(57)【要約】【課題】撮影光学系に対する防振制御以外の駆動による影響を抑えて適切に防振制御すること。【解決手段】撮像装置は、装置の振れを検出する振れ検出部と、撮影光学系１、２を介して結像された被写体像を撮像し、画像信号を出力する撮像部３と、振れ検出部による検出結果に基づいて、撮像部３に結像される像ぶれを抑制するための制御量を演算する演算部２３ａ、２３ｂと、制御量に応じて撮影光学系１、２または撮像部３を撮影光学系１、２の光軸Ｚと直交する向きに進退移動させる第１駆動部２４ａ、２４ｂと、撮影光学系１、２を光軸Ｚの向きに進退移動させる第２駆動部２２と、第２駆動部２２による駆動時と非駆動時とで制御量演算における演算パラメータを異ならせるように演算部２３ａ、２３ｂを制御する制御部１２と、を備える。【選択図】図１
2012237770.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部と、
撮影光学系を介して結像された被写体像を撮像し、画像信号を出力する撮像部と、
前記振れ検出部による検出結果に基づいて、前記撮像部に結像される像ぶれを抑制するための制御量を演算する演算部と、
前記制御量に応じて前記撮影光学系または撮影光学系の一部または前記撮像部を撮影光学系の光軸と直交する向きに進退移動させる第１駆動部と、
前記撮影光学系または撮影光学系の一部を前記光軸の向きに進退移動させる第２駆動部と、
前記第２駆動部による駆動時と非駆動時とで前記制御量演算における演算パラメータを異ならせるように前記演算部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記第２駆動部は、前記画像信号から得られる焦点評価値に基づく焦点調節時に前記駆動を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の撮像装置において、
前記演算パラメータは、位相補償演算パラメータを含むことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像装置において、
前記位相補償演算パラメータは比例項、積分項、および微分項を含み、
前記制御部は、前記位相補償演算パラメータの少なくとも１つを異ならせるように前記演算部を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項４に記載の撮像装置において、
前記制御部は、動画撮影または静止画撮影、もしくは装置が三脚固定される場合または該装置が手持ちされる場合において、前記位相補償演算パラメータの少なくとも１つをさらに異ならせるように前記演算部を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項４に記載の撮像装置において、
前記制御部は、前記第２駆動部による駆動周波数および振幅の少なくとも１つに応じて前記位相補償演算パラメータの少なくとも１つをさらに異ならせるように前記演算部を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項５に記載の撮像装置において、
前記非駆動時の演算パラメータは、装置が三脚固定される場合と該装置が手持ちされる場合とで異なることを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
撮像部に結像させる撮影光学系と、
鏡筒の振れを検出する振れ検出部と、
前記振れ検出部による検出結果に基づいて前記撮影光学系を介して前記撮像部に結像される像ぶれを抑制するための制御量を演算する演算部と、
前記制御量に応じて前記撮影光学系または撮影光学系の一部を該撮影光学系の光軸と直交する向きに進退移動させる第１駆動部と、
前記撮影光学系または撮影光学系の一部を前記光軸の向きに進退移動させる第２駆動部と、
前記第２駆動部による駆動時と非駆動時とで前記制御量演算における演算パラメータを異ならせるように前記演算部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とするレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置およびレンズ鏡筒に関する。
【背景技術】
【０００２】
手振れによって生じる像ぶれを抑える技術が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−６８３２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、手振れ（たとえば、周波数１〜３Hz）に起因する像ぶれを抑えるものであったため、防振制御以外の他の駆動、たとえば、焦点調節時におけるウォブリングと呼ばれる小刻みな駆動の場合に生じる周波数が異なる振動（たとえば、１０Hz）に起因する像ぶれについては考慮がなされていないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明による撮像装置は、装置の振れを検出する振れ検出部と、撮影光学系を介して結像された被写体像を撮像し、画像信号を出力する撮像部と、振れ検出部による検出結果に基づいて、撮像部に結像される像ぶれを抑制するための制御量を演算する演算部と、制御量に応じて撮影光学系または撮影光学系の一部または撮像部を撮影光学系の光軸と直交する向きに進退移動させる第１駆動部と、撮影光学系または撮像光学系の一部を光軸の向きに進退移動させる第２駆動部と、第２駆動部による駆動時と非駆動時とで制御量演算における演算パラメータを異ならせるように演算部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
請求項８に記載の発明によるレンズ鏡筒は、撮像部に結像させる撮影光学系と、鏡筒の振れを検出する振れ検出部と、振れ検出部による検出結果に基づいて撮影光学系を介して撮像部に結像される像ぶれを抑制するための制御量を演算する演算部と、制御量に応じて撮影光学系または撮影光学系の一部を該撮影光学系の光軸と直交する向きに進退移動させる第１駆動部と、撮影光学系または撮影光学系の一部を光軸の向きに進退移動させる第２駆動部と、第２駆動部による駆動時と非駆動時とで制御量演算における演算パラメータを異ならせるように演算部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、撮影光学系に対する防振制御以外の駆動による影響を抑えて適切に防振制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第一の実施形態による像ぶれ補正装置を搭載したカメラの構成を例示するブロック図である。
【図２】ぶれ補正レンズ制御部の基本構成を説明する図である。
【図３】ＰＩＤ位相補償部の構成を説明するブロック図である。
【図４】ＡＦ処理時にコントローラ部が実行する処理の流れを説明するフローチャートである。
【図５】ＰＩＤ位相補償部における各パラメータを例示する図である。
【図６】第二の実施形態によるぶれ補正レンズ制御部の基本構成を例示する図である。
【図７】ＰＩＤ位相補償部における各パラメータを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
（第一の実施形態）
図１は、本発明の第一の実施形態による像ぶれ補正装置を搭載したカメラの構成を例示するブロック図である。図１において、撮影光学系はフォーカスレンズ１とぶれ補正レンズ２とを含む。フォーカスレンズ１は、フォーカスレンズ駆動部２２によって光軸Ｚ方向に進退駆動され、撮影光学系のフォーカス調節を行う。フォーカスレンズ駆動部２２は不図示のモータおよびその駆動回路で構成される。フォーカス調節のためのフォーカスレンズ１の駆動方向および駆動量は、コントローラ部１２から指示を受けたフォーカスレンズ制御部２１によって演算され、それによりフォーカスレンズ1の位置を制御する。
【０００９】
ぶれ補正レンズ２は、ぶれ補正レンズ駆動部２４ａおよび２４ｂによって光軸Ｚに直交するＸおよびＹ方向へ進退駆動され、撮像素子３の撮像面に結像される像位置を移動させる。ぶれ補正レンズ駆動部２４ａはモータおよびその駆動回路で構成され、Yaw方向のぶれを補正するためにぶれ補正レンズ２をＸ方向に駆動する。本説明では、撮像装置のぶれによって生じる像ぶれを光学系の位置を変化させて抑えることをぶれ補正と呼ぶ。ぶれ補正レンズ駆動部２４ｂはモータおよびその駆動回路で構成され、Pitch方向のぶれを補正するためにぶれ補正レンズ２をＹ方向に駆動する。
【００１０】
ぶれ補正のためのぶれ補正レンズ２の駆動方向および駆動量は、コントローラ部１２からぶれ補正の実行指示を受けたぶれ補正レンズ制御部２３ａおよび２４ｂによって演算され、それによりぶれ補正レンズ２の位置をそれぞれ制御する。ぶれ補正レンズ制御部２３ａは、Yaw方向のぶれ補正のための制御信号をぶれ補正レンズ駆動部２４ａへ送出し、ぶれ補正レンズ制御部２３ｂは、Pitch方向のぶれ補正のための制御信号をぶれ補正レンズ駆動部２４ｂへ送出する。
【００１１】
撮像素子３は、ＣＣＤ撮像素子やＭＯＳ型撮像素子などによって構成され、撮像面上に結像された被写体像の光強度に応じた電気信号（撮像信号）を出力する。アナログ信号処理部４は、たとえばＣＤＳ回路、ＡＧＣ回路および色分離回路などを含む。アナログ信号処理部４は、撮像信号に対して各種アナログ信号処理を行い、アナログ処理後の撮像信号をＡ／Ｄ変換器５へ送出する。Ａ／Ｄ変換器５は、アナログ信号からデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換された撮像信号は、デジタル信号処理部６およびコントローラ部１２にそれぞれ入力される。
【００１２】
デジタル信号処理部６は、たとえばゲイン制御回路、輝度信号生成回路、および色差信号生成回路などの信号処理回路を含む。デジタル信号処理部６は、入力された撮像信号に対して輪郭強調やガンマ補正、ホワイトバランス調整などの種々の画像処理を行う。なお、デジタル信号処理部６に入力された撮像信号は一旦バッファメモリ１１に記憶され、上述した各処理毎にバッファメモリ１１から適宜読み出される。画像処理後の信号は、再びバッファメモリ１１に格納される。なお、バッファメモリ１１は、撮像素子３で撮像された複数フレーム分のデータを記憶することができるフレームメモリとして構成されている。
【００１３】
Enc/Dec処理部９は、画像データを外部記憶媒体１０に記録する際のデータエンコード処理、および外部記憶媒体１０からエンコード処理済の画像データを読み込む際のデータデコード処理を行う。たとえば、画像データを外部記憶媒体１０に記録する際には、デジタル信号処理回部６による一連の画像処理が施されてバッファメモリ１１に格納されている画像データに対し、静止画記録の場合はＪＰＥＧ方式、動画記録の場合にはMPEG2やH264/AVC等の形式でデータエンコード処理を行う。Enc/Dec処理部９には、外部記憶媒体１０とデータ通信を行うためのインタフェースも含まれている。
【００１４】
ＬＣＤモニタ８は、撮影時においてＥＶＦ（Electronic View Finder）として機能する。すなわち、撮像素子３によって所定時間間隔（たとえば３０フレーム／毎秒）毎に撮像された撮像信号は、アナログ信号処理回路４およびＡ／Ｄ変換器５を経て、デジタル信号処理回路６により信号処理された後、バッファメモリ１１に記憶されるとともにＶＲＡＭ７にも逐次記憶される。これにより、ＶＲＡＭ７に記憶された画像データに基づくモニタ用の画像がＬＣＤモニタ８に逐次表示される。このモニタ用画像は、スルー画像またはライブビュー画像と呼ばれる。
【００１５】
また、ＬＣＤモニタ８は再生時には再生画像を表示する。すなわち、外部記憶媒体１０に記憶された画像データを再生表示する再生モードの場合には、外部記憶媒体１０から読み出された画像データがＶＲＡＭ７に逐次記憶される。これにより、ＶＲＡＭ７に記憶された画像データに基づく再生表示画像がＬＣＤモニタ８に表示される。
【００１６】
操作部１４は、レリーズボタンや動画記録開始ボタン、動画記録停止ボタンの他、各種設定等を行うための設定操作部材を含む。操作部１４は、各種操作に応じた操作信号をコントローラ部１２へ送出する。コントローラ部１２は、カメラ全体の制御を行う。コントローラ部１２は、合焦演算部１３、不揮発性メモリ１５、不図示のＡＥ演算部、不図示のＡＷＢ演算部などを含む。合焦演算部１３は、オートフォーカス（ＡＦ）調節時に焦点評価値を算出する。不揮発性メモリ１５は、コントローラ部１２が実行するプログラムなどを格納する。ＡＥ演算部は、Ａ／Ｄ変換器５による変換後のデジタル撮像信号に基づき、被写体を適正露出で撮影するための自動露出演算を行う。ＡＷＢ演算部は、上記デジタル撮像信号を構成するＲ，Ｇ，Ｂ色の信号成分に基づいて、ホワイトバランス調整用ゲインの設定を行う。
【００１７】
（オートフォーカス調節（ＡＦ）処理）
ＡＦ処理の概要は以下の通りである。合焦演算部１３は、予め設定されているＡＦエリア（不図示）内の画像データの空間周波数から所定の高周波成分を抽出し、抽出された高周波成分の絶対値を積算する。この積算値は焦点評価値と呼ばれ、ＡＦエリアまたはＡＦエリアとして設定された特定被写体エリア内の画像のコントラストを表している。コントローラ部１２は、合焦演算部１３で算出される焦点評価値がピークに近づくように、フォーカスレンズ１の駆動方向および駆動量をフォーカスレンズ制御部２１へ指示する。
【００１８】
（ぶれ補正処理）
図２を参照してぶれ補正レンズ制御部２３ａおよび２３ｂの詳細について説明する。ぶれ補正レンズ制御部２３ａおよび２３ｂは、カメラのぶれ量に基づいて、そのぶれ量に起因する像ぶれを補正するためにぶれ補正レンズ２を駆動する際の目標位置を演算する。ぶれ補正レンズ制御部２３ａおよび２３ｂはさらに、実際のぶれ補正レンズ２の位置をフィードバックして駆動用パルスを生成し、生成した駆動用パルスをぶれ補正レンズ駆動部２４ａおよび２４ｂに対してそれぞれ出力する。このような構成により、ぶれ補正レンズ２を正確に目標位置へ駆動させる。なお、ぶれ補正レンズ制御部２３ａおよび２３ｂは、制御方向がYaw方向であるかPitch方向であるかが相違するだけで、その基本構成は共通である。
【００１９】
図２は、ぶれ補正レンズ制御部２３ａ（２３ｂ）の基本構成を例示する図である。図２において、ぶれ検出部３１は、ジャイロセンサ等の角速度センサによって構成される。ぶれ補正レンズ制御部２３ａにおけるぶれ検出部３１はカメラのYaw方向のぶれを検出し、ぶれ補正レンズ制御部２３ｂにおけるぶれ検出部３１はカメラのPitch方向のぶれを検出する。
【００２０】
前処理回路３２は、増幅回路（Ａｍｐ）および低域通過フィルタ（ＬＰＦ）を含む。前処理回路３２はぶれ検出信号を増幅し、増幅後の信号のうち所定周波数以下の成分の信号をＡ／Ｄ変換器３３へ送出する。Ａ／Ｄ変換器３３は、アナログ信号からデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換されたぶれ検出信号は、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）３４を介して所定周波数以上の信号が目標位置演算部３５へ送られる。目標位置演算部３５は、高域通過フィルタ処理後のぶれ検出信号を積分することによってカメラのぶれ角度を求め、そのぶれ角度を補正するためのぶれ補正レンズ２の目標位置を演算する。ぶれ補正レンズ制御部２３ａにおける目標位置演算部３５はＸ方向の目標位置を演算し、ぶれ補正レンズ制御部２３ｂにおける目標位置演算部３５はＹ方向の目標位置を演算する。目標位置を示す信号は、減算器３６へ入力される。
【００２１】
ぶれ補正レンズ位置センサ３９は、光位置センサ（ＰＳＤ）等によって構成される。ぶれ補正レンズ制御部２３ａにおけるぶれ補正レンズ位置センサ３９は、ぶれ補正レンズ２のＸ方向の位置を検出し、ぶれ補正レンズ制御部２３ｂにおけるぶれ補正レンズ位置センサ３９は、ぶれ補正レンズ２のＹ方向の位置を検出する。前処理回路４０は、増幅回路（Ａｍｐ）および低域通過フィルタ（ＬＰＦ）を含む。前処理回路４０は位置検出信号を増幅し、増幅後の信号のうち所定周波数以下の成分の信号をＡ／Ｄ変換器４１へ送出する。Ａ／Ｄ変換器４１は、アナログ信号からデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換された位置検出信号は、減算器３６へ入力される。
【００２２】
減算器３６は、入力された上記目標位置を示す信号から上記位置検出信号を減算する。この減算器３６の出力は位置偏差となり、ウォブリング動作信号と共にＰＩＤ位相補償部３７へ入力される。ここで、ウォブリング動作とは、フォーカスレンズ１を光軸Ｚ方向へ微小区間移動させて、上述した焦点評価値の変化（増加してピークに近づく、あるいは減少してピークから遠ざかる）を検出することをいう。ウォブリング動作信号は、コントローラ部１２がフォーカスレンズ制御部２１へウォブリング動作のためにフォーカスレンズ１の駆動を指示していることを示す信号である。コントローラ部１２は、たとえば、ウォブリング駆動中にＨレベルのウォブリング動作信号を出力し、ウォブリング非駆動中にＬレベルのウォブリング動作信号を出力する。
【００２３】
ＰＩＤ位相補償部３７は、上記目標位置を示す信号と上記位置検出信号とに基づいて得られた位置偏差に対して公知のＰＩＤ演算を行うことにより、ぶれ補正レンズ駆動部２４ａおよび２４ｂ内のそれぞれのモータを駆動するための操作量を決定する。ＰＩＤ位相補償部３７がウォブリング動作信号を用いて行うＰＩＤ制御の詳細については後述する。駆動パルス生成部３８は、ＰＩＤ位相補償部３７で決定した操作量に基づいてぶれ補正レンズ駆動部２４ａおよび２４ｂ内のモータ駆動回路へ供給するパルス信号を生成する。
【００２４】
図３は、ＰＩＤ位相補償部３７の構成を説明するブロック図である。ＰＩＤ位相補償部３７は、フィードフォワード演算部３７２、比例演算部３７３、積分演算部３７４、および微分演算部３７５のそれぞれの出力を加算器３７８と加算器３７９とで加算し、加算値をレンズ駆動のための操作量として駆動パルス生成部３８へ送出する。
【００２５】
ＰＩＤ位相補償部３７は、上述した減算器３６による減算結果に対して比例演算部３７３で比例係数Ｋｐを乗ずる。これは、ＰＩＤ制御における比例項（Ｐ）である。比例項（Ｐ）は、現在位置と目標位置との偏差に比例した出力を得たい場合に適している。ＰＩＤ位相補償部３７はさらに、偏差を累積加算した結果、すなわち減算器３６による減算結果と、１サンプリング前の偏差の累積加算値３７６とを加算器３８０で加算し、この加算結果に対して積分演算部３７４で積分係数Ｋｉを乗ずる。これは、ＰＩＤ制御における積分項（Ｉ）である。なお、ＺはＺ変換を表し、Ｚ−１は１サンプリング前の情報を表す。積分項（Ｉ）は、比例演算では取りきれない定常偏差をゼロに近づけたい場合に適している。
【００２６】
また、ＰＩＤ位相補償部３７は、減算器３６による減算結果から、１サンプリング前の減算結果３７７を減算器３８１で減算し、この減算結果に対して微分演算部３７５で微分係数Ｋｄを乗ずる。これが微分項（Ｄ）である。微分項（Ｄ）は、上記偏差の変化に応じた出力を得たい場合に適している。
【００２７】
一方、フィードフォワード演算部３７２は、上記目標位置を示す信号に対してフィードフォワード係数Ｋｆｆを乗ずる。これがフィードフォワード項（ＦＦ）である。フィードフォワード演算部３７２は、ＰＩＤによるフィードバック制御を補助する目的で設けられている。具体的には、例えば係数Ｋｆｆの値を正の値とすることで、ぶれ補正レンズ２の位置により変化する向心力の影響を低減することができるため、低周波での制御特性を改善する効果がある。また負の値とすると、高周波域での制御特性を改善する効果がある。
【００２８】
以上説明したＰ、Ｉ、Ｄ、ＦＦの結果を全て加算した値がＰＩＤ位相補償部３７の出力となる。ぶれ補正パラメータ切換部３７１は、フォーカスレンズ駆動部２２の駆動モータ（不図示）がウォブリング動作のためにフォーカスレンズ１を駆動しているか否か、すなわち、上述したウォブリング動作信号がＨレベルかＬレベルか否かに応じて、上記フィードフォワード演算部３７２、比例演算部３７３、積分演算部３７４、および微分演算部３７５のパラメータ（本例ではゲイン）を切換える。
【００２９】
パラメータを切換える理由は、以下の通りである。通常、ぶれ補正は振動周波数が１Hz〜３Hzの手振れに起因する像ぶれを抑制対象とする。一方、フォーカス調節時におけるウォブリング動作のように、フォーカスレンズ１に対する小刻みな駆動と停止とを繰り返すことに起因する振動の周波数は約１０Hzである。このため、１Hz〜３Hzの振動を対象に像ぶれ抑制する場合と、１Hz〜１０Hzまでの振動を対象に像ぶれ抑制する場合とでパラメータ群を切換えることにより、それぞれの場合において適切なぶれ補正制御を行うようにする。
【００３０】
図４は、ＡＦ処理時にコントローラ部１２が実行する処理の流れを説明するフローチャートである。コントローラ部１２は、ＡＦ処理の開始要求があった場合に図４による処理を起動する。ＡＦ処理の開始要求は、たとえば、静止画撮影の際に操作部１４を構成する不図示のＡＦスイッチがオン操作された場合、静止画撮影の際に操作部１４を構成する不図示のレリーズスイッチが半押し操作された場合、あるいは操作部１４を構成する不図示の動画記録スイッチがオン操作された場合などが含まれる。なお、本説明では、静止画撮影の場合にフォーカス調節を繰り返し行う（コンティニュアスＡＦと呼ばれる）ように設定されているものとする。
【００３１】
図４のステップＳ１において、コントローラ部１２は、ぶれ補正レンズ制御部２３ａおよび２３ｂに対して、ぶれ補正制御パラメータをウォブリング動作時のパラメータに変更するように指示してステップＳ２へ進む。具体的には、出力するウォブリング動作信号をＬレベルからＨレベルにする。これにより、ぶれ補正パラメータ切換部３７１は、上記ウォブリング動作信号に基づいてＰＩＤ位相補償部３７内の各演算部に対してそれぞれパラメータの切換を指示する信号を送出する。
【００３２】
図５は、ＰＩＤ位相補償部３７におけるフィードフォワード演算部３７２、比例演算部３７３、積分演算部３７４、および微分演算部３７５のパラメータを例示する図である。図５によれば、比例係数Ｋｐの値をウォブリング「動作中」はＫｐ２とし、ウォブリング「非動作中」はＫｐ１とする。Ｋｐ１とＫｐ２との間には、たとえばＫｐ２＞Ｋｐ１が成立する。
【００３３】
また、微分係数Ｋｄの値をウォブリング「動作中」はＫｄ２とし、ウォブリング「非動作中」はＫｄ１とする。Ｋｄ１とＫｄ２との間には、たとえばＫｄ２＞Ｋｄ１が成立する。なお、ウォブリング「動作中」であるかウォブリング「非動作中」であるかにかかわらず、フィードフォワード係数Ｋｆｆの値をＫｆｆ１に、積分係数Ｋｉの値をＫｉ１に、それぞれ固定する。
【００３４】
本実施形態では、制御対象とする周波数が高い場合は、比例項（Ｐ）および微分項（Ｄ）を大きくすることが有効である。そこで、比例係数Ｋｐおよび微分係数Ｋｄのそれぞれについて、ウォブリング「動作中」の値をウォブリング「非動作中」の値より大きない値へ変更するようにした。この代わりに、比例係数Ｋｐおよび微分係数Ｋｄのうち一方のみを変更してもよい。また、制御対象とする周波数に応じて他のパラメータ、すなわち、比例係数Ｋｐや微分係数Ｋｄに限らず、フィードフォワード係数Ｋｆｆや積分係数Ｋｉを含む全ての係数のうち、少なくとも１つを異ならせるようにしてもよい。
【００３５】
ぶれ補正レンズ制御部２３ａおよび２３ｂは、上記パラメータ変更指示を受けると変更後のぶれ補正制御パラメータを用いてぶれ補正制御を行う。図４のステップＳ２において、コントローラ部１２は、フォーカスレンズ制御部２１に対してウォブリング動作の開始を指示してステップＳ３へ進む。このとき、コントローラ部１２はウォブリング動作の周期や振幅も同時に指示する。ウォブリング開始指示を受けたフォーカスレンズ制御部２１は、指示された振幅、周期でウォブリング動作を実行するべく、フォーカスレンズ駆動部２２に対して駆動パルスを出力する。
【００３６】
ステップＳ３において、コントローラ部１２は、合焦演算部１３から合焦判定結果を取得する。コントローラ部１２は、フォーカスレンズ１を至近側へ移動させた場合、および無限側へ移動させた場合におけるそれぞれの焦点評価値を合焦演算部１３から取得して、その増減状態から合焦方向（フォーカスレンズ１の移動にともなって焦点評価値が増加する方向（いわゆる山登り方向））を判別してステップＳ４へ進む。
【００３７】
ステップＳ４において、コントローラ部１２は、フォーカスレンズ１が合焦近傍に位置するか否かを判定する。コントローラ部１２は、たとえば、フォーカスレンズ１の移動にともなって増加中の焦点評価値がピークを越えたことを検出した場合は、ステップＳ４を肯定判定してステップＳ７へ進む。コントローラ部１２は、増加中の焦点評価値がピークを越えたことを検出しない場合には、ステップＳ４を否定判定してステップＳ５へ進む。
【００３８】
ステップＳ５において、コントローラ部１２はフォーカスレンズ制御部２１へ指示を送り、合焦方向（山登り方向）へフォーカスレンズ１を駆動するウォブリング動作を継続させてステップＳ６へ進む。ウォブリング動作により、フォーカスレンズ１が合焦方向に移動する。
【００３９】
ステップＳ６において、コントローラ部１２は、ＡＦ処理の終了要求の有無を判定する。コントローラ部１２は、終了要求があった場合にステップＳ６を肯定判定して図４による処理を終了する。コントローラ部１２は、終了要求がない場合にはステップＳ６を否定判定してステップＳ３へ戻る。ＡＦ処理の終了要求は、たとえば、上記レリーズスイッチの半押し操作が解除された場合、上記レリーズスイッチが全押し操作された場合、あるいは動画撮影終了指示が行われた場合などが含まれる。
【００４０】
上述したステップＳ５を肯定判定して進むステップＳ７において、コントローラ部１２は、合焦演算部１３において合焦近傍であることを検出した場合にフォーカスレンズ制御部２１へ指示を送り、フォーカスレンズ１を合焦位置（たとえば、焦点評価値のピークに対応する位置）へ移動させる。
【００４１】
ステップＳ８において、コントローラ部１２は、該合焦位置での焦点評価値を示す情報を図示しないメモリに一時保存する。ここで保存した焦点評価値情報は、ステップＳ１２において合焦状態を維持しているか否かを判定する際に使用する。コントローラ部１２は、焦点評価値情報をメモリに保存した後のステップＳ９において、フォーカスレンズ制御部２１に対してウォブリング動作の停止を指示してステップＳ１０へ進む。
【００４２】
ステップＳ１０において、コントローラ部１２は、ぶれ補正制御パラメータをウォブリング非動作時のパラメータに変更するように指示してステップＳ１１へ進む。具体的には、出力するウォブリング動作信号をＨレベルからＬレベルにする。
【００４３】
ウォブリング動作信号のＨレベルからＬレベルへの変化を検出したぶれ補正パラメータ切換部３７１は、比例係数Ｋｐの値をＫｐ１へ戻し、微分係数Ｋｄの値をＫｄ１へ戻す。なお、上述したように、本実施形態の場合はフィードフォワード係数Ｋｆｆの値をＫｆｆ１に維持し、積分係数Ｋｉの値をＫｉ１に維持する。
【００４４】
ぶれ補正レンズ制御部２３ａおよび２３ｂは、上記指示を受けると変更後のぶれ補正制御パラメータを用いてぶれ補正制御を行う。ステップＳ１１において、コントローラ部１２は、合焦演算部１３から合焦判定結果を取得する。コントローラ部１２は、ウォブリング動作の停止後も定期的に焦点評価値を合焦演算部１３から取得するように構成されている。
【００４５】
ステップＳ１２において、コントローラ部１２は、合焦状態を維持しているか否かを判定する。コントローラ部１２は、定期的に取得する合焦評価値をステップＳ８でメモリに保存した合焦評価値情報と逐次比較し、変化が所定値未満である場合にステップＳ１２を肯定判定してステップＳ１３へ進む。コントローラ部１２は、変化が所定値以上である場合にはステップＳ１２を否定判定してステップＳ１へ戻る。ステップＳ１へ戻る場合のコントローラ部１２は、合焦状態から外れたので上述したフォーカス調節処理をやり直す。
【００４６】
ステップＳ１３へ進む場合は合焦状態を維持しているので、コントローラ部１２は、ＡＦ処理の終了要求の有無を判定する。コントローラ部１２は、終了要求があった場合にステップＳ１３を肯定判定して図４による処理を終了する。コントローラ部１２は、終了要求がない場合には、ステップＳ１３を否定判定してステップＳ１１へ戻る。ＡＦ処理の終了要求は、上述したように、操作部１４を構成する不図示のレリーズスイッチの半押し操作が解除された場合、レリーズスイッチが全押し操作された場合、あるいは動画撮影終了指示が行われた場合などが含まれる。
【００４７】
以上説明した第一の実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）カメラは、カメラの振れを検出するぶれ検出部３１と、撮影光学系を介して結像された被写体像を撮像し、画像データを出力する撮像素子３と、ぶれ検出部３１による検出結果に基づいて、撮像素子３に結像される像ぶれを抑制するための制御量を演算するぶれ補正レンズ制御部２３ａ、２３ｂと、制御量に応じて撮影光学系または撮像素子３を撮影光学系の光軸Ｚと直交するＸＹ方向に進退移動させるぶれ補正レンズ駆動部２４ａ、２４ｂと、撮影光学系を光軸Ｚの向きに進退移動させるフォーカスレンズ駆動部２２と、フォーカスレンズ駆動部２２による駆動時と非駆動時とで制御量演算における演算パラメータを異ならせるようにぶれ補正レンズ制御部２３ａ、２３ｂを制御するコントローラ部１２と、を備えるようにした。これにより、防振制御を行うぶれ補正レンズ駆動部２４ａ、２４ｂ以外のフォーカスレンズ駆動部２２による駆動の影響を抑えて、適切に防振制御することができる。
【００４８】
（２）上記（１）のカメラにおいて、フォーカスレンズ駆動部２２は、画像データから得られる焦点評価値に基づくフォーカス調節時に駆動を行う。このため、いわゆる山のぼり方式において小刻みなフォーカスレンズ１の駆動と停止とが繰り返される場合に、フォーカスレンズ駆動部２２による駆動の影響を抑えて適切に防振制御することができる。
【００４９】
（３）上記（１）、（２）のカメラにおいて、演算パラメータは位相補償演算パラメータを含むので、防振制御として位相補償制御を行う場合に好適である。
【００５０】
（４）上記（１）のカメラにおいて、位相補償演算パラメータは比例項、積分項、および微分項を含み、コントローラ部１２は、位相補償演算パラメータの少なくとも１つを異ならせるようにぶれ補正レンズ制御部２３ａ、２３ｂを制御するので、ぶれ補正レンズ駆動部２４ａ、２４ｂ以外のフォーカスレンズ駆動部２２による駆動の影響を抑えて適切に防振制御することができる。
【００５１】
（変形例１）
以上の説明では、４つのぶれ補正制御パラメータＫｐ、Ｋｉ、Ｋｄ、Ｋｆｆのうち２つのパラメータ（比例係数Ｋｐおよび微分係数Ｋｄ）をウォブリング「動作中」と「非動作中」とで異ならせ、フィードフォワード係数Ｋｆｆおよび積分係数Ｋｉの値はそれぞれウォブリング「動作中」と「非動作中」とで同じ値にした。ウォブリング「動作中」と「非動作中」とで異ならせるぶれ補正制御パラメータは必ずしも上述した２つでなくてもよい。たとえば、いずれか１つ、いずれか２つ、いずれか３つ、あるいは４つ全てをウォブリング「動作中」と「非動作中」とで異ならせるようにしてもよい。
【００５２】
（第二の実施形態）
ウォブリング「動作中」かウォブリング「非動作中」かを判定するのみでなく、撮影モード（静止画記録か動画記録か）、およびカメラの支持状態（三脚固定か手持ちか）を判定し、これら判定結果に応じてぶれ補正制御パラメータの切換えを行うように構成してもよい。図６は、第二の実施形態によるぶれ補正レンズ制御部２３ａ（２３ｂ）の基本構成を例示する図である。図６において、第一の実施形態における図２と同様の構成には共通の符号を付して説明を省略する。
【００５３】
支持状態判定部６０は、カメラが三脚に固定されているか否かを検出する。具体的には、前処理回路３２から出力されたぶれ検出信号に基づいて、上述した１Hz〜３Hzの振動が検出される場合はカメラが三脚に固定されていない（すなわち「手持ち」）と判定し、上述した１Hz〜３Hzの振動が検出されない場合には、カメラが三脚に固定されている「三脚固定」と判定する。支持状態判定部６０は、判定結果を示す信号をぶれ補正パラメータ切換部３７１Ｂへ送出する。
【００５４】
また、第二の実施形態のコントローラ部１２は、撮影モード（静止画記録時か動画記録時か）を示す信号をぶれ補正パラメータ切換部３７１Ｂへ送出する。たとえば、動画記録開始ボタンが操作されてから動画記録停止ボタンが操作されるまでを動画記録時（「動画」）とし、それ以外を静止画記録時（「静止画」）として判定する。コントローラ部１２は、静止画記録時か動画記録時かを示す信号を撮影モード信号として出力する。
【００５５】
フォーカスレンズ制御部２１は、たとえば、カメラの支持状態（上記「三極固定」または「手持ち」）、撮影モード（上記「動画」または「静止画」）に応じて、フォーカスレンズ駆動部２２による駆動周波数および振幅の少なくとも一方を異ならせる。
【００５６】
第二の実施形態のぶれ補正パラメータ切換部３７１Ｂは、上記ウォブリング動作信号、上記撮影モード信号、および上記支持状態判定結果を示す信号に基づいて、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）３４Ｂ、目標位置演算部３５Ｂ、およびＰＩＤ位相補償部３７Ｂに対してそれぞれパラメータの切換を指示する信号を送出する。これにより、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）３４Ｂは、その遮断周波数を切換える。目標位置演算部３５Ｂは、目標位置の演算に用いるパラメータを切換える。ＰＩＤ位相補償部３７Ｂは、図７に例示するように４つのぶれ補正制御パラメータを切換える。
【００５７】
図７は、第二の実施形態のＰＩＤ位相補償部３７Ｂにおけるフィードフォワード演算部３７２、比例演算部３７３、積分演算部３７４、および微分演算部３７５のパラメータを例示する図である。
（フィードフォワード係数Ｋｆｆ）
図７によれば、カメラが「手持ち」かつウォブリング「非動作中」の場合のフィードフォワード係数Ｋｆｆの値をＫｆｆ１とし、カメラが「手持ち」かつウォブリング「動作中」の場合のフィードフォワード係数Ｋｆｆの値をＫｆｆ２とする。また、カメラが「三脚固定」かつウォブリング「非動作中」の場合のフィードフォワード係数Ｋｆｆの値をＫｆｆ３とし、カメラが「三脚固定」かつウォブリング「動作中」の場合のフィードフォワード係数Ｋｆｆの値をＫｆｆ４とする。例えば、Ｋｆｆ１＞Ｋｆｆ２＞０，Ｋｆｆ４＜Ｋｆｆ３＜０である。フィードフォワード係数Ｋｆｆについては、上記「動画」の場合と上記「静止画」の場合とで区別をすることなく、共通の値を用いる。
【００５８】
（比例係数Ｋｐ）
カメラが「手持ち」かつウォブリング「非動作中」であって「静止画」の場合の比例係数Ｋｐの値をＫｐ１とし、カメラが「手持ち」かつウォブリング「動作中」であって「静止画」の場合の比例係数Ｋｐの値をＫｐ２とする。また、カメラが「三脚固定」かつウォブリング「非動作中」であって「静止画」の場合の比例係数Ｋｐの値をＫｐ３とし、カメラが「三脚固定」かつウォブリング「動作中」であって「静止画」の場合の比例係数Ｋｐの値をＫｐ４とする。
【００５９】
さらに、カメラが「手持ち」かつウォブリング「非動作中」であって「動画」の場合の比例係数Ｋｐの値をＫｐ５とし、カメラが「手持ち」かつウォブリング「動作中」であって「動画」の場合の比例係数Ｋｐの値をＫｐ６とする。また、カメラが「三脚固定」かつウォブリング「非動作中」であって「動画」の場合の比例係数Ｋｐの値をＫｐ７とし、カメラが「三脚固定」かつウォブリング「動作中」であって「動画」の場合の比例係数Ｋｐの値をＫｐ８とする。
【００６０】
（微分係数Ｋｄ）
カメラがウォブリング「非動作中」であって「静止画」の場合の微分係数Ｋｄの値をＫｄ１とし、カメラがウォブリング「動作中」であって「静止画」の場合の微分係数Ｋｄの値をＫｄ２とする。カメラがウォブリング「非動作中」であって「動画」の場合の微分係数Ｋｄの値をＫｄ３とし、カメラがウォブリング「動作中」であって「動画」の場合の微分係数Ｋｄの値をＫｄ４とする。微分係数Ｋｄについては、カメラが「手持ち」の場合と「三脚固定」の場合とで区別しない。
【００６１】
（積分係数Ｋｉ）
積分係数Ｋｉの値は、カメラがウォブリング「動作中」か「非動作中」か、カメラが「手持ち」か「三脚固定」か、および「動画」か「静止画」かにかかわらず、Ｋｉ１に固定する。
【００６２】
以上説明した第二の実施形態によれば、カメラのコントローラ部１２は、「動画」撮影または「静止画」撮影、もしくはカメラが「三脚固定」される場合または該カメラが「手持ち」される場合において、ぶれ補正制御パラメータの少なくとも１つをさらに異ならせるようにぶれ補正レンズ制御部２３ａ、２３ｂを制御するようにした。ぶれ補正制御パラメータの切替えを細分化することで、カメラの保持状態や撮影モードによらず、ぶれ補正レンズ駆動部２４ａ、２４ｂ以外のフォーカスレンズ駆動部２２による駆動の影響を抑えて、適切に防振制御することができる。
【００６３】
（変形例２）
以上の説明では、ウォブリング動作時のフォーカスレンズ１の駆動周期や振幅を常に同一条件で行う場合を例に説明した。この代わりに、ウォブリング動作時のフォーカスレンズ１の駆動周期や振幅を、たとえばカメラが「手持ち」されているか「三脚固定」されているかに応じて異ならせてもよい。ウォブリング動作時のフォーカスレンズ１の駆動周期や振幅をカメラの保持状態に応じて変化させる場合には、該振幅や該周期の範囲毎にぶれ補正制御パラメータの値を変化させるように、ぶれ補正制御パラメータをさらに細分化するとよい。
【００６４】
変形例２によれば、ウォブリング「非動作中」のぶれ補正制御パラメータを、たとえば、カメラが「三脚固定」される場合と該カメラが「手持ち」される場合とで異ならせる。ぶれ補正制御パラメータの切替えを細分化することで、カメラの保持状態によらず、ぶれ補正レンズ駆動部２４ａ、２４ｂ以外のフォーカスレンズ駆動部２２による駆動の影響を抑えて適切に防振制御することができる。なお、カメラの保持状態に限らず、「動画」撮影または「静止画」撮影される場合とで異ならせてもよい。この場合には、カメラの撮影モードによらず、ぶれ補正レンズ駆動部２４ａ、２４ｂ以外のフォーカスレンズ駆動部２２による駆動の影響を抑えて適切に防振制御することができる。
【００６５】
（変形例３）
ぶれ検出部３１をジャイロセンサ等の角速度センサによって構成する例を説明したが、撮像素子３によって取得される画像に基づいて電子的にぶれを検出するように構成してもよい。たとえば、所定時間間隔（３０フレーム／毎秒）毎に撮像されたフレーム画像間の動きベクトルを検出し、この動きベクトルに基づいてぶれの有無を検出することもできる。
【００６６】
（変形例４）
上記の説明では、撮影光学系の焦点距離についてとくに触れていないが、撮影光学系は単焦点レンズに限られず、ズームレンズによって構成してもよい。
【００６７】
（変形例５）
上述した説明では、コントローラ部１２が１つのＣＰＵによって構成される例を説明した。本発明は、カメラ全体を制御するコントローラ部１２を１つのＣＰＵによって構成する場合の他に、複数のＣＰＵによってコントローラ部１２を構成する場合にも適用が可能である。すなわち、一眼レフカメラボディと交換レンズのように、カメラボディ側ＣＰＵとレンズ鏡筒側ＣＰＵとにコントローラ部１２が分かれる構成であってもよい。
【００６８】
（変形例６）
上記実施形態では、ぶれ補正のためにぶれ補正レンズ２を光軸Ｚと直交する向きに進退移動させる方式を説明したが、撮像素子３を光軸Ｚと直交する向きに進退移動させる方式にも本発明を適用してかまわない。
【００６９】
以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。また、上述した実施形態および各変形例は、適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１…フォーカスレンズ
２…ぶれ補正レンズ
３…撮像素子
１２…コントローラ部
１３…合焦演算部
２１…フォーカスレンズ制御部
２２…フォーカスレンズ駆動部
２３ａ、２３ｂ…ぶれ補正レンズ制御部
２４ａ、２４ｂ…ぶれ補正レンズ駆動部
３１…ぶれ検出部
３７、３７Ｂ…ＰＩＤ位相補償部
３７２…フィードフォワード演算部
３７３…比例演算部
３７４…積分演算部
３７５…微分演算部
Ｚ…光軸
【図１】
2012237770.tif 000003
【図２】
2012237770.tif 000004
【図３】
2012237770.tif 000005
【図４】
2012237770.tif 000006
【図５】
2012237770.tif 000007
【図６】
2012237770.tif 000008
【図７】
2012237770.tif 000009