JP7483390B2 - 撮像装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置およびその制御方法に関する。

撮像部の撮像方向を水平方向および垂直方向に回転駆動させるパンチルト機構を有する撮像装置が提案されている。パンチルト機構を有する撮像装置（以下、「パンチルトカメラ」と記述）が小型化され、その使用形態が監視カメラのように固定して使用する形態から、ウェアラブルカメラのように身に着けて使用する形態にまで広がっている。パンチルトカメラをウェアラブルカメラとして使用する場合、撮像装置に加わる振れによって撮像画像に生じるブレ（像ブレ）を補正する必要が生じる。特許文献１は、パンチルト機構を用いて像ブレを補正する撮像装置を開示している。

特開２０１８－１８０３４１号公報

パンチルト機構を用いて像ブレを補正する場合、撮像装置の振れ方によっては、パンニング駆動とチルティング駆動とが同時に行われ、パンチルト機構での消費電力が大きくなってしまう。ウェアラブルな小型パンチルトカメラでは、搭載できるバッテリーの容量が制限されるため、パンチルト機構で消費する電力が大きくなると、パンチルトカメラの使用可能時間が短くなってしまう。本発明は、撮像手段を複数の方向に駆動する機能を有し、像ブレの補正に係る消費電力を抑制することが可能な撮像装置の提供を目的とする。

本発明の一実施形態の撮像装置は、被写体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段を第１の方向に回転駆動する第１の駆動及び前記撮像手段を第２の方向に回転駆動する第２の駆動が実行可能な駆動手段と、前記撮像手段を用いて得られた撮像画像を画像処理により補正する画像補正手段と、前記撮像手段に加わる振れによる撮像画像の像ブレを、前記駆動手段を制御して前記第１の駆動及び前記第２の駆動の少なくとも一方の実行により補正する第１の制御、及び、前記画像補正手段を制御して補正する第２の制御の少なくとも一方を実行する制御手段と、を有し、前記制御手段は、撮像装置の状態に応じて、前記第１の制御で実行する駆動を選択し、前記選択されなかった駆動に対応する方向の前記像ブレを、前記第２の制御により補正する。

本発明によれば、撮像手段を複数の方向に駆動する機能を有し、像ブレの補正に係る消費電力を抑制することが可能な撮像装置を提供することができる。

撮像装置の構成を示す図である。 パンチルト制御部とカメラコントローラの機能ブロック図の一例である。 像ブレ補正制御の一例を説明するフローチャートである。 パンチルト制御部による光学防振制御の一例を説明する図である。 防振手段の選択処理を説明するフローチャートである。 防振手段の選択処理を説明するフローチャートである。 防振手段の選択処理を説明するフローチャートである。 防振手段の選択処理を説明するフローチャートである。 電子防振制御を説明するフローチャートである。 防振手段の切り替え処理の例を説明するフローチャートである。

（実施例１）
図１は、本実施形態の撮像装置の構成を示す図である。
撮像装置１００は、撮像部１０１と、雲台部１０２とを有する。撮像部１０１は、被写体を撮像する撮像手段として機能し、被写体光を光電変換して撮像画像に係る信号を出力する。撮像部１０１は、レンズユニット１０３、撮像素子１０４、撮像処理部１０５を有する。レンズユニット１０３は、撮像光学系として機能し、光軸方向に移動可能な変倍レンズおよびフォーカスレンズ、絞りなどを有する。レンズユニット１０３は、撮像素子１０４の撮像面に被写体像を形成する。撮像素子１０４は、複数の画素が２次元配列されたＣＣＤまたはＣＭＯＳイメージセンサであり、被写体像を各画素の光電変換部で得られるアナログ電気信号群からなるアナログ画像信号に変換する。ＣＣＤは、Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅの略称である。また、ＣＭＯＳは、Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒの略称である。

撮像処理部１０５は、撮像素子１０４が出力するアナログ画像信号に対してノイズ低減、ＡＤ変換、ホワイトバランス調整、色補間などの処理を適用して、撮像画像に係る画像データを生成する。画像データは、カメラコントローラ１１６に供給される。なお、動画撮影時、撮像部１０１は、所定のフレームレートで撮像および画像データの生成を行い、各フレームの画像データをカメラコントローラ１１６に供給する。

雲台部１０２は、撮像部１０１を第１の方向に回転駆動する第１の駆動、または撮像部１０１を第２の方向に回転駆動する第２の駆動を行うパンチルト機構として機能する。具体的には、雲台部１０２のカメラコントローラ１１６が、パンチルト制御部１１４を制御して、第１の駆動として、パンニング駆動（以下、「パン駆動」と記述）を行い、第２の駆動として、チルティング駆動（以下、「チルト駆動」と記述）を行う。パン駆動は、撮像部１０１を水平（左右）方向に旋回する駆動である。パン駆動による撮像部１０１の旋回方向をパン方向とも記述する。チルト駆動は、撮像部１０１を垂直方向（上下）に旋回する駆動である。チルト駆動による撮像部１０１の旋回方向をチルト方向とも記述する。

撮像装置１００は、撮像部１０１に加わる振れにより生じる撮像画像のブレ（像ブレ）を、雲台部１０２によるパン駆動またはチルト駆動によって補正することができる。以下の説明では、チルティングを単にチルトとも記述し、パンニングを単にパンとも記述する。

また、雲台部１０２は、被写体を追尾する追尾制御を実行する被写体追尾機構としても機能する。具体的には、雲台部１０２のカメラコントローラ１１６が、パンチルト制御部１１４を制御して、以下のように追尾制御を実行する。カメラコントローラ１１６は、外部機器２００により通信部１１７を介して指定された被写体が画像の所定位置に一定の大きさで撮影されるように、パン駆動またはチルト駆動を行って、撮像部１０１の方向（撮像方向）を調整し、ズーム機構で画角を調整する。

次に、雲台部１０２の構成について説明する。パン駆動用モータ１０６は、パン駆動に用いられるアクチュエータであり、撮像部１０１を、パン軸１１８を中心軸として水平（左右）方向に旋回する。「水平方向」とは、パン軸が鉛直方向の場合の旋回方向である。パン駆動用モータ１０６は、パンチルト制御部１１４の制御に基づいてパン駆動回路１０７が出力する駆動信号により動作する。

角速度センサ１１５は、撮像装置１００に加わる振れを検出し、検出した振れに係る振れ信号を出力する。角速度センサ１１５は、例えばジャイロセンサである。パン位置検出部１０８は、電気信号として検出したパン軸１１８の位置変化（回転量）に基づいて、現在の撮像部１０１のパン方向に関する位置であるパン位置を検出する。パン位置は、パン軸１１８と直行する面内の光軸方向成分であり、パン角によって規定される。パン速度検出部１０９は、パン位置検出部１０８で検出されるパン位置の単位時間当たりの変化に基づいて、パン速度を算出する。

チルト駆動用モータ１１０は、チルト駆動に用いられるアクチュエータであり、撮像部１０１を、チルト軸１１９を中心軸として垂直（上下）方向に旋回する。「垂直方向」とは、チルト軸１１９が水平方向の場合の旋回方向である。チルト駆動用モータ１１０は、パンチルト制御部１１４の制御に基づいてチルト駆動回路１１１が出力する駆動信号により動作する。

チルト位置検出部１１２は、電気信号として検出したチルト軸１１９の位置変化（回転量）に基づいて、現在の撮像部１０１のチルト方向に関する位置であるチルト位置を検出する。チルト位置は、チルト軸１１９と直行する面内の光軸方向成分であり、チルト角によって規定される。チルト速度検出部１１３は、チルト位置検出部１１２で検出されるチルト位置の単位時間当たりの変化に基づいて、チルト速度を算出する。

パンチルト制御部１１４は、カメラコントローラ部１１６からの指示に従い、設定された被写体が画像の所定位置に撮影されるように、被写体追尾のためのパン駆動量またはチルト駆動量を算出する。また、パンチルト制御部１１４は、角速度センサ１１５が出力する振れ信号に基づいて撮像装置１００に加わる振れの量を検出し、当該振れを打ち消して像ブレを補正するためのパン駆動量またはチルト駆動量を算出する。そして、パンチルト制御部１１４は、算出したパン駆動量またはチルト駆動量に基づいて、パン目標位置またはチルト目標位置を決定し、目標位置に駆動するための駆動信号を生成する。パンチルト制御部１１４は、パン駆動信号をパン駆動回路１０７に供給し、チルト駆動信号をチルト駆動回路１１１に供給する。パン駆動回路１０７は、パン駆動信号に基づいて、パン駆動用モータ１０６を駆動する。また、チルト駆動回路１１１は、チルト駆動信号に基づいて、チルト駆動用モータ１１０を駆動する。

パンチルト制御部１１４は、例えばＣＰＵのようなプログラマブルプロセッサと、ＲＯＭと、ＲＡＭとを有する。ＣＰＵは、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略称である。ＲＯＭは、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｒｍｏｒｙの略称である。ＲＡＭは、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略称である。パンチルト制御部１１４は、ＲＯＭに記憶された、プログラマブルプロセッサで実行可能なプログラムをＲＡＭに展開し、プログラマブルプロセッサで実行することにより、上述した機能を実現する。なお、パンチルト制御部１１４は、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ＡＳＳＰなどのハードウェアで実現されてもよい。ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略称である。ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略称である。ＡＳＳＰは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｐｒｏｄｕｃｅの略称である。

カメラコントローラ１１６は、例えばＣＰＵのようなプログラマブルプロセッサの１つ以上と、ＲＯＭと、ＲＡＭとを有する。カメラコントローラ１１６は、ＲＯＭに記憶された、プログラマブルプロセッサで実行可能なプログラムをＲＡＭに展開し、プログラマブルプロセッサで実行することにより、撮像装置１００の各部を制御し、撮像装置１００の各種機能を実現する。ＲＯＭには設定値やＧＵＩデータなども記憶されている。ＧＵＩは、Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅの略称である。

通信部１１７は、外部機器２００との間での通信を実行し、有線通信または無線通信をサポートする通信インタフェースである。例えば、通信部１１７は、外部機器２００から、撮像画像内の被写体または被写体領域を指定する情報と、指定された被写体または被写体領域の目標位置の情報とを受信し、カメラコントローラ１１６に供給する。カメラコントローラ１１６は、被写体または被写体領域が目標位置を維持し続けるように、目標位置と実際の被写体または被写体領域の位置との差に基づいて、パン目標位置またはチルト目標位置を決定して、被写体追尾機能を実現する。なお、カメラコントローラ１１６は、レンズユニットの画角（ズーム倍率）を制御することもできる。電源部１２０は、撮像装置１００の電源を制御する。また、電源部１２０は、撮像装置１００のバッテリー（不図示）の残量の検出も行い、バッテリーの残量の検出結果をカメラコントローラ１１６に渡す。

図２は、パンチルト制御部とカメラコントローラの機能ブロック図の一例である。
カメラコントローラ１１６は、第１の駆動量算出部１１６１乃至減算部１１６４を有する。また、パンチルト制御部１１４は、振れ補正量算出部１１４１乃至加算部１１４４を有する。

カメラコントローラ１１６が有する減算部１１６４は、通信部１１７から受信した被写体の目標位置と、実際の被写体の位置との差分をとる。第１の駆動量算出部１１６１は、減算部１１６４が出力する差分を打ち消すためのパン駆動量またはチルト駆動量を算出し、パンチルト制御部１１４に対して通知する。

パンチルト制御部１１４が有する振れ補正量算出部１１４１は、以下の処理を実行する。振れ補正量算出部１１４１は、角速度センサ１１５が出力する振れ信号と、防振手段選択部１１６２からの通知内容とに基づいて、振れ信号が示す振れを打ち消して像ブレを補正するためのパン駆動量またはチルト駆動量を振れ補正量として算出する。パンチルト制御部１１４が有する加算部１１４４は、カメラコントローラ１１６から通知されるパン駆動量またはチルト駆動量と、振れ補正量算出部１１４１が出力する振れ補正量とを加算する。

第２の駆動量算出部１１４２は、加算部１１４４の出力に基づいて、被写体追尾と像ブレ補正を実現するためのパン駆動量またはチルト駆動量を算出する。補償器１１４３は、パン位置検出部１０８が検出するパン位置またはチルト位置検出部１１２が検出するチルト位置と、駆動量算出部１１４２が算出したパン駆動量またはチルト駆動量とに基づいて、駆動の目標位置を算出する。そして、補償器１１４３は、パン位置またはチルト位置が当該目標位置となるように、例えばＰＩＤ制御演算によって、パン駆動信号またはチルト駆動信号を生成して出力する。

電子防振制御部１１６３は、画像補正手段として機能し、撮像画像を画像処理により補正することで、撮像部１０１に加わる振れによる像ブレを補正する。電子防振制御部１１６３は、角速度センサ１１５が出力する振れ信号、または撮像部１０１が出力する画像データから検出した動きベクトルに基づき、撮像部１０１が出力する画像データから撮像画像を切り出す位置を変更することで、像ブレを補正する。本実施形態では、パン駆動またはチルト駆動の実行によって像ブレを補正する制御を光学防振制御（第１の制御）という。また、電子防振制御部１１６３が、カメラコントローラ１１６の制御にしたがって、画像処理で像ブレを補正する制御を電子防振制御（第２の制御）という。

ここで、角速度センサ１１５から出力される振れ信号の成分によっては、像ブレ補正のためのパン駆動とチルト駆動とが同時に行われる状態となり、消費電力が大きくなってしまうことが考えられる。したがって、カメラコントローラ１１６は、撮像装置１００の状態に応じて、光学防振制御で実行する駆動を選択し、選択されなかった駆動に対応する方向の振れによる像ブレを電子防振制御により補正する。これにより、撮像装置１００の状態によっては、像ブレを補正するためのパン駆動とチルト駆動とが同時には行われないようになり、消費電力が削減される。撮像装置１００の状態は、例えば、角速度センサ１１５が出力する振れ信号の大きさ、電源部１２０が検出するバッテリーの残量、パン駆動またはチルト駆動の状態、またはチルト位置等を含む。また、パン駆動またはチルト駆動の状態は、パン駆動またはチルト駆動の駆動負荷、またはパン駆動またはチルト駆動によって被写体を追尾制御しているか否かを含む。

防振手段選択部１１６２は、上述した撮像装置１００の状態に基づいて、像ブレ補正制御（防振制御）に用いる防振手段を選択する。防振手段選択部１１６２は、防振手段として、光学防振制御で実行するパン駆動またはチルト駆動、または電子防振制御を選択する。防振手段選択部１１６２は、選択結果を振れ補正量算出部１１４１と電子防振制御部１１６３に通知する。

振れ補正量算出部１１４１は、防振手段選択部１１６２からの通知内容が、防振手段としてパン駆動が選択されることを示す場合には、パン駆動量を算出するとともに、チルト駆動量を０とする。振れ補正量算出部１１４１は、防振手段選択部１１６２からの通知内容が、防振手段としてチルト駆動が選択されることを示す場合には、チルト駆動量を算出するとともに、パン駆動量を０とする。振れ補正量算出部１１４１は、防振手段選択部１１６２からの通知内容が、防振手段としてパン駆動もチルト駆動も選択されないことを示す場合には、パン駆動量とチルト駆動量を０とする。

また、電子防振制御部１１６３は、防振手段選択部１１６２による防振手段の選択結果に応じた電子防振制御を実行する。防振手段としてパン駆動が選択されてチルト駆動が選択されなかった場合には、チルト駆動に対応する方向（チルト方向）の振れによる像ブレが、電子防振制御によって補正される。また、防振手段としてチルト駆動が選択されてパン駆動が選択されなかった場合には、パン駆動に対応する方向（パン方向）の振れによる像ブレが、電子防振制御によって補正される。また、防振手段としてパン駆動もチルト駆動も選択されなかった場合には、パン方向の振れとチルト方向の振れによる像ブレが、電子防振制御によって補正される。

図３は、カメラコントローラによる像ブレ補正制御の一例を説明するフローチャートである。
図３に示すフローチャートにしたがう処理は、撮像装置１００が電源ＯＮの状態で実行される。図３中のＳは、各処理に対応するステップ番号である。

Ｓ３０１において、カメラコントローラ１１６の防振手段選択部１１６２が、撮像装置１００の状態に応じて、像ブレ補正制御に用いる防振手段を選択する。防振手段選択部１１６２は、防振手段として、光学防振制御で実行するパン駆動またはチルト駆動、または電子防振制御を選択する。

次に、Ｓ３０２において、防振手段選択部１１６２が、Ｓ３０１で選択した防振手段をパンチルト制御部１１４と電子防振制御部１１６３とに通知する。続いて、Ｓ３０３において、電子防振制御部１１６３が、Ｓ３０２での防振手段選択部１１６２からの通知内容に基づいて、電子防振制御を実行する。続いて、Ｓ３０４において、カメラコントローラ１１６が、防振動作つまり像ブレ補正制御を継続するかを判断する。像ブレ補正制御を継続する場合は、処理がＳ３０１に戻る。像ブレ補正制御を継続しない場合は、処理を終了する。

図４は、パンチルト制御部による光学防振制御の一例を説明するフローチャートである。
図４に示すフローチャートにしたがう処理は、撮像装置１００が電源ＯＮの状態で実行される。図４中のＳは、各処理に対応するステップ番号である。
Ｓ４０１において、パンチルト制御部１１４の振れ補正量算出部１１４１が、図３のＳ３０２での防振手段選択部１１６２からの通知内容に基づいて、振れ補正量としてパン駆動量またはチルト駆動量を算出する。振れ補正量算出部１１４１は、パン駆動とチルト駆動のうち、実行しない駆動に係る駆動量を０とする。

次に、Ｓ４０２において、パンチルト制御部１１４が、Ｓ４０１で算出された振れ補正量と、カメラコントローラ１１６から供給されるパン駆動量またはチルト駆動量とに基づいて、パン駆動またはチルト駆動の目標位置を決定する。続いて、Ｓ４０３において、パンチルト制御部１１４が、Ｓ４０２で決定された目標位置に基づいて、パン駆動信号またはチルト駆動信号を算出する。
次に、Ｓ４０４において、パンチルト制御部１１４が、パン駆動回路１０７またはチルト駆動回路１１１に、Ｓ４０３で算出した駆動信号を供給する。これにより、駆動信号に対応するパン駆動またはチルト駆動が開始する。続いて、Ｓ４０５において、パンチルト制御部１１４が、パン駆動またはチルト駆動による光学防振制御を継続するかを判断する。光学防振制御を継続する場合は、処理がＳ４０１に戻る。光学防振制御を継続しない場合は、処理を終了する。

図５は、実施例１における防振手段の選択処理を説明するフローチャートである。
図５に示すフローチャートにしたがう処理は、図３のＳ３０１の処理に対応する。図５中のＳは、各処理に対応するステップ番号である。
Ｓ５０１において、カメラコントローラ１１６の防振手段選択部１１６２が、電源部１２０により検出されたバッテリーの残量が高いかを判断する。具体的には、防振手段選択部１１６２は、バッテリーの残量が第１の閾値より高いかを判断する。バッテリーの残量が第１の閾値より高い場合、防振手段選択部１１６２は、バッテリーの残量が高いと判断して、処理がＳ５０２に進む。バッテリーの残量が第１の閾値以下である場合、防振手段選択部１１６２は、バッテリーの残量が高くないと判断して、処理がＳ５０３に進む。

Ｓ５０２において、防振手段選択部１１６２が、防振手段としてパン駆動およびチルト駆動を選択する。そして、処理を終了する。これにより、バッテリーの残量が十分に高い場合は、撮像装置１００は、消費電力よりも防振性能を優先し、パン駆動およびチルト駆動による光学防振制御を実行して、像ブレを補正する。

Ｓ５０３において、防振手段選択部１１６２が、バッテリーの残量が中程度であるかを判断する。具体的には、防振手段選択部１１６２は、バッテリーの残量が第２の閾値より高いかを判断する。第２の閾値は、第１の閾値より低い値に予め設定されている。バッテリーの残量が第２の閾値より高い場合、防振手段選択部１１６２は、バッテリーの残量が中程度であると判断して、処理がＳ５０４に進む。バッテリーの残量が第２の閾値以下である場合、防振手段選択部１１６２は、バッテリーの残量が中程度でない（低い）と判断して、処理がＳ５０７に進む。

次に、Ｓ５０４乃至Ｓ５０６の処理により、防振手段選択部１１６２は、角速度センサ１１５から出力される振れ信号に係る振れの大きさに応じて、光学防振制御で実行する防振手段として、パン駆動とチルト駆動のうちのいずれかを選択する。Ｓ５０４において、防振手段選択部１１６２が、パン方向の振れの成分がチルト方向の振れの成分より大きいかを判断する。パン方向の振れの成分がチルト方向の振れの成分より大きい場合は、処理がＳ５０５に進む。パン方向の振れの成分がチルト方向の振れの成分より大きくない場合は、処理がＳ５０６に進む。

Ｓ５０５において、防振手段選択部１１６２が、防振手段として、パン駆動と、チルト方向の振れに対応する電子防振制御を選択して処理を終了する。また、Ｓ５０５において、防振手段選択部１１６２が、防振手段として、チルト駆動と、パン方向の振れに対応する電子防振制御を選択して処理を終了する。これにより、バッテリーの残量が十分ではない場合は、パン駆動とチルト駆動を同時に行わないようにして消費電力が抑えられる。また、パン方向の振れとチルト方向の振れのうち、大きいほうの振れに係る方向に対応する駆動（パン駆動またはチルト駆動）が光学防振制御で実行する駆動として選択される。以上の処理により、消費電力の抑制と防振性能の維持を両立した防振手段の選択をすることができる。

また、Ｓ５０７において、防振手段選択部１１６２が、防振手段として電子防振制御を選択し、処理を終了する。バッテリーの残量が低い場合は、消費電力の抑制を優先した防振手段の選択がされ、パン駆動またはチルト駆動による光学防振制御は行われない。

図９は、図３のＳ３０３における電子防振制御を説明するフローチャートである。
Ｓ９０１において、カメラコントローラ１１６が、防振手段としてパン駆動とチルト駆動の双方が選択されているかを判断する。防振手段としてパン駆動とチルト駆動の双方が選択されている場合、カメラコントローラ１１６の電子防振制御部１１６３が、電子防振制御による像ブレの補正を行わず、処理を終了する。防振手段としてパン駆動とチルト駆動のいずれか一方だけ選択されているか、パン駆動とチルト駆動のいずれも選択されていない場合は、処理がＳ９０２に進む。

Ｓ９０２において、カメラコントローラ１１６が、防振手段としてパン駆動が選択されているかを判断する。防振手段としてパン駆動が選択されている場合は、処理がＳ９０３に進む。防振手段としてパン駆動が選択されていない場合は、処理がＳ９０４に進む。

Ｓ９０３において、電子防振制御部１１６３が、チルト方向の振れに対応する電子防振制御を実行する。電子防振制御部１１６３は、角速度センサ１１５から出力される振れ信号に係る振れのチルト方向の成分に基づいて、撮像部１０１から供給された画像データから撮像画像を切り出す位置を変更することによって、チルト方向の振れによる像ブレを補正する。電子防振制御部１１６３が、撮像部１０１から供給された画像データから検出されるチルト方向の動きベクトルに基づいて、撮像画像を切り出す位置を変更することによって、チルト方向の振れによる像ブレを補正してもよい。

Ｓ９０４において、カメラコントローラ１１６が、防振手段としてチルト駆動が選択されているかを判断する。防振手段としてチルト駆動が選択されている場合は、処理がＳ９０５に進む。防振手段としてチルト駆動が選択されていない場合は、パン駆動とチルト駆動のいずれも防振手段として選択されず、光学防振制御は実行されないことになる。したがって、この場合は処理がＳ９０６に進む。

Ｓ９０５において、電子防振制御部１１６３が、パン方向の振れに対応する電子防振制御を実行する。電子防振制御部１１６３は、角速度センサ１１５から出力される振れ信号に係る振れのパン方向の成分に基づいて、撮像部１０１から供給された画像データから撮像画像を切り出す位置を変更することによって、パン方向の振れによる像ブレを補正する。電子防振制御部１１６３が、撮像部１０１から供給された画像データから検出されるパン方向の動きベクトルに基づいて、撮像画像を切り出す位置を変更することによって、パン方向の振れによる像ブレを補正してもよい。

Ｓ９０６において、電子防振制御部１１６３が、全方向の振れによる像ブレを補正する電子防振制御を行う。電子防振制御部１１６３は、角速度センサ１１５から出力される振れ信号に係る振れの成分に基づいて、撮像部１０１から供給された画像データから撮像画像を切り出す位置を変更する。これにより、撮像装置１００に加わる振れにより撮像画像に生じる像ブレが補正される。電子防振制御部１１６３が、撮像部１０１から供給された画像データから検出される動きベクトルに基づいて、撮像画像を切り出す位置を変更することによって、像ブレを補正してもよい。

（実施例２）
実施例２の撮像装置は、パン駆動とチルト駆動の駆動負荷に応じて防振手段の選択を実行する。具体的には、撮像装置１００は、パン駆動とチルト駆動のうち、駆動負荷が小さいほうの駆動を光学防振制御で実行する駆動として選択する。実施例２について、実施例１との差異を中心に説明する。

図６は、実施例２における防振手段の選択処理を説明するフローチャートである。
図６に示すフローチャートにしたがう処理は、図３のＳ３０１の処理に対応する。図６中のＳは、各処理に対応するステップ番号である。Ｓ６０１乃至Ｓ６０３は、図５のＳ５０１乃至Ｓ５０３と同様であるので、説明を省略する。

Ｓ６０４において、防振手段選択部１１６２が、パン駆動のほうがチルト駆動よりも駆動負荷が小さいかを判断する。Ｓ６０４の判断処理で用いられる駆動負荷は、例えば、駆動電力である。パン駆動のほうがチルト駆動よりも駆動負荷が小さい場合は、処理がＳ６０５に進む。パン駆動のほうがチルト駆動よりも駆動負荷が小さくない場合（例えば、チルト駆動のほうがパン駆動よりも駆動負荷が小さい場合）は、処理がＳ６０６に進む。Ｓ６０５乃至Ｓ６０７は、図５のＳ５０５乃至Ｓ５０７の処理と同様であるので、説明を省略する。

図６を参照して説明した例では、撮像装置１００は、パン駆動とチルト駆動のうち、駆動負荷が小さいほうを防振手段として選択する。これにより消費電力を抑制することができる。他の例では、撮像装置１００が、防振性能の維持を優先して、Ｓ６０４乃至Ｓ６０６において、パン駆動とチルト駆動のうち、駆動負荷が大きいほうを防振手段として選択するようにしてもよい。

（実施例３）
実施例３の撮像装置は、チルト位置に応じて、防振手段を選択する。チルト位置に応じてパン駆動による像ブレ補正の効果（防振効果）が変化するからである。パン軸１１８の方向が鉛直方向の場合、チルト角が水平となるチルト位置でパン駆動による防振効果が最大となり、チルト角が鉛直方向に近づくに従い、パン駆動による防振効果が減少する。したがって、撮像装置１００は、チルト位置が所定範囲を超えた場合は、光学防振制御で実行する駆動としてチルト駆動を選択する。実施例３について、実施例１との差異を中心に説明する。

図７は、実施例３における防振手段の選択処理を説明するフローチャートである。
図７に示すフローチャートにしたがう処理は、図３のＳ３０１の処理に対応する。図７中のＳは、各処理に対応するステップ番号である。Ｓ７０１乃至Ｓ７０３は、図５のＳ５０１乃至Ｓ５０３と同様であるので、説明を省略する。

Ｓ７０４において、防振手段選択部１１６２が、チルト位置が所定範囲を超えていないかを判断する。チルト位置が所定範囲を超えていない場合は、処理がＳ７０２に進む。チルト位置が所定範囲を超えている場合は、処理がＳ７０６に進む。Ｓ７０５乃至Ｓ７０７は、図５のＳ５０５乃至Ｓ５０７と同様であるので、説明を省略する。

実施例３の撮像装置は、パン駆動による防振効果が低下するチルト位置では、パン駆動を防振手段として選択しないようにする。これにより、防振性能と消費電力の抑制とを両立させることができる。

（実施例４）
実施例４の撮像装置は、パン駆動とチルト駆動のうち、被写体の追尾制御で実行しているほうの駆動を防振手段として選択する。実施例４について、実施例１との差異を中心に説明する。

図８は、実施例４における防振手段の選択処理を説明するフローチャートである。
図８に示すフローチャートにしたがう処理は、図３のＳ３０１の処理に対応する。図８中のＳは、各処理に対応するステップ番号である。
Ｓ８０１において、カメラコントローラ１１６の防振手段選択部１１６２が、パン駆動およびチルト駆動で被写体の追尾制御を実行しているかを判断する。パン駆動およびチルト駆動で被写体の追尾制御を実行している場合は、処理がＳ８０２に進む。そして、Ｓ８０２において、防振手段選択部１１６２が、パン駆動およびチルト駆動を防振手段として選択して、処理を終了する。被写体の追尾制御でパン駆動とチルト駆動のいずれか一方だけ実行されているか、または被写体の追尾制御でパン駆動とチルト駆動のいずれも実行されていない場合は、処理がＳ８０３に進む。

Ｓ８０３において、防振手段選択部１１６２が、撮像装置１００のバッテリーの残量が高いかを判断する。具体的には、防振手段選択部１１６２は、バッテリーの残量が第１の閾値より高いかを判断する。バッテリーの残量が第１の閾値より高い場合、防振手段選択部１１６２は、バッテリーの残量が高いと判断して、処理がＳ８０２に進む。バッテリーの残量が第１の閾値以下である場合、防振手段選択部１１６２は、バッテリーの残量が高くないと判断して、処理がＳ８０４に進む。

Ｓ８０４において、防振手段選択部１１６２が、パン駆動で被写体の追尾制御を実行しているかを判断する。パン駆動で被写体の追尾制御を実行している場合は、処理がＳ８０５に進む。そして、Ｓ８０５において、防振手段選択部１１６２が、防振手段として、パン駆動と、チルト方向の振れに対応する電子防振制御を選択して処理を終了する。パン駆動で被写体の追尾制御を実行していない場合は、処理がＳ８０６に進む。

Ｓ８０６において、防振手段選択部１１６２が、チルト駆動で被写体の追尾制御を実行しているかを判断する。チルト駆動で被写体の追尾制御を実行している場合は、処理がＳ８０７に進む。そして、Ｓ８０７において、防振手段選択部１１６２が、防振手段として、チルト駆動と、パン方向の振れに対応する電子防振制御を選択して処理を終了する。チルト駆動で被写体の追尾制御を実行してない場合は、被写体の追尾制御でパン駆動とチルト駆動のいずれも実行されていないことになる。したがって、この場合は、処理がＳ８０８に進む。

Ｓ８０８において、防振手段選択部１１６２が、バッテリーの残量が中程度であるかを判断する。具体的には、防振手段選択部１１６２は、バッテリーの残量が第２の閾値より高いかを判断する。第２の閾値は、第１の閾値より低い値に予め設定されている。バッテリーの残量が第２の閾値より高い場合、防振手段選択部１１６２は、バッテリーの残量が中程度であると判断して、処理がＳ８０９に進む。バッテリーの残量が第２の閾値以下である場合、防振手段選択部１１６２は、バッテリーの残量が中程度でない（低い）と判断して、処理がＳ８１０に進む。

次に、Ｓ８０９の処理により、防振手段選択部１１６２は、撮像部１０１に加わる振れの大きさ、パン駆動とチルト駆動に係る駆動負荷、または撮像部１０１のチルト位置のいずれかに基づいて、光学防振制御で実行する防振手段を選択する。Ｓ８０９において、防振手段選択部１１６２が、例えば、図５のＳ５０４乃至Ｓ５０６の処理を実行して、パン駆動とチルト駆動のうちのいずれかを防振手段として選択してもよい。また、Ｓ８０９において、防振手段選択部１１６２が、図６のＳ６０４乃至Ｓ６０６の処理を実行してもよいし、図７のＳ７０４乃至Ｓ７０６の処理を実行してもよい。Ｓ８１０において、防振手段選択部１１６２が、防振手段として電子防振制御を選択し、処理を終了する。

（防振手段の切り替え処理の例）
撮像装置１００が、撮像装置１００の状態に応じて防振手段を選択し、実行する防振手段を当該選択された防振手段に切り替えることを決定する場合がある。パン駆動またはチルト駆動による光学防振制御と、電子防振制御とでは、像ブレの補正範囲が異なるので、防振手段を切り替える際の撮像画像のブレ残りを防止することが望ましい。したがって、撮像装置１００は、光学防振制御から電子防振制御に切り替えることを決定した場合、撮像装置１００に加わる振れの大きさが電子防振制御による像ブレの補正範囲内であるときに、電子防振制御への切り替えを実行する。以下に説明する防振手段の切り替え処理は、前述した実施例１乃至４のいずれにも適用可能である。

図１０は、防振手段の切り替え処理の例を説明するフローチャートである。
Ｓ１００１において、防振手段選択部１１６２が、図３のＳ３０１と同様に、撮像装置１００の状態に応じて、防振手段を選択する。続いて、防振手段選択部１１６２が、実行する防振手段を選択された防振手段に切り替えるかを判断する。例えば、選択された防振手段が実行対象とされても、実行する防振手段に変更がない場合、防振手段選択部１１６２は、実行する防振手段を選択された防振手段に切り替えないと判断（決定）する。そして、処理がＳ１００４に進む。Ｓ１００４において、防振手段選択部１１６２が、選択された防振手段を振れ補正量算出部１１４１へ通知する。

また、例えば、選択された防振手段が実行対象とされることによって、実行する防振手段に変更がある場合、防振手段選択部１１６２は、実行する防振手段を選択された防振手段に切り替えると判断（決定）する。そして、処理がＳ１００３に進む。Ｓ１００３において、防振手段選択部１１６２が、防振手段を切り替えることが可能であるかを判断する。図１０に示す例では、防振手段をパン駆動またはチルト駆動から電子防振制御に切り替えることが決定されたものとする。したがって、防振手段選択部１１６２は、角速度センサ１１５が出力する振れ信号に係る振れ、つまり撮像部１０１に加わる振れの大きさが、電子防振制御による像ブレの補正範囲内であるかを判断する。撮像部１０１に加わる振れの大きさが、電子防振制御による像ブレの補正範囲内でない場合、防振手段選択部１１６２は、防振手段を切り替えることが可能でないと判断する。そして、処理がＳ１００５に進む。

撮像部１０１に加わる振れの大きさが、電子防振制御による像ブレの補正範囲内である場合、防振手段選択部１１６２は、防振手段を切り替えることが可能であると判断する。そして、処理がＳ１００４に進む。Ｓ１００４において、選択された防振手段が振れ補正量算出部１１４１へ通知されることで、実行対象の防振手段が、当該通知された防振手段に切り替わり、当該切り替わった後の防振手段による像ブレの補正が行われる。

また、Ｓ１００５において、防振手段選択部１１６２が、防振手段の切り替えを保留して切り替え前の防振手段のままとする。そして、処理がＳ１００６に進む。Ｓ１００６において、電子防振制御部１１６３が、図９を参照して説明した電子防振制御を実行する。Ｓ１００７は、図３のＳ３０４と同様である。図１０を参照して説明した処理により、パン駆動またはチルト駆動による像ブレ補正から電子防振制御による像ブレ補正に切り替える際の撮像画像のブレ残りを防止することができる。

以上説明したように、本実施形態の撮像装置は、撮像装置の状態に応じて、パンおよび／またはチルト駆動により像ブレを補正するか、電子防振制御により像ブレを補正するかを決定する。これにより、像ブレを補正するためにパン駆動とチルト駆動とを同時に行わないようにして、消費電力を抑制することができる。本発明は、上述した特定の実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の複数の実施例を適宜組み合わせてもよい。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１００ 撮像装置
１１４ パンチルト制御部
１１６ カメラコントローラ

Claims (12)

1. 被写体を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段を第１の方向に回転駆動する第１の駆動及び前記撮像手段を第２の方向に回転駆動する第２の駆動が実行可能な駆動手段と、
   前記撮像手段を用いて得られた撮像画像を画像処理により補正する画像補正手段と、
   前記撮像手段に加わる振れによる撮像画像の像ブレを、前記駆動手段を制御して前記第１の駆動及び前記第２の駆動の少なくとも一方の実行により補正する第１の制御、及び、前記画像補正手段を制御して補正する第２の制御の少なくとも一方を実行する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、撮像装置の状態に応じて、前記第１の制御で実行する駆動を選択し、前記選択されなかった駆動に対応する方向の前記像ブレを、前記第２の制御により補正する
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御手段は、前記撮像装置のバッテリーの残量に応じて、前記第１の制御で実行する駆動を選択する
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮像装置のバッテリーの残量が、第１の閾値より高い場合は、前記第１の制御で実行する駆動として前記第１の駆動と前記第２の駆動とを選択し、
   前記バッテリーの残量が、第１の閾値以下であって第２の閾値より高い場合は、前記第１の駆動と前記第２の駆動のうちのいずれかを前記第１の制御で実行する駆動として選択し、
   前記バッテリーの残量が、前記第２の閾値以下である場合は、前記第１の駆動と前記第２の駆動のいずれも前記第１の制御で実行する駆動として選択せず、前記撮像手段に加わる振れにより前記撮像画像に生じる像ブレを、前記第２の制御により補正する
   ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記制御手段は、前記撮像手段に加わる振れの大きさに応じて、前記第１の駆動と前記第２の駆動のうちのいずれかを前記第１の制御で実行する駆動として選択する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記制御手段は、前記撮像手段に加わる前記第１の方向の振れと前記第２の方向の振れのうち、大きいほうの振れに係る方向に対応する駆動を前記第１の制御で実行する駆動として選択する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記制御手段は、前記第１の駆動と前記第２の駆動に係る駆動負荷に応じて、前記第１の駆動と前記第２の駆動のうちのいずれかを前記第１の制御で実行する駆動として選択する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記制御手段は、前記第１の駆動と前記第２の駆動のうち、駆動負荷が小さいほうの駆動を前記第１の制御で実行する駆動として選択する
   ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記制御手段は、前記撮像手段の前記第２の方向に関する位置が所定の範囲を超えている場合は、前記第１の制御で実行する駆動として前記第２の駆動を選択し、前記撮像手段の前記第２の方向に関する位置が所定の範囲を超えていない場合は、前記第１の制御で実行する駆動として前記第１の駆動を選択する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 前記制御手段は、
   前記駆動手段を制御して、被写体を追尾する追尾制御を実行し、
   前記第１の駆動と前記第２の駆動のうち、前記追尾制御で実行している駆動を、前記第１の制御で実行する駆動として選択する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
10. 前記制御手段は、
    前記第１の駆動と前記第２の駆動によって前記追尾制御を実行している場合は、前記第１の駆動と前記第２の駆動とを前記第１の制御で実行する駆動として選択し、
    前記第１の駆動と前記第２の駆動のうちのいずれかによって前記追尾制御を実行しており、かつ前記撮像装置の前記バッテリーの残量が第１の閾値以下である場合は、前記第１の駆動と前記第２の駆動のうち、前記追尾制御で実行している駆動を、前記第１の制御で実行する駆動として選択し、
    前記第１の駆動と前記第２の駆動のいずれによっても前記追尾制御を実行していない場合、
    前記撮像装置の前記バッテリーの残量が第１の閾値以下であって第２の閾値より高いときには、前記撮像手段に加わる振れの大きさ、前記第１の駆動と前記第２の駆動に係る駆動負荷、または前記撮像手段の前記第２の方向に関する位置のいずれかに基づいて、前記第１の駆動と前記第２の駆動のうちのいずれかを前記第１の制御で実行する駆動として選択し、
    前記バッテリーの残量が、前記第２の閾値以下であるときは、前記第１の制御を実行せず、前記撮像手段に加わる振れにより前記撮像画像に生じる像ブレを、前記第２の制御により補正する
    ことを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
11. 前記制御手段は、前記撮像装置の状態に応じて、前記第１の駆動または前記第２の駆動による像ブレの補正から前記第２の制御による像ブレの補正に切り替えることを決定した場合、前記撮像装置に加わる振れの大きさが前記第２の制御による像ブレの補正範囲内であるときに、前記第２の制御による像ブレの補正への切り替えを実行する
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
12. 被写体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段を第１の方向に回転駆動する第１の駆動及び前記撮像手段を第２の方向に回転駆動する第２の駆動が実行可能な駆動手段と、前記撮像手段を用いて得られた撮像画像を画像処理により補正する画像補正手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
    前記撮像手段に加わる振れによる撮像画像の像ブレを、前記駆動手段を制御して前記第１の駆動及び前記第２の駆動の少なくとも一方の実行により補正する第１の制御、及び、前記画像補正手段を制御して補正する第２の制御の少なくとも一方を実行する制御工程と、を有し、
    前記制御工程では、撮像装置の状態に応じて、前記第１の制御で実行する駆動を選択し、前記選択されなかった駆動に対応する方向の前記像ブレを、前記第２の制御により補正する
    ことを特徴とする制御方法。

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