(57)【要約】【課題】ユーザが任意に指定した補正効果の設定に基づいて、所定の補正範囲内で画像の像振れや傾きの補正を行えるようにすること。【解決手段】撮像装置は、像振れを補正する像振れ補正装置と画像の傾きを補正する傾き補正装置を備える。傾き補正装置は、光軸を回転軸とする撮像装置の第１の傾き補正の効果のレベル及び光軸と直交する軸を回転軸とする撮像装置の第２の傾き補正の効果のレベルを指定する操作部２１２と、撮像画面内に設定された画像切り出し範囲を移動させることで前記第１の傾き補正及び前記第２の傾き補正の少なくとも１つを実行する電子補正手段と、第１の傾き補正の効果のレベル及び第２の傾き補正の効果のレベルに応じて、電子補正手段による第１の傾き補正可能範囲の割合及び第２の傾き補正可能範囲の割合を変更する傾き補正角度算出部２１７と、を有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾き補正装置であって、
光軸を回転軸とする撮像装置の第１の傾き補正の効果のレベル及び光軸と直交する軸を回転軸とする撮像装置の第２の傾き補正の効果のレベルを指定する操作手段と、
撮像画面内に設定された画像切り出し範囲を移動させることで前記第１の傾き補正及び前記第２の傾き補正の少なくとも１つを実行する電子補正手段と、
前記第１の傾き補正の効果のレベル及び前記第２の傾き補正の効果のレベルに応じて、前記電子補正手段による第１の傾き補正可能範囲の割合及び第２の傾き補正可能範囲の割合を変更する算出手段と、を有することを特徴とする傾き補正装置。
【請求項２】
前記第１の補正可能範囲は、ロール補正可能範囲であり、前記第２の補正可能範囲は、並進補正可能範囲であることを特徴とする請求項１に記載の傾き補正装置。
【請求項３】
像振れ補正の効果のレベル及び前記第１の傾き補正の効果のレベル及び前記第２の傾き補正の効果のレベルに応じて、前記電子補正手段による第１の補正可能範囲の割合及び第２の補正可能範囲の割合を変更することを特徴とする請求項１または２に記載の傾き補正装置。
【請求項４】
前記像振れ補正の効果のレベル及び前記第１の傾き補正の効果のレベル及び前記第２の傾き補正の効果のレベルに応じて、前記電子補正手段による第１の補正可能範囲の割合及び第２の補正可能範囲の割合及びローリングシャッタ歪み補正可能範囲の割合を変更することを特徴とする請求項３に記載の傾き補正装置。
【請求項５】
前記像振れ補正の効果のレベル及び前記第１の傾き補正の効果のレベル及び前記第２の傾き補正の効果のレベルに応じて、並進ローリングシャッタ歪み補正可能範囲の割合及び、ロールＲＳ歪み補正可能範囲の割合を変更することを特徴とする請求項４に記載の傾き補正装置。
【請求項６】
像振れ補正装置であって、
像振れ補正の効果のレベル及び光軸を回転軸とする撮像装置の第１の傾き補正の効果のレベルを指定する操作手段と、
撮像画面内に設定された画像切り出し範囲を移動させることで前記像振れ補正及び前記第１の傾き補正の少なくとも１つを実行する電子補正手段と、
前記像振れ補正の効果のレベル及び前記第１の傾き補正の効果のレベルに応じて、前記電子補正手段による像振れ補正可能範囲の割合及び第１の傾き補正可能範囲の割合を変更する算出手段と、を有することを特徴とする像振れ補正装置。
【請求項７】
前記像振れ補正可能範囲は、並進補正可能範囲であり、前記第１の補正可能範囲は、ロール補正可能範囲であることを特徴とする請求項６に記載の傾き補正装置。
【請求項８】
像振れ補正の効果のレベル及び前記第１の傾き補正の効果のレベル及び光軸と直交する軸を回転軸とする撮像装置の第２の傾き補正の効果のレベルに応じて、前記電子補正手段による並進補正可能範囲の割合及びロール補正可能範囲の割合を変更することを特徴とする請求項６または７に記載の像振れ補正装置。
【請求項９】
前記像振れ補正の効果のレベル及び前記第１の傾き補正の効果のレベル及び前記第２の傾き補正の効果のレベルに応じて、前記電子補正手段による並進補正可能範囲の割合及びロール補正可能範囲の割合及びローリングシャッタ歪み補正可能範囲の割合を変更することを特徴とする請求項８に記載の像振れ補正装置。
【請求項１０】
前記像振れ補正の効果のレベル及び前記第１の傾き補正の効果のレベル及び前記第２の傾き補正の効果のレベルに応じて、並進ローリングシャッタ歪み補正可能範囲の割合及び、ロールＲＳ歪み補正可能範囲の割合を変更することを特徴とする請求項９に記載の像振れ補正装置。
【請求項１１】
傾き補正装置の制御方法であって、
光軸を回転軸とする撮像装置の第１の傾き補正の効果のレベル及び光軸と直交する軸を回転軸とする撮像装置の第２の傾き補正の効果のレベルを指定する操作工程と、
撮像画面内に設定された画像切り出し範囲を移動させることで前記第１の傾き補正及び前記第２の傾き補正の少なくとも１つを実行する電子補正工程と、
前記第１の傾き補正の効果のレベル及び前記第２の傾き補正の効果のレベルに応じて、前記電子補正工程における第１の傾き補正可能範囲の割合及び第２の傾き補正可能範囲の割合を変更する算出工程と、を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１２】
像振れ補正装置の制御方法であって、
像振れ補正の効果のレベル及び光軸を回転軸とする撮像装置の第１の傾き補正の効果のレベルを指定する操作工程と、
撮像画面内に設定された画像切り出し範囲を移動させることで前記像振れ補正及び前記第１の傾き補正の少なくとも１つを実行する電子補正工程と、
前記像振れ補正の効果のレベル及び前記第１の傾き補正の効果のレベルに応じて、前記電子補正工程における像振れ補正可能範囲の割合及び第１の傾き補正可能範囲の割合を変更する算出工程と、を有することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振れによる画像の像振れや傾きを補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置に搭載される像振れ補正装置は、例えば手振れ量に応じてレンズや撮像素子を光軸と垂直な平面上で移動させることにより、像面上での画像の像振れを抑制する。または撮像素子を光軸中心に回転させることで、ロール回転によって生じる像振れを抑制することができる。また、加速度計等を用いて重力方向を検出することで装置の傾斜角度を高精度に検出し、重力方向と垂直な水平面に対する撮像装置の傾きを自動的に補正する傾き補正装置がある。動画撮影においては、電子式補正によって、撮像素子が出力する各撮影フレームの切り出し位置を変更することで振れや傾きの影響が軽減される。特許文献１に開示の撮像装置は、撮像装置の傾きを検出して撮像された画像の傾きを自動的に補正することで、撮像素子の重力方向と垂直な水平面に対する光軸回りの傾きを補正する。
【０００３】
また撮像素子には、ＣＣＤ（電荷結合素子）センサと、低消費電力のＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）センサがあり、両者は撮影時の露光方式が異なる。ＣＣＤセンサでは１つの撮像画像を撮像する際に撮像素子の全ての画像の露光タイミングおよび露光期間が同一であるのに対し、ＣＭＯＳセンサでは撮像素子を構成するラインごとにシャッタの開閉タイミングが異なるため露光期間に差が生じる。ローリングシャッタ方式と呼ばれるＣＭＯＳセンサの駆動方式では、例えば露光中の被写体の移動や露光中の撮像装置を把持する撮影者の手振れにより、撮像素子のラインごとに被写体像が移動する。このため、撮像画像において歪が発生する現象が問題となり、「ローリングシャッタ問題」や「フォーカルプレーン現象」と呼ばれる。ローリングシャッタ歪は、メカニカルシャッタを用いる静止画撮影よりも、メカニカルシャッタを用いない動画撮影において、より顕著に現れることが知られている。
【０００４】
特許文献２には、ローリングシャッタ歪の補正に関し、撮影者の手振れにより生じた歪を補正する技術が開示されている。特許文献２の装置では、水平方向の手振れを補正するために、撮像素子のラインごとに読出し位置を変更し、垂直方向の手振れを補正するために、読み出すラインの位置を垂直方向に変更する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−９５４６６号公報
【特許文献２】特開２００６−１８６４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
振れ補正或いは傾き補正、ローリングシャッタ歪補正を行う撮像装置の場合、以下の課題がある。
歩行時の撮影のように、ユーザの体の揺れに伴う振動が撮像装置に伝達することによる揺れの振幅が大きくなる場合において、それぞれの補正効果を高くするためには各補正範囲を大きくする必要がある。
【０００７】
像振れ補正の形態には光学的な補正と電子式補正がある。光学的な補正には、撮像光学系のレンズの一部や撮像素子をシフト方向に移動させる光軸シフト補正や、レンズと撮像素子が一体化された鏡筒を振れ角度に基づいて回転駆動させる補正等がある。機械的な補正の場合、限られた可動範囲内で並進方向（画像の縦方向と横方向）の補正とロール方向の補正を行う必要がある。一方、電子式補正では、各撮影フレームの切り出し位置を変更することで画像処理により補正が行われる。この場合、元画像に対する切り出し範囲を小さくして、画像の余剰分を並進とロールとローリングシャッタ歪の補正範囲に割り当てることで補正範囲を拡大できる。しかし、画像の切り出し画角を過度に小さくしてしまうと、解像度の低下による画像劣化や、切り出し後の撮影画角の縮小といった問題が発生する可能性がある。
【０００８】
本発明の目的は、画像の像振れを補正する像振れ補正装置または画像の傾きを補正する傾き補正装置において、ユーザが任意に指定した補正効果の設定に基づいて、所定の補正範囲内で画像の像振れや傾きの補正を行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態の装置は、傾き補正装置であって、光軸を回転軸とする撮像装置の第１の傾き補正の効果のレベル及び光軸と直交する軸を回転軸とする撮像装置の第２の傾き補正の効果のレベルを指定する操作手段と、撮像画面内に設定された画像切り出し範囲を移動させることで前記第１の傾き補正及び前記第２の傾き補正の少なくとも１つを実行する電子補正手段と、前記第１の傾き補正の効果のレベル及び前記第２の傾き補正の効果のレベルに応じて、前記電子補正手段による第１の傾き補正可能範囲の割合及び第２の傾き補正可能範囲の割合を変更する算出手段と、を有する。
【００１０】
また、本発明の一実施形態の装置は、像振れ補正装置であって、像振れ補正の効果のレベル及び光軸を回転軸とする撮像装置の第１の傾き補正の効果のレベルを指定する操作手段と、撮像画面内に設定された画像切り出し範囲を移動させることで前記像振れ補正及び前記第１の傾き補正の少なくとも１つを実行する電子補正手段と、前記像振れ補正の効果のレベル及び前記第１の傾き補正の効果のレベルに応じて、前記電子補正手段による像振れ補正可能範囲の割合及び第１の傾き補正可能範囲の割合を変更する算出手段と、を有することを特徴とする像振れ補正装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像の像振れを補正する像振れ補正装置または画像の傾きを補正する傾き補正装置において、ユーザが任意に指定した補正効果の設定に基づいて、所定の補正範囲内で画像の像振れや傾きの補正を行える。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置の振れを説明する模式図である。
【図２】第１実施形態の撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態における画像切り出し処理の説明図である。
【図４】第１実施形態の撮像装置の構成を説明するブロック図である。
【図５】第１実施形態の振れ補正角度算出部を示すブロック図である。
【図６】第１実施形態における振れ補正パラメータ設定の構成を示すブロック図である。
【図７】第１実施形態の傾き補正角度算出部を示すブロック図である。
【図８】第１実施形態における傾き補正パラメータ設定の構成を示すブロック図である。
【図９】第１実施形態の水平補正角度算出部を示すブロック図である。
【図１０】第１実施形態における撮像装置の角度波形の説明図である。
【図１１】第１実施形態のローリングシャッタ歪補正算出部を示すブロック図である。
【図１２】第１実施形態におけるローリングシャッタ歪補正パラメータ設定の構成を示すブロック図である。
【図１３】第１実施形態における振れ補正処理を説明するフローチャートである。
【図１４】第１実施形態におけるモード切替の指定を説明する図である。
【図１５】第２実施形態におけるモード切替の指定を説明する図である。
【図１６】第２実施形態におけるモード切替時の補正効果の指定を説明する図である。
【図１７】第２実施形態における補正パラメータ演算処理を示すフローチャートである。
【図１８】図１７に後続する処理を示すフローチャートである。
【図１９】第２実施形態の水平補正角度算出部を示すブロック図である。
【図２０】第２実施形態におけるモード切替時のシャッタ速度設定の説明図である。
【図２１】電子式補正における画像切り出し補正範囲の説明図である。
【図２２】第３実施形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２３】第３実施形態におけるモード切替時の補正効果の指定を説明する図である。
【図２４】第３実施形態の水平補正角度算出部を示すブロック図である。
【図２５】第４実施形態における台形歪みを説明する図である。
【図２６】第４実施形態の撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図２７】第４実施形態におけるピンホールカメラモデルを示す図である。
【図２８】第４実施形態の台形歪補正量算出部を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の各実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。本発明は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等への適用に限定されるものではなく、携帯電話、監視カメラ、Ｗｅｂカメラ等の撮像装置に適用可能である。
【００１４】
［第１実施形態］
図１は撮像装置の振れ方向を説明する模式図である。カメラ１０１に搭載される振れ補正システムは、光軸１０２に対して矢印１０３ｐ、１０３ｙ、１０３ｒで示すピッチ、ヨー、ロールの角度に対して像振れ補正を行う。３次元直交座標系においてｚ軸方向を光軸方向とし、ｚ軸に直交する第１の軸をｘ軸とし、ｘ軸およびｚ軸に直交する第２の軸をｙ軸と定義する。矢印１０３ｐに示すｘ軸回り方向がピッチ方向、矢印１０３ｙに示すｙ軸回り方向がヨー方向、矢印１０３ｒに示すｚ軸回り方向がロール方向である。カメラ１０１は、各方向の角度振れの角速度を検出する角速度検出手段（以下、角速度計という。）を備える。矢印１０４ｘはｘ軸方向に平行な方向を示し、矢印１０４ｙはｙ軸方向に平行な方向を示し、矢印１０４ｚはｚ軸方向に平行な方向を示す。カメラ１０１は、これらの並進方向の振れ（平行振れ）の加速度を検出する加速度検出手段（以下、加速度計という）を備える。図２を参照して本実施形態の撮像装置について説明する。
【００１５】
図２は本実施形態に係る振れ補正機能および傾き補正機能を有する撮像装置の構成について要部を示すブロック図である。撮像光学系については図２の右側を被写体側として説明する。ズームユニット２０１は、変倍を行うズームレンズと、ズーム位置を検出する位置検出部を有する。絞り・シャッタユニット２０２は絞りおよびシャッタを有する。フォーカスユニット２０３は焦点調節を行うフォーカスレンズを有する。撮像部２０４は撮像素子を備える。撮像素子は撮像光学系の各レンズ群を通して入射する光を受光し、受光量に応じた電荷を光電変換により電気信号に変換し、アナログ画像信号として撮像信号処理部２０５に出力する。
【００１６】
撮像信号処理部２０５は、撮像部２０４の出力する電気信号を映像信号に変換処理する。映像信号処理部２０６は、撮像信号処理部２０５の出力する映像信号を用途に応じて加工する。例えばデジタル画像データに対して、歪曲補正やホワイトバランス調整、色補間処理等が行われる。
【００１７】
フォーマット変換部２０７は、映像信号処理部２０６が出力するデジタル画像データを、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）形式等の記録用フォーマットに変換し、画像記録部２０８に出力する。画像記録部２０８はフォーマット変換部２０７が変換したデジタル画像データを、不揮発性メモリ等の記録媒体に記録する。表示制御部２０９は、映像信号処理部２０６の出力するデジタル画像データを、小型液晶表示装置（ＬＣＤ）等の画面に表示させる制御を行う。
【００１８】
振れ検出部は３軸加速度計２１３および３軸角速度計２１４を備える。３軸加速度計２１３は、図１の矢印１０４ｘ、１０４ｙおよび１０４ｚに示す各方向の加速度を検出し、検出信号を出力する。３軸角速度計２１４は、図１の矢印１０３ｐ、１０３ｙおよび１０３ｒに示す各方向の角速度を検出し、検出信号を出力する。３軸加速度計２１３および３軸角速度計２１４によって得られた検出信号は制御部２１５が処理する。制御部２１５はシステム全体を制御する制御中枢部である。電源部２１０はシステム全体に、用途に応じて電源を供給する。外部入出力端子部２１１は外部装置との間で通信信号および映像信号を入出力する。操作部２１２は、ユーザがシステムの操作に使用する。
【００１９】
制御部２１５は、傾き補正角度算出部２１７および振れ補正角度算出部２１８を備える。以下では、傾き補正角度算出部２１７を第１の算出部といい、振れ補正角度算出部２１８を第２の算出部という。第１の算出部２１７は、３軸加速度計２１３および角速度計２１４の出力する検出信号を取得し、傾き補正角度を算出する。第２の算出部２１８は、３軸角速度計２１４の出力する検出信号を取得し、振れ補正角度を算出する。補正切り替え部２１９は、操作部２１２の出力に応じて、第１の算出部２１７の出力に基づいて補正するか、第２の算出部２１８の出力に基づいて補正するかを切り替える。画像切り出し設定部２２０は補正切り替え部２１９の出力を取得し、フレームごとに補正量に合わせて画像の一部を切り出す設定を行う。なお各部については、後で詳述する。
【００２０】
次に図３を参照して、フレームごとに補正量に合わせて画像の一部を切り出すことで補正を行う電子式像振れ補正制御について説明する。
図３（Ａ）は、画像切り出し設定部２２０と映像信号処理部２０６によって行われる電子式像振れ補正制御で補正された画像を説明するための図である。ロール補正角度の演算結果から、画像切り出し設定部２１９は回転補正を行うためのロール補正量を演算する。画像３０１ａは、映像信号処理部２０６に入力される撮影画像を示す。画像３０２ａは、撮影画像３０１ａに対し、ロール補正量に基づいて回転処理を行った後の回転画像を示す。さらに、電子式像振れ補正では、回転画像３０２ａから撮影画像３０１ａと同じアスペクト比の内接部分を出力画像３０３ａとして切り出す処理が行われる。この切り出し処理を動画の毎フレームについて行うことで、ロール方向の電子像振れ補正が実現される。
【００２１】
また、図３（Ｂ）は、画像切り出し設定部２２０と映像信号処理部２０６によって行われる、画像の縦横方向（並進方向）の像振れ補正を説明するための図である。並進方向の補正では、ブレ角度とズーム位置情報に基づく焦点距離情報から、ピッチ／ヨー方向の角度振れを補正するための画像シフト量が算出され、画像シフト量に合わせて画像の切り出し処理が行われる。画像３０１ｂは、映像信号処理部２０６に入力される撮影画像を示す。画像３０２ｂは、撮影画像３０１ｂから縦横の画像シフト量に合わせて切り出した画角に対応する画像である。この切り出し処理を動画の毎フレームについて行うことで、並進方向の電子像振れ補正が実現される。
【００２２】
画像の切り出し処理によって、動画フレームごとのピッチ／ヨー／ロール方向の電子式像振れ補正を実現できるが、光学的な像振れ補正を組み合わせることもできる。例えば、撮像素子による撮像前に機械的な駆動方式で光学的に制御し、光軸のシフトおよび光軸回りの回転により、ピッチ／ヨー／ロール方向の補正を行う方法がある。図４に具体例を示す。図４は、撮像素子の駆動機構部を有する撮像装置の構成例を示すブロック図である。駆動機構部４０２は、撮像素子を光軸方向に直交する方向へシフト移動させるとともに、光軸を中心に回転させる機構部である。図２と同様の構成部については既に使用した符号を用いることにより、それらの説明を省略する。
【００２３】
撮像素子駆動部４０１は補正切り替え部２１９の出力を取得し、ズームユニット２０１からのズーム位置情報により求まる焦点距離に基づいてピッチおよびヨー補正角度を増幅し、撮像素子のシフト駆動量の目標値を算出する。また撮像素子駆動部４０１は、ロール補正角度に基づいて、撮像素子の回転駆動量の目標値を算出する。算出されたシフト駆動量の目標値および回転駆動の目標値に基づいて、駆動機構部４０２が撮像素子を移動させることで振れ補正および傾き補正が行われる。
【００２４】
図４では、撮像素子のシフトおよび回転を行う方法を説明したが、これは一例である。その他には下記の形態がある。
・撮像光学系の一部に組み込まれた光学部材（シフトレンズ）を、光軸に直交する方向に移動することで並進方向の補正を行う形態。
・撮像素子とシフトレンズの各駆動を併用して、並進方向と回転方向の補正を行う形態。
・レンズと撮像素子が一体化された鏡筒を、補正角度に基づいて回転駆動することで補正する形態。
【００２５】
ユーザは操作部２１２を使用して、振れ補正を行うか否かのＯＮ／ＯＦＦ設定（振れ補正設定）と、傾き補正を行うか否かのＯＮ／ＯＦＦ設定（傾き補正設定）を行える。操作部２１２はユーザの操作指示を受け付けると、操作指示信号を制御部２１５に出力する。図１４は、操作部２１２でのモード変更操作によるモード切替の設定例を示し、表示部に表示される設定画面に対応する。傾き補正に関して水平方向およびあおり方向のＯＮ／ＯＦＦ設定が可能である。
【００２６】
図２の電子式像振れ補正を例にすると、画像の切り出し範囲を拡大することで並進やロール等の補正範囲を拡大することができる。しかし、画像の切り出しに伴う解像度の低下による画像劣化の問題や、切り出し後の撮影画角の縮小といった問題が生じ得る。よって、切り出しの大きさの変更により補正範囲を拡大することは難しく、限られた補正範囲での制御となる。そこで本実施形態では、補正範囲を固定のままか、或いは大きく変更することなく、傾き補正角度或いは振れ補正角度の最大補正範囲を、操作部２１２からの振れ補正設定と傾き補正設定によって変更する。加えて、第１の算出部２１７内および第２の算出部２１８内の各演算パラメータについても、操作部２１２からの振れ補正設定と傾き補正設定によって変更される。これにより、限られた補正範囲内でユーザが望む補正効果を得ることができる。以下では、振れ補正設定と傾き補正設定に基づいて行われる、第２の算出部２１８、第１の算出部２１７の演算処理についてそれぞれ説明する。
【００２７】
まず、図５および図６を参照して第２の算出部２１８による振れ補正角度算出処理を説明する。３軸角速度計２１４は、ピッチ角速度２１４ｐ、ヨー角速度２１４ｙ、ロール角速度２１４ｒの各検出信号を出力する。各検出信号は、ＨＰＦ部５０１ｐ、５０１ｙ、５０１ｒに入力される。ｐ、ｙ、ｒはそれぞれピッチ、ヨー、ロールを識別するための記号である。各検出信号は、対応するＨＰＦでＤＣ（直流）成分をカットされた後に、減算器５０２ｐ、５０２ｙ、５０２ｒにそれぞれ入力される。各減算器は、ＨＰＦ処理後の出力から、角速度オフセット算出部５０４ｐ、５０４ｙ、５０４ｒの出力をそれぞれ減算し、減算後の信号を積分器５０３ｐ、５０３ｙ、５０３ｒにそれぞれ出力する。各積分器による積分処理後の出力は、リミット部５０５ｐ、５０５ｙ、５０５ｒおよび角速度オフセット算出部５０４ｐ、５０４ｙ、５０４ｒにそれぞれ送られる。リミット部５０５ｐ、５０５ｙ、５０５ｒは、それぞれの入力値を所定値以下に制限し、ピッチ振れ補正角度、ヨー振れ補正角度、ロール振れ補正角度をそれぞれ算出する。
【００２８】
角速度オフセット算出部５０４ｐ、５０４ｙ、５０４ｒは、前回のサンプリングにおける振れ補正角度（振れ補正角度の前回値）の大きさに基づいてオフセット量を算出して減算器５０２ｐ、５０２ｙ、５０２ｒにそれぞれ出力する。角速度オフセット算出部は、振れ角度が閾値Ａ以下である場合にオフセットをゼロに設定し、振れ角度が閾値Ａより大きい場合には振れ補正角度の前回値の大きさに応じてオフセット量が大きくなるようにオフセット量を設定する。
【００２９】
図６の振れ補正パラメータ設定部５０８、５０９、５１０は、振れ補正指定部５０６と傾き補正指定部５０７の指定情報に基づいて、ピッチ、ヨー、ロールの各軸の振れ補正パラメータをそれぞれ設定する。ピッチ振れ補正パラメータ設定部５０８、ヨー振れ補正パラメータ設定部５０９、ロール振れ補正パラメータ設定部５１０が各軸の振れ補正パラメータを担当し、振れ補正パラメータは振れ補正指定部５０６と傾き補正指定部５０７の状態に応じて設定される。ＨＰＦ部５０１ｐ、角速度オフセット算出部５０４ｐ、リミット部５０５ｐには、振れ補正パラメータ設定部５０８によって設定されたピッチ振れ補正パラメータが入力される。ＨＰＦ部５０１ｙ、角速度オフセット算出部５０４ｙ、リミット部５０５ｙには、振れ補正パラメータ設定部５０９によって設定されたヨー振れ補正パラメータが入力される。ＨＰＦ部５０１ｒ、角速度オフセット算出部５０４ｒ、リミット部５０５ｒには、振れ補正パラメータ設定部５１０によって設定されたロール振れ補正パラメータが入力される。振れ補正効果を低くする場合、ＨＰＦ部５０１ｐ、５０１ｙ、５０１ｒのカットオフ周波数を高くし、角速度オフセット算出部５０４ｐ、５０４ｙ、５０４ｒのオフセット量が大きくなるようにパラメータが設定される。リミット部５０５ｐ、５０５ｙ、５０５ｒのリミット閾値が小さくなるようにパラメータが設定される。また、振れ補正効果を高くする場合、ＨＰＦ部５０１ｐ、５０１ｙ、５０１ｒのカットオフ周波数を低くし、角速度オフセット算出部５０４ｐ、５０４ｙ、５０４ｒのオフセット量が小さくなるようにパラメータが設定される。リミット部５０５ｐ、５０５ｙ、５０５ｒのリミット閾値が大きくなるようにパラメータが設定される。各パラメータは、並進方向およびロール方向の各補正範囲に応じて設定される。
【００３０】
下記表１は、振れ補正設定と傾き補正設定に応じた各補正の補正割合を例示する。傾き補正については、水平方向（ロール方向）の傾き補正である水平傾き設定と、あおり方向（ピッチ方向、ヨー方向）の傾き補正であるあおり傾き設定が可能である。以下では簡略化のために、ローリングシャッタ歪を「ＲＳ歪」とも表記する。
【表１】
2017058660.tif 000003
【００３１】
表１の第１行第１列は、振れ補正指定部５０６による設定がＯＮであって、傾き補正指定部５０７による設定が水平傾き補正ＯＦＦ、あおり傾き補正ＯＦＦの場合を示す。この場合、並進方向の振れ補正効果を優先するパラメータ設定となる。ピッチ振れ補正角度とヨー振れ補正角度の補正範囲は大きく設定される。ロール振れ補正角度に関しては、水平傾き補正を行わなくていい分、ピッチおよびヨー振れ補正角度の補正範囲ほど大きくならないように設定される。よって、リミット部５０５ｐ、リミット部５０５ｙでは、補正限界のリミット閾値が大きく設定され、リミット部５０５ｒではリミット閾値が、ピッチ方向、ヨー方向のリミット閾値よりも小さく設定される。ＨＰＦ部５０１ｐ、ＨＰＦ部５０１ｙでは、カットオフ周波数が低く設定され、ＨＰＦ部５０１ｒのカットオフ周波数は、ＨＰＦ部５０１ｐ、ＨＰＦ部５０１ｙのカットオフ周波数よりも高く設定される。角速度オフセット算出部５０４ｐ、５０４ｙでは、振れが大きいときのオフセット量が、角速度オフセット算出部５０４ｒよりも小さくなるようにパラメータが設定される。これにより、ピッチ方向およびヨー方向の像振れ補正効果が相対的に高く、ロール方向の像振れ補正効果は相対的に低くなる。こうして、振れ補正設定と傾き補正設定によるピッチ、ヨー、ロールの振れ補正範囲内で必要な効果が得られるように各パラメータが設定される。
【００３２】
表１の第１行第４列は、振れ補正指定部５０６による設定がＯＮであって、傾き補正指定部５０７による設定が水平傾き補正ＯＮ、あおり傾き補正ＯＮの場合を示す。この場合にはピッチ、ヨー、ロールの各方向にて同等の効果となるように補正割合が分散して設定される。この設定の場合、後述する第１の算出部２１７にて演算されるピッチ、ヨー、ロール角度で補正されるので第２の算出部２１８の演算結果は使われない。表１の第１行第２列は、振れ補正指定部５０６による設定がＯＮであって、傾き補正指定部５０７による設定が水平傾き補正ＯＮ、あおり傾き補正ＯＦＦの場合を示す。この場合にはロール方向の補正効果が高く、ピッチ方向およびヨー方向についてはロール方向に比べて補正効果が相対的に低くなるように設定される。この設定の場合、ロール方向については第１の算出部２１７にて演算されるロール角度で補正されるので、第２の算出部２１８によるロール角度の演算結果は使われない。
【００３３】
表１の第１行第３列は、振れ補正指定部５０６による設定がＯＮであって、傾き補正指定部５０７による設定が水平傾き補正ＯＦＦ、あおり傾き補正ＯＮの場合を示す。この場合にはピッチおよびヨー方向の補正効果が高く、ロール方向についてはピッチ方向およびヨー方向に比べて補正効果が相対的に低くなるように設定される。この設定の場合、ピッチ方向およびヨー方向については第１の算出部２１７にて演算されるピッチ角度およびヨー角度で補正されるので、第２の算出部２１８によるピッチ角度およびヨー角度の演算結果は使われない。
【００３４】
表１の第２行に示す振れ補正指定部５０６による設定がＯＦＦの場合、リミット部５０５ｐ、５０５ｙ、５０５ｒのリミット閾値がいずれもゼロに設定される。表１の第２行第１列は、振れ補正指定部５０６による設定がＯＦＦであって、傾き補正指定部５０７による設定が水平傾き補正、あおり傾き補正ともにＯＦＦの場合を示す。この場合、ピッチ、ヨー、ロールの補正角度がゼロになるよう設定され、振れ補正、傾き補正のいずれも行われない。
【００３５】
表１の第２行第２列は、振れ補正指定部５０６による設定がＯＦＦであって、傾き補正指定部５０７による設定が水平傾き補正ＯＮ、あおり傾き補正ＯＦＦの場合を示す。この場合、並進方向の補正割合がゼロであり、ロール優先のパラメータ設定となる。表１の第２行第３列は、振れ補正指定部５０６による設定がＯＦＦであって、傾き補正指定部５０７による設定が水平傾き補正ＯＦＦ、あおり傾き補正ＯＮの場合を示す。この場合、ロール方向の補正割合がゼロであり、並進優先のパラメータ設定となる。表１の第２行第４列は、振れ補正指定部５０６による設定がＯＦＦであって、傾き補正指定部５０７による設定が水平傾き補正、あおり傾き補正ともにＯＮである場合を示す。この場合、ピッチ、ヨー、ロールの各方向にて同等の効果となるように補正割合が分散して設定され、第１の算出部２１７の演算結果に基づいて補正が行われる。
【００３６】
次に図７を参照して、第１の算出部２１７の傾き補正角度算出処理について説明する。まず、水平傾き補正角度の算出方法について説明する。３軸加速度計２１３は、直交した３軸の方向の加速度検出信号を出力する。また３軸角速度計２１４はロール角速度２１４ｒ、ピッチ角速度２１４ｐ、ヨー角速度２１４ｙの各検出信号を出力する。
水平角度算出部６０１は加速度計２１３の出力とロール角速度２１４ｒを取得して、水平角度（ロール絶対角度）を算出する。水平角度算出部６０１は、加速度計２１３の出力から演算されたカメラのロール絶対角度とロール角速度２１４ｒとをカルマンフィルタ等による処理で信号合成して、水平角度としてロール絶対角度を演算する。加速度計と角速度計を用いることにより、広い周波数帯域で高精度な水平角度（ロール絶対角度）を算出できる。
【００３７】
像振れ補正角度算出部６０２はロール角速度２１４ｒを取得し、図５のロール振れ補正角度算出方法と同様の方法でロール振れ補正角度を演算する。これにより、低周波成分をカットしたロール角度が算出される。ただし、図７の像振れ補正角度算出部６０２、６０６、６０９では、図５で説明したような操作部２１２による設定に応じたＨＰＦパラメータや角速度オフセット算出部のパラメータ、リミット部のリミット閾値の変更処理は行われない。
【００３８】
水平補正角度算出部６０３は、水平角度算出部６０１の出力であるロール絶対角度と、像振れ補正角度算出部６０２の出力であるロール振れ補正角度と、水平傾き補正パラメータを取得して、ロール傾き補正角度を演算する。水平傾き補正パラメータについては、図８の水平傾き補正パラメータ設定部６１１が、振れ補正指定部５０６と傾き補正指定部５０７の状態に応じて設定する。水平補正角度算出部６０３の内部演算については後で説明する。
【００３９】
次に、あおり補正角度の算出方法について説明する。
あおり角度選択部６０４は、水平角度算出部６０１の出力であるロール絶対角度を取得し、その大きさに応じて、ピッチ軸でのあおり角度とするか、ヨー軸でのあおり角度とするかを選択する。あおり角度選択部６０４は選択結果をあおり補正角度算出部６０７，６１０に出力する。あおり角度選択部６０４は、ロール絶対角度が所定角度範囲内であれば、ピッチ軸でのあおり角度を設定し、所定角度範囲外であれば、ヨー軸でのあおり角度を設定する。所定角度範囲は、例えば、カメラ正位置０度を基準として±４５度以内の範囲、または、１３５度〜１８０度の範囲、または、−１３５度〜−１８０度の範囲である。
【００４０】
ピッチあおり角度算出部６０５は、３軸加速度計２１３の出力とピッチ角速度２１４ｐを取得して、ピッチあおり角度（ピッチ絶対角度）を算出する。ピッチあおり角度算出部６０５は、３軸加速度計２１３の出力から演算されたカメラのピッチ絶対角度とピッチ角速度２１４ｐとをカルマンフィルタ等による処理で信号合成して、ピッチ絶対角度を演算する。
【００４１】
像振れ補正角度算出部６０６はピッチ角速度２１４ｐを取得し、図５の場合と同様の方法でピッチ振れ補正角度を演算する。低周波成分をカットしたピッチ角度が算出される。あおり補正角度算出部６０７は、あおり角度選択部６０４の出力と、ピッチあおり角度算出部６０５の出力と、像振れ補正角度算出部６０６の出力と、あおり傾き補正パラメータを取得し、ピッチ傾き補正角度を算出する。ここで、あおり角度選択部６０４により、ヨー軸でのあおり角度が設定されている場合には、ピッチ絶対角度の算出は正しく行われていないため、像振れ補正角度算出部６０６の出力をピッチ傾き補正角度とするように演算される。あおり傾き補正パラメータについては、図８のあおり傾き補正パラメータ設定部６１２が、振れ補正指定部５０６と傾き補正指定部５０７の状態に応じて設定する。
【００４２】
ヨーあおり角度算出部６０８は、３軸加速度計２１３の出力とヨー角速度２１４ｙを取得し、ヨーあおり角度（ヨー絶対角度）を算出する。ヨーあおり角度算出部６０８は、３軸加速度計２１３の出力から演算されたカメラのヨー絶対角度とヨー角速度２１４ｙとをカルマンフィルタ等による処理で信号合成して、ヨー絶対角度を演算する。像振れ補正角度算出部６０９はヨー角速度２１４ｙを取得して、図５の場合と同様の方法でヨー振れ補正角度を演算する。低周波成分をカットしたヨー角度が算出される。あおり補正角度算出部６１０は、あおり角度選択部６０４の出力と、ヨーあおり角度算出部６０８の出力と、像振れ補正角度算出部６０９の出力と、あおり傾き補正パラメータを取得し、ヨー傾き補正角度を算出する。ここで、あおり角度選択部６０４により、ピッチ軸でのあおり角度が設定されている場合には、ヨー絶対角度の算出は正しく行われていないため、像振れ補正角度算出部６０９の出力をヨー傾き補正角度とするように演算される。
【００４３】
図９は、水平補正角度算出部６０３の内部構成を説明するブロック図である。水平角度算出部６０１からのロール絶対角度と、像振れ補正角度算出部６０２からの低周波除去ロール角度は、減算器７０１に入力される。図１０（Ａ）に波形例を示す。横軸は時間軸であり、縦軸は角度軸である。波形８０１はロール絶対角度を示し、波形８０２は低周波除去ロール補正角度を示す。波形８０３は減算器７０１の出力、つまりロール絶対角度から低周波除去ロール補正角度を減算した結果を示す。
【００４４】
±４５度変換部７０２は減算器７０１の出力に対し、±１８０度の角度値から、±４５度の角度値に変換する。ここでは撮像素子が重力方向に対して垂直な方向に位置しているときのカメラの傾きを０度（正位置）とする。±４５度変換部７０２は減算後の角度が＋４５より大きく、＋１３５以下の場合に９０度を減算する。また±４５度変換部７０２は、減算後の角度が＋１３５度より大きく、＋１８０度以下の場合に１８０度を減算する。また±４５度変換部７０２は、減算後の角度が−４５度以下で−１３５度より大きい場合に９０度を加算し、減算後の角度が−１３５度以下で−１８０度より大きい場合に１８０度を加算する。この処理によって、カメラ角度が０度、９０度、−９０度、１８０度を中心とした±４５度範囲の角度に変換される。これは傾き補正を行う基準姿勢を決めるための処理である。基準姿勢は、カメラが横位置（正位置）で構えられているか、縦位置で構えられているかによって異なる。ユーザがカメラを横位置で構えている場合には、撮像素子の左右方向軸が重力方向と垂直となっている姿勢を基準姿勢とし、そのときの角度を基準角度（０度）とする。基準角度に対して水平を保つように傾き補正が行われる。一方、ユーザがカメラを縦位置で構えている場合には、撮像素子の上下方向が重力方向と垂直になっている姿勢を基準姿勢とする。カメラ正位置から±９０度回転させた位置をそれぞれ基準角度（０度）として傾き補正が行われる。
【００４５】
可変ゲイン部７０６は、±４５度変換部７０２の出力を取得してゲインを乗算する。ゲイン値は０から１の間で設定される。加算器７０７は、可変ゲイン部７０６の出力と、像振れ補正角度算出部６０２の出力を取得し、ゲインの乗算後の信号と低周波除去振れ補正後の角度信号を加算する。例えば、ゲイン値が１の場合、加算器７０７の出力値は水平角度算出部６０１の出力である、絶対角度を±４５度変換した値と同じ値になる。また、可変ゲイン部７０６のゲインが０の場合、加算器７０７の出力値は像振れ補正角度算出部６０２の出力である、低周波除去振れ補正後の角度信号と同じ値になる。ゲイン値が１から０の間である場合には、ゲイン値に応じて絶対角度と低周波除去振れ補正後の角度との合成比率が変更される。加算器７０７は、ロール傾き補正角度を出力する。
【００４６】
次に、可変ゲイン部７０６のゲインの設定方法について説明する。
絶対値変換部７０３は、±４５度変換部７０２の出力を取得して絶対値に変換する。絶対値変換部７０３の出力はゲインテーブル７０４に入力される。ゲインテーブル７０４は、絶対値変換後の角度に対応するゲインを決定するためのデータを有する。例えば、絶対値変換後の角度をθと記し、ゲインをＧと記すとき、以下のように設定される。
・θが角度閾値１以内の場合、Ｇ＝１。
・θが角度閾値２以上の場合、Ｇ＝０。
・θが角度閾値１と角度閾値２の間である場合、０＜Ｇ＜１。
「角度閾値１＜角度閾値２」であり、「角度閾値２＜４５度」とする。「０＜Ｇ＜１」の場合、ゲイン値１と０との間を線形補間した特性のテーブルデータとなっている。この例では２つのポイントでテーブルデータを作成し、その間を線形補間による直線で繋ぐようにしているが、３ポイント以上でテーブルデータを作成することもできる。
【００４７】
図１０（Ａ）に示す範囲８０４は、角度閾値１に設定された範囲を例示しており、波形８０３の一部が範囲８０４内に位置する場合、ゲイン値が１に設定される。また波形８０３の一部が範囲８０４外に位置する場合には、ゲイン値が１よりも小さくなり、角度閾値２以上でゼロになる。
【００４８】
またゲインテーブル７０４は、水平傾き補正パラメータ設定部６１１の出力にしたがい、水平傾き補正の補正範囲（ロール補正範囲）が大きいか否かに応じて変更される。例えば、水平傾き補正の補正範囲を「大」、「中」、「小」の３段階に設定するものとする。この場合、ゲインテーブル７０４の角度閾値１と角度閾値２の大きさが、「大」時  ＞  「中」時  ＞  「小」時の関係で変化する。図９には線形補間による３種類の直線で段階的な特性の変化を示している。これにより、補正効果を高くしたい場合には、傾き補正の可動範囲を大きくすることで傾き補正の補正効果が優先される。補正効果を低くする場合には、傾き補正は制限されてしまうが、振れ補正の効果は得られるようになっている。
【００４９】
ゲイン変更部７０５はゲインテーブル７０４の出力にしたがって可変ゲイン部７０６のゲインを変更する。ゲイン変更部７０５には、あおり角度算出部６０５および６０８から出力されるあおり角度も同時に入力される。あおり角度については、あおり角度選択部６０４で選択されたピッチ軸またはヨー軸の角度が設定されている。あおり角度が所定範囲内であるとき（例えば−３０度〜＋３０度）、水平角度算出部６０１で演算された水平角度は、信頼の高い信号であると判定され、ゲインテーブル７０４の出力がそのまま可変ゲイン部７０６への出力となる。他方、あおり角度が所定範囲外であるときには、水平角度算出部６０１で演算された水平角度は、信頼性の低い信号であると判定される。この場合、ゲイン変更部７０５はゲインテーブル７０４の出力に対して、所定時間をかけて徐々にゼロに設定する。また、あおり角度が所定範囲内に遷移するとゲイン変更部７０５は、所定時間をかけて徐々にゲインテーブル７０４の出力に設定し直す。
【００５０】
あおり角度が所定範囲外であるときには水平角度の誤演算による傾き補正効果の低下を防止するため、像振れ補正角度算出部６０２の出力である低周波除去後の振れ補正角度信号で角度補正が行われる。よって、傾き補正の誤作動による制御への影響を抑制しつつ、振れ補正を行うことができる。
【００５１】
図７のあおり補正角度算出部６０７、６１０については、基本的に図９の構成と同様である。あおり角度算出部６０５，６０８の出力および像振れ補正角度算出部６０６，６０９の出力に対して、あおり角度選択部６０４の出力およびあおり傾き補正パラメータに基づいて演算が実行され、ピッチ方向またはヨー方向の傾き補正角度が算出される。
【００５２】
図１０（Ｂ）は、加算器７０７の出力である補正角度の波形例を示す。横軸は時間軸であり、縦軸は角度軸である。波形８０１はロール絶対角度を示し、波形８０２は低周波除去ロール補正角度を示す。波形９０１は加算器７０７の出力を示し、範囲９０２は傾き補正の可動範囲である。加算器７０７の出力は、できるだけ範囲９０２内に位置するように演算される。図１０（Ａ）の範囲８０４内のときには可変ゲイン部７０６のゲイン値が１に設定されるので、加算器７０７の出力波形９０１と、ロール絶対角度の波形８０１は一致する。図１０（Ａ）の範囲８０４外のときには可変ゲイン部７０６のゲイン値が１より小さい値に設定されるので、ゲインの大きさに応じて、図１０の波形８０１と波形８０２との合成比率が変化する。最終的に可動範囲９０２内に収まるように演算された補正角度の波形９０１を求めることができる。なお、範囲８０４、可動範囲９０２については、水平傾き補正パラメータによって大きさが変化することになる。水平傾き補正の補正効果を高くしたい場合とそうでない場合とで、可動範囲９０２を変更することができるので、決められた可動範囲９０２の中で、傾き補正の補正角度を演算することできる。
【００５３】
上記のとおり、操作部２１２の振れ補正指定部５０６と傾き補正指定部５０７による指定に従う、第２の算出部２１８と第１の算出部２１７の内部演算について説明した。操作部２１７による設定に応じて、傾き補正を行うか、または振れ補正を行うかを選択する方法について説明する。図２、図４の補正切り替え部２１９は、第２の算出部２１８の出力と第１の算出部２１７の出力のうちの、どの補正角度を用いて制御するかを切り替える。この切り替え処理は、操作部２１２の振れ補正指定部５０６と傾き補正指定部５０７による設定にしたがって、ピッチ／ヨー／ロールの各方向に対して行われる。振れ補正指定部５０７によるＯＮ設定の場合に振れ補正が実行され、傾き補正指定部５０７によるＯＮ設定の場合に傾き補正が実行される。振れ補正指定部５０６と傾き補正指定部５０７の両方ともＯＦＦに指定されていれば、どちらの制御も行われない。
【００５４】
次に、ＲＳ歪（ローリングシャッタ歪）補正処理を説明する。
図４のように光学式の像振れ補正機構部を有する撮像装置の場合、像振れ補正後に３軸角速度計２１４および３軸加速度計２１３で検出したカメラのブレ量に対して、撮像素子駆動部４０１は撮像素子を移動させる。像振れ補正後に残存するブレ量（揺れ残りブレ量）が存在する場合、カメラのブレ量から像振れ補正量を減算した揺れ残りブレ量がＲＳ歪に影響する。そこで本実施形態ではＲＳ歪量算出部が、揺れ残りブレ量から、ＲＳ歪による結像位置の移動量、および参照範囲情報を算出する。具体的には、揺れ残りブレ量によってＲＳ歪に対して補正された各画素位置が、メモリのどの画素位置に結像しているのかが算出され、その座標位置の差分を移動量として算出する処理が行われる。また、参照範囲情報はＲＳ歪を補正するための情報である。このようにＲＳ歪量算出部は、ローリングシャッタ方式による撮像で生じたＲＳ歪を補正するために用いられる、メモリにおける範囲を示す範囲情報、および移動量を算出し、ＲＳ歪補正処理が行われる。また、図２のように電子式補正機能のみ有する撮像装置の場合には、３軸角速度計２１４および３軸加速度計２１３が検出したカメラのブレ量に基づいてＲＳ歪補正処理が行われる。
【００５５】
図１１を参照して、ＲＳ歪補正のための補正量算出処理を説明する。
３軸角速度計２１４から出力される角速度２１４ｐ、２１４ｙ、２１４ｒは、減算器１００３ｐ、１００３ｙ、１００３ｒにそれぞれ入力される。光学式の像振れ補正制御を行う撮像装置の場合、像振れ補正機構部による補正角度を、ピッチメカ像振れ補正角度１００１ｐ、ヨーメカ像振れ補正角度１００１ｙ、ロールメカ像振れ補正角度１００１ｒで示す。補正角度はそれぞれ、微分器１００２ｐ、１００２ｙ、１００２ｒが微分処理し、減算器１００３ｐ、１００３ｙ、１００３ｒにそれぞれ入力される。
【００５６】
減算器１００３ｐ、１００３ｙ、１００３ｒは、それぞれの角速度出力から、メカ像振れ補正分の補正角速度を減算する。撮像面上に入力される分の揺れ残り角速度が演算される。減算器１００３ｐ、１００３ｙ、１００３ｒの出力は、積分器１００４ｐ、１００４ｙ、１００４ｒにそれぞれ入力される。積分器１００４ｐ、１００４ｙ、１００４ｒは、撮像素子の露光開始時にてゼロに初期化され、露光期間中の角度を算出する。積分器１００４ｐ、１００４ｙ、１００４ｒの出力は、リミット部１００５ｐ、１００５ｙ、１００５ｒにそれぞれ入力され、所定値以上の値が制限される。これによりピッチＲＳ歪補正角度、ヨーＲＳ歪補正角度、ロールＲＳ歪補正角度がそれぞれ算出される。ＲＳ歪補正量算出部１００６ｐ、１００６ｙ、１００６ｒは、ＲＳ歪補正角度を撮像面ブレ量に相当する単位の量に変換し、各読み出しタイミングに合わせて補正量を決定する。
【００５７】
各リミット部および積分器には、ＲＳ歪補正パラメータがそれぞれ入力される。図１２のＲＳ歪補正パラメータ設定部１００７、１００８、１００９は、振れ補正指定部５０６と傾き補正指定部５０７の状態に応じて、ピッチ、ヨー、ロールの各軸のＲＳ歪補正パラメータをそれぞれ設定する。ＲＳ歪補正効果を高くする場合、リミット部１００５ｐ、１００５ｙ、１００５ｒのリミット閾値が大きくなるようにＲＳ歪補正パラメータが設定され、ＲＳ歪補正効果を低くする場合には、リミット閾値が小さくなるようにＲＳ歪補正パラメータが設定される。また、積分器１００４ｐ、１００４ｙ、１００４ｒには、積分とＨＰＦを組み合わせた、下記式（１）の右辺に示す構成のフィルタを用いる。これは時定数Ｔのローパスフィルタ（ＬＰＦ）の伝達関数に時定数Ｔを乗算した式と同じ式となる。ｓはラプラス変数である。
【数１】
2017058660.tif 000004
【００５８】
積分器１００４ｐ、１００４ｙ、１００４ｒのカットオフ周波数を低く設定する（時定数を大きくする）と、ＲＳ歪補正の制御帯域が広がる。逆にカットオフ周波数を高くする（時定数を小さくする）と、ＲＳ歪補正の制御帯域が狭くなり、低周波での制御が弱まる。ＲＳ歪補正の補正範囲は狭いが、揺れが大きくて大きなＲＳ歪が発生してしまうような場合、積分信号がすぐにリミット部１００５にてリミット閾値に制限される。この場合、露光前半のライン部分のみＲＳ歪補正が効き、露光後半のライン部分にはまったくＲＳ歪補正が効かない可能性がある。そこで、可動範囲が狭くリミット値が小さくなってしまう条件では、積分器のカットオフ周波数が高く設定される。補正ラインごとの補正効果は弱まるが、全体的な補正効果としては補正可能な角度をある程度確保可能な信号として演算されるようになる。また補正範囲が大きくリミット値が大きい条件では、積分器のカットオフ周波数が低く設定され、ＲＳ歪補正の補正効果が強まる。
【００５９】
図１３を参照して、本実施形態でのカメラの振れ補正および傾き補正の処理について説明する。図１３のフローチャートに示す処理は、カメラの電源が投入されると開始し、所定のサンプリング周期で繰り返し実行される。
【００６０】
Ｓ１１０１で制御部２１５は、３軸角速度計２１４の出力を取り込み、次のＳ１１０２で３軸加速度計２１３の出力を取り込んでＳ１１０３に進む。Ｓ１１０３では、操作部２１２による振れ補正指定部５０６と傾き補正指定部５０７の指定にしたがって、振れ補正および傾き補正の各パラメータが設定される。振れ補正のパラメータは、図５で説明したＨＰＦ部５０１ｐ、５０１ｙ、５０１ｒのカットオフ周波数や、角速度オフセット算出部５０４ｐ、５０４ｙ、５０４ｒのパラメータ、リミット部５０５ｐ、５０５ｙ、５０５ｒのリミット閾値のパラメータである。また、傾き補正のパラメータは、図７および図９で説明したゲインテーブル７０４に対するパラメータである。振れ補正と傾き補正の設定状態、つまり前記表１に示した振れ補正および傾き補正のＯＮ／ＯＦＦ設定にしたがい、並進補正割合とロール補正割合と並進方向／ロール方向のＲＳ歪補正割合がそれぞれ変化するようにパラメータが設定される。
【００６１】
図２１は電子式像振れ補正における画像切り出しと各補正範囲を例示する図である。元画像１９０１に対して、画像１９０２の大きさに切り出す処理が行われる。切り出し後の残りの余剰範囲１９０７は、電子式補正での使用可能範囲を示す。前記表１に示すように、振れ補正と傾き補正の設定にしたがって、各補正割合が変化する。例えば振れ補正がＯＮ設定であって、水平傾き補正がＯＮで、あおり傾き補正がＯＦＦに設定された場合（表１：第１行第２列）、ロール補正を優先するパラメータが設定され、ロール補正割合が最も大きくなる。図２１の範囲１９０３は並進補正範囲であり、範囲１９０４はロール補正範囲である。範囲１９０５は並進ＲＳ歪補正範囲であり、範囲１９０６はロールＲＳ歪補正範囲である。具体的には、並進補正範囲１９０３は余剰範囲１９０７に４／１４を乗算した値に相当する範囲となる。分母の１４は補正割合の合計を示す。ロール補正範囲１９０４は余剰範囲１９０７に６／１４を乗算した値に相当する範囲となる。並進ＲＳ歪補正範囲１９０５と、ロールＲＳ歪補正範囲１９０６は、余剰範囲１９０７に２／１４を乗算した値に相当する範囲となる。このように求めた各補正範囲に合わせて、第２の算出部２１８と第１の算出部２１７の各パラメータが設定される。
【００６２】
図１３のＳ１１０４では、Ｓ１１０３で設定されたパラメータと、Ｓ１１０１で取得した角速度出力とからピッチ／ヨー／ロール方向の各振れ補正角度が算出される。各振れ補正角度については、図５を用いて説明した方法で算出される。Ｓ１１０５では、Ｓ１１０３で設定されたパラメータと、Ｓ１１０１で取得した角速度出力およびＳ１１０２で取得した加速度出力とからピッチ／ヨー／ロール方向の各傾き補正角度が算出される。各傾き補正角度については、図７および図９を用いて説明した方法で算出される。
【００６３】
次のＳ１１０６は水平傾き補正モードの判定処理である。制御部２１５は、操作部２１２の傾き補正指定部５０７による設定から、水平傾き補正モードのＯＮまたはＯＦＦを判定する。水平傾き補正モードがＯＮの場合、Ｓ１１０７に進み、水平傾き補正モードがＯＦＦの場合、Ｓ１１０８に進む。Ｓ１１０７で補正切り替え部２１９は、ロール補正に関して第１の算出部２１７からのロール傾き補正角度に設定し、Ｓ１１０９に進む。またＳ１１０８で補正切り替え部２１９は、ロール補正に関して第２の算出部２１８からのロール振れ補正角度に設定し、Ｓ１１０９に進む。
【００６４】
Ｓ１１０９はあおり傾き補正モードの判定処理である。制御部２１５は、操作部２１２の傾き補正指定部５０７による設定から、あおり傾き補正モードのＯＮまたはＯＦＦを判定する。あおり傾き補正モードがＯＮの場合、Ｓ１１１０に進み、あおり傾き補正モードがＯＦＦの場合、Ｓ１１１１に進む。Ｓ１１１０で補正切り替え部２１９は、ピッチ／ヨー補正に関して第１の算出部２１７からのピッチ／ヨー傾き補正角度に設定し、Ｓ１１１２に進む。またＳ１１１１で補正切り替え部２１９は、第２の算出部２１８からのピッチ／ヨー振れ補正角度に設定し、Ｓ１１１２に進む。ただし、Ｓ１１１２へ進む場合は、電子式補正機能と光学式補正機能を有する撮像装置の場合であり、電子式補正機能しかない撮像装置の場合には、Ｓ１１１４に移行するものとする。
【００６５】
Ｓ１１１２で制御部２１５は、電子式補正による制御量と光学式補正による制御量に分離する。電子式補正機能と光学式補正機能を有する撮像装置の場合、例えば、ピッチ／ヨー／ロール方向の角度補正は、図４の撮像素子駆動部４０１によって機械的な駆動で行う補正と、図２の画像切り出し設定部２２０による画像処理での補正から成る。制御部２１５は、ピッチ／ヨー／ロー方向の補正角度に対応する補正量を分離する。例えばカットオフ周波数を０．５Ｈｚ付近に設定したＨＰＦ処理で補正角度を分離する場合、ＨＰＦ処理後の補正角度で光学式補正機構部による補正が行われる。元の補正角度からＨＰＦ処理後の補正角度を減算した残りの補正量で電子式補正が行われる。あるいは光学式補正機構部の可動範囲と、電子式補正での可動範囲に関して、補正範囲の比率を設定する方法がある。この場合、各補正角度に比率を乗算することにより分離した補正角度にしたがってそれぞれの補正が実行される。補正範囲の比率に基づく配分については撮像装置に仕様や撮影条件等に応じて予め決定され、適切な割合で光学式補正と電子式補正を併用して制御が行われる。
【００６６】
Ｓ１１１３では光学式補正機構部による補正が実行され、Ｓ１１１４に進む。Ｓ１１１４では、図１１で説明したように、カメラの揺れから光学式補正による補正量を減算した信号に基づいて、ピッチ／ヨー／ロール方向のＲＳ歪補正量が算出され、Ｓ１１１５に進む。Ｓ１１１５では画像切り出しによる電子式補正が実行される。Ｓ１１１２で分離されたピッチ／ヨー／ロール方向の補正角度に基づいて電子式補正での並進およびロール補正が行われ、Ｓ１１１４で算出されたピッチ／ヨー／ロール方向のＲＳ歪補正量に基づいてＲＳ歪補正が行われる。以上で補正処理を終了する。
【００６７】
本実施形態では、振れ補正のＯＮ／ＯＦＦ設定と傾き補正のＯＮ／ＯＦＦ設定に応じて、第２の算出部２１８と第１の算出部２１７のパラメータが設定される。ユーザが任意に指定した補正効果の設定にしたがって、並進方向（ピッチ／ヨー方向）の補正効果とロール方向の補正効果と並進／ロール方向のＲＳ歪補正効果の割合がそれぞれ変更され、振れ補正および傾き補正が行われる。本実施形態によれば、ユーザの望む撮影効果に関して最適な振れ補正と傾き補正を行うことができる。
【００６８】
［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態を説明する。本実施形態では、振れ補正の補正効果レベルと傾き補正の補正効果レベルをユーザの操作によって段階的に変更可能な選択手段を有する。以下、画像切り出しによる電子式補正手段の構成を説明する。なお、本実施形態にて第１実施形態の場合と同様の構成部には既に使用した符号を用いることで、それらの詳細な説明を省略し、主に相違点を説明する。このような説明の省略については後述の実施形態でも同じである。
【００６９】
図１５は、操作部２１２にて操作可能な選択手段による設定の説明図であり、設定画面例を示す。ユーザは設定画面での振れ補正のメニュー項目にて、振れ補正のＯＮ／ＯＦＦ設定に加えて、振れ補正の設定がＯＮの場合に補正効果レベルを設定可能である。補正効果設定では、臨場感優先とするか、ブレ止め優先とするかをユーザが段階的にレベル設定することができる選択表示が提示される。振れ補正効果については、「低」から「高」までの各レベルで設定可能であり、「低」を臨場感優先モードとし、「高」をブレ止め優先モードとする。例えば、走っている人を追いながら撮影するシーンを想定する。被写体（人）を追いかけながら躍動感のある映像を撮影する場合に、振れ補正を効かせ過ぎてしまうと像揺れがなくなって、滑らかな動画像になるため、躍動感のある映像は得られない。そこでユーザが臨場感優先モードを選択した場合、振れ補正効果が低くなるように制御が行われる。臨場感優先モードでの撮影では、カメラ振れが生じているとき、意図的に画像振れを残す補正を行うことで、臨場感のある映像表現が得られる。
【００７０】
またブレ止め優先モードの場合、画像振れの極力少ない振れ補正効果が得られるように制御が行われる。例えば、撮影者が歩行中に街並みや風景等をきれいに撮影したいといった条件では、撮影された動画像にできる限りブレがなく、滑らかな動画像での撮影が望ましい。このような場合に適したモードがブレ止め優先モードである。
【００７１】
ユーザは設定画面での傾き補正のメニュー項目にて、水平方向の傾き補正のＯＮ／ＯＦＦ設定とあおり方向の傾き補正のＯＮ／ＯＦＦ設定を行うことができる。水平方向またはあおり方向の傾き補正がＯＮに設定されている場合、ユーザは効果設定メニューにて、傾き補正効果を「低」から「高」までの各レベルで段階的に設定できる。傾き補正効果が「高」に設定されている場合、最大の傾き補正が可能な角度を大きくし、大きな傾きが発生しても撮影画像を水平に保つように補正が行われる。また傾き補正効果が「低」に設定されている場合には、「高」に設定されている場合よりも補正可能な角度の最大値が小さく設定される。例えば、ユーザが撮影中にカメラの画面モニタから目を離して撮影する場合や、更にモニタ画面から目を離して歩きながら撮影する場合を想定する。このような場合、カメラの傾きが大きくなってしまうことが多いため、ユーザは傾き補正効果を「高」に設定すればよい。また、ユーザが撮影中にカメラのモニタ画面をしっかり確認しながら撮影する場合には、大きな傾きが発生する可能性は低いため、傾き補正効果を「低」に設定すればよい。
【００７２】
本実施形態では、振れ補正効果レベルおよび傾き補正効果レベルをそれぞれ、最大７段階のレベルで設定できるモード切替を例示して説明する。更に、図２に示すような画像切り出しによる補正を行う場合を例にして、設定に応じた各補正処理を説明する。
【００７３】
図１６は、振れ補正設定および振れ補正効果のレベル設定と、傾き補正設定および傾き補正効果のレベル設定についての説明図である。振れ補正効果および傾き補正効果のレベル設定例として、電子式補正の並進補正（ピッチ補正、ヨー補正）、ロール補正、並進ＲＳ歪補正、ロールＲＳ歪補正の各パラメータ設定用の係数を示す。係数値は７段階のレベルに対応し、１で補正効果が最低であり、７で補正効果が最大であるものとする。
【００７４】
図１７および図１８を参照して補正パラメータの演算処理について説明する。図１７および図１８は、各モード設定に基づいて、並進補正、ロール補正、並進ＲＳ歪補正、ロールＲＳ歪補正の制御パラメータを演算する処理の流れを示すフローチャートである。図１３で説明したフローチャートのＳ１１０３中で設定されるパラメータは、図１７および図１８のフローチャートの処理にしたがって設定される。
【００７５】
Ｓ１６０１で制御部２１５は、振れ補正モードのＯＮ／ＯＦＦ設定について判定する。振れ補正モードがＯＮの場合、Ｓ１６０２に進み、ＯＦＦの場合にはＳ１６０３に進む。Ｓ１６０２では、振れ補正効果のレベルに応じて各パラメータが設定される。並進補正、ロール補正、並進ＲＳ歪補正、ロールＲＳ歪補正に係る係数を、それぞれ係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１とする。図１６に示す例では、振れ補正効果のレベルが、臨場感優先モードよりも１段階だけブレ止め優先側で設定されている。このため、並進補正係数Ａ１、ロール補正係数Ｂ１、並進ＲＳ歪補正係数Ｃ１、ロールＲＳ歪補正係数Ｄ１の値として、いずれも２が設定される。Ｓ１６０３では、係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１の値がいずれもゼロに設定される。Ｓ１６０２、Ｓ１６０３の設定処理後、Ｓ１６０４に進む。
【００７６】
Ｓ１６０４で制御部２１５は、傾き補正のあおり傾き補正モードのＯＮ／ＯＦＦ設定について判定する。あおり傾き補正モードがＯＮの場合、Ｓ１６０５に進み、ＯＦＦの場合にはＳ１６０６に進む。Ｓ１６０５では、傾き補正効果のレベルに応じて並進補正係数Ａ２が設定される。図１６に示す例では、傾き補正効果のレベルが「高」から１段階低いレベルに設定されている。このため、並進補正係数Ａ２の値として６が設定され、次のＳ１６０７に進む。Ｓ１６０６では並進補正係数Ａ２の値がゼロに設定され、次のＳ１６０７に進む。
【００７７】
Ｓ１６０７で制御部２１５は、傾き補正の水平傾き補正モードのＯＮ／ＯＦＦ設定について判定する。水平傾き補正モードがＯＮの場合、Ｓ１６０８に進み、ＯＦＦの場合にはＳ１６０９に進む。Ｓ１６０８では、傾き補正効果のレベルに応じてロール補正係数Ｂ２が設定される。図１６に示す例では、傾き補正効果のレベルが「高」から１段階低いレベルで設定されている。このため、ロール補正係数Ｂ２の値として６が設定され、次のＳ１６１０に進む。Ｓ１６０９ではロール補正係数Ｂ２の値がゼロに設定され、次のＳ１６１０に進む。本実施形態では、図１５のように水平傾き補正効果のレベルとあおり傾き補正効果のレベルとが同じレベルに設定される構成例を説明する。これに限らず、水平傾き補正効果のレベルとあおり傾き補正効果のレベルを別々に設定可能な構成でもよく、図１７および図１８の処理と同様に計算できる。
【００７８】
Ｓ１６１０で制御部２１５は、傾き補正のあおり傾き補正モードがＯＮであるか、または水平傾き補正モードがＯＮであるかを判定する。あおり傾き補正モードまたは水平傾き補正モードがＯＮであれば、Ｓ１６１１に進み、あおり傾き補正モードおよび水平傾き補正モードがＯＦＦの場合にはＳ１６１２に進む。Ｓ１６１１では、傾き補正効果のレベルに応じて並進ＲＳ歪補正係数Ｃ２とロールＲＳ歪補正係数Ｄ２の値が設定される。図１６に示す例では、傾き補正効果のレベルが「高」から１段階低いレベルで設定されている。このため、係数Ｃ２および係数Ｄ２の値としていずれも２が設定され、図１８のＳ１６１３に進む。Ｓ１６１２では係数Ｃ２および係数Ｄ２の値がいずれもゼロに設定され、図１８のＳ１６１３に進む。
【００７９】
図１８のＳ１６１３では、これまでの振れ補正モードの設定と傾き補正モードの設定の関係に基づいて、並進補正係数Ａ３、ロール補正係数Ｂ３、並進ＲＳ歪補正係数Ｃ３、ロールＲＳ歪補正係数Ｄ３が設定される。具体的には加算演算が行われ、係数Ａ３として係数Ａ１とＡ２の加算値が設定され、係数Ｂ３として係数Ｂ１とＢ２の加算値が設定される。係数Ｃ３として係数Ｃ１とＣ２の加算値が設定され、係数Ｄ３として係数Ｄ１とＤ２の加算値が設定される。図１６に示す例では、Ａ３＝８、Ｂ３＝８、Ｃ３＝４、Ｄ３＝４にそれぞれ設定され、次のＳ１６１４に進む。
【００８０】
Ｓ１６１４で制御部２１５は、係数Ａ３とＢ３とＣ３とＤ３の値を加算し、演算結果をＴｏｔａｌとしてメモリに保持する。図１６に示す例では、Ｔｏｔａｌ＝２４に設定される。Ｓ１６１５では、Ｓ１６１３の各係数Ａ３，Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３を、Ｓ１６１４のＴｏｔａｌでそれぞれ除算することで、補正割合を算出する処理が実行される。制御部２１５は、並進補正割合、ロール補正割合、並進ＲＳ歪補正割合、ロールＲＳ歪補正割合をそれぞれ算出する。図１６に示す例では、以下の通りである。
・並進補正割合Ａ３／Ｔｏｔａｌ＝８／２４。
・ロール補正割合Ｂ３／Ｔｏｔａｌは８／２４。
・並進ＲＳ歪補正割合Ｃ３／Ｔｏｔａｌ＝４／２４。
・ロールＲＳ歪補正割合Ｄ３／Ｔｏｔａｌ＝４／２４。
【００８１】
次にＳ１６１６では、並進補正割合に基づいて振れ補正パラメータおよび傾き補正パラメータが設定される。図６のピッチ振れ補正パラメータ設定部５０８とヨー振れ補正パラメータ設定部５０９、図８のあおり傾き補正パラメータ設定部６１２は、並進補正割合からの可動範囲に合わせて各パラメータを設定して、Ｓ１６１７に進む。Ｓ１６１７では、ロール補正割合に基づいてロール振れ補正パラメータおよび水平傾き補正パラメータが設定される。図６のロール振れ補正パラメータ設定部５１０と、図８の水平傾き補正パラメータ設定部６１１は、ロール補正割合からの可動範囲に合わせて各パラメータを設定して、Ｓ１６１８に進む。
【００８２】
Ｓ１６１８では、並進ＲＳ歪補正割合に基づいてピッチ/ヨーＲＳ歪補正パラメータが設定される。図１２のピッチＲＳ歪補正パラメータ設定部１００７と、ヨーＲＳ歪補正パラメータ設定部１００８は、並進ＲＳ歪補正割合からの可動範囲に合わせて各パラメータを設定し、Ｓ１６１９に進む。Ｓ１６１９では、図１２のロールＲＳ歪補正パラメータ設定部１００９が、ロールＲＳ歪補正割合からの可動範囲に合わせてパラメータを設定する。そして補正パラメータ演算ルーチンを終了する。
【００８３】
並進補正割合、ロール補正割合、並進ＲＳ歪補正割合、ロールＲＳ歪補正割合が算出されると各補正割合から、各補正の最大可動範囲が決定されるので、各補正の可動範囲に合わせた各パラメータを設定できる。図２１に示すように、元画像１９０１に対して、画像１９０２の範囲が切り出され、残りの余剰範囲１９０７が電子式補正として使用可能範囲となる。ここで、並進補正用の範囲１９０３、ロール補正用の範囲１９０４、並進ＲＳ歪補正用の範囲１９０５、ロールＲＳ歪補正用の範囲１９０６がそれぞれ設定され、各補正は設定された範囲内で行われる。
【００８４】
図１６において、振れ補正に関してブレ止め優先モードが設定されている場合、並進方向やロール方向の補正効果が高くなるように設定される。また臨場感優先モードが設定されている場合には、並進方向やロール方向の補正効果が低くなるように設定される。傾き補正効果に関して「高」が設定されている場合には、並進方向やロール方向の補正効果が高くなるように設定される。傾き補正効果に関して「低」が設定されている場合には、並進方向やロール方向の補正効果が低くなるように設定される。例えば、ブレ止め優先モードで傾き補正効果が「高」に設定されている場合、並進補正とロール補正の補正割合は１４／３６になり、並進ＲＳ歪補正とロールＲＳ歪補正の割合は４／３６になる。よって、ＲＳ歪補正の効果よりも並進およびロール補正の効果の方が重視され、並進方向とロール方向の補正については同程度の補正効果が得られるように、補正範囲が割り当てられることになる。
【００８５】
別例として、臨場感優先モードで傾き補正効果が「低」に設定されている場合、並進補正とロール補正の補正割合は２／１２になり、並進ＲＳ歪補正とロールＲＳ歪補正の割合は４／１２になる。よって、並進とロール補正の補正量が相対的に小さくなる分だけ、ＲＳ歪補正の補正範囲の方に割り当てることができるので、ＲＳ歪補正効果の方が重視される。特に臨場感優先モードの設定の場合には、カメラの揺れが大きい場合が多い分、ＲＳ歪も大きくなるので、ＲＳ歪補正の補正範囲を大きくすることは有効である。
【００８６】
更に別例では、振れ補正に関して臨場感優先とブレ止め優先のちょうど中間に設定され、傾き補正効果のレベルが「低」と「高」とのちょうど中間に設定される場合がある。この場合、並進およびロール補正とＲＳ歪補正において平均的に効果が得られるように補正範囲が割り当てられる。
【００８７】
次に、算出された並進／ロール／並進ＲＳ歪／ロールＲＳ歪の各補正割合に基づく、第２の算出部２１８と第１の算出部２１７における各パラメータの設定処理と補正角度演算について説明する。
【００８８】
図１５において、振れ補正がＯＮ設定で、傾き補正がＯＦＦ設定の場合、補正切り替え部２１９は、第２の算出部２１８が演算した角度を選択して補正が行われる。以下、本実施形態における第２の算出部２１８の補正角度の演算方法を説明する。第１実施形態と同様、図５にて説明したように振れ補正角度が演算される。振れ補正指定部５０６と傾き補正指定部５０７の各指定に応じて、ピッチ／ヨー／ロール振れ補正パラメータが設定される。振れ補正効果のレベルに合わせて演算が行われ、例えば、図１６において臨場感優先モードが設定されている場合、あえて補正残りが生じるように振れ補正角度が演算される。臨場感優先モードの場合、ＨＰＦ部５０１ｐ、５０１ｙ、５０１ｒはカットオフ周波数が高く設定され、低周波成分の振れ補正を行わないように像振れ補正制御帯域が狭くなる。角速度オフセット算出部５０４ｐ、５０４ｙ、５０４ｒは、オフセット量が大きく設定される。大きな揺れ補正を制限し、補正残りが出るように演算が行われる。また、リミット部５０５ｐ、５０５ｙ、５０５ｒについては、図１６での設定情報に基づいて算出された並進およびロール補正範囲が設定され、リミット閾値が小さく設定される。
【００８９】
一方、ブレ止め優先モードが設定されている場合、ＨＰＦ部５０１ｐ、５０１ｙ、５０１ｒはカットオフ周波数が低く設定され、低周波成分の振れ補正も行うように像振れ補正制御帯域が広くなる。角速度オフセット算出部５０４ｐ、５０４ｙ、５０４ｒは、オフセット量が小さく設定される。大きな揺れ補正にも対処できるように演算が行われる。また、リミット部５０５ｐ、５０５ｙ、５０５ｒについては、図１６での設定情報に基づいて算出された並進およびロール補正範囲が設定され、リミット閾値が大きく設定される。このようにして、ブレ止め優先モードの場合には、できる限り補正残りが生じないような振れ補正角度が演算される。それぞれのＨＰＦ部のカットオフ周波数、角速度オフセット算出部のオフセット量算出パラメータ、リミット部のリミット閾値については、振れ補正効果のレベルに合わせて段階的に設定される。
【００９０】
図１５において傾き補正がＯＮ設定である場合、補正切り替え部２１９は、第１の算出部２１７が演算した角度を選択し、補正が行われる。以下、本実施形態の第１の算出部２１７における傾き補正角度算出方法について説明する。
【００９１】
図１９は、水平補正角度算出部６０３の構成例を示すブロック図である。第１実施形態にて図９で説明した構成との相違点は加算器１７０１が変更されている点である。加算器１７０１は可変ゲイン部７０６の出力と、第２の算出部２１８で演算されたロール振れ補正角度を取得して加算し、加算結果であるロール傾き補正角度を出力する。
【００９２】
ロール振れ補正角度は、第２の算出部２１８によって振れ補正効果のレベルに合わせて演算される。図１６にて臨場感優先モードが設定されている場合、前述したように、あえて補正残りが生じるようにロール振れ補正角度が演算される。この場合、ロール振れ補正角度については低周波成分が大きくカットされ、高周波のみ補正可能となる。
【００９３】
減算器７０１は、水平角度算出部６０１によるロール絶対角度から、像振れ補正角度算出部６０２による角度を減算する。通常の像振れ補正制御帯域を制御できるように設定された像振れ補正角度算出部６０２は、低周波成分を除去した角度を出力する。±４５度変換部７０２の出力に対して、可変ゲイン部７０６は、可動範囲内で制御できるようにゲインを乗算して出力する。可変ゲイン部７０６の出力する信号は、傾き角度として高周波成分が除去されており、低周波の傾き角度のみの信号となる。
【００９４】
また、ゲインテーブル７０４には、水平傾き補正パラメータ設定部６１１の出力であるロール補正割合からのロール補正可動範囲が入力され、角度閾値１と角度閾値２が可動範囲に合わせて設定される。ゲインテーブル７０４では、絶対値変換部７０３が出力する絶対値変換後の角度が角度閾値１以下であれば、ゲイン値が１に設定される。また、絶対値変換後の角度が角度閾値２以上であれば、ゲイン値がゼロに設定される。絶対値変換後の角度が角度閾値１と角度閾値２との間であれば、ゲイン値１と０との間を線形補間した式にしたがってゲイン値が設定される。こうして、ロール傾き補正角度がロール補正可動範囲内で制御されるように演算される。
【００９５】
加算器１７０１は、可変ゲイン部７０６の出力である低周波成分のみの傾き角度と、第２の算出部２１８の出力であるロール振れ補正角度を加算し、ロール傾き補正角度を演算する。極低周波の傾き角度の補正が行われ、振れ補正については高周波側で限定されたロール振れ補正角度が加算される。よって、低域の傾き補正を効かせつつ、臨場感を出したい揺れ残りを発生させたい場合においても、傾き補正しつつ、臨場感を出すように振れ補正を制限することが可能となる。この方法によれば、図１６において傾き補正効果のレベルを「高」に設定し、かつ振れ補正効果のレベルを臨場感優先に設定した場合において、低周波の傾き補正を行いつつ、臨場感を醸し出す揺れ残りを発生させる制御を行える。また、振れ補正効果のレベルをブレ止め優先に設定した場合には、低周波から高周波にかけて広い制御帯域で傾き補正および振れ補正を行うことができる。なお、ロール傾き補正角度算出方法について詳説したが、ピッチ方向、ヨー方向のあおり傾き補正角度算出についても同様の方法で演算できる。
【００９６】
また、電子式補正のみによる制御の場合には、シャッタ速度値を制御することで、動画の１フレーム画像内に発生するブレ量を制御することが望ましい。図２０を参照して具体例を説明する。図２０は、振れ補正効果のレベル設定と、シャッタ速度に対応する露光時間のリミット値との関係を示す説明図である。レベル設定については、臨場感優先からブレ止め優先まで段階的に可能である。臨場感優先モードでは、カメラに発生するブレが大きい場合、動画の１フレーム画像内でのブレ（振れによる画像流れ）があった方が躍動感のある映像表現が得られるので、１フレーム画像内におけるブレがあってもよい。よって臨場感優先モードの場合、制御部２１５は、シャッタ速度が遅くなるよう低速側に露出制御を変更する。但し、ＲＳ歪が発生してしまうことを避けるために、並進／ロール補正を行わない分、ＲＳ歪補正効果を高くするようにパラメータが設定される。また、振れ補正効果のレベル設定がブレ止め優先モードの場合には、１フレーム画像内におけるブレがないことが望まれるため、制御部２１５はシャッタ速度が速くなるよう高速側に露出制御を変更する。
【００９７】
本実施形態では、振れ補正効果と傾き補正効果の各レベルを撮影者の操作指示にしたがって段階的に変更することによって、撮影者の望む映像効果に関して最適な並進補正、ロール補正、ＲＳ歪補正を行える。
【００９８】
［第３実施形態］
次に本発明の第３実施形態を説明する。本実施形態では、振れ補正効果と傾き補正効果のレベル設定が撮影者の操作によって段階的に可能な選択手段を有し、かつ光学式補正機構部による補正機能および画像処理による電子式補正機能を有する撮像装置を説明する。
【００９９】
図２２は、本実施形態における振れ補正機能および傾き補正機能を有する撮像装置の構成例を示すブロック図である。図２に示す構成との相違点は、画像切り出しによる電子式補正に加えて、図４に示すような光学的な振れ補正部が設けられている点である。補正量分離部２００１は、補正切り替え部２１９の出力を取得して補正量を分離して、画像切り出し設定部２２０とメカ振れ補正駆動部２００２にそれぞれ出力する。メカ振れ補正駆動部２００２は、メカ振れ補正部２００３を駆動することによって光学的な補正を行う。なおメカ振れ補正とは、光学式補正機構部の駆動による補正であり、以下ではメカ式補正ともいう。
【０１００】
図２３（Ａ）は、モード切替が行われたときの、各モードの設定レベル量と、電子式補正の並進補正、ロール補正、並進ＲＳ歪補正、ロールＲＳ歪補正のパラメータ設定用の係数との関係を例示する。図２３（Ａ）に示す電子式補正のパラメータ設定用の係数は、第２実施形態で説明した図１６の場合に比べて、並進補正のパラメータとロール補正のパラメータが小さくなるように設定されている。具体的には振れ補正に関して臨場感優先モードが設定された場合、並進補正およびロール補正のパラメータがゼロになるように設定され、並進ＲＳ歪補正およびロールＲＳ歪補正への割り当てが大きくなるように設定される。
【０１０１】
図２３（Ｂ）は、振れ補正効果の設定レベル量と、メカ式補正（光学式補正）の並進補正、ロール補正のパラメータ設定用の係数との関係を例示する。メカ式補正のパラメータ設定においては、振れ補正に関して臨場感優先モードが設定された場合、係数値が小さく設定され、またブレ止め優先モードが設定された場合には係数値が大きく設定される。
【０１０２】
図２３において設定された補正効果のパラメータに基づいて振れ補正角度と傾き補正角度がそれぞれ算出され、振れ補正および傾き補正が行われる。以下では本実施形態における第２の算出部２１８と第１の算出部２１７の補正角度算出処理を説明する。
【０１０３】
傾き補正がＯＦＦ設定であって、振れ補正がＯＮ設定である場合、補正切り替え部２１９は第２の算出部２１８で演算された角度を選択し、補正が行われる。この場合、図２３（Ａ）にて振れ補正効果のレベル設定にしたがって、並進／ロール／並進ＲＳ歪／ロールＲＳ歪補正の補正割合がそれぞれ算出され、電子式補正での並進方向とロール方向の補正可動範囲が決定される。また、振れ補正効果のレベル設定によって、同時にメカ式補正での並進方向とロール方向のメカ補正可動範囲が決定される。
【０１０４】
まず、電子式補正の可動範囲とメカ式補正の可動範囲とを加算した可動範囲にて、図５で説明した方法と同様にしてピッチ／ヨー／ロール振れ補正角度が算出される。図２２の補正量分離部２００１は、補正切り替え部２１９で選択された振れ補正角度を取得し、電子式補正とメカ式補正との可動範囲の割合から信号分割する。例えば、電子式補正の割合を２とし、メカ式補正の割合を３とする場合を想定する。第２の算出部２１８によって算出された振れ補正角度×２÷５が電子式補正での補正量となり、振れ補正角度×３÷５がメカ式補正での補正量となるように演算が行われる。その他の方法としては、電子式補正とメカ式補正との可動範囲の割合に合わせてカットオフ周波数を設定したＨＰＦが使用される。振れ補正角度をＨＰＦ処理して、ＨＰＦ処理後の補正角度でメカ式補正が行われ、振れ補正角度から、メカ式補正での補正量を減算した差分、つまり補正残り量で電子式補正が行われる。この方法では、高周波成分をメカ式補正で補正し、低周波成分を電子式補正で補正することができる。いずれの方法でも、メカ式補正と電子式補正を併用して制御することができる。
【０１０５】
次に傾き補正がＯＮ設定とされている場合を説明する。この場合、補正切り替え部２１９は、第１の算出部２１７で演算された角度を選択し、補正が行われる。図２４を参照して具体的に説明する。
【０１０６】
図２４は、第１の算出部２１７内の水平補正角度算出部６０３のロール傾き角度算出に関わるブロック図である。本実施形態にて、傾き補正は電子式補正で行われ、振れ補正はメカ式補正で行われる。振れ補正角度算出部２１８からの振れ角度に基づいてメカ式補正が行われる。振れ角度については図２３（Ｂ）に示す振れ補正効果のレベル設定に応じて、ロール振れ補正パラメータ設定部５１０にて設定されたパラメータを用いて補正角度が演算される。臨場感優先モードの場合、像振れ補正制御帯域を狭くしたり、大きな揺れ補正を制限したりすることで補正残りが生じるように演算が行われる。またブレ止め優先モードの場合には像振れ補正制御範囲を広くし、大きな揺れ補正を行うように設定することによって、できる限り振れを抑制するように演算が行われる。
【０１０７】
次に傾き補正角度の算出方法について説明する。
第２実施形態で図１９を用いて説明したように、可変ゲイン部７０６の出力は、傾き角度として高周波成分が除去されており、低周波傾き角度のみの信号となる。可変ゲイン部７０６の出力は、電子式補正のロール傾き補正角度となる。つまり、電子式補正により、傾き補正を行うことで極低周波の傾き角度が補正される。また、振れ補正については高周波側で限定された振れ補正角度に基づいてメカ式補正より振れ補正が行われる。低域の傾き補正を効かせつつ、臨場感を出したい揺れ残りを発生させたい場合においても、傾き補正しつつ、振れ補正を制限することが可能となる。なお、ゲインテーブル７０４には水平傾き補正パラメータ設定部６１１の出力であるロール補正割合からのロール補正可動範囲が入力され、ロール傾き補正角度がロール補正可動範囲内で制御されるように演算が行われる。この方法によると、傾き補正効果のレベルを「高」に設定し、かつ振れ補正効果のレベルを臨場感優先に設定した場合において、低周波の傾き補正を行いつつ、臨場感を出す揺れ残りを発生させる制御を行うことができる。
【０１０８】
以上の方法により、傾き補正がＯＮ設定の場合、補正量分離部２００１は、可変ゲイン部７０６の出力である傾き補正角度を第１の補正量（電子式補正量）とし、第２の算出部２１８の出力を第２の補正量（メカ式補正量）として、補正量を分離する。ここではロール傾き補正角度算出方法について詳説したが、ピッチ方向、ヨー方向でのあおり傾き補正角度算出についても同様の方法で演算できる。
【０１０９】
本実施形態にて図２３（Ａ）の電子式補正効果のパラメータに関して、並進／ロール方向の振れ補正効果のパラメータは、第２実施形態（電子式補正のみ）の場合に図１６で説明した補正効果のパラメータに対して、小さい値で設定される。また、ＲＳ歪補正効果のパラメータは、図１６で説明した補正効果のパラメータに対して、大きな値で設定される。すなわち本実施形態においては、電子式補正とメカ式補正を併用しているため、メカ式補正で補正可能な並進／ロール補正の割合が小さく設定される。ＲＳ歪補正に関しては、メカ式補正により撮像前に振れ補正が行える。このため、ブレ止め優先モードが設定されている場合、図２３のようにメカ式補正による補正量が大きいのでＲＳ歪の影響が少なくなる。また臨場感優先モードが設定されている場合には、図２３のようにメカ式補正の補正効果が小さくなるように（撮像面でブレが生じるように）設定されるので、ＲＳ歪が現れてしまう。この場合、並進／ロール方向のブレに関しては、臨場感を表現するため有効な映像表現になるが、ＲＳ歪に関しては不自然なブレ映像となってしまうため、できる限り発生しないことが望ましい。そこで臨場感優先の場合には、ＲＳ歪補正の補正割合を大きくし、補正効果を高める制御が行われる。これにより、揺れの大きな撮影シーンにおいても、不自然でない臨場感のある映像を取得可能となる。
【０１１０】
本実施形態では、振れ補正効果および傾き補正効果のレベル設定を撮影者の操作によって段階的に変更可能な選択手段を有しており、光学式（メカ式）補正と電子式補正を併用した制御が行われる。よって、撮影者の望む映像効果に最適な並進補正、ロール補正、ＲＳ歪補正を行うことができる。
【０１１１】
本発明の実施形態にて説明したように、振れ補正の補正効果を変更し、または傾き補正の補正効果を変更することが可能な撮像装置、或いは振れ補正および傾き補正の両方の補正効果を変更可能な撮像装置に適用することができる。並進方向の補正とロール方向の補正とローリング歪の補正について補正割合を適切に設定することにより、ユーザが望む撮影効果を実現できる。
【０１１２】
本発明の第２および第３実施形態では、振れ補正効果および傾き補正効果の各レベルが段階的に変更可能である場合の、並進補正、ロール補正、並進ＲＳ歪補正、ロールＲＳ歪補正を適切に制御する方法を説明した。傾き補正の設定や傾き補正の補正効果のレベル設定がない場合においても、振れ補正効果のレベルに応じて、並進補正、ロール補正、並進ＲＳ歪補正、ロールＲＳ歪補正を適切に制御できる。具体的には、傾き補正をＯＦＦ設定にしたときの制御例として説明したとおりである。同様に、振れ補正の設定や振れ補正効果のレベル設定がない場合においても、傾き補正効果のレベルに応じて、並進補正、ロール補正、並進ＲＳ歪補正、ロールＲＳ歪補正を適切に制御できる。具体的には、振れ補正をＯＦＦ設定にしたときの制御例として説明したとおりである。また、傾き補正を電子式補正で行い、振れ補正を光学式補正で行う例を説明したが、仕様や条件等に応じて傾き補正を光学式補正で行い、振れ補正を電子式補正で行ってもよい。
【０１１３】
［第４実施形態］
次に本発明の第４実施形態を説明する。本実施形態では、画像のロール回転ブレ補正（図３（ａ）と、画像の並進ブレ補正（図３（ｂ））に加えて、カメラが傾きことにより生じる台形歪（図２５）を画像処理により補正する電子式補正機能を有する撮像装置を説明する。図２５Ａ及び図２５Ｂに台形歪の例を示す。図２５Ａは、垂直方向の台形歪の例であり、２５０１ａに撮像画像、２５０２ａに変形画像を示す。図２５Ｂは、水平方向の台形歪の例であり、２５０１ｂに撮像画像、２５０２ｂに変形画像を示す。
【０１１４】
図２６は、本実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。実施例１の図２のブロック図と比べて、台形歪補正量算出部２６０１が加わり、図２の画像切り出し設定部２２０は、画像変形量演算部２６０２に変更されている。
並進ブレ補正量とロール回転ブレ補正量は実施例１で説明した方法で補正切り替え部２１９から出力される。台形歪補正量は２６０１で算出され、画像変形量合成部２６０２で最終的な電子式ブレ補正が算出されるが、補正量の算出方法について以下に詳しく説明する。
【０１１５】
映像信号処理部２０６内の画像変形部で、例えば射影変換等の幾何変換を用いて画像変形を行う。具体的には、変形前の画像中の画素座標を（Ｘ０，Ｙ０）（ただし、撮像光学系の光軸に対応した撮像画像の中心を原点とする）とし、変形後の画像中の画素座標を（Ｘ１，Ｙ１）として、同次座標で表現すると、（式２）のように記述することができる。
【数２】
2017058660.tif 000005
（式２）の左辺と右辺は同値関係（左辺または右辺に任意の倍率をかけても意味が変わらない）を示し、通常の等号では（式３）（式４）となる。
【数３】
2017058660.tif 000006
【数４】
2017058660.tif 000007
また（式２）において、３×３の行列は一般的に射影変換行列と呼ばれ、行列の要素ｈ１〜ｈ８は、画像変形量演算部２６０２が設定する。なお、以下の説明では、画像変形は、射影変換を用いることとして説明を行うが、例えばアフィン変換等、如何なる変形方法を用いても良い。
【０１１６】
次に、画像変形量演算部２６０２によって行われる処理の詳細について説明する。画像変形量演算部２６０２は、撮像装置の振れ角度と、撮像光学系の焦点距離とを用いて、映像信号処理部２０６で処理されるための画像変形量を算出する。具体的には、（式２）の射影変換行列を算出する。
ここで、振れ角度と撮像光学系の焦点距離を用いた射影変換行列の算出方法について、以下に説明する。
【０１１７】
図２７Ａは、撮像装置による被写体の撮像面への投影を、ピンホールカメラモデルで図示したものである。図２７Ａにおいて、ＸＹＺ空間座標の原点（０，０，０）は、ピンホールカメラモデルにおけるピンホール位置である。撮像面は、ピンホール位置よりも後ろ側に配置すると、撮像面に投影される画像が倒立してしまうため、像が倒立せずに扱いやすいように、図２７Ａでは仮想的にピンホール位置よりも前に撮像面Ｉを配置している。
【０１１８】
ＸＹＺ空間座標の原点（０，０，０）と撮像面ＩとのＺ軸方向の距離は、焦点距離ｆとなる。撮像面Ｉ上の座標は、ｕｖ平面座標として定義し、ｕｖ平面座標の原点（０，０）は、ＸＹＺ空間座標における（０，０，ｆ）と一致しているものとする。ｕｖ平面座標上の座標Ｐ（ｕ，ｖ）は、ＸＹＺ空間座標上の被写体Ａ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が、撮像面Ｉに投影されたときの座標である。このとき、座標Ｐは（式５）で表すことができる。
【数５】
2017058660.tif 000008
（式５）は、同次座標を用いると、（式６）で表すことができる。
【数６】
2017058660.tif 000009
（式６）の３×４の行列の４列目の要素は、本実施形態の説明においては０のままとするので、（式６）は（式７）としても同じである。
【数７】
2017058660.tif 000010
【０１１９】
図２７Ｂは、図２７Ａのピンホールカメラモデルを、Ｒ回転したときのものである。図２７Ｂにおいては、図２７ＡのＸＹＺ空間座標をＲ回転した座標をＸ’Ｙ’Ｚ’空間座標としている。Ｘ’Ｙ’Ｚ’空間座標の原点（０，０，０）は、ＸＹＺ空間座標と一致しているものとする。つまり図２７Ｂは、撮像装置に撮影光軸の方向である第３の方向回りの回転振れＲが生じ、撮像装置の平行移動である平行振れは生じていない状態を、ピンホールカメラモデルで単純化して表現しているものである。
【０１２０】
図２７Ｂのピンホールカメラモデルにおいて、撮像面Ｉ’は、図２７Ａと同様、原点（０，０，０）からの距離が焦点距離ｆの位置に配置されている。撮像面Ｉ’上の座標は、ｕ’ｖ’平面座標として定義し、ｕ’ｖ’平面座標の原点（０，０）は、Ｘ’Ｙ’Ｚ’空間座標における（０，０，ｆ）と一致しているものとする。ｕ’ｖ’平面座標上の座標Ｐ’（ｕ’，ｖ’）は、Ｘ’Ｙ’Ｚ’空間座標上の被写体Ａ’（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）が、撮像面Ｉ’に投影されたときの座標である。なお、図２７Ａの被写体Ａと図２７Ｂの被写体Ａ’の世界座標系での位置は、同じ位置である（すなわち、被写体が移動していない）ものとする。このとき座標Ｐ’は、同次座標を用いると、（式７）と同様に（式８）で表すことができる。
【数８】
2017058660.tif 000011
【０１２１】
また、被写体Ａと被写体Ａ’の世界座標系での位置は同じであるため、両者の座標の関係は、（式９）で表すことができる。
【数９】
2017058660.tif 000012
更に、（式７）、（式８）を変形して（式９）に代入すると、（式１０）を導出することができる。
【数１０】
2017058660.tif 000013
【０１２２】
（式１０）は、ピンホールカメラがＲ回転する前後での、撮像面上での被写体像の位置の対応関係を示したものである。即ち、撮像装置にＲ回転の振れが加わったとき、撮像面上での画素がどこからどこへ移動するかを示す式となる。よって、像振れの補正を行うためには、撮像装置に振れが加わったときの画素移動量を元に戻す変換を行えばよい。すなわち（式１１）に従って、撮像装置にＲ回転を加える。
【数１１】
2017058660.tif 000014
よって、撮像装置に加わる振れをＲ、撮像光学系の焦点距離をｆとし、像振れ補正を行うための射影変換行列をＨとすると、Ｈは（式１２）となる。
【数１２】
2017058660.tif 000015
【０１２３】
なお、撮像装置に加わった光軸に垂直な平面上の第１の方向回りの振れであるＹＡＷ方向の角度振れ量をθy、光軸に垂直な平面上の第１の方向と直交する方向である第２の方向回りの振れであるＰＩＴＣＨ方向の角度振れ量をθp、ＲＯＬＬ方向の角度振れ量をθrとすると、Ｒは（式１３）で表すことができる。
【数１３】
2017058660.tif 000016
【０１２４】
（式１２）のＨは、（式１４）を用いることにより、並進ｔ→、拡大縮小ｓ(定数)、回転ｒ（行列）、せん断ｋ（行列）、あおりｖ→の各変形成分に分解することができる。
【数１４】
2017058660.tif 000017
ここで、
ｔｘ  …  水平並進量
ｔｙ  …  垂直並進量
θ    …  回転角
ｖx    …  水平あおり量
ｖy    …  垂直あおり量
α    …  せん断の非等方倍率
φ    …  せん断の方向角
である。
【０１２５】
（式１２）、（式１３）、（式１４）より、各変形成分に対する方程式を解くと、（式１５）〜（式２２）となる。
【数１５】
2017058660.tif 000018
【０１２６】
ここで、撮像装置に加わる振れ角度がγのときに、その値が大きくないとするならば、ｃｏｓγ＝１、ｓｉｎγｔａｎγ＝０、ｓｉｎγｓｉｎγ＝０と近似することができ、（式１５）〜（式２２）は（式２３）〜（式３０）で表すことができる。
【数１６】
2017058660.tif 000019
【０１２７】
本実施形態における、画像変形量演算部２６０２までで演算される補正量の動作について具体的に説明する。なお、ヨー方向の角度振れによって、（式２３）（式２６）から水平方向の並進方向移動、水平方向の台形歪が生じ、ピッチ方向の角度振れによって（式２４）（式２７）から垂直方向の並進方向移動、垂直方向の台形歪が生じ、両者の処理は同じになる。
【０１２８】
（式２３）（式２４）は、補正切り替え部２１９までで算出された補正角度θy、θpを用いて演算され、（式２５）は補正切り替え部２１９までで演算されたロール補正角度θｒを用いて演算され、（式２６）（式２７）は台形歪補正部２６０１で演算される。
また、本実施形態においては、画像変形の各変形成分のうち、せん断、拡大縮小の成分を用いないで画像変形を行うものとする。このため、図２６の構成には、せん断、拡大縮小の成分を図示しない。しかし（式２０）乃至（式２２）あるいは（式２８）乃至（式３０）に従ってせん断、拡大縮小の成分に対する画像変形を行う構成にしてもよい。
【０１２９】
図２８Ａ及び図２８Ｂを参照して台形歪補正量算出部２５０１における垂直方向と水平方向の台形歪補正量算出部を説明する。角速度計２１４からの検出信号は、ＨＰＦ部２８０１ｐ、２８０１ｙに入力される。ｐ、ｙはそれぞれピッチ、ヨーを識別するための記号である。各検出信号は、対応するＨＰＦでＤＣ（直流）成分をカットされた後に、減算器２８０２ｐ、２８０２ｙにそれぞれ入力される。各減算器は、ＨＰＦ処理後の出力から、角速度オフセット算出部２８０４ｐ、２８０４ｙの出力をそれぞれ減算し、減算後の信号を積分器２８０３ｐ、２８０３ｙにそれぞれ出力する。各積分器による積分処理後の出力は、リミット部２８０５ｐ、２８０５ｙおよび角速度オフセット算出部２８０４ｐ、２８０４ｙにそれぞれ送られる。リミット部２８０５ｐ、２８０５ｙは、それぞれの入力値を所定値以下に制限し、垂直台形歪補正量、水平台形歪補正量をそれぞれ算出する。
【０１３０】
角速度オフセット算出部２８０４ｐ、２８０４ｙは、前回のサンプリングにおける補正量（垂直台形歪補正量、水平台形歪補正量の前回値）の大きさに基づいてオフセット量を算出して減算器２８０２ｐ、２８０２ｙにそれぞれ出力する。角速度オフセット算出部は、補正量が閾値Ａ以下である場合にオフセットをゼロに設定し、補正量が閾値Ａより大きい場合には補正量の前回値の大きさに応じてオフセット量が大きくなるようにオフセット量を設定する。
【０１３１】
垂直台形歪パラメータ設定部２８０８、水平台形歪パラメータ設定部２８０９は、振れ補正指定部５０６と傾き補正指定部５０７の指定情報に基づいて、垂直台形歪パラメータ設定部２８０８、水平台形歪パラメータ設定部２８０９の補正パラメータをそれぞれ設定する。垂直台形歪パラメータ設定部２８０８、水平台形歪パラメータ設定部２８０９が各軸の補正パラメータを担当し、補正パラメータは振れ補正指定部５０６と傾き補正指定部５０７の状態に応じて設定される。ＨＰＦ部２８０１ｐ、角速度オフセット算出部２８０４ｐ、リミット部２８０５ｐには、垂直台形歪パラメータ設定部２８０８によって設定された垂直台形歪補正パラメータが入力される。ＨＰＦ部２８０１ｙ、角速度オフセット算出部２８０４ｙ、リミット部２８０５ｙには、水平台形歪パラメータ設定部２８０９によって設定された水平台形歪パラメータが入力される。
【０１３２】
補正効果を低くする場合、ＨＰＦ部２８０１ｐ、２８０１ｙのカットオフ周波数を高くし、角速度オフセット算出部２８０４ｐ、２８０４ｙのオフセット量が大きくなるようにパラメータが設定される。リミット部２８０５ｐ、２８０５ｙのリミット閾値が小さくなるようにパラメータが設定される。また、補正効果を高くする場合、ＨＰＦ部２８０１ｐ、２８０１ｙのカットオフ周波数を低くし、角速度オフセット算出部２８０４ｐ、２８０４ｙのオフセット量が小さくなるようにパラメータが設定される。リミット部２８０５ｐ、２８０５ｙのリミット閾値が大きくなるようにパラメータが設定される。各パラメータは、垂直台形歪および水平台形歪の各補正範囲に応じて設定される。
以上の方法で、振れ補正設定部２８０６と傾き補正設定部２８０７の設定に基づいて、垂直台形歪補正量と水平台形歪補正量がそれぞれ算出される。
【０１３３】
表２の第１行第４列は、振れ補正指定部５０６による設定がＯＮであって、傾き補正指定部５０７による設定が水平傾き補正ＯＮ、あおり傾き補正ＯＮの場合を示す。この場合にはピッチ、ヨー、ロールの各方向にて同等の効果となるように補正割合が分散して設定される。また、傾き補正がＯＮになった分台形歪補正よりも傾き補正の効果を高めたいので、台形歪補正効果は低くなっている。
【０１３４】
表２の第１行第２列は、振れ補正指定部５０６による設定がＯＮであって、傾き補正指定部５０７による設定が水平傾き補正ＯＮ、あおり傾き補正ＯＦＦの場合を示す。この場合にはロール方向の補正効果が高く、ピッチ方向およびヨー方向についてはロール方向に比べて補正効果が相対的に低くなるように設定される。また、ロール補正を優先し台形歪補正効果も低めに設定されている。
【０１３５】
表２の第１行第３列は、振れ補正指定部５０６による設定がＯＮであって、傾き補正指定部５０７による設定が水平傾き補正ＯＦＦ、あおり傾き補正ＯＮの場合を示す。この場合にはピッチおよびヨー方向の補正効果が高く、ロール方向についてはピッチ方向およびヨー方向に比べて補正効果が相対的に低くなるように設定される。また、並進補正を優先し台形歪補正効果も低めに設定されている。
【０１３６】
表２の第２行第１列は、振れ補正指定部５０６による設定がＯＦＦかつ、傾き補正指定部５０７による設定が水平傾き補正ＯＦＦ、あおり傾き補正ＯＦＦの場合を示す。ピッチ、ヨー、ロールの補正角度がゼロになるよう設定され、振れ補正、傾き補正のいずれも行われない。
【０１３７】
表２の第２行第２列は、振れ補正指定部５０６による設定がＯＦＦであって、傾き補正指定部５０７による設定が水平傾き補正ＯＮ、あおり傾き補正ＯＦＦの場合を示す。この場合、並進方向の補正割合と台形歪の補正割合がゼロであり、ロール優先のパラメータ設定となる。表２の第２行第３列は、振れ補正指定部５０６による設定がＯＦＦであって、傾き補正指定部５０７による設定が水平傾き補正ＯＦＦ、あおり傾き補正ＯＮの場合を示す。
【０１３８】
この場合、ロール方向の補正割合と台形歪の補正割合がゼロであり、並進優先のパラメータ設定となる。表２の第２行第４列は、振れ補正指定部５０６による設定がＯＦＦであって、傾き補正指定部５０７による設定が水平傾き補正、あおり傾き補正ともにＯＮである場合を示す。この場合、ピッチ、ヨー、ロールの各方向にて同等の効果となるように補正割合が分散して設定され、振れ補正はＯＦＦなので台形歪の補正割合がゼロに設定される。
【表２】
2017058660.tif 000020
【０１３９】
本実施形態では、振れ補正のＯＮ／ＯＦＦ設定と傾き補正のＯＮ／ＯＦＦ設定に応じて、並進補正とロール補正と台形歪補正のパラメータがそれぞれ設定される。ユーザが任意に指定した補正効果の設定にしたがって、並進方向（ピッチ／ヨー方向）の補正効果とロール方向の補正効果と台形歪補正（垂直／水平）効果の割合がそれぞれ変更され、振れ補正および傾き補正が行われる。本実施形態によれば、ユーザの望む撮影効果に関して最適な振れ補正と傾き補正を行うことができる。
【０１４０】
また、実施形態２で説明したように振れ補正の補正効果レベルと傾き補正の効果レベルを変更可能な選択手段を有する場合であっても、それぞれの効果レベルに応じて並進補正とロール補正と台形歪補正のパラメータがそれぞれ設定することによって、ユーザの望む撮影効果に関して最適な振れ補正と傾き補正を行うことができる。
【符号の説明】
【０１４１】
２１２  操作部
２１５  制御部
２１７  傾き補正角度算出部（第１の算出部）
２１８  振れ補正角度算出部（第２の算出部）
【図１】
2017058660.tif 000021
【図２】
2017058660.tif 000022
【図３】
2017058660.tif 000023
【図４】
2017058660.tif 000024
【図５】
2017058660.tif 000025
【図６】
2017058660.tif 000026
【図７】
2017058660.tif 000027
【図８】
2017058660.tif 000028
【図９】
2017058660.tif 000029
【図１０】
2017058660.tif 000030
【図１１】
2017058660.tif 000031
【図１２】
2017058660.tif 000032
【図１３】
2017058660.tif 000033
【図１４】
2017058660.tif 000034
【図１５】
2017058660.tif 000035
【図１６】
2017058660.tif 000036
【図１７】
2017058660.tif 000037
【図１８】
2017058660.tif 000038
【図１９】
2017058660.tif 000039
【図２０】
2017058660.tif 000040
【図２１】
2017058660.tif 000041
【図２２】
2017058660.tif 000042
【図２３】
2017058660.tif 000043
【図２４】
2017058660.tif 000044
【図２５】
2017058660.tif 000045
【図２６】
2017058660.tif 000046
【図２７】
2017058660.tif 000047
【図２８】
2017058660.tif 000048