(57)【要約】  撮像装置のブレを適切に検出できるブレ検出装置、撮像装置、レンズ装置、撮像装置本体、ブレ検出方法及びブレ検出プログラムを提供する。デジタルカメラの角速度、及び、デジタルカメラの地球の自転軸に対する姿勢を検出する。姿勢の検出結果に基づいて、角速度の検出結果に重畳する地球の自転角速度成分を算出する。角速度の検出結果から地球の自転角速度成分を減算し、減算後の角速度に基づいて、デジタルカメラのブレ量を算出する。
2018230316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置の角速度を検出する角速度検出部と、
前記撮像装置の地球の自転軸に対する姿勢を検出する姿勢検出部と、
前記姿勢検出部で検出された前記撮像装置の姿勢に基づいて、前記角速度検出部の出力に重畳する地球の自転角速度成分を算出する自転角速度成分算出部と、
前記角速度検出部の出力から前記自転角速度成分算出部で算出された自転角速度成分を減算する減算部と、
前記減算部の出力に基づいて、前記撮像装置のブレ量を算出するブレ量算出部と、
を備えたブレ検出装置。
【請求項２】
前記減算部の出力をハイパスフィルタ処理するハイパスフィルタ処理部であって、カットオフ周波数が地球の自転により発生するブレの周波数よりも低い値に設定されたハイパスフィルタ処理部を更に備えた、
請求項１に記載のブレ検出装置。
【請求項３】
前記減算部の出力先を切り替える切替部を更に備え、
前記切替部は、前記減算部の出力が閾値以下か否かを判定し、閾値以下の場合、前記減算部の出力先を前記ブレ量算出部に設定し、閾値を超える場合、前記減算部の出力先を前記ハイパスフィルタ処理部に設定する、
請求項２に記載のブレ検出装置。
【請求項４】
前記減算部の出力をハイパスフィルタ処理する第１ハイパスフィルタ処理部であって、カットオフ周波数が地球の自転により発生するブレの周波数よりも高い値に設定された第１ハイパスフィルタ処理部と、
前記減算部の出力をハイパスフィルタ処理する第２ハイパスフィルタ処理部であって、カットオフ周波数が地球の自転により発生するブレの周波数よりも低い値に設定された第２ハイパスフィルタ処理部と、
撮影条件に基づいて、前記減算部の出力先を前記第１ハイパスフィルタ処理部又は前記第２ハイパスフィルタ処理部に切り替える切替部と、
を更に備えた請求項１に記載のブレ検出装置。
【請求項５】
前記切替部は、露光時間が閾値以下か否かを判定し、閾値以下の場合、前記減算部の出力先を前記第１ハイパスフィルタ処理部に設定し、閾値を超える場合、前記減算部の出力先を前記第２ハイパスフィルタ処理部に設定する、
請求項４に記載のブレ検出装置。
【請求項６】
前記切替部は、前記露光時間が閾値を超える場合、前記減算部の出力が閾値以下か否かを更に判定し、閾値以下の場合、前記減算部の出力先をブレ量算出部に設定し、閾値を超える場合、前記減算部の出力先を前記第２ハイパスフィルタ処理部に設定する、
請求項５に記載のブレ検出装置。
【請求項７】
地球の自転によって画素ピッチ分のブレが検出されるのに要する時間を限界露光時間とした場合に、前記限界露光時間が前記露光時間の閾値として設定される、
請求項５又は６に記載のブレ検出装置。
【請求項８】
前記切替部は、撮影モードとして長時間露光するモードが選択されているか否かを判定し、長時間露光するモードが選択されていない場合、前記減算部の出力先を前記第１ハイパスフィルタ処理部に設定し、長時間露光するモードが選択されている場合、前記減算部の出力先を前記第２ハイパスフィルタ処理部に設定する、
請求項４に記載のブレ検出装置。
【請求項９】
前記切替部は、長時間露光するモードが選択されている場合、前記減算部の出力が閾値以下か否かを更に判定し、閾値以下の場合、前記減算部の出力先をブレ量算出部に設定し、閾値を超える場合、前記減算部の出力先を前記第２ハイパスフィルタ処理部に設定する、
請求項８に記載のブレ検出装置。
【請求項１０】
前記減算部の出力をハイパスフィルタ処理する第１ハイパスフィルタ処理部であって、カットオフ周波数が地球の自転により発生するブレの周波数よりも高い値に設定された第１ハイパスフィルタ処理部と、
前記減算部の出力をハイパスフィルタ処理する第２ハイパスフィルタ処理部であって、カットオフ周波数が地球の自転により発生するブレの周波数よりも低い値に設定された第２ハイパスフィルタ処理部と、
前記減算部の出力先を前記第１ハイパスフィルタ処理部又は前記第２ハイパスフィルタ処理部に設定する設定部と、
を更に備えた請求項１に記載のブレ検出装置。
【請求項１１】
前記減算部の出力先が前記第２ハイパスフィルタ処理部に設定された場合に、前記減算部の出力が閾値以下か否かを判定し、閾値以下の場合に、前記減算部の出力先を前記ブレ量算出部に切り替える自動切替部を更に備えた、
請求項１０に記載のブレ検出装置。
【請求項１２】
ブレ補正レンズと、前記ブレ補正レンズを移動させてブレを補正するブレ補正機構と、を備えた撮像光学系と、
前記撮像光学系を通る光を受光して画像を撮像するイメージセンサと、
請求項１から１１のいずれか１項に記載のブレ検出装置と、
前記ブレ検出装置で検出されたブレ量に基づいて、ブレの補正量を算出するブレ補正量算出部と、
前記ブレ補正量算出部で算出された補正量に基づいて、前記ブレ補正機構の駆動を制御するブレ補正制御部と、
を備えた撮像装置。
【請求項１３】
撮像光学系と、
前記撮像光学系を通る光を受光して画像を撮像するイメージセンサと、
前記イメージセンサを移動させてブレを補正するブレ補正機構と、
請求項１から１１のいずれか１項に記載のブレ検出装置と、
前記ブレ検出装置で検出されたブレ量に基づいて、ブレの補正量を算出するブレ補正量算出部と、
前記ブレ補正量算出部で算出された補正量に基づいて、前記ブレ補正機構の駆動を制御するブレ補正制御部と、
を備えた撮像装置。
【請求項１４】
撮像装置本体に着脱自在に装着されるレンズ装置であって、
請求項１から１１のいずれか１項に記載のブレ検出装置を備えた、
レンズ装置。
【請求項１５】
ブレ補正レンズと、
前記ブレ補正レンズを移動させてブレを補正するブレ補正機構と、
前記ブレ検出装置で検出されたブレ量に基づいて、ブレの補正量を算出するブレ補正量算出部と、
前記ブレ補正量算出部で算出された補正量に基づいて、前記ブレ補正機構の駆動を制御するブレ補正制御部と、
を更に備えた請求項１４に記載のレンズ装置。
【請求項１６】
レンズ装置が着脱自在に装着される撮像装置本体であって、
前記レンズ装置を通る光を受光して画像を撮像するイメージセンサと、
請求項１から１１のいずれか１項に記載のブレ検出装置と、
を備えた撮像装置本体。
【請求項１７】
前記イメージセンサを移動させてブレを補正するブレ補正機構と、
前記ブレ検出装置で検出されたブレ量に基づいて、ブレの補正量を算出するブレ補正量算出部と、
前記ブレ補正量算出部で算出された補正量に基づいて、前記ブレ補正機構の駆動を制御するブレ補正制御部と、
を備えた請求項１６に記載の撮像装置本体。
【請求項１８】
撮像装置の角速度を検出するステップと、
前記撮像装置の地球の自転軸に対する姿勢を検出するステップと、
検出された前記撮像装置の姿勢に基づいて、前記撮像装置の角速度の検出結果に重畳する地球の自転角速度成分を算出するステップと、
算出された自転角速度成分を前記撮像装置の角速度の検出結果から減算するステップと、
減算後の前記撮像装置の角速度の検出結果に基づいて、前記撮像装置のブレ量を算出するステップと、
を含むブレ検出方法。
【請求項１９】
撮像装置の角速度を検出する角速度検出部からの出力を取り込む機能と、
前記撮像装置の地球の自転軸に対する姿勢を検出する姿勢検出部からの出力を取り込む機能と、
前記姿勢検出部で検出された前記撮像装置の姿勢に基づいて、前記角速度検出部の出力に重畳する地球の自転角速度成分を算出する機能と、
算出された自転角速度成分を前記角速度検出部の出力から減算する機能と、
減算後の前記角速度検出部の出力に基づいて、前記撮像装置のブレ量を算出する機能と、
をコンピュータに実現させるブレ検出プログラム。
【請求項２０】
非一時的かつコンピュータ読取可能な記録媒体であって、前記記録媒体に格納された指令がコンピュータによって読み取られた場合に、
撮像装置の角速度を検出する角速度検出部からの出力を取り込む機能と、
前記撮像装置の地球の自転軸に対する姿勢を検出する姿勢検出部からの出力を取り込む機能と、
前記姿勢検出部で検出された前記撮像装置の姿勢に基づいて、前記角速度検出部の出力に重畳する地球の自転角速度成分を算出する機能と、
算出された自転角速度成分を前記角速度検出部の出力から減算する機能と、
減算後の前記角速度検出部の出力に基づいて、前記撮像装置のブレ量を算出する機能と、
をコンピュータに実現させる記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレ検出装置、撮像装置、レンズ装置、撮像装置本体、ブレ検出方法及びブレ検出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置におけるブレ補正の技術は、ブレを検出する技術とブレを補正する技術との組み合わせによって成り立っている。【０００３】
ブレを検出する技術の一つとして、角速度センサ方式が知られている。角速度センサ方式は、撮像装置に生じる揺れの角速度を角速度センサで検出し、その出力を積分してブレ量を算出する。【０００４】
しかし、角速度センサ方式は、角速度を検出する方式のため、地球の自転による影響を受けるという問題がある。すなわち、角速度センサの出力に地球の自転による角速度が重畳し、静止していてもブレが検出されるという問題がある。【０００５】
角速度センサ方式では、従来、角速度センサの出力をハイパスフィルタ処理することにより、地球の自転による影響を排除していた。たとえば、特許文献１では、地球の自転によって発生する低周波振動をカットするようにカットオフ周波数を設定して、角速度センサの出力をハイパスフィルタ処理している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2011-59403号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、地球の自転による影響を受けないように角速度センサの出力をハイパスフィルタ処理すると、地球の自転よりも遅い角速度を検出できなくなり、低周波のブレを検出できなくなるという欠点がある。また、ブレ補正の性能を確保できる限界の露光時間が短くなるという欠点もある。【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、撮像装置のブレを適切に検出できるブレ検出装置、撮像装置、レンズ装置、撮像装置本体、ブレ検出方法及びブレ検出プログラム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】
【０００９】
上記課題を解決するための手段は、次のとおりである。【００１０】
（１）撮像装置の角速度を検出する角速度検出部と、撮像装置の地球の自転軸に対する姿勢を検出する姿勢検出部と、姿勢検出部で検出された撮像装置の姿勢に基づいて、角速度検出部の出力に重畳する地球の自転角速度成分を算出する自転角速度成分算出部と、角速度検出部の出力から自転角速度成分算出部で算出された自転角速度成分を減算する減算部と、減算部の出力に基づいて、撮像装置のブレ量を算出するブレ量算出部と、を備えたブレ検出装置。【００１１】
本態様によれば、撮像装置の角速度及び撮像装置の地球の自転軸に対する姿勢が検出される。角速度の検出結果は、減算部に加えられる。姿勢の検出結果は、自転角速度成分算出部に加えられる。自転角速度成分算出部は、撮像装置の姿勢の検出結果に基づいて、角速度の検出結果に重畳する地球の自転角速度成分を算出する。算出結果は、減算部に加えられる。減算部は、角速度の検出結果から地球の自転角速度成分を減算して出力する。これにより、角速度検出部による角速度の検出結果から地球の自転角速度成分を分離できる。減算部の出力は、ブレ量算出部に加えられる。ブレ量算出部は、減算部の出力に基づいて、撮像装置のブレ量を算出する。減算部の出力は、地球の自転による影響が排除された真の揺れの角速度である。したがって、その出力に基づいてブレ量を検出することにより、地球の自転による影響を排除したブレ量を検出できる。これにより、低周波のブレを適切に検出できる。【００１２】
（２）減算部の出力をハイパスフィルタ処理するハイパスフィルタ処理部であって、カットオフ周波数が地球の自転により発生するブレの周波数よりも低い値に設定されたハイパスフィルタ処理部を更に備えた、上記（１）のブレ検出装置。【００１３】
本態様によれば、減算部の出力をハイパスフィルタ処理するハイパスフィルタ処理部が更に備えられる。ハイパスフィルタ処理部は、カットオフ周波数が地球の自転により発生するブレの周波数よりも低い値に設定される。これにより、角速度検出部のオフセット誤差、角速度検出部の出力を増幅する増幅器のドリフト等の零点変動の影響を排除できる。なお、このようにハイパスフィルタ処理部は、角速度検出部の出力の零点変動の影響を排除する目的で備えられることから、そのカットオフ周波数は、当該目的に適う値に設定され、可能な限り低い値に設定される。【００１４】
（３）減算部の出力先を切り替える切替部を更に備え、切替部は、減算部の出力が閾値以下か否かを判定し、閾値以下の場合、減算部の出力先をブレ量算出部に設定し、閾値を超える場合、減算部の出力先をハイパスフィルタ処理部に設定する、上記（２）のブレ検出装置。【００１５】
本態様によれば、減算部の出力先を切り替える切替部が更に備えられる。切替部は、いわゆる零点出力に基づいて、減算部の出力先を切り替える。具体的には、減算部の出力が閾値以下か否かを判定し、その判定結果に応じて、減算部の出力先を切り替える。減算部の出力が閾値以下の場合は、零点変動がない又は無視できるほど小さいとみなして、減算部の出力先をブレ量算出部に設定する。これにより、より低周波のブレを適切に検出できる。一方、減算部の出力が閾値を超える場合は、零点変動が大きいとみなして、減算部の出力先をハイパスフィルタ処理部に設定する。これにより、零点変動の影響を適切に排除できる。【００１６】
（４）減算部の出力をハイパスフィルタ処理する第１ハイパスフィルタ処理部であって、カットオフ周波数が地球の自転により発生するブレの周波数よりも高い値に設定された第１ハイパスフィルタ処理部と、減算部の出力をハイパスフィルタ処理する第２ハイパスフィルタ処理部であって、カットオフ周波数が地球の自転により発生するブレの周波数よりも低い値に設定された第２ハイパスフィルタ処理部と、撮影条件に基づいて、減算部の出力先を第１ハイパスフィルタ処理部又は第２ハイパスフィルタ処理部に切り替える切替部と、を更に備えた上記（１）のブレ検出装置。【００１７】
本態様によれば、減算部の出力をハイパスフィルタ処理する処理部として、第１ハイパスフィルタ処理部及び第２ハイパスフィルタ処理部が備えられる。第１ハイパスフィルタ処理部は、カットオフ周波数が地球の自転により発生するブレの周波数よりも高い値に設定され、第２ハイパスフィルタ処理部は、カットオフ周波数が地球の自転により発生するブレの周波数よりも低い値に設定される。減算部の出力先は、切替部によって切り替えられる。切替部は、露光時間、撮影モード等の撮影条件に基づいて、減算部の出力先を第１ハイパスフィルタ処理部又は第２ハイパスフィルタ処理部に切り替える。【００１８】
（５）切替部は、露光時間が閾値以下か否かを判定し、閾値以下の場合、減算部の出力先を第１ハイパスフィルタ処理部に設定し、閾値を超える場合、減算部の出力先を第２ハイパスフィルタ処理部に設定する、上記（４）のブレ検出装置。【００１９】
本態様によれば、露光時間に基づいて、減算部の出力先が切り替えられる。具体的には、露光時間が閾値以下か否かが判定され、その判定結果に応じて、減算部の出力先が切り替えられる。露光時間が閾値以下の場合は、短時間の露光とみなして、減算部の出力先を第１ハイパスフィルタ処理部に設定する。露光時間が短時間の場合、低周波のブレは、撮像される画像にほとんど影響を与えない。したがって、この場合は、カットオフ周波数が高めに設定された第１ハイパスフィルタ処理部を使用する。これにより、ブレ検出のノイズとなる成分を効率よく排除して、ブレを適切に検出できる。一方、露光時間が閾値を超える場合は、長時間の露光とみなして、減算部の出力先を第２ハイパスフィルタ処理部に設定する。露光時間が長時間の場合、低周波のブレが撮像される画像に影響を及ぼす。したがって、この場合は、カットオフ周波数が低めに設定された第２ハイパスフィルタ処理部を使用する。これにより、低周波のブレを適切に検出できる。【００２０】
（６）切替部は、露光時間が閾値を超える場合、減算部の出力が閾値以下か否かを更に判定し、閾値以下の場合、減算部の出力先をブレ量算出部に設定し、閾値を超える場合、減算部の出力先を第２ハイパスフィルタ処理部に設定する、上記（５）のブレ検出装置。【００２１】
本態様によれば、露光時間が閾値を超えると判定されると、更に次の判定が行われる。すなわち、減算部の出力が閾値以下か否かが判定される。判定の結果、減算部の出力が閾値以下の場合、減算部の出力先がブレ量算出部に設定される。一方、減算部の出力が閾値を超える場合は、減算部の出力先が第２ハイパスフィルタ処理部に設定される。減算部の出力が閾値以下の場合は、零点変動がない又は無視できるほど小さいとみなせる。したがって、この場合は、減算部の出力先をブレ量算出部に設定する。これにより、より低周波のブレを適切に検出できる。一方、減算部の出力が閾値を超える場合は、零点変動があるので、減算部の出力先を第２ハイパスフィルタ処理部に設定する。これにより、零点変動の影響を適切に排除できる。【００２２】
（７）地球の自転によって画素ピッチ分のブレが検出されるのに要する時間を限界露光時間とした場合に、限界露光時間が露光時間の閾値として設定される、上記（５）又は（６）のブレ検出装置。【００２３】
本態様によれば、限界露光時間が露光時間の閾値として設定される。限界露光時間とは、地球の自転によって画素ピッチ分のブレが検出されるのに要する時間である。これにより、地球の自転の影響を排除して、低周波のブレを適切に検出できる。【００２４】
（８）切替部は、撮影モードとして長時間露光するモードが選択されているか否かを判定し、長時間露光するモードが選択されていない場合、減算部の出力先を第１ハイパスフィルタ処理部に設定し、長時間露光するモードが選択されている場合、減算部の出力先を第２ハイパスフィルタ処理部に設定する、上記（４）のブレ検出装置。【００２５】
本態様によれば、撮影モードに応じて、減算部の出力先が切り替えられる。具体的には、撮影モードとして長時間露光するモードが選択されているか否かが判定され、その判定結果に応じて、減算部の出力先が切り替えられる。ここで、長時間露光するモードとは、シャッタスピードを遅くして撮影するモードのことであり、たとえば、夜景モードが、これに該当する。長時間露光するモードが選択されていない場合は、短時間の露光とみなして、減算部の出力先を第１ハイパスフィルタ処理部に設定する。露光時間が短時間の場合、低周波のブレは、撮像される画像にほとんど影響を与えない。したがって、この場合は、カットオフ周波数が高めに設定された第１ハイパスフィルタ処理部を使用する。これにより、補正に必要なブレを適切に検出できる。一方、長時間露光するモードが選択されている場合は、長時間の露光とみなして、減算部の出力先を第２ハイパスフィルタ処理部に設定する。露光時間が長時間の場合、低周波のブレが撮像される画像に影響を及ぼす。したがって、この場合は、カットオフ周波数が低めに設定された第２ハイパスフィルタ処理部を使用する。これにより、低周波のブレを適切に検出できる。【００２６】
（９）切替部は、長時間露光するモードが選択されている場合、減算部の出力が閾値以下か否かを更に判定し、閾値以下の場合、減算部の出力先をブレ量算出部に設定し、閾値を超える場合、減算部の出力先を第２ハイパスフィルタ処理部に設定する、上記（８）のブレ検出装置。【００２７】
本態様によれば、長時間露光するモードが選択されていると判定されると、更に次の判定が行われる。すなわち、減算部の出力が閾値以下か否かが判定される。判定の結果、減算部の出力が閾値以下の場合、減算部の出力先がブレ量算出部に設定される。一方、減算部の出力が閾値を超える場合は、減算部の出力先が第２ハイパスフィルタ処理部に設定される。減算部の出力が閾値以下の場合は、零点変動がない又は無視できるほど小さいとみなせる。したがって、この場合は、減算部の出力先をブレ量算出部に設定する。これにより、より低周波のブレを適切に検出できる。一方、減算部の出力が閾値を超える場合は、零点変動があるので、減算部の出力先を第２ハイパスフィルタ処理部に設定する。これにより、零点変動の影響を適切に排除できる。【００２８】
（１０）減算部の出力をハイパスフィルタ処理する第１ハイパスフィルタ処理部であって、カットオフ周波数が地球の自転により発生するブレの周波数よりも高い値に設定された第１ハイパスフィルタ処理部と、減算部の出力をハイパスフィルタ処理する第２ハイパスフィルタ処理部であって、カットオフ周波数が地球の自転により発生するブレの周波数よりも低い値に設定された第２ハイパスフィルタ処理部と、減算部の出力先を第１ハイパスフィルタ処理部又は第２ハイパスフィルタ処理部に設定する設定部と、を更に備えた上記（１）のブレ検出装置。【００２９】
本態様によれば、減算部の出力をハイパスフィルタ処理する処理部として、第１ハイパスフィルタ処理部及び第２ハイパスフィルタ処理部が備えられる。第１ハイパスフィルタ処理部は、カットオフ周波数が地球の自転により発生するブレの周波数よりも高い値に設定され、第２ハイパスフィルタ処理部は、カットオフ周波数が地球の自転により発生するブレの周波数よりも低い値に設定される。減算部の出力先は、設定部によって設定される。設定部は、ユーザによる設定、設定されている撮影モード、露光時間等に応じて、減算部の出力先を設定する。【００３０】
（１１）減算部の出力先が第２ハイパスフィルタ処理部に設定された場合に、減算部の出力が閾値以下か否かを判定し、閾値以下の場合に、減算部の出力先をブレ量算出部に切り替える自動切替部を更に備えた、上記（１０）のブレ検出装置。【００３１】
本態様によれば、減算部の出力先が、第２ハイパスフィルタ処理部に設定された場合、減算部の出力に応じて、減算部の出力先が自動的に切り替えられる。切り替えは、自動切替部によって行われる。自動切替部は、減算部の出力が閾値以下か否かを判定し、その判定結果に基づいて、減算部の出力先をブレ量算出部に切り替える。具体的には、減算部の出力が閾値以下の場合に、減算部の出力先をブレ量算出部に切り替える。減算部の出力が閾値以下の場合は、零点変動がない又は無視できるほど小さいものとみなし得る。したがって、この場合は、減算部の出力先をブレ量算出部に設定する。これにより、より低周波のブレを適切に検出できる。【００３２】
（１２）ブレ補正レンズと、ブレ補正レンズを移動させてブレを補正するブレ補正機構と、を備えた撮像光学系と、撮像光学系を通る光を受光して画像を撮像するイメージセンサと、上記（１）から（１１）のいずれか一のブレ検出装置と、ブレ検出装置で検出されたブレ量に基づいて、ブレの補正量を算出するブレ補正量算出部と、ブレ補正量算出部で算出された補正量に基づいて、ブレ補正機構の駆動を制御するブレ補正制御部と、を備えた撮像装置。【００３３】
本態様によれば、撮像光学系に備えられたブレ補正レンズによって、ブレが補正される。ブレの補正量は、ブレ検出装置で検出されたブレ量に基づいて算出される。【００３４】
（１３）撮像光学系と、撮像光学系を通る光を受光して画像を撮像するイメージセンサと、イメージセンサを移動させてブレを補正するブレ補正機構と、上記（１）から（１１）のいずれか一のブレ検出装置と、ブレ検出装置で検出されたブレ量に基づいて、ブレの補正量を算出するブレ補正量算出部と、ブレ補正量算出部で算出された補正量に基づいて、ブレ補正機構の駆動を制御するブレ補正制御部と、を備えた撮像装置。【００３５】
本態様によれば、イメージセンサを移動させて、ブレが補正される（いわゆるイメージセンサシフト方式）。ブレの補正量は、ブレ検出装置で検出されたブレ量に基づいて算出される。【００３６】
（１４）撮像装置本体に着脱自在に装着されるレンズ装置であって、上記（１）から（１１）のいずれか一のブレ検出装置を備えた、レンズ装置。【００３７】
本態様によれば、いわゆるレンズ交換式の撮像装置におけるレンズ装置にブレ検出装置が備えられる。【００３８】
（１５）ブレ補正レンズと、ブレ補正レンズを移動させてブレを補正するブレ補正機構と、ブレ検出装置で検出されたブレ量に基づいて、ブレの補正量を算出するブレ補正量算出部と、ブレ補正量算出部で算出された補正量に基づいて、ブレ補正機構の駆動を制御するブレ補正制御部と、を更に備えた上記（１４）のレンズ装置。【００３９】
本態様によれば、レンズ装置にブレ補正レンズ、ブレ補正機構、ブレ補正量算出部及びブレ補正制御部が備えられる。【００４０】
（１６）レンズ装置が着脱自在に装着される撮像装置本体であって、レンズ装置を通る光を受光して画像を撮像するイメージセンサと、上記（１）から（１１）のいずれか一のブレ検出装置と、を備えた撮像装置本体。【００４１】
本態様によれば、いわゆるレンズ交換式の撮像装置における撮像装置本体にブレ検出装置が備えられる。【００４２】
（１７）イメージセンサを移動させてブレを補正するブレ補正機構と、ブレ検出装置で検出されたブレ量に基づいて、ブレの補正量を算出するブレ補正量算出部と、ブレ補正量算出部で算出された補正量に基づいて、ブレ補正機構の駆動を制御するブレ補正制御部と、を備えた上記（１６）の撮像装置本体。【００４３】
本態様によれば、撮像装置本体にブレ補正機構、ブレ補正量算出部及びブレ補正制御部が備えられる。【００４４】
（１８）撮像装置の角速度を検出するステップと、撮像装置の地球の自転軸に対する姿勢を検出するステップと、検出された撮像装置の姿勢に基づいて、撮像装置の角速度の検出結果に重畳する地球の自転角速度成分を算出するステップと、算出された自転角速度成分を撮像装置の角速度の検出結果から減算するステップと、減算後の撮像装置の角速度の検出結果に基づいて、撮像装置のブレ量を算出するステップと、を含むブレ検出方法。【００４５】
本態様によれば、撮像装置の角速度の検出結果から地球の自転角速度成分が除去されて、ブレ量が算出される。これにより、地球の自転の影響を受けずにブレを検出できる。また、低周波のブレを適切に検出できる。【００４６】
（１９）撮像装置の角速度を検出する角速度検出部からの出力を取り込む機能と、撮像装置の地球の自転軸に対する姿勢を検出する姿勢検出部からの出力を取り込む機能と、姿勢検出部で検出された撮像装置の姿勢に基づいて、角速度検出部の出力に重畳する地球の自転角速度成分を算出する機能と、算出された自転角速度成分を角速度検出部の出力から減算する機能と、減算後の角速度検出部の出力に基づいて、撮像装置のブレ量を算出する機能と、をコンピュータに実現させるブレ検出プログラム。【００４７】
本態様によれば、角速度検出部の出力から地球の自転角速度成分が除去されて、ブレ量が算出される。これにより、地球の自転の影響を受けずにブレを検出できる。また、低周波のブレを適切に検出できる。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、撮像装置のブレを適切に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】デジタルカメラの概略構成を示すブロック図
【図２】ブレ補正レンズの移動の概念図
【図３】ブレ補正機構の概略構成を示す図
【図４】カメラマイコンが実現する主な機能のブロック図
【図５】ブレ検出部の構成示すブロック図
【図６】ブレ検出を含むブレ補正の手順を示すフローチャート
【図７】ブレ検出部の第１の変形例を示すブロック図
【図８】ブレ検出を含むブレ補正の手順を示すフローチャート
【図９】ブレ検出部の第２の変形例を示すブロック図
【図１０】ブレ検出を含むブレ補正の手順を示すフローチャート
【図１１】ブレ検出部の第３の変形例を示すブロック図
【図１２】ブレ検出を含むブレ補正の手順を示すフローチャート
【図１３】ブレ検出部の第４の変形例を示すブロック図
【図１４】ブレ検出を含むブレ補正の手順を示すフローチャート
【図１５】ブレ検出部の第５の変形例を示すブロック図
【図１６】ブレ検出部の第６の変形例を示すブロック図
【図１７】デジタルカメラの第２の実施の形態の概略構成を示すブロック図
【図１８】ブレ補正機構の概略構成を示す図
【図１９】デジタルカメラの第３の実施の形態の概略構成を示すブロック図
【図２０】レンズマイコン及びカメラマイコンが実現する主な機能のブロック図
【図２１】デジタルカメラの第４の実施の形態の概略構成を示すブロック図
【図２２】レンズマイコン及びカメラマイコンが実現する主な機能のブロック図
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下、添付図面に従って本発明を実施するための好ましい形態について詳説する。
【００５１】
◆◆第１の実施の形態◆◆
［デジタルカメラの構成］
図１は、デジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。
【００５２】
デジタルカメラ１０は、撮像装置の一例である。同図に示すように、デジタルカメラ１０は、撮像光学系１００、イメージセンサ１２、イメージセンサ駆動部１４、アナログ信号処理部１６、デジタル信号処理部１８、表示部２０、記憶部２２、操作部２４、角速度検出部３０、地磁気検出部４０、カメラマイコン５０等を備えて構成される。
【００５３】
《撮像光学系》
撮像光学系１００は、フォーカスレンズ１０２及びブレ補正レンズ１０４を含む複数のレンズを備えて構成される。なお、図１は、便宜上、フォーカスレンズ１０２及びブレ補正レンズ１０４のみ図示している。また、撮像光学系１００には、その光路上に絞り１０６が備えられる。
【００５４】
〈フォーカスレンズ〉
フォーカスレンズ１０２は、焦点調節用のレンズであり、光軸Ｌに沿って前後移動可能に設けられる。撮像光学系１００には、このフォーカスレンズ１０２を光軸Ｌに沿って前後移動させるためのフォーカスレンズ駆動機構１０８が備えられる。フォーカスレンズ駆動機構１０８は、アクチュエータとしてのリニアモータ、及び、その駆動回路を備えて構成される。フォーカスレンズ駆動機構１０８は、カメラマイコン５０からの指示に応じてリニアモータを駆動し、フォーカスレンズ１０２を光軸Ｌに沿って移動させる。
【００５５】
〈ブレ補正レンズ〉
ブレ補正レンズ１０４は、ブレ補正用のレンズであり、光軸Ｌに対して垂直な面内で直交する２方向に移動可能に設けられる。
【００５６】
図２は、ブレ補正レンズの移動の概念図である。
【００５７】
同図に示すように、ブレ補正レンズ１０４は、ｘ軸及びｙ軸の方向に移動可能に設けられる。ｘ軸及びｙ軸は、それぞれイメージセンサ１２の中心を通り、かつ、互いに光軸Ｌに直交する軸として設定される。ｘ軸の方向は、デジタルカメラ１０の横方向（左右方向）であり、ｙ軸の方向は、デジタルカメラ１０の縦方向（上下方向）である。
【００５８】
ブレを補正する場合は、ブレを打ち消す方向にブレ補正レンズ１０４を移動させる。撮像光学系１００には、このブレ補正レンズ１０４をｘ軸及びｙ軸の方向に移動させて、ブレを補正するブレ補正機構１１０が備えられる。
【００５９】
図３は、ブレ補正機構の概略構成を示す図である。
【００６０】
ブレ補正機構１１０は、ブレ補正レンズｘ軸駆動機構１１０ｘ及びブレ補正レンズｙ軸駆動機構１１０ｙを備えて構成される。
【００６１】
ブレ補正レンズｘ軸駆動機構１１０ｘは、ブレ補正レンズ１０４をｘ軸方向に移動させる機構である。ブレ補正レンズｘ軸駆動機構１１０ｘは、アクチュエータとしてのリニアモータ（たとえば、ボイスコイルモータ）、及び、その駆動回路を備えて構成される。ブレ補正レンズｘ軸駆動機構１１０ｘは、カメラマイコン５０からの指示に応じてリニアモータを駆動し、ブレ補正レンズ１０４をｘ軸方向に移動させる。
【００６２】
ブレ補正レンズｙ軸駆動機構１１０ｙは、ブレ補正レンズ１０４をｙ軸方向に移動させる機構である。ブレ補正レンズｙ軸駆動機構１１０ｙは、アクチュエータとしてのリニアモータ（たとえば、ボイスコイルモータ）、及び、その駆動回路を備えて構成される。ブレ補正レンズｙ軸駆動機構１１０ｙは、カメラマイコン５０からの指示に応じてリニアモータを駆動し、ブレ補正レンズ１０４をｙ軸方向に移動させる。
【００６３】
〈絞り〉
絞り１０６は、その開口量を調整して、撮像光学系１００を通る光の量（光量）を調整する。絞り１０６は、たとえば、アイリス絞りで構成され、絞り羽根を拡縮させて開口量を調整する。撮像光学系１００には、絞り１０６を駆動するための絞り駆動機構１１２が備えられる。絞り駆動機構１１２は、アクチュエータとしてのモータ、及び、その駆動回路を備えて構成される。絞り駆動機構１１２は、カメラマイコン５０からの指示に応じてモータを駆動し、絞り１０６の羽根を拡縮させて、開口量を調整する。
【００６４】
《イメージセンサ》
イメージセンサ１２は、撮像光学系１００を通る光を受光して画像を撮像する。イメージセンサ１２は、ＣＭＯＳ型（CMOS：Complementary Metal-Oxide Semiconductor）、ＣＣＤ型（CCD：Charge Coupled Device）等の公知のイメージセンサで構成され、多数の画素が二次元的に配列されたエリアイメージセンサで構成される。
【００６５】
《イメージセンサ駆動部》
イメージセンサ駆動部１４は、カメラマイコン５０から指示に応じてイメージセンサ１２を駆動する。イメージセンサ駆動部１４によってイメージセンサ１２を駆動することにより、各画素に蓄積された電荷が画像信号として読み出される。
【００６６】
《アナログ信号処理部》
アナログ信号処理部１６は、イメージセンサ１２から出力される画素ごとのアナログの画像信号を取り込み、所定の信号処理（たとえば、相関二重サンプリング処理、増幅処理等）を施す。アナログ信号処理部１６は、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter／ＡＤコンバータ）を含み、所定の信号処理後のアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換して出力する。
【００６７】
《デジタル信号処理部》
デジタル信号処理部１８は、アナログ信号処理部１６から出力されるデジタルの画像信号を取り込み、所定の信号処理（たとえば、階調変換処理、ホワイトバランス補正処理、ガンマ補正処理、同時化処理、ＹＣ変換処理等）を施して、画像データを生成する。生成された画像データは、カメラマイコン５０に出力される。
【００６８】
また、デジタル信号処理部１８は、取り込んだ画像信号に基づいて、露出制御に必要な被写体の明るさの情報を検出する。検出された被写体の明るさの情報は、カメラマイコン５０に出力される。
【００６９】
更に、デジタル信号処理部１８は、取り込んだ画像信号に基づいて、オートフォーカス制御に必要な被写体のコントラストの情報を検出する。検出されたコントラストの情報は、カメラマイコン５０に出力される。
【００７０】
《表示部》
表示部２０は、画像を含む各種情報を表示する。表示部２０は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（EL：ElectroLuminescent）等の表示デバイス、及び、その駆動回路を備えて構成される。表示部２０には、撮影済みの画像の他、ライブビューが表示される。ライブビューとは、イメージセンサがとらえた画像をリアルタイムに表示する機能である。ライブビューを表示することより、表示部２０で画像を確認しながら撮影できる。また、表示部２０は、各種設定を行う際のユーザインターフェース用の表示画面としても利用される。表示部２０への表示は、カメラマイコン５０で制御される。
【００７１】
《記憶部》
記憶部２２は、画像データを含む各種データを記憶する。記憶部２２は、内蔵メモリと、その内蔵メモリに対してデータを読み書きする制御回路と、を備えて構成される。内蔵メモリは、たとえば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性メモリで構成される。記憶部２２に対するデータの読み書きは、カメラマイコン５０で制御される。
【００７２】
記憶部２２は、この他、いわゆるメモリカード等の外部メモリで構成することもできる。この場合、メモリカードを装填するためのカードスロット等がデジタルカメラ１０に備えられる。
【００７３】
《操作部》
操作部２４は、レリーズボタン、電源スイッチ、撮影モードダイヤル、シャッタースピードダイヤル、露出補正ダイヤル、コマンドダイヤル、メニューボタン、十字キー、決定ボタン、キャンセルボタン、消去ボタン、ブレ補正スイッチ等のデジタルカメラとしての一般的な操作手段を含み、操作に応じた信号をカメラマイコン５０に出力する。
【００７４】
ここで、ブレ補正スイッチとは、ブレ補正の機能をオン、オフするスイッチのことである。ブレ補正スイッチをオンすると、ブレ補正の機能がオンされ、ブレ補正スイッチをオフすると、ブレ補正の機能がオフされる。
【００７５】
また、撮影モードダイヤルとは、撮影モードを設定するダイヤルのことである。この撮影モードダイヤルによって、撮影モードが、ポートレートモード、風景モード、夜景モード等に設定される。なお、ポートレートモードとは、ポートレート撮影に適した撮影制御が実施される撮影モードのことである。また、風景モードとは、風景撮影に適した撮影制御が実施される撮影モードのことである。また、夜景モードとは、夜景撮影に適した撮影制御が実施される撮影モードのことである。夜景モードでは、シャッタスピードを落とした撮影が行われる。この他、撮影モードダイヤルでは、シャッタスピード優先モード、絞り優先モード、マニュアルモード等の撮影モードの設定が行われる。
【００７６】
《角速度検出部》
角速度検出部３０は、デジタルカメラ１０のヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitの角速度を検出する。角速度検出部３０は、図３に示すように、ヨー方向角速度検出部３０Ａ及びピッチ方向角速度検出部３０Ｂを備えて構成される。
【００７７】
ヨー方向角速度検出部３０Ａは、デジタルカメラ１０のヨー方向Yawの角速度を検出する。ヨー方向Yawとは、ｙ軸回りの回転方向であり、デジタルカメラ１０の横方向の回転方向である（図２参照）。ヨー方向角速度検出部３０Ａは、デジタルカメラ１０のヨー方向Yawの角速度を検出するヨー方向角速度センサ３２Ａと、そのヨー方向角速度検出部３０Ａの出力をデジタル信号に変換するＡＤＣ（ＡＤコンバータ）３４Ａと、を備えて構成される。ヨー方向角速度検出部３０Ａの出力は、ＡＤＣ３４Ａでデジタル信号に変換されて、カメラマイコン５０に出力される。
【００７８】
ピッチ方向角速度検出部３０Ｂは、デジタルカメラ１０のピッチ方向Pitの角速度を検出する。ピッチ方向Pitとは、ｘ軸回りの回転方向であり、デジタルカメラ１０の縦方向の回転方向である（図２参照）。ピッチ方向角速度検出部３０Ｂは、デジタルカメラ１０のピッチ方向Pitの角速度を検出するピッチ方向角速度センサ３２Ｂと、そのピッチ方向角速度検出部３０Ｂの出力をデジタル信号に変換するＡＤＣ（ＡＤコンバータ）３４Ｂと、を備えて構成される。ピッチ方向角速度検出部３０Ｂの出力は、ＡＤＣ３４Ｂでデジタル信号に変換されて、カメラマイコン５０に出力される。
【００７９】
《地磁気検出部》
地磁気検出部４０は、地磁気を検出する。地磁気検出部４０は、図３に示すように、地磁気センサ４２と、その地磁気センサ４２の出力をデジタル信号に変換するＡＤＣ（ＡＤコンバータ）４４と、を備えて構成される。地磁気センサ４２の出力は、ＡＤＣ４４でデジタル信号に変換されて、カメラマイコン５０に出力される。カメラマイコン５０は、地磁気検出部４０の検出結果に基づいて、地球の自転軸に対するデジタルカメラ１０の姿勢を検出する。この点については、後に詳述する。
【００８０】
《カメラマイコン》
カメラマイコン５０は、デジタルカメラ１０の全体の動作を統括制御する制御部として機能する。また、カメラマイコン５０は、デジタルカメラ１０の制御に必要な物理量を演算する演算処理部として機能する。カメラマイコン５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit／中央処理装置）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）を備えたコンピュータ（マイクロコンピュータ）で構成される。カメラマイコン５０は、フォーカス制御プログラム、露出制御プログラム、ブレ検出プログラム等の所定のプログラムを実行することにより、各種機能を実現する。カメラマイコン５０が実行するプログラム、制御に必要な各種データ等は、ＲＯＭ（非一時的なコンピュータ読取可能な記録媒体）に格納される。
【００８１】
図４は、カメラマイコンが実現する主な機能のブロック図である。
【００８２】
同図に示すように、カメラマイコン５０は、フォーカス制御部５２、露出設定部５４、イメージセンサ駆動制御部５６、絞り制御部５８、ブレ補正制御部６０、表示制御部６２、記憶制御部６４、ブレ検出部７０、ブレ補正量算出部９０等として機能する。
【００８３】
〈フォーカス制御部〉
フォーカス制御部５２は、いわゆるコントラスト方式のオートフォーカス制御を実施する。すなわち、フォーカスレンズ１０２を至近端から無限遠端に移動させて、コントラストが最大となる位置を検出し、検出した位置にフォーカスレンズ１０２を移動させる。
【００８４】
〈露出設定部〉
露出設定部５４は、被写体の明るさの検出結果に基づいて、適正露出となるシャッタスピード（露光時間）及び絞り値を設定する。
【００８５】
〈イメージセンサ駆動制御部〉
イメージセンサ駆動制御部５６は、露出設定部５４で設定されたシャッタスピードで露光されるように、イメージセンサ駆動部１４を介してイメージセンサ１２の駆動を制御する。
【００８６】
〈絞り制御部〉
絞り制御部５８は、露出設定部５４で設定された絞り値となるように、絞り駆動機構１１２を介して、絞り１０６を制御する。
【００８７】
〈ブレ補正制御部〉
ブレ補正制御部６０は、ブレ補正量算出部９０で算出されるブレの補正量の情報に基づいて、ブレ補正機構１１０の駆動を制御し、ブレを補正する。
【００８８】
〈表示制御部〉
表示制御部６２は、表示部２０の表示を制御する。たとえば、撮像により得られた画像データを表示部２０に表示する場合は、当該画像データを表示部２０に表示可能なデータ形式に変換して、表示部２０に出力する。
【００８９】
〈記憶制御部〉
記憶制御部６４は、記憶部２２に対するデータの読み書きを制御する。撮像により得られた画像データは、記憶制御部６４を介して記憶部２２に記憶される。また、記憶部２２に記憶された画像データを再生する場合は、記憶制御部６４を介して記憶部２２から読み出される。
【００９０】
〈ブレ検出部〉
ブレ検出部７０は、角速度検出部３０及び姿勢検出部の検出結果に基づいて、デジタルカメラ１０のブレ量を算出する。
【００９１】
図５は、ブレ検出部の構成示すブロック図である。
【００９２】
ブレ検出部７０は、姿勢算出部７２、自転角速度成分算出部７４、ヨー方向減算部７６Ａ、ピッチ方向減算部７６Ｂ、ヨー方向ブレ量算出部７８Ａ及びピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂを備えて構成される。
【００９３】
〔姿勢算出部〕
姿勢算出部７２は、地磁気検出部４０の出力に基づいて、地球の自転軸に対するデジタルカメラ１０の姿勢を算出する。デジタルカメラ１０の姿勢は、地球の自転軸に対するイメージセンサ１２の姿勢、より具体的には、地球の自転軸に対するイメージセンサ１２のｘ軸及びｙ軸の姿勢として算出される。算出結果は、自転角速度成分算出部７４に出力される。
【００９４】
本実施の形態のデジタルカメラ１０では、姿勢算出部７２及び地磁気検出部４０が姿勢検出部を構成する。
【００９５】
〔自転角速度成分算出部〕
自転角速度成分算出部７４は、姿勢算出部７２で算出された地球の自転軸に対するデジタルカメラ１０の姿勢に基づいて、角速度検出部３０の出力に重畳する地球の自転角速度成分を算出する。
【００９６】
上記のように、角速度検出部３０は、ヨー方向角速度検出部３０Ａ及びピッチ方向角速度検出部３０Ｂによって、ヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitの角速度を検出する。したがって、自転角速度成分算出部７４は、ヨー方向角速度検出部３０Ａの出力に重畳する地球の自転角速度成分、及び、ピッチ方向角速度検出部３０Ｂの出力に重畳する地球の自転角速度成分を算出する。
【００９７】
なお、地球の自転の角速度ωは既知であり、ω≒７．２９２×１０−５[rad/秒]である。自転角速度成分算出部７４は、既知の地球の自転の角速度ωの情報に基づいて、ヨー方向角速度検出部３０Ａの出力に重畳する地球の自転角速度成分、及び、ピッチ方向角速度検出部３０Ｂの出力に重畳する地球の自転角速度成分を算出する。
【００９８】
算出結果は、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂに出力される。すなわち、ヨー方向角速度検出部３０Ａの出力に重畳する地球の自転角速度成分の算出結果が、ヨー方向減算部７６Ａに出力される。また、ピッチ方向角速度検出部３０Ｂの出力に重畳する地球の自転角速度成分の算出結果が、ピッチ方向減算部７６Ｂに出力される。
【００９９】
〔ヨー方向減算部〕
ヨー方向減算部７６Ａは、自転角速度成分算出部７４の算出結果に基づいて、ヨー方向角速度検出部３０Ａの出力を減算処理する。具体的には、ヨー方向角速度検出部３０Ａの出力から自転角速度成分算出部７４で算出されたYaw方向の自転角速度成分を減算する。これにより、ヨー方向角速度検出部３０Ａで検出されるヨー方向Yawの角速度から地球の自転角速度成分を除去できる。ヨー方向減算部７６Ａの処理結果は、ヨー方向ブレ量算出部７８Ａに出力される。
【０１００】
〔ピッチ方向減算部〕
ピッチ方向減算部７６Ｂは、自転角速度成分算出部７４の算出結果に基づいて、ピッチ方向角速度検出部３０Ｂの出力を減算処理する。具体的には、ピッチ方向角速度検出部３０Ｂの出力から自転角速度成分算出部７４で算出されたPit方向の自転角速度成分を減算する。これにより、ピッチ方向角速度検出部３０Ｂで検出されるピッチ方向Pitの角速度から地球の自転角速度成分を除去できる。ピッチ方向減算部７６Ｂの処理結果は、ピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに出力される。
【０１０１】
〔ヨー方向ブレ量算出部〕
ヨー方向ブレ量算出部７８Ａは、ヨー方向減算部７６Ａの出力に基づいて、デジタルカメラ１０のヨー方向Yawのブレ量を算出する。具体的には、ヨー方向減算部７６Ａから出力される減算処理後のヨー方向Yawの角速度信号を積分し、ヨー方向Yawのブレ量を算出する。ヨー方向ブレ量算出部７８Ａの処理結果は、ブレ補正量算出部９０に出力される。
【０１０２】
〔ピッチ方向ブレ量算出部〕
ピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂは、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力に基づいて、デジタルカメラ１０のピッチ方向Pitのブレ量を算出する。具体的には、ピッチ方向減算部７６Ｂから出力される減算処理後のピッチ方向Pitの角速度信号を積分し、ピッチ方向Pitのブレ量を算出する。ピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂの処理結果は、ブレ補正量算出部９０に出力される。
【０１０３】
このように、ブレ検出部７０は、角速度検出部３０及び姿勢検出部の検出結果に基づいて、デジタルカメラ１０のブレ量を算出する。したがって、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、ブレ検出部７０が、角速度検出部３０及び姿勢検出部と共にブレ検出装置を構成する。
【０１０４】
〈ブレ補正量算出部〉
ブレ補正量算出部９０は、ブレ検出部７０で検出されたヨー方向Yawのブレ量及びピッチ方向Pitのブレ量に基づいて、ブレの補正量を算出する。ブレの補正量は、検出されたブレを打ち消すのに必要なブレ補正レンズ１０４の移動量として算出される。ブレ補正レンズ１０４は、ブレ補正機構１１０によって、ｘ軸及びｙ軸の方向に移動可能に設けられているので、ブレを打ち消すのに必要なブレ補正レンズ１０４のｘ軸方向及びｙ軸方向の移動量として、ブレ補正量が算出される。
【０１０５】
ブレ補正量算出部９０の算出結果は、図４に示すように、ブレ補正制御部６０に出力される。ブレ補正制御部６０は、ブレ補正量算出部９０で算出されたブレの補正量に基づいて、ブレ補正機構１１０の駆動を制御し、ブレを補正する。
【０１０６】
［デジタルカメラの作用］
ここでは、デジタルカメラ１０で実施されるブレの検出方法（ブレ検出方法）、及び、ブレの補正方法（ブレ補正方法）について説明する。
【０１０７】
ブレ検出及びブレ補正の機能は、操作部２４のブレ補正スイッチがオンされた場合に有効にされる。
【０１０８】
図６は、ブレ検出を含むブレ補正の手順を示すフローチャートである。
【０１０９】
まず、デジタルカメラ１０の角速度が検出される（ステップＳ１）。角速度は、角速度検出部３０で検出され、ヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitの角速度が検出される。ここで、角速度検出部３０で検出される角速度は、地球の自転による角速度成分を含んだ角速度である。検出されたヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitの角速度は、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂに加えられる。
【０１１０】
次に、地球の自転軸に対するデジタルカメラ１０の姿勢が検出される（ステップＳ２）。地球の自転軸に対するデジタルカメラ１０の姿勢は、地磁気検出部４０の出力に基づいて、姿勢算出部７２で算出される。検出されたデジタルカメラ１０の姿勢の情報は、自転角速度成分算出部７４に加えられる。
【０１１１】
次に、デジタルカメラ１０の姿勢の検出結果に基づいて、角速度の検出結果に重畳する地球の自転角速度成分が算出される（ステップＳ３）。地球の自転角速度成分は、自転角速度成分算出部７４で算出され、ヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitの自転角速度成分が算出される。算出されたヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitの自転角速度成分は、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂに加えられる。
【０１１２】
次に、角速度の検出結果から地球の自転角速度成分が減算される（ステップＳ４）。すなわち、ヨー方向減算部７６Ａにおいて、ヨー方向角速度検出部３０Ａの出力からヨー方向Yawの地球の自転角度成分が減算される。また、ピッチ方向減算部７６Ｂにおいて、ピッチ方向角速度検出部３０Ｂの出力からピッチ方向Pitの地球の自転角速度成分が減算される。これにより、ヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitの各方向について、真の揺れの角速度、すなわち、地球の自転角速度成分が除去された純粋な揺れの角速度が求められる。減算処理後のヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitの角速度は、ヨー方向ブレ量算出部７８Ａ及びピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに加えられる。
【０１１３】
次に、減算処理後のヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitの角速度からヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitのブレ量が算出される（ステップＳ５）。ヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitのブレ量は、ヨー方向ブレ量算出部７８Ａ及びピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂで算出される。ヨー方向Yawのブレ量は、ヨー方向減算部７６Ａの出力を積分して算出される。また、ピッチ方向Pitのブレ量は、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力を積分して算出される。算出されたヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitのブレ量は、ブレ補正量算出部９０に加えられる。
【０１１４】
次に、算出されたヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitのブレ量に基づいて、ブレの補正量が算出される（ステップＳ６）。ブレの補正量は、ブレ補正量算出部９０で算出される。ブレ補正量は、ブレを打ち消すのに必要なブレ補正レンズ１０４の移動量として算出され、ｘ軸方向及びｙ軸方向の各方向について算出される。
【０１１５】
次に、算出されたブレの補正量に基づいて、ブレ補正機構１１０が駆動される（ステップＳ７）。これにより、発生したブレが打ち消され、ブレが補正される。
【０１１６】
このように、本実施の形態のデジタルカメラ１０によれば、角速度の検出結果から地球の自転角速度成分を除去して、ブレを検出するので、地球の自転角速度よりも遅い角速度のブレを適切に検出できる。これにより、地球の自転角速度よりも遅い角速度のブレを適切に補正できる。また、これにより、ブレ補正の性能を確保できる限界の露光時間が長くできる。したがって、夜景撮影などの長時間露光中のブレも適切に検出して、適切に補正できる。
【０１１７】
［ブレ検出部の変形例］
《第１の変形例》
〈構成〉
図７は、ブレ検出部の第１の変形例を示すブロック図である。
【０１１８】
同図に示すように、本例のブレ検出部７０ｖ１は、ヨー方向減算部７６Ａの出力をＨＰＦ処理（HPF：High Pass Filter／ハイパスフィルタ）するヨー方向ＨＰＦ処理部８０Ａ、及び、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力をＨＰＦ処理するピッチ方向ＨＰＦ処理部８０Ｂを更に備える点で上記実施の形態のブレ検出部７０と相違する。
【０１１９】
ヨー方向ＨＰＦ処理部（ヨー方向ハイパスフィルタ処理部）８０Ａは、ヨー方向減算部７６Ａの出力をＨＰＦ処理して、ヨー方向ブレ量算出部７８Ａに出力する。
【０１２０】
ピッチ方向ＨＰＦ処理部（ピッチ方向ハイパスフィルタ処理部）８０Ｂは、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力をＨＰＦ処理して、ピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに出力する。
【０１２１】
ヨー方向ＨＰＦ処理部８０Ａ及びピッチ方向ＨＰＦ処理部８０Ｂは、角速度検出部３０の零点変動の影響を排除するようにカットオフ周波数が設定される。ただし、そのカットオフ周波数は、地球の自転により発生するブレの周波数よりも低い値に設定される。
【０１２２】
〈作用〉
図８は、ブレ検出を含むブレ補正の手順を示すフローチャートである。
【０１２３】
まず、角速度検出部３０において、デジタルカメラ１０の角速度が検出される（ステップＳ１１）。
【０１２４】
次に、地磁気検出部４０の出力に基づいて、地球の自転軸に対するデジタルカメラ１０の姿勢が検出される（ステップＳ１２）。
【０１２５】
次に、地球の自転軸に対するデジタルカメラ１０の姿勢の検出結果に基づいて、角速度の検出結果に重畳する地球の自転角速度成分が算出される（ステップＳ１３）。
【０１２６】
次に、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂにおいて、ヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitの角速度の検出結果から地球の自転角速度成分が減算される（ステップＳ１４）。
【０１２７】
次に、減算後のヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitの角速度の検出結果がＨＰＦ処理される（ステップＳ１５）。すなわち、ヨー方向減算部７６Ａの出力が、ヨー方向ＨＰＦ処理部８０Ａに加えられ、ＨＰＦ処理される。また、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力が、ピッチ方向ＨＰＦ処理部８０Ｂに加えられ、ＨＰＦ処理される。ヨー方向ＨＰＦ処理部８０Ａ及びピッチ方向ＨＰＦ処理部８０Ｂのカットオフ周波数は、地球の自転により発生するブレの周波数よりも低い値に設定されている。したがって、ヨー方向ＨＰＦ処理部８０Ａ及びピッチ方向ＨＰＦ処理部８０ＢでＨＰＦ処理することにより、地球の自転により発生するブレの周波数よりも低い周波数成分が除去される。
【０１２８】
次に、ＨＰＦ処理後の角速度の検出結果からブレ量が算出される（ステップＳ１６）。すなわち、ヨー方向ＨＰＦ処理部８０Ａの出力がヨー方向ブレ量算出部７８Ａに加えられ、ＨＰＦ処理後のヨー方向Yawの角速度からヨー方向Yawのブレ量が算出される。また、ピッチ方向ＨＰＦ処理部８０Ｂの出力がピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに加えられ、ＨＰＦ処理後のピッチ方向Pitの角速度からピッチ方向Pitのブレ量が算出される。
【０１２９】
次に、算出されたヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitのブレ量に基づいて、ブレ補正量算出部９０でブレの補正量が算出される（ステップＳ１７）。
【０１３０】
次に、算出されたブレの補正量に基づいて、ブレ補正機構１１０が駆動される（ステップＳ１８）。これにより、発生したブレが打ち消され、ブレが補正される。
【０１３１】
このように、本例のブレ検出部７０ｖ１によれば、ヨー方向ＨＰＦ処理部８０Ａ及びピッチ方向ＨＰＦ処理部８０Ｂが備えられ、ヨー方向減算部７６Ａの出力及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力がＨＰＦ処理される。ヨー方向ＨＰＦ処理部８０Ａ及びピッチ方向ＨＰＦ処理部８０Ｂは、カットオフ周波数が地球の自転により発生するブレの周波数よりも低い値に設定されている。これにより、角速度検出部のオフセット誤差、角速度検出部の出力を増幅する増幅器のドリフト等の零点変動の影響を排除できる。
【０１３２】
なお、このようにヨー方向ＨＰＦ処理部８０Ａ及びピッチ方向ＨＰＦ処理部８０Ｂは、角速度検出部３０の出力の零点変動の影響を排除する目的で備えられることから、そのカットオフ周波数は、当該目的に適う値に設定され、可能な限り低い値に設定される。
【０１３３】
《第２の変形例》
〈構成〉
図９は、ブレ検出部の第２の変形例を示すブロック図である。
【０１３４】
同図に示すように、本例のブレ検出部７０ｖ２は、ヨー方向減算部７６Ａの出力先を切り替えるヨー方向減算部出力先切替部８２Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先を切り替えるピッチ方向減算部出力先切替部８２Ｂを更に備える点で上記の第１の変形例のブレ検出部７０ｖ１と相違する。
【０１３５】
ヨー方向減算部出力先切替部８２Ａは、いわゆる零点出力に基づいて、ヨー方向減算部７６Ａの出力先を切り替える。具体的には、ヨー方向減算部７６Ａの出力が閾値以下か否かを判定し、その判定結果に基づいて、ヨー方向減算部７６Ａの出力先をヨー方向ＨＰＦ処理部８０Ａ又はヨー方向ブレ量算出部７８Ａに切り替える。ヨー方向減算部７６Ａの出力が閾値以下の場合は、零点変動がない、又は、無視できるほど小さいとみなして、ヨー方向減算部７６Ａの出力先をヨー方向ブレ量算出部７８Ａに設定する。一方、ヨー方向減算部７６Ａの出力が閾値を超える場合は、零点変動が大きいとみなして、ヨー方向減算部７６Ａの出力先をヨー方向ＨＰＦ処理部８０Ａに設定する。
【０１３６】
ピッチ方向減算部出力先切替部８２Ｂも同様に、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力が閾値以下か否かを判定し、その判定結果に基づいて、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力先をピッチ方向ＨＰＦ処理部８０Ｂ又はピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに切り替える。ピッチ方向減算部７６Ｂの出力が閾値以下の場合は、零点変動がない、又は、無視できるほど小さいとみなして、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力先をピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに設定する。一方、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力が閾値を超える場合は、零点変動が大きいとみなして、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力先をピッチ方向ＨＰＦ処理部８０Ｂに設定する。
【０１３７】
判定に必要な閾値の情報は、ＲＯＭに格納される。
【０１３８】
〈作用〉
図１０は、ブレ検出を含むブレ補正の手順を示すフローチャートである。
【０１３９】
まず、角速度検出部３０において、デジタルカメラ１０の角速度が検出される（ステップＳ２１）。
【０１４０】
次に、地磁気検出部４０の出力に基づいて、地球の自転軸に対するデジタルカメラ１０の姿勢が検出される（ステップＳ２２）。
【０１４１】
次に、地球の自転軸に対するデジタルカメラ１０の姿勢の検出結果に基づいて、角速度検出部３０の検出結果に重畳する地球の自転角速度成分が算出される（ステップＳ２３）。
【０１４２】
次に、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂにおいて、角速度の検出結果から地球の自転角速度成分が減算される（ステップＳ２４）。
【０１４３】
次に、ヨー方向減算部出力先切替部８２Ａ及びピッチ方向減算部出力先切替部８２Ｂにおいて、減算後の角速度の検出結果が、閾値以下か否か判定される（ステップＳ２５）。すなわち、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力が閾値以下か否かが判定される。
【０１４４】
減算後の角速度の検出結果が閾値を超える場合、すなわち、零点変動が大きい場合、減算後の角速度の検出結果がＨＰＦ処理される（ステップＳ２６）。すなわち、ヨー方向減算部出力先切替部８２Ａによって、ヨー方向減算部７６Ａの出力先がヨー方向ＨＰＦ処理部８０Ａに設定される。これにより、減算後のヨー方向の角速度の検出結果がヨー方向ＨＰＦ処理部８０Ａに加えられ、ＨＰＦ処理される。また、ピッチ方向減算部出力先切替部８２Ｂによって、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力先がピッチ方向ＨＰＦ処理部８０Ｂに設定される。これにより、減算後のピッチ方向の角速度の検出結果がピッチ方向ＨＰＦ処理部８０Ｂに加えられ、ＨＰＦ処理される。
【０１４５】
この後、ＨＰＦ処理後の角速度の検出結果からブレ量が算出される（ステップＳ２７）。すなわち、ヨー方向ＨＰＦ処理部８０Ａの出力がヨー方向ブレ量算出部７８Ａに加えられ、ＨＰＦ処理後のヨー方向Yawの角速度からヨー方向Yawのブレ量が算出される。また、ピッチ方向ＨＰＦ処理部８０Ｂの出力がピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに加えられ、ＨＰＦ処理後のピッチ方向Pitの角速度からピッチ方向Pitのブレ量が算出される。
【０１４６】
一方、減算後の角速度の検出結果が閾値以下の場合、すなわち、零点変動が十分に小さい場合、減算後の角速度の検出結果からブレ量が算出される（ステップＳ２７）。すなわち、この場合、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力が、ヨー方向ブレ量算出部７８Ａ及びピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに直接加えられ、ヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitのブレ量が直接算出される（ステップＳ２７）。
【０１４７】
ブレ量の算出後、算出されたブレ量に基づいて、ブレ補正量算出部９０でブレの補正量が算出される（ステップＳ２８）。また、算出されたブレの補正量に基づいて、ブレ補正機構１１０が駆動される（ステップＳ２９）。これにより、発生したブレが打ち消され、ブレが補正される。
【０１４８】
このように、本例のブレ検出部７０ｖ２によれば、角速度センサの零点変動の有無に応じて、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先が切り替えられる。これにより、より適切にブレを検出できる。すなわち、零点変動が十分に小さい場合は、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力をヨー方向ブレ量算出部７８Ａ及びピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに直接加える。これにより、より低い周波数のブレを適切に検出できる。また、零点変動が十分に小さい場合は、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力をヨー方向ＨＰＦ処理部８０Ａ及びピッチ方向ＨＰＦ処理部８０Ｂに加え、ＨＰＦ処理後の角速度をヨー方向ブレ量算出部７８Ａ及びピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに加える。これにより、零点変動の影響を適切に除去して、ブレを検出できる。
【０１４９】
《第３の変形例》
〈構成〉
図１１は、ブレ検出部の第３の変形例を示すブロック図である。
【０１５０】
本例のブレ検出部７０ｖ３は、２つのＨＰＦ処理部を備える点で上記第２の変形例のブレ検出部７０ｖ２と相違する。具体的には、ヨー方向減算部７６Ａの出力先として、ヨー方向第１ＨＰＦ処理部８０Ａ１及びヨー方向第２ＨＰＦ処理部８０Ａ２を備え、かつ、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力先として、ピッチ方向第１ＨＰＦ処理部８０Ｂ１及びピッチ方向第２ＨＰＦ処理部８０Ｂ２を備えている。
【０１５１】
ヨー方向第１ＨＰＦ処理部（ヨー方向第１ハイパスフィルタ処理部）８０Ａ１は、カットオフ周波数が地球の自転により発生するブレの周波数よりも高い値に設定されており、ヨー方向減算部７６Ａの出力をＨＰＦ処理して、ヨー方向ブレ量算出部７８Ａに出力する。
【０１５２】
ヨー方向第２ＨＰＦ処理部（ヨー方向第２ハイパスフィルタ処理部）８０Ａ２は、カットオフ周波数が地球の自転により発生するブレの周波数よりも低い値に設定されており、ヨー方向減算部７６Ａの出力をＨＰＦ処理して、ヨー方向ブレ量算出部７８Ａに出力する。
【０１５３】
ピッチ方向第１ＨＰＦ処理部（ピッチ方向第１ハイパスフィルタ処理部）８０Ｂ１は、カットオフ周波数が地球の自転により発生するブレの周波数よりも高い値に設定されており、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力をＨＰＦ処理して、ピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに出力する。
【０１５４】
ピッチ方向第２ＨＰＦ処理部（ピッチ方向第２ハイパスフィルタ処理部）８０Ｂ２は、カットオフ周波数が地球の自転により発生するブレの周波数よりも低い値に設定されており、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力をＨＰＦ処理して、ピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに出力する。
【０１５５】
ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先は、それぞれヨー方向減算部出力先切替部８２Ａ及びピッチ方向減算部出力先切替部８２Ｂで切り替えられる。
【０１５６】
ヨー方向減算部出力先切替部８２Ａは、露光時間（シャッタスピード）に基づいて、ヨー方向減算部７６Ａの出力先を切り替える。具体的には、露光時間が閾値以下か否かを判定し、その判定結果に基づいて、ヨー方向減算部７６Ａの出力先をヨー方向第１ＨＰＦ処理部８０Ａ１又はヨー方向第２ＨＰＦ処理部８０Ａ２に切り替える。露光時間が閾値以下の場合は、短時間の露光とみなして、ヨー方向減算部７６Ａの出力先をヨー方向第１ＨＰＦ処理部８０Ａ１に設定する。露光時間が短時間の場合、低周波のブレは、撮像される画像にほとんど影響を与えない。したがって、この場合は、カットオフ周波数が高めに設定されたヨー方向第１ＨＰＦ処理部８０Ａ１を使用する。これにより、ブレを検出する際のノイズとなる成分を効率よく除去して、ブレを適切に検出できる。一方、露光時間が閾値を超える場合は、長時間の露光とみなして、ヨー方向減算部７６Ａの出力先をヨー方向第２ＨＰＦ処理部８０Ａ２に設定する。露光時間が長時間の場合、低周波のブレが撮像される画像に影響を及ぼす。したがって、この場合は、カットオフ周波数が低めに設定されたヨー方向第２ＨＰＦ処理部８０Ａ２を使用する。これにより、低周波のブレを適切に検出できる。
【０１５７】
ピッチ方向減算部出力先切替部８２Ｂも同様に、露光時間に基づいて、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力先を切り替える。すなわち、露光時間が閾値以下か否かを判定し、その判定結果に基づいて、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力先をピッチ方向第１ＨＰＦ処理部８０Ｂ１又はピッチ方向第２ＨＰＦ処理部８０Ｂ２に切り替える。露光時間が閾値以下の場合は、短時間の露光とみなして、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力先をピッチ方向第１ＨＰＦ処理部８０Ｂ１に設定する。一方、露光時間が閾値を超える場合は、長時間の露光とみなして、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力先をピッチ方向第２ＨＰＦ処理部８０Ｂ２に設定する。
【０１５８】
判定に必要な閾値の情報は、ＲＯＭに格納される。また、露光時間（シャッタスピード）の情報は、露出設定部５４から取得する。
【０１５９】
〈作用〉
図１２は、ブレ検出を含むブレ補正の手順を示すフローチャートである。
【０１６０】
まず、角速度検出部３０において、デジタルカメラ１０の角速度が検出される（ステップＳ３１）。
【０１６１】
次に、地磁気検出部４０の出力に基づいて、地球の自転軸に対するデジタルカメラ１０の姿勢が検出される（ステップＳ３２）。
【０１６２】
次に、地球の自転軸に対するデジタルカメラ１０の姿勢の検出結果に基づいて、角速度検出部３０の検出結果に重畳する地球の自転角速度成分が算出される（ステップＳ３３）。
【０１６３】
次に、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂにおいて、角速度の検出結果から地球の自転角速度成分が減算される（ステップＳ３４）。
【０１６４】
次に、ヨー方向減算部出力先切替部８２Ａ及びピッチ方向減算部出力先切替部８２Ｂにおいて、露光時間（シャッタスピード）が、閾値以下か否か判定される（ステップＳ３５）。
【０１６５】
露光時間が閾値以下の場合、ヨー方向減算部出力先切替部８２Ａによって、ヨー方向減算部７６Ａの出力先がヨー方向第１ＨＰＦ処理部８０Ａ１に設定される。また、ピッチ方向減算部出力先切替部８２Ｂによって、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力先がピッチ方向第１ＨＰＦ処理部８０Ｂ１に設定される。これにより、減算後のヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitの角速度の検出結果が、ヨー方向第１ＨＰＦ処理部８０Ａ１及びピッチ方向第１ＨＰＦ処理部８０Ｂ１によってＨＰＦ処理される（ステップＳ３６）。露光時間が短時間の場合、低周波のブレは、撮像される画像にほとんど影響を与えないので、カットオフ周波数が高めに設定されたヨー方向第１ＨＰＦ処理部８０Ａ１でＨＰＦ処理することにより、ブレを検出する際のノイズ成分を効率よく除去して、ブレを適切に検出できる。
【０１６６】
一方、露光時間が閾値を超える場合、ヨー方向減算部出力先切替部８２Ａによって、ヨー方向減算部７６Ａの出力先がヨー方向第２ＨＰＦ処理部８０Ａ２に設定される。また、ピッチ方向減算部出力先切替部８２Ｂによって、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力先がピッチ方向第２ＨＰＦ処理部８０Ｂ２に設定される。これにより、減算後のヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitの角速度の検出結果が、ヨー方向第２ＨＰＦ処理部８０Ａ２及びピッチ方向第２ＨＰＦ処理部８０Ｂ２によってＨＰＦ処理される（ステップＳ３７）。露光時間が長時間の場合、低周波のブレが撮像される画像に影響を及ぼすので、カットオフ周波数が低めに設定されたヨー方向第２ＨＰＦ処理部８０Ａ２でＨＰＦ処理することにより、低周波のブレを適切に検出できる。
【０１６７】
このように、露光時間（シャッタスピード）に応じて、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先が設定され、各出力先でＨＰＦ処理される。この後、ＨＰＦ処理後の角速度の検出結果からブレ量が算出される（ステップＳ３８）。すなわち、ヨー方向第１ＨＰＦ処理部８０Ａ１又はヨー方向第２ＨＰＦ処理部８０Ａ２の出力がヨー方向ブレ量算出部７８Ａに加えられ、ＨＰＦ処理後のヨー方向Yawの角速度からヨー方向Yawのブレ量が算出される。また、ピッチ方向第１ＨＰＦ処理部８０Ｂ１又はピッチ方向第２ＨＰＦ処理部８０Ｂ２の出力がピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに加えられ、ＨＰＦ処理後のピッチ方向Pitの角速度からピッチ方向Pitのブレ量が算出される。
【０１６８】
ブレ量の算出後、算出されたブレ量に基づいて、ブレ補正量算出部９０でブレの補正量が算出される（ステップＳ３９）。また、算出されたブレの補正量に基づいて、ブレ補正機構１１０が駆動される（ステップＳ４０）。これにより、発生したブレが打ち消され、ブレが補正される。
【０１６９】
このように、本例のブレ検出部７０ｖ３によれば、露光時間に応じて、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先が切り替えられる。これにより、適切にブレを検出できる。すなわち、露光時間が短い場合は、カットオフ周波数が高めに設定されたヨー方向第１ＨＰＦ処理部８０Ａ１でＨＰＦ処理することにより、ブレを検出する際のノイズとなる成分を効率よく除去でき、ブレを適切に検出できる。一方、露光時間が長い場合は、カットオフ周波数が低めに設定されたヨー方向第２ＨＰＦ処理部８０Ａ２でＨＰＦ処理することにより、低周波のブレを適切に検出できる。
【０１７０】
〈好ましい露光時間の閾値〉
露光時間の閾値は、地球の自転がブレの検出に及ぼす影響を考慮して設定することが好ましい。
【０１７１】
いま、地球の自転によって画素ピッチ分のブレが検出されるのに要する時間を限界露光時間とすると、露光時眼の閾値には、この限界露光時間を使用することが好ましい。
【０１７２】
ここで、画素ピッチとは、イメージセンサの画素の中心線の間隔のことをいう。また、地球の自転によって画素ピッチ分のブレが検出されるのに要する時間とは、地球の自転角速度を積分して算出される角度が、イメージセンサの１画素ピッチ分の角度となる時間のことである。
【０１７３】
限界露光時間Ｔex[sec]は、地球の自転角速度をωe[deg/sec]、イメージセンサの１画素ピッチ当たりの角度をθe[deg]とすると、Ｔex＝θe／ωeにより算出される。
【０１７４】
露光時間の閾値を限界露光時間Ｔexに設定することにより、限界露光時間Ｔexよりも長い時間露光する場合に地球の自転の影響を排除して、より低周波のブレを適切に検出できる。
【０１７５】
〈撮影条件に基づく減算部の出力先の切り替え〉
上記の例では、露光時間に基づいて、ヨー方向減算部出力先切替部８２Ａ及びピッチ方向減算部出力先切替部８２Ｂが、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先を切り替える構成としているが、ヨー方向減算部出力先切替部８２Ａ及びピッチ方向減算部出力先切替部８２Ｂは、その他の撮影条件に基づいて、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先を切り替える構成とすることもできる。
【０１７６】
たとえば、撮影モードに応じて、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先を切り替える構成とすることもできる。たとえば、撮影モードとして長時間露光するモードが選択されているか否かを判定し、その判定結果に応じて、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先を切り替える構成とする。長時間露光するモードとは、シャッタスピードを遅くして撮影するモードのことであり、たとえば、夜景モードがこれに該当する。夜景モードとは、夜景撮影に適した露出制御を行う撮影モードのことである。
【０１７７】
夜景モード等の長時間露光するモードが選択されていない場合は、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先をヨー方向第１ＨＰＦ処理部８０Ａ１及びピッチ方向第１ＨＰＦ処理部８０Ｂ１に設定する。長時間露光するモードが選択されていない場合は、短時間の露光となり、低周波のブレは、撮像される画像にほとんど影響を与えない。したがって、この場合は、カットオフ周波数が高めに設定されたヨー方向第１ＨＰＦ処理部８０Ａ１及びピッチ方向第１ＨＰＦ処理部８０Ｂ１を使用して、角速度の検出結果をＨＰＦ処理する。これにより、補正に必要なブレを適切に検出できる。
【０１７８】
一方、夜景モード等の長時間露光するモードが選択されている場合は、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先をヨー方向第２ＨＰＦ処理部８０Ａ２及びピッチ方向第２ＨＰＦ処理部８０Ｂ２に設定する。長時間露光するモードが選択されている場合は、長時間の露光となり、低周波のブレが撮像される画像に影響を及ぼす。したがって、この場合は、カットオフ周波数が低めに設定されたヨー方向第２ＨＰＦ処理部８０Ａ２及びピッチ方向第２ＨＰＦ処理部８０Ｂ２を使用して、角速度の検出結果をＨＰＦ処理する。これにより、低周波のブレを適切に検出できる。
【０１７９】
本例では、撮影条件として撮影モードを使用したが、その他の撮影条件に基づいて、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先を切り替える構成とすることもできる。また、複数の撮影条件を複合的に判断して、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先を切り替える構成とすることもできる。
【０１８０】
《第４の変形例》
〈構成〉
図１３は、ブレ検出部の第４の変形例を示すブロック図である。
【０１８１】
同図に示すように、本例のブレ検出部７０ｖ４は、ヨー方向減算部出力先切替部８２Ａ及びピッチ方向減算部出力先切替部８２Ｂによって切り替えられるヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先が３つ備えられている点で上記第３の変形例のブレ検出部７０ｖ３と相違する。
【０１８２】
ヨー方向減算部出力先切替部８２Ａは、露光時間及び零点出力に基づいて、ヨー方向減算部７６Ａの出力先を切り替える。具体的には、まず、露光時間が閾値以下か否かを判定する。判定の結果、露光時間が閾値以下の場合は、ヨー方向減算部７６Ａの出力先をヨー方向第１ＨＰＦ処理部８０Ａ１に設定する。一方、露光時間が閾値を超える場合は、ヨー方向減算部７６Ａの出力が閾値以下か否かを更に判定する。ヨー方向減算部７６Ａの出力が閾値以下の場合は、ヨー方向減算部７６Ａの出力先をヨー方向ブレ量算出部７８Ａに設定する。一方、ヨー方向減算部７６Ａの出力が閾値を超える場合は、ヨー方向減算部７６Ａの出力先をヨー方向第２ＨＰＦ処理部８０Ａ２に設定する。
【０１８３】
ピッチ方向減算部出力先切替部８２Ｂも同様であり、まず、露光時間が閾値以下か否かを判定する。判定の結果、露光時間が閾値以下の場合は、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力先をピッチ方向第１ＨＰＦ処理部８０Ｂ１に設定する。一方、露光時間が閾値を超える場合は、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力が閾値以下か否かを更に判定する。ピッチ方向減算部７６Ｂの出力が閾値以下の場合は、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力先をピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに設定する。一方、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力が閾値を超える場合は、ピッチ方向減算部７６Ｂの出力先をピッチ方向第２ＨＰＦ処理部８０Ｂ２に設定する。
【０１８４】
露光時間が閾値以下の場合は、短時間の露光であり、低周波のブレは撮像される画像にほとんど影響を与えない。したがって、この場合は、カットオフ周波数が高めに設定されたヨー方向第１ＨＰＦ処理部８０Ａ１及びピッチ方向第１ＨＰＦ処理部８０Ｂ１をヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先に設定する。これにより、ブレを検出する際のノイズとなる成分を効率よく除去して、ブレを適切に検出できる。
【０１８５】
一方、露光時間が閾値を超える場合は、長時間の露光であり、低周波のブレが撮像される画像に影響を及ぼす。この場合、ＨＰＦ処理しない方が、より低周波のブレを検出できる。しかし、角速度センサの零点変動が大きい場合は、誤検出が発生する。このため、本例では、露光時間が閾値を超える場合、更に、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力が閾値以下か否かを判定し、閾値以下の場合に限って、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先をヨー方向ブレ量算出部７８Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂに設定している。これにより、低周波の振動を適切に検出できる。
【０１８６】
なお、判定に必要な閾値の情報は、ＲＯＭに格納される。
【０１８７】
〈作用〉
図１４は、ブレ検出を含むブレ補正の手順を示すフローチャートである。
【０１８８】
まず、角速度検出部３０において、デジタルカメラ１０の角速度が検出される（ステップＳ４１）。
【０１８９】
次に、地磁気検出部４０の出力に基づいて、地球の自転軸に対するデジタルカメラ１０の姿勢が検出される（ステップＳ４２）。
【０１９０】
次に、地球の自転軸に対するデジタルカメラ１０の姿勢の検出結果に基づいて、角速度検出部３０の検出結果に重畳する地球の自転角速度成分が算出される（ステップＳ４３）。
【０１９１】
次に、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂにおいて、角速度の検出結果から地球の自転角速度成分が減算される（ステップＳ４４）。
【０１９２】
次に、ヨー方向減算部出力先切替部８２Ａ及びピッチ方向減算部出力先切替部８２Ｂにおいて、露光時間（シャッタスピード）が、閾値以下か否か判定される（ステップＳ４５）。この判定を第１の判定とする。
【０１９３】
露光時間が閾値以下の場合、ヨー方向減算部出力先切替部８２Ａ及びピッチ方向減算部出力先切替部８２Ｂによって、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先が、ヨー方向第１ＨＰＦ処理部８０Ａ１及びピッチ方向第１ＨＰＦ処理部８０Ｂ１に設定される。これにより、減算後のヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitの角速度の検出結果が、ヨー方向第１ＨＰＦ処理部８０Ａ１及びピッチ方向第１ＨＰＦ処理部８０Ｂ１によってＨＰＦ処理される（ステップＳ４６）。この後、ＨＰＦ処理後の角速度の検出結果からブレ量が算出される（ステップＳ４９）。すなわち、ヨー方向第１ＨＰＦ処理部８０Ａ１及びピッチ方向第１ＨＰＦ処理部８０Ｂ１の出力が、ヨー方向ブレ量算出部７８Ａ及びピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに加えられ、ヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitのブレ量が算出される。
【０１９４】
一方、露光時間が閾値を超える場合、減算後の角速度の検出結果が、閾値以下か否かが更に判定される（ステップＳ４７）。すなわち、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力が、閾値以下か否かが判定される。この判定を第２の判定とする。
【０１９５】
減算後の角速度の検出結果が閾値を超える場合、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先が、ヨー方向第２ＨＰＦ処理部８０Ａ２及びピッチ方向第２ＨＰＦ処理部８０Ｂ２に設定される。これにより、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力が、ヨー方向第２ＨＰＦ処理部８０Ａ２及びピッチ方向第２ＨＰＦ処理部８０Ｂ２によってＨＰＦ処理される（ステップＳ４８）。この後、ＨＰＦ処理後の角速度の検出結果からブレ量が算出される（ステップＳ４９）。すなわち、ヨー方向第２ＨＰＦ処理部８０Ａ２及びピッチ方向第２ＨＰＦ処理部８０Ｂ２の出力が、ヨー方向ブレ量算出部７８Ａ及びピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに加えられ、ヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitのブレ量が算出される。
【０１９６】
一方、減算後の角速度の検出結果が閾値以下の場合、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先が、ヨー方向ブレ量算出部７８Ａ及びピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに設定される。これにより、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力からヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitのブレ量が直接算出される（ステップＳ４９）。
【０１９７】
ブレ量の算出後、算出されたブレ量に基づいて、ブレ補正量算出部９０でブレの補正量が算出される（ステップＳ５０）。また、算出されたブレの補正量に基づいて、ブレ補正機構１１０が駆動される（ステップＳ５１）。これにより、発生したブレが打ち消され、ブレが補正される。
【０１９８】
このように、本例のブレ検出部７０ｖ４によれば、露光時間及び零点変動に基づいて、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先が切り替えられる。これにより、適切にブレを検出できる。すなわち、露光時間が短い場合は、カットオフ周波数が高めに設定されたヨー方向第１ＨＰＦ処理部８０Ａ１でＨＰＦ処理することにより、ブレを検出する際のノイズとなる成分を効率よく除去でき、ブレを適切に検出できる。一方、露光時間が長い場合は、零点変動の有無に応じて、ＨＰＦ処理の要否を判定するので、低周波のブレを適切に検出できる。
【０１９９】
なお、本例では、露光時間に基づいて第１の判定を行っているが、撮影モード等の他の撮影条件に基づいて第１の判定を行ってもよい。
【０２００】
《第５の変形例》
図１５は、ブレ検出部の第５の変形例を示すブロック図である。
【０２０１】
本例のブレ検出部７０ｖ５は、ヨー方向減算部出力先設定部８４Ａ及びピッチ方向減算部出力先設定部８４Ｂを備え、ユーザが手動でヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先を設定する点で上記第３の変形例のブレ検出部７０ｖ３と相違する。
【０２０２】
ヨー方向減算部出力先設定部８４Ａ及びピッチ方向減算部出力先設定部８４Ｂは、操作部２４の操作に基づいて、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先を切り替える。すなわち、ヨー方向減算部７６Ａについては、ヨー方向第１ＨＰＦ処理部８０Ａ１又はヨー方向第２ＨＰＦ処理部８０Ａ２に設定する。また、ピッチ方向減算部７６Ｂについては、ピッチ方向第１ＨＰＦ処理部８０Ｂ１又はピッチ方向第２ＨＰＦ処理部８０Ｂ２に設定する。
【０２０３】
操作部２４は、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先を切り替えるための操作手段として、たとえば、切替スイッチを備える。切替スイッチは、たとえば、「ＨＩＧＨ」と「ＬＯＷ」との切り替えが可能に構成される。切替スイッチが「ＨＩＧＨ」に設定されると、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先が、ヨー方向第１ＨＰＦ処理部８０Ａ１及びピッチ方向第１ＨＰＦ処理部８０Ｂ１に設定される。また、切替スイッチが「ＬＯＷ」に設定されると、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先が、ヨー方向第２ＨＰＦ処理部８０Ａ２及びピッチ方向第２ＨＰＦ処理部８０Ｂ２に設定される。
【０２０４】
ユーザは、夜景撮影などシャッタスピードを遅くして撮影する場合に切替スイッチを「ＬＯＷ」に設定する。これにより、地球の自転による影響を排除して、低周波のブレを適切に検出できる。
【０２０５】
一方、通常の撮影は、切替スイッチを「ＨＩＧＨ」に設定する。これにより、ブレを検出する際のノイズとなる成分を適切に除去して、ブレを適切に検出できる。
【０２０６】
なお、本例では、切替スイッチでヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先を切り替える構成としているが、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先を切り替えるための操作手段は、これに限定されるものではない。この他、たとえば、メニュー画面等を利用して、出力先を設定することもできる。
【０２０７】
《第６の変形例》
図１６は、ブレ検出部の第６の変形例を示すブロック図である。
【０２０８】
本例のブレ検出部７０ｖ６は、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先を自動で切り替えるヨー方向減算部出力自動切替部８６Ａ及びピッチ方向減算部出力自動切替部８６Ｂを更に備える点で上記第５の変形例のブレ検出部７０ｖ５と相違する。
【０２０９】
ヨー方向減算部出力自動切替部８６Ａ及びピッチ方向減算部出力自動切替部８６Ｂは、ヨー方向減算部出力先設定部８４Ａ及びピッチ方向減算部出力先設定部８４Ｂによって、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先が、ヨー方向第２ＨＰＦ処理部８０Ａ２及びピッチ方向第２ＨＰＦ処理部８０Ｂ２に設定された場合において、一定条件の下、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先をヨー方向ブレ量算出部７８Ａ及びピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに自動で切り替える。具体的には、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力が、閾値以下か否かを判定し、閾値以下の場合にヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先をヨー方向ブレ量算出部７８Ａ及びピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに切り替える。これにより、角速度センサの状態に応じて、適切にブレ量を検出できる。すなわち、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力が閾値以下の場合は、零点変動がない、又は、無視できるほど小さい場合である。したがって、この場合は、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先をヨー方向ブレ量算出部７８Ａ及びピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに設定する。これにより、より低速のブレを適切に検出できる。一方、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力が閾値を超える場合は、零点変動が大きい場合である。したがって、この場合は、設定された通りヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先をヨー方向第２ＨＰＦ処理部８０Ａ２及びピッチ方向第２ＨＰＦ処理部８０Ｂ２に設定する。これにより、零点変動の影響を排除して、適切にブレを検出できる。
【０２１０】
［ブレ補正機構の変形例］
上記実施の形態では、補正レンズを移動させてブレを補正する構成としているが、ブレ補正機構の構成は、これに限定されるものではない。この他、たとえば、バリアングルプリズムを使用したブレ補正機構等、公知のブレ補正機構を採用できる。
【０２１１】
◆◆第２の実施の形態◆◆
［構成］
図１７は、デジタルカメラの第２の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
【０２１２】
同図に示すように、本実施の形態のデジタルカメラ２００は、イメージセンサ１２を移動させて、ブレを補正する（いわゆるイメージセンサシフト方式）。
【０２１３】
ブレ補正機構以外の構成は上記第１の実施の形態のデジタルカメラ１０と実質的に同じである。したがって、ここでは、ブレを補正するためのブレ補正機構２１０の構成についてのみ説明する。
【０２１４】
図１８は、ブレ補正機構の概略構成を示す図である。
【０２１５】
ブレ補正機構２１０は、イメージセンサｘ軸駆動機構２１０ｘ及びイメージセンサｙ軸駆動機構２１０ｙを備えて構成される。
【０２１６】
イメージセンサｘ軸駆動機構２１０ｘは、イメージセンサ１２をｘ軸方向に移動させる機構として構成される。イメージセンサｘ軸駆動機構２１０ｘは、アクチュエータとしてのリニアモータ（たとえば、ボイスコイルモータ）、及び、その駆動回路を備えて構成される。イメージセンサｘ軸駆動機構２１０ｘは、カメラマイコン５０からの指示に応じてリニアモータを駆動し、イメージセンサ１２をｘ軸方向に移動させる。
【０２１７】
イメージセンサｙ軸駆動機構２１０ｙは、イメージセンサ１２をｙ軸方向に移動させる機構として構成される。イメージセンサｙ軸駆動機構２１０ｙは、アクチュエータとしてのリニアモータ（たとえば、ボイスコイルモータ）、及び、その駆動回路を備えて構成される。イメージセンサｙ軸駆動機構２１０ｙは、カメラマイコン５０からの指示に応じてリニアモータを駆動し、イメージセンサ１２をｙ軸方向に移動させる。
【０２１８】
なお、本実施の形態のデジタルカメラ２００は、イメージセンサ１２を移動させて、ブレを補正するため、撮像光学系１００には、ブレ補正レンズ１０４及びブレ補正機構１１０が備えられていない。
【０２１９】
［作用］
イメージセンサ１２を移動させてブレを補正する以外は、上記第１の実施の形態のデジタルカメラ１０と同じ手順でブレが補正される。
【０２２０】
まず、デジタルカメラ２００の角速度が検出される。次に、地球の自転軸に対するデジタルカメラ２００の姿勢が検出される。次に、検出された姿勢に基づいて、角速度の検出結果に重畳する地球の自転角速度成分が算出される。次に、角速度の検出結果から地球の自転角速度成分が減算される。これにより、デジタルカメラ２００に作用する真の揺れの角速度が求められる。次に、減算処理後の角速度からブレ量が算出される。次に、算出されたブレ量に基づいて、ブレの補正量が算出される。次に、算出されたブレの補正量に基づいて、ブレ補正機構２１０が駆動される。これにより、ブレを打ち消す方向にイメージセンサ１２が移動され、ブレが補正される。
【０２２１】
◆◆第３の実施の形態◆◆
［構成］
図１９は、デジタルカメラの第３の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
【０２２２】
本実施の形態のデジタルカメラ３００は、いわゆるレンズ交換式のデジタルカメラであり、カメラボディ３１０及び交換レンズ３２０を備えて構成される。カメラボディ３１０は、撮像装置本体の一例であり、交換レンズ３２０は、レンズ装置の一例である。交換レンズ３２０は、マウントを介してカメラボディ３１０に着脱自在に装着される。
【０２２３】
マウントは、カメラボディ３１０に備えられるボディ側マウント３１２と、交換レンズ３２０に備えられるレンズ側マウント３２２と、で構成される。ボディ側マウント３１２には、ボディ側接点３１４が備えられ、レンズ側マウント３２２には、レンズ側接点３２４が備えられる。マウントを介して、交換レンズ３２０をカメラボディ３１０に装着すると、レンズ側接点３２４がボディ側接点３１４に接続される。これにより、カメラボディ３１０と交換レンズ３２０とが電気的に接続され、かつ、通信可能に接続される。
【０２２４】
本実施の形態のデジタルカメラ３００は、交換レンズ３２０にブレの検出機構及び補正機能が備えられる。このため、本実施の形態のデジタルカメラ３００では、交換レンズ３２０に撮像光学系１００、角速度検出部３０、地磁気検出部４０、レンズマイコン３３０等が備えられる。
【０２２５】
一方、カメラボディ３１０には、イメージセンサ１２、イメージセンサ駆動部１４、アナログ信号処理部１６、デジタル信号処理部１８、表示部２０、記憶部２２、操作部２４、カメラマイコン５０等が備えられる。
【０２２６】
図２０は、レンズマイコン及びカメラマイコンが実現する主な機能のブロック図である。
【０２２７】
レンズマイコン３３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを備えたコンピュータ（マイクロコンピュータ）で構成される。レンズマイコン３３０は、所定のプログラムを実行することにより、ブレ補正制御部６０、ブレ検出部７０、ブレ補正量算出部９０、フォーカスレンズ駆動制御部３３０ａ、絞り駆動制御部３３０ｂ等として機能する。レンズマイコン３３０が実行するプログラム、制御に必要な各種データ等は、ＲＯＭに格納される。
【０２２８】
ブレ検出部７０は、交換レンズ３２０がカメラボディ３１０に装着されることにより、デジタルカメラ３００のブレ量を検出する。ブレ検出部７０は、角速度検出部３０及び姿勢検出部と共にブレ検出装置を構成する。
【０２２９】
ブレ補正量算出部９０は、ブレ検出部７０で検出されたブレ量に基づいて、ブレの補正量を算出する。
【０２３０】
ブレ補正制御部６０は、ブレ補正量算出部９０で算出された補正量に基づいて、ブレ補正機構１１０の駆動を制御し、ブレを補正する。
【０２３１】
フォーカスレンズ駆動制御部３３０ａは、カメラマイコン５０からの指示に応じて、フォーカスレンズ駆動機構１０８の駆動を制御する。
【０２３２】
絞り駆動制御部３３０ｂは、カメラマイコン５０からの指示に応じて、絞り駆動機構１１２の駆動を制御する。
【０２３３】
このように、本実施の形態のデジタルカメラ３００は、交換レンズ３２０にブレの検出機構及び補正機能が備えられる。
【０２３４】
［作用］
ブレ補正の手順は、上記第１の実施の形態のデジタルカメラ１０と同じである。
【０２３５】
まず、デジタルカメラ３００の角速度が検出される。次に、地球の自転軸に対するデジタルカメラ３００の姿勢が検出される。次に、検出された姿勢に基づいて、角速度の検出結果に重畳する地球の自転角速度成分が算出される。次に、角速度の検出結果から地球の自転角速度成分が減算される。これにより、デジタルカメラ３００に作用する真の揺れの角速度が求められる。次に、減算処理後の角速度からブレ量が算出される。次に、算出されたブレ量に基づいて、ブレの補正量が算出される。次に、算出されたブレの補正量に基づいて、ブレ補正機構１１０が駆動される。これにより、ブレが補正される。
【０２３６】
このように、本実施の形態のデジタルカメラ３００によれば、交換レンズ３２０でブレを検出でき、かつ、補正できる。
【０２３７】
なお、本実施の形態では、交換レンズ３２０にブレの検出機能を備えているが、カメラボディ３１０にブレの検出機能を備えてもよい。
【０２３８】
また、本実施の形態では、角速度検出部３０及び地磁気検出部４０の双方を交換レンズ３２０に備えているが、これらをカメラボディ３１０に備える構成としてもよい。また、いずれか一方をカメラボディ３１０に備え、他方を交換レンズ３２０に備える構成としてもよい。
【０２３９】
◆◆第４の実施の形態◆◆
［構成］
図２１は、デジタルカメラの第４の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
【０２４０】
本実施の形態のデジタルカメラ３００Ａもレンズ交換式のデジタルカメラであり、カメラボディ３１０Ａ及び交換レンズ３２０Ａを備えて構成される。本実施の形態のデジタルカメラ３００Ａは、カメラボディ３１０Ａにブレの検出機能及び補正機能が備えられる点で上記第３の実施の形態のデジタルカメラ３００と相違する。
【０２４１】
図２１に示すように、カメラボディ３１０Ａには、イメージセンサ１２、イメージセンサ駆動部１４、アナログ信号処理部１６、デジタル信号処理部１８、表示部２０、記憶部２２、操作部２４、カメラマイコン５０等の他、角速度検出部３０、地磁気検出部４０、ブレ補正機構２１０等が備えられる。ブレ補正機構２１０は、イメージセンサ１２を移動させてブレを補正する。
【０２４２】
交換レンズ３２０Ａには、撮像光学系１００、レンズマイコン３３０等が備えられる。
【０２４３】
図２２は、レンズマイコン及びカメラマイコンが実現する主な機能のブロック図である。
【０２４４】
カメラマイコン５０は、所定のプログラムを実行することにより、フォーカス制御部５２、露出設定部５４、イメージセンサ駆動制御部５６、絞り制御部５８、表示制御部６２、記憶制御部６４等として機能する他、ブレ補正制御部６０、ブレ検出部７０、ブレ補正量算出部９０等として機能する。
【０２４５】
ブレ検出部７０は、デジタルカメラ３００Ａのブレ量を検出する。ブレ検出部７０は、角速度検出部３０及び姿勢検出部と共にブレ検出装置を構成する。
【０２４６】
ブレ補正量算出部９０は、ブレ検出部７０で検出されたブレ量に基づいて、ブレの補正量を算出する。
【０２４７】
ブレ補正制御部６０は、ブレ補正量算出部９０で算出された補正量に基づいて、ブレ補正機構２１０の駆動を制御し、ブレを補正する。
【０２４８】
レンズマイコン３３０は、所定のプログラムを実行することにより、フォーカスレンズ駆動制御部３３０ａ、絞り駆動制御部３３０ｂ等として機能する。
【０２４９】
このように、本実施の形態のデジタルカメラ３００は、カメラボディ３１０Ａにブレの検出機構及び補正機能が備えられる。
【０２５０】
［作用］
ブレ補正の手順は、上記第１の実施の形態のデジタルカメラ１０と同じである。
【０２５１】
まず、デジタルカメラ３００Ａの角速度が検出される。次に、地球の自転軸に対するデジタルカメラ３００Ａの姿勢が検出される。次に、検出された姿勢に基づいて、角速度の検出結果に重畳する地球の自転角速度成分が算出される。次に、角速度の検出結果から地球の自転角速度成分が減算される。これにより、デジタルカメラ３００Ａに作用する真の揺れの角速度が求められる。次に、減算処理後の角速度からブレ量が算出される。次に、算出されたブレ量に基づいて、ブレの補正量が算出される。次に、算出されたブレの補正量に基づいて、ブレ補正機構２１０が駆動される。これにより、ブレが補正される。
【０２５２】
なお、本実施の形態では、カメラボディ３１０Ａにブレの検出機能を備えているが、交換レンズ３２０Ａにブレの検出機能を備えてもよい。
【０２５３】
また、本実施の形態では、角速度検出部３０及び地磁気検出部４０の双方をカメラボディ３１０Ａに備えているが、これらを交換レンズ３２０Ａに備える構成としてもよい。また、いずれか一方をカメラボディ３１０に備え、他方を交換レンズ３２０に備える構成としてもよい。
【０２５４】
◆◆その他の実施の形態◆◆
上記実施の形態では、ブレ検出部、ブレ補正量算出部等の機能をコンピュータで実現させているが、ブレ検出部、ブレ補正量算出部等の機能を実現するためのハードウェア的な構成は、これに限定されるものではない。各種のプロセッサーで実現させることができる。各種のプロセッサーには、ソフトウェア（プログラム）を実行して各種の処理を行う処理部として機能する汎用的なプロセッサーであるＣＰＵ、ＦＰＧＡ（ＦＰＧＡ：Field Programmable Gate Array）などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサーであるＰＬＤ（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）、ＡＳＩＣ（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）などの特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサーである専用電気回路などが含まれる。
【０２５５】
一つの処理部は、これら各種のプロセッサーのうちの一つで構成されていてもよいし、同種又は異種の二つ以上のプロセッサーで構成されていてもよい。たとえば、複数のＦＰＧＡで構成されてもよいし、ＣＰＵ及びＦＰＧＡの組み合わせで構成されてもよい。
【０２５６】
また、複数の処理部を一つのプロセッサーで構成してもよい。複数の処理部を一つのプロセッサーで構成する例としては、第１に、クライアント、サーバなどのコンピュータに代表されるように、一つ以上のＣＰＵとソフトウェアとの組合せで一つのプロセッサーを構成し、このプロセッサーが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（ＳｏＣ：System On Chip）などに代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を一つのＩＣチップ（ＩＣ：Integrated Circuit）で実現するプロセッサーを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサーを一つ以上用いて構成される。
【０２５７】
更に、これらの各種のプロセッサーのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路である。
【符号の説明】
【０２５８】
１０  デジタルカメラ
１２  イメージセンサ
１４  イメージセンサ駆動部
１６  アナログ信号処理部
１８  デジタル信号処理部
２０  表示部
２２  記憶部
２４  操作部
３０  角速度検出部
３０Ａ  ヨー方向角速度検出部
３０Ｂ  ピッチ方向角速度検出部
３２Ａ  ヨー方向角速度センサ
３２Ｂ  ピッチ方向角速度センサ
３４Ａ  ＡＤＣ（ＡＤコンバータ）
３４Ｂ  ＡＤＣ（ＡＤコンバータ）
４０  地磁気検出部
４２  地磁気センサ
４４  ＡＤＣ（ＡＤコンバータ）
５０  カメラマイコン
５２  フォーカス制御部
５４  露出設定部
５６  イメージセンサ駆動制御部
５８  絞り制御部
６０  ブレ補正制御部
６２  表示制御部
６４  記憶制御部
７０  ブレ検出部
７０ｖ１  ブレ検出部
７０ｖ２  ブレ検出部
７０ｖ３  ブレ検出部
７０ｖ４  ブレ検出部
７０ｖ５  ブレ検出部
７０ｖ６  ブレ検出部
７２  姿勢算出部
７４  自転角速度成分算出部
７６Ａ  ヨー方向減算部
７６Ｂ  ピッチ方向減算部
７８Ａ  ヨー方向ブレ量算出部
７８Ｂ  ピッチ方向ブレ量算出部
８０Ａ  ヨー方向ＨＰＦ処理部
８０Ａ１  ヨー方向第１ＨＰＦ処理部（ヨー方向第１ハイパスフィルタ処理部）
８０Ａ２  ヨー方向第２ＨＰＦ処理部（ヨー方向第２ハイパスフィルタ処理部）
８０Ｂ  ピッチ方向ＨＰＦ処理部
８０Ｂ１  ピッチ方向第１ＨＰＦ処理部（ピッチ方向第１ハイパスフィルタ処理部）
８０Ｂ２  ピッチ方向第２ＨＰＦ処理部（ピッチ方向第２ハイパスフィルタ処理部）
８２Ａ  ヨー方向減算部出力先切替部
８２Ｂ  ピッチ方向減算部出力先切替部
８４Ａ  ヨー方向減算部出力先設定部
８４Ｂ  ピッチ方向減算部出力先設定部
８６Ａ  ヨー方向減算部出力自動切替部
８６Ｂ  ピッチ方向減算部出力自動切替部
９０  ブレ補正量算出部
１００  撮像光学系
１０２  フォーカスレンズ
１０４  ブレ補正レンズ
１０６  絞り
１０８  フォーカスレンズ駆動機構
１１０  ブレ補正機構
１１０ｘ  ブレ補正レンズｘ軸駆動機構
１１０ｙ  ブレ補正レンズｙ軸駆動機構
１１２  絞り駆動機構
２００  デジタルカメラ
２１０  ブレ補正機構
２１０ｘ  イメージセンサｘ軸駆動機構
２１０ｙ  イメージセンサｙ軸駆動機構
３００  デジタルカメラ
３００Ａ  デジタルカメラ
３１０  カメラボディ
３１０Ａ  カメラボディ
３１２  ボディ側マウント
３１４  ボディ側接点
３２０  交換レンズ
３２０Ａ  交換レンズ
３２２  レンズ側マウント
３２４  レンズ側接点
３３０  レンズマイコン
３３０ａ  フォーカスレンズ駆動制御部
３３０ｂ  絞り駆動制御部
Ｌ  光軸
Pit  ピッチ方向
Yaw  ヨー方向
Ｓ１〜Ｓ７  ブレ検出を含むブレ補正の手順
Ｓ１１〜Ｓ１８  ブレ検出を含むブレ補正の手順
Ｓ２１〜Ｓ２９  ブレ検出を含むブレ補正の手順
Ｓ３１〜Ｓ４０  ブレ検出を含むブレ補正の手順
Ｓ４１〜Ｓ５１  ブレ検出を含むブレ補正の手順
【図１】
2018230316.tif 000003
【図２】
2018230316.tif 000004
【図３】
2018230316.tif 000005
【図４】
2018230316.tif 000006
【図５】
2018230316.tif 000007
【図６】
2018230316.tif 000008
【図７】
2018230316.tif 000009
【図８】
2018230316.tif 000010
【図９】
2018230316.tif 000011
【図１０】
2018230316.tif 000012
【図１１】
2018230316.tif 000013
【図１２】
2018230316.tif 000014
【図１３】
2018230316.tif 000015
【図１４】
2018230316.tif 000016
【図１５】
2018230316.tif 000017
【図１６】
2018230316.tif 000018
【図１７】
2018230316.tif 000019
【図１８】
2018230316.tif 000020
【図１９】
2018230316.tif 000021
【図２０】
2018230316.tif 000022
【図２１】
2018230316.tif 000023
【図２２】
2018230316.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月3日(2019.12.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
【図１】デジタルカメラの概略構成を示すブロック図
【図２】ブレ補正レンズの移動の概念図
【図３】ブレ補正機構の概略構成を示す図
【図４】カメラマイコンが実現する主な機能のブロック図
【図５】ブレ検出部の構成を示すブロック図
【図６】ブレ検出を含むブレ補正の手順を示すフローチャート
【図７】ブレ検出部の第１の変形例を示すブロック図
【図８】ブレ検出を含むブレ補正の手順を示すフローチャート
【図９】ブレ検出部の第２の変形例を示すブロック図
【図１０】ブレ検出を含むブレ補正の手順を示すフローチャート
【図１１】ブレ検出部の第３の変形例を示すブロック図
【図１２】ブレ検出を含むブレ補正の手順を示すフローチャート
【図１３】ブレ検出部の第４の変形例を示すブロック図
【図１４】ブレ検出を含むブレ補正の手順を示すフローチャート
【図１５】ブレ検出部の第５の変形例を示すブロック図
【図１６】ブレ検出部の第６の変形例を示すブロック図
【図１７】デジタルカメラの第２の実施の形態の概略構成を示すブロック図
【図１８】ブレ補正機構の概略構成を示す図
【図１９】デジタルカメラの第３の実施の形態の概略構成を示すブロック図
【図２０】レンズマイコン及びカメラマイコンが実現する主な機能のブロック図
【図２１】デジタルカメラの第４の実施の形態の概略構成を示すブロック図
【図２２】レンズマイコン及びカメラマイコンが実現する主な機能のブロック図
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
《イメージセンサ駆動部》 
イメージセンサ駆動部１４は、カメラマイコン５０からの指示に応じてイメージセンサ１２を駆動する。イメージセンサ駆動部１４によってイメージセンサ１２を駆動することにより、各画素に蓄積された電荷が画像信号として読み出される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
図５は、ブレ検出部の構成を示すブロック図である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１２】
次に、角速度の検出結果から地球の自転角速度成分が減算される（ステップＳ４）。すなわち、ヨー方向減算部７６Ａにおいて、ヨー方向角速度検出部３０Ａの出力からヨー方向Yawの地球の自転角速度成分が減算される。また、ピッチ方向減算部７６Ｂにおいて、ピッチ方向角速度検出部３０Ｂの出力からピッチ方向Pitの地球の自転角速度成分が減算される。これにより、ヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitの各方向について、真の揺れの角速度、すなわち、地球の自転角速度成分が除去された純粋な揺れの角速度が求められる。減算処理後のヨー方向Yaw及びピッチ方向Pitの角速度は、ヨー方向ブレ量算出部７８Ａ及びピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに加えられる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７１】
いま、地球の自転によって画素ピッチ分のブレが検出されるのに要する時間を限界露光時間とすると、露光時間の閾値には、この限界露光時間を使用することが好ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８５】
一方、露光時間が閾値を超える場合は、長時間の露光であり、低周波のブレが撮像される画像に影響を及ぼす。この場合、ＨＰＦ処理しない方が、より低周波のブレを検出できる。しかし、角速度センサの零点変動が大きい場合は、誤検出が発生する。このため、本例では、露光時間が閾値を超える場合、更に、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力が閾値以下か否かを判定し、閾値以下の場合に限って、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先をヨー方向ブレ量算出部７８Ａ及びピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに設定している。これにより、低周波の振動を適切に検出できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０９】
ヨー方向減算部出力自動切替部８６Ａ及びピッチ方向減算部出力自動切替部８６Ｂは、ヨー方向減算部出力先設定部８４Ａ及びピッチ方向減算部出力先設定部８４Ｂによって、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先が、ヨー方向第２ＨＰＦ処理部８０Ａ２及びピッチ方向第２ＨＰＦ処理部８０Ｂ２に設定された場合において、一定条件の下、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先をヨー方向ブレ量算出部７８Ａ及びピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに自動で切り替える。具体的には、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力が、閾値以下か否かを判定し、閾値以下の場合にヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先をヨー方向ブレ量算出部７８Ａ及びピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに切り替える。これにより、角速度センサの状態に応じて、適切にブレ量を検出できる。すなわち、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力が閾値以下の場合は、零点変動がない、又は、無視できるほど小さい場合である。したがって、この場合は、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先をヨー方向ブレ量算出部７８Ａ及びピッチ方向ブレ量算出部７８Ｂに設定する。これにより、より低周波のブレを適切に検出できる。一方、ヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力が閾値を超える場合は、零点変動が大きい場合である。したがって、この場合は、設定された通りヨー方向減算部７６Ａ及びピッチ方向減算部７６Ｂの出力先をヨー方向第２ＨＰＦ処理部８０Ａ２及びピッチ方向第２ＨＰＦ処理部８０Ｂ２に設定する。これにより、零点変動の影響を排除して、適切にブレを検出できる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１８】
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【国際調査報告】
2018230316.tif 000026
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