JP2008066806A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハイビジョン方式等の撮像面の横縦比が１６：９である撮像素子を用いた場合においても、撮像される画像の画質を劣化させることなく、また、消費電力の増大や装置構成の複雑化、大型化を抑えつつ、良好な像ぶれ補正が行えるようにする。
【解決手段】撮像素子２の撮像面の長辺方向（水平方向）のぶれ量を検出して長辺方向の像ぶれ補正量を算出する水平方向像ぶれ制御部４と、短辺方向（垂直方向）のぶれ量を検出して短辺方向の像ぶれ補正量を算出する水平方向像ぶれ制御部７を備え、長辺方向のぶれ補正量に応じて電子式ぶれ補正手段（ＣＣＤ駆動制御部）５によってぶれを補正し、短辺方向ぶれ補正量に応じて光学式ぶれ補正手段１５によってぶれを補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、手ぶれ等により生じる撮像画像の像ぶれを補正するぶれ補正手段を備えたビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置に関する。

従来、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置が提案されている。この撮像装置は、撮像レンズと、この撮像レンズの形成する像を撮像面において撮像する撮像素子（ＣＣＤ）とを備えて構成されている。

このような撮像装置を手持ちで使用すると、手ぶれによって撮像画像が揺れるいわゆる像ぶれが生じ、良好な撮像画像が得られないことがある。特に、撮像レンズの画角が狭い状態では手ぶれの影響が大きくなり、像ぶれ補正が必要とされている。

そこで、従来、像ぶれを補正するための種々のぶれ補正手段が提案されており、このようなぶれ補正手段を備えたビデオカメラ等の撮像装置が提案されている。手ぶれ補正手段としては、光学式ぶれ補正手段と、電子式ぶれ補正手段とが提案されている。これらぶれ補正手段は、特定周波数の振動、すなわち、手ぶれを角加速度センサによって検出し、または、特定周波数の像の移動、すなわち、像ぶれを画像信号から検出し、検出されたぶれ量及びぶれ方向に応じて、像ぶれを補正するものである。

光学式ぶれ補正手段は、手ぶれ、または、像ぶれを検出し、検出されたぶれ量及びぶれ方向に応じて、補正光学系により、像ぶれを補正するものである。補正光学系は、撮像レンズ内、または、撮像レンズ及び撮像素子間に設置された光学素子をシフト（平行移動）、あるいは、チルト（回転）されることにより、撮画素子の撮像面上の像を動かして、像ぶれを補正するように構成されている。また、補正光学系としては、頂角が可変となされたプリズムを有し、このプリズムの頂角を変化させることによって、撮画素子の撮像面上の像を動かして、像ぶれを補正するように構成されたものもある。このように、光学式ぶれ補正手段は、撮像素子に至る光学系の少なくとも一部を変位、もしくは、変形させて、像ぶれを補正するものである。

このような光学式ぶれ補正手段においては、撮画素子の全画素を有効に使用することができるため、画質や感度にとって有利である。しかし、光学式ぶれ補正手段には、光学系等の装置構成の複雑化、大型化や、製造コストの増大、消費電力の増大といった問題がある。

電子式ぶれ補正手段は、手ぶれ、または、像ぶれを検出し、検出されたぶれ量及びぶれ方向に応じて、撮画素子からの画像信号の読み出し範囲をずらすことにより、像ぶれを補正するものである。また、電子式ぶれ補正手段としては、撮画素子から読み出された画像信号を一旦メモリに記憶し、検出されたぶれ量及びぶれ方向に応じて、メモリからの画像信号の読み出し範囲をずらすことにより、像ぶれを補正するようにしたものもある。このように、電子式ぶれ補正手段は、撮像素子からの画像信号の読み出し範囲をずらすことによって、像ぶれを補正するものである。

電子式ぶれ補正手段においては、光学系等の装置構成が複雑化、大型化することはなく、消費電力の増大を招くこともない。しかし、電子式ぶれ補正手段には、撮画素子の全画素を有効に使用することができないため、撮像される画像の画質が劣化するという問題がある。電子式ぶれ補正手段を用いつつ、撮像される画像の画質を劣化させないようにするには、撮像素子における画素数を多くしなければならず、撮画素子の大型化や製造の困難化、製造コストの増大が招来される。

特許文献１には、水平方向の像ぶれの補正に光学式ぶれ補正手段を用い、垂直方向の像ぶれの補正に電子式ぶれ補正手段を用いるようにした撮像装置（ビデオカメラ）が記載されている。この撮像装置のように、光学式ぶれ補正手段と電子式ぶれ補正手段とを組み合わせた構成は、双方の欠点を抑えつつ、双方の利点を併せ持つ構成といえる。

この撮像装置は、撮像素子の上下に、画像信号の読み出しに使用しない領域（像ぶれ補正エリア）がある場合においては、画質を劣化させることなく、垂直方向の像ぶれの補正を電子式ぶれ補正手段によって行うことができる。

また、特許文献２にも、水平方向の像ぶれの補正に光学式ぶれ補正手段を用い、垂直方向の像ぶれの補正に電子式ぶれ補正手段を用いるようにした撮像装置（ビデオカメラ）が記載されている。この撮像装置は、撮像素子の撮像面の横縦比（アスペクト比）が４：３である場合において、１６：９の横縦比の画像を得るときには、撮像素子の上下に画像信号の読み出しに使用しない領域が生ずるので、この領域を像ぶれ補正エリアとして用いて、垂直方向の像ぶれの補正を電子式ぶれ補正手段によって行うようにしたものである。

さらに、特許文献３にも、光学式ぶれ補正手段と電子式ぶれ補正手段とを併用した撮像装置が記載示されている。この撮像装置は、電子ズーム手段の非動作時は、光学式ぶれ補正手段によって像ぶれを補正し、電子ズーム手段の動作時は、光学式ぶれ補正手段と電子式ぶれ補正手段との両方を動作させて像ぶれを補正するように構成されたものである。すなわち、この撮像装置は、低域周波数の感度が低いという角加速度センサの特性から、ズームレンズの望遠側では、光学式手ぶれ補正の効果が不十分となるので、これを電子式手ぶれ補正手段によって補うように構成されたものである。

特開平６−１４２５４号公報 特開２００２−１６８３２公報 特開平１１−１４６２６０号公報

ところで、従来の放送方式であるＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式、ＳＥＣＡＭ方式のいずれにおいても、表示画像の横縦比（アスペクト比）は、４：３が主流であった。そのため、従来のビデオカメラ等の撮像装置においては、４：３の横縦比の画像を得るように構成されていた。

しかし、近年においては、ハイビジョン方式の撮像及び放送が普及しつつある。そのため、撮像装置やテレビジョン受像機においては、画像の横縦比が１６：９であるものが主流となりつつある。すなわち、撮像装置に用いる撮像素子（ＣＣＤ、ＣＭＯＳ）も、撮像面の横縦比が１６：９であるものが主流となりつつある。

撮像面の横縦比が１６：９である撮像素子を用いた撮像装置において、特に、ハイビジョン方式では、高精細の画像表示を行うために撮像素子における画素数が多くなっており、撮像素子の上下に画像信号の読み出しに使用しない領域（像ぶれ補正エリア）を確保することは困難である。したがって、このような撮像装置において、垂直方向の像ぶれの補正を電子式ぶれ補正手段によって行うことは困難である。なお、画像信号の読み出し範囲を電子的に拡大縮小し、像ぶれ補正エリアを確保することが考えられるが、画質劣化が生ずるため、好ましくない。

そのため、ハイビジョン方式等、撮像面の横縦比が１６：９である撮像素子を用いた撮像装置においては、光学式手ぶれ補正手段によって像ぶれ補正を行うことが考えられる。しかしながら、ハイビジョン方式の撮像装置においては、高精細の画像を得るため、ＲＧＢの各原色ごとに撮像素子を用いる「３ＣＣＤ方式」を採用することも多く、消費電力の増大や装置構成の複雑化、大型化が生ずる傾向がある。ここで、さらに光学式手ぶれ補正手段を用いることは、さらに消費電力の増大や装置構成の複雑化、大型化を招来することになり、好ましくない。

そこで、本発明は、前述のような実情に鑑みて提案されるものであリ、例えば、ハイビジョン方式等の撮像面の横縦比が１６：９である撮像素子を用いた撮像装置においても、撮像される画像の画質を劣化させることなく、また、消費電力の増大や装置構成の複雑化、大型化を抑えつつ、良好な像ぶれ補正が行えるようになされた撮像装置を提供することを目的とする。

前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明に係る照明装置は、以下の構成のいずれか一を有するものである。

〔構成１〕
撮像レンズと、アスペクト比が１６：９の撮像面を有し撮像レンズを介して得た光学像を撮像する撮像素子と、撮像面の長辺方向について角加速度センサにより所定の閾値以下の揺れをぶれ量として検出し、または、撮像素子から読み出した画像信号をメモリに取り込みこのメモリに取り込まれた画像信号と現在の画像信号とを比較して閾値以下の像の揺れをぶれ量として検出する長辺方向ぶれ量検出手段と、長辺方向ぶれ量検出手段による検出結果に応じて長辺方向のぶれ補正量を算出する長辺方向ぶれ補正量算出手段と、長辺方向ぶれ補正量算出手段が算出した長辺方向ぶれ補正量に応じて長辺方向のぶれを補正する第１のぶれ補正手段と、撮像面の短辺方向について角加速度センサにより所定の閾値以下の揺れをぶれ量として検出し、または、撮像素子から読み出した画像信号をメモリに取り込みこのメモリに取り込まれた画像信号と現在の画像信号とを比較して閾値以下の像の揺れをぶれ量として検出する短辺方向ぶれ量検出手段と、短辺方向ぶれ量検出手段による検出結果に応じて短辺方向のぶれ補正量を算出する短辺方向ぶれ補正量算出手段と、短辺方向ぶれ補正量算出手段が算出した短辺方向ぶれ補正量に応じて短辺方向のぶれを補正する第２のぶれ補正手段とを備えたことを特徴とするものである。

〔構成２〕
構成１を有する撮像装置において、第１のぶれ補正手段は、長辺方向ぶれ補正量算出手段が算出した長辺方向ぶれ補正量に応じて、撮像素子からの画像信号の読み出しタイミングを制御して、長辺方向のぶれを補正する電子式ぶれ補正手段であり、第２のぶれ補正手段は、短辺方向ぶれ補正量算出手段が算出した短辺方向ぷれ補正量に応じて、撮像レンズから撮像素子に至る光路を制御して、短辺方向のぶれを補正する光学式ぶれ補正手段であることを特徴とするものである。

〔構成３〕
構成２を有する撮像装置において、撮画素子の長辺方向両側の所定領域の画素から読み出された画像信号について長辺方向に傾斜伸長を行う傾斜伸長手段を更に備え、傾斜伸長手段は、少なくとも長辺方向の手ぶれが検出されているときに、撮画素子の長辺方向両側の所定領域の画素から読み出された画像信号について長辺方向に傾斜伸長を行い、電子式ぶれ補正手段による長辺方向のぶれ補正を行うためのぶれ補正エリアを確保することを特徴とするものである。

本発明に係る撮像装置は、構成１を有することにより、撮像素子の長辺方向ぶれ補正量算出手段が算出した長辺方向ぶれ補正量に応じて長辺方向のぶれを補正する第１のぶれ補正手段と、短辺方向ぶれ補正量算出手段が算出した短辺方向ぶれ補正量に応じて短辺方向のぶれを補正する第２のぶれ補正手段とを備えているので、撮像面の横縦比（アスペクト比）が１６：９の撮像素子から横縦比１６：９の画像信号を読み出す場合において、撮像面の短辺方向については実質的に全ての画素を使用し、長辺方向については、数％の不問画素の領域を手ぶれエリアとして使用し、残る全ての画素を使用することができる。

したがって、この撮像装置においては、画素数が約１９２０×１０８０のハイビジョン信号を忠実に再現することができる。そして、横縦比４：３の画像信号を読み出す場合には、撮像面の短辺方向については実質的に全ての画素を使用し、長辺方向については、１２．５％の領域の手ぶれエリアとして使用することができる。

また、本発明に係る撮像装置は、構成２を有することにより、第１のぶれ補正手段は、電子式ぶれ補正手段であり、第２のぶれ補正手段は、光学式ぶれ補正手段であるので、長辺方向及び短辺方向の両方向について光学式ぶれ補正手段によって像ぶれを補正する構成よりは、装置構成の複雑化、大型化及び消費電力の増大を抑えることができ、また、長辺方向及び短辺方向の両方向について電子式ぶれ補正手段によって像ぶれを補正する構成よりは、撮像素子の画素を有効に使用することができ、撮像される画像の画質の劣化を抑えることができる。

また、本発明に係る撮像装置は、構成３を有することにより、少なくとも長辺方向の手ぶれ、または、像ぶれが検出されているときには、撮画素子の長辺方向両側の所定領域の画素から読み出された画像信号について長辺方向に傾斜伸長が行われることにより、電子式ぶれ補正手段による長辺方向の像ぶれ補正を行うための像ぶれ補正エリアが確保されるので、撮像面の横縦比に等しい横縦比の画像信号を読み出す場合においても、撮像面の長辺方向について、十分な手ぶれエリアを確保することができる。

すなわち、本発明は、例えば、ハイビジョン方式等の撮像面の横縦比が１６：９である撮像素子を用いた撮像装置においても、撮像される画像の画質を劣化させることなく、また、消費電力の増大や装置構成の複雑化、大型化を抑えつつ、良好な像ぶれ補正が行えるようになされた撮像装置を提供することができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。

〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明の第１の実施の形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。

本発明に係る撮像装置は、図１に示すように、撮像レンズ部１と、この撮像レンズ部１が形成する被写体の像を撮像面において撮像する撮画素子（ＣＣＤ）２とを有して構成される。撮像素子２の撮像面は、長方形となっており、以下の各実施の形態においては、横長の長方形であるものとする。すなわち、この撮像面のなす長方形の長辺方向は水平方向に対応し、短辺方向は、垂直方向に対応する。

撮像レンズ部１は、ズームレンズ（変倍レンズ）を有している。このズームレンズは、複数のレンズ群によって構成され、レンズ群間の距離を変化させることによって、焦点距離を変化させることができるように構成されている。

このズームレンズは、ズームモータ１２により、変倍レンズ群１１を光軸方向に移動操作され、焦点距離を調節されるようになっている。また、このズームレンズは、フォーカスモータ１４により、フォーカスレンズ群１３を光軸方向に移動操作され、焦点調節（合焦位置の調節）をなされるようになっている。さらに、このズームレンズは、像ぶれ補正モータ１６により、像ぶれ補正素子１５を光軸に直交する方向に移動操作され、または、光軸に対して傾けられ、撮像レンズから撮像素子に至る光路を制御して、撮画素子２の撮像面の短辺方向（垂直方向）の像ぶれを補正するようになっている。これら像ぶれ補正素子１５及び像ぶれ補正モータ１６は、第２のぶれ補正手段となる光学式ぶれ補正手段を構成している。

ズームモータ１２及びフォーカスモータ１４は、第１のモータ駆動制御部８１によって制御されて駆動される。像ぶれ補正モータ１６は、第２のモータ駆動制御部８２によって制御されて駆動される。

この撮像レンズ部１が形成する被写体の像は、撮像素子２の撮像面上に結像される。撮像素子２は、撮像面上に結像された像を撮像し、撮像信号を出力する。この撮像信号は、信号処理部３に送られ、この信号処理部３において信号処理される。信号処理部３は、撮像素子２からの撮像信号に基づいて、画像信号を生成する。この画像信号は、外部に出力され、図示しない後段の回路ヘと供給される。

また、信号処理部３において信号処理された画像信号は、合焦信号として、ズーム制御部９に送られる。ズーム制御部９には、外部のスイッチからのズーム制御信号も入力される。このズーム制御部９は、合焦信号及びズーム制御信号に基づいて、第１のモータ駆動制御部８１を制御し、ズームモータ１２及びフォーカスモータ１４を駆動させ、ズームレンズが形成する像を合焦状態とするとともに、ズーム制御信号に基づく所望の焦点距離に調整する。

このようにして、この撮像装置においては、撮像素子２の撮像面上に結像された像に応じた画像信号が外部に出力される。

さらに、信号処理部３は、水平方向（長辺方向）ぶれ量検出手段の機能を有している。すなわち、信号処理部３は、撮像面の長辺方向について、撮像素子２から読み出した画像信号をメモリに取り込み、このメモリに取り込まれた画像信号と現在の画像信号とを比較して、画像信号における連続する画面から撮像面の長辺方向（水平方向）の像の動きベクトルを検出し、閾値以下の像の揺れを像ぶれとして、像ぶれ量を検出する。このような像ぶれ量の検出手法としては、「代表点マッチング」を用いることができる。この「代表点マッチング」は、撮像領域を分割し、分割した各領域において、メモリに取り込まれた画像信号と現在の画像信号とにおける着目点（代表点）がどれだけ移動しているかを検出するものである。

これら像ぶれ、または、手ぶれは、撮像装置を手に持って撮像を行う使用者が撮像装置を停止させているにも係わらず、使用者の意思に反して生じてしまう像の移動や撮像装置の揺れであり、または、この撮像装置において撮像される像の移動、または、撮像装置の移動から、使用者が特定の被写体に追従するために意思を持って撮像装置を動かしたことによる像の移動や撮像装置の移動を除いたものである。

信号処理部３により検出される動きベクトルは、像ぶれを検出するための信号として、撮画素子２の撮像面の長辺方向（水平方向）の像ぶれを検出する水平方向像ぶれ制御部４に送られる。水平方向像ぶれ制御部４は、画像信号における動きベクトルに基づき、水平方向の像ぶれを検出して水平方向ぶれ補正量を算出する。この水平方向ぶれ補正量は、像ぶれを補正する方向及び補正の程度を含むものである。

水平方向像ぶれ制御部４は、水平方向ぶれ補正量に基づいてＣＣＤ駆動制御部５を制御し、撮像素子２からの画像信号の読み出しタイミングを制御して、撮像素子２から画像信号が読み出される画素の範囲を制御することによって、水平方向の像ぶれ補正を行う。これら水平方向像ぶれ制御部４及びＣＣＤ駆動制御部５は、補正量算出手段及び第１のぶれ補正手段となる電子式ぶれ補正手段を構成している。

そして、この撮像装置は、垂直方向（短辺方向）ぶれ量検出手段を構成する垂直方向角加速度センサ６１を有している。この垂直方向角加速度センサ６１は、撮画素子２の撮像面の短辺方向（垂直方向）の手ぶれ（角加速度）を検出し、検出結果を、この検出結果に応じて短辺方向のぶれ補正量を算出する短辺方向ぶれ補正量算出手段となる垂直方向像ぶれ制御部７に送る。

垂直方向像ぶれ制御部７は、垂直方向角加速度センサ６１からの角加速度検出信号を積分して角速度を算出し、撮像面の短辺方向について、所定の閾値以下の揺れを手ぶれとみなして、手ぶれ量を検出し、この手ぶれ量に基づいて垂直方向ぶれ補正量を算出する。

なお、垂直方向像ぶれ制御部７は、撮像面の短辺方向について、撮像素子２から読み出した画像信号をメモリに取り込み、このメモリに取り込まれた画像信号と現在の画像信号とを比較して、画像信号における連続する画面から撮像面の長辺方向（水平方向）の像の動きベクトルを検出し、閾値以下の像の揺れを像ぶれとして、像ぶれ量を検出するものとしてもよい。

垂直方向像ぶれ制御部７は、垂直方向ぶれ補正量に基づいて、第２のモータ駆動制御部８２を制御し、像ぶれ補正モータ１６を駆動させることにより像ぶれ補正素子１５を制御し、撮像レンズ部１から撮像素子２に至る光路を制御して、垂直方向の像ぶれ補正を行う。これら垂直方向角加速度センサ６１、垂直方向像ぶれ制御部７、第２のモータ駆動制御部８２、像ぶれ補正モータ１６及び像ぶれ補正素子１５は、光学式ぶれ補正手段を構成している。

なお、垂直方向像ぶれ制御部７は、ズーム制御部９よりズーム制御信号が送られ、ズームレンズの焦点距離に応じた垂直方向ぶれ補正量を算出するようになっている。

図２は、本発明に係る撮像装置における光学式ぶれ補正手段の構成を示す正面図である。

この撮像装置における光学式ぶれ補正手段を構成する像ぶれ補正素子１５は、図２に示すように、光軸Ｌと直交する面内において、図２中に垂直軸Ｖで示す撮像面の短辺方向（垂直方向）にのみ移動可能となされたレンズ枠２１によって保持されている。なお、光軸Ｌは、水平軸Ｈ及び垂直軸Ｖに直交している。

レンズ枠２１は、一対のガイド支軸によって両側部を支持され、垂直軸Ｖに沿う方向のみにスライド可能となされている。このレンズ粋２１には、コイル２２が取付けられている。また、鏡筒２３には、コイル２２を挟んで、図示しない磁石が取付けられている。これら磁石には、ヨーク２４が取付けられ、磁気回路を構成している。この磁気回路内に、コイル２２が位置していることにより、像ぶれ補正モータ１６が構成されている。

この像ぶれ補正モータ１６においては、第２のモータ駆動制御部８２により、コイル２２に駆動電流が供給されることにより、このコイル２４は、レンズ粋２１とともに垂直軸Ｖに沿う方向に移動操作される。このようにレンズ粋２１が垂直軸Ｖ方向に移動操作されることにより、像ぶれ補正素子１５は、垂直軸Ｖ方向に移動操作され、ズームレンズを通る光束の光路を垂直軸Ｖ方向に変位させ、撮像面の短辺方向（垂直方向）の像ぶれ補正を行う。

図３は、本発明に係る撮像装置を構成する撮画素子の撮像面における画素使用領域を説明する正面図である。

この撮像装置の撮像素子２は、図３中の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、アスぺクト比（横縦比）が略１６：９の撮像面を有している。この撮像面には、例えば、短辺方向（垂直方向）に約１０８０（５４０×２）、長辺方向（水平方向）に約１９２０（９６０×２）の画素が配列されている。なお、画素数については、垂直方向及び水平方向ともに、いわゆる画素ずらしを行うため、５４０×２、９６０×２という表記をする。

図３中の（Ａ）は、撮像素子２からアスぺクト比１６：９の画像信号を読み出す場合の画素使用領域を示している。

撮像素子２からアスペクト比１６：９の画像信号を読み出す場合には、図３中の（Ａ）に示すように、短辺方向（垂直方向）については、光学式ぶれ補正手段が像ぶれを補正するので、実質的に全ての画素を使用する。長辺方向（水平方向）については、電子式ぶれ補正手段が像ぶれを補正するので、手ぶれエリアを確保する必要がある。この手ぶれエリアは、画像信号の読み出しを行う画素の領域を像ぶれに応じて移動させるための領域である。この撮像装置においては、撮像面の長辺方向両側部分の不問画素（各１０画素程度）を手ぶれエリアとすることができる。

なお、第３の実施の形態として後述するように、撮像面の長辺方向両側の３０％程度の領域の画素からの画像信号を傾斜伸長し、これにより得られるエリアを手ぶれエリアとして使用してもよい。画像信号の最大の伸長量を１０％とすると、長辺方向両側で、各１．５％の像ぶれ補正エリアが確保できる。

図３中の（Ｂ）は、撮像素子２からアスペクト比４：３の画像信号を読み出す場合の画素使用領域を示している。

撮像素子２からアスペクト比４：３の画像信号を読み出す場合には、図３中の（Ｂ）に示すように、短辺方向（垂直方向）については、光学式ぶれ補正手段が像ぶれを補正するので、実質的に全ての画素を使用する。長辺方向（水平方向）については、撮像面の長辺方向両側の各１２．５％の領域を、手ぶれ補正領域とすることができる。すなわち、長辺方向については、撮像面の中央部の１４４０（７２０×２）画素の領域が、画像信号が読み出される使用領域となる。

以上のように、この撮像装置においては、撮像面の短辺方向（垂直方向）については、光学式ぶれ補正手段が像ぶれ補正を行い、撮像面の長辺方向（水平方向）については、電子式ぶれ補正手段が像ぶれ補正を行うので、長辺方向及び短辺方向の両方向について光学式ぶれ補正手段によって像ぶれを補正する構成よりは、装置構成の複雑化、大型化及び消費電力の増大を抑えることができ、また、長辺方向及び短辺方向の両方向について電子式ぶれ補正手段によって像ぶれを補正する構成よりは、撮像素子の画素を有効に使用することができ、撮像される画像の画質の劣化を抑えることができる。

なお、手ぶれエリアが十分に確保できない場合には、撮像面の長辺方向（水平方向）についても、光学式ぶれ補正手段によって像ぶれ補正を補うようにしてもよい。

〔第２の実施の形態〕
図４は、本発明の第２の実施の形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。

本発明に係る撮像装置は、図４に示すように、垂直方向角加速度センサ６１に加えて、水平方向角加速度センサ６２を設けて構成してもよい。この場合には、水平方向像ぶれ制御部４を設けない。

すなわち、この撮像装置においては、光学式ぶれ補正手段を構成する垂直方向角加速度センサ６１と、電子式ぶれ補正手段を構成する水平方向角加速度センサ６２とを有している。垂直方向角加速度センサ６１は、撮画素子２の撮像面の短辺方向（垂直方向）の手ぶれ（角加速度）を検出し、検出結果を像ぶれ制御部７０に送る。この像ぶれ制御部７０は、垂直方向角加速度センサ６１からの角加速度検出信号を積分して角速度を算出し、撮像面の短辺方向について、所定の閾値以下の揺れを手ぶれとみなして、手ぶれ量を検出し、この手ぶれ量に基づいて、垂直方向ぶれ補正量を算出する。像ぶれ制御部７０は、垂直方向ぶれ補正量に基づいて、第２のモータ駆動制御部８２を制御し、像ぶれ補正モータ１６を駆動させることにより像ぶれ補正素子１５を制御し、垂直方向の像ぶれ補正を行う。これら垂直方向角加速度センサ６１、像ぶれ制御部７０、第２のモータ駆動制御部８２、像ぶれ補正モータ１６及び像ぶれ補正素子１５は、光学式ぶれ補正手段を構成している。

また、水平方向角加速度センサ６２は、撮画素子２の撮像面の長辺方向（水平方向）の手ぶれ（角加速度）を検出し、検出結果を像ぶれ制御部７０に送る。この像ぶれ制御部７０は、水平方向角加速度センサ６２からの角加速度検出信号を積分して角速度を算出し、撮像面の長辺方向について、所定の閾値以下の揺れを手ぶれとみなして、手ぶれ量を検出し、この手ぶれ量に基づいて、水平方向ぶれ補正量を算出する。像ぶれ制御部７０は、水平方向ぶれ補正量に基づいて、ＣＣＤ駆動制御部５を制御し、撮像素子２から画像信号が読み出される画素の範囲を制御することによって、水平方向の像ぶれ補正を行う。これら水平方向角加速度センサ６２、像ぶれ制御部７０及びＣＣＤ駆動制御部５は、電子式ぶれ補正手段を構成している。

この撮像装置においては、このようにして光学式ぶれ補正手段及び電子式ぶれ補正手段が構成されている。これら光学式ぶれ補正手段及び電子式ぶれ補正手段による像ぶれ補正の動作及びその他の動作については、前述の第１の実施の形態における撮像装置と同様である。

〔第３の実施の形態〕
図５は、本発明の第３の実施の形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。

本発明に係る撮像装置は、前述の第１、または、第２の実施の形態における撮像装置において、図５に示すように、傾斜伸長手段となる伸長処理部６を設けて構成してもよい。この伸長処理部６は、撮像素子２より読み出された撮像信号に基づき信号処理部３において生成された画像信号に対して、撮像面の所定の領域から読み出された撮像信号に基づく画像信号について、撮像面の長辺方向（水平方向）に伸長処理を行い、画像の幅を大きくする処理を行うものである。

この伸長処理部６は、信号処理部３からの画像信号が、切り替えスイッチ６ａを介して入力され、入力された画像信号に伸長処理を施して、外部に出力し、図示しない後段の回路ヘと供給する。なお、切り替えスイッチ６ａは、信号処理部３からの画像信号を伸長処理部６に入力させる状態と、伸長処理部６を介さずに直接外部に出力する状態とに切り替えられるようになっている。

この撮像装置においては、撮像素子２からアスぺクト比１６：９の画像信号を読み出す場合であって、撮像面の長辺方向（水平方向）について像ぶれ補正を行う電子式ぶれ補正手段が、補正すべき長辺方向（水平方向）の像ぶれを検出しているときには、垂直方向像ぶれ制御部７、または、像ぶれ制御部７０が、切り替えスイッチ６ａを制御して、信号処理部３からの画像信号を伸長処理部６に入力させる。このとき、伸長処理部６は、入力された画像信号に対して、伸長処理を施す。

なお、撮像素子２からアスぺクト比４：３の画像信号を読み出す場合、または、撮像素子２の撮像面の長辺方向（水平方向）について補正すべき像ぶれが検出されていないときには、垂直方向像ぶれ制御部７、または、像ぶれ制御部７０は、切り替えスイッチ６ａを制御して、信号処理部３からの画像信号が、伸長処理部６を介さずに直接外部に出力されるようにする。

図６は、画像信号の傾斜伸長処理の内容を説明する正面図である。

伸長処理部６によってなされる伸長処理においては、図６に示すように、撮像素子２の撮像面において、長辺方向（水平方向）について中央部の４０％のエリアの画素から読み出される画像信号については、なんらの処理も行わない。そして、長辺方向両側の各３０％のエリアの画素から読み出される画像信号について、伸長処理を行う。この伸長処理における伸長率は、撮像面の中央寄りにおいて０％とし、撮像面の両縁部において、例えば、１０％とし、撮像面の中央からの距離に応じて徐々に大きくなるように設定されている。すなわち、伸長処理部６によってなされる伸長処理は、傾斜伸長処理となっている。これら撮像面の中央からの距離と伸長率との関係は、直線的な比例関係としてもよく、また、伸長率の変化率が徐々に大きくなるものとしてもよい。

撮像面の中央からの距離と伸長率との関係が直線的な比例関係である場合には、伸長処理の対象となるエリアの中央寄りにおいて伸長率０％とし、撮像面の両縁部において伸長率１０％とした場合、平均の伸長率は５％となる。したがって、撮像面の長辺方向両側の各３０％エリアが５％伸ばされることになり、これら各３０％エリアが、〔０．３×１．０５＝０．３１５〕より、３１．５％の領域となる。これが両側にあるので、６３％の領域となり、中心部の４０％の領域を合わせると、１０３％となる。

つまり、撮像面が長辺方向（水平方向）に１０３％に伸長されたことになり、この撮像面から１００％にあたる撮像信号を読み出して画像信号として使用するので、長辺方向両側に、それぞれ１．５％の手ぶれエリアが確保されたことになる。

この撮像装置においては、このようにして確保された手ぶれエリアを用いて、電子式ぶれ補正手段により、撮像面の長辺方向（水平方向）の像ぶれ補正を行うことができる。なお、撮像面の短辺方向（垂直方向）の像ぶれ補正は、前述した各実施の形態と同様に、光学式ぶれ補正手段によって行う。

本発明の第１の実施の形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。 本発明に係る撮像装置における光学式ぶれ補正手段の構成を示す正面図である。 本発明に係る撮像装置を構成する撮画素子の撮像面における画素使用領域を説明する正面図である。 本発明の第２の実施の形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施の形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施の形態の撮像装置における画像信号の傾斜伸長処理の内容を説明する正面図である。

符号の説明

１ 撮像レンズ部
２ 撮像素子
４ 水平方向像ぶれ制御部
５ ＣＣＤ駆動制御部
７ 垂直方向像ぶれ制御部
１１ ズームレンズ
１５ 像ぶれ補正素子
６１ 垂直方向角加速度センサ
６２ 水平方向角加速度センサ
７０ 像ぶれ制御部

Claims (3)

1. 撮像レンズと、
   アスペクト比が１６：９の撮像面を有し、前記撮像レンズを介して得た光学像を撮像する撮像素子と、
   前記撮像面の長辺方向について、角加速度センサにより所定の閾値以下の揺れをぶれ量として検出し、または、前記撮像素子から読み出した画像信号をメモリに取り込みこのメモリに取り込まれた画像信号と現在の画像信号とを比較して閾値以下の像の揺れをぶれ量として検出する長辺方向ぶれ量検出手段と、
   前記長辺方向ぶれ量検出手段による検出結果に応じて、長辺方向のぶれ補正量を算出する長辺方向ぶれ補正量算出手段と、
   前記長辺方向ぶれ補正量算出手段が算出した長辺方向ぶれ補正量に応じて、長辺方向のぶれを補正する第１のぶれ補正手段と、
   前記撮像面の短辺方向について、角加速度センサにより所定の閾値以下の揺れをぶれ量として検出し、または、前記撮像素子から読み出した画像信号をメモリに取り込みこのメモリに取り込まれた画像信号と現在の画像信号とを比較して閾値以下の像の揺れをぶれ量として検出する短辺方向ぶれ量検出手段と、
   前記短辺方向ぶれ量検出手段による検出結果に応じて、短辺方向のぶれ補正量を算出する短辺方向ぶれ補正量算出手段と、
   前記短辺方向ぶれ補正量算出手段が算出した短辺方向ぶれ補正量に応じて、短辺方向のぶれを補正する第２のぶれ補正手段と
   を備えた
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記第１のぶれ補正手段は、前記長辺方向ぶれ補正量算出手段が算出した長辺方向ぶれ補正量に応じて、前記撮像素子からの画像信号の読み出しタイミングを制御して、長辺方向のぶれを補正する電子式ぶれ補正手段であり、
   前記第２のぶれ補正手段は、前記短辺方向ぶれ補正量算出手段が算出した短辺方向ぷれ補正量に応じて、前記撮像レンズから前記撮像素子に至る光路を制御して、短辺方向のぶれを補正する光学式ぶれ補正手段である
   ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記撮画素子の長辺方向両側の所定領域の画素から読み出された画像信号について長辺方向に傾斜伸長を行う傾斜伸長手段を更に備え、
   前記傾斜伸長手段は、少なくとも前記長辺方向の手ぶれが検出されているときに、前記撮画素子の前記長辺方向両側の所定領域の画素から読み出された画像信号について長辺方向に傾斜伸長を行い、前記電子式ぶれ補正手段による長辺方向のぶれ補正を行うためのぶれ補正エリアを確保する
   ことを特徴とする請求項２記載の撮像装置。

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