(57)【要約】【課題】手ブレに起因した像ブレを予測して補正する場合に、外乱の影響を抑えて、適切な補正を行うことができる、撮像装置及びその像ブレ補正方法を提供する。【解決手段】撮像装置は、当該撮像装置の姿勢変化を検出する姿勢変化検出部と、姿勢変化検出部の検出結果に基づいて第１補正量を算出する第１補正量算出部と、現在及び過去に第１補正量算出部により算出された複数の第１補正量に基づいて、未来の第１補正量の予測値である第２補正量を算出する第２補正量算出部と、第２補正量の信頼性の有無を判定する信頼性判定部と、信頼性判定部の判定結果に応じて、第３補正量を決定する第３補正量決定部と、第２補正量又は第３補正量に基づいて、撮像素子の撮像面に結像されている被写体像を前記撮像素子に対して相対的に移動させる像ブレ補正部と、を備える。【選択図】図４
2016206418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を含む撮像装置であって、
前記撮像装置の姿勢変化を検出する姿勢変化検出部と、
前記姿勢変化検出部の検出結果に基づいて第１補正量を算出する第１補正量算出部と、
現在及び過去に前記第１補正量算出部により算出された複数の第１補正量に基づいて、未来の第１補正量の予測値である第２補正量を算出する第２補正量算出部と、
前記第２補正量の信頼性の有無を判定する信頼性判定部と、
前記信頼性判定部の判定結果に応じて、第３補正量を決定する第３補正量決定部と、
前記第２補正量又は前記第３補正量に基づいて、前記撮像素子の撮像面に結像されている被写体像を前記撮像素子に対して相対的に移動させる像ブレ補正部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記像ブレ補正部は、前記信頼性判定部の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合に、前記第３補正量に基づいて、前記撮像素子の撮像面に結像されている被写体像を前記撮像素子に対して相対的に移動させる、
ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記信頼性判定部は、
前記第１補正量算出部により算出された第１補正量と、当該第１補正量の予測値として過去に前記第２補正量算出部により算出された第２補正量との差分を算出する差分算出部と、
前記差分算出部により算出された差分の符号が、前回に前記差分算出部により算出された差分の符号に対して反転したか否かを検出する符号反転検出部と、
前記差分算出部により算出された差分が閾値範囲を超えたか否かを検出する閾値範囲外検出部と、
を含み、前記符号反転検出部の検出結果及び前記閾値範囲外検出部の検出結果に基づいて、前記第２補正量の信頼性の有無を判定する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第３補正量決定部は、
前記信頼性判定部の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合に前記第１補正量を選択し、前記信頼性判定部の判定結果が信頼性有りの判定結果である場合に前記第２補正量を選択する選択部と、
前記信頼性判定部の判定結果と前回の前記信頼性判定部の判定結果とが異なる場合に、前記差分算出部により算出された差分を記録する差分記録部と、
前記選択部により選択されている前記第１補正量又は前記第２補正量から、前記差分記録部に記録されている差分を減算する減算部と、
を含み、前記減算部の減算結果を前記第３補正量として決定する、
ことを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記信頼性判定部は、
当該撮像装置のシャッター制御信号に基づいて衝撃期間中であるか否かを判定する衝撃期間判定部、
を含み、前記衝撃期間判定部の判定結果に応じて前記第２補正量の信頼性の有無を判定する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第３補正量決定部は、
前記信頼性判定部の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合に前記第１補正量を選択し、前記信頼性判定部の判定結果が信頼性有りの判定結果である場合に前記第２補正量を選択する選択部と、
前記第１補正量と前記第２補正量との差分を算出する差分算出部と、
前記選択部による選択対象が切り替わった場合に、前記差分算出部により算出された差分を記録する差分記録部と、
前記選択部により選択されている前記第１補正量又は前記第２補正量から、前記差分記録部に記録されている差分を減算する減算部と、
を含み、前記減算部の減算結果を前記第３補正量として決定する、
ことを特徴とする請求項１、２、又は５記載の撮像装置。
【請求項７】
前記信頼性判定部は、
前記第２補正量算出部により算出された第２補正量の、前回に前記第２補正量算出部により算出された第２補正量に対する変化量を算出する変化量算出部と、
前記変化量算出部により算出された変化量が閾値範囲を超えたか否かを判定する変化量判定部と、
を含み、前記変化量判定部の判定結果に応じて前記第２補正量の信頼性の有無を判定する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第３補正量決定部は、
前記信頼性判定部の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合に、前記変化量算出部により算出された変化量が前記閾値範囲を超えなくなるように、前記第２補正量算出部により算出された第２補正量を変更する第２補正量変更部と、
を含み、前記第２補正量変更部により変更された第２補正量を前記第３補正量として決定する、
ことを特徴とする請求項７記載の撮像装置。
【請求項９】
前記信頼性判定部は、前記第１補正量算出部により算出された第１補正量と、当該第１補正量の予測値として過去に前記第２補正量算出部により算出された第２補正量との差分が閾値範囲を超えたか否かに応じて、前記第２補正量の信頼性の有無を判定する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記第２補正量算出部は、前記第２補正量として、現在及び過去に前記第１補正量算出部により算出された複数の第１補正量に基づいて、第１期間後の第１補正量の予測値を算出し、
前記第３補正量決定部は、
現在及び過去に前記第１補正量算出部により算出された複数の第１補正量に基づいて、前記第１期間よりも短い第２期間後の第１補正量の予測値である第４補正量を算出する第４補正量算出部と、
前記信頼性判定部の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合に前記第４補正量を選択し、前記信頼性判定部の判定結果が信頼性有りの判定結果である場合に前記第２補正量を選択する選択部と、
を含み、前記選択部により選択された前記第２補正量又は前記第４補正量を前記第３補正量として決定する、
ことを特徴とする請求項１、２、又は９記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記第２補正量算出部は、前記信頼性判定部の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合に、前記第２補正量として、前記第２期間後の第１補正量の予測値を算出し、
前記第４補正量算出部は、前記信頼性判定部の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合に、前記第４補正量として、前記第２期間よりも短い第３期間後の第１補正量の予測値を算出する、
ことを特徴とする請求項１０記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記第２補正量算出部は、前記信頼性判定部の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合に、前記第２補正量として、前記第２期間後の第１補正量の予測値を算出し、
前記第４補正量算出部は、前記信頼性判定部の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合に、前記第４補正量として、前記第１補正量を出力する、
ことを特徴とする請求項１０記載の撮像装置。
【請求項１３】
撮像素子を含む撮像装置の像ブレ補正方法であって、
前記撮像装置の姿勢変化を検出し、
前記検出の結果に基づいて第１補正量を算出し、
現在及び過去に算出された複数の前記第１補正量に基づいて、未来の第１補正量の予測値である第２補正量を算出し、
前記第２補正量の信頼性の有無を判定し、
前記判定の結果に応じて、第３補正量を決定し、
前記第２補正量又は前記第３補正量に基づいて、前記撮像素子の撮像面に結像されている被写体像を前記撮像素子に対して相対的に移動させる、
ことを特徴とする撮像装置の像ブレ補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影時の手ブレに起因した像ブレを補正する像ブレ補正機能を備えた撮像装置、及び、その像ブレ補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、手ブレ補正機能を搭載したカメラが一般的になっている。このようなカメラでは、手持ち撮影時でも、撮影者が、特に手ブレを気にすることなく、像ブレの無い画像を撮影することができる。
【０００３】
一方、その手ブレ補正機能の補正性能を低下させる要因の１つとして、像ブレが検出されてから、その像ブレが実際に補正されるまでの応答遅延が知られている。
この応答遅延による補正性能の低下を防止する技術として、例えば、特許文献１に開示の技術がある。この技術に係る撮像装置は、被写体像を結像する光学系と、光学系によって結像された被写体像を撮像する撮像素子と、光学系に含まれるレンズを光軸に対して垂直方向に移動すること、又は、撮像素子を結像面上に移動することによって、像ブレを補正するブレ補正部と、撮像装置の姿勢変化に基づく像面移動量を検出するブレ検出部と、ブレ検出部により異なる時刻に検出された３つ以上の像面移動量を保持する保持部と、保持部に保持された３つ以上の像面移動量に基づき、像面移動量の時間変化に基づく近似関数に基づいて、所定時間後の像面移動量の予測値を算出する予測部と、予測部により算出された予測値に基づいて、ブレ補正部によるレンズ又は撮像素子の移動量を算出する駆動制御部と、を備えて、上述の応答遅延の時間に相当する時間経過後の像面移動量を正確に予測するようにしたことにより、その応答遅延の時間を実質ゼロとして、補正性能の低下を防止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０２２２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示の撮像装置では、主に手ブレに起因した像ブレの補正が想定されているものの、外乱（シャッターの開閉に伴う衝撃、フォーカスモータの駆動に伴う衝撃、及び撮像装置への直接の衝撃等）に起因した像ブレの補正までもが想定されたものではない。そのため、補正する像ブレが、手ブレに起因した像ブレのように低周波（例えば１Ｈｚ〜１０Ｈｚ）の像ブレである場合には問題ないが、外乱に起因した像ブレのように高周波（例えば３０Ｈｚ以上）の像ブレを含む場合には、算出される像ブレ量（像面移動量の予測値）が実際の像ブレ量よりも大きくなってしまう場合があり、誤補正（過補正）が行われる虞がある。また、その算出される像ブレ量が発振してしまう虞もある。このような問題について、図１及び図２を用いて更に説明する。
【０００６】
図１は、手ブレに加えて外乱が生じた場合において、予測を行わずに像ブレを補正するときの補正量の時間変化の一例を示す図である。なお、図１に示した補正量は、ブレ検出部により検出された像面移動量に対応する。
【０００７】
図１に示したように、この場合、補正量は、外乱の影響を受けるが（図１の点線の円で示した部分を参照）、外乱が収まると安定した状態に戻る。
図２は、図１に示した例と同様に手ブレに加えて外乱が生じた場合において、予測を行って像ブレを補正するときの補正量及び予測補正量の時間変化の一例を示す図である。なお、図２に実線で示した補正量は、ブレ検出部により検出された像面移動量に対応する。また、図２に点線で示した予測補正量は、予測部により算出された予測値に対応する。
【０００８】
図２に示したように、この場合、補正量は、図１に示した例と同様に外乱（図２の点線の円で示した部分を参照）の影響を受け、そして、予測補正量は、その外乱の影響により大きく変化してしまう。このように大きく変化した予測補正量に基づいて像ブレの補正が行われると、像ブレ補正機構（ブレ補正部）の急激なメカ的変動が生じ、その急激なメカ的変動が新たな外乱を誘発する。このときに、それまでに生じていた外乱と新たに誘発された外乱とが同位相であると、外乱が増幅される。そして、このようなことが繰り返されることによって、補正量及び予測補正量が共に増幅されながら発振状態となり、適切な像ブレ補正を継続することが困難になる。
【０００９】
本発明は、上記問題に着目し為されたものであり、手ブレに起因した像ブレを予測して補正する場合に、外乱の影響を抑えて、適切な補正を行うことができる、撮像装置及びその像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】
【００１０】
本発明の第１の態様は、撮像素子を含む撮像装置であって、前記撮像装置の姿勢変化を検出する姿勢変化検出部と、前記姿勢変化検出部の検出結果に基づいて第１補正量を算出する第１補正量算出部と、現在及び過去に前記第１補正量算出部により算出された複数の第１補正量に基づいて、未来の第１補正量の予測値である第２補正量を算出する第２補正量算出部と、前記第２補正量の信頼性の有無を判定する信頼性判定部と、前記信頼性判定部の判定結果に応じて、第３補正量を決定する第３補正量決定部と、前記第２補正量又は前記第３補正量に基づいて、前記撮像素子の撮像面に結像されている被写体像を前記撮像素子に対して相対的に移動させる像ブレ補正部と、を備える撮像装置を提供する。
【００１１】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記像ブレ補正部は、前記信頼性判定部の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合に、前記第３補正量に基づいて、前記撮像素子の撮像面に結像されている被写体像を前記撮像素子に対して相対的に移動させる、撮像装置を提供する。
【００１２】
本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様において、前記信頼性判定部は、前記第１補正量算出部により算出された第１補正量と、当該第１補正量の予測値として過去に前記第２補正量算出部により算出された第２補正量との差分を算出する差分算出部と、前記差分算出部により算出された差分の符号が、前回に前記差分算出部により算出された差分の符号に対して反転したか否かを検出する符号反転検出部と、前記差分算出部により算出された差分が閾値範囲を超えたか否かを検出する閾値範囲外検出部と、を含み、前記符号反転検出部の検出結果及び前記閾値範囲外検出部の検出結果に基づいて、前記第２補正量の信頼性の有無を判定する、撮像装置を提供する。
【００１３】
本発明の第４の態様は、第３の態様において、前記第３補正量決定部は、前記信頼性判定部の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合に前記第１補正量を選択し、前記信頼性判定部の判定結果が信頼性有りの判定結果である場合に前記第２補正量を選択する選択部と、前記信頼性判定部の判定結果と前回の前記信頼性判定部の判定結果とが異なる場合に、前記差分算出部により算出された差分を記録する差分記録部と、前記選択部により選択されている前記第１補正量又は前記第２補正量から、前記差分記録部に記録されている差分を減算する減算部と、を含み、前記減算部の減算結果を前記第３補正量として決定する、撮像装置を提供する。
【００１４】
本発明の第５の態様は、第１又は第２の態様において、前記信頼性判定部は、当該撮像装置のシャッター制御信号に基づいて衝撃期間中であるか否かを判定する衝撃期間判定部、を含み、前記衝撃期間判定部の判定結果に応じて前記第２補正量の信頼性の有無を判定する、撮像装置を提供する。
【００１５】
本発明の第６の態様は、第１、第２、又は第５の態様において、前記第３補正量決定部は、前記信頼性判定部の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合に前記第１補正量を選択し、前記信頼性判定部の判定結果が信頼性有りの判定結果である場合に前記第２補正量を選択する選択部と、前記第１補正量と前記第２補正量との差分を算出する差分算出部と、前記選択部による選択対象が切り替わった場合に、前記差分算出部により算出された差分を記録する差分記録部と、前記選択部により選択されている前記第１補正量又は前記第２補正量から、前記差分記録部に記録されている差分を減算する減算部と、を含み、前記減算部の減算結果を前記第３補正量として決定する、撮像装置を提供する。
【００１６】
本発明の第７の態様は、第１又は第２の態様において、前記信頼性判定部は、前記第２補正量算出部により算出された第２補正量の、前回に前記第２補正量算出部により算出された第２補正量に対する変化量を算出する変化量算出部と、前記変化量算出部により算出された変化量が閾値範囲を超えたか否かを判定する変化量判定部と、を含み、前記変化量判定部の判定結果に応じて前記第２補正量の信頼性の有無を判定する、撮像装置を提供する。
【００１７】
本発明の第８の態様は、第７の態様において、前記第３補正量決定部は、前記信頼性判定部の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合に、前記変化量算出部により算出された変化量が前記閾値範囲を超えなくなるように、前記第２補正量算出部により算出された第２補正量を変更する第２補正量変更部と、を含み、前記第２補正量変更部により変更された第２補正量を前記第３補正量として決定する、撮像装置を提供する。
【００１８】
本発明の第９の態様は、第１又は第２の態様において、前記信頼性判定部は、前記第１補正量算出部により算出された第１補正量と、当該第１補正量の予測値として過去に前記第２補正量算出部により算出された第２補正量との差分が閾値範囲を超えたか否かに応じて、前記第２補正量の信頼性の有無を判定する、撮像装置を提供する。
【００１９】
本発明の第１０の態様は、第１、第２、又は第９の態様において、前記第２補正量算出部は、前記第２補正量として、現在及び過去に前記第１補正量算出部により算出された複数の第１補正量に基づいて、第１期間後の第１補正量の予測値を算出し、前記第３補正量決定部は、現在及び過去に前記第１補正量算出部により算出された複数の第１補正量に基づいて、前記第１期間よりも短い第２期間後の第１補正量の予測値である第４補正量を算出する第４補正量算出部と、前記信頼性判定部の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合に前記第４補正量を選択し、前記信頼性判定部の判定結果が信頼性有りの判定結果である場合に前記第２補正量を選択する選択部と、を含み、前記選択部により選択された前記第２補正量又は前記第４補正量を前記第３補正量として決定する、撮像装置を提供する。
【００２０】
本発明の第１１の態様は、第１０の態様において、前記第２補正量算出部は、前記信頼性判定部の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合に、前記第２補正量として、前記第２期間後の第１補正量の予測値を算出し、前記第４補正量算出部は、前記信頼性判定部の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合に、前記第４補正量として、前記第２期間よりも短い第３期間後の第１補正量の予測値を算出する、撮像装置を提供する。
【００２１】
本発明の第１２の態様は、第１０の態様において、前記第２補正量算出部は、前記信頼性判定部の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合に、前記第２補正量として、前記第２期間後の第１補正量の予測値を算出し、前記第４補正量算出部は、前記信頼性判定部の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合に、前記第４補正量として、前記第１補正量を出力する、撮像装置を提供する。
【００２２】
本発明の第１３の態様は、撮像素子を含む撮像装置の像ブレ補正方法であって、前記撮像装置の姿勢変化を検出し、前記検出の結果に基づいて第１補正量を算出し、現在及び過去に算出された複数の前記第１補正量に基づいて、未来の第１補正量の予測値である第２補正量を算出し、前記第２補正量の信頼性の有無を判定し、前記判定の結果に応じて、第３補正量を決定し、前記第２補正量又は前記第３補正量に基づいて、前記撮像素子の撮像面に結像されている被写体像を前記撮像素子に対して相対的に移動させる、撮像装置の像ブレ補正方法を提供する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、手ブレに起因した像ブレを予測して補正する場合に、外乱の影響を抑えて、適切な補正を行うことができる、撮像装置及びその像ブレ補正方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】手ブレに加えて外乱が生じた場合において、従来における、予測を行わずに像ブレを補正するときの補正量の時間変化の一例を示す図である。
【図２】手ブレに加えて外乱が生じた場合において、従来における、予測を行って像ブレを補正するときの補正量及び予測補正量の時間変化の一例を示す図である。
【図３】手ブレに加えて外乱が生じた場合において、予測を行って像ブレを補正するときの補正量及び予測補正量の時間変化の一例を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る撮像装置であるカメラの構成例を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係るブレ補正マイコンの構成例を示す図である。
【図６】第１の実施形態において、補正量演算部により算出された補正量の時間変化と、その補正量の予測値として過去に補正量予測部により算出された予測補正量の時間変化の一例を、その両者の時間軸を一致させて示す図である。
【図７】第１の実施形態に係る予測値信頼性判定部の構成例を示す図である。
【図８】第１の実施形態において、減算部に入力される補正量（補正量演算部の出力）及び予測補正量（補正量予測部の出力）の時間変化と、減算部の減算結果（予測値信頼性判定部の出力）の時間変化の一例を示す図である。
【図９】第１の実施形態に係る手ブレ補正動作の処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】第１の実施形態に係る、予測補正量の信頼性判定処理（Ｓ３）の一例を示すフローチャートである。
【図１１】第１の実施形態に係る補正量決定処理（Ｓ４）の一例を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施形態において、補正量演算部により算出された補正量と、補正量予測部により算出された予測補正量と、予測値信頼性判定部により決定された補正量の時間変化の一例を示す図である。
【図１３】第２の実施形態に係る予測値信頼性判定部の構成例を示す図である。
【図１４】第２の実施形態に係る、予測補正量の信頼性判定処理（Ｓ３）の一例を示すフローチャートである。
【図１５】第２の実施形態に係る補正量算出処理（Ｓ４）の一例を示すフローチャートである。
【図１６】第３の実施形態において、補正量演算部により算出された補正量と、補正量予測部により算出された１ｍｓ（１サンプリング周期）後の予測補正量および２ｍｓ（２サンプリング周期）後の予測補正量の時間変化の一例を示す図である。
【図１７】第３の実施形態において、予測補正量の切り替えが行われたときの、予測値信頼性判定部により決定された補正量の時間変化の一例を示す図である。
【図１８】第３の実施形態に係るブレ補正マイコンの構成例を示す図である。
【図１９】第３の実施形態に係る予測値信頼性判定部の構成例を示す図である。
【図２０】第３の実施形態に係る手ブレ補正動作の処理の一例を示すフローチャートである。
【図２１】第３の実施形態に係る、第１予測補正量の信頼性判定処理（図２０のＳ３）の一例を示すフローチャートである。
【図２２】第３の実施形態に係る補正量決定処理（図２０のＳ４）の一例を示すフローチャートである。
【図２３】第４の実施形態に係る予測値信頼性判定部の構成例を示す図である。
【図２４】第４の実施形態に係る撮像装置の手ブレ補正動作の一例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
はじめに、本発明の後述する各実施形態に係る撮像装置が行う像ブレ補正の概要について、図３を用いて説明する。
図３は、上述の図１及び図２に示した例と同様に手ブレに加えて外乱が生じた場合において、予測を行って像ブレを補正するときの補正量及び予測補正量の時間変化の一例を示す図である。但し、図３に実線で示した補正量は、後述の補正量演算部により算出された補正量（例えばＸ方向（水平方向）の補正量）であり、図２に実線で示した補正量に対応する。また、図３に点線で示した予測補正量は、後述の補正量予測部により算出された予測補正量（例えばＸ方向の予測補正量）であり、図２に点線で示した予測補正量に対応する。
【００２６】
後述の各実施形態に係る撮像装置では、予測補正量に基づいて像ブレ補正が行われるのが原則であるが、例えば予測補正量の発振等が検出されて予測補正量の信頼性が無いと判定された場合には、予測補正量とは別の補正量に基づいて像ブレ補正が行われる。図３に示した例では、予測補正量の発振等が検出されて予測補正量の信頼性が無いと判定されたために、補正量演算部により算出された補正量（すなわち、図３に実線で示した補正量）に基づいて像ブレ補正が行われた場合（例えば後述の第３の実施形態の場合）を示している。
【００２７】
後述の各実施形態に係る撮像装置では、このような像ブレ補正を行うことによって、外乱の影響による誤補正（過補正）や発振の誘発を防止し、像ブレ補正を継続して行うことができるようにしている。
【００２８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図４は、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置であるカメラの構成例を示す図である。
【００２９】
図４に示したように、カメラ１は、光学系２と、フォーカルプレーンシャッター（以下単に「シャッター」という）３と、撮像素子４と、駆動部５と、システムコントローラ６と、ブレ補正マイコン７と、角速度センサ８（８ａ、８ｂ）と、レリーズＳＷ（switch）９と、ＥＶＦ（Electronic View Finder）１０と、メモリカード１１を含む。
【００３０】
カメラ１は、レンズ一体式又はレンズ交換式のカメラである。
光学系２は、外部光軸方向からの光束を、撮像素子４の撮像面に、被写体像として結像させる。
【００３１】
シャッター３は、システムコントローラ６の制御の下、撮像素子４の前面で開閉動作を行うことで、撮像素子４を露光状態にしたり、遮光状態にしたりする。
撮像素子４は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサであって、システムコントローラ６の制御の下、光学系２によって撮像面に結像された被写体像を撮像して電気信号に変換する。変換された電気信号は、システムコントローラ６によって映像信号として読み出される。
【００３２】
なお、本実施形態では、露光制御を機械式シャッターであるシャッター３により行っているが、これに限らず、撮像素子４への撮像制御信号を与えて露光制御する、いわゆる電子シャッターにより露光制御を行うようにしてもよい。
【００３３】
システムコントローラ６は、前述の映像信号の読み出しの他に、カメラ全体の機能に係る様々な制御を行う。例えば、撮像素子４から読み出した映像信号を、ＥＶＦ１０に表示可能な形式に変換して出力するための制御を行う。また、例えば、撮影時に読み出された映像信号を撮影画像としてメモリカード１１に記録するための制御を行う。なお、この制御は、レリーズＳＷ９の検出に応じて行われる。また、例えば、ブレ補正マイコン７と通信を行い統括した制御を行う。
【００３４】
ＥＶＦ１０は、液晶表示デバイス等の表示デバイスであり、例えば、システムコントローラ６から出力された映像信号を撮影者が視認できるように画像表示する。
レリーズＳＷ９は、ユーザが撮影操作を行う際に使用される操作部である。レリーズＳＷ９は、半押し操作（１ｓｔレリーズ）及び全押し操作（２ｎｄレリーズ）となる２段階の操作状態を区別して検出し、その検出結果に応じた信号をシステムコントローラ６へ出力する。
【００３５】
メモリカード１１は、カメラ１に着脱可能な不揮発性メモリであり、撮影画像等が記録される。
角速度センサ８（８ａ、８ｂ）は、カメラ１の姿勢変化に伴う回転運動を検出するセンサ（例えばジャイロセンサ）であり、回転運動時の角度の時間変化を角速度として検出し、ブレ補正マイコン７へ出力する。角速度センサ８ａは、カメラ１のＹａｗ方向の回転運動を検出するセンサであり、角速度センサ８ｂは、カメラ１のＰｉｔｃｈ方向の回転運動を検出するセンサである。なお、角速度センサ８ａ、８ｂは、同じものであるが、実装方向が異なることから、それぞれ異なる軸の回転運動を検出する。本実施形態では、カメラ１の姿勢変化を検出するセンサとして、このように角速度センサ８を用いるが、これに限定されるものではなく、カメラ１の姿勢変化を検出可能なセンサであれば、加速度センサなど他のセンサを用いるようにしてもよい。
【００３６】
ブレ補正マイコン７は、システムコントローラ６の制御の下、角速度センサ８（８ａ、８ｂ）の出力から、撮像素子４に結像された被写体像の移動量として像ブレ量を算出し、その像ブレ量を打ち消す方向に撮像素子４を移動させるための制御信号を駆動部５へ出力する。なお、この制御信号は、駆動部５から出力される位置検出信号に応じた撮像素子４の位置も考慮されている。
【００３７】
駆動部５は、撮像素子４を支持し、且つ、ブレ補正マイコン７の制御の下（ブレ補正マイコン７からの制御信号に応じて）、撮像素子４をＸ方向（水平方向）及びＹ方向（垂直方向）に移動させる。これにより、撮像素子４が、撮像面での像ブレ量を打ち消す方向に移動し、撮影画像に発生するブレを防止することができる。また、駆動部５は、撮像素子４の位置を検出し、その位置検出信号をブレ補正マイコン７へ出力する。
【００３８】
図５は、ブレ補正マイコン７の構成例を示す図である。
図５に示したように、ブレ補正マイコン７は、制御部７０と、ＡＤＣ（Analog-to-digital converter）７１（７１ａ、７１ｂ）と、ドライバ７２と、ＡＤＣ７３と、ＳＩＯ（Serial Input / Output）７４を含む。また、制御部７０は、基準算出部７０１（７０１ａ、７０１ｂ）と、減算部７０２（７０２ａ、７０２ｂ）と、補正量演算部７０３と、補正量予測部７０４と、予測値信頼性判定部７０５と、駆動制御部７０６と、通信部７０７を含む。
【００３９】
ＡＤＣ７１ａは、角速度センサ８ａの出力信号（角速度検出信号）であるアナログ信号をデジタル信号に変換する。同様に、ＡＤＣ７１ｂは、角速度センサ８ｂの出力信号（角速度検出信号）であるアナログ信号をデジタル信号に変換する。なお、ＡＤＣ７１ａ、７１ｂでの変換処理は、所定のサンプリングレートに対応する周期（サンプリング周期）で行われる。本実施形態では、その所定のサンプリングレートを１ｋＨｚとし、その変換処理が１ｍｓ周期で行われる。
【００４０】
基準算出部７０１ａは、ＡＤＣ７１ａの出力信号を基に、基準値を算出する。なお、基準値は、カメラ１が静止した状態であるときの角速度センサ８ａの出力信号に基づくものである。より詳しくは、カメラ１が静止した状態のままの所定時間の間に検出された角速度の値の平均値（時間平均値）を算出し、これを基準値としている。但し、基準値の算出方法は、これに限定されるものではなく、誤差の少ない基準値が算出されるのであれば何れの方法であってもよい。同様に、基準算出部７０１ｂは、ＡＤＣ７１ｂの出力信号を基に、基準値を算出する。
【００４１】
減算部７０２ａは、ＡＤＣ７１ａの出力信号（角速度）から基準算出部７０１ａの出力信号（基準値）を減算して、符合を持つ角速度の信号を出力する。同様に、減算部７０２ｂは、ＡＤＣ７１ｂの出力信号（角速度）から基準算出部７０１ｂの出力信号（基準値）を減算して、符合を持つ角速度の信号を出力する。なお、角速度の符号は、検出された角速度の回転方向として取り扱うことができる。
【００４２】
補正量演算部７０３は、減算部７０２ａの出力信号（角速度）を時間積分して得られた値とレンズ特性（光学系２の特性）に基づくパラメータ（焦点距離、像倍率）を用いて乗算演算を行うことによりＸ方向の補正量（像ブレ量、像面移動量）を算出すると共に、減算部７０２ｂの出力信号（角速度）を時間積分して得られた値とレンズ特性（光学系２の特性）に基づくパラメータ（焦点距離、像倍率）を用いて乗算演算を行うことによりＹ方向の補正量（像ブレ量、像面移動量）を算出する。
【００４３】
補正量予測部７０４は、現在及び過去に補正量演算部７０３により算出されたＸ方向の補正量に基づいて所定時間後のＸ方向の補正量の予測値（予測補正量）を算出すると共に、現在及び過去に補正量演算部７０３により算出されたＹ方向の補正量に基づいて所定時間後のＹ方向の補正量の予測値（予測補正量）を算出する。ここで、所定時間は、例えば、角速度の検出又は補正量の算出が行われてから実際に像ブレが補正されるまでの処理時間に相当する時間であり、本実施形態では２ｍｓ（２サンプリング周期）とする。なお、予測補正量の算出方法は、例えば、特許文献１に開示の方法に従うようにしてもよい。
【００４４】
予測値信頼性判定部７０５は、詳しくは図７を用いて後述するように、補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量の信頼性の有無を判定し、その判定結果に応じたＸ方向の補正量を決定すると共に、補正量予測部７０４により算出されたＹ方向の予測補正量の信頼性の有無を判定し、その判定結果に応じたＹ方向の補正量（判定後補正量）を決定する。
【００４５】
駆動制御部７０６は、予測値信頼性判定部７０５により決定された判定後補正量である、Ｘ方向の補正量及びＹ方向の補正量に基づいて、駆動部５による撮像素子４の移動目標位置を決定し、その移動目標位置と、駆動部５から出力される位置検出信号に応じた信号とに基づいて、フィードバック制御を行いながら駆動部５により撮像素子４を目標位置まで移動させるための駆動信号を出力する。なお、駆動制御部７０６は、このように、クローズドループ制御により撮像素子４の移動を制御するものであるが、例えば、オープンループ制御により撮像素子４の移動を制御するようにしてもよい。
【００４６】
ドライバ７２は、駆動制御部７０６からの駆動信号を、駆動部５を駆動する信号形態に変換して出力する。これにより、入力された駆動信号に応じて駆動部５により撮像素子４の移動が行われ、結果として、撮影画像に発生するブレの防止が行われる。
【００４７】
ＡＤＣ７３は、駆動部５から出力される位置検出信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換して、駆動制御部７０６へ出力する。
通信部７０７は、シリアル入出力インタフェースであるＳＩＯ７４を制御して、外部デバイス（システムコントローラ６）との間で通信（例えばコマンドの送受等）を行う。
【００４８】
続いて、予測値信頼性判定部７０５について詳細に説明する。
予測値信頼性判定部７０５は、上述のとおり、補正量予測部７０４により算出された予測補正量の信頼性の有無を判定し、その判定結果に応じた補正量（判定後補正量）を算出する。ここで、その判定方法を、図６を用いて説明する。
【００４９】
図６は、補正量演算部７０３により算出された補正量の時間変化と、その補正量の予測値として過去に補正量予測部７０４により算出された予測補正量の時間変化の一例を、その両者の時間軸を一致させて示す図である。
【００５０】
図６において、太線は、補正量演算部７０３により算出された補正量（例えばＸ方向の補正量）の時間変化を示し、細線は、その補正量の予測値として過去（２ｍｓ前）に補正量予測部７０４により算出された予測補正量（例えばＸ方向の予測補正量）の時間変化を示す。また、図６において、上側の点線は、太線で示した補正量に対して許容される予測補正量の上限閾値を示し、下側の点線は、太線で示した補正量に対して許容される予測補正量の下限閾値を示す。
【００５１】
図６において、理想的には、補正量演算部７０３により算出された補正量と、当該補正量の予測値として過去に算出された予測補正量とが一致するものであるが、予測補正量の信頼性が低い場合には、両者の差分が大きくなる。
【００５２】
そこで、予測値信頼性判定部７０５では、補正量演算部７０３により算出された補正量と当該補正量の予測値として過去に補正量予測部７０４により算出された予測補正量との差分が閾値範囲（図６の点線で示した上限閾値と下限閾値とで規定される範囲に相当）を超えていて且つそのような差分の符号が反転した回数をカウントする。図６に示した例では、５回がカウントされた例を示している（図６の「符号反転１」、「符号反転２」、「符号反転３」、「符号反転４」、「符号反転５」を参照）。そして、予測値信頼性判定部７０５では、そのカウント値が閾値を超えた場合に、予測補正量が発振しているとして、予測補正量の信頼性が無いと判定するようにしている。
【００５３】
なお、通常の手ブレに起因した像ブレは１０Ｈｚ以下の低周波になるため、１秒間に２０〜３０回程度の頻度で差分の符号反転が生じるが、外乱に起因した像ブレのように高周波の像ブレの場合には、差分の符号反転の回数が大幅に増加する。
【００５４】
図７は、そのような判定等を行う予測値信頼性判定部７０５の構成例を示す図である。
なお、予測値信頼性判定部７０５は、補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量の信頼性の有無を判定し、その判定結果に応じたＸ方向の補正量（判定後補正量）を決定する構成と、補正量予測部７０４により算出されたＹ方向の予測補正量の信頼性の有無を判定し、その判定結果に応じたＹ方向の補正量（判定後補正量）を決定する構成とを有するが、それぞれは同様の構成になる。そこで、ここでは代表して前者の構成のみの図示及び説明を行うこととし、後者の構成についての図示及び説明を省略する。
【００５５】
図７に示したように、その前者の構成は、バッファ７０５ａ−１と、減算部７０５ａ−２と、符号反転検出部７０５ａ−３と、閾値範囲外検出部７０５ａ−４と、カウンタ７０５ａ−０５と、タイマ７０５ａ−６と、発振判定部７０５ａ−７と、セレクタ７０５ａ−８と、オフセット記録部７０５ａ−９と、減算部７０５ａ−１０とを含む。
【００５６】
バッファ７０５ａ−１は、補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量を保持し、２ｍｓ前に補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量を出力する。
【００５７】
減算部７０５ａ−２は、バッファ７０５ａ−１から出力されたＸ方向の予測補正量を、補正量演算部７０３により算出されたＸ方向の補正量から減算する。これにより、補正量演算部７０３により算出されたＸ方向の補正量から、その補正量の予測値とし２ｍｓ前に補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量が減算される。
【００５８】
符号反転検出部７０５ａ−３は、減算部７０５ａ−２の減算結果が、前回の減算部７０５ａ−２の減算結果に対して符合が反転したか否かを検出する。
閾値範囲外検出部７０５ａ−４は、減算部７０５ａ−２の減算結果が閾値範囲を超えたか否かを検出する。ここで、閾値範囲は、図６に点線で示した上限閾値と下限閾値とで規定される範囲に相当する。
【００５９】
カウンタ７０５ａ−５は、符号反転検出部７０５ａ−３の検出結果と閾値範囲外検出部７０５ａ−４の検出結果とに基づいて、減算部７０５ａ−２の減算結果が閾値範囲を超えていて且つそのような減算結果の符号が反転する毎にカウントアップを行う。また、カウンタ７０５ａ−５は、タイマ７０５ａ−６からの定期的な通知を受ける毎にカウントダウンを行う。
【００６０】
タイマ７０５ａ−６は、計時を行い、カウンタ７０５ａ−５に対して定期的な通知を行う。ここで、その通知の周期は、予測補正量が信頼性無しとされるときの発振周期に応じた周期とされる。本実施形態では、３０Ｈｚ以上の発振周期を対象とし、この場合には、カウンタ７０５ａ−５に対する通知の周期は３０ｍｓ程度になる。なお、この周期は、カメラ１の発振特性等も考慮して決定するようにしてもよい。
【００６１】
発振判定部７０５ａ−７は、カウンタ７０５ａ−５のカウント値が閾値を超えた場合に、Ｘ方向の予測補正量が発振しているとして、Ｘ方向の予測補正量の信頼性が無いと判定する。一方、発振判定部７０５ａ−７は、カウンタ７０５ａ−５のカウント値が閾値を超えていない場合には、Ｘ方向の予測補正量の信頼性が有ると判定する。
【００６２】
セレクタ７０５ａ−８は、発振判定部７０５ａ−７の判定結果が信頼性有りの判定結果である場合に、補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量を選択し、発振判定部７０５ａ−７の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合に、補正量演算部７０３により算出されたＸ方向の補正量を選択する。なお、セレクタ７０５ａ−８は、はじめは、補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量を選択している。
【００６３】
オフセット記録部７０５ａ−９は、発振判定部７０５ａ−７の判定結果と前回の発振判定部７０５ａ−７の判定結果とが異なる場合に、減算部７０５ａ−２の減算結果をオフセット値として記録する。なお、オフセット記録部７０５ａ−９は、はじめは、オフセット値の初期値として例えばゼロを記録している。
【００６４】
減算部７０５ａ−１０は、セレクタ７０５ａ−８により選択されている予測補正量又は補正量から、オフセット記録部７０５ａ−９に記録されているオフセット値を減算する。なお、この減算結果は、予測値信頼性判定部７０５により決定されたＸ方向の補正量（判定後補正量）とされる。
【００６５】
ここで、セレクタ７０５ａ−８により選択されている予測補正量又は補正量から、オフセット記録部７０５ａ−９に記録されているオフセット値を減算する理由について、図８を用いて説明する。
【００６６】
図８は、減算部７０５ａ−２に入力される補正量及び予測補正量の時間変化と、減算部７０５ａ−１０の減算結果（判定後補正量）の時間変化の一例を示す図である。
図８において、ｔ-5、ｔ-4、ｔ-3、ｔ-2、ｔ-1、ｔ0、ｔ1、ｔ2、は、サンプリング周期（１ｍｓ）毎の時刻を示し、ｔ0は現在時刻を示す。また、太線は、減算部７０５ａ−２に入力される補正量の時間変化を示し、点線は、減算部７０５ａ−２に入力される予測補正量の時間変化を示し、時刻ｔ0以降の細線は、減算部７０５ａ−１０の減算結果である補正量（予測値信頼性判定部７０５の出力でもある）の時間変化を示す。
【００６７】
図８において、時刻ｔ0にて、発振判定部７０５ａ−７の判定結果に応じてセレクタ７０５ａ−８の選択対象が補正量から予測補正量へ切り替えられた場合、その切替前後において、セレクタ７０５ａ−８の出力に差（図８に示したoffset に相当する差）が生じることになる。仮に、セレクタ７０５ａ−８の出力を、そのまま予測値信頼性判定部７０５の判定後補正量出力としてしまうと、その出力差により誤補正が行われてしまい、その誤補正によって新たな像ブレの発生を招く虞がある。また、その出力差により駆動部５の急激なメカ的変動が生じ、そのメカ的変動によって新たな外乱の発生を招く虞もある。
【００６８】
そこで、そのような新たな像ブレや外乱の発生を防止するために、セレクタ７０５ａ−８の出力（セレクタ７０５ａ−８により選択されている予測補正量又は補正量）から、オフセット記録部７０５ａ−９に記録されているオフセット値を減算し、その減算結果を予測値信頼性判定部７０５の出力（判定後補正量）とするようにしている。図８に示した例の場合には、図８の細線に示したように、時刻ｔ0以降において、セレクタ７０５ａ−８により選択されている予測補正量から、図８に示したoffset に相当する差が減算され、その減算結果が予測値信頼性判定部７０５の判定後補正量出力とされている。
【００６９】
次に、このような構成を有するカメラ１が行う手ブレ補正動作（手ブレに起因した像ブレの補正動作）について詳細に説明する。
図９は、その手ブレ補正動作に係る処理の一例を示すフローチャートである。なお、図９に示した処理は、ブレ補正マイコン７により、手ブレ補正動作中に繰り返し行われる一連の処理を示している。
【００７０】
図９に示したように、本処理が開始すると、まず、補正量演算部７０３は、補正量を算出する（Ｓ１）。より詳しくは、補正量演算部７０３は、減算部７０２ａの出力信号を時間積分して得られた値とレンズ特性に基づくパラメータを用いて乗算演算を行うことによりＸ方向の補正量を算出すると共に、減算部７０２ｂの出力信号を時間積分して得られた値とレンズ特性に基づくパラメータを用いて乗算演算を行うことによりＹ方向の補正量を算出する。なお、減算部７０２ａの出力信号は、ＡＤＣ７１ａの出力信号から基準算出部７０１ａの出力信号が減算されたものであり、減算部７０２ｂの出力信号は、ＡＤＣ７１ｂの出力信号から基準算出部７０１ｂの出力信号が減算されたものである。また、ＡＤＣ７１ａの出力信号は、角速度センサ８ａの出力信号（アナログ信号）がデジタル信号に変換されたものであり、ＡＤＣ７１ｂの出力信号は、角速度センサ８ｂの出力信号（アナログ信号）がデジタル信号に変換されたものである。
【００７１】
続いて、補正量予測部７０４は、予測補正量を算出する（Ｓ２）。より詳しくは、補正量予測部７０４は、現在及び過去に補正量演算部７０３により算出されたＸ方向の補正量に基づいて所定時間後（２ｍｓ後）のＸ方向の補正量の予測値（予測補正量）を算出すると共に、現在及び過去に補正量演算部７０３により算出されたＹ方向の補正量に基づいて所定時間後（２ｍｓ後）のＹ方向の補正量の予測値（予測補正量）を算出する。
【００７２】
続いて、予測値信頼性判定部７０５は、補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量の信頼性判定を行うと共に、補正量予測部７０４により算出されたＹ方向の予測補正量の信頼性判定を行う（Ｓ３）。なお、このＳ３の処理の詳細は、図１０を用いて後述する。
【００７３】
続いて、予測値信頼性判定部７０５は、Ｘ方向の予測補正量の信頼性判定の結果に応じたＸ方向の補正量を決定すると共に、Ｙ方向の予測補正量の信頼性判定の結果に応じたＹ方向の補正量を決定する（Ｓ４）。なお、このＳ４の処理の詳細は、図１１を用いて後述する。
【００７４】
そして、予測値信頼性判定部７０５により決定されたＸ方向の補正量及びＹ方向の補正量に基づいて駆動制御部７０６が駆動信号を出力し、その駆動信号に応じて駆動部５が撮像素子４を移動させる。これにより、撮像素子４が、撮像面での像ブレ量を打ち消す方向に移動し、手ブレに起因した像ブレが補正される。
【００７５】
Ｓ４が終了すると、図９に示した一連の処理が終了する。
図１０は、予測補正量の信頼性判定処理（Ｓ３）の一例を示すフローチャートである。なお、この処理（Ｓ３）では、上述のとおり、補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量の信頼性判定と、補正量予測部７０４により算出されたＹ方向の予測補正量の信頼性判定とが行われるが、それぞれは同様の処理内容になる。そこで、ここでは代表して前者の判定のみを説明することとし、後者の判定については説明を省略する。
【００７６】
図１０に示したように、本処理が開始すると、まず、減算部７０５ａ−２は、差分を算出する（Ｓ３１ａ）。より詳しくは、減算部７０５ａ−２は、バッファ７０５ａ−１から出力されたＸ方向の予測補正量を、補正量演算部７０３により算出されたＸ方向の補正量から減算する。なお、バッファ７０５ａ−１から出力されたＸ方向の予測補正量は、補正量演算部７０３により算出されたＸ方向の補正量の予測値として過去（２ｍｓ前）に補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量である。
【００７７】
続いて、カウンタ７０５ａ−５は、差分符号反転検出を行う（Ｓ３２ａ）。より詳しくは、カウンタ７０５ａ−５は、符号反転検出部７０５ａ−３の検出結果と閾値範囲外検出部７０５ａ−４の検出結果とに基づいて、減算部７０５ａ−２の減算結果が閾値範囲を超えていて且つそのような減算結果の符号が反転したか否かを検出する。
【００７８】
続いて、カウンタ７０５ａ−５は、符号反転有りか否かを判定する（Ｓ３３ａ）。より詳しくは、カウンタ７０５ａ−５は、減算部７０５ａ−２の減算結果が閾値範囲を超えていて且つそのような減算結果の符号が反転したか否かを判定する。
【００７９】
Ｓ３３ａの判定結果がＹｅｓの場合、カウンタ７０５ａ−５は、カウントアップを行う（カウント値を＋１する）（Ｓ３４ａ）。
一方、Ｓ３３ａの判定結果がＮｏの場合、又は、Ｓ３４ａの後、カウンタ７０５ａ−５は、タイマ周期か否かを判定する（Ｓ３５ａ）。より詳しくは、カウンタ７０５ａ−５は、タイマ７０５ａ−６からの定期的な通知を受けたか否かを判定する。
【００８０】
Ｓ３５ａの判定結果がＹｅｓの場合、カウンタ７０５ａ−５は、カウントダウンを行う（カウント値を−１する）（Ｓ３６ａ）。なお、このようなカウントダウンを行う理由は、外乱の影響により後述のＳ３８ａにて信頼性が無いと判定された後であっても、その外乱が収束し、カウンタ７０５ａ−５のカウント値が定期的に減算される（カウントダウンされる）ことによって、後述のＳ３９ａにて信頼性有りと判定され得る状態に戻ることができるからである。
【００８１】
一方、Ｓ３５ａの判定結果がＮｏの場合、又は、Ｓ３６ａの後、発振判定部７０５ａ−７は、カウンタ７０５ａ−５のカウント値が閾値を超えたか否かを判定する（Ｓ３７ａ）。
【００８２】
Ｓ３７ａの判定結果がＹｅｓの場合、発振判定部７０５ａ−７は、Ｘ方向の予測補正量が発振しているとして、Ｘ方向の予測補正量の信頼性が無いと判定する（Ｓ３８ａ）。なお、この場合、セレクタ７０５ａ−８では、その発振判定部７０５ａ−７の判定結果に応じて、補正量演算部７０３により算出されたＸ方向の補正量が選択される。
【００８３】
一方、Ｓ３７ａの判定結果がＮｏの場合、発振判定部７０５ａ−７は、Ｘ方向の予測補正量の信頼性が有ると判定する（Ｓ３９ａ）。なお、この場合、セレクタ７０５ａ−８では、その発振判定部７０５ａ−７の判定結果に応じて、補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量が選択される。
【００８４】
Ｓ３８ａ又はＳ３９ａの後は、次の処理は、図９における補正量決定処理（Ｓ４）の直前に戻る（リターンする）。
図１１は、補正量決定処理（Ｓ４）の一例を示すフローチャートである。なお、この処理（Ｓ４）では、上述のとおり、Ｘ方向の予測補正量の信頼性判定の結果に応じたＸ方向の補正量の決定と、Ｙ方向の予測補正量の信頼性判定の結果に応じたＹ方向の補正量の決定とが行われるが、それぞれは同様の処理内容になる。そこで、ここでは代表して前者の決定のみを説明することとし、後者の決定については説明を省略する。
【００８５】
図１１に示したように、本処理が開始すると、まず、オフセット記録部７０５ａ−９は、発振判定部７０５ａ−７の判定結果が信頼性無しの判定結果であったか否かを判定する（Ｓ４１ａ）。
【００８６】
Ｓ４１ａの判定結果がＹｅｓの場合、オフセット記録部７０５ａ−９は、発振判定部７０５ａ−７の前回の判定結果が信頼性有りの判定結果であったか否かを判定する（Ｓ４２ａ）。
【００８７】
Ｓ４２ａの判定結果がＹｅｓの場合、オフセット記録部７０５ａ−９は、減算部７０５a−２の減算結果をオフセット値として記録する（Ｓ４３ａ）。
一方、Ｓ４２ａの判定結果がＮｏの場合、又は、Ｓ４３ａの後、減算部７０５ａ−１０は、セレクタ７０５ａ−８により選択されている補正量から、オフセット記録部７０５ａ−９に記録されているオフセット値を減算し（Ｓ４４ａ）、その減算結果（減算後の補正量）を、予測値信頼性判定部７０５により決定されたＸ方向の補正量（判定後補正量）として出力する（Ｓ４５ａ）。これにより、例えばセレクタ７０５ａ−８の選択切替時に発生する、セレクタ７０５ａ−８の出力変動が抑えられる。
【００８８】
一方、Ｓ４１ａの判定結果がＮｏの場合、オフセット記録部７０５ａ−９は、発振判定部７０５ａ−７の前回の判定結果が信頼性無しの判定結果であったか否かを判定する（Ｓ４６ａ）。
【００８９】
Ｓ４６ａの判定結果がＹｅｓの場合、オフセット記録部７０５ａ−９は、減算部７０５a−２の減算結果をオフセット値として記録する（Ｓ４７ａ）。
一方、Ｓ４６ａの判定結果がＮｏの場合、又は、Ｓ４７ａの後、減算部７０５ａ−１０は、セレクタ７０５ａ−８により選択されている予測補正量から、オフセット記録部７０５ａ−９に記録されているオフセット値を減算し（Ｓ４８ａ）、その減算結果（減算後の予測補正量）を、予測値信頼性判定部７０５により決定された補正量（判定後補正量）として出力する（Ｓ４９ａ）。これにより、例えばセレクタ７０５ａ−８の選択切替時に発生する、セレクタ７０５ａ−８の出力変動が抑えられる。
【００９０】
Ｓ４５ａ又はＳ４９ａの後は、処理が戻る（リターンする）。
以上のように、本実施形態に係る撮像装置によれば、予測補正量が発振した場合には、予測補正量の信頼性が無いと判定され、予測機能が実質的に無効化されるので（セレクタ７０５ａ−８の選択対象が予測補正量から補正量に切り替わるので）、誤補正や発振の誘発を抑制することができる。また、発振が収まって安定した状態が続いた場合には、予測機能が再び有効化されるので（セレクタ７０５ａ−８の選択対象が補正量から予測補正量に再び戻るので）、例えばモータやシャッター等によるメカ的振動を検出してしまった場合であっても、像ブレを予測して補正するという像ブレ補正を高性能に維持することができる。
【００９１】
なお、本実施形態に係る撮像装置は、次のように変形してもよい。
例えば、カウンタ７０５ａ−５は、単位時間毎に、減算部７０５ａ−２の減算結果が閾値範囲を超えていて且つそのような減算結果の符号が反転した回数をカウントするようにしてもよい。そして、発振判定部７０５ａ−７は、単位時間当たりのカウント値が閾値以上の場合に予測補正量が発振しているとして信頼性が無いと判定し、単位時間当たりのカウント値が閾値未満の場合に予測補正量が発振していないとして信頼性が有ると判定するようにしてもよい。なお、この場合には、カウンタ７０５ａ−５によるカウント値のカウントダウンは行われない。
【００９２】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態に係る撮像装置は、第１の実施形態に係る撮像装置に対して、ブレ補正マイコン７の一部（予測値信頼性判定部７０５）の構成が異なる。また、それに伴い、手ブレ補正動作の一部も異なる。そこで、第２の実施形態に係る撮像装置の説明では、その異なる点を中心に説明する。なお、ここでは、第１の実施形態で説明した要素と同一の要素については同一の符号を付して説明する。
【００９３】
第２の実施形態に係る撮像装置は、外乱（衝撃等）の影響により補正量が急激に変化して、その結果、予測補正量に過剰な変化が生じた場合であっても、予測補正量の変化量を手ブレで想定される変化量までに制限することで、過剰に変化した予測補正量に基づく誤補正が行われるのを防止するようにしている。このようにして行われる像ブレ補正動作の概要を、図１２を用いて説明する。
【００９４】
図１２は、補正量演算部７０３により算出された補正量と、補正量予測部７０４により算出された予測補正量と、本実施形態に係る予測値信頼性判定部７０５により決定された補正量の時間変化の一例を示す図である。
【００９５】
図１２において、ｔ-5、ｔ-4、ｔ-3、ｔ-2、ｔ-1、ｔ0、ｔ1、ｔ2、は、サンプリング周期（１ｍｓ）毎の時刻を示し、ｔ0は現在時刻を示す。また、太線は、補正量演算部７０３により算出された補正量（例えばＸ方向の補正量）の時間変化を示す。細線は、補正量予測部７０４により算出された２ｍｓ後の補正量の予測値である予測補正量（例えばＸ方向の予測補正量）の時間変化を示す。従って、図１２に示した予測補正量は、図１２に示した補正量に対して２ｍｓ先行している。一点鎖線は、本実施形態に係る予測値信頼性判定部７０５により決定された判定後補正量（例えばＸ方向の補正量）の時間変化を示す。なお、図１２では、本実施形態に係る予測値信頼性判定部７０５により決定された判定後補正量を、「リミット処理後補正量」として示している。
【００９６】
図１２に示した例では、時刻ｔ-2以降に、外乱（衝撃等）の影響により補正量に急激な変化が生じ、その結果、過剰な予測補正量が算出されてしまい、予測補正量と実際の補正量との誤差が拡大している。例えば、時刻ｔ0では、現在（時刻ｔ0）及び過去（時刻ｔ-2、ｔ-4）に補正量演算部７０３により算出された補正量ｂ１、ｂ２、及びｂ３に基づいて、２ｍｓ後（時刻ｔ2）の補正量の予測値ｅｓｔが補正量予測部７０４により算出される。しかしながら、時刻ｔ2に補正量予測部７０４により算出された実際の補正量は、補正量ａｃｔである。この場合、予測値ｅｓｔは、補正量ａｃｔに対して、大きな誤差を生じることになる。
【００９７】
そこで、本実施形態に係る撮像装置では、これを防止するために、予測値信頼性判定部７０５は、予測補正量の変化量（例えば図１２に示した「変化量」参照）が閾値範囲（例えば図１２に示した「リミット」参照）を超えた場合に、予測補正量の変化量を制限して出力するようにしている。これにより、予測補正量の変化量が抑制され、予測値信頼性判定部７０５の出力が、図１２の一点鎖線に示したようになり、実際の補正量に対する誤差が抑制されるようになる。
【００９８】
なお、予測補正量の変化量の閾値範囲は、手ブレとして想定される角速度と光学系２の焦点距離とから求めることができる。例えば、通常時の手持ち撮影では５ｄｐｓ（Degrees Per Second）を超えるような角速度変化が生じないことから、その５ｄｐｓと光学系２の焦点距離とから求められる補正量を、予測補正量の変化量の閾値範囲としてもよい。
【００９９】
図１３は、本実施形態に係る予測値信頼性判定部７０５の構成例を示す図である。
なお、本実施形態に係る予測値信頼性判定部７０５は、補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量の信頼性の有無を判定し、その判定結果に応じたＸ方向の補正量を決定する構成と、補正量予測部７０４により算出されたＹ方向の予測補正量の信頼性の有無を判定し、その判定結果に応じたＹ方向の補正量を決定する構成とを有するが、それぞれは同様の構成になる。そこで、ここでは代表して前者の構成のみの図示及び説明を行うこととし、後者の構成についての図示及び説明を省略する。
【０１００】
図１３に示したように、本実施形態に係る予測値信頼性判定部７０５は、バッファ７０５ｂ−１と、減算部７０５ｂ−２と、衝撃判定部７０５ｂ−３と、リミット処理部７０５ｂ−４を含む。
【０１０１】
バッファ７０５ｂ−１は、補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量を保持し、１ｍｓ前に補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量を出力する。
【０１０２】
減算部７０５ｂ−２は、バッファ７０５ｂ−１から出力されたＸ方向の予測補正量を、補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量から減算する。これにより、補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量から、前回に（１ｍｓ前に）補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量が減算される。
【０１０３】
衝撃判定部７０５ｂ−３は、減算部７０５ｂ−２の減算結果が閾値範囲を超えたか否かを判定する。そして、閾値範囲を超えたという判定結果である場合には、衝撃有りと判定して、Ｘ方向の予測補正量の信頼性が無いと判定する。一方、閾値範囲を超えていないという判定結果である場合には、Ｘ方向の予測補正量の信頼性が有ると判定する。
【０１０４】
リミット処理部７０５ｂ−４は、衝撃判定部７０５ｂ−３の判定結果が信頼性有りの判定結果である場合には、補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量を、本実施形態に係る予測値信頼性判定部７０５により決定された判定後補正量として出力する。一方、衝撃判定部７０５ｂ−３の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合には、補正量予測部７０４により算出された予測補正量を、減算部７０５ｂ−２の減算結果が閾値範囲を超えなくなるような値へ制限（変更）し、この制限（変更）した値（リミット処理後補正値）を本実施形態に係る予測値信頼性判定部７０５により決定された判定後補正量として出力する。この場合、例えば、補正量予測部７０４により算出された予測補正量を、減算部７０５ｂ−２の減算結果が閾値範囲の上限値となるような値へ変更して、出力する。
【０１０５】
なお、本実施形態に係る予測値信頼性判定部７０５では、補正量演算部７０３により算出された補正量は使用されない。
本実施形態に係る撮像装置において、その他の構成は、第１の実施形態に係る撮像装置と同様になる。
【０１０６】
次に、本実施形態に係る撮像装置の手ブレ補正動作について説明する。
本実施形態に係る撮像装置の手ブレ補正動作は、図９に示したフローチャートと同様になるが、予測値信頼性判定部７０５の処理であるＳ３及びＳ４の処理内容が図１０及び図１１に示したものと異なる。
【０１０７】
図１４は、本実施形態に係る、予測補正量の信頼性判定処理（Ｓ３）の一例を示すフローチャートである。なお、この処理（Ｓ３）では、補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量の信頼性判定と、補正量予測部７０４により算出されたＹ方向の予測補正量の信頼性判定とが行われるが、それぞれは同様の処理内容になる。そこで、ここでは代表して前者の判定のみを説明することとし、後者の判定については説明を省略する。
【０１０８】
図１４に示したように、本処理が開始すると、まず、減算部７０５ｂ−２は、変化量の算出を行う（Ｓ３１ｂ）。より詳しくは、減算部７０５ｂ−２が、バッファ７０５ｂ−１から出力されたＸ方向の予測補正量を、補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量から減算する。
【０１０９】
続いて、衝撃判定部７０５ｂ−３は、その変化量が閾値範囲を超えたか否かを判定する（Ｓ３２ｂ）。より詳しくは、減算部７０５ｂ−２の減算結果が閾値範囲を超えたか否かを、衝撃判定部７０５ｂ−３が判定する。
【０１１０】
Ｓ３２ｂの判定結果がＹｅｓの場合、衝撃判定部７０５ｂ−３は、補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量の信頼性が無いと判定する（Ｓ３３ｂ）。
一方、Ｓ３２ｂの判定結果がＮｏの場合、衝撃判定部７０５ｂ−３は、補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量の信頼性が有ると判定する（Ｓ３４ｂ）。
【０１１１】
Ｓ３３ｂ又はＳ３４ｂの後は、図９に示す補正量算出処理（Ｓ４）の直前に処理が戻る（リターンする）。
図１５は、本実施形態に係る補正量算出処理（Ｓ４）の一例を示すフローチャートである。なお、この処理（Ｓ４）では、Ｘ方向の予測補正量の信頼性判定の結果に応じたＸ方向の補正量の決定と、Ｙ方向の予測補正量の信頼性判定の結果に応じたＹ方向の補正量の決定とが行われるが、それぞれは同様の処理内容になる。そこで、ここでは代表して前者の決定のみを説明することとし、後者の決定については説明を省略する。
【０１１２】
図１５に示したように、本処理が開始すると、まず、リミット処理部７０５ｂ−４は、衝撃判定部７０５ｂ−３の判定結果が信頼性無しの判定結果であったか否かを判定する（Ｓ４１ｂ）。
【０１１３】
Ｓ４１ｂの判定結果がＹｅｓの場合、リミット処理部７０５ｂ−４は、リミット処理を行う（Ｓ４２ｂ）。より詳しくは、リミット処理部７０５ｂ−４は、補正量予測部７０４により算出された予測補正量を、減算部７０５ｂ−２の減算結果が閾値範囲を超えなくなるような値へ制限（変更）し、この制限（変更）した値（リミット処理後補正量）を予測値信頼性判定部７０５により決定された補正量（判定後補正量）として出力する。
【０１１４】
一方、Ｓ４１ｂの判定結果がＮｏの場合、図示はしないが、リミット処理部７０５ｂ−４は、補正量予測部７０４により算出された予測補正量を、そのまま、予測値信頼性判定部７０５により決定された補正量（判定後補正量）として出力する。
【０１１５】
Ｓ４２ｂの後、又は、Ｓ４１ｂがＮｏの場合には、処理が戻る（リターンする）。
以上のように、本実施形態に係る撮像装置によれば、外乱（衝撃等）の影響により補正量が急激に変化した場合であっても、過剰に変化した予測補正量に基づく誤補正が行われるのを防止することができる。
【０１１６】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態に係る撮像装置は、第１の実施形態に係る撮像装置に対して、ブレ補正マイコン７の一部の構成が異なる。また、それに伴い、手ブレ補正動作の一部も異なる。そこで、第３の実施形態に係る撮像装置の説明では、その異なる点を中心に説明する。なお、ここでは、第１の実施形態で説明した要素と同一の要素については同一の符号を付して説明する。
【０１１７】
はじめに、第３の実施形態に係る撮像装置が行う手ブレ補正動作の概要を、図１６及び図１７を用いて説明する。
図１６は、補正量演算部７０３により算出された補正量と、本実施形態に係る補正量予測部７０４により算出された１ｍｓ（１サンプリング周期）後の予測補正量および２ｍｓ（２サンプリング周期）後の予測補正量の時間変化の一例を示す図である。
【０１１８】
図１６において、ｔ-5、ｔ-4、ｔ-3、ｔ-2、ｔ-1、ｔ0、ｔ1、ｔ2、は、サンプリング周期（１ｍｓ）毎の時刻を示し、ｔ0は現在時刻を示す。また、線Ｃ１は、補正量演算部７０３により算出された補正量（例えばＸ方向の補正量）の時間変化を示す。線Ｃ２は、本実施形態に係る補正量予測部７０４により算出された１ｍｓ後の補正量の予測値である予測補正量（例えばＸ方向の予測補正量）の時間変化を示す。線Ｃ３は、本実施形態に係る補正量予測部７０４により算出された２ｍｓ後の補正量の予測値である予測補正量（例えばＸ方向の予測補正量）の時間変化を示す。従って、図１２に線Ｃ１で示した補正量に対し、図１２に線Ｃ２で示した予測補正量は１ｍｓ先行し、図１２に線Ｃ３で示した予測補正量は２ｍｓ先行している。
【０１１９】
図１６に示したように、外乱の影響により補正量演算部７０３により算出された補正量の時間変化が高周波になると、予測期間の長い予測補正量ほど、その変化が強調された予測補正量となる。例えば、時刻ｔ-1に算出された１ｍｓ後の予測補正量と時刻ｔ0に算出された実際の補正量との差が△１であるのに対し、時刻ｔ-2に算出された２ｍｓ後の予測補正量と時刻ｔ0に算出された実際の補正量との差が△２となり、１ｍｓ後の予測補正量との差△１よりも２ｍｓ後の予測補正量との差△２の方が大きくなっている。すなわち、１ｍｓ後の予測補正量の誤差（△１）よりも２ｍｓ後の予測補正量の誤差（△２）の方が大きくなっている。
【０１２０】
そこで、本実施形態に係るブレ補正マイコン７では、詳しくは後述するように、予測値信頼性判定部７０５により決定される判定後補正量は、現在、複数の予測補正量の中から１つ選択されている予測補正量の誤差が大きい場合には、予測値信頼性判定部７０５により決定される補正量として選択される予測補正量を、より予測期間の短い予測補正量へ切り替えて出力するようにしている。
【０１２１】
図１７は、そのような予測補正量の切り替えが行われたときの、予測値信頼性判定部７０５により決定された補正量の時間変化の一例を示す図である。
図１７において、太線Ｃ４は、予測値信頼性判定部７０５により決定された補正量（予測値信頼性判定部７０５の出力）の時間変化を示す。なお、線Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３は、図１６に示したものと同じである。
【０１２２】
図１７に示したように、この例では、予測値信頼性判定部７０５により決定される補正量として選択される予測補正量が、はじめは、２ｍｓ後の予測補正量であったが、後に、１ｍｓ後の予測補正量へ切り替えられ、更に後に、０ｍｓ後の予測補正量（すなわち補正量演算部７０３により算出された補正量）へ切り替えられた例を示している。
【０１２３】
本実施形態に係る撮像装置では、このような予測補正量の切り替えを行うことにより、予測補正量の誤差（補正量演算部７０３により算出された実際の補正量との差）を抑制し、誤補正の発生を防止するようにしている。
【０１２４】
図１８は、本実施形態に係るブレ補正マイコン７の構成例を示す図である。
本実施形態に係るブレ補正マイコン７は、第１の実施形態に係るブレ補正マイコン７に対して、補正量予測部７０４及び予測値信頼性判定部７０５の構成が異なると共に、図１８に示したように、予測値信頼性判定部７０５の判定結果が補正量予測部７０４に通知される構成を有する点が、図５に示したブレ補正マイコン７と異なっている。
【０１２５】
本実施形態に係る補正量予測部７０４は、図示はしないが、次のような処理を行う構成を有する。
本実施形態に係る補正量予測部７０４は、現在及び過去に補正量演算部７０３により算出されたＸ方向の補正量に基づいて、予測期間（Ｘ）である所定サンプリング周期後のＸ方向の補正量の予測値（第１予測補正量）を算出すると共に、現在及び過去に補正量演算部７０３により算出されたＸ方向の補正量に基づいて、その予測期間（Ｘ）よりも１サンプリング周期分短い期間後のＸ方向の補正量の予測値（第２予測補正量）を算出する。なお、上記の予測期間（Ｘ）は、予測値信頼性判定部７０５の判定結果（Ｘ方向の第１予測補正量の信頼性有無の判定結果）に応じて変更される。より詳しくは、その判定結果が信頼性有りの判定結果であった場合には、そのままとされるが、その判定結果が信頼性無しの判定結果であった場合には、１サンプリング周期分短くされる。但し、その時点の予測期間（Ｘ）が１ｍｓであった場合には、予測値信頼性判定部７０５の判定結果が信頼性無しの判定結果であっても、その予測期間（Ｘ）の変更は行われない。また、予測期間（Ｘ）よりも１サンプリング周期分短い期間後のＸ方向の第２予測補正量を算出する際に、その予測期間（Ｘ）よりも１サンプリング周期分短い期間がゼロになってしまう場合には、補正量演算部７０３により算出されたＸ方向の補正量をそのまま、Ｘ方向の第２予測補正量として、出力する。
【０１２６】
同様に、本実施形態に係る補正量予測部７０４は、現在及び過去に補正量演算部７０３により算出されたＹ方向の補正量に基づいて、予測期間（Ｙ）である所定サンプリング周期後のＹ方向の補正量の予測値（第１予測補正量）を算出すると共に、現在及び過去に補正量演算部７０３により算出されたＹ方向の補正量に基づいて、その予測期間（Ｙ）よりも１サンプリング周期分短い期間後のＹ方向の補正量の予測値（第２予測補正量）を算出する。なお、上記の予測期間（Ｙ）は、予測値信頼性判定部７０５の判定結果（Ｙ方向の第１予測補正量の信頼性有無の判定結果）に応じて変更される。より詳しくは、その判定結果が信頼性有りの判定結果であった場合には、そのままとされるが、その判定結果が信頼性無しの判定結果であった場合には、１サンプリング周期分短くされる。但し、その時点の予測期間（Ｙ）が１ｍｓであった場合には、予測値信頼性判定部７０５の判定結果が信頼性無しの判定結果であっても、その予測期間（Ｙ）の変更は行われない。また、予測期間（Ｙ）よりも１サンプリング周期分短い期間後のＹ方向の第２予測補正量を算出する際に、その予測期間（Ｙ）よりも１サンプリング周期分短い期間がゼロになってしまう場合には、補正量演算部７０３により算出されたＹ方向の補正量をそのまま、Ｙ方向の第２予測補正量として、出力する。
【０１２７】
図１９は、本実施形態に係る予測値信頼性判定部７０５の構成例を示す図である。
なお、本実施形態に係る予測値信頼性判定部７０５は、本実施形態に係る補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の第１予測補正量の信頼性の有無を判定し、その判定結果に応じたＸ方向の補正量を決定する構成と、本実施形態に係る補正量予測部７０４により算出されたＹ方向の第１予測補正量の信頼性の有無を判定し、その判定結果に応じたＹ方向の補正量を決定する構成とを有するが、それぞれは同様の構成になる。そこで、ここでは代表して前者の構成のみの図示及び説明を行うこととし、後者の構成についての図示及び説明を省略する。
【０１２８】
図１９に示したように、本実施形態に係る予測値信頼性判定部７０５の構成は、バッファ７０５ｃ−１と、減算部７０５ｃ−２と、信頼性判定部７０５ｃ−３と、予測補正量切替部７０５ｃ−４を含む。
バッファ７０５ｃ−１は、本実施形態に係る補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の第１予測補正量を保持し、信頼性判定部７０５ｃ−３の判定結果に応じて、その時点でＸ方向の第１予測補正量の予測期間（Ｘ）とされている期間前に本実施形態に係る補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の第１予測補正量を出力する。
【０１２９】
減算部７０５ｃ−２は、バッファ７０５ｃ−１から出力されたＸ方向の第１予測補正量を、補正量演算部７０３により算出されたＸ方向の補正量から減算する。これにより、補正量演算部７０３により算出されたＸ方向の補正量から、その補正量の予測値として予測期間（Ｘ）前に本実施形態に係る補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の第１予測補正量が減算される。
【０１３０】
信頼性判定部７０５ｃ−３は、減算部７０５ｃ−２の減算結果が閾値範囲を超えているか否かを判定する。そして、閾値範囲を超えているとの判定結果である場合にはＸ方向の第１予測補正量の信頼性が無いと判定し、閾値範囲を超えていないとの判定結果である場合にはＸ方向の第１予測補正量の信頼性が有ると判定する。
【０１３１】
予測補正量切替部７０５ｃ−４は、信頼性判定部７０５ｃ−３の判定結果が信頼性有りの判定結果である場合に、本実施形態に係る補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の第１予測補正量を選択し、信頼性判定部７０５ｃ−３の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合に、本実施形態に係る補正量演算部７０３により算出されたＸ方向の第２予測補正量を選択する。そして、選択したＸ方向の第１予測補正量又は第２予測補正量を、予測値信頼性判定部７０５により決定されたＸ方向の補正量（判定後補正量）として出力する。
【０１３２】
本実施形態に係る撮像装置において、その他の構成は、第１の実施形態に係る撮像装置と同様になる。
次に、本実施形態に係る撮像装置の手ブレ補正動作について説明する。
【０１３３】
図２０は、その手ブレ補正動作に係る処理の一例を示すフローチャートである。なお、図２０に示した処理は、本実施形態に係るブレ補正マイコン７において、手ブレ補正動作中に繰り返し行われる一連の処理を示している。
図２０に示したように、本処理が開始すると、まず、補正量演算部７０３は、図９に示したフローチャートと同様に、補正量を算出する（Ｓ１）。
【０１３４】
続いて、本実施形態に係る補正量予測部７０４は、第１予測補正量を算出する（Ｓ２−１）。より詳しくは、本実施形態に係る補正量予測部７０４は、現在及び過去に補正量演算部７０３により算出されたＸ方向の補正量に基づいて、予測期間（Ｘ）である所定サンプリング周期後のＸ方向の補正量の予測値（第１予測補正量）を算出すると共に、現在及び過去に補正量演算部７０３により算出されたＹ方向の補正量に基づいて、予測期間（Ｙ）である所定サンプリング周期後のＹ方向の補正量の予測値（第１予測補正量）を算出する。
【０１３５】
続いて、本実施形態に係る補正量予測部７０４は、第２予測補正量を算出する（Ｓ２−２）。より詳しくは、本実施形態に係る補正量予測部７０４は、現在及び過去に補正量演算部７０３により算出されたＸ方向の補正量に基づいて、予測期間（Ｘ）よりも１サンプリング周期分短い期間後のＸ方向の補正量の予測値（第２予測補正量）を算出すると共に、現在及び過去に補正量演算部７０３により算出されたＹ方向の補正量に基づいて、予測期間（Ｙ）よりも１サンプリング周期分短い期間後のＹ方向の補正量の予測値（第２予測補正量）を算出する。
【０１３６】
続いて、本実施形態に係る予測値信頼性判定部７０５は、補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の第１予測補正量の信頼性判定を行うと共に、補正量予測部７０４により算出されたＹ方向の第１予測補正量の信頼性判定を行う（Ｓ３）。なお、このＳ３の処理の詳細は、図２１を用いて後述する。
【０１３７】
続いて、本実施形態に係る予測値信頼性判定部７０５は、Ｘ方向の第１予測補正量の信頼性判定の結果に応じたＸ方向の補正量を決定すると共に、Ｙ方向の第１予測補正量の信頼性判定の結果に応じたＹ方向の補正量を決定する（Ｓ４）。なお、このＳ４の処理の詳細は、図２２を用いて後述する。
【０１３８】
そして、本実施形態に係る予測値信頼性判定部７０５により決定されたＸ方向の補正量及びＹ方向の補正量に基づいて駆動制御部７０６が駆動信号を出力し、その駆動信号に応じて駆動部５が撮像素子４を移動させる。これにより、撮像素子４が、撮像面での像ブレ量を打ち消す方向に移動し、手ブレに起因した像ブレが補正される。
【０１３９】
Ｓ４が終了すると、図２０に示した一連の処理が終了する。
図２１は、第１予測補正量の信頼性判定処理（図２０のＳ３）の一例を示すフローチャートである。なお、この処理（図２０のＳ３）では、上述のとおり、本実施形態に係る補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の第１予測補正量の信頼性判定と、本実施形態に係る補正量予測部７０４により算出されたＹ方向の第１予測補正量の信頼性判定とが行われるが、それぞれは同様の処理内容になる。そこで、ここでは代表して前者の判定のみを説明することとし、後者の判定については説明を省略する。
【０１４０】
図２１に示したように、本処理が開始すると、まず、まず、減算部７０５ｃ−２は、差分を算出する（Ｓ３１ｃ）。より詳しくは、減算部７０５ｃ−２は、バッファ７０５ｃ−１から出力されたＸ方向の第１予測補正量を、補正量演算部７０３により算出されたＸ方向の補正量から減算する。なお、バッファ７０５ｃ−１から出力されたＸ方向の第１予測補正量は、補正量演算部７０３により算出されたＸ方向の補正量の予測値として予測期間（Ｘ）前に本実施形態に係る補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の第１予測補正量である。
【０１４１】
続いて、信頼性判定部７０５ｃ−３は、差分が閾値範囲を超えたか否かを判定する（Ｓ３２ｃ）。より詳しくは、信頼性判定部７０５ｃ−３は、減算部７０５ｃ−２の減算結果が閾値範囲を超えたか否かを判定する。
【０１４２】
Ｓ３２ｃの判定結果がＹｅｓの場合、信頼性判定部７０５ｃ−３は、Ｘ方向の第１予測補正量の信頼性が無いと判定する（Ｓ３３ｃ）。
一方、Ｓ３２ｃの判定結果がＮｏの場合、信頼性判定部７０５ｃ−３は、Ｘ方向の第１予測補正量の信頼性が有ると判定する（Ｓ３４ｃ）。
【０１４３】
Ｓ３３ｃ又はＳ３４ｃの後は、図２０における補正量決定処理（Ｓ４）の直前に処理が戻る（リターンする）。
図２２は、補正量決定処理（図２０のＳ４）の一例を示すフローチャートである。なお、この処理（図２０のＳ４）では、上述のとおり、Ｘ方向の第１予測補正量の信頼性判定の結果に応じたＸ方向の補正量の決定と、Ｙ方向の第１予測補正量の信頼性判定の結果に応じたＹ方向の補正量の決定とが行われるが、それぞれは同様の処理内容になる。そこで、ここでは代表して前者の決定のみを説明することとし、後者の決定については説明を省略する。
【０１４４】
図２２に示したように、本処理が開始すると、まず、予測補正量切替部７０５ｃ−４は、信頼性判定部７０５ｃ−３の判定結果が信頼性無しの判定結果であったか否かを判定する（Ｓ４１ｃ）。
【０１４５】
Ｓ４１ｃの判定結果がＮｏの場合、予測補正量切替部７０５ｃ−４は、本実施形態に係る補正量予測部７０４により算出された第１予測補正量を選択し、それを予測値信頼性判定部７０５により決定されたＸ方向の補正量（判定後補正量）として出力する（Ｓ４２ｃ）。
【０１４６】
一方、Ｓ４１ｃの判定結果がＹｅｓの場合、予測補正量切替部７０５ｃ−４は、本実施形態に係る補正量予測部７０４により算出された第２予測補正量を選択し、それを予測値信頼性判定部７０５により決定されたＸ方向の補正量（判定後補正量）として出力する（Ｓ４３ｃ）。
【０１４７】
Ｓ４３ｃの後、本実施形態に係る補正量予測部７０４は、特性変更可能であるか否かを判定する（Ｓ４４ｃ）。より詳しくは、本実施形態に係る補正量予測部７０４は、その時点において予測期間（Ｘ）とされている期間が１ｍｓである場合には特性変更可能でないと判定し、その時点において予測期間（Ｘ）とされている期間が２ｍｓ以上である場合には特性変更可能であると判定する。
【０１４８】
Ｓ４４ｃの判定結果がＹｅｓの場合、本実施形態に係る補正量予測部７０４は、予測特性を変更する（Ｓ４５ｃ）。より詳しくは、本実施形態に係る補正量予測部７０４は、予測期間（Ｘ）とされている期間を、１サンプリング周期（１ｍｓ）分短くする。
【０１４９】
Ｓ４５ｃの後、Ｓ４４ｃの判定結果がＮｏの場合、又は、Ｓ４２ｃの後は、図２０における補正量決定処理（Ｓ４）の処理を終了する時点に戻る（リターンする）。
以上のように、本実施形態に係る撮像装置によれば、予測補正量の信頼性が無い場合には、その予測補正量の予測期間よりも短い予測期間の予測補正量を用いて像ブレ補正が行われるようになるので、予測補正量の誤差が抑制され、誤補正（誤差の大きな予測補正量による像ブレ補正）が行われるのを防止することができる。
【０１５０】
なお、本実施形態に係る撮像装置は、次のように変形してもよい。
例えば、本実施形態に係る補正量予測部７０４は、Ｘ方向の第１予測補正量、Ｘ方向の第２予測補正量、Ｙ方向の第１予測補正量、及びＹ方向の第２予測補正量を算出する構成を有するが、例えば、Ｘ方向の第１予測補正量及びＹ方向の第１予測補正量を算出する構成と、Ｘ方向の第２予測補正量及びＹ方向の第２予測補正量を算出する構成とが別体に設けられるようにしてもよい。この場合は、予測値信頼性判定部７０５の判定結果が、その各々の構成に通知される。
【０１５１】
＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態に係る撮像装置は、第１の実施形態に係る撮像装置に対して、ブレ補正マイコンの一部の構成が異なる。また、それに伴い、手ブレ補正動作の一部も異なる。そこで、第４の実施形態に係る撮像装置の説明では、その異なる点を中心に説明する。なお、ここでは、第１の実施形態で説明した要素と同一の要素については同一の符号を付して説明する。
【０１５２】
本実施形態に係る撮像装置は、予め衝撃が生じる期間が既知である場合に適用され、衝撃期間中であるか衝撃期間の後であるかに応じて予測補正量の信頼性の有無を判定し、その判定結果に応じた補正量を決定するようにしたものである。
【０１５３】
図２３は、本実施形態に係る予測値信頼性判定部７０５の構成例を示す図である。
なお、本実施形態に係る予測値信頼性判定部７０５は、補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量の信頼性の有無を判定し、その判定結果に応じたＸ方向の補正量を決定する構成と、補正量予測部７０４により算出されたＹ方向の予測補正量の信頼性の有無を判定し、その判定結果に応じたＹ方向の補正量を決定する構成とを有するが、それぞれは同様の構成になる。そこで、ここでは代表して前者の構成のみの図示及び説明を行うこととし、後者の構成についての図示及び説明を省略する。
【０１５４】
図２３に示したように、その前者の構成は、減算部７０５ｄ−１と、衝撃期間判定部７０５ｄ−２と、セレクタ７０５ｄ−３と、オフセット記録部７０５ｄ−４と、減算部７０５ｄ−５を含む。
【０１５５】
減算部７０５ｄ−１は、補正量演算部７０３により算出されたＸ方向の補正量から、補正量予測部７０４により算出されたＸ方向の予測補正量を減算する。
衝撃期間判定部７０５ｄ−２は、システムコントローラ６からＳＩＯ７４及び通信部７０７を介して予測値信頼性判定部７０５に入力されたシャッター３の制御信号（先幕制御信号）に応じて、シャッター３の先幕による衝撃が生じる期間であるか否かを検出し、その検出結果に応じて、予測補正量の信頼性の有無を判定する。より詳しくは、衝撃期間判定部７０５ｄ−２は、その先幕による衝撃が生じる期間として既知である、シャッター３の制御信号がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わった時点から所定期間経過するまでの期間を先幕衝撃期間とし、先幕衝撃期間中は予測補正量の信頼性が無いと判定し、先幕衝撃期間の後の期間は予測補正量の信頼性が有ると判定する。なお、本実施形態では、先幕衝撃期間の前の期間も、便宜上、予測補正量の信頼性が無いと判定するようにしている。また、先幕衝撃期間は、例えば撮影モードに応じて変更されるようにしてもよい。
【０１５６】
セレクタ７０５ｄ−３は、衝撃期間判定部７０５ｄ−２の判定結果が信頼性有りの判定結果である場合には補正量予測部７０４により算出された予測補正量を選択し、衝撃期間判定部７０５ｄ−２の判定結果が信頼性無しの判定結果である場合には補正量演算部７０３により算出された補正量を選択する。
【０１５７】
オフセット記録部７０５ｄ−４は、セレクタ７０５ｄ−３の選択対象が切り替わった時に、減算部７０５ｄ−１の減算結果をオフセット値として記録する。なお、オフセット記録部７０５ｄ−４は、はじめは、オフセット値の初期値として例えばゼロを記録している。
【０１５８】
減算部７０５ｄ−５は、セレクタ７０５ｄ−３により選択されている予測補正量又は補正量から、オフセット記録部７０５ｄ−４に記録されているオフセット値を減算し、その減算結果を、予測値信頼性判定部７０５により決定されたＸ方向の補正量（判定後補正量）として出力する。
【０１５９】
本実施形態に係る撮像装置において、その他の構成は、第１の実施形態に係る撮像装置と同様になる。
図２４は、本実施形態に係る撮像装置の手ブレ補正動作の一例を示すタイミングチャートである。
【０１６０】
図２４において、「後幕制御」は、シャッター３の後幕制御信号を示し、「先幕制御」は、シャッター３の先幕制御信号を示す。「撮像素子」は、撮像素子４の状態を示す。「ブレ補正」は、手ブレ補正動作の状態を示す。
【０１６１】
なお、シャッター３の後幕は、後幕制御信号がＨｉｇｈである場合に上側に吸着して遮光幕を開放状態に保ち、撮像素子４に対して露光状態になる。一方、後幕制御信号がＬｏｗである場合に吸着がリリースされて遮光幕が下側に移動（遮光する方向に移動）して、撮像素子４に対して遮光状態になる。また、シャッター３の先幕は、先幕制御信号がＨｉｇｈである場合には、先幕となる遮光幕を上側に吸着して遮光状態に保つ。一方、先幕制御信号がＬｏｗである場合に吸着がリリースされて、先幕となる遮光幕を下側に移動（開放する方向に移動）して、撮像素子４に対して露光状態になる。従って、後幕制御信号と先幕制御信号が共にＬｏｗ又はＨｉｇｈである場合には撮像素子４が遮光状態にされ、後幕制御信号がＨｉｇｈ且つ先幕制御信号がＬｏｗである場合には撮像素子４が露光状態にされる。
【０１６２】
図２４に示した例では、はじめに、後幕制御信号がＨｉｇｈ且つ先幕制御信号がＬｏｗとなっていて撮像素子４が露光状態にされている。なお、この状態は、ライブビュー動作（撮像素子４に結像されている被写体像をリアルタイムにＥＶＦ１０に表示する動作）中の状態でもある。その後、レリーズＳＷ９が押下されて撮影指示が行われると、撮影動作が開始する。撮影動作が開始すると、まず、先幕制御信号がＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わり、撮像素子４が遮光状態にされる。その後、先幕制御信号がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わり、撮像素子４が露光状態にされて撮像素子４による撮像が行われる。その後、後幕制御信号がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わり、撮像素子４が遮光状態にされた後、撮像素子４からの映像信号の読み出しが行われる。
【０１６３】
このような動作が行われる中で、手ブレ補正動作は、撮影動作が開始して先幕制御信号がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わる手前の時点（先幕の吸着がリリースされる手前の時点）から、撮像素子４による撮像が終了する時点まで行われる。そして、その手ブレ補正動作が開始してから先幕衝撃期間が終了するまでの期間は予測補正量の信頼性が無いと判定されて補正量が選択され、その後の手ブレ補正動作が終了するまでの期間は予測補正量の信頼性が有ると判定されて予測補正量が選択される等して手ブレ補正動作が行われる。
【０１６４】
以上のように、本実施形態に係る撮像装置によれば、シャッター３による衝撃の影響を受けずに、像ブレを予測して補正するという像ブレ補正を高性能に維持することができる。
【０１６５】
以上、第１乃至第４の実施形態に係る撮像装置について説明したが、各実施形態に係る撮像装置は種々の変形が可能である。
例えば、各実施形態に係る撮像装置は、撮像素子４を移動させることにより、撮像素子４の撮像面に結像されている被写体像を撮像素子４に対して移動させる構成であったが、例えば、光学系２を移動させる、又は、光学系２及び撮像素子４を移動させることにより、撮像素子４の撮像面に結像されている被写体像を撮像素子４に対して移動させる構成としてもよい。
【０１６６】
本発明は、上記実施形態をそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、様々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素のいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１６７】
１              カメラ
２              光学系
３              シャッター
４              撮像素子
５              駆動部
６              システムコントローラ
７              ブレ補正マイコン
８              角速度センサ
９              レリーズＳＷ
１０            ＥＶＦ
１１            メモリカード
７０            制御部
７１            ＡＤＣ
７２            ドライバ
７３            ＡＤＣ
７４            ＳＩＯ
７０１          基準算出部
７０２          減算部
７０３          補正量演算部
７０４          補正量予測部
７０５          予測値信頼性判定部
７０５ａ−１    バッファ
７０５ａ−２    減算部
７０５ａ−３    符号反転検出部
７０５ａ−４    閾値範囲外検出部
７０５ａ−５    カウンタ
７０５ａ−６    タイマ
７０５ａ−７    発振判定部
７０５ａ−８    セレクタ
７０５ａ−９    オフセット記録部
７０５ａ−１０  減算部
７０５ｂ−１    バッファ
７０５ｂ−２    減算部
７０５ｂ−３    衝撃判定部
７０５ｂ−４    リミット処理部
７０５ｃ−１    バッファ
７０５ｃ−２    減算部
７０５ｃ−３    信頼性判定部
７０５ｃ−４    予測補正量切替部
７０５ｄ−１    減算部
７０５ｄ−２    衝撃期間判定部
７０５ｄ−３    セレクタ
７０５ｄ−４    オフセット記録部
７０５ｄ−５    減算部
７０６        駆動制御部
７０７        通信部
【図１】
2016206418.tif 000003
【図２】
2016206418.tif 000004
【図３】
2016206418.tif 000005
【図４】
2016206418.tif 000006
【図５】
2016206418.tif 000007
【図６】
2016206418.tif 000008
【図７】
2016206418.tif 000009
【図８】
2016206418.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2016206418.tif 000012
【図１１】
2016206418.tif 000013
【図１２】
2016206418.tif 000014
【図１３】
2016206418.tif 000015
【図１４】
2016206418.tif 000016
【図１５】
2016206418.tif 000017
【図１６】
2016206418.tif 000018
【図１７】
2016206418.tif 000019
【図１８】
2016206418.tif 000020
【図１９】
2016206418.tif 000021
【図２０】
2016206418.tif 000022
【図２１】
2016206418.tif 000023
【図２２】
2016206418.tif 000024
【図２３】
2016206418.tif 000025
【図２４】
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