JP3829773B2 - 撮像装置およびセンタリング情報取得方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像中の被写体像のぶれを補正する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、手によって撮像装置を保持して被写体の撮影を行う場合、微小な撮像装置の振動が生じることから、取得される画像中において手ぶれと呼ばれる被写体像のぶれが発生する。このため従来より、このような被写体像のぶれを補正する手ぶれ補正技術が知られている。
【０００３】
例えば、撮像装置の振動を複数の角速度センサにより検出し、検出された角速度およびその向きに応じて撮像素子等を移動させる。これにより、撮影レンズによって結像される光像と、撮像素子により取得される画像との相対位置がぶれを抑制するように変更され、画像中の被写体像のぶれが補正される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような手ぶれ補正技術を適用する場合、いずれの向きに撮像装置が振動するかは予測不可能である。このため、振動のあらゆる向きに均一に対応可能なように、手ぶれ補正前の初期状態において、イメージサークル（光像）の中心位置と撮像素子の有効画素群の中心位置（画像の中心位置）とは一致していることが好ましい。
【０００５】
しかしながら、組立誤差等により撮像素子の取付状態において、イメージサークルの中心位置と撮像素子の有効画素群の中心位置とは一致していないことがある。このため、イメージサークルの中心位置と撮像素子の有効画素群の中心位置（画像の中心位置）とを一致させることができる技術が必要となっていた。
【０００６】
また、これに伴って、イメージサークルの中心位置と撮像素子の有効画素群の中心位置（画像の中心位置）とを一致させるための情報を、容易に取得することができる技術が要望されていた。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、イメージサークルの中心位置と画像の中心位置とを一致させることができる技術を提供することを第１の目的とする。
【０００８】
また、本発明は、イメージサークルの中心位置と画像の中心位置とを一致させるための情報を、容易に取得することができる技術を提供することを第２の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、撮影レンズを介して形成されるイメージサークルを含む結像平面の一部の領域を、画像として取得する撮像手段を有する撮像装置であって、前記イメージサークルと前記撮像手段との相対位置を移動する移動手段と、前記撮像装置の振動に応じて、前記移動手段に前記相対位置を移動させることにより、前記撮像手段により取得される画像中の被写体像のぶれを補正可能なぶれ補正手段と、前記イメージサークルの中心位置と、前記撮像手段により取得される画像の中心位置とを一致させるためのセンタリング情報が記憶される記憶手段と、を備えている。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、前記結像平面の前記イメージサークル外の領域を含むケラレ画像を、前記撮像手段に取得させるケラレ画像取得手段と、前記ケラレ画像に基づいて、前記イメージサークルの中心位置を特定することにより、前記センタリング情報を取得する情報取得手段と、をさらに備えている。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、前記センタリング情報に基づいて、前記イメージサークルの中心位置と、前記撮像手段により取得される画像の中心位置とが一致するように、前記移動手段に前記相対位置を移動させる位置合わせ手段と、前記位置合わせ手段により前記相対位置が移動された状態で前記撮像装置にて取得される画像に基づいて、前記イメージサークル中におけるシェーディング特性の分布中心位置を特定するシェーディング位置特定手段と、を備えている。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項２に記載の撮像装置において、前記ぶれ補正手段は、前記イメージサークル内の領域のみを前記撮像手段により取得される画像が含むように前記相対位置を移動させるものであり、前記ケラレ画像に基づいて、前記イメージサークルのサイズを取得するサイズ取得手段と、をさらに備えている。
【００１３】
また、請求項５の発明は、撮像装置の撮影レンズを介して形成されるイメージサークルと、撮像手段により取得される画像の中心位置とを一致させるためのセンタリング情報を取得する方法であって、前記イメージサークルを含む結像平面の前記イメージサークル外の領域を含むケラレ画像を、前記撮像手段に取得させるケラレ画像取得工程と、前記ケラレ画像に基づいて、前記イメージサークルの中心位置を特定することにより、前記センタリング情報を取得する情報取得工程と、を備えている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
＜１．第１の実施の形態＞
＜１−１．構成＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置であるデジタルカメラの主たる構成を示す断面図である。このデジタルカメラ１ａは、手ぶれによる画像中の被写体像のぶれを補正（抑制）する手ぶれ補正機能を有している。図に示すようにデジタルカメラ１ａは、主としてカメラ本体部２と、カメラ本体部２に固設される撮影レンズ３とから構成される。なお、以下の説明においては、図に示すＸＹＺ３次元直交座標系を適宜用いて、方向および向きを示すこととする。ここで、Ｚ軸方向は撮影レンズ３の光軸Ｌに沿った方向であり、Ｚ軸正方向は入射光の入射先となる向き（図において右向き）である。また、Ｙ軸方向は鉛直方向であり、Ｙ軸正方向は鉛直上向き（図において上向き）である。さらに、Ｘ軸方向は図面（紙面）に対しての垂直方向であり、Ｘ軸正方向は図面（紙面）に対する垂直下向きである。これらＸＹＺ軸は、カメラ本体部２のハウジング２ａに対して相対的に固定される。
【００１６】
撮影レンズ３は主として、鏡胴３１、ならびに、鏡胴３１の内部に設けられる複数のレンズ群３２および絞り３３から構成される。撮影レンズ３はズームレンズとして構成され、レンズ群３２の配置をＺ軸方向に変更することにより、焦点距離（撮像倍率）を変更可能とされている。撮影レンズ３を介して形成される被写体の光像は、図２に示すように、結像されるＸＹ平面（以下、「結像平面」という。）上において略円形の形状となり、イメージサークルＩＣと呼ばれる。
【００１７】
撮影レンズ３の光軸Ｌの後方（Ｚ軸正方向側）には、カメラ本体部２のハウジング２ａに収容されたＣＣＤ５が配置されている。ＣＣＤ５は、カラーフィルタがそれぞれ付された微細な画素群で構成される撮像素子であり、撮影レンズ３によって結像される被写体の光像を、例えばＲＧＢの色成分を有する画像信号に光電変換する。
【００１８】
ＣＣＤ５の受光面は結像平面と一致するように配置され、イメージサークルを含む結像平面の一部の領域が画像データ（本明細書中では、適宜単に「画像」ともいう。）として取得されることとなる。図２において、矩形の領域ＰＡは結像平面上におけるＣＣＤ５の有効画素群の配置の例を示している。この領域は結像平面上にて画像として取得される領域であるため「画像取得領域」ＰＡともいう。なお、結像平面においてイメージサークル外の領域ＯＩＣも画像として取得可能ではあるが、この場合、画像中においてイメージサークル外の領域ＯＩＣに相当する領域には、「ケラレ」と呼ばれる光量の低下現象が生じることとなる。以下、画像中においてケラレが発生する領域を、「ケラレ領域」と称する。
【００１９】
ＣＣＤ５はＣＣＤ移動部５０内に固定されて配置される。ＣＣＤ５は、このＣＣＤ移動部５０によりＺ軸に直交するＸＹ平面内にて移動することが可能とされている。図３は、ＣＣＤ５を含めたＣＣＤ移動部５０の分解斜視図である。
【００２０】
図３に示すように、ＣＣＤ移動部５０は主として、ハウジング２ａに固設されるベース板５１、ベース板５１に対してＸ軸方向に移動する第１スライダ５２、および、第１スライダ５１に対してＹ軸方向に移動する第２スライダ５３の３つの部材から構成される。
【００２１】
ベース板５１は、撮影レンズ３からの入射光を通過可能に中央部が開口しており、Ｘ軸方向に延設される第１アクチュエータ５１１、および、スプリング５５を掛けるための第１スプリング掛け５１２を備えている。第２スライダ５３は、ＣＣＤ５を固定可能な開口部５３３がその中央部に形成されるとともに、Ｙ軸方向に延設される第２アクチュエータ５３１、および、剛球５４をＺ軸方向両面に遊嵌する剛球受け５３２を備えている。また、第１スライダ５２は中央部が開口しており、第１アクチュエータ５１１と対向する位置に第１摩擦結合部５２１、および、第２アクチュエータ５３１と対向する位置に第２摩擦結合部５２２がそれぞれ設けられ、さらに、第１スプリング掛け５１２と対向する位置に第２スプリング掛け５２３が設けられる。
【００２２】
第１アクチュエータ５１１および第２アクチュエータ５３１はそれぞれ、圧電素子と延在方向に駆動可能な駆動ロッドとを備えており、圧電素子に印加される駆動パルスに応じた量および向きに駆動ロッドが移動するようになっている。
【００２３】
ＣＣＤ移動部５０が組み上げられるときには、ＣＣＤ５が第２スライダ５３の開口部５３３に嵌合して固設されるとともに、第１アクチュエータ５１１の駆動ロッドと第１摩擦結合部５２１とが摩擦結合され、第２アクチュエータ５３１の駆動ロッドと第２摩擦結合部５２２とが摩擦結合される。また、ベース板５１と第１スライダ５２とは、スプリング５５によって相互に接近する向きに付勢される。このとき、第２スライダ５３は、ベース板５１と第１スライダ５２とに剛球５４を介して挟み込まれた状態とされる。これにより、Ｚ軸負方向側から正方向側に向かって、ベース板５１、第２スライダ５３、第１スライダ５２の順に重なって、これら部材５１，５３，５２が配置されることとなる。
【００２４】
このようなＣＣＤ移動部５０が組み上げられた状態で、第１アクチュエータ５１１の駆動ロッドが緩速で移動すると、これに摩擦結合する第１摩擦結合部５２１により第１スライダ５２がベース板５１に対してＸ軸方向に移動する。このとき、第１スライダ５２の移動にあわせて第２スライダ５３もベース板５１に対してＸ軸方向に移動する。第１アクチュエータ５１１の駆動ロッドが急速に移動すると、慣性により第１スライダ５２は停止する。また、第２アクチュエータ５３１の駆動ロッドが緩速で移動すると、これに摩擦結合する第２摩擦結合部５２２により第２スライダ５３が第１スライダ５２に対してＹ軸方向に移動する。このとき、第１スライダ５２のベース板５１に対する移動はなされないため、第２スライダ５３は単独でベース板５１に対してＹ軸方向に移動することとなる。第２アクチュエータ５３１の駆動ロッドが急速に移動すると、慣性により第２スライダ５３は停止する。つまり、各圧電素子に与えられる駆動パルスによって各駆動ロッドが速度の異なる往動および復動（振動）を行うことにより、第２スライダ５３がＸ軸・Ｙ軸方向に移動することとなる。
【００２５】
また、前述したように、ベース板５１はカメラ本体部２のハウジング２ａに固設され、ＣＣＤ５は第２スライダ５３に固設されることから、ＣＣＤ５はカメラ本体部２のハウジング２ａに対してＸＹ平面内にて相対的に移動することとなる。これにより、撮影レンズ３により形成されるイメージサークルＩＣと、ＣＣＤ５との相対位置が変更可能とされ、イメージサークルＩＣ中において画像として取得される領域が変更されることとなる。
【００２６】
ところで、ＣＣＤ移動部５０による移動がなされないＣＣＤ５の取付状態において、ＣＣＤ５の有効画素群の中心位置と、撮影レンズ３により形成されるイメージサークルの中心位置とは一致することが好ましい。しかしながら、一般に組立誤差等によって、ＣＣＤ５の有効画素群の中心位置とイメージサークルの中心位置とは一致していないことがある。本実施の形態では、ＣＣＤ５を取付けた状態（ＣＣＤ５の取付状態）が図２に示す状態であったと仮定して説明する。すなわち、本実施の形態のデジタルカメラ１ａにおいて、ＣＣＤ５の有効画素群（画像取得領域ＰＡ）の中心位置（以下、「画像中心位置」という）５Ｃと、イメージサークルＩＣの中心位置ＣＣとは一致していない。
【００２７】
デジタルカメラ１ａのＣＣＤ移動部５０は、手ぶれ補正動作を行う前に、この画像中心位置５Ｃとイメージサークルの中心位置ＣＣとを一致させるように動作制御される。この動作制御にはセンタリング情報が用いられるが、デジタルカメラ１ａはこのセンタリング情報を取得する機能も有している。これらの詳細は後述する。
【００２８】
図１に戻り、ＣＣＤ５のＺ軸正方向側には、移動するＣＣＤ５の位置を検出するためのＣＣＤ位置センサ５８が配置されている。ＣＣＤ位置センサ５８は、発光ダイオード等で構成される２つの投光部５６ａ，５６ｂ、および、フォトダイオード等で構成される２つの受光部５７ａ，５７ｂを備えている。投光部５６ａ，５６ｂはＣＣＤ５の裏面側（Ｚ軸正方向側）に固設される一方、受光部５７ａ，５７ｂは投光部５６ａ，５６ｂにそれぞれ対向するようにカメラ本体部２のハウジング２ａに固設される。投光部５６ａ，５６ｂから投光された光は受光部５７ａ，５７ｂにて受光可能となっており、この受光部５７ａ，５７ｂにて受光する光の位置の変化から、ＣＣＤ５の位置がＸＹ座標位置として求められる。具体的には、第１投光部５６ａおよび第１受光部５７ａにてＣＣＤ５のＸ軸方向の位置を検出し、第２投光部５６ｂおよび第２受光部５７ｂにてＣＣＤ５のＹ軸方向の位置を検出するようになっている。
【００２９】
また、カメラ本体部２のハウジング２ａの内部には、デジタルカメラ１ａの手ぶれによる振動を検出する振動センサ４０が設けられている。振動センサ４０は、２つの角速度センサ（第１角速度センサ４１および第２角速度センサ４２）を備えており、第１角速度センサ４１にてＸ軸を中心とした回転振動（ピッチング）Ｐｉの角速度が検出され、第２角速度センサ４２にてＹ軸を中心とした回転振動（ヨーイング）Ｙａの角速度が検出される。この振動センサ４０により検出される２つの角速度に基づいて、ＣＣＤ５がＸ軸およびＹ軸のそれぞれの方向に移動されることにより、画像中の被写体像のぶれの補正、すなわち、手ぶれ補正がなされることとなる。
【００３０】
カメラ本体部２の上面側にはシャッタボタン６１が設けられる。シャッタボタン６１は、撮影準備の開始や撮像（露光開始）の指示をユーザから受け付けるボタンであり、半押し状態（Ｓ１状態）と全押し状態（Ｓ２状態）とが検出可能な２段階スイッチになっている。
【００３１】
また、カメラ本体部２の背面側には、操作ボタン６２、および、ＬＣＤ６３が設けられる。操作ボタン６２は、デジタルカメラ１ａの各種指示や設定をユーザから受け付けるものである。ユーザは、この操作ボタン６２にて所定の操作を行うことにより、例えば、センタリング情報の取得の指示や撮影レンズ３の焦点距離の設定等を行うことができるようになっている。
【００３２】
ＬＣＤ６３は、各種の情報や画像を表示するものである。このＬＣＤ６３は撮影待機状態において、ＣＣＤ５にて所定時間ごとに取得される画像を表示（ライブビュー表示）し、被写体像をユーザに確認させつつフレーミングを行わせるビューファインダとして機能する。
【００３３】
また、カメラ本体部２の内部には、各種データを記録するメモリカード９（図４参照）を挿入して装着することが可能とされ、ＣＣＤ５にて取得された画像はメモリカード９に記録されるようになっている。
【００３４】
デジタルカメラ１ａの手ぶれ補正機能やセンタリング情報取得機能等を含む各種の機能は、カメラ本体部２のハウジング２ａ内に設けられる全体制御部の制御に基づいて行われる。図４は、この全体制御部７を含めたデジタルカメラ１ａの主たる機能構成を機能ブロックとして示す図である。
【００３５】
図４に示すように、ＣＣＤ５、ＣＣＤ移動部５０、ＣＣＤ位置センサ５８、振動センサ４０、シャッタボタン６１、操作ボタン６２およびＬＣＤ６３等のデジタルカメラ１ａの各処理部は全体制御部７に電気的に接続され、全体制御部７の制御下にて動作することとなる。これとともに、ＣＣＤ位置センサ５８にて検出されるＣＣＤ５の位置、振動センサ４０にて検出される角速度、シャッタボタン６１の操作内容、および、操作ボタン６２の操作内容等は、それぞれ信号として全体制御部７に入力される。
【００３６】
撮影レンズ３は、ズーム・フォーカス駆動部３２１および絞り駆動部３３１を備えている。ズーム・フォーカス駆動部３２１は、ユーザにより設定される焦点距離となるように、また、焦点が合うように（フォーカシング）レンズ群３２に含まれるレンズを適宜Ｚ軸方向に駆動するものである。また、絞り駆動部３３１は、全体制御部７により設定される絞り値となるように絞り３３の開口径を調整するものである。ズーム・フォーカス駆動部３２１および絞り駆動部３３１も電気的に全体制御部７に接続され、全体制御部７の制御下にて動作する。
【００３７】
また、図４において、Ａ／Ｄ変換部２１、画像処理部２２および画像メモリ２３は、ＣＣＤ５にて取得された画像を扱う処理部を示している。すなわち、ＣＣＤ５にて取得されたアナログ信号の画像は、Ａ／Ｄ変換部２１にてデジタル信号に変換され、画像処理部２２にて所定の画像処理がなされた後、画像メモリ２３に格納される。画像メモリ２３に格納された画像は、記録用画像としてメモリカード９へ記録されたり、ライブビュー表示用画像としてＬＣＤ６３に表示されることとなる。このような画像に対する各種の処理も全体制御部７の制御に基づいて行われる。
【００３８】
全体制御部７は、マイクロコンピュータを備えて構成される。すなわち、全体制御部７は、各種演算処理を行うＣＰＵ７０と、演算を行うための作業領域となるＲＡＭ７５と、制御プログラム等が記憶されるＲＯＭ７６とを備え、上述したようなデジタルカメラ１ａの各処理部の動作を統括的に制御する。ＲＯＭ７６としては、例えば、データの追記が可能なＥＥＰＲＯＭが採用される。これにより、ＲＯＭ７６は、データの追記が可能で、かつ、電源を落とした場合でもそのデータの内容を保持する。
【００３９】
全体制御部７の各種の機能は、予めＲＯＭ７６内に記憶される制御プログラムに従ってＣＰＵ７０が演算処理を行うことにより実現される。図４において、露出制御部７１、操作受付部７２、手ぶれ補正制御部７３およびセンタリング情報取得部７４は、制御プログラムに従ってＣＰＵ７０が演算処理を行うことにより実現される機能の一部を模式的に示している。
【００４０】
露出制御部７１は、シャッタスピードと絞り値とを調節する露出制御を行うものである。Ａ／Ｄ変換部２１にてデジタル信号に変換された画像データは、全体制御部７にも入力される。露出制御部７１は、この画像データから得られる被写体の輝度情報に基づいて露出値を決定し、さらに、決定した露出値に基づいてシャッタスピードおよび絞り値を設定する。なお、デジタルカメラ１ａにおいてシャッタスピードはＣＣＤ５の露光時間（積分時間）に相当する。
【００４１】
操作受付部７２は、シャッタボタン６１や操作ボタン６２の操作内容（例えば、センタリング情報の取得指示や撮影レンズの焦点距離の設定など）を示す信号を受け付ける。操作の内容は、ＲＡＭ７５に記憶されるとともに、各処理部に入力される。これにより、デジタルカメラ１ａの各処理部が操作に従って動作することとなる。
【００４２】
手ぶれ補正制御部７３は、手ぶれ補正機能のための制御を行う。具体的には、手ぶれ補正制御部７３は、振動センサ４０から入力される２つの角速度に基づいて、振動による被写体像のぶれ量およびその向きに対応するＣＣＤ５の移動すべき位置（以下、「移動先位置」という。）を導出する。この移動先位置は、画像中のケラレの発生を防止するため、画像取得領域ＰＡ（図２参照）が必ずイメージサークルＩＣ内の領域に配置されるように決定される。
【００４３】
さらに手ぶれ補正制御部７３は、ＣＣＤ位置センサ５８から得られるＣＣＤ５の現状位置と、導出した移動先位置とを比較してＣＣＤ５の移動すべき移動量および向きを導出する。さらに、導出した移動量および向きに応じた駆動パルスを生成し、この駆動パルスをＣＣＤ移動部５０のアクチュエータ５１１，５３１に送信することにより、ＣＣＤ５を移動先位置に移動させる。このように、デジタルカメラ１ａの振動に応じた移動先位置を導出し、ＣＣＤ５の現状位置と移動先位置とを比較してＣＣＤ５の位置を移動先位置に順次移動させるクローズドループ制御が行われることにより、画像中の被写体像のぶれが補正されることとなる。
【００４４】
センタリング情報取得部７４は、センタリング情報を取得するための制御を行う。取得されたセンタリング情報は、比較的普遍性の高い情報であるためＲＯＭ７６に記憶されることとなる。
【００４５】
＜１−２．センタリング情報の取得動作＞
次に、デジタルカメラ１ａのセンタリング情報の取得動作について説明する。センタリング情報の取得動作は、操作ボタン６２の所定の操作に応答して、センタリング情報取得部７４の制御の下に行われる。図５は、センタリング情報取得動作の流れを示す図である。なお、前述したように、取付状態の画像中心位置５Ｃとイメージサークルの中心位置ＣＣとは、図２に示す如く相違しているものとする。また、図２に示すＸＹ座標系は結像平面上における座標系であり、この原点Ｏは取付状態の画像中心位置５Ｃとされる。
【００４６】
まず、撮影レンズ３の絞り値が最小（開放）、かつ、焦点距離が最短（広角端）となるように、絞り駆動部３３１とズーム・フォーカス駆動部３２１に信号が送信される。イメージサークルのサイズは、撮影レンズ３の絞り値および焦点距離に応じて変化するという性質がある。一般に、撮影レンズ３の絞り値が大きいほどイメージサークルは大きくなり、焦点距離が長いほどイメージサークルは大きくなる。したがって、このように撮影レンズ３の光学的条件を変更する（絞り値を最小、焦点距離を最短にする）ことで、撮影レンズ３を介して形成されるイメージサークルのサイズを変更可能限度まで小さくすることができる（ステップＳＴ１）。
【００４７】
次に、ＣＣＤ移動部５０に所定の信号が送信されてＣＣＤ５がＹ軸正方向に移動され、図６に示すように、画像取得領域ＰＡがＹ軸正方向に所定量移動される（ステップＳＴ２）。
【００４８】
続いて、移動された位置にてＣＣＤ５により画像が取得される。この撮影においては、イメージサークルとして結像される全被写体からの光量をほぼ均一とすることができるような白色板等を被写体として用いることが好ましい（ステップＳＴ３）。
【００４９】
取得された画像は、Ａ／Ｄ変換部２１にてデジタル信号に変換された後、全体制御部７に入力される。そして、画像中にケラレ領域ＶＡが含まれるか否かが判定される。この判定は、画像取得領域ＰＡ中に結像平面のイメージサークル外の領域ＯＩＣが含まれるように、ＣＣＤ５が移動されたか否かを判定することに相当する。
【００５０】
ケラレは矩形となる画像中の頂点近傍に生じることから、この判定においては、画像の頂点近傍の画素値が参照される。そして、画素値が所定の閾値よりも低くなる領域が存在する場合は、ケラレ領域ＶＡが含まれると判定される（ステップＳＴ４）。なお、ユーザがＬＣＤ６３に表示される画像を参照することにより、画像中にケラレ領域ＶＡが含まれているか否かを判定するようにしてもよい。
【００５１】
ステップＳＴ４にて、画像中にケラレ領域ＶＡが含まれていない場合は、ステップＳＴ２に戻る。そして、ケラレ領域ＶＡを含む画像が取得されるまで、ＣＣＤ５のＹ軸正方向への移動（ステップＳＴ２）と画像の取得（ステップＳＴ３）とが繰り返されることとなる。
【００５２】
一方、画像中にケラレ領域ＶＡが含まれていた場合（ステップＳＴ４にてＹｅｓ）は、当該画像が第１ケラレ画像ＶＤ１として画像メモリ２３に格納される。これとともに、この第１ケラレ画像ＶＤ１を取得した際のＣＣＤ５の位置がＲＡＭ７５に記憶される。
【００５３】
次に、ＣＣＤ５がＹ軸負方向に移動され、図７に示すように、画像中心位置５Ｃが原点Ｏよりも所定量だけＹ軸負方向側となるように、画像取得領域ＰＡが移動される（ステップＳＴ５）。そして上記と同様に、移動された位置にてＣＣＤ５により画像が取得され（ステップＳＴ６）、画像中のケラレ領域ＶＡの有無が判定される（ステップＳＴ７）。このときも、画像中にケラレ領域ＶＡが含まれていない場合はステップＳＴ７に戻り、ケラレ領域ＶＡを含む画像が取得されるまで、ＣＣＤ５のＹ軸負方向への移動（ステップＳＴ５）と画像の取得（ステップＳＴ６）とが繰り返される。
【００５４】
一方、画像中にケラレ領域が含まれていた場合は、当該画像が第２ケラレ画像ＶＤ２として画像メモリ２３に格納されるともに、この第２ケラレ画像ＶＤ２を取得した際のＣＣＤ５の位置がＲＡＭ７５に記憶される。
【００５５】
次に、図８に示すように、第１ケラレ画像ＶＤ１と第２ケラレ画像ＶＤ２とが、それぞれを取得した際のＣＣＤ５の位置に基づいて、取得した際と同様の座標位置となるように演算上設定されるＸＹ座標上にて位置合わせがなされる。そして、この２つの画像ＶＤ１，ＶＤ２が座標上の位置関係を保つ状態で合成され、合成画像ＶＤ３が生成される（ステップＳＴ８）。
【００５６】
次に、生成された合成画像ＶＤ３中のケラレ領域ＶＡに基づいて、イメージサークルの中心位置ＣＣが特定される（ステップＳＴ９）。理論的には、合成画像ＶＤ３中のケラレ領域ＶＡとケラレの生じない他の領域ＧＡとの境界線（以下、「領域境界線」という。）ＡＥはイメージサークルの周縁の一部に相当する。このことから、この領域境界線ＡＥ上の全ての点から、同一距離となる点をイメージサークルの中心位置として求めることができる。しかしながら、これはあくまで領域境界線ＡＥが理想円の一部となる場合であり、実際の合成画像ＶＤ３中の領域境界線ＡＥは不明瞭で、かつ平滑していないことから、直接的にこのような点を求めることは難しい。
【００５７】
このため、まず、合成画像ＶＤ３に対して二値化処理がなされて領域境界線ＡＥが明確化され、さらに、モルフォロジ演算処理がなされ領域境界線ＡＥの平滑化がなされる。そして、平滑化された領域境界線ＡＥに適合する円ＥＣの方程式が求められ、この円ＥＣの中心位置がイメージサークルの中心位置ＣＣとして求められる。
【００５８】
なお、このようなイメージサークルの中心位置ＣＣを求める手法は、この手法に限定されるものではなく、他の手法を採用してもよい。例えば、領域境界線ＡＥ上の全ての点からの距離の標準偏差が最も小さくなる点を、イメージサークルの中心位置ＣＣとして求めるようにしてもよい。また、どのような手法を用いる場合であっても、図８に示すように、３つ以上のケラレ領域ＶＡが含まれる合成画像ＶＤ３を用いることが精度上好ましいが、２つあるいは１つのケラレ領域のみが含まれる画像を用いてイメージサークルの中心位置ＣＣを求めてもよい。
【００５９】
イメージサークルの中心位置が求められると、この位置を示す情報がＲＯＭ７６に記憶される。このイメージサークルの中心位置は、図８に示すＸＹ座標系における座標位置で表現されることとなるが、このＸＹ座標系の原点Ｏは取付状態における画像中心位置５Ｃに相当する。すなわち、イメージサークルの中心位置ＣＣは、画像中心位置５Ｃに対しての相対座標位置として表現されることから、画像中心位置５Ｃとイメージサークルの中心位置ＣＣとの間におけるずれ量およびずれの向きを示すこととなる。したがって、ＲＯＭ７６に記憶されるイメージサークルの中心位置を示す情報は、画像中心位置とイメージサークルの中心位置とを一致させるためのセンタリング情報となる（ステップＳＴ１０）。
【００６０】
＜１−３．撮影動作＞
次に、デジタルカメラ１ａの手ぶれ補正動作を伴う撮影動作について説明する。図９は、デジタルカメラ１ａの撮影動作の流れを示す図である。
【００６１】
デジタルカメラ１ａは、電源が投入されると撮影待機状態となり、シャッタボタン６１が半押し（Ｓ１）されるまでの間（ステップＳＴ１２にてＮｏの間）、ＬＣＤ６３にてライブビュー表示が行われる。すなわち、所定時間ごとに、ＣＣＤ５により取得された画像がＡ／Ｄ変換部２１および画像処理部２２にて所定の処理がなされた後、ＬＣＤ６３に表示される（ステップＳＴ１１）。
【００６２】
このような撮影待機状態において、ユーザは操作ボタン６２を介して、センタリング情報の取得の指示や焦点距離の設定などを行うことができる。この操作内容は操作受付部７２に受け付けられ、操作内容に応じたデジタルカメラ１ａの動作が実行される。例えば、センタリング情報の取得の指示がなされた場合は、図５に示す動作が実行され、また、焦点距離の設定がなされた場合は、設定された焦点距離となるようにズーム・フォーカス駆動部３２１に信号が送信されてレンズ群３２が駆動される。
【００６３】
このような撮影待機状態にてシャッタボタン６１が半押しされると（ステップＳＴ１２にてＹｅｓ）、続いて、フォーカシングが行われて焦点が合わせられ、さらに、露出制御部７１によりシャッタスピードと絞り値とが設定される。設定された絞り値は絞り駆動部３３１に送信され、絞り値に応じた開口径となるように絞り３３が駆動される。また、設定されたシャッタスピードおよび絞り値はＲＡＭ７５に記憶される（ステップＳＴ１３）。
【００６４】
続いて、シャッタボタン６１が全押し（Ｓ２）されたか否かが判定される（ステップＳＴ１４）。このとき、シャッタボタン６１の半押し状態が維持されている場合は（ステップＳＴ１４にてＮｏ，ステップＳＴ１００にてＹｅｓ）、ライブビュー表示を行い（ステップＳＴ１１０）、ステップＳＴ１４に戻ってシャッタボタン６１が全押しされるのを待機する。シャッタボタン６１の操作が解除された場合は（ステップＳＴ１４にてＮｏ，ステップＳＴ１００にてＮｏ）、ステップＳＴ１１に戻る。
【００６５】
一方、シャッタボタン６１が全押しされた場合は（ステップＳＴ１４にてＹｅｓ）、ＲＯＭ７６内に記憶されたセンタリング情報が参照されてＣＣＤ５が移動され、画像中心位置とイメージサークルの中心位置とが一致される。
【００６６】
すなわち、センタリング情報に基づいて、取付状態における画像中心位置とイメージサークルの中心位置との間のずれ量およびずれの向きが取得される。そして、このずれ量およびずれの向きに基づいて、画像中心位置とイメージサークルの中心位置とを一致させるためのＣＣＤ５の移動量および向きが導出される。さらに、この移動量および向きに応じた駆動パルスがＣＣＤ移動部５０のアクチュエータ５１１，５３１に送信され、画像中心位置とイメージサークルの中心位置とが一致される（ステップＳＴ１５）。ＣＣＤ５の移動後におけるイメージサークルとＣＣＤ５との位置関係は手ぶれ補正動作を行う前の初期状態とされる。したがって、イメージサークルの中心位置が、以降の手ぶれ補正動作におけるＣＣＤ５の移動の基準位置とされる。
【００６７】
続いて、手ぶれ補正動作が開始される。すなわち、手ぶれ補正制御部７３による振動センサ４０からの角速度に応じたＣＣＤ５の移動制御が開始される（ステップＳＴ１６）。また、これと同時にＣＣＤ５にて露光が開始され、手ぶれ補正動作が継続した状態にて、設定されたシャッタスピード（露光時間）の間ＣＣＤ５にて露光が行われて記録用の画像が取得される（ステップＳＴ１７）。
【００６８】
この手ぶれ補正動作においては、取得される画像中におけるケラレの発生を防止するため、画像取得領域ＰＡが必ずイメージサークル内の領域のみを含むようにＣＣＤ５の移動先位置が決定される。このようなＣＣＤ５の移動先位置の決定においてはイメージサークルのサイズが必要となるが、イメージサークルのサイズは、設定された焦点距離および絞り値に基づいて、ＲＯＭ７６等に予め記憶されるイメージサークルのサイズを示すデータ等を参照して取得するようにすればよい。
【００６９】
前述したように、手ぶれ補正動作におけるＣＣＤ５の移動の基準位置は、イメージサークルの中心位置とされる。このため、あらゆる向きに対して均一にＣＣＤ５を移動させることができ、取得される画像中の被写体像のぶれを効果的に抑制することができることとなる。
【００７０】
ＣＣＤ５にて画像が取得されると、手ぶれ補正動作が終了される（ステップＳＴ１８）。その一方で、取得された画像は、Ａ／Ｄ変換部２１および画像処理部２２にて所定の処理がなされて画像メモリ２３に格納され圧縮画像とされた後、メモリカード９に記録される（ステップＳＴ１９）。その後、再度ステップＳＴ１１に戻り、ライブビュー表示が行われることとなる。
【００７１】
以上、第１の実施の形態について説明を行ったが、本実施の形態のデジタルカメラ１ａは、イメージサークルの中心位置と、ＣＣＤ５により取得される画像の中心位置とを一致させるためのセンタリング情報がＲＯＭ７６に記憶される。このため、イメージサークルの中心位置とＣＣＤ５により取得される画像の中心位置とを容易に一致させることができる。これにより、被写体像のぶれを補正する際におけるＣＣＤ５の移動可能な範囲を、向きにかかわらず均等にすることができ、被写体像のぶれを効果的に抑制することができる。
【００７２】
また、ＣＣＤ５を移動させて、結像平面上のイメージサークル外の領域を含む２枚のケラレ画像を取得し、この２枚のケラレ画像からイメージサークルの中心位置が特定される。これにより、外部計測装置を用いるなどの煩雑な作業を伴うことなく、センタリング情報を容易に取得することができる。
【００７３】
＜２．第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態においては、センタリング情報を取得する際にＣＣＤ５を移動させてケラレ画像を取得するようにしていたが、本実施の形態のデジタルカメラ１ａにおいては、図１０に示すように遮光材１０を撮影レンズ３の先端に装着してイメージサークルのサイズを縮小することで、ケラレ画像を取得するようにしている。本実施の形態のデジタルカメラ１ａの構成は、第１の実施の形態と同様であるため詳細な説明は省略する。
【００７４】
遮光材１０としては、撮影レンズ３への略円形断面となる入射光を周縁からほぼ均等な幅で遮蔽するものであればどのようなものを用いてもよい。例えば、図１１に示すような中央部分のみの入射光を透過可能としたフィルタ１０ａや、図１２に示すような画角を狭くさせるフード１０ｂを遮光材１０として用いることができる。いずれの遮光材１０を採用した場合も、撮影レンズ３への入射光を周縁からほぼ均等な幅で遮蔽することにより、形成されるイメージサークルの中心位置を移動させることなく、そのサイズのみを縮小することができる。
【００７５】
図１３は、本実施の形態のデジタルカメラ１ａのセンタリング情報取得動作の流れを示す図である。なお、この説明においても、取付状態の画像中心位置５Ｃとイメージサークルの中心位置ＣＣとは、図２に示す如く相違しているものとする。
【００７６】
まず、撮影レンズ３の光学的条件を変更する（絞り値を最小、焦点距離を最短にする）ことで、撮影レンズ３を介して形成されるイメージサークルのサイズを変更可能限度まで小さくさせる（ステップＳＴ２１）。
【００７７】
次に、デジタルカメラ１ａは遮光材１０の装着を待機する状態となる（ステップＳＴ２２）。このとき、遮光材１０の装着を指示をする旨の文字列がＬＣＤ６３に表示され、ユーザはこの表示を参照して遮光材１０を撮影レンズ３に装着する。遮光材１０を装着した後、ユーザは操作ボタン６２を介して所定の操作を行って、遮光材１０を装着した旨をデジタルカメラ１ａに認識させる。なお、撮影レンズ３にセンサ等を設けておき、このセンサからの信号により遮光材１０を装着した旨を自動的に認識可能となっていてもよい。
【００７８】
遮光材１０が装着されると、次に、ＣＣＤ５により画像が取得される。図１４にて符号ＩＣ２にて示すように、イメージサークルＩＣのサイズは遮光材１０によって遮光材１０を装着しない場合（符号ＩＣ１）よりも縮小される。このため、ＣＣＤ５（すなわち、画像取得領域ＰＡ）を移動させることなく、ケラレ領域ＶＡが含まれる画像を取得することができる（ステップＳＴ２３）。取得された画像は、Ａ／Ｄ変換部２１にてデジタル信号に変換された後、ケラレ画像ＶＤ４として画像メモリに格納される。
【００７９】
次に、図１５に示すように、ケラレ画像ＶＤ４中のケラレ領域ＶＡに基づいて、イメージサークルの中心位置ＣＣが特定される。このイメージサークルの中心位置の特定手法としては、図５のステップＳＴ９と同様のものを採用すればよい（ステップＳＴ２４）。
【００８０】
次に、求められたイメージサークルの中心位置を示す情報が、センタリング情報としてＲＯＭ７６に記憶されることとなる（ステップＳＴ２５）。
【００８１】
以上、第２の実施の形態について説明を行ったが、本実施の形態のデジタルカメラ１ａにおいては、撮影レンズ３への略円形断面となる入射光を周縁からほぼ均等な幅で遮蔽する遮光材１０によりイメージサークルのサイズを縮小することで、ケラレ領域が含まれる画像を取得するようにしている。このため、ＣＣＤ５を移動させるなどの複雑な制御が必要なく、比較的容易にセンタリング情報を取得することができる。
【００８２】
＜３．第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００８３】
一般に、撮影レンズ３により形成されるイメージサークル中においては、シェーディングと呼ばれる（「周辺光量低下」とも呼ばれる。）周辺になるほど光量が低下する現象が生じる。
【００８４】
図１６は、イメージサークルＩＣ中のシェーディング特性の分布を示す図である。この図において、ＸＹ座標系の原点Ｏはイメージサークルの中心位置ＣＣとし、符号ＳＤはシェーディング特性の分布を概念的に示している。すなわち、シェーディング特性の分布において実際には、周辺に向かって連続的に光量が変化するが、図ではこのような光量の変化を模式的に段階状に示している。シェーディング特性は点ＳＣを中心として分布し、周辺になるほど光量の低下量が増加する。イメージサークルの中心位置ＣＣとシェーディング特性の分布中心位置ＳＣとは一致することが好ましいが、撮影レンズ３の製造上の誤差等により、図に示すように厳密には一致しないことがある。
【００８５】
このような場合に、画像中心位置５Ｃとイメージサークルの中心位置ＣＣとを一致させて画像ＩＤを取得したとすると、この画像ＩＤ中のシェーディング特性の分布は非対称となるため、当該画像は不自然なものとなる。つまり、自然な画像を取得するためには、画像中心位置５Ｃとシェーディング特性の分布中心位置ＳＣとを一致させる方が好ましいわけである。このため、本実施の形態のデジタルカメラ１ａは、イメージサークルＩＣ中のシェーディング特性の分布中心位置ＳＣをさらに求めるようにしている。
【００８６】
本実施の形態のデジタルカメラ１ａの構成は第１の実施の形態と同様である。また、本実施の形態のデジタルカメラ１ａは、センタリング情報取得動作を行った後、続けて、センタリング情報取得部７４の制御の下、シェーディング特性の分布中心位置ＳＣを求める動作を行うこととなる。センタリング情報取得動作としては、第１および第２の実施の形態のいずれの動作が採用されてもよい。
【００８７】
図１７は、シェーディング特性の分布中心位置を求める動作の流れを示す図である。まず、図９のステップＳＴ１５と同様にして、ＲＯＭ７６内に記憶されたセンタリング情報が参照されてＣＣＤ５が移動され、画像中心位置とイメージサークルの中心位置とが一致される（ステップＳＴ３１）。
【００８８】
続いて、ＣＣＤ５にて画像が取得される。この撮影においても、被写体としては白色板等を用いることが好ましい。また、入射光を拡散透過する磨りガラスやオパールガラスなどの拡散ガラスを備えたフィルタを撮影レンズ３に装着するようにしてもよい。このようなフィルタを装着することで撮影レンズ３への入射光が拡散されて、イメージサークルとして結像される全被写体からの光量をさらに均一とすることができ、イメージサークル中のシェーディング特性の影響を明瞭にすることができる。取得された画像は、Ａ／Ｄ変換部２１にてデジタル信号に変換された後、画像メモリに格納される（ステップＳＴ３２）。
【００８９】
次に、取得された画像中のシェーディング特性の分布に基づいて、シェーディング特性の分布中心位置ＳＣが求められる。このシェーディング特性の分布中心位置ＳＣを求める手法としては、例えば、画像中においてほぼ同一輝度となる画素群を参照し、この画素群の配置に適合する円の方程式を求め、この円の中心位置をシェーディング特性の分布中心位置ＳＣとして求めるなどの手法を適用すればよい（ステップＳＴ３３）。また、シェーディング特性の分布中心位置ＳＣを求める前に、画像に対してコントラストを強調するコントラスト補正などを行うようにしてもよい。これによれば、より画像中のシェーディング特性の影響を強調させることができる。
【００９０】
シェーディング特性の分布中心位置ＳＣが求められると、この位置を示す情報がＲＯＭ７６内に記録されることとなる（ステップＳＴ３４）。
【００９１】
以上のように、本実施の形態においては、一旦、センタリング情報に基づいて画像中心位置とイメージサークルの中心位置とを一致させた後、画像を取得して、この画像からシェーディング特性の分布中心位置ＳＣを求めるようにしている。このようにすれば、取付状態にて得られる画像よりも、画像中のシェーディング特性の分布を比較的対称とすることができるため、シェーディング特性の分布中心位置を比較的容易に特定することができる。
【００９２】
取得されたシェーディング特性の分布中心位置ＳＣは、例えば、手ぶれ補正動作におけるＣＣＤ５の移動の基準位置として採用してもよく、また、イメージサークルの中心位置ＣＣとシェーディング特性の分布中心位置ＳＣとの間でＣＣＤ５の移動の基準位置をユーザが選択できるようにしてもよい。
【００９３】
＜４．第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。
【００９４】
撮影レンズ３にフィルタやフード等の遮光材を装着した場合、形成されるイメージサークルのサイズが、設計上想定されているサイズから変更されることがある。また、遮光材によっては、イメージサークルのサイズの変更に伴って、イメージサークルの中心位置も移動することがある。
【００９５】
撮影レンズ３への遮光材の装着によりイメージサークルの中心位置が移動される場合は、ＲＯＭ７６内に記憶されるセンタリング情報を用いることはできないため、遮光材の装着時のみに用いる一時的なセンタリング情報が必要となる。また、イメージサークルのサイズは、手ぶれ補正動作におけるＣＣＤ５の移動先位置の決定に係るものであるため、適切な手ぶれ補正を行うためには、遮光材を装着した場合におけるイメージサークルのサイズの特定が必要となる。
【００９６】
このため、本実施の形態のデジタルカメラ１ａは、このような撮影レンズ３への遮光材の装着によって生じるイメージサークルの中心位置およびサイズの変化を考慮するようにしている。本実施の形態のデジタルカメラ１ａの構成は、第１の実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００９７】
本実施の形態のデジタルカメラ１ａは、センタリング情報を取得する際に、さらに、イメージサークルのサイズも取得するようにしている。また、イメージサークルの中心位置およびサイズは撮影レンズ３の焦点距離に応じても変更されることから、撮影レンズ３の広角側および望遠側のそれぞれの焦点距離において、イメージサークルの中心位置およびサイズを求めるようにしている。
【００９８】
図１８は、本実施の形態におけるデジタルカメラ１ａのセンタリング情報の取得動作の流れを示す図である。なお、この説明においては、予めユーザにより撮影に用いる遮光材が撮影レンズ３に装着されているものとする。
【００９９】
まず、焦点距離が最短（広角端）となるように、ズーム・フォーカス駆動部３２１に信号が送信される（ステップＳＴ４１）。次に、図５のステップＳＴ２〜ＳＴ８と同様にして、ケラレ領域を含む合成画像が取得される（ステップＳＴ４２）。
【０１００】
次に、図５のステップＳＴ９と同様にして、取得された合成画像中のケラレ領域に基づいてイメージサークルの中心位置ＣＣが特定される。これとともに、このイメージサークルの中心位置を求める際に用いられた領域境界線ＡＥに適合する円ＥＣの直径が求められる（図８参照）。この直径は、イメージサークルのサイズに相当する（ステップＳＴ４３）。
【０１０１】
焦点距離が最短である場合におけるイメージサークルの中心位置およびサイズが求められると、イメージサークルの中心位置を示す情報が広角側センタリング情報として、また、イメージサークルのサイズを示す情報が広角側サイズとしてそれぞれＲＡＭ７５に記憶される（ステップＳＴ４４）。
【０１０２】
次に、焦点距離が最長（望遠端）となるように、ズーム・フォーカス駆動部３２１に信号が送信される（ステップＳＴ４５）。そして、焦点距離が最短である場合と同様に、ケラレ領域を含む合成画像が取得され（ステップＳＴ４６）、取得された合成画像中のケラレ領域に基づいてイメージサークルの中心位置およびサイズが求められる（ステップＳＴ４７）。
【０１０３】
焦点距離が最長である場合におけるイメージサークルの中心位置およびサイズが求められると、イメージサークルの中心位置を示す情報が望遠側センタリング情報として、また、イメージサークルのサイズを示す情報が望遠側サイズとしてそれぞれＲＡＭ７５に記憶されることとなる（ステップＳＴ４８）。
【０１０４】
ところで、本実施の形態において取得される広角側および望遠側センタリング情報は、遮光材を装着した場合のみに用いる一時的なものであるためＲＡＭ７５に記憶されるが、ＲＯＭ７６に記憶されるようになっていてもよい。
【０１０５】
次に、本実施の形態のデジタルカメラ１ａの手ぶれ補正動作を伴う撮影動作について説明する。図１９は、本実施の形態のデジタルカメラ１ａの撮影動作の流れを示す図である。図１９においてステップＳＴ５１〜ＳＴ５４，ＳＴ１２０およびＳＴ１３０の動作は、図９におけるステップＳＴ１１〜ＳＴ１４，ＳＴ１００およびＳＴ１１０と同様であるため、ステップＳＴ５５以降（シャッタボタン６１が全押しされた以降）の動作について説明する。
【０１０６】
シャッタボタン６１が全押しされると、ユーザにより設定された焦点距離に応じたイメージサークルの中心位置およびイメージサークルのサイズが求められる。
【０１０７】
具体的には、ＲＡＭ７５に記憶された広角側および望遠側センタリング情報に基づいて、焦点距離とイメージサークルの中心位置との線形的な関係式が導出される。そして、この関係式にユーザにより設定された焦点距離を代入することで、イメージサークルの中心位置が求められる。さらに、ＲＡＭ７５に記憶された広角側および望遠側サイズに基づいて、焦点距離とイメージサークルのサイズとの線形的な関係式が導出される。そして同様に、この関係式にユーザにより設定された焦点距離を代入することで、イメージサークルのサイズが求められることとなる（ステップＳＴ５５）。
【０１０８】
次に、求められたイメージサークルの中心位置と画像中心位置とが一致される（ステップＳＴ５６）。そして、図９のステップＳＴ１６〜ＳＴ１９と同様にして、ステップＳＴ５７〜ＳＴ６０の動作が行われることとなる。ただし、ＣＣＤ５の移動先位置の決定において必要となるイメージサークルのサイズは、ステップＳＴ５５にて求められたイメージサークルのサイズが用いられることとなる。
【０１０９】
以上、第４の実施の形態のデジタルカメラ１ａについて説明を行ったが、本実施の形態のデジタルカメラ１ａにおいては、ケラレ画像に基づいて、イメージサークルの中心位置とともにイメージサークルのサイズを求めるようにしている。このため、フィルタやフード等の遮光材によりイメージサークルのサイズが変更される場合であっても、イメージサークルのサイズを容易に把握することができ、被写体像のぶれを補正する際におけるＣＣＤ５の移動可能範囲を容易に決定することができる。
【０１１０】
また、撮影レンズの広角側および望遠側のそれぞれ焦点距離において取得される２つのイメージサークルの２つのサイズに基づいて、実際の撮影レンズの焦点距離に応じたイメージサークルのサイズを導出するようにしている。このため、実際に取得するイメージサークルのサイズは２つのみでよく、全ての焦点距離においてメージサークルのサイズを取得する必要がない。
【０１１１】
＜５．第５の実施の形態＞
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。上記の実施の形態のデジタルカメラ１ａにおいては、イメージサークルＩＣとＣＣＤ５との相対位置を変更する際にＣＣＤ５を移動させていたが、撮影レンズ３内のレンズ群３２を移動させることによってもイメージサークルＩＣとＣＣＤ５との相対位置を変更することができる。このレンズ群３２の移動は撮影レンズ３の鏡胴３１に対して相対的に行われるが、撮影レンズ３がカメラ本体部２に固定されていることにより、この移動は、カメラ本体部２のハウジング２ａに対して相対的にレンズ群３２を移動させることと等価である。本実施の形態のデジタルカメラ１ｂは、撮影レンズ３のレンズ群３２のうちの一のレンズを移動させるようにしている。
【０１１２】
図２０は、本実施の形態のデジタルカメラ１ｂの主たる構成を示す断面図である。本実施の形態のデジタルカメラ１ｂの構成は、上記の実施の形態のデジタルカメラ１ａの構成と近似することから、同一となる部位に関しては同一符号を付して詳細な説明は省略し、相違点を中心に説明を行う。
【０１１３】
図２０に示すように、本実施の形態のデジタルカメラ１ｂにおいては、撮影レンズ３内のレンズ群３２のうちの一の補正レンズ８が、補正レンズ移動部８０に固定され、この補正レンズ移動部８０によってＸＹ平面内にて移動可能とされている。また、ＣＣＤ５はカメラ本体部２のハウジング２ａに対して固定されており移動することはない。すなわち、補正レンズ８の移動により、イメージサークルとＣＣＤ５との相対位置が変更され、イメージサークル中において画像として取得される領域が変更されることとなる。その他の構成は上記の実施の形態のデジタルカメラ１ａと同様である。
【０１１４】
図２１は、補正レンズ８を含めた補正レンズ移動部８０の分解斜視図である。図２１に示すように、補正レンズ移動部８０は主として、撮影レンズ３の鏡胴３１に固設されるベース枠８１、ベース枠８１に対してＹ軸方向に移動する第１スライド枠８２、および、第１スライド枠８２に対してＸ軸方向に移動する第２スライド枠８３の３つの枠材から構成される。
【０１１５】
ベース枠８１は、入射光を通過可能に中央部が開口しており、第１アクチュエータ８１１がＹ軸方向に延設され、さらに、その枠反対側に第１アクチュエータ８１１と平行に軸形状の第１摺動軸８１２を備えている。第１スライド枠８２は、中央部が開口されるとともに、第１アクチュエータ８１１と対向する位置に第１摩擦結合部８２１、および、第１摺動軸８１２と対向する位置に第１摺動軸支持部８２２をそれぞれ備えている。さらに、第１スライド枠８２には、第２アクチュエータ８２３がＸ軸方向に延設され、その枠反対側に第２アクチュエータ８２３と平行に軸形状の第２摺動軸８２４が設けられている。また、第２スライド枠８３は、開口した中央部に補正レンズ８が嵌合固設されるとともに、第２アクチュエータ８２３と対向する位置に第２摩擦結合部８３１、および、第２摺動軸８２４と対向する位置に第２摺動軸支持部８３２をそれぞれ備えている。
【０１１６】
第１アクチュエータ８１１および第２アクチュエータ８２３はそれぞれ、圧電素子と延在方向に駆動可能な駆動ロッドとを備えており、圧電素子に印加される駆動パルスに応じた量および向きに駆動ロッドが駆動するようになっている。
【０１１７】
補正レンズ移動部８０が組み上げられるときには、第１アクチュエータ８１１の駆動ロッドと第１摩擦結合部８２１とが摩擦結合され、第２アクチュエータ８２３の駆動ロッドと第２摩擦結合部８３１とが摩擦結合される。さらに、第１摺動軸８１２と第１摺動軸支持部８２２とが摺動可能に嵌合され、第２摺動軸８２４と第２摺動軸支持部８３２とが摺動可能に嵌合される。これにより、Ｚ軸負方向側から正方向側に向かって、ベース枠８１、第２スライド枠８３、第１スライド枠８２の順に重なって、これら枠材８１，８３，８２が配置されることとなる。
【０１１８】
この補正レンズ移動部８０の補正レンズ８を移動させる原理は、第１の実施の形態のＣＣＤ移動部５０と同様である。すなわち、補正レンズ移動部８０が組み上げられた状態で、第１アクチュエータ８１１の駆動ロッドが往動と復動とが相違する速度となるように移動すると、これに摩擦結合する第１摩擦結合部８２１により第１スライド枠８２がベース枠８１に対してＹ軸方向に移動する。このとき、第１スライド枠８２の移動にあわせて第２スライド枠８３もベース枠８１に対してＹ軸方向に移動する。また、第２アクチュエータ８２３の駆動ロッドが往動と復動とが相違する速度となるように移動すると、これに摩擦結合する第２摩擦結合部８３１により第２スライド枠８３が第１スライド枠８２に対してＸ軸方向に移動する。このとき、第１スライド枠８２のベース枠８１に対する移動はなされないため、第２スライド枠８３は単独でベース枠８１に対してＸ軸方向に移動することとなる。
【０１１９】
また、前述したように、ベース枠８１は鏡胴３１に固設され、補正レンズ８は第２スライド枠８３に固設され、さらに、鏡胴３１はカメラ本体部２のハウジング２ａに対して固定的に配置されることから、補正レンズ８はカメラ本体部２のハウジング２ａに対してＸＹ平面内にて相対的に移動することとなる。これにより、撮影レンズ３により形成されるイメージサークルと、ＣＣＤ５との相対位置が変更可能とされ、結像平面上において画像として取得される領域が変更されることとなる。
【０１２０】
補正レンズ８の位置は、補正レンズ移動部８０に設けられるレンズ位置センサ８６によって検出される。レンズ位置センサ８６は、発光ダイオード等で構成される２つの投光部８４ａ，８４ｂ、および、フォトダイオード等で構成される２つの受光部８５ａ，８５ｂを備えている。投光部８４ａ，８４ｂは、第２スライド枠８３のＸ軸負方向側およびＹ軸負方向側に設けられる突起部にそれぞれ固設される。一方、受光部８５ａ，８５ｂは、投光部８４ａ，８４ｂにそれぞれ対向するようにベース枠８１に固設される。投光部８４ａ，８４ｂから投光された光は受光部８５ａ，８５ｂにて受光可能となっており、この受光部８５ａ，８５ｂにて受光する光の位置の変化から、第２スライド枠８３の位置すなわち補正レンズ８の位置がＸＹ座標位置として求められる。具体的には、第１投光部８４ａおよび第１受光部８５ａにて補正レンズ８のＸ軸方向の位置を検出し、第２投光部８４ｂおよび第２受光部８５ｂにて補正レンズのＹ軸方向の位置を検出するようになっている。
【０１２１】
図２２は、本実施の形態のデジタルカメラ１ｂの主たる機能構成を機能ブロックとして示す図である。図２２に示すように、補正レンズ移動部８０およびレンズ位置センサ８６は、全体制御部７に電気的に接続され全体制御部７の制御の下に動作する。そして、レンズ位置センサ８６で検出される補正レンズ８の位置は、信号として全体制御部７に入力される。
【０１２２】
全体制御部７の手ぶれ補正制御部７３は、振動センサ４０からの角速度に基づいて、補正レンズ８の移動すべき移動先位置を導出し、レンズ位置センサ８６から得られる補正レンズ８の現状位置と、導出した移動先位置とを比較して補正レンズ８の移動すべき移動量および向きを導出する。そして、導出された移動量および向きに応じた駆動パルスを生成し、この駆動パルスを補正レンズ移動部８０のアクチュエータ８１１，８２３に送信することにより、補正レンズ８を移動先位置に移動させる。
【０１２３】
本実施の形態のデジタルカメラ１ｂは、移動させる部材がＣＣＤ５ではなく補正レンズ８であるという点は相違するが、上記第１ないし第４実施の形態に示したデジタルカメラ１ａの動作のいずれにも適用することが可能である。イメージサークルとＣＣＤ５との相対的な移動関係は同様であることから、上記実施の形態と実質的に同様の動作を容易に行うことができる。
【０１２４】
＜６．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【０１２５】
例えば、上記実施の形態の撮像装置は画像として静止画像を取得するものであったが、動画像を取得するものであってもよい。
【０１２６】
また、上記第１の実施の形態のデジタルカメラは、センタリング情報を取得する際においてイメージサークルのサイズを小さくするときに、撮影レンズ３の焦点距離および絞り値の双方を変更するようにしていたが、いずれか一方であってもよい。例えば、焦点距離が固定の撮像装置においては、絞り値のみを変更することで、撮影レンズ３を介して形成されるイメージサークルのサイズを変更可能限度まで小さくすることができる。
【０１２７】
また、上記第１の実施の形態のデジタルカメラは、手ぶれ補正動作の直前に、イメージサークルの中心位置と画像中心位置とを一致させるようにしていたが、ライブビュー表示を行う前に一致させるようにしてもよい。これによれば、ライブビュー表示による画像と取得される画像との間で構図を一致させることができる。
【０１２８】
また、上記実施の形態では、ＣＰＵがプログラムに従って演算処理を行うことにより各種機能が実現されると説明したが、これら機能の全部または一部は専用の電気的回路により実現されてもよい。特に、繰り返し演算を行う箇所をロジック回路にて構築することにより、高速な演算が実現される。
【０１２９】
◎なお、上述した具体的実施の形態には以下の構成を有する発明が含まれている。
【０１３０】
（１） 請求項２に記載の撮像装置において、
前記ケラレ画像取得手段は、前記撮像手段により取得される画像中に前記結像平面の前記イメージサークル外の領域が含まれるように、前記移動手段に前記相対位置を移動させる移動制御手段、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【０１３１】
これによれば、イメージサークルと撮像手段との相対位置を移動させることで、ケラレ画像を容易に取得することができる。
【０１３２】
（２） 請求項２に記載の撮像装置において、
前記ケラレ画像取得手段は、前記撮影レンズへの略円形断面となる入射光を周縁からほぼ均等な幅で遮蔽する遮光手段、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【０１３３】
これによれば、イメージサークルのサイズを小さくすることができ、ケラレ画像を容易に取得することができる。
【０１３４】
（３） 請求項２ならびに上記（１）および（２）のいずれかに記載の撮像装置において、
前記ケラレ画像取得手段は、前記イメージサークルのサイズを変更可能限度まで小さくなるように、前記撮影レンズの光学的条件を変更する光学条件調整手段、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【０１３５】
これによれば、イメージサークルのサイズを小さくすることができ、ケラレ画像を容易に取得することができる。
【０１３６】
（４） 上記（３）に記載の撮像装置において、
前記光学的条件は、焦点距離および絞り値のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする撮像装置。
【０１３７】
これによれば、焦点距離および絞り値のうちの少なくとも１つによりイメージサークルのサイズを小さくすることができ、ケラレ画像を容易に取得することができる。
【０１３８】
（５） 請求項４に記載の撮像装置において、
前記サイズ取得手段により、前記撮影レンズの相違する２つの焦点距離において取得される前記イメージサークルの２つのサイズに基づいて、前記撮影レンズの焦点距離に応じた前記イメージサークルのサイズを導出するサイズ導出手段、をさらに備えることを特徴とする撮像装置。
【０１３９】
これによれば、２つのイメージサークルのサイズから、焦点距離に応じたイメージサークルのサイズを導出することができる。
【０１４０】
（６） 請求項１ないし４および上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の撮像装置において、
前記移動手段は、前記撮像手段の位置を移動する手段であることを特徴とする撮像装置。
【０１４１】
これによれば、撮像手段の位置を移動する手段により被写体像のぶれの補正を行うときに、イメージサークルの中心位置と、画像の中心位置とを容易に一致させることができる。
【０１４２】
（７） 請求項１ないし４および上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の撮像装置において、
前記移動手段は、前記撮影レンズに含まれるレンズ群の位置を移動する手段であることを特徴とする撮像装置。
【０１４３】
これによれば、撮影レンズに含まれるレンズ群の位置を移動する手段により被写体像のぶれの補正を行うときに、イメージサークルの中心位置と、画像の中心位置とを容易に一致させることができる。
【０１４４】
（８） 請求項５に記載のセンタリング情報取得方法において、
前記ケラレ画像取得工程は、前記撮像手段により取得される画像中に前記結像平面の前記イメージサークル外の領域が含まれるように、前記イメージサークルと前記撮像手段との相対位置を移動させる移動制御工程、
を備えることを特徴とするセンタリング情報取得方法。
【０１４５】
これによれば、イメージサークルと撮像手段との相対位置を移動させることで、ケラレ画像を容易に取得することができる。
【０１４６】
（９） 請求項５に記載のセンタリング情報取得方法において、
前記ケラレ画像取得工程は、前記撮影レンズへの略円形断面となる入射光を周縁からほぼ均等な幅で遮蔽する遮光工程、
を備えることを特徴とするセンタリング情報取得方法。
【０１４７】
これによれば、イメージサークルのサイズを小さくすることができ、ケラレ画像を容易に取得することができる。
【０１４８】
（１０） 請求項５ならびに上記（８）および（９）のいずれかに記載のセンタリング情報取得方法において、
前記ケラレ画像取得工程は、前記イメージサークルのサイズを変更可能限度まで小さくなるように、前記撮影レンズの光学的条件を変更する光学条件調整工程、
を備えることを特徴とするセンタリング情報取得方法。
【０１４９】
これによれば、イメージサークルのサイズを小さくすることができ、ケラレ画像を容易に取得することができる。
【０１５０】
（１１） 上記（１０）に記載のセンタリング情報取得方法において、
前記光学的条件は、焦点距離および絞り値のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とするセンタリング情報取得方法。
【０１５１】
これによれば、焦点距離および絞り値のうちの少なくとも１つによりイメージサークルのサイズを小さくすることができ、ケラレ画像を容易に取得することができる。
【０１５２】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１の発明によれば、センタリング情報が記憶されるため、イメージサークルの中心位置と、画像の中心位置とを容易に一致させることができる。
【０１５３】
また、請求項２の発明によれば、センタリング情報を容易に取得することができる。
【０１５４】
また、請求項３の発明によれば、画像の中心位置とイメージサークルの中心位置とが一致していることにより、シェーディング特性の分布を明瞭に把握することができることから、シェーディング特性の分布中心位置を容易に特定することができる。
【０１５５】
また、請求項４の発明によれば、フィルタやフードなどによりイメージサークルのサイズが変更される場合であっても、イメージサークルのサイズを容易に取得することができる。その結果、被写体像のぶれを補正する際における相対位置の移動可能範囲を決定することができる。
【０１５６】
また、請求項５の発明によれば、センタリング情報を容易に取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態のデジタルカメラの主たる構成を示す断面図である。
【図２】結像平面上のイメージサークルおよび画像取得領域を示す図である。
【図３】ＣＣＤ移動部の分解斜視図である。
【図４】第１の実施の形態のデジタルカメラの主たる機能構成を示す図である。
【図５】第１の実施の形態のセンタリング情報取得動作の流れを示す図である。
【図６】結像平面上のイメージサークルおよび画像取得領域を示す図である。
【図７】結像平面上のイメージサークルおよび画像取得領域を示す図である。
【図８】合成画像からイメージサークルの中心位置を求める手法を説明するための図である。
【図９】第１の実施の形態のデジタルカメラの撮影動作の流れを示す図である。
【図１０】遮光材を装着したデジタルカメラを示す図である。
【図１１】遮光材として用いるフィルタを示す図である。
【図１２】遮光材として用いるフードを示す図である。
【図１３】第２の実施の形態のセンタリング情報取得動作の流れを示す図である。
【図１４】結像平面上のイメージサークルおよび画像取得領域を示す図である。
【図１５】ケラレ画像からイメージサークルの中心位置を求める手法を説明するための図である。
【図１６】イメージサークル中のシェーディング特性の分布を示す図である。
【図１７】シェーディング特性の分布中心位置を求める動作の流れを示す図である。
【図１８】第４の実施の形態のセンタリング情報の取得動作の流れを示す図である。
【図１９】第４の実施の形態のデジタルカメラの撮影動作の流れを示す図である。
【図２０】第５の実施の形態のデジタルカメラの主たる構成を示す断面図である。
【図２１】補正レンズ移動部の分解斜視図である。
【図２２】第５の実施の形態のデジタルカメラの主たる機能構成を示す図である。
【符号の説明】
１ａ デジタルカメラ
２ａ ハウジング
３ 撮影レンズ
５ ＣＣＤ
５０ ＣＣＤ移動部
５Ｃ 画像中心位置
ＣＣ イメージサークルの中心位置
ＰＡ 画像取得領域

Claims (5)

1. 撮影レンズを介して形成されるイメージサークルを含む結像平面の一部の領域を、画像として取得する撮像手段を有する撮像装置であって、
   前記イメージサークルと前記撮像手段との相対位置を移動する移動手段と、
   前記撮像装置の振動に応じて、前記移動手段に前記相対位置を移動させることにより、前記撮像手段により取得される画像中の被写体像のぶれを補正可能なぶれ補正手段と、
   前記イメージサークルの中心位置と、前記撮像手段により取得される画像の中心位置とを一致させるためのセンタリング情報が記憶される記憶手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記結像平面の前記イメージサークル外の領域を含むケラレ画像を、前記撮像手段に取得させるケラレ画像取得手段と、
   前記ケラレ画像に基づいて、前記イメージサークルの中心位置を特定することにより、前記センタリング情報を取得する情報取得手段と、
   をさらに備えることを特徴とする撮像装置。
3. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記センタリング情報に基づいて、前記イメージサークルの中心位置と、前記撮像手段により取得される画像の中心位置とが一致するように、前記移動手段に前記相対位置を移動させる位置合わせ手段と、
   前記位置合わせ手段により前記相対位置が移動された状態で前記撮像装置にて取得される画像に基づいて、前記イメージサークル中におけるシェーディング特性の分布中心位置を特定するシェーディング位置特定手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
4. 請求項２に記載の撮像装置において、
   前記ぶれ補正手段は、前記イメージサークル内の領域のみを前記撮像手段により取得される画像が含むように前記相対位置を移動させるものであり、
   前記ケラレ画像に基づいて、前記イメージサークルのサイズを取得するサイズ取得手段と、
   をさらに備えることを特徴とする撮像装置。
5. 撮像装置の撮影レンズを介して形成されるイメージサークルと、撮像手段により取得される画像の中心位置とを一致させるためのセンタリング情報を取得する方法であって、
   前記イメージサークルを含む結像平面の前記イメージサークル外の領域を含むケラレ画像を、前記撮像手段に取得させるケラレ画像取得工程と、
   前記ケラレ画像に基づいて、前記イメージサークルの中心位置を特定することにより、前記センタリング情報を取得する情報取得工程と、
   を備えることを特徴とするセンタリング情報取得方法。

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