(57)【要約】【課題】光学系の射影方式によって生じる画角内での像ブレの差異が目立たないように手ブレ補正機能を動作させることが可能な撮像装置及び像ブレ補正方法を提供すること。【解決手段】撮像装置は、光学系によって形成された被写体像に基づく画像データを生成する撮像素子を有している。像ブレ量算出部２４３は、光学系における焦点距離の情報と、撮像面における特定の像点位置の情報と、ジャイロセンサによって検出された角速度信号とに基づいて、撮像素子の撮像面上における像ブレ量を算出する。補正係数算出部２４４は、特定の像点位置の情報に基づいて、像ブレ量に対する補正係数を算出する。像ブレ量補正部２４５は、補正係数に基づいて、像ブレ量を補正する。ブレ補正制御部２４６は、補正された像ブレ量に基づいてブレ補正部を制御する。【選択図】図２
2017044876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置であって、
被写体像を形成する光学系によって形成された被写体像に基づく画像データを生成する撮像素子と、
前記光学系における射影方式の情報と、前記光学系における焦点距離の情報と、前記被写体像に対する特定の像点位置の情報とを取得する情報取得部と、
前記撮像装置における角度ブレを検出する角度ブレ検出部と、
前記射影方式の情報と、前記焦点距離の情報と、前記特定の像点位置の情報と、前記角度ブレとに基づいて、前記撮像素子の撮像面上における前記被写体像の像ブレ量を算出する像ブレ量算出部と、
前記特定の像点位置の情報に基づいて、前記像ブレ量に対する補正係数を算出する補正係数算出部と、
前記補正係数に基づいて、前記像ブレ量を補正する像ブレ量補正部と、
前記補正された像ブレ量に基づいて、前記光学系の一部の光学素子及び前記撮像素子の何れかを前記光学系の光軸と直交する面内で移動させて前記撮像素子の撮像面上に生じる前記被写体像の像ブレを補正するブレ補正部による動作を制御するブレ補正制御部と、
を具備する撮像装置。
【請求項２】
前記像ブレ量算出部は、前記撮像素子の撮像面上における前記光学系の光軸と対応する位置の第１の像ブレ量と、前記撮像素子の撮像面上における前記特定の像点位置の第２の像ブレ量とを算出し、
前記補正係数算出部は、前記第１の像ブレ量と前記第２の像ブレ量との誤差を小さくするような係数を前記補正係数として算出する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記補正係数算出部は、さらに像ブレ量の許容誤差に基づいて前記補正係数を算出する請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記許容誤差は、焦点距離とシャッタ速度とに基づいて決定される請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記特定の像点位置の情報は、黄金分割罫線上の位置である請求項１乃至４の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記特定の像点位置の情報は、前記光学系の合焦領域に対応した像点位置である請求項１乃至４の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記特定の像点位置の情報は、人物の顔を含む特定物体がある領域に対応した像点位置である請求項１乃至４の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
被写体像を形成する光学系によって撮像装置に搭載された撮像素子に形成された被写体像に基づいて画像データを生成することと、
前記光学系における射影方式の情報と、前記光学系における焦点距離の情報と、前記被写体像に対する特定の像点位置の情報とを取得することと、
前記撮像装置における角度ブレを検出することと、
前記射影方式の情報と、前記焦点距離の情報と、前記特定の像点位置の情報と、前記角度ブレとに基づいて、前記撮像素子の撮像面上における前記被写体像の像ブレ量を算出することと、
前記特定の像点位置の情報に基づいて、前記像ブレ量に対する補正係数を算出することと、
前記補正係数に基づいて、前記像ブレ量を補正することと、
前記補正された像ブレ量に基づいて、前記光学系の一部の光学素子及び前記撮像素子の何れかを前記光学系の光軸と直交する面内で移動させて前記撮像素子の撮像面上に生じる前記被写体像の像ブレを補正するブレ補正部の動作を制御することと、
を具備する像ブレ補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及び像ブレ補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、手ブレ補正機能を搭載した撮像装置が一般的になってきている。また、近年の手ブレ補正機能の性能は向上しており、これにより、撮影者は、暗いシーンでも特に手ブレに注意することなく手持ち撮影をすることができるようになっている。また、手ブレ補正機能の性能の向上に伴い、従来では搭載されていなかった焦点距離の短い光学系を有する撮像装置に対しても手ブレ補正機能が搭載され始めている。
【０００３】
ここで、光学系の焦点距離が短くなると収差等の影響が大きくなるので、手ブレの大きさに対する撮像面での像移動量は一様にならない。したがって、この場合において手ブレ補正機能を動作させると、静止画撮影では、画像の中心部の像ブレは補正され、画像の周辺部については像ブレが残存してしまう。一方、動画撮影では、画像の中心部は動かずに画像の周辺部については大きく動いてしまうような違和感のある画像になってしまう。
【０００４】
特許文献１において提案されている撮像装置は、歪曲収差が残存する光学系を備え、光学系を通過した光学像に応じた画像信号を得ている。また、特許文献１の撮像装置は、光学系に備えられた所定のレンズ群を偏芯させてブレの影響を補正する光学防振機構を備えており、画像信号に対して補正量に応じた幾何学的な座標変換及び補間処理を行って歪曲収差を補正し、レンズ群の偏芯に応じて生じる歪曲収差の軸非対称性に基づいて歪曲収差の補正量を非対称に変更することで、動画撮影における画像の周辺部における画質劣化を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−０５３７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１は、歪曲収差の残存する光学系を有する撮像装置における画像の周辺部の画質劣化を低減する提案である。ここで、画像周辺部における画質劣化の原因としては、歪曲収差等の収差の他に、光学系の射影方式による影響もある。一般的な撮像装置で使用される光学系は、中心射影方式である。中心射影方式では、原理上、光学系に対する光の入射角の変化に対する像面移動量は、撮像面上で一様にはならない。したがって、この場合においても手ブレ補正機能を動作させてしまうと、例えば画像の周辺部において補正残りが生じることになる。特許文献１等の従来の技術においては、このような射影方式による補正誤差の影響については言及されていない。
【０００７】
本発明は、前記の事情に鑑みてなされたもので、光学系の射影方式によって生じる画角内での像ブレの差異が目立たないように手ブレ補正機能を動作させることが可能な撮像装置及び像ブレ補正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】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明の第１の態様の撮像装置は、撮像装置であって、被写体像を形成する光学系によって形成された被写体像に基づく画像データを生成する撮像素子と、前記光学系における射影方式の情報と、前記光学系における焦点距離の情報と、前記被写体像に対する特定の像点位置の情報とを取得する情報取得部と、前記撮像装置における角度ブレを検出する角度ブレ検出部と、前記射影方式の情報と、前記焦点距離の情報と、前記特定の像点位置の情報と、前記角度ブレとに基づいて、前記撮像素子の撮像面上における前記被写体像の像ブレ量を算出する像ブレ量算出部と、前記特定の像点位置の情報に基づいて、前記像ブレ量に対する補正係数を算出する補正係数算出部と、前記補正係数に基づいて、前記像ブレ量を補正する像ブレ量補正部と、前記補正された像ブレ量に基づいて、前記光学系の一部の光学素子及び前記撮像素子の何れかを前記光学系の光軸と直交する面内で移動させて前記撮像素子の撮像面上に生じる前記被写体像の像ブレを補正するブレ補正部による動作を制御するブレ補正制御部とを具備する。
【０００９】
前記の目的を達成するために、本発明の第２の態様の像ブレ補正方法は、被写体像を形成する光学系によって撮像装置に搭載された撮像素子に形成された被写体像に基づいて画像データを生成することと、前記光学系における射影方式の情報と、前記光学系における焦点距離の情報と、前記被写体像に対する特定の像点位置の情報とを取得することと、前記撮像装置における角度ブレを検出することと、前記射影方式の情報と、前記焦点距離の情報と、前記特定の像点位置の情報と、前記角度ブレとに基づいて、前記撮像素子の撮像面上における前記被写体像の像ブレ量を算出することと、前記特定の像点位置の情報に基づいて、前記像ブレ量に対する補正係数を算出することと、前記補正係数に基づいて、前記像ブレ量を補正することと、前記補正された像ブレ量に基づいて、前記光学系の一部の光学素子及び前記撮像素子の何れかを前記光学系の光軸と直交する面内で移動させて前記撮像素子の撮像面上に生じる前記被写体像の像ブレを補正するブレ補正部の動作を制御することとを具備する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光学系の射影方式によって生じる画角内での像ブレの差異が目立たないように手ブレ補正機能を動作させることが可能な撮像装置及び像ブレ補正方法を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の各実施形態に係るブレ補正装置を搭載した撮像装置の構成を示す図である。
【図２】ブレ補正マイコンの詳細な構成を示す図である。
【図３】図３（ａ）は中心射影方式の光学系に光が入射した際の入射角と像高との関係を示す図であり、図３（ｂ）は等距離射影方式の光学系に光が入射した際の入射角と像高との関係を示す図であり、図３（ｃ）は等立体角射影方式の光学系に光が入射した際の入射角と像高との関係を示す図である。
【図４】中心射影方式の場合の角度ブレと像の移動量（像ブレ量）との関係を示した図である。
【図５】１°の角度ブレが生じた場合の画角と誤差との関係を示した図である。
【図６】第１の実施形態に係るブレ補正方法について示すフローチャートである。
【図７】黄金分割罫線を示す図である。
【図８】補正前後の像ブレ量と許容誤差との関係を示した図である。
【図９】第２の実施形態における補正前後の像ブレ量と許容誤差との関係を示した図である。
【図１０】許容誤差領域の拡大を撮像面の面積で示した図である。
【図１１】人を主要被写体として検出した場合の検出位置と像高との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
［第１の実施形態］
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の各実施形態に係るブレ補正装置を搭載した撮像装置の構成を示す図である。図１においては、撮像装置としてレンズ交換式カメラが示されている。本発明の各実施形態に係る撮像装置は、レンズ一体式のカメラであってもよい。
【００１３】
レンズ交換式カメラ１００は、交換レンズ１と、カメラ本体２とを有している。交換レンズ１は、カメラ本体２に対して着脱自在に構成されている。交換レンズ１がカメラ本体２に装着された場合に、交換レンズ１とカメラ本体２とは通信自在に接続される。これにより、交換レンズ１とカメラ本体２とは協働して動作する。
【００１４】
交換レンズ１は、光学系１１と、変倍部１２と、レンズコントロールユニット（ＬＣＵ）１３とを有している。
【００１５】
光学系１１は、例えばレンズ及び絞りを含み、図示しない被写体からの光束を、カメラ本体２内の撮像素子２１の撮像面上に結像させる。また、光学系１１は、焦点距離を変化させることができるように例えばズームレンズ１１ａを有している。さらに、光学系１１は、ピント位置を変化させることができるように構成されていてもよい。
【００１６】
変倍部１２は、例えば交換レンズ１の外周に設けられたズームリングを含むズームレンズ１１ａの駆動機構である。ユーザによって変倍部１２のズームリングが操作されることにより、ズームレンズ１１ａは駆動される。ズームレンズ１１ａを駆動して、光学系１１の焦点距離を変化させることにより、光学系１１によって撮像素子２１に結像される被写体像の画角は変化する。
【００１７】
ＬＣＵ１３は、例えばＣＰＵやメモリを含むコントローラであり、交換レンズ１の全体的な動作を制御する。例えば、ＬＣＵ１３は、カメラ本体２のシステムコントローラ２３からの指示に応じて、光学系１１のレンズや絞りの駆動を制御する。さらにＬＣＵ１３は、交換レンズ１の情報（光学特性情報）を、カメラ本体２のシステムコントローラ２３からの指示に応じて出力する。光学特性情報は、例えば、交換レンズ１の機種名、焦点距離、ズーム位置の数（ズームレンズ１１ａの停止可能な位置の数）、射影方式及び光学系１１の現在の設定を含む。
【００１８】
カメラ本体２は、撮像素子２１と、ブレ補正部２２と、システムコントローラ２３と、ブレ補正マイクロコンピュータ（マイコン）２４と、ジャイロセンサ２５と、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）２６と、記録媒体２７と、操作部２８とを有している。
【００１９】
撮像素子２１は、撮像面を有している。撮像面には、画素が２次元状に配置されている。各画素は、光学系１１によって形成された被写体像を電気信号（画像信号）に変換する。さらに撮像素子２１は、被写体像に応じたアナログ電気信号である画像信号をデジタル信号である画像データに変換して出力する。
【００２０】
ブレ補正部２２は、ブレ補正マイコン２４で生成される駆動信号に応じて撮像素子２１を光学系１１の光軸と直交する面内で移動させることにより、手ブレ等に起因して生じる撮像素子２１の撮像面における像ブレを補正する。
【００２１】
システムコントローラ２３は、例えばＣＰＵやメモリを含むコントローラであり、カメラ本体２の全体的な動作を制御する。例えば、システムコントローラ２３は、撮像素子２１で得られた画像データを読み出し、読み出した画像データに対して表示や記録に必要な各種の画像処理を施す。また、システムコントローラ２３は、交換レンズ１のＬＣＵ１３に対し、露出調整のための絞りの駆動やピント調整のためのレンズの駆動を指示する。また、この他にも、システムコントローラ２３は、ＥＶＦ２６における画像表示の制御、記録媒体２７への画像ファイルの記録の制御、操作部２８の操作に従って動作モードを切り替える制御、撮影動作の開始又は終了の制御といった動作を行う。さらに、本実施形態においては、システムコントローラ２３は、情報取得部としての機能も有し、交換レンズ１等から取得した光学特性情報をブレ補正マイコン２４に転送することも行う。
【００２２】
ブレ補正装置としての機能を有するブレ補正マイコン２４は、手ブレ補正に関わる制御を行うマイクロコンピュータであり、ジャイロセンサ２５からカメラ本体２の回転運動に伴う角速度信号を取得して、撮像面に発生した像の移動量を算出する。そして、ブレ補正マイコン２４は、撮像面に発生した像ブレが打ち消されるように撮像素子２１が移動するようにブレ補正部２２を制御する。ブレ補正マイコン２４の詳細については後で説明する。
【００２３】
角度ブレ検出部として機能するジャイロセンサ２５は、カメラ本体２に生じる回転運動を角速度信号として検出する。ジャイロセンサ２５は、少なくとも撮像素子２１の撮像面における垂直方向周り（ヨー方向）の回転及び水平方向周り（ピッチ方向）の回転を検出可能なように構成されている。ジャイロセンサ２５は、さらに、光軸周り（ロール方向）の回転も検出可能なように構成されていてもよい。
【００２４】
ＥＶＦ２６は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイであり、システムコントローラ２３によって処理された画像データに基づく被写体の画像やメニュー画面といった各種の画像を表示する。なお、ＥＶＦ２６として、例えばカメラ本体２の背面に設けられたモニタが使用されてもよいし、ファインダ接眼部内に設けられたモニタが使用されてもよい。
【００２５】
記録媒体２７は、例えばメモリカードである。記録媒体２７には、例えばシステムコントローラ２３によって処理された画像データに基づく画像ファイルが記録される。
【００２６】
操作部２８は、ユーザによって操作される操作部材を有する。例えば、操作部２８は、操作部材としてレリーズボタンを含む。レリーズボタンは、カメラ本体２による撮影動作の開始を指示するためのボタンである。この他、操作部２８は、カメラ本体２の動作モードを切り替えるための操作部材も含む。
【００２７】
次に、ブレ補正マイコン２４の詳細について説明する。図２は、ブレ補正マイコン２４の詳細な構成を示す図である。図２に示すように、ブレ補正マイコン２４は、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）２４１と、基準値減算部２４２と、像ブレ量算出部２４３と、補正係数算出部２４４と、像ブレ量補正部２４５と、ブレ補正制御部２４６とを有している。説明を簡単にするために、図２には、撮像面における一方向（例えば水平方向）の像ブレを補正する構成のみが示されている。実際には、ブレ補正マイコン２４は、撮像面における他の方向（例えば垂直方向）の像ブレを補正するための、ＡＤＣ２４１と、基準値減算部２４２と、像ブレ量算出部２４３と、補正係数算出部２４４と、像ブレ量補正部２４５と、ブレ補正制御部２４６も有している。
【００２８】
ＡＤＣ２４１は、ジャイロセンサ２５から出力されるアナログの角速度信号をデジタル信号に変換する。
【００２９】
基準値減算部２４２は、ＡＤＣ２４１から出力される角速度信号のデジタル値から基準値を減算する。基準値は、カメラ本体２が静止状態であるときの角速度信号のデジタル値である。ＡＤＣ２４１の出力から基準値を減算することにより、基準値減算部２４２は、符号を持った角速度の値を出力することになる。このとき、角速度の値の符号は、回転方向を示すことになる。
【００３０】
像ブレ量算出部２４３は、基準値減算部２４２から出力された角速度の値から、撮像面上の移動量（像ブレ量）を算出する。詳細は後で説明するが、像ブレ量算出部２４３は、光学系１１の射影方式に従った異なる演算により、像ブレ量を算出する。
【００３１】
補正係数算出部２４４は、ブレ補正量を補正するための補正係数を算出する。補正係数は、光学系１１の射影方式と、光学系１１の焦点距離と、像ブレの影響を低減すべき撮像面上の像点位置の情報とに基づいて算出される。補正係数の算出の詳細については後で説明する。
【００３２】
像ブレ量補正部２４５は、補正係数算出部２４４で算出された補正係数に応じて像ブレ量算出部２４３から出力された像ブレ量を補正することにより、光学系の射影方式によって生じる画角内での像ブレの差異が目立たなくするような像ブレ量を生成する。
【００３３】
ブレ補正制御部２４６は、像ブレ量補正部２４５から算出された像ブレ量に応じてブレ補正部２２に対する駆動信号をブレ補正部２２に対して入力することによりブレ補正部２２におけるブレ補正動作を制御する。駆動信号は、ブレ補正部２２に設けられたモータを駆動するための駆動パルス又はブレ補正部２２によるブレ補正の目標駆動位置といった情報を含む信号である。
【００３４】
以下、本実施形態に係るブレ補正装置によるブレ補正方法について説明する。まず、光学系１１の射影方式の違いによる入射光の入射角とそれによって形成される被写体像の像高との関係について説明する。図３（ａ）は、中心射影方式の光学系に光が入射した際の入射角と像高（光軸中心から像の結像位置）との関係を示す図である。また、図３（ｂ）は、等距離射影方式の光学系に光が入射した際の入射角と像高（光軸中心からの位置）との関係を示す図である。さらに、図３（ｃ）は、等立体角射影方式の光学系に光が入射した際の入射角と像高（光軸中心からの位置）との関係を示す図である。なお、ここでの光軸中心とは、光学系１１の光軸と交わる撮像素子２１の撮像面上における位置のことを言う。
【００３５】
中心射影方式の光学系は、図３（ａ）に示すように、被写体の形状と相似形の像を撮像素子の撮像面上に結像させる光学系である。中心射影方式では、入射角θと像高ｈとの関係は、以下の（式１）で定義される。ここで、（式１）のｆは光学系の焦点距離である。また、入射角θは、弧度法で定義された角度である。  
ｈ＝ｆ・ｔａｎθ                                                （式１）
【００３６】
等距離射影方式の光学系は、所謂魚眼レンズと呼ばれる光学系に用いられ、図３（ｂ）に示すように、入射角と像高とが比例するように被写体の像を撮像素子の撮像面上に結像させる光学系である。等距離射影方式では、入射角θと像高ｈとの関係は、以下の（式２）で定義される。
ｈ＝ｆ・θ                                                      （式２）
【００３７】
等立体角射影方式の光学系は、等距離射影方式の光学系と同様に魚眼レンズに用いられ、図３（ｃ）に示すように、像の面積が立体角と像高とが比例するように被写体の像を撮像素子の撮像面上に結像させる光学系である。等立体角射影方式では、入射角θと像高ｈとの関係は、以下の（式３）で定義される。
ｈ＝２ｆ・ｓｉｎ（θ／２）                                        （式３）
【００３８】
次に、中心射影方式における像ブレ量の誤差について説明する。図４は、中心射影方式の場合の角度ブレと像の移動量（像ブレ量）との関係を示した図である。図４の関係及び（式１）より、Δθの角度ブレが発生した場合の光軸中心の像ブレ量Δｈと像点ａの像ブレ量Δｈａは、それぞれ、以下の（式４）、（式５）により求められることが分かる。  
Δｈ＝  ｆ・ｔａｎΔθ                                          （式４）
Δｈａ＝ｆ・（ｔａｎ（θａ＋Δθ）−ｔａｎθａ）                （式５）
例えば、３５ｍｍ換算焦点距離で１４ｍｍの焦点距離の中心射影方式の光学系を用いた場合において１°の角度ブレが発生したとする。このとき、光軸中心の像ブレ量Δｈは、２４４μｍになる。また、入射角θａが２８°である像点ａの像ブレ量Δｈａは、３２０μｍになる。したがって、光軸中心と像点ａとの間の像ブレ量の差は７６μｍである。この場合、誤差（率）Δは３０％になる。
【００３９】
図５は、１°の角度ブレが生じた場合の画角と誤差との関係を示した図である。図５に示すように、画像の周辺部になるほど誤差Δは飛躍的に大きくなる。ここで、例えば、像ブレ補正量をΔｈとした場合、撮像面の全体がΔｈだけシフトすることになる。この場合、中央部と周辺部との誤差分だけ画像の周辺部においてブレ残りが生じることになる。
【００４０】
なお、等距離射影方式の光学系の場合には、ある像点ａの像ブレ量Δｈａは、（式６）により求められる。（式６）から分かるように、等距離射影方式の光学系の場合には、画像の周辺部において像ブレ量の誤差が大きくなるようなことはない。また、等立体角射影方式の光学系の場合には、ある像点ａの像ブレ量Δｈａは、（式７）により求められる。（式７）から分かるように、等立体角射影方式の場合には、中心射影方式ほどではないものの、画像の周辺部においては像ブレ量の誤差が大きくなる。
Δｈａ＝ｆ・Δθ                                                    （式６）
Δｈａ＝２ｆ・（ｓｉｎ（（θａ＋Δθ）／２）−ｓｉｎ（θａ／２））  （式７）
【００４１】
本実施形態では、画角内の必要な位置のブレ残りを少なくするような像ブレ補正量に従って像ブレ補正が行われる。これにより、従来と同様の構成のブレ補正部２２でも、光学系の射影方式に応じたブレ補正が行われ得る。
【００４２】
以下、本実施形態におけるブレ補正の具体的な手法について説明する。図６は、本実施形態に係るブレ補正方法について示すフローチャートである。図６の処理は、ブレ補正マイコン２４によって制御される。なお、以下では説明を簡単にするために、像ブレは、撮像面の水平方向にのみ発生しているものとする。撮像面の垂直方向の像ブレ補正は、以下で説明する撮像面の水平方向の像ブレ補正と同様に行われる。また、光学系１１は、中心射影方式の光学系であるとする。
【００４３】
ステップＳ１１において、ブレ補正マイコン２４のＡＤＣ２４１は、ジャイロセンサ２５から出力されたアナログの角速度信号をデジタル化して取り込む。ステップＳ１２において、基準値減算部２４２は、ＡＤＣ２４１によって取り込まれた角速度信号のデジタル値から基準値を減算することにより、ＡＤＣ２４１によって取り込まれた角速度を符号付きの角速度に変換する。
【００４４】
ステップＳ１３において、像ブレ量算出部２４３は、システムコントローラ２３を経由して交換レンズ１から取得した光学特性情報及びシステムコントローラ２３から通知された像点位置の情報に基づいて像ブレ量を算出する。ステップＳ１３では、像ブレ量算出部２４３は、光軸中心における像ブレ量Δｈを算出する。例えば、光学特性情報により、光学系１１が中心射影方式の光学系であることが特定された場合に、像ブレ量算出部２４３は、像ブレ量Δｈを（式４）に従って算出する。ここで、（式４）の焦点距離ｆは、交換レンズ１から取得した光学特性情報に含まれている情報である。また、（式４）の角度ブレΔθは、基準値減算部２４２から出力される角速度の値を積分することによって得られる。例えば、光学系１１の３５ｍｍ換算焦点距離が２４ｍｍであり、角度ブレΔθが１°であるとすると、像ブレ量Δｈは、４１９μｍになる。
さらに、ステップＳ１３において、像ブレ量算出部２４３は、システムコントローラ２３から通知された像点位置の像ブレ量Δｈａを算出する。例えば、像ブレ量算出部２４３は、黄金分割の縦線上の像点における像ブレが低減されるような補正係数を算出する。図７は、黄金分割罫線を示す図である。例えば、黄金分割の縦線Ｌ上の像点ａにおける水平方向の像ブレを低減するようにシステムコントローラ２３から通知された場合、補正係数算出部２４４は、像点ａにおける像ブレ量を（式５）に従って算出する。例えば、光学系１１の３５ｍｍ換算焦点距離が２４ｍｍであるとすると、水平画角は７３．７ｍｍになる。この場合、黄金分割の縦線Ｌは、中心から４．２ｍｍの位置になる。ここで、図４と同様にして、縦線Ｌ上の像点ａと主点とを結んだ線が光軸となす角度（図４の入射角）θａを考えると、このθａは、約１０°になる。例えば、角度ブレΔθが１°であるとすると、（式５）から、像点ａにおける像ブレ量Δｈａは、２５３μｍになる。
【００４５】
ステップＳ１４において、補正係数算出部２４４は、補正係数を算出する。まず、補正係数算出部２４４は、ステップＳ１３で得られた像ブレ量Δｈ及びΔｈａから、前述と同様にして誤差を求める。ステップＳ１３で示した例では、誤差は約３％になる。続いて、補正係数算出部２４４は、この誤差を小さくするような係数を補正係数として算出する。例えば、補正係数が像ブレ量Δｈに乗じられる係数である場合には、補正係数は、（Δｈａ／Δｈ）＝１．０３にすればよい。
【００４６】
ステップＳ１５において、像ブレ量補正部２４５は、補正係数算出部２４４で算出された補正係数に応じて像ブレ量算出部２４３から出力された像ブレ量を補正する。図７の例において、像ブレ量に補正係数として１．０３が乗じられることにより、補正後の像ブレ量は、図８に示すものとなる。例えば、図８に示すように像点ａの位置である１０°相当の位置の誤差は０％になる。また、像ブレ量の許容誤差を３％と考えると、補正前においては１０°相当の位置までであった許容誤差の範囲は、１４°相当の位置まで広がることになる。
【００４７】
ステップＳ１６において、ブレ補正制御部２４６は、像ブレ量補正部２４５から算出された像ブレ量に応じてブレ補正部２２に対する駆動信号を生成する。この駆動信号に応じてブレ補正部２２は、撮像素子２１を駆動する。これにより、画角における像点ａの像ブレが特に低減されるように像ブレ補正機能が働く。
【００４８】
以上説明したように本実施形態においては、画角毎の像ブレの程度が異なるような射影方式の光学系が用いられた場合に、特定の像点位置の像ブレが低減されるように像ブレ量が補正され、この補正された像ブレ量に従って像ブレ補正が行われる。ここで、特定の像点位置として黄金分割罫線のような主要被写体が配置されやすい位置を用いることにより、主要被写体が配置されやすい位置における像ブレが補正される。このようにして、従来と同様の構成のブレ補正部２２を用いつつも、画角内における必要な位置の像ブレを低減することが可能になる。さらに、像ブレ量の補正により、像ブレの目立たないエリアを拡大することも可能である。
【００４９】
ここで、第１の実施形態では、特定の像点位置として、例えば黄金分割罫線上の位置が用いられている。しかしながら、特定の像点位置は、必ずしも黄金分割罫線上の位置である必要はない。例えば、三等分割罫線上の位置や三角構図内の重心位置等の主要被写体が配置され易い各種の位置が、本実施形態における特定の像点位置として用いられ得る。
【００５０】
また、第１の実施形態では中心射影方式の光学系についての像ブレ補正について主に説明している。しかしながら、光学系の射影方式には、等距離射影方式や等立体角射影方式もある。等距離射影方式については、第１の実施形態で説明したような像ブレ量の補正は不要である。一方で、等立体角射影方式については、第１の実施形態で説明したような像ブレ量の補正が行われてもよい。等立体角射影方式についての像ブレ補正は、像ブレ量の算出が（式７）を用いて行われる（光軸中心についてはθａ＝０°と考えればよい）点を除けば、前述した中心射影方式と同様にして行われ得る。
【００５１】
さらに、中心射影方式、等距離射影方式、等立体角方式以外の射影方式として、立体射影方式（入射角θと像高ｈとの関係が以下の（式８）で定義される）、正射影方式（入射角θと像高ｈとの関係が以下の（式９）で定義される）も知られている。これらの立体射影方式、正射影方式についても像ブレ量の算出の仕方のみが異なるだけで基本的には前述した第１の実施形態と同様の補正が行われ得る。  
ｈ＝２ｆ・ｔａｎ（θ／２）                                          （式８）
ｈ＝ｆ・ｓｉｎθ                                                    （式９）
【００５２】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、補正係数の算出手法が第１の実施形態と異なっている。この他の構成及び動作は第１の実施形態と同様である。以下では、第１の実施形態との相違点のみを説明する。
【００５３】
本実施形態では、光学系の焦点距離とシャッタ速度とから算出される許容誤差に基づいて補正係数が決定される。基本的には、誤差が１画素サイズよりも小さい場合には、発生した像ブレの影響は無いと考える。すなわち、中心と周辺との間の像ブレ量の誤差を１画素サイズよりも小さくするように許容誤差は決定される。そして、この許容誤差に基づいて補正係数が決定される。
【００５４】
例えば、基準角度ブレ量（１回の撮影での角速度の平均値）が１ｄｐｓ（degree per second）であり、３５ｍｍ換算焦点距離が４０ｍｍであり、シャッタ速度が１／５秒の場合であり、１画素のサイズが７μｍである場合には、５％の誤差で１画素サイズ相当の像ブレを生じることになる。したがって、補正係数算出部２４４は、許容誤差を５％にする。補正係数算出部２４４は、この許容誤差の範囲内で補正係数を設定することが可能である。例えば、補正係数を１．０５とした場合、図９に示すように、誤差の最小値は０％にはならないものの、許容誤差領域は、補正前誤差が１０％のエリアまで拡大される。
【００５５】
図１０は、許容誤差領域の拡大を撮像面の面積で示した図である。補正前では、円Ｃ１の内側が許容誤差領域であるのに対して、補正後では、円Ｃ２で示したエリアまで許容誤差領域になる。
【００５６】
以上説明したように本実施形態では、像ブレの許容誤差を撮影シーンに応じて拡大することができる。例えば、許容誤差は、焦点距離が短くなるほど、また、シャッタ速度が速くなるほど緩和される。
【００５７】
ここで、基準角度ブレ量は、固定値であってもよいし、例えば撮影時に構えた状態での手ブレ量から決定しても良い。この場合、手ブレの少ない人ほど、許容誤差が緩和される。
【００５８】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態も、補正係数の算出手法が第１の実施形態と異なっている。この他の構成及び動作は第１の実施形態と同様である。以下では、第１の実施形態との相違点のみを説明する。
【００５９】
第１の実施形態では、黄金分割罫線上のような特定位置の像点の像高から補正係数が算出される。これに対し、本実施形態では、主要被写体が実際に位置する像点の像高より補正係数を算出する。
【００６０】
例えば、撮影待機時においては、撮像素子２１からの画像信号は、システムコントローラ２３で読み出され、この画像信号に基づく画像はリアルタイムにＥＶＦ２６に表示される。所謂ライブビュー状態である。
【００６１】
この時、システムコントローラ２３は、撮像素子２１から読み出した画像信号から、主要被写体を検出する。例えば、図１１は、人を主要被写体として検出しているケースを示している。人が主要被写体である場合、システムコントローラ２３は、顔検出等で検出を行う。そして、システムコントローラ２３は、検出した主要被写体の像点位置を算出して、この像点位置の情報をブレ補正マイコン２４に送信する。ブレ補正マイコン２４は、システムコントローラ２３から受信した像点位置に基づいて補正係数を決定する。
【００６２】
以上説明したように本実施形態によれば、被写体の検出結果に基づいて補正係数が決定される。これにより、主要被写体においてブレが無い撮影が行われ得る。また、通常、ピントは主要被写体に合っており、背景はぼけが生じている。本実施形態の手法では、背景においてブレ残りは生じているものの、このブレ残りは、ぼけのために目立たなくなっており、画質に影響は与えない。
【００６３】
ここで、前述の例では、主要被写体の位置は顔検出を用いて特定される。この他、主要被写体の像点位置は、単に合焦領域の像点位置で決定されてもよいし、ユーザによって指定された像点位置としてもよい。これらの場合、主要被写体は、人以外の特定物体でよい。
【００６４】
また、画角内の一部を切り出し、切り出した画像を別の静止画像や動画像として記録するような場合には、切り出し位置に基づいて補正係数の算出を行えばよい。
【００６５】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。例えば、前述のブレ補正部２２は、撮像素子を駆動することによりブレ補正を行うものである。これに対し、前述した各実施形態の技術は、光学系の一部の光学素子（例えばレンズ）を駆動することにより像ブレ補正を行うブレ補正部が用いられ多場合であっても適用され得る。
【００６６】
また、前述した実施形態による各処理は、コンピュータとしてのＣＰＵ等に実行させることができるプログラムとして記憶させておくこともできる。この他、メモリカード、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等の外部記憶装置の記憶媒体に格納して配布することができる。そして、ＣＰＵ等は、この外部記憶装置の記憶媒体に記憶されたプログラムを読み込み、この読み込んだプログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行することができる。
【００６７】
さらに、前述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００６８】
１  交換レンズ、２  カメラ本体、１１  光学系、１１ａ  ズームレンズ、１２  変倍部、１３  ＬＣＵ、２１  撮像素子、２２  ブレ補正部、２３  システムコントローラ、２４  ブレ補正マイクロコンピュータ（マイコン）、２５  ジャイロセンサ、２６  電子ビューファインダ（ＥＶＦ）、２７  記録媒体、２８  操作部、１００  レンズ交換式カメラ、２４１  アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）、２４２  基準値減算部、２４３  像ブレ量算出部、２４４  補正係数算出部、２４５  像ブレ量補正部、２４６  ブレ補正制御部
【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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