JP2009008936A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】手ぶれ補正動作前に装置本体に振動が加わることで手ぶれ検出手段に不要な電荷による充電が生じた際、鮮明な画像を得る精度の良い手ぶれ補正制御を行うことができる撮像装置を提供する。
【解決手段】ジャイロセンサとハイパスフィルタコンデンサを有するハイパスフィルタを用い、ジャイロセンサからの出力電圧のうち、直流成分を打ち消し、交流成分を手ぶれ検出データとして取り出す手ぶれ検出部と、ＣＣＤに露光する前の一定期間における手ぶれ検出データを静止時手ぶれ出力値ｄに対して評価する手ぶれ出力値評価手段（ステップＳ７）と、補正が必要との評価時、手ぶれ検出データから出力シフト分を取り除く補正を行う手ぶれ出力値補正手段（ステップＳ８）と、露光開始から露光完了までの間、補正した手ぶれ検出データを手ぶれ検出値として手ぶれ補正動作を行う手ぶれ補正制御手段（ステップＳ１０〜ステップＳ１２）と、を備えた。
【選択図】図７
【解決手段】ジャイロセンサとハイパスフィルタコンデンサを有するハイパスフィルタを用い、ジャイロセンサからの出力電圧のうち、直流成分を打ち消し、交流成分を手ぶれ検出データとして取り出す手ぶれ検出部と、ＣＣＤに露光する前の一定期間における手ぶれ検出データを静止時手ぶれ出力値ｄに対して評価する手ぶれ出力値評価手段（ステップＳ７）と、補正が必要との評価時、手ぶれ検出データから出力シフト分を取り除く補正を行う手ぶれ出力値補正手段（ステップＳ８）と、露光開始から露光完了までの間、補正した手ぶれ検出データを手ぶれ検出値として手ぶれ補正動作を行う手ぶれ補正制御手段（ステップＳ１０〜ステップＳ１２）と、を備えた。
【選択図】図７
Description
本発明は、被写体を撮影する時、装置本体が手ぶれにより移動しても撮影画像のぶれを抑える手ぶれ補正機能を有するデジタルスチールカメラ等の撮像装置に関する。
従来、手ぶれ補正機能付きの撮像装置としては、角速度検出手段（ジャイロセンサ等）から出力される角速度信号のドリフト成分にかかわらず、適正な手ぶれ補正を可能とすることを目的とし、角速度検出手段から入力される角速度信号から基準値を差し引いて出力するフィルタ回路と、入力信号と基準信号の差分から出力信号の正負を判定する正負判定部と、この判定結果に基づいて定数値を加算する減算するかを設定する正負反転制御部と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
そして、正負反転制御部での設定に基づいて入力信号を定数値によって加減算することにより基準値が設定される。これにより、入力信号から的確にドリフト成分を抽出した出力信号を得るようにしている。ここで、「ドリフト成分」とは、手ぶれによる本来の回転・移動の変化に無関係な、時間や温度などの環境に起因して起こる出力値の変動成分をいう。
特開２００６−１５４０１４号公報
手ぶれ補正機能付きの撮像装置は、手ぶれ補正動作中、ジャイロセンサからの出力電圧をハイパスフィルタ（以下、「HPF」と略称する。）によってフィルタ処理し、出力電圧のうち、安定成分である直流成分を打ち消し、変動成分である交流成分を手ぶれ出力電圧（手ぶれ信号）として取り出している。このため、手ぶれ補正動作前にカメラ本体に振動が加わり、HPFのコンデンサに不要な電荷が充電されていると、その電荷分が誤った手ぶれ出力電圧となり、手ぶれ出力電圧に基づいて実行される手ぶれ補正制御では、誤った手ぶれ補正制御を行ってしまう。
従来技術では、HPFの周波数特性を変更し、高速で放電する方式があるが、手ぶれ信号が入力していると、安定値が変化しているため、正しい値に収束しない。
また、特開２００６−１５４０１４号公報に記載された撮像装置は、手ぶれ補正動作前にHPFのコンデンサに不要な電荷が充電されているときの補正技術ではなく、ドリフト成分の抽出対策である。また、ドリフト分の定数値（一定値）を補正するようにしているため、仮に手ぶれ補正動作前にHPFのコンデンサに不要な電荷が充電されているときの補正に適用しても、不要な電荷の充電レベルにかかわらず一定値による補正が行われることになり、正しい手ぶれ出力値の補正ができない、という問題があった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、手ぶれ補正動作前に装置本体に振動が加わることで手ぶれ検出手段に不要な電荷による充電が生じた際、不要な電荷による充電にかかわらず、鮮明な画像を得る精度の良い手ぶれ補正制御を行うことができる撮像装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明では、被写体を撮影する時、装置本体が手ぶれにより移動しても撮影画像のぶれを抑える手ぶれ補正機能を有する撮像装置において、
装置本体に加わる振動を検出する振動センサと、コンデンサを有するハイパスフィルタを用い、前記振動センサからのセンサ出力値をフィルタ処理することにより、センサ出力値の直流成分を打ち消し、センサ出力値の交流成分を手ぶれ出力値として取り出す手ぶれ検出手段と、
撮像素子に露光する前の一定期間における前記手ぶれ検出手段からの手ぶれ出力値が、静止時の手ぶれ出力値に対し変動が発生していないかどうかを評価する手ぶれ出力値評価手段と、
前記手ぶれ出力値評価手段により手ぶれ出力値の補正が必要と評価された時、手ぶれ出力値から出力シフト分を取り除く補正を行う手ぶれ出力値補正手段と、
露光開始から露光完了までの間、前記手ぶれ出力値補正手段により補正した手ぶれ出力値を手ぶれ検出値とし、該手ぶれ検出値に基づき画像ぶれを抑える手ぶれ補正動作を行う手ぶれ補正制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
装置本体に加わる振動を検出する振動センサと、コンデンサを有するハイパスフィルタを用い、前記振動センサからのセンサ出力値をフィルタ処理することにより、センサ出力値の直流成分を打ち消し、センサ出力値の交流成分を手ぶれ出力値として取り出す手ぶれ検出手段と、
撮像素子に露光する前の一定期間における前記手ぶれ検出手段からの手ぶれ出力値が、静止時の手ぶれ出力値に対し変動が発生していないかどうかを評価する手ぶれ出力値評価手段と、
前記手ぶれ出力値評価手段により手ぶれ出力値の補正が必要と評価された時、手ぶれ出力値から出力シフト分を取り除く補正を行う手ぶれ出力値補正手段と、
露光開始から露光完了までの間、前記手ぶれ出力値補正手段により補正した手ぶれ出力値を手ぶれ検出値とし、該手ぶれ検出値に基づき画像ぶれを抑える手ぶれ補正動作を行う手ぶれ補正制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
請求項２に係る発明では、請求項１に記載された撮像装置において、
前記手ぶれ出力値評価手段は、露光前の一定期間における前記手ぶれ検出手段からの手ぶれ出力値の振幅を計算し、振幅が予め設定されている振幅しきい値を超えていると手ぶれ出力値の補正は不要と評価し、振幅が予め設定されている振幅しきい値以下であると手ぶれ出力値の補正が必要と評価することを特徴とする。
前記手ぶれ出力値評価手段は、露光前の一定期間における前記手ぶれ検出手段からの手ぶれ出力値の振幅を計算し、振幅が予め設定されている振幅しきい値を超えていると手ぶれ出力値の補正は不要と評価し、振幅が予め設定されている振幅しきい値以下であると手ぶれ出力値の補正が必要と評価することを特徴とする。
請求項３に係る発明では、請求項２に記載された撮像装置において、
前記手ぶれ出力値評価手段は、前記手ぶれ検出手段からの露光前の一定期間の手ぶれ出力値の平均値を計算すると共に、静止時の手ぶれ出力値を取り込み、振幅が予め設定されている振幅しきい値以下という条件と、手ぶれ出力値平均値と静止時手ぶれ出力値の差が予め設定されている出力差しきい値以上という条件が共に成立する場合、手ぶれ出力値の補正が必要と評価することを特徴とする。
前記手ぶれ出力値評価手段は、前記手ぶれ検出手段からの露光前の一定期間の手ぶれ出力値の平均値を計算すると共に、静止時の手ぶれ出力値を取り込み、振幅が予め設定されている振幅しきい値以下という条件と、手ぶれ出力値平均値と静止時手ぶれ出力値の差が予め設定されている出力差しきい値以上という条件が共に成立する場合、手ぶれ出力値の補正が必要と評価することを特徴とする。
請求項４に係る発明では、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載された撮像装置において、
前記手ぶれ出力値評価手段は、露光前の手ぶれ出力値を評価する一定期間を、測光と測距が行われ撮影露出の決定とフォーカス動作が行われるレリーズの１段目入力から、露光開始となるレリーズの２段目入力までの待ち時間とすることを特徴とする。
前記手ぶれ出力値評価手段は、露光前の手ぶれ出力値を評価する一定期間を、測光と測距が行われ撮影露出の決定とフォーカス動作が行われるレリーズの１段目入力から、露光開始となるレリーズの２段目入力までの待ち時間とすることを特徴とする。
請求項５に係る発明では、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載された撮像装置において、
前記手ぶれ補正制御手段は、前記手ぶれ検出手段からの手ぶれ出力値から静止時手ぶれ出力値を差し引いた値に基づいて得られた角速度を積分し、積分により得られた手ぶれ角度を露光開始から露光完了までの手ぶれ補正動作の入力情報とする手段であり、
前記手ぶれ出力値補正手段は、手ぶれ出力値の補正が必要と評価された時、前記静止時手ぶれ出力値を補正することを特徴とする。
前記手ぶれ補正制御手段は、前記手ぶれ検出手段からの手ぶれ出力値から静止時手ぶれ出力値を差し引いた値に基づいて得られた角速度を積分し、積分により得られた手ぶれ角度を露光開始から露光完了までの手ぶれ補正動作の入力情報とする手段であり、
前記手ぶれ出力値補正手段は、手ぶれ出力値の補正が必要と評価された時、前記静止時手ぶれ出力値を補正することを特徴とする。
請求項６に係る発明では、請求項５に記載された撮像装置において、
前記手ぶれ出力値補正手段は、前記手ぶれ検出手段からの露光前の一定期間の手ぶれ出力値平均値と静止時手ぶれ出力値の差を、手ぶれ出力値の補正幅とすることを特徴とする。
前記手ぶれ出力値補正手段は、前記手ぶれ検出手段からの露光前の一定期間の手ぶれ出力値平均値と静止時手ぶれ出力値の差を、手ぶれ出力値の補正幅とすることを特徴とする。
請求項７に係る発明では、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載された撮像装置において、
手ぶれ出力値を評価する露光前の一定期間の中間時点から、予め決められた露光時間の中間時点との時間差を計算する時間差計算手段と、該時間差とハイパスフィルタの時定数により放電補正量を決定する放電補正量決定手段と、を設け、
前記手ぶれ出力値補正手段は、前記手ぶれ検出手段からの露光前の一定期間の手ぶれ出力値平均値と静止時手ぶれ出力値の差から前記放電補正量を差し引いた値を、手ぶれ出力値の補正幅とすることを特徴とする。
手ぶれ出力値を評価する露光前の一定期間の中間時点から、予め決められた露光時間の中間時点との時間差を計算する時間差計算手段と、該時間差とハイパスフィルタの時定数により放電補正量を決定する放電補正量決定手段と、を設け、
前記手ぶれ出力値補正手段は、前記手ぶれ検出手段からの露光前の一定期間の手ぶれ出力値平均値と静止時手ぶれ出力値の差から前記放電補正量を差し引いた値を、手ぶれ出力値の補正幅とすることを特徴とする。
請求項８に係る発明では、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載された撮像装置において、
露光中、ハイパスフィルタの時定数により単位時間当たりの単位時間放電補正量を決定する単位時間放電補正量決定手段を設け、
前記手ぶれ出力値補正手段は、露光開始時、前記手ぶれ検出手段からの露光前の一定期間の手ぶれ出力値平均値と静止時手ぶれ出力値の差を手ぶれ出力値の補正幅とし、露光開始後から露光完了までの露光経過時間中は、前回の補正量から単位時間放電補正量を差し引くことで単位時間毎に変化する値を、手ぶれ出力値の補正幅とすることを特徴とする。
露光中、ハイパスフィルタの時定数により単位時間当たりの単位時間放電補正量を決定する単位時間放電補正量決定手段を設け、
前記手ぶれ出力値補正手段は、露光開始時、前記手ぶれ検出手段からの露光前の一定期間の手ぶれ出力値平均値と静止時手ぶれ出力値の差を手ぶれ出力値の補正幅とし、露光開始後から露光完了までの露光経過時間中は、前回の補正量から単位時間放電補正量を差し引くことで単位時間毎に変化する値を、手ぶれ出力値の補正幅とすることを特徴とする。
よって、請求項１に係る撮像装置にあっては、撮像素子に露光する前の一定期間における手ぶれ検出手段からの手ぶれ出力値を監視し、手ぶれ出力値の補正が必要と評価された時、手ぶれ出力値から出力シフト分を取り除く補正が行われる。このため、手ぶれ補正動作前に装置本体に振動が加わることで手ぶれ検出手段に不要な電荷による充電が生じた際、不要な電荷による充電にかかわらず、鮮明な画像を得る精度の良い手ぶれ補正制御を行うことができる。
請求項２に係る撮像装置にあっては、振幅を評価基準とし、振幅が大きく短時間のデータ取得では平均値の誤差が大きくなるような場合、手ぶれ出力値の補正は不要であると評価する。このため、誤差を生じ易い補正が回避され、正確な手ぶれ出力値の補正を行うことができる。
請求項３に係る撮像装置にあっては、出力シフト幅を評価基準とし、出力シフト幅が小さい場合、手ぶれ出力値の補正は不要であると評価する。このため、効果を望めない不要な手ぶれ出力値の補正処理を無くし、補正効果が期待される手ぶれ出力値の必要補正のみを行うことができる。
請求項４に係る撮像装置にあっては、撮影者が装置本体を固定して行うレリーズ操作の１段目から２段目までの期間を評価のための一定期間とする。このため、撮影直前の特性が比較的安定した状態の手ぶれ出力値を用い、精度良く手ぶれ出力値の補正要・補正不要を評価することができる。
請求項５に係る撮像装置にあっては、手ぶれ情報の基準であり、常にデータ更新が行われている静止時手ぶれ出力値を補正対象とする。このため、補正必要時、手ぶれ出力値から精度良く不要な電荷充電による出力シフト分を取り除く補正を行うことができる。
請求項６に係る撮像装置にあっては、手ぶれ出力値の補正幅が、露光前の不要な電荷充電による静止時手ぶれ出力値からのオフセット量とされる。このため、露光前の不要な電荷充電による出力シフト分を露光開始域で確実に取り除く補正を行うことができる。
請求項７に係る撮像装置にあっては、コンデンサに充電された不要な電荷の放電を考慮し、推定される放電時間分の補正量により出力シフト分の補正幅を補正するようにした。このため、ハイパスフィルタの放電影響を取り除く手ぶれ出力値の補正により、正確な手ぶれ検出値を得ることができる。
請求項８に係る撮像装置にあっては、露光中、コンデンサに充電された不要な電荷は放電により変化していくため、この変化に合わせて露光中に出力シフト分の補正幅を補正するようにした。このため、露光中、ハイパスフィルタの放電影響を精度良く排除する手ぶれ出力値の補正により、より正確な手ぶれ検出値を得ることができる。
以下、本発明の撮像装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１〜実施例３に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
図１は実施例１のデジタルスチールカメラ（撮像装置の一例であり、以下、単に「デジタルカメラ」という。）を示す正面図である。図２は実施例１のデジタルカメラを示す背面図である。図３は実施例１のデジタルカメラを示す平面図である。以下、デジタルカメラの外観構成を説明する。
図１は実施例１のデジタルスチールカメラ（撮像装置の一例であり、以下、単に「デジタルカメラ」という。）を示す正面図である。図２は実施例１のデジタルカメラを示す背面図である。図３は実施例１のデジタルカメラを示す平面図である。以下、デジタルカメラの外観構成を説明する。
カメラ本体の上面（被写体側を正面としたときの上面）には、図１および図３に示すように、レリーズスイッチＳＷ１（レリーズシャッター）、モードダイアルＳＷ２、サブ液晶ディスプレイ１（サブＬＣＤともいう）が配設されている。
カメラ本体の正面（被写体側）には、図１に示すように、撮影レンズを含む鏡胴ユニット７、光学ファインダ４、ストロボ発光器３、測距ユニット５、リモートコントロール受光部６が設けられている。
カメラ本体の背面（撮影者側）には、図２に示すように、電源スイッチＳＷ１３、ＬＣＤモニタ１０、ＡＦＬＥＤ８、ストロボＬＥＤ９、光学ファインダ４、広角方向ズームスイッチＳＷ３、望遠方向ズームスイッチＳＷ４、セルフタイマの設定・削除スイッチＳＷ５、メニュースイッチＳＷ６、上移動・ストロボセットスイッチＳＷ７、右移動スイッチＳＷ８、ディスプレイスイッチＳＷ９、下移動・マクロスイッチＳＷ１０、左移動・画像確認スイッチＳＷ１１、ＯＫスイッチＳＷ１２、手ぶれ補正スイッチＳＷ１４が設けられている。カメラ本体の側面には、図１に示すように、メモリカード／電池装填室の蓋２が設けられている。
図４は実施例１のデジタルカメラの全体システム構成の概要を示すブロック図である。以下、デジタルカメラの全体システム構成を説明する。
実施例１のデジタルカメラは、図４に示すように、鏡胴ユニット７と、モータドライバ２０と、ＣＣＤ２１と、画像処理部２２と、ＣＣＤステージ２３と、ＣＣＤアクチュエータ２４と、ＣＣＤ位置検出部２５と、ＣＰＵ２６と、ＲＯＭ２７と、ＳＤＲＡＭ２８と、を備えている。
前記鏡胴ユニット７は、被写体の光学画像をＣＣＤ２１に取り込むズームレンズ、フォーカスレンズ、絞り、メカシャッタ等を備えている。そして、これらのズームレンズ、フォーカスレンズ、絞り、メカシャッタは、各モータにより動かされ、各モータには、モータ駆動を行うモータドライバ２０を有する。そして、モータドライバ２０は、ＣＰＵ２６からの駆動指令により駆動制御される。
前記ＣＣＤ２１は、鏡胴ユニット７のレンズ群による光軸上に配置され、光学画像を光電変換するための固体撮像素子である。このＣＣＤ２１に接続された画像処理部２２は、画像ノイズ除去のための相関二重サンプリングを行うＣＤＳと、利得調整用のＡＧＣと、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路を有する。
前記ＣＣＤステージ２３は、前記ＣＣＤ２１の撮像面を上下方向（Ｙ方向）と左右方向（Ｘ方向）に移動可能に支持する部材である。つまり、ＣＣＤステージ２３に対し、手ぶれを止める方向にＣＣＤ２１を移動させることによって、カメラ本体の手ぶれによる被写体の撮影画像のぶれを抑える。ＣＣＤ２１の移動を行うＣＣＤアクチュエータ２４としては、例えば、圧電セラミックやボイスコイルやパルスモータ等が使用される。ＣＣＤ２１の位置を検出するＣＣＤ位置検出部２５としては、フォトリフレクターやホール素子等が使用される。そして、ＣＣＤ位置検出部２５によりＣＣＤ２１の位置を検出しながら、ＣＣＤアクチュエータ２４をＣＰＵ２６からの駆動指令により駆動制御することで、ＣＣＤ２１の位置制御が行われる。
前記ＣＰＵ２６は、ＣＣＤ２１より画像処理の出力データにホワイトバランス設定やガンマ設定を行い、フィルタリング処理により、輝度データ・色差データへの変換を行う制御ブロックを有する。また、前述した装置各部の動作を制御するブロック、前述した制御に必要なデータ等を一時的に保存するＳＲＡＭ、パソコン等の外部機器とＵＳＢ通信を行うＵＳＢブロック、パソコンなどの外部機器とシリアル通信を行うシリアルブロック、ＪＰＥＧ圧縮・伸張を行うブロック、画像データのサイズを補間処理により拡大／縮小するブロック、画像データを液晶モニタやＴＶなどの外部表示機器に表示するためのビデオ信号に変換するＴＶ信号表示ブロック、撮影された画像データを記録するメモリカードの制御を行うメモリカードブロックを有する。
前記ＲＯＭ２７には、ＣＰＵ２６にて解読可能なコードで記述された制御プログラムや制御するためのパラメータが格納されている。このデジタルカメラの電源がオン状態になると、前記プログラムは図示しないメインメモリにロードされ、前記ＣＰＵ２６は、そのプログラムに従って装置各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータ等を、一時的に、図示しないＲＡＭ及びＳＲＡＭに保存する。ＲＯＭ２７として、書き換え可能なフラッシュＲＯＭを使用することで、制御プログラムや制御するためのパラメータを変更することが可能となり、機能のバージョンアップが容易に行える。
前記ＳＤＲＡＭ２８は、前述したＣＰＵ２６で画像データに各種処理を施す際に、画像データを一時的に保存する。保存される画像データは、例えば、ＣＣＤ２１から、画像処理を経由して取り込んで、ホワイトバランス設定、ガンマ設定が行われた状態の「ＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ」や輝度データ・色差データ変換が行われた状態の「ＹＵＶ画像データ」、ＪＰＥＧ圧縮された「ＪＰＥＧ画像データ」等である。なお、このシステムには、記憶媒体として、メモリカードスロットルにメモリカードが装着されていない場合でも、撮影した画像データを記憶できるようにするためのメモリも備えている。
実施例１のデジタルカメラは、図４に示すように、温度検出部２９と、ＬＣＤモニタ１０と、外部I/O３０と、操作部材ＳＷ１〜ＳＷ１４と、音声記録ユニット３１と、音声再生ユニット３２と、測光ユニット３３と、測距ユニット５と、ストロボ発光器３と、サブ液晶ディスプレイ１と、手ぶれ検出部３４（手ぶれ検出手段）と、を備えている。
前記温度検出部２９は、カメラ内の温度情報をＣＰＵ２６に送り、カメラ内の温度補正に使用される。温度センサとしては、例えば、サーミスター、正温度係数抵抗器、半導体等が用いられる。
前記ＬＣＤモニタ１０は、撮影前に被写体の状態を監視するため、撮影した画像を確認するため、メモリカードや前述した内蔵メモリに記録した画像データを表示するため、等として用いられるモニタである。
前記外部I/O３０は、パソコンなどの外部機器とシリアル通信を行うために、シリアルブロックの出力信号を電圧変換するための回路である。
前記操作部材ＳＷ１〜ＳＷ１４は、図１〜図３に示すように、ユーザーが操作するＫｅｙ回路によるスイッチである。
前記音声記録ユニット３１は、ユーザーが音声信号を入力するマイク、入力された音声信号を増幅するマイクＡＭＰ、増幅された音声信号を記録する音声記録回路からなる。
前記音声再生ユニット３２は、記録された音声信号をスピーカーから出力できる信号に変換する音声再生回路、変換された音声信号を増幅し、スピーカーを駆動するためのオーディオＡＭＰ、音声信号を出力するスピーカーからなる。
前記測光ユニット３３は、絞りと露光時間を決める測光情報をＣＰＵ２６へ送る。前記測距ユニット５は、フォーカスレンズの合焦位置を決める測距情報をＣＰＵ２６へ送る。
前記手ぶれ検出部３４は、ジャイロセンサ及びHPF（ハイパスフィルタ）と増幅回路を介して得られた角速度データをAD変換し、ＣＰＵ２６に取り込む。ＣＰＵ２６は、AD変換した角速度データに補正を加えた後、これを積分し、ＣＣＤ２１の位置補正データに変換し、前記ＣＣＤアクチュエータ２４を駆動制御する手ぶれ補正部に転送する。
図５は実施例１のデジタルカメラにおける手ぶれ検出部を示すブロック図である。図６は実施例１のデジタルカメラにおける手ぶれ検出部を示す回路図である。以下、手ぶれ検出部３４の具体的構成を説明する。
手ぶれ検出部３４は、図５に示すように、ピッチ方向のぶれを検出するピッチ方向検出部３４ａと、ヨー方向のぶれを検出するヨー方向検出部３４ｂとから構成されている。
前記ピッチ方向検出部３４ａは、第１ジャイロセンサＳ１（振動センサ）と、第１ハイパスフィルタHPF1（ハイパスフィルタ）と、第１増幅＆ノイズ除去回路341と、を備えている。
前記ヨー方向検出部３４ｂは、第２ジャイロセンサＳ２（振動センサ）と、第２ハイパスフィルタHPF2（ハイパスフィルタ）と、第２増幅＆ノイズ除去回路342と、を備えている。
前記ピッチ方向検出部３４ａは、第１ジャイロセンサＳ１（振動センサ）と、第１ハイパスフィルタHPF1（ハイパスフィルタ）と、第１増幅＆ノイズ除去回路341と、を備えている。
前記ヨー方向検出部３４ｂは、第２ジャイロセンサＳ２（振動センサ）と、第２ハイパスフィルタHPF2（ハイパスフィルタ）と、第２増幅＆ノイズ除去回路342と、を備えている。
前記ピッチ方向検出部３４ａとヨー方向検出部３４ｂは、それぞれジャイロセンサＳ１，Ｓ２の定電圧出力を基準電圧として使用し、各ユニットHPF1,HPF2,341,342に入力している。ジャイロセンサＳ１，Ｓ２からの出力電圧（センサ出力値）は、直流成分をカットするためHPF1,HPF2に入力され、次に、増幅＆ノイズ除去回路341,342を介し、ピッチ方向ブレ出力とヨー方向ブレ出力をＣＰＵ２６のＡＤＣに入力し、AD変換した角速度データを得る。
前記手ぶれ検出部３４の具体的な回路構成を、図６に示す手ぶれ検出回路により説明する。
前記第１ジャイロセンサＳ１は、カメラ本体に加わる振動のうち、ピッチ方向振動に応じた電圧を出力するセンサである。この第１ジャイロセンサＳ１は、第１電源コンデンサC13を有し、基準電圧Ｐを第１ハイパスフィルタHPF1と第１増幅＆ノイズ除去回路341に出力する。
前記第１ジャイロセンサＳ１は、カメラ本体に加わる振動のうち、ピッチ方向振動に応じた電圧を出力するセンサである。この第１ジャイロセンサＳ１は、第１電源コンデンサC13を有し、基準電圧Ｐを第１ハイパスフィルタHPF1と第１増幅＆ノイズ除去回路341に出力する。
前記第１ハイパスフィルタHPF1は、第１ジャイロセンサＳ１からの出力電圧をフィルタ処理することにより、出力電圧の直流成分を打ち消し、出力電圧の交流成分をピッチ方向の手ぶれ信号として取り出す回路であり、第１ハイパスフィルタコンデンサC11（コンデンサ）と第１ハイパスフィルタ抵抗R11により構成される。
なお、第１ハイパスフィルタHPF1には、第１高速充電抵抗R12と第１高速充電切り替えスイッチASW1による第１高速充電回路を有する。この第１高速充電回路では、R11＞R12であり、高速充電信号により第１高速充電切り替えスイッチASW1がオンの時、第１高速充電抵抗R12によって高速で第１ハイパスフィルタコンデンサC11に充電が行われる。
なお、第１ハイパスフィルタHPF1には、第１高速充電抵抗R12と第１高速充電切り替えスイッチASW1による第１高速充電回路を有する。この第１高速充電回路では、R11＞R12であり、高速充電信号により第１高速充電切り替えスイッチASW1がオンの時、第１高速充電抵抗R12によって高速で第１ハイパスフィルタコンデンサC11に充電が行われる。
前記第１増幅＆ノイズ除去回路341は、画像の高画質化を図るためにノイズ信号を除去しつつ、第１ハイパスフィルタHPF1からの出力電圧の交流成分を増幅してピッチ方向ブレ出力を作り出す回路である。この第１増幅＆ノイズ除去回路341のうち、増幅回路は、第１オペレーショナルアンプリファイアOP11と、第１増幅抵抗R13により構成される。第１ローパスフィルタLPF1（ノイズ除去回路）は、第１ローパスフィルタコンデンサC12と第１ローパスフィルタ抵抗R14により構成される。
前記第２ジャイロセンサＳ２は、カメラ本体に加わる振動のうち、ヨー方向振動に応じた電圧を出力するセンサである。この第２ジャイロセンサＳ２は、第２電源コンデンサC23を有し、基準電圧Ｙを第２ハイパスフィルタHPF2と第２増幅＆ノイズ除去回路342に出力する。
前記第２ハイパスフィルタHPF2は、第２ジャイロセンサＳ２からの出力電圧をフィルタ処理することにより、出力電圧の直流成分を打ち消し、出力電圧の交流成分をヨー方向の手ぶれ信号として取り出す回路であり、第２ハイパスフィルタコンデンサC21（コンデンサ）と第２ハイパスフィルタ抵抗R21により構成される。
なお、第２ハイパスフィルタHPF2には、第２高速充電抵抗R22と第２高速充電切り替えスイッチASW2による第２高速充電回路を有する。この第２高速充電回路では、R21＞R22であり、高速充電信号により第２高速充電切り替えスイッチASW2がオンの時、第２高速充電抵抗R22によって高速で第２ハイパスフィルタコンデンサC21に充電が行われる。
なお、第２ハイパスフィルタHPF2には、第２高速充電抵抗R22と第２高速充電切り替えスイッチASW2による第２高速充電回路を有する。この第２高速充電回路では、R21＞R22であり、高速充電信号により第２高速充電切り替えスイッチASW2がオンの時、第２高速充電抵抗R22によって高速で第２ハイパスフィルタコンデンサC21に充電が行われる。
前記第２増幅＆ノイズ除去回路342は、画像の高画質化を図るためにノイズ信号を除去しつつ、第２ハイパスフィルタHPF2からの出力電圧の交流成分を増幅してヨー方向ブレ出力を作り出す回路である。この第２増幅＆ノイズ除去回路342のうち、増幅回路は、第２オペレーショナルアンプリファイアOP21と、第２増幅抵抗R23により構成される。第２ローパスフィルタLPF2（ノイズ除去回路）は、第２ローパスフィルタコンデンサC22と第２ローパスフィルタ抵抗R24により構成される。
ここで、手ぶれ検出回路に高速充電回路が組み込まれている理由を説明する。ハイパスフィルタは、電源立ち上げ時にそのハイパスフィルタの電位差分（出力電圧と基準電圧の差分）の充電を必要とするため、応答遅れが発生する。特に、低周波数域まで検出が可能な時定数の大きなハイパスフィルタを用いようとすると、コンデンサの充電に時間を要するため、電源オンの直後から手ぶれ補正を行うことができないという不都合がある。この応答遅れを解消して高速立ち上げを行い、かつ、過充電を防止するために、ハイパスフィルタの時定数を変更する高速充電回路が組み込まれている。
図７は実施例１のデジタルカメラのＣＰＵ２６にて実行される手ぶれ補正制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
なお、このフローチャートは、モードダイアルＳＷ２を撮影モードに設定して電源スイッチＳＷ１３を押し、さらに、手ぶれ補正スイッチＳＷ１４を入れ、レリーズスイッチＳＷ１（レリーズシャッター）の二段押し下げ操作により撮影する場合に開始される。
なお、このフローチャートは、モードダイアルＳＷ２を撮影モードに設定して電源スイッチＳＷ１３を押し、さらに、手ぶれ補正スイッチＳＷ１４を入れ、レリーズスイッチＳＷ１（レリーズシャッター）の二段押し下げ操作により撮影する場合に開始される。
ステップＳ１では、レリーズスイッチＳＷ１への第１段の押し下げ操作が行われた否かを判断し、YESの場合（第１段の押し下げ操作RL1がON）にステップＳ２へ移行し、NOの場合（第１段の押し下げ操作RL1がOFF）にステップＳ１での判断を繰り返す。
ステップＳ２では、ステップＳ１での第１段の押し下げ操作RL1がONであるとの判断に続き、測光ユニット３３と測距ユニット５による測光・測距動作を実行し、ステップＳ３へ移行する。
ステップＳ３では、ステップＳ２での測光・測距動作に続き、測距動作により得られた被写体までの距離測定値に基づき、鏡胴ユニット７のフォーカスレンズを合焦位置まで駆動するフォーカス制御を実行し、ステップＳ４へ移行する。
ステップＳ４では、ステップＳ３でのフォーカス制御、あるいは、ステップＳ５での第２段の押し下げ操作RL2がOFFとの判断に続き、ピッチ方向検出部３４ａからのピッチ方向ブレ出力とヨー方向検出部３４ｂからのヨー方向ブレ出力を、それぞれAD変換した角速度データである手ぶれ検出データＡ（手ぶれ出力値）の読み込みを行い、ステップＳ５へ移行する。
ステップＳ５では、ステップＳ４での手ぶれ検出データの読み込みに続き、レリーズスイッチＳＷ１への第２段の押し下げ操作が行われた否かを判断し、YESの場合（第２段の押し下げ操作RL2がON）にステップＳ６へ移行し、NOの場合（第２段の押し下げ操作RL2がOFF）にステップＳ４へ戻る。
ステップＳ６では、ステップＳ５での第２段の押し下げ操作RL2がONであるとの判断に続き、第１段の押し下げ操作RL1がONとなってから第２段の押し下げ操作RL2がONとなるまでの間に読み込まれた手ぶれ検出データＡに基づく所定の演算処理を行い、ステップＳ７へ移行する。
ここで、手ぶれ検出データの所定の演算処理とは、レリーズスイッチＳＷ１への第１段の押し下げ操作から第２段の押し下げ操作が行われるまでの設定期間における手ぶれ検出データＡの振幅ｂの演算、同じく設定期間における手ぶれ検出データＡの手ぶれ検出データ平均値ｃの演算、この手ぶれ検出データ平均値ｃと予め読み込まれている静止時手ぶれ出力値ｄの差（ｃ−ｄ）の演算である。
なお、静止時手ぶれ出力値ｄは、電源投入後、カメラ本体が静止状態で判断されたときの手ぶれ検出データに基づき静止時手ぶれ出力値を求め、この静止経験を重ねる毎にデータ値の加算平均処理等により静止時手ぶれ出力値を更新し、これを記憶しておいた値で、この値は、ほぼ基準電圧と一致する値になる。
ここで、手ぶれ検出データの所定の演算処理とは、レリーズスイッチＳＷ１への第１段の押し下げ操作から第２段の押し下げ操作が行われるまでの設定期間における手ぶれ検出データＡの振幅ｂの演算、同じく設定期間における手ぶれ検出データＡの手ぶれ検出データ平均値ｃの演算、この手ぶれ検出データ平均値ｃと予め読み込まれている静止時手ぶれ出力値ｄの差（ｃ−ｄ）の演算である。
なお、静止時手ぶれ出力値ｄは、電源投入後、カメラ本体が静止状態で判断されたときの手ぶれ検出データに基づき静止時手ぶれ出力値を求め、この静止経験を重ねる毎にデータ値の加算平均処理等により静止時手ぶれ出力値を更新し、これを記憶しておいた値で、この値は、ほぼ基準電圧と一致する値になる。
ステップＳ７では、ステップＳ６での読み込みデータの処理に続き、手ぶれ検出データＡの振幅ｂが予め設定された振幅しきい値Ｂ以下で、かつ、手ぶれ検出データ平均値ｃと静止時手ぶれ出力値ｄとの差（ｃ−ｄ）が予め設定された出力差しきい値Ｃ以上であるか否かを判断し、YESの場合（ｂ≦Ｂ、かつ、（ｃ−ｄ）≧Ｃ）はステップＳ８へ移行し、NOの場合（ｂ＞Ｂ、および／または、（ｃ−ｄ）＜Ｃ）はステップＳ９へ移行する（手ぶれ出力値評価手段）。
ここで、「振幅しきい値Ｂ」は、手ぶれ検出データが静止時手ぶれ出力値を超えるような特性による振幅変動を示す場合には補正を行わないようにするために設定される値で、例えば、振幅しきい値Ｂとしては、予め決めた固定値により設定しても良いし、Ｂ＝c/2の式により得られる可変値により設定しても良い。
また、「出力差しきい値Ｃ」は、手ぶれ検出データ平均値ｃと静止時手ぶれ出力値ｄとの差が手ぶれ検出データの振幅レベル、あるいは、振幅レベルを少し超える程度の場合には補正を行わないようにするために設定される値で、例えば、静止時手ぶれ出力値の振幅の２倍程度の値に設定される。
ここで、「振幅しきい値Ｂ」は、手ぶれ検出データが静止時手ぶれ出力値を超えるような特性による振幅変動を示す場合には補正を行わないようにするために設定される値で、例えば、振幅しきい値Ｂとしては、予め決めた固定値により設定しても良いし、Ｂ＝c/2の式により得られる可変値により設定しても良い。
また、「出力差しきい値Ｃ」は、手ぶれ検出データ平均値ｃと静止時手ぶれ出力値ｄとの差が手ぶれ検出データの振幅レベル、あるいは、振幅レベルを少し超える程度の場合には補正を行わないようにするために設定される値で、例えば、静止時手ぶれ出力値の振幅の２倍程度の値に設定される。
ステップＳ８では、ステップＳ７でのｂ≦Ｂ、かつ、（ｃ−ｄ）≧Ｃであるとの判断に続き、補正後の静止時手ぶれ出力Ｄを、Ｄ＝ｃとし、ステップＳ１０へ移行する（手ぶれ出力値補正手段）。
ここで、補正後の静止時手ぶれ出力Ｄは、Ｄ＝（ｃ−ｄ）＋ｄ＝ｃの式、つまり、（ｃ−ｄ）を補正幅とする式により得られたものである。
ここで、補正後の静止時手ぶれ出力Ｄは、Ｄ＝（ｃ−ｄ）＋ｄ＝ｃの式、つまり、（ｃ−ｄ）を補正幅とする式により得られたものである。
ステップＳ９では、ステップＳ７でのｂ＞Ｂ、および／または、（ｃ−ｄ）＜Ｃ場合、補正後の静止時手ぶれ出力ＤをＤ＝ｄとし、ステップＳ１０へ移行する。
つまり、Ｄ＝（ｃ−ｄ）＋ｄ＝ｃの式での（ｃ−ｄ）による補正幅をゼロ（補正無し）とすることにより得られたものである。
つまり、Ｄ＝（ｃ−ｄ）＋ｄ＝ｃの式での（ｃ−ｄ）による補正幅をゼロ（補正無し）とすることにより得られたものである。
ステップＳ１０では、ステップＳ８またはステップＳ９での補正後の静止時手ぶれ出力Ｄの設定に続き、手ぶれ補正を開始すると共に露光を開始し、ステップＳ１１へ移行する。
ここで、「手ぶれ補正」は、補正後の静止時手ぶれ出力Ｄを基準とし、ピッチ方向とヨー方向の角速度ωを、
ω＝（Ａ−Ｄ）＊ｋ 但し、Ａは露光開始時の手ぶれ検出データ、ｋは変換定数
の式を用いて求める。その結果を積分した値を、露光開始時のぶれ角度（手ぶれ検出値）とし、ぶれ角度を取り除く制御指令をＣＣＤアクチュエータ２４に出力する。
「露光」は、測光動作により決めた撮影露出（絞りとシャッタースピード）により、ＣＣＤ２１に対しレンズを通して被写体からの光を、シャッタースピードに決まる設定時間だけ露出することで行う。
ここで、「手ぶれ補正」は、補正後の静止時手ぶれ出力Ｄを基準とし、ピッチ方向とヨー方向の角速度ωを、
ω＝（Ａ−Ｄ）＊ｋ 但し、Ａは露光開始時の手ぶれ検出データ、ｋは変換定数
の式を用いて求める。その結果を積分した値を、露光開始時のぶれ角度（手ぶれ検出値）とし、ぶれ角度を取り除く制御指令をＣＣＤアクチュエータ２４に出力する。
「露光」は、測光動作により決めた撮影露出（絞りとシャッタースピード）により、ＣＣＤ２１に対しレンズを通して被写体からの光を、シャッタースピードに決まる設定時間だけ露出することで行う。
ステップＳ１１では、ステップＳ１０での手ぶれ補正と露光の開始に続き、シャッタースピードにより決められる露光時間を経過したか否かを判断し、YESの場合（露光時間の経過）はステップＳ１２へ移行し、NOの場合（露光中）はステップＳ１１での判断を繰り返す。
この露光と手ぶれ補正は同時進行により行われるもので、露光中における手ぶれ補正は、露光中の単位時間毎に読み込まれた手ぶれ検出データＡと、上記式を用いてピッチ方向とヨー方向の角速度ωを求め、その結果を積分した値を、露光中のぶれ角度とし、ぶれ角度の変化に追従する制御指令をＣＣＤアクチュエータ２４に出力することで行われる。
この露光と手ぶれ補正は同時進行により行われるもので、露光中における手ぶれ補正は、露光中の単位時間毎に読み込まれた手ぶれ検出データＡと、上記式を用いてピッチ方向とヨー方向の角速度ωを求め、その結果を積分した値を、露光中のぶれ角度とし、ぶれ角度の変化に追従する制御指令をＣＣＤアクチュエータ２４に出力することで行われる。
ステップＳ１２では、ステップＳ１１での露光時間が経過したとの判断に続き、手ぶれ補正と露光を完了し、通常のデジタルカメラの記録動作等に移行する。
なお、ステップＳ１０，ステップＳ１１，ステップＳ１２は、手ぶれ補正制御手段に相当する。
なお、ステップＳ１０，ステップＳ１１，ステップＳ１２は、手ぶれ補正制御手段に相当する。
次に、手ぶれ補正の原理を説明する。
図８は手ぶれ補正の原理を説明するための説明図であって、(a)はデジタルカメラが実線で示す手ぶれのない状態から破線で示すように傾いた状態を示し、(b)はカメラ本体の撮影レンズとＣＣＤ１０１の撮像面との関係を示す部分拡大図である。
図８は手ぶれ補正の原理を説明するための説明図であって、(a)はデジタルカメラが実線で示す手ぶれのない状態から破線で示すように傾いた状態を示し、(b)はカメラ本体の撮影レンズとＣＣＤ１０１の撮像面との関係を示す部分拡大図である。
手ぶれによるカメラの移動がない状態のとき、ＣＣＤ２１の撮像面が位置Ｐ１、すなわち、中央位置にあるとき、被写体の像が図８(b)に実線で示す撮像面の位置Ｐ１の原点Ｏに投影されていたとする。ここで、手ぶれによりカメラがθ（θｘ、θｙ）方向に傾いたとする。すると、撮像面は図８(b)に破線で示す撮像面の位置Ｐ２に移動し、被写体の像はＯ’に移動する。そこで、破線で示す撮像面の位置Ｐ２が実線で示す撮像面の位置Ｐ１と重なるように、ｘ方向にｄｘ、ｙ方向にｄｙだけ撮像面（ＣＣＤ面）を平行移動させることにより、被写体の像は元の原点位置Ｏに戻ることになる。
次に、カメラ本体の手ぶれによる移動量の検出について説明する。
上記手ぶれ補正を行うには、カメラ本体の手ぶれ移動量の検出が必要であり、カメラ本体の移動量を正確に検出できれば、移動量検出値に対応してＣＣＤを移動させることにより、画像のぶれが補正される。
上記手ぶれ補正を行うには、カメラ本体の手ぶれ移動量の検出が必要であり、カメラ本体の移動量を正確に検出できれば、移動量検出値に対応してＣＣＤを移動させることにより、画像のぶれが補正される。
これに対し、カメラ本体の手ぶれ移動量を検出する手段として、例えば、ジャイロセンサを備えたものが知られていて、このジャイロセンサには、出力電圧変動があるため、ハイパスフィルタが接続されている。このハイパスフィルタは、例えば、コンデンサと抵抗から構成され、コンデンサの一端はジャイロセンサの出力端子に接続され、コンデンサの他端は基準電圧が印加されている。そして、ハイパスフィルタによって、ジャイロセンサにからの変動する出力電圧のうち、直流成分を打ち消し、交流成分(手ぶれに起因する成分：手ぶれ信号)を取り出している。
そして、ジャイロセンサからの手ぶれ信号（交流成分）をジャイロセンサのぶれ出力感度（カメラ本体が1sec当たり１度回転したときの回転角に対する出力mV/deg/sec）で除算すると、カメラ本体の角速度が得られる。この角速度を積分することによって、カメラ本体の移動量を検出することができる。
次に、本発明に至った経緯を説明する。
上記のように、ジャイロセンサとハイパスフィルタを有する手ぶれ検出手段を用いて手ぶれ移動量を検出するようにした場合、電源投入後から手ぶれ補正動作の入る前に、カメラ本体を持ち上げ移動させたり、パンニング撮影動作やチルティング撮影動作等を試みたりすると、カメラ本体に振動が加わり、電源が投入されていることで、手ぶれ検出部では、ハイパスフィルタのコンデンサに不要な電荷が充電される。この不要な電荷が充電されたまま手ぶれ補正による撮影を開始すると、コンデンサに充電されている電荷分が手ぶれ信号の誤差となり、誤差を持つ手ぶれ補正を行ってしまう。
上記のように、ジャイロセンサとハイパスフィルタを有する手ぶれ検出手段を用いて手ぶれ移動量を検出するようにした場合、電源投入後から手ぶれ補正動作の入る前に、カメラ本体を持ち上げ移動させたり、パンニング撮影動作やチルティング撮影動作等を試みたりすると、カメラ本体に振動が加わり、電源が投入されていることで、手ぶれ検出部では、ハイパスフィルタのコンデンサに不要な電荷が充電される。この不要な電荷が充電されたまま手ぶれ補正による撮影を開始すると、コンデンサに充電されている電荷分が手ぶれ信号の誤差となり、誤差を持つ手ぶれ補正を行ってしまう。
すなわち、電源投入後から手ぶれ補正動作の入る前における手ぶれ検出手段からの手ぶれ検出データが静止時の手ぶれ出力値に対して正または負の出力状態にあると、出力されている時間とレベルによってハイパスフィルタの抵抗を介してコンデンサに電荷が充電される。そして、充電された電荷分、出力シフトが発生し、シフトした値を中心にしてぶれ信号が出力されるため、ＣＰＵはシフト分の大きなぶれが発生していると判断して手ぶれ補正制御を行うことになり、手ぶれ補正誤差を発生する。つまり、手ぶれ補正機能付きのデジタルカメラでは、露光前にハイパスフィルタのコンデンサに不要な電荷が充電されることによる手ぶれ補正の誤差を解消したいという要求がある。
本発明者は、上記要求に対し、露光前、手ぶれ検出手段からの手ぶれ検出データが静止時の手ぶれ出力値に対して正または負の出力状態にあることにより回路系に発生している異常状態（コンデンサへの不要な電荷の充電）を検出することができる点に着目した。この着目点にしたがって、手ぶれ検出回路系が異常状態であるとき、不要な電荷の充電によって発生した誤信号分を、手ぶれ検出信号分から差し引く手段を採用することによって、誤補正を防止し、手ぶれ補正精度を向上させることができるようにした。
次に、作用を説明する。
実施例１のデジタルカメラにおける作用を、「補正不要との評価時における手ぶれ補正制御作用」、「補正必要との評価時における手ぶれ補正制御作用」に分けて説明する。
実施例１のデジタルカメラにおける作用を、「補正不要との評価時における手ぶれ補正制御作用」、「補正必要との評価時における手ぶれ補正制御作用」に分けて説明する。
［補正不要との評価時における手ぶれ補正制御作用］
補正不要との評価時（ｂ＞Ｂ、および／または、（ｃ−ｄ）＜Ｃ）における手ぶれ補正制御作用を、図７に示すフローチャートにより説明する。
補正不要との評価時（ｂ＞Ｂ、および／または、（ｃ−ｄ）＜Ｃ）における手ぶれ補正制御作用を、図７に示すフローチャートにより説明する。
モードダイアルＳＷ２を撮影モードに設定して電源スイッチＳＷ１３を押し、さらに、手ぶれ補正スイッチＳＷ１４を入れて撮影を開始する場合、レリーズスイッチＳＷ１への第１段の押し下げ操作が行われると、図７のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５へと進む。
すなわち、ステップＳ２において、測光・測距動作が実行され、次のステップＳ３において、鏡胴ユニット７のフォーカスレンズを合焦位置まで駆動するフォーカス制御が実行され、次のステップＳ４において、ピッチ方向検出部３４ａからのピッチ方向ブレ出力とヨー方向検出部３４ｂからのヨー方向ブレ出力を、それぞれAD変換した角速度データである手ぶれ検出データＡが読み込まれる。そして、ステップＳ５において、レリーズスイッチＳＷ１への第２段の押し下げ操作無しとの判断が維持されている間、ステップＳ４→してＳ５へと進む流れが繰り返され、第１段の押し下げ操作RL1がONとなってから第２段の押し下げ操作RL2がONとなるまでの間の手ぶれ検出データＡが読み込まれる。
次に、ステップＳ５において、レリーズスイッチＳＷ１への第２段の押し下げ操作RL2がONであると判断されると、ステップＳ５からステップＳ６へ進み、ステップＳ６において、第１段の押し下げ操作RL1がONとなってから第２段の押し下げ操作RL2がONとなるまでの間に読み込まれた手ぶれ検出データＡに基づいて、
・RL1がONとなってからRL2がONとなるまでの設定期間における手ぶれ検出データＡの振幅ｂの演算（図９参照）、
・RL1がONとなってからRL2がONとなるまでの設定期間における手ぶれ検出データＡの手ぶれ検出データ平均値ｃの演算（図９参照）、
・この手ぶれ検出データ平均値ｃと予め読み込まれている静止時手ぶれ出力値ｄの差（ｃ−ｄ）の演算（図９参照）、
が行われる。
・RL1がONとなってからRL2がONとなるまでの設定期間における手ぶれ検出データＡの振幅ｂの演算（図９参照）、
・RL1がONとなってからRL2がONとなるまでの設定期間における手ぶれ検出データＡの手ぶれ検出データ平均値ｃの演算（図９参照）、
・この手ぶれ検出データ平均値ｃと予め読み込まれている静止時手ぶれ出力値ｄの差（ｃ−ｄ）の演算（図９参照）、
が行われる。
そして、ステップＳ６からステップＳ７へ進みと、ステップＳ７において、ｂ＞Ｂ、および／または、（ｃ−ｄ）＜Ｃであるため、NOと判断され、ステップＳ９→ステップＳ１０へ進む。
すなわち、手ぶれ検出データＡの振幅ｂが予め設定された振幅しきい値Ｂを超えている場合、あるいは、手ぶれ検出データ平均値ｃと静止時手ぶれ出力値ｄとの差（ｃ−ｄ）が予め設定された出力差しきい値Ｃ未満の場合、あるいは、ｂ＞Ｂ、かつ、（ｃ−ｄ）＜Ｃの場合には、ステップＳ９において、補正後の静止時手ぶれ出力ＤがＤ＝ｄとされ、次のステップＳ１０において、ω＝（Ａ−Ｄ）＊ｋ＝（Ａ−ｄ）＊ｋの式を用いてピッチ方向とヨー方向の角速度ωを求めながら手ぶれ補正が開始されると共に、露光が開始される。
すなわち、手ぶれ検出データＡの振幅ｂが予め設定された振幅しきい値Ｂを超えている場合、あるいは、手ぶれ検出データ平均値ｃと静止時手ぶれ出力値ｄとの差（ｃ−ｄ）が予め設定された出力差しきい値Ｃ未満の場合、あるいは、ｂ＞Ｂ、かつ、（ｃ−ｄ）＜Ｃの場合には、ステップＳ９において、補正後の静止時手ぶれ出力ＤがＤ＝ｄとされ、次のステップＳ１０において、ω＝（Ａ−Ｄ）＊ｋ＝（Ａ−ｄ）＊ｋの式を用いてピッチ方向とヨー方向の角速度ωを求めながら手ぶれ補正が開始されると共に、露光が開始される。
そして、ステップＳ１０からはステップＳ１１へ進み、ステップＳ１１において、露光と手ぶれ補正が同時進行により行われる。この露光中における手ぶれ補正は、露光中の単位時間毎に読み込まれた手ぶれ検出データＡと、上記したω＝（Ａ−ｄ）＊ｋの式を用いてピッチ方向とヨー方向の角速度ωを求め、その結果を積分した値を、露光中のぶれ角度とし、ぶれ角度の変化に追従する制御指令をＣＣＤアクチュエータ２４に出力することで行われる。その後、露光時間が経過すると、ステップＳ１２へ進み、手ぶれ補正と露光を完了し、通常のデジタルカメラの記録動作等に移行する。
この補正不要との評価時における手ぶれ補正制御において、設定期間（t1〜t2）における手ぶれ検出データＡでの補正不要との評価条件として、振幅ｂが振幅しきい値Ｂを超えているという条件を用いるのは、振幅ｂが大きい場合、時刻t1から時刻t2までの短時間のデータ取得では、平均化の誤差が大きくなり、正確な手ぶれ補正ができなるという理由による。
また、補正不要との評価時における手ぶれ補正制御において、設定期間（t1〜t2）における手ぶれ検出データＡでの補正不要との評価条件として、（ｃ−ｄ）が予め設定された出力差しきい値Ｃ未満という条件を用いるのは、出力差が小さい場合、不要な補正を行わないという理由による。
図９は実施例１のデジタルカメラでの撮影時における手ぶれ検出データ特性の一例を示すタイムチャートである。
例えば、電源投入から露光開始までの間、カメラ本体を静止状態に保ったままで撮影が行われると、図９の手ぶれ検出データ特性Ａ１に示すように、（電源投入した時刻t0）〜（RL1がONとなる時刻t1）〜（RL2がONとなる時刻t2）に至るまで、手ぶれ検出データＡは基準電圧の近傍を変動する特性となる。なお、図９において、RLタイムラグは、レリーズスイッチＳＷ１の押し下げにより初期ぶれが収束するのを持つために設定される時間である。
例えば、電源投入から露光開始までの間、カメラ本体を静止状態に保ったままで撮影が行われると、図９の手ぶれ検出データ特性Ａ１に示すように、（電源投入した時刻t0）〜（RL1がONとなる時刻t1）〜（RL2がONとなる時刻t2）に至るまで、手ぶれ検出データＡは基準電圧の近傍を変動する特性となる。なお、図９において、RLタイムラグは、レリーズスイッチＳＷ１の押し下げにより初期ぶれが収束するのを持つために設定される時間である。
したがって、露光前の設定期間（t1〜t2）における手ぶれ検出データＡの手ぶれ検出データ平均値ｃは、静止時手ぶれ出力値ｄとほぼ一致し、その差（ｃ−ｄ）はほぼゼロとなる。このため、カメラ本体を静止状態に保ったままで撮影が行われる場合、（ｃ−ｄ）＜Ｃという条件が成立することで補正不要と評価され、この補正不要との評価に基づき、時刻t3から時刻t4までの手ぶれ補正中（＝露光中）、静止時手ぶれ出力値ｄを基準として、ピッチ方向とヨー方向の角速度ωが求められる。
［補正必要との評価時における手ぶれ補正制御作用］
補正必要との評価時（ｂ≦Ｂ、かつ、（ｃ−ｄ）≧Ｃ）における手ぶれ補正制御作用を、図７に示すフローチャートにより説明する。なお、ステップＳ１〜ステップＳ６までの処理作用は、上記補正不要との評価時における手ぶれ補正制御作用と同様であるので、説明を省略する。
補正必要との評価時（ｂ≦Ｂ、かつ、（ｃ−ｄ）≧Ｃ）における手ぶれ補正制御作用を、図７に示すフローチャートにより説明する。なお、ステップＳ１〜ステップＳ６までの処理作用は、上記補正不要との評価時における手ぶれ補正制御作用と同様であるので、説明を省略する。
ステップＳ７において、ｂ≦Ｂ、かつ、（ｃ−ｄ）≧Ｃであるため、YESと判断され、ステップＳ８→ステップＳ１０へ進む。
すなわち、手ぶれ検出データＡの振幅ｂが予め設定された振幅しきい値Ｂ以下であり、かつ、手ぶれ検出データ平均値ｃと静止時手ぶれ出力値ｄとの差（ｃ−ｄ）が予め設定された出力差しきい値Ｃ以上である場合には、ステップＳ８において、補正後の静止時手ぶれ出力ＤがＤ＝ｃとされ、次のステップＳ１０において、ω＝（Ａ−Ｄ）＊ｋ＝（Ａ−ｃ）＊ｋの式を用いてピッチ方向とヨー方向の角速度ωを求めながら手ぶれ補正が開始されると共に、露光が開始される。
すなわち、手ぶれ検出データＡの振幅ｂが予め設定された振幅しきい値Ｂ以下であり、かつ、手ぶれ検出データ平均値ｃと静止時手ぶれ出力値ｄとの差（ｃ−ｄ）が予め設定された出力差しきい値Ｃ以上である場合には、ステップＳ８において、補正後の静止時手ぶれ出力ＤがＤ＝ｃとされ、次のステップＳ１０において、ω＝（Ａ−Ｄ）＊ｋ＝（Ａ−ｃ）＊ｋの式を用いてピッチ方向とヨー方向の角速度ωを求めながら手ぶれ補正が開始されると共に、露光が開始される。
そして、ステップＳ１０からはステップＳ１１へ進み、ステップＳ１１において、露光と手ぶれ補正が同時進行により行われる。この露光中における手ぶれ補正は、露光中の単位時間毎に読み込まれた手ぶれ検出データＡと、上記したω＝（Ａ−ｃ）＊ｋの式を用いてピッチ方向とヨー方向の角速度ωを求め、その結果を積分した値を、露光中のぶれ角度とし、ぶれ角度の変化に追従する制御指令をＣＣＤアクチュエータ２４に出力することで行われる。その後、露光時間が経過すると、ステップＳ１２へ進み、手ぶれ補正と露光を完了し、通常のデジタルカメラの記録動作等に移行する。
この補正必要との評価時における手ぶれ補正制御において、露光前の手ぶれ検出データＡを評価する一定期間を、測光と測距が行われ撮影露出の決定とフォーカス動作が行われるレリーズの１段目入力（RL1がON）から、露光開始となるレリーズの２段目入力（RL2がON）までの待ち時間（t1〜t2）とした。この理由は、レリーズ操作の１段目から２段目までの期間は、撮影直前の期間であると共に、撮影者がカメラ本体を固定して行う操作であることで、図９の手ぶれ検出データ特性Ａ２に示すように、特性が比較的安定した状態であることによる。
また、補正必要との評価時における手ぶれ補正制御において、手ぶれ検出部３４からの手ぶれ検出データＡの補正が必要と評価された時、静止時手ぶれ出力値ｄを補正するようにした。この理由は、静止時手ぶれ出力値ｄは、手ぶれ情報の基準値であり、常にデータ更新が行われているし、静止時手ぶれ出力値ｄを補正することで、精度良く不要な電荷充電による出力シフト分を取り除く補正を行うことができることによる。
さらに、補正必要との評価時における手ぶれ補正制御において、手ぶれ検出部３４からの露光前の一定期間の手ぶれ検出データ平均値ｃと静止時手ぶれ出力値ｄの差（ｃ−ｄ）を、手ぶれ検出データＡの補正幅とした。この理由は、露光前の不要な電荷充電による出力シフト分が手ぶれ検出データ平均値ｃとしてあらわれるため、（ｃ−ｄ）を補正幅とすることで、出力シフト分を確実に取り除くことができることによる。
図９は実施例１のデジタルカメラでの撮影時における手ぶれ検出データ特性の一例を示すタイムチャートである。
例えば、電源投入からレリーズ操作に入るまでの間に、パンニング撮影動作等を試みることでカメラ本体に振動を与えて撮影が行われると、図９の手ぶれ検出データ特性Ａ２に示すように、（電源投入した時刻t0）〜（RL1がONとなる時刻t1）までの間に手ぶれ検出データＡは、不要な電荷の充電に伴って静止時手ぶれ出力値ｄから正方向に立ち上がってゆき、（RL1がONとなる時刻t1）〜（RL2がONとなる時刻t2）の間では、カメラ本体を固定してレリーズ操作を行うことで、不要な電荷の充電量増大が収束し、手ぶれ検出データＡは立ち上がった値のままで安定して推移する特性となる。
したがって、露光前の設定期間（t1〜t2）における手ぶれ検出データＡの手ぶれ検出データ平均値ｃは、静止時手ぶれ出力値ｄより大きな値となり、その差（ｃ−ｄ）も大きな値となる。
このため、電源投入後、カメラ本体に振動を加えて撮影が行われる場合、（ｃ−ｄ）≧Ｃという条件が成立することで補正必要と評価され、この補正必要との評価に基づき、時刻t3から時刻t4までの手ぶれ補正中（＝露光中）、静止時手ぶれ出力値ｄに代え、手ぶれ検出データ平均値ｃを基準として、ピッチ方向とヨー方向の角速度ωが求められる。
例えば、電源投入からレリーズ操作に入るまでの間に、パンニング撮影動作等を試みることでカメラ本体に振動を与えて撮影が行われると、図９の手ぶれ検出データ特性Ａ２に示すように、（電源投入した時刻t0）〜（RL1がONとなる時刻t1）までの間に手ぶれ検出データＡは、不要な電荷の充電に伴って静止時手ぶれ出力値ｄから正方向に立ち上がってゆき、（RL1がONとなる時刻t1）〜（RL2がONとなる時刻t2）の間では、カメラ本体を固定してレリーズ操作を行うことで、不要な電荷の充電量増大が収束し、手ぶれ検出データＡは立ち上がった値のままで安定して推移する特性となる。
したがって、露光前の設定期間（t1〜t2）における手ぶれ検出データＡの手ぶれ検出データ平均値ｃは、静止時手ぶれ出力値ｄより大きな値となり、その差（ｃ−ｄ）も大きな値となる。
このため、電源投入後、カメラ本体に振動を加えて撮影が行われる場合、（ｃ−ｄ）≧Ｃという条件が成立することで補正必要と評価され、この補正必要との評価に基づき、時刻t3から時刻t4までの手ぶれ補正中（＝露光中）、静止時手ぶれ出力値ｄに代え、手ぶれ検出データ平均値ｃを基準として、ピッチ方向とヨー方向の角速度ωが求められる。
なお、電源投入からレリーズ操作に入るまでの間に、パンニング撮影動作等を試みることでカメラ本体に振動を与えて撮影が行われると、図９の手ぶれ検出データ特性Ａ３に示すように、（電源投入した時刻t0）〜（RL1がONとなる時刻t1）までの間に手ぶれ検出データＡは、不要な電荷の充電に伴って静止時手ぶれ出力値ｄから負方向に低下することがあるが、この場合にも正方向に立ち上がる手ぶれ検出データ特性Ａ２と同様に、手ぶれ補正中、手ぶれ検出データ平均値ｃを基準として、ピッチ方向とヨー方向の角速度ωが求められる。
次に、効果を説明する。
実施例１のデジタルカメラにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
実施例１のデジタルカメラにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1) 被写体を撮影する時、カメラ本体が手ぶれにより移動しても撮影画像のぶれを抑える手ぶれ補正機能を有するデジタルカメラにおいて、カメラ本体に加わる振動を検出するジャイロセンサＳ１，Ｓ２と、ハイパスフィルタコンデンサC11,C21を有するハイパスフィルタHPF1,HPF2を用い、前記ジャイロセンサＳ１，Ｓ２からの出力電圧をフィルタ処理することにより、出力電圧の直流成分を打ち消し、出力電圧の交流成分を手ぶれ検出データＡとして取り出す手ぶれ検出部３４と、ＣＣＤ２１に露光する前の一定期間における前記手ぶれ検出部３４からの手ぶれ検出データＡが、静止時手ぶれ出力値ｄに対し変動が発生していないかどうかを評価する手ぶれ出力値評価手段（ステップＳ７）と、前記手ぶれ出力値評価手段（ステップＳ７）により手ぶれ検出データＡの補正が必要と評価された時、手ぶれ検出データＡから出力シフト分を取り除く補正を行う手ぶれ出力値補正手段（ステップＳ８）と、露光開始から露光完了までの間、前記手ぶれ出力値補正手段（ステップＳ８）により補正した手ぶれ検出データＡを手ぶれ検出値とし、該手ぶれ検出値に基づき画像ぶれを抑える手ぶれ補正動作を行う手ぶれ補正制御手段（ステップＳ１０〜ステップＳ１２）と、を備えた。したがって、ＣＣＤ２１に露光する前の一定期間における手ぶれ検出部３４からの手ぶれ検出データＡを監視し、手ぶれ検出データＡの補正が必要と評価された時、手ぶれ検出データＡから出力シフト分を取り除く補正が行われる。このため、手ぶれ補正動作前にカメラ本体に振動が加わることで手ぶれ検出部３４のハイパスフィルタコンデンサC11,C21に不要な電荷による充電が生じた際、不要な電荷による充電にかかわらず、鮮明な画像を得る精度の良い手ぶれ補正制御を行うことができる。
(2) 前記手ぶれ出力値評価手段（ステップＳ７）は、露光前の一定期間における前記手ぶれ検出部３４からの手ぶれ検出データＡの振幅ｂを計算し、振幅ｂが予め設定されている振幅しきい値Ｂを超えていると手ぶれ検出データＡの補正は不要と評価し、振幅ｂが予め設定されている振幅しきい値Ｂ以下であると手ぶれ検出データＡの補正が必要と評価する。すなわち、振幅ｂを評価基準とし、振幅ｂが大きく短時間のデータ取得では平均値の誤差が大きくなるような場合、手ぶれ検出データＡの補正は不要であると評価する。このため、誤差を生じ易い補正が回避され、正確な手ぶれ検出データＡの補正を行うことができる。
(3) 前記手ぶれ出力値評価手段（ステップＳ７）は、前記手ぶれ検出部３４からの露光前の一定期間の手ぶれ検出データＡの平均値ｃを計算すると共に、静止時手ぶれ出力値ｄを取り込み、振幅ｂが予め設定されている振幅しきい値Ｂ以下という条件と、手ぶれ検出データ平均値ｃと静止時手ぶれ出力値ｄの差（ｃ−ｄ）が予め設定されている出力差しきい値Ｃ以上という条件が共に成立する場合、手ぶれ検出データＡの補正が必要と評価する。すなわち、出力シフト幅を評価基準とし、出力シフト幅が小さい場合、手ぶれ検出データＡの補正は不要であると評価する。このため、効果を望めない不要な手ぶれ検出データＡの補正処理を無くし、補正効果が期待される手ぶれ検出データＡの必要補正のみを行うことができる。
(4) 前記手ぶれ出力値評価手段（ステップＳ７）は、露光前の手ぶれ検出データＡを評価する一定期間を、測光と測距が行われ撮影露出の決定とフォーカス動作が行われるレリーズRLの１段目入力（RL1がON）から、露光開始となるレリーズRLの２段目入力（RL2がON）までの待ち時間（t1〜t2）とする。すなわち、撮影者がカメラ本体を固定して行うレリーズ操作の１段目から２段目までの期間を評価のための一定期間とする。このため、撮影直前の特性が比較的安定した状態の手ぶれ検出データＡを用い、精度良く手ぶれ検出データＡの補正要・補正不要を評価することができる。
(5) 前記手ぶれ補正制御手段（ステップＳ１０〜ステップＳ１２）は、前記手ぶれ検出部３４からの手ぶれ検出データＡから静止時手ぶれ出力値ｄを差し引いた値に基づいて得られた角速度ωを積分し、積分により得られた手ぶれ角度を露光開始から露光完了までの手ぶれ補正動作の入力情報とする手段であり、前記手ぶれ出力値補正手段（ステップＳ８）は、手ぶれ検出データＡの補正が必要と評価された時、前記静止時手ぶれ出力値ｄを補正する。すなわち、手ぶれ情報の基準であり、常にデータ更新が行われている静止時手ぶれ出力値ｄを補正対象とする。このため、補正必要時、手ぶれ検出データＡから精度良く不要な電荷充電による出力シフト分を取り除く補正を行うことができる。
(6) 前記手ぶれ出力値補正手段（ステップＳ８）は、前記手ぶれ検出部３４からの露光前の一定期間の手ぶれ検出データ平均値ｃと静止時手ぶれ出力値ｄの差（ｃ−ｄ）を、手ぶれ検出データＡの補正幅とする。すなわち、手ぶれ検出データＡの補正幅が、露光前の不要な電荷充電による静止時手ぶれ出力値ｄからのオフセット量とされる。このため、露光前の不要な電荷充電による出力シフト分を露光開始域で確実に取り除く補正を行うことができる。
実施例２は、露光時間が長い場合は、充電された電荷の放電を考慮する必要が生じるため、HPFの時定数により補正幅を変化させるようにした例である。
なお、実施例２のデジタルカメラにおいて、図１〜図６の各構成については、実施例１と同様であるので、図示、並びに、説明を省略する。
なお、実施例２のデジタルカメラにおいて、図１〜図６の各構成については、実施例１と同様であるので、図示、並びに、説明を省略する。
図１０は実施例２のデジタルカメラのＣＰＵ２６にて実行される手ぶれ補正制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
なお、このフローチャートにおいて、ステップＳ２１〜ステップＳ２９の各ステップは、図７に示すフローチャートのステップＳ１〜ステップＳ９と同様の処理を行うステップであるため、説明を省略する。
なお、このフローチャートにおいて、ステップＳ２１〜ステップＳ２９の各ステップは、図７に示すフローチャートのステップＳ１〜ステップＳ９と同様の処理を行うステップであるため、説明を省略する。
ステップＳ３３では、ステップＳ２８またはステップＳ２９での補正後の静止時手ぶれ出力Ｄの設定に続き、手ぶれ検出データＡを評価する露光前の一定期間（t1〜t2）の中間時点（(t1＋t2)/2）から、シャッタースピードにより予め決められた露光時間（t3〜t4）の中間時点（(t3＋t4)/2）までの時間差Δｔを計算し（図９参照）、ステップＳ３４へ移行する（時間差計算手段）。
ステップＳ３４では、ステップＳ３３での時間差Δｔの計算に続き、時間差ΔｔとハイパスフィルタHP1,HP2の時定数τにより放電補正量αを決定し、補正後の静止時手ぶれ出力Ｄから放電補正量αを差し引いた値を放電補正後の静止時手ぶれ出力Ｄ’とし、ステップＳ３０へ移行する（放電補正量決定手段）。
ステップＳ３０では、ステップＳ３４での放電補正量αの決定と放電補正後の静止時手ぶれ出力Ｄ’の計算に続き、ω＝（Ａ−Ｄ’）＊ｋの式を用いて手ぶれ補正を開始すると共に露光を開始し、ステップＳ３１へ移行する。
ステップＳ３１では、ステップＳ３０での手ぶれ補正と露光の開始に続き、シャッタースピードにより決められる露光時間を経過したか否かを判断し、YESの場合（露光時間の経過）はステップＳ３２へ移行し、NOの場合（露光中）はステップＳ３１での判断を繰り返す。
この露光と手ぶれ補正は同時進行により行われるもので、露光中における手ぶれ補正は、露光中の単位時間毎に読み込まれた手ぶれ検出データＡと、ω＝（Ａ−Ｄ’）＊ｋの式を用いてピッチ方向とヨー方向の角速度ωを求め、その結果を積分した値を、露光中のぶれ角度とし、ぶれ角度の変化に追従する制御指令をＣＣＤアクチュエータ２４に出力することで行われる。
この露光と手ぶれ補正は同時進行により行われるもので、露光中における手ぶれ補正は、露光中の単位時間毎に読み込まれた手ぶれ検出データＡと、ω＝（Ａ−Ｄ’）＊ｋの式を用いてピッチ方向とヨー方向の角速度ωを求め、その結果を積分した値を、露光中のぶれ角度とし、ぶれ角度の変化に追従する制御指令をＣＣＤアクチュエータ２４に出力することで行われる。
ステップＳ３２では、ステップＳ３１での露光時間が経過したとの判断に続き、手ぶれ補正と露光を完了し、通常のデジタルカメラの記録動作等に移行する。
次に、作用を説明する。
ステップＳ２８にて補正後の静止時手ぶれ出力ＤがＤ＝ｃとされた後、あるいは、ステップＳ２９にて補正後の静止時手ぶれ出力ＤがＤ＝ｄとされた後、ステップＳ３３へ進む。このステップＳ３３では、露光前の一定期間（t1〜t2）の中間時点（(t1＋t2)/2）から露光時間（t3〜t4）の中間時点（(t3＋t4)/2）までの時間差Δｔが計算される。次のステップＳ３４では、時間差ΔｔとハイパスフィルタHP1,HP2の時定数τにより放電補正量αが決定されると共に、放電補正後の静止時手ぶれ出力Ｄ’が、Ｄ’＝（Ｄ−α）の式により求められる。
ステップＳ２８にて補正後の静止時手ぶれ出力ＤがＤ＝ｃとされた後、あるいは、ステップＳ２９にて補正後の静止時手ぶれ出力ＤがＤ＝ｄとされた後、ステップＳ３３へ進む。このステップＳ３３では、露光前の一定期間（t1〜t2）の中間時点（(t1＋t2)/2）から露光時間（t3〜t4）の中間時点（(t3＋t4)/2）までの時間差Δｔが計算される。次のステップＳ３４では、時間差ΔｔとハイパスフィルタHP1,HP2の時定数τにより放電補正量αが決定されると共に、放電補正後の静止時手ぶれ出力Ｄ’が、Ｄ’＝（Ｄ−α）の式により求められる。
そして、ステップＳ３０において、ω＝（Ａ−Ｄ’）＊ｋの式を用いて手ぶれ補正が開始されると共に露光が開始される。次のステップＳ３１において、ω＝（Ａ−Ｄ’）＊ｋの式を用いて角速度ωを求め、その結果を積分した値を、露光中のぶれ角度とし、ぶれ角度の変化に追従する制御指令をＣＣＤアクチュエータ２４に出力することで露光中の手ぶれ補正が行われる。その後、露光時間が経過すると、ステップＳ３２へ進み、手ぶれ補正と露光を完了し、通常のデジタルカメラの記録動作等に移行する。
すなわち、ハイパスフィルタHPF1,HPF2は、ふれ入力があるとハイパスフィルタコンデンサC11,C21に不要な電荷による充電が行われるが、カメラ本体の静止状態を保つとハイパスフィルタHPF1,HPF2の時定数τに応じて不要充電電荷を放電する。したがって、補正幅である（ｃ−ｄ）を不要な電荷による充電分とすると、手ぶれが無いままレリーズ操作から露光へと移行していった場合、放電による手ぶれ検出データＡの変化分だけ補正精度が低下することになる。
これに対し、実施例２では、手ぶれ検出データＡの補正幅を、手ぶれ検出部３４からの露光前の一定期間（t1〜t2）の手ぶれ検出データ平均値ｃと静止時手ぶれ出力値ｄの差（ｃ−ｄ）から放電補正量αを差し引いた値（Ｄ−α）としている。
したがって、ハイパスフィルタコンデンサC11,C21に充電された不要な電荷の放電が考慮され、推定される放電時間分（＝Δｔ）の放電補正量αにより、出力シフト分の補正幅（ｃ−ｄ）を補正することで、手ぶれが無いままレリーズ操作から露光へと移行していっても良好な補正精度を確保することができる。
次に、効果を説明する。
実施例２のデジタルカメラにあっては、実施例１の(1)〜(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
実施例２のデジタルカメラにあっては、実施例１の(1)〜(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
(7) 手ぶれ検出データＡを評価する露光前の一定期間（t1〜t2）の中間時点（(t1＋t2)/2）から、シャッタースピードにより予め決められた露光時間（t3〜t4）の中間時点（(t3＋t4)/2）までの時間差Δｔを計算する時間差計算手段（ステップＳ３３）と、該時間差ΔｔとハイパスフィルタHP1,HP2の時定数τにより放電補正量αを決定する放電補正量決定手段（ステップＳ３４）と、を設け、前記手ぶれ出力値補正手段（ステップＳ２８〜ステップＳ３４）は、前記手ぶれ検出部３４からの露光前の一定期間（t1〜t2）の手ぶれ検出データ平均値ｃと静止時手ぶれ出力値ｄの差（ｃ−ｄ）から前記放電補正量αを差し引いた値（Ｄ−α）を、手ぶれ検出データＡの補正幅Ｄ’とする。すなわち、ハイパスフィルタコンデンサC11,C21に充電された不要な電荷の放電を考慮し、推定される放電時間分の補正量αにより出力シフト分の補正幅（ｃ−ｄ）を補正するようにした。このため、ハイパスフィルタHP1,HP2の放電影響を取り除く手ぶれ検出データＡの補正により、正確な手ぶれ検出値を得ることができる。
実施例３は、露光時間が長い場合は、充電された電荷の放電を考慮する必要が生じるため、HPFの時定数により露光中、逐次補正幅を変化させるようにした例である。
なお、実施例３のデジタルカメラにおいて、図１〜図６の各構成については、実施例１と同様であるので、図示、並びに、説明を省略する。
なお、実施例３のデジタルカメラにおいて、図１〜図６の各構成については、実施例１と同様であるので、図示、並びに、説明を省略する。
図１１は実施例３のデジタルカメラのＣＰＵ２６にて実行される手ぶれ補正制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
なお、このフローチャートにおいて、ステップＳ４１〜ステップＳ４９の各ステップは、図７に示すフローチャートのステップＳ１〜ステップＳ９と同様の処理を行うステップであるため、説明を省略する。
なお、このフローチャートにおいて、ステップＳ４１〜ステップＳ４９の各ステップは、図７に示すフローチャートのステップＳ１〜ステップＳ９と同様の処理を行うステップであるため、説明を省略する。
ステップＳ５０では、ステップＳ４８またはステップＳ４９での補正後の静止時手ぶれ出力Ｄの設定に続き、ω＝（Ａ−Ｄ）＊ｋの式を用いて手ぶれ補正を開始すると共に露光を開始し、ステップＳ５１へ移行する。
ステップＳ５１では、ステップＳ５０での手ぶれ補正と露光の開始、あるいは、ステップ５４での放電補正後の静止時手ぶれ出力Ｄの計算に続き、シャッタースピードにより決められる露光時間を経過したか否かを判断し、YESの場合（露光時間の経過）はステップＳ５２へ移行し、NOの場合（露光中）はステップＳ５３へ移行する。
ステップＳ５３では、ステップＳ５１での露光中であるとの判断に続き、ハイパスフィルタHPF1,HPF2の時定数τにより単位時間当たりの単位時間放電補正量βを計算し、ステップＳ５４へ移行する（単位時間放電補正量決定手段）。
ステップＳ５４では、ステップＳ５３での単位時間放電補正量βの計算に続き、前回の静止時手ぶれ出力Ｄn-1から単位時間放電補正量βを差し引いた値（Ｄn-1−β）を放電補正後の静止時手ぶれ出力Ｄnとし、ステップＳ５１へ移行する（放電補正量決定手段）。
ステップＳ５２では、ステップＳ５１での露光時間が経過したとの判断に続き、手ぶれ補正と露光を完了し、通常のデジタルカメラの記録動作等に移行する。
次に、作用を説明する。
ステップＳ４８にて補正後の静止時手ぶれ出力ＤがＤ＝ｃとされた後、あるいは、ステップＳ４９にて補正後の静止時手ぶれ出力ＤがＤ＝ｄとされた後、ステップＳ５０へ進む。このステップＳ５０では、ω＝（Ａ−Ｄ）＊ｋの式を用いて手ぶれ補正が開始されると共に露光が開始される。
ステップＳ４８にて補正後の静止時手ぶれ出力ＤがＤ＝ｃとされた後、あるいは、ステップＳ４９にて補正後の静止時手ぶれ出力ＤがＤ＝ｄとされた後、ステップＳ５０へ進む。このステップＳ５０では、ω＝（Ａ−Ｄ）＊ｋの式を用いて手ぶれ補正が開始されると共に露光が開始される。
そして、ステップＳ５０からステップＳ５１へ進み、ステップＳ５１において、露光時間が経過していないと判断される間は、単位時間毎にステップＳ５１→ステップＳ５３→ステップＳ５４へ進む流れが繰り返される。すなわち、露光開始後から露光完了までの露光経過時間中は、前回の補正量Ｄn-1から単位時間放電補正量βを差し引くことで単位時間毎に変化する値（Ｄn＝Ｄn-1−β）を、手ぶれ検出データＡの補正幅とする。
そして、ステップＳ５１において、露光時間が経過したと判断されると、ステップＳ５２へ進み、手ぶれ補正と露光を完了し、通常のデジタルカメラの記録動作等に移行する。
すなわち、実施例２と同様に、露光中、カメラ本体の静止状態を保つとハイパスフィルタHPF1,HPF2の時定数τに応じて不要充電電荷を放電する。
これに対し、実施例３では、露光開始後から露光完了までの露光経過時間中の手ぶれ検出データＡの補正幅を、前回の補正量Ｄn-1から単位時間放電補正量βを差し引くことで単位時間毎に変化する値（Ｄn＝Ｄn-1−β）としている。
これに対し、実施例３では、露光開始後から露光完了までの露光経過時間中の手ぶれ検出データＡの補正幅を、前回の補正量Ｄn-1から単位時間放電補正量βを差し引くことで単位時間毎に変化する値（Ｄn＝Ｄn-1−β）としている。
したがって、ハイパスフィルタコンデンサC11,C21に充電された不要な電荷が、露光中においてどのように放電しているかが考慮され、露光中において、単位時間毎に変化する値（Ｄn＝Ｄn-1−β）にて追従補正を行うことで、露光中の手ぶれ程度による放電量の変化にかかわらず、高精度による手ぶれ検出データＡの補正を行うことができる。
次に、効果を説明する。
実施例３のデジタルカメラにあっては、実施例１の(1)〜(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
実施例３のデジタルカメラにあっては、実施例１の(1)〜(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
(8) 露光中、ハイパスフィルタHPF1,HPF2の時定数τにより単位時間当たりの単位時間放電補正量βを決定する単位時間放電補正量決定手段（ステップＳ５３）を設け、前記手ぶれ出力値補正手段（ステップＳ４８〜ステップＳ５４）は、露光開始時、前記手ぶれ検出部３４からの露光前の一定期間（t1〜t2）の手ぶれ検出データ平均値ｃと静止時手ぶれ出力値ｄの差（ｃ−ｄ）を手ぶれ検出データＡの補正幅とし、露光開始後から露光完了までの露光経過時間中は、前回の補正量Ｄn-1から単位時間放電補正量βを差し引くことで単位時間毎に変化する値（Ｄn＝Ｄn-1−β）を、手ぶれ検出データＡの補正幅とする。すなわち、露光中、ハイパスフィルタコンデンサC11,C21に充電された不要な電荷は放電により変化していくため、この変化に合わせて露光中に出力シフト分の補正幅（ｃ−ｄ）を補正するようにした。このため、露光中、ハイパスフィルタHPF1,HPF2の放電影響を精度良く排除する手ぶれ検出データＡの補正により、より正確な手ぶれ検出値を得ることができる。
以上、本発明の撮像装置を実施例１〜実施例３に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例１〜実施例３では、手ぶれ検出時に撮像素子（ＣＣＤ）を移動させることで手ぶれ補正を行う例を示したが、例えば、特開２００６−１５４０１４号公報に記載されているように、レンズの光軸を傾けて手ぶれ補正を行うような例としても良い。
実施例１〜実施例３では、撮像素子としてＣＣＤを用いる例を示したが、ＣＭＯＳ等の他の撮像素子を用いる例としても良い。
実施例１〜実施例３では、振動センサとしてジャイロセンサＳ１，Ｓ２を用いた手ぶれ検出部３４の例を示したが、カメラ本体の加速度、角加速度、角速度等を検出するセンサであれば、ジャイロセンサに限られることはない。
実施例１〜実施例３では、手ぶれ検出値（手ぶれ検出データＡ）の補正が必要と評価されたとき、静止時手ぶれ出力値を補正する例を示したが、例えば、基準電圧を補正する例としても良いし、また、手ぶれ検出値に補正係数を掛けて補正する例、等としても良い。
実施例１〜実施例３では、露光前の手ぶれ出力値を評価する一定期間を、レリーズ１段目入力からレリーズ２段目入力までの期間とする例を示したが、例えば、電源入力操作から予め設定された露光前までの設定時間や、レリーズ操作から予め設定された露光前までの設定時間等としても良い。
要するに、撮像素子に露光する前の一定期間における手ぶれ検出手段からの手ぶれ出力値を監視し、手ぶれ出力値の補正が必要と評価された時、手ぶれ出力値から出力シフト分を取り除く補正が行われるものであれば、実施例１〜実施例３に限られることはない。
実施例１〜実施例３では、デジタルスチールカメラに対し本発明の撮像装置を適用する例を示したが、デジタル動画カメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置に対しても適用することができる。要するに、被写体を撮影する時、装置本体が手ぶれにより移動しても撮影画像のぶれを抑える手ぶれ補正機能を有する撮像装置であれば適用できる。
Ｓ１，Ｓ２ ジャイロセンサ（振動センサ）
C11,C21 ハイパスフィルタコンデンサ（コンデンサ）
HPF1 第１ハイパスフィルタ（ハイパスフィルタ）
HPF2 第２ハイパスフィルタ（ハイパスフィルタ）
２１ ＣＣＤ（撮像素子）
３４ 手ぶれ検出部（手ぶれ検出手段）
Ａ 手ぶれ検出データ（手ぶれ出力値）
ｂ 振幅
ｃ 手ぶれ検出データ平均値（手ぶれ出力値平均値）
ｄ 静止時手ぶれ出力値
Ｓ７ 手ぶれ出力値評価手段
Ｓ８ 手ぶれ出力値補正手段
Ｓ１０〜Ｓ１２ 手ぶれ補正制御手段
Ｓ３３ 時間差計算手段
Ｓ３４ 放電補正量決定手段
Ｓ５３ 単位時間放電補正量決定手段
Ｓ５４ 放電補正量決定手段
C11,C21 ハイパスフィルタコンデンサ（コンデンサ）
HPF1 第１ハイパスフィルタ（ハイパスフィルタ）
HPF2 第２ハイパスフィルタ（ハイパスフィルタ）
２１ ＣＣＤ（撮像素子）
３４ 手ぶれ検出部（手ぶれ検出手段）
Ａ 手ぶれ検出データ（手ぶれ出力値）
ｂ 振幅
ｃ 手ぶれ検出データ平均値（手ぶれ出力値平均値）
ｄ 静止時手ぶれ出力値
Ｓ７ 手ぶれ出力値評価手段
Ｓ８ 手ぶれ出力値補正手段
Ｓ１０〜Ｓ１２ 手ぶれ補正制御手段
Ｓ３３ 時間差計算手段
Ｓ３４ 放電補正量決定手段
Ｓ５３ 単位時間放電補正量決定手段
Ｓ５４ 放電補正量決定手段
Claims (8)
- 被写体を撮影する時、装置本体が手ぶれにより移動しても撮影画像のぶれを抑える手ぶれ補正機能を有する撮像装置において、
装置本体に加わる振動を検出する振動センサと、コンデンサを有するハイパスフィルタを用い、前記振動センサからのセンサ出力値をフィルタ処理することにより、センサ出力値の直流成分を打ち消し、センサ出力値の交流成分を手ぶれ出力値として取り出す手ぶれ検出手段と、
撮像素子に露光する前の一定期間における前記手ぶれ検出手段からの手ぶれ出力値が、静止時の手ぶれ出力値に対し変動が発生していないかどうかを評価する手ぶれ出力値評価手段と、
前記手ぶれ出力値評価手段により手ぶれ出力値の補正が必要と評価された時、手ぶれ出力値から出力シフト分を取り除く補正を行う手ぶれ出力値補正手段と、
露光開始から露光完了までの間、前記手ぶれ出力値補正手段により補正した手ぶれ出力値を手ぶれ検出値とし、該手ぶれ検出値に基づき画像ぶれを抑える手ぶれ補正動作を行う手ぶれ補正制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 請求項１に記載された撮像装置において、
前記手ぶれ出力値評価手段は、露光前の一定期間における前記手ぶれ検出手段からの手ぶれ出力値の振幅を計算し、振幅が予め設定されている振幅しきい値を超えていると手ぶれ出力値の補正は不要と評価し、振幅が予め設定されている振幅しきい値以下であると手ぶれ出力値の補正が必要と評価することを特徴とする撮像装置。 - 請求項２に記載された撮像装置において、
前記手ぶれ出力値評価手段は、前記手ぶれ検出手段からの露光前の一定期間の手ぶれ出力値の平均値を計算すると共に、静止時の手ぶれ出力値を取り込み、振幅が予め設定されている振幅しきい値以下という条件と、手ぶれ出力値平均値と静止時手ぶれ出力値の差が予め設定されている出力差しきい値以上という条件が共に成立する場合、手ぶれ出力値の補正が必要と評価することを特徴とする撮像装置。 - 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載された撮像装置において、
前記手ぶれ出力値評価手段は、露光前の手ぶれ出力値を評価する一定期間を、測光と測距が行われ撮影露出の決定とフォーカス動作が行われるレリーズの１段目入力から、露光開始となるレリーズの２段目入力までの待ち時間とすることを特徴とする撮像装置。 - 請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載された撮像装置において、
前記手ぶれ補正制御手段は、前記手ぶれ検出手段からの手ぶれ出力値から静止時手ぶれ出力値を差し引いた値に基づいて得られた角速度を積分し、積分により得られた手ぶれ角度を露光開始から露光完了までの手ぶれ補正動作の入力情報とする手段であり、
前記手ぶれ出力値補正手段は、手ぶれ出力値の補正が必要と評価された時、前記静止時手ぶれ出力値を補正することを特徴とする撮像装置。 - 請求項５に記載された撮像装置において、
前記手ぶれ出力値補正手段は、前記手ぶれ検出手段からの露光前の一定期間の手ぶれ出力値平均値と静止時手ぶれ出力値の差を、手ぶれ出力値の補正幅とすることを特徴とする撮像装置。 - 請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載された撮像装置において、
手ぶれ出力値を評価する露光前の一定期間の中間時点から、予め決められた露光時間の中間時点までの時間差を計算する時間差計算手段と、該時間差とハイパスフィルタの時定数により放電補正量を決定する放電補正量決定手段と、を設け、
前記手ぶれ出力値補正手段は、前記手ぶれ検出手段からの露光前の一定期間の手ぶれ出力値平均値と静止時手ぶれ出力値の差から前記放電補正量を差し引いた値を、手ぶれ出力値の補正幅とすることを特徴とする撮像装置。 - 請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載された撮像装置において、
露光中、ハイパスフィルタの時定数により単位時間当たりの単位時間放電補正量を決定する単位時間放電補正量決定手段を設け、
前記手ぶれ出力値補正手段は、露光開始時、前記手ぶれ検出手段からの露光前の一定期間の手ぶれ出力値平均値と静止時手ぶれ出力値の差を手ぶれ出力値の補正幅とし、露光開始後から露光完了までの露光経過時間中は、前回の補正量から単位時間放電補正量を差し引くことで単位時間毎に変化する値を、手ぶれ出力値の補正幅とすることを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (1)
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| JP2007170927A JP2009008936A (ja) | 2007-06-28 | 2007-06-28 | 撮像装置 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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2007
- 2007-06-28 JP JP2007170927A patent/JP2009008936A/ja active Pending
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