(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光動作の開始を指示するスイッチと、
補正手段を保持すると共に、画像の振れを補正する方向に駆動される補正部材と、
振れを検出して振れ信号を出力する振れ検出手段と、
前記補正部材の位置を検出する位置検出手段と、
前記振れ信号に応じて決定される前記補正部材の目標位置を算出する算出手段と、
前記補正部材を駆動する駆動手段と、
前記補正部材の位置が前記目標位置に収束するように前記補正部材を駆動するための指令信号を生成し、前記駆動手段に出力する帰還制御手段と、
前記指令信号の生成時に用いられる駆動に関する信号により当該撮像装置の姿勢を検出し、撮影設定に反映させるための姿勢情報を出力する姿勢検出手段とを有する撮像装置において、
前記帰還制御手段は、比例制御と積分制御と微分制御を組み合わせたＰＩＤ制御もしくは前記比例制御と前記微分制御を組み合わせたＰＤ制御を行い、前記補正部材の位置と前記目標位置との偏差に基づいて、前記比例制御に用いる比例補償係数と前記積分制御に用いる積分補償係数と前記微分制御に用いる微分補償係数とを決定するものであり、前記スイッチがオフのときには、前記ＰＩＤ制御により前記指令信号を生成し、前記スイッチがオフからオンになったときには、前記露光動作を開始する前に、前記ＰＤ制御により前記指令信号を生成し、
前記姿勢検出手段は、前記帰還制御手段が前記ＰＩＤ制御を実行するときには、前記駆動に関する信号に相当する前記積分補償係数により当該撮像装置の姿勢を検出し、前記帰還制御手段が前記ＰＤ制御を実行するときには、前記ＰＩＤ制御から前記ＰＤ制御に変更される直前に保持される、前記駆動に関する信号に相当する前記積分補償係数により当該撮像装置の姿勢を検出することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記姿勢検出手段は、前回の露光動作を終了した後、設定される一定時間、姿勢検出を行わないことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記姿勢検出手段は、初期画面表示時には、通常の姿勢検出周期よりも早めに姿勢検出を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
露光動作の開始を指示するスイッチと、補正手段を保持すると共に、画像の振れを補正する方向に駆動される補正部材と、前記補正部材を駆動する駆動手段とを備えた撮像装置の制御方法であって、
前記撮像装置の振れを検出して振れ信号を出力する振れ検出ステップと、
前記補正部材の位置を検出する位置検出ステップと、
前記振れ信号に応じて決定される前記補正部材の目標位置を算出する算出ステップと、
前記補正部材の位置が前記目標位置に収束するように前記補正部材を駆動するための指令信号を生成し、前記駆動手段に出力する帰還制御ステップと、
前記指令信号の生成時に用いられる駆動に関する信号により前記撮像装置の姿勢を検出し、撮影設定に反映させるための姿勢情報を出力する姿勢検出ステップとを有し、
前記帰還制御ステップでは、比例制御と積分制御と微分制御を組み合わせたＰＩＤ制御もしくは前記比例制御と前記微分制御を組み合わせたＰＤ制御を行い、前記補正部材の位置と前記目標位置との偏差に基づいて、前記比例制御に用いる比例補償係数と前記積分制御に用いる積分補償係数と前記微分制御に用いる微分補償係数とを決定し、前記スイッチがオフのときには、前記ＰＩＤ制御により前記指令信号を生成し、前記スイッチがオフからオンになったときには、前記露光動作を開始する前に、前記ＰＤ制御により前記指令信号を生成し、
前記姿勢検出ステップでは、前記帰還制御ステップにて前記ＰＩＤ制御が実行されるときには、前記駆動に関する信号に相当する前記積分補償係数により前記撮像装置の姿勢を検出し、前記帰還制御ステップにて前記ＰＤ制御が実行されるときには、前記ＰＩＤ制御から前記ＰＤ制御に変更される直前に保持される、前記駆動に関する信号に相当する前記積分補償係数により前記撮像装置の姿勢を検出す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、画像振れを補正する機能を有する撮像装置およびその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置の振れを検出して、この振れに起因する画像振れを補正するように移動可能な可動体（補正レンズ及びその保持部材）を駆動する振れ補正装置を備えた撮像装置が知られている。上記振れ補正装置では、振れ検出に角速度センサがよく用いられる。この角速度センサでは、圧電素子等の振動材を一定周波数で振動させ、回転運動成分により発生するコリオリ力による力を電圧に変換して角速度情報を得るようにする。そして、得られた角速度に対して積分を行って振れ量を算出し、振れ量に基づいて補正位置制御信号を出力して画像振れをキャンセルする方向に可動体を駆動することにより、画像振れ補正が行われる。
【０００３】
上記可動体の駆動では、可動体の現在位置が可動体位置信号として検出され、これがフィードバックされて補正位置制御信号に反映させるフィードバック制御が行われる。一般にフィードバック制御では、以下のＰＩＤ制御と呼ばれる制御方法が用いられる。
【０００４】
Ｄ制御（微分制御）は、Ｐ制御（比例制御）の過制御によるゲイン余裕ＧＭ及び位相余裕ＰＭの低下を改善し、フィードバック制御の安定性を向上させるために用いられる。Ｉ制御（積分制御）は、フィードバック制御のオフセット特性を改善するために用いられる。これらＰ制御、Ｉ制御及びＤ制御を、必要に応じて選択して組み合わせるようにしたフィードバック制御をＰＩＤ制御と呼ぶ。
【０００５】
一方で、画像振れ補正制御の駆動手段に流れる電流に基づいて重力方向を検出するものが、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開平５−２１５９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような振れ補正装置を具備した従来の撮像装置では、露光前の姿勢判定情報を撮影画像に反映させていた。そのため、露光時に姿勢が切り換わってしまった時に、誤った姿勢判定情報を撮影画像に反映させてしまう問題点があった。
【０００７】
（発明の目的）
本発明の目的は、露光前後、露光中のそれぞれに適した姿勢検出を行うことができ、且つ、正確な姿勢状態を表示、記録することのできる撮像装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、露光動作の開始を指示するスイッチと、補正手段を保持すると共に、画像の振れを補正する方向に駆動される補正部材と、振れを検出して振れ信号を出力する振れ検出手段と、前記補正部材の位置を検出する位置検出手段と、前記振れ信号に応じて決定される前記補正部材の目標位置を算出する算出手段と、前記補正部材を駆動する駆動手段と、前記補正部材の位置が前記目標位置に収束するように前記補正部材を駆動するための指令信号を生成し、前記駆動手段に出力する帰還制御手段と、前記指令信号の生成時に用いられる駆動に関する信号により当該撮像装置の姿勢を検出し、撮影設定に反映させるための姿勢情報を出力する姿勢検出手段とを有する撮像装置において、前記帰還制御手段が、比例制御と積分制御と微分制御を組み合わせたＰＩＤ制御もしくは前記比例制御と前記微分制御を組み合わせたＰＤ制御を行い、前記補正部材の位置と前記目標位置との偏差に基づいて、前記比例制御に用いる比例補償係数と前記積分制御に用いる積分補償係数と前記微分制御に用いる微分補償係数とを決定するものであり、前記スイッチがオフのときには、前記ＰＩＤ制御により前記指令信号を生成し、前記スイッチがオフからオンになったときには、前記露光動作を開始する前に、前記ＰＤ制御により前記指令信号を生成し、前記姿勢検出手段が、前記帰還制御手段が前記ＰＩＤ制御を実行するときには、前記駆動に関する信号に相当する前記積分補償係数により当該撮像装置の姿勢を検出し、前記帰還制御手段が前記ＰＤ制御を実行するときには、前記ＰＩＤ制御から前記ＰＤ制御に変更される直前に保持される、前記駆動に関する信号に相当する前記積分補償係数により当該撮像装置の姿勢を検出することを特徴とする撮像装置とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、露光前後、露光中のそれぞれに適した姿勢検出を行うことができ、且つ、正確な姿勢状態を表示、記録することができる撮像装置を提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例１および２に示す通りである。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明の実施例１に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。この撮像装置は、主に静止画像の撮影を行うためのデジタルカメラである。
【００１２】
図１において、１０１はズームユニットであり、変倍を行うズームレンズを含む。１０２はズーム駆動制御部であり、ズームユニット１０１を駆動制御する。１０３は光軸に対して位置を変更することが可能な補正レンズ（ユニット）である。１０４は補正レンズ駆動制御部であり、補正レンズ１０３を駆動制御する。１０５は絞り・シャッタユニットである。１０６は絞り・シャッタ駆動制御部であり、絞り・シャッタユニット１０５を駆動制御する。１０７はフォーカスユニットであり、ピント調節を行うレンズを含む。１０８はフォーカス駆動制御部であり、フォーカスユニット１０７を駆動制御する。
【００１３】
１０９は撮像部であり、各レンズ群を通ってきた光像を電気信号に変換する。１１０は撮像信号処理部であり、撮像部１０９から出力された電気信号を映像信号に変換処理する。１１１は映像信号処理部であり、撮像信号処理部１１０から出力された映像信号を用途に応じて加工する。１１２は表示部であり、映像信号処理部１１１から出力された信号に基づいて、必要に応じて画像表示を行う。１１３は電源部であり、システム全体に用途に応じて電源を供給する。１１４は外部入出力端子部であり、外部との間で通信信号及び映像信号を入出力する。１１５はシステムを操作するための操作部である。１１６は記憶部であり、映像情報など様々なデータを記憶する。１１７は姿勢情報制御部であり、撮像装置の姿勢判定をして姿勢情報を提供する。１１８はシステム全体を制御する制御部である。
【００１４】
次に、上記構成を持つ撮像装置の概略動作について説明する。
【００１５】
操作部１１５には、押し込み量に応じて第１スイッチ（ＳＷ１）および第２スイッチ（ＳＷ２）が順にオンするように構成されたシャッタレリーズボタンが含まれる。シャッタレリーズボタンが約半分押し込まれたときにスイッチＳＷ１がオンし、シャッタレリーズボタンが最後まで押し込まれたときにスイッチＳＷ２がオンする構造となっている。スイッチＳＷ１がオンされると、フォーカス駆動制御部１０８がフォーカスユニット１０７を駆動してピント調節を行うとともに、絞り・シャッタ駆動制御部１０６が絞り・シャッタ１０５を駆動して適正な露光量に設定する。スイッチＳＷ２がオンされると、撮像部１０９に露光された光像から得られた画像データが記憶部１１６に記憶される。
【００１６】
操作部１１５には、振れ補正（防振）モードを選択可能にする防振スイッチが含まれる。防振スイッチにより振れ補正モードが選択されると、制御部１１８が補正レンズ駆動制御部１０４に防振動作を指示し、これを受けた補正レンズ駆動制御部１０４が防振オフの指示がなされるまで防振動作を行う。また、操作部１１５には、静止画撮影モードと動画撮影モードとのうちの一方を選択可能にする撮時モード選択スイッチが含まれており、それぞれの撮影時モードにおいて各アクチュエータの動作条件を変更することができる。
【００１７】
操作部１１５には、またズーム変倍の指示を行う変倍スイッチが含まれる。変倍スイッチによりズーム変倍の指示があると、制御部１１８を介して指示を受けたズーム駆動制御部１０２がズームユニット１０１を駆動して、指示されたズーム位置にズームユニット１０１を移動させる。それとともに、撮像部１０９から送られた各信号処理部（１１０,１１１）にて処理された画像情報に基づいて、フォーカス駆動制御部１０８がフォーカスユニット１０７を駆動してピント調節を行う。
【００１８】
姿勢情報制御部１１７からの姿勢情報により映像信号処理部１１１からの画像データの姿勢が決定され、表示部１１２の画像表示の向きが決定される。
【００１９】
図２は、補正レンズ駆動制御部１０４の構成を示すブロック図である。
【００２０】
２０１はピッチ方向のセンサ部（例えば角速度センサ）であり、通常姿勢（画像フレームの長さ方向が水平方向とほぼ一致する姿勢）における撮像装置の垂直方向（ピッチ方向）の振動を検出する。２０２はヨー方向のセンサ部（角速度センサを例にする）であり、通常姿勢における撮像装置の水平方向（ヨー方向）の振動を検出する。２０３，２０４はそれぞれピッチ方向、ヨー方向の防振制御部であり、状況に応じて防振制御、補正レンズ位置制御を行う。
【００２１】
２０５，２０６はそれぞれＰＩＤ制御部であり、ピッチ方向、ヨー方向それぞれの補正位置制御信号と補正レンズ１０３の位置を示す位置信号とから制御量を求め、位置指令信号を出力する。２０７，２０８はそれぞれドライブ（駆動）部であり、ＰＩＤ制御部２０５，２０６から送られた位置指令信号に基づき、補正レンズ１０３を駆動する。２０９，２１０はそれぞれホール素子であり、補正レンズ１０３のピッチ方向、ヨー方向の位置を検出する。２１１は撮像装置の姿勢を検出する姿勢検出部である。
【００２２】
次に、図２に示す補正レンズ駆動制御部１０４による補正レンズ１０３の位置制御について説明する。
【００２３】
補正レンズ１０３の位置制御では、ピッチ方向のセンサ部２０１、ヨー方向センサ部２０２からの撮像装置のピッチ方向、ヨー方向の振れを表す振れ信号（角速度信号）に基づいて、それぞれの方向に補正レンズ１０３を駆動させる。補正レンズ１０３には磁石が具備されており、この磁石の磁場をホール素子２０９，２１０で検出し、補正レンズ１０３の位置を示す位置信号がＰＩＤ制御部２０５，２０６へそれぞれ送られる。ＰＩＤ制御部２０５，２０６は、これらの位置信号が、防振制御部２０３，２０４から送られてくる補正位置制御信号にそれぞれ収束するようなフィードバック制御を行う。
【００２４】
なお、ホール素子２０９，２１０から出力される位置信号には個体ばらつきがあるため、所定の補正位置制御信号に対して、補正レンズ１０３が所定の位置に移動するように、ホール素子２０９，２１０の出力調整を行う必要がある。このとき、ＰＩＤ制御部２０５，２０６では、Ｐ制御（比例制御）とＩ制御（積分制御）とＤ制御（微分制御）とを用いたＰＩＤ制御を行う。また、ＰＩＤ制御部２０５，２０６で用いられる積分補償係数により姿勢検出が行われる。
【００２５】
防振制御部２０３，２０４は、ピッチ方向のセンサ部２０１、ヨー方向のセンサ部２０２からの振れ情報に基づき、画像振れを補正する方向に補正レンズ１０３の位置を移動させるようにする補正位置制御信号をそれぞれ出力する。これによって、撮像装置に手振れなどが発生しても、画像振れを防止できる。
【００２６】
図３は、防振制御部２０３の構成を示すブロック図である。なお、防振制御部２０４も同一の構成を有しており、その説明は省略する。
【００２７】
図３において、３０１はＡ／Ｄ変換器であり、ピッチ方向のセンサ部２０１からの角速度信号をデジタル信号に変換する。３０２はハイパスフィルタ（ＨＰＦ）であり、ＤＣ成分をカットするカットオフ周波数変更可能なフィルタである。３０３はカットオフ周波数変更可能なローパスフィルタ（ＬＰＦ）であり、角速度信号を角度信号に変換するためのフィルタである。３０４はローパスフィルタのカットオフ周波数切換部である。
【００２８】
防振制御部２０３に入力された角速度信号は、これら一連のフィルタ処理を施されて、補正位置制御信号としてＰＩＤ制御部２０５へ入力される。
【００２９】
図４は、ＰＩＤ制御部２０５の構成を示すブロック図である。なお、ＰＩＤ制御部２０６も同一の構成を有しており、その説明は省略する。
【００３０】
図４において、４０１は積分補償器（Ｋｉ）、４０２は比例補償器（Ｋｐ）、４０３は微分補償器（Ｋｄ）、４０４はスイッチ（ＳＷ）検出器、４０５はＰＩＤ切換器である。４０６は積分補償係数読出器、４０７は積分補償係数読出器４０６で読み出した値を保持できる積分補償係数保持器、４０８および４０９は切換スイッチである。４１０は偏差読出器であり、防振制御部２０３からの目標位置とホール素子２０９からの位置信号の差分（偏差）を読み出す。
【００３１】
このＰＩＤ制御部２０５では、スイッチ検出器４０４の検出信号によりＰＩＤ切換器４０５が切換スイッチ４０８，４０９を動作させて、ＰＩＤ制御またはＰＤ制御を選択的に実行させる。
【００３２】
スイッチ検出器４０４は、シャッタレリーズボタンのスイッチＳＷ２のオンおよび記録部１１６への画像データの格納終了（露光終了）を検出する。ＰＩＤ制御時には、切換スイッチ４０８が閉状態とされ、切換スイッチ４０９が開状態とされる。また、積分補償係数読出器４０６には積分補償器（Ｋｉ）４０１の出力値である積分補償係数が入力され、ＰＩＤ制御時の姿勢判定に用いられる。ＰＤ制御時には、切換スイッチ４０８が開状態とされ、切換スイッチ４０９が閉状態とされ、ＰＤ制御に切り換わる直前に４０６で読み出された積分補償係数が積分補償係数保持器４０７に保持される。また、姿勢判定には偏差読出器４１０の偏差が用いられる。
【００３３】
ここで姿勢判定について説明する。露光中のＰＤ制御時にはレンズの自重によりホール素子２０９および２１０からの補正レンズ１０３の位置は防振制御部２０３からの目標位置に対して重力方向に偏差が生じる。例えばカメラが正位置の場合（横位置に構えた場合）重力による影響でレンズは自重によりピッチ方向（下向き）に偏差が生じる。このようにカメラ姿勢により偏差が生じる向きが決定されるので、ピッチ方向とヨー方向でそれぞれの偏差読出部４１０から読み出すことによりカメラ姿勢を判定できる。露光前後のＰＩＤ制御時には、ＰＩＤ制御では偏差を補正するようにＰＩＤ制御の積分補償係数が作用する。したがって、同様にピッチ方向及びヨー方向で積分補償係数読出器４０６から読み出し、この係数を観察することによりレンズが重力を受けている方向が分かるので、姿勢判定ができる。
【００３４】
以上のように構成された撮像装置において行われる振れ補正動作と姿勢検出について、図５のフローチャートを用いて説明する。
【００３５】
ステップＳ１０１にて、撮像装置の電源がオンされたことを検知するとステップＳ１０２へ進み、ＰＩＤ制御を実行する。ＰＩＤ制御は、ＰＩＤ切換器４０５が、切換スイッチ４０８を閉状態とし、切換スイッチ４０９を開状態とすることにより行われる。次のステップＳ１０３では、操作部１１５に含まれる防振スイッチにより振れ補正モードが選択されているか否かを判定する。その結果、振れ補正モードが選択されているならばステップＳ１０８へ進み、振れ補正モードが選択されていなければステップＳ１０４へ進む。
【００３６】
振れ補正モードが選択されていないとしてステップＳ１０３からステップＳ１０４へ進むと、ＰＩＤ制御によって補正レンズ１０３を光軸中心位置に固定する。これにより、オフセットの無い中央固定が可能となる。続くステップＳ１０５では、タイマｔの計測を行い、計測値が一定周期Ｔに達しているか否かを判定し、達していなければステップＳ１０７へ進む。ステップＳ１０７では、撮像装置の電源スイッチがオンのままか否かを判定し、オンのままであればステップＳ１０２に戻り、以下の同様の動作を繰り返す。
【００３７】
その後、ステップＳ１０５にてタイマｔの計測値が一定周期Ｔに達したことを判定するとステップＳ１０６へ進み、ＰＩＤ制御の積分補償係数を用いて姿勢検出部２１１にて姿勢検出を行う。この時にタイマｔは０に初期化される。これにより、姿勢検出は一定周期Ｔで間欠に行われる。その後はステップＳ１０７へ進み、上記のように、撮像装置の電源スイッチの状態を判定し、オンのままであればステップＳ１０２へ戻って同様の動作を繰り返す。また、電源スイッチがオフであれば振れ補正動作を終了する。
【００３８】
また、上記ステップＳ１０３にて振れ補正モードが選択されていることを判定した場合はステップＳ１０８へ進み、後述のスイッチＳＷ２がオンするまでの間、ＰＩＤ制御によって防振制御を行う。ＰＩＤ制御による防振制御はＰＤ制御と比較して補正レンズ１０３の追従性の観点で防振性能がやや劣るが、この間は画像データを実際に記憶部１１６に記録するわけではなく、画像を表示部１１２に表示するだけなので、問題はない。この期間は、光軸中心に対してオフセット無く補正レンズ１０３を駆動するほうが望ましい。このＰＩＤ制御による防振制御は次のステップＳ１０９にてスイッチＳＷ２がオンしたことが判定されるまで行われる（ステップＳ１０９→Ｓ１０５〜Ｓ１０７→Ｓ１０２→Ｓ１０３→Ｓ１０８）。したがって、振れ補正モードが選択されており、スイッチＳＷ２がオンするまでのＰＩＤ制御による防振時においても、ステップＳ１０５でタイマｔの計測が行われ、一定周期Ｔ毎にＰＩＤ制御時の積分補償係数を用いて間欠に姿勢検出が行われる。
【００３９】
上記ＰＩＤ制御による防振制御が行われている際に、ステップＳ１０９にてスイッチＳＷ２がオンとなったことが判定されるとステップＳ１１０へ進み、スイッチＳＷ２がオンになった際のＰＩＤ制御における積分補償係数を積分補償係数保持器４０７が保持する。そして、次のステップＳ１１１にて、保持された積分補償係数をＰＤ制御の偏差に変換し、オフセット分として姿勢検出閾値に加える。続くステップＳ１１２では、スイッチＳＷ２がオンの後はＰＤ制御による防振制御にレンズ制御特性を切り換えるので、スイッチ検出器４０４からの検出信号を受けたＰＩＤ切換器４０５が、切換スイッチ４０８を開状態とし、切換スイッチ４０９を閉状態とする。これにより、積分補償係数を固定したＰＤ制御が実行される。この期間は、積分補償係数が固定されるので、光軸中心に対してオフセットが生じるが、補正レンズ１０３の追従性の観点から、ＰＤ制御とすることが望ましい。
【００４０】
次のステップＳ１１３では、露光シーケンスを実行し、続くステップＳ１１４にて、タイマｔの計測を行い、計測値が一定周期Ｔに達したらステップＳ１１５へ進んで偏差を用いて姿勢検出を行う。よって、後述の露光動作が終了するまでの間は、姿勢検出は一定周期Ｔにて間欠で行われる。これにより、露光中の姿勢情報が撮影画像に反映されることになる。
【００４１】
上記ステップＳ１１４にてタイマｔの計測値が一定周期Ｔに達していないと判定した場合はステップＳ１１６へ進み、露光期間が終了しているかどうかを判定する。その結果、露光が終了していなければステップＳ１１４に戻り、ＰＤ制御を基本とした防振制御を継続し、上記のように一定周期Ｔの間隔で姿勢検出も行う。
【００４２】
一方、ステップＳ１１６にて露光期間が終了したことを判定したらステップＳ１１７へ進み、記憶部１１６に対して画像データの格納（露光）を行ってステップＳ１０２に戻り、再びレンズ制御特性をＰＩＤ制御に切り換える。すなわち、スイッチ検出器４０４からの検出信号を受けたＰＩＤ切換器４０５が、切換スイッチ４０８を閉状態とし、切換スイッチ４０９を開状態とする。
【００４３】
以上の実施例１によれば、振れ補正モードが選択されていない場合は、ＰＩＤ制御により補正レンズ１０３をオフセットの除去された光軸中心位置に固定する。また、振れ補正モードが選択され、かつ、スイッチＳＷ２がオンされていない間は、防振性能のやや劣るＰＩＤ制御による防振動作を行う。また、これらＰＩＤ制御時においては、積分補償係数を用いて一定周期Ｔで間欠に姿勢検出を行う。
【００４４】
また、振れ補正モードにおいてスイッチＳＷ２がオンされ、実際に露光シーケンスが実行されるようになると、この露光期間中は、レンズ制御特性が切り換わる前のＰＩＤ制御時の積分補償係数を保持し、レンズ制御特性はＰＤ制御に切り換えて防振動作を行う。また、積分補償係数を偏差量に変換して姿勢検出閾値へオフセット量として加え、偏差量を用いて一定周期Ｔで間欠に姿勢検出を行う。つまり、露光開始の前後と露光期間中とでレンズ制御特性が切り換わるので、それに伴って姿勢検出に用いる積分補償係数を変更して、姿勢検出を行うようにしている。
【００４５】
よって、露光前後、露光中のそれぞれに適するようにレンズ制御特性が切り換わった時に、それぞれに適した姿勢検出特性で姿勢検出が行われる。また、露光中の姿勢情報が撮影画像に反映されることにより、より正確な姿勢状態が表示、記録されることになる。
【実施例２】
【００４６】
次に、本発明の実施例２に係る撮像装置について説明する。実施例２に係る撮像装置の回路構成は実施例１の構成と同じであるものとする。
【００４７】
図６は本発明の実施例２の撮像装置において行われる振れ補正動作と姿勢検出について説明するためのフローチャートであり、実施例１における図４のフローチャートと同じ部分は同一のステップ番号を付し、その説明は省略する。
【００４８】
ステップＳ２０１では、露光後タイマｓを設定時間Ｓと比較し、露光後タイマｓの計測値の方が大きかったら、後述のステップＳ２０２以降の姿勢検出を行う。
【００４９】
一方、設定時間Ｓよりも露光後タイマｓの計測値の方が小さい場合には、姿勢検出を行わずに直ちにステップＳ１０７へ進む。これは、露光中のＰＤ制御から露光終了後のＰＩＤ制御にレンズ制御特性が切り換ったときの積分補償係数の不連続部分にて姿勢検出が行われないようにするためである。なお、上記露光後タイマｓのセットは、ステップＳ１１７の露光終了後におけるステップＳ２０６にて行われる。
【００５０】
露光後タイマｓの計測値の方が設定値Ｓよりも大きい場合は、上記したようにステップＳ２０２にて、初期判定フラグが設定されているか否かを判定し、設定されている場合はステップＳ２０４へ進み、一定周期ＴをＴ２（＜Ｔ１）にして姿勢検出間隔を短くする。一方、初期判定フラグが設定されていない場合はステップＳ２０３へ進み、通常通りの一定周期Ｔ（＝Ｔ１）の間隔で姿勢検出を行う。なお、初期判定フラグが設定されるのは、例えば電源起動時や再生切換え時の初期画面を表示する際に姿勢情報を早く反映させたい場合である。また再生時の省電力モードなどで像振れ補正機構の通電が遮断された時にリセットされる。
【００５１】
また、ステップＳ１１３の露光開始後のステップＳ２０５においても、上記ステップＳ２０４と同様に、露光中の姿勢情報を早く反映させるために姿勢検出の間隔を短く（Ｔ＝Ｔ２）する。
【００５２】
上記実施例２によれば、設定時間Ｓが経過するまでは、ＰＤ制御からＰＩＤ制御にレンズ制御特性を切り換えないようにして、積分補償係数の不連続部分にて姿勢検出が行われないようにしている。よって、ＰＤ制御からＰＩＤ制御に切り換わったときの姿勢検出に誤判定がなくなる。また、初期画面表示時などに正確且つ迅速に姿勢情報が反映できることになる。
【００５３】
上記の各実施例では、画像振れを補正するための補正手段として、補正レンズ１０３を用いているが、本発明は、可変頂角プリズムや光軸と垂直な平面上で移動することにより振れ補正する撮像部１０９にも適用できる。例えば、光軸と垂直な平面上で移動することにより振れ補正する撮像部１０９の場合、図７に示すような構成にすることが可能である。
【００５４】
ここで図７に示す、補正手段について説明する。１０９は撮像部であり、９０１，９０２は駆動コイル、９０３，９０４は可動部の位置検出を行うホール素子である。ここで可動部とは、撮像部１０９を含む部分である。９０５，９０６，９０７，９０８はマグネットである。また、９０９は第１の保持部、９１０は第１の保持部９０９上に設けられた第１の案内部、９１１は第２の保持部、９１２は第２の保持部９１１上に設けられた第２の案内部、９１３は筐体に固定される第３の保持部を示す。また、９１４は第１の保持部９０９と図示しない固定部との間に設けられた第１の弾性体であり、９１５は第２の保持部９１１と図示しない固定部との間に設けられた第２の弾性体を示す。第１の案内部９１０と第２の案内部９１２が案内する方向は互いに直交している。また、撮像部１０９を備えた第１の保持部９０９は第１の弾性体９１４及び第２の弾性体９１５によって弾性支持されている。
【００５５】
このように構成することにより、撮像部１０９を光軸に直交する平面で移動させることが可能となり、実質的に、撮像光学系に含まれる補正レンズ１０３を移動させる構成と同様なものとなる。
【００５６】
（本発明の実施例の対応）
補正レンズ及びその保持部材（不図示）が本発明の可動体に、振れセンサ２０１,２０２が振れ検出手段に、ホール素子２０９,２１０が、振れ補正時における可動体の位置を検出する位置検出手段に、それぞれ相当する。また、防振制御部２０３,２０４が、本発明の、振れ信号に応じて決定される可動体の振れ補正の目標位置を算出する算出手段に、ドライブ部２０７,２０８が可動体を駆動する駆動手段に、それぞれ相当する。
【００５７】
また、ＰＩＤ制御部２０５,２０６が、本発明の、位置が目標位置に収束するように可動体を駆動するための指令信号を生成し、駆動手段に出力する帰還制御手段に相当する。この帰還制御手段は、露光前後と露光中とで前記指令信号を生成する際の帰還制御特性を変更する。また、比例制御と積分制御と微分制御を選択的に組み合わせた制御を基本とし、可動体の位置と目標位置との偏差に基づいて、比例補償係数と積分補償係数と微分補償係数とを決定する。また、露光前後の際は、比例補償係数、積分補償係数および微分補償係数による第１帰還制御特性により指令信号を生成し、露光中は、比例補償係数および微分補償係数による第２帰還制御特性により指令信号を生成する。
【００５８】
また、姿勢検出部２１１が、本発明の、指令信号の生成時に用いられる駆動に関する信号により当該撮像装置の姿勢を検出し、撮影設定に反映させるための姿勢情報を出力する姿勢検出手段に相当する。この姿勢手段は、帰還制御手段での帰還制御特性が、第１帰還制御特性であるときには、このときに用いられる駆動に関する信号に相当する積分補償係数により当該撮像装置の姿勢を検出する。また、第２帰還制御特性であるときには、第１帰還制御特性から第２帰還制御特性に変更される直前に保持される駆動に関する信号に相当する積分補償係数により当該撮像装置の姿勢を検出する。また、前回の露光動作が終了した後、設定される一定時間、姿勢検出を行わない。また、初期画面表示時には、通常の姿勢検出周期よりも早めに姿勢検出を行う。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施例１に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の補正レンズ駆動制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】図２の防振制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】図２のＰＩＤ部の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施例１に係る撮像装置において行われる振れ補正動作と姿勢検出の手順を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の実施例２に係る撮像装置において行われる振れ補正動作と姿勢検出の手順を説明するフローチャートである。
【図７】本発明における可動体の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０３      補正レンズ
１０４      補正レンズ駆動制御部
１１２      表示部
１１５      操作部
１１７      姿勢制御部
１１８      制御部
２０１      ピッチ方向のセンサ部
２０２      ヨー方向のセンサ部
２０３      防振制御部
２０４      防振制御部
２０５      ＰＩＤ制御部
２０６      ＰＩＤ制御部
２０９      ホール素子
２１０      ホール素子
２１１      姿勢検出部
【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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