特許 7466342 防振装置及び方法、及び撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-04

(45)【発行日】2024-04-12

(54)【発明の名称】防振装置及び方法、及び撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G03B 5/00 20210101AFI20240405BHJP

   G03B 17/40 20210101ALI20240405BHJP

   G03B 17/14 20210101ALI20240405BHJP

   H04N 23/68 20230101ALI20240405BHJP

   H04N 23/54 20230101ALI20240405BHJP

【ＦＩ】

G03B5/00 J

G03B17/40 B

G03B17/14

H04N23/68

H04N23/54

【請求項の数】 21

(21)【出願番号】P 2020046838

(22)【出願日】2020-03-17

(65)【公開番号】P2021071708

(43)【公開日】2021-05-06

【審査請求日】2023-03-15

(31)【優先権主張番号】P 2019197650

(32)【優先日】2019-10-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】城田 勇介

(72)【発明者】

【氏名】小俣 岳士

(72)【発明者】

【氏名】深堀 謙哉

【審査官】▲うし▼田 真悟

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０８７９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１１４３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２０３３１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０４０２９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０５６５８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０６５８２１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００４－２７１６９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ ５／００

Ｈ０４Ｎ ２３／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

振れを補正するように撮像素子を移動させる移動量を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された移動量に基づいて前記撮像素子の移動による防振動作を制御する防振制御手段と、
撮影状態に応じて、第１の状態かどうかを判定する判定手段と、
前記撮像素子の移動による防振動作の基準となる位置である防振制御の中心位置を、前記撮像素子を有する撮像装置に装着されたレンズ装置のイメージサークルの中心位置に基づいて制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記防振制御の中心位置が第１の位置にある状態で前記イメージサークルの中心位置が前記第１の位置から第２の位置へ変化した場合、前記第１の状態と判定されていない場合よりも、前記第１の状態と判定されている場合のほうが、前記第２の位置から前記防振制御の中心位置までの距離が長くなるように前記防振制御の中心位置を制御することを特徴とする防振装置。

【請求項2】

前記制御手段は、前記イメージサークルの中心位置が前記第１の位置から前記第２の位置へ変化し、且つ、前記第１の状態と判定されていない場合、前記防振制御の中心位置を、前記第２の位置の方向に移動することを特徴とする請求項１に記載の防振装置。

【請求項3】

前記制御手段は、前記イメージサークルの中心位置が前記第１の位置から前記第２の位置へ変化し、且つ、前記第１の状態と判定されていない場合、前記防振制御の中心位置を、前記第２の位置に移動することを特徴とする請求項２に記載の防振装置。

【請求項4】

前記イメージサークルの中心位置が前記第１の位置から前記第２の位置へ変化した場合、前記制御手段は、前記第１の状態と判定されていない場合よりも、前記第１の状態と判定されている場合のほうが、前記防振制御の中心位置の移動量が小さくなるように制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の防振装置。

【請求項5】

前記制御手段は、前記第１の状態と判定された場合、前記イメージサークルの中心位置が前記第１の位置から前記第２の位置へ変化しても前記防振制御の中心位置を変更しないことを特徴とする請求項４に記載の防振装置。

【請求項6】

前記制御手段は、前記第１の状態と判定されている間、防振制御の中心位置を、前記第１の状態に遷移したタイミングにおける防振制御の中心位置とすることを特徴とする請求項５に記載の防振装置。

【請求項7】

前記レンズ装置の光学状態に基づいて前記レンズ装置のイメージサークルの中心位置の情報を取得する取得手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の防振装置。

【請求項8】

前記光学状態は、ズーム位置、フォーカス位置、絞りの状態の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項７に記載の防振装置。

【請求項9】

前記判定手段は、前記振れの状態および撮影モードに応じて、前記第１の状態かをどうかを判定することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の防振装置。

【請求項10】

前記判定手段は、前記振れの状態及び前記撮影モードが動画撮影モードか静止画撮影モードかに応じて、前記第１の状態かをどうかを判定することを特徴とする請求項９に記載の防振装置。

【請求項11】

前記第１の状態に対応する撮影状態は、タイムラプス動画撮影状態を含むことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の防振装置。

【請求項12】

前記第１の状態に対応する撮影状態は、三脚に設置した状態での撮影状態を含むことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の防振装置。

【請求項13】

前記第１の状態に対応する撮影状態は、静止画撮影モードであって、撮影範囲が変化しないことを優先するべき状態を含むことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の防振装置。

【請求項14】

前記第１の状態に対応する撮影状態は、露光中、連写撮影中、およびブラケット撮影中の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１３に記載の防振装置。

【請求項15】

前記判定手段は、更に、前記第１の状態に対応する撮影状態と異なる、予め決められた撮影状態に対応する第２の状態であるかどうかを判定し、
前記イメージサークルの中心位置が前記第１の位置から前記第２の位置へ変化した場合、前記制御手段は、前記第２の状態であると判定された場合の前記防振制御の中心位置の移動量が、前記第１の状態であると判定された場合よりも大きく、且つ、前記第１の状態でも前記第２の状態でもないと判定された場合よりも小さくなるように前記防振制御の中心位置を制御することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の防振装置。

【請求項16】

前記イメージサークルの中心位置が前記第１の位置から前記第２の位置へ変化した場合、前記制御手段は、前記第２の状態であると判定された場合の前記防振制御の中心位置が、前記第２の状態に遷移したタイミングにおける防振制御の中心位置と、変化した後の前記イメージサークルの中心位置との間となるように制御することを特徴とする請求項１５に記載の防振装置。

【請求項17】

前記判定手段は、前記振れの状態および撮影モードに応じて、前記第２の状態かどうかを判定することを特徴とする請求項１５または１６に記載の防振装置。

【請求項18】

前記第２の状態に対応する撮影状態は、動画撮影モードであって撮像装置が静止した状態であること、動画撮影モードであって動画記録中であること、の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１７に記載の防振装置。

【請求項19】

レンズ装置が着脱可能に構成された撮像装置であって、
前記レンズ装置により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子を、振れを補正するための駆動量に従って駆動する駆動手段と、
請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の防振装置と
を有することを特徴とする撮像装置。

【請求項20】

算出手段が、振れを補正するように撮像素子を移動させる移動量を算出する算出工程と、
防振制御手段が、前記算出工程で算出された移動量に基づいて前記撮像素子の移動による防振動作を制御する防振制御工程と、
判定手段が、撮影状態に応じて、第１の状態かどうかを判定する判定工程と、
制御手段が、前記撮像素子の移動による防振動作の基準となる位置である防振制御の中心位置を、撮像装置に装着されたレンズ装置のイメージサークルの中心位置に基づいて制御する制御工程と、を有し、
前記制御工程では、前記防振制御の中心位置が第１の位置にある状態で前記イメージサークルの中心位置が前記第１の位置から第２の位置へ変化した場合、前記第１の状態と判定されていない場合よりも、前記第１の状態と判定されている場合のほうが、前記第２の位置から前記防振制御の中心位置までの距離が長くなるように前記防振制御の中心位置を制御することを特徴とする防振方法。

【請求項21】

コンピュータを、請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の防振装置の各手段として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、防振装置及び方法、及び撮像装置に関し、特に、撮像素子をシフトさせる防振機能を備える防振装置及び方法、及び撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置において、撮像装置に加わる振れ等を補正する振れ補正機能が種々提案されており、この振れ補正機能により、より良好な画質の画像を撮影することが可能になっている。このような撮像装置における振れ補正機能には、被写体像を撮像する撮像素子を撮像光学系の光軸に対してシフトさせることで像振れを低減するものがある。しかしながら、レンズ交換式カメラでは、装着された交換レンズのイメージサークル径が撮像素子のサイズに対して余裕がなかったり、イメージサークルの中心が交換レンズの製造誤差等によって撮像素子の中心からずれていたりする場合がある。そのような場合には、良好な防振を行うために必要な撮像素子のシフト量を十分に確保できない。

【0003】

特許文献１では、交換レンズのイメージサークルの中心位置の情報（レンズ光軸情報）をカメラに通信し、カメラにおいて撮像素子の中心とレンズ光軸とが一致するように、撮像素子をシフトさせる方法が開示されている。この方法によれば、製造誤差等によるレンズ光軸のずれを解消する事ができ、振れ補正のために必要な撮像素子の移動量をある程度確保する事ができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－８７９３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示されている方法では、カメラの撮影状態によっては、撮像素子をシフトさせる事で、ユーザの意図に反して撮影範囲が変わり、意図しない構図で撮影される恐れがある。例えば、三脚を用いた撮影時やタイムラプス動画撮影時に、撮像素子がシフトされると、ユーザの撮影意図に関わらず撮影範囲が変わってしまい、ユーザが意図しない構図の画像になってしまう恐れがある。

【0006】

本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、像振れ補正の補正範囲を有効に活用しながら、より撮影状況に応じた防振制御を行うことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成する為に、本発明の防振装置は、振れを補正するように撮像素子を移動させる移動量を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された移動量に基づいて前記撮像素子の移動による防振動作を制御する防振制御手段と、撮影状態に応じて、第１の状態かどうかを判定する判定手段と、前記撮像素子の移動による防振動作の基準となる位置である防振制御の中心位置を、前記撮像素子を有する撮像装置に装着されたレンズ装置のイメージサークルの中心位置に基づいて制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記防振制御の中心位置が第１の位置にある状態で前記イメージサークルの中心位置が前記第１の位置から第２の位置へ変化した場合、前記第１の状態と判定されていない場合よりも、前記第１の状態と判定されている場合のほうが、前記第２の位置から前記防振制御の中心位置までの距離が長くなるように前記防振制御の中心位置を制御する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、像振れ補正の補正範囲を有効に活用しながら、より撮影状況に応じた防振制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１の実施形態における撮像システムの概略構成を示すブロック図。

【図2】交換レンズのイメージサークルの中心が、撮像素子の中心に対してずれていない場合の撮像素子のシフト可能範囲を説明する図。

【図3】交換レンズのイメージサークルの中心が、撮像素子の中心に対してずれている場合の撮像素子のシフト可能範囲を説明する図。

【図4】図３の場合において実効イメージサークルを定義した場合に許容される撮像素子のシフト可能範囲を説明する図。

【図5】図３の場合において、交換レンズのイメージサークルの中心方向に撮像素子の中心をシフトしたときの撮像素子のシフト可能範囲を説明する図。

【図6】第１の実施形態における優先状態での撮像素子の防振制御の中心位置を示す図。

【図7】第１の実施形態における優先状態に応じた防振制御処理を示すフローチャート。

【図8】第２の実施形態における各優先状態での撮像素子の防振制御の中心位置を示す図。

【図9】第２の実施形態における各優先状態において設定するゲイン設定値を示す図。

【図10】第２の実施形態における優先状態に応じた防振制御処理を示すフローチャート。

【図11】第３の実施形態における各優先状態において設定するゲイン設定値を示す図。

【図12】第３の実施形態における優先状態に応じた防振制御処理を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0011】

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態における撮像システムの概略構成を示すブロック図である。撮像システムは、カメラ本体１００と該カメラ本体１００に対して着脱可能な交換レンズ装置（以下、「交換レンズ」と呼ぶ。）２００を含む。カメラ本体１００は、スチルカメラであってもよいし、ビデオカメラであってもよい。

【0012】

カメラ本体１００において、撮像素子１０１は、交換レンズ２００が有する撮像光学系２１０により形成された被写体像を撮像（光電変換）する。撮像素子１０１からの出力信号（撮像信号）は画像処理部１０８に入力される。画像処理部１０８は、撮像信号に対して各種画像処理を行って画像データを生成する。画像データは、不図示のモニタに表示されたり、不図示の記録媒体に記録されたりする。

【0013】

撮像素子１０１は、不図示のシフト機構により撮像光学系２１０の光軸ＯＰに対して交差する方向に移動可能である。例えば、光軸ＯＰに直交する平面内においてシフトしたり、光軸ＯＰを回転中心として光軸ＯＰに直交する平面内において回転したりすることが可能である。以下の説明では、撮像素子１０１をシフトさせる場合を中心に説明する。

【0014】

カメラ振れ検出部１０５は、ユーザの手振れ等により生じたカメラ本体１００の振れ（以下、「カメラ振れ」という。）を検出して、該カメラ振れを表すカメラ振れ検出信号をカメラマイコン１０２に出力する。カメラマイコン１０２は撮像素子１０１の移動を制御する制御部としての機能を有する。カメラマイコン１０２は、カメラ振れ検出信号からカメラ振れによる像振れを低減（補正）するための撮像素子１０１のシフト量（移動量）を演算し、該シフト量を含む防振指示をセンサ防振制御部１０３に出力する。センサ防振制御部１０３は、カメラマイコン１０２からの防振指示に応じてシフト機構に含まれるアクチュエータを制御することで、撮像素子１０１を上記シフト量だけシフト駆動する。これにより、センサ防振動作（像振れ補正）が行われる。

【0015】

カメラマイコン１０２は、姿勢検出部１０４にカメラ本体１００の姿勢（以下、「カメラ姿勢」という。）の検出を指示し、姿勢検出部１０４はカメラ姿勢を検出して姿勢検出信号をカメラマイコン１０２に出力する。カメラ姿勢には、正位置、縦位置（グリップ上、グリップ下）、上向き等がある。また、カメラマイコン１０２は、カメラ通信部１０６及び交換レンズ２００内のレンズ通信部２２９を介してレンズマイコン２２６と通信可能である。

【0016】

交換レンズ２００において、撮像光学系２１０は、変倍レンズ２０１、絞り２０２、フォーカスレンズ２０３及び防振レンズ（光学素子）２０４を有する。ズーム制御部２２１は、変倍レンズ２０１の位置（以下、「ズーム位置」という。）を検出可能であり、カメラマイコン１０２からのズーム駆動指令に応じて変倍レンズ２０１を駆動することにより変倍を行う。フォーカス制御部２２３は、フォーカスレンズ２０３の位置（以下、「フォーカス位置」という。）を検出可能であり、カメラマイコン１０２からのフォーカス駆動指令に応じてフォーカスレンズ２０３を駆動することにより焦点調節を行う。

【0017】

絞り制御部２２２は、絞り２０２の開口径（以下、「絞り位置」という。）を検出可能であり、カメラマイコン１０２からの絞り駆動指令に応じて絞り２０２を駆動することにより光量調節を行う。絞り制御部２２２は、連続的に絞り位置を検出及び制御してもよいし、開放状態、２段（中間）、及び１段（最小）のように不連続的に絞り位置を検出及び制御してもよい。また、絞り位置の検出では、絞り２０２を駆動する駆動機構の駆動量を用いて絞り位置を検出してもよい。

【0018】

そして、ズーム制御部２２１、絞り制御部２２２及びフォーカス制御部２２３が検出したズーム位置、絞り位置及びフォーカス位置をカメラマイコン１０２に送信する。なお、送信するズーム位置は、変倍レンズ２０１の位置の情報であってもよいし、そのズーム位置に対応する焦点距離の情報であってもよい。

【0019】

防振レンズ２０４は、防振に際して、不図示のシフト機構により光軸に対して直交する方向成分を含む方向にシフト可能である。すなわち、光軸に直交する平面内でシフトしたり、光軸上の一点を回動中心として回動したりしてもよい。

【0020】

レンズ振れ検出部２２８は、ユーザの手振れ等により生じた交換レンズ２００の振れ（以下、「レンズ振れ」という。）を検出して該レンズ振れを表すレンズ振れ検出信号をレンズマイコン２２６に出力する。

【0021】

レンズマイコン２２６は、レンズ振れ検出信号を用いてレンズ振れによる像振れを低減（補正）するための防振レンズ２０４のシフト量を演算し、該シフト量を含む防振指示をレンズ防振制御部２２４に出力する。レンズ防振制御部２２４は、レンズマイコン２２６からの防振指示に基づいて防振レンズ２０４の移動を制御する。具体的には、防振指示に応じてシフト機構に含まれるアクチュエータを制御することで、算出したシフト量だけ防振レンズ２０４を駆動することにより、レンズ防振が行われる。レンズマイコン２２６は、データ格納部（記憶部）２２７に格納された後述するイメージサークル情報等の情報を読み出し、カメラ本体１００にイメージサークル情報等を送信する送信部としての機能を有する。

【0022】

データ格納部２２７は、撮像光学系２１０のズーム範囲（焦点距離の可変範囲）、フォーカス範囲（合焦可能な距離範囲）、絞り値の可変範囲等の光学情報を格納している。また、データ格納部２２７は、撮像光学系２１０のイメージサークルに関する情報（以下、「イメージサークル情報」という。）を格納している。ここで、イメージサークル情報は、イメージサークルの位置を表す情報と、イメージサークルのサイズを表す情報とを含む。本実施形態では、イメージサークルの位置を表す情報として、イメージサークルの中心位置を表すイメージサークル中心情報を格納している。

【0023】

図２は、撮像光学系２１０のイメージサークル１の中心３が撮像素子１０１の受光領域２の中心８と一致している理想的な場合の受光領域２のシフト可能範囲４を示している。シフト可能範囲は、通常、防振制御の中心位置（以下、「防振中心」と呼ぶ。）に対して、上下左右方向に対称である。防振中心とは、カメラ振れ検出部１０５が検出した振れ量が０のときに撮像素子１０１の受光領域の中心８が位置する位置のことを指す。ここで、イメージサークル１内に受光領域２が収まるように撮像素子１０１をシフトする場合、イメージサークル１の中心３と一致する受光領域２の中心８を防振中心とすると、シフト可能範囲４は最大となる。

【0024】

図３は、図２に示した理想的なイメージサークル１に対して、交換レンズの製造誤差により撮像素子１０１の受光領域２（中心８）に対して右下側にずれた状態のイメージサークル５（中心３′）を表している。この状態では、イメージサークル５内に受光領域２が収まるように撮像素子１０１をシフトすると、左上方向や左下方向にシフトする際に、図２の状態に対してシフト可能量が減少する。また、図３の状態で、左上方向や左下方向に図２に示したシフト可能範囲４の最大量まで撮像素子１０１をシフトさせた場合、受光領域２の左上部分や左下部分がイメージサークル５の外に逸脱する。この場合、撮像信号により形成される画像の左上隅部や左下隅部が黒くなり、画像としての品位が低下してしまう。

【0025】

交換レンズの製造誤差は、撮像光学系２１０を構成する光学要素の光軸からの偏芯により生じるため、交換レンズごとの偏芯方向によってどの方向にも生じ得る。このため、どの交換レンズが装着されても受光領域２がイメージサークルを逸脱しないようにするためには、イメージサークル５のシフト量を最大製造誤差とした場合、図４に示すように、実効イメージサークル７を定義することが考えられる。実効イメージサークル７は、受光領域２の中心８から、イメージサークル５までの最短距離を半径とした、受光領域２の中心８を中心とした円である。この実効イメージサークル７内でシフト可能範囲６を設定することにより、どの交換レンズが装着されても、防振制御時に受光領域２がイメージサークルを逸脱しないようにすることができる。しかしながら、シフト可能範囲６は、シフト可能範囲４と比較してシフト可能量がいずれの方向にも減少してしまい、十分なセンサ防振を行うことができない。

【0026】

また、実効イメージサークル７を大きくするために、設計段階でイメージサークル１を大きくすると、交換レンズ全体が大型化してしまう。

【0027】

上述した問題に対し、本実施形態では、上述した様に交換レンズ２００のデータ格納部２２７に、イメージサークル情報を予め記憶しておく。このイメージサークル情報は、例えば、交換レンズの製造時において交換レンズの個体ごとの測定により得られるものである。例えば、図３に示した本来のイメージサークル１（中心３）に対する実際のイメージサークル５（中心３′）のずれ量とずれ方向を、個々の交換レンズで測定する。そして、測定により得られたずれ量と、ずれ方向を表すベクトル情報をイメージサークル５の中心位置を表すイメージサークル中心情報として、データ格納部２２７に記憶する。レンズマイコン２２６は、交換レンズ２００がカメラ本体１００に接続されたときにイメージサークル情報をカメラマイコン１０２に送信し、カメラマイコン１０２は、受信したイメージサークル情報をカメラ側のデータ格納部（不図示）に記憶し、この情報を用いて、後述するようにして防振中心とシフト可能範囲とを設定する。

【0028】

まず、カメラマイコン１０２は、受信したイメージサークル中心情報を用いて、図５に示すように、防振制御における受光領域２のシフト初期位置９（中心８’）を設定する。このとき、センサシフト初期位置９の中心８′が防振中心となるため、防振中心８’がイメージサークル５の中心３’と一致するように、センサシフト初期位置９を設定する。そして、センサシフト初期位置９に受光領域２が来るように、受光領域２をシフトする。このように、防振中心８’を中心３’と一致させることで、図２に示した理想状態と同程度のシフト可能範囲１０を確保することができる。

【0029】

ここで、イメージサークル５の中心３′及びイメージサークルの大きさは、撮像光学系２１０の光学状態としてのズーム位置、フォーカス位置、絞りの状態及びカメラ姿勢（正位置、グリップ上縦位置、グリップ下縦位置、上向き）に応じて変化する。このため、ズーム位置、フォーカス位置、絞りの状態及びカメラ姿勢が変化した場合にも、最大限有効なシフト可能範囲を確保するためには、変化後のイメージサークル５の中心３′と防振中心８′とを一致させ、そのセンサシフト初期位置９に受光領域２を移動する必要がある。そのため、カメラマイコン１０２は周期的に撮像光学系２１０の光学状態の情報を取得し、レンズ装置から受信しておいたイメージサークル中心情報と光学情報とに基づいて現在の光学状態に対応したイメージサークルの中心位置を取得する。尚、光学状態の情報は、周期的に取得する代わりに、光学状態の変化が生じたタイミングで取得してもよい。
しかしながら、例えば、タイムラプス動画撮影中や三脚に設置した状態での撮影においては、ユーザは撮影範囲があまり変わらない事を期待していると考えられる。このように、撮影状態によっては、撮像光学系２１０の光学状態やカメラ姿勢に応じて受光領域２が移動する事で、ユーザの意図に反して撮影範囲が変わり、ユーザの意図と異なる画像となってしまう恐れがある。

【0030】

そこで、本実施形態では、撮影範囲が変化しない事を優先すべき状態（以下、「優先状態」と呼ぶ。）かどうかをカメラ本体１００が判定し、優先状態と判定している状態では、優先状態に遷移した時の防振制御の中心位置を防振中心として固定する。優先状態に遷移した時の防振制御の中心位置とは、優先状態に遷移したタイミングにおいて、カメラの振れ量が０の場合、撮像素子１０の受光領域２の中心位置と一致する。

【0031】

ここで、図６を用いて優先状態における防振中心について説明する。優先状態に遷移した時は、イメージサークル２１の中心２３に防振中心が設定されている。そして、優先状態のまま、撮像光学系２１０の光学状態としてのズーム位置、フォーカス位置、絞りの状態及びカメラ姿勢の変化し、イメージサークル２１がイメージサークル２５に遷移し、中心２３の位置が中心２３′の位置に移動したものとする。この場合、遷移前のイメージサークル２１の中心２３を、防振中心として固定する。

【0032】

本実施形態では、カメラ本体１００がタイムラプス動画撮影中、または三脚設置状態を検知した場合に優先状態と判断する。なお、三脚設置状態の検知はカメラ本体１００に内蔵されたジャイロにて角速度を検出し、検出された角速度情報からカメラ本体１００の振動状態を推定し、検出された角速度がある閾値以下の場合、カメラ本体１００は三脚設置状態にあると検知する。このようにして優先状態と判定された場合には、防振中心を、優先状態が検出された時の位置に固定し、優先状態から抜けた場合は、イメージサークルの変化に合わせて、変化後の中心位置に移動させるように制御する。

【0033】

次に、図７に示すフローチャートを用いて、本実施形態においてカメラマイコン１０２が行う処理について説明する。カメラ本体１００の電源が入り、防振制御が開始されると、カメラマイコン１０２は、Ｓ７０１にて、カメラ本体１００が優先状態か否かを判定する。本実施形態では一例として、タイムラプス動画撮影が開始された場合、もしくは三脚設置状態と検知された場合に、カメラマイコン１０２は優先状態と判定する。優先状態と判定した場合はＳ７０２へ、優先状態と判定しなかった場合はＳ７０３へ進む。

【0034】

Ｓ７０２では、撮像素子１０１による防振中心を、優先状態と判定されたときの防振中心の位置に固定する。一方、Ｓ７０３では、撮像素子１０１による防振中心をイメージサークルの中心と一致させる。そして、Ｓ７０４に進み、防振処理を継続する場合はＳ７０１に戻って、上記処理を継続して行い、防振処理を終了する場合は処理を終了する。

【0035】

上記の通り第１の実施形態によれば、イメージサークルが移動した際に、ユーザの撮影意図に反して撮像素子が移動し、撮影範囲が大きく変化してしまうことを防ぐことができる。

【0036】

なお、第１の実施形態では、優先状態ではない場合に、センサシフト初期位置９の中心８’を中心３’と一致させるものとして説明したが、本発明はこれに限られるものでは無い。センサシフト初期位置９の中心８’を中心３’に近づけることで、図４に示すシフト可能範囲６よりもシフト可能範囲を大きく取ることができる。

【0037】

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、第１の実施形態で前述した優先状態が複数の状態から成り、各状態に応じて撮像素子の防振中心が異なる場合について説明する。なお、撮像システムの構成は第１の実施形態と同様であるため説明を省略し、動作における差異についてのみ説明する。

【0038】

本実施形態の優先状態は、複数の優先状態を含む。一例として、優先状態１～優先状態３とする。第１の実施形態と同じく、カメラ本体１００がタイムラプス動画撮影中、または三脚設置状態と検知した場合には優先状態１と判定する。カメラ本体１００が手持ち静止されている状態と検知され、かつ動画撮影モードである場合（以下、「パワードＩＳ状態」という。）は優先状態２と判定する。カメラ本体１００が動画撮影モードにて動画記録中は優先状態３と判定する。上記３つの撮影状態では、ユーザが撮影範囲をあまり変えたくない状態であると考えられるため、優先状態と判定する。

【0039】

図８に示す様に、優先状態に遷移した時のイメージサークル２１（中心２３）が、優先状態のまま撮像光学系２１０のズーム位置、フォーカス位置、絞りの状態等の光学状態や、カメラ姿勢が変化するのに伴い、イメージサークル２５（中心２３′）に遷移した場合を考える。この時、第２の実施形態では、優先状態に応じて撮像素子１０１の防振中心を、イメージサークルの中心２３と中心２３′との間の位置とする。優先状態に遷移した時の撮像素子１０１の防振中心から、イメージサークル２５の中心２３′までの撮像素子１０１のシフト量をIL₁とする。また、各優先状態における撮像素子１０１の防振中心までのシフト量をIL₂、各優先状態におけるゲイン設定値をβ_1～3（優先状態１ではβ₁、優先状態２ではβ₂、優先状態３ではβ₃）とする。この場合、IL₂は式（１）より算出することができる。
IL ₂ = IL ₁ × β_1～3 …（１）

【0040】

図９に、本実施形態における各優先状態におけるゲイン設定値β_1～3の一例を示す。ゲイン設定値βは０に近い値ほど、優先状態における撮像素子１０１の防振中心が優先状態に遷移した時の撮像素子１０１の防振制御の中心に近い位置となる。図８を用いて、各優先状態における撮像素子１０１の防振中心について説明する。優先状態１の場合、第１の実施形態と同じく、図６に示すように、中心２３を撮像素子１０１の防振中心とする。優先状態２の場合は図８（ａ）に示す位置３２、優先状態３の場合は図８（ｂ）に示す位置３３を撮像素子１０１の防振中心とする。

【0041】

図１０は、第２の実施形態における、撮像素子１０１の防振中心を算出するフローチャートである。カメラ本体１００の電源が入り、防振制御が開始されると、Ｓ９０１にて、カメラマイコン１０２は、カメラ本体１００が優先状態か否かを判定する。優先状態であると判定された場合、Ｓ９０２にてどの優先状態かを判定する。タイムラプス動画撮影の場合、もしくは三脚設置状態とカメラ本体１００が検知した場合、優先状態１と判定されて、Ｓ９０３において優先状態１における防振中心を算出する。Ｓ９０２にてカメラ本体１００がパワードＩＳ状態の場合、優先状態２と判定されて、Ｓ９０４において優先状態２における防振中心を算出する。Ｓ９０２にてカメラ本体１００が動画記録中の場合、優先状態３と判定されて、Ｓ９０５にて優先状態３における防振中心を算出する。

【0042】

次にＳ９０６では、撮像素子１０１による防振中心を前述のＳ９０３～Ｓ９０５のいずれかで算出した位置に設定して、Ｓ９０８に進む。

【0043】

一方、Ｓ９０７では、カメラマイコン１０２が優先状態と判定しなかった場合、第１の実施形態と同様に、撮像素子１０１の防振中心を、現在のイメージサークルの中心位置に移動し、Ｓ９０８に進む。

【0044】

Ｓ９０８では、防振処理を継続するかどうかを判断し、防振処理を継続する場合はＳ９０１に戻って上記処理を継続して行い、防振処理を終了する場合は処理を終了する。

【0045】

上記の通り第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果に加えて、撮影状態に応じた撮影範囲と防振制御との兼ね合いを図ることができる。なお、第２の実施形態では、防振制御の中心位置を、優先状態に遷移したときの受光領域２の中心位置のまま固定する優先状態（β＝０の優先状態１）を備える形態について説明をしたが、必ずしもこの優先状態を備える必要はない。βは撮像装置が備える撮影状態やモードに応じて、適宜設定することができる。また、第２の実施形態のように、優先状態でないときは撮像素子１０１の防振中心を、変化後のイメージサークルの中心位置に移動することは、β＝１であるとみなすことができる。優先状態ではないときよりも優先状態のときのβのほうが小さければ、優先状態のときにイメージサークルの中心位置の変化に伴う撮影範囲の変化を軽減することができる。

【0046】

なお、０＜β＜１とした場合、防振制御の中心位置は、優先状態に遷移したときの受光領域の中心位置と、変化後のイメージサークルの中心位置とを結ぶ直線上にある必要はない。防振制御の中心位置が、優先状態に遷移したときの受光領域の中心位置から、変化後のイメージサークルの中心位置の方向へ移動するように制御すれば、本実施形態の効果を奏することができる。

【0047】

＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、第２の実施形態で前述した優先状態が複数の状態から成り、各状態に応じて撮像素子の防振中心が異なる場合において、前述した優先状態１～優先状態３と異なる、優先状態４、優先状態５を追加した場合について説明する。なお、撮像システムの構成は第１の実施形態と同様であり、優先状態１～優先状態３の動作は第２の実施形態と同様であるため説明を省略し、追加した優先状態の動作についてのみ説明する。

【0048】

第３の実施形態では、一例として、静止画撮影モードに設定されている状態において、カメラ本体１００が露光中と検知した場合には優先状態４と判定する。また、カメラ本体１００が連写撮影中、または、ブラケット撮影中と検知した場合は優先状態５と判定する。上記３つの撮影状態では、ユーザが撮影範囲をあまり変えたくない状態であると考えられるため、優先状態と判定する。

【0049】

第３の実施形態における全体的な処理は第２の実施形態で説明したものと同じであるが、各優先状態における撮像素子１０１の防振中心までのシフト量IL₂を算出する式が異なる。各優先状態におけるゲイン設定値をβ_4～5（優先状態４ではβ₄、優先状態５ではβ₅）とした場合、IL₂は式（２）より算出することができる。
IL₂ = IL₁× β_4～5 …（２）

【0050】

図１１に、本実施形態における各優先状態におけるゲイン設定値β_1～5の一例を示す。ゲイン設定値β_１～３は第２の実施形態で説明したものと同じである。ゲイン設定値βは０に近い値ほど、優先状態における撮像素子１０１の防振中心が優先状態に遷移した時の撮像素子１０１の防振制御の中心に近い位置となる。

【0051】

図１２は、第３の実施形態における、撮像素子１０１の防振中心を算出するフローチャートである。図１２は、第２の実施形態において図１０を参照して説明した撮像素子１０１の防振中心を算出するフローチャートに、第３の実施形態である優先状態４と優先状態５の説明を追加したものである。

【0052】

カメラ本体１００の電源が入り、防振制御が開始されると、Ｓ１２０１にて、カメラマイコン１０２は、カメラ本体１００が優先状態か否かを判定する。優先状態であると判定された場合、Ｓ１２０２にてどの優先状態かを判定する。カメラ本体１００が露光中の場合、優先状態４と判定されて、Ｓ１２０６において優先状態４における防振中心を算出する。Ｓ１２０２にてカメラ本体１００が連写撮影中、もしくはブラケット撮影中の場合、優先状態５と判定されて、Ｓ１２０７において優先状態５における防振中心を算出する。なお、Ｓ１２０２からＳ１２０３～Ｓ１２０５への処理は、図１０におけるＳ９０２からＳ９０３～Ｓ９０５への処理と同様であるため、ここでは説明を省略する。

【0053】

次にＳ１２０８では、撮像素子１０１による防振中心を前述のＳ１２０３～Ｓ１２０７のいずれかで算出した位置に設定して、Ｓ１２１０に進む。

【0054】

一方、Ｓ１２０９では、カメラマイコン１０２が優先状態と判定しなかった場合、第１の実施形態と同様に、撮像素子１０１の防振中心を、現在のイメージサークルの中心位置に移動し、Ｓ１２１０に進む。

【0055】

Ｓ１２１０では、防振処理を継続するかどうかを判断し、防振処理を継続する場合はＳ１２０１に戻って上記処理を継続して行い、防振処理を終了する場合は処理を終了する。本第３の実施形態では、優先状態４の場合、露光期間中はＳ１２０１に戻って上記処理を継続して行い、露光期間が終わり次第、処理を終了する。また、優先状態５の場合は、連写撮影中または、ブラケット撮影中はＳ１２０１に戻って上記処理を継続して行い、連写撮影または、ブラケット撮影が終了次第、処理を終了する。

【0056】

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

【0057】

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

【符号の説明】

【0058】

１，５，２１，２５：イメージサークル、２：受光領域、３，３’，２３，２３’：イメージサークルの中心、４，６，１０：シフト可能範囲、８：受光領域の中心、８’，３２，３３：シフト初期位置の中心、９：シフト初期位置、１００：カメラ本体、１０１：撮像素子、１０２：カメラマイコン、１０３：センサ防振制御部、１０５：カメラ振れ検出部、１０８：画像処理部、２００：交換レンズ、２０１：変倍レンズ、２０２：絞り、２０３：フォーカスレンズ、２０４：防振レンズ、２２１：ズーム制御部、２２２：絞り制御部、２２３：フォーカス制御部、２２４：レンズ防振制御部、２２６：レンズマイコン、２２７：データ格納部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】