,对各实施方式的像抖动校正装置进行的像 抖动校正的概念进行说明。
[0043] 图1是示出像抖动校正涉及的控制流程和处理时间的一例的图。
[0044] 如图1所示，在像抖动校正的控制流程中，首先，对于由陀螺仪传感器等角速度传 感器检测出的角速度（与手抖对应的角速度）进行用于去除噪声的低通滤波处理、或用于 去除DC成分的高通滤波处理等信号处理（S1)。接着，进行以下运算：对在S1中被信号处理 后的角速度进行时间积分而求出校正量（S2)。接着，基于利用S2中的运算求出的校正量， 进行用于通过致动器使光学系统或摄像元件移动的驱动控制（S3)。通过这样的控制流程， 校正由手抖引起的像抖动。
[0045] 在这样的控制流程中，例如，如图1所示，如果S1的处理需要1ms，S2的处理需要 0. 5ms，S3的处理需要0. 5ms，则在利用角速度传感器检测出了角速度之后，到利用由致动 器进行的光学系统或摄像元件的移动来校正像抖动为止，需要2ms的处理时间。这也即是 从检测到校正为止产生2ms的延迟时间。
[0046] 因此，在后述的各实施方式的像抖动校正装置中，对该延迟时间后的手抖的状态 进行预测，由此将延迟时间实质上设为〇,实现更高的校正性能。
[0047] 图2是说明对该延迟时间后的手抖的状态进行预测的方法的一例的图，且是示出 角速度的时间变化的一例的图表。这里，设延迟时间为2ms，说明对其2ms后的手抖的状态 进行预测的方法。此外，这里，假设以lms的周期进行角速度的检测和校正量的计算。
[0048] 在图2中，t= 0表示检测出最新的角速度的时刻即基准时刻，t为负的时刻表示 相对于基准时刻为过去的时刻，t为正的时刻表不相对于基准时刻为未来的时刻。
[0049] 如图2所示，将t= 0时检测出的角速度（最新的角速度）设为ω。，将t= -4时 (距t= 0为4ms前的时刻）检测出的角速度设为ωi，将t= -8时（距t= 0为8ms前 的时刻）检测出的角速度设为ω2，通过根据这3个角速度ω。、ωι、ω2来计算2次近似曲 线，能够根据该2次近似曲线，预测t= 2(距t= 0为2ms后的时刻）的角速度ω^。
[0050] 在该情况下，2次近似曲线的近似式能够根据3个角速度ω。、ωι、ω2，利用下式 (1)的矩阵运算式求出。
[0051] 【式1】
[0052]
[0053] 其中，
[0054]
[0055] 另外，t。为检测出ω。的时刻，t为检测出ω屈时刻，t2为检测出ω2的时刻。
[0056] 这里，根据2次近似系数，t=Xms(距t= 0为Xms后的时刻）的角速度coestx利 用下式⑵求出。
[0057] coest-x=X2a+Xb+c式（2)
[0058] 当求出式⑴中的矩阵A的逆矩阵A1时，如下式（3)所述。
[0059] A1= (l/detA)adjA式（3)
[0060] 另外，detA为与矩阵A对应的矩阵式，adjA为矩阵A的余因子矩阵。
[0061] 这里，t。、V1:2和ω。、ω1Ν (〇2为已知的值，所以2次近似系数a、b、c能够基于逆 矩阵A\利用下式（4)、（5)来计算。
[0062] 【式2】
[0063]
[0064]
[0065] 这里，t。、Vt2为已知的值，所以式⑷成为下式（6)。
[0066] detA= 128 式（6)
[0067] 并且，根据和式（6)，能够如下式（7)、（8)、（9)那样对式（5)进行简化。
[0068] a= (4ω。_8ωJ+4ω2)/128 = (ω。_2ωΑω2)/32 式（7)
[0069] b= (48ω。-64ωΑ16ω2)/128 = (3ω。-4ωΑω2)/8 式（8)
[0070] c=ω。式（9)
[0071] 根据这些式（7)、（8)、（9)和式（2)，2ms后（X= 2)的预测值即角速度ω&能够 利用下式（10)求出。
[0072] coest= (7ω〇-1〇ω^3(^)/8+ω0 式（10)
[0073] 在这样对2ms后的角速度进行预测的情况下，检测出角速度ω。、ωι、《2的 时刻t。、Vt2的时间间隔为2的幂，由此能够将式（10)中的除法置换成移位运算。因此， 能够抑制运算负荷，并能够抑制在运算中产生的延迟时间的增加。
[0074] 另外，虽然在本示例中示出了使用2次多项式的近似式来进行预测的例子，但是 近似式不限于此。其中，在使用1次多项式的近似式进行预测的情况下，虽然校正量的运算 负荷减少并可预计到运算时间的减少，但是，由于预测值随时间单调变化是必须条件，所以 需要留意能够减少误差进行预测的时间缩短，应用被限制。此外，在使用3次以上的多项式 的近似式进行预测的情况下，虽然可预计到能够进行更高精度的预测，但是，需要留意校正 量的运算负荷增大，根据处理能力的不同，有可能导致运算时间的增加。根据实验确认了： 照相机的手抖的频率范围为〇. 1~几10Hz，与此相对，如果对几ms左右后的手抖的状态进 行预测，则能够通过利用运算负荷轻的2次多项式的近似式的预测来获得充分的精度。
[0075] 此外，虽然在本示例中示出了通过对角速度进行预测来预测手抖的状态的例子， 也可以代替角速度，同样地对像面移动量（在摄像面上成像的被摄体像的移动量）进行预 测，由此对手抖的状态进行预测。或者，也可以追加加速度传感器，根据该加速度传感器的 输出，同样地对速度进行预测，将根据角速度传感器的输出而预测出的角速度或像面移动 量、根据加速度传感器的输出而预测出的速度组合，来对手抖的状态进行预测。或者，也可 以具有加速度传感器来代替角速度传感器，根据该加速度传感器的输出，同样地对速度进 行预测，由此对手抖的状态进行预测。
[0076] 以下，作为一例，在第1实施方式中示出根据角速度传感器的输出来对角速度进 行预测，由此对手抖的状态进行预测的例子，在第2实施方式中示出根据角速度传感器的 输出来对像面移动量进行预测，由此对手抖的状态进行预测的例子，在第3实施方式中示 出将根据角速度传感器的输出而预测出的角速度和根据加速度传感器的输出而预测出的 速度组合，由此对手抖的状态进行预测的例子。
[0077] 〈第1实施方式〉
[0078] 图3是示出包含本发明的第1实施方式的像抖动校正装置的照相机的结构例的 图。
[0079] 如图3所示，照相机1包含：光学系统2、焦平面快门（以下简称作快门）3、摄像 元件4、驱动部5、系统控制器6、抖动校正微型计算机7、角速度传感器8、释放SW(开关）9、 EVF(ElectronicViewFinder:电子取景器）10和存储卡11。另外，照相机1为摄像装置 的一例。
[0080] 光学系统2对被摄体像进行成像。更详细而言，光学系统2使来自外部光轴方向 的光束在摄像元件4的摄像面上成像作为被摄体像。
[0081] 快门3在系统控制器6的控制下，在摄像元件4的前面进行开闭动作，由此使摄像 元件4成为曝光状态，或者成为遮光状态。
[0082] 摄像元件4在系统控制器6的控制下，对由光学系统2在摄像面上形成的被摄体 像进行拍摄并转换为电信号。转换后的电信号被系统控制器6作为影像信号读出。
[0083] 另外，虽然在本实施方式中，利用作为机械式快门的快门3来进行曝光控制，但是 不限于此，也可以利用给出对摄像元件4的摄像控制信号来进行曝光控制的所谓电子快门 来进行曝光控制。
[0084] 系统控制器6除了上述的影像信号的读出以外，还进行照相机整体的功能涉及的 各种控制。例如，进行用于将从摄像元件4读出的影像信号转换为能够在EVF10中显示的 形式并输出的控制。此外，例如，进行用于将在摄影时读出的影像信号作为摄影图像记录在 存储卡11中的控制。另外，该控制与释放开关9的检测相应地进行。此外，例如，与抖动校 正微型计算机7进行通信并进行统一的控制。
[0085] EVF10为液晶显示设备等显示设备，例如，以摄影者能够确认的方式对从系统控制 器6中输出的影像信号进行图像显示。
[0086] 释放开关9为在用户进行摄影操作时使用的操作部。释放开关9对半按下操作 (第一释放）和全按下操作（第二释放）这两个阶段的操作状态进行区別检测，将与该检测 结果相应的信号输出到系统控制器6。
[0087] 存储卡11为可相对于照相机11进行拆装的非易失性存储器，对摄影图像等进行 记录。
[0088] 角速度传感器8 (8a、8b)为对伴随照相机的姿势变化的旋转运动进行检测的传感 器（例如陀螺仪传感器），将旋转运动时的角度的时间变化作为角速度来进行检测，并输出 到抖动校正微型计算机7。角速度传感器8a为对照相机1的Yaw(偏航）方向的旋转运动 进行检测的传感器，角速度传感器8b为对照相机1的Pitch(俯仰）方向的旋转运动进行 检测的传感器。另外，在本实施方式中，角速度传感器8为对摄像装置的姿势变化量进行检 测的抖动检测部的一例。
[0089] 抖动校正微型计算机7在系统控制器6的控制下，根据角速度传感器8 (8a、8b)的 输出，计算抖动量来作为在摄像元件4上形成的被摄体像的移动量，将用于使摄像元件4在 抵消该抖动量的方向上移动的控制信号输出到驱动部5。另外，该控制信号还考虑了与从驱 动部5输出的位置检测信号相应的摄像元件4的位置。
[0090] 驱动部5对摄像元件4进行支撑，并且在抖动校正微型计算机7的控制下（根据 来自抖动校正微型计算机7的控制信号），使摄像元件4在X方向（水平方向）和Y方向 (垂直方向）上移动。由此，摄像元件4在抵消摄像面上的抖动量的方向上移动，能够防止 在摄影图像上产生的