JPWO2007097287A1 - 撮像装置及びレンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

手ブレや被写体ブレによる画質劣化を軽減し、良好な画質の画像を容易に撮影することのできる撮像装置を提供すること。撮像装置（１）は、被写体の光学的な像を形成する撮像光学系（Ｌ）と、形成された光学的な像を受光して電気的な画像信号に変換して出力する撮像センサ（４）と、出力された画像信号に基づいて撮影すべき被写体の動きを検出する動き検出部（１００）と、検出された被写体の光学像の動きに応じて露光時間を制御するマイクロコンピュータ（３）とを備える。

Description

本発明は、撮像装置及びレンズ鏡筒に関し、より詳細には、カメラブレ補正機能と撮影感度変更機能とを備える撮像装置及びレンズ鏡筒に関する。

被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換して出力可能なデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置（以下、単にデジタルカメラという）が急速に普及している。特に近年では、デジタルカメラの小型・軽量化及び光学ズームの高倍率化が進み、撮影者等に対する使い勝手は格段に向上してきている。

しかし、デジタルカメラの小型・軽量化及び光学ズームの高倍率化に伴い、撮影した画像にブレが生じ、画質が劣化する場合がある。

特許文献１には、撮影時に像ブレ等が生じても画像への影響を軽減する振れ補正光学系を備えたデジタルカメラが開示されている。特許文献１に記載のデジタルカメラは、撮影時の像ブレに応じて補正レンズを光軸と垂直な上下左右方向に移動させ、画像の乱れを補正する。これにより、小型・軽量化したデジタルカメラであっても像ブレを軽減した画像を撮影することができる。また、特許文献１に記載のデジタルカメラは、像ブレを防ぐためにストロボを発光させて撮影する必要がないので、自然の色に近い条件下で雰囲気のある写真を撮影することができるとしている。

一方、撮影画像の画質を劣化させる原因としては、手ブレ等のようにカメラ本体に加わる振動に起因するカメラブレ以外にも、撮影対象となる被写体が動くことによって生じる被写体ブレがある。このような被写体ブレは、露光時間を短くして高速のシャッタースピードで撮影することにより防ぐことができる。シャッタースピードは、例えば撮影感度を高くしたり、ストロボ発光を行うことにより速くすることができる。以下、撮像面における被写体の光学像のブレに関し、カメラ本体に加わる振動に起因するものをカメラブレといい、被写体の動きに起因するものを被写体ブレといい、カメラブレと被写体ブレを総称して、撮像面に対する像ブレという。

特許文献２には、被写体の動きを推測する動き推測手段を備え、被写体が動く可能性が高い場合、シャッタースピードなどの撮影条件を変更する撮影装置及び方法が開示されている。
特開２０００−１３６７１号公報 特開２００６−１５７４２８号公報

一般に、撮影感度を高くすると撮像センサからの出力信号は増幅されるので、撮像センサから発生するノイズも増幅されることになる。そのため、高感度で撮影した画像にはノイズが多く含まれる。このように、必要以上に撮影感度を高くすることは画質劣化の原因ともなる。したがって、周囲の明るさが不十分なために振れ補正光学系により補正を行ってもなお像ブレが発生する場合や、動きの速い被写体を撮影する場合等に撮影感度を高くすることが望ましい。

しかしながら、このような従来の撮像装置にあっては、撮影者等は、被写体がどの程度の速さで動けば被写体ブレが生じるのかを判断することは困難である。そのため、被写体ブレのない撮影が可能であるにもかかわらず、被写体の動きを観察した撮影者等は誤って被写体ブレが発生すると認識する場合がある。その結果、撮影者等は撮影感度を高感度に変更し、不必要にノイズを多く含む画像が撮影されるという問題があった。また、動きの速い被写体を撮影するためには、撮影直前に撮影者等は撮影感度を変更しなければならず、折角のシャッターチャンスを逃してしまうという問題があった。

すなわち、一般の撮影者にとっては、被写体の動き速度がどの程度であれば、被写体ブレが生じ、あるいは生じないという判断ができない。つまり、被写体速度が速い場合にカメラブレ補正機能を使用すれば、被写体ブレの生じた画像を撮影することになり、被写体速度が遅い場合に撮影感度をアップさせると、ノイズが多い画像を撮影することになり、良好な映像を得ることができない。

また、特許文献１に記載された振れ補正光学系を備えたデジタルカメラは、カメラブレによる画質劣化を軽減することができるものの、被写体ブレによる画質劣化を軽減することについては提案されていない。

さらに、特許文献２に記載されたデジタルカメラは、被写体の動きを予測するだけであり被写体がどの程度の速さで動けば被写体ブレが生じるのかを判断するものではないため、被写体速度に合わせた最適なシャッタースピードにて撮影できるとは限らない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、カメラブレや被写体ブレによる画質劣化を軽減し、良好な画質の画像を容易に撮影することのできる撮像装置及びレンズ鏡筒を提供することを目的とする。

本発明の撮像装置は、被写体の光学像を形成する撮像光学系と、前記形成された光学像を受光して、電気的な画像信号に変換して出力する撮像センサと、撮影前の所定時間における前記被写体の光学像の動きを検出する動き検出部と、前記検出された被写体の光学像の動きに応じて露出時間を制御する制御部と、を備える構成を採る。

本発明の撮像装置本体は、撮像装置本体の動きに起因する光学像のブレを補正するカメラブレ補正部を搭載したレンズ鏡筒と組み合わせて使用する撮像装置本体であって、形成された光学像を受光して電気的な画像信号に変換して出力する撮像センサと、撮影前の所定時間における前記被写体の光学像の動きを測定し、被写体速度を算出する動き検出部と、前記検出された被写体の光学像の動きに応じて露出時間を制御する制御部と、を備える構成を採る。

本発明のレンズ鏡筒は、被写体の光学像を形成する撮像光学系と、前記形成された光学的な像を受光して、電気的な画像信号に変換して出力する撮像センサと、撮影前の所定時間における前記被写体の光学像の動きを測定し、被写体速度を算出する動き検出部と、前記検出された被写体の光学像の動きに応じて露出時間を制御する制御部と、有する撮像装置本体と組み合わせて使用されるレンズ鏡筒であって、撮像装置本体の動きに起因する光学像のブレを補正するカメラブレ補正部と、前記カメラブレ補正部と前記撮像装置本体の制御手段とのインタフェースと、を具備する構成を採る。

本発明によれば、手ブレや被写体ブレによる画質劣化を軽減し、良好な画質の画像を容易に撮影することのできる撮像装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１に係る撮像装置の構成を示すブロック図 図２Ａは本実施の形態１に係る撮像装置の概略構成を示す上面図、図２Ｂは本実施の形態１に係る撮像装置の概略構成を示す背面図 本実施の形態１に係る撮像装置の動き検出部の構成の一例を示すブロック図 本実施の形態１に係る撮像装置のカメラブレ補正部に含まれるカメラブレ補正機構の構成を示す分解斜視図 本実施の形態１に係る撮像装置の表示部に表示された撮影モード選択画面の表示例を示す図 本実施の形態１に係る撮像装置の撮影処理を示すフロー図 本発明の実施の形態２に係る撮像装置の撮影処理を示すフロー図 本実施の形態４に係る撮像装置の撮影処理を示すフロー図 本実施の形態４に係る撮像装置の「カメラブレ補正モード」により撮影された撮影画像を表示部に表示する表示例を示す図 本実施の形態４に係る撮像装置の「撮影感度アップモード」設定後連続撮影された４枚の撮影画像を表示部に表示する表示例を示す図 本実施の形態４に係る撮像装置の被写体の動き速度Ｖｈと撮影時の撮影感度Ｓの関係を説明する図 本実施の形態４に係る撮像装置の「撮影感度アップモード」設定後感度アップあり撮影画像と感度アップなし撮影画像とを表示部に表示する表示例を示す図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。図２は、本実施の形態に係る撮像装置の概略構成を示す図であり、図２Ａは上面図、図２Ｂは背面図を示す。本実施の形態は、カメラブレ補正機能と撮影感度変更機能とを備えるデジタルカメラに適用した例である。なお、以下の説明において、被写体の動き速度（以下、被写体速度ともいう。）とは、カメラブレと被写体ブレとの双方又は一方に起因する、撮像面における被写体の光学像の移動速度を意味する。

図１において、デジタルカメラ１は、撮像光学系Ｌと、マイクロコンピュータ３と、撮像センサ４と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）駆動制御部５と、アナログ信号処理部６と、Ａ／Ｄ変換部７と、デジタル信号処理部８と、バッファメモリ９と、画像圧縮部１０と、画像記録制御部１１と、画像記録部１２と、画像表示制御部１３と、カメラブレ補正部１６と、角速度センサ１８と、表示部５５と、シャッター制御部４１と、シャッター駆動モータ４２と、ストロボ制御部４３と、ストロボ４４と、動き検出部１００と、デジタル信号増幅部１１０と、デジタル信号ゲイン設定部１１１とを備えて構成される。

撮像光学系Ｌは、３つのレンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を含む光学系である。第１レンズ群Ｌ１及び第２レンズ群Ｌ２は、光軸方向に移動することによりズーミングを行う。第２レンズ群Ｌ２は、補正レンズ群であって、光軸に垂直な面内を移動することにより光軸を偏心させて画像の動きを補正する。第３レンズ群Ｌ３は、光軸方向に移動することによりフォーカシングを行う。なお撮像光学系Ｌは、上記の光学系の構成に限るものではない。

機械的な振動、撮影者等による揺れ等がデジタルカメラ１に加わると、被写体からレンズに向かって照射される光の光軸とレンズの光軸とにズレが生じるため、不鮮明な画像が形成される。そこで、デジタルカメラ１は不鮮明な画像が形成されるのを防止するためにカメラブレ補正部１６及びカメラブレ補正機構２０を備える。なお、カメラブレ補正部１６及びカメラブレ補正機構２０は、撮影者等の揺れやカメラ本体に加わる振動等によって生じる光学像のブレを軽減するものである。

撮像センサ４は、撮像光学系Ｌにより形成される光学的な像を電気的な信号に変換する、例えばＣＣＤセンサである。撮像センサ４は、ＣＣＤ駆動制御部５により駆動制御される。なお、撮像センサ４はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサでもよい。

マイクロコンピュータ３は、デジタルカメラ１全体を制御するとともに、被写体の動きに応じてカメラブレ補正機能と撮影感度変更機能とを制御する撮影制御処理を実行する。マイクロコンピュータ３は、被写体速度が所定の閾値より小さい場合には、カメラブレ補正機能を制御してカメラブレ補正を動作させ、被写体速度が所定の閾値以上の場合には、被写体速度が所定の閾値より小さい場合よりも撮影感度変更機能のゲインを高くし更に露出時間を短くするとともに、異なる露出条件により複数枚の画像を連続撮影する。撮影制御処理の詳細については、図６のフローにより後述する。また、マイクロコンピュータ３は、電源スイッチ３５、シャッター操作部３６、撮影／再生切換操作部３７、十字操作キー３８、ＭＥＮＵ設定操作部３９及びＳＥＴ操作部４０の信号を、それぞれ受信可能である。マイクロコンピュータ３は本発明の制御部の一例である。

図２において、デジタルカメラ１の筐体１ａは、被写体を撮影する際に撮影者等によって支持される。筐体１ａの背面には、表示部５５と電源スイッチ３５と撮影／再生切換操作部３７と十字操作キー３８とＭＥＮＵ設定操作部３９とＳＥＴ操作部４０が設けられている。

電源スイッチ３５は、デジタルカメラ１の電源の入切を行うための操作部材である。撮影／再生切換操作部３７は、撮影モード又は再生モードに切換えるための操作部材であり、撮影者等はレバーを回動させて切換えることができる。ＭＥＮＵ設定操作部３９は、デジタルカメラ１の各種動作を設定するための操作部材である。十字操作キー３８は、撮影者等が上下左右の部位を押圧して、表示部５５に表示された各種メニュー画面から所望のメニューを選択するための操作部材である。ＳＥＴ操作部４０は、各種メニュー表示を１つ前の表示に戻すための操作部材である。

図２Ｂにおいて、筐体１ａの上面には、シャッター操作部３６とズーム操作部５７が設けられる。ズーム操作部５７は、シャッター操作部３６の周囲に設けられ、シャッター操作部３６と同軸に回動可能である。撮影者等が撮影／再生切換操作部３７を操作して撮影モードに切換えた後、ズーム操作部５７を右方向に回動させるとレンズ群は望遠側に移動し、左方向に回動させるとレンズ群は広角側に移動する。

シャッター操作部３６は、撮影の際に撮影者等によって操作される、例えばレリーズボタンである。シャッター操作部３６が操作されると、タイミング信号がマイクロコンピュータ３に出力される。シャッター操作部３６は、半押し操作と全押し操作が可能な二段式の押下スイッチであり、撮影者等が半押し操作すると後述する被写体の動き検出、測光処理及び測距処理を開始する。続いて撮影者等が全押し操作するとタイミング信号が出力される。シャッター制御部４１は、タイミング信号を受信したマイクロコンピュータ３から出力される制御信号にしたがって、シャッター駆動モータ４２を駆動し、シャッターを動作させる。

再び図１に戻り、デジタルカメラ１の構成の説明を続ける。図１中、ストロボ制御部４３は、ストロボ４４の動作を制御する。シャッター操作部３６の操作によるタイミング信号を受信したマイクロコンピュータ３は、ストロボ制御部４３に制御信号を出力する。そしてストロボ制御部４３は、制御信号に基づいてストロボ４４を発光させる。ストロボ４４は、撮像センサ４が受光する光量に応じて制御される。すなわち、ストロボ制御部４３は、撮像センサ４からの画像信号の出力が一定値以下の場合にはシャッター動作と連動して自動的に発光させる。一方、画像信号の出力が一定値以上の場合には、ストロボ制御部４３はストロボ４４を発光させないように制御する。

ストロボ入／切操作部５６は、上述の撮像センサ４の出力に関係なくストロボ４４の動作を設定するための操作部である。すなわち、ストロボ制御部４３は、ストロボ入／切操作部５６が「入」の場合にはストロボ４４を発光させ、「切」の場合にはストロボ４４を発光しない。

撮像センサ４から出力された画像信号は、アナログ信号処理部６から、Ａ／Ｄ変換部７、デジタル信号処理部８、デジタル信号増幅部１１０、バッファメモリ９、画像圧縮部１０へと、順次送られて処理される。アナログ信号処理部６は、撮像センサ４から出力される画像信号にガンマ処理等のアナログ信号処理を施す。Ａ／Ｄ変換部７は、アナログ信号処理部６から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号処理部８は、Ａ／Ｄ変換部７によりデジタル信号に変換された画像信号に対してノイズ除去や輪郭強調等のデジタル信号処理を施し、動き検出部１００及びデジタル信号増幅部１１０に出力する。バッファメモリ９は、ＲＡＭ（Random Access Memory）であり、画像信号を一旦記憶する。

デジタル信号ゲイン設定部１１１は、デジタル信号処理された画像信号の増幅ゲインを設定する。デジタル信号増幅部１１０は、設定された増幅ゲインで画像信号を増幅し、バッファメモリ９に出力する。なお、増幅ゲインの設定は撮影感度の設定に対応する。本実施の形態では、撮影感度はＩＳＯ感度に相当する値として表され、例えばＩＳＯ８０、１００、２００、４００、８００、１６００相当の撮影感度に設定可能である。なお、設定可能な撮影感度はこれに限られない。また、撮影感度はＩＳＯ感度相当以外の値で表されてもよい。

また、画像信号を増幅する処理は、デジタル信号増幅部１１０において行われる場合に限られず、アナログ信号処理部６にてアナログ信号に対して行ってもよい。また増幅処理は、撮像センサ４にて行われてもよい。

バッファメモリ９に記憶された画像信号は、画像圧縮部１０から画像記録部１２へと、順次送られて処理される。バッファメモリ９に記憶された画像信号は、画像記録制御部１１の指令により読み出されて、画像圧縮部１０に送信される。画像圧縮部１０に送信された画像信号のデータは、画像記録制御部１１の指令に従って画像信号に圧縮処理される。画像信号は、この圧縮処理により、元のデータより小さなデータサイズになる。かかる圧縮方法として、例えばＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式が用いられる。その後、圧縮された画像信号は、画像記録制御部１１により画像記録部１２に記録される。

画像記録部１２は、画像記録制御部１１の指令に基づいて、画像信号と記録すべき所定の情報とを関連付けて記録する、例えば内部メモリ及び／又は着脱可能なリムーバブルメモリである。なお、画像信号とともに記録すべき所定の情報には、画像を撮影した際の日時と、焦点距離情報と、シャッタースピード情報と、絞り値情報と、撮影モード情報とが含まれ、例えばＥｘｉｆ（登録商標）形式やＥｘｉｆ（登録商標）形式に類する形式である。

表示部５５は、画像表示制御部１３からの指令に基づいて、画像記録部１２あるいはバッファメモリ９に記録された画像信号を可視画像として表示する。ここで表示部５５の表示形態としては、画像信号のみを可視画像として表示する表示形態と、画像信号と撮影時の情報とを可視画像として表示する表示形態とがある。動き検出部１００は、デジタル信号に変換された画像信号に基づいてフレーム間の画像の水平・垂直方向の位置ずれ量を示すベクトル（以下、動きベクトルという）をフレーム毎に検出する。以下、動き検出部１００の詳細について説明する。

図３は、上記動き検出部１００の構成の一例を示すブロック図である。図３において、動き検出部１００は、代表点記憶部１０１と、相関演算部１０２と、動きベクトル検出部１０３とを含んで構成される。

代表点記憶部１０１は、Ａ／Ｄ変換部７及びデジタル信号処理部８を経て入力される現フレームの画像信号を複数の領域に分割し、各領域に含まれる特定の代表点に対応する画像信号を代表点信号として記憶する。また、代表点記憶部１０１は、既に記憶されている現フレームよりも１フレーム前の代表点信号を読み出して相関演算部１０２に出力する。 相関演算部１０２は、１フレーム前の代表点信号と現フレームの代表点信号間の相関演算を行い、代表点信号間の差を比較する。演算結果は動きベクトル検出部１０３に出力される。

動きベクトル検出部１０３は、相関演算部１０２による演算結果から１フレーム前と現フレーム間の画像の動きベクトルを１画素単位で検出する。そして動きベクトルは、マイクロコンピュータ３に出力される。マイクロコンピュータ３は、動きベクトルに対するゲイン及び位相などを調整し、画像信号上の被写体の単位時間あたりの動き速度及び方向を算出する。

被写体の動きを検出する処理は、例えば撮影者等がシャッター操作部３６を半押し操作することにより開始される。なお、処理の開始は、撮影者等が電源スイッチ３５をＯＮにした後、撮影／再生切換操作部３７を操作して撮影モードに切り替える動作と連動させてもよい。

次に、カメラブレ補正機能を実現するカメラブレ補正部１６の構成について説明する。カメラブレ補正部１６は、位置検出部１５と、ヨーイング駆動制御部１４ｘと、ピッチング駆動制御部１４ｙと、Ｄ／Ａ変換部１７ｘ、１７ｙ、角速度センサ１８ｘ、１８ｙと、Ａ／Ｄ変換部１９ｘ、１９ｙとを含む。

ヨーイング駆動制御部１４ｘ及びピッチング駆動制御部１４ｙは、補正レンズ群Ｌ２を撮像光学系Ｌの光軸ＡＸに直交する２方向に駆動させる。位置検出部１５は、補正レンズ群Ｌ２の位置を検出する。以上の位置検出部１５とヨーイング駆動制御部１４ｘとピッチング駆動制御部１４ｙは、補正レンズ群Ｌ２を駆動制御するための帰還制御ループを形成している。

角速度センサ１８ｘ、１８ｙは、撮像光学系Ｌを含むデジタルカメラ１自体の動きを検出するセンサである。角速度センサ１８ｘ、１８ｙは、デジタルカメラ１が静止している状態での出力を基準として、デジタルカメラが動く方向に応じて正負の角速度信号を出力する。なお、本実施の形態では、ヨーイング方向及びピッチング方向の２方向を検出するために角速度センサを２個設けている。

出力された角速度信号は、フィルタ処理、アンプ処理等を経て、Ａ／Ｄ変換部１９ｘ、１９ｙによりデジタル信号に変換されてマイクロコンピュータ３に与えられる。そして、マイクロコンピュータ３は、角速度信号に対してフィルタリング、積分処理、位相補償、ゲイン調整、クリップ処理等を順次施して、カメラブレ補正に必要なレンズ群Ｌ２の駆動制御量を算出し、制御信号として出力する。かかる制御信号は、Ｄ／Ａ変換部１７ｘ、１７ｙを介してヨーイング駆動制御部１４ｘ、ピッチング駆動制御部１４ｙに出力される。

ヨーイング駆動制御部１４ｘ及びピッチング駆動制御部１４ｙは、制御信号に基づいて補正レンズ群Ｌ２を所定の駆動量だけ駆動させる。これにより、カメラブレを補正し、画質劣化を軽減することができる。

図４は、上記カメラブレ補正部１６に含まれるカメラブレ補正機構２０の構成を示す分解斜視図である。

カメラブレ補正機構２０は、ピッチング移動枠２１と、ヨーイング移動枠２２、ピッチングシャフト２３ａ、２３ｂと、コイル２４ｘ、２４ｙと、固定枠２５と、ヨーイングシャフト２６ａ、２６ｂと、マグネット２７ｘ、２７ｙと、ヨーク２８ｘ、２８ｙと、アクチュエータ２９ｘ、２９ｙと、発光素子３０と、受光素子３１とを中心に構成される。

補正レンズ群Ｌ２は、ピッチング移動枠２１に固定される。ピッチング移動枠２１は、ヨーイング移動枠２２に対して２本のピッチングシャフト２３ａ、２３ｂを介してＹ方向に摺動可能に保持される。また、ピッチング移動枠２１には、コイル２４ｘ、２４ｙが固定される。ヨーイング移動枠２２は、固定枠２５に対してヨーイングシャフト２６ａ、２６ｂを介してＸ方向に摺動可能に保持される。マグネット２７ｘとヨーク２８ｘとは固定枠２５に保持され、コイル２４ｘとともにアクチュエータ２９ｘを構成する。同様に、マグネット２７ｙとヨーク２８ｙとは固定枠２５に保持され、コイル２４ｙとともにアクチュエータ２９ｙを構成する。発光素子３０は、ピッチング移動枠２１に固定される。また、受光素子３１は、固定枠２５に固定され、発光素子３０の投射光を受光して２次元の位置座標を検出する。かかる発光素子３０と受光素子３１とは、上述の位置検出部１５を構成する。

以下、上述のように構成されたカメラブレ補正機能と撮影感度変更機能とを備えるデジタルカメラ１の動作を説明する。

まず、デジタルカメラ１において選択可能な撮影モードについて説明する。撮影モードには、例えば０．３秒間隔でシャッター駆動モータ４２を動作させて２回又は複数回の連続撮影を行う「連写モード」や、後述する「感度アップ＆カメラブレ補正自動選択モード」、「感度アップモード」、「カメラブレ補正モード」等が含まれ、撮影者等は所望の撮影モードを選択可能である。撮影モードが選択されると、マイクロコンピュータ３は各撮影モードに応じて各種制御部を制御する。

図５は、表示部５５に表示された撮影モード選択画面の表示例を示す図である。撮影モード選択画面は、撮影者等がＭＥＮＵ設定操作部３９や十字操作キー３８を操作することにより、表示部５５に表示させることができる。図５に示すように、撮影モードは、「感度アップ＆カメラブレ補正自動選択モード」と、「感度アップモード」と、「カメラブレ補正モード」と、「モードＯＦＦ」からなり、撮影者等はそれぞれ対応するアイコン９０〜９３を選択することにより所望の撮影モードに設定することができる。なお、図５には本実施の形態において特徴的な撮影モード選択アイコンのみが表示されているが、前述した「連写モード」等、他の撮影モード選択アイコンをさらに表示してもよい。

感度アップモード選択アイコン９１が選択されると、通常の撮影よりも高感度の撮影感度に変更される（「感度アップモード」）。すなわち、デジタル信号増幅部１１０はマイクロコンピュータ３からの指令により画像信号を所定のゲインで増幅する。これにより、露光時間を短くし、速いシャッタースピードで撮影することができるので、像ブレの影響を小さくすることができる。

カメラブレ補正モード選択アイコン９２が選択されると、カメラブレ補正機能が動作する（「カメラブレ補正モード」）。すなわち、カメラブレ補正機構２０は、マイクロコンピュータ３からの指令により補正レンズ群Ｌ２を光軸と直交する平面内の２方向に駆動させてカメラブレを軽減する。

感度アップ＆カメラブレ補正自動選択モードアイコン９０が選択されると、マイクロコンピュータ３は、被写体の動く速度に応じて、「感度アップモード」又は「カメラブレ補正モード」のいずれかに自動的に切り替える。これにより、被写体が被写体ブレを発生させるような速度で動く場合には高感度の撮影感度に設定され、一方、被写体が被写体ブレを発生させないような遅い速度で移動する場合にはカメラブレによる像ブレを軽減するカメラブレ補正機能が動作する。

モードＯＦＦ選択アイコン９３が選択されると、上記の撮影感度アップ機能及びカメラブレ補正機能は動作せず、通常モードにて通常の撮影が可能である。次に、「感度アップ＆カメラブレ補正自動選択モード」が選択された場合の撮影処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。

図６は、デジタルカメラ１の撮影処理を示すフローチャートであり、マイクロコンピュータ３により実行される。本フローは、例えばデジタルカメラ１の電源スイッチ３５がＯＮ側に操作されると開始する。

Ｓｔｅｐ１の処理では、撮影者等がデジタルカメラ１の筐体１ａの背面側に設けられたＭＥＮＵ設定操作部３９を操作すると表示部５５には撮影モードの一覧が表示される。表示された撮影モード選択アイコンのうち、撮影者等が感度アップ＆カメラブレ補正自動選択モードアイコン９０を選択すると、処理はＳｔｅｐ２に進む。

Ｓｔｅｐ２では、撮影者等がシャッター操作部３６を操作したことを認識して、マイクロコンピュータ３は処理をＳｔｅｐ３へ移行させる。

Ｓｔｅｐ３では、被写体の動きを検出する。動き検出処理では、動き検出部１００が撮影対象となる被写体の動きを、撮影画像の代表点を追跡することにより検出し、動きベクトルを出力する。また、動き検出処理と同時に測光処理及び測距処理を行う。測光処理では、デジタル信号処理部８は、撮像センサ４により出力された画像信号に基づいて露光値を演算する。マイクロコンピュータ３は、演算された露光値に基づいて適切なシャッタースピードと撮影感度であるＩＳＯ感度とを自動設定する。また、測距処理では、図示しないフォーカス制御部は画像信号のコントラスト値がピークとなるようにレンズ群を光軸方向に移動させ合焦調整を行う。また、動き検出部１００が撮影対象となる被写体の動きを検出し、動きベクトルを出力する。

Ｓｔｅｐ４では、マイクロコンピュータ３は動き検出部１００により検出された動きベクトルから、単位時間あたりの被写体の動き速度Ｖｈを算出する。

Ｓｔｅｐ５では、動き速度Ｖｈの判定処理を行う。デジタルカメラ１には、予め所定の値Ａが設定されており、マイクロコンピュータ３は動き速度Ｖｈと所定の値Ａとを比較する。ここで、所定の値Ａは被写体ブレが生じる閾値となる値であり、カメラ固有の値であってもよいし、撮影者等により任意に設定されてもよい。例えば、ストロボを使用する時には、シャッタースピードを速くすることができるので、閾値を大きくすることにより、むやみに撮影感度が上がることがない。逆に、被写体として被写体速度の算出後撮影時までに突然動くことの多い子供やペットを撮影する際には、デジタルカメラ１に、別途子供撮影モードあるいはペット撮影モードを設けることにより、撮影者等がそのモードを選択した時には、閾値を小さくして、撮影感度をアップさせることを優先するような方法であってもよい。

さらには、夜景や薄暗い室内での撮影、被写体までの距離が遠くてストロボ光が届かない、あるいは望遠撮影のように使用時の焦点距離が長くてカメラブレの影響が大きい場合にも、閾値を小さくして、撮影感度を優先させてもよい。比較の結果、動き速度Ｖｈが値Ａ以上の場合、マイクロコンピュータ３は被写体が被写体ブレを発生させる速度で動いていると判断し、処理をＳｔｅｐ６へ移行させる。動き速度Ｖｈが値Ａよりも小さい場合、マイクロコンピュータ３は、被写体ブレは発生しないと判断して、処理をＳｔｅｐ９へ移行させる。被写体ブレが発生しない状況においては、Ｓｔｅｐ３で設定したシャッタースピードとＩＳＯ感度とで撮影する。例えば、ＩＳＯ感度を１００相当とし、シャッタースピード１／３０秒にて撮影する。

上記Ｓｔｅｐ５で動き速度Ｖｈが値Ａ以上の場合、Ｓｔｅｐ６でマイクロコンピュータ３は撮影モードを「感度アップモード」に切り替える。すなわち、デジタル信号ゲイン設定部１１１は、Ｓｔｅｐ６以降のＳｔｅｐにおいて、Ｓｔｅｐ３で設定したＩＳＯ感度よりも高感度のＩＳＯ感度となるようゲインを設定する。

Ｓｔｅｐ７では、撮影者等がシャッター操作部を全押し操作されたことを認識すると、Ｓｔｅｐ８で撮影処理を行う。すなわち、被写体の光学的な像が撮像センサ４上に形成され、撮像センサ４は画像信号を出力する。そしてデジタル信号増幅部１１０は、デジタル信号処理部８から出力された画像信号に対し、Ｓｔｅｐ６において設定されたゲインで増幅する。増幅された画像信号は画像記録部１２に記録され、撮影処理を終了する。

このように、被写体の動き速度Ｖｈが所定の値Ａよりも大きい場合には、高感度の撮影感度に設定される。これにより露光時間を短くすることができ、速いシャッタースピードでの撮影が可能となるので、被写体ブレを防ぐことができる。

一方、上記Ｓｔｅｐ５で動き速度Ｖｈが値Ａより小さい場合、Ｓｔｅｐ９では、マイクロコンピュータ３は撮影モードを「カメラブレ補正モード」に切り替え、カメラブレ補正部１６及びカメラブレ補正機構２０を動作させる。カメラブレ補正部１６は、角速度センサ１８ｘ、１８ｙによりカメラ本体に加わるカメラブレを検知する。そしてマイクロコンピュータ３からの指令により、外部の回路からピッチング移動枠２１のコイル２４ｘ、２４ｙに電流が供給され、アクチュエータ２７ｘ、２７ｙが形成する磁気回路により、ピッチング移動枠２１及び補正レンズ群Ｌ２は光軸ＡＸと直交する平面内の２方向Ｘ、Ｙ方向に移動する。このとき、受光素子２９はピッチング移動枠２１の位置を検出するので、高精度な位置検出が可能である。

Ｓｔｅｐ１０では、マイクロコンピュータ３は撮影者等がシャッター操作部３６を全押し操作したことを認識すると、Ｓｔｅｐ１１で撮影処理を行う。すなわち、撮像センサ４上に被写体像が形成されて画像信号が出力され、出力された画像信号は、表示部５５に表示される。

このように、被写体の動き速度Ｖｈが所定の値Ａよりも小さい場合には、撮影感度は変更されずに、カメラブレ補正機能が動作する。これにより、カメラブレを軽減し、良好な画質の画像を撮影することができる。

以上のように、本実施の形態に係るデジタルカメラは、被写体の動きが速い場合には高感度の撮影感度に変更し、露光時間を短くして高速のシャッタースピードで撮影する。これにより被写体ブレによる画質劣化を防ぐことができる。また本実施の形態に係るデジタルカメラは、被写体の動きが遅い場合にはカメラブレ補正機能を動作させるので、カメラブレによる像ブレを防ぎ、画質劣化を軽減することができる。

また、本実施の形態に係るデジタルカメラは、被写体の動きが速い場合には自動的に高感度の撮影感度に変更するので、撮影者は被写体の動きを観察して被写体ブレが発生するか否かについて判断する必要がなく利便性が高い。

また、本実施の形態に係るデジタルカメラは、検出した被写体の動き速度が所定の値よりも大きい場合に高感度の撮影感度に変更する。これにより、被写体が被写体ブレを発生させない速度で動いているにもかかわらず、撮影者が誤って高感度の撮影感度に設定することがない。

なお、本実施の形態に係るデジタルカメラは、被写体の動き速度Ｖｈが所定の値Ａよりも大きい場合に、撮影感度を高感度に変更した場合についてのみ説明したが、これに限られない。デジタルカメラは、高感度の撮影感度に変更するとともに、カメラブレ補正機能を動作させてもよい。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係るデジタルカメラについて説明する。本実施の形態に係るデジタルカメラは、実施の形態１に係るデジタルカメラとほぼ同様の構成を備えるが、撮影モードとして、さらに流し撮りモードが選択可能である点で異なる。ここで流し撮りとは、速く動く被写体を撮影する場合に、その進行方向にカメラの向きを移動させながらシャッター操作部３６を押して撮影する方法であり、流し撮りモードにて撮影することにより被写体が静止し、かつ背景が流れるように写すことができる。以下、本実施の形態では実施の形態１と同一の構成要素については同一の符号を付し、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。

図７は、実施の形態２に係るデジタルカメラの撮影処理を示すフローチャートである。図７に示す処理は、例えばデジタルカメラ１の電源スイッチ３５がＯＮ側に操作されると開始する。

まずＳｔｅｐ２１の処理において、撮影者がＭＥＮＵ設定操作部３９を操作すると表示部５５には選択可能な撮影モードの一覧が表示される。本実施の形態において表示される撮影モードは、実施の形態１に加えてさらに流し撮りモードが選択可能である。

Ｓｔｅｐ２２において、撮影者が流し撮りモード選択アイコンを選択すると、撮影モードは流し撮りモードに設定される。次にＳｔｅｐ２３において、撮影者がシャッター操作部３６を半押し操作すると、測光処理と測距処理が行われるとともに、Ｓｔｅｐ２４でマイクロコンピュータ３はカメラブレ補正部１６及びカメラブレ補正機構２０に指令を与え、カメラブレ補正機能を動作させる。ここで、カメラブレ補正機能を動作させる理由は、流し撮りを可能とするために遅いシャッタースピードに設定されるので、カメラブレによる像ブレが生じやすいためである。なお、カメラブレ補正部１６は、流し撮りによるカメラ本体の動きを誤ってカメラブレとして認識しないように、デジタルカメラの向きが移動する方向には補正レンズ群Ｌ２を動作させない。例えば、流し撮りを行うために撮影者がデジタルカメラの向きを地面と水平な方向（右から左、あるいは左から右）へ動かす場合には、カメラブレ補正機構２０は補正レンズ群を垂直な方向のみに動作させる。すなわち、ピッチング方向である角速度センサ１８ｙにより垂直方向に加わるブレのみを検知し、マイクロコンピュータ３は検知されたブレを打ち消すような指令をカメラブレ補正機構２０に与える。そして外部の回路からピッチング移動枠２１のコイル２４ｙに電流を供給すると、アクチュエータ２７ｙにより形成された磁気回路により、ピッチング移動枠２１は光軸ＡＸと直交するＹ方向のみに移動する。なお、ヨーイング方向については、角速度センサ１８ｘの出力に応答せず、アクチュエータ２７ｘに電流を供給することにより、補正レンズ群Ｌ２はヨーイング方向に動作しない。

このように、カメラブレ補正機構２０は、補正レンズ群Ｌ２をＹ方向のみに移動させるので、カメラブレによる像ブレを軽減することができる。また、流し撮りに伴うデジタルカメラの動きをカメラブレと間違って判断されることがない。

再び図７に示すフローチャートにおいて、撮影者がシャッター操作部３６を全押し操作すると（Ｓｔｅｐ２５）、撮影処理が行われ、被写体の光学的な像が撮像センサ４上に形成されて画像信号が出力される（Ｓｔｅｐ２６）。以上により撮影処理は終了する。

以上のように、本実施の形態に係るデジタルカメラは、流し撮りを行う場合において、所定の角速度センサのみがブレを検出する。これにより、流し撮りに伴うデジタルカメラの動きを間違ってカメラブレとして判断することがないので、流し撮り特有の背景が流れるような撮影が可能である。また、流し撮り撮影においても、カメラブレによる像ブレを軽減することができるので、良好な画質の画像を得ることができる。

なお、本実施の形態において、流し撮りモードは撮影前に設定されたが、これに限られない。例えば、角速度センサの出力から自動的に流し撮りモードであると判断してもよい。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３に係るデジタルカメラについて説明する。本実施の形態に係るデジタルカメラは、実施の形態１及び２に係るデジタルカメラとほぼ同様の構成を備えるが、被写体の動き速度に応じて撮影感度が設定される点で異なる。以下、実施の形態１及び２と異なる点を中心に説明する。

撮影者がシャッター操作部３６を半押し操作すると、動き検出部１００は被写体の動きを検出し、検出ベクトルを出力する。そしてマイクロコンピュータ３は、出力された検出ベクトルから被写体の動き速度Ｖｈを算出する。さらにマイクロコンピュータ３は、被写体の動き速度Ｖｈから被写体ブレの生じないシャッタースピードを算出し、かかるシャッタースピードにて撮影可能な撮影感度に設定する。例えば、屋外の環境下で、歩く速度でゆっくりと移動する被写体を撮影する場合にはＩＳＯ感度１００相当の撮影感度に設定され、走る速度で移動する被写体を撮影する場合にはＩＳＯ感度４００相当の撮影感度に設定される。

以上のように、本実施の形態に係るデジタルカメラは、被写体の動きに応じて撮影感度が設定されるので、撮影者は適切な撮影感度に設定するために複雑な操作をすることなく被写体ブレのない良好な画質の画像を撮影することができる。また、撮影者が自ら撮影感度を設定する必要がないので、シャッターチャンスを逃すことがなく、利便性の高いデジタルカメラを提供できる。

なお、本実施の形態に係るデジタルカメラは、被写体の動きに応じて撮影感度を設定する場合についてのみ説明したが、同時にカメラブレ補正機能を動作させてもよい。これにより、カメラブレによる画質の劣化を軽減でき、さらに良好な画質の画像を得ることができる。またあるいは、カメラブレ補正機能は一定の撮影感度に設定された場合にのみ動作させてもよい。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る撮像装置のハード的構成は、図１乃至図３とほぼ同様であるため説明を省略する。

図８は、本発明の実施の形態４のデジタルカメラ１の撮影処理を示すフローチャートであり、図６に示すフローと同一処理を行うステップには同一ステップ番号を付して重複箇所の説明を省略する。

Ｓｔｅｐ１１で撮影処理を行うと、撮像センサ４上に被写体像が形成されて画像信号が出力され、出力された画像信号は、図９に示す表示部５５に表示される。

Ｓｔｅｐ３０では、画像信号画像記録部１２に記録して撮影処理を終了する。

図９は、「カメラブレ補正モード」により撮影された撮影画像を表示部５５に表示する表示例を示す図である。図９に示すように、表示部５５には撮影画像とともに撮影感度であるＩＳＯ感度を表示する。

このように、被写体の動き速度Ｖｈが所定の値Ａよりも小さい場合には、撮影感度は変更されずに、カメラブレ補正機能が動作する。これにより、カメラブレを軽減し、良好な画質の画像を撮影することができる。

一方、上記Ｓｔｅｐ５で動き速度Ｖｈが値Ａ以上の場合、Ｓｔｅｐ６でマイクロコンピュータ３は撮影モードを「感度アップモード」に切り替える。すなわち、デジタル信号ゲイン設定部１１１は、Ｓｔｅｐ３で設定したＩＳＯ感度よりも高感度のＩＳＯ感度となるようゲインを設定する。

Ｓｔｅｐ７では、撮影者等がシャッター操作部を全押し操作されたことを認識すると、Ｓｔｅｐ３１以下で連続撮影処理が行われる。

ここで、連続撮影処理を行うことそれ自体に意味があるのではなく、異なる露出条件で複数毎（ここでは４枚）連続撮影することに特徴がある。１回のシャッター操作部３６の操作により、１秒間に４枚の連続撮影を行う。さらには撮影ごとに、撮影感度を上げていく。この理由としては、被写体の動き速度Ｖｈが、撮影中に速くなっていくことを想定している。例えば、デジタル信号ゲイン設定部１１１は、撮影感度がＩＳＯ感度２００相当から上げていくようにゲインを設定する。

Ｓｔｅｐ３１で１枚目の撮影においては、被写体の光学的な像が撮像センサ４上に形成され、撮像センサ４は画像信号を出力する。そしてデジタル信号増幅部１１０は、デジタル信号処理部８から出力された画像信号に対し、ＩＳＯ感度２００相当にて設定されたゲインで増幅する。この際、シャッタースピードは、１／６０秒にて設定される。

Ｓｔｅｐ３２で２枚目の撮影においては、被写体の光学的な像が撮像センサ４上に形成され、撮像センサ４は画像信号を出力する。そしてデジタル信号増幅部１１０は、デジタル信号処理部８から出力された画像信号に対し、ＩＳＯ感度４００相当にて設定されたゲインで増幅する。この際、シャッタースピードは、１／１２５秒にて設定される。

Ｓｔｅｐ３３で３枚目の撮影においては、被写体の光学的な像が撮像センサ４上に形成され、撮像センサ４は画像信号を出力する。そしてデジタル信号増幅部１１０は、デジタル信号処理部８から出力された画像信号に対し、ＩＳＯ感度８００相当にて設定されたゲインで増幅する。この際、シャッタースピードは、１／２５０秒にて設定される。

Ｓｔｅｐ３４で４枚目の撮影においては、被写体の光学的な像が撮像センサ４上に形成され、撮像センサ４は画像信号を出力する。そしてデジタル信号増幅部１１０は、デジタル信号処理部８から出力された画像信号に対し、ＩＳＯ感度１６００相当にて設定されたゲインで増幅する。この際、シャッタースピードは、１／５００秒にて設定される。

このように、感度アップモードでは、高感度、すなわち、通常モード、あるいは、カメラブレ補正モードに比べ、高いＩＳＯ感度での撮影が行われる。また、その際の露出値は実質的に同一となるように、露出時間が短く設定される。

この連続撮影された４枚の撮影画像は、露出値を一定に保つように、ＩＳＯ感度とシャッタースピードとを変化させたものであり、Ｓｔｅｐ３５で、図１０に示す表示部５５にサムネイル表示される。さらには、Ｓｔｅｐ３６で４枚連続撮影された画像信号を画像記録部１２に記録して、撮影処理を終了する。

図１０は、「感度アップモード」設定後連続撮影された４枚の撮影画像を表示部５５に表示する表示例を示す図である。図１０に示すように、表示部５５には、異なる露出条件で複数毎連続撮影された撮影画像がサムネイル表示される。各サムネイル表示には、サムネイル表示番号１−４と、各ＩＳＯ感度が表示される。

本実施の形態では、異なる露出条件で連続撮影された４枚の撮影画像について、自動的に４枚記録するようにしているが、撮影者等が任意の画像を選択して保存できる方法であってもよい。

このように、被写体の動き速度Ｖｈが所定の値Ａよりも大きい場合には、高感度の撮影感度に設定される。これにより露光時間を短くすることができ、速いシャッタースピードでの撮影が可能となるので、被写体ブレを防ぐことができる。

ここで、上記Ｓｔｅｐ２の「シャッター半押し動作」の前に、撮影モードを「カメラブレ補正モード」にすることも可能である。撮影モードを「カメラブレ補正モード」にしておくと、シャッター半押し動作の際にもカメラブレ補正が行われる。被写体の動き検出する際には、カメラブレ補正を行っているため、手ブレの影響を少なくした状態によって、動き検出を行うことができるので、動き検出の精度を高めることができる。つまり、撮像センサ４での像の動きが、被写体の動きによるものであるか、撮影者等の像ブレによるカメラ本体の動きの影響であるのかどうかを区別できる。この場合には、上記Ｓｔｅｐ９では、撮影モードが「カメラブレ補正モード」の継続となる。

以上のように、本実施の形態によれば、検出された被写体の光学像の動きに基づいて被写体速度を算出し、被写体速度が所定の閾値Ａ以上か否かを判別し、被写体速度が閾値Ａより小さい場合には、カメラブレ補正部１６を制御してカメラブレ補正を動作させ、被写体速度が閾値Ａ以上の場合には、デジタル信号ゲイン設定部１１１のゲインを高くしてＩＳＯ感度をアップし、シャッター速度を速くして露出時間を短くするとともに、１回のシャッター操作により異なる露出条件で複数枚の画像を連続撮影する。複数の露出条件により連続撮影することで、被写体の動き速度が、撮影中に急激に変わることがあっても複数の露出条件で連続撮影した複数の画像のいずれかには良好な画質の画像が含まれる可能性が高くなる。一方、被写体速度が所定値より遅い場合には、カメラブレ補正機能を動作させることにより、カメラブレのない良好な画像を撮影することができる。その結果、撮影者は被写体の動きによらず、簡単に撮影することが可能となる。

具体的には、被写体の光学像の動きが速い場合には高感度の撮影感度に変更し、露光時間を短くして高速のシャッタースピードで撮影する。これにより被写体ブレによる画質劣化を防ぐことができる。また、被写体の光学像の動きが遅い場合にはカメラブレ補正部１６を動作させるので、手ブレによる像ブレを防ぎ、画質劣化を軽減することができる。したがって、撮影者は被写体の動きによらず、簡単に撮影することが可能となる。

また、被写体の光学像の動きが速い場合には自動的に高感度の撮影感度に変更するので、撮影者等は被写体の動きを観察して被写体ブレが発生するか否かについて判断する必要がなく利便性が高い。

また、本実施の形態では、検出した被写体速度が閾値Ａ以上の場合に高感度の撮影感度に変更する。これにより、被写体が被写体ブレを発生させない速度で動いているにもかかわらず、撮影者等が誤って高感度の撮影感度に設定することがない。

特に、本実施の形態では、「感度アップモード」に変更後のシャッター全押し動作時には、１回のシャッター操作により、複数の露出条件にて連続撮影を行うことにより、撮影者等は、複数の露出条件における撮影を１度に行うことができる。この場合、撮影ごとに撮影感度及びシャッター速度を上げていくことにより、被写体の動き速度Ｖｈが、撮影中に速くなっていく際にも対応することができる。例えば、子供の撮影時など、被写体の動き速度がシャッター操作部を全押しした瞬間に急激に変わってしまった等の状況にも、連続撮影の際にシャッタースピードを上げて撮影することにより、十分に対応することが可能となる。このように、複数の露出条件により連続撮影し、記録しておくことで、被写体の動き速度が、撮影中に急激に変わることがあっても複数の露出条件で連続撮影した複数の画像のいずれかには良好な画質の画像が含まれる可能性が高く、被写体ブレのない画像が記録される。撮影者等は、異なる露出条件で４枚連続撮影されて画像が記録された画像記憶部１２から、例えばサムネイル表示番号を選択して被写体ブレのない最良の画像を保存することができる。

ここで、「シャッター半押し動作」から「シャッター全押し動作」を経て撮影に至るまでに被写体の速度変化と撮影感度の関係について説明する。

図１１は、被写体の動き速度Ｖｈと撮影時の撮影感度Ｓの関係を説明する図である。図１１中、Ｔ１は半押し動作、Ｔ２は全押し動作、Ｔ３は撮影の各タイミングである。また、Ｓ１〜Ｓ４は撮影時の撮影感度、Ａは所定の閾値である。被写体速度Ｖｈが所定の閾値Ａ以上か否かを判別し、被写体速度が閾値Ａより小さい場合には、カメラブレ補正部１６を、また被写体速度Ｖｈが閾値Ａ以上の場合には、ＩＳＯ感度をアップ及びシャッター速度を速くする。

本実施の形態では、「シャッター半押し動作」と連動して、被写体の動きベクトル検出を開始する（図８のフローのＳｔｅｐ４）。そして、「シャッター全押し動作」の直前まで（図８のフローのＳｔｅｐ６,Ｓｔｅｐ９）、一定期間毎に動きベクトル検出を行い、「シャッター全押し動作」時の被写体速度を、最終の被写体速度Ｖｈとする。この場合、図１１（１）は被写体に動きがない時、（２）は等速で移動している時、（３）は被写体が一定割合で加速している時、（４）は被写体が一定割合で減速している時であるとすると、１枚目の撮影時の被写体の速度変化と撮影感度の関係は以下のようになる。

（１）「シャッター半押し動作」中の被写体速度Ｖｈが、閾値Ａより低く一定の場合
被写体速度Ｖｈが所定の閾値Ａより低いので、撮影感度アップは行わず、通常撮影モードの撮影感度Ｓ１とする。

（２）「シャッター半押し動作」中の被写体速度Ｖｈが、閾値Ａより高く一定の場合
「シャッター全押し動作」時の被写体速度Ｖｈに応じて、撮影感度アップし、ここでは撮影感度Ｓ２に設定する。

（３）「シャッター半押し動作」中の被写体速度Ｖｈが、所定の閾値Ａを超え、徐々に速度が速くなる場合
徐々に被写体速度Ｖｈが速くなるので、加速度を計算し、「シャッター全押し動作」時から実際の撮影時までのタイムラグの時間分のみ、速度が速くなる分を予測して感度を撮影感度Ｓ３（Ｓ２＜Ｓ３）に設定する。また、このとき、２枚目以降の連続撮影において、撮影ごとに撮影感度及びシャッター速度を上げていくことが好ましい。

（４）「シャッター半押し動作」中の被写体速度Ｖｈが、所定の閾値Ａを超え、徐々に遅くなる場合
上記（３）の場合とは逆に、被写体速度Ｖｈが徐々に遅くなる場合には、速度が遅くなる分を予測して感度を撮影感度Ｓ４（Ｓ４＜Ｓ２）に設定する。また、このとき、２枚目以降の連続撮影において、撮影ごとに撮影感度及びシャッター速度を下げていくことが好ましい。

なお、連続撮影の例として、１秒間に４枚撮影を行う状況について説明したが、連続撮影枚数については、その他の枚数であってよいことは言うまでもない。例えば、１秒間に２枚連続撮影する際には、図８のフローにおいて、１枚目と３枚目に示す条件により撮影できるようにすればよい。

また、実施の形態４では、シャッター操作部を１回操作すると連続して複数枚の画像が撮影できる例について説明したが、シャッター操作部を操作している（押している）期間のみ、撮影可能なシステムとしてもよい。

以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。

撮像装置を有する電子機器であればどのような装置にも適用できる。例えば、デジタルカメラ及びビデオカメラは勿論のこと、カメラ付き携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯情報端末、撮像装置を備えるパソコン等の情報処理装置にも適用可能である。

上記各実施の形態では、被写体の動き速度Ｖｈが閾値Ａ以上の場合に、撮影感度を高感度に変更する例について説明したが、高感度の撮影感度に変更するとともに、カメラブレ補正機能を動作させてもよい。

また、異なる露出条件で複数連続撮影するものであればよく、高感度にて連続４枚撮影する前に、通常モードの撮影感度であるＩＳＯ感度１００相当にて撮影し、１回のシャッター操作により、通常撮影及び高感度撮影により合計５枚撮影するようにしてもよい。

また、カメラブレ補正モードにおいても、１回のシャッター操作により、複数の露出条件にて連続撮影を行うこととしてもよい。これにより、撮影者等は、複数の露出条件における撮影を１度に行うことができる。この場合、１枚目の撮影感度は、Ｓｔｅｐ３にて設定した通常モードと同じＩＳＯ感度となる。２枚目以降は、撮影ごとに撮影感度及びシャッター速度を上げていくことにより、被写体の動き速度Ｖｈが、撮影中に速くなっていく際にも対応することができる。例えば、子供の撮影時など、被写体の動き速度がシャッター操作部を全押しした瞬間に急激に変わってしまった等の状況にも、連続撮影の際にシャッタースピードを上げて撮影することにより、十分に対応することが可能となる。また、上述のように、「シャッター半押し動作」中の被写体速度Ｖｈの変化に応じて撮影感度及びシャッター速度を変えるようにしてもよい。

また、図１２に示すように、１回のシャッター操作により連写し、感度アップあり画像と、感度アップなし画像とを異なる撮影感度にて撮影することにより、撮影後すぐ、あるいは再生時に、簡単に２つのモードの撮影画像、画質を比較できるようにしてもよい。さらには、画像を自動的に、あるいは十字操作キー３８などにて手動で拡大表示することにより、併せて４枚の撮影画像を表示部５５に同時に表示させてもよい。

また、撮影感度については、撮影画質の劣化を抑えるために、上限を設定できるようにしてもよい。

また、セルフタイマーを用いた撮影時などでは、シャッター操作部３６を全押しした後、撮影が開始されるまでの数秒前から、被写体の光学像の動きを検出できるようにしてもよい。なお、動きを検出している際には、被写体側から認識できるように、デジタルカメラ１に設けられたＬＥＤなどにて、点滅させるようにすればなおさらよい。

また、異なる露出条件での連続撮影の例として、ＩＳＯ感度２００相当、シャッタースピード１／６０秒に設定した場合について説明したが、これに限らず、被写体の動き速度Ｖｈが前回の動き速度より、より速い場合には、ＩＳＯ感度をさらに上げた状態で１枚目を撮影し、１枚ごとにＩＳＯ感度を上げて連続撮影するようにしてもよい。

また、上記各実施の形態における撮像光学系及びカメラブレ補正部の構成は、上記の構成に限られない。例えば、カメラブレ補正部は撮像センサを撮像光学系に対して光軸と直交する２方向に駆動させてもよい。また例えば、カメラブレ補正部は、レンズ鏡筒の被写体側前面に取り付けられたプリズムの角度を変えてもよいし、あるいはレンズ鏡筒全体を駆動してもよく、カメラブレによる像ブレの補正が可能であれば構成はこれらに限られない。

また、撮像センサ内での画像の切り出し位置を変えて補正する、あるいは同一の被写体を短いシャッタースピードにて複数枚撮影した後に１枚の画像に合成するなどの電子式のカメラブレ補正方式であってもよく、その方式が限定されるものではないことは明らかである。

また、上記各実施の形態では、被写体の動き速度は、動きベクトルを用いて算出したが、これに限らず、別途外部センサ等を用いて被写体の動き速度を検出してもよい。

また、上記各実施の形態では、シャッターを動作させることにより撮像センサへの露光時間を制御したが、これに限らず、電子シャッター等により撮像センサの露光時間を制御してもよい。

また、実施の形態に係るデジタルカメラは撮像光学系を備えたが、これに限られない。一眼レフレックスカメラシステムのように、撮像光学系を保持するレンズ鏡筒と、撮像センサを含むカメラ本体とが別々に組合わせて使用される撮像装置に対しても適用することができる。例えば、撮像光学系を保持するレンズ鏡筒と、カメラ本体とが別々に用意され、撮像者等が組合わせて使用されるシステム全般に適用できる。

また、本実施の形態では、撮像装置という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、撮影装置、デジタルカメラ及び撮像方法等であってもよいことは勿論である。

さらに、上記デジタルカメラを構成する各構成部、例えば撮像光学系の種類、その駆動部及び取付け方法など、さらには動き検出部の種類などは前述した実施の形態に限られない。

また、以上説明した撮像装置は、この撮像装置の撮影制御方法を機能させるためのプログラムでも実現される。このプログラムはコンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納されている。

本明細書は、２００６年２月２０日出願の特願２００６−０４２３７９に基づく。この内容はすべてここに含めておく。

本発明に係る撮像装置及びレンズ鏡筒は、良好な画質の画像が要望されるデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ、カメラ部を備えた携帯電話、ＰＤＡ等に好適である。

本発明は、撮像装置及びレンズ鏡筒に関し、より詳細には、カメラブレ補正機能と撮影感度変更機能とを備える撮像装置及びレンズ鏡筒に関する。

被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換して出力可能なデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置（以下、単にデジタルカメラという）が急速に普及している。特に近年では、デジタルカメラの小型・軽量化及び光学ズームの高倍率化が進み、撮影者等に対する使い勝手は格段に向上してきている。

しかし、デジタルカメラの小型・軽量化及び光学ズームの高倍率化に伴い、撮影した画像にブレが生じ、画質が劣化する場合がある。

特許文献１には、撮影時に像ブレ等が生じても画像への影響を軽減する振れ補正光学系を備えたデジタルカメラが開示されている。特許文献１に記載のデジタルカメラは、撮影時の像ブレに応じて補正レンズを光軸と垂直な上下左右方向に移動させ、画像の乱れを補正する。これにより、小型・軽量化したデジタルカメラであっても像ブレを軽減した画像を撮影することができる。また、特許文献１に記載のデジタルカメラは、像ブレを防ぐためにストロボを発光させて撮影する必要がないので、自然の色に近い条件下で雰囲気のある写真を撮影することができるとしている。

一方、撮影画像の画質を劣化させる原因としては、手ブレ等のようにカメラ本体に加わる振動に起因するカメラブレ以外にも、撮影対象となる被写体が動くことによって生じる被写体ブレがある。このような被写体ブレは、露光時間を短くして高速のシャッタースピードで撮影することにより防ぐことができる。シャッタースピードは、例えば撮影感度を高くしたり、ストロボ発光を行うことにより速くすることができる。以下、撮像面における被写体の光学像のブレに関し、カメラ本体に加わる振動に起因するものをカメラブレといい、被写体の動きに起因するものを被写体ブレといい、カメラブレと被写体ブレを総称して、撮像面に対する像ブレという。

特許文献２には、被写体の動きを推測する動き推測手段を備え、被写体が動く可能性が高い場合、シャッタースピードなどの撮影条件を変更する撮影装置及び方法が開示されている。
特開２０００−１３６７１号公報 特開２００６−１５７４２８号公報

一般に、撮影感度を高くすると撮像センサからの出力信号は増幅されるので、撮像センサから発生するノイズも増幅されることになる。そのため、高感度で撮影した画像にはノイズが多く含まれる。このように、必要以上に撮影感度を高くすることは画質劣化の原因ともなる。したがって、周囲の明るさが不十分なために振れ補正光学系により補正を行ってもなお像ブレが発生する場合や、動きの速い被写体を撮影する場合等に撮影感度を高くすることが望ましい。

しかしながら、このような従来の撮像装置にあっては、撮影者等は、被写体がどの程度の速さで動けば被写体ブレが生じるのかを判断することは困難である。そのため、被写体ブレのない撮影が可能であるにもかかわらず、被写体の動きを観察した撮影者等は誤って被写体ブレが発生すると認識する場合がある。その結果、撮影者等は撮影感度を高感度に変更し、不必要にノイズを多く含む画像が撮影されるという問題があった。また、動きの速い被写体を撮影するためには、撮影直前に撮影者等は撮影感度を変更しなければならず、折角のシャッターチャンスを逃してしまうという問題があった。

すなわち、一般の撮影者にとっては、被写体の動き速度がどの程度であれば、被写体ブレが生じ、あるいは生じないという判断ができない。つまり、被写体速度が速い場合にカメラブレ補正機能を使用すれば、被写体ブレの生じた画像を撮影することになり、被写体速度が遅い場合に撮影感度をアップさせると、ノイズが多い画像を撮影することになり、良好な映像を得ることができない。

また、特許文献１に記載された振れ補正光学系を備えたデジタルカメラは、カメラブレによる画質劣化を軽減することができるものの、被写体ブレによる画質劣化を軽減することについては提案されていない。

さらに、特許文献２に記載されたデジタルカメラは、被写体の動きを予測するだけであり被写体がどの程度の速さで動けば被写体ブレが生じるのかを判断するものではないため、被写体速度に合わせた最適なシャッタースピードにて撮影できるとは限らない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、カメラブレや被写体ブレによる画質劣化を軽減し、良好な画質の画像を容易に撮影することのできる撮像装置及びレンズ鏡筒を提供することを目的とする。

本発明の撮像装置は、被写体の光学像を形成する撮像光学系と、前記形成された光学像を受光して、電気的な画像信号に変換して出力する撮像センサと、撮影前の所定時間における前記被写体の光学像の動きを検出する動き検出部と、前記検出された被写体の光学像の動きに応じて露出時間を制御する制御部と、を備える構成を採る。

本発明の撮像装置本体は、撮像装置本体の動きに起因する光学像のブレを補正するカメラブレ補正部を搭載したレンズ鏡筒と組み合わせて使用する撮像装置本体であって、形成された光学像を受光して電気的な画像信号に変換して出力する撮像センサと、撮影前の所定時間における前記被写体の光学像の動きを測定し、被写体速度を算出する動き検出部と、前記検出された被写体の光学像の動きに応じて露出時間を制御する制御部と、を備える構成を採る。

本発明のレンズ鏡筒は、被写体の光学像を形成する撮像光学系と、前記形成された光学的な像を受光して、電気的な画像信号に変換して出力する撮像センサと、撮影前の所定時間における前記被写体の光学像の動きを測定し、被写体速度を算出する動き検出部と、前記検出された被写体の光学像の動きに応じて露出時間を制御する制御部と、有する撮像装置本体と組み合わせて使用されるレンズ鏡筒であって、撮像装置本体の動きに起因する光学像のブレを補正するカメラブレ補正部と、前記カメラブレ補正部と前記撮像装置本体の制御手段とのインタフェースと、を具備する構成を採る。

本発明によれば、手ブレや被写体ブレによる画質劣化を軽減し、良好な画質の画像を容易に撮影することのできる撮像装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。図２は、本実施の形態に係る撮像装置の概略構成を示す図であり、図２Ａは上面図、図２Ｂは背面図を示す。本実施の形態は、カメラブレ補正機能と撮影感度変更機能とを備えるデジタルカメラに適用した例である。なお、以下の説明において、被写体の動き速度（以下、被写体速度ともいう。）とは、カメラブレと被写体ブレとの双方又は一方に起因する、撮像面における被写体の光学像の移動速度を意味する。

図１において、デジタルカメラ１は、撮像光学系Ｌと、マイクロコンピュータ３と、撮像センサ４と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）駆動制御部５と、アナログ信号処理部６と、Ａ／Ｄ変換部７と、デジタル信号処理部８と、バッファメモリ９と、画像圧縮部１０と、画像記録制御部１１と、画像記録部１２と、画像表示制御部１３と、カメラブレ補正部１６と、角速度センサ１８と、表示部５５と、シャッター制御部４１と、シャッター駆動モータ４２と、ストロボ制御部４３と、ストロボ４４と、動き検出部１００と、デジタル信号増幅部１１０と、デジタル信号ゲイン設定部１１１とを備えて構成される。

撮像光学系Ｌは、３つのレンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を含む光学系である。第１レンズ群Ｌ１及び第２レンズ群Ｌ２は、光軸方向に移動することによりズーミングを行う。第２レンズ群Ｌ２は、補正レンズ群であって、光軸に垂直な面内を移動することにより光軸を偏心させて画像の動きを補正する。第３レンズ群Ｌ３は、光軸方向に移動することによりフォーカシングを行う。なお撮像光学系Ｌは、上記の光学系の構成に限るものではない。

機械的な振動、撮影者等による揺れ等がデジタルカメラ１に加わると、被写体からレンズに向かって照射される光の光軸とレンズの光軸とにズレが生じるため、不鮮明な画像が形成される。そこで、デジタルカメラ１は不鮮明な画像が形成されるのを防止するためにカメラブレ補正部１６及びカメラブレ補正機構２０を備える。なお、カメラブレ補正部１６及びカメラブレ補正機構２０は、撮影者等の揺れやカメラ本体に加わる振動等によって生じる光学像のブレを軽減するものである。

撮像センサ４は、撮像光学系Ｌにより形成される光学的な像を電気的な信号に変換する、例えばＣＣＤセンサである。撮像センサ４は、ＣＣＤ駆動制御部５により駆動制御される。なお、撮像センサ４はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサでもよい。

マイクロコンピュータ３は、デジタルカメラ１全体を制御するとともに、被写体の動きに応じてカメラブレ補正機能と撮影感度変更機能とを制御する撮影制御処理を実行する。マイクロコンピュータ３は、被写体速度が所定の閾値より小さい場合には、カメラブレ補正機能を制御してカメラブレ補正を動作させ、被写体速度が所定の閾値以上の場合には、被写体速度が所定の閾値より小さい場合よりも撮影感度変更機能のゲインを高くし更に露出時間を短くするとともに、異なる露出条件により複数枚の画像を連続撮影する。撮影制御処理の詳細については、図６のフローにより後述する。また、マイクロコンピュータ３は、電源スイッチ３５、シャッター操作部３６、撮影／再生切換操作部３７、十字操作キー３８、ＭＥＮＵ設定操作部３９及びＳＥＴ操作部４０の信号を、それぞれ受信可能である。マイクロコンピュータ３は本発明の制御部の一例である。

図２において、デジタルカメラ１の筐体１ａは、被写体を撮影する際に撮影者等によって支持される。筐体１ａの背面には、表示部５５と電源スイッチ３５と撮影／再生切換操作部３７と十字操作キー３８とＭＥＮＵ設定操作部３９とＳＥＴ操作部４０が設けられている。

電源スイッチ３５は、デジタルカメラ１の電源の入切を行うための操作部材である。撮影／再生切換操作部３７は、撮影モード又は再生モードに切換えるための操作部材であり、撮影者等はレバーを回動させて切換えることができる。ＭＥＮＵ設定操作部３９は、デジタルカメラ１の各種動作を設定するための操作部材である。十字操作キー３８は、撮影者等が上下左右の部位を押圧して、表示部５５に表示された各種メニュー画面から所望のメニューを選択するための操作部材である。ＳＥＴ操作部４０は、各種メニュー表示を１つ前の表示に戻すための操作部材である。

図２Ｂにおいて、筐体１ａの上面には、シャッター操作部３６とズーム操作部５７が設けられる。ズーム操作部５７は、シャッター操作部３６の周囲に設けられ、シャッター操作部３６と同軸に回動可能である。撮影者等が撮影／再生切換操作部３７を操作して撮影モードに切換えた後、ズーム操作部５７を右方向に回動させるとレンズ群は望遠側に移動し、左方向に回動させるとレンズ群は広角側に移動する。

シャッター操作部３６は、撮影の際に撮影者等によって操作される、例えばレリーズボタンである。シャッター操作部３６が操作されると、タイミング信号がマイクロコンピュータ３に出力される。シャッター操作部３６は、半押し操作と全押し操作が可能な二段式の押下スイッチであり、撮影者等が半押し操作すると後述する被写体の動き検出、測光処理及び測距処理を開始する。続いて撮影者等が全押し操作するとタイミング信号が出力される。シャッター制御部４１は、タイミング信号を受信したマイクロコンピュータ３から出力される制御信号にしたがって、シャッター駆動モータ４２を駆動し、シャッターを動作させる。

再び図１に戻り、デジタルカメラ１の構成の説明を続ける。図１中、ストロボ制御部４３は、ストロボ４４の動作を制御する。シャッター操作部３６の操作によるタイミング信号を受信したマイクロコンピュータ３は、ストロボ制御部４３に制御信号を出力する。そしてストロボ制御部４３は、制御信号に基づいてストロボ４４を発光させる。ストロボ４４は、撮像センサ４が受光する光量に応じて制御される。すなわち、ストロボ制御部４３は、撮像センサ４からの画像信号の出力が一定値以下の場合にはシャッター動作と連動して自動的に発光させる。一方、画像信号の出力が一定値以上の場合には、ストロボ制御部４３はストロボ４４を発光させないように制御する。

ストロボ入／切操作部５６は、上述の撮像センサ４の出力に関係なくストロボ４４の動作を設定するための操作部である。すなわち、ストロボ制御部４３は、ストロボ入／切操作部５６が「入」の場合にはストロボ４４を発光させ、「切」の場合にはストロボ４４を発光しない。

撮像センサ４から出力された画像信号は、アナログ信号処理部６から、Ａ／Ｄ変換部７、デジタル信号処理部８、デジタル信号増幅部１１０、バッファメモリ９、画像圧縮部１０へと、順次送られて処理される。アナログ信号処理部６は、撮像センサ４から出力される画像信号にガンマ処理等のアナログ信号処理を施す。Ａ／Ｄ変換部７は、アナログ信号処理部６から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号処理部８は、Ａ／Ｄ変換部７によりデジタル信号に変換された画像信号に対してノイズ除去や輪郭強調等のデジタル信号処理を施し、動き検出部１００及びデジタル信号増幅部１１０に出力する。バッファメモリ９は、ＲＡＭ（Random Access Memory）であり、画像信号を一旦記憶する。

デジタル信号ゲイン設定部１１１は、デジタル信号処理された画像信号の増幅ゲインを設定する。デジタル信号増幅部１１０は、設定された増幅ゲインで画像信号を増幅し、バッファメモリ９に出力する。なお、増幅ゲインの設定は撮影感度の設定に対応する。本実施の形態では、撮影感度はＩＳＯ感度に相当する値として表され、例えばＩＳＯ８０、１００、２００、４００、８００、１６００相当の撮影感度に設定可能である。なお、設定可能な撮影感度はこれに限られない。また、撮影感度はＩＳＯ感度相当以外の値で表されてもよい。

また、画像信号を増幅する処理は、デジタル信号増幅部１１０において行われる場合に限られず、アナログ信号処理部６にてアナログ信号に対して行ってもよい。また増幅処理は、撮像センサ４にて行われてもよい。

バッファメモリ９に記憶された画像信号は、画像圧縮部１０から画像記録部１２へと、順次送られて処理される。バッファメモリ９に記憶された画像信号は、画像記録制御部１１の指令により読み出されて、画像圧縮部１０に送信される。画像圧縮部１０に送信された画像信号のデータは、画像記録制御部１１の指令に従って画像信号に圧縮処理される。画像信号は、この圧縮処理により、元のデータより小さなデータサイズになる。かかる圧縮方法として、例えばＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式が用いられる。その後、圧縮された画像信号は、画像記録制御部１１により画像記録部１２に記録される。

画像記録部１２は、画像記録制御部１１の指令に基づいて、画像信号と記録すべき所定の情報とを関連付けて記録する、例えば内部メモリ及び／又は着脱可能なリムーバブルメモリである。なお、画像信号とともに記録すべき所定の情報には、画像を撮影した際の日時と、焦点距離情報と、シャッタースピード情報と、絞り値情報と、撮影モード情報とが含まれ、例えばＥｘｉｆ（登録商標）形式やＥｘｉｆ（登録商標）形式に類する形式である。

表示部５５は、画像表示制御部１３からの指令に基づいて、画像記録部１２あるいはバッファメモリ９に記録された画像信号を可視画像として表示する。ここで表示部５５の表示形態としては、画像信号のみを可視画像として表示する表示形態と、画像信号と撮影時の情報とを可視画像として表示する表示形態とがある。動き検出部１００は、デジタル信号に変換された画像信号に基づいてフレーム間の画像の水平・垂直方向の位置ずれ量を示すベクトル（以下、動きベクトルという）をフレーム毎に検出する。以下、動き検出部１００の詳細について説明する。

図３は、上記動き検出部１００の構成の一例を示すブロック図である。図３において、動き検出部１００は、代表点記憶部１０１と、相関演算部１０２と、動きベクトル検出部１０３とを含んで構成される。

代表点記憶部１０１は、Ａ／Ｄ変換部７及びデジタル信号処理部８を経て入力される現フレームの画像信号を複数の領域に分割し、各領域に含まれる特定の代表点に対応する画像信号を代表点信号として記憶する。また、代表点記憶部１０１は、既に記憶されている現フレームよりも１フレーム前の代表点信号を読み出して相関演算部１０２に出力する。 相関演算部１０２は、１フレーム前の代表点信号と現フレームの代表点信号間の相関演算を行い、代表点信号間の差を比較する。演算結果は動きベクトル検出部１０３に出力される。

動きベクトル検出部１０３は、相関演算部１０２による演算結果から１フレーム前と現フレーム間の画像の動きベクトルを１画素単位で検出する。そして動きベクトルは、マイクロコンピュータ３に出力される。マイクロコンピュータ３は、動きベクトルに対するゲイン及び位相などを調整し、画像信号上の被写体の単位時間あたりの動き速度及び方向を算出する。

被写体の動きを検出する処理は、例えば撮影者等がシャッター操作部３６を半押し操作することにより開始される。なお、処理の開始は、撮影者等が電源スイッチ３５をＯＮにした後、撮影／再生切換操作部３７を操作して撮影モードに切り替える動作と連動させてもよい。

次に、カメラブレ補正機能を実現するカメラブレ補正部１６の構成について説明する。カメラブレ補正部１６は、位置検出部１５と、ヨーイング駆動制御部１４ｘと、ピッチング駆動制御部１４ｙと、Ｄ／Ａ変換部１７ｘ、１７ｙ、角速度センサ１８ｘ、１８ｙと、Ａ／Ｄ変換部１９ｘ、１９ｙとを含む。

ヨーイング駆動制御部１４ｘ及びピッチング駆動制御部１４ｙは、補正レンズ群Ｌ２を撮像光学系Ｌの光軸ＡＸに直交する２方向に駆動させる。位置検出部１５は、補正レンズ群Ｌ２の位置を検出する。以上の位置検出部１５とヨーイング駆動制御部１４ｘとピッチング駆動制御部１４ｙは、補正レンズ群Ｌ２を駆動制御するための帰還制御ループを形成している。

角速度センサ１８ｘ、１８ｙは、撮像光学系Ｌを含むデジタルカメラ１自体の動きを検出するセンサである。角速度センサ１８ｘ、１８ｙは、デジタルカメラ１が静止している状態での出力を基準として、デジタルカメラが動く方向に応じて正負の角速度信号を出力する。なお、本実施の形態では、ヨーイング方向及びピッチング方向の２方向を検出するために角速度センサを２個設けている。

出力された角速度信号は、フィルタ処理、アンプ処理等を経て、Ａ／Ｄ変換部１９ｘ、１９ｙによりデジタル信号に変換されてマイクロコンピュータ３に与えられる。そして、マイクロコンピュータ３は、角速度信号に対してフィルタリング、積分処理、位相補償、ゲイン調整、クリップ処理等を順次施して、カメラブレ補正に必要なレンズ群Ｌ２の駆動制御量を算出し、制御信号として出力する。かかる制御信号は、Ｄ／Ａ変換部１７ｘ、１７ｙを介してヨーイング駆動制御部１４ｘ、ピッチング駆動制御部１４ｙに出力される。

ヨーイング駆動制御部１４ｘ及びピッチング駆動制御部１４ｙは、制御信号に基づいて補正レンズ群Ｌ２を所定の駆動量だけ駆動させる。これにより、カメラブレを補正し、画質劣化を軽減することができる。

図４は、上記カメラブレ補正部１６に含まれるカメラブレ補正機構２０の構成を示す分解斜視図である。

カメラブレ補正機構２０は、ピッチング移動枠２１と、ヨーイング移動枠２２、ピッチングシャフト２３ａ、２３ｂと、コイル２４ｘ、２４ｙと、固定枠２５と、ヨーイングシャフト２６ａ、２６ｂと、マグネット２７ｘ、２７ｙと、ヨーク２８ｘ、２８ｙと、アクチュエータ２９ｘ、２９ｙと、発光素子３０と、受光素子３１とを中心に構成される。

補正レンズ群Ｌ２は、ピッチング移動枠２１に固定される。ピッチング移動枠２１は、ヨーイング移動枠２２に対して２本のピッチングシャフト２３ａ、２３ｂを介してＹ方向に摺動可能に保持される。また、ピッチング移動枠２１には、コイル２４ｘ、２４ｙが固定される。ヨーイング移動枠２２は、固定枠２５に対してヨーイングシャフト２６ａ、２６ｂを介してＸ方向に摺動可能に保持される。マグネット２７ｘとヨーク２８ｘとは固定枠２５に保持され、コイル２４ｘとともにアクチュエータ２９ｘを構成する。同様に、マグネット２７ｙとヨーク２８ｙとは固定枠２５に保持され、コイル２４ｙとともにアクチュエータ２９ｙを構成する。発光素子３０は、ピッチング移動枠２１に固定される。また、受光素子３１は、固定枠２５に固定され、発光素子３０の投射光を受光して２次元の位置座標を検出する。かかる発光素子３０と受光素子３１とは、上述の位置検出部１５を構成する。

以下、上述のように構成されたカメラブレ補正機能と撮影感度変更機能とを備えるデジタルカメラ１の動作を説明する。

まず、デジタルカメラ１において選択可能な撮影モードについて説明する。撮影モードには、例えば０．３秒間隔でシャッター駆動モータ４２を動作させて２回又は複数回の連続撮影を行う「連写モード」や、後述する「感度アップ＆カメラブレ補正自動選択モード」、「感度アップモード」、「カメラブレ補正モード」等が含まれ、撮影者等は所望の撮影モードを選択可能である。撮影モードが選択されると、マイクロコンピュータ３は各撮影モードに応じて各種制御部を制御する。

図５は、表示部５５に表示された撮影モード選択画面の表示例を示す図である。撮影モード選択画面は、撮影者等がＭＥＮＵ設定操作部３９や十字操作キー３８を操作することにより、表示部５５に表示させることができる。図５に示すように、撮影モードは、「感度アップ＆カメラブレ補正自動選択モード」と、「感度アップモード」と、「カメラブレ補正モード」と、「モードＯＦＦ」からなり、撮影者等はそれぞれ対応するアイコン９０〜９３を選択することにより所望の撮影モードに設定することができる。なお、図５には本実施の形態において特徴的な撮影モード選択アイコンのみが表示されているが、前述した「連写モード」等、他の撮影モード選択アイコンをさらに表示してもよい。

感度アップモード選択アイコン９１が選択されると、通常の撮影よりも高感度の撮影感度に変更される（「感度アップモード」）。すなわち、デジタル信号増幅部１１０はマイクロコンピュータ３からの指令により画像信号を所定のゲインで増幅する。これにより、露光時間を短くし、速いシャッタースピードで撮影することができるので、像ブレの影響を小さくすることができる。

カメラブレ補正モード選択アイコン９２が選択されると、カメラブレ補正機能が動作する（「カメラブレ補正モード」）。すなわち、カメラブレ補正機構２０は、マイクロコンピュータ３からの指令により補正レンズ群Ｌ２を光軸と直交する平面内の２方向に駆動させてカメラブレを軽減する。

感度アップ＆カメラブレ補正自動選択モードアイコン９０が選択されると、マイクロコンピュータ３は、被写体の動く速度に応じて、「感度アップモード」又は「カメラブレ補正モード」のいずれかに自動的に切り替える。これにより、被写体が被写体ブレを発生させるような速度で動く場合には高感度の撮影感度に設定され、一方、被写体が被写体ブレを発生させないような遅い速度で移動する場合にはカメラブレによる像ブレを軽減するカメラブレ補正機能が動作する。

モードＯＦＦ選択アイコン９３が選択されると、上記の撮影感度アップ機能及びカメラブレ補正機能は動作せず、通常モードにて通常の撮影が可能である。
次に、「感度アップ＆カメラブレ補正自動選択モード」が選択された場合の撮影処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。

図６は、デジタルカメラ１の撮影処理を示すフローチャートであり、マイクロコンピュータ３により実行される。本フローは、例えばデジタルカメラ１の電源スイッチ３５がＯＮ側に操作されると開始する。

Ｓｔｅｐ１の処理では、撮影者等がデジタルカメラ１の筐体１ａの背面側に設けられたＭＥＮＵ設定操作部３９を操作すると表示部５５には撮影モードの一覧が表示される。表示された撮影モード選択アイコンのうち、撮影者等が感度アップ＆カメラブレ補正自動選択モードアイコン９０を選択すると、処理はＳｔｅｐ２に進む。

Ｓｔｅｐ２では、撮影者等がシャッター操作部３６を操作したことを認識して、マイクロコンピュータ３は処理をＳｔｅｐ３へ移行させる。

Ｓｔｅｐ３では、被写体の動きを検出する。動き検出処理では、動き検出部１００が撮影対象となる被写体の動きを、撮影画像の代表点を追跡することにより検出し、動きベクトルを出力する。また、動き検出処理と同時に測光処理及び測距処理を行う。測光処理では、デジタル信号処理部８は、撮像センサ４により出力された画像信号に基づいて露光値を演算する。マイクロコンピュータ３は、演算された露光値に基づいて適切なシャッタースピードと撮影感度であるＩＳＯ感度とを自動設定する。また、測距処理では、図示しないフォーカス制御部は画像信号のコントラスト値がピークとなるようにレンズ群を光軸方向に移動させ合焦調整を行う。また、動き検出部１００が撮影対象となる被写体の動きを検出し、動きベクトルを出力する。

Ｓｔｅｐ４では、マイクロコンピュータ３は動き検出部１００により検出された動きベクトルから、単位時間あたりの被写体の動き速度Ｖｈを算出する。

Ｓｔｅｐ５では、動き速度Ｖｈの判定処理を行う。デジタルカメラ１には、予め所定の値Ａが設定されており、マイクロコンピュータ３は動き速度Ｖｈと所定の値Ａとを比較する。ここで、所定の値Ａは被写体ブレが生じる閾値となる値であり、カメラ固有の値であってもよいし、撮影者等により任意に設定されてもよい。例えば、ストロボを使用する時には、シャッタースピードを速くすることができるので、閾値を大きくすることにより、むやみに撮影感度が上がることがない。逆に、被写体として被写体速度の算出後撮影時までに突然動くことの多い子供やペットを撮影する際には、デジタルカメラ１に、別途子供撮影モードあるいはペット撮影モードを設けることにより、撮影者等がそのモードを選択した時には、閾値を小さくして、撮影感度をアップさせることを優先するような方法であってもよい。

さらには、夜景や薄暗い室内での撮影、被写体までの距離が遠くてストロボ光が届かない、あるいは望遠撮影のように使用時の焦点距離が長くてカメラブレの影響が大きい場合にも、閾値を小さくして、撮影感度を優先させてもよい。比較の結果、動き速度Ｖｈが値Ａ以上の場合、マイクロコンピュータ３は被写体が被写体ブレを発生させる速度で動いていると判断し、処理をＳｔｅｐ６へ移行させる。動き速度Ｖｈが値Ａよりも小さい場合、マイクロコンピュータ３は、被写体ブレは発生しないと判断して、処理をＳｔｅｐ９へ移行させる。被写体ブレが発生しない状況においては、Ｓｔｅｐ３で設定したシャッタースピードとＩＳＯ感度とで撮影する。例えば、ＩＳＯ感度を１００相当とし、シャッタースピード１／３０秒にて撮影する。

上記Ｓｔｅｐ５で動き速度Ｖｈが値Ａ以上の場合、Ｓｔｅｐ６でマイクロコンピュータ３は撮影モードを「感度アップモード」に切り替える。すなわち、デジタル信号ゲイン設定部１１１は、Ｓｔｅｐ６以降のＳｔｅｐにおいて、Ｓｔｅｐ３で設定したＩＳＯ感度よりも高感度のＩＳＯ感度となるようゲインを設定する。

Ｓｔｅｐ７では、撮影者等がシャッター操作部を全押し操作されたことを認識すると、Ｓｔｅｐ８で撮影処理を行う。すなわち、被写体の光学的な像が撮像センサ４上に形成され、撮像センサ４は画像信号を出力する。そしてデジタル信号増幅部１１０は、デジタル信号処理部８から出力された画像信号に対し、Ｓｔｅｐ６において設定されたゲインで増幅する。増幅された画像信号は画像記録部１２に記録され、撮影処理を終了する。

このように、被写体の動き速度Ｖｈが所定の値Ａよりも大きい場合には、高感度の撮影感度に設定される。これにより露光時間を短くすることができ、速いシャッタースピードでの撮影が可能となるので、被写体ブレを防ぐことができる。

一方、上記Ｓｔｅｐ５で動き速度Ｖｈが値Ａより小さい場合、Ｓｔｅｐ９では、マイクロコンピュータ３は撮影モードを「カメラブレ補正モード」に切り替え、カメラブレ補正部１６及びカメラブレ補正機構２０を動作させる。カメラブレ補正部１６は、角速度センサ１８ｘ、１８ｙによりカメラ本体に加わるカメラブレを検知する。そしてマイクロコンピュータ３からの指令により、外部の回路からピッチング移動枠２１のコイル２４ｘ、２４ｙに電流が供給され、アクチュエータ２７ｘ、２７ｙが形成する磁気回路により、ピッチング移動枠２１及び補正レンズ群Ｌ２は光軸ＡＸと直交する平面内の２方向Ｘ、Ｙ方向に移動する。このとき、受光素子２９はピッチング移動枠２１の位置を検出するので、高精度な位置検出が可能である。

Ｓｔｅｐ１０では、マイクロコンピュータ３は撮影者等がシャッター操作部３６を全押し操作したことを認識すると、Ｓｔｅｐ１１で撮影処理を行う。すなわち、撮像センサ４上に被写体像が形成されて画像信号が出力され、出力された画像信号は、表示部５５に表示される。

このように、被写体の動き速度Ｖｈが所定の値Ａよりも小さい場合には、撮影感度は変更されずに、カメラブレ補正機能が動作する。これにより、カメラブレを軽減し、良好な画質の画像を撮影することができる。

以上のように、本実施の形態に係るデジタルカメラは、被写体の動きが速い場合には高感度の撮影感度に変更し、露光時間を短くして高速のシャッタースピードで撮影する。これにより被写体ブレによる画質劣化を防ぐことができる。また本実施の形態に係るデジタルカメラは、被写体の動きが遅い場合にはカメラブレ補正機能を動作させるので、カメラブレによる像ブレを防ぎ、画質劣化を軽減することができる。

また、本実施の形態に係るデジタルカメラは、被写体の動きが速い場合には自動的に高感度の撮影感度に変更するので、撮影者は被写体の動きを観察して被写体ブレが発生するか否かについて判断する必要がなく利便性が高い。

また、本実施の形態に係るデジタルカメラは、検出した被写体の動き速度が所定の値よりも大きい場合に高感度の撮影感度に変更する。これにより、被写体が被写体ブレを発生させない速度で動いているにもかかわらず、撮影者が誤って高感度の撮影感度に設定することがない。

なお、本実施の形態に係るデジタルカメラは、被写体の動き速度Ｖｈが所定の値Ａよりも大きい場合に、撮影感度を高感度に変更した場合についてのみ説明したが、これに限られない。デジタルカメラは、高感度の撮影感度に変更するとともに、カメラブレ補正機能を動作させてもよい。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係るデジタルカメラについて説明する。本実施の形態に係るデジタルカメラは、実施の形態１に係るデジタルカメラとほぼ同様の構成を備えるが、撮影モードとして、さらに流し撮りモードが選択可能である点で異なる。ここで流し撮りとは、速く動く被写体を撮影する場合に、その進行方向にカメラの向きを移動させながらシャッター操作部３６を押して撮影する方法であり、流し撮りモードにて撮影することにより被写体が静止し、かつ背景が流れるように写すことができる。以下、本実施の形態では実施の形態１と同一の構成要素については同一の符号を付し、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。

図７は、実施の形態２に係るデジタルカメラの撮影処理を示すフローチャートである。図７に示す処理は、例えばデジタルカメラ１の電源スイッチ３５がＯＮ側に操作されると開始する。

まずＳｔｅｐ２１の処理において、撮影者がＭＥＮＵ設定操作部３９を操作すると表示部５５には選択可能な撮影モードの一覧が表示される。本実施の形態において表示される撮影モードは、実施の形態１に加えてさらに流し撮りモードが選択可能である。

Ｓｔｅｐ２２において、撮影者が流し撮りモード選択アイコンを選択すると、撮影モードは流し撮りモードに設定される。次にＳｔｅｐ２３において、撮影者がシャッター操作部３６を半押し操作すると、測光処理と測距処理が行われるとともに、Ｓｔｅｐ２４でマイクロコンピュータ３はカメラブレ補正部１６及びカメラブレ補正機構２０に指令を与え、カメラブレ補正機能を動作させる。ここで、カメラブレ補正機能を動作させる理由は、流し撮りを可能とするために遅いシャッタースピードに設定されるので、カメラブレによる像ブレが生じやすいためである。なお、カメラブレ補正部１６は、流し撮りによるカメラ本体の動きを誤ってカメラブレとして認識しないように、デジタルカメラの向きが移動する方向には補正レンズ群Ｌ２を動作させない。例えば、流し撮りを行うために撮影者がデジタルカメラの向きを地面と水平な方向（右から左、あるいは左から右）へ動かす場合には、カメラブレ補正機構２０は補正レンズ群を垂直な方向のみに動作させる。すなわち、ピッチング方向である角速度センサ１８ｙにより垂直方向に加わるブレのみを検知し、マイクロコンピュータ３は検知されたブレを打ち消すような指令をカメラブレ補正機構２０に与える。そして外部の回路からピッチング移動枠２１のコイル２４ｙに電流を供給すると、アクチュエータ２７ｙにより形成された磁気回路により、ピッチング移動枠２１は光軸ＡＸと直交するＹ方向のみに移動する。なお、ヨーイング方向については、角速度センサ１８ｘの出力に応答せず、アクチュエータ２７ｘに電流を供給することにより、補正レンズ群Ｌ２はヨーイング方向に動作しない。

このように、カメラブレ補正機構２０は、補正レンズ群Ｌ２をＹ方向のみに移動させるので、カメラブレによる像ブレを軽減することができる。また、流し撮りに伴うデジタルカメラの動きをカメラブレと間違って判断されることがない。

再び図７に示すフローチャートにおいて、撮影者がシャッター操作部３６を全押し操作すると（Ｓｔｅｐ２５）、撮影処理が行われ、被写体の光学的な像が撮像センサ４上に形成されて画像信号が出力される（Ｓｔｅｐ２６）。以上により撮影処理は終了する。

以上のように、本実施の形態に係るデジタルカメラは、流し撮りを行う場合において、所定の角速度センサのみがブレを検出する。これにより、流し撮りに伴うデジタルカメラの動きを間違ってカメラブレとして判断することがないので、流し撮り特有の背景が流れるような撮影が可能である。また、流し撮り撮影においても、カメラブレによる像ブレを軽減することができるので、良好な画質の画像を得ることができる。

なお、本実施の形態において、流し撮りモードは撮影前に設定されたが、これに限られない。例えば、角速度センサの出力から自動的に流し撮りモードであると判断してもよい。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３に係るデジタルカメラについて説明する。本実施の形態に係るデジタルカメラは、実施の形態１及び２に係るデジタルカメラとほぼ同様の構成を備えるが、被写体の動き速度に応じて撮影感度が設定される点で異なる。以下、実施の形態１及び２と異なる点を中心に説明する。

撮影者がシャッター操作部３６を半押し操作すると、動き検出部１００は被写体の動きを検出し、検出ベクトルを出力する。そしてマイクロコンピュータ３は、出力された検出ベクトルから被写体の動き速度Ｖｈを算出する。さらにマイクロコンピュータ３は、被写体の動き速度Ｖｈから被写体ブレの生じないシャッタースピードを算出し、かかるシャッタースピードにて撮影可能な撮影感度に設定する。例えば、屋外の環境下で、歩く速度でゆっくりと移動する被写体を撮影する場合にはＩＳＯ感度１００相当の撮影感度に設定され、走る速度で移動する被写体を撮影する場合にはＩＳＯ感度４００相当の撮影感度に設定される。

以上のように、本実施の形態に係るデジタルカメラは、被写体の動きに応じて撮影感度が設定されるので、撮影者は適切な撮影感度に設定するために複雑な操作をすることなく被写体ブレのない良好な画質の画像を撮影することができる。また、撮影者が自ら撮影感度を設定する必要がないので、シャッターチャンスを逃すことがなく、利便性の高いデジタルカメラを提供できる。

なお、本実施の形態に係るデジタルカメラは、被写体の動きに応じて撮影感度を設定する場合についてのみ説明したが、同時にカメラブレ補正機能を動作させてもよい。これにより、カメラブレによる画質の劣化を軽減でき、さらに良好な画質の画像を得ることができる。またあるいは、カメラブレ補正機能は一定の撮影感度に設定された場合にのみ動作させてもよい。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る撮像装置のハード的構成は、図１乃至図３とほぼ同様であるため説明を省略する。

図８は、本発明の実施の形態４のデジタルカメラ１の撮影処理を示すフローチャートであり、図６に示すフローと同一処理を行うステップには同一ステップ番号を付して重複箇所の説明を省略する。

Ｓｔｅｐ１１で撮影処理を行うと、撮像センサ４上に被写体像が形成されて画像信号が出力され、出力された画像信号は、図９に示す表示部５５に表示される。

Ｓｔｅｐ３０では、画像信号画像記録部１２に記録して撮影処理を終了する。

図９は、「カメラブレ補正モード」により撮影された撮影画像を表示部５５に表示する表示例を示す図である。図９に示すように、表示部５５には撮影画像とともに撮影感度であるＩＳＯ感度を表示する。

このように、被写体の動き速度Ｖｈが所定の値Ａよりも小さい場合には、撮影感度は変更されずに、カメラブレ補正機能が動作する。これにより、カメラブレを軽減し、良好な画質の画像を撮影することができる。

一方、上記Ｓｔｅｐ５で動き速度Ｖｈが値Ａ以上の場合、Ｓｔｅｐ６でマイクロコンピュータ３は撮影モードを「感度アップモード」に切り替える。すなわち、デジタル信号ゲイン設定部１１１は、Ｓｔｅｐ３で設定したＩＳＯ感度よりも高感度のＩＳＯ感度となるようゲインを設定する。

Ｓｔｅｐ７では、撮影者等がシャッター操作部を全押し操作されたことを認識すると、Ｓｔｅｐ３１以下で連続撮影処理が行われる。

ここで、連続撮影処理を行うことそれ自体に意味があるのではなく、異なる露出条件で複数毎（ここでは４枚）連続撮影することに特徴がある。１回のシャッター操作部３６の操作により、１秒間に４枚の連続撮影を行う。さらには撮影ごとに、撮影感度を上げていく。この理由としては、被写体の動き速度Ｖｈが、撮影中に速くなっていくことを想定している。例えば、デジタル信号ゲイン設定部１１１は、撮影感度がＩＳＯ感度２００相当から上げていくようにゲインを設定する。

Ｓｔｅｐ３１で１枚目の撮影においては、被写体の光学的な像が撮像センサ４上に形成され、撮像センサ４は画像信号を出力する。そしてデジタル信号増幅部１１０は、デジタル信号処理部８から出力された画像信号に対し、ＩＳＯ感度２００相当にて設定されたゲインで増幅する。この際、シャッタースピードは、１／６０秒にて設定される。

Ｓｔｅｐ３２で２枚目の撮影においては、被写体の光学的な像が撮像センサ４上に形成され、撮像センサ４は画像信号を出力する。そしてデジタル信号増幅部１１０は、デジタル信号処理部８から出力された画像信号に対し、ＩＳＯ感度４００相当にて設定されたゲインで増幅する。この際、シャッタースピードは、１／１２５秒にて設定される。

Ｓｔｅｐ３３で３枚目の撮影においては、被写体の光学的な像が撮像センサ４上に形成され、撮像センサ４は画像信号を出力する。そしてデジタル信号増幅部１１０は、デジタル信号処理部８から出力された画像信号に対し、ＩＳＯ感度８００相当にて設定されたゲインで増幅する。この際、シャッタースピードは、１／２５０秒にて設定される。

Ｓｔｅｐ３４で４枚目の撮影においては、被写体の光学的な像が撮像センサ４上に形成され、撮像センサ４は画像信号を出力する。そしてデジタル信号増幅部１１０は、デジタル信号処理部８から出力された画像信号に対し、ＩＳＯ感度１６００相当にて設定されたゲインで増幅する。この際、シャッタースピードは、１／５００秒にて設定される。

このように、感度アップモードでは、高感度、すなわち、通常モード、あるいは、カメラブレ補正モードに比べ、高いＩＳＯ感度での撮影が行われる。また、その際の露出値は実質的に同一となるように、露出時間が短く設定される。

この連続撮影された４枚の撮影画像は、露出値を一定に保つように、ＩＳＯ感度とシャッタースピードとを変化させたものであり、Ｓｔｅｐ３５で、図１０に示す表示部５５にサムネイル表示される。さらには、Ｓｔｅｐ３６で４枚連続撮影された画像信号を画像記録部１２に記録して、撮影処理を終了する。

図１０は、「感度アップモード」設定後連続撮影された４枚の撮影画像を表示部５５に表示する表示例を示す図である。図１０に示すように、表示部５５には、異なる露出条件で複数毎連続撮影された撮影画像がサムネイル表示される。各サムネイル表示には、サムネイル表示番号１−４と、各ＩＳＯ感度が表示される。

本実施の形態では、異なる露出条件で連続撮影された４枚の撮影画像について、自動的に４枚記録するようにしているが、撮影者等が任意の画像を選択して保存できる方法であってもよい。

このように、被写体の動き速度Ｖｈが所定の値Ａよりも大きい場合には、高感度の撮影感度に設定される。これにより露光時間を短くすることができ、速いシャッタースピードでの撮影が可能となるので、被写体ブレを防ぐことができる。

ここで、上記Ｓｔｅｐ２の「シャッター半押し動作」の前に、撮影モードを「カメラブレ補正モード」にすることも可能である。撮影モードを「カメラブレ補正モード」にしておくと、シャッター半押し動作の際にもカメラブレ補正が行われる。被写体の動き検出する際には、カメラブレ補正を行っているため、手ブレの影響を少なくした状態によって、動き検出を行うことができるので、動き検出の精度を高めることができる。つまり、撮像センサ４での像の動きが、被写体の動きによるものであるか、撮影者等の像ブレによるカメラ本体の動きの影響であるのかどうかを区別できる。この場合には、上記Ｓｔｅｐ９では、撮影モードが「カメラブレ補正モード」の継続となる。

以上のように、本実施の形態によれば、検出された被写体の光学像の動きに基づいて被写体速度を算出し、被写体速度が所定の閾値Ａ以上か否かを判別し、被写体速度が閾値Ａより小さい場合には、カメラブレ補正部１６を制御してカメラブレ補正を動作させ、被写体速度が閾値Ａ以上の場合には、デジタル信号ゲイン設定部１１１のゲインを高くしてＩＳＯ感度をアップし、シャッター速度を速くして露出時間を短くするとともに、１回のシャッター操作により異なる露出条件で複数枚の画像を連続撮影する。複数の露出条件により連続撮影することで、被写体の動き速度が、撮影中に急激に変わることがあっても複数の露出条件で連続撮影した複数の画像のいずれかには良好な画質の画像が含まれる可能性が高くなる。一方、被写体速度が所定値より遅い場合には、カメラブレ補正機能を動作させることにより、カメラブレのない良好な画像を撮影することができる。その結果、撮影者は被写体の動きによらず、簡単に撮影することが可能となる。

具体的には、被写体の光学像の動きが速い場合には高感度の撮影感度に変更し、露光時間を短くして高速のシャッタースピードで撮影する。これにより被写体ブレによる画質劣化を防ぐことができる。また、被写体の光学像の動きが遅い場合にはカメラブレ補正部１６を動作させるので、手ブレによる像ブレを防ぎ、画質劣化を軽減することができる。したがって、撮影者は被写体の動きによらず、簡単に撮影することが可能となる。

また、被写体の光学像の動きが速い場合には自動的に高感度の撮影感度に変更するので、撮影者等は被写体の動きを観察して被写体ブレが発生するか否かについて判断する必要がなく利便性が高い。

また、本実施の形態では、検出した被写体速度が閾値Ａ以上の場合に高感度の撮影感度に変更する。これにより、被写体が被写体ブレを発生させない速度で動いているにもかかわらず、撮影者等が誤って高感度の撮影感度に設定することがない。

特に、本実施の形態では、「感度アップモード」に変更後のシャッター全押し動作時には、１回のシャッター操作により、複数の露出条件にて連続撮影を行うことにより、撮影者等は、複数の露出条件における撮影を１度に行うことができる。この場合、撮影ごとに撮影感度及びシャッター速度を上げていくことにより、被写体の動き速度Ｖｈが、撮影中に速くなっていく際にも対応することができる。例えば、子供の撮影時など、被写体の動き速度がシャッター操作部を全押しした瞬間に急激に変わってしまった等の状況にも、連続撮影の際にシャッタースピードを上げて撮影することにより、十分に対応することが可能となる。このように、複数の露出条件により連続撮影し、記録しておくことで、被写体の動き速度が、撮影中に急激に変わることがあっても複数の露出条件で連続撮影した複数の画像のいずれかには良好な画質の画像が含まれる可能性が高く、被写体ブレのない画像が記録される。撮影者等は、異なる露出条件で４枚連続撮影されて画像が記録された画像記憶部１２から、例えばサムネイル表示番号を選択して被写体ブレのない最良の画像を保存することができる。

ここで、「シャッター半押し動作」から「シャッター全押し動作」を経て撮影に至るまでに被写体の速度変化と撮影感度の関係について説明する。

図１１は、被写体の動き速度Ｖｈと撮影時の撮影感度Ｓの関係を説明する図である。図１１中、Ｔ１は半押し動作、Ｔ２は全押し動作、Ｔ３は撮影の各タイミングである。また、Ｓ１〜Ｓ４は撮影時の撮影感度、Ａは所定の閾値である。被写体速度Ｖｈが所定の閾値Ａ以上か否かを判別し、被写体速度が閾値Ａより小さい場合には、カメラブレ補正部１６を、また被写体速度Ｖｈが閾値Ａ以上の場合には、ＩＳＯ感度をアップ及びシャッター速度を速くする。

本実施の形態では、「シャッター半押し動作」と連動して、被写体の動きベクトル検出を開始する（図８のフローのＳｔｅｐ４）。そして、「シャッター全押し動作」の直前まで（図８のフローのＳｔｅｐ６,Ｓｔｅｐ９）、一定期間毎に動きベクトル検出を行い、「シャッター全押し動作」時の被写体速度を、最終の被写体速度Ｖｈとする。この場合、図１１（１）は被写体に動きがない時、（２）は等速で移動している時、（３）は被写体が一定割合で加速している時、（４）は被写体が一定割合で減速している時であるとすると、１枚目の撮影時の被写体の速度変化と撮影感度の関係は以下のようになる。

（１）「シャッター半押し動作」中の被写体速度Ｖｈが、閾値Ａより低く一定の場合
被写体速度Ｖｈが所定の閾値Ａより低いので、撮影感度アップは行わず、通常撮影モードの撮影感度Ｓ１とする。

（２）「シャッター半押し動作」中の被写体速度Ｖｈが、閾値Ａより高く一定の場合
「シャッター全押し動作」時の被写体速度Ｖｈに応じて、撮影感度アップし、ここでは撮影感度Ｓ２に設定する。

（３）「シャッター半押し動作」中の被写体速度Ｖｈが、所定の閾値Ａを超え、徐々に速度が速くなる場合
徐々に被写体速度Ｖｈが速くなるので、加速度を計算し、「シャッター全押し動作」時から実際の撮影時までのタイムラグの時間分のみ、速度が速くなる分を予測して感度を撮影感度Ｓ３（Ｓ２＜Ｓ３）に設定する。また、このとき、２枚目以降の連続撮影において、撮影ごとに撮影感度及びシャッター速度を上げていくことが好ましい。

（４）「シャッター半押し動作」中の被写体速度Ｖｈが、所定の閾値Ａを超え、徐々に遅くなる場合
上記（３）の場合とは逆に、被写体速度Ｖｈが徐々に遅くなる場合には、速度が遅くなる分を予測して感度を撮影感度Ｓ４（Ｓ４＜Ｓ２）に設定する。また、このとき、２枚目以降の連続撮影において、撮影ごとに撮影感度及びシャッター速度を下げていくことが好ましい。

なお、連続撮影の例として、１秒間に４枚撮影を行う状況について説明したが、連続撮影枚数については、その他の枚数であってよいことは言うまでもない。例えば、１秒間に２枚連続撮影する際には、図８のフローにおいて、１枚目と３枚目に示す条件により撮影できるようにすればよい。

また、実施の形態４では、シャッター操作部を１回操作すると連続して複数枚の画像が撮影できる例について説明したが、シャッター操作部を操作している（押している）期間のみ、撮影可能なシステムとしてもよい。

以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。

撮像装置を有する電子機器であればどのような装置にも適用できる。例えば、デジタルカメラ及びビデオカメラは勿論のこと、カメラ付き携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯情報端末、撮像装置を備えるパソコン等の情報処理装置にも適用可能である。

上記各実施の形態では、被写体の動き速度Ｖｈが閾値Ａ以上の場合に、撮影感度を高感度に変更する例について説明したが、高感度の撮影感度に変更するとともに、カメラブレ補正機能を動作させてもよい。

また、異なる露出条件で複数連続撮影するものであればよく、高感度にて連続４枚撮影する前に、通常モードの撮影感度であるＩＳＯ感度１００相当にて撮影し、１回のシャッター操作により、通常撮影及び高感度撮影により合計５枚撮影するようにしてもよい。

また、カメラブレ補正モードにおいても、１回のシャッター操作により、複数の露出条件にて連続撮影を行うこととしてもよい。これにより、撮影者等は、複数の露出条件における撮影を１度に行うことができる。この場合、１枚目の撮影感度は、Ｓｔｅｐ３にて設定した通常モードと同じＩＳＯ感度となる。２枚目以降は、撮影ごとに撮影感度及びシャッター速度を上げていくことにより、被写体の動き速度Ｖｈが、撮影中に速くなっていく際にも対応することができる。例えば、子供の撮影時など、被写体の動き速度がシャッター操作部を全押しした瞬間に急激に変わってしまった等の状況にも、連続撮影の際にシャッタースピードを上げて撮影することにより、十分に対応することが可能となる。また、上述のように、「シャッター半押し動作」中の被写体速度Ｖｈの変化に応じて撮影感度及びシャッター速度を変えるようにしてもよい。

また、図１２に示すように、１回のシャッター操作により連写し、感度アップあり画像と、感度アップなし画像とを異なる撮影感度にて撮影することにより、撮影後すぐ、あるいは再生時に、簡単に２つのモードの撮影画像、画質を比較できるようにしてもよい。さらには、画像を自動的に、あるいは十字操作キー３８などにて手動で拡大表示することにより、併せて４枚の撮影画像を表示部５５に同時に表示させてもよい。

また、撮影感度については、撮影画質の劣化を抑えるために、上限を設定できるようにしてもよい。

また、セルフタイマーを用いた撮影時などでは、シャッター操作部３６を全押しした後、撮影が開始されるまでの数秒前から、被写体の光学像の動きを検出できるようにしてもよい。なお、動きを検出している際には、被写体側から認識できるように、デジタルカメラ１に設けられたＬＥＤなどにて、点滅させるようにすればなおさらよい。

また、異なる露出条件での連続撮影の例として、ＩＳＯ感度２００相当、シャッタースピード１／６０秒に設定した場合について説明したが、これに限らず、被写体の動き速度Ｖｈが前回の動き速度より、より速い場合には、ＩＳＯ感度をさらに上げた状態で１枚目を撮影し、１枚ごとにＩＳＯ感度を上げて連続撮影するようにしてもよい。

また、上記各実施の形態における撮像光学系及びカメラブレ補正部の構成は、上記の構成に限られない。例えば、カメラブレ補正部は撮像センサを撮像光学系に対して光軸と直交する２方向に駆動させてもよい。また例えば、カメラブレ補正部は、レンズ鏡筒の被写体側前面に取り付けられたプリズムの角度を変えてもよいし、あるいはレンズ鏡筒全体を駆動してもよく、カメラブレによる像ブレの補正が可能であれば構成はこれらに限られない。

また、撮像センサ内での画像の切り出し位置を変えて補正する、あるいは同一の被写体を短いシャッタースピードにて複数枚撮影した後に１枚の画像に合成するなどの電子式のカメラブレ補正方式であってもよく、その方式が限定されるものではないことは明らかである。

また、上記各実施の形態では、被写体の動き速度は、動きベクトルを用いて算出したが、これに限らず、別途外部センサ等を用いて被写体の動き速度を検出してもよい。

また、上記各実施の形態では、シャッターを動作させることにより撮像センサへの露光時間を制御したが、これに限らず、電子シャッター等により撮像センサの露光時間を制御してもよい。

また、実施の形態に係るデジタルカメラは撮像光学系を備えたが、これに限られない。一眼レフレックスカメラシステムのように、撮像光学系を保持するレンズ鏡筒と、撮像センサを含むカメラ本体とが別々に組合わせて使用される撮像装置に対しても適用することができる。例えば、撮像光学系を保持するレンズ鏡筒と、カメラ本体とが別々に用意され、撮像者等が組合わせて使用されるシステム全般に適用できる。

また、本実施の形態では、撮像装置という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、撮影装置、デジタルカメラ及び撮像方法等であってもよいことは勿論である。

さらに、上記デジタルカメラを構成する各構成部、例えば撮像光学系の種類、その駆動部及び取付け方法など、さらには動き検出部の種類などは前述した実施の形態に限られない。

また、以上説明した撮像装置は、この撮像装置の撮影制御方法を機能させるためのプログラムでも実現される。このプログラムはコンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納されている。

本明細書は、２００６年２月２０日出願の特願２００６−０４２３７９に基づく。この内容はすべてここに含めておく。

本発明に係る撮像装置及びレンズ鏡筒は、良好な画質の画像が要望されるデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ、カメラ部を備えた携帯電話、ＰＤＡ等に好適である。

本発明の実施の形態１に係る撮像装置の構成を示すブロック図 図２Ａは本実施の形態１に係る撮像装置の概略構成を示す上面図、図２Ｂは本実施の形態１に係る撮像装置の概略構成を示す背面図 本実施の形態１に係る撮像装置の動き検出部の構成の一例を示すブロック図 本実施の形態１に係る撮像装置のカメラブレ補正部に含まれるカメラブレ補正機構の構成を示す分解斜視図 本実施の形態１に係る撮像装置の表示部に表示された撮影モード選択画面の表示例を示す図 本実施の形態１に係る撮像装置の撮影処理を示すフロー図 本発明の実施の形態２に係る撮像装置の撮影処理を示すフロー図 本実施の形態４に係る撮像装置の撮影処理を示すフロー図 本実施の形態４に係る撮像装置の「カメラブレ補正モード」により撮影された撮影画像を表示部に表示する表示例を示す図 本実施の形態４に係る撮像装置の「撮影感度アップモード」設定後連続撮影された４枚の撮影画像を表示部に表示する表示例を示す図 本実施の形態４に係る撮像装置の被写体の動き速度Ｖｈと撮影時の撮影感度Ｓの関係を説明する図 本実施の形態４に係る撮像装置の「撮影感度アップモード」設定後感度アップあり撮影画像と感度アップなし撮影画像とを表示部に表示する表示例を示す図

Claims (15)

1. 被写体の光学像を形成する撮像光学系と、
   前記形成された光学像を受光して、電気的な画像信号に変換して出力する撮像センサと、
   撮影前の所定時間における前記被写体の光学像の動きを検出する動き検出部と、
   前記検出された被写体の光学像の動きに応じて露出時間を制御する制御部と、を備える、撮像装置。
2. 撮像装置本体の動きに起因する前記光学像のブレを補正するカメラブレ補正部と、
   前記被写体の光学像の動きに応じて前記カメラブレ補正部を動作させるか否かを判断するカメラブレ補正制御部と、をさらに備える、請求項１記載の撮像装置。
3. 前記動き検出部により検出された被写体の光学像の動きに基づいて被写体速度を算出し、前記被写体速度が所定の閾値以上か否かを判別する被写体速度判別部をさらに備え、
   前記制御部は、前記被写体速度が前記閾値より小さい場合に、前記カメラブレ補正部を動作させる、請求項２記載の撮像装置。
4. 流し撮りが可能な撮像装置であって、
   前記カメラブレ補正制御部は、流し撮り状態の場合に、前記カメラブレ補正部を動作させる、請求項２記載の撮像装置。
5. 前記動き検出部により検出された被写体の光学像の動きに基づいて被写体速度を算出し、前記被写体速度が所定閾値以上か否かを判別する被写体速度判別部をさらに備え、
   前記制御部は、前記被写体速度が前記閾値以上である場合に、前記被写体速度が所定閾値より小さい場合に比べ、より短い露出時間で撮影を行う、請求項１記載の撮像装置。
6. 前記制御部は、前記被写体速度が前記閾値より小さい場合に、前記カメラブレ補正部を動作させる、請求項５記載の撮像装置。
7. 前記制御部は、撮影毎に異なる露出時間又は異なる画像信号の増幅率で、複数回の撮影を行う、請求項５記載の撮像装置。
8. 前記制御部は、より後の撮影をより短い露出時間で、又は、より後の撮影をより高い増幅率で撮影を行う、請求項７記載の撮像装置。
9. 前記制御部は、前記被写体速度に基づいて予測した撮影時の被写体速度に応じて、露出時間又は画像信号の増幅率を制御する、請求項５記載の撮像装置。
10. 前記動き検出部により検出された被写体の光学像の動きに基づいて被写体速度を算出し、前記被写体速度が所定閾値以上か否かを判別する被写体速度判別部をさらに備え、
    前記制御部は、前記被写体速度が前記閾値以上である場合に、前記被写体速度が所定閾値より小さい場合に比べ、より高い前記画像信号の増幅率で撮影を行う、請求項１記載の撮像装置。
11. 前記制御部は、前記被写体速度が前記閾値より小さい場合に、前記カメラブレ補正部を動作させる、請求項１０記載の撮像装置。
    
12. 前記制御部の閾値を外部から設定する閾値入力手段を有する請求項５記載の撮像装置。
13. 前記制御部の閾値を外部から設定する閾値入力手段を有する請求項１０記載の撮像装置。
14. 撮像装置本体の動きに起因する光学像のブレを補正するカメラブレ補正部を搭載したレンズ鏡筒と組み合わせて使用する撮像装置本体であって、
    形成された光学像を受光して電気的な画像信号に変換して出力する撮像センサと、
    撮影前の所定時間における前記被写体の光学像の動きを測定し、被写体速度を算出する動き検出部と、
    前記検出された被写体の光学像の動きに応じて露出時間を制御する制御部と、を備える撮像装置本体。
15. 被写体の光学像を形成する撮像光学系と、
    前記形成された光学的な像を受光して、電気的な画像信号に変換して出力する撮像センサと、
    撮影前の所定時間における前記被写体の光学像の動きを測定し、被写体速度を算出する動き検出部と、
    前記検出された被写体の光学像の動きに応じて露出時間を制御する制御部と、を有する撮像装置本体と組み合わせて使用されるレンズ鏡筒であって、
    撮像装置本体の動きに起因する光学像のブレを補正するカメラブレ補正部と、前記カメラブレ補正部と前記撮像装置本体の制御手段とのインタフェースと、を具備するレンズ鏡筒。
    

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