(57)【要約】【課題】  手ぶれ補正において、ユーザに補正の強さを選択してもらい、補正可能領域が一定な場合例えば、電子ズームにより補正範囲が広がってない場合、及び光学手ぶれ補正で補正範囲が構造的な要因で決まる場合も、強く補正が効く範囲が広い状態を作り出す。【解決手段】  本発明の撮像装置は、光学系１の撮像素子３の手ぶれ振動を手ぶれ信号として検出する手ぶれ検出手段６，７と、手ぶれ検出手段で検出した手ぶれ信号に基づいて生成される手ぶれ量データに対して、光学系１のズーム位置情報、手ぶれ補正処理の強弱を示す手ぶれ補正タイプ情報、現在補正位置と補正可能範囲端までの距離関係情報、及び補正強めフラグ情報に対応して手ぶれ補正処理の補正量を演算する補正量演算部１２と、を備えているものである。【選択図】        図１
2006074402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラ部の撮像手段の手ぶれ振動を手ぶれ信号として検出する手ぶれ検出手段と、
上記手ぶれ検出手段で検出した手ぶれ信号に基づいて生成される手ぶれ量データに対して、上記カメラ部に装着される光学系のズーム位置情報、手ぶれ補正処理の効果の種類を示す手ぶれ補正タイプ情報、現在補正位置と補正可能範囲端までの距離関係情報、及び補正効果変更フラグ情報に対応して手ぶれ補正処理の補正量を演算する補正量演算手段と、
上記カメラ部のパンニング及びチルティングを検出するパンチルト検出手段と、
上記パンチルト検出手段により上記カメラ部のパンニング及びチルティングが検出されたとき、上記補正量演算手段における上記補正量を変更する変更手段と、
上記補正量演算手段により補正量が演算された手ぶれ量データに対して、上記手ぶれ補正処理の補正量を上記現在補正位置と補正可能範囲端までの距離関係情報に応じて制限する補正量制限手段と、
上記パンチルト検出手段により上記カメラ部のパンニング及びチルティングが検出されたとき、上記制限手段における上記補正量を上記補正効果変更フラグ情報に応じて補正効果を変更する補正効果変更手段と、
上記補正量制限手段で制限された補正量又は上記補正効果変更手段で効果を変更された補正量に基づいて上記画像信号の手ぶれ補正処理を実行する手ぶれ補正手段と、を備えていること
を特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
上記補正量演算手段は上記補正量を記憶した補正量テーブルを有し、上記パンチルト検出手段により上記カメラ部のパンニング及びチルティングが検出されたとき、及び上記補正効果変更フラグ情報に基づいて上記補正量テーブルを選択的に切り替えて上記補正量を変更すること
を特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置において、
上記手ぶれ補正タイプ情報が設定可能なメニュー設定手段を有し、
上記メニュー設定手段により設定された上記手ぶれ補正タイプ情報に基づいて上記補正量テーブルを切り替えて上記補正量を変更すること
を特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項２に記載の撮像装置において、
上記変更手段は、上記補正量演算手段における上記手ぶれ量データの低周波数領域を遮断するように上記補正量テーブルを切り替えて上記補正量を変更すること
を特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項２に記載の撮像装置において、
上記変更手段は、上記補正量演算手段における積分係数を変更するように上記補正量テーブルを切り替えて上記補正量を変更すること
を特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項２に記載の撮像装置において、
上記変更手段は、上記補正量演算手段における積分フィルタの周波数特性を可変するように上記補正量テーブルを切り替えて上記補正量を変更すること
を特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項２に記載の撮像装置において、
上記変更手段は、上記現在補正位置が補正可能範囲の中心近傍のとき補正量を変更せず、上記現在補正位置が補正可能範囲の端部近傍のとき補正量を小さくするように変更することを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
請求項２に記載の撮像装置において、
上記変更手段は、上記補正量を変更するときに、上記パンチルト検出手段による上記カメラ部のパンニング及びチルティングの検出の閾値を下げるように変更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、検出した手ぶれ量をもとに手ぶれ補正する機能を備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ビデオカメラなどの撮像装置の小型化、高倍率化で、手ぶれの影響による映像のぶれやぼけが顕著になってきており、この問題を解決するために手ぶれ補正機能を備えた撮像装置が多くなってきている。
【０００３】
手ぶれによる振動量（以下、手ぶれ量）を検出するための方式には、手ぶれによる撮像部（装置自体）の振動をセンサによって検出する方式（以下、センサ方式）と、撮影した画像に基づいて手ぶれ量を検出する方式（以下、動きベクトル方式）がある。
【０００４】
センサ方式では、コリオリの力を応用した角速度センサなどの検出器を装置に組み込んで、手ぶれによる撮像部（装置自体）の振動量を検出することにより、撮像部（装置自体）の手ぶれによる動きがリアルタイムに検出されるので、手ぶれ量を検出するときに被写体の状況（被写体の種類、明るさ、動き）に影響されないという特徴がある。
【０００５】
一方、動きベクトル方式は、撮像レンズを介して投影される被写体の画像（光の信号）を撮像素子で検出し、画像信号としてメモリに記憶しておき、次に検出する画像信号と比較して画像のぶれを動きベクトルデータとして検出する、つまり、直近の２つの画像信号の違いを動きベクトルデータとして検出するので、手ぶれ量を検出するときに撮影倍率の変化などの光学系の状態に影響を受けないという特徴がある。
【０００６】
上述したセンサや撮影した画像信号から検出される手ぶれ量に基づいて手ぶれを補正する方法や装置などは数多く考案されている。
手ぶれ補正の方式は大きく分けて、「光学式補正」と「電子式補正」の２種類が存在する。前者の「光学式補正」は、レンズ光学系の一部を動かす、あるいは、レンズ光学系の一部に可変頂角プリズムや、回転／並進（偏芯）レンズ等を取り付けることによって、光束を曲げることにより手ぶれ補正を実現するものである。
【０００７】
後者の「電子式補正」は、露光された画像を撮像素子から読み出す際、あるいは、読み出した後で、手ぶれ量をキャンセルするように取り出す（切り出す）ことによって補正を実現するものである。
【０００８】
さらに、カメラの小型化に伴い、レンズ等の光学系も小型化が行われている。そのため、異なる倍率のレンズを取り付ける場合には、撮影可能な画角範囲（倍率の範囲）にも制約が大きくなってきている。
【０００９】
従来の手ぶれ補正では、角速度センサ等の手ぶれ検出センサで得られた手ぶれ検出出力の情報のノイズ成分を取り除くため、ＡＤ（Analog to Digital）変換器によりディジタルデータに変換した後に、フィルタ部（ＨＰＦ（High Pass Filter）、ＬＰＦ（Low Pass Filter）、ＢＰＦ（Band Pass Filter）等）を経由し、手ぶれ補正に必要な物理量のデータに変換する。
【００１０】
例えば、手ぶれ検出センサが角速度センサの場合、積分部により積分演算を行い、感度調整／ズーム調整／特性補償部により必用な係数を乗算する。そして、信号発生装置から「光学補正装置」、「電子式補正」のどちらか一方、あるいは両方を使って補正を行う。光学補正装置による光学式補正の場合は、レンズの偏芯による補正（シフトレンズ）の偏芯量又は頂角可変プリズム（ＶＡＰ（Variable Angular Prism））による補正の角度、又はＣＣＤ（Charge Coupled Device）読み出し（切り出し）手段による電子式補正の場合は撮像素子上の画像読み出し位置などの画素単位に変換する。なお、加速度センサの場合は、積分を２回行い同様に変換する。その後、補正手段を駆動し、実際の補正を行う。
【００１１】
ここで、感度調整／ズーム調整／特性補償部のゲイン乗算処理部では、センサの感度調整や、ズーム（焦点距離）に応じたゲイン（倍率ゲイン、ズームゲイン）を乗算している。倍率ゲインは、カメラに取り付けられたレンズの種類を認識する手段を用意しておき、ゲイン変更／選択部によりそのレンズに合わせたゲイン（ズームゲイン）を選択し、切り替えられる。
【００１２】
上述した従来の手ぶれ補正は、手ぶれ補正を実行するかしないかを示すスイッチのＯＮ／ＯＦＦの設定のみが多く、補正の効き具合は、撮影用途、撮影者の好みによって異なるっているにも関わらず、補正の効き具合を選択することができなかった。
【００１３】
また、特許文献１のように「揺れにより生じる撮影画像の揺れ量と揺れ補正時の画像補正量との間の補正比率および前記画像補正量の上限値の少なくとも一方を撮影者が任意の値に設定変更する」という方法はあったが、補正範囲の切り替えや、補正比率の切り替えのみであった。
また、特許文献２では、積分フィルタ周波数特性を動画／静止画モードの切り替えに応じて切り替えることによって補正の効き具合を切り替えている。例えば、図４，８のように積分効果のある周波数範囲を切り替えて、補正が効く範囲を可変している。
【００１４】
また、特許文献３では、図１０の積分係数テーブルを電子ズームに応じて（補正可能な領域が増えるのに従って）変化させている。図１０のＭ３のように積分係数を選択すると、Ｍ１やＭ２と比較して、補正を強く効かせる範囲（係数が１に近い範囲）を広げることが可能となる。
【特許文献１】特許第３２４３６２５号明細書
【特許文献２】特開平１１−３０８５２３号公報
【特許文献３】特許第３３８０９１８号明細書（第１０図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、電子ズームにより補正範囲が広がってない場合、及び光学手ぶれ補正で補正範囲が機械構造的な要因で決まる場合は、補正可能領域が一定であるため、特許文献３の図１０のＭ３のように補正を強く効かせる範囲を広げることはできなかった。
【００１６】
なぜならば、補正可能範囲が一定であるときに、積分係数のみを１に近づけてしまうと、すぐに補正可能範囲の端に達してしまい、補正が効かなくなることや、急激に端に到達することにより画の不自然な（不連続な）動きを発生させる。さらには、光学的補正手段を用いている場合は、騒音や振動の原因ともなる。動画を撮影する場合は、画の不連続、騒音は特に有害である。
【００１７】
なお、補正範囲が絞り、ズーム、フォーカスの位置によって収差を避けるために制限される場合は上述した点を考慮しないため除かれる。
【００１８】
従って、本発明は、手ぶれ補正において、ユーザに補正の強さを選択してもらい、補正可能領域が一定な場合例えば、電子ズームにより補正範囲が広がってない場合、及び光学手ぶれ補正で補正範囲が構造的な要因で決まる場合も、強く補正が効く範囲が広い状態を作り出すことを課題とするものである。
【００１９】
また、小振幅のぶれ、例えば補正レンズが補正範囲の中心近傍にいる場合に対する補正の効き目は保ったまま、大きな振幅、例えば補正レンズが補正範囲の中心から離れる場合に対する補正を弱め、補正によるもたつき、例えば意図的な動作と手ぶれの境界にあるカメラワークを補正してしまうことによる違和感を軽減するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の撮像装置は、カメラ部の撮像手段の手ぶれ振動を手ぶれ信号として検出する手ぶれ検出手段と、手ぶれ検出手段で検出した手ぶれ信号に基づいて生成される手ぶれ量データに対して、カメラ部に装着される光学系のズーム位置情報、手ぶれ補正処理の効果の種類を示す手ぶれ補正タイプ情報、現在補正位置と補正可能範囲端までの距離関係情報、及び補正効果変更フラグ情報に対応して手ぶれ補正処理の補正量を演算する補正量演算手段と、を備えているものである。
【００２１】
またさらに、本発明の撮像装置は、カメラ部のパンニング及びチルティングを検出するパンチルト検出手段と、パンチルト検出手段によりカメラ部のパンニング及びチルティングが検出されたとき、補正量演算手段における補正量を変更する変更手段と、補正量演算手段により補正量が演算された手ぶれ量データに対して、手ぶれ補正処理の補正量を現在補正位置と補正可能範囲端までの距離関係情報に応じて制限する補正量制限手段と、パンチルト検出手段によりカメラ部のパンニング及びチルティングが検出されたとき、制限手段における補正量を補正効果変更フラグ情報に応じて補正効果を変更する補正効果変更手段と、補正量制限手段で制限された補正量又は補正効果変更手段で強めにされた補正量に基づいて画像信号の手ぶれ補正処理を実行する手ぶれ補正手段とを備えているものである。
【００２２】
これにより、手ぶれ検出手段でカメラ部の撮像手段の手ぶれ振動を手ぶれ信号として検出し、検出した手ぶれ信号に基づいて手ぶれ量データを生成する。ここで、補正量演算手段で生成された手ぶれ量データに対して、カメラ部に装着される光学系のズーム位置情報、手ぶれ補正処理の効果の種類を示す手ぶれ補正タイプ情報、現在補正位置と補正可能範囲端までの距離関係情報、及び補正効果変更フラグ情報に対応して手ぶれ補正処理の補正量を演算する。
【００２３】
また、パンチルト検出手段でカメラ部のパンニング及びチルティングを検出し、ゲインデータ変更手段でパンチルト検出手段によりカメラ部のパンニング及びチルティングが検出されたとき、補正量演算手段における補正量を変更する。ここで、補正量制限手段で補正量演算手段により補正量が演算された手ぶれ量データに対して、手ぶれ補正処理の補正量を現在補正位置と補正可能範囲端までの距離関係情報に応じて制限する。この際に、補正強め手段でパンチルト検出手段によりカメラ部のパンニング及びチルティングが検出されたとき、制限手段における補正量を補正効果変更フラグ情報に応じて補正効果を変更する。そこで、補正手段により補正量制限手段で制限され補正量又は補正効果変更手段で変更された補正量に基づいて画像信号の手ぶれ補正処理を実行する。
【００２４】
本発明によれば、手ぶれ補正タイプ選択のできるカメラにおいて、手ぶれ補正処理の効果の種類を示す手ぶれ補正タイプ情報により積分係数テーブルをユーザ選択に応じて切り替える。カメラ部のパンニング及びチルティングの際に生じる不具合を、ズーム位置情報や現在の補正手段（例えばレンズの移動）と補正可能範囲端までの距離関係及び手ぶれ補正タイプ情報に応じて積分係数テーブルの自動切換えを行うことにより軽減する。また、パンチルト検出の閾値を下げて検出を敏感にしたり、低周波数領域を遮断することにより周波数特性を変更する。
【００２５】
このように、積分係数テーブルを電子ズームに応じて変化させるのみでなく、ユーザによる補正タイプモード選択、光学ズーム位置、補正手段のリミット値に対する現在位置に応じて変化させる。また、パンチルト検出も選択された補正タイプモードおよび積分係数テーブルに応じて変化させる。
【００２６】
また、補正範囲には制限があるため、補正量がその制限に達してしまうと、補正が効かなくなってしまう。この際に、カメラ部のパンニング及びチルティングが検出されたとき、補正量を補正効果変更フラグ情報に応じて強めにする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、手ぶれ補正機能付きカメラにおいて、ユーザに補正の強さを選択してもらい、補正可能領域が一定な場合、例えば電子ズームにより補正範囲が広がってない場合、及び光学手ぶれ補正で補正範囲が構造的な要因で決まる場合も、強く補正が効く範囲を広くする状態を作り出すことを実現することができる。
【００２８】
また、小振幅のぶれ、例えば補正レンズが補正範囲の中心近傍にいる場合に対する補正の効き目は保ったまま、大きな振幅、例えば補正レンズが補正範囲の中心から離れる場合に対する補正を弱め、補正によるもたつき、例えば意図的な動作と手ぶれの境界にあるカメラワークを補正してしまうことによる違和感を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
まず、本発明の実施の形態が適用される撮像装置について図１を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態が適用される撮像装置における主要部を簡略化して例示したブロック図であり、光学補正手段２及び撮像素子３を有する光学系１、「手ぶれ検出部」であって、その一例として、角速度センサなどのぶれ検出手段７、動きベクトル検出などのぶれ検出手段６、信号処理部４、カメラ制御マイコン（マイクロコンピュータ）８、手ぶれ補正ブロック９、光学補正手段駆動装置１６及び撮像素子駆動装置１７などを備えた構成となっている。
【００３０】
まず、カメラ制御マイコン８の手ぶれ補正ブロック９は、ぶれ検出手段６、７で検出した手ぶれによる撮像素子３（装置自体）の振動量（以下、手ぶれ信号）に基づいて生成する手ぶれ振動データを使用する。
【００３１】
次に、カメラ制御マイコン８の手ぶれ補正ブロック９において、補正量演算部１２は、手ぶれ振動データに対して２３で示すユーザが選択する補正モード、ズーム位置、露出情報に基づいて補正量を算出する。算出した補正量に基づき、ゲインデータの変更が必要なときは適正なゲイン設定をする。
【００３２】
なお、ゲインデータとは、手ぶれ補正処理の補正量を調整するためのデータであり、撮像素子３の焦点距離（ズーム）に応じたゲインＧ、補正モード設定の強弱に応じたゲイン、補正手段の補正範囲に応じたゲインなどである。
【００３３】
補正量演算部１２は、例えば、補正モードの強弱設定がされているときで、ゲインデータの変更が必要なときは、補正量に基づいてゲインデータを選択する。このゲインデータは駆動手段への割り振り１３により、光学式補正の信号発生装置１４，電子式補正の信号発生装置１５に割り振られる。
【００３４】
続いて、光学補正手段駆動装置１６及び撮像素子駆動装置１７では、カメラ制御マイコン８から送られてくるゲインデータに基づいて制御信号を生成し、この制御信号に基づいて光学系１の光学補正手段２を制御するか、又は撮像素子３による画像信号の取り込みタイミングや画像信号の切り出し範囲（アドレス）を制御する。そして、信号処理部４から送られてくる画像信号に所定の手ぶれ補正処理を施して次段の記録装置１８に送出する。
【００３５】
以下に示す本発明の実施の形態では、「撮像装置自体のぶれを検出する」手ぶれ検出と、「光学式補正」あるいは「電子式補正」方式の一方または両方を組み合わせた場合について適用した例について説明する。
【００３６】
本発明の実施の形態の撮像装置による手ぶれ補正の方式を図２に示す。図２は図１の主要部分であるカメラ制御マイコン８の手ぶれ補正ブロック９における補正演算部１２を示したものである。
【００３７】
図２において、角速度センサ等のぶれ検出手段７で得られた手ぶれ検出出力の情報Ｓ１のノイズ成分を取り除くため、ＡＤ変換器１１によりディジタルデータに変換した後に、パンニング及びチルティング検出部３１によりパンニング及びチルティング検出をして、フィルタ部のＨＰＦ部３２、積分部（ＬＰＦ）３３を経由し、手ぶれ補正に必要な物理量に変換する。
【００３８】
また、動きベクトル検出などのぶれ検出手段６で得られた手ぶれ検出出力の情報Ｓ１を信号処理可能にするために、ＩＦ変換器１０により信号処理可能な形式のデータに変換した後に、パンニング及びチルティング検出部３１によりパンニング及びチルティング検出をして、フィルタ部のＨＰＦ部３２、積分部（ＬＰＦ）３３を経由し、手ぶれ補正に必要な物理量に変換する。
【００３９】
パンニング／チルティング検出部３１は、ユーザの意図的な動作（パンニング／チルティング）を検出するために設けてある。図４に動作の一例を示す。図示したように、通常状態４１から検出状態４２への移行時の時間閾値Ｔｔｈｒと、検出状態４２から通常状態４３への移行時の時間閾値Ｔｔｈｒと、強度閾値Ｓｔｈｒにより検出を行う。
【００４０】
ＨＰＦ部３２は手ぶれ検出部６，７で得られた手ぶれ検出出力のノイズ成分を、図５Ａに示す遅延素子５１，５４、乗算素子５２，５５、加算素子５３，５６の構成により取り除くため、また、手ぶれとは異なる高周波成分や、撮影者の意図的な動作（パンニング／チルティング等）を取り除くために設けられる。なお、パンニング／チルティング検出部３１によるパンニング及びチルティング検出時には、パンニング及びチルティング情報３７により図５Ｂの５７に示すように、低周波数を遮断する。
【００４１】
積分部（ＬＰＦ）３３は、手ぶれ検出部６，７で得られた信号の積分を行う。例えば、角速度センサの場合、図６Ａに示す遅延素子６１、乗算素子６３、加算素子６４の構成により積分を行い、テーブル６２に対する情報６５の入力により乗算素子６３における必要な係数を乗算し、図２Ａに示す頂角可変プリズム２５による補正方式の場合は角度、レンズの偏芯移動２４による補正の場合は偏芯量、図２Ｂに示す電子式補正の場合は撮像素子３のイメージャ２６上の出力領域２８の画素単位に変換する。なお、角加速度センサの場合は、積分を２回行い同様に変換する。
【００４２】
ここで、積分部（ＬＰＦ）３３のテーブル６２に入力する情報６５は、電子ズーム倍率、手ぶれ補正タイプ設定、パンニング及びチルティング情報、現在レンズ位置とリミット値との距離関係、補正強めフラグの情報である。
【００４３】
図６Ｂに示すように、積分部（ＬＰＦ）３３のテーブルの動作では、パンニング／チルティング検出部３１によるパンニング及びチルティング検出時には、パンニング及びチルティング情報３７により強めの補正を示す係数Ｍ３、標準の補正を示す係数Ｍ２、弱めの補正を示す係数Ｍ１のうち、標準の補正を示す係数Ｍ２に近づけるようにする。
【００４４】
図６Ｃに示すテーブルの詳細設定では、強めの補正を示す係数Ｍ３と、標準の補正を示す係数Ｍ２との中間にやや強めの補正を示す係数Ｍ３`を設ける。また、標準の補正を示す係数Ｍ２と弱めの補正を示す係数Ｍ１との中間にやや弱めの補正を示す係数Ｍ１`を設ける。また、これらの係数特性の設定は、部分的に交差したり、接触したりしてもよい。
【００４５】
また、図７は他の積分（ＬＰＦ）を示す図であり、図７Ａは積分（ＬＰＦ）６７とその周波数特性を情報６９に基づいて設定するテーブル６８を示し、図７Ｂに示すように、積分フィルタの周波数特性では、パンニング／チルティング検出部３１によるパンニング及びチルティング検出時には、パンニング及びチルティング情報３７により広い補正周波数範囲（強いと表現）をもつ周波数特性Ｆ３、標準の補正周波数範囲をもつ周波数特性Ｆ２、狭い周波数範囲（弱いと表現）をもつ周波数特性Ｆ１のうち、標準の補正を示す補正周波数範囲Ｆ２に近づけるようにする。
【００４６】
図７Ｃに示す積分フィルタの周波数特性の詳細設定では、広い補正周波数範囲をもつ周波数特性Ｆ３と、標準の補正周波数範囲をもつ周波数特性Ｆ２との中間にやや広めの補正周波数範囲をもつ周波数特性Ｆ３`を設ける。また、標準の補正周波数範囲をもつ周波数特性Ｆ２と狭い補正周波数範囲をもつ周波数特性Ｆ１との中間にやや狭い補正周波数範囲をもつ周波数特性Ｆ１`を設ける。
【００４７】
感度調整／ズーム調整／特性補償部３５のゲイン乗算処理部はセンサの感度調整や、ズーム（焦点距離）に応じたゲイン（倍率ゲイン）を乗算している。
【００４８】
ここで、リミット値判別部３４は、現在補正位置と補正可能範囲端までの距離がリミット値であるか否かを判別する。強めフラグ生成部３６は、補正量が、強めとなるようにパンニング／チルティング検出部３１の検出の閾値を変更し、ＨＰＦ部３２の乗算素子５２，５５の係数設定を変更し、積分部（ＬＰＦ）３３の乗算素子６３の係数設定を変更する。
【００４９】
補正手段は、電子式補正の場合は、撮像素子駆動装置１７や、メモリコントローラ５に対して、補正値である画像読み出し（切り出し）位置指示２０、画像読み出し（切り出し）位置指示１９を送り画像の切り出しを行う。光学式補正の場合は、光学補正手段駆動装置１６のサーボ制御部分に対して補正値の並進レンズ偏芯量、可変頂角プリズム角度等の光学系への指示を送り光学補正手段２の駆動を行う。
【００５０】
特に図示しない補正量制限部では、補正手段の補正量制約に応じて指示値に制限をかける。補正量制約は、撮像素子駆動装置１７による電子式補正ならば、撮像素子３の切り出し余剰範囲、光学補正手段駆動装置１６による光学補正ではシフトレンズやＶＡＰの機械的可動範囲である。
【００５１】
その後、電子式補正の場合は、撮像素子を制御する撮像素子駆動装置１７及びメモリコントローラ５に対して、補正値を送り画像の切り出しを行う。光学式補正の場合は、光学式補正手段駆動装置１６に対して補正値を送り光学補正手段２の駆動を行う。
【００５２】
このように構成される撮像装置による手ぶれ補正に関する動作を以下に説明する。
基本的な動作は、従来は電子ズーム領域以外では一定であった、積分処理（ＬＰＦ）の積分係数テーブルの切り替えを行うことによって、補正の効き具合を切り替える。本実施の形態では、以下で説明するように、ユーザが入力する手ぶれ補正タイプ設定に従って、図６Ｃに示す積分部（ＬＰＦ）３３のテーブル（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ１`、Ｍ３`、）の切り替えとこれによる遷移を行う。いずれも、振幅の小さな（補正範囲中心付近）での補正は従来と同じあるが、以下の特徴がある。
【００５３】
Ｍ１は、大きな振動に対して補正が弱い係数である。この欠点を補うために、以下の方法を用いる。具体的には、ズームレンズがある閾値以上、テレ側にいる場合、テーブルをＭ２に近づける。これにより、パン／チルト時の画の動き出しがスムーズにすることができる。
【００５４】
Ｍ２は、Ｍ１とＭ３の間の特性で標準設定の補正を示す係数である。
Ｍ３は、大きな振動をより強く補正しようとする際の補正を示す係数である。このとき、パン／チルト時の画の動き出しが鈍い。また、補正範囲には制限があるため、補正量がその制限値に達してしまい、補正が効かなくなってしまいやすい。この欠点を補うために、以下の方法を用いる。具体的には、パン／チルト検出を敏感に行う。また、パン／チルト検出時は、テーブルをＭ２に近づける。
【００５５】
このように構成される撮像装置による手ぶれ補正に関する他の動作を以下に説明する。
基本的な動作は、従来は電子ズーム領域以外では一定であった、積分処理（ＬＰＦ）の積分係数テーブルの切り替えを行うことによって、補正の効き具合を切り替える。本実施の形態では、以下で説明するように、ユーザが入力する手ぶれ補正タイプ設定に従って、図７Ｂに示す積分部（ＬＰＦ）３３の周波数特性（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ１`、Ｆ３`、）の切り替えとこれによる遷移を行う。いずれも、周波数の高い振動に対する補正は従来と同じあるが、以下の特徴がある。
【００５６】
Ｆ１は、低い周波数に対する補正が弱いあるいは補正しない周波数特性である。この欠点を補うために、以下の方法を用いる。具体的には、ズームレンズがある閾値以上、テレ側にいる場合、周波数特性をＦ２に近づける。これにより、パン／チルト時の画の動き出しをスムーズにすることができる。
【００５７】
Ｆ２は、Ｆ１とＦ３の間の特性で標準設定の補正周波数範囲を示す係数である。
Ｆ３は、低い周波数に対しても補正を行う特性をもつ。このとき、パン／チルト時の画の動き出しが鈍い。また、補正範囲には制限があるため、補正量がその制限値に達してしまい、補正が効かなくなってしまいやすい。この欠点を補うために、以下の方法を用いる。具体的には、パン／チルト検出を敏感に行う。また、パン／チルト検出時は、テーブルをＦ２に近づける。
【００５８】
図８に、パンニング／チルティング検出の動作のフローチャートを示す。補正タイプ（Ｔ１、２、３）、補正強めフラグに従って、図４に示した期間閾値Ｔｔｈｒ設定７１、強度閾値Ｓｔｈｒ設定７２を切り替える。補正強めフラグに関しては、後のフローチャートで説明する。
【００５９】
まず、期間閾値Ｔｔｈｒ設定７１の処理において、補正タイプの設定がいずれであるか否かを判断する（ステップＳ１１）。補正タイプの設定がＴ１のとき（ステップＳ１１）、補正強めフラグがオンになっているか否かを判断する（ステップＳ１２）。補正強めフラグがオンのとき（ステップＳ１２）、期間閾値Ｔｔｈｒ設定をＴ１`用設定Ｔｔｈｒ１`にスムージングしながら近づける（ステップＳ１３）。補正強めフラグがオフのとき（ステップＳ１２）、期間閾値Ｔｔｈｒ設定をＴ１用設定Ｔｔｈｒ１にする（ステップＳ１４）。
【００６０】
また、補正タイプの設定がＴ２のとき（ステップＳ１１）、期間閾値Ｔｔｈｒ設定をＴ２用設定Ｔｔｈｒ２にする（ステップＳ１５）。また、補正タイプの設定がＴ３のとき（ステップＳ１１）、期間閾値Ｔｔｈｒ設定をＴ３用設定Ｔｔｈｒ３にする（ステップＳ１６）。
【００６１】
次に、強度閾値Ｓｔｈｒ設定７２の処理において、補正タイプの設定がいずれであるか否かを判断する（ステップＳ１７）。補正タイプの設定がＴ１のとき（ステップＳ１７）、補正強めフラグがオンになっているか否かを判断する（ステップＳ１８）。補正強めフラグがオンのとき（ステップＳ１８）、強度閾値Ｓｔｈｒ設定をＴ１`用設定Ｓｔｈｒ１`にスムージングしながら近づける（ステップＳ１９）。補正強めフラグがオフのとき（ステップＳ１８）、強度閾値Ｓｔｈｒ設定をＴ１用設定Ｓｔｈｒ１にする（ステップＳ２０）。
【００６２】
また、補正タイプの設定がＴ２のとき（ステップＳ１７）、強度閾値Ｓｔｈｒ設定をＴ２用設定Ｓｔｈｒ２にする（ステップＳ２１）。また、補正タイプの設定がＴ３のとき（ステップＳ１７）、強度閾値Ｓｔｈｒ設定をＴ３用設定Ｓｔｈｒ３にする（ステップＳ２２）。
【００６３】
そして、強度｜Ｓ｜＞強度閾値Ｓｔｈｒになっているか否かを判断する（ステップＳ２３）。強度｜Ｓ｜＞強度閾値Ｓｔｈｒのとき（ステップＳ２３）、カウンタＣｎｔ−１をインクリメントする（ステップＳ２４）。強度｜Ｓ｜＞強度閾値Ｓｔｈｒでないとき（ステップＳ２３）、カウンタＣｎｔ−１及びパン／チルトフラグをリセットする（ステップＳ２５）。
【００６４】
さらに、カウンタＣｎｔ−１＞強度閾値Ｓｔｈｒになっているか否かを判断する（ステップＳ２６）。カウンタＣｎｔ−１＞強度閾値Ｓｔｈｒのとき（ステップＳ２６）、パン／チルトフラグをオンにして終了する（ステップＳ２７）。
【００６５】
ここで、７３で示すように、例えば、期間閾値Ｔｔｈｒ１＜Ｔｔｈｒ１`≒Ｔｔｈｒ２＜Ｔｔｈｒ３、強度閾値Ｓｔｈｒ１＜Ｓｔｈｒ１`≒Ｓｔｈｒ２＜Ｓｔｈｒ３である。
【００６６】
図９に、ＨＰＦの動作のフローチャートを示す。補正タイプ（Ｔ１、２、３）、パン／チルトフラグ、現在位置と可動範囲リミットの差ΔLに従って、ＨＰＦのカットオフを遷移させる。
【００６７】
まず、ＨＰＦ演算用設定８１の処理において、補正タイプの設定がいずれであるか否かを判断する（スップＳ３１）。補正タイプの設定がＴ１のとき（ステップＳ３１）、ＨＰＦ演算用設定をＴ１用カットオフ設定Ｃ１にする（ステップＳ３２）。補正タイプの設定がＴ２のとき（ステップＳ３１）、ＨＰＦ演算用設定をＴ２用カットオフ設定Ｃ２にする（ステップＳ３３）。
【００６８】
また、補正タイプの設定がＴ３のとき（ステップＳ３１）、パン／チルトフラグがオンになっているか、又は現在位置と可動範囲リミットの差ΔＬ＞移動可能量閾値ΔＬｔｈｒになっているか否かを判断する（ステップＳ３４）。パン／チルトフラグがオンになっているか、又は現在位置と可動範囲リミットの差ΔＬ＞移動可能量閾値ΔＬｔｈｒになっているとき（ステップＳ３４）、ＨＰＦ演算用設定をＴ２用カットオフ設定Ｃ２にスムージングしながら近づける（ステップＳ３５）。また、パン／チルトフラグがオンになっていないか、又は現在位置と可動範囲リミットの差ΔＬ＞移動可能量閾値ΔＬｔｈｒになっていないとき（ステップＳ３４）、ＨＰＦ演算用設定をＴ３用カットオフ設定Ｃ３にする（ステップＳ３６）。
そして、ＨＰＦ演算処理を実行する（ステップＳ３７）。
【００６９】
図１０に、積分（ＬＰＦ）処理の動作のフローチャートを示す。補正タイプ（Ｔ１、２、３）、パン／チルトフラグ、現在位置と可動範囲リミットの差ΔＬ、補正強めフラグに従って、積分係数テーブルを切り替える。また、この処理の中では、補正強めフラグの生成を行っている。ズーム位置がある閾値Ｚｔｈｒ以上かつ、パン／チルトが行われず、補正手段が補正可能範囲の中央付近にいる（現在位置と可動範囲リミットの差ΔＬ＞移動可能量閾値ΔＬｔｈｒ）場合、カウンタＣｎｔ＿ｚをインクリメントし、そのカウンタが時間閾値Ｆｔｈｒを越えた場合、補正強めフラグをONする。
【００７０】
なお、各遷移は急激な演算フィルタの変化による不自然な画の動きを避けるため、スムージングを行うようにする。
【００７１】
まず、積分係数テーブル設定９１の処理において、補正タイプの設定がいずれであるか否かを判断する（ステップＳ４１）。補正タイプの設定がＴ１のとき（ステップＳ４１）、補正強めフラグがオンになっているか否かを判断する（ステップＳ４２）。補正強めフラグがオンのとき（ステップＳ４２）、積分係数テーブル設定をＴ１`用設定Ｍ１`にスムージングしながら近づける（ステップＳ４３）。補正強めフラグがオフのとき（ステップＳ４２）、積分係数テーブル設定をＴ１用設定Ｍ１にする（ステップＳ４４）。
【００７２】
また、補正タイプの設定がＴ２のとき（ステップＳ４１）、積分係数テーブル設定をＴ２用設定Ｍ２にする（ステップＳ４５）。
【００７３】
また、補正タイプの設定がＴ３のとき（ステップＳ４１）、パン／チルトフラグがオンになっているか、又は現在位置と可動範囲リミットの差ΔＬ＞移動可能量閾値ΔＬｔｈｒになっているか否かを判断する（ステップＳ４６）。パン／チルトフラグがオンになっているか、又は現在位置と可動範囲リミットの差ΔＬ＞移動可能量閾値ΔＬｔｈｒになっているとき（ステップＳ４６）、積分係数テーブル設定をＴ３`用設定Ｍ３`にスムージングしながら近づける（ステップＳ４７）。また、パン／チルトフラグがオンになっていないか、又は現在位置と可動範囲リミットの差ΔＬ＞移動可能量閾値ΔＬｔｈｒになっていないとき（ステップＳ４６）、積分係数テーブル設定をＴ３用設定Ｍ３にする（ステップＳ４８）。
【００７４】
次に、ズーム位置Ｚ−ｐｏｓ＞ズーム位置閾値Ｚｔｈｒ以上かつ、現在位置と可動範囲リミットの差ΔＬ＞移動可能量閾値ΔＬｔｈｒかつ、パン／チルトフラグがオフになっているか否かを判断する（ステップＳ４９）。ズーム位置Ｚ−ｐｏｓ＞ズーム位置閾値Ｚｔｈｒ以上かつ、現在位置と可動範囲リミットの差ΔＬ＞移動可能量閾値ΔＬｔｈｒかつ、パン／チルトフラグがオフになっているとき（ステップＳ４９）、カウンタＣｎｔ＿ｚをインクリメントする（ステップＳ５０）。ズーム位置Ｚ−ｐｏｓ＞ズーム位置閾値Ｚｔｈｒ以上かつ、現在位置と可動範囲リミットの差ΔＬ＞移動可能量閾値ΔＬｔｈｒかつ、パン／チルトフラグがオフになっていないとき（ステップＳ４９）、カウンタＣｎｔ＿ｚをリセットすると共に、補正強めフラグをリセットする（ステップＳ５１）。
【００７５】
さらに、カウンタＣｎｔ＿ｚ＞強め閾値ΔＦｔｈｒになっているか否かを判断する（ステップＳ５２）。カウンタＣｎｔ＿ｚ＞強め閾値ΔＦｔｈｒになっているとき（ステップＳ５２）、補正強めフラグをオンにする（ステップＳ５３）。カウンタＣｎｔ＿ｚ＞強め閾値ΔＦｔｈｒになっていないとき（ステップＳ５２）、補正強めフラグをリセットする（ステップＳ５４）。
そして、積分（ＬＰＦ）演算処理を実行する（ステップＳ５５）。
【００７６】
また、図１１は、図１０において、係数Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ１´，Ｍ２´，Ｍ３´を周波数特性Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ１´，Ｆ２´，Ｆ３´に置き換えて、１１１に示すように積分フィルタの周波数特性を可変して設定するものであり、他の動作は、図１０と同様であるので、その説明を省略する。
【００７７】
なお、上述した本発明の実施の形態に限らず、本発明の特許請求の範囲内であれば、適宜、他の構成をとりうることはいうまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施の形態の撮像装置による手ぶれ補正の構成を示す図である。
【図２】手ぶれ補正の方式を示す図であり、図２Ａは光学式補正の場合、図２Ｂは電子式補正の場合である。
【図３】補正量演算部の構成を示すブロック図である。
【図４】パンニング／チルティング検出部の動作を示す図である。
【図５】ＨＰＦを示す図であり、図５ＡはＨＰＦの構成、図５ＢはＨＰＦの動作を示す図である。
【図６】積分（ＬＰＦ）を示す図であり、図６Ａは積分（ＬＰＦ）の構成、図６Ｂはテーブルの動作、図６Ｃはテーブルの詳細設定を示す図である。
【図７】他の積分（ＬＰＦ）を示す図であり、図７Ａは積分（ＬＰＦ）とその周波数特性を設定するテーブル、図７Ｂは積分フィルタの周波数特性、図７Ｃは積分フィルタの周波数特性の詳細設定を示す図である。
【図８】パンニング／チルティング検出の動作を示すフローチャートである。
【図９】ＨＰＦの動作を示すフローチャートである。
【図１０】積分（ＬＰＦ）の動作を示すフローチャートである。
【図１１】他の積分（ＬＰＦ）の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
１…光学系、２…光学補正手段、３…撮像素子、４…信号処理部、５…メモリコントローラ、６…ぶれ検出手段（動きベクトル検出）、７…ぶれ検出手段（角速度センサ）、８…カメラ制御用マイコン、９…手ぶれ補正ブロック、１０…インターフェース、１１…Ａ／Ｄ変換部，１２…補正量演算部、１３…駆動手段への割り振り部、１４，１５…信号発生装置、１６…光学補正手段駆動装置、１７…撮像素子駆動装置、１８…記録装置、１９，２０…画像読み出し（切り出し）位置指示、２１…並進レンズ偏芯量、可変頂角プリズム角度等の光学系への指示、２２…どちらか、あるいは両方の補正方式を使う、２４…レンズの移動（並進）、２５…ＶＡＰ（可変頂角プリズム）、２６…イメージャ、２７…Ａ点出力領域、２８…Ｂ点出力領域、３１…パンニング／チルティング検出部、３２…ＨＰＦ、３３…積分（ＬＰＦ）、３４…リミット値判別部、３５…感度調整／ズーム調整／特性補償部、３６…強めフラグ生成部、３７…パンニング／チルティング情報、３８…手ぶれ補正タイプ設定、３９…手ぶれ補正タイプ設定、ズーム位置情報、現在の補正位置とリミット値との関係
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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