JP2016045471A - 撮像装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】ズーム時の像振れの補正と、ズーム位置毎の周辺光量および解像度の補正を両立させて補正することができる撮像装置を提供する。【解決手段】撮影光学系の焦点距離を変更するズーム部と、撮影光学系の光軸の位置をシフトさせる第１の補正部と、撮像された画像の出力位置を電子的にシフトさせる第２の補正部と、ズーム部により設定された撮影光学系の焦点距離に応じて第１の補正部による光軸のシフト位置を指定する第１の指定部と、ズーム部により設定された焦点距離に応じて第２の補正部による画像のシフト位置を指定する第２の指定部とを備え、第１の補正部は、第１の指定部による光軸のシフト位置に基づいて光軸の位置を補正し、第２の補正部は、第２の指定部による画像のシフト位置と第１の指定部による光軸のシフト位置とに基づいて画像のシフト位置を補正する。【選択図】図３

Description

本発明は、光学系をズームしたときの像振れ補正機構の制御技術に関するものである。

従来より、撮像装置としての多くのデジタルカメラは、ズームレンズ群を有するズーム機構を備える。このズーム機構において、ズームレンズ群のズーム位置毎にその中心位置と光軸の間にズレが生じ、ズーム動作中に画像が振れるズーム像振れが発生することがある。小型化されたズーム機構は高倍率の沈胴鏡筒を有しており、ズームレンズ群のズーム位置毎に生じるその中心位置および光軸の間のズレはさらに大きくなる。

ここで、撮像装置の振れを検出し、この振れに起因する像振れを補正するように、補正手段（例えばシフトレンズ）を駆動する像振れ補正機能を有する撮像装置が既に市販されている。この像振れ補正機能を、光学式像振れ補正機能という。この光学式像振れ補正の機能を用いて、ズーム位置毎に設定された画角になるようにシフトレンズを移動させて中心位置のズレを補正する撮像装置が提案されている（特許文献１参照）。

さらに、撮影画像の一部を切り出して出力することによって、動画時の撮影画像の振れを補正する像振れ補正機能が提案されている。このような方式の像振れ補正機能を、電子式像振れ補正機能という。この電子式像振れ補正の機能を用いて、ズーム位置毎に設定された画角になるように画像の出力位置を移動させて中心位置のズレを補正する撮像装置が提案されている（特許文献２参照）。

一方、一般に撮像装置で得られる画像データは、四隅を含む周辺は中心と比べて暗くなり、また解像度が低下する傾向にある。特に中心に対して周辺の光量が低下する現象をシェーディング、また中心に対して片側の解像度が低下することを片ボケと呼ぶ。この中心に対する周辺部の光量低下率が大きく四隅の輝度バラツキが大きい程、または解像度の低下が大きい程、画像データの品質が低下することになる。

光量の低下または解像度の低下の程度はレンズが本来有する特性であり、そのため四隅の輝度または解像度のバラツキもその特性に起因すると言える。この周辺光量および解像度の低下の程度は焦点距離、即ちズーム倍率に応じても変化する。

そこで周辺光量の低下を軽減させる方法として、光学式像振れ補正機能の構成を利用する方法がある（特許文献３参照）。特許文献３では、光軸移動手段を用いて光軸位置を調整して周辺光量の補正を行っている。さらに、撮影モードに応じて、同じ光軸移動手段による周辺光量の補正とズームレンズ群の中心位置の補正を切り替えている。

特開平７−２０３２８１号公報 特開平６−２１７１８６号公報 特許第４５９４００４号公報

しかしながら、特許文献３でも周辺光量の補正とズームレンズ群の中心位置の補正を切り替えているように、ズーム位置毎のズームレンズ群の中心位置補正と、周辺光量および解像度の補正を同じ光学式像振れ補正機能の構成を用いて補正しようとすると、それぞれシフトレンズの中心位置が異なるため両立することができない。

また、ズーム時の像振れを補正するために、ズームレンズ群の中心位置補正を電子式像振れ補正機能を用いて行ったとしても、光学式像振れ補正機能を用いて周辺光量および解像度の補正を行うと、シフトレンズの中心位置を移動させて補正するため、結果としてズーム動作中に画像が振れるズーム像振れが発生することになる。

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ズーム時の像振れの補正と、ズーム位置毎の周辺光量および解像度の補正を両立させて補正することができる撮像装置を提供することである。

本発明に係わる撮像装置は、撮影光学系の焦点距離を変更するズーム手段と、前記撮影光学系の光軸の位置をシフトさせる第１の補正手段と、撮像された画像の出力位置を電子的にシフトさせる第２の補正手段と、前記ズーム手段により設定された前記撮影光学系の焦点距離に応じて前記第１の補正手段による光軸のシフト位置を指定する第１の指定手段と、前記ズーム手段により設定された焦点距離に応じて前記第２の補正手段による画像のシフト位置を指定する第２の指定手段と、を備え、前記第１の補正手段は、前記第１の指定手段による光軸のシフト位置に基づいて前記光軸の位置を補正し、前記第２の補正手段は、前記第２の指定手段による画像のシフト位置と前記第１の指定手段による光軸のシフト位置とに基づいて画像のシフト位置を補正することを特徴とする。

本発明によれば、ズーム時の像振れの補正と、ズーム位置毎の周辺光量および解像度の補正を両立させて補正することができる撮像装置を提供することが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係わる撮像装置１００の構成を示す図。 Ｐｉｔｃｈ方向、Ｙａｗ方向、Ｒｏｌｌ方向を説明する図。 第１の実施形態の像振れ補正制御機構の構成の一例を示す図。 撮影された画像データから四隅のエリアを抜き出す例を示す図。 画像シフト位置を求めるときに用いられるチャートを示す図。 第１の実施形態のシフト位置の設定処理を説明するフローチャート。 第２の実施形態の像振れ補正制御機構の構成の一例を示す図。 第２の実施形態のシフト位置の設定処理を説明するフローチャート。 第３の実施形態の像振れ補正制御機構の構成の一例を示す図。 第３の実施形態のシフト位置の設定処理を説明するフローチャート。 第４の実施形態の像振れ補正制御機構の構成の一例を示す図。 第４の実施形態のシフト位置の設定処理を説明するフローチャート。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる撮像装置１００の構成を示す図である。撮像装置１００は、主に静止画像と動画像の撮影を行うデジタルカメラである。もちろん、本発明は、図１に示すデジタルカメラに限定されず、ビデオカメラ等の他の撮像装置にも適用可能である。

図１において、ズームユニット１０１は、変倍を行うズームレンズを備える。ズーム駆動制御部１０２は、ズームユニット１０１を駆動制御する。像振れ補正レンズユニット１０３は、光軸に対して垂直な平面内で移動することが可能な像振れ補正レンズ（シフトレンズ）を備える。光学式像振れ補正制御部１０４は、像振れ補正レンズユニット１０３の移動を制御する。像振れ補正レンズユニット１０３は、光学式像振れ補正制御部１０４が制御する駆動量にしたがって、振れ量検出部１１７によって検出される振れによる像振れを光学的に補正する光学式像振れ補正を行う。すなわち、カメラシステム制御部１１９および光学式像振れ補正制御部１０４は、振れ量検出部１１７によって検出された振れによる像振れを光学的に補正する光学式像振れ補正を行う制御手段として機能する。また、光学式像振れ補正制御部１０４は、光軸シフト位置を設定して、撮影光学系の光軸位置を移動させる第１の補正手段としても機能する。

絞り・シャッタユニット１０５は、絞りとシャッタとが一体となったユニットである。絞り・シャッタ駆動制御部１０６は、絞り・シャッタユニット１０５を駆動制御する。フォーカスユニット１０７は、ピント調節を行うフォーカスレンズを含む。フォーカス駆動制御部１０８は、フォーカスユニット１０７を駆動制御する。

撮像部１０９は、各レンズ群を通ってきた被写体の光像を電気信号に変換する。撮像信号処理部１１０は、撮像部１０９から出力された電気信号を映像信号に変換処理する。映像信号処理部１１１は、撮像信号処理部１１０から出力された映像信号を用途に応じて加工する。表示部１１２は、映像信号処理部１１１から出力された信号に基づいて、必要に応じて画像表示を行う。

電源部１１３は、システム全体に用途に応じて電源を供給する。外部入出力端子部１１４は、外部との間で通信信号および映像信号を入出力する。操作部１１５は、システムを操作するために用いられる処理部である。記憶部１１６は、後に説明する光軸シフト位置や画像シフト位置、ユーザ設定など様々なデータを記憶する。振れ量検出部１１７は、撮像装置の振れ（振れ量）を検出し、振れ成分のうちピッチ方向、ヨー方向、およびロール方向の振れを検出する。

電子式像振れ補正制御部１１８は、映像信号処理部１１１を制御して、振れ量検出部１１７によって検出された振れによる像振れを電子的に補正する電子式像振れ補正を行う。すなわち、電子式像振れ補正制御部１１８は、検出された振れを示す振れ信号に基づいて、電子的に像振れを補正する電子式像振れ補正を行う制御手段として機能する。また、電子式像振れ補正制御部１１８は、画像シフト位置を設定して、撮影された画像の画像出力位置を電子的に移動させる第２の補正手段としても機能する。

カメラシステム制御部１１９は、カメラシステム全体を制御する。なお、光学式像振れ補正制御部１０４、電子式像振れ補正制御部１１８は、カメラシステム制御部１１９の一部であっても、独立していても構わない。

操作部１１５は、像振れ補正モードを選択可能にする像振れ補正スイッチを含む。像振れ補正スイッチにより像振れ補正モードが選択されると、カメラシステム制御部１１９が、光学式像振れ補正制御部１０４および電子式像振れ補正制御部１１８に像振れ補正動作を指示する。この指示を受けた光学式像振れ補正制御部１０４、電子式像振れ補正制御部１１８が、像振れ補正オフの指示がされるまで像振れ補正動作を行う。光学式像振れ補正および電子式像振れ補正の有効、無効の設定は、それぞれ個別に行うことができる。

操作部１１５は、静止画撮影モードと動画撮影モードとのうちから撮影モードを選択可能にする撮影モード選択スイッチを有する。撮影モード選択スイッチの操作によって撮影モードが選択されると、選択された撮影モードに応じて、ズームユニット１０１、光学式像振れ補正制御部１０４、絞り・シャッタユニット１０５、フォーカスユニット１０７の各アクチュエータの動作条件が変更される。

また、操作部１１５は、押し込み量に応じて第１スイッチ（ＳＷ１）および第２スイッチ（ＳＷ２）が順にＯＮするように構成されたシャッタレリーズボタンを有する。シャッタレリーズボタンが約半分押し込まれたときに、スイッチＳＷ１がＯＮし、シャッタレリーズボタンが最後まで押し込まれたときに、スイッチＳＷ２がＯＮする。

スイッチＳＷ１がＯＮされると、フォーカス駆動制御部１０８が、フォーカスユニット１０７を駆動してピント調節を行うとともに、絞り・シャッタ駆動制御部１０６が、絞り・シャッタユニット１０５を駆動して適正な露光量に設定する。スイッチＳＷ２がＯＮされると、撮像部１０９に露光された光像から得られた画像データが記憶部１１６に記憶される。

また、操作部１１５は、動画記録スイッチを有する。動画記録スイッチが押下げられると、動画撮影が開始され、記録中に再度スイッチが押されると、記録が終了する。なお、動画撮影中にも、ユーザがシャッタレリーズボタンを押下することで、静止画撮影を行うことが可能である。さらに、操作部１１５は、再生モードを選択するための再生モード選択スイッチを有する。再生モード選択スイッチによって再生モードが選択された時には、カメラシステム制御部１１９は、像振れ補正動作を停止する。この時、像振れ補正レンズユニット１０３のアクチュエータへの通電を切っても良いし、アクチュエータへ通電して所定位置に固定するように制御しても良い。

また、操作部１１５は、フレームレート変更スイッチを有する。カメラシステム制御部１１９は、フレームレート変更スイッチの操作にしたがって、撮像部１０９の撮影フレームレートを、規定値より高い撮影フレームレートに設定したり、低い撮影フレームレートに設定したりする。

また、操作部１１５は、ズーム変倍の指示を行う変倍スイッチを有する。変倍スイッチによってズーム変倍の指示が入力されると、カメラシステム制御部１１９を介してこの指示を受けたズーム駆動制御部１０２が、ズームユニット１０１を駆動して、指示されたズーム位置にズームユニット１０１を移動させる。また、撮像部１０９から送られた各信号処理部（１１０，１１１）にて処理された画像情報に基づいて、フォーカス駆動制御部１０８が、フォーカスユニット１０７を駆動してピント調節を行う。本実施形態の制御方法は、図１に示す撮像装置１００が備える各処理部の機能によって実現される。

図２は、Ｐｉｔｃｈ方向、Ｙａｗ方向、Ｒｏｌｌ方向を説明する図である。振れ量検出部１１７は、振れ検出センサとして主にジャイロセンサを用いて角速度データを検出し、検出結果を電圧として出力する。振れ量検出部１１７には、不図示のＰｉｔｃｈ（ピッチ）方向振れ検出センサ、Ｙａｗ（ヨー）方向振れ検出センサ、Ｒｏｌｌ（ロール）方向振れ検出センサがある。

図２に示すように、光軸をＺ軸、正位置での鉛直方向をＹ軸、Ｙ，Ｚ軸にそれぞれ直交する方向をＸ軸とする。したがって、Ｐｉｔｃｈ方向はＸ軸回り（チルティング方向）、Ｙａｗ方向はＹ軸回り（パンニング方向）、Ｒｏｌｌ方向はＺ軸回り（撮像面が光軸に垂直な面で回転する方向）となる。つまり、Ｐｉｔｃｈ方向は、撮像装置の垂直方向において水平面に対する傾動方向であり、Ｙａｗ方向は、撮像装置の水平方向において鉛直面に対する傾動方向であり、互いに直交する方向である。

Ｐｉｔｃｈ方向振れ検出センサは、Ｐｉｔｃｈ方向の撮像装置の振れに応じた振れ情報（角速度データ）を検出する。Ｙａｗ方向振れ検出センサは、Ｙａｗ方向の撮像装置の振れに応じた振れ情報（角速度データ）を検出する。Ｒｏｌｌ方向振れ検出センサは、光軸回りに回転する方向の撮像装置の振れに応じた振れ情報（角速度データ）を検出する。

図３は、撮像装置１００が備える像振れ補正制御機構の構成の一例を示す図である。まず、ズーム駆動制御部１０２により撮影光学系の焦点距離が変更される。変更された焦点距離に応じて、光軸シフト位置指定部２０１が撮影光学系の光軸シフト位置を指定する。ここで指定される光軸シフト位置は、撮影光学系の特性に起因する光量のバラつきおよび解像度のバラつきのうち少なくとも何れか一方を補正するシフト位置である。

この光軸シフト位置は、撮像された画像データの四隅の周辺輝度や周辺解像度を取得し、その四隅のデータにバラつきがある場合は、バラつきがある所定の範囲内に収束するまで像振れ補正レンズユニット１０３の中心位置の移動を繰り返す方法によって求める。図４は、撮影された画像データから四隅のエリアを抜き出す例を示す図である。また、この光軸シフト位置を工場出荷時に所定の焦点距離において求めておき、記憶部１１６に記憶して撮像装置の起動時に読み出すようにする。

一方、ズーム駆動制御部１０２より変更された焦点距離に応じて、画像シフト位置指定部２０２が撮像された画像の出力シフト位置を指定する。ここで指定される画像シフト位置は、ズーム駆動制御部１０２により撮影光学系が光軸方向に移動する際に、撮像された画像が光軸に対して移動するのを補正するシフト位置である。

この画像シフト位置は、図５に示すような白と黒の水平方向および垂直方向の境界線がある任意のチャートを撮影し、撮像画像データの水平および垂直の境界線の位置からピッチおよびヨー方向の移動位置を検出する。この移動位置を補正するような画像シフト位置を決定することにより、画像シフト位置が求められる。また、この画像シフト位置についても工場出荷時に所定の焦点距離において求めておき、記憶部１１６に記憶して撮像装置の起動時に読み出すようにする。

このようにして指定された光軸シフト位置は光軸シフト中心位置設定部２０３に通知される。一方、画像出力シフト位置も画像シフト中心位置設定部２０４に通知されるが、あわせて光軸シフト位置も通知される。これは、先に述べたように画像出力シフト位置により電子的にズーム時の像振れ補正を行っても、光学的に周辺光量および解像度の補正を行うと、結果としてズーム時の像振れの現象が発生してしまうためである。そのため、画像出力シフト位置に光軸シフト位置も考慮してズーム像振れ補正を行う必要がある。

また、光軸シフト位置は像振れ補正レンズユニット１０３をシフトさせるためのシフト位置を示しているため、画像シフト中心位置設定部２０４にて光軸シフト位置から画像出力シフト位置への変換をした上で反映させ、画像シフト位置が決定される。

振れ量検出部１１７により検出された撮像装置１００の振れ量は、光学式像振れ補正量演算部２０５と電子式像振れ補正量演算部２０６にそれぞれ入力されて、光学式および電子式の像振れ補正量が決定される。

そして、光学式像振れ補正制御部１０４は、光軸シフト中心位置設定部２０３で設定された光軸シフト位置に、光学式像振れ補正量演算部２０５で演算された光学式像振れ補正量を合わせることにより、最終的な光学式像振れ補正量を制御する。

同様に、電子式像振れ補正制御部１１８は、画像シフト中心位置設定部２０４で設定された画像出力シフト位置に、電子式像振れ補正量演算部２０６で演算された電子式像振れ補正量を合わせることにより、最終的な電子式像振れ補正量を制御する。

図６は、第１の実施形態の撮像装置による光軸および画像のシフト位置の設定処理を説明するフローチャートである。

まず、カメラシステム制御部１１９が、現在のズーム位置を取得する（ステップＳ１０１）。具体的には、ズーム駆動制御部１０２によって駆動されたズームユニット１０１の位置を取得する。また、取得したズーム位置は、カメラシステム制御部１１９が記憶部１１６に一時記憶しておき、後で参照できるようにしておく。

次に、カメラシステム制御部１１９は、光軸シフト位置指定部２０１からＳ１０１で取得したズーム位置に該当する光軸シフト位置を取得する（ステップＳ１０２）。ここで取得される光軸シフト位置は、撮影光学系の特性に起因する光量のバラつきおよび解像度のバラつきのうち少なくとも何れか一方を補正するシフト位置である。また、取得した光軸シフト位置は、カメラシステム制御部１１９が記憶部１１６に一時記憶しておき、後で参照できるようにしておく。

そして、カメラシステム制御部１１９は、光軸シフト中心位置設定部２０３に対してＳ１０２で取得した光軸シフト位置を設定する（ステップＳ１０３）。これにより、光学式像振れ補正制御部１０４は設定した光軸シフト位置へのシフトを行い、撮影光学系の特性に起因する光量のバラつきおよび解像度のバラつきのうち少なくとも何れか一方を補正する。

カメラシステム制御部１１９は、ズーム駆動制御部１０２が現在ズームの動作中であるかを判定する（ステップＳ１０４）。ズーム動作中であればＳ１０５に進み、ズーム動作中でなければ光軸シフト位置のみが設定された状態で終了となる。

ステップＳ１０５では、カメラシステム制御部１１９は、画像シフト位置指定部２０２からＳ１０１で取得したズーム位置に該当する画像シフト位置を取得する（ステップＳ１０５）。ここで取得される画像シフト位置は、ズーム駆動制御部１０２により撮影光学系が光軸方向に移動する際に、撮像された画像が光軸に対して移動するのを補正するシフト位置である。

次に、カメラシステム制御部１１９は、画像シフト中心位置設定部２０４において、
ステップＳ１０２で取得した光軸シフト位置を画像シフト位置へ変換し、Ｓ１０５で取得した画像シフト位置に反映させる（ステップＳ１０６）。

そして、カメラシステム制御部１１９は、画像シフト中心位置設定部２０４に対して、ステップＳ１０６で光軸シフト位置を反映させた画像シフト位置を設定する（ステップＳ１０７）。これにより、電子式像振れ補正制御部１１８は設定した画像シフト位置へのシフトを行い、ズーム駆動制御部１０２により撮影光学系が光軸方向に移動する際に、撮像された画像が光軸に対して移動するのを補正すると共に、ステップＳ１０３で設定した光軸シフト位置により光軸に対して移動するのを補正する。ステップＳ１０８において、カメラシステム制御部１１９は、再度、現在のズーム位置を取得する（ステップＳ１０８）。

次のステップＳ１０９で、カメラシステム制御部１１９は、ステップＳ１０１で取得したズーム位置とステップＳ１０８で取得したズーム位置を比較し、ズーム位置に変更があるかを判定する（ステップＳ１０９）。ズーム位置に変更がある場合は、ステップＳ１０２に戻り処理を繰り返し、ズーム位置に変更がない場合は光軸シフト位置と画像シフト位置が設定された状態で終了となる。

このように、第１の実施形態の撮像装置は、ズーム駆動制御部１０２により撮影光学系が光軸方向に移動する際に、各ズーム位置における光軸シフト位置を光軸シフト位置指定部２０１から取得する。そして、光軸シフト中心位置設定部２０３を介して光学式像振れ補正制御部１０４に設定する。これにより、撮影光学系の特性に起因する光量のバラつきおよび解像度のバラつきのうち少なくとも何れか一方を補正する。

さらに、各ズーム位置における画像シフト位置を画像シフト位置指定部２０２から取得し、画像シフト中心位置設定部２０４を介して先に設定した光軸シフト位置を反映させて電子式像振れ補正制御部１１８に設定する。これにより、ズームにより撮像された画像が光軸に対して移動することを、先の光軸シフト位置による補正で光軸に対して移動することを含めて補正する。

光学式像振れ補正と電子式像振れ補正を併用することで、ズーム位置毎の周辺光量および解像度の補正とズーム時の像振れの補正とを両立させて補正することができる。また、光学式像振れ補正制御部１０４で行う周辺光量および解像度の補正はズーム位置毎に行うため常に補正を行うが、電子式像振れ補正制御部１１８にて行うズーム時の像振れの補正はズーム中のみに行うようにしている。

（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態の撮像装置が備える像振れ補正制御機構の構成の一例を示す図である。第１の実施形態の撮像装置が備える像振れ補正制御機構（図３）とは、振れ量判定部３０１によりズーム動作中の撮像装置の振れ量を判定し、その振れ量により画像シフト位置、つまりズーム時の像振れの補正量を決定する点が異なる。

振れ量検出部１１７により検出された撮像装置の振れ量は、光学式像振れ補正量演算部２０５と電子式像振れ補正量演算部２０６の他に、振れ量判定部３０１にも入力される。振れ量判定部３０１は判定閾値により、例えば振れ量が所定量以上か所定量よりも小さいかを判定し、その判定結果が画像シフト中心位置設定部２０４に入力される。

画像シフト中心位置設定部２０４では、画像シフト位置指定部２０２による画像シフト位置と、光軸シフト位置指定部２０１による光軸シフト位置に加え、振れ量判定部３０１による振れ量の判定結果により、最終的な画像シフト位置を決定する。

図８は、第２の実施形態の撮像装置による光軸および画像のシフト位置の設定処理を説明するフローチャートである。

ステップＳ２０１からステップＳ２０５は、図６のステップＳ１０１からステップＳ１０５と同様である。また、ステップＳ２０９からステップＳ２１０は、図６のステップＳ１０８からステップＳ１０９と同様である。以下では、第１の実施形態と異なる部分のみ説明する。

ステップＳ２０６において、カメラシステム制御部１１９は、振れ量検出部１１７で検出された振れ量から、振れ量判定部３０１で撮像装置の振れ量を判定する（ステップＳ２０６）。振れ量が所定量よりも小さい場合はステップＳ２０７へ進み、振れ量が所定量以上の場合はステップＳ２０８へ進む。

ステップＳ２０７では、先のステップＳ１０６と同様に、カメラシステム制御部１１９は、画像シフト中心位置設定部２０４において、ステップＳ２０２で取得した光軸シフト位置を画像シフト位置へ変換し、ステップＳ２０５で取得した画像シフト位置に反映させる（ステップＳ２０７）。次にステップＳ２０８では、カメラシステム制御部１１９は、画像シフト中心位置設定部２０４に対して、画像シフト位置を設定する（ステップＳ２０８）。

このように、振れ量判定部３０１により撮像装置の振れ量が所定量より小さいと判定された場合は、第１の実施形態と同様に光軸シフト位置を反映させた画像シフト位置を画像シフト中心位置設定部２０４に対して設定する。一方、振れ量判定部３０１により撮像装置の振れ量が所定量以上と判定された場合は、光軸シフト位置を反映させずに画像シフト位置のみを画像シフト中心位置設定部２０４に対して設定する。

電子式像振れ補正制御部１１８で行う電子式像振れ補正は、撮影画像のうち出力画像として切り出す領域の周辺を余分画素として利用して補正を行う。さらに、電子式像振れ補正と、画像シフト位置の補正によるズーム時の像振れ補正は、同じ余分画素の範囲内で補正量を振り分ける必要がある。

ズームを動かさない時は電子式像振れ補正のみで良いが、ズームを動かす時は光軸シフト位置を反映させた画像シフト位置の補正によるズーム時の像振れ補正と、電子式像振れ補正をそれぞれ実施する必要がある。また、撮像装置の振れ量が小さい場合は、ズーム時の像振れ量が目立ちやすくなる。一方、振れ量が大きい場合は、撮像装置の振れ自体が目立ちやすくなる。

そこで、撮像装置の振れ量が小さい場合は、ズーム時の像振れ量が目立ちやすくなるため、ズーム時の像振れ補正を優先させて補正を行う。そのため、光軸シフト位置も反映させた画像シフト位置の補正を行う。一方、振れ量が大きい場合は、装置自体の振れを補正する電子式像振れ補正を優先させて補正を行う。そのため、ズーム時の像振れ補正は画像シフト位置の補正のみを行い、電子式像振れ補正に対する振り分けを増やしている。

撮像装置の振れ量に応じて、ズーム時の像振れ補正量を決定することにより、ズーム時の像振れ補正と電子式像振れ補正の振り分けを適切に行うことができる。

（第３の実施形態）
図９は、第３の実施形態の撮像装置が備える像振れ補正制御機構の構成の一例を示す図である。第１の実施形態の像振れ補正制御機構（図３）とは、画像シフト位置情報判定部４０１により画像シフト位置情報が光軸シフト位置を考慮された値であるかを判定し、その判定結果により画像シフト位置、つまりズーム時の像振れの補正量を決定する点が異なる。

カメラシステム制御部１１９は、画像シフト位置情報判定部４０１により、画像シフト位置指定部２０２より指定される画像シフト位置が、光軸シフト位置指定部２０１より指定される光軸シフト位置を考慮したものであるかを判定する。

先に述べたように、光軸シフト位置指定部２０１の光軸シフト位置、画像シフト位置指定部２０２の画像シフト位置は、それぞれ工場出荷時に所定の焦点距離において求められ、記憶部１１６に記憶されたものである。

ここで、工場出荷時に画像シフト位置を求める際に、光軸シフト中心位置設定部２０３に光軸シフト位置が設定された状態で求めたのか、光軸シフト位置が設定されない状態で求めたのかで、画像シフト位置の結果は異なってくる。

例えば、光軸シフト中心位置設定部２０３に光軸シフト位置が設定された状態で画像シフト位置を求めたとすると、すでに光軸シフト位置を反映させた状態で画像シフト位置が求められている。そのため、第１の実施形態で行ったように画像シフト位置に光軸シフト位置を反映させてしまうと、結果としてズーム像振れ補正が過補正となってしまう。

そこで、画像シフト位置情報が光軸シフト位置を考慮した値であるかを判定する必要がある。工場出荷時に画像シフト位置を求める際に、光軸シフト位置が設定された状態で求めたのか、光軸シフト位置が設定されない状態で求めたのかの情報を、記憶部１１６に残しておけば判定は容易である。

図１０は、第３の実施形態の撮像装置による光軸および画像のシフト位置の設定処理を説明するフローチャートである。

ステップＳ３０１からステップＳ３０５は、図６のステップＳ１０１からステップＳ１０５と同様である。また、ステップＳ３０９からステップＳ３１０は、図６のステップＳ１０８からステップＳ１０９と同様である。以下では、第１の実施形態と異なる部分のみ説明する。

ステップＳ３０６において、カメラシステム制御部１１９は、画像シフト位置情報判定部４０１により、画像シフト位置指定部２０２により指定される画像シフト位置が、光軸シフト位置指定部２０１により指定される光軸シフト位置を考慮したものであるかを判定する（ステップＳ３０６）。具体的には、記憶部１１６を参照して、画像シフト位置を求めた際の光軸シフト位置の設定情報を参照する。

画像シフト位置は光軸シフト位置が設定されていない状態で指定、つまり光軸シフト位置を考慮していない場合はステップＳ３０７へ進み、光軸シフト位置が設定された状態で指定、つまり光軸シフト位置を考慮している場合はステップＳ３０８へ進む。

ステップＳ３０７では、先のステップＳ１０６と同様に、カメラシステム制御部１１９は、画像シフト中心位置設定部２０４において、ステップＳ３０２で取得した光軸シフト位置を画像シフト位置へ変換する。そして、ステップＳ３０５で取得した画像シフト位置に反映させる（ステップＳ２０７）。次にステップＳ３０８では、カメラシステム制御部１１９は、画像シフト中心位置設定部２０４に対して、画像シフト位置を設定する（ステップＳ３０８）。

このように、画像シフト位置情報判定部４０１により、画像シフト位置は光軸シフト位置を考慮していないと判定された場合は、第１の実施形態と同様に光軸シフト位置を反映させた画像シフト位置を画像シフト中心位置設定部２０４に対して設定する。一方、画像シフト位置情報判定部４０１により、画像シフト位置は光軸シフト位置を考慮していると判定された場合は、光軸シフト位置を反映させずに画像シフト位置のみを画像シフト中心位置設定部２０４に対して設定する。

画像シフト位置指定部２０２で指定される画像シフト位置を求めた際に、光軸シフト位置が設定された状態で指定されたか否かを判定することで、ズーム像振れの補正不足や過補正を防ぎ、適切に補正することができる。

なお、工場出荷時に画像シフト位置を求める際は、光軸シフト位置が設定された状態、つまり光軸シフト位置を求めた後に行うようにするとよい。このようにすれば、光軸シフト位置を反映させた状態で画像シフト位置が求められるため、画像シフト中心位置設定部２０４で光軸シフト位置を反映させる必要が無くなり、また画像シフト位置情報判定部４０１も不要となる。

（第４の実施形態）
図１１は、第４の実施形態の撮像装置が備える像振れ補正制御機構の構成の一例を示す図である。第１の実施形態の撮像装置が備える像振れ補正制御機構（図３）とは、ユーザ設定判定部５０１のユーザ設定の判定結果により、ズーム時の像振れ補正と電子式像振れ補正のどちらを優先するかを決定し、ズーム時の像振れ補正量を決定する点が異なる。

カメラシステム制御部１１９は、ユーザ設定判定部５０１により、記憶部１１６に設定されているユーザ設定がズーム時の像振れ補正と電子式像振れ補正のどちらが優先されているかを判定する。

先に述べたように、電子式像振れ補正と画像シフト位置の補正によるズーム時の像振れ補正は、同じ余分画素の範囲内で補正量を振り分ける必要がある。ズーム時の像振れ補正と電子式像振れ補正のどちらを優先するかをユーザ設定により決定することで、同じ余分画素の範囲内でユーザ設定に合わせて補正の振り分けを適切に行うことができる。

例えば、ズーム時の像振れ補正を優先してズーム像振れ補正を全て補正するようにする、反対に電子式像振れ補正を優先してズーム像振れの補正量を少なくし、その分電子式像振れ補正に割り当てるなどが考えられる。本実施形態では、ズーム時の像振れ補正と電子式像振れ補正のどちらを優先するかが、ユーザ設定として記憶部１１６に記憶されているものとする。

図１２は、第４の実施形態の撮像装置による光軸および画像のシフト位置の設定処理を説明するフローチャートである。

ステップＳ４０１からステップＳ４０５は、図６のステップＳ１０１からステップＳ１０５と同様である。また、ステップＳ４０９からステップＳ４１０は、図６のステップＳ１０８からステップＳ１０９と同様である。以下では、第１の実施形態と異なる部分のみ説明する。

ステップＳ４０６において、カメラシステム制御部１１９は、ユーザ設定判定部５０１により、ズーム時の像振れ補正が優先する設定になっているかを判定する（ステップＳ４０６）。具体的には、記憶部１１６を参照してユーザ設定情報を参照する。

ズーム像振れ補正を優先する設定になっている場合はステップＳ４０７へ進み、ズーム像振れ補正を優先しない設定になっている場合はステップＳ４０８へ進む。ステップＳ４０７では、先のステップＳ１０６と同様に、カメラシステム制御部１１９は、画像シフト中心位置設定部２０４において、ステップＳ４０２で取得した光軸シフト位置を画像シフト位置へ変換する。そして、Ｓ４０５で取得した画像シフト位置に反映させる（ステップＳ４０７）。次にステップＳ４０８では、カメラシステム制御部１１９は、画像シフト中心位置設定部２０４に対して、画像シフト位置を設定する（ステップＳ４０８）。

このように、ユーザ設定判定部５０１により、ズーム時の像振れ補正を優先する設定になっていると判定された場合は、第１の実施形態と同様に光軸シフト位置を反映させた画像シフト位置を画像シフト中心位置設定部２０４に対して設定する。一方、ユーザ設定判定部５０１により、ズーム時の像振れ補正を優先しない設定になっていると判定された場合は、光軸シフト位置を反映させずに画像シフト位置のみを画像シフト中心位置設定部２０４に対して設定する。

ズーム時の像振れ補正と電子式像振れ補正のどちらを優先するかをユーザ設定により決定することで、同じ余分画素の範囲内でユーザ設定に合わせて補正の振り分けを適切に行うことができる。

なお、本実施形態ではズーム像振れ補正を優先する設定の場合は光軸シフト位置も反映させた画像シフト位置の補正を行い、ズーム像振れ補正を優先しない設定の場合は画像シフト位置の補正のみを行っている。しかし、ユーザ設定によりズーム像振れ補正もしくは電子式像振れ補正を全く行わないとしても良い。その際には、余分画素の範囲内で全ての補正量をズーム像振れ補正もしくは電子式像振れ補正に割り当てることが可能となる。

また、本実施形態ではユーザ設定によりズーム時の像振れ補正と電子式像振れ補正のどちらを優先するかを決定したが、例えば撮像装置の姿勢位置に応じて決定するようにしてもよい。その際には、撮像装置の正位置、鏡筒下向き位置、鏡筒上向き位置などに応じてズーム時の像振れ補正と電子式像振れ補正の振り分けを適切に行うことができる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

（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。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、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。この場合、そのプログラム、および該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

１０２：ズーム駆動制御部、１０４：光学式像振れ補正制御部、１１７：振れ量検出部、１１８：電子式像振れ補正制御部、２０１：光軸シフト位置指定部、２０２：画像シフト位置指定部、２０３：光軸シフト中心位置設定部、２０４：画像シフト中心位置設定部

Claims (13)

1. 撮影光学系の焦点距離を変更するズーム手段と、
   前記撮影光学系の光軸の位置をシフトさせる第１の補正手段と、
   撮像された画像の出力位置を電子的にシフトさせる第２の補正手段と、
   前記ズーム手段により設定された前記撮影光学系の焦点距離に応じて前記第１の補正手段による光軸のシフト位置を指定する第１の指定手段と、
   前記ズーム手段により設定された焦点距離に応じて前記第２の補正手段による画像のシフト位置を指定する第２の指定手段と、を備え、
   前記第１の補正手段は、前記第１の指定手段による光軸のシフト位置に基づいて前記光軸の位置を補正し、
   前記第２の補正手段は、前記第２の指定手段による画像のシフト位置と前記第１の指定手段による光軸のシフト位置とに基づいて画像のシフト位置を補正することを特徴とする撮像装置。
2. 前記第１の指定手段により指定される光軸のシフト位置は、前記撮影光学系の特性に起因する光量のバラつきを補正するための光軸のシフト位置であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第１の指定手段により指定される光軸のシフト位置は、前記撮影光学系の特性に起因する解像度のバラつきを補正するための光軸のシフト位置であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記第２の指定手段により指定される画像のシフト位置は、前記ズーム手段により前記撮影光学系が光軸に沿って移動する際に、撮像された画像が光軸に対して移動するのを補正するための画像のシフト位置であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記第１の補正手段による補正は常に行い、前記第２の補正手段による補正は前記ズーム手段により焦点距離を変更する際にのみ行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記撮像装置の振れを検出する検出手段と、前記検出手段により検出された振れを示す信号に基づいて、電子的に像振れを補正する第３の補正手段とをさらに備え、前記ズーム手段により焦点距離を変更する際は前記第２の補正手段による補正を優先し、前記ズーム手段により焦点距離を変更しない際は前記第３の補正手段による補正を優先することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記第２の補正手段による補正と前記第３の補正手段による補正のどちらを優先するかを設定する設定手段をさらに備え、該設定手段による設定に基づいて、前記第２の補正手段による補正と前記第３の補正手段による補正を行うことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記検出手段により検出された振れを示す信号に基づいて、前記撮像装置の振れ状態を判定する振れ判定手段をさらに備え、前記ズーム手段により焦点距離を変更する際に、前記振れ判定手段が前記撮像装置の振れ量が所定量より小さいと判定した場合は前記第２の補正手段による補正を優先し、前記振れ判定手段が前記撮像装置の振れ量が所定量以上と判定した場合は前記第３の補正手段による補正を優先することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
9. 前記ズーム手段により焦点距離を変更する際に、前記振れ判定手段が前記撮像装置の振れ量が所定量より小さいと判定した場合は、前記第２の補正手段は前記第２の指定手段による画像のシフト位置と前記第１の指定手段による光軸のシフト位置とに基づいて補正を行い、前記振れ判定手段が前記撮像装置の振れ量が所定量以上と判定した場合は、前記第２の補正手段は前記第２の指定手段による画像のシフト位置のみに基づいて補正を行うことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
10. 前記第２の指定手段により指定される画像のシフト位置が、前記第１の指定手段により指定される光軸のシフト位置を考慮しているかを判定する第２の判定手段をさらに備え、前記第２の判定手段が前記光軸のシフト位置を考慮していないと判定した場合は、前記第２の補正手段は前記第２の指定手段による画像のシフト位置と前記第１の指定手段による光軸のシフト位置とに基づいて補正を行い、前記第２の判定手段が前記光軸のシフト位置を考慮していると判定した場合は、前記第２の補正手段は前記第２の指定手段による画像のシフト位置のみに基づいて補正を行うことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
11. 撮影光学系の焦点距離を変更するズーム手段を備える撮像装置を制御する方法であって、
    前記撮影光学系の光軸の位置をシフトさせる第１の補正工程と、
    撮像された画像の出力位置を電子的にシフトさせる第２の補正工程と、
    前記ズーム手段により設定された前記撮影光学系の焦点距離に応じて前記第１の補正工程による光軸のシフト位置を指定する第１の指定工程と、
    前記ズーム手段により設定された焦点距離に応じて前記第２の補正工程による画像のシフト位置を指定する第２の指定工程と、を有し、
    前記第１の補正工程では、前記第１の指定工程における光軸のシフト位置に基づいて前記光軸の位置を補正し、
    前記第２の補正工程では、前記第２の指定工程における画像のシフト位置と前記第１の指定工程における光軸のシフト位置とに基づいて画像のシフト位置を補正することを特徴とする撮像装置の制御方法。
12. 請求項１１に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
13. 請求項１１に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。

Images