(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パノラマ画像の生成に用いる複数枚の撮像画像を生成するとき、撮像方向の移動方向に応じて、交換レンズに設けられている補正レンズを光軸に対して変位させて補正動作開始位置として、当該撮像装置の動きに応じて前記補正レンズを前記補正動作開始位置から移動させることで撮像素子に結像される光学像の振れ補正を行う制御部を有し、
前記制御部は、前記複数枚の撮像画像を生成するときのシャッター速度を、前記交換レンズから通知された限界シャッター速度と同じかそれより速い速度に設定する撮像装置。
【請求項２】
前記制御部は、撮像画像を生成するときの限界シャッター速度を予め設定しておき、前記複数枚の撮像画像を生成するときに、前記交換レンズから通知された限界シャッター速度が前記予め設定されている限界シャッター速度よりも高速である場合に、前記予め設定されている限界シャッター速度に替えて前記交換レンズから通知された限界シャッター速度を用いて、該限界シャッター速度と同じかそれより速い速度にシャッター速度を設定する請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記交換レンズから通知された限界シャッター速度は、前記交換レンズの焦点距離に応じて決定された速度である請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
前記交換レンズから通知された限界シャッター速度は、予め設定された速度範囲内で前記焦点距離に応じて決定された速度である請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
撮像装置でパノラマ画像の生成に用いる複数枚の撮像画像を生成する撮像方法において、
制御部で、前記複数枚の撮像画像を生成するときのシャッター速度を、交換レンズから通知された限界シャッター速度と同じかそれより速い速度に設定するステップと、
前記制御部で、前記複数枚の撮像画像を生成するときの撮像方向の移動方向に応じて、前記交換レンズに設けられている補正レンズを光軸に対して変位させて補正動作開始位置とする制御を行うステップと、
前記制御部で、露光期間中は、前記撮像装置の動きに応じて前記補正レンズを前記補正動作開始位置から移動させることで撮像素子に結像される光学像の振れ補正制御を行うステップと
を備える撮像方法。
【請求項６】
パノラマ画像の生成に用いる複数枚の撮像画像を生成するときの撮像方向の移動によって生じる振れを補正のための補正レンズと、
焦点距離に応じて前記補正レンズの振れ補正可能範囲を決定して、該決定した振れ補正可能範囲に基づき限界シャッター速度を決定して、該決定した限界シャッター速度を当該交換レンズが装着される撮像装置に送信するレンズ制御部と
を有する交換レンズ。
【請求項７】
本体部に交換レンズが装着された撮像装置であって、
前記交換レンズは、
パノラマ画像の生成に用いる複数枚の撮像画像を生成するときの撮像方向の移動によって生じる振れを補正のための補正レンズと、
焦点距離に応じて前記補正レンズの振れ補正可能範囲を決定して、該決定した振れ補正可能範囲に基づき限界シャッター速度を決定して、該決定した限界シャッター速度を当該交換レンズが装着される前記本体部に送信するレンズ制御部とを有し、
前記本体部は、
前記撮像方向の移動の方向に応じて、前記交換レンズに設けられている前記補正レンズを光軸に対して変位させて補正動作開始位置として、当該撮像装置における前記撮像方向の移動に応じて前記補正レンズを前記補正動作開始位置から移動させることで撮像素子に結像される光学像の振れ補正を行う制御部を有し、
前記本体部の制御部は、前記複数枚の撮像画像を生成するときのシャッター速度を、前記交換レンズから通知された限界シャッター速度と同じかそれより速い速度に設定する撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、撮像装置と撮像方法および交換レンズに関する。詳しくは、レンズ交換を行っても、パノラマ画像の生成で用いられる複数枚の撮像画像を良好な画質で得られるようにする。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば撮像装置を用いてパノラマ画像を生成するためには、特許文献１のように、撮像領域を少しずつ移動させて撮像を行い、撮像開始点から連続的にフレーム（あるいはフィールド）画像を記録する。そして、記録された撮像画像に対して、位置的に隣接する撮像画像の重複部分を抽出し、この重複部分に対して所定の演算を行うことによって、それぞれの撮像画像がシームレスに合成されてパノラマ画像が生成される。
【０００３】
例えば、ユーザは、撮像方向を水平方向に移動させながら撮像を行い、複数枚の撮像画像を記録する。この撮像画像に対して重複部分に適当な処理を加えながら撮像画像をシームレスに繋ぐことで、横長のパノラマ画像を生成できる。
【０００４】
また、撮像方向を移動しながら撮像を行うとき、シャッター開放時には移動による像のぶれを相殺する方向に光軸可変素子を動かし、シャッターが閉じているときは前記素子の位置を元に戻す動作を繰り返して複数枚の撮像画像を記録する。このようにすれば、撮像装置を素早く動かしても解像度が悪くならず、シャッター速度を速くしなくても、良好なパノラマ画像を生成できる。
【０００５】
また、撮像装置には振れ補正機構が設けられている。手振れ補正機構では、光軸の補正を行う例えば補正レンズを設けて、振れによって撮像面上の光学像の位置が移動されてしまうことがないように、補正レンズによって光軸を補正することが行われている。このような振れ補正機構において、補正レンズによる光軸の補正可能角度は、一般的にズーム位置がテレ側とされている場合よりもワイド側とされている場合に大きくなる。ここで、ワイド側で補正角度が大きいことは、特許文献２に記載されているように、撮像光学系の収差もワイド側で大きくなることを意味する。したがって、特許文献２では、焦点距離などに応じて補正レンズの変位範囲を制限することによって、光学的な収差が大きい条件での振れ補正を防止することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−８８７５４号公報
【特許文献２】特開平５−６６４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、撮像装置の振れ補正機構は、手振れに応じて光軸を変化させて、手振れによる画像のぼけを防止するために設けられており、パノラマ画像の生成に用いられる複数枚の撮像画像を生成するための機構ではない。また、複数枚の撮像画像を生成する場合において、使用するレンズを交換可能とする考慮がなされていない、
そこで、この発明では、レンズ交換が行われてもパノラマ画像の生成に用いられる複数枚の撮像画像を良好な画質で生成できる撮像装置と撮像方法および交換レンズ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】
【０００８】
この発明の第１の側面は、パノラマ画像の生成に用いる複数枚の撮像画像を生成するとき、撮像方向の移動方向に応じて、交換レンズに設けられている補正レンズを光軸に対して変位させて補正動作開始位置として、当該撮像装置の動きに応じて前記補正レンズを前記補正動作開始位置から移動させることで撮像素子に結像される光学像の振れ補正を行う制御部を有し、前記制御部は、前記複数枚の撮像画像を生成するときのシャッター速度を、前記交換レンズから通知された限界シャッター速度と同じかそれより速い速度に設定する撮像装置にある。
【０００９】
この発明では、パノラマ画像の生成に用いる複数枚の撮像画像を生成するときに、交換レンズから通知された限界シャッター速度が例えば予め設定されている撮像画像を生成するときの限界シャッター速度よりも高速である場合、交換レンズから通知された限界シャッター速度と同じかそれより速い速度にシャッター速度が設定される。また、パノラマ画像の生成に用いる複数枚の撮像画像を生成するとき、撮像方向の移動方向に応じて、交換レンズに設けられている補正レンズが光軸に対して変位されて補正動作開始位置とされる。さらに、パノラマ画像の生成に用いる複数枚の撮像画像を生成するときの露光期間中は、撮像装置の動きに応じて補正レンズが補正動作開始位置から移動されて、撮像素子に結像される光学像の振れ補正が行われる。
【００１０】
この発明の第２の側面は、撮像装置でパノラマ画像の生成に用いる複数枚の撮像画像を生成する撮像方法において、制御部で、前記複数枚の撮像画像を生成するときのシャッター速度を、交換レンズから通知された限界シャッター速度と同じかそれより速い速度に設定するステップと、前記制御部で、前記複数枚の撮像画像を生成するときの撮像方向の移動方向に応じて、前記交換レンズに設けられている補正レンズを光軸に対して変位させて補正動作開始位置とする制御を行うステップと、前記制御部で、露光期間中は、撮像装置の動きに応じて前記補正レンズを前記補正動作開始位置から移動させることで撮像素子に結像される光学像の振れ補正制御を行うステップとを備える撮像方法にある。
【００１１】
この発明の第３の側面は、パノラマ画像の生成に用いる複数枚の撮像画像を生成するときの撮像方向の移動によって生じる振れを補正のための補正レンズと、焦点距離に応じて前記補正レンズの振れ補正可能範囲を決定して、該決定した振れ補正可能範囲に基づき限界シャッター速度を決定して、該決定した限界シャッター速度を当該交換レンズが装着される撮像装置に送信するレンズ制御部とを有する交換レンズにある。
また、この発明の第４の側面は、本体部に交換レンズが装着された撮像装置であって、前記交換レンズは、パノラマ画像の生成に用いる複数枚の撮像画像を生成するときの撮像方向の移動によって生じる振れを補正のための補正レンズと、焦点距離に応じて前記補正レンズの振れ補正可能範囲を決定して、該決定した振れ補正可能範囲に基づき限界シャッター速度を決定して、該決定した限界シャッター速度を当該交換レンズが装着される前記本体部に送信するレンズ制御部とを有し、前記本体部は、前記撮像方向の移動の方向に応じて、前記交換レンズに設けられている前記補正レンズを光軸に対して変位させて補正動作開始位置として、当該撮像装置における前記撮像方向の移動に応じて前記補正レンズを前記補正動作開始位置から移動させることで撮像素子に結像される光学像の振れ補正を行う制御部を有し、前記本体部の制御部は、前記複数枚の撮像画像を生成するときのシャッター速度を、前記交換レンズから通知された限界シャッター速度と同じかそれより速い速度に設定する撮像装置にある。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、複数枚の撮像画像を生成するときのシャッター速度が、交換レンズから通知された限界シャッター速度と同じかそれより速い速度に設定される。また、複数枚の撮像画像を生成するときの撮像方向の移動方向に応じて、交換レンズに設けられている補正レンズが光軸に対して変位されて補正動作開始位置とされる。さらに、露光期間中は、撮像装置の動きに応じて補正レンズを移動させることで撮像素子に結像される光学像の振れ補正が行われる。したがって、レンズ交換が行われてもパノラマ画像に用いられる複数枚の撮像画像を良好な画質で生成できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】撮像装置の構成を示す図である。
【図２】撮像装置の動きと撮像素子の撮像面上に結像される光学像の位置との関係を説明するための図である。
【図３】撮像装置の外観を例示した図である。
【図４】撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】表示部でメニュー表示が行われている状態を例示した図である。
【図６】パノラマ撮像処理を示すフローチャートである。
【図７】補正レンズの補正動作開始位置を説明するための図である。
【図８】焦点距離と振れ補正可能範囲の関係を示す図である。
【図９】振れ補正可能範囲と限界シャッター速度との関係を示す図である。
【図１０】交換レンズの動作を示すフローチャートである。
【図１１】カメラ制御部の動作を示すフローチャートである。
【図１２】プログラム線図を例示した図である。
【図１３】手振れ補正撮像画像生成処理を示すフローチャートである。
【図１４】撮像装置のスイープ動作を説明するための図である。
【図１５】パノラマ撮像処理を説明するための図である。
【図１６】右方向のスイープ動作を行ったときに生成される撮像画像を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、発明を実施するための形態について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．撮像装置の構成
２．撮像装置の外観
３．撮像装置の動作
４．パノラマ撮像画像の生成動作例
【００１５】
＜１．撮像装置の構成＞
図１は、本発明の撮像装置の構成を示す図である。撮像装置１０は、交換レンズ２０と本体部３０で構成されている。
【００１６】
交換レンズ２０は、撮像光学系ブロック２１、ドライバ２２、撮像光学系センサ部２３、動き検出部２４、レンズ制御部２５を有している。本体部３０は、シャッター３１、撮像素子３２、タイミング信号発生（ＴＧ）部３３、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）部３４、信号処理部３５、検波部３６を備えている。さらに本体部３０は、画像出力部３７、表示部３８、記録再生部３９、操作部４０、カメラ制御部４５を備えている。
【００１７】
交換レンズ２０の撮像光学系ブロック２１は、レンズ部２１ａと撮像素子３２の撮像面上に形成される光学像の光量調節する絞り機構２１ｂを備えている。レンズ部２１ａは、例えば変倍を行うズームレンズ２１１、フォーカシングを行うフォーカスレンズ２１２、撮像素子３２の撮像面上に形成される光学像の位置を撮像面上で移動させる補正レンズ部２１３で構成されている。
【００１８】
補正レンズ部２１３は、例えば光軸が撮像光学系の光軸と一致するように設けられた補正レンズと、この補正レンズを撮像光学系の光軸に対して直交する方向に移動させるアクチュエータ等で構成されている。このような構成の補正レンズ部２１３は、アクチュエータによって、補正レンズを撮像光学系の光軸に対して垂直な面内で、光軸を中心とした位置から変位させる。
【００１９】
ドライバ２２は、レンズ制御部２５からのレンズ制御信号に基づきズームレンズ２１１やフォーカスレンズ２１２および補正レンズ部２１３のアクチュエータを駆動する。また、ドライバ２２は、レンズ制御部２５からの絞り制御信号に基づき絞り機構２１ｂを駆動する。
【００２０】
撮像光学系センサ部２３は、ズームレンズ２１１やフォーカスレンズ２１２のレンズ位置、補正レンズ部２１３の変位状態（補正レンズ部２１３の変位位置や補正角と同等）、および絞り機構２１ｂの設定位置を検出して位置信号をレンズ制御部２５に供給する。
【００２１】
動き検出部２４は、撮像方向の変化を生じさせる撮像装置１０の動きを検出する。例えばジャイロセンサを用いて動き検出部２４を構成して、撮像装置１０に加えられた動きを検出する。動き検出部２４は、ヨーイング方向における振れに応じて例えば角速度を検出するヨーイング角速度検出部と、ピッチング方向における振れに応じて例えば角速度を検出するピッチング角速度検出部で構成されている。また、動き検出部２４には、動き検出信号の信号処理を行う処理回路が設けられている。処理回路では例えば動き検出信号から不要な信号成分、例えばノイズ成分や角速度値の信号成分よりも高い周波数成分および共振周波数成分等を除去する。さらに、処理回路では温度変化や時間変化に伴って生じるドリフトの補正を行い、処理後の動き検出信号をレンズ制御部２５に供給する。
【００２２】
なお、動き検出部２４は、角速度検出部を用いて構成する場合に限られない。例えば、加速度を検出する加速度検出部等を用いて動きの検出を行うようにしてもよい。加速度検出部を用いる場合、加速度検出部の出力を積分して速度を算出できる。
【００２３】
レンズ制御部２５は、撮像光学系センサ部２３で検出された位置信号に基づき、焦点距離に応じて補正レンズ部２１３における補正レンズの振れ補正可能範囲を決定して、決定した振れ補正可能範囲に基づき限界シャッター速度を決定する。振れ補正とは、手振れのみを意図した補正ではなく、撮像装置のスイープや平行移動を行ったときに生じる画像の移動の補正も振れ補正に含まれる。また、スイープや平行移動の速度が明らかであるとき、この速度に応じて補正レンズを移動させる場合も振れ補正に含めてもよい。
【００２４】
また、レンズ制御部２５は、撮像光学系センサ部２３で検出された位置信号や決定した限界シャッター速度、動き検出部２４で検出された動き検出信号を本体部３０のカメラ制御部４５に送信する。さらに、レンズ制御部２５は、カメラ制御部４５から送信されたレンズ制御信号や絞り制御信号を受信してドライバ２２に出力する。
【００２５】
本体部３０のシャッターは、カメラ制御部４５からの指示により開閉し、閉じることにより交換レンズ２０を通過しして撮像素子３２に入射される光を遮断する。
【００２６】
撮像素子３２は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Devices）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型イメージ部などの撮像素子が用いられている。撮像素子３２は、交換レンズ２０によって撮像面上に形成された光学像を電気信号に変換してＡＦＥ部３４に出力する。
【００２７】
ＴＧ部３３は、撮像素子３２で撮像画像を示す電気信号の出力を行うために必要とする各種の駆動パルス、並びに撮像素子３２の電荷蓄積時間を制御する電子シャッターパルス等を生成する。
【００２８】
ＡＦＥ部３４は、撮像素子３２から出力された電気信号（画像信号）に対して、ノイズ除去処理例えばＣＤＳ（Correlated Double Sampling）処理や、撮像信号を所望の信号レベルとするＡＧＣ（Automatic Gain Control）処理を行う。さらに、ＡＦＥ部３４は、ノイズ除去処理や利得制御が行われたアナログの撮像信号をディジタル信号に変換して信号処理部３５に出力する。
【００２９】
信号処理部３５は、カメラ信号前処理やカメラ信号処理、解像度変換処理、圧縮伸張処理等を行う。カメラ信号前処理では、ＡＦＥ部３４から供給された画像信号に対して、撮像素子３２における欠陥画素の信号を補正する欠陥補正処理、レンズの周辺光量落ちを補正するシェーディング補正処理などを行う。カメラ信号処理では、ホワイトバランス調整や輝度補正等の処理を行う。また、ディジタルカメラ等では、撮像素子の前面にカラー・フィルタ・アレイ（Color Filter Array）を設けることにより、１つの撮像素子で赤色，緑色，青色の各信号を得るように構成されている場合がある。このような場合、カメラ信号処理ではデモザイク（demosaic）処理を行い、周囲の画素の信号を用いた補間等によって、各画素において欠落している色の信号を生成する。解像度変換処理では、カメラ信号処理がなされた画像信号、あるいは伸張復号化された画像信号を所定の解像度に変換する。圧縮伸張処理では、カメラ信号処理後の画像信号や解像度変換処理が行われた画像信号を圧縮符号化して、例えばＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式の符号化信号を生成する。また、圧縮伸張処理では、ＪＰＥＧ方式の符号化信号を伸張復号化する。なお、圧縮伸張処理は、ＪＰＥＧ方式とは異なる方式で静止画の画像信号の圧縮符号化を行うようにしてもよい。また、圧縮伸張処理では、動画圧縮方式で動画の画像信号の圧縮符号化を行うようにしてもよい。
【００３０】
さらに、撮像装置１０でパノラマ画像の生成を行う場合、信号処理部３５は撮像画像を用いて動きベクトルの算出を行い、この算出した動きベクトルを利用して同じ被写体の画像が重なるように複数の撮像画像の合成を行って、パノラマ画像を生成する。また、撮像画像の合成は、動き検出部からの動き検出信号を用いてもよい。この場合、動きベクトルが正しく得られなくとも、動き検出信号を利用して同じ被写体の画像が重なるように複数の撮像画像を合成することが可能となる。なお、パノラマ画像の生成に用いる撮像画像は、例えば図示していないメモリまたは後述する記録再生部３９で記録媒体に書き込むものとする。また、パノラマ画像の生成は、撮像時または再生時のいずれで行ってもよい。また、撮像装置１０とは異なる外部機器、例えばコンピュータ等でパノラマ画像の生成を行うものとしてもよい。パノラマ画像の生成を再生時や外部機器で行う場合、再生時や外部機器でパノラマ画像の生成を可能とする識別情報（例えば一連の撮像画像であることを示す情報や撮像順序を示す情報等）を、パノラマ画像の生成に用いる撮像画像に対して設ける。このように識別情報を設けることで、正しい順序で撮像画像を合成してパノラマ画像を生成できる。
【００３１】
検波部３６は、信号処理部３５に供給された撮像信号等を用いて、被写体の明るさレベルやフォーカス状態の検出を行い、明るさレベルやフォーカス状態を示す検波信号を生成してカメラ制御部４５に供給する。
【００３２】
画像出力部３７は、信号処理部３５で処理された画像信号を、撮像装置１０と接続される外部機器に対応したフォーマットの画像信号に変換して出力する。
【００３３】
表示部３８は、撮像装置１０によって撮像されている画像や、記録再生部３９で再生された撮像画像の表示を行う。また、表示部３８は、撮像装置１０の設定等を行うためのメニュー表示等も行う。
【００３４】
記録再生部３９では、例えば、フラッシュメモリ、光ディスク、磁気テープなどの記録媒体が用いられている。記録再生部３９は、信号処理部３５から出力された撮像画像の画像信号や符号化信号を記録媒体に記録する。また、記録再生部３９は、記録媒体に記録されている画像信号を読み出して画像出力部３７や表示部３８に供給する処理や、記録媒体に記録されている符号化信号を読み出して信号処理部３５に供給する処理を行う。なお、記録再生部３９は、記録媒体が着脱可能とされている構成に限られない。例えば、記録再生部３９としてハード・ディスク装置等を内蔵させるようにしてもよい。
【００３５】
操作部４０は、操作ボタンや表示部３８の画面上に設けられたタッチパネル等で構成されている。操作部４０は、ユーザ操作に応じた操作信号を生成してカメラ制御部４５に供給する。
【００３６】
カメラ制御部４５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ等で構成されている。メモリには、ＣＰＵが実行するプログラムや各種データが記憶されている。このメモリとしては、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable ROM）、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリが用いられる。カメラ制御部４５のＣＰＵはメモリに記憶されているプログラムを実行して、メモリに記憶されている各種データや操作部４０から供給された操作信号に基づき、撮像装置１０の動作がユーザ操作に応じた動作となるように各部を制御する。例えば、カメラ制御部４５は、シャッター操作をユーザが行ったとき、ＴＧ部３３等の動作を制御して、所望のシャッター速度で撮像した静止画の符号化信号等を記録再生部３９の記録媒体に記録させる。また、動画記録開始操作が行われたときは、動画の符号化信号等を記録再生部３９の記録媒体に記録させる。
【００３７】
また、カメラ制御部４５は、モード選択操作をユーザが行ったとき、ユーザによって選択されたモードで撮像動作等を行う。例えば、パノラマ撮像モードと手振れ補正撮像モードのいずれかをユーザが選択できるとき、ユーザによって選択されたモードで撮像動作等を行う。なお、パノラマ撮像モードとは、撮像装置のスイープや平行移動等を行いながら、１つの撮像画像よりも撮像範囲の広いパノラマ画像を生成する際に合成される複数の撮像画像を生成する撮像モードである。パノラマ撮像モードでは、複数の撮像画像を合成してパノラマ画像を生成する処理を行うものとしてもよく、生成した複数の撮像画像を記録媒体等に記録して、外部機器で撮像画像の合成を行いパノラマ画像を生成するようにしてもよい。手振れ補正撮像モードとは、手振れ補正を行うことで手振れによる画像ぼけを生じていない撮像画像を生成する撮像モードである。手振れ補正撮像モードは、手振れ補正を行い１枚の撮像画像を生成するモードに限られない。例えば、夜間等で撮像を行ったとき人物と背景がそれぞれ所望の明るさの撮像画像を得られるように、露光量の異なる複数枚の撮像画像を領域毎に比率を調整して重ね合わせて撮像画像を生成するときに手振れ補正を行うモード等も含まれる。
【００３８】
また、カメラ制御部４５は、交換レンズ２０から供給された位置信号や、検波部３６から供給された検波信号に基づき、レンズ制御信号や絞り制御信号を生成して交換レンズ２０に供給する。したがって、交換レンズ２０では、ドライバ２２によって、所望の明るさでピントの合った撮像画像が得られるようにフォーカスレンズ２１２や絞り機構２１ｂが駆動される。また、カメラ制御部４５は、ズーム操作をユーザが行ったとき、レンズ制御信号を生成して交換レンズ２０に供給することで、所望のズーム比の撮像画像が得られるように、交換レンズ２０のドライバ２２によってズームレンズ２１１の駆動が行われる。
【００３９】
このように構成された撮像装置１０において、カメラ制御部４５は、動き検出部２４で検出された撮像装置１０の動きに応じて、交換レンズ２０における補正レンズ部２１３の補正レンズを変位させて振れ補正を行う。すなわち、カメラ制御部４５は、撮像素子３２の撮像面上に結像される光学像が、撮像装置の動きに応じて振れを生じることがないように、交換レンズ２０からの動き検出信号に応じて補正レンズを変位させる。
【００４０】
図２は、撮像装置の動きと撮像素子の撮像面上に結像される光学像の位置の関係を説明するための図である。例えば、図２の（Ａ）では、被写体ＯＢａの光学像ＯＢｂが撮像素子３２の撮像面の中央位置となるように撮像装置１０の位置が設定されている。次に、撮像装置１０に動きが生じて、撮像装置１０が図２の（Ｂ）に示す矢印ＦＡの方向に移動すると、撮像面上に結像される光学像ＯＢｂの位置は、撮像面の中央位置から移動してしまう。ここで、図２の（Ｃ）に示すように、補正レンズ部２１３で補正レンズ２１３ａを撮像装置１０の動き方向とは逆方向である矢印ＦＢ方向に移動させると、光学像ＯＢｂを撮像面の中央位置に結像させることができる。なお、撮像装置１０の動きに応じて補正レンズ２１３ａを変位させるときの変位方向は、撮像装置１０の動きによって生じる光学像ＯＢｂの移動を補正する方向であればよく、図２の（Ｃ）に示す方向に限られない。
【００４１】
図１のカメラ制御部４５は、動き検出部２４からの動き検出信号に基づき、撮像画像の振れが生じないように補正レンズ部２１３の補正レンズ２１３ａを変位させるためのレンズ制御信号を生成してレンズ制御部２５に送信する。レンズ制御部２５は、受信したレンズ制御信号をドライバ２２に出力する。ドライバ２２は、レンズ制御信号に基づき駆動信号を生成して補正レンズ部２１３に出力する。補正レンズ部２１３は、駆動信号に基づきアクチュエータで補正レンズ２１３ａを変位させる。このように、動き検出部２４からの動き検出信号に基づいて補正レンズ部２１３を駆動することで、補正レンズ部２１３の補正レンズ２１３ａを光軸に対して変位させて振れ補正を行う。
【００４２】
また、カメラ制御部４５は、パノラマ撮像モードとして複数枚の撮像画像を生成する際に、補正レンズの補正動作開始位置を、撮像方向の移動する方向に応じて光軸を中心とした位置から変位させる。したがって、移動する方向に対する振れ補正の補正可能範囲は、補正動作開始位置が光軸を中心とした位置とされている場合に比べて広くなる。
【００４３】
カメラ制御部４５は、補正動作開始位置から撮像装置の動きに応じて補正レンズを駆動するとき、撮像装置の動きに対して遅れを生じることなく移動させることができるときは、補正動作開始位置を露光開始時の位置として露光を開始する。また、カメラ制御部４５は、駆動開始時に撮像装置の動きに対して補正レンズの移動が遅れを生じるとき、撮像装置の動きに対して補正レンズの移動が追従する状態となってから露光を開始する。なお、撮像装置の動きに対して補正レンズの移動が追従する状態となるまでに要する期間は短く、露光開始時の位置は、補正動作開始位置の近傍であって、光軸を中心とした位置から撮像方向の移動する方向に応じた方向に変位した位置となる。
【００４４】
カメラ制御部４５は、露光期間中、撮像装置の動きに応じて補正レンズを移動させることで撮像装置の動きに応じた振れを補正する振れ補正動作を動作状態として、撮像装置の動きによるぶれが生じていない撮像画像を生成する。
【００４５】
さらに、カメラ制御部４５は、パノラマ撮像モードとして複数枚の撮像画像を生成する場合、交換レンズ２０から通知された限界シャッター速度と同じかそれより速い速度にシャッター速度を設定する。
【００４６】
ところで、補正レンズ部２１３の制御は、カメラ制御部４５に替えてレンズ制御部２５で行うようにしてもよい。この場合、レンズ制御部２５は、動き検出部２４で検出された動き信号とカメラ制御部４５から受信した設定情報や露光のタイミング情報等に基づき、補正レンズ部２１３の制御量を計算して、ドライバ２２に駆動信号を出力する。このように、カメラ制御部４５で補正レンズ部２１３の制御を行うようにすれば、レンズ制御部２５とカメラ制御部４５との間で行われる通信のデータ量を削減できる。
【００４７】
さらに、動き検出部２４は、本体部３０に設けるようにしてもよい。この場合、交換レンズ２０のそれぞれに動き検出部２４を設ける必要がないことから、交換レンズ２０を安価に構成できる。
【００４８】
＜２．撮像装置の外観＞
図３は、撮像装置１０の外観を例示している。撮像装置１０の筐体の背面には、表示部３８が設けられ、表示部３８の近傍には操作部４０が設けられている。操作部４０は、複数の操作キー等で構成されている。例えばメニューキー４０１は、表示部３８にメニューを表示するための操作キーである。方向キー４０２ａ〜４０２ｄは、メニュー項目の選択等を行うときに操作される操作キーである。方向キー４０２ａ〜４０２ｄの中心部分に設けられている決定キー４０３は、選択されている項目の決定操作等を行うときに操作される操作キーである。さらに、筐体の上面に設けられたシャッターキー４０５は、シャッター操作を行うための操作キーである。なお、図３に示した操作部４０は一例であり、キーの位置や種類はこの例に限定されない。また、表示部３８の画面上にタッチパネルを設けて、表示部３８の所定の位置を触れることで各種動作の設定や実行指示等を行うこともできるようにしてもよい。
【００４９】
＜３．撮像装置の動作＞
次に、撮像装置の動作について説明する。なお、以下の説明は、カメラ制御部４５で補正レンズ部２１３の制御を行う場合を示している。
【００５０】
図４は、撮像装置の動作を示すフローチャートである。また、図４は、撮像装置１０が、パノラマ撮像モードと手振れ補正撮像モードを有している場合を示している。
【００５１】
ステップＳＴ１でカメラ制御部４５は、撮像モードがパノラマ撮像モードであるか否か判別する。カメラ制御部４５は、操作部４０のメニューキー４０１が操作されたことを判別したとき、表示部３８にメニュー表示ＧＡを行う。図５は、表示部３８でメニュー表示が行われている状態を例示している。その後、カメラ制御部４５は、上方向を示す方向キー４０２ａまたは下方向を示す方向キー４０２ｃの操作に応じてモードの切り換えを行い、選択されている撮像モードを識別可能に表示する。例えば、カメラ制御部４５は、カーソル表示ＧＢを設けて、カーソル表示ＧＢの位置を、方向キー４０２ａ，４０２ｃの操作に応じて上下に移動させて、選択されている撮像モードを識別可能とする。さらに、カメラ制御部４５は、決定キー４０３が操作されたときに選択されている撮像モードを、撮像装置１０の撮像モードに設定する。ここで、カメラ制御部４５は、撮像モードとしてパノラマ撮像モードＭＰが選択されているときステップＳＴ２に進み、手振れ補正撮像モードＭＢが選択されたときステップＳＴ３に進む。
【００５２】
ステップＳＴ２でカメラ制御部４５は、パノラマ撮像処理を行いステップＳＴ４に進む。
【００５３】
ステップＳＴ１からステップＳＴ３に進むとカメラ制御部４５は、手振れ補正撮像処理を行いステップＳＴ４に進む。
【００５４】
ステップＳＴ４でカメラ制御部４５は、ステップＳＴ２で生成したパノラマ撮像画像またはステップＳＴ３で生成した手振れ補正撮像画像を記録再生部３９で記録媒体に記録させる。
【００５５】
次に、パノラマ撮像処理について説明する。図６は、パノラマ撮像処理を示すフローチャートである。ステップＳＴ１１でカメラ制御部４５は、撮像装置の動き方向を設定する。カメラ制御部４５は、いずれの方向に撮像装置のスイープあるいは平行移動等を行ってパノラマ画像の生成を行うか選択するための方向選択メニューを表示部３８に表示する。カメラ制御部４５は、ユーザがいずれの方向を選択したか、操作部４０からの操作信号に基づき判別して、判別した方向を撮像装置の動き方向に設定してステップＳＴ１２に進む。
【００５６】
ステップＳＴ１２でカメラ制御部４５は、撮像条件の設定を行う。カメラ制御部４５は、適正露出の撮像画像を生成するためのシャッター速度や絞り値を設定してステップＳＴ１３に進む。
【００５７】
ステップＳＴ１３でカメラ制御部４５は、補正動作開始位置を設定する。カメラ制御部４５は、撮像方向の移動する方向に応じた方向に補正レンズ部２１３の補正レンズ２１３ａを変位させて補正動作開始位置とする。すなわち、カメラ制御部４５は、補正レンズ２１３ａを変位させて補正動作開始位置とすることで、撮像装置の動きに応じて補正レンズ２１３ａを移動させるときの移動開始位置から最大移動可能位置までの範囲である振れ補正可能範囲を広くする。例えば、撮像方向を右方向に移動させるとき、補正レンズ部２１３の補正レンズ２１３ａを左方向に移動させて振れ補正が行われる場合、図７のように、補正レンズ部２１３の補正レンズ２１３ａを中心位置からアクチュエータ２１３ｂで右方向に変位させる。なお、図７において、点線ＡＲで示す位置は、補正レンズ２１３ａの補正制御端の位置を示している。また、一点鎖線で示す丸印は、補正レンズ２１３ａが光軸を中心とした中央位置とされている状態を示している。
【００５８】
ステップＳＴ１４でカメラ制御部４５は、シャッター操作を開始してステップＳＴ１５に進む。シャッター操作の開始は、シャッターキー４０５の操作や交換レンズ２０からの動き検出信号に基づいて行う。例えば、カメラ制御部４５は、シャッターキー４０５が押された状態となったことを検出したとき、シャッター操作の開始とする。
【００５９】
なお、シャッター操作を行う際には、表示部３８の画面上に撮像装置の動き方向を示す方向指示を行うものとすれば、設定した方向に正しく撮像装置のスイープや平行移動等を行わせることができるようになる。
【００６０】
ステップＳＴ１５でカメラ制御部４５は、撮像画像生成処理を行う。カメラ制御部４５は、補正動作開始位置とされている補正レンズ２１３ａを動き検出信号に応じて駆動して、撮像装置の動きによって生じる光学像の振れを補正（動き補正）する。カメラ制御部４５は、補正動作開始時に、撮像装置の動きに対して遅れを生じることなく補正レンズ２１３ａを移動できるとき、補正動作開始位置を露光開始時の位置として露光を開始する。また、カメラ制御部４５は、補正動作開始時に撮像装置の動きに対して補正レンズ２１３ａの移動が遅れを生じるとき、撮像装置の動きに対して補正レンズ２１３ａの移動が追従する状態となる位置を露光開始時の位置として露光を開始する。なお、露光開始時の位置は、補正動作開始位置の近傍であり、光軸を中心とした位置から撮像方向の移動する方向に応じた方向に変位した位置である。さらに、カメラ制御部４５は、ステップＳＴ１２で設定されたシャッター速度に応じた露光期間中、振れ補正動作を動作状態とすることで、撮像装置１０のスイープや平行移動等を行っても、撮像装置１０の動きによるぼけが生じていない撮像画像を生成させてステップＳＴ１６に進む。
【００６１】
また、カメラ制御部４５は、撮像画像生成処理において、補正動作開始位置を撮像方向の移動する方向に応じた方向に変位させて、振れ補正が可能な範囲を広くする。したがって、補正動作開始位置の変位に伴い露光開始時の位置が変位されて、露光開始時の位置が光軸を中心とした位置とされている場合に比べて、撮像装置１０の動きに応じた振れ補正が可能な期間を長くすることができる。すなわち、撮像装置１０の動きに応じた振れ補正が可能な期間を長くできることから、被写体が暗いために露光期間を長くする場合であっても、撮像装置１０の動きによるぶれが生じていない撮像画像を生成できる。
【００６２】
ステップＳＴ１６でカメラ制御部４５は、シャッター操作が終了されたか否か判別する。カメラ制御部４５は、シャッター操作が終了されていないと判別したとき補正レンズ２１３ａを補正動作開始位置に戻してステップＳＴ１５に戻る。カメラ制御部４５は、ステップＳＴ１６からステップＳＴ１５に戻ると、撮像画像の露光期間と次の撮像画像の露光期間との間に、補正レンズ２１３ａを補正動作開始位置に戻す。その後、カメラ制御部４５は、再度動き検出信号に応じて補正レンズ２１３ａを駆動して、撮像装置１０のスイープや平行移動等が行われてもぼけの生じていない画像の生成を行う。
【００６３】
また、カメラ制御部４５は、シャッター操作が終了されたと判別したときステップＳＴ１７に進む。カメラ制御部４５は、例えば撮像装置の動き量（スイープ量や移動量）が予め設定されている所定量に達したときシャッター操作の終了とする。動き量は例えば動きベクトルを用いて算出できる。また、カメラ制御部４５は、動き検出信号から撮像装置の動き量を判別して、動き量が所定量に達したときシャッター操作の終了としてもよい。また、シャッターキー４０５が押された状態となったことを検出してシャッター操作を開始した場合、シャッターキー４０５が押されていない状態となったことを検出したときシャッター操作の終了とすることもできる。さらに、カメラ制御部４５は、報知した移動方向に撮像装置１０の向きが移動したことを動き検出信号に基づき検出してシャッター操作を開始した場合、報知した移動方向に撮像装置１０の向きが移動しなくなったときシャッター操作の終了とすることもできる。
【００６４】
ステップＳＴ１７でカメラ制御部４５は、撮像画像合成処理を行う。カメラ制御部４５は、信号処理部３５を制御して、ステップＳＴ１５とステップＳＴ１６の処理によって生成された複数枚の撮像画像を用いて動きベクトルを算出する。また、カメラ制御部４５は、算出した動きベクトルに基づいて、同じ被写体の画像が重なるように複数の撮像画像の合成を行って、１つの撮像画像よりも撮像範囲の広いパノラマ画像を、複数枚の撮像画像から生成してパノラマ撮像画像生成処理を終了する。
【００６５】
また、パノラマ撮像処理では、複数の撮像画像を合成してパノラマ画像を生成するか、あるいは複数の撮像画像を記録媒体等に記録して、外部機器でパノラマ画像の生成を行うか選択可能としてもよい。ここで、合成モードが選択されている場合は、撮像画像合成処理を行って、１つの撮像画像よりも撮像範囲の広いパノラマ画像を、複数枚の撮像画像から生成する。また、合成モードが選択されていない場合は、撮像画像合成処理を行うことなく撮像動作を終了する。
【００６６】
カメラ制御部４５は、撮像画像生成処理において、露光期間が長くなって振れによる画像のぼけが生じやすくなってしまうことのないように、限界シャッター速度を設定する。また、カメラ制御部４５は、ステップＳＴ１２の撮像条件の設定において、適正露出の撮像画像を生成するためのシャッター速度を限界シャッター速度と同じかそれより速い速度とする。したがって、撮像装置１０では、適正露出の撮像画像を生成する際に、限界シャッター速度よりもシャッター速度が低速となってしまうことがないように撮像条件が設定される。
【００６７】
交換レンズ２０では、振れ補正において光学特性の劣化が大きくならないように、交換レンズ２０の焦点距離に応じて図８に示すように補正レンズ部２１３における振れ補正可能範囲が設定されている。
【００６８】
振れ補正可能範囲は、図８に示すように、一般的に焦点距離がテレ端とされている場合よりもワイド端とされている場合に大きくなる。したがって、ワイド端における振れ補正可能範囲に応じて限界シャッター速度を設定すると、焦点距離がテレ端とされて振れ補正可能範囲が少なくなったとき、露光期間が終了する前に補正レンズ部２１３が補正限界となってしまうおそれがある。このように、露光期間が終了する前に補正限界となってしまうと、撮像装置の動きに応じた振れ補正を行うことができなくなることから、撮像装置の動きによるぼけを生じてしまう。したがって、交換レンズ２０のレンズ制御部２５は、図９の（Ａ）に示すように、焦点距離に応じて設定されている補正レンズ部２１３の振れ補正可能範囲に応じて、限界シャッター速度を設定する。例えば焦点距離がワイド端の位置とされて、振れ補正可能範囲ＡＧ-wとされている場合、限界シャッター速度ＳＰＬ-aとする。また、焦点距離がテレ端の位置とされて、振れ補正可能範囲ＡＧ-tとされている場合、限界シャッター速度ＳＰＬ-aよりも高速である限界シャッター速度ＳＰＬ-cとする。このようにして、交換レンズ２０のレンズ制御部２５は、焦点距離に応じて限界シャッター速度を決定して、決定した限界シャッター速度を本体部３０のカメラ制御部４５に送信する。
【００６９】
また、交換レンズ２０における限界シャッター速度は、図９の（Ａ）に示す特性で振れ補正可能範囲に応じて決定する場合に限らず、予め設定された速度範囲内の速度に限界シャッター速度を設定してもよい。例えば、交換レンズ２０に設けられている動き検出部２４の動き検出特性等に基づき、撮像画像を生成するときのシャッター速度を低速側で制限することが望ましい場合、図９の（Ｂ）に示すように、限界シャッター速度に対して低速側で制限を設ける。このように、低速側で制限を設けると、限界シャッター速度は、限界シャッター速度ＳＰＬ-bとなる振れ補正可能範囲ＡＧ-bよりも振れ補正可能範囲が広いとき、振れ補正可能範囲にかかわらず限界シャッター速度ＳＰＬ-bとなる。すなわち、限界シャッター速度は、予め設定された速度範囲内で焦点距離に応じて決定された速度となる。
【００７０】
さらに、焦点距離に対する振れ補正可能範囲は、交換レンズ２０のレンズ構成、補正レンズ部２１３の構成等の違いによって異なる。したがって、各交換レンズ２０のレンズ制御部２５から限界シャッター速度を本体部３０のカメラ制御部４５に送信することで、カメラ制御部４５は、レンズ交換が行われても撮像装置１０の動きによるぼけを生じないようにシャッター速度を設定できる。
【００７１】
図１０は、交換レンズ２０の動作を示すフローチャートである。ステップＳＴ２１でレンズ制御部２５は、焦点距離を取得する。レンズ制御部２５は、撮像光学系センサ部２３からのセンサ信号に基づき、現在の焦点距離を判別してステップＳＴ２２に進む。
【００７２】
ステップＳＴ２２でレンズ制御部２５は、振れ補正可能範囲を取得する。レンズ制御部２５は、図８に基づき、ステップＳＴ２１で判別した焦点距離に対応する振れ補正可能範囲を取得してステップＳＴ２３に進む。
【００７３】
ステップＳＴ２３でレンズ制御部２５は、限界シャッター速度ＳＰＬを決定する。レンズ制御部２５は、図９の（Ａ）に基づき、ステップＳＴ２２で取得した振れ補正可能範囲に対応する限界シャッター速度ＳＰＬを決定してステップＳＴ２４に進む。
【００７４】
ステップＳＴ２４でレンズ制御部２５は、限界シャッター速度ＳＰＬの送信を行う。レンズ制御部２５はステップＳＴ２３で決定した限界シャッター速度ＳＰＬを本体部３０のカメラ制御部４５に送信してステップＳＴ２５に進む。
【００７５】
ステップＳＴ２５でレンズ制御部２５は、所定期間が経過したか判別する。レンズ制御部２５は、所定期間が経過していないときステップＳＴ２５に戻り、所定期間が経過したときステップＳＴ２１に戻る。
【００７６】
このような処理を行うと、交換レンズ２０のレンズ制御部２５から本体部３０のカメラ制御部４５に対して、所定期間経過毎に限界シャッター速度ＳＰＬが送信されることになる。なお、レンズ制御部２５では、図８や図９に示す特性をテーブルとして予め記憶しておけば、焦点距離に応じた限界シャッター速度ＳＰＬを容易に決定できる。
【００７７】
次に、本体部３０におけるカメラ制御部４５の動作について説明する。図１１は、カメラ制御部の動作を示すフローチャートである。ステップＳＴ３１でカメラ制御部４５は、限界シャッター速度を受信する。カメラ制御部４５は、レンズ制御部２５から送信された限界シャッター速度ＳＰＬを受信したときステップＳＴ３２に進む。また、限界シャッター速度ＳＰＬを受信していないときはステップＳＴ３１に戻る。
【００７８】
ステップＳＴ３２でカメラ制御部４５は、限界シャッター速度ＳＰＬは限界シャッター速度ＳＰＣより高速であるか判別する。カメラ制御部４５は、受信した限界シャッター速度ＳＰＬが、カメラ制御部４５で予め設定している限界シャッター速度ＳＰＣよりも高速であるときステップＳＴ３３に進む。また、カメラ制御部４５は、限界シャッター速度ＳＰＬが限界シャッター速度ＳＰＣよりも高速でないとき、ステップＳＴ３４に進む。
【００７９】
ステップＳＴ３３でカメラ制御部４５は、限界シャッター速度ＳＰＬを限界シャッター速度ＳＰＧに設定してプログラム線図の更新を行いステップＳＴ３１に戻る。なお、限界シャッター速度ＳＰＧは、パノラマ撮像モードにおける限界シャッター速度である。
【００８０】
ステップＳＴ３４でカメラ制御部４５は、限界シャッター速度ＳＰＣを限界シャッター速度ＳＰＧに設定してプログラム線図の更新を行いステップＳＴ３１に戻る。
【００８１】
図１２は、プログラム線図を例示している。図１２の（Ａ）は、限界シャッター速度ＳＰＧが予め設定されている限界シャッター速度ＳＰＣに設定された場合のプログラム線図である。図１２の（Ｂ）は、限界シャッター速度ＳＰＧが交換レンズ２０から通知された限界シャッター速度ＳＰＬに設定された場合のプログラム線図である。
【００８２】
焦点距離が例えばワイド端側とされている場合、図８と図９から明らかなように、レンズ制御部２５からカメラ制御部４５に対して通知される限界シャッター速度は、限界シャッター速度ＳＰＬ-aとなる。また、レンズ制御部２５から送信された限界シャッター速度ＳＰＬ-aが限界シャッター速度ＳＰＣより高速でないとき、限界シャッター速度ＳＰＧは図１２の（Ａ）に示すように、「ＳＰＧ＝ＳＰＣ」となる。ここでＥＶ値が「１０」であるとき、カメラ制御部４５は、図１２の（Ａ）に示すプログラム線図における適正露出の撮像画像を得るためのラインＪＳpに基づき、シャッター速度を「ＳＰh」、絞り値を「ＶＦh」に設定する。このように、シャッター速度と絞り値を設定して適正露出の撮像画像の生成を行う。
【００８３】
次に、ズーム操作が行われて、焦点距離がワイド端からテレ端方向に移動されると、図８と図９から明らかなように、レンズ制御部２５からカメラ制御部４５に対して送信される限界シャッター速度ＳＰＬ-aよりも高速な速度となる。例えば、所望の焦点距離に設定したときの限界シャッター速度を限界シャッター速度ＳＰＬ-mとする。ここで、限界シャッター速度ＳＰＬ-mが限界シャッター速度ＳＰＣよりも高速であるとき、限界シャッター速度ＳＰＧは図１２の（Ｂ）に示すように、「ＳＰＧ＝ＳＰＬ-m」となる。ここでＥＶ値が「１０」であるとき、カメラ制御部４５は、図１２の（Ｂ）に示すプログラム線図における適正露出の撮像画像を得るためのラインＪＳqに基づき、シャッター速度を「ＳＰＧ」、絞り値を「ＶＦh」よりも開放側である「ＶＦg」に設定する。このように、シャッター速度と絞り値を設定して適正露出の撮像画像の生成を行う。
【００８４】
また、シャッター速度と絞り値を設定して適正露出の撮像画像の生成を行う場合に限らず、撮像素子３２から得られた画像信号を増幅するときの利得を制御して、適正露出の撮像画像の生成を行うようにしてもよい。
【００８５】
以上のように、カメラ制御部４５は、パノラマ撮像モードであるとき、適正露出の撮像画像を得るための絞り値やシャッター速度の設定において、交換レンズ２０から通知された限界シャッター速度と同じかそれより速い速度に設定する。したがって、シャッター速度が低速であるために撮像装置１０のスイープや平行移動による画像のぼけが生じてしまうことを防止できる。
【００８６】
さらに、交換レンズ２０から本体部３０に限界シャッター速度を通知する構成とされているので、例えば撮像装置１０で使用するレンズを交換しても、本体部３０は、新たな交換レンズ２０から限界シャッター速度を取得して、良好な画質の撮像画像を生成できる。さらに、交換レンズ２０では、焦点距離に応じて補正レンズの振れ補正可能範囲を決定して、決定した振れ補正可能範囲に基づき限界シャッター速度が決定される。したがって、ズーム操作によって焦点距離が変更されても、良好な画質の撮像画像を生成できる。
【００８７】
次に、手振れ補正撮像処理について説明する。図１３は、手振れ補正撮像画像生成処理を示すフローチャートである。ステップＳＴ４１でカメラ制御部４５は、補正動作開始位置の設定を行う。手振れ補正撮像画像生成処理において、カメラ制御部４５は、光軸の位置を補正レンズ２１３ａの補正動作開始位置とする。
【００８８】
ステップＳＴ４２でカメラ制御部４５は、シャッター操作を開始してステップＳＴ４３に進む。カメラ制御部４５は、例えばシャッターキー４０５が押された状態となったことを検出したとき、シャッター操作の開始とする。
【００８９】
ステップＳＴ４３でカメラ制御部４５は、撮像画像生成処理を行う。カメラ制御部４５は、補正動作開始位置とされている補正レンズ２１３ａを動き検出信号に応じて駆動して、撮像時の手振れに対する補正（手振れ補正）を行う。また、カメラ制御部４５は、撮像画像を生成させてステップＳＴ４４に進む。
【００９０】
ステップＳＴ４４でカメラ制御部４５は、シャッター操作が終了されたか否か判別する。カメラ制御部４５は、シャッター操作が終了されていないと判別したときステップＳＴ４３に戻る。カメラ制御部４５は、ステップＳＴ４４からステップＳＴ４３に戻ると、再度、動き検出信号に応じて補正レンズ２１３ａを駆動して、手振れによるぼけが生じていない画像の生成を行う。
【００９１】
また、カメラ制御部４５は、シャッター操作が終了されたと判別したとき手振れ補正撮像処理を終了する。カメラ制御部４５は、露光期間が終了したときシャッター操作の終了として、１枚の画像を生成する。また、カメラ制御部４５は、シャッターキー４０５が押されていない状態となったことを検出したときシャッター操作の終了として、シャッターキー４０５が押されている期間中は撮像画像生成処理を繰り返して複数枚の画像を生成するようにしてもよい。さらに、カメラ制御部４５は、予め設定されている枚数の画像の生成が終了したとき、シャッター操作の終了としてもよい。
【００９２】
＜４．パノラマ撮像画像の生成動作例（右方向にスイープ動作させる場合）＞
次に、パノラマ撮像画像の生成動作、例えば右方向にスイープ動作させてパノラマ撮像画像を生成する場合の具体的動作について説明する。
【００９３】
撮像装置１０の撮像モードをパノラマ撮像モードとして、右方向にスイープ動作させる場合、ユーザは、図１４に示すように、撮像装置１０の向き（撮像方向）を矢印Ａで示すように右方向にスイープさせる。
【００９４】
撮像モードがパノラマ撮像モードに設定されて右方向にスイープ動作させる場合、カメラ制御部４５は、例えば表示部３８にスイープ方向を示す表示を設ける。また、カメラ制御部４５は、補正レンズ２１３ａの位置を中央位置からスイープ動作に対する補正可能範囲が広くなる方向に、シャッター速度に応じた変位量だけ移動して補正動作開始位置として、この補正動作開始位置から振れ補正を開始させる。
【００９５】
その後、カメラ制御部４５は、シャッター操作を開始してパノラマ撮像処理を行う。図１５は、パノラマ撮像処理を説明するための図である。図１５の（Ａ）は、補正レンズ２１３ａの動きを示している。カメラ制御部４５は、補正動作開始位置とされている補正レンズ２１３ａを動き検出信号に応じて駆動する。したがって、補正レンズ２１３ａは、右方向のスイープによる画像の振れを防止するため補正動作開始位置から左方向に移動する。
【００９６】
カメラ制御部４５は、上述のように補正動作開始時または補正動作開始後に露光を開始して撮像画像の生成を行う。さらに、カメラ制御部４５は、露光期間中、振れ補正動作を動作状態として、動き検出信号に応じて補正レンズ２１３ａを駆動して、撮像装置の動きに応じて補正レンズ２１３ａを移動させることで撮像素子３２の撮像面上に結像される光学像の振れを補正する。したがって、撮像装置１０では、図１５の（Ｂ）に示すように、右方向のスイープを行ってもぼけの生じていない撮像画像ＰＧ1を生成できる。
【００９７】
また、補正レンズ２１３ａの補正動作開始位置は、中央位置から右方向に変位されているので、補正動作開始位置を変位していない場合に比べて、撮像方向の移動方向に対する振れ補正の補正範囲が広くなる。このため、補正動作開始位置を変位した場合と変位していない場合とでスイープ速度が等しいとき、補正動作開始位置の変位に伴い露光開始時の位置を変位することで、振れ補正が可能な露光期間を、変位していない場合に比べて長くできる。また、露光開始時の位置を変位した場合と変位していない場合とで露光時間が等しいとき、露光開始時の位置を変位することで、ぼけの生じていない撮像画像の生成が可能なスイープ速度を、変位していない場合に比べて速くできる。
【００９８】
カメラ制御部４５は、１枚の撮像画像を生成したとき、シャッター操作が終了されていない場合、撮像画像ＰＧ1の露光期間と次の撮像画像の露光期間との間に、補正レンズ２１３ａを補正動作開始位置に戻す。その後、カメラ制御部４５は、再度補正動作開始位置から補正レンズ２１３ａを動き検出信号に応じて駆動する。なお、図１５の（Ａ）では、補正動作開始位置に補正レンズ２１３ａを戻す処理が行われる期間を期間ＲＰとして示している。このように、補正レンズ２１３ａを補正動作開始位置に戻してから、再度、動き検出信号に応じて駆動することで、撮像装置１０をスイープさせてもぼけの生じていない撮像画像ＰＧ2を生成できる。
【００９９】
このような処理を繰り返して行い、カメラ制御部４５は、例えば撮像画像ＰＧ5を生成したときにシャッター操作の終了と判別した場合、撮像処理を終了する。したがって、順次生成された撮像画像ＰＧ1〜ＰＧ5は、図１６に示すように、撮像方向が順次右方向に切り換えられた画像となる。
【０１００】
さらに、カメラ制御部４５は、交換レンズ２０から交換レンズから通知された限界シャッター速度と同じかそれより速い速度にシャッター速度を設定する。したがって、レンズ交換が行われても、カメラ制御部４５は、交換レンズの焦点距離に応じた限界シャッター速度と同じかそれより速い速度にシャッター速度を設定できるので、撮像画像ＰＧ1〜ＰＧ5を良好な画質で生成できる。
【０１０１】
信号処理部３５は、順次に生成した撮像画像ＰＧ1〜ＰＧ5から動きベクトルを算出して、または動き検出信号に基づき動きベクトルを検出する。また、信号処理部３５は、この動きベクトルに基づいて、被写体の画像が重なり合うように撮像画像ＰＧ1〜ＰＧ5の位置あわせを行い、撮像画像ＰＧ1〜ＰＧ5を合成して、１枚の撮像画像よりも撮像範囲の広い、図１５の（Ｃ）に示すパノラマ画像を生成する。
【０１０２】
以上のように、カメラ制御部４５は、複数枚の撮像画像を生成するときの撮像方向の移動方向に応じて、補正レンズ２１３ａを光軸に対して変位させて補正動作開始位置とする。また、露光期間中は撮像装置１０の動きに応じて補正レンズ２１３ａを移動させることで撮像素子３２に結像される光学像の振れ補正を行う。さらに、カメラ制御部４５は、交換レンズから通知された限界シャッター速度と同じかそれより速い速度にシャッター速度を設定する。このようにすれば、撮像装置１０は、レンズ交換が行われてもパノラマ画像に用いられる複数枚の撮像画像を良好な画質で生成できる。
【０１０３】
また、本発明は、上述した発明の実施の形態に限定して解釈されるべきではない。例えば、限界シャッター速度は、図９に示す特性に限らず、予め高速側に制限が設けられた速度範囲内で焦点距離に応じて決定するようにしてもよい。また、図１２とは異なるプログラム線図を用いて絞りやシャッター速度を設定してもよい。さらに、上述の説明では、カメラ制御部４５で補正レンズ部２１３の制御を行う場合について説明したが、レンズ制御部２５で補正レンズ部２１３の制御を行うようにしてもよい。
【０１０４】
この発明の実施の形態は、例示という形態で本発明を開示しており、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施の形態の修正や代用をなし得ることは自明である。すなわち、本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
この発明の撮像装置と撮像方法および交換レンズでは、複数枚の撮像画像を生成するときのシャッター速度が、交換レンズから通知された限界シャッター速度と同じかそれより速い速度に設定される。また、複数枚の撮像画像を生成するときの撮像方向の移動方向に応じて、交換レンズに設けられている補正レンズが光軸に対して変位されて補正動作開始位置とされる。さらに、露光期間中は、撮像装置の動きに応じて補正レンズを移動させることで撮像素子に結像される光学像の振れ補正が行われる。したがって、レンズ交換が行われてもパノラマ画像に用いられる複数枚の撮像画像を良好な画質で生成できるようになることから、ディジタルカメラ等に適している。
【符号の説明】
【０１０６】
１０・・・撮像装置、２０・・・交換レンズ、２１・・・撮像光学系ブロック、２１ａ・・・レンズ部、２１ｂ・・・絞り機構、２２・・・ドライバ、２３・・・撮像光学系センサ部、２４・・・動き検出部、２５・・・レンズ制御部、３０・・・本体部、３１・・・シャッター、３２・・・撮像素子、３３・・・タイミング信号発生（ＴＧ）部、３４・・・アナログフロントエンド（ＡＦＥ）部、３４・・・信号処理部、３６・・・検波部、３７・・・画像出力部、３８・・・表示部、３９・・・記録再生部、４０・・・操作部、４５・・・カメラ制御部、２１１・・・ズームレンズ、２１２・・・フォーカスレンズ、２１３・・・補正レンズ部、２１３ａ・・・補正レンズ、２１３ｂ・・・アクチュエータ、４０１・・・メニューキー、４０２ａ〜４０２ｄ・・・方向キー、４０３・・・決定キー、４０５・・・シャッターキー
【図１】
0005477063.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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