JP2008141675A - 撮像装置及びその制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】手振れの個人差を考慮して、最適な撮影条件を設定して連写撮影を行い、撮影後の処理で複数枚の画像の位置合わせを行いながら合成して手振れ補正がなされた画像を得ることができる撮像装置を提供する。
【解決手段】被写体の輝度を測定し（ステップＳ６０１）、レンズの焦点距離の情報を取得し（ステップＳ６０２）、撮影者の手振れ量を測定し（ステップＳ６０３）、測定した測光情報と、取得したレンズ焦点距離情報と、測定した撮影者の手振れ量とからシャッタ速度、連続撮影枚数等の撮影条件を決定する（ステップＳ６０７）。
【選択図】図１１

Description

本発明は、複数枚の画像を合成することで手振れ補正を行う撮像装置及びその制御方法に関する。
従来、銀塩カメラ、ビデオカメラ、電子スチルカメラ等の手持ち撮影時に発生する手振れを補正する技術については、様々なものが提案され、実用化されている。
例えば、角速度センサによって手振れを検知し、光学系を揺動したり、光軸と垂直方向に補正光学系を駆動したりすることによって、手振れによる撮影画像への影響を抑制する技術がある。このような防振機能は、一眼レフカメラ用の交換レンズ、ビデオカメラ、電子スチルカメラ等において既に用いられている。
上記のような防振機能により、より多くの状況で手振れに影響されずに撮影することが可能となり、その効果は大きい。しかしながら、角速度センサ及び補正光学系の追加のために、手振れ補正機能を持たない一眼レフカメラ用の交換レンズ、ビデオカメラ、電子スチルカメラ等に比べて大型化やコスト増が避けられないという問題があった。
一方、ビデオカメラではＮＴＳＣやＰＡＬ等のテレビ方式に合わせて１／６０秒又は１／５０秒間隔で撮影が行われるため、撮像された各画像間での動きベクトルを検知することができ、角速度センサの代わりに手振れ量を測定することができる。また、手振れ補正に関しても、撮像素子から画像を取り出す切り出し位置を、検知された手振れ量に応じて変えることにより、補正光学系のような可動部分を持たずに手振れ補正機能が実現される。この技術によれば、大型化やコスト増を回避することができる。
しかしながら、電子スチルカメラにおいては、動画と静止画の違いから、このようなビデオカメラの手振れ補正技術をそのまま応用することは困難である。なぜなら、電子スチルカメラでは銀塩カメラと同様に、測光結果によって定まった露光時間中、連続して撮像素子において電荷蓄積を行うからである。この蓄積に並行して画像データを読み出すことは困難であることから、電子スチルカメラでは露光中にリアルタイムに画像から動きベクトルを得ることができない。また、手振れ補正についても、露光中に既に撮像素子上には手振れが重畳された画像が蓄積されているため、画像の切り出し位置を変えても手振れ補正することができない。
そこで、電子スチルカメラにおける好適な手振れ補正技術として、手振れが生じない程度のシャッタ速度で複数枚の画像を連写撮影し、撮影後の処理でそれら複数枚の画像の位置合わせを行いながら合成して手振れの無い画像を得るという技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
上記特許文献１にて提案されている技術は、順次撮像した画像を経時的な位置ずれに対応して複数画面の座標変換を行った後に画像の合成を行うもので、このような画像処理による手振れ補正に関しては、合成する各画像がぶれていないことが必要である。従って、複数枚の画像の個々を如何にぶれないように撮影するかが問題となる。
また、ぶれ補正に関連して撮影条件を如何に設定するかについての技術は、例えば特許文献２〜７に開示されている。
特許３１１０７９７号 特開平０３−１５０５４０号公報 特開平０４−９８３２号公報 特開平０９−８０５３４号公報 特開平０９−２６１５２６号公報 特開２００１−０８６３９８号公報 特開２００３−３２５４０号公報 特開昭６０−１６６９１１号公報 特開昭６０−１６６９１０号公報
上述のように画像処理による手振れ補正に関して、合成する個々の画像がぶれないようにするためには、撮影する枚数、及び各撮影画像のシャッタ速度を如何に設定するかが重要となる。この場合、処理時間、処理や画像データの記憶のためのメモリ容量や記録媒体の容量等の点から、合成する枚数は可能な限り少なく設定することが望ましい。また、手振れの大きさは、撮影に関する習熟度やカメラの構え方等の個人差で大きく変わる。従って、個人差を考慮して、合成枚数や撮影時のシャッタ速度等の撮影条件を決定することが望ましい。
しかしながら、特許文献１には、各撮影画像の露出条件等を如何に設定するかについては開示されていない。
また、特許文献２には、ぶれ補正モード時に、露出プログラム線図において、シャッタ秒時を低速側にシフトして設定する技術が開示されている。また、特許文献３には、同様にぶれ補正モード時に、低輝度警告を出して、シャッタ秒時を低速側にシフトする技術が開示されている。しかしながら、これら特許文献２、３に開示されているものは、画像処理による手振れ補正を前提にするものでもなく、個人差によって設定を変えるものでもない。
また、特許文献４には、ぶれの大きさ等により、プログラム線図のシフト量を変更する技術が開示されている。しかしながら、やはり画像処理による手振れ補正を前提にするものではなく、撮影枚数の変更については考慮されていない。
また、特許文献５及び６には、画像処理によるぶれ補正において、輝度条件とレンズの焦点距離とから、シャッタ秒時と撮影枚数を決定する技術については開示されている。しかしながら、個人差によるぶれの大きさについては考慮されていない。
また、特許文献７には、画像処理によるぶれ補正において、露光中のぶれを測定し、ぶれが一定量になったら露光をやめる技術が開示されている。しかしながら、ぶれ検知用センサが別途必要であるため大型化やコスト高になることや、各画像の露出がぶれによって変わってしまい、合成が困難になるという問題があった。
本発明は、撮像装置により複数枚の画像を連写撮影し、撮影後の処理でそれら複数枚の画像の位置合わせを行いながら合成して手振れ補正がなされた画像を得る場合に、手振れの個人差を考慮して、最適な撮影条件を設定できるようにすることを目的とする。
本発明の撮像装置は、撮影した画像の画像信号を出力する撮像手段と、手振れ補正を行うために複数の画像を連続して撮影するように前記撮像手段を制御する制御手段と、被写体の輝度を測定する測光手段と、レンズの焦点距離の情報を取得するレンズ焦点距離情報取得手段と、撮影者の手振れ量を測定する手振れ量測定手段と、前記手振れ測定手段により測定した手振れ量に基づいて求められた手振れ量を記録する手振れ量記録手段とを備え、前記制御手段は、前記測光手段により測光した測光情報と、前記レンズ焦点距離情報取得手段により取得したレンズ焦点距離情報と、前記手振れ量記録手段に記録された手振れ量とに基づいて、撮影条件を決定することを特徴とする。
また、本発明の撮像装置の制御方法は、撮影した画像の画像信号を出力する撮像手段と、被写体の輝度を測定する測光手段と、レンズの焦点距離の情報を取得するレンズ焦点距離情報取得手段と、撮影者の手振れ量を測定する手振れ量測定手段と、前記手振れ測定手段により測定した手振れ量に基づいて求められた手振れ量を記録する手振れ量記録手段とを備えた撮像装置の制御方法であって、手振れ補正を行うために複数の画像を連続して撮影するように前記撮像手段を制御するとともに、その際に前記測光手段により測光した測光情報と、前記レンズ焦点距離情報取得手段により取得したレンズ焦点距離情報と、前記手振れ量記録手段に記録された手振れ量とに基づいて、撮影条件を決定する手順を有することを特徴とする。
本発明によれば、撮像装置により複数枚の画像を連写撮影し、撮影後の処理でそれら複数枚の画像の位置合わせを行いながら合成して手振れ補正がなされた画像を得る場合に、個人差を考慮した最適な撮影条件を設定することが可能になる。
以下、添付図面を基に本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置のシステム構成を示すブロック図である。
図１に示すように、本実施形態に係る撮像装置２００には、撮影レンズ１００が不図示のマウント部のレンズ装着機構を介して着脱可能に取り付けられる。当該マウント部には、電気接点ユニット１０７が設けられており、撮像装置２００は、撮影レンズ１００と電気接点ユニット１０７を介して通信を行い、撮影レンズ１００内のフォーカスレンズ１０１及び光量を調節する絞り１０２の駆動を制御する。なお、図１には、撮影レンズ１００内のレンズとしてフォーカスレンズ１０１のみを示しているが、この他に変倍レンズや固定レンズが設けられており、これらを含めてレンズユニットを構成する。
不図示の被写体からの光束は、撮影レンズ１００内のフォーカスレンズ１０１を含むレンズユニット及び絞り１０２を介して、撮像装置２００内のクイックリターンミラー２０３に導かれる。クイックリターンミラー２０３は、撮影光路内において光軸に対して斜めに配置されて、被写体からの光束を上方のファインダー光学系に導く第１の位置（図１に示される位置）と、撮影光路外（ファインダー光学系側の位置）に退避する第２の位置とに移動が可能である。
クイックリターンミラー２０３の中央部はハーフミラーになっており、クイックリターンミラー２０３が第１の位置にあるときには、被写体からの光束の一部が当該ハーフミラー部を透過する。当該ハーフミラー部を透過した光束は、クイックリターンミラー２０３の背面側に設けられたサブミラー２０４で反射し、焦点検出回路２０６とともに自動焦点調整ユニットを構成する位相差ＡＦセンサ２０５に導かれる。焦点検出回路２０６は、位相差ＡＦセンサ２０５を用いて、公知の位相差ＡＦ（オートフォーカス）技術により、撮影レンズ１００の焦点状態の検出（焦点検出）を行う。
一方、クイックリターンミラー２０３で反射された光束は、ピント面に存在するファインダースクリーン２０２、ペンタプリズム２０１、及び接眼レンズ２０７により構成されるファインダー光学系を介して撮影者の目に至る。
また、クイックリターンミラー２０３が第２の位置にあるときには、被写体からの光束は、機械シャッタであるフォーカルプレーンシャッタ２１０及び光学フィルタ２１１を介して撮像素子２１２に至る。なお、クイックリターンミラー２０３が第２の位置にあるときには、サブミラー２０４もクイックリターンミラー２０３に対して折り畳まれて撮影光路外に退避する。
撮像素子２１２は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等に代表されるイメージセンサである（撮像手段）。撮像素子２１２よりも被写体側に配される光学フィルタ２１１は、赤外線をカットして可視光線のみを撮像素子２１２へ導く機能と、光学ローパスフィルタとしての機能とを有する。
光学フィルタ２１１よりも被写体側に配されるフォーカルプレーンシャッタ２１０は、先幕及び後幕を有して構成されており、撮影レンズ１００からの光束の透過及び遮断を制御する。
本実施形態に係る撮像装置２００は、当該撮像装置全体の制御を司るシステムコントローラ２３０を有する。システムコントローラ２３０は、ＣＰＵやＭＰＵ等により構成され、各回路等と接続しており、それらに対して指令を与えて動作を制御する（制御手段）。以下、システムコントローラ２３０から指令を受けて動作する回路等の説明をする。
撮影レンズ１００内に設けられたレンズ制御回路１０４及び絞り制御駆動回路１０６は、電気接点ユニット１０７を介して、システムコントローラ２３０と通信を行う。
レンズ制御回路１０４は、システムコントローラ２３０からの信号に応じて、ピント合わせを行うためのフォーカスレンズ１０１を光軸方向に駆動するレンズ駆動機構１０３を制御する。これにより、被写体像はピントの合った状態で撮像素子２１２上に結像される。レンズ駆動機構１０３は、ステッピングモータやＤＣモータを駆動源として有する。なお、レンズ制御回路１０４には、撮影レンズ１００の焦点距離や開放絞り値等の性能情報、撮影レンズ１００を識別するための固有の情報であるレンズＩＤ（識別）情報、及びシステムコントローラ２３０から通信により受け取った情報を記憶する不図示のメモリが設けられている。これら性能情報やレンズＩＤ情報等は、撮像装置２００への装着時における初期通信により、システムコントローラ２３０に送信され、システムコントローラ２３０はこれら情報を後述のＥＥＰＲＯＭ２２３に記憶させる。
絞り制御駆動回路１０６は、システムコントローラ２３０からの信号に応じて、絞り１０２を駆動する絞り駆動機構１０５を制御する。この場合、システムコントローラ２３０は、設定されたＡｖ値（絞り値）に基づいた制御信号を絞り制御駆動回路１０６に出力する。
シャッタ制御回路２１５は、システムコントローラ２３０からの信号に応じて、フォーカルプレーンシャッタ２１０の先幕及び後幕の走行駆動を制御する。この場合、システムコントローラ２３０は、設定されたＴｖ値（シャッタ速度）に基づいた制御信号をシャッタ制御回路２１５に出力する。
測光回路２０９は、接眼レンズ２０７の近傍に配設された測光センサ２０８に接続されており、システムコントローラ２３０の指令に応じて、当該センサを動作させて被写体の輝度を測定する（測光手段）。測光回路２０９の測定結果は、システムコントローラ２３０へ送られる。
ＥＥＰＲＯＭ２２３（記憶手段）は、撮像装置２００を制御する上で調整が必要なパラメータや、撮像装置個体の識別を行うための固有の情報であるカメラＩＤ（識別）情報や、基準レンズ（本撮像装置の工場での調整時に用いられる撮影レンズ）を用いて調整された、撮影に関するパラメータの調整値等を記憶している。ＥＥＰＲＯＭ２２３記憶されたこれらの情報は適時、システムコントローラ２３０から呼び出される。
シャッタチャージ機構２１４は、システムコントローラ２３０からの信号に応じて、フフォーカルプレーンシャッタ２１０のバネチャージを行う。フォーカルプレーンシャッタ２１０の先幕及び後幕は、駆動源がバネにより構成されており、シャッタ走行後、次の動作のためにバネチャージを要するため、シャッタチャージ機構２１４が必要となる。
ミラー駆動機構２１３は、システムコントローラ２３０からの信号に応じて、クイックリターンミラー２０３のアップダウン駆動を行う。
カメラＤＳＰ２２７は、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）により構成される補正データサンプル回路及び補正回路である。具体的には、撮像素子２１２の制御及び撮像素子２１２から入力された画像データの補正や加工等をシステムコントローラ２３０の指令に基づいて実行する。画像データの補正や加工の項目の中には、オートホワイトバランスも含まれている。オートホワイトバランスは、撮影画像中の最大輝度部分を所定の色（白色）に補正する機能であり、オートホワイトバランスについては、システムコントローラ２３０からの命令により補正量を変更することが可能である。
カメラＤＳＰ２２７には、タイミングジェネレータ２１９と、セレクタ２２２を介してＡ／Ｄコンバータ２１７と、ビデオメモリ２２１と、ワークメモリ２２６とが接続されている。
タイミングジェネレータ２１９は、撮像装置２００全体の駆動タイミングを決定するものであり、ドライバ回路２１８、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２１６、及びＡ／Ｄコンバータ２１７と接続している。
ドライバ回路２１８は、タイミングジェネレータ２１９からの信号に基づき、撮像素子２１２を、その各画素毎に水平駆動並びに垂直駆動させて、撮像素子２１２に画像信号を発生させる。
ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２１６は、撮像素子２１２からの電気信号に対し既知の相関二重サンプリング等の方法により撮像素子２１２の出力に含まれるリセットノイズ等を除去するとともに、所定の信号レベルまで出力を増幅する。Ａ／Ｄコンバータ２１７は、このＣＤＳ／ＡＧＣ回路２１６からのノイズ除去及び増幅された電気信号を各画素毎に順に所定のデジタル信号に変換する。これらＣＤＳ／ＡＧＣ回路２１６及びＡ／Ｄコンバータ２１７も、タイミングジェネレータ２１９からのタイミング信号に基づいて動作する。
Ａ／Ｄコンバータ２１７からの出力は、システムコントローラ２３０からの信号に基づいて、信号を選択するセレクタ２２２を介してメモリコントローラ２２８に入力され、フレームメモリであるＤＲＡＭ２２９に全て転送される。
メモリコントローラ２２８は、撮影動作終了後において、撮影データを記憶しているＤＲＡＭ２２９の内容を、セレクタ２２２を介してカメラＤＳＰ２２７に転送する。カメラＤＳＰ２２７は、ＤＲＡＭ２２９に記憶されている各撮影データの各画素データを基に、ＲＧＢの各色信号を生成する。
ビデオカメラやコンパクトデジタルカメラでは、撮影前の状態時には、上記ＤＲＡＭ２２９に記憶されている各撮影データの各画素データを基に、ＲＧＢの各色信号を生成した結果をビデオメモリ２２１に定期的（各フレーム毎）に転送する。これにより、モニタ表示部２２０にファインダー表示（ライブビュー）等を行っている。
一方、一眼レフ方式のデジタルカメラでは、通常、撮影前の時点ではクイックリターンミラー２０３やフォーカルプレーンシャッタ２１０により撮像素子２１２は遮光されているため、ライブビューは行えない。この場合、クイックリターンミラー２０３をアップし撮影光路より退避させてからフォーカルプレーンシャッタ２１０を開いた状態にすることで、ライブビュー動作が可能となる。それに加え、ライブビュー時に撮像素子２１２からの画像信号をカメラＤＳＰ２２７又はシステムコントローラ２３０が処理することでコントラスト評価値を得ることができる。そして、その評価値を用いてコントラスト方式のＡＦ（オートフォーカス）を行うことが可能である。
また、撮影時には、システムコントローラ２３０からの制御信号によって、１フレーム分の各画素データをＤＲＡＭ２２９から読み出し、カメラＤＳＰ２２７で画像処理を行ってから、一旦、ワークメモリ２２６に記憶する。そして、ワークメモリ２２６のデータを圧縮・伸張回路２２５で所定の圧縮フォーマットに基づいて圧縮し、その結果を外部不揮発性メモリ（外部メモリ）２２４に記憶する。外部不揮発性メモリ２２４として、本実施形態ではフラッシュメモリを使用するが、これに限定されるものではなく、ハードディスク、磁気ディスク等を使用してもよい。
また、カメラＤＳＰ２２７は後述する手振れ補正用の動きベクトル検知の機能も有する。動きベクトル検知を行う場合は、ＤＲＡＭ２２９に保存されている２フレーム分の画素データを読み出し、カメラＤＳＰ２２７で相関演算を行い、動きベクトルを求める。動きベクトルの求め方については詳しくは後述する。
撮影済みの記憶した画像データを観察する場合においては、外部不揮発性メモリ２２４に圧縮・記憶されたデータを、圧縮・伸張回路２２５を通じて通常の撮影画素毎のデータに伸張する。そして、伸張された結果をカメラＤＳＰ２２７に接続されているビデオメモリ２２１に転送することで、モニタ表示回路２２０を通じて表示を行うことができる。
システムコントローラ２３０には、更に、表示回路２３１と、レリーズスイッチＳＷ１（２３３）と、レリーズスイッチＳＷ２（２３４）と、防振モードのＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替える防振モードＳＷ２３５と、撮影モードや手振れ測定のためのキャリブレーションモードに切り替えるためのモードダイアル２３６と、その他の撮影モード等の設定や各種の選択を行うための操作スイッチ類２３２とが接続されている。
表示回路２３１は、上記各スイッチ類により設定又は選択されたカメラの動作状態を、液晶素子、ＬＥＤ（発光ダイオード）、又は有機ＥＬ等の表示素子を用いて表示させる。
レリーズスイッチＳＷ１（２３３）は、測光・焦点検出エリア等の撮影準備動作を開始させるためのスイッチである。レリーズスイッチＳＷ２（２３４）は、撮影動作（静止画像を取得するためのミラーアップ、絞り駆動、シャッタ駆動、電荷蓄積及び電荷読み出し動作等）を開始させるためのスイッチである。
モードダイアル２３６は、複数のモードを任意に設定するための操作部であり、例えば図２に示されるような構成を有する。図２は、本実施形態で使用されるモードダイアル２３６の上面図である。本例において、モードダイアル２３６は、円盤状に形成され、その中心を軸に回動可能となるように撮像装置２００の筐体の所定位置に設けられる。
図２において、モードダイアル２３６の表面には、電源ＯＦＦ状態を示す「ＯＦＦ」、各種撮影モードを表す「Ｐ（プログラムモード）」、「Ｔｖ（シャッタ速度優先モード）」、「Ａｖ（絞り優先モード）」、「Ｍ（マニュアルモード）」の各モード、及び手振れ測定のための「ＣＡＬ（手振れキャリブレーションモード）」の各モードに対応する表記が示されている。モードダイアル２３６を回動させて、各表記に位置合わせすることでそれぞれのモードに設定することができる。
図１に戻り、本実施形態に係る撮像装置２００には、手振れ量を測定するための角速度センサである振動ジャイロ２４０が設けられている。本図では１個のみ図示しているが、実際には撮影時に影響する手振れを測定するためにヨーイング方向(画面に対して左右方向)、ピッチング方向(画面に対して上下方向)の２軸分を検出する振動ジャイロを搭載している。振動ジャイロ２４０の出力は、Ａ／Ｄコンバータ２４１でＡ／Ｄ変換されて、システムコントローラ２３０に入力される。振動ジャイロ２４０の出力は角速度であり、手振れ量に変換するためには角変位への積分処理が必要となるが、この処理はシステムコントローラ２３０が行う。
次に、図３〜図１１を用いて、本実施形態に係る撮像装置２００の動作を説明する。
図３及び図４は本実施形態の撮像装置２００の主ルーチンのフローチャートである。以下、その詳細について説明する。
まず、図３のステップＳ１０１において、電池交換等の電源投入により、システムコントローラ２３０はフラグや制御変数等を初期化する。
次に、ステップＳ１０２において、システムコントローラ２３０は、モードダイアル２３６の設定位置を判断する。モードダイアル２３６が電源ＯＦＦ（図２参照）に設定されていたならば、ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４においては、各表示部の表示を終了状態に変更し、フラグや制御変数等を含む必要なパラメータや設定値、設定モードをＥＥＰＲＯＭ２２３に記録する。そして、撮像装置２００各部の不要な電源を遮断する等の所定の終了処理を行って、ステップＳ１０２に戻る。
モードダイアル２３６がＣＡＬ（手振れキャリブレーションモード）（図２参照）に設定されていたならば、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３において、システムコントローラ２３０は、手振れキャリブレーション処理を実行して、処理を終えたならばステップＳ１０２に戻る。手振れキャリブレーション処理の詳細については後述する。
モードダイアル２３６がＰ、Ｔｖ、Ａｖ、Ｍ等（図２参照）の撮影モードに設定されていたならば、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５において、システムコントローラ２３０は、電池等により構成される不図示の電源の残容量や動作情況が撮像装置２００の動作に問題があるか否かを判断する。問題があるならば、ステップＳ１０７に進み、表示回路２３１を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に、ステップＳ１０２に戻る。問題が無いならば、ステップＳ１０６に進む。
次に、ステップＳ１０６において、システムコントローラ２３０は、記録媒体である不揮発メモリ２２４の動作状態が撮像装置２００の動作、特に記録媒体である不揮発メモリ２２４に対する画像データの記録再生動作に問題があるか否かを判断する。問題があるならば、ステップＳ１０７に進み、表示回路２３１を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に、ステップＳ１０２に戻る。問題が無いならば、ステップＳ１０８に進む。
次に、ステップＳ１０８において、システムコントローラ２３０は、表示回路２３１を用いて画像や音声により撮像装置２００の各種設定状態の表示を行って、ステップＳ１０９に進む。
次に、ステップＳ１０９において、システムコントローラ２３０は、防振モードＳＷ２３５の設定状態を調べる。防振機能ＯＮに設定されていたならば、ステップＳ１１０に進み、防振機能フラグを設定してステップＳ１１２（図４）に進む。防振機能ＯＦＦに設定されていたならば、ステップＳ１１１に進み、防振機能フラグを解除してステップＳ１１２に進む。なお、ここで防振機能フラグの状態をシステムコントローラ２３０の内部メモリ、或いはＤＲＡＭ２２９に記憶する。
次に、ステップＳ１１２において、システムコントローラ２３０は、レリーズスイッチＳＷ１（２３３）が押された否かを判断する。レリーズスイッチＳＷ１（２３３）が押されていなければ、ステップＳ１０２に戻る。レリーズスイッチＳＷ１（２３３）が押されたならば、ステップＳ１１３に進む。
次に、ステップＳ１１３において、システムコントローラ２３０は、測距・測光処理を行う。詳しくは、システムコントローラ２３０は、位相差ＡＦセンサ２０５、焦点検出回路２０６による位相差測距処理を行って、その結果に応じて、レンズ１００側と通信を行い、レンズ制御回路１０４、レンズ駆動機構１０３によって撮影レンズ１０１の焦点を被写体に合わせる。更に、システムコントローラ２３０は、測光処理を行って、絞り値及びシャッタ時間を決定する。測光処理において、本実施形態では図示及び説明はしていないが、必要であれば撮像装置２００に内蔵又は外付けされているフラッシュの設定も行う。以上の測距・測光処理（ステップＳ１１３）の詳細は図５を用いて後述する。
測距・測光処理（ステップＳ１１３）を終えたならば、ステップＳ１１４に進み、レリーズスイッチＳＷ２（２３４）が押されたか否かを判断する。レリーズスイッチＳＷ２（２３４）が押されたならば、ステップＳ１１６に進む。レリーズスイッチＳＷ２（２３４）が押されていなければ、ステップＳ１１５に進む。
ステップＳ１１５において、レリーズスイッチＳＷ１（２３３）も解除されたならば、ステップＳ１０２に戻る。レリーズスイッチＳＷ１（２３３）押されたままであれば、再びステップＳ１１４に戻り、レリーズスイッチＳＷ２（２３４）が押されるまで待機する。
ステップＳ１１６において、撮影処理を行う。詳しくは、システムコントローラ２３０が、撮像素子２１２、Ａ／Ｄ変換器２１７、カメラＤＳＰ２２７、及びメモリコントローラ２２８を介して、ＤＲＡＭ２２９に撮影した画像データを書き込む露光処理を実行する。また、メモリコントローラ２２８、そして必要に応じてカメラＤＳＰ２２７を介して、ＤＲＡＭ２２９に書き込まれた画像データを読み出して各種処理を行う現像処理を実行する。以上の撮影処理（ステップＳ１１６）の詳細は図６を用いて後述する。
撮影処理（ステップＳ１１６）を終えたならば、ステップＳ１１７に進む。ステップＳ１１７において、システムコントローラ２３０は、ＤＲＡＭ２２９に書き込まれた撮影画像データを読み出して、メモリコントローラ２２８、そして必要に応じてカメラＤＳＰ２２７を用いて各種画像処理を実行する。その後、圧縮・伸長回路２２５を用いて設定したモードに応じた画像圧縮処理を行った後、記録媒体である不揮発メモリ２２４へ画像データの書き込みを行う。以上の記録処理（ステップＳ１１７）の詳細は図７を用いて後述する。
記録処理（ステップＳ１１７）を終えたならば、ステップＳ１１８に進む。ステップＳ１１８において、システムコントローラ２３０は、レリーズスイッチＳＷ２（２３４）が押された状態のままであるか否かを判断する。レリーズスイッチＳＷ２（２３４）が押された状態ならば、ステップＳ１１９に進む。レリーズスイッチＳＷ２（２３４）が解除された状態ならば、ステップＳ１２０に進む。
ステップＳ１１９においては、システムコントローラ２３０は、その内部メモリ、或いはＤＲＡＭ２２９に記憶される連写フラグの状態を判断する。連写フラグが設定されていたならば、連続して撮影を行うためにステップＳ１１６に戻り、次の撮影を行う。連写フラグが設定されていなければ、ステップＳ１１８に戻り、レリーズスイッチＳＷ２（２３４）が解除されるまで、ステップＳ１１８〜Ｓ１１９の処理を繰り返す。
ステップＳ１２０においては、レリーズスイッチＳＷ１（２３３）が押された状態か否かを判断する。レリーズスイッチＳＷ１（２３３）が押された状態ならば、ステップＳ１１４に戻り、次の撮影に備える。レリーズスイッチＳＷ１（２３３）が解除された状態ならば、一連の撮影動作を終えて、ステップＳ１０２に戻る。
図５は、図４のステップＳ１１３における測距・測光処理を説明するためのフローチャートである。以下、その詳細について説明する。
まず、ステップＳ２０１において、システムコントローラ２３０は、焦点検出回路２０６により、クイックリターンミラー２０３のハーフミラー部を透過しサブミラー２０４で反射した被写体からの光束の一部を位相差ＡＦセンサ２０５上の像として読み出す。そして、公知の位相差ＡＦ技術により、被写体までの距離を測距する。ここで、測距された距離情報はシステムコントローラ２３０の内部メモリ、或いはＤＲＡＭ２２９に記憶される。
次に、ステップＳ２０２において、システムコントローラ２３０は、電気接点ユニット１０７を介して、レンズ制御回路１０４に対してレンズ駆動指令の通信を行う。レンズ制御回路１０４は該指令値に基づき、レンズ駆動機構１０３を介してフォーカスレンズ１０１を駆動する。
次に、ステップＳ２０３において、システムコントローラ２３０は、焦点検出回路２０６及び位相差ＡＦセンサ２０５を用いて再度測距を行う。
次に、ステップＳ２０４において、システムコントローラ２３０は、合焦状態であるか否かを判断する。合焦状態と判断されたならば、ステップＳ２０５の測光処理に進む。合焦状態でないと判断されたならば、合焦状態になるまでステップＳ２０１〜Ｓ２０４の処理を繰り返す。
次に、ステップＳ２０５において、システムコントローラ２３０は、測光回路２０９を介して、測光センサ２０８により被写体輝度を測定する。ここで、測定された測光値は測光情報としてシステムコントローラ２３０の内部メモリ、或いはＤＲＡＭ２２９に記憶される。
次に、ステップＳ２０６において、システムコントローラ２３０は、システムコントローラ２３０の内部メモリ、或いはＤＲＡＭ２２９に記憶される防振機能フラグの状態を判断する。防振機能ＯＮの場合は、ステップＳ２０７に進み、防振用ＡＥ制御を行う。防振機能ＯＦＦの場合は、ステップＳ２０８に進み、通常のＡＥ制御を行う。ここで、ＡＥ制御により演算される各種設定値の情報はシステムコントローラ２３０の内部メモリ、或いはＤＲＡＭ２２９に記憶される。
防振機能がＯＮの場合は、複数枚の画像が撮影され、その後、カメラＤＳＰ２２７等にて像の位置ズレを補正しながら加算合成が行われる。このときのシャッタ速度は、通常のＡＥ制御時のシャッタ速度よりも速いシャッタ速度に決定する必要がある。その際に合成する枚数、及び後述の手振れ量を考慮しながら、手振れが発生しにくい最適なシャッタ速度を設定する。
以上により、測距・測光処理は終了する。なお、防振機能ＯＮ状態でのＡＥ制御（ステップＳ２０７）については図１１を用いて後述する。
図６は、図４のステップＳ１１６における撮影処理を説明するためのフローチャートである。以下、その詳細について説明する。
まず、ステップＳ３０１において、撮影処理が開始されると、システムコントローラ２３０は、ミラー駆動機構２１３を介して、クイックリターンミラー２０３をミラーアップして撮影光路外に退避させる第２の位置に移動させる。このとき、サブミラー２０４もクイックリターンミラー２０３に対して折り畳まれて撮影光路外に退避する。
次に、ステップＳ３０２において、システムコントローラ２３０は、電気接点ユニット１０７を介して、絞り制御駆動回路１０６に対して測光時からＡＥ演算時（図５、ステップＳ２０５〜Ｓ２０８）で求められたＡｖ値に基づいて絞り駆動指令の通信を行う。絞り制御駆動回路１０６は該指令値に基づき、絞り駆動機構１０５を介して絞り１０２を絞込み駆動する。
次に、ステップＳ３０３において、システムコントローラ２３０は、シャッタ制御回路２１５に対して制御信号を出力し、シャッタ先幕を走行させ、シャッタ開状態にする。この動作により、ステップＳ３０４において、撮像素子２１２への露光が開始される。
次に、ステップＳ３０５において、システムコントローラ２３０は、露光開始から内部のタイマ等により、測距・測光処理（図５、ステップＳ２０１〜Ｓ２０８）で設定されたＴｖ値に相当する時間が経過したかどうかを判断する。当該時間が経過していなければ、経過するまでステップＳ３０５をループし、待機する。当該時間が経過したならば、露光終了と判断して、ステップＳ３０６に進む。
次に、ステップＳ３０６において、システムコントローラ２３０は、シャッタ制御回路２１５に対して制御信号を出力し、シャッタ後幕を走行させ、シャッタを閉状態にし、撮像素子２１２の露光を終了させる。
次に、ステップＳ３０７において、システムコントローラ２３０は、電気接点ユニット１０７を介して、絞り制御駆動回路１０６に対して絞りを開放状態にするための絞り駆動指令の通信を行う。絞り制御駆動回路１０６は該指令値に基づき、絞り駆動機構１０５を介して絞り１０２を開放状態に駆動する。
次に、ステップＳ３０８において、システムコントローラ２３０は、ミラー駆動機構２１３を介して、クイックリターンミラー２０３をミラーダウンし、ファインダー光学系へ被写体からの光束を導く第１の位置に移動させる。
次に、ステップＳ３０９において、システムコントローラ２３０は、次の撮影に備えて、シャッタチャージ機構２１４によりバネチャージを行う。
次に、ステップＳ３１０において、システムコントローラ２３０は、カメラＤＳＰ２２７に対して指令を与え、露光中に撮像素子２１２上に形成された画像データの読み出しを行う。読み出された画像データは、カメラＤＳＰ２２７に接続されたタイミングジェネレータ２１９を介してＣＤＳ／ＡＧＣ回路２１６により増幅され、各画素毎にＡ／Ｄコンバータ２１７でデジタル信号に変換される。
次に、ステップＳ３１１において、上記読み出されたデータは、セレクタ２２２を介して、メモリコントローラ２２８に入力され、フレームメモリであるＤＲＡＭ２２９に転送され保存される。
次に、ステップＳ３１２において、システムコントローラ２３０は、その内部メモリ、或いはＤＲＡＭ２２９に記憶される防振機能フラグの状態を判断する。防振機能ＯＮであれば、ステップＳ３１３に進み、露光終了判断を行う。防振機能ＯＦＦであれば、撮影動作を終了する。
ステップＳ３１３において、防振用連写撮影が終了したか否かを判断する。終了していなければ、ステップＳ３０１に戻り、防振用連写が終了するまで上記のステップＳ３０１〜Ｓ３１３を繰り返す。防振用連写が終了したならば、ステップＳ３１４に進む。
ステップＳ３１４において、防振用画像合成処理を行う。詳しくは、まず、システムコントローラ２３０が、ＤＲＡＭ２２９内にある防振用画像処理に用いる変数で何枚目を処理しているかを表す変数ｎを１に初期化する。
次に、ステップＳ３１５において、システムコントローラ２３０は、カメラＤＳＰ２２７の動きベクトル検知機能を用いて防振連写撮影のｎコマ目画像とｎ＋１コマ目画像間の動きベクトルを演算する。動きベクトルの検知方法としてはさまざまな手法が公知であり、そのうちどのような手法を用いることも可能であるが、一例として後述の図７で説明する方法を用いる。
次に、ステップＳ３１６において、画像合成を行うために、システムコントローラ２３０は、カメラＤＳＰ２２７を用いて、ステップＳ３１５で求められた動きベクトル値を用いて、ｎ＋１コマ目画像がｎコマ目画像と重なるように座標変換を行う。
次に、ステップＳ３１７において、ステップＳ３１６で座標変換されたｎ＋１コマ目画像をｎコマ目画像と加算合成する。
次に、ステップＳ３１８において、ステップＳ３１７で合成された画像をＤＲＡＭ２２９に記録する。
次に、ステップＳ３１９において、「ｎ＝ｎ＋１」として、ステップＳ３２０に進み、防振連写した画像が終了したか否かを判断する。終了していない場合は、ステップＳ３１５に戻り、ステップＳ３１５〜Ｓ３２０までの処理を繰り返す。終了している場合は、撮影処理を終了する。
ここで、上記ステップＳ３１５における動きベクトル検知方法の一例を、図７を用いて説明する。図７（ａ）は画面を小ブロックに分割する様子を示した図である。３００は撮影された画像であり、ここでは横３０７２画素、縦２０４８画素、総画素数６，２９１，４５６画素の画像が撮影されるものとする。動きベクトルを求めるために、ここでは画面全体を横２５６画素、縦２５６画素の小ブロック３０１に分割する。これにより、図７（ａ）に示すように、横１２ブロックと、縦８ブロックとに分割される。
次に、各小ブロック３０１毎に、動きベクトル３０２を求めるためのもう１枚の画像との二次元相関値を求めていく。相関値としては、小ブロック３０１を画素単位でずらしながら、対応する各画素間の差の絶対値の和を次々に求めていき、その和が最小となるずらし量をその小ブロック３０１の動きベクトル３０２とする。このようにして、図７（ｂ）に示されるような動きベクトル３０２が全ての小ブロック３０１において求められる。
更に、上記のようにして求めた動きベクトル３０２の頻度を調べる。頻度を最頻値から順にプロットしたヒストグラムが図７（ｃ）である。このようにして求めたヒストグラムから二画像間の動きベクトルを求める。例えば、図７（ｃ）の場合は（２、１）が最頻値で有り、この二画像間の動きベクトルとなる。
図８は、図４のステップＳ１１７における記録処理を説明するためのフローチャートである。以下、その詳細について説明する。
まず、ステップＳ４０１において、システムコントローラ２３０は、メモリコントローラ２２８、そして必要に応じてカメラＤＳＰ２２７を用いて、ＤＲＡＭ２２９に書き込まれた撮影画像データを読み出して、撮像素子２１２の縦横画素比率を１：１に補間する画素正方化処理を行う。その後、カメラＤＳＰ２２７を用いて、ワークメモリ２２６に処理を終えた画像データを書き込む。
次に、ステップＳ４０２において、システムコントローラ２３０は、圧縮・伸張回路２２５により、ワークメモリ２２６に書き込まれた画像データを読み出して、設定したモードに応じた画像圧縮処理を行う。
次に、ステップＳ４０３において、システムコントローラ２３０は、メモリカードやコンパクトフラッシュ（登録商標）カード等の不揮発メモリ２２４へ圧縮した画像データの書き込みを行う。記録媒体への書き込みが終わったならば、記録処理を終了する。
図９は、図３のステップＳ１０３における手振れキャリブレーションモード時の動作を説明するためのフローチャートである。以下、その詳細について説明する。
本実施形態における手振れキャリブレーションモードとは、撮影者がカメラを構えて撮影動作を行うときに、おおよそどれだけの手振れが生じるであろうかを予め求め、記録する動作モードのことをいう。ここで説明する機能は、本発明の手振れ量測定手段及び手振れ量記録手段に対応する。
本実施形態では、レリーズスイッチＳＷ１（２３３）をＯＮしている間に、手振れ量を測定し、単位時間あたりの手振れ量を記録するようにしている。また、手振れ量は測定ごとのばらつきが大きいため、過去の測定結果を加味して、学習効果によって、キャリブレーション動作を行えば行うほど、安定した手振れ量を求められるようになっている。求めた手振れ量及びキャリブレーションの回数は不揮発メモリであるＥＥＰＲＯＭ２２３に記録される。
図２に示したモードダイアルが、キャリブレーションの位置（ＣＡＬ）にセットされると処理が開始され、まず、ステップＳ５０１において、システムコントローラ２３０は、振動ジャイロ２４０の電源をＯＮし、振動ジャイロを起動させる。
次に、ステップＳ５０２において、振動ジャイロ２４０及びその周辺回路のローパスフィルタは所定の時定数を持ち、出力が安定するまである程度の時間がかかるので、出力が安定するまで待ち、安定したらステップＳ５０３に進む。
次に、ステップＳ５０３において、レリーズスイッチＳＷ１（２３３）がＯＮされるまで待機する。レリーズスイッチＳＷ１（２３３）がＯＮされると、ステップＳ５０４に進む。
次に、ステップＳ５０４において、手振れ量の測定が開始されて、振動ジャイロ２４０の出力がＡ／Ｄコンバータ２４１によりデジタル信号に変換される。振動ジャイロ２４０の出力は、ピッチング方向及びヨーイング方向の２軸分の出力を測定する。
ここで、手振れキャリブレーション時は、実際の撮影時に相当する被写体に対してカメラを構えてじっと被写体を狙った場合の手振れ量を測定するわけであるが、測定中にパンニング動作等でカメラを大きく振ってしまうことがあり得る。このようなときのデータを手振れ量として測定すると結果に信頼性が欠けるので、パンニングを判定して、そのようなときのデータは記憶しないようにしている。また、このようなパンニング検出時は、キャリブレーション開始時からそれまでに記憶していたデータは、ステップＳ５１４のリセット動作によりいったん破棄されて、再びステップＳ５０４に戻ってキャリブレーション動作が再開される。なお、パンニングの判定は、以下説明するステップＳ５０５においてなされる。
ステップＳ５０５において、パンニングの判定は、ステップＳ５０４で測定された出力と閾値Ａを比較することでなされる。詳しくは、振動ジャイロの出力は角速度信号であるため、その角速度の絶対値と閾値Ａ（角速度）を比較することによって、パンニングか否かの判定を行う。閾値Ａより角速度が大きい場合は、パンニングであると判断して、データとして記憶しないでステップＳ５１４に進み、リセット動作の後、ステップＳ５０４に戻ってキャリブレーション動作を再開する。なお、前述のように振動ジャイロの出力は２軸分の出力が得られるが、その絶対値で判定する。閾値Ａ以下であった場合は、ステップＳ５０６に進む。
ステップＳ５０６において、振動ジャイロ出力を積分して角変位に変換する。
次に、ステップＳ５０７において、ステップＳ５０５の処理と同様に角変位の大小により、パンニングか否かの判定を行う。閾値Ｂ（角変位）より大きい場合は、パンニングであると判断して、ステップＳ５１４に進み、リセット動作の後、ステップＳ５０４に戻ってキャリブレーション動作を再開する。閾値Ｂ以下であった場合は、ステップＳ５０８に進む。
次に、ステップＳ５０８において、ステップＳ５０６で算出した角変位をシステムコントローラ２３０の内部メモリ、或いはＤＲＡＭ２２９に記憶する。
次に、ステップＳ５０９において、記憶された角変位のデータ、即ち、手振れデータより、単位時間あたりの手振れ量をピーク・トゥ・ピークで求める。以下、ピーク・トゥ・ピークを模式的に示した図１０を用いて、詳細を説明する。
図１０は、測定した角変位データを順に線でつなぎ、手振れデータとして表したものである。手振れ量としては、この手振れデータの単位時間あたりのピッチング方向とヨーイング方向のピーク・トゥ・ピークの角変位量の絶対値を手振れデータとして記憶する。
次に、ステップＳ５１０において、レリーズスイッチＳＷ１（２３３）が押されている状態か否かを判断する。押されている状態、即ち、レリーズスイッチＳＷ１（２３３）がＯＮされている間は、ステップＳ５０４に戻り、ステップＳ５０４〜Ｓ５１０の処理を続ける。レリーズスイッチＳＷ１（２３３）がＯＦＦされたならば、ステップＳ５１１に進む。
次に、ステップＳ５１１において、過去に記憶されている手振れ量と、何度目のキャリブレーション動作によるものかを示す値、即ち、これまでのキャリブレーションの試行回数とが読み出される。ここで、読み出される過去の手振れ量に関するデータはＥＥＰＲＯＭ２２３に記憶されている。
次に、ステップＳ５１２において、手振れ量が計算される。なお、ここで計算される手振れ量は、学習効果を反映させるために以下の式で計算される。
（手振れ量）＝（過去手振れ量×キャリブレーション回数＋今回のデータ）／（キャリブレーション回数＋１）
そして、ステップＳ５１３において、新たに求められた手振れ量、及びこれまでのキャリブレーション回数に１を足した試行回数のデータがＥＥＰＲＯＭ２２３に記録され、手振れキャリブレーションモードの処理が終了する。
本実施形態では、モードダイアル２３６のＣＡＬポジションを一カ所のみ用意しているが、手振れには個人差があるので、複数人のキャリブレーションデータを記憶するようにして、それを切り替えられるように構成してもよい。その場合、モードダイアル２３６に例えばＣＡＬ１、ＣＡＬ２というようなポジションを設け、それぞれに各人の手振れデータを記録するようにすればよい。
図１１は、図５のステップＳ２０７における防振時ＡＥ制御の動作を説明するためのフローチャートである。以下、その詳細について説明する。
まず、ステップＳ６０１において、ステップＳ２０５で測定されてシステムコントローラ２３０の内部メモリ、或いはＤＲＡＭ２２９に記憶されている測光値が読み出される。
次に、ステップＳ６０２において、システムコントローラ２３０は、撮影レンズ１００の焦点距離情報等のレンズ情報を、電気接点ユニット１０７を介して、レンズ制御回路１０４より通信によって読み出す（レンズ焦点距離情報取得手段）。
次に、ステップＳ６０３において、手振れキャリブレーションモードによって計算され、ＥＥＰＲＯＭ２２３に記録された手振れ量が読み出される。
次に、ステップＳ６０４において、ステップＳ６０２で求められたレンズ焦点距離情報と、ステップＳ６０３で求められた手振れ量とから、そのレンズ焦点距離時の撮影者が手振れしにくい最適なシャッタ速度Ｔｖａ’を求める。最適なシャッタ速度Ｔｖａ’は、次のようにして求めることができる。従来、例えば３５ｍｍフィルムを使用するカメラでは撮影レンズの焦点距離をｆｍｍとすると、１／ｆ（ｓｅｃ）のシャッタ速度であれば手振れが影響しにくいと言われている。一般的にデジタルカメラの撮像素子は３５ｍｍフィルムに比べて小さいが、３５ｍｍフィルムに対する撮像素子の大きさの比と撮影レンズの実焦点距離から、３５ｍｍフィルムカメラ相当の焦点距離を求め、これをｆ’とする。そして、この逆数（１／ｆ’（ｓｅｃ））をシャッタ速度とし、まず手振れしにくいシャッタ速度Ｔｖａを求める。ここで、ＰＣ用モニタ等で拡大表示して観察されることを考慮して、より高速なシャッタ速度に設定するようにしても良い。
例えば、３５ｍｍフィルムと同等の撮像面積を持つフルサイズ撮像素子では、５０ｍｍの焦点距離のレンズを使った場合、３５ｍｍフィルムの場合と同様、標準的な手振れ量の撮影者なら１／６０（ｓｅｃ）、即ち、「Ｔｖ値：６」のシャッタ速度を上限のシャッタ速度Ｔｖａとみなしてよい。
そして、この上限のシャッタ速度Ｔｖａを基準に、手振れ量が標準より少ない人ならば、この上限速度を１／３０ｓｅｃ、さらに少ない人ならば１／１５ｓｅｃと低速秒時側にシフトすることができる。逆に、標準よりぶれが多い人ならば、この上限速度を１／１２５ｓｅｃ、１／２５０ｓｅｃと高速秒時側にシフトする必要がある。シャッタ速度をどのようにシフトさせるかは、手振れキャリブレーションモード時の手振れ量により、標準に対して低速側にシフトするか、高速側にシフトするかを判断する。このようにして、手振れキャリブレーションを反映させた、撮影者に最適なシャッタ速度Ｔｖａ’を決定する。
なお、手振れキャリブレーションで測定した手振れ量と比較する標準の手振れ量は、予め任意に設定されているものとする。
次に、ステップＳ６０５において、ステップＳ６０１で読み出された測光値とシステムコントローラ２３０で設定されているプログラム線図より、シャッタ速度Ｔｖ、絞り値Ａｖが算出される。
次に、ステップＳ６０６において、ステップＳ６０４で算出されたシャッタ速度Ｔｖａ’と、ステップＳ６０５で算出されたシャッタ速度Ｔｖとが比較される。Ｔｖの方が大であれば、手振れする秒時より高速にシャッタが切れるということであるので、そのまま終了する。Ｔｖの方が小さい場合は、ステップＳ６０７に進み、撮影枚数の演算を行う。撮影枚数Ｎは、下式で求められる。
Ｎ＝２(Tva'-Tv)
例えば、最適なシャッタ速度が１／１２５ｓｅｃ（Ｔｖａ’＝７）で、プログラム線図から決まるシャッタ速度が１／３０ｓｅｃ（Ｔｖ＝５）であれば、必要な撮影枚数Ｎは、Ｎ＝２(Tva'-Tv)＝２(7-5)で４枚となる。
このようにして求めた最適なシャッタ速度と、ＡＥ制御で決まる適正露光量とカメラ側で設定される絞り値及び感度値等から、１枚撮影したときの露光量と適正露光量の比を求めることができる。そして、この比から適正露光を得るためには、何枚の撮影画像を加算すればいいかが求まる。例えば１枚あたりの露光量が適正露光量の１／４であれば、撮影枚数は４枚として、４枚の画像を加算することで適正露光となる画像を求められる。
防振時の撮影枚数については、少ないと防振効果が少なくなり、また、多すぎると１枚あたりの露光量が少なくなりすぎて、後処理での動きベクトル検出の処理等が困難になったり、処理にも時間が掛かったりするようになるので、４〜８枚程度が適切である。
なお、本実施形態の説明では、位置合わせの基準を２枚の画像のうち、先に撮影された画像とする例を説明したが、結果として位置合わせが行えれば良いので、位置合わせの基準はどこに置いても良い。例えば、１枚目を基準に、１枚目と２枚目、１枚目と３枚目、１枚目と４枚目の動きベクトルを求めて、２〜４枚目を１枚目の画像に重ねるという処理をしても構わない。
また、本実施形態では、４枚を合成する例で説明したが、８枚合成等、４枚以外の場合でも応用できることは言うまでもない。
以上、図１〜図１１を用いて説明を行った本発明の実施形態に係る撮像装置によれば、撮影者の撮影時の手振れの大きさをキャリブレーション時に測定しておくことによって、個人の能力に応じて最適な手振れ防止撮影の撮影条件設定が可能という効果が得られる。詳しくは、レンズ焦点距離情報から、手振れしにくいシャッタ速度を求め、このシャッタ速度に、手振れキャリブレーションモードで計算した手振れ量を反映させて、個人の能力に応じた更に最適なシャッタ速度を決定することができる。即ち、手振れ量に応じてシャッタ速度を適宜変更させて個人の能力に応じた最適な撮影条件に係るシャッタ速度を決定することができる。そして、測光値から決まるプログラム線図によるシャッタ速度Ｔｖ及び絞り値Ａｖ、ＡＥ制御で決まる適正露光量と当該最適なシャッタ速度とを比較して、撮影可能な連続撮影枚数を決定することができる。
なお、本発明においては、本実施形態で説明した以外にも種々の変形が可能である。例えば、本実施形態では、手振れキャリブレーションモードで所定時間あたりの手振れのピーク・トゥ・ピークで手振れ量の大小を判断するようにしているが、変位の平均や標準偏差を取って大小の判断に用いるようにしてもよい。また、手振れの周波数解析を行い、周波数による手振れの大小を判定し、シャッタ速度を考慮して、どの秒時まで手振れが少なく撮影できるかを判断するようにしてもよい。
また、手振れの検知方法として、本実施形態では、角速度センサで検知する例を説明したが、検知方法はこれに限定されるものでは無い。例えば加速度センサを用いてもよい。また、ＡＦ（オートフォーカス）に使用される位相差ラインセンサを用いて、一定時間毎にラインセンサ上の像を読み出し、それぞれの像の相関を取ることで手振れ量を検知するようにしてもよい。このような技術は、例えば、特許文献８や特許文献９に開示されている。
また、測光用のセンサとして、二次元に多分割された５００〜１０００画素程度の多画素を備えたセンサを使用するカメラもある。このようなカメラを用いて、多画素測光センサ上の像を上記位相差ラインセンサと同様に一定時間ごとに読み出し、動きベクトル検出を行うことで手振れ量を検知するようにしてもよい。
また、本実施形態で説明した画像合成を行った際の各画像間のずれ量を手振れ量とみなして、その次に行われる撮影時に考慮する手振れ量としてもよい。
また、コンパクトタイプのデジタルカメラでは、フレーミング時に撮像素子上の画像を順次背面等の液晶に表示させる、いわゆるライブビュー表示が行われるが、このようなカメラに対しても本発明を適用することが可能である。この場合、ライブビュー表示される画像間で動きベクトルを検出し、これにより手振れ量を検知するようにすることもできる。以上のように手振れの検知方法については公知の種々の手段を適用しても構わない。
また、本実施形態では、レンズ交換式の一眼レフタイプの撮像装置に本発明を適用した例を説明したが、レンズや鏡筒が本体と一体化された、いわゆるデジタルコンパクトカメラに適用しても構わない。また、静止画撮影機能を有するビデオカメラ等についても本発明が適用可能なことは言うまでもない。その場合、レンズ焦点距離の情報はＥＥＰＲＯＭ２２３等に記憶しておき、ＡＥ演算時に呼び出すようにすればよい。
また、本実施形態では、ＡＥやＡＦの処理を撮像素子２１２以外の測光センサ２０８、位相差ＡＦセンサ２０５を用いて行う例を示したが、コンパクトデジカメでは通常、撮像素子からの信号によってＡＥ、ＡＦが行われる。このようなデジタルコンパクトカメラであっても本発明が適用可能であることは言うまでもない。
また、操作系についてもモードダイアル２３６のようなものでなく、プッシュスイッチの組み合わせでモードが切り替え可能なように構成してもよい。
また、本実施形態の説明では、画像の平行移動（動きベクトル）で説明を行ったが、アフィン変換等、画像の回転や変形まで考慮して合成を行って良いことは言うまでもない。
また、小ブロックの分割画素数は本実施形態で説明した分割に限定されず、例えば１２８画素×１２８画素等任意の大きさのブロックで分割しても構わない。また、画面全体の動きベクトルの判定も例えば頻度順に２〜３の動きベクトル候補値を選び、それらから補間によって求めるようにしてもよい。また、それ以外の他の公知な方法によっても構わない。例えば、画面から特徴となる点を抽出し、それと対応する点を探しだすことで、動きベクトルを求めるようにしてもよいし、画面全体を調べるのではなく、演算量を減らすために小ブロックを一部選択してそれらについての動きベクトルから求めるようにしてもよい。このように様々な手法が公知であるがそれらのうち何れかどの方法によって動きベクトルを求めるようにしてもよい。
また、本実施形態では、カメラ内で位置合わせ及び合成処理を行う場合を説明したが、カメラ側では連写撮影のみを行い、撮影された複数画像をＰＣやプリンタ等に取り込み、そこで後処理的に位置合わせ、及び合成処理を行うようにしてもよい。また、その場合の画像処理も、銀塩フィルムのラボのように、ユーザが記憶媒体に記憶された画像をラボに持ち込んだり、インターネット等の通信機能によりラボ側に画像を送付したりして、ラボ側にて画像合成処理を行うという形態でも構わない。
なお、不揮発メモリ２２４は、フラッシュメモリとしたが、これに限定されるものではない。例えば、ＰＣＭＣＩＡカードやコンパクトフラッシュ（登録商標）等のメモリカード、ハードディスク等だけでなく、マイクロＤＡＴ、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲやＣＲ−ＷＲ等の光ディスク、ＤＶＤ等の相変化型光ディスク等で構成されていても勿論問題無い。
また、不揮発メモリ２２４は、メモリカードとハードディスク等が一体となった複合媒体であっても勿論問題無い。さらに、その複合媒体から一部が着脱可能な構成としても勿論問題無い。
また、本実施形態においては、不揮発メモリ２２４は撮像装置２００と分離し、任意に接続可能なものとして説明したが、いずれか或いは全ての記録媒体が撮像装置２００に固定したままとなっていても勿論問題無い。
また、撮像装置２００において、不揮発メモリ２２４が、単数或いは複数の任意の個数接続可能な構成であっても構わない。
また、本実施形態では、撮像装置２００に不揮発メモリ２２４を装着する構成として説明したが、記録媒体は単数或いは複数の何れの組み合わせの構成であっても、勿論問題無い。
画像合成を行うための画像処理はソフトウェアで実現しても良いし、ハードウェアで実現しても良い。さらに、上記以外に本発明の趣旨に沿った範囲でさまざまな変形例の形態をとっても構わない。
なお、本発明は、上述した実施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用いても良い。この場合には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（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによって本発明の目的が達成される。
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上述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びその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。
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
また、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（基本システム或いはオペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行う場合も含まれることは言うまでもない。
さらに、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てもよい。この場合には、書き込まれた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又は全部を行ってもよい。
本発明の実施形態に係る撮像装置のシステム構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る撮像装置のモードスイッチを示す図である。 本発明の実施形態に係る撮像装置の主ルーチンのフローチャートである。 本発明の実施形態に係る撮像装置の主ルーチンのフローチャートである。 本発明の実施形態に係る撮像装置の測距・測光処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態に係る撮像装置の撮影処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態に係る撮像装置が検出する動きベクトルの検出方法を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る撮像装置の記録処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態に係る撮像装置の手振れキャリブレーションモード時の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態に係る撮像装置の検出する手振れ量の検出方法を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る撮像装置の防振時ＡＥ制御の動作を説明するためのフローチャートである。
符号の説明
１００ 撮影レンズ
１０１ フォーカスレンズ
１０２ 絞り
１０３ レンズ駆動機構
１０４ レンズ制御回路
１０５ 絞り駆動機構
１０６ 絞り制御駆動回路
１０７ 電気接点ユニット
２００ 撮像装置
２０５ 位相差ＡＦセンサ
２０６ 焦点検出回路
２０８ 測光センサ
２０９ 測光回路
２１２ 撮像素子
２２０ モニタ表示
２２１ ビデオメモリ
２２３ ＥＥＰＲＯＭ
２２７ カメラＤＳＰ
２２８ メモリコントローラ
２２９ ＤＲＡＭ
２３０ システムコントローラ
２３６ モードダイアル
２４０ 振動ジャイロ

Claims (10)

  1. 撮影した画像の画像信号を出力する撮像手段と、
    手振れ補正を行うために複数の画像を連続して撮影するように前記撮像手段を制御する制御手段と、
    被写体の輝度を測定する測光手段と、
    レンズの焦点距離の情報を取得するレンズ焦点距離情報取得手段と、
    撮影者の手振れ量を測定する手振れ量測定手段と、
    前記手振れ測定手段により測定した手振れ量に基づいて求められた手振れ量を記録する手振れ量記録手段とを備え、
    前記制御手段は、前記測光手段により測光した測光情報と、前記レンズ焦点距離情報取得手段により取得したレンズ焦点距離情報と、前記手振れ量記録手段に記録された手振れ量とに基づいて、撮影条件を決定することを特徴とする撮像装置。
  2. 前記制御手段は、前記レンズ焦点距離情報から手振れしにくいシャッタ速度を決定し、前記記録された手振れ量に応じて、前記シャッタ速度を変更させて、前記撮影条件に係るシャッタ速度を決定し、前記測光情報と前記撮影条件に係るシャッタ速度とから連続撮影枚数を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
  3. 前記複数の画像を位置合わせを行いながら合成して手振れ補正した画像を得る手振れ補正手段を更に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
  4. 前記手振れ量記録手段に記録される手振れ量は、前記手振れ量測定手段により測定した撮影者の最新の手振れ量と、前記手振れ量記録手段が記録している手振れ量と、これまで手振れ量を測定した回数とに基づいて計算されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
  5. 前記手振れ量測定手段は、角速度センサ及び加速度センサのうち少なくとも何れかであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
  6. 前記手振れ量測定手段は、位相差方式の測距センサを用いて、前記測距センサ上の像の時間相関から手振れ量を測定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
  7. 前記測光手段は二次元に多分割された測光センサを有し、
    前記手振れ量測定手段は、前記測光センサの測光領域を小ブロックに分割して時系列で得られた前記小ブロックの相関を求め、前記小ブロック毎に求まる動きベクトルから手振れ量を測定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
  8. 前記手振れ量測定手段は、動きベクトルから手振れ量を測定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
  9. 画像を表示するための表示手段と、該撮像装置に取り込んだ画像を前記表示手段にリアルタイムで表示するライブビュー手段と、を更に有し、
    前記手振れ量測定手段は、ライブビュー時の画像の時間相関から手振れ量を測定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
  10. 撮影した画像の画像信号を出力する撮像手段と、被写体の輝度を測定する測光手段と、レンズの焦点距離の情報を取得するレンズ焦点距離情報取得手段と、撮影者の手振れ量を測定する手振れ量測定手段と、前記手振れ測定手段により測定した手振れ量に基づいて求められた手振れ量を記録する手振れ量記録手段とを備えた撮像装置の制御方法であって、
    手振れ補正を行うために複数の画像を連続して撮影するように前記撮像手段を制御するとともに、その際に前記測光手段により測光した測光情報と、前記レンズ焦点距離情報取得手段により取得したレンズ焦点距離情報と、前記手振れ量記録手段に記録された手振れ量とに基づいて、撮影条件を決定する手順を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
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