JP2011022351A - Camera shake-correcting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置の動きによる撮像画像のブレを補正するブレ補正装置に関する。 The present invention relates to a shake correction apparatus that corrects a shake of a captured image due to movement of an image pickup apparatus.
近年、撮像装置の小型化やズームレンズの高倍率化に伴い、装置ブレや手ブレと呼ばれる露光中の撮像装置の動きが撮像画像の品質を低下させる大きな原因となっている。そのため、装置ブレが撮像画像に与える影響を軽減するブレ補正装置が提案されている。 In recent years, with the downsizing of an imaging apparatus and the increase in the magnification of a zoom lens, the movement of the imaging apparatus during exposure, which is called apparatus blurring or camera shake, has become a major cause of reducing the quality of captured images. For this reason, there has been proposed a shake correction device that reduces the influence of device shake on a captured image.
一方、流し撮りなど、意図的に撮像装置を移動させながら撮像する撮像手法がある。このような意図的な撮像装置の移動と装置ブレとを区別せずにブレ補正を適用することは好ましくない。そのため、撮像装置が意図的に移動させられているのか、装置ブレなのかを判定し、判定結果に応じてブレ補正の感度を補正することが知られている。 On the other hand, there is an imaging technique such as panning that captures an image while intentionally moving the imaging device. It is not preferable to apply the shake correction without distinguishing between the intentional movement of the imaging device and the device shake. For this reason, it is known to determine whether the imaging device is intentionally moved or device shake, and to correct the sensitivity of shake correction according to the determination result.
例えば、特許文献１には、撮像装置がパンニングされていると判定された場合にはパンニングの周波数成分に対するブレ補正機能の応答性を抑制することが開示されている。
例えば、撮像装置に搭載されるブレ補正装置の例として、図１９に示すような構成のものがある。ブレ補正装置１０において、角速度センサ１１は、図示しない撮像装置本体に取り付けられており、撮像装置のブレを角速度として検出する。ＤＣカットフィルタ１２は、角速度センサ１１から出力される角速度信号の直流（ＤＣ）成分を遮断して、交流成分、すなわち振動成分のみを通過させる。アンプ１３は、ＤＣカットフィルタ１２を通過して出力された角速度信号を増幅して出力する。Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器１４は、アンプ１３で増幅された角速度信号をディジタル化して出力する。
For example,
For example, as an example of a shake correction apparatus mounted on an imaging apparatus, there is a structure as shown in FIG. In the
高域通過フィルタ（ハイパスフィルタ：ＨＰＦ）１５、積分器１６、焦点距離演算回路１７、パンニング制御回路１８は、例えば、マイクロコンピュータ（マイコン）２０が、図示しない不揮発性メモリに記憶されたソフトウェアを実行することによって実現される。
The high-pass filter (high-pass filter: HPF) 15, the
ＨＰＦ１５はＡ／Ｄ変換器１４から出力されたディジタル角速度信号（角速度データ）周波数成分のうち、設定された低域カットオフ周波数以下の低周波成分を遮断し、低域カットオフ周波数を超える高周波成分を出力する。積分器１６は、ＨＰＦ１５から出力された角速度データの高周波成分を積分して、積分結果を角変位データとして出力する。焦点距離演算回路１７は、図示しない撮像装置が有するズームレンズの焦点距離を検出する。焦点距離演算回路１７は例えば、撮像装置が有するズームレンズの現在のズーム位置を、ズームエンコーダから取得し、ズーム位置からズームレンズの焦点距離（画角）を算出することにより、焦点距離を検出する。そして、焦点距離演算回路１７は、焦点距離と、上述した角変位データとから、撮像素子の光軸のブレを補正するためのブレ補正データを算出する。ブレ補正回路１９は、ブレ補正データに応じて撮像装置の光軸ブレを補正する。
The HPF 15 blocks a low frequency component below the set low frequency cutoff frequency from among the digital angular velocity signal (angular velocity data) frequency components output from the A /
ブレ補正回路１９は、補正レンズを光軸と垂直な方向に駆動して光軸を偏心させることでブレ補正を行う光学式ブレ補正回路であっても良いし、撮像素子から読み出す領域を移動させることでブレ補正を行う電子式ブレ補正回路であっても良い。あるいは、撮像素子を光軸に対して垂直な面内で移動させるセンサーシフト式ブレ補正回路であっても良い。
The
パンニング制御回路１８は、Ａ／Ｄ変換器１４から出力された角速度データ及び積分器１６から出力された角変位データに基づいて、撮像装置がパンニングされているかどうかの判定（パンニング判定）を行う。具体的には、例えば、角速度データが所定の閾値以上、或いは、角速度データが所定の閾値に満たなくとも角変位データ（積分結果）が所定の閾値以上であるならば、パンニング状態であると判定する。
The
そして、パンニング制御回路１８は、パンニング判定の結果に従ってパンニング制御を行う。パンニング制御では、まず、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を徐々に高くさせて、ブレ補正が機能するブレの周波数領域を高域側に縮小する。また、積分器１６での積分演算に用いる時定数の値を徐々に小さくさせる。これにより、ブレ補正位置が徐々に移動範囲中心へと移動し、積分器１６から出力される角変位データの値が基準値（ブレがない状態においてとりうる値）に徐々に近づいていく。
Then, the
一方、パンニング制御回路１８は、パンニング状態でないと判定された場合には、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を徐々に低くさせ、積分器１６での積分演算に用いる時定数の値を徐々に大きくさせる。これにより、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数、及び積分器１６での積分演算に用いる時定数の値が各々元の状態に戻され、パンニング制御が解除される。
例えば、特許文献１では、上述したパンニング時のＨＰＦ１５及び積分器１６の制御方法が開示されている。
On the other hand, when it is determined that the panning state is not established, the
For example,
しかしながら、パンニング動作の周波数帯域がＤＣ〜１Ｈｚ程度、手ブレや身体の揺れの周波数帯域が１Ｈｚ〜１０Ｈｚ程度と非常に近いため、特許文献１に開示された従来技術では、以下のような問題点がある。
すなわち、パンニング状態であると判定された際に、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数や、積分器１６での時定数の値を制御してパンニングの周波数成分の信号の減衰量を高めると、手ブレや、歩行時などの体の揺れの周波数成分の信号の減衰量も大きくなる。その結果、パンニング状態と判定された場合にはパンニング状態と判定されない場合よりも、ブレ補正効果が低下する。
However, since the frequency band of the panning operation is very close to about DC to 1 Hz and the frequency band of camera shake or body shake is about 1 Hz to 10 Hz, the conventional technique disclosed in
In other words, when it is determined that the panning state is established, the low frequency cutoff frequency of the
本発明はこのような従来技術の課題に鑑みなされたものであり、パンニング状態においてもブレ補正効果の低下を抑制可能なブレ補正装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem of the prior art, and an object of the present invention is to provide a shake correction apparatus capable of suppressing a reduction in shake correction effect even in a panning state.
上記目的を達成するために、本発明のブレ補正装置は、撮像装置に加わる振れを検出して出力する振れ検出手段と、振れ検出手段の出力に基づいて、振れによる画像のブレを補正するブレ補正データを算出する補正データ演算手段と、ブレ補正データの絶対値が予め定めた第１の閾値を超えたことを検出することにより撮像装置のパンニング動作を検出し、ブレ補正データの絶対値が第２の閾値を下回り、かつ、振れ検出手段で検出された振れの大きさが第３の閾値よりも小さいことを検出することにより撮像装置のパンニング動作の終了を検出するするパンニング制御手段と、パンニング制御手段によってパンニング動作が検出されたときに、振れ検出手段の出力から減算するためのオフセット値を生成する生成手段と、振れ検出手段の出力からオフセット値を減算する減算手段と、を有し、生成手段は、パンニング制御手段によってパンニング動作の終了が検出されたときは、オフセット値をゼロにすることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a shake correction apparatus of the present invention detects a shake applied to an imaging apparatus and outputs a shake detection unit that corrects a shake of an image caused by the shake based on an output of the shake detection unit. A panning operation of the imaging apparatus is detected by detecting correction data calculating means for calculating correction data, and detecting that the absolute value of the blur correction data exceeds a predetermined first threshold value, Panning control means for detecting the end of the panning operation of the imaging device by detecting that the magnitude of the shake detected by the shake detection means is smaller than the third threshold value, which is below the second threshold value; When a panning operation is detected by the panning control means, a generation means for generating an offset value to be subtracted from the output of the shake detection means, and an output of the shake detection means A subtracting means for subtracting the offset value, from, generation means, when termination of panning operation is detected by the panning control means is characterized in that the offset value to zero.
このような構成により、本発明によれば、パンニング状態においてもブレ補正効果の低下を抑制可能なブレ補正装置を提供することができる。 With such a configuration, according to the present invention, it is possible to provide a shake correction apparatus capable of suppressing a reduction in the shake correction effect even in a panning state.
以下、図面を参照して、本発明の例示的な実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態の全てを実施可能なブレ補正装置の構成例を示すブロック図であり、図１９と同様の構成には同じ参照数字を付して説明を省略する。ただし、個々の実施形態において、図１に示す機能ブロックの全てが必須ではないことに留意されたい。そして、必須でない機能ブロックを有する実施形態に係る撮像装置は、必須でない機能ブロックを有さない構成であってよいことは言うまでもない。以下の実施形態においてはいずれも、ブレ補正装置が撮像装置に用いられる場合を想定している。ブレ補正装置に加わる振れを検出して振れ情報を出力する振れ検出（ブレ検出）センサ、本実施形態では例として角速度センサ１１は、図示しない撮像装置本体に取り付けられており、装置に加わる振れを検出し、振れの大きさを角速度として検出する。そして、ブレ補正回路１９は、装置に加わる振れによる画像のブレを補正する。
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a shake correction apparatus capable of implementing all of the embodiments of the present invention. The same reference numerals are assigned to the same configurations as those in FIG. However, it should be noted that not all of the functional blocks shown in FIG. 1 are essential in each embodiment. And it cannot be overemphasized that the imaging device which concerns on embodiment which has a non-essential functional block may be the structure which does not have a non-essential functional block. In the following embodiments, it is assumed that the shake correction apparatus is used for an imaging apparatus. A shake detection (blur detection) sensor that detects shake applied to the shake correction device and outputs shake information, in this embodiment, an angular velocity sensor 11 is attached to an imaging device main body (not shown) as an example, and the shake applied to the device is detected. It detects and the magnitude of the shake is detected as an angular velocity. The
ブレ補正回路１９は、ブレ補正データに応じて、図示しない撮像装置が備える撮像光学系（レンズ群）の一部である補正光学系の補正レンズを、光軸と垂直な方向に駆動して光軸を偏心させることで撮像画像のブレ補正を行う光学式ブレ補正回路であって良い。また、ブレ補正回路１９は、ブレ補正データに応じて、撮像装置が有する撮像素子から読み出す領域を移動させることでブレ補正を行う電子式ブレ補正回路であっても良い。あるいは、ブレ補正回路１９は、ブレ補正データに応じて撮像素子を光軸に対して垂直な面内で移動させるセンサーシフト式ブレ補正回路であっても良い。
The
図１において、マイクロコンピュータ１２０が実現する機能ブロックとして、オフセット変更回路１０６、信号置換回路１０７、加減算器１０８及びスイッチ１０９が追加されている点と、パンニング制御回路１１２の動作が変更されている点において、図１９と異なる。
In FIG. 1, an offset
なお、マイクロコンピュータ１２０が図示しない不揮発性メモリに記憶されたプログラムを実行して実現する機能ブロックの少なくとも１つ以上をハードウェアによって実現してもよいことはいうまでもない。
It goes without saying that at least one or more functional blocks realized by the
オフセット変更回路１０６は、パンニング制御回路１１２の判定結果に応じて、ブレ補正データを補正中心位置に戻すための信号を生成し、加減算器１０８に出力する。オフセット変更回路１０６の動作の詳細は後述する。オフセット適用手段としての加減算器１０８は、低周波成分を遮断する高域通過フィルタ（ＨＰＦ）１５の出力信号にオフセット変更回路１０６が出力するオフセット値を適用した結果を、スイッチ１０９に供給する。本実施形態において、加減算器１０８は、ＨＰＦ１５の出力信号からオフセット値を減算することによりオフセット値を適用する。
The offset changing
信号生成手段としての信号置換回路１０７は、パンニング制御回路１１２の判定結果に応じて、所定の信号をスイッチ１０９に出力する。信号置換回路１０７の動作の詳細は後述する。スイッチ１０９は、パンニング制御回路１１２の判定結果に応じて、加減算器１０８の出力と信号置換回路１０７の出力のいずれか一方の信号を選択して積分器１６に供給する。
The
積分器１６は、ＨＰＦ１５から出力された角速度データを積分し、その積分結果を角変位データとして焦点距離演算回路に供給する。ＨＰＦ１５のDCカットオフ周波数と積分器１６が積分演算に用いる時定数は、パンニング制御回路１１２の制御によって可変である。
The
パンニング制御回路１１２は、Ａ／Ｄ変換器１４から出力された角速度データ、積分器１６から出力された角変位データ、ブレ補正データ演算手段として機能する焦点距離演算回路１７から出力されたブレ補正データに基づいて、撮像装置がパンニング状態であるか否かを判定する。すなわち、パンニング制御回路１１２は、撮像装置の動きがユーザのパンニング動作によるものであるか否かを判定する。そして、パンニング制御回路１１２は、撮像装置がパンニング状態であると判断される場合、パンニング制御を行う。パンニング制御において、パンニング制御回路１１２は、ＨＰＦ１５、積分器１６、オフセット変更回路１０６、信号置換回路１０７、スイッチ１０９の動作を制御する。
The panning
●（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態におけるパンニング制御回路１１２の動作について説明する。なお、本実施形態において、信号置換回路１０７及びスイッチ１０９は必須でなく、加減算器１０８の出力が積分器１６に直接入力されてもよい。
● (first embodiment)
Hereinafter, the operation of the panning
図２（ａ）は、第１の実施形態においてパンニング制御回路１１２が行うパンニング制御処理を説明するためのフローチャートである。なお、図２（ａ）を参照して以下に説明する処理は、例えば垂直同期期間（６０分の１秒）毎といったように、所定期間毎に繰り返し行われる。
FIG. 2A is a flowchart for explaining the panning control process performed by the panning
Ｓ１０１においてパンニング制御回路１１２は、オフセット変更回路１０６の出力信号を決定するための変数OFFSET_DATAの値を算出する。なお、現在のパンニング制御処理におけるオフセット変更回路１０６の出力信号をOFFSET_NOWとし、１回前（１垂直同期期間前）の処理におけるオフセット変更回路１０６の出力信号をOFFSET_PASTと定義する。
In S101, the panning
Ｓ１０１における、オフセット変更回路１０６の出力信号を決定するための変数であるOFFSET_DATAの算出方法を、図３を参照して説明する。図３において、横軸は焦点距離演算回路１７の出力信号であるブレ補正データ（CORRECT_DATA）、縦軸は変数OFFSET_DATAである。このように、パンニング制御回路１１２は、CORRECT_DATAの値に応じて変数OFFSET_DATAの値を算出する。
A method of calculating OFFSET_DATA that is a variable for determining the output signal of the offset changing
パンニング制御回路１１２は、CORRECT_DATAの絶対値がパンニング開始判定閾値IN_THRESH１を超えたときに、撮像装置がパンニング状態であると判定する。また、パンニング制御回路１１２は、CORRECT_DATAの絶対値がパンニング終了判定閾値OUT_THRESH１（第２の閾値）を下回ったときに、撮像装置がパンニング状態にないと判定する。ここで、パンニング終了判定閾値OUT_THRESH１はパンニング開始判定閾値IN_THRESH１より小さい値とする。
The panning
図３に示すように、パンニング制御回路１１２は、CORRECT_DATAの絶対値がパンニング開始判定閾値IN_THRESH１（第１の閾値）以下である場合、OFFSET_DATAの値をゼロとする。一方、パンニング制御回路１１２は、CORRECT_DATAの値がパンニング開始判定閾値IN_THRESH１より大きい場合は、CORRECT_DATAの値が大きくなるに従ってOFFSET_DATAの値も大きくなるようにOFFSET_DATAの値を算出する。また、パンニング制御回路１１２は、CORRECT_DATAの値がパンニング開始判定閾値 -IN_THRESH１より小さい場合は、CORRECT_DATAが小さくなるに従ってOFFSET_DATAの値も小さくなるように、OFFSET_DATAの値を算出する。このように、パンニング制御回路１１２は、ブレ補正データCORRECT_DATAの値が、ブレ補正回路１９の動作範囲の限界（以下、補正端とする）に近付くことに応じて、OFFSET_DATAの絶対値が大きくなるようにOFFSET_DATAの値を算出する。
As shown in FIG. 3, the panning
Ｓ１０１においてOFFSET_DATAの値を算出すると、パンニング制御回路１１２は、Ｓ１０２において、OFFSET_PASTがゼロか否か、即ち、１回前の処理でパンニング状態と判定されていなかったかどうかを判定する。OFFSET_PASTがゼロで、１回前の処理においてパンニング状態と判断されていなかった場合、パンニング制御回路１１２は処理をＳ１０３に移行する。なお、OFFSET_PASTの初期値はゼロとする。従って、最初の処理ではパンニング制御回路１１２はＳ１０３の処理を必ず行う。
When the value of OFFSET_DATA is calculated in S101, the panning
Ｓ１０３においてパンニング制御回路１１２は、Ｓ１０１で算出したOFFSET_DATAがゼロ未満であるか否かを判定し、ゼロ以上の場合は符号フラグSIGN_FLAGをリセット（Ｓ１０４）し、ゼロ未満の場合は符号フラグSIGN_FLAGをセットする（Ｓ１０５）。Ｓ１０３〜Ｓ１０５の処理は、１回前の処理においてパンニング状態でないと判定された場合にのみ行われるため、一度パンニング状態であると判定された後は、パンニング状態でないと判定されるまで、符号フラグSIGN_FLAGの状態は保持される。パンニング制御回路１１２は、Ｓ１０４もしくはＳ１０５の処理の後、Ｓ１１１の処理に移行する。
In S103, the panning
Ｓ１１１においてパンニング制御回路１１２は、オフセット変更回路１０６の出力OFFSET_NOWに、Ｓ１０１で算出したOFFSET_DATAの値を設定する。図３を用いて説明したように、CORRECT_DATAの絶対値がパンニング開始判定閾値IN_THRESH１を超えた場合、パンニング制御回路１１２は撮像装置がパンニング状態であると判定する。そして、このときパンニング制御回路１１２は、オフセット変更回路１０６の出力OFFSET_NOWに、焦点距離演算回路１７の出力CORRECT_DATAをゼロ（補正中心位置）に近付けるような値を設定する。
In S111, the panning
Ｓ１０２においてパンニング制御回路１１２は、OFFSET_PASTがゼロでなかった場合、即ち１回前の処理においてパンニング状態と判定されている場合、Ｓ１０６の処理に移行する。Ｓ１０６でパンニング制御回路１１２は、符号フラグSIGN_FLAGがセットされているか否かの判定、即ちパンニングの方向の判定を行う。
In S102, if the OFFSET_PAST is not zero, that is, if it is determined that the panning state is obtained in the previous process, the panning
Ｓ１０６でSIGN_FLAGがセットされていると判定された場合、パンニング制御回路１１２は、Ｓ１０１で算出したOFFSET_DATAが、１回前の処理のオフセット変更回路１０６の出力OFFSET_PASTより小さいか否か判定する（Ｓ１０８）。また、Ｓ１０６でSIGN_FLAGがセットされていないと判定された場合、パンニング制御回路１１２は、Ｓ１０１で算出したOFFSET_DATAが、１回前の処理のオフセット変更回路１０６の出力OFFSET_PASTより大きいか否かを判定する（Ｓ１０７）。
If it is determined in S106 that SIGN_FLAG is set, the panning
このように、Ｓ１０６〜Ｓ１０８の処理において、パンニング制御回路１１２は、１回前の処理でパンニング状態であると判定されている場合に、現在の処理でブレ補正データCORRECT_DATAがブレ補正回路１９の補正端に近付いているか否かを判定する。
As described above, in the processes of S106 to S108, when it is determined that the panning
Ｓ１０７においてOFFSET_DATAがOFFSET_PASTより大きいと判定された場合、及びＳ１０８においてOFFSET_DATAがOFFSET_PASTより小さいと判定された場合、パンニング制御回路１１２はＳ１１１の処理に移行する。そして、Ｓ１１１でパンニング制御回路１１２は、オフセット変更回路１０６の出力にＳ１０１で算出したOFFSET_DATAの値を設定する。即ち、既にパンニング状態であると判定されている際に、ブレ補正データの値がブレ補正回路１９の補正端にさらに近付いた場合、パンニング制御回路１１２は、ブレ補正データをさらに大きくゼロに近付けるようにオフセット変更回路１０６の出力を制御する。
If it is determined in S107 that OFFSET_DATA is greater than OFFSET_PAST, or if it is determined in S108 that OFFSET_DATA is smaller than OFFSET_PAST, the panning
このように、本実施形態では、オフセット状態と判定されている状態でブレ補正データの値がブレ補正回路１９の補正端に近づいた場合、ＨＰＦ１５の出力を小さくするようなオフセットを与える。これにより、ＨＰＦ１５の出力する角速度データに含まれるパンニング成分を、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を変更せずに除去することができる。そのため、パンニング状態と判定されても手ブレや身体の揺れに起因する撮像装置のブレの効果を低減させることがない。
As described above, in the present embodiment, when the value of the blur correction data approaches the correction end of the
Ｓ１０７においてOFFSET_DATAがOFFSET_PAST以下であると判定された場合、及びＳ１０８においてOFFSET_DATAがOFFSET_PAST以上であると判定された場合、パンニング制御回路１１２はＳ１０９の処理に移行する。即ち、既にパンニング状態であると判定されている際に、ブレ補正データの値がゼロに近付いた場合、パンニング制御回路１１２はＳ１０９の処理に移行する。
If it is determined in S107 that OFFSET_DATA is equal to or lower than OFFSET_PAST, or if it is determined in S108 that OFFSET_DATA is equal to or higher than OFFSET_PAST, the panning
Ｓ１０９においてパンニング制御回路１１２は、ブレ補正データCORRECT_DATAの絶対値が、パンニング終了判定閾値OUT_THRESH1より小さくなったかどうかを判定する。Ｓ１０９において、CORRECT_DATAの絶対値がOUT_THRESH1より小さいと判定された場合、パンニング制御回路１１２はパンニング状態が終了したと判断し、Ｓ１１１の処理に移行する。図３に示したように、パンニング制御回路１１２は、CORRECT_DATAの絶対値がOUT_THRESH1より小さい場合は、OFFSET_DATAの値をゼロと決定する、そのため、Ｓ１１１の処理により、OFFSET_NOWの値はゼロに設定される。
In S109, the panning
一方、Ｓ１０９において、CORRECT_DATAの絶対値がOUT_THRESH1以上であると判定された場合、パンニング制御回路１１２は、オフセット変更回路１０６の出力OFFSET_NOWに、１回前の処理のオフセット変更回路１０６の出力OFFSET_PASTを設定する（Ｓ１１０）。このように、Ｓ１０９においてパンニング状態でない（パンニングが終了した）と判定されるまで、オフセット変更回路１０６の出力OFFSET_NOWは、更新されず、前の処理で設定した値に保持される。
On the other hand, if it is determined in S109 that the absolute value of CORRECT_DATA is equal to or greater than OUT_THRESH1, the panning
Ｓ１１０又はＳ１１１の処理の後、パンニング制御回路１１２は、次周期の処理で用いるため、OFFSET_PASTをOFFSET_NOWの値で更新（Ｓ１１２）し、パンニング制御処理の１周期分を終了し、所定時間後に次周期の処理を開始する。
After the processing of S110 or S111, the panning
図４及び図５を用いて、本実施形態におけるパンニング制御の有効性について説明する。図４は、図１９に示した従来のブレ補正装置が搭載された撮像装置にてパンニング動作が行われたときの、ブレ補正データ（CORRECT_DATA）、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数、ブレ残り量の経時変化を示す図である。図５は、本実施形態におけるブレ補正装置が搭載された撮像装置にて図４と同様のパンニング動作が行われたときの、ブレ補正データ（CORRECT_DATA）、オフセット変更回路１０６の出力（OFFSET_NOW）、ブレ残り量の経時変化を示す図である。
The effectiveness of panning control in this embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 shows the blur correction data (CORRECT_DATA), the low-frequency cutoff frequency of the
図４（ａ）は、パンニング動作が時刻Ｔ１から開始され、時刻Ｔ４で終了した際の、図１９の焦点距離演算回路１７の出力であるブレ補正データの変化を示す。ブレ補正データは、高周波の手ブレ波形に低周波のパンニング成分が重畳された波形を有している。図４（ｂ）は、上述したパンニング動作がなされた際の、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数の経時変化を示す。図４（ｃ）は、上述したパンニング動作を行った際の、実際のブレ量と、ブレ補正データとの差（ブレ残り量）の経時変化を示す。
FIG. 4A shows a change in blur correction data that is an output of the focal
また、図５（ａ）は、パンニング動作が時刻Ｔ１’から開始され、時刻Ｔ４’で終了した際の、図１の焦点距離演算回路１７の出力であるブレ補正データの変化を示す。図５（ｂ）は、上述したパンニング動作がなされた際の、オフセット変更回路１０６の出力の経時変化を示す。図５（ｃ）は、上述したパンニング動作がなされた際の、実際のブレ量と、ブレ補正データとの差（ブレ残り量）の経時変化を示す。
FIG. 5A shows a change in blur correction data, which is an output of the focal
図４に示す従来のパンニング制御では、パンニング制御回路１８が、図４（ａ）においてブレ補正データの大きさがIN_THRESH１を超えた時刻Ｔ２に、パンニング状態であると判定する。そして図４（ｂ）に示すように、パンニング制御回路１８は、時刻Ｔ２からＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を高くする。これによって図４（ａ）に示すように、時刻Ｔ３からブレ補正データが徐々にゼロに近付いていく。その後図４（ａ）においてブレ補正データの大きさがOUT_THRESH１を下回った時刻Ｔ４に、パンニング制御回路１８はパンニング状態が終了したと判定する。そして図４（ｂ）に示すように、パンニング制御回路１８は時刻Ｔ４にＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を低い状態に戻す。
In the conventional panning control shown in FIG. 4, the panning
以上のパンニング制御によるブレ残り量を図４（ｃ）に示す。時刻Ｔ２からＴ４にかけて、ブレ残り量を一方向に増加させているのがパンニング成分である。パンニング状態と判定されるとＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を高くすることで、パンニング成分をブレ補正データから除去している。しかし、上述のように、パンニング成分とブレ成分とは周波数帯域が近いため、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を高くすると、補正を行いたいブレ成分も減衰させることになる。その結果、図４（ｃ）に示すように、パンニングが行われていない状態でのブレ残り量ERROR_NORMAL_OLDと比較して、パンニングが行われている状態でのパンニング成分を除いたブレ残り量ERROR_PAN_OLDは大きくなってしまう。
FIG. 4C shows the amount of remaining blur due to the above panning control. From time T2 to T4, it is the panning component that increases the blur remaining amount in one direction. When the panning state is determined, the panning component is removed from the blur correction data by increasing the low frequency cutoff frequency of the
一方、本実施形態によれば、図５（ａ）においてブレ補正データの大きさがIN_THRESH１を超えた時刻Ｔ２´に、撮像装置がパンニング状態にあるとパンニング制御回路１１２が判定する。そして図５（ｂ）に示すように、パンニング制御回路１１２は、時刻Ｔ２´からオフセット変更回路１０６の出力を大きくする（図２（ａ）、Ｓ１１１）。時刻Ｔ２´からＴ３´にかけて、図５（ａ）のブレ補正データが大きくなっているときは、オフセット変更回路１０６の出力も大きくしていく。その後、図５（ａ）においてブレ補正データの大きさがOUT_THRESH１を下回り、パンニング状態が終了したと判定される時刻Ｔ４´まで、パンニング制御回路１１２はオフセット変更回路１０６の出力を保持する。これによって図５（ａ）に示すように、時刻Ｔ３´からブレ補正データが徐々にゼロに近付いていく。これによって、光学式ブレ補正であれば補正レンズ若しくは撮像素子が光軸中心方向に移動し、電子式ブレ補正であれば、読み出す領域が撮像素子中心方向に移動する。そして図５（ｂ）に示すように、パンニング制御回路１１２は時刻Ｔ４´にオフセット変更回路１０６の出力をゼロに戻す。
On the other hand, according to the present embodiment, the panning
本実施形態におけるパンニング制御により、ブレ残り量は図５（ｃ）に示すようになる。時刻Ｔ２’からＴ４’にかけて、ブレ残り量を増加させているのがパンニング成分であり、オフセット変更回路１０６の出力を大きくすることにより、パンニング成分を補正データから除去している。オフセット変更回路１０６の出力は時刻Ｔ３´からＴ４´まで一定値で保持しており、一定値を積分器１６によって積分すると、一方向に単調増加もしくは単調減少する。これにより、補正を行いたいブレ成分をブレ補正データから減衰することなく、ブレ補正データを滑らかにゼロに近付けることができる。その結果、図５（ｃ）に示すように、パンニングが行われていない状態でのブレ残り量ERROR_NORMAL_NEWと比較しても、パンニングが行われている状態でのパンニング成分を除いたブレ残り量ERROR_PAN_NEWは変化しない。つまり、パンニング中でもブレ補正効果が低減しない。
By the panning control in this embodiment, the amount of remaining blur becomes as shown in FIG. From time T2 'to T4', it is the panning component that increases the blur remaining amount, and the panning component is removed from the correction data by increasing the output of the offset changing
以上のように、本実施形態によれば、パンニング状態であると判定された場合に、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を高くする制御を行う代わりに、ＨＰＦ１５の出力をオフセット値で低減させることによりパンニング成分を除去する。これにより、ブレ補正効果を低減させずに、ブレ補正データに対するパンニング成分の影響を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, when the panning state is determined, instead of performing control to increase the low frequency cutoff frequency of the
●（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態では、撮像装置が有する焦点距離が可変のズームレンズの焦点距離（画角）に応じて、第１の実施形態において固定値であった、パンニング開始判定閾値IN_THRESH１とパンニング終了判定閾値OUT_THRESH１の値を変更することを特徴とする。
● (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the panning start determination threshold IN_THRESH1 and the panning end determination threshold OUT_THRESH1 that were fixed values in the first embodiment according to the focal length (angle of view) of the zoom lens having a variable focal length in the imaging apparatus. The value of is changed.
図６（ａ）は、本実施形態におけるパンニング開始判定閾値IN_THRESH１とズームレンズの焦点距離との関係を示す。図６（ａ）に示すように、本実施形態におけるパンニング制御回路１１２は、パンニング開始判定閾値IN_THRESH１を、ズームレンズの焦点距離が大きく（画角が小さく）なるほど小さく設定する。
FIG. 6A shows the relationship between the panning start determination threshold IN_THRESH1 and the focal length of the zoom lens in the present embodiment. As shown in FIG. 6A, the panning
積分器１６の出力である角変位データをθ、ズームレンズの焦点距離データをｆとすると、焦点距離演算回路１７の出力であるブレ補正データCORRECT_DATAは、CORRECT_DATA＝ｆｔaｎθとなる。つまり、ブレ補正装置１００に同じ角速度のブレが生じたとき、ブレ補正データの変化量は、レンズの焦点距離が大きいほど大きくなる。レンズの焦点距離が大きいときにパンニングが行われると、焦点距離が小さいときと比較してブレ補正データがより速く補正端に近付く。つまり、ブレ補正回路１９の補正限界に達しやすくなる。よって、本実施形態では、図６（ａ）に示すように、レンズの焦点距離が大きくなるほどパンニング開始判定閾値IN_THRESH１を小さくし、より早いタイミングでパンニング状態であると判定するようにする。これにより、望遠撮影時でのパンニング動作中のブレ補正効果の低減を抑制することができる。
If the angular displacement data output from the
一方、図６（ｂ）は、本実施形態におけるパンニング終了判定閾値OUT_THRESH１とレンズの焦点距離との関係を示す。図６（ｂ）に示すように、本実施形態におけるパンニング制御回路１１２は、パンニング終了判定閾値OUT_THRESH１を、レンズの焦点距離が大きく（画角が小さく）なるほど大きく設定する。
On the other hand, FIG. 6B shows the relationship between the panning end determination threshold value OUT_THRESH1 and the focal length of the lens in the present embodiment. As shown in FIG. 6B, the panning
上述したように、ブレ補正装置１００に同じ角速度のブレが生じたとき、ブレ補正データの変化量はレンズの焦点距離が大きいほど大きくなる。また、オフセット変更回路１０６の出力が同じ値であったとき、ブレ補正データがゼロに近付く速度もレンズの焦点距離が大きいほど大きくなる。そのため、レンズの焦点距離が大きいときにパンニング終了判定が遅れると、ブレ補正データがゼロを通り過ぎて逆側の補正端に近付いてしまう危険性がある。よって、レンズの焦点距離が大きくなることに応じて、図６（ｂ）に示すようにパンニング終了判定閾値OUT_THRESH１の値を大きくし、より早いタイミングでパンニング終了判定を行うことで、ブレ補正データが逆側の補正端に向かうことを防止する。
As described above, when the shake at the same angular velocity occurs in the
以上のように、本実施形態によれば、レンズの焦点距離が変更された際にも、第１の実施形態と同様の効果を実現することができる。 As described above, according to this embodiment, even when the focal length of the lens is changed, the same effect as that of the first embodiment can be realized.
●（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。本実施形態では、補正データの絶対値がパンニング終了判定閾値OUT_THRESH１未満であることに加え、角速角速度データ（GYRO_DATA）の絶対値の大きさが条件を満たした場合にパンニング状態が終了したと判断することを特徴とする。なお、本実施形態において、信号置換回路１０７及びスイッチ１０９は必須でなく、加減算器１０８の出力が積分器１６に直接入力されてもよい。
● (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, in addition to the absolute value of the correction data being less than the panning end determination threshold OUT_THRESH1, it is determined that the panning state has ended when the absolute value of the angular velocity angular velocity data (GYRO_DATA) satisfies the condition. It is characterized by doing. In this embodiment, the
図２（ｂ）は、第３の実施形態においてパンニング制御回路１１２が行うパンニング制御処理のうち、第１の実施形態と異なる動作を説明するためのフローチャートである。本実施形態のパンニング制御処理は、Ｓ１０９とＳ１１１の間に角速度データの判定処理（Ｓ２１０）が加わったことを除き、第１の実施形態と共通している。そのため、異なる処理のみを説明する。
FIG. 2B is a flowchart for explaining operations different from those of the first embodiment in the panning control processing performed by the panning
Ｓ１０９においてパンニング制御回路１１２は、ブレ補正データCORRECT_DATAの絶対値が、パンニング終了判定閾値OUT_THRESH1より小さくなったかどうかを判定する。Ｓ１０９において、CORRECT_DATAの絶対値がOUT_THRESH1以上であると判定された場合、パンニング制御回路１１２は、オフセット変更回路１０６の出力OFFSET_NOWに、１回前の処理のオフセット変更回路１０６の出力OFFSET_PASTを設定する（Ｓ１１０）。
In S109, the panning
一方、Ｓ１０９において、CORRECT_DATAの絶対値がOUT_THRESH1より小さいと判定された場合、パンニング制御回路１１２はＳ２１０に移行する。Ｓ２１０でパンニング制御回路１１２は、Ａ／Ｄ変換器１４の出力である角速度データ（GYRO_DATA）の絶対値が、パンニング終了判定角速度閾値OUT_THRESH２より小さいかどうかを判定する。パンニング終了判定角速度閾値OUT_THRESH２は、第３の閾値に相当する。
On the other hand, if it is determined in S109 that the absolute value of CORRECT_DATA is smaller than OUT_THRESH1, the panning
Ｓ２１０において、GYRO_DATAの絶対値がパンニング終了判定角速度閾値OUT_THRESH２より小さいと判定された場合、パンニング制御回路１１２は、パンニング状態が終了したと判断し、Ｓ１１１の処理に移行する。
In S210, when it is determined that the absolute value of GYRO_DATA is smaller than the panning end determination angular velocity threshold OUT_THRESH2, the panning
次に、Ｓ２１０の処理の技術的意味について、図７を用いて詳細に説明する。
図７はパンニング動作終了時（図５における時刻Ｔ４´付近）における、（ａ）角速度データ（GYRO_DATA）、（ｂ）ブレ補正データ（CORRECT_DATA）、（ｃ）オフセット変更回路１０６の出力（OFFSET_NOW）の経時変化を示す。また、図７（ｄ）は、パンニング動作終了時の実際のブレ量と、焦点距離演算回路１７の出力であるブレ補正データとの差（ブレ残り量）から、補正する必要のないパンニング成分を除去した値の経時変化を示す。
Next, the technical meaning of the process of S210 will be described in detail with reference to FIG.
7 shows (a) angular velocity data (GYRO_DATA), (b) blur correction data (CORRECT_DATA), and (c) output of the offset changing circuit 106 (OFFSET_NOW) at the end of the panning operation (near time T4 ′ in FIG. 5). The change with time is shown. FIG. 7D shows a panning component that does not need to be corrected from the difference (blur remaining amount) between the actual blur amount at the end of the panning operation and the blur correction data output from the focal
第１の実施形態のように、ブレ補正データの絶対値がOUT_THRESH1を下回ったときに、パンニング状態が終了したと判断する場合、図７における時刻Ｔ１１のタイミングでパンニングが終了したと判断される。そして、オフセット変更回路１０６の出力がゼロに戻される（Ｓ１１１）。
As in the first embodiment, when it is determined that the panning state has ended when the absolute value of the blur correction data is below OUT_THRESH1, it is determined that panning has ended at the timing of time T11 in FIG. Then, the output of the offset changing
このとき、図７（ａ）に示すように、角速度データの絶対値が大きい（OUT_SHRESH２以上である）、即ち、ブレの速度が大きい状態であると、以下のような現象が生じる。ブレの速度が大きい、時刻Ｔ１１のタイミングでは、角速度センサ１１の検出誤差やその他演算誤差等の影響により、図７（ｄ）に示すようにブレ残り量も大きくなる。このように、ブレ残り量が大きくなるタイミングでオフセット変更回路１０６の出力をゼロに戻すと、オフセット変更回路１０６の出力変更の影響により、ブレ残り量が更に大きくなってしまう。
At this time, as shown in FIG. 7A, the following phenomenon occurs when the absolute value of the angular velocity data is large (OUT_SHRESH2 or more), that is, the blur speed is high. At the timing of time T11 when the blur speed is large, the remaining blur amount is large as shown in FIG. 7D due to the influence of the detection error of the angular velocity sensor 11 and other calculation errors. As described above, if the output of the offset changing
そこで、本実施形態においては、ブレ補正データの絶対値がOUT_THRESH1を下回り、かつ角速度データの絶対値がパンニング終了判定角速度閾値OUT_THRESH２を下回ったときに、パンニング状態が終了したと判断することとした。 Therefore, in the present embodiment, when the absolute value of the blur correction data is less than OUT_THRESH1 and the absolute value of the angular velocity data is less than the panning end determination angular velocity threshold OUT_THRESH2, it is determined that the panning state is finished.
図７（ａ）に示す角速度データの絶対値がパンニング終了判定角速度閾値OUT_THRESH２を下回るのは時刻Ｔ１２のタイミングである。時刻Ｔ１２のタイミングでは、図７（ａ）の角速度データの絶対値が小さい、即ちブレの速度が小さい状態となっている。ブレの速度が小さい時刻Ｔ１２のタイミングでは、図７（ｄ）に示すようにブレ残り量も小さくなる。ブレ残り量が小さくなるタイミングでオフセット値OFFSET_NOWをゼロに戻す（Ｓ１１１）ことで、ブレ残り量が大きいタイミングで戻す場合に対し、オフセット値の変更がブレ残り量に与える影響を十分に抑制可能である。 The absolute value of the angular velocity data shown in FIG. 7A falls below the panning end determination angular velocity threshold OUT_THRESH2 at the timing of time T12. At the timing of time T12, the absolute value of the angular velocity data in FIG. 7A is small, that is, the blur speed is low. At the timing of time T12 when the blur speed is low, the remaining blur amount is also small as shown in FIG. By returning the offset value OFFSET_NOW to zero when the remaining blur amount is reduced (S111), the effect of changing the offset value on the remaining blur amount can be sufficiently suppressed compared to when returning the remaining blur amount timing. is there.
以上のように、本実施形態によれば、ブレ補正データの絶対値が小さいだけでなく、角速度データが小さい状態でパンニング成分の除去を終了させることで、パンニング成分の除去終了がブレ残り量に与える影響を十分に抑制することができる。 As described above, according to the present embodiment, not only the absolute value of the shake correction data is small but also the removal of the panning component is terminated in a state where the angular velocity data is small. The influence exerted can be sufficiently suppressed.
●（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態を説明する。本実施形態では、撮像装置が有する焦点距離が可変のズームレンズの焦点距離（画角）に応じて、第３の実施形態において固定値であった、パンニング終了判定角速度閾値OUT_THRESH２の値を変更することを特徴とする。
● (Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the value of the panning end determination angular velocity threshold OUT_THRESH2, which is a fixed value in the third embodiment, is changed according to the focal length (view angle) of the zoom lens having a variable focal length. It is characterized by that.
図６（ｃ）は、本実施形態におけるパンニング終了判定角速度閾値OUT_THRESH２とレンズの焦点距離との関係を示す。図６（ｃ）に示すように、本実施形態におけるパンニング制御回路１１２は、パンニング終了判定角速度閾値OUT_THRESH２を、レンズの焦点距離が大きく（画角が小さく）なるほど大きく設定する。
FIG. 6C shows the relationship between the panning end determination angular velocity threshold OUT_THRESH2 and the focal length of the lens in this embodiment. As shown in FIG. 6C, the panning
上述したように、ブレ補正装置１００に同じ角速度のブレが生じたとき、ブレ補正データの変化量はレンズの焦点距離が大きいほど大きくなる。また、オフセット変更回路１０６の出力が同じ値であったとき、ブレ補正データがゼロに近付く速度もレンズの焦点距離が大きいほど大きくなる。そのため、レンズの焦点距離が大きいときにパンニング終了判定が遅れると、ブレ補正データがゼロを通り過ぎて逆側の補正端に近付いてしまう危険性がある。よって、レンズの焦点距離が大きくなることに応じ、図６（ｃ）に示すようにパンニング終了判定角速度閾値OUT_THRESH２の値を大きくし、より早いタイミングでパンニング終了判定を行い、ブレ補正データが逆側の補正端に向かうことを防止する。
As described above, when the shake at the same angular velocity occurs in the
以上のように、本実施形態によれば、レンズの焦点距離が変更された際にも、第３の実施形態と同様の効果を実現することができる。 As described above, according to this embodiment, even when the focal length of the lens is changed, the same effect as that of the third embodiment can be realized.
●（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態を説明する。本実施形態は、ズーミングがなされている場合のパンニング制御方法に関する。本実施形態において、図１における信号置換回路１０７及びスイッチ１０９は必須でない。
● (Fifth Embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. The present embodiment relates to a panning control method when zooming is performed. In the present embodiment, the
図８は、本実施形態におけるパンニング制御回路１１２が行うパンニング制御処理を説明するためのフローチャートである。なお、図８を参照して以下に説明する処理は、例えば垂直同期期間（６０分の１秒）毎といったように、所定期間毎に繰り返し行われる。
FIG. 8 is a flowchart for explaining the panning control process performed by the panning
Ｓ３０１においてパンニング制御回路１１２は、焦点距離演算回路１７を通じてレンズの焦点距離を取得し、前回の処理で取得した焦点距離と比較して増加（広角側から望遠側への変化）しているかどうか判定する。Ｓ３０１において焦点距離の増加がないと判定される場合、パンニング制御回路１１２はＳ３０２の処理に移行する。
In S301, the panning
ズーミング動作が行われているときのオフセット変更回路１０６の出力信号をOFFSET_ZOOMと定義すると、Ｓ３０２において、パンニング制御回路１１２はOFFSET_ZOOMの値をゼロとし、処理を終了する。ここで、本実施形態を第１〜第４の実施形態のいずれか１つ以上と併用して実施する場合、オフセット変更回路１０６の出力は、OFFSET_NOWとOFFSET_ZOOMを加算した値とする。また、本実施形態を単独で実施する場合は、オフセット変更回路１０６の出力をOFFSET_ZOOMとする。
If the output signal of the offset changing
Ｓ３０１において、焦点距離の増加があると判定された場合、パンニング制御回路１１２はＳ３０３の処理に移行する。Ｓ３０３においてパンニング制御回路１１２は、図９に示すようにしてOFFSET_ZOOMの値を算出する。
If it is determined in S301 that there is an increase in focal length, the panning
本実施形態においてパンニング制御回路１１２は、OFFSET_ZOOMの値を、ズーム速度（焦点距離の増加速度）、焦点距離、及びブレ補正データの値に応じて決定する。ズーム速度に応じて決定するパラメータをZOOM_OFFSET_SPEED、焦点距離に応じて決定するパラメータをFOCAL_OFFSET_GAIN、ブレ補正データに応じて決定するパラメータをCORRECT_OFFSET_GAINとする。このとき、パンニング制御回路１１２はOFFSET_ZOOMの値を以下の（式１）によって算出する。
OFFSET_ZOOM = ZOOM_OFFSET_SPEED × FOCAL_OFFSET_GAIN × CORRECT_OFFSET_GAIN …（式１）
In the present embodiment, the panning
OFFSET_ZOOM = ZOOM_OFFSET_SPEED × FOCAL_OFFSET_GAIN × CORRECT_OFFSET_GAIN… (Formula 1)
図９（ａ）は、ズーム速度とZOOM_OFFSET_SPEEDとの関係を示す図である。ZOOM_OFFSET_SPEEDの値は、ズーム速度が第４の閾値であるズーム速度閾値SPEED_THRESH以下であるときはゼロにする。また、ズーム速度がSPEED_THRESHより大きいときは、ZOOM_OFFSET_SPEEDの値をズーム速度が大きくなるほど大きくしていく。これは、焦点距離が大きくなる速度が速くなると、ブレ補正データが補正端に近付く速度も大きくなるため、ブレ補正データをゼロに近付ける速度も速くする必要があるためである。 FIG. 9A shows the relationship between the zoom speed and ZOOM_OFFSET_SPEED. The value of ZOOM_OFFSET_SPEED is set to zero when the zoom speed is equal to or less than the zoom speed threshold SPEED_THRESH that is the fourth threshold. When the zoom speed is higher than SPEED_THRESH, the value of ZOOM_OFFSET_SPEED is increased as the zoom speed increases. This is because as the speed at which the focal length increases, the speed at which the blur correction data approaches the correction end increases, and thus the speed at which the blur correction data approaches zero must be increased.
図９（ｂ）は、焦点距離とFOCAL_OFFSET_GAINとの関係を示す図である。FOCAL_OFFSET_GAINはZOOM_OFFSET_SPEEDに乗じる係数であり、焦点距離が大きいほど小さい値とする。オフセット変更回路１０６の出力が同じ値であったときに、焦点距離が大きくなるほどブレ補正データがゼロに近付く速度も大きくなる。そのためズーミング中に急激にブレ補正データがゼロに近付く速度が大きくなり、不自然な動きになってしまう。図９（ｂ）のように、焦点距離が大きいほどオフセット変更回路１０６の出力を小さくすれば、ズーミング中でもブレ補正データがゼロに近付く速度を一定にすることができ、不自然な動きになることを防止することができる。
FIG. 9B is a diagram showing the relationship between the focal length and FOCAL_OFFSET_GAIN. FOCAL_OFFSET_GAIN is a coefficient by which ZOOM_OFFSET_SPEED is multiplied, and the smaller the focal length, the smaller the value. When the output of the offset changing
図９（ｃ）は、ブレ補正データCORRECT_DATAとCORRECT_OFFSET_GAINとの関係を示す図である。CORRECT_OFFSET_GAINは、FOCAL_OFFSET_GAIN と同様ZOOM_OFFSET_SPEEDに乗じる係数であり、ブレ補正データの値が大きいほど大きい値とする。これは、ブレ補正データが補正端に近いときに、補正端へ達してしまうことを防ぐために、ブレ補正データをより速くゼロに近付ける必要があるためである。なお、ブレ補正データがゼロのときはCORRECT_OFFSET_GAINの値もゼロとする。 FIG. 9C is a diagram illustrating a relationship between the blur correction data CORRECT_DATA and CORRECT_OFFSET_GAIN. CORRECT_OFFSET_GAIN is a coefficient to be multiplied by ZOOM_OFFSET_SPEED as in FOCAL_OFFSET_GAIN, and the larger the value of the blur correction data, the larger the value. This is because when the blur correction data is close to the correction end, it is necessary to make the blur correction data approach zero quickly in order to prevent reaching the correction end. When blur correction data is zero, the value of CORRECT_OFFSET_GAIN is also zero.
従って、OFFSET_ZOOMの値は、ズーム速度がズーム速度閾値SPEED_THRESH以下であるときはゼロである。また、OFFSET_ZOOMの値は、ズーム速度がズーム速度閾値より大きい場合には、ズーム速度が早いほど、焦点距離が小さいほど、またブレ補正データの値が大きいほど大きな値となる。そしてOFFSET_ZOOMの値は、パンニング制御回路１１２からオフセット変更回路１０６に与えられる。
Therefore, the value of OFFSET_ZOOM is zero when the zoom speed is equal to or less than the zoom speed threshold SPEED_THRESH. Further, when the zoom speed is larger than the zoom speed threshold value, the value of OFFSET_ZOOM becomes a larger value as the zoom speed is faster, the focal length is smaller, and the value of the blur correction data is larger. The value of OFFSET_ZOOM is given from the panning
パンニング制御回路１１２はＳ３０３においてOFFSET_ZOOMの算出を行った後、Ｓ３０４の処理に移行する。Ｓ３０４でパンニング制御回路１１２は、Ｓ３０１で取得した現在の焦点距離が焦点距離閾値ZOOM_THRESHより大きいかどうかを判定し、焦点距離がZOOM_THRESHより大きい場合は、Ｓ３０５の処理に移行する。
The panning
Ｓ３０５でパンニング制御回路１１２は、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数の設定を行う。Ｓ３０５においてパンニング制御回路１１２は、図９（ｄ）に示すようにしてＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を算出する。
In step S <b> 305, the panning
すなわち、本実施形態においてパンニング制御回路１１２は、焦点距離が第５の閾値であるZOOM_THRESHより大きくなったとき、焦点距離が大きいほど大きくなるようにＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を算出する。
That is, in the present embodiment, the panning
一方、Ｓ３０４で焦点距離がZOOM_THRESH以下の場合、パンニング制御回路１１２は処理を終了し、次の処理開始周期まで待機する。
On the other hand, when the focal length is equal to or smaller than ZOOM_THRESH in S304, the panning
次に図１０及び図１１を用いて、本実施形態におけるズーミング動作が行われたときのパンニング制御の有効性について説明を行う。図１０は、従来のブレ補正装置が搭載された撮像装置にて、高速ズーミング中にパンニング動作が行われたときの、角速度データ、ブレ補正データ、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数の経時変化を示す図である。
Next, the effectiveness of the panning control when the zooming operation in the present embodiment is performed will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 shows temporal changes in angular velocity data, blur correction data, and low-frequency cut-off frequency of the
図１１は、本実施形態のブレ補正装置が搭載された撮像装置で図１０と同様の動作が行われたときの、角速度データ、ブレ補正データ、オフセット変更回路１０６の出力（OFFSET_ZOOM）、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数の経時変化を示す図である。
FIG. 11 shows the angular velocity data, the shake correction data, the output of the offset change circuit 106 (OFFSET_ZOOM), and the
図１０（ａ）は、図１９のＡ／Ｄ変換器１４の出力である角速度データの変化を示している。図１０（ａ）は、時刻Ｔ２１からズーミング動作（ズームイン動作）とパンニング動作が同時に行われ、時刻Ｔ２２でズーミング動作が終了、時刻Ｔ２３でパンニング動作が終了したときの、角速度データの経時変化を示している。図１０（ｂ）は、図１９の焦点距離演算回路１７の出力であるブレ補正データの変化を示す。実線は従来のパンニング制御を行ったときのブレ補正データを、点線は従来のパンニング制御を行わなかったときのブレ補正データを示している。図１０（ｃ）は、従来のパンニング制御を行ったときの、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数の経時変化を示している。
FIG. 10A shows a change in angular velocity data that is an output of the A /
図１１（ａ）は、図１０（ａ）と同様のズーミング動作とパンニング動作が行われたときの、図１のＡ／Ｄ変換器１４の出力であるGYRO_DATA（角速度データ）の経時変化を示している。ただし、図１１では、時刻Ｔ３１からズーミング動作（ズームイン動作）とパンニング動作が同時に行われ、時刻Ｔ３３でズーミング動作が終了、時刻Ｔ３４でパンニング動作が終了しているものとする。
FIG. 11A shows the change over time of GYRO_DATA (angular velocity data) that is the output of the A /
図１１（ｂ）は、図１の焦点距離演算回路１７の出力であるブレ補正データの経時変化を示している。図１１（ｂ）の実線は、本実施形態のパンニング制御を行ったときのブレ補正データを、点線は本実施形態のパンニング制御を行わなかったときのブレ補正データを示している。図１１（ｃ）は、上述したズーミング動作とパンニング動作を行ったときの、オフセット変更回路１０６の出力の経時変化を示している。図１１（ｄ）は、本実施形態のパンニング制御に従ったＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数の経時変化を示している。
同じ角速度のブレを補正するためのブレ補正データは、焦点距離に比例して大きくなる。そのため、図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示すように、パンニング動作と高速ズーミング（ズームイン）動作が同時に行われると、TELE側になるほど、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）に点線で示すように、ブレ補正データが急速に大きくなる。
FIG. 11B shows a change with time of the blur correction data which is the output of the focal
The blur correction data for correcting blur at the same angular velocity increases in proportion to the focal length. Therefore, as shown in FIGS. 10A and 11A, when the panning operation and the high-speed zooming (zoom-in) operation are performed at the same time, the closer to the TELE side, the closer to FIGS. 10B and 11B. As indicated by the dotted line, the blur correction data increases rapidly.
ブレ補正データがブレ補正回路１９の補正端に急速に近付くことを防止するため、従来のパンニング制御では、以下のような制御を行っていた。すなわち、図１０（ｃ）に示すように、高速ズーミング動作中である時刻Ｔ２１からＴ２２の間は、焦点距離が大きくなるほどＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を高くする制御である。これによって図１０（ｂ）の実線で示すように、ブレ補正データの急増が防止されていた。
In order to prevent the blur correction data from rapidly approaching the correction end of the
しかし、従来のパンニング制御では以下のような問題点があった。時刻Ｔ２２でズーミング動作が終了した後、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を急に元の値に復帰させると、ブレ補正データが急激に変化し、ブレ補正データの誤差量が急激に大きくなる。そのため、時刻Ｔ２２からＴ２４にかけてゆっくりと低域カットオフ周波数を低くしていく必要がある。しかし、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数が高い状態では、補正を行いたいブレ成分もＨＰＦ１５で減衰させている。すなわち、ズーミング動作が終了した後、低域カットオフ周波数が元の値に戻るまでの間（Ｔ２２からＴ２４までの間）は、ブレ成分の減衰が元に戻らず、ブレ残り量が大きくなってしまう。
However, the conventional panning control has the following problems. After the zooming operation is completed at time T22, when the low frequency cutoff frequency of the
一方、本実施形態によるパンニング制御では、図１１（ｃ）に示すように、ズーミング動作が行われている時刻Ｔ３１からＴ３３にかけて、（式１）の計算式で算出されたOFFSET_ZOOMに従ってオフセット変更回路１０６の出力を決定する。さらに、以下に説明するように、焦点距離がZOOM_THRESHに達するまでの期間はＨＰＦ１５のカットオフ周波数を行わないことで、ブレ成分の減衰が生じる期間を最小限に抑制する。
On the other hand, in the panning control according to the present embodiment, as shown in FIG. 11C, the offset changing
ズーミング動作中、図１１における時刻Ｔ３２に、焦点距離がZOOM_THRESHとなったとする。この場合、パンニング制御回路１１２は、時刻Ｔ３２からズーミング動作が終了する時刻Ｔ３３まで、図１１（ｄ）に示すように図９（ｄ）に従ってＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を大きくしていく。そしてズーミング動作が終了した後、図１１（ｄ）に示すように時刻Ｔ３４にかけてＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を小さい値（変更前の値）に徐々に戻していく。時刻Ｔ３４以降は、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数が元の値に戻る。このため、従来のパンニング制御では、ブレ成分の減衰が大きい状態が、Ｔ２１からＴ２４までの長い時間続くが、本実施形態では、ブレ成分の減衰が生じる時間がＴ３２からＴ３４の短い時間となり、かつブレ成分の減衰が小さい状態で済む。そのため、ブレ残り量の絶対量が小さい上、短時間で元の状態に復帰することができる。
Assume that the focal length becomes ZOOM_THRESH at time T32 in FIG. 11 during the zooming operation. In this case, the panning
ここで、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を大きくする制御を行う理由について説明する。図１１（ｃ）に示したように、ズーミング動作が行われている時刻Ｔ３１からＴ３３までは、オフセット変更回路１０６の出力を大きくすることによりブレ補正データがゼロに近付く速度を上げるように制御している。しかし時刻Ｔ３３のズーミング動作終了後においても、図１１（ａ）に示すようにパンニングが終了していない場合、オフセット変更回路１０６の出力はゼロとなっている。そのため、ズーミング動作終了後のパンニング成分によって、特に焦点距離が大きいときに、ブレ補正データが急に補正端に近付いてしまう現象が生じる。本実施形態では、図１１（ｄ）に示すように、ズーミング動作中に焦点距離が大きくなったときにＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を大きくする。これにより、ズーミング動作終了直後のパンニング成分を除去することができ、ブレ補正データが急に補正端に近付いてしまう現象を防止することができる。
Here, the reason why the control for increasing the low frequency cutoff frequency of the
なお、仮に時刻Ｔ３４を過ぎてもパンニング動作が継続している場合は、時刻Ｔ３３からＴ３４にかけてＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を戻しながら、図２（ａ）や図２（ｂ）のフローチャートに示した処理を行えばよい。これによって、低域カットオフ周波数が小さくなった時刻Ｔ３４以降もブレ補正データが急に補正端に近付いてしまう現象を防止することができる。
If the panning operation continues even after time T34, the low frequency cut-off frequency of the
以上説明したように、本実施形態では、ズーミング動作中のパンニング制御において、オフセット変更回路１０６の出力変更制御と、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数変更制御を併用する。これにより、低域カットオフ周波数が高くなる時間、即ちブレ残り量が大きくなる時間を最小限に抑えることができる。
As described above, in the present embodiment, in the panning control during the zooming operation, the output change control of the offset
以上のように本実施形態のパンニング制御方法によれば、パンニング中にズーム動作が行われている場合、ズーム速度が閾値以上の場合にはＨＰＦ１５の出力を低減させるオフセット値を増加させるように補正する。そのため、上述の実施形態の効果に加え、パンニング中に高速ズーム動作がなされても、ブレ残り量の増加を防止することができる。さらに、レンズの焦点距離が予め定めた値を超えた時点から、ＨＰＦ１５のカットオフ周波数を上昇させる制御を併用する。そのため、ズーム終了時にＨＰＦ１５のカットオフ周波数を元に戻すために必要な時間が短く、ＨＰＦ１５のカットオフ周波数を上昇させることによるブレ残り量の増加を最小限に抑えつつ、パンニング成分を適切に除去することができる。
As described above, according to the panning control method of the present embodiment, when the zoom operation is performed during panning, the offset value for reducing the output of the
●（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態を説明する。本実施形態は、急激なパンニング時におけるパンニング制御方法に関する。
図１２（ａ）は、本実施形態におけるパンニング制御回路１１２が行うパンニング制御処理を説明するためのフローチャートである。なお、図１２（ａ）を参照して以下に説明する処理は、例えば６０分の１秒毎といったように、所定期間毎に繰り返し行われる。
● (Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. The present embodiment relates to a panning control method during rapid panning.
FIG. 12A is a flowchart for explaining the panning control process performed by the panning
Ｓ４０１でパンニング制御回路１１２は、Ｓ４０８でセットされＳ４１２でリセットされるフラグCHANGE_FLAGがセットされているか否か判定する。CHANGE_FLAGがリセットされている場合、パンニング制御回路１１２はＳ４０２の処理に移行する。
In S401, the panning
ここで、積分器１６の出力信号である角変位データをINT_DATA、INT_DATAが単調増加もしくは単調減少しているときの変化幅をINT_INCREASE_WIDTHとする。Ｓ４０２においてパンニング制御回路１１２は、INT_INCREASE_WIDTHの大きさが、パンニング開始判定積分器閾値IN_THRESH2（第６の閾値）より大きいか否かを判定する。INT_INCREASE_WIDTHの大きさがIN_THRESH2より大きい場合、パンニング制御回路１１２はＳ４０３の処理に移行する。
Here, the angular displacement data, which is the output signal of the
Ｓ４０３においてパンニング制御回路１１２は、Ａ／Ｄ変換器１４の出力である角速度データGYRO_DATAの絶対値が、パンニング開始判定角速度閾値IN_THRESH3（第７の閾値）より大きいか否か判定する。パンニング制御回路１１２は、GYRO_DATAの絶対値がIN_THRESH3より大きいと判定された場合、撮像装置がパンニング状態であると判定し、Ｓ４０４の処理に移行する。一方、Ｓ４０２においてINT_INCREASE_WIDTHの大きさがIN_THRESH2以下であると判定された場合、パンニング制御回路１１２は撮像装置がパンニング状態ではないと判定する。また、Ｓ４０３において、GYRO_DATAの絶対値がIN_THRESH3以下であると判定された場合にも、パンニング制御回路１１２は撮像装置がパンニング状態ではないと判定する。撮像装置がパンニング状態ではないと判定された場合、パンニング制御回路１１２は処理を終了し、次の処理開始まで待機する。なお、Ｓ４０２及びＳ４０３の判定順序は逆転してもよい。
In S403, the panning
Ｓ４０４においてパンニング制御回路１１２は、Ａ／Ｄ変換器１４の出力である角速度データGYRO_DATAがゼロ未満であるか否か判定する。ゼロ以上の場合、パンニング制御回路１１２は、Ｓ４０６の処理へ移行し、符号フラグSIGN_FLAG2をリセットする。一方、ゼロ未満の場合、パンニング制御回路１１２は、Ｓ４０６の処理へ移行し、符号フラグSIGN_FLAG2をセットする。Ｓ４０５、Ｓ４０６の処理を行った後、パンニング制御回路１１２はＳ４０７の処理に移行する。
In S404, the panning
Ｓ４０７においてパンニング制御回路１１２は、図１の信号置換回路１０７が出力する置換信号データGYRO_DUMMYの値を、図１３に示すように積分器１６の出力信号である角変位データINT_DATAに応じて算出する。具体的には、INT_DATAの絶対値がINT_THRESH以下（第８の閾値以下）の場合は、GYRO_DUMMYの値はゼロとする。また、INT_DATAの値が閾値INT_THRESHより大きい場合は、INT_DATAの値が大きくなるに従ってGYRO_DUMMYの値が負の値で小さくなるように値を算出する。さらに、INT_DATAの値が閾値−INT_THRESHより小さい場合は、INT_DATAの値が小さくなるに従ってGYRO_DUMMYの値が正の値で大きくなるように値を算出する。
In S407, the panning
Ｓ４０７においてGYRO_DUMMYの算出を行った後、パンニング制御回路１１２は、Ｓ４０８の処理へ移行する。Ｓ４０８においてパンニング制御回路１１２は、スイッチ１０９の状態を、ＨＰＦ１５の出力を積分器１６に接続している状態から、信号置換回路１０７の出力を積分器１６へ接続する状態へ切り替え、フラグCHANGE_FLAGをセットする。Ｓ４０８においてパンニング制御回路１１２がスイッチ１０９の切替を行うと、Ｓ４０７において算出した信号置換回路１０７の出力GYRO_DUMMYが、積分器１６に入力される。GYRO_DUMMYは、図１３に示したように、積分器１６の出力であるINT_DATAの絶対値が大きいほど大きく、INT_DATAと逆の符号を有するため、積分器１６の出力であるINT_DATAはゼロに近付く方向に変化する。
After calculating GYRO_DUMMY in S407, the panning
Ｓ４０８の処理が終了すると、パンニング制御回路１１２は処理を終了し、次の処理を開始するタイミングまで待機する。
When the process of S408 ends, the panning
一方、Ｓ４０１において、CHANGE_FLAGがセットされている場合、すなわちスイッチ１０９が信号置換回路１０７の出力を積分器１６に与えるように切替されている場合、パンニング制御回路１１２はＳ４０９の処理に移行する。Ｓ４０９でパンニング制御回路１１２は、SIGN_FLAG2がセットされているか否かの判定、即ちパンニング開始判定時の角速度データが負であったか正（ゼロ以上）であったかの符号判定を行う。
On the other hand, if CHANGE_FLAG is set in S401, that is, if the
Ｓ４０９において、SIGN_FLAG2がリセットされている場合、即ちパンニング開始判定時の角速度データが正であった場合、パンニング制御回路１１２はＳ４１０の処理に移行する。Ｓ４１０においてパンニング制御回路１１２は、GYRO_DATAがパンニング終了判定角速度閾値OUT_THRESH3より小さいか否か判定する。なお、OUT_THRESH3は、パンニング開始判定角速度閾値IN_THRESH3より小さい値とする。
In S409, if SIGN_FLAG2 is reset, that is, if the angular velocity data at the time of panning start determination is positive, the panning
またＳ４０９において、SIGN_FLAG2がセットされている場合、即ちパンニング開始判定時の角速度データが負であった場合、パンニング制御回路１１２はＳ４１１の処理に移行する。Ｓ４１１においてパンニング制御回路１１２は、GYRO_DATAが−OUT_THRESH3より大きいか否かを判定する。
In S409, if SIGN_FLAG2 is set, that is, if the angular velocity data at the time of starting panning is negative, the panning
Ｓ４１０においてGYRO_DATAがOUT_THRESH3より小さいと判定された場合、またはＳ４１１においてGYRO_DATAが−OUT_THRESH3より大きいと判定された場合、パンニング制御回路１１２はパンニング状態終了と判定しＳ４１２の処理に移行する。Ｓ４１２においてパンニング制御回路１１２は、スイッチ１０９の状態を、信号置換回路１０７の出力を積分器１６に接続する状態から、ＨＰＦ１５の出力を積分器１６に接続する状態へ切り替え、フラグCHANGE_FLAGをリセットする。Ｓ４１２の処理が終了した後、パンニング制御回路１１２は処理を終了し、次の処理実行周期まで待機する。
If it is determined in S410 that GYRO_DATA is smaller than OUT_THRESH3, or if it is determined in S411 that GYRO_DATA is greater than -OUT_THRESH3, the panning
Ｓ４１０において、GYRO_DATAがOUT_THRESH3以上であると判定された場合、またはＳ４１１において、GYRO_DATAが−OUT_THRESH3以下であると判定された場合、パンニング制御回路１１２はパンニング状態が継続していると判定し、Ｓ４１３の処理に移行する。
If it is determined in S410 that GYRO_DATA is equal to or greater than OUT_THRESH3, or if it is determined in S411 that GYRO_DATA is equal to or less than -OUT_THRESH3, the panning
Ｓ４１３においてパンニング制御回路１１２は、積分器１６の出力信号である角変位データ（INT_DATA）の絶対値が、閾値OUT_THRESH4より小さいかどうか判定する。Ｓ４１３において、INT_DATAの絶対値が、閾値OUT_THRESH4より小さいと判定された場合、パンニング制御回路１１２はＳ４１４の処理に移行する。なお、OUT_THRESH4は、図１３に示すようにINT_THRESHより小さい値とする。
In S413, the panning
Ｓ４１４においてパンニング制御回路１１２は、角変位データINT_DATAが十分にゼロに近付いたと判断し、GYRO_DUMMYの値をゼロとする。これによって、角変位データが中心を通過し反対側の補正端に向かって動いてしまうことを防止する。
In S414, the panning
Ｓ４１３において、INT_DATAの絶対値が、閾値OUT_THRESH4以上であると判定された場合、パンニング制御回路１１２は、処理を終了し、次の処理実行周期まで待機する。
If it is determined in S413 that the absolute value of INT_DATA is greater than or equal to the threshold value OUT_THRESH4, the panning
このように、本実施形態では、積分器１６の出力する角変位データの単調増加又は単調減少の変化量が閾値を超え、かつ角速度データの絶対値が閾値を超える場合、ＨＰＦ１５の出力に代えて、角変位データを低減させるための値を積分器１６に与える。これにより、急激なパンニングが行われた場合でも補正データが補正端に達しにくくなる。
Thus, in this embodiment, when the change amount of the monotonic increase or monotonic decrease of the angular displacement data output from the
次に図１４を用いて、本実施形態におけるパンニング制御の有効性について説明する。
図１４（ａ）〜（ｃ）は、従来のブレ補正装置が搭載された撮像装置にて急激なパンニング動作が行われたときの、角速度データGYRO_DATA、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数、角変位データINT_DATAの経時変化を示す。図１４（ｄ）及び図１４（ｅ）は、本実施形態におけるブレ補正装置が搭載された撮像装置にて同様のパンニング動作が行われたときの、信号置換回路１０７の出力信号（GYRO_DUMMY）、角変位データの経時変化を示す図である。
Next, the effectiveness of panning control in this embodiment will be described with reference to FIG.
FIGS. 14A to 14C show angular velocity data GYRO_DATA,
図１４（ａ）は、図１９又は図１のＡ／Ｄ変換器１４の出力である角速度データの経時変化を示す。ここでは、時刻０から急激なパンニング動作が行われ、時刻Ｔ５３でパンニング動作が終了したものとする。図１４（ｂ）は、急激なパンニング動作がなされた際の、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数の経時変化を示す。図１４（ｃ）は、図１９の積分器１６の出力である角変位データの経時変化を示し、実線は従来のパンニング制御を行ったときの角変位データを、点線はパンニング制御を行わなかったときの角変位データを示す。
FIG. 14A shows a change with time of angular velocity data which is an output of the A /
図１４（ｄ）は、急激なパンニング動作を行ったときの、信号置換回路１０７の出力である置換信号データの経時変化を示す図である。図１４（ｅ）は、図１の積分器１６の出力である角変位データの経時変化を示す図である。図１４（ｅ）で、実線は本実施形態のパンニング制御を行ったときの経時変化を、点線は本実施形態のパンニング制御を行わなかったときの経時変化を示している。
FIG. 14D is a diagram showing a change with time of replacement signal data, which is an output of the
図１４（ａ）に示すように、短時間で角速度データが大きくなるようなパンニング動作が行われたとき、パンニング制御を行わないと図１４（ｃ）及び図１４（ｅ）に点線で示すように角変位データの値が急速に上昇し、ブレ補正回路１９の補正端（補正限界）に近付いていく。
As shown in FIG. 14A, when a panning operation is performed such that the angular velocity data increases in a short time, if the panning control is not performed, as shown in FIG. 14C and FIG. Then, the value of the angular displacement data rises rapidly and approaches the correction end (correction limit) of the
角変位データが急速に補正端に近付く現象を防止するため、従来のパンニング制御では、図１４（ｂ）に示すように、角速度データがパンニング開始判定角速度閾値IN_THRESH3より大きくなった時刻Ｔ５１からＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を高くする制御を行っていた。これによって図１４（ｃ）に実線で示すように、角変位データが急速に上昇して補正端に近付く現象を防止していた。
In order to prevent the phenomenon in which the angular displacement data rapidly approaches the correction end, in the conventional panning control, as shown in FIG. 14B, the
しかし、従来のパンニング制御では以下のような問題点があった。時刻Ｔ５３では角速度データがパンニング終了判定角速度閾値OUT_THRESH3より小さくなり、パンニング動作が終了したと判定される。その後、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を急に元の値に復帰させると、ブレ補正データが急激に変化し、ブレ補正データの誤差量が急激に大きくなる。そのため、時刻Ｔ５３からＴ５４にかけてゆっくりと低域カットオフ周波数を低くしていく必要がある。しかし、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数が高い状態では、補正を行いたいブレ成分も減衰させている。すなわち、急激なパンニング動作が終了した後、低域カットオフ周波数が元の値に戻るまでの間（Ｔ５３からＴ５４までの間）、ブレ成分の減衰が元に戻らず、ブレ残り量が大きくなってしまう。
However, the conventional panning control has the following problems. At time T53, the angular velocity data becomes smaller than the panning end determination angular velocity threshold OUT_THRESH3, and it is determined that the panning operation has ended. Thereafter, when the low-frequency cutoff frequency of the
一方、本実施形態によるパンニング制御回路１１２は、図１２（ａ）のＳ４０２及びＳ４０３に示すように、時刻Ｔ５１で角速度データがパンニング開始判定角速度閾値IN_THRESH3より大きくなっただけではパンニング動作が開始されたと判定しない。パンニング制御回路１１２は、さらに、角変位データが単調増加または減少し、その変化量がパンニング開始判定積分器閾値IN_THRESH2を超えた時刻Ｔ５２で、パンニング動作が開始されたと判定する。
On the other hand, as shown in S402 and S403 of FIG. 12A, the panning
時刻Ｔ５２でパンニング動作が開始されたと判定すると、パンニング制御回路１１２は、図１３に示したように信号置換回路１０７の出力GYRO_DUMMYを決定する（図１４（ｄ））。そして、パンニング制御回路１１２は、スイッチ１０９の状態を切り替え、ＨＰＦ１５の出力に代えて信号置換回路１０７の出力を積分器１６に供給し始める。そして時刻Ｔ５３でパンニング動作が終了されたと判定されると、パンニング制御回路１１２は、ＨＰＦ１５の出力が積分器１６に供給されるようにスイッチ１０９を元に戻す。
When it is determined that the panning operation is started at time T52, the panning
時刻Ｔ５２からＴ５３において、スイッチ１０９が、信号置換回路１０７が出力する置換信号データを積分器１６に供給する状態へ切り替えられている間、積分器１６の出力する角変位データは図１４（ｅ）に示すようにゼロに近付いていく。図１３に示したように、パンニング制御回路１１２は、符号が変位データと逆で、絶対値は角変位データの絶対値が大きいほど大きくなるような置換信号データGYRO_DUMMYを算出する。これによって、角変位データが補正端に近いときは大きな値が角変位データから削減されることになり、ブレ補正データをより速くゼロに近付けることができる。
From time T52 to T53, while the
なお、時刻Ｔ５２からＴ５３においては、角速度データを信号置換回路１０７の出力に切り替えるため、ブレ補正を行うことはできない。パンニング動作はユーザが意図して行った動作であるため、補正を行わない方が却って自然な映像となる。しかし、不用意にパンニング制御に入ってしまうと、ブレ補正を行う状態と行わない状態を繰り返し、見苦しい映像となってしまう。そのため、図１２（ａ）のフローチャートのＳ４０２とＳ４０３の２条件のパンニング開始判定を行うことにより、不用意にパンニング制御に入ることを防止している。
In addition, from time T52 to T53, the angular velocity data is switched to the output of the
本実施形態のパンニング制御を行った結果、角変位データは図１４（ｅ）の実線に示すようになり、角変位データが急速に補正端に近付く現象を防止することができる。また、従来のパンニング制御において、図１４（ｂ）の時刻Ｔ５３からＴ５４でＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数変更制御を行うことによって生じていた、ブレ残り量が大きくなる現象を防止し、パンニング動作終了後すぐにブレ残り量を最小にするように制御することができる。
As a result of performing the panning control of this embodiment, the angular displacement data becomes as shown by the solid line in FIG. 14E, and the phenomenon in which the angular displacement data rapidly approaches the correction end can be prevented. In addition, in the conventional panning control, the phenomenon that the blur remaining amount increases due to the low frequency cutoff frequency change control of the
以上のように本実施形態によれば、パンニング動作が急激である場合には、角速度データの代わりに置換信号データを積分器に供給することで、積分器の出力する角変位データが補正端に達することを防止できる。そして、パンニング動作が終了すると、十分な効果が実現できるブレ補正を直ちに開始することができる。そのため、パンニング動作中にＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を上昇させる従来のパンニング制御で発生していた、パンニング終了後しばらくの間はブレ残り量が大きくなる現象を回避することができる。
As described above, according to the present embodiment, when the panning operation is rapid, the replacement signal data is supplied to the integrator instead of the angular velocity data, so that the angular displacement data output from the integrator is at the correction end. Can be prevented. Then, when the panning operation is completed, it is possible to immediately start blur correction that can realize a sufficient effect. For this reason, it is possible to avoid the phenomenon that the blur remaining amount increases for a while after the end of panning, which occurs in the conventional panning control in which the low frequency cutoff frequency of the
なお、本実施形態では積分器１６の出力である角変位データに基づいてパンニング判定を行ったが、これに限定されるものではない。例えば焦点距離演算回路１７の出力するブレ補正データを用いて判定しても良いし、パンニング判定専用の積分器を備え、その出力を用いて判定しても良い。
In this embodiment, the panning determination is performed based on the angular displacement data that is the output of the
●（第７の実施形態）
次に、本発明の第７の実施形態を説明する。本実施形態も第６の実施形態と同様、急激なパンニング時におけるパンニング制御方法に関する。本実施形態のパンニング制御処理は、図１２（ａ）に示した第６の実施形態のＳ４０２の処理に代えて、図１２（ｂ）に示したＳ５０２の処理を行うことを特徴とする。他の処理ステップは第６の実施形態と共通であるため、以下、本実施形態に特徴的なＳ５０２の処理についてのみ説明を行い、その他の処理についての説明は省略する。
● (Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. As in the sixth embodiment, this embodiment also relates to a panning control method at the time of rapid panning. The panning control process of this embodiment is characterized in that the process of S502 shown in FIG. 12B is performed instead of the process of S402 of the sixth embodiment shown in FIG. Since the other processing steps are the same as those in the sixth embodiment, only the processing of S502 that is characteristic of this embodiment will be described below, and description of the other processing will be omitted.
図１２（ａ）のＳ４０２では、角速度データの絶対値が閾値IN_THRESH3を超え、かつ積分器１６が出力する角変位データが単調増加または減少しているときの変化幅が閾値IN_THRESH2を超えると、パンニング動作が開始したと判定した。しかしこの方法では、角変位データが一瞬減少してすぐに増加するような変化をした場合、角変位データの単調増加（減少）変化幅がIN_THRESH2を超える前に、角変位データが補正端に達してしまう可能性があった。
In S402 of FIG. 12A, when the absolute value of the angular velocity data exceeds the threshold value IN_THRESH3 and the change width when the angular displacement data output from the
本実施形態では、図１２（ｂ）のＳ５０２に示すように、積分器１６の出力信号である角変位データの絶対値が、パンニング開始判定角変位閾値IN_THRESH4より大きいか否かを判定することとした。なお、第９の閾値であるIN_THRESH4は図１３に示すように、OUT_THRESH4、INT_THRESHよりも補正端に近い値に設定する。つまり、本実施形態のパンニング制御回路１１２は、角速度データの絶対値が第７の閾値IN_THRESH3を超え、かつ積分器１６の出力信号である角変位データの絶対値が第９の閾値IN_THRESH4を超えると、パンニング動作が開始したと判定する。これにより、角変位データが補正端に達する前にパンニング開始判定を行うことが可能となり、角変位データが補正端に達してしまうことを防止することができる。
In the present embodiment, as shown in S502 of FIG. 12B, it is determined whether or not the absolute value of the angular displacement data that is the output signal of the
以上のように本実施形態によれば、パンニング動作による角変位データの変化方向が一定でない場合においても、第６の実施形態と同様の効果を実現できる。 As described above, according to this embodiment, even when the change direction of the angular displacement data due to the panning operation is not constant, the same effect as that of the sixth embodiment can be realized.
●（第８の実施形態）
次に、本発明の第８の実施形態を説明する。本実施形態は、パンニング動作の揺り戻しを考慮したパンニング制御方法に関する。
● (Eighth embodiment)
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. The present embodiment relates to a panning control method that takes into account the swinging back of the panning operation.
図１５は、本実施形態におけるパンニング制御回路１１２が行うパンニング制御処理を説明するためのフローチャートである。なお、図１５を参照して以下に説明する処理は、例えば６０分の１秒毎といったように、所定期間毎に繰り返し行われる。
FIG. 15 is a flowchart for explaining a panning control process performed by the panning
また、図１６（ａ）は、パンニング動作が行われた際のＡ／Ｄ変換器１４の出力（角速度データ）の経時変化を示す図である。図１６（ａ）で、パンニング動作期間では、DCカットフィルタ１２によりパンニングの低周波数成分が減衰され、角速度データは徐々に小さくなる。そしてパンニング動作が終了すると、DCカットフィルタ１２によりパンニングの低周波数成分が減衰された影響により、角速度データがパンニング方向とは逆方向に振れる。その後DCカットフィルタ１２の時定数分の時間をかけて、角速度データはゼロに収束していく。図１５に示したフローチャートの処理はこのパンニング後に角速度データが逆方向に振れる現象により、撮像画像が動いてしまう揺り戻し現象を防止するための処理である。パンニング中は、図２（ａ）、図２（ｂ）、図１２（ａ）、図１２（ｂ）のフローチャートに示した処理を行えばよく、本実施形態においては説明を省略する。
FIG. 16A is a diagram showing a change with time in the output (angular velocity data) of the A /
図１５のＳ６０１において、パンニング制御回路１１２は、パンニングが開始されたことを示すフラグPAN_START_FLAGがセットされているか否かを判定する。PAN_START_FLAGがセットされていないと判定された場合、パンニング制御回路１１２は、Ｓ６０２の処理に移行する。
In S601 of FIG. 15, the panning
Ｓ６０２においてパンニング制御回路１１２は、Ａ／Ｄ変換器１４の出力である角速度データ（GYRO_DATA）が、パンニング開始判定角速度閾値IN_THRESH5より大きいか否かを判定する。
In S602, the panning
Ｓ６０２において、GYRO_DATAがIN_THRESH5より大きいと判定された場合、パンニング制御回路１１２は撮像装置のパンニング動作が開始されたと判断し、Ｓ６０４及びＳ６０６の処理へ移行する。Ｓ６０４でパンニング制御回路１１２はSIGN_FLAG3をリセットし、パンニング開始時の角速度データの符号（正）を記憶する。Ｓ６０６でパンニング制御回路１１２はパンニングが開始されたことを示すフラグPAN_START_FLAGをセットする。
If it is determined in S602 that GYRO_DATA is greater than IN_THRESH5, the panning
Ｓ６０２において、GYRO_DATAがIN_THRESH5以下であると判定された場合、パンニング制御回路１１２は、Ｓ６０３の処理に移行する。Ｓ６０３においてパンニング制御回路１１２は、Ａ／Ｄ変換器１４の出力である角速度データ（GYRO_DATA）が、パンニング開始判定角速度閾値−IN_THRESH5より小さいか否かを判定する。
If it is determined in S602 that GYRO_DATA is equal to or less than IN_THRESH5, the panning
Ｓ６０３において、GYRO_DATAが−IN_THRESH5より小さいと判定された場合、パンニング制御回路１１２は撮像装置でパンニング動作が開始されたと判断し、Ｓ６０５及びＳ６０６の処理へ移行する。Ｓ６０５ではSIGN_FLAG3をセットし、パンニング動作開始時の角速度データの符号（負）を記憶する。Ｓ６０６でパンニング制御回路１１２はパンニング動作が開始されたことを示すフラグPAN_START_FLAGをセットする。
In S603, when it is determined that GYRO_DATA is smaller than -IN_THRESH5, the panning
Ｓ６０６の処理が行われた後、或いはＳ６０３においてGYRO_DATAが−IN_THRESH5以上であると判定された場合、パンニング制御回路１１２は処理を終了し、次の処理実行開始まで待機する。
After the process of S606 is performed, or when it is determined in S603 that GYRO_DATA is equal to or greater than −IN_THRESH5, the panning
Ｓ６０１において、PAN_START_FLAGがセットされているときは、パンニング動作が行われていると判定されている状態であり、パンニング制御回路１１２はＳ６０７の処理に移行する。Ｓ６０７においてパンニング制御回路１１２は、パンニング動作が終了したことを示すフラグPAN_CANSEL_FLAGがセットされているか否かを判定する。PAN_CANSEL_FLAGがセットされていないと判定された場合、パンニング制御回路１１２は、Ｓ６０８の処理に移行する。
In S601, when PAN_START_FLAG is set, it is determined that the panning operation is being performed, and the panning
Ｓ６０８においてパンニング制御回路１１２は、PAN_START_FLAGがセットされてからの時間PAN_TIMEをカウントし、Ｓ６０９の処理に移行する。
In S608, the panning
Ｓ６０９においてパンニング制御回路１１２は、SIGN_FLAG3がセットされているかどうかを判定する。Ｓ６０９においてSIGN_FLAG3がセットされていると判定された場合、即ちパンニング動作開始時の角速度データの符号が負であった場合、パンニング制御回路１１２はＳ６１０の処理に移行する。
In S609, the panning
Ｓ６１０においてパンニング制御回路１１２は、パンニング動作中と判定されている間のＡ／Ｄ変換器１４の出力である角速度データ（GYRO_DATA）のピーク値として最小値を算出して変数GYRO_PEAKに設定して、Ｓ６１１の処理に移行する。
In S610, the panning
Ｓ６１１においてパンニング制御回路１１２は、GYRO_DATAがゼロ以上になったかどうかを判定する。Ｓ６１１において、GYRO_DATAがゼロ以上になったと判定された場合、パンニング制御回路１１２は、Ｓ６１４の処理へ移行し、パンニング動作が終了したことを示すフラグPAN_CANSEL_FLAGをセットする。
In S611, the panning
Ｓ６０９においてSIGN_FLAG3がセットされていないと判定された場合、即ちパンニング動作開始時の角速度データの符号が正であった場合、パンニング制御回路１１２は、Ｓ６１２の処理に移行する。Ｓ６１２においてパンニング制御回路１１２は、パンニング動作中と判定されている間のＡ／Ｄ変換器１４の出力である角速度データ（GYRO_DATA）のピーク値として最大値を算出して変数GYRO_PEAKに設定し、Ｓ６１３の処理に移行する。
If it is determined in S609 that SIGN_FLAG3 is not set, that is, if the sign of the angular velocity data at the start of the panning operation is positive, the panning
Ｓ６１３においてパンニング制御回路１１２は、GYRO_DATAがゼロ以下になったかどうかを判定する。Ｓ６１３において、GYRO_DATAがゼロ以下になったと判定された場合、パンニング制御回路１１２は、Ｓ６１４の処理へ移行し、パンニング動作が終了したことを示すフラグPAN_CANSEL_FLAGをセットする。
In S613, the panning
Ｓ６１４の処理後、或いはＳ６１１においてGYRO_DATAがゼロより小さいと判定された後、或いはＳ６１３においてGYRO_DATAがゼロより大きいと判定された後、パンニング制御回路１１２は処理を終了し、次の処理開始まで待機する。
After the process of S614, or after it is determined in S611 that GYRO_DATA is less than zero, or in S613, it is determined that GYRO_DATA is greater than zero, the panning
Ｓ６０７において、PAN_CANSEL_FLAGがセットされている場合、パンニング動作が終了したと判定されている状態であり、パンニング制御回路１１２はＳ６１５の処理に移行する。
Ｓ６１５においてパンニング制御回路１１２は、PAN_CANSEL_FLAGがセットされてからの時間CANCEL_TIMEをカウントし、Ｓ６１６の処理に移行する。
If PAN_CANSEL_FLAG is set in S607, it is determined that the panning operation has been completed, and the panning
In S615, the panning
Ｓ６１６においてパンニング制御回路１１２は、角速度データに含まれる、パンニングと逆方向に振れる信号成分を除去するため、オフセット変更回路１０６の出力に設定する信号値である、OFFSET_CANCELの値を算出する。OFFSET_CANCELの算出方法について、図１７を用いて説明する。
In S616, the panning
パンニング制御回路１１２は、OFFSET_CANCELの値を、パンニング動作が終了されてからの時間CANCEL_TIME、パンニング動作が開始されてからの時間PAN_TIME、パンニング動作中の角速度データのピークGYRO_PEAKの値に応じて決定する。CANCEL_TIMEに応じて決定するパラメータをOFFSET_CANCEL_ORIGINAL、PAN_TIMEに応じて決定するパラメータをPAN_TIME_GAIN、GYRO_PEAKに応じて決定するパラメータをGYRO_PEAK_GAINとする。このとき、パンニング制御回路１１２は、OFFSET_CANCELの値を以下の（式２）によって算出する。
OFFSET_CANCEL = OFFSET_CANCEL_ORIGINAL×PAN_TIME_GAIN×GYRO_PEAK_GAIN （式２）
The panning
OFFSET_CANCEL = OFFSET_CANCEL_ORIGINAL × PAN_TIME_GAIN × GYRO_PEAK_GAIN (Formula 2)
図１７（ａ）は、パンニング動作が終了されてからの時間CANCEL_TIMEと、OFFSET_CANCEL_ORIGINALとの関係を示す図である。OFFSET_CANCEL_ORIGINALの値は、CANCEL_TIMEの値がPEAK_TIME（第１の所定時間）となるまではCANCEL_PEAKに向かって大きくなる。そして、OFFSET_CANCEL_ORIGINALの値は、PEAK_TIMEを経過した後（第１の所定時間経過後）、CANCEL_TIMEの値がCANCEL_END（第２の所定時間）となるまで徐々に小さくなる。そして、OFFSET_CANCEL_ORIGINALの値は、CANCEL_TIMEがCANCEL_ENDとなった時点でゼロになる。なお、図１７（ａ）は、図１６（ａ）に示した揺り戻し期間における角速度データの経時変化に近似させた経時特性を持たせている。揺り戻し期間における角速度データの経時変化を予め測定し、それに近似させてCANCEL_ORIGINALを用意しておくことができる。なお、図１７（ａ）に示す関係は、上述した各種の閾値やパラメータと同様、ブレ補正装置１００が搭載される撮像装置やパンニング制御回路１１２が備える不揮発性メモリにテーブルデータとして格納しておくことができる。あるいは、図１７（ａ）のPEAK_TIME、CANCEL_END、CANCEL_PEAK等の代表的なタイミングでのOFFSET_CANCEL_ORIGINALの値のみ不揮発性メモリに格納し、他のタイミングでの値は補間により算出しても良い。
FIG. 17A is a diagram illustrating a relationship between time CANCEL_TIME after the panning operation is finished and OFFSET_CANCEL_ORIGINAL. The value of OFFSET_CANCEL_ORIGINAL increases toward CANCEL_PEAK until the value of CANCEL_TIME reaches PEAK_TIME (first predetermined time). Then, the value of OFFSET_CANCEL_ORIGINAL gradually decreases after PEAK_TIME has elapsed (after the first predetermined time has elapsed) until the value of CANCEL_TIME reaches CANCEL_END (second predetermined time). The value of OFFSET_CANCEL_ORIGINAL becomes zero when CANCEL_TIME becomes CANCEL_END. Note that FIG. 17A has a temporal characteristic approximated to the temporal change of the angular velocity data in the swing-back period shown in FIG. CANCEL_ORIGINAL can be prepared by measuring the temporal change of angular velocity data during the swing-back period in advance and approximating it. Note that the relationship shown in FIG. 17A is stored as table data in a non-volatile memory included in the imaging device or panning
図１７（ｂ）は、PAN_TIMEとPAN_TIME_GAINとの関係を示す図である。PAN_TIME_GAINは、OFFSET_CANCEL_ORIGINALに乗じる係数である。PAN_TIMEが閾値TIME_THRESHより大きくなるまでは、PAN_TIME_GAINの値はゼロとする。PAN_TIMEが閾値TIME_THRESHより大きく、TIME_MAX以下（第１０の閾値以下）の場合は、PAN_TIME_GAINの値をPAN_TIMEの値が大きいほど大きくする。PAN_TIMEが第１０の閾値であるTIME_MAXより大きくなるとPAN_TIME_GAINの値を最大値１で固定する。
FIG. 17B is a diagram illustrating a relationship between PAN_TIME and PAN_TIME_GAIN. PAN_TIME_GAIN is a coefficient by which OFFSET_CANCEL_ORIGINAL is multiplied. Until PAN_TIME becomes larger than the threshold value TIME_THRESH, the value of PAN_TIME_GAIN is set to zero. When PAN_TIME is larger than the threshold value TIME_THRESH and less than TIME_MAX (below the tenth threshold value), the value of PAN_TIME_GAIN is increased as the value of PAN_TIME is larger. When PAN_TIME becomes larger than the tenth threshold value TIME_MAX, the value of PAN_TIME_GAIN is fixed at the
図１７（ｃ）は、GYRO_PEAKとGYRO_PEAK_GAINとの関係を示す図である。GYRO_PEAK_GAINは、PAN_TIME_GAINと同様OFFSET_CANCEL_ORIGINALに乗じる係数である。GYRO_PEAKの絶対値がパンニング開始判定角速度閾値IN_THRESH5より小さいとき（第１１の閾値未満のとき）は、GYRO_PEAK_GAINの値はゼロとする。GYRO_PEAKが、IN_THRESH5以上でGYRO_PEAK_MAXより小さい場合はGYRO_PEAK _GAINの値をGYRO_PEAKが大きくなるほど大きくする。GYRO_PEAK_MAX以上ではGYRO_PEAK_GAINを最大値１で固定する。GYRO_PEAKが、−IN_THRESH5以下で−GYRO_PEAK_MAXより大きい場合はGYRO_PEAK _GAINの値をGYRO_PEAKが小さくなるほど小さくする。GYRO_PEAKが、−GYRO_PEAK_MAX以下ではGYRO_PEAK _GAINを最小値−１で固定する。 FIG. 17C is a diagram showing the relationship between GYRO_PEAK and GYRO_PEAK_GAIN. GYRO_PEAK_GAIN is a coefficient by which OFFSET_CANCEL_ORIGINAL is multiplied as in PAN_TIME_GAIN. When the absolute value of GYRO_PEAK is smaller than the panning start determination angular velocity threshold IN_THRESH5 (less than the eleventh threshold), the value of GYRO_PEAK_GAIN is set to zero. When GYRO_PEAK is greater than IN_THRESH5 and smaller than GYRO_PEAK_MAX, the value of GYRO_PEAK_GAIN is increased as GYRO_PEAK is increased. For GYRO_PEAK_MAX and above, GYRO_PEAK_GAIN is fixed at a maximum value of 1. When GYRO_PEAK is −IN_THRESH5 or less and greater than −GYRO_PEAK_MAX, the value of GYRO_PEAK_GAIN is decreased as GYRO_PEAK is decreased. When GYRO_PEAK is equal to or less than -GYRO_PEAK_MAX, GYRO_PEAK_GAIN is fixed at the minimum value -1.
OFFSET_CANCELは、図１のオフセット変更回路１０６の出力信号として設定される。これによって、パンニング終了時にＨＰＦ１５の出力に含まれる、パンニングの角速度と逆方向に現れる揺り戻しの信号成分を、オフセット変更回路１０６の出力信号によって相殺した結果を、積分器１６に入力することができ、揺り戻し現象を防止することができる。
OFFSET_CANCEL is set as an output signal of the offset changing
ここでＨＰＦ１５の出力に含まれるパンニングと逆方向に振れる信号成分の大きさの特徴について、図１６（ｂ）を用いて説明する。図１６（ｂ）は、３種類のパンニング動作が行われたときの角速度データの経時変化を示す図である。図１６（ｂ）の実線（１）と点線（２）で示すように、パンニング動作時の角速度データのピークが（１）と比較して小さい（２）の方が、揺り戻しで生じる信号も小さくなる。よって、図１７（ｃ）に示すように、パンニング動作中の角速度データのピークGYRO_PEAKに応じて、GYRO_PEAK_GAINの大きさを変更することで、OFFSET_CANCELの値を、実際の揺り戻し成分と類似した大きさにできる。
Here, the characteristics of the magnitude of the signal component that swings in the direction opposite to the panning included in the output of the
また、図１６（ｂ）において、パンニング動作の継続時間が異なる実線（１）と一点鎖線（３）とを比較すると、継続時間が長い（３）の揺り戻し成分の方が大きい値となる。よって、図１７（ｂ）に示すように、パンニング動作開始から終了までの時間PAN_TIMEに応じて、PAN_TIME_GAINの大きさを変更することにより、OFFSET_CANCELの値を実際の揺り戻し信号成分と類似した大きさとすることができる。 Further, in FIG. 16B, when the solid line (1) and the alternate long and short dash line (3) having different durations of the panning operation are compared, the swing back component having the longer duration (3) has a larger value. Therefore, as shown in FIG. 17B, by changing the size of PAN_TIME_GAIN according to the time PAN_TIME from the start to the end of the panning operation, the value of OFFSET_CANCEL is set to a size similar to the actual shakeback signal component. can do.
Ｓ６１６においてOFFSET_CANCELの算出を行った後、パンニング制御回路１１２は、Ｓ６１７の処理に移行する。Ｓ６１７においてパンニング制御回路１１２は、Ｓ６１５でカウントしているCANCEL_TIMEが、揺り戻し信号成分がゼロに収束する時刻CANCEL_END以上かどうかを判定する。Ｓ６１７において、CANCEL_TIMEがCANCEL_END以上であると判定された場合、パンニング制御回路１１２は、パンニングと逆方向に発生する揺り戻し信号成分を除去する処理を終了するため、Ｓ６１８及びＳ６１９の処理に移行する。Ｓ６１８でパンニング制御回路１１２はOFFSET_CANCELをゼロとし、Ｓ６１９ではPAN_CANSEL_FLAG及びPAN_START_FLAGをリセットする。
After calculating OFFSET_CANCEL in S616, the panning
Ｓ６１９の処理の後、或いはＳ６１７においてCANCEL_TIMEがCANCEL_ENDより小さいと判定された場合、パンニング制御回路１１２は本処理を終了し、次の処理開始まで待機する。
After the process of S619 or when it is determined in S617 that CANCEL_TIME is smaller than CANCEL_END, the panning
次に図１８を用いて、本実施形態におけるパンニング制御の有効性について説明を行う。図１８（ａ），図１８（ｂ）は、従来のブレ補正装置が搭載された撮像装置にてパンニング動作が行われたときの、角速度データ（GYRO_DATA）、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数の経時変化を示す。図１８（ｃ）は、本実施形態におけるブレ補正装置が搭載された撮像装置にて図１８（ａ）と同様のパンニング動作が行われたときの、オフセット変更回路１０６の出力（OFFSET_CANCEL）の経時変化を示す。
Next, the effectiveness of panning control in this embodiment will be described with reference to FIG. 18 (a) and 18 (b) show the time lapse of the angular velocity data (GYRO_DATA) and the low-frequency cut-off frequency of the
図１８（ａ）は、パンニング動作の開始から、パンニング動作の終了後に発生する揺り戻し信号成分がゼロに収束するまでの、図１９又は図１のＡ／Ｄ変換器１４の出力である角速度データの経時変化を示す。図１８（ｂ）は、上述したパンニング動作の開始から、パンニング動作の終了後に生じる角速度データの揺り戻し信号成分がゼロに収束するまでの、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数の経時変化を示す。また図１８（ｃ）は、パンニング動作の終了後に角速度データの揺り戻し信号成分がゼロに収束するまでの、オフセット変更回路１０６の出力の経時変化を示す。図１８（ｃ）には示していないが、パンニング動作中のオフセット変更回路１０６の出力は、図５（ｂ）や図７（ｃ）に示した通りである。
FIG. 18A shows angular velocity data that is an output of the A /
従来のパンニング制御では、図１８（ａ）において角速度データの大きさがIN_THRESH5を超えた時刻Ｔ７１に、パンニング動作が開始されたと判定される。そして図１８（ｂ）に示すように、時刻Ｔ７１からＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を高くする。その後、図１８（ａ）において角速度データの符号が反転した時刻Ｔ７２に、パンニング動作が終了したと判定される。パンニング動作が終了したと判定された後は、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を元の値に徐々に戻していく。さらに、パンニング動作の終了後の揺り戻し信号成分を減衰させるため、時刻Ｔ６３まではＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を最小値（元の値）まで小さくせずに一定値で保持する。そして、時刻Ｔ６３を過ぎるとＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を再度低下させ、時刻Ｔ６４で最小値（元の値）に戻す。
In the conventional panning control, it is determined that the panning operation is started at time T71 when the magnitude of the angular velocity data exceeds IN_THRESH5 in FIG. Then, as shown in FIG. 18B, the low frequency cutoff frequency of the
このようなパンニング制御によれば、パンニング動作の終了後の揺り戻し信号成分をＨＰＦ１５で減衰することで、揺り戻し信号成分による撮像画像の移動を防止することができる。しかし、上述の通り、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を高いままにしておくと、ＨＰＦ１５は補正を行いたいブレ成分も減衰する。その結果、パンニング終了後の時刻Ｔ７２からＴ６４までは、ブレ残り量が大きくなってしまう。
According to such panning control, it is possible to prevent movement of the captured image due to the swingback signal component by attenuating the swingback signal component after the end of the panning operation by the
これに対し、本実施形態によるパンニング制御回路１１２は、図１８（ａ）において角速度データの大きさがIN_THRESH5を超えた時刻Ｔ７１に、パンニング動作の開始を判定する点では従来と同様である。しかし、その後、パンニング制御回路１１２は、角速度データの符号が反転する時刻Ｔ７２までの間、図１８（ａ）に示したGYRO_PEAKの算出と及びPAN_TIMEのカウントを一定周期毎に継続する。そして、パンニング制御回路１１２は、時刻Ｔ７２においてパンニング動作が終了したと判定すると、時刻Ｔ７３までの間、（式２）の計算式に従ってOFFSET_CANCELを算出し、オフセット変更回路１０６から出力させる。
On the other hand, the panning
OFFSET_CANCELが加減算器１０８でＨＰＦ１５の出力から減算されることで、パンニング動作の終了後に発生する揺り戻し信号成分を効率的に抑制することができ、揺り戻しによる撮像画像の動きを抑制することができる。本実施形態の方法によれば、ＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を変更しないので、補正を行いたいブレ成分をブレ補正データから減衰することなく、パンニング動作の終了後に生じる角速度データの揺り戻し信号成分を除去することができる。
By subtracting OFFSET_CANCEL from the output of the
以上のように本実施形態によれば、従来のＨＰＦ１５の低域カットオフ周波数を変更するパンニング制御で発生していたブレ残り量が大きくなる現象を回避しつつ、パンニング動作の終了後に生じる角速度データの揺り戻し信号成分を効果的に抑制可能である。
As described above, according to the present embodiment, the angular velocity data generated after the end of the panning operation while avoiding the phenomenon that the amount of remaining blur generated by the panning control for changing the low-frequency cutoff frequency of the
なお、本実施形態ではＡ／Ｄ変換器１４の出力を用いてパンニング動作の開始と終了の判定や、OFFSET_CANCELの値の算出を行ったが、ＨＰＦ１５の出力データを用いても同様の判定や算出を行うことができる。
In this embodiment, the output of the A /
また、OFFSET_CANCELの値を算出する際に、パンニング動作中の角速度データのピークGYRO_PEAKの値を用いたが、これに限定されるものではない。例えば角速度データのピークの代わりに、パンニング動作中の角速度データの平均値を用いても同様の効果を得ることができる。 Moreover, when calculating the value of OFFSET_CANCEL, the value of the peak GYRO_PEAK of the angular velocity data during the panning operation is used, but the present invention is not limited to this. For example, the same effect can be obtained by using the average value of the angular velocity data during the panning operation instead of the peak of the angular velocity data.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。また、複数の実施形態を組み合わせて実施することも可能である。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary. It is also possible to implement a combination of a plurality of embodiments.
（その他の実施例）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
(Other examples)
The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.
Claims (11)
前記振れ検出手段の出力に基づいて、前記振れによる画像のブレを補正するブレ補正データを算出する補正データ演算手段と、
前記ブレ補正データの絶対値が予め定めた第１の閾値を超えたことを検出することにより前記撮像装置のパンニング動作を検出し、前記ブレ補正データの絶対値が第２の閾値を下回り、かつ、前記振れ検出手段で検出された振れの大きさが第３の閾値よりも小さいことを検出することにより前記撮像装置のパンニング動作の終了を検出するするパンニング制御手段と、
前記パンニング制御手段によってパンニング動作が検出されたときに、前記振れ検出手段の出力から減算するためのオフセット値を生成する生成手段と、
前記振れ検出手段の出力から前記オフセット値を減算する減算手段と、を有し、
前記生成手段は、前記パンニング制御手段によって前記パンニング動作の終了が検出されたときは、前記オフセット値をゼロにすることを特徴とするブレ補正装置。 Shake detection means for detecting and outputting shake applied to the imaging device;
Correction data calculation means for calculating blur correction data for correcting blurring of the image due to the shake based on the output of the shake detection means;
A panning operation of the imaging device is detected by detecting that an absolute value of the blur correction data exceeds a predetermined first threshold, and the absolute value of the blur correction data is less than a second threshold; Panning control means for detecting the end of the panning operation of the imaging device by detecting that the magnitude of the shake detected by the shake detection means is smaller than a third threshold;
Generating means for generating an offset value to be subtracted from the output of the shake detecting means when a panning operation is detected by the panning control means;
Subtracting means for subtracting the offset value from the output of the shake detection means,
The blur correction apparatus according to claim 1, wherein when the panning control unit detects the end of the panning operation, the generation unit sets the offset value to zero.
前記パンニング制御手段によって前記パンニング動作が検出されており、前記振れ検出手段の出力の大きさが減少している間は、前記オフセット値を変化させないことを特徴とする請求項１に記載のブレ補正装置。 The generating means includes
2. The blur correction according to claim 1, wherein the offset value is not changed while the panning operation is detected by the panning control unit and the magnitude of the output of the shake detection unit is decreasing. apparatus.
前記減算手段は、前記高域通過フィルタの出力から前記オフセット値を減算することを特徴とする請求項１又は２に記載のブレ補正装置。 The shake detection means has a high-pass filter that blocks low frequency components,
The blur correction apparatus according to claim 1, wherein the subtracting unit subtracts the offset value from an output of the high-pass filter.
前記パンニング制御手段は、前記検出された焦点距離が大きいほど前記第１の閾値を小さく設定することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のブレ補正装置。 Further comprising a focal length calculation means for detecting a focal length of a zoom lens provided in the imaging device,
4. The blur correction apparatus according to claim 1, wherein the panning control unit sets the first threshold value smaller as the detected focal length is larger. 5.
前記パンニング制御手段は、前記検出された焦点距離が大きいほど前記第２の閾値を大さく設定することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のブレ補正装置。 Further comprising a focal length calculation means for detecting a focal length of a zoom lens provided in the imaging device,
The blur correction apparatus according to claim 1, wherein the panning control unit sets the second threshold value to be larger as the detected focal length is larger.
前記振れ検出手段によって検出された振れの大きさに適用するためのオフセット値を生成する生成手段と、
前記振れ検出手段によって検出された振れの大きさに前記オフセット値を適用するオフセット適用手段と、
前記オフセット適用手段の出力に基づいて、前記振れによる前記撮像装置の撮像光学系の光軸のブレを補正するためのブレ補正データを算出する補正データ演算手段と、
前記撮像装置のパンニング動作を検出するとともに、前記生成手段を制御するパンニング制御手段と、を有し、
前記パンニング制御手段は、
前記ブレ補正データの絶対値が予め定めた第１の閾値を超えたことを検出することにより前記撮像装置のパンニング動作を検出すると、前記撮像装置のパンニング動作の検出が終了するまで、前記振れ検出手段が出力する振れの大きさを削減するオフセット値を生成するよう前記生成手段を制御し、
前記ブレ補正データの絶対値が第２の閾値を下回り、かつ、前記振れ検出手段で検出された振れの大きさが第３の閾値よりも小さいことを検出することにより前記撮像装置のパンニング動作の検出を終了すると、前記オフセット値をゼロにするよう前記生成手段を制御することを特徴とするブレ補正装置。 Shake detection means for detecting and outputting the magnitude of shake applied to the imaging device;
Generating means for generating an offset value to be applied to the magnitude of shake detected by the shake detection means;
Offset applying means for applying the offset value to the magnitude of shake detected by the shake detecting means;
Correction data calculation means for calculating blur correction data for correcting blurring of the optical axis of the imaging optical system of the imaging apparatus due to the shake based on the output of the offset application means;
Panning control means for detecting the panning operation of the imaging device and controlling the generation means,
The panning control means includes
When the panning operation of the imaging device is detected by detecting that the absolute value of the blur correction data exceeds a predetermined first threshold, the shake detection is performed until the detection of the panning operation of the imaging device is completed. Controlling the generating means to generate an offset value that reduces the amount of shake output by the means;
By detecting that the absolute value of the blur correction data is less than a second threshold value and the magnitude of the shake detected by the shake detection unit is smaller than the third threshold value, the panning operation of the imaging apparatus is performed. When the detection is finished, the blur correction apparatus controls the generation unit to set the offset value to zero.
前記ブレ補正データの絶対値が前記第１の閾値を超えて増加している間は、前記ブレ補正データの絶対値が大きくなるように前記生成手段に前記オフセット値を更新させ、
前記ブレ補正データの絶対値が前記第１の閾値を超えた後、前記第２の閾値より大きな値の範囲で減少している場合は、前記オフセットの値を更新しないように前記生成手段を制御することを特徴とする請求項６に記載のブレ補正装置。 The panning control means includes
While the absolute value of the blur correction data is increasing beyond the first threshold, the generating unit updates the offset value so that the absolute value of the blur correction data is increased,
If the absolute value of the blur correction data exceeds the first threshold and then decreases within a range of values greater than the second threshold, the generation unit is controlled not to update the offset value. The blur correction apparatus according to claim 6, wherein:
前記オフセット適用手段は、前記高域通過フィルタの出力に前記オフセット値を適用することを特徴とする請求項８に記載のブレ補正装置。 The shake detection means has a high-pass filter that blocks low frequency components,
The blur correction apparatus according to claim 8, wherein the offset applying unit applies the offset value to an output of the high-pass filter.
前記パンニング制御手段は、前記検出された焦点距離が大きいほど前記第３の閾値を大きく設定することを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項に記載のブレ補正装置。 Further comprising a focal length calculation means for detecting a focal length of a zoom lens provided in the imaging device,
10. The blur correction apparatus according to claim 6, wherein the panning control unit sets the third threshold value to be larger as the detected focal length is larger. 11.
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| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20121002 |