(57)【要約】【課題】可動部の動作によって振動が発生した場合でも、正確に並進移動量を検出して像ブレ補正量を算出できるブレ量検出装置及びそのようなブレ量検出装置を備える撮像装置を提供すること。【解決手段】振動期間検出部７３３１は、筐体に対して所定の閾値以上の振動が加わる期間を振動期間として検出する。速度変化推定部７３３２は、振動期間における筐体の速度変化を入力された加速度から推定する。速度算出部７３３３は、入力された加速度に基づいて筐体の速度を算出し、速度変化推定部７３３２で推定された速度変化に基づき、算出した前記速度を補正する。ブレ量算出部７３３４は、速度算出部７３３３で補正された速度に基づき、筐体に加えられた振動に対する像ブレ補正量を算出する。【選択図】図４
2014168171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体に加わる加速度を検出する加速度センサと、
前記筐体に対し、所定の閾値以上の振動が加わる振動期間を検出する振動期間検出部と、
前記加速度センサが検出した加速度に基づき、前記振動期間における前記筐体の速度変化を推定する速度変化推定部と、
前記加速度に基づいて前記筐体の速度を算出し、当該速度を前記速度変化推定部で推定された前記速度変化に基づき補正する速度算出部と、
前記速度算出部で補正された速度に基づき、前記筐体に加えられた振動に対する像ブレ補正量を算出するブレ量算出部と、
を備えることを特徴とするブレ量検出装置。
【請求項２】
前記速度変化推定部は、
前記振動期間における加速度を前記振動期間の前後の加速度を用いて補間する補間部と、
前記補間された加速度を積分することで前記速度変化を推定する積分演算部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のブレ量検出装置。
【請求項３】
前記補間部は、前記振動期間の前後の３つ以上の加速度を用いて生成した補間曲線により前記補間をすることを特徴とする請求項２に記載のブレ量検出装置。
【請求項４】
前記補間部は、前記振動期間後の加速度の数以上の個数の前記振動期間前の加速度を用いて前記補間曲線を算出することを特徴とする請求項３に記載のブレ量検出装置。
【請求項５】
前記振動期間における加速度を補間する補間演算の精度を制御する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項２又は３に記載のブレ量検出装置。
【請求項６】
前記制御部は、像倍率とシャッタ速度の少なくとも何れかに応じて前記補間演算の精度を制御することを特徴とする請求項５に記載のブレ量検出装置。
【請求項７】
前記速度変化推定部は、前記振動期間の継続期間に応じて前記速度変化の推定を実施するか否かを判定する請求項１乃至６の何れか１項に記載のブレ検出装置。
【請求項８】
前記速度変化推定部は、
前記加速度センサで検出された加速度を積分する第１の積分部と、
前記加速度センサで検出された加速度のうち、前記筐体自体とは異なる可動部の振動による加速度を抽出する抽出部と、
前記抽出部で抽出された該加速度を積分する第２の積分部と、
を有し、
前記第１の積分部の積分結果と前記第２の積分部の積分結果との差分から前記速度変化を推定することを特徴とする請求項１に記載のブレ量検出装置。
【請求項９】
前記抽出部は、手ブレによる前記筐体の振動の周波数の上限値よりも高く、前記可動部の振動の周波数の下限値よりも低い遮断周波数を有するハイパスフィルタを有することを特徴とする請求項８に記載のブレ量検出装置。
【請求項１０】
前記速度は、並進速度であることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載のブレ量検出装置。
【請求項１１】
前記所定の閾値以上の振動は、シャッタの可動による振動であることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載のブレ量検出装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか１項に記載のブレ量検出装置と、
シャッタと、
を具備し、
前記振動期間検出部は、前記シャッタの制御信号に基づいて前記振動期間を検出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、ブレ量検出装置及びそれを備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、手ブレ補正機能を搭載した撮像装置が一般的になってきている。このような撮像装置により、ユーザは、特に注意しなくても、手ブレに起因する像ブレの無い良好な画像を撮影することができる。
【０００３】
一般に、手ブレは、露光時間が長い撮影時に大きくなる。そして、このような長秒撮影時の像ブレは、十分に補正しきれない場合がある。特に、マクロ領域での長秒撮影を行う場合には、像ブレを十分に補正できない可能性が高くなる。これは、従来の手ブレ補正が、並進ブレを十分に補正できないことが多いためである。一般に手ブレは、角度ブレと並進ブレとに分けることができる。角度ブレは、撮像装置の光軸の角度を変化させる手ブレである。一方、並進ブレは、撮像装置の筐体を光軸と垂直な平面方向に移動させる手ブレである。像倍率が小さい場合には並進ブレによる像ブレの影響が小さく、像倍率が大きくなると並進ブレによる像ブレの影響が大きくなる。したがって、一般に像倍率が大きいマクロ領域では、並進ブレによる像ブレの影響が大きくなって十分な像ブレ補正を行えなくなる。このため、画像の品質が劣化する。
【０００４】
特許文献１は、並進ブレを検出する手法を提案している。この特許文献１において提案されている撮像装置は、当該撮像装置に作用する３軸方向の加速度を検出する加速度検出装置と、この３軸回りの角速度を検出する角速度検出装置と、３軸方向の加速度及び３軸回りの角速度からカメラ座標系と静止座標系との間の座標変換マトリクスを演算する姿勢検出手段と、座標マトリクスからカメラ座標系における重力加速度成分を演算する重力加速度成分演算手段とを有し、加速度検出装置の出力から重力加速度成分を除去してから並進移動量を算出し、この算出した並進移動量に基づいて像ブレ補正を行っている。
【０００５】
また、シャッタやクイックリターンミラー等の可動部を持つ撮像装置の場合、可動部の動作によって発生する振動が像ブレ補正に影響を与えることがある。特許文献２は、可動部の動作によって振動が発生した際に、角速度センサの出力が安定するまでの一定期間のブレ情報の演算を禁止することにより、ブレ情報の演算における振動の影響を軽減する手法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２２５４０５号公報
【特許文献２】特許第２８９７４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１は、加速度検出装置の出力から重力加速度成分を除去し、この重力加速度を除去した加速度を積分して速度を算出し、さらに、速度を積分することで並進移動量を算出している。
【０００８】
ここで、加速度センサは、振動に対して感度が高いことが知られている。したがって、ブレ量の検出中に可動部の動作による振動が発生してしまうと、加速度センサは、撮像装置の筐体の振動による加速度に加えて可動部の振動による加速度も検出してしまう。このような可動部の振動による成分を含む加速度をそのまま積分した場合、撮像装置の並進移動量とは異なる移動量が算出されてしまう。このため、適正な像ブレ補正が行えなくなる。適正な補正を行うためには、可動部の動きに伴う振動に対して何らかの対策が必要となる。
【０００９】
特許文献２は、シャッタによる振動が発生したときにブレ情報の演算を禁止することを提案している。ここで、特許文献２は、角速度センサを用いた角度ブレの検出に関する技術である。並進ブレの検出は、角速度センサを用いた角度ブレの検出とは異なり、像ブレ補正を行う以前に取得された加速度の情報が、正確に並進ブレ補正を行うために重要である。したがって、特許文献２の技術をそのまま並進ブレの検出に用いることは困難である。
【００１０】
本発明は、前記の事情に鑑みてなされたものであり、可動部の動作によって振動が発生した場合でも、正確に並進移動量を検出して像ブレ補正量を算出できるブレ量検出装置及びそのようなブレ量検出装置を備える撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的を達成するために、本発明の第１の態様のブレ量検出装置は、筐体に加わる加速度を検出する加速度センサと、前記筐体に対し、所定の閾値以上の振動が加わる振動期間を検出する振動期間検出部と、前記加速度センサが検出した加速度に基づき、前記振動期間における前記筐体の速度変化を推定する速度変化推定部と、前記加速度に基づいて前記筐体の速度を算出し、当該速度を前記速度変化推定部で推定された前記速度変化に基づき補正する速度算出部と、前記速度算出部で補正された速度に基づき、前記筐体に加えられた振動に対する像ブレ補正量を算出するブレ量算出部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
前記の目的を達成するために、本発明の第２の態様の撮像装置は、第１の態様に記載のブレ量検出装置と、シャッタと、を具備し、前記振動期間検出部は、前記シャッタの制御信号に基づいて前記振動期間を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、可動部の動作によって振動が発生した場合でも、正確に並進移動量を検出して像ブレ補正量を算出できるブレ量検出装置及びそのようなブレ量検出装置を備える撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】各実施形態に係る撮像装置としてのカメラの筐体の外観図である。
【図２】各実施形態に係るカメラの全体の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係るブレ補正マイコンの内部の構成を示すブロック図である。
【図４】並進ブレ補正部の概略の構成を示す図である。
【図５】第１の実施形態における並進ブレ補正部の詳細な構成を示す図である。
【図６】像ブレ補正量を算出する処理を示すフローチャートである。
【図７】シャッタ制御信号と加速度との関係を示す図である。
【図８】第１の実施形態における速度変化推定処理を示すフローチャートである。
【図９】並進ブレ補正部の内部で発生する信号の時間変化について示す図である。
【図１０】第２の実施形態における並進ブレ補正部の詳細な構成を示す図である。
【図１１】第２の実施形態における速度変化推定処理を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施形態における振動期間中の加速度とその積分結果としての速度との関係を示した図である。
【図１３】第２の実施形態の変形例１における並進ブレ補正部の詳細な構成を示す図である。
【図１４】変形例１における速度変化推定処理を示すフローチャートである。
【図１５】変形例１における振動期間中の加速度とその積分結果としての速度との関係を示した図である。
【図１６】変形例３における速度変化推定処理のフローチャートである。
【図１７】変形例４における像ブレ補正処理について示すフローチャートである。
【図１８】変形例４における速度変化推定処理のフローチャートである。
【図１９】変形例５における速度変化推定処理のフローチャートである。
【図２０】第３の実施形態における並進ブレ補正部７３３の詳細な構成を示す図である。
【図２１】第４の実施形態におけるブレ補正マイコンの内部の構成を示すブロック図である。
【図２２】第４の実施形態における並進ブレ補正部７３３の詳細を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
本発明の実施形態を説明する前に、撮像装置の筐体に生じる動きについて定義する。図１は、本発明の各実施形態に係るブレ量検出装置を備えた撮像装置としてのカメラの筐体の外観図である。
【００１６】
図１に示すように、カメラの筐体１に対して直交３軸を定義する。ユーザがカメラの筐体１を横位置で構えたときに左右方向となる筐体１の軸をＸ軸とする。Ｘ軸は、右が＋方向、左が−方向である。また、ユーザがカメラの筐体１を横位置で構えたときに上下方向となる筐体１の軸をＹ軸とする。Ｙ軸は、上が＋方向、下が−方向である。さらに、図１の一点鎖線で示すカメラの光軸に沿った軸をＺ軸とする。Ｚ軸は、被写体側（筐体１の前側）が＋方向、像側（筐体１の後側）が−方向である。なお、図１で示したＸ軸及びＹ軸は、後述する撮像素子４の像面のＸ軸及びＹ軸と対応している。
【００１７】
また、図１に示すように、Ｘ軸周りの回転方向をピッチ（Ｐｉｃｔｈ）方向、Ｙ軸周りの回転方向をヨー（Ｙａｗ）方向、Ｚ軸周りの回転方向をロール（Ｒｏｌｌ）方向とする。回転方向の正負は、図１に示す各矢印の方向を＋方向とし、その逆を−方向とする。
【００１８】
ここで、前述した方向の正負に関しては、後述する加速度センサ８の実装方向に依存するものである。加速度センサ８の実装方向によっては、方向の正負が図１と異なる場合もある。
【００１９】
図２は、本発明の各実施形態に係るカメラの全体の構成を示すブロック図である。本実施形態に係るカメラの筐体１には、光学系２と、フォーカルプレーンシャッタ３と、撮像素子４と、駆動部５と、システムコントローラ６と、ブレ補正マイクロコンピュータ（マイコン）７と、加速度センサ８と、レリーズ（スイッチ）ＳＷ９と、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）１０とが設けられている。また、メモリカード１１が、筐体１の内部に設けられているか又は筐体１の内部に装填自在になっている。
【００２０】
光学系２は、単一又は複数のレンズ、及び絞りを有しており、筐体１の外部からの光束を、撮像素子４の像面に被写体像として結像させる。フォーカルプレーンシャッタ３は、撮像素子４の像面の前に設けられており、開閉動作をすることで、撮像素子４を露光状態にしたり、遮光状態にしたりする。撮像素子４は、システムコントローラ６からの指示に基づいて、像面に結像した被写体像を電気信号に変換する。
【００２１】
駆動部５は、撮像素子４を支持する支持部材を有し、ブレ補正マイコン７からの指示に基づいて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に撮像素子４を駆動する。
【００２２】
システムコントローラ６は、前述の映像信号の読み出しの他に、カメラ全体の機能に関わる様々な制御を行う。  
例えば、システムコントローラ６は、撮像素子４から映像信号を読み出し、読み出した映像信号を表示又は記録に適する形式に変換するための画像処理を行う。また、システムコントローラ６は、レリーズＳＷ９の２ｎｄレリーズＳＷがオンとなった場合に、撮影動作を制御する。撮影動作は、撮像素子４を駆動させて映像信号を得て、この映像信号を記録に適する形式に処理してからメモリカード１１に記録するまでの一連の動作である。また、撮影動作の際に、システムコントローラ６は、光学系２を通して入射される外光光束を基に撮像素子４の露出に関する制御も行う。例えば、システムコントローラ６は、フォーカルプレーンシャッタ３の開放時間や光学系２の絞り値を制御する。さらに、システムコントローラ６は、光学系２の像倍率を監視する。例えば、光学系２がズームレンズを含んでいる場合には、システムコントローラ６は、ズームレンズの位置によって像倍率を監視する。この他、システムコントローラ６は、光学系２を構成するレンズがマクロ位置になったかどうかを監視することでも像倍率を監視する。
【００２３】
また、システムコントローラ６は、ブレ補正マイコン７との通信によって像ブレ補正の制御も行う。ブレ補正マイコン７は、システムコントローラ６の制御に従って像ブレ補正動作を制御する。このブレ補正マイコン７は、加速度センサ８の出力から像ブレ補正量を算出し、算出した像ブレ補正量を駆動部５に入力する。この像ブレ補正量に従って駆動部５が撮像素子４を駆動することで、撮像素子４の像面上のブレである像ブレを防止することができる。このようなブレ補正マイコン７については後で詳しく説明する。
【００２４】
加速度センサ８は、図１で示したＸ軸及びＹ軸に沿った加速度を検出する。加速度センサ８で検出される加速度の信号は、ブレ補正マイコン７に入力される。
【００２５】
レリーズスイッチ（ＳＷ）９は、筐体１に設けられるレリーズボタンに応答して動作するスイッチである。レリーズＳＷ９は、レリーズボタンの半押しに応答してオンする第１レリーズＳＷと、レリーズボタンの全押しに応答してオンする第２レリーズＳＷを有している。
【００２６】
電子ビューファインダ（ＥＶＦ）１０は、例えば液晶パネルであり、システムコントローラ６によって表示可能な形式に変換された映像信号に基づく映像を、ユーザが視認できるように表示する。
【００２７】
メモリカード１１は、例えばフラッシュメモリであり、システムコントローラ６によって記録可能な形式に変換された映像信号を記録する。
【００２８】
［第１の実施形態］  
以下、本発明の実施形態について説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係るブレ補正マイコン７の内部の構成を示すブロック図である。ブレ補正マイコン７は、ＳＩＯ７１ａ，７１ｂと、ドライバ７２と、ＣＰＵ７３とを有している。ここで、図３に示すブレ補正マイコン７は、並進ブレを補正するための構成のみを示している。これは、説明を簡単化するためである。勿論、角度ブレを補正するための構成をさらに設けるようにしても良い。
【００２９】
ＳＩＯ７１ａ及びＳＩＯ７１ｂは、ＣＰＵ７３が他のデバイスとのシリアル通信を行うための通信部である。ＳＩＯ７１ａは、加速度センサ８との通信のために用いられる。また、ＳＩＯ７１ｂは、システムコントローラ６との通信のために用いられる。
【００３０】
ドライバ７２は、ＣＰＵ７３により算出された像ブレ補正量に基づいて駆動部５を駆動するための信号を生成し、生成した信号を駆動部５に入力する。
【００３１】
ＣＰＵ７３は、加速度センサ８の検出結果より、筐体１の並進ブレを補正するための像ブレ補正量を算出し、算出した像ブレ補正量をドライバ７２に入力する。ＣＰＵ７３は、加速度取得部７３１と、ゼロ点補正部７３２ａ，７３２ｂと、並進ブレ補正部７３３と、通信部７３４とを有している。
【００３２】
加速度取得部７３１は、ＳＩＯ７１ａを経由して加速度センサ８から２軸の加速度の値を読み出す。そして、読み出した加速度の値を、Ｘ、Ｙ軸の値に分割して並進ブレ補正部７３３に入力する。
【００３３】
ゼロ点補正部７３２ａ，７３２ｂは、加速度取得部７３１で取得された加速度信号から、筐体１の加速度がゼロとなる時に取得される加速度信号レベル(ゼロ点)を減算することで、オフセット成分を除去して、加速度のゼロ点を所定の基準値に合わせる。ここで、ゼロ点補正部７３２ａは、Ｘ軸加速度のゼロ点を補正する。ゼロ点補正部７３２ｂは、Ｙ軸加速度のゼロ点を補正する。
【００３４】
並進ブレ補正部７３３は、ゼロ点補正部７３２ａ，７３２ｂから入力されたＸ軸、Ｙ軸の加速度に基づいて、筐体１の並進ブレを補正するための像ブレ補正量を算出する。並進ブレ補正部７３３の詳しい構成については後で説明する。
【００３５】
通信部７３４は、ＳＩＯ７２ｂを経由してシステムコントローラ６と通信する。
【００３６】
図４は、並進ブレ補正部７３３の概略の構成を示す図である。図５は、第１の実施形態における並進ブレ補正部７３３の詳細な構成を示す図である。ここで、図４及び図５の並進ブレ補正部７３３は、１軸の構成を示している。実際には、Ｘ軸とＹ軸の２軸それぞれに図４及び図５の並進ブレ補正部７３３が存在する。
【００３７】
並進ブレ補正部７３３は、振動期間検出部７３３１と、速度変化推定部７３３２と、速度算出部７３３３と、ブレ量算出部７３３４とを有している。
【００３８】
振動期間検出部７３３１は、通信部７３４を介してのシステムコントローラ６との通信によって振動期間を検出する。振動期間は、所定の閾値以上の振動が加わる期間である。この所定の閾値とは手ブレに起因する振動に比べて大きな振動であって、例えばフォーカルプレーンシャッタ３のような可動部の振動である。振動期間検出部７３３１は、例えばシステムコントローラ６から入力されるシャッタ制御信号に応じて振動期間を検出する。この他、実験的に振動期間を測定するようにしても良い。
【００３９】
速度変化推定部７３３２は、ゼロ点補正部７３２ａ，７３２ｂから入力されたゼロ点補正加速度の値に基づき、振動期間中の筐体１の速度変化を推定する。速度変化推定部７３３２は、積分部７３３２ａと、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）７３３２ｂと、積分部７３３２ｃと、減算部７３３２ｄとを有している。
【００４０】
積分部７３３２ａは、振動期間中のゼロ点補正加速度を積分して速度を算出する。この積分部７３３２ａは、振動期間のみ積分を行い、それ以外の期間は０を出力し続ける。ここで、積分部７３３２ａで算出される速度には、筐体１自体の振動（手ブレ）による速度とフォーカルプレーンシャッタ３等の可動部の振動による速度とが含まれている。
【００４１】
ＨＰＦ７３３２ｂは、振動期間中のゼロ点補正加速度における所定の低周波成分を除去する。ここで、ＨＰＦ７３３２ｂのカットオフ周波数を例えば２０Ｈｚとする。手ブレの周波数は１Ｈｚから１０Ｈｚ程度の周波数であり、フォーカルプレーンシャッタ３等の可動部の振動の周波数は５０Ｈｚ程度ということが実験的に解っている。したがって、手ブレの周波数よりも十分高い周波数である２０Ｈｚ以下の周波数成分を除去することにより、可動部による加速度成分のみを抽出することが可能である。なお、ＨＰＦ７３３２ｂで除去する周波数成分は、手ブレの上限周波数よりも高く、可動部の下限周波数よりも低い周波数であれば良い。ここでは例としてカットオフ周波数を２０Ｈｚとしたが、実際には位相の影響も考慮して決めるのが良い。
【００４２】
積分部７３３２ｃは、ＨＰＦ７３３２ｂから入力される可動部のみの加速度を積分して速度を算出する。この積分部７３３２ｃは、振動期間のみ積分を行い、それ以外の期間は０を出力し続ける。ここで、積分部７３３２ｃで算出される速度は、可動部の振動によって積分部７３３２ａで誤算出される速度オフセットに対応する。
【００４３】
減算部７３３２ｄは、積分部７３３２ａで算出される速度から積分部７３３２ｃで算出される速度オフセットを減算することにより、筐体１の振動（手ブレ）のみによる速度変化を算出する。
【００４４】
速度算出部７３３３は、ゼロ点補正部７３２ａ，７３２ｂから入力された加速度に基づき速度を算出する積分部を含む。さらに、速度算出部７３３３は、振動期間の直後には、算出した速度に速度変化推定部７３３２により推定された速度変化を加算する補正を行う。
【００４５】
ブレ量算出部７３３４は、速度算出部７３３３で得られた速度に基づき、像ブレ補正量を算出する。ブレ量算出部７３３４は、乗算部７３３４ａと、積分部７３３４ｂとを有している。
【００４６】
乗算部７３３４ａは、速度算出部７３３３で算出された速度に、通信部７３４を介してのシステムコントローラ６との通信によって取得される像倍率を乗じることで、撮像素子４の像面上での像の並進速度を算出する。
【００４７】
積分部７３３４ｂは、乗算部７３３４ａから入力される像の並進速度を積分することで、撮像素子４の像面における像の並進移動量を像ブレ補正量として算出する。
【００４８】
図６は、像ブレ補正量を算出する処理を示すフローチャートである。  
図６において、並進ブレ補正部７３３は、ゼロ点補正部７３２ａ，７３２ｂを介して加速度の値を取得する（ステップＳ１）。
【００４９】
続いて、並進ブレ補正部７３３は、振動期間検出部７３３１により、現在が振動期間であるか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００５０】
以下、振動期間について説明する。ここでは、可動部の振動の例としてのフォーカルプレーンシャッタ３の振動期間について説明する。図７は、シャッタ制御信号と加速度との関係を示す図である。
【００５１】
フォーカルプレーンシャッタの場合のシャッタ制御信号は、先幕制御信号と後幕制御信号とに分かれている。これらの先幕制御信号及び後幕制御信号は、フォーカルプレーンシャッタの先幕及び後幕を吸着するためのマグネットを制御する制御信号である。図７の例は、制御信号がＨｉｇｈとなっている間はマグネットに磁力が発生している。
【００５２】
図７のタイミングｔ１は、先幕及び後幕が吸着されるタイミングである。このタイミングｔ１の際の振動により、加速度が発生する。また、タイミングｔ２は、先幕及び後幕を吸着させるためのレバーが待避されるタイミングである。このタイミングｔ２の際の振動によっても加速度が発生する。これらのタイミングｔ１及びｔ２を振動期間として検出する。通常、タイミングｔ１からタイミングｔ２までの間隔は、一定間隔である。したがって、例えばカメラの設計時に先幕制御信号と後幕制御信号の立ち上がりのタイミングであるタイミングｔ１からタイミングｔ２との間隔を決定しておけば、タイミングｔ１からタイミングｔ２を検出できる。
【００５３】
図７のタイミングｔ３は、先幕走行時のタイミングである。このタイミングｔ３における先幕走行時の振動によっても加速度が発生する。このタイミングｔ３も振動期間として検出する。一般に、タイミングｔ３は、絞り設定によって変動するものである。しかしながら図７からも分かるように、タイミングｔ３は、先幕制御信号がＬｏｗに変化するタイミングとして検出することができる。
【００５４】
タイミングｔ４は、後幕走行時のタイミングである。このタイミングｔ４における先幕走行時の振動によっても加速度が発生する。ここで、タイミングｔ４は露光期間の終了のタイミングであり、このタイミングで発生する振動は、撮影される画像に影響を与えることは無い。したがって、本実施形態における振動期間としては無視することができる。
【００５５】
以上のように、フォーカルプレーンシャッタ３による振動は、その動作に起因して生じる。したがって、シャッタ制御信号としての先幕制御信号と後幕制御信号のレベルから振動期間を判定することが可能である。シャッタ制御信号を用いて振動期間を検出することにより、フォーカルプレーンシャッタ３の動作に起因して生じる振動をカメラ設定によらずに検出できる。
【００５６】
ステップＳ２において振動期間でないと判定された場合に、並進ブレ補正部７３３は、速度算出部７３３３によって加速度を積分することにより、速度を算出する（ステップＳ３）。一方、Ｓ２において振動期間であると判定された場合に、並進ブレ補正部７３３は、速度変化推定部７３３２により、振動期間中の速度変化を推定する（ステップＳ４）。
【００５７】
図８は、第１の実施形態における速度変化推定処理を示すフローチャートである。  
図８において、速度変化推定部７３３２は、ＨＰＦ７３３２ｂにより、ゼロ点補正加速度の信号に対してＨＰＦ処理を行う（ステップＳ１０１）。ＨＰＦ処理により、加速度の信号における手ブレに関わる成分を除去し、可動部（フォーカルプレーンシャッタ３）に関わる成分のみを抽出する。
【００５８】
次に、速度変化推定部７３３２は、積分部７３３２ａにより、ゼロ点補正加速度を積分する（ステップＳ１０２）。また、速度変化推定部７３３２は、積分部７３３２ｃにより、ＨＰＦ処理された加速度を積分する（ステップＳ１０３）。
【００５９】
続いて、速度変化推定部７３３２は、振動期間検出部７３３１の検出結果から、現在が振動期間であるか否かを再度判定する（ステップＳ１０４）。
【００６０】
振動期間中でない場合、速度変化推定部７３３２は、加速度の取得を行う（ステップＳ１０６）。その後、速度変化推定部７３３２は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４の処理を繰り返す。
【００６１】
振動期間である場合、速度変化推定部７３３２は、減算部７３３２ｄにより、Ｓ１０２の積分値からＳ１０３の積分値を減算し、速度算出部７３３３により、減算部７３３２ｄからの入力を積分することにより、振動期間中の手ブレに基づく速度変化を算出する（ステップＳ１０５）。
【００６２】
以下、図６の説明に戻る。速度変化推定処理の後、並進ブレ補正部７３３は、速度算出部７３３３によって速度の算出及び補正を行う（ステップＳ５）。
【００６３】
速度の算出又は補正の後、並進ブレ補正部７３３は、ブレ量算出部７３３４の乗算部７３３４ａによって、速度算出部７３３３から入力された速度の値に像倍率を乗じる（ステップＳ６）。これによって、筐体１の並進速度を像面における像の並進速度に変換する。そして、並進ブレ補正部７３３は、乗算部７３３４ａから入力された速度の値を積分することで、像ブレ補正量を算出する（ステップＳ７）。
【００６４】
図９は、並進ブレ補正部７３３の内部で発生する信号の時間変化について示す図である。
【００６５】
図９の（ａ）で示すように、並進ブレ補正部７３３の入力となるゼロ点補正加速度の信号には、振動期間であるタイミングｔ１からｔ４で可動部の振動によるノイズが重畳される。
【００６６】
積分部７３３２ａは、振動期間であるタイミングｔ１からｔ３のそれぞれにおいて入力されたゼロ点補正加速度の信号を積分する。したがって、このときの積分結果は、図９の（ｂ）で示すように、筐体１の振動（手ブレ）による加速度成分を積分したものとフォーカルプレーンシャッタ３の振動による加速度成分を積分したものとの両方が含まれる。
【００６７】
ＨＰＦ７３３２ｂは、入力されたゼロ点補正加速度における低周波成分を除去する。したがって、ＨＰＦ７３３２ｂの出力は、図９の（ｃ）で示すように、振動期間中のフォーカルプレーンシャッタ３の振動による加速度成分の信号である。
【００６８】
積分部７３３２ｃは、ＨＰＦ７３３２ｂからの入力を積分する。したがって、図９の（ｄ）に示すように、積分部７３３２ｃの出力は、振動期間中のフォーカルプレーンシャッタ３の振動による加速度成分の積分結果である。
【００６９】
速度算出部７３３３は、振動期間以外では、入力されたゼロ点補正加速度の信号を積分する。一方、速度算出部７３３３は、振動期間の終了時点において、ゼロ点補正加速度の信号を積分した結果からフォーカルプレーンシャッタ３の振動による加速度成分の積分結果を減算する速度の補正を行う。したがって、速度算出部７３３３の出力は、図９の（ｅ）で示すものとなる。
【００７０】
以上述べてきたように、本実施形態によれば、振動期間中に得られる速度から可動部の振動によるノイズ成分を減算することで、可動部の振動によって加速度にノイズが発生する場合であってもその影響を除去して正確な並進速度を算出し、これによって正確な像ブレ補正量を算出できる。
【００７１】
ここで、図５の例は、積分部７３３２ａと速度算出部７３３３とを別体とし、速度算出部７３３３の動作を振動期間であるか否かに応じて切り替えるようにしている。しかしながら、積分部７３３２ａと速度算出部７３３３とは一体として構成しても構わない。この場合、振動期間の終了時点で積分部７３３２ｃの積分結果を速度算出部７３３３の積分結果から減算する補正を行う。
【００７２】
［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。図１０は、第２の実施形態における並進ブレ補正部７３３の詳細な構成を示す図である。なお、図１０において、図５と同様の構成については図５と同様の参照符号を付している。第２の実施形態は、速度変化推定部７３３２の構成が第１の実施形態と異なっている。したがって、以下では速度変化推定部７３３２の構成及び動作を主に説明する。
【００７３】
第２の実施形態における速度変化推定部７３３２は、バッファ７３３２１と、継続期間計測部７３３２２と、補間直線算出部７３３２３と、積分演算部７３３２４とを有している。
【００７４】
バッファ７３３２１は、振動期間検出部７３３１によって振動期間の開始が検出された時点における加速度を記憶する。
【００７５】
継続期間計測部７３３２２は、振動期間検出部７３３１によって振動期間の開始が検出されてから振動期間が終了するまでの継続期間を計測する。ここで、継続期間計測部７３３２２は、例えば、振動期間の開始が検出された時点から、加速度の取得タイミングが経過する毎に１ずつカウントアップするカウンタである。
【００７６】
補間部の一例としての補間直線算出部７３３２３は、振動期間検出部７３３１によって振動期間の終了が検出されたときに、バッファ７３３２１に記憶された振動期間開始時の加速度と振動期間終了後の（現在の）加速度とを用いて振動期間中の加速度を示す補間直線上の補間点を算出する。
【００７７】
積分演算部７３３２４は、補間直線算出部７３３２３で算出された補間直線を、継続期間計測部７３３２２で計測された継続期間で積分することで振動期間中の速度変化を推定する。
【００７８】
図１１は、第２の実施形態における速度変化推定処理を示すフローチャートである。  
図１１において、速度変化推定部７３３２は、バッファ７３３２１に加速度が記憶されているか否かを判定する（ステップＳ２０１）。
【００７９】
加速度が記憶されていなかったら、速度変化推定部７３３２は、入力されたゼロ点補正加速度をバッファ７３３２１に記憶する（ステップＳ２０２）。続いて、速度変化推定部７３３２は、継続期間計測部７３３２２で計測される継続期間の値を０にクリアして継続期間の計測を開始する（ステップＳ２０３）。
【００８０】
加速度が記憶されていたら、速度変化推定部７３３２は、継続期間計測部７３３２２により、継続期間の値をカウントアップする（ステップＳ２０４）。
【００８１】
続いて、速度変化推定部７３３２は、振動期間検出部７３３１の検出結果から、現在が振動期間であるか否かを再度判定する（ステップＳ２０５）。振動期間である場合は、速度変化推定部７３３２は、加速度の取得を行う（ステップＳ２０６）。その後、速度変化推定部７３３２は、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０５の処理を繰り返す。
【００８２】
振動期間が終了していたら、速度変化推定部７３３２は、補間直線算出部７３３２３により、ステップＳ２０２で記憶させた加速度と、ステップＳ２０４で計測した継続期間と、現在の加速度とを利用して振動期間中の加速度変化を示す補間直線を算出する。補間直線は、（式１）で与えられる（ステップＳ２０７）。  
ACC_i[n]＝n/N×（Acc_a0−Acc_b0）＋Acc_b0（Ｎ≠０）  
＝Acc_b0                            （Ｎ＝０）          （式１）  
ここで、（式１）のＡｃｃ＿ｉ［ｎ］は、ｎ番目の補間位置における加速度の値である。Ａｃｃ＿ｂ０は、バッファ７３３２１に記憶した加速度の値である。Ａｃｃ＿ａ０は、振動期間の終了後の（現在の）加速度の値である。Ｎは、振動期間の開始時点を１とした継続期間である。Ｎは、Ｓ２０４の処理が行われる毎にカウントアップされる。ｎは、振動期間の開始時点を０としたサンプル数である。
【００８３】
次に、速度変化推定部７３３２は、積分演算部７３３２４により、補間直線算出部７３３２３で算出された補間直線をＳ２０４で計測した継続期間で積分し、速度変化の推定値を算出する（ステップＳ２０８）。この積分演算を（式２）で示す。
【数１】
2014168171.tif 000003
【００８４】
また、（式２）で示す演算の代わりに、（式１）に含まれる各パラメータを利用した演算を行うようにしても良い。この演算を、（式３）で示す。
【００８５】
Vd＝（Acc_b0＋Acc_a0）×（N＋1）/2                          （式３）
図１２は、第２の実施形態における振動期間中の加速度とその積分結果としての速度との関係を示した図である。
【００８６】
振動期間中の加速度は、手ブレによる加速度成分に加えてフォーカルプレーンシャッタ３等の可動部の振動による加速度成分も含んでいる。したがって、振動期間中の加速度は、図１２の（ａ）で示すように、大きく波形が歪む。ここで、図１２の（ａ）の破線で示す加速度は、可動部の加速度成分がないと仮定した場合の筐体１の振動による加速度のみの状態を示している。
【００８７】
補間直線算出部７３３２３は、振動期間の前後のサンプリング点における加速度を利用して振動期間中の加速度を１次式（直線）補間する。図１２の（ｂ）の黒二重丸が補間に用いる加速度を示し、図１２の黒四角が補間によって生成される加速度を示している。図１２の（ａ）と図１２の（ｂ）とを比較して分かるように、直線補間により得られる加速度は、筐体１の振動による加速度のみの状態とほぼ同等となる。
【００８８】
図１２の（ｃ）は、補間直線算出部７３３２３における補間を行っていない加速度を積分して得られる速度を示している。この場合に得られる速度には、可動部の振動によるものが含まれてしまうので波形が大きく歪む。
【００８９】
図１２の（ｄ）は、補間直線算出部７３３２３における補間を行った後の加速度を積分して得られる速度、即ち積分演算部７３３２４の出力を示している。この場合、振動期間の終了後に得られる速度は、図１２の（ｃ）の破線で示す速度と一致する。
【００９０】
以上説明したように、本実施形態によれば、振動期間の前後の加速度を用いた直線補間によって振動期間中の加速度を推定することにより、振動が発生してもその影響を除去して正確に並進速度を算出できる。
【００９１】
［第２の実施形態の変形例１］  
次に、本発明の第２の実施形態の変形例について説明する。図１３は、第２の実施形態の変形例１における並進ブレ補正部７３３の詳細な構成を示す図である。なお、図１３において、図１０と同様の構成については図１０と同様の参照符号を付している。変形例１は、補間直線算出部７３３２３を近似曲線算出部７３３２５に置き換えた点が異なっている。また、第２の実施形態におけるバッファ７３３２１が振動期間の開始時点の加速度のみを記憶するのに対し、変形例１のバッファ７３３２１が複数時点の加速度を記憶する点も異なっている。
【００９２】
変形例１のバッファ７３３２１は、振動期間の開始時点の１サンプル又は複数サンプルの加速度を前側加速度として記憶する。さらに、バッファ７３３２１は、振動期間が終了した後の０サンプル以上の加速度を後側加速度として記憶する。ここで、バッファ７３３２１は、後側加速度として、０サンプル以上記憶するとしたのは、後側加速度として必要なサンプル数を１サンプルとした場合、現在の加速度を取得すれば後側加速度の点数は足りることになるためである。
【００９３】
補間部の別の例としての近似曲線算出部７３３２５は、必要なサンプル数の加速度がバッファ７３３２１に蓄積されたときに、バッファ７３３２１に記憶された前側加速度及び後側加速度と現在の加速度とを用いて、振動期間中における筐体１の振動成分のみの加速度を示す近似曲線を算出する。
【００９４】
図１４は、変形例１における速度変化推定処理を示すフローチャートである。速度変化推定処理が開始されると、速度変化推定部７３３２は、バッファ７３３２１に前側加速度が記憶されているか否かを判定する（ステップＳ３０１）。
【００９５】
前側加速度が記憶されていなかったら、速度変化推定部７３３２は、入力された現在のゼロ点補正加速度を前側加速度としてバッファ７３３２１に記憶する（ステップＳ３０２）。続いて、速度変化推定部７３３２は、継続期間計測部７３３２２で計測される継続期間の値を０にクリアして継続期間の計測を開始する（ステップＳ３０３）。
【００９６】
加速度が記憶されていたら、速度変化推定部７３３２は、継続期間計測部７３３２２により、継続期間の値をカウントアップする（ステップＳ３０４）。
【００９７】
続いて、速度変化推定部７３３２は、振動期間検出部７３３１の検出結果から、現在が振動期間であるか否かを再度判定する（ステップＳ３０５）。振動期間である場合は、速度変化推定部７３３２は、加速度の取得を行う（ステップＳ３０６）。その後、速度変化推定部７３３２は、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０５の処理を繰り返す。
【００９８】
振動期間が終了していたら、速度変化推定部７３３２は、近似曲線の算出のために必要なサンプル数の加速度が取得されているか否かを確認する（ステップＳ３０９）。例えば、後側加速度として必要なサンプル数を１サンプルとした場合、現在の加速度を取得すれば後側加速度の点数は足りることになる。一方、後側加速度として必要なサンプル数が２サンプル以上で、現在の加速度を除いた後側加速度が記憶されていないときは、入力された現在のゼロ点補正加速度を後側加速度としてバッファ７３３２１に記憶する（ステップＳ３１０）。そして、速度変化推定部７３３２は、再度の加速度の取得を行う（ステップＳ３１１）。その後、速度変化推定部７３３２は、必要なサンプル数の後側加速度が取得できるまで、ステップＳ３０９〜ステップＳ３１１を繰り返す。
【００９９】
近似曲線の算出のために必要なサンプル数の加速度が取得されていたら、速度変化推定部７３３２は、近似曲線算出部７３３２５により、ステップＳ３０２で記憶させた前側加速度と、ステップＳ３０４で計測した継続期間と、ステップＳ３１０で記憶させた後側加速度（現在の加速度を含む）とを利用して振動期間中の加速度変化を示す近似曲線を算出する（Ｓ３１２）。推定区間（振動期間の開始時点から振動期間の終了時点）がｎ＝［−１，Ｎ］の加速度の近似曲線は（式４）で与えられる。  
【数２】
2014168171.tif 000004
ここで、（式４）のＡｃｃ_ｉ［ｎ］は、ｎ番目の補間位置における加速度の値である。Ａｃｃ＿ｂ１は、バッファ７３３２１に記憶した前側加速度の値である。Ａｃｃ＿ｂ０は、バッファ７３３２１に記憶した後側加速度の値である。Ａｃｃ＿ａ０は、振動期間の終了後の現在の加速度の値である。Ｎは、振動期間の開始時点を０とした継続期間である。Ｎは、Ｓ３０４の処理が行われる毎にカウントアップされる。ｎは、振動期間の開始時点を０としたサンプル数である。
【０１００】
次に、速度変化推定部７３３２は、積分演算部７３３２４により、近似曲線算出部７３３２５で算出された近似曲線をＳ３０４で計測した継続期間で積分し、速度変化の推定値を算出する（ステップＳ３１３）。この積分演算を（式５）で示す。
【数３】
2014168171.tif 000005
【０１０１】
ここで、バッファ７３３２１に記憶する加速度の数は、近似曲線算出部７３３２５で算出する近似曲線の次数によって決定される。次数を１とした場合には第２の実施形態と同様である。近似曲線の算出に必要な前側加速度のサンプル数ｘと後側加速度のサンプル数ｙとの関係は、例えば以下のようになる。後側加速度のうちの１サンプルは、現在の加速度の値である。したがって、バッファ７３３２１に記憶する必要がある後側加速度のサンプルの数は、ｙ−１となる。  
次数が１の場合  （ｘ，ｙ）＝（１，１）  
次数が２の場合  （ｘ，ｙ）＝（２，１）又は（１，２）  
次数が３の場合  （ｘ，ｙ）＝（２，２）
このように、加速度のサンプルの取り方は、近似曲線の次数に合わせて様々な方法が選択できる。ただし、次数が奇数となる場合は、前側加速度のサンプル数を後側加速度のサンプル数よりも多くすることが好ましい。これにより、振動期間の後の通常の速度の算出処理に復帰するタイミングを早くすることが可能であり、速度算出の精度をより高めることができる。さらに、レリーズタイムラグの削減にもなる。
【０１０２】
また、（式５）で示す演算の代わりに、（式４）の定積分を行うようにしても良い。この演算を（式６）で示す。ただし、（式６）に従って定積分を行うときは、推定区間をｎ＝［−１，Ｎ＋１］として積分を行う必要がある。  
Vd＝α×((N+1)３-1)/3＋β×((N+1)２-1)/2+γ×((N+1)-1)          （式６）
【０１０３】
図１５は、変形例１における振動期間中の加速度とその積分結果としての速度との関係を示した図である。なお、図１５は、前側加速度を２サンプル、後側加速度を１サンプルとして２次多項式補間をした例である。ここで、図１５の例は、多項式補間を利用しているので、図１２の１次式補間の場合よりも正しい加速度の近似曲線を求めることが可能である。
【０１０４】
［第２の実施形態の変形例２］  
第２の実施形態の変形例１は、多項式補間を用いて近似曲線を算出している。しかしながら近似曲線の算出に必ずしも多項式補間を用いる必要はない。変形例２は、最小二乗法によって近似曲線を算出する例である。
【０１０５】
加速度センサで検出される加速度には、通常、ノイズが含まれる。したがって、加速度センサの性能が低く、加速度に含まれるノイズが多い時には、サンプルした加速度の点を必ず通るような曲線を求める補間演算では十分な精度が確保できないことがある。そのようなシステムの場合は、最小二乗法等の他の手法で近似曲線を算出することが望ましい。
【０１０６】
最小二乗法を用いる場合も、補間演算と同様に近似曲線の次数と算出に利用するサンプルの点数とを適宜変えることができる。ただし、最小二乗法の場合、近似曲線の次数をＬとした場合に振動期間の前後で合わせてＬ＋２サンプル以上の加速度を利用する。
【０１０７】
以下に、前側加速度を２サンプルと後側加速度を２サンプルの計４サンプルを用いて２次の近似曲線を算出する場合について説明する。例えば、推定区間ｎ＝［−１，Ｎ＋１］の加速度の近似曲線は（式７）で与えられる。  
【数４】
2014168171.tif 000006
ここで、（式７）のＡｃｃ_ｉ［ｎ］は、ｎ番目の補間位置の加速度の値である。Ａｃｃ＿ｂ１は、バッファ７３３２１に記憶した振動期間直後の前側加速度の値である。Ａｃｃ＿ｂ０は、振動期間直後から１サンプル後にバッファ７３３２１に記憶した前側加速度の値である。Ａｃｃ＿ａ０は、振動期間の終了から１サンプル後にバッファ７３３２１に記憶した後側加速度の値である。Ａｃｃ＿ａ０は、振動期間の終了から２サンプル後にバッファ７３３２１に記憶した後側加速度（現在の加速度）の値である。Ｎは、振動期間の開始時点を０とした継続期間である。Ｎは、Ｓ３０４の処理が行われる毎にカウントアップされる。ｎは、振動期間の開始時点を０としたサンプル数である。行列＋は、行列Ｍの擬似逆行列である。
【０１０８】
また、（式７）の結果に対する積分演算を（式８）で示す。
【数５】
2014168171.tif 000007
【０１０９】
［第２の実施形態の変形例３］  
前述した第２の実施形態及びその変形例では、補間演算として、事前に決まっている次数の近似曲線を算出している。ここで、一般に、１次近似に比べて高次の近似は、計算コストが大きくなる。したがって、必要とされる精度に合わせて近似曲線の次数を変更するほうが適切である。必要とされる近似曲線の精度は、撮像装置の露出条件や被写体までの距離によって異なる。例えば、シャッタ速度が遅いときや像倍率が大きい時には、より高精度に近似曲線を算出する必要がある。
【０１１０】
図１６は、変形例３における速度変化推定処理のフローチャートである。図１６は、図１４のフローチャートにステップＳ４００の近似曲線算出法を決定する処理を追加したものである。前述したように、近似曲線の算出法は、例えばシャッタ速度や像倍率を用いて決定することができる。ここで、シャッタ速度や像倍率の情報は、制御部としてのシステムコントローラ６より通知される情報である。
【０１１１】
例えば、シャッタ速度を決定基準とした場合、シャッタ速度が１/１００秒より高速であるときは１次近似を行い、１/１００秒よりも遅いときは高次の近似を行う。また、像倍率を基準とした場合、像倍率が１/１０より小さいときは１次近似を行い、１/１０以上のときは高次の近似を行う。
【０１１２】
ここで、高次の近似曲線は、前側加速度と後側加速度の何れか又は両方の２点以上の加速度を用いて算出した近似曲線のことである。近似曲線算出法を決定するための決定基準とするシャッタ速度と像倍率は、光学系２や筐体１の形状等によっても異なる。したがって、決定基準は、実験的に求めても良い。また、決定基準は、シャッタ速度と像倍率の両方を用いても良いし、一方のみを用いても良い。
【０１１３】
このように変形例３では、必要な補間の精度に合わせて補間演算を行うことで、適切な計算コストで補間を行うことができる。
【０１１４】
［第２の実施形態の変形例４］  
前述した第２の実施形態及びその変形例では、近似曲線の算出に利用する前側加速度を振動検出時点（実際には振動検出直後）のものを利用している。しかしながら、この場合、振動の種類によっては検出が遅れてしまう恐れがある。このとき、振動期間中の情報を利用して加速度及び速度の演算が行われてしまう。そのための対策として、振動が検出される前の加速度を複数点分だけバッファに記憶させておき、振動を検出した後で記憶されたサンプルを前側加速度として近似曲線を求めるようにしても良い。
【０１１５】
図１７は、変形例４における像ブレ補正処理について示すフローチャートである。また、図１８は、変形例４における速度変化推定処理のフローチャートである。
【０１１６】
まず、図１７について説明する。ここで、図１７のうち、図６と共通の処理については説明を省略する。ステップＳ２において、振動期間で無いと判定した場合に、並進ブレ補正部７３３は、速度算出部７３３３によって加速度を積分することにより、速度を算出する（ステップＳ３）。続いて、並進ブレ補正部７３３は、バッファ７３３２１に遅延対策用の複数サンプルの加速度を記憶させる（ステップＳ８）。ここで、ステップＳ８においてバッファ７３３２１に記憶させる加速度のサンプル数は、想定される振動検出遅延サンプル数Ｚと近似曲線の算出に利用する前側加速度のサンプル数ｘの合計以上とする。その他は、図６と同様の処理が行われる。
【０１１７】
次に図１８について説明する。図１８において、速度変化推定部７３３２は、継続期間計測部７３３２２で計測される継続期間の値を０にクリアする（ステップＳ５０１）。次に、速度変化推定部７３３２は、継続期間計測部７３３２２により、継続期間の値をカウントアップする（ステップＳ５０２）。
【０１１８】
続いて、速度変化推定部７３３２は、振動期間検出部７３３１の検出結果から、振動期間が終了したか否かを再度判定する（ステップＳ５０３）。振動期間が終了していない場合は、速度変化推定部７３３２は、加速度の取得を行う（ステップＳ５０４）。その後、速度変化推定部７３３２は、ステップＳ５０２〜ステップＳ５０３の処理を繰り返す。
【０１１９】
振動期間が終了していたら、速度変化推定部７３３２は、近似曲線の算出のために必要なサンプル数の加速度が取得されているか否かを確認する（ステップＳ５０５）。例えば、後側加速度として必要なサンプル数を１サンプルとした場合、現在の加速度を取得すれば後側加速度の点数は足りることになる。一方、後側加速度として必要なサンプル数が２サンプル以上であるときで、現在の加速度を除いた後側加速度が記憶されていないときは、入力された現在のゼロ点補正加速度を後側加速度としてバッファ７３３２１に記憶する（ステップＳ５０６）。そして、速度変化推定部７３３２は、再度の加速度の取得を行う（ステップＳ５０７）。その後、速度変化推定部７３３２は、必要なサンプル数の後側加速度が取得できるまで、ステップＳ５０５〜ステップＳ５０７を繰り返す。
【０１２０】
近似曲線の算出のために必要なサンプル数の加速度が取得されていたら、速度変化推定部７３３２は、近似曲線算出部７３３２５により、ステップＳ８で記憶させた前側加速度と、ステップＳ５０２で計測した継続期間と、ステップＳ５０６で記憶させた後側加速度（現在の加速度を含む）とを利用して振動期間中の加速度変化を示す近似曲線を算出する（ステップＳ５０８）。推定区間がｎ＝［１−Ｚ，Ｎ］の加速度の近似曲線は（式９）で与えられる。  
Acc_i[n]=（n＋Z）/（N＋1＋Z）×（Acc_a0−Acc_b0[Z]）＋Acc_b[Z]    （式９）
ここで、（式９）のＡｃｃ_ｉ［ｎ］は、ｎ番目の補間位置の加速度の値である。Ａｃｃ＿ｂ［Ｚ］は、振動の検知前にバッファ７３３２１に記憶した前側加速度の値である。Ｚ＝０が前述の振動直前の加速度である。Ａｃｃ＿ａ０は、振動期間の終了後の現在の加速度の値である。Ｎは、振動期間の開始時点を１とした継続期間である。Ｎは、ステップＳ５０２の処理が行われる毎にカウントアップされる。ｎは、振動期間の開始時点を１としたサンプル数である。
【０１２１】
次に、速度変化推定部７３３２は、積分演算部７３３２４により、近似曲線算出部７３３２５で算出された近似曲線をステップＳ３０４で計測した継続期間で積分し、速度変化の推定値を算出する（ステップＳ５０９）。この積分演算を（式１０）で示す。（式１０）は、振動期間ｎ＝［１，Ｎ］の補間結果の総和に現在の加速度を加算し、振動が検知された時からＺサンプル前の期間の速度変化を減算する演算である。  
【数６】
2014168171.tif 000008
【０１２２】
このような変形例４により、振動期間検出部７３３１による振動の検出が遅れた場合であっても正確な速度変化を求めることができる。
【０１２３】
［第２の実施形態の変形例５］  
前述した第２の実施形態及びその変形例では、振動期間が終了した後で振動期間中の速度変化を推定している。この場合、可動部等の振動が連続して加えられているような状態では、近似曲線の推定区間が長くなって近似曲線の算出精度が低下し易い。このため、継続期間が長時間になった場合には速度変化推定値の算出を停止して速度算出部７３３３の出力をリセットすることが望ましい。このような変形例５により、近似曲線の算出精度を高く保つことが可能である。
【０１２４】
図１９は、このような変形例５における速度変化推定処理のフローチャートである。ここで、図１９のうち、図１８と共通の処理については説明を省略する。ステップＳ５０３において、振動期間が終了した場合に、速度変化推定部７３３２は、継続期間計測部の計測結果から、振動期間（継続期間）が閾値（実験値。例えば１００ｍｓ）以下であるか否かを判定する（ステップＳ６０１）。継続期間が閾値以下であれば、速度変化推定部７３３２は、それ以後は図１８と同様の処理を行う。一方、継続期間が閾値を超えている場合には、速度変化推定部７３３２は、速度算出部７３３３における積分結果をクリアする（ステップＳ６０２）。これにより、速度変化推定値を０にクリアする。
【０１２５】
［第２の実施形態の変形例６］  
前述した実施形態及びその変形例では、振動期間が終了した後の加速度を利用して振動期間中の速度変化を推定している。したがって、振動期間中には正確な像ブレ補正を行うことができない。この場合、露光期間中においては振動期間中の加速度をそのまま利用したほうが像ブレ補正の効果が高くなる。このため、露光期間中は振動期間と判定しないようにして露光期間中には速度変化推定を実施しないようにしても良い。
【０１２６】
［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。図２０は、第３の実施形態における並進ブレ補正部７３３の詳細な構成を示す図である。なお、図２０において、図５と同様の構成については図５と同様の参照符号を付している。第３の実施形態は、加速度センサを介して検出されるゼロ点補正加速度が振動期間検出部７３３１にも入力される点が異なる。
【０１２７】
前述した実施形態及びその変形例では、フォーカルプレーンシャッタ３等の可動部の制御信号を利用して振動期間を検出している。しかしながら、振動期間の検出手法は、これに限るものではない。例えば、振動期間検出部７３３１によって加速度の変化を監視しておき、通常の手ブレで想定されるよりも十分に大きい加速度の変化が検出された時に振動期間と判定しても良い。この他、加速度の変化を利用する場合、Ｍサンプルの加速度の平均と現在の加速度との差が一定以上の場合に振動期間と判定するようにしても良い。さらには、複数の手法を組み合わせて振動期間を検出するようにしても良い。
【０１２８】
第３の実施形態のようにして加速度を監視することによって振動期間を判定することにより、フォーカルプレーンシャッタ３の動作、フラッシュ装置のチャージ動作、クイックリターンミラーの動作、絞りの動作といった可動部の振動以外の、例えばユーザの取り扱いによって生じる振動も検出することが可能である。このユーザの取り扱いによって生じる振動には、ユーザがレリーズスイッチ等のボタンを押下したときに生じる振動やコマンドダイヤルを回転させた時に生じる振動といったユーザの操作によって筐体１に発生する振動、カメラストラップの吊り環やバックル等が筐体１に接触することで発生するユーザが意図しない状態で発生する振動が含まれる。
【０１２９】
［第４の実施形態］  
前述した実施形態及びその変形例では、像ブレ補正量を算出するのに加速度を２回積分している。本実施形態では、加速度センサ８で検出された加速度をゼロ点補正しているが、実際の加速度センサ８の基準値とゼロ点補正部７３２ａ、７３２ｂで補正されるゼロ点との間に重力の影響以外での誤差が生じている場合、２回の積分によって誤差が拡大される。このような状態で、長期間の積分を続けた場合、実際に得られるべき像ブレ補正量と算出される像ブレ補正量との乖離が大きくなってしまう。したがって、算出された速度をそのまま積分するのではなく、角速度センサで検出される角速度から速度を算出することが望ましい。
【０１３０】
図２１は、第４の実施形態におけるブレ補正マイコン７の内部の構成を示すブロック図である。第４の実施形態におけるブレ補正マイコン７は、ＳＩＯ７１ａ，７１ｂと、ドライバ７２と、ＣＰＵ７３に加えて、ＡＤＣ（アナログ/デジタル変換器）７４ａ，７４ｂを有している。また、ＣＰＵ７３は、ゼロ点補正部７３５ａ，７３５ｂをさらに有している。さらに、図２１に示すように、ＡＤＣ７４ａ、７４ｂは、角速度センサ１２ａ，１２ｂに接続されている。
【０１３１】
角速度センサ１２ａ，１２ｂは、筐体１に設定された軸周りの角速度を検出する。角速度センサ１２ａは、ピッチ方向の角速度を検出する。また、角速度センサ１２ｂは、ヨー方向の角速度を検出する。
【０１３２】
ＡＤＣ７４ａは、角速度センサ１２ａの出力信号をデジタル信号に変換する。ＡＤＣ７４ｂは、角速度センサ１２ｂの出力信号をデジタル信号に変換する。
【０１３３】
ゼロ点補正部７３５ａ，７３５ｂは、角速度センサで取得された角速度信号から、筐体１の角速度がゼロとなる時に取得される信号レベル(ゼロ点)を減算することで、オフセット成分を除去して、角速度のゼロ点を所定の基準値に合わせる。ここで、ゼロ点補正部７３５ａは、ピッチ方向角速度のゼロ点を補正する。ゼロ点補正部７３５ｂは、ヨー方向加速度のゼロ点を補正する。
【０１３４】
図２２は、第４の実施形態における並進ブレ補正部７３３の詳細を示すブロック図である。ここで、図２２は１軸のみのブロック図である。実際にはＸ軸及びＹ軸の２軸それぞれに図２２で示す構成の並進ブレ補正部７３３が存在している。また、図２２の例は、１軸の加速度１軸に対して１軸の角速度を対応させる例である。これに対し、１軸の加速度１軸に対して２軸の角速度を対応させる手法も提案されて知られている。本実施形態においてもこの手法を利用できる。
【０１３５】
図２２において、図１０と同様の構成については図１０と同様の参照符号を付している。図２２に示す並進ブレ補正部７３３の構成は、ブレ量算出部７３３４の構成が図１０に示す並進ブレ補正部７３３の構成と異なっている。以下、図１０と異なる点を中心に説明する。
【０１３６】
図２２に示すように、第４の実施形態におけるブレ量算出部７３３４は、乗算部７３３４ａと、積分部７３３４ｂとに加えて、フィルタ７３３４ｃ，７３３４ｄと、半径算出部７３３４ｅと、乗算部７３３４ｆとを有している。
【０１３７】
フィルタ７３３４ｃは、速度算出部７３３３で得られた速度の信号における周波数特性及び位相特性を調整するフィルタである。例えば、フィルタ７３３４ｃは、速度の信号における低周波成分を除去するＨＰＦである。前述したように、手ブレの周波数は、一般的には１Ｈｚから１０Ｈｚ程度である。したがって、フィルタ７３３４ｃによって、１Ｈｚ以下の周波数を除去することで、加速度センサで検出される加速度の信号における、温度ドリフト等の影響を除去する。
【０１３８】
フィルタ７３３４ｄは、ＡＤＣから入力されたゼロ点補正角速度の周波数特性及び位相特性を調整するフィルタである。このフィルタ７３３４ｄは、速度算出部７３３３で得られた速度の信号と角速度センサを介して検出された角速度の信号との周波数特性及び位相特性を一致させる役割を持っている。加速度センサと角速度センサとで周波数特性や位相特性が異なるときには、フィルタ７３３４ｄは、速度の信号の周波数特性及び位相特性とが同一の特性を持つように、角速度の信号の周波数特性及び位相特性を調整する。
【０１３９】
半径算出部７３３４ｅは、フィルタ７３３４ｃの出力をフィルタ７３３４ｄの出力で除算することで回転半径を算出する。除算であるので、フィルタ７３３４ｄの出力の絶対値が０に近い時には半径の算出値が無限大に発散する。この場合、十分な精度で半径の算出を行うことができなくなる。したがって、フィルタ７３３４ｄの出力が一定の値以下であったら、半径算出部７３３４ｅは、新たな除算を行わずに出力を固定するものとする。また、振動期間検出部７３３１によって振動期間が検出されているときは、速度算出部７３３３で得られる速度には可動部等の振動による成分が含まれている可能性がある。したがって、振動期間検出部７３３１によって振動期間が検出されているときも、半径算出部７３３４ｅは、出力を更新しない。
【０１４０】
乗算部７３３４ｆは、半径算出部７３３４ｅから入力された半径算出値にＡＤＣから入力された角速度を乗算することにより、並進速度を算出する。
【０１４１】
乗算部７３３４ａ及び積分部７３３４ｂの動作は、図１０と同様である。したがって、説明を省略する。
【０１４２】
以上説明したように、本実施形態によれば、角速度を併用して並進速度を求めることにより、並進移動量の算出精度をより向上させることが可能である。
【０１４３】
ここで、本実施形態では、角速度と並進速度との比から回転半径を求め、求めた回転半径より最終的な並進速度を算出している。角速度センサを利用した筐体の並進速度の算出法は複数提案されている。本実施形態で説明した手法以外でも、加速度の積算値を算出過程に用いる算出法であれば適用することが可能である。
【０１４４】
［第５の実施形態］
第２の実施形態は並進速度の算出に加速度センサを用いており、第４の実施形態は並進速度の算出に加速度センサと角速度センサを用いている。第５の実施形態は、並進速度の算出に動きベクトルを算出して得られる画像の移動速度を用いる例である。
【０１４５】
一般に、カメラがスルー画表示中の状態では、撮像素子４で得られる情報がシステムコントローラ６で処理されて表示に利用される。本実施形態におけるシステムコントローラ６は、スルー画表示中に撮像素子で得られる情報を用いて動きベクトルの算出も行う。算出した動きベクトルを像ブレ補正量として利用することが可能である。
【０１４６】
ここで、露光期間の直前に撮像素子４はフォーカルプレーンシャッタ３によって遮光される。このため、動きベクトルの算出が不可能になる。動きベクトルの算出が不可能になったときには、前述した各実施形態及びその変形例で説明した加速度センサや角速度センサからの入力を利用しての並進速度の算出を行う。
【０１４７】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。また、前述の各動作フローチャートの説明において、便宜上「まず」、「次に」等を用いて動作を説明しているが、この順で動作を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。
【０１４８】
さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【０１４９】
１…筐体、２…光学系、３…フォーカルプレーンシャッタ、４…撮像素子、５…駆動部、６…システムコントローラ、７…ブレ補正マイコン、８…加速度センサ、９…レリーズスイッチ（ＳＷ）、１０…電子ビューファインダ（ＥＶＦ）、１１…メモリカード、１２ａ，１２ｂ…角速度センサ、７１ａ，７１ｂ…ＳＩＯ、７２…ドライバ、７３…ＣＰＵ、７４ａ，７４ｂ…ＡＤＣ、７３１…加速度取得部、７３２ａ，７３２ｂ…ゼロ点補正部、７３３…並進ブレ補正部、７３４…通信部、７３５ａ，７３５ｂ…ゼロ点補正部、７３３１…振動期間検出部、７３３２…速度変化推定部、７３３２ａ…積分部、７３３２ｂ…ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、７３３２ｃ…積分部、７３３２ｄ…減算部、７３３３…速度算出部、７３３４…ブレ量算出部、７３３４ａ…乗算部、７３３４ｂ…積分部、７３３４ｃ，７３３４ｄ…フィルタ、７３３４ｅ…半径算出部、７３３４ｆ…乗算部、７３３２１…バッファ、７３３２２…継続期間計測部、７３３２３…補間直線算出部、７３３２４…積分演算部、７３３２５…近似曲線算出部
【図１】
2014168171.tif 000009
【図２】
2014168171.tif 000010
【図３】
2014168171.tif 000011
【図４】
2014168171.tif 000012
【図５】
2014168171.tif 000013
【図６】
2014168171.tif 000014
【図７】
2014168171.tif 000015
【図８】
2014168171.tif 000016
【図９】
2014168171.tif 000017
【図１０】
2014168171.tif 000018
【図１１】
2014168171.tif 000019
【図１２】
2014168171.tif 000020
【図１３】
2014168171.tif 000021
【図１４】
2014168171.tif 000022
【図１５】
2014168171.tif 000023
【図１６】
2014168171.tif 000024
【図１７】
2014168171.tif 000025
【図１８】
2014168171.tif 000026
【図１９】
2014168171.tif 000027
【図２０】
2014168171.tif 000028
【図２１】
2014168171.tif 000029
【図２２】
2014168171.tif 000030