JP6702737B2 - 像ブレ補正装置、および、像ブレ補正装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、手振れなどにより生じる像ブレを補正する像ブレ補正装置に係り、特に、流し撮り撮影の際のアシスト機能を有する像ブレ補正装置に関する。

従来から、流し撮り撮影を行うことが可能な撮像装置が知られている。流し撮り撮影とは、被写体がある速度で移動している場合、撮像装置を被写体の動きに合わせてパンニングしながら通常よりも長い露光時間で露光することにより、背景は流れ、被写体が止まっているような画像を撮影する手法である。また、このような流し撮り撮影を簡単に行うことを可能とするため、像ブレ補正装置を用いる方法が知られている。

特許文献１には、撮像面上の被写体像の移動量と振れ検出手段の出力タイミングを一致させ、被写体に係る角速度の検出精度を高める像振れ補正装置が開示されている。特許文献２には、角速度および焦点距離に基づいて、撮像素子により被写体光を撮像する際に用いられるシャッタースピードを決定する撮影装置が開示されている。

特開２０１５―１６１７３０号公報 特開２０１５―１０２７７４号公報

しかしながら、特許文献１には、流し撮りの際の露光時間を設定するためのアシスト機能について開示されていない。このため、流し撮り撮影に不慣れな撮影者が、意図する流し量を得るための適切な露光時間を算出することは困難である。特許文献２の撮像装置は、同一被写体内での速度のばらつきを考慮していない。例えば、走る動物を撮影する際に、設定によっては被写体の一部が流れて撮影されることがある。この現象は、被写体内に動きの速い部分が存在し、かつその部分の動きの速度に対して長い露光時間が設定された場合に生じ、その際に撮影された画像は、流し撮り撮影の臨場感が損なわれる可能性がある。

そこで本発明は、簡易に臨場感のある流し撮り画像を取得可能な像ブレ補正装置、および、像ブレ補正装置の制御方法を提供する。

本発明の一側面としての像ブレ補正装置は、撮像素子で検出された画像信号を用いて、前記画像信号に含まれる動きベクトルを算出する算出手段と、ユーザのパンニング動作による像ブレ補正装置の振れ情報を検出する角速度検出手段により検出された前記振れ情報から、前記動きベクトルを背景ベクトルと被写体ベクトルに分離するベクトル分離手段と、前記背景ベクトルを用いることなく、前記被写体ベクトル、前記振れ情報、及び焦点距離を用いて、露光時間を制御する露光時間制御手段と前記背景ベクトルを用いることなく、前記被写体ベクトルを用いて撮像光学系に含まれる像ブレ補正レンズを光軸と直交する方向に駆動することにより、像ブレ補正を行う像ブレ補正制御手段とを有する。前記算出手段は、被写体の領域を分割した複数のブロック毎に算出された前記被写体ベクトルを用いて、前記被写体ベクトルの最大値および前記被写体ベクトルの平均値を算出し、前記露光時間制御手段は、前記被写体ベクトルの最大値と前記被写体ベクトルの平均値との差に基づいて、最大露光時間を決定し、前記露光時間制御手段は、前記最大露光時間を超えないように前記露光時間を制御することを特徴とする。

本発明の他の側面としての像ブレ補正装置の制御方法は、撮像素子で検出された画像信号を用いて、前記画像信号に含まれる動きベクトルを算出するステップと、ユーザのパンニング動作による像ブレ補正装置の振れ情報を検出する角速度検出手段により検出された前記振れ情報から、前記動きベクトルを背景ベクトルと被写体ベクトルに分離するステップと、前記背景ベクトルを用いることなく、前記被写体ベクトル、前記振れ情報、及び焦点距離を用いて露光時間を制御するステップと、前記背景ベクトルを用いることなく、前記被写体ベクトルを用いて撮像光学系に含まれる像ブレ補正レンズを光軸と直交する方向に駆動することにより、像ブレ補正を行うステップとを有する。前記算出するステップでは、被写体の領域を分割した複数のブロック毎に算出された前記被写体ベクトルを用いて、前記被写体ベクトルの最大値および前記被写体ベクトルの平均値が算出され、前記制御するステップでは、前記被写体ベクトルの最大値と前記被写体ベクトルの平均値との差に基づいて、最大露光時間が決定され、前記制御するステップでは、前記最大露光時間を超えないように前記露光時間が制御されることを特徴とする。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。

本発明によれば、簡易に臨場感のある流し撮り画像を取得可能な像ブレ補正装置、および、像ブレ補正装置の制御方法を提供することができる。

本実施形態における撮像装置の制御方法を示すフローチャートである。 本実施形態における撮像装置のブロック図である。 本実施形態における手振れ補正制御部のブロック図である。 本実施形態における撮像装置の各軸および方向の説明図である。 本実施形態における動きベクトルの説明図である。 本実施形態における像ブレ補正レンズの駆動量の算出方法を示すフローチャートである。 本実施形態における露出制御方法を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、図２ａを参照して、本実施形態における撮像装置の構成および動作について説明する。図２ａは、撮像装置２０１のブロック図である。図２ａにおいて、光学ユニット２１０（撮像光学系）は、ズームレンズ２１１、像ブレ補正レンズ２１２、焦点調整レンズ２１３、絞り２１４、および、シャッタ２１５を有する。レンズ駆動制御ユニット２２０は、光学ユニット２１０の各構成部材を駆動させるための制御手段である。レンズ駆動制御ユニット２２０は、ズーム制御部２２１、手振れ補正制御部２２２、フォーカス制御部２２３、絞り制御部２２４、シャッタ制御部２２５を有する。

撮像素子２３１は、光学ユニット２１０を介して形成された光学像を光電変換してアナログ画像信号（画像データ）を出力する。撮像素子２３１の動作タイミングは、撮像制御部２３２により制御される。Ａ／Ｄ変換器２３３は、撮像素子２３１から出力されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器２３３から出力されたデジタル画像信号は、画像入力部２３４を介して、内部メモリ２４３に格納される。画像入力部２３４は、メモリ制御回路２４１により制御される。内部メモリ２４３は、システムコントローラ２８０により制御される。画像処理部２５１は、Ａ／Ｄ変換器２３３からのデータ（デジタル画像データ）またはメモリ制御回路２４１からのデータに対して、所定の画素補間処理や色変換処理などを行う。メモリ制御回路２４１は、Ａ／Ｄ変換器２３３、画像処理部２５１、圧縮伸長回路２４２、および、内部メモリ２４３を制御する。またメモリ制御部２１４は、記録メディア２４４へのデータの記録を制御する。

内部メモリ２４３に書き込まれた表示用の画像データは、画像表示制御部２６１を介して、ＴＦＴやＬＣＤなどの画像表示部２０６により表示される。内部メモリ２４３は、撮影した静止画像や動画像を格納する記憶手段であり、システムコントローラ２８０の作業領域としても利用可能である。圧縮伸長回路２４２は、画像データを圧縮または伸長する回路である。圧縮伸長回路２４２は、内部メモリ２４３に格納された画像を読み込んで圧縮処理または伸長処理を行い、処理後のデータを再び内部メモリ２４３に書き込む。

システムコントローラ２８０は、ＣＰＵやＭＰＵなどを備え、撮像装置２０１の全体を制御する。電源ボタン２０２、レリーズボタン２０３、ズームキー２０４、および、メニュー操作キー２０５は、システムコントローラ２８０の各種の動作指示を入力するための操作手段である。操作手段は、スイッチ、ダイアル、タッチパネルなどの単数または複数の組み合わせで構成される。レリーズボタン２０３の操作に応じて出力される信号は、静止画を記録するためのシャッタを動作させるトリガ信号や、動画記録をスタートやストップさせるためのトリガ信号として利用される。

本実施形態において、システムコントローラ２８０は、動き量検出部２８１（算出手段）、露出制御部２８２（制御手段）、および、焦点距離取得部２８３（取得手段）を有する。動き量検出部２８１は、撮像された前後のフレーム間（互いに異なるタイミングで取得された画像フレーム間）における動き量を検出する。本実施形態において、動き量検出部２８１は、画像（撮像素子２３１から出力された画像データに対応する画像）に含まれる被写体の動きベクトルを算出する。焦点距離取得部２８３は、撮影の際における焦点距離を取得する。露出制御部２８２は、測光された輝度レベルに基づいて適正露出値を算出し、算出した適正露出値に基づいて露出制御を行う。本実施形態において、露出制御部２８２は、被写体の動きベクトルと、振れ情報と、焦点距離とに基づいて露光時間を制御する。

システムコントローラ２８０は、ズームキー２０４の操作に応じて出力される信号に基づいて、ズームレンズ２１１を光軸方向に駆動して焦点距離を制御する。本実施形態において、ズーム制御部２２１は、システムコントローラ２８０の指示に従い、撮影者により操作されたズームキー２０４の方向および操作量に基づいてズーム駆動速度および駆動方向を算出する。ズームレンズ２１１は、この算出結果に従って光軸に沿って移動する。電源制御部２７１は、電源ボタン２０２からの信号をトリガとして、撮像装置２０１の各部に対して電源を供給するように電源２７２を制御する。

本実施形態において、例えば、手振れ補正制御部２２２（振れ検出部２２２１）、および、システムコントローラ２８０（動き量検出部２８１、露出制御部２８２、焦点距離取得部２８３）により像ブレ補正装置が構成される。

次に、図２ｂを参照して、手振れ補正制御部２２２の構成および動作について説明する。図２ｂは、手振れ補正制御部２２２のブロック図である。手振れ補正制御部２２２は、光学ユニット２１０に含まれる像ブレ補正レンズ２１２を光軸と直交する方向に駆動することにより像ブレ補正を行う補正手段である。手振れ補正制御部２２２は、振れ検出部２２２１（検出手段）は、角速度（角速度に関する情報）を検出する角速度センサ（角速度検出手段）などの振れ検出センサを有し、撮像装置２０１に加わる手振れ信号（振れ情報）を検出（取得）する。振れ検出部２２２１ａは、撮像装置２０１のピッチ方向の振動を検出する。振れ検出部２２２１ｂはヨー方向の振動を検出する。

図３は、撮像装置２０１の各軸および方向の説明図である。撮像装置２０１において、光軸３０２はＺ軸と平行であり、ピッチ方向３０３ｐはＸ軸周りの回転方向、ヨー方向３０３ｙはＹ軸周りの回転方向にそれぞれ対応する。また、ロール方向は、光軸３０２（Ｚ軸）周りの回転方向に対応する。

振れ検出部２２２１ａ、２２２１ｂにより取得された信号はそれぞれ、Ａ／Ｄ変換器２２２２ａ、２２２２ｂを介して、デジタル信号に変換される。フィルタ２２２３ａ、２２２３ｂは、Ａ／Ｄ変換器２２２２ａ、２２２ｂのそれぞれにより変換された角速度信号から、所定の低域カットオフ周波数以下の低周波成分を除去して出力する。またＡ／Ｄ変換器２２２２ａ、２２２２ｂから出力された角速度信号を積分することにより、撮像装置２０１に加わる振れ角度を算出する。

目標位置算出部２２２４は、フィルタ２２２３ａ、２２２３ｂにより算出された振れ角度を、ズーム位置、フォーカス位置、および、これらより求められる焦点距離や撮影倍率に基づいて増幅し、角度目標値を算出する。これは、焦点距離や撮影倍率などの光学的な変化により、像ブレ補正のストロークに対する撮像面上のブレ補正敏感度が変化するためである。目標位置算出部２２２４は、角度目標値に基づいて、像ブレ補正レンズ２１２の駆動量を算出する。なお、ズーム位置、フォーカス位置、および、これらから求められる焦点距離や撮影倍率は、システムコントローラ２８０を介して取得可能である。

目標位置算出部２２２４により算出された目標位置と、ブレ補正レンズ位置検出部２２２７ａ、２２２７ｂにより取得された現在の像ブレ補正レンズ２１２の位置との差分を示す信号が、位置制御部２２２５に入力される。ドライバ２２２６は、位置制御部２２２５からドライバ２２２６に出力された信号に従い、像ブレ補正レンズ２１２の駆動量に応じた駆動電流を供給して像ブレ補正レンズ２１２を駆動する。

次に、図１を参照して、本実施形態の撮像装置２０１が流し撮りアシストモードに設定されている場合の処理（撮像装置の制御方法）について説明する。図１は、撮像装置２０１（像ブレ補正装置）の制御方法を示すフローチャートである。図１の各ステップは、主に、撮像装置２０１のシステムコントローラ２８０の指令に基づいて実行される。

まず、ステップＳ１０１において、システムコントローラ２８０は、撮像装置２０１が流し撮りアシストモードに設定されているか否かを判定する。流し撮りアシストモードに設定されている場合、ステップＳ１０２に進む。一方、流し撮りアシストモードに設定されていない場合、システムコントローラ２８０は、通常の防振処理を行い、流し撮りアシストモードが設定されるまでステップＳ１０１の判定を繰り返す。

ステップＳ１０２において、システムコントローラ２８０は、流し撮り撮影を行う際の背景流し量を設定する。このとき、撮影者は、撮像装置２０１の操作手段を介して、任意の背景流し量を設定（選択）する。背景流し量は、例えば、大・中・小などのレベルとして表記することができる。また、背景流し量を直感的に把握できるように、背景流し量のレベルとイメージ図とを一緒に表示することや、それぞれの背景流し量のレベルに対して、全画角に占める割合を表示してもよい。

続いてステップＳ１０３において、システムコントローラ２８０は、サーボＡＦを開始する。サーボＡＦを行うことにより、常に被写体にピントを合わせることができる。なお本実施形態において、フォーカス制御方法としてサーボＡＦを行うが、これに限定されるものではなく、他のフォーカス制御方法を用いてもよい。

続いてステップＳ１０４において、システムコントローラ２８０は、動きベクトルの検出を開始する。ここでシステムコントローラ２８０（動き量検出部２８１）は、所定のフレームレートで取得されるライブビュー画像から動きベクトルを検出（算出）する。動き量検出部２８１は、例えば、画像を複数の領域に分割した探索用のブロックを設定し、探索用ブロック単位で画像間における動きベクトルを検出する。

時系列的に取得された２枚の画像が存在する場合、動き量検出部２８１は、先に取得された画像（画像データ）の全ての領域を複数のブロック（例えば、図４（ａ）中の複数の画像ブロック４０１ａ）に分割する。次に、動き量検出部２８１は、時系列的に後に取得された画像（画像データ）にも同様の処理を行う。そして動き量検出部２８１は、時系列的に先に取得された画像ブロックと、時系列的に後に取得された方の画像ブロックとを比較して、類似度を算出する。動き量検出部２８１は、このような処理を他方の画像データにおける比較領域をずらしながら全体の領域に対して行い、最も類似度が高い領域を移動先の領域として決定する。動き量検出部２８１は、この処理を画像データの全てのブロックに対して行い、全てのブロックについて動きベクトルを算出する。このような処理方法をブロックマッチング法と呼ぶが、別の方法で動きベクトルを算出してもよい。

動き量検出部２８１は、このように算出された値を、信頼性が所定の値よりも低くならない限り、露光直前まで常に更新する。これにより、露光直前まで演算結果が反映されるため、露光中に高精度な流し撮り制御を行うことができる。

続いて、ステップＳ１０５において、手振れ補正制御部２２２の振れ検出部２２２１は、各軸に関して、撮像装置２０１に加わる角速度を検出する。続いてステップＳ１０６において、システムコントローラ２８０は、レリーズボタン２０３が半押し状態（以下、「Ｓ１＿ＯＮ」と表記する）であるか否かを判定する。Ｓ１＿ＯＮである場合、ステップＳ１０７に進む。一方、Ｓ１＿ＯＦＦである場合、システムコントローラ２８０は、Ｓ１＿ＯＮとなるまでステップＳ１０７の判定を繰り返す。

続いてステップＳ１０７において、システムコントローラ２８０は、レリーズボタン２０３が全押し状態（以下、「Ｓ２＿ＯＮ」と表記する）であるか否かを判定する。Ｓ２＿ＯＮである場合、ステップＳ１０８に進む。一方、Ｓ２＿ＯＦＦである場合、Ｓ２＿ＯＮとなるまでステップＳ１０７の判定を繰り返す。

続いてステップＳ１０８において、システムコントローラ２８０（焦点距離取得部２８３）は、撮影の際の焦点距離（撮影焦点距離）を取得する。続いてステップＳ１０９において、システムコントローラ２８０（動き量検出部２８１）は、像ブレ補正レンズ２１２の駆動量を算出する。ここで、図５を参照して、像ブレ補正レンズ２１２の駆動量の算出方法について説明する。図５は、像ブレ補正レンズ２１２の駆動量の算出方法を示すフローチャートである。図５の各ステップは、主に、動き量検出部２８１および手振れ補正制御部２２２により実行される。

まずステップＳ５０１において、動き量検出部２８１は、ステップＳ１０４にて検出（算出）された動きベクトルに基づいて、ヒストグラム処理を行う。ここで、算出された動きベクトルが図４に示される場合を考える。図４（ａ）は動きベクトルの方向、図４（ｂ）は動きベクトルの数値、および、図４（ｃ）は動きベクトルをヒストグラム処理した結果をそれぞれ示している。図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、本実施形態において、画像中の全ての領域は、動き量検出部２８１により複数の画像ブロック４０１ａに分割される。なお本実施形態では、説明を簡単にするため、画像の横方向の動きに限定して動きベクトルを算出しているが、これに限定されるものではない。

続いてステップＳ５０２において、動き量検出部２８１は、撮像装置２０１に加わる角速度に基づいて、背景移動量を推測する。背景移動量Ａ［ピクセル］は、以下の式（１）のように求めることができる。

Ａ＝ｆ・ｔａｎ（−ω／ＦＲ）／ＰＰ … （１）
式（１）において、ｆは焦点距離［ｍｍ］、ＦＲはフレームレート［ｆｐｓ］、ＰＰはセルピッチ［ｍｍ］をそれぞれ示している。なお、角速度ω［ｒａｄ／ｓｅｃ］は、振れ検出部２２２１（振れ検出センサ）により取得可能である。

続いてステップＳ５０３において、動き量検出部２８１は、画像中の動きベクトルを、背景ベクトル（背景の動きベクトル）と被写体ベクトル（被写体の動きベクトル）とに切り分ける（分離する）処理を行う。ステップＳ５０２にて背景移動量Ａは「５」と求められたとすると、図４（ｃ）に示されるように、大きさ「５」以外の数値が被写体ベクトルであると推定することができる。このようにして、動き量検出部２８１は、動きベクトルから被写体ベクトルを抽出する。なお本実施形態において、撮像装置２０１に加わる角速度から背景ベクトルと被写体ベクトルとを分離しているが、これに限定されるものではなく、他の方法を用いて画像中の動きベクトルを背景ベクトルと被写体ベクトルとに分離してもよい。一般的に、撮影者は、被写体を画角内の一点に留めるためにパンニングしながら撮影を行う。このため、背景のほうが動きベクトルが大きく出力され、被写体はブレ残り量分の動きベクトルとして出力される。この傾向を利用して、画像中の動きベクトルを背景ベクトルと被写体ベクトルとに分離してもよい。このようにして、背景として分離可能な領域（背景領域）は、図４（ｂ）に示される斜線部であり、残りの部分は被写体（被写体領域）である判定することができる。

続いてステップＳ５０４において、システムコントローラ２８０は、像ブレ補正レンズ２１２の駆動量を算出する。像ブレ補正レンズ２１２の駆動量は、被写体ベクトルから算出することができる。これは、前述のとおり、被写体ベクトルはブレ残り量分の動きベクトルであり、撮影者がパンニング操作を行った場合における角速度の差分に相当するためである。手振れ補正制御部２２２は、システムコントローラ２８０の指令に基づいて、このブレ残り量を像ブレ補正レンズ２１２で補正し、被写体の動きを止めるように制御する。ブレ残り量は、例えば、被写体ベクトルの中で最も数値の大きい支配的なベクトルを用いて補正することができる。また、被写体ベクトルの平均値Ｖａを用いてブレ残り量を補正してもよい。以上で、図５のフローチャート（ステップＳ１０９）が終了する。

続いてステップＳ１１０において、システムコントローラ２８０（露出制御部２８２）は、露光条件を設定する。ここで、図６を参照して、露出制御方法について説明する。図６は、露出制御方法を示すフローチャートである。図６の各ステップは、主に、露出制御部２８２により実行される。

まずステップＳ６０１において、露出制御部２８２は、ステップＳ１０２にて設定された背景流し量と、振れ検出部２２２１の出力とに基づいて、第１の露光時間Ｔｖ’［ｓｅｃ］を算出する。ここで、背景流し量を画角に対してＸ［％］（ステップＳ１０２にて撮影者が設定）、撮像装置２０１に加わる角速度をω［ｄｅｇ／ｓｅｃ］、焦点距離をｆ［ｍｍ］とする。また、撮像素子２３１（センサ）のセルピッチをＰＰ［ｍｍ／ピクセル］、画素サイズを縦方向においてＧｖ［ピクセル］、横方向においてＧｈ［ピクセル］とする。また、撮影者は横方向にパンニングしていると仮定する。

これらの値を用いて背景流し量をピクセル数に換算すると、背景流し量Ｂ［ピクセル］は、以下の式（２）のように表すことができる。

Ｂ＝Ｇｈ×Ｘ×ＰＰ … （２）
第１の露光時間Ｔｖ’［ｓｅｃ］は、背景流し量Ｂ［ピクセル］を用いて、以下の式（３）のように表される。

Ｔｖ’＝Ｃ・Ｂ／（ｆ・ω） … （３）
式（３）において、Ｃは任意の定数である。

続いてステップＳ６０２において、露出制御部２８２は、被写体ベクトルの演算結果（被写体の動きベクトル）に基づいて露光時間の上限値（最大露光時間）を設定する。ここで、露光時間の上限値を、第２の露光時間Ｔｖｍ［ｓｅｃ］とする。第２の露光時間Ｔｖｍは、例えば以下のように求めることができる。まず、露出制御部２８２は、図４（ｃ）の結果から、被写体ベクトルの平均値Ｖａを求める。次に、露出制御部２８２は、被写体ベクトルの最大値Ｖｍを求める。被写体流れ許容値（所定の許容値）をＩ［ピクセル］とすると、第２の露光時間Ｔｖｍは以下の条件式（４）を満たす必要がある。

（Ｖｍ−Ｖａ）×Ｔｖｍ＜Ｉ … （４）
従って、第２の露光時間Ｔｖｍは、以下の式（５）のように表される。

Ｔｖｍ＝Ｉ／（Ｖｍ−Ｖａ） … （５）
なお、被写体流れ許容値Ｉは任意の数値であり、撮影する被写体や撮影シーンに応じて決定（変更）してもよい。

続いてステップＳ６０３において、露出制御部２８２は、ステップＳ６０１にて算出した第１の露光時間Ｔｖ’と、ステップＳ６０２にて算出した第２の露光時間Ｔｖｍとを比較する。第１の露光時間Ｔｖ’と第２の露光時間Ｔｖｍとを比較した結果、第１の露光時間Ｔｖ’が第２の露光時間Ｔｖｍよりも小さい場合（Ｔｖ’＜Ｔｖｍ）、ステップＳ６０４に進み、露出制御部２８２は、撮影に用いる露光時間を第１の露光時間Ｔｖ’に設定する。一方、第１の露光時間Ｔｖ’が第２の露光時間Ｔｖｍ以上である場合（Ｔｖ’≧Ｔｖｍ）、ステップＳ６０５に進み、露出制御部２８２は、撮影に用いる露光時間を第２の露光時間Ｔｖｍに設定する。

このように本実施形態において、好ましくは、露出制御部２８２は、被写体の動きベクトルに応じた最大露光時間（第２の露光時間Ｔｖｍ）を超えないように露光時間を制御する。より好ましくは、動き量検出部２８１は、被写体の動きベクトルとして、被写体の複数の位置における動きベクトルの最大値Ｖｍおよび平均値Ｖａを算出する。そして露出制御部２８２は、動きベクトルの最大値Ｖｍと平均値Ｖａとの差（Ｖｍ−Ｖａ）に基づいて、最大露光時間を決定する。より好ましくは、露出制御部２８２は、動きベクトルの最大値Ｖｍと平均値Ｖａとの差（Ｖｍ−Ｖａ）と、被写体または撮影シーンに応じて決定される被写体流れ許容値Ｉとに基づいて（例えば式（５）に従って）、最大露光時間を決定する。好ましくは、露出制御部２８２は、振れ情報と、ユーザにより設定された背景流し量とに基づいて第１の露光時間Ｔｖ’を算出し（Ｓ６０１）、第１の露光時間と最大露光時間とを比較する（Ｓ６０３）。第１の露光時間が最大露光時間よりも短い場合、露光時間として第１の露光時間を設定し（Ｓ６０４）、第１の露光時間が最大露光時間よりも長い場合、露光時間として最大露光時間を設定する（Ｓ６０５）。このように、被写体の速度を考慮して露光時間を制限することにより、被写体の流れ過ぎを防止し、被写体に応じて適切な露光時間を設定することができる。

続いてステップＳ６０６において、露出制御部２８２は、適正露光の演算を行う。ここで演算された測光値をＢｖ（Ｂｖ値）とする。続いてステップＳ６０７において、ステップＳ６０６にて求めたＢｖ値と、ステップＳ６０４またはステップＳ６０５にて設定された露光時間（Ｔｖ値）と、流し撮りモード用の線図とに基づいて、露出制御部２８２は、Ａｖ値とＩＳＯ感度とを算出して設定する。

ここで、露出演算には、以下の式（６）〜（９）が用いられる。

Ｂｖ＝Ｔｖ＋Ａｖ−Ｓｖ … （６）
Ｔｖ＝−ｌｏｇ２ … （７）
Ａｖ＝２ｌｏｇ２ … （８）
Ｓｖ＝ｌｏｇ２（０．３×ＩＳＯ感度） … （９）
露出制御部２８２は、これらにより求められた露出値を設定し、図６のフロー（ステップＳ１１０）を終了する。

続いてステップＳ１１１において、システムコントローラ２８０は露光を開始する。そしてステップＳ１１２において、システムコントローラ２８０の指令に基づいて、手振れ補正制御部２２２は、露光しながら像ブレ補正レンズ２１２を駆動する。像ブレ補正レンズ２１２は、ステップＳ１０９にて算出された駆動量に従って駆動される。本実施形態において、撮像素子２３１は、ステップＳ１１０にて設定された露光時間で、手振れ補正制御部２２２により像ブレ補正レンズ２１２を光軸と直交する方向に駆動しながら、光学像を光電変換して画像データを出力する。

続いてステップＳ１１３において、システムコントローラ２８０は、設定された露光時間が終了したか否かを判定する。露光がまだ終了していない場合、ステップＳ１１２の処理に戻る。露光が終了した場合、ステップＳ１１４に進む。ステップＳ１１４において、システムコントローラ２８０（手振れ補正制御部２２２）は、像ブレ補正レンズ２１２の位置を初期位置に戻す。

本実施形態によれば、背景流利量より求められる露光時間と、被写体ベクトルの最大値から求められる露光時間とを比較して露光時間を制限する。これにより、被写体が流れて、流し撮り撮影の臨場感が損なわれることを防止することができる。なお、露光時間の算出方法はこれに限定されるものではない。例えば、背景ベクトルと被写ベクトルとの差分から露光時間を算出する方法、または、合焦点の動きベクトルと被写体ベクトルとの差分から露光時間を算出する方法を用いてもよい。

また、露光時間の制限方法もこれに限定されるものではない。例えば、第１の露光時間を定数倍した露光時間を設定し、被写体ベクトルの大きさに関わらず、流し撮りの効果を確実に残すように構成してもよい。これにより、流し撮りに慣れない撮影者でも、被写体に依存することなく、背景を流しつつ被写体の動きを止めることのできる露光時間を自動で設定可能である。従って、不慣れな撮影者でも簡単に臨場感のある流し撮り画像を得ることができる。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述したが、本発明は特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。例えば、動き量検出部２８１は、被写体の動きベクトルとして被写体の複数の位置における動きベクトルの最小値を算出し、露出制御部２８２は、動きベクトルの最小値に基づいて露光時間を制御してもよい。また、動き量検出部２８１は、画像に含まれる被写体の動きベクトルと背景の動きベクトルとを算出し、露出制御部２８２は、被写体の動きベクトルと背景の動きベクトルとに基づいて露光時間を制御してもよい。また、手振れ補正制御部２２２は、像ブレ補正レンズ２１２に代えて、撮像素子２３１を光軸と直交する方向に駆動することにより像ブレ補正を行うこともできる。この場合、撮像素子２３１は、設定された露光時間において、手振れ補正制御部２２２により駆動されながら、光学像を光電変換して画像データを出力する。

また、上述の実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、記録媒体から直接、或いは有線／無線通信を用いてプログラムを実行可能なコンピュータを有するシステム又は装置に供給し、そのプログラムを実行する場合も本発明に含む。従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリでもよい。また、プログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を形成するコンピュータプログラムを記憶し、接続のあったクライアントコンピュータがコンピュータプログラムをダウンロードしてプログラムするような方法も考えられる。

本実施形態の撮像装置は、流し撮りに不慣れな撮影者でも、被写体に依存することなく、背景を流しつつ被写体の動きを止めることのできる露光時間を自動に設定可能である。このため本実施形態によれば、簡易に臨場感のある流し撮り画像を取得可能な像ブレ補正装置、撮像装置、レンズ装置、像ブレ補正装置の制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供することができる。

２８１ 動き量検出部（算出手段）
２８２ 露出制御部（制御手段）
２８３ 焦点距離取得部（取得手段）

Claims (4)

1. 撮像素子で検出された画像信号を用いて、前記画像信号に含まれる動きベクトルを算出する算出手段と、
   ユーザのパンニング動作による像ブレ補正装置の振れ情報を検出する角速度検出手段により検出された前記振れ情報から、前記動きベクトルを背景ベクトルと被写体ベクトルに分離するベクトル分離手段と、
   前記背景ベクトルを用いることなく、前記被写体ベクトル、前記振れ情報、及び焦点距離を用いて、露光時間を制御する露光時間制御手段と、
   前記背景ベクトルを用いることなく、前記被写体ベクトルを用いて撮像光学系に含まれる像ブレ補正レンズを光軸と直交する方向に駆動することにより、像ブレ補正を行う像ブレ補正制御手段と、を有し、
   前記算出手段は、被写体の領域を分割した複数のブロック毎に算出された前記被写体ベクトルを用いて、前記被写体ベクトルの最大値および前記被写体ベクトルの平均値を算出し、
   前記露光時間制御手段は、前記被写体ベクトルの最大値と前記被写体ベクトルの平均値との差に基づいて、最大露光時間を決定し、
   前記露光時間制御手段は、前記最大露光時間を超えないように前記露光時間を制御することを特徴とする像ブレ補正装置。
2. 前記露光時間制御手段は、前記被写体ベクトルの最大値と前記被写体ベクトルの平均値との差と、前記被写体または撮影シーンに応じて決定される被写体流れ許容値とに基づいて、前記最大露光時間を決定することを特徴とする請求項１に記載の像ブレ補正装置。
3. 前記露光時間制御手段は、
   前記振れ情報と、ユーザにより設定された背景流し量とに基づいて第１の露光時間を算出し、
   前記第１の露光時間が前記最大露光時間よりも短い場合、前記露光時間として前記第１の露光時間を設定し、
   前記第１の露光時間が前記最大露光時間よりも長い場合、前記露光時間として前記最大露光時間を設定することを特徴とする請求項２に記載の像ブレ補正装置。
4. 撮像素子で検出された画像信号を用いて、前記画像信号に含まれる動きベクトルを算出するステップと、
   ユーザのパンニング動作による像ブレ補正装置の振れ情報を検出する角速度検出手段により検出された前記振れ情報から、前記動きベクトルを背景ベクトルと被写体ベクトルに分離するステップと、
   前記背景ベクトルを用いることなく、前記被写体ベクトル、前記振れ情報、及び焦点距離を用いて、露光時間を制御するステップと、
   前記背景ベクトルを用いることなく、前記被写体ベクトルを用いて撮像光学系に含まれる像ブレ補正レンズを光軸と直交する方向に駆動することにより、像ブレ補正を行うステップと、を有し、
   前記算出するステップでは、被写体の領域を分割した複数のブロック毎に算出された前記被写体ベクトルを用いて、前記被写体ベクトルの最大値および前記被写体ベクトルの平均値が算出され、
   前記制御するステップでは、前記被写体ベクトルの最大値と前記被写体ベクトルの平均値との差に基づいて、最大露光時間が決定され、
   前記制御するステップでは、前記最大露光時間を超えないように前記露光時間が制御されることを特徴とする像ブレ補正装置の制御方法。