JP3865759B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、手ぶれ補正を行う手ぶれ補正装置を搭載した撮像装置に関し、特に撮影者の撮影状態に合わせて手ぶれ補正装置を最適化し、安定な手ぶれ補正を行うための手ぶれ補正装置に関するものである。

近年、民生用ビデオカメラ（以下、ビデオムービーという）の小型化、軽量化、光学ズームの高倍率化が進み、その使い勝手が格段に向上した。このため、一般使用者にとってビデオムービーは、ごく普通の映像機器となっている。しかしその反面、小型化、軽量化、光学ズームの高倍率化は、撮影に習熟していないビデオムービーの使用者にとっては、撮影時に手ぶれが生じると、画面が安定しなくなるという原因になっていた。よって、このようなトラブルを少なくするため、手ぶれ補正装置を搭載するビデオムービーが多く開発され、既に商品化されている。

ビデオムービーの手ぶれ補正装置としては、特開平４−１８５１５号公報にて記載されているように、補正レンズ群を光軸と垂直な２方向に動かすことにより、ユーザーによる手ぶれを補正し、安定な画像を得る方法が提案されている。

このような従来の手ぶれ補正装置は、ビデオムービーを製造しているメーカーが、不特定多数の撮影者（ユーザー）に対し、その手ぶれ補正装置のシステムが使いやすいように、一番良いと判断した設定を行っていたのが常である。この手ぶれ補正装置の設定方法について、図２２を用いて説明する。

図２２は、手ぶれ周波数に対する手ぶれ補正の効果を示す概念図であり、横軸を手ぶれの周波数（Ｈｚ）、縦軸を抑圧度（ｄＢ）としたものである。縦軸の抑圧度とは、所定の周波数に対してどの程度手ぶれ補正の効果があるかということを示している。つまり数値の低い方が、手ぶれ補正性能が優れていることになる。一般に、ユーザーの手ぶれ周波数は１〜１０（Ｈｚ）程度であるが、すべての周波数に対して手ぶれ補正性能を向上させることは困難なため、ある特定の周波数について手ぶれ補正性能を向上させるのが常である。したがって、ユーザーの手ぶれの周波数が５（Ｈｚ）であるとすれば、その周波数５（Ｈｚ）において手ぶれ補正装置の特性を最良とし、ユーザーの手ぶれの影響を除去し、安定な画像を得るように、メーカーがあらかじめビデオムービーにシステムを設定している。つまり、メーカー側がその手ぶれ補正装置のシステムを構築しているので、実際の撮影者は、そのシステムを変更、あるいは自分にあったシステムを選択できないようになっていた。
特開平４−１８５１５号公報

しかしながら、ビデオムービーを撮影する際の手ぶれの周波数は、通常１〜１０(Ｈｚ)程度であることは先に説明したが、その手ぶれ周波数は、ユーザーにより千差万別であるのが現状である。例えば、性別、年齢、ビデオムービーを保持するユーザーの手の大きさ、保持する力の加減により、その手ぶれの周波数は、大きく変わってくる。また図２１に示すように、ビデオムービー１の形状が、（ａ）のように横型、（ｂ）のように縦型の違いにより、ユーザーの保持方法も異なるため、おのずから手ぶれの周波数も違うことが現状である。よって、例えば、手ぶれの周波数が７（Ｈｚ）程度のユーザーがメーカーにより５（Ｈｚ）の手ぶれ補正性能が最良となるようにあらかじめ設定されたビデオムービーを使用して撮影すると、そのユーザーにとっては最適な手ぶれ補正を行わないという問題が発生する。すなわち、手ぶれ補正効果が少なくなり、画像の補正状態が不自然になり、ユーザーにとっては撮影した画像に違和感がありビデオムービーの使い勝手が悪いということになる。また１台のビデオムービーにて、従来の動画撮影に加え、静止画も撮影な機種が一般的になってきているが、動画撮影時と静止画撮影時ではそれぞれ手ぶれ周波数が異なるため、動画撮影時と静止画撮影時の双方において最適な手ぶれ補正を行うことが困難であるという問題が生じている。

この課題を解決するために請求項１記載の撮像装置は、撮像光学系を有した撮像装置であって、手ぶれおよびその他の振動による前記撮像装置の動きを検出する第１の検出手段と、前記撮像装置に関連するユーザーの設定を検出する第２の検出手段と、前記撮像装置の動きに起因して発生する撮像画像の動きを補正する動き補正手段と、前記第１の検出手段の出力に基づき前記動き補正手段に対して制御信号を発生する制御信号発生手段と、画像を表示可能な表示手段と、前記第１の検出手段の出力に対する前記動き補正手段の応答特性を示すテーブルを複数記憶可能な記憶手段と、前記記憶手段に記憶されたテーブルを前記第２の検出手段の検出結果に基づいて選択するテーブル選択手段とを備え、前記第２の検出手段は前記ユーザーの設定として前記表示手段の使用状態を検出し、前記記憶手段は、前記表示手段の使用の有無に応じた動き補正手段の応答特性を示すテーブルを複数記憶し、前記制御信号発生手段は前記選択したテーブルにより前記制御信号を変化させることを特徴とする。

請求項２記載の撮像装置は、撮像光学系を有した撮像装置であって、手ぶれおよびその他の振動による前記撮像装置の動きを検出する第１の検出手段と、前記撮像装置に関連するユーザーの設定を検出する第２の検出手段と、前記撮像装置の動きに起因して発生する撮像画像の動きを補正する動き補正手段と、前記第１の検出手段の出力に基づき前記動き補正手段に対して制御信号を発生する制御信号発生手段と、前記第１の検出手段の出力に対する前記動き補正手段の応答特性を示すテーブルを複数記憶可能な記憶手段と、前記記憶手段に記憶されたテーブルを前記第２の検出手段の検出結果に基づいて選択するテーブル選択手段とを備え、光学ズームモードと電子ズームモードを有し、前記第２の検出手段は前記ユーザーの設定として光学ズームモードと電子ズームモードとの間の切り換えを検出し、前記記憶手段は、電子ズームモードの場合に光学ズームの場合よりも低い周波数で手ぶれ補正性能が最良となるような応答特性を示すテーブルを記憶し、前記制御信号発生手段は前記選択したテーブルにより前記制御信号を変化させることを特徴とする。

請求項３記載の撮像装置は、請求項２記載の撮像装置において、前記記憶手段は、光学ズームモードの場合に５Ｈｚ付近で手ぶれ補正性能が最良となるような応答特性を示すテーブル、および電子ズームモードの場合に１〜２Ｈｚ付近で手ぶれ補正性能が最良となるような応答特性を示すテーブルを記憶することを特徴とする。

請求項１記載の撮像装置によれば、液晶モニタの使用有無に応じて最適化された制御信号用テーブルを選択して、ビデオムービーを使用することができるため、特に液晶モニタ使用時に、従来と比べ、さらに手ぶれの少ない安定した撮影画像を得ることができる。

請求項２または請求項３記載の撮像装置によれば、光学ズーム撮影モード、電子ズーム撮影モードに合わせて最適化された制御信号用テーブルを選択して、ビデオムービーを使用することができるため、特に電子ズーム撮影モードにおいて、従来と比べ、さらに手ぶれの少ない安定した撮影画像を得ることができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の第１の実施の形態について、図１〜図５を用いて説明する。図１は手ぶれ補正装置のハードウェアの構成図、図２は手ぶれ補正光学機構を示す分解斜視図、図３は制御信号用テーブルの手ぶれ補正の効果を示す概念図、図４はユーザー選択メニューを示す概念図、図５はユーザー選択モードを示すフローチャートである。

２０は、４つのレンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４からなる撮像光学系であり、レンズ群Ｌ２が光軸方向に移動することで変倍動作（ズーミング）を行い、レンズ群Ｌ４が光軸方向に移動することで合焦動作（フォーカシング）を行う。またレンズ群Ｌ３を補正レンズ群とし、光軸に垂直な面内で移動することで、光軸を偏心させ、画像の動きを補正する役割を果たしている。

Ｌ３レンズ群駆動制御手段２１は、振れ補正レンズ群であるレンズ群Ｌ３を駆動及び制御する制御手段であり、撮像光学系２０の光軸に直交する平面内で、レンズ群Ｌ３を上下左右に移動させる。移動量検出手段２２は、レンズ群Ｌ３の実際の移動量を検出する検出手段であり、Ｌ３レンズ群駆動制御手段２１と共にレンズ群Ｌ３を駆動制御するための帰還制御ループを形成している。このようなレンズ群Ｌ３とレンズ群駆動制御手段２１とは、撮像光の光軸を制御する動き補正手段を形成している。

撮像光学系駆動制御手段２３は、撮像光学系２０中のレンズ群Ｌ２、Ｌ４を駆動制御し、ズーミング及びフォーカス動作を行うと共に、撮像光学系２０の焦点距離情報を出力する焦点距離検出手段の機能も有している。Ａ／Ｄ変換手段２４は、撮像光学系駆動制御手段２３から出力された撮像光学系の焦点距離情報をデジタル信号に変換し、マイクロコンピュータ２５に与える変換手段である。

固体撮像素子２６は、撮像光学系２０を介して入射する映像を電気信号に変換する撮像素子である。アナログ信号処理手段２８は、固体撮像素子２６により得られた映像信号に対し、ガンマ処理などのアナログ信号処理を施す処理手段である。Ａ／Ｄ変換手段２９は、アナログ信号処理手段２８から出力されたアナログの映像信号をデジタル信号に変換する変換手段である。デジタル信号処理手段３０は、Ａ／Ｄ変換手段２９によりデジタル信号に変換された映像信号に対し、ノイズ除去や輪郭強調等のデジタル信号処理を施す信号処理手段である。

角速度センサ３１は、撮像光学系２０を含む撮像装置自体の動きを検出するためのセンサであり、ビデオムービー１が静止している状態での出力を基準に、ビデオムービー１の動きの方向により正負両方の角速度信号を出力する。角速度センサ３１は、ヨーイング及びピッチングの２方向の動きを検出するセンサであり、２個設けられている。図１では１方向のみ図示する。このように角速度センサ３１は、手ぶれ及びその他の振動によるビデオムービー１の動きを検出する動き検出手段の機能を有している。

ＨＰＦ３２は、角速度センサ３１の出力に含まれる不要帯域成分中の直流ドリフト成分を除去する高域通過フィルタである。ＬＰＦ３３は角速度センサ３１の出力に含まれる不要帯域成分中のセンサの共振周波数成分や、ノイズ成分を除去する低域通過フィルタである。アンプ３４は、角速度センサの出力信号レベルの調整を行うための回路である。Ａ／Ｄ変換手段３５はアンプ３４の出力信号をデジタル信号に変換する変換手段であり、その出力はマイクロコンピュータ２５に与えられる。

マイクロコンピュータ２５は、Ａ／Ｄ変換手段３５を介して取り込んだ角速度センサ３１の出力信号に対し、フィルタリング、積分処理、位相補償、ゲイン調整、クリップ処理等を施し、動き補正に必要なＬ３レンズ群の駆動制御量（以下、制御信号と称す）を求めて出力する制御信号発生手段である。記憶手段１１は、手ぶれ周波数に対する抑圧度の関係を示す制御信号用テーブルを数種類記憶することが可能であり、本実施の形態では、図３に示したような、ユーザーＡ、ユーザーＢ、ユーザーＣの３種類の制御信号用テーブルを記憶している。マイクロコンピュータ２５は、この制御信号用テーブルに沿って制御信号を発生する。ユーザー選択手段１２は、記憶手段１１にて記憶された制御信号用テーブルの中から、例えばユーザーＡの制御信号用テーブルを選択する選択手段である。制御信号はＤ／Ａ変換手段３６を介してＬ３レンズ群制御手段２１に出力される。Ｌ３レンズ群駆動手段２１は制御信号に基づきＬ３レンズ群を駆動することで、画像の動きを補正する。固体撮像素子駆動制御手段２７は、固体撮像素子２６の動作を制御するための制御手段である。

図２は、レンズ群Ｌ３を撮像光学系２０内で光軸に直交する方向に駆動制御する手ぶれ補正光学機構３９の一例を示した分解斜視図である。Ｌ３レンズ群はピッチング移動枠４０に固定され、このピッチング移動枠４０は、ヨーイング移動枠４１に対しＹ方向に摺動可能に保持されている。またピッチング移動枠４０には、コイル４３ｘ，４３ｙが固定されている。ヨーイング移動枠４１は、固定枠４２に対しＸ方向に摺動自在に保持されている。マグネット４５ｘ、ヨーク４６ｘは、固定枠４２に保持され、コイル４３ｘとともにアクチュエータ４７ｘを構成する。同様にマグネット４５ｙ、ヨーク４６ｙは、固定枠４２に保持され、コイル４３ｙとともにアクチュエータ４７ｙを構成する。発光素子４８は、ピッチング移動枠４０に固定されている。また受光素子４９は、発光素子４８の投射光を受光し、２次元の位置座標を検出する素子であり、固定枠４２に固定されている。

次にそのアクチュエータの動作について説明する。ピッチング移動枠４０のコイル４３ｘ，４３ｙにそれぞれ外部の回路から電流を供給すると、アクチュエータ４７ｘ，４７ｙにより形成された磁気回路により、ピッチング移動枠４０は、光軸Ｚと直角な２方向Ｘ，Ｙ平面内を移動する。また、ピッチング移動枠４０の位置を受光素子４９により検出するため、高精度な位置検出を行うことができる。すなわち、手ぶれ補正光学機構３９によりＬ３レンズ群を光軸と直交する２平面内を移動させることにより、撮像光学系２０を介して撮像素子２６に入射する映像の補正を行うことが可能となる。以上より、図１に示すハードウェアと図２に示す手ぶれ補正光学機構３９とにより、手ぶれ補正装置５０を構成している。

以上のように構成された手ぶれ補正装置５０を搭載した撮像装置について、その動作を説明する。
ユーザー、すなわちビデオムービー１の撮影者が電源を入れ、実際に撮影する場合には、最初にユーザー選択モードにより、あらかじめ登録されたユーザー情報から自分の情報を選択する。これを図５に示すフローチャートを用いて説明する。ビデオムービー１に搭載された液晶モニタ５１に表示されるユーザー選択メニュー４より、撮影を行うユーザーを選択する（Ｓ４０１）。撮影者がＡの場合には、ユーザーＡを選択する。次に、記憶手段１１より選択されたユーザーＡ専用の制御信号用テーブルを読み出し、マイクロコンピュータ２５に転送する（Ｓ４０２）。以上にて、ユーザー選択メニューを終了し、通常のビデオムービー１の使用方法にしたがって撮影を行う。したがって、ユーザーＡを選択した場合には、このビデオムービー１の手ぶれ補正性能は、図３で示すように３（Ｈｚ）付近にて、その性能が最良であるシステムとなる。すなわち、ユーザーＡの手ぶれ周波数が３（Ｈｚ）付近が顕著であることが既知とすると、その３（Ｈｚ）付近にて手ぶれ補正性能が最良となるシステムを選択したことにより、ユーザーＡにとって最も性能が良いビデオムービー１を使用して撮影を行うことができるので、ユーザーＡによる手ぶれを補正し、安定した画像を容易に得ることが可能となる。

同様に、撮影者がユーザーＢ、ユーザーＣの場合には、それぞれユーザーＢ、ユーザーＣに適した制御信号用テーブルを読み出し、マイクロコンピュータ２５に転送する。ユーザーＢ、ユーザーＣの手ぶれの周波数がそれぞれ５（Ｈｚ）、７（Ｈｚ)付近が顕著であることが既知とすると、その５（Ｈｚ）、７（Ｈｚ）付近にて手ぶれ補正性能が最良となる制御信号用テーブルを選択することにより、ユーザーＢ、ユーザーＣにとっては最も性能が良いビデオムービー１を使用して撮影を行うことができる。よって、ユーザーＢ、ユーザーＣによる手ぶれを最適に補正し、安定した画像を容易に得ることができる。

以上のように本実施の形態によれば、手ぶれ補正装置５０を搭載した撮像装置において、実際のユーザーの手ぶれ周波数に合わせてシステムを調整したビデオムービーを提供することができるため、手ぶれ補正装置５０を用いて、これまで以上に容易に、安定した画像を得ることができる。さらに、複数のユーザーにより１台のビデオムービーを使用する際であっても、複数のユーザーが制御信号用テーブルを選択して使用できるため、各ユーザーの手ぶれ周波数に合わせて手ぶれ補正を調整することができる。

なお、本実施の形態において、ユーザーの手ぶれ周波数をあらかじめ測定する方法としては、例えば、メーカーが撮像装置を販売する販売店に手ぶれ周波数測定専用の撮像装置を配備し、ユーザーが使用して、自由に手ぶれ周波数を測定できるようにすれば、ユーザーは容易に自分の手ぶれ周波数を測定することができる。よって、選択メニュー４より、自分の手ぶれ周波数に一番よく似た制御信号用テーブルを選択することにより、本実施例は容易に実現することができる。

また、本実施の形態では、選択メニューを液晶モニタ５１に表示させたが、ビデオムービー１本体に選択ボタンを設けるなどの構成としてもよい。制御信号用テーブルの種類は、ユーザーＡ，Ｂ，Ｃの３種類としたが、３種類に限るものではない。

また、制御信号用テーブルは、手ぶれ補正装置５０のピッチング、あるいはヨーイング方向のいずれか一方について述べたが、両方についての制御信号用テーブルを作成することはいうまでもなく、ユーザーにより、ピッチングあるいはヨーイング方向の制御信号用テーブルを最適化すれば、さらなる手ぶれ補正効果が得られる。

さらに、撮像装置としてビデオムービーを例にあげて説明したが、手ぶれ補正装置を搭載したデジタルスチルカメラ、あるいは銀塩フィルムを用いたカメラなどにも、同様な効果が得られることは言うまでもない。
（実施の形態２）
以下、本発明の第２の実施の形態について、図６〜図８を用いて説明する。図６は表示装置を閉じた状態でのビデオムービーの保持方法を示す概念図、図７は手ぶれ補正装置のハードウェアの構成図、図８は制御信号用テーブルの手ぶれ補正の効果を示す概念図である。なお、これまで説明したものは同一の符号を付し、その説明は省略する。

ビデオムービー１には、撮影画像を表示する液晶モニタ５１が搭載されている。画像メモリ５４は、デジタル信号処理手段３０を経た画像信号を一旦記憶するものである。画像メモリ５４で一旦記録された撮影画像は、画像メモリ駆動制御手段５５の指令に従い、画像表示制御手段５２を介して、液晶モニタ５１に表示される。

撮影者の撮影形態には、液晶モニタ５１を使用する場合と、ビューファインダ５６を使用する場合に分かれる。液晶モニタ５１を使用して撮影する場合には、図２１（ａ）に示すように、液晶モニタ５１をビデオムービー１より開いた状態で使用する。なお、この図は、対面撮影の状況を示しており、通常の撮影時には、被写体が撮影者側（図面の裏側）に写るように液晶モニタ５１を１８０゜反転させて使用する。したがって撮影者は、この液晶モニタ５１を見ながらフレーミング、ズーム調整などを行う。

一方、この液晶モニタ５１を使用せず、ビューファインダ５６を覗いて撮影する場合には、図６に示すような撮影状態となる。この液晶モニタ５１が開いているか、閉じているかの判別は、液晶モニタ開閉判別スイッチ５３にて行う。

記憶手段１１は、手ぶれ周波数に対する抑圧度の関係を示す制御信号用テーブルを数種類記憶可能であり、本実施の形態では、図８に示したような液晶モニタ５１をＯＮにして使用する場合と、液晶モニタをＯＦＦにして使用する場合の２種類の制御信号用テーブル５７を記憶している。液晶モニタ５１をＯＦＦにして、ビューファインダ５６を用いて撮影する場合には、手ぶれの周波数が５（Ｈｚ）付近にて手ぶれ補正性能が最良となるような制御信号用テーブルとなっている。

一方、液晶モニタ５１を使用する場合には、液晶モニタ５１をビデオムービー１本体より横に開いて使用するので、ビデオムービー１の重心位置が液晶モニタ５１側にずれる。その結果、撮影者の撮影姿勢が不安定になるので、液晶モニタ５１をＯＦＦのときに比べ、手ぶれの周波数のピークは高い方にシフトする。そこで手ぶれの周波数が７（Ｈｚ）付近にて手ぶれ補正性能が最良となるような制御信号用テーブルとなっている。マイクロコンピュータ２５は、液晶モニタ開閉判別スイッチ５３の判別信号により判断し、制御信号用テーブル５７よりいずれかを自動的に選択する。

以上のように構成された手ぶれ補正装置５０を搭載した撮像装置について、その動作を説明する。
ビデオムービー１の撮影者が、電源を入れると撮影状態となる。

まず、液晶モニタ５１を使用せず、ビューファインダ５６を用いて撮影する場合について説明する。このとき、液晶モニタ５１を使用しないので、液晶モニタ開閉判別スイッチ５３の判別信号によりＯＦＦの状態が検出される。そして記憶手段１１より液晶モニタＯＦＦの状態での制御信号用テーブルを読み出し、マイクロコンピュータ２５に転送する。この時の手ぶれ補正性能は、図８に示すように５（Ｈｚ）付近にて、その性能が最良であるシステムとなり、手ぶれの少ない安定な画像を得ることが可能となる。

次に、液晶モニタ５１を使用して撮影する場合について説明する。このとき、液晶モニタ５１を使用するので、液晶モニタ開閉判別スイッチ５３の判別信号によりＯＮの状態が検出される。したがって記憶手段１１より液晶モニタＯＮの状態での制御信号用テーブルを読み出し、マイクロコンピュータ２５に転送する。このときの手ぶれ補正性能は、図７に示すように７（Ｈｚ）付近にてその性能が最良であるシステムとなり、安定な撮影画像を得ることが可能となる。

以上のように本実施の形態によれば、手ぶれ補正装置５０を搭載した撮像装置において、液晶モニタなどの使用の有無により、撮影者による手ぶれの周波数が変わっても、最適な制御信号用テーブルを自動的に選択して使用できるため、不安定な撮影姿勢であっても、これまで以上に手ぶれの少ない安定な撮影画像を得ることができる。

なお、制御信号用テーブルの形式は、本実施の形態で述べた２つに限るものではない。また表示装置である液晶モニタについては、撮影画像を表示できるものであれば何でもよく、その構成についても本実施の形態の形式に限定されるものではない。
（実施の形態３）
以下、本発明の第３の実施の形態について、図９〜図１０を用いて説明する。図９は手ぶれ補正装置のハードウェアの構成図、図１０は制御信号用テーブルの手ぶれ補正の効果を示す概念図である。なお、これまで説明したものは同一の符号を付し、その説明は省略する。

ビデオムービー１には、動画を撮影する動画撮影モードと、静止画を撮影する静止画撮影モードの２種類が搭載されている。動画／静止画切り替えスイッチ５８により動画を選択すると動画撮影モードとなり、撮影ＯＮ／ＯＦＦボタン５９により、撮影の開始、停止を行う。撮影を開始すると撮影画像は、デジタル信号処理手段３０を経て画像メモリ５４にて一旦記憶され、画像圧縮手段６１により所定のアルゴリズムを経て圧縮される。そして圧縮された撮影画像は、テープ記録手段６２において、例えば図示しない磁気テープに記録される。

一方、動画／静止画切り替えスイッチ５８により静止画を選択すると静止画撮影モードとなり、シャッターボタン６０を押すことにより静止画を撮影できる。静止画像は、デジタル信号処理手段３０を経て画像メモリ５４にて一旦記憶され、画像圧縮手段６１により所定のアルゴリズム経て圧縮される。そして圧縮された静止画像は、カード記録手段６３において、例えば図示しないＳＤカードなどの可搬性の記録メディアに記録される。

記憶手段１１は、手ぶれ周波数に対する抑圧度の関係を示す制御信号用テーブルを数種類記憶可能であり、本実施の形態では、図１０に示したような動画撮影モードと、静止画撮影モードの２種類の制御信号用テーブル６４を記憶している。動画撮影モードの場合には、手ぶれの周波数が５（Ｈｚ）付近にて手ぶれ補正性能が最良となるような制御信号用テーブルとなっている。

一方、静止画撮影モードの場合には、基本的には動画撮影モードと同じであるが、１〜２（Ｈｚ）付近での手ぶれ補正の効果が大きくなっている。その理由を説明する。動画撮影を行いながら被写体を追ってフレーミングを行う際には、撮影者はパンニングやチルティング動作を行う。このときの周波数は非常に低く、１〜２（Ｈｚ）である。したがってこの付近の手ぶれ補正の効果を大きくしてしまうと、手ぶれ補正装置５０が動作してしまい、フレーミングができなくなるというシステムの誤動作が発生し、不都合が生じる。したがって、パンニングやチルティング動作を頻繁に行う動画撮影時には、１〜２（Ｈｚ）付近の手ぶれ補正の効果を小さくしている。一方、静止画撮影時には、フレーミングが終了してからシャッターボタン６０を押すので、撮影しながらパンニングやチルティング動作を行うことは少ない。したがって、１〜２（Ｈｚ）付近の手ぶれ補正の効果を大きくしても、誤動作が発生するようなことはない。マイクロコンピュータ２５は、動画／静止画切り替えスイッチ５８の判別信号より判断し、制御信号用テーブル６４よりいずれかを自動的に選択する。

以上のように構成された手ぶれ補正装置５０を搭載した撮像装置について、その動作を説明する。
ビデオムービー１の撮影者が電源を入れると撮影状態となる。

まず、動画撮影モードについて説明する。動画撮影時には、動画／静止画切り替えスイッチ５８により、動画撮影モードが検出される。そして記憶手段１１より動画撮影モード用の制御信号用テーブルを読み出し、マイクロコンピュータ２５に転送する。この時の手ぶれ補正性能は、図１０に示すように５（Ｈｚ）付近にてその性能が最良であるシステムとなり、手ぶれの少ない安定な画像を得ることができる。

次に静止画撮影モードについて説明する。静止画撮影時には、動画／静止画切り替えスイッチ５８により、静止画モードが検出される。そして記憶手段１１より静止画撮影用の制御信号用テーブルを読み出し、マイクロコンピュータ２５に転送する。この時の手ぶれ補正性能は、図１０に示すように５（Ｈｚ）付近にて、その性能が最良であり、かつ１〜２（Ｈｚ）についても、動画撮影時に比べ、手ぶれ補正の性能がアップする。したがって、手ぶれのない高画質な静止画を撮影することが可能となる。

以上のように本実施の形態によれば、手ぶれ補正装置５０を搭載した撮像装置において、従来の動画撮影時の手ぶれ補正に加え、静止画撮影時にも手ぶれ補正をすることができる。しかも静止画撮影時には、１〜２（Ｈｚ）付近の低い周波数に関しても、優れた手ぶれ補正性能を有しているので、これまで以上に手ぶれの少ない安定な撮影画像を得ることができる。

なお、制御信号用テーブルの形式は、本実施の形態で述べたものに限るものではない。
また、動画についてはテープ記録手段６２にて磁気テープに記録するようにしているが、ＭＰＥＧ，Ｍｏｔｉｏｎ ＪＰＥＧなどの簡易動画については、カード記録手段６３にて記録メディアに記録するようにしても良い。
（実施の形態４）
以下、本発明の第４の実施の形態について、図１１〜図１３を用いて説明する。図１１は手ぶれ補正装置のハードウェア構成図、図１２は撮影画像の電子ズーム機能を説明する説明図、図１３は制御信号用テーブルの手ぶれ補正の効果を示す概念図である。なお、これまで説明したものは同一の符号を付し、その説明は省略する。

記憶手段１１は、手ぶれ周波数に対する抑圧度の関係を示すテーブルを数種類記憶可能であり、本実施の形態では、図１３に示したような光学ズーム撮影モードと、電子ズーム撮影モードの２種類の制御信号用テーブル６６を記憶している。

光学ズーム撮影モードでは、ズーム倍率変更レバー６５を操作することにより、撮像光学系２０中のレンズ群Ｌ２，Ｌ４を駆動し、ズーミング及びフォーカス動作を行う。光学倍率を大きくすることにより、図１２（ａ）に示すように、被写体を大きく撮影することができる。この光学ズーム撮影モードの場合は、手ぶれの周波数が５（Ｈｚ）付近にて手ぶれ補正性能が最良となるような制御信号用テーブルとなり、光学倍率に応じて振れ補正レンズ群Ｌ３を駆動することにより、撮影者の手ぶれを補正している。

さらに被写体をアップにして撮影したい場合には電子ズーム機能を用いる。電子ズーム処理手段６７は、画像メモリ５４から読み出された一部の画像信号に対し電子的な拡大処理（電子ズーム処理と称す）を施し画像を拡大するものである。例えば、光学ズーム倍率が１０倍、電子ズーム倍率が２倍の場合には、合計で２０倍のズーム倍率となる。したがって、光学ズーム倍率が最大になっても、さらに望遠側にズーム倍率変更レバー６５を操作し続けると、自動的に電子ズームに切り替わる。その結果、図１２（ｂ）に示すように、例えば図１２（ａ）の破線で囲んだ部分を、電子ズームにて拡大することによりさらに被写体をアップにして撮影することができる。一方、振れ補正レンズ群Ｌ３は、光学ズーム倍率に応じて動作するため、電子ズーム倍率が大きくなっても、その補正量は大きくならない。したがって、電子ズーム処理を行う場合には、最大の光学ズーム倍率で撮影された画像を電子ズーム倍率に応じて電子的に拡大処理するため、手ぶれの影響のある撮影画像はそのまま拡大されることになり、より手ぶれの目立つ撮影画像となる。ここで電子ズーム機能を用いて被写体をアップにした場合には、その後、フレーミングを行うためのパンニングやチルティング動作を頻繁に行うことはない。したがって電子ズーム撮影モードでは、基本的には光学ズーム撮影モードと同じであるが、第３の実施の形態で説明した静止画撮影モードと同じように、１〜２（Ｈｚ）付近での手ぶれ補正の効果を大きくしている。マイクロコンピュータ２５は、ズーム倍率変更レバー６５の操作量により判断し、制御信号用テーブル６６よりいずれかを自動的に選択する。

以上のように構成された手ぶれ補正装置５０を搭載した撮像装置について、その動作を説明する。
ビデオムービー１の撮影者が電源を入れると撮影状態となる。まず、光学ズーム撮影モードについて説明する。記憶手段１１より光学ズーム撮影モード用の制御信号用テーブルを読み出し、マイクロコンピュータ２５に転送する。このときの手ぶれ補正性能は、図１３に示すように５（Ｈｚ）付近にて、その性能が最良であるシステムとなり、手ぶれの少ない安定な画像を得ることができる。

次に、電子ズーム撮影モードについて説明する。光学ズームが最大になっても、さらに望遠側にズーム倍率変更レバー６５を操作し続けると、電子ズーム撮影モードに自動的に切り替わる。そして記憶手段１１より電子ズーム撮影モード用の制御信号用テーブルを読み出し、マイクロコンピュータ２５に転送する。この時の手ぶれ補正性能は、図１３に示すように５（Ｈｚ）付近にてその性能が最良であり、かつ１〜２（Ｈｚ）についても、光学ズーム撮影モードに比べ手ぶれ補正の性能がアップする。したがって電子ズーム時であっても手ぶれの少ない撮影をすることが可能となる。

以上のように本実施の形態によれば、手ぶれ補正装置５０を搭載した撮像装置において、従来の光学ズーム時の手ぶれ補正に加え、電子ズーム時にも手ぶれ補正をすることができる。しかも電子ズーム時には、１〜２（Ｈｚ）付近の低い周波数に関しても優れた手ぶれ補正性能を有しているので、これまで以上に手ぶれのない安定な撮影画像を得ることができる。

なお、制御信号用テーブルの形式は、本実施の形態で述べたものに限るものではない。
（実施の形態５）
以下、本発明の第５の実施の形態について、図１４〜図１７を用いて説明する。図１４は手ぶれ補正装置のハードウェアの構成図、図１５は制御信号用テーブルの書き込み方法を示す概念図、図１６は制御信号用テーブルの書き換えメニューを示す概念図、図１７は制御信号用テーブル書き換えモードを示すフローチャートである。なお、これまで説明したものは同一の符号を付し、その説明は省略する。

記録メディア挿入手段１４にて、数種類の制御信号用テーブルを記録した記録メディア５をビデオムービー１に挿入する。この記録メディア５には、図１５に示す制御信号用テーブルＡ、制御信号用テーブルＢ、制御信号用テーブルＣの３種類の制御信号用テーブルが記録されている。ソフトウェア読み込み手段１３は、記録メディア５の内容を読み込む。

以上のように構成された手ぶれ補正装置５０を搭載した撮像装置について、その動作を説明する。
ユーザーＡ、すなわちビデオムービー１の撮影者が、購入してから初めて使用する前に、制御信号用テーブル書き換えモードにより、自分の手ぶれ周波数に合ったソフトウェアをビデオムービー１に書き込む。これを図１７に示すフローチャートを用いて説明する。ビデオムービー１の挿入手段１４に、数種類の制御信号用テーブルを書き込んだ記録メディア５を挿入する（Ｓ１７０１）。この制御信号用テーブルは、ビデオムービー１のメーカーより供給されるものであり、あらかじめメーカー側が、手ぶれの周波数に合わせて最適な制御信号用テーブルを何種類か用意しておいたものである。制御信号用テーブル書き換えメニュー７より、ユーザーが必要とする制御信号用テーブルを選択する（Ｓ１７０２）。このとき、ユーザーＡは、自分の手ぶれ周波数が３(Ｈｚ)付近で顕著であることを知っているので、３(Ｈｚ)付近にて手ぶれ補正性能が最良となる制御信号用テーブルＡを選択する。ソフトウェア読み込み手段１３により、選択した制御信号用テーブルを読み込む（Ｓ１７０３）。最後に記憶手段１１に、読み込んだ制御信号用テーブルを書き込む（Ｓ１７０４）。以上にて、制御信号書き換えモードを終了し、通常のビデオムービー１の使用方法にしたがって撮影を行う。このようにして、制御信号用テーブルＡを読み込んだことにより、ユーザーＡにとって最も性能が良いビデオムービー１を使用して撮影を行うことができるので、ユーザーＡによる手ぶれを補正し、安定した画像を得ることが可能となる。

同様に、撮影者がユーザーＢ、ユーザーＣの場合には、自分の手ぶれ周波数がそれぞれ５（Ｈｚ）、７（Ｈｚ）付近で顕著であることを知っているので、５（Ｈｚ）、７（Ｈｚ）付近にて手ぶれ補正性能が最良となる制御信号用テーブルＢ、制御信号用テーブルＣを選択し書き込む。よって、ユーザーＢ、ユーザーＣにとって最も性能の良いビデオムービー１を使用して撮影を行うことができるので、ユーザーＢ、ユーザーＣによる手ぶれを補正し、安定した画像を得ることができる。

さらに一度読み込んだ制御信号用テーブルＡ，Ｂ，Ｃについては、記憶手段１１に記憶することが可能であるため、第１の実施の形態にて説明したように、複数のユーザー、すなわちユーザーＡ、ユーザーＢ、ユーザーＣが、液晶モニタ５１に表示したユーザー選択メニュー４より選択することが可能である。したがって、最初に設定すれば、２回目から使用するときには記録メディア５から制御信号用テーブルを読み込む必要はない。

以上のように本実施の形態によれば、手ぶれ補正装置５０を搭載した撮像装置において、実際のユーザーの手ぶれ周波数に合わせてシステムを調整したビデオムービーを提供することができ、そのシステムは何度でも書き換えることが可能であるため、手ぶれ補正装置５０を用いてこれまで以上に容易に安定した画像を得ることができる。さらに、複数のユーザーにより１台のビデオムービーを使用する際であっても、複数のユーザーがそれぞれ最適な制御信号用テーブルを選択して使用できるため、各ユーザーの手ぶれ周波数に合わせてシステムを調整することができる。

なお本実施の形態において、ユーザーの手ぶれ周波数をあらかじめ測定する方法としては、第１の実施の形態で説明した方法以外にも、以下のような方法が考えられる。すわわち、手ぶれの周波数を示す信号、例えば映像信号などをメーカー側に送り、メーカーはその映像信号を基に、ユーザーの手ぶれの周波数分析を行う。そしてその手ぶれ周波数に最適な制御信号用テーブルをユーザーに送り、ユーザーがその制御信号用テーブルをビデオムービー１に書き込む方法である。したがって、この方法を用いれば、販売店等に行く必要もなく、実際にビデオムービー１を購入してから、自宅からインターネット等を介してデータ交換ができるため、より利便性が高まる。さらに、メーカー側の制御信号用ソフトウェアのバージョンアップなどにも容易に対応することができ、ユーザーは購入したビデオムービーを末永く使用することができる。

制御信号用テーブルの種類は、制御信号用テーブルＡ，Ｂ，Ｃの３種類としたが、３種類に限るものではない。
記録メディア５については、ＳＤカード、マルチメディアカードなど、その種類を限定するものではない。また記録メディアに限るものではなく、ＵＳＢなどにより、メーカーからダウンロードした制御信号用テーブルを、パソコンから直接書き込んでも差し支えない。
（実施の形態６）
以下、本発明の第６の実施の形態について、図１８〜図２０を用いて説明する。図１８は手ぶれ補正装置のハードウェアの構成図、図１９は制御信号用テーブルを作成する方法を示す概念図、図２０は手ぶれ周波数分析モードを示すフローチャートである。なお、これまで説明したものは同一の符号を付し、その説明は省略する。

周波数分析手段１６は、角速度センサ３１の出力により、ユーザーの手ぶれ周波数を分析する。ユーザーＡの手ぶれの周波数を分析する場合には、図１９に示すように手ぶれ周波数分析結果８より、どの周波数においてユーザーＡの手ぶれ周波数が大きいかを分析する。ソフトウェア作成手段１５は、手ぶれ周波数分析結果８より、ユーザーＡの手ぶれに最適な制御信号用テーブルＡを作成する。同様に、ユーザーＢ、ユーザーＣの手ぶれを分析する場合には、手ぶれ周波数結果８より、どの周波数においてユーザーＢ、ユーザーＣの手ぶれ周波数が大きいかを分析する。ソフトウェア作成手段１５は、手ぶれ周波数分析結果８より、ユーザーＢ、ユーザーＣの手ぶれに最適な制御信号用テーブルＢおよびＣを作成する。

以上のように構成された手ぶれ補正装置５０を搭載した撮像装置について、その動作を説明する。
ユーザーＡ、すなわちビデオムービー１の撮影者が、購入してから初めて使用する前に、手ぶれ周波数分析モードにより、ユーザーＡの手ぶれ周波数を分析し、自分の手ぶれ周波数に合ったソフトウェアをビデオムービー１の記憶手段１１に書き込む。これを図２０に示すフローチャートを用いて説明する。ユーザーがビデオムービー１を保持し、一定時間撮影の状態をとる（Ｓ２００１）。ユーザーの手ぶれ周波数を示す信号２を記録する（Ｓ２００２）。周波数分析手段１６により、手ぶれ周波数を示す信号２の周波数分析を行う（Ｓ２００３）。この時、ユーザーＡの手ぶれ周波数は３（Ｈｚ）付近で顕著となる。ソフトウェア作成手段１５により、手ぶれ周波数分析結果８からユーザーＡの手ぶれ周波数に合った制御信号用テーブルＡを作成する（Ｓ２００４）。つまり、ユーザーＡの手ぶれの周波数３（Ｈｚ）付近にて最良の手ぶれ補正性能となる制御信号用テーブルＡを作成する。記憶手段１１に、作成した制御信号用テーブルＡを書き込む（Ｓ２００５）。以上にて、手ぶれ周波数分析モードを終了し、通常のビデオムービー１の使用方法にしたがって撮影を行う。したがって、ユーザーＡの手ぶれ周波数を分析し、その手ぶれ周波数に最適な制御信号用テーブルＡを作成し、読み込んだことにより、ユーザーＡにとって最も性能が良いビデオムービー１を使用して撮影を行うことができるので、ユーザーＡによる手ぶれを補正し、安定した画像を得ることができる。

同様に、撮影者がユーザーＢ、ユーザーＣの場合には、周波数分析手段１６によりそれぞれの手ぶれ周波数が５（Ｈｚ）、７（Ｈｚ）付近で顕著となることがわかる。したがって、ユーザーＢ、ユーザーＣの手ぶれ周波数５（Ｈｚ）、７（Ｈｚ）付近にて最良の手ぶれ補正性能となる制御信号用テーブルを作成し、記憶手段１１に書き込む。よって、ユーザーＢ、ユーザーＣにとって最も性能が良いビデオムービー１を使用して撮影を行うことができるので、ユーザーＢ、ユーザーＣによる手ぶれを補正し、安定した画像を得ることができる。

さらに、一度読み込んだ制御信号用テーブルＡ，Ｂ，Ｃについては、記憶手段１１に記憶することが可能であるため、第１の実施の形態にて説明したように、複数のユーザー、すなわちユーザーＡ、ユーザーＢ、ユーザーＣが、液晶モニタ５１に表示した図４に示すユーザー選択メニュー４により選択することが可能である。したがって、最初に設定すれば、２回目から使用するときには、周波数分析手段１６を用いる必要はない。

以上のように本実施の形態によれば、手ぶれ補正装置５０を搭載した撮像装置において、実際のユーザーの手ぶれ周波数に合わせてシステムを調整したビデオムービーを提供することができ、そのシステムは何度でも書き換えることが可能であるため、手ぶれ補正装置５０を用いて、これまで以上に容易に、安定した画像を得ることができる。さらに、周波数分析手段１６を設けたことにより、そのシステムの書き換えはユーザー個人ですべてできるため、メーカー側にデータを送るなどの手間を省くことができる。また、複数のユーザーにより１台のビデオムービーを使用する際であっても、複数のユーザーが、それぞれ最適な制御信号用テーブルを選択して使用できるため、各ユーザーの手ぶれ周波数に合わせてシステムを調整することができる。

なお、本実施の形態において、制御信号用テーブルの種類は、ユーザーＡ，Ｂ，Ｃの３種類としたが、３種類に限るものではない。
また、手ぶれ周波数を示す信号は、手ぶれ周波数を検出することができれば何でもよく、映像信号などであってもよい。

さらに、周波数分析を行うことにより制御信号用テーブルを作成するビデオムービーに搭載されたソフトウェアは、メーカーからのバージョンアップに伴い書き直すことにより、より高精度な制御信号用テーブルを作成することができる。

本発明は、誰にでも撮影時に安定した画像を得ることができ、手ぶれ補正を行う手ぶれ補正装置を搭載した撮像装置等に有用である。

第１の実施の形態における手ぶれ補正装置のハードウェアの構成図 第１の実施の形態における手ぶれ補正光学機構を示す分解斜視図 第１の実施の形態における制御信号用テーブルの手ぶれ補正の効果を示す概念図 第１の実施の形態におけるユーザー選択メニューを示す概念図 第１の実施の形態におけるユーザー選択モードを示すフローチャート 第２の実施の形態における表示装置を閉じた状態でのビデオムービーの保持方法を示す概念図 第２の実施の形態における像ぶれ補正装置のハードウェアの構成図 第２の実施の形態における制御信号用テーブルの手ぶれ補正の効果を示す概念図 第３の実施の形態における手ぶれ補正装置のハードウェアの構成図 第３の実施の形態における制御信号用テーブルの手ぶれ補正の効果を示す概念図 第４の実施の形態における手ぶれ補正装置のハードウェアの構成図 第４の実施の形態における撮影画像の電子ズーム機能を説明する説明図 第４の実施の形態における制御信号用テーブルの手ぶれ補正の効果を示す概念図 第５の実施の形態における手ぶれ補正装置のハードウェアの構成図 第５の実施の形態における制御信号用テーブルの書き込み方法を示す概念図 第５の実施の形態における制御信号用テーブルの書き換えメニューを示す概念図 第５の実施の形態における制御信号用テーブル書き換えモードを示すフローチャート 第６の実施の形態における手ぶれ補正装置のハードウェアの構成図 第６の実施の形態における制御信号用テーブルを作成する方法を示す概念図 第６の実施の形態における手ぶれ周波数分析モードを示すフローチャート 撮影者によるビデオムービーの保持方法を示す図 従来の手ぶれ周波数に対する手ぶれ補正の効果を示す概念図

符号の説明

１ ビデオムービー
２ 手ぶれ周波数を示す信号
４ ユーザー選択メニュー
５ 記録メディア
７ 制御信号用テーブル書き換えメニュー
８ 周波数分析結果
１１ 記憶手段
１２ ユーザー選択手段
１３ ソフトウェア読み込み手段
１４ 記録メディア挿入手段
１５ ソフトウェア作成手段
１６ 周波数分析手段
２０ 撮像光学系
２１ Ｌ３レンズ群駆動制御手段
２２ 移動量検出手段
２３ 撮像光学系駆動制御手段
２４ Ａ／Ｄ変換手段
２５ マイクロコンピュータ
２６ 固体撮像素子
２７ 固体撮像素子制御手段
２８ アナログ信号処理手段
２９ Ａ／Ｄ変換手段
３０ デジタル信号処理手段
３１ 角速度センサ
３２ ＨＰＦ
３３ ＬＰＦ
３４ アンプ
３５ Ａ／Ｄ変換手段
３６ Ｄ／Ａ変換手段
３９ 手ぶれ補正光学機構
４０ ピッチング移動枠
４１ ヨーイング移動枠
４２ 固定枠
４３ｘ コイル
４３ｙ コイル
４５ｘ マグネット
４５ｙ マグネット
４６ｘ ヨーク
４６ｙ ヨーク
４７ｘ アクチュエータ
４７ｙ アクチュエータ
４８ 発光素子
４９ 受光素子
５０ 手ぶれ補正装置
５１ 液晶モニタ
５２ 画像表示制御手段
５３ 液晶モニタ開閉判別スイッチ
５４ 画像メモリ
５５ 画像メモリ駆動制御手段
５６ ビューファインダ
５７ 制御信号用テーブル
５８ 動画／静止画切り替えスイッチ
５９ 撮影ＯＮ／ＯＦＦボタン
６０ シャッターボタン
６１ 画像圧縮手段
６２ テープ記録手段
６３ カード記録手段
６４ 制御信号用テーブル
６５ ズーム倍率変更レバー
６６ 制御信号用テーブル
６７ 電子ズーム処理手段
Ｌ１ レンズ群
Ｌ２ レンズ群
Ｌ３ レンズ群
Ｌ４ レンズ群

Claims (3)

1. 撮像光学系を有した撮像装置であって、
   手ぶれおよびその他の振動による前記撮像装置の動きを検出する第１の検出手段と、
   前記撮像装置に関連するユーザーの設定を検出する第２の検出手段と、
   前記撮像装置の動きに起因して発生する撮像画像の動きを補正する動き補正手段と、
   前記第１の検出手段の出力に基づき前記動き補正手段に対して制御信号を発生する制御信号発生手段と、
   画像を表示可能な表示手段と、
   前記第１の検出手段の出力に対する前記動き補正手段の応答特性を示すテーブルを複数記憶可能な記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶されたテーブルを前記第２の検出手段の検出結果に基づいて選択するテーブル選択手段とを備え、
   前記第２の検出手段は前記ユーザーの設定として前記表示手段の使用状態を検出し、
   前記記憶手段は、前記表示手段の使用の有無に応じた動き補正手段の応答特性を示すテーブルを複数記憶し、
   前記制御信号発生手段は前記選択したテーブルにより前記制御信号を変化させることを特徴とする撮像装置。
2. 撮像光学系を有した撮像装置であって、
   手ぶれおよびその他の振動による前記撮像装置の動きを検出する第１の検出手段と、
   前記撮像装置に関連するユーザーの設定を検出する第２の検出手段と、
   前記撮像装置の動きに起因して発生する撮像画像の動きを補正する動き補正手段と、
   前記第１の検出手段の出力に基づき前記動き補正手段に対して制御信号を発生する制御信号発生手段と、
   前記第１の検出手段の出力に対する前記動き補正手段の応答特性を示すテーブルを複数記憶可能な記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶されたテーブルを前記第２の検出手段の検出結果に基づいて選択するテーブル選択手段とを備え、
   光学ズームモードと電子ズームモードを有し、
   前記第２の検出手段は前記ユーザーの設定として光学ズームモードと電子ズームモードとの間の切り換えを検出し、
   前記記憶手段は、電子ズームモードの場合に光学ズームの場合よりも低い周波数で手ぶれ補正性能が最良となるような応答特性を示すテーブルを記憶し、
   前記制御信号発生手段は前記選択したテーブルにより前記制御信号を変化させることを特徴とする撮像装置。
3. 前記記憶手段は、光学ズームモードの場合に５Ｈｚ付近で手ぶれ補正性能が最良となるような応答特性を示すテーブル、および電子ズームモードの場合に１〜２Ｈｚ付近で手ぶれ補正性能が最良となるような応答特性を示すテーブルを記憶することを特徴とする請求項２記載の撮像装置。

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