(57)【要約】【課題】大型化や高価格化を招くことなくシフトブレ補正量及び角度ブレ補正量を最適に制御することができる。【解決手段】撮像光学系及び撮像素子を備え、撮像光学系を通して被写体像を撮像する撮影倍率が変更可能な撮像手段と、装置本体における角速度及び加速度を検出する検出手段と、撮影倍率を導出する撮影倍率導出手段と、検出された角速度及び加速度に基づいて、撮像光学系の光軸を回転させる角度ブレの補正量及び光軸を平行移動させるシフトブレの補正量を、導出された撮影倍率が高くなるほど角度ブレの補正量に対するシフトブレの補正量の割合が高くなるように導出する補正量導出手段と、導出された補正量に基づいて手振れ補正を行う補正手段と、を備えた。【選択図】図６
2012252213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系及び撮像素子を備え、前記撮像光学系を通して被写体像を撮像する撮影倍率が変更可能な撮像手段と、
装置本体における角速度及び加速度を検出する検出手段と、
前記撮像手段による撮影倍率を導出する撮影倍率導出手段と、
前記検出手段によって検出された前記角速度及び前記加速度に基づいて、前記撮像光学系の光軸を回転させる角度ブレの補正量及び前記光軸を平行移動させるシフトブレの補正量を、前記撮影倍率導出手段によって導出された撮影倍率が高くなるほど前記角度ブレの補正量に対する前記シフトブレの補正量の割合が高くなるように導出する補正量導出手段と、
前記補正量導出手段によって導出された補正量に基づいて手振れ補正を行う補正手段と、
を備えた撮像装置。
【請求項２】
前記補正量導出手段は、前記撮像光学系の撮影倍率に応じて、前記角度ブレの補正量及び前記シフトブレの補正量を段階的または連続的に導出する
請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記補正量導出手段は、前記撮像光学系の撮影倍率の増加に応じて前記シフトブレの補正量を指数関数に応じて連続的に増加させる
請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
前記検出手段により検出される前記加速度の積分値における閾値以上の高周波数成分を通過させるとともに、当該閾値を前記撮影倍率が増加するのに応じて低周波数側に変更する通過手段
を更に備えた請求項１乃至３の何れか１項記載の撮像装置。
【請求項５】
前記通過手段は、前記撮像光学系の撮影倍率が所定時間以上、高倍率側の限界値であった場合に、前記通過手段の使用を禁止する禁止手段
を更に備えた請求項４記載の撮像装置。
【請求項６】
撮像光学系及び撮像素子を備え、前記撮像光学系を通して被写体像を撮像する撮影倍率が変更可能な撮像手段、及び、装置本体における角速度及び加速度を検出する検出手段を有する撮像装置を制御するコンピュータを、
前記撮像手段による撮影倍率を導出する撮影倍率導出手段と、
前記検出手段によって検出された前記角速度及び前記加速度に基づいて、前記撮像光学系の光軸を回転させる角度ブレの補正量及び前記光軸を平行移動させるシフトブレの補正量を、前記撮影倍率導出手段によって導出された撮影倍率が高くなるほど前記角度ブレの補正量に対する前記シフトブレの補正量の割合が高くなるように導出する補正量導出手段と、
前記補正量導出手段によって導出された補正量に基づいて手振れ補正を行う補正手段と、
として機能させるためのプログラム。
【請求項７】
撮像光学系及び撮像素子を備え、前記撮像光学系を通して被写体像を撮像する撮影倍率が変更可能な撮像手段、及び、装置本体における角速度及び加速度を検出する検出手段を有する撮像装置のブレ補正方法であって、
前記撮像手段による撮影倍率を導出する撮影倍率導出ステップと、
前記検出手段によって検出された前記角速度及び前記加速度に基づいて、前記撮像光学系の光軸を回転させる角度ブレの補正量及び前記光軸を平行移動させるシフトブレの補正量を、前記撮影倍率導出ステップによって導出された撮影倍率が高くなるほど前記角度ブレの補正量に対する前記シフトブレの補正量の割合が高くなるように導出する補正量導出ステップと、
前記補正量導出ステップによって導出された補正量に基づいて手振れ補正を行う補正ステップと、
を備えた撮像装置のブレ補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手振れを補正することで撮影画像の劣化を防止する撮像装置、プログラム及び撮像装置のブレ補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、手振れ補正を行うために撮像装置の撮像面における像ブレを検出し、この像ブレを打ち消す方向にレンズユニット内の光学系や装置筐体内の撮像素子を駆動させて手振れ補正を行う撮像装置が用いられている。また、このような撮像装置において、光学系の焦点調整動作や変倍動作等によって変化する光学系の焦点距離に応じて決まる像ブレ量を、この像ブレ量を補正するのに必要な光学素子の補正量に変換するための変換係数をレンズユニット側に持たせた撮像装置も開発されている。
【０００３】
そして、近年では、撮像装置の姿勢変化が発生しても、シフトブレやピントブレを良好に補正できる撮像装置が提案されている（特許文献１参照）。この撮像装置は、像ブレを低減するための防振動作を行う装置であり、加速度、角速度、焦点状態のうち少なくとも１つの所定時間内での変動幅が所定値より小さい場合は防振動作の制御を行い、所定値より大きい場合は防振動作を制限する装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−３３８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、手振れ補正を行う際には、角度ブレとシフトブレの両方を考慮して行うのが一般的である。しかしながら、高撮影倍率の下で撮影を行う場合には実焦点距離に対する被写体までの距離が無視できなくなり、角度ブレの補正量とシフトブレの補正量の微調整が簡単に行えず、撮影系が不安定になってしまうという問題があった。すなわち、マクロ撮影領域では、全体のブレ量において角度ブレの成分よりもシフトブレの成分の方が支配的であり、非マクロ撮影領域では角度ブレが支配的になる。このような事情を考慮して撮影領域に応じて各々のブレ補正量を的確に制御する必要がある。一方で、角度ブレとシフトブレとをそれぞれ無制限に補正しようとすると、装置本体の大型化及び高価格化を招くおそれがある。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、大型化や高価格化を招くことなくシフトブレ補正量及び角度ブレ補正量を最適に制御することができる撮像装置、プログラム及び撮像装置のブレ補正方法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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、請求項１に記載したように、撮像光学系及び撮像素子を備え、前記撮像光学系を通して被写体像を撮像する撮影倍率が変更可能な撮像手段と、装置本体における角速度及び加速度を検出する検出手段と、前記撮像手段による撮影倍率を導出する撮影倍率導出手段と、前記検出手段によって検出された前記角速度及び前記加速度に基づいて、前記撮像光学系の光軸を回転させる角度ブレの補正量及び前記光軸を平行移動させるシフトブレの補正量を、前記撮影倍率導出手段によって導出された撮影倍率が高くなるほど前記角度ブレの補正量に対する前記シフトブレの補正量の割合が高くなるように導出する補正量導出手段と、前記補正量導出手段によって導出された補正量に基づいて手振れ補正を行う補正手段と、を備えている。
【０００８】
請求項１に記載の撮影装置によれば、撮像光学系及び撮像素子、及び、前記撮像光学系を通して被写体像を撮像する撮影倍率が変更可能な撮像手段を備え、検出手段により、装置本体における角速度及び加速度が検出され、撮影倍率導出手段により、前記撮像手段による撮影倍率が導出される。
【０００９】
また、請求項１に記載の撮影装置によれば、補正量導出手段により、前記検出手段によって検出された前記角速度及び前記加速度に基づいて、前記撮像光学系の光軸を回転させる角度ブレの補正量及び前記光軸を平行移動させるシフトブレの補正量が、前記撮影倍率導出手段によって導出された撮影倍率が高くなるほど前記角度ブレの補正量に対する前記シフトブレの補正量の割合が高くなるように導出され、補正手段により、前記補正量導出手段によって導出された補正量に基づいて手振れ補正が行われる。これにより、撮影倍率に基づいて角度ブレ補正量及びシフトブレ補正量を的確に制御することで、大型化や高価格化を招くことなくシフトブレ補正量及び角度ブレ補正量を最適に制御することができる、という効果を奏する。
【００１０】
また、本発明に係る撮像装置において、請求項２に記載したように、前記補正量導出手段は、前記撮像光学系の撮影倍率に応じて、前記角度ブレの補正量及び前記シフトブレの補正量を段階的または連続的に導出するようにしても良い。これにより、撮影倍率に基づいて角度ブレ補正量及びシフトブレ補正量を的確に制御することで、大型化や高価格化を招くことなくシフトブレ補正量及び角度ブレ補正量を最適に制御することができる、という効果を奏する。
【００１１】
また、本発明に係る撮像装置において、請求項３に記載したように、前記補正量導出手段は、前記撮像光学系の撮影倍率の増加に応じて前記シフトブレの補正量を指数関数に応じて連続的に増加させるようにしても良い。これにより、撮影倍率に対して最適な角度ブレの補正量及びシフトブレの補正量を連続的に与えることができ、大型化や高価格化を招くことなくシフトブレ補正量及び角度ブレ補正量を最適に制御することができる、という効果を奏する。
【００１２】
また、本発明に係る撮像装置において、請求項４に記載したように、前記検出手段により検出される前記加速度の積分値における閾値以上の高周波数成分を通過させるとともに、当該閾値を前記撮影倍率が増加するのに応じて低周波数側に変更する通過手段を更に備えるようにしても良い。これにより、撮影倍率に基づいてハイパスフィルタのカットオフ周波数を的確に変更することで、大型化や高価格化を招くことなくシフトブレ補正量及び角度ブレ補正量を最適に制御することができる、という効果を奏する。
【００１３】
また、本発明に係る撮像装置において、請求項５に記載したように、前記通過手段は、前記撮像光学系の撮影倍率が所定時間以上、高倍率側の限界値であった場合に、前記通過手段の使用を禁止する禁止手段を更に備えるようにしても良い。これにより、撮影倍率の高倍率側の限界値に達した場合であっても撮像光学系の補正機構を制御でき、大型化や高価格化を招くことなくシフトブレ補正量及び角度ブレ補正量を最適に制御することができる、という効果を奏する。
【００１４】
一方、上記目的を達成するために、請求項６に記載のプログラムは、撮像光学系及び撮像素子を備え、前記撮像光学系を通して被写体像を撮像する撮影倍率が変更可能な撮像手段、及び、装置本体における角速度及び加速度を検出する検出手段を有する撮像装置を制御するコンピュータを、前記撮像手段による撮影倍率を導出する撮影倍率導出手段と、前記検出手段によって検出された前記角速度及び前記加速度に基づいて、前記撮像光学系の光軸を回転させる角度ブレの補正量及び前記光軸を平行移動させるシフトブレの補正量を、前記撮影倍率導出手段によって導出された撮影倍率が高くなるほど前記角度ブレの補正量に対する前記シフトブレの補正量の割合が高くなるように導出する補正量導出手段と、前記補正量導出手段によって導出された補正量に基づいて手振れ補正を行う補正手段と、として機能させるためのプログラムである。
【００１５】
従って、請求項６に記載のプログラムによれば、コンピュータを請求項１に記載の発明と同様に作用させることができるので、請求項１に記載の発明と同様に、撮影倍率に基づいて角度ブレ補正量及びシフトブレ補正量を的確に制御することで、大型化や高価格化を招くことなくシフトブレ補正量及び角度ブレ補正量を最適に制御することができる、という効果を奏する。
【００１６】
また、上記目的を達成するために、請求項７に記載のブレ補正方法は、撮像光学系及び撮像素子を備え、前記撮像光学系を通して被写体像を撮像する撮影倍率が変更可能な撮像手段、及び、装置本体における角速度及び加速度を検出する検出手段を有する撮像装置のブレ補正方法であって、前記撮像手段による撮影倍率を導出する撮影倍率導出ステップと、前記検出手段によって検出された前記角速度及び前記加速度に基づいて、前記撮像光学系の光軸を回転させる角度ブレの補正量及び前記光軸を平行移動させるシフトブレの補正量を、前記撮影倍率導出ステップによって導出された撮影倍率が高くなるほど前記角度ブレの補正量に対する前記シフトブレの補正量の割合が高くなるように導出する補正量導出ステップと、前記補正量導出ステップによって導出された補正量に基づいて手振れ補正を行う補正ステップと、を備えた撮像装置のブレ補正方法である。
【００１７】
従って、請求項７に記載のブレ補正方法によれば、請求項１に記載の発明と同様に作用することができるので、請求項１に記載の発明と同様に、撮影倍率に基づいて角度ブレ補正量及びシフトブレ補正量を的確に制御することで、大型化や高価格化を招くことなくシフトブレ補正量及び角度ブレ補正量を最適に制御することができる、という効果を奏する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、大型化や高価格化を招くことなくシフトブレ補正量及び角度ブレ補正量を最適に制御することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係る撮像装置の外観を示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は背面図である。
【図２】実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係る撮像装置における角度ブレを説明するための概略図である。
【図４】実施形態に係る撮像装置におけるシフトブレを説明するための概略図である。
【図５】第１実施形態及び第２実施形態に係る撮像装置のブレ補正処理に関連する要部の構成を示すブロック図である。
【図６】第１実施形態に係る補正量最適化処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】第１実施形態に係る撮像装置における撮影倍率と角度ブレ補正量ストローク及びシフトブレ補正量ストロークとの関係を示すグラフである。
【図８】第２実施形態に係る補正量最適化処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】第３実施形態に係る撮像装置のブレ補正処理に関連する要部の構成を示すブロック図である。
【図１０】第３実施形態に係る補正量最適化処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】第３実施形態に係る撮像装置における撮影倍率とＨＰＦのカットオフ周波数との関係を示すグラフである。
【図１２】第４実施形態に係る撮像装置のブレ補正処理に関連する要部の構成を示すブロック図である。
【図１３】第４実施形態に係る補正量最適化処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
〔第１実施形態〕
以下、第１実施形態に係る撮像装置１について添付図面を用いて詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態に係る撮像装置１の外観を示す図であり、図１（Ａ）は上面図、図１（Ｂ）は正面図、図１（Ｃ）は背面図である。図２は、本実施形態に係る撮像装置１の構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１に示すように、撮像装置１は、内部に撮像に用いられる各種電子機器が収納された筐体２を有する。筐体２の正面には、複数のレンズからなる撮像光学系３、及び、発光するストロボ４が設けられている。また、筐体２の背面には、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を有する表示部５、ユーザ操作により設定指示が入力されるメニュー操作部６Ａが設けられている。一方で、筐体２の上面部には、ユーザ操作により撮影指示等を入力するレリーズボタン６Ｂ、ユーザ操作により電源のオン／オフ状態の切替指示を入力する電源ボタン６Ｃ、ユーザ操作によりモード切替指示を入力するモード切替ボタン６Ｄ、及び、ユーザ操作によりズーム倍率を変更するズームボタン５Ｅが設けられている。以下、メニュー操作部６Ａ、レリーズボタン６Ｂ、電源ボタン６Ｃ、モード切替ボタン６Ｄ、ズームボタン６Ｅをまとめて操作部６と言う。
【００２３】
表示部５には、静止画の撮像に先立って撮像される画素数の少ない画像がスルー画として表示され、これにより表示部５がファインダとして機能する。また、表示部５には、メモリカード等の記憶媒体（図示省略。）等に記憶された画像が表示されたり、ユーザによる操作部６の操作に応じた操作メニューや設定メニュー等が表示されたりする。
【００２４】
モード切替ボタン６Ｄにより切り替えられるモードは、通常の撮影を行う撮影モード、マクロモードで撮影を行うマクロ撮影モード、表示部５に既存の撮影画像を表示する再生モード、及び、各種設定を行う設定モード等である。マクロ撮影モードとは、被写体に接近して撮影するモードであり、被写界深度が撮像装置１に近接する位置にピントが合うように設定された状態で撮影を行うモードである。撮像装置１がマクロ撮影モードに設定されている場合、撮像装置１による撮影時の被写界深度が予め定められた範囲内に設定される。
【００２５】
図２に示すように、撮像装置１は、上述した撮像光学系３，撮像素子１２，ブレ補正部１３，角速度センサ１４，加速度センサ１５，ＡＦ（Automatic Focus）検出回路１６，ＡＥ／ＡＷＢ（Automatic Exposure／Automatic White Balance）検出回路１７、ＡＦＥ（Analog Front End）３１、Ａ／Ｄ変換器３２、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）３３、画像処理部３４、メモリ３５、及びＣＰＵ（Central Processing Unit）３７を備えている。
【００２６】
撮像光学系３は、レンズ２１、絞り２２、及びブレ補正レンズ２３等から構成される。レンズ２１は、ズームや焦点調節時に光軸Ｌに沿って移動可能に設けられたレンズである。図２においては簡単のためにレンズ２１を１つのみ図示しているが、レンズ２１は、複数のレンズからなり、ズーム時に駆動されるズーミングレンズ、焦点調節時に駆動されるフォーカシングレンズ等を含んでいて、補正機構（図示せず。）によって各々のレンズが駆動制御される。絞り２２は、光軸Ｌ上に複数の絞り羽根で形成する開口を有し、絞り羽根の位置を移動させ、開口の大きさを調節することにより、露光量を調節する。
【００２７】
ブレ補正レンズ２３は、光軸Ｌに対して垂直な方向に移動可能に設けられ、撮像装置１に手振れ（角度ブレ及びシフトブレ）が発生したときに、手振れを打ち消す向きに移動される。ブレ補正レンズ２３は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）やステッピングモータ等からなるアクチュエータ（後述するアクチュエータ５７）によって駆動される。なお、ブレ補正レンズ２３の移動方向や移動量は、ブレ補正部１３によって制御される。
【００２８】
撮像素子１２は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）型撮像素子であり、撮像光学系３に撮像面を向けて配置され、撮像光学系３を通して被写体を撮像する。撮像面には、複数の画素が所定の配列で設けられており、画素毎に被写体から入射した光を光電変換することにより、被写体の像を撮像する。撮像素子１２が出力する撮像信号は、ＡＦＥ３１に入力され、相関二重サンプリングによってノイズが除去され、増幅される。こうしてＡＦＥ３１でノイズが除去され、増幅された撮像信号はＡ／Ｄ変換器３２によってデジタルの画像データに変換され、ＤＳＰ３３に入力される。
【００２９】
ＤＳＰ３３は、入力された画像データに階調補正処理やガンマ補正処理等の信号処理を施す画質補正処理回路や、画像データをＪＰＥＧ等の所定形式で圧縮／伸張する圧縮伸張処理回路として機能する。また、画像処理部３４には、ＤＳＰ３３で各種補正処理等が施された画像データが入力され、さらに輪郭強調処理等の画像処理を施す。画像処理部３４によって画像処理が施された画像データは、メモリ３５に記憶されたり、表示部５に表示されたりする。
【００３０】
ＡＦ検出回路１６は、ＤＳＰ３３から出力される画像データに基づいて焦点距離を検出する回路であり、画像データ内の所定のＡＦ検出領域から高周波成分を抽出し積算した評価値を出力する。そして、評価値に基づいて、ＡＦ検出領域内のコントラストが最大となるように、撮像光学系３のフォーカシングレンズ（レンズ２１）をフォーカスモータ６０（図７も参照）により光軸Ｌに沿って移動させることにより、自動的にフォーカシングを行う。
【００３１】
ＡＥ／ＡＷＢ検出回路１７は、ＤＳＰ３３から出力される画像データに基づいて、ホワイトバランスが撮影に適切か否かを検出するとともに、撮影に適切な露光量を検出する。そして、露光量が適切になるように、絞り２２の開口の大きさや、撮像素子１２の電子シャッタの速度等を調節する。
【００３２】
ブレ補正部１３は、撮像装置１の回転によって生じる角速度ωを角速度センサ１４の出力値から取得し、平行移動によって生じる並進加速度Ａｃｃ１を加速度センサ１５の出力値から取得し、加速度ω及び並進加速度Ａｃｃ１に基づいて、撮像装置１に生じた手振れを算出して補正する。なお、ブレ補正部１３が算出する手振れは、光軸Ｌが回転することによる角度ブレθと、光軸Ｌに垂直な面内での平行移動によるシフトブレＹの２種類がある。ブレ補正部１３は、角速度ω及び並進加速度Ａｃｃ１に基づいて角度ブレθ及びシフトブレＹを算出すると、これらに基づいて、ブレ量δを算出する。ブレ量δは、後述するアクチュエータ５７に入力され、アクチュエータ５７は入力されたブレ量δを打ち消すようにブレ補正レンズ２３を駆動する。
【００３３】
ＣＰＵ３７は、操作部６を介したユーザ操作にしたがって上述の撮像装置１の各部を統括的に制御する。ＣＰＵ３７は例えば、レリーズボタン６Ｂが半押し操作されると、ＡＦ検出回路１６によって自動焦点調節を行うとともに、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路１７によって露光量を自動的に調節する。また、ＣＰＵ３７は、撮像装置１が撮影モードに設定されている際に、後述する補正量最適化処理プログラムを実行する。
【００３４】
以下、本実施形態に係る撮像装置１による手振れ補正の態様を説明する。撮像装置１は、前述したように、手振れによって発生する角度ブレθとシフトブレＹをブレ補正部１３によって算出する。
【００３５】
図３は、本実施形態に係る撮像装置１における角度ブレを説明するための概略図である。図３に示すように、角度ブレθは、回転中心Ｃを中心として光軸Ｌが回転するブレであり、回転半径Ｒは例えば回転中心Ｃから角速度センサ１４までの長さである。角度ブレθは角速度ωを積分することにより算出され、回転半径Ｒは、後述するようにシフトブレＹによって発生する並進加速度Ａｃｃ１と角速度ωに基づいて算出される。
【００３６】
また、図４は、本実施形態に係る撮像装置１におけるシフトブレを説明するための概略図である。図４に示すように、シフトブレＹは、光軸Ｌに垂直な面内での撮像装置１の平行移動によるブレであり、角度ブレθと回転半径Ｒによって、Ｙ＝Ｒ・θの関係により表される。回転半径Ｒは、シフトブレＹによって発生する並進加速度Ａｃｃ１を積分することによって得られる並進速度Ｖと、角速度ωとを用いて、Ｒ＝Ｖ／ωの関係に基づいて算出される。
【００３７】
ここで、本実施形態に係る撮像装置１における手振れのブレ量δの算出方法について説明する。撮像光学系３の主点の位置におけるシフトブレＹと撮像光学系３の角度ブレθ及び撮像光学系３の焦点距離ｆと撮影倍率βより撮像面に生ずる手振れのブレ量δは、以下の（１）式で求められる。
δ＝（１＋β）ｆθ＋βＹ ………………（１）
角度ブレθは角速度信号の積分結果より求まり、シフトブレＹは加速度信号の２階積分により求まる。
【００３８】
ここで、角度ブレθが入力されると、加速度センサ１５はその傾きによる重力成分の変動も検出する。そして、角度ブレθが大きくない範囲では重力変動により出力される重力加速度（加速度センサ１５による出力）は角度ブレθに比例する。撮像光学系３の主点位置におけるシフトブレＹと角度ブレθと回転中心Ｃを定めた場合の回転半径Ｒ（回転中心Ｃから加速度センサ１５までの距離）の関係は、以下の（２）式で表せる。
Ｙ＝Ｒθ ………………（２）
【００３９】
よって、本実施形態の撮像装置１では、（１）式に（２）式を代入して得られた（３）式を用いてブレ量δを算出し、このブレ量δに対して手振れ補正を行っている。
δ＝（１＋β）ｆθ＋βＲθ ………………（３）
【００４０】
すなわち、（３）式では、シフトブレを求める際に、加速度センサ１５により直接求まるシフトブレＹを用いるのではなく、一旦（２）式で求まる回転半径Ｒを求め、この回転半径Ｒと角速度信号の積分結果である角度ブレθと撮影倍率βを用いる。
【００４１】
図５は、本実施形態に係る撮像装置１のブレ補正処理に関連する要部の構成を示すブロック図である。図５に示すように、角速度センサ１４の出力信号（以下、角速度信号と言う。）及び加速度センサ１５の出力信号（以下、加速度信号と言う。）は、ブレ補正部１３に入力される。角速度信号及び加速度信号を入力したブレ補正部１３は、各々ブレ量を算出して、算出されたブレ量に基づいてブレ補正レンズ２３の移動方向や移動量を制御する。
【００４２】
ブレ補正部１３は、角速度の変化量を算出するために、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４１、Ａ／Ｄ変換器４２、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）４３，４６，位相補償回路４４、積分回路４５、及び敏感度算出部４７を備えている。また、ブレ補正部１３は、加速度の変化量を算出するために、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４９、Ａ／Ｄ変換器５０、ＨＰＦ５１、成分判定部５２、位相補正回路５３、及び積分回路５４を備えている。さらに、ブレ補正部１３は、角速度及び加速度の変化量からブレ量を算出して補正するために、回転半径算出部５５、回転中心補正部５６、ブレ量算出部５７、補正量制限部５８、及びアクチュエータ５９を備えている。
【００４３】
ブレ補正部１３は、角速度信号を入力すると、入力した角速度信号をＢＰＦ４１に対して出力する。ＢＰＦ４１は、角速度センサ１４の出力信号のうち、手振れ補正によって発生する角度ブレθの周波数帯（例えば１〜１０Ｈｚ程度）の成分を、Ａ／Ｄ変換器４２に対して出力する。Ａ／Ｄ変換器４２は、入力された所定周波数帯の角速度信号を、デジタル信号に変換し、ＨＰＦ４３に入力する。
【００４４】
ＨＰＦ４３は、角速度信号のＤＣ成分を除去し、ＤＣ成分が除去された角速度信号を、位相補償回路４４に対して出力する。位相補償回路４４は、角速度信号の位相を整えて角速度ωとした後、角速度ωを積分回路４５と回転半径算出部５５に対して出力する。
【００４５】
積分回路４５は、位相補償回路４４から入力される角速度ωを積分し、得られた値をＨＰＦ４６に出力する。ＨＰＦ４６は角速度ωを積分して得られた値のＤＣ成分を除去することによって角度ブレθを算出して、敏感度算出部４７に角度ブレθを出力する。敏感度算出部４７は、角度ブレθに対する敏感度ｆθを算出し、算出された敏感度ｆθをアクチュエータ５７に出力する。
【００４６】
一方、加速度センサ１５の加速度信号は、ＬＰＦ４９に入力される。ＬＰＦ４９は、加速度信号からノイズを除去してＡ／Ｄ変換器５０に対して出力する。Ａ／Ｄ変換器５０は、入力した加速度信号をデジタル信号に変換し、ＨＰＦ５１に対して出力する。ＨＰＦ５１は、重力による加速度成分を除去するフィルタであり、そのカットオフ周波数ｆｃは例えば約１０ｍ／ｓ２である。ＨＰＦ５１は、重力加速度を除去した並進加速度Ａｃｃ１を、成分判定部５２に対して出力する。
【００４７】
成分判定部５２は、撮像光学系３に接続されており、撮像光学系３からレンズ２１の駆動状態を示す情報としてズーミングレンズの位置情報Ｐ１，フォーカシングレンズの位置情報Ｐ２を取得する。また、成分判定部５２は、絞り２２の駆動状態を示す情報（以下、絞り情報という）Ｐ３を取得する。成分判定部５２は、取得した位置情報等Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３から撮像光学系３の駆動状態に応じて撮像装置１の内部で発生する加速度（以下、内部加速度という）を算出し、ＨＰＦ５１から入力される並進加速度信号Ａｃｃ１から内部加速度を除去することにより、シフトブレＹにともなって発生する並進加速度Ａｃｃ２を算出し、位相補償回路５３に対して出力する。
【００４８】
位相補償回路５３は、成分判定部５２から入力される並進加速度Ａｃｃ２の位相を整え、積分回路５４に対して出力する。積分回路５４は、入力した並進加速度Ａｃｃ２を積分することにより、シフトブレＹの並進速度Ｖを算出する。積分回路５４は、算出したシフトブレＹの並進速度Ｖを、回転半径算出部５５に対して出力する。
【００４９】
回転半径算出部５５は、位相補償回路４４から入力される角速度ωと、積分回路５４から入力される並進速度Ｖに基づいて、撮像装置１に生じた角度ブレθによる回転半径Ｒ’を算出する。具体的には、回転半径算出部５５は、並進速度Ｖを角速度ωで割ることによって回転半径Ｒ’を算出する（Ｒ’＝Ｖ／ω）。回転半径算出部５４は、算出した回転半径Ｒ’を回転中心補正部５６に対して出力する。
【００５０】
ここで算出される回転半径Ｒ’から回転中心Ｃ’が定まるが、回転半径Ｒ’から定まる回転中心Ｃ’は撮像光学系３等の撮像装置１の駆動状態を反映しておらず、必ずしも正確ではない。このため、回転中心補正部５６は、ＣＰＵ３７から、加速度センサ１５の位置情報、撮像光学系３の主点情報、被写体距離等の情報を取得し、これらに基づいて回転中心Ｃ’及び回転半径Ｒ’を補正することにより、撮像装置１の駆動状態を反映した正確な回転中心Ｃ及び回転半径Ｒを算出する。回転中心補正部５６は、算出した回転半径Ｒをブレ量算出部５７に対して出力する。
【００５１】
ブレ量算出部５７は、ＨＰＦ４６から角度ブレθを、回転中心補正部５６から回転半径Ｒを取得する。また、ブレ量算出部５７は、撮像倍率β及び焦点距離ｆをＣＰＵ３７から取得する。そして、ブレ量算出部５７は、取得した角度ブレθ、回転半径Ｒ、撮像倍率β、焦点距離ｆから、ブレ量（δ＝（１＋β）ｆθ＋βＲθ）を算出する。このとき、ブレ量算出部５７は、加速度センサ１５の感度に基づいて回転半径Ｒとして、入力された回転半径Ｒの値をゲイン補正した値に補正する。ブレ量補正部５７は、算出したブレ量δを補正量制限部５８に対して出力する。なお、上記ブレ量の式における第１項の（１＋β）ｆθは、角度ブレによるブレ量を示し、第２項のβＲθはシフトブレによるブレ量を示し、ブレ量算出部５７は、各々のブレ量を別個に補正量制限部５８に対して出力する。
【００５２】
補正量制限部５８は、ブレ量δを入力すると、被写体距離及び焦点距離を取得して、これらの被写体距離及び焦点距離から撮影倍率βを導出し、この撮影倍率βに基づいて角度ブレθの補正量及びシフトブレＹの補正量を制御する。そして補正量制限部５８は、角度ブレθの補正量及びシフトブレＹの補正量をそれぞれ加味したブレ量δ’示す情報をアクチュエータ５９に対して出力する。
【００５３】
アクチュエータ５９は、補正量制限部５８から入力されたブレ量δ’が打ち消されるように、ブレ補正レンズ２３を駆動する。これにより、撮像装置１における手振れが補正される。
【００５４】
本実施形態に係る撮像装置１は、撮像光学系３の焦点距離、被写体距離から撮像倍率βを導出し、補正量制限部５８によって角度ブレ補正量を調整する。これにより、シフトブレ補正量と角度ブレ補正量とを撮像光学系３における補正機構の補正用ストロークを大きくすることなく、安価で小型の撮像装置を実現できるのである。
【００５５】
本実施形態に係る撮像装置１は、上述したように補正量制御部５８による処理をソフトウェアの処理により実行するものとされており、このため、撮像装置１では、撮影モードに設定されている間に補正量最適化処理プログラムを実行する。
【００５６】
次に、図６を参照して、補正量最適化処理プログラムを実行する際の撮像装置１の作用を説明する。なお、図６は、撮影モードに設定されている際に、ＣＰＵ３７により所定時間毎に実行される補正量最適化処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはメモリ３５に予め記憶されている。なお、補正量最適化処理プログラムは、メモリカード等の記録媒体に記憶されていて、当該記録媒体からメモリ３５に記憶されることによりメモリ３５にインストールされても良い。
【００５７】
始めに、ステップＳ１０１において、ＣＰＵ３７は、被写体距離及び焦点距離を取得する。
【００５８】
また、ステップＳ１０３において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ１０１にて取得した被写体距離及び焦点距離から撮影倍率βを導出する。この際、ＣＰＵ３７は、撮影倍率β＝焦点距離ｆ／被写体距離ｒの式によって撮影距離βを導出する。ここで、撮影倍率βが大きくなることは、被写体距離ｒが小さくなる、すなわち被写体に近接して撮影を行うことを意味する。
【００５９】
ステップＳ１０５において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ１０３にて導出した撮影倍率βがβ≦０．００１であるか否かを判定する。なお、この撮影倍率β＝０．００１は、一般に風景領域を撮影する場合に適した撮影倍率とされている。
【００６０】
ステップＳ１０５において撮影倍率βがβ≦０．００１であると判定された場合は、ステップＳ１０７において、ＣＰＵ３７は、角度ブレの補正量を、物理的に補正可能な範囲（以下、「補正可能範囲」と言う。）内において最大にし、シフトブレの補正量を補正可能範囲内で最小にする。なお、本実施形態に係る撮像装置１では補正可能範囲の最小値が０であるため、当該最小の値は０となる。
【００６１】
ステップＳ１０５において撮影倍率βがβ≦０．００１でないと判定された場合は、ステップＳ１０９において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ１０３にて導出された撮影倍率βがβ≦０．０１であるか否かを判定する。なお、この撮影倍率β＝０．０１は、一般にポートレート領域を撮影する場合に適した撮影倍率とされている。
【００６２】
ステップＳ１０９において撮影倍率βがβ≦０．０１であると判定された場合は、ステップＳ１１１において、ＣＰＵ３７は、角度ブレの補正量を大きくし、シフトブレの補正量を小さくする。すなわち、全体のブレ量の補正において、角度ブレの補正量の割合がシフトブレの補正量の割合より大きくなる。なお、「補正量を大きくする」とは、補正量に０乃至１の係数をかける際に大きい係数をかけることであり、「補正量を小さくする」とは、補正量に０乃至１の係数をかける際に大きい係数をかけることである。「補正量を大きくする」場合には、「補正量を小さくする」場合より大きい係数がかけられる。
【００６３】
ステップＳ１０９において撮影倍率βがβ≦０．０１でないと判定された場合は、ステップＳ１１３において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ１０３にて導出された撮影倍率βが１＞β≧０．２であるか否かを判定する。なお、この撮影倍率β＝０．０１は、一般に非マクロ近接領域を撮影する場合に適した撮影倍率とされている。
【００６４】
ステップＳ１１３において撮影倍率βが１＞β≧０．２であると判定された場合は、ステップＳ１１５において、ＣＰＵ３７は、角度ブレの補正量を小さくし、シフトブレの補正量を大きくする。すなわち、全体のブレ量の補正において、角度ブレの補正量の割合がシフトブレの補正量の割合より小さくなる。
【００６５】
ステップＳ１１３において撮影倍率βが１＞β≧０，２でないと判定された場合は、ステップＳ１１７において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ１０３にて導出された撮影倍率βがβ＝１であるか否かを判定する。なお、この撮影倍率β＝１は、一般にマクロ領域を撮影する場合に適した撮影倍率とされている。
【００６６】
ステップＳ１１７において撮影倍率βがβ＝１であると判定された場合は、ステップＳ１１９において、ＣＰＵ３７は、角度ブレの補正量を補正可能範囲内で最小とし、シフトブレの補正量を補正可能範囲内で最大にして、補正量最適化処理プログラムを終了する。なお、本実施形態に係る撮像装置１では補正可能範囲の最小値が０であるため、当該最小の値は０となる。
【００６７】
このようにして本実施形態に係る撮像装置１において、検出手段である角速度センサ１４及び加速度センサ１５により、装置本体における角速度及び加速度がそれぞれ検出され、撮像手段による撮影倍率がβ導出される。
【００６８】
また、本実施形態に係る撮影装置１において、角速度センサ１４及び加速度センサ１５によって検出された角速度及び加速度に基づいて、撮像光学系３の光軸Ｌを回転させる角度ブレの補正量及び前記光軸を平行移動させるシフトブレの補正量が、導出された撮影倍率βが高くなるほど角度ブレの補正量に対するシフトブレの補正量の割合が高くなるように導出され、導出された補正量に基づいて手振れ補正が行われる。
【００６９】
また、本実施形態に係る撮影装置１において、撮像光学系３の撮影倍率βに応じて、角度ブレの補正量及びシフトブレの補正量が段階的または連続的に導出される。
【００７０】
これにより、大型化や高価格化を招くことなくシフトブレ補正量及び角度ブレ補正量を最適に制御することができる、という効果を奏する。
【００７１】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る撮像装置１について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、第２実施形態に係る撮像装置１は、第１実施形態に係る撮像装置１と同様に、図１、図２及び図５に示す構成を有しているため、当該構成に関して重複する説明を省略する。
【００７２】
図７は、本実施形態に係る撮像装置における撮影倍率と角度ブレ補正量ストローク及びシフトブレ補正量ストロークとの関係を示すグラフである。第２実施形態に係る撮像装置１は、メモリ３５に、図７に示すような撮影倍率β毎の角度ブレの補正量を示す角度ブレ補正量ストローク、及び、撮影倍率β毎のシフトブレの補正量を示すシフトブレ補正量ストロークを記憶している。撮像装置１は、撮影モードにおいて撮影倍率βが決定されると、角度ブレ補正量ストロークに基づいて当該撮影倍率βに適した角度ブレの補正量を導出するとともに、シフトブレ補正量ストロークに基づいて当該撮影倍率βに適したシフトブレの補正量を導出する。
【００７３】
ここで、本実施形態に係る撮像装置１は、シフトブレ補正量及び角度ブレ補正量が飽和して撮像光学系３の補正機構により物理的に補正できない場合に、撮像倍率βに応じて補正ストロークの配分を変更する。この際、撮像倍率βは指数関数的に変化するので、シフトブレ補正用ストロークも指数関数的に増加させる。これにより、シフトブレまたは角度ブレの各々のブレが支配的になる領域においてより効果的に補正量を調整することができるのである。
【００７４】
本実施形態に係る撮像装置１は、上述したように補正量制御部５８による処理をソフトウェアの処理により実行するものとされており、このため、撮像装置１では、撮影モードに設定されている間に補正量最適化処理プログラムを実行する。
【００７５】
次に、図８を参照して、補正量最適化処理プログラムを実行する際の撮像装置１の作用を説明する。なお、図８は、撮影モードに設定されている際に、ＣＰＵ３７により所定時間毎に実行される補正量最適化処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはメモリ３５に予め記憶されている。なお、補正量最適化処理プログラムは、メモリカード等の記録媒体に記憶されていて、当該記録媒体からメモリ３５に記憶されることによりメモリ３５にインストールされても良い。
【００７６】
始めに、ステップＳ２０１において、ＣＰＵ３７は、被写体距離及び焦点距離を取得する。
【００７７】
また、ステップＳ２０３において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ１０１にて取得した被写体距離及び焦点距離から撮影倍率βを導出する。この際、ＣＰＵ３７は、撮影倍率β＝焦点距離ｆ／被写体距離Ｒの式によって撮影距離βを導出する。
【００７８】
ステップＳ２０５において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ２０３にて導出された撮影倍率βがβ≦０．００１以下であるか否かを判定する。なお、このβ≦０．００１の撮影倍率においては、シフトブレ及び角度ブレの双方の補正量を加算した補正量が、光学撮像系３の補正機構における補正可能範囲の限界値に達してしまい、物理的に補正を行えなくなってしまうため、角度ブレ補正用ストローク及びシフトブレ補正用ストロークのそれぞれの配分を変更する必要がある。
【００７９】
ステップＳ２０５において撮影倍率βがβ≦０．００１であると判定された場合は、ステップＳ２０７において、ＣＰＵ３７は、角度ブレの補正量を補正可能範囲内の最大にし、シフトブレの補正量を補正可能範囲内の最小（ここでは０）とする。
【００８０】
次に、ステップＳ２０９において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ２０３にて導出された撮影倍率βがβ＝１であるか否かを判定する。なお、このβ＝１の撮影倍率においてもステップＳ２０５と同様に、シフトブレ及び角度ブレの双方の補正量を加算した補正量が、光学撮像系３の補正機構における補正可能範囲の限界値に達してしまい、物理的に補正を行えなくなってしまうため、角度ブレ補正用ストローク及びシフトブレ補正用ストロークのそれぞれの配分を変更する必要がある。
【００８１】
ステップＳ２０９において撮影倍率βがβ＝１であると判定された場合は、ステップＳ２１１において、ＣＰＵ３７は、角度ブレの補正量を補正可能範囲内の最小（ここでは０）とし、シフトブレの補正量を補正可能範囲内の最大にする。
【００８２】
ステップＳ２０９において撮影倍率βがβ＝１でないと判定された場合は、ステップＳ２１３において、ＣＰＵ３７は、メモリ３５に記憶されている撮影倍率β毎の角度ブレ補正用ストローク及びシフトブレ補正用ストロークから角度ブレ及びシフトブレの最適な補正量を導出して、補正量最適化処理プログラムを終了する。
【００８３】
このようにして本実施形態に係る撮像装置１において、撮像光学系３の撮影倍率βの増加に応じてシフトブレの補正量が指数関数に応じて連続的に増加する。
【００８４】
これにより、撮影倍率βに対して最適な角度ブレの補正量及びシフトブレの補正量を連続的に与えることができ、大型化や高価格化を招くことなくシフトブレ補正量及び角度ブレ補正量を最適に制御することができる、という効果を奏する。
【００８５】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係る撮像装置１について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、第３実施形態に係る撮像装置１は、ブレ補正部１３の代わりにブレ補正部１３Ａを備えている点を除いて、第１実施形態及び第２実施形態に係る撮像装置１と同様に、図１、図２に示す構成を有しているため、当該構成に関して重複する説明を省略する。
【００８６】
図９は、本実施形態に係る撮像装置１のブレ補正処理に関連する要部の構成を示すブロック図である。図９に示すように、角速度信号及び加速度信号は、ブレ補正部１３Ａに入力される。角速度信号及び加速度信号を入力したブレ補正部１３Ａは、ブレ量を算出して、算出されたブレ量に基づいてブレ補正レンズ２３の移動方向や移動量を制御する。
【００８７】
本実施形態に係る撮像装置１のブレ補正部１３Ａは、第１実施形態及び第２実施形態に係る撮像装置１のブレ補正部１３に対して、積分回路５４から出力された信号が、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）６１に入力した後に、回転半径算出部５５に入力する点で異なっている。
【００８８】
ＨＰＦ６１は、並進加速度Ａｃｃ１を積分して得られた値のＤＣ成分を除去することによって並進速度Ｖを算出して、回転半径算出部５５に対して並進速度Ｖを出力する。ＤＣ成分を除去する際の閾値（カットオフ周波数）は可変であり、当該カットオフ周波数は撮像光学系３の撮影倍率βの値によって決定される。
【００８９】
撮像装置１は、加速度の積分回路５４の直下にＨＰＦ６１を配置して、撮像倍率βが増加するにつれてＨＰＦ６１のカットオフ周波数が低周波側になるように制御する。これにより、撮像倍率βが小さいときには、ＨＰＦ６１のカットオフ周波数を高周波側にすることで、撮像光学系３の補正機構のシフトブレの補正量の向心力を大きくでき、補正量を確保できる。また、撮像倍率βが大きいときには、ＨＰＦ６１のカットオフ周波数を低周波側にすることで、露光時間が長くなるにつれて増大する低周波成分まで補正することができ、補正性能を向上させることができる。さらに、撮像倍率βが小さい場合には、補正量が０付近になるため、急に撮像倍率βが大きくなった場合の撮影に対しても補正ストロークを効率的に使用することができる。
【００９０】
本実施形態に係る撮像装置１は、上述したように補正量制御部５８による処理をソフトウェアの処理により実行するものとされており、このため、撮像装置１では、撮影モードに設定されている間に補正量最適化処理プログラムを実行する。
【００９１】
次に、図１０を参照して、補正量最適化処理プログラムを実行する際の撮像装置１の作用を説明する。なお、図１０は、撮影モードに設定されている際に、ＣＰＵ３７により所定時間毎に実行される補正量最適化処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはメモリ３５に予め記憶されている。なお、補正量最適化処理プログラムは、メモリカード等の記録媒体に記憶されていて、当該記録媒体からメモリ３５に記憶されることによりメモリ３５にインストールされても良い。
【００９２】
始めに、ステップＳ３０１において、ＣＰＵ３７は、被写体距離及び焦点距離を取得する。
【００９３】
また、ステップＳ３０３において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ３０１にて取得した被写体距離及び焦点距離から撮影倍率βを導出する。この際、ＣＰＵ３７は、撮影倍率β＝焦点距離ｆ／被写体距離Ｒの式によって撮影距離βを導出する。
【００９４】
ステップＳ３０５において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ３０３にて導出された撮影倍率βがβ≦０．００１以下であるか否かを判定する。
【００９５】
ステップＳ３０５において撮影倍率βがβ≦０．００１であると判定された場合は、ステップＳ３０７において、ＣＰＵ３７は、ＨＰＦ６１のカットオフ周波数を２Ｈｚとする。
【００９６】
ステップＳ３０５において撮影倍率βがβ≦０．００１でないと判定された場合は、ステップＳ３０９において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ３０３にて導出された撮影倍率βがβ≦０．０１であるか否かを判定する。
【００９７】
ステップＳ３０９において撮影倍率βがβ≦０．０１であると判定された場合は、ステップＳ３１１において、ＣＰＵ３７は、ＨＰＦ６１のカットオフ周波数を１Ｈｚとする。
【００９８】
ステップＳ３０９において撮影倍率βがβ≦０．０１でないと判定された場合は、ステップＳ３１３において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ３０３にて導出された撮影倍率βが１＞β≧０．２であるか否かを判定する。
【００９９】
ステップＳ３１３において撮影倍率βが１＞β≧０．２であると判定された場合は、ステップＳ３１５において、ＣＰＵ３７は、ＨＰＦ６１のカットオフ周波数を０．１Ｈｚにする。
【０１００】
ステップＳ３１３において撮影倍率βが１＞β≧０．２でないと判定された場合は、ステップＳ３１７において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ３０３にて導出された撮影倍率βがβ＝１であるか否かを判定する。
【０１０１】
ステップＳ３１７において撮影倍率βがβ＝１であると判定された場合は、ステップＳ３１９において、ＣＰＵ３７は、ＨＰＦ６１のカットオフ周波数を０．０１Ｈｚにして、補正量最適化処理プログラムを終了する。
【０１０２】
図１１は、上記補正量最適化処理プログラムにて用いられた、撮像光学系３の撮影倍率βに対して最適なＨＰＦ６１のカットオフ周波数を示すグラフである。図１１に示すように、最適なＨＰＦ６１のカットオフ周波数は、撮影倍率βが大きくなるにつれて指数関数的に減少する。
【０１０３】
このようにして本実施形態に係る撮像装置１において、加速度センサ１４により検出される加速度の積分値における閾値以上の高周波数成分が通過するとともに、当該閾値が撮影倍率βが増加するのに応じて低周波数側に変更される。
【０１０４】
これにより、大型化や高価格化を招くことなくシフトブレ補正量及び角度ブレ補正量を最適に制御することができる、という効果を奏する。
【０１０５】
〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態に係る撮像装置１について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、第４実施形態に係る撮像装置１は、ブレ補正部１３Ａの代わりにブレ補正部１３Ｂを備えている点を除いて、第３実施形態に係る撮像装置１と同様に、図１、図２に示す構成を有しているため、当該構成に関して重複する説明を省略する。
【０１０６】
図１２は、本実施形態に係る撮像装置１のブレ補正処理に関連する要部の構成を示すブロック図である。図１２に示すように、角速度信号及び加速度信号は、ブレ補正部１３Ｂに入力される。角速度信号及び加速度信号を入力したブレ補正部１３Ｂは、ブレ量を算出して、算出されたブレ量に基づいてブレ補正レンズ２３の移動方向や移動量を制御する。
【０１０７】
本実施形態に係る撮像装置１のブレ補正部１３Ｂは、第３実施形態に係る撮像装置１のブレ補正部１３Ａに対して、積分回路５４から出力された信号、及び、積分回路５４から出力されハイパスフィルタ（ＨＰＦ）６１に入力した後に出力された信号が、切替部６２に入力する点で異なっている。
【０１０８】
ＨＰＦ６１は、並進加速度Ａｃｃ１を積分して得られた値のＤＣ成分を除去することによって並進速度Ｖを算出して、回転半径算出部５５に対して並進速度Ｖを出力する。ＤＣ成分を除去する際の閾値は可変であり、当該閾値は撮像光学系３の撮影倍率βの値によって決定される。
【０１０９】
切替部６２は、通常、積分回路５４から出力されハイパスフィルタ（ＨＰＦ）６１に入力した後に出力された信号を、並進速度Ｖとして回転半径算出部５５に対して出力するが、撮像光学系３の撮影倍率βが所定条件を満たした場合には、積分回路５４から出力された信号をそのまま並進速度Ｖとして回転半径算出部５５に対して出力する。
【０１１０】
撮像装置１は、加速度の積分回路５４の下流にＨＰＦ６１を配置し、撮像光学系３の撮影倍率が予め定められた閾値よりも大きくなると、ＨＰＦ６１をバイパスして低周波側の除去を行わない。これにより、撮像倍率βが小さいときには、ＨＰＦ６１のカットオフ周波数を高周波側にすることで、撮像光学系３の補正機構のシフトブレの補正量の向心力を大きくでき、補正量を確保できる。また、撮像倍率βが大きいときには、ＨＰＦ６１のカットオフ周波数を低周波側にすることで、露光時間が長くなるにつれて増大する低周波成分まで補正することができ、補正性能を向上させることができる。
【０１１１】
本実施形態に係る撮像装置１は、上述したように補正量制御部５８による処理をソフトウェアの処理により実行するものとされており、このため、撮像装置１では、撮影モードに設定されている間に補正量最適化処理プログラムを実行する。
【０１１２】
次に、図１３を参照して、補正量最適化処理プログラムを実行する際の撮像装置１の作用を説明する。なお、図１３は、撮影モードに設定されている際に、ＣＰＵ３７により所定時間毎に実行される補正量最適化処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはメモリ３５に予め記憶されている。なお、補正量最適化処理プログラムは、メモリカード等の記録媒体に記憶されていて、当該記録媒体からメモリ３５に記憶されることによりメモリ３５にインストールされても良い。
【０１１３】
始めに、ステップＳ４０１において、ＣＰＵ３７は、被写体距離及び焦点距離を取得する。
【０１１４】
また、ステップＳ４０３において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ４０１にて取得した被写体距離及び焦点距離から撮影倍率βを導出する。この際、ＣＰＵ３７は、撮影倍率β＝焦点距離ｆ／被写体距離Ｒの式によって撮影距離βを導出する。
【０１１５】
ステップＳ４０５において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ４０３にて導出された撮影倍率βがβ≦０．００１以下であるか否かを判定する。
【０１１６】
ステップＳ４０５において撮影倍率βがβ≦０．００１であると判定された場合は、ステップＳ４０７において、ＣＰＵ３７は、ＨＰＦ６１のカットオフ周波数を２Ｈｚとする。
【０１１７】
ステップＳ４０５において撮影倍率βがβ≦０．００１でないと判定された場合は、ステップＳ３０９において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ３０３にて導出された撮影倍率βがβ≦０．０１であるか否かを判定する。
【０１１８】
ステップＳ４０９において撮影倍率βがβ≦０．０１であると判定された場合は、ステップＳ４１１において、ＣＰＵ３７は、ＨＰＦ６１のカットオフ周波数を１Ｈｚとする。
【０１１９】
ステップＳ４０９において撮影倍率βがβ≦０．０１でないと判定された場合は、ステップＳ４１３において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ４０３にて導出された撮影倍率βが１＞β≧０．２であるか否かを判定する。
【０１２０】
ステップＳ４１３において撮影倍率βが１＞β≧０．２であると判定された場合は、ステップＳ４１５において、ＣＰＵ３７は、ＨＰＦ６１のカットオフ周波数を０．１Ｈｚにする。
【０１２１】
ステップＳ４１３において撮影倍率βが１＞β≧０．２でないと判定された場合は、ステップＳ４１７において、ＣＰＵ３７は、ステップＳ４０３にて導出された撮影倍率βがβ＝１であるか否かを判定する。
【０１２２】
ステップＳ４１７において撮影倍率βがβ＝１であると判定された場合は、ステップＳ４１９において、ＣＰＵ３７は、撮像倍率βのβ＝１の状態が所定時間以上継続しているか否かを判断する。撮像倍率β＝１の状態が所定時間以上継続しているときには、補正量が撮像光学系３の補正機構の物理的な限界値に達していて補正機構が移動不可能な状態になっている可能性があるからである。
【０１２３】
ステップＳ４１９において撮像倍率βのβ＝１の状態が所定時間以上継続していると判定された場合は、ステップＳ４２１において、ＣＰＵ３７は、ＨＰＦ６１をバイパスさせ、補正機能が補正用ストロークの中心の位置に安定するまで所定時間待機させる。この待機により、撮像光学系３の補正機構が移動可能な状態になる。
【０１２４】
ステップＳ４１９において撮像倍率βのβ＝１の状態が所定時間以上継続していないと判定された場合は、ステップＳ４２３において、ＣＰＵ３７は、ＨＰＦ６１のカットオフ周波数を０．０１Ｈｚにして、補正量最適化処理プログラムを終了する。
【０１２５】
このようにして本実施形態に係る撮像装置１において、撮像光学系３の撮影倍率βが所定時間以上、高倍率側の限界値（すなわちβ＝１）であった場合に、ＨＰＦ６１の使用が禁止される。
【０１２６】
これにより、シフトブレ補正量と角度ブレ補正量との補正機構の補正ストロークを大きくすることなく、大型化や高価格化を回避しつつ各々のブレ補正量を最適に制御することができる、という効果を奏する。
【０１２７】
なお、本実施形態に係る撮像装置１は、撮像光学系３にブレ補正レンズ２３を備え、ブレ補正レンズ２３を光軸Ｌに垂直な面内で移動させることにより手振れの補正を行う例を説明したが、これに限らない。例えば、手振れの補正は、撮像光学系３の光軸Ｌに対して撮像素子１２を移動させることによっても行うことができる。本実施形態に係る撮像装置１は、このように撮像素子１２を移動させて手振れ補正を行う撮像装置にも好適である。
【０１２８】
また、本実施形態では、撮像素子１２がＣＣＤ型の撮像素子である例を説明したが、これに限らず、ＣＭＯＳ型の撮像素子を用いても良い。
【符号の説明】
【０１２９】
１…撮像装置，２…筐体，３…光学撮像系，４…ストロボ，５…表示部，６…操作部，６Ａ…メニュー操作部，６Ｂ…レリーズボタン，６Ｃ…電源ボタン，６Ｄ…モード切替ボタン，６Ｅ…ズームボタン，１２…撮像素子，１３、１３Ａ、１３Ｂ…ブレ補正部，１４…角速度センサ，１５…加速度センサ，１６…ＡＦ検出回路，１７…ＡＥ／ＡＷＢ検出回路，２１…レンズ，２２…絞り，２３…ブレ補正レンズ，３１…ＡＦＥ，３２，４２、４９  …Ａ／Ｄ変換器，３３…ＤＳＰ，３４…画像処理部，３５…メモリ，３６…表示部，３７…ＣＰＵ，４１…ＢＰＦ，４３、４６、５１、６１…ＨＰＦ，４４、５３…位相補償回路，４５、５４…積分回路，４７…敏感度算出部，４９…ＬＰＦ，５２…成分判定部，５５…回転半径算出部，５６…回転中心補正部，５７…ブレ量算出部，５８…補正量制限部，５９…アクチュエータ，６２…切替部。
【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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【図１２】
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【図１３】
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