摄像装置及摄像控制方法与流程

本发明涉及一种摄像装置及摄像控制方法，尤其涉及一种防止手抖引起的摄影图像的抖动的摄像装置及摄像控制方法。

背景技术：

已知在数码相机等摄像装置中，检测摄像装置本身的抖动，并根据检测出的抖动使校正用透镜位移，由此校正图像抖动，获得清晰的图像的ois(光学影像稳定器，opticalimagestabilizer)。

专利文献1中，记载有在利用ois的相机中，将校正光学系统的可动范围设为圆形或八边形，由此使透镜镜筒小型化的技术。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3162126号公报

技术实现要素：

发明要解决的技术课题

然而，校正用透镜的可动范围为圆形或八边形时，若在校正用透镜从可动中心位移了的位置进行摇拍动作或俯仰动作，则水平方向及垂直方向的可校正范围根据彼此的位置而受到影响，导致抖动校正突然停止。例如，在沿上下方向位移了的位置，左右方向的移动量减少。因此，存在很难在取景器或显示器上捕捉被摄体的问题点。

本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够兼顾抖动校正动作中的被摄体追随性能与透镜的小型化的摄像装置及摄像控制方法。

用于解决技术课题的手段

为了实现上述目的，摄像装置的一方式具备：摄像部，具有将所接收的被摄体像转换为图像信号的成像元件及使来自被摄体的入射光入射到成像元件的成像透镜，成像透镜与成像元件中的至少一个能够沿与入射光的光轴方向正交的方向移动，成像透镜与成像元件的相对移动的最大可动范围为圆形；抖动检测部，连续检测摄像部的抖动；校正部，根据检测出的抖动使成像透镜与成像元件相对移动来校正被摄体像的抖动；及控制部，摄像部中的恒定帧速率下的摄影时，将基于校正部的相对移动的可动范围限制在圆形中包含的矩形的内侧。

根据本方式，摄像部中的恒定帧速率下的摄影时，将基于校正部的相对移动的可动范围限制在作为最大可动范围的圆形中包含的矩形的内侧，因此能够兼顾抖动校正动作中的被摄体追随性能与透镜的小型化。

优选控制部在静止图像的摄影时将相对移动的可动范围设为圆形的内侧。由此，能够在静止图像的摄影时最大限度地确保抖动校正效果。

优选具备显示部，显示用于使用者确认被摄体像的实时取景图像，且控制部在实时取景图像的摄影时将相对移动的可动范围限制在矩形的内侧。由此，能够摄影帧之间的连接良好的实时取景图像。

优选控制部在动态图像的摄影时将相对移动的可动范围限制在矩形的内侧。由此，能够摄影帧之间的连接良好的动态图像。

优选控制部在连续摄影静止图像的连拍摄影时将相对移动的可动范围限制在矩形的内侧。由此，能够摄影帧之间的连接良好的静止图像。

优选矩形内接于圆形。并且，优选矩形为正方形。由此，能够尽可能扩大可动范围。

优选矩形具有分别与摄像部的摄像视角的水平方向及垂直方向平行的边。由此，即使在进行沿水平方向摇摆摄像装置的摇拍动作和/或沿垂直方向摇摆摄像装置的俯仰动作时，也能够确保被摄体追随性能。

优选控制部在成像透镜与成像元件的相对位置进入矩形的内侧之后将相对移动的可动范围限制在矩形的内侧。由此，能够防止切换可动范围时的违和感。

优选校正部使成像透镜移动。并且，校正部也可以使成像元件移动。本方式能够适用于透镜位移方式和/或传感器位移方式的抖动校正机构。

为了实现上述目的，摄像控制方法的一方式具备：摄像工序，通过摄像部拍摄被摄体，该摄像部具有将所接收的被摄体像转换为图像信号的成像元件及使来自被摄体的入射光入射到成像元件的成像透镜，成像透镜与成像元件中的至少一个能够沿与入射光的光轴方向正交的方向移动，成像透镜与成像元件的相对移动的最大可动范围为圆形；抖动检测工序，连续检测摄像部的抖动；校正工序，根据检测出的抖动使成像透镜与成像元件相对移动来校正被摄体像的抖动；及控制工序，摄像工序中的恒定帧速率下的摄影时，将基于校正工序的相对移动的可动范围限制在圆形中包含的矩形的内侧。

根据本方式，摄像部中的恒定帧速率下的摄影时，将基于校正部的相对移动的可动范围限制在作为最大可动范围的圆形中包含的矩形的内侧，因此能够兼顾抖动校正动作中的被摄体追随性能与透镜的小型化。

并且，使计算机执行上述摄像控制方法的程序及存储有该程序的计算机可读取的非易失性记录介质也包含在本方式中。

发明效果

根据本发明，能够兼顾抖动校正动作中的被摄体追随性能与透镜的小型化。

附图说明

图1是表示数码相机200的外观结构的主视立体图。

图2是表示数码相机200的外观结构的后视立体图。

图3是表示数码相机200的内部结构的框图。

图4是表示摄像部10的概略图。

图5是表示手抖校正机构116的分解立体图。

图6是拆下罩的状态的手抖校正机构116的主视图。

图7是手抖校正机构116的主要部分剖视图。

图8是表示手抖校正控制部117的电结构的一例的框图。

图9是用于说明可校正范围的影响的图。

图10是表示数码相机200的ois的可动范围的图。

图11是表示数码相机200的手抖校正方法的处理的流程图。

图12是表示第1实施方式所涉及的ois的可动范围的设定方法的流程图。

图13是用于说明四边形sq中的可校正范围的图。

图14是表示第2实施方式所涉及的ois的可动范围的设定方法的流程图。

图15是表示第3实施方式所涉及的ois的可动范围的设定方法的流程图。

图16是表示第1～第3实施方式所涉及的摄像视角的水平垂直方向和四边形sq的图。

图17是表示其他实施方式所涉及的摄像视角的水平垂直方向和四边形sq的图。

具体实施方式

以下，根据附图，对本发明的优选实施方式进行详细说明。

＜数码相机的整体结构＞

图1及图2分别是表示作为本实施方式所涉及的摄像装置的数码相机200的外观结构的一例的主视立体图及后视立体图。

数码相机200由相机主体202及安装于该相机主体202的正面的摄影透镜204构成。摄影透镜204也可以由透镜侧卡口与相机侧卡口构成为装卸自如。

在相机主体202的上表面设置有快门按钮208。

快门按钮208为具有半按时导通的开关s1与全按时导通的开关s2的二级式。数码相机200在快门按钮208的半按时进行ae(automaticexposure：自动曝光)动作及af(autofocus：自动对焦)动作，在全按时进行正式摄影。

并且，在相机主体202的背面设置有液晶显示器210及操作按钮212。

液晶显示器210为显示实时取景图像、摄影图像或数码相机200的摄影条件等的显示部。显示于液晶显示器210的实时取景图像及摄影图像的水平方向及垂直方向分别与摄像部10的摄像视角(摄像图像的范围)的水平方向(x方向)及垂直方向(y方向)平行。

操作按钮212为包含电源开关、摄影模式转盘及手抖校正开关等的操作部。

作为摄影模式，数码相机200具有静止图像摄影模式、连拍摄影模式及动态图像摄影模式。静止图像摄影模式根据正式摄影的命令摄影1张静止图像。连拍摄影模式中，根据正式摄影的命令，以一定的时间间隔摄影多张静止图像。并且，动态图像摄影模式中，根据正式摄影的命令摄影动态图像。

正式摄影中，通过摄影获得的图像(正式摄影图像)记录于记录介质131(参考图3)。并且，通过操作按钮212的操作将数码相机200设定为播放模式，由此记录于记录介质131的图像播放显示于液晶显示器210。

＜数码相机的内部结构＞

图3是表示数码相机200的内部结构的一例的框图。如该图所示，数码相机200除了前述的摄影透镜204、快门按钮208、液晶显示器210及操作按钮212以外，还具备ccd(电荷耦合元件，chargecoupleddevice)13、手抖校正装置100、cpu(中央处理器，centralprocessingunit)111、聚焦用电机驱动器115、定时信号发生器119、ccd驱动器120、模拟信号处理部122、a/d(模拟/数字，analog/digital)转换器123、图像输入控制器124、图像信号处理电路125、压缩处理电路126、视频编码器127、总线129、介质控制器130、记录介质131、存储器132、af检测电路133及ae检测电路134等而构成。

快门按钮208及操作按钮212向cpu111输出与操作相应的信号。各部被cpu111控制而动作，cpu111根据来自快门按钮208及操作按钮212的输入，执行规定的控制程序，由此控制数码相机200的各部。

cpu111内置有程序rom(只读存储器，readonlymemory)，该程序rom中除了cpu111所执行的控制程序以外，还记录有控制所需的各种数据等。cpu111向存储器132读出记录于该程序rom的控制程序并依次执行，由此控制数码相机200的各部。

另外，该存储器132除了用作程序的执行处理区域以外，还用作图像数据等的临时存储区域、各种工作区域。

摄影透镜204被聚焦用电机驱动器115驱动而在摄影透镜204的光轴上前后移动。cpu111经由聚焦用电机驱动器115控制摄影透镜204的移动，进行聚焦。

手抖校正装置100由包含防振透镜12的手抖校正机构116(参考图5)、及控制该手抖校正机构116的手抖校正控制部117构成，校正伴随手抖而数码相机200的ccd13的被摄体像的抖动。另外，对于手抖校正机构116及手抖校正控制部117的详细内容，将进行后述。

摄影透镜204及防振透镜12(成像透镜的一例)使来自被摄体的被摄体光(入射光的一例)入射到ccd13(成像元件的一例)。入射到ccd13的被摄体光成像于ccd13的受光面。ccd13具备多个受光元件沿形成摄像视角的x方向及y方向排列成矩阵状而成的受光面，通过各受光元件将成像于受光面上的被摄体像转换为电信号。

该ccd13与从定时信号发生器119经由ccd驱动器120而供给的垂直电荷转移时钟及水平电荷转移时钟同步地，逐行输出积蓄在各像素的电荷来作为串行的图像信号。cpu111控制定时信号发生器119来控制ccd13的驱动。

另外，各像素的电荷积蓄时间(曝光时间)根据从定时信号发生器119赋予的电子快门驱动信号来确定。cpu111对定时信号发生器119发出电荷积蓄时间的命令。

并且，若数码相机200设定为摄影模式，则开始图像信号的输出。即，若数码相机200设定为摄影模式，则在液晶显示器210显示实时取景图像，因此开始图像信号的输出。实时取景图像例如以每秒30帧的帧速率摄影。关于该实时取景图像用的图像信号的输出，若发出正式摄影的命令则暂时停止，若正式摄影结束则再次开始。通过该实时取景图像，使用者能够确认被摄体像，设定正式摄影的构图。也可以在数码相机200的背面设置电子取景器，并将实时取景图像显示于电子取景器。

从ccd13输出的图像信号为模拟信号，该模拟图像信号读入到模拟信号处理部122。

模拟信号处理部122包含相关双采样电路及自动增益控制电路而构成。相关双采样电路去除图像信号中包含的噪声，自动增益控制电路以规定的增益对已去除噪声的图像信号进行放大。在该模拟信号处理部122中实施了所需的信号处理的模拟图像信号读入到a/d转换器123。

a/d转换器123将所读入的模拟图像信号转换为具有规定比特的灰度等级的数字图像信号。该图像信号是所谓的raw数据，按每个像素具有表示r(红，red)、g(绿，green)及b(蓝，blue)的浓度的色调值。

图像输入控制器124内置有规定容量的行缓冲器，积蓄从a/d转换器123输出的1帧量的图像信号。积蓄在该图像输入控制器124的1帧量的图像信号经由总线129存储于存储器132。

总线129上，除了上述cpu111、存储器132及图像输入控制器124以外，还连接有图像信号处理电路125、压缩处理电路126、视频编码器127、介质控制器130、af检测电路133及ae检测电路134等，它们能够经由总线129相互收发信息。

存储于存储器132的1帧量的图像信号以点顺序(像素的顺序)读入到图像信号处理电路125。

图像信号处理电路125对以点顺序读入的r、g及b的各颜色的图像信号实施规定的信号处理，生成由亮度信号y和色差信号cr及cb构成的图像信号(y/c信号)。

af检测电路133根据cpu111的指令，读入经由图像输入控制器124存储于存储器132的r、g及b的图像信号，计算af控制所需的焦点评价值。该af检测电路133包含仅使g信号的高频成分通过的高通滤波器、绝对值化处理部、剪切设定于画面的规定聚焦区域内的信号的聚焦区域提取部及累计聚焦区域内的绝对值数据的累计部，将通过该累计部累计的聚焦区域内的绝对值数据作为焦点评价值来输出至cpu111。cpu111搜索从该af检测电路133输出的焦点评价值变得最大的位置，使摄影透镜204向该位置移动，由此进行对主要被摄体的对焦。

ae检测电路134根据cpu111的指令，读入经由图像输入控制器124存储于存储器132的r、g及b的图像信号，计算ae控制所需的累计值。cpu111根据累计值计算亮度值，并根据亮度值求出曝光值。并且，根据由曝光值规定的程序线图，确定光圈值及快门速度。

压缩处理电路126根据来自cpu111的压缩指令，对所输入的y/c信号实施jpeg(联合图像编码专家组，jointphotographiccodingexpertsgroup)等压缩处理，生成压缩图像数据。并且，根据来自cpu111的解压缩指令，对所输入的压缩图像数据实施规定形式的解压缩处理，生成非压缩的图像数据。

视频编码器127根据来自cpu111的指令，控制对液晶显示器210的显示。

介质控制器130根据来自cpu111的指令，控制数据对记录介质131的读/写。另外，记录介质131既可以相对于相机主体装卸自如，并且也可以内置于相机主体。设为装卸自如时，在相机主体设置卡槽，并装填于该卡槽来使用。

＜手抖校正机构的结构＞

图4是表示摄像部10的概略图。如该图所示，摄像部10由摄影透镜204、防振透镜12及ccd13构成。数码相机200的光学系统由摄影透镜204及防振透镜12构成。另外，摄影透镜204由2个透镜204a及204b构成。

在该光学系统的光轴14上配置有ccd13，如前所述，该ccd13将被摄体像转换为电信号。若在摄像部10发生手抖，则在曝光期间被摄体像在ccd13上移动，因此从ccd13产生模糊图像的电信号。另外，手抖是指在使用者利用数码相机200进行摄影时在数码相机200(摄像部10)产生的振动。

数码相机200能够与摄影模式的设定独立地，通过操作按钮212切换手抖校正模式与手抖校正无效模式。手抖校正模式中，以消除被摄体像的抖动的方式移动控制防振透镜12，手抖校正无效模式中，以停止防振透镜12的方式进行控制。

数码相机200在相机主体或透镜组件内具备连续检测摄像部10的抖动的角速度传感器50(参考图8，抖动检测部的一例)。角速度传感器50检测x方向及y方向的抖动，并输出表示抖动的角速度的信号。另外，也可以代替角速度传感器50使用输出表示角加速度的信号的角加速度传感器。

未发生手抖时，摄像部10中防振透镜12的光轴与光学系统的光轴14一致。若通过角速度传感器50检测到摄像部10的x方向和/或y方向的手抖，则防振透镜12根据手抖的大小与方向，沿与光轴14(光轴方向)正交的x方向和/或y方向移动。图4所示的箭头表示向+x方向及-x方向的移动。由此，成为成像于ccd13的被摄体像大致停止的状态，从ccd13输出表示清晰图像的信号。

图5是表示用于移动防振透镜12的手抖校正机构116(校正部的一例)的分解立体图，图6是拆卸罩的状态的手抖校正机构116的主视图。并且，图7是手抖校正机构116的主要部分剖视图。

在透镜镜筒15安装有摄影透镜204。该透镜镜筒15固定于透镜组件。并且，在透镜镜筒15设置有沿x方向延伸的主引导轴16及沿y方向延伸的主引导轴17，并且，容纳有能够沿x方向移动的x滑动件18及能够沿y方向移动的y滑动件19。俯视观察时，x滑动件18及y滑动件19的形状呈大致l字形。

在x滑动件18形成有一对轴孔18a，这些轴孔18a以可滑动方式嵌入于主引导轴16。同样，y滑动件19的一对轴孔19a以可滑动方式嵌入于主引导轴17。

并且，在x滑动件18形成有一对轴孔18b。该轴孔18b以可滑动方式嵌入于沿y方向延伸的次引导轴20。y滑动件19的一对轴孔19b以可滑动方式嵌入于沿x方向延伸的次引导轴21。

在x滑动件18安装有扁平的环状线圈22。同样，在y滑动件19也安装有线圈23。为了在与线圈22之间产生x方向的电磁力，在透镜镜筒15安装有在内侧安装有永久磁铁26的磁轭25。另外，图中省略了用于在与线圈23之间产生y方向的电磁力的磁轭及永久磁铁。

透镜支承件30保持防振透镜12。在该透镜支承件30形成有一对孔30a，在这些孔嵌合沿x方向延伸的次引导轴21的两端，并且以粘接剂等固定，以避免次引导轴21移动。同样，在一对孔30b牢固地保持有次引导轴20。

为了隐藏x滑动件18及y滑动件19，在透镜支承件30上配置有罩32。该罩32载置于透镜镜筒15的台阶15a。在罩32的内面安装有2个永久磁铁33及34。永久磁铁33与磁轭25对置，永久磁铁34与另一磁轭(未图示)对置。

如图7所示，永久磁铁26、33位于线圈22的两侧，并且，磁轭25的弯折片25a进入线圈22内。若对线圈22通电，则通过在线圈22中产生的磁场和永久磁铁26及33的磁场，产生电磁力。该电磁力根据线圈22的电流方向，向+x方向或-x方向产生作用，使x滑动件18向+x方向或-x方向移动。同样，若对线圈23通电，则通过从在线圈23中产生的磁场和未图示的永久磁铁及永久磁铁34的磁场产生的电磁力，使y滑动件19向+y方向或-y方向移动。

并且，在透镜镜筒15的孔15b及15c分别容纳有x霍尔元件40及y霍尔元件41。x霍尔元件40响应埋入于x滑动件18的下面的小磁铁42的磁场而产生电压。该电压与x滑动件18在x方向上的位置对应。并且，y霍尔元件41也响应埋入于y滑动件19的下面的磁铁43的磁场而产生电压，该电压与y滑动件19在y方向上的位置对应。

x霍尔元件40及y霍尔元件41根据防振透镜12的位置，例如产生0～5v的电压范围的信号。在x滑动件18位于x基准位置且y滑动件19位于y基准位置的状态下，防振透镜12的光轴与光学系统的光轴14一致，x霍尔元件40及y霍尔元件41的输出信号均为基准电压即2.5v(基准电压)。

＜手抖校正控制部的作用＞

若接通数码相机200的电源，则手抖校正控制部117(参考图2)将基准电压(2.5v)作为控制目标值信号。并且，手抖校正控制部117以使x霍尔元件40及y霍尔元件41的输出信号达到作为控制目标值信号的基准电压的方式，对供给至线圈22及23的电流的方向及大小进行反馈控制。通过该反馈控制，x滑动件18朝向x基准位置移动，y滑动件19朝向y基准位置移动。若x滑动件18及y滑动件19设置于基准位置，则防振透镜12的光轴与光学系统的光轴14一致。

手抖校正无效模式中，即使存在手抖，控制目标值信号也保持为基准电压。由此，即使存在手抖，防振透镜12也维持停止的状态。

另一方面，手抖校正模式中，根据手抖，防振透镜12与透镜支承件30一同移动。若发生手抖，则角速度传感器50产生x方向及y方向的角速度信号。将x方向及y方向的角速度信号单独积分，而分别转换为x方向与y方向的角度信号。该角度信号转换为与防振透镜12的直线移动相应的透镜位移量信号，该防振透镜的直线移动用于校正与该角度(抖动角)相应的图像模糊。所获得的透镜位移量信号与基准电压(2.5v)相加而成为控制目标值信号。

其中，透镜位移量信号根据手抖的方向而具有正负符号，因此控制目标值信号以基准电压(2.5v)为中心发生变化。

例如，若沿+x方向发生手抖，则将用于校正该手抖的透镜位移量信号与基准电压相加来计算控制目标值信号。接着，以x霍尔元件40的输出信号成为控制目标值信号的方式，确定线圈22的电流的方向及大小。通过由该线圈22的通电而产生的磁场与永久磁铁26、33的磁场，-x方向的电磁力对线圈22产生作用。通过该电磁力，x滑动件18沿着主引导轴16向-x方向移动。并且，由于x滑动件18经由次引导轴20与透镜支承件30连结，因此x滑动件18向-x方向按压透镜支承件30。

其中，固定于透镜支承件30的次引导轴21被y滑动件19的轴孔19b引导。由此，x滑动件18与透镜支承件30一边被主引导轴16及y滑动件19的一对轴孔19a引导一边一同移动。

若x滑动件18移动至与控制目标值信号对应的透镜位置，则x霍尔元件40的输出信号与控制目标值信号一致。由此，成像于ccd13的被摄体像几乎不移动。因此，从ccd13产生鲜明图像的电信号。

若手抖停止，则透镜位移量信号以缓慢恢复到0的方式被定中心控制。其结果，以控制目标值信号成为基准电压(2.5v)，x霍尔元件40的输出信号恢复到基准电压的方式，确定线圈22的电流的方向及大小。由此，x滑动件18朝向x基准位置缓慢移动。x滑动件18回到x基准位置之后，以维持在该x基准位置的方式，控制线圈22的电流的方向与大小。由于透镜支承件30与x滑动件18一同移动，因此成为防振透镜12的光轴与光学系统的光轴14一致的状态。

并且，若发生-x方向的手抖，则将具有与手抖的大小相应的值的正透镜位移量信号与基准电压相加来计算控制目标值信号。以x霍尔元件40的输出信号成为控制目标值信号的方式，确定线圈22的电流的方向及大小。通过该线圈22的通电，x滑动件18沿着主引导轴16向+x方向移动。若-x方向的手抖消失，则x滑动件18缓慢回到x基准位置，并且，将x滑动件18维持在x基准位置。在x基准位置，防振透镜12的光轴与光学系统的光轴14一致。

对于y方向的手抖也同样。对于该y方向的手抖，通过线圈23，向y方向移动y滑动件19。此时，经由次引导轴21向y方向按压透镜支承件30。y滑动件19被主引导轴17引导，透镜支承件30的次引导轴20被x滑动件18的轴孔18b引导。若透镜支承件30与y滑动件19一同向y方向移动，则防止由y方向的手抖引起的图像的移动，成像于ccd13的被摄体像几乎停止。若y方向的手抖消失，则y滑动件19通过定中心控制缓慢回到y基准位置。

由于实际的手抖在x方向与y方向双方发生，因此透镜支承件30向x方向与y方向双方同时移动。

＜手抖校正控制部的电结构＞

图8是表示手抖校正控制部117的电结构的一例的框图。手抖校正控制部117具有x方向的手抖校正控制部及y方向的手抖校正控制部这2个系统，但2个系统的结构相同，因此在此作为代表仅示出x方向的手抖校正控制部。

如图8所示，手抖校正控制部117除了前述的x霍尔元件40以外，还具备角速度传感器50、hpf(高通滤波器，high-passfilter)152、模拟放大器154、a/d转换器156、hpf158、积分电路160、积分限制器162、相位补偿电路164、控制目标值运算电路166、控制目标值限制器168、减法器170、模拟放大器172、a/d转换器174、相位补偿电路176、电机驱动器178、vcm(音圈电动机，voicecoilmotor)180、控制器182(控制部的一例)及动作范围设定部184。控制器182通过未图示的1个或多个处理器动作来实现。

角速度传感器50检测摄像部10(参考图4)的x方向及y方向的角速度。在此，向模拟hpf152输出与x方向的角速度对应的角速度信号(电压信号)。hpf152去除所输入的角速度信号的直流分量。该hpf152的输出信号经由模拟放大器154输入至a/d转换器156。

a/d转换器156将所输入的模拟角速度信号转换为数字角速度信号，并输入至数字hpf158。hpf158由检测直流的基准值的lpf(低通滤波器，low-passfilter)158a及减法器158b构成，减法器158b从角速度信号减去通过lpf158a检测出的基准值。由此，去除不看作手抖的低频率的角速度信号。

从数字hpf158输出的角速度信号通过积分电路160积分，而转换为角度(抖动角)信号。即，积分电路160对所输入的角速度信号a1进行积分而转换为角度信号an+1。该积分中使用下式。

an+1＝α×a1+an……(式1)

其中，α为系数，an为从寄存器读取的上一次的积分值。

通过该积分，计算由于手抖而产生的光学系统的倾斜角度。所获得的角度信号an+1被发送至积分限制器162。该积分限制器162在倾斜角度超过限制角度时，切除所超过的部分。由此，角度信号an+1的最大值为限制角度。该限制角度(抖动角的上限值及下限值的各限制值)由控制器182赋予。

从积分限制器162输出的角度信号输入至相位补偿电路164。相位补偿电路164进行由于上述运算等而比实际角度延迟的角度信号的延迟补偿。

在相位补偿电路164中被相位补偿的角度信号输入至控制目标值运算电路166，转换为表示用于校正ccd13的被摄体像的抖动的防振透镜12应移动的x方向的透镜位置的控制目标值。

控制目标值运算电路166中运算出的控制目标值输入至控制目标值限制器168。控制目标值限制器168中通过控制器182设定有防振透镜12的可动范围，控制目标值限制器168以输出的控制目标值不超过预先设定的可动范围的方式，限制所输入的控制目标值。

从控制目标值限制器168输出的控制目标值输入至减法器170的正输入。

另一方面，对减法器170的负输入输入表示防振透镜12的当前位置的透镜位置信号。防振透镜12的当前位置通过x霍尔元件40检测。即，x霍尔元件40输出与防振透镜12的透镜位置对应的检测信号(电压信号)。该检测信号经由模拟放大器172输入至a/d转换器174。a/d转换器174将模拟检测信号转换为数字信号，并将所转换的信号作为表示防振透镜12的当前位置的透镜位置信号，输出至减法器170的负输入。

减法器170求出控制目标值与透镜位置信号(当前位置)之间的差分，并将该差分作为防振透镜12的操作量来输出。

从减法器170输出的操作量通过相位补偿电路176进行相位补偿之后，施加于电机驱动器178。电机驱动器178与所输入的操作量对应而生成脉宽调制了的驱动信号，并将该驱动信号输出至具有图5所示的线圈22的vcm180。

由此，防振透镜12向x方向被驱动与操作量对应的移动量，进行控制以避免产生数码相机200的由于x方向的手抖引起的被摄体像的抖动。另外，与x方向的手抖同样地，也校正y方向的手抖。

控制器182控制积分电路160、积分限制器162及控制目标值限制器168。控制器182从积分电路160获取积分结果(角度信号)，从a/d转换器174获取防振透镜12的透镜位置信号，从动作范围设定部184获取表示可动范围的信号，从cpu111(参考图3)获取与数码相机200的动作及状态相关的信号。

动作范围设定部184设定防振透镜12的可动范围。控制器182获取在此设定的可动范围，并设定到控制目标值限制器168。

并且，控制器182若从cpu111获取表示手抖校正无效模式的信号，则将积分电路160的积分值(角度)复位为0，并且停止积分电路160中的积分动作或对0进行积分。由此，将防振透镜12的动作范围的中心位置设为0时，控制目标值成为0，防振透镜12成为在该动作范围的中心位置停止的状态。

另一方面，控制器182若从cpu111获取表示手抖校正模式的信号，则能够进行积分电路160中的积分动作。并且，cpu111向控制器182输出半按快门按钮208时导通的开关s1的信号与全按时导通的开关s2的信号。

控制器182在手抖校正模式中设为能够进行积分电路160中的积分动作，但在开关s1或开关s2导通期间以外的期间，进行将积分结果(角度)校正为稍微减小的值，并使防振透镜12缓慢回到光学中心的定中心控制。由此，虽然防振精度降低，但能够避免无法进行防振动作的现象。另一方面，在开关s1或开关s2导通期间，不进行校正积分结果(角度)的处理，由此提高该期间内的防振精度。

＜手抖校正的问题点＞

防振透镜12的最大可动范围为矩形时，为了确保在像面看到的周边光量，需要加大防振透镜12以外的透镜并加大图像圈。另一方面，防振透镜12的最大可动范围为圆形时，在像面看到的图像圈为矩形的0.707倍即可，因此能够缩小防振透镜以外的透镜，并能够使图像圈最小化。

本实施方式中，防振透镜12的最大可动范围为比x滑动件18及y滑动件19的移动的机械极限值(机械极限)更向内侧靠的规定量的范围，是配合包含摄影透镜204在内的透镜整体的图像圈的形状的圆形范围。通过如此将可动范围设为圆形，能够使透镜整体的有效直径最小化。

然而，若在防振透镜12的光轴处于从可动范围的中心位移了的位置的状态下进行向水平方向摇摆数码相机200的摇拍动作和/或向垂直方向摇摆数码相机200的俯仰动作，则水平方向及垂直方向的可校正范围根据彼此的位置而受到影响，有时导致手抖校正突然停止。这样的情况下，很难在液晶显示器210或电子取景器(未图示)捕捉被摄体。

图9是用于说明可校正范围的影响的图。如该图所示，设防振透镜12的光轴的可动范围在具有半径r的圆形cr的内侧。防振透镜12的光轴在y方向上为基准位置(y＝0)时，防振透镜12的光轴在x方向能够从+r移动至-r。

然而，若假设防振透镜12的光轴的y方向坐标为y1，则防振透镜12的光轴的x方向的移动被限制在+x1至-x1之间。在此，为|r|＞|x1|。

另一方面，可动范围为矩形时，不受这种限制。然而，若将防振透镜12的动作范围的极限值作为矩形的范围来进行设计，则如前所述，不得不较大地确保透镜整体的图像圈，需要加大透镜直径。并且，需在校正光学系统周边确保大空间，产生透镜镜筒变大的问题点。

＜手抖校正方法＞

对数码相机200设定为手抖校正模式时的手抖校正方法(摄像控制方法的一例)进行说明。以下内容中，将摄像部10的防振透镜12的光轴的可动范围标记为“ois的可动范围”。图10是表示数码相机200的ois的可动范围的图。该图中，x轴为与摄像部10的摄像视角的水平方向平行的方向的轴，y轴为与摄像部10的摄像视角的垂直方向平行的方向的轴。

ois的最大可动范围是将x滑动件18的基准位置即x基准位置及y滑动件19的基准位置即y基准位置作为中心的正圆圆形cr的内侧的范围。圆形cr中，关于x方向的可动范围，最大为xgyro_integ_max至xgyro_integ_min，关于y方向的可动范围，最大为ygyro_integ_max至ygyro_integ_min。

并且，数码相机200具有比ois的最大可动范围窄的范围即ois的限制可动范围。本实施方式的ois的限制可动范围具有分别与摄像部10的摄像视角的水平方向及垂直方向平行的边，是作为内接于圆形cr的正方形(矩形的一例)的四边形sq的内侧的范围。四边形sq中，x方向的可动范围为xgyro_integ_rect_max至xgyro_integ_rect_min，y方向的可动范围为ygyro_integ_rect_max至ygyro_integ_rect_min。

图11是表示数码相机200的手抖校正方法的处理的流程图。

首先，在动作范围设定部184中，将ois的可动范围确定为最大可动范围的圆形cr或限制可动范围的四边形sq中的任一个(步骤s101)。详细内容将在后面进行叙述，但关于ois的可动范围，基本上是根据快门按钮208的操作，在仅摄影1张静止图像时的曝光时，选择圆形cr，在实时取景图像的摄影时、动态图像的摄影时及连续摄影静止图像的连拍摄影时等以恒定帧速率进行摄影时，选择四边形sq。

接着，开始基于摄像部10的摄影(步骤s102，摄像工序的一例)。如前所述，若数码相机200设定为摄影模式，则开始实时取景图像的摄影。并且，根据基于快门按钮208的摄影命令，开始正式摄影。

正式摄影在设定为静止图像摄影模式时仅摄影1张静止图像。设定为连拍摄影模式时，以一定的时间间隔摄影多张静止图像。连拍摄影例如每秒各摄影6张静止图像。并且，设定为动态图像摄影模式时，摄影动态图像。动态图像的摄影例如以每秒60帧的帧速率进行摄影。

摄影中，进行基于角速度传感器50的手抖的检测(步骤s103，抖动检测工序的一例)，在ois的可动范围内(控制工序的一例)，进行与检测出的手抖相应的抖动校正(步骤s104，校正工序的一例)。若摄影结束(步骤s105)，则结束本流程图的处理。

＜ois的可动范围的设定方法＞

接着，对ois的可动范围的设定方法的详细内容进行说明。

[第1实施方式]

图12是表示第1实施方式所涉及的ois的可动范围的设定方法的流程图。在此，设数码相机200设定为静止图像摄影模式。

首先，判定ois的可动范围是否仅为圆形区域限制(步骤s11)。数码相机200通过操作按钮212的操作，能够将ois的可动范围仅设定在圆形cr的内侧。进行该设定时，动作范围设定部184将ois的可动范围固定为圆形cr(步骤s12)，结束本流程图的处理。

ois的可动范围并不是仅为圆形区域限制时，判定是否仅为四边形区域限制(步骤s13)。数码相机200还能够将ois的可动范围仅设定在四边形sq的内侧。进行该设定时，动作范围设定部184将ois的可动范围固定为四边形sq(步骤s14)，结束本流程图的处理。

ois的可动范围未仅设定为圆形区域限制也未仅设定为四边形区域限制时，判定是否为正式摄影的摄影定时(步骤s15)。正式摄影的摄影定时即输入有基于快门按钮208的摄影命令时，动作范围设定部184将四边形区域限制的标记设定为不可能(步骤s16)，将ois的可动范围设定为圆形cr(步骤s17)。如此，静止图像摄影模式的正式摄影时进行将ois的可动范围设为圆形cr的抖动校正。由此，能够在最大限度上确保抖动校正效果。

不是正式摄影的摄影定时时，判定四边形区域限制的标记是否设定为可能(步骤s18)。四边形区域限制的标记设定为可能时，将ois的可动范围设定为四边形sq(步骤s19)，结束本流程图的处理。

相对于此，四边形区域限制的标记设定为不可能时，判定ois的位置(防振透镜12的光轴与ccd13的相对位置)是否在四边形sq的范围内(步骤s20)。ois的位置在四边形sq的范围内时，将四边形区域限制的标记重新设定为可能(步骤s21)。并且，将ois的可动范围设定为四边形sq(步骤s22)，结束本流程图的处理。

图13是用于说明四边形sq中的可校正范围的图。如该图所示，ois的可动范围在四边形sq的内侧时，ois的x方向的移动与ois的y方向坐标无关地，能够从xgyro_integ_rect_max移动至xgyro_integ_rect_min。同样地，ois的y方向的移动与ois的x方向坐标无关地，能够从ygyro_integ_rect_max移动至ygyro_integ_rect_min。

如此，在静止图像摄影模式中，不是正式摄影的摄影定时即实时取景图像的摄影时，进行将ois的可动范围设为四边形sq的抖动校正。由此，水平方向及垂直方向的可动范围不会相互影响，进行摇拍动作和/或俯仰动作时，也能够确保被摄体追随性能，因此容易在液晶显示器210上捕捉被摄体。

另一方面，在刚结束正式摄影之后等，ois的位置在四边形sq的范围外时，将ois的可动范围设定为圆形cr(步骤s23)，结束本流程图的处理。

另外，ois的位置在四边形sq的范围外且ois的可动范围设定为圆形cr时，通过前述的定中心控制，ois的位置也缓慢回到四边形sq的范围内。此外，由于之后的手抖的校正或角度变更等的影响，有时ois的位置也会不依赖定中心控制而回到四边形sq的范围内。

这种情况下，再次进行该流程图的处理时，在步骤s10的判定中判断为ois的位置在四边形sq的范围内。其结果，在步骤s11中四边形区域限制的标记重新设定为可能，在步骤s12中ois的可动范围设定为四边形sq。如此，ois的位置在四边形sq的范围外时，在ois的位置恢复到四边形sq的范围内之后将可动范围切换为四边形sq，因此能够防止切换可动范围时的违和感。

根据本实施方式，通过将ois的最大可动范围设为圆形cr，能够实现透镜的小型化。并且，实时取景图像的摄影时，通过将可动范围设为圆形cr中包含的四边形sq，水平方向及垂直方向的可动范围不会相互影响，能够确保被摄体追随性能。

而且，四边形sq设为外切于圆形cr的正方形，因此能够尽可能扩大可动范围。

并且，正式摄影中，通过将可动范围设为圆形cr，能够在最大限度上确保抖动校正效果。而且，正式摄影结束后，移动到四边形sq的内侧之后切换可动范围，因此能够防止切换可动范围时的违和感。

[第2实施方式]

图14是表示第2实施方式所涉及的ois的可动范围的设定方法的流程图。

首先，判定是否通过操作按钮212的操作转变为动态图像摄影模式或通过快门按钮208的摄影命令开始了动态图像摄影(步骤s31)。转变为动态图像摄影模式时或开始了动态图像摄影时，判定ois的位置是否在四边形sq的范围内(步骤s32)。

ois的位置在四边形sq的范围内时，动作范围设定部184将四边形区域限制的标记设定为可能且将ois的可动范围设定为四边形sq(步骤s33)，结束本流程图的处理。

如此，转变为动态图像摄影模式时或动态图像摄影时，进行将ois的可动范围设为四边形sq的抖动校正。由此，水平方向及垂直方向的可动范围不会相互影响，能够确保被摄体追随性能，因此能够摄影帧之间的连接良好的动态图像。

ois的位置在四边形sq的范围外时，动作范围设定部184将ois的可动范围设定为圆形cr(步骤s34)，结束本流程图的处理。另外，ois的位置即使在四边形sq的范围外且ois的可动范围设定为圆形cr时，通过定中心控制等，ois的位置恢复到四边形sq的范围内，因此再次进行流程图的处理时，能够将ois的可动范围切换为四边形sq。因此，能够防止切换可动范围时的违和感。

另一方面，未转变为动态图像摄影模式时或未开始动态图像摄影时，判定是否在静止图像摄影模式中的正式摄影的曝光中(步骤s35)。其中，所谓正式摄影的曝光中可以是快门按钮208的全按时，也可以包含半按时与全按时双方。

在正式摄影的曝光中时，动作范围设定部184将ois的可动范围设定为圆形cr(步骤s36)，结束本流程图的处理。如此，在正式摄影的曝光中进行将ois的可动范围设为圆形cr的抖动校正。由此，能够在最大限度上确保抖动校正效果。

不是正式摄影的曝光中时，判定ois的位置是否在四边形sq的范围内(步骤s37)。

ois的位置在四边形sq的范围内时，动作范围设定部184将四边形区域限制的标记设定为可能，且将ois的可动范围设定为四边形sq(步骤s38)，结束本流程图的处理。

如此，未转变为动态图像摄影模式且未开始动态图像摄影，且不是静止图像摄影模式中的正式摄影的曝光中时，即在实时取景图像的摄影时，进行将ois的可动范围设为四边形sq的抖动校正。由此，水平方向及垂直方向的可动范围不会相互影响，能够确保被摄体追随性能，因此容易在液晶显示器210上捕捉被摄体。

ois的位置在四边形sq的范围外时，动作范围设定部184将ois的可动范围设定为圆形cr(步骤s39)，结束本流程图的处理。与此前同样地，在ois的位置恢复到四边形sq的范围内之后，将ois的可动范围切换为四边形sq，因此能够防止切换可动范围时的违和感。

根据本实施方式，转变为动态图像摄影模式时或动态图像摄影时，通过进行将ois的可动范围设为四边形sq的抖动校正，能够摄影帧之间的连接良好的动态图像。

[第3实施方式]

图15是表示第3实施方式所涉及的ois的可动范围的设定方法的流程图。另外，对与图14所示的流程图共同的部分标注相同符号，并省略其详细说明。

首先，判定是否通过操作按钮212的操作转变为连拍摄影模式或通过快门按钮208的摄影命令而在连拍摄影中(步骤s41)。其中，所谓连拍摄影中不仅指向ccd13的曝光中，还指多个静止图像的摄影的从最初的静止图像的摄影至最后的静止图像的摄影之间的期间。

转变为连拍摄影模式时或是连拍摄影中时，判定ois的位置是否在四边形sq的范围内(步骤s32)。并且，ois的位置在四边形sq的范围内时，将ois的可动范围设定为四边形sq(步骤s33)，ois的位置在四边形sq的范围外时，将ois的可动范围设定为圆形cr(步骤s34)。

不转变为连拍摄影模式且也不是连拍摄影中时，过渡到步骤s25。以下的动作与第2实施方式相同。

根据本实施方式，转变为连拍摄影模式时或连拍摄影时，进行将ois的可动范围设为四边形sq的抖动校正。由此，能够连拍摄影帧之间的连接良好的多个静止图像。

＜其他方式＞

图16是表示第1～第3实施方式所涉及的摄像部10的摄像视角的水平方向即x方向及摄像视角的垂直方向即y方向、以及具有分别与x方向及y方向平行的边的ois的限制可动范围即四边形sq的图。并且，作为校正机构的坐标，示出作为x滑动件18的移动方向的校正机构坐标(水平)及作为y滑动件19的移动方向的校正机构坐标(垂直)。角速度传感器50分别检测校正机构坐标(水平)及校正机构坐标(垂直)的方向的角速度。

如此，第1～第3实施方式中，摄像视角的水平方向及垂直方向分别与校正机构的水平方向及垂直方向平行。然而，校正机构的方向并不限定于与摄像视角的方向平行的方向。

图17是表示另一实施方式所涉及的摄像部10的摄像视角的水平方向即x方向及摄像视角的垂直方向即y方向、以及具有分别与x方向及y方向平行的边的ois的限制可动范围即四边形sq的图，作为校正机构的坐标，示出作为x滑动件18的移动方向的校正机构坐标(水平)及作为y滑动件19的移动方向的校正机构坐标(垂直)。其中，校正机构的水平方向及垂直方向分别相对于摄像视角的水平方向及垂直方向倾斜45度。

如此，校正机构的方向也可以相对于摄像视角的方向倾斜。在该情况下，作为限制可动范围的四边形sq也设为具有分别与摄像部10的摄像视角的水平方向及垂直方向平行的边的四边形。由此，水平方向及垂直方向的可动范围并不会相互影响，能够确保被摄体追随性能。

四边形sq并不限定于内接于圆形cr的正方形，只要是包含在圆形cr的内侧的矩形且是具有分别与摄像视角的水平方向及垂直方向平行的边的矩形即可。

并且，第1～第3实施方式中，通过移动控制防振透镜12的所谓的透镜位移进行了摄像部10的手抖校正，但手抖校正只要通过移动控制防振透镜12及ccd13中的至少一个来使防振透镜12与ccd13相对移动即可。例如，还能够适用通过移动控制ccd13的所谓的传感器位移进行摄像部10的手抖校正的情况。并且，也可以组合透镜位移与传感器位移，将防振透镜12及ccd13的相对移动的范围设为圆形cr及四边形sq。

本实施方式中，利用具备摄像部10的数码相机200进行了说明，但也能够适用于具备摄像部10的移动电话、智能手机及平板电脑终端等。

本实施方式所涉及的图像形成方法及ois的可动范围的设定方法还能够作为用于使计算机执行上述各工序的程序来构成，并构成存储所构成的程序的cd-rom(光盘只读存储器，compactdisk-readonlymemory)等非易失性记录介质。

本发明的技术范围并不限定于上述实施方式中记载的范围。各实施方式中的结构等能够在不脱离本发明宗旨的范围内，在各实施方式之间适当组合。

符号说明

10-摄像部，12-防振透镜，13-ccd，14-光轴，15-透镜镜筒，15a-台阶，15b-孔，15c-孔，16-主引导轴，17-主引导轴，18-x滑动件，18a-轴孔，18b-轴孔，19-y滑动件，19a-轴孔，19b-轴孔，20-次引导轴，21-次引导轴，22-线圈，23-线圈，25-磁轭，25a-弯折片，26-永久磁铁，30-透镜支承件，30a-孔，30b-孔，32-罩，33-永久磁铁，34-永久磁铁，40-x霍尔元件，41-y霍尔元件，42-磁铁，43-磁铁，50-角速度传感器，100-手抖校正装置，111-cpu，115-聚焦用电机驱动器，116-手抖校正机构，117-手抖校正控制部，119-定时信号发生器，120-ccd驱动器，122-模拟信号处理部，123-a/d转换器，124-图像输入控制器，125-图像信号处理电路，126-压缩处理电路，127-视频编码器，129-总线，130-介质控制器，131-记录介质，132-存储器，133-af检测电路，134-ae检测电路，152-hpf，154-模拟放大器，156-a/d转换器，158-hpf，158a-lpf，158b-减法器，160-积分电路，162-积分限制器，164-相位补偿电路，166-控制目标值运算电路，168-控制目标值限制器，170-减法器，172-模拟放大器，174-a/d转换器，176-相位补偿电路，178-电机驱动器，180-vcm，182-控制器，184-动作范围设定部，200-数码相机，202-相机主体，204-摄影透镜，204a-透镜，204b-透镜，208-快门按钮，210-液晶显示器，212-操作按钮，a1-角速度信号，cr-圆形，s1-开关，s2-开关，sq-四边形，s11～s39-ois的可动范围的设定处理的工序，s101～s105-手抖校正处理的工序。