撮像装置、プログラム及び手振れ補正方法
【課題】重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる撮像装置を提供する。
【解決手段】被写体像を撮像する撮像素子と、装置本体における角速度及び加速度を検出する検出手段と、装置本体の姿勢を判定する判定手段と、検出された角速度及び加速度に基づいて、撮影光軸を回転させる角度ブレ及び撮影光軸を平行移動させるシフトブレが含まれるブレ量を、判定された姿勢に応じて、手触れ補正を行う方向の重力の影響の度合いに応じた重力成分を調整して算出する算出手段と、算出されたブレ量に基づいて手振れを補正する補正手段と、を備えた。
【解決手段】被写体像を撮像する撮像素子と、装置本体における角速度及び加速度を検出する検出手段と、装置本体の姿勢を判定する判定手段と、検出された角速度及び加速度に基づいて、撮影光軸を回転させる角度ブレ及び撮影光軸を平行移動させるシフトブレが含まれるブレ量を、判定された姿勢に応じて、手触れ補正を行う方向の重力の影響の度合いに応じた重力成分を調整して算出する算出手段と、算出されたブレ量に基づいて手振れを補正する補正手段と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手振れを補正することで撮影画像の劣化を防止する撮像装置、プログラム及び手振れ補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の撮像装置として、ピント合わせや露光量を自動的に決定する機構を搭載した撮像装置が普及している。また、近年では、手振れを補正することにより、手振れによる撮影画像の画質劣化を抑えることができる撮像装置も知られている。手振れは、撮像装置を把持する手や腕等が動いてしまうことによって生じる撮像装置の回転等の動きであり、概ね１〜１０Ｈｚ程度の低周波振動で表される。このため、手振れを補正する撮像装置では、手振れによって生じる撮像装置の低周波数振動を検出し、これを打ち消すように、撮像素子や撮像レンズ、あるいは撮像レンズを構成する一部のレンズを移動させることにより、手振れによって撮影画像にあらわれる像のブレを低減する。
【０００３】
また、手振れを防止する撮像装置では、手振れとして撮像装置の回転による角度ブレを緩和する。このため、角速度センサを搭載し、撮像装置の回転速度を計測することによって角度ブレを検出する。しかし、高撮影倍率のマクロモードによる撮影時に生じる手振れは、レリーズボタンの押圧等によって、撮像装置が平行にシフトするブレ（以下、シフトブレという）が角度ブレよりも支配的になり、角速度センサによって撮像装置の回転速度を計測するだけではシフトブレを正確に検出することが難しい。
【０００４】
こうしたことから、近年では、小型で機動性が高く、角度センサを用いて並進ブレ量の高精度な補正を行う防振制御装置が知られている（特許文献１参照）。この防振制御装置は、振れにより画像振れを補正する振れ補正手段と、振れの角速度を検出する第１振れ検出手段と、第１振れ検出手段と異なる方法で振れを検出する第２振れ検出手段とを有し、防振対象の撮像装置の撮影動作が開始されるまでに第１振れ検出手段の出力に基づく第１信号と第２振れ検出手段の出力に基づく第２信号とから補正値を演算し、補正値を用いて第１振れ検出手段の出力を補正し、補正された第１振れ検出手段の出力に基づいて振れ補正手段を駆動する装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２５９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の防振制御装置は、手振れ補正を行う際、角度ブレとシフトブレの両方を考慮して行うが、角度ブレの回転半径を算出するにあたり重力成分を考慮しなければならないため、その際の補正の精度が悪化する可能性があった。
【０００７】
すなわち、手振れ補正を行う際に、多くの場合、重力を加味したオフセット値を用いるが、カメラの姿勢を意識せずに統一された方法で手振れ補正を行うため、カメラの姿勢によっては重力を過大評価して手振れ補正を行ってしまう可能性があり、その場合には撮影画像の画質が劣化してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる撮像装置、プログラム及び手振れ補正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、請求項１に記載したように、被写体像を撮像する撮像素子と、装置本体における角速度及び加速度を検出する検出手段と、装置本体の姿勢を判定する判定手段と、前記検出手段によって検出された前記角速度及び加速度に基づいて、撮影光軸を回転させる角度ブレ及び撮影光軸を平行移動させるシフトブレが含まれるブレ量を、前記判定手段によって判定された姿勢に応じて、手振れ補正を行う方向の重力の影響の度合いに応じて重力成分を調整して算出する算出手段と、前記算出手段によって算出されたブレ量に基づいて手振れを補正する補正手段と、を備えている。
【００１０】
請求項１に記載の撮影装置によれば、撮像素子により、被写体像が撮像され、第１検出手段により、装置本体における角速度及び加速度が検出され、判定手段により、装置本体の姿勢が判定される。また、算出手段により、前記検出手段によって検出された前記角速度及び加速度に基づいて、撮影光軸を回転させる角度ブレ及び撮影光軸を平行移動させるシフトブレが含まれるブレ量が、前記判定手段により判定された姿勢に応じて、手振れ補正を行う方向の重力の影響の度合いに応じて重力成分を調整して算出され、補正手段により、前記算出手段によって算出されたブレ量に基づいて手振れが補正される。これにより、装置本体の姿勢を考慮することで、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【００１１】
また、本発明に係る撮像装置において、請求項２に記載したように、前記判定手段は、装置本体の前記撮像素子の撮像方向を中心軸とした横方向の傾斜方向が水平方向を含む予め定められた範囲内にある場合に横撮り姿勢であると判定し、当該傾斜方向が重力方向を含む予め定められた範囲内にある場合に縦撮り姿勢であると判定し、前記算出手段は、前記判定手段により前記横撮り姿勢であると判定された場合、前記横方向に対する前記重力成分を調整せずに前記ブレ量を算出するとともに、縦方向に対する前記重力成分を調整して前記ブレ量を算出し、前記判定手段により前記縦撮り姿勢であると判定された場合、前記横方向に対する前記重力成分を調整して前記ブレ量を算出するとともに、前記縦方向に対する前記重力成分を調整せずに前記ブレ量を算出するようにしても良い。これにより、装置本体の向きを考慮することで、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【００１２】
また、本発明に係る撮像装置において、請求項３に記載したように、前記判定手段は、前記撮像方向が重力方向を含む予め定められた範囲内にある場合に上下撮り姿勢であると更に判定し、前記算出手段は、前記判定手段により前記上下撮り姿勢であると判定された場合、前記横方向及び前記縦方向の重力成分を調整せずに前記ブレ量を算出するようにしても良い。これにより、撮像装置の撮像方向を考慮することで、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【００１３】
また、本発明に係る撮像装置において、請求項４に記載したように、前記算出手段は、前記撮像素子により撮像を行う際の撮像倍率が予め定められた閾値未満であった場合、前記横方向及び前記縦方向の重力成分を調整せずに前記ブレ量を算出するようにしても良い。これにより、撮像装置の撮像倍率を考慮することで、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【００１４】
また、本発明に係る撮像装置において、請求項５に記載したように、前記算出手段は、マクロ撮影モードに設定されている場合、前記横方向及び前記縦方向の各々の重力成分を調整して前記ブレ量を算出するようにしても良い。これにより、撮像の際のモードを考慮することで、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【００１５】
また、本発明に係る撮像装置において、請求項６に記載したように、前記判定手段は、装置本体の姿勢が、予め定められた時間以上継続した場合に、当該姿勢であると判定するようにしても良い。これにより、装置本体の姿勢をより精密に考慮して、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【００１６】
また、本発明に係る撮像装置において、請求項７に記載したように、前記補正手段は、駆動されることにより装置本体の手振れを補正するブレ補正レンズを駆動することにより、前記手振れを補正するようにしても良い。これにより、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【００１７】
一方、上記目的を達成するために、請求項８に記載のプログラムは、被写体像を撮像する撮像素子と、装置本体における角速度及び加速度を検出する検出手段とを備えたコンピュータにおいて実行されるプログラムであって、前記コンピュータを、装置本体の姿勢を判定する判定手段と、前記検出手段によって検出された前記角速度及び加速度に基づいて、撮影光軸を回転させる角度ブレ及び撮影光軸を平行移動させるシフトブレが含まれるブレ量を、前記判定手段により判定された姿勢に応じて、手振れ補正を行う方向の重力の影響の度合いに応じて重力成分を調整して算出する算出手段と、前記算出手段によって算出されたブレ量に基づいて手振れを補正する補正手段と、として機能させるためのプログラムである。
【００１８】
従って、請求項８に記載のプログラムによれば、コンピュータを請求項１に記載の発明と同様に作用させることができるので、請求項１に記載の発明と同様に、装置本体の姿勢を考慮することで、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【００１９】
また、上記目的を達成するために、請求項９に記載の手振れ補正方法は、被写体像を撮像する撮像素子と、装置本体における角速度及び加速度を検出する検出手段とを備えた撮像装置における手振れ補正方法であって、装置本体の姿勢を判定する判定ステップと、前記検出手段によって検出された前記角速度及び加速度に基づいて、撮影光軸を回転させる角度ブレ及び撮影光軸を平行移動させるシフトブレが含まれるブレ量を、前記判定ステップにより判定された姿勢に応じて、手振れ補正を行う方向の重力の影響の度合いに応じて重力成分を調整して算出する算出ステップと、前記算出ステップによって算出されたブレ量に基づいて手振れを補正する補正ステップと、を行う手振れ補正方法である。
【００２０】
従って、請求項９に記載の手振れ補正方法によれば、請求項１に記載の発明と同様に作用することができるので、請求項１に記載の発明と同様に、措置本体の姿勢を考慮することで、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る撮像装置の外観を示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は背面図である。
【図２】実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係る撮像装置における角度ブレを説明するための概略図である。
【図４】実施形態に係る撮像装置におけるシフトブレを説明するための概略図である。
【図５】第１実施形態に係る撮像装置におけるブレ補正処理に関連する要部の構成を示すブロック図である。
【図６】第１実施形態に係る撮像装置におけるブレ補正処理プログラムによる処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態に係る撮像装置におけるブレ補正処理に関連する要部の構成を示すブロック図である。
【図８】第２実施形態に係る撮像装置におけるブレ補正処理プログラムによる処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
〔第１実施形態〕
以下、第１実施形態に係る撮像装置１について添付図面を用いて詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態に係る撮像装置１の外観を示す図であり、図１（Ａ）は上面図、図１（Ｂ）は正面図、図１（Ｃ）は背面図である。図２は、本実施形態に係る撮像装置１の構成を示すブロック図である。
【００２５】
図１に示すように、撮像装置１は、内部に撮像に用いられる各種電子機器が収納された筐体２を有する。筐体２の正面には、複数のレンズからなる光学撮像系３、及び、発光するストロボ４が設けられている。また、筐体２の背面には、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を有する表示部５、ユーザ操作により設定指示が入力されるメニュー操作部６Ａが設けられている。一方で、筐体２の上面部には、ユーザ操作により撮影指示等を入力するレリーズボタン６Ｂ、ユーザ操作により電源のオン／オフ状態の切替指示を入力する電源ボタン６Ｃ、ユーザ操作によりモード切替指示を入力するモード切替ボタン６Ｄが設けられている。以下、メニュー操作部６Ａ、レリーズボタン６Ｂ、電源ボタン６Ｃ、及びモード切替ボタン６Ｄをまとめて操作部６と言う。
【００２６】
表示部５には、静止画の撮像に先立って撮像される画素数の小さい画像がスルー画として表示され、これにより表示部５がファインダとして機能する。また、表示部５には、メモリカード等の記憶装置（図示しない）に記憶された画像が表示されたり、ユーザによる操作部６の操作に応じた操作メニューや設定メニュー等が表示されたりする。
【００２７】
モード切替ボタン６Ｄにより切り替えられるモードは、撮影を行う撮影モード、マクロモードで撮影を行うマクロ撮影モード、表示部５に既存の撮影画像を表示する再生モード、及び、各種設定を行う設定モード等である。マクロモードとは、被写体に接近して撮影するモードであり、近くの物にピントが合うような被写界深度が設定されたモードである。撮像装置１がマクロモードに設定されている場合、撮像装置１による撮影時の被写体深度が予め定められた範囲内に設定される。
【００２８】
また、図１に示すように、撮像装置１において、筐体２の横方向をｘ方向、縦方向をｙ方向とする。
【００２９】
図２に示すように、撮像装置１は、上述した撮像光学系３，撮像素子１２，第１ブレ補正部１３Ａ，第２ブレ補正部１３Ｂ、角速度センサ１４，加速度センサ１５，ＡＦＥ（Analog Front End）検出回路１６，ＡＥ／ＡＷＢ（Automatic Exposure／Automatic White Balance）検出回路１７、ＡＦＥ３１、Ａ／Ｄ変換機３２、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）３３、画像処理部３４、メモリ３５、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３７を備えている。
【００３０】
撮像光学系３は、レンズ２１、絞り２２、ブレ補正レンズ２３等から構成される。レンズ２１は、ズームや焦点調節時に光軸Ｌに沿って移動可能に設けられたレンズである。図２においては簡単のためにレンズ２１を１つ図示しているが、レンズ２１は、複数のレンズからなり、ズーム時に駆動されるズーミングレンズ、焦点調節時に駆動されるフォーカシングレンズ等を含んでいる。絞り２２は、光軸Ｌ上に複数の絞り羽根で形成する開口を有し、絞り羽根の位置を移動させ、開口の大きさを調節することにより、露光量を調節する。
【００３１】
ブレ補正レンズ２３は、光軸Ｌに対して垂直な方向に移動可能に設けられ、撮像装置１に手振れ（角度ブレやシフトブレ）が発生したときに、手振れを打ち消す向きに移動される。ブレ補正レンズ２３は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）やステッピングモータ等からなるアクチュエータ２４によって駆動される。なお、ブレ補正レンズ２３の移動方向や移動量は、第１ブレ補正部１３Ａ、第２ブレ補正部１３Ｂによって制御される。
【００３２】
撮像素子１２は、例えばＣＣＤ型撮像素子であり、撮像光学系３に撮像面を向けて配置される。撮像面には、複数の画素が所定の配列で設けられており、画素毎に被写体から入射した光を光電変換することにより、被写体の像を撮像する。撮像素子１２が出力する撮像信号は、ＡＦＥ３１に入力され、相関二重サンプリングによってノイズが除去され、増幅される。こうしてＡＦＥ３１でノイズが除去され、増幅された撮像信号はＡ／Ｄ変換器３１によってデジタルな画像データに変換され、ＤＳＰ３３に入力される。
【００３３】
ＤＳＰ３３は、入力された画像データに階調補正処理やガンマ補正処理等の信号処理を施す画質補正処理回路や、画像データをＪＰＥＧ等の所定形式で圧縮／伸張する圧縮伸張処理回路として機能する。また、画像処理部３４には、ＤＳＰ３３で各種補正処理等が施された画像データが入力され、さらに輪郭強調処理等の画像処理を施す。画像処理部３４によって画像処理が施された画像データは、メモリ３５に記憶されたり、表示部５に表示されたりする。
【００３４】
ＡＦ検出回路１６は、ＤＳＰ３３から出力される画像データに基づいて焦点距離を検出する回路であり、画像データ内の所定のＡＦ検出領域から高周波成分を抽出し積算した評価値を出力する。そして、評価値に基づいて、ＡＦ検出領域内のコントラストが最大となるように、撮像光学系３のフォーカシングレンズ（レンズ２１）を光軸Ｌに沿って移動させることにより、自動的にフォーカシングを行う。
【００３５】
ＡＥ／ＡＷＢ検出回路１７は、ＤＳＰ３３から出力される画像データに基づいて、ホワイトバランスが撮影に適切か否かを検出するとともに、撮影に適切な露光量を検出する。そして、露光量が適切になるように、絞り２２の開口の大きさや、撮像素子１２の電子シャッタの速度等を調節する。
【００３６】
第１ブレ補正部１３Ａ及び第２ブレ補正部１３Ｂは、撮像装置１の回転によって生じる角速度ωと、平行移動によって生じる並進加速度Ａｃｃ１に基づいて、撮像装置１に生じた手振れを算出して補正する。第１ブレ補正部１３Ａ及び第２ブレ補正部１３Ｂが算出する手振れは、光軸Ｌが回転することによる角度ブレと、光軸Ｌに垂直な面内での平行移動によるシフトブレの２種類がある。また、ブレ補正部１３Ａ、１３Ｂは、角速度ω及び並進加速度Ａｃｃ１に基づいて角度ブレ及びシフトブレをそれぞれ算出すると、これらに基づいて、全体のブレ量δを算出する。
【００３７】
ブレ量δは、後述するアクチュエータ５４に入力され、アクチュエータ５４は入力されたブレ量δを打ち消すようにブレ補正レンズ２３を駆動する。したがって、撮像装置１では、ブレ補正レンズ２３の移動により、角度ブレとシフトブレは共に補正される。なお、ブレ補正部１３Ａ、１３Ｂは、角速度ωを角速度センサ１４の出力値から取得し、並進加速度Ａｃｃ１を加速度センサ１５の出力値から取得する。
【００３８】
ＣＰＵ３７は、操作部６を介したユーザ操作にしたがって上述の撮像装置１の各部を統括的に制御する。ＣＰＵ３７は例えば、レリーズボタンが半押し操作されると、ＡＦ検出回路１６によって自動焦点調節を行うとともに、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路１７によって露光量を自動的に調節する。また、ＣＰＵ３７は、撮像装置１が撮影モードに設定されている際に、後述するブレ補正処理プログラムを実行する。
【００３９】
以下、撮像装置１による手振れ補正の態様を説明する。撮像装置１は、前述のようにブレ補正部１３Ａ、１３Ｂによって角度ブレとシフトブレを算出する。
【００４０】
図３は、本実施形態に係る撮像装置１における角度ブレを説明するための概略図である。図３に示すように、角度θは、回転中心Ｃを中心として光軸Ｌが回転する角度であり、回転半径Ｒは例えば回転中心Ｃから角速度センサ１４までの長さである。角度θは角速度ωを積分することにより算出され、回転半径Ｒは、後述するようにシフトブレによって発生する並進加速度Ａｃｃ１と角速度ωに基づいて算出される。
【００４１】
また、図４は、本実施形態に係る撮像装置１におけるシフトブレを説明するための概略図である。図４に示すように、シフトブレは、光軸Ｌに垂直な面内での撮像装置１の平行移動によるブレであり、シフトブレによる並進ブレ量Ｙは、角度θと回転半径Ｒによって、Ｙ＝Ｒ・θの関係により表される。
【００４２】
本実施形態に係る撮像装置１では、図１に示すｘ方向及びｙ方向の各々について、角度ブレとシフトブレとを加算することでブレ量を算出して、ｘ方向及びｙ方向の各々について手振れ補正を行う。
【００４３】
撮像光学系の主点の位置における並進ブレ量Ｙと角度θ及び撮像光学系の焦点距離ｆと撮影倍率βより撮像面に生ずる振れδは、以下の（１）式で求められる。
δ＝（１＋β）ｆθ＋βＹ ………………（１）
【００４４】
ここで、撮像光学系３の主点位置における並進ブレ量Ｙと角度θと回転中心Ｃを定めた場合の回転半径Ｒの関係は、以下の（２）式で表せ、加速度信号を１回微分した並進速度Ｖと角速度ωと回転中心Ｃを定めた場合の回転半径Ｒとの関係は、（３）式で表せる。
Ｙ＝Ｒθ ………………（２）
Ｖ＝Ｒω ………………（３）
【００４５】
そこで、本実施形態の撮像装置１では、重力方向においては、（１）式を、以下の（４）式の様に書き直したブレ量δに対して手振れ補正を行っている。
δ＝（１＋β）ｆθ＋βＲθ ………………（４）
【００４６】
即ち、（４）式では、シフトブレを求める際に、加速度センサ１５により直接求まる並進ブレ量Ｙを用いるのではなく、一旦（２）式或いは式（３）式で求まる回転半径Ｒを求め、この回転半径Ｒと角度θとズーム、フォーカス及びそれにより得られる撮影倍率βを用いる。
【００４７】
ここで、加速度センサ１５は撮像光学系３のレンズ主点位置に配置されており、回転半径Ｒは回転中心Ｃから撮像光学系３のレンズ主点位置までの距離に等しい。加速度計信号を２階積分すれば値Ｙが求まるので、式（１）式を利用してシフトブレ補正を行えば良いのに、（４）式を用いてシフトブレ補正を行う理由を以下に説明する。
【００４８】
今、角度θが入力されると、加速度センサ１５はその傾きによる重力成分の変動も検出する。そして、角度θが大きくない範囲では重力変動により出力される重力加速度（加速度センサ１５による出力）は角度θに比例する。
【００４９】
また、角度θに、回転半径Ｒを乗じた結果が並進ブレ量Ｙ（加速度センサ１５による出力）であり、この並進ブレ量Ｙを２階微分したシフトブレによる加速度が加速度センサ１５から出力される。
【００５０】
更に、加速度センサ１５の出力にはノイズも重畳している。ノイズの種類は周波数によらず一定のノイズや周波数に関係するノイズなどがあるが、ここでは周波数に依存しないノイズであり、且つ角度θに比例するノイズとして取り扱うものとする。
【００５１】
上記の重力加速度及びシフトブレによる加速度の合計が加速度センサ１５の出力に表れ、これが２階積分されることにより、並進ブレ量Ｙが得られる。
【００５２】
今、重力加速度比例項をＧ、回転半径をＲ、ノイズ比例項をｋ、角周波数をωとすると、信号検出系は、以下の（５）式で表せる。
【数１】
右辺の第１項は加速度出力と重力加速度出力の項であり、第２項はノイズ項である。
【００５３】
ここで、加速度出力と重力加速度出力は共に角度θの位相と関連しており、ノイズに関しては角度θの位相と関連していないので、（５）式の右辺は２つの項に分けて示しているが、簡略化の為に各項の位相を無視すると以下の式（６）式となる。
【数２】
【００５４】
即ち、シフトブレの変位は（７）式の等式（（６）式の結果がゼロになる各周波数）が成り立つ各周波数を境に低周波側は重力加速度とノイズが支配的になり、高周波側でのみ正確なシフトブレが計測できる。
【００５５】
一方、この周波数より高周波側では加速度信号の信頼性は高くなっている。
【００５６】
今、手振れの帯域は１Ｈｚから１０Ｈｚであり、既に重力加速度やノイズの影響がある帯域になっているため、加速度センサ１５を用いてシフトブレを検出することが出来ない。
【００５７】
そこで、本実施形態に係る撮像装置１では、重力の影響をあまり受けない水平方向（重力方向に垂直な方向）について手振れ補正を行う際には（１）式を用い、重力方向について手振れ補正を行う際には、加速度センサ１５の信頼できる帯域を用いて並進ブレ量Ｙを検出する事を考慮し、（４）式を用いる。
【００５８】
図５は、本実施形態に係る撮像装置１のブレ補正処理に関連する要部の構成を示すブロック図である。図５に示すように、本実施形態に係る撮像装置１は、上述したような手振れ補正を行うために、上記（１）式を用いて手振れ補正を行う第１ブレ補正部１３Ａ、及び、上記（４）式を用いて手振れ補正を行う第２ブレ補正部１３Ｂを有していて、対象とする方向が重力方向であるか否かによっていずれかのブレ補正部に切り替えつつ手振れ補正を行う。本実施形態に係る撮像装置１は、上述したような手振れ補正を、ｘ方向及びｙ方向の各々について行うために、各々の方向について第１ブレ補正部１３Ａ及び第２ブレ補正部１３Ｂを有しているが、図５には、ｘ方向あるいはｙ方向の一方のブロックのみを示している。
【００５９】
また、図５に示すように、撮像装置１は、撮像装置１の姿勢に応じて加速度を加味するか否かを判断して切り替える切替部４０を備えている。角速度センサ１４、加速度センサ１５から加速度信号及び加速度信号を入力する切替部４０、ブレ補正部１３Ａは、重力を加味してブレ量を算出して補正し、ブレ補正部１３Ｂは、重力成分を加味せずにブレ量を算出して補正する。なお、重力成分を加味するとは、上記（４）式を用いて重力成分を調整することを言う。
【００６０】
角速度センサ１４の出力信号（以下、角速度信号と言う。）及び加速度センサ１５の出力信号（以下、加速度信号と言う。）は、切替部４０に入力する。切替部４０は、加速度信号に基づいて撮像装置１の重力方向を判定し、判定結果によって撮像装置１の姿勢を判断する。そして、切替部４０は、撮像装置１の姿勢を判定し、判定結果に基づいて、角速度信号及び加速度信号を第１ブレ補正部１３Ａに対して出力するか、第２ブレ補正部１３Ｂに出力するかを決定する。角速度信号及び加速度信号を入力した第１ブレ補正部１３Ａまたは第２ブレ補正部１３Ｂは、各々ブレ量を算出して、算出されたブレ量に基づいて補正レンズ２３の移動方向や移動量を制御する。
【００６１】
まず、重力成分を加味したブレ量を算出する第１ブレ補正部１３Ａによるブレ量の算出手順について説明する。重力成分を加味したブレ量を算出する。ブレ補正部１３Ａは、角速度の変化量を算出するために、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４１、Ａ／Ｄ変換機４２、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）４３，４６，位相補正回路４４、積分回路４５を備えていて、加速度の変化量を算出するために、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４７、Ａ／Ｄ変換機４８、ＨＰＦ４９、位相補正回路５０、積分回路５１を備えていて、角速度及び加速度の変化量からブレ量を算出して補正するために、回転半径算出部５２、ブレ量算出部５３、及びアクチュエータ５４を備えている。
【００６２】
また、ブレ補正部１３Ｂは、角速度の変化量を算出するために、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４１、Ａ／Ｄ変換機４２、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）４３，４６、位相補正回路４４、積分回路４５を備えていて、加速度の変化量を算出するために、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４７、Ａ／Ｄ変換機４８、位相補正回路５０、積分回路５１を備えていて、角速度及び加速度の変化量からブレ量を算出して補正するために、ブレ量算出部５３、及びアクチュエータ５４を備えている。
【００６３】
第１ブレ補正部１３Ａに入力した角速度信号は、ＢＰＦ４１に入力され、角速度センサ１４の出力信号のうち、手振れ補正によって発生する角度θの周波数帯（例えば１〜１０Ｈｚ程度）の成分がＡ／Ｄ変換器４２に入力される。Ａ／Ｄ変換器４２は、入力された所定周波数帯の角速度信号を、デジタル信号に変換し、ＨＰＦ４３に入力する。ＨＰＦ４３は、角速度信号のＤＣ成分を除去する。ＤＣ成分をカットされた角速度信号は、位相補償回路４４に入力され、位相を整えられた後、角速度ωとして出力される。位相補償回路４４が出力する角速度ωは、積分回路４５と回転半径算出部５２に入力される。積分回路４５は、位相補償回路４４から入力される角速度ωを積分し、ＨＰＦ４６によってＤＣ成分を除去することによって角度θを算出する。こうして算出される角度θは、ブレ量算出部５３に入力される。
【００６４】
一方、加速度センサ１５の出力信号（以下、加速度信号という）は、ＬＰＦ４７に入力されノイズが除去されるとともに、Ａ／Ｄ変換器４８によってデジタル信号に変換し、ＨＰＦ４９に入力する。ＨＰＦ４９は、重力による加速度成分を除去するフィルタであり、カットオフ周波数ｆｃは約１０ｍ／ｓ２である。ＨＰＦ４９によって重力加速度を除去された並進加速度Ａｃｃ１は、位相補償回路５０に入力する。
【００６５】
位相補償回路５０は、ＨＰＦ４９から入力される並進加速度Ａｃｃ１の位相を整え、積分回路５１に入力する。積分回路５１は、入力された並進加速度Ａｃｃ１を積分することにより、シフトブレによる並進速度Ｖを算出する。積分回路５１によって算出されたシフトブレによる並進速度Ｖは、回転半径算出部５２に入力される。
【００６６】
回転半径算出部５２は、位相補償回路４４から入力される角速度ωと、積分回路５１から入力される並進速度Ｖに基づいて、撮像装置１に生じた角度θによる回転半径Ｒを算出する。具体的には、回転半径算出部５２は、並進速度Ｖを角速度ωで割ることによって回転半径Ｒが算出される（Ｒ＝Ｖ／ω）。回転半径算出部５２が算出した回転半径Ｒは、ブレ量算出部５３に入力される。
【００６７】
ブレ量算出部５３は、ＨＰＦ４６から角度θを、回転半径算出部５２から回転半径Ｒを取得する。また、ブレ量算出部５３は、撮像倍率β及び焦点距離ｆをＣＰＵ３７から取得する。ブレ量算出部５３は、取得した角度θ、回転半径Ｒ、撮像倍率β、焦点距離ｆから、ブレ量（δ＝（１＋β）ｆθ＋βＲθ）を算出する。このとき、ブレ量算出部５３は、加速度センサ１５の感度に基づいて回転半径Ｒとして、入力された回転半径Ｒの値をゲイン補正した値に補正する。ブレ量δの式の「（１＋β）ｆθ」は角度ブレのブレ量、「βＲθ」はシフトブレのブレ量である。アクチュエータ５４は、ブレ量算出部５３によって算出されたブレ量δが打ち消されるように、ブレ補正レンズ２３を駆動する。これにより、手振れ（ブレ量δ）が補正される。
【００６８】
次に、重力成分を加味しない第２ブレ補正部１３Ｂによるブレ量の算出について説明する。第１ブレ補正部１３Ｂに入力した角速度信号は、ＢＰＦ４１に入力され、角速度センサ１４の出力信号のうち、手振れ補正によって発生する角度ブレの角度θの周波数帯（例えば１〜１０Ｈｚ程度）の成分がＡ／Ｄ変換器４２に入力される。Ａ／Ｄ変換器４２は、入力された所定周波数帯の角速度信号を、デジタル信号に変換し、ＨＰＦ４３に入力する。
【００６９】
ＨＰＦ４３は、角速度信号のＤＣ成分を除去する。ＤＣ成分をカットされた角速度信号は、位相補償回路４４に入力され、位相を整えられた後、角速度ωとして出力される。位相補償回路４４が出力する角速度ωは、積分回路４５に入力される。積分回路４５は、位相補償回路４４から入力される角速度ωを積分し、ＨＰＦ４６によってＤＣ成分を除去することによって角度θを算出する。こうして算出される角度θは、ブレ量算出部５３に入力される。
【００７０】
一方、加速度センサ１５の出力信号（以下、加速度信号という）は、ＬＰＦ４７に入力されノイズが除去されるとともに、Ａ／Ｄ変換器４８によってデジタル信号に変換され、位相補償回路５０に入力する。
【００７１】
位相補償回路５０は、Ａ／Ｄ変換機４８から入力される並進加速度Ａｃｃ１の位相を整え、積分回路５１に入力する。積分回路５１は、入力された並進加速度Ａｃｃ１を積分することにより、シフトブレによる並進速度Ｖを算出する。積分回路５１によって算出されたシフトブレによる並進速度Ｖは、ブレ量算出部５３に入力される。
【００７２】
ブレ量算出部５３は、ＨＰＦ４６から角度θを、積分回路５１からシフトブレの並進速度Ｖを取得する。また、ブレ量算出部５３は、撮像倍率β及び焦点距離ｆをＣＰＵ３７から取得する。ブレ量算出部５３は、取得した角度θ、並進ブレ量Ｙ、撮像倍率β、焦点距離ｆから、ブレ量（δ＝（１＋β）ｆθ＋βＹ）を算出する。ブレ量δの式の「（１＋β）ｆθ」は角度ブレのブレ量、「βＲθ」はシフトブレのブレ量である。アクチュエータ５４は、ブレ量算出部５３によって算出されたブレ量δが打ち消されるように、ブレ補正レンズ２３を駆動する。これにより、手振れ（ブレ量δ）が補正される。
【００７３】
上述のように構成される撮像装置１は、回転半径算出部５２によって算出された回転半径Ｒを用いて、ブレ量算出部５３は重力成分が加味されたブレ量を算出する。そして撮像装置１は、撮像装置１の姿勢によらずに、より正確に手振れを補正することができる。
【００７４】
ここで、本実施形態に係る撮像装置１は、撮影モードに設定されている間に、所定時間経過毎にブレ補正処理プログラムを実行する。そこで、まず、図６を参照して、ブレ補正処理プログラムを実行する際の撮像装置１の作用を説明する。なお、図６は、撮影モードに設定された際に、ＣＰＵ３７により実行されるブレ補正処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはメモリ３５に予め記憶されている。なお、ブレ補正処理プログラムは、メモリカード等の記録媒体に記憶されていて、当該記録媒体からメモリ３５に記憶されることによりメモリ３５にインストールされても良い。
【００７５】
始めに、ステップＳ１０１において、ＣＰＵ３７は、撮像装置１がマクロモードに設定されているか否かを判定する。マクロモードのオン／オフ状態は、ユーザにより操作部６を介して予め設定され、予めメモリ３５に記憶されている。
【００７６】
ステップＳ１０１においてマクロモードに設定されていないと判定された場合は、ステップＳ１０３において、ＣＰＵ３７は、倍率が０．２以上であるか否かを判定する。この際の倍率は、被写体の実物と同一の大きさを１とした場合の、撮影画像上の被写体の大きさの相対値である。
【００７７】
ステップＳ１０１においてマクロモードに設定されていると判定された場合、及び、ステップＳ１０３において倍率が０．２倍以上であると判定された場合は、手振れによる撮影画像のブレ量が大きいため、撮像装置１のＸ方向及びＹ方向においてブレ量の算出に重力成分を加味することが望ましく、ステップＳ１０５において、ＣＰＵ３７は、第１ブレ補正部１３Ａにより、重力成分を加味してＸ方向の手振れ補正を行う。また、ステップＳ１０７において、ＣＰＵ３７は、第１ブレ補正部１３Ａにより、重力成分を加味してＹ方向の手振れ補正を行い、ブレ補正処理プログラムを終了する。
【００７８】
ステップＳ１０５において倍率が０．２倍未満であると判定された場合は、ステップＳ１０９において、ＣＰＵ３７は、撮像装置１の姿勢の情報を取得する。この際、ＣＰＵ３７は、加速度信号に基づいて、撮像装置１の姿勢を判定すると良い。
【００７９】
ステップＳ１１１において、ＣＰＵ３７は、撮像装置１の姿勢が横向きであるか否かを判定する。この際、ＣＰＵ３７は、撮像装置１のＸ方向が重力方向に対して垂直であった場合に、撮像装置１の姿勢が横向きであると判定する。
【００８０】
ステップＳ１１１において撮像装置１の姿勢が横向きであると判定された場合は、ステップＳ１１３において、ＣＰＵ３７は、第２ブレ補正部１３Ｂにより、撮像装置１のＸ方向は水平方向であるため、重力成分を加味せずＸ方向の手振れ補正を行う。また、ステップＳ１１５において、ＣＰＵ３７は、第１ブレ補正部１３Ａにより、撮像装置１のＹ方向は重力方向であるため、重力成分を加味してＹ方向の手振れ補正を行い、ブレ補正処理プログラムを終了する。
【００８１】
ステップＳ１１１において撮像装置１の姿勢が横向きでないと判定された場合は、ステップＳ１１７において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ１２３において撮像装置１の姿勢が縦向きであるか否かを判定する。この際、ＣＰＵ３７は、撮像装置１のＹ方向が重力方向に一致した場合に、撮像装置１の姿勢が縦向きであると判定する。
【００８２】
ステップＳ１１７において撮像装置１が縦向きであると判定された場合は、ステップＳ１１９において、ＣＰＵ３７は、撮像装置１のＸ方向は重力方向であるため、第１ブレ補正部１３Ａにより、重力成分を加味してＸ方向の手振れ補正を行う。また、ステップＳ１２１において、ＣＰＵ３７は、撮像装置１のＹ方向は水平方向であるため、第２ブレ補正部１３Ｂにより、重力成分を加味せずＹ方向の手振れ補正を行い、ブレ補正処理プログラムを終了する。
【００８３】
ステップＳ１１７において撮像装置１の姿勢が縦向きでないと判定された場合、ステップＳ１２３において、ＣＰＵ３７は、撮像装置１の姿勢が水平であるか否かを判定する。この際、ＣＰＵ３７は、撮像装置１のＸＹ平面の法線方向が重力方向に一致した場合に、撮像装置１の姿勢が水平であると判定する。
【００８４】
ステップＳ１２３において撮像装置１の姿勢が水平であると判定された場合、ステップＳ１２５において、ＣＰＵ３７は、撮像装置１のＸ方向は水平方向であるため、第２ブレ補正部１３Ｂにより、重力成分を加味せずＸ方向の手振れ補正を行う。また、ステップＳ１２７において、ＣＰＵ３７は、同様に撮像装置１のＹ方向も水平方向であるため、第２ブレ補正部１３Ｂにより、重力成分を加味せずＹ方向の手振れ補正を行い、ブレ補正処理プログラムを終了する。
【００８５】
ステップＳ１２３において撮像装置１の姿勢が水平でないと判定された場合、撮像装置１の姿勢が水平方向に対して斜め向きであることが考えられる。そこで、ステップＳ１２８において、ＣＰＵ３７は、ＨＰＦ４９において使用されるカットオフ周波数を、加速度信号から想定される撮像装置１の撮像方向の、水平方向に対する傾斜角度に基づいて調整する。
【００８６】
そして、ステップＳ１２９において、ＣＰＵ３７は、第１ブレ補正部１３Ａにより、ＨＰＦ４９におけるオフセット値を変更した上でＸ方向の手振れ補正を行う。また、ステップＳ１３１において、ＣＰＵ３７は、第１ブレ補正部１３Ａにより、ＨＰＦ４９におけるオフセット値を変更した上でＸ方向の手振れ補正を行い、ブレ補正処理プログラムを終了する。
【００８７】
このようにして本実施形態に係る撮像装置１は、装置本体の姿勢を判定し、検出された前記角速度及び加速度に基づいて、撮影光軸を回転させる角度ブレ及び撮影光軸を平行移動させるシフトブレが含まれるブレ量を、判定された姿勢に応じて、手振れ補正を行う重力の影響の度合いに応じた重力成分を調整して算出し、算出されたブレ量に基づいてブレを補正する。これにより、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【００８８】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る撮像装置１Ａについて添付図面を参照して詳細に説明する。なお、第２実施形態に係る撮像装置１Ａは、第１実施形態に係る撮像装置１と同様に、図１及び図２に示す構成を有しているため、当該構成に関して重複する説明を省略する。
【００８９】
また、図７は、本実施形態に係る撮像装置１Ａにおけるブレ補正処理に関連する要部の構成を示すブロック図である。なお、図５と同一の構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００９０】
図７に示すように、撮像装置１Ａは、タイマー部５５を備えている点で、第１実施形態に係る撮像装置１と異なっている。タイマー部５５は、切替部４０から開始指示を受信するとタイマー時間の計時を開始し、切替部４０からリセット指示を受信するとタイマー時間を０に設定し直して再び計時を開始するとともに、切替部４０からタイマー時間要求指示を受信すると切替部４０に対して計時中のタイマー時間を送信する。
【００９１】
次に、本実施形態に係る撮像装置１Ａにおけるブレ補正処理のルーチンを示すブレ補正処理プログラムに基づいて説明する。撮像装置１Ａは、撮影モードに設定されている間に、所定時間経過毎にブレ補正処理プログラムを実行する。
【００９２】
図８を参照して、ブレ補正処理プログラムを実行する際のＣＰＵ３７の実行処理を説明する。なお、図８は、撮像装置１ＡのＣＰＵ３７により実行されるブレ補正処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該ブレ補正処理プログラムもメモリ３５に予め記憶されている。なお、ブレ補正処理プログラムは、メモリカード等の記録媒体に記憶されていて、当該記録媒体からメモリ３５に記憶されることによりメモリ３５にインストールされても良い。
【００９３】
始めに、ステップＳ２０１において、ＣＰＵ３７は、切替部４０にタイマー部５５に対して開始指示を送信させることでタイマーを起動する。このタイマーのタイマー時間により、撮像装置１Ａの姿勢が一定時間継続されているか否かが判定される。
【００９４】
次に、ステップＳ２０３において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ１０１と同様の手順で、撮像装置１Ａがマクロモードに設定されているか否かを判定する。
【００９５】
ステップＳ２０３においてマクロモードに設定されていないと判定された場合は、ステップＳ２０５において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ１０３と同様の手順で、倍率が０．２以上であるか否かを判定する。
【００９６】
ステップＳ２０３においてマクロモードに設定されていると判定された場合、または、ステップＳ２０５において倍率が０．２倍以上であると判定された場合は、手振れによる撮影画像のブレ量が大きいため、撮像装置１Ａのｘ方向及びｙ方向においてブレ量の算出に重力成分を加味することが望ましく、ステップＳ２０７において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ２０７と同様の手順で、ｘ方向に第１ブレ補正部１３Ａを設定することにより、第１ブレ補正部１３Ａにより、重力成分を加味してｘ方向の手振れ補正を行う。また、ステップＳ２０９において、ＣＰＵ３７は、ｙ方向に第１ブレ補正部１３Ａを設定することにより、第１ブレ補正部１３Ａにより、重力成分を加味してｙ方向の手振れ補正を行い、ブレ補正処理プログラムを終了する。
【００９７】
ステップＳ２０５において倍率が０．２倍未満であると判定された場合は、ステップＳ２１１において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ１０９の手順と同様にして、撮像装置１Ａの姿勢の情報を取得して、メモリ３５に記憶する。
【００９８】
ステップＳ２１３において、ＣＰＵ３７は、撮像装置１Ａの姿勢が変更されたか否かを判定する。この際、ＣＰＵ３７、前回ステップＳ２１１において記憶された撮像装置１Ａの姿勢と、今回ステップＳ２０７において記憶された撮像装置１Ａの姿勢とを比較することで、姿勢が変更されたか否かを判定する。
【００９９】
ステップＳ２１３において撮像装置１Ａの姿勢が変更されたと判定された場合は、ステップＳ２１５において、ＣＰＵ３７は、変更後の新たな姿勢が一定時間継続されることを判定するために、切替部４０にタイマー部５５に対してリセット指示を送信させることでタイマーを再起動して、ステップＳ２０３に移行する。
【０１００】
ステップＳ２１３において撮像装置１Ａの姿勢が変更されていないと判定された場合は、ステップＳ２１７において、ＣＰＵ３７は、タイマー時間が所定値以上であるか否かを判定する。この際、ＣＰＵ３７は、切替部４０にタイマー部５５に対してタイマー時間要求指示を送信させてタイマー部５５からタイマー時間を取得させることでタイマー時間を取得する。そして、ＣＰＵ３７は、取得したタイマー時間が所定値以上であるか否かを判定する。この所定値を示す情報は、予め設定されてメモリ３５に記憶されている。
【０１０１】
ステップＳ２１７においてタイマー時間が所定値未満であると判定された場合は、ＣＰＵ３７は、撮像装置１Ａの姿勢が一定時間継続していないものとし、ステップＳ２０３に移行する。
【０１０２】
ステップＳ２１７においてタイマー時間が所定値以上であると判定された場合は、ＣＰＵ３７は、撮像装置１Ａの姿勢が一定時間継続しているものとして、ｘ方向及びｙ方向の各々においてブレ補正処理を行う。すなわち、ＣＰＵ３７は、ステップＳ２１９乃至Ｓ２４１の処理（ステップＳ１１１乃至Ｓ１３１の各々の処理に対応）を行い、ブレ補正処理プログラムを終了する。
【０１０３】
このようにして本実施形態に係る撮像装置１Ａは、装置本体の姿勢を判定し、検出された前記角速度及び加速度に基づいて、撮影光軸を回転させる角度ブレ及び撮影光軸を平行移動させるシフトブレが含まれるブレ量を、判定された姿勢に応じて、手振れ補正を行う重力の影響の度合いに応じた重力成分を調整して算出し、算出されたブレ量に基づいてブレを補正する。これにより、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【０１０４】
また、本実施形態に係る撮像装置１Ａは、装置本体の姿勢が予め定められた時間以上継続した場合にのみ、当該姿勢であると判定することで、装置本体の姿勢をより精密に考慮した上で、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【０１０５】
なお、本実施形態に係る撮像装置１は、撮像光学系３にブレ補正レンズ２３を備え、ブレ補正レンズ２３を光軸Ｌに垂直な面内で移動させることにより手振れの補正を行う例を説明したが、これに限らない。例えば、手振れの補正は、撮像光学系３の光軸Ｌに対して撮像素子１２を移動させることによっても行うことができる。本実施形態に係る撮像装置１は、このように撮像素子１２を移動させて手振れ補正を行う撮像装置にも好適である。
【０１０６】
また、本実施形態では、撮像素子１２がＣＣＤ型の撮像素子である例を説明したが、これに限らず、ＣＭＯＳ型の撮像素子を用いても良い。
【符号の説明】
【０１０７】
１…撮像装置，２…筐体，３…光学撮像系，４…ストロボ，５…表示部，６…操作部，６Ａ…メニュー操作部，６Ｂ…レリーズボタン，６Ｃ…電源ボタン，６Ｄ…モード切替ボタン，１２…撮像素子，１３Ａ、１３Ｂ…ブレ補正部，１４…角速度センサ，１５…加速度センサ，１６…ＡＦ検出回路，１７…ＡＥ／ＡＷＢ検出回路，２１…レンズ，２２…絞り，２３…ブレ補正レンズ，３１…ＡＦＥ，３２，４２、５２ …Ａ／Ｄ変換機，３３…ＤＳＰ，３４…画像処理部，３５…メモリ，３６…表示部，３７…ＣＰＵ，３８…操作部，４０…切替部，４１…ＢＰＦ，４２…Ａ／Ｄ変換機，４３、４６、４９…ＨＰＦ，４４…位相補償回路，４５…積分回路，４７…ＬＰＦ，４８、５０…位相補償回路，５７、５１…積分回路，５２…回転半径算出部，５３…ブレ量算出部，５４…アクチュエータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手振れを補正することで撮影画像の劣化を防止する撮像装置、プログラム及び手振れ補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の撮像装置として、ピント合わせや露光量を自動的に決定する機構を搭載した撮像装置が普及している。また、近年では、手振れを補正することにより、手振れによる撮影画像の画質劣化を抑えることができる撮像装置も知られている。手振れは、撮像装置を把持する手や腕等が動いてしまうことによって生じる撮像装置の回転等の動きであり、概ね１〜１０Ｈｚ程度の低周波振動で表される。このため、手振れを補正する撮像装置では、手振れによって生じる撮像装置の低周波数振動を検出し、これを打ち消すように、撮像素子や撮像レンズ、あるいは撮像レンズを構成する一部のレンズを移動させることにより、手振れによって撮影画像にあらわれる像のブレを低減する。
【０００３】
また、手振れを防止する撮像装置では、手振れとして撮像装置の回転による角度ブレを緩和する。このため、角速度センサを搭載し、撮像装置の回転速度を計測することによって角度ブレを検出する。しかし、高撮影倍率のマクロモードによる撮影時に生じる手振れは、レリーズボタンの押圧等によって、撮像装置が平行にシフトするブレ（以下、シフトブレという）が角度ブレよりも支配的になり、角速度センサによって撮像装置の回転速度を計測するだけではシフトブレを正確に検出することが難しい。
【０００４】
こうしたことから、近年では、小型で機動性が高く、角度センサを用いて並進ブレ量の高精度な補正を行う防振制御装置が知られている（特許文献１参照）。この防振制御装置は、振れにより画像振れを補正する振れ補正手段と、振れの角速度を検出する第１振れ検出手段と、第１振れ検出手段と異なる方法で振れを検出する第２振れ検出手段とを有し、防振対象の撮像装置の撮影動作が開始されるまでに第１振れ検出手段の出力に基づく第１信号と第２振れ検出手段の出力に基づく第２信号とから補正値を演算し、補正値を用いて第１振れ検出手段の出力を補正し、補正された第１振れ検出手段の出力に基づいて振れ補正手段を駆動する装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２５９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の防振制御装置は、手振れ補正を行う際、角度ブレとシフトブレの両方を考慮して行うが、角度ブレの回転半径を算出するにあたり重力成分を考慮しなければならないため、その際の補正の精度が悪化する可能性があった。
【０００７】
すなわち、手振れ補正を行う際に、多くの場合、重力を加味したオフセット値を用いるが、カメラの姿勢を意識せずに統一された方法で手振れ補正を行うため、カメラの姿勢によっては重力を過大評価して手振れ補正を行ってしまう可能性があり、その場合には撮影画像の画質が劣化してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる撮像装置、プログラム及び手振れ補正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、請求項１に記載したように、被写体像を撮像する撮像素子と、装置本体における角速度及び加速度を検出する検出手段と、装置本体の姿勢を判定する判定手段と、前記検出手段によって検出された前記角速度及び加速度に基づいて、撮影光軸を回転させる角度ブレ及び撮影光軸を平行移動させるシフトブレが含まれるブレ量を、前記判定手段によって判定された姿勢に応じて、手振れ補正を行う方向の重力の影響の度合いに応じて重力成分を調整して算出する算出手段と、前記算出手段によって算出されたブレ量に基づいて手振れを補正する補正手段と、を備えている。
【００１０】
請求項１に記載の撮影装置によれば、撮像素子により、被写体像が撮像され、第１検出手段により、装置本体における角速度及び加速度が検出され、判定手段により、装置本体の姿勢が判定される。また、算出手段により、前記検出手段によって検出された前記角速度及び加速度に基づいて、撮影光軸を回転させる角度ブレ及び撮影光軸を平行移動させるシフトブレが含まれるブレ量が、前記判定手段により判定された姿勢に応じて、手振れ補正を行う方向の重力の影響の度合いに応じて重力成分を調整して算出され、補正手段により、前記算出手段によって算出されたブレ量に基づいて手振れが補正される。これにより、装置本体の姿勢を考慮することで、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【００１１】
また、本発明に係る撮像装置において、請求項２に記載したように、前記判定手段は、装置本体の前記撮像素子の撮像方向を中心軸とした横方向の傾斜方向が水平方向を含む予め定められた範囲内にある場合に横撮り姿勢であると判定し、当該傾斜方向が重力方向を含む予め定められた範囲内にある場合に縦撮り姿勢であると判定し、前記算出手段は、前記判定手段により前記横撮り姿勢であると判定された場合、前記横方向に対する前記重力成分を調整せずに前記ブレ量を算出するとともに、縦方向に対する前記重力成分を調整して前記ブレ量を算出し、前記判定手段により前記縦撮り姿勢であると判定された場合、前記横方向に対する前記重力成分を調整して前記ブレ量を算出するとともに、前記縦方向に対する前記重力成分を調整せずに前記ブレ量を算出するようにしても良い。これにより、装置本体の向きを考慮することで、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【００１２】
また、本発明に係る撮像装置において、請求項３に記載したように、前記判定手段は、前記撮像方向が重力方向を含む予め定められた範囲内にある場合に上下撮り姿勢であると更に判定し、前記算出手段は、前記判定手段により前記上下撮り姿勢であると判定された場合、前記横方向及び前記縦方向の重力成分を調整せずに前記ブレ量を算出するようにしても良い。これにより、撮像装置の撮像方向を考慮することで、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【００１３】
また、本発明に係る撮像装置において、請求項４に記載したように、前記算出手段は、前記撮像素子により撮像を行う際の撮像倍率が予め定められた閾値未満であった場合、前記横方向及び前記縦方向の重力成分を調整せずに前記ブレ量を算出するようにしても良い。これにより、撮像装置の撮像倍率を考慮することで、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【００１４】
また、本発明に係る撮像装置において、請求項５に記載したように、前記算出手段は、マクロ撮影モードに設定されている場合、前記横方向及び前記縦方向の各々の重力成分を調整して前記ブレ量を算出するようにしても良い。これにより、撮像の際のモードを考慮することで、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【００１５】
また、本発明に係る撮像装置において、請求項６に記載したように、前記判定手段は、装置本体の姿勢が、予め定められた時間以上継続した場合に、当該姿勢であると判定するようにしても良い。これにより、装置本体の姿勢をより精密に考慮して、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【００１６】
また、本発明に係る撮像装置において、請求項７に記載したように、前記補正手段は、駆動されることにより装置本体の手振れを補正するブレ補正レンズを駆動することにより、前記手振れを補正するようにしても良い。これにより、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【００１７】
一方、上記目的を達成するために、請求項８に記載のプログラムは、被写体像を撮像する撮像素子と、装置本体における角速度及び加速度を検出する検出手段とを備えたコンピュータにおいて実行されるプログラムであって、前記コンピュータを、装置本体の姿勢を判定する判定手段と、前記検出手段によって検出された前記角速度及び加速度に基づいて、撮影光軸を回転させる角度ブレ及び撮影光軸を平行移動させるシフトブレが含まれるブレ量を、前記判定手段により判定された姿勢に応じて、手振れ補正を行う方向の重力の影響の度合いに応じて重力成分を調整して算出する算出手段と、前記算出手段によって算出されたブレ量に基づいて手振れを補正する補正手段と、として機能させるためのプログラムである。
【００１８】
従って、請求項８に記載のプログラムによれば、コンピュータを請求項１に記載の発明と同様に作用させることができるので、請求項１に記載の発明と同様に、装置本体の姿勢を考慮することで、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【００１９】
また、上記目的を達成するために、請求項９に記載の手振れ補正方法は、被写体像を撮像する撮像素子と、装置本体における角速度及び加速度を検出する検出手段とを備えた撮像装置における手振れ補正方法であって、装置本体の姿勢を判定する判定ステップと、前記検出手段によって検出された前記角速度及び加速度に基づいて、撮影光軸を回転させる角度ブレ及び撮影光軸を平行移動させるシフトブレが含まれるブレ量を、前記判定ステップにより判定された姿勢に応じて、手振れ補正を行う方向の重力の影響の度合いに応じて重力成分を調整して算出する算出ステップと、前記算出ステップによって算出されたブレ量に基づいて手振れを補正する補正ステップと、を行う手振れ補正方法である。
【００２０】
従って、請求項９に記載の手振れ補正方法によれば、請求項１に記載の発明と同様に作用することができるので、請求項１に記載の発明と同様に、措置本体の姿勢を考慮することで、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る撮像装置の外観を示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は背面図である。
【図２】実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係る撮像装置における角度ブレを説明するための概略図である。
【図４】実施形態に係る撮像装置におけるシフトブレを説明するための概略図である。
【図５】第１実施形態に係る撮像装置におけるブレ補正処理に関連する要部の構成を示すブロック図である。
【図６】第１実施形態に係る撮像装置におけるブレ補正処理プログラムによる処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態に係る撮像装置におけるブレ補正処理に関連する要部の構成を示すブロック図である。
【図８】第２実施形態に係る撮像装置におけるブレ補正処理プログラムによる処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
〔第１実施形態〕
以下、第１実施形態に係る撮像装置１について添付図面を用いて詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態に係る撮像装置１の外観を示す図であり、図１（Ａ）は上面図、図１（Ｂ）は正面図、図１（Ｃ）は背面図である。図２は、本実施形態に係る撮像装置１の構成を示すブロック図である。
【００２５】
図１に示すように、撮像装置１は、内部に撮像に用いられる各種電子機器が収納された筐体２を有する。筐体２の正面には、複数のレンズからなる光学撮像系３、及び、発光するストロボ４が設けられている。また、筐体２の背面には、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を有する表示部５、ユーザ操作により設定指示が入力されるメニュー操作部６Ａが設けられている。一方で、筐体２の上面部には、ユーザ操作により撮影指示等を入力するレリーズボタン６Ｂ、ユーザ操作により電源のオン／オフ状態の切替指示を入力する電源ボタン６Ｃ、ユーザ操作によりモード切替指示を入力するモード切替ボタン６Ｄが設けられている。以下、メニュー操作部６Ａ、レリーズボタン６Ｂ、電源ボタン６Ｃ、及びモード切替ボタン６Ｄをまとめて操作部６と言う。
【００２６】
表示部５には、静止画の撮像に先立って撮像される画素数の小さい画像がスルー画として表示され、これにより表示部５がファインダとして機能する。また、表示部５には、メモリカード等の記憶装置（図示しない）に記憶された画像が表示されたり、ユーザによる操作部６の操作に応じた操作メニューや設定メニュー等が表示されたりする。
【００２７】
モード切替ボタン６Ｄにより切り替えられるモードは、撮影を行う撮影モード、マクロモードで撮影を行うマクロ撮影モード、表示部５に既存の撮影画像を表示する再生モード、及び、各種設定を行う設定モード等である。マクロモードとは、被写体に接近して撮影するモードであり、近くの物にピントが合うような被写界深度が設定されたモードである。撮像装置１がマクロモードに設定されている場合、撮像装置１による撮影時の被写体深度が予め定められた範囲内に設定される。
【００２８】
また、図１に示すように、撮像装置１において、筐体２の横方向をｘ方向、縦方向をｙ方向とする。
【００２９】
図２に示すように、撮像装置１は、上述した撮像光学系３，撮像素子１２，第１ブレ補正部１３Ａ，第２ブレ補正部１３Ｂ、角速度センサ１４，加速度センサ１５，ＡＦＥ（Analog Front End）検出回路１６，ＡＥ／ＡＷＢ（Automatic Exposure／Automatic White Balance）検出回路１７、ＡＦＥ３１、Ａ／Ｄ変換機３２、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）３３、画像処理部３４、メモリ３５、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３７を備えている。
【００３０】
撮像光学系３は、レンズ２１、絞り２２、ブレ補正レンズ２３等から構成される。レンズ２１は、ズームや焦点調節時に光軸Ｌに沿って移動可能に設けられたレンズである。図２においては簡単のためにレンズ２１を１つ図示しているが、レンズ２１は、複数のレンズからなり、ズーム時に駆動されるズーミングレンズ、焦点調節時に駆動されるフォーカシングレンズ等を含んでいる。絞り２２は、光軸Ｌ上に複数の絞り羽根で形成する開口を有し、絞り羽根の位置を移動させ、開口の大きさを調節することにより、露光量を調節する。
【００３１】
ブレ補正レンズ２３は、光軸Ｌに対して垂直な方向に移動可能に設けられ、撮像装置１に手振れ（角度ブレやシフトブレ）が発生したときに、手振れを打ち消す向きに移動される。ブレ補正レンズ２３は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）やステッピングモータ等からなるアクチュエータ２４によって駆動される。なお、ブレ補正レンズ２３の移動方向や移動量は、第１ブレ補正部１３Ａ、第２ブレ補正部１３Ｂによって制御される。
【００３２】
撮像素子１２は、例えばＣＣＤ型撮像素子であり、撮像光学系３に撮像面を向けて配置される。撮像面には、複数の画素が所定の配列で設けられており、画素毎に被写体から入射した光を光電変換することにより、被写体の像を撮像する。撮像素子１２が出力する撮像信号は、ＡＦＥ３１に入力され、相関二重サンプリングによってノイズが除去され、増幅される。こうしてＡＦＥ３１でノイズが除去され、増幅された撮像信号はＡ／Ｄ変換器３１によってデジタルな画像データに変換され、ＤＳＰ３３に入力される。
【００３３】
ＤＳＰ３３は、入力された画像データに階調補正処理やガンマ補正処理等の信号処理を施す画質補正処理回路や、画像データをＪＰＥＧ等の所定形式で圧縮／伸張する圧縮伸張処理回路として機能する。また、画像処理部３４には、ＤＳＰ３３で各種補正処理等が施された画像データが入力され、さらに輪郭強調処理等の画像処理を施す。画像処理部３４によって画像処理が施された画像データは、メモリ３５に記憶されたり、表示部５に表示されたりする。
【００３４】
ＡＦ検出回路１６は、ＤＳＰ３３から出力される画像データに基づいて焦点距離を検出する回路であり、画像データ内の所定のＡＦ検出領域から高周波成分を抽出し積算した評価値を出力する。そして、評価値に基づいて、ＡＦ検出領域内のコントラストが最大となるように、撮像光学系３のフォーカシングレンズ（レンズ２１）を光軸Ｌに沿って移動させることにより、自動的にフォーカシングを行う。
【００３５】
ＡＥ／ＡＷＢ検出回路１７は、ＤＳＰ３３から出力される画像データに基づいて、ホワイトバランスが撮影に適切か否かを検出するとともに、撮影に適切な露光量を検出する。そして、露光量が適切になるように、絞り２２の開口の大きさや、撮像素子１２の電子シャッタの速度等を調節する。
【００３６】
第１ブレ補正部１３Ａ及び第２ブレ補正部１３Ｂは、撮像装置１の回転によって生じる角速度ωと、平行移動によって生じる並進加速度Ａｃｃ１に基づいて、撮像装置１に生じた手振れを算出して補正する。第１ブレ補正部１３Ａ及び第２ブレ補正部１３Ｂが算出する手振れは、光軸Ｌが回転することによる角度ブレと、光軸Ｌに垂直な面内での平行移動によるシフトブレの２種類がある。また、ブレ補正部１３Ａ、１３Ｂは、角速度ω及び並進加速度Ａｃｃ１に基づいて角度ブレ及びシフトブレをそれぞれ算出すると、これらに基づいて、全体のブレ量δを算出する。
【００３７】
ブレ量δは、後述するアクチュエータ５４に入力され、アクチュエータ５４は入力されたブレ量δを打ち消すようにブレ補正レンズ２３を駆動する。したがって、撮像装置１では、ブレ補正レンズ２３の移動により、角度ブレとシフトブレは共に補正される。なお、ブレ補正部１３Ａ、１３Ｂは、角速度ωを角速度センサ１４の出力値から取得し、並進加速度Ａｃｃ１を加速度センサ１５の出力値から取得する。
【００３８】
ＣＰＵ３７は、操作部６を介したユーザ操作にしたがって上述の撮像装置１の各部を統括的に制御する。ＣＰＵ３７は例えば、レリーズボタンが半押し操作されると、ＡＦ検出回路１６によって自動焦点調節を行うとともに、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路１７によって露光量を自動的に調節する。また、ＣＰＵ３７は、撮像装置１が撮影モードに設定されている際に、後述するブレ補正処理プログラムを実行する。
【００３９】
以下、撮像装置１による手振れ補正の態様を説明する。撮像装置１は、前述のようにブレ補正部１３Ａ、１３Ｂによって角度ブレとシフトブレを算出する。
【００４０】
図３は、本実施形態に係る撮像装置１における角度ブレを説明するための概略図である。図３に示すように、角度θは、回転中心Ｃを中心として光軸Ｌが回転する角度であり、回転半径Ｒは例えば回転中心Ｃから角速度センサ１４までの長さである。角度θは角速度ωを積分することにより算出され、回転半径Ｒは、後述するようにシフトブレによって発生する並進加速度Ａｃｃ１と角速度ωに基づいて算出される。
【００４１】
また、図４は、本実施形態に係る撮像装置１におけるシフトブレを説明するための概略図である。図４に示すように、シフトブレは、光軸Ｌに垂直な面内での撮像装置１の平行移動によるブレであり、シフトブレによる並進ブレ量Ｙは、角度θと回転半径Ｒによって、Ｙ＝Ｒ・θの関係により表される。
【００４２】
本実施形態に係る撮像装置１では、図１に示すｘ方向及びｙ方向の各々について、角度ブレとシフトブレとを加算することでブレ量を算出して、ｘ方向及びｙ方向の各々について手振れ補正を行う。
【００４３】
撮像光学系の主点の位置における並進ブレ量Ｙと角度θ及び撮像光学系の焦点距離ｆと撮影倍率βより撮像面に生ずる振れδは、以下の（１）式で求められる。
δ＝（１＋β）ｆθ＋βＹ ………………（１）
【００４４】
ここで、撮像光学系３の主点位置における並進ブレ量Ｙと角度θと回転中心Ｃを定めた場合の回転半径Ｒの関係は、以下の（２）式で表せ、加速度信号を１回微分した並進速度Ｖと角速度ωと回転中心Ｃを定めた場合の回転半径Ｒとの関係は、（３）式で表せる。
Ｙ＝Ｒθ ………………（２）
Ｖ＝Ｒω ………………（３）
【００４５】
そこで、本実施形態の撮像装置１では、重力方向においては、（１）式を、以下の（４）式の様に書き直したブレ量δに対して手振れ補正を行っている。
δ＝（１＋β）ｆθ＋βＲθ ………………（４）
【００４６】
即ち、（４）式では、シフトブレを求める際に、加速度センサ１５により直接求まる並進ブレ量Ｙを用いるのではなく、一旦（２）式或いは式（３）式で求まる回転半径Ｒを求め、この回転半径Ｒと角度θとズーム、フォーカス及びそれにより得られる撮影倍率βを用いる。
【００４７】
ここで、加速度センサ１５は撮像光学系３のレンズ主点位置に配置されており、回転半径Ｒは回転中心Ｃから撮像光学系３のレンズ主点位置までの距離に等しい。加速度計信号を２階積分すれば値Ｙが求まるので、式（１）式を利用してシフトブレ補正を行えば良いのに、（４）式を用いてシフトブレ補正を行う理由を以下に説明する。
【００４８】
今、角度θが入力されると、加速度センサ１５はその傾きによる重力成分の変動も検出する。そして、角度θが大きくない範囲では重力変動により出力される重力加速度（加速度センサ１５による出力）は角度θに比例する。
【００４９】
また、角度θに、回転半径Ｒを乗じた結果が並進ブレ量Ｙ（加速度センサ１５による出力）であり、この並進ブレ量Ｙを２階微分したシフトブレによる加速度が加速度センサ１５から出力される。
【００５０】
更に、加速度センサ１５の出力にはノイズも重畳している。ノイズの種類は周波数によらず一定のノイズや周波数に関係するノイズなどがあるが、ここでは周波数に依存しないノイズであり、且つ角度θに比例するノイズとして取り扱うものとする。
【００５１】
上記の重力加速度及びシフトブレによる加速度の合計が加速度センサ１５の出力に表れ、これが２階積分されることにより、並進ブレ量Ｙが得られる。
【００５２】
今、重力加速度比例項をＧ、回転半径をＲ、ノイズ比例項をｋ、角周波数をωとすると、信号検出系は、以下の（５）式で表せる。
【数１】
右辺の第１項は加速度出力と重力加速度出力の項であり、第２項はノイズ項である。
【００５３】
ここで、加速度出力と重力加速度出力は共に角度θの位相と関連しており、ノイズに関しては角度θの位相と関連していないので、（５）式の右辺は２つの項に分けて示しているが、簡略化の為に各項の位相を無視すると以下の式（６）式となる。
【数２】
【００５４】
即ち、シフトブレの変位は（７）式の等式（（６）式の結果がゼロになる各周波数）が成り立つ各周波数を境に低周波側は重力加速度とノイズが支配的になり、高周波側でのみ正確なシフトブレが計測できる。
【００５５】
一方、この周波数より高周波側では加速度信号の信頼性は高くなっている。
【００５６】
今、手振れの帯域は１Ｈｚから１０Ｈｚであり、既に重力加速度やノイズの影響がある帯域になっているため、加速度センサ１５を用いてシフトブレを検出することが出来ない。
【００５７】
そこで、本実施形態に係る撮像装置１では、重力の影響をあまり受けない水平方向（重力方向に垂直な方向）について手振れ補正を行う際には（１）式を用い、重力方向について手振れ補正を行う際には、加速度センサ１５の信頼できる帯域を用いて並進ブレ量Ｙを検出する事を考慮し、（４）式を用いる。
【００５８】
図５は、本実施形態に係る撮像装置１のブレ補正処理に関連する要部の構成を示すブロック図である。図５に示すように、本実施形態に係る撮像装置１は、上述したような手振れ補正を行うために、上記（１）式を用いて手振れ補正を行う第１ブレ補正部１３Ａ、及び、上記（４）式を用いて手振れ補正を行う第２ブレ補正部１３Ｂを有していて、対象とする方向が重力方向であるか否かによっていずれかのブレ補正部に切り替えつつ手振れ補正を行う。本実施形態に係る撮像装置１は、上述したような手振れ補正を、ｘ方向及びｙ方向の各々について行うために、各々の方向について第１ブレ補正部１３Ａ及び第２ブレ補正部１３Ｂを有しているが、図５には、ｘ方向あるいはｙ方向の一方のブロックのみを示している。
【００５９】
また、図５に示すように、撮像装置１は、撮像装置１の姿勢に応じて加速度を加味するか否かを判断して切り替える切替部４０を備えている。角速度センサ１４、加速度センサ１５から加速度信号及び加速度信号を入力する切替部４０、ブレ補正部１３Ａは、重力を加味してブレ量を算出して補正し、ブレ補正部１３Ｂは、重力成分を加味せずにブレ量を算出して補正する。なお、重力成分を加味するとは、上記（４）式を用いて重力成分を調整することを言う。
【００６０】
角速度センサ１４の出力信号（以下、角速度信号と言う。）及び加速度センサ１５の出力信号（以下、加速度信号と言う。）は、切替部４０に入力する。切替部４０は、加速度信号に基づいて撮像装置１の重力方向を判定し、判定結果によって撮像装置１の姿勢を判断する。そして、切替部４０は、撮像装置１の姿勢を判定し、判定結果に基づいて、角速度信号及び加速度信号を第１ブレ補正部１３Ａに対して出力するか、第２ブレ補正部１３Ｂに出力するかを決定する。角速度信号及び加速度信号を入力した第１ブレ補正部１３Ａまたは第２ブレ補正部１３Ｂは、各々ブレ量を算出して、算出されたブレ量に基づいて補正レンズ２３の移動方向や移動量を制御する。
【００６１】
まず、重力成分を加味したブレ量を算出する第１ブレ補正部１３Ａによるブレ量の算出手順について説明する。重力成分を加味したブレ量を算出する。ブレ補正部１３Ａは、角速度の変化量を算出するために、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４１、Ａ／Ｄ変換機４２、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）４３，４６，位相補正回路４４、積分回路４５を備えていて、加速度の変化量を算出するために、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４７、Ａ／Ｄ変換機４８、ＨＰＦ４９、位相補正回路５０、積分回路５１を備えていて、角速度及び加速度の変化量からブレ量を算出して補正するために、回転半径算出部５２、ブレ量算出部５３、及びアクチュエータ５４を備えている。
【００６２】
また、ブレ補正部１３Ｂは、角速度の変化量を算出するために、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４１、Ａ／Ｄ変換機４２、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）４３，４６、位相補正回路４４、積分回路４５を備えていて、加速度の変化量を算出するために、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４７、Ａ／Ｄ変換機４８、位相補正回路５０、積分回路５１を備えていて、角速度及び加速度の変化量からブレ量を算出して補正するために、ブレ量算出部５３、及びアクチュエータ５４を備えている。
【００６３】
第１ブレ補正部１３Ａに入力した角速度信号は、ＢＰＦ４１に入力され、角速度センサ１４の出力信号のうち、手振れ補正によって発生する角度θの周波数帯（例えば１〜１０Ｈｚ程度）の成分がＡ／Ｄ変換器４２に入力される。Ａ／Ｄ変換器４２は、入力された所定周波数帯の角速度信号を、デジタル信号に変換し、ＨＰＦ４３に入力する。ＨＰＦ４３は、角速度信号のＤＣ成分を除去する。ＤＣ成分をカットされた角速度信号は、位相補償回路４４に入力され、位相を整えられた後、角速度ωとして出力される。位相補償回路４４が出力する角速度ωは、積分回路４５と回転半径算出部５２に入力される。積分回路４５は、位相補償回路４４から入力される角速度ωを積分し、ＨＰＦ４６によってＤＣ成分を除去することによって角度θを算出する。こうして算出される角度θは、ブレ量算出部５３に入力される。
【００６４】
一方、加速度センサ１５の出力信号（以下、加速度信号という）は、ＬＰＦ４７に入力されノイズが除去されるとともに、Ａ／Ｄ変換器４８によってデジタル信号に変換し、ＨＰＦ４９に入力する。ＨＰＦ４９は、重力による加速度成分を除去するフィルタであり、カットオフ周波数ｆｃは約１０ｍ／ｓ２である。ＨＰＦ４９によって重力加速度を除去された並進加速度Ａｃｃ１は、位相補償回路５０に入力する。
【００６５】
位相補償回路５０は、ＨＰＦ４９から入力される並進加速度Ａｃｃ１の位相を整え、積分回路５１に入力する。積分回路５１は、入力された並進加速度Ａｃｃ１を積分することにより、シフトブレによる並進速度Ｖを算出する。積分回路５１によって算出されたシフトブレによる並進速度Ｖは、回転半径算出部５２に入力される。
【００６６】
回転半径算出部５２は、位相補償回路４４から入力される角速度ωと、積分回路５１から入力される並進速度Ｖに基づいて、撮像装置１に生じた角度θによる回転半径Ｒを算出する。具体的には、回転半径算出部５２は、並進速度Ｖを角速度ωで割ることによって回転半径Ｒが算出される（Ｒ＝Ｖ／ω）。回転半径算出部５２が算出した回転半径Ｒは、ブレ量算出部５３に入力される。
【００６７】
ブレ量算出部５３は、ＨＰＦ４６から角度θを、回転半径算出部５２から回転半径Ｒを取得する。また、ブレ量算出部５３は、撮像倍率β及び焦点距離ｆをＣＰＵ３７から取得する。ブレ量算出部５３は、取得した角度θ、回転半径Ｒ、撮像倍率β、焦点距離ｆから、ブレ量（δ＝（１＋β）ｆθ＋βＲθ）を算出する。このとき、ブレ量算出部５３は、加速度センサ１５の感度に基づいて回転半径Ｒとして、入力された回転半径Ｒの値をゲイン補正した値に補正する。ブレ量δの式の「（１＋β）ｆθ」は角度ブレのブレ量、「βＲθ」はシフトブレのブレ量である。アクチュエータ５４は、ブレ量算出部５３によって算出されたブレ量δが打ち消されるように、ブレ補正レンズ２３を駆動する。これにより、手振れ（ブレ量δ）が補正される。
【００６８】
次に、重力成分を加味しない第２ブレ補正部１３Ｂによるブレ量の算出について説明する。第１ブレ補正部１３Ｂに入力した角速度信号は、ＢＰＦ４１に入力され、角速度センサ１４の出力信号のうち、手振れ補正によって発生する角度ブレの角度θの周波数帯（例えば１〜１０Ｈｚ程度）の成分がＡ／Ｄ変換器４２に入力される。Ａ／Ｄ変換器４２は、入力された所定周波数帯の角速度信号を、デジタル信号に変換し、ＨＰＦ４３に入力する。
【００６９】
ＨＰＦ４３は、角速度信号のＤＣ成分を除去する。ＤＣ成分をカットされた角速度信号は、位相補償回路４４に入力され、位相を整えられた後、角速度ωとして出力される。位相補償回路４４が出力する角速度ωは、積分回路４５に入力される。積分回路４５は、位相補償回路４４から入力される角速度ωを積分し、ＨＰＦ４６によってＤＣ成分を除去することによって角度θを算出する。こうして算出される角度θは、ブレ量算出部５３に入力される。
【００７０】
一方、加速度センサ１５の出力信号（以下、加速度信号という）は、ＬＰＦ４７に入力されノイズが除去されるとともに、Ａ／Ｄ変換器４８によってデジタル信号に変換され、位相補償回路５０に入力する。
【００７１】
位相補償回路５０は、Ａ／Ｄ変換機４８から入力される並進加速度Ａｃｃ１の位相を整え、積分回路５１に入力する。積分回路５１は、入力された並進加速度Ａｃｃ１を積分することにより、シフトブレによる並進速度Ｖを算出する。積分回路５１によって算出されたシフトブレによる並進速度Ｖは、ブレ量算出部５３に入力される。
【００７２】
ブレ量算出部５３は、ＨＰＦ４６から角度θを、積分回路５１からシフトブレの並進速度Ｖを取得する。また、ブレ量算出部５３は、撮像倍率β及び焦点距離ｆをＣＰＵ３７から取得する。ブレ量算出部５３は、取得した角度θ、並進ブレ量Ｙ、撮像倍率β、焦点距離ｆから、ブレ量（δ＝（１＋β）ｆθ＋βＹ）を算出する。ブレ量δの式の「（１＋β）ｆθ」は角度ブレのブレ量、「βＲθ」はシフトブレのブレ量である。アクチュエータ５４は、ブレ量算出部５３によって算出されたブレ量δが打ち消されるように、ブレ補正レンズ２３を駆動する。これにより、手振れ（ブレ量δ）が補正される。
【００７３】
上述のように構成される撮像装置１は、回転半径算出部５２によって算出された回転半径Ｒを用いて、ブレ量算出部５３は重力成分が加味されたブレ量を算出する。そして撮像装置１は、撮像装置１の姿勢によらずに、より正確に手振れを補正することができる。
【００７４】
ここで、本実施形態に係る撮像装置１は、撮影モードに設定されている間に、所定時間経過毎にブレ補正処理プログラムを実行する。そこで、まず、図６を参照して、ブレ補正処理プログラムを実行する際の撮像装置１の作用を説明する。なお、図６は、撮影モードに設定された際に、ＣＰＵ３７により実行されるブレ補正処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはメモリ３５に予め記憶されている。なお、ブレ補正処理プログラムは、メモリカード等の記録媒体に記憶されていて、当該記録媒体からメモリ３５に記憶されることによりメモリ３５にインストールされても良い。
【００７５】
始めに、ステップＳ１０１において、ＣＰＵ３７は、撮像装置１がマクロモードに設定されているか否かを判定する。マクロモードのオン／オフ状態は、ユーザにより操作部６を介して予め設定され、予めメモリ３５に記憶されている。
【００７６】
ステップＳ１０１においてマクロモードに設定されていないと判定された場合は、ステップＳ１０３において、ＣＰＵ３７は、倍率が０．２以上であるか否かを判定する。この際の倍率は、被写体の実物と同一の大きさを１とした場合の、撮影画像上の被写体の大きさの相対値である。
【００７７】
ステップＳ１０１においてマクロモードに設定されていると判定された場合、及び、ステップＳ１０３において倍率が０．２倍以上であると判定された場合は、手振れによる撮影画像のブレ量が大きいため、撮像装置１のＸ方向及びＹ方向においてブレ量の算出に重力成分を加味することが望ましく、ステップＳ１０５において、ＣＰＵ３７は、第１ブレ補正部１３Ａにより、重力成分を加味してＸ方向の手振れ補正を行う。また、ステップＳ１０７において、ＣＰＵ３７は、第１ブレ補正部１３Ａにより、重力成分を加味してＹ方向の手振れ補正を行い、ブレ補正処理プログラムを終了する。
【００７８】
ステップＳ１０５において倍率が０．２倍未満であると判定された場合は、ステップＳ１０９において、ＣＰＵ３７は、撮像装置１の姿勢の情報を取得する。この際、ＣＰＵ３７は、加速度信号に基づいて、撮像装置１の姿勢を判定すると良い。
【００７９】
ステップＳ１１１において、ＣＰＵ３７は、撮像装置１の姿勢が横向きであるか否かを判定する。この際、ＣＰＵ３７は、撮像装置１のＸ方向が重力方向に対して垂直であった場合に、撮像装置１の姿勢が横向きであると判定する。
【００８０】
ステップＳ１１１において撮像装置１の姿勢が横向きであると判定された場合は、ステップＳ１１３において、ＣＰＵ３７は、第２ブレ補正部１３Ｂにより、撮像装置１のＸ方向は水平方向であるため、重力成分を加味せずＸ方向の手振れ補正を行う。また、ステップＳ１１５において、ＣＰＵ３７は、第１ブレ補正部１３Ａにより、撮像装置１のＹ方向は重力方向であるため、重力成分を加味してＹ方向の手振れ補正を行い、ブレ補正処理プログラムを終了する。
【００８１】
ステップＳ１１１において撮像装置１の姿勢が横向きでないと判定された場合は、ステップＳ１１７において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ１２３において撮像装置１の姿勢が縦向きであるか否かを判定する。この際、ＣＰＵ３７は、撮像装置１のＹ方向が重力方向に一致した場合に、撮像装置１の姿勢が縦向きであると判定する。
【００８２】
ステップＳ１１７において撮像装置１が縦向きであると判定された場合は、ステップＳ１１９において、ＣＰＵ３７は、撮像装置１のＸ方向は重力方向であるため、第１ブレ補正部１３Ａにより、重力成分を加味してＸ方向の手振れ補正を行う。また、ステップＳ１２１において、ＣＰＵ３７は、撮像装置１のＹ方向は水平方向であるため、第２ブレ補正部１３Ｂにより、重力成分を加味せずＹ方向の手振れ補正を行い、ブレ補正処理プログラムを終了する。
【００８３】
ステップＳ１１７において撮像装置１の姿勢が縦向きでないと判定された場合、ステップＳ１２３において、ＣＰＵ３７は、撮像装置１の姿勢が水平であるか否かを判定する。この際、ＣＰＵ３７は、撮像装置１のＸＹ平面の法線方向が重力方向に一致した場合に、撮像装置１の姿勢が水平であると判定する。
【００８４】
ステップＳ１２３において撮像装置１の姿勢が水平であると判定された場合、ステップＳ１２５において、ＣＰＵ３７は、撮像装置１のＸ方向は水平方向であるため、第２ブレ補正部１３Ｂにより、重力成分を加味せずＸ方向の手振れ補正を行う。また、ステップＳ１２７において、ＣＰＵ３７は、同様に撮像装置１のＹ方向も水平方向であるため、第２ブレ補正部１３Ｂにより、重力成分を加味せずＹ方向の手振れ補正を行い、ブレ補正処理プログラムを終了する。
【００８５】
ステップＳ１２３において撮像装置１の姿勢が水平でないと判定された場合、撮像装置１の姿勢が水平方向に対して斜め向きであることが考えられる。そこで、ステップＳ１２８において、ＣＰＵ３７は、ＨＰＦ４９において使用されるカットオフ周波数を、加速度信号から想定される撮像装置１の撮像方向の、水平方向に対する傾斜角度に基づいて調整する。
【００８６】
そして、ステップＳ１２９において、ＣＰＵ３７は、第１ブレ補正部１３Ａにより、ＨＰＦ４９におけるオフセット値を変更した上でＸ方向の手振れ補正を行う。また、ステップＳ１３１において、ＣＰＵ３７は、第１ブレ補正部１３Ａにより、ＨＰＦ４９におけるオフセット値を変更した上でＸ方向の手振れ補正を行い、ブレ補正処理プログラムを終了する。
【００８７】
このようにして本実施形態に係る撮像装置１は、装置本体の姿勢を判定し、検出された前記角速度及び加速度に基づいて、撮影光軸を回転させる角度ブレ及び撮影光軸を平行移動させるシフトブレが含まれるブレ量を、判定された姿勢に応じて、手振れ補正を行う重力の影響の度合いに応じた重力成分を調整して算出し、算出されたブレ量に基づいてブレを補正する。これにより、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【００８８】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る撮像装置１Ａについて添付図面を参照して詳細に説明する。なお、第２実施形態に係る撮像装置１Ａは、第１実施形態に係る撮像装置１と同様に、図１及び図２に示す構成を有しているため、当該構成に関して重複する説明を省略する。
【００８９】
また、図７は、本実施形態に係る撮像装置１Ａにおけるブレ補正処理に関連する要部の構成を示すブロック図である。なお、図５と同一の構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００９０】
図７に示すように、撮像装置１Ａは、タイマー部５５を備えている点で、第１実施形態に係る撮像装置１と異なっている。タイマー部５５は、切替部４０から開始指示を受信するとタイマー時間の計時を開始し、切替部４０からリセット指示を受信するとタイマー時間を０に設定し直して再び計時を開始するとともに、切替部４０からタイマー時間要求指示を受信すると切替部４０に対して計時中のタイマー時間を送信する。
【００９１】
次に、本実施形態に係る撮像装置１Ａにおけるブレ補正処理のルーチンを示すブレ補正処理プログラムに基づいて説明する。撮像装置１Ａは、撮影モードに設定されている間に、所定時間経過毎にブレ補正処理プログラムを実行する。
【００９２】
図８を参照して、ブレ補正処理プログラムを実行する際のＣＰＵ３７の実行処理を説明する。なお、図８は、撮像装置１ＡのＣＰＵ３７により実行されるブレ補正処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該ブレ補正処理プログラムもメモリ３５に予め記憶されている。なお、ブレ補正処理プログラムは、メモリカード等の記録媒体に記憶されていて、当該記録媒体からメモリ３５に記憶されることによりメモリ３５にインストールされても良い。
【００９３】
始めに、ステップＳ２０１において、ＣＰＵ３７は、切替部４０にタイマー部５５に対して開始指示を送信させることでタイマーを起動する。このタイマーのタイマー時間により、撮像装置１Ａの姿勢が一定時間継続されているか否かが判定される。
【００９４】
次に、ステップＳ２０３において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ１０１と同様の手順で、撮像装置１Ａがマクロモードに設定されているか否かを判定する。
【００９５】
ステップＳ２０３においてマクロモードに設定されていないと判定された場合は、ステップＳ２０５において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ１０３と同様の手順で、倍率が０．２以上であるか否かを判定する。
【００９６】
ステップＳ２０３においてマクロモードに設定されていると判定された場合、または、ステップＳ２０５において倍率が０．２倍以上であると判定された場合は、手振れによる撮影画像のブレ量が大きいため、撮像装置１Ａのｘ方向及びｙ方向においてブレ量の算出に重力成分を加味することが望ましく、ステップＳ２０７において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ２０７と同様の手順で、ｘ方向に第１ブレ補正部１３Ａを設定することにより、第１ブレ補正部１３Ａにより、重力成分を加味してｘ方向の手振れ補正を行う。また、ステップＳ２０９において、ＣＰＵ３７は、ｙ方向に第１ブレ補正部１３Ａを設定することにより、第１ブレ補正部１３Ａにより、重力成分を加味してｙ方向の手振れ補正を行い、ブレ補正処理プログラムを終了する。
【００９７】
ステップＳ２０５において倍率が０．２倍未満であると判定された場合は、ステップＳ２１１において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ１０９の手順と同様にして、撮像装置１Ａの姿勢の情報を取得して、メモリ３５に記憶する。
【００９８】
ステップＳ２１３において、ＣＰＵ３７は、撮像装置１Ａの姿勢が変更されたか否かを判定する。この際、ＣＰＵ３７、前回ステップＳ２１１において記憶された撮像装置１Ａの姿勢と、今回ステップＳ２０７において記憶された撮像装置１Ａの姿勢とを比較することで、姿勢が変更されたか否かを判定する。
【００９９】
ステップＳ２１３において撮像装置１Ａの姿勢が変更されたと判定された場合は、ステップＳ２１５において、ＣＰＵ３７は、変更後の新たな姿勢が一定時間継続されることを判定するために、切替部４０にタイマー部５５に対してリセット指示を送信させることでタイマーを再起動して、ステップＳ２０３に移行する。
【０１００】
ステップＳ２１３において撮像装置１Ａの姿勢が変更されていないと判定された場合は、ステップＳ２１７において、ＣＰＵ３７は、タイマー時間が所定値以上であるか否かを判定する。この際、ＣＰＵ３７は、切替部４０にタイマー部５５に対してタイマー時間要求指示を送信させてタイマー部５５からタイマー時間を取得させることでタイマー時間を取得する。そして、ＣＰＵ３７は、取得したタイマー時間が所定値以上であるか否かを判定する。この所定値を示す情報は、予め設定されてメモリ３５に記憶されている。
【０１０１】
ステップＳ２１７においてタイマー時間が所定値未満であると判定された場合は、ＣＰＵ３７は、撮像装置１Ａの姿勢が一定時間継続していないものとし、ステップＳ２０３に移行する。
【０１０２】
ステップＳ２１７においてタイマー時間が所定値以上であると判定された場合は、ＣＰＵ３７は、撮像装置１Ａの姿勢が一定時間継続しているものとして、ｘ方向及びｙ方向の各々においてブレ補正処理を行う。すなわち、ＣＰＵ３７は、ステップＳ２１９乃至Ｓ２４１の処理（ステップＳ１１１乃至Ｓ１３１の各々の処理に対応）を行い、ブレ補正処理プログラムを終了する。
【０１０３】
このようにして本実施形態に係る撮像装置１Ａは、装置本体の姿勢を判定し、検出された前記角速度及び加速度に基づいて、撮影光軸を回転させる角度ブレ及び撮影光軸を平行移動させるシフトブレが含まれるブレ量を、判定された姿勢に応じて、手振れ補正を行う重力の影響の度合いに応じた重力成分を調整して算出し、算出されたブレ量に基づいてブレを補正する。これにより、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【０１０４】
また、本実施形態に係る撮像装置１Ａは、装置本体の姿勢が予め定められた時間以上継続した場合にのみ、当該姿勢であると判定することで、装置本体の姿勢をより精密に考慮した上で、重力成分の影響を適切に判断して手振れ補正の補正精度を向上させることができる、という効果を奏する。
【０１０５】
なお、本実施形態に係る撮像装置１は、撮像光学系３にブレ補正レンズ２３を備え、ブレ補正レンズ２３を光軸Ｌに垂直な面内で移動させることにより手振れの補正を行う例を説明したが、これに限らない。例えば、手振れの補正は、撮像光学系３の光軸Ｌに対して撮像素子１２を移動させることによっても行うことができる。本実施形態に係る撮像装置１は、このように撮像素子１２を移動させて手振れ補正を行う撮像装置にも好適である。
【０１０６】
また、本実施形態では、撮像素子１２がＣＣＤ型の撮像素子である例を説明したが、これに限らず、ＣＭＯＳ型の撮像素子を用いても良い。
【符号の説明】
【０１０７】
１…撮像装置，２…筐体，３…光学撮像系，４…ストロボ，５…表示部，６…操作部，６Ａ…メニュー操作部，６Ｂ…レリーズボタン，６Ｃ…電源ボタン，６Ｄ…モード切替ボタン，１２…撮像素子，１３Ａ、１３Ｂ…ブレ補正部，１４…角速度センサ，１５…加速度センサ，１６…ＡＦ検出回路，１７…ＡＥ／ＡＷＢ検出回路，２１…レンズ，２２…絞り，２３…ブレ補正レンズ，３１…ＡＦＥ，３２，４２、５２ …Ａ／Ｄ変換機，３３…ＤＳＰ，３４…画像処理部，３５…メモリ，３６…表示部，３７…ＣＰＵ，３８…操作部，４０…切替部，４１…ＢＰＦ，４２…Ａ／Ｄ変換機，４３、４６、４９…ＨＰＦ，４４…位相補償回路，４５…積分回路，４７…ＬＰＦ，４８、５０…位相補償回路，５７、５１…積分回路，５２…回転半径算出部，５３…ブレ量算出部，５４…アクチュエータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を撮像する撮像素子と、
装置本体における角速度及び加速度を検出する検出手段と、
装置本体の姿勢を判定する判定手段と、
前記検出手段によって検出された前記角速度及び加速度に基づいて、撮影光軸を回転させる角度ブレ及び撮影光軸を平行移動させるシフトブレが含まれるブレ量を、前記判定手段によって判定された姿勢に応じて、手振れ補正を行う方向の重力の影響の度合いに応じて重力成分を調整して算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出されたブレ量に基づいて手振れを補正する補正手段と、
を備えた撮像装置。
【請求項２】
前記判定手段は、装置本体の前記撮像素子の撮像方向を中心軸とした横方向の傾斜方向が水平方向を含む予め定められた範囲内にある場合に横撮り姿勢であると判定し、当該傾斜方向が重力方向を含む予め定められた範囲内にある場合に縦撮り姿勢であると判定し、
前記算出手段は、前記判定手段により前記横撮り姿勢であると判定された場合、前記横方向に対する前記重力成分を調整せずに前記ブレ量を算出するとともに、縦方向に対する前記重力成分を調整して前記ブレ量を算出し、前記判定手段により前記縦撮り姿勢であると判定された場合、前記横方向に対する前記重力成分を調整して前記ブレ量を算出するとともに、前記縦方向に対する前記重力成分を調整せずに前記ブレ量を算出する
請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記撮像方向が重力方向を含む予め定められた範囲内にある場合に上下撮り姿勢であると更に判定し、
前記算出手段は、前記判定手段により前記上下撮り姿勢であると判定された場合、前記横方向及び前記縦方向の重力成分を調整せずに前記ブレ量を算出する
請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記算出手段は、前記撮像素子により撮像を行う際の撮像倍率が予め定められた閾値未満であった場合、前記横方向及び前記縦方向の重力成分を調整せずに前記ブレ量を算出する
請求項２または３のいずれか１項記載の撮像装置。
【請求項５】
前記算出手段は、マクロ撮影モードに設定されている場合、前記横方向及び前記縦方向の各々の重力成分を調整して前記ブレ量を算出する
請求項２乃至４のいずれか１項記載の撮像装置。
【請求項６】
前記判定手段は、装置本体の姿勢が、予め定められた時間以上継続した場合に、当該姿勢であると判定する
請求項１乃至５のいずれか１項記載の撮像装置。
【請求項７】
前記補正手段は、駆動されることにより装置本体の手振れブレを補正するブレ補正レンズを駆動することにより、前記手振れを補正する
請求項１乃至６のいずれか１項記載の撮像装置。
【請求項８】
被写体像を撮像する撮像素子と、装置本体における角速度及び加速度を検出する検出手段とを備えたコンピュータにおいて実行されるプログラムであって、
前記コンピュータを、
装置本体の姿勢を判定する判定手段と、
前記検出手段によって検出された前記角速度及び加速度に基づいて、撮影光軸を回転させる角度ブレ及び撮影光軸を平行移動させるシフトブレが含まれるブレ量を、前記判定手段により判定された姿勢に応じて、手振れ補正を行う方向の重力の影響の度合いに応じて重力成分を調整して算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出されたブレ量に基づいて手振れを補正する補正手段と、
として機能させるためのプログラム。
【請求項９】
被写体像を撮像する撮像素子と、
装置本体における角速度及び加速度を検出する検出手段とを備えた撮像装置における手振れ補正方法であって、
装置本体の姿勢を判定する判定ステップと、
前記検出手段によって検出された前記角速度及び加速度に基づいて、撮影光軸を回転させる角度ブレ及び撮影光軸を平行移動させるシフトブレが含まれるブレ量を、前記判定ステップにより判定された姿勢に応じて、手振れ補正を行う方向の重力の影響の度合いに応じて重力成分を調整して算出する算出ステップと、
前記算出ステップによって算出されたブレ量に基づいて手振れを補正する補正ステップと、
を行う手振れ補正方法。
【請求項１】
被写体像を撮像する撮像素子と、
装置本体における角速度及び加速度を検出する検出手段と、
装置本体の姿勢を判定する判定手段と、
前記検出手段によって検出された前記角速度及び加速度に基づいて、撮影光軸を回転させる角度ブレ及び撮影光軸を平行移動させるシフトブレが含まれるブレ量を、前記判定手段によって判定された姿勢に応じて、手振れ補正を行う方向の重力の影響の度合いに応じて重力成分を調整して算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出されたブレ量に基づいて手振れを補正する補正手段と、
を備えた撮像装置。
【請求項２】
前記判定手段は、装置本体の前記撮像素子の撮像方向を中心軸とした横方向の傾斜方向が水平方向を含む予め定められた範囲内にある場合に横撮り姿勢であると判定し、当該傾斜方向が重力方向を含む予め定められた範囲内にある場合に縦撮り姿勢であると判定し、
前記算出手段は、前記判定手段により前記横撮り姿勢であると判定された場合、前記横方向に対する前記重力成分を調整せずに前記ブレ量を算出するとともに、縦方向に対する前記重力成分を調整して前記ブレ量を算出し、前記判定手段により前記縦撮り姿勢であると判定された場合、前記横方向に対する前記重力成分を調整して前記ブレ量を算出するとともに、前記縦方向に対する前記重力成分を調整せずに前記ブレ量を算出する
請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記撮像方向が重力方向を含む予め定められた範囲内にある場合に上下撮り姿勢であると更に判定し、
前記算出手段は、前記判定手段により前記上下撮り姿勢であると判定された場合、前記横方向及び前記縦方向の重力成分を調整せずに前記ブレ量を算出する
請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記算出手段は、前記撮像素子により撮像を行う際の撮像倍率が予め定められた閾値未満であった場合、前記横方向及び前記縦方向の重力成分を調整せずに前記ブレ量を算出する
請求項２または３のいずれか１項記載の撮像装置。
【請求項５】
前記算出手段は、マクロ撮影モードに設定されている場合、前記横方向及び前記縦方向の各々の重力成分を調整して前記ブレ量を算出する
請求項２乃至４のいずれか１項記載の撮像装置。
【請求項６】
前記判定手段は、装置本体の姿勢が、予め定められた時間以上継続した場合に、当該姿勢であると判定する
請求項１乃至５のいずれか１項記載の撮像装置。
【請求項７】
前記補正手段は、駆動されることにより装置本体の手振れブレを補正するブレ補正レンズを駆動することにより、前記手振れを補正する
請求項１乃至６のいずれか１項記載の撮像装置。
【請求項８】
被写体像を撮像する撮像素子と、装置本体における角速度及び加速度を検出する検出手段とを備えたコンピュータにおいて実行されるプログラムであって、
前記コンピュータを、
装置本体の姿勢を判定する判定手段と、
前記検出手段によって検出された前記角速度及び加速度に基づいて、撮影光軸を回転させる角度ブレ及び撮影光軸を平行移動させるシフトブレが含まれるブレ量を、前記判定手段により判定された姿勢に応じて、手振れ補正を行う方向の重力の影響の度合いに応じて重力成分を調整して算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出されたブレ量に基づいて手振れを補正する補正手段と、
として機能させるためのプログラム。
【請求項９】
被写体像を撮像する撮像素子と、
装置本体における角速度及び加速度を検出する検出手段とを備えた撮像装置における手振れ補正方法であって、
装置本体の姿勢を判定する判定ステップと、
前記検出手段によって検出された前記角速度及び加速度に基づいて、撮影光軸を回転させる角度ブレ及び撮影光軸を平行移動させるシフトブレが含まれるブレ量を、前記判定ステップにより判定された姿勢に応じて、手振れ補正を行う方向の重力の影響の度合いに応じて重力成分を調整して算出する算出ステップと、
前記算出ステップによって算出されたブレ量に基づいて手振れを補正する補正ステップと、
を行う手振れ補正方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１５５７１（Ｐ２０１３−１５５７１Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４６３９８（Ｐ２０１１−１４６３９８）
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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