(57)【要約】【課題】  画像中の動きを検出して光学的に補正する場合に制御の安定性を確保しつつブレ補正効果を高める。【解決手段】  連続する複数の撮像画像より画像の動き情報を検出し、動き量による画像の動きを光学的に補正し、検出した動き量に応じて該検出した動き量のレベルを制御して動き情報の出力を行う動き信号処理を実行し、動き情報にもとづいて補正手段の制御目標値を演算する撮像装置であって、動き信号処理は、得られた動き情報と、過去に検出した動き情報との差分の極性の変化をカウントし、極性の変化を検出してからの持続時間または連続回数をカウントし、カウントされた極性の変化を検出してからの持続時間または連続回数が小さいときほど減衰率を大きくし、増幅器によって検出した動き量のレベルを制御する。【選択図】  図４
2015057670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の動き量を検出する動き検出手段と、前記動き検出手段から出力される動きベクトルに関する情報を減衰させる減衰率を変化させる減衰手段と、前記動きベクトルの波形の周波数を検出する周波数検出手段と、前記動きベクトルに関する情報に基づいて像振れを光学的に補正する補正手段を制御する制御手段と、を有する撮像装置であって、
前記減衰手段は、前記動きベクトルの波形の周波数が所定値よりも高い場合、前記動きベクトルの波形の周波数が前記所定値よりも低い場合に比べて前記減衰率を大きくすることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
画像の動き量を検出する動き検出手段から出力される動きベクトルに関する情報に基づいて像振れを光学的に補正する補正工程と、前記動きベクトルに関する情報を減衰させる減衰率を変化させる減衰工程と、前記動きベクトルの波形の周波数を検出する周波数検出工程と、を有する撮像方法であって、
前記減衰工程は、前記動きベクトルの波形の周波数が所定値よりも高い場合、前記動きベクトルの波形の周波数が前記所定値よりも低い場合に比べて前記減衰率を大きくすることを特徴とする撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、手振れ等による撮像画像のブレを光学的に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、ビデオカメラ等の撮像装置に加わる振れ等によって生じた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おり、このようなブレ補正機能を撮像装置に搭載することで、さらに良好に撮影できる。撮像装置に加わる振れを検出する方法には、ジャイロセンサのようなセンサを用いる方法や動きベクトルのように画像を用いる方法がある。このうち、動きベクトルを検出して撮像装置に加わる振れを検出する場合、一般に１フィールド（あるいは１フレーム）以上前の画像と比較しその代表点の移動量をもって画像の動き量、すなわちカメラの動き量としている。しかしながら、この動きベクトルは算出されるまでに、画像の蓄積時間及び読み出し時間、画像のマッチング時間などによる影響によって、少なくとも１フィールド分の時間遅れを伴う。
【０００３】
この時間遅れは光学補正手段を介し一つのフィードバックループを形成しているため、時間遅れ分と制御周波数によっては帰還制御系の不安定を生じ、発振状態に至ってしまう可能性がある。この発振状態を軽減するために、帰還制御系の発振マージンを導きだし、そのマージンに見合うローパスフィルタを帰還制御系の中に挿入する等も検討されてはいる。しかし、単に低次数のローパスフィルタを挿入すると、ローパスフィルタの位相特性の影響を受け、補正系に遅れが生じてしまう。
【０００４】
また高次のフィルタを用いた場合、構成が複雑になる、あるいはソフトウエアで実現するフィルタの場合、処理時間が長くなる等の問題が生じてしまう。例えば、撮像方式がＮＴＳＣ等の映像フォーマットを想定すると、抽出できる動きベクトルは１／６０秒毎であり、すなわちこの時間間隔がサンプリングタイミングとなってしまう。このため、先に述べた高次のフィルタリングを行ってしまうと、フィルタリング処理による時間遅れの影響が顕著に現れてしまい制御系が成り立たなくなってしまう。
【０００５】
そこで、画像より得られる補正情報のうち所定周波数帯域以下のみを含む情報を基に光学的なブレ補正手段にフィードバックすることにより、検出した補正残り情報の位相特性に影響を与えることなく、安定したブレ補正を行う技術が特許文献１に開示されている。
【０００６】
例えば図９（ａ）に示すような波形９１０、９２０について考えてみると、同図は撮像系に同一振幅で異なった周波数（波形９２０よりも波形９１０の方が周波数が高い）のブレを加えた映像を入力したことを想定して作図されている。この波形９１０、及び波形９２０は撮像系に加えられた正弦波であり、それらから抽出した単位時間当たりの動きベクトルを、例えばベクトル９１１、ベクトル９２１で示す矢印で表現している。この図において時間軸を等間隔に分割している目盛り９０２の間隔が単位時間を示しており、例えばＮＴＳＣの規格に準拠したタイミングで処理が行われるとすると、目盛り９０２の間隔（単位時間）は１／６０秒となる。図９（ａ）より分かるように、波形９１０と波形９２０では例えばベクトル９１１、ベクトル９２１の矢印で示される単位時間当たりのベクトル量が異なる。サンプリングのタイミングにもよるが、おおむね、
波形９１０のベクトル量＞波形９２０のベクトル量      …（１）
という関係が成り立つ。
【０００７】
例えば起点９０１で示される時点より最初のサンプリングポイントまでの１単位時間のベクトル量の差について考えてみる。すると、高い周波数である波形９１０より得られるベクトル９１１の大きさは、低い周波数である波形９２０より得られるベクトル９２１の大きさと比較して、図９（ａ）の９１２と９２２でも示されるようにベクトル９１１を含む波形９１０の方が大きいと言える。
【０００８】
このことから、撮像画像のブレが同一振幅であるならば、おおむね周波数の高い信号の方が単位時間当たりの変化量（＝動きベクトル量）が大きく、反対に周波数の低い信号の方が単位時間当たりの変化量が小さいということがいえる。
【０００９】
この特性を利用して、図９（ｂ）に示すような入出力特性をもつ演算器を、帰還制御系に挿入することにより、高い周波数を除去し発振マージンを稼いでいる。具体的には図９（ｂ）で示される入出力特性をもつ演算器の場合、入力信号（単位時間当たりのベクトル量）を所定値ａ（図９中の９３１）の入力レベルまでは何の演算もせずに出力し、９３２のような入力イコール出力となるような入出力特性とする。そして、所定値ａを越える入力においては９３３で示すように例えば出力が“０”を維持するという特性を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特登録０３６１０２１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に示すような従来のブレ補正機能において、次のような問題があった。この図９（ｂ）のような特性を有する演算器に、図３（ａ）の波形３１０に示すような波形が入力された場合を考えてみる。波形３１０は図３（ａ）の波形３２０と比較して小振幅で高い周波数からなる信号である。サンプリングのタイミングにもよるが、おおむね、
波形３１０のベクトル量＜波形３２０のベクトル量
というような関係が成り立つ。よって、図９（ｂ）に示すような入出力特性を持つ演算器では、波形３１０のベクトル量を減衰させることができない。
【００１２】
以上のように、動きベクトル検出誤差等によって生じるような、振幅が小さく高い周波数成分が重畳されている動きベクトルに対しては、本来は除去したい高い周波数成分のみを減衰させるには十分な効果が得られないという問題があった。そのため、動きベクトルによる補正ゲインを上げようとした場合に、高い周波数成分も一様に増幅されるため、動きベクトル検出誤差等のノイズ成分による補正系の誤動作が顕著に現れる、あるいは発振状態に陥りやすくなるという問題があった。従って、従来のブレ補正を備えた撮像装置では、ブレ補正の効果を高めるために動きベクトルによる補正ゲインを上げることが困難であった。
【００１３】
そこで、本発明は、上記の問題点を解決するために成されたもので、連続した動きベクトルに重畳された高周波成分のみを減衰させることにより、帰還制御系の安定性を確保しつつ動きベクトルによる補正ゲインを上げることを可能とすることを目的とする。そして、ブレ補正効果を向上させた撮像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】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる撮像装置は、画像の動き量を検出する動き検出手段と、前記動き検出手段から出力される動きベクトルに関する情報を減衰させる減衰率を変化させる減衰手段と、前記動きベクトルの波形の周波数を検出する周波数検出手段と、前記動きベクトルに関する情報に基づいて像振れを光学的に補正する補正手段を制御する制御手段と、を有する撮像装置であって、
前記減衰手段は、前記動きベクトルの波形の周波数が所定値よりも高い場合、前記動きベクトルの波形の周波数が前記所定値よりも低い場合に比べて前記減衰率を大きくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、連続した動きベクトルに重畳された高周波成分のみを減衰させることにより、帰還制御系の安定性を確保しつつ動きベクトルによる補正ゲインを上げることで、ブレ補正効果を向上させた撮像装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施例に適用可能な撮像装置の一例の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る動きベクトル検出部１２０の一例の構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）本発明の第１の実施例に係る撮像装置に加えられた振れ波形を示したグラフである。（ｂ）本発明の第１の実施例に係る撮像装置に加えられた振れ波形３１０と動きベクトル検出部１２０によって検出された動きベクトルを示したグラフである。（ｃ）本発明の第１の実施例に係る撮像装置に加えられた振れ波形３２０と動きベクトル検出部１２０によって検出された動きベクトルを示したグラフである。
【図４】本発明の第１の実施例に係る動きベクトル処理部１２１内の演算器を表すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施例に係る動きベクトル処理部１２１内の演算器の処理を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施例に係る動きベクトル処理部１２１内の演算器を説明するグラフである。
【図７】本発明の第２の実施例に適用可能な撮像装置の一例の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施例に係る動きベクトル処理部７２１内の演算器を表すブロック図である。
【図９】（ａ）従来のブレ補正機能を備えた撮像装置を説明するためのグラフである。（ｂ）従来のブレ補正機能を備えた撮像装置内の演算器を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第一の実施形態）
以下、本発明を実施するための好適な一実施形態について図面を用いて説明する。
【００１８】
図１の撮像装置１００は本発明における撮像装置のぶれ補正システムの基本構成を示すブロック図である。
【００１９】
補正光学系１１２は例えばシフトレンズユニットであり、光軸に対して垂直方向にシフトレンズを移動可能であり、移動させることによって撮像装置１００に加わる振れの影響を光学的に軽減する。そして補正光学系１１２と撮像光学系１３０は、ズーミング、フォーカシング等の動作を行い、被写体像を撮像部１１８に結像する。撮像部１１８は、たとえばＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサであり、撮像光学系１３０によって結像された被写体像を電気信号に変換して信号処理部１１９に供給する。信号処理部１１９は、撮像部１１８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１２０に供給する。
【００２０】
動きベクトル検出部１２０は、撮像装置の撮像部１１８により得られた撮像画像情報から、信号処理部１１９で生成された映像信号に含まれる輝度信号に基づいて画像の動きベクトルを検出する。信号処理部１１９は、例えばＮＴＳＣフォーマットに準拠したビデオ信号（映像信号）を生成する。動きベクトル処理部１２１は、動きベクトル検出部１２０で検出された動きベクトルを補正光学系１１２の駆動量に変換する。
【００２１】
演算器１２３においては、上記最終補正データと、補正光学系１１２の位置を検出する位置検出部１１４の出力を、Ａ／Ｄ変換器１１６によってディジタル化した値の差分を演算する。制御フィルタ１０８には演算器１２３の演算結果が入力される、パルス幅変調部１０９は、制御フィルタ１０８の出力をＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号に変換し出力する。モータ駆動部１１５は、パルス幅変調部１０９からのＰＷＭ出力に基づいて、補正光学系１１２を動かすためのモータ１１１を駆動し、撮像光軸に対して垂直な方向に補正光学系１１２の位置を変えることで光軸を偏心させ、撮像画像に生じるブレを光学的に補正する。
【００２２】
動きベクトル検出部１２０の構成例を図２に示す。フィルタ２０１は、画像信号の高空間周波数成分等を除去する目的を有するものであり、信号処理部１１９から供給された映像信号から、動きベクトル検出に有用な空間周波数成分を抽出して出力する。二値化部２０２は、フィルタ２０１から出力された画像信号を所定のレベルを境に二値化して相関演算部２０３及び記憶部２０６に各々供給する。記憶部２０６は二値化部２０２の前回のサンプルデータを記憶し、二値化部２０２からの画像信号を、１フィールド期間遅延して相関演算部２０３に供給する。相関演算部２０３は二値化部２０２及び記憶部２０６の各出力の相関演算を行う。即ち、相関演算部２０３には、二値化部２０２からの画像信号（現フィールドの画像信号）と、記憶部２０６からの画像信号（前フィールドの画像信号）とが供給されることになる。そして相関演算部２０３は、上述したブロックマッチング法に従って、ブロック単位に現フィールドと前フィールドの相関演算を行い、その演算結果である相関値をベクトル検出部２０４に供給する。
【００２３】
ベクトル検出部２０４は相関演算部２０３からの相関値からブロック単位の動きベクトルを検出する。すなわち、相関値が最小となる前フィールドのブロックを探索し、その相対的なずれを動きベクトルとして検出する。動きベクトル決定部２０５はベクトル検出部２０４からのブロック単位の動きベクトルから全体の動きベクトルを決定する。例えば、ブロック単位の動きベクトルの中央値又は平均値を全体の動きベクトルとして決定する。そして、動きベクトル決定部２０５の出力が、ｕＣＯＭ内部の動きベクトル処理部１２１に供給されるようになされている。上述のような構成により、動きベクトル検出部１２０では、画素単位での垂直方向及び水平方向各々の移動量（即ち動きベクトル）が求められる。
【００２４】
図１に再び戻り、動きベクトル処理部１２１は、動きベクトル検出部１２０から出力された動きベクトルのデータをローパスフィルタ（ＬＰＦ）を用いて積分処理し、その積分結果を動きベクトルの変位データとして算出する。その結果が補正光学系１１２の制御目標値となり、駆動量となる。
【００２５】
ここで、先に述べたとおり、撮像画像より動き量を抽出し光学的な補正を行う本発明のような帰還制御系には、撮像部１１８の蓄積時間や動きベクトル検出部１２０の処理時間が無視できなくなる。そして、ＮＴＳＣ等のテレビジョン方式に準拠したフォーマット（秒間６０フィールドの動画）で手振れ周波数の補正を行おうとすると、帰還ループ系の発振マージンが十分確保できずに補正光学系が発振状態に陥ってしまうこともあり得る。また、動きベクトルによる補正効果を高めるために動きベクトル処理部１２１のゲインを上げようとしたとき、高い周波数帯域に含まれる動きベクトル検出誤差等のノイズ成分も一様に増幅され、補正系の誤動作が顕著に現れてくる。
【００２６】
これらの問題を解決するために動きベクトル処理部１２１により上記発振および誤動作につながる周波数帯域を減衰させ帰還制御系の安定性を向上させている。
【００２７】
例えば図３（ａ）〜（ｃ）に示すような波形３１０、波形３２０について考える。図３（ａ）は異なった振幅（波形３１０は波形３２０よりも振幅が小さい）で、異なった周波数（波形３１０は波形３２０の方よりも周波数が高い）の動き量を検出したことを想定して作図されている。この波形３２０は撮像系に加えられた正弦波であり、ブレ補正の信号を示している。一方、波形３１０は波形３２０と比較して小振幅かつ高い周波数からなっており、動きベクトル検出誤差等によるノイズ成分を想定している。それらから抽出した単位時間当たりのベクトルを、例えば３１１、３２１で示す矢印で表現している。この図において時間軸を等間隔に分割している目盛り３０２，３０３，３０４の間隔が単位時間を示しており、例えばＮＴＳＣの規格に準拠したタイミングで処理が行われるとすると単位時間は１／６０秒となる。
【００２８】
図４は動きベクトル処理部１２１の詳細なブロック図である。図６は動きベクトル処理部１２１での処理を示したフローチャートである。動きベクトル処理部１２１では、図３（ｂ）、（ｃ）に矢印で示したベクトル量３１３，３２３で表されるように、高い周波数である波形３１０はベクトル量の正負（増加、減少）の繰り返しの周期が低い波形３２０のそれに比べて短い。この点を利用して、本発明の図４は動きベクトル処理部１２１が高い周波数成分を除去する。
【００２９】
図５において、先ずステップ＃５０１はこのフローの始まりを示す。このフローは所定周期、例えばＮＴＳＣの規格に準拠したタイミング（６０分の１秒）ごとに実行され、動きベクトルの検出を行う。次にステップ＃５０２において、動きベクトル処理部１２１は動きベクトル検出部１２０によって検出されたベクトル量を取り込む。
【００３０】
ステップ＃５０３において、減算器４０２は、入力されたベクトル量と遅延器４０１に一時的に記憶された一周期前のタイミングに入力されたベクトル量の差を算出し、ベクトル変化量を求める。そしてステップ＃５０４において、符号反転検出部４０３は減算器４０２にて算出されたベクトル変化量の符号（極性）と前回のベクトル変化量の符号を確認する。符号反転検出部４０３の出力が同一の符号ならばステップ＃５０５へ進み、異なる符号ならばステップ＃５０６へ進む。
【００３１】
ステップ＃５０５においては、符号一致カウント部４０４がカウンタをインクリメントし、ステップ＃５０７へ進む。そしてステップ＃５０６においては、符号一致カウント部４０４がカウンタをクリアし、ステップ＃５０７へ進む。
【００３２】
ステップ＃５０７においては、可変増幅器４０５に入力されたベクトル変化量に符号一致カウント部４０４のカウンタの値に応じた減衰率を乗じることによってベクトル加算量を求める。ここで、可変増幅器４０５に入力されたベクトル変化量とは、入力されたベクトル量から遅延器４０７に一時的に記憶された一周期前のタイミングに出力されたベクトル量を減算器４０８にて減算することによって得られたベクトル変化量である。
【００３３】
ステップ＃５０８にて、加算器４０６にて、可変増幅器４０５の出力に遅延器４０７に一時的に記憶された一周期前のタイミングにて出力されたベクトル量を加算する。そしてステップ＃５０９にて、算出されたベクトル量を出力する。
【００３４】
以上のように、ベクトル変化量の符号が反転したことを検出した場合には（ステップ＃５０３）、そのベクトル量の変化量を小さくする（ステップ＃５０７）。一方で、同一符号方向に複数回連続で増加あるいは減少しているベクトル量においては、そのベクトル量の変化量を徐々に大きくする（ステップ＃５０６）。これにより、即ちどの程度の時間同一符号方向に複数回連続で増加あるいは減少しているか（持続時間）、またはベクトル量が同一符号方向に増加あるいは減少する連続回数をカウントし、ベクトル量に含まれる所定以上の周波数成分を減衰させることが可能になる。
【００３５】
図６（ａ）におけるカウンタ値Ａ（６０３）は減衰率を“０”に戻すまでのカウンタの値を示している。ステップ＃５０７におけるカウンタの値に応じた減衰率は、サンプリング周波数及び減衰させたい周波数成分によりカウンタ値Ａを適当に設定すればよい。すなわち、より高い周波数まで通過させたい場合には、カウンタ値Ａを小さくし、高い周波数成分をより減衰させたい場合にはカウンタ値Ａを大きく設定すればよい。なお、本実施例では、図６（ａ）における線分６０１を一定の傾きの直線で表しているが、任意の曲線を用いてもよい。また、カウンタ値が０における減衰率を１００％としているが、任意の値を用いてもよい。
【００３６】
図６（ｂ）は図６（ａ）に示した減衰率を持つ動きベクトル処理部１２１の出力を示した図である。カウンタ値Ｂは出力が１００％となるときのステップ＃５０７におけるカウンタの値を示しており、図６（ａ）におけるカウンタ値Ａと同じ値である。ステップ＃５０７におけるカウンタの値がカウンタ値Ｂよりも小さい場合には、線分６１１に示す出力特性となり、すなわち高い周波数成分が減衰されていることを示している。なお、図６（ａ）のカウンタ値Ａ（６０３）と図６（ｂ）のカウンタ値Ａ（６１３）のカウンタ値は同じ値である。
【００３７】
また、本実施例においては、符号反転検出部４０３がベクトル変化量の符号の反転を検出した場合に、すぐにカウンタをクリアしている（＃５０６）が、カウンタ値を徐々に減算していくことにより、周波数特性を変えることも可能である。
【００３８】
更に、ベクトル加算量はベクトル変化量とカウンタ値によって一意に求めているが、算出されたベクトル加算量が所定の値を超えている場合には、ベクトル加算量をその所定の値に制限させることにより、高周波成分を減衰させることも可能である。これは同一方向に変化しているベクトル量に、動きベクトル検出エラーなどに起因するスパイク状のノイズが混入したような場合にこれを除去するのに有効である。
【００３９】
また、本実施例においては、ベクトル量の変化量に応じて出力するベクトル量の変化量を制御しているので、ベクトル加算量に偏りが生じた場合には出力にオフセットが生じる場合がある。この場合には符号反転検出部４０３がベクトル量の符号の反転を検出したときに、可変増幅器４０５の出力を“０”に戻すことも有効である。
【００４０】
（第２の実施例）
図７に、ジャイロセンサのような振れ検出センサによっても振れを検出するタイプのビデオカメラに本発明を用い、動きベクトルの検出を角速度センサと併用をした時の実施形態を示す。図８は本実施例における撮像装置（図７の撮像装置）の動きベクトル処理部７２１の詳細なブロック図である。同図おいて、上述の図１に示す第１の実施例と同一の構成部分については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４１】
同図において、特に前記第１の実施形態と異なるのは、動きベクトル検出部１２０より得られたベクトルに対して、パン・チルト判定部７２２の判定結果によって、動きベクトル処理部７２１が出力の補正を行う。さらに、手ブレ補正に用いられている振れ検出センサ７０１のより得られる揺れ信号と加算することにある。
【００４２】
振れ検出センサ７０１は、例えば、振動ジャイロの角速度センサを含み、手ブレ等による装置自体に加わる振れを検出し、その信号をＤＣカットフィルタ７０２に供給する。ＤＣカットフィルタ７０２は、振れ検出センサ７０１からの振れ信号に含まれる直流（ＤＣ）成分を遮断して、該振れ信号の交流成分、すなわち振動成分のみをアンプ７０３に供給する。尚、ＤＣカットフィルタ７０２として、所定の周波数帯域で入力信号を遮断するハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を用いてもよい。アンプ（増幅器）７０３は、ＤＣカットフィルタ７０２からの信号を、最適な感度に増幅して、Ａ／Ｄ変換器７０４に供給する。Ａ／Ｄ変換器７０４は、アンプ７０３からの信号をディジタル化して、角速度データとしてｕＣＯＭ内部のＨＰＦ７０５に供給する。
【００４３】
本実施例中のマイクロコンピュータ（マイコン）ｕＣＯＭは、ＨＰＦ７０５、積分器７０６、制御フィルタ１０８、パルス幅変調部１０９、動きベクトル検出部１２０、及び動きベクトル処理部７２１、パン・チルト判定部７２２によって構成される。
【００４４】
ｕＣＯＭ内部には、Ａ／Ｄ変換器７０４の出力が供給されるＨＰＦ７０５と、ＨＰＦ７０５の出力が供給される積分器７０６が備えられている。また、動きベクトル検出部１２０の出力が供給される動きベクトル処理部７２１が備えられている。更に、Ａ／Ｄ変換器７０４、積分器７０６の出力が供給されるパン・チルト判定部７２２が備えられている。そして、パン・チルト判定部７２２の判定結果に応じて、ＨＰＦ７０５、積分器７０６、動きベクトル処理部７２１の演算が変更される。
【００４５】
ＨＰＦ７０５は、任意の周波数帯域でその特性を可変し得る機能を有しており、Ａ／Ｄ変換器７０４から出力されたディジタルの振れ信号（角速度データ）に含まれる低周波成分を遮断して出力する。積分器７０６は、任意の周波数帯域でその特性を可変し得る機能を有しており、ＨＰＦ７０５から出力された角速度データを積分して、その積分結果を角変位データとして出力する。焦点距離補正部７０７は、ズーミング及びフォーカシング動作を行う変倍光学系７１３の、ズーム位置を検出するズームエンコーダ７１７から、現在のズーム位置情報を取得し、その情報から焦点距離を算出する。そして、この焦点距離情報と、上述した角変移データから、補正光学系１１２の駆動量であるジャイロ系補正データ（補正量）を算出する。
【００４６】
振動ジャイロ等を用いた振れ検出センサ７０１では、１Ｈｚ以下の低域周波数において、角速度の検出特性が劣化する。したがって、この低周波数帯域では、補正誤差の影響が顕著となり、低域周波数のブレ残りが生じ、画質の劣化につながる。そこで、角速度検出の他に、撮像画像のブレ残りを検出する部、すなわち動きベクトル検出部１２０にて低周波数帯域のブレ残り量を検出し、これを補正することで、以下に示すような補正性能を向上させる処理を行う。
【００４７】
動きベクトル検出部１２０は、撮像装置７００の撮像部１１８により得られた撮像画像情報から、信号処理部１１９で生成された映像信号に含まれる輝度信号に基づいて画像の動きベクトルを検出する。信号処理部１１９は、例えばＮＴＳＣフォーマットに準拠したビデオ信号（映像信号）を生成する。動きベクトル処理部７２１は、動きベクトル検出部１２０で検出された動きベクトルを補正光学系１１２の駆動量であるベクトル系補正データ（動き情報）に変換する。
【００４８】
上記ベクトル系補正データは、低周波数帯域のブレ残りを補正するための信号である。このベクトル系補正データと、上述したジャイロ系補正データを加算したデータが、低周波数帯域から高周波数帯域まで、全周波数帯域のブレ補正を行う、最終的な補正光学系１１２の駆動量（最終補正データ）となる。
【００４９】
パン・チルト判定部７２２は、Ａ／Ｄ変換器７０４から出力された角速度データ及び積分器７０６から出力された角変位データに基づいて、パンニング・チルティングの判定を行って、パンニング制御を行う。すなわち、角速度データが所定の閾値以上、或いは、角速度データが所定の閾値に満たなくとも角変位データ（積分結果）が所定の閾値以上であるならば、パンニング状態或いはチルティング状態であると判定し、パンニング制御を行う。このパンニング制御は、まず、ＨＰＦ７０５のカットオフ周波数を高域側に変移させる。これにより、低域の周波数に対しては、ブレ補正が応答しないようになる。また、積分器７０６での積分演算に用いる時定数の値を短くなる方向に変移させる。これにより、ブレ補正位置が徐々に移動範囲中心へとセンタリングし、積分器７０６から出力される角変位データの値が基準値（ブレがない状態においてとりうる値）に徐々に近づいていく。更に、動きベクトル処理部７２１に入力される信号を小さくなる方向に変移させるために、図８のアンプ８１０を用いて動きベクトル検出からベクトル系補正データを算出する際のゲインを小さくする若しくはゼロとする。
【００５０】
一方、そうでない場合には、パンニング状態或いはチルティング状態でないと判定し、ＨＰＦ７０５のカットオフ周波数を低域側に変移させ、また、積分器７０６での積分演算に用いる時定数の値も長くなる方向に変移させる。更に、動きベクトル処理部７２１に入力される信号を元に戻し（パンニング状態と判定されたときよりも大きくする）、動きベクトル検出からベクトル系補正データを算出する際のゲインを大きくする。これにより、ＨＰＦ７０５の低域カットオフ周波数、及び積分器７０６での積分演算に用いる時定数の値、図８のアンプ８１０を用いて動きベクトル処理部７２１のベクトル系補正データ算出ゲインが各々元の状態に戻され、パンニング制御を解除することになる。
【００５１】
なお、本実施例においてはアンプ８１０にて動きベクトル処理部７２１に入力されるゲインを小さくした若しくはゼロとしたが、パンニング制御の時に動きベクトル処理部７２１に入力されるゲインが小さくなる若しくはゼロとなれば別の方法でも構わない。例えばスイッチにて動きベクトル処理部７２１に入力されるゲインを切ってしまってもよいし、動きベクトル検出部１２０からの出力がμＣＯＭに入力される際にゲインを小さくする若しくはゼロにしても構わない。
【００５２】
以上の演算器を含む動きベクトル処理部７２１により動きベクトル検出部１２０より検出されたベクトルを加工し、補正光学系１１２を駆動するものである。なお、ブレ補正を行う手段として、補正光学系１１２（例えばシフトレンズ）を例にとって説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、可変頂角プリズム（ＶＡＰ）や、撮像素子を光軸に垂直な方向に駆動する方法等を用いてもよい。
【００５３】
以上説明したように、過去に検出した動き量の差分に応じて現在の動き量を制御することにより、動きベクトルに重畳された高周波成分のみを減衰させることが可能となる。これにより、動きベクトル検出誤差等のノイズ成分を含んだ周波数帯域、および発振要因となり得る周波数帯域を減衰することで帰還制御系の安定性を確保しつつ補正ゲインを上げ、ブレ補正効果を向上させた撮像装置を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００５４】
１１２  補正光学系
【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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