JP2011033890A

JP2011033890A - 撮像装置及びその制御方法

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Publication number: JP2011033890A
Application number: JP2009180893A
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Inventors: Shinyo Shibata; 進洋柴田
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Priority date: 2009-08-03
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Publication date: 2011-02-17
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Abstract

【課題】立体撮影モードをもつ撮像装置において、少なくとも１つの振れ補正手段の状態に応じて他の振れ補正手段の補正特性を変更することにより、撮影者へ不快感を軽減し、かつ正確な立体画像を提供すること。
【解決手段】撮像装置は、同一被写体を異なる視点から撮影するために複数の撮像手段を備える。振れ検出部３２４が検出した撮像手段の振れの検出結果は振れ補正手段に送られ、フィルタ演算により撮像手段ごとに振れ補正量が算出される。シフトレンズ駆動制御部３０４，３１５は、演算結果に応じて光学像の振れを補正するためにシフトレンズ３０３，３１４の駆動をそれぞれ制御する。補正特性変更部１０７は、振れ補正の状態に係る検出結果をシフトレンズ駆動制御部３０４，３１５から取得し、デジタルローパスフィルタ１０２，１０８のカットオフ周波数、ゲイン又は演算出力の範囲を変更することにより、振れ補正手段の特性を変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の撮像手段と振れ補正手段を有する撮像装置及びその制御方法に関し、特に、撮像手段によるそれぞれの撮像が異なる撮影モードにおける振れ補正に関するものである。

従来の１つの撮像手段による撮影形態とは別に、複数の撮像手段を用いた静止画及び動画の同時撮影、又は立体撮影への関心が高まっている。例えば、特許文献１には動画撮影中での静止画の撮影方法が開示されており、各撮像手段を用いて動画撮影と静止画撮影を同時に行うことができる。また特許文献２には、立体撮影モードと通常撮影モードを選択でき、各モードでの露出制御を変更することにより鑑賞者の疲労を軽減する方法が開示されている。

特開平１−１８５５３３号公報特開２００８−１８７３８５号公報

ところで動画撮影と静止画撮影を同時に行う際、撮像装置の振れによる影響を低減する対策が講じられるが、振れ補正量の算出処理における補正特性は、静止画と動画の各場合で異なる。ここでいう補正特性には、振れ補正量の演算過程で使用されるゲイン、カットオフ周波数、又は出力値の範囲が含まれる。
一般的に、撮像装置の振れが大きくないときには、静止画と動画の各場合で補正特性は一致する。しかし、振れが大きいときには静止画と動画とで補正特性は一致せず、結果としてそれぞれの振れ補正手段の位置（補正位置）は異なることになる。この状態で例えば立体撮影モードを選択した場合、正確な立体画像が生成されない虞がある。
そこで本発明の目的は、立体撮影モードを有する撮像装置において、少なくとも１つの振れ補正手段の状態に応じて、他の振れ補正手段の補正特性を変更可能な撮像装置及びその制御方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明に係る装置は、同一被写体を異なる視点から撮影するために複数の撮像手段を備えた撮像装置であって、前記撮像装置に加わる振れを検出する振れ検出手段と、前記振れ検出手段の出力に応じて前記撮像手段ごとに振れ補正量を演算する補正量演算手段と、前記振れ補正量に応じて光学像の振れを補正するために前記複数の撮像手段に対してそれぞれ設けられた複数の振れ補正手段と、前記振れ補正手段の位置又は前記振れ補正量の演算過程で取得した情報に基づいて、前記複数の振れ補正手段の特性を変更する補正特性変更手段と、を備える。

本発明によれば、複数の撮像手段に対応する振れ補正手段の位置又は前記振れ補正量の演算過程で取得した情報に基づいて、複数の振れ補正手段の特性を変更することができる。例えば、それぞれの撮像手段が異なる撮影モードのときには、各モードに応じた振れ補正手段の補正特性を設定し、また立体撮影モードへ切り替えた時には、撮影者に与える不快感を軽減し、かつ正確な立体画像を提供できる。

図２乃至６と併せて本発明に係る実施形態を説明するために、振れ補正処理に関する要部の構成例を示す図である。撮像装置の外観を簡略化して例示した図である。撮像装置全体の構成例を示すブロック図である。本発明の第１実施形態に係る振れ補正量の算出処理例を説明するフローチャートである。デジタルフィルタの構成例を示す説明図である。本発明の第２実施形態に係る振れ補正量の算出処理例を説明するフローチャートである。

以下に、本発明に係る実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、図１の振れ補正制御の要部を説明する前に、図２及び図３に例示した撮像装置を説明する。
図２は、本発明の実施形態に係る撮像装置の外観構成を一例として示す。図２（ａ）は撮像装置の正面図である。撮像装置の本体上部には、ズームレバーとシャッタレリーズボタンが一体化された操作部材２０１が設けられている。ストロボ発光部２０２は本体前面の上部に位置し、その下方には鏡筒部２０３、２０４が所定の間隔で配置されている。各鏡筒部は、同一被写体を異なる視点から撮影するための撮像手段を構成し、光学系の構成部材（レンズや絞り等の光学部材）や保護部材を用いて構成される。鏡筒部２０４の右方に位置するグリップ部２０５は撮影者が撮像装置を把持する部分である。

図２（ｂ）は撮像装置の背面図である。画像表示手段としての表示部２０６は本体背面の大半部を占め、その右方には操作部材２０７，２０８が配置されている。操作部材２０７は、撮影者が項目を選択するために方向操作等を行う十字ボタンである。また操作部材２０８は、撮影者がモードの切り替えを行うためのメニューボタンである。本図には説明の便宜上、これらの操作部材のみを代表的に示している。

図３は、本発明の実施形態に係る撮像装置について内部の全体構成を例示したブロック図である。先ず、光学系と撮像素子を有する第１の撮像系について説明する。鏡筒部２０３に収容される光学部材にはズームユニット３０１、シフトレンズ３０３、絞り・シャッタユニット３０５、フォーカスユニット３０７を含む。ズームユニット３０１は変倍を行うズームレンズを含み、ズーム駆動制御部３０２がズームユニット３０１の駆動を制御する。シフトレンズ３０３は、撮像光学系の光軸に対して略垂直な平面での位置を変更することが可能な振れ補正用レンズであり、シフトレンズ駆動制御部３０４がシフトレンズ３０３の駆動を制御する。絞り・シャッタユニット３０５は露光制御に用いられ、絞り・シャッタ駆動制御部３０６が絞り・シャッタユニット３０５の駆動を制御する。フォーカスユニット３０７はピント調整用のレンズを含み、フォーカス駆動制御部３０８がフォーカスユニット３０７の駆動を制御する。

撮像及び信号処理部は撮像部３０９、撮像信号処理部３１０、映像信号処理部３１１を備える。撮像部３０９は撮像素子を用いて構成され、各レンズ群を通ってきた光像を電気信号に変換して撮像信号処理部３１０に出力する。撮像信号処理部３１０は撮像部３０９から出力された電気信号を映像信号に変換する。映像信号処理部３１１は撮像信号処理部３１０から出力された映像信号に対して用途に応じて必要な加工処理を施す。

次に、同じく光学系と撮像素子を有する第２の撮像系（符号３１２乃至３２２参照）について説明する。なお符号３１２乃至３２２に示す各構成要素は符号３０１乃至３１１を付して説明した構成要素と同様であり、よって重複回避のためにそれらの説明を省略する。特に断りがない場合、第１の撮像系の説明は第２の撮像系にも同様に適用できる。つまり、第２の撮像系の各構成要素には、第１の撮像系の各構成要素に付した符号に１１を加算した符号を用いることにする。

表示制御部３２５は、第１の撮像系と第２の撮像系により得られた左右の画像を合成して、立体画像を作成するために表示制御を行う。表示部３２６は、表示制御部３２５が出力した信号に基づいて、必要に応じた画像表示を行う。電源部３２３はシステムの各部に対して用途に応じて電源を供給する。振れ検出部３２４は、撮影装置に加えられた振れの度合いを検出し、検出結果を後述の制御部３２２に通知する。操作部３２７は撮像装置を操作するための操作手段を構成し、ユーザの操作信号を後述の制御部３２２に送出する。記憶部３２８は映像情報やプログラム等の、様々なデータを記憶する。

システム全体を制御する制御部３２２は中央演算処理装置（ＣＰＵ）等を用いて構成され、前記の各駆動制御部、各信号処理部、表示制御部等に制御信号を送出し、また各種データの記憶制御を行う。

次に、上記構成の撮像装置の動作を説明する。
操作部３２７は操作部材２０１、２０７及び２０８を含む。シャッタレリーズボタンの機能を有する操作部材２０１は、その押し込み量に応じて第１スイッチ（以下、ＳＷ１と記す）及び第２スイッチ（以下、ＳＷ２と記す）が順にオン状態となるように構成されている。つまりユーザがシャッタレリーズボタンを約半分押し込んだときにＳＷ１がオン状態となり、該ボタンを最後まで押し込んだときにＳＷ２がオン状態となる。ＳＷ１がオン状態になると、フォーカス駆動制御部３０８がフォーカスユニット３０７を駆動してピント調整を行うとともに、絞り・シャッタ駆動制御部３０６が絞り・シャッタユニット３０５を駆動して露光量を適正値に設定する。そしてＳＷ２がオン状態になると、撮像部３０９に露光された光像から得られた画像データが記憶部３２８に記憶される。操作部材２０１はズームレバーとしての機能も有し、操作部材２０１を用いたズーム変倍の操作指示があると、制御部３２２を介して指示を受けたズーム駆動制御部３０２がズームユニット３０１を駆動する。これにより、ズームレンズが指示されたズーム位置へと移動する。操作部材２０７と２０８を用いた操作により、各撮像系について静止画撮影モードと動画撮影モードのうちの一方が選択可能であり、また立体撮影モードも選択可能である。

図１は、本発明の実施形態に係る防振制御系の要部を例示したブロック図である。先ず、前記第１の撮像系に対応する第１の振れ補正系を説明する。第１の振れ補正系は、振れ補正量を求める補正量演算手段と、振れ補正量に従ってシフトレンズ３０３を駆動して振れ補正を行う振れ補正手段を含む。振れ検出部３２４の検出信号は、補正ブロック（振れ補正処理部）に送られて信号処理が行われる。ＡＤ変換部１０１は、振れ検出部３２４が検出した振れ情報であるアナログデータをデジタルデータに変換し、変換結果をデジタルローパスフィルタ１０２に送出する。デジタルローパスフィルタ１０２は所定の低周波帯域を通過させるフィルタである。振れ検出部３２４が検出したデータが角速度（又は速度）であって、かつシフトレンズ３０３の変位量としての角度（又は位置）に関する駆動を制御する形態の場合、デジタルローパスフィルタ１０２は積分器として作用する。即ち、デジタルローパスフィルタ１０２は、振れ検出部３２４が検出した角速度（又は速度）を、シフトレンズ３０３の変位量としての角度（又は位置）にする。駆動範囲制限部１０３は、デジタルローパスフィルタ１０２による演算出力の範囲を制限する。つまりデジタルローパスフィルタ１０２の出力結果である、振れ補正量が所定の範囲内に制限される。デジタルローパスフィルタ１０２と駆動範囲制限部１０３は補正量演算手段を構成しており、第１の撮像系の振れ補正量を算出する。補正特性変更部１０７は、デジタルローパスフィルタ１０２の特性を規定するカットオフ周波数、ゲイン、又は駆動範囲制限部１０３による制限範囲を変更する。補正特性変更部１０７には、操作部３２７や、後述するＡＤ変換部１０６、１１２からの信号が入力される。なお操作部３２７には前記撮像系に対してそれぞれ撮影モードを選択するために使用される操作部材２０７，２０８が含まれる。

シフトレンズ駆動制御部３０４はＰＩＤ制御部１０４、ＤＡ変換部１０５、ＡＤ変換部１０６を備える。ＰＩＤ制御部１０４は、駆動範囲制限部１０３からの目標位置信号とシフトレンズ３０３の位置を示す現在位置信号との偏差から制御量を求め、シフトレンズ３０３の位置指令信号を出力する。このＰＩＤ制御では比例制御（Ｐ）、積分制御（Ｉ）、及び微分制御（Ｄ）を選択的に組み合わせた制御が行われる。ＤＡ変換部１０５はＰＩＤ制御部１０４からのデジタル信号をアナログ信号に変換し、シフトレンズ３０３を駆動させるためにその位置制御信号を図示しない駆動用アクチュエータに出力する。ＡＤ変換部１０６は、シフトレンズ３０３の位置を示す実位置信号を取得してアナログデータからデジタルデータに変換し、これをＰＩＤ制御部１０４及び補正特性変更部１０７に送出する。

次に、前記第２の撮像系に対応する第２の振れ補正系を説明する。第２の振れ補正系は、振れ補正量を求める補正量演算手段（１０８，１０９参照）と、振れ補正量に従ってシフトレンズ３１４を駆動して振れ補正を行う振れ補正手段を含む。符号１０８乃至１１２に示す各構成要素は第１の振れ補正系にて符号１０２乃至１０６を付して説明した構成要素と同様であり、よって重複回避のためにそれらの説明を省略する。特に断りがない場合、第１の振れ補正系に関する説明は第２の振れ補正系にも同様に適用できる。つまり、第２の振れ補正系の各構成要素（ＡＤ変換部１０１及び補正特性変更部１０７を除く）には、第１の振れ補正系の各構成要素に付した符号に６を加算した符号を用いる。

補正特性変更部１０７は、シフトレンズ３０３，３１４のうちの一方のシフトレンズ位置に応じて他方の補正特性変更を行うことができる。なお操作部３２７は、操作部材２０７（十字ボタン）と、操作部材２０８（メニューボタン）を含み、これらを組み合わせた操作により、各撮像系のモードを任意に選択することができる。操作部３２７による信号は補正特性変更部１０７に送出される。

以下では、第１の撮像系及び第１の振れ補正系を用いたモードが動画撮影モードであって、第２の撮像系及び第２の振れ補正系を用いたモードが静止画撮影モードである場合について説明するが、両者の関係を逆転しても問題ない。この場合、第１の振れ補正系は補正特性変更部１０７によって、動画撮影に最適な補正特性が得られるようデジタルローパスフィルタ１０２の特性が設定される。一方で第２の振れ補正系は補正特性変更部１０７によって、静止画撮影に最適な補正特性が得られるようにデジタルローパスフィルタ１０８の特性が設定される。動画撮影に最適な補正特性では、撮像装置の振れに対して敏感に反応し、動画としての見え方を重視する。これに対し、静止画撮影に最適な補正特性では、撮像装置の振れに対して鈍感に反応し、静止画としての防振性能を重視する。一般的に動画の場合、静止画と比較して、補正特性に関してデジタルローパスフィルタのカットオフ周波数を上げ、ゲインを下げ、駆動範囲の制限を広げる傾向がある。このとき、ひとたび撮像装置に大きな振れが加わると、動画撮影モード時のシフトレンズ３０３が中央位置へ復帰しているのに対し、静止画撮影モード時のシフトレンズ３１４は機械的な末端（メカ端）に張り付いてしまう場合がある。結果として両撮像系の画角は大きく異なり、撮影者に不快感を与えるだけでなく、立体撮影モードに切り替えたときには、意図した立体画像を作成することができない虞がある。そこで、補正特性変更部１０７は、一方の振れ補正系の状態を監視して、その状態変化に応じて、他方の振れ補正系の補正特性を変更する。これにより、撮影者の不快感を軽減することができる。

〔第１実施形態〕
以下、図４を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。図４は振れ検出部３２４が検出した振れ情報に基づいて振れ補正量を算出する際、少なくとも１つの振れ補正系の状態に応じて、他の振れ補正系の補正特性を変更する場合のフローチャートである。
Ｓ４０１にて振れ補正量の算出処理が開始し、Ｓ４０２では振れ情報の取得処理が行われる。つまり、振れ検出部３２４が検出した振れ情報を、ＡＤ変換部１０１によりアナログデータからデジタルデータに変換し、該データを各振れ補正系が取得する。なお第１及び第２の振れ補正系の処理を並行して説明するために、図４では、Ｓ４０２からＳ４１１に進むラインと、Ｓ４０２からＳ４０３に進むラインを条件判断なしで併記している。

Ｓ４０３では、現時点のモードが所定モードであるか否かの判定処理が行われる。ここで所定モードは、静止画モードと動画モードとして説明する。一般的に動画の場合は静止画と比較して、補正特性としてデジタルフィルタのカットオフ周波数を上げ、ゲインを下げ、駆動範囲の制限を広げる傾向がある。これにより静止画の場合は防振性能を重視し、動画の場合は見え方を重視することになる。Ｓ４０３での判定の結果、現時点でモードが静止画モードや動画モードの場合、Ｓ４０４に進むが、それ以外のモードの場合、Ｓ４１０に進む。

Ｓ４０４では、ＡＤ変換部１０６により、第１の振れ補正系の状態として、シフトレンズ３０３の現在位置、又はＰＩＤ制御部１０４における演算過程で算出される積分値を取得する。次のＳ４０５にて補正特性変更部１０７は、前記Ｓ４０４で取得した現在位置又は積分値を所定値と比較する。ここで所定値とは予め設定された判定基準値を意味し、現在位置又は積分値が所定値以上であればＳ４０６へ進むが、現在位置又は積分値が所定値未満であればＳ４１０に進む。

Ｓ４０６で補正特性変更部１０７は、第２の振れ補正系に関する補正特性を変更する。ここで補正特性の変更とは、以下のいずれか一方を意味し、第１及び第２の振れ補正系が同一又は近似した補正特性をもつように変更することである。
・第２の振れ補正系に関する補正特性を、第１の振れ補正系に関する補正特性に一致させること。
・第２の振れ補正系に関する補正特性を、第１の振れ補正系に関する補正特性の近傍に設定すること（前者の特性値を後者の特性値の近傍値とすること）。

次のＳ４０７では、第２の振れ補正系のデジタルローパスフィルタ１０８によってフィルタ演算が行われる。なおデジタルローパスフィルタは、所定の低周波数帯域を通過させるフィルタであり、積分器として作用をもつ。このフィルタ演算は、前記Ｓ４０６で変更された補正特性に基づいて行われる。そしてＳ４０８に進み、第２の振れ補正系の駆動範囲変更が行われる。駆動範囲制限部１０９は、Ｓ４０７で得られた出力値、すなわちデジタルローパスフィルタ１０８を経た振れ補正量の範囲に制限をかける。こうしてＳ４０９にて第２の振れ補正系について振れ補正量が算出される。その後、Ｓ４１３に進み、振れ補正量の算出処理が終了する。

前記Ｓ４０３やＳ４０５からＳ４１０へ進むと、ここで第２の振れ補正系のデジタルローパスフィルタ１０８によって演算が行われる。この場合、第２の振れ補正系に関する補正特性は変更前の特性である。そして、デジタルローパスフィルタ１０８の演算処理により、第２の振れ補正系についての振れ補正量が算出される（Ｓ４０９）。

一方、Ｓ４１１及び４１２のステップでは、第１の振れ補正系についての処理が行われる。すなわち、Ｓ４１１では第１の振れ補正系のデジタルローパスフィルタ１０２によって演算が行われる。そしてＳ４１２に進み、第１の振れ補正系について振れ補正量が算出され、Ｓ４１３に進んで振れ補正量の算出処理が終了する。なお第１の振れ補正系に対しては、補正特性に変更がない状態を想定している。

こうして算出した振れ補正量は、それぞれの振れ補正系に対応するシフトレンズ駆動制御部に送出される。以上の説明は、第１の振れ補正系と第２の振れ補正系を入れ替えて両者の関係を逆転させた場合にも同様に適用できる。

次に、前記した補正特性の変更について具体例を挙げて説明する。デジタルローパスフィルタには、カットオフ周波数及びゲインを決定する係数があり、以下、図５を用いて係数について説明する。

図５（ａ）は非再帰型１次デジタルフィルタの構成を例示した図である。サンプリング周期をnで表し、今回のサンプリング時点における入力値をX[n]と記し、前回のサンプリング時点における入力値をX[n-1]と記す。「Ｚ^-1」は遅延子を表し、乗数要素を示す三角形枠内の定数a及びbは、このデジタルフィルタの特性を規定しており、その組み合わせに応じて、カットオフ周波数とゲインが変更される。なお「Σ」は加算要素を表す。
本例にてデジタルフィルタの出力値をY[n]と記すとき、これは、X[n]に定数aを乗じた項と、X[n-1]に定数bを乗じた項を加算した下式で求まる。

上式中の定数a及びbの符号と大きさによりデジタルフィルタの特性が変化する。
図５（ｂ）は再帰型１次デジタルフィルタを例示した図である。サンプリング周期をnとして今回のサンプリング時点における入力値をX[n]と記し、前段の加算要素を経た後の中間値をZ[n]を記し、出力値をY[n]と記す。「Ｚ^-1」や「Σ」の意味は前述した通りであり、三角形枠内に示す定数a,b及びcは、このデジタルフィルタの特性を規定しており、その組み合わせに応じて、カットオフ周波数とゲインが変更される。中間値Z[n]は、入力値X[n]と、前回のサンプリング時点における中間値Z[n-１]に定数aを乗じたものを加算することで下式のように求まる。

さらに出力値Y[n]については、今回のサンプリング時点における中間値Z[n]に定数bを乗じた項と、前回のサンプリング時点における中間値Z[n-1]に定数cを乗じた項を加算した下式から算出される。

上式中の定数a,b,cの符号や大きさによってデジタルフィルタの特性が変化する。
２次以上の高次デジタルフィルタについても同様の構成となり、次数に応じて定数の個数は増えるが、この場合にも本発明の考え方を同様に適用できる。補正特性変更部１０７は、上記定係数の値を変更することにより、デジタルローパスフィルタに関するカットオフ周波数とゲインを変更する。そして該フィルタの出力はさらに駆動範囲制限部１０３，１０９を通過する際に制限され、シフトレンズ３０３，３１４の駆動範囲が変更される。

〔第２実施形態〕
以下、図６を参照して本発明の第２実施形態について説明する。図６は、操作部３２７を用いたユーザ操作により立体撮影モードが選択された場合、両振れ補正系の状態及び補正特性を一致させる場合の処理例を示すフローチャートである。
Ｓ６０１で振れ補正量の算出処理が開始し、Ｓ６０２で振れ情報の取得処理が行われる。つまり、振れ検出部３２４によって振れ情報が検出され、このアナログデータはＡＤ変換部１０１によってデジタルデータに変換されることで該データが取得される。Ｓ６０３にて補正特性変更部１０７は、現在のモードが立体撮影モードであるか否かを判定する。該モードは複数の撮像系によって光学像を結像させて立体撮影を行うためのモードを意味する。判定の結果、立体撮影モードの場合、Ｓ６０４に進むが、立体撮影モード以外の場合、Ｓ６０８に進む。

Ｓ６０４で補正特性変更部１０７は、ＡＤ変換部１０６及び１１２から検出結果を取得して第１の振れ補正系及び第２の振れ補正系の状態を判定する。前記したように、状態とはシフトレンズの現在位置やＰＩＤ制御部での積分値によって表される。これらは判定基準値と比較されるが、例えば、シフトレンズの位置については、その駆動中心となる位置と比較される。その結果、各シフトレンズが中心近傍の位置にあると判定された場合、Ｓ６０５へ進むが、そうでない場合にはＳ６０８に進む。

Ｓ６０５にて補正特性変更部１０７は第１及び第２の振れ補正系のうち、どちらの状態が駆動範囲の中心に近いか、つまり、どちらの振れ補正系のシフトレンズが、より駆動中心に近いかを判定する。その結果、第１の振れ補正系に係るシフトレンズ３０３の方が、駆動中心に近い位置にあると判定された場合、Ｓ６０６に進む。これとは逆に、第２の振れ補正系に係るシフトレンズ３１４の方が、駆動中心に近い位置にあると判定された場合、Ｓ６０７に進む。

Ｓ６０６で補正特性変更部１０７は、第２の振れ補正系の特性を第１の振れ補正系の特性と一致させ、またＳ６０７では、第１の振れ補正系の特性を第２の振れ補正系の特性と一致させる。振れ補正系の状態としてシフトレンズが駆動中心に近い状態は、カットオフ周波数の変化やゲインの変化が小さい状態であり、そのため特性及び状態を一致させるのに適している。

立体撮影モードの場合、Ｓ６０６及びＳ６０７に示すように、第１の振れ補正系の特性と第２の振れ補正系の特性を一致させている。つまり、第２の振れ補正系の特性を第１の振れ補正系の特性に一致させる場合とその逆の場合、そして、両者の特性を予め用意された固定の定数値に合わせる場合が挙げられる。なお、この定数値の設定については振れの周波数に基づいて行うことができる。通常の撮影では３０Ｈｚ程度までの振れが想定されるが、例えば乗り物内での撮影時等ではそれ以上の周波数になる場合がある。このときは特性を変更しても制御限界に達しているので、振れ補正の効果が期待できず、そのため予め振れが収まった状況を想定して定数値を設定することが好ましい。また、第１の振れ補正系の状態と第２の振れ補正系の状態を一致させる前に特性を変更する理由は、状態が特性により変化するためである。従って、まず両者の特性を一致させておき、その後に両者の状態を一致させることが望ましい。

Ｓ６０６、Ｓ６０７の後、Ｓ６０８に進み、第１の振れ補正系のデジタルローパスフィルタ１０２によって演算が行われる。そしてＳ６０９では、第２の振れ補正系のデジタルローパスフィルタ１０８が演算を行う。Ｓ６１０にて、第１の振れ補正系と第２の振れ補正系との間で駆動範囲を一致させるための処理が補正特性変更部１０７によって行われる。以上により、両者の状態を一致させるための準備が整うことになる。

Ｓ６１１では、第１の振れ補正系の状態と第２の振れ補正系の状態を一致させる処理が行われる。このときに一致させるべき状態についても、第１の振れ補正系の状態を第２の振れ補正系の状態に一致させる場合とその逆の場合、そして両者の状態を予め用意された固定の状態に合わせる場合がある。入力値である振れ情報は両者にて共通であり、途中に行われる演算の特性も一致していることから、演算出力結果である振れ補正量も両者の間で一致することになる。そしてＳ６１２に進み、振れ補正量の算出処理が終了する。

以上のように本実施形態では、振れ補正系の特性を変更して所定の特性へと両系の特性を一致させた後で、振れ補正系の状態についても所定の状態へと一致させる。前記Ｓ６０６乃至６１１に示すように、振れ補正系の特性及び状態については、第１の振れ補正系又は第２の振れ補正系のどちらか一方の特性及び状態へ一致させている。このとき、例えば、第１及び第２の振れ補正系のうち、一方の振れ補正系の特性を他方の振れ補正系の特性と一致させる場合は、一方の振れ補正系の状態についても他方の振れ補正系の状態と一致させる。

前記Ｓ６０５乃至６０７で示したように補正特性変更部１０７は、駆動範囲の中心に近い状態であると判定した振れ補正系を基準として、その特性へと他の振れ補正系の特性を一致させる。２つの振れ補正系のうち、シフトレンズが駆動中心の近傍にある方の振れ補正系の特性へと、他方の振れ補正系の特性が一致することとなる。その後、振れ補正系の状態についても、シフトレンズが駆動中心の近傍にある方の振れ補正系の状態に一致させている。

最終的に２つの振れ補正系の特性及び状態が一致することになるので、デジタルローパスフィルタの演算処理を振れ補正系ごとに行う必要はなくなる。すなわち、少なくとも１つの撮像系においてのみ、振れ補正量の演算を行い、その演算結果を他の撮像系における振れ補正に流用する。立体撮影時には複数の振れ補正系の出力を揃える必要があるため、予め１つの振れ補正系だけが演算を行い、他の振れ補正系はその演算結果を使用することができる。複数の振れ補正系の間で特性及び状態が一致した後では、図６にてＳ６０４乃至６０７、及びＳ６０９乃至６１１を削除したフローチャートに従って処理が行われることになる。こうして重複した演算が回避され、演算負荷を軽減できる。

なお、上述した特性及び状態の一致については必ずしも厳密な一致のみを意味する訳ではなく、特性又は状態の差異が予め定められた許容範囲内にあれば、実際上、一致の範疇に入るとみなすことができる。
上記の第２実施形態によれば、立体撮影モードの選択時に、複数の振れ補正系について特性及び状態を揃えて、正確な立体画像を生成することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。特に、撮像系及び振れ補正系の系統数を２つとして説明したが、３系統以上の手段に拡張しても上記の説明は同様に適用できる。また、上記実施形態では撮像装置を例示して説明したが、本発明はこれに限らず、撮像機能を有する各種の携帯機器等に幅広く適用可能である。

１０１，１０６，１１２ＡＤ変換部
１０２，１０８デジタルローパスフィルタ
１０３，１０９駆動範囲制限部
１０４，１１０ＰＩＤ制御部
１０５，１１１ＤＡ変換部
１０７補正特性変更部
３０３，３１４シフトレンズ（光学部材）
３０４，３１５シフトレンズ駆動制御部
３０９，３２０撮像部
３２２制御部
３２４振れ検出部
３２７操作部

Claims

同一被写体を異なる視点から撮影するために複数の撮像手段を備えた撮像装置であって、
前記撮像装置に加わる振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段の出力に応じて前記撮像手段ごとに振れ補正量を演算する補正量演算手段と、
前記振れ補正量に応じて光学像の振れを補正するために前記複数の撮像手段に対してそれぞれ設けられた複数の振れ補正手段と、
前記振れ補正手段の位置又は前記振れ補正量の演算過程で取得した情報に基づいて、前記複数の振れ補正手段の特性を変更する補正特性変更手段と、を備えたことを特徴とする撮像装置。
前記補正特性変更手段は前記振れ補正手段の特性について、前記振れ補正量の演算過程で用いるカットオフ周波数、ゲイン又は演算出力の範囲を変更することを特徴とする、請求項１に記載の撮像装置。
比例制御と微分制御、積分制御を選択的に組み合わせて行うＰＩＤ制御手段を更に備え、
前記振れ補正量の演算過程で取得した情報は、前記積分制御によって得られる積分値であり、
前記補正特性変更手段は、前記積分値に基づいて前記振れ補正手段の特性を変更することを特徴とする、請求項１又は２に記載の撮像装置。
前記複数の撮像手段に対してそれぞれ撮影モードを選択するための操作手段を備え、
前記補正特性変更手段は、前記複数の撮像手段に対して前記操作手段によってそれぞれ選択された撮影モードが異なる場合、前記振れ補正手段の特性を変更することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記複数の撮像手段を用いて光学像を結像させて立体撮影を行う場合、前記補正特性変更手段は、前記複数の振れ補正手段の特性及び状態を一致させることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記補正特性変更手段は、前記複数の振れ補正手段の特性を一致させた後、前記複数の振れ補正手段の状態を一致させることを特徴とする、請求項５に記載の撮像装置。
前記補正特性変更手段は、前記複数の振れ補正手段のうち、いずれの振れ補正手段の位置が駆動範囲の中心に近いかを判定し、前記駆動範囲の中心に近いと判定した振れ補正手段の特性へと前記振れ補正手段の特性を一致させた後、前記複数の振れ補正手段の状態を、前記駆動範囲の中心に近いと判定した振れ補正手段の状態に一致させることを特徴とする、請求項６に記載の撮像装置。
前記補正特性変更手段によって前記複数の振れ補正手段の位置又は前記振れ補正量の演算過程で取得した情報及び特性が一致した後、前記補正量演算手段によって前記振れ補正手段に係る振れ補正量を演算した演算結果を、当該振れ補正手段とは別の振れ補正手段に係る振れ補正量の演算結果とすることを特徴とする、請求項７に記載の撮像装置。
同一被写体を異なる視点から撮影するために複数の撮像手段を備えた撮像装置の制御方法であって、
前記撮像装置に加わる振れを検出する振れ検出ステップと、
前記振れ検出ステップで検出した振れに応じて前記撮像手段ごとに振れ補正量を演算する補正量演算ステップと、
前記振れ補正量に応じて光学像の振れを補正するために前記複数の撮像手段に対してそれぞれ設けられた複数の振れ補正手段によって振れ補正を行う振れ補正ステップと、
前記振れ補正手段の位置又は前記補正量演算ステップにて前記振れ補正量の演算過程で取得した情報に基づいて、前記複数の振れ補正手段の補正特性を変更する補正特性変更ステップと、を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。