JP2011135537A - 撮像装置及び撮像装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】歩行撮影時のように撮像装置に加わるブレが大きくなっても、撮像素子の露光時間中の像ブレによる画質劣化を改善できるようにする。
【解決手段】撮像光学系により撮像面に結像された被写体像を光電変換して画像信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段が前記画像信号を生成する露光時間を設定する露光時間設定手段と、装置のブレを検出するブレ検出手段と、装置のブレに起因する画像のブレを補正する補正モードを複数有するブレ補正手段と、前記ブレ検出手段の検出出力に基づいてブレ補正制御信号を算出し、前記ブレ補正手段を制御するブレ補正制御手段と、前記ブレ補正手段が有する複数のブレ補正モードの中から、前記装置のブレに起因する画像のブレを補正するための補正モードを設定するブレ補正モード設定手段とを設け、装置に加わる振幅が大きくなるほどブレ補正ゲイン出力を減衰させるようにブレ補正制御信号を算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は撮像装置及び撮像装置の制御方法に関し、特に、撮影者の手ブレ等による装置のブレに起因する撮影画像のブレ補正を行うために用いて好適な技術に関する。

ビデオカメラ等の撮像装置にて撮影された動画像においては、特に、レンズを望遠側にズームしたときに画像にブレが生じることが問題となる。このような画像のブレを補正するために、撮像装置に加わる撮影者の手ブレを検出し、検出した手ブレ成分に基いてブレ補正する手ブレ補正装置を搭載する撮像装置が提案および実用化されている。

手ブレ補正方式には、撮影レンズの一部を可動式にし、検出した手ブレを打ち消す方向に光軸を偏芯させる光学式が知られている。また、撮像素子の有効画素領域内に移動可能な実行画素領域を設定し、検出した手ブレを打ち消す方向に実行画素領域を有効画素領域内で移動させる電子式がある。後者の電子式の方式は小型・軽量化、また、コスト的にも光学式に対して有利であるが、システムの制約上、撮像素子の露光時間中のブレ補正が行えないため撮影画像に解像感の劣化が生じる。この撮影画像の解像感が劣化する現象を改善する方策として、以下の提案がなされている(例えば、特許文献１参照)。

特許文献１においては、ブレ補正装置に電子式を採用しており、撮像素子の露光時間中に生じる手ブレのブレ補正効果が高い場合と低い場合との差によって解像感の変化する撮影画像の解像感劣化を改善するものである。

具体的には、検出される手ブレの振幅、周波数、シャッター速度に基づいて、リミッタの特性を変更する。そして、振幅の小さい手ブレの場合には適正なブレ補正を行い、振幅の大きい手ブレの場合にはブレ補正効果を意図的に低下させて、ブレ補正効果が高い場合と低い場合との差による解像感の変化が少ない撮影画像を得ることで解像感の劣化を低減させている。

特開２００２−１４８６７０号公報

しかしながら、特許文献１に記載のブレ補正装置においては、撮像装置に加わる手ブレの振幅が大きい場合にはブレ補正効果を意図的に低下させることになる。例えば、歩行撮影時のような大きなブレを補正するブレ補正モードを設定した場合にブレ補正効果が十分に得られないという問題点があった。

また、歩行撮影時のような大きなブレが撮像素子の露光時間中に生じると、大きなブレを補正するブレ補正モードによるブレ補正効果が高い場合と低い場合との差がより大きくなるため、解像感の変化が顕著に現れ、解像感の劣化した撮影画像となる問題点もある。

本発明は前述の問題点に鑑み、歩行撮影時のように撮像装置に加わるブレが大きくなっても、撮像素子の露光時間中の像ブレによる画質劣化を改善できるようにすることを目的とする。

本発明の撮像装置は、撮像光学系により撮像面に結像された被写体像を光電変換して画像信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段が前記画像信号を生成する露光時間を設定する露光時間設定手段と、装置のブレを検出するブレ検出手段と、装置のブレに起因する画像のブレを補正する補正モードを複数有するブレ補正手段と、前記装置のブレに起因する画像のブレを補正するための補正モードとして、少なくとも第１のブレ補正モードと前記第１のブレ補正モードよりも補正範囲が狭い第２のブレ補正モードを設定することができるブレ補正モード設定手段と前記ブレ検出手段の検出出力に基づいてブレ補正制御信号を算出し、前記補正モードに応じて前記ブレ補正手段を駆動制御するブレ補正制御手段と、前記ブレ補正手段が有する複数のブレ補正モードの中から、前記装置のブレに起因する画像のブレを補正するための補正モードを設定するブレ補正モード設定手段とを有し、前記ブレ補正制御手段は、前記補正モードのうち第１のブレ補正モードの場合は、前記露光時間設定手段の露光時間が所定の時間以上となった場合には出力振幅を減衰するように前記ブレ補正制御信号を算出し、前記補正モードのうち第２のブレ補正モードの場合は、前記第１のブレ補正モード時よりも出力振幅を減衰させる割合を下げて前記ブレ補正制御信号を算出することを特徴とする。

本発明によれば、手ブレ補正モードの設定に基づきシャッター速度に対するブレ補正制御信号に補正ゲインを設定するようにした。これにより、歩行撮影時のように撮像装置に加わるブレが大きくなっても、撮像素子の露光時間中の像ブレによる画質劣化を改善することが可能となる。
また、本発明の他の特徴によれば、手ブレ補正モードの設定に基づき焦点距離に対するブレ補正制御信号に補正ゲインを設定するようにした。これにより、歩行撮影時のように撮像装置に加わるブレが大きくなっても、撮像素子の露光時間中の像ブレによる画質劣化を改善することが可能となる。

第１の実施形態に係わる撮像装置の構成例を示すブロック図である。 システム制御部の内部構成例を示すブロック図である。 ベクトル検出回路の構成例を示すブロック図である。 手ブレ補正モードの選択設定画面を示す図である。 （ａ）は切り出し領域を示した図、（ｂ）ブレ補正角度を説明する図である。 システム制御部で実行される処理の一例を示すフローチャートである。 システム制御部における処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 ブレ補正制御信号のシャッター速度に対する減衰特性を示した図である。 第２の実施形態で行われる処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 ブレ補正制御信号の焦点距離に対する減衰特性を示した図である。 撮像装置に加わるブレのブレ残り量を示した図である。

先ず、図１１を用いて、撮像装置に加わるブレのブレ残り量を説明する。
図１１は、撮像装置に加わるブレの周波数が７．５Ｈｚの場合のフィールド間のブレ残り量を示した図である。

図１１において、上段は撮像装置に加わるブレ波形であり、１１０１が振幅が小さい場合、１１０２が振幅が大きい場合を示している。中段、下段は撮像装置に加わるブレ波形をシャッター速度毎に抽出した部分を示しており、シャッター速度１／６０秒時のブレ残り量、シャッター速度１／１２０秒時のブレ残り量を各々示している。また、横軸は時間軸である。

図１１から分かるように、ブレの振幅が大きいほどブレ残り量が大きい。このように、ブレの振幅が大きいと、撮影画像全体はブレ補正の効果が得られているにもかかわらず、画像流れの小さいブレ補正効果の高い場面と、画像流れの大きいブレ補正効果の低い場面とが交互に出画されることとなる。この撮影画像を鑑賞したときに焦点が合焦・非合焦を繰り返しているように見えたり、あるいは、ブレ補正効果が間欠的に高低しているように見えたりすることから、撮影画像の解像感が変化して解像感の劣化現象となる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態に係る手ブレ補正装置を搭載した撮像装置の構成例を示すブロック図であり、撮像装置の電気的構成を示している。
図１において、１１はレンズおよび絞りからなる撮像光学系、１２はＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等からなる撮像素子である。

レンズ駆動回路２１は、撮像光学系１１の内部のズームレンズ、フォーカスレンズ、絞り等（いずれも不図示）を駆動する。位置検出センサ２２は、撮像光学系１１の内部のズームレンズ、フォーカスレンズ、絞り等の位置を検出する。撮像素子駆動回路２３は、撮像素子１２を駆動する。カメラ信号処理回路１３は撮影した画像データに必要な信号処理を行う。

動きベクトル検出回路１４は、カメラ信号処理回路１３で信号処理された画像データから、動きベクトルを検出する。メモリ読み出し制御回路１５は、動きベクトル検出回路１４の検出出力である動きベクトルからシステム制御部２５が算出した制御信号によって、記録または表示する画像データの範囲を制御する。

画像メモリ１６はカメラ信号処理回路１３において信号処理された画像データを記憶する。記録媒体１８はメモリカード、ハードディスク等からなる。記録信号処理回路１７は信号処理された画像データを記録媒体１８に記録する。表示装置２０は信号処理された画像データを表示する。表示回路１９は表示装置２０に画像を表示する。操作部２４は撮像装置を操作指示する。システム制御部２５は撮像装置全体を制御する。

次に、前述のシステム制御部２５内に構成される各制御部の構成について図２を用いて説明する。
図２は、撮像装置のシステム制御部２５の内部構成を示すブロック図であり、ブレ補正制御部２６は動きベクトル検出回路１４の出力からメモリ読み出し制御回路１５にブレ補正制御信号を出力する。カメラ機能制御部２７はカメラ信号処理回路１３の出力から撮像素子１２を駆動する制御信号を撮像素子駆動回路２３に出力する。レンズ駆動制御部２８はレンズ、絞りの各位置検出センサの出力に基づき、撮像光学系１１のレンズを駆動するレンズ駆動回路２１に制御信号を出力する。動作設定／撮影操作指示制御部２９は操作部２４の操作スイッチの入力操作に基づき、撮像装置の撮影に関する動作設定や操作指示を制御する制御信号を出力する。表示制御部３０は撮影画像や撮影に関する表示を表示装置２０に表示制御する。記録信号処理制御部３１は画像メモリ１６から出力された撮影画像を記録媒体１８に記録する。

以下、前述のように構成される本実施形態の撮像装置における撮影動作について説明する。
まず、レンズ駆動回路２１は、システム制御部２５内のレンズ駆動制御部２８からのレンズ駆動制御信号に基づいて、撮像光学系１１内部の絞り、ズームレンズ、フォーカスレンズを駆動して、被写体像を撮像素子１２上に結像させる。駆動された絞り、ズームレンズ、フォーカスレンズのアクチュエータの位置検出信号は、位置検出センサ２２を介してシステム制御部２５内のレンズ駆動制御部２８に入力されて焦点距離検出に用いられる。また、カメラ機能制御部２７に絞りの位置検出信号が入力されて、撮像素子１２の露光時間（シャッター速度）の設定等、露光時間設定に用いられる。

撮像素子１２は、システム制御部２５内のカメラ機能制御部２７から出力される制御信号に基づき撮像素子駆動回路２３が発生する駆動パルスにより駆動され、被写体像を光電変換して電気信号に変換し、アナログ画像信号を生成して出力する。撮像素子１２から出力されたアナログ画像信号は、カメラ信号処理回路１３の内部に配設されている、不図示のＡ／Ｄ変換器でデジタル画像信号に変換される。

次に、システム制御部２５内のカメラ機能制御部２７から出力される制御信号に基づきカメラ信号処理回路１３では、デジタル画像信号に対して、不図示の色変換、ホワイトバランス補正、ガンマ補正等の画像処理、解像度変換処理、画像圧縮処理等が行われる。画像メモリ１６は、カメラ信号処理回路１３において信号処理中のデジタル画像信号を一時的に記憶したり、信号処理されたデジタル画像信号である画像データを記憶したりするために用いられる。

動きベクトル検出回路１４は、カメラ信号処理回路１３で信号処理された画像データ（画像信号）から動きベクトルを検出する動きベクトル検出を行う。ベクトル検出の詳細は後述する。メモリ読み出し制御回路１５は、画像ブレが補正されるように、記録または表示する画像データの範囲を決定する制御を行う。この制御は、動きベクトル検出回路１４により検出された動きベクトル情報に基づいてシステム制御部２５内のブレ補正制御部２６で算出された制御信号により行う。

カメラ信号処理回路１３で信号処理された画像データや、画像メモリ１６に記憶されている画像データは記録信号処理回路１７に与えられる。そして、記録媒体１８への記録に適したデータ（例えば、階層構造を持つファイルシステムデータ）に変換されて記録媒体１８に記録される。

また、カメラ信号処理回路１３で解像度変換処理が実施された後、表示回路１９において表示装置２０に適した信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のアナログ信号等）に変換されて表示装置２０に表示される。撮像装置は操作部２４の各種スイッチ操作によって撮影に関する各種設定および操作がなされ、撮影を可能としている。

次に、撮像装置のブレ検出を行うための動きベクトル検出回路１４によるベクトル検出について説明する。
画像の動きベクトルを検出する方法としては、相関演算に基づく相関法やブロックマッチング法等が知られている。ブロックマッチング法では、入力された画像信号を複数の適当な大きさのブロック領域（例えば８画素×８ライン）に分割する。そして、このブロック単位で前のフィールド（またはフレーム）の一定範囲の画素との差を計算し、この差の絶対値の和が最小となる前のフィールド（またはフレーム）のブロックを探索する。そして、画面間の相対的なずれが、そのブロックの動きベクトルを示すものとする。

また、マッチング演算については、尾上守夫等により、情報処理Ｖｏｌ．１７，Ｎｏ．７，Ｐ．６３４〜Ｐ．６４０ Ｊｕｌｙ １９７６ で詳しく論じられているので、ここでの詳細の説明は省略する。

次に、ブロックマッチング法を用いた動きベクトル検出法の一例を、図３を用いて説明する。図３は動きベクトル検出法の概略ブロック図である。
まず、動きベクトルの検出対象となる画像信号（フィールドまたはフレーム）が空間周波数成分を抽出するフィルタ３０１に入力される。フィルタ３０１に入力される画像信号は、図１の画像メモリ１６にも入力され一時記憶する。フィルタ３０１は画像信号から動きベクトル検出に有用な空間周波数成分を抽出する。すなわち、画像信号の低空間周波数成分及び高空間周波数成分を除去する。

フィルタ３０１を通過した画像信号は２値化回路３０２に入力される。２値化回路３０２は入力された画像信号を、ゼロレベルを基準として２値化する。具体的には、出力信号の符号ビットを出力する。２値化された画像信号は、相関演算回路３０３及び１フィールド期間遅延手段としてのメモリ３０４に入力される。相関演算回路３０３には、メモリ３０４から前フィールドの画像信号が更に入力されている。

相関演算回路３０３はブロックマッチング法に従い、前述のように適当な大きさのブロック領域に画像領域を分割し、ブロック単位に現フィールドと前フィールドとの相関演算を行い、その結果の相関値を動きベクトル検出回路３０５に入力する。動きベクトル検出回路３０５は算出された相関値からブロック単位の動きベクトルを検出する。具体的には、相関値が最小となる前フィールドのブロックを探索し、その相対的なずれを動きベクトルとする。

このブロック単位の動きベクトルは、システム制御部２５に入力される。システム制御部２５は、内部のブレ補正制御部２６にてブロック単位の動きベクトルから全体の動きベクトルを決定する。具体的には、ブロック単位の動きベクトルの中央値または平均値を画像全体の動きベクトル（以下、代表ベクトル）としている。

ブレ補正制御部２６は、入力された動きベクトルを前述の代表ベクトルに基づいて、装置のブレに起因する画像のブレを補正するようにメモリ読み出し位置を算出し、メモリ読み出し制御回路１５に制御信号を出力する。メモリ読み出し制御回路１５は、ブレ補正制御部２６が算出した制御信号に基づき、撮影画像が格納されている画像メモリ１６の読み出し位置（読み出しアドレス）を制御する。このようにして、読み出し位置が制御された画像メモリ１６からは、装置のブレに起因する画像のブレが補正された画像信号が出力される。

次に、図４を用いて本実施形態の撮像装置が切換え可能としている手ブレ補正モードについて説明する。
図４は、撮像装置の表示装置２０に表示されるモード選択画面の一例を示した図であり、設定するモードが手ブレ補正に関するものである。
図４において、表示装置２０に表示されている４０１は設定するモードの項目である。４０２〜４０４は、設定するモード４０１における選択肢であり、本実施形態においては、画像のブレを補正する補正モードを複数有している。４０２は第１のブレ補正モード、４０３は第２のブレ補正モード、４０４はブレ補正オフモードとなっている。モード選択画面は、操作部２４に備えるメニュー等のスイッチ操作によって表示し、表示された前述の３つの手ブレ補正モードから撮影者が意図的に選択することで切換え可能となっている。

次に、手ブレ補正モードの選択肢について説明する。
まず、第１のブレ補正モードについて説明する。第１のブレ補正モードとは、撮像装置に加わるブレが大きい場合のブレ補正を行うモードである。具体的には、撮影者が歩行しながら撮影する等、一般的な手持ちの撮影より大きなブレの補正を想定した手ブレ補正モード設定である。歩行しながらの撮影はブレの大きな撮影であり、撮影者が被写体像を画角内に捕捉しやすいようにするために、焦点距離がワイド側の撮影に適しているとも言える。

次に、第２のブレ補正モードについて説明する。第２のブレ補正モードとは、歩行時のような大きなブレの補正には適さないが、主に一般的な手持ちの撮影で用いる手ブレ補正モード設定である。第２のブレ補正モードは第１のブレ補正モードよりも補正範囲が小さい。そのため、撮影者が歩行しながら撮影する等、一般的な手持ちの撮影より大きなブレの補正を想定した手ブレ補正が可能である。なお、焦点距離によっては、特にテレ側において第１のブレ補正モードの補正範囲と第２のブレ補正モードの補正範囲とが同じとなってもよい。
最後に、ブレ補正オフモードについて説明する。このモードはいわゆるブレ補正を行わないモードであり、主に撮像装置を三脚に固定しての撮影時にブレ補正が誤動作しないように設定するモードである。したがって、手持ち撮影では選択しないので、以後の説明は省略する。

次に、第１のブレ補正モードと第２のブレ補正モードでのブレ補正の可能なブレ補正角度の相違を図５（ａ）、図５（ｂ）を用いて説明する。図５（ａ）は撮像素子１２の撮影可能な全領域を示した図である。
図５（ａ）において、５０１は撮像素子１２の撮影可能な切り出しエリアである有効画素エリア、５０２は有効画素エリア５０１より小さい切り出しエリアである実行画素エリアである。

実行画素エリア５０２は、撮像素子１２の読み出し位置を制御することによって有効画素エリア５０１内を自在に移動可能である。図５（ａ）から分かるように、実行画素エリア５０２が移動可能な方向は４方向あるが、説明の簡略化のために１方向（ΔＹ）で説明を代表する。

前述した撮像素子１２を搭載する撮像装置で撮影する場合、図５（ａ）のΔＹがブレ補正の補正角度に換算できる。例えば、レンズの焦点距離が２．６［ｍｍ］〜９６．２［ｍｍ］。撮像素子１２の有効画素エリア５０１が１１５２（Ｈ）ｘ８６４（Ｖ）。実行画素エリア５０２が９９２（Ｈ）ｘ５５８（Ｖ）。そして、セルサイズが２．１０［ｕｍ］の場合、余剰画素ΔＹが１５３画素なので、テレ端の補正角度は、下記の式１により約０．１９［ｄｅｇ］となる。
ブレ補正角度Θ＝ｔａｎ-1（（ΔＹｘセルサイズ）／焦点距離） ・・・式１
同様に、ワイド端では、約７．０［ｄｅｇ］となる。

図５（ｂ）に、前述の計算によって求められたブレ補正角度を示す。
図５（ｂ）において、横軸は焦点距離、縦軸は撮像面上の移動領域であり、Θｔはテレ端でのブレ補正角度、Θｗはワイド端のブレ補正角度を示している。ブレ補正角度を焦点距離に基づいてΘｔ〜Θｗの範囲で可変可能とする手ブレ補正モードを第１のブレ補正モード、テレ端焦点距離でのブレ補正角度を全焦点距離でΘｔ一定とする手ブレ補正モードを第２のブレ補正モードとしているのである。図５（ｂ）から分かるように、同じ余剰画素数であっても焦点距離がワイド側の方がブレ補正の補正角度が大きいのでより大きなブレ成分が補正可能となっている。

次に、前述のシステム制御部２５内のブレ補正制御部２６で処理されるブレ補正制御信号算出処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。図６は、システム制御部２５の全体の処理において、垂直同期の周期毎に処理されるルーチンである。

処理が開始されると、まず、Ｓ６０１にて動きベクトル検出回路１４で検出された各ブロック単位の動きベクトルを取り込み、Ｓ６０２へ進む。
次に、Ｓ６０２では、Ｓ６０１で取り込まれた各ブロック単位の動きベクトルから画像全体の動きベクトルである代表ベクトルを算出し、Ｓ６０３へ進む。

次に、Ｓ６０３では、Ｓ６０２で算出された代表ベクトルからブレを補正するためのブレ補正制御信号を算出し、Ｓ６０４へ進む。Ｓ６０３の詳細は後述する。
次に、Ｓ６０４では、Ｓ６０３で算出されたブレ補正制御信号をメモリ読み出し制御回路１５に出力して処理を終了する。

以上説明したように、システム制御部２５内のブレ補正制御部２６では、動きベクトル検出回路１４で検出された動きベクトルからブレ補正制御信号を算出し、メモリ読み出し制御回路１５へ出力する処理が実行される。そして、システム制御部２５内のブレ補正制御部２６から出力されたブレ補正制御信号を入力されたメモリ読み出し制御回路１５が画像メモリ１６の読み出し位置を制御することで、ブレ補正が行われた画像信号を出力されることが可能になる。

次に、前述した図６のブレ補正制御信号算出処理のフローチャートで説明した代表ベクトルからブレを補正するためのブレ補正制御信号の算出（前述のＳ６０３）について説明する。

図７は、ブレ補正制御信号算出のフローチャートである。
図７において、Ｓ７０１は、撮像装置の手ブレ補正モードの設定を判断している。具体的には、システム制御部２５内の動作モード設定／操作指示制御部から出力されるビット設定により、前述した３つの手ブレ補正モードのどれに対応しているかを判断している。例えば、第１のブレ補正モード（ビット０）、第２のブレ補正モード（ビット１）、ブレ補正モードオフ（ビット２）のいずれが設定されているのかを判断しているのである。

Ｓ７０１の判断の結果、第１のブレ補正モード（ビット０）の場合は、Ｓ７０２へ進み、第２のブレ補正モード（ビット１）の場合は、Ｓ７０５へ進み、ブレ補正モードオフ（ビット２）の場合は、Ｓ７０８へ進む。

まず、Ｓ７０２の第１のブレ補正モードに進んだ場合から説明する。
Ｓ７０２では、撮像装置のシャッター速度が所定値以上か否かを判定する。これは、撮像素子１２の露光時間が長いほどブレに対する撮影画像の像ブレが大きくなるためで、大振幅のブレ補正を目的としている第１のブレ補正モードでは可能な限り速いシャッター速度が望ましい。本実施形態では、シャッター速度の閾値として１／１８０秒が適用されている。ここでの閾値となるシャッター速度の閾値は検討によって最適な値を設定すればよい。シャッター速度が所定値以上の場合はＳ７０３に進み、シャッター速度が所定値以下の場合はＳ７０４へと進む。

次に、Ｓ７０３では、Ｓ７０２でのシャッター速度の判定が所定値以上であったので、算出された代表ベクトルの大きさに対するブレ補正制御信号に１００％の補正ゲインを設定する。つまり、ブレ補正効果を最大にする。ブレ補正制御信号に所定の補正ゲイン設定が完了したら次のステップへ進む（前述のＳ６０４）。

一方、Ｓ７０４に進んだ場合は、Ｓ７０２でのシャッター速度の判定が所定値以下であったので、算出された代表ベクトルの大きさに対するブレ補正制御信号に所定割合の補正ゲインを設定する。

例えば、シャッター速度に対する補正ゲインをテーブルデータで設定し、１／１８０秒以下のシャッター速度は所定の減衰率でブレ補正制御信号の振幅を下げていく。つまり、ブレ補正効果を低下させるようにする。これは、撮像素子１２の露光時間が長いため、露光時間中に大きなブレが生じると、撮影画像に像ブレが発生し、この撮影画像を記録して再生したときにブレ補正の効果が高い場合と低い場合との差によって解像感が劣化したように見えるためである。このような解像感劣化を低減するために、ブレ補正制御信号の出力振幅に制限を施すように算出して、ブレ補正の補正効果を低下させるのである。ブレ補正制御信号に所定の補正ゲイン設定が完了したら、次のステップへ進む（前述のＳ６０４）。

次に、第２のブレ補正モードに進んだＳ７０５の場合を説明する。
Ｓ７０５では、撮像装置のシャッター速度が所定値以上か否かを判断する。これは、Ｓ７０２と同様なので説明は省略する。本実施形態ではシャッター速度の閾値として１／１２０秒が適用されている。

ここでの閾値となるシャッター速度が第１のブレ補正モードと異なっているのは、第２のブレ補正モードは歩行時のような大振幅のブレ補正を想定していないためである。このシャッター速度の閾値は検討によって最適な値を設定すればよく、第１のブレ補正モードと同じ設定であっても何ら問題はない。シャッター速度が所定値以上の場合はＳ７０６に進み、シャッター速度が所定値以下の場合はＳ７０７へと進む。

次に、Ｓ７０６では、Ｓ７０５でのシャッター速度の判定が所定値以上であったので、第１のブレ補正モード設定時と同様、算出された代表ベクトルの大きさに対するブレ補正制御信号に１００％の補正ゲインを設定して、ブレ補正効果を最大にする。ブレ補正制御信号に所定の補正ゲイン設定が完了したら、次のステップへ進む（前述のＳ６０４）。

一方、Ｓ７０７に進んだ場合は、Ｓ７０５でのシャッター速度の判定が所定値以下であったので、第１のブレ補正モード設定時と同様、算出された代表ベクトルの大きさに対するブレ補正制御信号に所定割合の補正ゲインを設定してブレ補正効果を低下させる。ここでの補正ゲイン設定は第１のブレ補正モードより減衰率の低い設定とする。

第１のブレ補正モードと補正ゲインを異ならせるのは、第２のブレ補正モードでは、歩行撮影時のような大振幅のブレ補正を想定せず、通常のブレ補正を優先させてブレ補正効果を高めるためである。また、狙っている効果も第１のブレ補正モード設定時と同様であるので説明は省略する。ブレ補正制御信号に所定の補正ゲイン設定が完了したら、次のステップへ進む（前述のＳ６０４）。

最後に、ブレ補正モードオフに進んだＳ７０８の場合を説明する。
Ｓ７０８では、ブレ補正を行わない設定がなされているので、算出された代表ベクトルの大きさに対するブレ補正制御信号に０％の補正ゲインを設定する。したがって、ブレ補正を行わない。ブレ補正制御信号に所定の補正ゲイン設定が完了したら、次のステップへ進む（前述のＳ６０４）。

次に、前述の補正ゲイン設定を行ったブレ補正制御信号の変化を図８に示す。
図８において、横軸はシャッター速度、縦軸はゲイン割合を表しており、８０１は第１のブレ補正モード時のブレ補正制御信号の減衰特性、８０２は第２のブレ補正制御信号の減衰特性である。

第１のブレ補正モード、第２のブレ補正モード共に設定したシャッター速度の閾値以下のブレ補正制御信号が減衰しているので、ブレ補正効果が低下する。撮像素子１２の露光時間中、シャッター速度が遅い場合にブレ補正効果が低下することで撮影画像の解像感の劣化が低減する。特に、第１のブレ補正モードの方がブレ補正効果の低下が大きいので、歩行撮影時のような大きなブレがあっても、画質劣化が低減される。

以上説明したように、本実施形態においては、ブレ補正モード設定手段による手ブレ補正モード設定が第１のブレ補正モードとなされ、撮像素子１２の露光時間が所定の露光時間以上となった場合に、ブレ補正制御信号の出力振幅を減衰するようにした。これにより、撮像装置の手ブレ補正モードが第１のブレ補正モードに設定された場合でも、撮像素子の露光時間中の撮影画像の解像感の劣化を低減させることが可能となる。

＜第２の実施形態＞
次に、本実施形態を説明する。
前述した第１の実施形態では、ブレ補正モード設定手段による手ブレ補正モード設定に基づき、撮像素子が所定の露光時間以上となった場合に、ブレ補正制御信号の出力振幅を所定割合の補正ゲインを設定して減衰させる。そして、撮影画像の解像感の劣化による画質低下を低減させることを説明した。

それに対して、本実施形態では、手ブレ補正モード設定に基づき、焦点距離がテレ側になるほどブレ補正制御信号の出力振幅の補正ゲインの減衰率を下げて、ワイド側での画質劣化を低減させ、かつ、焦点距離がテレ側のブレ補正効果を改善するものである。本実施形態に係わる構成は第１の実施形態と同様なのでその説明は省略する。

次に、手ブレ補正モード設定に基づき、焦点距離がテレ側になるほどブレ補正制御信号の出力振幅の補正ゲインの減衰率を下げてブレ補正効果を変更するために、ブレ補正制御部２６で実行される処理について、図９のフローチャートを用いて説明する。

図９は、前述した図６のブレ補正制御信号算出処理のフローチャートで説明した代表ベクトルからブレを補正するためのブレ補正制御信号の算出処理（前述のＳ６０３）について詳述するフローチャートである。

図９において、Ｓ９０１は、撮像装置の手ブレ補正モードの設定を判定する。モード設定の具体的な判定は、第１の実施形態と同様なので説明は省略する。手ブレ補正モード設定の判定結果が第１のブレ補正モード（ビット０）の場合はＳ９０２へ進み、第２のブレ補正モード（ビット１）の場合はＳ９０５へ進み、ブレ補正モードオフ（ビット２）の場合はＳ９０８へ進む。

まず、第１のブレ補正モードに進んだＳ９０２の場合から説明する。
Ｓ９０２では、撮像装置の焦点距離が所定の焦点距離(所定値)以上か否かを判定する。これは、撮像装置の焦点距離がテレ側ほどブレに対する撮影画像の像ブレが大きくなるためで、所定の焦点距離以上の焦点距離となった場合は、ブレ補正を優先させるための判定である。

また、焦点距離がテレ端側での撮影の場合、撮影者が被写体像を撮影画角内に入れることが難しいため、歩行しながらの撮影は一般的には行われない。したがって、大振幅のブレ補正を目的としている第１のブレ補正モードであってもテレ側の焦点距離ではブレ補正効果を向上させることが望ましい。

本実施形態では、テレ端焦点距離が閾値として適用されている。ここでの閾値となる焦点距離は、検討によって最適な値を設定すればよく、テレ端近傍の所定値以上の焦点距離としてもよい。Ｓ９０２の判定の結果、焦点距離がテレ端の場合はＳ９０３に進み、焦点距離がテレ端よりワイド側の場合はＳ９０４へと進む。

次に、Ｓ９０３では、Ｓ９０２での焦点距離の判定がテレ端であったので、算出された代表ベクトルの大きさに対するブレ補正制御信号に１００％の補正ゲインを設定する。つまり、ブレ補正効果を最大にするのである。本実施形態では、焦点距離に基づいた補正ゲインを設定して、焦点距離がワイド側へ変化するにつれブレ補正の効果を低下させる。ブレ補正制御信号に所定の補正ゲイン設定が完了したら次のステップへ進む（前述のＳ６０４）。

Ｓ９０４では、Ｓ９０２での焦点距離の判定がテレ端よりワイド側であったので、算出された代表ベクトルの大きさに対するブレ補正制御信号に所定割合の補正ゲインを設定する。例えば、焦点距離に対する補正ゲインをテーブルデータで持たせ、テレ端よりワイド側の焦点距離は所定の減衰率でブレ補正制御信号を下げていく。

つまり、ブレ補正効果を低下させていくのである。これは、焦点距離がワイド側になるほどブレ補正の効果が下がってもブレが分かりにくくなるのと、ワイド側になるほど撮影者が被写体像を撮影画角内に捕捉しやすくなることから、歩行しながら撮影すると撮像装置に加わるブレが大きくなる場合があるためである。装置に加わるブレが大きくなると撮影画像の像ブレが目立ち始め、解像感が劣化したようになるのは前述のとおりである。したがって、解像感劣化を低減するために、ブレ補正の補正効果を低下させるのである。ブレ補正制御信号に所定の補正ゲイン設定が完了したら次のステップへ進む（前述のＳ６０４）。

次に、第２のブレ補正モードに進んだＳ９０５の場合を説明する。
Ｓ９０５では、撮像装置の焦点距離が所定の焦点距離（所定値）以上か否かを判定する。この判定は、Ｓ９０２と同様の意味合いであるので詳細の説明は省略する。判定された焦点距離がテレ端の場合はＳ９０６に進み、焦点距離がテレ端よりワイド側の場合はＳ９０７へと進む。

Ｓ９０６では、Ｓ９０５での焦点距離の判定がテレ端であったので、算出された代表ベクトルの大きさに対するブレ補正制御信号に１００％の補正ゲインを設定する。つまり、ブレ補正効果を最大にするのである。本実施形態では焦点距離に基づいた補正ゲインをかけて、焦点距離がワイド側へ変化するにつれブレ補正の効果を低下させる。ブレ補正制御信号に所定の補正ゲイン設定が完了したら次のステップへ進む（前述のＳ６０４）。

Ｓ９０７では、Ｓ９０５での焦点距離の判定がテレ端よりワイド側であったので、算出された代表ベクトルの大きさに対するブレ補正制御信号に所定割合の補正ゲインを設定する。例えば、焦点距離に対する補正ゲインをテーブルデータで持たせ、テレ端よりワイド側の焦点距離は所定の減衰率でブレ補正制御信号を下げていく。

つまり、ブレ補正効果を低下させるのである。ここでの補正ゲイン設定は第１のブレ補正モードより減衰率の低い設定とする。第１のブレ補正モードと補正ゲインを異ならせるのは、第２のブレ補正モードでは、歩行撮影時のような大振幅のブレ補正を想定せず、通常のブレ補正を優先させてブレ補正効果を高めるためである。また、補正ゲインの設定はＳ９０４と同様の意味合いであるので詳細の説明は省略する。ブレ補正制御信号に所定の補正ゲイン設定が完了したら次のステップへ進む（前述のＳ６０４）。

最後に、ブレ補正モードオフに進んだＳ９０８の場合を説明する。Ｓ９０８では、ブレ補正を行わない設定がなされているので、算出された代表ベクトルの大きさに対するブレ補正制御信号に０％の補正ゲインを設定する。したがって、ブレ補正を行わない。ブレ補正制御信号に所定のゲイン設定が完了したら次のステップへ進む（前述のＳ６０４）。

次に、前述のブレ補正のゲイン設定の変化を図１０（ａ）に示す。
図１０（ａ）において、横軸は焦点距離、縦軸はゲインを表しており、１００１は第１のブレ補正モード時のブレ補正制御信号の減衰特性、１００２は第２のブレ補正制御信号の減衰特性である。第１のブレ補正モード、第２のブレ補正モード共に閾値として設定したテレ端焦点距離以下のブレ補正制御信号が減衰しているので、ブレ補正効果が低下することがわかる。また、本実施形態では、焦点距離の閾値をテレ端焦点距離としたが、テレ端近傍の焦点距離を閾値として設定してもよい。

テレ端近傍の焦点距離をブレ補正制御信号の補正ゲインを設定する閾値とした場合の減衰特性を図１０（ｂ）に示す。１００３は焦点距離が３０倍の時のブレ補正制御信号の減衰特性、１００４は焦点距離が２５倍のブレ補正制御信号の減衰特性である。図１０（ｂ）の特性では、テレ端近傍の焦点距離でのブレ補正効果が向上することが分かる。

以上説明したように、ブレ補正モード設定手段による手ブレ補正モード設定が第１のブレ補正モードとなされ、焦点距離が所定の焦点距離以下となった場合に、ブレ補正制御信号の出力振幅を減衰するようにした。これにより、装置の手ブレ補正モードが第１のブレ補正モードに設定された場合でも、焦点距離がワイド側になるに従って撮影画像の解像感の劣化を低減させることが可能となった。また、テレ端でのブレ補正効果が向上させることが可能となった。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態を適宜組み合わせてもよい。

（その他の実施例）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。すなわち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（コンピュータプログラム）を、ネットワーク又は各種のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１１ 撮像光学系、１２ 撮像素子、１３ カメラ信号処理回路、１４ 動きベクトル検出回路、１５ メモリ読み出し制御回路、１６ 画像メモリ、２４ 操作部、２５ システム制御部、２６ ブレ補正制御部、２７ カメラ機能制御部、２８ レンズ駆動制御部、２９ 動作設定／操作指示制御部、３０ 表示制御部、３１ 記録信号処理制御部

Claims (6)

1. 撮像光学系により撮像面に結像された被写体像を変換して画像信号を出力する撮像手段と、
   前記撮像手段が前記画像信号を生成する露光時間を設定する露光時間設定手段と、
   装置のブレを検出するブレ検出手段と、
   装置のブレに起因する画像のブレを補正するブレ補正手段と、
   前記装置のブレに起因する画像のブレを補正するための補正モードとして、少なくとも第１のブレ補正モードと前記第１のブレ補正モードよりも補正範囲が狭い第２のブレ補正モードを設定することができるブレ補正モード設定手段と
   前記ブレ検出手段の検出出力に基づいてブレ補正制御信号を算出し、前記補正モードに応じて前記ブレ補正手段を駆動制御するブレ補正制御手段と、
   を有し、
   前記ブレ補正制御手段は、前記補正モードのうち第１のブレ補正モードの場合は、前記露光時間設定手段の露光時間が所定の時間以上となった場合には出力振幅を減衰するように前記ブレ補正制御信号を算出し、前記補正モードのうち第２のブレ補正モードの場合は、前記第１のブレ補正モード時よりも出力振幅を減衰させる割合を下げて前記ブレ補正制御信号を算出することを特徴とする撮像装置。
2. 撮像光学系により撮像面に結像された被写体像を変換して画像信号を出力する撮像手段と、
   前記撮像光学系の焦点距離を検出する焦点距離検出手段と、
   装置のブレを検出するブレ検出手段と、
   装置のブレに起因する画像のブレを補正するブレ補正手段と、
   前記装置のブレに起因する画像のブレを補正するための補正モードとして、少なくとも第１のブレ補正モードと前記第１のブレ補正モードよりも補正範囲が狭い第２のブレ補正モードを設定することができるブレ補正モード設定手段と
   前記ブレ検出手段の検出出力に基づいてブレ補正制御信号を算出し、前記補正モードに応じて前記ブレ補正手段を駆動制御するブレ補正制御手段と、
   を有し、
   前記ブレ補正制御手段は、前記補正モードのうち第１のブレ補正モードの場合は、前記焦点距離検出手段の出力が所定の焦点距離以下となった場合には前記ブレ補正制御信号の出力振幅に制限を施し、前記補正モードのうち第２のブレ補正モードの場合は、前記焦点距離検出手段の出力が所定の焦点距離以下となった場合には、前記第１のブレ補正モード時よりも出力振幅を減衰させる割合を下げて前記ブレ補正制御信号を算出することを特徴とする撮像装置。
3. 前記ブレ検出手段は、前記撮像手段から出力される画像信号から動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段であることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記ブレ補正手段は、撮影した画像を画像メモリに格納し、前記画像メモリのアドレスを制御することでブレを補正することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
5. 撮像光学系により撮像面に結像された被写体像を変換して画像信号を出力する撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、
   前記撮像手段が前記画像信号を生成する露光時間を設定する露光時間設定ステップと、
   装置のブレを検出するブレ検出ステップと、
   装置のブレに起因する画像のブレを補正するブレ補正ステップと、
   前記装置のブレに起因する画像のブレを補正するための補正モードとして、少なくとも第１のブレ補正モードと前記第１のブレ補正モードよりも補正範囲が狭い第２のブレ補正モードを設定することができるブレ補正モード設定ステップと
   前記ブレ検出ステップの検出出力に基づいてブレ補正制御信号を算出し、前記補正モードに応じて前記ブレ補正ステップを駆動制御するブレ補正制御ステップと、
   を有し、
   前記ブレ補正制御ステップは、前記補正モードのうち第１のブレ補正モードの場合は、前記露光時間設定ステップの露光時間が所定の時間以上となった場合には出力振幅を減衰するように前記ブレ補正制御信号を算出し、前記補正モードのうち第２のブレ補正モードの場合は、前記第１のブレ補正モード時よりも出力振幅を減衰させる割合を下げて前記ブレ補正制御信号を算出することを特徴とする撮像装置の制御方法。
6. 撮像光学系により撮像面に結像された被写体像を変換して画像信号を出力する撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、
   前記撮像光学系の焦点距離を検出する焦点距離検出ステップと、
   装置のブレを検出するブレ検出ステップと、
   装置のブレに起因する画像のブレを補正するブレ補正ステップと、
   前記装置のブレに起因する画像のブレを補正するための補正モードとして、少なくとも第１のブレ補正モードと前記第１のブレ補正モードよりも補正範囲が狭い第２のブレ補正モードを設定することができるブレ補正モード設定ステップと
   前記ブレ検出ステップの検出出力に基づいてブレ補正制御信号を算出し、前記補正モードに応じて前記ブレ補正ステップを駆動制御するブレ補正制御ステップと、
   を有し、
   前記ブレ補正制御ステップは、前記補正モードのうち第１のブレ補正モードの場合は、前記焦点距離検出ステップの出力が所定の焦点距離以下となった場合には前記ブレ補正制御信号の出力振幅に制限を施し、前記補正モードのうち第２のブレ補正モードの場合は、前記焦点距離検出ステップの出力が所定の焦点距離以下となった場合には、前記第１のブレ補正モード時よりも出力振幅を減衰させる割合を下げて前記ブレ補正制御信号を算出することを特徴とする撮像装置の制御方法。

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