(57)【要約】【課題】振れ補正制御範囲内の高域周波数が検出された場合には、高域周波数の振れ補正を優先して行うことで、高域周波数帯の振れによる撮影画像の解像感の劣化を低減する。【解決手段】振れ周波数が所定の振れ周波数以下の第１の周波数帯域に含まれるか否かを検出する第１の検出手段（ｓ３５４）と、振れ周波数が前記所定の振れ周波数を超える第２の周波数帯域に含まれるか否かを検出する第２の検出手段（ｓ３５６）と、前記振れ補正信号の算出に用いる前記振れ周波数が前記第１の周波数帯域のみに含まれる場合と、前記第２の周波数帯域のみに存在する、もしくは前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域の両方に混在する場合とで、前記振れ周波数の高域側の通過帯域を変更する手段（ｓ３５５、ｓ３５７）と、該手段を介する振れ周波数より前記振れ補正信号を算出し、振れ補正手段に出力する演算手段とを有する。【選択図】　　　　図３
2004117418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置の振れを検出する振れ検出手段と、前記装置の振れに起因する画像の振れを補正する振れ補正手段と、前記振れ検出手段からの振れ検出信号に基づいて振れ補正信号を算出し、前記振れ補正手段を制御する振れ補正制御手段とを有する撮像装置において、
前記振れ補正制御手段は、前記振れ検出信号より前記振れ補正信号の算出に用いる振れ周波数が所定の振れ周波数以下の第１の周波数帯域に含まれるか否かを検出する第１の検出手段と、前記振れ検出信号より前記振れ補正信号の算出に用いる周波数が前記所定の振れ周波数を超える第２の周波数帯域に含まれるか否かを検出する第２の検出手段と、前記振れ補正信号の算出に用いる前記振れ周波数が前記第１の周波数帯域のみに含まれる場合と、前記第２の周波数帯域のみに存在する、もしくは前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域の両方に混在する場合とで、前記振れ周波数の高域側の通過帯域を変更する高域通過帯域可変手段と、該高域通過帯域可変手段を介する振れ周波数より前記振れ補正信号を算出し、前記振れ補正手段に出力する演算手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記高域通過帯域可変手段は、前記振れ補正信号の算出に用いる前記振れ周波数が前記第２の周波数帯域のみに存在する、もしくは前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域の両方に混在すると判定した場合は、前記第１の周波数帯域のみに含まれる場合に比べ、通過帯域を高域側にシフトすることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
装置の振れを検出する振れ検出手段と、前記装置の振れに起因する画像の振れを補正する振れ補正手段と、前記振れ検出手段からの振れ検出信号に基づいて振れ補正信号を算出し、前記振れ補正手段を制御する振れ補正制御手段とを有する撮像装置において、
前記振れ補正制御手段は、前記振れ検出信号より前記振れ補正信号の算出に用いる振れ周波数が所定の振れ周波数以下の第１の周波数帯域に含まれるか否かを検出する第１の検出手段と、前記振れ検出信号より前記振れ補正信号の算出に用いる周波数が前記所定の振れ周波数を超える第２の周波数帯域に含まれるか否かを検出する第２の検出手段と、前記振れ補正信号の算出に用いる前記振れ周波数が前記第１の周波数帯域のみに含まれる場合と、前記第２の周波数帯域のみに存在する、もしくは前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域の両方に混在する場合とで、前記振れ周波数の高域側の通過帯域を変更する高域通過帯域可変手段と、該高域通過帯域可変手段を介する振れ周波数より前記振れ補正信号を算出し、前記振れ補正手段に出力する演算手段と、前記振れ補正信号の算出に用いる前記振れ周波数が前記第２の周波数帯域に含まれる場合において、この際の前記振れ周波数が振れ補正制御可能な高域周波数を超える場合は、前記演算手段にて算出される振れ補正信号が前記振れ補正手段に出力されないようにし、所定の振れ補正信号を前記振れ補正手段に出力する振れ補正信号切り換え手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
前記高域通過帯域可変手段は、前記振れ補正信号の算出に用いる前記振れ周波数が前記第２の周波数帯域のみに存在する、もしくは前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域の両方に混在すると判定した場合は、前記第１の周波数帯域のみに含まれる場合に比べ、通過帯域を高域側にシフトすることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記振れ補正手段は、光学的に光軸を偏向することにより撮像面上における画像の振れを補正することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記振れ補正手段は、シフトレンズとその駆動回路により構成されることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記振れ補正手段は、可変頂角プリズムとその駆動回路により構成されることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影時における装置の振れを補正する振れ補正機能を備えたビデオカメラ等に代表される撮像装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
小型ビデオカメラ等の撮像装置の撮影においては、いわゆる手ぶれや振動により装置が振れ、このため、振れのある撮影画像が出力されたりあるいは記録される欠点がある。そこで、このような欠点を解消する方策として、手ぶれ等の影響を低減する振れ補正機能を搭載する撮像装置が開発され、既に製品化されている。
【０００３】
前記手ぶれ等の振れを検出する手段としては、角速度センサ、角加速度センサなどを用いて装置の動きを直接検出する方法や、映像信号中より連続するフィールド間、またはフレーム間の画像を比較し、画像の動きを検出する電子的な検出方法が挙げられる。一方、振れを補正する手段としては、光学的に撮影光軸の角度を手ぶれが除去される方向に調整する振れ補正光学系を有するもの他に、撮像素子から得られた画像の中から実際に記録あるいは出力する範囲（切り出し範囲）を電子的に選択する、所謂電子式補正手段等が挙げられる。
【０００４】
以下に、振れ検出手段に角速度センサを、振れ補正手段に振れ補正光学系を、それぞれ用いた従来例を以下に説明する。
【０００５】
図７は、振れ補正光学系を含む撮像光学系の概念図である。
【０００６】
同図おいて、撮像光学系７００は、不図示のレンズ鏡筒に固着された固定レンズ７０１と、矢印ａに示すように光軸ｃ上を水平方向に移動するズームレンズ７０２と、光軸ｃに対して垂直な平面内（矢印ｂで示す方向）を二次元的に移動するシフトレンズ７０３と、焦点調節機能及び前記ズームレンズ７０２の可動による焦点面の移動を補正するフォーカスレンズ７０４と、被写体像が結像される撮像素子７０５とが、この順序で配置され、さらに、シフトレンズ７０３の近傍の所定位置には該シフトレンズ７０３を駆動させるアクチュエータ７０６と該シフトレンズ７０３の位置を検出する位置検出センサ７０７が配置されて成る。
【０００７】
前記撮像光学系７００においては、図８（ａ）に示すように、手ぶれ等により光軸ｃが撮像光学系の中心軸ｃ′から偏位してずれ角θが生じた場合において、アクチュエータ７０６を駆動して、図８（ｂ）に示すようにシフトレンズ７０３を７０３′に移動させることにより、シフトレンズ７０３より固定レンズ７０１側と、シフトレンズ７０３より撮像素子７０５側において、光軸ｃと撮像光学系の中心軸ｃ′とを光学的に一致させることが可能となる。したがって、前述したようにカメラの振れにより生じた光学的なずれ角θを上記作用によって補正することが可能であり、カメラの振れに基づき前記シフトレンズ７０３を移動することにより、被写体像は振れの補正された入射光束として撮像素子７０５に結像される。
【０００８】
次に、従来の撮像装置の構成の一例を図９に示す（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００９】
同図において、従来の撮像装置は、振れ補正系を含む前記撮像光学系７００と、前記撮像光学系７００からの被写体像が結像される前記撮像素子７０５と、前記撮像素子７０５からの出力に所定の信号処理を施すカメラ信号処理回路１５１９と、装置の振れを検出する角速度センサ１５０１と、前記角速度センサ１５０１の出力から直流成分を除去する高域通過フィルタ（以下、ＨＰＦ）１５０２と、前記ＨＰＦ１５０２からの出力を所定量増幅する第１の増幅器１５０３と、前記第１の増幅器１５０３からの出力に所定の信号処理を施すマイクロコンピュータ（以下、マイコン）１５０５と、前記マイコン１５０５からの出力をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器１５１５と、前記撮像光学系７００に含まれる前記アクチュエータ７０６の駆動信号を発する駆動回路１５１７と、前記撮像光学系７００に含まれる前記位置検出センサ７０７からの出力を所定量増幅する第２の増幅回路１５１８と、前記Ｄ／Ａ変換器１５１５からの出力と前記第２の増幅回路１５１８からの出力とを加算する加算器１５１６とから構成されている。
【００１０】
この構成において、角速度センサ１５０１が装置の振れに基づいた振れ検出信号を出力し、その角速度センサ１５０１の出力からＨＰＦ１５０２で直流成分を除去した後、第１の増幅器１５０３により所定量増幅する。つまり、前記１５０１〜１５０３までの構成によって角速度センサ１５０１の振れ検出信号は所定の帯域制限と増幅が施された振れ検出信号として生成され、カメラシステムの制御を行うマイコン１５０５に入力される。マイコン１５０５に入力された振れ検出信号は、振れ補正制御量（以下、補正目標値）を算出するために、所定の信号処理が行われる。この所定の信号処理については後述する。
【００１１】
次いで、マイコン１５０５によって算出された補正目標値はＤ／Ａ変換器１５１５でデジタル信号からアナログ信号に変換された後、加算器１５１６に入力され、第２の増幅器１５１８を介して供給されるシフトレンズ７０３の位置検出センサ７０７からのフィードバック信号と加算される。加算器１５１６からの出力信号は駆動回路１５１７に供給され、駆動回路１５１７がアクチュエータ７０６に駆動信号を発してシフトレンズ７０３を駆動させている。これにより、図８にて説明した通り、ずれ角θが光学的に補正されることとなり、被写体像は振れの補正された光束として撮像素子７０５に結像されることとなる。
【００１２】
そして、前記撮像素子７０５により光電変換された電気信号はカメラ信号処理回路１５１９を経て不図示の記録再生部へと供給される。
【００１３】
次に、前記マイコン１５０５内における信号処理について説明する。
図１０はマイコン１５０５内の信号処理系を示しており、入力された振れ検出信号をアナログ信号からデジタル信号へと変換するＡ／Ｄ変換器１５０６と、前記Ａ／Ｄ変換器１５０６の出力から直流成分を除去するＨＰＦ１５０７と、前記ＨＰＦ１５０７の出力に位相補償を行う位相補償部１５０８と、前記位相補償部１５０８の出力の通過帯域を制限する可変ＨＰＦ１５０９と、前記可変ＨＰＦ１５０９の出力を積分する第１の積分器１５１０と、前記ＨＰＦ１５０７を経た前記Ａ／Ｄ変換器１５０６の出力から周波数を検出する周波数検出部１５１１と、前記周波数検出部１５１１の出力から装置の振れ状態を判定して振れ補正をする周波数を制御する振れ補正周波数制御部１５１４とを有している。前記周波数検出部１５１１は、前記ＨＰＦ１５０７を経た前記Ａ／Ｄ変換器１５０６の出力を積分する第２の積分器１５１２と、この積分出力から周波数を算出する周波数算出部１５１３とを含んでいる。
【００１４】
上記構成において、入力された振れ検出信号はＡ／Ｄ変換器１５０６でアナログ振れ信号をデジタル振れ信号に変換した後、ＨＰＦ１５０７にてＡ／Ｄ変換等で生じた直流成分を除去する。したがって、ＨＰＦ１５０７の遮断周波数は十分に低いものである。次に、位相補償部１５０８にて直流成分の除去された振れ検出信号に対し、位相特性を所定の周波数帯までフラットになるように高域周波数帯の位相遅れの位相補償を行い、次いで、遮断周波数を可変とする可変ＨＰＦ１５０９で後述する所定の通過帯域制限および位相補償を施し、さらに第１の積分器１５１０で積分処理することにより、角速度信号を角変位信号へと変換して補正目標値を得て、Ｄ／Ａ変換器１５１５へ供給する。
【００１５】
また、前記ＨＰＦ１５０７の出力は、図１０に示すように位相補償部１５０８に入力される一方で、周波数検出部１５１１へも入力され、ここで装置の振れ周波数が検出される。振れ周波数の検出については後述する。
【００１６】
次いで、検出された振れ周波数は振れ補正周波数制御部１５１４へ入力され、前記周波数検出部１５１１からの振れ周波数に対応するテーブルデータから遮断周波数を選択し、可変ＨＰＦ１５０９に設定する。具体的には、可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を規定値のままとする、あるいは規定値の遮断周波数から高域側へ徐々にシフトする、あるいは高域側へシフトしていた状態から、規定値の遮断周波数へ徐々に戻すといった制御（以下、適応制御）を行い、前記位相補償部１５０８で位相補償しきれない高域周波数帯の位相遅れの位相補償を行う。
【００１７】
次に、振れ周波数の検出について説明する。
【００１８】
前記周波数検出部１５１１は、図１０に示す通り、第２の積分器１５１２、周波数算出部１５１３とを有しており、前記第２の積分器１５１２は、前記ＨＰＦ１５０７を経た前記Ａ／Ｄ変換器１５０６の出力を積分処理することで角速度信号を角変位信号へと変換し、第２の角変位信号を算出する。算出された前記第２の角変位信号に基づき周波数算出部１５１３によって周波数が算出され、装置の振れ周波数を検出することになる。
【００１９】
次に、周波数検出用の角変位信号の算出および周波数の算出について説明する。
【００２０】
図１１は装置の振れ周波数を算出するための角変位信号を算出する前記第２の積分器１５１２の入出力特性であり、横軸に周波数（ｆ）、縦軸に利得（Ｇ）をとったものである。
【００２１】
同図からわかるように、第２の積分器１５１２の出力は低域周波数帯が大きく、高域周波数帯は小さく出力される積分特性である。したがって、第２の積分器１５１２へ入力される前記ＨＰＦ１５０７の出力に混在する高域周波数帯は減衰し、振幅レベルの大きい低域周波数帯の角変位信号が算出される。
【００２２】
次に、算出された角変位信号から装置の振れ周波数を算出する周波数算出部１５１３の動きについて、図１２を用いて説明する。
【００２３】
図１２は、マイコン１５０５内で実行される周波数検出処理を示すフローチャートであり、最初に、この処理の大まかな処理を説明する。
【００２４】
同図において、ステップｓ１１０１より周波数検出を開始し、まずステップｓ１１０２にて、第２の積分器１５１２によって算出された振れ信号の増減の折り返し回数をカウントする。そして、次のステップｓ１１０３にて、カウントした値をレジスタに格納し、続くステップｓ１１０４にて、カウントした値を所定の第１の閾値（ｔｈ１）と比較し、該カウントしたデータが所定の第１の閾値（ｔｈ１）よりも小さければステップｓ１１０５へ進み、ここでは第１の周波数算出の処理を行い、ステップｓ１１０８へ進んで周波数検出を終了する。
【００２５】
一方、上記ステップｓ１１０４にてカウントしたデータが前記第１の閾値（ｔｈ１）よりも大きければｓステップ１１０６へ進み、ここでは前記（データ＞ｔｈ１）の継続回数と所定の第２の閾値（ｔｈ２）とを比較する。この結果、前記（データ＞ｔｈ１）の継続回数の方が小さければステップｓ１１０８へ進んで周波数検出を終了するが、大きければステップｓ１１０７へ進み、第２の周波数算出の処理を行い、その後にステップｓ１１０８へ進んで周波数検出を終了する。
【００２６】
次に、周波数の検出の詳細な動作について、同じく図１２を用いて説明する。
【００２７】
周波数の検出としては、単位時間あたりの振れ信号の増減の折り返し回数をカウントした値を検出周波数とする方法を用いている。
ステップｓ１１０１にて、振れ補正制御処理の周期（例えば１［ｍｓ］）に対して、遅い周期（例えば５００［ｍｓ］）で行われる周波数検出を開始し、まずステップｓ１１０２にて、所定の時間毎（例えば１０［ｍｓ］）にサンプリングされる角変位信号の前回サンプリングデータと今回サンプリングデータの変化分が、設定されている所定の閾値を超える角変位信号の増減の折り返し回数をカウントする。そして、次のステップｓ１１０３にて、カウントした値をレジスタに格納する。このレジスタは、複数のサンプルデータを格納可能（ｎ＝ｘ）であり、データが更新される都度データをシフトさせ、最も古いデータが消滅するように構成されたシフトレジスタである。
【００２８】
次に、ステップｓ１１０４では、前記レジスタに格納された最新のデータ（折り返し回数）が第１の閾値（ｔｈ１）以上か否かの比較を行う。例えば、前記第１の閾値（ｔｈ１）が「１２」に設定されていて、最新のデータが「１０」であった場合、比較の結果、前記更新されたデータはｔｈ１以下（ＮＯ）となり、ステップｓ１１０５に進む。そして、このステップｓ１１０５では、前記レジスタに格納された最新のデータである折り返し回数１０から、単位時間あたりの周波数を算出する。単位時間あたり１周期の折り返し回数は２回で１［Ｈｚ］、つまり周波数は折り返し回数の１／２ということから、この場合は「１０／２＝５」となり、５［Ｈｚ］の周波数が算出されたことになる。周波数算出後はステップｓ１１０８へと進み、周波数検出の処理を終了する。
【００２９】
また、上記ステップｓ１１０４にて最新データ（折り返し回数）がｔｈ１以上、例えば、前記第１の閾値（ｔｈ１）は「１２」であったので、最新のデータが「１６」であった場合は、前記更新されたデータはｔｈ１以上（ＹＥＳ）となり、この場合はステップｓ１１０６へと進み、上記ステップｓ１１０４での比較条件（データ＞ｔｈ１）の継続回数が第２の閾値（ｔｈ２）以上か否かの比較を行う。この処理は、上記ステップｓ１１０２でのカウントがノイズ等により単発的に増加した場合に、上記ステップｓ１１０４の比較条件（データ＞ｔｈ１）を満たして処理される場合があるので、カウントの信頼性を高めるために行っている。
【００３０】
ステップｓ１１０４の比較条件（データ＞ｔｈ１）を満たして処理される回数が所定の閾値（ｔｈ２）以下の場合は、ステップｓ１１０８へ進み、周波数検出の処理を終了する。つまり、検出周波数の更新を行わないのである。
【００３１】
一方、ステップｓ１１０４の比較条件（データ＞ｔｈ１）を満たして処理される回数が所定の閾値（ｔｈ２）以上で、（（データ＞ｔｈ１））＞ｔｈ２が成り立ち、比較の結果、第２の閾値以上の場合（ＹＥＳ）はステップｓ１１０７へと進み、前記レジスタに格納された最新のデータおよび過去に格納されたデータとから、大小の比較を行い、最小値を検出周波数として採用する。具体的には、前記レジスタに格納されたデータが１６、１８、１８とｎ＝３あったとして、各々大小比較を行い、１６が最小値として選択される。この場合、周波数としては前述と同様に、１６／２＝８となり、８［Ｈｚ］の周波数が算出されたことになる。
【００３２】
最小値を検出周波数とする理由は、手ぶれの周波数が低域周波数（数［Ｈｚ］〜１０［Ｈｚ］）に比較的集中する傾向にあることと、車上等での使用を考慮して検出された周波数に基づき可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を制御しているので、振れ補正の周波数を高域側にシフトさせても、低域側の振れ補正効果を可能な限り犠牲にしないようにするためである。そして、ステップｓ１１０８へ進み、周波数検出の処理を終了する。
【００３３】
次に、検出された振れ周波数によって装置の振れ状態を判定し、可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数の設定を行う振れ補正周波数制御部１５１４の動作について説明する。
【００３４】
前記振れ補正周波数制御部１５１４は前記周波数検出部１５１１で検出された振れ周波数に対して、所定の周波数閾値（ｆｔｈ）が設定されている。したがって、検出された振れ周波数と前記所定の周波数閾値（ｆｔｈ）とを比較し、比較結果がｆｔｈ以上か否かを判定し、検出された周波数に基づき前記可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を所定の規定値のままとする、あるいは規定値から高域側へ徐々にシフトする、あるいは高域側へシフトしていた状態から、規定値へ徐々に戻すといった適応制御を行うこととなる。
【００３５】
次に、適応制御を行った場合の前記可変ＨＰＦ１５０９の周波数特性について、図１３を用いて説明する。同図において、（ａ）が利得特性、（ｂ）が位相特性を表している。
【００３６】
可変ＨＰＦ１５０９は、通常の手ぶれの周波数帯（例えば３〜８［Ｈｚ］程度）までは所定の遮断周波数ｆｃに設定されている利得１２０１および位相１２０２で示す周波数特性とし、遮断周波数を規定の値のままとするが、自動車等に装置を固定させて走行した場合など手ぶれの周波数を超える周波数（例えば２０［Ｈｚ］程度）を検出した場合はその検出周波数に基づいて可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を高域側へ徐々にシフトするように制御する。可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を高域側へ徐々にシフトしたときの周波数特性は、同図１３に示した所定の遮断周波数ｆｃ’であり、利得１２０１’および位相１２０２’である。また、検出している周波数が、手ぶれの周波数を超える周波数から通常の手ぶれの周波数になった場合は、前記可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数ｆｃ’をｆｃへ徐々にシフトするように制御する。
【００３７】
このように適応制御によって、遮断周波数を可変でき、遮断周波数が高域側にシフトしたときの位相特性が進み位相（１２０２〜１２０２’）となることから、後述する高域周波数帯の位相補償を行うようにしている。
【００３８】
次に、高域周波数帯の位相遅れの位相補償について説明する。
【００３９】
図１４は角速度センサ１５０１から振れ補正系の出力までの周波数特性であり、（ａ）の１３０１が利得特性、（ｂ）の１３０２が位相特性を表している。
【００４０】
同図において、１３０３の周波数帯域が振れ補正可能な帯域を示しており、例えば、周波数ｆ１＝１Ｈｚ、ｆ２＝２０Ｈｚ、ｆ３＝３０Ｈｚである。利得が減衰する帯域１３０４の範囲は振れ補正不可能帯域を示している。周波数ｆ２とｆ３の帯域は図１４（ｂ）に示すように振れ補正可能範囲の高域周波数帯で位相が遅れている。したがって、前記可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を高域側へシフトするに伴って変化する該可変ＨＰＦ１５０９の位相特性（進み位相）によって、位相遅れを生じる高域周波数帯の位相補償を行えるようにし、位相特性をフラットに近づけることで、通常の手ぶれ周波数以上の高域周波数帯の抑振効果を向上させている。
【００４１】
こうして適応制御される可変ＨＰＦ１５０９を通過する振れ信号は第１の積分器１５１０で積分処理されて角変位信号が補正目標値として出力される。
【００４２】
次に、前述の内容がマイコン１５０５内で実行される処理について、図１５を用いて説明する。
【００４３】
図１５（ａ）はマイコン１５０５内で実行される振れ補正処理のフローチャートであり、マイコン１５０５の全体の処理に対して所定の周期（例えば１［ｍｓ］）で割り込む処理である。
【００４４】
図１５（ａ）において、ステップｓ１４０１にて割り込みを開始し、まずステップｓ１４０２にて、Ａ／Ｄ変換器１５０６にて取り込まれたアナログ振れ信号をデジタル振れ信号に変換する。そして、次のステップｓ１４０３にて、ＨＰＦ１５０７によりＡ／Ｄ変換によって生じた直流成分を除去する。続くステップｓ１４０４では、位相補償部１５０８により直流成分を除去された振れ信号の所定帯域の位相補償を行う。次に、ステップｓ１４０５にて、可変ＨＰＦ１５０９により所定の位相補償を施された振れ信号に所定の帯域制限を施す。
【００４５】
次のステップｓ１４０６では、第１の積分器１５１０により所定の帯域制限を施された振れ信号を積分し、第１の角変位信号を算出する。そして、次のステップｓ１４０７にて、前記第１の角変位信号をマイコン１５０５から補正目標値として出力し、続くステップｓ１４０８にて、第２の積分器１５１２により前記ＨＰＦ１５０７の出力を積分し、周波数検出用に第２の角変位信号を算出する。そして、ステップｓ１４０９にて、マイコン１５０５が制御する全体の処理に対する割り込みを終了する。
【００４６】
次に、図１５（ｂ）のフローチャートを用いて、周波数検出用に算出された前記第２の角変位信号から周波数を算出し、装置の振れ状態を判定して可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を制御する処理について説明する。この処理は、図１５（ａ）の処理とは別の周期で処理が行われている（例えば５００［ｍｓ］）。
【００４７】
図１５（ｂ）において、ステップｓ１４５１より周波数を検出する処理を開始し、まずステップｓ１４５２にて、周波数算出部１５１３により上記ステップｓ１４０８で算出された第２の角変位信号に基づいて装置の振れの周波数を算出する。周波数の検出方法については、図１２を用いて前述したとおりである。
【００４８】
次に、ステップｓ１４５３にて、検出された周波数が所定の閾値（ｆｔｈ）以上か否かの比較を行う。比較の結果が閾値であるｆｔｈ以上（ＹＥＳ）の場合は、装置は高域周波数を検出していると判定してステップｓ１４５４へ進み、ここでは上記ステップｓ１４５２で検出された周波数に基づき、可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を設定する。この場合は、遮断周波数を高域側へ徐々にシフトさせていくことになる。可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を設定後はステップｓ１４５６へと進み、周波数検出および遮断周波数設定処理を終了する。
【００４９】
また、上記ステップｓ１４５３での比較結果が閾値未満（ＮＯ）の場合は、装置は通常の振れ周波数を検出していると判定してステップｓ１４５５へ進み、ここでは通常の振れ補正時の規定の遮断周波数を可変ＨＰＦ５０９に設定してステップｓ１４５６へと進み、周波数検出および遮断周波数設定処理を終了する。
設定された可変ＨＰＦ１５０９による遮断周波数は次回の周波数検出処理の実行時に更新され、適宜可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数が制御されることとなる。前述したような振れ補正機能を搭載した撮像装置では、通常の手持ち撮影や自動車等に設置された場合の振れ補正を可能としている。
【００５０】
なお、撮像装置に搭載する振れ補正機能として、少なくとも縦方向と横方向の２方向の補正を同様に行うが、２方向とも同様の動作であるので、従来例の説明を簡略化するために１方向の動作で説明を代表した。また、ズームレンズ７０２、フォーカスレンズ７０４を駆動する駆動回路およびアクチュエータ、露出制御を行う機構およびその制御について省略する。
【００５１】
【特許文献１】
特開２０００−３９６３７号公報（第４−６頁、図２，図３）
【特許文献２】
特開２０００−６６２５９号公報（第３−４頁、図１）
【００５２】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、振れ補正機能を搭載するビデオカメラ等の撮像装置において、装置を船上等のテーブルに置いて撮影する場合など、該装置に加わる振れが船のゆれによる低域周波数と船の構造物を伝播してきたエンジンの振動による高域周波数が混在した状態にある使用環境下では、図１２のフローチャートで説明したように周波数検出部１５１１では低域周波数を優先的に検出してしまうために高域周波数は検出されず、高域周波数帯の振れ周波数の検出ができなくなる。
【００５３】
したがって、手ぶれ補正の可能な混在する低域周波数と高域周波数が装置に加わった場合でも、振れ補正周波数制御部１５１４では装置の振れは低域周波数のみであると判定し、可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を可変する適応制御を低域周波数に合わせるようにし、低域周波数に合致した振れ補正時の補正目標値がマイコン１５０５から出力されることになる。このため、高域周波数帯の位相の遅れによる高域周波数帯の振れ補正が十分に行えず、高域周波数帯の抑振性能が低域周波数帯に対し劣るという欠点を有していた。
【００５４】
このことは、例えば白黒のストライプ柄等の画像を撮影して低域周波数帯の振れがある場合と高域周波数帯の振れがある場合とを比較したときに、高域周波数帯の振れがある場合の方が白と黒の境界線が滲んだように見えるように、高域周波数帯の振れがある場合の方が、解像感が劣化するという欠点にもなる。
【００５５】
（発明の目的）
本発明の第１の目的は、振れ補正制御範囲内の高域周波数が検出された場合には、高域周波数の振れ補正を優先して行うことで、高域周波数帯の振れによる撮影画像の解像感の劣化を低減することのできる撮像装置を提供しようとするものである。
【００５６】
本発明の第２の目的は、振れ補正制御範囲を超える高域周波数を検出した場合は振れ補正が不可能となるので、振れ補正を停止することで、振れ補正制御不可能帯の高域周波数の振れによる撮影画像の解像感の劣化および撮影画像の乱れを低減することのできる撮像装置を提供しようとするものである。
【００５７】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために，請求項１に記載の発明は、装置の振れを検出する振れ検出手段と、前記装置の振れに起因する画像の振れを補正する振れ補正手段と、前記振れ検出手段からの振れ検出信号に基づいて振れ補正信号を算出し、前記振れ補正手段を制御する振れ補正制御手段とを有する撮像装置において、前記振れ補正制御手段は、前記振れ検出信号より前記振れ補正信号の算出に用いる振れ周波数が所定の振れ周波数以下の第１の周波数帯域に含まれるか否かを検出する第１の検出手段と、前記振れ検出信号より前記振れ補正信号の算出に用いる周波数が前記所定の振れ周波数を超える第２の周波数帯域に含まれるか否かを検出する第２の検出手段と、前記振れ補正信号の算出に用いる前記振れ周波数が前記第１の周波数帯域のみに含まれる場合と、前記第２の周波数帯域のみに存在する、もしくは前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域の両方に混在する場合とで、前記振れ周波数の高域側の通過帯域を変更する高域通過帯域可変手段と、該高域通過帯域可変手段を介する振れ周波数より前記振れ補正信号を算出し、前記振れ補正手段に出力する演算手段とを有する撮像装置とするものである。
【００５８】
上記構成においては、振れ周波数が振れ補正可能な高域周波数側に含まれる場合、高域周波数の方が画像の劣化に与えることが大きい点に着目し、前記振れ補正信号の算出に用いる前記振れ周波数が前記第２の周波数帯域のみに存在する、もしくは前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域の両方に混在すると判定した場合は、前記第１の周波数帯域のみに含まれる場合に比べ、通過帯域を高域側にシフトし、高域周波数側の振れ補正を優先させる構成にしている。
【００５９】
また、上記第２の目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、装置の振れを検出する振れ検出手段と、前記装置の振れに起因する画像の振れを補正する振れ補正手段と、前記振れ検出手段からの振れ検出信号に基づいて振れ補正信号を算出し、前記振れ補正手段を制御する振れ補正制御手段とを有する撮像装置において、前記振れ補正制御手段は、前記振れ検出信号より前記振れ補正信号の算出に用いる振れ周波数が所定の振れ周波数以下の第１の周波数帯域に含まれるか否かを検出する第１の検出手段と、前記振れ検出信号より前記振れ補正信号の算出に用いる周波数が前記所定の振れ周波数を超える第２の周波数帯域に含まれるか否かを検出する第２の検出手段と、前記振れ補正信号の算出に用いる前記振れ周波数が前記第１の周波数帯域のみに含まれる場合と、前記第２の周波数帯域のみに存在する、もしくは前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域の両方に混在する場合とで、前記振れ周波数の高域側の通過帯域を変更する高域通過帯域可変手段と、該高域通過帯域可変手段を介する振れ周波数より前記振れ補正信号を算出し、前記振れ補正手段に出力する演算手段と、前記振れ補正信号の算出に用いる前記振れ周波数が前記第２の周波数帯域に含まれる場合において、この際の前記振れ周波数が振れ補正制御可能な高域周波数を超える場合は、前記演算手段にて算出される振れ補正信号が前記振れ補正手段に出力されないようにし、所定の振れ補正信号を前記振れ補正手段に出力する振れ補正信号切り換え手段とを有する撮像装置とするものである。
【００６０】
上記構成においては、振れ周波数が振れ補正可能な高域周波数側に含まれる場合、高域周波数の方が画像の劣化に与えることが大きい点に着目し、前記振れ補正信号の算出に用いる前記振れ周波数が前記第２の周波数帯域のみに存在する、もしくは前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域の両方に混在すると判定した場合は、前記第１の周波数帯域のみに含まれる場合に比べ、通過帯域を高域側にシフトし、高域周波数側の振れ補正を優先させる。しかし、前記振れ周波数が振れ補正制御可能な高域周波数を超えるような場合は、前記演算手段にて算出される振れ補正信号では適正な振れ補正はできないことから、所定の振れ補正信号（前記振れ補正手段を補正中心に固定するような信号）を前記振れ補正手段に出力する構成にしている。
【００６１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００６２】
（実施の第１の形態）
図１は本発明の実施の第１の形態に係わる撮像装置の回路構成を示すブロック図である。
【００６３】
同図において、１は振れ検出信号の所定の高域周波数を通過させる第２のＨＰＦ、２は前記第２のＨＰＦ１の出力から角変位信号を算出する第３の積分器、３は周波数を算出するための第２の周波数算出部、４は装置の振れ周波数から振れ状態を判定し、振れ補正をする周波数を制御する振れ補正周波数制御部である。前記第３の積分器２および第２の周波数算出部３は、第２の周波数を検出するための第２の周波数検出部１０に含まれる構成となっている。
【００６４】
その他の、角速度センサ１５０１、ＨＰＦ１５０２、増幅器１５０３、マイコン１５０５およびマイコン内の各処理１５０６〜１５１１、Ｄ／Ａ変換器１５１５、加算器１５１６、駆動回路１５１７、増幅器１５１８、撮像光学系７００および撮像光学系に含まれるレンズ群７０１〜７０４、シフトレンズのアクチュエータ７０６および位置検出センサ７０７、撮像素子７０５、カメラ信号処理回路１５１９については、図９等の従来例と同じなので同一符号を付してその構成および動作に関する重複する説明は省略する。
【００６５】
ただし、従来例における周波数検出部１５１１および検出された周波数を、便宜上、各々第１の周波数検出部１５１１、第１の周波数と呼ぶものとする。
【００６６】
上記構成における、第２のＨＰＦ１、第３の積分器２、周波数算出部３、振れ補正周波数制御部４での動作について説明する。
【００６７】
前記第２のＨＰＦ１は、ＨＰＦ１５０７（以下、第１のＨＰＦ１５０７）を通過した直流成分のない振れ信号より、所定の遮断周波数（ｆｃ１）以下を遮断するハイパスフィルタである。具体的にそのｆｃ１は通常の手ぶれ周波数帯以上（例えば１０［Ｈｚ］）を設定すればよいが、各々の装置で最適な遮断周波数をあらかじめ設定したものである。第２のＨＰＦ１にて得られた高域振れ信号は、第３の積分器２より積分処理が施され高域角変位信号となる。
【００６８】
第２の周波数算出部３は、前記高域角変位信号より前記従来例にて説明した処理と同様の処理によりその信号に含まれる主な周波数成分を算出する。特に、第２の周波数算出部３によって算出される周波数は、前記第３の積分器２から得られる振れ変位信号が、第２のＨＰＦ１のｆｃ１により振れ周波数成分の低い変位量が遮断されているため、ｆｃ１以上の周波数に限定された第２の周波数となる。
【００６９】
ここで、前記第２のＨＰＦ１と前記第２の周波数算出部３を経た代表的な入出力特性を、図２にて簡単に説明する。
【００７０】
同図は、前記第３の積分器２の入出力特性を示した図であり、横軸に周波数、縦軸に利得をとったものである。同図において、破線で示す２０１が本来の積分特性で、２０２が前記第２のＨＰＦ１によって減衰した低域周波数帯の積分特性である。前記第２のＨＰＦ１の通過帯域制限によって低域周波数帯の利得が減衰した特性となっているため、前記第３の積分器２では前記第２のＨＰＦ１の遮断周波数以上の振幅レベルが大きい周波数帯の出力信号が出力されることになる。図１に戻り、振れ補正周波数制御部４の働きについて説明する。
【００７１】
前記第３の積分器２および前記第２の周波数算出部３とから成る第２の周波数検出部１０によって検出された第２の検出周波数は振れ補正周波数制御部４へ入力される。すると、振れ補正周波数制御部４は前記第１の周波数検出部１５１１で検出された第１の検出周波数と前記第２の周波数検出部１０にて検出された第２の検出周波数に基づいて装置に加わる振れ状態を判定し、振れを補正する周波数を制御する。
【００７２】
具体的には、低域周波数のみ、あるいは高域周波数のみ、あるいは低域周波数と高域周波数が混在しているかを判定し、前記可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を規定値のまま、あるいは可変させるように制御するのである。
【００７３】
これらの処理を図３に示すフローチャートを用いて説明する。
【００７４】
図３（ａ）はマイコン１５０５内で実行される振れ補正処理のフローチャートであり、ステップｓ３０１にて、マイコン１５０５の全体の処理に対して所定の周期（例えば１［ｍｓ］）で割り込む処理を開始し、まずステップｓ３０２にてのＡ／Ｄ変換器１５０６により取り込まれたアナログ振れ信号をデジタル振れ信号に変換する。そして、次のステップｓ３０３にて、前記Ａ／Ｄ変換によって生じた直流成分を第１のＨＰＦ１５０７によって除去する。続くステップｓ３０４では、第１のＨＰＦ１５０７によって直流成分を除去された振れ信号の所定帯域の位相補償を位相補償部１５０８にて行う。次に、ステップｓ３０５にて、可変ＨＰＦ１５０９により所定の位相補償を施された振れ信号に所定の帯域制限を施す。
【００７５】
次に、ステップｓ３０６にて、第１の積分器１５１０により所定の帯域制限を施された振れ信号を積分し、第１の角変位信号を算出してステップｓ３０７へ進み、ここでは前記角変位信号をマイコン１５０５から補正目標値として出力する。これにより、振れ補正が行われる。次のステップｓ３０８では、第２の積分器１５１１により前記第１のＨＰＦ１５０７の出力を積分し、第１の周波数検出用に第２の角変位信号を出力する。続くステップｓ３０９では、第２のＨＰＦ１により前記第１のＨＰＦ１５０７により所定の帯域制限を施してステップｓ３１０へ進み、ここでは第３の積分器２により前記ステップｓ３０９で帯域制限を施された振れ信号を積分し、第２の周波数検出用に第３の角変位信号を出力する。そして、ステップｓ３１１でマイコン１５０５が制御する全体の処理に対する割り込みを終了する。
【００７６】
次に、周波数検出および可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数設定処理について説明する。
【００７７】
図３（ｂ）は周波数検出および可変ＨＰＦ遮断周波数設定のフローチャートであり、この処理は、同図３（ａ）の処理とは別の周期で処理が行われている（例えば５００［ｍｓ］）。
【００７８】
最初に、この処理の大まかな流れを説明する。
【００７９】
図３（ｂ）において、ステップｓ３５１により周波数検出および可変ＨＰＦの遮断周波数設定処理の開始し、まずステップｓ３５２にて、第１の周波数検出部１５１１により第１の周波数の検出を、次のステップｓ３５３では、第２の周波数検出部１０により第２の周波数の検出を、それぞれ行う。そして、次のステップｓ３５４にて、前記第１の周波数と所定の第１の閾値（ｆｔｈ１）との比較を行い、前記第１の周波数の方が大きければステップｓ３５５へ進み、前記第１の周波数に応じた可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を設定する。一方、上記第１の周波数の方が小さければステップｓ３５６へ進み、ここでは前記第２の周波数と所定の第２の閾値（ｆｔｈ２）との比較を行い、前記第２の周波数の方が小さければ、つまり本当に低周波数のみであることを再確認できると、先のステップｓ３５５へ進むが、大きい場合はステップｓ３５７へ進み、前記第２の周波数に応じた可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を設定する。そしてステップｓ３５８にて、周波数検出および可変ＨＰＦの遮断周波数設定を終了する。
【００８０】
次に、上記処理のうちの振れ補正周波数制御部での詳細な動作を、同じく図３（ｂ）のフローチャートを用いて説明する。
【００８１】
ステップｓ３５１より周波数検出および遮断周波数設定処理を開始し、ステップｓ３５２にて、装置に加わる第１の周波数の検出を、ステップｓ３５３にて、前記第１の周波数よりも高域側の装置に加わる第２の周波数の検出を、それぞれ行い、これら各周波数は以下のように装置の振れの状態を判定するために用いられるが、この周波数の検出に関する動作は従来例の周波数検出と同様なのでその詳細は省略する。
【００８２】
次のステップｓ３５４では、前記第１の周波数検出部１５１１で検出された第１の周波数が所定の第１の閾値（以下ｆｔｈ１）以上か否かの判定を行う。ｆｔｈ１は通常の手ぶれ周波数帯（例えば６［Ｈｚ］）を設定すればよい。上記比較の結果、第１の周波数がｆｔｈ１以上（ＹＥＳ）の場合はステップｓ３５５へと進み、ここでは第１の周波数がｆｔｈ１以上であることから、装置の振れ状態が通常の手ぶれ周波数以上の高域周波数のみであると判定し、可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を検出された第１の周波数に基づき、通常の手ぶれ補正時の設定から高域側へ徐々にシフトさせることで、高域周波数帯の振れ補正を行うように動作する。したがって、高域周波数帯の抑振性能が向上し、高域周波数成分により起こる撮影画像の解像感の劣化を低減することが可能となる。
【００８３】
一方、上記ステップｓ３５４での比較結果がｆｔｈ１未満（ＮＯ）の場合は通常の手ぶれ周波数帯以下の低域周波数であり、ステップｓ３５６へと進み、従来の第１の周波数検出部１５１１よりも高域周波数を検出することを可能としている第２の周波数検出部１０で検出された第２の周波数が所定の第２の閾値（以下ｆｔｈ２）以上か否かの比較を行う。ｆｔｈ２は通常の手ぶれ周波数帯以上の周波数を設定すればよく（例えば１０［Ｈｚ］）、ここでは、装置に加わる振れ周波数に本当に高域成分が含まれていないかをチェックするのである。この比較の結果、ｆｔｈ２未満（ＮＯ）の場合はステップｓ３５５へ進み、ここでは上記ステップｓ３５４の比較結果がｆｔｈ１未満であり、上記ステップｓ３５６の比較結果がｆｔｈ２未満であることから、装置の振れ状態は通常の手ぶれ周波数帯以下の低域周波数のみであると判定し、可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を検出された第１の周波数に基づき、通常の手ぶれ補正時の設定のままとする。したがって、通常の手ぶれ補正が行われることになる。
【００８４】
ここまでの可変ＨＰＦの遮断周波数の設定は、装置に加わる振れ周波数が、低域周波数または高域周波数のどちらであるかを判定して行うものであったが、次に、低域周波数と高域周波数の混在する振れが装置に加わった場合の処理について説明する。
【００８５】
上記ステップｓ３５４の比較結果がｆｔｈ１未満（ＮＯ）の場合は、検出された第１の周波数が低域周波数であるのでステップｓ３５６へと進み、前述したように、今度は第２の周波数検出部２によって検出された第２の周波数とｆｔｈ２との比較を行う。そして、この比較結果がｆｔｈ２以上（ＹＥＳ）であった場合は、前記第２の周波数は高域周波数であるのでステップｓ３５７へと進み、ここでは上記ステップｓ３５４での比較結果はｆｔｈ１未満であり、上記ステップｓ３５６での比較結果はｆｔｈ２以上であることから、装置の振れ状態が通常の手ぶれ周波数帯に高域周波数帯が混在していると判定して、可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を検出された第２の周波数に基づき、通常の手ぶれ補正時の設定から高域側へ徐々にシフトさせることで、高域周波数帯の振れ補正を行うように動作する。したがって、高域周波数帯の振れ補正を優先させるので通常の手ぶれ周波数帯の抑振性能は低下傾向を示すが、高域周波数帯の抑振性能は向上することから、高域周波数成分により起こる撮影画像の解像感の劣化を低減することが可能となる。
【００８６】
このように振れ補正周波数制御部４は、装置に加わる振れの状態から、低域周波数のみを検出した場合（ｓ３５４→ｓ３５６→ｓ３５５）は、可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を規定値のままとして通常の振れ補正を行い、高域周波数のみ（ｓ３５４→ｓ３５５）、あるいは、低域周波数および高域周波数を同時に検出（ｓ３５４→ｓ３５６→ｓ３５７）した場合は、可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を検出した周波数に基づき適応制御することで、高域周波数帯の振れ補正を行うことを可能とし、高域周波数成分により起こる撮影画像の解像感の劣化を低減することができる。
【００８７】
（実施の第２の形態）
上記実施の第１の形態では、装置に加わる振れの状態から、低域周波数のみが検出された場合は、可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を制御せずに通常の振れ補正を行い、高域周波数のみ、あるいは、低域周波数および高域周波数が同時に検出された場合は、可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を検出した周波数に基づき制御することで、高域周波数帯の振れ補正を行うことが可能となる場合について説明したが、本発明の実施の第２の形態では、振れ補正制御可能な高域周波数を超える周波数が検出された際には、振れ補正制御を停止する制御を行うようにしたものである。
【００８８】
図４は本発明の実施の第２の形態に係わるマイコン１５０５内の構成を示すブロック図であり、その他の図９に示した従来例や図１に示した実施の第１の形態と同様の構成部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００８９】
同図において、５は装置の振れ周波数から振れ状態を判定して振れ補正をする周波数の制御および振れの補正目標値の切り換えを制御をする振れ補正周波数／補正目標値制御部である。６は振れ検出信号に基づいて算出された補正目標値と所定の定められた補正目標値とを切り換える補正目標値切り換え部である。
【００９０】
図５に、前記補正目標値切り換え部６の回路構成を示す。
【００９１】
同図において、第１の積分器１５１０の出力が切り換えスイッチのａ接点に、補正目標値（補正中心値）が切り換えスイッチのｂ接点に、それぞれ入力されている。さらに、この切り換えスイッチは振れ補正周波数／補正目標値制御部５からのコントロール信号をｃ接点へ供給することによって、ａ接点、ｂ接点の信号を選択可能としており、選択された出力は補正目標値として出力され、Ｄ／Ａ変換器１５１５へ入力されることになる。
【００９２】
次に、上記構成における動作について説明する。
【００９３】
上記実施の第１の形態と同様に、第１の周波数検出部１５１１と第２の周波数検出部１０によって検出された各々の周波数が入力される振れ補正周波数／補正目標値制御部５は、可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を検出された周波数の状況によって規定値のままとする、あるいは規定値から高域側へ徐々にシフトする、あるいは、高域側にシフトしていた状態から規定値まで徐々に戻すといった制御を行うように動作する。
【００９４】
しかし、第１の周波数検出部１５１１または第２の周波数検出部１０において検出された高域振れ周波数が、図１４に示した１３０４の振れ補正制御不可能な周波数であった場合には、可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を適応制御によって高域側にシフトしても、高域周波数帯の位相遅れを補償しきれず、振れ補正制御が行えない状態となり、最悪の場合は、位相が反転してシフトレンズを加振してしまうこともあり得る。このような現象を回避する策として、この実施の第２の形態では、振れ補正制御を停止することを行う。
【００９５】
具体的には、第１の周波数検出部１５１１と第２の周波数検出部１０で検出された第１の周波数と第２の周波数が振れ補正周波数／補正目標値制御部５に設定された第３の周波数閾値（ｆｔｈ３）を超える周波数であると該振れ補正周波数／補正目標値制御部５で判定した際には、補正目標値切り換え部６にコントロール信号を出力する。前記第３の周波数閾値（ｆｔｈ３）は図１４に示した１３０４の振れ補正制御不可能な周波数の下限である。
【００９６】
前記補正目標値切り換え部６は前記振れ補正周波数／補正目標値制御部５から前記コントロール信号が入力されると、振れ検出信号に基づいて前記第１の積分器１５１０によって算出された補正目標値（切り換えスイッチのａ接点）から図５の破線で示すように所定の補正目標値（切り換えスイッチのｂ接点）へ切り換えるように動作する。前記所定の補正目標値は、マイコン１５０５から出力される補正目標値の振幅中心値であり、シフトレンズ７０３は光軸中心に保持されることとなる。
【００９７】
次に、本発明の実施の第２の形態におけるマイコン１５０５内で実行される処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００９８】
図６（ａ）はマイコン１５０５内で実行される振れ補正処理を示すフローチャートであり、マイコン１５０５の全体の処理に対して所定の周期（例えば１［ｍｓ］）で割り込む処理である。なお、ステップｓ３０１〜ｓ３０６までの処理と、ステップｓ３０７〜ｓ３１１までの処理は、上記実施の第１の形態において説明した図３（ａ）の各ステップでの動作と同様であるので、その説明は省略する。
【００９９】
図６（ａ）において、ステップｓ３０６の第１の積分器１５１０での動作が終了するとステップｓ３１２へ進み、ここでは後述する検出された第２の周波数と所定の閾値（ｆｔｈ３）との判定結果によって振れ補正を行うか否か、つまり振れ補正をＯＮとするかＯＦＦとするかを判定する。ＯＮ（ＹＥＳ）であれば前述したステップｓ３０７へ進み、出力する補正目標値を第１の積分器１５１０によって算出された角変位信号とするが、ＯＦＦ（ＮＯ）であればステップｓ３１３へ進み、その後の動作であるステップｓ３０７で出力する補正目標値に補正中心値を設定する。
【０１００】
つまり、通常は振れ補正ＯＮであるので、第１の積分器１５１０によって算出された角変位信号をステップｓ３０７によって出力することになるが、振れ補正制御可能な高域周波数を越える周波数が検出された際には、振れ補正制御を停止し、補正目標値に補正中心値を設定するようにしている。
【０１０１】
次に、図６（ｂ）のフローチャートを用いて、周波数検出、可変ＨＰＦ遮断周波数設定および補正目標値の切り換え処理について説明する。なお、上記実施の第１の形態と重複する処理には同一のステップ番号を付し、その詳細は省略する。
【０１０２】
図６（ｂ）において、ステップｓ３５１より周波数検出、可変ＨＰＦでの遮断周波数設定および補正目標値の切り換えの処理を開始し、まずステップｓ３５２にて、第１の周波数の検出を、ステップｓ３５３にては第２の周波数の検出を、それぞれ行う。そして、次のステップｓ３５４にて、第１の周波数検出部１５１２で検出された第１の周波数と所定の第１の閾値（ｆｔｈ１）との比較を行い、第１の周波数の方が大きければステップｓ６５１へ進み、今度は第１の周波数と所定の第３の閾値（ｆｔｈ３）との比較を行い、第１の周波数の方が小さければステップｓ３５５へ進み、可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を第１の周波数に基づいて設定する。
【０１０３】
また、上記ステップｓ３５４にて第１の周波数の方が小さいと判定した場合はステップｓ３５６へ進み、ここでは第２の周波数検出部３で検出された第２の周波数と所定の第２の閾値（ｆｔｈ２）との比較を行う。この比較の結果、第２の周波数の方が小さければステップｓ３５５へ進み、上記のように可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を第１の周波数に基づいて設定する。
【０１０４】
また、上記ステップｓ３５６にて第２の周波数の方が大きいと判定した場合はステップｓ６５２へ進み、ここでは前記第２の周波数と所定の第３の閾値（ｆｔｈ３）との比較を行い、第２の周波数の方が小さければステップｓ３５７へ進み、可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を第２の周波数に基づいて設定する。
【０１０５】
また、上記ステップｓ６５１もしくはｓ６５２において、第１の周波数もしくは第２の周波数が所定の第３の閾値（ｆｔｈ３）よりも大きいと判定した場合はいずれもステップｓ６５３へ進み、前述したように所定の補正目標値として補正中心値を出力し、振れ補正値ＯＦＦの状態とする。
【０１０６】
次に、振れ補正周波数／補正目標値制御部５での動作の詳細を、同じく図６（ｂ）のフローチャートを用いて説明する。なお、ステップｓ３５１〜ｓ３５３までの処理、および第１の閾値（ｆｔｈ１）、第２の閾値（ｆｔｈ２）は前述の実施の第１の形態と同様なのでその説明は省略する。
【０１０７】
ステップｓ３５４では、第１の周波数検出部１５１１での検出された第１の周波数が所定の第１の閾値（以下、ｆｔｈ１）以上か否かの比較を行い、この比較結果がｆｔｈ１以上（ＹＥＳ）の場合は、検出した周波数が手ぶれ以上の周波数帯の高域周波数であるのでステップｓ６５１へと進み、ここでは第１の周波数が所定の第３の閾値（以下、ｆｔｈ３）以上か否かを比較する。ｆｔｈ３は振れ補正制御不可能帯域である下限の周波数を設定すればよい（例えば３０Ｈｚ）。この比較の結果、ｆｔｈ３未満（ＮＯ）の場合は、第１の周波数は振れ補正可能な高域周波数であるのでステップｓ３５５へ進む。そして，このステップｓ３５５では、上記ステップｓ３５４の比較結果がｆｔｈ１以上であり、上記ステップｓ６５１の比較結果がｆｔｈ３未満であることから、装置の振れ状態が通常の手ぶれ周波数以上の、さらに振れ補正制御可能な周波数帯域の高域周波数のみであると判定して、可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を第１の周波数検出部１５１１によって検出された第１の周波数に基づき、通常の手ぶれ補正時の設定から高域側へ徐々にシフトさせることで、高域周波数帯の振れ補正を行うように動作する。したがって、高域周波数帯の抑振効果が向上し、高域周波数成分の振れにより起こる撮影画像の解像感の劣化を低減することが可能となる。
【０１０８】
また、上記ステップｓ６５１での比較の結果、第１の周波数がｆｔｈ３以上（ＹＥＳ）の場合は、振れ補正制御不可能帯域であるのでステップｓ６５３へと進み、振れ補正目標値を所定の補正目標値、具体的には、第１の積分器１５１０から出力される補正目標値の振幅の中心値を設定して振れ補正制御を停止する。補正目標値が中心値に設定されることにより、シフトレンズは光軸中心に保持され、振れ補正は停止される。したがって、振れ補正制御不可能帯域の高域周波数帯の位相遅れによる撮影画像の解像感の劣化の低減、あるいは振れ補正手段の加振を抑制することが可能となり、撮影画像の乱れを回避できる。
【０１０９】
次に、上記ステップｓ３５４にて第１の周波数検出部１５１１で検された第１の周波数がｆｔｈ１未満（ＮＯ）となった場合について説明する。
【０１１０】
この場合は、実施の第１の形態と同様にステップｓ３５６へと進み、従来の周波数検出部１５１１よりも高域周波数を検出することを可能としている第２の周波数検出部３で検出された第２の周波数に本当に高域周波数が存在しないかをステップｓ３５６でｆｔｈ２の比較で行う。比較の結果、第２の周波数がｆｔｈ２未満（ＮＯ）のときはステップｓ３５５へ進み、ここでは上記ステップｓ３５４の比較結果がｆｔｈ１未満であり、上記ステップｓ３５６の比較結果がｆｔｈ２未満であるので、装置の振れ状態は通常の手ぶれ周波数帯の低域周波数のみであると判定し、前述したように可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を検出された第１の周波数に基づき、通常の手ぶれ補正時の設定のままとする。したがって、通常の手ぶれ補正が行われていることになる。
【０１１１】
また、上記ステップｓ３５６にて第２の周波数がｆｔｈ２以上（ＹＥＳ）と判定した場合、高域周波数が検出されたことになるので、ステップｓ６５２へと進み、第２の周波数がｆｔｈ３以上か否かを判定し、第２の周波数がｆｔｈ３以下（ＮＯ）のときはステップｓ３５７へと進む。そして、スップｓ３５７では、上記ステップｓ３５４での比較結果がｆｔｈ１未満であり、上記ステップｓ３５６での比較結果がｆｔｈ２以上であり、さらに上記ステップｓ６５２での比較結果がｆｔｈ３未満ということから、装置の振れ状態が通常の手ぶれ周波数帯に振れ補正可能な周波数帯の高域周波数が混在していると判定して、可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を第２の周波数に基づき、通常の手ぶれ補正時の設定から高域側へ徐々にシフトさせることで、高域周波数帯の振れ補正を行うように動作する。したがって、高域周波数帯の振れ補正を優先させるため、通常の手ぶれ周波数帯の抑振効果は低下する傾向だが、高域周波数帯の抑振効果は適応制御によって向上するので、高域周波数成分により起こる撮影画像の解像感の劣化を低減することが可能となる。
【０１１２】
次に、上記ステップｓ３５４にて、第１の周波数検出部１５１１で検出された振れ周波数がｆｔｈ１未満（ＮＯ）、上記ステップｓ３５６にて、第２の周波数検出部３で検出された第２の周波数がｆｔｈ２以上（ＹＥＳ）、さらにステップｓ６５２での比較結果がｆｔｈ３以上（ＹＥＳ）の場合について説明する。
【０１１３】
この場合は、手ぶれ周波数帯の低域周波数と振れ補正制御不可能帯域の高域周波数が混在している状態であるので、ステップｓ６５３へと進み、振れ補正目標値を所定の補正目標値、具体的には、第１の積分器１５１０から出力される補正目標値の振幅の中心値を設定して振れ補正制御を停止する。補正目標値が中心値に設定されることによって、シフトレンズは光軸中心に保持され、振れ補正を停止する。したがって、振れ補正制御不可能帯域の高域周波数帯の位相遅れによる撮影画像の解像感の劣化の低減、あるいは振れ補正手段の加振を抑制することが可能となり、撮影画像の乱れを回避できる。
【０１１４】
このように装置に加わる振れの状態から、低域周波数のみを検出した場合（ｓ３５４→ｓ３５６→ｓ３５５）は、可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を制御せずに通常の振れ補正を行い、高域周波数のみ（ｓ３５４→ｓ６５１→ｓ３５５）、あるいは、低域周波数および高域周波数を同時に検出（ｓ３５４→ｓ３５６→ｓ６５２→ｓ３５７）した場合は、可変ＨＰＦ１５０９の遮断周波数を適応制御することで、高域周波数帯の振れ補正を行うことが可能となる。
【０１１５】
また、第１の周波数検出部１５１１または第２の周波数検出部１０の検出した高域周波数が振れ補正制御範囲を超えていた場合（ｓ３５４→ｓ６５１→ｓ６５３またはｓ３５４→ｓ３５６→ｓ６５２→ｓ６５３）には、補正目標値を補正中心値とすることで、振れ補正を停止でき、撮影画像の解像感の劣化の低減、あるいは振れ補正手段の加振を抑制することができる。つまり、撮影画像の乱れを回避できる。
【０１１６】
上記実施の各形態では、振れ補正手段として、シフトレンズとその駆動回路により構成した例を述べているが、これに限定されるものではなく、可変頂角プリズム（ＶＡＰ）とその駆動回路により構成したものであってもよい。
【０１１７】
（本発明と実施の形態の対応）
図１等において、角速度センサ１５０１、ＨＰＦ１５０２、第１の増幅器１５０３が本発明の振れ検出手段に、シフトレンズ７０３、アクチュエータ７０６、位置検出センサ７０７、駆動回路１５１７、増幅器１５１８および加算器１５１６が本発明の振れ補正手段に、図１や図４のマイコン１５０５が本発明の振れ補正制御手段（第１の検出手段、第２の検出手段、演算手段、高域周波数可変手段、振れ補正信号切り換え手段）に、それぞれ相当する。
【０１１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、振れ補正制御範囲内の高域周波数が検出された場合には、高域周波数の振れ補正を優先して行うことで、高域周波数帯の振れによる撮影画像の解像感の劣化を低減することができる撮像装置を提供できるものである。
【０１１９】
また、振れ補正制御範囲を超える高域周波数を検出した場合は振れ補正が不可能となるので、振れ補正を停止することで、振れ補正制御不可能帯の高域周波数の振れによる撮影画像の解像感の劣化および撮影画像の乱れを低減することができる撮像装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１の形態に係わる撮像装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】図１の第３の積分器の特性図である。
【図３】本発明の実施の第１の形態においてマイコン内で実行される処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の第２の形態に係わるマイコン内の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の補正目標値切り換え部の構成図である。
【図６】本発明の実施の第２の形態においてマイコン内で実行される処理を示すフローチャートである。
【図７】従来からの撮像光学系のレンズ配置を模式的に示した図である。
【図８】光軸が撮像光学系の中心から偏心した場合のシフトレンズの駆動状態を説明するための図である。
【図９】従来例の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９のマイコン内の構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０の第２の積分器の特性図である。
【図１２】従来の撮像装置における振れ周波数の検出処理を示すフローチャートである。
【図１３】従来の撮像装置において振れ検出信号のフィルタリング処理を説明する為の図である。
【図１４】一般的な振れ補正特性を示す特性図である。
【図１５】従来の撮像装置のマイコン内で実行される処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　　第２のＨＰＦ
２　　第３の積分器
３　　第２の周波数算出部
４　　振れ補正周波数制御部
５　　振れ補正周波数／補正目標値制御部
６　　補正目標値切り換え部
１０　第２の周波数検出部
７００　　撮像光学系
７０３　　シフトレンズ
７０６　　アクチュエータ
７０７　　位置検出センサ
１５０２　ＨＰＦ
１５０３　第１の増幅器
１５０５　マイコン
１５０７　第１のＨＰＦ
１５０８　位相補償部
１５０９　可変ＨＰＦ
１５１０　第１の積分器
１５１１　周波数検出部（第１の周波数検出部）
１５１２　第２の積分器
１５１３　周波数算出部（第１の周波数算出部）
１５１６　加算器
１５１７　駆動回路
１５１８　第２の増幅器
【図１】
2004117418.tif 000003
【図２】
2004117418.tif 000004
【図３】
2004117418.tif 000005
【図４】
2004117418.tif 000006
【図５】
2004117418.tif 000007
【図６】
2004117418.tif 000008
【図７】
2004117418.tif 000009
【図８】
2004117418.tif 000010
【図９】
2004117418.tif 000011
【図１０】
2004117418.tif 000012
【図１１】
2004117418.tif 000013
【図１２】
2004117418.tif 000014
【図１３】
2004117418.tif 000015
【図１４】
2004117418.tif 000016
【図１５】
2004117418.tif 000017