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CN116157728A - 摄像装置及其工作方法 - Google Patents

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CN116157728A
CN116157728A CN202180059861.5A CN202180059861A CN116157728A CN 116157728 A CN116157728 A CN 116157728A CN 202180059861 A CN202180059861 A CN 202180059861A CN 116157728 A CN116157728 A CN 116157728A
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Abstract

本发明提供一种在帧速率高的情况下，也能够适当地进行电子防振的摄像装置及其工作方法。摄像装置(10、10A)具备：摄像传感器(20)；检测传感器，检测侧倾方向的旋转抖动；机械防振机构(43)，对旋转抖动进行校正；及处理器(40)。处理器(40)构成为执行如下处理：使用机械防振机构(43)的机械防振处理；对旋转抖动进行校正的电子防振处理；以从包括以第一帧速率进行运动图像摄像的第一模式及以第二帧速率进行运动图像摄像的第二模式的多个模式中选择的1个模式来驱动摄像传感器(20)的驱动处理；及使机械防振处理分担旋转抖动的一部分的校正，并且使电子防振处理分担旋转抖动的一部分的校正的校正分担处理，校正分担处理中，使机械防振处理与电子防振处理的校正分担比例在第一模式与第二模式中不同。

Description

摄像装置及其工作方法
技术领域
本发明的技术涉及一种摄像装置及其工作方法。
背景技术
在专利文献1中，记载有手抖校正装置，其特征在于，具备：侧倾角检测机构，检测侧倾角；旋转抖动校正机构，基于侧倾角计算旋转抖动，使摄像传感器旋转而进行旋转抖动校正；平移抖动检测机构，检测平移抖动；及平移抖动校正机构，在旋转抖动校正下，从由摄像传感器拍摄的2张图像中，剪切出进行了平移抖动校正的区域。
在专利文献2中，记载有防振控制装置，其获取在摄像装置中进行的与拍摄相关的快门速度的信息，并如下进行控制，即，使各不相同的校正方式的第一校正机构及第二校正机构校正在摄像装置中产生的振动。防振控制装置根据进行了信息获取的快门速度，使向第一校正机构及第二校正机构的振动校正的分配不同。
在专利文献3中，记载有摄像装置，其以每个像素线的曝光时刻不同的曝光方式对图像进行拍摄，所述摄像装置具备：第一校正机构，基于表示装置的振动的振动信号，对图像振动进行电子校正；RS失真校正控制部，基于振动信号，对因曝光时刻在每个像素线中不同而在所拍摄的图像中产生的失真进行校正。摄像装置基于上述振动信号，判定装置的支撑状态。然后，在判定为装置处于被固定支撑的状态的情况下，摄像装置扩大基于RS失真校正控制部的校正的可动范围。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-242563号公报
专利文献2：日本特开2019-117977号公报
专利文献3：日本特开2015-118147号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
本发明的技术所涉及的一个实施方式提供一种在帧速率高的情况下，也能够适当地进行电子防振的摄像装置及其工作方法。
用于解决技术课题的手段
为了达成上述目的，本发明的摄像装置具备：摄像传感器；检测传感器，检测对容纳摄像传感器的主体施加的侧倾方向的旋转抖动；机械防振机构，以能够在侧倾方向旋转的方式保持摄像传感器，通过使摄像传感器旋转而对旋转抖动进行校正；及处理器，处理器构成为执行如下处理：使用机械防振机构的机械防振处理；对旋转抖动进行校正的电子防振处理；以从包括以第一帧速率进行运动图像摄像的第一模式及以与第一帧速率不同的第二帧速率进行运动图像摄像的第二模式的多个模式中选择的1个模式来驱动摄像传感器的驱动处理；及使机械防振处理分担旋转抖动的一部分的校正，并且使电子防振处理分担旋转抖动的一部分的校正的校正分担处理，处理器在校正分担处理中，使机械防振处理与电子防振处理的校正分担比例在第一模式与第二模式中不同。
优选第二帧速率大于第一帧速率，处理器在校正分担处理中，使第二模式中的电子防振处理的校正分担比例小于第一模式中的电子防振处理的校正分担比例。
优选处理器将第二模式中的电子防振处理的校正分担比例设为0。
优选处理器执行如下处理：在第一模式中，将旋转抖动分离成第一频率成分及频率高于第一频率成分的第二频率成分；及使电子防振处理分担将与电子防振处理的校正分担比例相对应的系数α(0＜α＜1)乘以第一频率成分而得的第一成分的校正，使机械防振处理分担将对第一频率成分乘以(1-α)而得的成分与第二频率成分相加而得的第二成分。
优选处理器通过参考记录有帧速率与系数α的关系的查找表，获取与驱动摄像传感器的模式的帧速率相对应的系数α，从而确定校正分担比例。
优选系数α根据图像信号的分辨率而不同。
优选能够在主体上安装透镜，系数α根据安装在主体上的透镜的光学抖动校正功能的有无或变焦倍率而不同。
优选处理器在电子防振处理中，在多个帧之间变更从摄像传感器的摄像区域内选择的记录区域，并使第二模式中的记录区域大于第一模式中的记录区域。
优选机械防振机构以能够在与侧倾方向的旋转轴交叉的交叉方向平移的方式保持摄像传感器，检测传感器检测对主体施加的向交叉方向的平移抖动，处理器执行如下处理：在机械防振处理中，通过使摄像传感器旋转及平移而对旋转抖动及平移抖动进行校正；电子防振处理中，旋转抖动及平移抖动进行校正；及在校正分担处理中，使机械防振处理分担旋转抖动的一部分的校正，使电子防振处理分担旋转抖动的一部分，并且，使机械防振处理分担平移抖动的一部分的校正，使电子防振处理分担平移抖动的一部分。
优选检测传感器除了旋转抖动及平移抖动之外，还检测绕与旋转轴交叉的至少1个轴的角度抖动，在将角度抖动附加在平移抖动而得的抖动设为合算抖动的情况下，处理器在校正分担处理中，使机械防振处理分担合算抖动的一部分的校正，使电子防振处理分担合算抖动的一部分的校正。
优选在第一模式或第二模式中，平移抖动的校正分担比例与旋转抖动的校正分担比例不同。
优选处理器进行如下处理：在驱动处理中，通过对以第二帧速率拍摄的多个帧进行合成，能够执行生成第一帧速率的运动图像的第三模式；及在电子防振处理中，对以第二帧速率拍摄的多个帧，进行平移抖动的校正，对合成有多个帧的合成帧进行旋转抖动的校正。
优选处理器执行如下处理：在驱动处理中，在第一模式下的运动图像摄像中，基于来自用户的指示而能够切换为第二模式；及在校正分担处理中，在切换为第二模式的情况下，将电子防振处理相对于旋转抖动的校正分担比例设为0。
优选处理器在校正分担处理中，基于在实时取景摄像后执行的模式的帧速率确定运动图像摄像前的实时取景摄像时的校正分担比例。
本发明的摄像装置的工作方法具备：摄像传感器；检测传感器，检测对容纳摄像传感器的主体施加的侧倾方向的旋转抖动；及机械防振机构，以能够在侧倾方向旋转的方式保持摄像传感器，通过使摄像传感器旋转而对旋转抖动进行校正，所述摄像装置的工作方法执行如下处理：使用机械防振机构的机械防振处理；对旋转抖动进行校正的电子防振处理；以从包括以第一帧速率进行运动图像摄像的第一模式及以高于第一帧速率的第二帧速率进行运动图像摄像的第二模式的多个模式中选择的1个模式来驱动摄像传感器的驱动处理；及使机械防振处理分担旋转抖动的一部分的校正，使电子防振处理分担旋转抖动的一部分的校正，并且，使机械防振处理与电子防振处理的校正分担比例在第一模式与第二模式中不同的校正分担处理。
附图说明
图1是表示摄像装置的前表面侧的一例的概略立体图。
图2是表示摄像装置的背面侧的一例的概略立体图。
图3是表示摄像装置的内部结构的一例的图。
图4是表示处理器的功能结构的一例的框图。
图5是表示第一分担处理部的结构的一例的图。
图6是示意性表示第一分担处理部基于角速度信号生成第一成分及第二成分的过程的图。
图7A是表示第二分担处理部的结构的一例的图。
图7B是表示第一信号处理部及第二信号处理部的结构的一例的图。
图8是说明电子防振处理的一例的图。
图9是对电子防振处理中的记录区域的变更进行说明的图。
图10是说明机械防振处理的一例的图。
图11是表示与旋转抖动的校正相关的系数及分离频率与帧速率的关系的一例的图。
图12是示意性表示第一模式中的校正分担比例的图。
图13是示意性表示第二模式中的校正分担比例的图。
图14是表示LUT的一例的图。
图15是说明系数及分离频率的设定处理的一例的流程图。
图16是说明记录区域的大小与视角的关系的图。
图17是表示与旋转抖动的校正相关的系数及视角与帧速率的关系的一例的图。
图18是表示记录有与帧速率相对应的视角的LUT的一例的图。
图19是表示与旋转抖动的校正相关的系数与记录分辨率的关系的一例的图。
图20是表示存储有变焦倍率与校正系数的关系的校正表的一例的图。
图21是说明第七变形例所涉及的主控制部的处理的流程图。
图22是说明第八变形例所涉及的主控制部的处理的流程图。
图23是对第九变形例所涉及的第三模式进行说明的图。
图24是表示第十变形例所涉及的摄像装置的图。
具体实施方式
根据附图，对本发明的技术所涉及的实施方式的一例进行说明。
首先，对以下说明中所使用的词语进行说明。
在以下的说明中，“IC”是“Integrated Circuit(集成电路)”的缩写。“CPU”是“Central Processing Unit(中央处理单元)”的缩写。“ROM”是“Read Only Memory(只读存储器)”的缩写。“RAM”是“Random AccessMemory(随机存取存储器)”的缩写。“CMOS”是“Complementary Metal Oxide Semiconductor(互补型金属氧化物半导体)”的缩写。
“FPGA”是“Field-Programmable Gate Array(现场可编程门阵列)”的缩写。“PLD”是“Programmable Logic Device(可编程逻辑器件)”的缩写。“ASIC”是“ApplicationSpecific Integrated Circuit(专用集成电路)”的缩写。“OVF”是“Optical View Finder(光学取景器)”的缩写。“EVF”是“Electronic View Finder(电子取景器)”的缩写。“JPEG”是“Joint Photographic Experts Group(联合图像专家组)”的缩写。DSP是“DigitalSignal Processor(电子信号处理器)”的缩写。
在本发明中，所谓“相等”，除了完全相等的情况之外，还包括以包含在本发明的技术所属的技术领域内通常被容许的误差的含义而实质性相等的情况。并且，在本发明中，所示“直交”，除了以90°的角度正交的情况之外，还包括以包含在本发明的技术所属的技术领域内通常被容许的误差的含义而实质性相交的情况。
(摄像装置的结构)
作为摄像装置的第一实施方式，例举镜头可换式数码相机，对本发明的技术进行说明。另外，本发明的技术不限于镜头可换式，也能够适用镜头一体型的数码相机。
图1表示摄像装置10的整个面侧的一例。如图1所示，摄像装置10为镜头可换式数码相机。摄像装置10由主体11及在主体11上可替换安装的摄像透镜12构成。摄像透镜12经由相机侧卡口11A及透镜侧卡口12A(参考图3)而安装在主体11的前表面11C侧。摄像透镜12为本发明的技术所涉及的透镜的一例。
在主体11的上表面设置有转盘13及释放按钮14。在设定动作模式等时，操作转盘13。作为摄像装置10的动作模式，例如，包括静止图像摄像模式、运动图像摄像模式及图像显示模式。在开始执行静止图像摄像或运动图像摄像时，由用户操作释放按钮14。
并且，在主体11上设置有取景器17。在此，取景器17为混合取景器(注册商标)。所谓混合取景器，例如是指选择性地使用光学取景器(以下，称为“OVF”)及电子取景器(以下，称为“EVF”)的取景器。
图1所示的Z轴AZ对应于摄像透镜12的光轴。X轴AX及Y轴AY相互正交，并且与Z轴AZ正交。X轴AX及Y轴AY对应于本发明的技术所涉及的俯仰轴及横摆轴。在以下的说明中，将Z轴AZ的旋转方向称为侧倾方向。并且，将绕X轴AX的旋转方向称为俯仰方向。并且，将绕Y轴AY的旋转方向称为横摆方向。并且，将X轴AX方向称为X方向，将Y轴AY方向称为Y方向。另外，Z轴AZ为本发明的技术所涉及的“旋转轴”的一例。并且，X方向及Y方向为与本发明的技术所涉及的“与旋转轴交叉的交叉方向”的一例。
图2表示摄像装置10的背面侧的一例。如图2所示，在主体11的背面11D设置有显示器15、指示键16及取景器目镜部18。在显示器15上显示基于拍摄而得的图像信号的图像及各种菜单画面等。
指示键16接受各种指示。在此，“各种指示”中例如包括：能够选择各种菜单的菜单画面的显示的指示、1个或多个菜单的选择指示、选择内容的确定指示、选择内容的删除指示、自动聚焦模式、手动对焦模式及帧传送等各种指示。并且，除此以外，主体11上设置有电源开关等。
在取景器目镜部18上选择性地映出能够由OVF视觉辨认的光学像、以及能够由EVF视觉辨认的电子像即实时取景图像。用户经由取景器目镜部18，能够观察被摄体的光学像或实时取景图像。
图3表示摄像装置10的内部结构的一例。主体11与摄像透镜12通过设置在相机侧卡口11A上的电触点11B与设置在透镜侧卡口12A上的电触点12B接触而电连接。
摄像透镜12包括物镜30、聚焦透镜31、后端透镜32及光圈33。各部件沿摄像透镜12的光轴(即Z轴AZ)，从物镜侧依次排列成物镜30、光圈33、聚焦透镜31、后端透镜32。物镜30、聚焦透镜31及后端透镜32构成摄像光学系统。构成摄像光学系统的透镜的种类、数量及排列顺序不限定于图3所示的例。
并且，摄像透镜12具有透镜驱动控制部34及存储器35。透镜驱动控制部34例如由CPU、RAM及ROM等构成。透镜驱动控制部34经由电触点12B及电触点11B而与主体11内的处理器40电连接。
透镜驱动控制部34基于从处理器40发送的控制信号来驱动聚焦透镜31及光圈33。为了调节摄像透镜12的对焦位置，透镜驱动控制部34基于从处理器40发送的对焦控制用的控制信号来进行聚焦透镜31的驱动控制。处理器40例如通过相位差方式进行对焦控制。
光圈33具有以光轴为中心开口直径可变的开口。为了调节向摄像传感器20的受光面20A的入射光量，透镜驱动控制部34基于处理器40发送的光圈调整用的控制信号来进行光圈33的驱动控制。
存储器35为闪存等非易失性存储器。在存储器35中例如存储有用于识别摄像透镜12的种类的透镜数据35A。该透镜数据35A例如包含表示摄像透镜12的焦距(即，变焦倍率)的信息。
在主体11上具有摄像传感器20、处理器40、图像处理部41、操作部42、机械防振机构43、抖动检测传感器44、存储器45及显示器15。摄像传感器20、图像处理部41、操作部42、机械防振机构43、抖动检测传感器44及显示器15的动作由处理器40控制。处理器40例如由CPU、RAM及ROM等构成。在这种情况下，处理器40基于存储在存储器45中的工作程序45A执行各种处理。另外，工作程序45A可以被记录在未图示的外部记录介质而分发，并由CPU从该记录介质安装。或者，工作程序45A可以以能够从外部访问的状态存储于与网络连接的服务器等，并且根据需要，由CPU下载至RAM或ROM，进行安装及执行。另外，处理器40可以由多个IC芯片的集合体构成。
摄像传感器20例如为CMOS型图像传感器。摄像传感器20中，作为光轴的Z轴AZ与受光面20A正交，并且Z轴AZ配置成位于受光面20A的中心。穿过摄像透镜12的光入射于受光面20A。在受光面20A上形成有通过进行光电转换而生成图像信号的多个像素。摄像传感器20通过将入射于各像素的光进行光电转换，生成图像信号并输出。
并且，摄像传感器20由机械防振机构43保持。机械防振机构43以能够在X轴AX及Y轴AY方向平移的方式保持摄像传感器20，并且，以能够在侧倾方向旋转的方式保持摄像传感器20。
抖动检测传感器44检测对容纳摄像传感器20的主体11施加的抖动。抖动检测传感器44例如是分别检测侧倾方向、横摆方向、俯仰方向、X方向及Y方向的抖动的5轴抖动检测传感器。以下，将侧倾方向的抖动称为旋转抖动。将横摆方向及俯仰方向的抖动称为角度抖动。将X方向及Y方向的抖动称为平移抖动。
抖动检测传感器44例如由陀螺仪传感器44A与加速度传感器44B构成(参考图4)。陀螺仪传感器44A检测旋转抖动及角度抖动。加速度传感器44B检测平移抖动。抖动检测传感器44为本发明的技术所涉及的检测传感器的一例。
图像处理部41例如由DSP构成。图像处理部41通过对图像信号实施各种图像处理，生成既定的文件形式(例如，JPEG形式等)的图像数据。
显示器15基于图像处理部41所生成的图像数据，显示图像。图像中包括静止图像、运动图像及实时取景图像。实时取景图像是通过将由图像处理部41生成的图像数据依次输出至显示器15，而实时显示在显示器15上的图像。
图像处理部41所生成的图像数据能够保存在内置于主体11的内部存储器上(未图示)或可装卸于主体11的存储介质(例如，存储器卡)上。
操作部42包括前述的转盘13、释放按钮14及指示键16(参考图1及图2)。处理器40根据操作部42的操作，控制主体11内的各部、以及摄像透镜12内的透镜驱动控制部34。
并且，当摄像透镜12与主体11连接时，处理器40经由透镜驱动控制部34获取存储在存储器35中的透镜数据35A。
在主体11的前表面11C上设置有相机侧卡口11A。在摄像透镜12上，在后端侧设置有透镜侧卡口12A。通过将透镜侧卡口12A安装在相机侧卡口11A，摄像透镜12与主体11连接。
摄像传感器20中，受光面20A从相机侧卡口11A的开口露出。在摄像透镜12安装在主体11上的情况下，摄像透镜12将来自被摄体的光成像于摄像传感器20的受光面20A。摄像传感器20通过拍摄成像于受光面20A的光，生成图像信号并输出。
图4表示处理器40的功能结构的一例。处理器40通过根据存储在存储器45中的工作程序45A而执行处理，实现各种功能部。如图4所示，例如，在处理器40中，实现主控制部50、摄像控制部51、机械防振控制部52、电子防振控制部53及校正分担处理部54。
主控制部50基于从操作部42输入的指示信号，总体控制摄像传感器20的动作。摄像控制部51控制摄像传感器20的摄像动作。摄像控制部51以静止图像摄像模式或运动图像摄像模式驱动摄像传感器20。
运动图像摄像模式中包括帧速率FR不同的多个模式。多个模式中包括以第一帧速率FR1进行运动图像摄像的第一模式、以及以与第一帧速率FR1不同的第二帧速率FR2进行运动图像摄像的第二模式。在本实施方式中，第二帧速率FR2设为高于第一帧速率FR1(即，FR2＞FR1)。例如，FR1＝60fps，FR2＝120fp s。
用户通过操作操作部42，进行静止图像摄像模式与运动图像摄像模式的选择、以及运动图像摄像模式中的帧速率FR的选择等。主控制部50将利用操作部42所选择的帧速率FR供给至摄像控制部51。即，摄像控制部51以从帧速率FR不同的多个模式中选择的任意的模式执行驱动摄像传感器20的驱动处理。
机械防振控制部52基于来自校正分担处理部54的指示，驱动机械防振机构43，由此执行对旋转抖动及平移抖动的一部分进行校正的机械防振处理。
电子防振控制部53基于来自校正分担处理部54的指示，控制图像处理部41，由此执行对旋转抖动及平移抖动的一部分进行校正的电子防振处理。详细内容将在后面进行叙述，电子防振处理从摄像传感器20的摄像区域，在帧之间变更用于记录图像信号的记录区域，由此对旋转抖动及平移抖动的一部分进行校正。图像处理部41通过对图像信号中的与记录区域相对应的信号进行图像处理，生成图像数据。记录区域的变更中包括记录区域的旋转及平移。因此，为了生成图像数据，需要对记录区域中所包含的信号进行投影转换或仿射转换等运算处理，该处理需要时间。
校正分担处理部54执行使机械防振处理分担旋转抖动及平移抖动的一部分的校正、使电子防振处理分担旋转抖动及平移抖动的一部分的校正的校正分担处理。即，本发明的技术通过并用机械防振处理及电子防振处理，降低对主体11施加的抖动导致的画质的劣化。
陀螺仪传感器44A为检测旋转抖动及角度抖动的角速度传感器，输出角速度信号作为检测值。陀螺仪传感器44A输出表示旋转抖动的角速度信号BR、以及表示角度抖动的角速度信号BY、角速度信号BP。角速度信号BY表示横摆方向的角度抖动。角速度信号BP表示俯仰方向的角度抖动。
加速度传感器44B输出加速度信号作为平移抖动的检测值。加速度传感器44B输出表示X方向的平移抖动的加速度信号BSX、以及表示Y方向的平移抖动的加速度信号BSY。
从陀螺仪传感器44A输出的角速度信号BR、角速度信号BY、角速度信号BP经由A/D转换器及放大器等(未图示)而输入到校正分担处理部54。从加速度传感器44B输出的加速度信号BSX、加速度信号BSY经由A/D转换器及放大器等(未图示)而输入到校正分担处理部54。
在本实施方式中，抖动的检测轴为侧倾方向、横摆方向、俯仰方向、X方向及Y方向这5轴，相对于此，抖动的校正轴为侧倾方向、X方向及Y方向这3轴。因此，对于横摆方向及俯仰方向，无法基于表示角度抖动的角速度信号BY、角速度信号BP来对角度抖动进行直接校正。在本实施方式中，将横摆方向的角度抖动包含在X方向的平移抖动而进行校正，并且，将俯仰方向的角度抖动包含在Y方向的平移抖动而进行校正。
主控制部50在校正分担处理部54中设定与电子防振处理的校正分担比例相对应的系数α1、系数α2、以及用于对旋转抖动及角度抖动进行频率分离的分离频率fc1、分离频率fc2。系数α1表示电子防振处理的旋转抖动的校正分担比例。系数α2表示电子防振处理的平移抖动的校正分担比例。分离频率fc1是用于对旋转抖动进行频率分离的基准频率。分离频率fc2是用于对平移抖动进行频率分离的基准频率。在此，系数α1是0≤α1≤1的范围内的值。系数α2是0≤α2≤1的范围内的值。另外，在后述的帧速率高的第一模式中，α1是0＜α1＜1的范围内的值。系数α2是0＜α2＜1的范围内的值。
校正分担处理部54基于角速度信号BR、系数α1及分离频率fc1，计算用于通过电子防振处理而对旋转抖动的一部分进行校正的第一旋转量，以及用于通过机械防振处理而对旋转抖动的一部分进行校正的第二旋转量。
并且，校正分担处理部54基于加速度信号BSX、加速度信号BSY、角速度信号BY、角速度信号BP、系数α2及分离频率fc2，计算用于通过电子防振处理而对平移抖动的一部分进行校正的第一位移量、以及用于通过机械防振处理而对平移抖动的一部分进行校正的第二位移量。
存储器45存储查找表(以下，称为LUT。)55。LUT55是记录帧速率FR、系数α1、系数α2、分离频率fc1及分离频率fc2的关系的表。主控制部50通过参考LUT55，获取经由操作部42而选择的与模式的帧速率FR相对应的系数α1、系数α2、分离频率fc1及分离频率fc2。主控制部50在校正分担处理部54中设定所获取的系数α1、系数α2、分离频率fc1及分离频率fc2。
(校正分担处理部的结构)
图5～图7说明校正分担处理部54的结构的一例。校正分担处理部54由计算用于进行图5所示的旋转抖动校正的旋转量的第一分担处理部54A、以及计算用于进行图7所示的平移抖动校正的位移量的第二分担处理部54B构成。
图5表示与旋转抖动的校正相关的第一分担处理部54A的结构例。第一分担处理部54A具有信号处理部62、频率分离部60、分配部61、第一旋转量计算部63A及第二旋转量计算部63B。
信号处理部62将表示旋转抖动的角速度信号BR转换成表示角度信息的校正量VR并输出。信号处理部62例如具有减法器62A、高通滤波器(以下，称为HPF。)62B、乘法器62C及积分器62D。
减法器62A通过从角速度信号BR减去零点校正值ZR而进行偏移校正。零点校正值ZR是在陀螺仪传感器44A处于静止时来自陀螺仪传感器44A的输出值。HPF62B去除通过使用减法器62A的偏移校正无法完全去除而残留的直流成分。
乘法器62C通过将来自HPF62B的输出信号乘以增益值GR而进行增益校正。增益值GR是根据摄像透镜12的焦距和/或陀螺仪传感器44A的灵敏度而确定的值。另外，在旋转抖动的情况下，增益值GR不依赖于摄像透镜12的焦距。积分器62D通过对来自乘法器62C的输出信号进行积分，生成表示角度信息的校正量VR并输出。
频率分离部60将从信号处理部62输出的校正量VR分离成低频成分VRL和高频成分VRH，并输出所分离的低频成分VRL和高频成分VRH。频率分离部60例如由低通滤波器(以下，称为LPF。)60A及减法器60B构成。在LPF60A中设定从主控制部50输入的分离频率fc1。分离频率fc1对应于LPF60A的截止频率。截止频率例如是增益从频率特性的通带平坦部降低3dB的频率。
LPF60A使所输入的校正量VR中的小于分离频率fc1的频率成分作为低频成分VRL通过。减法器60B通过从输入到LPF60A中的校正量VR中减去从LPF60A输出的低频成分VRL，从而生成高频成分VRH。低频成分VRL为本发明的技术的第一频率成分的一例。高频成分VRH为本发明的技术的第二频率成分的一例。另外，频率分离部60不限于低通滤波器，还能够由高通滤波器及减法器构成。
向分配部61输入从频率分离部60输出的低频成分VRL及高频成分VRH。并且，在分配部61中设定从主控制部50输入的系数α1。分配部61基于系数α1，将低频成分VRL的一部分分配到高频成分VRH。具体而言，分配部61通过将系数α1乘以低频成分VRL而生成第一成分VRL1。并且，分配部61通过将对低频成分VRL乘以(1-α1)而得的成分与高频成分VRH相加而生成第二成分VRH1。
具体而言，分配部61具有乘法器61A、减法器61B、乘法器61C及加法器61D。乘法器61A通过将从频率分离部60输出的低频成分VRL乘以系数α1而生成第一成分VRL1。减法器61B通过从常数1减去系数α1而生成(1-α1)的值。乘法器61C通过将从频率分离部60输出的低频成分VRL乘以(1-α1)而生成加法用成分VRL2。加法器61D通过将从频率分离部60输出的高频成分VRH与加法用成分VRL2相加而生成第二成分VRH1。
从分配部61输出第一成分VRL1及第二成分VRH1。第一成分VRL1及第二成分VR H1分别被输入到第一旋转量计算部63A及第二旋转量计算部63B。
第一旋转量计算部63A基于第一成分VRL1计算第一旋转量，并将计算出的第一旋转量输入到电子防振控制部53。第二旋转量计算部63B基于第二成分VRH1计算第二旋转量，并将计算出的第二旋转量输入到机械防振控制部52。
电子防振控制部53通过控制图像处理部41，使记录区域仅旋转与第一旋转量相应的角度。机械防振控制部52通过控制机械防振机构43，使摄像传感器20向侧倾方向仅旋转与第二旋转量相应的角度。
图6示意性表示第一分担处理部54A基于校正量VR生成第一成分VRL1及第二成分VRH1的过程。图6中示出α1＝0.8时的校正量VR、低频成分VRL、高频成分VRH、第一成分VRL1及第二成分VRH1的一例。另外，图6的图表的纵轴表示用于对旋转抖动进行校正的校正量(角度)。
图7A表示与平移抖动的校正相关的第二分担处理部54B的结构例。第二分担处理部54B具有第一信号处理部72、第一信号处理部82、第二信号处理部73、第二信号处理部83、频率分离部70、频率分离部80、分配部71、分配部81、第一位移量计算部75、第二位移量计算部85、加法器74及加法器84。
第一信号处理部72将表示X方向的平移抖动的加速度信号BSX转换成表示位置信息的校正量VSX并输出。第二信号处理部73将表示横摆方向的角度抖动的角速度信号BY转换成角度信息的校正量VY并输出。
向频率分离部70中输入合算校正量VS1，所述合算校正量VS1通过将从第二信号处理部73输出的校正量VY附加到从第一信号处理部72输出的校正量VSX而得。通过加法器74进行向校正量VSX的校正量VY的附加。以下，将角度抖动附加到平移抖动的抖动称为合算抖动。
频率分离部70将用于对X方向及横摆方向的合算抖动进行校正的合算校正量VS1分离成低频成分VS1L和高频成分VS1H，并输出所分离的低频成分VS1L和高频成分VS1H。频率分离部70由LPF70A及减法器70B构成。在LPF70A中设定从主控制部50输入的分离频率fc2。分离频率fc2对应于LPF70A的截止频率。频率分离部70的作用与上述的频率分离部60的作用相同。
向分配部71输入从频率分离部70输出的低频成分VS1L及高频成分VS1H。并且，在分配部71中设定从主控制部50输入的系数α2。分配部71基于系数α2，将低频成分VS1L的一部分分配到高频成分VS1H。具体而言，分配部71通过将系数α2乘以低频成分VS1L而生成第一成分VS1L1。并且，分配部71通过将对低频成分VS1L乘以(1-α2)而得的成分与高频成分VS1H相加而生成第二成分VS1H1。
分配部71具有乘法器71A、减法器71B、乘法器71C及加法器71D。分配部71的具体结构与上述的分配部61相同。
从分配部71输出第一成分VS1L1及第二成分VS1H1。第一成分VS1L1及第二成分VS1H1分别被输入到第一位移量计算部75及第二位移量计算部85。
第一信号处理部82将表示Y方向的平移抖动的加速度信号BSY转换成表示位置信息的校正量VSY并输出。第二信号处理部83将表示俯仰方向的角度抖动的角速度信号BP转换成角度信息的校正量VP并输出。
向频率分离部80中输入合算校正量VS2，所述合算校正量VS2通过将从第二信号处理部83输出的校正量VP附加到从第一信号处理部82输出的校正量VSY而得。通过加法器84进行向校正量VSY的校正量VP的附加。
频率分离部80将用于对Y方向及俯仰方向的合算抖动进行校正的合算校正量VS2分离成低频成分VS2L和高频成分VS2H，并输出所分离的低频成分VS2L和高频成分VS2H。频率分离部80由LPF80A及减法器80B构成。在LPF80A中设定从主控制部50输入的分离频率fc2。分离频率fc2对应于LPF80A的截止频率。频率分离部80的作用与上述的频率分离部60的作用相同。另外，在本实施方式中，在频率分离部80中设定有与频率分离部70相同的分离频率fc2，但也可以设定有与频率分离部70不同的分离频率。
向分配部81输入从频率分离部80输出的低频成分VS2L及高频成分VS2H。并且，在分配部81中设定从主控制部50输入的系数α2。分配部81基于系数α2，将低频成分VS2L的一部分分配到高频成分VS2H。具体而言，分配部81通过将系数α2乘以低频成分VS2L而生成第一成分VS2L1，通过将对低频成分VS2L乘以(1-α2)而得的成分与高频成分VS2H相加而生成第二成分VS2H1。
分配部81具有乘法器81A、减法器81B、乘法器81C及加法器81D。分配部81的具体结构与上述的分配部61相同。另外，在本实施方式中，在分配部81中设定有与分配部71相同的系数α2，但也可以设定有与分配部71不同的系数。
从分配部81输出第一成分VS2L1及第二成分VS2H1。第一成分VS2L1及第二成分VS2H1分别被输入到第一位移量计算部75及第二位移量计算部85。
第一位移量计算部75基于第一成分VS1L1、第一成分VS2L1，计算表示向X方向及Y方向的位移量的第一位移量，并将计算出的第一位移量输入到电子防振控制部53。第二位移量计算部85基于第二成分VS1H1、第二成分VS2H1，计算表示向X方向及Y方向的位移量的第二位移量，并将计算出的第二位移量输入到机械防振控制部52。
由第二分担处理部54B生成的各种信号波形与图6所示的信号波形相同。
图7B表示第一信号处理部72、第一信号处理部82、第二信号处理部73及第二信号处理部83的结构的一例。第一信号处理部72例如具有减法器72A、HPF72B、乘法器72C、第一积分器72D及第二积分器72E。为了将作为位置信息的二阶微分值的加速度信号BSX转换成位置信息，第一信号处理部72具有第一积分器72D及第二积分器72E的2个积分器。
与图5所示的信号处理部62同样地，减法器72A通过从加速度信号BSX减去零点校正值ZSX而进行偏移校正。零点校正值ZSX是在加速度传感器44B处于静止时的来自加速度传感器44B的输出值。HPF72B去除通过基于减法器72A的偏移校正而残留的直流成分。乘法器72C通过将来自HPF72B的输出信号乘以增益值GSX而进行增益校正。增益值GSX是根据摄像透镜12的焦距和/或加速度传感器44B的灵敏度而确定的值。
第一积分器72D输出对来自乘法器72C的输出信号进行积分的积分值。第二积分器72E通过对从第一积分器72D输出的积分值进行积分，生成表示位置信息的校正量VSX并输出。
第二信号处理部73例如具有减法器73A、HPF73B、乘法器73C及积分器73D。第二信号处理部73的结构与图5所示的信号处理部62的结构相同。
第一信号处理部82例如具有减法器82A、HPF82B、乘法器82C、第一积分器82D及第二积分器82E。第一信号处理部82的结构与第一信号处理部72的结构相同。
第二信号处理部83例如具有减法器83A、HPF83B、乘法器83C及积分器83D。第二信号处理部83的结构与图5所示的信号处理部62的结构相同。
(各防振处理的方法)
图8说明电子防振处理的一例。在图8中，符号20B表示摄像传感器20的受光面20A中的摄像区域。摄像区域20B例如为有效像素区域。并且，符号RA是用于从摄像区域20B中剪切出图像信号并将其记录为图像数据的记录区域。从摄像区域20B获取的图像数据例如记录在存储器45中。
电子防振控制部53在摄像区域20B内使记录区域RA位移和/或旋转。具体而言，电子防振控制部53使记录区域RA在X方向及Y方向位移，并且，使记录区域RA在侧倾方向旋转。记录区域RA能够在X方向仅位移±LX1，并且，能够在Y方向仅位移±LY1，并且，能够在侧倾方向仅旋转±θ1。图8中的双点划线表示在侧倾方向仅旋转θ1的记录区域RA。
电子防振控制部53通过在多个帧之间变更从摄像区域20B内选择的记录区域RA而对旋转抖动及平移抖动的一部分进行校正。例如，如图9所示，电子防振控制部53按每1帧变更记录区域RA，即，使记录区域RA旋转及位移。
电子防振控制部53通过基于前述的第一旋转量及第一位移量使记录区域RA旋转及位移而对旋转抖动及平移抖动的一部分进行校正。
图10说明机械防振处理的一例。机械防振机构43具有可动部43A。在可动部43A的中央配置有摄像传感器20。在可动部43A的摄像传感器20的周围配置有4个线圈43B。可动部43A通过固定设置在主体11(参考图3)上的固定部上所设置的磁轭(未图示)与线圈43B之间的电磁力而被驱动。对1个线圈43B各设置一个磁轭。
机械防振控制部52(参考图4)通过控制在4个线圈43B中流过的电流而使可动部43A位移和/或旋转。具体而言，机械防振控制部52能够使可动部43A在X方向及Y方向位移，并且，能够使可动部43A在侧倾方向旋转。
在图10中，符号RM表示摄像传感器20能够位移的可动范围。可动范围RM是由机械防振机构43的设计而确定的范围。摄像传感器20能够在X方向仅位移±LX2，并且，能够在Y方向仅位移±LY2。并且，摄像传感器20能够在侧倾方向仅旋转±θ2。图10中的双点划线表示在侧倾方向仅旋转θ2的可动部43A。
机械防振控制部52通过基于前述的第二旋转量及第二位移量使可动部43A旋转及位移而对旋转抖动及平移抖动的一部分进行校正。
前述的系数α1(参考图5)例如基于下式(1)所表示的基准系数κ1而确定。
κ1＝θ1/(θ1+θ2)···(1)
基准系数κ1表示仅通过电子防振能够进行校正的旋转抖动可校正量相对于通过电子防振及机械防振能够进行校正的旋转抖动可校正量的比例。通过将基准系数κ1乘以与帧速率FR等相关的参数而确定系数α1。
前述的系数α2(参考图7)例如基于下式(2)所表示的基准系数κ1而确定。
κ2＝Lx1/(Lx1+Lx2)···(2)
在此，Lx1＝LY1及Lx2＝LY2。Lx1由长度的单位(例如毫米)表示，相对于此，Lx2由像素俯仰(例如像素中心间距离)的单位表示。因此，关于上式(2)的计算，在将Lx2转换成长度的单位之后进行即可。
基准系数κ2表示仅通过电子防振能够进行校正的平移抖动可校正量相对于通过电子防振及机械防振能够进行校正的平移抖动可校正量的比例。通过将基准系数κ2乘以与帧速率FR等相关的参数而确定系数α2。
(旋转抖动校正的校正分担比例)
图11表示与旋转抖动的校正相关的系数α1及分离频率fc1和帧速率FR的关系的一例。基于电子防振处理的旋转抖动的校正需要进行像素补充等运算，因此与平移抖动的校正相比，运算负荷高。并且，系数α1表示电子防振处理的校正分担比例，因此系数α1越大，则基于电子防振处理的旋转抖动的校正运算负荷越高。相反地，若使系数α1恒定的情况下提高帧速率FR，则有可能在1帧期间内无法完成旋转抖动的校正。因此，关于系数α1，优选设定为帧速率FR越高则越小。并且，关于系数α1，优选根据旋转抖动的校正时间与帧速率FR的关系来确定，以使其在1帧期间内完成旋转抖动的校正。
另外，通过提高图像处理部41的运算能力，能够缩短旋转抖动的校正时间，但是从图像处理部41的成本提高及耗电量的增加等观点出发，不优选提高图像处理部41的运算能力。
电子防振处理是对帧间的抖动进行校正的处理，因此基于采样定理，理论上无法对高于帧速率FR的1/2倍的频率的抖动进行校正。因此，分离频率fc1优选设定为帧速率FR的1/2以下的值。例如，分离频率fc1被设定为帧速率FR的1/2倍的值。
例如，系数α1被设定成与帧速率FR成比例，并且，分离频率fc1被设定成与帧速率FR成反比例。
对于与平移抖动的校正相关的系数α2及分离频率fc2的设定，也是同样的。但是，如上所述，平移抖动的校正与旋转抖动的校正相比，运算负荷较低，因此系数α2可以为与和旋转抖动的校正相关的系数α1不同的值。即，平移抖动的校正分担比例可以与旋转抖动的校正分担比例不同。例如，在相同的帧速率FR中，α2＞α1。另外，分离频率fc2可以为与和旋转抖动的校正相关的分离频率fc1相同的值，即fc2＝fc1。
图12及图13示意性表示帧速率FR不同的第一模式及第二模式中的校正分担比例。图12所示的第一模式是以第一帧速率RF1(例如，RF1＝60fps)进行拍摄的运动图像摄像模式。图13所示的第二模式是以第二帧速率RF2(例如，RF2＝120fps)进行拍摄的运动图像摄像模式。如图12及图13所示，第二模式中的电子防振处理的校正分担比例可以小于第一模式中的电子防振处理的校正分担比例。
如上所述，在系数α1与帧速率FR成比例，并且，分离频率fc1与帧速率FR成反比例的情况下，系数α1与分离频率fc1的积(与图12及图13所示的电子防振的面积对应)在第一模式与第二模式中相等。
图14表示LUT55的一例。在LUT55中记录有帧速率FR与系数α1、系数α2、分离频率fc1及分离频率fc2的关系。
图15是说明基于主控制部50的系数α1、系数α2、分离频率fc1及分离频率fc2的设定处理的流程图。在通过操作部42的操作而选择了1个运动图像摄像模式的情况下，主控制部50获取所选择的运动图像摄像模式的信息(以下，称为摄像模式信息。)(步骤S10)。该摄像模式信息中包括所选择的摄像模式的帧速率FR。
接着，主控制部50通过参考存储在存储器45中的LUT55(步骤S11)，获取与摄像模式信息中所包含的帧速率FR相对应的系数α1、系数α2、分离频率fc1及分离频率fc2(步骤S12)。即，主控制部50通过参考LUT55，获取与帧速率FR相对应的系数α1、系数α2而确定校正分担比例。
主控制部50在校正分担处理部54中设定所获取的系数α1、系数α2、分离频率fc1及分离频率fc2(步骤S13)。然后，在通过操作部42的操作而存在运动图像摄像的执行指示的情况下，主控制部50开始电子防振及机械防振的动作(步骤S14)。
如上所述，根据本发明的技术，帧速率越高，则电子防振的校正分担比例越小，因此在帧速率高的情况下，也能够适当地进行电子防振。另外，在图12中，通过分离频率fC1，明确地分离电子防振与机械防振区域。但是，图12仅为示意图。例如，成为系数α的函数等，分离频率fC1不限于恒定的频率。
以下，对上述第一实施方式的各种变形例进行说明。
[第一变形例]
在第一实施方式中，根据帧速率FR变更与电子防振相对于旋转抖动的校正分担比例相对应的系数α1，但在第一变形例中，在选择了特定的运动图像摄像模式的情况下，将系数α1设为0。例如，在能够选择第一模式与帧速率FR高于第一模式的第二模式的情况下，根据选择了第二模式而将系数α1设为0。由此，在第二模式中，电子防振处理相对于旋转抖动的校正分担比例设为0，旋转抖动的校正全部由机械防振处理承担。
对于平移抖动也是同样的，可以根据选择了第二模式而将系数α2设为0。由此，在第二模式中，电子防振处理相对于平移抖动的校正分担比例设为0，平移抖动的校正全部由机械防振处理承担。
[第二变形例]
在第一实施方式中，记录区域RA(参考图8)的大小是恒定的，但在第二变形例中，根据帧速率FR变更记录区域RA的大小。如图16所示，将记录区域RA的大小表示为记录区域RA的对角线的长度D。长度D对应于摄像图像的视角。以下，记录区域RA的大小称为视角D。
例如，如图17所示，帧速率FR越大，则视角D越大。即，使第二模式中的记录区域RA大于第一模式中的记录区域RA。这是因为，帧速率FR越大，则系数α1、系数α2分别越小，由此能够使电子防振处理所需的余量M(参考图16)变小。余量M是摄像区域20B内的记录区域RA以外的剩余区域。另外，视角D及系数α相对于帧速率FR的变化的变化程度不限定于图17的例。
在本变形例的情况下，如图18所示，在LUT55中基于与帧速率FR相对应的视角D即可。主控制部50通过参考LUT55，获取与帧速率FR相对应的视角D，并将所获取的视角D设定为电子防振控制部53即可。
根据本变形例，在帧速率高的情况下，也能够适当地进行电子防振，并且，能够将视角的大小维持在恒定以上。
[第三变形例]
在第一实施方式中，与图像信号的分辨率无关地，系数α1是恒定的，但是作为第三变形例，根据图像信号的分辨率变更系数α1。例如，根据将记录区域RA内的图像信号记录为图像数据时的记录分辨率变更系数α1。例如，通过根据记录区域RA内的图像信号生成图像数据时的间隔剔除量来控制记录分辨率。通过由用户操作操作部42而能够设定记录分辨率。
例如，如图19所示，记录分辨率越大，则系数α1越小。这是因为，记录分辨率越大，则基于电子防振处理的与旋转抖动的校正运算相关的数据量越多，且校正运算负荷越高。如此，在记录分辨率大的情况下，校正运算负荷变高，因此为了减轻校正运算负荷，优选减小与电子防振相对于旋转抖动的校正分担比例相对应的系数α1。
在本变形例的情况下，创建按每个可设定的记录分辨率记录了不同的系数α1的多个LUT55，并将所创建的多个LUT55存储在存储器45中即可。主控制部50参考与由操作部42设定的记录分辨率相对应的LUT55即可。
对于平移抖动也是同样的，可以根据图像信号的分辨率(例如，记录分辨率)变更系数α2。
[第四变形例]
在第四变形例中，根据安装在主体11上的摄像透镜12的光学变焦倍率或电子变焦倍率而变更系数α1和/或系数α2。
根据镜筒内的变焦透镜的位置(变焦位置)来确定光学变焦倍率。根据变焦位置，摄影视角的周边减光或周边分辨率降低的程度不同，因此需要在每个变焦位置设定机械防振机构43的可动范围。在图10中，作为一般的倾向，若光学变焦倍率变高，则机械防振机构43的可动范围变小(LX2、LY2变小)，因此系数α2变小。其结果，电子防振的分担比例增加。同样地，若根据变焦位置的变化而对机械防振机构43的可动范围加以限制，则图10中的θ2变小，且系数α1也变小。
因此，主控制部50只要具有使摄像透镜12的变焦位置与作为机械防振机构43的可动范围的LX2、LY2及θ2对应的表数据，则能够计算系数α1和/或系数α2。
并且，图16所示的视角D根据电子变焦倍率而变更。电子变焦倍率越大，则视角D越小。视角D越小，则电子防振处理所需的余量M(参考图16)越大，因此能够增加系数α1、系数α2。
在本变形例的情况下，如图20所示，将存储有变焦倍率与校正系数β的关系的校正表90存储在存储器45中即可。主控制部50例如从存储在存储器35中的透镜数据35A(参考图3)获取安装在主体11上的摄像透镜12的变焦倍率。主控制部50从校正表90中获取与所获取的变焦倍率相对应的校正系数β，并将所获取的校正系数β分别与系数α1、系数α2相乘的值设定在校正分担处理部54即可。
另外，在校正表90中，代替变焦倍率，也可以与校正系数β相对应地记录摄像透镜12的焦距。并且，也可以与校正系数β相对应地记录透镜数据35A中所包含的摄像透镜12的ID(identification：识别)。
并且，在能够进行变更摄像透镜12的变焦倍率的变焦操作的情况下，主控制部50可以从校正表90中获取由变焦操作设定的与变焦倍率相对应的校正系数β，并基于所获取的校正系数β，对系数α1、系数α2进行校正。
并且，校正表90可以存储在摄像透镜12的存储器35(参考图3)中。在这种情况下，在校正表90中，仅记录有与摄像透镜12的变焦倍率相对应的校正系数β即可。主控制部50经由透镜驱动控制部34，从存储在存储器35中的校正表90获取校正系数β即可。并且，当摄像透镜12安装在主体11上时，主控制部50可以从摄像透镜12的存储器35中获取校正表90，并将所获取的校正表90存储在主体11内的存储器45中。此外，也可以与校正系数β对应地记录摄像透镜12所具有的光学变焦透镜在镜筒内的当前位置。而且，在主体11无法与摄像透镜12进行通信，且无法读取摄像透镜12的信息的情况下，可以使由用户设定的焦距的值与校正系数β相对应。
[第五变形例]
在第五变形例中，根据安装在主体11上的摄像透镜12是否具有光学抖动校正功能来变更系数α1、系数α2。在摄像透镜12具有光学抖动校正功能的情况下，旋转抖动及平移抖动的频率成分的一部分由摄像透镜12内的光学抖动校正功能进行校正，因此例如能够减小电子防振处理的校正分担比例。
在本变形例的情况下，在存储器45中存储存储有光学抖动校正功能的有无与校正系数β的关系的校正表即可。关于校正系数β，基于通过光学抖动校正功能而将旋转抖动及平移抖动分离成低频成分和高频成分的分离频率来确定即可。
主控制部50例如从存储在存储器35中的透镜数据35A(参考图3)获取安装在主体11上的摄像透镜12的光学抖动校正功能的有无。主控制部50从校正表中获取与所获取的光学抖动校正功能的有无相对应的校正系数β，并将所获取的校正系数β分别与系数α1、系数α2相乘的值设定在校正分担处理部54即可。
与变焦倍率的情况同样地，校正表可以存储在摄像透镜12的存储器35(参考图3)中。
另外，可以不使用校正表，而将分别相对于光学抖动校正功能有无的LUT存储在主体11内的存储器45或摄像透镜12的存储器35中。
[第六变形例]
在第六变形例中，通过视角优先模式和电子防振优先模式而变更系数α1、系数α2。
视角D(参考图16)的大小与电子防振的性能处于权衡的关系。即，若使视角D增加，则电子防振所需的余量M的区域变小，电子防振的性能会降低。相反地，若为了提高电子防振的性能而使余量M增加，则视角D变小。
视角优先模式是与电子防振相比优先视角D的大小的运动图像摄像模式。电子防振优先模式是与视角D的大小相比优先电子防振的运动图像摄像模式。用户能够通过操作部42的操作，进行视角优先模式及电子防振优先模式的选择。
在本变形例中，在存储器45中存储校正表即可，该校正表存储有表示选择视角优先模式及电子防振优先模式中的哪一个的选择信息与校正系数β的关系。使电子防振优先模式的校正系数β大于视角优先模式的校正系数β即可。
主控制部50从存储在存储器45中的校正表中获取与视角优先模式及电子防振优先模式的选择信息相对应的校正系数β，并将所获取的校正系数β分别与系数α1、系数α2相乘的值设定在校正分担处理部54即可。
另外，也可以不使用校正表，而将分别相对于视角优先模式及电子防振优先模式的LUT存储在存储器45中。
[第七变形例]
在第七变形例中，在第一模式下的运动图像摄像中，在切换为帧速率FR高于第一模式的第二模式的情况下，将系数α1设为0。例如，第一模式是FR＝60fsp的运动图像摄像模式。第二模式是FR＝240fsp的运动图像摄像模式。
在本变形例中，主控制部50例如进行图21所示的流程图中所示的处理。主控制部50根据操作部42的操作，以第一模式开始动作摄像动作(步骤S20)。此时，系数α1、系数α2设定成与第一模式的帧速率FR相对应的值。
接着，主控制部50通过操作部42的操作，判定是否从第一模式切换成了第二模式(步骤S21)。在判定为切换成第二模式的情况下(步骤S21：是)，主控制部50将系数α1设为0(步骤S22)。由此，电子防振处理相对于旋转抖动的校正分担比例设为0。
接着，主控制部50通过操作部42的操作，判定是否从第二模式切换成了第一模式(步骤S23)。在判定为未切换成第一模式的情况下(步骤S23：否)，主控制部50将处理返回到步骤S22。在判定为切换成了第一模式的情况下(步骤S23：是)，主控制部50将系数α1设定成与第一模式的帧速率FR相对应的值(α1≠0)(步骤S24)。
接着，主控制部50通过操作部42的操作，判定是否存在用于结束运动图像摄像的结束操作(步骤S25)。在判定为没有结束操作的情况下(步骤S25：否)，主控制部50将处理返回到步骤S21。在判定为存在结束操作的情况下(步骤S25：是)，主控制部50结束处理。
如此，在基于用户的指示而仅在特定期间以高帧速率记录图像的情况下，仅在该期间将电子防振处理相对于旋转抖动的校正分担比例设为0，由此能够避免在1帧期间内因旋转抖动的校正未完成而导致的处理失败。
另外，在从第一模式切换成第二模式的情况下，不仅系数α1，系数α2也可以设为0，电子防振处理相对于旋转抖动及平移抖动的校正分担比例设为0。
[第八变形例]
在第八变形例中，不是基于实时取景摄像时的帧速率，而是基于在实时取景摄像之后执行的运动图像摄像模式的帧速率来确定运动图像摄像前的实时取景摄像时的校正分担比例。所谓实时取景摄像，是获取前述的实时取景图像的摄像模式，不记录图像数据。
在本变形例中，主控制部50例如进行图22所示的流程图中所示的处理。主控制部50通过操作部42的操作，判定是否进行了运动图像摄像模式的选择(步骤S30)。在判定为进行了运动图像摄像模式的选择的情况是(步骤S30：是)，主控制部50将与所选择的运动图像摄像模式的帧速率FR相对应的系数α1、系数α2、分离频率fc1及分离频率fc2设定在校正分担处理部54(步骤S31)。步骤S31的设定处理的详细内容与图15所示的步骤S10～步骤S13相同。
接着，主控制部50通过操作部42的操作，判定是否存在实时取景摄像的开始指示(步骤S32)。在判定为存在实时取景摄像的开始指示的情况下(步骤S32：是)，主控制部50开始电子防振及机械防振的动作(步骤S33)。电子防振处理及机械防振处理中，以在步骤S31中设定的基于系数α1、系数α2的校正分担比例执行校正处理。然后，主控制部50开始电子防振及机械防振的动作，并且，开始实时取景摄像(步骤S34)。通过实时取景摄像所获取的图像实时显示在显示器15或取景器17(参考图3)上。
接着，主控制部50通过操作部42的操作，判定是否存在运动图像摄像的开始指示(步骤S32)。在判定为没有运动图像摄像的开始指示的情况下(步骤S35：否)，主控制部50通过将处理返回到步骤S34而使实时取景摄像继续。在判定为存在运动图像摄像的开始指示的情况下(步骤S35：是)，主控制部50开始运动图像摄像(步骤S36)。在该运动图像摄像时，在步骤S33中开始的电子防振及机械防振的动作也在继续进行着。
接着，主控制部50通过操作部42的操作，判定是否存在用于结束运动图像摄像的结束操作(步骤S37)。在判定为没有结束操作的情况下(步骤S37：否)，主控制部50通过将处理返回到步骤S36而使运动图像摄像继续。在判定为存在结束操作的情况下(步骤S37：是)，主控制部50结束处理。
如上所述，在本变形例中，即使在实时取景摄像及运动图像摄像中帧速率不同的情况下，也基于在实时取景摄像之后执行的运动图像摄像模式的帧速率来确定实时取景摄像时的校正分担比例。因此，在实时取景摄像时及运动图像摄像中抖动校正的效果相同，因此以用户在实时取景摄像时所确认的抖动校正的效果进行运动图像摄像。由此，能够获取用户想要的动态图像。
[第九变形例]
在第九变形例中，通过对以第二帧速率FR2拍摄的多个帧进行合成，能够执行生成第一帧速率FR1的运动图像的第三模式。在此，FR2＞FR1，例如，FR1＝60fps，FR2＝240fps。另外，所谓帧是指，在1帧期间所获取的图像数据。
图23上对第三模式进行说明的图。在图23所示的第三模式中，图像处理部41以第二帧速率FR2生成帧F。图像处理部41在生成4个帧F时，通过对所生成的4个帧F进行合成，从而生成1个合成帧SF。因此，以第一帧速率FR 1生成合成帧SF。
在本变形例中，对以第二帧速率FR2生成的多个帧F分别进行平移抖动校正，并且，对以第一帧速率FR1生成的合成帧SF进行旋转抖动校正。具体而言，主控制部50在通过电子防振而对帧F进行校正时，通过将设定在第一分担处理部54A(图5)的系数α1设为0，从而将电子防振处理相对于旋转抖动的校正分担比例设为0。并且，主控制部50在通过电子防振而对合成帧SF进行校正时，通过将设定在第二分担处理部54B(图7)的系数α2设为0，从而将电子防振处理相对于平移抖动的校正分担比例设为0。
并且，优选使对帧F进行平移抖动校正时的分离频率fc2(参考图7)、与对合成帧SF进行旋转抖动校正时的分离频率fc1(参考图5)不同。例如，基于第一帧速率FR1而设定分离频率fc2，基于第二帧速率FR2而设定分离频率fc1。
如上所述，在本变形例中，由于仅对以低帧速率生成的合成帧SF进行运算负荷大的旋转抖动的校正，因此即使在获取帧F的帧速率高的情况下，也能够适当地进行电子防振。
[第十变形例]
机械防振机构43不限于通过线圈及磁轭而使图10所示的摄像传感器20平移及旋转的所谓传感器位移方式。例如，机械防振机构43可以为设置在图24所示的摄像装置10A上的万向机构120。万向机构120设置在主体100与内置摄像传感器的相机部110之间。万向机构120是绕3个轴而旋转自如地保持相机部110的稳定器，以相机部110维持恒定的姿势的方式进行控制。
关于第一实施方式及上述各种变形例，只要不发生矛盾，则能够相互组合。
在上述实施方式中，作为以处理器40为一例的控制部的硬件结构，能够使用以下所示的各种处理器。在上述各种处理器中，除了作为执行软件(程序)而发挥功能的常用的处理器的CPU之外，还包括FPGA等能够在制造后变更电路结构的处理器。FPGA中包括专用电路等，该专用电路是具有为了执行PLD或AS IC等特定的处理而专门设计的电路结构的处理器。
控制部可以由这些各种处理器中的1个构成，也可以由相同种类或不同种类的2个以上的处理器的组合(例如，多个FPGA的组合或CPU与FPGA的组合)构成。并且，多个控制部可以由1个处理器构成。
关于由1个处理器构成多个控制部的例可以考虑多个。第一例中，如以客户端及服务器等计算机为代表，存在由1个以上的CPU与软件的组合构成1个处理器，并且该处理器作为多个控制部而发挥功能的方式。第二例中，如以片上系统(System On Chip：SOC)等为代表，存在使用由1个IC芯片实现包括多个控制部在内的系统整体的功能的处理器的方式。如此，控制部能够使用上述各种处理器中的1个以上来构成硬件结构。
此外，作为这些各种处理器的硬件结构，更具体而言，能够使用将半导体元件等电路元件组合而成的电路。
以上所示的记载内容及图示内容是对于本发明的技术所涉及的部分的详细说明，仅为本发明的技术的一例。例如，与上述结构、功能、作用及效果相关的说明是与本发明的技术所涉及的部分的结构、功能、作用及效果的一例相关的说明。因此，在不脱离本发明的技术主旨的范围内，能够对以上所示的记载内容及图示内容删除不需要的部分，或者追加或替换新的要素。并且，为了避免错综复杂且容易理解本发明的技术所涉及的部分，在以上所示的记载内容及图示内容中，省略了与在能够实施本发明的技术的方面不需要特别说明的技术常识等相关的说明。
关于本说明书中所记载的所有文献、专利申请及技术标准，与具体且分别地记载通过参考而并入的各个文献、专利申请及技术标准的情况相同程度地，通过参考并入本说明书中。
符号说明
10、10A-摄像装置，11-主体，11A-相机侧卡口，11B-电触点，11C-前表面，11D-背面，12-摄像透镜，12A-透镜侧卡口，12B-电触点，13-转盘，14-释放按钮，15-显示器，16-指示键，17-取景器，18-取景器目镜部，20-摄像传感器，20A-受光面，20B-摄像区域，30-物镜，31-聚焦透镜，32-后端透镜，33-光圈，34-透镜驱动控制部，35-存储器，35A-透镜数据，40-处理器，41-图像处理部，42-操作部，43-机械防振机构，43A-可动部，43B-线圈，44-抖动检测传感器，44A-陀螺仪传感器，44B-加速度传感器，45-存储器，45A-工作程序，50-主控制部，51-摄像控制部，52-机械防振控制部，53-电子防振控制部，54-校正分担处理部，54A-第一分担处理部，54B-第二分担处理部，60、70、80-频率分离部，60A、70A、80A-LPF，60B、70B、80B-减法器，61、71、81-分配部，61A、71A、81A-乘法器，61B、71B、81B-减法器，61C、71C、81C-乘法器，61D、71D、81D-加法器，62-信号处理部，72、82-第一信号处理部，73、83-第二信号处理部，62A、72A、73A、82A、83A-减法器，62B、72B、73B、82B、83B-HPF，62C、72C、73C、82C、83C-乘法器，62D、73D、83D-积分器，72D、82D-第一积分器，72E、82E-第二积分器，63A-第一旋转量计算部，63B-第二旋转量计算部，74、84-乘法器，75-第一位移量计算部，85-第二位移量计算部，90-校正表，100-主体，110-相机部，120-万向机构，D-视角，F-帧，M-余量，RA-记录区域，RM-可动范围，SF-合成帧。

Claims (15)

1.一种摄像装置，其具备：
摄像传感器；
检测传感器，检测对容纳所述摄像传感器的主体施加的侧倾方向的旋转抖动；
机械防振机构，以能够在所述侧倾方向旋转的方式保持所述摄像传感器，通过使所述摄像传感器旋转而对所述旋转抖动进行校正；及
处理器，
所述处理器构成为执行如下处理：
使用所述机械防振机构的机械防振处理；
对所述旋转抖动进行校正的电子防振处理；
以从包括以第一帧速率进行运动图像摄像的第一模式及以与所述第一帧速率不同的第二帧速率进行运动图像摄像的第二模式的多个模式中选择的1个模式来驱动所述摄像传感器的驱动处理；及
使所述机械防振处理分担所述旋转抖动的一部分的校正，并且使所述电子防振处理分担所述旋转抖动的一部分的校正的校正分担处理，
所述处理器在所述校正分担处理中，使所述机械防振处理与所述电子防振处理的校正分担比例在所述第一模式与所述第二模式中不同。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
所述第二帧速率大于所述第一帧速率，
所述处理器在所述校正分担处理中，使所述第二模式中的所述电子防振处理的校正分担比例小于所述第一模式中的所述电子防振处理的校正分担比例。
3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，
所述处理器将所述第二模式中的所述电子防振处理的所述校正分担比例设为0。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像装置，其中，
所述处理器执行如下处理：
将所述旋转抖动分离成第一频率成分及频率高于所述第一频率成分的第二频率成分；
在所述第一模式中，使所述电子防振处理分担将与所述电子防振处理的校正分担比例相对应的系数α乘以所述第一频率成分而得的第一成分的校正，其中0＜α＜1；及
使所述机械防振处理分担通过将对所述第一频率成分乘以(1-α)而得的成分与所述第二频率成分相加而得的第二成分。
5.根据权利要求4所述的摄像装置，其中，
所述处理器执行如下处理：
通过参考记录有帧速率与所述系数α的关系的查找表，从而获取与驱动所述摄像传感器的所述模式的帧速率相对应的所述系数α，并确定所述校正分担比例。
6.根据权利要求4或5所述的摄像装置，其中，
所述系数α根据图像信号的分辨率而不同。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的摄像装置，其中，
能够在所述主体上安装透镜，
所述系数α根据安装在所述主体上的所述透镜的光学抖动校正功能的有无或变焦倍率而不同。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的摄像装置，其中，
所述处理器执行如下处理：
在所述电子防振处理中，在多个帧之间变更从所述摄像传感器的摄像区域内选择的记录区域；及
使所述第二模式中的所述记录区域大于所述第一模式中的所述记录区域。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的摄像装置，其中，
所述机械防振机构以能够在与所述侧倾方向的旋转轴交叉的交叉方向平移的方式保持所述摄像传感器，
所述检测传感器检测对所述主体施加的向所述交叉方向的平移抖动，
所述处理器执行如下处理：
在所述机械防振处理中，通过使所述摄像传感器旋转及平移而对所述旋转抖动及所述平移抖动进行校正；
在所述电子防振处理中，对所述旋转抖动及所述平移抖动进行校正；及
在所述校正分担处理中，使所述机械防振处理分担所述旋转抖动的一部分的校正，使所述电子防振处理分担所述旋转抖动的一部分，并且，使所述机械防振处理分担所述平移抖动的一部分的校正，使所述电子防振处理分担所述平移抖动的一部分。
10.根据权利要求9所述的摄像装置，其中，
所述检测传感器除了所述旋转抖动及所述平移抖动之外，还检测绕与所述旋转轴交叉的至少1个轴的角度抖动，
在将所述角度抖动附加在所述平移抖动而得的抖动设为合算抖动的情况下，所述处理器在所述校正分担处理中，使所述机械防振处理分担所述合算抖动的一部分的校正，使所述电子防振处理分担所述合算抖动的一部分的校正。
11.根据权利要求9或10所述的摄像装置，其中，
在所述第一模式或所述第二模式中，所述平移抖动的所述校正分担比例与所述旋转抖动的所述校正分担比例不同。
12.根据权利要求10或11所述的摄像装置，其中，
所述处理器进行如下处理：
在所述驱动处理中，通过对以所述第二帧速率拍摄的多个帧进行合成，能够执行生成所述第一帧速率的运动图像的第三模式；及
在所述电子防振处理中，对以所述第二帧速率拍摄的所述多个帧，进行所述平移抖动的校正，对合成有所述多个帧的合成帧进行所述旋转抖动的校正。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的摄像装置，其中，
所述处理器执行如下处理：
在所述驱动处理中，在所述第一模式下的运动图像摄像中，基于来自用户的指示而能够切换为所述第二模式；及
在所述校正分担处理中，在切换为所述第二模式的情况下，将所述电子防振处理相对于所述旋转抖动的所述校正分担比例设为0。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的摄像装置，其中，
所述处理器在所述校正分担处理中，基于在实时取景摄像后执行的所述模式的帧速率，确定运动图像摄像前的实时取景摄像时的所述校正分担比例。
15.一种摄像装置的工作方法，其具备：
摄像传感器；
检测传感器，检测对容纳所述摄像传感器的主体施加的侧倾方向的旋转抖动；及
机械防振机构，以能够在所述侧倾方向旋转的方式保持所述摄像传感器，通过使所述摄像传感器旋转而对所述旋转抖动进行校正，
所述摄像装置的工作方法执行如下处理：
使用所述机械防振机构的机械防振处理；
对所述旋转抖动进行校正的电子防振处理；
以从包括以第一帧速率进行运动图像摄像的第一模式及以高于所述第一帧速率的第二帧速率进行运动图像摄像的第二模式的多个模式中选择的1个模式来驱动所述摄像传感器的驱动处理；及
使所述机械防振处理分担所述旋转抖动的一部分的校正，使所述电子防振处理分担所述旋转抖动的一部分的校正，并且，使所述机械防振处理与所述电子防振处理的校正分担比例在所述第一模式与所述第二模式中不同的校正分担处理。
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