JP6274558B2

JP6274558B2 - 振れ補正装置、振れ補正方法およびプログラム、並びに撮像装置

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Publication number: JP6274558B2
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Description

本発明は、撮像画像の振れ防止装置に関し、特に、カメラが三脚等に固定されている状態においても適切な振れ補正を行える画像の振れ補正装置および振れ補正方法に関する。

最近のカメラは、手振れ等による画像振れを防ぐ振れ補正装置（振れ補正部、駆動部及び振れ検出等から成る）を備えたカメラが製品化されており、手振れ等が撮影者の撮影ミスの要因となることが殆どなくなってきている。

ここで、画像振れを防ぐ振れ補正装置について簡単に説明する。撮影者のカメラの手振れは、周波数として通常１Ｈｚないし１０Ｈｚの振動である。そして、シャッタのレリーズ時点においてこのような手振れを起こしていても画像振れの無い写真を撮影可能とするためには、カメラの振れを検出し、その検出値に応じて画像振れ補正用のレンズや撮像素子を変位させなければならない。

従って、カメラに振れが生じても画像振れの無い写真を撮影するためには、第一にカメラの振れを正確に検出し、第二にカメラの振れによる光学変化を補正することが必要となる。

従来、振れ補正機能を持つ撮像装置において、一般に手振れによる振動或いはそれに類似する周波数分布を持った振れ振動に対して良好に補正すべく、振れ検出部や振れ補正部の選択、及び上記振れ検出部の応答周波数帯域の設定がなされている。従って、このような振れ補正装置を三脚等に据え付けて使用する場合には、振れ検出部から出力される低周波成分のドリフト信号（揺らぎ）により、振れ補正装置は撮像装置の振れとは関係のない振れ補正を行ってしまい、撮像素子上の像揺れを助長してしまう。

この課題を解消するために、振れ検出部で検出された振れに基づいて、振れの振幅もしくは振れの周波数、または振れの振幅と振れの周波数の両方を測定し、予め設定した閾値以下であれば振れ補正装置を停止させる技術が提案されている（例えば特許文献１）。

また、スチルカメラではレリーズ時のクイックリターンミラー或いは、シャッタ機構により高周波な微小振幅の衝撃を生じ、これが振れ検出部の誤出力の原因となり、振れ補正装置はカメラの振れとは関係のない振れ補正を行い、像振れを助長してしまう。

この課題を解消するために、振れ補正装置が三脚等の支持部材に据え付けられていることを検出したら、振れ補正装置の特性を変更する技術が提案されている（例えば特許文献２）。

特開２０１０−１５２３３０号公報特開２０００−３３０１５２号公報

しかしながら、特許文献１では、三脚固定時に外乱（例えば微小振幅な高周波成分を持った風など）がカメラに加わると、振れ補正装置が停止しているので防振制御が行われず像振れした画が撮影されてしまう問題を有していた。また、撮像素子がＣＭＯＳセンサを用いた場合、動画記録中に高周波な外乱が加わるとフォーカルプレーン現象が記録されてしまい撮影者に不快感を与えてしまう問題を有していた。

特許文献２では、三脚固定時にハイパスフィルタのカットオフ周波数を変更した場合、振れ補正装置の制御特性が変わるので、振れ検出演算結果が不連続に変化してしまい画角ズレを生じる問題を有していた。また、画角ズレを抑えるためカットオフ周波数を徐々に上げた場合、目標のカットオフ周波数に設定するまでの移行時間が発生するので即座に防振制御を開始できない。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、カメラが三脚等に据え付けられた場合でも画角ズレを防止して且つ振れ補正が行える振れ補正装置および補正方法を提供することである。

本発明の一観点によれば、振れ検出手段の出力信号の変化が所定の条件を満たすかどうかを判定する判定手段であって、前記所定の条件は、前記振れ検出部の前記出力信号の振幅および前記振幅の周波数の少なくとも一つが所定時間の期間において所定値未満の状態であることである、判定手段と、前記出力信号のうちの第１の周波数成分の信号である第１の信号と、前記出力信号のうちの前記第１の周波数成分と前記出力信号のうちの前記第１の周波数成分よりも低周波の成分である第２の周波数成分とを含む第２の信号とのうちのいずれかを、前記判定手段による判定の結果に従って選択し、被写体像と前記被写体像を形成する光学系の光軸との相対位置を変更するために前記光軸に対して所定の方向に駆動可能な振れ補正手段を駆動するための駆動信号を、前記第１の信号と前記第２の信号とのうちの選択した信号に基づいて生成し、生成した前記駆動信号に従って前記振れ補正手段を制御する制御手段であって、前記振れ補正手段の現在の駆動位置を検出する手段と、検出される前記現在の駆動位置が前記出力信号から決定される駆動位置に収束するようにフィードバック制御を行う手段と、前記振れ検出手段の前記出力信号を前記第１の周波数成分の信号と前記第２の周波数成分の信号とに分割する分割手段とを更に有する制御手段とを備えることを特徴とする振れ補正装置が提供される。
本発明の他の観点によれば、振れ検出手段から出力される振れ信号を用いて三脚固定状態であるか否かを判定する判定手段と、前記振れ検出手段から出力される振れ信号を第１の周波数成分の第１の振れ信号と前記第１の周波数成分よりも低周波の成分である第２の周波数成分の第２の振れ信号とに分割する分割手段と、前記振れ信号から生成された振れ補正信号に基づいて振れ補正手段を制御する制御手段であって、前記三脚固定状態と判定された場合には、前記第１の振れ信号から生成された振れ補正信号に基づいて振れ補正手段を制御し、前記三脚固定状態と判定されない場合には、前記第１の振れ信号及び前記第２の振れ信号から生成された振れ補正信号に基づいて振れ補正手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする振れ補正装置が提供される。

本発明の振れ補正装置によれば、カメラが三脚等に据え付けられたと判定した時に、振れ検出部の高周波成分のみを用いれ触れ補正を行うことで、高周波な外乱による画角変化を防ぐことが可能となる。

本発明の実施例に係る振れ補正装置を適用した撮像装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施例に係る振れ補正装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施例に係る振れ補正装置の防振制御手段の構成を示すブロック図である。本発明の実施例に係る振れ補正装置における三脚固定状態の判定を説明するための図である。本発明の実施例に係る振れ補正装置の周波数分割部の構成を示すブロック図である。本発明の実施例に係る振れ補正装置の振れ補正動作のフローチャートを示す図である。本発明の実施例に係る振れ補正装置の補正動作を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例に係る振れ補正装置を適用した撮像装置の構成を示すブロック図である。

図１において、ズームユニット１０１、絞り・シャッタユニット１０５およびフォーカスユニット１０７は、本撮像装置の光学系を構成し、撮影対象の被写体像を形成する。ズームユニット１０１は変倍を行うズームレンズを含み、ズーム駆動制御部１０２は、ズームユニット１０１をある所定の焦点距離になるように駆動制御する。シフトレンズ１０３は、光軸に対して略垂直な方向(所定の方向)に駆動可能であり、被写体像と光軸との相対位置の変化を補正するための振れ補正部材である。尚、本実施例においては、振れ補正部材としてシフトレンズを用いて説明するが、同様の効果を達成できる他の構成であってもよく、例えばシフトレンズに換えて撮像素子を光軸に対して略垂直な方向に移動可能の構成にしてもよい。シフトレンズ駆動制御部１０４は、振れ補正部材であるシフトレンズ１０３の駆動信号を生成してその駆動を制御する。また、シフトレンズ駆動制御部１０４は、省電力時にはシフトレンズ駆動制御部１０４への電源供給を停止する。

絞り・シャッタユニット１０５は、レンズを通過して撮像素子上に写る被写体像の明るさを調整し、シャッタは撮像素子に対して撮影時のみ光があたるように、撮影時露光期間中のみ開き、それ以外の時は光をさえぎる装置である。絞り・シャッタ駆動制御部１０６は、絞り・シャッタユニット１０５を駆動制御する。フォーカスユニット１０７は、ピント調整を行うレンズを含む。フォーカス駆動制御部１０８は、前記フォーカスユニット１０７を、ピントが合焦する位置に駆動制御する。撮像部１０９は、撮像素子が用いられ、各レンズ群を通過してきた被写体の光学像を電気信号に変換する。撮像信号処理部１１０は、撮像部１０９から出力された電気信号を映像信号に変換する処理を行う。

映像信号処理部１１１は、映像信号処理部１１０から出力された映像信号を用途に応じて加工し、表示部１１２は、映像信号処理部１１１から出力された信号に基づいて、必要に応じて画像表示を行う。表示制御部１１３は、撮像部及び表示部の動作・表示を制御し、振れ検出部１１４は、撮像装置に加わる振れの程度を検知する。

電源部１１５は、システムの各部にその用途に応じた電源を供給する。外部入出力端子部１１６は、外部との通信信号及び映像信号の入出力を行なう。また、操作部１１７は、後述するように、撮像装置の制御部１１９に対する各種の指示又は設定などを与えるための操作部材を含み、記憶部１１８は、映像情報など様々なデータを記憶し、また、制御部１１９は、撮像装置のシステム全体を制御する。制御部１１９は、撮像装置の各部の動作の制御を行うための図示しないＣＰＵおよびメモリを含み、ＣＰＵは、メモリに記憶されている制御プログラムをロードして実行することで撮像装置の各部の動作を実現する。

次に、上記の構成を持つ撮像装置の動作ついて説明する。
操作部１１７は、操作部材として、押仕込み量に応じて第一スイッチ（ＳＷ１）及び第二スイッチ（ＳＷ２）が順にオンするように構成されたシャッタレリーズボタンを有している。シャッタレリーズボタンは、約半分押し込んだときに第一スイッチがオンし、最後まで押し込んだときに第二スイッチがオンする構造となっている。

操作部１１７の第一スイッチがオンされると、制御部１１９による制御の下で、フォーカス駆動制御部１０８がフォーカスユニット１０７を駆動してピント調整を行う。また、絞り・シャッタ駆動制御部１０６が絞り・シャッタユニット１０５を駆動して適正な露光量に設定する。さらに第二スイッチがオンされると、制御部１１９に撮影動作の開始指示が与えられ、制御部１１９による制御の下で、撮像部１０９に露光された光像（被写体像）から得られた画像データを記憶部１１８に記憶する。このとき、操作部１１７から振れ補正機能オンの指示があれば、制御部１１９はシフトレンズ駆動制御部１０４に振れ補正動作を指示し、これを受けたシフトレンズ駆動制御部１０４は、振れ補正機能オフの指示がなされるまで振れ補正動作を行う。

また、操作部１１７が一定時間操作されなかった場合、制御部１１９は省電力のためにディスプレイの電源を遮断する指示を出す。またこの撮像装置では、静止画撮影モードと動画撮影モードを有し、その一方を操作部１１７より選択可能であり、それぞれのモードにおいて各アクチュエータ制御部の動作条件を変更することができる。

尚、操作部１１７に対してズームレンズによる変倍の指示があると、制御部１１９を介して指示を受けたズーム駆動制御部１０２がズームユニット１０１を駆動して、指示に応じてズーム位置にズームレンズを移動する。それとともに、撮像部１０９から出力され、撮像信号処理部１１０、映像信号処理部１１１にて処理された画像情報に基づいて、フォーカス駆動制御部１０８がフォーカスユニット１０７を駆動してピント調整を行う。

図２は、シフトレンズ駆動制御部１０４の内部構成を示すブロック図である。尚、図２での縦方向は、撮像装置の光軸をＺ軸としたときのピッチ方向、横方向は撮像装置の光軸をＺ軸としたヨー方向である。

ピッチ方向振れ検出部１１４ａは、通常姿勢における撮像装置の垂直方向の振れを検知する。ヨー方向振れ検出部１１４ｂは、通常姿勢における撮像装置の水平方向の振れを検知する。ピッチ方向における防振制御部２０４ａおよびヨー方向における防振制御部２０４ｂは、それぞれピッチ方向、ヨー方向の振れ補正量からシフトレンズ１０３の目標位置（駆動位置）を決定し、目標位置に基づいてシフトレンズ１０３の位置制御を行う。

ＰＩＤ制御部２０１ａは、ピッチ方向の、ＰＩＤ制御部２０１ｂはヨー方向のフィードバック制御手段であり、目標位置とシフトレンズ１０３の現在の駆動位置を示す実位置信号との偏差から制御量を求め、位置指令信号を出力する。ドライブ部２０２ａはピッチ方向の、ドライブ部２０２ｂはヨー方向のドライブ部であり、ピッチ方向のＰＩＤ制御部２０１ａ、ヨー方向のＰＩＤ制御部２０１ｂから送られてきた位置指令信号に基づき、シフトレンズ１０３を駆動する。ピッチ方向の位置検出部２０３ａ、ヨー方向の位置検出部２０３ｂは、例えばホール素子によってシフトレンズ１０３のそれぞれの方向での現在位置を検知する、現在位置検出部である。

次に、シフトレンズ駆動制御部１０４によるシフトレンズ１０３の位置制御について説明する。
シフトレンズ１０３の位置制御では、ピッチ方向振れ検出部１１４ａ、ヨー方向の振れ検出部１１４ｂからの撮像装置の振れを表す信号に基づいて、それぞれの方向にシフトレンズ１０３を駆動させる。シフトレンズ１０３には磁石が付けられており、この磁石の磁場を縦方向の位置検出部２０３ａ、横方向の位置検出部２０３ｂで検知する。そして、シフトレンズ１０３の実位置を示す位置信号がピッチ方向のＰＩＤ制御部２０１ａ、ヨー方向のＰＩＤ制御部２０１ｂへそれぞれ送られる。

縦方向のＰＩＤ制御部２０１ａは、縦方向の位置検出部２０３ａからの位置信号が縦方向の防振制御部２０４ａから送られる補正位置制御信号に収束するようなフィードバック制御を行う。横方向のＰＩＤ制御部２０１ｂも同様に、横方向の位置検出部２０３ｂからの位置信号が横方向の防振制御部２０４ｂから送られる補正位置制御信号に収束するようなフィードバック制御を行う。このとき、縦方のＰＩＤの制御部２０１ａ、横方向ＰＩＤ制御部２０１ｂでは比例制御、積分制御、微分制御を選択的に組み合わせたＰＩＤ制御を行う。これによって、撮像装置に手振れなどの振れが発生しても画像振れを防止できる。

図３は防振制御部２０４（縦方向防振制御部２０４ａ、横方向防振制御部２０４ｂ）のブロック図である。

振れ検出部１１４の出力は、Ａ／Ｄ変換機３０１にてアナログ信号からデジタル信号に変換される（Ａ／Ｄ変換）。尚、振れ検出部１１４の出力がデジタル信号の場合は、Ａ／Ｄ変換が不要となる。また、ハイパスフィルタ３０２は、カットオフ周波数の変更可能なデジタルフィルタであり、振れ検出部１１４の出力信号のオフセット成分を除去する。三脚判定部３０３は、ＨＰＦ３０２により直流成分が除去された振れ検出部１１４の出力信号に基づいて撮像装置に加わる振れ量を測定する。本実施例では、振れ量の振幅量から三脚固定状態かどうかの判定を行うが、振幅量の代わりに振れ量の周波数から判定を行ってもよいし、振幅量と周波数の両方から判定を行ってもよい。

ここで、三脚固定状態の判定の詳細を、図４を用いて説明する。撮像装置が三脚に据え付けられているか否かの判定の条件は、振れ検出部１１４の出力である振れ量４０１が、三脚判定閾値４０２未満になった時刻ｔ１から所定時間だけ後の時刻ｔ２までの判定期間４０３において、三脚判定閾値４０２未満であるかどうかである。三脚判定閾値４０２未満（所定値未満）であれば三脚固定状態と判定する。三脚判定部３０３の出力は周波数分割部３０４に送られる。

周波数分割３０４の詳細を、図５を用いて説明する。振れ検出部１１４の出力信号は、Ａ／Ｄ変換された後、第一の加減算点５０２でオフセット５０１と減算され、振れ検出部１１４のオフセット成分が出力信号から除去される。一般的に、ハイパスフィルタが、振れ検出部１１４のオフセット成分を除去する手段として用いられるが、低域の位相進みが生じてしまい、低域における振れ補正機能の効果が弱まってしまう問題がある。そこで、本実施例では、ハイパスフィルタを用いずに、静定時における振れ検出部１１４のオフセット成分の平均値を振れ検出部１１４の出力から減算することでオフセット成分を除去する。ここで、オフセット５０１は、後述するように、三脚固定状態の判定時の低周波成分のオフセットをＲＡＭ等の記憶部１１６に記憶したものである。オフセット成分を除去した後、振れ検出部の出力信号は、ローパスフィルタ５０３に入力され、ここで低周波成分(第２の周波数成分の信号)が抽出される。第二の加減算点５０４で、振れ検出部１１４の出力信号からローパスフィルタ５０３の出力信号が減算される。つまり、振れ検出手段１１４の出力信号からその低周波成分の信号を減算するので、振れ検出手段１１４の高周波成分(第１の周波数成分の信号)が抽出される。本実施例では、このようにハイパスフィルタを用いないので、像振れ補正制御で使用する低域の位相進み要素が存在しない。

振れ検出部１１４の出力信号から抽出された高周波成分の信号は、ローパスフィルタ５０５にて角速度信号から角度信号に変換される。ローパスフィルタ５０３で抽出された角速度信号の低周波成分は、ローパスフィルタ５０６で角速度信号から角度信号に変換される。この変換においては、パンニングされた場合に対して、振れ角度に応じて積分のカットオフ周波数を切り換えることも行っている。

第三の加減算点５０７で、振れ検出部１１４の角速度信号から抽出された高周波成分の角度信号と低周波成分の角度信号が加算される。振れ検出部１１４の出力選択部５０８は、上述した三脚判定部３０３の判定値の結果を受けて、高周波成分のみの角度信号と、低周波成分と高周波成分が加算された角度信号との選択を行う。三脚判定部３０３が三脚固定状態と判定した場合は、出力選択部５０８は高周波成分のみの角度信号を選択し、それ以外は低周波成分と高周波成分の加算した角度信号を選択する。

ここで、三脚判定部３０８においてカメラが三脚等の支持部材に据え付けられているかどうかの判定の結果に従って出力選択部５０８の出力を切り替えることで行なわれる振れ補正動作を、図７を用いて説明する。

図７は、三脚固定状態の判定前後の振れ補正動作における振れ検出信号の低周波数成分の時間変化を示している。時刻ｔ１にて三脚判定部３０８が三脚状態と判定すると、判定時の低周波成分７０１のオフセット７０２をＲＡＭ等の記憶部１１６に記憶しておく。三脚固定状態の期間中は、判定時の低周波成分７０１のオフセット７０２を用いるとともに、上述したように出力選択部５０８の出力を切り替えて高周波成分に基づく防振制御を行う。これにより、三脚固定状態の振れ補正動作への移行にかかる時間が削減された防振動作を行うことができるとともに、画角ズレを抑えることができる。

出力選択部５０８で選択された角度信号は、目標位置算出部３０５に入力され、メモリ３０６に記憶されている現在の位置のデータ等を参照した振れ補正機構の目標位置の算出に用いられる。

以上のように構成された本実施例の振れ補正装置の動作について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。本動作は、制御部１１９のＣＰＵが、制御部１１９が記憶するプログラムを実行して図２の触れ補正装置の各部の機能を実現することで達成される。

まず、撮像装置の電源がオンされると、制御部１１９の制御の下で防振制御動作が開始される。防振制御動作は、一定周期毎に発生する割込み処理として上記プログラムで構成されるソフトウェアによって、ピッチ方向（第一の方向）とヨー標高（第二の方向）に対して実行される。

ステップＳ６０１で、制御部１１９が振れ補正制御のための初期化を行なう。具体的には、三脚判定部３０３で使用する判定値等、像振れ補正制御で使用する変数等の初期値設定を行う。

前述した一定周期毎に発生する割込み処理が発生すると、ステップＳ６０１での初期化後のステップＳ６０２において、Ａ／Ｄ変換機３０１が振れ検出部１０４の出力信号のＡ／Ｄ変換の動作を開始する。

ステップＳ６０３で、制御部１１９は、振れ補正機能が有効の設定になっているか否かの判定を行う。振れ補正機能が有効に設定されている場合はステップＳ６０４に、振れ補正機能が無効に設定されている場合はステップＳ６０５に進む。

ステップＳ６０５では、振れ補正機能が無効に設定されているので、防振制御部２０４が振れ補正レンズ１０３を光学中心位置に固定して振れ補正動作を停止する。

ステップＳ６０４では、ステップＳ６０２でＡ／Ｄ変換された振れ検出部１１４の出力信号から、三脚検知用ハイパスフィルタ３０２によりオフセット成分を除去する。

ステップＳ６０６では、三脚判定部３０３が、オフセット成分が除去されてＡ／Ｄ変換された振れ検出部１１４の出力信号の振幅を算出する。

ステップＳ６０７では、Ａ／Ｄ変換後の振れ検出部１１４の出力信号から静定時の振れ検出部１１４の出力信号の平均値５０２を減算してオフセット成分を除去する。ここでのオフセット成分の除去とステップＳ６０４でのハイパスフィルタによるオフセット成分の除去との違いは、ステップＳ６０４の信号は三脚検知判定のみに用いており、シフトレンズ１０３の駆動制御には使用していないことである。

ステップＳ６０８では、ステップＳ６０７でオフセット成分を除去した振れ検出部１１４の出力信号からローパスフィルタ５０３により低周波成分を抽出し、積分ローパスフィルタ５０６にて角速度信号から角度信号に変換される。

ステップＳ６０９では、加減算点５０３において、オフセット成分が除去された振れ検出部１１４の出力信号からステップＳ６０８で抽出された低周波成分が減算され高周波成分が抽出され、積分ローパスフィルタ５０５にて角速度信号から角度信号に変換される。

ステップＳ６１０では、加減算点５０７で低周波成分の角度信号と高周波成分の角度信号が加算される。本実施例では、三脚固定状態が判定されたとき以外は低周波成分と高周波成分を加算した角度信号を目標信号の生成に使用する。

ステップＳ６１１では、三脚判定部が、ステップＳ６０６で算出した振幅が所定期間以上三脚判定閾値未満である場合に三脚固定状態と判定し、ステップＳ６１２に進む。三脚固定状態と判定しない場合は、ステップＳ６１３に進む。

ステップＳ６１３では、三脚固定状態ではないので、低周波成分と高周波成分の角度信号の加算信号を目標位置算出部に入力するため、出力選択部５０８を切り替える。

ステップＳ６１２では、判定時の低周波成分のオフセットをＲＡＭ等の記憶部１１６に記憶する。

ステップＳ６１４では、三脚固定状態であるので、高周波成分のみの角度信号を目標位置算出部に入力するため、出力選択部５０８を切り替える。このように、ステップＳ６１２で記憶しておいた判定時の低周波成分のオフセットに固定して高周波成分のみを振れ補正することで、三脚固定状態の判定後の画角ズレを抑えることが可能となる。

ステップＳ６１５では、三脚判定部３０８が、三脚固定状態から抜けたかどうかを判定する。三脚固定状態から抜けた場合はステップＳ６１６に進む。

ステップＳ６１６で、三脚固定状態から抜けたので、高周波成分のみの角度信号から低周波成分と高周波成分を加算した角度信号から目標位置信号を生成する振れ補正動作に移行する。この際、ステップ状に移行させると画角ズレが目立つので、所定の移行時間を設けて徐々に移行させる処理を行う。この場合、撮像装置が三脚から外されている途中又はその直後で撮影に至っていない状態と考えられるので、多少の時間（ms）がかかっても問題はない。

ステップＳ６１７では、振れ補正機能が無効に設定されたかどうかの判定を行う。振れ補正機能が無効に設定された場合は処理を終了し、設定が有効の場合はステップＳ６０２に進む。

以上の実施の形態によれば、振れ補正機能が有効に設定されたときに、まず振れ検出部から出力される信号によって撮像装置が三脚固定状態であるか否かを判定する。そして、振れ検出部の出力信号を低周波成分と高周波成分に周波数分割し、三脚固定状態であると判定された場合は、判定時の低周波成分のオフセットを固定して高周波成分のみを用いて防振制御を行う。

これによって、低周波成分のオフセットを固定することで振れ検出部から出力される低周波成分のドリフト信号（揺らぎ）に起因する振れ補正動作を抑制し、撮像素子上の像揺れを低減できる。更に、三脚固定状態の時は、微小な高周波信号の外乱に対して振れ補正を行うので、三脚固定状態での振れによる画角ズレを抑えることができる。

本発明は、デジタル一眼レフやデジタルコンパクトカメラ、デジタルビデオカメラの像振れ補正装置に限らずカメラ付き携帯端末、監視カメラ、Ｗｅｂカメラなどにも適用できる。また、振れ補正部材として、シフトレンズ等の光学系を使用した場合は、双眼鏡などの光学機器にも適用可能である。

また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給することによっても達成される。すなわち、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても本件発明の目的が達成されることは言うまでもない。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ(基本システム或いはオペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行うことによっても前述した実施形態の機能が実現される。この場合も本件発明に含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づく処理も本件発明に含まれる。すなわち、機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等がプログラムコードの指示に基づき実際の処理の一部又は全部を行って前述した実施形態の機能を実現する場合も本件発明に含まれることは言うまでもない。

上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

Claims

振れ検出手段の出力信号の変化が所定の条件を満たすかどうかを判定する判定手段であって、前記所定の条件は、前記振れ検出部の前記出力信号の振幅および前記振幅の周波数の少なくとも一つが所定時間の期間において所定値未満の状態であることである、判定手段と、
前記出力信号のうちの第１の周波数成分の信号である第１の信号と、前記出力信号のうちの前記第１の周波数成分と前記出力信号のうちの前記第１の周波数成分よりも低周波の成分である第２の周波数成分とを含む第２の信号とのうちのいずれかを、前記判定手段による判定の結果に従って選択し、被写体像と前記被写体像を形成する光学系の光軸との相対位置を変更するために前記光軸に対して所定の方向に駆動可能な振れ補正手段を駆動するための駆動信号を、前記第１の信号と前記第２の信号とのうちの選択した信号に基づいて生成し、生成した前記駆動信号に従って前記振れ補正手段を制御する制御手段であって、前記振れ補正手段の現在の駆動位置を検出する手段と、検出される前記現在の駆動位置が前記出力信号から決定される駆動位置に収束するようにフィードバック制御を行う手段と、前記振れ検出手段の前記出力信号を前記第１の周波数成分の信号と前記第２の周波数成分の信号とに分割する分割手段とを更に有する制御手段と
を備えることを特徴とする振れ補正装置。
前記制御手段は、前記所定の条件が満たされていると前記判定手段が判定した場合には、前記第１の信号を選択し、前記所定の条件が満たされていないと前記判定手段が判定した場合には、前記第２の信号を選択することを特徴とする請求項１に記載の振れ補正装置。
前記分割手段は、前記判定手段が、前記振れ検出手段の前記出力信号が前記所定の条件を満たしていると判定した時の前記第２の周波数成分の信号のオフセット成分を記憶し、記憶された前記オフセット成分を前記出力信号から除去する第１の除去手段を更に有し、前記第１の除去手段により前記オフセット成分が除去された前記出力信号を前記第１の周波数成分の信号と前記第２の周波数成分の信号とに分割することを特徴とする請求項１に記載の振れ補正装置。
前記判定手段は、前記振れ検出手段の前記出力信号の前記オフセット成分を除去する第２の除去手段を更に有し、前記第２の除去手段によりオフセットが除去された前記出力信号の変化を判定し、前記第２の除去手段は、前記分割手段が有する前記第１の除去手段とは異なることを特徴とする請求項３に記載の振れ補正装置。
前記駆動信号は、前記振れ検出手段の前記出力信号に基づいて決定された駆動位置に、前記振れ補正手段を駆動する信号であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の振れ補正装置。
振れを検出する振れ検出手段の出力信号の変化が所定の条件を満たすかどうかを判定する判定ステップであって、前記所定の条件は、前記振れ検出部の前記出力信号の振幅および前記振幅の周波数の少なくとも一つが所定時間の期間において所定値未満の状態であることである、判定ステップと、
前記出力信号のうちの第１の周波数成分の信号である第１の信号と、前記出力信号のうちの前記第１の周波数成分と前記出力信号のうちの前記第１の周波数成分よりも低周波の成分である第２の周波数成分とを含む第２の信号とのうちのいずれかを、前記判定ステップにおける判定の結果に従って選択し、被写体像と前記被写体像を形成する光学系の光軸との相対位置を変更するために前記光軸に対して所定の方向に駆動可能な振れ補正手段を駆動するための駆動信号を、前記第１の信号と前記第２の信号とのうちの選択した信号に基づいて生成し、生成した前記駆動信号に従って前記振れ補正手段を制御する制御ステップであって、前記振れ補正手段の現在の駆動位置を検出するステップと、検出される前記現在の駆動位置が前記出力信号から決定される駆動位置に収束するようにフィードバック制御を行うステップと、前記振れ検出手段の前記出力信号を前記第１の周波数成分の信号と前記第２の周波数成分の信号とに分割するステップとを更に有する制御ステップと
を備えることを特徴とする振れ補正方法。
コンピュータを、
振れを検出する振れ検出手段の出力信号の変化が所定の条件を満たすかどうかを判定する判定手段であって、前記所定の条件は、前記振れ検出部の前記出力信号の振幅および前記振幅の周波数の少なくとも一つが所定時間の期間において所定値未満の状態であることである、判定手段、
前記出力信号のうちの第１の周波数成分の信号である第１の信号と、前記出力信号のうちの前記第１の周波数成分と前記出力信号のうちの前記第１の周波数成分よりも低周波の成分である第２の周波数成分とを含む第２の信号とのうちのいずれかを、前記判定手段による判定の結果に従って選択し、被写体像と前記被写体像を形成する光学系の光軸との相対位置を変更するために前記光軸に対して所定の方向に駆動可能な振れ補正手段を駆動するための駆動信号を、前記第１の信号と前記第２の信号とのうちの選択した信号に基づいて生成し、生成した前記駆動信号に従って前記振れ補正手段を制御する制御手段であって、前記振れ補正手段の現在の駆動位置を検出する手段と、検出される前記現在の駆動位置が前記出力信号から決定される駆動位置に収束するようにフィードバック制御を行う手段と、前記振れ検出手段の前記出力信号を前記第１の周波数成分の信号と前記第２の周波数成分の信号とに分割する分割手段とを更に有する制御手段
として機能させるためのプログラム。
請求項７に記載のプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
光学系によって形成される被写体像を撮像する撮像手段と、
振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段の出力信号の変化が所定の条件を満たすかどうかを判定する判定手段であって、前記所定の条件は、前記振れ検出部の前記出力信号の振幅および前記振幅の周波数の少なくとも一つが所定時間の期間において所定値未満の状態であることである、判定手段と、
前記出力信号のうちの第１の周波数成分の信号である第１の信号と、前記出力信号のうちの前記第１の周波数成分と前記出力信号のうちの前記第１の周波数成分よりも低周波の成分である第２の周波数成分とを含む第２の信号とのうちのいずれかを、前記判定手段による判定の結果に従って選択し、前記被写体像と前記被写体像を形成する光学系の光軸との相対位置を変更するために前記光軸に対して所定の方向に駆動可能な振れ補正手段を駆動するための駆動信号を、前記第１の信号と前記第２の信号とのうちの選択した信号に基づいて生成し、生成した前記駆動信号に従って前記振れ補正手段を制御する制御手段であって、前記振れ補正手段の現在の駆動位置を検出する手段と、検出される前記現在の駆動位置が前記出力信号から決定される駆動位置に収束するようにフィードバック制御を行う手段と、前記振れ検出手段の前記出力信号を前記第１の周波数成分の信号と前記第２の周波数成分の信号とに分割する分割手段とを更に有する制御手段と
を有することを特徴とする撮像装置。
振れ検出手段から出力される振れ信号を用いて三脚固定状態であるか否かを判定する判定手段と、
前記振れ検出手段から出力される振れ信号を第１の周波数成分の第１の振れ信号と前記第１の周波数成分よりも低周波の成分である第２の周波数成分の第２の振れ信号とに分割する分割手段と、
前記振れ信号から生成された振れ補正信号に基づいて振れ補正手段を制御する制御手段であって、前記三脚固定状態と判定された場合には、前記第１の振れ信号から生成された振れ補正信号に基づいて振れ補正手段を制御し、前記三脚固定状態と判定されない場合には、前記第１の振れ信号及び前記第２の振れ信号から生成された振れ補正信号に基づいて振れ補正手段を制御する制御手段と
を有することを特徴とする振れ補正装置。
請求項１０に記載の振れ補正装置と、
撮像素子と
を有することを特徴とする撮像装置。
振れ検出手段から出力される振れ信号を用いて三脚固定状態であるか否かを判定する判定工程と、
前記振れ検出手段から出力される振れ信号を第１の周波数成分の第１の振れ信号と前記第１の周波数成分よりも低周波の成分である第２の周波数成分の第２の振れ信号とに分割する分割工程と、
前記振れ信号から生成された振れ補正信号に基づいて振れ補正手段を制御する制御工程であって、前記三脚固定状態と判定された場合には、前記第１の振れ信号から生成された振れ補正信号に基づいて振れ補正手段を制御し、前記三脚固定状態と判定されない場合には、前記第１の振れ信号及び前記第２の振れ信号から生成された振れ補正信号に基づいて振れ補正手段を制御する制御工程と
を有することを特徴とする振れ補正方法。
コンピュータを、
振れ検出手段から出力される振れ信号を用いて三脚固定状態であるか否かを判定する判定手段、
前記振れ検出手段から出力される振れ信号を第１の周波数成分の第１の振れ信号と前記第１の周波数成分よりも低周波の成分である第２の周波数成分の第２の振れ信号とに分割する分割手段、
前記振れ信号から生成された振れ補正信号に基づいて振れ補正手段を制御する制御手段であって、前記三脚固定状態と判定された場合には、前記第１の振れ信号から生成された振れ補正信号に基づいて振れ補正手段を制御し、前記三脚固定状態と判定されない場合には、前記第１の振れ信号及び前記第２の振れ信号から生成された振れ補正信号に基づいて振れ補正手段を制御する制御手段
として機能させるためのプログラム。
請求項１３に記載のプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。