(57)【要約】【課題】予測フィルタを用いた信号予測に基づく像ブレ補正の精度を向上させる像ブレ補正装置を提供する。【解決手段】像ブレ補正装置は、ブレ検出信号３１を取得し、ＨＰＦ３２およびＬＰＦ３３によって、高周波帯域の信号成分と低周波帯域の信号成分に分離する。高周波側予測処理部３５は、ＨＰＦ３２の出力を取得し、低周波側予測処理部３６は、ダウンサンプリング器３４を介してＬＰＦ３３の出力を取得する。予測処理部３５，３６は予測フィルタのフィルタ係数を適応アルゴリズムにより更新し、ブレ検出信号の線形予測を行う。加算器３８は高周波側予測処理部３５の出力と、アップサンプリング器３７を介した低周波側予測処理部３６の出力を加算し、合成出力信号を出力する。合成出力信号に基づいて像ブレ補正制御が行われる。カメラ制御部１０は、高周波側予測処理部３５と低周波側予測処理部３６の各予測フィルタのフィルタ係数をそれぞれ異なるタイミングで初期値にリセットする。【選択図】図３
2018148531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系を通して撮像手段により撮像される被写体の画像のブレを、像ブレ補正手段により補正する像ブレ補正装置であって、
検出手段によるブレの検出信号を取得して複数の周波数帯域の成分に分離する帯域分離手段と、
予測フィルタをそれぞれ有し、前記帯域分離手段により帯域分離された信号を用いてフィルタ係数を更新し、前記検出信号の予測処理を分離された帯域ごとに行う複数の信号予測手段と、
前記複数の信号予測手段の出力信号を合成して合成出力信号を生成する合成手段と、
前記複数の信号予測手段を制御するとともに、前記検出信号または前記合成出力信号からブレ量を算出して前記像ブレ補正手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記複数の信号予測手段のフィルタ係数をそれぞれ異なるタイミングで初期値にリセットする
ことを特徴とする像ブレ補正装置。
【請求項２】
前記帯域分離手段は、前記検出信号に対して高周波帯域の信号成分を分離する第１の帯域分離手段と、前記検出信号に対して低周波帯域の信号成分を分離する第２の帯域分離手段を有しており、
前記複数の信号予測手段のうち、第１の信号予測手段は前記高周波帯域の信号を用いて信号予測を行うためのフィルタ係数を更新し、第２の信号予測手段は前記低周波帯域の信号を用いて信号予測を行うためのフィルタ係数を更新する
ことを特徴とする請求項１に記載の像ブレ補正装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１の信号予測手段のフィルタ係数を、前記検出信号の取得を開始するごとにリセットし、前記第２の信号予測手段のフィルタ係数に前回の更新処理が行われたときの値を設定する
ことを特徴とする請求項２に記載の像ブレ補正装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記フィルタ係数が更新される適応動作の期間の最初に、前記第１の信号予測手段のフィルタ係数をリセットする
ことを特徴とする請求項３に記載の像ブレ補正装置。
【請求項５】
前記第１の信号予測手段は、前記適応動作の期間の長さが閾値時間より短い場合、信号予測を行わない
ことを特徴とする請求項４に記載の像ブレ補正装置。
【請求項６】
前記像ブレ補正装置の状態の変化を検出する状態検出手段を有し、
前記制御手段は、前記状態検出手段により予め定められた状態に変化したことが検出された場合、前記複数の信号予測手段のいずれかのフィルタ係数を初期値にリセットする
ことを特徴とする請求項１に記載の像ブレ補正装置。
【請求項７】
前記状態検出手段は、加速度センサまたは接触センサを備える
ことを特徴とする請求項６に記載の像ブレ補正装置。
【請求項８】
前記第１または第２の信号予測手段は複数の予測処理部を備え、
前記制御手段は切替手段により、前記複数の予測処理部の出力からひとつを選択して前記合成手段に出力する制御を行う
ことを特徴とする請求項２に記載の像ブレ補正装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記複数の予測処理部のうち、第１の予測処理部に対して前記検出信号の取得を開始するごとにフィルタ係数のリセットを行い、第２の予測処理部に対して、そのフィルタ係数に前回の更新処理が行われたときの値を設定する
ことを特徴とする請求項８に記載の像ブレ補正装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置を備える
ことを特徴とする光学機器。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置と、
前記撮像手段と、を備える
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】
ブレの角速度を検出する前記検出手段と、
光学部材を駆動する駆動手段と、を備え、
前記制御手段は、前記駆動手段により前記光学部材が駆動される期間にて前記合成出力信号からブレ量を算出して前記像ブレ補正手段を制御する
ことを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記光学部材はシャッタまたは可動ミラーである
ことを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
【請求項１４】
請求項６または請求項７に記載の像ブレ補正装置を備える撮像装置であって、
前記制御手段は、前記状態検出手段により前記撮像装置の姿勢または把持の状態変化が検出された場合、前記リセットを行う
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項１５】
請求項９に記載の像ブレ補正装置を備える撮像装置であって、
前記制御手段は、前記検出信号の取得を開始した時点から撮影命令までの時間が閾値時間より長い場合、前記切替手段により前記第１の予測処理部が出力する信号に切り替え、閾値時間以下である場合には前記第２の予測処理部が出力する信号に切り替える制御を行う
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項１６】
請求項９に記載の像ブレ補正装置を備える撮像装置であって、
前記制御手段は、前記第１および第２の予測処理部における、それぞれの予測信号と前記検出信号との誤差を比較し、前記誤差が小さい方の予測処理部の予測信号に切り替える制御を行う
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項１７】
撮像光学系を通して撮像手段により撮像される被写体の画像のブレを、像ブレ補正手段により補正する像ブレ補正装置にて実行される制御方法であって、
検出手段がブレを検出する工程と、
前記検出手段によるブレの検出信号を取得して、帯域分離手段が複数の周波数帯域の成分に分離する工程と、
帯域分離された信号を用いて予測フィルタのフィルタ係数を更新し、前記検出信号の予測処理を分離された帯域ごとに複数の信号予測手段がそれぞれ行う工程と、
前記複数の信号予測手段の出力信号を合成手段が合成して合成出力信号を生成する工程と、
制御手段が前記複数の信号予測手段を制御するとともに、前記検出信号または前記合成出力信号からブレ量を算出して前記像ブレ補正手段を制御する工程と、を有し、
前記制御手段によって、前記複数の信号予測手段のフィルタ係数がそれぞれ異なるタイミングで初期値にリセットされる
ことを特徴とする像ブレ補正装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像ブレ補正装置およびその制御方法、光学機器、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影者の手ブレ等の影響により発生する撮像画像の像ブレを補正する像ブレ補正機能を有する撮像装置が提案されている。光学式像ブレ補正では、例えばジャイロセンサ等によって撮像装置の振れを検出し、検出結果に基づき補正レンズを光軸に対して略直交する方向にシフトさせることで像ブレを補正する処理が行われる。またブレ検出方法としては、撮像素子により連続的に取得される画像信号から動きベクトルを検出する方法がある。この方法では、動画撮影時に随時、動きベクトルを取得して像ブレ補正が行われる。しかし、静止画撮影における露光時間中には動きベクトルを検出できないので、像ブレ補正を行うことができない。特許文献１に開示の撮像装置では、静止画露光直前までのブレ信号を用いて適応アルゴリズムによる線形予測を行い、静止画露光時の一定時間のブレ信号を予測する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１８４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
線形予測に基づく従来の技術では、適応アルゴリズムにしたがって予測フィルタのフィルタ係数を随時更新していくことで、静止画露光時のブレ信号を予測する。この場合、ブレ検出信号を取得する開始時点から静止画露光の時点までの時間が短いと、フィルタ係数の更新時間が十分でない場合にブレ信号の予測精度が低下するという課題がある。
本発明は、予測フィルタを用いた信号予測に基づく像ブレ補正の精度を向上させることができる像ブレ補正装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態の像ブレ補正装置は、撮像光学系を通して撮像手段により撮像される被写体の画像のブレを、像ブレ補正手段により補正する像ブレ補正装置であって、検出手段によるブレの検出信号を取得して複数の周波数帯域の成分に分離する帯域分離手段と、予測フィルタをそれぞれ有し、前記帯域分離手段により帯域分離された信号を用いてフィルタ係数を更新し、前記検出信号の予測処理を分離された帯域ごとに行う複数の信号予測手段と、前記複数の信号予測手段の出力信号を合成して合成出力信号を生成する合成手段と、前記複数の信号予測手段を制御するとともに、前記検出信号または前記合成出力信号からブレ量を算出して前記像ブレ補正手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記複数の信号予測手段のフィルタ係数をそれぞれ異なるタイミングで初期値にリセットする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の像ブレ補正装置によれば、予測フィルタを用いた信号予測に基づく像ブレ補正の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施例および第１変形例の撮像装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】ブレ信号による予測処理を表す模式図である。
【図３】第１の実施例における信号処理を示すブロック図である。
【図４】第１の実施例における信号予測処理部を示すブロック図である。
【図５】第１の実施例における線形予測部と適応部を示すブロック図である。
【図６】第１の実施例におけるブレ信号と予測フィルタのリセットを表す模式図である。
【図７】第２の実施例の撮像装置の構成を説明するブロック図である。
【図８】第２の実施例におけるブレ信号と予測フィルタのリセットを表す模式図である。
【図９】第２の実施例における信号処理を示すブロック図である。
【図１０】第３の実施例における信号処理を示すブロック図である。
【図１１】第３の実施例におけるブレ信号と予測処理部の切替動作を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の好ましい実施形態について第１乃至第３の実施例に従い、添付図面に基づいて詳細に説明する。各実施例では、撮像装置が備える像ブレ補正装置を例にして説明するが、本発明はデジタルスチルカメラに限らず、デジタルビデオカメラや、交換レンズ等の光学機器、カメラ付き携帯電話機、撮像機能を有する各種の情報処理装置等へ適用可能である。
【０００９】
［第１の実施例］
図１から図６を参照して、第１の実施例に係る撮像装置について説明する。図１は撮像装置の一例であるデジタルカメラの主要な構成例を示すブロック図である。デジタルカメラ１は撮影レンズ２を備える。撮影レンズ２はデジタルカメラ１の本体部に装着可能な交換レンズ、または本体部と一体的に設けられるレンズ部である。撮影レンズ２を通過した光線は撮像素子１１が受光する。撮像素子１１により光電変換された電気信号は画像処理部１２が処理し、画像データを生成する。メモリ部１３は画像データ等を記憶媒体に記憶する。
【００１０】
動きベクトル検出部１４は撮像された複数の画像のデータから動きベクトルを検出する。動きベクトルにより撮像装置の振れを検出することが可能であり、動きベクトル検出部１４は振れ検出信号としての動きベクトルをカメラ制御部１０に出力する。カメラ制御部１０は撮像システムの制御を統括する中枢部であり、ＣＰＵ（中央演算処理装置）を備える。カメラ制御部１０は、ユーザによる操作部１５からの操作指示を受け付けて、各部の動作を制御する。画像表示部１６はカメラ制御部１０の制御信号にしたがって、撮像された画像等を画面に表示する。カメラ状態を検出する状態検出部１８については第１変形例にて後述する。
【００１１】
撮影レンズ２の光学系、つまり撮像光学系２０は、各種レンズ群および絞りを備える。被写体からの光はレンズ群２１を通過し、フォーカスレンズ２２の移動により焦点調節が行われる。虹彩絞り２３は露光調整を行う光学部材である。シフトレンズ２４は撮像光学系２０の光軸と略直交する方向に移動し、手ブレ等により発生する被写体の画像ブレを光学的に補正する像ブレ補正を行う可動レンズである。
【００１２】
レンズ制御部２５は撮影レンズ２の各構成要素を制御する。例えば、レンズ制御部２５はフォーカスレンズ２２による焦点調節動作、虹彩絞り２３の駆動、シフトレンズ２４による像ブレ補正動作を制御する。レンズ制御部２５は動きベクトル検出部１４の出力信号を受け付けるとともに、カメラ制御部１０との間で通信を行う。レンズ制御部２５はＣＰＵを備え、後述する信号予測処理と像ブレ補正処理を実行する。
【００１３】
撮影レンズ２にて撮像光学系２０を通過した光線は、撮像素子１１が受光して光電変換を行う。光電変換により取得される電気信号に対し、不図示のＡ（アナログ）／Ｄ（デジタル）変換器により量子化処理が行われる。画像処理部１２は、内部にホワイトバランス調整回路、ガンマ補正回路、補間演算回路等を有する。画像処理部１２はカメラ制御部１０の命令を受けて、撮像素子１１により取得された信号から画像データを生成する。画像処理部１２によって生成されたデータは、メモリ部１３に記憶される。
【００１４】
カメラ制御部１０は、ユーザが操作部１５を使用して撮影指示の操作を行った場合、タイミング信号等を生成して各部に出力する。カメラ制御部１０は、操作部１５に含まれるレリーズスイッチによる操作指示信号を受け付けた場合、撮像素子１１を制御し、レンズ制御部２５へ命令信号を送信する。
【００１５】
次に、図２を用いて静止画露光時のブレ信号の信号予測処理の概要について説明する。図２のグラフでは、横軸を時間軸とし、縦軸はブレ量を表す。期間Ｔ１は静止画露光前における適応動作の期間を示し、Ｔ２は静止画露光中の期間を示す。Ｔ３は静止画露光後の適応動作の期間を示す。太い実線６１は、動きベクトル検出部１４により検出されるブレ信号を表す。破線６２は、予測処理における補正に用いるブレ信号を表す。破線６２で示す信号は、静止画露光中（期間Ｔ２）のブレ補正信号に相当する。グラフの下側に示すタイミングチャートは、撮像素子１１の露光タイミングを表している。Highは露光中であることを示し、Lowは露光停止中であることを示す。
【００１６】
静止画露光前の期間Ｔ１において、連続的に短時間の露光が一定周期で行われ、動きベクトル検出部１４により動きベクトルが検出される。さらに、動きベクトルによるブレ信号の予測フィルタの更新が行われる。予測フィルタはブレ信号予測手段である。なお、短時間露光の周期は、120FPS（frames per second）や240FPS等に相当する周期に設定される。撮影者が操作部１５に含まれるレリーズ釦を押下して静止画撮影命令をカメラ制御部１０に指示したタイミングｔ８１から期間Ｔ２が開始し、静止画撮影にかかわる撮像素子１１の露光が行われる。期間Ｔ２は、適正露光になるように定められた所定の時間であり、静止画撮影のための長時間の露光が行われるため、期間Ｔ２にて動きベクトルを取得することができない。静止画撮影が終了した後の期間Ｔ３では再び、短時間での周期的な露光が行われる。
【００１７】
予測フィルタは適応アルゴリズムを用いた線形予測を行う。期間Ｔ１において予測フィルタは、随時のサンプリングで取得されるブレ信号を予測する。そして、実際に次のサンプリング時刻に取得されたブレ信号と、予測したブレ信号との差異を求め、予測フィルタのフィルタ係数を更新する処理が行われる。フィルタ係数が更新されることにより、ブレ信号の予測精度が上がる。この動作を、以下では適応動作といい、適応動作が行われる期間を適応動作期間という。実際の信号予測手段の構成や動作の詳細については後述する。
【００１８】
期間Ｔ１での適応動作において、ブレ信号に含まれる周波数成分に大きな変化がない場合には、適応動作が進むにつれて予測精度が向上するように予測フィルタのフィルタ係数値が収束していく。よって、適応動作期間をある程度長くとれる方が、フィルタ係数値が十分に収束し、予測処理の予測精度は高くなる。逆に、適応動作期間が短い場合には、予測精度が低下してしまう。例えば、1[Hz]の周波数のブレ信号を予測する場合、少なくとも1[Hz]に対応する１周期が含まれる1[sec]の適応動作期間が必要である。さらに数周期分の適応動作期間が得られる場合、予測精度は向上していく。
【００１９】
しかしながら、十分な適応動作期間を確保できない場合もある。例えば、撮像装置が起動されてブレ検出を開始した後、適応動作が開始され、すぐにカメラ制御部１０が静止画撮影命令を受けた場合である。このような場合に適応動作期間が十分でないと、ブレ信号の予測精度が低下する可能性がある。撮影者が撮像装置を構えた状態で起動操作を行い、直ちに静止画撮影命令が出された場合には、ブレ検出開始から十分な適応動作期間を確保できない。また、一度静止画露光が行われた後に適応動作が再度行われ、静止画の連続撮影等が適応動作の再開後に十分な期間を置かずに行われる場合がある。適応動作期間を十分にとることができないと、ブレ信号の予測精度が低下する。
【００２０】
そこで本実施例では、動きベクトル検出部１４によって取得したブレ信号を、複数の周波数帯域成分に分離する。具体的には、帯域分離手段は高周波帯域と低周波帯域の各ブレ信号の成分に分離する。分離された帯域ごとの信号成分に対応する線形予測フィルタで構成される信号予測手段を用いる。つまり、高周波帯域の予測フィルタと低周波帯域の予測フィルタをそれぞれ使って信号予測処理が実行される。周波数帯域ごとの信号予測手段は、予測フィルタのフィルタ係数がそれぞれ異なるタイミングで初期値にリセットされる。具体的には、高周波帯域の予測フィルタのフィルタ係数については、適応動作の開始時に毎時リセットが行われる。一方、低周波帯域の予測フィルタのフィルタ係数については、前回の適応動作を行った際のフィルタ係数値を記録する処理が行われる。記録しておいたフィルタ係数値を用いて適応動作が行われる。
【００２１】
手ブレに関して、0.1〜3Hz等の低周波帯域のブレは撮影者ごとに固有のブレであり、周波数成分の変動が少ない。これに対し、高周波帯域のブレは、立ち姿勢やカメラの構え方等の撮影者の状態により、ブレの周波数成分が変化しやすい。そこで、低周波帯域においては含まれる周波数成分に大きな変化がないものとして、前回記録済みのフィルタ係数を用いて適応動作が行われる。一方、周波数成分に大きな変化がある場合には、前回のフィルタ係数を用いて適応動作を開始するよりも、フィルタ係数値を初期値にリセットしてから適応動作を開始した方がよい。その理由は、フィルタ係数値の収束の速度が大きく、短い時間で予測精度が高くなるからである。また、一度フィルタ係数値を初期値にリセットしてから適応動作を開始した方が、予測信号が発散する可能性が低いので、予測処理の安定性が向上する。さらに、高周波帯域では１周期のブレ信号を取得するまでの時間が低周波帯域に比べると短いので、高周波帯域の予測フィルタを高い頻度でリセットしたとしても、低周波帯域の予測フィルタよりも適応動作期間を十分にとることができる。
【００２２】
図３を参照して、補正に用いるブレ信号の算出処理を説明する。図３はブレ信号を算出する信号処理部１００の構成例を示すブロック図である。信号処理部１００についてはレンズ制御部２５が行う処理部分として示す。動きベクトル検出部１４からのブレ検出信号３１は２つに分岐し、その一方がハイパスフィルタ（以下、ＨＰＦと記す）３２に入力され、もう一方がローパスフィルタ（以下、ＬＰＦと記す）３３に入力される。ＨＰＦ３２は第１の帯域分離手段であり、ブレ検出信号の高周波成分を取り出す。ＬＰＦ３３は第２の帯域分離手段であり、ブレ検出信号の低周波成分を取り出す。ＨＰＦ３２とＬＰＦ３３のカットオフ周波数は同じ値に設定される。
【００２３】
ＨＰＦ３２の出力信号は高周波側予測処理部３５が取得して予測処理を行う。一方、ダウンサンプリング器３４はＬＰＦ３３の出力信号のサンプリング周波数を下げる役目をもつ。ダウンサンプリング器３４の出力信号は、低周波側予測処理部３６が取得して予測処理を行う。アップサンプリング器３７は低周波側予測処理部３６の出力信号のサンプリング周波数を上げてから加算器３８に出力する。加算器３８は高周波側予測処理部３５と低周波側予測処理部３６の各出力信号を加算合成する。加算器３８で演算される合成出力信号はブレ補正駆動部に送られ、像ブレ補正動作が行われる。ブレ補正駆動部はシフトレンズ２４および駆動機構部を備え、シフトレンズ２４を撮像光学系２０の光軸と略直交する方向に移動させることで像ブレを補正する。
【００２４】
本実施例では帯域分離手段であるＨＰＦ３２、ＬＰＦ３３により、高周波帯域と低周波帯域のブレ信号成分に分離する例を説明する。高周波側予測処理部３５と低周波側予測処理部３６はフィルタ次数等が同じ構成の予測フィルタであり、別々のフィルタ係数を有する。ＬＰＦ３３の処理後の信号には高周波成分が含まれないので、ダウンサンプリング器３４でサンプリング周波数を下げることにより、低周波側予測処理部３６での演算量が低減される。加算器３８にて高周波側のブレ信号と加算する前には、低周波側のブレ予測信号に関してアップサンプリング器３７により元のサンプリング周波数に戻す処理が行われる。高周波側予測処理部３５と低周波側予測処理部３６は、カメラ制御部１０により予測処理のタイミングやフィルタ係数のリセット動作が制御される。
【００２５】
次に、図４を参照して予測処理部３５、３６の適応アルゴリズムによる予測処理の切替動作について説明する。高周波側予測処理部３５と低周波側予測処理部３６は同じ構成であり、内部構成を点線枠内に示す。線形予測部５１は予測フィルタにより構成される。適応部５２の出力に応じて予測フィルタのフィルタ係数が更新される。
【００２６】
入力端子４１は予測処理部３５または３６の入力端子を示し、出力端子４８は予測処理部３５または３６の出力端子を示している。入力端子４１から入力されるu(n)は、動きベクトル検出部１４からのブレ信号の値を示す。y(n)は線形予測部５１の予測信号値（予測値）を示し、e(n)は線形予測処理の誤差を示している。これらの値については、括弧内のnが、第n回目のサンプリング値であることを示す。ブレ信号の入力値u(n)の信号は２つに分岐し、その一方は単位遅延器４２Ａに入力され、他方は出力切替部４６の接点４６ｃに入力される。単位遅延器４２Ａの出力は、予測部入力切替部４３の接点４３ｂに入力される。予測部入力切替部４３の接点４３ｃには、y(n)が単位遅延器４２Ｂを介して入力される。適応部５２の出力は適応動作スイッチ４５を介して線形予測部５１に入力される。線形予測部５１の出力は３つに分岐する。つまり、y(n)は単位遅延器４２Ｂ、減算器５３、出力切替部４６の接点４６ｂにそれぞれ入力される。出力切替スイッチ４６ａで選択された信号は出力端子４８から出力される。なお、予測部入力切替スイッチ４３ａ、適応動作スイッチ４５、出力切替スイッチ４６ａは、カメラ制御部１０からの指令信号によって制御される。
【００２７】
まず、静止画露光前の動作について説明する。予測部入力切替スイッチ４３ａは接点４３ｂが選択された状態であり、適応動作スイッチ４５はＯＮの状態である。出力切替スイッチ４６ａは接点４６ｃが選択された状態である。
【００２８】
予測部入力切替部４３の出力は、入力端子４１の信号を単位時間だけ遅延させたu(n-1)となる。単位時間とは１サンプリング期間の長さに相当する。u(n-1)は線形予測部５１に入力され、線形予測部５１は入力値u(n-1)に応じて予測値y(n)を出力する。すなわち、１サンプル前のu(n-1)に基づいて現在の予測値y(n)を生成する処理が実行される。本明細書では、１サンプル以上前の観測値から現在の予測値を得る動作を予測動作と呼ぶ。減算器５３は、取得した観測値u(n)と、線形予測部５１から取得した予測値y(n)との差分を計算する。つまり、予測処理誤差として、「e(n)=u(n)−y(n)」が算出され、適応部５２へ出力される。適応部５２は予測処理誤差e(n)を用いて、適応アルゴリズムによって線形予測部５１内のフィルタ係数を更新する。
【００２９】
静止画露光前において、出力切替部４６の出力は観測値u(n)となる。すなわち、図２の期間Ｔ１に示すように静止画撮影前の動きベクトル検出部１４からブレ信号が取得可能な場合には、入力端子４１の信号がそのまま出力端子４８に出力されるとともに、適応部５２によって線形予測部５１の適応動作が行われる。線形予測部や適応部の動作の詳細については図５を用いて後述する。
【００３０】
次に、静止画撮影露光中に動きベクトルが得られない場合、つまり観測値u(n)が入力端子４１から得られない場合について説明する。このとき、予測部入力切替スイッチ４３ａは接点４３ｃが選択された状態であり、適応動作スイッチ４５はＯＦＦの状態である。出力切替スイッチ４６ａは接点４６ｂが選択された状態である。
【００３１】
予測部入力切替部４３の出力は、前回の予測値y(n-1)となり、線形予測部５１に入力される。線形予測部５１は入力値y(n-1)に応じて予測値y(n)を出力する。適応動作スイッチ４５はＯＦＦ状態であるので、適応部５２および減算器５３は動作を停止している。出力切替部４６の出力は予測値y(n)になる。すなわち、静止画露光中には、線形予測部５１の信号により算出される予測値が出力端子４８に出力されるとともに、適応部５２は動作を停止する。
【００３２】
本実施形態では、静止画露光期間中であるか否かをレンズ制御部２５が予め知る必要がある。そのため、カメラ制御部１０は、操作部１５のレリーズ釦が押下されて静止画撮影命令を検知すると、静止画露光のタイミング信号をレンズ制御部２５に送信する。
【００３３】
次に図５を参照して、線形予測部５１と適応部５２の詳細な構成および動作について説明する。図５（Ａ）は静止画露光前の動作を説明する構成図である。図５（Ｂ）は静止画露光中の動作を説明する構成図である。図５では線形予測部５１とその周辺部に限って図示しており、図４に示した切替スイッチ等は割愛した。
【００３４】
図５（Ａ）において複数の単位遅延部４２と、複数の加算部４７と、Ｍ個の係数部４４を示す。hn(1)からhn(M)はフィルタ係数をそれぞれ示す。hの右下の添え字nは、第ｎサンプル目のフィルタ係数であることを示している。u(n-1)からu(n-M)は単位遅延部４２の各出力を示す。図５（Ａ）に例示する線形予測部は、いわゆるトランスバーサルフィルタで構成される。適応アルゴリズムを利用可能なその他の形式のフィルタ（ラティスフィルタ等）も使用可能であるが、以下では、トランスバーサルフィルタを例にして説明する。
【００３５】
まず適応動作について説明する。予測値y(n)は最終段の加算部４７が出力し、減算部５３への負入力となる。図５（Ａ）に示す適応動作の場合、下式（１）によって現在の予測値y(n)が得られる。
【数１】
2018148531.tif 000003
【００３６】
式（１）中のＭはフィルタの次数を表し、予測動作や適応動作を行う対象となる信号のサンプリング周波数や、予測動作を行う時間等に応じて設定される。適応動作のためのアルゴリズム（適応アルゴリズム）には様々なものが提案されている。本明細書では、ＬＭＳ（least-mean-square）アルゴリズムについて説明する。ＬＭＳアルゴリズムは勾配法から導出されており、下式（２）によってフィルタ係数hnの更新処理が行われる。
【数２】
2018148531.tif 000004
【００３７】
式（２）中のμはステップサイズパラメータと呼ばれる正の係数である。e(n)は減算部５３が適応部５２に出力する予測処理誤差である。ＬＭＳアルゴリズムによると最急降下法を利用して、フィルタ係数hnが初期値から誤差最小の値に近づいていく。予測処理誤差e(n)が十分小さい場合には、予測値y(n)が観測値u(n)の良い近似値になっていることを意味する。この場合、適応動作によって更新される量は小さくなる。
【００３８】
次に予測動作について説明する。図５（Ｂ）に示すように予測動作を行う場合には、観測値u(n)の代わりに予測値y(n)が使用される。図５（Ｂ）の例では、u(n-1)に代えてy(n-1)を利用している。一方、それ以前のサンプルについては観測値を利用しているので、図５（Ｂ）は、１サンプルのみ観測値が適当に得られない場合を示している。適応動作によって予測処理誤差e(n)が十分小さくなっていれば、「u(n-1)≒y(n-1)」となるので１サンプル分の予測値で置き換えて再度求めた予測値y(n)は良い近似であることが期待される。次の予測ではu(n)の代わりにy(n)が使用される。この処理を順次繰り返していくことで、１サンプルだけでなく、それよりも少し長い区間の予測を行うことも可能である。このように、順次に予測値を算出していくことで、静止画露光中におけるブレ補正用の信号を得ることができる。
【００３９】
本実施例では、分離されたブレ信号の高周波成分と低周波成分とで、それぞれ予測フィルタを備える。フィルタ係数hnは予測フィルタ内の記録部に記録される。カメラの電源が切断された場合でもフィルタ係数hnは保持される。カメラ制御部１０からの命令により各フィルタ係数のリセット動作が行われると、フィルタ係数値が初期値に戻る。初期値は、例えばすべての値が０や１等である。
【００４０】
次に図６を参照して、予測フィルタのフィルタ係数のリセット動作のタイミングについて説明する。図６のグラフは図２と同様に、動きベクトル検出部１４が検出したブレ信号と予測処理によるブレ補正信号を示す図である。横軸は時間軸であり、縦軸はブレ量を表わす。期間Ｔ１からＴ３は図２にて説明したとおりである。期間Ｔ４は期間Ｔ３の経過後の静止画露光期間であり、期間Ｔ５は期間Ｔ４に後続する適応動作期間である。実線６１ａ、６１ｂ、６１ｃのグラフは動きベクトル検出部１４によるブレ信号をそれぞれ表わす。破線６２ａ、６２ｂのグラフは予測処理での補正に用いるブレ信号をそれぞれ表す。さらに、グラフの下側のタイミングチャートは、撮像素子１１の露光タイミングと、高周波側のフィルタ係数のリセットタイミングを示す。リセットタイミングのタイミングチャートにおいて、“High”になるタイミングで高周波側予測フィルタのフィルタ係数のリセット動作が行われる。
【００４１】
まず、ブレ検出が開始される期間Ｔ１における最初の時点で高周波側の予測フィルタのフィルタ係数がリセットされる。また低周波側の予測フィルタには前回にカメラの動作が終了した際のフィルタ係数値が設定される。期間Ｔ１にて予測処理部３５、３６は動きベクトル検出部１４からのブレ信号を取得して適応動作を行い、それぞれのフィルタ係数の値を更新していく。そして、カメラ制御部１０から静止画撮影命令が下されると、期間Ｔ２に移行して静止画露光が行われる。レンズ制御部２５は予測フィルタにより生成されたブレ補正信号６２ａを用いて、像ブレ補正制御を行う。期間Ｔ２での静止画露光が終了すると期間Ｔ３に移行し、再び動きベクトル検出部１４によるブレ検出が行われる。
【００４２】
期間Ｔ３の最初に高周波側の予測フィルタのフィルタ係数がリセットされる。一方、低周波側の予測フィルタには前記フィルタ係数値が設定され、ブレ信号６１ｂを用いて適応動作を開始する。再びカメラ制御部１０により静止画撮影命令が下されると、期間Ｔ４に移行し、静止画露光動作、および、予測フィルタにより生成されたブレ補正信号６２ｂを用いた像ブレ補正制御が行われる。
【００４３】
期間Ｔ４の経過後、期間Ｔ５の最初に期間Ｔ３と同様に高周波側の予測フィルタのフィルタ係数がリセットされ、低周波側の予測フィルタは前記フィルタ係数値が設定されたうえで適応動作を再開する。その後、カメラの電源がＯＦＦ操作されると、低周波側の予測フィルタのフィルタ係数を記録媒体に記録する処理が実行されてから処理を終了する。
【００４４】
高周波側の予測フィルタについてはフィルタ係数がリセットされて初期値から適応動作を開始するが、適応動作期間が期間Ｔ３のように短い期間であっても、数周期分の周波数を得ることができるので、予測精度を十分に確保可能である。一方、低周波側の予測フィルタは前回に使用したフィルタ係数を用いて適応動作を行うが、低周波帯域のブレ信号の周波数成分は変化が少ないので、フィルタ係数値を早く収束させることができる。
【００４５】
本実施例では、静止画露光前に取得されるブレ信号を高周波帯域と低周波帯域の信号成分に分離し、帯域ごとのブレ信号の適応アルゴリズムによる予測フィルタを用いて静止画露光中のブレ補正信号が生成される。それぞれの周波数帯域の予測フィルタのフィルタ係数については、高周波側の場合にブレ検出の開始時点および静止画露光の終了後にリセット動作が実行され、初期値に設定される。一方、低周波側の場合には前回のフィルタ係数値を使って適応動作が開始する。これにより、適応動作期間の長さが短い場合でも、静止画露光の予測精度を向上させることができ、高精度に像ブレ補正を行える。本実施例によれば、予測フィルタを用いて静止画撮影時の像ブレ補正を行う撮像装置において、フィルタ係数の更新時間が十分でない場合でも高精度に像ブレ補正を行える。
【００４６】
［第１変形例］
高周波側のフィルタ係数のリセット動作のタイミングについては、ブレ検出の開始時点や静止画露光の終了後に限定されず、例えば、第１変形例では下記のタイミングでリセット動作が行われる。
【００４７】
手ブレに含まれる周波数成分に関して、連続撮影を行う場合等のように撮影者が同じ構え方をしている状態では、高周波成分は大きく変化はしない。一方、撮影者がカメラの撮影方向を変更する場合や、カメラの状態を横位置撮影から縦位置撮影へ変更する場合、あるいは撮影者がカメラの把持状態を両手での把持または片手での把持に変更した場合等には周波数成分が変化しやすい。その他にも撮影レンズのズーム状態等のように、撮像光学系の状態が変更されてカメラの状態が変わる場合には周波数成分が変化する可能性がある。そこで第１変形例では、撮影者による撮影状態や、レンズのズーム動作等によるカメラの状態変化を検出する状態検出部１８（図１）を備える。
【００４８】
状態検出部１８は、カメラの縦位置、横位置等の位置姿勢変化や、撮影者の立位、座位の状態変化を検出するために、例えば加速度センサを有する。また、状態検出部１８はカメラの外装部材に配置した接触センサを有し、撮影者によるカメラの把持状態の変化を検出する。状態検出部１８はカメラ制御部１０に接続され、状態変化が検出されるとカメラ制御部１０に検出信号を出力する。
【００４９】
カメラの相対位置変化等を状態検出部１８が検出した場合にカメラ制御部１０は高周波側予測フィルタのフィルタ係数のリセット動作を行う。状態検出部１８がカメラの状態変化を検出しない場合には、前回に使用した予測フィルタのフィルタ係数値を記録しておき、その値を用いて適応動作が開始される。なお、低周波側予測フィルタのフィルタ係数についても、状態検出部１８の検出信号に基づき、リセット動作を行い初期値に設定しても構わない。例えば、状態検出部１８により、撮影者が立位姿勢で撮影している状態からしゃがみこんだ座位姿勢への状態変化が検出された場合、カメラ制御部１０は低周波側予測フィルタのフィルタ係数のリセット動作を行う。また、前回のカメラの電源オフ時から所定の時間（判定用の閾値時間）が経過したことをカメラ制御部１０が判断すると、ブレ検出の開始時の１回目のフィルタ係数を、低周波側および高周波側の予測フィルタ共にリセットする。
【００５０】
［第２変形例］
第２変形例では、撮像素子を有するカメラ本体部に対し、レンズ装置を装着可能な交換レンズ方式の撮像システムについて説明する。交換レンズ方式の場合、カメラ本体部内のカメラ制御部１０と、レンズ装置内のレンズ制御部２５のうち、どちらがブレ補正信号を生成してよい。レンズ制御部２５が主体となってブレ補正制御を行う場合、カメラ制御部１０からの動きベクトルによるブレ信号情報と、静止画撮影の命令のタイミング情報が通信部を介して取得される。一方、カメラ制御部１０が主体となってブレ補正制御を行う場合には、算出したブレ補正信号を、通信部を介してレンズ制御部２５に送信する。
【００５１】
カメラ本体部に設けられた状態検出部１８は、カメラ本体部へのレンズ装置の装着の有無を検出可能である。つまり、ユーザがレンズ交換を行った場合の状態の変化を状態検出部１８が検出すると、カメラ制御部１０はレンズ装置が交換されたと判断した場合、予測フィルタのフィルタ係数をリセットする。レンズ交換によってレンズ装置の重さや長さが大きく変化すると、低周波側のブレ信号の周波数成分が変化する可能性がある。カメラ制御部１０は高周波側予測フィルタのみでなく低周波側予測フィルタのフィルタ係数をリセットする。
【００５２】
撮影レンズ２が備えるシフトレンズ２４は像ブレ補正手段の一例であり、光軸に対して補正レンズを略垂直方向に並進駆動させる方式である。その他の方式として、例えば、撮像素子１１を光軸に対して並進駆動させる方式や、撮影レンズ全体を回転駆動させる方式等がある。これらの方式は他の実施例や変形例にも適用可能である。
【００５３】
［第３変形例］
第３変形例は、予測フィルタの適応動作期間の長さを所定の閾値時間と比較することが行われ、適応動作期間の長さが閾値時間より短い場合、高周波側予測フィルタによる予測処理は行われない。例えば、ブレ検出の開始時点からの静止画露光時間が非常に短く、高周波側予測処理部３５の適応動作期間の長さが十分でないことをカメラ制御部１０が判断した場合、次のように制御を行う。予め設定された閾値時間よりも適応動作期間の長さが短いと判断した場合、カメラ制御部１０は高周波側予測処理部３５から加算器３８へは出力しないように制御し、または出力値をゼロにする。そして、前回のフィルタ係数を使用して適応動作を行った低周波側予測処理部３６の予測ブレ信号のみでブレ補正制御が行われる。これにより、適応動作期間が十分でない場合に予測誤差の大きい状態で像ブレ補正が行われることを防止できる。
【００５４】
［第２の実施例］
次に図７から図９を参照して第２の実施例を説明する。本実施例では振れ検出手段としてジャイロセンサ（角速度センサ）を用いる構成例を説明する。本実施例にて第１の実施例と同様の構成要素については既に使用した符号を用いることで、それらの詳細な説明を省略し、主に相違点を説明する。このような説明の省略の仕方は後述の実施例でも同じである。
【００５５】
本実施例では、フォーカルプレーンシャッタ（以下、単にシャッタという）を有するカメラにおいて、ジャイロセンサによりブレ信号を取得して像ブレ補正を行う。シャッタは静止画露光時間を制御するために駆動されるが、シャッタ駆動によって振動が発生する。特に、ジャイロセンサ（以下、ジャイロという）を備える撮像装置では、シャッタ駆動時の振動はジャイロの信号に対してノイズを発生させる可能性があり、これは静止画撮影時のブレ補正精度を低下させる原因となり得る。そこで、本実施例では静止画露光前にジャイロによるブレ信号を用いて予測フィルタによる適応動作を行う。静止画撮影命令が下された場合には、シャッタ駆動によりジャイロへのノイズの影響がある期間中、ブレ予測信号を用いて像ブレ補正が行われる。
【００５６】
図７は本実施例に係る撮像装置としてのデジタルカメラの構成例を示すブロック図である。第１の実施例との相違点は、撮像素子１１の前にシャッタ１７を有していること、および、動きベクトル検出部１４に代えてジャイロ２６を有することである。ジャイロ２６はカメラ１の振れの角速度を検出する角速度センサであり、撮影レンズ２内に搭載されている。ジャイロ２６により検出される角速度ブレ信号はレンズ制御部２５が積分して角度ブレ量に変換する。角度ブレ量に対するゲインを調整することで撮像素子１１の像面上でのブレ量が算出される。
【００５７】
図８を参照してシャッタ駆動によるジャイロ２６へのノイズの影響について説明する。図８はジャイロ２６で検出される角速度ブレ信号の時間変化を表し、横軸が時間軸で、縦軸が角速度ブレ量を表す。期間Ｔ１１は静止画露光前の期間、期間Ｔ１２は静止画露光中の期間、期間Ｔ１３は静止画露光終了後の期間である。
【００５８】
図８（Ａ）は、ジャイロ２６で検出されるブレ信号６３に対して、期間Ｔ１２の最初にノイズ６４ａが重畳している様子を示す。このノイズ６４ａの原因は、撮像素子１１の像面上での露光開始を制御するシャッタ１７が有する先幕が走行し、走行終了時に衝撃が生じ、ジャイロ２６に振動を与えることである。また期間Ｔ１３の最初にはノイズ６４ｂが発生している。このノイズ６４ｂの原因は、露光終了を制御するシャッタ１７の後幕の走行終了時の衝撃がジャイロ２６に振動を与えることである。
【００５９】
特に、期間Ｔ１２で発するノイズ６４ａは、静止画露光中の像ブレ補正に影響を与え、像ブレ補正精度の低下の原因となる。そこで、本実施例ではシャッタ１７の駆動によるノイズ発生の期間のブレ補正信号を予測処理により生成し、像ブレ補正精度の高精度化を図る。具体的な説明は図８（Ｂ）を参照して後で行う。
【００６０】
次に図９を参照して、補正に用いるブレ信号の算出動作および像ブレ補正動作について説明する。図９は本実施例におけるブレ信号を算出する信号処理部のブロック図である。図３との相違点は以下の通りである。
【００６１】
・ジャイロ信号７１
ジャイロ信号７１はジャイロ２６により検出される角速度ブレ信号であり、ＨＰＦ３２およびＬＰＦ３３にそれぞれ出力される。
【００６２】
・Ａ/Ｄ変換器７２ａ、7２ｂ
Ａ/Ｄ変換器７２ａはＨＰＦ３２の出力信号をデジタル信号に変換して、高周波側予測処理部３５に出力する。またＡ/Ｄ変換器７２ｂはＬＰＦ３３の出力信号をデジタル信号に変換して、低周波側予測処理部３６に出力する。本実施例ではジャイロ２６により角速度ブレ量のアナログ信号が検出される。そこで、ＨＰＦ３２、ＬＰＦ３３の通過により帯域分離された各ブレ信号について、Ａ/Ｄ変換器７２ａ、７２ｂがそれぞれデジタル信号に変換する。また本実施例の場合、図３のダウンサンプリング器３４は不要であり、Ａ/Ｄ変換器７２ａ、７２ｂのそれぞれのサンプリング周波数（ｆｃ）を変えることで代用している。例えばＡ/Ｄ変換器７２ａはサンプリング周波数ｆｃが1000Hzに設定され、Ａ/Ｄ変換器７２ｂはサンプリング周波数ｆｃが250Hzに設定されている。低周波側予測処理部３６の後段にはアップサンプリング器３７が配置され、低周波側予測処理部３６の出力信号の周波数は高周波側と同じサンプリング周波数に変換される。
【００６３】
・積分器７３、ゲイン調整器７４
加算器３８により加算された高周波側および低周波側の合成出力信号である角速度ブレ信号は積分器７３に送られ、角度ブレ量に変換される。さらに、ゲイン調整器７４はゲインを調整し、撮像素子１１の像面上でのブレ量に換算する。
【００６４】
次に、図８（Ｂ）を参照して、予測処理部における予測フィルタのフィルタ係数のリセットタイミングと、適応動作の開始タイミングについて説明する。ジャイロ２６で検出されるブレ信号、および予測処理部によるブレ補正信号を示す。グラフの下側のタイミングチャートは高周波側予測フィルタのフィルタ係数のリセットタイミングと、適応動作のタイミングを示す。実線６３はジャイロ２６による角速度ブレ信号を表し、破線６５は予測処理による補正に用いるブレ信号を表す。
【００６５】
期間Ｔ１１にてジャイロ２６によるブレ検出が開始する時点では、高周波側の予測フィルタのフィルタ係数がリセットされ、低周波側の予測フィルタのフィルタ係数値は前回にカメラの動作が終了した際のフィルタ係数値に設定される。それぞれの予測フィルタの適応動作が開始する。そして、カメラ制御部１０から静止画撮影命令が下されると、高周波側予測処理部３５と低周波側予測処理部３６のそれぞれの切替部４３および４６（図４）が切り替えられ、適応動作が停止して予測信号が出力される。
【００６６】
さらに、期間Ｔ１２においてシャッタ１７が駆動され、静止画露光が行われる。期間Ｔ１２のうち、初期のシャッタ駆動の衝撃によってノイズが発生する期間をＴ１２ａに示す。この期間Ｔ１２ａでは、予測フィルタにより生成されたブレ補正信号（破線６５）を用いて、像ブレ補正が行われる。期間Ｔ１２ａはシャッタ駆動の衝撃によりノイズが発生する期間に基づいて予め設定される。期間Ｔ１２のうち、期間Ｔ１２ａを除外した残りの期間をＴ１２ｂに示す。期間Ｔ１２ｂでは、図４に示す出力切替スイッチ４６ａが接点４６ｃを選択した状態に切り替えられ、それぞれの予測処理部はジャイロ２６の検出ブレ信号を出力し、像ブレ補正が行われる。その後、静止画露光が終了し、期間Ｔ１３ではシャッタ１７の後幕走行終了によるノイズ６４ｂがジャイロ２６の検出信号に重畳される。そのため、カメラ制御部１０は、ノイズ６４ｂが収まるまでの期間Ｔ１３ａだけ待機してから、予測部入力切替スイッチ４３ａを接点４３ｂへ切り替えて適応動作を再開させる。適応動作の開始のタイミングで、高周波側の予測フィルタのフィルタ係数がリセットされ、低周波側の予測フィルタのフィルタ係数は前記のフィルタ係数値に設定される。期間Ｔ１３にて期間Ｔ１３ａを除外した期間Ｔ１３ｂでは、それぞれの予測処理部の適応動作が行われる。
【００６７】
本実施例ではジャイロセンサとシャッタ機構部を備え、ジャイロセンサの検出信号に基づいて像ブレ補正を行う。静止画撮影の際にシャッタ駆動による衝撃でノイズがジャイロ信号に重畳する場合でも、像ブレ補正精度を向上することができる。なお、シャッタ１７の駆動によるジャイロ信号へのノイズ干渉を例示して説明したが、デジタル一眼レフカメラにおけるクイックリターンミラー機構部の可動ミラーのアップ時とダウン時の衝撃によるノイズに対しても有効である。
【００６８】
［第３の実施例］
次に図１０、図１１を参照して第３の実施例を説明する。本実施例では、帯域分離された後のブレ信号に対し、それぞれ複数の予測フィルタを備える。ブレ信号の検出開始時点から静止画撮影命令までの時間によって、どの予測フィルタによるブレ補正信号を使用するかを選択する処理が行われる。
【００６９】
図１０を参照して、本実施例における補正に用いるブレ信号の算出動作およびブレ補正動作について説明する。図１０は本実施例における信号処理部のブロック図である。図３との相違点は以下のとおりである。
【００７０】
・高周波側第１予測処理部３５ａ、高周波側第２予測処理部３５ｂ
本実施例では２つの高周波側予測処理部を備え、いずれもＨＰＦ３２の出力信号を取得して予測処理を行う。高周波側第１予測処理部３５ａは高周波帯域の信号の予測処理を行う第１の信号予測部であり、高周波側第２予測処理部３５ｂは高周波帯域の信号の予測処理を行う第２の信号予測部である。各予測処理部の構成は、第１の実施例にて図４および図５を用いて説明済みであり、それぞれ独立に適応動作を行う。切替部８１は、カメラ制御部１０の命令にしたがって、いずれかの高周波側予測処理部の出力を選択する。選択スイッチ８１ａが端子８１ｂを選択した状態では高周波側第１予測処理部３５ａの出力が加算器３８に送られ、選択スイッチ８１ａが端子８１ｃを選択した状態では高周波側第２予測処理部３５ｂの出力が加算器３８に送られる。
【００７１】
・低周波側第１予測処理部３６ａ、低周波側第２予測処理部３６ｂ
本実施例では２つの低周波側予測処理部を備え、いずれもダウンサンプリング器３４の出力信号を取得して予測処理を行う。低周波側第１予測処理部３６ａは低周波帯域の信号の予測処理を行う第１の信号予測部であり、低周波側第１予測処理部３６ｂは低周波帯域の信号の予測処理を行う第２の信号予測部である。各予測処理部の構成は、第１の実施例にて図４および図５を用いて説明済みであり、それぞれ独立に適応動作を行う。切替部８２は、カメラ制御部１０の命令にしたがって、いずれかの低周波側予測処理部の出力を選択する。選択スイッチ８２ａが端子８２ｂを選択した状態では低周波側第１予測処理部３６ａの出力がアップサンプリング器３７に送られる。選択スイッチ８２ａが端子８２ｃを選択した状態では低周波側第２予測処理部３６ｂの出力がアップサンプリング器３７に送られる。
【００７２】
・切替部８１および８２
静止画露光中において、切替部８１および８２はカメラ制御部１０から命令を受け、複数の予測処理部のどちらの予測ブレ信号を使用するかを切り替える。
【００７３】
高周波側第１予測処理部３５ａは、第１の実施例の高周波側予測処理部３５と同様に、ブレ信号の検出開始時点、および静止画撮影終了後に毎回フィルタ係数がリセットされ初期値に設定される。一方、高周波側第２予測処理部３５ｂは、第１の実施例の低周波側予測処理部３６と同様に、適応動作の開始時点にて前回記録されたフィルタ係数値が設定される。低周波側第１予測処理部３６ａは、ブレ信号の検出開始時点、および静止画撮影終了後に毎回フィルタ係数がリセットされ初期値に設定される。低周波側第２予測処理部３６ｂは適応動作の開始時点にて前回記録されたフィルタ係数が設定される。
【００７４】
次に、図１１を参照して、複数の予測処理部の出力切替動作について説明する。図１１は、動きベクトル検出部１４により検出されるブレ信号の時間変化と、予測処理部によるブレ補正信号の時間変化を示す。期間Ｔ２１は静止画露光前の適応動作期間であり、Ｔ２２は静止画露光中の期間である。その後、期間Ｔ２３の適応動作期間を経て、期間Ｔ２４で静止画露光が行われる。そして期間Ｔ２５の適応動作期間の経過後、期間Ｔ２６で静止画露光が行われる。実線６１ａ〜ｃのグラフは動きベクトル検出部１４によるブレ信号を表し、破線６２ａ〜ｃのグラフは予測処理による補正に用いるブレ補正信号を表す。グラフの下側に示すタイミングチャートは、高周波側の切替部８１のスイッチ状態および低周波側の切替部８２のスイッチ状態を示す。高周波側の切替部８１のタイミングチャートは、選択スイッチ８１ａにより端子８１ｂまたは８１ｃが選択される状態を示す。低周波側の切替部８２のタイミングチャートは、選択スイッチ８２ａにより端子８２ｂまたは８２ｃが選択される状態を示す。
【００７５】
まず、期間Ｔ２１にてブレ検出が開始されると、高周波側第１予測処理部３５ａと低周波側第１予測処理部３６ａはそれぞれ、フィルタ係数がリセットされて初期値に設定される。一方、高周波側第２予測処理部３５ｂと低周波側第２予測処理部３６ｂはそれぞれ、前回記録されたフィルタ係数がそのまま設定される。期間Ｔ２１において、それぞれのフィルタ係数で適応動作が行われる。期間Ｔ２１では、高周波側の選択スイッチ８１ａにより端子８１ｂが選択され、低周波側の選択スイッチ８２ａにより端子８２ｂが選択された状態である。
【００７６】
次の期間Ｔ２２で静止画露光が行われる。撮影者は操作部１５を用いて、カメラ制御部１０に撮影を指示し、静止画撮影命令が下されるとカメラ制御部１０は期間Ｔ２１の期間長さを所定の閾値時間と比較する。具体的には、高周波側の閾値時間をＴｈと表記し、低周波側の閾値時間をＴｌと表記する。２種類の閾値時間が予め設定され、カメラ制御部１０は適応動作期間Ｔ２１の長さがそれぞれの閾値時間Ｔｈ，Ｔｌより長いどうかを判断する。本実施例では閾値時間Ｔｌの方が閾値時間Ｔｈよりも長いものとする（Ｔｌ＞Ｔｈ）。つまり、高周波側の予測フィルタの方が低周波側の予測フィルタよりもフィルタ係数値の収束が早いので、閾値時間ＴｈよりもＴｌの方が長い時間に設定されている。適応動作期間の長さが閾値時間より長い場合には、フィルタ係数をリセットしてからの適応動作を行った方が、前回のフィルタ係数を用いて適応動作を行うよりもフィルタ係数の収束が早く、予測精度が高い。また、適応動作期間の長さが閾値時間以下である場合には、前回のフィルタ係数を利用して適応動作を行う方が、予測精度が高い。そこでカメラ制御部１０は、適応動作期間の長さによって、どちらの予測フィルタを使用するかを切り替える制御を行う。なお、適応動作期間の長さが閾値時間よりも非常に長く、十分な適応時間をとれる場合には、どちらの予測フィルタの精度も変わらない。この場合にはどちらを使用してもよい。
【００７７】
図１１の例では、期間Ｔ２１が閾値時間Ｔｌよりも長く、適応動作の時間が十分であることをカメラ制御部１０が判断する。よって、選択スイッチ８１ａは端子８１ｂを選択し、選択スイッチ８２は端子８２ｂを選択する。その結果、高周波側第１予測処理部３５ａの出力が加算器３８に送られ、低周波側第１予測処理部３６ａの出力がアップサンプリング器３７を介して加算器３８に送られる。期間Ｔ２２での静止画露光が終了した後の期間Ｔ２３では、高周波側第１予測処理部３５ａおよび低周波側第１予測処理部３６ａのフィルタ係数がリセットされ、それぞれの予測処理部の適応動作を再開する。
【００７８】
次に、再度静止画撮影命令が下されると、カメラ制御部１０は期間Ｔ２３の長さと閾値時間Ｔｈ，Ｔｌとを比較する。図１１の例では、期間Ｔ２３の長さが閾値時間Ｔｌよりも短く、閾値時間Ｔｈよりも長いと判断される。この場合、高周波側の切替部８１の状態はそのまま変更されず、低周波側の選択スイッチ８２ａにより端子８２ｃ側が選択された状態となる。その結果、期間Ｔ２４では高周波側第１予測処理部３５ａの出力が加算器３８に送られ、低周波側第２予測処理部３６ｂの出力がアップサンプリング器３７を介して加算器３８に送られる。加算器３８による加算合成出力を用いて像ブレ補正が行われる。
【００７９】
期間Ｔ２４の静止画露光が終了した後の期間Ｔ２５では、低周波側の選択スイッチ８２ａにより端子８２ｂが選択された状態に切り替えられる。それぞれのフィルタ係数は期間Ｔ２３の場合と同様に設定され、適応動作が再開する。
【００８０】
次に、再度静止画撮影命令が下されると、カメラ制御部１０は期間Ｔ２５の長さと閾値時間Ｔｈ，Ｔｌとを比較する。期間Ｔ２５は非常に短く、高周波側についても適応動作の時間が十分でない状態である。カメラ制御部１０は適応動作期間の長さが閾値時間Ｔｈよりも短いと判断する。その結果、高周波側の選択スイッチ８１ａにて端子８１ｃが選択され、低周波側の選択スイッチ８２ａにて端子８２ｃが選択された状態に切り替えられる。期間Ｔ２６では高周波側第２予測処理部３５ｂの出力が加算器３８に送られ、低周波側第２予測処理部３６ｂの出力がアップサンプリング器３７を介して加算器３８に送られる。加算器３８による合成出力信号を用いて像ブレ補正が行われる。
【００８１】
本実施例では適応動作期間の長さを閾値時間と比較し、比較結果に基づいて第１の予測処理部の出力信号を使用するか、または第２の予測処理部の出力信号を使用するかを選択する制御が行われる。第１の予測処理部の出力信号は、フィルタ係数を毎回リセットする予測処理部の信号であり、第２の予測処理部の出力信号は、前回のフィルタ係数を用いて適応動作を行う予測処理部の信号である。本実施例によれば、ブレ検出の開始時点から静止画撮影命令までの適応動作期間の長さが非常に短い場合においても、予測精度の低下を抑えつつ像ブレ補正を行うことができる。なお、適応動作期間の長さが閾値時間を超えれば第２の予測処理部の方が必ず予測精度が良いというわけではなく、確率的なものである。理論的には、上述したように適応動作期間に所望の周波数に対応する少なくとも１周期分が含まれる時間が必要であるが、ノイズ等の影響も考慮すると数周期分の適応動作の時間をとることが望ましい。閾値時間Ｔｌ，Ｔｈは複合的な要因に基づいて設定される。
【００８２】
［第３の実施例の変形例］
第３の実施例では、適応動作の時間に応じて複数の予測処理部のうちの１つを選択して予測ブレ信号を利用する制御を説明したが、その他の方法でもよい。図４、図５を用いて説明したように、適応動作時において各予測フィルタは、観測値u(n)と予測値y(n)との差分から予測処理誤差ｅ(n)を算出している。この予測処理誤差ｅ(n)が小さい場合、または小さい値が連続的に続く場合には、フィルタ係数値がより早く収束し、予測精度が高い可能性があることを示している。そこで変形例のカメラ制御部１０は、静止画撮影命令が下された際に、各周波数帯域の２つの予測処理部から、直前の予測処理誤差ｅ(n)を取得して比較する。直前の予測処理誤差ｅ(n)が小さい方の予測処理部による予測ブレ信号を、静止画露光中の像ブレ補正に用いるようにカメラ制御部１０は切替部８１，８２を制御する。
【００８３】
前記実施例および変形例では、帯域ごとに２つの予測処理部をそれぞれ配置して、１つを選択する構成例を説明したが、必要に応じて３以上の予測処理部をそれぞれ配置した構成でもよい。あるいは、所定の帯域では複数の予測処理部を配置し、別の帯域では単数の予測処理部を配置してもよい。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１０  カメラ制御部
１４  動きベクトル検出部
１８  状態検出部
２４  シフトレンズ
２５  レンズ制御部
２６  ジャイロセンサ
３２  ＨＰＦ
３３  ＬＰＦ
３５  高周波側予測処理部
３６  低周波側予測処理部
【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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【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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