(57)【要約】【課題】動画撮影時において画角を拡大しつつも、周辺部画像の補間精度の劣化を低減する撮像装置を目的とする。【解決手段】撮像装置は、撮影レンズ光学系と、前記撮影レンズ光学系による画像データを取得する撮像素子と、前記撮像素子で連続的に取得された画像データを記録する記録装置と、撮影レンズ光学系による光学像を撮像面に対し並行移動させる光学像並行移動手段と、前記記録装置に記録された時間的に隣り合う前記画像データより欠落した周辺部画像を補間処理する周辺画像補間手段を有し、前記光学像並行移動手段による光学像の並行移動に伴う周辺部画像データの欠落を前記周辺画像補間手段により補間処理し画角の拡大した画像データを取得することを特徴とする。【選択図】図１
2014017690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズ光学系と、
前記撮影レンズ光学系による画像データを取得する撮像素子と、
前記撮像素子で連続的に取得された画像データを記録する記録装置と、
撮影レンズ光学系による光学像を撮像面に対し並行移動させる光学像並行移動手段と、
前記記録装置に記録された時間的に隣り合う前記画像データより欠落した周辺部画像を補間処理する周辺画像補間手段を有し、
前記光学像並行移動手段による光学像の並行移動に伴う周辺部画像データの欠落を前記周辺画像補間手段により補間処理し画角の拡大した画像データを取得することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記画像データ内で動きのある被写体の有無を検出し、動きのある被写体が検出された場合にその位置と動きベクトルを算出する動被写体検出手段を有し、前記動被写体検出部が周辺部画像に動被写体を検出した場合は、前記光学像並行移動手段の制御パターンを変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記動被写体検出手段が前記画像データの周辺部画像に動被写体を検出した場合は、前記撮像素子の画像を取り込むフレームレートを変更し、前記光学像並行移動手段の制御を前記フレームレートに同期させることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記動被写体検出手段が前記画像データの周辺部画像に動被写体を検出した場合は、前記光学像並行移動手段が動被写体の位置する周辺部側と前記周辺部と反対の周辺部側で制御パターンを変化させること特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記光学像並行移動手段の制御信号に基づき光学像の並行移動による振れのＰＳＦを算出し、前記画像データに前記ＰＳＦを逆畳込み演算を行うＰＳＦ逆畳込み演算手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
振れを検出する振れ検出手段と、前記振れ検出手段結果より前記光学像並行移動手段を用いて振れの補正を行う振れ補正手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記光学像並行移動手段は、撮影レンズ光学系に配されて光軸に対し直交方向に並行移動可能なシフトレンズと、前記シフトレンズを駆動させるシフトレンズ駆動手段から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記光学像並行移動手段は、前記撮像素子を光軸に対し直交方向に移動させる撮像素子シフト駆動手段から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記光学像並行移動手段は、蛇腹フィルムで繋がれた２枚のガラス内部に高屈折率液体が充填されたバリアングルプリズムと、前記バリアングルプリズムの頂角を制御し光軸を変化させるバリアンブルプリズム駆動手段から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画の撮影が可能である撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルビデオカメラにおいて動画を撮影する時、撮影者の手振れの影響により画像の劣化が発生する。そこで、手振れの補正手段として様々な方式が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、画像の動きベクトルを検出して、動きベクトルに基づいて画像の一部を切出して記録することで画像の振れ補正を行う電子式振れ補正と呼ばれる方式が提案されている。また、特許文献２では、電子式振れ補正方式において撮影画像の周辺部に動きのある被写体（動被写体）があるかを判断し、動被写体がない場合は周辺部の画像を前後のフレームから補間することで画角が狭くなるのを防ぐことが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−１６６３７０号公報
【特許文献２】特開平５−３２８２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の従来技術では次のような課題がある。
【０００６】
特許文献２のような周辺部画像を前後のフレームから補完をする方式では、撮影者の手振れの周期によっては上下左右各々の周辺の画像の消失時間が異なり、消失時間が長い周辺部分では補間の精度が落ちてしまうことが挙げられる。また、画像の周辺部に動被写体がある場合は周辺部画像の補間の精度が落ちる為に画角が狭くなってしまう。そこで本発明においては、動画撮影時において画角を拡大しつつも、周辺部画像の補間精度の劣化を低減する撮像装置を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮影レンズ光学系と、前記撮影レンズ光学系による画像データを取得する撮像素子と、前記撮像素子で連続的に取得された画像データを記録する記録装置と、撮影レンズ光学系による光学像を撮像面に対し並行移動させる光学像並行移動手段と、前記記録装置に記録された時間的に隣り合う前記画像データより欠落した周辺部画像を補間処理する周辺画像補間手段を有し、前記光学像並行移動手段による光学像の並行移動に伴う周辺部画像データの欠落を前記周辺画像補間手段により補間処理し画角の拡大した画像データを取得することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、動画撮影可能なカメラにおいて、画角を拡大しつつも周辺部画像の劣化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１におけるデジタルカメラのブロック図
【図２】電子式振れ補正を説明する模式図
【図３】実施例１における被写体と画角の関係を表す図
【図４】実施例１における撮影フレームとシフトレンズの駆動及び周辺画像補間を説明する模式図
【図５】実施例１における動被写体がある場合の撮影フレームとシフトレンズの駆動及び周辺画像補間を説明する模式図
【図６】実施例１におけるシフトレンズの駆動タイミングと撮像素子の露光タイミングを説明する模式図
【図７】実施例１における撮影動作を表すフローチャート
【図８】実施例１における撮像素子がシフト駆動するデジタルカメラのブロック図
【図９】実施例２における撮影フレームとシフトレンズの駆動及び周辺画像補間を説明する模式図
【図１０】実施例３におけるデジタルカメラのブロック図
【図１１】実施例３におけるシフトレンズの駆動と撮像素子の露光タイミングを説明する模式図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
以下、図１から図７を参照して、本発明の第１の実施例による撮像装置について説明する。
【００１２】
図1は第1の実施例における動画撮影可能なデジタルカメラを表したブロック図である。図１において１００はカメラボディ部２００に装着された撮影レンズで、１０１はフォーカスレンズ群や虹彩絞り部、光学式振れ補正機構であるシフトレンズからなる撮影レンズ光学系のレンズ部を示しており、１０２aは撮影レンズ１００の光軸である。撮影レンズ１００が有するレンズ制御部１０３はカメラ制御部２２０と電気的に接続されている。レンズ制御部１０３はカメラ制御部２２０からの制御信号により、フォーカスレンズ駆動部１０４ａ、シフトレンズ駆動部１０４ｂ、絞り駆動部１０４ｃに駆動信号を与え光学系を制御する。なお、シフトレンズはシフトレンズ駆動手段であるシフトレンズ駆動部１０４ｂからの命令により、光学的に振れを補正するものであり、光軸１０２に対して略直交方向にシフトするもので、振れ補正手段でもある。レンズ制御部１０３不図示で振れ検出手段である振れ検出センサによって検出された振れ量に基づき、シフトレンズを駆動させる。また、シフトレンズは後述のシフトレンズ重畳駆動制御部２１２の命令によっても駆動する。光学像並進調整手段は、シフトレンズとシフトレンズ駆動部１０４ｂ、シフトレンズ重畳駆動制御部２１２を含み、シフトレンズを光軸に対して略直交方向にシフトすることで、撮像面上の光学像を並進移動させる。
【００１３】
２００はカメラ本体で、カメラ制御部２２０により次のような制御がおこなわれる。撮影レンズ１００の予定結像面付近には、光学ローパスフィルタや赤外カットフィルタ、さらにはCMOSセンサなどからなる光電変換素子を含む撮像手段であるところの撮像素子２０１が配置される。撮像素子２０１で光電変換された信号は、Ａ/Ｄ変換器２２１でデジタル化し、画像処理回路２２２に入力される。画像処理回路２２２は、Ａ／Ｄ変換器２２１からの画像データを処理する回路であり、ホワイトバランス回路、ガンマ補正回などの画像処理機能を有する。画像処理回路２２２で処理された画像は、記録手段であるメモリ装置２２３に記録される。この動作を連続的に行うことで動画がメモリ装置２２３に記録される。
【００１４】
シフトレンズ重畳駆動制御部２１２は、不図示の振れ検出センサに基づくシフトレンズの補正シフト量に加え、画角を広げる為にさらにシフト量を重畳させる制御を行うシフトレンズ重畳駆動制御手段である。重畳するシフト量については後述する。周辺画像補間手段である周辺画像補間部２１３では、手振れの発生及びシフトレンズが並行移動することで一時的に消失する周辺部画像を時間的に前後のフレーム画像から補間して画角の広げた画像を取得する。動被写体検出手段である動被写体検出部２１４では、周辺部画像に手振れやシフトレンズの重畳駆動が原因ではない被写体の動きを前後のフレーム画像と比較することで検出する。詳細な動作については、後述する。
【００１５】
次に、従来の電子式振れ補正方法について述べる。電子式振れ補正では、前フレーム画像を一旦バッファリングしておき、現フレーム画像と前フレーム画像を比較することで振れ量を算出し、画像を切出すことで振れ画像を補正する。図２は電子式振れ補正の処理を模式的に説明する図であり、図２（ａ）の３３１は主被写体、３３２ａ、ｂは背景被写体を表している。また、３３３は撮影フレームの枠を示しており、３３３ａは前フレーム、３３３ｂは現フレームを表しており、前フレームから現フレームの間でベクトル３３５の振れが発生していることを示している。この二つのフレーム画像を比較することで振れ量を検出し、画像の共通部分を切出して記録することで処理後フレーム３３４のような振れのない画像を得ることができる。
【００１６】
しかし、従来のような電子式振れ補正が行われた場合、前フレームとの画像を比較することで振れ量を算出し、共通する画像領域を切出すことで振れ補正された画像が作成される。しかし、周辺部画像にあり前フレーム３３３ａではフレーム内に全体が入っていた背景被写体３３２ａ，ｂが、現フレーム３３３ｂでははみ出している。その結果、処理後フレーム３３４のように電子式振れ補正処理を行うと、周辺部の画像が切り捨てられ本来の撮影画角よりも画角が狭くなってしまう。
【００１７】
そこで、シフトレンズ重量駆動制御部２１２と周辺画像補間部２１３により、画角を狭めることなく振れ補正を行う。図３は被写体と撮影画角、フレームレートについて説明するものであり、図３（ａ）の３０１は背景である被写体を表しており、図３（ｂ）３０２は撮影フレームを示している。撮影フレーム３０２の縦寸法３１１は撮影フレームの画角を表しており、長さが長いほど画角が広角な画像となる。横寸法３１３はフレームレートを表しており、長さが長いほどフレームレートが低速な画像となる。画角３１１で被写体３０１を撮影した場合、被写体の全体は画角内におさまらず、例えば図３（ｃ）に示すように撮影画像である撮影被写体３０３は端部３０１ａ、３０１ｂが周辺部画像からはみ出してしまうことが考えられる。そこで、本実施例では前後のフレーム画像を用いて一時的に消失する周辺部画像を３０４のように補間して、図３（ｄ）に示すような仮想画角３１２まで画角を広げた画像を得る。
【００１８】
次に、図４を用いて手振れが発生していていない場合を例に、周辺画像補間部２１３とシフトレンズ重畳駆動制御部２１２の動作について説明する。図４（ａ）は動画撮影時の撮影画像の変化を示しており、図３と同様に３１１は撮影画角、３１３はフレームレートを示している。Ｆ４０１〜Ｆ４１１は各フレームを表しており、横軸を時間としてフレームの連続的動作を表している。さらに、縦軸は撮影画角を示しており、実際の光学系の撮影画角３１１に対し、仮想画角３１２まで画角を広げる。シフトレンズ重畳駆動制御部２１２ではシフトレンズを図４（ｂ）のように駆動させ、図４（ａ）の各フレームＦ４０１〜Ｆ４１１の実線部で示す連続的にフレームが揺動した画像を得る。なお、点線は被写体３０１のフレームから外れた部分を示している。図４（ｂ）はシフトレンズの駆動を模式する図であり、縦軸をシフトレンズの駆動による駆動位置、横軸を図４（ａ）と同期した時間軸に取っている。シフトレンズは階段状の駆動量で駆動させられ、１フレームの露光時間の間停止している。シフトレンズが上述のように駆動するので、フレームによっては被写体３０１の上端や下端が画角から外れている。例えば、フレームＦ４０３やＦ４１１では被写体３０１の上端部が画角内におさまっていないが、下端部は画角内におさまっている。一方、フレームＦ４０７は被写体３０１の上端部は画角内におさまっているが、下端部がおさまっていない。また、フレームＦ４０４やＦ４１０なども被写体下端部が完全はなく一部だけがおさまっている。そこで、周辺画像補間部２１３において周辺部画像の補間を次のように行う。フレームＦ４０７の下端部の欠落した画像は、時間的に前後のフレームＦ４０３〜Ｆ４０６及びＦ４０８〜Ｆ４１1の欠落した部分に相当する部分の画像を重ね合わせて補完する。フレームＦ４１３のみやＦ４１３及びＦ４２１の２フレームのみを用いて補完することも構わないが、補間に用いるフレーム数を増やした方が補間画像の精度は向上する。同様に、図４（ａ）でその他のフレームの点線で示した欠落部についても前後のフレーム画像から補間を行う。このようにして、仮想拡大画角３１２まで画角を拡大した動画像を得ることができる。
【００１９】
説明の簡単の為に手振れが発生していない場合について述べたが、手振れが発生している場合は次のような動作になる。図４（ｃ）はシフトレンズ重畳駆動部２１２及びシフトレンズ駆動部１０４ｂの駆動信号によるシフトレンズの駆動位置及び駆動量を示している。波形５０２は振れ検出センサで検出された手振れを補正するためのシフトレンズの駆動量である。これに、画角拡大の為に駆動位置５０１にくるような駆動量をシフトレンズ重畳駆動部２１２により重畳し、シフトレンズ駆動部１０４ｂからはシフトレンズが波形５０３のように駆動するための駆動命令を出す。この結果、手振れが発生している場合においても、振れを補正しつつも画角の拡大を行うことができる。
【００２０】
図５を用いてシフトレンズ重畳駆動による駆動タイミングと撮像素子の露光タイミングについて説明する。図５（ａ）はシフトレンズ重畳駆動制御部２１２により重畳されたシフトレンズの駆動による駆動位置を、図５（ｂ）はシフトレンズが重畳駆動により移動しているタイミングを、図５（ｃ）は撮像素子２０１の露光動作を行うタイミングを示したタイミングチャートである。５１１及び５１２はそれぞれシフトレンズの駆動、撮像素子の露光の駆動命令のタイミングを示している。横軸の時間はそれぞれ同期している。シフトレンズは図５（ｂ）に示すように、時間５１３ａの間だけ移動して、時間５１３ｂの間は停止する。これを繰り返すことで図５（ａ）５０１に示すように、シフトレンズは階段状の駆動が行われる。時間５０１ａは当然のことながら時間が短い方が良い。一方、撮像素子２０１ではシフトレンズが移動している時間５１１ａでは露光動作は行わず、シフトレンズが停止している時間５１１ｂにおいて露光動作が行われる。これにより、露光動作中にフレーム内でシフトレンズ重畳駆動により振れが発生し画像が劣化することを防いでいる。
【００２１】
これまで、撮影所の被写体が動かない又は動きの少ない場合の処理について述べたが、次に周辺部画像に動被写体がある場合の処理について述べる。図６は動被写体がある場合のシフトレンズ重畳駆動制御部２１２、周辺画像補間部２１３、動被写体検出部２１４及び撮像素子２０１の動作について説明する。図６（ａ）の３０１は図３と同様に静止した被写体３０１を示しており、３０５は時間と共に矢印３０６方向に動く動被写体を示している。図６（ｂ）は図４と同様に動画撮影時の撮影画像の変化を示している。動画撮影開始フレームＦ４３１からＦ４３３において、動被写体検出部２１４において動被写体３０５が検出されると、動被写体３０５の画像内での位置と動きベクトルとが算出される。その結果、動被写体３０５が周辺部に入りそうなときはフレームレートを上げる、つまり撮像素子２０１での露光時間を短くして撮影を行う。そして、シフトレンズ重畳駆動制御部では図６（ｂ）に示すように、短くなったフレームレートに合わせてシフトレンズの駆動を制御する。図６（ａ）、（ｂでは）時間Ｔ６０１以降でフレームレートが上がっていることを示しており、図６（ｂ）ではＴ６０１以降は短くなったフレームレートの時間幅に合わせてシフトレンズの停止時間も短くなっていることを示している。以下は、図４の場合と同様に周辺画像補間部２１３において周辺部画像の補間を行い、画角の拡大した動画像を得る。フレームＦ４３６からＦ４３９の間において、動被写体３０５は完全又は一部が消失しているが、フレームレートが上述の図４の場合と比べて早いために、消失時間は短くなる。消失時間が短いので、動被写体であっても精度よく補間をすることができる。フレームレートの時間幅は動被写体３０５の動きベクトルの大きさによって制御することが好ましい。例えば、動被写体３０５の動きが早い場合は、消失時間を短くして補間の精度を向上させるために、フレームレートをさらに上げることが望ましい。
【００２２】
次に、図７を用いて動画撮影時の動作について説明する。図７は本実施例の動画撮影におけるフローチャートを示したものである。まず動画撮影が開始されるとステップＳ１００１では動被写体検出部２１４にいて、前後のフレーム画像より画像内に動被写体が存在するかを検出する。動被写体が検出されない場合はステップＳ１００５に進む。一方、動被写体がある場合はステップＳ１００２に移り動被写体の画像内での位置と動きベクトルを算出し、動被写体が周辺部画像にないか、動被写体がどのくらいの速度で動いているかを検出する。ステップＳ１００３では、ステップＳ１００２の算出結果により、前後フレームから周辺部画像が補間可能かを判断する。例えば、周辺部画像に動きが非常に速く所定の速度を超える動被写体がある場合は、補間困難と判断しステップＳ１００９に移り、画角拡大を行わない通常の動画撮影を行う。一方、ステップＳ１００３で動被写体の位置と動きより周辺部画像が補間可能と判断されると、ステップＳ１００４に進む。ステップＳ１００４では、動被写体の動き速度に合わせて適正なフレームレートに変更する。上述のように、動被写体の動きがはやい場合はフレームレートを上げた方がよく、動被写体の動きが画像補間の精度影響がないぐらいに遅ければ、フレームレートを変更する必要はない。ステップＳ１００５ではシフトレンズ重畳駆動制御部において、フレームレートに合わせたシフトレンズ重畳駆動量を算出し、算出結果がカメラ制御部２２０を介しレンズ制御部１０３へ送られる。次に、ステップＳ１００６では不図示の振れ検出センサの検出結果より算出されたシフトレンズの振れ補正量に、ステップＳ１００６で算出された重畳駆動量を加算し、シフトレンズ駆動部へ加算結果の駆動命令を送る。Ｓ１００７では撮像素子２０１で露光され、画像処理部２２２で処理された画像に対し、周辺画像補間部２１３で周辺部画像の補間を行う。ステップＳ１００７で処理された画像は、順次メモリ装置２２４部に記録されていく。ステップＳ１００８では動画撮影をＯＦＦにされたかを判断する。ステップＳ１００８でＯＦＦが検出されない場合はステップＳ１００１に戻り、動画撮影が継続される。一方、ＯＦＦが検出されるとフローを終了する。
【００２３】
このようにして、周辺部画像に動被写体がいる場合でも、光学像並行移動手段の制御パターンを変更することで、周辺部画像の補間の精度を向上させている。具体的には、フレームレートにシフトレンズ重畳駆動量同期させて制御することで、動被写体が消失する時間を短くすることができ、周辺部画像の補間の精度を向上させている。その結果、画角を拡大した動画像を得ることができる。
【００２４】
本実施例では光学像並進調整手段として、シフトレンズを光軸に対し略直交に並進駆動をさせたが、次のように撮像素子２０１をシフト駆動させても良い。図８は撮像素子２０１をシフトさせる場合のデジタルカメラを表したブロック図である。図１との実施例との違いは、シフトレンズ駆動１０４ｂの代わりに撮像素子２０１を駆動させる撮像素子シフト駆動部２１６を、シフトレンズ重畳制御部２１２の代わりに撮像素子重畳駆動制御部２１７を有する。撮像素子シフト駆動手段である撮像素子シフト駆動部２１６は撮像素子２０１を光軸に対し略直交方向にシフト駆動させる。そして、撮像素子重畳駆動制御部２１７はシフトレンズ駆動重畳駆動部２１２のように撮像素子２０１をシフト駆動させ、上述と同様に画角を拡大した画像を撮影する。周辺部画像の補間や動被写体検出の動作は同様の為、説明を省略する。なお、撮像素子シフト駆動手段及び撮像素子重畳駆動手段は、光学像並行移動手段に含まれる。
【００２５】
また、光学像並進駆動手段としていわゆるバリアングルプリズムを用いても良い。バリアングルプリズムは２枚の板ガラスを特殊フィルムから成る蛇腹でつなぎ、内部に高屈折率液体を充填した頂角が可変なプリズムのことであり、撮影レンズ光学系内に配される。バリアングルプリズム駆動手段であるバリアングルプリズム駆動部により、プリズムの頂角を制御し光軸を変化させることで、撮像面での光学像を光軸に対し略直交方向に並進移動させる。バリアンブルプリズム駆動部として、電磁アクチュエータを用いる。図１との構成の違いは、シフトレンズがバリアングルプリズムに、シフトレンズ駆動部１０４ｃがバリアングルプリズム駆動部に、シフトレンズ重畳駆動部２１２がバリアングルプリズム重畳駆動部に変わることである。
【実施例２】
【００２６】
以下、図９を用いて、本発明の第２の実施例による撮像装置について説明する。第２の実施例において第１の実施例同じ動作をするものについては同じ番号を付した。
【００２７】
第１の実施例では、周辺部画像に動被写体がある場合は、撮影フレームレートとシフトレンズ重畳駆動の停止時間を調整して、動被写体が撮影フレーム内から消失する時間を短くしていた。第２の実施例では、動被写体が存在する側の周辺部と反対側の周辺部で撮影フレーム数を異ならせることで、動被写体が撮影フレーム内から消失する時間を短くする。
【００２８】
第２の実施例における動画撮影可能なデジタルカメラの構成は、図１に示す第１の実施例と同様のため省略する。図９は図５（ａ）と同様に動被写体３０５が周辺部画像の下側に存在する場合のシフトレンズ重畳駆動制御２１２と画像の変化を示している。図９（ａ）は図５（ｂ）と同様に動画撮影時の撮影画像の変化を示しており、３１１は撮影画角、３１３はフレームレートを示している。図９（ｂ）はシフトレンズの駆動を模式する図であり、縦軸をシフトレンズの駆動による駆動位置、横軸を図９（ａ）と同期した時間軸に取っている。図５（ｂ）（ｃ）とは異なり、動被写体３０５が周辺部画像に存在していても、フレームレートとシフトレンズ重畳駆動による停止時間は変化しない。シフトレンズを動被写体３０５が存在する下側を撮影する撮影フレーム付近ではシフトレンズ重畳駆動の駆動量は少なくし、反対側を撮影する撮影画像では画像の変化が少ないものとしてシフトレンズを大きく移動させている。図９（ｂ）のシフトレンズ移動量５０５はフレームＦ４５３からＦ４５４、Ｆ４５５の間のシフトレンズ移動量より、フレームＦ４５５からＦ４５６の間及びフレームＦ４５６からＦ４５７の間のシフトレンズ移動量の方が大きいことを示している。この結果、動被写体３０５が撮影フレーム内から消失する時間を短くすることができ、動被写体３０５が存在するが周辺部画像の補間の精度を向上させることができる。よって、動被写体が存在しても画角を拡大した動画像を得ることができる。
【００２９】
撮影動作のフローは、第１の実施例の図７とステップＳ１００４がないこと以外は同じであるので省略する。
【実施例３】
【００３０】
以下、図１０、１１を用いて、本発明の第３の実施例による撮像装置について説明する。第３の実施例において第１の実施例同じ動作をするものについては同じ番号を付した。
【００３１】
第１の実施例では、シフトレンズ重畳駆動制御部２１２によりシフトレンズを階段状に移動させてシフトレンズ停止時間と露光動作タイミングを同期させていたいが、第３の実施例ではシフトレンズを滑らかな曲線上の軌跡で重畳駆動させる。
【００３２】
図９は第３の実施例における動画撮影可能なデジタルカメラを表したブロック図であり、図１に示す第１の実施例１との違いは、カメラ制御部２２０にＰＳＦ逆畳込み演算手段であるシフトレンズＰＳＦ逆畳込み演算部を有することである。図１１（ａ）５０６はシフトレンズ重畳駆動制御部２１２により重畳されたシフトレンズの駆動による駆動位置を示しており、比較のため実施例１のシフトレンズの重畳駆動位置を点線５０１で示している。図１１（ｂ）は撮像素子２０１の露光動作を行うタイミングを示したタイミングチャートであり、横軸の時間はそれぞれ同期している。露光動作が行われている時間５１４において、シフトレンズは連続的に移動しているので、そのタイミングの撮影フレームの画像には重畳駆動による振れが発生する。そこで、振れ軌跡の逆畳込み演算処理を行うことで、画像内のシフトレンズ重畳駆動による振れを補正する。撮影画像に対してシフトレンズ重畳駆動により発生した振れ画像を数１のように計算することができる。
【００３３】
【数１】
2014017690.tif 000003
Ｏｂｊは元の振れのない画像を表している。ＰＳＦは振れによる点広がり関数であり、振れの軌跡により光学像が撮像素子２０１面でどのように振れるかを表すものである。ＯｂｊとＰＳＦを畳込み演算（コンボリューション）することで、振れの発生した画像Ｗとなる。逆に数２に示すように、振れＰＳＦを振れ発生画像Ｗに対し逆畳み演算（デコンボリューション）することで、元の振れのない画像を求めることができる。
【００３４】
【数２】
2014017690.tif 000004
つまり、振れの軌跡によるＰＳＦがわかれば、振れ画像から元の振れのない画像を算出することができる。シフトレンズ重畳駆動による振れは、シフトレンズ重畳駆動制御部２１２によって発生するものなので、振れのＰＳＦを算出することが可能である。そこで、シフトレンズＰＳＦ逆畳込み演算部では、シフトレンズ重畳駆動制御部２１２のシフトレンズ重畳駆動信号を用いてＰＳＦを推定し、撮像素子２０１で取り込まれた画像データに対してＰＳＦ逆畳込演算処理を行う。その結果、シフトレンズが図１１（ａ）５０６のような軌跡を描いても、シフトレンズ重畳駆動による振れを補正した画像を得ることができ、画角を拡大した動画像を得ることができる。動被写体が周辺部画像にいる場合は、第１及び第２の実施例のようにシフトレンズ駆動制御部２１２により駆動制御パターンを変更し、動被写体がフレームから消失する時間が短くなるようにする。
【００３５】
撮影動作のフローは、第１の実施例の図７と同じであるので省略する。
【符号の説明】
【００３６】
１００．レンズ
１０１．レンズ部
１０２．光軸
１０３．レンズ制御部
２００．カメラボディ
２０１．撮像素子
２０３．操作部ハーフミラー
２０４．画像表示装置ピント板
２１２．シフトレンズ重畳駆動制御部
２１３．周辺画像補間部
２１４．動被写体検出部
２１５．シフトレンズＰＳＦ逆畳込み演算部
２２１．Ａ／Ｄ変換器
２２２．画像処理回路
２２３．メモリ装置
【図１】
2014017690.tif 000005
【図２】
2014017690.tif 000006
【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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