JP2018156036A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アナモルフィックレンズのような回転非対称の像を結像するレンズが装着された場合に自然な像振れ補正を実現できる撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置（１０、１００）は、レンズを介して形成された被写体像を撮像して画像データを生成する撮像素子（１１０）と、撮像素子を、光軸と垂直な面内において、直交する二方向における並進移動と光軸を中心とした回転移動させることにより、像振れ補正を行う素子駆動部（１８１）と、自装置のぶれ量を示すぶれ情報を取得し、ぶれ情報に基づき素子駆動部を制御する補正処理部（１８３）とを備える。補正処理部（１８３）は、回転非対称の像を結像する特定レンズを介して撮像素子に被写体像が形成されるときに使用される特定モードを有し、特定モードにおいて、像振れ補正時に撮像素子の回転移動を禁止するように素子駆動部を制御する。【選択図】図３

Description

本開示は、撮像素子の駆動による像振れ補正機能を有するとともに、アナモルフィックレンズのような回転非対称な像が結像されるレンズを介して被写体像を撮像可能な撮像装置に関する。

アナモルフィックレンズは、被写体像のアスペクト比を１：１から１：ｋに変換して結像することができるレンズである。

特許文献１は、アナモルフィックレンズを用いて、様々なアスペクト比の画像を撮影でき、どのようなアスペクト比の画像を撮像しても、常に一定レベルの制御能力を維持できる撮像装置を開示する。具体的には、特許文献１は、光学像を電気的信号に変換し、画像信号として出力する撮像手段と、撮像画像のアスペクト比を変換する変換手段と、画像信号を得る際に関わる制御手段のパラメータを変換手段の変換特性に応じて補正する補正手段とを有する撮像装置を開示する。この構成により、アスペクト比に基づき、画像信号を得る際に関わる制御手段のパラメータを補正するため、どのようなアスペクト比の画像を撮像しても、常に一定レベルの制御能力を維持できる。

また、特許文献１の撮像装置は、画像の動きベクトルを検出し、その動きベクトルの検出の際、水平方向成分のベクトルを、アナモルフィックレンズのアスペクト比変換特性を示す係数ｋに基づき１／ｋ倍して補正する。そして補正した動きベクトルに応じて像振れ補正を行っている。

特許第３２７８２０６号公報

本開示は、撮像素子の駆動による像振れ補正機能を有する撮像装置において、アナモルフィックレンズのような回転非対称な像が結像されるレンズが装着された場合に適切な像振れ補正を実現する撮像装置を提供する。

本開示の撮像装置は、レンズを介して形成された被写体像を撮像して画像データを生成する撮像素子と、撮像素子を、光軸と垂直な面内において、直交する二方向における並進移動と光軸を中心とした回転移動させることにより、像振れ補正を行う素子駆動部と、自装置のぶれ量を示すぶれ情報を取得し、ぶれ情報に基づき素子駆動部を制御する補正処理部とを備える。補正処理部は、回転非対称の像を結像する特定レンズを介して撮像素子に被写体像が形成されるときに使用される特定モードを有する。補正処理部は、特定モードにおいては、像振れ補正時に撮像素子の回転移動を禁止するように素子駆動部を制御する。

本開示によれば、撮像素子の駆動による像振れ補正機能を有する撮像装置において、アナモルフィックレンズのような回転非対称な像が結像されるレンズが装着された場合に、撮像素子の回転による像振れ補性を禁止する。これにより、回転非対称な像が結像されるレンズが装着された場合に、適切な像振れ補正機能を実現することができる。

実施の形態１の、アナモルフィックレンズが取り付けられた状態のデジタルカメラの斜視図 アナモルフィックレンズの機能を説明するための図 デジタルカメラの内部構成を示すブロック図 実施の形態１のデジタルカメラにおけるＢＩＳ処理部の構成（ヨー方向の像振れ補正機能に関する構成）を示すブロック図 実施の形態１のデジタルカメラにおけるＢＩＳ処理部の構成（ピッチ方向の像振れ補正機能に関する構成）を示すブロック図 実施の形態１のデジタルカメラにおけるＢＩＳ処理部の構成（ロール方向の像振れ補正機能に関する構成）を示すブロック図 ３Ｄレンズの機能を説明するための図 特殊レンズ（例えば、アナモルフィックレンズ）の取り付け態様の例を説明するための図

以下、本開示における実施の形態を、図面を適宜参照しながら説明する。ただし、詳細な説明において、従来技術および実質的に同一の構成に関する説明のうち不必要な部分は省略されることもある。これは、説明を簡単にするためである。また、以下の説明および添付の図面は、当業者が本開示を充分に理解できるよう開示されるのであって、特許請求の範囲の主題を限定することを意図されていない。

（実施の形態１）
図１は、本開示の実施の形態１のデジタルカメラの斜視図である。デジタルカメラ１０は、交換レンズ２００とカメラボディ１００とを備える。交換レンズ２００の先端には、アナモルフィックレンズ３００が取り付けられている。デジタルカメラ１０及びカメラボディ１００は本開示の撮像装置の一例である。アナモルフィックレンズ３００は特定レンズの一例である。

アナモルフィックレンズとは、被写体像のアスペクト比を変換して像を結像するレンズである。図２（Ａ）に示すような被写体を通常のレンズで結像した場合、図２（Ｂ）に示すように、被写体のアスペクト比は変化せずに結像される。これに対して、アナモルフィックレンズで被写体を結像した場合、図２（Ｃ）に示すように、水平方向が１／ｋ倍（本実施の形態では１／２倍）に圧縮された像が結像される。すなわち、アスペクト比が１：ｋ（本例では、ｋ＝２）に変換された像が結像される。このようなアナモルフィックレンズは一般にシネマ映像を生成する際に利用されている。

本実施の形態のデジタルカメラ１０は、後述するように、交換レンズ２００およびカメラボディ１００のそれぞれにおいて、撮像画像へのカメラのぶれの影響を低減するぶれ補正機能を有する。具体的には、交換レンズ２００においては、ジャイロセンサのようなぶれ検出部により検出されたぶれに応じて、ぶれ補正用のレンズを光学系の光軸に垂直な面内を移動させることでぶれの影響を低減することができる。以下この交換レンズ内の補正用レンズをシフトしてぶれを補正する機能を「ＯＩＳ(Optical Image Stabilizer)機能」という。一方、カメラボディ１００においては、ぶれ検出部により検出されたぶれのうち低周波領域のぶれに応じて、ＣＣＤ等の画像センサを光学系の光軸に垂直な面内を移動させることでぶれの影響を低減することができる。以下このカメラボディ内の撮像素子をシフトしてぶれを補正する機能を「ＢＩＳ(Body Image Stabilizer)機能」という。

本実施の形態のデジタルカメラ１０は、アナモルフィックレンズのような特殊レンズが装着されたときに、適切な像振れ補正効果が得られるように特別な制御を行う（詳細は後述）。

なお、以下の説明において、Ｘ方向、Ｙ方向とは、デジタルカメラ内の画像センサの水平方向及び垂直方向に対応する（図１参照）。ヨー方向とはＸ方向における回転方向であり、ピッチ方向はＹ方向における回転方向であり、ロール方向は光軸を中心軸とした回転の回転方向である（図１参照）。

［１．構成］
図３は、本開示の実施の形態１に係るデジタルカメラ１０の構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１０は、カメラボディ１００とそれに装着可能な交換レンズ２００とから構成される。

［１−１．カメラボディ］
カメラボディ１００は、ＣＣＤ１１０と、液晶モニタ１２０と、カメラコントローラ１４０と、ボディマウント１５０と、電源１６０と、カードスロット１７０とを備える。

カメラコントローラ１４０は、レリーズ釦１３０からの指示に応じて、ＣＣＤ１１０等の構成要素を制御することでデジタルカメラ全体の動作を制御する。カメラコントローラ１４０は、垂直同期信号をタイミング発生器１１２に送信する。これと並行して、カメラコントローラ１４０は、露光同期信号を生成する。カメラコントローラ１４０は、生成した露光同期信号を、ボディマウント１５０及びレンズマウント２５０を介して、レンズコントローラ２４０に周期的に送信する。カメラコントローラ１４０は、制御動作や画像処理動作の際に、ＤＲＡＭ１４１をワークメモリとして使用する。カメラコントローラ１４０は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等で構成される。

ＣＣＤ１１０は、交換レンズ２００を介して入射される被写体像を撮像して画像データを生成する。生成された画像データは、ＡＤコンバータ１１１でデジタル化される。デジタル化された画像データは、カメラコントローラ１４０により所定の画像処理が施される。所定の画像処理とは、例えば、ガンマ補正処理、ホワイトバランス補正処理、キズ補正処理、ＹＣ変換処理、電子ズーム処理、ＪＰＥＧ圧縮処理である。

ＣＣＤ１１０は、タイミング発生器１１２により制御されるタイミングで動作する。ＣＣＤ１１０の動作としては、静止画像の撮像動作、スルー画像の撮像動作等が挙げられる。スルー画像は、主に動画像であり、ユーザが静止画像の撮像のための構図を決めるために液晶モニタ１２０に表示される。

液晶モニタ１２０は、カメラコントローラ１４０で画像処理された表示用画像データが示す画像を表示する。液晶モニタ１２０は、動画像も静止画像も選択的に表示可能である。

カードスロット１７０は、メモリカード１７１を装着可能であり、カメラコントローラ１４０からの制御に基づいてメモリカード１７１を制御する。デジタルカメラ１０は、メモリカード１７１に対して画像データを格納したり、メモリカード１７１から画像データを読み出したりすることができる。

電源１６０は、デジタルカメラ１０内の各要素に電力を供給する。

ボディマウント１５０は、交換レンズ２００のレンズマウント２５０と機械的及び電気的に接続可能である。カメラボディ１００と交換レンズ２００は、ボディマウント１５０とレンズマウント２５０に設置されたコネクタを介して、データを送受信可能である。ボディマウント１５０は、カメラコントローラ１４０から受信した露光同期信号を、レンズマウント２５０を介してレンズコントローラ２４０に送信する。また、カメラコントローラ１４０から受信したその他の制御信号を、レンズマウント２５０を介してレンズコントローラ２４０に送信する。また、ボディマウント１５０は、レンズマウント２５０を介してレンズコントローラ２４０から受信した信号をカメラコントローラ１４０に送信する。また、ボディマウント１５０は、電源１６０からの電力を、レンズマウント２５０を介して交換レンズ２００全体に供給する。

また、カメラボディ１００は、ＢＩＳ機能（ＣＣＤ１１０のシフトにより像振れを補正する機能）を実現する構成として、カメラボディ１００のぶれを検出するジャイロセンサ１８４（ぶれ検出手段）と、加速度センサ１８５と、ジャイロセンサ１８４と加速度センサ１８５の出力に基づきぶれ補正処理を制御するＢＩＳ処理部１８３と、をさらに備える。さらに、カメラボディ１００は、ＣＣＤ１１０を移動させるＣＣＤ駆動部１８１と、ＣＣＤ１１０の位置を検出する位置センサ１８２とを備える。

ＣＣＤ駆動部１８１は、ＣＣＤ１１０をその撮像面と平行な面内において、Ｘ方向、Ｙ方向及びロール方向に移動させることができる。このため、ＣＣＤ駆動部１８１は、ＣＣＤ１１０をＸ方向、Ｙ方向及びロール方向に移動させるためのアクチュエータを備える。アクチュエータは、例えば、マグネットと平板コイルとで実現可能である。

位置センサ１８２は、光学系の光軸に垂直な面内におけるＣＣＤ１１０の位置を検出するセンサである。位置センサ１８２は、例えば、マグネットとホール素子で実現可能である。例えば、３つの位置センサを用いることで、X方向、Y方向、回転方向の移動量を検出可能となる。

ジャイロセンサ１８４は、デジタルカメラ１０の単位時間あたりの角度変化すなわち角速度に基づいて、ヨー方向、ピッチ方向及びロール方向のカメラボディ１００のぶれを検出する。ジャイロセンサ１８４は、検出したぶれ量（角速度）を示す角速度信号を出力する。加速度センサ１８５は、デジタルカメラ１０のＸ方向及びＹ方向における加速度を検出する。

ＢＩＳ処理部１８３は、ジャイロセンサ１８４、加速度センサ２２５及び位置センサ１８２からの信号に基づき、ＣＣＤ駆動部１８１を制御して、カメラボディ１００のぶれを相殺するようにＣＣＤ１１０を光軸に垂直な面内で３軸方向にシフトさせるための制御回路である。ここで、カメラボディ１００に備える画像センサはＣＣＤとしたが、ＣＭＯＳセンサ等別の画像センサを用いてもよい。また、ＣＣＤ駆動部１８１は、ステッピングモータ、超音波モータ、その他のアクチュエータを用いても構わない。尚、アクチュエータにステッピングモータを用いた場合、オープン制御が可能となり、それに伴って、位置センサを不要とすることも可能である。

［１−２．交換レンズ］
交換レンズ２００は、光学系とレンズコントローラ２４０とレンズマウント２５０とを備える。光学系はズームレンズ２１０、ＯＩＳ(Optical Image Stabilizer)レンズ２２０、フォーカスレンズ２３０を含む。

ズームレンズ２１０は、光学系で形成される被写体像の倍率を変化させるためのレンズである。ズームレンズ２１０は、１枚又は複数枚のレンズで構成される。ズームレンズ駆動部２１１は、使用者が操作可能なズームリング等を含み、使用者による操作をズームレンズ２１０に伝え、ズームレンズ２１０を光学系の光軸方向に沿って移動させる。

フォーカスレンズ２３０は、光学系でＣＣＤ１１０上に形成される被写体像のフォーカス状態を変化させるためのレンズである。フォーカスレンズ２３０は、１枚又は複数枚のレンズで構成される。

フォーカスレンズ駆動部２３３はモータを含み、レンズコントローラ２４０の制御に基づいてフォーカスレンズ２３０を光学系の光軸に沿って移動させる。フォーカスレンズ駆動部２３３は、ＤＣモータ、ステッピングモータ、サーボモータ、または超音波モータなどで実現できる。

ＯＩＳレンズ２２０は、ＯＩＳ機能（ＯＩＳレンズ２２０のシフトにより像振れを補正する機能）において、交換レンズ２００の光学系で形成される被写体像のぶれを補正するためのレンズである。ＯＩＳレンズ２２０は、デジタルカメラ１０のぶれを相殺する方向に移動することにより、ＣＣＤ１１０上の被写体像のぶれを小さくする。ＯＩＳレンズ２２０は１枚又は複数枚のレンズで構成される。ＯＩＳ駆動部２２１は、ＯＩＳ処理部２２３からの制御を受けて、光学系の光軸に垂直な面内でＯＩＳレンズ２２０をシフトする。

ＯＩＳ駆動部２２１は、ＯＩＳレンズ２２０を、光軸に垂直な面内において、Ｘ方向、Ｙ方向に移動させることができる。ＯＩＳ駆動部２２１は、ＯＩＳレンズ２２０をＸ方向、Ｙ方向に移動させるためのアクチュエータを備える。アクチュエータは例えば、マグネットと平板コイルとで実現可能である。なお、ＯＩＳ駆動部２２１は超音波モータ、その他のアクチュエータを用いても構わない。

位置センサ２２２は、光学系の光軸に垂直な面内におけるＯＩＳレンズ２２０の位置を検出するセンサである。位置センサ２２２は、例えば、マグネットとホール素子で実現可能である。例えば、２つの位置センサを用いることで、X方向、Y方向の移動量を検出可能となる。

ＯＩＳ処理部２２３は、位置センサ２２２、加速度センサ２２５及びジャイロセンサ２２４の出力に基づいてＯＩＳ駆動部２２１を制御するための制御回路である。

ジャイロセンサ２２４は、デジタルカメラ１０の単位時間あたりの角度変化すなわち角速度に基づいて、ヨー方向、ピッチ方向のズームレンズ２１０のぶれを検出する。ジャイロセンサ２２４は、検出したぶれ量（角速度）を示す角速度信号を出力する。本実施の形態では、角速度検出手段としてジャイロセンサを使用するが、ジャイロセンサに代えて、デジタルカメラ１０のぶれを検出できるものであれば他のセンサを使用することもできる。加速度センサ２２５は、デジタルカメラ１０のＸ方向及びＹ方向における加速度を検出する。

カメラコントローラ１４０及びレンズコントローラ２４０は、ハードワイヤードな電子回路で構成してもよいし、プログラムを用いたマイクロコンピュータなどで構成してもよい。レンズコントローラ２４０は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等で構成される。

［１−３．ＢＩＳ処理部］
図４〜６を用いて、カメラボディ１００におけるＢＩＳ処理部１８３の機能的な構成を説明する。ＢＩＳ処理部１８３では、ジャイロセンサ１８４からの検出信号に基づきデジタルカメラ１０のヨー、ピッチ、ロール方向の角度ぶれを検出し、さらに加速度センサ１８５からの検出信号に基づきＸ、Ｙ方向における並進ぶれを検出する。そして、これらの角度ぶれ及び並進ぶれの検出値に基づきＣＣＤ１１０をＸ方向、Ｙ方向およびロール方向に移動させることで、デジタルカメラ１０（すなわち、カメラボディ１００）のぶれに起因する像ぶれをキャンセルする。

図４は、Ｘ方向の振れ補正に関するＢＩＳ処理部１８３の構成を示すブロック図である。Ｘ方向の振れ補正に関し、ＢＩＳ処理部１８３は、ジャイロセンサ１８４からの検出信号に基づきヨー方向の角度ぶれを検出する系として、ＨＰＦ（ハイ・パス・フィルタ）３０１と、積分器３０２と、位相補償部３０３と、乗算器３０４と、を備える。また、ＢＩＳ処理部１８３は、加速度センサ１８５からの検出信号に基づき並進ぶれを検出する系として、ＨＰＦ３１１と、積分器３１２、３１３と、位相補償部３１４と、を備える。さらに、ＢＩＳ処理部１８３は、加算器３０５と、乗算器３０６と、ＰＩＤ制御部３０７とを含む。すなわち、Ｘ方向の振れ補正は、ジャイロセンサ１８４のヨー方向のぶれの検出信号と、加速度センサ１８５のX方向のぶれの検出信号とに基づき制御される。

図５は、Ｙ方向の振れ補正に関するＢＩＳ処理部１８３の構成を示すブロック図である。Ｙ方向の振れ補正に関し、ＢＩＳ処理部１８３は、乗算器３０６を備えていない点が、図４に示す構成と異なる。すなわち、Ｙ方向の振れ補正は、ジャイロセンサ１８４のピッチ方向のぶれの検出信号と、加速度センサ１８５のY方向のぶれの検出信号とに基づき制御される。

図６は、ロール方向の振れ補正に関するＢＩＳ処理部１８３の構成を示すブロック図である。ロール方向の振れ補正に関し、ＢＩＳ処理部１８３は、ジャイロセンサ１８４のロール方向の検出信号に基づきロール方向の角度ぶれを検出する系として、ＨＰＦ３０１と、積分器３０２と、位相補償部３０３と、を備える。しかし、ＢＩＳ処理部１８３は、加速度センサ１８５の検出信号に基づき並進ぶれを検出する系は備えていない。すなわち、ロール方向の振れ補正は、ジャイロセンサ１８４のロール方向のぶれの検出信号に基づき制御される。

［２．動作］
以上のように構成されるデジタルカメラ１０におけるぶれ補正処理について説明する。なお、以下の動作説明では、説明の便宜上、デジタルカメラ１０のぶれ補正は、カメラボディ１００側のぶれ補正機能（ＢＩＳ機能）により行い、交換レンズ２００におけるぶれ補正機能（ＯＩＳ機能）は作動させないとして説明する。また、カメラボディ１００内に設けられたジャイロセンサ１８４及び加速度センサ１８５からの信号に基づき、デジタルカメラ１０すなわちカメラボディ１００のぶれが検出されるとする。

図１に示すように、デジタルカメラ１０においてアナモルフィックレンズ３００が装着されている場合、ＣＣＤ１１０上に結像される像は図２（Ｃ）に示すようにＸ方向（水平方向）が１／２倍に縮小された画像となる。このとき、デジタルカメラ１０のぶれによって生じる、ＣＣＤ１１０上の像におけるＸ方向（水平方向）のぶれ量も１／２になる。このため、通常のジャイロセンサ及び加速度センサからの検出信号に基づきＸ方向のぶれ補正を実行すると、過度にＣＣＤ１１０が移動されてしまい、不自然な動画が生成されてしまう。

この問題を解決するため、本実施の形態のデジタルカメラ１０は、アナモルフィックレンズ３００が装着された状態で設定されるモードとして、特別な動作モード（以下「アナモルフィックレンズモード」という）を有する。アナモルフィックレンズモードの設定は、例えば、メニュー画面上でユーザにより手動で設定される。デジタルカメラ１０に設定されているモードはモード設定信号により認識できる。

アナモルフィックレンズモードにおいて、デジタルカメラ１０は、通常とは異なるぶれ補正処理を実行する。具体的には、アナモルフィックレンズモードにおいて、ＣＣＤ１１０のロール方向の補正を行わないように制御する。また、ＣＣＤ１１０のＸ方向の移動量を示す制御信号に対するゲインを、アナモルフィックレンズのアスペクト比（１：ｋ）に応じて設定する。このように、アナモルフィックレンズが装着されている場合に、特別なぶれ補正を行うことにより、アナモルフィックレンズにより結像される像に適したぶれ補正を行うことができる。

以下、ＢＩＳ処理部１８３によるＸ方向、Ｙ方向及びロール方向の補正処理を説明する。

［２−１．Ｘ方向におけるぶれ補正処理］
図４を参照して、Ｘ方向（水平方向）のぶれ補正に関するＢＩＳ処理部１８３の動作を説明する。

ジャイロセンサ１８４からのヨー方向のぶれの角速度を示す検出信号は、ＨＰＦ３０１に入力される。ＨＰＦ３０１は、入力した検出信号に含まれる所定の低周波成分を遮断する。これにより、ジャイロセンサ１８４から入力したヨー方向のぶれ（振動）の角速度を示す検出信号におけるドリフト成分を遮断する。

積分器３０２は、ＨＰＦ３０１から入力したヨー方向のぶれの角速度を示す信号を積分し、ヨー方向のぶれの角度を示す信号を生成する。

位相補償部３０３は、積分器３０２から入力した信号に対して、ＣＣＤ駆動部１８１などに起因する位相遅れを補正する。

乗算器３０４は、位相補償部３０３から入力した信号に対して第１のゲインαを乗算する。第１のゲインαは焦点距離等に応じて決定される。

一方、加速度センサ１８５からＸ方向の加速度を示す信号は、ＨＰＦ３１１に入力される。ＨＰＦ３１１は、ドリフト成分を遮断するため、入力した加速度信号において所定の低周波成分を遮断する。積分器３１２は、ＨＰＦ３１１から入力した加速度を示す信号を積分し、Ｘ方向の速度を示す信号を生成する。さらに、積分器３１３は、積分器３１２から入力した速度を示す信号を積分し、Ｘ方向の位置を示す信号を生成し、位相補償部３１４に出力する。

位相補償部３１４は、積分器３１３から入力した信号に対して、ＣＣＤ駆動部１８１などに起因する位相遅れを補正する。これにより、Ｘ方向の並進ぶれを示す信号が生成される。

乗算器３１５は、位相補償部３１４から入力した信号に対して、像倍率等に起因するゲインγを乗算する。

加算器３０５は、乗算器３０４から入力した、ヨー方向の角度ぶれを示す信号と、乗算器３１５から入力した、Ｘ方向の並進ぶれを示す信号とを加算し、ＣＣＤ１１０のＸ方向のぶれ補正量を示す信号（以下「第１ぶれ補正信号」という）を生成する。

第１ぶれ補正信号は乗算器３０６に入力される。乗算器３０６は、加算器３０５からの第１ぶれ補正信号に対して第２のゲインβを乗算する。ここで、第２のゲインβは、モード設定信号が「アナモルフィックレンズモード」を示す場合、アナモルフィックレンズのＸ方向の圧縮率（１／ｋ）に設定される。本実施の形態では、アナモルフィックレンズ３００のＸ方向の圧縮率が１／２であるため、第２のゲインβは１／２に設定される。これにより、ぶれ補正のためのＣＣＤ１１０のＸ方向の移動量が制限され、過度な補正を抑制できる。一方、モード設定信号が「アナモルフィックレンズモード」を示していない場合、乗算器３０６は、加算器３０５からのぶれ補正信号に対して係数βを１に設定される。これにより、加算器３０５からの出力がそのまま出力される。

乗算器３０６からの第１ぶれ補正信号はＰＩＤ制御部３０７に入力される。ＰＩＤ制御部３０７は、第１ぶれ補正信号と、位置センサ１８２から入力したＣＣＤ１１０の現在位置の情報との差分に基づきＰＩＤ制御を行ない、ＣＣＤ駆動部１８１に対する駆動信号を生成する。ＣＣＤ駆動部１８１は、その駆動信号に基づいてＣＣＤ１１０をＸ方向に駆動する。

以上のように、ＢＩＳ処理部１８３は、モードが「アナモルフィックレンズモード」に設定されているときは、Ｘ方向のぶれ補正量を規定するぶれ補正信号に対して、アナモルフィックレンズの圧縮率に応じてゲインβを設定する。これにより、アナモルフィックレンズが装着されたデジタルカメラ１０において、水平方向における過度な補正がされることがなくなり、適切なぶれ補正が実現される。

［２−２．Ｙ方向におけるぶれ補正処理］
図５を参照して、Ｙ方向（垂直方向）のぶれ補正機能に関するＢＩＳ処理部１８３の動作を説明する。

ジャイロセンサ１８４からピッチ方向のぶれの角速度を示す検出信号はＨＰＦ３０１に入力される。ＨＰＦ３０１は、入力した検出信号に含まれる所定の低周波成分を遮断する。これにより、ジャイロセンサ１８４から入力したピッチ方向のぶれ（振動）の角速度を示す検出信号におけるドリフト成分を遮断する。

積分器３０２は、ＨＰＦ３０１から入力したピッチ方向のぶれの角速度を示す信号を積分し、ピッチ方向のぶれの角度を示す信号を生成する。

位相補償部３０３は、積分器３０２から入力した信号に対して、ＣＣＤ駆動部１８１などに起因する位相遅れを補正する。

乗算器３０４は、位相補償部３０３から入力した信号に対して第１のゲインαを乗算する。第１のゲインαは焦点距離等に応じて決定される。

一方、加速度センサ１８５からＹ方向の加速度を示す信号は、ＨＰＦ３１１に入力される。ＨＰＦ３１１は、ドリフト成分を遮断するため、入力した加速度信号において所定の低周波成分を遮断する。積分器３１２は、ＨＰＦ３１１から入力した加速度を示す信号を積分し、Ｙ方向の速度を示す信号を生成する。さらに、積分器３１３は、積分器３１２から入力した速度を示す信号を積分し、Ｙ方向の位置を示す信号を生成し、位相補償部３１４に出力する。

位相補償部３１４は、積分器３１３から入力した信号に対して、ＣＣＤ駆動部１８１などに起因する位相遅れを補正する。これにより、Ｙ方向の並進ぶれを示す信号が生成される。

乗算器３１５は、位相補償部３１４から入力した信号に対して、像倍率等に起因するゲインγを乗算する。

加算器３０５は、乗算器３０４から入力したピッチ方向の角度ぶれを示す信号と、乗算器３１５から入力したＹ方向の並進ぶれを示す信号とを加算し、Ｙ方向のぶれ補正量を示す信号（以下「第２ぶれ補正信号」という）を生成する。

第２ぶれ補正信号はＰＩＤ制御部３０７に入力される。ＰＩＤ制御部３０７は、入力した第２ぶれ補正信号と、位置センサ１８２から入力したＣＣＤ１１０の現在位置の情報との差分に基づきＰＩＤ制御を行ない、ＣＣＤ駆動部１８１に対する駆動信号を生成する。ＣＣＤ駆動部１８１は、その駆動信号に基づいてＣＣＤ１１０をＹ方向に駆動する。

このように、ＣＣＤ１１０のＹ方向の補正については、アナモルフィックレンズモードであるときと、その他のモードとの間で同一の補正処理が行われる。

［２−３．ロール方向におけるぶれ補正処理］
図６を参照して、ロール方向のぶれ補正に関するＢＩＳ処理部１８３の動作を説明する。

ジャイロセンサ１８４からのロール方向のぶれの角速度を示す検出信号は、ＨＰＦ３０１に入力される。ＨＰＦ３０１は、入力した検出信号に含まれる所定の低周波成分を遮断する。

積分器３０２は、ＨＰＦ３０１から入力したロール方向のぶれの角速度を示す信号を積分し、ロール方向のぶれの角度を示す信号を生成する。

位相補償部３０３は、積分器３０２から入力した信号に対して、ＣＣＤ駆動部１８１などに起因する位相遅れを補正する。

位相補償部３０３からの信号はＰＩＤ制御部３０７に入力される。ＰＩＤ制御部３０７は、入力した信号と、位置センサ１８２から入力したＣＣＤ１１０の現在位置の情報との差分に基づきＰＩＤ制御を行ない、ＣＣＤ駆動部１８１に対する駆動信号を生成する。このとき、ＰＩＤ制御部３０７は、モード設定信号が「アナモルフィックレンズモード」を示していない場合、ＣＣＤ駆動部１８１に対して、ＣＣＤ１１０をロール方向に移動させるための駆動信号を生成する。しかし、モード設定信号が「アナモルフィックレンズモード」を示す場合、ＰＩＤ制御部３０７は、ＣＣＤ駆動部１８１に対して、ＣＣＤ１１０をロール方向に移動させるための駆動信号を生成しない、もしくは駆動信号自体に０を乗算することで、駆動信号自体を０とする。すなわち、ロール方向における補正を行わない。

このように、アナモルフィックレンズモードである場合は、ぶれ補正時において、ＣＣＤ１１０をロール方向に移動（回転）させないように制御する。これは、アナモルフィックレンズにより結像される像は回転非対称な像となることから、回転させる補正を行った場合、却って歪んだ像が形成されてしまうからである。

以上のように、本実施の形態では、アナモルフィックレンズモードに設定された場合、Ｘ方向（水平方向）におけるぶれ補正の補正量をアナモルフィックレンズの圧縮率に応じて変化させる。また、ロール方向におけるぶれ補正は行わないようにする。これにより、アナモルフィックレンズが装着された場合であっても、適切なぶれ補正が実現できる。
なお、信号処理についての演算順、フィルタ構成に関しては、これら構成に限らず、ほかのフィルタ、構成を用いてもかまわない。

［３．効果、等］
本実施形態のデジタルカメラ１０またはカメラボディ１００（撮像装置の一例）は、交換レンズ２００を介して形成された被写体像を撮像して画像データを生成するＣＣＤ１１０（撮像素子の一例）と、ＣＣＤ１１１１０を、光軸と垂直な面内において、Ｘ、Ｙ方向における並進移動と光軸を中心とした回転移動させることにより、像振れ補正を行うＣＣＤ駆動部１８１（素子駆動部の一例）と、デジタルカメラ１０またはカメラボディ１００のぶれ量を示すぶれ情報（例えば、ジャイロセンサ１８４及び加速度センサ１８５の出力）を取得し、ぶれ情報に基づきＣＣＤ駆動部１８１を制御するＢＩＳ処理部１８３（補正処理部の一例）と、を備える。ＢＩＳ処理部１８３は、アナモルフィックレンズ３００（特定レンズの一例）を介してＣＣＤ１１０に被写体像が形成されるときに使用されるアナモルフィックレンズモード（特定モードの一例）を有する。ＢＩＳ処理部１８３は、アナモルフィックレンズモードにおいては、像ぶれ補正時に、ＣＣＤ１１０の回転移動を禁止するようにＣＣＤ駆動部１８１を制御する。

この構成により、アナモルフィックレンズのような、回転非対称の像を結像するレンズを介してＣＣＤ１１０上に像が結像される場合に、適切な像振れ補正を行うことができる。

また、ＢＩＳ処理部１８３は、ジャイロセンサ１８４と加速度センサ１８５からの検出信号から、像ぶれ補正のための、ＣＣＤ１１０のＸ方向における並進移動の移動量を算出する。ＢＩＳ処理部１８３は、アナモルフィックレンズモード以外のモードにおいては、算出した移動量を１倍に設定し、アナモルフィックレンズモードにおいては、算出した移動量を1／ｋ倍に設定する（ｋは、アナモルフィックレンズにより結像された像のアスペクト比）。これにより、アナモルフィックレンズが装着された場合には、Ｘ方向における過度な像振れ補正を抑制できる。

（他の実施の形態）
上記実施の形態の思想は、以上で説明された実施の形態に限定されない。種々の実施の形態が考えられてもよい。以下、上記実施の形態の思想を適用できる他の実施の形態について説明する。

上記の実施の形態では、撮像素子の一例としてＣＣＤを用いたが、他の種類の撮像素子（例えば、ＣＭＯＳイメージセンサ）でもよい。

上記の実施の形態では、カメラボディ１００内のジャイロセンサ１８４と加速度センサ１８５により、デジタルカメラ１０（すなわち、カメラボディ１００）のぶれを検出したが、交換レンズ２００内のジャイロセンサ１８４と加速度センサ１８５により、デジタルカメラ１０（すなわち、カメラボディ１００）のぶれを検出してもよい。

上記の実施の形態では、アナモルフィックレンズモードの設定は、メニュー画面上でユーザにより手動で設定することにより実現した。この時、圧縮率（１／ｋ）を示す情報は、ｋ＝１以上の値を任意に入力できるようにしても良い。これにより、圧縮率が（１／２）以外の交換レンズにも対応できる。また、別途自動取得モードを設け、アナモルフィックレンズモードの設定は、交換レンズが装着された場合、レンズコントローラ１４０が、レンズマウント２５０及びボディマウント１５０を介して、カメラコントローラ１４０に送信することで、自動的に行ってもよい。また、自動取得モードでは、カメラコントローラ１４０は、レンズコントローラ１４０に装着されたレンズが、アナモルフィックレンズであるかどうかを尋ね、自動的に認識するようにしても良い。さらに、自動取得モードにおいて、アナモルフィックレンズの圧縮率（１／ｋ）を示す情報を交換レンズから自動的に取得しても良い。なお、自動取得モードにおいて、圧縮率（１／ｋ）を示す情報を交換レンズから取得できない場合は、ｋ＝２を設定する。

上記の実施の形態では、カメラボディ１００側のＢＩＳ処理部１８３のみにより像振れ補正機能を実現した。像振れ補正機能を、ＢＩＳ処理部１８３とＯＳＩ処理部２２１とで分担して実現してもよい。例えば、交換レンズ側のＯＳＩ処理部２２１によりＯＩＳレンズ２２０をＸ、Ｙ方向に移動させ、カメラボディ側のＢＩＳ処理部１８３によりＣＣＤ１１０をロール方向に移動させることで像振れ補正を行ってもよい。この場合、ＯＩＳ処理部２２１は、デジタルカメラのぶれ量に基づき算出されたＯＩＳレンズ２２０のＸ方向の駆動信号のゲインを、アナモルフィックレンズモード以外のモードにおいては「１」に設定し、アナモルフィックレンズモードにおいては１／ｋに設定する。

上記の実施の形態では、ぶれ検出部をジャイロセンサ１８４と加速度センサ１８５で構成したが、いずれか一方のみでぶれ検出部を構成してもよい。例えば、ぶれ検出部をジャイロセンサ１８４のみで構成してもよい。

上記の実施の形態では、ジャイロセンサは、アナログ形式の信号を出力するセンサに限定されず、デジタル形式の信号を出力するセンサであってもよい。また、検出素子に関しては、水晶等に限らず、どのような検出手段の素子であってもよい。また、ジャイロセンサ、加速度センサに関しては、検出軸ごとに個別のセンサを用いてもよい。

上記の実施の形態では、特定レンズの例としてアナモルフィックレンズを使用したが、特殊レンズはこれに限定されない。特定レンズは、回転非対称な像を結像するレンズであればよい。例えば３Ｄレンズであっても良い。ここで、３Ｄレンズとは、並列に配置された２つの光学系を有し、図７に示すように、同一被写体５０に対して視差を有する２つの被写体像を並べた像５５を結像するレンズである。この場合、第２のゲインβは１に設定する。

上記の実施の形態では、図８（Ａ）に示すようにアナモルフィックレンズ３００を交換レンズ２００の先端に装着した構成を説明したが、アナモルフィックレンズ３００を、図８（Ｂ）に示すように、交換レンズとしてカメラボディ１００に直接装着してもよい。この場合、通信によりアナモルフィックレンズからレンズ情報を取得できる場合、カメラコントローラ１４０は、レンズ情報から、カメラボディ１００に装着されたレンズがアナモルフィックレンズであることを認識し、動作モードをアナモルフィックレンズに自動で設定してもよい。

上記の実施の形態では、像振れ補正機能において、アナモルフィックレンズ３００のアクペクト比に基づき水平方向の補正量を制御する構成を説明したが、本開示の思想は、像振れ補正の制御に限定されない。３Dレンズのような特殊レンズを介して画像を撮像した場合にも、通常の制御と同様に撮像素子を駆動すると、水平方向における結像位置が所望の位置からずれてしまい、適切な画像が得られないという問題が生じる。すなわち、回転非対称の像を結像する特殊レンズを介して画像を撮像する場合には、上記の実施の形態と同様に、画像撮像時に、撮像素子の回転移動を禁止するように撮像素子の駆動を制御することが好ましい。また、特殊レンズの光学特性に基づき、撮像素子の水平方向の移動量を1／ｋ倍に設定することが好ましい（ｋは、アナモルフィックレンズにより結像された像のアスペクト比。３Dレンズの場合はｋ＝１。）。このように、撮像素子の駆動を制限することで、特殊レンズの光学特性に応じて結像位置が所望の位置に制御されるため、所望の画質の画像を得ることが可能となる。

上記の実施の形態では、撮像装置の例としてデジタルカメラ（またはカメラボディ）を用いたが、撮像装置はこれらに限定されない。撮像装置は、カムコーダ、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末等、像振れ補正機能を有し、かつ、アナモルフィックレンズのような回転非対称な像が結像される特殊レンズを介して被写体像を撮像可能な電子装置であればよい。

上記の実施の形態では、アナモルフィックモードとして、動画撮影中の効果を説明したが、モードはこれに限定されない。ライブビューをスルー表示、転送するモードや、静止画撮影モードといったモードでも、効果が期待できるモードならばどのモードでもよい。

（本開示）
以上より、上記の実施の形態は以下の思想を開示している。

（１）レンズを介して形成された被写体像を撮像して画像データを生成する撮像素子（１１０）と、
撮像素子を、光軸と垂直な面内において、直交する二方向における並進移動と光軸を中心とした回転移動させることにより、像振れ補正を行う素子駆動部（１８１）と、
自装置のぶれ量を示すぶれ情報を取得し、ぶれ情報に基づき素子駆動部を制御する補正処理部（１８３）と、
を備えた撮像装置（１０、１００）。

補正処理部（１８３）は、回転非対称の像を結像する特定レンズを介して撮像素子に被写体像が形成されるときに使用される特定モードを有し、特定モードにおいては、像振れ補正時に撮像素子の回転移動を禁止するように素子駆動部を制御する。

（２）（１）の撮像装置において、特定レンズは、例えば、被写体像のアスペクト比を１：ｋに変換して結像するアナモルフィックレンズである。

（３）（２）の撮像装置において、補正処理部は、ぶれ情報が示すぶれ量から、像振れ補正のための、特定方向における撮像素子の並進移動の移動量を算出してもよい。補正処理部は、特定モード以外のモードにおいては、算出した移動量を１倍に設定し、特定モードにおいては、算出した移動量を1／ｋ倍に設定してもよい。

（４）（１）の撮像装置において、特定レンズは、特定方向において並べて配置された２つの光学系を備え、隣接する２つの領域にそれぞれの光学系からの像が結像される３Ｄレンズであってもよい。

（５）（４）の撮像装置において、補正処理部は、ぶれ情報が示すぶれ量から、像振れ補正のための、特定方向における撮像素子の並進移動の移動量を算出してもよい。補正処理部は、特定モード以外のモードにおいては、算出した移動量を１倍に設定し、特定モードにおいては、算出した移動量を1／２倍に設定してもよい。

（６）（１）の撮像装置において、撮像装置は、自装置のぶれを検出するぶれ検出部（１８４、１８５）をさらに備えてもよい。

（７）（１）〜（６）のいずれかの撮像装置において、撮像装置（１００）は、交換レンズを装着するためのマウント（１５０）をさらに備えてもよい。

（８）（７）の撮像装置において、撮像装置（１０）は、マウントに装着可能な交換レンズ（２００）をさらに備えてもよい。

以上、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、詳細な説明および添付の図面を開示した。よって、詳細な説明および添付の図面に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須でない構成要素が含まれることがある。したがって、それらの必須でない構成要素が、詳細な説明および添付の図面に記載されているからといって、それらの必須でない構成要素が必須であると直ちに認定されるべきではない。

上記実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものである。よって、上記実施の形態は、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置換、付加および／または省略等を行なわれてもよい。

本開示の思想は、撮像素子の駆動による像振れ補正機能を有するとともに、アナモルフィックレンズのような回転非対称な像が結像されるレンズを介して被写体像を撮像可能な電子装置（デジタルカメラやカムコーダ等の撮像装置、カメラボディ、携帯電話、スマートフォン等）に広く適用することができる。

１０ デジタルカメラ
１００ カメラボディ
１１０ ＣＣＤ
１４０ カメラコントローラ
１５０ ボディマウント
１８４、２２４ ジャイロセンサ
１８１ ＣＣＤ駆動部
１８２、２２２ 位置センサ
１８３ ＢＩＳ処理部
２００ 交換レンズ
２２０ ＯＩＳレンズ
２２１ ＯＩＳ駆動部
２２３ ＯＩＳ処理部
２４０ レンズコントローラ
２５０ レンズマウント

Claims (8)

1. レンズを介して形成された被写体像を撮像して画像データを生成する撮像素子と、
   前記撮像素子を、光軸と垂直な面内において、直交する二方向における並進移動と光軸を中心とした回転移動させることにより、像振れ補正を行う素子駆動部と、
   自装置のぶれ量を示すぶれ情報を取得し、前記ぶれ情報に基づき前記素子駆動部を制御する補正処理部と、を備え、
   前記補正処理部は、
   回転非対称の像を結像する特定レンズを介して前記撮像素子に被写体像が形成されるときに使用される特定モードを有し、
   前記特定モードにおいては、像振れ補正時に前記撮像素子の回転移動を禁止するように前記素子駆動部を制御する、
   撮像装置。
2. 前記特定レンズは、被写体像のアスペクト比を１：ｋに変換して結像するアナモルフィックレンズである、請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記補正処理部は、前記ぶれ情報が示すぶれ量から、像振れ補正のための、前記特定方向における前記撮像素子の並進移動の移動量を算出し、
   前記補正処理部は、前記特定モード以外のモードにおいては、前記算出した移動量を１倍に設定し、前記特定モードにおいては、前記算出した移動量を1／ｋ倍に設定する
   請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記特定レンズは、特定方向において並べて配置された２つの光学系を備え、隣接する２つの領域にそれぞれの光学系からの像が結像される３Ｄレンズである、請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記補正処理部は、前記ぶれ情報が示すぶれ量から、像振れ補正のための、前記特定方向における前記撮像素子の並進移動の移動量を算出し、
   前記補正処理部は、前記特定モード以外のモードにおいては、前記算出した移動量を１倍に設定し、前記特定モードにおいては、前記算出した移動量を1／２倍に設定する
   請求項４に記載の撮像装置。
6. 自装置のぶれ量を示すぶれ情報を検出するぶれ検出部をさらに備えた、請求項１に記載の撮像装置。
7. 交換レンズを装着するためのマウントをさらに備えた、請求項１ないし６のいずれかに記載の撮像装置。
8. 前記マウントに装着可能な交換レンズをさらに備えた請求項７に記載の撮像装置。

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