振れの発生を防止することができる。

次に、本実施の形態に係る撮像装置の撮像動作について説明する。

図１０〜図１１は、本実施の形態に係る撮像装置の撮像動作のフローチャートである。なお、図３を用いて説明したメニュー画面等により、種々の動作の実行／不実行が予めユーザの設定によって決定されているものとする。

図１０において、ステップＳ１００１では、モードダイヤル４で軌跡描画モードが設定されているか否かを確認する。軌跡描画モードでないときは通常の撮影モードが設定されている（軌跡描画機能オフ）ものとして、ステップＳ１００２へ進む。ここではまず、通常の撮影モードが設定されている場合について説明する。

ステップＳ１００２はレリーズスイッチ３のＳＷ１の入力待機状態である。ステップＳ１００２でＳＷ１がオンされると、ステップＳ１００３において、システム制御部５０はスライドスイッチ（操作スイッチ５）により手振れ補正がオンに設定されているかを確認する。手振れ補正がオンに設定されていれば、ステップＳ１００４で手振れを補正するための補正レンズユニット１１ｃの駆動を開始する。すなわち図６（ａ）を用いて説明した通常の手振れ補正制御による駆動を開始する。

ステップＳ１００４で手振れを補正するための補正レンズユニット１１ｃの駆動を開始した後、もしくはステップＳ１００３で手振れ補正がオフに設定されていると判断された場合には補正レンズユニット１１ｃを駆動することなく、ステップＳ１００５に進む。

ステップＳ１００５では、システム制御部５０およびフォーカス制御部４２で焦点調節レンズ１１ｂを制御することにより、ＡＦ（オートフォーカス）を実行する。具体的には、焦点調節レンズ１１ｂを微小量駆動させつつ連続的に取り込んだ被写体画像のコントラストをシステム制御部５０で検出し、コントラストが最も高くなる位置を合焦位置とする公知のコントラスト方式を用いる。

次に、ステップＳ１００６では、システム制御部５０がＡＥ（自動露出）処理を行う。具体的には、オートフォーカス実行時に得られる被写体画像を用いて、メインになると想定される被写体、例えば画面中央付近の被写体が適正露出となるように、シャッタスピード、絞り値および撮像素子２１の出力ゲインであるＩＳＯ感度を演算し決定する。

このＡＥ処理は被写体の測光と、露出演算の２段階からなる。被写体の測光としては、オートフォーカス実行時に得られる１枚の被写体画像を複数の領域に分割し、それぞれの輝度値に重み付け等の処理をして平均輝度値を算出することにより行われる。露出演算では、測光結果である平均輝度値と目標輝度値の差分を演算し、この演算結果に基づいて、シャッタスピード、絞り値およびＩＳＯ感度を決定する。

撮影モードとしては、全自動モード、絞り優先モード、シャッタスピード優先モードが用意されている。全自動モードは、システム制御部５０がシャッタスピード、絞り値およびＩＳＯ感度を任意に決定する。具体的には、予め不揮発性メモリ４６に用意されたプログラム線図に則って決定する。このプログラム線図は、例えば被写体輝度が小さい（暗い）場合には、できるだけ手振れを起こさないシャッタスピードと、開放に近い絞り値および高いＩＳＯ感度となるように考慮されている。絞り優先モードの場合には、ユーザが指定した絞り値を維持するように、プログラム線図に則ってシャッタスピードとＩＳＯ感度を調整する。シャッタスピード優先モードの場合には、ユーザが指定したシャッタスピードを維持するように、プログラム線図に則って被写体輝度に合わせて絞り値とＩＳＯ感度を調整する。

ステップＳ１００６でＡＥ処理を行った後、ステップＳ１００７では、レリーズスイッチ３のＳＷ２の入力を待つ。ステップＳ１００２のＳＷ１オンから所定時間内にＳＷ２がオンされない場合には、再度ステップＳ１００２まで戻り、ＳＷ１オンの入力待機状態となる。

ステップＳ１００７でＳＷ２がオンされると、ステップＳ１００８で、システム制御部５０はストロボ制御部８を介してストロボ９の調光発光を行う。なお、ステップＳ１００６のＡＥ処理で被写体輝度が十分大きい（明るい）と判断されれば、ストロボを発光させる必要がないが、ここでは説明のため被写体輝度が小さくストロボを発光させる必要がある場合について説明する。

ステップＳ１００９では、ステップＳ１００８で調光発光を行った結果を受け、システム制御部５０は、その反射量から本発光量を演算する。具体的には、本発光をさせたときに撮像素子２１で飽和画素が生じないように（白飛びしないように）調整される。

ステップＳ１０１０では、露光制御部４１がシステム制御部５０の指示を受けて、撮像素子２１が露光状態となるように、シャッタ１２を開き、絞りユニット１３を定められた絞り値に従って絞り込むことにより、露光を開始する。

ステップＳ１０１１では、所定のタイミングで、ステップＳ１００９で演算された本発光量に従って、ストロボ制御部８がストロボ９を発光する。

次に、ステップＳ１００６で定められたシャッタスピードに応じた露光時間が経過したら、ステップＳ１０１２で、露光制御部４１はシャッタ１２を閉じ、絞りを開放状態に戻す。撮像素子２１の露光が終了すると、ステップＳ１０１３では、図１を用いて説明したように画像処理を行い、ステップＳ１０１４では、処理された画像ファイルを記録媒体６０へ記録し、かつ画像表示部７へ処理された画像データを表示する。

以上で通常の撮影モードによる一連の撮影動作を終了する。

次に、ステップＳ１００１において、モードダイヤル４で軌跡描画モードが設定されていると判断した場合について説明する。軌跡描画モード（軌跡描画機能オン）であるときは、ステップＳ１０１５へ進む。

図１１において、ステップＳ１０１５は、ステップＳ１００２と同様に、レリーズスイッチ３のＳＷ１の入力待機状態である。ステップＳ１０１５でＳＷ１がオンされると、ステップＳ１０１６において、システム制御部５０は手振れ補正のメニュー項目３０４で、手振れ補正を行うように設定されているかを確認する。ここでは、ステップＳ１００３と異なり、図３を用いて説明したように、スライドスイッチ（操作スイッチ５）による手振れ補正の設定に関わらず、メニュー項目３０４による設定に従う。

手振れ補正がオンに設定されていれば、ステップＳ１０１７で手振れを補正するための補正レンズユニット１１ｃの駆動を開始する。すなわち図６（ａ）を用いて説明した通常の手振れ補正制御による駆動を開始する。

ステップＳ１０１７で手振れを補正するための補正レンズユニット１１ｃの駆動を開始した後、もしくはステップＳ１０１６で手振れ補正がオフに設定されていると判断された場合には補正レンズユニット１１ｃを駆動することなく、ステップＳ１０１８に進む。

ステップＳ１０１８では、ステップＳ１００５と同様に、システム制御部５０およびフォーカス制御部４２で焦点調節レンズ１１ｂを制御することにより、ＡＦ（オートフォーカス）を実行する。

ステップＳ１０１８でＡＦを実行すると、次にＡＥ処理を行う。ここで、軌跡描画モードでは、このＡＥ処理に本実施の形態の特徴が表れるので、被写体の測光と、露出演算の２段階をそれぞれ分けて説明することにする。

ステップＳ１０１９では、被写体の測光を行う（測光手段）。被写体の測光は、ステップＳ１００６で説明した測光と同様に、オートフォーカス実行時に得られる１枚の被写体画像を複数の領域に分割し、それぞれの輝度値に重み付け等の処理をして平均輝度値を算出することにより行われる。次に露出演算を行うが、測光結果である平均輝度値と目標輝度値の差分を演算し、この演算結果に基づいて、シャッタスピード、絞り値およびＩＳＯ感度を決定するという原則はステップＳ１００６のＡＥ処理と同様である。

ステップＳ１０１９で被写体の測光が行われたら、次にステップＳ１０２０で、システム制御部５０は、図形選択のメニュー項目である３０５で選択されている図形に対応する基準描画時間及び図形サイズのメニュー項目である３０６で選択されているサイズを取得する。

基準描画時間及び図形サイズを取得すると、次にステップＳ１０２１ではまず、シャッタスピードを決定する（決定手段）。具体的には、まずステップＳ１０２０で取得した基準描画時間及び図形サイズに基づいて図形の描画時間を演算して、シャッタスピードを当該演算された描画時間の整数倍となるように決定する。例えば、図形選択のメニュー項目である３０５で円型が選択され、図形サイズのメニュー項目である３０６で大サイズが選択されている場合では、シャッタスピードは１／８（基準描画時間）×２（大サイズの図形の描画時間に換算）×ｎ（整数値）＝（１／４）×ｎ秒となる。

このようにシャッタスピードが決定されると、ユーザが選択した図形を、途中で途切れることなく、また、滲みやムラを生じることなく描くことができる。

シャッタスピードが決定されると、このシャッタスピードと、ステップＳ１０１９で得られた測光演算結果に基づいて、メインになると想定される被写体、例えば画面中央付近の被写体が適正露出となるように絞り値とＩＳＯ感度が決定される。

ここで、ステップＳ１０２１で軌跡描画モードとして基準となる適正露出は、ステップＳ１００６で通常の撮影モードとして基準となる適正露出に対して、例えば１段程度アンダーに設定される。これは、次の理由による。

軌跡描画モードが想定するシーンの一つとして図２で示したように、背景に点光源が存在し、ストロボ９の照射範囲内に人物が存在する場合に、人物はストロボ発光時以外は照射光をほとんど受けない。しかしながら、人物が完全に照射光を受けない状況は現実的には少なく、実際は何らかの照明下に存在することが多い。軌跡描画モードではシャッタスピードが長く（長秒時に）なることが多いので、人物にわずかでも光があたっていると、補正レンズユニット１１ｃの駆動により、さらには被写体である人物の揺れにより、人物の部分が全体的にブレや滲みのある画像となってしまう。ここで、例えば１段絞り込んだりＩＳＯ感度を落とすことにより、このブレや滲みを相対的に暗くすることができる。一方、ストロボの発光量は調光発光により適切に設定され、かつ照射時間は極めて短時間であるので、ストロボ光により照射された期間の像は、適正な明るさであって、ブレや滲みを生じない像となることが期待できる。

具体的には、システム制御部５０は、通常の撮影モードで、１／８秒、Ｆ２．０、ＩＳＯ４００が適正露出と判断される場合は、同一シーンで軌跡描画モードのときは、１／８秒、Ｆ４．０、ＩＳＯ４００、もしくは１／８秒、Ｆ２．０、ＩＳＯ２００を適正露出と判断する。なお、アンダーにする段数は１段に限られるものではなく、１／２段や１／３段などの段数でもよい。また、ステップＳ１０１９での被写体測光時に、人物と思われる被写体（画角中央付近の被写体）の輝度を測っておいて、システム制御部がこの輝度に応じてアンダーにする段数を変化させるように構成してもよい。

ステップＳ１０２１を経て、シャッタスピード、絞り値およびＩＳＯ感度が決定されると、ステップＳ１０２２では、レリーズスイッチ３のＳＷ２の入力を待つ。ステップＳ１０１５のＳＷ１オンから所定時間内にＳＷ２がオンされない場合には、再度ステップＳ１０１５まで戻り、ＳＷ１オンの入力待機状態となる。

ステップＳ１０２２でＳＷ２がオンされると、ステップＳ１０２３で、システム制御部５０はストロボ制御部８を介してストロボ９の調光発光を行う。

ステップＳ１０２４では、ステップＳ１０２３で調光発光を行った結果を受け、システム制御部５０は、その反射量から本発光量を演算する。具体的には、本発光をさせたときに撮像素子２１で飽和画素が生じないように（白飛びしないように）調整される。

ステップＳ１０２５では、露光制御部４１がシステム制御部５０の指示を受けて、撮像素子２１が露光状態となるように、シャッタ１２を開き、絞りユニット１３を定められた絞り値に従って絞り込むことにより、露光を開始する。

撮像素子２１の露光と同時にステップＳ１０２６では、ステップＳ１０２４で演算された本発光量に従って、ストロボ制御部８がストロボ９を発光する。これと同時にステップＳ１０２７では、撮像装置１は後述する軌跡駆動処理を実行する。

図１２は、本実施の形態に係る撮像装置が実行する軌跡駆動処理のフローチャートである。

図１２において、まずステップＳ１２０１では、駆動制御部３１がシステム制御部５０から必要な情報を受け取って、補正レンズユニット１１ｃを動作させて、正方向の軌跡駆動を開始する。具体的には、駆動制御部３１は、システム制御部５０からユーザによって選択された図形、例えば円型の軌跡データ（図１４）を受け取り、当該受け取った軌跡データから描画始点アドレス（図示しない）を取得し、ユーザによって選択された描画始点に対応する座標値から描画が開始されるように座標番号をセットする。

図１４は、軌跡データの記録形式を概念的に説明するための図である。軌跡データは、メニュー画面でユーザによって選択された設定に従って、補正レンズユニット１１ｃを駆動させるためのデータである。システム制御部５０が不揮発性メモリ４６から、ユーザによって選択された図形の軌跡データを読み出し、その他の図形サイズや描画始点といった設定項目や、露出情報などと共に駆動制御部３１に送る。駆動制御部を構成する軌跡制御部３１ｇ（後述）は、これらの情報を受け取り、描画を行うために必要な補正レンズユニット１１ｃの移動量を演算する。図１４に示す軌跡データでは、必要な数だけ座標値が格納されている。座標値は座標番号０、座標番号１、座標番号２…と続き、補正レンズユニット１１ｃは、順番にこれらに対応する位置に駆動されることで、選択された図形をトレースすることになる。矢印は補正レンズユニット１１ｃの移動開始位置に対応する座標番号を概念的に示すものである。描画開始時には、描画始点アドレスに従って矢印がセットされる。その後は順次インクリメントされて（矢印が次の座標アドレスへセットされて）座標値が読み出される。

そして、駆動制御部３１は、ステップＳ１０１７で手振れ補正駆動を開始している場合は、すでに補正レンズユニット１１ｃを動作させている（図６（ａ）に相当する動作）。この場合、ステップＳ１２０１では、ステップＳ１０２５の露光開始と共に、描画始点としてセットされた座標値に応じた第２の移動目標量を、ユーザの手振れ量に応じた第１の移動目標量に加算することで、補正レンズユニット１１ｃの移動目標量とする。駆動制御部３１は、この移動目標量に従って補正レンズユニット１１ｃを駆動する。これを、軌跡データに従って順次座標番号をインクリメントし、サンプリング周期に同期して移動目標量を更新していくことにより、ユーザの手振れを補正しつつ、選択された図形を選択されたサイズで正方向に描くことが可能になる（図６（ｃ）に相当する動作）。

次いで、駆動制御部３１が補正レンズユニット１１ｃを描画終点の座標値まで駆動させた（ステップＳ１２０２でＹＥＳ）後、露光時間が経過する以前においては（ステップＳ１２０３でＮＯ）、描画終点の座標値が描画始点の座標値と異なるときは（ステップＳ１２０４でＮＯ）、逆方向の軌跡駆動を開始して（ステップＳ１２０５）、ステップＳ１２０２以降の処理を繰り返する。一方、描画終点の座標値が描画始点の座標値と同じであるときは（ステップＳ１２０４でＹＥＳ）、再び正方向の軌跡駆動を開始して（ステップＳ１２０１）、ステップＳ１２０２以降の処理を繰り返す。

ステップＳ１２０５の処理では、描画終点の座標値に対応する座標番号を描画始点としてセットして、軌跡データに従って順次座標番号をデクリメントして、サンプリング周期に同期して移動目標量を更新していくことにより、逆方向の軌跡駆動を開始する。

ステップＳ１２０３の判別の結果、露光時間が経過したときは（ステップＳ１２０３でＹＥＳ）、駆動制御部３１は描画のための軌跡駆動を終了する（ステップＳ１２０６）。

図１２の軌跡駆動処理によれば、露光時間が経過するまでは（ステップＳ１２０３でＮＯ）、正方向の軌跡駆動の開始（ステップＳ１２０１）または逆方向の軌跡駆動の開始（ステップＳ１２０５）が反復制御される、すなわち駆動制御部３１による描画のための軌跡駆動が反復されるので、輝度むらの発生を確実に防止することができる。

図１１に戻り、ステップＳ１０２８で露光制御部４１はシャッタ１２を閉じ、絞りを開放状態に戻す。

撮像素子２１の露光が終了すると、ステップＳ１０２９では、図１を用いて説明したように画像処理を行う。ただし、ここで適用される入力輝度値に対する出力輝度値を規定するγ曲線は、ステップＳ１０１３において通常の撮影モードで適用されるγ曲線と異なる。

軌跡描画モードにおけるγ補正について説明する。上述のように、軌跡描画モードが想定するシーンの一つとして図２で示したように、背景に点光源が存在し、ストロボ９の照射範囲内に人物が存在する場合に、人物はストロボ発光時以外は照射光をほとんど受けない。しかしながら、人物が完全に照射光を受けない状況は現実的には少なく、実際は何らかの照明下に存在することが多い。軌跡描画モードではシャッタスピードが長く（長秒時に）なることが多いので、人物にわずかでも光があたっていると、補正レンズユニット１１ｃの駆動により、さらには被写体である人物の揺れにより、人物の部分が全体的にブレや滲みのある画像となってしまう。すると、点光源によって描いた輝線が、このブレや滲みと重畳してしまい、鮮明にならない場合がある。そこで、軌跡描画モードでは、輝度の高い輝線と、薄暗く表れるブレや滲みとの間でコントラストを明確にするために、通常の撮影モードにおけるγ補正とは異なるγ補正を施す。具体的には、低輝度の被写体は相対的に目立たなくし、高輝度の被写体は強調されるようなγ曲線を用いたγ補正を行う。

図１５（ａ）は、通常の撮影モードで適用されるγ曲線の一例を示す図であり、図１５（ｂ）は、軌跡描画モードで適用されるγ曲線の一例を示す図である。通常の撮影モードに比べ、軌跡描画モードでは輝線を鮮明にするために、低輝度側の入力信号に対する出力信号を十分に下げ、高輝度側の入力信号に対する出力信号を相対的に上げている。このように変化させることで、低輝度側の被写体に対して高輝度側の被写体が強調され、画像全体としてコントラストが高くなる。

図１１に戻り、ステップＳ１０２９で画像処理が終わると、ステップＳ１０１４に進む。

図１０に戻り、ステップＳ１０１４では、処理された画像ファイルを記録媒体６０へ記録し、かつ画像表示部７へ処理された画像データを表示する。以上で軌跡描画モードによる一連の撮影動作を終了する。

図１０及び図１１の撮影動作によれば、選択されている図形に対応する基準描画時間及び図形サイズを取得して（ステップＳ１０２０）、当該取得した基準描画時間及び図形サイズに基づいて図形の描画時間を演算して、シャッタスピードを当該演算された描画時間の整数倍となるように決定する（ステップＳ１０２１）ので、輝度むらの発生を防止することができる。

上記の実施の形態では、撮像素子２１の露光と同時にストロボ制御部８がストロボ９を発光させたが、ストロボ制御部８によるストロボ９の発光タイミングはこれに限らず、撮像素子２１の露光中であればどのタイミングでもよい。

また、上記の実施の形態においては、光学系１０に補正レンズユニット１１ｃを配置し、これを駆動することにより、撮像素子２１上で結像される被写体像について、ユーザの手振れに起因して生じる振れを軽減すると共に、露光時間に指定された図形を描くように制御した。

しかし、ユーザの手振れに起因して生じる振れを軽減すると共に、露光時間に指定された図形を描く構成は、これに限られるものではない。例えば、撮像素子２１が光軸１４に対して直交する方向に２次元的にシフト移動するように構成しても、同様の作用を得ることができる。具体的には、撮像素子２１が２軸方向に摺動するように２本のガイドバーを設け、撮像素子側にコイル、固定側にマグネットを配置して、その反発力を利用して位置制御を行えば良い。

また、本発明の目的は、以下の処理を実行することによって達成される。即ち、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、次のものを用いることができる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等である。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現される場合も本発明に含まれる。加えて、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、前述した実施の形態の機能が以下の処理によって実現される場合も本発明に含まれる。即ち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行う場合である。

本発明の実施の形態に係る撮像装置のシステム構成図である。 通常の撮影モード設定時と、軌跡描画モード設定時とで得られる画像を比較する概略図である。 ユーザによる軌跡図形やサイズの選択等を説明するための図である。 描画始点の違いにより、撮影画像としてどのような差が生じるかを説明する図である。 駆動制御部３１の内部構成とこれに関連する構成について説明するブロック図である。 補正レンズユニット１１ｃの動作を概略的に説明するための図である。 補正レンズ８００を移動させる機構を概略的に示す図である。 補正レンズ８００を移動させる機構のうち駆動回路部分を抜粋した矢視図である。 本実施の形態に係る撮像装置が実行する選択可能図形判定／長秒撮影設定処理のフローチャートである。 本実施の形態に係る撮像装置の撮像動作のフローチャートである（その１）。 本実施の形態に係る撮像装置の撮像動作のフローチャートである（その２）。 本実施の形態に係る撮像装置が実行する軌跡駆動処理のフローチャートである。 軌跡図形の基準描画時間、及び描画始点と描画終点が同じか否かを説明するための図である。 軌跡データの一例を示す図である。 通常の撮影モードと軌跡描画モードで適用されるγ曲線の一例を示す図である。

符号の説明

１ 撮像装置
１１ｃ 補正レンズユニット
２１ 撮像素子
３１ 駆動制御部
３３ 振れ検出器
４１ 露光制御部
５０ システム制御部

Claims (5)

1. 撮像光学系により結像された被写体像を光電変換する撮像素子を備える撮像装置において、
   前記撮像素子により得られる被写体画像に含まれる輝点を利用して前記被写体画像に描画する一つの図形を複数の図形から選択する選択手段と、
   前記撮像素子に結像される被写体像と前記撮像素子とを相対的に移動させるための移動手段と、
   前記選択手段により選択された図形が描画されるように前記移動手段の駆動を制御して、前記撮像素子に結像される被写体像と前記撮像素子とを相対的に移動させる制御手段と、
   前記撮像素子により得られる被写体画像の画像データに基づいて前記被写体画像に含まれる被写体を測光する測光手段と、
   前記測光手段の測光結果に基づいて前記撮像素子の露光時間を決定する決定手段とを有し、
   前記決定手段は、前記制御手段による前記移動手段の駆動に要する駆動時間の整数倍となるように前記撮像素子の露光時間を決定し、前記制御手段は、前記決定手段により決定された露光時間中に前記移動手段の駆動を反復させるよう制御することを特徴とする撮像装置。
2. 前記撮像装置の固定を検知する検知手段と、
   前記検知手段が前記撮像装置の固定を検知したときに、前記決定手段により決定される露光時間が所定の露光許容時間よりも長くなることを許可する第１の許可手段とを更に有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮像装置の固定を検知する検知手段と、
   前記検知手段が前記撮像装置の固定を検知した場合において、前記複数の図形の中に前記駆動時間が所定の露光許容時間よりも長い長秒描画図形が存在するときに、前記選択手段による前記長秒描画図形の選択を許可する第２の許可手段とを更に有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。
4. 撮像光学系により結像された被写体像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子に結像される被写体像と前記撮像素子とを相対的に移動させるための移動手段とを備える撮像装置の制御方法であって、
   前記撮像素子により得られる被写体画像に含まれる輝点を利用して前記被写体画像に描画するために複数の図形から選ばれた一つの図形を受け付ける選択ステップと、
   前記選択ステップにより受け付けた図形が描画されるように前記移動手段の駆動を制御して、前記撮像素子に結像される被写体像と前記撮像素子とを相対的に移動させる制御ステップと、
   前記撮像素子により得られる被写体画像の画像データに基づいて前記被写体画像に含まれる被写体を測光する測光ステップと、
   前記測光ステップの測光結果に基づいて前記撮像素子の露光時間を決定する決定ステップとを有し、
   前記決定ステップでは、前記制御ステップでの前記移動手段の駆動に要する時間の整数倍となるように前記撮像素子の露光時間を決定し、前記制御ステップでは、前記決定ステップにより決定された露光時間中に前記移動手段の駆動を反復させるよう制御することを特徴とする撮像装置の制御方法。
5. 請求項４に記載の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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