(57)【要約】【課題】変倍に伴う画像ズレをローコストに防止する。【解決手段】撮影レンズの焦点距離を３段階に変更しながらデジタルカメラでチャートを撮影する。テレ端で撮影されたチャートの撮影画像を基準として中間，ワイド端の各撮影画像のズレ量を数値化し、これに対応する手振れ補正レンズを駆動するＶＣＭへの印加電圧をフラッシュメモリに記憶する。角速度センサが手振れを検出しない場合、ＣＰＵは、フラッシュメモリを参照して撮影レンズの焦点距離に対応した電圧をＶＣＭに印加する。手振れ補正レンズが移動してスルー画のズレを解消するから、ズーム操作ボタンを操作して変倍を行なっても、スルー画がずれることなく表示される。レリーズボタンを押圧操作すれば、撮影された画像データがメモリカードに記憶される。【選択図】図９
2008311938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、焦点距離を変更可能な撮影レンズと、この撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備え、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像装置において、
前記撮影レンズの焦点距離の変更に伴う複数の撮影画像の間に生じる画像ズレとこれを相殺する手振れ補正部材の移動量との関係を予め記憶している記憶部と、
前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合、前記記憶部に記憶されている前記関係に基づき、前記撮影レンズの焦点距離に応じて前記手振れ補正駆動部を制御する制御部と
を設けたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、焦点距離を変更可能な撮影レンズと、この撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備え、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像装置において、
前記撮影レンズの複数の焦点距離毎に撮影レンズのレンズ収差による撮影画像への影響が最も少なくなる手振れ補正部材の位置情報を予め記憶している記憶部と、
前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合、前記記憶部に記憶されている手振れ補正部材の位置情報に基づき、前記撮影レンズの焦点距離に応じて手振れ補正駆動部を制御する制御部と
を設けたことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備え、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像装置において、
前記撮影レンズに設けられたフォーカスレンズを移動させることにより主要な被写体像に合焦させるオートフォーカス機構と、
前記主要な被写体像の撮影画像上の位置が撮影画像の中央部であるか否かを判別する判別部と、
前記手振れ検出部が手振れを検出せず、かつ前記主要な被写体像の撮影画像上の位置が撮影画像の中央部でない場合、前記主要な被写体像の撮影画像上の位置が撮影画像の中央部に近づくように、前記手振れ補正駆動部を制御する制御部と
を設けたことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備え、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像装置において、
前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合、前記手振れ補正駆動部を制御して、前記手振れ補正部材を異なる複数方向へ移動しながら前記撮像素子を駆動して複数個の撮影画像を連続して得る連続撮影処理部と、
前記複数個の撮影画像を画像合成して前記撮影画像よりも大サイズの１個の撮影画像を得る画像合成処理部と
を設けたことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備え、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像装置において、
前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合、前記手振れ補正駆動部を制御して、前記手振れ補正部材を異なる複数方向へ移動しながら前記撮像素子を駆動して複数個の撮影画像を連続して得る連続撮影処理部と、
前記複数個の撮影画像の各中央部のみを使用して画像合成することにより１個の撮影画像を得る画像合成処理部と
を設けたことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
前記連続撮影処理部は、前記手振れ補正部材の移動量が撮影光軸を中心とする移動方向毎に予め決められた一定量となるように手振れ補正駆動部を制御することを特徴とする請求項４または５記載の撮像装置。
【請求項７】
前記手振れ補正部材は、前記撮影レンズの一部を構成する手振れ補正レンズまたは前記撮像素子であることを特徴とする請求項１ないし６いずれか記載の撮像装置。
【請求項８】
手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、焦点距離を変更可能な撮影レンズと、この撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備えたレンズユニットにおいて、
前記撮影レンズの焦点距離の変更に伴う画像ズレとこれを相殺する手振れ補正部材の移動量との関係を予め記憶している記憶部と、
前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合、前記記憶部から前記関係を読み出し、前記撮影レンズの焦点距離に応じて前記手振れ補正駆動部を制御する制御部と
を設けたことを特徴とするレンズユニット。
【請求項９】
手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、焦点距離を変更可能な撮影レンズと、この撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備えたレンズユニットにおいて、
前記撮影レンズの複数の焦点距離毎に撮影レンズのレンズ収差による撮影画像への影響が最も少なくなる手振れ補正部材の位置情報を予め記憶している記憶部と、
前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合、前記記憶部から手振れ補正部材の位置情報を読み出し、前記撮影レンズの焦点距離に応じて前記手振れ補正駆動部を制御する制御部と
を設けたことを特徴とするレンズユニット。
【請求項１０】
前記手振れ補正部材は、前記撮影レンズの一部を構成する手振れ補正レンズであることを特徴とする請求項８または９記載のレンズユニット。
【請求項１１】
撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在に設けられた手振れ補正部材を移動させることにより手振れ検出部によって検出された手振れを低減するとともに、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像方法において、
前記撮影レンズの焦点距離の変更に伴う複数の撮影画像の間に生じる画像ズレとこれを相殺する手振れ補正部材の移動量との関係を予め記憶部に記憶しておき、前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合、前記記憶部に記憶されている前記関係に基づき、前記撮影レンズの焦点距離に応じて手振れ補正部材を移動することを特徴とする撮像方法。
【請求項１２】
撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在に設けられた手振れ補正部材を移動させることにより手振れ検出部によって検出された手振れを低減するとともに、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像方法において、
前記撮影レンズの複数の焦点距離毎に撮影レンズのレンズ収差による撮影画像への影響が最も少なくなる手振れ補正部材の位置情報を予め記憶部に記憶しておき、前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合、前記記憶部に記憶されている手振れ補正部材の位置情報に基づき、前記撮影レンズの焦点距離に応じて手振れ補正部材を移動することを特徴とする撮像方法。
【請求項１３】
撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在に設けられた手振れ補正部材を移動させることにより手振れ検出部によって検出された手振れを低減するとともに、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像方法において、
前記撮影レンズに設けられたフォーカスレンズを移動して主要な被写体像に合焦させるとともに、前記主要な被写体像の撮影画像上の位置が撮影画像の中央部であるか否かを判別し、前記手振れ検出部によって手振れが検出されず、かつ前記主要な被写体像の撮影画像上の位置が撮影画像の中央部でない場合、前記主要な被写体像の撮影画像上の位置が撮影画像の中央部に近づくように手振れ補正部材を移動することを特徴とする撮像方法。
【請求項１４】
撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在に設けられた手振れ補正部材を移動させることにより手振れ検出部によって検出された手振れを低減するとともに、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像方法において、
前記手振れ検出部によって手振れが検出されない場合、前記手振れ補正部材を異なる複数方向へ移動しながら前記撮像素子を駆動して複数個の撮影画像を連続撮影し、得られた複数個の撮影画像を画像合成して前記撮影画像よりも大サイズの１個の撮影画像を得ることを特徴とする撮像方法。
【請求項１５】
撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在に設けられた手振れ補正部材を移動させることにより手振れ検出部によって検出された手振れを低減するとともに、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像方法において、
前記手振れ検出部によって手振れが検出されない場合、前記手振れ補正部材を異なる複数方向へ移動しながら前記撮像素子を駆動して複数個の撮影画像を連続撮影し、得られた複数個の撮影画像の各中央部のみを使用して画像合成することにより１個の撮影画像を得ることを特徴とする撮像方法。
【請求項１６】
前記連続撮影処理部は、前記手振れ補正部材の移動量が撮影光軸を中心とする移動方向毎に予め決められた一定量となるように手振れ補正駆動部を制御することを特徴とする請求項１４または１５記載の撮像方法。
【請求項１７】
前記手振れ補正部材は、前記撮影レンズの一部を構成する手振れ補正レンズまたは前記撮像素子であることを特徴とする請求項１１ないし１６いずれか記載の撮像方法。
【請求項１８】
手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、焦点距離を変更可能な撮影レンズと、この撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備え、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像装置の制御プログラムにおいて、
前記手振れ検出部が手振れを検出した場合に、前記手振れ情報に基づいて手振れ補正駆動部を制御することにより手振れを低減する手振れ補正処理と、
前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合に、予め記憶部に記憶されている撮影レンズの焦点距離の変更に伴う複数の撮影画像の間に生じる画像ズレとこれを相殺する手振れ補正部材の移動量との関係を参照して手振れ補正駆動部を制御することにより撮影レンズの焦点距離の変更に伴う画像ズレを防止する画像ズレ防止処理と
を撮像装置に行なわせることを特徴とする撮像装置の制御プログラム。
【請求項１９】
手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、焦点距離を変更可能な撮影レンズと、この撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備え、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像装置の制御プログラムにおいて、
前記手振れ検出部が手振れを検出した場合に、前記手振れ情報に基づいて手振れ補正駆動部を制御することにより手振れを低減する手振れ補正処理と、
前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合に、予め記憶部に記憶されている撮影レンズの複数の焦点距離毎に撮影レンズのレンズ収差による撮影画像への影響が最も少なくなる手振れ補正部材の位置情報を参照して手振れ補正駆動部を制御することによりレンズ収差による撮影画像への影響を少なくするレンズ収差防止処理と
を撮像装置に行なわせることを特徴とする撮像装置の制御プログラム。
【請求項２０】
手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、焦点距離を変更可能な撮影レンズと、この撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備え、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像装置の制御プログラムにおいて、
前記撮影レンズに設けられたフォーカスレンズを移動させることにより主要な被写体像に合焦させるオートフォーカス処理と、
前記主要な被写体像の撮影画像上の位置が撮影画像の中央部であるか否かを判別する判別処理と、
前記手振れ検出部が手振れを検出せず、かつ前記主要な被写体像の撮影画像上の位置が撮影画像の中央部でない場合、前記主要な被写体像の撮影画像上の位置が撮影画像の中央部に近づくように、前記手振れ補正駆動部を制御する制御処理と
を撮像装置に行なわせることを特徴とする撮像装置の制御プログラム。
【請求項２１】
手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、焦点距離を変更可能な撮影レンズと、この撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備え、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像装置の制御プログラムにおいて、
前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合、前記手振れ補正駆動部を制御することにより前記手振れ補正部材を異なる複数方向へ移動しながら前記撮像素子を駆動して複数個の撮影画像を連続して得る連続撮影処理と、
前記複数個の撮影画像を画像合成して前記撮影画像よりも大サイズの１個の撮影画像を得る画像合成処理と
を撮像装置に行なわせることを特徴とする撮像装置の制御プログラム。
【請求項２２】
手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、焦点距離を変更可能な撮影レンズと、この撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備え、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像装置の制御プログラムにおいて、
前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合、前記手振れ補正駆動部を制御することにより前記手振れ補正部材を異なる複数方向へ移動しながら前記撮像素子を駆動して複数個の撮影画像を連続して得る連続撮影処理と、
前記複数個の撮影画像の各中央部のみを使用して画像合成することにより１個の撮影画像を得る画像合成処理と
を撮像装置に行なわせることを特徴とする撮像装置の制御プログラム。
【請求項２３】
前記連続撮影処理においては、前記手振れ補正部材の移動量が撮影光軸を中心とする移動方向毎に予め決められた一定量となるように手振れ補正駆動部が制御されることを特徴とする請求項２１または２２記載の撮像装置の制御プログラム。
【請求項２４】
前記手振れ補正部材は、前記撮影レンズの一部を構成する手振れ補正レンズまたは前記撮像素子であることを特徴とする請求項１８ないし２３いずれか記載の撮像装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置，レンズユニット，撮像方法及び制御プログラムに関し、更に詳しくは手振れ補正機能を有する撮像装置，レンズユニット，撮像方法及び制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤイメージセンサ（以下ＣＣＤという）等の撮像素子によって撮影された画像データをメモリカードなどに記録させる撮像装置として、デジタルカメラが知られている。このデジタルカメラでは、例えばレリーズボタンの押圧操作などにより手振れが発生することで、撮影画像が振れて画質が劣化するという問題があった。従って、撮影画像の振れを防止するために、手振れ防止機能付きのデジタルカメラが急速に普及している。
【０００３】
手振れ防止機能付きのデジタルカメラは、撮影光学系をレンズ鏡筒に内蔵したレンズユニットと、手振れの角速度を検出する角速度センサと、撮影光学系の一部をなす手振れ補正レンズと、この手振れ補正レンズを光軸に垂直な方向に移動させる手振れ補正駆動部とを備えている。そして、角速度センサにより手振れの角速度を検出し、この角速度に基づいてカメラの振れ角度を検出して、手振れ補正駆動部により手振れ補正レンズを移動させることで、撮影光学系の光路を偏向して、画像を見かけ上静止させることができる。また、手振れ補正レンズの代わりに、撮像素子を光軸に垂直な方向に移動させるタイプのデジタルカメラも市販されている。
【０００４】
一方、ズームリングのわずかな回転量でも画角が大きく変化して使いづらいという問題点に鑑みて、ズームリングの操作量や操作方向に対応した変倍光学系の焦点距離変化のプログラムを２つ以上有し、これらをズームリングの操作の仕方に応じて自動的に切り換える光学機器（パワーズームレンズ鏡筒）が知られている（特許文献１，２）。
【０００５】
また、手振れ補正機構を用いて、複数枚の画像がつながるように撮影するパノラマ撮影を可能とした撮像装置が知られている（特許文献３）。
【特許文献１】特開平６−１６０６９３号公報
【特許文献２】特開平７−０２７９６５号公報
【特許文献３】特開２００１−２２３９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、三脚などに固定しているのにもかかわらず、ズームレンズを変倍するにつれて電子ビューファインダ内での画像の位置がずれてゆくデジタルカメラが多い。このようなデジタルカメラは、ズームレンズのレンズ光軸と撮像素子の受光面の中心との位置が製造工程でズレたものと考えられるが、このズレはミクロン単位のズレであり、これを完全に無くすには膨大な費用（調整コストや製品の歩留りの悪化など）がかかり、現実的でないという問題がある。このため、ズームレンズ付きのデジタルカメラでは、変倍する都度、フレーミングをやり直す必要があり、面倒である。また、特に監視カメラとして用いる場合には、変倍すると、画面内にいた被写体が画面の外に出てしまうなどの不都合が生じる。
【０００７】
また、ズームレンズを含めて撮影レンズの多くは、画面の周辺部にいくにつれて光量が低下するシェーディングや、画面の周辺部にいくにつれて画像の歪みが大きくなるディストーション等のレンズ収差を有する。このようなレンズ収差による画質悪化は、レンズ収差による影響が最も少ない位置が撮影画像の中心部と一致していれば、さほど目立たないが、ズームレンズ付きのデジタルカメラの場合、変倍操作に伴ってレンズ収差による影響が最も少ない位置も移動し、変倍位置によってはレンズ収差による影響が目立つことがある。
【０００８】
また、最近のデジタルカメラは、顔検出を行なって被写体の顔にピント合わせを行なう機能を有するものが多いが、上述したようなレンズ収差の影響により、ピント合わせを行なった顔などの主要な被写体が撮影画像の中の画質の良好な領域になるとは限らない。ピントが合っている部分の画質が悪いと、画質の悪さが目立ち、撮影画像全体の画質が悪いという印象を与えるという問題がある。
【０００９】
上記特許文献１，２記載の光学機器は、ズームリングの操作量や操作方向に対応して変倍光学系の焦点距離変化の仕方を変えるもので、上述したような変倍に伴う画像ズレやレンズ収差の影響による画質悪化や主要被写体の画質悪化を解決することはできない。また、上記特許文献３記載のパノラマ撮影は、左右方向に広い範囲を撮影することができるが、左右方向だけでなく上下方向にも広い範囲を撮影したいという要望がある。
【００１０】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、上述したような変倍に伴う画像ズレや画質悪化、また主要被写体の画質悪化をローコストに防止できる撮像装置，レンズユニット，撮像方法及び制御プログラムを提供することを目的とする。また、上下左右の各方向に広い範囲を撮影することができる撮像装置，レンズユニット，撮像方法及び制御プログラム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】
本発明の撮像装置は、手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、焦点距離を変更可能な撮影レンズと、この撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備え、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像装置において、前記撮影レンズの焦点距離の変更に伴う複数の撮影画像の間に生じる画像ズレとこれを相殺する手振れ補正部材の移動量との関係を予め記憶している記憶部と、前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合、前記記憶部に記憶されている前記関係に基づき、前記撮影レンズの焦点距離に応じて前記手振れ補正駆動部を制御する制御部とを設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、焦点距離を変更可能な撮影レンズと、この撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備え、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像装置において、前記撮影レンズの複数の焦点距離毎に撮影レンズのレンズ収差による撮影画像への影響が最も少なくなる手振れ補正部材の位置情報を予め記憶している記憶部と、前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合、前記記憶部に記憶されている手振れ補正部材の位置情報に基づき、前記撮影レンズの焦点距離に応じて手振れ補正駆動部を制御する制御部とを設けたことを特徴とする。
【００１３】
また、手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備え、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像装置において、前記撮影レンズに設けられたフォーカスレンズを移動させることにより主要な被写体像に合焦させるオートフォーカス機構と、前記主要な被写体像の撮影画像上の位置が撮影画像の中央部であるか否かを判別する判別部と、前記手振れ検出部が手振れを検出せず、かつ前記主要な被写体像の撮影画像上の位置が撮影画像の中央部でない場合、前記主要な被写体像の撮影画像上の位置が撮影画像の中央部に近づくように、前記手振れ補正駆動部を制御する制御部とを設けたことを特徴とする。
【００１４】
また、手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備え、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像装置において、前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合、前記手振れ補正駆動部を制御して、前記手振れ補正部材を異なる複数方向へ移動しながら前記撮像素子を駆動して複数個の撮影画像を連続して得る連続撮影処理部と、前記複数個の撮影画像を画像合成して前記撮影画像よりも大サイズの１個の撮影画像を得る画像合成処理部とを設けたことを特徴とする。
【００１５】
また、手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備え、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像装置において、前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合、前記手振れ補正駆動部を制御して、前記手振れ補正部材を異なる複数方向へ移動しながら前記撮像素子を駆動して複数個の撮影画像を連続して得る連続撮影処理部と、前記複数個の撮影画像の各中央部のみを使用して画像合成することにより１個の撮影画像を得る画像合成処理部とを設けたことを特徴とする。
【００１６】
また、前記連続撮影処理部は、前記手振れ補正部材の移動量が撮影光軸を中心とする移動方向毎に予め決められた一定量となるように手振れ補正駆動部を制御することを特徴とする。また、前記手振れ補正部材は、前記撮影レンズの一部を構成する手振れ補正レンズまたは前記撮像素子であることを特徴とする。
【００１７】
本発明のレンズユニットは、手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、焦点距離を変更可能な撮影レンズと、この撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備えたレンズユニットにおいて、前記撮影レンズの焦点距離の変更に伴う画像ズレとこれを相殺する手振れ補正部材の移動量との関係を予め記憶している記憶部と、前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合、前記記憶部から前記関係を読み出し、前記撮影レンズの焦点距離に応じて前記手振れ補正駆動部を制御する制御部とを設けたことを特徴とする。
【００１８】
また、手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、焦点距離を変更可能な撮影レンズと、この撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備えたレンズユニットにおいて、前記撮影レンズの複数の焦点距離毎に撮影レンズのレンズ収差による撮影画像への影響が最も少なくなる手振れ補正部材の位置情報を予め記憶している記憶部と、前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合、前記記憶部から手振れ補正部材の位置情報を読み出し、前記撮影レンズの焦点距離に応じて前記手振れ補正駆動部を制御する制御部とを設けたことを特徴とする。
【００１９】
また、前記手振れ補正部材は、前記撮影レンズの一部を構成する手振れ補正レンズであることを特徴とする。
【００２０】
本発明の撮像方法は、撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在に設けられた手振れ補正部材を移動させることにより手振れ検出部によって検出された手振れを低減するとともに、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像方法において、前記撮影レンズの焦点距離の変更に伴う複数の撮影画像の間に生じる画像ズレとこれを相殺する手振れ補正部材の移動量との関係を予め記憶部に記憶しておき、前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合、前記記憶部に記憶されている前記関係に基づき、前記撮影レンズの焦点距離に応じて手振れ補正部材を移動することを特徴とする。
【００２１】
また、撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在に設けられた手振れ補正部材を移動させることにより手振れ検出部によって検出された手振れを低減するとともに、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像方法において、前記撮影レンズの複数の焦点距離毎に撮影レンズのレンズ収差による撮影画像への影響が最も少なくなる手振れ補正部材の位置情報を予め記憶部に記憶しておき、前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合、前記記憶部に記憶されている手振れ補正部材の位置情報に基づき、前記撮影レンズの焦点距離に応じて手振れ補正部材を移動することを特徴とする。
【００２２】
また、撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在に設けられた手振れ補正部材を移動させることにより手振れ検出部によって検出された手振れを低減するとともに、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像方法において、前記撮影レンズに設けられたフォーカスレンズを移動して主要な被写体像に合焦させるとともに、前記主要な被写体像の撮影画像上の位置が撮影画像の中央部であるか否かを判別し、前記手振れ検出部によって手振れが検出されず、かつ前記主要な被写体像の撮影画像上の位置が撮影画像の中央部でない場合、前記主要な被写体像の撮影画像上の位置が撮影画像の中央部に近づくように手振れ補正部材を移動することを特徴とする。
【００２３】
また、撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在に設けられた手振れ補正部材を移動させることにより手振れ検出部によって検出された手振れを低減するとともに、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像方法において、前記手振れ検出部によって手振れが検出されない場合、前記手振れ補正部材を異なる複数方向へ移動しながら前記撮像素子を駆動して複数個の撮影画像を連続撮影し、得られた複数個の撮影画像を画像合成して前記撮影画像よりも大サイズの１個の撮影画像を得ることを特徴とする。
【００２４】
また、撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在に設けられた手振れ補正部材を移動させることにより手振れ検出部によって検出された手振れを低減するとともに、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像方法において、前記手振れ検出部によって手振れが検出されない場合、前記手振れ補正部材を異なる複数方向へ移動しながら前記撮像素子を駆動して複数個の撮影画像を連続撮影し、得られた複数個の撮影画像の各中央部のみを使用して画像合成することにより１個の撮影画像を得ることを特徴とする。
【００２５】
また、前記連続撮影処理部は、前記手振れ補正部材の移動量が撮影光軸を中心とする移動方向毎に予め決められた一定量となるように手振れ補正駆動部を制御する。また、前記手振れ補正部材は、前記撮影レンズの一部を構成する手振れ補正レンズまたは前記撮像素子であることを特徴とする。
【００２６】
本発明の制御プログラムは、手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、焦点距離を変更可能な撮影レンズと、この撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備え、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像装置の制御プログラムにおいて、前記手振れ検出部が手振れを検出した場合に、前記手振れ情報に基づいて手振れ補正駆動部を制御することにより手振れを低減する手振れ補正処理と、前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合に、予め記憶部に記憶されている撮影レンズの焦点距離の変更に伴う複数の撮影画像の間に生じる画像ズレとこれを相殺する手振れ補正部材の移動量との関係を参照して手振れ補正駆動部を制御することにより撮影レンズの焦点距離の変更に伴う画像ズレを防止する画像ズレ防止処理とを撮像装置に行なわせることを特徴とする。
【００２７】
また、手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、焦点距離を変更可能な撮影レンズと、この撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備え、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像装置の制御プログラムにおいて、前記手振れ検出部が手振れを検出した場合に、前記手振れ情報に基づいて手振れ補正駆動部を制御することにより手振れを低減する手振れ補正処理と、前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合に、予め記憶部に記憶されている撮影レンズの複数の焦点距離毎に撮影レンズのレンズ収差による撮影画像への影響が最も少なくなる手振れ補正部材の位置情報を参照して手振れ補正駆動部を制御することによりレンズ収差による撮影画像への影響を少なくするレンズ収差防止処理とを撮像装置に行なわせることを特徴とする。
【００２８】
また、手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、焦点距離を変更可能な撮影レンズと、この撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備え、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像装置の制御プログラムにおいて、前記撮影レンズに設けられたフォーカスレンズを移動させることにより主要な被写体像に合焦させるオートフォーカス処理と、前記主要な被写体像の撮影画像上の位置が撮影画像の中央部であるか否かを判別する判別処理と、前記手振れ検出部が手振れを検出せず、かつ前記主要な被写体像の撮影画像上の位置が撮影画像の中央部でない場合、前記主要な被写体像の撮影画像上の位置が撮影画像の中央部に近づくように、前記手振れ補正駆動部を制御する制御処理とを撮像装置に行なわせることを特徴とする。
【００２９】
また、手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、焦点距離を変更可能な撮影レンズと、この撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備え、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像装置の制御プログラムにおいて、前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合、前記手振れ補正駆動部を制御することにより前記手振れ補正部材を異なる複数方向へ移動しながら前記撮像素子を駆動して複数個の撮影画像を連続して得る連続撮影処理と、前記複数個の撮影画像を画像合成して前記撮影画像よりも大サイズの１個の撮影画像を得る画像合成処理とを撮像装置に行なわせることを特徴とする。
【００３０】
また、手振れを検出して手振れ情報を出力する手振れ検出部と、焦点距離を変更可能な撮影レンズと、この撮影レンズの撮影光軸に対して垂直な方向に移動自在な手振れ補正部材と、この手振れ補正部材を前記手振れ情報に基づいて移動する手振れ補正駆動部とを備え、前記撮影レンズによって結像される被写体像を撮像素子により光電変換して撮影画像を得る撮像装置の制御プログラムにおいて、前記手振れ検出部が手振れを検出しない場合、前記手振れ補正駆動部を制御することにより前記手振れ補正部材を異なる複数方向へ移動しながら前記撮像素子を駆動して複数個の撮影画像を連続して得る連続撮影処理と、前記複数個の撮影画像の各中央部のみを使用して画像合成することにより１個の撮影画像を得る画像合成処理とを撮像装置に行なわせることを特徴とする。
【００３１】
また、前記連続撮影処理においては、前記手振れ補正部材の移動量が撮影光軸を中心とする移動方向毎に予め決められた一定量となるように手振れ補正駆動部が制御されることを特徴とする。また、前記手振れ補正部材は、前記撮影レンズの一部を構成する手振れ補正レンズまたは前記撮像素子であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の撮像装置，レンズユニット，撮像方法及び制御プログラムによれば、撮影レンズの焦点距離の変更に伴う複数の撮影画像の間に生じる画像ズレとこれを相殺する手振れ補正部材の移動量との関係を予め記憶部に記憶しておき、手振れ検出部が手振れを検出しない場合、記憶部から前記関係を読み出し、撮影レンズの焦点距離の変更に伴う画像ズレが発生しないように手振れ補正部材を移動するので、撮影レンズの焦点距離の変更に伴う画像ズレをローコストに防止できる。この結果、本発明の撮像装置は、特に監視カメラなどの固定カメラとして使用するのに好適である。
【００３３】
また、撮影レンズの複数の焦点距離毎に撮影レンズのレンズ収差による撮影画像への影響が最も少なくなる手振れ補正部材の位置情報を予め記憶部に記憶しておき、手振れ検出部が手振れを検出しない場合、記憶部に記憶されている手振れ補正部材の位置情報に基づき、撮影レンズの焦点距離に応じて手振れ補正駆動部を制御するので、撮影レンズの焦点距離の変更に伴うレンズ収差による画質劣化をローコストに防止できる。
【００３４】
また、撮影レンズに設けられたフォーカスレンズを移動して主要な被写体像に合焦させるとともに、主要な被写体像の撮影画像上の位置が撮影画像の中央部であるか否かを判別し、手振れ検出部が手振れを検出せず、かつ主要な被写体像の撮影画像上の位置が撮影画像の中央部でない場合、主要な被写体像の撮影画像上の位置が撮影画像の中央部に近づくように、手振れ補正駆動部を制御するので、主要な被写体の画質悪化をローコストに防止できる。
【００３５】
また、手振れ検出部が手振れを検出しない場合、手振れ補正駆動部を制御して、手振れ補正部材を異なる複数方向へ移動しながら撮像素子を駆動して複数個の撮影画像を連続撮影し、得られた複数個の撮影画像を画像合成して通常の撮影画像よりも大サイズの１個の撮影画像を得るようにしたので、左右の方向だけでなく上下左右の各方向に広い範囲を撮影することができる。
【００３６】
また、手振れ検出部が手振れを検出しない場合、手振れ補正駆動部を制御して、手振れ補正部材を異なる複数方向へ移動しながら撮像素子を駆動して複数個の撮影画像を連続撮影し、得られた複数個の撮影画像の各中央部のみを使用して画像合成することにより１個の撮影画像を得るので、レンズ収差がきわめて少ない高画質な中央部のみで合成画像が構成されることになり、全体として高画質の画像を得ることができる。このため、この合成画像を用いると、被写体の正確な長さを測定することができる。
【００３７】
また、前記連続撮影処理部は、前記手振れ補正部材の移動量が撮影光軸を中心とする移動方向毎に予め決められた一定量となるように手振れ補正駆動部を制御するので、合成処理に要する演算時間が少なくて済み、高速に撮影を行なうことができる。また、前記手振れ補正部材は、前記撮影レンズの一部を構成する手振れ補正レンズまたは前記撮像素子としたので、新たな部品を設ける必要がなく、製造コストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明の第１実施形態であるデジタルカメラ１０（撮像装置）は、ズームレンズの複数の焦点距離における各撮影画像の中心同士のズレ情報を記憶しておき、手振れが検出されない場合、ズレ情報に基づいて手振れ補正レンズを移動させることにより、ズームレンズの各焦点距離における撮影画像のズレが発生しないようにする。なお、本実施形態では、説明を簡単にするため、ズームレンズの変倍位置をテレ端，中間，ワイド端の３段階として説明する。
【００３９】
図１に示すように、デジタルカメラ１０のカメラ本体１２の前面には、ズームレンズである撮影レンズ１４とこれが組み込まれたレンズ鏡筒１６とからなるレンズユニット１７と、ストロボ発光部１８と、対物側ファインダ窓２０とが設けられている。
【００４０】
レンズ鏡筒１６は、使用時にカメラ本体１２から突出した突出位置（図１参照）と、不使用時にカメラ本体１２内に収納された収納位置（図示せず）との間で移動自在な沈胴式である。ストロボ発光部１８は、撮影を実行する際に被写体輝度に応じてストロボ光を照射する。対物側ファインダ窓２０は、光学ファインダを構成する。
【００４１】
図２に示すように、カメラ本体１２の背面には、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）２４と、光学ファインダを構成するファインダ接眼窓２６と、複数の操作部材からなる操作部２８とが設けられている。ＬＣＤ２４は、スルー画、再生画像、及び各種設定画像などを表示する。
【００４２】
操作部２８は、ズーム操作ボタン３０、メニューボタン３２、表示切替ボタン３４、十字キー３６、十字キー３６の中央部に設けられた実行キー３７、モード切替スイッチ３８などから構成される。ズーム操作ボタン３０は、撮像レンズ１４のズームレンズをワイド側、テレ側に変倍する際に操作される。メニューボタン３２は、ＬＣＤ２４にメニュー画面を表示する際や選択内容を決定する際などに操作される。表示切替ボタン３４は、メニュー画面の表示項目などを切り替える際に操作される。
【００４３】
十字キー３６は、メニュー画面内のカーソルを移動させる。実行キー３７は、操作を確定する祭などに押圧操作される。モード切替スイッチ３８は、デジタルカメラ１０の動作モードを切り替える際に操作される。動作モードとしては、例えば、静止画撮影を行う撮影モード、ＬＣＤ２４に画像を再生表示させる再生モードの他、後述する大サイズ撮影モードや測量モードなどがある。
【００４４】
カメラ本体１２の上面には、レリーズボタン４０と電源スイッチ４２とが設けられている。レリーズボタン４０は、２段階押しのスイッチである。このレリーズボタン４０が半押し操作されたときに各種撮影準備処理が実行され、この状態でレリーズボタン４０が更に押し込まれる全押し操作によって撮影処理が実行される。電源スイッチ４２は、デジタルカメラ１０の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える際に操作される。
【００４５】
カメラ本体１２の側面には、開閉自在なカード装填蓋４４と、スピーカ４６とが設けられている。カード装填蓋４４を開くと、メモリカード４８が着脱自在に装填されるメモリカードスロット５０が露呈される。スピーカ４６は、例えばレリーズボタン４０が全押しされたときにシャッタ音を出力する。
【００４６】
図３に示すように、撮影レンズ１４は、変倍レンズ５２と、フォーカスレンズ５４と、手振れ補正レンズ５６（手振れ補正部材）とから構成されるズームレンズである。変倍レンズ５２は、ズーム操作ボタン３０（図２参照）の操作に連動して、図示しないズーム機構により、ワイド側或いはテレ側にステップ移動される。フォーカスレンズ５４は、変倍レンズ５２の動作やレリーズボタン４０の半押し操作に伴い、図示しないオートフォーカス機構により、合焦位置に移動・停止される。
【００４７】
手振れ補正レンズ５６は、手振れ補正機構５７により、撮影レンズ１４の光軸ＯＡに垂直な方向に移動自在に保持されており、手振れによる撮影画像の振れ（ボケ）の防止に用いられる他、詳しくは後述するように、変倍レンズ５２の移動（変倍）に伴って変化する撮影画像のズレを修正するために用いられる。これらズーム機構、オートフォーカス機構、及び手振れ補正機構５７は、ＣＰＵ５８により駆動が制御される。
【００４８】
撮像レンズ１４の背後には、被写体像を撮像するＣＣＤ６０が配置されている。ＣＣＤ６０には、ＣＰＵ５８によって制御されるＣＣＤドライバ６２が接続されている。ＣＣＤドライバ６２は、ＣＣＤ６０の電荷蓄積時間と電荷掃き出しタイミングとを制御するためのタイミング信号（クロックパルス）をＣＣＤ６０に出力する。
【００４９】
ＣＣＤ６０から出力された撮像信号は、アナログ信号処理回路６４に入力される。アナログ信号処理回路６４は、撮像信号に対して相関二重サンプリングを施し、ＣＣＤ６０の各セルの蓄積電荷量に正確に対応したＲ、Ｇ、Ｂの画像信号を出力する。そして、この画像信号を所定の増幅率で増幅し、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）６６に入力する。
【００５０】
Ａ／Ｄ６６は、画像信号をＡ／Ｄ変換してデジタル画像データ（以下、ＣＣＤ−ＲＡＷデータと呼ぶ）を出力する。Ａ／Ｄ６６から出力されたＣＣＤ−ＲＡＷデータは、データバス６８を介してＳＤＲＡＭ７０に一旦格納される。なお、アナログ信号処理回路６４及びＡ／Ｄ６６は、タイミングジェネレータ（図示せず）から入力されるタイミング信号に応じて同期駆動し、一定のフレームレートでＣＣＤ−ＲＡＷデータを出力する。
【００５１】
デジタル信号処理回路７２は、ＳＤＲＡＭ７０からＣＣＤ−ＲＡＷデータを読み出してホワイトバランス補正やガンマ補正などの各種補正処理を施す。このデジタル信号処理回路７２により各種補正処理が施された本画像データは、ＳＤＲＡＭ７０に再度格納される。
【００５２】
圧縮伸張処理回路７４は、ＳＤＲＡＭ７０から読み出した本画像データを、所定のファイル形式（例えば、ＪＰＥＧ形式）に圧縮する。圧縮伸張処理回路７４で圧縮された画像ファイルは、ＳＤＲＡＭ７０に再度格納される。また、圧縮伸張処理回路７４は、再生モード時などには圧縮された画像ファイルの伸張処理を行う。メディアコントローラ７６は、メモリカード４８に対する画像データ（画像ファイル）の記録、及び読み出しを制御する。
【００５３】
ＬＣＤドライバ７８には、ＳＤＲＡＭ７０から読み出された２フレーム分のＣＣＤ−ＲＡＷデータが格納されるＶＲＡＭ（図示せず）が接続されている。ＶＲＡＭには、ＣＣＤ−ＲＡＷデータの書き込みと読み出しとが並行して行われる。ＬＣＤドライバ７８は、ＶＲＡＭから読み出したＣＣＤ−ＲＡＷデータをアナログのコンポジット信号に変換し、これをＬＣＤ２４にスルー画像として表示する。また、ＬＣＤドライバ７８は、圧縮伸張処理部７６で伸張された画像データを、ＬＣＤ２４に再生画像として表示する。
【００５４】
ＣＰＵ５８は、デジタルカメラ１０の各部に制御信号を送信するとともに、各部からの応答信号を受信して、デジタルカメラ１０の動作を統括的に制御する。そして、ＣＰＵ５８は、レリーズボタン４０からの操作入力信号を受けて、レリーズボタン４０の半押し、全押しに伴う処理を各部に実行させる。また、ＣＰＵ５８は、操作部２８から入力される操作入力信号に応じて各部を動作させる。
【００５５】
上述したように、レリーズボタン４０が全押しされた時に撮影処理が実行されるが、この撮影時に手振れが発生すると、１フレーム内で被写体の画像がＣＣＤ６０の受光面上で動くため、ＣＣＤ６０からは振れた画像の撮像信号が出力される。この手振れを補正するために、ＣＰＵ５８には、手振れ補正機構５７、ヨー方向角速度センサ８２、ピッチ方向角速度センサ８４、手振れ補正回路８６が接続されている。
【００５６】
また、ＣＰＵ５８には、フラッシュメモリ８７が接続されている。このフラッシュメモリ８７には、後述するズレ情報に係る関係を示すルックアップテーブルやこれを参照してＣＰＵ５８が後述するＶＣＭ制御部に指令信号を送り手振れ補正駆動部を制御する制御プログラムなどが記憶されている。
【００５７】
図４に示すように、手振れ補正機構５７は、Ｈ（水平）方向ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）８８とＶ（垂直）方向ＶＣＭ８９とからなる手振れ補正駆動部９０、Ｈ方向ホールセンサ９２、Ｖ方向ホールセンサ９４、及びＶＣＭ制御部９６から構成される。なお、図４中では、図面の煩雑化を防止するため、各部材や各回路の図示を適宜省略している。
【００５８】
ＶＣＭ８８，８９は、可動巻き線（ボイスコイル）と永久磁石とで構成され、ボイスコイルに電流を流すと、永久磁石の磁界の中でボイスコイルが直線運動する高速応答性を有するリニアモータである。Ｈ方向ＶＣＭ８８は、手振れ補正レンズ５６をＨ方向に移動させ、Ｖ方向ＶＣＭ８９は、手振れ補正レンズ５６をＶ方向に移動させる。つまり、手振れ補正レンズ５６は、両ＶＣＭ８８，８９により光軸ＯＡに垂直な方向に移動自在に保持されている。
【００５９】
Ｈ方向ホールセンサ９２は、手振れ補正レンズ５６のＨ方向の位置を検出する。また、Ｖ方向ホールセンサ９４は、手振れ補正レンズ５６のＶ方向の位置を検出する。両ホールセンサ９２，９４の位置検出結果に基づき、レンズ鏡筒１６（図６参照）内での手振れ補正レンズ５６の位置を検出することができる。
【００６０】
ヨー方向及びピッチ方向角速度センサ（ジャイロセンサ）８２，８４は、カメラ本体１２内の任意の位置に固定されている。ヨー方向角速度センサ８２は、デジタルカメラ１０のヨー方向の振れの角速度を検出して得られた角速度信号をＣＰＵ５８に入力する。同様に、ピッチ方向角速度センサ８４は、デジタルカメラ１０のピッチ方向の振れの角速度を検出して得られた角速度信号をＣＰＵ５８に入力する。
【００６１】
手振れ補正回路８６は、ＣＰＵ５８を介して入力された両角速度センサ８２，８４の角速度信号に対してＡ／Ｄ変換処理、積分処理などを施し、デジタルカメラ１０のヨー方向の振れ角度と、ピッチ方向の振れ角度とを算出する。次いで、手振れ補正回路８６は、カメラ本体１２のヨー方向及びピッチ方向の振れ角度データと、両ホールセンサ９２，９４により検出される手振れ補正レンズ５６の位置データとに基づき、撮影画像の振れが防止されるように、手振れ補正レンズ５６をＨ、Ｖ方向に移動させる振れ補正移動量を決定する。
【００６２】
この際に、両角速度センサ８２，８４や両ホールセンサ９２，９４は、例えば１０〜２０Ｈｚ程度の周波数で駆動されており、手振れ補正回路８６は、各センサ８２，８４，９２，９４で新たに検出された振れ角度データや位置データに基づき、新たな振れ補正移動量データを随時決定する。決定された両方向の振れ補正移動量データは、ＣＰＵ５８に入力される。
【００６３】
ＶＣＭ制御部９６は、ＣＰＵ５８からの指令信号を受けてＨ及びＶ方向ＶＣＭ８８，８９の作動を制御する。ＶＣＭ制御部９６は、Ｈ及びＶ方向の振れ補正移動量データに基づき、両ＶＣＭ８８，８９に励磁電流を入力する。これにより、手振れ補正レンズ５６が、決定された両方向の振れ補正移動量分だけそれぞれＨ方向とＶ方向とに移動されて、撮影画像の振れが防止される。
【００６４】
このように手振れ補正レンズ５６は、手振れを防止するが、この他に、変倍レンズ５２の移動（変倍）に伴って変化する撮影画像のズレも修正する。このことについて、以下に説明する。撮影レンズ１４の光軸ＯＡは、ＣＣＤ６０の受光面の中心を到達点とし、かつ受光面に対して完全に垂直であるべきであるが、製造誤差などのために必ずしもそのようになっていない。このため、変倍に伴って、撮影レンズ１４によってＣＣＤ６０の受光面に結像される光学画像の中心が受光面の中心からずれてゆき、望遠側で撮影された撮影画像と広角側で撮影された撮影画像とでは互いの中心が一致しない（ズレる）という現象が生じる。
【００６５】
そこで、変倍による撮影画像のズレ量を測定する。図５のフローチャートに示すように、デジタルカメラ１０の製造工程の最終段階で、デジタルカメラ１０を三脚１００の雲台１０１に取り付け（図６参照）、デジタルカメラ１０がヨー，ピッチ，ロールのいずれの方向にも傾かない状態にセットする（ｓｔ１）。
【００６６】
デジタルカメラ１０の前方には、平板状のチャート１０２が床面に対して垂直に設置されており、チャート１０２の中心には、十字形状のマーク１０３が印刷されている。
【００６７】
電源スイッチ４２を押圧操作してデジタルカメラ１０の電源をＯＮにすると、手振れ補正レンズ５６がメカ的な中心位置（光軸ＯＡの位置と一致する位置で以下ニュートラル位置という）にリセットされる（ｓｔ２）。ズーム操作ボタン３０を操作して、撮影レンズ１４の焦点距離をテレ端（ＺＰ（ズームポイント）１）にセットする（ｓｔ３）。
【００６８】
図７に示すように、ＬＣＤ２４に表示されるスルー画１０５のマーク１０３のマーク画像１０３ａの中心（光軸ＯＡの位置）がＬＣＤ２４の中心に一致して表示されるように、三脚１００の設置位置を移動したり、雲台１０１の高さを変更して、カメラ位置を調整する（ｓｔ４）。なお、図示していないが、ＬＣＤ２４には、画面の中心を示すマークを施しておくのがよい。
【００６９】
レリーズボタン４０を全押ししてチャート１０２を撮影する（ｓｔ５）。撮影されたチャート１０２の画像データは、メモリカード４８に記憶される。得られた画像データに基づいて、ＣＰＵ５８はマーク画像１０３ａの中心座標Ｚ１を算出する（ｓｔ６）。続いて、ズーム操作ボタン３０を操作して、撮影レンズ１４の焦点距離をテレ端とワイド端とのほぼ中間（ＺＰ２）にセットし（ｓｔ７）、レリーズボタン４０を全押しする（ｓｔ５）。得られた画像データに基づいて、ＣＰＵ５８はマーク画像１０３ａの中心座標Ｚ２を算出する（ｓｔ６）。
【００７０】
更にズーム操作ボタン３０を操作して、撮影レンズ１４の焦点距離をワイド端（ＺＰ３）にセットし（ｓｔ７，８）、レリーズボタン４０を全押しする（ｓｔ５）。この時のスルー画１０７を図７に破線で示す。得られた画像データに基づいて、ＣＰＵ５８はマーク画像１０３ａの中心座標Ｚ３を算出する（ｓｔ６）。なお、各中心座標Ｚ１〜Ｚ３の算出は、チャート１０２の撮影が全て終了してから行なってもよい。
【００７１】
ＺＰ１でのマーク画像１０３ａの中心座標Ｚ１を原点（０，０）とすると、ＺＰ２，ＺＰ３でのマーク画像１０３ａの各中心座標Ｚ２，Ｚ３は、原点（０，０）からの差分を数値化して、例えば、下記の表１に示すように、（−１，０），（−１，−１）となる（ｓｔ９）。例えば、Ｚ３（−１，−１）は、図７に示すように、原点（０，０）からＸ方向（ヨー方向）に「−１ポイント」、Ｙ方向（ピッチ方向）に「−１ポイント」ずれた位置にあることを示す。また、「１ポイント」は、便宜上設定した最小距離単位である。
【００７２】
【表１】
2008311938.tif 000003
【００７３】
一方、ＶＣＭ８８，８９に印加する駆動電圧を０．１ｖずつ増やしながら０.０ｖ〜３．０ｖの範囲でＶＣＭ８８，８９に印加すると、ピッチ，ヨーの各方向における手振れ補正レンズ５６の移動量の変化は、図８に示すように、特性線Ｐ，Ｑで示される。この図８を参照して、表１に示すＺＰ１〜３でのマーク画像１０３ａの中心座標Ｚ1（０，０），Ｚ２（−１，０），Ｚ３（−１，−１）をＶＣＭ８８（ヨー方向），９０（ピッチ方向）の駆動電圧に換算する（ｓｔ１０）と、例えば、次の表２に示すようになる。
【００７４】
【表２】
2008311938.tif 000004
【００７５】
この表２に示す関係、すなわち撮影レンズ１４の各焦点距離とＶＣＭ８８，８９に印加すべき駆動電圧との関係をルックアップテーブルとしてフラッシュメモリ８７に記憶する（ｓｔ１１）。
【００７６】
このように構成されたデジタルカメラ１０の作用について、図９に示すフローチャートを参照して説明する。電源スイッチ４２を操作してデジタルカメラ１０の電源をＯＮにすると、ＣＰＵ５８がフラッシュメモリ８７から制御プログラムをロードし、デジタルカメラ１０全体の制御を開始する。これにより、デフォルトで撮影モードにセットされ、手振れ補正レンズ５６がニュートラル位置にリセットされた後（ｓｔ２１）、ＬＣＤ２４にスルー画が表示される（ｓｔ２２）。
【００７７】
ヨー方向及びピッチ方向角速度センサ８２，８４が手振れを検出すると（ｓｔ２３）、角速度センサ８２，８４によって検出された角速度信号に基づき、手振れ補正回路８６によりＨ及びＶ方向の振れ補正移動量が決定される。そして、これら振れ補正移動量データに基づき、ＶＣＭ制御部９６がＨ及びＶ方向ＶＣＭ８８，８９を駆動して、手振れ補正レンズ５６を移動させることで手振れ補正が行われる（ｓｔ２４）。
【００７８】
ヨー方向及びピッチ方向角速度センサ８２，８４が手振れを検出しない場合（ｓｔ２３）、ＣＰＵ５８は、フラッシュメモリ８７に記憶されているルックアップテーブルを参照して変倍レンズ５２の変倍位置に対応した電圧をＶＣＭ８８，８９に印加する（ｓｔ２５）。これにより、ズーム操作ボタン３０を操作して変倍を行なっても、スルー画の中心がＬＣＤ２４の中心からずれることがないので、フレーミングがやりやすい。この後、レリーズボタン４０を押圧操作して撮影を行なえば、撮影された画像データがメモリカード４８に記憶される（ｓｔ２６）。
【００７９】
このように、本実施形態では、変倍を行なってもスルー画の中心がＬＣＤ２４の中心からずれることがないので、一般的なデジタルカメラは勿論、監視カメラや定点観測用カメラなどで有利である。なお、スルー画について説明したが、撮影画像でも同様であるのは勿論である。
【００８０】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、手振れ補正レンズ５６を用いて撮影レンズ１４のレンズ収差を目立たなくするものである。レンズ収差としては、シェーディング，ディストーション，色収差等があるが、本実施形態では、シェーディングをその代表例として説明する。なお、第１実施形態で説明した部材と同じものについては、同じ符号を付してその説明は省略する（以下、第３実施形態以降も同様）。
【００８１】
図１０のフローチャートに示すように、まず、第１実施形態と同様に、デジタルカメラ１０を三脚１００の雲台１０１に取り付ける（ｓｔ３１）。デジタルカメラ１０の前方にライトボックス１１０を設置する（図１１参照）。このライトボックス１１０は、全面の輝度分布にムラが無いものとする。
【００８２】
電源スイッチ４２を押圧操作してデジタルカメラ１０の電源をＯＮにすると、手振れ補正レンズ５６がニュートラル位置にリセットされる（ｓｔ３２）。ズーム操作ボタン３０を操作して、撮影レンズ１４の焦点距離をテレ端（ＺＰ１）にセットする（ｓｔ３３）。
【００８３】
レリーズボタン４０を全押し操作してライトボックス１１０を撮影する（ｓｔ３４）。撮影された画像データは、メモリカード４８に記憶される。得られた画像データに基づいて、まず収差データＤ00の抽出を行なう（ｓｔ３５）。この収差データは、図１２（Ａ）に示すように、撮影画像のＨ方向について輝度の分布を調べ、最も高い輝度と最も低い輝度との差をとったものである。なお、収差データＤ00は、手振れ補正レンズ５６の中心がヨー方向＝０ポイント，ピッチ方向＝０ポイントの位置にあるときの収差データを示す。
【００８４】
手振れ補正レンズ５６は、図１３の移動順序チャート１１１に示すように、その中心が領域１の中心に一致するニュートラル位置から始まって、領域２の中心→領域３の中心→・・・と、渦巻き状に順次移動され、その都度、ライトボックス１１０の撮影が行なわれる。なお、手振れ補正レンズ５６の移動を外周部まで行なうと、手振れ補正に使用する祭にニュートラル位置に戻すことが困難になるため、例えば領域９くらいまでとする。
【００８５】
手振れ補正レンズ５６の中心を領域２の中心に移動させ（ｓｔ３６）、ライトボックス１１０の撮影を行ない（ｓｔ３４）、収差データＤ10の抽出を行なう。なお、収差データＤ10は、手振れ補正レンズ５６の中心がヨー方向＝１ポイント，ピッチ方向＝０ポイントの位置にあるときの収差データであり、これを図示すると、図１２（Ｂ）に示すようになる。
【００８６】
手振れ補正レンズ５６の中心を領域３の中心に移動させ（ｓｔ３６）、ライトボックス１１０の撮影を行ない（ｓｔ３４）、収差データＤ11の抽出を行なう。なお、収差データＤ11は、手振れ補正レンズ５６の中心がヨー方向＝１ポイント，ピッチ方向＝１ポイントの位置にあるときの収差データであり、これを図示すると、図１２（Ｃ）に示すようになる。
【００８７】
手振れ補正レンズ５６が最終領域の中心位置まで移動し、撮影、収差データの抽出が終了したら（ｓｔ３７）、これまで抽出した収差データのうち最も収差が少ない領域の番号と、その領域の中心位置に手振れ補正レンズ５６を移動するためにＶＣＭ８８，９０に印加する電圧とをフラッシュメモリ８７に記憶する（ｓｔ３８）。
【００８８】
本実施形態では、最終領域を領域３とするので、図１２から明らかなように、最も収差が少ない領域の番号は「３」であり、ＶＣＭ８８に印加する電圧は０．５Ｖ，ＶＣＭ８９に印加する電圧は１．０Ｖである（図８参照）。
【００８９】
続いて、ズーム操作ボタン３０を操作して、撮影レンズ１４の焦点距離を１段ワイド側へ変更し（ｓｔ３９）、上述したステップ３４（ｓｔ３４）からステップ３８（ｓｔ３８）までのシーケンスを実施する。そして、撮影レンズ１４の焦点距離がワイド端に達するまで、上述したステップ３４からステップ３８までのシーケンスを繰り返す（ｓｔ４０）。
【００９０】
これにより、撮影レンズ１４の各焦点距離（本実施形態では３つ）毎に、最も収差が少ない領域の番号と、その領域の中心位置に手振れ補正レンズ５６を移動するためのＶＣＭ８８，８９への印加電圧とがレンズ収差補正用情報としてフラッシュメモリ８７に記憶される。なお、レンズ収差補正用情報としては、ＶＣＭ８８，８９の駆動電圧のみを記憶してもよい。
【００９１】
このように構成された第２実施形態の作用について、図１４のフローチャートを参照して説明する。ヨー方向及びピッチ方向角速度センサ８２，８４が手振れを検出しない場合（ｓｔ２３）、ＣＰＵ５８は、フラッシュメモリ８７に記憶されたレンズ収差補正用情報を参照し、変倍レンズ５２の変倍位置で収差が最も小さくなる電圧をＶＣＭ８８，８９に印加する（ｓｔ３１）。
【００９２】
この後、レリーズボタン４０を押圧操作して撮影を行なえば、レンズ収差が最も少ない画像データがメモリカード４８に記憶される（ｓｔ２６）。
【００９３】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態のデジタルカメラは、顔検出機能を有し、検出された顔画像に自動的にピント合わせを行なう。そのピント合わせが行なわれた顔画像が、撮影画像を例えば９分割した中心の領域内に含まれている場合には、そのまま撮影が実行されるだけであるが、顔画像が中心の領域の外側にある場合には、顔画像が周辺の領域よりも高画質な中心の領域に近づくように、手振れ補正レンズを可能な限り移動して、撮影が行なわれる。これにより、ユーザ指定のフレーミングによる撮影の他に、主要な被写体（顔画像）が高画質となる撮影が自動で行なわれる。
【００９４】
図１５に示すように、本実施形態の電気的構成は、第１，２実施形態のデジタルカメラ１０の電気的構成に顔検出ＩＣ１１３を追加したものである。顔検出ＩＣ１１３は、図１６（Ａ）に示すように、スルー画（フィールド画）１１４の画像データに基づいて顔画像１１５の検出を行なった後、顔画像１１５の中心座標（以下顔中心座標という）１１６を検出する。
【００９５】
顔画像１１５の検出は、スルー画１１４の画像データのうち皮膚と推定される肌色の画素を多く含む領域を選び出して顔画像１１５と認定する。顔中心座標１１６を求めるには、顔画像１１５の輪郭線から等距離となる点座標を求める。なお、両目を検出して、その中間点を顔中心座標１１６としてもよい。
【００９６】
以下、図１７のフローチャートを参照して説明する。手振れが検出されないまま（ｓｔ２３）レリーズボタン４０を半押し操作すると（ｓｔ４１）、ＣＣＤ６０から出力されたスルー画１１４の画像データに基づいて顔検出ＩＣ１１３が顔画像１１５の検出を行なう（ｓｔ４２）とともに顔中心座標１１６を検出する。
【００９７】
ＣＰＵ５８は、検出された顔画像１１５にピントが合うようにフォーカスレンズ５４を移動させる（ｓｔ４３）とともに、ＬＣＤ２４に表示される顔画像１１５を囲むように、例えば緑色をした矩形状のフレーム１１７を表示し（ｓｔ４４）、合焦した顔画像１１５の位置を分かりやすく示す。
【００９８】
レリーズボタン４０を全押し操作すると（ｓｔ４５）、図１６（Ｂ）に示すように、スルー画１１４と同様にフレーミングされた撮影画像１１８を得る（ｓｔ４６）。この撮影画像１１８に基づいて、顔検出ＩＣ１１３により顔画像１１９と顔中心座標１２０の検出が行なわれる。
【００９９】
撮影画像１１８を破線で示すように９分割した中央の領域５内に顔中心座標１２０がない場合（ｓｔ４７）、同図（Ｃ）に示すように、可能な限り顔中心座標１２０が高画質な中央の領域５に近づくように、手振れ補正レンズ５６を移動してから（ｓｔ４８）、２回目の撮影が自動実行される（ｓｔ４９）。これにより、ユーザがフレーミングしたそのままの撮影画像１１８の他に、ピント合わせを行なった顔画像１１９（主要被写体）が高画質となる画質優先の撮影画像１２１を得る。
【０１００】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態は、図１８に示すように、ユーザ指定のフレーミングで撮影（画像Ａ１）を行なった後、手振れ補正レンズ５６を自動的に上下（画像Ｂ１，Ｃ１），左右（画像Ｄ１，Ｅ１），右上（画像Ｆ１），右下（画像Ｇ１），左上（画像Ｈ１），左下（画像Ｉ１）に順次移動してその都度撮影を実行し、撮影された９コマの画像Ａ１〜Ｉ１を合成処理して１枚の大きな合成画像１２３を得るものである。
【０１０１】
以下、図１９のフローチャートを参照して説明する。モード切替スイッチ３８を操作して大サイズ撮影モードにセットする。手振れが検出されないまま（ｓｔ２３）レリーズボタン４０を全押し操作すると（ｓｔ４１）、手振れ補正レンズ５６がニュートラル位置にある状態で撮影が実行され（ｓｔ５１）、画像Ａ１が撮影される。
【０１０２】
この後、ＶＣＭ８８には電圧を印加しないままＶＣＭ８９に所定の電圧を印加して手振れ補正レンズ５６を真上方向へ移動可能な最大距離を移動させ（ｓｔ５２）、画像Ａ１よりも真上方向の被写体がより多く写るように画像Ｂ１を撮影する（ｓｔ５３）。なお、手振れ補正レンズ５６の移動方向と撮影される画像のズレ方向とは一致しているものとする。また、手振れ補正レンズ５６が移動可能な最大距離は、各移動方向毎に予め決められた一定値である。
【０１０３】
画像Ｂ１を撮影した後、ＶＣＭ８９への電圧印加が解除され、手振れ補正レンズ５６はニュートラル位置にリセットされる。続いて、ＶＣＭ８８には電圧を印加しないままＶＣＭ８９に所定の電圧を印加して手振れ補正レンズ５６を真下方向へ移動可能な最大距離を移動させ（ｓｔ５４）、画像Ａ１よりも真下方向の被写体がより多く写るように画像Ｃ１を撮影する（ｓｔ５５）。
【０１０４】
画像Ｃ１を撮影した後、ＶＣＭ８９への電圧印加が解除され、手振れ補正レンズ５６はニュートラル位置にリセットされる。続いて、ＶＣＭ８９には電圧を印加しないままＶＣＭ８８に所定の電圧を印加して手振れ補正レンズ５６を右方向へ移動可能な最大距離を移動させ（ｓｔ５６）、画像Ａ１よりも右方向の被写体がより多く写るように画像Ｄ１を撮影する（ｓｔ５７）。
【０１０５】
画像Ｄ１を撮影した後、ＶＣＭ８８への電圧印加が解除され、手振れ補正レンズ５６はニュートラル位置にリセットされる。続いて、ＶＣＭ８９には電圧を印加しないままＶＣＭ８８に所定の電圧を印加して手振れ補正レンズ５６を左方向へ移動可能な最大距離を移動させ（ｓｔ５８）、画像Ａ１よりも左方向の被写体がより多く写るように画像Ｅ１を撮影する（ｓｔ５９）。
【０１０６】
画像Ｅ１を撮影した後、ＶＣＭ８８への電圧印加が解除され、手振れ補正レンズ５６はニュートラル位置にリセットされる。続いて、ＶＣＭ８８，８９の両方に所定の電圧を印加して手振れ補正レンズ５６を右上方向へ移動可能な最大距離を移動させ（ｓｔ６０）、画像Ａ１よりも右上方向の被写体がより多く写るように画像Ｆ１を撮影する（ｓｔ６１）。
【０１０７】
画像Ｆ１を撮影した後、ＶＣＭ８８，８９への電圧印加が解除され、手振れ補正レンズ５６はニュートラル位置にリセットされる。続いて、ＶＣＭ８８，８９の両方に所定の電圧を印加して手振れ補正レンズ５６を右下方向へ移動可能な最大距離を移動させ（ｓｔ６２）、画像Ａ１よりも右下方向の被写体がより多く写るように画像Ｇ１を撮影する（ｓｔ６３）。
【０１０８】
画像Ｇ１を撮影した後、ＶＣＭ８８，８９への電圧印加が解除され、手振れ補正レンズ５６はニュートラル位置にリセットされる。続いて、ＶＣＭ８８，８９の両方に所定の電圧を印加して手振れ補正レンズ５６を左上方向へ移動可能な最大距離を移動させ（ｓｔ６４）、画像Ａ１よりも左上方向の被写体がより多く写るように画像Ｈ１を撮影する（ｓｔ６５）。
【０１０９】
画像Ｈ１を撮影した後、ＶＣＭ８８，８９への電圧印加が解除され、手振れ補正レンズ５６はニュートラル位置にリセットされる。続いて、ＶＣＭ８８，８９の両方に所定の電圧を印加して手振れ補正レンズ５６を左下方向へ移動可能な最大距離を移動させ（ｓｔ６６）、画像Ａ１よりも左下方向の被写体がより多く写るように画像Ｉ１を撮影する（ｓｔ６７）。
【０１１０】
撮影された画像Ａ１〜Ｉ１の画像データは、各撮影後にＳＤＲＡＭ７０に格納される。画像Ａ１〜Ｉ１の画像データ全てがＳＤＲＡＭ７０に格納されると、画像Ａ１〜Ｉ１の全画像データがＣＰＵ５８により読み出されて合成処理され、１個の大サイズ画像の画像データがメモリカード４８に記憶される（ｓｔ６８）。これにより、通常の超広角レンズでは大きな歪みが生ずるような広い画角の画像を歪みをほとんど生じさせることなく撮影することができる。
【０１１１】
ステップ６８の合成処理について説明する。説明を分かりやすくするために、図２０に示すように、手振れ補正レンズ５６がニュートラル位置にあるときに撮影される撮影領域１２４（画像Ａ１に対応）の画像データと、手振れ補正レンズ５６を真上方向（ピッチ方向）へ移動可能な最大距離を移動させて光軸ＯＡを角度θ傾けたときに撮影される撮影領域１２５（画像Ｂ１に対応）の画像データとを合成する場合について説明する。
【０１１２】
撮影領域１２４の縦方向の幅αは、被写体距離Ｌと撮影画角から求められるから、撮影領域１２４の中心から端までの距離α／２は求められる。また、撮影領域１２４の中心から撮影領域１２５の中心までの距離βは、Ｌ×ｔａｎθで求められる。このため、図面から明らかなように、撮影領域１２４の上端から撮影領域１２５の上端までの距離は、撮影領域１２４の中心から撮影領域１２５の中心までの距離βと同じく距離βとなり、Ｌ×ｔａｎθで求められる。
【０１１３】
図２１に示すように、撮影領域１２４を撮影して得られる画像Ａ１と撮影領域１２５を撮影して得られる画像Ｂ１とが重複する画像Ｂ１側の重複部１２６を削除して残った画像Ｂ１の下端と画像Ａ１の上端とが接するように、画像Ａ１の画像データと画像Ｂ１の画像データとを合成処理する。この合成処理を画像Ａ１〜Ｉ１に適用して合成画像１２３を得る。
【０１１４】
本合成処理では、手振れ補正レンズ５６の移動量は、各移動方向毎に移動可能な最大距離であり、各移動方向毎に一定（θ：一定）であるから、画像Ｂ１〜Ｉ１が画像Ａ１と重複する重複部の大きさは予め分かる。したがって、予め画像Ｂ１〜Ｉ１から重複部を切り捨ててから画像Ａ１と合成するので、パターンマッチング法よりも合成処理に要する演算時間が短くて済み、短時間で合成画像１２３を得ることができる。
【０１１５】
また、本合成処理では、手振れ補正レンズ５６を移動せずに撮影した比較的シェーディングやディストーションが少ない画像Ａ１はそのまま使用しているので、画質の劣化も少なくて済む。なお、仕上げにパターンマッチング法を用いてもよい。
【０１１６】
次に、本発明の第５実施形態を説明する。上記第４実施形態は、手振れ補正レンズ５６を各方向へ移動可能な最大距離を移動させたが、本実施形態は、手振れ補正レンズ５６の移動距離を制限し、手振れ補正レンズ５６がニュートラル位置にある場合に撮影した画像Ａ２を中心に上下左右の各画像Ｂ２〜Ｅ２が、各縁端から１／３の部分が画像Ａ２に重なるように撮影する。なお、本実施形態においても、手振れ補正レンズ５６の移動距離は、各移動方向毎に予め決められた一定値となる。
【０１１７】
また、画像Ａ２に対して斜め方向の画像Ｆ２〜Ｉ２が各角端から面積の１／９ずつ画像Ａ２に重なるように撮影する。そして、画像Ａ２〜Ｉ２の各々を９分割し、シェーディングやディストーション等のレンズ収差がほとんど無い中心部のみを使用して合成処理することにより、図２２に示すように、レンズ収差による影響がほぼ完全に解消された高画質の合成画像１２７を得る。なお、合成画像１２７の画像サイズは、合成処理前の画像Ａ２と同じになる。
【０１１８】
本実施形態の合成処理について、図２３を参照して説明する。説明を分かりやすくするために、画像Ａ２と画像Ｅ２との合成処理について説明する。同図（Ａ）に示す特性曲線Ｔａは、レンズ収差の一例として、均一に白い平面状のボードを撮影した画像Ａ２のＨ方向のシェーディング特性を示す。また、同図（Ｂ）に示す特性曲線Ｔｅは、均一に白い平面状のボードを撮影した画像Ｅ２のＨ方向のシェーディング特性を示す。
【０１１９】
破線で示すように、特性曲線Ｔａ，ＴｅをそれぞれＨ方向に１／３ずつ分割すると、画像Ａ２，Ｅ２の各中央部は輝度が均一になっており、ほとんどシェーディングが無いことが分かる。また、画像Ａ２，Ｅ２の各左右の１／３は、端にいくに従って輝度が低くなり、シェーディングが顕著になっていくのが分かる。
【０１２０】
特性曲線Ｔａ，Ｔｅを１／３ずつ重ねると、同図（Ｃ）に示すようになる。画像Ａ１と画像Ｅ１との重複した部分Ｔａ１，Ｔｅ１を削除すると、同図（Ｄ）に示すように、シェーディングが無い画像を得ることができる。このような合成処理により、画像Ａ２と画像Ｂ２〜Ｉ２とを合成すれば、図２２に示すようなシェーディングがほぼ完全に無い合成画像１２７を得る。
【０１２１】
合成画像１２７は、シェーディング等のレンズ収差による影響がほぼ完全に無いから、被写体の測量に用いるのに好適である。デジタルカメラ１０で測量を行なうには、デジタルカメラ１０を三脚１００の雲台１０１に取り付け（図６参照）、デジタルカメラ１０がヨー，ピッチ，ロールのいずれの方向にも傾かない状態にセットする。デジタルカメラ１０で測量したい被写体を上記第５実施形態の方法で撮影してレンズ収差による影響がほぼ完全に無い合成画像１２９を得る（図２５参照）。
【０１２２】
モード切替スイッチ３８を操作してデジタルカメラ１０を測量モードにセットしてから、図２４のフローチャートに示すように、合成画像１２９をＬＣＤ２４に再生表示する（ｓｔ７１）。合成画像１２９には、測量の対象として、例えばピラミッドの画像１３０が写っており、ＬＣＤ２４の画面上に十字状の測量開始マーク１３１が表示される（ｓｔ７２）。
【０１２３】
十字キー３６を操作して測量開始マーク１３１を所望の測量開始点（本実施形態では画像１３０の地面との境界付近）に移動させ、実行キー３７を押圧すると、測量開始点に測量開始マーク１３１が固定される（ｓｔ７３）。これと同時に測量開始マーク１３１の近傍に測量開始マーク１３１と同形状の測量終了マーク１３２が表示される（ｓｔ７４）。
【０１２４】
測量終了マーク１３２は、測量開始マーク１３１から９０°の方向（ＬＣＤ２４の画面に対して垂直・水平）のみに移動自在となっている。十字キー３６を操作して測量終了マーク１３２を測量開始マーク１３１から上方に移動させて画像１３０の頂上付近に停止させ、実行キー３７を押圧すると、測量終了点に測量終了マーク１３２が固定される（ｓｔ７５）。
【０１２５】
ＣＰＵ５８は、測量開始マーク１３１の座標と測量終了マーク１３２の座標から測量開始マーク１３１から測量終了マーク１３２までの画面上の距離を算出し、撮影時の測距情報と撮影レンズ１４の焦点距離情報とから、実際のピラミッドの高さ、例えば３３．２ｍを算出する（ｓｔ７６）。そして、この数値３３．２ｍをＬＣＤ２４に表示された窓１３３の中に表示する（ｓｔ７７）。
【０１２６】
次に、本発明の第６実施形態であるレンズユニットについて説明する。図２６に示すように、レンズユニット１３５は、撮影レンズ１４と、図４に示す手振れ補正機構５７，ＣＰＵ５８，ヨー方向角速度センサ８２，ピッチ方向角速度センサ８４，手振れ補正回路８６及びフラッシュメモリ８７とを一体的に組み込んだものである。
【０１２７】
フラッシュメモリ８７には、上述した第１実施形態と同様の画像ズレに係るルックアップテーブルと制御プログラムを記憶しており、レンズユニット１３５単体で手振れ補正及び撮影レンズ１４の変倍に伴う画像ズレを防止できる。レンズユニット１３５は、例えば一眼レフタイプのデジタルカメラのカメラボディに交換自在に装着して使用される他、超小型化することにより、コンパクトタイプのデジタルカメラやカメラ付き携帯電話に組み込んで使用することもできる。
【０１２８】
また、レンズユニット１３５のフラッシュメモリ８７に、第２実施形態と同様のレンズ収差補正用情報を記憶しておけば、撮影レンズ１４の変倍に伴うレンズ収差を補正することができる。
【０１２９】
以上説明した第１実施形態では、ズームレンズの変倍位置をテレ端，中間，ワイド端の３段階とし、これに対応して３個の変倍位置で画像のズレ量を計測したが、本発明はこれに限定されることなく、変倍位置を例えば５段階として５箇所でズレ量の計測を行なってもよく、計測位置が多いほどズレの補正精度が向上する。また、例えば、ズームレンズの変倍位置が１０段階であるのに対して３箇所で画像のズレ量を計測した場合、中間の段階でのズレ量を３個の計測データから推定的に決定してもよい。
【０１３０】
また、上記第３実施形態では、画質優先画像の他に、ユーザがフレーミングしたそのままの画像も撮影したが、本発明はこれに限定されることなく、画質優先画像の撮影だけを行なってもよい。
【０１３１】
上記第５実施形態では、画像を９分割した中央部のみを使用して画像合成処理を行なったが、高画質の部分のみを使用するのであれば、９分割に限定されず、画像の周辺部を切り落とした９分割の中央部よりは大きいサイズの領域を使用してもよい。この場合、合成された画像は、元の画像よりもやや大きいサイズとなる。
【０１３２】
上記第１〜第５実施形態では、カメラ本体内にヨー及びピッチ方向角速度センサを設けたが、本発明はこれに限定されることなく、例えば、レンズ鏡筒の内面或いは外面上にヨー及びピッチ方向角速度センサを設けるようにしてもよい。
【０１３３】
上記第１〜第５実施形態では、手振れ補正レンズを用いて手振れ補正を行なったが、本発明はこれに限定されることなく、光軸ＯＡに対して垂直方向に移動自在に設けたＣＣＤを用いて手振れ補正を行なってもよい。また、上記第３〜第５実施形態では、ズームレンズに限らず、単焦点タイプの撮影レンズであってもよい。
【０１３４】
上記第１〜第５実施形態では、デジタルカメラを例に挙げて説明を行ったが、本発明はデジタルカメラに限定されるものではなく、手振れ補正機能を有するカメラ付き携帯電話機やデジタルビデオカメラなどの各種撮像装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の第１実施形態であるデジタルカメラの正面側斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面側斜視図である。
【図３】デジタルカメラの電気的構成を示すブロックである。
【図４】手振れ補正機構の概略図である。
【図５】チャート撮影のシーケンスを示すフローチャートである。
【図６】チャート撮影の様子を示す説明図である。
【図７】変倍によってＬＣＤに表示されるスルー画がズレる様子を示す説明図である。
【図８】ＶＣＭ駆動電圧と手振れ補正レンズの位置との関係を示すグラフである。
【図９】第１実施形態の撮影モードのシーケンスを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るライトボックス撮影のシーケンスを示すフローチャートである。
【図１１】ライトボックスを撮影する様子を示す説明図である。
【図１２】各変倍位置でのシェーディングを示すグラフである。
【図１３】ライトボックス撮影での手振れ補正レンズの移動の仕方を示す説明図である。
【図１４】第２実施形態の撮影モードのシーケンスを示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第３実施形態であるデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図１６】ＬＣＤの表示画面及び撮影画像を示す説明図である。
【図１７】第３実施形態の撮影モードのシーケンスを示すフローチャートである。
【図１８】本発明の第４実施形態に係る画像合成処理の様子を示す説明図である。
【図１９】第４実施形態の大サイズ撮影モードのシーケンスを示すフローチャートである。
【図２０】手振れ補正レンズをニュートラル位置から真上方向に移動させて撮影を行なう様子を示す説明図である。
【図２１】重複部を削除して画像合成処理を行なう様子を示す説明図である。
【図２２】本発明の第５実施形態に係る画像合成処理の様子を示す説明図である。
【図２３】画像合成処理によってシェーディングが解消される様子を示す説明図である。
【図２４】測量モードでのシーケンスを示すフローチャートである。
【図２５】被写体を測量する様子を示す説明図である。
【図２６】本発明の第６実施形態であるレンズユニットの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１０  デジタルカメラ
１４  撮影レンズ
２４  ＬＣＤ
５６  手振れ補正レンズ
５７  手振れ補正機構
５８  ＣＰＵ
６０  ＣＣＤ
８２  ヨー方向角速度センサ
８４  ピッチ方向角速度センサ
８６  手振れ補正回路
８７  フラッシュメモリ
８８  Ｈ方向ＶＣＭ
８９  Ｖ方向ＶＣＭ
９０  手振れ補正駆動部
９６  ＶＣＭ制御部
１０２  チャート
１０３  マーク
１０５，１０７，１１４  スルー画
１１０  ライトボックス
１１３  顔検出ＩＣ
１１５，１１９  顔画像
１１６，１２０  顔中心座標
１１８，１２１  撮影画像
１２３，１２７，１２９  合成画像
１２４，１２５  撮影領域
１２６  重複部
１３１  測量開始マーク
１３２  測量終了マーク
１３５  レンズユニット
【図１】
2008311938.tif 000005
【図２】
2008311938.tif 000006
【図３】
2008311938.tif 000007
【図４】
2008311938.tif 000008
【図５】
2008311938.tif 000009
【図６】
2008311938.tif 000010
【図７】
2008311938.tif 000011
【図８】
2008311938.tif 000012
【図９】
2008311938.tif 000013
【図１０】
2008311938.tif 000014
【図１１】
2008311938.tif 000015
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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