JP2020160162A - 撮像装置及びその制御方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置において、平行振れの検出精度を向上させる。【解決手段】第１の軸方向の振れの並進成分を検出する第１の振れ検出部と、第１の軸と直交する第２の軸回りの振れの回転成分を検出する第２の振れ検出部と、第１の軸及び第２の軸のそれぞれに直交する第３の軸回りの振れの回転成分を検出する第３の振れ検出部と、第１の振れ検出部の出力信号と、第２の振れ検出部の出力信号とのうち、第１の周波数帯域の信号に基づく第１の振れ補正量を算出するとともに、第１の振れ検出部の出力信号と、第３の振れ検出部の出力信号とのうち、第２の周波数帯域の信号に基づく第２の振れ補正量を取得する第１の取得部と、第１の振れ補正量と第２の振れ補正量とを用いて、第１の軸方向の平行振れ量を算出する第２の取得部と、を備える。【選択図】 図３

Description

本発明は、撮像装置において、手振れ等に起因する画像ブレを補正して画像劣化を抑制する技術に関するものである。

現在のカメラは、露出決定やピント合わせといった、撮影上の重要な作業が全自動化され、操作に習熟していないユーザーでも撮影に失敗する可能性は非常に少なくなっている。また、手振れ等による画像ブレを防ぐために、振れ検出部、振れ補正部等から成る像ブレ補正装置を備えたカメラでは、ユーザーの撮影ミスを誘発する要因はほとんどなくなっている。

ここで、像ブレ補正装置について簡単に説明する。シャッタのレリーズ時点で手振れが起きても像ブレの無い撮影を可能にするには、手振れによるカメラの角度振れと平行振れを検出し、検出値に応じて振れ補正用レンズを動かす必要がある。

一般的な撮影シーンにおいては角度振れの影響が支配的であり、角度振れの影響を低減させる技術が進歩してきた。特に、近年では角速度センサの性能向上によって従来よりも広い帯域、特に低周波数帯域の角度振れを検出できるようになってきている。これを活用することにより、カメラの角度振れの補正性能が向上し、より長い秒時での撮影が可能となった。一方で、より長い秒時での撮影では従来はあまり問題にならなかった平行振れの影響が目立つ場合が出てきた。

平行振れを補正する方法として、特許文献１には、加速度計の出力と角速度計の出力の比から平行振れを求め、振れ補正部を駆動する技術が開示されている。

特開２０１２−８８４６６号公報

特許文献１では、平行振れの演算において、カメラが一つの回転軸回りに回転しているという仮定を基本としている。これは、人体の運動をカメラの露光時間という限られた時間内で観測した場合には、１つの回転中心回りに一定の周波数帯域 （１〜１０Ｈｚ）で運動するという仮定である。

しかし、前述したように、より長い露光時間での撮影を行った場合、より低周波（ゆっくり）で大きな平行振れが画像に影響を与える。また、カメラの回転軸ごとに支配的である周波数帯域が異なるという性質がある。支配的でない周波数を除去しない場合、本来の平行振れではない成分も検出してしまう可能性があるという問題がある。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、撮像装置において、平行振れの検出精度を向上させることである。

本発明に係わる撮像装置は、第１の軸方向の振れの並進成分を検出する第１の振れ検出手段と、前記第１の軸と直交する第２の軸回りの振れの回転成分を検出する第２の振れ検出手段と、前記第１の軸及び前記第２の軸のそれぞれに直交する第３の軸回りの振れの回転成分を検出する第３の振れ検出手段と、前記第１の振れ検出手段の出力信号と、前記第２の振れ検出手段の出力信号とのうち、第１の周波数帯域の信号に基づく第１の振れ補正量を算出するとともに、前記第１の振れ検出手段の出力信号と、前記第３の振れ検出手段の出力信号とのうち、第２の周波数帯域の信号に基づく第２の振れ補正量を取得する第１の取得手段と、前記第１の振れ補正量と前記第２の振れ補正量とを用いて、前記第１の軸方向の平行振れ量を算出する第２の取得手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、撮像装置において、平行振れの検出精度を向上させることが可能となる。

本発明の撮像装置の一実施形態であるレンズ交換式の一眼レフタイプのデジタルカメラ１００の構成を示す図。 デジタルカメラ１００を各軸方向から見た図。 振れ補正量算出部の構成を示すブロック図。 デジタルカメラ１００における振れ補正処理の動作を示すフローチャート。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

図１は、本発明の撮像装置の一実施形態であるレンズ交換式の一眼レフタイプのデジタルカメラ１００の構成を示す図である。図１（ａ）は一実施形態におけるデジタルカメラ１００の中央断面図であり、図１（ｂ）はデジタルカメラ１００の電気的構成を示すブロック図である。

図１（ａ）において、デジタルカメラ１００はカメラ本体１と、カメラ本体１に着脱可能に装着されるレンズ２とを備える。レンズ２は、光軸４を軸とする複数のレンズからなる撮影光学系３を備える。レンズ２は、レンズ２を透過した被写体からの光束がカメラ本体１の撮像素子６に良好に結像されるようにするために、レンズ駆動部１３を備える。レンズ駆動部１３は、レンズシステム制御部１２からの制御信号を受けて撮影光学系３を駆動する。撮影光学系３は、焦点調節部、絞り駆動部、像振れ補正レンズ９などを備えている。

また、カメラ本体１において、シャッタ機構１７はユーザーが設定した、あるいはカメラシステム制御部５が判断した撮影秒時で露光がなされるよう、シャッタ駆動部１８により駆動制御される。カメラシステム制御部５は、レリーズ検出部７、操作検出部８、加速度検出部１６、角速度検出部１５から出力された信号に基づいて振れの影響を低減するための振れ補正量を算出し、振れ補正量を振れ補正部１４とレンズシステム制御部１２に出力する。操作検出部８は、シャッタ速度、Ｆ値、身長の設定（撮影条件）などのユーザーの操作を検出する。

振れ補正部１４は、カメラシステム制御部５から受け取った振れ補正量に基づいて撮像素子６の位置を光軸４に垂直な平面内で移動させるように駆動する。カメラ本体１にはレリーズ検出部７が設けられ、レリーズ検出部７は不図示のレリーズスイッチの開閉信号を検出し、検出した開閉信号をカメラシステム制御部５に送る。レリーズ検出部７が検出する開閉信号は２種類ある。具体的には、レリーズ検出部７は、レリーズボタンを半押しすることによりＯＮするスイッチＳＷ１とレリーズボタンを全押しすることによりＯＮするスイッチＳＷ２の二段階のスイッチを検出できる。姿勢検出部１９は、デジタルカメラ１００の姿勢を検出する。

図１（ａ）において、ｚ軸は光軸４と平行な軸である。ｘ軸とｙ軸はｚ軸と直交しており、撮像素子６の各辺と平行である。また、分かりやすくするために図１及び図２では原点をデジタルカメラ１００の外に記載しているが、実際は、原点はデジタルカメラ１００の中心に位置する。

レンズシステム制御部１２は振れ補正量に基づく指令をレンズ駆動部１３に出力する。レンズ駆動部１３は、像振れ補正レンズ９を図１（ａ）のｘ方向とｙ方向に駆動し、角度振れと平行振れの両方を加味した振れ補正を行う。振れ補正部１４は、撮像素子６を図１のｘ方向とｙ方向に駆動し、角度振れと平行振れの両方を加味した振れ補正を行う。振れ補正部１４は、撮像素子６をｚ軸回りにも回転駆動させることにより、ｚ軸回りの回転運動によって起こる角度振れと平行振れの両方を加味した振れ補正を行う。カメラシステム制御部５から受け取った振れ補正量に基づく補正方法はこの方法に限らず、他の形態でも構わない。例えば、撮像素子６が生成する各撮影フレームの切り出し位置を変更することにより振れの影響を低減させる、いわいる電子像ブレ補正を用いる方法がある。また、それらを適宜組み合わせた補正方法を用いてもよい。

ここで、デジタルカメラ１００を持つユーザーの手振れの特徴について図２を用いて説明する。

デジタルカメラ１００を構えている時には、人体はある一つの回転軸回りに回転運動をしているとみなすことができる。デジタルカメラ１００は人が持っているため、人体の回転運動に影響を受け、人体と一緒に回転運動をしている。このときのデジタルカメラ１００の運動を考える。デジタルカメラ１００の運動を撮像素子６の中心を基準にして考えると、撮像素子６を中心とする回転運動（回転成分）と並進運動（並進成分）の組み合わせと捉えることができる。このデジタルカメラ１００の撮像素子６を中心とする回転運動と並進運動の関係性を利用してデジタルカメラ１００の平行振れの補正を行う。

人体の関節などを中心とした回転運動に起因するデジタルカメラ１００の平行振れについて考える。前述の通り、デジタルカメラ１００を構えている時には、人体はある一つの回転軸まわりに回転運動をしているとみなすことができる。そしてこの回転運動がデジタルカメラ１００の並進運動の主な要因であると考えることができる。そのため、平行振れを求める際には、人体がある一つの回転軸まわりに回転運動をしているという仮定を利用して演算を行う。人体の回転運動では、主に関節などが回転軸になりうる。また、関節が回転軸となることが多いが、体の外部を回転軸として回転運動をすることもある。これは、人体の各部位がパラレルリンクのように動くためである
図２（ａ）は、デジタルカメラ１００をｙ軸＋方向から見た図である。軸５１はデジタルカメラ１００のｙ軸と平行な軸であり、デジタルカメラ１００のｙ軸回りの回転軸の一例である。デジタルカメラ１００の運動を軸５１回りの回転運動に代表させている。軸５１は人体の中心であることもあれば、人体の腕部であることもある。また、その他の関節なども軸となりうる。例えば、人体の前方や後方などである。軸５１回りの回転運動によってデジタルカメラ１００に起こる振れから撮像素子６の平行振れを算出する。

図２（ｂ）は、デジタルカメラ１００をｚ軸＋方向から見た図である。軸５２はデジタルカメラ１００のｚ軸と平行な軸であり、デジタルカメラ１００のｚ軸回りの回転軸の一例である。

デジタルカメラ１００の運動を軸５２回りの回転運動に代表させている。軸５２は人体の腰部であることもあれば、人体の足部であることもある。前述の通り、その他の関節なども軸となりうる。例えば軸５２は人体の足部よりも下の外部であったり、人体の腕部であったりもする。軸５２回りの回転運動によってデジタルカメラ１００に起こる振れから撮像素子６の平行振れを算出する。

図２（ｃ）はデジタルカメラ１００をｘ軸＋方向から見た図である。軸５３はデジタルカメラ１００のｘ軸と平行な軸であり、デジタルカメラ１００のｘ軸回りの回転軸の一例である。

デジタルカメラ１００の運動を軸５３回りの回転運動に代表させている。軸５３は人体の腰部であることもあれば、人体の足部であることもある。前述の通り、その他の関節なども軸となりうる。例えば軸５３は人体の足部よりも下の外部であったり、人体の腕部であったりもする。軸５３回りの回転運動によってデジタルカメラ１００に起こる振れから撮像素子６の平行振れを算出する。

デジタルカメラ１００の軸５１乃至５３回りの回転運動は、ｙ軸回り、ｚ軸回り、ｘ軸回りの回転運動とｘ、ｙ、ｚ方向の並進運動に分解することができる。デジタルカメラ１００の軸５１回りの回転運動は、撮像装置のｙ軸まわりの回転運動と、デジタルカメラ１００のｘ軸方向の並進運動、ｚ軸方向の並進運動に分解できる。デジタルカメラ１００の軸５２回りの回転運動は、撮像装置のｚ軸まわりの回転運動と、デジタルカメラ１００のｘ軸方向の並進運動、ｙ軸方向の並進運動に分解できる。デジタルカメラ１００の軸５３回りの回転運動は、撮像装置のｘ軸まわりの回転運動と、デジタルカメラ１００のｙ軸方向の並進運動、ｚ軸方向の並進運度に分解できる。

デジタルカメラ１００のｘ軸方向の平行振れは、デジタルカメラ１００の軸５１回りの回転運動に起因するｘ軸方向の並進運動による振れと、デジタルカメラ１００の軸５２回りの回転運動に起因するｘ軸方向の並進運動による振れを加算したものである。

また、デジタルカメラ１００のｙ軸方向の平行振れは、デジタルカメラ１００の軸５２回りの回転運動に起因するｙ軸方向の並進運動による振れと、デジタルカメラ１００の軸５３回りの回転運動に起因するｙ軸方向の並進運動による振れを加算したものである。

さらに、デジタルカメラ１００のｚ軸方向の平行振れは、デジタルカメラ１００の軸５１回りの回転運動に起因するｚ軸方向の並進運動による振れと、デジタルカメラ１００の軸５３回りの回転運動に起因するｚ軸方向の並進運動による振れを加算したものである。

軸５１回りの回転運動と、軸５２回りの回転運動と、軸５３回りの回転運動とでは、平行振れに影響を与える支配的な周波数帯域が異なるという性質がある。例えば、軸５２、軸５３回りの回転運動では、足元を基準とした倒立振り子、のような運動であるため、周波数の低い回転運動が主に平行振れに影響を与える。軸５１回りの回転運動では、人体をねじるような運動であるため、軸５２、軸５３回りの回転運動と異なり、足元を基準とした運動よりは周波数の高い回転運動が主に平行振れに影響を与える。

図３は、振れ補正量を算出するカメラシステム制御部５内における第１の振れ補正量算出部５ａの構成を示すブロック図である。図３の加速度検出部１６は、図１（ｂ）に示した加速度検出部１６であり、図１のｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向における並進成分である、加速度を検出する。また、図３の角速度検出部１５は、図１（ｂ）に示した角速度検出部１５であり、ｘ軸回りの角速度、ｙ軸回りの角速度、ｚ軸回りの回転成分である、角速度を検出する。なお、図３では、デジタルカメラ１００のｘ軸方向に生じる振れについての構成だけを示している。ｙ軸、ｚ軸方向に生じる振れについての構成は省略するが、ｘ軸方向に生じる振れについての構成と同じである。

図３において、角速度センサ１５ｙａはｙ軸回りの角速度を検出する。加速度センサ１６ｘはｘ軸方向の加速度を検出する。角速度センサ１５ｒｏはｚ軸回りの角速度を検出する。第１の振れ補正量算出部５ａは、角速度センサ１５ｙａ、加速度センサ１６ｘ、角速度センサ１５ｒｏからの出力信号を入力信号として受け取る。第１の振れ補正量₇₀₁と第２の振れ補正量ｘ₇₀₂をそれぞれ算出し、出力する。第１の振れ補正量算出部５ａは、ＢＰＦ部４０１乃至４０３、積分器５０１乃至５０３、比較部６０１及び６０２、乗算部７０１及び７０２を備えて構成される。

ＢＰＦ部４０１乃至４０３は特定の帯域のみを通過させるバンドパスフィルタである。ＢＰＦ部４０１乃至４０３は、それぞれ角速度センサ１５ｙａ、加速度センサ１６ｘ、角速度センサ１５ｒｏからの出力信号を入力信号として受け取る。ＢＰＦ部４０１乃至４０３は、入力信号から特定の帯域のみを抽出し、出力する。ＢＰＦ部４０１乃至４０３では、手振れの帯域である０．０１Ｈｚ〜１０Ｈｚの信号を抽出する。これらのＢＰＦ部は、ノイズ成分を除去する目的で設けられている。ノイズ成分が少ない、もしくはないのであれば、ＢＰＦ部４０１乃至４０３は不要である。

積分器５０１はＢＰＦ部を通過した信号を入力信号として受け取る。積分器５０１は入力信号を積分し、出力する。ここでは、加速度を積分して速度信号を出力する。比較部６０１は、ＢＦＰ部４０１の出力信号と積分器５０１の出力信号を入力信号として受け取り、積分器５０１の出力信号をＢＰＦ部４０１の出力信号で除算することにより、第１の係数を算出する。比較部６０２は、ＢＰＦ部４０３の出力信号と積分器５０１の出力信号を入力信号として受け取り、積分器５０１の出力信号をＢＰＦ部４０３の出力信号で除算することにより、第２の係数を算出する。

第１の係数と第２の係数は、デジタルカメラ１００が回転運動をすると仮定したときの、回転軸から撮像素子６までの距離、すなわち回転半径に相当するものである。比較部６０１と比較部６０２で行われる演算の式は以下の通りである。

ｒ₆₀₁＝ｖ₄₀₂／ω₄₀₁ …（１）
ｒ₆₀₂＝ｖ₄₀₂／ω₄₀₃ …（２）
ここで、ｖ₄₀₂は速度であり、積分器５０１の出力である。ω₄₀₁、ω₄₀₃は角速度であり、それぞれＢＰＦ部４０１、ＢＰＦ４０３の出力である。ｒ₆₀₁、ｒ₆₀₂は、それぞれ比較部６０１と比較部６０２で算出される第１の係数と第２の係数（回転半径）である。

乗算部７０１は、積分器５０２の出力信号と比較部６０１の出力信号を入力信号として受け取る。入力信号同士を乗算することにより、第１の振れ補正量を算出する。乗算部７０２は、積分器５０３の出力信号と比較部６０２の出力信号を入力信号として受け取る。入力信号同士を乗算することにより第２の振れ補正量を算出する。第１の振れ補正量は、デジタルカメラ１００のｙ軸まわりの回転運動を起因とするｘ軸方向の平行振れ量である。第２の振れ補正量は、デジタルカメラ１００のｚ軸まわりの回転運動を起因とするｘ軸方向の平行振れ量である。乗算部７０１と乗算部７０２で行われる演算の式は以下の通りである。

ｘ₇₀₁＝ｒ₆₀₁×θ₅₀₂ …（３）
ｘ₇₀₂＝ｒ₆₀₂×θ₅₀₃ …（４）
ここで、ｘ₇₀₁は第１の振れ補正量であり、ｘ₇₀₂は第２の振れ補正量である。ｒ₆₀₁、ｒ₆₀₂は、それぞれ比較部６０１と比較部６０２で算出される第１の係数と第２の係数（回転半径）である。θ₅₀₂、θ₅₀₃は角度であり、それぞれ積分器５０２と積分器５０３の出力である。

ＨＰＦ部８０１は、乗算部７０１の出力信号である第１の振れ補正量ｘ₇₀₁を入力信号として受け取る。ＨＰＦ部８０１はハイパスフィルタにより入力信号から特定の信号を抽出し、出力する。具体的には、ＨＰＦ部８０１は、カットオフ周波数を１Ｈｚにもつハイパスフィルタ（フィルタ特性）により１Ｈｚより早い周波数帯域の信号を抽出する。

ＬＰＦ部８０２は、乗算部７０２の出力信号である第２の振れ補正量ｘ₇₀₂を入力信号として受け取る。ＬＰＦ部８０２はローパスフィルタにより入力信号から特定の信号を抽出し、出力する。具体的には、ＬＰＦ部８０２は、カットオフ周波数を１Ｈｚにもつローパスフィルタ（フィルタ特性）により１Ｈｚより遅い周波数帯域の信号を抽出する。

前述の通りｙ軸回りの回転運動では周波数の高い振れが平行振れの支配的な要因であることが多く、ｚ軸回りの回転運動では、周波数の低い振れが平行振れの支配的な要因であることが多いという特徴がある。ＨＰＦ部８０１とＬＰＦ部８０２では、それぞれの特徴に合うフィルタを用いることにより、振れ演算の誤差要因を減らすことができ、振れ量の算出の精度が改善される。

第２の振れ補正量算出部５ｂは、ＨＰＦ部８０１の出力信号とＬＰＦ部８０２の出力信号を入力信号として受け取る。第２の振れ補正量算出部５ｂは入力信号同士を加算することにより、ｘ軸方向の振れ補正量を算出する。

なお、図３では、角速度検出部として角速度計、加速度検出部として加速度計を用いる例について示したが、別の検出方法でもよい。例えば、加速度検出方法としては、デジタルカメラ１００の画像信号から得られるベクトル情報に基づいて加速度を検出する方法や、ＧＰＳによって加速度を検出する方法などがある。角速度検出方法としては、撮像装置の画像信号から角速度を検出する方法などがある。また、特定の帯域の信号を取り出すためにフィルタを使用したが、フーリエ変換などを用いて取り出してもよい。

比較部６０１と比較部６０２の演算では、入力される信号の次元がそろっている必要がある。すなわち、角度と位置、角加速度と加速度、角速度と速度の組み合わせになっている必要がある。そのため、加速度検出部１６ｘに加速度ではなく速度を検出するセンサを使用する場合には、積分器５０１は不要となる。次元が同じになるよう、積分器や微分器を用いて調整してもよい。

図４は、デジタルカメラ１００における振れ補正処理の動作を示すフローチャートであり、フィルタの帯域決定を行う場合の例を示している。図４のフローチャートは、デジタルカメラ１００の電源のＯＮとともに開始される。フローの開始とともに、振れ補正部１４とレンズ駆動部１３は撮像素子６と像振れ補正レンズ９の駆動を開始する。

Ｓ１０１では、第１の振れ補正量演算が行われる。第１の振れ補正量演算は、図３の乗算部７０１、７０２までのブロックで振れ補正量を算出し、得られた値を半分にする演算である。第１の振れ補正量演算で得られた値を目標移動量として、振れ補正部１４とレンズ駆動部１３に信号が送られ、撮像素子６と像振れ補正レンズ９が駆動される（露光前駆動）。振れ補正量を半分にするのは、露光時の振れ補正のストロークを確保するためである。

Ｓ１０２では、帯域決定のＯＮ／ＯＦＦを判定する。Ｓ１０２で帯域決定がＯＦＦの場合は、Ｓ１０３には進まずに次のステップＳ１０６へ進む。Ｓ１０２で帯域決定がＯＮの場合は、Ｓ１０３のフィルタの帯域決定の処理を行う。
カメラシステム制御部５がＳ１０３におけるフィルタの帯域決定を行う。ここで決定したフィルタの帯域は図３のＨＰＦ部８０１とＬＰＦ部８０２に適用される。

前述の通り、デジタルカメラ１００の回転運動の回転軸は、軸ごとに特徴があるため、これを利用する方法を図３に示した。しかし、デジタルカメラ１００の姿勢変化やユーザーの姿勢変化によっては、軸の関係性はいつもこの通りであるとも限らない。デジタルカメラ１００の姿勢に応じてフィルタの帯域を決定する方法について説明する。

図１の姿勢検出部１９によりデジタルカメラ１００の姿勢を検出し、デジタルカメラ１００の姿勢に応じてフィルタの帯域を変更する。姿勢検出部１９には加速度計や距離センサなどを使用する。なお、加速度検出部１６として使用している加速度計を姿勢検出部として使用してもよい。

図２ではデジタルカメラ１００が、ｘ軸がほぼ水平となる姿勢（正位置）の場合の例について説明した。ｘ軸が地面に対してほぼ垂直となる姿勢（縦位置）の場合には、人体とデジタルカメラ１００の位置関係が変わるため、ｘ軸と平行な軸回りの回転運動と、ｙ軸と平行な軸回りの回転運動とで、平行振れに影響を与える支配的な周波数が入れ替わる。ｚ軸と平行な軸回りの回転運動の平行振れに与える支配的な周波数は、縦位置でも正位置でも同様である。ｙ軸と平行な軸まわりの回転運動では、足元を基準とした倒立振り子のような運動の影響を受けるため、周波数の低い回転運動が主に平行振れに影響を与える。ｘ軸と平行な軸回りの回転運動は、縦位置では人体をねじるような運動の影響をうけるため、足元を基準とした運動よりは周波数の高い回転運動が主に平行振れに影響を与える。デジタルカメラ１００の姿勢が縦位置の際には、ｙ軸回りの回転運動とｘ軸回りの回転運動に使用するフィルタを入れ替える。

次に、ユーザーの姿勢変化に応じてフィルタの帯域を決定する方法について説明する。これまでの説明では、回転運動の回転軸ごとの特性を考える際には、ユーザーが立っていることを想定しているが、ユーザーがしゃがんでいる場合や座っている場合なども考えられる。ユーザーがしゃがんでいる場合には、ユーザーが立っている場合に比べて高い帯域の回転運動が主に平行振れに影響を与える。そのため、フィルタの帯域を高めに設定する。ユーザーの姿勢は、姿勢検出部１９を用いて検出する。姿勢検出部１９には、前述の通り加速度センサや距離センサなどを用いることができる。デジタルカメラ１００から地面までの距離を距離センサによって測定することによりユーザーの姿勢を推定する。また、操作検出部８を用いて、ユーザーが撮影姿勢を入力してもよい。また、第１の係数や第２の係数からおおよその姿勢を推定することもできる。

次に、デジタルカメラ１００の撮影条件や撮影モードに応じてフィルタの帯域を決定する方法について説明する。

まずシャッタ速度に応じてフィルタを変更する場合について説明する。シャッタ速度が速い場合には振れの低周波成分の影響は小さくなるため、フィルタの帯域を高くする。逆に、シャッタ速度が遅い場合には振れの低周波数成分の影響が大きくなり、相対的に高周波数成分の影響は小さくなる。そのため、シャッタ速度が遅い場合にはフィルタの帯域を低くする。

撮影モードに応じてもフィルタの帯域を変更する。例えば、撮影モードが星空を撮影するモードの際には、シャッタ速度が遅くなるため、フィルタの帯域を低くする。フィルタの帯域変更はカメラシステム制御部５が行う。

図４の説明に戻って、Ｓ１０６では、スイッチＳＷ２のＯＮが検出されたか否かが判定される。スイッチＳＷ２のＯＮが検出されなかった場合には、Ｓ１０１まで戻る。Ｓ１０６でスイッチＳＷ２のＯＮが検出された場合には、Ｓ１０７において第２の振れ補正量演算が行われる。スイッチＳＷ２のＯＮが検出されると同時に、撮像素子６と像振れ補正レンズ９の駆動を第２の振れ補正量演算の結果に基づいて行う、露光中駆動に切り替える。露光前駆動では算出した振れ補正量を半分にした値を使用していたが、露光中駆動では算出した振れ補正量そのものを使用する。第２の振れ補正量演算での算出結果は、図３の第２の振れ補正量算出部５ｂの算出結果である。

Ｓ１０８で露光終了が確認されるまでＳ１０７が繰り返される、Ｓ１０８で露光終了が確認されたらＳ１０９でスイッチＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦが判定される。Ｓ１０９でスイッチＳＷ１のＯＮが確認された場合、まだ撮影が行われる可能性があるため、Ｓ１０１まで戻る。Ｓ１０９でスイッチＳＷ１のＯＮが確認されなかった場合には、Ｓ１１０へ進む。

Ｓ１１０では、電源のＯＮ／ＯＦＦを判断し、電源のＯＮが確認された場合には、Ｓ１０１まで戻る。Ｓ１１０で電源のＯＦＦが確認された場合には、フローを終了する。

なお、Ｓ１０３のフィルタの帯域の決定は、Ｓ１０７の第２の振れ補正演算の際にリアルタイムに行ってもよい。

以上説明したように、上記の実施形態によれば、平行振れの検出軸ごとに支配的な周波数帯域を考慮した補正を行うことにより、高精度な振れ補正を行うことが可能となる。

なお、上記の実施形態では、第１の振れ補正量演算部５ａにより第１の振れ補正量ｘ７０１及び第２の振れ補正量ｘ７０２を取得したのち、ＨＰＦ部８０１、ＬＰＦ部８０２により特定の周波数の信号を抽出してｘ軸方向の振れ補正量を算出した。しかしながら、本発明は、それぞれの振れ補正量を取得してから、特定の周波数の信号を抽出して手振れ補正に用いる補正量（ｘ軸方向の補正量）を取得するものに限定されない。第１、第２の振れ検出手段で検出した振れ成分のうち、特定の周波数信号に基づく振れ補正量と、第１、第３の振れ検出手段で検出した振れ成分のうち、別の特定の周波数成分に基づく振れ補正量とに基づいて手振れ補正に用いる振れ補正量を取得できればよい。

例えば、加速度計１６ｘと角速度計１５ｙａとの出力のそれぞれにＢＰＦ、ＬＰＦをかけた信号に基づいて第１の振れ補正量を、加速度計１６ｘと角速度計１５ｒｏとの出力のそれぞれにＢＰＦ、ＨＰＦをかけた信号に基づいて第２の振れ補正量を取得し、第１、第２の振れ補正量を加算してもよい。本発明及び本明細書では、実施形態のように振れ補正量を取得してから特定の周波数帯域の信号を抽出して得られた振れ補正量も、特定の周波数帯域の信号を抽出した振れ検出信号から取得された補正量も、振れ検出手段の出力信号のうち、特定の周波数帯域の信号に基づく振れ補正量と呼ぶ。

なお、上記の説明では、デジタルカメラ１００を所謂ミラーレス一眼カメラとして説明したが、本発明は、コンパクトデジタルカメラや、デジタル一眼レフカメラ、デジタルビデオカメラ、アクションカメラ、携帯電話などの各種光学装置に適用可能である。

（他の実施形態）
また本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現できる。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現できる。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１：カメラ本体、２：レンズ、５：カメラシステム制御部、７：レリーズ検出部、８：操作検出部、９：像振れ補正レンズ、１２：レンズシステム制御部、１３：レンズ駆動部、１４：振れ補正部、１５：角速度検出部、１６：加速度検出部、１９：姿勢検出部、１００：デジタルカメラ

Claims (18)

1. 第１の軸方向の振れの並進成分を検出する第１の振れ検出手段と、
   前記第１の軸と直交する第２の軸回りの振れの回転成分を検出する第２の振れ検出手段と、
   前記第１の軸及び前記第２の軸のそれぞれに直交する第３の軸回りの振れの回転成分を検出する第３の振れ検出手段と、
   前記第１の振れ検出手段の出力信号と、前記第２の振れ検出手段の出力信号とのうち、第１の周波数帯域の信号に基づく第１の振れ補正量を算出するとともに、前記第１の振れ検出手段の出力信号と、前記第３の振れ検出手段の出力信号とのうち、第２の周波数帯域の信号に基づく第２の振れ補正量を取得する第１の取得手段と、
   前記第１の振れ補正量と前記第２の振れ補正量とを用いて、前記第１の軸方向の平行振れ量を算出する第２の取得手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記第１の取得手段は、前記第１の振れ検出手段の出力信号を積分した信号を、前記第２の振れ検出手段の出力信号で除算することにより、第１の振れの回転半径を求め、前記第１の振れ検出手段の出力信号を積分した信号を、前記第３の振れ検出手段の出力信号で除算することにより、第２の振れの回転半径を求めることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第１の取得手段は、前記第１の振れの回転半径に、前記第２の検出手段の出力信号を積分した信号を乗算することにより、前記第１の振れ補正量を取得することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記第１の取得手段は、前記第２の振れの回転半径に、前記第３の検出手段の出力信号を積分した信号を乗算することにより、前記第２の振れ補正量を取得することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
5. 前記第２の取得手段は、前記第１の振れ補正量と前記第２の振れ補正量とを加算することにより、前記第１の軸方向の平行振れ量を取得することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記第２及び第３の振れ検出手段は角速度計であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記第１の振れ検出手段は加速度計であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 画像信号を生成する撮像手段をさらに備え、前記第１の振れ検出手段は前記画像信号から前記第１の軸方向の振れの並進成分を検出することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 前記第１の抽出手段と前記第２の抽出手段は、フィルタであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
10. 前記第１の抽出手段と前記第２の抽出手段は、前記第２及び第３の振れ検出手段の信号の特性に応じたフィルタ特性を有することを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
11. 前記第１及び第２の抽出手段のフィルタ特性を変更する制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
12. 画像信号を生成する撮像手段をさらに備え、前記制御手段は、前記撮像手段の撮影条件に応じてフィルタ特性を変更することを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
13. 前記撮影条件は、シャッタ速度であることを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
14. 前記撮像装置の姿勢を検出する姿勢検出手段をさらに備え、前記撮影条件は、前記撮像装置の姿勢であることを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
15. 前記撮影条件は、星空を撮影するモードであるか否かの条件であることを特徴とする請求項１２記載の撮像装置。
16. 前記第１の取得手段は、第１の抽出手段と第２の抽出手段とを有し、
    前記第１の抽出手段は、前記第１の振れ検出手段の出力信号と、前記第２の振れ検出手段の出力信号とを用いて取得された補正量から前記第1の周波数帯域の信号を抽出することで前記第１の振れ補正量を取得し、
    前記第２の抽出手段は、前記第１の振れ検出手段の出力信号と、前記第３の振れ検出手段の出力信号とを用いて取得された補正量から前記第２の周波数帯域の信号を抽出することで前記第２の振れ補正量を取得することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の撮像装置。
17. 第１の軸方向の振れの並進成分を検出する第１の振れ検出工程と、
    前記第１の軸と直交する第２の軸回りの振れの回転成分を検出する第２の振れ検出工程と、
    前記第１の軸及び前記第２の軸のそれぞれに直交する第３の軸回りの振れの回転成分を検出する第３の振れ検出工程と、
    前記第１の振れ検出工程の出力信号と、前記第２の振れ検出工程の出力信号とのうち、第１の周波数帯域の信号に基づく第１の振れ補正量を算出するとともに、前記第１の振れ検出手段の出力信号と、前記第３の振れ検出手段の出力信号とのうち、第２の周波数帯域の信号に基づく第２の振れ補正量を取得する第１の取得工程と、
    前記第１の振れ補正量と前記第２の振れ補正量とを用いて、前記第１の軸方向の平行振れ量を算出する第２の取得工程と、
    を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
18. 請求項１７に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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