(57)【要約】【課題】１つの補正ステージによって２つのシフト対象ユニットを相互に固定して接続することにより、ブレ補正を行った場合でも被写体像の視差以外の相違をなくした立体画像を撮像することができる立体撮像装置を提供すること。【解決手段】被写体像から立体画像を撮像するための２つの補正レンズ（６ａ，６ｂ）を備えるデジタルカメラ（１）は、デジタルカメラ（１）に生じるブレ量を検出するブレ検出部（２４）と、２つの補正レンズ（６ａ，６ｂ）を相互に固定して接続するレンズ補正ステージ（５）と、ブレ検出部（２４）により検出されたブレ量に応じて、レンズ補正ステージ（５）によって相互に固定して接続された２つの補正レンズ（６ａ，６ｂ）を一体として所定の方向に移動させて、２つの補正レンズ（６ａ，６ｂ）により撮像される被写体像のブレを補正するレンズブレ補正処理部（２５）と、を備える。【選択図】図２
2011071712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像の結像位置を補正する補正レンズと、被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像素子との少なくとも１つを、それぞれが含む２つのシフト対象ユニットと、
当該装置に生じるブレ量を検出するブレ検出手段と、
前記２つのシフト対象ユニットを相互に固定して接続する補正ステージと、
前記ブレ検出手段により検出されたブレ量に応じて、前記補正ステージによって相互に固定して接続された前記２つのシフト対象ユニットを一体として所定の方向に移動させて、前記２つのシフト対象ユニットにより撮像される被写体像のブレを補正するブレ補正手段と、を備えたことを特徴とする立体撮像装置。
【請求項２】
前記２つのシフト対象ユニットはそれぞれが、被写体像の結像位置を補正する補正レンズを含み、
前記補正ステージは、前記２つのシフト対象ユニットのそれぞれの補正レンズを相互に固定して接続し、
前記ブレ補正手段は、前記ブレ検出手段により検出されたブレ量に応じて、前記補正ステージによって相互に固定して接続された前記それぞれの補正レンズを一体として所定の方向に移動させて、前記被写体像のブレを補正することを特徴とする請求項１に記載の立体撮像装置。
【請求項３】
前記２つのシフト対象ユニットはそれぞれが、被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像素子を含み、
前記補正ステージは、前記２つのシフト対象ユニットのそれぞれの撮像素子を相互に固定して接続し、
前記ブレ補正手段は、前記ブレ検出手段により検出されたブレ量に応じて、前記補正ステージによって相互に固定して接続された前記それぞれの撮像素子を一体として所定の方向に移動させて、前記被写体像のブレを補正することを特徴とする請求項１に記載の立体撮像装置。
【請求項４】
前記２つのシフト対象ユニットはそれぞれが、被写体像の結像位置を補正する補正レンズと、前記被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像素子とを含み、
前記補正ステージは、前記２つのシフト対象ユニットのそれぞれの補正レンズを相互に固定して接続し、前記２つのシフト対象ユニットのそれぞれの撮像素子を相互に固定して接続し、
前記ブレ補正手段は、前記ブレ検出手段により検出されたブレ量に応じて、前記補正ステージによって相互に固定して接続された前記それぞれの補正レンズ又は撮像素子を選択的に一体として所定の方向に移動させて、前記被写体像のブレを補正することを特徴とする請求項１に記載の立体撮像装置。
【請求項５】
撮像条件を設定する撮像条件設定手段を備え、
前記２つのシフト対象ユニットはそれぞれが、被写体像の結像位置を補正する補正レンズと、前記被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像素子とを含み、
前記補正ステージは、前記２つのシフト対象ユニットのそれぞれの補正レンズを相互に固定して接続する第１の補正ステージと、前記２つのシフト対象ユニットのそれぞれの撮像素子を相互に固定して接続する第２の補正ステージとを含み、
前記ブレ補正手段は、前記補正ステージによって相互に固定して接続された前記それぞれの補正レンズを所定の方向に移動させる第１のブレ補正手段と、前記補正ステージによって相互に固定して接続された前記それぞれの撮像素子を所定の方向に移動させる第２のブレ補正手段と、前記第１のブレ補正手段と前記第２のブレ補正手段とを選択的に制御する選択制御手段とを備え、
前記選択制御手段は、前記撮像条件設定手段により設定された撮像条件に基づいて、前記ブレ検出手段により検出されたブレ量に応じて、前記第１のブレ補正手段によるブレ補正又は前記第２のブレ補正手段によるブレ補正のうち何れか１つ又は両方のブレ補正を実行させることを特徴とする請求項１に記載の立体撮像装置。
【請求項６】
被写体像の結像位置を補正する補正レンズと、被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像素子との少なくとも１つを、それぞれが含む２つのシフト対象ユニットと、前記２つのシフト対象ユニットを相互に固定して接続する補正ステージとを有する立体撮像装置により撮像する立体撮像方法であって、
前記立体撮像方法は、前記立体撮像装置に生じるブレ量を検出するブレ検出ステップと、
前記ブレ検出ステップにより検出されたブレ量に応じて、前記補正ステージによって相互に固定して接続された前記２つのシフト対象ユニットを一体として所定の方向に移動させて、前記２つのシフト対象ユニットにより撮像される被写体像のブレを補正するブレ補正ステップと、を含むことを特徴とする立体撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体画像を撮影可能な２つの光学系を備えた立体撮像装置において、得られる２つの画像の間の視差以外の相違を未然に防ぐことができる立体撮像装置及び立体撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、３次元ディスプレイの普及に伴い、２つのレンズ等からなる光学系と、光学系により結像される被写体像をそれぞれ撮像して画像信号として出力する２つの撮像素子を備えた、立体画像を撮影可能な撮影装置の需要が高まりつつある。
【０００３】
このような立体撮像装置においても、立体画像を撮影する際に手ブレの影響により撮影画像がボケることを防ぐため、手ブレを検知して手ブレを補正する様々な立体撮像装置が開示されている（例えば、特許文献１及び２を参照）。
【０００４】
１つの光学系と１つの撮像素子とにより構成される撮像系をもった撮像装置の手ブレ補正機構として、検知した手ブレに応じて光学系に備えられた補正レンズをシフト（移動）させるレンズシフト方式の補正機構と、撮像素子をシフトさせる撮像素子シフト方式の補正機構の２つの方式が一般的である。
【０００５】
図１１に、補正レンズシフト方式を立体撮像装置に適用した補正レンズシフト方式を立体撮像装置に適用した立体撮像装置１０２Ａを示す。図１１の立体撮像装置１０２Ａは、２つのレンズ１０３ａ，１０３ｂと、これら２つのレンズ１０３ａ，１０３ｂにより結像される被写体像をそれぞれ撮像して画像信号を出力する、２つの撮像素子１０７ａ，１０７ｂと、補正レンズ１０６ａ，１０６ｂとを備え、手ブレによる光軸１４１ａ，１４１ｂのズレを検知すると補正レンズ１０６ａ，１０６ｂがシフトして手ブレ補正を行うようになっている。
【０００６】
図１２に、撮像素子シフト方式を立体撮像装置に適用した撮像素子シフト方式を立体撮像装置に適用した立体撮像装置１０２Ｂを示す。図１２の立体撮像装置１０２Ｂは、２つのレンズ１０３ａ，１０３ｂと、これら２つのレンズ１０３ａ，１０３ｂにより結像される被写体像をそれぞれ撮像して画像信号を出力する、２つの撮像素子１０７ａ，１０７ｂと、撮像素子１０７ａ，１０７ｂをそれぞれ駆動する駆動部１０８ａ，１０８ｂとを備え、手ブレによる光軸１４１ａ，１４１ｂのズレを検知すると駆動部１０８ａ，１０８ｂが撮像素子１０７ａ，１０７ｂをシフトさせて手ブレ補正を行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２５２２５４号公報
【特許文献２】特開２００３−５２０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、立体撮像装置１０２Ａの場合、図１１に示すように、２つの補正レンズ１０６ａ，１０６ｂは独立して移動できることから、手ブレ補正の際にこの補正レンズ１０６ａ，１０６ｂ同士が相互に異なる方向にシフトする場合も考えられる。立体撮像装置１０２Ｂの場合も同様に、駆動部１０８ａ，１０８ｂが独立して撮像素子１０７ａ，１０７ｂを駆動できることから、手ブレ補正の際にこの撮像素子１０７ａ，１０７ｂ同士が相互に異なる方向にシフトする場合も考えられる。
【０００９】
このように、従来のレンズシフト方式又は撮像素子シフト方式の補正機構を立体撮像装置に適用した場合、ブレ補正の際に補正レンズ１０６ａ，１０６ｂ同士又は撮像素子１０７ａ，１０７ｂ同士が相互に異なる方向にシフトする可能性がある。このようして２つの補正レンズ１０６ａ，１０６ｂ又は撮像素子１０７ａ，１０７ｂの動きに差が生じた場合、左右の光軸１４１ａ，１４１ｂでズレが生じ、各補正レンズ１０６ａ，１０６ｂ又は各撮像素子１０７ａ，１０７ｂを通過して得られる画像に視差以外の相違が生じ、得られた左右の画像を合成した立体画像に不具合が生じてしまう可能性があった。
【００１０】
本発明は、上述の従来の課題に鑑みてなされたものであり、ブレ補正を行った場合でも、得られる２つの画像の間の視差以外の相違を未然に防ぐことができる立体撮像装置及び立体撮像方法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】
【００１１】
請求項１に記載の発明に係る立体撮像装置は、被写体像の結像位置を補正する補正レンズと、被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像素子との少なくとも１つを、それぞれが含む２つのシフト対象ユニットと、当該装置に生じるブレ量を検出するブレ検出手段と、前記２つのシフト対象ユニットを相互に固定して接続する補正ステージと、前記ブレ検出手段により検出されたブレ量に応じて、前記補正ステージによって相互に固定して接続された前記２つのシフト対象ユニットを一体として所定の方向に移動させて、前記２つのシフト対象ユニットにより撮像される被写体像のブレを補正するブレ補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明に係る立体撮像装置は、前記２つのシフト対象ユニットはそれぞれが、被写体像の結像位置を補正する補正レンズを含み、前記補正ステージは、前記２つのシフト対象ユニットのそれぞれの補正レンズを相互に固定して接続し、前記ブレ補正手段は、前記ブレ検出手段により検出されたブレ量に応じて、前記補正ステージによって相互に固定して接続された前記それぞれの補正レンズを一体として所定の方向に移動させて、前記被写体像のブレを補正することを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明に係る立体撮像装置は、前記２つのシフト対象ユニットはそれぞれが、被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像素子を含み、前記補正ステージは、前記２つのシフト対象ユニットのそれぞれの撮像素子を相互に固定して接続し、前記ブレ補正手段は、前記ブレ検出手段により検出されたブレ量に応じて、前記補正ステージによって相互に固定して接続された前記それぞれの撮像素子を一体として所定の方向に移動させて、前記被写体像のブレを補正することを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明に係る立体撮像装置は、前記２つのシフト対象ユニットはそれぞれが、被写体像の結像位置を補正する補正レンズと、前記被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像素子とを含み、前記補正ステージは、前記２つのシフト対象ユニットのそれぞれの補正レンズを相互に固定して接続し、前記２つのシフト対象ユニットのそれぞれの撮像素子を相互に固定して接続し、前記ブレ補正手段は、前記ブレ検出手段により検出されたブレ量に応じて、前記補正ステージによって相互に固定して接続された前記それぞれの補正レンズ又は撮像素子を選択的に一体として所定の方向に移動させて、前記被写体像のブレを補正することを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明に係る立体撮像装置は、撮像条件を設定する撮像条件設定手段を備え、前記２つのシフト対象ユニットはそれぞれが、被写体像の結像位置を補正する補正レンズと、前記被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像素子とを含み、前記補正ステージは、前記２つのシフト対象ユニットのそれぞれの補正レンズを相互に固定して接続する第１の補正ステージと、前記２つのシフト対象ユニットのそれぞれの撮像素子を相互に固定して接続する第２の補正ステージとを含み、前記ブレ補正手段は、前記補正ステージによって相互に固定して接続された前記それぞれの補正レンズを所定の方向に移動させる第１のブレ補正手段と、前記補正ステージによって相互に固定して接続された前記それぞれの撮像素子を所定の方向に移動させる第２のブレ補正手段と、前記第１のブレ補正手段と前記第２のブレ補正手段とを選択的に制御する選択制御手段とを備え、前記選択制御手段は、前記撮像条件設定手段により設定された撮像条件に基づいて、前記ブレ検出手段により検出されたブレ量に応じて、前記第１のブレ補正手段によるブレ補正又は前記第２のブレ補正手段によるブレ補正のうち何れか１つ又は両方のブレ補正を実行させることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明に係る立体撮像方法は、被写体像の結像位置を補正する補正レンズと、被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像素子との少なくとも１つを、それぞれが含む２つのシフト対象ユニットと、前記２つのシフト対象ユニットを相互に固定して接続する補正ステージとを有する立体撮像装置により撮像する立体撮像方法であって、前記立体撮像方法は、前記立体撮像装置に生じるブレ量を検出するブレ検出ステップと、前記ブレ検出ステップにより検出されたブレ量に応じて、前記補正ステージによって相互に固定して接続された前記２つのシフト対象ユニットを一体として所定の方向に移動させて、前記２つのシフト対象ユニットにより撮像される被写体像のブレを補正するブレ補正ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、立体画像を撮像する立体画像撮像装置にブレ補正を行った場合でも、得られる２つの画像の間の視差以外の相違を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るデジタルカメラのブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る撮像系を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るデジタルカメラの概略動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る手ブレ制御処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るデジタルカメラのブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る撮像系を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る手ブレ制御処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係るデジタルカメラのブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る撮像系を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る手ブレ制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】従来技術の撮像系を示す図である。
【図１２】従来技術の撮像系を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
（１）第１の実施の形態
図１は、本発明に係る立体撮像装置の第１の実施の形態であるデジタルカメラ１の制御回路の構成を説明するためのブロック図である。尚、図示していないが、デジタルカメラ１の筐体の正面側には、ストロボ発光部及び２つ撮影レンズ（レンズ群）からなる撮像系２を有している。また、デジタルカメラ１の筐体の背面には撮影条件を決定するためのモードダイアル、液晶モニタ画面、カーソルキー、ＳＥＴキー、ズームキー（Ｗボタン、Ｔボタン）、手ブレ補正機能キー等が設けられている。また、デジタルカメラの筐体の上面にはシャッターキー、電源ボタンが設けられ、筐体の側部にはパーソナルコンピュータ（以下、パソコン）やモデム等の外部装置とＵＳＢケーブルに接続する場合に用いるＵＳＢ端子接続部が設けられている。
【００２１】
デジタルカメラ１は、撮像系２、ブレ検出部２４、レンズブレ補正処理部２５、レンズ系駆動部２６、タイミング発生部２９、信号処理部３０、画像処理部３１、表示処理部３２、表示モニタ３３、記録部３４、操作部３５及びカメラ制御部３６を備える。
【００２２】
撮像系２は、２つのズームレンズ３ａ，３ｂ、２つのズームレンズ３ａ，３ｂのそれぞれに対応する２つのフォーカスレンズ４ａ，４ｂ、ズームレンズ３ａ，３ｂとフォーカスレンズ４ａ，４ｂの間に配置されたレンズ補正ステージ５、レンズ補正ステージ５に配置された２つの補正レンズ６ａ，６ｂ、及び２つの撮像素子７ａ，７ｂを有する。２つのズームレンズ３ａ，３ｂは、所定の間隔をおいて配置されており、ズーム制御機構（図示しない）によってそれぞれ光軸４１ａ，４１ｂ（図２参照）方向に進退駆動される。ズームレンズ３ａ，３ｂが進退駆動されることで撮影画角は変化する。なお、レンズ補正ステージ５に配置された２つの補正レンズ６ａ，６ｂが本実施の形態に係るシフト対象ユニットを構成する。フォーカスレンズ４ａ，４ｂは、フォーカス制御機構によって光軸４１ａ，４１ｂ方向に進退駆動される。フォーカスレンズ４ａ，４ｂが進退駆動されることで撮像系２のピント調節が行われる。レンズ補正ステージ５は、レンズ系駆動部２６に設けられたアクチュエータによって、レンズ補正ステージ５に配置された２つの補正レンズ６ａ，６ｂが光軸と直交する方向に手ブレを打ち消すように一体として駆動（移動）される。レンズ補正ステージ５は、光を透過する透明の平板状に形成され、このレンズ補正ステージ５が駆動され２つの補正レンズ６ａ，６ｂが一体として移動することで、撮像素子７ａ，７ｂの撮像面上に結像される被写体像がシフトする。このレンズ補正ステージ５を駆動することにより、レンズ補正ステージ５に固定して接続されている一対の補正レンズ６ａ，６ｂをシフトさせるレンズシフト方式による手ブレ補正を行うことができる。
【００２３】
２つの撮像素子７ａ，７ｂはＣＣＤ等によって構成される。撮像素子７ａ，７ｂは、その撮像面上に結像される被写体像を撮像して撮像信号を出力する。信号処理部３０は、アナログ撮像信号をディジタル信号に変換した上で所定の信号処理（例えば、色補間処理、γ補正処理、ホワイトバランス処理、シェーディング補正処理等）を施す。タイミング発生部２９は、撮像素子７ａ，７ｂから読み出す撮像信号の読み出しタイミング信号を発生する。
【００２４】
これらズームレンズ３ａ、補正レンズ６ａ、フォーカスレンズ４ａ及び撮像素子７ａは、それぞれを入射する光の光軸４１ａが略一致するように配置されている。同様に、ズームレンズ３ｂ、補正レンズ６ｂ、フォーカスレンズ４ｂ及び撮像素子７ｂは、それぞれを入射する光の光軸４１ｂが略一致するように配置されている。
【００２５】
ブレ検出部２４は、デジタルカメラ１の動きを物理的、直接的に検出し、角速度を示す動き検出信号をカメラ制御部３６に出力する。このブレ検出部２４は、ジャイロや角速度センサー等によるブレ検出手段として機能し、デジタルカメラ１に生じるブレ量を検出する。
【００２６】
レンズブレ補正処理部２５は、カメラ制御部３６に設けられており、ブレ検出部２４からの検出信号の大きさに応じたブレ量を補正量として出力する変換テーブルを有している。ブレ検出部２４は、カメラ制御部３６から補正開始指令を受け付けて起動し、カメラ制御部３６は、ブレ検出部２４で検出される検出信号に応じて補正量を算出し、算出された補正量に基づいてレンズ系駆動部２６に対しレンズ補正ステージ５を駆動させる信号を出力する。
【００２７】
レンズ系駆動部２６は、カメラ制御部３６からの補正量に応じてレンズ補正ステージ５に配置された補正レンズ６ａ，６ｂをズームレンズ３ａ，３ｂ及びフォーカスレンズ４ａ，４ｂの各光軸４１ａ，４１ｂと直交する方向にレンズ補正ステージ５を移動するブレ補正手段として機能する。なお、レンズ補正ステージ５に配置されている各補正レンズ６ａ，６ｂの移動量はレンズブレ補正処理部２５によって決定される。
【００２８】
画像処理部３１は、信号処理部３０から入力される画像データを所定のデータ形式にフォーマット変換したり、画像データを表示処理部３２に与えたりする。表示処理部３２は画像データを用いて映像信号を生成して表示モニタ３３へ送出する。
【００２９】
表示モニタ３３は、液晶表示パネル等によって構成され、表示処理部３２から入力される映像信号による画像等を表示する。表示画像は、静止画撮影指示前に撮像素子７ａ，７ｂで逐次撮像されるスルー画、静止画撮影指示後に撮像素子７ａ，７ｂで撮像される静止画、動画撮影時の動画、記録部３４に記録されている画像データによる再生画等がある。これら画像は、操作部３５の操作によって表示モニタ３３上で、電気的に表示画角を変更して（電子ズーム）表示することができる。
【００３０】
記録部３４は、着脱可能なメモリーカード等によって構成される。撮影モードにおいて、記録部３４は画像処理部３１でフォーマット変換された画像データを記録する。再生モードにおいて、記録部３４に記録されている画像データが読み出されて画像処理部３１へ送られる。画像処理部３１は、再生画像を表示するための映像信号を生成する。なお、デジタルカメラ１は静止画撮影モード及び動画撮影モードのそれぞれを選択可能に構成されており、動画撮影時には音声データも記録してもよい。
【００３１】
操作部３５は、電源スイッチ（メインスイッチ）、ズームスイッチ、モード設定ダイヤル、レリーズ（半押しスイッチ、全押しスイッチ）スイッチ等を含み、本実施の形態のデジタルカメラ１の撮像条件を設定する撮像条件設定手段として機能し、各操作に応じた操作条件に基づき操作信号を発生してカメラ制御部３６へ送出する。これにより、例えば、操作者によりズームスイッチが操作された場合には、撮像条件として所定の倍率（例えば、１〜１２倍）が設定される。
【００３２】
カメラ制御部３６は、ＣＰＵ及びＣＰＵが実行する制御プログラムが格納されるＲＯＭ、ワークＲＡＭ（図示しない）を含んで構成され、操作部３５から入力される操作信号に応じて各ブロックへ指令を出力し、カメラ動作を制御する。
【００３３】
＜撮像系の説明＞
図２を参照して、本実施の形態係る立体撮像装置における補正レンズ６ａ，６ｂが固定して接続されたレンズ補正ステージ５を駆動することによるレンズシフト方式の手ブレ補正の動作について説明する。
【００３４】
図２に示すように、撮像対象（図示せず）に向いている光軸４１ａに沿ってズームレンズ３ａ、補正レンズ６ａ、フォーカスレンズ４ａ及び撮像素子７ａが一列に並んで配置されている。同様に、光軸４１ｂに沿ってズームレンズ３ｂ、補正レンズ６ｂ、フォーカスレンズ４ｂ及び撮像素子７ｂが一列に並んで配置されている。そして、本実施の形態のシフト対象ユニットである２つの補正レンズ６ａ，６ｂはレンズ補正ステージ５に固定して接続されている。
【００３５】
図２は、デジタルカメラ１の光軸４１ａ，４１ｂが撮像対象に向いている状態を示し、この状態でシャッターキーを押すと、シャッターが開き、被写体像が撮像素子７ａにおける光軸４１ａ上の略中心位置に結像する。しかし、シャッターが開いた状態で、手ブレにより、デジタルカメラ１が動くと、撮像対象からの光軸４１ａ及び光軸４１ｂに対してレンズ光軸が傾斜し、被写体像は、撮像素子７ａ及び撮像素子７ｂの中心位置からズレた位置に結像しようとする。
【００３６】
このとき、ブレ検出部２４により、デジタルカメラ１が動いたことが検出されると、カメラ制御部３６は、補正レンズ６ａ，６ｂが固定して接続されているレンズ補正ステージ５をブレ検出部２４により検出されたブレの動きと逆方向に移動（シフト）させることによって、被写体像が撮像素子７ａ及び撮像素子７ｂの中心位置に結像するように補正する。
【００３７】
このように、デジタルカメラ１に手ブレが生じても、２つの補正レンズ６ａ，６ｂが一体としてシフトすることにより、立体の被写体像は、撮像素子７ａ及び撮像素子７ｂ上の中心位置からズレた位置に結像することなく、その結像位置が常に撮像素子７ａ及び撮像素子７ｂの中心位置となるように補正され、立体画像がぼけたものとなることを回避できる。
【００３８】
したがって、本実施の形態係る立体撮像装置は、１つのレンズ補正ステージ５上に、シフト対象ユニットを構成する２つの補正レンズ６ａ，６ｂを固定して接続することで、２つの補正レンズ６ａ，６ｂの相対的な位置がズレることのない状態にして手ブレ補正を行うことができる。これにより、手ブレ補正を行った場合であっても、被写体像の視差以外の相違をなくした立体画像を撮像することができる。
【００３９】
また、レンズ補正ステージ５上に２つの補正レンズ６ａ，６ｂを相互に固定して接続し、２つの補正レンズ６ａ，６ｂを一体としてシフトするレンズシフト方式によりブレ補正を行うことにより、ブレ補正を行う際に補正レンズ６ａ，６ｂをシフトするために要する電力は、より重い撮像素子７ａ，７ｂをシフトするために要する電力よりも小さくて済むため、撮像素子シフト方式によるブレ補正と比較して消費される電力を抑え、かつ、被写体像の視差以外の相違をなくした被写体像のブレ補正を行うことができる。
【００４０】
＜デジタルカメラの概略動作＞
図３は本発明のデジタルカメラの概略動作を示すフローチャートである。以下に示す処理は基本的にカメラ制御部３６が予めフラッシュメモリ等のプログラムメモリに記憶されたプログラムにしたがって実行するようにしてもよい。以下、図３に示すフローチャートに基づいて説明する。また、以下、デジタルカメラはズーム機能及びオートフオーカス機能を備えているものとして説明するが、本発明はこれに限定されることはない。
【００４１】
図３で、ユーザが電源ボタンを操作してデジタルカメラの主電源をオンし、そして、ユーザが操作部３５を操作すると、処理はステップＳ１０に進み、カメラ制御部３６は、初期値や初期撮影条件をＲＯＭから読み出し、ワークＲＡＭに設定する。
【００４２】
次いで、ステップＳ１１では、カメラ制御部３６は、スルー画像（ファインダ画像）の表示を開始する。すなわち、カメラ制御部３６は、タイミング発生部２９にスルー画像の表示処理に関する開始信号を出力する。これに応じてタイミング発生部２９は、タイミング信号を撮像素子７ａ，７ｂと信号処理部３０へ出力する。そして、撮像素子７ａ，７ｂは撮像した画像信号を信号処理部３０に出力し、信号処理部３０は画像信号から画像データを生成して画像処理部３１に出力し、画像処理部３１は画像データをフォーマット変換して表示処理部３２に出力し、表示処理部３２は表示データを表示モニタ３３に出力してスルー画像を表示させる。
【００４３】
次いで、ステップＳ１２では、カメラ制御部３６は、図２に示す操作部３５からの信号を基にズーム指示があったか否かを判断する。この処理では、ユーザの操作部３５の操作により、ズーム操作が行われたか否かが判断される。ズーム指示があった場合はステップＳ１３に進み、ズーム指示がなかった場合はステップＳ１４に進む。
【００４４】
次いで、ステップＳ１３では、ズーム指示があった場合は、カメラ制御部３６は撮像系２を制御してズーム処理を行わせる。つまり、ズーム用（ＺＯＯＭ）ドライバ（図示しない）に制御信号を送り、ズームモータを駆動して指定されたズーム段に対応するズーム位置にズームレンズ３ａ，３ｂを移動させ、ステップＳ１４に進む。なお、カメラ制御部３６は現在のズーム位置（ズーム段数）をワークＲＡＭ（図示しない）に記憶するようにしている。
【００４５】
次いで、ステップＳ１４では、カメラ制御部３６は、操作部３５からの信号に基づいてシャッターキーの半押し操作が開始されたか否かを調べる。シャッターキーの半押し操作が開始された場合はステップＳ１５に進み、シャッターキーの半押し操作が開始されてない場合はステップＳ１１に戻る。
【００４６】
次いで、シャッターキーが半押し操作が開始されると、ステップＳ１５では、カメラ制御部３６は、その時点で選択されているズーム位置（ズーム段数）に対応した焦点距離でオートフオーカス（ＡＦ）処理、オートアイリス（ＡＥ）処理及びホワイトバランス処理（ＡＷＢ）を実行する。そして、カメラ制御部３６は、ステップＳ１５での各種処理による結果を各部に反映させ、再度、撮像素子７ａ，７ｂ、信号処理部３０を経て取得した画像データをもとに画像処理部３１から表示処理部３２に接続された表示モニタ３３にスルー画像を表示させる。
【００４７】
次いで、ステップＳ１６では、カメラ制御部３６は、シャッターキーが全押しされたか否かを調べる。シャッターキーが全押しされた場合はステップＳ１８に進み、シャッターキーが全押しされてない場合はステップＳ１７に進む。
【００４８】
次いで、ステップＳ１７では、カメラ制御部３６は、操作部３５からの信号に基づいてシャッターキーの半押し操作が解除されたか否かを調べる。シャッターキーの半押し操作が解除された場合はステップＳ１２に戻り、シャッターキーの半押し操作が解除されてない場合はステップＳ１６に戻る。
【００４９】
次いで、シャッターキーが全押しされた場合には、ステップＳ１８では、カメラ制御部３６は、新たに静止画に用いる画像信号を撮像素子７ａ，７ｂから取得してくる。すなわち、カメラ制御部３６は、タイミング発生部２９に静止画画像取得処理に関する開始信号を出力する。これに応じてタイミング発生部２９は、タイミング信号を撮像素子７ａ，７ｂと信号処理部３０へ出力する。そして、撮像素子７ａ，７ｂは撮像した高精細の画像信号を信号処理部３０に出力し、信号処理部３０は画像信号から画像データを生成して画像処理部３１に出力し、画像処理部３１は１フレーム分の画像データ（静止画像データ）をＪＰＥＧ圧縮処理し、圧縮された静止画像データを記録部３４のＳＤカードに記録して１フレーム分の静止画像の撮影処理し、ステップＳ１１に戻る。
【００５０】
＜手ブレ制御処理＞
図４は、本発明に係る立体撮像装置の第１の実施の形態であるデジタルカメラ１の手ブレ制御処理について説明するためのフローチャートである。なお、図４に示す手ブレ制御処理は、図３に示すデジタルカメラの概略動作の処理と並列して実行されているものとする。
【００５１】
はじめに、ユーザが手ブレ補正機能キーを操作した場合、ユーザ操作に応じたＯＮ／ＯＦＦ操作信号が操作部３５に入力される。このとき、操作部３５は割り込み信号を発生してカメラ制御部３６に出力するので、カメラ制御部３６は操作内容を示すフラグをメモリ（図示しない）のＯＮ／ＯＦＦ設定フラグ領域に設定する。
【００５２】
図４において、ステップＳ２１では、カメラ制御部３６は、操作部３５により設定されたＯＮ／ＯＦＦ設定フラグ領域を調べ、手ブレ補正機能がオンに設定されているか否かを判断する。
【００５３】
そして、ステップＳ２１で、手ブレ補正機能がＯＮ設定されていると判断できると、カメラ制御部３６は、ブレ検出部２４へスタート信号を与えて、当該デジタルカメラ１に生じるブレ量の検出を開始させる（ステップＳ２２）。
【００５４】
このブレ検出部２４によって検出される当該デジタルカメラ１に生じるブレ量情報（検出信号）は、カメラ制御部３６又はカメラ制御部３６に設けられたレンズブレ補正処理部２５に入力される。
【００５５】
次いで、ステップＳ２３では、カメラ制御部３６は、操作部３５により設定されたＯＮ／ＯＦＦ設定フラグ領域を調べ、手ブレ補正機能がオフに設定されたか否かを判断する。
【００５６】
手ブレ補正機能がオフに設定されていると判断された場合は、ステップＳ２４に進み、カメラ制御部３６は、停止信号をブレ検出部２４に与えて、当該デジタルカメラ１に生じるブレ量の検出を停止させ、ステップＳ２１に戻る。なお、手ブレ補正機能がオフに設定されていると判断された場合に、レンズ補正ステージ５が駆動しているときには、カメラ制御部３６は、レンズ補正ステージ５の駆動を停止する。
【００５７】
一方、ステップＳ２３において、手ブレ補正機能がオフに設定されていなかった場合、すなわち、手ブレ補正機能が継続してオンに設定されている場合には、ステップＳ２５に進む。
【００５８】
ステップＳ２５では、カメラ制御部３６は、操作部３５からの信号に基づいてシャッターキーの半押しの操作があったか否かを判別し、シャッターキーの半押し操作があったと判別した場合はステップＳ２６に進み、シャッターキーの半押し操作がないと判別した場合はステップＳ２３に戻る。
【００５９】
ステップＳ２５において、シャッターキーの半押し操作があったと判別した場合には、カメラ制御部３６は、レンズブレ補正処理部２５に補正指令を送る。レンズブレ補正処理部２５は、カメラ制御部３６から補正指令を受け付けて起動し、ブレ検出部２４で検出される検出信号に応じて補正量を算出し、算出した値をレンズ系駆動部２６に送り（ステップＳ２６）、ステップＳ２７に進む。尚、このとき、レンズ系駆動部２６は、レンズブレ補正処理部２５からの補正量に応じてレンズ補正ステージ５を駆動させる。これによって、レンズ補正ステージ５に配置された２つの補正レンズ６ａ，６ｂを一体として、レンズ系駆動部２６に設けられたアクチュエータによって手ブレを打ち消すように駆動させることができる。
【００６０】
ステップＳ２７では、カメラ制御部３６は、操作部３５からの信号に基づいてシャッターキーの半押し操作が解除されたか否かを判別する。シャッターキーの半押し操作が解除されたと判別した場合はステップＳ２８に進み、一方、シャッターキーの半押し操作が解除されてないと判別した場合はシャッターキーの半押し操作が解除されるまでステップＳ２７の処理を繰り返して行う。
【００６１】
ステップＳ２７において、シャッターキーの半押し操作が解除された場合は、ステップＳ２８に進み、カメラ制御部３６は、レンズブレ補正処理部２５を介したレンズ系駆動部２６の駆動を停止させ、ステップＳ２３に戻る。
【００６２】
（２）第２の実施の形態
次に、図５〜図７を参照して、第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態ではレンズシフト方式によりブレ補正を行うのに対し、第２の実施の形態では、後述する撮像素子シフト方式によりブレ補正を行う点において、第１の実施の形態と異なる。第２の実施の形態のデジタルカメラの構造、制御回路等も基本的に第１の実施の形態と同じである。ただし、レンズシフト方式によるブレ補正に代えて撮像素子シフト方式によるブレ補正を行うに際して、図１のデジタルカメラ１の制御回路に代えて図５のデジタルカメラ１ａの制御回路による制御が行われる。また、撮像素子シフト方式によるブレ補正を行うことに伴い、図２の撮像系によるブレ補正に代えて、図５の撮像系によるブレ補正が行われる。また、撮像素子シフト方式によるブレ補正を行うに伴い、図４の手ブレ制御処理に代えて、図７の手ブレ制御処理が行われる。
【００６３】
図５は、本発明に係る立体撮像装置の第２の実施の形態であるデジタルカメラ１ａの制御回路の構成を説明するためのブロック図である。第２の実施の形態では、第１の実施の形態の制御回路と略同一であるが、第１の実施の形態のレンズ補正ステージ５の代わりに、撮像素子補正ステージ８を備え、第１の実施の形態の補正レンズ６ａ，６ｂの代わりに、撮像素子補正ステージ８に固定された撮像素子７ａ，７ｂが移動（シフト）可能に配置されている。また、第１の実施の形態のレンズ補正ステージ５の代わりに、撮像素子補正ステージ８を備えたことに伴い、第１の実施の形態のレンズブレ補正処理部２５及びレンズ系駆動部２６の代わりに、撮像素子ブレ補正処理部２７及び撮像素子系駆動部２８が配置されている。
【００６４】
第２の実施の形態のデジタルカメラ１ａは、撮像系２ａ、ブレ検出部２４、撮像素子ブレ補正処理部２７、撮像素子系駆動部２８、タイミング発生部２９、信号処理部３０、画像処理部３１、表示処理部３２、表示モニタ３３、記録部３４、操作部３５及びカメラ制御部３６を備える。撮像系２ａ、撮像素子ブレ補正処理部２７及び撮像素子系駆動部２８以外の構成については、第１の実施の形態と同様であるため説明を省略する。
【００６５】
第２の実施の形態の撮像系２ａは、２つのズームレンズ３ａ，３ｂ、２つのズームレンズ３ａ，３ｂのそれぞれに対応する２つのフォーカスレンズ４ａ，４ｂ、撮像素子補正ステージ８及び撮像素子補正ステージ８に配置された２つの撮像素子７ａ，７ｂを有する。２つのズームレンズ３ａ，３ｂは、所定の間隔をおいて配置しており、ズーム制御機構（図示しない）によってそれぞれ光軸４１ａ，４１ｂ（図６参照）方向に進退駆動される。ズームレンズ３ａ，３ｂが進退駆動されることで撮影画角が変化する。なお、撮像素子補正ステージ８に配置された２つの撮像素子７ａ，７ｂが本実施の形態に係るシフト対象ユニットを構成する。フォーカスレンズ４ａ，４ｂは、フォーカス制御機構によって光軸方向に進退駆動される。フォーカスレンズ４ａ，４ｂが進退駆動されることで撮像系２ａのピント調節が行われる。撮像素子補正ステージ８は、撮像素子系駆動部２８に設けられたアクチュエータによって、撮像素子補正ステージ８に配置された２つの撮像素子７ａ，７ｂが光軸と直交する方向に手ブレを打ち消すように一体として駆動（移動）される。撮像素子補正ステージ８は、平板状に形成され、この撮像素子補正ステージ８が駆動され２つの撮像素子７ａ，７ｂが一体として移動することで、撮像素子７ａ，７ｂの撮像面上に結像される被写体像がシフトする。この撮像素子補正ステージ８を駆動することにより、撮像素子補正ステージ８に配置されている一対の撮像素子７ａ，７ｂをシフトさせる撮像素子シフト方式による手ブレ補正を行うことができる。
【００６６】
これらズームレンズ３ａ、フォーカスレンズ４ａ及び撮像素子７ａは、それぞれを入射する光の光軸４１ａが略一致するように配置されている。同様に、ズームレンズ３ｂ、フォーカスレンズ４ｂ及び撮像素子７ｂは、それぞれを入射する光の光軸４１ｂが略一致するように配置されている。
【００６７】
撮像素子ブレ補正処理部２７は、カメラ制御部３６に設けられており、ブレ検出部２４からの検出信号の大きさに応じたブレ量を補正量として出力する変換テーブルを有しており、カメラ制御部３６から補正開始指令を受け付けて起動し、ブレ検出部２４で検出される検出信号に応じての補正量を算出し、算出された補正量に基づいて撮像素子系駆動部２８に対し撮像素子補正ステージ８を駆動させる信号を出力する。
【００６８】
撮像素子系駆動部２８は、カメラ制御部３６からの補正量に応じて撮像素子補正ステージ８に配置された撮像素子７ａ，７ｂをズームレンズ３ａ，３ｂ及びフォーカスレンズ４ａ，４ｂの各光軸４１ａ，４１ｂと直交する方向に撮像素子補正ステージ８を移動するブレ補正手段として機能する。なお、撮像素子補正ステージ８に配置されている各撮像素子７ａ，７ｂの移動量は撮像素子ブレ補正処理部２７によって決定される。
【００６９】
＜撮像系の説明＞
図６を参照して、本実施の形態係る立体撮像装置における撮像素子７ａ，７ｂが固定して接続されている撮像素子補正ステージ８を駆動することによる撮像素子シフト方式の手ブレ補正の動作について説明する。
【００７０】
図６に示すように、撮像対象（図示せず）に向いている光軸４１ａに沿ってズームレンズ３ａ、フォーカスレンズ４ａ及び撮像素子７ａが一列に並んで配置されている。同様に、光軸４１ｂに沿ってズームレンズ３ｂ、フォーカスレンズ４ｂ及び撮像素子７ｂが一列に並んで配置されている。そして、第２の実施の形態のシフト対象ユニットである２つの撮像素子７ａ，７ｂは撮像素子補正ステージ８に相互に固定して接続されている。
【００７１】
図６は、デジタルカメラ１ａの光軸４１ａ，４１ｂが撮像対象に向いている状態を示し、この状態でシャッターキーを押すと、シャッターが開き、被写体像が撮像素子７ａにおける光軸４１ａ上の略中心位置に結像する。しかし、シャッターが開いた状態で、手ブレにより、デジタルカメラ１ａが動くと、撮像対象からの光軸４１ａ及び光軸４１ｂに対してレンズ光軸が傾斜し、被写体像は、撮像素子７ａ及び撮像素子７ｂの中心位置からズレた位置に結像しようとする。
【００７２】
このとき、ブレ検出部２４により、デジタルカメラ１ａが動いたことが検出され、撮像素子７ａ，７bが固定して接続されている撮像素子補正ステージ８がブレ検出部２４により検出されたブレの動きと逆方向に移動（シフト）し、被写体像が撮像素子７ａ及び撮像素子７ｂの中心位置に結像するように補正する。
【００７３】
これにより、デジタルカメラ１ａに手ブレが生じても、２つの撮像素子７ａ，７ｂが一体としてシフトすることにより、立体の被写体像は、撮像素子７ａ及び撮像素子７ｂ上の中心位置からズレた位置に結像することなく、その結像位置が常に撮像素子７ａ及び撮像素子７ｂの中心位置となるように補正され、立体画像がぼけたものとなることを回避できる。
【００７４】
したがって、本実施の形態係る立体撮像装置は、１つの撮像素子補正ステージ８上に、シフト対象ユニットを構成する２つの撮像素子７ａ，７ｂを固定して接続することで、２つの撮像素子７ａ，７ｂの相対的な位置がズレることのない状態にして手ブレ補正を行うことができる。これにより、手ブレ補正を行った場合であっても、被写体像の視差以外の相違をなくした立体画像を撮像することができる。
【００７５】
また、撮像素子補正ステージ８上に２つの撮像素子７ａ，７ｂを相互に一体に固定して接続し、撮像素子補正ステージ８に相互に固定された２つの撮像素子７ａ，７ｂを一体としてシフトする撮像素子シフト方式によりブレ補正を行うことにより、ブレ補正を行う際に、レンズ等の光学系を動かす必要がないことから、レンズ収差の影響がレンズシフト方式によるブレ補正と比較して小さくて済むため、レンズシフト方式によるブレ補正と比較して画質が劣化する光学収差の発生量を抑え、かつ、被写体像の視差以外の相違をなくした被写体像のブレ補正を行うことができる。
【００７６】
＜手ブレ制御処理＞
図７は、本発明に係る立体撮像装置の第２の実施の形態であるデジタルカメラ１ａの手ブレ制御処理について説明するためのフローチャートである。なお、図７に示す手ブレ制御処理は、第１の実施の形態の図３に示すデジタルカメラの概略動作の処理と並列して実行されているものとする。尚、ステップＳ１２１、Ｓ１２２、Ｓ１２３、Ｓ１２４、Ｓ１２５、Ｓ１２７については、第１の実施の形態における図４のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２７と略同様の処理である。したがって、ステップＳ１２１〜Ｓ１２３についての説明は省略する。
【００７７】
ステップＳ１２３において手ブレ補正機能がオフに設定されていると判断された場合は、ステップＳ１２４に進み、カメラ制御部３６は、停止信号をブレ検出部２４に与えて、当該デジタルカメラ１ａに生じるブレ量の検出を停止させ、ステップＳ１２１に戻る。なお、手ブレ補正機能がオフに設定されていると判断された場合に、撮像素子補正ステージ８が駆動しているときには、カメラ制御部３６は、撮像素子補正ステージ８の駆動を停止する。
【００７８】
一方、ステップＳ１２３において、手ブレ補正機能がオフに設定されていなかった場合、すなわち、手ブレ補正機能が継続してオンに設定されている場合には、ステップＳ１２５に進む。
【００７９】
ステップＳ１２５では、カメラ制御部３６は、操作部３５からの信号に基づいてシャッターキーの半押しの操作があったか否かを判別し、シャッターキーの半押し操作があったと判別した場合はステップＳ１２６に進み、シャッターキーの半押し操作がないと判別した場合はステップＳ１２３に戻る。
【００８０】
ステップＳ１２５において、シャッターキーの半押し操作があったと判別した場合には、カメラ制御部３６は、撮像素子ブレ補正処理部２７に補正指令を送る。撮像素子ブレ補正処理部２７は、カメラ制御部３６から補正指令を受け付けて起動し、ブレ検出部２４で検出される検出信号に応じて補正量を算出して撮像素子系駆動部２８に送り（ステップＳ１２６）、ステップＳ１２７に進む。尚、このとき、撮像素子系駆動部２８は、撮像素子ブレ補正処理部２７からの補正量に応じて撮像素子補正ステージ８を駆動させる。これによって、撮像素子補正ステージ８に配置された２つの撮像素子７ａ，７ｂを一体として、撮像素子系駆動部２８に設けられたアクチュエータによって手ブレを打ち消すように駆動させることができる。
【００８１】
ステップＳ１２７では、カメラ制御部３６は、操作部３５からの信号に基づいてシャッターキーの半押し操作が解除されたか否かを判別する。シャッターキーの半押し操作が解除されたと判別した場合はステップＳ１２８に進み、一方、シャッターキーの半押し操作が解除されてないと判別した場合はシャッターキーの半押し操作が解除されるまでステップＳ１２７の処理を繰り返して行う。
【００８２】
ステップＳ１２７において、シャッターキーの半押し操作が解除された場合は、ステップＳ１２８に進み、カメラ制御部３６は、撮像素子ブレ補正処理部２７を介した撮像素子系駆動部２８の駆動を停止させ、ステップＳ１２３に戻る。
【００８３】
（３）第３の実施の形態
次に、図８〜図１０を参照して、第３の実施の形態について説明する。第１の実施の形態ではレンズシフト方式によるブレ補正のみを行い、第２の実施の形態では撮像素子シフト方式によるブレ補正のみを行うのに対し、第３の実施の形態では、ズーム倍率等の撮影条件によってブレ補正の方式を選択する点で第１の実施の形態及び第２の実施の形態と異なる。第３の実施の形態のデジタルカメラの構造、制御回路等も基本的に第１の実施の形態と同じである。ただし、撮影条件によってブレ補正の方式を選択するに際して、図１のデジタルカメラ１の制御回路に代えて図８のデジタルカメラ１ｂの制御回路による制御が行われる。また、撮影条件によってブレ補正の方式を選択することに伴い、図２の撮像系２によるブレ補正に代えて、図９の撮像系２ｂによるブレ補正が行われる。また、撮影条件によってブレ補正の方式を選択することに伴い、図４の手ブレ制御処理に代えて、図１０の手ブレ制御処理が行われる。
【００８４】
図８は、本発明に係る立体撮像装置の第３の実施の形態であるデジタルカメラ１ｂの制御回路の構成を説明するためのブロック図である。第３の実施の形態では、第１の実施の形態の制御回路と略同一であるが、第１の実施の形態のレンズ補正ステージ５に加えて、第２の実施の形態の撮像素子補正ステージ８を備え、第１の実施の形態の補正レンズ６ａ，６ｂに加えて、第２の実施の形態の撮像素子補正ステージ８に固定された撮像素子７ａ，７ｂが移動（シフト）可能に配置されている。また、第１の実施の形態のレンズ補正ステージ５に加えて、第２の実施の形態の撮像素子補正ステージ８を備えたことに伴い、第１の実施の形態のレンズブレ補正処理部２５及びレンズ系駆動部２６に加えて、第２の実施の形態の撮像素子ブレ補正処理部２７及び撮像素子系駆動部２８が配置されている。
【００８５】
第３の実施の形態のデジタルカメラ１ｂは、撮像系２ｂ、ブレ検出部２４、レンズブレ補正処理部２５、レンズ系駆動部２６、撮像素子ブレ補正処理部２７、撮像素子系駆動部２８、タイミング発生部２９、信号処理部３０、画像処理部３１、表示処理部３２、表示モニタ３３、記録部３４、操作部３５及びカメラ制御部３６を備える。ブレ検出部２４、レンズブレ補正処理部２５、レンズ系駆動部２６、タイミング発生部２９、信号処理部３０、画像処理部３１、表示処理部３２、表示モニタ３３、記録部３４、操作部３５及びカメラ制御部３６については第１の実施の形態と同様であり、撮像素子ブレ補正処理部２７及び撮像素子系駆動部２８については、第２の実施の形態と同様であるため説明を省略する。
【００８６】
第３の実施の形態の撮像系２ｂは、２つのズームレンズ３ａ，３ｂ、２つのズームレンズ３ａ，３ｂのそれぞれに対応する２つのフォーカスレンズ４ａ，４ｂ、ズームレンズ３ａ，３ｂとフォーカスレンズ４ａ，４ｂの間に配置された本実施の形態に係る第１の補正ステージを構成するレンズ補正ステージ５、レンズ補正ステージ５に配置された本実施の形態に係る第１のシフト対象ユニットを構成する２つの補正レンズ６ａ，６ｂ、本実施の形態に係る第２の補正ステージを構成する撮像素子補正ステージ８、及び撮像素子補正ステージ８に配置された本実施の形態に係る第２のシフト対象ユニットを構成する２つの撮像素子７ａ，７ｂを有する。
【００８７】
２つのズームレンズ３ａ，３ｂは、所定の間隔をおいて配置しており、ズーム制御機構（図示しない）によってそれぞれ光軸４１ａ，４１ｂ方向に進退駆動される。ズームレンズ３ａ，３ｂが進退駆動されることで撮影画角が変化する。フォーカスレンズ４ａ，４ｂは、フォーカス制御機構によって光軸方向に進退駆動される。フォーカスレンズ４ａ，４ｂが進退駆動されることで撮像系２ｂのピント調節が行われる。
【００８８】
レンズ補正ステージ５は、レンズ系駆動部２６に設けられたアクチュエータによって、レンズ補正ステージ５に配置された２つの補正レンズ６ａ，６ｂが光軸と直交する方向に手ブレを打ち消すように一体として駆動（移動）される。レンズ補正ステージ５は、光を透過する透明の平板状に形成され、このレンズ補正ステージ５が駆動され２つの補正レンズ６ａ，６ｂが一体として移動することで、撮像素子７ａ，７ｂの撮像面上に結像される被写体像がシフトする。このレンズ補正ステージ５を駆動することにより、レンズ補正ステージ５に配置されている一対の補正レンズ６ａ，６ｂにより、レンズシフト方式による手ブレ補正を行うことができる。
【００８９】
また、撮像素子補正ステージ８は、撮像素子系駆動部２８に設けられたアクチュエータによって、撮像素子補正ステージ８に配置された２つの撮像素子７ａ，７ｂが光軸と直交する方向に手ブレを打ち消すように一体として駆動（移動）される。撮像素子補正ステージ８は、平板状に形成され、この撮像素子補正ステージ８が駆動され２つの撮像素子７ａ，７ｂが一体として移動することで、撮像素子７ａ，７ｂの撮像面上に結像される被写体像がシフトする。この撮像素子補正ステージ８を駆動することにより、撮像素子補正ステージ８に配置されている一対の撮像素子７ａ，７ｂにより、撮像素子シフト方式による手ブレ補正を行うことができる。
【００９０】
これらズームレンズ３ａ、補正レンズ６ａ、フォーカスレンズ４ａ及び撮像素子７ａは、それぞれを入射する光の光軸４１ａが略一致するように配置されている。同様に、ズームレンズ３ｂ、補正レンズ６ｂ、フォーカスレンズ４ｂ及び撮像素子７ｂは、それぞれを入射する光の光軸４１ｂが略一致するように配置されている。
【００９１】
レンズブレ補正処理部２５は、カメラ制御部３６に設けられており、ブレ検出部２４からの検出信号の大きさに応じたブレ量を補正量として出力する変換テーブルを有しており、カメラ制御部３６から補正開始指令を受け付けて起動し、ブレ検出部２４で検出される検出信号に応じて補正量を算出し、算出された補正量に基づいてレンズ系駆動部２６に対しレンズ補正ステージ５を駆動させる信号を出力する。
【００９２】
レンズ系駆動部２６は、カメラ制御部３６からの補正量に応じてレンズ補正ステージ５に配置された補正レンズ６ａ，６ｂをズームレンズ３ａ，３ｂ及びフォーカスレンズ４ａ，４ｂの各光軸４１ａ，４１ｂと直交する方向にレンズ補正ステージ５を移動する第１のブレ補正手段として機能する。なお、レンズ補正ステージ５に配置されている各補正レンズ６ａ，６ｂの移動量はレンズブレ補正処理部２５によって決定される。
【００９３】
撮像素子ブレ補正処理部２７は、カメラ制御部３６に設けられており、ブレ検出部２４からの検出信号の大きさに応じたブレ量を補正量として出力する変換テーブルを有しており、カメラ制御部３６から補正開始指令を受け付けて起動し、ブレ検出部２４で検出される検出信号に応じての補正量を算出し、算出された補正量に基づいて撮像素子系駆動部２８に対し撮像素子補正ステージ８を駆動させる信号を出力する。
【００９４】
撮像素子系駆動部２８は、カメラ制御部３６からの補正量に応じて撮像素子補正ステージ８に配置された撮像素子７ａ，７ｂをズームレンズ３ａ，３ｂ及びフォーカスレンズ４ａ，４ｂの各光軸４１ａ，４１ｂと直交する方向に撮像素子補正ステージ８を移動する第２のブレ補正手段として機能する。なお、撮像素子補正ステージ８に配置されている各撮像素子７ａ，７ｂの移動量は撮像素子ブレ補正処理部２７によって決定される。
【００９５】
カメラ制御部３６は、ＣＰＵ及びＣＰＵが実行する制御プログラムが格納されるＲＯＭ、ワークＲＡＭ（図示しない）を含んで構成され、操作部３５から入力される操作信号に応じて各ブロックへ指令を出力し、カメラ動作を制御する。なお、カメラ制御部３６のＲＯＭには、ズーム位置（ズーム段数）情報に対応するズーム倍率が記憶されているズームテーブルが含まれる。カメラ制御部３６は、撮像条件である設定されたズーム倍率に基づいて、操作に応じて設定された撮像条件であるズーム倍率が予め設定されている基準値よりも小さい場合に、レンズブレ補正処理部２５に補正開始指令を出力する一方、操作に応じて設定されている撮像条件であるズーム倍率が基準値よりも大きい場合に、撮像素子ブレ補正処理部２７に補正開始指令を出力することで、レンズ系駆動部２６によるブレ補正又は撮像素子系駆動部２８によるブレ補正のうち何れか１つ又は両方のブレ補正を選択制御する選択制御手段として機能し、選択されたブレ補正に基づきブレ補正を実行させる。
【００９６】
＜撮像系の説明＞
図９を参照して、第３の実施の形態の撮像系２ｂによる、補正レンズ６ａ，６ｂが固定して接続されたレンズ補正ステージ５の駆動によるレンズシフト方式又は撮像素子７ａ，７bが固定して接続されている撮像素子補正ステージ８の駆動による撮像素子シフト方式の何れかの方式から１つの手ブレ補正方式を選択して行われる手ブレ補正の動作について説明する。
【００９７】
図９に示すように、撮像対象（図示せず）に向いている光軸４１ａに沿ってズームレンズ３ａ、補正レンズ６ａ、フォーカスレンズ４ａ及び撮像素子７ａが一列に並んで配置されている。同様に、光軸４１ｂに沿ってズームレンズ３ｂ、補正レンズ６ｂ、フォーカスレンズ４ｂ及び撮像素子７ｂが一列に並んで配置されている。そして、本実施の形態の第１のシフト対象ユニットである２つの補正レンズ６ａ，６ｂはレンズ補正ステージ５において一体に配置され、本実施の形態の第２のシフト対象ユニットである２つの撮像素子７ａ，７ｂは撮像素子補正ステージ８において一体に配置されている。
【００９８】
図９は、デジタルカメラ１ｂの光軸４１ａ，４１ｂが撮像対象に向いている状態を示し、この状態でシャッターキーを押すと、シャッターが開き、被写体像が撮像素子７ａにおける光軸４１ａ上の略中心位置に結像する。しかし、シャッターが開いた状態で、手ブレにより、デジタルカメラ１ｂがブレた場合には、撮像対象からの光軸４１ａ及び光軸４１ｂに対してレンズ光軸が傾斜し、被写体像は、撮像素子７ａ及び撮像素子７ｂの中心位置からズレた位置に結像しようとする。
【００９９】
このとき、基準値よりも小さいズーム倍率に設定されているときに、ブレ検出部２４により、デジタルカメラ１ｂが動いたことが検出され、カメラ制御部３６から、レンズブレ補正処理部２５に対し補正開始指令が出力された場合には、レンズシフト方式による手ブレ補正方式が選択される。具体的には、カメラ制御部３６は、補正レンズ６ａ，６ｂが固定して接続されたレンズ補正ステージ５をブレ検出部２４により検出されたブレの動きと逆方向に移動（シフト）させることにより、被写体像が撮像素子７ａ及び撮像素子７ｂの中心位置に結像するように補正する。
【０１００】
また、基準値よりも大きいズーム倍率に設定されているときに、ブレ検出部２４により、デジタルカメラ１ｂが動いたことが検出され、カメラ制御部３６から、撮像素子ブレ補正処理部２７に対し補正開始指令が出力された場合には、撮像素子シフト方式による手ブレ補正方式が選択される。具体的には、カメラ制御部３６は、撮像素子７ａ，７bが固定して接続されている撮像素子補正ステージ８がブレ検出部２４により検出されたブレの動きと逆方向に移動（シフト）し、被写体像が撮像素子７ａ及び撮像素子７ｂの中心位置に結像するように補正する。
【０１０１】
これにより、デジタルカメラ１ｂに手ブレが生じても、被写体像は、撮像素子７ａ及び撮像素子７ｂ上の中心位置からズレた位置に結像することなく、その結像位置が常に撮像素子７ａ及び撮像素子７ｂの中心位置となるように補正され、撮像画像がぼけたものとなることを回避できる。
【０１０２】
したがって、１つのレンズ補正ステージ５上に、シフト対象ユニットを構成する２つの補正レンズ６ａ，６ｂを固定して接続することで、２つの補正レンズ６ａ，６ｂの相対的な位置がズレることのない状態にして手ブレ補正を行うことができる。さらに、もう１つの撮像素子補正ステージ８上に、シフト対象ユニットを構成する２つの撮像素子７ａ，７ｂを固定して接続することで、２つの撮像素子７ａ，７ｂの相対的な位置がズレることのない状態にして手ブレ補正を行うことができる。これにより、手ブレ補正を行った場合であっても、被写体像の視差以外の相違をなくした立体画像を撮像することができる。
【０１０３】
また、撮像条件としてズーム倍率が低倍率の時には、撮像素子７ａ，７ｂを固定して補正レンズ６ａ，６ｂが一体に配置されたレンズ補正ステージ５をシフトするレンズシフト方式による手ブレ補正を行うことにより、消費される電力を抑えた被写体像のブレ補正を行うことができる。これに対し、撮像条件としてズーム倍率が高倍率の時には、補正レンズ６ａ，６ｂを固定して撮像素子７ａ，７ｂが配置されている撮像素子補正ステージ８をシフトする撮像素子シフト方式による手ブレ補正を行うことにより、光学収差の発生量を抑えた被写体像のブレ補正を行うことができる。
【０１０４】
＜手ブレ制御処理＞
図１０は、本発明に係る立体撮像装置の第３の実施の形態であるデジタルカメラ１ｂの手ブレ制御処理について説明するためのフローチャートである。なお、図１０に示す手ブレ制御処理は、第１の実施の形態の図３に示すデジタルカメラの概略動作の処理と並列して実行されているものとする。尚、ステップＳ２２１、Ｓ２２２、Ｓ２２３、Ｓ２２４、Ｓ２２５、Ｓ２２９については、第１の実施の形態における図４のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２７と略同様の処理である。したがって、ステップＳ２２１〜Ｓ２２３についての説明は省略する。
【０１０５】
ステップＳ２２３において手ブレ補正機能がオフに設定されていると判断された場合は、ステップＳ２２４に進み、カメラ制御部３６は、停止信号をブレ検出部２４に与えて、当該デジタルカメラ１ｂに生じるブレ量の検出を停止させ、ステップＳ２２１に戻る。なお、手ブレ補正機能がオフに設定されていると判断された場合に、レンズ補正ステージ５又は撮像素子補正ステージ８が駆動しているときには、カメラ制御部３６は、レンズ補正ステージ５及び撮像素子補正ステージ８の駆動を停止する。
【０１０６】
一方、ステップＳ２２３において、手ブレ補正機能がオフに設定されていなかった場合、すなわち、手ブレ補正機能が継続してオンに設定されている場合には、ステップＳ２２５に進む。
【０１０７】
ステップＳ２２５では、カメラ制御部３６は、操作部３５からの信号に基づいてシャッターキーの半押しの操作があったか否かを判別し、シャッターキーの半押し操作があったと判別した場合はステップＳ２２６に進み、シャッターキーの半押し操作がないと判別した場合はステップＳ２２３に戻る。
【０１０８】
ステップＳ２２６では、カメラ制御部３６は、その時点のズーム位置（ズーム段数）情報を取得し、取得したズーム位置（ズーム段数）情報に対応するズーム倍率をＲＯＭ（図示しない）に記憶されているズームテーブルから得て、このズーム倍率に基づいて最適な手ブレ補正の方式の判定を行う。ズーム倍率がこの判定のための予め設定されている基準倍率より低い場合は、ステップＳ２２７に進み、ズーム倍率がこの判断のための基準倍率より高い場合は、ステップＳ２２８に進む。
【０１０９】
ステップＳ２２７では、カメラ制御部３６は、レンズブレ補正処理部２５に補正指令を送る。レンズブレ補正処理部２５は、カメラ制御部３６から補正指令を受け付けて起動し、ブレ検出部２４で検出される検出信号に応じて補正量を算出し、算出した値をレンズ系駆動部２６に送り、ステップＳ２２９に進む。尚、このとき、レンズ系駆動部２６は、レンズブレ補正処理部２５からの補正量に応じてレンズ補正ステージ５を駆動させる。これによって、レンズ補正ステージ５に配置された２つの補正レンズ６ａ，６ｂを一体として、レンズ系駆動部２６に設けられたアクチュエータによって手ブレを打ち消すように駆動させることができる。
【０１１０】
ステップＳ２２８では、カメラ制御部３６は、撮像素子ブレ補正処理部２７に補正指令を送る。撮像素子ブレ補正処理部２７は、カメラ制御部３６から補正指令を受け付けて起動し、ブレ検出部２４で検出される検出信号に応じて補正量を算出して撮像素子系駆動部２８に送り、ステップＳ２２９に進む。尚、このとき、撮像素子系駆動部２８は、撮像素子ブレ補正処理部２７からの補正量に応じて撮像素子補正ステージ８を駆動させる。これによって、撮像素子補正ステージ８に配置された２つの撮像素子７ａ，７ｂを一体として、撮像素子系駆動部２８に設けられたアクチュエータによって手ブレを打ち消すように駆動させることができる。
【０１１１】
ステップＳ２２９では、カメラ制御部３６は、操作部３５からの信号に基づいてシャッターキーの半押し操作が解除されたか否かを判別する。シャッターキーの半押し操作が解除されたと判別した場合はステップＳ２３０に進み、一方、シャッターキーの半押し操作が解除されてないと判別した場合はシャッターキーの半押し操作が解除されるまでステップＳ２２９の処理を繰り返して行う。
【０１１２】
ステップＳ２２９において、シャッターキーの半押し操作が解除された場合は、ステップＳ２３０に進み、カメラ制御部３６は、レンズブレ補正処理部２５を介したレンズ系駆動部２６の駆動及び撮像素子ブレ補正処理部２７を介した撮像素子系駆動部２８の駆動を停止させ、ステップＳ２２３に戻る。
【０１１３】
以上、様々な実施の形態の立体撮像装置について説明した。本発明の立体撮像装置は、ＣＰＵやＲＡＭを備えたデジタルカメラ１の一構成部として説明したが、本発明はこれに限定されない。
【０１１４】
例えば、第３の実施の形態において、カメラ制御部３６は、設定されたズーム倍率が予め設定されている基準値よりも小さい場合にレンズブレ補正処理部２５に補正開始指令を出力し、設定されているズーム倍率が基準値よりも大きい場合に撮像素子ブレ補正処理部２７に補正開始指令を出力することで、レンズ系駆動部２６と撮像素子系駆動部２８とを選択制御するようにしたが、本発明はこれに限定されない。ブレ補正を行う場合、カメラ制御部３６は、例えば、実装に応じて、レンズブレ補正処理部２５及び撮像素子ブレ補正処理部２７の何れか一方、或いは両方に選択的に補正開始指令を出力するようにしてもよい。これにより、補正レンズ６ａ，６ｂが固定して接続されたレンズ補正ステージ５の駆動によるレンズシフト方式又は撮像素子７ａ，７bが固定して接続されている撮像素子補正ステージ８の駆動による撮像素子シフト方式の何れか一方、或いは両方のブレ補正方式を選択的に用いることも想到可能である。
【０１１５】
また、撮像条件としてズーム倍率が基準値よりも低倍率か、高倍率かに応じて、補正レンズ６ａ，６ｂが配置されたレンズ補正ステージ５を移動させることによるレンズシフト方式による手ブレ補正を行うか、撮像素子７ａ，７ｂが配置されている撮像素子補正ステージ８を移動させることによる撮像素子シフト方式による手ブレ補正を行うかを選択制御していたがこれに限られない。例えば、撮影条件として、デジタルカメラ１の周囲の明るさが基準値の明るさ以上であるか否か又はブレ検出部２４により検出されたブレ量が所定のブレ量以上であるか否か、等に応じて、補正レンズ６ａ，６ｂが配置されたレンズ補正ステージ５を移動させることによるレンズシフト方式による手ブレ補正を行うか、撮像素子７ａ，７ｂが配置されている撮像素子補正ステージ８を移動させることによる撮像素子シフト方式による手ブレ補正を行うかを選択して実行するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１１６】
１    デジタルカメラ
２    撮像系
３ａ  ズームレンズ
３ｂ  ズームレンズ
４ａ  フォーカスレンズ
４ｂ  フォーカスレンズ
５    レンズ補正ステージ
６ａ  補正レンズ
６ｂ  補正レンズ
７ａ  撮像素子
７ｂ  撮像素子
８    撮像素子補正ステージ
２４  ブレ検出部
２５  レンズブレ補正処理部
２６  レンズ系駆動部
２７  撮像素子ブレ補正処理部
２８  撮像素子系駆動部
２９  タイミング発生部
３０  信号処理部
３１  画像処理部
３２  表示処理部
３３  表示モニタ
３４  記録部
３５  操作部
３６  カメラ制御部
【図１】
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【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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