TWI655869B - Imaging device, solid-state imaging device, camera module, electronic device, and imaging method - Google Patents

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Abstract

本揭示係關於一種可進行更有效之手振修正之攝像裝置、固體攝像元件、照相機模組、電子機器及攝像方法。
其包括：攝像部，其拍攝被攝體並輸出圖像；檢測部，其物理性地檢測攝像部抖動時之抖動角；修正處理部，其算出依存於構成攝像部輸出之圖像之像素之配置位置而異、且基於藉由檢測部檢測出之抖動角的修正量，並按照該修正量而修正圖像；及同步部，其取得自攝像部輸出之圖像、與自檢測部輸出之抖動角之同步並供給至修正處理部。本技術可應用於例如具備攝像功能之電子機器。

Description

攝像裝置、固體攝像元件、照相機模組、電子機器及攝像方法
本揭示係關於一種攝像裝置、固體攝像元件、照相機模組、電子機器及攝像方法，尤其係關於一種可進行更有效之手振修正之攝像裝置、固體攝像元件、照相機模組、電子機器及攝像方法。
先前，於數位靜態照相機或數位視訊攝影機等具備攝像功能之電子機器中，採用對攝像時之手振進行修正而輸出無抖動之圖像之手振修正系統。先前之手振修正系統中，有電子式手振修正與光學式手振修正之兩種。
電子式手振修正係於連續之圖像之間，自圖像檢測被拍攝之被攝體之抖動，且進行使圖像之位置根據該被攝體之抖動量移動之圖像處理，藉此對手振進行修正。此種電子式手振修正無需機械之機構，可使構造體小型化。然而，由於自圖像檢測抖動，故而於暗處圖像不明確時難以檢測抖動。又，為了與之前之圖像進行比較，必需保存之前之所有圖像之記憶體區域。
進而，於電子式手振修正中，由於自2個訊框(圖)檢測手振量，故而極難於所有鏡頭中確實地判定為圖像中運動之物體(運動物體)、抑或為由手振引起之圖像之偏移。已提出有多種將該運動物體與手振之區別亦包含在內之運算法，但現狀是仍在進行改善。
又，光學式手振修正係利用陀螺儀等檢測影像感測器如何抖動，使透鏡或影像感測器運轉其逆向修正之量，藉此修正手振。於光 學式手振修正中，由於檢測物理性抖動，故而不會產生如電子式手振修正般運動物體與手振之誤辨識。又，亦無需與之前之圖進行比較，故而無需用以儲存之前之圖之訊框記憶體。然而，於光學式手振修正中，不僅其運轉部之構造體變大，而且為了啟動構造體，消耗電力會變大。
又，先前，於採用CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補金氧半導體)影像感測器作為攝像元件之攝像裝置中，會於攝像元件之每條線產生曝光期間之偏移(攝像時點之偏移)，故而難以完全去除手振之影響。
因此，如專利文獻1所揭示般，提出有如下手振修正處理，即，基於根據對被攝體圖像中之特定之線進行拍攝時之振動量而算出之修正量，針對每條線對被攝體圖像進行修正(參照專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2006-304313號公報
且說，於先前之電子式及光學式之手振修正之任一者中，均能夠對圖像整體一致地進行修正，但難以對圖像中例如因手振而產生之應變亦有效地進行修正。
本揭示係鑒於此種狀況而完成者，其係可進行更有效之手振修正者。
本揭示之一側面之攝像裝置、固體攝像元件、照相機模組、或電子機器包括：攝像部，其拍攝被攝體並輸出圖像；檢測部，其物理性地檢測上述攝像部抖動時之抖動角；及修正處理部，其算出基於構 成上述攝像部輸出之圖像之像素之位置與藉由上述檢測部檢測出之抖動角的修正量，且按照該修正量而修正上述圖像。
本揭示之一側面之攝像方法係包含攝像部及檢測部之攝像裝置之攝像方法，上述攝像部拍攝被攝體並輸出圖像，上述檢測部物理性地檢測上述攝像部抖動時之抖動角，且上述攝像方法包括如下步驟：上述攝像部輸出圖像；上述檢測部輸出抖動角；及算出基於構成上述攝像部輸出之圖像之像素之位置與藉由上述檢測部檢測出之抖動角的修正量，且按照該修正量而修正上述圖像。
於本揭示之一側面中，包括拍攝被攝體並輸出圖像之攝像部、及物理性地檢測攝像部抖動時之抖動角之檢測部，算出基於構成攝像部輸出之圖像之像素之位置與藉由檢測部檢測出之抖動角的修正量，且按照該修正量對圖像進行修正。
根據本揭示之一側面，可進行更有效之手振修正。
11‧‧‧攝像裝置
11A‧‧‧攝像裝置
11B‧‧‧攝像裝置
12‧‧‧光學系統
13‧‧‧記錄媒體
14‧‧‧顯示器
15‧‧‧照相機模組
21‧‧‧攝像元件
22‧‧‧陀螺儀感測器
23‧‧‧信號同步部
24‧‧‧參數保持部
25‧‧‧手振修正處理部
26‧‧‧驅動部
31‧‧‧AF感測器
32‧‧‧AF控制部
33‧‧‧AF驅動部
34‧‧‧距離推斷部
51‧‧‧固體攝像元件
52‧‧‧像素陣列
53‧‧‧列掃描部
54‧‧‧行處理部
55‧‧‧行掃描部
56‧‧‧輸出部
57‧‧‧控制部
58‧‧‧邏輯電路
61‧‧‧像素
a‧‧‧點
A‧‧‧點
a'‧‧‧點
A'‧‧‧點
B‧‧‧被攝體
b0‧‧‧端部
b1‧‧‧端部
b1'‧‧‧端部
C‧‧‧感測器中心點
C'‧‧‧感測器中心點
D‧‧‧被攝體距離
d‧‧‧模組光瞳距離
I‧‧‧光瞳位置
I‧‧‧光瞳位置
I'‧‧‧光瞳位置
L1‧‧‧光線
L1'‧‧‧光線
L2‧‧‧光線
LR‧‧‧光線
O‧‧‧旋轉中心
P‧‧‧點
P'‧‧‧點
P"‧‧‧點
P'x‧‧‧自感測器中心點C'至點P'之值
Px‧‧‧自感測器中心點C至點P之值
r‧‧‧旋轉半徑
S‧‧‧感測器面
S'‧‧‧感測器面
S"‧‧‧感測器面
S11~S15‧‧‧步驟
T0‧‧‧時刻
T1‧‧‧時刻
X‧‧‧自感測器中心點C至點P之距離/軸
Y‧‧‧軸
Z‧‧‧軸
α‧‧‧仰角
β‧‧‧攝像部之縱向之最大視角
γ‧‧‧攝像部之橫向之最大視角
θ‧‧‧抖動角
△θ‧‧‧抖動角
△Cy‧‧‧感測器面S之中心點於Y軸方向上移動之移動量
△Cz‧‧‧感測器面S之中心點於Z軸方向上移動之移動量
△i‧‧‧光瞳位置移動量
δx‧‧‧被攝體誤差
圖1係表示應用本技術之攝像裝置之一實施形態之構成例的方塊圖。
圖2係說明攝像元件之感測器面與被攝體面之關係之圖。
圖3係表示感測器面抖動之前後之關係之圖。
圖4係說明抖動所致之Y方向之距離差之圖。
圖5係表示將Y軸方向之仰角與被攝體距離作為參數求出之誤差距離δy之一例之圖。
圖6A、B係對以抖動角θ旋轉移動時之X方向之修正進行說明之圖。
圖7係說明抖動角θ所致之光瞳位置之變化之圖。
圖8係表示將X軸方向之仰角與被攝體距離作為參數求出之誤差 距離δx之一例之圖。
圖9A、B係表示像高與修正量之關係之圖。
圖10A、B係比較說明手振修正處理之效果之圖。
圖11A、B係比較說明手振修正處理之效果之圖。
圖12A、B係比較說明手振修正處理之效果之圖。
圖13係對陀螺儀資料與圖像資料之同步進行說明之圖。
圖14係對陀螺儀資料與圖像資料之同步進行說明之圖。
圖15係表示俯仰角、偏轉角、及滾轉角之定義之圖。
圖16A~D係表示於全域快門方式之影像感測器中抖動角對圖像造成之影響之圖。
圖17A~C係表示於全域快門方式之影像感測器中抖動角對圖像造成之影響之圖。
圖18A~C係表示於滾動快門方式之影像感測器中抖動角對圖像造成之影響之圖。
圖19A~C係表示於滾動快門方式之影像感測器中抖動角對圖像造成之影響之圖。
圖20A、B係表示於滾動快門方式之影像感測器中抖動角對圖像造成之影響之圖。
圖21係表示具備利用鏡筒移位方式之手振修正功能之攝像裝置之構成例的圖。
圖22係說明攝像方法之流程圖。
圖23係表示應用本技術之攝像裝置之另一實施形態之構成例的方塊圖。
圖24A~C係對AF(Auto Focus，自動對焦)控制信號之電流值與被攝體距離之關係進行說明之圖。
圖25係表示特定之被攝體距離與X方向之誤差距離δx之關係之一 例之圖。
圖26A~C係比較說明手振修正處理之效果之圖。
圖27係表示應用本技術之固體攝像元件之一實施形態之構成例的方塊圖。
以下，一面參照圖式一面對應用本技術之具體之實施形態詳細地進行說明。
圖1係表示應用本技術之攝像裝置之一實施形態之構成例的方塊圖。
如圖1所示，攝像裝置11係如數位靜態照相機或數位視訊攝影機等般以攝像為主要功能之電子機器，其係包括光學系統12、記錄媒體13、顯示器14、及照相機模組15而構成。又，例如，作為攝像裝置11，除了以攝像為主要功能之電子機器以外，還可應用如行動電話機、或被稱為所謂之智慧型手機或平板等之多功能型行動終端般具備攝像功能之電子機器。
光學系統12係包含1片或複數片透鏡而構成，使來自被攝體之光聚光，且將被攝體之像成像於照相機模組15所包含之影像感測器21之感測器面。
記錄媒體13係內置於攝像裝置11之內置型、或可裝卸於攝像裝置11之可移型記憶體(例如，EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory，電子可抹除可程式化唯讀記憶體))，記錄自照相機模組15輸出之圖像。
顯示器14係例如包含液晶面板或有機EL(Electro Luminescence，電致發光)面板等顯示部而構成，且顯示自照相機模組15輸出之圖像。
照相機模組15係包括影像感測器21、陀螺儀感測器22、信號同 步部23、參數保持部24、及手振修正處理部25而構成。
影像感測器21係包含拍攝被攝體之光學圖像並轉換為電信號之X-Y型攝像元件、及對自攝像元件輸出之信號實施信號處理之信號處理部而構成，且輸出對被攝體拍攝後之圖像信號。例如，影像感測器21包含積層攝像元件及信號處理部而成之一體之晶片，或包含由攝像元件之晶片與信號處理部之晶片組合而成之單元。又，信號處理部進行將攝像元件之輸出放大之AGC(Automatic Gain Control：自動增益控制)、或AD(Analog Digital，類比數位)轉換等前處理、將經前處理之數位信號轉換為適當之圖像信號格式(Bayer、YUV、RGB等)之處理等。
陀螺儀感測器22係安裝於影像感測器21之附近，物理性地(並非利用圖像處理)檢測影像感測器21抖動時之抖動角。例如，陀螺儀感測器22係檢測角速度之檢測部，於固定之時點輸出陀螺儀資料(以下，亦適當地稱為手振量資訊)，該陀螺儀資料表示根據所檢測之角速度求出之抖動角。
信號同步部23進行取得自影像感測器21輸出之圖像信號、與自陀螺儀感測器22於固定之時點輸出之手振量資訊之同步的同步處理，且將圖像信號及手振量資訊輸出至手振修正處理部25。再者，關於利用信號同步部23進行之同步處理，將於下文參照圖13及圖14進行敍述。
參數保持部24保持包含光學系統12及影像感測器21之模組之幾何光學固有參數(例如，視角或模組光瞳距離等)。
手振修正處理部25基於自信號同步部23輸出之圖像信號、與該圖像信號取得同步之手振量資訊、及參數保持部24中所保持之固有參數，算出對圖像信號之修正量。繼而，手振修正處理部25按照算出之修正量進行對圖像信號之手振進行修正之手振修正處理，且轉換為抑 制手振之產生之圖像信號(以下，適當地稱為手振修正圖像)，並供給至記錄媒體13及顯示器14。再者，關於利用手振修正處理部25進行之詳細之手振修正處理，將於下文參照圖15至圖20進行敍述。
首先，參照圖2至圖12，對手振修正處理部25之手振修正處理之原理及評估進行說明。
首先，如圖2所示，定義影像感測器21之感測器面S與被攝體面之關係。
被攝體面上之各點通過未圖示之光學系統12(圖1)之透鏡之光瞳位置I而成像於感測器面S上。例如，與光學系統12之光軸交叉之被攝體面上之點C通過光瞳位置I而成像於感測器面S之大致中心(此處，所謂大致中心，包含感測器面S之圖像上之中心、或感測器面S之光學中心、或者感測器面S之圖像上或光學中心之附近，以下，適當地稱為中心點)，位於相對於光學系統12之光軸之仰角為α之位置的被攝體面上之點A成像於感測器面S上之與自點A通過光瞳位置I之光線L1交叉之點。
又，如圖所示，將自感測器面S之中心點至光瞳位置I之光學距離設為模組光瞳距離d，將自被攝體面上之點C至光瞳位置I之光學距離設為被攝體距離D。又，將相對於圖式正交且朝向近前之軸設為X軸，將自圖式之下方朝向上方之軸設為Y軸，將自圖式之左方朝向右方之軸設為Z軸。
而且，攝像裝置11因攝像時之手振而抖動，使感測器面S以特定之旋轉中心為中心繞X軸以抖動角θ旋轉移動。
即，如圖3所示，於以旋轉中心O為中心且以抖動角θ旋轉移動時，感測器面S移動至感測器面S'，光瞳位置I移動至光瞳位置I'。此時，於攝像裝置11抖動之前位於仰角α之位置之被攝體面上之點A成像於與自點A通過光瞳位置I'之光線LR交叉之感測器面S'上之點。 即，來自被攝體面上之點A之光並非沿著通過攝像裝置11抖動前之光瞳位置I之光線L1，而是沿著通過攝像裝置11抖動後之光瞳位置I'之光線LR而成像於感測器面S'上之點。
此時，攝像裝置11抖動後之光線LR相對於光學系統12之光軸之仰角未知，無法直接進行評估。因此，於假定與光線L1平行之光線L2通過攝像裝置11抖動後之光瞳位置I'而與被攝體面交叉之被攝體面上之點A'為被攝體面上之點A之情形時，對其等之位置關係進行研究。
首先，若將自旋轉中心O至感測器面S之中心點之距離設為旋轉半徑r，則於以抖動角θ旋轉移動時，感測器面S之中心點於Z軸方向上移動之移動量△Cz、及感測器面S之中心點於Y軸方向上移動之移動量△Cy由以下之式(1)表示。
[數1]△Cz=r．SINθ △Cy=r．(1-COSθ)…(1)
又，攝像裝置11抖動前之與仰角α之光線L1交叉之被攝體面上之點A之感測器面上之像高A、及於攝像裝置11抖動後與平行於光線L1之光線L2交叉之被攝體面上之點A'之感測器面上之像高A'係由以下之式(2)表示。
[數2]A=d．TANα A'=d．TAN(α+θ)…(2)
因此，於在被攝體面上之點A及點A'之距離差於感測器面上可忽略時，感測器面S以抖動角θ旋轉移動時之像高之變化量△A係由以下之式(3)表示。
[數3] △A=d．(TAN(α+θ)-TANα)…(3)
如此，如式(3)所示，像高之變化量△A可僅利用模組光瞳距離d、抖動角θ、及仰角α而求出，且該等值均為已知量。因此，模組光瞳距離d、抖動角θ、及仰角α例如只要為可耐實用者，則能夠極其準確地進行手振修正。因此，為了評估模組光瞳距離d、抖動角θ、及仰角α是否為可耐實用者，必須研究在將被攝體面上之點A及點A'之距離差視作可忽略時產生之誤差量。
例如，如圖4所示，將與自被攝體面上之點A通過光瞳位置I之光線L1交叉之感測器面S上之點設為點a，將與自被攝體面上之點A'通過光瞳位置I'之光線L2交叉之包含感測器面S之平面上之點設為點a'。此時，被攝體面上之點A及點A'之Y方向之距離差(A-A')於幾何光學上與包含感測器面S之平面上之點a及點a'之Y方向之距離差(a-a')相等，由以下之式(4)表示。
根據以此方式求出之距離差(A-A')，可求出用以評估能否將被攝體面上之點A'視作點A之感測器面上之像素數之誤差距離δ(θ，α，D)。即，誤差距離δ(θ，α，D)係使用距離差(A-A')、影像感測器21之Y軸方向之一邊之像素數Ny、及影像感測器21之Y軸方向之最大視角β時之被攝體面上可於Y方向上拍攝之範圍(=2‧D‧TANβ)，由以下之式(5)表示。
[數5]
關於以此方式求出之誤差距離δ(θ，α，D)，將以Y軸方向之仰角α與被攝體距離D作為參數求出之一例示於圖5中。
圖5中，表示有使用Y軸方向之仰角α(0.00°、5.00°、10.00°、15.00°、20.00°、25.00°)作為行方向之參數、且使用被攝體距離D(25cm、50cm、1m、2m、3m、5m)作為列方向之參數而求出之誤差距離δ(θ，α，D)。又，圖5係將影像感測器21之最大視角β設為上下25°、將影像感測器21之Y方向之像素數Ny設為3000像素、且將旋轉半徑r設為50mm而求出之誤差距離δ(θ，α，D)之一例。
圖5所示之誤差距離δ(θ，α，D)之各數值表示被攝體面上之點A及點A'之Y方向之距離差(A-A')於影像感測器21之像素中，於何種程度不同之位置上作為圖而呈現。
一般而言，若被攝體面上之特定之2處之點之距離差於感測器面上有2像素以上，則該距離差可謂顯眼。於圖5中，將誤差距離δ(θ，α，D)未達2像素之範圍、即被攝體面上之點A及點A'之Y方向之距離差(A-A')於感測器面S上成為未達2像素之範圍以粗線之框線包圍。如此，關於圖5所示之仰角α及被攝體距離D，誤差距離δ(θ，α，D)於大部分範圍內未達2像素，距離差(A-A')並不顯眼，為充分地可耐實用者。
又，誤差距離δ(θ，α，D)始終為某一瞬間之誤差(誤差像素數)，於通常之攝像中，於其儲存時間內會移動，將其移動量全部積分而成者表現為圖。藉此，圖5所示之程度之誤差於通常之攝像中所使用之範圍內完全不會成為問題。
亦即，可將被攝體面上之點A及點A'之距離差視作能夠忽略。因此，於攝像裝置11因攝像時之手振而抖動，使感測器面S以特定之旋轉中心為中心以抖動角θ旋轉移動時，其Y方向(縱軸方向)之修正量△y可根據以下之式(6)而求出。如該式(6)所示，修正量△y成為依存於仰角α而不同之值。又，被攝體面上之點A之感測器面上之像高係根據仰角α求出，因此修正量△y成為依存於其像高(被攝體面上之位於仰角α之位置之點A成像於感測器面S上之距感測器面S之大致中心之Y方向之距離)而不同之值。
[數6]△y=d．(TANα-TAN(α+θ))…(6)
此處，參照圖6，對以此方式以抖動角θ旋轉移動時之X方向(橫軸方向)之修正進行說明。
圖6中，為了易於理解地表示成像於感測器面S之像面之圖如何形成，使用沿X軸方向配置之棒狀之被攝體B，為了簡化說明，圖示光瞳位置i不因攝像裝置11抖動而偏移者。
於圖6之A中表示沿棒狀之被攝體B自X軸方向觀察到之圖，於圖6之B中表示自圖6之A之中空箭頭之方向觀察、即自Y軸方向觀察到之圖。
如圖6所示，因抖動角θ而使自棒狀之被攝體B之一端部b0入射至光瞳位置i之光L0成像於攝像裝置11抖動前之感測器面S之感測器中心點C，且成像於攝像裝置11抖動後之感測器面S'之感測器中心點C'。因此，於感測器面S及感測器面S'之各者，自光瞳位置i至感測器中心點C之距離成為d/COSα，自光瞳位置i至感測器中心點C'之距離成為d/COS(α+θ)。
又，因抖動角θ而使自棒狀之被攝體B之另一端部b1入射至光瞳位置i之光L1成像於攝像裝置11抖動前之感測器面S之點P，且成像於攝像裝置11抖動後之感測器面S'之點P'。此時，由光瞳位置i、感測器中心點C、及點P構成之三角形、與由光瞳位置i、感測器中心點C'、及點P'構成之三角形相似。因此，攝像裝置11抖動前之自感測器中心點C至點P之值Px、與攝像裝置11抖動後之自感測器中心點C'至點P'之值P'x之比由以下之式(7)表示。
因此，根據式(7)，於攝像裝置11因攝像時之手振而抖動，使感測器面S以特定之旋轉中心為中心且以抖動角θ旋轉移動時，若將位於點P之位置之像素作為修正之對象，且將自感測器中心點C至點P之距離設為X，則該像素之X方向(橫軸方向)之修正量△x可由以下之式(8)求出。如該式(8)所示，修正量△x成為依存於仰角α、與自感測器中心點C至點P之距離X而不同之值。
然而，實際上，光瞳位置i會根據抖動角θ而變化。因此，棒狀之被攝體B之端部b1成像之位置並不會成為如圖6所示之感測器面S'之點P'。
此處，圖7係說明考慮抖動角θ所致之光瞳位置i之變化時的棒狀之被攝體B之端部b1成像之位置之圖。
如圖7所示，於攝像裝置11以抖動角θ抖動時，光瞳位置i僅以如 下之式(9)所示之光瞳位置移動量△i接近於被攝體B。
[數9]△i=r．SINθ-d．(1-COSθ)…(9)
因此，於攝像裝置11以抖動角θ抖動時，被攝體B之端部b1'之位置作為原本之端部b1之位置而成像於感測器面S"之點P"。此時之被攝體B之X軸方向之被攝體誤差δx係由以下之式(10)表示。
[數10]δx=(r．SINθ-d．(1-COSθ))．TANq…(10)
其中，式(10)中，TANq=X/D。
此處，與上述圖5所示之Y方向之誤差距離δ(θ，α，D)同樣地，求出X方向之誤差距離δx。誤差距離δx係使用影像感測器21之X軸方向之一邊之像素數Nx、及影像感測器21之X軸方向之最大視角β時之被攝體面上可於X方向上拍攝之範圍(=2‧D‧TANβ)，由以下之式(11)表示。
其中，式(11)中，TANq=X/D。
關於以此方式求出之誤差距離δx，將以X軸方向之仰角α與被攝體距離D作為參數求出之一例示於圖8中。
圖8中，表示有使用X軸方向之仰角α(0.00°、5.00°、10.00°、15.00°、20.00°、25.00°、30.00°、35.00°)作為行方向之參數、且使用被攝體距離D(25cm、50cm、1m、2m、3m、5m)作為列方向之參 數而求出之誤差距離δx。又，圖8係將影像感測器21之最大視角β設為左右35°、將影像感測器21之X方向之像素數Nx設為4000像素、且將旋轉半徑r設為50mm而求出之誤差距離δx之一例。
圖8所示之誤差距離δx之各數值表示被攝體B之端部b1及端部b1'之X方向之距離差於影像感測器21之像素中，於何種程度不同之位置上作為圖而呈現。
與上述Y方向之誤差距離δ(θ，α，D)同樣地，一般而言，若被攝體面上之特定之2處之點之距離差有2像素以上，則該距離差可謂顯眼。圖8中，將誤差距離δx未達2像素之範圍、即被攝體B之端部b1及端部b1'之X方向之距離差於感測器面S上成為未達2像素之範圍以粗線之框線包圍。如此，關於圖8所示之仰角α及被攝體距離D，誤差距離δx於大部分範圍內未達2像素，為充分地可耐實用者。
又，誤差距離δx始終為某一瞬間之誤差(誤差像素數)，於通常之攝像中，於其儲存時間內會移動，將其移動量全部積分而成者表現為畫。藉此，圖8所示之程度之誤差於日常使用之範圍內完全不會成為問題。
再者，於以上之說明中，關於繞X軸向前方傾斜之抖動(俯仰)進行了說明，但關於沿Y軸方向左右傾斜之抖動(偏轉)亦可同樣地求出。
此處，將包括圖1之光學系統12及影像感測器21而構成之模組如圖9之A所示般以抖動角△θ抖動時之修正量之一例示於圖9之B。又，該修正量係使用像素數為1300萬像素、1像素之一邊為1.12μm之影像感測器21而求出者。
於圖9之B中，橫軸表示Y軸方向之像高，縱軸表示Y軸方向之修正量。於圖9中表示修正量隨著Y軸方向之像高變高而增加。又，於圖9中，作為抖動角△θ，表示有1.0°及0.3°，且表示修正量隨著抖動角 變大而增加。再者，於鏡筒移位方式之光學手振修正中，按照攝像元件之中心點、即圖9中橫軸為0之點之修正量對圖像整體一致地進行修正。
因此，攝像裝置11之手振修正處理部25根據Y軸方向之像高求出修正量，並使用該修正量對手振進行修正，藉此可有效地修正根據Y軸方向之像高而不同之產生於圖像之應變。攝像裝置11之手振修正處理部25尤其可有效地進行圖像之端部之修正。
此處，圖10至圖12係比較表示藉由應用本技術之攝像裝置11實施手振修正處理後之圖像、與實施先前之鏡筒移位方式之光學手振修正後之圖像。
於圖10中，在格子圖案之面板上顯示將無手振之原圖像與傾斜0.5°後之圖像重疊而成者，圖10之A係藉由應用本技術之攝像裝置11實施手振修正處理後之圖像，圖10之B係實施先前之鏡筒移位方式之光學手振修正後之圖像。於如圖10般自遠處觀看之圖像中，難以辨識各個圖像之差異。
因此，於圖11中表示將圖10之圖像之中央附近切下所得之圖像，於圖12中表示將圖10之圖像之端部附近切下所得之圖像。圖11之A及圖12之A係藉由應用本技術之攝像裝置11實施手振修正處理後之圖像，圖11之B及圖12之B係實施先前之鏡筒移位方式之光學手振修正後之圖像。
如圖11所示，於圖像之中央附近，難以辨識各個圖像之差異。相對於此，如圖12所示，於圖像之端部附近，可明確地辨識各個圖像之差異。即，藉由應用本技術之攝像裝置11實施手振修正處理後之圖像中，即便於端部附近，原圖像與修正0.5°抖動後之圖亦一致。然而，實施先前之鏡筒移位方式之光學手振修正後之圖像中，原圖像與修正0.5°抖動後之圖看起來有重影。
如此，由圖10至圖12所示之圖像表示，藉由應用本技術，可更有效地對手振進行修正。尤其是近年來，智慧型手機之普及異常顯著，作為其功能，對於因小型而不可避免之手振可無構造上之缺點地進行拍攝，並且可簡單地拍攝品質良好之圖的本技術可謂工業價值極高。
且說，於攝像裝置11中，由手振修正處理部25修正藉由影像感測器21拍攝之圖像之哪一部分之儲存期間中朝哪個方向以何種程度抖動。因此，信號同步部23必須使自陀螺儀感測器22輸出之陀螺儀資料(手振量資訊)與自影像感測器21輸出之圖像資料同步。
其次，參照圖13，對陀螺儀資料與圖像資料之同步進行說明。
於圖13之右側，表示來自影像感測器21之信號之讀出。影像感測器21係以縱向作為垂直位址，成為對1個垂直位址一次讀出水平方向之所有像素之構造。即，於1條水平線上讀出時間固定，且儲存時間成為固定。
因此，於影像感測器21中，時刻讀出由不同之垂直位址指定之水平線，每一水平線之儲存時間成為不同之時點。但是，將信號電荷儲存至影像感測器21之各像素之時間即儲存時間於所有像素中固定。而且，必須取得與各水平線之儲存時間之時點對應之陀螺儀資料。亦即，於儲存時間內，必需表示產生有何種程度之抖動量之手振量資訊。
於圖13之左側，表示將於某一水平線之儲存時間T之中間之時點自陀螺儀感測器22輸出之陀螺儀資料作為該水平線之陀螺儀資料之處理例。再者，並不限定於此種處理，例如，亦可進行將於某一水平線之儲存時間T期間輸出之陀螺儀資料之平均值作為該水平線之陀螺儀資料之處理。亦即，對於各水平線，只要可取得與各者之儲存時間對應之已取得同步之陀螺儀資料即可。
例如，有如下方法：於自影像感測器21輸出圖像資料之時點、與自陀螺儀感測器22輸出陀螺儀資料之時點取得同步。又，有如下方法：於基頻晶片等之陀螺儀感測器22外接收自陀螺儀感測器22輸出之陀螺儀資料而取得同步。
具體而言，使用將對影像感測器21之指令發行時點、與按照該指令輸出之圖像資料之延遲傳遞至基頻晶片之方法。即，影像感測器21通常係按照垂直同步信號進行驅動，故而無論於哪一時點自外部接收變更曝光時間之指令，均無法立即反映。因此，影像感測器21係按照自外部接收到指令以後之訊框開始之垂直同步信號進行控制。此種控制之目的在於，使訊框內之攝像條件相同。另一方面，由於指令係自影像感測器21之外部賦予，故而以與垂直同步信號無關之時點發行。又，基頻晶片之可知之時點係對影像感測器21之指令發行、及對陀螺儀感測器22之指令發行之時點。
亦即，如圖14所示，就基頻處理而言時，於時刻T1之時點輸出對影像感測器21之指令，接收到該指令之影像感測器21於經過用以於其內部與垂直同步信號同步之同步時間△T，進而於n×FT小時後(訊框圖像輸出時間FT，整數n：1、2、…)，輸出圖像資料。因此，該同步時間△T根據輸入對影像感測器21之指令之時點而不同。
另一方面，要求對陀螺儀感測器22之資料輸出之指令係於要求對影像感測器21之指令之前之時刻T0之時點輸出，於陀螺儀感測器22側，將接收到其指令之時刻T0記錄為時標符記，依序輸出陀螺儀資料。因此，若就基頻處理而言，則可知輸出所有陀螺儀資料之時點。
於此種時點輸出圖像資料及陀螺儀資料並供給至信號同步部23，信號同步部23取得圖像資料及陀螺儀資料之同步，並輸出至手振修正處理部25。繼而，於手振修正處理部25中進行手振修正處理。
以下，對在手振修正處理部25中進行之手振修正處理進行說 明。再者，於以下之說明中所示之數式中，存在對一部分與上文之說明相同之對象使用不同記號之情況。
首先，作為手振修正處理之第1處理例，對影像感測器21中所使用之攝像元件採用全域快門方式之構成之手振修正處理進行說明。
全域快門方式中，攝像圖像之整體係大致同時被記錄為影像，故而與下述滾動快門方式不同，可對1張圖像使用一組修正角(Y軸方向之修正量與X軸方向之修正量)進行手振修正處理。即，可使用一組修正角將位置因手振而偏移之圖像修正為位置未偏移之圖像。
再者，假設於曝光時間為長時間且曝光中取得複數個手振量資訊(陀螺儀資料)之情形時，可使用該等複數個手振量資訊之平均值而決定一組修正角。或者，亦可取得於曝光時間之中央之時點所取得之手振量資訊，或自複數個手振量資訊進行內插而取得所需時點時之手振量資訊，從而決定一組修正角。
首先，如圖15所示，攝像裝置11之抖動(亦即，內置於攝像裝置11之影像感測器21之抖動)係以俯仰角、偏轉角、及滾轉角定義。
圖16表示全域快門方式之影像感測器21中抖動角對圖像造成之影響。
於圖16之A中，表示影像感測器21靜止之情形時之圖像之位置，於該情形時，圖像位於影像感測器21之中央。
於圖16之B中，表示於影像感測器21朝俯仰角之負方向抖動之情形時抖動角對圖像造成之影響，於該情形時，主要造成朝向影像感測器21之垂直方向(Y方向)之上側之影響。
於圖16之C中，表示於影像感測器21朝偏轉角之正方向抖動之情形時抖動角對圖像造成之影響，於該情形時，主要造成朝向影像感測器21之水平方向(X方向)之左側之影響。
於圖16之D中，表示於影像感測器21朝俯仰角之負方向及偏轉角 之正方向抖動之情形時抖動角對圖像造成之影響。於該情形時，造成朝向影像感測器21之垂直方向(Y方向)之上側、與影像感測器21之水平方向(X方向)之左側相加後之方向之影響。
又，滾轉角之手振造成圖像旋轉之影響。再者，若將影像感測器21之手振角設為θ，則於圖像上造成-θ之影響。
且說，於先前之手振修正處理中，關於俯仰角之抖動，設為圖像整體一致向Y方向偏移Y1像素量，而進行使圖像移動-Y1像素量、或使圖像之讀出位置錯開Y1像素量等處理。同樣地，對於偏轉角之抖動，亦於先前之手振修正處理中，設為圖像整體一致向X方向偏移X1像素量，而進行使圖像移動-X1像素量、或使圖像之讀出位置錯開X1像素量等處理。
然而，如圖17所示，對於抖動角，並非圖像整體一致地偏移。於圖17中，實線表示所獲得之圖像，虛線表示使原本之圖像之位置錯開後之圖像。
於圖17之A中，表示於影像感測器21朝俯仰角之負方向抖動之情形時抖動角對圖像造成之影響。如圖17之A所示，根據圖像上之像素位置而造成不同之影響。例如，於圖像之上端附近，關於垂直方向，較中央附近更大幅移動，進而於水平方向上擴展。另一方面，於圖像之下端附近，垂直方向之移動量與上端附近及中央附近不同，且產生如於水平方向上變窄之變形。即，根據各像素之位置，Y方向之移動量不同，進而，X方向上亦產生不同之移動。
於圖17之B中，表示於影像感測器21朝偏轉角之正方向抖動之情形時抖動角對圖像造成之影響。如圖17之B所示，根據圖像上之像素位置而造成不同之影響。例如，於圖像之左端附近，關於水平方向，較中央附近更大幅地移動，進而於垂直方向上擴展。另一方面，於圖像之右端附近，水平方向之移動量與左端附近及中央附近不同，且產 生如於垂直方向上變窄之變形。即，根據各像素之位置，X方向之移動量不同，進而，Y方向上亦產生不同之移動。
於圖17之C中，表示於影像感測器21朝俯仰角之負方向及偏轉角之正方向抖動之情形時抖動角對圖像造成之影響。如圖17之C所示，朝兩個方向抖動之影響重疊，由此，圖像產生較圖17之A及圖17之B更複雜之變形。
進而，雖未圖示，但藉由添加滾轉角之抖動，圖像會產生更複雜之變形。再者，於通常之手振中，多數情況下滾轉角之影響較少而不進行修正處理，故而以下主要對俯仰角及偏轉角之抖動進行說明。
以下，對全域快門方式之手振修正處理之順序進行說明。
此處，為了簡化說明，關於影像感測器21之輸出圖像之各像素之位置，將左下之像素之中央設為(0，0)，將自左起之第x個像素、且自下起之第y個像素之像素中央表示為座標A(x,y)。
首先，關於輸出圖像之座標A(x,y)，若求出其距離圖1之光學系統12之透鏡之光軸中心於影像感測器21之攝像元件上成像之點之座標O(x0,y0)的相對位置(X,X)，則成為座標A(X=x-x0，Y=y-y0)。再者，關於座標O(x0,y0)，亦可由影像感測器21之攝像元件之圖像之中央代替。
於拍攝該圖像時之手振量為俯仰角θp、偏轉角θy、及滾轉角θr時，若設座標A以俯仰角-θp、偏轉角-θy、及滾轉角-θr抖動後為座標A'，則只要將輸入圖像中之座標A'之像素值設為輸出圖像之座標A之像素值，便成為對手振進行修正後之像素之值。因此，藉由將該像素值設為座標A之值，且將對影像感測器21之所有像素求出之圖像作為輸出圖像，可輸出手振修正後之圖像。
在求輸入圖像中之座標A'時，關於影像感測器21之有效像素，將水平方向之像素數設為W，將垂直方向之像素數設為H，將自光學系 統12之透鏡中心至影像感測器21之攝像元件之距離設為L(相當於像素數)，將水平方向之視角之1/2設為角度β。繼而，假設將座標O(x0,y0)設為影像感測器21之有效像素之中央，則水平方向之視角之1/2即角度β由以下之式(12)求出。
[數12]tanβ=(w/2)/L…(12)
因此，自光學系統12之透鏡中心至影像感測器21之攝像元件之距離L(相當於像素數)由以下之式(13)求出。
[數13]L=(w/2)/tanβ…(13)
再者，水平方向之視角之1/2即角度β及距離L(相當於像素數)根據攝像裝置11之攝像模式(例如，以所有像素輸出之攝像模式、將像素減省後輸出之攝像模式、及跳過像素之一部分而輸出之攝像模式等)、影像感測器21之攝像元件、及光學系統12之透鏡而為固有之值。
此時，座標A之位置上之俯仰方向之角度αp、及座標A之位置上之偏轉方向之角度αy成為以下之式(14)。
[數14]tanαp=Y/L tanαy=X/L…(14)
因此，於以俯仰角θp手振時，於圖像之中心位置，像素位置於Y方向上僅移動L‧tan(-θp)像素。而且，於座標A之位置，像素位置於 Y方向上僅移動由以下之式(15)所表示之Y方向移動量△Yp。
[數15]△Yp=L．(tan(αp+(-θp))-tanαp)…(15)
此時，如參照圖6及圖7於上文所述般，不僅於Y方向上移動，亦於X方向上移動。若設為其移動目的地之X座標具有以下之式(16)所示之關係，則於X方向上成為L2/L1倍之座標，且由以下之式(17)表示。
[數16]L/L1=cosαp L/L2=cos(αp+(-θp))…(16)
[數17]L2/L1=cosαp/cos(αp+(-θp))…(17)
因此，X座標移動至由以下之式(18)表示之位置，且X座標移動量△Xp由以下之式(19)求出。
[數18]X．cosαp/cos(αp+(-θp))…(18)
[數19]△Xp=X．(cosαp/cos(αp+(-θp))-1)…(19)
與此種以俯仰角θp手振時同樣地，在以偏轉角θy手振時，於圖像之中心位置，像素位置於X方向上僅移動L‧tan(-θy)像素。而且，於座標A之位置，像素位置於X方向上僅移動由以下之式(20)所表示之X 方向移動量△Xy。
[數20]△Xy=L．(tan(αy+(-θy))-tanαy)…(20)
又，同樣地，不僅於X方向上移動，亦於Y方向上移動。若設為其移動目的地之Y座標具有以下之式(21)所示之關係，則於Y方向上成為L4/L3倍之座標，且由以下之式(22)表示。
[數21]L/L3=cosαy L/L4=cos(αy+(-θy))…(21)
[數22]L4/L3=cosαy/cos(αy+(-θy))…(22)
因此，Y座標移動至由以下之式(23)表示之位置，且Y座標移動量△Yy由以下之式(24)求出。
[數23]Y．cosαy/cos(αy+(-θy))…(23)
[數24]△Yy=Y．(cosαy/cos(αy+(-θy))-1)…(24)
又，於以滾轉角θr手振時，於旋轉中心為圖像中央之情形時，移動至由以下之式(25)表示之位置，且X方向移動量△Xr及Y座標移動量△Yr由以下之式(26)求出。
[數25]X．cos(-θr)-Y．sin(-θr),X．sin(-θr)+Y．cos(-θr)…(25)
[數26]△Xr=X．cos(-θr)-Y．sin(-θr)-X △Yr=X．sin(-θr)+Y．cos(-θr)-Y…(26)
如此，可對俯仰角θp、偏轉角θy、及滾轉角θr之3方向之角度之各者個別地算出手振之影響。然而，由於其等會相互影響，故而本來需要同時求出俯仰角θp、偏轉角θy、及滾轉角θr之手振之影響，但即便以如下方式簡化求出，亦可以於實用上不存在問題之水準進行修正。例如，亦可依序基於由俯仰角θp之影響所產生之移動量求出由偏轉角θy之影響所產生之移動量，進而基於該所求出之移動量求出由滾轉角θr之影響所產生之移動量。再者，於求移動量時，俯仰角θp、偏轉角θy、及滾轉角θr之順序亦可不同。又，亦可將對俯仰角θp、偏轉角θy、及滾轉角θr之3方向之角度之各者個別地算出手振之影響所得之結果相加。
且說，由手振引起之俯仰角θp、偏轉角θy、及滾轉角θr為正負1度以內之程度之較小之角度，故而其等之計算結果之差為非常微小之值，為可忽略之程度之值。
此處，最簡單之方法係將對俯仰角θp、偏轉角θy、及滾轉角θr之3方向之角度之各者個別地算出手振之影響所得之結果相加，並利於以下之式(27)求出綜合之X方向移動量△X及Y方向移動量△Y。
[數27]△X=△Xp+△Xy+△Xr △Y=△Yp+△Yy+△Yr…(27)
因此，應求出之座標A'之X座標X'可藉由以下之式(28)求出，應求出之座標A'之Y座標Y'可藉由以下之式(29)求出。
[數28]X'=△X+X=X．(cosαp/cos(αp+(-θp))-1)+L．(tan(αy+(-θy))-tanαy)+X．cos(-θr)-Y．sin(-θr)-X+X…(28)
[數29]Y'=△Y+Y=L．(tan(αp+(-θp))-tanαy)+Y．(cosαy/cos(αy+(-θy)-1)+X．sin(-θr)+Y．cos(-θr)-Y+Y…(29)
又，座標A(X,Y)具有以下之式(30)之關係，故而座標A'之X座標X'及Y座標Y'成為以下之式(31)。
[數30]X=L．tanαy Y=L．tanαp…(30)
[數31]X'=X．cosαp/cos(αp+(-θp))+L．tan(αy+(-θy))+X．cos(-θr)-Y．sin(-θr)-2X Y'=L．tan(αp+(-θp))+Y．cosαy/cos(αy+(-θy))+X．sin(-θr)+Y．cos(-θr)-2Y…(31)
此處，座標A'(X',Y')係自座標O(x0,y0)之相對位置，故而可基於以下之式(32)讀入輸出圖像之座標A'(x',y')之值。
[數32]x'=X'+x0 y'=Y'+y0…(32)
而且，藉由進行對所有像素求出輸出圖像之座標A'(x',y')之處理，可取得手振修正後之修正圖像。如此，對藉由採用全域快門方式之攝像元件所拍攝之圖像應用本實施形態之手振修正處理，藉此，可對1張圖像使用一組修正角進行手振修正處理，從而能以較少之處理負擔有效地進行手振修正。
其次，作為手振修正處理之第2處理例，對影像感測器21中所使用之攝像元件採用滾動快門方式之構成之手振修正處理進行說明。
滾動快門方式之攝像元件中，於攝像圖像內，攝像時點針對每一水平線而不同，故而圖像之變形較全域快門方式變得複雜。該情況除受到由抖動角所致之圖像之應變影響以外，亦受到抖動角因時間變化而改變之情況影響。
例如，圖18及圖19表示滾動快門方式之影像感測器21中抖動角對圖像造成之影響。
於圖18之A中，表示影像感測器21靜止之情形時之圖像之位置，於該情形時，圖像位於影像感測器21之中央。
於圖18之B中，表示於影像感測器21朝俯仰角之負方向抖動之情形時抖動角對圖像造成之影響，於圖18之C中，表示於影像感測器21朝俯仰角之正方向抖動之情形時抖動角對圖像造成之影響。又，於圖19之A中，表示於影像感測器21朝偏轉角之正方向抖動之情形時抖動角對圖像造成之影響，於圖19之B中，表示於影像感測器21朝偏轉角之負方向抖動之情形時抖動角對圖像造成之影響。進而，於圖19之C 中，表示於影像感測器21朝俯仰角之正方向及偏轉角之負方向抖動之情形時抖動角對圖像造成之影響。
如圖18及圖19所示，在滾動快門方式中，與全域快門方式相比較，於朝俯仰角之負方向抖動時，增加圖像於Y方向上收縮之變化，於朝俯仰角之正方向抖動時，增加圖像於Y方向上延伸之變形。又，於以偏轉角抖動之情形時，隨著朝向圖像之下方，在與抖動相反之側增加更大幅地抖動之變形。
於圖20之A中，表示於影像感測器21朝俯仰角之負方向及偏轉角之正方向抖動之情形時抖動角對圖像造成之影響。圖20之A中，實線表示所獲得之圖像，虛線表示使原本之圖像之位置錯開後之圖像。如此，於同時產生兩種抖動之情形時，成為更複雜之變形。
又，於圖20之B中，表示於未考慮像素位置依存性而僅修正焦平面(focal plane)影響之情形時，於影像感測器21朝俯仰角之負方向及偏轉角之正方向抖動之情形時抖動角對圖像造成之影響。圖20之B中，實線表示所獲得之圖像，虛線表示使原本之圖像之位置錯開後之圖像。於進行了此種修正之情形時，如圖所示，亦無法完全修正圖像之應變。再者，圖20之B所示之圖像之應變看起來較小，但若為圖像之周邊則應變會變大，根據手振之條件而表現如圖17所示之影響。
以下，對滾動快門方式之手振修正處理之順序進行說明。
為了修正滾動快門之影響，需要針對每條線使用該條線攝像時之抖動角進行手振修正處理。因此，信號同步部23較理想為使手振量資訊針對每1圖像之每條線同步。然而，現狀之陀螺儀感測器22僅能於複數條線檢測1次左右之手振量資訊。
因此，可採用如下方法：使用於複數條線相同之手振量資訊，或使用針對每條線進行內插後之手振量資訊，或雖使用於複數條線相同之手振量資訊但於計算修正角度時考慮時間偏移量而算出修正角 度。又，可利用該等方法中之任一種、或其他方法求出每條線之修正角，並使用該角度進行與上述輸入圖像中之座標A'之求解方法相同之計算，取得要求之座標位置而構建修正後之圖像。於該情形時，俯仰角θp、偏轉角θy、及滾轉角θr係使用與該條線同步者。
其次，作為手振修正處理之第3處理例，對與鏡筒移位方式之光學手振修正併用之處理進行說明。藉由併用如上所述之手振修正處理與鏡筒移位方式，可對鏡筒移位方式中圖像之周邊之應變(周邊之修正殘餘)進行修正。
於圖21中，表示具備鏡筒移位方式之光學手振修正之攝像裝置11A。再者，於圖21之攝像裝置11A中，對與圖1之攝像裝置11共用之構成標註相同之符號，並省略其詳細之說明。
如圖21所示，攝像裝置11A除包括圖1之攝像裝置11之構成以外，還包括驅動部26。驅動部26基於來自陀螺儀感測器22之手振量資訊，向攝像元件上之圖像不移動之方向，與影像感測器21之攝像元件之感測器面平行地驅動光學系統12之透鏡，藉此將手振進行光學修正。
且說，於鏡筒移位方式之光學手振修正中，由於是將光學系統12之透鏡以根據手振量而決定之量移動，故而未考慮像素位置之依存性。因此，成為與對圖像整體一致地修正圖像中央之位置偏移量大致相同之圖像。因此，使用鏡筒移位之控制中所使用之手振資訊對各像素修正自手振時之各像素之移動量減去圖像中央之位置偏移量後之殘餘部分(像素位置依存量)之移動量，藉此，可將鏡筒移位之修正圖像之周邊之應變進行修正。
於求輸入圖像中之座標A'時，關於影像感測器21之有效像素，將水平方向之像素數設為W，將垂直方向之像素數設為H，將自光學系統12之透鏡中心至影像感測器21之攝像元件之距離設為L(相當於像素 數)，將水平方向之視角之1/2設為β。繼而，假設若將座標O(x0,y0)設為影像感測器21之有效像素之中央，則水平方向之視角之1/2即角度β由上述式(12)求出。
因此，自光學系統12之透鏡中心至影像感測器21之攝像元件之距離L(相當於像素數)由上述式(13)求出。
再者，水平方向之視角之1/2即角度β及距離L(相當於像素數)根據攝像裝置11之攝像模式(例如，以所有像素輸出之攝像模式、將像素減省後輸出之攝像模式、及跳過像素之一部分而輸出之攝像模式等)、影像感測器21之攝像元件、及光學系統12之透鏡而為固有之值。
此時，座標A之位置上之俯仰方向之角度αp、及座標A之位置上之偏轉方向之角度αy成為上述式(14)。
因此，於以俯仰角θp手振時，於圖像之中心位置，像素位置於Y方向上僅移動L‧tan(-θp)像素。而且，於座標A之位置，像素位置於Y方向上僅移動由上述式(15)所表示之Y方向移動量△Yp。
此時，如參照圖6及圖7於上文所述般，不僅於Y方向上移動，亦於X方向上移動。若設為其移動目的地之X座標具有上述式(16)所示之關係，則於X方向上成為L2/L1倍之座標，且由上述式(17)表示。
因此，X座標移動至由上述式(18)表示之位置，且X座標移動量△Xp由上述式(19)求出。
此處，鏡筒移位方式中，藉由驅動光學系統12之透鏡而對圖像整體修正中央之抖動量，故而Y方向移動量△Yp由以下之式(33)求出。
[數33]△Yp=L．(tan(αp+(θp))-tanαp-tan(-θp))…(33)
又，鏡筒移位方式未考慮X方向之偏移，故而X方向移動量△Xp仍然為上述之式(19)。
與此種以俯仰角θp手振時同樣地，在以偏轉角θy手振時，於圖像之中心位置，像素位置於X方向上僅移動L‧tan(-θy)像素。而且，於座標A之位置，像素位置於X方向上僅移動由上述式(20)所表示之X方向移動量△Xy。
又，同樣地，不僅於X方向上移動，亦於Y方向上移動。若設為其移動目的地之Y座標具有上述式(21)所示之關係，則於Y方向上成為L4/L3倍之座標，且由上述式(22)表示。
因此，Y座標移動至由上述式(23)表示之位置，且Y座標移動量△Yy由上述式(24)求出。
此處，鏡筒移位方式中，藉由驅動光學系統12之透鏡而對圖像整體修正中央之抖動量，故而Y方向移動量△Yy由以下之式(34)求出。
[數34]△Yy=L．(tan(αy+(-θy))-tanαy-tan(-θy))…(34)
又，由於鏡筒移位方式未考慮X方向之偏移，故而X方向移動量△Xy仍然為上述式(20)。
再者，鏡筒移位方式中，由於無法進行滾轉角θr之修正，故而不進行滾轉角θr之修正。
因此，最簡單之方法係將對俯仰角θp及偏轉角θy之2方向之角度之各者個別地算出手振之影響所得之結果相加，利用以下之式(35)求出綜合之X方向移動量△X及Y方向移動量△Y。
[數35] △X=△Xp+△Xy △Y=△Yp+△Yy…(35)
因此，應求出之座標A'之X座標X'可藉由以下之式(36)求出，應求出之座標A'之Y座標Y'可藉由以下之式(37)求出。
[數36]X'=△X+X=X．(cosαp/cos(αp+(-θp))-1)+L．(tan(αy+(-θy))-tanαy)+X…(36)
[數37]Y'=△Y+Y=L．(tan(αp+(-θp))-tanαp)+Y．(cosαy/cos(αy+(-θy))-1)+Y…(37)
又，座標A(X,Y)具有以下之式(38)之關係，故而座標A'之X座標X'及Y座標Y'成為以下之式(39)。
[數38]X=L．tanαy Y=L．tanαp…(38)
[數39]X'=X．cosαp/cos(αp+(-θp))+L．(tan(αy+(-θy))-tan(-θp))-X Y'=L．(tan(αp+(-θp))-tan(-θy))+Y．cosαy/cos(αy+(-θy))-Y…(39)
此處，由於座標A'(X',Y')係自座標O(x0,y0)之相對位置，故而可 基於上述式(32)讀入輸出圖像之座標A'(x',y')之值。
而且，藉由進行對所有像素求出輸出圖像之座標A'(x',y')之處理，可取得手振修正後之修正圖像。再者，此處，已對鏡筒移位方式之俯仰方向及偏轉方向之修正進行了敍述，但亦可增加滾動方向之修正。
且說，於上述手振修正處理之第1至第3處理例中，輸出圖像之座標A'(x',y')並不限於與輸入圖像上之像素之中央位置一致，故而必須自周邊之像素進行內插而求出像素值。即，構成修正後之圖像(輸出圖像)之各像素之像素位置並不限於與構成修正前之圖像(輸入圖像)之各像素之像素位置一致，故而以於修正前後像素位置一致之方式，自位於構成修正後之圖像之特定像素之周邊的複數個像素進行內插，而求出特定像素之像素值。
該內插方法中，可使用最近相鄰法、雙線性(bilinear)法、雙三次(bicubic)法等各種內插技術。又，用於內插之相鄰之像素或求解方法根據輸入圖像及輸出圖像之形式(例如，由像素位置決定顏色之拜耳圖像、或各像素均為同色(RGB(Red、Green、Blue)紅綠藍)三色或單色)之圖像、YUV圖像等)而不同，但求出以各自之形式計算之像素之值並無不同。
又，上述手振修正處理之第1至第3處理例中，於應求出之像素之位置為圖像外等之情形時，必須進行如下處理：作為像素值返零等，或以不成為圖像外之方式對修正量加以限制等。此處，於作為像素值返零等之情形時，會對輸出圖像之周邊寫入與原本之圖像不同者，但可實施自原本之圖像之某一範圍切下最終之輸出圖像，或於切下後進行放大之處理。一般而言，準備於可補償欲修正之角度之範圍內較最終輸出圖像大一圈者作為輸入圖像，藉此，可使得不對最終輸出結果造成此種影響。
又，於本實施形態中，為了容易理解說明，對就所有像素計算修正位置並進行修正之例進行了說明，但亦可採用如下等方法：將圖像整體分割為複數個區塊，針對分割後之每一區塊求出代表點之修正位置，自該代表點之修正位置之值進行內插而求出各像素之修正位置等。又，關於數值計算，亦可使用近似計算等而簡化。
再者，於鏡筒移位方式(第3處理例)之情形時，由於圖像中心之抖動量係藉由透鏡之移動而修正，故而與手振修正處理之第1及第2處理例相比，對於相同角度之抖動量應求出之像素之位置成為像素外之量變少。
又，尤其是於拍攝動態圖像時，先前，由於在圖像之周邊附近表現出較大之應變，故而進行如下處理：僅切下此種應變之影響較少之圖像之中央，或使影像感測器單元之視角變窄。相對於此，藉由應用本技術之攝像裝置11進行之手振修正處理中，可對圖像之周邊附近之應變進行修正，故而可使攝像裝置11之視角擴大。
其次，圖22係說明利用圖1之攝像裝置11之攝像方法之流程圖。
例如，當接通攝像裝置11之電源且設定為手振修正處理為有效時，開始處理。於步驟S11中，陀螺儀感測器22於固定之時點開始手振量信號(陀螺儀資料)之輸出，信號同步部23依序自陀螺儀感測器22取得手振量信號。
於步驟S12中，影像感測器21於按照水平同步信號之時點，輸出圖像信號，且信號同步部23依序自影像感測器21取得圖像信號。
於步驟S13中，信號同步部23取得手振量信號與圖像信號之同步並供給至手振修正處理部25。
於步驟S14中，手振修正處理部25針對每一像素位置算出偏移量。例如，手振修正處理部25運算上述式(15)、式(19)、式(20)、式(24)、及式(26)，並基於其等之運算結果，針對每一像素位置算出根 據式(27)求出之綜合之X方向移動量△X及Y方向移動量△Y。
於步驟S15中，手振修正處理部25基於步驟S14中算出之每一像素位置之偏移量對圖像進行修正。例如，手振修正處理部25針對每一座標A(X,Y)運算上述式(31)而求出座標A'(X',Y')，藉此對圖像進行修正。於步驟S15之處理後，處理返回至步驟S11，將下一個訊框作為處理對象，以下重複相同之處理。
且說，如參照圖5於上文所述般，若誤差距離δ(θ，α，D)為未達2像素之範圍，則被攝體面上之點A及點A'之距離差並不顯眼。因此，藉由利用上述式(6)之修正量△y及式(8)之修正量△x進行手振修正處理，可獲得手振之產生得以充分地抑制之圖像。然而，例如對於被攝體距離D較近之被攝體，存在誤差距離δ(θ，α，D)成為2像素以上之情況，即便進行手振修正處理，亦存在成為手振顯眼之圖像之情況。
因此，例如，藉由進行對上述式(6)之修正量△y及式(8)之修正量△x追加有使用被攝體距離D之追加修正量的手振修正處理，可抑制對被攝體距離D較近之被攝體之手振。例如，利用AF(Auto Focus，自動對焦)功能推斷至要對焦之被攝體為止之被攝體距離D，以最大程度地抑制該被攝體之手振之方式，進行與被攝體距離D對應之手振修正處理。
其次，圖23係表示應用本技術之攝像裝置之另一實施形態之構成例的方塊圖。
於圖23中，表示進行與至要對焦之被攝體為止之被攝體距離D對應之手振修正處理之攝像裝置11B。再者，圖23之攝像裝置11B中，對與圖1之攝像裝置11共用之構成標註相同之符號，並省略其詳細之說明。
如圖23所示，攝像裝置11B除具備圖1之攝像裝置11之構成以外，還包括AF感測器31、AF控制部32、AF驅動部33、及距離推斷部 34而構成。
AF感測器31係例如包含埋入至影像感測器21之感測器面之複數個相位差檢測像素而構成。相位差檢測像素係將右側一半被遮光之像素與左側一半被遮光之像素加以組合而構成，且配置於感測器面之特定部位。而且，將由自右側一半被遮光之像素輸出之像素信號所構建之圖像、與由自左側一半被遮光之像素輸出之像素信號所構建之圖像自AF感測器31供給至AF控制部32。
AF控制部32基於自AF感測器31供給之2張圖像上之被攝體之位置之偏移，算出至要對焦之被攝體為止之距離。繼而，AF控制部32以按該距離對焦之方式，決定光學系統12所包含之聚焦調整用透鏡之透鏡位置，且將與所決定之透鏡位置對應之電流值之AF控制信號供給至AF驅動部33。
AF驅動部33係包含用以驅動光學系統12所包含之聚焦調整用透鏡之致動器而構成，按照自AF控制部32供給之AF控制信號之電流值驅動聚焦調整用透鏡，從而對被攝體對焦。
對距離推斷部34供給自AF控制部32輸出至AF驅動部33之AF控制信號，距離推斷部34根據AF控制信號之電流值，推斷至要對焦之被攝體為止之被攝體距離D。繼而，距離推斷部34將根據AF控制信號之電流值推斷出之被攝體距離D供給至手振修正處理部25。
此處，參照圖24，對AF控制信號之電流值與被攝體距離D之關係進行說明。
如圖24之A所示，於將自透鏡至被攝體之距離設為物側距離a，將自透鏡至感測器面之距離設為像側距離b時，物側距離a及像側距離b之關係按照透鏡之焦距f。
即，如圖24之B所示，物側距離a及像側距離b之關係係藉由高斯之成像公式(1/f=1/a+1/b)而求出。於圖24之B中，橫軸表示物側距離 a，縱軸表示像側距離b，隨著物側距離a變短，像側距離b變長。尤其是於要對焦之被攝體位於近距離時，即，物側距離a極短時，像側距離b急遽變長。
又，AF驅動部33根據自AF控制部32供給之AF控制信號之電流值線性驅動光學系統12所包含之聚焦調整用透鏡。於圖24之C中，橫軸表示AF控制信號之電流值，縱軸表示聚焦調整用透鏡之透鏡位置，聚焦調整用透鏡之透鏡位置相對於AF控制信號之電流值大致呈線性變化。
因此，距離推斷部34可基於大致線性之關係，根據供給至AF驅動部33之AF控制信號之電流值，求出由AF驅動部33驅動之聚焦調整用透鏡之透鏡位置。繼而，藉由按照聚焦調整用透鏡之透鏡位置決定物側距離a，從而距離推斷部34根據圖24之B所示之高斯成像公式求出像側距離b，藉此可推斷至要對焦之被攝體為止之被攝體距離D。
距離推斷部34將以此方式推斷出之被攝體距離D供給至手振修正處理部25，從而手振修正處理部25可進行與被攝體距離D對應之手振修正處理。例如，如上所述，於至要對焦之被攝體為止之被攝體距離D近至誤差距離δ(θ，α，D)成為2像素以上之程度之情形時，手振修正處理部25可使用被攝體距離D求出對上述式(6)之修正量△y及式(8)之修正量△x追加之追加修正量，且以追加該追加修正量後之修正量進行手振修正處理。藉此，可將要對焦之被攝體之誤差距離δ(θ，α，D)抑制為2像素以下。
於圖25中，表示攝像裝置11B於滾動方向手振時求出之特定之被攝體距離D與X方向之誤差距離δx之關係之一例。
如圖25所示，例如，於將攝像裝置11B之滾動方向之至旋轉中心之距離r設為100mm，將抖動角θ設為0.5°時，求出X方向之移動量r‧sinθ為872.7μm，且求出Y方向之移動量r‧(1-cosθ)為3.8μm。
而且，於被攝體距離D為2.4m時，求出X方向上可拍攝之範圍(=2‧D‧TANβ)為2.47m，根據上述式(5)求出X方向之誤差距離δx為1.5。同樣地，於被攝體距離D為1.4m時，求出X方向上可拍攝之範圍為1.44m，且求出X方向之誤差距離δx為2.5。進而，於被攝體距離D為0.35m時，求出X方向上可拍攝之範圍為0.36m，且求出X方向之誤差距離δx為10.1。
如此，於至要對焦之被攝體為止之被攝體距離D較近，且X方向之誤差距離δx成為2像素以上時，於被攝體以X方向之誤差距離δx產生手振。因此，藉由將其X方向之誤差距離δx與修正值相加而進行手振修正處理，可抑制要對焦之被攝體之手振。亦即，手振修正處理部25進行將該X方向之誤差距離δx作為對上述式(8)之修正量△x追加之追加修正量(追加修正之像素數)而追加之手振修正處理。
此處，對X方向之修正進行了說明，但手振修正處理部25對於Y方向之修正亦同樣地，進行將Y方向之誤差距離δy作為追加修正量對上述式(6)之修正量△y進行追加之手振修正處理。
亦即，進行與至要對焦之被攝體為止之被攝體距離D對應之手振修正處理時之Y方向之修正量△y係藉由將Y方向之誤差距離δy與上述式(6)相加所得之以下式(40)而求出。
其中，式(40)中，d表示自感測器面S之中心點至光瞳位置I之光學光瞳距離，α表示自光瞳位置I至被攝體面上之點A之仰角，θ表示以旋轉中心O為中心之抖動角。又，r表示自旋轉中心O至感測器面S之 中心點之距離即旋轉半徑，D表示至要對焦之被攝體為止之被攝體距離，Ny表示影像感測器21之Y軸方向之一邊之像素數，β表示影像感測器21之Y軸方向之最大視角。
同樣地，進行與至要對焦之被攝體為止之被攝體距離D對應之手振修正處理時之X方向之修正量△x係藉由將X方向之誤差距離δx與上述式(8)相加所得之以下式(41)而求出。
其中，式(41)中，d表示自感測器面S之中心點至光瞳位置I之光學光瞳距離，α表示自光瞳位置I至被攝體面上之點A之仰角，θ表示以旋轉中心O為中心之抖動角。又，r表示自旋轉中心O至感測器面S之中心點之距離即旋轉半徑，D表示至要對焦之被攝體為止之被攝體距離，Nx表示影像感測器21之X軸方向之一邊之像素數，γ表示影像感測器21之X軸方向之最大視角。
例如，手振修正處理部25中，可預先求出誤差距離δ(θ，α，D)成為2像素以上之被攝體距離並設定為閾值。繼而，手振修正處理部25於由距離推斷部34推斷之被攝體距離D未達該閾值之情形時，可進行與至要對焦之被攝體為止之被攝體距離D對應之手振修正處理。
藉此，攝像裝置11B可於要對焦之被攝體以最大程度地抑制手振之方式進行手振修正處理。因此，即便被攝體為近距離，亦可更確實地抑制手振之產生，從而可謀求畫質之提昇。又，攝像裝置11B係僅於預先求出誤差距離δ(θ，α，D)成為2像素以上之被攝體距離且未達 閾值之情形時，只要進行與被攝體距離D對應之手振修正處理即可，從而可降低處理負擔。
圖26係比較說明與被攝體距離D對應之手振修正處理之效果之圖。
圖26中，表示將規尺配置於近前側、且將格子圖案之面板配置於裏側而拍攝到之圖像。於圖26之A中表示未實施手振修正處理之圖像，於圖26之B中表示於配置有規尺之位置設定被攝體距離D而實施手振修正處理後之圖像，於圖26之C中表示於配置有格子圖案之位置設定被攝體距離D而實施手振修正處理後之圖像。
如圖26之A所示之圖像般，於未實施手振修正處理之情形時，於規尺及格子圖案之兩者產生有手振。又，如圖26之B所示之圖像般，於在配置有規尺之位置設定被攝體距離D而實施手振修正處理之情形時，對於規尺之手振得以抑制，而於位於裏側之格子圖案產生有手振。又，如圖26之C所示之圖像般，於在配置有格子圖案之位置設定被攝體距離D而實施手振修正處理之情形時，對於格子圖案之手振得以抑制，而於位於近前側之規尺產生有手振。
如此，藉由進行與被攝體距離D對應之手振修正處理，可更有效地抑制對於要對焦之被攝體之手振。
再者，如參照圖24之C所說明般，聚焦調整用透鏡之透鏡位置相對於AF控制信號之電流值具有大致呈線性變化之關係，但存在例如因攝像裝置11之姿勢而導致其關係並不成為大致線性之情況。即，例如，於攝像裝置11朝上時、及攝像裝置11朝下時，聚焦調整用透鏡之透鏡位置因作用於聚焦調整用透鏡之重力而不同。
因此，攝像裝置11B藉由基於攝像裝置11之姿勢對被攝體距離D進行修正，可求出更準確之修正量。
即，例如，攝像裝置11可構成為藉由陀螺儀感測器22測定重力方 向(即，攝像裝置11之姿勢)，且陀螺儀感測器22將該重力方向供給至距離推斷部34。繼而，距離推斷部34可保持預先求出之重力方向與被攝體距離D之修正量之對應關係，按照自陀螺儀感測器22供給之重力方向對被攝體距離D進行修正。藉此，無論攝像裝置11為何種姿勢，均可更準確地進行手振修正處理。
再者，於攝像裝置11B中，AF感測器31並不限定於將相位差檢測像素埋入至影像感測器21之感測器面之構成。例如，於攝像裝置11B中，可採用將朝向影像感測器21之光之一部分分割而求出至被攝體為止之距離之構成、或基於自影像感測器21輸出之圖像之對比度而求出至被攝體為止之距離之構成等。
又，攝像裝置11B亦可構成為不設置距離推斷部34，而由AF控制部32將表示至被攝體為止之距離之信號直接供給至手振修正處理部25。進而，亦可設為AF驅動部33按照脈衝信號驅動聚焦調整用透鏡之構成，於該情形時，AF控制部32可輸出脈衝信號作為AF控制信號，且距離推斷部34可藉由對該脈衝進行計數而推斷至被攝體為止之距離。
其次，圖27係表示應用本技術之固體攝像元件之一實施形態之構成例的方塊圖。
如圖27所示，固體攝像元件51係包括像素陣列部52、列掃描部53、行處理部54、行掃描部55、輸出部56、控制部57、及邏輯電路58而構成。
像素陣列部52呈陣列狀配置有複數個像素61，像素61係按照來自列掃描部53之控制針對每一列進行驅動，且將與藉由光電轉換而產生之電荷對應之像素信號針對每一行並列地輸出至行處理部54。
列掃描部53供給用以針對每一列驅動像素陣列部52之像素61之驅動信號(例如傳輸信號、選擇信號，重設信號)。
行處理部54將自像素陣列部52之像素61供給之像素信號針對像素61之每一行並列地進行A/D(Analog/Digital，模擬/數位)轉換，且按照來自行掃描部55之控制依序供給至輸出部56。
行掃描部55以對行處理部54於特定之時點依序輸出像素信號之方式進行控制。
輸出部56將自行處理部54供給之像素信號例如以特定之增益放大並輸出。
控制部57供給成為列掃描部53、行處理部54、行掃描部55、及輸出部56之驅動之基準之時脈信號、或用以控制驅動之控制信號。
邏輯電路58以包含陀螺儀感測器22、信號同步部23、參數保持部24、及手振修正處理部25之方式構成。關於陀螺儀感測器22、信號同步部23、參數保持部24、及手振修正處理部25之構成，與圖1相同，省略其詳細之說明。
亦即，固體攝像元件51係以可於其內部進行與圖1之照相機模組15相同之手振修正處理之方式構成。再者，邏輯電路58例如在與像素陣列部52相同之基板上作為像素陣列部52之周邊電路而設置。或者，邏輯電路58可設置於與像素陣列部52之基板不同之基板，且設為將該等基盤積層之構成。
如此，固體攝像元件51可輸出實施手振修正處理後之圖像。
再者，本技術除應用於攝像裝置以外，亦可應用於例如個人電腦般取得已拍攝之圖像資料及與圖像資料同步之陀螺儀資料，且事後提供手振修正處理之裝置。
再者，本技術亦可採取如下之構成。
(1)
一種攝像裝置，其包括：攝像部，其拍攝被攝體並輸出圖像； 檢測部，其物理性地檢測上述攝像部抖動時之抖動角；及修正處理部，其算出基於構成上述攝像部輸出之圖像之像素之位置與藉由上述檢測部檢測出之抖動角的修正量，且按照該修正量而修正上述圖像。
(2)
如上述(1)之攝像裝置，其中上述修正處理部係使用依存於自上述圖像之大致中心之縱向與橫向之距離而異之修正量。
(3)
如上述(1)或(2)之攝像裝置，其中上述修正處理部使用自將被攝體之像成像於上述攝像部之感測器面之光學系統之光瞳位置至上述攝像部之感測器面為止之光學距離即光瞳距離、自上述攝像部供給之圖像之特定像素之配置位置、自上述光瞳位置相對於與該配置位置對應之上述感測器面上之點之仰角、及上述抖動角，針對上述每一像素，按照幾何光學計算式進行運算而算出上述修正量。
(4)
如上述(3)之攝像裝置，其中上述修正量係由上述式(6)及式(8)表示，其中，上述式(6)及式(8)中，△x表示上述圖像之橫向之修正量，△y表示上述圖像之縱向之修正量，d表示上述光瞳距離，α表示上述仰角，θ表示上述抖動角，X表示成為修正對象之像素之自上述圖像之大致中心起朝橫向之距離。
(5)
如上述(1)至(4)中任一項之攝像裝置，其中上述修正處理部係以構成按照上述修正量修正之修正後之圖像 之各像素之像素位置與構成修正前之圖像之各像素之像素位置一致的方式，由位於構成修正後之圖像之特定之上述像素之周邊的特定數量之上述像素進行內插，而求出特定之上述像素之像素值。
(6)
如上述(1)至(5)中任一項之攝像裝置，其更包括同步部，該同步部取得自上述攝像部輸出之圖像、與自上述檢測部輸出之上述抖動角之同步並供給至上述修正處理部。
(7)
如上述(1)至(6)中任一項之攝像裝置，其中上述同步部係針對自上述攝像部輸出之圖像之每一水平線，取得與自上述檢測部輸出之上述抖動角之同步。
(8)
如上述(1)至(7)中任一項之攝像裝置，其中上述修正處理部藉由上述攝像部之抖動，算出將上述圖像於上下方向移動之抖動角對上述圖像之上下方向賦予之影響進行修正之修正量，並且算出將上述圖像於上下方向移動之抖動角對上述圖像之左右方向賦予之影響進行修正之修正量；且算出將上述圖像於左右方向移動之抖動角對上述圖像之左右方向賦予之影響進行修正之修正量，並且算出將上述圖像於左右方向移動之抖動角對上述圖像之上下方向賦予之影響進行修正之修正量。
(9)
如上述(1)至(7)中任一項之攝像裝置，其中上述攝像部以大致同時記錄上述圖像整體之全域快門方式進行攝像。
(10)
如上述(1)至(7)中任一項之攝像裝置，其中 上述攝像部以於上述圖像內攝像時點針對每一水平線不同之滾動快門方式進行攝像。
(11)
如上述(1)至(10)中任一項之攝像裝置，其
更包括驅動部，該驅動部基於由上述檢測部檢測之抖動角，沿上述攝像部上之圖像不移動之方向，與上述攝像部之感測器面大致平行地驅動光學系統所包含之透鏡，該光學系統係將被攝體之像成像於上述攝像部之感測器面；且藉由平行驅動而修正上述圖像面上之不依存於上述像素之配置位置之部分。
(12)
如上述(3)之攝像裝置，其中上述修正處理部進而使用自上述光瞳位置至要對焦之被攝體為止之光學距離即被攝體距離，算出對上述修正量進行追加修正之追加修正量，而進行與上述被攝體距離對應之手振修正處理。
(13)
如上述(12)之攝像裝置，其中進行與上述被攝體距離對應之手振修正處理時之修正量係由上述式(40)及式(41)表示，其中，上述式(40)或式(41)中，△x表示上述圖像之橫向之修正量，△y表示上述圖像之縱向之修正量，d表示上述光瞳距離，α表示上述仰角，θ表示上述抖動角，X表示成為修正對象之像素之自上述圖像之大致中心起朝橫向之距離，r表示自上述攝像部抖動時之旋轉中心至上述感測器面之中心點之距離即旋轉半徑，D表示至要對焦之被攝體為止之被攝體距離，Ny表示上述攝像部之縱向之一邊之像素數，β表示上述攝像部之縱向之最大視角，Nx表示上述攝像部之橫向 之一邊之像素數，γ表示上述攝像部之橫向之最大視角。
(14)
如上述(12)或(13)之攝像裝置，其中上述修正處理部於至要對焦之被攝體為止之上述被攝體距離為預先設定之特定閾值以下之情形時，進行與上述被攝體距離對應之手振修正處理。
(15)
如上述(12)至(14)中任一項之攝像裝置，其更包括：聚焦驅動部，其驅動上述光學系統所包含之聚焦調整用透鏡，而對焦於所期望之被攝體；及被攝體距離推斷部，其基於控制由上述聚焦驅動部對上述聚焦調整用透鏡之驅動之控制信號，推斷至要對焦之被攝體為止之上述被攝體距離。
(16)
如上述(15)之攝像裝置，其中上述檢測部檢測重力加速度之方向並供給至上述被攝體距離推斷部，上述被攝體距離推斷部按照重力加速度之方向，而修正所推斷之上述被攝體距離。
(17)
一種固體攝像元件，其包括：攝像部，其拍攝被攝體並輸出圖像；檢測部，其物理性地檢測上述攝像部抖動時之抖動角；及修正處理部，其算出基於構成上述攝像部輸出之圖像之像素之配置位置與藉由上述檢測部檢測出之抖動角的修正量，且按照該修正量而修正上述圖像。
(18)
一種照相機模組，其包括：攝像部，其拍攝被攝體並輸出圖像；檢測部，其物理性地檢測上述攝像部抖動時之抖動角；及修正處理部，其算出基於構成上述攝像部輸出之圖像之像素之配置位置與藉由上述檢測部檢測出之抖動角的修正量，且按照該修正量而修正上述圖像。
(19)
一種電子機器，其包括：攝像部，其拍攝被攝體並輸出圖像；檢測部，其物理性地檢測上述攝像部抖動時之抖動角；及修正處理部，其算出基於構成上述攝像部輸出之圖像之像素之配置位置與藉由上述檢測部檢測出之抖動角的修正量，且按照該修正量而修正上述圖像。
(20)
一種攝像方法，其係包含攝像部及檢測部之攝像裝置之攝像方法，上述攝像部拍攝被攝體並輸出圖像，上述檢測部物理性地檢測上述攝像部抖動時之抖動角；且上述攝像方法包括如下步驟：上述攝像部輸出圖像；上述檢測部輸出抖動角；及算出基於構成上述攝像部輸出之圖像之像素之配置位置與藉由上述檢測部檢測出之抖動角的修正量，且按照該修正量而修正上述圖像。
再者，本實施形態並不限定於上述實施形態，可於不脫離本揭示之主旨之範圍內進行各種變更。

Claims (20)

  1. 一種攝像裝置，其包括：攝像部，其拍攝被攝體並輸出圖像；檢測部，其物理性地檢測上述攝像部抖動時之抖動角；及修正處理部，其按照修正量而修正上述圖像，該修正量係基於構成上述攝像部輸出之圖像之像素之配置位置、藉由上述檢測部檢測出之抖動角、自將被攝體之像成像於上述攝像部之感測器面之光學系統之光瞳位置至上述攝像部之感測器面的光學距離即光瞳距離、自上述攝像部供給之圖像之特定像素之配置位置、及自上述光瞳位置相對於與該配置位置對應之上述感測器面上之點的仰角。
  2. 如請求項1之攝像裝置，其中上述修正處理部使用依存於自上述圖像之大致中心之縱向與橫向之距離而異之修正量。
  3. 如請求項1之攝像裝置，其中上述修正處理部針對上述每一像素，按照幾何光學計算式進行運算而算出上述修正量。
  4. 如請求項3之攝像裝置，其中上述修正量係由以下式(1)及式(2)表示：[數1]△y=d．(TANα-TAN(α+θ))…(1) 其中，上述式(1)或式(2)中，△x表示上述圖像之橫向之修正量，△y表示上述圖像之縱向之修正量，d表示上述光瞳距離，α 表示上述仰角，θ表示上述抖動角，X表示成為修正對象之像素之自上述圖像之大致中心起朝橫向之距離。
  5. 如請求項1之攝像裝置，其中上述修正處理部係以構成按照上述修正量修正之修正後之圖像之各像素之像素位置、與構成修正前之圖像之各像素之像素位置一致的方式，由位於構成修正後之圖像之特定之上述像素之周邊的特定數量之上述像素進行內插，而求出特定之上述像素之像素值。
  6. 如請求項1之攝像裝置，其更包括同步部，該同步部係取得自上述攝像部輸出之圖像、與自上述檢測部輸出之上述抖動角之同步並供給至上述修正處理部。
  7. 如請求項6之攝像裝置，其中上述同步部係針對自上述攝像部輸出之圖像之每一水平線，取得與自上述檢測部輸出之上述抖動角之同步。
  8. 如請求項1之攝像裝置，其中上述修正處理部藉由上述攝像部之抖動，算出將上述圖像於上下方向移動之抖動角對上述圖像之上下方向賦予之影響進行修正之修正量，並且算出將上述圖像於上下方向移動之抖動角對上述圖像之左右方向賦予之影響進行修正之修正量；且算出將上述圖像於左右方向移動之抖動角對上述圖像之左右方向賦予之影響進行修正之修正量，並且算出將上述圖像於左右方向移動之抖動角對上述圖像之上下方向賦予之影響進行修正之修正量。
  9. 如請求項1之攝像裝置，其中上述攝像部係以大致同時記錄上述圖像整體之全域快門方式 進行攝像。
  10. 如請求項1之攝像裝置，其中上述攝像部係以於上述圖像內攝像時點針對每一水平線不同之滾動快門方式進行攝像。
  11. 如請求項1之攝像裝置，其更包括驅動部，該驅動部基於由上述檢測部檢測之抖動角，沿上述攝像部上之圖像不移動之方向，與上述攝像部之感測器面大致平行地驅動光學系統所包含之透鏡，該光學系統係將被攝體之像成像於上述攝像部之感測器面；且藉由平行驅動而修正上述圖像面上之不依存於上述像素之配置位置之部分。
  12. 如請求項3之攝像裝置，其中上述修正處理部進而使用自上述光瞳位置至要對焦之被攝體為止之光學距離即被攝體距離，算出對上述修正量進行追加修正之追加修正量，而進行與上述被攝體距離對應之手振修正處理。
  13. 如請求項12之攝像裝置，其中進行與上述被攝體距離對應之手振修正處理時之修正量係由以下式(3)及式(4)表示： [數4] 其中，上述式(3)或式(4)中，△x表示上述圖像之橫向之修正量，△y表示上述圖像之縱向之修正量，d表示上述光瞳距離，α表示上述仰角，θ表示上述抖動角，X表示成為修正對象之像素之自上述圖像之大致中心起朝橫向之距離，r表示自上述攝像部抖動時之旋轉中心至上述感測器面之中心點之距離即旋轉半徑，D表示至要對焦之被攝體為止之被攝體距離，Ny表示上述攝像部之縱向之一邊之像素數，β表示上述攝像部之縱向之最大視角，Nx表示上述攝像部之橫向之一邊之像素數，γ表示上述攝像部之橫向之最大視角。
  14. 如請求項12之攝像裝置，其中上述修正處理部於至要對焦之被攝體為止之上述被攝體距離為預先設定之特定之閾值以下之情形時，進行與上述被攝體距離對應之手振修正處理。
  15. 如請求項12之攝像裝置，其更包括：聚焦驅動部，其驅動上述光學系統所包含之聚焦調整用透鏡，而對焦於所期望之被攝體；及被攝體距離推斷部，其基於控制由上述聚焦驅動部對上述聚焦調整用透鏡之驅動的控制信號，推斷至要對焦之被攝體為止之上述被攝體距離。
  16. 如請求項15之攝像裝置，其中上述檢測部檢測重力加速度之方向並供給至上述被攝體距離推斷部；上述被攝體距離推斷部按照重力加速度之方向，而修正所推 斷之上述被攝體距離。
  17. 一種固體攝像元件，其包括：攝像部，其拍攝被攝體並輸出圖像；檢測部，其物理性地檢測上述攝像部抖動時之抖動角；及修正處理部，其按照修正量而修正上述圖像，該修正量係基於構成上述攝像部輸出之圖像之像素之配置位置、藉由上述檢測部檢測出之抖動角、自將被攝體之像成像於上述攝像部之感測器面之光學系統之光瞳位置至上述攝像部之感測器面的光學距離即光瞳距離、自上述攝像部供給之圖像之特定像素之配置位置、及自上述光瞳位置相對於與該配置位置對應之上述感測器面上之點的仰角。
  18. 一種照相機模組，其包括：攝像部，其拍攝被攝體並輸出圖像；檢測部，其物理性地檢測上述攝像部抖動時之抖動角；及修正處理部，其算出修正量，且按照該修正量而修正上述圖像，該修正量係基於構成上述攝像部輸出之圖像之像素之配置位置、藉由上述檢測部檢測出之抖動角、自將被攝體之像成像於上述攝像部之感測器面之光學系統之光瞳位置至上述攝像部之感測器面的光學距離即光瞳距離、自上述攝像部供給之圖像之特定像素之配置位置、及自上述光瞳位置相對於與該配置位置對應之上述感測器面上之點的仰角。
  19. 一種電子機器，其包括：攝像部，其拍攝被攝體並輸出圖像；檢測部，其物理性地檢測上述攝像部抖動時之抖動角；及修正處理部，其算出修正量，且按照該修正量而修正上述圖像，該修正量係基於構成上述攝像部輸出之圖像之像素之配置 位置、藉由上述檢測部檢測出之抖動角、自將被攝體之像成像於上述攝像部之感測器面之光學系統之光瞳位置至上述攝像部之感測器面的光學距離即光瞳距離、自上述攝像部供給之圖像之特定像素之配置位置、及自上述光瞳位置相對於與該配置位置對應之上述感測器面上之點的仰角。
  20. 一種攝像方法，其係包含攝像部及檢測部之攝像裝置之攝像方法，上述攝像部拍攝被攝體並輸出圖像，上述檢測部物理性地檢測上述攝像部抖動時之抖動角；且上述攝像方法包括如下步驟：上述攝像部輸出圖像；上述檢測部輸出抖動角；及算出修正量，且按照該修正量而修正上述圖像，該修正量係基於構成上述攝像部輸出之圖像之像素之配置位置、藉由上述檢測部檢測出之抖動角、自將被攝體之像成像於上述攝像部之感測器面之光學系統之光瞳位置至上述攝像部之感測器面的光學距離即光瞳距離、自上述攝像部供給之圖像之特定像素之配置位置、及自上述光瞳位置相對於與該配置位置對應之上述感測器面上之點的仰角。
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