(57)【要約】【課題】防振対象の撮像装置に加わる並進振動による撮影画像の平行振れを高精度に補正する。【解決手段】並進振動を検出する加速度検出手段１１ｐと、撮像装置の画面での画像振れによる劣化を緩和する振れ補正手段９５と、撮像装置の画像信号から撮影画像の動き成分を検出する動き検出手段９３ｄと、動き検出手段の出力信号により、並進振動を抽出する並進振動抽出手段９３ｄ，５８，５９と、並進振動抽出手段の出力信号に基づいて加速度検出手段からの信号を較正する較正手段５７，５５とを有し、較正手段によって較正された加速度検出手段からの信号に基づいて前記振れ補正手段を作動させる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
防振対象の撮像装置に加わる並進振動を検出する加速度検出手段と、
前記撮像装置の画面での画像振れによる劣化を緩和する振れ補正手段と、
前記撮像装置の画像信号から撮影画像の動き成分を検出する動き検出手段と、
前記動き検出手段の出力信号により、並進振動を抽出する並進振動抽出手段と、
前記並進振動抽出手段の出力信号に基づいて前記加速度検出手段からの信号を較正する較正手段とを有し、
前記較正手段によって較正された前記加速度検出手段からの信号に基づいて前記振れ補正手段を作動させることを特徴とする防振制御装置。
【請求項２】
前記撮像装置に加わる角度振動を検出する角速度検出手段を有し、
前記較正手段で較正された信号と前記角速度検出手段からの信号に基づいて前記振れ補正手段を作動させることを特徴とする請求項１に記載の防振制御装置。
【請求項３】
前記動き検出手段は、前記角速度検出手段の出力信号に基づいて前記振れ補正手段を作動させて角度振れ成分を緩和した状態での前記撮影画像の動き成分を検出することを特徴とする請求項２に記載の防振制御装置。
【請求項４】
前記前記並進振動抽出手段は、前記動き検出手段の出力信号により手振れ周波数帯域中の所定の周波数帯域を取り出して並進振動を抽出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の防振制御装置。
【請求項５】
前記動き検出手段は、２次元的に得られる前記画像信号の複数領域毎の被写体距離及びその領域に対応する撮影画像の動き成分を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の防振制御装置。
【請求項６】
前記並進振動抽出手段は、前記被写体距離が近い領域における前記撮影画像の動き成分と前記被写体距離が遠い領域における前記撮影画像の動き成分の差より、前記並進振動を抽出することを特徴とする請求項５に記載の防振制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の防振制御装置を具備することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像の振れを補正する振れ補正手段を有する防振制御装置および撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在のカメラは露出決定やピント合わせ等の撮影にとって重要な作業は全て自動化され、カメラ操作に未熟な人でも撮影失敗を起こす可能性は非常に少なくなっている。また、最近では、手振れによる像振れを防ぐシステムを備えたカメラも製品化されてきており、撮影者の撮影ミスを誘発する要因は殆ど無くなってきている。
【０００３】
ここで、像振れを防ぐシステムについて簡単に説明する。撮影時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像振れの無い写真を撮影可能とする為には、上記手振れによるカメラの振動を検出し、その検出値に応じて補正光学系を具備する振れ補正手段を変位させなければならない。
【０００４】
従って、カメラ振れが生じても像振れが生じない写真を撮影するためには、第１に、カメラの振動を正確に検出し、第２に、手振れによる光軸変化を補正することが必要となる。振動（カメラ振れ）の検出は、原理的にいえば、加速度、角加速度、角速度、角変位等を検出し、その出力を適宜演算処理する演算部をカメラに搭載することによって行うことができる。そして、この検出情報に基づき、撮影光軸を偏心させる振れ補正手段を駆動させて像振れ補正を行う。
【０００５】
図１０（ａ）は一眼レフカメラの平面図であり、図１０（ｂ）はその側面図である。この一眼レフカメラに装着される交換レンズ９０に搭載される防振システムは、光軸９１に対して矢印９２ｐ，９２ｙで示すカメラ縦振れ及び横振れに対し、振れ補正を行う。尚、カメラ本体９３の中で、９３ａはレリーズ部材、９３ｂはモードダイアル（メインスイッチを含む）、９３ｃはリトラクタブルストロボ、９３ｄはカメラＣＰＵである。
【０００６】
また、９４は撮像素子、９５は補正光学系である補正レンズ９５ａを矢印９５ｐ，９５ｙ方向に自在に駆動して、矢印９２ｐ，９２ｙ方向の振れ補正を行う振れ補正手段としての振れ補正ユニットである。９６ｐ，９６ｙは各々矢印９２ｐ，９２ｙ周りの振れを検出する角速度計であり、矢印９６ｐａ，９６ｙａは各々の検出感度方向である。
【０００７】
角速度計９６ｐ，９６ｙの出力は、レンズＣＰＵ９７でその信号を演算されて振れ補正ユニット９５の振れ補正目標値に変換される。カメラ本体９３に設けられたレリーズ部材９３ａの半押しでオンするスイッチ（以下、スイッチＳ１：撮影準備の為に測光、ピント合わせを指令する操作スイッチ）に同期して駆動目標値が駆動部９８を介して振れ補正ユニット９５のコイルに入力される。これにより、像振れ補正が始まる。
【０００８】
図１０を用いて説明した防振システムでは、手振れ検出用に角速度計９６ｐ，９６ｙを用いている。カメラ本体９３には矢印９２ｐ，９２ｙ周り（撮影光軸周り）の角度振ればかりではなく、矢印１１ｐｂ，１１ｙｂに示した平行振れ（撮影光軸に直交する平面内の平行振れ）も加わる。しかし、一般的な撮影条件では矢印９２ｐ，９２ｙ回りの角度振れが支配的であり、矢印１１ｐｂ、１１ｙｂに示した平行振れによる像劣化は少ない。そのため、手振れ検出用には角速度計９６ｐ，９６ｙだけを設ければよい。
【０００９】
ところが、至近距離での撮影（撮影倍率の高い撮影条件）では、矢印１１ｐｂ，１１ｙｂに示した平行振れによる像劣化も無視できなくなってくる。例えば、マクロ撮影のように被写体に２０ｃｍ程度まで接近して撮影する条件や、被写体が１ｍ程度に位置していても撮影光学系の焦点距離が非常に大きい場合（例えば４００ｍｍ）を考える。このような場合では、積極的に平行振れを検出して振れ補正ユニット９５を駆動する必要がでてくる。特許文献１では、加速度を検出する加速度計を設け、加速度計で平行振れを検出して、別に設けた角速度計の出力と共に振れ補正ユニット９５を駆動する技術が開示されている。
【００１０】
ここで、平行振れの検出に用いる加速度計は温度などの環境変化でその信号が変化する恐れがある。その為、平行振れの高精度な補正が難しい。また、平行振れの補正には加速度計ばかりではなく、被写体距離（或いは被写体倍率）を検出し、その信号に応じて平行振れの補正の量を決める必要がある。これは前述した様に被写体が近いときに平行振れによる像劣化の影響が現れる為である。しかしながら、被写体の距離を高精度に検出する事は難しく、これも平行振れの補正精度を劣化させる原因になっていた。
【００１１】
特許文献２では、カメラに搭載される撮像素子により撮影画像の動き情報を取り込み、  それにより角速度計の較正を行う開示がある。しかしながら、この特許文献２においては、単に撮像素子の動き情報により角速度計の較正を行うのみであり、加速度計の較正はできない。何故ならば動き情報には角度振れ及び平行振れが含まれており、その分離が出来ない為である。
【００１２】
また、特許文献３に示す様に、平行振れが生じる撮影条件では動き情報による角速度計の較正を行わない提案もなされている。
【特許文献１】特開平７−２２５４０５号公報
【特許文献２】特開２００２−３５９７６９号公報
【特許文献３】特開２００１−３５６３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記のように、従来においては、加速度計の較正を行う事はできず、高精度な平行振れの補正をすることができなかった。
【００１４】
（発明の目的）
本発明の目的は、防振対象の撮像装置に加わる並進振動による撮影画像の平行振れを高精度に補正することのできる防振制御装置および撮像装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明は、防振対象の撮像装置に加わる並進振動を検出する加速度検出手段と、前記撮像装置の画面での画像振れによる劣化を緩和する振れ補正手段と、前記撮像装置の画像信号から撮影画像の動き成分を検出する動き検出手段と、前記動き検出手段の出力信号により、並進振動を抽出する並進振動抽出手段と、前記並進振動抽出手段の出力信号に基づいて前記加速度検出手段からの信号を較正する較正手段とを有し、前記較正手段によって較正された前記加速度検出手段からの信号に基づいて前記振れ補正手段を作動させる防振制御装置とするものである。
【００１６】
同じく上記目的を達成するために、本発明は、上記本発明の防振制御装置を具備する撮像装置とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、防振対象の撮像装置に加わる並進振動による撮影画像の平行振れを高精度に補正することのできる防振制御装置または撮像装置を提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例１ないし３に示す通りである。
【実施例１】
【００１９】
図１（ａ），（ｂ）は本発明の実施例１に係わる撮像装置の一例であるデジタルカメラの上面図及び側面図である。図１０（ａ），（ｂ）の従来例と異なるのは、加速度計１１ｐ，１１ｙが設けられている点であり、加速度計１１ｐ，１１ｙ各々の加速度検出軸は矢印１１ｐａ，１１ｙａである。
【００２０】
図２は、平行振れ検出器（以下、加速度計）１１ｐ，１１ｙにより検出される並進振動の平行振れおよび角度振れ検出器（以下、角速度計）９６ｐ，９６ｙにより検出される回転振動の角度振れの信号を処理するブロック図である。これら検出器は主にレンズＣＰＵ９７内で処理される。尚、図２においては、カメラの縦振れ（図１（ｂ）の角度振れ９２ｐおよび平行振れ１１ｐｂ）による像振れを補正する信号処理のみを図示している。しかし、実際にはカメラの横振れ（図１（ａ）の角度振れ９２ｙおよび平行振れ１１ｙｂ）による像振れの補正も同様に信号処理されている。
【００２１】
図２において、角速度計９６ｐの角速度信号は増幅部１２ｐに入力される。増幅部１２ｐでは角速度計９６ｐの出力を単純に増幅するだけではなく、角速度計９６ｐに重畳するＤＣ成分を除去するＤＣ除去回路および高周波ノイズ成分を除去する高域減衰回路も具備する。増幅部１２ｐの出力はＡ／Ｄ変換されてレンズＣＰＵ９７に取り込まれる。取り込まれた信号はレンズＣＰＵ９７内で数値処理されてゆくのであるが、ここでは説明の為に処理を各ブロックに分けて図示している。
【００２２】
角度振れ演算部（以下、角速度積分部）１３ｐは増幅部１２ｐから入力された手振れ角速度信号を１階積分して角度振れ補正目標値（以下、角度振れ角度）に変換する。角速度積分部１３ｐは手振れ角速度信号の中で通常約０．１Ｈｚ以上の高周波数成分を積分して角度振れ角度に変換する。しかし、角速度積分を開始する時点においては積分帯域を狭めて（例えば、２Ｈｚ以下の信号は減衰させる）信号処理の起動を早めている（これを時定数切換と呼ぶ）。得られた角度振れ角度信号は加算部１４ｐに入力され、後述する平行振れ変位信号と加算され、振れ総合信号に変換される。尚、加算部１４ｐはレリーズ部材９３ａ及び合焦検出部２７からの信号に基づいて角度振れ角度信号と後述する平行振れ変位信号を加算している。加算部１４ｐはレリーズ部材９３ａの半押しでオンするスイッチＳ１に応答して角度振れ角度信号を受け、合焦検出部２７の信号入力（ピント合わせが完了）に基づいて平行振れ変位信号を角度振れ角度信号に加算する。
【００２３】
振れ総合信号は周波数特性変更部１５ｐに入力されて、周波数特性を変更される。周波数特性変更部１５ｐは主に振れ総合信号の低周波成分の減衰を行っており、どの周波数（例えば０．１Ｈｚ、或いは５Ｈｚ）より低い周波数を減衰させるかを決め、その信号成分を減衰させる。これはカメラのフレーミング変更などのように振れに大きな変化が生じた時に振れ総合信号の減衰を大きくして（例えば、５Ｈｚ以下の信号は減衰）、振れ補正を行わないようにするためである。この周波数特性変更部１５ｐがないとカメラのフレーミング成分までも振れ補正してしまうので、カメラの良好なフレーミングができなくなる。
【００２４】
周波数特性変更部１５ｐの出力は敏感度変更部１６ｐに入力される。敏感度変更部１６ｐはレンズＣＰＵ９７に入力される焦点距離検出部１８および撮影距離検出部１９の信号を受けて周波数特性変更部１５ｐの信号の増幅率を変える。
【００２５】
一般にズームレンズに内包される振れ補正ユニット９５の光学系はズーム状態やフォーカス状態により、その振れ補正敏感度が変わる。例えばズームワイドで振れ補正ユニット９５を１ｍｍ駆動すると像面でも１ｍｍ像がずれるとする。この場合、ズームテレで振れ補正ユニット９５を１ｍｍ駆動すると、像面では３ｍｍ像がずれてしまう。同様に、被写体が至近にあるときと無限にあるときでは、振れ補正ユニット９５の駆動量と像振れ量の関係が変わってくる。そのため、その敏感度を補正する（例えばテレでは増幅率を３分の１にする）ために周波数特性変更部１５ｐの信号の増幅率をズームやフォーカスで変更している。尚、焦点距離検出部１８はレンズ内に設けられ、ズーミングで移動するレンズの位置を検出するエンコーダなどであり、そのエンコーダの出力により焦点距離を検出している。又、撮影距離検出部１９もレンズ内に設けられ、フォーカシングで移動するレンズの位置を検出するエンコーダなどであり、そのエンコーダの出力により撮影距離を検出している。
【００２６】
このようにして敏感度変更部１６ｐからは、角度振れ角度信号（角度振れ補正目標値）と平行振れ変位信号（平行振れ補正目標値）が加算、周波数やゲイン処理がなされた総合振れ補正目標値が出力される。
【００２７】
レリーズ部材９３ａの半押し操作によりスイッチＳ１がオンされると、敏感度変更部１６ｐからの総合振れ補正目標信号はＰＷＭ信号に変換されて振れ補正駆動部９８ｐに入力される。振れ補正駆動部９８ｐでは入力されたＰＷＭ信号に応じて振れ補正ユニット９５を駆動し、像振れ補正を行う。
【００２８】
スイッチＳ１がオンした当初では、加算部１４ｐには角度振れ角度信号しか入力されていないので角度振れの補正のみ行っている。また、スイッチＳ１のオンに応じてカメラＣＰＵ９３ｄ内の合焦検出部２７はカメラ本体９３内のピントセンサ３２を駆動して、撮影被写体のピント状態を検出する。そして、ピントセンサ３２の検出結果に基づいて合焦検出部２７がレンズマイコン９７内のレンズ駆動演算部３３にピントずれ量を送る。レンズ駆動演算部３３はその信号に基づいてフォーカス駆動部３４を駆動してフォーカスレンズ９９を動かす。ここで、上述した合焦動作を行っている間も角度振れの補正が行われているので、高精度の合焦動作が可能になっている。
【００２９】
フォーカスレンズ９９の駆動後、再度ピントセンサ３２は被写体のピント状態を検出し、十分なピント状態の場合は合焦表示を行う（不十分なピント状態の場合は再度レンズを移動させる）。又、十分なピント状態になると撮影距離検出部１９は撮影距離対応部３６ｐを介して加算部１４ｐで平行振れ変位信号を角度振れ角度信号に加算させる。フォーカスレンズ９９の繰出し量は絶えず敏感度変更部１６ｐに入力しているが、敏感度変更部１６ｐは合焦検出部２７が合焦した時点におけるフォーカスレンズ９９の繰出し量（撮影距離検出部１９の信号）を防振敏感度値としている。
【００３０】
ここで、撮影距離対応部３６ｐは撮影距離検出部１９の出力を受ける。すると、その信号（被写体距離）が平行振れ変位信号を角度振れ角度信号に加算して振れ補正するか否か（被写体距離が近いときには平行振れ変位を加算）、又、後述する平行振れ目標値初期化部３５ｐに初期化が必要か否かの信号を出力する。
【００３１】
後述するが、フォーカスレンズ９９の繰出し量とズームレンズの位置の関係から撮影倍率を演算するのである。しかし、その撮影倍率も合焦検出部２７の合焦検出をトリガとして焦点距離検出部１８と撮影距離検出部１９の信号に基づいて演算を開始する。即ち、ズームが決まり、撮影被写体にピントがあってフォーカスレンズ９９の繰出し量がわかった時点で振れ補正の為の敏感度がわかり、総合振れ補正目標値が計算される。なお、ズームは撮影者がレリーズ部材９３ａの半押し操作をする前に決定しているものとする。像倍率も撮影被写体にピントがあった時点で求まる。
【００３２】
以上の様にして得られた角度振れ角度信号と平行振れ変位信号が加算された総合振れ補正目標信号は、ＰＷＭ信号に変換されて振れ補正駆動部９８ｐに入力される。振れ補正駆動部９８ｐは入力されたＰＷＭ信号に応じて振れ補正ユニット９５を駆動し、像振れ補正を行う。即ち、ピント合わせが終了した時点で平行振れの補正も行う構成になっている。
【００３３】
次に、加速度計１１ｐの信号処理について説明する。加速度計１１ｐの加速度信号は増幅部２０ｐに入力される。増幅部２０ｐでは加速度計１１ｐの出力を単純に増幅するだけではなく、加速度計１１ｐに重畳するＤＣ成分を除去するＤＣ除去回路および高周波ノイズ成分を除去する高域減衰回路も設けられている。増幅部２０ｐの出力はＡ／Ｄ変換されてレンズＣＰＵ９７に取り込まれる。取り込まれた加速度信号もレンズＣＰＵ９７内で数値処理されてゆくのであるが、ここでも説明の為に処理を各ブロックに分けて図示している。
【００３４】
先ず、加速度信号は加速度重力補正部２１ｐに入力され、重力成分の補正が行われる。ここで重力成分の補正の意味を説明する。図１（ｂ）に示したカメラの撮影位置においては、カメラは水平なので加速度計１１ｐの感度方向１１ｐａは重力の方向２８（図３（ａ）参照）と同じ方向になっている。このとき、加速度計１１ｐは常に重力成分に見合う信号が出力されており、それに重畳して平行振れ成分の検出を行っている。ここで重力成分の信号出力はＤＣ成分なので、増幅部２０ｐにおけるＤＣ除去回路などで除去できる。
【００３５】
しかしながら、カメラを構えているときに発生する手振れの回転角度の変化により、図３（ａ）の破線で示すように、加速度計１１ｐの位置は変化するので、加速度計１１ｐから見ると重力の方向が変わることになる。そのため、手振れ角度の変化により加速度計１１ｐの出力は変化する。
【００３６】
図３（ｃ）は加速度計１１ｐの姿勢に対する加速度計１１ｐの出力の変化を示しており、横軸は加速度計１１ｐの姿勢変化（手振れ回転角度θ）、縦軸は加速度計１１ｐの出力である。波形３０ｐは加速度計１１ｐの出力を示しており、加速度計１１ｐの姿勢角度がゼロ（図３（ａ）のように１Ｇが加わっている状態）から±θ姿勢が変化すると、加速度計１１ｐの出力はそれにつれて変化（減少）する。
【００３７】
図４（ａ），（ｂ）は加速度計１１ｐの重力変化による出力を、横軸をカメラを構えてからの経過時間、縦軸を手振れ回転角度θおよび加速度計の出力に代えてそれぞれ示している。
【００３８】
今、全く平行振れが発生していないと仮定しても、手振れ回転角度２９ｐによる重力成分変化の影響で加速度計１１ｐは誤差信号３０ｐを出力する。近接撮影の場合にはカメラを下向きにして撮影する場合も多い。図３（ｂ）はそのような場合の例であり、加速度計１１ｐの感度方向１１ｐａに対して重力方向２８は直交している。この場合の誤差信号は図３（ｃ）、図４（ｂ）における破線３１ｐとなる。
【００３９】
ここで、図３（ａ）の加速度計１１ｐの配置と図３（ｂ）の加速度計１１ｐの配置で、誤差信号３０ｐ，３１ｐの大きさに違いがある。これは、図３（ａ）の配置では手振れ回転角度の変化に対しコサインで重力の影響が生じ、図３（ｂ）の配置ではサインで重力の影響が生ずる為であり、姿勢の変化角度が小さい時にはサインの方が変化が大きい為である。そのため、この重力の影響を補正するためには手振れ回転角度を検出すること、および、加速度計１１ｐの姿勢（図３（ａ）と図３（ｂ）の違いの様に重力に対して感度軸がどの角度であるか）を知る必要がある。
【００４０】
図２に戻って、レンズＣＰＵ９７にはカメラＣＰＵ９３ｄを介してレリーズ部材９３ａからその半押し操作に伴うスイッチＳ１のオン信号が入力される。レリーズ部材９３ａの半押しは、撮影準備の為にカメラを撮影被写体に向けて構図を決めてからの操作であり、これにより被写体に対して測光、合焦動作が開始される。図２においては上記動作は直接発明とは関係ないので省いており、スイッチＳ１のオン信号は初期姿勢方向検出部２３ｐに入力される。初期姿勢方向検出部２３ｐには増幅部２０ｐからの加速度増幅信号も入力されており、スイッチＳ１のオン信号が入力された時の加速度増幅信号の大きさにより加速度計１１ｐの姿勢を判定している。
【００４１】
レリーズ部材９３ａの半押しは撮影者が構図を決めた後で操作するものであるのでその後の大きな姿勢の変化がない。そのため、その操作に伴うスイッチＳ１のオン信号に基づいて加速度計１１ｐの姿勢を判定するのが効果的である。勿論、スイッチＳ１のオン後、カメラが被写体へのピント合わせを行ってから姿勢を検出してもよいが、その場合にはスイッチＳ１のオンからピント合わせまでの時間を利用して加速度計１１ｐの出力を積分（後述する）することができなくなる。時間の節約の為にもスイッチＳ１のオン時に加速度計１１ｐの姿勢を検出するのが望ましい。加速度計１１ｐの姿勢判定は、具体的にはスイッチＳ１のオン信号時に加速度の大きさが１Ｇの時は、加速度計１１ｐは図３（ａ）の姿勢、０Ｇの時は図３（ｂ）の姿勢、その間の加速度の時は、それに応じた姿勢と判定している。
【００４２】
角速度積分部１３ｐからの角度振れ角度信号は前述した加算部１４ｐばかりでなく、重力影響算出部２５ｐにも入力されている。重力影響算出部２４ｐは入力される角度振れ角度の変化に基づいて加速度計１１ｐに加わる重力の変化を求める計算を行うわけである。しかし、前述したように加速度計１１ｐの重力に対する姿勢により計算方法（サインで計算するかコサインで計算するか）が異なってくる。そのため、初期姿勢方向検出部２３ｐの信号も重力影響算出部２４ｐに入力されており、図３（ａ）の姿勢と図３（ｂ）の姿勢で計算の係数を変更している。具体的には、図３（ａ）のように１Ｇが加わっている時の姿勢φをゼロ度とし、姿勢の変化をθ（手振れ回転角度θにほぼ等しいので同じくθとしている）とすると、加速度計１１ｐの出力変化はＧ（ＣＯＳφ−ＣＯＳ（φ＋θ））で求められる。そのため、初期姿勢方向検出部２３ｐでφを求め、手振れ角度でθを求めて重力影響算出に用いる。
【００４３】
増幅部２０ｐからの加速度増幅信号は加速度重力補正部２１ｐに入力され、重力影響算出部２４ｐで求められた重力変化に伴う加速度計１１ｐの信号変化との差分が計算される。そして、重力の影響による加速度計１１ｐの出力誤差が除去される。誤差成分が除去された加速度出力は平行振れ演算部（以下、加速度積分部）２２ｐに入力される。加速度積分部２２ｐは加速度重力補正部２１ｐから入力された重力の影響を補正された加速度信号を２階積分して、平行振れ補正目標値（以下、平行振れ変位）に変換する。加速度積分部２２ｐは角速度積分部１３ｐと同様に加速度信号の中で通常約０．４Ｈｚ以上の高周波数成分を２階積分して平行振れ変位に変換する。この加速度積分部２２ｐは加速度信号を、積分を開始する時点においては積分帯域を狭めて（例えば１Ｈｚ以上の成分のみ積分）信号処理の起動を早めている（時定数切換え）。
【００４４】
加速度積分部２２ｐの平行振れ変位信号は像倍率補正部２５ｐに入力される。撮影倍率演算部２６ｐは焦点距離検出部１８による焦点距離情報と撮影距離検出部１９による撮影距離情報に基づいて撮影倍率を計算する。前述した様に焦点距離検出部１８はレンズ内に設けられ、ズーミングで移動するレンズの位置を検出するエンコーダなどであり、そのエンコーダの出力により焦点距離を検出している。又、撮影距離検出部１９もレンズ内に設けられている。この撮影距離検出部１９はフォーカシングで移動するレンズの位置を検出するエンコーダなどであり、そのエンコーダの出力により撮影距離を検出している。
【００４５】
前述した様にフォーカス駆動部３４によりフォーカスレンズ９９の繰出しが行われ、繰出し完了後、合焦検出部２７が合焦を確認した時点で撮影倍率演算部２６ｐは焦点距離検出部１８、撮影距離検出部１９の出力に基づいて撮影倍率の演算を行う。平行振れ１１ｐｂ，１１ｙｂ（図１参照）は被写体が近く、撮影焦点距離が大きい時（撮影倍率が高い時）に画面への影響が大きくなり、被写体が遠い時（撮影倍率が低い時）には画面への影響は殆どない。その為、加速度計１１ｐ，１１ｙで検出し、演算した平行振れ変位を撮影倍率に応じて増幅する必要がある。
【００４６】
像倍率補正部２５ｐは撮影倍率演算部２６ｐの演算値（焦点距離が長く、被写体距離が近いときは撮影倍率が高いと演算する）に基づいて加速度積分部２２ｐの平行振れ変位の増幅を行っている。但し、フォーカスレンズ９９の繰出しにより求まる撮影倍率はそれほど正確ではない。これは、撮影倍率演算部２６ｐは焦点距離検出部１８、撮影距離検出部１９の出力に基づいて撮影倍率の演算を行う訳であるが、フォーカスレンズ９９、ズームレンズの位置検出を行うエンコーダの出力精度がそれほど高くない為である。
【００４７】
そこで、この時点では所定の精度内で平行振れ変位の増幅を行うに留め、後述する較正方法により最終的に加速度計出力の精度の良い増幅を行うことにしている。
【００４８】
像倍率補正部２５ｐの出力は平行振れ補正目標値初期化部３５ｐに入力されている。平行振れ補正目標値初期化部３５ｐは、レリーズ部材９３ａの全押しによるスイッチＳ２のオン信号発生、つまり撮影開始指示がなされた時に同期して平行振れ補正目標値を初期化する。即ち、平行振れ補正目標値初期化部３５ｐの出力はレリーズ部材９３ａの全押しの時点でゼロになり、その後連続的に出力を始める。或いは、平行振れ補正目標値初期化部３５ｐはレリーズ部材９３ａの全押し時点で平行振れ補正目標値を所定値（例えば平行振れ補正目標値全レンジの９割）に制限し、その後連続的に出力させてもよい。
【００４９】
尚、平行振れ補正目標値初期化部３５ｐには撮影距離対応部３６ｐの信号も入力されており、撮影距離が設定値よりも近い時（例えば撮影距離が３０ｃｍ）のみ平行振れ補正目標値初期化部３５ｐを動作させるようにしている。この動作は被写体距離で制御するばかりでなく、撮影倍率で制御し、撮影倍率が等倍以上になった時のみ平行振れ補正目標値初期化部３５ｐを動作させるようにしても良い。
【００５０】
加算部１４ｐは角速度積分部１３ｐの信号と平行振れ補正目標値初期化部３５ｐの信号を加算しているが、上述した様に被写体が遠く、撮影焦点距離が短い時には殆ど角速度積分部１３ｐの出力のみになる。加算部１４ｐ以降の動作は前述した通りであり、カメラのフレーミング変更を行い易くするための周波数特性変更部１５ｐ、光学系の敏感度に併せて像振れ補正の効きを調節する敏感度変更部１６ｐを介して総合振れ補正目標値となる。そして、振れ補正ユニット９５を駆動する。
【００５１】
図５は、以上の構成における主要部分の動作を示すフローチャートであり、このフローはカメラの主電源オンでスタートする。尚、本発明の主要な構成を分かり易く説明する為に、カメラに設けられる多様な制御ステップ（例えば、バッテリーチェックや測光、測距、ＡＦの為のレンズ駆動、ストロボ充電、そして撮影の為の操作、動作など）は省いている。また、以下のフローにおいては、カメラの角度振れ９２ｐ、平行振れ１１ｐｂを角速度計９６ｐ、加速度計１１ｐで検出する事を例にして説明を進める。しかし、カメラの角度振れ９２ｙ、平行振れ１１ｙｂを角速度計９６ｙ、加速度計１１ｙで検出する場合も同様のフローになるものである。
【００５２】
図５において、ステップ＃１００１では、レリーズ部材９３ａの半押し操作によりスイッチＳ１がオンするのを待機しており、スイッチＳ１がオンするとステップ＃１００２へ進む。ステップ＃１００２では、初期姿勢方向検出部２３ｐが加速度計１１ｐの信号よりカメラの姿勢を検出する。これは加速度計１１ｐ，１１ｙに加わる重力加速度を検出しており、例えば図１（ａ），（ｂ）のように、カメラを水平に構えている場合には加速度計１１ｐは１Ｇを出力し、加速度計１１ｙは０Ｇを出力する。この状態でカメラを縦（水平状態ではあるが、構図を縦にした場合）に構えると加速度計１１ｐは０Ｇを出力し、加速度計１１ｙは１Ｇを出力する。又、カメラを下或いは上に向けている場合には加速度計１１ｐ，１１ｙとも０Ｇを出力する。
【００５３】
レリーズ部材９３ａの半押しのタイミングで姿勢を検出するのは、撮影者がカメラを構えてフレーミングを決め、安定してからレリーズ部材９３ａの半押し操作を行うので、その後は姿勢の変更が少ない為である。加速度計１１ｐ，１１ｙの信号により図１（ａ）の姿勢と判定した場合には、加速度計１１ｐの出力に対しては重力補正を行う。しかし、加速度計１１ｙの出力は重力補正を行わないように重力影響算出部２４ｙが判定し、加速度重力補正部２１ｙの補正量をゼロにする。これは、もともと角度振れによる重力加速度変化が無い為である。即ち、加速度重力補正部２１ｙ（不図示であるが加速度重力補正部２１ｐと同様な構成で、加速度計１１ｙの重力影響を補正するために設けられている）は加速度計１１ｙの増幅信号に対して重力成分の補正を行わない。
【００５４】
また、カメラを縦に構えている場合（加速度計１１ｐ＝０Ｇ、加速度計１１ｙ＝１Ｇ）には、反対に角速度計９６ｙの信号に基づいて加速度計１１ｙの重力補正を行う。しかし、角速度計９６ｐの信号に基づく加速度計１１ｐの重力補正は行わない。即ち、重力影響算出部２１ｐは加速度重力補正部２１ｐの補正量をゼロにする。カメラを下向き、或いは上向きに構えている（加速度計１１ｐ＝±１、加速度計１１ｙ＝±１Ｇ）場合には、角速度計９６ｐの信号に基づいて加速度計１１ｐの重力補正を行い、角速度計９６ｙの信号に基づいて加速度計１１ｙの重力補正を行う。
【００５５】
以上のように姿勢に応じて重力補正を行うか否かを判定している。尚、加速度計１１ｐ，１１ｙの信号には重力加速度だけではなく、それに平行振れによる加速度も重畳している。そのため、加速度計１１ｐ，１１ｙの信号を所定時間（例えば１秒）平均化して重力成分だけを取り出している。
【００５６】
以上の様にして姿勢検出が終了すると、ステップ＃１００３へ進み、手振れ角度信号に対してレンズの状態に合わせた敏感度補正および振れ状態（パンニングなど）に合わせた周波数補正を行う。そして、次のステップ＃１００４にて、角度振れ角度信号に基づいた角度振れ補正を開始する。続くステップ＃１００５では、初期姿勢方向検出部２３ｐによるカメラの姿勢と角速度積分部１３ｐからの角度振れ角度情報に基づいて、重力影響算出部２４ｐが加速度計１１ｐに重畳する重力加速度を算出し、加速度重力補正部２１ｐがその誤差出力を補正する。即ち、この時点で加速度計１１ｐを駆動して平行振れの検出を始める。但し、平行振れの補正はこの時点では行わない。
【００５７】
次のステップ＃１００６では、合焦動作を始める。そして、次のステップ＃１００７にて、ピント合わせの為のレンズの繰出しが完了するまで待機する。即ち、合焦検出部２７がピントセンサ３２により被写体のピント状態を検出し、レンズ駆動演算部３３がフォーカスレンズ繰出し量を演算する。その後、フォーカスレンズ９９をフォーカス駆動部３４で駆動した後に再度ピントセンサ３２が被写体にピントが合った事を確認する時点まで待機する。また、フォーカスレンズ９９の繰出しが完了した時点で、該フォーカスレンズ９９の繰出し量を撮影距離検出部１９で読んで撮影距離（被写体距離）を検出する。
【００５８】
次のステップ＃１００８では、加速度計１１ｐ，１１ｙの出力較正を行うが、このステップの詳細については図７を用いて後述する。続くステップ＃１００９では、レリーズ部材９３ａの全押し操作によりスイッチ２がオンしたか否かを判定し、スイッチ２がオンしている場合はステップ＃１０１０へ進み、オンしていない場合はステップ＃１０１３へ進む。
【００５９】
先ず、スイッチ２がオンしてステップ＃１０１０へ進んだ場合について説明する。ステップ＃１０１０では、上記ステップ＃１００４で振れ補正ユニット９５が角度振れ補正を行っているのに加えて、加速度計１１ｐ，１１ｙからの信号に基づいて振れ補正ユニット９５を駆動する。即ち、角度振れ及び平行振れによる像面の劣化を緩和するように総合振れ補正を行う。次のステップ＃１０１１では、撮影を行い、撮影が終了するとステップ＃１０１２へ進み、レリーズ部材９３ａの全押しが解除されてスイッチＳ２がオフしたか否かを判定する。ここで、スイッチＳ２がオフしていなければオフするまでステップ＃１０１２で待機し、その後スイッチＳ２がオフするとステップ＃１０１３へ進む。
【００６０】
上記ステップ＃１００９もしくはステップ＃１０１２にてスイッチＳ２がオフすると上記のようにステップ＃１０１３へ進み、ここではスイッチＳ１の状態を検出する。ここで、スイッチＳ１もオフしていればステップ＃１０１４へ進み、振れ補正ユニット９５の駆動を停止、つまり振れ補正動作を停止してステップ＃１００１に戻り、再度スイッチＳ１がオンするのを待機する。また、上記ステップ＃１０１３でスイッチＳ１がオンのままである場合はステップ＃１００６へ戻り、同様の動作を継続する。
【００６１】
以上の様に、本実施例１においては、初めに角度振れだけを補正し、合焦後に平行振れの補正を行う構成にしている。このように合焦動作前に角度振れの補正を行っているので、合焦精度を高くできると共に、平行振れを行う為の情報（撮影倍率）を正確に得ることができる。
【００６２】
以下、本発明の実施例１における特徴について説明する。
【００６３】
図１（ｂ）において、カメラＣＰＵ９３ｄの信号はカメラ本体９３とレンズ鏡筒９０を着脱可能に保持するマウントの接点を介してレンズＣＰＵ９７に入力される。図１（ｂ）ではわかりやすいように、カメラＣＰＵ９３ｄよりレンズＣＰＵ９７に直接矢印を図示している。カメラＣＰＵ９３ｄには撮像素子９４の画像情報が入力されており、カメラＣＰＵ９３ｄは時間差を設けた複数の画像情報から画像内の動き成分を検出し、その信号をレンズＣＰＵ９７に送る。
【００６４】
ここで、撮像素子９４からの信号にて検出される動き成分の中には、カメラの角度振れによる像の動きと平行振れによる像の動き、および、被写体自身の動きによる像の動きが含まれる。しかし、一般に静止画撮影では被写体は静止している為に撮像素子９４の検出する動き成分の中にはカメラの角度振れによる像の動きと平行振れによる像の動きが多くを占めている。
【００６５】
本実施例１においては、上記動き成分を用いて加速度計１１ｐの出力較正を行う。
【００６６】
図６は、加速度計１１ｐの出力較正に関係する回路構成を示すブロック図である。角速度計９６ｐからの角速度信号は積分器５１により角度振れ角度に変換されて振れ補正駆動部９８ｐに入力され、該振れ補正駆動部９８ｐが振れ補正ユニット９５を駆動して振れ補正を行う。これにより角度振れの補正が行われる。
【００６７】
一方、加速度計１１ｐの信号は積分器５４により平行振れ速度に変換され、その信号は角速度計９６ｐの信号に加算された後に積分器５１で平行振れ変位に積分されて振れ補正駆動部９８ｐに入力される。そして、振れ補正駆動部９８ｐが振れ補正ユニット９５を駆動して振れ補正を行う。これにより平行振れの補正も行われる。
【００６８】
また、前述した様に加速度計１１ｐの出力から重力影響を除去する為に、角速度計９６ｐの出力が積分器５２で平行振れ角度に変換される。そして、初期姿勢ゲイン設定部５３により加速度計１１ｐの初期の姿勢に合わせた重力除去量を設定し、加速度計１１ｐの信号より重力成分を差し引いている。
【００６９】
ここで、加速度計１１ｐの積分器５４を介する出力である平行振れ速度信号はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５６により手振れ周波数帯域中の所定の周波数帯域（例えば２Ｈｚ近辺）の信号が抽出される。このバンドパスフィルタ５６は例えば２Ｈｚ近辺の信号のみ抽出する構成になっており、平行振れ速度信号の中で、この周波数帯域だけを取り出している。この周波数帯域の速度信号は平行振れの中でも大きく、且つ頻度の高い信号であり、実際の動き速度と比較するのに適している。
【００７０】
一方、撮像素子９４よりの画像信号から前述した様にカメラＣＰＵ９３ｄにて動き成分が抽出される。この動き成分は変位の信号になるので微分器５８にて動き速度に変換され、バンドパスフィルタ５９（バンドパスフィルタ５６と同じ特性）により２Ｈｚ近辺の信号のみ抽出される。比較器５７はバンドパスフィルタ５６の出力信号とバンドパスフィルタ５９の出力信号の比較を行う。この時、バンドパスフィルタ５６の出力信号（振幅）とバンドパスフィルタ５９の出力信号（振幅）が同量になるように、積分器５４の出力である平行振れ速度信号のゲインを像倍率ゲイン設定部５５により調整する。
【００７１】
例えば、所定期間におけるバンドパスフィルタ５６の出力信号（振幅）とバンドパスフィルタ５９の出力信号（振幅）の各々の最大値と最小値の差を比較器５７で比較する。そして、バンドパスフィルタ５６の出力信号（振幅）における最大値と最小値の差をバンドパスフィルタ５９の出力信号（振幅）の最大値と最小値の差と同じになるように、像倍率ゲイン設定部５５により積分器５４の出力ゲインを調整する。或いは、バンドパスフィルタ５６の出力信号（振幅）の整流値（絶対値の平均値）とバンドパスフィルタ５９の出力信号（振幅）の整流値（絶対値の平均値）が同じになるように、像倍率ゲイン設定部５５により積分器５４の出力ゲインを調整する。
【００７２】
上記調整により積分器５４の出力ゲインが調整され、バンドパスフィルタ５６の出力振幅はバンドパスフィルタ５９の出力振幅に次第に近づいてゆき、最後には互いの振幅が同量になってゲイン調整が終了する。
【００７３】
これにより、平行振れのゲインは撮像素子９４が検出する動き成分により調整され、像面での平行振れが精度良く検出されることになる。
【００７４】
尚、ここまでの処理において、撮像素子９４における動き信号（成分）の微分値と加速度信号の積分により、共に速度の信号として比較を行っているが、これは加速度信号の２階積分値と動き成分の変位を比較しても良い。但し、加速度信号の２階積分値はその出力が安定するまでの期間が長くなる事、そして加速度計１１ｐの低周波ノイズを増幅してしまう事、から好ましくない。
【００７５】
また、撮像素子９４における動き信号を２階微分して動き加速度に変換し、その信号を加速度計１１ｐの信号と比較しても良いが、その場合には２階微分によるノイズが大きくなり、互いの信号の正確な比較が出来なくなってくる。
【００７６】
上記の問題を考えて、撮像素子９４の動き信号の微分値と加速度計１１ｐの積分値を比較している。ゲイン調整の終了後に、加速度計１１ｐの積分器５４を介する出力である平行振れ速度信号はローパスフィルタ（ＬＰＦ）５１０により特定の信号として抽出される。このローパスフィルタ５１０は例えば０．４Ｈｚ以下の周波数信号のみ抽出する構成になっており、平行振れ速度信号の中で、この周波数帯域だけを取り出している。この周波数帯域の速度信号は実際には平行振れでは無く、加速度計１１ｐに重畳する信号オフセット成分である。
【００７７】
撮像素子９４の画像信号は前述した様にカメラＣＰＵ９３ｄで動き成分を抽出されている。この動きは変位の信号になるので微分器５８で動き速度に変換され、ローパスフィルタ５１２（ローパスフィルタ５１０と同じ特性）により０．４Ｈｚ以下の周波数信号のみ抽出される。比較器５１１はローパスフィルタ５１０の出力信号とローパスフィルタ５１２の出力信号の比較を行う。この時、ローパスフィルタ５１０の出力信号（オフセット）とローパスフィルタ５１２の出力信号が同量になるように、積分器５４の出力である速度信号よりオフセット成分を差し引く。
【００７８】
上記調整により積分器５４のオフセット成分が調整され、ローパスフィルタ５１０のオフセットはローパスフィルタ５１２の直流成分に次第に近づいてゆき、最後には互いの直流成分が同量になってオフセット調整が終了する。これにより、加速度計１１ｐに重畳するオフセット成分が除去され、像面での平行振れが精度良く検出されることになる。
【００７９】
ここで、前述した様に撮像素子９４が検出する動きにはカメラの角度振れによる像の動きと平行振れによる像の動きが含まれており、この中から平行振れの成分のみを抽出しないと加速度計１１ｐの高精度な出力較正は出来ない。
【００８０】
以下に、平行振れの成分のみを抽出する技術について述べる。
【００８１】
加速度計１１ｐの出力較正は、図５のステップ＃１００８にて行っており、このステップでの詳細な処理について、図７のフローチャートを用いて説明する。
【００８２】
図７において、ステップ＃２００１では、ズームエンコーダ（焦点距離検出部１８）やフォーカスエンコーダ（撮影距離検出部１９）によりズームレンズ、フォーカスレンズ９９の位置を読み取り、焦点距離、被写体距離を求め、それより撮影倍率の概算をする。次のステップ＃２００２では、求めた撮影倍率より加速度計１１ｐの出力の増幅を行う。加速度計１１ｐの出力の増幅は、図６における像倍率ゲイン設定部５５にて積分器５４のゲインを変更する事で行う。尚、ここで求めた撮影倍率の精度はさほど高くない（各エンコーダの精度による）ために増幅ゲインの精度も高くない。
【００８３】
また、撮像素子９４の動き信号により最終的には加速度計１１ｐの増幅ゲインは設定されるので、この時点で加速度計１１ｐのゲインを設定する必要はないとも思われる。しかし、撮影倍率が非常に小さく、平行振れが像面への影響を受けない場合には較正の必要も無いので、較正を省いて撮影動作を優先させる為、及び平行振れが像面に影響する場合でも加速度計１１ｐの増幅ゲインを概略決定しておく。この事で、その後の較正のスピードアップも図れる為に、撮影倍率情報を得て、加速度計１１ｐの増幅ゲインの設定を行っている。
【００８４】
次のステップ＃２００３では、撮像素子９４の出力より動き検出を行い、微分して動き速度に変換した後にバンドパスフィルタ５９により２Ｈｚ近辺の信号だけを取り出す。ここで、図５のステップ＃１００５にて既に角度振れの補正を行っているので、撮像素子９４の撮像面に残っている振れは平行振れによる動きと角度振れの中でも除去できなかった極低周波の振れによる動きである。その為、この微分後の動き信号に、図６のバンドパスフィルタ５９を通すと極低周波の振れは排除されて、平行振れによる動き成分のみが抽出される。即ち、撮像素子９４の出力から動き成分を取得する時に、既に角度振れの補正を行ってゆく事、そして得られた動き成分に対してバンドパスフィルタ５９をかける事で、平行振れの抽出（並進振動抽出）を行っている。
【００８５】
次のステップ＃２００４では、加速度計１１ｐから求めた速度信号（バンドパスフィルタ５６で２Ｈｚ近辺の信号のみ取り出している）と上記ステップ＃２００３で求めた信号の比較を行う。そして、加速度計１１ｐから求めた速度信号（バンドパスフィルタ５６で２Ｈｚ近辺の信号のみ取り出している）が上記ステップ＃２００３で求めた信号の振幅と同じになるように加速度計１１ｐのゲインを調整する。つまり、図６における像倍率ゲイン設定部５５にて積分器５４のゲインを変更することで調整する。
【００８６】
次のステップ＃２００５では、上記ステップ＃２００４の比較結果（加速度計１１ｐの積分値のバンドパスフィルタ処理信号の振幅と撮像素子９４の求める動き情報微分値のバンドパスフィルタ処理信号の振幅比）が所定以内かどうかを求める。その結果、その比が所定以内、例えば０．８倍から１．２倍の場合にはステップ＃２００６へ進み、そうでない時はステップ＃２００４へ戻り、再び比較、増幅調整を行う。この様にして加速度計信号の積分値の増幅ゲインを追い込んでゆく。
【００８７】
次のステップ＃２００６では、加速度計１１ｐから求めた速度信号（ローパスフィルタ５１０で０．４Ｈｚ近辺の信号のみ取り出している）とステップ＃２００３で求めた信号（ローパスフィルタ５１２で０．４Ｈｚ近辺の信号のみ取り出している）の比較を行う。そして、加速度計１１ｐから求めた速度信号（ローパスフィルタ５１０で０．４Ｈｚ近辺の信号のみ取り出している）がステップ＃２００３で求めた信号と同じになる様に加速度計１１ｐのＤＣ成分の調整を行う。この時、撮像素子９４の動き情報は微分後にローパスフィルタ５１２を通しているので、平行振れによる像の動きの中でＤＣ成分のみ抽出される。
【００８８】
そして、加速度計１１ｐを積分して速度信号に変換した後にローパスフィルタ５１０を通した信号と撮像素子９４より求めた動き信号を微分して動き速度に変換した後にローパスフィルタ５１２を通した信号との差を求める。これにより、加速度計積分値に重畳しているＤＣ成分を抽出する。そして、抽出されたＤＣ成分を加速度計積分値より差し引く。実際には、動き信号を微分して動き速度に変換した後にローパスフィルタ５１２を通した信号には角度振れ補正の残りである極低周波の角度振れの影響による動き成分も含まれているが、その誤差よりも加速度計積分値に重畳するＤＣ成分の方が大きい。その為、この動作により加速度計積分値に重畳するＤＣ成分の除去を行う事の効果が大きい。
【００８９】
次のステップ＃２００７では、上記ステップ＃２００６のＤＣ成分残り（加速度計１１ｐの積分値のローパスフィルタ処理信号と撮像素子９４より求める動き情報微分値のローパスフィルタ処理信号の差）が所定以内かどうかを求める。そして、その差が所定以内、例えば０．１ｍｍ／ｓから０．３ｍｍ／ｓの場合には、図５のステップ＃１００９へ進み、そうでない時はステップ＃２００６に戻り、再び比較、ＤＣ成分の調整を行う。この様にして加速度計の出力信号の積分値（加速度計積分値とも記す）のＤＣ成分を追い込んでゆく。
【００９０】
以上の様にして、加速度計積分値である平行振れ速度信号のゲイン合わせ及びＤＣオフセット成分の除去を行う。
【００９１】
この様に撮影倍率の検出精度が低くても、既に角度振れの補正が行われている撮像素子９４の動き信号を用いる事で平行振れの補正ゲインが設定でき、撮影時には加速度計１１ｐの信号を用いて精度良い平行振れ補正が行われる。
【００９２】
また、用いる加速度計１１ｐの精度が温度、環境で変化する場合でも、撮像素子９４の信号で較正される為に、撮影時には加速度計１１ｐの信号を用いて精度良い平行振れ補正が可能となる。
【００９３】
また、加速度計積分値に重畳するオフセット成分が除去される為に、図６に示す加速度計１１ｐに対しては２階目の積分器５１はオフセットの影響を受けず、積分開始から精度良い平行振れ変位を求める事が出来る。
【００９４】
この様に、本実施例１においては、画像信号よりカメラに加わる振れの中で平行振れ成分のみを抽出するには、角度振れの補正後の画像信号を利用する事及びバンドパスフィルタで周波数帯域を限定する事で可能になる事に着目している。そして、抽出した平行振れ成分に基づいて加速度計１１ｐの出力較正を行い、高精度な平行振れ補正を可能にしている。
【００９５】
詳しくは、本実施例１のカメラは、以下の構成を有する。カメラ（カメラ本体９３、交換レンズ９０）に加わる並進振動を検出する加速度検出手段（加速度計１１ｐ，１１ｙ）と、撮影画面での画像振れによる劣化を緩和する振れ補正手段（振れ補正ユニット９５）とを有する。さらに、撮像素子９４からの画像信号より撮影画像の動き成分を検出する動き検出手段（カメラＣＰＵ９３ｄ）を有する。さらに、動き検出手段の出力信号により、並進振動を抽出する並進振動抽出手段（カメラＣＰＵ９３ｄ、微分器５８、バンドパスフィルタ５９、図５のステップ＃１００５の動作を実行する部分）を有する。さらに、前記並進振動抽出手段の出力信号に基づいて加速度検出手段からの信号を較正する較正手段（比較器５７、像倍率ゲイン設定部５５、図５のステップ＃１００８の動作を実行する部分）を有する。そして、加速度検出手段からの信号に基づいて振れ補正手段を作動させるようにしている。
【００９６】
また、カメラに加わる角度振動を検出する角速度検出手段（角速度計９６ｐ，９６ｙ）を有し、較正手段で較正された加速度信号と角速度検出手段からの信号に基づいて振れ補正手段を作動させるようにしている。
【００９７】
なお、動き検出手段は、撮影準備中に角速度検出手段の出力信号に基づいて振れ補正手段を作動させて角度振れ成分を緩和した状態での撮影画像の動き成分を検出するものである。
【００９８】
上記構成により、カメラに加わる並進振動に起因する撮影画像の平行振れによる劣化を精度よく緩和することができた。
【実施例２】
【００９９】
次に、本発明の実施例２に係わるデジタルカメラについて説明する。なお、カメラの構成は実施例１と同様であるものとする。
【０１００】
上記実施例１では、角度振れの補正を行い、残った平行振れを撮像素子９４により動き成分を検出し、その結果で加速度計１１ｐの較正を行っていた。これに対し、本発明の実施例２では、動き成分の検出時に角度振れの補正は行わず、撮像素子９４の画像情報から平行振れ成分のみを取り出して加速度計１１ｐの較正を行う。
【０１０１】
図８は撮像素子９４が捉える画像情報を示しており、画面７１は複数の領域７１ａから領域７１ｔに分割されている。
【０１０２】
カメラにおけるピント合わせの手法として、フォーカスレンズを繰出して、その繰出し量毎に画面各領域のぼけを評価し、最もぼけが少ない（画像が鮮鋭な）レンズ繰出し位置にフォーカスレンズを設定するＴＶ−ＡＦ方式が普及している。この手法の場合には、ピント合わせ時にフォーカスレンズを走査して画面各領域７１ａ〜７１ｔのぼけ評価を行っている。例えば主被写体（図８では人物７２ａ）の合焦後には、背景（図８では建物７３ａ、７４ａ）は主被写体に対してカメラより遠いか、又、どの程度離れているかの概略を掴む事が出来る。
【０１０３】
即ち、図８において、主被写体７２ａにピントを合わせる。すると、画像領域７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７１ｈ，７１ｉ，７１ｍ，７１ｎは主被写体領域、画像領域７１ａ，７１ｅ，７１ｆ，７１ｇ，７１ｊ，７１ｋ，７１ｌ，７１ｏ，７１ｐ，７１ｑ，７１ｒ，７１ｓ，７１ｔは従被写体領域とされる。
【０１０４】
ここで、各領域で画像信号から検出する動き成分（動きベクトル）を各領域の中央に矢印で示す。動きベクトルは撮像信号の時系列的な変化を読む事で取得している訳であるが、被写体がカメラに近いときには撮影倍率が高くなり、角度振れ、平行振れによる画像のずれが動きベクトルとして現れる。
【０１０５】
一方、従被写体がカメラから遠い場合には撮影倍率が低くなり、角度振れのみよる画像のずれが動きベクトルとして現れる。
【０１０６】
図８においては、主被写体領域７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７１ｈ，７１ｉ，７１ｍ，７１ｎでは平行振れの影響で大きな動きベクトルが現れる。また、従被写体領域７１ａ７１ｅ，７１ｆ，７１ｇ，７１ｊ，７１ｋ，７１ｌ，７１ｏ，７１ｐ，７１ｔは平行振れの影響を受けないので動きベクトルが小さい。尚、領域７１ｑ，７１ｒ，７１ｓに関しては画像情報がない為に動きベクトルは取得できず、この領域は以降の処理には使用しない。
【０１０７】
そして、主被写体領域７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７１ｈ，７１ｉ，７１ｍ，７１ｎにおける動きベクトルと、従被写体領域７１ａ，７１ｅ，７１ｆ，７１ｇ，７１ｊ，７１ｋ，７１ｌ，７１ｏ，７１ｐ，７１ｔの動きベクトルの差をとる。そして、この差を平行振れによる動きベクトルとして求めている。
【０１０８】
即ち、撮像画面上に２次元的に得られる画像信号の複数領域毎の被写体距離及びその領域に対応する撮影画像の動きを検出する。そして、被写体距離が近い領域における撮影画像の動きと被写体距離が遠い領域における撮影画像の動きの差より並進振動成分を抽出している。そして、その様にして求めた平行振れの動き信号に基づいて加速度計１１ｐの較正を行う。
【０１０９】
図９は、本発明の実施例２に係わる主要部分の動作を示すフローチャートであり、このフローはカメラの主電源オンでスタートする。尚、本発明の主要な構成を分かり易く説明する為に、カメラに設けられる多様な制御ステップ（例えば、バッテリーチェックや測光、測距、ＡＦの為のレンズ駆動、ストロボ充電、そして撮影の為の操作、動作など）は省いている。また、実施例１と同じ動作を行うステップは同じステップ番号で示し、その説明は簡略化する。
【０１１０】
図９において、ステップ＃１００１では、レリーズ部材９３ａの半押し操作によりスイッチＳ１がオンするのを待機しており、スイッチＳ１がオンするとステップ＃１００６へ進む。次のステップ＃１００６では、合焦動作を始める。そして、次のステップ＃１００７にて、ピント合わせの為のレンズの繰出しが完了するまで待機する。ここで、ピント合わせは上述したＴＶ−ＡＦ方式であり、先ずはフォーカスレンズ９９を無限から至近まで走査し、各フォーカスレンズ位置における画像信号のぼけを評価する。そして、主被写体と判定される画面領域における最も画像が鮮鋭なフォーカス位置を捜し、フォーカスレンズ９９をその位置に移動させてピント合わせを終了する。この時、従被写体の領域におけるピント状態もフォーカスレンズ走査時における画像のぼけ評価値より求めており、従被写体の主被写体に対するピント状態を知る。
【０１１１】
次のステップ＃１００２では、初期姿勢方向検出部２３ｐが加速度計１１ｐの信号よりカメラの姿勢を検出する。続くステップ＃１００３では、角度振れ角度信号に対してレンズの状態に合わせた敏感度補正および振れ状態（パンニングなど）に合わせた周波数補正を行う。この時点で角速度計９６ｐによる角度振れの検出が行われる。次のステップ＃１００５では、初期姿勢方向検出部２３ｐによるカメラの姿勢と角速度積分部１３ｐからの角度振れ角度情報に基づいて、重力影響算出部２４ｐが加速度計１１ｐに重畳する重力加速度を算出し、加速度重力補正部２１ｐがその誤差出力を補正する。即ち、この時点で加速度計１１ｐを駆動して平行振れの検出を始める。ステップ＃１０１５では平行振れの抽出を始める。これは、上述したようにステップ＃１００７で合焦動作を行った時に主被写体領域と従被写体領域の各々の動きベクトルの差により平行振れによる動き成分のみを抽出する事である。
【０１１２】
次のステップ＃１００８では、加速度計１１ｐ，１１ｙの出力較正を行うが、このステップの詳細については図７を用いて説明した通りである。続くステップ＃１００９では、レリーズ部材９３ａの全押し操作によりスイッチ２がオンしたか否かを判定し、スイッチ２がオンしている場合はステップ＃１０１０へ進み、オンしていない場合はステップ＃１０１３へ進む。
【０１１３】
先ず、スイッチ２がオンしてステップ＃１０１０へ進んだ場合について説明する。ステップ＃１０１０では、角速度計９６ｐからの角度振れ信号及び加速度計１１ｐ，１１ｙからの信号に基づいて振れ補正ユニット９５を駆動する。次のステップ＃１０１１では、撮影を行い、撮影が終了するとステップ＃１０１２へ進み、レリーズ部材９３ａの全押しが解除されてスイッチＳ２がオフしたか否かを判定する。ここで、スイッチＳ２がオフしていなければオフするまでステップ＃１０１２で待機し、その後スイッチＳ２がオフするとステップ＃１０１３へ進む。
【０１１４】
上記ステップ＃１００９もしくはステップ＃１０１２にてスイッチＳ２がオフすると上記のようにステップ＃１０１３へ進み、ここではスイッチＳ１の状態を検出する。ここで、スイッチＳ１もオフしていればステップ＃１０１４へ進み、振れ補正ユニット９５の駆動を停止、つまり振れ補正動作を停止してステップ＃１００１に戻り、再度スイッチＳ１がオンするのを待機する。また、上記ステップ＃１０１３でスイッチＳ１がオンのままである場合はステップ＃１００６へ戻り、同様の動作を継続する。
【０１１５】
上記実施例２では、画像信号よりカメラに加わる振れの中で平行振れ成分のみを抽出するには、被写体距離毎の動き情報の違いを用いることで可能になる事に着目している。そして、抽出した平行振れ成分に基づいて加速度計１１ｐの較正を行い、高精度な平行振れ補正を可能にしている。
【０１１６】
詳しくは、本実施例２のカメラは、上記実施例１と同様、以下の構成を有する。カメラ（カメラ本体９３、交換レンズ９０）に加わる並進振動を検出する加速度検出手段（加速度計１１ｐ，１１ｙ）と、撮影画面での画像振れによる劣化を緩和する振れ補正手段（振れ補正ユニット９５）とを有する。さらに、撮像素子９４からの画像信号より撮影画像の動き成分を検出する動き検出手段（カメラＣＰＵ９３ｄ）を有する。さらに、動き検出手段の出力信号により、並進振動を抽出する並進振動抽出手段（カメラＣＰＵ９３ｄ、図９のステップ＃１０１５の動作を実行する部分）を有する。さらに、並進振動抽出手段の出力信号に基づいて加速度検出手段からの信号を較正する較正手段（図９のステップ＃１００８の動作を実行する部分）を有する。そして、加速度検出手段からの信号に基づいて振れ補正手段を作動させるようにしている。
【０１１７】
なお、動き検出手段は、２次元的に得られる画像信号の複数領域毎の被写体距離及びその領域に対応する撮影画像の関係から撮影画像の動き成分を検出するものである。また、並進振動抽出手段は、被写体距離が近い領域における撮影画像の動きと被写体距離が遠い領域における撮影画像の動きの差より、平行振れ成分を抽出するものである。
【０１１８】
上記構成により、カメラに加わる並進振動に起因する撮影画像の平行振れによる劣化を精度よく緩和することができた。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
以上の各実施例では、デジタルカメラの防振制御システムを例にして、平行振れ対策の説明を続けてきた。しかし、本発明の装置は小型で高安定な機構にまとめることができるので、デジタルカメラに限らず、デジタルビデオカメラの静止画撮影や、監視カメラ、Ｗｅｂカメラ、撮影機能を有する光学機器の一例である携帯電話などの静止画撮影にも展開できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の各実施例に係わるカメラの上面及び側面を示す図である。
【図２】本発明の各実施例に係わるカメラの回路構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の各実施例に係わる加速度計に加わる重力誤差を説明するための図である。
【図４】本発明の各実施例に係わる手振れ回転角度および加速度計の出力と時間との関係を示す図である。
【図５】本発明の実施例１に係わるカメラの主要部分の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の各実施例に係わる加速度計の出力較正に関する回路構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施例１に係わる加速度計の出力較正時の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施例２に係わる平行振れ抽出方法について説明するための図である。
【図９】本発明の実施例２に係わる加速度計の出力較正時の動作を示すフローチャートである。
【図１０】従来例のカメラの上面および側面を示す図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１１ｐ      加速度計
１１ｙ      加速度計
１３ｐ      角速度積分部
１３ｙ      角速度積分部
１９        撮影距離検出部
２１ｐ      加速度重力補正部
２１ｙ      加速度重力補正部
２２ｐ      加速度積分部
２２ｙ      加速度積分部
２４ｐ      重力影響算出部
２４ｙ      重力影響算出部
２５ｐ      像倍率補正部
２５ｙ      像倍率補正部
２６ｐ      撮影倍率演算部
２６ｙ      撮影倍率演算部
３５ｐ      平行振れ目標値初期化部
３６ｐ      撮影距離対応部
５１，５２  積分器
５５        増倍率ゲイン設定部
５６，５９  バンドパスフィルタ
５７        比較器
５８        微分器
９６ｐ      角速度計
９６ｙ      角速度計
９７        レンズＣＰＵ
５１０      ローパスフィルタ
５１１      比較器
５１２      ローパスフィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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