(57)【要約】【課題】補正可能な範囲を超えた場合等に像振れ補正を停止して補正量（実補正量）を０に戻すという処理を行う場合に、補正量を算出する算出式で使用する値を変更することによって意図した時点から適切な時間変化で補正量を減少させることができる像振れ補正装置を提供する。【解決手段】ＣＰＵ１８は、角速度センサ１０から得られた角速度信号（角速度値）に基づいて防振レンズ２８により像振れを補正するための補正量をデジタルフィルタにより算出する。もし、その補正量が補正範囲の上限値を一定時間継続して超えた場合には、デジタルフィルタで使用する遅延値を変更する。【選択図】      図１
2006292969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系に加わった振動に応じた振れ信号を出力する振れ検出手段と、
前記光学系により結像された像を結像面上で変位させる像変位手段と、
入力される振れ信号に基づいて該振れ信号の振動による像振れを打ち消すために必要な前記像変位手段による像の変位量に対応する像振れ補正のための補正量を算出する補正量算出手段と、
前記振れ検出手段から出力された振れ信号を前記補正量算出手段に入力すると共に前記補正量算出手段により算出される補正量に従って前記像変位手段により像を変位させることによって像振れ補正を実行する補正実行手段と、
前記補正実行手段により像振れ補正が実行されている際に、前記振れ検出手段により出力された振れ信号の大きさ又は前記補正量算出手段により算出された補正量の大きさが所定のしきい値を超えている間、前記補正量算出手段により算出される補正量にかかわらず実際の補正量を一定値に保持する補正量保持手段と、
前記補正実行手段により像振れ補正が実行されている際に、前記振れ検出手段により出力された振れ信号の大きさ又は前記補正量算出手段により算出された補正量の大きさが前記しきい値を超えている状態で所定の判定時間が経過した場合に、該判定時間の経過時までにおいて前記補正量保持手段により保持された一定の補正量が前記補正量算出手段により算出されるような振れ信号が前記補正量算出手段に入力されていたと仮定して前記補正量算出手段における補正量の算出式内の値を変更すると共に、前記判定時間の経過時点から無振動状態の振れ信号を前記補正量算出手段に仮想的に入力することによって、前記補正量算出手段により補正量を算出し、該算出した補正量に従って前記像変位手段により像を変位させる補正停止手段と、
を備えたことを特徴とする像振れ補正装置。
【請求項２】
前記補正量算出手段は、入力される振れ信号のｎ番目のサンプリング値Ｘｉｎに対して算出される補正量をＹｎとし、ＡＳ、ＢＳ、Ｋを係数、Ｎを任意の整数とすると、補正量Ｙｎを次の算出式（１）、（２）、
2006292969.tif 000009
により算出し、
前記補正停止手段は、補正量保持手段によって一定に保持される実際の補正量の値をａとすると、上式（１）、（２）の初期のＷｎ−ｓ（ｓ＝１、２、３、…、Ｎ）の値を、
2006292969.tif 000010
に変更すると共に、上式（２）におけるサンプリング値Ｘｉｎに０の値を代入して補正量Ｙｎを順次算出することを特徴とする請求項１の像振れ補正装置。
【請求項３】
前記補正停止手段は、前記係数ＡＳ、ＢＳ、Ｋのうち少なくとも１つの値を前記補正実行手段により像振れ補正が実行されている際の値から変更することを特徴とする請求項２の像振れ補正装置。
【請求項４】
前記振れ検出手段により出力された振れ信号に対して前記振れ検出手段の出力が飽和したときの振れ信号の大きさが前記しきい値として、又は、前記補正量算出手段により算出された補正量に対して像振れ補正が可能な範囲の上限値が前記しきい値として設定されることを特徴とする請求項１、２、又は、３の像振れ補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は像振れ補正装置に係り、特にカメラ等において振動による像振れを補正（防止）する像振れ補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビカメラの像振れ補正装置として、撮影光学系に防振レンズを光軸と直交する面内で移動可能に配置し、カメラ（カメラの撮影光学系）に振動が加わると、その振動による像振れを打ち消すように防振レンズをアクチュエータで駆動して像振れを補正するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１、２等参照）。また、光軸に直交する面内で移動する防振レンズを使用する方法以外にも像振れを補正する方法が知られている。いずれの像振れ補正の方法においても、光学系により結像される像の結像位置を光学的又は電子的に結像面内で水平方向又は垂直方向に変位させる像変位手段を備えており、その像変位手段による像の変位量を、像振れを打ち消すように制御することによって像振れ補正が行われている。尚、本明細書において、像変位手段による像の変位量に対応する量を補正量というものとし、防振レンズを使用する場合の防振レンズの変位量は補正量に相当する。
【０００３】
カメラに加わった振動に対して像振れを打ち消すための補正量は、例えば、カメラに加わった振動を角速度センサ等の振れ検出センサによって検出し、その振れ検出センサから出力される振れ信号に基づいて算出される。
【特許文献１】特開２００１−１４２１０３号公報
【特許文献２】特開２００３−１０７５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、振動が極めて大きい場合やパン／チルト操作が行われた場合等に、それに対して算出される補正量の大きさが補正限度（補正可能な範囲（補正範囲）の上限値）を超えてしまう場合がある。このような状態がある程度継続する場合には、像振れ補正を一旦停止し、像振れ補正を適正に再開できるように補正量を０に戻しておくことが望ましい。例えば防振レンズを使用した像振れ補正装置では、補正量を０に戻すことは、防振レンズを変位可能な範囲の中心位置（基準位置）に戻すことに相当する。補正量を違和感なく徐々に、且つ、簡易な処理で０に戻す方法として、例えば、振れ検出センサから得られた振れ信号を入力して補正量を算出する演算処理部に、仮想的に無振動状態での振れ信号（値が０の信号）を入力する（無振動状態の振れ信号が入力されたものとする）ことが考えられる。
【０００５】
しかしながら、振れ信号に基づいて演算処理部で算出される補正量（以下、算出補正量という）の大きさが補正範囲の上限値を超える場合に、像振れ補正に実際に反映される補正量（以下、実補正量という）の大きさは補正範囲の上限値となる。一方、演算処理部で算出される算出補正量の大きさには上限が存在しない。また、算出補正量の大きさが補正範囲の上限値を超えた場合でもその状態が短ければ（一定時間以上継続しなければ）算出補正量の大きさが補正範囲の上限値より小さくなった時点からその算出補正量に従って実補正量を変化させて像振れ補正を再開することが望ましい。そのために算出補正量の大きさが補正範囲の上限値を超えた後も振れ信号に基づいて算出補正量を通常通りに算出しておくことが必要となる。このような理由から、算出補正量と実補正量とが不一致の状態が生じる。
【０００６】
そこで、仮に演算処理部で算出された算出補正量の大きさが補正範囲の上限値を超えた状態で一定時間が経過したものとする。このとき、実補正量を０に戻そうとして演算処理部に無振動状態の振れ信号を仮想的に入力したとしても補正範囲の上限値を超えている算出補正量の大きさが補正範囲の上限値まで減少するのに時間を要する。従って、実補正量が減少し始めるのが、実補正量を０に戻そうと意図した時点よりも遅れ、また、その遅れの程度も無振動状態の振れ信号を仮想的に入力した時点までの振れ信号の状態によって異なり予測もできないという問題がある。
【０００７】
また、上記のように像振れ補正を一旦停止して実補正量を０に戻す（減少させる）という処理は、算出補正量が補正範囲の上限値を超えた状態で一定時間以上継続したという条件の場合に限らない。例えば、算出補正量が補正範囲の上限値に達する前に振れ検出センサの振れ信号が飽和する場合がある。その場合にもその状態が一定時間以上継続したときには、像振れ補正を停止して実補正量を０に戻すことが望ましい。また、従来、パン／チルト動作していると判断するための条件として、振れ信号が所定のしきい値を超えた状態で一定時間以上継続したことを条件とする場合がある。この条件が満たされた場合にも像振れ補正を停止して実補正量を０に戻すという処理が行われている。
【０００８】
これらの場合のように算出補正量又は振れ信号が所定のしきい値を超えた状態で所定の判定時間が経過した場合に像振れ補正を停止して実補正量を０に戻すという処理を行うのは、いずれもパン／チルト動作が行われたときに像振れ補正を停止させることを想定したものである。従って、実際にパン／チルト動作が行われたときに撮影された映像に違和感が生じないように実補正量を０に戻すことが望ましい。もし、算出補正量又は振れ信号がしきい値を超えた後も実補正量を算出補正量と同じ様に変化させた場合には、その状態で一定時間が経過して実補正量を０に戻し始める際に画面上の被写体が急激に変化するなどの不自然さが生じるという問題がある。そのため、算出補正量又は振れ信号がしきい値を超えてから実補正量を０に減少させ始めるまでの間は、実補正量を一定量に保持するようにすると好適である。一方、実補正量を一定値に保持している際に仮に算出補正量を振れ信号に基づいて算出していたとすると算出補正量と実補正量が相違することになる。
【０００９】
このように算出補正量と実補正量が相違するような場合に、実補正量を０に戻そうとして仮想的に演算処理部に無振動状態の振れ信号を入力したとしても、上記のように実際に実補正量が減少し始めるのが意図した時点よりも遅れるか、または、補正量の算出に過去の振れ信号の値が反映される場合（例えば、デジタルフィルタを用いた補正量の算出の場合）にはその影響で実補正量を適切な時間変化で減少させることができないという問題が生じる。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、像振れ補正を停止して補正量（実補正量）を０に戻すという処理を行う場合に、意図した時点から適切な時間変化で実補正量を減少させることができる像振れ補正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】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の像振れ補正装置は、光学系に加わった振動に応じた振れ信号を出力する振れ検出手段と、前記光学系により結像された像を結像面上で変位させる像変位手段と、入力される振れ信号に基づいて該振れ信号の振動による像振れを打ち消すために必要な前記像変位手段による像の変位量に対応する像振れ補正のための補正量を算出する補正量算出手段と、前記振れ検出手段から出力された振れ信号を前記補正量算出手段に入力すると共に前記補正量算出手段により算出される補正量に従って前記像変位手段により像を変位させることによって像振れ補正を実行する補正実行手段と、前記補正実行手段により像振れ補正が実行されている際に、前記振れ検出手段により出力された振れ信号の大きさ又は前記補正量算出手段により算出された補正量の大きさが所定のしきい値を超えている間、前記補正量算出手段により算出される補正量にかかわらず実際の補正量を一定値に保持する補正量保持手段と、前記補正実行手段により像振れ補正が実行されている際に、前記振れ検出手段により出力された振れ信号の大きさ又は前記補正量算出手段により算出された補正量の大きさが前記しきい値を超えている状態で所定の判定時間が経過した場合に、該判定時間の経過時までにおいて前記補正量保持手段により保持された一定の補正量が前記補正量算出手段により算出されるような振れ信号が前記補正量算出手段に入力されていたと仮定して前記補正量算出手段における補正量の算出式内の値を変更すると共に、前記判定時間の経過時点から無振動状態の振れ信号を前記補正量算出手段に仮想的に入力することによって、前記補正量算出手段により補正量を算出し、該算出した補正量に従って前記像変位手段により像を変位させる補正停止手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、振れ信号又は補正量の大きさが所定のしきい値を超えてから所定の判定時間が経過するまで実際の補正量（実補正量）を一定値に保持して判定時間が経過した時点で実補正量が０となるように減少させるという制御を行う場合に、判定時間が経過した時点から適切に実補正量を減少させ始めることができると共に、適切な時間変化で実補正量を減少させることができる。
【００１３】
請求項２に記載の像振れ補正装置は、請求項１に記載の発明において、前記補正量算出手段は、入力される振れ信号のｎ番目のサンプリング値Ｘｉｎに対して算出される補正量をＹｎとし、ＡＳ、ＢＳ、Ｋを係数、Ｎを任意の整数とすると、補正量Ｙｎを次の算出式（１）、（２）、
2006292969.tif 000003
により算出し、前記補正停止手段は、補正量保持手段によって一定に保持される実際の補正量の値をａとすると、上式（１）、（２）の初期のＷｎ−ｓ（ｓ＝１、２、３、…、Ｎ）の値を、
2006292969.tif 000004
に変更すると共に、上式（２）におけるサンプリング値Ｘｉｎに０の値を代入して補正量Ｙｎを順次算出することを特徴としている。本発明は、補正量算出手段による補正量算出の具体的な算出式と、それに対する補正停止手段の具体的な処理内容を示したものである。
【００１４】
請求項３に記載の像振れ補正装置は、請求項２に記載の発明において、前記補正停止手段は、前記係数ＡＳ、ＢＳ、Ｋのうち少なくとも１つの値を前記補正実行手段により像振れ補正が実行されている際の値から変更することを特徴としている。本発明は、実補正量を０に戻す際に所望の時間変化で実補正量を減少させるようにした態様である。
【００１５】
請求項４に記載の像振れ補正装置は、請求項１、２、又は、３に記載の発明において、前記振れ検出手段により出力された振れ信号に対して前記振れ検出手段の出力が飽和したときの振れ信号の大きさが前記しきい値として、又は、前記補正量算出手段により算出された補正量に対して像振れ補正が可能な範囲の上限値が前記しきい値として設定されることを特徴としている。本発明は、像振れ補正を停止して実補正量を０に戻す条件となるしきい値の具体的態様を示したものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る像振れ補正装置によれば、像振れ補正を停止させて補正量（実補正量）を０に戻すという処理を行う場合に、意図した時点から適切な時間変化で実補正量を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下添付図面に従って本発明に係る像振れ補正装置の好ましい実施の形態について詳述する。
【００１８】
図１は、本発明に係る像振れ補正装置の構成を示した構成図である。像振れ補正装置は、例えば、テレビカメラ用のレンズ装置（撮影レンズ）、ムービカメラ、又は、スチルカメラ等に搭載され、同図に示す防振レンズ２６は、本装置が搭載されるレンズ装置又はカメラ等の光学系に配置されると共に、光学系の光軸に対して垂直な面内で左右（水平方向）、上下（垂直（鉛直）方向）に移動可能に配置される。また、防振レンズ２６は、モータ２４により水平方向、又は、垂直方向に駆動されるようになっており、カメラ（光学系）に振動が生じた場合には、防振レンズ２６がモータ２６により像振れを補正する位置（振動による像振れを打ち消す位置）に移動するようになっている。尚、防振レンズ２６は水平方向と垂直方向のいずれの方向についても各方向に生じた振動に対して同様に駆動されるため、同図には一方向（例えば水平方向）に対する像振れ補正を行う構成についてのみ示し、他方向に対して同様に構成されるものとする。
【００１９】
同図において、角速度センサ１０は、光学系の振動を検出するための振れ検出センサとして設置されたジャイロセンサであり、レンズ鏡胴の上面等に設置される。角速度センサ１０からは、光学系の例えば水平方向に生じた振動の角速度に応じた電圧の電気信号が角速度信号（振れ信号）として出力される。
【００２０】
角速度センサ１０から出力された角速度信号は、ＤＣカット部（ハイパスフィルタ（ＨＰＦ））１２により主に直流成分（所定のカットオフ周波数以下の低域周波数成分）が遮断され、それ以外の周波数成分がＤＣカット部１２を通過する。ＤＣカット部１２を通過した角速度信号は、増幅回路１４により増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１６によりデジタル信号に変換されて角速度信号の値ＸｉｎとしてＣＰＵ１８に入力される。
【００２１】
ＣＰＵ１８は、詳細を後述するが、上記のようにして入力された角速度信号をデジタルフィルタの演算処理により積分処理して角速度信号を角度信号（位置信号）に変換すると共に、その角度信号に光学系の焦点距離に応じたゲイン値での増幅処理を施す。これによって像振れを補正するための補正量を求める。そして求めた補正量を防振レンズ２６の移動目標位置を示す制御信号の値ＣｔｒｌとしてＤ／Ａ変換器２０に出力する。
【００２２】
ＣＰＵ２０からＤ／Ａ変換器２０に出力された制御信号は、Ｄ／Ａ変換器２０によりアナログ信号に変換された後、モータ駆動回路２２に入力される。モータ駆動回路２２は、防振レンズ２６を例えば水平方向に移動させるモータ２４を駆動して、ＣＰＵ１８から出力された制御信号の値（補正量）に対応した位置に防振レンズ２６を移動させる。これによって光学系に加わった振動による像振れが補正される。
【００２３】
続いて、ＣＰＵ１８での処理について詳説すると、図１にはＣＰＵ１８で実行される処理が処理ブロックに分けて示されている。上記のようにＡ／Ｄ変換器１６によってデジタル信号に変換されてＣＰＵ１８に順次入力される角速度信号の値（角速度値）Ｘｉｎは、まず、積分処理部３０におけるデジタルフィルタの演算処理により積分処理される。これによって角速度値Ｘｉｎから角度信号（位置信号）の値（角度値）ｙｎが求められる。尚、積分処理部３０での処理内容については後述する。
【００２４】
積分処理部３０によって得られた角度値ｙｎは、続いて増幅部３２により所定のゲイン値αで増幅処理が施される。これによって光学系の振動によって生じる像振れを打ち消して像振れを補正するための補正量Ｙｎ（算出補正量）、即ち、像振れを補正するために必要な防振レンズ２６の変位量が求められる。
【００２５】
ここで、防振レンズ２６が配置された光学系はズーム機能を備えた焦点距離の変更が可能な可変焦点距離の光学系であり、光学系に生じた振動によって生じる像振れの大きさは光学系の焦点距離によって異なる。従って、像振れを打ち消すための防振レンズ２６の基準位置からの変位量（像振れを打ち消して像振れを補正するための補正量）も焦点距離によって異なる。そこで、ＣＰＵ１８には現在設定されている焦点距離の情報（ズーム情報）が本装置を搭載されたレンズ装置やカメラ等から与えられている。ゲイン決定部３４は、そのズーム情報に基づいて焦点距離に応じたゲイン値を決定し、増幅部３２における増幅処理のゲイン値αとして設定する。図２は、光学系の焦点距離ｆ（横軸）に応じたゲイン値αの大きさ（縦軸）を簡易的に示した図である。同図に示すようにゲイン値αは、焦点距離ｆが長くなるほど、即ち、テレ端に近づくほど大きい値となり、焦点距離ｆが短くなるほど、即ち、ワイド端に近づくほど小さい値となる。図３は、ある時点において求められる補正量Ｙｎの大きさを、焦点距離ｆを変えて例示した図である。同図に示すように、図２に示した焦点距離ｆとゲイン値αとの関係が反映されて焦点距離ｆが長くなるほど補正量Ｙｎが大きくなり、焦点距離ｆが短くなるほど補正量Ｙｎが小さくなる。
【００２６】
このようにして増幅部３２によって補正量Ｙｎが得られると、その補正量Ｙｎは補正量制限部３６によって一定範囲の値に制限され、制限された補正量が防振レンズ２６の移動目標位置を示す制御信号の値（制御値）ＣｔｒｌとしてＣＰＵ１８からＤ／Ａ変換器２０に出力される。図３において、補正可能な範囲(補正範囲)の上限値がａで示されている。この上限値ａは、例えば、焦点距離とは無関係に一定の値に設定され、好適な値として補正可能な範囲の最大値ｂ、即ち、防振レンズ２６のメカ端での変位量に対して近傍の値（例えば最大値ｂの９７パーセントの値）に設定される。補正量制限部３６は、増幅部３２によって得られた補正量Ｙｎの大きさが上限値ａを超えるような場合には、その補正量Ｙｎの大きさを上限値ａに変更してその値を制御値Ｃｔｒｌとして出力する。補正量Ｙｎの大きさが上限値ａを超えていない場合には、補正量Ｙｎをそのまま制御値Ｃｔｒｌとして出力する。これによって、防振レンズ２６が補正範囲の上限値ａと下限値（−ａ）との間で変位し、実際に像振れ補正に反映される補正量（実補正量）、即ち、防振レンズ２６の変位量がその補正範囲内の値で変化する。
【００２７】
一方、増幅部３２によって得られた補正量Ｙｎは補正停止処理部３８に与えられる。補正停止判定部３８は、補正量Ｙｎの大きさが上記補正範囲の上限値ａを超えた状態で所定の判定時間ｔ１が経過したことを補正停止条件（第１の補正停止条件）として、その第１の補正停止条件が満たされたか否かを判定する。もし、その第１の補正停止条件が満たされた場合には、像振れ補正を停止させて補正量Ｙｎを０に戻す補正停止処理への切替えを積分処理部３０に指示する。即ち、補正量Ｙｎの大きさが補正範囲の上限値ａを判定時間ｔ１以上継続して超えた場合にはパン／チルト動作が行われている可能性が高い等の理由から像振れ補正を一旦停止させて防振レンズ２６を可動範囲の中心（基準位置）に戻しておくように積分処理部３０の処理を変更する。尚、防振レンズ２６を基準位置に戻すことは、補正量Ｙｎを０に戻して制御値Ｃｔｒｌを０にすることに等しい。
【００２８】
また、補正停止判定部３８は、積分処理部３０に入力される角速度値Ｘｉｎの大きさが角速度センサ１０の出力が飽和したときの値（飽和値）ｇｍａｘを超えた状態で所定の判定時間ｔ１が経過したことを補正停止条件（第２の補正停止条件）として、その第２の補正停止条件が満たされたか否かを判定する。もし、その第２の補正停止条件が満たされた場合には、第１の補正停止条件が満たされた場合と同様に補正停止処理への切替えを積分処理部３０に指示する。尚、この場合の判定時間ｔ１は、補正量Ｙｎの大きさが補正範囲の上限値ａを超えた際の判定時間ｔ１と同じ時間としたが、必ずしも同じでなくてよい。
【００２９】
このように角速度値Ｘｉｎが飽和値ｇｍａｘを判定時間ｔ１以上継続して超えた場合にもパン／チルト動作が行われている可能性が高い等の理由から像振れ補正を一旦停止させて防振レンズ２６を可動範囲の中心（基準位置）に戻しておくように積分処理部３０の処理を変更する。図３に示したように振動の状態が同じであっても光学系の焦点距離が短いほど補正量Ｙｎが小さく、焦点距離が長いほど補正量Ｙｎが大きい。従って、ワイド側では補正量Ｙｎの大きさが上限値ａに達していない場合でも角速度センサ１０の出力が飽和するということが起こり易い。もし、角速度センサ１０の出力が飽和した場合には、補正量Ｙｎが上限値ａに達していなくてもパン／チルト動作が行われている可能性が高い。そのため、角速度センサ１０の出力が飽和したときの角速度信号の値を飽和値ｇｍａｘとして、積分処理部３０に入力される角速度値Ｘｉｎの大きさが飽和値ｇｍａｘを超えた状態で所定の判定時間ｔ１が経過した場合に、像振れ補正を停止させて補正量Ｙｎを０に戻すようにしている。
【００３０】
次に積分処理部３０の処理について説明する。積分処理部３０では、順次入力（サンプリング）される角速度値Ｘｉｎに対してデジタルフィルタにより次のような積分処理が実行される。まず、順次入力される角速度値Ｘｉｎのうち最新の角速度値Ｘｉｎをｎ番目にサンプリングされた入力値とし、それに対して積分処理によって得られる角度値をｙｎとする。このとき、角度値ｙｎは、係数Ａ０、Ａ１、Ａ２を用いて次式
2006292969.tif 000005
により算出される。但し、遅延値Ｗｎ（ｎ＝１、２、３…）は、係数Ｋ、Ｂ１、Ｂ２を用いて次式、
2006292969.tif 000006
により得られる値である。
【００３１】
像振れ補正を実行している場合には、新たな角速度値Ｘｉｎが入力されるごとに上式（３）、（４）を用いて角度値ｙｎを求め、その角度値ｙｎを増幅部３２に出力する。また、新たに求めた遅延値Ｗｎとその遅延値Ｗｎを求める際に使用した遅延値Ｗｎ−１を、それぞれ次の角速度値Ｘｉｎが入力された際の演算で使用する際の遅延値Ｗｎ−１、Ｗｎ−２として記憶しておく。
【００３２】
今、順次入力された角速度値Ｘｉｎに対して積分処理部３０及び増幅部３２によって図４に示す曲線Ｃ１のような補正量Ｙｎの信号が得られたとする。この曲線Ｃ１によれば、ある時点から補正範囲の上限値ａを超えている。そこで、補正量Ｙｎが上限値ａを超えた時点を０（ｔ＝０）とすると、その時点０から補正量制限部３６により出力される制御値Ｃｔｒｌは、直線Ｃ２に示すように一定の上限値ａとなる。このとき、補正量Ｙｎと制御値Ｃｔｒｌとが相違する値となる。続いて補正量Ｙｎが上限値ａを超えている状態がｔ＝０の時点から上記判定時間ｔ１だけ経過した場合には、その時点（ｔ＝ｔ１）で補正停止判定部３８により補正停止処理への切替えの指示が与えられる。
【００３３】
積分処理部３０は、補正停止処理への切替えの指示が与えられると、上式（４）における遅延値Ｗｎ−１、Ｗｎ−２を、次式、
2006292969.tif 000007
で表される値に変更する。即ち、それまでに積分処理部３０及び増幅部３２によって得られた補正量Ｙｎが常に上限値ａとなるような角速度値Ｘｉｎが入力されていたと仮定すると、Ｗｎ＝Ｗｎ−１＝Ｗｎ−２となる。この関係を上式（３）に適用すると共に角度値ｙｎに増幅部３２での増幅前の値ａ／α（αはゲイン値）を代入すると上式（５）が導かれる。これによって上式（４）で使用する遅延値Ｗｎ−１、Ｗｎ−２の値を変更し、新たな角速度値Ｘｉｎを入力して上式（３）、（４）（及びゲイン値α）を用いて補正量Ｙｎを算出することにより、補正量Ｙｎが常に上限値ａであったかのような状態から新たな補正量Ｙｎを求めることができる。
【００３４】
また、上記のように遅延値Ｗｎ−１、Ｗｎ−２を変更すると、時点ｔ１以後において像振れが生じていないと仮定した場合の０の角速度値Ｘｉｎが仮想的に積分処理部３０に入力されたものとして上式（３）、（４）により角度値ｙｎを算出する。これによって図４の曲線Ｃ３のように時点ｔ１から補正量Ｙｎが０となるように減少し始めると共に制御値Ｃｔｒｌと同じ上限値ａから減少し始めるようになる。従って、制御値Ｃｔｒｌも曲線Ｃ３のように減少し始めることになり、防振レンズ２６を基準位置に戻すことを意図した時点ｔ１から防振レンズ２６の変位量が減少するようになる。そして、制御値Ｃｔｒｌが意図した時間変化（係数Ａ０、Ａ１、Ａ２、Ｋ、Ｂ１、Ｂ２で決まる時間変化）で徐々に０に近づき最終的に防振レンズ２６が基準位置に戻されることになる。
【００３５】
もし、遅延値Ｗｎ−１、Ｗｎ−２を変更せずに単に０の角速度値Ｘｉｎが入力されたものとして上式（３）、（４）により角度値ｙｎを算出するものとすると、それによって得られる補正量Ｙｎは図４の曲線Ｃ４のようになる。この場合、時点ｔ２になるまで補正量Ｙｎが上限値ａまで減少しないため制御値Ｃｔｒｌが実際に減少し始めるのは時点ｔ２以後となる。従って、防振レンズ２６を基準位置に戻そうと意図した時点ｔ１から実際に戻り始める時点ｔ２までに遅れが生じ、その遅れ時間も不定なためこのような処理では好ましくない。また、補正量Ｙｎが減少している際の時間変化も時点ｔ１以前に求められた遅延値Ｗｎ−１、Ｗｎ−２によって変化するため意図したものとならないおそれがある。
【００３６】
尚、積分処理部３０と増幅部３２の処理は実際にはＣＰＵ１８の演算処理により一括して行われており、増幅部３２でのゲイン値αの要素は、上式（３）、（４）における係数Ａ０、Ａ１、Ａ２、Ｋ、Ｂ１、Ｂ２に含められ、上式（３）、（４）により補正量Ｙｎが求められる。また、上式（３）、（４）は２次のフィルタ演算であり、それ以外の次数の演算であってもよく、これらを考慮して上式（３）、（４）、（５）を一般化して表した式はそれぞれ次式（６）、（７）、（８）のようになる。
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また、像振れ補正を停止させる際に遅延値Ｗｎ−１、Ｗｎ−２、…だけでなく、係数Ａｓ、Ｂｓ、Ｋの値も変更することによって補正量Ｙｎを所望の時間変化で減少させることができる。
【００３７】
次に、上述のような処理を行うＣＰＵ１８での処理手順を図５のフローチャートを用いて説明する。ＣＰＵ１８は、まず、時間の長さを示す変数ｔと像振れ補正を行うか停止するかを示す変数ｆｌａｇを０に初期化する（ステップＳ１０）。続いて角速度センサ１０から出力された角速度信号の値（角速度値）Ｘｉｎを取り込む（ステップＳ１２）。そして、変数ｆｌａｇが０か否かを判定する（ステップＳ１４）。ＹＥＳと判定した場合、即ち、像振れ補正を有効に行う場合には、続いて、ステップＳ１２で取り込んだ角速度値Ｘｉｎの大きさが角速度センサ１０の出力が飽和したときの飽和値ｇｍａｘ以下の値か否かを判定する（ステップＳ１６）。ＹＥＳと判定した場合には上記積分処理部３０及び増幅部３２が像振れ補正を行う際の処理として説明したように積分処理と増幅処理を行い、補正量Ｙｎを算出する（ステップＳ１８）。
【００３８】
次にＣＰＵ１８は、ステップＳ１８で算出した補正量Ｙｎの大きさが補正範囲の上限値ａ以下の値か否かを判定する（ステップＳ２０）。ＹＥＳと判定した場合には時間の長さを示す変数ｔが０より大きい（０と異なる）か否かを判定する（ステップＳ２２）。ＹＥＳと判定した場合には変数ｔを０に設定し（ステップＳ２４）、ＮＯと判定した場合にはステップＳ２４の処理を実行しない。
【００３９】
続いてＣＰＵ１８は、制御値ＣｔｒｌとしてステップＳ１８で求めた補正量Ｙｎを設定する（ステップＳ２６）。そして、設定した制御値ＣｔｒｌをＤ／Ａ変換器２０に出力することによって、その制御値Ｃｔｒｌの位置に防振レンズ２６を移動させ（ステップＳ２８）、ステップＳ１２に戻る。
【００４０】
上記ステップＳ２０においてＮＯと判定した場合、即ち、補正量Ｙｎの大きさが上限値ａを超えた場合、制御値Ｃｔｒｌとして上限値ａを設定する（ステップＳ３０）。続いて変数ｔが所定の判定時間に対応する値ｔ１未満か否かを判定する（ステップＳ３２）。ここでＹＥＳと判定した場合には、変数ｔに１を加算する（ステップＳ３４）。即ちｔ＝ｔ＋１とする。
【００４１】
一方、ステップＳ３２においてＮＯと判定した場合、即ち、補正量Ｙｎの大きさが上限値ａを超えた状態で所定の判定時間ｔ１が経過した場合には、変数ｔを０にリセットすると共に、積分処理に使用する上式（３）の遅延値Ｗｎ−１と遅延値Ｗｎ−２を上式（５）で示したようにａ／（（Ａ０＋Ａ１＋Ａ２）・α）の値に変更する。尚、ゲイン値αはズーム情報から得られた光学系の焦点距離によって決定する。また、変数ｆｌａｇを１に設定し、像振れ補正を停止する処理に移行する（ステップＳ３６）。ステップＳ３４又はステップＳ３６の処理が終了すると、次に、ステップＳ３６において上限値ａに設定した制御値ＣｔｒｌをＤ／Ａ変換器２０に出力し（ステップＳ２８）、ステップＳ１２に戻る。
【００４２】
上記ステップＳ１６においてＮＯと判定した場合、即ち、角速度値Ｘｉｎの大きさが角速度センサ１０の出力が飽和したときの飽和値ｇｍａｘを超えた場合、制御値Ｃｔｒｌを前回算出した補正値Ｙｎ−１に設定する（ステップＳ３８）。続いて変数ｔが所定の判定時間ｔ１未満か否かを判定する（ステップＳ３２）。ＹＥＳと判定した場合には、変数ｔに１を加算する（ステップＳ３４）。
【００４３】
一方、ステップＳ３２においてＮＯと判定した場合、即ち、角速度値Ｘｉｎの大きさが飽和値ｇｍａｘを超えた状態で一定時間ｔ１が経過した場合には、変数ｔを０にリセットすると共に、積分処理に使用する上式（３）の遅延値Ｗｎ−１と遅延値Ｗｎ−２を上式（５）で示したようにａ／（（Ａ０＋Ａ１＋Ａ２）・α）の値に変更する。また、変数ｆｌａｇを１に設定し、像振れ補正を停止する処理に移行する（ステップＳ３６）。ステップＳ３４又はステップＳ３６の処理が終了すると、次に、ステップＳ３８において補正量ＹＹｎ−１に設定した制御値ＣｔｒｌをＤ／Ａ変換器２０に出力し（ステップＳ２８）、ステップＳ１２に戻る。
【００４４】
上記ステップＳ３６において変数ｆｌａｇを１に設定し像振れ補正を停止する処理に移行するとした場合、上記ステップＳ１４においてＮＯと判定される。この場合、ＣＰＵ１８は、角速度値Ｘｉｎを０に設定する（ステップＳ４０）。そして、上記積分処理部３０及び増幅部３２で処理として説明したように積分処理及び増幅処理を行い補正値Ｙｎを算出する（ステップＳ４２）。続いて、算出した補正量Ｙｎが０になったか否か、即ち、防振レンズ２６が中心位置（基準位置）に戻ったかを判定する（ステップＳ４４）。ＹＥＳと判定した場合には変数ｆｌａｇを０に設定し、次のステップＳ１４の判定処理においてＹＥＳ、即ち、像振れ補正を行うと判定するようにする（ステップＳ４６）。一方、ステップＳ４４においてＮＯと判定した場合にはステップＳ４６の処理は行わない。
【００４５】
次にＣＰＵ１８は、ステップＳ４２で算出した補正量Ｙｎを制御値Ｃｔｒｌとして設定する（ステップＳ４８）。そして、その制御値ＣｔｒｌをＤ／Ａ変換器２０に出力し（ステップＳ２８）。ステップＳ１２に戻る。変数ｆｌａｇが１の間、ステップＳ４０〜ステップＳ４８及びステップＳ２８の処理が繰り返されることによって、防振レンズ２６を基準位置に徐々に戻される。
【００４６】
以上、上記実施の形態では、防振レンズ２６を変位させることによって光学系により結像される像の結像位置を意図的に結像面内で水平方向又は垂直方向に変位させる像変位手段を用い、その像変位手段により、光学系に加わった振動による像振れを打ち消すように像を変位させて像振れを補正している。このように像を意図的に変位させる像変位手段は本実施の形態のように防振レンズを用いるものでなくてもよく、例えば、カメラの撮像素子を変位させて記録又は再生用の像を有効に撮像する撮像範囲を変位させることによって像を意図的に変位させる像変位手段であってもよいし、また、カメラの撮像素子によって撮像される撮影画像の範囲内から記録又は再生用の画像信号を切り出す範囲を変位させて像を意図的に変位させる電子的な像変位手段であってもよい。このような他の方式の像振れ補正においても、角速度センサ１０から得られた角速度信号に積分処理や増幅処理等を施すことによって、本実施の形態と同様に像振れを打ち消すために必要な像変位手段での意図的な像の変位量に対応する補正量を算出することができ、上記実施の形態と同様に本発明を適用することができる。
【００４７】
また、上記実施の形態では、像振れ補正を停止して補正量（実補正量）を０に戻す条件として、像振れを補正するために必要な量として算出された補正量の大きさが補正範囲の上限値ａを一定時間以上超えた場合と角速度センサ１０から出力された角速度信号（振れ信号）の大きさが飽和値ｇｍａｘを超えた場合のいずれか一方が満たされた場合としたが、いずれか一方の条件のみで像振れ補正を停止する場合であっても本発明を適用することができる。また、上限値ａや飽和値ｇｍａｘのようなしきい値が他の任意の値に設定されている場合であっても本発明を適用することができる。
【００４８】
また、上記実施の形態では、光学系に加わった振動を角速度センサにより検出し、角速度センサから出力される角速度信号に基づいて補正量を算出する場合について説明したが、光学系に加わった振動を角速度センサ以外の振れ検出手段、例えば角加速度センサ、加速度センサ、速度センサ、角変位センサ、又は、変位センサ等で検出し、振動に対応して振れ検出手段から出力される振れ信号に基づいて補正量を算出する場合においても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、本発明に係る像振れ補正装置の構成を示した構成図である。
【図２】図２は、補正量算出の際の焦点距離に応じたゲイン値を例示した図である。
【図３】図３は、一定条件下での焦点距離と補正量の大きさとの関係を例示した図である。
【図４】図４は、像振れ補正を停止させて０に戻す場合の補正量の信号の一例を示した図である。
【図５】図５は、ＣＰＵの処理手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１０…角速度センサ、１２…ＤＣカット部（ＨＰＦ）、１４…増幅回路、１６…Ａ／Ｄ変換器、１８…ＣＰＵ、２０…Ｄ／Ａ変換器、２２…モータ駆動回路、２４…モータ、２６…防振レンズ、３０…積分処理部、３２…増幅部
【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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