JP2022006666A - 制御装置、撮像装置、制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】低速シャッター時でも蓄積ブレの影響を低減しつつ良好な像ブレ補正を行うことが可能な制御装置を提供する。【解決手段】制御装置（１０１）は、光学的なブレ補正性能に関する情報を取得する取得手段（１２８）と、電子的なブレ補正を行う補正手段（１２４）とを有し、補正手段（１２４）は、シャッター速度に関する情報と、ブレ補正性能に関する情報とに基づいて、補正手段（１２４）のゲインを変更する。【選択図】図１

Description

本発明は、像ブレ補正を行う制御装置および撮像装置に関する。

従来、電子式手ブレ補正方式により像ブレ補正を行う撮像装置が知られている。しかし、低速シャッター時に電子式手ブレ補正方式により像ブレを補正する場合、露光時間が長いため露光時間中のブレ（蓄積ブレ）が発生する。この蓄積ブレは、電子式手ブレ補正方式で補正することはできない。

特許文献１には、シャッター速度が遅い場合には手ブレ補正信号を減衰させて蓄積ブレの影響を低減する電子式手ブレ補正方式が開示されている。特許文献２には、シャッター速度が遅いほど光学式手ブレ補正方式と電子式手ブレ補正方式とに供給される手ブレ検出量の分配比を光学式側に重み付けることで、蓄積ブレの影響を低減する方式が開示されている。特許文献３には、シャッター速度が遅い場合、光学式手ブレ補正方式の補正ゲインを上げ、電子式手ブレ補正方式の補正ゲインを下げることで、蓄積ブレの影響を低減する方法が開示されている。

特開２０１１－１３５５３７号公報 特開２０１１－１３９１６７号公報 特開２０１８－７２５４０号公報

特許文献１～３に開示された方法はいずれも、シャッター速度を基準として電子式手ブレ補正方式の補正効果を抑制することで、蓄積ブレの影響を低減している。このため、低速シャッター時に電子式手ブレ補正方式の補正効果を十分に得ることができない。

そこで本発明は、低速シャッター時でも蓄積ブレの影響を低減しつつ良好な像ブレ補正を行うことが可能な制御装置、撮像装置、制御方法、およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明の一側面としての制御装置は、光学的なブレ補正性能に関する情報を取得する取得手段と、電子的なブレ補正を行う補正手段とを有し、前記補正手段は、シャッター速度に関する情報と、前記ブレ補正性能に関する情報とに基づいて、前記補正手段のゲインを変更する。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。

本発明によれば、低速シャッター時でも蓄積ブレの影響を低減しつつ良好な像ブレ補正を行うことが可能な制御装置、撮像装置、制御方法、およびプログラムを提供することができる。

第１の実施形態における撮像装置のブロック図である。 第１の実施形態におけるシャッター速度と撮影画像のブレ量との関係を示す図である。 第１の実施形態におけるシャッター速度とＥＩＳゲインとの関係を示す図である。 第１の実施形態におけるＥＩＳゲインの算出処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態におけるシャッター速度とＥＩＳゲインとの関係を示す図である。 第２の実施形態におけるＥＩＳゲインの算出処理を示すフローチャートである。 第３の実施形態におけるＥＩＳゲインの補正のさせ方の説明図である。 第３の実施形態におけるＥＩＳゲインの算出処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１の実施形態）
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態における撮像装置の構成および動作について説明する。図１は、本実施形態における撮像装置（ビデオカメラ）１０のブロック図である。撮像装置１０は、カメラ本体１０１と、カメラ本体１０１に対して着脱可能なレンズユニット１００とを備えて構成される。ただし本実施形態は、これに限定されるものではなく、カメラ本体とレンズユニットとが一体的に構成された撮像装置にも適用可能である。

レンズユニット１００は、レンズ側接合部１３０およびカメラ側接合部１４０を介して、カメラ本体１０１と接続される。なおレンズ側接合部１３０およびカメラ側接合部１４０はそれぞれ電気的接続端子を有し、レンズ側通信部１３１およびカメラ側通信部（通信手段）１４１を介してレンズユニット１００とカメラ本体１０１との間でデータ通信が可能である。

まず、レンズユニット１００で実施される光学式手ブレ補正（ＯＩＳ）に関して説明する。ブレ検出センサ（ブレ検出手段）１０２は、レンズユニット１００に加わる縦横ブレを角速度信号として検出し、その角速度信号をブレ検出用Ａ／Ｄ変換器１０３に供給する。ブレ検出用Ａ／Ｄ変換器１０３は、ブレ検出センサ１０２からの角速度信号をデジタル化してレンズ駆動量演算部１０４に供給する。以下、ブレ検出用Ａ／Ｄ変換器１０３の出力を角速度データと定義する。

レンズ駆動量演算部１０４は、角速度データに基づいて、補正光学系１１０を駆動するための駆動量を算出し、減算器１０５に供給する。減算器１０５は、位置データをレンズ駆動量演算部１０４の出力から減算し、その結果である偏差データを制御フィルタ１０６に供給する。位置データとは、補正光学系１１０の位置を検出するレンズ位置検出部１１１の出力を位置検出用Ａ／Ｄ変換器１１２にてＡ／Ｄ変換したデータである。制御フィルタ１０６は、入力データを所定のゲインで増幅する増幅器、及び位相補償フィルタで構成されている。減算器１０５から供給された偏差データは、制御フィルタ１０６において増幅器及び位相補償フィルタによる信号処理が行われた後、パルス幅変調部１０７に出力される。

パルス幅変調部１０７は、制御フィルタ１０６を通過して供給されたデータを、パルス波のデューティー比を変化させる波形（ＰＷＭ波形）に変調して、モータ駆動部１０８に供給する。モータ１０９は、補正光学系１１０の駆動用のボイスコイル型モータであり、モータ駆動部１０８に駆動されることにより、補正光学系１１０が光軸と垂直な方向に移動される。レンズ位置検出部１１１は、磁石とそれに対向する位置に備えられたホールセンサとからなり、補正光学系１１０の光軸と垂直な方向への移動量を検出し、その検出結果を位置検出用Ａ／Ｄ変換器１１２を介して、減算器１０５に供給する。これにより、レンズ駆動量演算部１０４の出力に対して、補正光学系１１０の光軸と垂直な方向への移動量を追従させる、フィードバック制御系が構成される。

補正光学系１１０は、例えばシフトレンズであり、光軸に対し垂直平面上を移動されることにより光軸を偏向する、ブレ補正可能な光学系である。補正光学系１１０の移動が行われた結果、レンズユニット１００のブレによって生じる撮像面上の被写体の縦横方向のブレが補正された像が、カメラ本体１０１の構成要素である撮像素子１２０に結像される。

次いで、カメラ本体１０１で実施される電子式手ブレ補正（ＥＩＳ）に関して説明する。撮像素子１２０は、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサなどの光電変換素子であり、補正光学系１１０を含む不図示の撮像光学系により結像された被写体像を撮像画像信号としての電気信号に変換し、信号処理部１２１に供給する。信号処理部１２１は、撮像素子１２０により得られた信号から、例えばＮＴＳＣフォーマットに準拠したビデオ信号（映像信号）を生成して画像メモリ１２２および動きベクトル検出部１２３に供給する。

手ブレ補正量演算部（制御装置）１２４は、後述の動きベクトル検出部１２３で検出する動きベクトルに基づいて、撮像画像のブレを補正するための画像読み出し位置を算出し、メモリ読み出し制御部１２５に算出した読み出し位置を設定する。また手ブレ補正量演算部１２４は、光学的なブレ補正性能に関する情報を取得する取得手段１２４ａ、および、電子的なブレ補正を行う補正手段１２４ｂを有する。補正手段１２４ｂは、撮像素子１２０から出力される画像の読み出し範囲を調整することで電子的なブレ補正を行う。また補正手段１２４ｂは、シャッター速度に関する情報とブレ補正性能に関する情報とに基づいて、補正手段１２４ｂのゲイン（ＥＩＳゲイン）を変更する。なお、手ブレ補正量演算部１２４の処理の詳細は後述する。

メモリ読み出し制御部１２５は、手ブレ補正量演算部１２４で算出された読み出し位置情報に基づいて、画像メモリ１２２に格納された画像の読み出し位置を補正することにより、撮像画像のブレを補正する。表示制御部１２６は、メモリ読み出し制御部１２５から供給された映像信号を出力して表示デバイス１２７に画像を表示させる。表示制御部１２６は表示デバイス１２７を駆動し、表示デバイス１２７は液晶表示素子（ＬＣＤ）等により画像を表示する。動きベクトル検出部１２３は、信号処理部１２１で生成された現在の映像信号に含まれる輝度信号と、画像メモリ１２２に格納された１フィールド前（または１フレーム前）の映像信号に含まれる輝度信号とに基づいて、画像の動きベクトルを検出する。

動きベクトルの検出方法としては、例えば公知のブロックマッチング法などが用いられる。ブロックマッチング法は、撮像画像をブロックと呼ばれる領域に分割し、例えば１フレーム前の撮像画像と現在の撮像画像と類似箇所を前記ブロック単位で検出する方法である。１フレーム前の撮像画像内の任意の範囲において、現在の撮像画像内の任意ブロックとの相関値が最も大きい個所を類似ブロック位置する。現在の撮像画像内の任意ブロック位置と１フレーム前の撮像画像内の類似ブロック位置との変位量を求め、撮像画像のフレーム間の動き情報、すなわち動きベクトルを検出する。なおブロックマッチング法は、動きベクトル検出部１２３における動きベクトル検出方法の一例であり、動きベクトル検出方法はブロックマッチング法以外の方法を用いてもよい。

ここで、低速シャッターにおける防振の効果に関して詳述する。動画撮影の際においては、一般的にシャッター速度はフレームレートと同等に設定するのが最もスムーズな動画を得られるとされる。このシャッター速度よりも遅い低速シャッターの速度域では蓄積期間中のブレ（蓄積ブレ）が目立ってしまう。ここで補正光学系１１０による光学式手ブレ補正（ＯＩＳ）は、撮像素子１２０に入射される被写体光が、撮像面上で常に同じ位置になるようにブレを補正しているため、蓄積時間中のブレも補正することができる。

一方、振動ジャイロの角速度センサ等を用いたブレ検出センサ１０２は、装置に加わるブレのうち高周波数帯域成分を精度良く検出することが可能であるが、１Ｈｚ以下の低周波数帯域においては検出特性が劣化する。したがって、このような低周波数帯域では、補正誤差によるブレ残りが生じ、十分な手ブレ補正効果を得ることができない場合がある。そこで、ブレ検出センサ１０２による検出の他に、動きベクトル検出部１２３を更に備え、ブレ検出センサ１０２で検出しきれない低周波数帯域のブレ残りを検出し、これを電子式手ブレ補正（ＥＩＳ）で補正させることで、手ブレ補正効果を向上させることができる。

しかしながら、前述したとおり、低速シャッター時における蓄積ブレは電子式手ブレ補正方式では補正できないため、電子式手ブレ補正により被写体位置を補正すると、蓄積ブレ成分だけが残り、その結果被写体がふわついて見苦しくなる。これを回避するには、低速シャッター時に電子式手ブレ補正の効果を弱めることが考えられる。ただし、光学式手ブレ補正方式（ＯＩＳ）で良好に手ブレを補正可能なレンズであれば、蓄積ブレが生じにくいため、電子式手ブレ補正方式（ＥＩＳ）の補正効果を弱める必要はない。

そこで本実施例は、カメラ本体１０１に装着されるレンズユニット１００の光学式手ブレ補正方式（ＯＩＳ）の補正性能に合わせて、カメラ本体１０１で行われる電子式手ブレ補正方式（ＥＩＳ）の補正効果を決定する。これにより、手ブレ補正効果をより大きく得ることができる。

まず、光学式手振れ補正（ＯＩＳ）の補正性能について説明する。周知のとおり、撮影画像のブレ量はシャッター速度に関連している。そこで、光学式手振れ補正（ＯＩＳ）によりシャッター速度の何段分まで低速側の補正性能が維持できるかが、ブレ補正性能（光学式手ブレ補正性能）を表す指標（補正段数）として広く採用されている。

図２は、補正光学系１１０による光学式手振れ補正（ＯＩＳ）をＯＦＦした場合（（ａ）ＯＩＳ＿ＯＦＦ）とＯＮした場合（（ｂ）ＯＩＳ＿ＯＮ）のシャッター速度と撮影画像のブレ量との関係を示す図である。図２において、横軸はシャッター速度、縦軸はブレ量をそれぞれ示す。ここで、基準となるブレ量をＣとするとき、（ａ）ＯＩＳ＿ＯＦＦと（ｂ）ＯＩＳ＿ＯＮはそれぞれシャッター速度Ｓ（ａ）、Ｓ（ｂ）となりシャッター速度の差が表れていることがわかる。すなわち、このシャッター速度の差が何段分あるかで防振性能（ブレ補正性能）を表現することができる。

図３は、レンズユニット１００から取得される補正段数情報に対する、シャッター速度と電子式手ブレ補正（ＥＩＳ）の補正ゲイン（ＥＩＳゲイン）との関係を示す図である。図３において、横軸はシャッター速度、縦軸はＥＩＳゲインをそれぞれ示す。なお図３において、フレームレートは６０Ｐ、基準シャッター速度を１／６０秒として、シャッター速度１／６０秒よりも遅いシャッター速度を低速シャッター領域としている。

前述したように、低速シャッター時における蓄積ブレは、電子式手ブレ補正方式により補正を行うことができない。このため、電子式手ブレ補正により被写体位置を補正すると、フレーム間に生じたブレ成分が補正される一方で蓄積ブレ成分だけが残り、その結果被写体がふわついてしまう。これを回避するため、図３中の実線（ａ）に示されるように、低速シャッター領域において、電子式手ブレ補正（ＥＩＳ）のゲイン（ＥＩＳゲイン）を基準ゲイン（シャッター速度１／６０秒よりも高速側の通常シャッター速度領域におけるゲイン）から低下させる。ＥＩＳゲインを低下させることで補正効果は弱まり、ふわつきを目立たなくさせることができる。なお、ここでは、補正段数０を光学式手振れ補正（ＯＩＳ）の補正効果がない場合として説明を行っている。この場合、低速シャッター領域であるシャッター速度１／６０秒以下では、ＥＩＳゲインを低下させている。

図３中の破線（ｂ）は、補正段数１の補正光学系１１０を持つレンズユニット１００が装着された場合のＥＩＳゲインの設定を示している。補正段数０の場合のシャッター速度（１／６０秒）と、補正段数１の場合のシャッター速度１／３０秒とのブレ量は同等になる。よって、シャッター速度１／３０秒までは蓄積ブレの影響が小さくなるため、ＥＩＳゲインを基準ゲインから低下させない。これにより、より広い範囲で電子式手ブレ補正（ＥＩＳ）のブレ補正効果を維持することができる。

図３中の一点鎖線（ｃ）は、補正段数２の補正光学系１１０を持つレンズユニット１００が装着された場合のＥＩＳゲインの設定を示している。補正段数０の場合のシャッター速度（１／６０秒）と、補正段数２の場合のシャッター速度１／１５秒とのブレ量は同等になる。よって、シャッター速度１／１５秒までは蓄積ブレの影響が小さくなるため、ＥＩＳゲインを基準ゲインから低下させない。これにより、より広い範囲で電子式手ブレ補正（ＥＩＳ）のブレ補正効果を維持することができる。このように、補正光学系１１０の補正段数に応じて、ＥＩＳのゲインを基準ゲインよりも小さくする範囲を変更する（補正段数が大きいときのほうが、ＥＩＳのゲインを基準ゲインよりも小さくする範囲を狭くする）。これにより、蓄積ブレによるふわつきを軽減しつつ、より広い範囲で電子式手ブレ補正のブレ補正効果を維持することができる。

次いで、図４を参照して、手ブレ補正量演算部１２４のＥＩＳゲインの算出処理（ＥＩＳゲインの決定方法）について説明する。図４は、本実施形態におけるＥＩＳゲインの算出処理を示すフローチャートである。

まずステップＳ４０１において、手ブレ補正量演算部１２４は、シャッター速度が低速シャッターであるか否か（シャッター速度が基準シャッター速度よりも低いか否か）を判定する。なお本実施形態において、基準シャッター速度をフレームレートに基づいて決定してもよい。

シャッター速度が低速シャッターでない場合、ステップＳ４０２に進み、手ブレ補正量演算部１２４は、ＥＩＳゲインとして基準ゲインを設定し、本フローを終了する。一方、ステップＳ４０１にてシャッター速度が低速シャッターである場合、ステップＳ４０３に進む。ステップＳ４０３において、手ブレ補正量演算部１２４は、カメラ本体１０１に装着されたレンズユニット１００から、レンズ通信により、補正光学系の有無、補正ＳＷのＯＮ／ＯＦＦ、および補正段数（補正性能）に関する情報（レンズ情報）を受信する。

続いてステップＳ４０４において、手ブレ補正量演算部１２４は、受信された情報に基づき、装着されたレンズユニット１００が補正光学系１１０を有しているか否かを判定する。レンズユニット１００が補正光学系１１０を有しない場合、ステップＳ４０５に進む。一方、レンズユニット１００が補正光学系１１０を有している場合、ステップＳ４０６に進む。ステップＳ４０６において、手ブレ補正量演算部１２４は、補正光学系のＯＮ／ＯＦＦ状態を判定する。補正光学系１１０の状態がＯＦＦである場合、ステップＳ４０５に進む。ステップＳ４０５において、補正光学系１１０が搭載されていないか、または補正光学系１１０の状態がＯＦＦであるため、光学式手ブレ補正（ＯＩＳ）によるブレ補正段数はなしとして、補正段数Ｓｔとして０を設定する。

一方、ステップＳ４０６にて補正光学系１１０の状態がＯＮである場合、ステップＳ４０７に進む。ステップＳ４０７において、手ブレ補正量演算部１２４は、装着されたレンズユニット１００の補正段数情報があるか否かを判定する。補正段数情報を持たないレンズユニット１００が装填された場合、すなわち補正段数情報がない場合、ステップＳ４０８に進む。ステップＳ４０８において、補正段数情報が不明であるため、手ブレ補正量演算部１２４は、補正段数Ｓｔとして、ユーザにより選択された補正段数情報（選択情報）を設定する。ここで補正段数の選択は、不図示の入力装置を介して入力（選択）可能である。入力装置は、キー入力装置、タッチパネル、リモコンなどであるが、これらに限定されるものではない。また、選択するタイミングは、予めメニューで選択しておいてもよいし、レンズユニット装着時のガイド画面で選択しても構わない。入力装置がない場合、予め設定されたデフォルト情報が選択される。一方、ステップＳ４０７にてレンズユニットの補正段数情報がある場合、ステップＳ４０９に進む。ステップＳ４０９において、手ブレ補正量演算部１２４は、補正段数Ｓｔとして、装着されたレンズユニット１００から取得された補正段数情報（レンズ補正段数情報）を設定する。

続いてステップＳ４１０において、ステップＳ４０５、Ｓ４０８、Ｓ４０９のいずれかで設定された補正段数Ｓｔに基づき、以下の式（１）を用いてゲイン補正を開始するシャッター速度のスレッシュＳＨを算出する。

ＳＨ＝（Ｓｔ＋１）／６０（秒） ・・・（１）
ただし、１／６０秒は基準シャッター速度である。

続いてステップＳ４１１において、手ブレ補正量演算部１２４は、シャッター速度がスレッシュＳＨを下回っているか否かを判定する。シャッター速度がスレッシュＳＨを下回っていない場合、ステップＳ４０２に進み、手ブレ補正量演算部１２４は、ＥＩＳゲインとして基準ゲインを設定する。

一方、シャッター速度がスレッシュＳＨを下回っている場合、ステップＳ４１２に進む。ステップＳ４１２において、手ブレ補正量演算部１２４は、シャッター速度に応じて、低速シャッター領域でのＥＩＳゲインを補正する。ＥＩＳゲインは、以下の式（２）に従って算出される。手ブレ補正量演算部１２４は、スレッシュＳＨに対するシャッター速度のずれ量（シャッター速度とスレッシュＳＨとの差）を算出し、算出されたずれ量に補正係数ｋを与えて、補正量（ＥＩＳゲインの補正量）を算出する。そして手ブレ補正量演算部１２４は、基準ゲインから補正量を差し引いた値を、ＥＩＳゲインとして設定する。

ＥＩＳゲイン＝基準ゲイン－ｋ×（シャッター速度－ＳＨ） ・・・（２）
式（２）において、ｋは補正係数であり、低速シャッター領域での蓄積ブレ成分による被写体のふわつきが目立たなくなるように補正係数ｋのチューニングが行われる。

本実施形態は、電子式手ブレ補正（ＥＩＳ）のＥＩＳゲインを決定する際に、低速シャッター領域において、光学式手ブレ補正（ＯＩＳ）の補正段数情報（補正性能）に基づきシャッター速度の閾値（基準シャッター速度）を設定する。そして、閾値（基準シャッター速度）よりも遅いシャッター速度からＥＩＳゲインの補正を開始する。このため本実施形態によれば、蓄積ブレによる被写体のふわつきを回避しつつ、良好な手ブレ補正効果を得ることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、光学式手ブレ補正（ＯＩＳ）の補正段数情報（補正性能）に基づき、ＥＩＳゲインを補正するシャッター速度の閾値（基準シャッター速度）を変更する。一方、本実施形態では、光学式手ブレ補正（ＯＩＳ）の補正段数情報に基づき、ＥＩＳゲインの補正量（変化量）を変更する。これにより、第１の実施形態と同様に、蓄積ブレによる被写体のふわつきを回避しつつ、良好な手ブレ補正効果を得ることができる。なお本実施形態において、撮像装置の構成および動作は、図１を参照して説明した第１の実施形態の撮像装置１０と同様であるため、それらの説明を省略する。

図５は、レンズユニット１００から取得される補正段数情報に対する、シャッター速度と電子式手ブレ補正（ＥＩＳ）の補正ゲイン（ＥＩＳゲイン）との関係を示す図である。図５において、横軸はシャッター速度、縦軸はＥＩＳゲインをそれぞれ示す。なお図５において、フレームレートは６０Ｐ、基準シャッター速度を１／６０秒として、シャッター速度１／６０秒よりも遅いシャッター速度を低速シャッター領域としている。

前述したように、低速シャッター時における蓄積ブレは、電子式手ブレ補正方式により補正を行うことができない。このため、電子式手ブレ補正により被写体位置を補正すると、蓄積ブレ成分だけが残り、その結果被写体がふわついてしまう。これを回避するため、図５中の実線（ａ）に示されるように、低速シャッター領域で電子式手ブレ補正（ＥＩＳ）のゲイン（ＥＩＳゲイン）を基準ゲイン（シャッター速度１／６０秒より高速側の通常シャッター速度領域におけるゲイン）から低下させる。ＥＩＳゲインを低下させることで補正効果は弱まり、ふわつきを目立たなくさせることができる。なお、ここでは、補正段数０を光学式手振れ補正（ＯＩＳ）の補正効果がない場合として説明を行っている。この場合、低速シャッター領域であるシャッター速度１／６０秒以下では、ＥＩＳゲインを低下させている。

図５中の破線（ｂ）は、補正段数１の補正光学系１１０を持つレンズユニット１００が装着された場合のＥＩＳゲインの設定を示している。補正段数０と比べてシャッター速度１段分低域側まで、光学式手ブレ補正（ＯＩＳ）による手ブレ補正効果が維持されるため、低速シャッター領域での蓄積ブレが小さくなる。蓄積ブレが小さくなれば、補正電子式手ブレ補正（ＥＩＳ）による被写体のふわつきが低減される。このため、ＥＩＳゲインを強めに設定することが可能となり、より広い範囲でブレ補正効果を維持することができる。

図５中の一点鎖線（ｃ）は、補正段数２の補正光学系１１０を持つレンズユニット１００が装着された場合のＥＩＳゲインの設定を示している。補正段数２と比べてシャッター速度２段分低域側まで、光学式手ブレ補正（ＯＩＳ）による手ブレ補正効果が維持される。このため、補正段数１のレンズよりも更に、低速シャッター領域での蓄積ブレが小さくなる。したがって、補正段数１のレンズよりもＥＩＳゲインを強めに設定することが可能となり、より広い範囲でブレ補正効果を維持することができるようになる。

次いで、図６を参照して、手ブレ補正量演算部１２４のＥＩＳゲインの算出処理（ＥＩＳゲインの決定方法）について説明する。図６は、本実施形態におけるＥＩＳゲインの算出処理を示すフローチャートである。なお、図６のステップＳ６０１～Ｓ６０９は、図４のステップＳ４０１～Ｓ４０９とそれぞれ同様であるため、それらの説明を省略する。

続いてステップＳ６１０において、手ブレ補正量演算部１２４は、シャッター速度に応じて、低速シャッター領域でのＥＩＳゲインを補正する。補正されたＥＩＳゲインは、以下の式（３）により算出される。すなわち、基準シャッター速度１／６０秒からのシャッター速度のずれ量（シャッター速度と１／６０秒との差）に補正係数ｋｐを与えて補正量が算出され、基準ゲインから補正量を差し引いた値がＥＩＳゲインとして設定される。

ＥＩＳゲイン＝基準ゲイン－ｋｐ×（シャッター速度－１／６０秒） ・・・（３）
式（３）において、ｋｐは補正係数であり、低速シャッター領域での蓄積ブレ成分による被写体のふわつきが目立たなくなるように補正係数ｋｐのチューニングが行われる。

続いてステップＳ６１１において、手ブレ補正量演算部１２４は、補正段数Ｓｔが０よりも大きいか否かを判定する。補正段数Ｓｔが０よりも小さい場合、本フローを終了する。一方、補正段数Ｓｔが０よりも大きい場合、ステップＳ６１２に進む。ステップＳ６１２において、手ブレ補正量演算部１２４は、補正段数に応じたＥＩＳゲイン補正量を再度算出する。ゲイン補正量は、以下の式（４）で表されるように、基準シャッター速度１／６０秒に対するシャッター速度のずれ量（シャッター速度と１／６０秒との差）に補正段数Ｓｔと補正係数ｋａを与えて算出される。

ゲイン補正量＝ｋａ×Ｓｔ×（シャッター速度－１／６０秒） ・・・（４）
式（４）において、ｋａは補正係数であり、補正段数による低速シャッター領域での蓄積ブレ成分による被写体のふわつきの変化に応じて、ふわつきが目立たず、且つ最適な手ブレ補正効果をあるための補正係数ｋａのチューニングが行われる。

続いてステップＳ６１３において、手ブレ補正量演算部１２４は、ステップＳ６１２にて算出されたゲイン補正量に基づき、以下の式（５）を用いて、補正段数に応じたＥＩＳゲインを再設定する。

ＥＩＳゲイン＝ＥＩＳゲイン－ゲイン補正量 ・・・（５）
本実施形態は、光学式手ブレ補正（ＯＩＳ）の補正段数情報に基づき、低速シャッター領域におけるＥＩＳゲインの補正量を変更する。このため本実施形態によれば、蓄積ブレによる被写体のふわつきを回避しつつ、良好な手ブレ補正効果を得ることができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第１、第２の実施形態では、光学式手ブレ補正（ＯＩＳ）の補正段数情報に基づき、ＥＩＳゲインを補正するシャッター速度の閾値を変更するか、またはＥＩＳゲインの補正量を変更した。一方、本実施形態では、補正光学系１１０による光学式手ブレ補正（ＯＩＳ）の補正性能に関する情報として、光学式手ブレ補正（ＯＩＳ）の補正残り量を検出し、補正残り量に応じて、低速シャッター領域におけるＥＩＳゲインの補正量を変更する。これにより、蓄積ブレによる被写体のふわつきを回避しつつ、良好な手ブレ補正効果を得ることができる。なお本実施形態において、撮像装置の構成および動作は、図１を参照して説明した第１の実施形態の撮像装置１０と同様であるため、それらの説明を省略する。

図７は、本実施形態におけるＥＩＳゲインの補正のさせ方を示す図である。図７（ａ）はシャッター速度とＥＩＳゲインとの関係を示す図であり、横軸はシャッター速度、縦軸はＥＩＳゲインをそれぞれ示す。図７（ａ）において、フレームレート６０Ｐとし、これに合わせてシャッター速度１／６０秒より遅いシャッター速度を低速シャッター領域としている。シャッター速度が遅くなると、蓄積ブレが大きく目立ってくる。特に、低速シャッター領域に入ると蓄積ブレが顕著となるため、ＥＩＳによる被写体のふわつきが問題となる。このふわつきを軽減するため、低速シャッター領域ではＥＩＳゲインを低下させる方向に補正を行う。なお、ＥＩＳゲインの補正方法に関しては第１、第２の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。

図７（ｂ）は、補正光学系１１０による光学式手ブレ補正（ＯＩＳ）の補正残り量（ブレ残り量）と、電子式手ブレ補正（ＥＩＳ）のゲイン（ＥＩＳゲイン）との関係を示す図であり、横軸は補正残り量、縦軸はＥＩＳゲインをそれぞれ示す。蓄積ブレ量は、光学式手ブレ補正（ＯＩＳ）のブレ残り量で知ることができる。光学式手ブレ補正（ＯＩＳ）のブレ残り量が大きくなると、低速シャッター領域では、このブレ残り量の大きさが、蓄積ブレのブレ量となって現れる。このため、前述した理由の通り、ＥＩＳゲインを上げることができない。そこで本実施形態では、補正残り量に応じてＥＩＳゲインを低下させる方向に補正を行い、蓄積ブレの影響を回避する。

次いで、図８を参照して、手ブレ補正量演算部１２４のＥＩＳゲインの算出処理（ＥＩＳゲインの決定方法）について説明する。図８は、本実施形態におけるＥＩＳゲインの算出処理を示すフローチャートである。

まずステップＳ８０１にて、手ブレ補正量演算部１２４は、シャッター速度が低速シャッターであるか否かを判定する。シャッター速度が低速シャッターでない場合、ステップＳ８０２に進み、手ブレ補正量演算部１２４は、ＥＩＳゲインとして基準ゲインを設定し、本フローを終了する。一方、シャッター速度が低速シャッターである場合、ステップＳ８０３に進む。ステップＳ８０３において、手ブレ補正量演算部１２４は、カメラ本体１０１に装着されたレンズユニット１００から、レンズ通信により、補正光学系の位置情報およびブレ検出情報を受信する。

続いてステップＳ８０４において、手ブレ補正量演算部１２４は、シャッター速度に応じて、低速シャッター領域でのＥＩＳゲインを補正する。補正されたＥＩＳゲインは、以下の式（６）により算出される。すなわち、基準シャッター速度１／６０秒からのシャッター速度のずれ量（シャッター速度と１／６０秒との差）に補正係数ｋｐを与えて補正量が算出され、基準ゲインから補正量を差し引いた値がＥＩＳゲインとして設定される。

ＥＩＳゲイン＝基準ゲイン－ｋｐ×（シャッター速度－１／６０秒） ・・・（６）
式（６）において、ｋｐは補正係数であり、低速シャッター領域での蓄積ブレ成分による被写体のふわつきが目立たなくなるように補正係数ｋのチューニングが行われる。

続いてステップＳ８０５において、手ブレ補正量演算部１２４は、レンズユニット１００から受信した補正光学系の位置情報を現在の焦点距離に基づいて角度換算し、補正光学系位置情報ｐｂとして設定する。また手ブレ補正量演算部１２４は、ブレ検出センサ１０２から得られる振動ジャイロの角速度に関するブレ検出情報を積分処理して角度換算し、ブレ検出信号（ブレ検出情報）ｊｂとして設定する。ブレ検出信号ｊｂと補正光学系位置情報ｐｂとの差は、補正残り量Ｃｂとして算出される。なお本実施形態では、レンズユニット１００の構成要素であるブレ検出センサ１０２から取得されるブレ検出情報を用いているが、これに限定されるものではない。例えば、カメラ本体１０１にブレ検出センサ（ブレ検出手段）が搭載されている場合、カメラ本体１０１に設けられたブレ検出センサを用いてもよい。すなわち、レンズユニット１００またはカメラ本体１０１の少なくとも一つに設けられたブレ検出手段から取得されるブレ検出情報を用いることができる。

続いてステップＳ８０６において、手ブレ補正量演算部１２４は、所定の閾値として、補正残り量判定スレッシュＳＣｂを設定する。本実施形態において、補正残り量判定スレッシュＳＣｂをシャッター速度に基づいて変化させてもよい。蓄積ブレはシャッター速度が遅いほど顕著となるため、補正残り量判定スレッシュＳＣｂをシャッター速度が遅いほど小さくしてもよい。

続いてステップＳ８０７において、手ブレ補正量演算部１２４は、補正残り量Ｃｂが補正残り量判定スレッシュＳＣｂを超えているか否かを判定する。補正残り量Ｃｂが補正残り量判定スレッシュＳＣｂを超えていない場合、本フローを終了する。一方、補正残り量Ｃｂが補正残り量判定スレッシュＳＣｂを超えている場合、ステップＳ８０８に進み、手ブレ補正量演算部１２４はゲイン補正量を算出する。ゲイン補正量は、以下の式（７）により算出される。すなわち、補正残り量Ｃｂと補正残り量判定スレッシュＳＣｂとの差に補正係数ｋＣｂを与えてゲイン補正量が算出される。

ゲイン補正量＝ｋＣｂ×（Ｃｂ―ＳＣｂ） ・・・（７）
式（７）において、ｋＣｂは補正係数であり、低速シャッター領域での蓄積ブレ成分による被写体のふわつきが目立たなくなるように補正係数ｋｃｐのチューニングが行われる。

続いてステップＳ８０９において、手ブレ補正量演算部１２４は、ステップＳ８０８にて算出されたゲイン補正量に基づき、以下の式（８）を用いて、補正残り量Ｃｂに応じたＥＩＳゲインを再設定する。

ＥＩＳゲイン＝ＥＩＳゲイン－ゲイン補正量 ・・・（８）
本実施形態は、光学式手ブレ補正（ＯＩＳ）の補正残り量に基づき、低速シャッター領域におけるＥＩＳゲインの補正量を変更する。このため本実施形態によれば、蓄積ブレによる被写体のふわつきを回避しつつ、良好な手ブレ補正効果を得ることができる。

以上のように各実施形態において、制御装置（手ブレ補正量演算部１２４）は、光学的なブレ補正性能に関する情報を取得する取得手段１２４ａ、および、電子的なブレ補正を行う補正手段１２４ｂを有する。補正手段は、シャッター速度に関する情報と、ブレ補正性能に関する情報とに基づいて、補正手段のゲインを変更する。

好ましくは、補正手段は、シャッター速度が基準シャッター速度よりも低い場合、ゲインを変更する。また好ましくは、補正手段は、シャッター速度が第１のシャッター速度である場合にゲインを第１のゲインに設定し、シャッター速度が第１のシャッター速度よりも低い第２のシャッター速度である場合にゲインを第１のゲインよりも小さい第２のゲインに設定する。

好ましくは、補正手段は、ブレ補正性能が第１のブレ補正性能である場合にゲインを第３のゲインに設定し、ブレ補正性能が第１のブレ補正性能よりも高い第２のブレ補正性能である場合にゲインを第３のゲインよりも大きい第４のゲインに設定する。より好ましくは、補正手段は、ブレ補正性能が第１のブレ補正性能である場合、基準シャッター速度を第１のシャッター速度に設定する。一方、ブレ補正性能が第２のブレ補正性能である場合、基準シャッター速度を、第１のシャッター速度よりも低い第２のシャッター速度に設定する（図３）。また好ましくは、補正手段は、ブレ補正性能が第１のブレ補正性能である場合、シャッター速度の変化に対して第１の変化量でゲインを変更する。一方、ブレ補正性能が第２のブレ補正性能である場合、シャッター速度の変化に対して第１の変化量よりも小さい第２の変化量でゲインを変更する（図５）。

好ましくは、ブレ補正性能に関する情報は、シャッター速度に対してブレ補正性能を維持可能な補正段数に関する情報、または、レンズユニット１００の補正光学系１１０の補正残り量に関する情報である。また好ましくは、補正残り量は、ブレ検出手段（ブレ検出センサ１０２）から取得されたブレ検出情報と、補正光学系１１０の補正位置に関する情報とに基づいて算出される。より好ましくは、ブレ検出手段は、撮像装置（カメラ本体１０１）またはレンズ装置（レンズユニット１００）の少なくとも一つに設けられている。より好ましくは、補正残り量が所定の閾値（補正残り量判定スレッシュＳＣｂ）を超えた場合、補正手段はゲインを変更し、所定の閾値はシャッター速度に基づいて変化する。

好ましくは、取得手段は、撮像装置に装着されたレンズ装置が光学的なブレ補正を行う補正光学系を有するか否かを示す情報を取得する。そして補正手段は、レンズ装置が補正光学系を有しない場合にゲインを第５のゲインに設定し、レンズ装置が補正光学系を有する場合にゲインを第５のゲインよりも大きい第６のゲインに設定する（Ｓ４０４、Ｓ６０４）。また好ましくは、取得手段は、撮像装置に装着されたレンズ装置の補正光学系がオン状態であるか否かを示す情報を取得する。そして補正手段は、補正光学系がオン状態である場合にゲインを第７のゲインに設定し、補正光学系がオフ状態である場合にゲインを第７のゲインよりも大きい第８のゲインに設定する（Ｓ４０６、Ｓ６０６）。

（その他の実施形態）
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可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

各実施形態によれば、低速シャッター時でも蓄積ブレの影響を低減しつつ良好な像ブレ補正を行うことが可能な制御装置、撮像装置、制御方法、およびプログラムを提供することができる。

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。

例えば、各実施形態では、フレームレートが６０Ｐの場合を例にして説明をしたため、６０Ｐに対応する１／６０（秒）を基準シャッター速度としたが、基準シャッター速度はこれに限定されず、フレームレートに応じて決定することが好ましい。また、フレームレートを変更することが可能な撮像装置の場合、フレームレートに応じて基準シャッター速度を変更することが好ましい。また、基準シャッター速度はフレームレートと乖離が大きくないことが好ましいが、必ずしもフレームレートと一致させなくてもよい。

１２４ 手ブレ補正量演算部（制御装置）
１２４ａ 取得手段
１２４ｂ 補正手段

Claims (19)

1. 光学的なブレ補正性能に関する情報を取得する取得手段と、
   電子的なブレ補正を行う補正手段と、を有し、
   前記補正手段は、シャッター速度に関する情報と、前記ブレ補正性能に関する情報とに基づいて、前記補正手段のゲインを変更することを特徴とする制御装置。
2. 前記補正手段は、前記シャッター速度が基準シャッター速度よりも低い場合、前記ゲインを変更することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記基準シャッター速度は、フレームレートに基づいて決定されることを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
4. 前記補正手段は、
   前記シャッター速度が第１のシャッター速度である場合、前記ゲインを第１のゲインに設定し、
   前記シャッター速度が前記第１のシャッター速度よりも低い第２のシャッター速度である場合、前記ゲインを前記第１のゲインよりも小さい第２のゲインに設定することを特徴とする請求項２または３に記載の制御装置。
5. 前記補正手段は、
   前記ブレ補正性能が第１のブレ補正性能である場合、前記ゲインを第３のゲインに設定し、
   前記ブレ補正性能が前記第１のブレ補正性能よりも高い第２のブレ補正性能である場合、前記ゲインを前記第３のゲインよりも大きい第４のゲインに設定することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の制御装置。
6. 前記補正手段は、
   前記ブレ補正性能が前記第１のブレ補正性能である場合、前記基準シャッター速度を第１のシャッター速度に設定し、
   前記ブレ補正性能が前記第２のブレ補正性能である場合、前記基準シャッター速度を、前記第１のシャッター速度よりも低い第２のシャッター速度に設定することを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
7. 前記補正手段は、
   前記ブレ補正性能が前記第１のブレ補正性能である場合、前記シャッター速度の変化に対して第１の変化量で前記ゲインを変更し、
   前記ブレ補正性能が前記第２のブレ補正性能である場合、前記シャッター速度の変化に対して前記第１の変化量よりも小さい第２の変化量で前記ゲインを変更することを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
8. 前記ブレ補正性能に関する情報は、前記シャッター速度に対して前記ブレ補正性能を維持可能な補正段数に関する情報であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の制御装置。
9. 前記ブレ補正性能に関する情報は、レンズ装置の補正光学系の補正残り量に関する情報であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の制御装置。
10. 前記補正残り量は、ブレ検出手段から取得されたブレ検出情報と、前記補正光学系の補正位置に関する情報とに基づいて算出されることを特徴とする請求項９に記載の制御装置。
11. 前記ブレ検出手段は、撮像装置または前記レンズ装置の少なくとも一つに設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の制御装置。
12. 前記補正残り量が所定の閾値を超えた場合、前記補正手段は前記ゲインを変更し、
    前記所定の閾値は、前記シャッター速度に基づいて変化することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の制御装置。
13. 前記補正手段は、撮像素子から出力される画像の読み出し範囲を調整することで電子的なブレ補正を行うことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の制御装置。
14. 撮像素子と、
    請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の制御装置と、を有することを特徴とする撮像装置。
15. 前記撮像装置は、レンズ装置が着脱可能であり、
    前記取得手段は、前記レンズ装置との通信を行う通信手段を介して、前記ブレ補正性能に関する情報を前記レンズ装置から取得することを特徴とする請求項１４に記載の撮像装置。
16. 前記取得手段は、前記撮像装置に装着された前記レンズ装置が光学的なブレ補正を行う補正光学系を有するか否かを示す情報を取得し、
    前記補正手段は、
    前記レンズ装置が前記補正光学系を有しない場合、前記ゲインを第５のゲインに設定し、
    前記レンズ装置が前記補正光学系を有する場合、前記ゲインを前記第５のゲインよりも大きい第６のゲインに設定することを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置。
17. 前記取得手段は、前記撮像装置に装着された前記レンズ装置の補正光学系がオン状態であるか否かを示す情報を取得し、
    前記補正手段は、
    前記補正光学系がオン状態である場合、前記ゲインを第７のゲインに設定し、
    前記補正光学系がオフ状態である場合、前記ゲインを前記第７のゲインよりも大きい第８のゲインに設定することを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置。
18. 光学的なブレ補正性能に関する情報を取得する取得ステップと、
    補正手段を用いて電子的なブレ補正を行う補正ステップと、を有し、
    前記補正ステップにおいて、シャッター速度に関する情報と、前記ブレ補正性能に関する情報とに基づいて、前記補正手段のゲインを変更することを特徴とする制御方法。
19. 請求項１８に記載の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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