(57)【要約】【課題】焦点調節動作時に像ブレ補正を行うことにより、焦点検出範囲内で主被写体が変わることを回避して、合焦位置の特定の精度を高めること。【解決手段】振れ検出部４２０は撮像装置の振れを検出し、検出信号はＡＤ変換部４２１、デジタルＨＰＦ４２２を介して、第１ＬＰＦ４２３、第２ＬＰＦ４２６にそれぞれ送られる。振れ量切替部４２８は、第１ＬＰＦ４２３により処理された第１の振れ量、または第２ＬＰＦ４２６により処理された第２の振れ量を選択して、敏感度演算部４２９に出力し、像ブレ補正量が算出される。像ブレ補正量に従い、シフトレンズ４０３が駆動される。第１の振れ量に基づく像ブレ補正が行われた後の焦点調節処理にて焦点検出範囲が決定され、撮像素子により撮像される画像のデータを用いて、スキャン動作により焦点評価値のピークが検出されて撮影光学系の焦点調節が実行される。その後、第２の振れ量に基づく像ブレ補正が行われる。【選択図】  図５
2016066007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズ及び像ブレ補正用の補正レンズを有する撮影光学系、及び撮像素子を備え、前記撮影光学系の焦点調節を行う撮像装置であって、
前記撮像装置の振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段の検出信号を、第１フィルタによりフィルタ処理して第１の振れ量を算出する第１の処理手段と、
前記振れ検出手段の検出信号を、前記第１フィルタとは周波数特性の異なる第２フィルタによりフィルタ処理して第２の振れ量を算出する第２の処理手段と、
前記第１及び第２の振れ量を取得して像ブレ補正量を算出する算出手段と、
前記算出手段が算出した像ブレ補正量を用いて前記補正レンズを駆動することにより像ブレを補正する像ブレ補正手段と、
前記撮像素子によって撮像された画像データを取得し、焦点検出範囲を設定して焦点検出を行い、前記フォーカスレンズを駆動することにより焦点調節を制御する制御手段を備え、
前記算出手段は、前記補正レンズの可動範囲が前記制御手段によって第１の範囲に設定された場合に前記第１の処理手段の出力から像ブレ補正量を算出し、前記補正レンズの可動範囲が前記制御手段によって前記第１の範囲よりも狭い第２の範囲に設定された場合に前記第２の処理手段の出力から像ブレ補正量を算出することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記補正レンズの可動範囲を前記第１の範囲に設定し、前記像ブレ補正手段により像ブレ補正が行われた後、前記フォーカスレンズを駆動して焦点調節を行い、その後に前記補正レンズの可動範囲を前記第２の範囲に設定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】
前記補正レンズの可動範囲が前記第１の範囲に設定された状態で焦点調節が終了した後、前記補正レンズの位置が前記第２の範囲内でない場合、前記像ブレ補正手段により、前記補正レンズを可動範囲の中心に移動させる制御が行われることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記補正レンズの可動範囲が前記第１の範囲に設定された状態で焦点調節が終了した後、前記補正レンズの位置が前記第２の範囲内である場合、前記制御手段により、前記補正レンズの可動範囲が第２の範囲に設定されることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１フィルタ及び第２フィルタはローパスフィルタであり、
前記第２フィルタは、前記第１フィルタよりもカットオフ周波数が大きいことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記振れ検出手段の検出信号、及び前記算出手段が算出した像ブレ補正量を監視し、前記第１フィルタまたは前記第２フィルタのカットオフ周波数を変更する制御を行うパンニング制御手段またはチルティング制御手段を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記パンニング制御手段またはチルティング制御手段は、前記補正レンズの位置が可動範囲の中心から離れるにつれて前記第１フィルタまたは第２フィルタのカットオフ周波数を増加させる制御を行うことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記パンニング制御手段またはチルティング制御手段は、動画撮影と静止画撮影とで異なる特性に従って前記カットオフ周波数を変更する制御を行うことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記フォーカスレンズをスキャン動作の開始位置から終了位置へ移動させながら、焦点検出に用いる評価値を算出して前記フォーカスレンズの位置を記憶手段に記憶させた後、前記評価値のピーク値に対応する位置に前記フォーカスレンズを移動させることで焦点調節を制御することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
フォーカスレンズ及び像ブレ補正用の補正レンズを有する撮影光学系、及び撮像素子を備え、前記撮影光学系の焦点調節を行う撮像装置にて実行される制御方法であって、
振れ検出手段が前記撮像装置の振れを検出する検出ステップと、
第１の処理手段が前記振れ検出手段の検出信号を、第１フィルタによりフィルタ処理して第１の振れ量を算出する第１の処理ステップと、
第２の処理手段が前記振れ検出手段の検出信号を、前記第１フィルタとは周波数特性の異なる第２フィルタによりフィルタ処理して第２の振れ量を算出する第２の処理ステップと、
算出手段が前記第１及び第２の振れ量を取得して像ブレ補正量を算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出された像ブレ補正量を用いて像ブレ補正手段が前記補正レンズを駆動することにより像ブレを補正する像ブレ補正ステップと、
制御手段が前記撮像素子によって撮像された画像データを取得し、焦点検出範囲を設定して焦点検出を行い、前記フォーカスレンズを駆動することにより焦点調節を制御する制御ステップを有し、
前記算出ステップでは、前記補正レンズの可動範囲が第１の範囲に設定された場合に前記第１の振れ量から像ブレ補正量が算出され、前記補正レンズの可動範囲が前記第１の範囲よりも狭い第２の範囲に設定された場合に前記第２の振れ量から像ブレ補正量が算出されることを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォーカスレンズのスキャン動作により撮影光学系の合焦位置を算出する焦点調節機能を有する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子スチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置においては、撮像素子から得られる輝度信号の高周波成分が最大になるレンズ位置を合焦位置とする、いわゆるコントラスト検出方式の合焦制御が用いられている。焦点検出範囲の全域に亘ってレンズを駆動させながら、撮像素子から得られる輝度信号の高周波成分のデータ（以下、焦点評価値という）を取得してメモリに記憶し、記憶値の中で最大値を示すレンズ位置が合焦位置として決定される。
【０００３】
図３を参照して撮像装置におけるコントラスト検出方式を説明する。図３（Ａ）は、撮影画面中の焦点検出エリアを示す。図３（Ｂ）はレンズ位置と焦点評価値との関係を示す。図３（Ｃ）はレンズ位置に対する焦点評価値とサンプリング点との関係を示す。図３（Ａ）に示すように、撮影画面の中央部分に焦点検出エリアが設定された場合、このエリア内の被写体に対して焦点評価値が最大になるレンズ位置が合焦位置として算出される。レンズ位置と焦点評価値との関係は、図３（Ｂ）に示すように、山形の曲線で表される。また、焦点検出時間の短縮を目的として、焦点評価値を得るためのレンズ位置の間隔を大きく設定することで、全域のスキャン動作が行われる。図３（Ｃ）中の黒点は各サンプリング点を示し、点線はフォーカスレンズの停止位置を示している。すなわち、サンプリング間隔を粗くして全域に亘ってスキャン動作を行う際、サンプリング点同士の間隔は無限遠から至近に至るまで一様に設定されている。それぞれのサンプリング点の間に位置する点に関しては補間計算によって焦点評価値が算出される。
【０００４】
特許文献１には、レンズ駆動電圧及び画面のオートフォーカス検出領域内の各領域の輝度情報を検出し、レンズ駆動電圧、全画面平均輝度、飽和領域数の値に応じて、レンズを駆動するモーターの駆動速度を変更する制御が開示されている。また、特許文献２には、焦点評価値の局部的な極大値を示すレンズ位置で焦点レンズが停止してしまうことを回避しつつ確実且つ迅速に焦点合わせを実行する自動焦点合わせ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−３２８１９３号公報
【特許文献２】特開平０９−２４３９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の方式では、スキャン動作中に手振れが生じた場合、焦点検出エリア内の被写体が変わってしまうと、焦点評価値のピーク値を導き出すことが困難となる。
【０００７】
撮影の様子を示す図７を参照して説明する。撮像装置３０１により、主被写体３０２と、主被写体３０２よりも遠い位置にある被写体３０３を撮影する場合を想定する。主被写体３０２が焦点検出エリアに入るように、撮影者がフレーミングを行った場合の画像を図７（Ａ）に示す。主被写体３０２に対して焦点評価値を取得するためにスキャン動作を行った場合の、レンズ位置に対する焦点評価値を図７（Ｂ）に示す。図７（Ｃ）は、手振れ等によりフレーミングが変化した場合の画像を示す。この場合、スキャン動作の途中で他の被写体（この例では被写体３０３）に対して焦点評価値の取得処理が行われる。レンズ位置に対する焦点評価値を図７（Ｄ）に示す。図７（Ｅ）は、オートフォーカス（以下、ＡＦと記す）スキャン中に被写体３０２から被写体３０３に変化した場合の、レンズ位置に対する焦点評価値を例示する。スキャン動作の途中で被写体が変化してしまうと、焦点評価値の山形状が変化する（２つのピークが出現する）。このため、焦点評価値のピーク位置を正しく求めることができなくなった場合、精確なピント合わせに支障を来す可能性がある。
【０００８】
本発明の目的は、焦点調節動作時に像ブレ補正を行うことにより、焦点検出範囲内で主被写体が変わることを回避して、合焦位置を特定する精度を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る装置は、フォーカスレンズ及び像ブレ補正用の補正レンズを有する撮影光学系、及び撮像素子を備え、前記撮影光学系の焦点調節を行う撮像装置であって、前記撮像装置の振れを検出する振れ検出手段と、前記振れ検出手段の検出信号を、第１フィルタによりフィルタ処理して第１の振れ量を算出する第１の処理手段と、前記振れ検出手段の検出信号を、前記第１フィルタとは周波数特性の異なる第２フィルタによりフィルタ処理して第２の振れ量を算出する第２の処理手段と、前記第１及び第２の振れ量を取得して像ブレ補正量を算出する算出手段と、前記算出手段が算出した像ブレ補正量を用いて前記補正レンズを駆動することにより像ブレを補正する像ブレ補正手段と、前記撮像素子によって撮像された画像データを取得し、焦点検出範囲を設定して焦点検出を行い、前記フォーカスレンズを駆動することにより焦点調節を制御する制御手段を備える。前記算出手段は、前記補正レンズの可動範囲が前記制御手段によって第１の範囲に設定された場合に前記第１の処理手段の出力から像ブレ補正量を算出し、前記補正レンズの可動範囲が前記制御手段によって前記第１の範囲よりも狭い第２の範囲に設定された場合に前記第２の処理手段の出力から像ブレ補正量を算出する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、焦点調節動作時に像ブレ補正を行うことにより、焦点検出範囲内で主被写体が変わることを回避して、合焦位置を特定する精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置の動作を説明するフローチャートである。
【図２】撮像時のＡＦ処理（図１のＳ１０７）を説明するフローチャートである。
【図３】ＡＦスキャン中の焦点評価値の取得処理を説明する図である。
【図４】本実施形態に係る撮像装置全体の構成例を示すブロック図である。
【図５】本実施形態に係る像ブレ補正部の構成例を示すブロック図である。
【図６】本実施形態に係るデジタルフィルタのカットオフ周波数を説明する図である。
【図７】スキャン動作中に被写体が変わった状況を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。ＡＦ制御中の像ブレ補正の説明に先立ち、本発明の実施形態に係る撮像装置の構成を説明する。
【００１３】
図４は、本実施形態の撮像装置の構成例を示す図である。撮像装置の撮影光学系は、ズームレンズ４０１、シャッタ・絞りユニット４０２、像ブレ補正用の補正レンズ（以下、シフトレンズという）４０３、フォーカスレンズ４０４を備える。撮影光学系は３群構成であり、ズーム制御に関与する１群レンズがズームレンズ４０１である。ズームレンズ４０１は、光軸方向に沿って位置を変更可能であり、倍率変更を行う。ズーム駆動制御部４０９は、ズームレンズ４０１を駆動する。ズームレンズ４０１の後段にはシャッタ・絞りユニット４０２が配置され、露光量を調節する。シャッタ・絞り駆動制御部４１０は、シャッタ・絞りユニット４０２を駆動制御して、露光量の調節、すなわち露出調節処理を行う。２群レンズは像ブレ補正光学系を構成するシフトレンズ４０３であり、光軸に対して略垂直な平面内での位置を変更可能である。シフトレンズ駆動制御部４１１はシフトレンズ４０３を駆動制御する。３群レンズは焦点調節用のフォーカスレンズ４０４である。フォーカスレンズ４０４は光軸方向に沿って位置を変更可能である。フォーカス駆動制御部４１２はフォーカスレンズ４０４を駆動制御して焦点調節を行う。
【００１４】
撮像素子４０５は、被写体から発して１群レンズから３群レンズを通過した光を受光し、光像を電気信号に光電変換する。撮像信号処理部４０６は、撮像素子４０５が出力した電気信号を映像信号に変換し、画像データとして出力する。映像信号処理部４０７は、撮像信号処理部４０６が出力した画像データに対し、所定の処理を施して表示部４０８に表示可能な画像信号を出力する。ズームレンズ４０１から映像信号処理部４０７に至る部分は、画像撮像部の機能を有する。
【００１５】
姿勢情報制御部４１３は、撮影装置の振れを検出する振れ検出部を備えるか、または振れ検出部から振れ検出信号を取得する。姿勢情報制御部４１３は撮像装置の姿勢検出を行い、検出情報を制御部４１４に出力する。撮影時に操作部（不図示）より像ブレ補正機能のオン指示がある場合、制御部４１４はシフトレンズ駆動制御部４１１に像ブレ補正動作を指示する。指示を受けたシフトレンズ駆動制御部４１１は、像ブレ補正機能のオフ指示がなされるまで像ブレ補正を行う。
【００１６】
制御部４１４はシステム全体を制御する。具体的には、制御部４１４は、ズーム駆動制御部４０９、シャッタ・絞り駆動制御部４１０、シフトレンズ駆動制御部４１１、フォーカス駆動制御部４１２に制御信号を出力して各可動光学部材の駆動制御を行う。また、制御部４１４は、撮像素子４０５、撮像信号処理部４０６、映像信号処理部４０７、表示部４０８、姿勢情報制御部４１３を制御する。制御部４１４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置を備え、メモリから読み出したプログラムを解釈及び実行して各種の処理を行う。
【００１７】
ズームスイッチ４１５はユーザがズーム操作に使用し、シャッタレリーズスイッチ４１７はユーザが撮影操作に使用する。外部入出力端子部４１６は外部機器との間の通信を媒介する。具体的には、外部入出力端子部４１６には、外部機器からの映像信号及び音声信号が入力され、また、映像信号及び音声信号が外部入出力端子部４１６から外部機器に出力される。画像データ等を記憶する記憶部４１８は制御部４１４に接続されている。記憶部４１８には、制御部４１４のＣＰＵによって解釈されて実行される、撮像装置の制御プログラムも記憶されている。電源部４１９は撮像装置の各部に必要な電力を供給する。
【００１８】
次に、本実施形態に係る撮像装置の動作を説明する。
制御部４１４は、例えば、姿勢情報制御部４１３からの検出信号に基づいて、シフトレンズ駆動制御部４１１に指令を出して像ブレ補正動作を制御する。また、制御部４１４は、表示部４０８に指示して、映像信号処理部４０７が出力する画像信号に従って表示画面上に画像を表示させる。表示部４０８は、制御部４１４の指示に従った画面表示処理を実行する。
【００１９】
ユーザがズームスイッチ４１５を使用してズーム操作を行うと、ズームスイッチ４１５は、ユーザ操作に応じた操作信号を制御部４１４に出力する。シャッタレリーズスイッチ４１７は、その押し込み量に応じて、第１スイッチ( 以下、「ＳＷ１」と記す) 及び第２スイッチ（以下、「ＳＷ２」と記す）が順次にオン状態となるように構成されている。具体的には、ユーザがシャッタレリーズボタンを約半分押し込んだ場合、ＳＷ１がオン状態となる。ユーザが更に、シャッタレリーズボタンを最後まで深く押し込んだ場合、ＳＷ２がオン状態となる。ＳＷ１、ＳＷ２がそれぞれオン状態となったことを示す信号が制御部４１４に出力される。ＳＷ１のオン信号により撮影準備動作が開始し、ＳＷ２のオン信号により撮影動作が開始する。
【００２０】
記憶部４１８は、撮像信号処理部４０６が出力した画像信号、映像信号処理部４０７が出力した画像信号等を記憶する。
本実施形態に係る撮像装置の制御方法は、制御部４１４により図４に示す各部を制御することで実現され、撮像装置の機能は、ＣＰＵが実行するコンピュータプログラムにより実現される。コンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納することができ、記録媒体に記録して提供され、又は、通信インタフェースを介してネットワークを利用した送受信により提供される。
【００２１】
次に、本実施形態における自動焦点調節（ＡＦ）処理、自動露出（ＡＥ）処理、及びレンズ駆動制御について説明する。
ユーザがシャッタレリーズボタンを操作した場合、シャッタレリーズスイッチ４１７の押し込み量に応じて、ＳＷ１及びＳＷ２が順にオン状態となる。ＳＷ１がオン状態となったことを示す信号が制御部４１４に入力されると、制御部４１４はフォーカス駆動制御部４１２に指示してＡＦ処理を実行させる。制御部４１４から指示を受けたフォーカス駆動制御部４１２は、フォーカスレンズ４０４を駆動する。また、制御部４１４はシャッタ・絞り駆動制御部４１０に指示してＡＥ処理を実行させる。シャッタ・絞り駆動制御部４１０はシャッタ・絞りユニット４０２を駆動して、露光量を適正な値に設定する。
【００２２】
シャッタレリーズボタンの操作によりＳＷ２がオン状態となったことを示す信号が制御部４１４に入力されると、制御部４１４は撮像素子４０５に指示して光像を電気信号に変換させる。撮像信号処理部４０６は撮像した画像の画像データを出力する。映像信号処理部４０７は、撮像信号処理部４０６から取得した画像データに基づいて、表示部４０８に表示する画像信号を出力する。制御部４１４は、撮像信号処理部４０６が出力した画像信号や、映像信号処理部４０７が出力した画像信号を記憶部４１８に記憶させる。
ユーザがズームスイッチ４１５を操作すると、その操作信号が制御部４１４に入力される。制御部４１４はズーム駆動制御部４０９に指示してズーム駆動制御を実行する。ズーム駆動制御部４０９は指示されたズーム位置へズームレンズ４０１を移動させる。
【００２３】
図５は、図４のシフトレンズ駆動制御部４１１及び制御部４１４による像ブレ補正に関与する構成部を、より詳細に示すブロック図である。なお、シフトレンズ４０３の光軸と直交する２軸、つまりピッチ（Ｐｉｔｃｈ）回転軸の方向及びヨー（Ｙａｗ）回転軸の方向で像ブレ補正装置の構成は同じであるため、片軸のみについて説明する。制御装置は、撮像装置の振れ検出信号をフィルタ処理して像ブレ補正量を算出する処理部と、算出された像ブレ補正量に従ってシフトレンズ４０３を駆動する像ブレ補正部を備える。
【００２４】
振れ検出部４２０は、ジャイロセンサ等を用いて振れの角速度を検出し、検出信号を出力する。角速度検出用のＡＤ変換部４２１は、振れ検出部４２０の出力信号をデジタル信号に変換してデジタルＨＰＦ（ハイパスフィルタ）４２２に出力する。デジタルＨＰＦ４２２は、角速度出力中のオフセット成分や、温度ドリフト成分を除去する。第１デジタルローパスフィルタ（以下、この第１フィルタを第１ＬＰＦという。図５のＬＰＦ１参照）４２３は、デジタルＨＰＦ４２２から取得した角速度データを積分して角度データに変換し、第１の振れ量を算出する。第１ゲイン部４２４は、第１ＬＰＦ４２３の出力に対し、第１ゲイン係数（ゲイン１）を乗算することで、振れ検出部４２０の感度ばらつきを吸収する。第１ＬＰＦ４２３及び第１ゲイン部４２４は、振れ量の算出に係る第１の処理手段を構成する。
【００２５】
位相補償部４２５は、デジタルＨＰＦ４２２から角速度データを取得し、その位相遅れ成分または位相進み成分を補償するフィルタである。第２デジタルローパスフィルタ（以下、この第２フィルタを第２ＬＰＦという。図５のＬＰＦ２参照）４２６は、位相補償部４２５による位相補償後の角速度データを積分して角度データに変換し、第２の振れ量を算出する。第２ＬＰＦ４２６は、周波数特性が第１ＬＰＦ４２３とは異なる。第２ゲイン部４２７は、第２ＬＰＦ４２６の出力に対し、第２ゲイン係数（ゲイン２）を乗算することで、振れ検出部４２０の感度ばらつきを吸収する。第２ゲイン係数は、第１ゲイン係数とは異なる値である。第２ＬＰＦ４２６及び第２ゲイン部４２７は、振れ量の算出に係る第２の処理手段を構成する。
ここで、第１ＬＰＦ４２３のカットオフ周波数をｆｃ１と記し、第２ＬＰＦ４２６のカットオフ周波数をｆｃ２と記す。デジタルＬＰＦ４２３，４２６は、「ｆｃ１＜ｆｃ２」の関係を満たすように設計される。これにより、第２ＬＰＦ４２６を通過する信号に基づいて、より広範囲の手振れを検出することが可能である。カットオフ周波数の詳細については、図６を用いて後述する。
【００２６】
第１ゲイン部４２４と第２ゲイン部４２７の各出力は振れ量切替部４２８に出力される。振れ量切替部４２８は、シフトレンズ４０３の位置指令値として採用すべき角度データとして、第１ゲイン部４２４の出力、または第２ゲイン部４２７の出力を選択して切り替える。敏感度演算部４２９は、振れ量切替部４２８が選択した角度データ（振れ量）を、シフトレンズ４０３の位置指令値（像ブレ補正量）に変換する。この場合の敏感度は撮影光学系の焦点距離毎に異なった値であり、焦点距離が変わる度に敏感度が変更される。敏感度演算部４２９により算出される像ブレ補正量に基づいてシフトレンズ４０３の駆動制御が行われる。
【００２７】
パンニング制御部４３０は、デジタルＨＰＦ４２２からの振れ量（角速度データ）、及び敏感度演算部４２９からの像ブレ補正量を取得し、これらの量を監視する。パンニング制御部４３０は、デジタルＨＰＦ４２２及びデジタルＬＰＦ４２３，４２６に対して各カットオフ周波数を変更する制御を行う。その理由は、シフトレンズ４０３が制御端（可動範囲の端部）に到達したままで制御不能の状態に陥らないようにするためである。なお、チルティング制御部（不図示）が行うチルティング制御についても、方向の違いを除いてパンニング制御の場合と同様であるため、その説明を省略する。
【００２８】
定点撮影モード判定部４３１は、デジタルＨＰＦ４２２からの振れ量（角度データ）、及び敏感度演算部４２９からの像ブレ補正量を取得し、これらの量を監視する。定点撮影モード判定部４３１は、既知の方法で定点撮影モードのＯＮ／ＯＦＦを判定し、判定信号をパンニング制御部４３０と振れ量切替部４２８に出力する。なお、定点撮影モードは、主に望遠側でカメラを意図して動かすことなく撮影するような場合に好適なモードであり、より低い周波数帯域の振れに対する補正効果を高めることを目的とする。定点撮影モードでは、例えば撮影者がしっかりとカメラを構えていても、呼吸に伴う身体の揺れ等によって低い周波数の振れが生じている場合に、特に望遠側での撮影にて、低周波数の揺れによる画像の揺らぎが目立たないように補正可能である。
【００２９】
ＰＩＤ制御部４３２は、像ブレ補正量に従ってシフトレンズ４０３の位置制御を行う。ＰＩＤ制御部４３２は、敏感度演算部４２９から減算部ＤＥＣを介した信号が入力され、Ｐ（比例）、Ｉ（積分）、Ｄ（微分）制御を行う。減算部ＤＥＣは、像ブレ補正量と、シフトレンズ４０３の検出位置との偏差を算出し、ＰＩＤ制御部４３２は偏差に応じて、シフトレンズ４０３を駆動するための駆動量を演算し、ドライブ部４３３に出力する。ドライブ部４３３は、ＰＩＤ制御部４３２が算出した駆動量に従って、アクチュエータのコイルに電流を流すことでシフトレンズ４０３を駆動する。シフトレンズ４０３は、検出された振れ方向とは逆の方向に移動することで、像ブレを打ち消す。位置検出部４３５は、シフトレンズ４０３の位置を検出し、位置検出信号を減算部ＤＥＣに出力する。これにより位置フィードバック制御が行われる。
【００３０】
次に、図６を参照して、パンニング制御部４３０が行う制御について説明する。図６の横軸はシフトレンズ４０３の位置を表し、原点０を可動範囲の中心としている。縦軸はデジタルＨＰＦ４２２またはデジタルＬＰＦ４２３，４２６のカットオフ周波数（Ｆｃ）を表し、「ｆ１＜ｆ２」とする。図６には、動画撮影用のグラフＧ１と静止画撮影用のグラフＧ２をそれぞれ示す。
【００３１】
例えばＥＶＦ（電子ビューファインダ）時のように連続で撮影を行う場合（動画撮影用のグラフＧ１参照）、シフトレンズ４０３が中心から離れると、直ちにカットオフ周波数Ｆｃが上昇し始め、角度θBでの最大値ｆ２[Hz]まで増加していく。これは、一般的に動画撮影の場合、大きな手振れを伴うことが前提になっているためである。つまり、カットオフ周波数Ｆｃが大きくなり易い特性に設計されるので、シフトレンズ４０３が可動範囲の中心に戻り易くなっている。これにより、大きな振れを伴う場合でも、シフトレンズ４０３が制御端に到達したまま制御不能の状態に陥ることがなくなり、滑らかな撮影が可能となる。反面では、静止画を撮影する際には、像ブレ補正の性能が低下する可能性がある。そこで、静止画撮影の場合（静止画撮影用のグラフＧ２参照）には、可動範囲の中心から、ある一定の距離に相当する角度θAまでカットオフ周波数Ｆｃが変化しないように設計される。すなわちθAを閾値として、これを超えるとカットオフ周波数Ｆｃが増加し、角度θBでの最大値ｆ１[Hz]まで増加していく。θBは、シフトレンズ４０３の制御端に対応する角度である。
【００３２】
次に、図１のフローチャートを参照して、本実施形態に係る撮像装置の処理例を説明する。なお、図中の「ＹＥＳ」は肯定的な判断結果を示し、「ＮＯ」は否定的な判断結果を示す。
まず、撮像装置の制御部４１４は、ユーザの操作入力に従って撮影モードに設定されたことを確認し、撮像素子４０５の駆動を開始させる（Ｓ１０１）。Ｓ１０２にて制御部４１４は、シフトレンズ４０３の可動範囲を、第１の範囲（その角度をＡと記す）に設定する処理を行う。可動範囲の設定については角度単位で行われる。後述する第２の範囲に係る設定角度Ｂとの関係では、「Ａ＞Ｂ」とする。すなわち、第２の範囲は第１の範囲よりも狭い。低域まで制御する場合、シフトレンズ４０３の移動量が大きくなり、制御端に到達し易くなることを防ぐために、可動範囲が適切に設定される。続くＳ１０３で振れ量切替部４２８は、第１ＬＰＦ４２３及び第１ゲイン部４２４を経た出力に切り替える。Ｓ１０４では、シフトレンズ駆動制御部４１１の構成部である、敏感度演算部４２９以降の部分により像ブレ補正処理が行われる。
【００３３】
Ｓ１０５で制御部４１４は、シャッタレリーズスイッチ４１７のＳＷ１がオン状態になったか否かを判断する。ＳＷ１がオン状態になったと判断された場合、Ｓ１０６に進む。また、ＳＷ１がオフ状態であると判断された場合には、Ｓ１０２に処理を戻す。
【００３４】
Ｓ１０６で制御部４１４は本撮影用ＡＥ処理を実行し、次のＳ１０７で本撮影用ＡＦ処理を行う。「本撮影」とは撮像素子４０５により撮像した画像のデータを処理して記録媒体に記録させる撮影動作である。Ｓ１０７の本撮影用ＡＦ処理については、図２を参照して後述する。Ｓ１０７の処理が終了した時点で、Ｓ１０８に進み、シフトレンズ駆動制御部４１１は、位置検出部４３５が検出した、シフトレンズ４０３の位置情報を取得する。Ｓ１０９ではシフトレンズ位置が第２の範囲Ｂと比較される。比較の結果、シフトレンズ位置が第２の範囲内でない場合（Ｓ１０９でＮＯ）はＳ１１０に処理を進め、第２の範囲内である場合（Ｓ１０９でＹＥＳ）、Ｓ１１１に処理を進める。
【００３５】
Ｓ１１０でシフトレンズ駆動制御部４１１は、シフトレンズ４０３を可動範囲の中心（原点）に移動させ、Ｓ１１１に進む。Ｓ１１１で制御部４１４は、シフトレンズ４０３の可動範囲をＢ（＜Ａ）に設定する。Ｓ１１２で振れ量切替部４２８は、第２ＬＰＦ４２６及び第２ゲイン部４２７を経た出力に切り替える。これは、静止画撮影の際の像ブレ補正性能を高めるためである。Ｓ１１３にて再度、像ブレ補正処理が行われる。
【００３６】
Ｓ１１４で制御部４１４は、シャッタレリーズスイッチ４１７のＳＷ２がオン状態になったか否かを判断する。ＳＷ２がオン状態になったと判断された場合、Ｓ１１５に進む。また、ＳＷ２がオフ状態であると判断された場合にはＳ１０５に処理を戻す。Ｓ１１５にて制御部４１４は露光処理を行い、Ｓ１１６にて画像記録処理が行われて、撮影画像データが記録媒体に記録された後、処理が終了する。
【００３７】
次に図２のフローチャートを参照して、図１のＳ１０７に示す本撮影用ＡＦ処理について説明する。なお、以下の説明において、「スキャン」とはＳ６０３ないしＳ６０６の処理のことをいう。
まずＳ６０１で制御部４１４は、焦点検出エリアを決定するＡＦ枠の位置を所定位置に設定する。この所定位置は、例えば画面の中央とする（図３（Ａ）参照）。また、画面上のＡＦ枠のサイズが所定のサイズに設定される。この所定のサイズは、例えば縦横の長さがそれぞれ画面の縦横サイズの２０％であるものとする。
【００３８】
Ｓ６０２でフォーカス駆動制御部４１２は、スキャン開始位置へフォーカスレンズ４０４を移動させる。例えば、スキャン開始位置は合焦可能範囲の無限遠端とする。Ｓ６０３で制御部４１４は、撮像素子４０５の露光後に読み出された映像信号から、輝度信号の高周波成分を抽出して焦点評価値をメモリに記憶させる。Ｓ６０４では、フォーカスレンズ４０４の現在位置のデータがメモリに記憶される。Ｓ６０５で制御部４１４は、Ｓ６０４で記憶されたフォーカスレンズ４０４の現在位置とスキャン終了位置を比較する。比較の結果、フォーカスレンズ４０４の現在位置がスキャン終了位置と一致する場合、Ｓ６０７へ処理を進め、不一致の場合にはＳ６０６へ進む。ここで、スキャン終了位置は、合焦可能範囲の至近端とする。Ｓ６０６でフォーカス駆動制御部４１２は、フォーカスレンズ４０４をスキャン終了位置へ向けて所定量移動させる。そして、Ｓ６０３に処理を戻す。
【００３９】
Ｓ６０７で制御部４１４は、Ｓ６０３で記憶された焦点評価値の中からピーク値を抽出する（図３（Ｂ）参照）。Ｓ６０８で制御部４１４は、Ｓ６０４で記憶されたフォーカスレンズ４０４の位置の中から、Ｓ６０７で抽出した焦点評価値のピーク値に対応するフォーカスレンズ４０４の位置（ピーク位置）を算出する。Ｓ６０９でフォーカス駆動制御部４１２は、Ｓ６０８で算出されたピーク位置にフォーカスレンズ４０４を移動させる。そしてリターン処理に移行し、図１のＳ１０８に処理を進める。
【００４０】
本実施形態によれば、ＡＦスキャン動作時に手振れ等が生じ、焦点検出範囲内の主被写体が変わってしまうような場合への対応が可能となり、補正レンズの可動範囲の設定に応じて特性の異なる像ブレ補正処理が行われる。よって、焦点評価値のピーク値を検出してピーク位置にフォーカスレンズを移動させる処理が容易になり、合焦位置を特定する精度を高めることができる。
【符号の説明】
【００４１】
４０３  シフトレンズ（補正レンズ）
４０４  フォーカスレンズ
４０５  撮像素子
４１１  シフトレンズ駆動制御部
４１２  フォーカス駆動制御部
４１３  姿勢情報制御部
４２３  第１ローパスフィルタ
４２６  第２ローパスフィルタ
４３０  パンニング制御部
【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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