(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系によって結像された被写体の画像を撮像する撮像手段と、
装置の振れの大きさを表す振れ量を検出して出力する振れ検出手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像から動きベクトルを検出するベクトル検出手段と、
前記振れによる像振れを光学的に補正する第１の補正手段と、
前記振れによる画像の揺れを画像の切り出し範囲を変更することによって補正する第２の補正手段と、
前記振れ量を、前記第１の補正手段を制御するための第１の振れ補正量に変換する第１の変換手段と、
前記動きベクトルを、前記第２の補正手段を制御するための第２の振れ補正量に変換する第２の変換手段と、
前記振れ量に基づいて第１の抑制量を求める第１の取得手段と、
前記動きベクトルに基づいて第２の抑制量を求める第２の取得手段と、
前記振れ量が、予め決められた第１の閾値より大きい場合に、前記第１の抑制量により前記第１の振れ補正量を抑制するように前記第１の変換手段を制御するとともに、前記第１の抑制量に基づいて求めた第３の抑制量と前記第２の抑制量のいずれか大きい抑制量により前記第２の振れ補正量を抑制するように前記第２の変換手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第２の取得手段は、前記動きベクトルに基づいて算出された動き量が、予め決められた第２の閾値より大きい場合に、前記振れ量が前記第１の閾値より大きいか否かに関わらず、前記動き量が前記第２の閾値以下の場合と比較して、前記第２の振れ補正量を抑制する前記第２の抑制量を求めることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１の変換手段は第１のハイパスフィルタを含み、前記振れ量が、前記第１の閾値より大きい場合に、前記第１の取得手段は、前記第１のハイパスフィルタのカットオフ周波数を前記第１の抑制量として、予め決められた第１の最小カットオフ周波数よりも大きいカットオフ周波数に変更することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１の変換手段は第１の積分器を含み、前記振れ量が、前記第１の閾値より大きい場合に、前記第１の取得手段は、前記第１の積分器の時定数を前記第１の抑制量として、予め決められた第１の最大時定数よりも小さい時定数に変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第２の変換手段は第２のハイパスフィルタを含み、前記振れ量が、前記第１の閾値より大きい場合に、前記制御手段は、前記第２のハイパスフィルタのカットオフ周波数を前記第３の抑制量として、予め決められた第２の最小カットオフ周波数よりも大きいカットオフ周波数を前記第１の抑制量に基づいて求めることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第２の変換手段は増幅器を含み、前記振れ量が、前記第１の閾値より大きい場合に、前記制御手段は、前記増幅器のゲインとして、０以上１未満の値を記第１の抑制量に基づいて求めることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第２の変換手段は第２の積分器を含み、前記振れ量が、前記第１の閾値より大きい場合に、前記制御手段は、前記第２の積分器の時定数を前記第３の抑制量として、予め決められた第２の最大時定数よりも小さい時定数を前記第１の抑制量に基づいて求めることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
光学系によって結像された被写体の画像を撮像する撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、
振れ検出手段が、前記撮像装置の振れの大きさを表す振れ量を検出して出力する振れ検出工程と、
ベクトル検出手段が、前記撮像手段によって撮像された画像から動きベクトルを検出するベクトル検出工程と、
第１の補正手段が、前記振れによる像振れを光学的に補正する第１の補正工程と、
第２の補正手段が、前記振れによる画像の揺れを画像の切り出し範囲を変更することによって補正する第２の補正工程と、
第１の変換手段が、前記振れ検出工程で検出された振れ量を、前記第１の補正手段を制御するための第１の振れ補正量に変換する第１の変換工程と、
第２の変換手段が、前記ベクトル検出工程で検出された動きベクトルを、前記第２の補正手段を制御するための第２の振れ補正量に変換する第２の変換工程と、
第１の取得手段が、前記振れ量に基づいて第１の抑制量を求める第１の取得工程と、
第２の取得手段が、前記動きベクトルに基づいて第２の抑制量を求める第２の取得工程と、
制御手段が、前記振れ量が、予め決められた第１の閾値より大きい場合に、前記第１の抑制量により前記第１の振れ補正量を抑制するように前記第１の変換手段を制御するとともに、前記第１の抑制量に基づいて求めた第３の抑制量と前記第２の抑制量のいずれか大きい抑制量により前記第２の振れ補正量を抑制するように前記第２の変換手段を制御する制御工程と、
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項９】
前記第２の取得工程では、前記動きベクトルに基づいて算出された動き量が、予め決められた第２の閾値より大きい場合に、前記振れ量が前記第１の閾値より大きいか否かに関わらず、前記動き量が前記第２の閾値以下の場合と比較して、前記第２の振れ補正量を抑制する前記第２の抑制量を求めることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置において、光学式手ブレ補正方式と電子式手ブレ補正方式とを併用して、撮像装置の振れを補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像装置の小型化や光学系の高倍率化に伴い、撮像装置の振れ等が撮影画像の品位を低下させる大きな原因となっていることに着目し、このような装置の振れ等により生じた撮像画像のブレを補正するブレ補正機能が種々提案されている。撮像装置に搭載される従来のブレ補正機能として、光学式手ブレ補正方式と電子式手ブレ補正方式とを併用した補正方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
まず、光学式手ブレ補正方式では、撮像装置の振れを検出し、検出した振れを相殺するように、手ブレ補正用の光学系を駆動して、撮像素子に入射される被写体光が、撮像面上で常に同じ位置になるようにして振れを補正する。次に、電子式手ブレ補正方式では、画像間のブレを求めることで光学式手ブレ補正方式で補正しきれなかったブレ残りを検出し、求めた画像間のブレを相殺するように画像の読み出し領域を動かすことで、低域周波数の振れ残りを補正する。このように、光学式手ブレ補正方式と電子式手ブレ補正方式とを併用することで、補正性能を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１４６２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来例では以下のような問題点があった。即ち、光学式手ブレ補正は、手ブレ補正用の光学系を機械的に駆動して撮像装置の振れを補正するものであり、補正量は有限である。よって一般的に、撮像装置に大きな振れが加わった時や、パンニングが行われた時は、光学式手ブレ補正の抑振効果を弱くすることにより、補正限界に達してしまうことを防止する制御を行う。
【０００６】
このとき、電子式手ブレ補正を通常通り行うと、光学式手ブレ補正の抑振効果を弱くすることにより大きくなったブレ残りを補正してしまう。電子式手ブレ補正方式では、露光蓄積時間中のブレを補正することができない。そのため、上記ブレ残りが大きくなった映像を電子式手ブレ補正で補正すると、被写体が画面上で止まっている状態で蓄積時間中のブレのみが生じる現象が生じ、非常に不自然な映像となってしまう。
【０００７】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、光学式手ブレ補正手段と電子式手ブレ補正手段を併用するブレ補正方法において、光学式手ブレ補正と電子式手ブレ補正の制御連携を図り、自然で滑らかな手ブレ補正制御を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、光学系によって結像された被写体の画像を撮像する撮像手段と、装置の振れの大きさを表す振れ量を検出して出力する振れ検出手段と、前記撮像手段によって撮像された画像から動きベクトルを検出するベクトル検出手段と、前記振れによる像振れを光学的に補正する第１の補正手段と、前記振れによる画像の揺れを画像の切り出し範囲を変更することによって補正する第２の補正手段と、前記振れ量を、前記第１の補正手段を制御するための第１の振れ補正量に変換する第１の変換手段と、前記動きベクトルを、前記第２の補正手段を制御するための第２の振れ補正量に変換する第２の変換手段と、前記振れ量に基づいて第１の抑制量を求める第１の取得手段と、前記動きベクトルに基づいて第２の抑制量を求める第２の取得手段と、前記振れ量が、予め決められた第１の閾値より大きい場合に、前記第１の抑制量により前記第１の振れ補正量を抑制するように前記第１の変換手段を制御するとともに、前記第１の抑制量に基づいて求めた第３の抑制量と前記第２の抑制量のいずれか大きい抑制量により前記第２の振れ補正量を抑制するように前記第２の変換手段を制御する制御手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光学式手ブレ補正と電子式手ブレ補正の制御連携により、蓄積時間ブレが目立つ不自然な映像となることを回避し、かつ自然なフレーミングを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態における撮像装置の構成の一例を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態におけるパンニング制御部が行う処理のフローチャート。
【図３】図２のＳ１００乃至Ｓ１０３における処理を説明するためのグラフ。
【図４】図２のＳ１０５及びＳ１０９における処理を説明するためのグラフ。
【図５】図２に示す処理を行ったときのブレ補正動作を示す図。
【図６】第２の実施形態における撮像装置の構成の一例を示すブロック図。
【図７】第２の実施形態におけるパンニング制御部が行う処理のフローチャート。
【図８】図２のＳ２０５における処理を説明するためのグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、以下の説明では、画像の横方向または縦方向のいずれか一方のブレ補正制御に関して説明を行い、他方向のブレ補正制御は同様の制御であるため、説明を省略する。
【００１２】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の一例として、ビデオカメラの構成を示すブロック図である。以下、図１の撮像装置１００の各構成部とその一例の動作について具体的に説明する。
【００１３】
角速度センサ１０２（振れ検出手段）は、撮像装置１００に加わる振れを角速度信号として検出し、その角速度信号をＡ／Ｄ変換器１０３に供給する。Ａ／Ｄ変換器１０３は、角速度センサ１０２からの角速度信号をデジタル化して、角速度データとしてμＣＯＭ１０１内部のＨＰＦ１０４（第１のハイパスフィルタ）に供給する。ＨＰＦ１０４は、任意の周波数帯域でその特性を変更し得る機能を有しており、Ａ／Ｄ変換器１０３からの角速度データに含まれる低周波数成分を遮断して高周波数帯域の信号を出力する。なお、ＨＰＦ１０４は、Ａ／Ｄ変換器１０３の出力から、Ａ／Ｄ変換器１０３の出力に対して高周波数帯域の信号を遮断するフィルタ（ＬＰＦ）を通過させた信号を減算する構成にしてもよい。
【００１４】
撮像光学系１１５は、ズーミング、フォーカシング等の動作を行い、被写体像を撮像素子１１７に結像する。ズームエンコーダ１１６は、撮像光学系１１５のズーム位置を検出し、μＣＯＭ１０１内部の焦点距離演算部１０５に出力する。焦点距離演算部１０５では、ズームエンコーダ１１６の出力より撮像光学系１１５の焦点距離を算出し、補正光学系１１４を駆動するのに最適な値となるように、ＨＰＦ１０４の出力を補正する。
【００１５】
積分器１０６（第１の積分器）は、任意の周波数帯域でその特性を変更し得る機能を有しており、焦点距離演算部１０５からの出力を積分し、補正光学系１１４の駆動量（光学補正データ、第１の振れ補正量）を算出する。即ち、Ａ／Ｄ変換器１０３、ＨＰＦ１０４、焦点距離演算部１０５、積分器１０６により、第１の変換手段が形成される。
【００１６】
減算器１０７は、補正光学系１１４の位置を検出する位置検出部１１２の出力をＡ／Ｄ変換器１１３にてＡ／Ｄ変換し、デジタル化したデータを積分器１０６の出力から減算し、その結果である偏差データを制御フィルタ１０８に供給する。制御フィルタ１０８は、入力データを所定のゲインで増幅する増幅器、及び位相補償フィルタで構成されている。減算器１０７から供給された偏差データは、制御フィルタ１０８において増幅器及び位相補償フィルタによる信号処理が行われた後、パルス幅変調部１０９に出力される。
【００１７】
パルス幅変調部１０９は、制御フィルタ１０８を通過して供給されたデータを、パルス波のデューティー比を変化させる波形（即ちＰＷＭ波形）に変調して、モータ駆動部１１０に供給する。モータ１１１は、補正光学系１１４の駆動用のボイス・コイル型モータであり、モータ駆動部１１０に駆動されることにより、補正光学系１１４が光軸と垂直な方向に移動される。位置検出部１１２は、磁石とそれに対向する位置に備えられたホール・センサとからなり、補正光学系１１４の光軸と垂直な方向への移動量を検出し、その検出結果をＡ／Ｄ変換器１１３を介して、上述した減算器１０７に供給する。これによって、積分器１０６の出力に対して、補正光学系１１４の光軸と垂直な方向への移動量を追従させる、フィードバック制御系を構成している。
【００１８】
補正光学系１１４は、例えばシフトレンズであり、光軸と垂直な方向に移動されることにより光軸を偏向する、光学的に振れ補正可能な補正系である（第１の補正手段）。その結果、装置の振れ等により生じる撮像面上の被写体の移動が補正された像が、撮像素子１１７に結像される。
【００１９】
撮像素子１１７は、撮像光学系１１５によって結像された被写体像を撮像画像信号としての電気信号に変換し、信号処理部１１８に供給する。信号処理部１１８は、撮像素子１１７により得られた信号から、例えばＮＴＳＣフォーマットに準拠したビデオ信号（映像信号）を生成して動きベクトル検出部１２５と画像メモリ１１９に供給する。
【００２０】
動きベクトル検出部１２５は、信号処理部１１８で生成された現在の映像信号に含まれる輝度信号と、画像メモリ１１９に格納された１フィールド前の映像信号に含まれる輝度信号とに基づいて、画像の動きベクトルを検出する。動きベクトル検出部１２５によって検出された動きベクトルデータは、μＣＯＭ１０１内部のＨＰＦ１２８（第２のハイパスフィルタ）に供給される。なお、図１の１２６、１２７で示す「Ａ」は、「Ａ」１２６から「Ａ」１２７に信号が流れることを示している。
【００２１】
ＨＰＦ１２８は、任意の周波数帯域でその特性を変更し得る機能を有しており、動きベクトルデータに含まれる低周波数成分を遮断して高周波数帯域の信号を出力する。ＨＰＦ１２８は、動きベクトル検出部１２５の出力から、動きベクトル検出部１２５の出力に対して高周波数帯域の信号を遮断するフィルタ（ＬＰＦ）を通過させた信号を減算する構成にしてもよい。積分器１２９（第２の積分器）は、任意の周波数帯域でその特性を変更し得る機能を有しており、ＨＰＦ１２８からの出力を積分する。そして、画像のブレが相殺されるように画像メモリ１１９の画像の読み出し位置を制御するための制御量（電子補正データ、第２の振れ補正データ）を算出する。即ち、ＨＰＦ１２８、積分器１２９により、第２の変換手段が形成される。
【００２２】
メモリ読み出し制御部１２０は、積分器１２９が算出した制御量に応じて、画像メモリ１１９からの画像の読み出し位置を決定する（第２の補正手段）。これによって電子的にブレが補正された映像信号が画像メモリ１１９から出力される。メモリ読み出し制御部１２０は更に、表示制御部１２１に映像信号を出力して表示デバイス１２２に画像を表示させる。表示制御部１２１は表示デバイス１２２を駆動し、表示デバイス１２２は液晶表示素子（ＬＣＤ）等により画像を表示する。また、メモリ読み出し制御部１２０は、記録開始や終了の指示に用いる操作部（不図示）によって映像信号の記録が指示された場合、記録制御部１２３に映像信号を出力して記録媒体１２４に記録させる。記録媒体１２４は、ハードディスク等の磁気記録媒体や半導体メモリ等の情報記録媒体である。
【００２３】
第一パンニング判定演算部１３０は、パンニング制御部１３２で撮像装置１００がパンニングされている状態であるか否かの判定（パンニング判定）を行うために、必要なデータ（角速度パン判定データ、（振れ量））の生成を行う。角速度パン判定データは、Ａ／Ｄ変換器１０３の出力そのものでもよいし、Ａ／Ｄ変換器１０３の出力に対して、積分などの加工を行った信号でもよい。また、ＨＰＦ１０４の出力や積分器１０６の出力を用いてもよく、角速度センサ１０２の出力を用いた信号であれば、どのような信号でもよい。
【００２４】
第二パンニング判定演算部１３１は、パンニング判定を行うために必要なデータ（ベクトルパン判定データ、（動き量））の生成を行う。ベクトルパン判定データとは、動きベクトル検出部１２５の出力そのものでもよいし、動きベクトル検出部１２５の出力に対して、積分などの加工を行った信号でもよい。また、ＨＰＦ１２８の出力や積分器１２９の出力を用いてもよく、動きベクトル検出部１２５の出力を用いた信号であれば、どのような信号でもよい。
【００２５】
パンニング制御部１３２は、第一パンニング判定演算部１３０、第二パンニング判定演算部１３１の出力に基づいて、撮像装置１００がパンニングされている状態であるか否かの判定を行う。そして、判定結果に応じて、後述するようにしてＨＰＦ１０４、積分器１０６、ＨＰＦ１２８、積分器１２９の係数を変更する。
【００２６】
次に、本第１の実施形態におけるパンニング制御部１３２が実行する処理について、以下に図面を用いて詳細な説明を行う。図２は、パンニング制御部１３２で行われる処理の流れを示したフローチャートである。なお、図２のフローチャートに示す処理は、例えば６０分の１秒等の間隔で繰り返し行われる。
【００２７】
Ｓ１００において、第一パンニング判定演算部１３０から出力される角速度パン判定データから、ＨＰＦ１０４のカットオフ周波数HPF_FC_1を算出する。ここで、カットオフ周波数HPF_FC_1の算出方法について、図３（ａ）のグラフを用いて説明する。図３（ａ）において、横軸は角速度パン判定データを示し、縦軸はカットオフ周波数HPF_FC_1の値を示している。パンニング制御部１３２は、角速度パン判定データの絶対値が、図３（ａ）に示す閾値Pan_hpf_th1（第１の閾値）より大きくなったとき、撮像装置１００がパンニングされている状態であると判定する。そして図３（ａ）に示すように、角速度パン判定データの大きさに応じて、カットオフ周波数HPF_FC_1の値を、最小カットオフ周波数HPF_FC_MIN_1（第１の最小カットオフ周波数）よりも高い値に設定する。その後ＨＰＦ１０４のカットオフ周波数HPF_FC_1が、算出した値となるようにフィルタ係数を設定し、Ｓ１０１の処理へと進む。
【００２８】
Ｓ１０１においては、角速度パン判定データから、積分器１０６の時定数INT_T_1を算出する。ここで、時定数INT_T_1の算出方法について、図３（ｂ）のグラフを用いて説明する。図３（ｂ）において、横軸は角速度パン判定データを示し、縦軸は時定数INT_T_1の値を示している。パンニング制御部１３２は、角速度パン判定データの絶対値が、図３（ｂ）に示す閾値Pan_int_th1より大きくなったとき、撮像装置１００がパンニングされている状態であると判定する。そして図３（ｂ）に示すように、角速度パン判定データの大きさに応じて、時定数INT_T_1の値を最大時定数INT_T_MAX_1（第１の最大時定数）よりも小さい値に設定する。その後積分器１０６の時定数INT_T_1が、算出した値となるようにフィルタ係数を設定し、Ｓ１０２の処理へと進む。
【００２９】
Ｓ１０２においては、第二パンニング判定演算部１３１から出力されるベクトルパン判定データから、ＨＰＦ１２８のカットオフ周波数目標値HPF_FC_2を算出する。ここで、カットオフ周波数目標値HPF_FC_2の算出方法について、図３（ｃ）のグラフを用いて説明する。図３（ｃ）において、横軸はベクトルパン判定データを示し、縦軸はカットオフ周波数目標値HPF_FC_2の値を示している。パンニング制御部１３２は、ベクトルパン判定データの絶対値が、図３（ｃ）に示す閾値Pan_hpf_th2（第２の閾値）より大きくなったとき、撮像装置１００がパンニングされている状態であると判定する。そして図３（ｃ）に示すように、ベクトルパン判定データの大きさに応じて、最小カットオフ周波数HPF_FC_MIN_2（第２の最小カットオフ周波数）よりも高い値をカットオフ周波数目標値HPF_FC_2とする。Ｓ１０２の処理の後は、Ｓ１０３の処理へと進む。
【００３０】
Ｓ１０３においては、ベクトルパン判定データから、積分器１２９の時定数目標値INT_T_2を算出する。ここで、時定数目標値INT_T_2の算出方法について、図３（ｄ）のグラフを用いて説明する。図３（ｄ）において、横軸はベクトルパン判定データを示し、縦軸は時定数目標値INT_T_2の値を示している。パンニング制御部１３２は、ベクトルパン判定データの絶対値が、図３（ｄ）に示す閾値Pan_int_th2より大きくなったとき、撮像装置１００がパンニングされている状態であると判定する。そして図３（ｄ）に示すように、ベクトルパン判定データの大きさに応じて、最大時定数INT_T_MAX_2（第２の最大時定数）よりも小さい値を時定数目標値INT_T_2とする。Ｓ１０３の処理の後は、Ｓ１０４の処理へと進む。
【００３１】
Ｓ１０４においては、Ｓ１００で算出したＨＰＦ１０４のカットオフ周波数HPF_FC_1が、最小カットオフ周波数HPF_FC_MIN_1よりも大きいかどうかの判定を行う。即ち、角速度パン判定データによるパンニング判定が行われ、ＨＰＦ１０４のカットオフ周波数が変更されたか否かが判定される。Ｓ１０４でＮＯと判定された場合はＳ１０７の処理に進み、ＨＰＦ１２８のカットオフ周波数が、Ｓ１０２で算出したカットオフ周波数目標値HPF_FC_2となるようにフィルタ係数を設定し、Ｓ１０８の処理へと進む。
【００３２】
一方、Ｓ１０４でＹＥＳと判定された場合は、Ｓ１０５に進み、ＨＰＦ１０４のカットオフ周波数HPF_FC_1の値からＨＰＦ１２８のカットオフ周波数目標値HPF_FC_3を算出する。ここで、カットオフ周波数目標値HPF_FC_3の算出方法について、図４（ａ）のグラフを用いて説明する。図４（ａ）において、横軸はカットオフ周波数HPF_FC_1の値を示し、縦軸は算出するカットオフ周波数目標値HPF_FC_3の値を示している。図４（ａ）に示すように、カットオフ周波数目標値HPF_FC_3は、カットオフ周波数HPF_FC_1が大きくなるにつれて、大きな値となるように演算が行われる。Ｓ１０５の処理の後はＳ１０６に進む。Ｓ１０６では、ＨＰＦ１２８のカットオフ周波数が、Ｓ１０２で算出したカットオフ周波数目標値HPF_FC_2と、Ｓ１０５で算出したカットオフ周波数目標値HPF_FC_3のうち、大きい方の値となるようにフィルタ係数を設定し、Ｓ１０８の処理へと進む。
【００３３】
Ｓ１０８においては、Ｓ１０１で算出した積分器時定数INT_T_1が、最大時定数INT_T_MAX_1よりも小さいかどうかの判定を行う。即ち、角速度パン判定データによるパンニング判定が行われ、積分器１０６の時定数が変更されたか否かが判定される。Ｓ１０８でＮＯと判定された場合はＳ１１１の処理に進み、積分器１２９の時定数が、Ｓ１０３で算出した時定数目標値INT_T_2となるようにフィルタ係数を設定した後、本処理は終了となる。
【００３４】
一方、Ｓ１０８でＹＥＳと判定された場合は、Ｓ１０９に進み、積分器１０６の時定数INT_T_1の値から積分器１２９の時定数目標値INT_T_3を算出する。ここで、INT_T_3の算出方法について、図４（ｂ）のグラフを用いて説明する。図４（ｂ）において、横軸は時定数INT_T_1の値を示し、縦軸は算出する時定数目標値INT_T_3の値を示している。図４（ｂ）に示すように、時定数目標値INT_T_3は、時定数INT_T_1が小さくなるにつれて、小さな値となるように演算が行われる。Ｓ１０９の処理の後はＳ１１０に進む。Ｓ１１０では、積分器１２９の時定数が、Ｓ１０３で算出した時定数目標値INT_T_2と、Ｓ１０９で算出した時定数目標値INT_T_3のうち、小さい方の値となるようにフィルタ係数を設定し、本処理は終了となる。
【００３５】
次に図５を用いて、図２に示す処理を行った時のブレ補正動作について説明する。図５は本実施の形態における撮像装置１００において、パンニング動作を含むブレが撮像装置１００に加わった時の、ＨＰＦ１０４、積分器１０６、ＨＰＦ１２８、積分器１２９の動作の時間による変化を示したグラフである。時間０からＴ０までは、固定点を撮影しているときに振れが撮像装置１００に加えられている状態である。時間Ｔ０からＴ１にかけてはパンニングが行われ、パンニング速度を遅くしながら、再度固定点の撮影に戻ろうとしている状態である。時間Ｔ１以降は、時間０からＴ０と同様、固定点を撮影しているときに振れが撮像装置１００に加えられている状態である。
【００３６】
図５（ａ）は、積分器１０６の出力、即ち、光学補正データの時間による変化を示したグラフである。図５（ｂ）は、上記光学補正データに従って補正光学系１１４を駆動した結果として発生したブレ残りの、時間による変化を示したグラフである。図５（ｃ）は、図２のＳ１００でＨＰＦ１０４に設定されるカットオフ周波数HPF_FC_1の値の、時間による変化を示したグラフである。図５（ｅ）は、図２のＳ１０１で積分器１０６に設定される時定数INT_T_1の値の、時間による変化を示したグラフである。図５（ｄ）は、図２のＳ１０６あるいはＳ１０７でＨＰＦ１２８に設定されるカットオフ周波数の、時間による変化を示したグラフである。図５（ｆ）は、図２のＳ１１０あるいはＳ１１１で積分器１２９に設定される時定数の、時間による変化を示したグラフである。図５（ｇ）は、積分器１２９の出力、即ち、電子補正データの時間による変化を示したグラフである。
【００３７】
時間０からＴ０までの間は、撮像装置１００がパンニングされているという判定が行われないため、図５（ｃ）に示すように、ＨＰＦ１０４のカットオフ周波数は、最も小さい値HPF_FC_MIN_1となる。また図５（ｅ）に示すように、積分器１０６の時定数は、最も大きな値INT_T_MAX_1となる。よって、時間０からＴ０までの間の図５（ａ）に示した積分器１０６の出力は、抑振効果が最も高い状態となり、図５（ｂ）に示すようにブレ残りも小さくなる。
【００３８】
時間Ｔ０で撮像装置１００がパンニングされると、上述したように角速度パン判定データに基づいて、撮像装置１００がパンニングされているという判定が行われ、図５（ｃ）に示すように、ＨＰＦ１０４のカットオフ周波数が大きくなる。また図５（ｅ）に示すように、積分器１０６の時定数は小さくなる。これによって、時間Ｔ０からＴ１までの間の図５（ａ）に示した積分器１０６の出力は、抑振効果が低い状態（抑制された状態）となり、図５（ｂ）に示すようにブレ残りも大きくなる。
【００３９】
時間Ｔ０からＴ１においては、角速度パン判定データによって撮像装置１００がパンニングされているという判定が行われるが、ベクトルパン判定データによって同様の判定が行われるとは限らない。例えば、ベクトルパン判定データに対するパンニング判定閾値が小さいと、手ブレとパンニング動作が誤判定される可能性が高いため、電子式手ブレ補正の補正範囲が大きいときは、ベクトルパン判定データに対するパンニング判定閾値を大きく設定する。すると、角速度パン判定データによっては、撮像装置１００がパンニングされているという判定が行われるが、ベクトルパン判定データによっては、撮像装置１００がパンニングされているという判定が行われない。つまり、図２のＳ１０２で算出されるカットオフ周波数目標値HPF_FC_2は、時間Ｔ０からＴ１の間、図３（ｃ）に示した最小カットオフ周波数HPF_FC_MIN_2に固定されたままとなる。同様に、図２のＳ１０３で算出される時定数目標値INT_T_2は、時間Ｔ０からＴ１の間、図３（ｄ）に示した最大時定数INT_T_MAX_2に固定されたままとなる。
【００４０】
図５（ｂ）の時間Ｔ０からＴ１において、ＨＰＦ１２８のカットオフ周波数がHPF_FC_MIN_2、積分器１２９の時定数がINT_T_MAX_2に固定されたままの状態では、図５（ｂ）の大きいブレ残りを全て電子的に補正することになる。前述したように、電子式手ブレ補正は蓄積時間中のブレは補正できないので、画が止まっている状態で蓄積時間ブレだけが目立つような、不自然な映像となってしまう。また、パンニングしようとしても画が止まったまま動かないという現象も発生し、フレーミングが困難な撮像装置になってしまう。
【００４１】
Ｓ１０４からＳ１１１の処理は、このような問題を回避するために行う処理である。即ち、図５（ｄ）に示すように、ＨＰＦ１２８のカットオフ周波数は、ＨＰＦ１０４のカットオフ周波数HPF_FC_1が最小カットオフ周波数HPF_FC_MIN_1より大きくなることに応じて大きくなる。また、図５（ｆ）に示すように、積分器１２９の時定数は、積分器１０６の時定数INT_T_1が最大時定数INT_T_MAX_1より小さくなることに応じて小さくなる。すると、図５（ｂ）のブレ残りを全て電子的に補正するのではなく、図５（ｇ）に示すように、ブレ残りの一部のみを補正することができる。これによって、自然なフレーミングを実現することができ、かつ、フレーミングで画が動いている中で蓄積時間ブレも発生するので、上述した不自然な映像となってしまうことを回避することができる。
【００４２】
以上説明してきたように、本発明の第１の実施形態においては、角速度センサ１０２に基づくデータによってパンニング判定を行う。そして、ＨＰＦ１０４のカットオフ周波数及び積分器１０６の時定数が変移されたとき、ＨＰＦ１２８のカットオフ周波数及び積分器１２９の時定数も変移させる。これによって、電子式手ブレ補正の抑振効果を小さくし（抑制された状態）、パンニング時に蓄積時間ブレが目立つ不自然な映像となることを回避し、かつ自然なフレーミングを実現することができる。
【００４３】
なお、本第１の実施形態においては、ＨＰＦ１０４のカットオフ周波数に応じてＨＰＦ１２８のカットオフ周波数を変更し、積分器１０６の時定数に応じて積分器１２９の時定数を変更する構成としたが、これは種々の変形が可能である。例えばＨＰＦ１０４のカットオフ周波数に応じて、積分器１２９の時定数を変更する構成であってもよいし、積分器１０６の時定数に応じて、ＨＰＦ１２８のカットオフ周波数を変更する構成であってもよい。また、パンニング制御部１３２が制御する対象は、ＨＰＦ１０４と積分器１０６になっているが、どちらか一方のみでもよい。ＨＰＦ１２８と積分器１２９も同様に、パンニング制御部１３２が制御する対象は、どちらか一方のみでもよい。
【００４４】
＜第２の実施形態＞
図６は、本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の一例として、ビデオカメラの構成を示すブロック図である。なお、図６において、図１と同様の構成には、同じ符号を付し、説明は省略する。図１と図６との差異は、図６において、図１のＨＰＦ１２８が削除され、パンニング制御部１３２の制御対象が、乗算器２００になっている点である。
【００４５】
乗算器２００は、動きベクトル検出部１２５の出力に対して、Ｋ（０≦Ｋ≦１）を乗算し積分器１２９に出力する。つまり、Ｋ＝１のときは、動きベクトル検出部１２５の出力をそのまま積分器１２９に供給し、０≦Ｋ＜１（０以上１未満）のときは、動きベクトル検出部１２５の出力を減衰して積分器１２９に供給する。乗算器２００の役割については後述する。
【００４６】
次に、本第２の実施形態におけるパンニング制御部１３２が実行する処理について、以下に図面を用いて詳細な説明を行う。図７は、パンニング制御部１３２で行われる処理の流れを示したフローチャートである。なお、図７のフローチャートに示す処理は、例えば６０分の１秒等の間隔で繰り返し行われる。また、図２と図６のフローチャートにおいて、同じ処理については同じ符号を付している。
【００４７】
本第２の実施形態において、積分器１０６の時定数の変更に応じて積分器１２９の時定数を変更する点については、第１の実施形態と同様である。異なるのは、ＨＰＦ１０４のカットオフ周波数の変更に応じて、乗算器２００のゲインを変更する点であり、それに該当する処理部はＳ２０５〜Ｓ２０７となる。従って、Ｓ１００〜Ｓ１０３の処理は、図２と比較するとＳ１０２の処理が行われない点以外は同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００４８】
Ｓ１０４で、Ｓ１００で算出したＨＰＦ１０４のカットオフ周波数HPF_FC_1が、最小カットオフ周波数HPF_FC_MIN_1よりも大きくないと判定された場合は、Ｓ２０７の処理に進む。Ｓ２０７では、乗算器２００のゲインＫを１に設定する。即ち、動きベクトル検出部１２５の出力をそのまま積分器１２９に供給する。
【００４９】
一方、Ｓ１０４でカットオフ周波数HPF_FC_1が最小カットオフ周波数HPF_FC_MIN_1よりも大きいと判定された場合はＳ２０５に進み、カットオフ周波数HPF_FC_1の値から乗算器２００のゲイン目標値GAIN_TARGETを算出する。ここで、ゲイン目標値GAIN_TARGETの算出方法について、図８のグラフを用いて説明する。図８において、横軸はカットオフ周波数HPF_FC_1の値を示し、縦軸は算出するゲイン目標値GAIN_TARGETの値を示している。図８に示すように、ゲイン目標値GAIN_TARGETは、カットオフ周波数HPF_FC_1が大きくなるにつれて小さくなるように演算が行われる。Ｓ２０５の後はＳ２０６に進み、Ｓ２０５で算出したゲイン目標値GAIN_TARGETを乗算器２００に設定する。
【００５０】
Ｓ２０６及びＳ２０７の処理の後は、Ｓ１０８〜Ｓ１１１の処理に進むが、図２と同様であるため、説明は省略する。
【００５１】
第２の実施形態の特徴は、第１の実施形態において、ＨＰＦ１０４のカットオフ周波数を高くすることに応じて、ＨＰＦ１２８のカットオフ周波数を高くしていた点を、乗算器２００のゲインを小さくようにした点である。ＨＰＦ１２８のカットオフ周波数を高くするということは、言い換えれば、動きベクトル検出部１２５の出力の、低周波数帯域のゲインの減衰率を大きくすることである。一方、乗算器２００のゲインを小さくするということは、言い換えれば、動きベクトル検出部１２５の出力の、全周波数帯域のゲインの減衰率を大きくすることである。
【００５２】
第１の実施形態において、ＨＰＦ１０４のカットオフ周波数を高くすることに応じて、ＨＰＦ１２８のカットオフ周波数を高くしていた目的は、次の通りである。即ち、光学式手ブレ補正の抑振効果を小さく（抑制された状態に）しているときに、電子式手ブレ補正の抑振効果を大きい状態で保つことによって発生する、不自然な映像の回避であった。ＨＰＦ１２８のカットオフ周波数を高くすることと、乗算器２００のゲインを小さくすることは、電子式手ブレ補正の抑振効果を小さくする（抑制された状態にする）点では同じである。よって、第１の実施形態と同様の効果を実現することができる。即ち、自然なフレーミングを実現し、かつ、画が止まっている状態で蓄積時間ブレだけが目立ってしまうような不自然な映像を回避することができる。
【００５３】
なお、本実施の形態においては、ＨＰＦ１０４のカットオフ周波数に応じて乗算器２００のゲインを変更し、積分器１０６の時定数に応じて積分器１２９の時定数を変更する構成としたが、これは種々の変形が可能である。例えば積分器１０６の時定数に応じて、乗算器２００のゲインを変更する構成であってもよい。また、パンニング制御部１３２が制御する対象は、ＨＰＦ１０４と積分器１０６になっているが、どちらか一方のみでもよい。乗算器２００と積分器１２９も同様に、パンニング制御部１３２が制御する対象はどちらか一方のみでもよい。
【００５４】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
【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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