JP2007158853A - 振れ補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの元で常に振れ補正の感度調整が可能であり、また、より高精度な補正感度調整が行える振れ補正装置の提供。
【解決手段】装置の振れ振動による撮像画像に対する振れの補正を行う振れ補正手段（減算部７、ＰＩＤ部８、駆動部９及び補正ユニット１０）と、装置の振れ振動による所定の振れ量を検出する振れ検出手段（角速度検出部１等）と、装置が有する撮像センサ１０４により得られる連続撮像画像の所定のブレ量を検出する画像ブレ検出手段（動きベクトル検出部２２）と、振れ検出手段により検出された振れ量情報（Ｔ）と、画像ブレ検出手段により検出されたブレ量情報（Ｐ）とを用いて、振れの補正動作の感度である補正感度の調整を行う補正感度調整手段（補正感度指示部１１等）とを備え、振れ補正手段によって、補正感度調整手段による調整により得られた補正感度で振れの補正動作を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置における振れ補正装置に関し、特に、振れ補正動作の感度調整が可能な振れ補正装置に関する。

近年、デジタルカメラ等の撮像装置においては、手振れ等の振れを補正する振れ補正装置が搭載されたものが知られている（例えば特許文献１参照）。この振れ補正装置では、振れを検出するためにジャイロセンサ等の振れ振動検出センサを用いているが、この振れ振動検出センサの検出感度、或いは撮像センサシフト式振れ補正方式や光学素子シフト式振れ補正方式による振れ補正のために可動させる光学素子（可動部の位置検出手段）の補正動作の感度（補正感度）の調整を、専用の補正感度調整装置を用いて生産時（工場出荷時）等に１度だけ行っていた。具体的には、生産ラインで振動印加装置によりカメラに単振動を加え、専用チャートを動画撮像して撮像画像間のチャートのパターンのブレが最小となるように補正感度の調整を行うというものであった。

また、前記振れ補正装置付きの撮像装置において、撮影レンズのズーム倍率を変えた場合には、補正感度を前記倍率に応じて変える必要があるが、この場合の方法として、ズームエンコーダの出力値に予め対応させた既定の補正感度値を用いて振れ補正動作を行っていた。
特開２０００−６９３５３号公報

しかしながら、前記生産時等での１度だけの補正感度の調整では、使用環境、経時変化等による前記振れ振動検出センサの検出感度や前記光学素子（位置検出手段）の検出感度の変化などに対応することができなかった。また、前記補正感度の調整には特別な振動印加装置や専用のチャートを用いる必要があり、調整作業が複雑化していた。さらに、前記撮影レンズのズーム倍率を変える場合、ズームエンコーダの分解能が粗い場合には既定として対応させる補正感度も粗くなるので、任意のズーム倍率に対応した最適な補正感度から感度ズレが発生していた。こういった不具合は、振れ補正機能の性能や品位を低下させ、また撮像装置の使用状況に制限を与えるものとなる。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、生産時等での１度だけの補正感度の調整でなく、ユーザの元で（ユーザ側において）常に振れ補正の感度調整を行うことが可能であるとともに、より高い精度で補正感度調整を行う（最良の振れ補正効果を得る）ことができ、また、生産ライン等での補正感度の調整工程において特別な振動印加装置や専用のチャートが不要となり、また、撮影レンズのズーム倍率を変えた場合でも最良の補正効果を得ることが可能な振れ補正装置を提供することを目的とする。

本発明に係る振れ補正装置は、装置の振れ振動による撮像画像に対する振れの補正を行う振れ補正手段と、前記装置の振れ振動による所定の振れ量を検出する振れ検出手段と、前記装置が有する光学撮像部により得られる連続撮像画像の所定のブレ量を検出する画像ブレ検出手段と、前記振れ検出手段により検出された振れ量情報と、前記画像ブレ検出手段により検出されたブレ量情報とを用いて、前記振れの補正動作の感度である補正感度の調整を行う補正感度調整手段とを備え、前記振れ補正手段は、前記補正感度調整手段による調整により得られた補正感度で前記振れの補正動作を行うことを特徴とする。

上記構成によれば、振れ補正手段によって、装置の振れ振動による撮像画像に対する振れの補正が行われ、振れ検出手段によって、装置の振れ振動による所定の振れ量が検出され、画像ブレ検出手段によって、装置が有する光学撮像部により得られる連続撮像画像つまり連続する複数の撮像画像から画像の所定のブレ量が検出される。そして、補正感度調整手段によって、振れ検出手段により検出された振れ量情報と画像ブレ検出手段により検出されたブレ量情報とを用いて、振れの補正動作の感度である補正感度の調整が行われる。そして、当該振れ補正手段によって、補正感度調整手段による調整により得られた補正感度での振れの補正動作が行われる。

また、上記構成において、前記補正感度調整手段は、前記振れ検出手段による検出出力の信号レベルと、前記画像ブレ検出手段による検出出力の信号レベルとの比の開きが最大となるように前記補正感度の調整を行うことが好ましい。

これによれば、補正感度調整手段によって、振れ検出手段による検出出力の信号レベルと画像ブレ検出手段による検出出力の信号レベルとの比の開きが最大となるように補正感度の調整が行われる。

また、上記構成において、前記振れ検出手段による検出出力及び前記画像ブレ検出手段による検出出力のそれぞれに対して、所定のバンドパスフィルタによるフィルタ処理を行うフィルタ手段をさらに備え、前記補正感度調整手段は、前記フィルタ手段によりフィルタ処理が施された前記振れ検出手段及び画像ブレ検出手段の検出出力を用いて前記補正感度の調整を行うことが好ましい。

これによれば、フィルタ手段によって、振れ検出手段による検出出力及び画像ブレ検出手段による検出出力のそれぞれに対して、所定のバンドパスフィルタによるフィルタ処理が行われ、補正感度調整手段によって、フィルタ手段によりフィルタ処理が施された振れ検出手段及び画像ブレ検出手段の検出出力を用いて補正感度の調整が行われる。

また、上記構成において、前記フィルタ手段は、前記バンドパスフィルタの通過帯域の略中心の周波数が、前記振れ量と該振れ量に対する補正の補正残り量との比で表される振れ補正効果の周波数特性における、前記補正残り量が最小となる周波数であることが好ましい。

これによれば、フィルタ手段におけるバンドパスフィルタの通過帯域の略中心の周波数が、振れ量と該振れ量に対する補正の補正残り量との比で表される振れ補正効果の周波数特性における、補正残り量が最小となる周波数とされる。

また、上記構成において、前記補正感度調整手段は、前記フィルタ手段によりフィルタ処理が施された前記振れ検出手段及び前記画像ブレ検出手段の検出出力それぞれの信号レベルの比の開きが最大となるように前記補正感度の調整を行うことが好ましい。

これによれば、補正感度調整手段によって、フィルタ手段によりフィルタ処理が施された振れ検出手段及び画像ブレ検出手段の検出出力それぞれの信号レベルの比の開きが最大となるように補正感度の調整が行われる。

また、上記構成において、前記画像ブレ検出手段は、前記連続撮像画像の撮像画像間における単位時間当たりの画像の移動量を示す動きベクトルを、前記ブレ量情報として検出することが好ましい。

これによれば、画像ブレ検出手段によって、連続撮像画像の撮像画像間における単位時間当たりの画像の移動量を示す動きベクトルがブレ量情報として検出される。

また、上記構成において、前記振れ検出手段は、前記装置の振れ振動による振れ角を、前記振れ量情報として検出することが好ましい。

これによれば、振れ検出手段によって、装置の振れ振動による振れ角が振れ量情報として検出される。

また、上記構成において、前記補正感度調整手段は、所定の補正感度値を用いて前記補正感度の調整を行うことが可能に構成されたものであって、前記振れ検出手段により検出される振れ量情報をＴ値とし、前記画像ブレ検出手段により検出されるブレ量情報をＰ値とすると、該Ｔ値とＰ値との比であるＲ値が、該Ｒ値と前記補正感度値との関係を示す特性関数において最小又は最大の値となるように該補正感度値を変化させて補正感度の調整を行うことが好ましい。

これによれば、補正感度調整手段は、所定の補正感度値を用いて補正感度の調整を行うことが可能に構成されたものとされ、振れ検出手段により検出される振れ量情報をＴ値とし、画像ブレ検出手段により検出されるブレ量情報をＰ値とすると、補正感度調整手段によって、Ｔ値とＰ値との比であるＲ値（即ち例えばＲ＝Ｐ／Ｔ又はＴ／Ｐ）が、該Ｒ値と補正感度値との関係を示す特性関数において最小又は最大の値となるように該補正感度値が変化（変更）されることで補正感度の調整が行われる。

請求項１記載の発明によれば、振れ検出手段により検出された振れ量情報と画像ブレ検出手段により検出されたブレ量情報とを用いて補正感度調整手段によって補正感度の調整が行われ、この調整により得られた補正感度を用いて振れ補正手段によって振れの補正動作が行われる構成であるので、任意の加振（実際の使用時の振れ振動）と当該加振時の任意の撮像画像（被写体）との情報を用いた補正感度の自動調整が可能となり、生産時等における１度だけの補正感度調整ではなく、ユーザの元で、すなわちユーザによる使用時において常に補正感度調整が行えるとともに、より高い精度で補正感度調整を行うことができる（補正感度の最適値からのズレを最小に抑えることができる）。また、生産ライン等での補正感度の調整工程において、高性能な振動印加装置や専用のチャートが不要となり、簡易な振動印加装置と簡易なチャートで済む。さらに、撮影レンズの任意のズーム倍率に対応した最適な補正感度からのズレを無くすことができるので、ズーム倍率を変えた場合でも最適な補正効果が得られるようになる。

請求項２記載の発明によれば、振れ検出手段及び画像ブレ検出手段による各検出出力の信号レベルの比の開きが最大となる、すなわち振れ検出手段の検出出力の信号レベルをＡ、画像ブレ検出手段の検出出力の信号レベルをＢとすると、これらの比Ａ：Ｂにおいて例えばＡに対してＢが小さくなり、Ａ、Ｂ間の値の差が最大になる、換言すればＢ／Ａの値が最小になる或いはＡ／Ｂの値が最大になるように補正感度の調整が行われるので、振れ量（信号レベルＡ）に対する画像のブレ量（信号レベルＢ）が最小となり、最適な補正感度を得ることができる。

請求項３記載の発明によれば、バンドパスフィルタによるフィルタ処理が施された振れ検出手段及び画像ブレ検出手段の検出出力を用いて補正感度の調整が行われるので、当該検出出力における振れの補正効果が高い周波数帯域を有する出力信号（周波数成分）を抽出し、この出力信号を用いてより確実に高い補正効果を得る（高精度な補正感度調整を行う）ことが可能となる。

請求項４記載の発明によれば、バンドパスフィルタの通過帯域の概略中心周波数が、振れ量と補正残り量との比で表される振れ補正効果の周波数特性における当該補正残り量が最小となる周波数であるので、バンドパスフィルタを用いたフィルタ処理による、振れ検出手段及び画像ブレ検出手段の検出出力からの振れの補正効果が高い周波数帯域の出力信号（周波数成分）の抽出を、容易に且つ確実に行うことができる。

請求項５記載の発明によれば、補正感度調整手段によって、フィルタ手段によりフィルタ処理が施された振れ検出手段及び画像ブレ検出手段の検出出力それぞれの信号レベルの比の開きが最大となるように補正感度の調整が行われるので、当該各検出出力からフィルタ処理により抽出された振れの補正効果が高い周波数帯域を有する出力信号（周波数成分）を用いて、各信号レベルの比の開きが最大となるように、すなわち振れ検出手段の検出出力の信号レベルをＡ、画像ブレ検出手段の検出出力の信号レベルをＢとすると、これらの比Ａ：Ｂにおいて例えばＡに対してＢが小さくなり、Ａ、Ｂ間の値の差が最大になる、換言すればＢ／Ａの値が最小になる或いはＡ／Ｂの値が最大になる（振れ量（信号レベルＡ）に対する画像のブレ量（信号レベルＢ）が最小となる）ように補正感度を調整することができ、より確実に且つ容易に高い補正効果を得る（高精度な補正感度調整を行う）ことが可能となる。

請求項６記載の発明によれば、画像ブレ検出手段によって、連続した複数の撮像画像の撮像画像間における単位時間当たりの画像の移動量を示す動きベクトルがブレ量情報として検出されるので、より正確なブレ量情報を容易に得ることができる。

請求項７記載の発明によれば、振れ検出手段によって、装置の振れ振動による振れ角が振れ量情報として検出されるので、振れ角を求めるべく従来一般的なジャイロ等の振れ検出手段を用いて角速度を検出するなどして、当該振れ量情報を容易に得ることができる。

請求項８記載の発明によれば、補正感度調整手段によって、Ｔ値とＰ値との比であるＲ値が、該Ｒ値と前記補正感度値との関係を示す特性関数において最小又は最大の値となるように該補正感度値が変化（変更）されて補正感度の調整が行われる構成であるので、高い補正効果を得るための補正感度値を、Ｒ値をＰ／Ｔ（Ｔ／Ｐ）とすると、Ｐ／Ｔ（Ｔ／Ｐ）の値が最小（最大）となる即ちＴ値に比べてＰ値が小さくなるものとして容易に且つ確実に求めることができ、当該求めた補正感度値を用いて高い補正効果を得る（高精度な補正感度調整を行う）ことができる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき説明する。図１は、本発明に係る振れ補正装置１００の一例を示すブロック構成図である。振れ補正装置１００は、撮像装置としてのデジタルカメラ４０に設けられ、デジタルカメラ４０の手振れ等の振れを補正する、つまり装置の振れ振動による撮像画像に対する振れの補正を行うものである。振れ補正装置１００は、角速度検出部１、ＨＰＦ部２、積分部３、補正感度設定部４、焦点距離検出部５、操作部６、減算部７、ＰＩＤ部８、駆動部９、補正ユニット１０、補正感度指示部１１及び出力比較演算部２０を備えている。

角速度検出部１は、図２に示すように、例えば撮影レンズ４１が内蔵されたレンズ鏡筒４２やデジタルカメラ４０本体を把持する手などの揺れによってレンズ鏡筒４２に印加される振動（以下、振れ振動という）を検出するものであり、例えば符号Ｄ１に示すヨー（Ｙａｗ）方向と符号Ｄ２に示すピッチ（Ｐｉｔｃｈ）方向とにおけるデジタルカメラ４０の振れ振動の角速度を検出する所謂ジャイロセンサである。ただし、図１は後述するようにヨー方向に関してのブロック構成を示しているため、ここでは角速度検出部１において検出されたヨー方向及びピッチ方向の角速度情報のうち、ヨー方向の角速度情報を扱うものとする。なお、角速度検出部１には、例えば水晶や圧電素子を用いて該角速度検出部１内の角速度検出部を高い周波数（通常は超音波領域の周波数）で励振させ、その励振の速度と振れ振動の角速度成分とにより発生するコリオリの力を検出することにより、その振れ振動の前記角速度を検出するタイプのものを用いてもよいし、その他、加速度センサ（衝撃センサ）を用いてもよい。

ＨＰＦ部２は、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を用いたフィルタ処理を行うことで、角速度検出部１の出力信号に含まれる直流ドリフトやオフセット成分を除去するものである。積分部３は、振れ振動の角速度から振れ角（角度）を算出するものであり、具体的には、ＨＰＦ部２によるＨＰＦ処理が施された信号（振れ振動の角速度）を積分して角度信号（振れ角）に変換することで当該振れ角を得る。

補正感度設定部４は、積分部３により得られた角度信号のレベルを適切に調節して、後述するテーブル１０２の可動部における可動感度（補正感度という）を設定（調整）するものである。なお、補正感度設定部４の出力は「補正量制御信号」となる。補正感度設定部４は、積分部３からの角度信号の情報と、後述する補正感度指示部１１からの補正感度値の情報を用いて、下記による適切な補正量Ｘｃを算出（設定）する。

すなわち、振れ振動による後述の撮像センサ１０４の露光面上に結像される露光像の位置変化つまり振れ量Ｘ［ｍ］は、振れ角をθ［ｒａｄ］（通常±１度程度）（後述の図３参照）、撮影レンズ４１の焦点距離をｆ［ｍ］とすると、一般近似的に以下の（１）式に示す関係を有している。

但し、記号「・」は乗算を示す（以降も同じ）。
したがって、前記振れ量Ｘを打ち消すための補正量Ｘｃは、Ｘｃ＝−Ｘで与えられる。

焦点距離検出部５は、撮影レンズ４１の焦点距離ｆを検出するものである。例えば撮影レンズ４１がズームレンズである場合、焦点距離検出部５はズームエンコーダに相当する。焦点距離検出部５により検出された焦点距離ｆの情報は、補正感度指示部１１に出力される。

操作部６は、レリーズスイッチや設定スイッチ等の各種スイッチ群（ボタン群）などからなる、デジタルカメラ４０に対する操作指示入力を行うものである。ここでは、特にこのレリーズスイッチは、途中まで押し込んだ「半押し状態」の操作と、さらに押し込んだ「全押し状態」の操作とが可能とされた所謂２段押しが可能なスイッチ構成であり、当該各段階の押下状態に応じて補正感度指示部１１に“ＯＮ”又は“ＯＦＦ”の状態を出力する。例えばレリーズスイッチが半押し状態にされると、この半押しによるＯＮ信号が補正感度指示部１１に受け付けられ、デジタルカメラ４０による一連の露光準備シーケンス（例えば自動焦点調整、露出やホワイトバランスの調整動作等）が行われるとともに、補正装置１００が起動し、後述する振れ補正の感度調整が行われる。さらに、これに続いてレリーズスイッチが全押し状態とされると、この全押しによるＯＮ信号が補正感度指示部１１に受け付けられ、一連の露光シーケンス（例えばミラーのアップ・ダウン動作、シャッターの開閉動作、或いは撮像センサ１０４の撮像動作の開始、終了等）が行われ、撮像センサ１０４への露光（本露光）が行われる。なお、レリーズスイッチが半押し状態のときに、動画撮影が行われ、デジタルカメラ４０が備える図略の画像表示モニタ（例えばＬＣＤモニタ）に該動画がモニタ表示（所謂ライブビュー表示）され、当該振れ補正の感度調整の効果が視認可能な構成とされてもよい。

ここで、補正ユニット１０について説明する。補正ユニット１０は、例えば図３に示すように、カメラにブレが発生して撮影レンズ４１に入射される光軸が各レンズに対して光軸Ｌ１から光軸Ｌ２へずれたとすると、この光軸のずれ量（前記振れ量；振れ角θの大きさ）に応じて撮像センサ１０４をシフトさせることによりブレを補正するものである。補正ユニット１０は、図４の概略縦断面図に示すように駆動素子１０１、テーブル１０２、位置検出部１０３及び撮像センサ１０４等を備えている。

駆動素子１０１は、ｘ軸方向に配置された圧電アクチュエータ１０１１及びｙ軸方向に配置された１０１２からなり、テーブル１０２をシフト駆動させるものである。この駆動素子１０１としては、当該圧電アクチュエータ（超音波アクチュエータ）に限らず、ＤＣモーターやボイスコイルモーターなどを用いてもよい。撮像センサ１０４（エリア撮像センサ）は、入射光（被写体光像）を撮像して撮像画像（撮影画像）を得る例えばＣＭＯＳイメージセンサである。テーブル１０２は、フレーム体１０２１、１０２２からなる所謂ＸＹテーブル構成であり、フレーム体１０２２上に撮像センサ１０４を搭載し、撮影レンズ４１の光軸に対する垂直面方向に前記振れ量Ｘの方向と平行にシフト動作可能に構成されている。前記振れ量を打ち消すためにテーブル１０２をこの振れ量と反対方向に当該振れ量の分（補正量Ｘｃ）だけ移動させることにより、見かけ上画像ブレのない撮像画像が得られる（このような振れ補正を「撮像センサシフト式振れ補正」という）。

前記テーブル１０２のシフト動作構成について具体的に説明する。図４に示すように圧電アクチュエータ１０１１はベース１０２３（支持体）に固定されており、フレーム体１０２１をｘ軸方向にスライド移動させる。圧電アクチュエータ１０１２は、フレーム体１０２１に固定されており、フレーム体１０２２を、該フレーム体１０２２に取り付けられている撮像センサ１０４とともにｙ軸方向へスライド移動させる。この構成により、圧電アクチュエータ１０１１によって、フレーム体１０２１、フレーム体１０２２、圧電アクチュエータ１０１２、及び撮像センサ１０４からなる部分全体がｘ軸方向に移動されるとともに、当該移動される圧電アクチュエータ１０１２によってさらにフレーム体１０２２及び撮像センサ１０４がｙ軸方向へ移動される、すなわち撮像センサ１０４が光軸に対してｘ−ｙ座標（２次元座標）平面内で任意に移動可能となる。これにより、撮像センサ１０４の露光面上の互いに直行する振れ量の方向、すなわちヨー方向の振れ量に対してはｘ方向、ピッチ方向の振れ量に対してはｙ方向の補正を行うことにより上記露光面上の任意の方向の振れ量の補正を行うことができる。

位置検出部１０３は、前記テーブル１０２の可動部（前記各フレーム体）の位置出力つまり実際に移動した補正量Ｘｃを検出するものであり、補正感度設定部４から出力された補正量制御信号に対してフィードバック（ＦＢ制御）を行うことにより、この補正量制御信号に対する追従制御性能を向上させている。これにより前記シフト動作が精度良く達成される。具体的には、位置検出部１０３は、図４に示すように位置検出素子である２次元ＰＳＤ（Position Sensitive Device）１０３１、及び２次元赤外ＲＥＤ１０３２を備えており、すなわちベース１０２３に設けられた２次元ＰＳＤ１０３１が、フレーム体１０２２に設けられた２次元赤外ＲＥＤ１０３２と対向配置されており、これら２次元ＰＳＤ１０３１及び２次元赤外ＲＥＤ１０３２によって、前記圧電アクチュエータ１０１１によるｘ軸方向への移動に対する撮像センサ１０４の位置、及び圧電アクチュエータ１０１２によるｙ軸方向への移動に対する撮像センサ１０４の位置の検出が行われる。このようにして、デジタルカメラ４０におけるヨー方向（ｘ軸方向）及びピッチ方向（ｙ軸方向）の振れに対するテーブル１０２によるシフト量（補正量Ｘｃ）が検出される。

減算部７は、補正感度設定部４から入力された補正量制御信号から、位置検出部１０３からの出力信号（補正量Ｘｃの検出信号）を減算するものである。ＰＩＤ部８は、減算部７の出力信号に対して、Ｐ（比例補償；Ｐ補償）、Ｉ（積分補償；Ｉ補償）及びＤ（微分補償；Ｄ補償）の各演算処理を行い、テーブル１０２の遅れ伝達特性（駆動素子１０１に入力される信号を“入力”、テーブル１０２の補正量Ｘｃを“出力”とした場合の伝達関数の特性のこと。ただし、駆動部９と位置検出部１０３とは、伝達特性は良好で問題のない特性とする）を補償するものである。ところで、アクチュエータのＦＢ制御には、ＰＩＤ制御と呼ばれる制御方式が多用される。この中でＤ補償は、Ｐ補償の過補償によるゲイン余裕ＧＭと位相余裕ＰＭとの低下を改善し、ＦＢ制御の安定性を向上するために用いられ、またＩ補償は、ＦＢ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、Ｉ、Ｄの各補償は必要に応じて選択し組み合わせて用いられる。

駆動部９は、ＰＩＤ部８の出力信号に基づいて駆動素子１０１を駆動させるものである。駆動部９の駆動方法としては、駆動素子１０１の動作特性に適応させた定電圧駆動、定電流駆動、パルス幅変調駆動（ＰＷＭ駆動）等が用いられる。なお、減算部７、ＰＩＤ部８、駆動部９及び補正ユニット１０の構成部を以降、適宜「補正動作制御部」と表現するものとする。ただし、この補正動作制御部は、後述の補正感度指示部１１や補正感度設定部４による感度調整によって得られた補正感度（後述の最適補正感度値）の条件下で、実際に振れ補正動作を行う機能部（所謂サーボ制御部）である。

補正感度指示部１１は、操作部６等からの指示入力に応じて、焦点距離検出部５により検出された焦点距離ｆの情報と、後述する出力比較演算部２０の比較部２５から出力された比較情報（Ｒ値）とに基づいて適正な補正感度値すなわち後述の最適補正感度値を算出し、補正感度設定部４に当該最適補正感度値を指示するものである。ただし、補正感度指示部１１におけるこの最適補正感度値の算出方法については後に詳述する。

このように、上記構成における振れ補正の動作では、検出した振れ振動を補正量制御信号に変換し、この信号に基づいてテーブル１０２の可動部に搭載された撮像センサ１０４を上記振れ振動による露光面上での露光像の位置変化（振れ量）を打ち消すように上記補正量Ｘｃ分だけ移動させる事により、見かけ上、当該露光面上にブレや滲みの無い或いはブレや滲みが減少した露光像（撮像画像）を得ることができる。

ここで、出力比較演算部２０或いは補正感度指示部１１の適正補正感度値の算出方法について説明する前に、図１０〜１２を用いて、補正感度調整に関する原理について説明する。先ず図１０は、従来における振れ補正装置９００を示しており、振れ補正装置１００と比べて主に出力比較演算部２０を備えていない構成となっている。振れ補正装置９００の各機能部１’〜１１’は、上述の振れ補正装置１００の各機能部１〜１１と同様のブロック構成である。ただし、補正感度指示部１１’や補正感度設定部４’或いは補正感度設定部４’より後段の各機能部７’〜１０’における補正感度調整動作は、振れ補正装置１００の本発明に係る補正感度調整動作（処理）と異なり、従来の動作構成となっている。すなわち、例えば補正感度指示部１１’では、焦点距離検出部５’により検出された焦点距離ｆの情報から、該焦点距離ｆに応じて予め決められている補正感度値を例えばＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用いた変換によって求め（焦点距離ｆに応じた各補正感度値は固定値として予め与えられている）、この補正感度値を補正感度設定部４’に指示するといった動作構成となっている。

このような振れ補正装置９００の各機能部における振れ補正効果の周波数特性を以下に示す。
＜角速度検出部１’＞
角速度検出部１’における伝達関数をＧｇとすると、この伝達関数Ｇｇの代表例とその値は以下の（２）式で示される。なお、図１１（ａ）にこの伝達関数Ｇｇのゲイン｜Ｇｇ｜の周波数特性を示す（振れ振動の周波数をｆｂとする）。

但し、ω：入力振れ角速度、Ｖ１：出力信号電圧、ｓ：ラプラス演算子、Ａｇ：角速度検出感度［Ｖ／ｒａｄ／ｓｅｃ］
Ｔ１、Ｔ２：ロールオフ時定数［ｓｅｃ］（Ｔ１＝０．３３９［ｍｓｅｃ］（４７０Ｈｚ）、Ｔ２＝０．３３９［ｍｓｅｃ］（４７０Ｈｚ））
ζ１：ダンピングファクター（ζ１＝１）
ω１：共振角周波数［ｒａｄ／ｓｅｃ］（ω１＝５６５５［ｒａｄ／ｓｅｃ］（９００Ｈｚ））

＜ＨＰＦ部２’＞
ＨＰＦ部２’の伝達関数をＧｈとすると、この伝達関数Ｇｈの代表例とその値は以下の（３）式で示される。なお、図１１（ｂ）にこの伝達関数Ｇｈのゲイン｜Ｇｈ｜の周波数特性を示す。

但し、Ｖ２：出力信号電圧
Ｔ３：ロールオフ時定数［ｓｅｃ］（Ｔ３＝３．１８［ｓｅｃ］（０．０５Ｈｚ））

＜積分部３’＞
積分部３’の伝達関数をＧｉとすると、この伝達関数Ｇｉの代表例とその値は以下の（４）式で示される。なお、図１１（ｃ）にこの伝達関数Ｇｉのゲイン｜Ｇｉ｜の周波数特性を示す。

但し、Ｖ３：出力信号電圧
Ｔ４：積分開始時定数［ｓｅｃ］（Ｔ４＝３．１８［ｓｅｃ］（０．０５Ｈｚ））

＜補正感度設定部４’＞
補正感度設定部４’の伝達関数をＧＬとすると、この伝達関数ＧＬの代表例は以下の（５）式で示される。

但し、Ｖ４：出力信号電圧、ＡＬ：レベル変換ゲイン

＜補正動作制御部＞
補正動作制御部とは、上述と同様、減算部７’、ＰＩＤ部８’、駆動部９’及び補正ユニット１０’の各機能部を纏めて表現したものである。補正動作制御部の模擬的な伝達関数をＧａとすると、この伝達関数Ｇａの代表例とその値は以下の（６）式で示される。なお、図１１（ｄ）にこの伝達関数Ｇａのゲイン｜Ｇａ｜の周波数特性を示す。

但し、Ｘｃ：出力位置（補正量）［ｍ］
Ａａ：入力信号電圧位置変換ゲイン［ｍ／Ｖ］
ζ２：ダンピングファクター（ζ２＝０．５）
ω２：共振角周波数［ｒａｄ／ｓｅｃ］（ω２＝６２８［ｒａｄ／ｓｅｃ］（１００Ｈｚ））

以上の各機能部の総合の伝達関数をＧとすると、伝達関数Ｇは以下の（７）式となる。

いま、角度θ（角速度ω（＝ｓ・θ））の振れ振動が発生したとすると、撮影レンズ４１の焦点距離ｆで決まるこの振れ角θに対する撮像センサ１０４の露光面での振れ量Ｘは、前記（１）式より、Ｘ＝ｆ・θとなる。したがって、補正の残り量（「補正残り」という）ΔＸは以下の（８）式で表すことができる。

ここで、補正残りΔＸと振れ量Ｘとの比を補正効果Ｋと定義すると、補正効果Ｋは以下の（９）式で表される。

この（９）式において、Ｋの値が０（ゼロ）となるときに最大効果となり、Ｋの値が１となるときには効果無し、Ｋの値が１を超えると過補正となる。

前記（７）式中の因数項Ａｇ・ＡＬ・Ａａをさらに、以下の（１０）式に示すように設定すると、前記（９）式は、以下の（１１）式となる。

但し、Ｐはキャンセル係数とする。

ここで、前記（１１）式に示す補正効果Ｋの関係式について考える。（１１）式において、キャンセル係数Ｐの値を「１」（Ｐ＝１）とした場合の補正効果｜Ｋ｜の周波数特性の計算例は、図１２（ａ）で示される。同図から、補正効果｜Ｋ｜の傾向は所謂バスタブ特性となることが分かる。この場合、前記｜Ｋ｜が最小となる（補正効果が最大となる）周波数ｆｂは約２．５Ｈｚとなる。当該最小となる周波数ｆｂをｆｐ（≒２．５Ｈｚ）とする。この周波数ｆｐでは補正残りΔＸは殆どゼロとなる。ｆｐを超えると補正性能の劣化が始まり、ユーザの例えば手や腕の筋肉の振動周波数（１０Ｈｚ程度）では、｜Ｋ｜は１６％程度の補正残りΔＸが存在する。つまり、（１１）式の右項（因数項）の内、第２因数以下の値が略「１」と見なせる振れ振動の周波数範囲では、キャンセル係数Ｐ＝１とすることで補正効果｜Ｋ｜は略０となり最大の補正効果が得られることが分かる。このような特性は、補正感度の調整について最適と言える状態である。なお、周波数ｆｐは、補正性能の劣化が始まる前記筋肉振動周波数（１０Ｈｚ程度）よりも充分低いので、補正動作制御部の制御性能を確保できる、すなわち補正感度の調整精度の確保と安定な調整動作とを可能にするものである。

次に、補正感度調整不良の場合として、キャンセル係数Ｐの値を前記「１」から±１０％ずらした場合の補正効果｜Ｋ｜の周波数特性の計算例を図１２（ｂ）に示す。同図中のＰ＝１．１に示すグラフは＋１０％ずらした場合を、Ｐ＝０．９に示すグラフは−１０％ずらした場合を示している。同図から、補正効果のある周波数範囲内（｜Ｋ｜＜１）では、周波数ｆｐ（≒２．５Ｈｚ）付近における感度調整不良に対する補正効果の変化は大きく（｜Ｋ｜が略０．１となる）、周波数ｆｐを離れるほど変化が少ないことが分かる。

このようなことから、従来では、振れ補正装置を有するカメラの生産時（製造時）における補正感度の調整作業として、例えば所定の振動印加装置によってカメラに対して前記周波数ｆｐで単振動加振を行い（周波数ｆｐを振動印加装置による補正感度調整用の振動周波数として）、撮像画像のブレが判明しやすいパターンが描かれた専用のチャートの連続撮像を行い、その時の連続画像の画像間のブレ加減を観測しながら、補正感度設定部４’のゲインを調整している。

しかしながら、生産時での１度だけの補正感度の調整では、使用環境、経時変化等による振れ振動検出センサの検出感度や振れ補正手段における位置検出手段の検出感度の変化等に対応することができず、また、上記補正感度調整には特別な振動印加装置や専用のチャートを用いる必要があり、調整作業が複雑なものとなる。そこで、これを解決するべく謂わば振れ補正装置９００に対して出力比較演算部２０を備えてなる振れ補正装置１００の構成とする。ただし、ヨー方向とピッチ方向の振れ補正装置の構成は同じであるので、ここではピッチ方向に関するブロック構成を省略し、ヨー方向に関するブロック構成のみを示すものとする。

出力比較演算部２０は、信号処理部２１、動きベクトル検出部２２、ＢＰＦ部２３Ａ、信号ベクトル検出部２４Ａ、ＢＰＦ部２３Ｂ、信号ベクトル検出部２４Ｂ及び比較部２５を備えている。信号処理部２１は、撮像センサ１０４から入力された撮像信号に、画素補間、画素欠陥補正やホワイトバランス等の補正を加え、規定の輝度信号、色差信号に変換するものである。

動きベクトル検出部２２は、撮像センサ１０４から入力された撮像信号から連続画像の画像間のブレ（ブレ量）を検出するものである。動きベクトル検出部２２は、図５に示すように、動きベクトル演算部２２１及びフィールドメモリ部２２２を備えている。動きベクトル演算部２２１は、動きベクトル検出部２２に入力される動画像から、前記ブレ量に関係する「動きベクトル」を算出するものである。具体的には、動きベクトル演算部２２１は、入力される連続する画像の画像データのうち、現在のフィールド（フレーム画像）における動きベクトルの検出エリア（動きベクトル検出エリア）における画像データと、１フィールド前の前記検出エリアにおける画像データとから、相関法或いはブロックマッチング法等により、各フィールド間の当該検出エリア内の動きベクトルを検出する。フィールドメモリ部２２２は、前記入力される連続画像の画像データにおける、前記１フィールド前の検出エリアの画像データを一時的に記憶するものである。なお、連続画像からの動きベクトルの検出において、必ずしも上述のように現在のフィールドと１つ前のフィールドとを用いずともよく、任意のフィールド（２つ以上のフィールドでもよい）を用いて検出してよい。この場合、フィールドメモリ部２２２には、１つ前の１フィールド分の画像データを記憶するのでなく、所定数前の例えば２つ前のフィールドの画像データを記憶してもよいし、一度に複数フィールド分の画像データを記憶してもよい。

前記「動きベクトル」とは、連続した画像（動画像）における単位時間つまり１フィールド期間当たりの移動量（画像間のブレ量のこと）を示す。この動きベクトルは、積分処理が施されることで画像のブレ量を示す信号となる。この画像のブレ量を示す信号は、手振れによるヨー方向のブレ量とピッチ方向のブレ量とにそれぞれ分解されて、以下に述べる各方向の振れ補正の制御について用いられる。これら両ブレ量は、ヨー又はピッチ各方向の補正残り（ブレ残り量）と見なせる信号である。なお、画像データにおける動きベクトル検出エリアの設定例として、例えば、被写体の振れと手振れとを区別するべく、被写体と相関の少ない例えば画枠の４隅に動きベクトル検出エリアを設定してもよく、この場合、動きベクトルとして、当該４隅の検出エリアで検出した各動きベクトルの平均値や代表値を用いてもよい。

ＢＰＦ部２３Ａは、動きベクトル検出部２２により検出された画像のブレ量の信号（動きベクトルの信号）を、振れ補正効果が充分得られる周波数帯域の通過特性を有するＢＰＦ（バンドパスフィルタ）によって濾波（フィルタ処理）するものである。この周波数帯域は、前記図１２（ａ）、（ｂ）で説明したように、例えば２．５Ｈｚ（ｆｐ）を中心とする例えば１〜６Ｈｚの範囲の周波数帯域である。信号ベクトル検出部２４Ａは、ＢＰＦ部２３Ａにより濾波された信号の大きさを検出（測定）するものである。この信号ベクトル検出部２４Ａによる出力（以降、この出力を「Ｐ」で表す）は、補正感度のエラーに対して敏感に変化する周波数成分の補正残りの検出出力である。

ＢＰＦ部２３Ｂは、積分部３からの振れ角の信号を前記ＢＰＦ部２３ＡのＢＰＦと同じ周波数特性を有するＢＰＦによって濾波（フィルタ処理）するものである。信号ベクトル検出部２４Ｂは、前記信号ベクトル検出部２４Ａと同じ検出特性を有し、ＢＰＦ部２３Ｂにより濾波された信号の大きさを検出するものである。これにより、信号ベクトル検出部２４Ｂから、補正感度のエラーに対して敏感に変化する周波数成分の補正残りである、振れ振動の出力（以降、この出力を「Ｔ」と表す）が得られる。

比較部２５は、信号ベクトル検出部２４Ａからの出力Ｐ、及び信号ベクトル検出部２４Ｂからの出力Ｔを比較するものであり、具体的には当該Ｐ、Ｔから、比の値Ｒ（Ｒ値）例えばＲ＝Ｐ／Ｔ（記号「／」は除算を示す）を算出する。ところで、比較部２５による比較処理により得られたＲ値は、現在発生している振れ角（振れ量）に対する、撮像センサ１０４の露光面での補正残りの、それぞれの周波数成分の割合を示すので、前記（９）式に示す補正効果Ｋに準ずる値となる。したがって、このＲ値の補正感度に対する変化特性（Ｒ値と補正感度との関係を示す特性関数）は図６で示されるような凹特性（凹特性曲線）で与えられる。つまり前記Ｒ値が最小（Ｒｍｉｎ）となる場合の補正感度（符号３０１で示す前記凹特性の最小点或いは極小点の位置の補正感度値）が、本実施形態における最適な補正感度値（最適補正感度値）となる。Ｒ値が最小となるというのは、例えば前記Ｐ、Ｔの比Ｐ：Ｔにおいて、ここではＴに対してＰが小さくなり（振れ量に対するブレ残り量が最小となり）、Ｐ、Ｔ間の値の差が最大になる、換言すればＰ／Ｔの値が最小になる（逆に、Ｔ／Ｐの値が最大になるような構成としてもよい）ことを示している。なお、ここではＲ＝Ｐ／Ｔとしているが、Ｒ＝Ｔ／Ｐとしてもよく、この場合、Ｒ値の補正感度に対する変化特性が図略の凸特性の特性関数で与えられるようにし、この凸特性の特性関数においてＲ値が最大（極大）となるような値となる補正感度を最適補正感度値として求める構成としてもよい。

なお、比較部２５には、カメラのパンニングやチルティング時におけるＰ、Ｔ両検出出力の過大な変動が入力されることがあるが、当該入力された過大な変動が例えば或る閾値（適度）を超えた場合には、その期間中、以下に述べる補正感度指示部１１での補正感度調整の処理シーケンスは一時中断されてもよい。

このようにして得られた比較部２３によるＲ値の情報は補正感度指示部１１に出力される。補正感度指示部１１では、例えばマイコン（ＰＣ）等によるプログラム処理にて、補正感度設定部４に指示する補正感度値を可変させながら前記Ｒ値の変化を観測する。そして、Ｒ値が最小値を示す補正感度値が検出されれば、補正感度設定部４にこの補正感度値を最終的に指示することにより最適補正感度が設定されることになる。次に、この最適補正感度値の算出方法について以下のフローを用いて説明する。

図７は、本実施形態に係る振れ補正装置１００による振れ補正動作の一例を示すフローチャートである。先ず、振れ補正装置１００を搭載したデジタルカメラ４０をユーザが例えば手持ちした状態（任意の振れ振動が発生している状態）において、操作部６のレリーズスイッチが“ＯＮ”（半押し状態）されると（ステップＳ１）、本露光に先立って一連の露光準備シーケンス処理（自動焦点調整、露出、ホワイトバランスの調整動作等）が行われ（ステップＳ２）、撮像センサ１０４による振れ補正感度調整用の動画撮影が開始される（ステップＳ３）。そして、補正感度指示部１１によって、焦点距離検出部５により検出された撮影レンズ４１の現在の焦点距離ｆが取得される（焦点距離検出部５から焦点距離ｆの情報が入力される）とともに、この焦点距離ｆ対応する既定の補正感度値（初期補正感度値Ａとする）が設定される（初期補正感度値Ａは前記（１０）式により予め判明している）（ステップＳ４）。次に、振れ補正装置１００が起動するとともに、前記ステップＳ３において撮像センサ１０４により動画撮影されている動画像が、デジタルカメラ４０の画像表示モニタ等にモニタ表示（ライブビュー表示）される（ステップＳ５）。なお、このようにモニタ動画表示されることで、以降の振れ補正の効果が目視確認可能となる。

次に、補正感度指示部１１において初期設定が行われる。すなわち、初期補正感度値Ａとして現在の補正感度Ａ０が設定され（Ａ→Ａ０）、また、初期値ＲＬ（この初期値ＲＬは比較的大きい規定値とされる）として現在のＲ値Ｒ０が設定される（ＲＬ→Ｒ０）（ステップＳ６）。ただし、この初期補正感度値Ａに対するＲ値の変化特性は、一般的に、図８に示すようにＡ、Ｂ又はＣの状態（特性Ａ、Ｂ又はＣ）にあると考えられる。すなわち特性Ａは、初期補正感度値Ａが最適感度値より大きい場合を、特性Ｂは、初期補正感度値Ａが略最適感度値である場合を、特性Ｃは、初期補正感度値Ａが最適感度値より小さい場合である。したがって、初期補正感度値Ａを、補正効果の変化が前記画像表示モニタでの目視確認で分からない程度に僅かにずらして（Ａ＋δＡ（初期値はδＡ＞０とする））Ｒ値の変化δＲの様子を調べる。図９は、現在のＲ値の変化特性が例えば特性Ａである場合の当該Ｒ値の変化δＲの様子を示している。

次に、前記現在の補正感度値Ａ０時におけるＲ値が算出される。すなわち、補正感度指示部１１から補正感度設定部４に補正感度値Ａ０が指示され、この補正感度値Ａ０において撮像センサ１０４に撮影された動画像から、動きベクトル検出部２２によって画像のブレ量（動きベクトル）が算出される。この動きベクトルの信号がＢＰＦ部２３Ａ、信号レベル検出部２４Ａにより処理され、出力Ｐとして比較部２５に出力される。一方、積分部３からの振れ角の信号がＢＰＦ部２３Ｂ、信号レベル検出部２４Ｂにより処理され、出力Ｔとして比較部２５に出力される。そして比較部２５においてこの出力Ｐ及びＴの情報からＲ値が算出される（ステップＳ７）。

次に、補正感度指示部１１において、前記ステップＳ７で算出された補正感度値Ａ０時におけるＲ値がＲ１として設定される（Ｒ→Ｒ１）とともに、このＲ１値からＲ０値を減算することで、Ｒ値の変化量δＲが求められる（Ｒ１−Ｒ０→δＲ）（ステップＳ８）。そして、補正感度指示部１１によって、このＲ値の変化量δＲの絶対量｜δＲ｜と前記｜δＲ｜を０（ゼロ）と見なす範囲の閾値ε（規定値）とが比較され、｜δＲ｜＞εでない（｜δＲ｜≦εである）と判別される場合には（ステップＳ９のＮＯ）、現在のＲの凹特性が前記図８に示す特性Ｂであると判断（推定）され、この現在の補正感度値Ａ０が最適補正感度値として決定されて補正感度指示部１１に設定されるとともに、補正感度指示部１１からこの最適補正感度値（補正感度値Ａ０）が補正感度設定部４に指示される（ステップＳ１３）。この場合、本調整シーケンスのループ処理から脱し、通常の手振れ補正動作に戻る。

前記ステップＳ９において、｜δＲ｜＞εであると判別される場合には（ステップＳ９のＹＥＳ）、現在の補正感度値Ａ０が最適補正感度値でないと判断されて次のステップＳ１０の処理に進む。そして、補正感度指示部１１によって、δＲ＜０であると判別される場合には（ステップＳ１０のＹＥＳ）、現在のＲの凹特性が前記図８に示す特性Ｃであると判断（推定）され、δＡの符号を反転させずに（ステップＳ１１）、次のステップＳ１２の処理に進む。前記ステップＳ１０において、δＲ＜０でない（δＲ≧０である）と判別される場合には（ステップＳ１０のＮＯ）、現在のＲの凹特性が前記図に示す特性Ａであると判断（推定）され、δＡの符号を反転させて（ステップＳ１４）、次のステップＳ１２の処理に進む。そして、補正感度指示部１１において、現在の補正感度値Ａ０をδＡだけ変化させたものが前記ステップＳ８における補正感度値Ａ０として更新設定される（Ａ０＋δＡ→Ａ０）とともに、現在のＲ１値が同じく前記ステップＳ８における初期値Ｒ０として更新設定され（Ｒ１→Ｒ０）（ステップＳ１２）、前記ステップＳ８の処理に戻り、その後、ステップＳ９において｜δＲ｜≦εとなるまでステップＳ８〜Ｓ１２の処理動作が繰り返され、当該｜δＲ｜≦εとなればステップＳ１３の動作がなされてフロー終了となる。以上のように補正感度調整の処理シーケンスが実行されて最適補正感度値が求められる。

なお、前記フローにより最終的な最適補正感度値が得られた後、レリーズスイッチが“ＯＮ”（全押し状態）されて、一連の露光シーケンス（ミラーのアップ・ダウン、シャッターの開閉、撮像センサ１０４の撮像動作の開始終了等）が実行される。このようにして、振れ補正装置１００は、最適な補正感度に調整された状態で、撮像センサ１０４の露光（本露光）動作中の振れ補正動作を行うことが可能となる。

このような振れ補正動作フローにより、装置に任意の振れ振動が発生した場合、連続撮像した画像の画像ブレから補正感度のエラーに対して敏感に反応する補正残り成分が検出可能となり、上記補正残り成分と実際に生じている振れ角の同様の成分とのレベル比（Ｒ値）から上述の凹特性を得ることが可能となる。そして、当該凹特性を観測しながら、Ｒ値が最小となるように補正感度を調整することにより、最適な補正感度に調整できるので、装置の使用状態において常に安定した振れ補正効果を得ることが可能となる。

以上のように本発明の振れ補正装置１００によれば、補正動作制御部（減算部７、ＰＩＤ部８、駆動部９及び補正ユニット１０；振れ補正手段）によって、装置の振れ振動による撮像画像に対する振れの補正が行われ、角速度検出部１（或いはＨＰＦ部２や積分部３；振れ検出手段）によって、装置の振れ振動による所定の振れ量が検出され、動きベクトル検出部２２（画像ブレ検出手段）によって、装置が有する撮像センサ１０４（光学撮像部）により得られる連続撮像画像（動画像）の所定のブレ量が検出される。そして、補正感度指示部１１（及び補正感度設定部４）；（補正感度調整手段）によって、上記振れ検出手段により検出された振れ量情報と画像ブレ検出手段により検出されたブレ量情報とを用いて、振れの補正動作の感度である補正感度の調整が行われる。そして、上記補正動作制御部によって、上記補正感度調整手段による調整により得られた補正感度で（最適補正感度値を用いて）振れの補正動作が行われる。

このように、補正感度指示部１１によって、角速度検出部１により検出された振れ量情報と画像ブレ検出手段により検出されたブレ量情報とを用いて補正感度の調整が行われる構成であるので、任意の加振（実際の使用時の振れ振動）と当該加振時の任意の撮像画像（専用のチャートでない任意の被写体）との情報を用いた補正感度の自動調整が可能となり、生産時等における１度だけの補正感度調整ではなく、ユーザの元で（ユーザ側において）、すなわちユーザによる使用時において常に補正感度調整が行えるとともに、より高い精度で補正感度調整を行うことができる（補正感度の最適値からのズレを最小に抑えることができる）。また、生産ライン等での補正感度の調整工程において、高性能な振動印加装置や専用のチャートが不要となり、簡易な振動印加装置と簡易なチャートで済む。さらに、撮影レンズの任意のズーム倍率に対応した最適な補正感度からのズレを無くすことができるので、ズーム倍率を変えた場合でも最適な補正効果が得られるようになる。

また、上記振れ検出手段及び画像ブレ検出手段による各検出出力の信号レベルの比の開きが最大となる、すなわち振れ検出手段の検出出力の信号レベルをＡ、画像ブレ検出手段の検出出力の信号レベルをＢとすると、これらの比Ａ：Ｂにおいて例えばＡに対してＢが小さくなり、Ａ、Ｂ間の値の差が最大になる、換言すればＢ／Ａの値が最小になる或いはＡ／Ｂの値が最大になるように補正感度の調整が行われるので、振れ量（信号レベルＡ）に対する画像のブレ量（信号レベルＢ）が最小となり、最適な補正感度を得ることができる。

また、ＢＰＦによるフィルタ処理が施された振れ検出手段及び画像ブレ検出手段の検出出力を用いて補正感度の調整が行われるので、当該検出出力における振れの補正効果が高い周波数帯域を有する出力信号（周波数成分）を抽出し、この出力信号を用いてより確実に高い補正効果を得る（高精度な補正感度調整を行う）ことが可能となる。

また、ＢＰＦの通過帯域の概略中心周波数が、振れ量と補正残り量との比で表される振れ補正効果の周波数特性における当該補正残り量が最小となる周波数（例えば図１２に示すｆｐの周波数（≒２．５Ｈｚ））であるので、ＢＰＦを用いたフィルタ処理による、振れ検出手段及び画像ブレ検出手段の検出出力からの振れの補正効果が高い周波数帯域の出力信号（周波数成分）の抽出を、容易に且つ確実に行うことができる。

また、上記補正感度調整手段によって、フィルタ手段によりフィルタ処理が施された振れ検出手段及び画像ブレ検出手段の検出出力それぞれの信号レベルの比の開きが最大となるように補正感度の調整が行われるので、当該各検出出力からフィルタ処理により抽出された振れの補正効果が高い周波数帯域を有する出力信号（周波数成分）を用いて、各信号レベルの比の開きが最大となるように、すなわち振れ検出手段の検出出力の信号レベルをＡ、画像ブレ検出手段の検出出力の信号レベルをＢとすると、これらの比Ａ：Ｂにおいて例えばＡに対してＢが小さくなり、Ａ、Ｂ間の値の差が最大になる、換言すればＢ／Ａの値が最小になる或いはＡ／Ｂの値が最大になる（振れ量つまり信号レベルＡに対する画像のブレ量つまり信号レベルＢが最小となる）ように補正感度を調整することができ、より確実に且つ容易に高い補正効果を得る（高精度な補正感度調整を行う）ことが可能となる。

また、上記画像ブレ検出手段によって、連続撮像画像の撮像画像間における単位時間当たりの画像の移動量を示す動きベクトルがブレ量情報として検出されるので、より正確なブレ量情報を容易に得ることができる。

また、上記振れ検出手段によって、装置の振れ振動による振れ角が振れ量情報として検出されるので、振れ角を求めるべく従来一般的なジャイロ等の振れ検出手段を用いて角速度を検出するなどして、当該振れ量情報を容易に得ることができる。

さらに、上記補正感度調整手段によって、Ｔ値とＰ値との比であるＲ値が、該Ｒ値と補正感度値との関係を示す特性関数において最小又は最大の値となるように該補正感度値が変化（変更）されて補正感度の調整が行われる構成であるので、高い補正効果を得るための補正感度値を、Ｒ値をＰ／Ｔとすると、Ｐ／Ｔの値が最小（Ｒｍｉｎ；図６、８、９参照）となる（Ｒ値をＴ／Ｐとすると、Ｔ／Ｐの値が最大となる）即ちＴ値に比べてＰ値が小さくなるものとして容易に且つ確実に求めることができ、当該求めた補正感度値を用いて高い補正効果を得る（高精度な補正感度調整を行う）ことができる。

なお、本発明は、以下の態様をとることができる。
（Ａ）上記実施形態では、検出出力Ｐは動きベクトル（画像間のブレ量）に積分処理を施してなる画像のブレ量つまり“画像の移動量”から、また検出出力Ｔは“振れ角”から得たものであり、この場合のブレ量（移動量）及び振れ角は所謂位置情報であるが（Ｒ値が位置情報の比である）、これに限定されず、検出出力Ｐを、上記積分処理等が施されていない動きベクトル検出部２２から出力された“動きベクトル”そのものから、また検出出力Ｔを角速度検出部１又はＨＰＦ部２による“角速度”から得るようにして、Ｒ値をこの動きベクトルや角速度による速度情報の比で求めるような場合にも本発明を適用可能である。ただし、この場合の動きベクトルや角速度はそれぞれ、請求項１に言う、連続撮像画像の所定の「ブレ量」及び振れ振動による所定の「振れ量」に含まれるものとする。

（Ｂ）上記実施形態における振れ補正動作（補正感度調整動作）は、「撮像センサシフト式振れ補正方式」に対するものとして説明したが、この撮像センサのシフト動作の代わりに、補正光学素子を光軸に対して垂直にシフトさせる「光学素子シフト式振れ補正方式」、或いは、光の屈折方向を可変とすることのできる光学素子を用いた「バリアングル式振れ補正方式」に対しても同様に適用可能である。

本発明に係る振れ補正装置の一例を示すブロック構成図である。 カメラのブレ方向について説明する斜視図である。 カメラのブレに対する撮像センサの移動について説明する概略断面図である。 補正ユニットの一構成例を示す概略縦断面図である。 図１の振れ補正装置における動きベクトル演算部の一例を示すブロック構成図である。 Ｒ値の補正感度に対する変化特性の一例を示すグラフ図である。 本実施形態に係る振れ補正装置による振れ補正動作の一例を示すフローチャートである。 初期補正感度値Ａに対して想定されるＲ値の変化特性の様子を説明するグラフ図である。 現在のＲ値の変化特性が図８に示す特性Ａである場合の当該Ｒ値の変化δＲの様子を説明するグラフ図である。 従来における振れ補正装置のブロック構成図である。 振れ補正装置の各機能部における振れ補正効果の周波数特性を説明するグラフ図であり、（ａ）は角速度検出部における伝達関数Ｇｇのゲイン｜Ｇｇ｜の周波数特性を、（ｂ）はＨＰＦ部における伝達関数Ｇｈのゲイン｜Ｇｈ｜の周波数特性を、（ｃ）は積分部における伝達関数Ｇｉのゲイン｜Ｇｉ｜の周波数特性を、（ｄ）は補正動作制御部におけるＧａのゲイン｜Ｇａ｜の周波数特性を示す図である。 補正効果｜Ｋ｜の周波数特性について説明するグラフ図であり、（ａ）はキャンセル係数Ｐ＝１とした場合の補正効果｜Ｋ｜の周波数特性の計算例を、（ｂ）はキャンセル係数Ｐの値を前記「１」から±１０％ずらした場合の補正効果｜Ｋ｜の周波数特性の計算例を示す図である。

符号の説明

１ 角速度検出部（振れ検出手段）
２ ＨＰＦ部（振れ検出手段）
３ 積分部（振れ検出手段）
４ 補正感度設定部（補正感度調整手段）
５ 焦点距離検出部
７ 減算部（振れ補正手段）
８ ＰＩＤ部（振れ補正手段）
９ 駆動部（振れ補正手段）
１０ 補正ユニット（振れ補正手段）
１０１ 駆動素子
１０１１、１０１２ 圧電アクチュエータ
１０２ テーブル
１０２１、１０２２ フレーム体
１０２３ ベース
１０３ 位置検出部
１０３１ ２次元ＰＳＤ
１０３２ ２次元赤外ＲＥＤ
１０４ 撮像センサ（光学撮像部）
１１ 補正感度指示部（補正感度調整手段）
２０ 出力比較演算部
２２ 動きベクトル検出部（画像ブレ検出手段）
４０ デジタルカメラ
４１ 撮影レンズ
４２ レンズ鏡筒
１００ 振れ補正装置
２３Ａ、２３Ｂ ＢＰＦ部（フィルタ手段）

Claims (8)

1. 装置の振れ振動による撮像画像に対する振れの補正を行う振れ補正手段と、
   前記装置の振れ振動による所定の振れ量を検出する振れ検出手段と、
   前記装置が有する光学撮像部により得られる連続撮像画像の所定のブレ量を検出する画像ブレ検出手段と、
   前記振れ検出手段により検出された振れ量情報と、前記画像ブレ検出手段により検出されたブレ量情報とを用いて、前記振れの補正動作の感度である補正感度の調整を行う補正感度調整手段とを備え、
   前記振れ補正手段は、前記補正感度調整手段による調整により得られた補正感度で前記振れの補正動作を行うことを特徴とする振れ補正装置。
2. 前記補正感度調整手段は、前記振れ検出手段による検出出力の信号レベルと、前記画像ブレ検出手段による検出出力の信号レベルとの比の開きが最大となるように前記補正感度の調整を行うことを特徴とする請求項１記載の振れ補正装置。
3. 前記振れ検出手段による検出出力及び前記画像ブレ検出手段による検出出力のそれぞれに対して、所定のバンドパスフィルタによるフィルタ処理を行うフィルタ手段をさらに備え、
   前記補正感度調整手段は、前記フィルタ手段によりフィルタ処理が施された前記振れ検出手段及び画像ブレ検出手段の検出出力を用いて前記補正感度の調整を行うことを特徴とする請求項１記載の振れ補正装置。
4. 前記フィルタ手段は、前記バンドパスフィルタの通過帯域の略中心の周波数が、前記振れ量と該振れ量に対する補正の補正残り量との比で表される振れ補正効果の周波数特性における、前記補正残り量が最小となる周波数であることを特徴とする請求項３記載の振れ補正装置。
5. 前記補正感度調整手段は、前記フィルタ手段によりフィルタ処理が施された前記振れ検出手段及び前記画像ブレ検出手段の検出出力それぞれの信号レベルの比の開きが最大となるように前記補正感度の調整を行うことを特徴とする請求項４記載の振れ補正装置。
6. 前記画像ブレ検出手段は、前記連続撮像画像の撮像画像間における単位時間当たりの画像の移動量を示す動きベクトルを、前記ブレ量情報として検出することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の振れ補正装置。
7. 前記振れ検出手段は、前記装置の振れ振動による振れ角を、前記振れ量情報として検出することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の振れ補正装置。
8. 前記補正感度調整手段は、所定の補正感度値を用いて前記補正感度の調整を行うことが可能に構成されたものであって、
   前記振れ検出手段により検出される振れ量情報をＴ値とし、前記画像ブレ検出手段により検出されるブレ量情報をＰ値とすると、該Ｔ値とＰ値との比であるＲ値が、該Ｒ値と前記補正感度値との関係を示す特性関数において最小又は最大の値となるように該補正感度値を変化させて補正感度の調整を行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の振れ補正装置。

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