WO2021048963A1 - 撮像装置および撮像装置の制御方法 - Google Patents

撮像装置および撮像装置の制御方法 Download PDF

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WO2021048963A1
WO2021048963A1 PCT/JP2019/035788 JP2019035788W WO2021048963A1 WO 2021048963 A1 WO2021048963 A1 WO 2021048963A1 JP 2019035788 W JP2019035788 W JP 2019035788W WO 2021048963 A1 WO2021048963 A1 WO 2021048963A1
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WO
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image
image sensor
correction
camera shake
unit
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PCT/JP2019/035788
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English (en)
French (fr)
Inventor
雪竹 晶
裕紀 見塩
卓哉 小林
鈴木 猛士
国重 恵二
Original Assignee
オリンパス株式会社
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/681Motion detection
    • H04N23/6812Motion detection based on additional sensors, e.g. acceleration sensors
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
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    • H04N23/631Graphical user interfaces [GUI] specially adapted for controlling image capture or setting capture parameters
    • HELECTRICITY
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    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/682Vibration or motion blur correction
    • H04N23/683Vibration or motion blur correction performed by a processor, e.g. controlling the readout of an image memory
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    • H04N23/682Vibration or motion blur correction
    • H04N23/685Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
    • H04N23/687Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation by shifting the lens or sensor position

Definitions

  • the present invention relates to an image pickup apparatus and a control method of the image pickup apparatus capable of correcting the horizontality of the captured image with respect to the image frame and performing camera shake correction for removing the influence of camera shake.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-71743 Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-331586 Japanese Patent No. 3360376 Japanese Patent No. 6105880
  • both rotational shake correction and automatic horizontal correction are performed by rotating the image sensor.
  • the angle range of the automatic horizontal correction will not be sufficient, and conversely, let's make the automatic horizontal correction sufficiently effective. Then, the effect of the rotation blur correction becomes insufficient.
  • angle blur correction and shift blur correction The larger the correction angle range of automatic horizontal correction, the narrower the movable range of angle blur correction and shift blur correction, and sufficient image blur correction cannot be guaranteed. If an attempt is made to guarantee sufficient image blur correction, the correction angle range of automatic horizontal correction becomes narrow.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and is a novel method for controlling an image pickup device and an image pickup device, which can solve the problem of antinomy in camera shake correction and horizontal correction, and can sufficiently perform both of them.
  • the purpose is to provide. It is an object of the present invention to provide a new easy-to-use image pickup device and a control method of the image pickup device that can easily take a horizontal image with higher accuracy.
  • the imaging apparatus is an imaging apparatus that images a subject image on an imaging element by an imaging optical system and acquires an image, and is an angular velocity detection that detects an angular velocity of the imaging apparatus.
  • the unit, the horizontal correction instruction unit that instructs the image pickup element or the output image of the image pickup element to be corrected horizontally with respect to the image frame, and the vertical direction or the horizontal direction of the image pickup device or the image pickup element are detected.
  • the horizontal angle calculation unit that calculates and outputs the first angle around the optical axis of the image pickup element, and the image pickup element.
  • the image pickup element drive unit that rotates around the optical axis, and the detection result by the angular velocity detection unit or the horizontal angle calculation during shooting standby.
  • the movable region of the image pickup element includes the central region of the optical axis so as to maximize the rotation angle possible range of the image pickup element. It has a movement range limiting unit that limits to a first region and a shooting instruction unit that instructs preparation or start of shooting, and based on the instruction of the shooting instruction unit, the movement range limiting unit is the image pickup element.
  • the movable area is set to be wider than that in the standby state and is set to the second area including the first area.
  • the image pickup apparatus has a reference angle storage unit that stores a second angle indicating a reference angle around the optical axis of the image pickup element, and is a horizontal angle calculation unit. Outputs by switching to either the first angle or the second angle based on the instruction of the horizontal correction instruction unit.
  • the image pickup apparatus according to the third invention in the first invention, causes the image sensor drive unit to light the image sensor so as to eliminate the difference between the calculation result of the horizontal angle calculation unit and the current angle of the image sensor. It has an image sensor angular rotation unit that is rotationally driven in the axial direction, and a rotational blur correction unit that rotates the image sensor in the optical axis direction to correct rotational blur based on the output of the angular velocity detection unit.
  • the image sensor angular rotation unit drives the image sensor to rotate at a rotation speed slower than that of the rotation blur correction unit.
  • the image pickup element angle rotating portion rotates the image pickup element faster as the amount of camera shake is smaller.
  • the higher the shutter speed of the moving range limiting unit the more relaxed the limitation during the shooting standby.
  • the shorter the focal length of the moving range limiting unit the more relaxed the limitation during shooting standby.
  • the imaging apparatus further includes a display unit for displaying a live view display, and the display unit is an automatic horizontal correction indicating that the state is in an automatic horizontal correction state. Enables display of valid display and automatic horizontal correction invalid display indicating that the live view display is not in the automatic horizontal correction state.
  • the image pickup apparatus according to the ninth aspect further includes a display unit for displaying a live view display, and the display unit includes an inclination amount display indicating an inclination amount of the image pickup apparatus and an automatic horizontal display. Enables display of a range display that indicates the tilt range that can be corrected.
  • the image pickup apparatus according to the tenth invention waits for the shooting after the movement range limiting unit has no difference between the calculation result of the horizontal angle calculation unit and the current angle of the image sensor. Relax the above restrictions inside.
  • the control method of the image pickup device is a control method in an image pickup device that images a subject image on an image pickup element by an image pickup optical system and acquires an image, and is an output image of the image pickup element or the image pickup element. Is instructed to be corrected horizontally with respect to the image frame, the angular velocity of the image pickup device is detected, the vertical direction or the horizontal direction of the image pickup device or the image pickup element is detected, and the image pickup device is detected. Alternatively, the first angle around the optical axis of the image pickup element for correcting the output image of the image pickup element horizontally with respect to the image frame is calculated, and the image pickup element is subjected to the detection result of the angular velocity or the first first angle.
  • the rotation angle possible range of the image sensor is set.
  • the movable area of the image sensor is limited to the first area including the central region of the optical axis, and when the preparation or start of shooting is instructed, the image sensor is moved.
  • the possible area is set to a second area including the first area, which is wider than that in the standby state.
  • the image pickup device is an image pickup device that images a subject image on an image pickup device by an image pickup optical system and acquires an image, and includes an angular velocity detection unit that detects the angular velocity of the image pickup device and the image pickup device.
  • the horizontal correction instructing unit that instructs the horizontal correction so that the output image of the image sensor is horizontal to the image frame, and the image sensor when the horizontal correction instruction is given from the horizontal correction instructing unit, the image sensor is photographed.
  • the image sensor drive unit that rotates around the optical axis of the optical system, and the rotation range of the image sensor that is rotated by the image sensor drive unit includes the rotation range for performing the horizontal correction and the angular velocity.
  • the control method of the image pickup device is a control method in an image pickup device that images a subject image on an image pickup element by an image pickup optical system and acquires an image, and is an output image of the image pickup device or the image pickup device. It is determined whether or not it is instructed to correct the image horizontally with respect to the image frame, the angular velocity of the image sensor is detected, and when it is instructed to correct the image horizontally, the correction is executed horizontally.
  • the image sensor is rotated so as to include at least two of the rotation range of the image sensor for this purpose and the rotation range of the image sensor for performing camera shake prevention based on the detection result of the angular velocity.
  • the image pickup device is an image pickup device that images a subject image on an image pickup device by an image pickup optical system and acquires an image, and includes an angular velocity detection unit that detects the angular velocity of the image pickup device and the image pickup device.
  • the horizontal correction instructing unit that instructs the horizontal correction so that the output image of the image sensor is horizontal to the image frame, and the image sensor when the horizontal correction instruction is given from the horizontal correction instructing unit, the image sensor is photographed.
  • the image sensor drive unit that rotates around the optical axis of the optical system, and the image sensor that is rotated by the image sensor drive unit, has the rotational responsiveness for performing the horizontal correction.
  • the control method of the image pickup device is a control method in an image pickup device that images a subject image on an image pickup element by an image pickup optical system and acquires an image, and is an output image of the image pickup element or the image pickup element. It is determined whether or not it is instructed to correct the image horizontally with respect to the image frame, the angular velocity of the image sensor is detected, and when it is instructed to correct the image horizontally, the correction is executed horizontally.
  • the image sensor is rotated so as to include at least two of the rotational responsiveness of the image sensor for the purpose of the image sensor and the rotational responsiveness of the image sensor for performing camera shake prevention based on the detection result of the angular velocity. ..
  • the present invention it is possible to solve the problem of antinomy in camera shake correction and horizontal correction, and to provide an image pickup apparatus and a control method of the image pickup apparatus capable of sufficiently performing both of them. It is possible to provide an easy-to-use image pickup device and a control method of the image pickup device that can easily take a horizontal image with higher accuracy.
  • This image pickup apparatus images a subject image on an image pickup element by an image pickup optical system and acquires an image.
  • a camera as an imaging device
  • This camera is a digital camera, has an imaging unit, converts a subject image into image data by this imaging unit, and arranges the subject image on the back surface of the main body or in a finder based on the converted image data. Live view is displayed on the display. The photographer determines the composition and shutter timing by observing the live view display. During the release operation, the image data is recorded on the recording medium. The image data recorded on the recording medium can be reproduced and displayed on the display unit when the reproduction mode is selected.
  • the camera according to the present embodiment has a camera shake correction function and an automatic horizontal correction function, and when the automatic horizontal function is operated, the image sensor or the output image of the image sensor is corrected horizontally with respect to the image frame.
  • this automatic horizontal correction is performed during shooting standby, the movable area of the image sensor is limited to the area including the optical axis center area, while when shooting with camera shake correction, the movable area is set to be larger than that during shooting standby. Also widen.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the camera 1 according to the present embodiment as viewed from the back side.
  • the camera 1 includes an interchangeable lens 200 and a camera body 100.
  • the interchangeable lens 200 can be attached to the camera body 100, and when attached to the camera body 100, a subject image is formed on the image sensor 105 (see FIG. 2B) in the camera body 100.
  • the photographing lens barrel and the camera body may be integrally configured.
  • the exterior of the interchangeable lens 200 is provided with a rotatable zoom ring for adjusting the focal length. Further, a camera shake correction on / off switch is provided on the exterior portion of the interchangeable lens 200. When the user wants to perform camera shake correction on the interchangeable lens 200 side, the camera shake correction on / off switch is turned on, while when the camera shake correction is not performed, the camera shake correction on / off switch is turned off. To do.
  • An electronic viewfinder (EVF) 21 is arranged on the upper part of the back side of the camera body 100.
  • the user can observe a small display arranged inside the camera body 100 through the eyepiece window of the EVF 21, and a live view image or the like is displayed on this display.
  • a rear monitor 23 is arranged on the back of the camera body 100.
  • the rear monitor 23 has a display such as a liquid crystal display (LDC) or an organic EL.
  • a live view image, a recorded image, a menu image, and the like are displayed on the rear monitor 23 and the above-mentioned EVF 21.
  • a horizontal correction image (see FIGS. 16A to 16D) at the time of automatic horizontal correction, an image trimming & resizing processed image (see FIGS. 11 and 12), and the like are also displayed.
  • a shooting mode dial 25 is arranged on the upper surface of the camera body 100.
  • the shooting mode dial 25 is rotatable, and the user can set the shooting mode by matching the shooting mode displayed on the upper surface of the shooting mode dial 25 with the index.
  • a shutter button 27 is arranged to the right of the shooting mode dial 25.
  • the 1st release switch is turned on, and when the shutter button 27 is fully pressed, the 2nd release switch is turned on.
  • AE autoexposure
  • AF autofocus
  • the main shooting is performed for recording a still image (see S13, FIG. 21, etc. in FIG. 3).
  • the shutter button 27 functions as a shooting instruction unit (shooting instruction interface) for instructing preparation or start of shooting.
  • the F dial 29f is arranged on the front side of the upper surface of the camera body 100
  • the R dial 29r is arranged on the back side of the upper surface of the camera body 100. Both dials are rotatable, and the user can change the setting by rotating the F dial 29f or the R dial 29r with a finger (see, for example, S223 in FIG. 18, S241 in FIG. 19 and the like).
  • an enlargement button 31 is arranged on the right side of the upper surface of the camera body 100.
  • the image displayed on the rear monitor 23 or the EVF 21 is enlarged.
  • a moving image button 33 is arranged near the enlargement button 31. When the user operates the moving image button 33, the moving image shooting is started, and when the moving image button is operated again, the moving image shooting ends.
  • An automatic horizontal correction button 35 is arranged on the upper right side of the back of the camera body 100.
  • automatic horizontal correction is set (see S211 and S213 in FIG. 17, FIG. 18 and the like).
  • the automatic horizontal correction mode is changed (see S223, FIG. 19 and the like in FIG. 18).
  • the automatic horizontal correction button 35 functions as a horizontal correction instruction unit (automatic horizontal correction interface) that instructs the image sensor or the output image of the image sensor to be corrected horizontally with respect to the image frame.
  • the AF button 37 is located in the middle of the right side of the back of the camera body 100. When the user operates the AF button 37, AF (automatic focus adjustment) can be performed.
  • a camera shake correction button 39 is arranged on the right side of the AF button 37.
  • camera shake correction is set (see S215, S217, etc. in FIG. 17).
  • the camera shake correction is performed so as to eliminate the influence of the camera shake (see FIG. 5B).
  • a cross button 41 is arranged below the AF button 37 and the camera shake correction button 39 described above.
  • the cross button 41 has buttons that can be operated up, down, left, and right. By operating any of the up, down, left, and right buttons of the cross button 41, for example, by moving the cursor or the like displayed on the rear monitor 23, the displayed items can be moved again.
  • the OK button 43 is arranged in the center of the cross button 41. By operating the cross-shaped button 41, when the cursor or the like is moved, the setting of the item or the like can be determined by operating the OK button 43.
  • An INFO button 45 is arranged below the cross button 41. When the user operates the INFORMATION button 45, shooting information and the like are displayed on the rear monitor 23.
  • the camera 1 according to the present embodiment is composed of the camera body 100 and the interchangeable lens 200.
  • FIG. 2A shows the configuration of the interchangeable lens 200
  • FIG. 2B shows the configuration of the camera body 100.
  • a photographing lens 201 is arranged in the interchangeable lens 200. Although only one optical lens is shown in FIG. 2A, it may of course be composed of a plurality of optical lenses.
  • the photographing lens 201 includes a focus lens for adjusting the focus, a zoom lens for adjusting the focal length, and the like.
  • the focus lens and the like are moved in the optical axis direction of the photographing lens 201 by the lens control unit 208. That is, the focus lens is moved in the optical axis direction by the lens control unit 208 so as to be in focus.
  • the lens control unit 208 has a lens drive mechanism, a lens drive circuit, and the like, and is a focus lens based on a control signal from the system control unit 130 in the camera body 100 through the communication control unit 211 and the lens communication unit 110. Adjust the focus position.
  • a diaphragm 202, an ND filter 203, and a blur correction optical system 204 are arranged on the optical axis of the photographing lens 201.
  • the aperture 202 adjusts the amount of light passing through the photographing lens 201 by changing the aperture by the aperture control unit 207.
  • the aperture control unit 207 has an aperture drive mechanism, an aperture drive circuit, and the like, and the aperture of the aperture 202 is based on a control signal from the system control unit 130 in the camera body 100 through the communication control unit 211 and the lens communication unit 110. Adjust the value (diameter).
  • the ND (Neutral Density) filter 203 changes the amount of transmitted light without changing the color of the object to be photographed.
  • the ND filter 203 is moved in and out of the optical axis of the photographing lens 201 by the ND control unit 206.
  • the ND control unit 206 has an ND filter insertion / removal mechanism and an ND filter drive circuit, and the ND filter is based on a control signal from the system control unit 130 in the camera body 100 through the communication control unit 211 and the lens communication unit 110.
  • the 203 is moved in and out on the optical axis. When the subject brightness is too bright, the ND filter 203 is inserted on the optical axis, while when the subject brightness is dark, the ND filter 203 is separated from the optical axis.
  • the amount of incident light can be controlled without changing the depth of field.
  • an electronic density control device such as an electrochromic element or a liquid crystal may be adopted.
  • the blur correction optical system 204 is moved by the camera shake correction control unit 205 in a plane orthogonal to the optical axis of the photographing optical system 201 to remove the influence of camera shake. That is, the camera shake detection unit 209 detects the camera shake applied to the interchangeable lens 200, and transmits the camera shake detection signal to the system control unit 130 in the camera body 100 through the communication control unit 211 and the lens communication unit 110. ..
  • the system control unit 130 generates a camera shake control signal for reducing camera shake based on the camera shake detection signal, and controls the camera shake correction signal through the lens communication unit 110 and the communication control unit 211. It is transmitted to the unit 205.
  • the camera shake correction control unit 205 has a drive mechanism and a drive circuit for driving the camera shake correction optical system, and controls the position of the camera shake correction optical system based on the camera shake control signal generated by the system control unit 130. To do. Even within the camera body 100, the position of the image sensor 105 is controlled by the camera shake detection unit 111 and the image pickup drive control unit 109 so as to eliminate the influence of camera shake.
  • the operation unit 210 detects the operating state of the camera shake correction on / off switch provided on the exterior portion of the interchangeable lens 200 described above, and transmits the detection result to the system control unit 130 through the communication control unit 211 and the lens communication unit 110. Will be done.
  • the system control unit 130 executes camera shake correction according to the camera shake correction mode set by the camera shake correction on-off switch and the camera shake correction button 39 described above.
  • the operation unit 210 detects the operation state of the operation member such as the zoom ring in addition to the camera shake correction button 39, and transmits the operation state to the system control unit 130.
  • the communication control unit 211 has a processor such as a communication circuit and a CPU (Central Processing Unit), and communicates with the system control unit 130 through the lens communication unit 110 in the camera body 100.
  • the communication control unit 211 transmits various information such as an aperture value, a focus position, a focal length, and a camera shake detection value in the interchangeable lens 200 to the system control unit 130 in the camera body 100. Further, the communication control unit 211 receives the control signal from the system control unit 130 and transmits the control signal to the camera shake correction control unit 205, the ND control unit 206, the aperture control unit 207, the lens control unit 208, and the like.
  • the image sensor 105 is arranged in the camera body 100 on the optical axis of the photographing lens 201.
  • the image sensor 105 has a CCD image sensor, a CMOS image sensor, and an image pickup drive circuit, photoelectrically converts a subject image formed by the photographing lens 201, and outputs an image signal to the A / D conversion unit 106.
  • the image sensor 105 is moved in the X and Y directions in a plane orthogonal to the optical axis of the photographing lens 201 by the image pickup drive control unit 109, and is rotated around the optical axis in the plane orthogonal to the optical axis.
  • the image pickup drive control unit 109 has a drive mechanism and a drive circuit for driving the image pickup element 105.
  • the image sensor or the output image of the image sensor is rotated by a first angle around the optical axis of the image sensor so as to correct the image horizontally with respect to the image frame (for example, FIG. 5A). See S73).
  • the image sensor is rotated around the optical axis so as to remove camera shake based on the detection result of the blur detection unit 111 (for example, S75 in FIG. 5A, FIG. See S99 and S119 of 5B).
  • the image frame of the output image may be blurred in the horizontal direction due to the influence of camera shake.
  • the image sensor drive control unit 109 takes the image sensor as a photographing lens. It is rotated around the optical axis of 201 and corrected so that the image frame keeps the state of matching the horizontal direction (see, for example, S73 and S75 in FIG. 5A).
  • the image sensor drive control unit 109 functions as an image sensor drive unit (actuator) that rotates the image sensor around the optical axis based on the detection result by the angular velocity detection unit or the calculation result by the horizontal angle calculation unit. Further, the image pickup drive control unit 109 functions as an image pickup element drive unit (actuator) that rotates the image pickup element around the optical axis when a horizontal correction instruction unit gives a horizontal correction instruction (see, for example, S73 in FIG. 5A). ).
  • the rotation range of the image sensor rotated by the image sensor drive unit is at least two, the rotation range for executing horizontal correction and the rotation range for executing camera shake prevention based on the detection result of the angular velocity detection unit. (See, for example, S73, S75 in FIG. 5A).
  • the rotation range of the image sensor rotated by the image sensor drive unit is at least 2 of the rotation responsiveness for executing horizontal correction and the rotation responsiveness for executing camera shake prevention based on the detection result of the angular velocity detection unit.
  • the image pickup element drive unit is an image pickup element angle rotation unit (imaging element angle) that rotationally drives the image pickup element in the direction around the optical axis so as to eliminate the difference between the calculation result of the horizontal angle calculation unit and the current angle of the image pickup element.
  • Rotational actuator for example, see S73 in FIG.
  • a rotation blur correction unit for angle rotation of the image pickup element
  • a rotation blur correction unit for angle rotation of the image pickup element
  • It has an actuator (see, for example, S75 in FIG. 5A, S99, S119 in FIG. 5B).
  • the image sensor angle rotation unit drives the image sensor to rotate (slowly) at a rotation speed slower than that of the rotation correction unit (see, for example, FIGS. 10A to 10C).
  • the image sensor angle rotating portion rotates the image sensor faster as the amount of camera shake is smaller (see, for example, FIGS. 10A to 10C).
  • the A / D conversion unit 106 has an A / D conversion circuit, AD-converts the image signal output by the image sensor 105, and outputs the image data to the memory 108.
  • the memory 108 is a memory of SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) or the like, and stores image data or the like.
  • the memory 108 is connected to the image processing unit 107 and the system control unit 130.
  • the image processing unit 107 performs various image processing on the image data stored in the memory 108.
  • the image processing includes various image processing such as exposure compensation, noise processing, WB gain correction, contour enhancement, and false color correction. Further, the image processing unit 107 also performs a process (development process) of converting the image data subjected to the above-mentioned image processing into a recorded data format.
  • the image-processed image data is output to the memory 108, stored again, or output to the system control unit 130.
  • the image data output to the system control unit 130 is output to the display unit 120 and the like, and is also output to the external memory 121.
  • the image processing unit 107 also performs electronic camera shake correction processing, image data trimming processing, resizing processing, and the like (for example, S81 and S83 in FIG. 5A, S103 and S105 in FIG. 5B, and FIGS. 11 and 12).
  • the system control unit 130 is a processor having a CPU or the like, and controls each part in the camera body 100, and also controls each part in the interchangeable lens 200 through the lens communication unit 110, the communication control unit 211, and the like.
  • the CPU controls each of the above-mentioned parts according to the program stored in the non-volatile memory 122.
  • the system control unit 130 includes a camera shake detection unit 111, an exposure control unit 112, an AF processing unit 113, and a PC communication unit.
  • the system control unit 130 controls the entire camera 1. As a part of the overall control, the camera shake correction function and the automatic horizontal correction function are controlled (see, for example, FIGS. 5A and 5B).
  • the system control unit 130 detects the vertical direction or the horizontal direction of the image sensor or the image sensor, and corrects the output image of the image sensor or the image sensor horizontally with respect to the image frame. It functions as a horizontal angle calculation unit (horizontal angle calculation circuit or processor) that calculates and outputs an angle of 1. Further, the system control unit 130 maximizes the rotation angle possible range of the image sensor when rotating the image sensor based on the detection result by the angular velocity detection unit or the calculation result by the horizontal angle calculation unit during the shooting standby.
  • the system control unit 130 sets the movable area of the image sensor to a second area including the first area, which is wider than that during the shooting standby, based on the instruction of the shooting instruction unit. (See, for example, S261 in FIG. 20 and S281 in FIG. 22A).
  • the system control unit 130 functions as a horizontal angle calculation unit (horizontal angle calculation circuit or processor) that switches between the first angle and the second angle and outputs the output based on the instruction of the horizontal correction instruction unit (horizontal angle calculation circuit or processor). For example, see S67, S73, S81 in FIG. 5A).
  • the movement range limiting unit (processor) described above relaxes the limitation during shooting standby as the camera shake correction amount is smaller (see, for example, S121, S127, and FIG. 7A in FIG. 6).
  • the movement range limiting unit (processor) relaxes the limitation during shooting standby as the shutter speed becomes faster (see, for example, S123, S127, and 7B in FIG. 6).
  • the movement range limiting unit (processor) relaxes the limitation during shooting standby as the focal length becomes shorter (see, for example, S125, S127, and FIG. 7C in FIG. 6).
  • the movement range limiting unit (processor) relaxes the limitation during shooting standby after the difference between the calculation result of the horizontal angle calculation unit and the current angle of the image sensor disappears.
  • the lens communication unit 110 has a communication circuit and is connected to the communication control unit 211 in the interchangeable lens 200.
  • the lens communication unit 110 transmits a control signal from the system control unit 130 to the communication control unit 211, receives a signal from the communication control unit 211, and outputs the signal to the system control unit 130.
  • the camera shake detection unit 111 includes an angular velocity sensor, an acceleration sensor, and the like, and includes a camera shake sensor capable of detecting the angular velocity (Yaw, Pitch, Roll) and acceleration (X, Y, Z) applied to the camera, and this hand. It has a detection circuit that detects the blur detection sensor output.
  • the camera shake detection unit 111 outputs a camera shake detection signal to the system control unit 130, and the system control unit 130 cancels the camera shake movements of Yaw, Pitch, Roll, X, and Y based on the camera shake detection signal.
  • a control signal for driving the image pickup device 105 is output to the image pickup drive control unit 109.
  • the camera shake detection unit 111 functions as an angular velocity detection unit (angular velocity detection sensor or camera shake detection sensor) that detects the angular velocity of the imaging device. Further, the camera shake detection unit 111 not only detects the shift shake amount due to the parallel movement of the camera and the angle shake due to the angle change of the camera, but also detects the gravitational acceleration, detects the vertical direction or the horizontal direction of the camera, and is a spirit level. It has a function to output output. Further, the camera shake detection unit 111 is faster than the automatic horizontal correction when detecting the angular velocity of the camera in the Roll direction and performing rotational shake correction (see, for example, S75 in FIG. 5A and S99 and S119 in FIG. 5B).
  • a signal is output by responsive filtering (see FIGS. 10A, 10B, and 10C), and correction is performed based on this signal output.
  • the camera shake detection unit 111 is used as a noise component due to camera shake.
  • the signal is output by a slow responsive filtering process (see FIGS. 10A, 10B, 10C), unlike the responsiveness when detecting rotational blur so as not to react sensitively.
  • the camera shake detection unit 111 has a function of switching the responsiveness of detection or rotation control for rotation shake correction and automatic horizontal correction.
  • the responsiveness of the signal output of the camera shake detection unit 111 is controlled by the control signal output by the system control unit 130, but the gravitational acceleration sensor, which is slower in response than the camera shake sensor, is used instead of the filtering process. You may.
  • the exposure control unit 112 calculates the subject brightness based on the image data acquired by the image sensor 105, and based on the subject brightness, the exposure such as the aperture value, the electronic shutter speed value, the ISO sensitivity value, etc., which is the appropriate exposure. Calculate the control value. Then, based on the calculated exposure control value, the aperture, the electronic shutter, and the ISO sensitivity are controlled through the system control unit 130. Further, in controlling the proper exposure, the ND filter 203 is inserted and removed from the optical path. Further, when the camera has a mechanical shutter, it may be controlled by a shutter speed that provides proper exposure.
  • the AF processing unit 113 extracts a so-called contrast signal based on the image data acquired by the image sensor 105, and controls the focus lens so that the contrast signal peaks.
  • the AF processing unit 113 calculates the defocus amount of the focus lens, and the focus lens is based on this defocus amount. May be controlled.
  • the PC (personal computer) communication unit 114 has terminals such as a USB terminal and a communication circuit, and communicates with a PC outside the camera 1.
  • the image data stored in the memory such as the external memory 121 or the memory 108 may be output to the external PC through the PC communication unit 114, or conversely, the image data may be input from the external PC. Good.
  • the wireless communication unit 115 has a wireless communication circuit for performing wireless communication such as WiFi, and performs wireless communication with an external device or the like.
  • the image data stored in the memory such as the external memory 121 or the memory 108 may be output to the external PC through the wireless communication unit 115, or conversely, the image data may be input from the external PC. Good.
  • the headphone output unit 116 has an output circuit and an output terminal for headphones, and outputs an audio signal to the outside based on the audio data recorded together with the image data.
  • the external microphone 125 has an input terminal for inputting an audio signal and / or audio data from the external microphone, and a signal (data) processing circuit, and inputs an audio signal (audio data) from the external microphone.
  • the internal microphone 124 has a microphone for generating an audio signal, an audio signal processing circuit, and the like.
  • the internal microphone 124 is provided to record sound at the same time as recording a moving image.
  • the sound speaker output unit 123 includes a voice data processing circuit and a speaker. This speaker reproduces the audio data recorded together with the image data.
  • the non-volatile memory 122 is a memory such as an electrically rewritable flash ROM, and stores various adjustment values of the camera body 100, a program for operating the CPU in the system control unit 130, and the like. As various adjustment values, for example, a second angle (see FIG. 9) representing an attachment error of the image sensor 105 is stored.
  • the non-volatile memory 122 (or the memory in the system control unit 130) functions as a reference angle storage unit (memory) that stores a second angle indicating a reference angle around the optical axis of the image sensor (for example, FIG. 5A). S67, see FIG. 9).
  • the external memory 121 is an electrically replaceable non-volatile memory that can be inserted into and removed from the camera body 100. Image data acquired by the image sensor 105 and subjected to image processing for recording is recorded in the external memory 121.
  • the display unit 120 includes the monitors of the above-mentioned EVF 21 and the rear monitor 23, and a display control circuit.
  • the display unit 120 displays a live view image, a reproduced image of the recorded image, a menu image, and the like.
  • the display unit 120 (rear monitor 23 or EVF 21) functions as a display unit (display) for displaying a live view.
  • the automatic horizontal correction effective display see, for example, S207 in FIG. 15B, F8 in FIG. 16D, etc.
  • the state is in the automatic horizontal correction state and the live view display are not in the state in which the automatic horizontal correction is performed.
  • S205 in FIG. 15B, F5 in FIG. 16D, etc. can be displayed.
  • this display unit includes a tilt amount display indicating the tilt amount of the imaging device (see, for example, Roll tilt display 120 g in FIG. 16D) and a range display showing a tilt range capable of automatic horizontal correction (see, for example, 120k in FIG. 16D). ) Can be displayed.
  • the operation unit 119 has various operation members such as the above-mentioned shooting mode dial 25, shutter button 27, F dial 29a, R dial 29b, automatic horizontal correction button 35, camera shake correction button 37, and the operation of these operation members.
  • the state is detected and output to the system control unit 130.
  • a touch panel may be provided on the rear monitor 23, and a user's touch operation on the touch panel may be detected and output to the system control unit 130.
  • the operation unit 119 also has a power switch for turning on the power.
  • the shutter button 27 and / or the AF button 37 in the operation unit 119 functions as a shooting instruction unit (shooting instruction interface) for instructing preparation or start of shooting.
  • the power supply 117 has a power supply battery or the like, and the power supply control unit 118 adjusts the voltage of the power supply 117 to control the supply of power to the camera body 100 and the interchangeable lens 200.
  • the flash light emitting unit 101 has a light emitting unit such as a xenon tube, and irradiates the subject with flash light by the power supply from the flash charging unit 102.
  • the flash charging unit 102 boosts the power supply voltage of the power supply 117 and charges the capacitor with the boosted voltage.
  • the built-in flash control unit 103 controls the light emission timing and the light emission time according to the control signal from the system control unit 130.
  • the external flash communication control unit 104 has a communication circuit (or a communication end portion), and outputs a signal relating to a light emission timing and a light emission time to an external flash device mounted on the camera body 100.
  • the external flash device may be controlled by the camera body 100 by wireless communication or the like.
  • the system control unit 130 in the camera body 100 is inside the camera body 100 and the interchangeable lens 200. It is realized by controlling each part of.
  • the lens information acquisition process is executed (S1).
  • the system control unit 130 communicates between the camera body 100 and the lens through the lens mount pin provided on the interchangeable lens 200, and acquires the lens information of the interchangeable lens 200.
  • ⁇ Whether or not the attached lens is a camera shake correction lens ⁇ Whether or not the camera shake correction method is "lens & body cooperative camera shake correction” ⁇ Whether there is a “camera shake correction switch” on the lens side ⁇ Whether the “camera shake correction switch” on the lens side is on or off ⁇ “Number of camera shake correction steps (camera shake correction capability)" for each focal length on the lens side Etc. to get information.
  • both of the camera body 100 and the interchangeable lens 200 cooperate to perform camera shake correction. That is, it is a method of moving both the camera shake correction optical system 204 in the interchangeable lens 200 and the image sensor 105 in the camera body 100 in the direction of removing the camera shake correction. Therefore, at least, the camera shake correction capability in the Yaw and Pitch directions is larger than the camera shake correction capability of the lens alone and the camera alone. The detailed operation of the lens information acquisition process will be described later with reference to FIG.
  • the live view display process is performed next (S3).
  • the system control unit 130 acquires image data from the image sensor 105, performs image processing for live view display by the image processing unit 107, and displays the live view image on the rear monitor 23 or EVF 21 of the display unit 120. To do.
  • This live view display is updated every hour according to the frame rate.
  • the automatic horizontal correction button 35 in the operation unit 119 is operated and the automatic horizontal correction is turned on (see step S7, S211 in FIG. 17 and the like), "live view display for automatic horizontal correction". Is displayed (see, for example, FIGS. 11-14, 16C, 16D). The detailed operation of the live view display process will be described later with reference to FIGS. 5A and 5B.
  • the system control unit 130 includes various operation members in the operation unit 119, for example, a shooting mode dial 25, a shutter button 27, an F dial 29a, an R dial 29b, an automatic horizontal correction button 35, a camera shake correction button 37, and the like. It is determined whether or not any of the various operating members has been operated.
  • step S7 when an operating member other than the shutter button is operated, the operating member process is executed (S7).
  • the processing according to the operated operating member is executed.
  • the shooting mode dial 25 when the shooting mode dial 25 is operated, the shooting mode setting process specified by the user is performed.
  • the automatic horizontal correction flag AHC_Flg is set according to the operation of the automatic horizontal correction button 35
  • the camera shake correction flag BSC_Flg is set according to the operation of the camera shake correction button 37.
  • the 1st on process is executed (S9).
  • the system control unit 130 executes the 1st on process.
  • the 1st on processing for example, AF processing for focusing the focus lens and exposure control values such as an aperture value and a shutter speed value for proper exposure are calculated. The detailed operation of the 1st on processing will be described later with reference to FIG.
  • the system control unit 130 determines whether or not the shutter button is fully pressed and the 2nd release switch is turned on, based on the detection signal from the operation unit 119. As a result of this determination, if the 2nd release switch is off, the process returns to step S1.
  • step S13 the still image shooting process is executed (S13).
  • the system control unit 130 performs the main exposure according to the exposure control value for taking a picture with an appropriate exposure calculated at the time of the 1st on processing.
  • the system control unit 130 reads out image data from the image sensor 105. The detailed operation of the still image shooting process will be described later with reference to FIG.
  • image processing is performed (S15).
  • the image processing unit 107 performs image processing for recording on the image data read from the image sensor 105.
  • image processing for automatic horizontal correction is further added according to the automatic horizontal correction mode. The detailed operation of the image processing will be described later with reference to FIG.
  • recording processing is executed (S17).
  • the system control unit 130 records the image data processed by the image processing unit 107 in the external memory 121.
  • step S19 When the recording process is performed, it is next determined whether or not the power is off (S19).
  • the system control unit 130 determines whether or not the power switch in the operation unit 119 is turned off. As a result of this determination, if the power switch is on, the process returns to step S1.
  • step S21 the power off process is executed (S21).
  • the system control unit 130 executes a process for turning off the power and turns off the power.
  • the flow of the main operation shown in FIG. 3 ends.
  • step S1 the lens information acquisition process in step S1 (see FIG. 3) will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  • lens communication is performed (S31).
  • the system control unit 130 starts communication between the camera body 100 and the interchangeable lens 200 through the lens communication unit 110 and the lens mount pin.
  • the lens basic information is then acquired (S33).
  • the system control unit 130 acquires the basic information of the lens by the communication between the camera body 100 and the interchangeable lens 200.
  • basic information for example, a lens type name, a lens serial number, and the like.
  • Lens FNo. From the minimum value to the maximum value), the shortest shooting distance, the nominal focal length, the lens color temperature, and the amount of lens extension pulse from infinity to the nearest distance.
  • the camera shake correction information on the lens side is acquired (S35).
  • the system control unit 130 further acquires information on camera shake correction of the interchangeable lens 200 by lens communication.
  • the interchangeable lens 200 ⁇ Does it have a camera shake correction function? ⁇ Does it have a camera shake correction on / off switch? ⁇ Does it have a BLC camera shake correction function? Information about.
  • the BLC camera shake correction function refers to a function in which the lens side camera shake correction and the body side camera shake correction cooperate to perform a camera shake correction operation having a larger correction effect than a single one.
  • the interchangeable lens 200 includes a camera shake correction optical system 204, a camera shake detection 209, and a camera shake correction on / off switch.
  • the interchangeable lens attached to the camera body 100 may not have a camera shake correction function, or may have a camera shake correction mechanism but not a camera shake correction on / off switch. Therefore, in step S35, the system control unit 130 acquires information regarding whether or not the camera shake correction function is provided.
  • the type of the attached lens is next determined (S37).
  • the mounted interchangeable lens is a "non-camera shake correction lens” that does not have a camera shake correction function, or a cooperative operation function is provided. It is determined whether the lens is a “camera shake correction lens (without cooperative operation)" that does not have it, or a “camera shake correction lens (with cooperative operation)” that has a cooperative operation function.
  • step S37 if the mounted interchangeable lens is a non-camera shake correction lens, "0" is set as the camera shake correction lens flag SCL_Flg (S39). If the mounted interchangeable lens is a camera shake correction lens (no cooperative operation), "1" is set as the camera shake correction lens flag SCL_Flg (S41). If the mounted interchangeable lens is a camera shake correction lens (with cooperative operation), "2" is set as the camera shake correction lens flag SCL_Flg (S43).
  • the camera shake correction lens flag SCL_Flg is set in steps S39 to S43, it is next determined whether or not there is a camera shake correction button on the lens side (S45).
  • the camera shake correction button on the lens side refers to the camera shake correction on / off switch described above.
  • the camera shake correction button on the lens side is often a status switch such as a slide switch.
  • this step S45 it is determined whether or not the mounted interchangeable lens 200 is provided with a camera shake correction button based on the lens-side camera shake correction information acquired in step S35.
  • step S45 if the camera shake correction button is not provided, "0" is set as the camera shake correction button flag SCLB_Flg on the lens side (S47). On the other hand, when the camera shake correction button is provided, "1" is set as the camera shake correction button flag SCLB_Flg on the lens side (S49).
  • step S51 the lens-side camera shake correction button flag SCLB_Flg is set in step S47 or S49.
  • the lens-side camera shake correction is determined (S51).
  • the camera shake correction button of the mounted interchangeable lens is on or off.
  • step S51 If the camera shake correction button is off as a result of the determination in step S51, "0" is set as the lens side camera shake correction flag LSC_Flg (S53). On the other hand, when the camera shake correction button is on, "1" is set as the lens side camera shake correction flag LSC_Flg (S55). When the lens-side camera shake correction flag LSC_Flg is set in step S53 or S55, the flow returns to the original flow.
  • step S3 the detailed operation of the live view display process in step S3 (see FIG. 3) will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 5A and 5B.
  • the automatic horizontal correction flag AHC_Flg is determined (S61).
  • the camera body 100 is provided with the automatic horizontal correction button 35.
  • the automatic horizontal correction button 35 When the automatic horizontal correction button 35 is pressed down, the automatic horizontal correction is turned on, and when the automatic horizontal correction button 35 is pressed down again, the automatic horizontal correction is turned off.
  • the system control unit 130 sets the automatic horizontal correction flag AHC_Flg to "1" when the automatic horizontal correction is on, and sets the flag AHC_Flg to "0" when the automatic horizontal correction is off (FIG. 17). S211 and S213, and S227 to S231 in FIG. 18). In this step, the determination is made based on the set value of the automatic horizontal correction flag AHC_Flg.
  • the automatic horizontal correction mode when the automatic horizontal correction mode is set, the moving range of the image sensor is limited to the central portion (see S71 and the like).
  • this limitation is released.
  • the image sensor is rotated to the second angle (S67).
  • the image sensor 105 is installed so that the bottom of the image frame of the captured image acquired by the image sensor 105 is parallel to the bottom of the camera body 100.
  • this mounting error is measured and stored in the non-volatile memory 122 as a second angle (see FIG. 9).
  • the system control unit 130 reads a second angle from the non-volatile memory 122, and the image pickup drive control unit 109 rotationally drives the image pickup element 105 so as to match the second angle. Due to this rotational drive, the bottom surface of the image frame of the image pickup screen substantially coincides with the bottom surface of the camera body 100 (tripod mounting surface B (see FIG. 9)).
  • a normal live view display is performed (S69).
  • the system control unit 130 reads out image data from the image sensor 105, the image processing unit 107 performs image processing for live view, and based on this image data, the display unit 120 (EVF 21 or rear monitor 23) is displayed. Display live view image.
  • the automatic horizontal correction modes mode1-1 and mode1-2 are modes in which the image sensor 105 is mechanically rotated by the image pickup drive control unit 109 to perform horizontal correction. However, mode 1-2 performs electronic camera shake correction during the live view display when the mounted interchangeable lens does not have the camera shake correction optical system 204. Further, the automatic horizontal correction mode mode2 performs automatic horizontal correction by rotating the image data by image processing instead of rotating the image sensor 105.
  • mods 1-1 and 1-2 achieve automatic horizontal correction by rotating the image sensor 105. Therefore, it is desirable that the center of rotation of the image sensor 105 is near the optical axis of the photographing lens 201. As a result, the moving range is limited when the camera shake correction is performed by moving the image sensor, and there is a possibility that a sufficient camera shake correction effect cannot be obtained in the live view. Therefore, mode 1-2 performs electronic camera shake correction at the time of camera shake correction (and when the interchangeable lens does not have a camera shake correction optical system). If electronic camera shake correction is performed when mode 1-2 is set, the live view image is cut out from the image data (trimming process), so that the shooting angle of view becomes narrow.
  • the photographer is configured to intentionally select mode 1-2 or mode 2, but it may be configured to automatically switch according to the live view situation during the shooting standby. Good. Especially in a long telephoto system where the influence of camera shake is large, it is desirable to switch automatically.
  • the moving range of the image sensor is limited to the central portion (S71).
  • the modes modes 1-1 and 1-2 are set, the automatic horizontal correction is realized by rotating the image sensor 105 as described above. Since the rotation of the image pickup device 105 is performed by rotating the vicinity of the center portion of the image pickup element 105, this movement range is limited to the center portion. This is because if the movement range is not limited to the central portion, automatic horizontal correction cannot be performed by rotating the image sensor 105 when the image sensor 105 moves significantly as a result of blur correction.
  • the moving range of the image sensor 105 may be limited to one point in the central portion or an extremely narrow range. Further, when the moving range is limited to the central portion, the moving range may be changed according to the shooting conditions (for example, the amount of camera shake, the shutter speed, the focal length, etc.). The detailed operation of this step will be described later with reference to FIG. 7C.
  • the image sensor is rotated to the first angle (S73).
  • the image sensor drive control unit 109 rotates the image sensor 105 at a first angle.
  • the angle based on the average value of the camera shake detection values during a predetermined time is used instead of the angle itself based on the detection value from the camera shake detection unit 110. That is, the automatic horizontal correction in modes 1-1 and 1-2 is performed by rotating the image sensor 105 so that the bottom of the image frame of the captured image substantially coincides with the horizontal line, and the rotation speed will be described later. Perform at a slower speed than the rotation blur correction. The calculation of the first angle will be described later with reference to FIGS.
  • FIGS. 10A to 10C the response characteristics of the change of the first angle and the second angle and the rotation angle of the rotation blur correction are shown in FIGS. 10A to 10C. It will be described later using this.
  • the influence of noise due to camera shake is eliminated, a highly accurate and stable first angle is realized, finer rotation blur is also excluded, and the base of the image frame of the live view image coincides with the horizontal line. It becomes the image that was made.
  • step S63 when the result of the determination in this step is mode2, the restriction is released when the moving range of the image sensor is limited to the central portion as in step S65 (S79).
  • the automatic horizontal correction mode when the automatic horizontal correction mode is set and the automatic horizontal correction is performed by the rotation of the image sensor, the moving range of the image sensor is limited to the central portion (see S71 and the like).
  • mode2 since the automatic horizontal correction is performed not by the rotation of the image sensor but by the rotation process accompanied by the special trimming and resizing process of the image data, it is not necessary to limit the image sensor to the central portion. Therefore, when the moving range of the image sensor is limited to the central portion, this limitation is released.
  • the output image data of the image sensor is rotated based on the first angle (S81).
  • the system control unit 130 calculates the first angle based on the average value of the camera shake detection unit 111 for a predetermined time based on the output from the camera shake detection unit 110, as in the case of step S73. 8A to 8B, and 10A to 10C).
  • the image processing unit 107 then performs rotation processing on the image data from the image sensor 105 for live view display based on the first angle.
  • the response characteristics of the first angle in step S81 will be described later with reference to FIGS. 10A to 10C.
  • step S81 the image data is then trimmed and resized (S83).
  • the rotation process is performed in step S81, the object in the live view image becomes horizontal, but the image frame of the live view image is oblique with respect to the horizontal line. Therefore, the image is cut out (trimmed) so that the image frame of the live view image is parallel to the horizontal line, and the resizing process is performed so that the size of the image becomes the size of the normal live view image.
  • the detailed processing of the trimming and resizing processing will be described later with reference to FIG.
  • step S75 When the rotation process is performed to the first angle in step S73, or when the image data is trimmed and resized in step S83, then the body side rotation blur correction is performed (S75).
  • the image frame of the captured image becomes parallel to the horizontal line.
  • the camera 1 is subject to camera shake by the user, and therefore, the image frame of the captured image is slightly blurred with respect to the horizontal line. Therefore, after performing the automatic horizontal correction, the rotation blur correction on the body side is performed. In this step, among the amount of camera shake detected by the camera shake detection unit 111, the amount of rotational blur is corrected.
  • the image pickup drive control unit 109 rotationally drives the image sensor 105 so as to cancel the amount of rotational shake detected by the camera shake detection unit 111.
  • the rotation blur correction is performed so as to save the first angle or the second angle even if the camera shake correction is off.
  • the drive speed for setting the first angle or the second angle is slower than the body-side rotation blur correction (Roll) speed.
  • the acceleration generated by camera shake is added to the first angle or the second angle obtained from the direction of gravitational acceleration.
  • the acceleration due to camera shake is integrated and averaged over an appropriate time, and by using this integrated average value, it is prevented from responding to the frequency of camera shake (FIG. 8B). See S153 to S163).
  • the camera shake frequency portion is corrected by camera shake correction.
  • the automatic horizontal correction GUI display process is then performed (S77).
  • the detailed operation of this automatic horizontal GUI display will be described later with reference to FIGS. 13 and 14.
  • the camera shake correction flag BSC_Flg is next determined (S91).
  • the camera body 100 is provided with the camera shake correction button 39, and each time the user operates the camera shake correction button 39, the set value of the camera shake correction flag BSC_Flg is inverted.
  • the body side angle blur correction is performed (S95).
  • the image pickup drive control unit 109 drives the image pickup device 105 so as to cancel the camera shake in the angular direction (Yaw, Pitch) detected by the camera shake detection unit 111.
  • the image pickup element 105 since the image pickup element 105 only moves in the plane orthogonal to the optical axis of the photographing lens 201, the amount of blur in the angular direction is converted into the amount of shift blur in the plane orthogonal to the optical axis of the photographing lens 201. Therefore, it is driven based on this conversion amount.
  • the image pickup drive control unit 109 drives the image sensor 105 so as to cancel the camera shake in the shift direction (X, Y) detected by the camera shake detection unit 111. That is, the image sensor 105 moves in a plane orthogonal to the optical axis of the photographing lens 201.
  • the body side rotation blur correction is performed (S99).
  • the image pickup drive control unit 109 rotationally drives the image pickup device 105 so as to cancel the camera shake in the rotation direction (Roll) around the optical axis detected by the camera shake detection unit 111. That is, the image sensor 105 rotates around the optical axis of the photographing lens 201.
  • the processing here may be omitted.
  • the automatic horizontal correction mode is then determined (S101).
  • step S63 in the present embodiment, three types of mode1-1, mode1-2, and mode2 are prepared.
  • mode1-1 and mode1-2 since the automatic horizontal correction is mainly performed by mechanically rotating the image pickup element 105, the movement range of the camera shake correction is narrow and sufficient camera shake correction can be performed. It may not be possible. Therefore, in mode 1-2, when the mounted interchangeable lens does not have the camera shake correction optical system 204, sufficient camera shake correction is performed by performing electronic camera shake correction during the live view display. I try to do it.
  • it is determined whether the set mode is mode 1-2 or another mode. As a result of this determination, when the automatic horizontal correction mode is mode1-1 or mode2, the flow of the live view display processing shown in FIGS. 5A and 5B is terminated and the original flow is restored.
  • step S103 electronic camera shake correction is performed (S103).
  • the electronic camera shake correction generates image data from which camera shake has been removed based on the camera shake amount detected by the camera shake detection unit 111. That is, if there is an angular blur (Yaw, Pitch), image processing is performed so as to remove the angular blur (Yaw, Pitch).
  • image data is trimmed and resized (S105).
  • an image in this range is trimmed from the image data so that the image has a range in a certain frame, and a resizing process is performed to enlarge the trimmed image to the size of the frame. Details of this trimming and resizing process will be described later with reference to FIG.
  • the flow of the live view display process shown in FIGS. 5A and 5B is terminated, and the process returns to the original flow.
  • the lens side angle blur correction is performed (S107).
  • the camera shake correction control unit 205 drives the camera shake correction optical system 204 so as to cancel the camera shake amount (Yaw, Pitch) in the angular direction detected by the camera shake detection unit 209 in the interchangeable lens 200.
  • the blur correction optical system 204 since the blur correction optical system 204 only moves in a plane orthogonal to the optical axis of the photographing lens 201, the amount of blur in the angular direction is converted into a shift deflection amount in the plane orthogonal to the optical axis of the photographing lens 201. Then, it is driven based on this conversion amount.
  • the lens side shift blur correction is performed (S109).
  • the camera shake correction control unit 205 drives the camera shake correction optical system 204 so as to cancel the camera shake in the shift direction (X, Y) detected by the camera shake detection unit 209. That is, the blur correction optical system 204 moves in a plane orthogonal to the optical axis of the photographing lens 201.
  • the body side rotation blur correction (Roll) may be performed in the same manner as in step S99.
  • the blur correction optical system 204 provided in the interchangeable lens 200 can perform a blur correction operation and a cooperative operation in the camera body 100. Therefore, in this case, the detected amount of blur is distributed to the interchangeable lens 200 and the camera body 100, and the respective blur correction units (imaging drive control unit 109 and camera shake correction control unit 205 cooperate to perform blur correction. Do.
  • the lens side angle blur correction is performed (S111).
  • the camera shake correction control unit 205 cancels the camera shake amount (Yaw, Optics) in the angular direction detected by the camera shake detection unit 209 in the interchangeable lens 200 or the camera shake detection unit 111 on the body side.
  • the blur correction optical system 204 since the blur correction optical system 204 only moves in a plane orthogonal to the optical axis of the photographing lens 201, the amount of blur in the angular direction is converted into a shift frame amount in the plane orthogonal to the optical axis of the photographing lens 201. And it is driving.
  • the lens side shift blur correction is performed (S113).
  • the camera shake correction control unit 205 drives the camera shake correction optical system 204 so as to cancel the camera shake in the shift direction (X, Y) detected by the camera shake detection unit 209 or 111. That is, the blur correction optical system 204 moves in a plane orthogonal to the optical axis of the photographing lens 201.
  • the body side angle blur correction is performed (S115).
  • the image pickup drive control unit 109 drives the image sensor 105 so as to cancel the camera shake in the angular direction (Yaw, Pitch) detected by the camera shake detection unit 209 or 111.
  • the image pickup element 105 since the image pickup element 105 only moves in the plane orthogonal to the optical axis of the photographing lens 201, the amount of blurring in the angular direction is converted into the amount of shift deflection in the plane orthogonal to the optical axis of the photographing lens 201. It is driving.
  • the body side shift blur correction is performed (S117).
  • the image pickup drive control unit 109 drives the image sensor 105 so as to cancel the camera shake in the shift direction (X, Y) detected by the camera shake detection unit 209 or 111. That is, the image sensor 105 moves in a plane orthogonal to the optical axis of the photographing lens 201.
  • the body side rotation blur correction is performed (S119).
  • the image pickup drive control unit 109 rotationally drives the image pickup element 105 so as to cancel the camera shake in the rotation direction (Roll) detected by the camera shake detection unit 111. That is, the image sensor 105 rotates around the optical axis of the photographing lens 201.
  • the image sensor when the automatic horizontal correction is performed (see S61), when the set automatic horizontal correction mode is mode1-1, 1-2, the image sensor The movement range is limited to the central portion, and the image sensor is rotated to the first angle (see S71 and S73). If the center of the image sensor deviates from the optical axis of the photographing lens 201 for camera shake correction, it becomes more difficult to perform automatic horizontal correction. Therefore, when the automatic horizontal correction is performed by rotating the image sensor, the moving range of the image sensor is limited to the central portion. Therefore, even if the camera 1 is greatly tilted, the automatic horizontal correction can be sufficiently performed.
  • the body side rotation blur correction is performed (see S75). Even if the image frame of the captured image becomes horizontal by performing automatic horizontal correction, if the camera rotates finely due to camera shake of the user, the horizontal line becomes unstable and becomes unclear. Therefore, the rotation blur correction is performed based on the camera shake amount (Roll amount) detected by the camera shake detection unit 111. Therefore, the image frame is stably fixed in the horizontal line direction and is easy to see.
  • the rotation amount of the image sensor is the sum of the rotation amount for automatic horizontal correction and the rotation amount for preventing camera shake. Therefore, the rotation range of the image sensor is the rotation range for automatic horizontal correction and the rotation range for automatic horizontalization. Includes a rotation range to prevent camera shake.
  • This rotation range may be limited to a predetermined amount.
  • the image sensor is rotated so as to include at least two of the rotation ranges of (for example, S73 and S75).
  • the automatic horizontal correction mode is mode2
  • the image of the image sensor is rotated by image processing (see S81 and S83).
  • the movement range of the image sensor is not limited to the central portion. Therefore, both camera shake correction and automatic horizontal correction can be sufficiently performed.
  • the automatic horizontal correction mode is mode 1-2
  • the range in which the image sensor 105 can be moved by the image pickup drive control unit 109 is limited (see S71). Therefore, the camera shake correction by the image pickup drive control unit 109 is not sufficient. Therefore, in the case of mode 1-2, the camera shake correction in the live view in the shooting standby state is performed by the electronic camera shake correction (see S101 and S103).
  • the camera shake correction in the camera body 100 see the image pickup drive control unit 109
  • the camera shake correction in the interchangeable lens 200 camera shake correction
  • Camera shake correction is performed by both the control unit 205) (see S111 to S119). Therefore, the ability of camera shake correction is improved.
  • the movement range limitation is not released during the flow of this live view display processing (however, when the 1st release is turned on, the AE operation is performed. And AF operation, it is temporarily released (see S261 in FIG. 20).
  • the present invention is not limited to this, and when the automatic horizontal correction is performed and the image frame of the captured image becomes parallel to the horizontal line, the limitation on the moving range of the image sensor may be released. Further, the restriction may be released while the 1st release is on.
  • step S71 the detailed operation of the process of limiting the moving range of the image sensor in step S71 (see FIG. 5A) to the central portion will be described.
  • the image pickup drive control unit 109 rotates the image pickup element 105 to perform automatic horizontal correction
  • the camera shake amount TB is detected (S121).
  • the camera shake detection unit 111 detects the camera shake amount TB.
  • the shutter speed SS is detected (S123).
  • the exposure control unit 112 calculates the subject brightness based on the image data output from the image sensor 105, and calculates the electronic shutter speed SS of the image sensor 105 based on the subject brightness.
  • the camera body 100 is provided with a mechanical shutter, the shutter speed of the mechanical shutter is calculated.
  • the focal length f is detected (S125).
  • focal length information is acquired as basic lens information.
  • the limit range W at the center is calculated (S127).
  • the range of limitation of movement of the image sensor 105 is different depending on the camera shake amount TB, the shutter speed SS, and the focal length f.
  • the system control unit 130 calculates this limited range W based on the following equation (1).
  • the limited range W will be described later with reference to FIGS. 7A to 7C.
  • Fn (TB, SS, f) means that it is a function of the camera shake amount TB, the shutter speed SS, and the focal length f, and is a function Fn having characteristics as shown in FIGS. 7A to 7C. All you need is.
  • W Fn (TB, SS, f) ... (1)
  • the image sensor is then limited to the central limit range W (S129).
  • the moving range of the image sensor 105 is limited.
  • the central portion of the image pickup element is limited to the limitation range W and is driven. To do.
  • the image sensor is limited to the limitation range W, the flow of FIG. 6 is terminated and the original flow is restored.
  • the limiting range W is changed by the three parameters of the blur amount TB, the shutter speed SS, and the focal length f, but only a part of the three parameters may be used, and other parameters may be used. Of course, it does not matter if you add.
  • FIG. 7A is a graph showing the relationship between the camera shake amount TB and the limit range W. As can be seen from FIG. 7A, when the camera shake amount TB is small, the limiting range W is wide, while when the camera shake amount TB is large, the limiting range is narrowed.
  • FIG. 7B is a graph showing the relationship between the shutter speed SS and the limit range W. As can be seen from FIG. 7B, when the shutter speed SS is fast, the limiting range W is wide, while when the shutter speed SS is slow, the limiting range becomes narrow.
  • FIG. 7C is a graph showing the relationship between the focal length f and the limited range W.
  • the limiting range W when the focal length is short (wide side), the limiting range W is wide, while when the focal length is long (tele side), the limiting range W is narrow.
  • the focal length is longer than the predetermined focal length, the influence of camera shake becomes large, and it becomes preferable to perform camera shake correction. Therefore, in the case of a long focal length, the movable range (limit range W) during the live view is limited to a small size so that the camera shake correction area during the main exposure is sufficiently large.
  • the camera captures the first angle of rotating the image sensor around the optical axis and the output image of the image sensor or the image sensor.
  • the first angle is the calculated output value
  • the second angle is a fixed value.
  • the image sensor 105 arranged in the camera body 100 is arranged so as to be freely movable on the camera shake correction unit 109a.
  • the camera shake correction unit 109a is fixed to the camera body 100 by mounting screws 109b. Further, the camera shake correction unit 109a has a drive mechanism for moving the image sensor 105 in the X direction and the Y direction. Further, the camera shake correction unit 109a can also rotationally drive the image sensor 105.
  • the X direction on the mounting surface of the camera shake correction unit 109a is parallel to the horizontal plane H.
  • a first angle ⁇ 1 is generated between the horizontal direction H, the vertical direction (vertical direction), and the Y direction.
  • the camera shake detecting means 111 can detect this first angle ⁇ 1.
  • the camera shake correction unit 109a is originally mounted on the camera body 100 so that the Y direction on the mounting surface of the camera shake correction unit 109a is orthogonal to the bottom surface (which is also the tripod mounting surface) B of the camera body 100.
  • the camera shake correction unit 109a is attached to the camera body 100 in the factory, it is slightly displaced by the second angle ⁇ 2.
  • the second angle ⁇ 2 which is the mounting error, is measured at the time of shipment from the factory and stored in the non-volatile memory 122.
  • the operation of the calculation process of the first angle will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 8A and 8B.
  • the flow of the calculation processing of the first angle is executed by the system control unit 130 in parallel with the main flow shown in FIG.
  • the response characteristic of the first angle is slower than the response characteristic of the rotation blur correction for performing the camera shake correction. That is, in the flow of calculating the first angle, the response characteristic of the first angle is slowed down by calculating the average value of the amount of camera shake detected by the blur detection unit 111 at a predetermined time interval. ..
  • the power control unit 118 supplies power to each part in the camera body 100 and the interchangeable lens 200.
  • power is also supplied to the camera shake detection unit 111, and power is supplied to a camera shake detection sensor such as an acceleration sensor.
  • the system control unit 130 reads out the second angle stored in the non-volatile memory 122, and temporarily stores the second angle in the register AVR1 in the system control unit 130.
  • the second angle corresponds to the deviation from the reference position when the image sensor 105 is attached, and this angle is used as the reference angle to capture the amount of camera shake.
  • the amount of camera shake is detected (S135).
  • the system control unit 130 acquires the camera shake detection result from the camera shake detection unit 111.
  • M is calculated according to the amount of camera shake detected in step S135 (S137).
  • the system control unit 130 obtains M according to the acquired camera shake amount.
  • the calculation formula may be such that M is large when the amount of camera shake is large, and M is small when the amount of camera shake is small.
  • P 1 (S139).
  • P indicates the order (address) of the register A1 (see step S141) described later, and in this step, “1” is set as the initial value of P.
  • A1 (P) AVR1 (S141).
  • the second angle set in step S133 is set in the P-th register A1.
  • P M
  • the process returns to step S141.
  • P M
  • the AVR1 in step S133 that is, the second angle is set in each of the registers A1 (1) to A1 (M).
  • N indicates the order (address) of the registers A1 (N) (see step S155) described later, and in this step, “1” is set as the initial value of N.
  • the acceleration sensor output ACC is read (S153).
  • the system control unit 130 reads the output ACC from the acceleration sensor or the like in the camera shake detection unit 111.
  • A1 (N) Fn1 (ACC) is then calculated (S155).
  • the system control unit 130 substitutes the acceleration sensor output ACC read in step S153 into the function Fn1 for calculation, and temporarily stores the calculation result in the register A1 (N).
  • the function Fn1 may be any function that can convert the acceleration sensor output ACC into the first angle.
  • AVR1 SUM ((A1 (1): A1 (M)) / M is calculated (S157).
  • the system control unit 130 calculates the cumulative value of A1 from 1 to M in M. By dividing, the average value of the values calculated by the function Fn1 for the acceleration sensor output ACC is calculated, and this value is set as AVR1.
  • N 1
  • AVR1 becomes a value close to the second angle.
  • step S165 After that, each time 1 is added to N in step S165, the AVR1 calculated in step S157 gradually departs from the second angle and approaches the average value of the calculation results of the acceleration sensor output ACC.
  • the AVR1 is output as the first angle (S159).
  • the AVR1 calculated in step S157 is output as the first angle.
  • the predetermined time is timer-counted (S161). Here, the elapse of a predetermined time is awaited. As a result, the reading of the acceleration sensor output ACC can be set to a predetermined time interval.
  • step S163 it is determined whether or not the power is on (S167).
  • the system control unit 130 determines whether or not the power switch of the operation unit 119 is on. As a result of this determination, if the power switch is on, the process returns to step S135. On the other hand, when the power switch is off, the flow of the first angle calculation process is terminated.
  • the average value of the calculation results of the output from the camera shake detection unit 111 is calculated for the number of times (M) corresponding to the camera shake amount (see S157).
  • the value is output as the first angle. It is detected with a number of M according to the amount of camera shake, and the average value of the detection results of M times is set as the first angle. Therefore, the first angle is not a superposition of errors due to instantaneous camera shake, and the influence of camera shake can be removed to obtain a stable value.
  • steps S67, S73, S75, S81, S99, and S119 in the flow in FIG. 5A rotation processing for automatic horizontal correction and rotation blur correction is performed. That is, the image sensor 105 is rotated so that the image frame of the captured image coincides with the horizontal line, and the image sensor 105 is further rotated so as to remove the rotation blur due to camera shake. In both cases, the image sensor 105 is rotated, but it is a rotation for automatic horizontal correction for leveling the captured image and a rotation for rotation blur correction for correcting minute rotational motion due to camera shake. , The purpose and factors for performing rotation are different. Therefore, if the responsiveness for automatic horizontal correction and the responsiveness for camera shake correction are made different according to the amount of camera shake, the accuracy and stability of the correction will be improved and the usability will be improved. get well.
  • FIG. 10A shows the rotation speed and response characteristics of the image sensor during standard camera shake.
  • the response characteristic to the first angle setting or the second angle setting is set to 100%.
  • the rotation speed of the image sensor becomes faster than v1
  • the responsiveness to the first angle setting or the second angle setting is lowered, and the response characteristic to the rotation speed of the image sensor for correcting the rotation blur is increased.
  • the rotation by the first angle setting or the second angle setting is performed slowly and at a low speed. Higher speed rotation blur is corrected by rotation blur correction.
  • the response characteristic to the rotation speed of the image sensor for correcting the rotation blur is set to 100%.
  • the response characteristic of the first angle setting or the second angle setting is set to 100% until the rotation speed of the image sensor is v4, and the response characteristic decreases up to the rotation speed v5. That is, when the camera shake is severe, the rotation speed of the image sensor 105 for the first or second angle correction for the automatic horizontal correction has a slower response characteristic than the above-mentioned standard. ..
  • the rotation blur correction is performed, the responsiveness of the rotation speed of the image sensor changes in the same manner as in the standard time.
  • FIG. 10C shows a case where the camera shake is smaller than the example shown in FIG. 10A, for example, when the camera is fixed to a tripod.
  • the response characteristic of the first angle setting or the second angle setting is set to 100% until the rotation speed of the image sensor is v9, and the response characteristic is lowered to the rotation speed v10. That is, when the camera shake is small, the rotation speed of the image sensor 105 for the first or second angle correction for the automatic horizontal correction has a high response characteristic. Therefore, the rotation by the first angle setting or the second angle setting is performed at a higher speed than the standard.
  • the rotation blur correction is performed, the responsiveness of the rotation speed of the image sensor changes in the same manner as in the standard time.
  • the rotation speed of the image sensor when performing automatic horizontal correction is slower than the rotation speed of the body side rotation blur correction (Roll).
  • the acceleration generated by camera shake is added to the first angle (automatic horizontal correction) obtained from the direction of gravitational acceleration. Therefore, in order to eliminate the error caused by camera shake from the direction of gravity acceleration, it is calculated from the integrated average of an appropriate time so as not to respond to the camera shake frequency (A153 to S163 in FIG. 8B, See 73 and S83 of FIG. 5A).
  • this frequency component is processed as the rotation blur correction (see S75).
  • the first angle for automatic horizontal correction is acquired based on the detection result of the gravitational acceleration sensor of the camera shake detection unit 111 (see ACC in S155), and the amount of camera shake for camera shake correction is camera shake. It is acquired based on the detection result of the angular velocity sensor of the detection unit 111 or 209. An average value is used for automatic horizontal correction, while such an averaging process is not performed for camera shake correction.
  • the rotation speeds v1, v3, v4, v5, v9, and v10 at the time of setting the first angle show rotational responsiveness, and the responsiveness setting can be obtained by changing "M" in S137 of FIG. 8A. Be done.
  • step S81 the image data is rotated based on the first angle. That is, in the trimming and resizing processing in step S83, the output image of the image sensor 105 is rotated, and the image frame of the image is trimmed and trimmed so as to be horizontal to the rotated image. The cropped image is resized.
  • the image P1 is an image acquired by the image sensor 105 at time t1, and the image Pt1 is a trimmed image.
  • the image P2 is an image acquired by the image pickup device 105 at time t2, and the image processing unit 107 cuts out an image tilted by the first angle to generate a trimmed image Pt2.
  • the image P3 is an image acquired by the image pickup device 105 at time t3, and the image processing unit 107 cuts out an image tilted by the first angle to generate a trimmed image Pt3.
  • the trimmed images Pt1 to Pt3 are all images obtained by removing the influence of camera shake by step S79 and performing automatic horizontal correction processing by rotating the image data. There is.
  • the image processing unit 107 can display the trimmed image Pt1 in order to display it on the display unit 120 (rear monitor 23, EVF 21) as a live view image.
  • ⁇ Pt3 is resized so that it has the same size as the image frame of the display unit.
  • the resized image Pt2r shown in FIG. 11 is a resized image of the trimmed image Pt2.
  • the trimmed images Pt1 and Pt3 are also resized and displayed on the display unit 120.
  • step S103 the camera shake correction is performed by the electronic camera shake correction, but at this time, the image rotation processing is not performed. That is, the image processing unit 107 cuts out (trims) the output image of the image sensor so as to remove camera shake due to angular blur (Yaw, Pitch) or shift blur (X, Y). However, the image processing unit 107 does not particularly rotate the image so that the object is horizontal.
  • the trimmed images Pt11 to Pt13 are all images in which the influence of camera shake is removed. However, since it is a trimmed image, the image processing unit 107 resizes the trimmed images Pt11 to Pt13 so that they have the same size as the image frame of the display unit, as in the case of FIG.
  • the resized image Pt12r shown in FIG. 12 is a resized image of the trimmed image Pt12.
  • the trimmed images Pt11 and Pt13 may also be resized and displayed on the display unit 120.
  • step S77 the operation of the automatic horizontal GUI display processing in step S77 (see FIG. 5A) will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  • the automatic horizontal correction button 35 is operated and the automatic horizontal correction mode is set, the display for confirming the horizontal is superimposed and displayed on the live view image.
  • This flow shows the process for displaying the display for confirming this level.
  • the guide line display is turned on (S171).
  • the system control unit 130 displays a guide line on the display unit 120.
  • guide lines for example, as shown in FIG. 16A, horizontal lines 120a and vertical lines 120b are displayed.
  • the horizontal line 120a is a line parallel to the upper and lower sides of the monitor screen in the display unit 120 and an intermediate line between the upper side and the lower side.
  • the vertical line 120b is a line parallel to the left side and the right side of the monitor screen in the display unit 120 and an intermediate line between the left side and the right side.
  • a grid-shaped line may be displayed as a reference when checking the horizontality of the screen.
  • the guide display When the guide display is turned on, it is next determined whether or not to turn on the level display (S173).
  • the user can set the level display mode on the menu screen or the like.
  • the system control unit 130 determines whether or not the level display mode is set.
  • any operation member in the operation unit 119 may be used for setting the level display mode.
  • the level display process is executed (S175).
  • a spirit level is displayed on the display unit 120 (rear monitor 23 or EVF 21), and the Roll tilt amount and the Pitch tilt amount detected by the gravitational acceleration sensor in the camera shake detection unit 111 are displayed.
  • the spirit level display includes Roll tilt amount measurement ranges 120c and 120d, Pitch tilt amount measurement ranges 120e and 120f, Roll display 120g, and Pitch display 120h.
  • the Roll tilt amount measurement ranges 120c and 120d indicate the range of the Roll tilt amount that can be detected by the camera shake detection unit 111.
  • the Pitch tilt amount measurement ranges 120e and 120f indicate the range of the Pitch tilt amount that can be detected by the camera shake detection unit 111.
  • the Roll tilt is a tilt in the left-right direction when the camera 1 is viewed from the front, as shown on the lower right side of the display unit 120 in FIG. 16A. That is, the Roll tilt amount indicates the rotation amount around the optical axis when viewed from the front of the camera 1.
  • the Pitch inclination is an inclination in the vertical direction when the camera 1 is viewed from the side surface, as shown on the upper right side of the display unit 120 of FIG. 16A. That is, the Pitch tilt amount is the amount of tilt in the vertical direction when the axis in the longitudinal direction of the camera 1 is used as an axis.
  • the Roll display 120g is the Roll tilt amount detected by the camera shake detection unit 111.
  • the Pitch display 120h is the amount of Pitch inclination detected by the camera shake detection unit.
  • step S175 If the spirit level display process is performed in step S175, or as a result of the determination in step S173, if the spirit level display mode is not set, this flow is terminated and the original flow is restored.
  • step S77 a modified example of the operation of the automatic horizontal GUI display processing in step S77 (see FIG. 5A) will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  • the automatic horizontal GUI display process shown in FIG. 13 it was determined whether or not to display the spirit level. That is, the user could select whether or not to display the spirit level.
  • the level display mode is automatically set.
  • step S173 in FIG. 13 is replaced with step S174 shown in FIG. 14, as compared with the flowchart shown in FIG. That is, when the guide line display is turned on in step S171, the spirit level display is turned on in step S174, and the spirit level display process is performed in step S175.
  • the automatic horizontal correction button 35 when the automatic horizontal correction button 35 is operated and the automatic horizontal correction mode is set, the level is automatically displayed. In order to confirm whether the automatic horizontal correction is possible and whether the automatic horizontal correction is effective and completed, it is necessary to confirm the degree of horizontal tilt of the current camera. Therefore, the total operation can be simplified by linking the operation for calling the spirit level with the operation for performing the automatic horizontal correction.
  • step S175 the spirit level display process in step S175 (see FIGS. 13 and 14) will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 15A and 15B.
  • the Roll angle R of the image pickup apparatus is acquired, and the Pitch angle P is acquired (S181).
  • the system control unit 130 acquires the Roll angle R and the Pitch angle P of the camera 1 by the camera shake detection unit 111.
  • the first angle calculated in FIGS. 8A and 8B is a value that cancels the Roll angle.
  • R and P are determined on the angle display unit of the spirit level display (S183).
  • the Roll display 120 g is displayed based on the Roll angle R acquired in step S181. That is, the angle formed by the Roll display 120g and the horizontal line 120a is changed according to the Roll angle of the camera 1.
  • the finder screen F1 of FIG. 16A when the camera 1 is tilted, the tilt of the Roll display 120g is displayed large.
  • the finder screen F2 when the camera 1 is not tilted, the Roll display 120g is displayed superimposed on the horizontal line 120g.
  • step S183 the Pitch display 120h is displayed based on the Pitch angle P acquired in step S181. That is, the position of the Pitch display 120h with respect to the vertical line 120a is changed according to the Pitch angle of the camera 1. For example, as shown in the finder screen F3 of FIG. 16B, when the camera 1 is tilted, the Pitch display 120h is far away from the center of the vertical line 120b, and when the camera 1 is not tilted, The Pitch display 120h is displayed at a substantially center position of the vertical line 120b.
  • step S185 it is determined whether or not the Roll angle R is substantially 0 (S185).
  • the system control unit 130 determines whether or not the Roll angle R acquired in step S181 is smaller than a predetermined value close to 0.
  • step S185 when the Roll angle R is not substantially 0, that is, when the Roll angle of the camera 1 is a considerable angle, the R angle display unit is changed to the first color (S187).
  • the system control unit 130 changes the color of the Roll display 120g as the R angle display unit to the first color, as shown in the finder screen F1 of FIG. 16A. Since the value of the Roll angle R is not substantially 0, the camera 1 is tilted to the left and right when viewed from the front, and the bottom of the image frame of the captured image is not parallel to the horizontal line of the outside world. In general, an image that is not horizontal may give a sense of discomfort, so it is preferable that the first color is a color that informs the user to that effect.
  • the live view display is not in the state of being automatically level-corrected. Therefore, by changing the color of the Roll display 120g to the first color, the camera is tilted. Indicates that the camera is not level.
  • step S185 when the Roll angle R is substantially 0, the R angle display unit is changed to the second color (S187).
  • the system control unit 130 changes the color of the Roll display 120g as the R angle display unit to the second color, as shown in the finder screen F2 of FIG. 16A. Since the value of the Roll angle R is approximately 0, the bottom of the image frame of the captured image is parallel to the horizontal line of the outside world without tilting to the left or right when the camera 1 is viewed from the front.
  • the second color is preferably a color (for example, green, blue) that informs the user to that effect. That is, when the Roll angle R is substantially 0, the live view display is in the state of being automatically horizontally corrected. Therefore, by changing the color of the Roll display 120 g to the second color, the state is leveled. Display that it is in.
  • one of the first color and the second color is set as the color of the Roll display 120 g according to the value of the angle R, but the angle is set to three or more kinds of colors.
  • the difference in the value of R may be displayed.
  • not only the "color" of the Roll display 120g may be changed according to the difference in the value of the angle R, but also the line type such as a thick line and a thin line, a solid line and a broken line, etc. may be changed.
  • (warning) display may be performed by text, pictograms, or the like according to the size of the Roll angle R.
  • step S187 or S189 it is next determined whether or not the Pitch angle P is substantially 0 (S191).
  • the system control unit 130 determines whether or not the Pitch angle R acquired in step S181 is smaller than a predetermined value close to 0.
  • step S193 when the Pitch angle P is not substantially 0, that is, when the Pitch angle of the camera 1 is a considerable angle, the P angle display unit is changed to the first color (S193).
  • the system control unit 130 changes the color of the Pitch display 120h as the P angle display unit to the first color, as shown in the finder screen F3 of FIG. 16B. Since the value of the Pitch angle P is not substantially 0, the camera 1 is tilted when viewed from the side, and the captured image faces above or below the horizon. In general, an image looking up or down from the horizon may give a sense of discomfort. Therefore, it is preferable that the first color is a color that informs the user to that effect.
  • the P angle display unit is changed to the second color (S195).
  • the system control unit 130 changes the color of the Pitch display 120h as the P angle display unit to the second color, as shown in the finder screen F4 of FIG. 16B. Since the value of the Pitch angle P is substantially 0, the camera 1 is an image looking in the direction of the horizon.
  • the second color is preferably a color (for example, green, blue) that informs the user to that effect.
  • the color of the Pitch display 120h is set to either the first color or the second color according to the value of the Pitch angle P, but three or more kinds of colors are used.
  • the difference in the value of the angle R may be displayed.
  • the "color" of the Pitch display 120h may be changed according to the difference in the value of the angle P, but also the line type such as a thick line and a thin line, a solid line and a broken line may be changed.
  • the display may be performed by text, pictograms, or the like.
  • step S201 When the color of the R angle display unit is changed in step S193 or S195, it is next determined whether or not the automatic horizontal correction is on (S201).
  • the user operates the automatic horizontal correction button 35 when performing automatic horizontal correction.
  • the system control unit 130 determines whether or not the automatic horizontal correction button 35 is operated to set the automatic horizontal correction mode. As a result of this determination, if the automatic horizontal correction is not turned on, the flow of the level display processing is terminated and the flow returns to the original flow.
  • step S203 if the automatic horizontal correction is turned on, it is determined whether or not the automatic horizontal correction is possible (S203).
  • the system control unit 130 determines whether or not automatic horizontal correction is possible based on the Roll angle R and the amount of rotation of the image sensor 105 by the current image pickup drive control unit 109.
  • the R angle display unit is changed to the third color (S205).
  • the system control unit 130 changes the display color of the Roll display 120g to a third color (for example, red), and the user indicates that automatic horizontal correction is impossible. To announce to. The user rotates the camera 1 in the Roll direction until the third color (eg, red) becomes the original first color (eg, black).
  • the system control unit 130 sets the display color of the horizontal line display 120a to the second color (since the Roll angle of the camera 1 is within the range in which automatic horizontal correction is possible. For example, change to green, blue, etc.) and notify the user that automatic horizontal correction is possible.
  • 120 g of the Roll display indicating the Roll angle of the camera 1 is displayed in the first color (for example, black), and the user knows that the camera automatically corrects the horizontal by the difference in the operation mode of the level display. Can be done.
  • the automatic horizontal correction ranges 120j and 120k are displayed.
  • the finder screen F7 shows a case where automatic horizontal correction is not possible.
  • the Roll display 120g is outside the range of the automatic horizontal correction ranges 120j and 120k.
  • the Roll display 120 g is changed to a third color (for example, red).
  • the finder screen F8 of FIG. 16D shows a case where automatic horizontal correction is possible.
  • the Roll display 120g is within the range of the automatic horizontal correction ranges 120j and 120k.
  • the horizontal line display 120a is changed to a second color (for example, green, blue, etc.) in order to notify the user that the automatic horizontal correction can be performed.
  • the image pickup device has an image pickup device tilt amount display unit (Roll tilt amount measurement range 120c, 120d) indicating the tilt amount and an automatic horizontal correction possible range display indicating the tilt range that can be automatically horizontally corrected. It has a unit (automatic horizontal correction range 120j, 120k). Therefore, the user can quickly perform automatic horizontal correction using these displays as a guide.
  • Image pickup device tilt amount display unit Roll tilt amount measurement range 120c, 120d
  • automatic horizontal correction possible range display indicating the tilt range that can be automatically horizontally corrected. It has a unit (automatic horizontal correction range 120j, 120k). Therefore, the user can quickly perform automatic horizontal correction using these displays as a guide.
  • step S7 the operation member processing in step S7 (see FIG. 3) will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  • the operation unit 119 has various operation members such as a shooting mode dial 25, a shutter button 27, an F dial 29a, an R dial 29b, an automatic horizontal correction button 35, and a camera shake correction button 37.
  • step S7 the process when these operating members are operated is executed, and the flow shown in FIG. 17 is when the automatic horizontal correction button 35 and the camera shake correction button 39 are operated among these operating members.
  • the processing of is mainly explained.
  • the automatic horizontal correction button 35 When the automatic horizontal correction button 35 is pressed down as a result of the determination in step S211, the automatic horizontal correction button is pressed down (S213). When the automatic horizontal correction button 35 is operated, the automatic horizontal correction is turned on and off. Further, as described above, the automatic horizontal correction has three types of modes, that is, mode1-1, mode1-2, and mode2, and one of these modes is set. The detailed operation of this automatic horizontal correction pressing process will be described later with reference to FIG.
  • step S213 If the automatic horizontal button pressing process is executed in step S213, or as a result of the determination in step S211 that the automatic horizontal correction button 35 is not pressed, then the camera shake correction button is pressed. It is determined whether or not (S215).
  • the system control unit 130 determines whether or not the camera shake correction button 37 is operated by the operation unit 119.
  • the camera shake correction button pressing process is performed (S217).
  • the camera shake correction button 37 is operated, the camera shake correction is turned on and off. That is, when the camera shake correction button 37 is pressed down while the camera shake correction is on, the camera shake correction is turned off, while when the camera shake correction button 37 is pressed down while the camera shake correction is off, the hand shake correction button 37 is pressed. Blur correction is turned on.
  • step S217 If the camera shake correction button pressing process is executed in step S217, or if the camera shake correction button is not pressed as a result of the determination in step S215, other operation member processing is performed (S219).
  • other operation member processing is performed (S219).
  • the original flow is restored.
  • step S213 the automatic horizontal button pressing process in step S213 (see FIG. 17) will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  • step S223 if the automatic horizontal correction button is being pressed down, the dial rotation process while the button is being pressed down is executed (S223).
  • the system control unit 130 changes the automatic horizontal correction mode according to the rotation operation of the F dial 29f or the R dial 29r.
  • this button push-down dial rotation process is performed, the process returns to step S221.
  • the detailed operation of the dial rotation process during button pressing will be described later with reference to FIG.
  • step S221 if the automatic horizontal correction button is not being pressed, it is determined whether or not the dial rotation operation has been performed (S225).
  • the system control unit 130 determines in step S223 whether or not the F dial 29f or the R dial 29r has been rotated.
  • step S225 if there is no dial rotation operation, the automatic horizontal correction AHC_Flg is determined (S227). If the user simply pushes down the automatic horizontal correction button 35 and does not rotate the F dial 29f or the R dial 29r, the automatic horizontal correction is simply turned on and off. Here, it is determined whether the automatic horizontal correction AHC_Flg stored in the memory in the system control unit 130 or the non-volatile memory 122 is "1" or "0".
  • the automatic horizontal correction button 35 was operated while the automatic horizontal correction was turned off
  • the image sensor is then reset to the center of the optical axis (S233).
  • the system control unit 130 moves the center of the image pickup element 105 by the image pickup drive control unit 109 so as to coincide with the optical axis of the photographing lens 201.
  • the automatic horizontal correction button 35 is operated, the image sensor 105 is reset to the optical center portion to guarantee a sufficient tilt range of the automatic horizontal correction.
  • the automatic horizontal button pressing process ends and the original flow is restored.
  • the pressing operation process of the automatic horizontal correction button 35 includes the following two operation processes. ⁇ While the button is pressed + dial ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Automatic horizontal shooting mode Mode1-1, mode1-2, mode2 settings. ⁇ Button press only ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Toggle on / off of automatic horizontal shooting
  • the dial rotation process during button pressing in step S223 (see FIG. 18) will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  • the latest value is stored in the memory in the system control unit 130 or the non-volatile memory 122.
  • the system control unit 130 detects whether the user is rotating the F dial 29f or the R dial 29r, or if the user is rotating, the rotation direction thereof.
  • the system control unit 130 determines based on the automatic horizontal correction mode Flg stored in the memory in the system control unit 130 or the non-volatile memory 122.
  • the system control unit 130 determines based on the automatic horizontal correction mode Flg stored in the memory in the system control unit 130 or the non-volatile memory 122.
  • the automatic horizontal correction mode icon processing is performed (S249).
  • the system control unit 130 displays the currently set mode on the finder screen. Further, while the automatic horizontal correction button 35 is being pressed down, the system control unit 130 may display the rotation direction of the F dial 29f and the R dial 29f and the mode change direction on the finder screen.
  • step S9 the 1st on process of step S9 (see FIG. 3) will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This flow is executed when the user presses the shutter button 27 halfway.
  • the restriction on the central part of the moving range of the image sensor is released (S261).
  • the moving range of the image sensor 105 may be limited to the central portion in order to widen the driving range of the automatic horizontal correction operation (FIG. 3). See S71 of 5A).
  • the system control unit 130 reliably performs camera shake correction operation and performs AE (automatic exposure) and AF (automatic focus adjustment), so that the movement range of the image sensor The restriction has been lifted once.
  • AE and AF processing are then performed based on the photometric frame and AF frame superimposed and displayed on the live view (S263).
  • the system control unit 130 causes the exposure control unit 112, the AF processing unit 113, and the like to execute the AE and AF processing.
  • the system control unit 130 determines whether or not the shutter button 27 of the operation unit 119 is half-pressed and the 1st release switch is turned on.
  • step S265 when the 1st release switch is turned off, the moving range of the image sensor is limited to the central portion (S267).
  • the 1st release switch was on, the limitation on the moving range of the image sensor was released, sufficient camera shake correction was performed, and AE / AF was performed in that state.
  • the system control unit 130 limits the moving range of the image sensor to the central portion and returns to the original flow.
  • step S265 if the 1st release switch is on, then it is determined whether or not the 2nd release switch is on (S269). As a result of this determination, if the 2nd release switch is off, the process returns to the determination process in step S265, while if the 2nd release switch is on, the flow returns to the original flow.
  • step S13 the still image shooting process in step S13 (see FIG. 3) will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This flow is executed when the user fully presses the shutter button 27.
  • the automatic horizontal correction AHC_Flg is determined (S271). As described above, the system control unit 130 sets the automatic horizontal correction flag AHC_Flg to "1" when the automatic horizontal correction button 35 is turned on, while the system control unit 130 sets the automatic horizontal correction flag 35 to "1" when the automatic horizontal correction button 35 is turned off. Set “0" to the automatic horizontal correction flag AHC_Flg. In this step, the determination is made based on the set value of the automatic horizontal correction flag AHC_Flg.
  • the system control unit 130 performs automatic horizontal correction and shoots a still image. That is, based on the detection result of the camera shake detection unit 111, the image sensor 105 or the captured image data is rotated so that the image frame of the image pickup screen becomes horizontal in the shooting standby state, and the image frame is maintained in the horizontal state. As described above, a still image is taken while performing camera shake correction including rotation blur correction. The detailed operation of the still image shooting process at the time of this automatic horizontal correction will be described later with reference to FIGS. 22A to 22C.
  • the system control unit 130 performs a still image shooting process without performing a process for automatic horizontal correction.
  • step S273 or S275 the flow of the still image shooting process ends and the flow returns to the original flow.
  • the image sensor 105 is based on the detection result of the camera shake detection unit 111. Since the adjustment is made, the image frame of the captured image becomes horizontal, and it is possible to take a picture without a sense of discomfort.
  • step S273 the still image shooting process at the time of automatic horizontal correction in step S273 (see FIG. 21) will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 22A to 22C.
  • step S281 When the flow of the still image shooting process at the time of automatic horizontal correction starts, first, the restriction on the central part of the moving range of the image sensor is released (S281).
  • the release button When the release button is fully pressed and still image shooting is started, the movement range of the image sensor 105 may be limited to the central part (the release button is immediately fully pressed from S265Yes in FIG. 20 to shoot a still image. When processing starts). Since it is desirable that camera shake is removed when shooting a still image, if the moving range of the image sensor 105 is limited to the central portion, this limitation is released. As described above, in step S281, at least during the main exposure shooting, the movement restriction of the image sensor 105 is released.
  • step S75 the system control unit 130 corrects the rotational blur amount among the camera shake amounts detected by the camera shake detection unit 111, and automatically controls the image to be horizontal. Specifically, the image frame is parallel to the horizontal line by automatic horizontal correction during the live view. In this state, the body side rotation blur correction corrects the rotation of the portion deviated from the horizon due to camera shake. That is, the image pickup drive control unit 109 rotationally drives the image sensor 105 so as to cancel the amount of rotational shake detected by the camera shake detection unit 111. In this way, regardless of whether the camera shake correction is on or off, when the automatic horizontal correction is on, the rotation correction of the image sensor 105 on the body side is performed.
  • the determination is made based on the camera shake correction SCL_Flg stored in the memory in the system control unit 130 or the non-volatile memory 122.
  • step S35 when the camera shake correction information on the lens side is acquired, the ability (nominal value of the number of correction steps) of the camera shake correction (Yaw, Pitch) of the interchangeable lens 200 is acquired. Further, the camera shake correction capability (nominal value of the number of correction stages) on the body side is stored in the memory or the non-volatile memory 122 in the system control unit 130.
  • the determination is made not by the nominal value of the number of correction steps but by the remaining margin of the correction at present.
  • the remaining margin for correction is maximum, but when the correction member is biased to the edge, the remaining margin is large even if the nominal value of the number of correction steps is large. Is small.
  • the nominal value of the number of correction steps is a value when the correction member is at the center of correction. In this step, it is determined which camera shake correction (Yaw, Pitch) ability is greater on the body side or the interchangeable lens side.
  • step S289 if the lens side has a larger ability than the body side, angle blur correction (Yaw, Pitch) is performed on the lens side (S291).
  • the angle blur correction is performed on the interchangeable lens 200 side.
  • the camera shake detection unit 209 detects the camera shake amount, and the camera shake correction control unit 205 drives the camera shake correction optical system 204 based on the detected camera shake amount.
  • the angle blur correction (Yaw, Pitch) is performed on the body side (S293).
  • the angle blur correction is performed on the camera body 100 side.
  • the camera shake detection unit 111 detects the camera shake amount, and the image pickup drive control unit 109 drives the image sensor 105 based on the detected camera shake amount.
  • step S291 or S293 the ability of the shift blur correction (X, Y) is then determined (S295).
  • step S35 when the lens-side camera shake correction information is acquired, the shift blur correction (X, Y) capability (nominal value of the number of correction steps) of the interchangeable lens 200 is acquired.
  • step S295 as well, as in step S289, the determination is made not based on the nominal value of the number of correction steps for shift blur correction, but on the remaining margin of correction at present.
  • step S295 if the lens side has a larger ability than the body side, shift blur correction (X, Y) is performed on the lens side (S297).
  • shift blur correction is performed on the interchangeable lens 200 side.
  • the camera shake detection unit 209 detects the shift blur amount, and the camera shake correction control unit 205 drives the blur correction optical system 204 based on the detected shift blur amount.
  • step S295 if the body side has a larger ability than the lens side, shift blur correction (X, Y) is performed on the body side (S299).
  • shift blur correction is performed on the camera body 100 side.
  • the camera shake detection unit 111 detects the shift blur amount, and the image pickup drive control unit 109 drives the image sensor 105 based on the detected shift shake amount.
  • the interchangeable lens 200 is a camera shake correction lens capable of cooperative operation
  • the camera shake amount is prorated in the interchangeable lens 200 and the camera body 100 according to a predetermined ratio, and the camera shake is corrected.
  • the camera shake correction control unit 205 performs blur correction so as to remove the angle blur amount (Yaw, Pitch) among the camera shake amounts detected by the camera shake detection unit 209 or 111.
  • the body side angle blur correction (Yaw, Pitch) is performed (S303).
  • the image pickup drive control unit 109 performs blur correction so as to remove the angle blur amount (Yaw, Pitch) among the camera shake amounts detected by the camera shake detection unit 209 or 111.
  • the lens side shift blur correction (X, Y) is performed (S305).
  • the camera shake correction control unit 205 performs blur correction so as to remove the shift blur amount (X, Y) in the camera shake amount detected by the camera shake detection unit 209 or 111.
  • the body side shift blur correction (X, Y) is performed (S307).
  • the image pickup drive control unit 109 performs blur correction so as to remove the shift blur amount (X, Y) in the camera shake amount detected by the camera shake detection unit 209 or 111.
  • the exposure is completed (S3000). As a result of this determination, if it is not completed, the process returns to step S283.
  • the imaging data is read out and stored in the buffer memory (S3001). After reading the imaging data, it is determined whether or not the buffer memory is full (S3002), and if the result of this determination is that the buffer is full, the flow of the still image shooting process at the time of automatic horizontal correction is terminated.
  • step S3002 if the buffer memory is not full, it is determined whether or not the continuous shooting mode is set (S3003). As a result of this determination, in the continuous shooting mode, the process returns to step S282 and the next exposure is started. On the other hand, as a result of the determination, if it is not the continuous shooting mode, the flow of the still image shooting process at the time of automatic horizontal correction is terminated and the original flow is restored.
  • step S15 the image processing in step S15 (see FIG. 3) will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This flow is executed for the image data on the buffer memory after the user presses the shutter button 27 fully and the still image is taken.
  • image processing during normal shooting is performed (S311).
  • the image processing unit 107 performs bayer conversion, WB (white balance) correction, gamma conversion, picture mode processing, exposure compensation, noise processing, contour enhancement, and false color for the image data acquired by the image sensor 105. Performs various image processing such as correction, which is usually performed during shooting.
  • the automatic horizontal correction AHC_Flg is determined (S313).
  • the system control unit 130 sets the automatic horizontal correction flag AHC_Flg to "1" when the automatic horizontal correction button 35 is turned on, while the system control unit 130 sets the automatic horizontal correction flag 35 to "1" when the automatic horizontal correction button 35 is turned off.
  • mode1-1, mode1-2, and mode2 there are three types of automatic horizontal correction modes: mode1-1, mode1-2, and mode2.
  • image processing is performed according to the automatic horizontal correction mode. The detailed operation of the image processing at the time of this automatic horizontal correction will be described with reference to FIG. 24.
  • step S315 the image processing at the time of automatic horizontal correction in step S315 (see FIG. 23) will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  • the automatic horizontal correction mode is determined (321).
  • the system control unit 130 determines which of mode1-1, mode1-2, and mode2 is set as the automatic horizontal correction mode, as in step S63 (see FIG. 5A). That is, the system control unit 130 checks the automatic horizontal correction mode, and checks whether it is a mode in which electronic rotation is performed by image processing or a mode in which the image sensor is rotated.
  • mode1-1 is a mode in which image data is not rotated and only optical camera shake correction is performed.
  • mode 1-2 is a mode in which electronic camera shake correction is performed only during live view without rotating the image data.
  • mode2 is a mode in which image data is rotated during live view and optical camera shake correction is also performed. Further, mode2 performs image data rotation processing after shooting.
  • step S321 in the case of mode1-1, that is, when the image data is not rotated and the optical blur correction is performed, the image data is resized to the recording size (S323).
  • the camera shake correction and the automatic horizontal correction are all performed by optical correction, and the image data is not rotated, so that the angle of view does not become small.
  • the image data is not trimmed, and only the resizing process according to the recording size specified in the image quality mode is performed.
  • the image quality mode is set on the menu screen or the like.
  • step S323 the image processing unit 107 does not perform rotation processing on the image data, but performs electronic camera shake correction, that is, trimming processing so as to remove camera shake from the image data. Cutting (trimming processing) is performed excluding the margin area for this electronic camera shake correction.
  • the image processing unit 107 resizes the trimmed image data to the recording size specified in the image quality mode.
  • step S327 the pre-enlargement process is first performed (S327).
  • the image processing unit 107 performs enlargement processing on the image data acquired from the image sensor 105, and performs rotation processing on the enlarged image data. By performing the enlargement processing, deterioration of image quality such as jaggies can be prevented. If RAW is set as the image quality mode, the enlargement process is not performed.
  • the image data is rotated based on the first angle (S329).
  • the image processing unit 107 performs rotation processing on the image data enlarged in step S327 based on the first angle detected immediately before or during the main exposure.
  • the image data is trimmed and resized (S331).
  • the image processing unit 107 cuts out the image data so as to be horizontal from the rotated image data (trimming process).
  • angle fine adjustment image processing is performed (S333).
  • Image processing is performed so that the image frame of the image becomes horizontal by automatic horizontal correction.
  • the image pickup device 105 is rotated by the image pickup drive control unit 109, it may be difficult to precisely adjust the angle. Therefore, in the present embodiment, an image tilted by a plurality of predetermined minute angles is generated by image processing, and the user selects from the generated images.
  • the image processing unit 107 When the user sets a predetermined angle interval and the number of rotations (number of rotations to the right and the number of rotations to the left) on the menu screen or the like, the image processing unit 107 generates a plurality of images shifted by a small angle based on the set values. ..
  • a subject image is imaged on an image pickup element by an image pickup optical system to acquire an image.
  • this image pickup device corrects the angular velocity detection unit (for example, camera shake detection unit 111) that detects the angular velocity applied to the image pickup device and the image pickup element or the output image of the image pickup element horizontally with respect to the image frame.
  • the automatic horizontal correction button 35 and the vertical direction or the horizontal direction of the image sensor or the image sensor are detected, and the output image of the image sensor or the image sensor is corrected horizontally with respect to the image frame.
  • a horizontal angle calculation unit for example, see S159 in FIG.
  • the image pickup device rotates the image pickup device when the image pickup device is rotated based on the detection result by the angular velocity detection unit or the calculation result by the horizontal angle calculation unit during shooting standby.
  • a movement range limiting unit (for example, S71 in FIG. 5A, FIGS. 7A to 7C) limits the movable region of the image sensor to the first region including the central region of the optical axis so as to maximize the angular range.
  • a shooting instruction unit see, for example, the shutter button 27 in FIG. 1, the operation unit 119 in FIG. 2B, and S5, S9, and S11 in FIG. 3) for instructing preparation or start of shooting.
  • the movement range limiting unit sets the movable area of the image sensor to a second area including the first area, which is wider than that during the shooting standby (for example, FIG. See S5 and S9 of 3 and S261 of FIG. 20).
  • the moving range of the image sensor is limited to the first region before the preparation for shooting or the start of shooting is instructed, but the preparation for shooting is performed.
  • the moving range of the image sensor is set to a second region wider than the first region, and the limitation of the moving range is relaxed.
  • the moving range of the image sensor is set to the vicinity of the central region of the optical axis so that the function of the automatic horizontal correction can be fully exerted by the camera shake correction.
  • the moving range of the image sensor is widened from the vicinity of the central region so that the camera shake correction function can be fully exerted. That is, since the movement of the image sensor during the shooting standby is restricted to the central region during the shooting standby, the rotation angle possible range of the horizontal correction angle rotating portion can be maximized, depending on the degree of camera shake. The horizontal correction angle can be maximized. Furthermore, since the movement restriction is released before the preparation or start of shooting, the amount of camera shake correction for the shot image can be maximized. As a result, it is possible to control the camera shake correction and the horizontal automatic correction to be optimum in the shooting standby state and the main shooting.
  • a reference angle storage unit that stores a second angle indicating a reference angle around the optical axis of the image pickup element (for example, the second angle is shown in FIG. 9).
  • the horizontal angle calculation unit switches to either the first angle or the second angle based on the instruction of the horizontal correction instruction unit and outputs the output (see, for example, S67, S73, S81, etc. in FIG. 5A).
  • the angle is switched to the first angle
  • the horizontal automatic correction is not performed
  • the angle is switched to the second angle (reference angle) to the first or second angle. Based on this, the image frame is leveled.
  • the image sensor driving unit rotates the image sensor in the direction around the optical axis so as to eliminate the difference between the calculation result of the horizontal angle calculation unit and the current angle of the image sensor.
  • the image sensor is rotated in the direction around the optical axis to correct the rotation blur (for example, the rotation blur correction unit). , S75 in FIG. 5A, S99, S119 in FIG. 5B, etc.).
  • the image sensor angle rotation unit drives the image sensor to rotate at a rotation speed slower than that of the rotation blur correction unit (see, for example, FIGS. 10A to 10C).
  • the response speed of image angle rotation for automatic horizontal correction and the response speed of rotation blur correction can be separated. Since the response speed of image angle rotation for automatic horizontal correction is slower than the response speed for rotational blur correction, the accuracy of leveling is impaired due to the influence of noise caused by camera shake. There is nothing. In addition, the live view display image does not become unsightly and unsightly, and a stable and easy-to-use live view can be obtained.
  • the image sensor angle rotating portion rotates the image sensor faster as the amount of camera shake is smaller (see, for example, FIGS. 10A to 10C). For this reason, automatic horizontal correction is performed more quickly than in a state where the camera is attached to a tripod and is not affected by noise due to camera shake, so that a convenient live view can be obtained.
  • the movement range limiting portion moves the image sensor during shooting standby as the amount of camera shake is smaller, the shutter speed is faster, or the focal length is shorter.
  • the range restrictions have been relaxed. That is, since the center limit during standby for shooting is relaxed according to the shooting conditions that are not easily affected by camera shake (high shutter speed, short focus when camera shake is small), the horizontal correction angle is maximum. You can get a live view that is less affected by camera shake.
  • the imaging device has a display unit for displaying a live view display (see, for example, EVF21 in FIG. 1, rear monitor 23, and display unit 120 in FIG. 2B).
  • This display unit indicates that the automatic horizontal correction effective display (see, for example, the Roll display 120 g in F2 of FIG. 16A) indicating that the state is in the automatic horizontal correction state and the live view display are not in the automatic horizontal correction state.
  • the automatic horizontal correction invalid display (for example, refer to the Roll display 120 g in F1 of FIG. 16A) can be displayed. It is desirable to perform automatic horizontal correction relatively slowly in order to prevent discomfort in the live view. In this case, it is difficult to determine whether or not the automatic horizontal correction is completed even when viewing the live view image.
  • the display unit can display an automatic horizontal correction valid display indicating that the live view display is in the automatic horizontal correction state and an automatic horizontal correction invalid display indicating that the live view display is not in the automatic horizontal correction state. I am trying to do it. With this configuration, it is possible to prevent mistakes in taking a picture before the horizontal correction is sufficiently completed, and it is possible to provide an easy-to-use horizontal correction function.
  • the display unit shows a tilt amount display indicating the tilt amount of the imaging device (see, for example, the Roll display 120 g in FIG. 16D) and a tilt range capable of automatic horizontal correction.
  • the range display (see, for example, the automatic horizontal correction ranges 120j and 120k in FIG. 16D) can be displayed.
  • the spirit level is displayed on the display unit to display the current inclination and a predetermined angle range in which the automatic horizontal correction is effective. With this configuration, the photographer can easily activate the horizontal correction and can provide an easy-to-use horizontal correction function.
  • the image sensor angle rotating portion rotates the image sensor faster as the amount of camera shake is smaller (see, for example, FIGS. 10A to 10C).
  • the rotation speed of the angle correction of the image sensor when performing automatic horizontal correction is configured to be changed according to the amount of camera shake. Therefore, when the tripod is set or when the photographer's camera shake is small, the automatic horizontal correction can be completed quickly, and an easy-to-use automatic horizontal correction function can be provided.
  • the image sensor has a first angle around the optical axis of the image sensor in order to correct the image sensor or the output image of the image sensor horizontally with respect to the image frame.
  • an image sensor drive unit that rotates the image sensor around the optical axis
  • an image sensor for example, an image sensor drive control unit 109
  • An image processing unit for example, image processing unit 107) that performs electronic camera shake correction processing for removing the amount of camera shake on an image
  • the image sensor driving unit has a first angle during standby for shooting. Based on the above, the image sensor is rotated around the optical axis (for example, S73 in FIG.
  • the image processing unit performs electronic camera shake correction processing for removing the amount of camera shake on the image (for example, in FIG. 5B).
  • electronic camera shake correction processing for removing the amount of camera shake on the image (for example, in FIG. 5B).
  • S103 When automatic horizontal correction is performed by rotating the image sensor, the range to be moved for camera shake correction becomes narrow. Therefore, only during the live view, by using the electronic camera shake together, both the automatic horizontal correction and the camera shake correction are sufficiently performed.
  • the image sensor drives the image sensor based on the Roll output detected by the angular velocity detection unit when the automatic horizontal correction is performed by rotating the image sensor.
  • the unit performs rotation blur correction (see S75 in FIG. 5A). Therefore, it is possible to eliminate the influence of the user's camera shake that occurs when the automatic horizontal correction is performed.
  • the image pickup apparatus when a horizontal correction instruction is given, the image pickup apparatus performs electronic camera shake correction processing by the image processing unit for camera shake correction (see, for example, S103 in FIG. 5B). ), When an instruction to prepare for shooting or an instruction to start shooting is given, optical camera shake correction is performed instead of electronic camera shake correction (see, for example, S283 in FIG. 22A). Since electronic camera shake correction is performed during live view, a live view with the maximum horizontal correction angle and less influence of camera shake can be obtained. With such a configuration, horizontal correction and camera shake correction can be achieved at the same time from the shooting standby to the shooting.
  • the image pickup device includes an angular velocity detection unit (for example, camera shake detection unit 111) that detects the angular velocity applied to the image pickup device, and an image pickup element or an output image of the image pickup element.
  • the horizontal correction instruction unit for example, the automatic horizontal correction button 35
  • the horizontal angle calculation unit calculates and outputs the first angle around the optical axis of the image sensor, and the first angle when it is instructed to correct horizontally.
  • the image data rotation processing unit (for example, the image processing unit 107 of FIG. 2B) that performs rotation image processing of the first output image or the second output image of the image sensor.
  • the first output image is an image acquired during shooting standby (for example, during live view display)
  • the second output image is an image acquired during main exposure (exposure after the start of shooting).
  • the angle rotation of the automatic horizontal correction is not based on the rotation of the image sensor, and the first image for live view having a small image size is rotated based on the first angle (horizontal correction angle). Since it has been processed, the live view image with automatic horizontal correction can be displayed quickly.
  • the rotation processing and the camera shake correction including the rotation blur correction by the image sensor together, stable automatic horizontal correction display can be performed even if some time is required for the image rotation processing.
  • the image processing unit of the image pickup device performs enlargement processing on the image data for live view output from the image pickup device, so that the number of pixels of the image pickup device is increased.
  • An automatic horizontal correction image is generated by performing processing (see, for example, S329 in FIG. 24) and performing trimming processing on the image data subjected to this rotation processing.
  • the image processing unit of the image pickup device performs enlargement processing on the image data for recording output from the image pickup device, so that the number of pixels is larger than the recording size to be recorded in the external storage device, or the pixels of the image pickup device.
  • a second image having a number of pixels larger than the number is generated (see, for example, S327 in FIG. 24), and the first image data is rotated based on the first angle (for example, FIG. 24).
  • S329) an automatic horizontal correction image is generated by performing trimming processing on the image data subjected to this rotation processing. In this way, after resizing the image data to a large size, the image rotation processing is performed based on the horizontal correction angle. Therefore, in shooting a large image size such as a still image, the rotation by the image sensor is relied on. Even if it is not necessary, it is possible to prevent image quality deterioration such as jaggies due to image rotation processing.
  • the image sensor is detected by an angular velocity detection unit (for example, camera shake detection unit 111 in FIG. 2B) for detecting the angular velocity applied to the image sensor, and an angular velocity detection unit.
  • An image sensor camera shake correction unit (for example, the image pickup drive control unit 109 in FIG. 2B) that rotates the image sensor around the optical axis to correct camera shake based on the angular velocity, and a lens optical element (for example, FIG. 2A).
  • the lens camera shake correction unit (for example, the camera shake correction control unit 206 in FIG. 2A) that moves the camera shake correction optical system 204) to perform camera shake correction, and the lens camera shake correction and the image sensor camera shake correction can cooperate with each other.
  • It has a camera shake correction cooperative operation determination unit (see, for example, S37, S43, etc. in FIG. 4) for determining whether or not the image is present. Then, when the coordinated operation cannot be performed by the camera shake correction coordinated operation determination unit, the lens camera shake correction is continuously performed, or a part or all of the lens camera shake correction is stopped, and the image sensor movement control range is achieved. (For example, see S71 in FIG. 5A and S107 and S109 in FIG. 5B), and if cooperative operation is possible, the limitation and relaxation of the image sensor movement control range are relaxed.
  • the image sensor camera shake correction is operated in cooperation (see S79 and S111 to S119).
  • automatic horizontal correction for example, see FIG. 5A
  • camera shake correction for example, see FIG. 5B
  • the present invention is not limited to this, and the procedures may be performed in parallel or the order may be changed.
  • each function in the system control unit 130 and the communication control unit 211 may be realized by software by a CPU and a program, or a part or all of each function may be configured by a hardware circuit.
  • a hardware configuration such as a gate circuit generated based on the program language described by (Verilog) may be used, or a hardware configuration using software such as a DSP (Digital Signal Processor) may be used.
  • a hardware configuration using software such as a DSP (Digital Signal Processor) may be used.
  • the element is not limited to the CPU, and may be any element that functions as a controller, and each of the above-mentioned functions may be performed by one or more processors configured as hardware.
  • each function may be a processor each configured as an electronic circuit, or may be each circuit unit in a processor composed of an integrated circuit such as an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • a processor composed of one or more CPUs may execute the functions of each unit by reading and executing the computer program recorded on the recording medium.
  • each part around the system control unit 130 and the communication control unit 211 may be realized by a CPU (Central Processing Unit) and a program code.
  • DSP Digital Signal Processor
  • a circuit executed by a program code or a hardware configuration such as a gate circuit generated based on a program language described by Verilog may be used.
  • a part of the functions of the CPU 31 may be realized by a circuit executed by a program code such as DSP, or a hardware configuration such as a gate circuit generated based on the program language described by Verilog may be used.
  • It may also be realized by a hardware circuit.
  • a digital camera has been described as a device for photographing, but the camera may be a digital single-lens reflex camera, a mirrorless camera, a compact digital camera, or a video. It may be a camera for moving images such as a camera or a movie camera, and further, a camera built in a mobile phone, a smartphone, a mobile information terminal, a personal computer (PC), a tablet computer, a game device, or a medical camera (for example, a medical camera). Medical endoscopes), cameras for scientific instruments such as microscopes, industrial endoscopes, automobile-mounted cameras, and surveillance cameras may be used. In any case, the present invention can be applied to any device for photographing that has an automatic horizontal correction function.
  • the controls mainly described in the flowchart can often be set by a program, and may be stored in a recording medium or a recording unit.
  • the recording method to the recording medium and the recording unit may be recorded at the time of product shipment, the distributed recording medium may be used, or may be downloaded via the Internet.
  • the operation in the present embodiment has been described using a flowchart, but the order of the processing procedures may be changed, or any step may be omitted. Steps may be added, and specific processing contents in each step may be changed.
  • the present invention is not limited to the above embodiment as it is, and at the implementation stage, the components can be modified and embodied within a range that does not deviate from the gist thereof.
  • various inventions can be formed by an appropriate combination of the plurality of components disclosed in the above-described embodiment. For example, some components of all the components shown in the embodiment may be deleted. In addition, components across different embodiments may be combined as appropriate.
  • a / D conversion unit 107 ... Image processing unit, 108 ... Memory, 109 ... Imaging drive control unit, 109a ... Camera shake correction unit, 109b ... mounting screw, 110 ... lens communication unit, 111 ... camera shake detection unit, 112 ... exposure control unit, 113 ... AF processing unit, 114 ... PC communication unit, 115 ... ⁇ Wireless communication unit, 116 ⁇ ⁇ ⁇ Headphone output unit, 117 ⁇ ⁇ ⁇ Power supply unit, 118 ⁇ ⁇ ⁇ Power control unit, 119 ⁇ ⁇ ⁇ Operation unit, 120 ⁇ ⁇ ⁇ Display unit, 120a ⁇ ⁇ ⁇ Horizontal line, 120b ⁇ Vertical line, 120c ... Roll tilt amount measurement range, 120d ...

Landscapes

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Abstract

手ブレ補正と水平補正における二律背反の問題を解決し、双方ともに十分に行うことが可能な撮像装置および撮像装置の制御方法を提供する。 撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正することを指示されたか否かを判定し(S61)、撮像装置の鉛直方向もしくは水平方向を検出し、撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正するための撮像素子の光軸周りの第1の角度を演算し、撮影待機時に、第1の角度に基づいて、撮像素子を回転させる際に、撮像素子の回転角度可能範囲を最大限にするように、撮像素子の移動可能な領域を光軸の中心域を含む第一の領域に制限し(S71)、撮像素子を、第1の角度に基づいて、光軸周りに回転させ(S73)、撮影の準備または開始が指示された場合には、撮像素子の移動可能な領域を撮影待機時よりも広く、第一の領域を含む第二の領域に設定する。

Description

撮像装置および撮像装置の制御方法
 本発明は、撮像画像を画枠に対して水平を補正すると共に、手ブレの影響を除去する手ブレ補正を行うことができる撮像装置および撮像装置の制御方法に関する。
 手ブレによる像ブレには、角度ブレ(Yaw,Pitch)とシフトブレ(X、Y)と回転ブレ(Roll)の3種類がある。これらの像ブレのうち角度ブレとシフトブレを撮影レンズ側の補正レンズおよび/またはボディ側の撮像素子を光軸と垂直な平面上で移動させて補正すると共に、さらに必要に応じて撮像素子を光軸の周りに回転させることで回転ブレを補正するものが提案されている。(特許文献1参照)。他方、撮像装置の傾きを検出し、撮像素子を光軸の周りに回転させることにより、水平な映像の撮影を可能とする自動水平補正の技術も古くより提案されている(特許文献2、3参照)。また、手ブレ補正量が小さい場合は自動水平補正の補正角度範囲を大きくとり、逆に、手ブレの影響が大きい場合は自動水平補正の補正角度範囲を小さく制限するという技術が提案されている(特許文献4参照)。
特開2006-71743号公報 特開平4-331586号公報 特許第3360376号公報 特許第6105880号公報
 手ブレ補正と自動水平補正を同時に行おうとすると、回転ブレ補正と自動水平補正は、ともに撮像素子を回転して行われる。 しかしながら、回転可能な角度範囲には物理的な制限があるため、回転ブレ補正を十分に効かせようとすると自動水平補正の角度範囲が十分でなくなり、逆に自動水平補正を十分に効かせようとすると回転ブレ補正の効きが十分でなくなってしまう。さらに、角度ブレ補正やシフトブレ補正も同様であり、自動水平補正の補正角度範囲を大きくとるほど、角度ブレ補正やシフトブレ補正の可動範囲が狭くなって十分な像ブレ補正が保証できなくなり、逆に十分な像ブレ補正を保証しようとすると自動水平補正の補正角度範囲が狭くなってしまう。
 このような問題に対して、手ブレ補正量が小さい場合は自動水平補正の補正角度範囲を大きくとり、逆に、手ブレの影響が大きい場合は自動水平補正の補正角度範囲を小さく制限するという技術が、前述したように提案されている(特許文献4参照)。 しかしながら、一般に手ブレを起こしやすい撮影者ほど傾いた写真を撮る傾向があることを考えれば、手ブレの程度に応じて水平出しの効果が損なわれることは看過できない問題である。またその時々の手ブレ補正の度合いにより、撮影の都度水平出しの結果が変わってしまうのでは手持ちの撮影者にとって決して使い勝手の良い撮影装置とは言えない。
 本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、手ブレ補正と水平補正における二律背反の問題を解決し、双方ともに十分に行うことが可能な新規な撮像装置および撮像装置の制御方法を提供することを目的とする。 さらに高精度に水平な画像を簡単に撮影することができる使い勝手の良い新規な撮像装置および撮像装置の制御方法を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するため第1の発明に係る撮像装置は、撮像光学系によって被写体像を撮像素子上に結像し画像を取得する撮像装置であって、上記撮像装置の角速度を検出する角速度検出部と、上記撮像素子または上記撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正することを指示する水平補正指示部と、上記撮像装置もしくは上記撮像素子の鉛直方向もしくは水平方向を検出し、上記撮像素子または上記撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正するために、上記撮像素子の光軸周りの第1の角度を演算し出力する水平角度演算部と、上記撮像素子を、上記角速度検出部による検出結果または上記水平角度演算部による演算結果に基づいて、上記光軸周りに回転させる撮像素子駆動部と、撮影待機時に、上記角速度検出部による検出結果または上記水平角度演算部による演算結果に基づいて、上記撮像素子を回転させる際に、上記撮像素子の回転角度可能範囲を最大限にするように、上記撮像素子の移動可能な領域を上記光軸の中心域を含む第一の領域に制限する移動範囲制限部と、撮影の準備または開始を指示する撮影指示部と、を有し、上記撮影指示部の指示に基づいて、上記移動範囲制限部は上記撮像素子の移動可能な領域を撮影待機時よりも広く、上記第一の領域を含む第二の領域に設定する。
 第2の発明に係る撮像装置は、上記第1の発明において、上記撮像素子の光軸周りの基準の角度を示す第2の角度を記憶する基準角度記憶部を有し、上記水平角度演算部は、上記水平補正指示部の指示に基づいて上記第1の角度と上記第2の角度のいずれかに切り換えて出力する。
 第3の発明に係る撮像装置は、上記第1の発明において、上記撮像素子駆動部は、上記水平角度演算部の演算結果と現時点の撮像素子の角度との差分をなくすように撮像素子を光軸周り方向に回転駆動させる撮像素子角度回転部と、上記角速度検出部の出力に基づいて、撮像素子を光軸周り方向に回転して回転ブレを補正する回転ブレ補正部と、を有し、 上記撮像素子角度回転部は、上記回転ブレ補正部よりも遅い回転速度で撮像素子を回転駆動させる。
 第4の発明に係る撮像装置は、上記第3の発明において、上記撮像素子角度回転部は手ブレ量が小さいほど速く撮像素子を回転する。
 第5の発明に係る撮像装置は、上記第1の発明において、上記移動範囲制限部は手ブレ補正量が小さいほど、撮影待機中の上記制限を緩和する。
 第6の発明に係る撮像装置は、上記第1の発明において、上記移動範囲制限部はシャッタ速度が高速なほど、撮影待機中の上記制限を緩和する。
 第7の発明に係る撮像装置は、上記第1の発明において、上記移動範囲制限部は焦点距離が短いほど、撮影待機中の上記制限を緩和する。
 第8の発明に係る撮像装置は、上記第1の発明において、さらに、ライブビュー表示を表示する表示部を有し、上記表示部は、自動水平補正された状態であることを示す自動水平補正有効表示と、ライブビュー表示が自動水平補正された状態でないことを示す自動水平補正無効表示を表示可能にする。
 第9の発明に係る撮像装置は、上記第1の発明において、さらに、ライブビュー表示を表示する表示部を有し、上記表示部は、撮像装置の傾き量を示す傾き量表示と、自動水平補正可能な傾き範囲を示す範囲表示を表示可能にする。
 第10の発明に係る撮像装置は、上記第1の発明において、上記移動範囲制限部は、上記水平角度演算部の演算結果と現時点の撮像素子の角度との差分がなくなった後に、上記撮影待機中の上記制限を緩和する。
 第11の発明に係る撮像装置の制御方法は、撮像光学系によって被写体像を撮像素子上に結像し画像を取得する撮像装置における制御方法であって、上記撮像素子または上記撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正することを指示されたか否かを判定し、上記撮像装置の角速度を検出し、上記撮像装置もしくは上記撮像素子の鉛直方向もしくは水平方向を検出し、上記撮像素子または上記撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正するための上記撮像素子の光軸周りの第1の角度を演算し、上記撮像素子を、上記角速度の検出結果または上記第1の角度に基づいて、上記光軸周りに回転させ、撮影待機時に、上記角速度の検出結果または上記第1の角度に基づいて、上記撮像素子を回転させる際に、上記撮像素子の回転角度可能範囲を最大限にするように、上記撮像素子の移動可能な領域を上記光軸の中心域を含む第一の領域に制限し、撮影の準備または開始が指示された場合には、上記撮像素子の移動可能な領域を撮影待機時よりも広く、上記第一の領域を含む第二の領域に設定する。
 第12の発明に係る撮像装置は、撮像光学系によって被写体像を撮像素子上に結像し画像を取得する撮像装置であって、上記撮像装置の角速度を検出する角速度検出部と、上記撮像素子または上記撮像素子の出力画像を画枠に対して水平になるように水平補正を指示する水平補正指示部と、上記水平補正指示部から水平補正指示がなされた際に、上記撮像素子を上記撮影光学系の光軸周りに回転させる撮像素子駆動部と、を有し、上記撮像素子駆動部によって回転される上記撮像素子の回転範囲は、上記水平補正を実行するための回転範囲と、上記角速度検出部の検出結果に基づいて手ブレ防止を実行するための回転範囲の少なくとも2つを含む。
 第13の発明に係る撮像装置の制御方法は、撮像光学系によって被写体像を撮像素子上に結像し画像を取得する撮像装置における制御方法であって、上記撮像素子または上記撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正することを指示されたか否かを判定し、上記撮像装置の角速度を検出し、上記水平に補正することが指示された際に、水平に補正することを実行するための上記撮像素子の回転範囲と、上記角速度の検出結果に基づいて手ブレ防止を実行するための上記撮像素子の回転範囲の少なくとも2つを含むように、上記撮像素子を回転させる。
 第14の発明に係る撮像装置は、撮像光学系によって被写体像を撮像素子上に結像し画像を取得する撮像装置であって、上記撮像装置の角速度を検出する角速度検出部と、上記撮像素子または上記撮像素子の出力画像を画枠に対して水平になるように水平補正を指示する水平補正指示部と、上記水平補正指示部から水平補正指示がなされた際に、上記撮像素子を上記撮影光学系の光軸周りに回転させる撮像素子駆動部と、を有し、上記撮像素子駆動部によって回転される上記撮像素子の回転応答性は、上記水平補正を実行するための回転応答性と、上記角速度検出部の検出結果に基づいて手ブレ防止を実行するための回転応答性の少なくとも2つを含む。
 第15の発明に係る撮像装置の制御方法は、撮像光学系によって被写体像を撮像素子上に結像し画像を取得する撮像装置における制御方法であって、上記撮像素子または上記撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正することを指示されたか否かを判定し、上記撮像装置の角速度を検出し、上記水平に補正することが指示された際に、水平に補正することを実行するための上記撮像素子の回転応答性と、上記角速度の検出結果に基づいて手ブレ防止を実行するための上記撮像素子の回転応答性の少なくとも2つを含むように、上記撮像素子を回転させる。
 本発明によれば、手ブレ補正と水平補正における二律背反の問題を解決し、双方ともに十分に行うことが可能な撮像装置および撮像装置の制御方法を提供することができる。 さらに高精度に水平な画像を簡単に撮影することができる使い勝手の良い撮像装置および撮像装置の制御方法を提供することができる。
本発明の一実施形態に係るカメラを背面側から見た外観斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカメラの主として電気的構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るカメラの主として電気的構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るカメラのメイン動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラのレンズ情報取得処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラのライブビュー表示処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラのライブビュー表示処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラの撮像素子の移動範囲を中心部に制限する動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、中心部制限範囲Wと手ブレ量TBの関係を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、中心部制限範囲Wとシャッタ速度SSの関係を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、中心部制限範囲Wと焦点距離fの関係を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、メイン動作と並行して行われる第1の角度演算処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、メイン動作と並行して行われる第1の角度演算処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、第1の角度と第2の角度を示す図である。 本発明の一実施形態に係るカメラおいて、標準の手ブレがあった場合に、第1の角度設定と回転ブレ補正による応答特性の例を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係るカメラおいて、手ブレが激しい場合に、第1の角度設定と回転ブレ補正による応答特性の例を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係るカメラおいて、手ブレが小さい場合に、第1の角度設定と回転ブレ補正による応答特性の例を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、画像データのトリミング&リサイズ処理(1)を説明する図である。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、画像データのトリミング&リサイズ処理(2)を説明する図である。 本発明の一実施形態に係るカメラの自動水平GUI(Graphic User Interfaceの略)表示処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラの自動水平GUI表示処理の変形例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラの水準器表示処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラの水準器表示処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、カメラが水平でない状態(F1)と水平な状態(F2)の水準器表示の例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、カメラにあおりがある状態(F3)とあおりがない状態(F4)の水準器表示の例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、自動水平補正撮影が不可能な状態(F5)と自動水平補正撮影が可能な状態(F6)の水準器表示の表示例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、自動水平補正撮影が不可能な状態(F5)と自動水平補正撮影が可能な状態(F6)の水準器表示の他の表示例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るカメラの操作部材処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラの自動水平釦押下げ処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラの釦押下げ中ダイヤル回転処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラの1stオン処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラの静止画撮影処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラの自動水平補正時の静止画撮影処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラの自動水平補正時の静止画撮影処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラの自動水平補正時の静止画撮影処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラの画像処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラの自動水平補正時の画像処理を示すフローチャートである。
 以下、本発明の一実施形態として本発明を撮像装置に適用した例について説明する。この撮像装置は撮像光学系によって被写体像を撮像素子上に結像し画像を取得する。本実施形態の説明にあたって、撮像装置としてカメラに本発明を適用した例を説明する。このカメラは、デジタルカメラであり、撮像部を有し、この撮像部によって被写体像を画像データに変換し、この変換された画像データに基づいて、被写体像を本体の背面もしくはファインダ内に配置した表示部にライブビュー表示する。撮影者はライブビュー表示を観察することによって、構図やシャッタタイミングを決定する。レリーズ操作時には、画像データが記録媒体に記録される。記録媒体に記録された画像データは、再生モードを選択すると、表示部に再生表示することができる。
 また、本実施形態に係るカメラは、手ブレ補正機能と自動水平補正機能を有し、自動水平機能を動作させる場合には、撮像素子または撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正する。この自動水平補正を撮影待機時に行う場合は、撮像素子の移動可能な領域は光軸中心域を含む領域に制限し、一方、手ブレ補正を行う撮影時には、移動可能な領域を撮影待機時よりも広くする。
 図1は、本実施形態に係るカメラ1の背面側から見た外観斜視図である。このカメラ1は、交換レンズ200とカメラ本体100とから構成される。交換レンズ200は、カメラ本体100に装着することができ、カメラ本体100に装着すると、カメラ本体100内の撮像素子105(図2B参照)上に被写体像が形成される。なお、撮影レンズ鏡筒とカメラ本体を一体に構成しても勿論構わない。
 交換レンズ200の外装部には、焦点距離を調節するための回転自在のズーム環が設けてある。また、交換レンズ200の外装部には、手ブレ補正オンオフスイッチが設けられている。ユーザが、交換レンズ200側において、手ブレ補正を実行したい場合には、手ブレ補正オンオフスイッチをオンに操作し、一方手ブレ補正を行わない場合には、手ブレ補正オンオフスイッチをオフに操作する。
 カメラ本体100の背面側の上部には、電子ビューファインダ(EVF)21が配置されている。ユーザは、EVF21の接眼窓を通して、カメラ本体100の内部に配置された小型のディスプレイを観察することができ、このディスプレイにはライブビュー画像等が表示される。
 カメラ本体100の背面には、背面モニタ23が配置されている。この背面モニタ23は、液晶ディスプレイ(LDC)や有機EL等のディスプレイを有する。この背面モニタ23や前述のEVF21には、ライブビュー画像や、記録済みの画像や、メニュー画像等が表示される。さらに、自動水平補正時の水平補正画像(図16A~16D参照)や、画像のトリミング&リサイズ処理画像(図11、図12参照)等も表示される。
 カメラ本体100の上面には、撮影モードダイヤル25が配置されている。この撮影モードダイヤル25は、回転自在であり、ユーザが撮影モードダイヤル25の上面に表示されている撮影モードと指標を一致させることによって、撮影モードを設定することができる。
 撮影モードダイヤル25の右にはシャッタ釦27が配置されている。ユーザがシャッタ釦27を半押しすると1stレリーズスイッチがオンとなり、さらにシャッタ釦27を全押しすると2ndレリーズスイッチがオンとなる。1stレリーズスイッチがオンとなると、AE(auto exposure)やAF(auto focus)を実行する(図3のS9、図20等参照)。また、2ndレリーズスイッチがオンとなると、静止画の画像記録用に本撮影を行う(図3のS13、図21等参照)。シャッタ釦27は、撮影の準備または開始を指示する撮影指示部(撮影指示用インターフェース)として機能する。
 Fダイヤル29fはカメラ本体100の上面の前側に配置され、Rダイヤル29rはカメラ本体100の上面の後ろ側に配置されている。いずれのダイヤルも回転自在であり、ユーザは指によってFダイヤル29fまたはRダイヤル29rを回転操作することによって設定を変更することができる(例えば、図18のS223、図19のS241等参照)。
 また、カメラ本体100の上面の右側には拡大釦31が配置されている。ユーザが拡大釦31を操作すると、背面モニタ23またはEVF21において表示されている画像が拡大される。拡大釦31の近くに動画釦33が配置されている。ユーザが動画釦33を操作すると、動画の撮影が開始され、再度、動画釦を操作すると、動画の撮影が終了する。
 カメラ本体100の背面の右上側には、自動水平補正釦35が配置されている。ユーザが自動水平補正釦35を操作すると、自動水平補正が設定される(図17のS211、S213、図18等参照)。さらに、自動水平補正が設定された状態で、Fダイヤル29fまたはRダイヤル29rが操作されると自動水平補正モードが変更される(図18のS223、図19等参照)。自動水平補正が設定されると、撮影画像を水平に補正するように調整がなされる(例えば、図5AのS63、図11、図12等参照)。自動水平補正釦35は、撮像素子または撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正することを指示する水平補正指示部(自動水平補正用インターフェース)として機能する。
 カメラ本体100の背面の右側の中ほどには、AF釦37が配置されている。ユーザがAF釦37を操作すると、AF(自動焦点調節)を行うことができる。
 AF釦37の右側には、手ブレ補正釦39が配置されている。ユーザが手ブレ補正釦39を操作すると、手ブレ補正が設定される(図17のS215、S217等参照)。手ブレ補正が設定されると、手ブレの影響を除去するように、手ブレ補正が行われる(図5B参照)。
 上述のAF釦37と手ブレ補正釦39の下側には、十字釦41が配置されている。十字釦41は、上下左右それぞれに操作可能な釦を有している。十字釦41の上下左右のいずれかの釦を操作することによって、例えば、背面モニタ23上に表示されるカーソル等を移動すると、また表示されている項目を移動させることができる。十字釦41の中央にはOK釦43が配置されている。十字釦41を操作することによって、カーソル等を移動させた際に、OK釦43を操作することによって、項目等の設定を決定することができる。十字釦41の下側には、INFO釦45が配置されている。ユーザがINFO釦45を操作すると、背面モニタ23に撮影情報等が表示される。
 次に、図2Aおよび図2Bを用いて、本実施形態に係るカメラの主として電気的構成について説明する。前述したように、本実施形態に係るカメラ1はカメラ本体100と交換レンズ200から構成されており、図2Aに交換レンズ200の構成を、また図2Bにカメラ本体100の構成を示す。
 交換レンズ200内には、撮影レンズ201が配置されている。図2Aには、1枚の光学レンズのみが示されているが、もちろん複数の光学レンズで構成されていてもよい。撮影レンズ201は、ピントを調整するためのフォーカスレンズや、焦点距離を調整するためのズームレンズ等を有する。フォーカスレンズ等は、レンズ制御部208によって撮影レンズ201の光軸方向に移動する。すなわち、フォーカスレンズは、レンズ制御部208によって、ピントが合うように、光軸方向に移動する。レンズ制御部208は、レンズ駆動機構と、レンズ駆動回路等を有し、通信制御部211およびレンズ通信部110を通じて、カメラ本体100内のシステム制御部130からの制御信号に基づいて、フォーカスレンズのピント位置を調節する。
 撮影レンズ201の光軸上には、絞り202、NDフィルタ203、およびブレ補正光学系204が配置されている。絞り202は、絞り制御部207によって口径を変化させることによって撮影レンズ201を通過する光量を調整する。絞り制御部207は、絞り駆動機構と絞り駆動回路等を有し、通信制御部211およびレンズ通信部110を通じて、カメラ本体100内のシステム制御部130からの制御信号に基づいて、絞り202の絞り値(口径)を調節する。
 ND(Neutral Density)フィルタ203は、撮影対象の色を変えることなく透過する光量を変化させる。NDフィルタ203は、ND制御部206によって、撮影レンズ201の光軸上に出し入れがなされる。ND制御部206は、NDフィルタ挿脱機構およびNDフィルタ駆動回路を有し、通信制御部211およびレンズ通信部110を通じて、カメラ本体100内のシステム制御部130からの制御信号に基づいて、NDフィルタ203を光軸上に出し入れを行う。被写体輝度が明るすぎる場合には、NDフィルタ203を光軸上に挿入し、一方、被写体輝度が暗い場合には、NDフィルタ203を光軸上から離脱させる。この制御によって、被写界深度を変更することなく入射光量を制御することができる。なお、NDフィルタ203は動画撮影の場合は撮影中に無音で連続的にすばやく濃度を変更することが望ましいため、エレクトロクロミック素子や液晶のような電子的な濃度制御デバイスを採用しても良い。
 ブレ補正光学系204は、手ブレ補正制御部205によって、撮影光学系201の光軸と直交する面内で移動し、手ブレの影響を除去する。すなわち、手ブレ検出部209は、交換レンズ200に加えられた手ブレを検出し、通信制御部211およびレンズ通信部110を通じて、カメラ本体100内のシステム制御部130に手ブレ検出信号を送信する。システム制御部130は、手ブレ検出信号に基づいて、手ブレを軽減するための手ブレ制御信号を生成し、この手ブレ制御信号をレンズ通信部110および通信制御部211を通じて、手ブレ補正制御部205に送信する。手ブレ補正制御部205は、ブレ補正光学系を駆動するための駆動機構および駆動回路を有し、システム制御部130によって生成された手ブレ制御信号に基づいて、ブレ補正光学系の位置を制御する。なお、カメラ本体100内においても、手ブレ検出部111と撮像駆動制御部109によって手ブレの影響を除去するように撮像素子105の位置が制御される。
 操作部210は、前述の交換レンズ200の外装部に設けられた手ブレ補正オンオフスイッチの操作状態を検出し、この検出結果は通信制御部211およびレンズ通信部110を通じて、システム制御部130に送信される。システム制御部130は、前述の手ブレ補正オンオッフスイッチと手ブレ補正釦39によって設定されたブレ補正モードに従って、手ブレ補正を実行する。操作部210は、手ブレ補正釦39以外にも、ズーム環等の操作部材の操作状態を検出し、システム制御部130に送信する。
 通信制御部211は、通信回路やCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサを有し、カメラ本体100内のレンズ通信部110を通じて、システム制御部130と通信を行う。通信制御部211は、交換レンズ200内における絞り値、ピント位置、焦点距離、手ブレ検出値等の種々の情報を、カメラ本体100内のシステム制御部130に送信する。また、通信制御部211は、システム制御部130からの制御信号を受信し、手ブレ補正制御部205、ND制御部206、絞り制御部207、およびレンズ制御部208等に制御信号を送信する。
 カメラ本体100内であって、撮影レンズ201の光軸上に、撮像素子105が配置されている。撮像素子105は、CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサ等と撮像駆動回路を有し、撮影レンズ201によって形成された被写体像を光電変換し、画像信号をA/D変換部106に出力する。
 撮像素子105は、撮像駆動制御部109によって、撮影レンズ201の光軸と直交する面内で、X方向およびY方向に移動し、また直交する面内で光軸周りに回転する。撮像駆動制御部109は、撮像素子105を駆動するための駆動機構および駆動回路を有する。このXY方向の移動および回転によって、手ブレを除去し(手ブレ補正)、また撮影画像の画枠の底辺が水平線と一致させる(自動水平補正)ことが可能となる。自動水平補正を行う場合には、撮像素子または撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正するように、撮像素子の光軸周りに第1の角度で回転する(例えば、図5AのS73参照)。また、回転ブレによる手ブレ補正を行う場合には、ブレ検出部111の検出結果に基づいて、手ブレを除去するように撮像素子を光軸周りに回転させる(例えば、図5AのS75、図5BのS99、S119参照)。また、自動水平補正を行った後に、手ブレの影響で出力画像の画枠が水平方向に対してブレる場合があるので、この場合にも撮像素子駆動制御部109は、撮像素子を撮影レンズ201の光軸周りに回転させ、画枠が水平方向と一致する状態を保持するように補正する(例えば、図5AのS73、S75参照)。
 撮像駆動制御部109は、撮像素子を、角速度検出部による検出結果または水平角度演算部による演算結果に基づいて、光軸周りに回転させる撮像素子駆動部(アクチュエータ)として機能する。また、撮像駆動制御部109は、水平補正指示部から水平補正指示がなされた際に、撮像素子を光軸周りに回転させる撮像素子駆動部(アクチュエータ)として機能する(例えば、図5AのS73参照)。撮像素子駆動部によって回転される撮像素子の回転範囲は、水平補正を実行するための回転範囲と、角速度検出部の検出結果に基づいて手ブレ防止を実行するための回転範囲の少なくとも2つを含んでいる(例えば、図5AのS73、S75参照)。撮像素子駆動部によって回転される撮像素子の回転範囲は、水平補正を実行するための回転応答性と、角速度検出部の検出結果に基づいて手ブレ防止を実行するための回転応答性の少なくとも2つを含んでいる(例えば、図5AのS73、S75参照)。撮像素子駆動部(アクチュエータ)は、水平角度演算部の演算結果と現時点の撮像素子の角度との差分をなくすように撮像素子を光軸周り方向に回転駆動させる撮像素子角度回転部(撮像素子角度回転用アクチュエータ)(例えば、図5AのS73参照)と、角速度検出部の出力に基づいて、撮像素子を光軸周り方向に回転して回転ブレを補正する回転ブレ補正部(撮像素子角度回転用アクチュエータ)(例えば、図5AのS75、図5BのS99、S119参照)と、を有する。
 撮像素子角度回転部は、回転補正部よりも遅い回転速度で(ゆっくり)と撮像素子を回転駆動させる(例えば、図10Aないし図10C参照)。撮像素子角度回転部は手ブレ量が小さいほど速く撮像素子を回転する(例えば、図10Aないし図10C参照)。
 A/D変換部106は、A/D変換回路を有し、撮像素子105によって出力された画像信号をAD変換し、画像データをメモリ108に出力する。メモリ108は、SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)等のメモリであり、画像データ等を記憶する。
 メモリ108は、画像処理部107とシステム制御部130に接続されている。画像処理部107は、メモリ108に記憶された像データに対して、種々の画像処理を施す。画像処理としては、露出補正やノイズ処理、WBゲイン補正、輪郭強調、偽色補正等の様々な画像処理がある。さらに、画像処理部107は、上述の画像処理を施した画像データに対して、記録データ形式に変換する処理(現像処理)も行う。画像処理された画像データは、メモリ108に出力され、再度、記憶され、またはシステム制御部130に出力される。システム制御部130に出力された画像データは、表示部120等に出力され、また外部メモリ121に出力される。また、画像処理部107は、電子手ブレ補正処理、画像データのトリミング処理、リサイズ処理等も行う(例えば、図5AのS81、S83、図5BのS103、S105、図11、図12)。
 システム制御部130は、CPU等を有するプロセッサであり、カメラ本体100内の各部を制御し、またレンズ通信部110および通信制御部211等を通じて、交換レンズ200内の各部を制御する。CPUは、不揮発性メモリ122に記憶されているプログラム従って、上述の各部を制御する。システム制御部130は、前述の撮像駆動制御部109、レンズ通信部110、画像処理部107、およびメモリ108以外にも、手ブレ検出部111、露出制御部112、AF処理部113、PC通信部114、無線通信部115、ヘッドフォン出力部116、電源制御部118、操作部119、外部メモリ121、不揮発性メモリ122、音スピーカ出力部123、内部マイク124、外部マイク入力部125、および内蔵フラッシュ制御部103に接続されている。
 システム制御部130は、前述したように、カメラ1の全体制御を行う。全体制御の一部として、手ブレ補正機能と自動水平補正機能の制御を行う(例えば、図5A、図5B参照)。システム制御部130は、撮像装置もしくは撮像素子の鉛直方向もしくは水平方向を検出し、撮像素子または撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正するために、撮像素子の光軸周りの第1の角度を演算し出力する水平角度演算部(水平角度演算回路またはプロセッサ)として機能する。また、システム制御部130は、撮影待機時に、角速度検出部による検出結果または水平角度演算部による演算結果に基づいて、撮像素子を回転させる際に、撮像素子の回転角度可能範囲を最大限にするように、撮像素子の移動可能な領域を光軸の中心域を含む第一の領域に制限する移動範囲制限部(プロセッサ)として機能する(例えば、図5AのS71参照)。また、システム制御部130は、撮影指示部の指示に基づいて、移動範囲制限部は撮像素子の移動可能な領域を撮影待機時よりも広く、第一の領域を含む第二の領域に設定する(例えば、図20のS261、図22AのS281参照)。
 システム制御部130は、水平補正指示部の指示に基づいて上記第1の角度と上記第2の角度のいずれかに切り換えて出力する水平角度演算部(水平角度演算回路またはプロセッサ)として機能する(例えば、図5AのS67、S73、S81参照)。
 上述の移動範囲制限部(プロセッサ)は、手ブレ補正量が小さいほど、撮影待機中の制限を緩和する(例えば、図6のS121、S127、図7A参照)。移動範囲制限部(プロセッサ)は、シャッタ速度が高速なほど、撮影待機中の制限を緩和する(例えば、図6のS123、S127、図7B参照)。移動範囲制限部(プロセッサ)は、焦点距離が短いほど、撮影待機中の制限を緩和する(例えば、図6のS125、S127、図7C参照)。移動範囲制限部(プロセッサ)は、水平角度演算部の演算結果と現時点の撮像素子の角度との差分がなくなった後に、撮影待機中の制限を緩和する。
 レンズ通信部110は、通信回路を有し、交換レンズ200内の通信制御部211と接続している。レンズ通信部110は、システム制御部130からの制御信号を通信制御部211に送信し、また通信制御部211からの信号を受信し、システム制御部130に出力する。
 手ブレ検出部111は、角速度センサ、加速度センサ等からなり、カメラに加えられた角速度(Yaw,Pitch,Roll)と加速度(X,Y,Z)を検出することができる手ブレセンサと、この手ブレ検出センサ出力を検出する検出回路を有する。手ブレ検出部111は、手ブレ検出信号をシステム制御部130に出力し、システム制御部130は、手ブレ検出信号に基づいて、Yaw,Pitch,Roll,X,Yの手ブレの動きを打ち消す方向に、撮像素子105を駆動する制御信号を撮像駆動制御部109に出力する。手ブレ検出部111は、撮像装置の角速度を検出する角速度検出部(角速度検出センサ又は手ブレ検出センサ)として機能する。また、手ブレ検出部111は、カメラの平行移動によるシフトブレ量やカメラの角度変化による角度ブレを検出するだけでなく、重力加速度を検出し、カメラの鉛直方向もしくは水平方向を検出し、水準器出力を出力する機能を有する。
 また、手ブレ検出部111は、カメラのRoll方向の角速度を検出し、回転ブレ補正を行う際には(例えば、図5AのS75、図5BのS99、S119参照)、 自動水平補正よりも速い応答性のフィルタ処理(図10A、図10B、図10C参照)で信号出力し、この信号出力に基づいて補正を行う。一方、重力加速度を検出し、カメラの鉛直方向もしくは水平方向を検出し、自動水平補正(図5AのS73、S81参照)を行う際には 、手ブレ検出部111は、手ブレによるノイズ成分に敏感に反応しないように回転ブレを検出する際の応答性とは異なり、遅い応答性のフィルタ処理(図10A、図10B、図10C参照)で信号出力を行う。このように、手ブレ検出部111は、回転ブレ補正と自動水平補正のための検出または回転制御の応答性 を切り替える機能がある。手ブレ検出部111の信号出力の応答性は、システム制御部130が出力する制御信号により制御されるが、フィルタ処理の代わりに手ブレセンサよりも応答性の遅い重力加速度センサを用いるように構成しても良い。
 露出制御部112は、撮像素子105によって取得された画像データに基づいて、被写体輝度を算出し、この被写体輝度に基づいて、適正露光となる絞り値、電子シャッタ速度値、ISO感度値等の露出制御値を算出する。そして、算出された露出制御値に基づいて、システム制御部130を通じて、絞りや電子シャッタやISO感度の制御を行う。また、適正露出に制御するにあたって、NDフィルタ203の光路中への挿脱も行う。さらに、カメラがメカニカルシャッタを有している場合には、適正露光となるシャッタ速度によって制御してもよい。
 AF処理部113は、撮像素子105によって取得された画像データに基づいて、所謂コントラスト信号を抽出し、このコントラスト信号がピークとなるように、フォーカスレンズを制御する。なお、撮像素子105の撮像面に位相差AF用のセンサが設けられている場合には、AF処理部113は、フォーカスレンズのデフォーカス量を算出し、このデフォーカス量に基づいて、フォーカスレンズを制御してもよい。
 PC(personal computer)通信部114は、USB端子等の端子や通信回路を有し、カメラ1の外部のPCと通信を行う。例えば、外部メモリ121やメモリ108等のメモリに記憶されている画像データを、PC通信部114を通じて、外部のPCに出力してもよく、逆に、外部のPCから画像データを入力してもよい。
 無線通信部115は、WiFi等の無線通信を行うための無線通信回路を有し、外部の機器と無線通信等を行う。例えば、外部メモリ121やメモリ108等のメモリに記憶されている画像データを、無線通信部115を通じて、外部のPCに出力してもよく、逆に、外部のPCから画像データを入力してもよい。
 ヘッドフォン出力部116は、ヘッドフォン用の出力回路および出力端子を有し、画像データと共に記録されている音声データに基づいて、音声信号を外部に出力する。外部マイク125は、外部マイクからの音声信号および/または音声データ入力用の入力端子、および信号(データ)処理回路を有し、外部マイクからの音声信号(音声データ)を入力する。
 内部マイク124を音声信号生成用のマイクロフォン、および音声信号処理回路等を有する。内部マイク124は、動画の記録の際に併せて音声も記録するために設けられている。音スピーカ出力部123は、音声データの処理回路およびスピーカを有する。このスピーカは、画像データと共に記録されている音声データを再生する。
 不揮発性メモリ122は、電気的書き換え可能なフラッシュROM等のメモリであり、カメラ本体100の各種調整値や、システム制御部130内のCPUを動作させるためのプログラム等を記憶する。各種調整値として、例えば、撮像素子105の取り付け誤差を表す第2の角度(図9参照)が記憶される。不揮発性メモリ122(またはシステム制御部130内のメモリ)は、撮像素子の光軸周りの基準の角度を示す第2の角度を記憶する基準角度記憶部(メモリ)として機能する(例えば、図5AのS67、図9参照)。
 外部メモリ121は、カメラ本体100に挿脱することのできる電気的に買い替え可能な不揮発性メモリである。外部メモリ121には、撮像素子105によって取得され、記録用の画像処理が施された画像データが記録される。
 表示部120は、前述のEVF21および背面モニタ23のモニタと、表示制御回路を有する。表示部120には、ライブビュー画像、記録画像の再生画像、メニュー画像等が表示される。表示部120(背面モニタ23またはEVF21)は、ライブビュー表示する表示部(ディスプレイ)として機能する。この表示部は、自動水平補正された状態であることを示す自動水平補正有効表示(例えば、図15BのS207、図16DのF8等参照)と、ライブビュー表示が自動水平補正された状態でないことを示す自動水平補正補無効表示(例えば、図15BのS205、図16DのF5等参照)を表示可能にする。また、この表示部は、撮像装置の傾き量を示す傾き量表示(例えば、図16DのRoll傾き表示120g参照)と、自動水平補正可能な傾き範囲を示す範囲表示(例えば、図16Dの120k参照)を表示可能にする。
 操作部119は、前述の撮影モードダイヤル25、シャッタ釦27、Fダイヤル29a、Rダイヤル29b、自動水平補正釦35、手ブレ補正釦37等の各種操作部材を有し、これらの操作部材の操作状態を検出し、システム制御部130に出力する。なお、背面モニタ23にはタッチパネルを設け、このタッチパネルに対するユーザのタッチ操作を検出し、システム制御部130に出力してもよい。また、図示しないが、操作部119は、電源をオンとするための電源スイッチも有する。操作部119内のシャッタ釦27、および/またはAF釦37は、撮影の準備または開始を指示する撮影指示部(撮影指示用インターフェース)として機能する。
 電源117は、電源電池等を有し、電源制御部118は、電源117の電圧を調整してカメラ本体100および交換レンズ200に電源の供給を制御する。
 フラッシュ発光部101は、キセノン管等の発光部を有し、フラッシュ充電部102からの電源によって、被写体にフラッシュ光を照射する。フラッシュ充電部102は、電源117の電源電圧を昇圧し、昇圧電圧をコンデンサに充電する。内蔵フラッシュ制御部103は、システム制御部130からの制御信号に応じて、発光のタイミングや発光時間の制御を行う。外部フラッシュ通信制御部104は、通信回路(または通信端部)を有し、カメラ本体100に装着された外部フラッシュ装置に対して、発光のタイミングや発光時間に関する信号を出力する。なお、外部フラッシュ装置は、無線通信等によってカメラ本体100が制御するようにしてもよい。
 次に、図3に示すフローチャートを用いて、本実施形態におけるメイン動作について説明する。このフローチャート(図4~図6、図8A、図8B、図13~図15B、図17~図24も同様)は、カメラ本体100内のシステム制御部130が、カメラ本体100および交換レンズ200内の各部を制御することによって実現する。
 電源スイッチがオンとなり、図3に示すメインフローが開始すると、まず、レンズ情報取得処理を実行する(S1)。ここでは、システム制御部130は、交換レンズ200に設けられたレンズマウントピンを通して、カメラ本体100とレンズ間の通信を行い、交換レンズ200のレンズ情報を取得する。また、レンズ情報の内、手ブレ補正関連情報として、
 ・装着されているレンズが手ブレ補正レンズか否か、
 ・手ブレ補正方式が「レンズ&ボディ協調型手ブレ補正」か否か、
 ・レンズ側に「手ブレ補正スイッチ」があるかどうか、
 ・レンズ側の「手ブレ補正スイッチ」がオンかオフか、
 ・レンズ側の焦点距離ごとの「手ブレ補正段数(手ブレ補正能力)」
等の情報を取得する。
 なお、レンズ&ボディ協調型手ブレ補正は、カメラ本体100と交換レンズ200内において、両者が協調して手ブレ補正を行う。すなわち、交換レンズ200内の手ブレ補正光学系204とカメラ本体100内の撮像素子105の両方を、手ブレ補正を除去する方向に移動させる方式である。この為、少なくとも、Yaw,Pitch方向の手ブレ補正能力は、レンズ単体、カメラ単体の手ブレ補正能力よりも大きくなる。レンズ情報取得処理の詳しい動作については、図4を用いて後述する
 レンズ情報を取得すると、次に、ライブビュー表示処理を行う(S3)。ここでは、システム制御部130は、撮像素子105から画像データを取得し、画像処理部107によってライブビュー表示用の画像処理を施し、表示部120の背面モニタ23またはEVF21に、ライブビュー画像を表示する。このライブビュー表示は、フレームレートに応じた時間毎に更新される。また、操作部119の内の自動水平補正釦35が操作され、自動水平補正がオンとされた場合には(ステップS7、図17のS211等参照)、「自動水平補正用のライブビュー表示」が表示される(例えば、図11ないし図14、図16C、図16D参照)。ライブビュー表示処理の詳しい動作については、図5Aおよび図5Bを用いて後述する。
 ライブビュー表示処理を行うと、次に、操作部材による操作がなされたか否かを判定する(S5)。ここでは、システム制御部130は、操作部119内の各種操作部材、例えば、撮影モードダイヤル25、シャッタ釦27、Fダイヤル29a、Rダイヤル29b、自動水平補正釦35、手ブレ補正釦37等の各種操作部材のいずれかが操作されたか否かを判定する。
 ステップS5における判定の結果、シャッタ釦以外の操作部材が操作された場合には、操作部材処理を実行する(S7)。ここでは、操作された操作部材に応じた処理を実行する。例えば、撮影モードダイヤル25が操作された場合には、ユーザによって指定された撮影モードの設定処理を行う。また、自動水平補正釦35の操作に応じて自動水平補正フラグAHC_Flgの設定がなされ、また手ブレ補正釦37の操作に応じて手ブレ補正フラグBSC_Flgの設定がなされる。この操作部材処理の詳しい動作について、図17を用いて後述する。
 一方、ステップS5における判定の結果、シャッタ釦が操作された場合には、1stオン処理を実行する(S9)。シャッタ釦が半押しされると、すなわち1stレリーズスイッチがオンとなると、システム制御部130は1stオン処理を実行する。1stオン処理としては、例えば、フォーカスレンズのピント合わせを行うAF処理や、また適正露光となる絞り値やシャッタスピード値等の露出制御値の算出を行う。1stオン処理の詳しい動作については、図20を用いて後述する。
 1stオン処理を行うと、次に、2ndレリーズスイッチがオンか否かを判定する(S11)。ユーザは、構図を決めると、静止画を撮影するために、シャッタ釦27を全押しする。このステップでは、システム制御部130は、操作部119からの検出信号に基づいて、シャッタ釦が全押しされ、2ndレリーズスイッチがオンとなったか否かを判定する。この判定の結果、2ndレリーズスイッチがオフの場合には、ステップS1に戻る。
 一方、ステップS11における判定の結果、2ndレリーズスイッチがオンの場合には、静止画撮影処理を実行する(S13)。ここでは、システム制御部130は、1stオン処理の際に算出された、適正露光で撮影するための露出制御値に従って、本露光を行う。露光時間が経過すると、システム制御部130は、撮像素子105から画像データを読み出す。静止画撮影処理の詳しい動作については、図21を用いて後述する。
 静止画撮影処理が終了すると、次に、画像処理を行う(S15)。ここでは、画像処理部107は、撮像素子105から読み出された画像データに対して、記録用の画像処理を施す。自動水平補正釦35が操作され、自動水平補正が設定されている場合には、自動水平補正モードに応じて、自動水平補正用の画像処理が更に追加される。画像処理の詳しい動作については、図23を用いて後述する。
 画像処理を行うと、次に、記録処理を実行する(S17)。ここでは、システム制御部130が、画像処理部107によって画像処理が施された画像データを、外部メモリ121に記録する。
 記録処理を行うと、次に、電源オフか否かを判定する(S19)。ここでは、システム制御部130は、操作部119内の電源スイッチがオフにされたか否かを判定する。この判定の結果、電源スイッチがオンの場合には、ステップS1に戻る。
 一方、ステップS19における判定の結果、電源がオフの場合には、電源オフ処理を実行する(S21)。ここでは、システム制御部130は、電源オフのための処理を実行し、電源をオフ状態にする。電源オフ処理が実行されると、図3に示すメイン動作のフローは終了する。
 次に、図4に示すフローチャートを用いて、ステップS1(図3参照)のレンズ情報取得処理の詳しい動作について説明する。
 レンズ情報取得処理のフローが開始すると、まず、レンズ通信を行う(S31)。ここでは、システム制御部130は、レンズ通信部110およびレンズマウントピンを通じて、カメラ本体100と交換レンズ200間で通信を開始する。
 ステップS31においてレンズ通信を開始すると、次に、レンズ基本情報を取得する(S33)。ここでは、カメラ本体100と交換レンズ200の間の通信によって、システム制御部130は、レンズの基本情報を取得する。基本情報としては、例えば、レンズ種類名、レンズシリアルNo.、レンズFNo.(最小値から最大値まで)、最短撮影距離、公称焦点距離、レンズ色温度、および無限遠から最至近までのレンズ繰り出しパルス量等がある。
 レンズ基本情報を取得すると、次に、レンズ側手ブレ補正情報を取得する(S35)。ここでは、システム制御部130は、レンズ通信によって、さらに、交換レンズ200の手ブレ補正に関する情報を取得する。このレンズ側手ブレ補正情報としては、交換レンズ200が、
 ・手ブレ補正機能を有しているか、
 ・手ブレ補正オン/オフスイッチを有しているか、
 ・BLC手ブレ補正機能を有しているか、
 に関する情報である。ここで、BLC手ブレ補正機能は、レンズ側手ブレ補正とボディ側手ブレ補正が協調して単独よりも大きな補正効果を有する手ブレ補正動作を行う機能をいう。
 交換レンズ200は、図1、図2Aに示した例では、手ブレ補正光学系204、手ブレ検出209、および手ブレ補正オンオフスイッチを備えている。しかし、カメラ本体100に装着される交換レンズとしては、手ブレ補正機能を有していない場合や手ブレ補正機構を有していても手ブレ補正オンオフスイッチを有していない場合がある。そこで、ステップS35において、手ブレ補正機能を有しているか等に関する情報をシステム制御部130が取得するようにしている。
 レンズ側手ブレ補正情報を取得すると、次に装着レンズの種類を判定する(S37)。ここでは、ステップS35において取得したレンズ側手ブレ補正情報に基づいて、装着されている交換レンズが、手ブレ補正機能を備えていない「非手ブレ補正レンズ」であるか、または協調動作機能を有していない「手ブレ補正レンズ(協調動作なし)」であるか、または協調動作機能を有している「手ブレ補正レンズ(協調動作あり)」であるかについて、判定する。
 ステップS37における判定の結果、装着されている交換レンズが、非手ブレ補正レンズであった場合には、手ブレ補正レンズフラグSCL_Flgとして「0」を設定する(S39)。また、装着されている交換レンズが手ブレ補正レンズ(協調動作なし)であった場合には、手ブレ補正レンズフラグSCL_Flgとして「1」を設定する(S41)。また、装着されている交換レンズが手ブレ補正レンズ(協調動作あり)であった場合には、手ブレ補正レンズフラグSCL_Flgとして「2」を設定する(S43)。
 ステップS39~S43において、手ブレ補正レンズフラグSCL_Flgを設定すると、次に、レンズ側手ブレ補正釦の有無を判定する(S45)。なお、レンズ側手ブレ補正釦は前述した手ブレ補正オンオフスイッチを指している。レンズ側手ブレ補正釦は多くの場合はスライドスイッチ等の状態スイッチである。このステップS45では、ステップS35において取得したレンズ側手ブレ補正情報に基づいて、装着されている交換レンズ200が手ブレ補正釦を備えているか否かを判定する。
 ステップS45における判定の結果、手ブレ補正釦を備えていなかった場合には、レンズ側手ブレ補正釦フラグSCLB_Flgとして「0」を設定する(S47)。一方、手ブレ補正釦を備えていた場合には、レンズ側手ブレ補正釦フラグSCLB_Flgとして「1」を設定する(S49)。
 ステップS47またはS49において、レンズ側手ブレ補正釦フラグSCLB_Flgを設定すると、次に、レンズ側手ブレ補正を判定する(S51)。ここでは、ステップS35において取得したレンズ側手ブレ補正情報に基づいて、装着されている交換レンズの手ブレ補正釦がオンになっているかオフになっているかについて判定する。
 ステップS51における判定の結果、手ブレ補正釦がオフの場合には、レンズ側手ブレ補正フラグLSC_Flgとして「0」を設定する(S53)。一方、手ブレ補正釦がオンの場合には、レンズ側手ブレ補正フラグLSC_Flgとして「1」を設定する(S55)。ステップS53またはS55において、レンズ側手ブレ補正フラグLSC_Flgを設定すると、元のフローに戻る。
 次に、図5Aおよび図5Bに示すフローチャートを用いて、ステップS3(図3参照)のライブビュー表示処理の詳しい動作について説明する。
 ライブビュー表示処理のフローが開始すると、まず、自動水平補正フラグAHC_Flgを判定する(S61)。前述したように、カメラ本体100には自動水平補正釦35が配置されている。自動水平補正釦35が押下げられると自動水平補正はオンとなり、再度押下げられると、自動水平補正はオフとなる。システム制御部130は、自動水平補正がオンの場合には自動水平補正フラグAHC_Flgに「1」を設定し、自動水平補正がオフの場合には同フラグAHC_Flgに「0」を設定する(図17のS211、S213、図18のS227~S231参照)。このステップでは、この自動水平補正フラグAHC_Flgの設定値に基づいて判定する。
 ステップS61における判定の結果、自動水平フラグAHC_Flg=0、すなわち自動水平補正釦35がオフの場合には、撮像素子の移動範囲の中心部制限を解除する(S65)。後述するように、自動水平補正モードが設定されている場合には、撮像素子の移動範囲を中心部に制限する(S71等参照)。しかし、ここでは、自動水平補正を行わないので、撮像素子の移動範囲が中心部に制限されていた場合には、この制限を解除する。
 次に、撮像素子を第2の角度に回転処理する(S67)。撮像素子105によって取得される撮像画像の画枠の底辺は、カメラ本体100の底辺と平行になるように、撮像素子105は設置されている。しかし、実際には工場で撮像素子105を取り付ける際に、若干の誤差が発生してしまう。工場出荷時に、この取り付け誤差を測定し、第2の角度(図9参照)として不揮発性メモリ122に記憶する。このステップでは、システム制御部130は、不揮発性メモリ122から第2の角度を読み出し、撮像駆動制御部109が撮像素子105を第2の角度と一致するように回転駆動する。この回転駆動によって、撮像画面の画枠の底辺は、カメラ本体100の底面(三脚取り付け面B(図9参照))と略一致する。
 撮像素子を第2の角度となるように回転処理を行うと、次に、通常のライブビュー表示を行う(S69)。ここでは、システム制御部130は、撮像素子105から画像データを読み出し、画像処理部107がライブビュー用の画像処理を施し、この画像データに基づいて、表示部120(EVF21または背面モニタ23)にライブビュー画像を表示する。
 ステップS61に戻り、このステップにおける判定の結果、自動水平補正フラグAHC_Flg=1、すなわち自動水平補正釦35がオンであり、自動水平補正処理を行う場合には、次に、自動水平補正モードの種類を判定する(S63)。本実施形態においては、自動水平モードはmode1-1、mode1-2、mode2の3種類が用意されており、表示部120に表示されるメニュー画面を用いて、いずれかのモードに設定される。
 自動水平補正モードmode1-1、およびmode1-2は、撮像素子105を撮像駆動制御部109によって機械的に回転させ、水平補正を行うモードである。但し、mode1-2は、装着されている交換レンズが手ブレ補正光学系204を有していない場合には、ライブビュー表示中は、電子手ブレ補正を行う。また、自動水平補正モードmode2は、撮像素子105を回転するのではなく、画像データを画像処理によって回転することによって、自動水平補正を行う。
 すなわち、mode1-1、および1-2は、自動水平補正を、撮像素子105を回転することによって達成する。このため、撮像素子105の回転中心は、撮影レンズ201の光軸の近傍にあることが望ましい。この結果、撮像素子を移動することによる手ブレ補正を行う際に移動範囲が制限されてしまい、ライブビューにおいて十分な手ブレ補正効果が得られない虞がある。そこで、mode1-2は、手ブレ補正の際(かつ、交換レンズが手ブレ補正光学系を有さない場合)には、電子手ブレ補正を行うようにしている。mode1-2が設定されている場合に、電子手ブレ補正を行うと、画像データの中から、ライブビュー画像を切り出す(トリミング処理)ので、撮影画角は狭くなってしまう。同様に、mode2が設定されている場合にも、画像データの中から、ライブビュー画像を切り出す(トリミング処理)ので、撮影画角は狭くなってしまう(図11、図12参照)。このため、本実施形態では撮影者が意図的にmode1-2やmode2を選択できるように構成しているが、撮影待機時のライブビューの状況に応じて自動的に切り替わるように構成してもよい。特に手ブレの影響の大きい長望遠系では自動的に切り替わる方が望ましいと思われる。
 ステップS63における判定の結果、mode1-1またはmode1-2の場合には、撮像素子の移動範囲を中心部に制限する(S71)。モードmode1-1、1-2が設定されている場合には、前述したように、自動水平補正は撮像素子105を回転することによって実現する。撮像素子105の回転は、撮像素子105の中心部付近を回転することによって行うことから、この移動範囲を中心部に限定する。移動範囲を中心部に制限しないと、撮像素子105がブレ補正の結果、大きく移動した場合に、撮像素子105を回転することによって、自動水平補正できなくなるからである。
 なお、撮像素子105の移動範囲を中心部に制限する仕方として、中心部の一点、または極めて狭い範囲に制限するようにしてもよい。また、移動範囲を中心部に制限する場合に、撮影条件(例えば、手ブレ量、シャッタ速度、焦点距離等に応じて、移動範囲を変えるようにしても良い。この変更については、図7Aないし図7Cを用いて後述する。このステップの詳しい動作については、図6を用いて後述する。
 撮像素子の移動範囲を中心部に制限すると、撮像素子を第1の角度に回転処理をする(S73)。ここでは、撮像素子駆動制御部109は、撮像素子105を第1の角度で回転処理する。但し、第1の角度は、手ブレ検出部110から検出値に基づく角度そのものではなく、所定時間の間の手ブレ検出値の平均値に基づく角度を使用する。すなわち、mode1-1、1-2における自動水平補正は、撮影画像の画枠の底辺が水平線とほぼ一致するように、撮像素子105を回転処理することによって行うが、この回転速度は、後述する回転ブレ補正よりもゆっくりとした速度で行う。第1の角度の算出については、図8Aおよび図8Bを用いて後述し、第1の角度と第2の角度、回転ブレ補正の回転角度の変更の応答特性については、図10Aないし図10Cを用いて後述する。この処理によって、手ブレによるノイズの影響が除去され精度が高く安定した第1の角度を実現し、さらに細かい回転ブレも除外されることになり、ライブビュー画像の画枠の底辺は水平線と一致した画像となる。
 ステップS63に戻り、このステップにおける判定の結果が、mode2の場合には、ステップS65と同様に、撮像素子の移動範囲を中心部に制限していた場合には、制限を解除する(S79)。前述したように、自動水平補正モードが設定されている場合であって、自動水平補正を撮像素子の回転で行う場合は、撮像素子の移動範囲を中心部に制限する(S71等参照)。しかし、mode2の場合には、自動水平補正を撮像素子の回転ではなく、画像データの特別なトリミングやリサイズ処理を伴う回転処理によって行うので、撮像素子を中心部に制限しなくてもよい。そこで、撮像素子の移動範囲が中心部に制限されていた場合には、この制限を解除する。
 続いて、撮像素子の出力画像データを第1の角度に基づいて回転処理を行う(S81)。ここでは、システム制御部130は、ステップS73の場合と同様に、手ブレ検出部110からの出力に基づいて、手ブレ検出部111の所定時間の平均値に基づく第1の角度を算出する(図8Aないし図8B、および図10Aないし図10C参照)。第1の角度が算出されると、次に、画像処理部107は、ライブビュー表示用に撮像素子105からの画像データに対して、第1の角度に基づいて、回転処理を施す。なお、ステップS81における第1の角度の応答特性は、図10Aないし図10Cを用いて後述する。
 ステップS81において回転処理を行うと、次に、画像データのトリミングおよびリサイズ処理を行う(S83)。ステップS81において、回転処理を行うと、ライブビュー画像中の対象物は水平になるが、ライブビュー画像の画枠は水平線に対して斜めとなっている。そこで、ライブビュー画像の画枠が水平線に対して並行となるように、画像の切り出し(トリミング)を行い、さらに画像のサイズが通常のライブビュー画像のサイズとなるように、リサイズ処理を行う。このトリミングおよびリサイズ処理の詳細な処理については、図11を用いて後述する。
 ステップS73において第1の角度に回転処理を行うと、またはステップS83において、画像データのトリミングおよびリサイズ処理を行うと、次に、ボディ側回転ブレ補正を行う(S75)。ステップS73およびステップS81、S83における処理によって、撮影画像の画枠は水平線に対して平行となる。しかし、カメラ1はユーザの手ブレを受けており、このため、撮影画像の画枠は水平線に対して微妙にブレてしまう。そこで、自動水平補正を行った後に、ボディ側回転ブレ補正を行うようにしている。このステップでは、手ブレ検出部111によって検出された手ブレ量の内、回転ブレ量を補正する。具体的には、撮像駆動制御部109は、手ブレ検出部111によって検出された回転ブレ量を打ち消すように、撮像素子105を回転駆動する。「自動水平補正」がオンの場合(すなわち、自動水平補正フラグAHC_Flg=1)は、手ブレ補正がオフでも、第1の角度または第2の角度を保存するように回転ブレ補正を行う。
 ステップS67、S73、S75、S81、S83において、第1の角度または第2の角度に設定するための駆動速度はボディ側回転ブレ補正(Roll)スピードよりも遅くする。重力加速度の方向から求められる第1の角度または第2の角度には、手ブレによって生じる加速度が加算される。この加速度による誤差を除去するために、適当な時間に亘って、手ブレによる加速度を積算平均し、この積算平均値を使用することによって、手ブレの周波数には応答しないようにする(図8BのS153~S163参照)。逆に、手ブレ周波数部分は手ブレ補正で補正する。
 ステップS75においてボディ側の回転ブレを補正すると、次に、自動水平補正GUI表示処理を行う(S77)。自動水平補正を行う場合には(S61において、自動水平補正フラグAHC_Flg=1)、自動水平補正が行われていることが分かるように通常とは異なる表示をライブビュー表示に重畳して行う。この自動水平GUI表示の詳しい動作については、図13および図14を用いて後述する。
 ステップS69において通常ライブビュー表示処理を行うと、またはステップS77において自動水平補正GUI表示処理を行うと、次に、手ブレ補正フラグBSC_Flgを判定する(S91)。カメラ本体100には、前述したように、手ブレ補正釦39が配置されており、ユーザが手ブレ補正釦39を操作するたびに、手ブレ補正フラグBSC_Flgの設定値が反転される。ここで、手ブレ補正を行う場合には、手ブレ補正フラグBSC_Flg=1であり、一方、手ブレ補正を行わない場合には、手ブレ補正フラグBSC_Flg=0である。この判定の結果、手ブレ補正がオフの場合、すなわち手ブレ補正フラグBSC_Flg=0の場合には、図5A、5Bに示すライブビュー表示処理のフローを終了し、元のフローに戻る。
 一方、ステップS91における判定の結果、手ブレ補正がオンの場合、すなわち手ブレ補正フラグBSC_Flg=1の場合には、次に、手ブレ補正レンズフラグSCL_Flgを判定する(S93)。図4のステップS37~S43において、カメラ本体100に装着されている交換レンズの手ブレ補正の機能に関する手ブレ補正レンズフラグSCL_Flgが設定されている。すなわち、非手ブレ補正レンズの場合にはSCL_Flg=0であり、手ブレ補正レンズ(協調動作なし)の場合にはSCL_Flg=1であり、手ブレ補正レンズ(協調動作あり)の場合にはSCL_Flg=2である。
 ステップS93における判定の結果、手ブレ補正レンズフラグSCL_Flg=0、すなわち、非手ブレ補正レンズが装着されていた場合には、ステップS95以下において、カメラ本体100側において手ブレ補正を行う。すなわち、交換レンズ200においては、ブレ補正を行うことができないので、カメラ本体100内の撮像駆動制御部109が、手ブレを除去するように、撮像素子105を駆動する。
 まず、ボディ側角度ブレ補正を行う(S95)。ここでは、手ブレ検出部111が検出した角度方向(Yaw,Pitch)の手ブレを打ち消すように、撮像駆動制御部109が撮像素子105を駆動する。但し、撮像素子105は撮影レンズ201の光軸と直交する面内において移動するだけであるので、角度方向のブレ量を、撮影レンズ201の光軸と直交する面内におけるシフトブレ量に変換してから、この変換量に基づいて駆動する。
 続いて、ボディ側シフトブレ補正を行う(S97)。ここでは、手ブレ検出部111が検出したシフト方向(X、Y)の手ブレを打ち消すように、撮像駆動制御部109が撮像素子105を駆動する。すなわち、撮像素子105は、撮影レンズ201の光軸と直交する面内において移動する。
 続いて、ボディ側回転ブレ補正を行う(S99)。ここでは、手ブレ検出部111が検出した光軸周りの回転方向(Roll)の手ブレを打ち消すように、撮像駆動制御部109が撮像素子105を回転駆動する。すなわち、撮像素子105は、撮影レンズ201の光軸周りに回転する。なお、自動水平補正オンの場合は、ステップS75において、ボディ側回転補正ブレ補正を行っていることから、ここでの処理を省略してもよい。
 ステップS95~S99において、カメラ本体100内において手ブレ補正を行うと、次に、自動水平補正モードを判定する(S101)。ステップS63において説明したように、本実施形態においては、mode1-1、mode1-2、mode2の3種類が用意されている。これらのモードの内、mode1-1とmode1-2は、自動水平補正は、主として撮像素子105を機械的に回転させて行うことから、手ブレ補正の移動範囲が狭く、十分な手ブレ補正ができないおそれがある。そこで、mode1-2は、装着されている交換レンズが手ブレ補正光学系204を有していない場合には、ライブビュー表示中は、電子手ブレ補正を行うことによって、十分な手ブレ補正を行うようにしている。このステップでは、設定されているモードがmode1-2であるか、または他のmodeであるかを判定する。この判定の結果、自動水平補正モードがmode1-1またはmode2の場合には、図5A、5Bに示すライブビュー表示処理のフローを終了し、元のフローに戻る。
 一方、ステップS101における判定の結果、モードがmode1-2の場合には、電子手ブレ補正を行う(S103)。電子手ブレ補正は、手ブレ検出部111によって検出された手ブレ量に基づいて、手ブレを除去した画像データを生成する。すなわち、角度ブレ(Yaw,Pitch)がある場合にはこの角度ブレを除去するように画像処理を施す。
 電子手ブレ補正を行うと、画像データのトリミング及びリサイズ処理を行う(S105)。ここでは、一定の画枠の範囲の画像になるように、画像データの中からこの範囲の画像をトリミングし、このトリミングした画像を画枠のサイズに拡大するリサイズ処理を行う。このトリミング及びリサイズ処理の詳細については、図12を用いて後述する。画像データのトリミング及びリサイズ処理を行うと、図5A、5Bに示すライブビュー表示処理のフローを終了し、元のフローに戻る。
 ステップS93に戻り、このステップにおける判定の結果、手ブレ補正レンズフラグSCL_Flg=1の場合、すなわち、協調動作なしの手ブレ補正レンズが装着されていた場合には、ステップS107およびS109において、交換レンズ200内においてブレ補正を行う。装着されている交換レンズにはブレ補正光学系204が設けられているが、カメラ本体100内のブレ補正動作と協調動作を行うことができない。そこで、この場合には、角度ブレ補正とシフトブレ補正は、交換レンズ200内において実行する。
 まず、レンズ側角度ブレ補正を行う(S107)。ここでは、交換レンズ200内の手ブレ検出部209によって検出された角度方向の手ブレ量(Yaw,Pitch)を打ち消すように、手ブレ補正制御部205はブレ補正光学系204を駆動する。但し、ブレ補正光学系204は撮影レンズ201の光軸と直交する面内において移動するだけであるので、角度方向のブレ量を、撮影レンズ201の光軸と直交する面内におけるシフトフレ量に変換してから、この変換量に基づいて駆動する。
 続いて、レンズ側シフトブレ補正を行う(S109)。ここでは、手ブレ検出部209が検出したシフト方向(X、Y)の手ブレを打ち消すように、手ブレ補正制御部205がブレ補正光学系204を駆動する。すなわち、ブレ補正光学系204は、撮影レンズ201の光軸と直交する面内において移動する。なお、ステップS99と同様に、ボディ側回転ブレ補正(Roll)を行ってもよい。レンズ側シフトブレ補正を行うと、図5A、5Bに示すライブビュー表示処理のフローを終了し、元のフローに戻る。
 ステップS93に戻り、このステップにおける判定の結果、手ブレ補正レンズフラグSCL_Flg=2の場合、すなわち、協調動作ありの手ブレ補正レンズがカメラ本体100に装着されていた場合には、ステップS111ないしS119において、カメラ本体100と交換レンズ200が協調してブレ補正を行う。交換レンズ200に備えられたブレ補正光学系204は、カメラ本体100内のブレ補正動作と協調動作を行うことができる。そこで、この場合には、検出されたブレ量を交換レンズ200とカメラ本体100に配分し、それぞれのブレ補正部(撮像駆動制御部109および手ブレ補正制御部205が協調して、ブレ補正を行う。
 まず、レンズ側角度ブレ補正を行う(S111)。ここでは、、交換レンズ200内の手ブレ検出部209もしくはボディ側の手ブレ検出部111によって検出された角度方向の手ブレ量(Yaw,Pitch)を打ち消すように、手ブレ補正制御部205はブレ補正光学系204を駆動する。但し、ブレ補正光学系204は撮影レンズ201の光軸と直交する面内において移動するだけであるので、角度方向のブレ量を、撮影レンズ201の光軸と直交する面内におけるシフトフレ量に変換し、駆動している。
 続いて、レンズ側シフトブレ補正を行う(S113)。ここではステップS109と同様に、手ブレ検出部209または111が検出したシフト方向(X、Y)の手ブレを打ち消すように、手ブレ補正制御部205がブレ補正光学系204を駆動する。すなわち、ブレ補正光学系204は、撮影レンズ201の光軸と直交する面内において移動する。
 続いて、ボディ側角度ブレ補正を行う(S115)。ここではステップS95と同様に、手ブレ検出部209または111が検出した角度方向(Yaw,Pitch)の手ブレを打ち消すように、撮像駆動制御部109が撮像素子105を駆動する。但し、撮像素子105は撮影レンズ201の光軸と直交する面内において移動するだけであるので、角度方向のブレ量を、撮影レンズ201の光軸と直交する面内におけるシフトフレ量に変換し、駆動している。
 続いて、ボディ側シフトブレ補正を行う(S117)。ここではステップS97と同様に、手ブレ検出部209または111が検出したシフト方向(X、Y)の手ブレを打ち消すように、撮像駆動制御部109が撮像素子105を駆動する。すなわち、撮像素子105は、撮影レンズ201の光軸と直交する面内において移動する。
 続いて、ボディ側回転ブレ補正を行う(S119)。ここではステップS99と同様に、手ブレ検出部111が検出した回転方向(Roll)の手ブレを打ち消すように、撮像駆動制御部109が撮像素子105を回転駆動する。すなわち、撮像素子105は、撮影レンズ201の光軸周りに回転する。ボディ側回転ンブレ補正を行うと、図5A、5Bに示すライブビュー表示処理のフローを終了し、元のフローに戻る。
 このように、ライブビュー表示処理のフローにおいては、自動水平補正を行う場合には(S61参照)、設定されている自動水平補正モードがmode1-1,1-2の場合には、撮像素子の移動範囲を中心部に制限し、撮像素子を第1の角度に回転処理を行っている(S71、S73参照)。手ブレ補正のために撮像素子の中心が撮影レンズ201の光軸から外れてしまうと、自動水平補正を行うことが困難になることが増加する。このため、撮像素子を回転することによって自動水平補正を行う場合には、撮像素子の移動範囲を中心部に制限している。このため、カメラ1が大きく傾いても、自動水平補正を十分に行うことができる。
 また、撮像素子を第1の角度に回転し、自動水平補正を行った後に、ボディ側回転ブレ補正を行っている(S75参照)。自動水平補正を行って、撮像画像の画枠が水平になっても、ユーザの手ブレによってカメラが細かく回転ブレしてしまうと、水平線が安定せずすっきりしなくなってしまう。そこで、手ブレ検出部111によって検出された手ブレ量(Roll量)に基づいて、回転ブレ補正を行うようにしている。このため、画枠が水平線方向に安定して固定され、見易くなる。この場合、撮像素子の回転量は、自動水平補正のための回転量と、手ブレ防止のための回転量の和となり、従って、撮像素子の回転範囲は、自動水平のための回転範囲と、手ブレ防止のための回転範囲を含むようになる。この回転範囲を所定量に制限するようにしてもよい。このように、本実施形態においては、撮像素子または撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正することを指示されたか否かを判定し(例えば、S61)、撮像装置の角速度を検出し(例えば、図8AのS135)、水平に補正することが指示された際に、水平に補正することを実行するための回転範囲と、角速度の検出結果に基づいて手ブレ防止を実行するための回転範囲の少なくとも2つを含むように、撮像素子を回転させている(例えば、S73、S75)。
 また、自動水平補正モードがmode2の場合には、撮像素子の画像を画像処理によって回転させている(S81、S83参照)。この場合には、撮像素子の移動範囲は中心部に制限することを解除している。このため、手ブレ補正と自動水平補正の両方を十分に行うことができる。
 また、自動水平補正モードがmode1-2の場合には、撮像駆動制御部109によって撮像素子105の移動させることのできる範囲が限られている(S71参照)。このため、撮像駆動制御部109による手ブレ補正は十分ではない。そこで、mode1-2の場合には、撮影待機状態のライブビューにおける手ブレ補正は電子手ブレ補正によって行っている(S101、S103参照)。
 また、交換レンズ200が、協調型の場合には(S93において、SCL_Flg=2)、カメラ本体100における手ブレ補正(撮像駆動制御部109参照)と、交換レンズ200における手ブレ補正(手ブレ補正制御部205)の両方によって手ブレ補正を行う(S111~S119参照)。このため、手ブレ補正の能力が向上する。
 なお、ステップS71において、撮像素子の移動範囲を中心部に制限すると、このライブビュー表示処理のフロー中においては移動範囲の制限を解除していない(但し、1stレリーズがオンされると、AE動作やAF動作のために一旦解除する(図20のS261参照))。しかし、これに限らず、自動水平補正がなされ、撮像画像の画枠が水平線と平行になったら、撮像素子の移動範囲の制限を解除するようにしてもよい。また、1stレリーズがオン中は制限を解除するようにしても良い。
 次に、図6に示すフローチャートを用いて、ステップS71(図5A参照)の撮像素子の移動範囲を中心部に制限する処理の詳しい動作について説明する。前述したように、撮像駆動制御部109が撮像素子105を回転することによって、自動水平補正を行う場合には、撮像素子105の回転中心が、撮影レンズ201の光軸の近くにあることが望ましい。そこで、自動水平補正のmodeが1-1、1-2の場合には、撮像素子の移動範囲を中心部に制限している。この移動範囲は、本実施形態において、手ブレ量等によって異ならせている。
 図6に示すフローが開始すると、まず、手ブレ量TBを検出する(S121)。ここでは、手ブレ検出部111が、手ブレ量TBを検出する。続いて、シャッタ速度SSを検出する(S123)。ここでは、露出制御部112が、撮像素子105から出力される画像データに基づいて、被写体輝度を算出し、この被写体輝度に基づいて撮像素子105の電子シャッタ速度SSを算出する。なお、カメラ本体100がメカニカルシャッタを備えている場合には、メカニカルシャッタのシャッタ速度を算出する。続いて、焦点距離fを検出する(S125)。ステップS33(図4参照)において、レンズ基本情報として、焦点距離情報を取得している。
 次に、中心部の制限範囲Wを演算する(S127)。撮像素子105の移動の制限範囲は、手ブレ量TB、シャッタ速度SS、焦点距離fによって異ならせている。ここでは、システム制御部130が、この制限範囲Wを下記(1)式に基づいて算出する。なお、この制限範囲Wについては、図7Aないし図7Cを用いて後述する。ここで、Fn(TB,SS,f)は、手ブレ量TB、シャッタ速度SS、焦点距離fの関数であることを意味し、図7Aないし図7Cに示したような特性となる関数Fnであればよい。
 W=Fn(TB,SS,f) ・・・(1)
 制限範囲Wを演算すると、次に、撮像素子を中心部制限範囲Wに制限する(S129)。ここでは、撮像素子105の移動範囲を制限する。この制限がなされると、前述のステップS73、S95、S97、S115、S117において、撮像駆動制御部109が撮像素子105を駆動する際に、撮像素子の中心部を制限範囲Wに制限して駆動する。撮像素子を制限範囲Wに制限すると、図6のフローを終了し、元のフローに戻る。なお、本実施形態においては、ブレ量TB、シャッタ速度SS、および焦点距離fの3つのパラメータによって、制限範囲Wを変更していたが、3つのパラメータの一部のみでもよく、更に他のパラメータを加えても勿論構わない。
 次に、図7Aないし図7Cを用いて、上述の(1)式に記載の制限範囲Wについて説明する。図7Aは、手ブレ量TBと制限範囲Wの関係を示すグラフである。図7Aから分かるように、手ブレ量TBが小さい場合には、制限範囲Wは広く、一方、手ブレ量TBが大きくなると、制限範囲は狭くなる。
 図7Bは、シャッタ速度SSと制限範囲Wの関係を示すグラフである。図7Bから分かるように、シャッタ速度SSが速い場合には、制限範囲Wは広く、一方、シャッタ速度SSが遅くなると、制限範囲は狭くなる。
 図7Cは、焦点距離fと制限範囲Wの関係を示すグラフである。図7Cから分かるように、焦点距離が短い場合(ワイド側)には、制限範囲Wは広く、一方、焦点距離が長い場合(テレ側)には、制限範囲Wは狭くなる。所定の焦点距離よりも長焦点距離になると、手ブレの影響が大きくなり、手ブレ補正を行うことが好ましくなってくる。そこで、長焦点距離の場合は、本露光中の手ブレ補正領域を十分に大きくとるように、ライブビュー中の可動範囲(制限範囲W)は小さく制限する。
 次に、図8Aおよび図8Bに示す第1の角度の演算処理を説明するに先立って、第1の角度および第2の角度について、図9を用いて説明する。図9は、撮像素子または撮像素子の出力画像を画枠に対して平行に補正するために、撮像素子を光軸周りに回転する第1の角度と、撮像素子または撮像素子の出力画像をカメラ基底面に対して平行に補正するために、撮像素子の光軸周りに回転する第2の角度を示す図である。第1の角度は演算出力値であり、第2の角度は固定値である。カメラ本体100内に配置されている撮像素子105は、手ブレ補正ユニット109a上において自在に移動できるように配置されている。すなわち、手ブレ補正ユニット109aは、カメラ本体100に取り付けビス109bによって固定されている。また手ブレ補正ユニット109aは、撮像素子105をX方向およびY方向に移動させるための駆動機構を有している。さらに、手ブレ補正ユニット109aは、撮像素子105を回転駆動することもできる。
 カメラ本体100が静止状態にあるときには、手ブレ補正ユニット109aの取り付け面におけるX方向は、水平面Hと平行であるのが理想である。しかし、カメラ本体100は、ユーザによって把持された際に、手ブレ等によって振動を受ける。このため、水平面Hと垂直方向(鉛直方向)とY方向の間に、第1の角度θ1が生じてしまう。手ブレ検出手段111は、この第1の角度θ1を検出することができる。
 また、手ブレ補正ユニット109aの取り付け面におけるY方向が、カメラ本体100の底面(三脚取り付け面でもある)Bと直交するように、手ブレ補正ユニット109aは、本来、カメラ本体100に取り付けられる。しかし、実際には、工場において手ブレ補正ユニット109aがカメラ本体100に取り付けられる際には、わずかではあるが、第2の角度θ2だけ、ずれてしまう。この取り付け誤差である第2の角度θ2は、工場出荷時に計測され、不揮発性メモリ122に記憶される。
 次に、図8Aおよび図8Bに示すフローチャートを用いて、第1の角度の演算処理の動作について説明する。この第1の角度の演算処理のフローは、システム制御部130が図3に示したメインフローと並行して実行する。後述する図10Aないし図10Cに示すように、この第1の角度の応答特性は、手ブレ補正を行うための回転ブレ補正の応答特性に比較すると、ゆっくりしている。すなわち、第1の角度の演算のフローにおいては、ブレ検出部111によって所定時間間隔で検出した手ブレ量の平均値を算出することによって、第1の角度の応答特性にゆっくりなるようにしている。
 図8Aに示す第1の角度演算処理のフローが開始すると、まず、電源がオンか否かを判定する(S131)。ここでは、システム制御部130が操作部119の電源スイッチがオンか否かを判定する。この判定の結果、電源スイッチがオフの場合には、第1の角度演算処理のフローを終了する。
 ステップS131における判定の結果、電源がオンの場合には、AVR1=第2の角度とする(S133)。電源がオンとなると、電源制御部118はカメラ本体100および交換レンズ200内の各部に電源を供給する。これに伴い、手ブレ検出部111にも電源が供給され、加速度センサ等の手ブレ検出用のセンサに給電される。また、システム制御部130は、不揮発性メモリ122に記憶されている第2の角度を読み出し、システム制御部130内のレジスタAVR1に、第2の角度を一時記憶させる。第2の角度は、前述したように、撮像素子105の取り付けた際の基準位置からのずれに相当し、この角度を基準角度として、手ブレ量を取り込む。
 続いて、手ブレ量を検出する(S135)。ここでは、システム制御部130は、手ブレ検出部111からの手ブレ検出結果を取得する。次に、ステップS135において検出した手ブレ量に応じてMを算出する(S137)。ここでは、システム制御部130は、取得した手ブレ量に応じてMを求める。算出式としては、手ブレ量が大きければMが大きく、手ブレ量が小さければMが小さくなるような式であればよい。
 続いて、P=1とする(S139)。Pは、後述するレジスタA1(ステップS141参照)の順番(アドレス)を示し、このステップではPの初期値として「1」を設定する。次に、A1(P)=AVR1とする(S141)。ここでは、P番目のレジスタA1に、ステップS133において設定した第2の角度を、設定する。次に、P=Mか否かを判定し(S145)、この判定の結果、P=Mでなければ、P=P+1とし(S143)、ステップS141に戻る。ステップS145における判定の結果、P=Mになると、レジスタA1(1)~A1(M)の各レジスタには、ステップS133におけるAVR1、すなわち第2の角度が設定される。
 ステップS145における判定の結果、P=Mの場合には、N=1とする(S151)。Nは、後述するレジスタA1(N)(ステップS155参照)の順番(アドレス)を示し、このステップではNの初期値として「1」を設定する。続いて、加速度センサ出力ACCを読み込む(S153)。ここでは、システム制御部130が、手ブレ検出部111内の加速度センサ等から出力ACCを読み込む。
 加速度センサ出力ACCを読み込むと、次に、A1(N)=Fn1(ACC)を算出する(S155)。システム制御部130は、ステップS153で読み込んだ加速度センサ出力ACCを関数Fn1に代入して演算し、この演算結果をレジスタA1(N)に一時記憶する。関数Fn1は、加速度センサ出力ACCを、第1の角度に変換できる関数であればよい。
 続いて、AVR1=SUM((A1(1):A1(M))/Mを算出する(S157)。ここでは、システム制御部130は、Nが1からMまでのA1の累積値をMで除算することによって、加速度センサ出力ACCを関数Fn1で演算した値の平均値を算出し、この値をAVR1とする。N=1の時には、A1(1)のみ加速度センサ出力ACCであり、レジスタA1(2)~A1(M)には、ステップS133~S145において第2の角度が記憶されているだけである。このため、N=1の時には、AVR1は第2の角度に近い値となっている。以後、ステップS165において、Nに1が加算されるたびに、ステップS157において算出されるAVR1は、次第に、第2の角度から離れ、加速度センサ出力ACCの演算結果の平均値に近づく。続いて、第1の角度としてAVR1を出力する(S159)。ここでは、第1の角度として、ステップS157で算出されたAVR1を出力する。
 所定時間をタイマカウントする(S161)。ここでは、所定時間の経過を待つ。これによって、加速度センサ出力ACCの読み込みを、所定時間間隔にすることができる。所定時間が経過すると、N=Mか否かを判定する(S163)。この判定の結果、N=Mでない場合には、N=N+1とし(S165)、ステップS153に戻る。NはステップS151において初期値が設定され、このNはレジスタA1の順番(アドレス)を示す。またMはステップS137において算出された値であり、A1として作成されたレジスタの数を表す。したがって、N=Mの場合には、M個のレジスタA1に、所定時間間隔で順次、加速度センサACCの出力から求められた第1の角度が記憶されたことを意味する。
 ステップS163における判定の結果、N=Mであった場合には、電源がオンか否かを判定する(S167)。ここでは、ステップS161と同様に、システム制御部130が操作部119の電源スイッチがオンか否かを判定する。この判定の結果、電源スイッチがオンの場合には、ステップS135に戻る。一方、電源スイッチがオフの場合には、第1の角度演算処理のフローを終了する。
 このように、第1の角度演算処理のフローにおいては、手ブレ量に応じた回数(M)について、手ブレ検出部111からの出力の演算結果の平均値を算出し(S157参照)、この値を第1の角度として出力している。手ブレ量に応じた数Mで検出し、M回の検出結果の平均値を第1の角度としている。このため、第1の角度は、瞬時の手ブレによる誤差が重畳したものではなく、手ブレの影響を除去して安定した値とすることができる。
 次に、図10Aないし図10Cを用いて、撮像素子105の回転速度の応答特性について説明する。図5Aにおけるフロー中のステップS67、S73、S75、S81、S99、S119において、自動水平補正および回転ブレ補正のための回転処理がなされる。すなわち、撮影画像の画枠が水平線と合致するように撮像素子105が回転され、さらに手ブレによる回転ブレを除去するように撮像素子105が回転される。いずれも撮像素子105の回転を行うものであるが、撮影画像を水平にするための自動水平補正のための回転と、手ブレによる微細な回転搖動を補正する回転ブレ補正のための回転であり、回転を行うための目的ならびに要因が異なっている。そのため、手ブレ量の大小に応じて、自動水平補正のための応答性と、手ブレ補正のための応答性を異ならせるようにした方が、補正の精度および安定性が向上し、使い勝手がよくなる。
 標準の手ブレ時における撮像素子の回転速度と応答特性を図10Aに示す。自動水平補正のための撮像素子の回転速度がv2付近までは、第1の角度設定または第2の角度設定に対する応答特性を100%とする。撮像素子の回転速度が、v1よりも早くなると第1の角度設定または第2の角度設定に対する応答性を低下させ、回転ブレ補正のための撮像素子の回転速度に対する応答特性を増加させる。言い換えると、第1の角度設定または第2の角度設定による回転はゆっくりと低速で行われる。より高速の回転ブレは回転ブレ補正により補正される。そして、撮像素子の回転速度がv3を超えると、回転ブレ補正のための撮像素子の回転速度に対する応答特性を100%にする。
 前述したように、図10Aに示す例を標準とすると、これよりも手ブレが激しい時を図10Bに示す。この例では、撮像素子の回転速度がv4までは第1の角度設定または第2の角度設定の応答特性を100%とし、回転速度v5までで応答特性が低下する。すなわち、手ブレが激しい場合には、自動水平補正のための第1または第2の角度補正のための撮像素子105の回転速度は、前述した標準に対してより低速の応答特性となっている。一方、回転ブレ補正を行う場合において、撮像素子の回転速度の応答性は、標準時と同様に変化する。
 また、図10Aに示す例よりも、手ブレが小さいとき、例えば、三脚にカメラを固定しているような場合を、図10Cに示す。この場合には、撮像素子の回転速度がv9までは第1の角度設定または第2の角度設定の応答特性を100%とし、回転速度v10まで応答特性が低下する。すなわち、手ブレが小さい場合には、自動水平補正のための第1または第2の角度補正のための撮像素子105の回転速度は、高速の応答特性となっている。このため、第1の角度設定または第2の角度設定による回転は標準より高速で行われる。一方、回転ブレ補正を行う場合において、撮像素子の回転速度の応答性は、標準時と同様に変化する。
 このように、本実施形態においては、自動水平補正を行う場合の撮像素子の回転速度は、ボディ側回転ブレ補正(Roll)の回転速度よりも遅くしている。具体的には、重力加速度の方向から求められる第1の角度(自動水平補正)には、手ブレによって生じる加速度が加算されてしまう。このため、重力加速度の方向から手ブレによって生じる誤差を除去するために、適当な時間の積算平均から求めるようして手ブレの周波数には応答しないようにしている(図8BのA153~S163、図5Aの73、S83参照)。一方、手ブレによる回転ブレは高周波になるので、この周波成分は回転ブレ補正として処理する(S75参照)。すなわち、自動水平補正のための第1の角度は、手ブレ検出部111の重力加速度センサの検出結果(S155のACC参照)に基づいて取得し、手ブレ補正のためのブレ量は、手ブレ検出部111または209の角速度センサの検出結果に基づいて取得する。自動水平補正のためには平均値を使用し、一方、手ブレ補正のためには、このような平均化処理を行わない。なお、第1の角度設定の際の回転速度v1、v3、v4、v5、v9、v10は、回転応答性を示し、応答性の設定は図8AのS137における「M」を変更することによって得られる。
 次に、図11を用いて、図5AのS83の画像データのトリミングおよびリサイズ処理(1)について説明する。ステップS81において、画像データに対して、第1の角度に基づいて回転処理がなされている。すなわち、ステップS83におけるトリミングおよびリサイズ処理においては、撮像素子105の出力画像に対して回転処理がなされ、この回転処理された画像に対して、画像の画枠が水平となるようにトリミングされ、トリミングされた画像がリサイズされる。
 図11において、画像P1は時刻t1における撮像素子105が取得した画像であり、画像Pt1はトリミング画像である。また、画像P2は時刻t2における撮像素子105が取得した画像であり、画像処理部107は、第1の角度だけ傾いた画像を切り出し、トリミング画像Pt2を生成する。同様に、画像P3は時刻t3における撮像素子105が取得した画像であり、画像処理部107は、第1の角度だけ傾いた画像を切り出し、トリミング画像Pt3を生成する。
 このように、図11に示す例においては、トリミング画像Pt1~Pt3は、ステップS79によって、いずれも手ブレの影響を除去し、画像データの回転による自動水平補正処理が施された画像となっている。このとき、実際に撮影され記録される領域はこのトリミング画像領域であることから、ライブビュー画像として表示部120(背面モニタ23、EVF21)に表示するために、画像処理部107は、トリミング画像Pt1~Pt3に対して、表示部の画枠と同じサイズとなるようにリサイズ処理を施す。図11に示すリサイズ画像Pt2rは、トリミング画像Pt2をリサイズした画像である。トリミング画像Pt1、Pt3についても、リサイズ処理を施して表示部120に表示する。
 次に、図12を用いて、図5BのS105の画像データのトリミングおよびリサイズ処理(2)について説明する。ステップS103において電子手ブレ補正によって手ブレ補正を行っているが、この際、画像の回転処理を施していない。すなわち、画像処理部107は、撮像素子の出力画像に対して、角度ブレ(Yaw,Pitch)またはシフトブレ(X,Y)による手ブレを除去するように、画像の切り出し(トリミング)を行っているが、画像処理部107は、特段、対象物が水平になるように画像の回転処理は行っていない。
 このように、図12に示す例においては、トリミング画像Pt11~Pt13は、いずれも手ブレの影響を除去した画像となっている。しかし、トリミング画像であることから、画像処理部107は、図11の場合と同様に、トリミング画像Pt11~Pt13に対して、表示部の画枠と同じサイズとなるようにリサイズ処理を施す。図12に示すリサイズ画像Pt12rは、トリミング画像Pt12をリサイズした画像である。トリミング画像Pt11、Pt13についても、リサイズ処理を施して表示部120に表示してもよい。
 次に、図13に示すフローチャートを用いて、ステップS77(図5A参照)の自動水平GUI表示処理の動作について説明する。前述したように、自動水平補正釦35が操作され自動水平補正モードが設定されている場合には、ライブビュー画像に水平を確認するための表示を重畳して表示する。このフローは、この水平を確認するための表示を表示するための処理を示す。
 自動水平GUI表示処理のフローが開始されると、まず、ガイド線表示オンを行う(S171)。ここでは、システム制御部130は、表示部120にガイド線を表示する。ガイド線として、例えば、図16Aに示すように、横線120a、縦線120bを表示する。横線120aは、表示部120内のモニタ画面の上辺および下辺と平行、かつ上辺と下辺の中間線である。また縦線120bは、表示部120内のモニタ画面の左辺および右辺と平行、かつ左辺と右辺の中間線である。この十字線による表示以外にも、升目状の線(グリッド線)を表示する等、画面の水平を確認する際に参考になる表示であればよい。
 ガイド表示をオンとすると、次に、水準器表示をオンするか否かを判定する(S173)。ユーザは、メニュー画面等において水準器表示モードを設定することができる。ここでは、システム制御部130が、水準表示モードが設定されているか否かを判定する。なお、メニュー画面以外にも、操作部119内のいずれかの操作部材を水準器表示モード設定用としてもよい。
 ステップS173における判定の結果、水準器表示モードが設定されている場合には、水準器表示処理を実行する(S175)。ここでは、表示部120(背面モニタ23、またはEVF21)に水準器表示を行い、手ブレ検出部111内の重力加速度センサによって検出されたRoll傾き量およびPitch傾き量等を表示する。水準器表示は、図16Aに示すように、Roll傾き量計測範囲120c、120d、Pitch傾き量計測範囲120e、120f、Roll表示120g、Pitch表示120hがある。また、Roll傾き量計測範囲120c、120dは、手ブレ検出部111によって検出可能なRoll傾き量の範囲を示す。Pitch傾き量計測範囲120e、120fは、手ブレ検出部111によって検出可能なPitch傾き量の範囲を示す。
 Roll傾きは、図16Aの表示部120の右下側に示すように、カメラ1を正面から見た際に、左右方向の傾きである。すなわち、Roll傾き量は、カメラ1の正面からみて、光軸周りの回動量を示す。Pitch傾きは、図16Aの表示部120の右上側に示すように、カメラ1を側面から見た際の上下方向の傾きである。すなわち、Pitch傾き量は、カメラ1の長手方向の軸を軸とした場合の上下方向の傾き量である。Roll表示120gは、手ブレ検出部111によって検出されたRoll傾き量である。Pitch表示120hは、手ブレ検出部によって検出されたPitch傾き量である。ステップS175の水準器表示処理の詳しい動作については、図15Aおよび図15Bを用いて後述する。
 ステップS175において水準器表示処理を行うと、またはステップS173における判定の結果、水準器表示モードが設定されていない場合には、このフローを終了し、元のフローに戻る。
 次に、図14に示すフローチャートを用いて、ステップS77(図5A参照)の自動水平GUI表示処理の動作の変形例について説明する。図13に示した自動水平GUI表示処理では、水準器表示を行うか否かについて判定を行っていた。すなわち、ユーザが水準器表示を行うか否かを選択することができた。しかし図14に示す変形例では、自動水平補正モードが設定されている場合には、自動的に水準器表示モードを設定するようにしている。
 図14に示す変形例は、図13に示すフローチャートと比較すると、図13におけるステップS173を、図14に示すステップS174に置き換えている。すなわち、ステップS171において、ガイド線表示をオンにすると、ステップS174において水準器表示をオンとし、ステップS175において水準器表示処理を行う。
 本変形例によれば、自動水平補正釦35を操作し、自動水平補正モードを設定した場合には、自動的に水準器表示を行うようにしている。自動水平補正が可能か否か、また自動水平補正が有効に機能して完了したかどうかを確認するためには、現状のカメラの水平傾き度合いを確認する必要がある。このため、自動水平補正を行う操作に水準器を呼び出すための操作を連動させることでトータルの操作を簡略にすることができる。
 次に、図15Aおよび図15Bのフローチャートを用いて、ステップS175(図13および図14参照)における水準器表示処理について説明する。
 水準器表示処理のフローが開始すると、まず、撮像装置のRoll角度Rを取得し、Pitch角度Pを取得する(S181)。ここでは、システム制御部130は、手ブレ検出部111によって、カメラ1のRoll角度RとPitch角度Pを取得する。なお、図8A、8Bにおいて算出した第1の角度は、Roll角度を打ち消す値となる。
 続いて、水準器表示の角度表示部にRとPを判定する(S183)。ここでは、ステップS181において取得したRoll角度Rに基づいて、Roll表示120gを表示する。すなわち、カメラ1のRoll角度に応じて、Roll表示120gと横線120aのなす角度を変化させる。例えば、図16Aのファインダ画面F1に示すように、カメラ1が傾いている場合には、Roll表示120gの傾きは大きく表示される。一方、ファインダ画面F2に示すように、カメラ1が傾いていない場合には、Roll表示120gは横線120gに重畳して表示される。
 また、ステップS183においては、ステップS181において取得したPitch角度Pに基づいて、Pitch表示120hを表示する。すなわち、カメラ1のPitch角度に応じて、縦線120aに対するPitch表示120hの位置を変化させる。例えば、図16Bのファインダ画面F3に示すように、カメラ1が傾いている場合には、Pitch表示120hは縦線120bの中心から離れている距離は大きく、カメラ1が傾いていない場合には、Pitch表示120hは縦線120bの略中心位置に表示される。
 次に、Roll角度Rが略0か否かを判定する(S185)。ここでは、システム制御部130が、ステップS181において取得したRoll角度Rが、0に近い所定値よりも小さいか否かを判定する。
 ステップS185における判定の結果、Roll角度Rが略0でない場合、すなわち、カメラ1のRoll角度が相当の角度である場合には、R角度表示部を第1の色に変更する(S187)。ここでは、システム制御部130が、図16Aのファインダ画面F1に示すように、R角度表示部としてのRoll表示120gの色を第1の色に変更する。Roll角度Rの値が略0でないことから、カメラ1を正面から見た場合に左右に傾いており、撮影画像の画枠の底辺は、外界の水平線と平行でない。一般に水平ではない画像は違和感がある可能性があることから、第1の色はユーザに、その旨を知らせるような色であることが好ましい。すなわち、Roll角度Rが略0でない場合には、ライブビュー表示が自動水平補正された状態でないことから、Roll表示120gの色を第1の色に変更することによって、カメラが傾いている状態で水平がとれていない状態にあることを表示する。
 一方、ステップS185における判定の結果、Roll角度Rが略0である場合には、R角度表示部を第2の色に変更する(S187)。ここでは、システム制御部130が、図16Aのファインダ画面F2に示すように、R角度表示部としてのRoll表示120gの色を第2の色に変更する。Roll角度Rの値が略0であることから、カメラ1を正面から見た場合に左右に傾くことなく、撮影画像の画枠の底辺は、外界の水平線と平行である。第2の色はユーザに、その旨を知らせるような色(例えば、緑色、青色)であることが好ましい。すなわち、Roll角度Rが略0である場合には、ライブビュー表示が自動水平補正された状態であることから、Roll表示120gの色を第2の色に変更することによって、水平がとれた状態にあることを表示する。
 なお、本実施形態においては、角度Rの値に応じて、Roll表示120gの色を第1の色と第2の色のいずれかを設定していたが、3種類の以上の色で、角度Rの値の違いを表示するようにしてもよい。また、角度Rの値の違いに応じてRoll表示120gの「色」を変更するだけではなく、太線と細線、実線と破線等、線種を変更してもよい。さらに、Roll角度Rが大きさに応じて、テキストや絵文字等によって(警告)表示を行うようにしてもよい。
 ステップS187またはS189において、R角度表示部の色の変更を行うと、次に、Pitch角度Pが略0か否かを判定する(S191)。ここでは、システム制御部130が、ステップS181において取得したPitch角度Rが、0に近い所定値よりも小さいか否かを判定する。
 ステップS191における判定の結果、Pitch角度Pが略0でない場合、すなわち、カメラ1のPitch角度が相当の角度である場合には、P角度表示部を第1の色に変更する(S193)。ここでは、システム制御部130が、図16Bのファインダ画面F3に示すように、P角度表示部としてのPitch表示120hの色を第1の色に変更する。Pitch角度Pの値が略0でないことから、カメラ1を側面から見た場合、傾いており、撮影画像は水平線よりも上もしくは下を向いている。一般に水平線よりも見上げた又は見下げた画像は違和感がある可能性があることから、第1の色はユーザに、その旨を知らせるような色であることが好ましい。
 一方、ステップS191における判定の結果、Pitch角度Rが略0である場合には、P角度表示部を第2の色に変更する(S195)。ここでは、システム制御部130が、図16Bのファインダ画面F4に示すように、P角度表示部としてのPitch表示120hの色を第2の色に変更する。Pitch角度Pの値が略0であることから、カメラ1は水平線の方向を見た画像である。第2の色はユーザに、その旨を知らせるような色(例えば、緑色、青色)であることが好ましい。
 なお、本実施形態においては、Pitch角度Pの値に応じて、Pitch表示120hの色を第1の色と第2の色のいずれかを設定していたが、3種類の以上の色で、角度Rの値の違いを表示するようにしてもよい。また、角度Pの値の違いに応じてPitch表示120hの「色」を変更するだけではなく、太線と細線、実線と破線等、線種を変更してもよい。さらに、Pitch角度Pが大きさに応じて、テキストや絵文字等によって表示を行うようにしてもよい。
 ステップS193またはS195において、R角度表示部の色を変更すると、次に、自動水平補正がオンか否かを判定する(S201)。ユーザは自動水平補正を行う場合には、自動水平補正釦35を操作している。ここでは、システム制御部130は、自動水平補正釦35が操作されて、自動水平補正モードが設定されたか否かを判定する。この判定の結果、自動水平補正がオンでない場合には、水準器表示処理のフローを終了し、元のフローに戻る。
 ステップS201における判定の結果、自動水平補正がオンとなっている場合には、自動水平補正が可能か否かを判定する(S203)。ステップS181において検出されたRoll角度Rを略0となるように、撮像駆動制御部109が撮像素子105を回転することによって、自動的に撮像画像の画枠を水平にすることができる。しかし、Roll角度Rが大きい場合には、撮像素子105の回転可能範囲を超えてしまい、撮像画像の画枠を水平にすることができない。このステップでは、システム制御部130が、Roll角度Rや、現在の撮像駆動制御部109による撮像素子105の回転量に基づいて、自動水平補正が可能か否かを判定する。
 ステップS203における判定の結果、自動水平補正が不能な場合には、R角度表示部を第3の色に変更する(S205)。ここでは、システム制御部130が、図16Cのファインダ画面F5に示すように、Roll表示120gの表示色を第3の色(例えば、赤色)に変更し、自動水平補正が不可能なことをユーザに告知する。ユーザは、第3の色(例えば、赤色)がもとの第1の色(例えば、黒色)になるまでカメラ1をRoll方向に回転する。
 一方、ステップS203における判定の結果、自動水平補正が可能な場合には、R角度表示部にR=0の表示を追加表示する(S207)。ここでは、システム制御部130が、図16Cのファインダ画面F6に示すように、カメラ1のRoll角度が自動水平補正可能な範囲内にあることから、横線表示120aの表示色を第2の色(例えば、緑色、青色等)に変更し、自動水平補正が可能なことをユーザに告知する。また、カメラ1のRoll角度を示すRoll表示120gを第1の色(例えば、黒色)で表示し、ユーザはカメラによって自動水平補正がなされることを、水準器表示の動作態様の違いによって知ることができる。
 次に、図16Dを用いて水準器表示処理の変形例を説明する。図16A~図16Cに示す例では、手ブレ検出部111によって検出可能なRoll傾き量計測範囲120c、120dを表示していた。しかし、前述したように、傾き量を検出できる全範囲において、自動水平補正を行うことができない。本変形例は、傾き量を検出できる範囲に加えて、自動水平補正が可能な範囲を表示する。
 図16Dに示すように、本変形例では、Roll傾き量計測範囲120c、120dに加えて、自動水平補正範囲120j、120kが表示される。ファインダ画面F7は、自動水平補正が不可能な場合を示している。この場合は、Roll表示120gが、自動水平補正範囲120j、120kの範囲外にある。この時には、ユーザに自動水平補正範囲外であることを告知するために、Roll表示120gを第3の色(例えば、赤色)に変更する。
 また、図16Dのファインダ画面F8は、自動水平補正が可能な場合を示している。この場合は、Roll表示120gが、自動水平補正範囲120j、120kの範囲内にある。この時には、ユーザに自動水平補正ができることを告知するために、横線表示120aを第2の色(例えば、緑色、青色等)に変更する。
 このように、本変形例では、撮像装置が、傾き量を示す撮像装置傾き量表示部(Roll傾き量計測範囲120c、120d)と、自動水平補正可能な傾き範囲を示す自動水平補正可能範囲表示部(自動水平補正範囲120j、120k)を有している。このため、ユーザは、これらの表示を目安にして迅速な自動水平補正を実行することができる。
 次に、図17に示すフローチャートを用いて、ステップS7(図3参照)の操作部材処理を説明する。前述したように、操作部119は、撮影モードダイヤル25、シャッタ釦27、Fダイヤル29a、Rダイヤル29b、自動水平補正釦35、手ブレ補正釦37等の各種操作部材を有している。ステップS7では、これらの操作部材が操作された際の処理を実行するが、図17に示すフローは、これらの操作部材の内、自動水平補正釦35と手ブレ補正釦39が操作された際の処理を中心に説明する。
 操作部材処理のフローが開始すると、まず、自動水平補正釦が押下げられたか否かについて判定する(S211)。ここでは、システム制御部130は、操作部119によって自動水平補正釦35が操作されてか否かを判定する。
 ステップS211における判定の結果、自動水平補正釦35が押下げられた場合には、自動水平補正釦の押下げ処理を行う(S213)。自動水平補正釦35が操作されると、自動水平補正のオンオフ処理がなされる。また、自動水平補正には、前述したように3種類のモード、すなわち、mode1-1、mode1-2、mode2があり、これらのmodeのいずれかが設定される。この自動水平補正押下げ処理の詳しい動作は、図18を用いて後述する。
 ステップS213において、自動水平釦押下げ処理を実行すると、またはステップS211における判定の結果、自動水平補正釦35が押下げられていなかった場合には、次に、手ブレ補正釦が押下げられた否かを判定する(S215)。ここでは、システム制御部130は、操作部119によって手ブレ補正釦37が操作されてか否かを判定する。
 ステップS215における判定の結果、手ブレ補正釦37が押下げられた場合には、手ブレ補正釦押下げ処理を行う(S217)。手ブレ補正釦37が操作されると、手ブレ補正のオンオフ処理がなされる。すなわち、手ブレ補正がオンの状態で手ブレ補正釦37が押下げられると、手ブレ補正はオフとなり、一方、手ブレ補正がオフの状態で手ブレ補正釦37が押下げられると、手ブレ補正はオンになる。
 ステップS217において手ブレ補正釦押下げ処理を実行すると、またはステップS215における判定の結果、手ブレ補正釦が押下げられていなかった場合には、その他操作部材処理を行う(S219)。ここでは、自動水平補正釦35と手ブレ補正釦37以外の操作部材が操作されたか否か、また判定の結果操作された場合には、操作された操作部材に応じた処理を実行する。その他の操作部材処理を実行すると、元のフローに戻る。
 次に、図18に示すフローチャートを用いて、ステップS213(図17参照)の自動水平釦押下げ処理について説明する。
 自動水平補正押下げ処理のフローが開始すると、まず、自動水平釦押下げ中か否かを判定する(S211)。前述した3つのmodeは、ユーザが自動水平補正釦35を押下げながら、Fダイヤル29fまたはRダイヤル29rを回転操作することによって、変更する。このステップでは、システム制御部130が、自動水平補正釦37が押下げられていると同時に、Fダイヤル29fまたはRダイヤル29rが回転操作されているか否かを判定する。
 ステップS221における判定の結果、自動水平補正釦が押下げ中の場合には、釦押下げ中ダイヤル回転処理を実行する(S223)。ここでは、システム制御部130は、Fダイヤル29fまたはRダイヤル29rの回転操作に応じて、自動水平補正モードの変更を行う。この釦押下げダイヤル回転処理を行うと、ステップS221に戻る。釦押下げ中ダイヤル回転処理の詳しい動作は、図19を用いて後述する。
 ステップS221における判定の結果、自動水平補正釦押下げ中でなければ、ダイヤル回転操作があったか否かを判定する(S225)。ここでは、システム制御部130は、ステップS223において、Fダイヤル29fまたはRダイヤル29rの回転操作があったか否かを判定する。
 ステップS225における判定の結果、ダイヤル回転操作がなかった場合には、自動水平補正AHC_Flgについて判定する(S227)。ユーザが単に自動水平補正釦35を押し下げただけで、Fダイヤル29fまたはRダイヤル29rの回転操作しなかった場合には、自動水平補正のオンオフを変更するだけである。ここでは、システム制御部130内のメモリまたは不揮発性メモリ122に記憶されている自動水平補正AHC_Flgが「1」であるか「0」であるかを判定する。
 ステップS227における判定の結果、AHC_Flg=1であった場合には、自動水平補正AHC_Flg=0にする(S229)。この場合は、自動水平補正がオンにされていた場合であり、自動水平補正釦35が操作されたことから、自動水平補正をオフにするために、自動水平補正AHC_Flg=0にする。
 一方、ステップS227における判定の結果、AHC_Flg=0であった場合、またはステップS225における判定の結果、ダイヤル回転操作があった場合には、自動水平補正AHC_Flg=1にする(S231)。この場合は、自動水平補正がオフにされていた状態で、自動水平補正釦35が操作されたことから、自動水平補正をオンにするために、自動水平補正AHC_Flg=1にする。または、自動水平補正がオンの状態で、更に、ダイヤル回転操作があった場合である。この場合も、自動水平補正をオンの状態で維持するために、自動水平補正AHC_Flg=1にする。
 ステップS229またはS231において、自動水平補正AHC_Flgに「0」または「1」を設定すると、次に、撮像素子を光軸中心部にリセットする(S233)。ここでは、システム制御部130は、撮像駆動制御部109によって、撮像素子105の中心を、撮影レンズ201の光軸に一致するように移動させる。自動水平補正釦35が操作されると、撮像素子105を光学中心部にリセットすることによって、自動水平補正の十分な傾き範囲を保証するようにしている。撮像素子を光軸中心部にリセットすると、自動水平釦押下げ処理を終了し、元のフローに戻る。
 このように、本実施形態においては、自動水平補正釦35の押下げ操作処理は、次の2つの操作処理からなっている。
・釦押下中+ダイヤル・・・・・・・自動水平撮影モード mode1-1、mode1-2、mode2の設定。
・釦押下のみ・・・・・・・・・・・自動水平撮影のオンとオフをトグルで切り替え
 次に、図19に示すフローチャートを用いて、ステップS223(図18参照)の釦押下げ中ダイヤル回転処理について説明する。なお、このフロー中における自動水平補正モードFlg=1はmode1-1に対応し、自動水平補正モードFlg=2はmode1-2に対応し、自動水平補正モードFlg=3はmode2に対応する。自動水平補正モードFlgは、システム制御部130内のメモリ、または不揮発性メモリ122に最新の値が記憶されている。
 釦押下げ中ダイヤル回転処理のフローが開始すると、まず、ダイヤルの回転の有無および回転方向を判定する(S241)。ここでは、システム制御部130は、ユーザがFダイヤル29fまたはRダイヤル29rを回転しているか、また回転している場合には、その回転方向を検出する。
 ステップS241における判定の結果、ダイヤル回転方向が右方向回転の場合には、自動水平補正モードFlg=3か否かを判定する(S243)。ダイヤル回転が右方向の場合には、modeの番号が増加する方向に変更する。ここでは、システム制御部130が、システム制御部130内のメモリ、または不揮発性メモリ122に記憶されている自動水平補正モードFlgに基づいて判定する。
 ステップS243における判定の結果、自動水平補正モードFlg=3であった場合には、自動水平補正モードFlg=1にする(S245)。ステップS243における判定の結果、自動水平補正モードは、mode2であったことから、mode1-1に戻すべく、自動水平補正モードFlg=1にする。
 一方、ステップS243における判定の結果、自動水平補正モードFlg=3でなかった場合には、自動水平補正モードFlgをインクリメントする(S247)。この場合、mode1-1が設定されていた場合には、mode1-2に進み、またmode1-2が設定されたいた場合には、mode2に進む。
 ステップS241に戻り、このステップにおける判定の結果、左回転の場合には、自動水平補正モードFlg=0か否かを判定する(S251)。ダイヤル回転が左方向の場合には、modeの番号が減少する方向に変更する。ここでは、システム制御部130が、システム制御部130内のメモリ、または不揮発性メモリ122に記憶されている自動水平補正モードFlgに基づいて判定する。
 ステップS251における判定の結果、自動水平補正モードFlg=1であった場合には、自動水平補正モードFlg=3にする(S253)。ステップS251における判定の結果、自動水平補正モードは、mode1-1であったことから、mode3に戻すべく、自動水平補正モードFlg=3にする。
 一方、ステップS251における判定の結果、自動水平補正モードFlg=1でなかった場合には、自動水平補正モードFlgをデクリメントする(S255)。この場合、mode2が設定されていた場合には、mode1-2に進み、またmode1-2が設定されたいた場合には、mode1-1に進む。
 ステップS247またはS255において自動水平補正モードFlgをインクリメントまたはデクリメントすると、またはステップS241における判定の結果、ダイヤルが回転していない場合には、自動水平補正モードアイコン処理を行う(S249)。ここでは、システム制御部130は、ファインダ画面に、現在設定されているmodeの表示を行う。また、自動水平補正釦35の押下げ中は、システム制御部130は、Fダイヤル29fとRダイヤル29fの回転方向と、modeの変更方向を、ファインダ画面に表示するようにしてもよい。
 次に、図20に示すフローチャートを用いて、ステップS9(図3参照)の1stオン処理を説明する。このフローは、ユーザがシャッタ釦27を半押しした際に実行される。
 1stオン処理のフローが開始すると、まず、撮像素子の移動範囲の中心部制限を解除する(S261)。前述したように、ライブビュー表示中(図3のS3参照)に、自動水平補正動作の駆動範囲を広げるために、撮像素子105の移動範囲を、中心部に制限している場合がある(図5AのS71参照)。システム制御部130は、1stレリーズスイッチがオンとなった場合には、手ブレ補正動作を確実に行って、AE(自動露出)およびAF(自動焦点調節)を行うため、撮像素子の移動範囲の制限を一旦、解除している。
 撮像素子の移動範囲の制限を解除すると、次に、ライブビュー上に重畳表示された測光枠やAF枠に基づいてAEおよびAF処理を行う(S263)。ここでは、システム制御部130は、露出制御部112やAF処理部113等に、AEやAF処理を実行させる。
 AEおよびAF処理が終了すると、次に、1stレリーズスイッチがオンか否かを判定する(S265)。ここでは、システム制御部130は、操作部119のシャッタ釦27が半押しされ、1stレリーズスイッチがオンになったか否かを判定する。
 ステップS265における判定の結果、1stレリーズスイッチがオフになった場合には、撮像素子の移動範囲を中心部に制限する(S267)。1stレリーズスイッチがオンの場合には、撮像素子の移動範囲の制限を解除して十分な手ブレ補正を行い、その状態でAE/AFを行っていた。しかし、1stレリーズスイッチがオフになったことから、システム制御部130は、撮像素子の移動範囲を中心部に制限し、元のフローに戻る。
 ステップS265における判定の結果、1stレリーズスイッチがオンの場合には、次に2ndレリーズスイッチがオンか否かを判定する(S269)。この判定の結果、2ndレリーズスイッチがオフの場合は、ステップS265の判定処理に戻り、一方、2ndレリーズスイッチがオンの場合には、元のフローに戻る。
 次に、図21に示すフローチャートを用いて、ステップS13(図3参照)の静止画撮影処理を説明する。このフローは、ユーザがシャッタ釦27を全押しした際に実行される。
 静止画撮影処理のフローが開始すると、まず、自動水平補正AHC_Flgを判定する(S271)。前述したように、システム制御部130は、自動水平補正釦35がオンとされると、自動水平補正フラグAHC_Flgに「1」を設定し、一方、自動水平補正釦35がオフの場合には、自動水平補正フラグAHC_Flgに「0」を設定する。このステップでは、この自動水平補正フラグAHC_Flgの設定値に基づいて判定する。
 ステップS271における判定の結果、AHC_Flg=1の場合、すなわち、自動水平補正がオンの場合には、自動水平補正時の静止画撮影処理を行う(S273)。ここでは、システム制御部130は、自動水平補正を行い、静止画の撮影を行う。すなわち、手ブレ検出部111の検出結果に基づいて、撮影待機状態において撮像画面の画枠が水平になるように、撮像素子105または撮像画像データを回転させ、画枠が水平の状態を維持するように回転ブレ補正を含む手ブレ補正を行いつつ静止画の撮影を行う。この自動水平補正時の静止画撮影処理の詳しい動作については、図22Aないし図22Cを用いて後述する。
 一方、ステップS271における判定の結果、AHC_Flg=0の場合、すなわち、自動水平補正がオフの場合には、通常の静止画撮影処理を行う(S275)。ここでは、システム制御部130は、自動水平補正のための処理を行うことなく、静止画の撮影処理を行う。
 ステップS273またはS275において、静止画撮影処理を行うと、静止画撮影処理のフローを終了し、元のフローに戻る。このように、静止画撮影処理のフローにおいては、自動水平補正釦35が操作され、自動水平補正がオンとなっている場合には、手ブレ検出部111の検出結果に基づいて、撮像素子105を調整するので、撮像画像の画枠が水平になり、違和感のない撮影を行うことができる。
 次に、図22Aないし図22Cに示すフローチャートを用いて、ステップS273(図21参照)の自動水平補正時の静止画撮影処理を説明する。
 自動水平補正時の静止画撮影処理のフローが開始すると、まず、撮像素子の移動範囲の中心部制限を解除する(S281)。レリーズ釦を全押しし、静止画撮影が開始した際に、撮像素子105の移動範囲が中心部に制限されている場合がある(図20のS265Yesから直ちにレリーズ釦が全押しされ、静止画撮影処理が開始した場合)。静止画撮影の際には、手ブレが除去されていることが望ましいので、撮像素子105の移動範囲を中心部に制限されていた場合には、この制限を解除する。このように、ステップS281において、少なくとも、本露光撮影中は撮像素子105の移動制限を解除している。
 続いて、露出を開始し(S282)、ボディ側の回転ブレ補正を行う(S283)。ここでは、ステップS75と同様に、システム制御部130は、手ブレ検出部111によって検出された手ブレ量の内、回転ブレ量を補正し、自動的に画像が水平になるように制御する。具体的には、ライブビュー中に自動水平補正によって、画枠が水平線と平行になっている。この状態で、ボディ側回転ブレ補正によって、手ブレによって水平線からずれた分を回転補正する。つまり、撮像駆動制御部109は、手ブレ検出部111によって検出された回転ブレ量を打ち消すように、撮像素子105を回転駆動する。このように、手ブレ補正のオン/オフに関わらず、自動水平補正がオンの場合には、ボディ側の撮像素子105の回転補正を行っている。
 ボディ側回転ブレ補正を行うと、次に、手ブレ補正BSC_Flgを判定する(S285)。前述したように(図5BのS91参照)、手ブレ補正を行う場合には、手ブレ補正フラグBSC_Flg=1が設定されており、一方、手ブレ補正を行わない場合には、手ブレ補正フラグBSC_Flg=0が設定されている。このステップでは、システム制御部130内のメモリまたは不揮発性メモリ122に記憶されている手ブレ補正BSC_Flgに基づいて判定する。この判定の結果、BSC_Flg=0の場合、すなわち手ブレ補正がオフの場合には、回転ブレ補正以外の手ブレ補正を行わない。
 ステップS285における判定の結果、BSC_Flg=1の場合、すなわち手ブレ補正がオンの場合には、次に、手ブレ補正レンズSCL_Flgを判定する(S287)。前述したように、カメラ本体100に装着されている交換レンズの手ブレ補正の機能に関する手ブレ補正レンズフラグSCL_Flgが設定されている(図5BのS93参照)。すなわち、非手ブレ補正レンズの場合にはSCL_Flg=0が設定されており、手ブレ補正レンズ(協調動作なし)の場合にはSCL_Flg=1が設定されており、手ブレ補正レンズ(協調動作あり)の場合にはSCL_Flg=2が設定されている。このステップでは、システム制御部130内のメモリまたは不揮発性メモリ122に記憶されている手ブレ補正SCL_Flgに基づいて判定する。
 ステップS287における判定の結果、SCL_Flg=0の場合、またはSCL_Flg=1の場合、すなわち、交換レンズ200が非手ブレ補正レンズ、または手ブレ補正sレンズだが協調動作がない場合には、次に、手ブレ補正(Yaw,Pitch)能力を判定する(S289)。ステップS35(図4参照)において、レンズ側手ブレ補正情報を取得した際に、交換レンズ200の手ブレ補正(Yaw,Pitch)の能力(補正段数の公称値)を取得している。また、ボディ側の手ブレ補正能力(補正段数の公称値)については、システム制御部130内のメモリまたは不揮発性メモリ122に記憶されている。しかし、ステップS289における能力判定においては、補正段数の公称値ではなく、現状で補正の残マージンによって判定する。交換レンズ200またはカメラ本体100の補正部材が補正中心付近にある状態では、補正のための残マージンは最大であるが、端に偏っている状態では、補正段数の公称値が大きくても残マージンは小さいからである。補正段数の公称値は補正部材が補正中心にある場合の値である。このステップでは、ボディ側と交換レンズ側でどちらの手ブレ補正(Yaw,Pitch)の能力が大きいか否かを判定する。
 ステップS289における判定の結果、レンズ側の方がボディ側よりも能力が大きい場合には、レンズ側で角度ブレ補正(Yaw,Pitch)を行う(S291)。ここでは、交換レンズ200側で角度ブレ補正を行う。具体的には、手ブレ検出部209が手ブレ量を検出し、手ブレ補正制御部205が検出された手ブレ量に基づいてブレ補正光学系204を駆動する。
 一方、ステップS289における判定の結果、ボディ側の方がレンズ側よりも能力が大きい場合には、ボディ側で角度ブレ補正(Yaw,Pitch)を行う(S293)。ここでは、カメラ本体100側で角度ブレ補正を行う。具体的には、手ブレ検出部111が手ブレ量を検出し、撮像駆動制御部109が検出された手ブレ量に基づいて撮像素子105を駆動する。
 ステップS291またはS293において角度ブレ補正を行うと、次に、シフトブレ補正(X,Y)の能力判定を行う(S295)。ステップS35(図4参照)において、レンズ側手ブレ補正情報を取得した際に、交換レンズ200のシフトブレ補正(X,Y)の能力(補正段数の公称値)を取得している。ステップS295においても、ステップS289と同様に、シフトブレ補正の補正段数の公称値ではなく、現状における補正の残マージンによって判定する。
 ステップS295における判定の結果、レンズ側の方がボディ側よりも能力が大きい場合には、レンズ側でシフトブレ補正(X,Y)を行う(S297)。ここでは、交換レンズ200側でシフトブレ補正を行う。具体的には、手ブレ検出部209がシフトブレ量を検出し、手ブレ補正制御部205が検出されたシフトブレ量に基づいてブレ補正光学系204を駆動する。
 一方、ステップS295における判定の結果、ボディ側の方がレンズ側よりも能力が大きい場合には、ボディ側でシフトブレ補正(X,Y)を行う(S299)。ここでは、カメラ本体100側でシフトブレ補正を行う。具体的には、手ブレ検出部111がシフトブレ量を検出し、撮像駆動制御部109が検出されたシフトブレ量に基づいて撮像素子105を駆動する。
 ステップS287に戻り、このステップにおける判定の結果、SCL_Flg=2が設定されていた場合、すなわち装着されている交換レンズ200が、手ブレ補正レンズ(協調動作あり)の場合には、レンズ側角度ブレ補正(Yaw,Pitch)を行う(S301)。交換レンズ200が協調動作可能な手ブレ補正レンズの場合には、交換レンズ200とカメラ本体100において、手ブレ量を所定の比率に従って案分し、手ブレを補正する。このステップでは、手ブレ補正制御部205が、手ブレ検出部209または111において検出した手ブレ量の内の角度ブレ量(Yaw,Pitch)を除去するように、ブレ補正を行う。
 続いて、ボディ側角度ブレ補正(Yaw,Pitch)を行う(S303)。ここでは、撮像駆動制御部109が、手ブレ検出部209または111において検出した手ブレ量の内の角度ブレ量(Yaw,Pitch)を除去するように、ブレ補正を行う。
 続いて、レンズ側シフトブレ補正(X,Y)を行う(S305)。ここでは、手ブレ補正制御部205が、手ブレ検出部209または111において検出した手ブレ量の内のシフトブレ量(X,Y)を除去するように、ブレ補正を行う。
 続いて、ボディ側シフトブレ補正(X,Y)を行う(S307)。ここでは、撮像駆動制御部109が、手ブレ検出部209または111において検出した手ブレ量の内のシフトブレ量(X,Y)を除去するように、ブレ補正を行う。
 ステップS307においてシフトブレ補正を行うと、またはステップS297においてレンズ側シフトブレ補正を行うと、またはステップS299においてボディ側シフトブレ補正を行うと、またはステップS285における判定の結果、手ブレ補正フラグBSC_Flg=0の場合には、次に、露出が終了したか否かを判定する(S3000)。この判定の結果、終了していなければ、ステップS283に戻る。一方、露出が終了していれば、撮像データを読み出し、バッファメモリに格納する(S3001)。撮像データの読み出し後、バッファメモリがフルになっているかどうかを判定し(S3002)、この判定の結果、バッファフルになっていれば、自動水平補正時の静止画撮影処理のフローを終了し、元のフローに戻る。一方、ステップS3002における判定の結果、バッファメモリがフルでなければ、連写モードか否か判定する(S3003)。この判定の結果、連写モードであれば、ステップS282に戻り、次の露出を開始する。一方、判定の結果、連写モードでなければ、自動水平補正時の静止画撮影処理のフローを終了し、元のフローに戻る。
 次に、図23に示すフローチャートを用いて、ステップS15(図3参照)の画像処理を説明する。このフローは、ユーザがシャッタ釦27を全押しし、静止画撮影がなされた後のバッファメモリ上の画像データに対して実行される。
 画像処理のフローが開始すると、まず、通常撮影時の画像処理を行う(S311)。ここでは、画像処理部107が、撮像素子105によって取得された画像データに対して、ベイヤ変換、WB(ホワイトバランス)補正、ガンマ変換、ピクチャーモード処理、露出補正、ノイズ処理、輪郭強調、偽色補正等、通常撮影時に行われる様々な画像処理を施す。
 続いて、自動水平補正AHC_Flgを判定する(S313)。前述したように、システム制御部130は、自動水平補正釦35がオンとされると、自動水平補正フラグAHC_Flgに「1」を設定し、一方、自動水平補正釦35がオフの場合には、自動水平補正フラグAHC_Flgに「0」を設定する。このステップでは、この自動水平補正フラグAHC_Flgの設定値に基づいて判定する。この判定の結果、AHC_Flg=0の場合、すなわち、自動水平補正がオフの場合には、画像処理のフローを終了し、元のフローに戻る。
 一方、ステップS271における判定の結果、AHC_Flg=1の場合、すなわち、自動水平補正がオンの場合には、自動水平補正撮影時の画像処理を行う(S315)。前述したように、自動水平補正モードには、mode1-1、mode1-2、mode2の3種類ある。ここでは、自動水平補正モードに応じた画像処理を施す。この自動水平補正時の画像処理の詳しい動作については、図24を用いて説明する。
 次に、図24に示すフローチャートを用いて、ステップS315(図23参照)の自動水平補正時の画像処理を説明する。
 自動水平補正時の画像処理のフローが開始すると、まず、自動水平補正モードを判定する(321)。ここでは、システム制御部130が、ステップS63(図5A参照)と同様に、自動水平補正モードとして、mode1-1、mode1-2、mode2のいずれが設定されているか否かを判定する。すなわち、システム制御部130は、自動水平補正モードをチェックし、画像処理による電子的な回転を行うモードか、撮像素子を回転するモードかをチェックする。なお、mode1-1は画像データを回転処理せず、光学的手ブレ補正のみを施すモードである。mode1-2は、画像データを回転処理せず、ライブビュー中に限り、電子手ブレ補正を施すモードである。mode2は、ライブビュー中に画像データを回転処理し、また光学的手ブレ補正も行うモードである。さらに、mode2は、撮影後の画像データ回転処理を行う。
 ステップS321における判定の結果、mode1-1の場合、すなわち、画像データの回転処理を行わず、光学的ブレ補正を行う場合には、画像データを記録サイズにリサイズ処理する(S323)。この場合には、手ブレ補正および自動水平補正は全て光学的な補正で行われ、画像データの回転処理は行われないので、画角が小さくなることはないことから、演算処理部107は、画像データのトリミングはせずに、画質モードで指定された記録サイズに応じたリサイズ処理のみを行う。なお、画質モードは、メニュー画面等において設定される。
 ステップS321における判定の結果、mode1-2の場合、すなわち、画像データの回転処理を行わず、電子手ブレ補正を行う場合には、画像データをトリミングした後に記録サイズにリサイズ処理する(S323)。この場合には、画像処理部107は、画像データに対して回転処理を行わず、電子手ブレ補正、すなわち、画像データから手ブレを除去するようにトリミング処理がなされている。この電子手ブレ補正のためのマージン領域を除いて切り出し(トリミング処理)を行う。このトリミング処理された画像データを、画像処理部107は、画質モードで指定された記録サイズにリサイズする。
 ステップS321における判定の結果、mode2の場合、すなわち、撮影後に画像データの回転処理を行う場合には、まず、前拡大処理を行う(S327)。ここでは、画像処理部107は、撮像素子105から取得した画像データに対して、拡大処理を施し、この拡大した画像データにして回転処理を施す。拡大処理を行うことによって、ジャギー等の画質の劣化を防止することができる。なお、画質モードとしてRAWが設定されている場合には、拡大処理を行わない。
 続いて、画像データを第1の角度に基づいて回転処理を行う(S329)。ここでは、本露光直前もしくは本露光中に検出された第1の角度に基づいて、ステップS327において拡大した画像データに対して、画像処理部107は回転処理を施す。
 続いて、画像データのトリミングおよびリサイズ処理を行う(S331)。ここでは、画像処理部107は、回転処理された画像データから、水平になるように、画像データを切り出す(トリミング処理)。
 続いて、角度微調画像処理を施す(S333)。自動水平補正によって、画像の画枠が水平になるように画像処理がなされている。しかし、撮像駆動制御部109によって撮像素子105を回転させる場合に、精密に角度調整を行うことが困難な場合がある。そこで、本実施形態においては、画像処理によって、所定の複数の微小角度だけ傾けた画像を生成し、生成後の画像の中からユーザが選択するようにしている。ユーザが、メニュー画面等において、所定角度間隔と、回転枚数(右回転枚数、左回転枚数)を設定すると、画像処理部107が設定値に基づいて、微小角度だけずれた複数の画像を生成する。
 ステップS323、S325、S333において、画像処理を施すと、自動水平補正時の画像処理のフローを終了し、元のフローに戻る。
 以上説明したように、本発明の一実施形態や変形例における撮像装置は、撮像光学系によって被写体像を撮像素子上に結像し画像を取得している。そして、この撮像装置は、撮像装置に加えられた角速度を検出する角速度検出部(例えば、手ブレ検出部111)と、撮像素子または撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正することを指示する水平補正指示部(例えば、自動水平補正釦35)と、撮像装置もしくは撮像素子の鉛直方向もしくは水平方向を検出し、撮像素子または撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正するために、撮像素子の光軸周りの第1の角度を演算し出力する水平角度演算部(例えば、図8BのS159参照)と、撮像素子を、角速度検出部による検出結果または水平角度演算部による演算結果に基づいて、光軸周りに回転させる撮像素子駆動部(例えば、図2Bの撮像駆動制御部109)を有している。
 また、本発明の一実施形態や変形例における撮像装置は、撮影待機時に、角速度検出部による検出結果または水平角度演算部による演算結果に基づいて、撮像素子を回転させる際に、撮像素子の回転角度可能範囲を最大限にするように、撮像素子の移動可能な領域を光軸の中心域を含む第一の領域に制限する移動範囲制限部(例えば、図5AのS71、図7A~図7C参照)と、撮影の準備または開始を指示する撮影指示部(例えば、図1のシャッタ釦27、図2Bの操作部119、図3のS5、S9、S11参照)を有している。そして、撮影指示部の指示に基づいて、移動範囲制限部は撮像素子の移動可能な領域を撮影待機時よりも広く、第一の領域を含む第二の領域に設定している(例えば、図3のS5、S9、図20のS261参照)。
 このように、本発明の一実施形態や変形例においては、撮影の準備または撮影の開始が指示される前は、撮像素子の移動範囲を第一の領域に制限しているが、撮影の準備または撮影の開始が指示されると、撮像素子の移動範囲を第一の領域よりも広い第二の領域とし、移動範囲の制限を緩和している。撮影の準備または撮影の開始が指示される前は、手ブレ補正よって自動水平補正の機能が十分発揮できるようにするため、撮像素子の移動範囲を光軸の中心域付近にしている。一方、撮影の準備または撮影の開始が指示されると、手ブレ補正の機能が十分発揮できるようにするため、撮像素子の移動範囲を中心域付近から広げるようにしている。すなわち、撮影待機時に、撮影待機中の撮像素子の移動を中心部領域に移動制限したので、水平補正の角度回転部の回転角度可能範囲を最大限にすることができ、手ブレの程度によらず水平補正角度を最大化できる。さらに、撮影の準備または開始の前に移動制限を解除しているので、撮影画像に対する手ブレ補正量も最大化できる。この結果、撮影待機状態と本撮影時において、手ブレ補正と水平自動補正が最適となるように制御することができる。
 また、本発明の一実施形態や変形例においては、撮像素子の光軸周りの基準の角度を示す第2の角度を記憶する基準角度記憶部を有し(例えば、第2の角度は図9参照)、水平角度演算部は、水平補正指示部の指示に基づいて第1の角度と第2の角度のいずれかに切り換えて出力している(例えば、図5AのS67、S73、S81等参照)。このように、水平自動補正を行う場合には、第1の角度に切り替え、また水平自動補正を行わない場合には、第2の角度(基準角度)に切り替え、第1または第2の角度に基づいて、画枠の水平だしを行っている。
 また、本発明の一実施形態や変形例においては、撮像素子駆動部は、水平角度演算部の演算結果と現時点の撮像素子の角度との差分をなくすように撮像素子を光軸周り方向に回転駆動させる撮像素子角度回転部(例えば、図5AのS73等参照)と、角速度検出部の出力に基づいて、撮像素子を光軸周り方向に回転して回転ブレを補正する回転ブレ補正部(例えば、図5AのS75、図5BのS99、S119等参照)を有している。撮像素子角度回転部は、回転ブレ補正部よりも遅い回転速度で撮像素子を回転駆動させている(例えば、図10A~図10C参照)。このように、自動水平補正のための画像角度回転の応答スピードと、回転ブレ補正の応答スピードを分離できるように構成している。そして、自動水平補正のための画像角度回転の応答スピードを、回転ブレ補正のための応答スピードに比して鈍くしているので、手ブレによるノイズの影響を受けて水平出しの精度が損なわれる事がない。さらに、ライブビュー表示画像が細かく見苦しく回転搖動することがなくなり、安定した見栄えの使い勝手の良いライブビューが得られる。
 また、本発明の一実施形態や変形例においては、撮像素子角度回転部は手ブレ量が小さいほど速く撮像素子を回転するようにしている(例えば、図10A~図10C参照)。このため、カメラを三脚に取り付けた状態など、手ブレによるノイズの影響を受けない状態ほど迅速に自動水平補正が行われるので、使い勝手の良いライブビューが得られる。
 また、本発明の一実施形態や変形例においては、移動範囲制限部は、手ブレ量が小さいほど、またシャッタ速度が高速なほど、または焦点距離が短いほど、撮影待機中の撮像素子の移動範囲の制限を緩和している。すなわち、撮影待機時の中心制限を手ブレの影響を受け難い撮影条件(手ブレが小さい場合、高速なシャッタ速度、短焦点)に応じて緩和するように構成したので、水平補正角度が最大かつ手ブレの影響の少ないライブビューが得られる。
 また、本発明の一実施形態や変形例においては、撮像装置は、ライブビュー表示を表示する表示部(例えば、図1のEVF21、背面モニタ23、図2Bの表示部120参照)を有している。この表示部は、自動水平補正された状態であることを示す自動水平補正有効表示(例えば、図16AのF2におけるRoll表示120g参照)と、ライブビュー表示が自動水平補正された状態でないことを示す自動水平補正無効表示(例えば、図16AのF1におけるRoll表示120g参照)を表示可能にする。ライブビューの違和感を防止する為、自動水平補正は比較的ゆっくり行うのが望ましい。この場合には、ライブビュー画像を見ていても、自動水平補正が完了しているかどうかの判断が難しくなる。特に、水平近くになるほど補正が完了しているかどうかの判別が難しい。そこで、表示部は、ライブビュー表示が自動水平補正された状態であることを示す自動水平補正有効表示と、ライブビュー表示が自動水平補正された状態でないことを示す自動水平補正無効表示を表示できるようにしている。この構成によって、水平補正が十分に完了する前に誤って撮影してしまうミスを防止でき、使い勝手の良い水平補正機能を提供できる。
 また、本発明の一実施形態や変形例においては、表示部は、撮像装置の傾き量を示す傾き量表示(例えば、図16DのRoll表示120g参照)と、自動水平補正可能な傾き範囲を示す範囲表示(例えば、図16Dの自動水平補正範囲120j、120k参照)を表示可能にしている。撮像装置が自動水平補正できる傾きには範囲があり、撮影者が所定の角度以内にカメラを保持していないと補正することができない。そこで、自動水平補正指示に連動して、水準器を表示部に表示し、現在の傾きを表示するとともに、自動水平補正が有効な所定角度範囲を表示するようにしている。この構成によって、撮影者が、水平補正を簡単に発動させることができ、使い勝手の良い水平補正機能を提供できる。
 また、本発明の一実施形態や変形例においては、撮像素子角度回転部は、手ブレ量が小さいほど速く撮像素子を回転する(例えば、図10Aないし図10C参照)。自動水平補正を行う際の撮像素子の角度補正の回転スピードを手ブレ量に応じて変更するように構成している。このため、三脚設定時や、撮影者の手ブレが少ない時等の場合には、自動水平補正を迅速に完了させることができ、使い勝手の良い自動水平補正機能を提供できる。
 また、本発明の一実施形態や変形例においては、撮像装置は、撮像素子または撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正するために、撮像素子の光軸周りの第1の角度を演算し出力する水平角度演算部(例えば、図8BのS159参照)と、撮像素子を光軸周りに回転させる撮像素子駆動部(例えば、撮像駆動制御部109)と、撮像素子によって取得された画像に対して、手ブレ量を除去するための電子手ブレ補正処理を行う画像処理部(例えば、画像処理部107)を、有し、撮影待機中は、撮像素子駆動部が第1の角度に基づいて撮像素子を光軸周りに回転させ(例えば、図5AのS73)、画像処理部が画像に対して手ブレ量を除去するための電子手ブレ補正処理を行う(例えば、図5BのS103)。撮像素子を回転させることによって自動水平補正を行うと、手ブレ補正のために移動させる範囲が狭くなる。そこで、ライブビュー中に限って、電子手ブレを併用することによって、自動水平補正と手ブレ補正の両方を十分に行うようにしている。
 また、本発明の一実施形態や変形例においては、撮像装置は、撮像素子を回転させることによって自動水平補正を行った際に、角速度検出部によって検出されたRoll出力に基づいて、撮像素子駆動部が回転ブレ補正を行う(図5AのS75参照)。このため、自動水平補正を行った際に発生するユーザの手ブレの影響を除去することができる。
 また、本発明の一実施形態や変形例においては、撮像装置は、水平補正指示がなされた場合には手ブレ補正は画像処理部による電子手ブレ補正処理を行い(例えば、図5BのS103参照)、撮影の準備指示または撮影の開始指示がなされた場合には、電子手ブレ補正の代わりに光学的な手ブレ補正を行う(例えば、図22AのS283参照)。ライブビュー中は電子手ブレ補正を行うようにしたので、水平補正角度を最大かつ手ブレの影響の少ないライブビューが得られる。このように構成することにより、撮影待機中から撮影中にわたり、水平補正と手ブレ補正を両立することができる。
 また、本発明の一実施形態や変形例においては、撮像装置は、撮像装置に加えられた角速度を検出する角速度検出部(例えば、手ブレ検出部111)と、撮像素子または撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正することを指示する水平補正指示部(例えば、自動水平補正釦35)と、撮像素子または撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正するために、撮像素子の光軸周りの第1の角度を演算し出力する水平角度演算部(例えば、図8BのS159参照)と、水平に補正することが指示された場合に、第1の角度に基づいて、撮像素子の第1の出力画像または第2の出力画像を回転画像処理する画像データ回転処理部(例えば、図2Bの画像処理部107)を有している。ここで、第1の出力画像は撮影待機中(例えば、ライブビュー表示中)に取得された画像であり、第2の出力画像は本露光中(撮影開始後の露光)に取得された画像である。上述の撮像装置によれば、自動水平補正の角度回転を撮像素子の回転によらず、画像サイズの小さいライブビュー用の第1の画像を第1の角度(水平補正角度)に基づいて画像回転処理したので、自動水平補正を施したライブビュー画像を迅速に表示することができる。なお、回転処理と撮像素子による回転ブレ補正を含む手ブレ補正を併用することで、画像回転処理のための時間を多少要したとしても、安定した自動水平補正表示を行うことができる。
 また、本発明の一実施形態や変形例においては、撮像装置の画像処理部は、撮像素子から出力したライブビュー用の画像データに対して拡大処理を行うことによって、撮像素子の画素数よりも小さく、ライブビューの表示画素数よりも大きい画素数からなる第1の画像データを生成し(例えば、図24のS327参照)、第1の画像データに対して、第1の角度に基づいて回転処理を行い(例えば、図24のS329参照)、この回転処理を施した画像データに対してトリミング処理を行うことによって、自動水平補正画像を生成する。また、撮像装置の画像処理部は、撮像素子から出力した記録用の画像データに対して、拡大処理を行うことによって、外部記憶装置に記録する記録サイズよりも大きい画素数、または撮像素子の画素数よりも大きい画素数からなる第2の画像を生成し(例えば、図24のS327参照)、第1の画像データに対して、第1の角度に基づいて回転処理を行い(例えば、図24のS329参照)、この回転処理を施した画像データに対してトリミング処理を行うことによって、自動水平補正画像を生成する。このように、画像データを大きなサイズにリサイズした後に、水平補正角度に基づいて、画像回転処理を行うように構成したので、静止画のような大きな画像サイズの撮影において、撮像素子による回転に頼らなくとも、画像回転処理によるジャギーの発生などの画質劣化を防止することができる。
 また、本発明の一実施形態や変形例においては、撮像装置は、撮像装置に加えられた角速度を検出する角速度検出部(例えば、図2Bの手ブレ検出部111)と、角速度検出部によって検出された角速度に基づいて、撮像素子を光軸周りに回転させて手ブレ補正を行う撮像素子手ブレ補正部(例えば、図2Bの撮像駆動制御部109)と、レンズ光学素子(例えば、図2Aのブレ補正光学系204)を移動して手ブレ補正を行うレンズ手ブレ補正部(例えば、図2Aの手ブレ補正制御部206)と、レンズ手ブレ補正と撮像素子手ブレ補正が協調動作可能か否か判定する手ブレ補正協調動作判定部(例えば、図4のS37、S43等参照)と、を有している。そして、手ブレ補正協調動作判定部によって協調動作が不可能な場合には、レンズ手ブレ補正を継続して行うか、またはレンズ手ブレ補正の一部または全部を停止し、撮像素子移動制範囲を制限緩和して撮像素子手ブレ補正を行い(例えば、図5AのS71、図5BのS107、S109参照)、一方、協調動作が可能な場合には、 撮像素子移動制範囲を制限緩和し、撮像素子手ブレ補正を協調動作させている(S79、S111~S119参照)。レンズ手ブレ補正と撮像素子手ブレ補正を協調できる場合と、できない場合で、それぞれ最適に手ブレ補正を行うことができる。また、水平補正の角度回転部の回転角度可能範囲を最大限にするように撮影待機時に、撮像素子の移動を中心部領域に移動制限し、レンズ手ブレ補正を行い、本露光開始直前に移動制限を解除することによって、撮影画像に対する撮像素子手ブレ補正量を最大化し、撮影レンズのレンズ手ブレ補正と撮像素子の手ブレ補正間の補正配分を、撮影待機中と撮影中で変更可能なように構成すれば、ライブビューの撮影待機中から撮影中にわたり、水平補正と手ブレ補正を両立することができる。
 なお、本発明の一実施形態や変形例においては、自動水平補正(例えば、図5A参照)を行ってから手ブレ補正(例えば、図5B参照)を行っていた。しかし、これに限らず、並行して行ってもよく、また、順番を入れ替えて行ってもよい。
 また、システム制御部130や通信制御部211内の各機能は、CPUとプログラムによってソフトウエア的に実現する以外にも、各機能の一部または全部をハードウエア回路で構成してもよく、ヴェリログ(Verilog)によって記述されたプログラム言語に基づいて生成されたゲート回路等のハードウエア構成でもよく、またDSP(Digital Signal Processor)等のソフトを利用したハードウエア構成を利用してもよい。これらは適宜組み合わせてもよいことは勿論である。また、CPUに限らず、コントローラとしての機能を果たす素子であればよく、上述した各機能は、ハードウエアとして構成された1つ以上のプロセッサが行うようにしてもよい。例えば、各機能は、それぞれが電子回路として構成されたプロセッサであっても構わないし、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路で構成されたプロセッサにおける各回路部であってもよい。または、1つ以上のCPUで構成されるプロセッサが、記録媒体に記録されたコンピュータプログラムを読み込んで実行することによって、各部としての機能を実行するようにしても構わない。
 また、本発明の一実施形態や変形例においては、システム制御部130や通信制御部211の周辺の各部の全部または一部をCPU(Central Processing Unit)とプログラムコードによって実現するようにしてもよく、DSP(Digital Signal Processor)等のプログラムコードで実行される回路で実現するようにしてもよく、ヴェリログ(Verilog)によって記述されたプログラム言語に基づいて生成されたゲート回路等のハードウエア構成でもよく、またハードウエア回路によって実行するようにしても勿論かまわない。また、CPU31の機能の一部をDSP等のプログラムコードで実行される回路で実現するようにしてもよく、ヴェリログによって記述されたプログラム言語に基づいて生成されたゲート回路等のハードウエア構成でもよく、またハードウエア回路によって実現するようにしてもよい。
 また、本発明の一実施形態や変形例においては、撮影のための機器として、デジタルカメラを用いて説明したが、カメラとしては、デジタル一眼レフカメラでもミラーレスカメラでもコンパクトデジタルカメラでもよく、ビデオカメラ、ムービーカメラのような動画用のカメラでもよく、さらに、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、パーソナルコンピュータ(PC)、タブレット型コンピュータ、ゲーム機器等に内蔵されるカメラ、医療用カメラ(例えば、医療用内視鏡)、顕微鏡等の科学機器用のカメラ、工業用内視鏡、自動車搭載用カメラ、監視用カメラでも構わない。いずれにしても、自動水平補正機能を有する撮影のための機器であれば、本発明を適用することができる。
 また、本明細書において説明した技術のうち、主にフローチャートで説明した制御に関しては、プログラムで設定可能であることが多く、記録媒体や記録部に収められる場合もある。この記録媒体、記録部への記録の仕方は、製品出荷時に記録してもよく、配布された記録媒体を利用してもよく、インターネットを通じてダウンロードしたものでもよい。
 また、本発明の一実施形態においては、フローチャートを用いて、本実施形態における動作を説明したが、処理手順は、順番を変えてもよく、また、いずれかのステップを省略してもよく、ステップを追加してもよく、さらに各ステップ内における具体的な処理内容を変更してもよい。
 また、特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」等の順番を表現する言葉を用いて説明したとしても、特に説明していない箇所では、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
 本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせによって、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
1・・・カメラ、21・・・EVF、23・・・背面モニタ、25・・・撮影モードダイヤル、27・・・シャッタ釦、29f・・・Fダイヤル、29r・・・Rダイヤル、31・・・拡大釦、33・・・動画釦、35・・・自動水平補正釦、37・・・AF釦、39・・・手ブレ補正釦、41・・・十字釦、43・・・OK釦、45・・・INFO釦、100・・・カメラ本体、101・・・フラッシュ発光部、102・・・フラッシュ充電部、103・・・内蔵フラッシュ制御部、104・・・外部フラッシュ通信制御部、105・・・撮像素子、106・・・A/D変換部、107・・・画像処理部、108・・・メモリ、109・・・撮像駆動制御部、109a・・・手ブレ補正ユニット、109b・・・取り付けビス、110・・・レンズ通信部、111・・・手ブレ検出部、112・・・露出制御部、113・・・AF処理部、114・・・PC通信部、115・・・無線通信部、116・・・ヘッドフォン出力部、117・・・電源部、118・・・電源制御部、119・・・操作部、120・・・表示部、120a・・・横線、120b・・・縦線、120c・・・Roll傾き量計測範囲、120d・・・Roll傾き量計測範囲、120e・・・Pitch傾き量計測範囲、120f・・・Pitch傾き量計測範囲、120g・・・Roll表示、120h・・・Pitch表示、120j・・・自動水平補正可能範囲、120k・・・自動水平補正可能範囲、121・・・外部メモリ、122・・・不揮発性メモリ、123・・・音スピーカ出力部、124・・・内部マイク、125・・・外部マイク入力部、200・・・交換レンズ、201・・・撮影レンズ、202・・・絞り、203・・・電子NDフィルタ、204・・・ブレ補正光学系、205・・・手ブレ補正制御部、206・・・ND制御部、207・・・絞り制御部、208・・・レンズ制御部、209・・・手ブレ検出部、210・・・操作部、211・・・通信制御部

Claims (15)

  1.  撮像光学系によって被写体像を撮像素子上に結像し画像を取得する撮像装置であって、
     上記撮像装置の角速度を検出する角速度検出部と、
     上記撮像素子または上記撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正することを指示する水平補正指示部と、
     上記撮像装置もしくは上記撮像素子の鉛直方向もしくは水平方向を検出し、上記撮像素子または上記撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正するために、上記撮像素子の光軸周りの第1の角度を演算し出力する水平角度演算部と、
     上記撮像素子を、上記角速度検出部による検出結果または上記水平角度演算部による演算結果に基づいて、上記光軸周りに回転させる撮像素子駆動部と、
     撮影待機時に、上記角速度検出部による検出結果または上記水平角度演算部による演算結果に基づいて、上記撮像素子を回転させる際に、上記撮像素子の回転角度可能範囲を最大限にするように、上記撮像素子の移動可能な領域を上記光軸の中心域を含む第一の領域に制限する移動範囲制限部と、
     撮影の準備または開始を指示する撮影指示部と、
    を有し、
     上記撮影指示部の指示に基づいて、上記移動範囲制限部は上記撮像素子の移動可能な領域を撮影待機時よりも広く、上記第一の領域を含む第二の領域に設定することを特徴とする撮像装置。
  2.  上記撮像素子の光軸周りの基準の角度を示す第2の角度を記憶する基準角度記憶部を有し、
     上記水平角度演算部は、上記水平補正指示部の指示に基づいて上記第1の角度と上記第2の角度のいずれかに切り換えて出力する、
     ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3.  上記撮像素子駆動部は、
     上記水平角度演算部の演算結果と現時点の撮像素子の角度との差分をなくすように撮像素子を光軸周り方向に回転駆動させる撮像素子角度回転部と、
     上記角速度検出部の出力に基づいて、撮像素子を光軸周り方向に回転して回転ブレを補正する回転ブレ補正部と、
     を有し、
     上記撮像素子角度回転部は、上記回転ブレ補正部よりも遅い回転速度で撮像素子を回転駆動させることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
  4.  上記撮像素子角度回転部は手ブレ量が小さいほど速く撮像素子を回転することを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
  5.  上記移動範囲制限部は手ブレ補正量が小さいほど、撮影待機中の上記制限を緩和することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   
  6.  上記移動範囲制限部はシャッタ速度が高速なほど、撮影待機中の上記制限を緩和することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  7.  上記移動範囲制限部は焦点距離が短いほど、撮影待機中の上記制限を緩和することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  8.  さらに、ライブビュー表示を表示する表示部を有し、
     上記表示部は、自動水平補正された状態であることを示す自動水平補正有効表示と、ライブビュー表示が自動水平補正された状態でないことを示す自動水平補正無効表示を表示可能にすることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  9.  さらに、ライブビュー表示を表示する表示部を有し、
     上記表示部は、撮像装置の傾き量を示す傾き量表示と、自動水平補正可能な傾き範囲を示す範囲表示を表示可能にすることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  10.  上記移動範囲制限部は、上記水平角度演算部の演算結果と現時点の撮像素子の角度との差分がなくなった後に、上記撮影待機中の上記制限を緩和することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  11.  撮像光学系によって被写体像を撮像素子上に結像し画像を取得する撮像装置における制御方法であって、
     上記撮像素子または上記撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正することを指示されたか否かを判定し、
     上記撮像装置の角速度を検出し、
     上記撮像装置もしくは上記撮像素子の鉛直方向もしくは水平方向を検出し、上記撮像素子または上記撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正するための上記撮像素子の光軸周りの第1の角度を演算し、
     上記撮像素子を、上記角速度の検出結果または上記第1の角度に基づいて、上記光軸周りに回転させ、
     撮影待機時に、上記角速度の検出結果または上記第1の角度に基づいて、上記撮像素子を回転させる際に、上記撮像素子の回転角度可能範囲を最大限にするように、上記撮像素子の移動可能な領域を上記光軸の中心域を含む第一の領域に制限し、
     撮影の準備または開始が指示された場合には、上記撮像素子の移動可能な領域を撮影待機時よりも広く、上記第一の領域を含む第二の領域に設定する、
     ことを特徴とする撮像装置の制御方法。
  12.  撮像光学系によって被写体像を撮像素子上に結像し画像を取得する撮像装置であって、
     上記撮像装置の角速度を検出する角速度検出部と、
     上記撮像素子または上記撮像素子の出力画像を画枠に対して水平になるように水平補正を指示する水平補正指示部と、
     上記水平補正指示部から水平補正指示がなされた際に、上記撮像素子を上記撮影光学系の光軸周りに回転させる撮像素子駆動部と、
     を有し、
     上記撮像素子駆動部によって回転される上記撮像素子の回転範囲は、上記水平補正を実行するための回転範囲と、上記角速度検出部の検出結果に基づいて手ブレ防止を実行するための回転範囲の少なくとも2つを含むことを特徴とする撮像装置。
  13.  撮像光学系によって被写体像を撮像素子上に結像し画像を取得する撮像装置における制御方法であって、
     上記撮像素子または上記撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正することを指示されたか否かを判定し、
     上記撮像装置の角速度を検出し、
     上記水平に補正することが指示された際に、水平に補正することを実行するための上記撮像素子の回転範囲と、上記角速度の検出結果に基づいて手ブレ防止を実行するための上記撮像素子の回転範囲の少なくとも2つを含むように、上記撮像素子を回転させることを特徴とする撮像装置の制御方法。
  14.  撮像光学系によって被写体像を撮像素子上に結像し画像を取得する撮像装置であって、
     上記撮像装置の角速度を検出する角速度検出部と、
     上記撮像素子または上記撮像素子の出力画像を画枠に対して水平になるように水平補正を指示する水平補正指示部と、
     上記水平補正指示部から水平補正指示がなされた際に、上記撮像素子を上記撮影光学系の光軸周りに回転させる撮像素子駆動部と、
     を有し、
     上記撮像素子駆動部によって回転される上記撮像素子の回転応答性は、上記水平補正を実行するための回転応答性と、上記角速度検出部の検出結果に基づいて手ブレ防止を実行するための回転応答性の少なくとも2つを含むことを特徴とする撮像装置。
  15.  撮像光学系によって被写体像を撮像素子上に結像し画像を取得する撮像装置における制御方法であって、
     上記撮像素子または上記撮像素子の出力画像を画枠に対して水平に補正することを指示されたか否かを判定し、
     上記撮像装置の角速度を検出し、
     上記水平に補正することが指示された際に、水平に補正することを実行するための上記撮像素子の回転応答性と、上記角速度の検出結果に基づいて手ブレ防止を実行するための上記撮像素子の回転応答性の少なくとも2つを含むように、上記撮像素子を回転させることを特徴とする撮像装置の制御方法。
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