JP6767618B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本開示は、手振れ補正機能を備えた撮像装置に関する。

自装置のぶれを検出する検出手段（ジャイロセンサ等）を搭載した撮像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような撮像装置においては、撮影者の手振れに起因する１〜１０Ｈｚ程度の周波数帯域の振動を検出手段で検出し、この検出結果に基づいて交換レンズ内の補正レンズおよび／または撮像素子を駆動することで撮影画像中のぶれの影響を低減する。

特開２００９−２５１４９２号公報

動画撮影の場合、撮影者はシーンによっては撮像装置を移動させながら映像を撮影することがあるが、シーンを考慮しない一様な手振れ補正が働いてしまうと、撮影者の意図した映像が撮影できない場合もある。

本開示は、手振れ補正機能を作動させつつユーザの好みに応じた映像の撮影を可能とする撮像装置を提供する。

本開示の撮像装置は、撮像画像における像ぶれを補正する手振れ補正機能を有する撮像装置である。撮像装置は、撮像装置のぶれを検出するぶれ検出部と、撮像画像における像ぶれを補正するための補正レンズと、補正レンズを光軸と垂直な面内で移動させるレンズ駆動部と、ユーザからの指示を受け付ける操作部と、ぶれ検出部の出力に基づき、レンズ駆動部に対する駆動信号を生成する制御部と、を備える。制御部は、手振れ補正の対象とするぶれの振幅に関する設定と、手振れ補正の対象とするぶれの周波数に関する設定とに応じて駆動信号を変更する。また、制御部は、ユーザによる指示に基づき、ぶれの振幅に関する設定と、ぶれの周波数に関する設定とを変更する。

本開示によれば、手振れ補正に関する設定をユーザが自由に設定できるので、様々なシーンに合わせて最適なぶれ補正をユーザが設定することができる撮像装置を提供することができる。

実施の形態１のビデオカメラの構成を示すブロック図 実施の形態１のビデオカメラにおける、手振れ補正機能に関するコントローラの構成を示すブロック図 手振れ補正機能の設定に関するメニュー画面を示した図 手振れ補正機能における振幅設定を説明するための図 手振れ補正機能における振幅設定を説明するための図 手振れ補正機能における周波数設定を説明するための図 手振れ補正機能における周波数設定を説明するための図 手振れ補正動作を示すフローチャート 種々のユースケース（または手振れ補正の設定）における手振れ補正の効果を説明した図 手振れ補正に関して振幅設定が「１」（小）に、周波数設定が「１」（低〜高）に設定された場合の手振れ補正の効果を説明した図 手振れ補正に関して振幅設定が「３」（中）に、周波数設定が「１」（低〜高）に設定された場合の手振れ補正の効果を説明した図 手振れ補正に関して振幅設定が「５」（大）に、周波数設定が「３」（高）に設定された場合の手振れ補正の効果を説明した図 実施の形態２のビデオカメラの構成を示すブロック図

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。以下では、撮像装置の一例としてビデオカメラを例として用いて説明する。

（実施の形態１）
実施の形態１のビデオカメラは、ビデオカメラのぶれに起因する撮像画像中の像ぶれを低減する手振れ補正機能を備える。さらに実施の形態１のビデオカメラは、手振れ補正機能の効果（性能）をユーザが設定できる機能を有しており、ユーザは様々なシーンに合わせて最適な手振れ補正を設定することができる。

［１−１．構成］
実施の形態１に係るビデオカメラは被写体を撮像して動画データまたは静止画データを記録可能なカメラである。図１は、ビデオカメラの構成を示すブロック図である。ビデオカメラ１００は、光学系１１０と、レンズ駆動部１２０と、撮像素子１４０とを備える。さらに、ビデオカメラ１００は、ＡＤコンバータ１５０と、画像処理部１６０と、バッファ１７０と、コントローラ１８０と、操作部材２１０と、表示モニタ２２０とを備える。さらに、ビデオカメラ１００は、内部メモリ２４０と、カードスロット１９０と、ジャイロセンサ２５０とを備える。

光学系１１０は、ズームレンズとフォーカスレンズに加えて、補正レンズ（ＯＩＳ(Optical Image Stabilizer)レンズ）１１５を含む。ズームレンズは、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。フォーカスレンズは、撮像素子１４０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。ズームレンズおよびフォーカスレンズは、１枚又は複数枚のレンズで構成される。

補正レンズ１１５は、手振れ補正機能において、撮像素子１４０上に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。補正レンズ１１５は、ビデオカメラ１００のぶれを相殺する方向に移動することにより、撮像素子１４０上の被写体像のぶれを小さくする。補正レンズ１１５は１枚又は複数枚のレンズで構成される。

レンズ駆動部１２０は、フォーカスレンズおよび補正レンズ１１５のそれぞれを駆動するための構成を含む。レンズ駆動部１２０はモータを含み、コントローラ１８０の制御に基づいてフォーカスレンズを光学系１１０の光軸に沿って移動させる。レンズ駆動部１２０においてフォーカスレンズを駆動する構成は、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。

レンズ駆動部１２０において補正レンズ１１５を駆動する構成については、例えば、マグネットと平板コイルとで実現可能であるが、超音波モータ等そのほかのアクチュエータを用いても構わない。レンズ駆動部１２０は、手振れ補正機能を実現するため、コントローラ１８０からの駆動信号を受けて、光学系１１０の光軸と垂直な面内で補正レンズ１１５をシフトさせる。なお、光学系１１０の光軸と垂直な面は、本開示において平面に限定されない。光学系１１０の光軸が法線となる曲面も、光学系１１０の光軸と垂直な面の一例として挙げられる。

位置センサ１２５は、光学系１１０の光軸と垂直な面内における補正レンズ１１５の位置を検出するセンサである。位置センサ１２５は、例えば、マグネットとホール素子で実現可能である。

撮像素子１４０は、光学系１１０を介して入射される被写体像を撮像して撮像画像の画像データを生成する。撮像素子１４０は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである。生成された画像データは、ＡＤコンバータ１５０でデジタル化される。デジタル化された画像データは、画像処理部１６０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。

撮像素子１４０は、静止画像の撮像動作、スルー画像の撮像動作等を実行する。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表示モニタ２２０に表示される。

表示モニタ２２０は種々の情報を表示する。例えば、表示モニタ２２０は、撮像素子１４０で撮像され、画像処理部１６０で画像処理された画像データが示す画像（スルー画像）を表示する。また、表示モニタ２２０は、ユーザがビデオカメラ１００に対して種々の設定を行うためのメニュー画面等を表示する。表示モニタ２２０は、例えば、液晶ディスプレイデバイスまたは有機ＥＬデバイスで構成できる。

操作部材２１０は、ユーザからの操作（指示）を受け付けるユーザーインターフェースの総称である。操作部材２１０は、ユーザからの操作（指示）を受け付けるボタン、レバー、ダイヤル、タッチパネル、スイッチ等を含む。具体的には、操作部材２１０は、レリーズボタン、ズームレバー、電源ボタン、モード切換ダイヤル、カーソルキー、タッチパネル等を含む。また、操作部材２１０は、表示モニタ２２０上に表示される仮想的なボタンやアイコンも含む。

カードスロット１９０は、メモリカード２００を装着可能であり、コントローラ１８０からの制御に基づいてメモリカード２００に対してアクセスをする。ビデオカメラ１００は、メモリカード２００に画像データを記録したり、メモリカード２００から記録した画像データを読み出したりすることができる。

ジャイロセンサ２５０（ぶれ検出部）は、ビデオカメラ１００のぶれを検出し、検出信号をコントローラ１８０に送信する。

ジャイロセンサ２５０は、ビデオカメラ１００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、ヨーイング方向およびピッチング方向のぶれ（振動）を検出する。ジャイロセンサ２５０は、検査信号として、検出したぶれの量（角速度）を示す角速度信号を、コントローラ１８０に送信する。実施の形態１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、ビデオカメラ１００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。

コントローラ１８０はビデオカメラ１００全体の動作を制御する。コントローラ１８０は、制御動作や画像処理動作の際に、内部メモリ２４０をワークメモリとして使用する。手振れ補正機能に関して、コントローラ１８０は、位置センサ１２５の出力およびジャイロセンサ２５０の出力に基づいてレンズ駆動部１２０を制御する。

コントローラ１８０はＣＰＵまたはＭＰＵを含み、ＣＰＵまたはＭＰＵがプログラム（ソフトウェア）を実行することで所定の機能を実現する。

［１−１−１．手振れ補正機能の関する構成］
図２は、コントローラ１８０における手振れ補正機能を実現するための主要な構成を示した図である。コントローラ１８０は、ＬＰＦ（Low Pass Filter）１８１と、ＨＰＦ（High Pass Filter）１８２と、位相補償部１８３と、積分器１８４と、ゲイン設定部１８５と、ＰＩＤ（Proportional Integral Differential）制御部１８６と、パラメータ設定部１８７とを含む。これらの各処理部の機能はコントローラ１８０が所定のプログラムを実行することで実現される。

ＬＰＦ１８１は、ジャイロセンサ２５０からの角速度信号をアナログ形式からデジタル形式へ変換するＡ／Ｄ変換機能を有する。さらに、ＬＰＦ１８１は、ノイズを排除してビデオカメラ１００のぶれのみを抽出するために、デジタル形式に変換された角速度信号の高周波成分を遮断する。通常（デフォルト設定）では、ＬＰＦ１８１のカットオフ周波数は、撮影者の手振れの周波数が一般的に１〜１０Ｈｚ程度の低周波である点を考慮して設定される。

ＨＰＦ１８２は、ドリフト成分を遮断するため、ＬＰＦ１８１から受信した信号に含まれる所定の低周波成分を遮断する。位相補償部１８３は、ＨＰＦ１８２から受信した信号に対して位相遅れを補正する。

積分器１８４は、位相補償部１８３から入力したぶれ（振動）の角速度を示す信号を積分して、ぶれ（振動）の角度を示す信号を生成する。以下、積分器１８４によって生成された信号を「ぶれ検出信号」という。積分器１８４からのぶれ検出信号はゲイン設定部１８５に入力される。

ゲイン設定部１８５は、積分器１８４から生成されたぶれ検出信号の振幅をレンズ位置などに応じて調整する。ゲイン設定部１８５において調整されたぶれ検出信号はＰＩＤ制御部１８６に入力される。

ＰＩＤ制御部１８６は、入力したぶれ検出信号と、位置センサ１２５から受信した補正レンズ１１５の位置情報との差分に基づきＰＩＤ制御を行ない、手振れ補正に関する駆動信号を生成する。その駆動信号はレンズ駆動部１２０に送信される。レンズ駆動部１２０は、駆動信号に基づいて補正レンズ１１５を駆動する。

パラメータ設定部１８７は、操作部材２１０を介してユーザによりなされた手振れ補正に関する設定に基づいて、ＬＰＦ１８１とＨＰＦ１８２それぞれに対して、カットオフ周波数等のパラメータを調整する。これにより、手振れ補正に関する設定に基づいて手振れ補正機能の効果（性能）が変更される。

［１−２．ぶれ補正処理］
以上のように構成されるビデオカメラ１００におけるぶれ補正処理について説明する。

コントローラ１８０は、ジャイロセンサ２５０から検出信号を受信し、受信した検出信号からぶれ検出信号を生成する。コントローラ１８０は、ぶれ検出信号と位置センサ１２５からの位置情報とに基づき、補正レンズ１１５をシフトさせるための駆動信号を生成する。その後、コントローラ１８０は、手振れ補正機能の設定（パラメータの設定）にしたがい補正レンズ１１５をシフトさせるための駆動信号を変更し、レンズ駆動部１２０に出力する。手振れ補正機能の設定については後述する。レンズ駆動部１２０は、コントローラ１８０からの駆動信号にしたがい、ジャイロセンサ２５０で検出されたぶれをキャンセルするように、補正レンズ１１５を光軸と垂直な面上でシフトさせる。これにより、ビデオカメラ１００のぶれの影響を排除した動画を撮影することができる。

なお、上記では、ぶれ検出信号と位置情報とに基づき駆動信号を生成した後で、手振れ補正機能の設定にしたがい駆動信号を変更したが、ぶれ検出信号と位置情報とに基づき駆動信号を生成する際に、手振れ補正機能の設定にしたがい駆動信号を変更してもよい。

以上のように、実施の形態１のビデオカメラ１００は、ジャイロセンサ２５０により検出されたぶれに基づいて補正レンズ１１５を駆動することにより、ビデオカメラ１００のぶれをキャンセルし、ぶれのない動画の撮影を可能とする。

［１−２−１．手振れ補正機能の設定］
実施の形態１のビデオカメラ１００は、ユーザにより、手振れ補正機能のＯＮ（有効）／ＯＦＦ（無効）を設定することができる。さらに、ビデオカメラ１００は、ユーザにより手振れ補正の効果を設定できる機能を有する。以下、ユーザによる手振れ補正の効果の設定を「カスタム設定」といい、カスタム設定にしたがい実行される手振れ補正を「カスタム手振れ補正」という。カスタム手振れ補正の機能についても、ユーザにより、そのＯＮ（有効）／ＯＦＦ（無効）を設定することができる。ビデオカメラ１００は、例えば図３に示すようなメニュー画面２２５を表示モニタ２２０に表示する。ユーザは、例えば画像撮影前に、そのメニュー画面２２５上でそれらの機能のＯＮ／ＯＦＦを設定する。

ビデオカメラ１００において、手振れ補正機能がＯＮ（有効）に設定された場合のみ、手振れ補正機能が作動する。手振れ補正機能がＯＮ（有効）に設定され、かつ、カスタム手振れ補正機能がＯＮに設定されている場合、ユーザにより予め設定された手振れ補正の設定にしたがいカスタム手振れ補正動作が実行される。一方、手振れ補正機能がＯＮ（有効）に設定されているが、カスタム手振れ補正機能がＯＦＦに設定されている場合、デフォルト設定にしたがい手振れ補正動作が実行される。

［１−２−２．カスタム手振れ補正］
以下、カスタム手振れ補正における設定パラメータについて説明する。

手振れ補正機能の効果は、「振幅」と「周波数」の２種類のパラメータで変更することができる。ここで、「振幅」のパラメータは、手振れ補正機能を動作させるぶれの大きさの範囲を指定する。「周波数」のパラメータは、手振れ補正機能を動作させるぶれの周波数帯域を指定する。ビデオカメラ１００は、カスタム手振れ補正に関して「振幅」と「周波数」の２つのパラメータをユーザが設定変更できるように構成されている。これらのパラメータの値を適宜設定することにより、ユーザは動画撮影時において様々なシーンに合わせて最適な手振れ補正を設定することが可能となる。なお、これらのパラメータは例えば図３に示すメニュー画面２２５上でユーザにより設定される。

図４Ａおよび図４Ｂは、カスタム手振れ補正における振幅に関する設定（以下「振幅設定」という）について説明した図である。

図４Ａに示すように、ビデオカメラ１００において、手振れ補正の対象とするぶれの振幅の範囲を５段階で設定できるようになっている。図４Ｂは、各設定によりカバーするぶれの振幅の範囲を説明した図である。設定「１」は、ぶれに対する抑制効果を上げ、手振れ補正効果が最大となるぶれの振幅の範囲が最小となる設定であり、小さい振幅の領域を設定する。設定「５」は、ぶれに対する抑制効果を下げ、手振れ補正効果が最大となるぶれの振幅の範囲が最大となる設定であり、小さい振幅から大きな振幅までの広い領域を設定する。すなわち、設定値の値が大きくなるほど（「１」から「５」に向かうほど）、手振れ補正機能によって低減できるぶれの抑制効果を下げ、振幅に対する最大抑制範囲は、その最大値が大きくなるように拡大していく。

なお、上記のとおり、補正できるぶれの振幅が小さいほど、ぶれを抑制（低減）する能力は高くなる。すなわち、ぶれの振幅と、ぶれを抑制（低減）する能力とは、トレードオフの関係にある。例えば、設定「５」では大きな振幅のぶれまで補正するが、微小な振幅の抑制効果を下げる設定となる。

各設定について、例えば次のようなユースケースが考えられる。設定「１」は、被写体を固定してビデオカメラ１００のグリップをユーザが両手でしっかりと保持した状態で撮影する場合に適した設定である。この場合、振幅の大きなぶれ（振動）が発生する可能性は低いので、補正の対象を振幅の小さなぶれに絞り、振幅の小さなぶれをより確実に抑制することができる。設定「２」は、例えば、被写体を固定してビデオカメラ１００のハンドルをユーザが保持した状態で撮影する場合に適した設定である。設定「３」は、例えば、被写体を固定してビデオカメラ１００のハンドルをユーザがローアングルまたはハイアングルで保持した状態で撮影する場合に適した設定である。設定「４」は、例えば、構図を調整しながら撮影する場合に適した設定である。設定「５」は、例えば、ビデオカメラ１００を移動（パン）させながら風景を流し撮りする場合に適した設定である。ビデオカメラ１００を移動（パン）させながら被写体を撮影する場合、振幅の大きなぶれが発生する可能性があるため、設定「５」により、大きなぶれも補正することが可能となる。

図５Ａおよび図５Ｂは、手振れ補正のカスタム設定における周波数帯域に関する設定（以下「周波数設定」という）について説明した図である。

図５Ａに示すように、ビデオカメラ１００において、手振れ補正を機能させるぶれの周波数帯域を３段階に設定できる。図５Ｂは、各設定によりカバーするぶれの周波数帯域を説明した図である。設定「１」から「３」のいずれにおいても、高い周波数領域は手振れ補正の対象としているが、低い周波数領域において手振れ補正を行わない領域が異なっている。すなわち、設定値が大きくなるほど（「１」から「３」に向かうほど）、手振れ補正の対象としない低域側の周波数領域の範囲が広くなっている。換言すれば、設定値が大きくなるほど、手振れ補正の対象とするぶれの周波数領域の範囲がより狭くなっている。

各設定について、例えば次のようなユースケースが考えられる。設定「１」は例えば、被写体の画角を固定して撮影したい場合に適した設定である。設定「２」は、例えば、構図を調整しながら撮影する場合に適した設定である。設定「３」は、例えば、ビデオカメラ１００を移動（パン）させながら風景を流し撮りする場合に適した設定である。

以上のように、カスタム手振れ補正では、振幅設定について５段階、周波数設定について３段階の設定ができ、合計で１５段階の設定が可能となる。これにより、ユーザはシーンに応じて手振れ補正を設定でき、手振れ補正における利便性が向上する。カスタム手振れ補正の振幅設定および周波数設定の設定値は内部メモリ２４０に格納される。

図６は、手振れ補正処理を示すフローチャートである。図６のフローチャートを参照して手振れ補正処理を説明する。本処理はコントローラ１８０により実行される。本手振れ補正処理は撮影待機中（スルー画像表示中）または動画または静止画の撮影中に実行される。

コントローラ１８０（パラメータ設定部１８７）はまず、カスタム手振れ補正機能がＯＮか否かを判断する（Ｓ１１）。

カスタム手振れ補正機能がＯＮの場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、コントローラ１８０は、ユーザにより事前に設定されたカスタム設定の振幅設定および周波数設定の値をそれぞれ内部メモリ２４０から読み出して取得する（Ｓ１２、Ｓ１３）。

その後、コントローラ１８０（パラメータ設定部１８７）は、取得した設定値に基づき、手振れ補正機能の振幅および周波数の設定を変更する（Ｓ１４、１５）。具体的には、振幅設定に関しては、コントローラ１８０内のＬＰＦ１８１およびＨＰＦ１８２に対してカットオフ周波数等のパラメータ、およびゲイン設定部１８５による抑制効果を、取得したユーザによる設定値に基づいて変更する。周波数設定に関しては、ＨＰＦ１８２に対してカットオフ周波数等のパラメータを、取得したユーザによる設定値に基づき変更される。

なお、図６に示す例では、先に振幅設定の値を取得（Ｓ１２）し、その後に周波数設定の値を取得（Ｓ１３）しているが、先に周波数設定の値を取得（Ｓ１３）し、その後に振幅設定の値を取得（Ｓ１２）してもよい。

また、図６に示す例では、先に振幅設定および周波数設定の値を取得（Ｓ１２、Ｓ１３）し、その後に振幅設定および周波数設定を変更（Ｓ１４、Ｓ１５）しているが、先に振幅設定の値を取得（Ｓ１２）し振幅設定を変更（Ｓ１４）した後に、周波数設定の値を取得（Ｓ１３）し周波数設定を変更（Ｓ１５）してもよい。若しくは、先に周波数設定の値を取得（Ｓ１３）し周波数設定を変更（Ｓ１５）した後に、振幅設定の値を取得（Ｓ１２）し振幅設定を変更（Ｓ１４）してもよい。

一方、ステップＳ１１において、カスタム手振れ補正機能がＯＦＦであると判断された場合、振幅設定および周波数設定に関してデフォルト値が設定される（Ｓ１８）。ここで、振幅設定のデフォルト値は図３に示す設定「３」の値であり、周波数設定のデフォルト値は図４Ａおよび図４Ｂに示す設定「２」の値である。これらの設定値は内部メモリ２４０から読み出されて、その設定値に基づきコントローラ１８０内のＬＰＦ１８１とＨＰＦ１８２とゲイン設定部１８５の設定がなされる。

以上のようにして手振れ補正機能に対する設定がなされると、コントローラ１８０は、前述のようにジャイロセンサ２５０からの検出信号に基づきレンズ駆動部１２０に対する駆動信号を変更する（Ｓ１６）。コントローラ１８０は変更した駆動信号をレンズ駆動部１２０へ送信する（Ｓ１７）。レンズ駆動部１２０は、コントローラ１８０から送信された駆動信号にしたがい補正レンズ１１５を駆動することにより手振れ補正機能を実現する。

以上のようにして手振れ補正動作が実行される。

［１−２−３．カスタム手振れ補正の具体例］
以下、カスタム手振れ補正の具体的な効果について説明する。図７は、以下の３つのケースＡ〜Ｃについてカスタム手振れ補正による効果を説明した図である。

Ａ）高倍率撮影時にできる限り手振れを強力に止めたい場合
この場合、例えば、細かい振幅かつ高周波帯域のぶれを主として補正（抑制）するように設定する。よって、振幅設定は「１」に、周波数設定は「１」にそれぞれ設定される。すなわち、図８Ａの破線で示すように、補正対象となる周波数帯域は低周波から高周波までの広い範囲に亘り、小さい振幅のぶれが手振れ補正対象となる。

Ｂ）構図を調整するなど、様々なシーンに合わせて撮影したい場合
この場合、例えば、小さなぶれから大きなぶれまで汎用的に補正し、意図的な動作（低周波）補正を弱めるように設定する。よって、振幅設定は「３」に、周波数設定は「１」にそれぞれ設定される。すなわち、図８Ｂの破線で示すように、補正対象となる周波数帯域は低周波から高周波までの広い範囲に亘り、小レベルから中レベルまでの振幅のぶれが手振れ補正対象となる。

Ｃ）パンニングなどの動作後、構図を素早く決めたい場合
この場合、例えば、小さなぶれから大きなぶれまで補正し、低周波のブレは補正しないように設定する。よって、振幅設定は「５」に、周波数設定は「３」にそれぞれ設定される。すなわち、図８Ｃの破線で示すように、補正対象となる周波数帯域は低周波領域を除外した範囲となり、低周波領域のぶれは補正（抑制）されていない。補正対象となるぶれの振幅の範囲は、大きな振幅を含む広い範囲となる。これにより、パンニングに起因する大きなぶれも補正することができる。

以上のように、カスタム手振れ補正において振幅設定と周波数設定とを組み合わせて設定することで、ユーザは様々な手振れ補正効果を得ることができる。

［１−３．効果等］
実施の形態１のビデオカメラ１００（撮像装置の一例）は、撮像画像（例えば、動画）における像ぶれを補正する手振れ補正機能を有する。ビデオカメラ１００は、ビデオカメラ１００のぶれを検出するジャイロセンサ２５０（ぶれ検出手段の一例）と、撮像画像における像ぶれを補正するための補正レンズ１１５と、補正レンズ１１５を光軸と垂直な面内で移動させるレンズ駆動部１２０と、ユーザからの指示を受け付ける操作部材２１０と、ジャイロセンサ２５０の出力に基づきレンズ駆動部１２０に対する駆動信号を生成するコントローラ１８０（制御部の一例）と、を備える。コントローラ１８０は、手振れ補正の対象とするぶれの振幅に関する設定（振幅設定）と、手振れ補正の対象とするぶれの周波数に関する設定（周波数設定）とに応じて駆動信号を変更する。コントローラ１８０は、ユーザによる指示に基づき、振幅設定と周波数設定とを変更する。

以上の構成を有するビデオカメラ１００は手振れ補正機能の性能をユーザが自由に設定できる。このため、ユーザは様々なシーンに合わせて最適な手振れ補正をユーザが設定することが可能となる。この効果は、ビデオカメラをシーンに応じて移動させながら映像を撮影する機会が多い動画撮影時に特に有効である。

（実施の形態２）
実施の形態２のビデオカメラも、実施の形態１のビデオカメラ１００と同様にビデオカメラのぶれに起因する撮像画像中の像ぶれを低減する手振れ補正機能を備える。さらに実施の形態２のビデオカメラも、手振れ補正機能の効果（性能）をユーザが設定できる機能を有しており、ユーザは様々なシーンに合わせて最適な手振れ補正を設定することができる。

図９は、実施の形態２のビデオカメラの構成を示すブロック図である。実施の形態２のビデオカメラ１１００は、撮像素子１４０を移動させて像ぶれを補正する点において、補正レンズ１１５を移動させて像ぶれを補正する実施の形態１のビデオカメラ１００と相違する。その他の構成については基本的に実施の形態１のビデオカメラ１００と略同様である。

以下では、上記相違点についてのみ詳細に説明し、その他の構成については説明を簡略若しくは省略する。なお、実施の形態１のビデオカメラ１００と同じ部材が使用されている場合は、実施の形態１のビデオカメラ１００と同じ符号を用いている。

［２−１．構成］
図９に示すように、実施の形態２のビデオカメラ１１００は、光学系１１０と、レンズ駆動部１２０と、撮像素子１４０とを備える。さらに、ビデオカメラ１１００は、ＡＤコンバータ１５０と、画像処理部１６０と、バッファ１７０と、コントローラ１８０と、操作部材２１０と、表示モニタ２２０とを備える。さらに、ビデオカメラ１１００は、内部メモリ２４０と、カードスロット１９０と、ジャイロセンサ２５０とを備える。

実施の形態２のビデオカメラ１１００では、位置センサ１２５が、光学系１１０の光軸と垂直な面内における補正レンズ１１５の位置を検出するのではなく、光学系１１０の光軸と垂直な面内における撮像素子１４０の位置を検出する。

また、実施の形態２のビデオカメラ１１００は、手振れ補正機能において撮像素子１４０上に形成される被写体像のぶれを補正するための素子駆動部１１２０を備える。コントローラ１８０は、手振れ補正機能に関して、位置センサ１２５の出力およびジャイロセンサ２５０の出力に基づいて素子駆動部１１２０を制御する。素子駆動部１１２０は、手振れ補正機能を実現するため、コントローラ１８０からの駆動信号を受けて、光学系１１０の光軸と垂直な面内で撮像素子１４０をシフトさせる。

素子駆動部１１２０は、撮像素子１４０を駆動するための構成を含み、ビデオカメラ１１００のぶれを相殺する方向に撮像素子１４０を移動することにより、撮像素子１４０上の被写体像のぶれを小さくする。撮像素子１４０を駆動する構成については、例えば、マグネットと平板コイルとで実現可能であるが、超音波モータ等そのほかのアクチュエータを用いても構わない。

［２−１−１．手振れ補正機能の関する構成］
コントローラ１８０は、実施の形態１のコントローラ１８０と同様に、ＬＰＦ１８１と、ＨＰＦ１８２と、位相補償部１８３と、積分器１８４と、ゲイン設定部１８５と、ＰＩＤ制御部１８６と、パラメータ設定部１８７とを含む。ＰＩＤ制御部１８６は、入力したぶれ検出信号と、位置センサ１２５から受信した撮像素子１４０の位置情報との差分に基づきＰＩＤ制御を行ない、手振れ補正に関する駆動信号を生成する。その駆動信号は素子駆動部１１２０に送信される。素子駆動部１１２０は、駆動信号に基づいて撮像素子１４０を駆動する。

［２−２．ぶれ補正処理］
以上のように構成されるビデオカメラ１１００におけるぶれ補正処理について説明する。

コントローラ１８０は、ジャイロセンサ２５０から検出信号を受信し、受信した検出信号からぶれ検出信号を生成する。コントローラ１８０は、ぶれ検出信号と位置センサ１２５からの位置情報とに基づき、撮像素子１４０をシフトさせるための駆動信号を生成する。その後、コントローラ１８０は、手振れ補正機能の設定（パラメータの設定）にしたがい撮像素子１４０をシフトさせるための駆動信号を変更し、素子駆動部１１２０に出力する。素子駆動部１１２０は、コントローラ１８０からの駆動信号にしたがい、ジャイロセンサ２５０で検出されたぶれをキャンセルするように、撮像素子１４０を光軸と垂直な面上でシフトさせる。これにより、ビデオカメラ１１００のぶれの影響を排除した動画を撮影することができる。

以上のように、実施の形態２のビデオカメラ１１００は、ジャイロセンサ２５０により検出されたぶれに基づいて撮像素子１４０を駆動することにより、ビデオカメラ１１００のぶれをキャンセルし、ぶれのない動画の撮影を可能とする。

［２−２−１．手振れ補正機能の設定］
実施の形態２のビデオカメラ１１００も、実施の形態１のビデオカメラ１００と同様に、ユーザにより、手振れ補正機能のＯＮ（有効）／ＯＦＦ（無効）を設定することができる。さらに、ビデオカメラ１１００は、ユーザにより手振れ補正の効果を設定できる機能を有する。

［２−２−２．カスタム手振れ補正］
手振れ補正処理は、コントローラ１８０により、手振れ補正処理は撮影待機中（スルー画像表示中）または動画または静止画の撮影中に実行される。図６のフローチャートを参照して手振れ補正処理を説明する。

図６に示すように、コントローラ１８０は、カスタム手振れ補正機能がＯＮの場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、ユーザにより事前に設定されたカスタム設定の振幅設定および周波数設定の値をそれぞれ内部メモリ２４０から読み出して取得（Ｓ１２、Ｓ１３）し、その後、取得した設定値に基づき、手振れ補正機能の振幅および周波数の設定を変更する（Ｓ１４、１５）。以上のようにして手振れ補正機能に対する設定がなされると、コントローラ１８０は、前述のようにジャイロセンサ２５０からの検出信号に基づき駆動信号を変更する（Ｓ１６）。コントローラ１８０は変更した駆動信号を、レンズ駆動部１２０ではなく素子駆動部１１２０へ送信する（Ｓ１７）。素子駆動部１１２０は、コントローラ１８０から送信された駆動信号にしたがい撮像素子１４０を駆動することにより手振れ補正機能を実現する。

［２−３．効果等］
実施の形態２のビデオカメラ１１００（撮像装置の一例）は、撮像画像（例えば、動画）における像ぶれを補正する手振れ補正機能を有する。ビデオカメラ１１００は、ビデオカメラ１１００のぶれを検出するジャイロセンサ２５０（ぶれ検出手段の一例）と、被写体像を撮像して撮像画像の画像データを生成する撮像素子１４０と、撮像素子１４０を光軸と垂直な面内で移動させる素子駆動部１１２０と、ユーザからの指示を受け付ける操作部材２１０と、ジャイロセンサ２５０の出力に基づき素子駆動部１１２０に対する駆動信号を生成するコントローラ１８０（制御部の一例）と、を備える。コントローラ１８０は、手振れ補正の対象とするぶれの振幅に関する設定（振幅設定）と、手振れ補正の対象とするぶれの周波数に関する設定（周波数設定）とに応じて駆動信号を変更する。コントローラ１８０は、ユーザによる指示に基づき、振幅設定と周波数設定とを変更する。

以上の構成を有するビデオカメラ１１００は手振れ補正機能の性能をユーザが自由に設定できる。このため、ユーザは様々なシーンに合わせて最適な手振れ補正をユーザが設定することが可能となる。この効果は、ビデオカメラをシーンに応じて移動させながら映像を撮影する機会が多い動画撮影時に特に有効である。

（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。

上記実施の形態においては、手振れ補正の振幅設定および周波数設定に関して、図４Ａ、図４Ｂおよび図５に示す設定を例示した。振幅設定および周波数設定の具体的な設定内容（段数や範囲）は図４Ａ、図４Ｂおよび図５に示す内容に限定されるものではない。振幅設定および周波数設定は、ビデオカメラ（撮像装置）の使用環境や使用条件等に応じて適宜設定することができる。

実施の形態１では、手振れ補正機能を補正レンズ１１５をシフトさせることによる光学的な補正のみで行い、実施の形態２では手振れ補正機能を、撮像素子をシフトさせることにより行ったが、手振れ補正機能の実現方法はこれに限定されない。例えば、手振れ補正機能は、ぶれに応じて、撮像素子１４０で撮像された画像の切り出し位置をシフトさせたりすることでも実現できる。さらに、補正レンズを駆動することによる光学的な手振れ補正と、撮像素子１４０側での手振れ補正とを組み合わせて手振れ補正機能を実現してもよい。

上記実施の形態においては、コントローラ１８０はソフトウェアと協働して所定の機能を実現するＣＰＵまたはＭＰＵで構成されるとして説明した。コントローラ１８０は、所定の機能を実現するように設計された専用の電子回路であってもよい。すなわち、コントローラ１８０は、ＣＰＵ，ＭＰＵ，マイコン、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等の種々の半導体集積回路で実現することができる。

上記実施の形態においては、撮像素子として、ＣＭＯＳイメージセンサを例示したが、他の種類のイメージセンサであってもよい。例えば、撮像素子として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサまたはＮＭＯＳ（Negative channel Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサを使用してもよい。

上記の実施形態では撮像装置の一例としてビデオカメラを用いて説明したが、本開示の撮像装置はこれに限定されない。撮像装置は、画像を撮影でき、手振れ補正機能を有する電子機器であればよい。例えば、撮像装置は、デジタルカメラ、カムコーダ、携帯電話、スマートフォン等であってもよい。

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。

本開示は、画像を撮影できて手振れ補正機能を備えた電子装置に有用である。本開示は、デジタルカメラやカムコーダ等の撮像装置、携帯電話、スマートフォン等に適用することができる。

１００，１１００ ビデオカメラ
１１０ 光学系
１１５ 補正レンズ（ＯＩＳレンズ）
１２０ レンズ駆動部
１２５ 位置センサ
１４０ 撮像素子
１５０ ＡＤコンバータ
１６０ 画像処理部
１７０ バッファ
１８０ コントローラ
１９０ カードスロット
２００ メモリカード
２１０ 操作部材
２２０ 表示モニタ
２２５ メニュー画面（手振れ補正機能に関する設定）
２５０ ジャイロセンサ
１１２０ 素子駆動部

Claims (5)

1. 撮像画像における像ぶれを補正する手振れ補正機能を有する撮像装置であって、
   前記撮像装置のぶれを検出するぶれ検出部と、
   前記撮像画像における像ぶれを補正するための補正レンズと、
   前記補正レンズを光軸と垂直な面内で移動させるレンズ駆動部と、
   ユーザからの指示を受け付ける操作部と、
   前記ぶれ検出部の出力に基づき、前記レンズ駆動部に対する駆動信号を生成する制御部と、を備え、
   前記制御部は、手振れ補正の対象とするぶれの振幅に関する設定と、手振れ補正の対象とするぶれの周波数に関する設定とに応じて、前記駆動信号を変更し、
   前記制御部は、ユーザによる指示に基づき、前記ぶれの振幅に関する設定と、前記ぶれの周波数に関する設定とを変更する、
   撮像装置。
2. 前記ぶれの振幅に関する設定は、手振れ補正の対象とするぶれの振幅の範囲を段階的に変化させる設定である、請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記ぶれの周波数に関する設定は、手振れ補正の対象とするぶれの周波数の範囲を段階的に変化させる設定である、請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記撮像画像は動画である、請求項１に記載の撮像装置。
5. 撮像画像における像ぶれを補正する手振れ補正機能を有する撮像装置であって、
   前記撮像装置のぶれを検出するぶれ検出部と、
   被写体像を撮像して前記撮像画像の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で移動させる素子駆動部と、
   ユーザからの指示を受け付ける操作部と、
   前記ぶれ検出部の出力に基づき、前記素子駆動部に対する駆動信号を生成する制御部と、を備え、
   前記制御部は、手振れ補正の対象とするぶれの振幅に関する設定と、手振れ補正の対象とするぶれの周波数に関する設定とに応じて、前記駆動信号を変更し、
   前記制御部は、ユーザによる指示に基づき、前記ぶれの振幅に関する設定と、前記ぶれの周波数に関する設定とを変更する、
   撮像装置。

Images