(57)【要約】【課題】振れ検出信号を低周波数帯域と高周波数帯域の各成分に分離した上で複数の像ブレ補正手段を制御する像ブレ補正装置において、高周波数帯域での補正と低周波数帯域での補正の割り当てを切り替える機能を提供すること。【解決手段】像ブレ補正装置１００は角速度センサ１０１を備え、周波数分離部１０３はデジタルフィルタによって振れ検出信号を低周波信号と高周波信号に分離する。第１像ブレ補正部１０７は高周波信号と低周波信号のうちの一方の信号に基づいて像ブレ補正を行い、第２像ブレ補正部１１１は、他方の信号に基づいて像ブレ補正を行う。周波数分離制御部１１２は、デジタルフィルタをハイパスフィルタ特性とローパスフィルタ特性との間で切り替えることによって、第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１に対する周波数の割り当てを変更する。【選択図】  図１
2015135387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像ブレ補正手段により画像のブレを補正する像ブレ補正装置であって、
装置の振れを検出して振れ検出信号を出力する振れ検出手段と、
前記振れ検出信号を取得して低周波信号と高周波信号に分離する信号分離手段と、
前記高周波信号から第１補正量を算出し、かつ前記低周波信号から第２補正量を算出するか、または前記低周波信号から第１補正量を算出し、かつ前記高周波信号から第２補正量を算出する算出手段と、
前記第１補正量にしたがって像ブレを補正する第１像ブレ補正手段と、
前記第２補正量にしたがって像ブレを補正する第２像ブレ補正手段と、
前記信号分離手段を制御することにより、前記高周波信号から前記算出手段が算出する前記第１補正量を前記第１像ブレ補正手段に出力するとともに前記低周波信号から前記算出手段が算出する前記第２補正量を前記第２像ブレ補正手段に出力する第１制御と、前記低周波信号から前記算出手段が算出する前記第１補正量を前記第１像ブレ補正手段に出力するとともに前記高周波信号から前記算出手段が算出する前記第２補正量を前記第２像ブレ補正手段に出力する第２制御とを切り替える制御手段と、を備えることを特徴とする像ブレ補正装置。
【請求項２】
前記信号分離手段は前記振れ検出信号を前記低周波信号および高周波信号に分離するフィルタと、前記制御手段からの制御信号によって前記低周波信号および高周波信号の出力先を切り替える切替手段を有し、
前記算出手段は、前記切替手段から取得した前記低周波信号または高周波信号から前記第１補正量を算出する第１算出手段、および前記切替手段から取得した前記低周波信号または高周波信号から前記第２補正量を算出する第２算出手段を有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】
前記信号分離手段はデジタルフィルタを有し、前記振れ検出信号と前記デジタルフィルタの出力信号との差分を演算して前記デジタルフィルタの出力信号とともに前記算出手段に出力し、
前記制御手段は、前記デジタルフィルタの特性をハイパスフィルタ特性とローパスフィルタ特性との間で変更する制御を行う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４】
前記算出手段は、ハイパスフィルタ特性の前記デジタルフィルタから取得した前記高周波信号またはローパスフィルタ特性の前記デジタルフィルタから取得した前記低周波信号から前記第１補正量を算出する第１算出手段、およびハイパスフィルタ特性の前記デジタルフィルタから取得した前記高周波信号またはローパスフィルタ特性の前記デジタルフィルタから取得した前記低周波信号から前記第２補正量を算出する第２算出手段を有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】
前記制御手段は、前記デジタルフィルタの特性を変更する際、前記デジタルフィルタの演算結果として保持される中間値を変更することによって前記デジタルフィルタの出力を連続的に変化させる制御を行うことを特徴とする請求項３または４に記載の像ブレ補正装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記デジタルフィルタの出力が閾値より小さい場合に前記デジタルフィルタの特性をハイパスフィルタ特性とローパスフィルタ特性との間で変更する制御を行うことを特徴とする請求項３または４に記載の像ブレ補正装置。
【請求項７】
前記振れ検出手段の出力の低周波成分を減衰させる減衰手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記デジタルフィルタの特性をハイパスフィルタ特性とローパスフィルタ特性との間で変更する際、前記減衰手段の遮断周波数を高くする制御を行う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】
振れの角速度信号を角度信号または位置信号に変換する積分手段をさらに備え、
前記信号分離手段は前記振れ検出信号として前記積分手段からの信号を取得して低周波信号と高周波信号に分離することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置。
【請求項９】
請求項１ないし８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１０】
請求項１ないし８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撮像装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、撮影光学系のズーム倍率が閾値以上である場合、前記第１制御に変更し、撮影光学系のズーム倍率が閾値より小さい場合、前記第２制御に変更することを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
複数の像ブレ補正手段により画像のブレを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、
振れ検出手段が装置の振れを検出して振れ検出信号を出力する検出ステップと、
制御手段により制御される信号分離手段が前記振れ検出信号を取得して低周波信号と高周波信号に分離する信号分離ステップと、
算出手段が、前記高周波信号から第１補正量を算出し、かつ前記低周波信号から第２補正量を算出するか、または前記低周波信号から第１補正量を算出し、かつ前記高周波信号から第２補正量を算出する算出ステップと、
第１像ブレ補正手段が前記第１補正量にしたがって像ブレを補正し、第２像ブレ補正手段が前記第２補正量にしたがって像ブレを補正する補正ステップと、を有し、
前記算出ステップにて前記制御手段は、前記高周波信号から前記算出手段が算出する前記第１補正量を前記第１像ブレ補正手段に出力するとともに前記低周波信号から前記算出手段が算出する前記第２補正量を前記第２像ブレ補正手段に出力する第１制御と、前記低周波信号から前記算出手段が算出する前記第１補正量を前記第１像ブレ補正手段に出力するとともに前記高周波信号から前記算出手段が算出する前記第２補正量を前記第２像ブレ補正手段に出力する第２制御とを切り替え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、複数の像ブレ補正手段を用いて画像のブレを補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像装置は小型化や光学系の高倍率化に伴い、装置の振れ等が撮影画像の品位を低下させる原因となっていることに着目し、振れ等により生じる撮影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。特許文献１には、撮像装置に搭載されるブレ補正機能として、複数のブレ補正手段を併用して制御する方法が開示されている。角速度センサ信号を低周波数帯域と高周波数帯域に分離し、各々のブレ補正手段によって撮像装置の像ブレ補正が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５１８１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に開示の技術では、２つのブレ補正手段に係る低周波数帯域での補正と高周波数帯域での補正との割り当てが固定である。しかし、例えば変倍光学系を備えた撮像装置の場合、２つのブレ補正手段の補正可能量が、図５に示すようにズーム倍率によって変化することがある。各ブレ補正手段の補正可能量は、撮影光学系の光量バランスやＭＴＦ（Modulation Transfer Function）特性等で決定される。
【０００５】
撮像装置に加えられる振れには、低周波ほど振幅が大きく、高周波ほど振幅が小さくなるという特性がある。このため、２つのブレ補正手段について、補正可能量が大きい方に低周波数帯域での補正を割り当て、補正可能量が小さい方に高周波数帯域での補正を割り当てる制御が考えられる。図５のように、ズーム倍率が変化したときに２つのブレ補正手段の補正可能量の大小関係が変化する場合、２つのブレ補正手段に対する高周波数帯域での補正と低周波数帯域での補正の割り当てを変更した方が、最適なブレ補正制御を行うことができる。
本発明は、振れ検出信号を低周波数帯域と高周波数帯域の各成分に分離した上で複数の像ブレ補正手段を制御する像ブレ補正装置において、高周波数帯域での補正と低周波数帯域での補正の割り当てを切り替える機能の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る装置は、複数の像ブレ補正手段により画像のブレを補正する像ブレ補正装置であって、装置の振れを検出して振れ検出信号を出力する振れ検出手段と、前記振れ検出信号を取得して低周波信号と高周波信号に分離する信号分離手段と、前記高周波信号から第１補正量を算出し、かつ前記低周波信号から第２補正量を算出するか、または前記低周波信号から第１補正量を算出し、かつ前記高周波信号から第２補正量を算出する算出手段と、前記第１補正量にしたがって像ブレを補正する第１像ブレ補正手段と、前記第２補正量にしたがって像ブレを補正する第２像ブレ補正手段と、前記信号分離手段を制御することにより、前記高周波信号から前記算出手段が算出する前記第１補正量を前記第１像ブレ補正手段に出力するとともに前記低周波信号から前記算出手段が算出する前記第２補正量を前記第２像ブレ補正手段に出力する第１制御と、前記低周波信号から前記算出手段が算出する前記第１補正量を前記第１像ブレ補正手段に出力するとともに前記高周波信号から前記算出手段が算出する前記第２補正量を前記第２像ブレ補正手段に出力する第２制御とを切り替える制御手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、振れ検出信号を低周波数帯域と高周波数帯域の各成分に分離した上で複数の像ブレ補正手段を制御する像ブレ補正装置において、高周波数帯域での補正と低周波数帯域での補正の割り当てを切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１、第３、および第４実施形態に係る像ブレ補正装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１および第２の実施形態に係る周波数分離部の構成例を示すブロック図である。
【図３】周波数分離部の内部のフィルタの構成例を示すブロック図である。
【図４】第１および第２像ブレ補正部の構成例を示すブロック図である。
【図５】第１および第２像ブレ補正部について、ズーム倍率による補正可能量の変化の一例を示すグラフである。
【図６】本発明の第１乃至第３、第５実施形態において、周波数分離制御部が行う制御の効果を説明するグラフである。
【図７】本発明の第２および第５実施形態に係る像ブレ補正装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３乃至第５実施形態に係る周波数分離部の構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第４実施形態の周波数分離制御部が行う処理を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の第４実施形態の周波数分離制御部が行う制御の効果を説明するグラフである。
【図１１】本発明の第６実施形態に係る像ブレ補正装置の構成例を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第６実施形態の周波数分離制御部が行う処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本発明の第６実施形態の周波数分離制御部が行う制御の効果を説明するグラフである。
【図１４】本発明の第６実施形態の変形例に係る周波数分離制御部が行う制御の効果を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の各実施形態について図面を用いて説明する。本発明は、デジタル一眼レフカメラに装着される交換レンズやレンズ鏡筒のような光学機器、デジタルビデオカメラ、監視カメラ、Ｗｅｂカメラ等の撮像装置、携帯電話やタブレット端末等の撮像装置を具備する電子機器に適用できる。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像ブレ補正制御に関して説明する（他の方向の像ブレ補正制御については同様であるため、説明を省略する）。
【００１０】
［第１実施形態］
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る像ブレ補正装置１００の各構成部とその動作例について具体的に説明する。図１は像ブレ補正装置１００の構成例を示すブロック図である。
【００１１】
角速度センサ１０１は、像ブレ補正装置１００に加わる振れを検出する。振れ検出信号である角速度信号は低周波成分減衰部１０２に供給される。低周波成分減衰部１０２は、角速度センサ１０１からの角速度信号に含まれる低周波数成分を減衰させて高周波数帯域の信号を出力する。低周波数成分の減衰には、例えばＨＰＦ（ハイパスフィルタ）を用いる。信号分離を行う周波数分離部１０３は、低周波成分減衰部１０２の出力を取得して更に、高周波角速度信号と低周波角速度信号に分離する。分離された各信号はそれぞれ敏感度演算部１０４、１０８に送られる。周波数分離部１０３の構成例を図２に示す。
【００１２】
図２（Ａ）に示す例では、周波数分離部１０３に対する入力信号がＨＰＦ（ハイパスフィルタ）２０１と減算部２０２で処理される。入力信号をＨＰＦ２０１に通した後の出力は高周波角速度信号となる。また、減算部２０２は入力信号からＨＰＦ２０１の出力を減算し、減算出力は低周波角速度信号となる。スイッチ２０３および２０４は出力信号の切替部を構成する。スイッチ２０３はＨＰＦ２０１の出力段に設けられ、スイッチ２０４は減算部２０２の出力段に設けられる。スイッチ２０３および２０４は、敏感度演算部１０４に供給される信号Ｏｕｔ１＿１と、敏感度演算部１０８に供給される信号Ｏｕｔ１＿２について、高周波角速度信号と低周波角速度信号のどちらを供給するかを選択する役割を有する。図２（Ａ）では、信号Ｏｕｔ１＿１を高周波角速度信号とし、信号Ｏｕｔ１＿２を低周波角速度信号とする。このような切替制御は、後述する周波数分離制御部１１２からの制御信号による指示に従って行われる。
【００１３】
図２（Ｂ）に示す例では、周波数分離部１０３に対する入力信号がＬＰＦ（ローパスフィルタ）２１１と減算部２１２で処理される。入力信号をＬＰＦ２１１に通した後の出力は低周波角速度信号となる。また、減算部２１２は入力信号からＬＰＦ２１１の出力を減算し、減算出力は高周波角速度信号となる。スイッチ２１３および２１４は出力信号の切替部を構成する。スイッチ２１３は減算部２１２の出力段に設けられ、スイッチ２１４はＬＰＦ２１１の出力段に設けられる。スイッチ２１３および２１４は、敏感度演算部１０４に供給される信号Ｏｕｔ２＿１と、敏感度演算部１０８に供給される信号Ｏｕｔ２＿２について、高周波角速度信号と低周波角速度信号のどちらを供給するかを選択する役割を有する。図２（Ｂ）では、信号Ｏｕｔ２＿１を高周波角速度信号とし、信号Ｏｕｔ２＿２を低周波角速度信号とする。
【００１４】
図２（Ｃ）に示す例は、図２（Ａ）に対して、信号Ｏｕｔ１＿１が低周波角速度信号となり、信号Ｏｕｔ１＿２が高周波角速度信号となるように、スイッチ２０３およびスイッチ２０４の接続状態を変更した例を示す。同様に、図２（Ｄ）に示す例は、図２（Ｂ）に対して信号Ｏｕｔ２＿１が低周波角速度信号となり、信号Ｏｕｔ２＿２が高周波角速度信号となるように、スイッチ２１３およびスイッチ２１４の接続状態を変更した例を示す。このような切替制御は、後述する周波数分離制御部１１２からの制御信号による指示に従って行われる。
【００１５】
図２（Ａ）乃至（Ｄ）に示すＨＰＦ２０１またはＬＰＦ２１１はデジタルフィルタであり、例えば、図３に示す一般的な再帰型デジタルフィルタ（ＩＩＲフィルタ）の構成をもつ。ゲイン部ａ，ｂ，ｃは、各入力信号に対して係数ａ，ｂ，ｃをそれぞれ乗算して出力する。ＨＰＦ２０１の場合には係数ａ，ｂが正値であり、係数ｃは負値である。また、ＬＰＦ２１１の場合には、係数ａ，ｂ，ｃはいずれも正値である。Ｚ-1（遅延素子）は、入力信号を１サンプリング時間だけ遅延させて出力する。ＨＰＦ２０１またはＬＰＦ２１１において、ｎサンプリング目の入力信号をFIL_IN[ｎ]とし、出力信号をFIL_OUT[ｎ]とし、Ｚ-1へ供給される信号（以下、フィルタ中間値という）をZ[ｎ]とする。FIL_OUT[ｎ]とZ[ｎ]の計算値は以下のようになる。
【００１６】
FIL_OUT[ｎ]＝ｂ・Z[ｎ]＋ｃ・Z[ｎ−１]                            …（式１）
Z[ｎ]＝FIL_IN[ｎ]＋ａ・Z[ｎ−１]                                 …（式２）
（式１）と（式２）の演算を繰り返し行うことにより、周波数分離部１０３に対する入力信号について、ＨＰＦ２０１では低周波数帯域の信号を減衰させ、ＬＰＦ２１１では高周波数帯域の信号を減衰させて出力する。なお、本実施形態においては、簡単のため遅延素子が１つの一次ＩＩＲフィルタを用いて説明するが、２つ以上の遅延素子を有する高次のフィルタを用いてもよい。
【００１７】
図１の敏感度演算部１０４、積分部１０５、リミッタ１０６は、周波数分離部１０３から取得した高周波角速度信号または低周波角速度信号に基づいて、第１像ブレ補正量（第１補正量）を演算する第１算出ブロックを構成する。本実施形態では、低周波角速度信号および高周波角速度信号の一方の信号から第１補正量を算出する第１算出処理と、後述のように他方の信号から第２補正量を算出する第２算出処理が実行される。第１像ブレ補正量の信号は第１像ブレ補正部１０７に出力される。敏感度演算部１０４は、角速度センサ１０１が検出した振れを補正するために敏感度を演算する。この敏感度は、第１像ブレ補正部１０７をどれだけ駆動すればよいかを示す係数であり、該係数を角速度信号に乗算した結果が積分部１０５に出力される。積分部１０５は、敏感度演算部１０４からの出力を積分し、第１像ブレ補正部１０７の補正量を算出する。リミッタ１０６は、第１像ブレ補正部１０７が補正可能範囲内で駆動されるように、積分部１０５の出力を制限する。リミッタ１０６の出力は第１像ブレ補正量の信号として第１像ブレ補正部１０７に出力される。
【００１８】
一方、敏感度演算部１０８、積分部１０９、リミッタ１１０は、周波数分離部１０３から取得した低周波角速度信号または高周波角速度信号に基づいて、第２像ブレ補正量（第２補正量）を演算する第２算出ブロックを構成する。第２像ブレ補正量の信号は第２像ブレ補正部１１１に出力される。各部１０８〜１１０については、敏感度演算部１０８へ入力される周波数帯域が異なること、およびリミッタ１１０の出力先が第２像ブレ補正部１１１であること以外、各部１０４〜１０６と同様であるため、説明を省略する。
【００１９】
第１像ブレ補正部１０７および第２像ブレ補正部１１１の構成として、図４（Ａ）乃至（Ｃ）に例示する。
図４（Ａ）は、補正光学系３０５の可動光学部材（補正レンズ等）を光軸と垂直な方向にシフトさせ、あるいは光軸上の任意の点を中心に回動させる等の動作により、像ブレ補正を行う場合の構成例を示す。減算部３０１は、入力信号（像ブレ補正量の信号）から、補正光学系３０５の位置を検出する位置検出部３０６の出力を減算する。その減算結果（差分）である偏差データは制御フィルタ３０２に供給される。制御フィルタ３０２は、入力データを所定のゲインで増幅する増幅部、および位相補償フィルタで構成される。減算部３０１からの偏差データは、制御フィルタ３０２にて増幅および位相補償処理が行われた後、モータ駆動部３０３に出力される。モータ駆動部３０３に接続されたモータ３０４は、補正光学系３０５の駆動用のボイス・コイル型モータである。モータ３０４の駆動により、補正光学系３０５の可動光学部材が移動される。位置検出部３０６は、磁石とそれに対向する位置に備えられたホール・センサとを備え、補正光学系３０５の可動光学部材の移動量を検出する。その検出結果を示す信号は減算部３０１に出力される。これによって、入力信号に対して、補正光学系３０５に係る移動量を追従させるフィードバック制御系が構成される。補正光学系３０５は、可動光学部材の移動量に応じて光軸の向きを偏向する、光学的に像ブレ補正可能な補正系である。リミッタ１０６（またはリミッタ１１０）の出力に従って補正レンズ等を駆動することにより、像ブレを補正することができる。
【００２０】
図４（Ｂ）は、撮像素子３１０を光軸と垂直な方向にシフトさせる場合の像ブレ補正部の構成例を示す。図４（Ａ）との相違点は、像ブレ補正の駆動対象が補正光学系３０５から撮像素子３１０に変更されたことである。よって、図４（Ａ）と同様の構成部の説明は省略する。
図４（Ｃ）は、像ブレを電子的に補正する場合の像ブレ補正部の構成例を示す。図４（Ｃ）に示す画像メモリ３２１、信号処理部３２２、撮像素子３２３、記録媒体・表示デバイス３２４は、像ブレ補正装置１００を搭載した撮像装置が備えている。撮像素子３２３は、撮像装置の撮影光学系によって結像された被写体像を撮像画像信号に変換して信号処理部３２２に供給する。信号処理部３２２は、撮像素子３２３から取得した信号に基づき、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）フォーマット等に準拠した映像信号を生成して画像メモリ３２１に記憶させる。メモリ読み出し制御部３２０は、リミッタ１０６（またはリミッタ１１０）の出力する像ブレ補正量（第１補正量または第２補正量）に従って、画像メモリ３２１からの画像の読み出し位置を変更する。これにより、電子的に像ブレが補正された映像信号が画像メモリ３２１から出力される。メモリ読み出し制御部３２０は更に、記録媒体・表示デバイス３２４に映像信号を出力する。つまり、表示デバイスの画面上に像ブレ補正後の画像が表示され、また像ブレ補正後の画像データが記録媒体に記録される。なお、表示デバイスは画像を表示する液晶表示素子（ＬＣＤ）等のデバイスであり、記録媒体は、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。
【００２１】
第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１の割り当てにおいては、図４（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかを任意に変更することができる。例えば、第１像ブレ補正部１０７が図４（Ａ）に示す構成であって、第２像ブレ補正部１１１が図４（Ｂ）または（Ｃ）に示す構成とされる。または、撮影光学系にて２種類の補正光学系が存在する場合に、第１像ブレ補正部１０７および第２像ブレ補正部１１１ともに図４（Ａ）に示す構成にしてもよい。
【００２２】
次に図１の周波数分離制御部１１２について説明する。
周波数分離制御部１１２は、像ブレ補正装置１００を搭載する撮像装置のズーム位置情報等に基づいて、周波数分離部１０３の制御状態を変更する。図５は、第１像ブレ補正部１０７の補正可能量（実線）および第２像ブレ補正部１１１の補正可能量（点線）を例示したグラフである。横軸は像ブレ補正装置１００を搭載した撮像装置における撮影光学系のズーム倍率を示し、縦軸に補正可能量を示す。上述したように、撮像装置に加えられる振れは、低周波ほど振幅が大きく、高周波ほど振幅が小さくなるという特性がある。このため、２つの像ブレ補正部について、補正可能量が大きい方に低周波数帯域での補正を割り当て、補正可能量が小さい方に高周波数帯域での補正を割り当てる制御を行う方が補正可能量を有効に使用することができる。以下では、高周波信号から算出される第１補正量を第１像ブレ補正部１０７に出力するとともに低周波信号から算出される第２補正量を第２像ブレ補正部１１１に出力する制御を「第１制御」とする。これとは逆に、低周波信号から算出される第１補正量を第１像ブレ補正部１０７に出力するとともに高周波信号から算出される第２補正量を第２像ブレ補正部１１１に出力する制御を「第２制御」とする。なお、第１制御と第２制御との変更については、撮影光学系の光学情報や撮影条件等を示す変数値が予め設定された閾値以上であるか、または閾値未満であるかに応じて行われる。
【００２３】
例えば、周波数分離制御部１１２は、撮影光学系のズーム倍率を図５に示した倍率Ｘ（閾値）と比較して、以下の制御を行う。
（１）ズーム倍率がＸより小さい場合：第１像ブレ補正部１０７によって低周波数帯域での像ブレ補正が行われるように周波数分離部１０３の動作を変更すること。
（２）ズーム倍率がＸ以上である場合：第１像ブレ補正部１０７によって高周波数帯域でのブレ補正が行われるように周波数分離部１０３の動作を変更すること。
第２像ブレ補正部１１１については、周波数分離制御部１１２が、撮影光学系のズーム倍率を図５に示した倍率Ｘと比較して、以下の制御を行う。
（３）ズーム倍率がＸより小さい場合：第２像ブレ補正部１１１によって高周波数帯域での像ブレ補正が行われるように周波数分離部１０３の動作を変更すること。
（４）ズーム倍率がＸ以上である場合：第２像ブレ補正部１１１によって低周波数帯域でのブレ補正が行われるように周波数分離部１０３の動作を変更すること。
【００２４】
具体的には、周波数分離制御部１１２は、前記（１）の場合、周波数分離部１０３を図２（Ｃ）または図２（Ｄ）の状態にする制御を行う。また周波数分離制御部１１２は、前記（２）の場合、周波数分離部１０３を図２（Ａ）または図２（Ｂ）の状態にする制御を行う。
ここで、高周波数帯域での像ブレ補正と低周波数帯域での像ブレ補正を、第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１とで入れ替える際には、以下に示す問題が生じ得る。
【００２５】
図６は敏感度演算部への入力信号の時間的変化を例示したグラフであり、横軸に時間を示す。図６（Ａ）は、図２（Ａ）乃至（Ｄ）に示した信号Ｏｕｔ１＿１またはＯｕｔ２＿１、即ち敏感度演算部１０４への入力信号について時間的変化を示す。また、図６（Ｂ）は、図２（Ａ）乃至（Ｄ）に示した信号Ｏｕｔ１＿２またはＯｕｔ２＿２、即ち敏感度演算部１０８への入力信号について時間的変化を示す。図６（Ａ）および（Ｂ）において、時刻０から時刻Ｔ１０までの期間中、周波数分離部１０３は図２（Ｃ）および（Ｄ）に示す状態になっている。この場合、信号Ｏｕｔ１＿１またはＯｕｔ２＿１は低周波角速度信号であり、信号Ｏｕｔ１＿２またはＯｕｔ２＿２は高周波角速度信号である。実線のグラフは、時刻Ｔ１０にて周波数分離制御部１１２によって、高周波信号と低周波信号との入れ替えが行われた場合の信号変化を示す。また、点線のグラフは上記信号の入れ替えが行われなかった場合の信号変化を示す。
【００２６】
信号Ｏｕｔ１＿１またはＯｕｔ２＿１は、積分部１０５で積分された後に駆動目標位置として第１像ブレ補正部１０７に供給される。つまり、積分前の信号Ｏｕｔ１＿１またはＯｕｔ２＿１は、第１像ブレ補正部１０７の駆動目標位置に関する速度（駆動速度）を示す。同様に、信号Ｏｕｔ１＿２またはＯｕｔ２＿２の信号は第２像ブレ補正部１１１の駆動目標位置に関する速度（駆動速度）を示す。図６（Ａ）および（Ｂ）に実線のグラフで示すように、時刻Ｔ１０では信号の大きさが急峻に変化している。これによって、第１像ブレ補正部１０７および第２像ブレ補正部１１１に係る駆動速度が大きく変化する。このため、第１像ブレ補正部１０７および第２像ブレ補正部１１１が駆動速度の変化に追従し得ない場合、そのときの追従誤差によって撮影画像に影響を及ぼす現象が生じる可能性がある。
【００２７】
このような現象を回避するために、周波数分離制御部１１２は、高周波角速度信号と低周波角速度信号との間で入れ替えたときに、入れ替え後の各信号が連続的に変化するように制御を行う。この制御は信号Ｏｕｔ１＿１，Ｏｕｔ１＿２，Ｏｕｔ２＿１，Ｏｕｔ２＿２に関して行われる。具体的には、ＨＰＦ２０１またはＬＰＦ２１１のフィルタ中間値を書き換える処理が行われる。例えば、図２（Ｃ）の状態から図２（Ａ）の状態への切替を行う場合、切替前のＨＰＦ２０１の出力は信号Ｏｕｔ１＿２として出力され、切替後には信号Ｏｕｔ１＿１として出力される。よって周波数分離制御部１１２は、切替が行われる直前の信号と切替後のＨＰＦ２０１の出力とが略一致するように制御を行う。この切替直前の信号Ｏｕｔ１＿１の出力を、図６（Ａ）に示すＭＩＤ１とする。切替後のＨＰＦ２０１の出力がＭＩＤ１から変化するように、フィルタ中間値を下式に従って書き換える処理が行われる。
【００２８】
Z[ｎ−１]＝(MID1−ｂ・FIL_IN[ｎ−１])/(ａ・ｂ＋ｃ)                …（式３）
このとき、（式２）に（式３）を代入すると、以下の式となる。
Z[ｎ]＝FIL_IN[ｎ]＋ａ・(MID1−ｂ・FIL_IN[ｎ−１])/(ａ・ｂ＋ｃ)    …（式４）
また、（式１）に（式３）および（式４）を代入すると、以下の式となる。
FIL_OUT[ｎ]＝MID1＋ｂ・(FIL_IN[ｎ]− FIL_IN[ｎ−１])              …（式５）
（式５）より、左辺に示すＨＰＦ２０１の出力は、ＭＩＤ１と、周波数分離部１０３への入力信号の１サンプリング期間の変化分（入力信号の差分）に係数ｂを乗算した数値とを加算した値となる。フィルタ演算が行われるサンプリング周波数は、像ブレ補正装置１００に加えられる振れ周波数よりも、十分小さい値に設定される。このため、入力信号の差分が小さな値となり、上記切替が行われる前後で信号Ｏｕｔ１＿１は連続的な信号となる。信号Ｏｕｔ１＿２についても、周波数分離部１０３への入力信号からＨＰＦ２０１の出力を減算した信号であるため、同様に上記切替の前後で連続的な信号となる。
【００２９】
また、図２（Ｄ）の状態から図２（Ｂ）の状態に切替を行う場合、切替前のＬＰＦ２１１の出力は信号Ｏｕｔ２＿１として出力され、切替後のＬＰＦ２１１の出力は信号Ｏｕｔ２＿２として出力される。よって周波数分離制御部１１２は、上記切替が行われる直前の信号と切替後のＬＰＦ２１１の出力とが略一致するように制御を行う。具体的には、上記切替が行われる直前の信号Ｏｕｔ２＿２を、図６（Ｂ）に示すＭＩＤ２とする。切替後のＬＰＦ２１１の出力がＭＩＤ２から変化するように、フィルタ中間値を下式に従って書き換える処理が行われる。
【００３０】
Z[ｎ−１]＝(MID2−ｂ・FIL_IN[ｎ−１])/(ａ・ｂ＋ｃ)                …（式６）
このとき、（式４），（式５）と同様の計算を行うと、以下の式となる。
FIL_OUT[ｎ]＝MID2＋ｂ・(FIL_IN[ｎ]−FIL_IN[ｎ−１])               …（式７）
（式７）より、左辺に示すＬＰＦ２１１の出力は、ＭＩＤ２と、周波数分離部１０３への入力信号の差分に係数ｂを乗算した数値とを加算した値となり、上記切替が行われる前後で信号Ｏｕｔ２＿２は連続的な信号となる。信号Ｏｕｔ２＿２についても、周波数分離部１０３への入力信号からＨＰＦ２０１の出力を減算した信号であるため、同様に上記切替前後で連続的となる。
【００３１】
図６（Ｃ）は、上記したフィルタ中間値の書き換えを行ったときの信号Ｏｕｔ１＿１またはＯｕｔ２＿１の時間的変化を示したグラフである。図６（Ｄ）は、上記したフィルタ中間値の書き換えを行ったときの信号Ｏｕｔ１＿２またはＯｕｔ２＿２の時間的変化を示したグラフである。
図６（Ａ）および（Ｂ）において時刻Ｔ１０で生じていた急激な信号変化による不連続は、図６（Ｃ）および（Ｄ）では生じず、切替の前後で信号が滑らかにつながっている。時刻Ｔ１０で高周波角速度信号と低周波角速度信号の切替が行われた後には、ＨＰＦ２０１またはＬＰＦ２１１の時定数に従って徐々に信号レベルが変化し、フィルタ中間値の書き換えによって生じたオフセット成分は収束していく。このオフセット成分の変化についてはＨＰＦ２０１またはＬＰＦ２１１の時定数によって調整可能である。したがって、図６（Ａ）および（Ｂ）に実線で示すグラフで説明したような、駆動速度の急峻な変化を抑制できるので、第１像ブレ補正部１０７および第２像ブレ補正部１１１の追従誤差が映像に及ぼす影響に起因する現象の発生を防止することができる。
【００３２】
本実施形態では、周波数分離部１０３にて、第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１に対する高周波角速度信号と低周波角速度信号の出力先が切替可能である。更には、信号の切替前後で信号が連続的になるように、周波数分離部１０３が有するＨＰＦまたはＬＰＦのフィルタ中間値を変更する処理が行われる。これによって、第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１の高周波数帯域での補正と低周波数帯域での補正について割り当てを変更する際、信号を滑らかに切り替えることができる。
本実施形態によれば、振れ検出信号（角速度信号）を低周波数帯域と高周波数帯域の各成分に分離し、高周波数帯域での補正と低周波数帯域での補正の割り当てを切り替えて最適な像ブレ補正性能を実現することができる。
【００３３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。図７は、第２実施形態に係る像ブレ補正装置１２０の構成例を示すブロック図である。第１実施形態に係る図１の構成と同様の部分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、相違点を説明する。なお、このような説明の省略については、後述の実施形態でも同様である。
【００３４】
本実施形態では、図１に示す積分部１０５および積分部１０９に代えて、周波数分離部１０３の前段に積分部１２１を配置した点が異なる。積分部１２１は、低周波成分減衰部１０２からの信号を積分することで、角度信号を生成して周波数分離部１０３に供給する。周波数分離部１０３は、積分部１２１の角度信号を高周波角度信号と低周波角度信号に分離し、各信号を敏感度演算部１０４，１０８にそれぞれ出力する。
【００３５】
周波数分離部１０３の構成については、図２（Ａ）乃至（Ｄ）に示す高周波角速度信号を高周波角度信号と読み替え、低周波角速度信号を低周波角度信号と読み替えればよい。敏感度演算部１０４，１０８は、周波数分離部１０３からの低周波角度信号または高周波角度信号を補正するために、第１像ブレ補正部１０７、第２像ブレ補正部１１１の各敏感度を角度信号に乗算してリミッタ１０６，１１０にそれぞれ供給する。第１像ブレ補正部１０７，第２像ブレ補正部１１１は、リミッタ１０６，１１０の各出力に従って像ブレ補正動作を行う。
【００３６】
本実施形態と第１実施形態は、速度情報を角度情報または位置情報に変換するための積分部の配置に関し、周波数分離部１０３の前であるか後であるかという点で相違する。第１実施形態においては、図６（Ａ）および（Ｂ）に示す実線のグラフにて、時刻Ｔ１０での信号の不連続性について、第１像ブレ補正部１０７，第２像ブレ補正部１１１に係る駆動速度の変化が急峻になることを説明した。本実施形態の場合、図２（Ａ）乃至（Ｄ）に示す出力信号Ｏｕｔ１＿１，Ｏｕｔ１＿２またはＯｕｔ２＿１，Ｏｕｔ２＿２に対して、敏感度演算部１０４および敏感度演算部１０８にて敏感度が乗算される。乗算結果はリミッタ１０６，１１０を介して第１像ブレ補正部１０７および第２像ブレ補正部１１１にそれぞれ供給される。そのため、図６（Ａ）および（Ｂ）に示す実線のグラフにて、時刻Ｔ１０に示すような急峻な変化が生じると、第１像ブレ補正部１０７，第２像ブレ補正部１１１がステップ駆動されることとなる。その結果、高周波角度信号と低周波角度信号との切替時に映像が動いてしまうことが避けられない。特に像ブレ補正部が、図４（Ａ）および（Ｂ）に示すような機械的に可動部が動く構成を有する場合、ステップ駆動の瞬間だけでなく、駆動後も暫くの間、リンギングによって映像が動き続ける現象が生じる可能性がある。
【００３７】
そこで、本実施形態において、第１実施形態の場合と同様、（式３）および（式６）に示したように、周波数分離部１０３の内部の一時記憶部に保持されるフィルタ中間値の書き換え処理が行われる。これによって、図６（Ｃ）および（Ｄ）に示すように、周波数分離部１０３にて高周波角度信号と低周波角度信号との切替時に信号を滑らかにつなぐことができる。即ち、第１像ブレ補正部１０７および第２像ブレ補正部１１１がステップ駆動されることによって映像に不自然な動きが生じる現象を防止できる。
【００３８】
本実施形態に係る像ブレ補正装置においては、周波数分離部１０３の前に積分部１２１が配置され、角度信号または位置信号を高周波成分および低周波成分に分離する処理が行われる。周波数分離部１０３にて第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１に対する高周波角度信号と低周波角度信号の出力先の切替を行う際、切替前後で信号が連続的になるように、フィルタ中間値が更新される。フィルタとは周波数分離部１０３が有するＨＰＦまたはＬＰＦである。本実施形態によれば、第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１に係る高周波数帯域での補正と低周波数帯域での補正との割り当てを変更する際に、信号を滑らかに切り替えることで良好な像ブレ補正性能を実現できる。
【００３９】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を説明する。本実施形態に係る像ブレ補正装置の構成は図１に示す第１実施形態の場合と同様であるが、周波数分離部１０３の内部構成が図２とは異なり、図８に示す構成である。
図８（Ａ）にて、周波数分離部１０３に対する入力信号はＨＰＦ３１１Ｈおよび減算部３１２で処理される。入力信号をＨＰＦ３１１Ｈに通した後の出力信号が高周波角速度信号であり、減算部３１２が入力信号からＨＰＦ３１１Ｈの出力を減算した出力信号が低周波角速度信号である。また、図８（Ｂ）にて、周波数分離部１０３に対する入力信号はＬＰＦ３１１Ｌおよび減算部３１２で処理される。入力信号をＬＰＦ３１１Ｌに通した後の出力信号が低周波角速度信号であり、減算部３１２が入力信号からＬＰＦ３１１Ｌの出力を減算した出力信号が高周波角速度信号である。
【００４０】
本実施形態において、周波数分離制御部１１２は、第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１により、高周波数帯域での補正と低周波数帯域での補正とを切り替える際、周波数分離部１０３内部のフィルタの特性を、ＨＰＦとＬＰＦとの間で入れ替える。即ち、図８に示すＨＰＦ３１１ＨとＬＰＦ３１１Ｌとを相互に入れ替える処理が実行される。これによって、敏感度演算部１０４への出力信号Ｏｕｔ３＿１と敏感度演算部１０８への出力信号Ｏｕｔ３＿２について、高周波角速度信号と低周波角速度信号との間で切り替えることができる。
【００４１】
ＨＰＦ３１１ＨやＬＰＦ３１１Ｌは、図３に示すような一般的なＩＩＲフィルタの構成を有する。ＩＩＲフィルタをＨＰＦとして構成するか、またはＬＰＦとして構成するかについては、ゲイン係数ａ，ｂ，ｃの値を変更することにより実現できる。つまり、図３の構成例においてＨＰＦを構成する場合のゲイン係数を、ａ＝ＨＰＦ＿ａ，ｂ＝ＨＰＦ＿ｂ，ｃ＝ＨＰＦ＿ｃとし、ＬＰＦを構成する場合のゲイン係数を、ａ＝ＬＰＦ＿ａ，ｂ＝ＬＰＦ＿ｂ，ｃ＝ＬＰＦ＿ｃとする。これらのゲイン係数を相互に入れ替えることによって、図８（Ａ）に示すハイパスフィルタ特性の状態と、図８（Ｂ）に示すローパスフィルタ特性の状態との間で相互変換を行うことができる。
【００４２】
フィルタの特性をＬＰＦとＨＰＦとの間で入れ替えることによって、高周波数帯域での像ブレ補正と低周波数帯域での像ブレ補正を、第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１に対して入れ替える場合には、図６（Ａ）および（Ｂ）に示す問題が生じる。ただし、図６の縦軸については「Ｏｕｔ１＿１又はＯｕｔ２＿１」を「Ｏｕｔ３＿１」と読み替え、「Ｏｕｔ１＿２又はＯｕｔ２＿２」を「Ｏｕｔ３＿２」と読み替えて、以下に説明する。
図６（Ａ）および（Ｂ）において、時刻０から時刻Ｔ１０までの期間中、周波数分離部１０３は図８（Ｂ）に示す状態である。つまり、信号Ｏｕｔ３＿１は低周波角速度信号であり、信号Ｏｕｔ３＿２は高周波角速度信号である。図６（Ａ）および（Ｂ）に示す実線のグラフは、時刻Ｔ１０において周波数分離制御部１１２によって、高周波角速度信号と低周波角速度信号との入れ替えが行われた場合の信号変化を示す。また、点線のグラフは上記信号の入れ替えが行われなかった場合の信号変化を示す。
【００４３】
信号Ｏｕｔ３＿１は、積分部１０５で積分された後に駆動目標位置として第１像ブレ補正部１０７に供給される。つまり、積分前の信号Ｏｕｔ３＿１は、第１像ブレ補正部１０７の駆動速度を示す。同様に、信号Ｏｕｔ３＿２は第２像ブレ補正部１１１の駆動速度を示す。図６（Ａ）に実線グラフでは、時刻Ｔ１０にてＬＰＦ３１１ＬをＨＰＦ３１１Ｈに切り替えた瞬間に、信号の大きさが急峻に変化している。これによって、第１像ブレ補正部１０７および第２像ブレ補正部１１１の駆動速度が大きく変化する。このため、第１像ブレ補正部１０７および第２像ブレ補正部１１１が駆動速度の変化に追従し得ない場合、そのときの追従誤差によって撮影画像に影響を及ぼす現象が生じる可能性がある。
【００４４】
このような現象を回避するために、周波数分離制御部１１２は、信号Ｏｕｔ３＿１，Ｏｕｔ３＿２について、高周波角速度信号と低周波角速度信号とを入れ替えたときに、入れ替えた後の各信号が連続的になるように制御を行う。つまり、第１実施形態の場合と同様、ＬＰＦ３１１ＬまたはＨＰＦ３１１Ｈのフィルタ中間値を書き換える処理が行われる。例えば、図８（Ｂ）の状態から図８（Ａ）の状態への切替を行う場合、切替前のフィルタはローパスフィルタ特性、ＬＰＦ３１１Ｌとして機能しており、切替後にはハイパスフィルタ特性、ＨＰＦ３１１Ｈとして機能する。よって周波数分離制御部１１２は、切替が行われる直前のＬＰＦ３１１Ｌの出力と、切替後のＨＰＦ３１１Ｈの出力とが略一致するように制御を行う。この切替直前のＬＰＦ３１１Ｌの出力を、図６（Ａ）に示したＭＩＤ１とする。切替後のＨＰＦ３１１Ｈの出力がＭＩＤ１から変化するように、フィルタ中間値を以下の式に従って書き換える処理が行われる。
【００４５】
Z[ｎ−１]＝(MID1−HPF_ｂ・FIL_IN[ｎ−１])/(HPF_ａ・HPF_ｂ＋HPF_ｃ)  …（式８）
このとき、（式４）および（式５）と同様の計算を行うと、以下の式となる。
FIL_OUT[ｎ]＝MID1＋HPF_ｂ・(FIL_IN[ｎ]−FIL_IN[ｎ−１])             …（式９）
（式９）より、左辺に示すＨＰＦ３１１Ｈの出力は、ＭＩＤ１と、周波数分離部１０３への入力信号の１サンプリング期間の変化分（入力信号の差分）に係数ＨＰＦ＿ｂを乗算した数値とを加算した値となる。フィルタ演算が行われるサンプリング周波数は、像ブレ補正装置１００に加えられる振れ周波数よりも、十分小さい値に設定される。このため、入力信号の差分も小さな値となり、上記切替が行われる前後で信号Ｏｕｔ３＿１は連続的な信号となる。信号Ｏｕｔ３＿２についても、周波数分離部１０３への入力信号からＨＰＦ３１１Ｈの出力を減算した信号であるため、同様に上記切替の前後で連続的な信号となる。
【００４６】
一方、図８（Ａ）の状態から図８（Ｂ）の状態に切替を行う場合も同様に、フィルタ中間値を下式に従って書き換えることによって、切替の前後で連続的な信号にすることができる。
Z[ｎ−１]＝(MID1−LPF_ｂ・FIL_IN[ｎ−１])/(LPF_ａ・LPF_ｂ＋LPF_ｃ)…（式１０）
フィルタ中間値の書き換え処理を行った場合における、信号Ｏｕｔ３＿１，Ｏｕｔ３＿２の時間的変化は、図６（Ｃ）および（Ｄ）に示すグラフとなる。図６（Ｃ）および（Ｄ）では、時刻Ｔ１０において、図８（Ｂ）から図８（Ａ）の状態への切り替え時に不連続は生じず、切替の前後で信号が滑らかにつながっている。時刻Ｔ１０で高周波角速度信号と低周波角速度信号の切替を行った後には、ＨＰＦ３１１Ｈの時定数に従って徐々に信号レベルが変化し、フィルタ中間値の書き換えによって生じたオフセット成分は収束していく。このオフセット成分の変化はＨＰＦ３１１Ｈの時定数によって調整可能である。したがって、前記実施形態の場合と同様、第１像ブレ補正部１０７および第２像ブレ補正部１１１の追従誤差が映像に及ぼす影響に起因する現象の発生を防止できる。
【００４７】
第３実施形態では、第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１に対する高周波角速度信号と低周波角速度信号の切替を、周波数分離部１０３が有するフィルタ特性の変更により行う。即ち、ＨＰＦ３１１ＨとＬＰＦ３１１Ｌとの間で相互の切り替えが行われる。これによって、簡単な構成で第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１に対する高周波角速度信号と低周波角速度信号の切替を行える。更に、切替の際にはＨＰＦまたはＬＰＦのフィルタ中間値を変更する処理が行われる。よって、第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１による、高周波数帯域での補正と低周波数帯域での補正について割り当てを変更する際、信号を滑らかに切り替えて良好な像ブレ補正性能を実現することができる。
【００４８】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態を説明する。本実施形態に係る像ブレ補正装置の構成は図１のブロック図に示す通りであり、周波数分離部１０３の構成は図８のブロック図に示す通りである。しかし、本実施形態では、第３実施形態で説明した、ＨＰＦやＬＰＦのフィルタ中間値の更新を行わない。以下では、周波数分離部１０３が有するフィルタの特性をＨＰＦとＬＰＦとの間で切り替える処理について説明する。
【００４９】
図９（Ａ）は、周波数分離制御部１１２による処理の流れを示したフローチャートである。本処理は、周波数分離部１０３が有するフィルタの特性を、ＨＰＦとＬＰＦとの間で切り替える場合の処理例を示し、所定の時間間隔（例えば６０分の１秒等）で繰り返し行われる。
Ｓ１００で周波数分離制御部１１２は、周波数分離部１０３が有するフィルタの特性について、ＨＰＦ３１１ＨとＬＰＦ３１１Ｌの切替を行うかどうかを判定する。本判定においては、第１実施形態で説明したように、撮像装置のズーム倍率が変化することによって、第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１との補正可能量の大きさの比率が逆転した場合などに肯定的判定結果（Ｙｅｓ）が下される。Ｓ１００でＨＰＦ３１１ＨとＬＰＦ３１１Ｌの切替を行うと判定された場合、Ｓ１０１に処理を進め、Ｓ１００で否定的判定結果（Ｎｏ）の場合には本処理を終了する。
【００５０】
Ｓ１０１では、ＨＰＦ３１１Ｈの出力またはＬＰＦ３１１Ｌの出力の絶対値と所定値とが比較される。所定値とは判定用の閾値であり、例えばゼロ付近に設定される。周波数分離部１０３は、図８（Ａ）に示す状態である場合にはＨＰＦ３１１Ｈの出力について、また図８（Ｂ）に示す状態である場合にはＬＰＦ３１１Ｌの出力について、その絶対値が所定値より小さいか否かを判定する。Ｓ１０１でフィルタ出力の絶対値が閾値より小さいと判定された場合、Ｓ１０２の処理に進み、閾値以上であると判定された場合には本処理を終了する。
【００５１】
Ｓ１０２ではフィルタの切替処理が行われる。周波数分離部１０３内部のフィルタがＬＰＦの場合には、ＬＰＦをＨＰＦに切り替え、また周波数分離部１０３内部のフィルタがＨＰＦの場合には、ＨＰＦをＬＰＦに切り替える処理が行われた後、本処理を終了する。
図９（Ａ）の処理例では、Ｓ１０１で周波数分離部１０３内部のＨＰＦまたはＬＰＦの出力の絶対値が閾値未満になってから、ＨＰＦとＬＰＦとの切替が行われる。つまり、Ｓ１０１の判定処理を行わずに直ちに上記切替を行った場合には、第３実施形態で図６（Ａ）および（Ｂ）を用いて説明したように、切替の際に第１像ブレ補正部１０７および第２像ブレ補正部１１１の駆動速度が大きく変化する。このため、第１像ブレ補正部１０７および第２像ブレ補正部１１１が駆動速度の変化に追従しきれず、そのときの追従誤差が映像に及ぼす影響に起因する現象が生じる可能性がある。
【００５２】
以下では、図９（Ａ）の処理による効果について、図１０（Ａ）および（Ｂ）を参照して説明する。図１０（Ａ）では、横軸を時間軸とし、図８に示した信号Ｏｕｔ３＿１、即ち敏感度演算部１０４への入力信号の時間的変化を示す。また、図１０（Ｂ）では、横軸を時間軸とし、図８に示した信号Ｏｕｔ３＿２、即ち敏感度演算部１０８への入力信号の時間的変化を示す。時刻０から時刻Ｔ２１までの期間中、周波数分離部１０３は図８（Ｂ）に示す状態である。時刻Ｔ２０は、図９（Ａ）に示すＳ１００でフィルタの切り替えを行うことが判定された時点を示す。また時刻Ｔ２１は、図９（Ａ）に示すＳ１０１でフィルタ出力の絶対値が閾値未満である判定された時点を示す。時刻Ｔ２０の後、時刻Ｔ２１までは図８（Ｂ）に示す状態のままであるが、時刻Ｔ２１にて、ＬＰＦ３１１Ｌの出力の絶対値が閾値未満になったときに、図８（Ａ）の状態への切替が行われる。
【００５３】
時刻Ｔ２１においては、図６（Ａ）および（Ｂ）の実線のグラフで示すような、時刻Ｔ１０における切替の際の不連続は生じず、信号が滑らかにつながっている。これによって、前記実施形態と同様、第１像ブレ補正部１０７および第２像ブレ補正部１１１の追従誤差が映像に及ぼす影響に起因する現象の発生を防止できる。
【００５４】
次に本実施形態の変形例として、図９（Ｂ）の処理を説明する。図９（Ａ）の処理との相違点は、Ｓ１０３の処理であり、Ｓ１００にて周波数分離部１０３が有するフィルタについて、ＨＰＦとＬＰＦの切替を行うという判定が行われた場合にＳ１０３の処理に進む。Ｓ１０３にて周波数分離制御部１１２は、低周波成分減衰部１０２の遮断周波数を高くする処理を行った後、Ｓ１０１の処理へと進む。
【００５５】
図９（Ｂ）の処理による効果について、図１０（Ｃ）および（Ｄ）を参照して説明する。図１０（Ｃ）では、横軸を時間軸とし、図８に示した信号Ｏｕｔ３＿１、即ち敏感度演算部１０４への入力信号の時間的変化を示す。また、図１０（Ｄ）では、横軸を時間軸とし、図８に示した信号Ｏｕｔ３＿２、即ち敏感度演算部１０８への入力信号の時間的変化を示す。図１０（Ｃ）および（Ｄ）において、時刻０から時刻Ｔ２２まで期間中、周波数分離部１０３は図８（Ｂ）に示す状態である。時刻Ｔ２０は前記の通りであり、時刻Ｔ２２は、図９（Ｂ）に示すＳ１０１でフィルタ出力の絶対値が閾値未満である判定された時点を示す。時刻Ｔ２０からＴ２２の期間では、低周波成分減衰部１０２の遮断周波数を高くする制御が行われる。低周波成分減衰部１０２の遮断周波数を高くすると、周波数分離部１０３に入力される信号から低周波成分が減衰する。このため、ＬＰＦ３１１Ｌの出力は、図１０（Ｃ）に示すように、時刻Ｔ２０からＴ２２にかけてゼロに収束していく。図１０（Ａ）と比較すると、時刻Ｔ２０からＳ１０２の処理が行われる時刻までの時間が短くなっていることが分かる。
【００５６】
このように、図９（Ｂ）の処理によれば、図９（Ａ）の場合と同様に周波数分離部１０３内部のＬＰＦまたはＨＰＦの出力が所定値より小さくなった場合、ＬＰＦとＨＰＦの切替が行われるため、切替の前後で滑らかに信号がつながる。しかもＬＰＦとＨＰＦの切替を行うことが判定された時刻Ｔ２０から実際にフィルタが切り替わる時刻Ｔ２２までにかかる時間を短縮できる。
【００５７】
本実施形態では、第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１に対する高周波角速度信号と低周波角速度信号の出力先の切替を行う場合、周波数分離部１０３が有するフィルタの特性をＨＰＦとＬＰＦとの間で切替処理が行われる。そのタイミングは、ＨＰＦまたはＬＰＦの出力の絶対値が所定値より小さくなった時点である。これによって、第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１による、高周波数帯域での補正と低周波数帯域での補正の割り当てを変更する際、信号を滑らかに切り替えて良好な像ブレ補正性能を実現することができる。
【００５８】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態を説明する。本実施形態に係る像ブレ補正装置の構成は図７のブロック図に示す通りであり、周波数分離部１０３の構成は図８のブロック図に示す通りである。また、図６（Ａ）乃至（Ｄ）を参照する場合、縦軸の「Ｏｕｔ１＿１又はＯｕｔ２＿１」を「Ｏｕｔ３＿１」と読み替え、「Ｏｕｔ１＿２又はＯｕｔ２＿２」を「Ｏｕｔ３＿２」と読み替えるものとする。
【００５９】
本実施形態と第３実施形態との差異は、速度情報を角度情報または位置情報に変換するための積分部１２１（図７参照）が、周波数分離部１０３の前に位置する点である。第３実施形態では、図６（Ａ）および（Ｂ）に示す実線のグラフにおいて時刻Ｔ１０での信号の不連続性について、第１像ブレ補正部１０７、第２像ブレ補正部１１１の速度変化が急峻になることを説明した。本実施形態では、図８（Ａ）または（Ｂ）での出力信号Ｏｕｔ３＿１、Ｏｕｔ３＿２に対して、敏感度演算部１０４および敏感度演算部１０８が敏感度をそれぞれ乗算する。これらの演算結果は、リミッタ１０６，１１０を介して第１像ブレ補正部１０７および第２像ブレ補正部１１１にそれぞれ供給される。そのため、図６（Ａ）および（Ｂ）の実線のグラフにて時刻Ｔ１０で急峻な変化が生じると、第１像ブレ補正部１０７、第２像ブレ補正部１１１がステップ駆動されることとなる。その結果、高周波角度信号と低周波角度信号との切替時に映像が動いてしまう可能性がある。
【００６０】
そこで、本実施形態では、周波数分離部１０３内部のＬＰＦとＨＰＦとの切替の際に、第３実施形態の場合と同様に（式８）および（式１０）に示した、フィルタ中間値の書き換えを行う。これによって、図６（Ｃ）および（Ｄ）に示すように、周波数分離部１０３における高周波角度信号と低周波角度信号との切替時に信号を滑らかにつなぐことができる。したがって第１像ブレ補正部１０７および第２像ブレ補正部１１１がステップ駆動されることで映像の動きが見えてしまう現象の発生を防止できる。
【００６１】
本実施形態では、周波数分離部１０３の前段に積分部を配置した構成の像ブレ補正装置において、周波数分離部１０３が有するフィルタの特性をＨＰＦとＬＰＦとの間で切り替える際、ＨＰＦまたはＬＰＦのフィルタ中間値を変更する。切替の前後で信号が連続的になるので、第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１による、高周波数帯域での補正と低周波数帯域での補正の割り当てを変更する際、信号が滑らかにつながり、良好な像ブレ補正性能を実現することができる。
【００６２】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態を説明する。図１１は、本実施形態に係る像ブレ補正装置１３０の構成例を示すブロック図である。図１１の構成と図１の構成との相違点は下記の通りである。
・ズーム制御部１３１が追加されていること。
・周波数分離制御部１１２は、ズーム制御部１３１から情報を取得し、積分部１０５，１０９またはリミッタ１０６，１１０、あるいは両方を制御すること。
本実施形態では、像ブレ補正装置１３０を搭載した撮像装置がズーミング動作中である場合、第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１による、高周波数帯域での補正と低周波数帯域での補正の割り当てを切り替える処理について説明する。
【００６３】
ズーム制御部１３１は、ズームレンズの位置検出情報に基づいて、像ブレ補正装置１３０を搭載した撮像装置がズーミング動作中であるか否かを判定する。判定の結果、撮像装置がズーミング動作中である場合、ズーム制御部１３１は周波数分離制御部１１２に対してズーミング動作中であることを通知する。周波数分離制御部１１２は、この通知に従って積分部１０５，１０９、さらにはリミッタ１０６，１１０を制御する。
【００６４】
図１２（Ａ）は、周波数分離制御部１１２が行う処理の流れを示したフローチャートである。本処理は、所定の時間間隔（例えば６０分の１秒等）で繰り返し行われる。
Ｓ２００で周波数分離制御部１１２はズーム制御部１３１から情報を取得し、撮像装置がズーミング動作中であるか否かを判定する。周波数分離制御部１１２は、ズーム制御部１３１からの位置検出情報等に基づいてズーミング動作中と判定した場合、Ｓ２０１に処理を進め、ズーミング動作中でないと判定した場合にはＳ２０４に移行する。
【００６５】
Ｓ２０１で周波数分離制御部１１２は、積分部１０５，１０９のうち、低周波数帯域での補正に割り当てられている方の積分部の時定数を短くする。ズーミング動作時には撮影者により、撮像装置のズーム操作部材が操作されるので、低周波数帯域のブレが生じ易い。そのため、低周波数帯域での補正を、ズーミング動作中でない状態と同様に行った場合、補正部材（補正レンズ等）が補正可能限界に達してしまう可能性が高くなる。これを防ぐために、ズーミング動作中には、低周波数帯域での補正量算出用の積分部の時定数を短くする処理が実行される。時定数を小さくすることは、できるだけ補正しないように第１補正量または第２補正量を低減させて補正効果を抑制する作用をもつ。なお、積分部の時定数を短くする処理例に限らず、他の方法を採用してもよい。例えば、低周波数帯域での補正を停止する方法等のように、補正部材が補正可能限界に到達してしまうことを防止する処理であれば、如何なる処理を行ってもよい。Ｓ２０１の処理の後、Ｓ２０２に進む。
【００６６】
Ｓ２０２は、第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１による、低周波数帯域での補正と高周波数帯域での補正の切替、つまり周波数割り当ての切替を、周波数分離部１０３に対して行うか否かの判定処理である。本判定処理では、第１実施形態にて図５を用いて説明したように、撮像装置のズーム倍率が変化することによって、第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１との間で補正可能量の大きさの比率が逆転した際、肯定的判定結果（Ｙｅｓ）が下される。Ｓ２０２にて周波数の割り当てを切り替えることが判定された場合、Ｓ２０３の処理に進み、切り替えないことが判定された場合には処理を終了する。Ｓ２０３で周波数分離制御部１１２は、周波数分離部１０３に対して高周波数帯域と低周波数帯域の切替を行うかどうかを示すフラグ（ＣＨＡＮＧＥ＿ＦＬＡＧ）をセットして、本処理を終了する。
【００６７】
一方、Ｓ２０４で周波数分離制御部１１２は、ＣＨＡＮＧＥ＿ＦＬＡＧがセットされているか否かを判定する。Ｓ２０４でＣＨＡＮＧＥ＿ＦＬＡＧがセットされていない場合、本処理は終了となる。またＳ２０４でＣＨＡＮＧＥ＿ＦＬＡＧがセットされている場合、Ｓ２０５に処理を進め、第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１に対する低周波数帯域での補正と高周波数帯域での補正の切替処理が実行される。Ｓ２０５の後にＳ２０６に進み、ＣＨＡＮＧＥ＿ＦＬＡＧがリセットされた後に本処理を終了する。
【００６８】
次に、図１２（Ａ）の処理を行った場合の効果について、図１３を参照して説明する。図１３（Ａ）および（Ｃ）では、横軸を時間軸とし、積分部１０５の出力信号の時間的変化を示す。また、図１３（Ｂ）および（Ｄ）では、横軸を時間軸とし、積分部１０９の出力信号の時間的変化を示す。図１３（Ａ）乃至（Ｄ）では、時刻Ｔ３０から時刻Ｔ３２までの期間に撮像装置のズーミング動作が行われ、それ以外の期間ではズーミング動作が行われていないものとする。
【００６９】
図１３（Ａ）および（Ｂ）は、図１２（Ａ）で説明した処理を行わない場合の、積分部１０５，１０９の各出力変化を示す。時刻０から時刻Ｔ３１までの期間中、第１像ブレ補正部１０７によって低周波数帯域での補正を行い、時刻Ｔ３１以降には高周波数帯域での補正を行った場合を説明する。時刻Ｔ３０でズーミング動作が開始すると、低周波数帯域での補正量を算出する積分部１０５の時定数を設定値よりも短くする処理が実行される。このため、時刻Ｔ３０から時刻Ｔ３１にかけて積分部１０５の出力はゼロに収束する。時刻Ｔ３１は、第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１との間で補正可能量の大きさの比率に逆転が生じるタイミングを示す。つまり時刻Ｔ３１にて、低周波数帯域と高周波数帯域での補正の割り当てが切り替わる。時刻Ｔ３１以降、第２像ブレ補正部１１１によって低周波数帯域の補正が行われる。このため、積分部１０５の時定数を元の設定値に戻し、積分部１０９の時定数を短くする処理が実行される。これによって、時刻Ｔ３１から時刻Ｔ３２にかけて積分部１０９の出力がゼロに収束していく。そして、時刻Ｔ３２でズーミング動作が終了すると、積分部１０９の時定数を元の設定値に戻す処理が行われ、第２像ブレ補正部１１１による低周波数帯域での像ブレ補正が行われる。
【００７０】
図１２（Ａ）の処理を行わない場合には、ズーミング動作の開始直後に低周波数帯域での補正を行っている像ブレ補正部を、その補正可能範囲に中心位置に戻す制御が行われる。その後のズーミング動作中に低周波数帯域での補正と高周波数帯域での補正の切替を行った直後には、新たに低周波数帯域での補正を行う像ブレ補正部を、その補正可能範囲の中心位置に戻す制御が行われる。この場合、ズーミング動作中に撮影者が意図しない画像の動きが複数回発生すると、撮影者に違和感を与える可能性がある。
【００７１】
これに対して、図１２（Ａ）の処理を行った場合の積分部１０５，１０９の各信号変化を図１３（Ｃ）および（Ｄ）に示す。図１３（Ｃ）および（Ｄ）にて、時刻Ｔ３１は、低周波数帯域と高周波数帯域での補正の割り当てを切り替えるタイミングを示している。しかし、図１２（Ａ）のＳ２０２、Ｓ２０３の処理により、ズーミング動作中には周波数の割り当ての切替が行われない。そしてズーミング動作が終了する時刻Ｔ３２において、Ｓ２０５の処理によって、第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１に対する周波数の割り当ての切替が行われる。
図１２（Ａ）の処理においては、ズーミング動作中に周波数割り当ての切替を行わず、ズーミング動作の終了後に切替を行うので、撮影者が意図しない画像の動きが発生するタイミングを、ズーム動作終了の直後のみに限定することができる。よって、複数回の画像の動きによって撮影者に違和感を与えてしまうことを回避できる。
【００７２】
本実施形態においては、第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１に対する高周波角速度信号と低周波角速度信号の出力先の切替を、ズーミング動作の終了後に行う。即ち、ズーミング動作中には第１制御または第２制御への変更が禁止され、ズーム位置の変更動作が終了した後に第１制御または第２制御への変更が行われる。したがって第１像ブレ補正部１０７と第２像ブレ補正部１１１による、高周波数帯域での補正と低周波数帯域での補正の割り当てを変更する際、信号を滑らかに切り替えて良好な像ブレ補正性能を実現することができる。
【００７３】
次に、図１２（Ｂ）および図１４を参照して、本実施形態の変形例を説明する。変形例では周波数分離制御部１１２が積分部１０５，１０９およびリミッタ１０６，１１０を制御する。
図１２（Ｂ）は、周波数分離制御部１１２が行う処理の流れを示したフローチャートである。図１２（Ａ）に対して追加したＳ２１０およびＳ２１１の処理を主に説明する。
Ｓ２００でズーミング動作中と判定された場合、Ｓ２０１の後でＳ２１０に処理を進める。Ｓ２１０で周波数分離制御部１１２はリミッタ１０６，１１０の設定値（上限値）を変更する。各リミッタの設定値については、ズーム位置毎に予め決められた設定値に比べて、高周波数帯域での補正用リミッタの設定値が大きい値に変更され、低周波数帯域での補正用リミッタの設定値が小さい値に変更される。
【００７４】
また、Ｓ２００でズーミング動作中でない判定された場合、Ｓ２１１に処理を進める。Ｓ２１１では、Ｓ２１０の処理によってズーミング動作中のリミッタの設定値の変更が行われていた場合に、リミッタ１０６，１１０の設定値をズーム位置毎に決められた本来の設定値に戻す処理が行われる。Ｓ２１１の後、Ｓ２０４に処理を進める。
次に、図１２（Ｂ）の処理を行った場合の効果について、図１４を参照して説明する。図１４（Ａ）および（Ｃ）では、横軸を時間軸とし、積分部１０５の出力信号（細線）とリミッタ１０６の設定値（太線）の時間的変化を示す。また、図１４（Ｂ）および（Ｄ）は、横軸を時間軸とし、積分部１０９の出力信号（細線）とリミッタ１１０の設定値（太線）の時間的変化を示す。図１４（Ａ）乃至（Ｄ）では、時刻Ｔ４０から時刻Ｔ４１までの期間にズーミング動作が行われ、それ以外の期間ではズーミング動作が行われていないものとする。また、時刻０から時刻Ｔ４１までの期間には、第１像ブレ補正部１０７により低周波数帯域での補正を行い、第２像ブレ補正部１１１により高周波数帯域での補正を行い、時刻Ｔ４１にて周波数の割り当ての切替が行われるものとする。
【００７５】
図１４（Ａ）および（Ｂ）は、図１２（Ｂ）の処理を行わない場合の、積分部１０５，１０９の各出力とリミッタ１０６，１１０の各設定値の変化を示す。図１４（Ｂ）に示すように、時刻０から時刻Ｔ４１までの期間中、高周波数帯域での補正を行う第２像ブレ補正部１１１の補正可能範囲、つまりリミッタ１１０の設定値は、ズーミング動作中に一旦小さくなる。その後にリミッタ１１０の設定値が大きくなる。この例では、リミッタ１１０の設定値が小さくなったときに、積分部１０９の出力がリミッタ１１０の設定値よりも大きくなってしまう。そのため、高周波数帯域側の補正が正しく行われなくなる可能性がある。
【００７６】
これに対して、図１２（Ｂ）の処理を行った場合の、各リミッタの設定値の変化を図１４（Ｃ）および（Ｄ）に示す。太線で示す実線のグラフは、リミッタ１０６，１１０の各設定値の時間的変化を示している。また点線のグラフは、ズーム位置毎に決められた、リミッタ１０６，１１０の各設定値の変化を示している。図１２（Ｂ）のＳ２１０の処理によって、リミッタ１０６，１１０の各設定値が実線のグラフで示すように変化する。
時刻Ｔ４０から、低周波数帯域側での補正を行う第１像ブレ補正部１０７の補正目標位置となる、積分部１０５の出力は、図１４（Ｃ）にて細線で示す実線のグラフのように、ゼロに向かって収束していく。そのため、リミッタ１０６の設定値については、図１４（Ｃ）にて太線で示す実線のグラフのように、Ｓ２１０の処理でズーム位置毎に決められた設定値より小さくしても、積分部１０５の出力に変化はない。一方、リミッタ１１０の設定値については、リミッタ１０６の設定値を小さく制限した分だけ大きくすることができる。つまり、図１４（Ｄ）にて太線で示すグラフのように、ズーミング動作中（時刻Ｔ４０からＴ４１までの期間）において、Ｓ２１０の処理によってリミッタ１１０の設定値が、ズーム位置毎に決められた設定値よりも大きくなるように変更される。したがって、図１４（Ｂ）で説明した、積分部１０９の出力がリミッタ１１０の設定値よりも大きくなってしまうことを防止し、高周波数帯域での補正を正しく行うことができる。
【００７７】
第６実施形態の変形例では、ズーミング動作中、低周波数帯域での補正を行う像ブレ補正部のリミッタの設定値を小さくし、かつ高周波数帯域での補正を行う像ブレ補正部のリミッタの設定値を大きくする制御を行う。これによって、高周波数帯域での補正を行う像ブレ補正部について、ズーム位置毎に決められた補正可能範囲がズーミング動作中に小さくなるような場合に当該像ブレ補正部が補正可能限界に到達することを回避できる。
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、本発明の要旨を逸脱しない様々な形態も本発明の技術的範囲に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１００，１２０，１３０  像ブレ補正装置
１０１  角速度センサ
１０２  低周波成分減衰部
１０３  周波数分離部
１０５，１０９，１２１  積分部
１０６，１１０  リミッタ
１０７  第１像ブレ補正部
１１１  第２像ブレ補正部
１１２  周波数分離制御部
１３１  ズーム制御部
【図１】
2015135387.tif 000003
【図２】
2015135387.tif 000004
【図３】
2015135387.tif 000005
【図４】
2015135387.tif 000006
【図５】
2015135387.tif 000007
【図６】
2015135387.tif 000008
【図７】
2015135387.tif 000009
【図８】
2015135387.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2015135387.tif 000012
【図１１】
2015135387.tif 000013
【図１２】
2015135387.tif 000014
【図１３】
2015135387.tif 000015
【図１４】
2015135387.tif 000016