JP4016723B2 - 撮影装置、信号処理方法、記録媒体、並びにプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影装置、信号処理方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、特に、常に、自動合焦の精度を向上することができるようにした撮影装置、信号処理方法、記録媒体、並びにプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラ一体型ビデオテープレコーダ（以下、ビデオカメラと称する）やディジタルスチルカメラなどの撮影装置においては、画像のぶれを補正する機能として、シフトレンズを像ぶれ量に応じて移動させる「シフト防振レンズ方式」またはバリアングルプリズムを像ぶれ量に応じて傾ける「ＶＡＰ（バリアングルプリズム）方式」に代表される、機械的機構による光学系の補正を行うものがある。
【０００３】
このような像ぶれ補正機能においては、角速度センサなどにより撮影装置の像ぶれの信号が検出され、その信号に積分などの演算が施されることにより像ぶれ補正の目標値が算出され、この目標値に基づいて、画像のぶれを補正するように、光学系の補正が制御される。
【０００４】
一方、撮影装置においては、被写体への焦点を自動的に合わせる自動合焦機能が用いられる。この自動合焦機能においては、被写体からの光に基づいて、画像のコントラストが検出され、そのコントラストが最大になるように光学系のレンズが補正される。したがって、このような自動合焦機能では、被写体自体のコントラストが低い場合、または、低照度下では、合焦制御が困難になる。そこで、撮影装置に取り付けられた、ライトなどで構成される補助光投射装置により投光パターンが被写体に向けて投射されることにより、被写体において投射された投光パターンのコントラストが最大になるように、自動合焦機能の制御が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような像ぶれ補正機能と、補助光投射時の自動合焦機能が同時に用いられた場合、像ぶれ補正機能は、被写体に対して像ぶれが発生しないように制御するため、撮影装置に取り付けられた補助光投射装置が投射する投光パターンにも撮影装置の光学系に対する像ぶれが生じてしまう。この像ぶれにより、補助光の投光パターンが、自動合焦するために用いられるコントラスト検出範囲内に出入りしてしまったり、あるいは、コントラスト検出範囲内には存在しない状況が発生してしまう恐れがある。
【０００６】
さらに、ズーム機能を有する撮影装置においては、ズーム低倍率の場合、補助光の投光パターンがコントラスト検出範囲内に入っていたとしても、ズーム高倍率にした場合、パターンとパターンの間隔が広くなってしまい、補助光の投光パターンがコントラスト検出範囲内に全く入らなくなってしまう恐れがある。
【０００７】
このような場合を防ぐために、製造過程において、ズーム最高倍率にしてパターンがコントラスト検出範囲に入るように補助光照射位置を調整する工程が設けられているが、像ぶれ補正機能により画像のぶれが補正された場合、補助光の投光パターンが、コントラスト検出範囲内に全く入らなくなってしまう恐れがある。
【０００８】
それに対して、投光パターンのパターン密度を上げる、パターン密度をズーム位置に応じて可変にする、または、投光パターンを像ぶれ補正と同じ方向に移動させる等の対応策が考えられるが、この補助光投射装置において、強度およびパターン密度管理が必要な高いエネルギー密度を持つレーザ光のような光源を用いた場合、投光パターンのパターン密度を上げたり、パターン密度をズーム位置に応じて可変にすることは、安全上、困難であり、また、投光パターンを像ぶれ補正と同じ方向に移動させることは、撮影装置の構造上の制約があったり、別途装置の必要性が発生してしまう恐れがある。
【０００９】
以上のような問題をすべて解決する方法として、補助光の投射中には像ぶれ補正機能を停止する方法がある。しかしながら、この方法では、補助光の投射中には像ぶれ補正が全く行われず、さらに、撮影装置において、像ぶれ補正機能の停止に伴う騒音または振動が発生してしまう。また、像の露光時に像ぶれ補正効果を得るために、補助光の投射終了後、再び像ぶれ補正機能を起動しても、補正効果が発揮されるまでに遅延が生じる。反対に、遅延を生じさせないように制御すると、騒音または振動が発生する原因になってしまう。
【００１０】
以上のように、像ぶれ補正機能と、補助光投射時の自動合焦機能が同時に用いられた場合、自動合焦機能の精度低下を引き起こしてしまうという課題があった。
【００１１】
さらに、補助光の投射中において、補助光が苦手とする被写体（補助光を吸収したり、透過する被写体、または、補助光が当たらない部分（画面端など）にある被写体など）に対しては、補助光投射を行っても有効に自動合焦されないため、投光パターン以外の光による像から情報を得て、自動合焦する場合もある。このような場合には、像ぶれ補正機能を停止してしまうと、像ぶれ補正機能を有効に活用している投光パターン以外の光による像から情報を得て行う自動合焦機能、色制御または露出制御等の他の機能の精度が低下してしまうという課題があった。
【００１２】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、常時、自動合焦機能の精度を向上できるようにするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の撮影装置は、自動合焦処理実行時に、投射手段により投光パターンが投射されているか否かを判断する第１の判断手段と、基準値を設定する設定手段と、第１の判断手段により投光パターンが投射されていると判断された場合、検出手段により検出された信号は、設定手段により設定された基準値より低い周波数成分を含むか否かを判断する第２の判断手段と、第２の判断手段により信号は基準値よりも低い周波数成分を含むと判断された場合、基準値よりも低い周波数成分に対する補正手段による像ぶれの補正を禁止させる禁止手段とを備え、補正手段は、基準値よりも高い周波数成分に対して、信号に対する像ぶれの補正を実行することを特徴とする。
【００１４】
基準値よりも高い周波数成分の信号に対して、信号の振幅に応じた係数に基づいて、信号に対応する像ぶれを補正する制御量を演算する演算手段と、演算手段により演算された制御量に基づいて、補正手段による像ぶれの補正を制御する補正制御手段とをさらに備えるようにすることができる。
【００１５】
基準値よりも高い周波数成分の信号に対して、演算手段は、係数の値を１に近づけるようにして、信号に対応する像ぶれを補正する制御量を演算するようにすることができる。
【００１６】
本発明の第１の信号処理方法は、自動合焦処理実行時に、投射手段により投光パターンが投射されているか否かを判断する第１の判断ステップと、基準値を設定する設定ステップと、第１の判断ステップの処理により投光パターンが投射されていると判断された場合、検出手段により検出された信号は、設定ステップの処理により設定された基準値より低い周波数成分を含むか否かを判断する第２の判断ステップと、第２の判断ステップの処理により信号は基準値よりも低い周波数成分を含むと判断された場合、基準値よりも低い周波数成分に対する補正手段による像ぶれの補正を禁止させる禁止ステップと、基準値よりも高い周波数成分に対する補正手段による像ぶれの補正を実行させる補正ステップとを含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明の第１の記録媒体のプログラムは、自動合焦処理実行時に、投射手段により投光パターンが投射されているか否かを判断する第１の判断ステップと、基準値を設定する設定ステップと、第１の判断ステップの処理により投光パターンが投射されていると判断された場合、検出手段により検出された信号は、設定ステップの処理により設定された基準値より低い周波数成分を含むか否かを判断する第２の判断ステップと、第２の判断ステップの処理により信号は基準値よりも低い周波数成分を含むと判断された場合、基準値よりも低い周波数成分に対する補正手段による像ぶれの補正を禁止させる禁止ステップと、基準値よりも高い周波数成分に対する補正手段による像ぶれの補正を実行させる補正ステップとを含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明の第１のプログラムは、自動合焦処理実行時に、投射手段により投光パターンが投射されているか否かを判断する第１の判断ステップと、基準値を設定する設定ステップと、第１の判断ステップの処理により投光パターンが投射されていると判断された場合、検出手段により検出された信号は、設定ステップの処理により設定された基準値より低い周波数成分を含むか否かを判断する第２の判断ステップと、第２の判断ステップの処理により信号は基準値よりも低い周波数成分を含むと判断された場合、基準値よりも低い周波数成分に対する補正手段による像ぶれの補正を禁止させる禁止ステップと、基準値よりも高い周波数成分に対する補正手段による像ぶれの補正を実行させる補正ステップとを含むことを特徴とする。
【００１９】
本発明の第２の撮影装置は、自動合焦処理実行時に、投射手段により投光パターンが投射されているか否かを判断する判断手段と、判断手段により投光パターンが投射されていると判断された場合、検出手段により検出された信号の周波数に基づいて、信号を複数の周波数帯域に振り分ける振り分け手段と、振り分け手段により複数の周波数帯域に振り分けられた信号に対応する像ぶれを補正する制御量を、周波数帯域毎に、周波数帯域が低いほど係数の値が０に近づき、周波数帯域が高いほど係数の値が１に近づくように設定される係数に基づいて演算する演算手段と、演算手段により演算された制御量に基づいて、補正手段による像ぶれの補正を制御する補正制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２０】
振り分け手段は、信号を３つの周波数帯域に振り分け、演算手段は、振り分け手段により振り分けられた信号のうち、最低の周波数帯域の信号に対する像ぶれを補正する制御量を、係数の値を０に近づけるようにして演算し、振り分け手段により振り分けられた信号のうち、中庸の周波数帯域の信号に対する像ぶれを補正する制御量を、信号の振幅に応じた係数に基づいて演算し、振り分け手段により振り分けられた信号のうち、最高の周波数帯域の信号に対する像ぶれを補正する制御量を、係数の値を１に近づけるようにして演算することを特徴とする。
【００２１】
本発明の第２の信号処理方法は、自動合焦処理実行時に、投射手段により投光パターンが投射されているか否かを判断する判断ステップと、判断ステップの処理により投光パターンが投射されていると判断された場合、検出手段により検出された信号の周波数に基づいて、信号を複数の周波数帯域に振り分ける振り分けステップと、振り分けステップの処理により複数の周波数帯域に振り分けられた信号に対応する像ぶれを補正する制御量を、周波数帯域毎に、周波数帯域が低いほど係数の値が０に近づき、周波数帯域が高いほど係数の値が１に近づくように設定される係数に基づいて演算する演算ステップと、演算ステップの処理により演算された制御量に基づいて、補正手段による像ぶれの補正を制御する補正制御ステップとを含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明の第２の記録媒体のプログラムは、自動合焦処理実行時に、投射手段により投光パターンが投射されているか否かを判断する判断ステップと、判断ステップの処理により投光パターンが投射されていると判断された場合、検出手段により検出された信号の周波数に基づいて、信号を複数の周波数帯域に振り分ける振り分けステップと、振り分けステップの処理により複数の周波数帯域に振り分けられた信号に対応する像ぶれを補正する制御量を、周波数帯域毎に、周波数帯域が低いほど係数の値が０に近づき、周波数帯域が高いほど係数の値が１に近づくように設定される係数に基づいて演算する演算ステップと、演算ステップの処理により演算された制御量に基づいて、補正手段による像ぶれの補正を制御する補正制御ステップとを含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明の第２のプログラムは、自動合焦処理実行時に、投射手段により投光パターンが投射されているか否かを判断する判断ステップと、判断ステップの処理により投光パターンが投射されていると判断された場合、検出手段により検出された信号の周波数に基づいて、信号を複数の周波数帯域に振り分ける振り分けステップと、振り分けステップの処理により複数の周波数帯域に振り分けられた信号に対応する像ぶれを補正する制御量を、周波数帯域毎に、周波数帯域が低いほど係数の値が０に近づき、周波数帯域が高いほど係数の値が１に近づくように設定される係数に基づいて演算する演算ステップと、演算ステップの処理により演算された制御量に基づいて、補正手段による像ぶれの補正を制御する補正制御ステップとを含むことを特徴とする。
【００２４】
本発明の第１の撮影装置、信号処理方法、記録媒体、並びにプログラムにおいては、基準値が設定され、自動合焦処理実行時に投光パターンが投射されていると判断された場合、検出された信号は設定された基準値よりも低い周波数成分を含むか否かが判断される。そして、信号は基準値よりも低い周波数成分を含むと判断された場合、基準値よりも低い周波数成分に対する像ぶれの補正が禁止される。
【００２５】
本発明の第２の撮影装置、信号処理方法、記録媒体、並びにプログラムにおいては、自動合焦処理実行時に投光パターンが投射されていると判断された場合、検出された信号の周波数に基づいて、信号が複数の周波数帯域に振り分けられる。そして、複数の周波数帯域に振り分けられた信号に対応する像ぶれを補正する制御量が、周波数帯域毎に、周波数帯域が低いほど係数の値が０に近づき、周波数帯域が高いほど係数の値が１に近づくように設定される係数に基づいて演算され、演算された制御量に基づいて、像ぶれの補正が制御される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２７】
図１は、本発明を適用したカメラ一体型ビデオレコーダ（以下、ビデオカメラと称する）に代表される撮影装置１の構成例を示すブロック図である。図１において、撮影装置１は、ぶれ検出部１１、信号処理部１２、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと称する）１３、露出制御部１４、補助光制御部１５、補正制御部１６、および、ぶれ補正部１７により構成される。
【００２８】
ぶれ検出部１１は、例えば、光学系（図示せず）とともに振動する撮影装置１本体に取り付けられた角速度センサにより構成され、像ぶれを検出する。
【００２９】
信号処理部１２は、ぶれ検出部１１により検出された角速度信号である像ぶれ信号を受け取り、その像ぶれ信号をマイコン１３のインタフェースに合った信号に変換する。信号処理部１２は、予め設定されたカットオフ周波数より高い周波数をカットするローパスフィルタ３１、像ぶれ信号を増幅させる増幅器３２、および、予め設定されたカットオフ周波数より低い周波数をカットするハイパスフィルタ３３などにより構成されるアナログ回路である。
【００３０】
露出制御部１４は、被写体からの光の量を測って、絞りやシャッター速度を調整し、露出などの制御を行う。補助光制御部１５は、露出制御部１４により計測された光の量に関する情報に基づいて、補助光投光フラグをＯＮ／ＯＦＦし、ライトなどにより構成される補助光投射部（図示せず）を制御し、補助光の投光パターンを投射させる。
【００３１】
マイコン１３は、補助光制御部１５の補助光投光フラグに基づいて、信号処理部１２からの像ぶれ信号に所定の調整処理を行い、その像ぶれ信号に対応する像ぶれを補正するために必要な像ぶれ補正の制御量を求める。
【００３２】
補正制御部１６は、マイコン１３により算出された像ぶれ補正の制御量に基づいて、モータなどにより構成されるぶれ補正部１７が目標の位置になるように制御を行う。補正制御部１６は、像ぶれ信号と像ぶれ補正の制御量を比較する比較部３４、制御信号などの加減算を実行する加減算部３５、予め設定されたカットオフ周波数より高い周波数をカットするローパスフィルタ３６、信号を増幅させる増幅器３７、および、予め設定されたカットオフ周波数より低い周波数をカットするハイパスフィルタ３８などにより構成される。
【００３３】
なお、撮影装置１は、撮影のための構成や撮影した映像信号を記録または再生するための各種構成を有するが、図１の例では、説明の便宜上、省略されている。
【００３４】
図２は、マイコン１３の詳細な構成例を示すブロック図である。
【００３５】
マイコン１３は、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換部５１、ハイパスフィルタ５２、感度調整部５３、ズーム調整部５４、積分処理部５５、および変調部５６により構成され、撮影装置１全体の動作を制御する。また、マイコン１３は、ハイパスフィルタ５２の予め設定されたカットオフ周波数よりも高い周波数を基準値αとして設定する。
【００３６】
Ａ／Ｄ変換部５１は、信号処理部１２からのアナログ信号の像ぶれ信号をディジタル信号に変換し、ハイパスフィルタ５２に出力する。ハイパスフィルタ５２は、予め設定された所定のカットオフ周波数より低い周波数を遮断したり、また、補助光制御部１５の補助光投光フラグを監視しているマイコン１３の制御のもと、所定のカットオフ周波数よりも高い周波数として設定される基準値αより低い周波数を遮断し、その周波数の像ぶれ信号に対する像ぶれ補正を行わないようにさせる。
【００３７】
感度調整部５３は、ハイパスフィルタ５２からの像ぶれ信号を、ぶれ検出部１１を構成する角速度センサの感度のばらつきを吸収するため、角速度センサの感度に応じてゲイン調整する。ズーム調整部５４は、その像ぶれ信号をズーム位置に応じてゲイン調整する。
【００３８】
積分処理部５５は、感度調整、ゲイン調整された像ぶれ信号を積分し、その像ぶれ信号に対応する、像ぶれを補正するために必要な像ぶれ補正の制御量を算出する。変調部５６は、算出された制御量をＰＷＭ（パルス幅変調：Pulse Width
Modulation）信号に変換し、補正制御部１６に出力する。
【００３９】
図３は、積分処理部５５の詳細な構成例を示すブロック図である。図３の例においては、遅延器７２、乗算器７３および加算器７４により構成される。
【００４０】
積分処理部５５は、ズーム調整部５４より入力された像ぶれ信号を積分し、積分された結果であるフィードバック振幅Ａを遅延器７２に出力する。遅延器７２は、そのフィードバック振幅Ａを１サンプリング遅延させる。乗算器７３は、遅延器７２により１サンプリング遅延されたフィードバック振幅Ａに、図４に示されるような係数テーブルに基づいて求められるフィードバック係数Ｋを乗算する。
【００４１】
このフィードバック係数Ｋは、０乃至１の間の値とされる。このフィードバック係数Ｋが１に近づくほど、像ぶれ補正の効果は大きく（強く）なる。その反面、この補正における有効画素数または光学的な制約、または、構造的な（メカニカルな）制約によるリミットに達してしまい、補正画像が不自然な動きになってしまう恐れがある。そのため、図４に示されるような係数テーブルに基づいて、フィードバック振幅Ａに応じたフィードバック係数Ｋが求められる。
【００４２】
図４の例において、横軸は、フィードバック振幅Ａの値であり、右に行くほど振幅が大きいことが示される。縦軸は、フィードバック係数Ｋの値であり、フィードバック係数Ｋは、０乃至１の間の値とされる。すなわち、この係数テーブルの例においては、フィードバック振幅Ａが小さいほど、フィードバック係数Ｋが１に近づき、フィードバック振幅Ａが大きいほど、フィードバック係数Ｋが０に近づくことが示される。
【００４３】
以上により、フィードバック振幅Ａに応じたフィードバック係数Ｋが求められるので、フィードバック振幅Ａが小さいほど、像ぶれ補正の効果が強くなり、フィードバック振幅Ａが大きいほど、像ぶれ補正の効果が弱くなる。これにより、補正画像が不自然な動きになってしまうことが抑制される。
【００４４】
以上のようにして求められたフィードバック係数Ｋを、乗算器７３は、フィードバック振幅Ａに乗算する。加算部７４は、この乗算された値を、次の像ぶれ信号に加算し、それを像ぶれ信号の像ぶれ補正の制御量とし、変調部５６に出力する。すなわち、換言すると、加算部７４は、１サンプリング前の積分出力（フィードバック振幅Ａ）にフィードバック係数Ｋを乗算したものを、現在の像ぶれ信号に加算する。そして、この処理は、像ぶれ補正が行われている間、繰り返される。
【００４５】
次に、図５のフローチャートを参照して、自動合焦時における補助光の投射処理について説明する。
【００４６】
撮影装置１においては、電源投入後、この補助光の投射処理が実行される。ステップＳ１において、補助光制御部１５は、露出制御部１４より計測された被写体からの光に関する情報を取得する。
【００４７】
ステップＳ２において、補助光制御部１５は、被写体からの光に関する情報に基づいて、その光が低コントラストまたは低照度であるか否かを判断し、光が低コントラストまたは低照度であると判断した場合、ステップＳ３において、補助光制御部１５は、補助光投光フラグをＯＮにする。
【００４８】
ステップＳ４において、補助光制御部１５は、ライトなどにより構成される補助光投射部（図示せず）を制御し、補助光の投光パターンを投射させる。これにより、撮影装置１において、補助光投射時の自動合焦処理が実行される。この自動合焦処理は、被写体からの光に基づいて、画像のコントラストが検出され、そのコントラストが最大になるように光学系のレンズが補正されることにより実行される。この補助光の投光パターンの投射は、ステップＳ５において、補助光制御部１５により、撮影装置１において自動合焦処理が終了したと判断されるまで繰り返し続けられる。
【００４９】
ステップＳ５において、撮影装置１において自動合焦処理が終了したと判断された場合、補助光制御部１５は、ステップＳ６において、補助光投光フラグをＯＦＦにし、ステップＳ７において、補助光の投光パターンの投射を終了させる。
【００５０】
ステップＳ２において、光が低コントラスト、かつ、低照度であると判断されなかった場合、ステップＳ８において、補助光制御部１５は補助光投光フラグをＯＦＦにし、処理を終了させる。
【００５１】
この補助光制御部１５の補助光投光フラグのＯＮ／ＯＦＦを監視することにより、マイコン１３は、以下に説明する像ぶれの補正処理において、補助光の投光パターンが投射されているか否かを判断できる。
【００５２】
次に、図６のフローチャートを参照して、像ぶれの補正処理を説明する。
【００５３】
ステップＳ２１において、Ａ／Ｄ変換部５１は、アナログ信号である像ぶれ信号をディジタル信号に変換する。
【００５４】
マイコン１３は、ステップＳ２２において、補助光制御部１５を監視し、補助光投光フラグがＯＮであるか否かを判断し、補助光投光フラグがＯＮであると判断した場合、ステップＳ２３において、周波数の基準値αを設定する。この周波数の基準値αは、自動合焦機能に用いるコントラスト検出範囲内への出入りの主たる原因となる、低周波数の像ぶれの補正をしないように、その低周波を遮断するために、ハイパスフィルタ５２に予め設定されているカットオフ周波数よりも高く設定される。
【００５５】
ステップＳ２４において、マイコン１３は、像ぶれ信号が、ステップＳ２３において設定された基準値αよりも低い周波数成分を含むか否かを判断する。ステップＳ２４において、像ぶれ信号が基準値αよりも低い周波数成分を含むと判断された場合、ステップＳ２５において、ハイパスフィルタ５２は、像ぶれ信号の基準値αよりも低い周波数成分を遮断する。すなわち、これにより、像ぶれ信号のうち、基準値αよりも低い周波数の像ぶれ補正が禁止される。
【００５６】
ステップＳ２４において、像ぶれ信号が、基準値よりも低い周波数成分を含まないと判断された場合、マイコン１３は、ステップＳ２５の処理をスキップし、ステップＳ２６において、補正の制御量演算処理を実行する。すなわち、ステップＳ２６においては、像ぶれ信号のうち、基準値αよりも高い周波数のみの像ぶれの補正の制御量演算処理が実行される。この補正の制御量演算処理を、図７のフローチャートを参照して説明する。
【００５７】
ステップＳ４１において、感度調整部５３は、ぶれ検出部１１を構成する角速度センサに応じて、像ぶれ信号をゲイン調整し、ズーム調整部５４は、ズーム位置に応じて、像ぶれ信号をゲイン調整する。
【００５８】
ステップＳ４２において、積分処理部５５は、調整された像ぶれ信号に、１サンプリング前の像ぶれ信号を積分した値（フィードバック振幅Ａ）に、係数テーブル（図４）より求められたフィードバック係数Ｋを加算した値を加えて、像ぶれを補正するために必要な像ぶれ補正の制御量を求める。
【００５９】
ステップＳ４３において、変調部５６は、その像ぶれ補正の制御量をＰＷＭ（パルス幅変調：Pulse Width Modulation）信号に変換し、補正制御部１６に出力する。
【００６０】
一方、ステップＳ２２において、補助光投光フラグがＯＦＦであると判断された場合、ステップＳ２７において、ハイパスフィルタ５２は、像ぶれ信号のうち、予め設定されているカットオフ周波数よりも低い周波数の信号を遮断する。したがって、この場合は、基準値αよりも低く、カットオフ周波数よりも高い周波数成分も、ステップＳ２８以降の処理が実行される。
【００６１】
ステップＳ２８において、マイコン１３は、通常の補正の制御量演算処理を実行する。この補正の制御量演算処理は、図７を参照して上述した処理と基本的に同様の処理であり、繰り返しになるのでその説明を省略するが、この処理により、像ぶれを補正するために必要な像ぶれ補正の制御量が求まる。
【００６２】
ステップＳ２６またはＳ２８の処理において、像ぶれを補正するために必要な像ぶれ補正の制御量が求められた後、ステップＳ２９において、補正制御部１６は、求められた像ぶれ補正の制御量に基づいて、目標の位置になるように、ぶれ補正部１７の補正を制御する。
【００６３】
なお、一般的に、高周波数の像ぶれは、振幅が小さく、補正画像が不自然な動きになってしまうようなリミット（図４を参照にして上述した）に達し難いとされるため、図６のステップＳ２６における補正の制御量演算の際には、フィードバック係数を１に近い値にして演算するようにしてもよい。これにより、補助光投射時に、高周波数の像ぶれに対する補正のみを強くかけるようにできる。
【００６４】
以上より、補助光投射時に、自動合焦機能に用いるコントラスト検出範囲内への出入りの主たる原因となる、低周波数の像ぶれに対する補正を禁止するようにしたので、自動合焦機能の精度が向上される。さらに、ズームの倍率に関わらず、補助光の投光パターンがコントラスト検出範囲内に入るようにできる。
【００６５】
また、補助光投射時にも、高周波数に対する像ぶれ補正をするようにしたので、補助光の投光パターン以外の光による通常の被写体に対する自動合焦機能が可能になり、補助光が苦手とする被写体（補助光を吸収したり、透過する被写体、または、補助光が当たらない部分（画面端など）にある被写体など）に対して有効に働くようにでき、また、色制御や露出制御などのその他の制御についても有効に機能される。
【００６６】
また、補助光投射時に、例えば、像ぶれ補正機能を停止する動作のように、像ぶれ補正を急激に変化させることがないため、騒音、振動または画面の急激な変化が発生するのが抑制される。また、常に、像ぶれ補正機能が動作しているので、像ぶれ補正の遅延が生じてしまうのが抑制される。さらに、補助光投射時に、高い周波数に対してのみ、像ぶれ補正を行うため、省電力化が図れる。また、既存の装置のみで実現可能であり、低コスト化が図れる。
【００６７】
さらに、レーザ光などの高エネルギー密度の光源を用いた補助光投射装置を有する撮影装置において、ズーム倍率の異なるレンズに取り替えた場合にも、投光パターン変更などのリスクを伴う変更が必要なく、流用性が向上する。
【００６８】
上記説明においては、ぶれ検出部１１に角速度センサを用いて、像ぶれ信号として、角速度信号を用いて説明したが、他の角度センサ、角加速度センサまたは速度センサを用いるようにしてもよい。さらに、ぶれ補正部１７には、シフト防振レンズを用いて説明したが、ＶＡＰ（バリアングルプリズム）などを使用するようにしてもよい。
【００６９】
また、上記説明においては、マイコン１３内のハイパスフィルタ５２に基準値を設け、それをカットオフ周波数として高く設定するようにしたが、例えば、図１の信号処理部１２内のハイパスフィルタ３３、または、補正制御部１６のハイパスフィルタ３８に基準値を設け、それをカットオフ周波数として高く設定するようにしてもよい。さらに、ぶれ検出部１１の角速度センサ自体の周波数特性を変化させるようにしてもよい。なお、以上のように、マイコン１３内以外において周波数特性を制御する場合も、マイコン１３の制御に基づいて、像ぶれ信号の像ぶれ補正処理が実行される。
【００７０】
さらに、図８は、マイコンの他の構成例を示すブロック図である。なお、図８のマイコン９１においては、図２のハイパスフィルタ５２をバンドパスフィルタ１０１乃至１０３に置き換えた他は、図２のマイコン１３と同様の構成であり、図２における場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、繰り返しになるので、以下では、その説明は適宜省略する。
【００７１】
バンドパスフィルタ１０１乃至１０３は、Ａ／Ｄ変換部５１の後段に、並列して設置されており、Ａ／Ｄ変換部５１より出力された像ぶれ信号のうち、それぞれ、設定された周波数帯域の周波数のみを通過させ、感度調整部５３に出力する。この周波数帯域は、図９に示されるように、予め設定されているが、マイコン９１により制御されるようにしてもよい。
【００７２】
図９は、バンドパスフィルタ１０１乃至１０３の対応する周波数帯域を示す図である。図９において、横軸は、周波数であり、右にいくほど、周波数が高いことを示す。縦軸は、各バンドパスフィルタ１０１乃至１０３が出力する信号の割合を示す。
【００７３】
図９の例の場合、周波数ａ乃至周波数ｃである最低の周波数帯域（周波数帯域Ｅ１乃至Ｅ３のうち、最も低い周波数の周波数帯域）Ｅ１は、バンドパスフィルタ１０１により通過させることができる周波数帯域とされ、周波数ｂ乃至周波数ｅである中庸の周波数帯域Ｅ２（周波数帯域Ｅ１乃至Ｅ３のうち、中庸の周波数の周波数帯域）は、バンドパスフィルタ１０２により通過させることができる周波数帯域とされる。また、周波数ｄ乃至周波数ｆである最高の周波数帯域Ｅ３（周波数帯域Ｅ１乃至Ｅ３のうち、最も高い周波数の周波数帯域）は、バンドパスフィルタ１０３により通過させることができる周波数帯域とされる（０＜ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄ＜ｅ＜ｆ）。
【００７４】
なお、周波数ｂ乃至周波数ｃの周波数帯域は、周波数帯域Ｅ１およびＥ２において重なっているが、その周波数帯域は狭いため、問題にはならない。同様に、周波数ｄ乃至周波数ｅの周波数帯域は、周波数帯域Ｅ２およびＥ３において重なっているが、その周波数帯域は狭いため、問題にはならない。
【００７５】
マイコン９１は、バンドパスフィルタ１０１を通過した最低の周波数帯域Ｅ１の信号、バンドパスフィルタ１０２を通過した中庸の周波数帯域Ｅ２の信号、およびバンドパスフィルタ１０３を通過した最高の周波数帯域Ｅ３の信号に基づいて、積分処理部５５を制御し、像ぶれ補正の制御量を算出させる。
【００７６】
次に、図１０のフローチャートを参照して、像ぶれの補正処理の他の例を説明する。
【００７７】
ステップＳ８１において、Ａ／Ｄ変換部５１は、アナログ信号である像ぶれ信号をディジタル信号に変換する。
【００７８】
ステップＳ８２において、マイコン９１は、補助光制御部１５を監視し、補助光投光フラグがＯＮであるか否かを判断し、補助光投光フラグがＯＮであると判断した場合、ステップＳ８３において、周波数帯域別の補正の制御量演算処理を実行する。この周波数帯域別の補正の制御量演算処理を、図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００７９】
ステップＳ１０１において、バンドパスフィルタ１０１乃至１０３は、図９に上述したように、それぞれ設定された周波数帯域の信号を通過させ、それ以外の周波数を遮断する。いまの場合、バンドパスフィルタ１０１は、最低の周波数帯域Ｅ１の信号を通過させ、バンドパスフィルタ１０２は、中庸の周波数帯域Ｅ２の信号を通過させ、かつ、バンドパスフィルタ１０３は、最高の周波数帯域Ｅ３の信号を通過させる。
【００８０】
ステップＳ１０２において、感度調整部５３は、ぶれ検出部１１を構成する角速度センサに応じて、ステップＳ１０１において通過した像ぶれ信号をゲイン調整し、ズーム調整部５４は、ズーム位置に応じて、像ぶれ信号をゲイン調整する。
【００８１】
ステップＳ１０３において、マイコン９１は、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０１を通過したか否かを判断する。すなわち、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０１により通過させることができる周波数帯域（周波数ａ乃至周波数ｃである最低の周波数帯域Ｅ１）の周波数であるか否かが判断される。
【００８２】
ステップＳ１０３において、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０１を通過したと判断された場合、ステップＳ１０４において、積分処理部５５は、調整された像ぶれ信号に、１サンプリング前の像ぶれ信号を積分した値（フィードバック振幅Ａ）に、０に近い値のフィードバック係数Ｋを加算した値を加えて、像ぶれを補正するために必要な像ぶれ補正の制御量を求める。これにより、以降の処理において、最低の周波数帯域Ｅ１の周波数の信号に対しては、像ぶれの効果が弱くなるように像ぶれ補正が制御される。
【００８３】
ステップＳ１０３において、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０１を通過しなかったと判断された場合、ステップＳ１０５において、マイコン９１は、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０２を通過したか否かを判断する。すなわち、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０２により通過させることができる周波数帯域（周波数ｂ乃至周波数ｅである中庸の周波数帯域Ｅ２）の周波数であるか否かが判断される。
【００８４】
ステップＳ１０５において、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０２を通過したと判断された場合、ステップＳ１０６において、積分処理部５５は、調整された像ぶれ信号に、１サンプリング前の像ぶれ信号を積分した値（フィードバック振幅Ａ）に、係数テーブル（図４）より求められたフィードバック係数Ｋを加算した値を加えて、像ぶれを補正するために必要な像ぶれ補正の制御量を求める。これにより、以降の処理において、中庸の周波数帯域Ｅ２の周波数の信号に対しては、通常の像ぶれ補正が実行されるように制御される。
【００８５】
ステップＳ１０５において、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０２を通過しなかったと判断された場合、ステップＳ１０７において、マイコン９１は、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０３を通過したか否かを判断する。すなわち、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０３により通過させることができる周波数帯域（周波数ｄ乃至周波数ｆである最高の周波数帯域Ｅ３）の周波数であるか否かが判断される。
【００８６】
ステップＳ１０７において、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０３を通過したと判断された場合、ステップＳ１０８において、積分処理部５５は、調整された像ぶれ信号に、１サンプリング前の像ぶれ信号を積分した値（フィードバック振幅Ａ）に、１に近い値のフィードバック係数Ｋを加算した値を加えて、像ぶれを補正するために必要な像ぶれ補正の制御量を求める。これにより、以降の処理において、最高の周波数帯域Ｅ３の周波数の信号に対しては、像ぶれ補正の効果が強くなるように像ぶれ補正が制御される。
【００８７】
ステップＳ１０７において、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０３を通過しなかったと判断された場合、その像ぶれ信号の周波数は、バンドパスフィルタ１０１乃至１０３のいずれからも遮断されるため、何も処理されない。
【００８８】
以上の処理により、各周波数帯域に対応して求められた像ぶれの制御量を、ステップＳ１０９において、変調部５６は、ＰＷＭ（パルス幅変調：Pulse Width
Modulation）信号に変換し、補正制御部１６に出力する。
【００８９】
一方、ステップＳ８２において、補助光投光フラグがＯＦＦであると判断された場合、ステップＳ８４において、バンドパスフィルタ１０１乃至１０３は、それぞれ予め設定された周波数帯域の信号を通過させ、感度調整部５３に出力する。
【００９０】
ステップＳ８５において、マイコン１３は、バンドパスフィルタ１０１乃至１０３のうちのいずれかを通過した信号すべてに対して、通常の補正の制御量演算処理を実行する。この補正の制御量演算処理は、図６のステップＳ２６（すなわち、図７）の処理と同様の処理であり、繰り返しになるので、その説明を省略するが、この処理により、像ぶれを補正するために必要な像ぶれ補正の制御量が求まる。
【００９１】
ステップＳ８３またはＳ８５の処理において、像ぶれを補正するために必要な像ぶれ補正の制御量が求められた後、ステップＳ８６において、補正制御部１６は、求められた像ぶれ補正の制御量に基づいて、目標の位置になるように、ぶれ補正部１７の補正を制御する。
【００９２】
以上のように、各周波数帯域に対応して像ぶれの制御量が求められるので、高周波数の像ぶれに対する補正の効果が強くなるように、像ぶれ補正できたり、または、補助光投射時に、自動合焦機能に用いるコントラスト検出範囲内への出入りの主たる原因となる、低周波数の像ぶれに対する補正の効果が弱くなるように補正できる。その場合、ぶれ補正を全く行わないようにするよりも、色制御や露出制御などのその他の制御についても有効に機能される。
【００９３】
なお、上記説明においては、３つのバンドパスフィルタを並列させて構成したが、バンドパスフィルタの個数は限られておらず、周波数帯域を分けるために必要な個数のバンドパスフィルタを並列に構成するようにしてもよい。
【００９４】
上記説明では、ビデオカメラに関して説明したがディジタルスチルカメラ、または、その他の動画像あるいは静止画像の撮影装置などにも、本発明が適用される。
【００９５】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。この場合、例えば、撮影装置１は、図１２に示されるような撮影装置１１１により構成される。
【００９６】
図１２において、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２１は、ＲＯＭ(Read Only Memory)１２２に記憶されているプログラム、または、記憶部１２８からＲＡＭ（Random Access Memory）１２３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。ＲＡＭ１２３にはまた、ＣＰＵ１２１が各種の処理を実行する上において必要なデータなどが適宜記憶される。
【００９７】
ＣＰＵ１２１、ＲＯＭ１２２、およびＲＡＭ１２３は、バス１２４を介して相互に接続されている。このバス１２４にはまた、入出力インタフェース１２５も接続されている。
【００９８】
入出力インタフェース１２５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部１２６、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)，ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部１２７、ハードディスクなどより構成される記憶部１２８、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部１２９が接続されている。通信部１２９は、図示せぬネットワークを介しての通信処理を行う。
【００９９】
入出力インタフェース１２５にはまた、必要に応じてドライブ１３０が接続され、磁気ディスク１３１、光ディスク１３２、光磁気ディスク１３３、或いは半導体メモリ１３４などが適宜装着され、それから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部１２８にインストールされる。
【０１００】
一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば、汎用のパーソナルコンピュータなどに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０１０１】
この記録媒体は、図１２に示すように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク１３１（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク１３２（CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory)，ＤＶＤ(Digital Versatile Disk)を含む）、光磁気ディスク１３３（MD(Mini-Disk)（商標）を含む）、もしくは半導体メモリ１３４などよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているＲＯＭ１２２や、記憶部１２８に含まれるハードディスクなどで構成される。
【０１０２】
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に従って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１０３】
なお、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【０１０４】
【発明の効果】
以上の如く、本発明によれば、常に、自動合焦機能の精度の向上が促進できる。また、本発明によれば、色制御や露出制御などのその他の制御の精度の低下を抑制できる。さらに、本発明によれば、省電力化が図れ、低コスト化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した撮影装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１のマイクロコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【図３】図２の積分処理部の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図４】係数テーブルを説明する図である。
【図５】図１の撮影装置の補助光の投射処理を説明するフローチャートである。
【図６】図１の撮影装置の像ぶれの補正処理を説明するフローチャートである。
【図７】図６のステップＳ２６の補正の制御量演算処理を説明するフローチャートである。
【図８】図１のマイクロコンピュータの他の構成例を示すブロック図である。
【図９】図８のバンドパスフィルタの周波数帯域を説明する図である。
【図１０】図１の撮影装置の像ぶれの補正処理の他の例を説明するフローチャートである。
【図１１】図１０のステップＳ８３の周波数帯域別の補正の制御量演算処理を説明するフローチャートである。
【図１２】図１の撮影装置の他の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 撮影装置，１１ ぶれ検出部，１２ 信号処理部，１３ マイコン，１４ 露出制御部，１５ 補助光制御部，１６ 補正制御部，１７ ぶれ補正部，３３ハイパスフィルタ，３８ ハイパスフィルタ，５１ Ａ／Ｄ変換部，５２ ハイパスフィルタ，５３ 感度調整部，５４ ズーム調整部，５５ 積分処理部，５６ 変調部，７２ 遅延器，７３ 乗算器，７４ 加算器，９１ マイコン，１０１ バンドパスフィルタ，１０２ バンドパスフィルタ，１０３ バンドパスフィルタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影装置、信号処理方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、特に、常に、自動合焦の精度を向上することができるようにした撮影装置、信号処理方法、記録媒体、並びにプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラ一体型ビデオテープレコーダ（以下、ビデオカメラと称する）やディジタルスチルカメラなどの撮影装置においては、画像のぶれを補正する機能として、シフトレンズを像ぶれ量に応じて移動させる「シフト防振レンズ方式」またはバリアングルプリズムを像ぶれ量に応じて傾ける「ＶＡＰ（バリアングルプリズム）方式」に代表される、機械的機構による光学系の補正を行うものがある。
【０００３】
このような像ぶれ補正機能においては、角速度センサなどにより撮影装置の像ぶれの信号が検出され、その信号に積分などの演算が施されることにより像ぶれ補正の目標値が算出され、この目標値に基づいて、画像のぶれを補正するように、光学系の補正が制御される。
【０００４】
一方、撮影装置においては、被写体への焦点を自動的に合わせる自動合焦機能が用いられる。この自動合焦機能においては、被写体からの光に基づいて、画像のコントラストが検出され、そのコントラストが最大になるように光学系のレンズが補正される。したがって、このような自動合焦機能では、被写体自体のコントラストが低い場合、または、低照度下では、合焦制御が困難になる。そこで、撮影装置に取り付けられた、ライトなどで構成される補助光投射装置により投光パターンが被写体に向けて投射されることにより、被写体において投射された投光パターンのコントラストが最大になるように、自動合焦機能の制御が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような像ぶれ補正機能と、補助光投射時の自動合焦機能が同時に用いられた場合、像ぶれ補正機能は、被写体に対して像ぶれが発生しないように制御するため、撮影装置に取り付けられた補助光投射装置が投射する投光パターンにも撮影装置の光学系に対する像ぶれが生じてしまう。この像ぶれにより、補助光の投光パターンが、自動合焦するために用いられるコントラスト検出範囲内に出入りしてしまったり、あるいは、コントラスト検出範囲内には存在しない状況が発生してしまう恐れがある。
【０００６】
さらに、ズーム機能を有する撮影装置においては、ズーム低倍率の場合、補助光の投光パターンがコントラスト検出範囲内に入っていたとしても、ズーム高倍率にした場合、パターンとパターンの間隔が広くなってしまい、補助光の投光パターンがコントラスト検出範囲内に全く入らなくなってしまう恐れがある。
【０００７】
このような場合を防ぐために、製造過程において、ズーム最高倍率にしてパターンがコントラスト検出範囲に入るように補助光照射位置を調整する工程が設けられているが、像ぶれ補正機能により画像のぶれが補正された場合、補助光の投光パターンが、コントラスト検出範囲内に全く入らなくなってしまう恐れがある。
【０００８】
それに対して、投光パターンのパターン密度を上げる、パターン密度をズーム位置に応じて可変にする、または、投光パターンを像ぶれ補正と同じ方向に移動させる等の対応策が考えられるが、この補助光投射装置において、強度およびパターン密度管理が必要な高いエネルギー密度を持つレーザ光のような光源を用いた場合、投光パターンのパターン密度を上げたり、パターン密度をズーム位置に応じて可変にすることは、安全上、困難であり、また、投光パターンを像ぶれ補正と同じ方向に移動させることは、撮影装置の構造上の制約があったり、別途装置の必要性が発生してしまう恐れがある。
【０００９】
以上のような問題をすべて解決する方法として、補助光の投射中には像ぶれ補正機能を停止する方法がある。しかしながら、この方法では、補助光の投射中には像ぶれ補正が全く行われず、さらに、撮影装置において、像ぶれ補正機能の停止に伴う騒音または振動が発生してしまう。また、像の露光時に像ぶれ補正効果を得るために、補助光の投射終了後、再び像ぶれ補正機能を起動しても、補正効果が発揮されるまでに遅延が生じる。反対に、遅延を生じさせないように制御すると、騒音または振動が発生する原因になってしまう。
【００１０】
以上のように、像ぶれ補正機能と、補助光投射時の自動合焦機能が同時に用いられた場合、自動合焦機能の精度低下を引き起こしてしまうという課題があった。
【００１１】
さらに、補助光の投射中において、補助光が苦手とする被写体（補助光を吸収したり、透過する被写体、または、補助光が当たらない部分（画面端など）にある被写体など）に対しては、補助光投射を行っても有効に自動合焦されないため、投光パターン以外の光による像から情報を得て、自動合焦する場合もある。このような場合には、像ぶれ補正機能を停止してしまうと、像ぶれ補正機能を有効に活用している投光パターン以外の光による像から情報を得て行う自動合焦機能、色制御または露出制御等の他の機能の精度が低下してしまうという課題があった。
【００１２】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、常時、自動合焦機能の精度を向上できるようにするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の撮影装置は、自動合焦処理実行時に、投射手段により投光パターンが投射されているか否かを判断する第１の判断手段と、基準値を設定する設定手段と、第１の判断手段により投光パターンが投射されていると判断された場合、検出手段により検出された信号は、設定手段により設定された基準値より低い周波数成分を含むか否かを判断する第２の判断手段と、第２の判断手段により信号は基準値よりも低い周波数成分を含むと判断された場合、基準値よりも低い周波数成分に対する補正手段による像ぶれの補正を禁止させる禁止手段とを備え、補正手段は、基準値よりも高い周波数成分に対して、信号に対する像ぶれの補正を実行することを特徴とする。
【００１４】
基準値よりも高い周波数成分の信号に対して、信号の振幅に応じた係数に基づいて、信号に対応する像ぶれを補正する制御量を演算する演算手段と、演算手段により演算された制御量に基づいて、補正手段による像ぶれの補正を制御する補正制御手段とをさらに備えるようにすることができる。
【００１５】
基準値よりも高い周波数成分の信号に対して、演算手段は、係数の値を１に近づけるようにして、信号に対応する像ぶれを補正する制御量を演算するようにすることができる。
【００１６】
本発明の第１の信号処理方法は、自動合焦処理実行時に、投射手段により投光パターンが投射されているか否かを判断する第１の判断ステップと、基準値を設定する設定ステップと、第１の判断ステップの処理により投光パターンが投射されていると判断された場合、検出手段により検出された信号は、設定ステップの処理により設定された基準値より低い周波数成分を含むか否かを判断する第２の判断ステップと、第２の判断ステップの処理により信号は基準値よりも低い周波数成分を含むと判断された場合、基準値よりも低い周波数成分に対する補正手段による像ぶれの補正を禁止させる禁止ステップと、基準値よりも高い周波数成分に対する補正手段による像ぶれの補正を実行させる補正ステップとを含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明の第１の記録媒体のプログラムは、自動合焦処理実行時に、投射手段により投光パターンが投射されているか否かを判断する第１の判断ステップと、基準値を設定する設定ステップと、第１の判断ステップの処理により投光パターンが投射されていると判断された場合、検出手段により検出された信号は、設定ステップの処理により設定された基準値より低い周波数成分を含むか否かを判断する第２の判断ステップと、第２の判断ステップの処理により信号は基準値よりも低い周波数成分を含むと判断された場合、基準値よりも低い周波数成分に対する補正手段による像ぶれの補正を禁止させる禁止ステップと、基準値よりも高い周波数成分に対する補正手段による像ぶれの補正を実行させる補正ステップとを含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明の第１のプログラムは、自動合焦処理実行時に、投射手段により投光パターンが投射されているか否かを判断する第１の判断ステップと、基準値を設定する設定ステップと、第１の判断ステップの処理により投光パターンが投射されていると判断された場合、検出手段により検出された信号は、設定ステップの処理により設定された基準値より低い周波数成分を含むか否かを判断する第２の判断ステップと、第２の判断ステップの処理により信号は基準値よりも低い周波数成分を含むと判断された場合、基準値よりも低い周波数成分に対する補正手段による像ぶれの補正を禁止させる禁止ステップと、基準値よりも高い周波数成分に対する補正手段による像ぶれの補正を実行させる補正ステップとを含むことを特徴とする。
【００１９】
本発明の第２の撮影装置は、自動合焦処理実行時に、投射手段により投光パターンが投射されているか否かを判断する判断手段と、判断手段により投光パターンが投射されていると判断された場合、検出手段により検出された信号の周波数に基づいて、信号を複数の周波数帯域に振り分ける振り分け手段と、振り分け手段により複数の周波数帯域に振り分けられた信号に対応する像ぶれを補正する制御量を、周波数帯域毎に、周波数帯域が低いほど係数の値が０に近づき、周波数帯域が高いほど係数の値が１に近づくように設定される係数に基づいて演算する演算手段と、演算手段により演算された制御量に基づいて、補正手段による像ぶれの補正を制御する補正制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２０】
振り分け手段は、信号を３つの周波数帯域に振り分け、演算手段は、振り分け手段により振り分けられた信号のうち、最低の周波数帯域の信号に対する像ぶれを補正する制御量を、係数の値を０に近づけるようにして演算し、振り分け手段により振り分けられた信号のうち、中庸の周波数帯域の信号に対する像ぶれを補正する制御量を、信号の振幅に応じた係数に基づいて演算し、振り分け手段により振り分けられた信号のうち、最高の周波数帯域の信号に対する像ぶれを補正する制御量を、係数の値を１に近づけるようにして演算することを特徴とする。
【００２１】
本発明の第２の信号処理方法は、自動合焦処理実行時に、投射手段により投光パターンが投射されているか否かを判断する判断ステップと、判断ステップの処理により投光パターンが投射されていると判断された場合、検出手段により検出された信号の周波数に基づいて、信号を複数の周波数帯域に振り分ける振り分けステップと、振り分けステップの処理により複数の周波数帯域に振り分けられた信号に対応する像ぶれを補正する制御量を、周波数帯域毎に、周波数帯域が低いほど係数の値が０に近づき、周波数帯域が高いほど係数の値が１に近づくように設定される係数に基づいて演算する演算ステップと、演算ステップの処理により演算された制御量に基づいて、補正手段による像ぶれの補正を制御する補正制御ステップとを含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明の第２の記録媒体のプログラムは、自動合焦処理実行時に、投射手段により投光パターンが投射されているか否かを判断する判断ステップと、判断ステップの処理により投光パターンが投射されていると判断された場合、検出手段により検出された信号の周波数に基づいて、信号を複数の周波数帯域に振り分ける振り分けステップと、振り分けステップの処理により複数の周波数帯域に振り分けられた信号に対応する像ぶれを補正する制御量を、周波数帯域毎に、周波数帯域が低いほど係数の値が０に近づき、周波数帯域が高いほど係数の値が１に近づくように設定される係数に基づいて演算する演算ステップと、演算ステップの処理により演算された制御量に基づいて、補正手段による像ぶれの補正を制御する補正制御ステップとを含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明の第２のプログラムは、自動合焦処理実行時に、投射手段により投光パターンが投射されているか否かを判断する判断ステップと、判断ステップの処理により投光パターンが投射されていると判断された場合、検出手段により検出された信号の周波数に基づいて、信号を複数の周波数帯域に振り分ける振り分けステップと、振り分けステップの処理により複数の周波数帯域に振り分けられた信号に対応する像ぶれを補正する制御量を、周波数帯域毎に、周波数帯域が低いほど係数の値が０に近づき、周波数帯域が高いほど係数の値が１に近づくように設定される係数に基づいて演算する演算ステップと、演算ステップの処理により演算された制御量に基づいて、補正手段による像ぶれの補正を制御する補正制御ステップとを含むことを特徴とする。
【００２４】
本発明の第１の撮影装置、信号処理方法、記録媒体、並びにプログラムにおいては、基準値が設定され、自動合焦処理実行時に投光パターンが投射されていると判断された場合、検出された信号は設定された基準値よりも低い周波数成分を含むか否かが判断される。そして、信号は基準値よりも低い周波数成分を含むと判断された場合、基準値よりも低い周波数成分に対する像ぶれの補正が禁止される。
【００２５】
本発明の第２の撮影装置、信号処理方法、記録媒体、並びにプログラムにおいては、自動合焦処理実行時に投光パターンが投射されていると判断された場合、検出された信号の周波数に基づいて、信号が複数の周波数帯域に振り分けられる。そして、複数の周波数帯域に振り分けられた信号に対応する像ぶれを補正する制御量が、周波数帯域毎に、周波数帯域が低いほど係数の値が０に近づき、周波数帯域が高いほど係数の値が１に近づくように設定される係数に基づいて演算され、演算された制御量に基づいて、像ぶれの補正が制御される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２７】
図１は、本発明を適用したカメラ一体型ビデオレコーダ（以下、ビデオカメラと称する）に代表される撮影装置１の構成例を示すブロック図である。図１において、撮影装置１は、ぶれ検出部１１、信号処理部１２、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと称する）１３、露出制御部１４、補助光制御部１５、補正制御部１６、および、ぶれ補正部１７により構成される。
【００２８】
ぶれ検出部１１は、例えば、光学系（図示せず）とともに振動する撮影装置１本体に取り付けられた角速度センサにより構成され、像ぶれを検出する。
【００２９】
信号処理部１２は、ぶれ検出部１１により検出された角速度信号である像ぶれ信号を受け取り、その像ぶれ信号をマイコン１３のインタフェースに合った信号に変換する。信号処理部１２は、予め設定されたカットオフ周波数より高い周波数をカットするローパスフィルタ３１、像ぶれ信号を増幅させる増幅器３２、および、予め設定されたカットオフ周波数より低い周波数をカットするハイパスフィルタ３３などにより構成されるアナログ回路である。
【００３０】
露出制御部１４は、被写体からの光の量を測って、絞りやシャッター速度を調整し、露出などの制御を行う。補助光制御部１５は、露出制御部１４により計測された光の量に関する情報に基づいて、補助光投光フラグをＯＮ／ＯＦＦし、ライトなどにより構成される補助光投射部（図示せず）を制御し、補助光の投光パターンを投射させる。
【００３１】
マイコン１３は、補助光制御部１５の補助光投光フラグに基づいて、信号処理部１２からの像ぶれ信号に所定の調整処理を行い、その像ぶれ信号に対応する像ぶれを補正するために必要な像ぶれ補正の制御量を求める。
【００３２】
補正制御部１６は、マイコン１３により算出された像ぶれ補正の制御量に基づいて、モータなどにより構成されるぶれ補正部１７が目標の位置になるように制御を行う。補正制御部１６は、像ぶれ信号と像ぶれ補正の制御量を比較する比較部３４、制御信号などの加減算を実行する加減算部３５、予め設定されたカットオフ周波数より高い周波数をカットするローパスフィルタ３６、信号を増幅させる増幅器３７、および、予め設定されたカットオフ周波数より低い周波数をカットするハイパスフィルタ３８などにより構成される。
【００３３】
なお、撮影装置１は、撮影のための構成や撮影した映像信号を記録または再生するための各種構成を有するが、図１の例では、説明の便宜上、省略されている。
【００３４】
図２は、マイコン１３の詳細な構成例を示すブロック図である。
【００３５】
マイコン１３は、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換部５１、ハイパスフィルタ５２、感度調整部５３、ズーム調整部５４、積分処理部５５、および変調部５６により構成され、撮影装置１全体の動作を制御する。また、マイコン１３は、ハイパスフィルタ５２の予め設定されたカットオフ周波数よりも高い周波数を基準値αとして設定する。
【００３６】
Ａ／Ｄ変換部５１は、信号処理部１２からのアナログ信号の像ぶれ信号をディジタル信号に変換し、ハイパスフィルタ５２に出力する。ハイパスフィルタ５２は、予め設定された所定のカットオフ周波数より低い周波数を遮断したり、また、補助光制御部１５の補助光投光フラグを監視しているマイコン１３の制御のもと、所定のカットオフ周波数よりも高い周波数として設定される基準値αより低い周波数を遮断し、その周波数の像ぶれ信号に対する像ぶれ補正を行わないようにさせる。
【００３７】
感度調整部５３は、ハイパスフィルタ５２からの像ぶれ信号を、ぶれ検出部１１を構成する角速度センサの感度のばらつきを吸収するため、角速度センサの感度に応じてゲイン調整する。ズーム調整部５４は、その像ぶれ信号をズーム位置に応じてゲイン調整する。
【００３８】
積分処理部５５は、感度調整、ゲイン調整された像ぶれ信号を積分し、その像ぶれ信号に対応する、像ぶれを補正するために必要な像ぶれ補正の制御量を算出する。変調部５６は、算出された制御量をＰＷＭ（パルス幅変調：Pulse Width
Modulation）信号に変換し、補正制御部１６に出力する。
【００３９】
図３は、積分処理部５５の詳細な構成例を示すブロック図である。図３の例においては、遅延器７２、乗算器７３および加算器７４により構成される。
【００４０】
積分処理部５５は、ズーム調整部５４より入力された像ぶれ信号を積分し、積分された結果であるフィードバック振幅Ａを遅延器７２に出力する。遅延器７２は、そのフィードバック振幅Ａを１サンプリング遅延させる。乗算器７３は、遅延器７２により１サンプリング遅延されたフィードバック振幅Ａに、図４に示されるような係数テーブルに基づいて求められるフィードバック係数Ｋを乗算する。
【００４１】
このフィードバック係数Ｋは、０乃至１の間の値とされる。このフィードバック係数Ｋが１に近づくほど、像ぶれ補正の効果は大きく（強く）なる。その反面、この補正における有効画素数または光学的な制約、または、構造的な（メカニカルな）制約によるリミットに達してしまい、補正画像が不自然な動きになってしまう恐れがある。そのため、図４に示されるような係数テーブルに基づいて、フィードバック振幅Ａに応じたフィードバック係数Ｋが求められる。
【００４２】
図４の例において、横軸は、フィードバック振幅Ａの値であり、右に行くほど振幅が大きいことが示される。縦軸は、フィードバック係数Ｋの値であり、フィードバック係数Ｋは、０乃至１の間の値とされる。すなわち、この係数テーブルの例においては、フィードバック振幅Ａが小さいほど、フィードバック係数Ｋが１に近づき、フィードバック振幅Ａが大きいほど、フィードバック係数Ｋが０に近づくことが示される。
【００４３】
以上により、フィードバック振幅Ａに応じたフィードバック係数Ｋが求められるので、フィードバック振幅Ａが小さいほど、像ぶれ補正の効果が強くなり、フィードバック振幅Ａが大きいほど、像ぶれ補正の効果が弱くなる。これにより、補正画像が不自然な動きになってしまうことが抑制される。
【００４４】
以上のようにして求められたフィードバック係数Ｋを、乗算器７３は、フィードバック振幅Ａに乗算する。加算部７４は、この乗算された値を、次の像ぶれ信号に加算し、それを像ぶれ信号の像ぶれ補正の制御量とし、変調部５６に出力する。すなわち、換言すると、加算部７４は、１サンプリング前の積分出力（フィードバック振幅Ａ）にフィードバック係数Ｋを乗算したものを、現在の像ぶれ信号に加算する。そして、この処理は、像ぶれ補正が行われている間、繰り返される。
【００４５】
次に、図５のフローチャートを参照して、自動合焦時における補助光の投射処理について説明する。
【００４６】
撮影装置１においては、電源投入後、この補助光の投射処理が実行される。ステップＳ１において、補助光制御部１５は、露出制御部１４より計測された被写体からの光に関する情報を取得する。
【００４７】
ステップＳ２において、補助光制御部１５は、被写体からの光に関する情報に基づいて、その光が低コントラストまたは低照度であるか否かを判断し、光が低コントラストまたは低照度であると判断した場合、ステップＳ３において、補助光制御部１５は、補助光投光フラグをＯＮにする。
【００４８】
ステップＳ４において、補助光制御部１５は、ライトなどにより構成される補助光投射部（図示せず）を制御し、補助光の投光パターンを投射させる。これにより、撮影装置１において、補助光投射時の自動合焦処理が実行される。この自動合焦処理は、被写体からの光に基づいて、画像のコントラストが検出され、そのコントラストが最大になるように光学系のレンズが補正されることにより実行される。この補助光の投光パターンの投射は、ステップＳ５において、補助光制御部１５により、撮影装置１において自動合焦処理が終了したと判断されるまで繰り返し続けられる。
【００４９】
ステップＳ５において、撮影装置１において自動合焦処理が終了したと判断された場合、補助光制御部１５は、ステップＳ６において、補助光投光フラグをＯＦＦにし、ステップＳ７において、補助光の投光パターンの投射を終了させる。
【００５０】
ステップＳ２において、光が低コントラスト、かつ、低照度であると判断されなかった場合、ステップＳ８において、補助光制御部１５は補助光投光フラグをＯＦＦにし、処理を終了させる。
【００５１】
この補助光制御部１５の補助光投光フラグのＯＮ／ＯＦＦを監視することにより、マイコン１３は、以下に説明する像ぶれの補正処理において、補助光の投光パターンが投射されているか否かを判断できる。
【００５２】
次に、図６のフローチャートを参照して、像ぶれの補正処理を説明する。
【００５３】
ステップＳ２１において、Ａ／Ｄ変換部５１は、アナログ信号である像ぶれ信号をディジタル信号に変換する。
【００５４】
マイコン１３は、ステップＳ２２において、補助光制御部１５を監視し、補助光投光フラグがＯＮであるか否かを判断し、補助光投光フラグがＯＮであると判断した場合、ステップＳ２３において、周波数の基準値αを設定する。この周波数の基準値αは、自動合焦機能に用いるコントラスト検出範囲内への出入りの主たる原因となる、低周波数の像ぶれの補正をしないように、その低周波を遮断するために、ハイパスフィルタ５２に予め設定されているカットオフ周波数よりも高く設定される。
【００５５】
ステップＳ２４において、マイコン１３は、像ぶれ信号が、ステップＳ２３において設定された基準値αよりも低い周波数成分を含むか否かを判断する。ステップＳ２４において、像ぶれ信号が基準値αよりも低い周波数成分を含むと判断された場合、ステップＳ２５において、ハイパスフィルタ５２は、像ぶれ信号の基準値αよりも低い周波数成分を遮断する。すなわち、これにより、像ぶれ信号のうち、基準値αよりも低い周波数の像ぶれ補正が禁止される。
【００５６】
ステップＳ２４において、像ぶれ信号が、基準値よりも低い周波数成分を含まないと判断された場合、マイコン１３は、ステップＳ２５の処理をスキップし、ステップＳ２６において、補正の制御量演算処理を実行する。すなわち、ステップＳ２６においては、像ぶれ信号のうち、基準値αよりも高い周波数のみの像ぶれの補正の制御量演算処理が実行される。この補正の制御量演算処理を、図７のフローチャートを参照して説明する。
【００５７】
ステップＳ４１において、感度調整部５３は、ぶれ検出部１１を構成する角速度センサに応じて、像ぶれ信号をゲイン調整し、ズーム調整部５４は、ズーム位置に応じて、像ぶれ信号をゲイン調整する。
【００５８】
ステップＳ４２において、積分処理部５５は、調整された像ぶれ信号に、１サンプリング前の像ぶれ信号を積分した値（フィードバック振幅Ａ）に、係数テーブル（図４）より求められたフィードバック係数Ｋを加算した値を加えて、像ぶれを補正するために必要な像ぶれ補正の制御量を求める。
【００５９】
ステップＳ４３において、変調部５６は、その像ぶれ補正の制御量をＰＷＭ（パルス幅変調：Pulse Width Modulation）信号に変換し、補正制御部１６に出力する。
【００６０】
一方、ステップＳ２２において、補助光投光フラグがＯＦＦであると判断された場合、ステップＳ２７において、ハイパスフィルタ５２は、像ぶれ信号のうち、予め設定されているカットオフ周波数よりも低い周波数の信号を遮断する。したがって、この場合は、基準値αよりも低く、カットオフ周波数よりも高い周波数成分も、ステップＳ２８以降の処理が実行される。
【００６１】
ステップＳ２８において、マイコン１３は、通常の補正の制御量演算処理を実行する。この補正の制御量演算処理は、図７を参照して上述した処理と基本的に同様の処理であり、繰り返しになるのでその説明を省略するが、この処理により、像ぶれを補正するために必要な像ぶれ補正の制御量が求まる。
【００６２】
ステップＳ２６またはＳ２８の処理において、像ぶれを補正するために必要な像ぶれ補正の制御量が求められた後、ステップＳ２９において、補正制御部１６は、求められた像ぶれ補正の制御量に基づいて、目標の位置になるように、ぶれ補正部１７の補正を制御する。
【００６３】
なお、一般的に、高周波数の像ぶれは、振幅が小さく、補正画像が不自然な動きになってしまうようなリミット（図４を参照にして上述した）に達し難いとされるため、図６のステップＳ２６における補正の制御量演算の際には、フィードバック係数を１に近い値にして演算するようにしてもよい。これにより、補助光投射時に、高周波数の像ぶれに対する補正のみを強くかけるようにできる。
【００６４】
以上より、補助光投射時に、自動合焦機能に用いるコントラスト検出範囲内への出入りの主たる原因となる、低周波数の像ぶれに対する補正を禁止するようにしたので、自動合焦機能の精度が向上される。さらに、ズームの倍率に関わらず、補助光の投光パターンがコントラスト検出範囲内に入るようにできる。
【００６５】
また、補助光投射時にも、高周波数に対する像ぶれ補正をするようにしたので、補助光の投光パターン以外の光による通常の被写体に対する自動合焦機能が可能になり、補助光が苦手とする被写体（補助光を吸収したり、透過する被写体、または、補助光が当たらない部分（画面端など）にある被写体など）に対して有効に働くようにでき、また、色制御や露出制御などのその他の制御についても有効に機能される。
【００６６】
また、補助光投射時に、例えば、像ぶれ補正機能を停止する動作のように、像ぶれ補正を急激に変化させることがないため、騒音、振動または画面の急激な変化が発生するのが抑制される。また、常に、像ぶれ補正機能が動作しているので、像ぶれ補正の遅延が生じてしまうのが抑制される。さらに、補助光投射時に、高い周波数に対してのみ、像ぶれ補正を行うため、省電力化が図れる。また、既存の装置のみで実現可能であり、低コスト化が図れる。
【００６７】
さらに、レーザ光などの高エネルギー密度の光源を用いた補助光投射装置を有する撮影装置において、ズーム倍率の異なるレンズに取り替えた場合にも、投光パターン変更などのリスクを伴う変更が必要なく、流用性が向上する。
【００６８】
上記説明においては、ぶれ検出部１１に角速度センサを用いて、像ぶれ信号として、角速度信号を用いて説明したが、他の角度センサ、角加速度センサまたは速度センサを用いるようにしてもよい。さらに、ぶれ補正部１７には、シフト防振レンズを用いて説明したが、ＶＡＰ（バリアングルプリズム）などを使用するようにしてもよい。
【００６９】
また、上記説明においては、マイコン１３内のハイパスフィルタ５２に基準値を設け、それをカットオフ周波数として高く設定するようにしたが、例えば、図１の信号処理部１２内のハイパスフィルタ３３、または、補正制御部１６のハイパスフィルタ３８に基準値を設け、それをカットオフ周波数として高く設定するようにしてもよい。さらに、ぶれ検出部１１の角速度センサ自体の周波数特性を変化させるようにしてもよい。なお、以上のように、マイコン１３内以外において周波数特性を制御する場合も、マイコン１３の制御に基づいて、像ぶれ信号の像ぶれ補正処理が実行される。
【００７０】
さらに、図８は、マイコンの他の構成例を示すブロック図である。なお、図８のマイコン９１においては、図２のハイパスフィルタ５２をバンドパスフィルタ１０１乃至１０３に置き換えた他は、図２のマイコン１３と同様の構成であり、図２における場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、繰り返しになるので、以下では、その説明は適宜省略する。
【００７１】
バンドパスフィルタ１０１乃至１０３は、Ａ／Ｄ変換部５１の後段に、並列して設置されており、Ａ／Ｄ変換部５１より出力された像ぶれ信号のうち、それぞれ、設定された周波数帯域の周波数のみを通過させ、感度調整部５３に出力する。この周波数帯域は、図９に示されるように、予め設定されているが、マイコン９１により制御されるようにしてもよい。
【００７２】
図９は、バンドパスフィルタ１０１乃至１０３の対応する周波数帯域を示す図である。図９において、横軸は、周波数であり、右にいくほど、周波数が高いことを示す。縦軸は、各バンドパスフィルタ１０１乃至１０３が出力する信号の割合を示す。
【００７３】
図９の例の場合、周波数ａ乃至周波数ｃである最低の周波数帯域（周波数帯域Ｅ１乃至Ｅ３のうち、最も低い周波数の周波数帯域）Ｅ１は、バンドパスフィルタ１０１により通過させることができる周波数帯域とされ、周波数ｂ乃至周波数ｅである中庸の周波数帯域Ｅ２（周波数帯域Ｅ１乃至Ｅ３のうち、中庸の周波数の周波数帯域）は、バンドパスフィルタ１０２により通過させることができる周波数帯域とされる。また、周波数ｄ乃至周波数ｆである最高の周波数帯域Ｅ３（周波数帯域Ｅ１乃至Ｅ３のうち、最も高い周波数の周波数帯域）は、バンドパスフィルタ１０３により通過させることができる周波数帯域とされる（０＜ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄ＜ｅ＜ｆ）。
【００７４】
なお、周波数ｂ乃至周波数ｃの周波数帯域は、周波数帯域Ｅ１およびＥ２において重なっているが、その周波数帯域は狭いため、問題にはならない。同様に、周波数ｄ乃至周波数ｅの周波数帯域は、周波数帯域Ｅ２およびＥ３において重なっているが、その周波数帯域は狭いため、問題にはならない。
【００７５】
マイコン９１は、バンドパスフィルタ１０１を通過した最低の周波数帯域Ｅ１の信号、バンドパスフィルタ１０２を通過した中庸の周波数帯域Ｅ２の信号、およびバンドパスフィルタ１０３を通過した最高の周波数帯域Ｅ３の信号に基づいて、積分処理部５５を制御し、像ぶれ補正の制御量を算出させる。
【００７６】
次に、図１０のフローチャートを参照して、像ぶれの補正処理の他の例を説明する。
【００７７】
ステップＳ８１において、Ａ／Ｄ変換部５１は、アナログ信号である像ぶれ信号をディジタル信号に変換する。
【００７８】
ステップＳ８２において、マイコン９１は、補助光制御部１５を監視し、補助光投光フラグがＯＮであるか否かを判断し、補助光投光フラグがＯＮであると判断した場合、ステップＳ８３において、周波数帯域別の補正の制御量演算処理を実行する。この周波数帯域別の補正の制御量演算処理を、図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００７９】
ステップＳ１０１において、バンドパスフィルタ１０１乃至１０３は、図９に上述したように、それぞれ設定された周波数帯域の信号を通過させ、それ以外の周波数を遮断する。いまの場合、バンドパスフィルタ１０１は、最低の周波数帯域Ｅ１の信号を通過させ、バンドパスフィルタ１０２は、中庸の周波数帯域Ｅ２の信号を通過させ、かつ、バンドパスフィルタ１０３は、最高の周波数帯域Ｅ３の信号を通過させる。
【００８０】
ステップＳ１０２において、感度調整部５３は、ぶれ検出部１１を構成する角速度センサに応じて、ステップＳ１０１において通過した像ぶれ信号をゲイン調整し、ズーム調整部５４は、ズーム位置に応じて、像ぶれ信号をゲイン調整する。
【００８１】
ステップＳ１０３において、マイコン９１は、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０１を通過したか否かを判断する。すなわち、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０１により通過させることができる周波数帯域（周波数ａ乃至周波数ｃである最低の周波数帯域Ｅ１）の周波数であるか否かが判断される。
【００８２】
ステップＳ１０３において、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０１を通過したと判断された場合、ステップＳ１０４において、積分処理部５５は、調整された像ぶれ信号に、１サンプリング前の像ぶれ信号を積分した値（フィードバック振幅Ａ）に、０に近い値のフィードバック係数Ｋを加算した値を加えて、像ぶれを補正するために必要な像ぶれ補正の制御量を求める。これにより、以降の処理において、最低の周波数帯域Ｅ１の周波数の信号に対しては、像ぶれの効果が弱くなるように像ぶれ補正が制御される。
【００８３】
ステップＳ１０３において、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０１を通過しなかったと判断された場合、ステップＳ１０５において、マイコン９１は、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０２を通過したか否かを判断する。すなわち、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０２により通過させることができる周波数帯域（周波数ｂ乃至周波数ｅである中庸の周波数帯域Ｅ２）の周波数であるか否かが判断される。
【００８４】
ステップＳ１０５において、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０２を通過したと判断された場合、ステップＳ１０６において、積分処理部５５は、調整された像ぶれ信号に、１サンプリング前の像ぶれ信号を積分した値（フィードバック振幅Ａ）に、係数テーブル（図４）より求められたフィードバック係数Ｋを加算した値を加えて、像ぶれを補正するために必要な像ぶれ補正の制御量を求める。これにより、以降の処理において、中庸の周波数帯域Ｅ２の周波数の信号に対しては、通常の像ぶれ補正が実行されるように制御される。
【００８５】
ステップＳ１０５において、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０２を通過しなかったと判断された場合、ステップＳ１０７において、マイコン９１は、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０３を通過したか否かを判断する。すなわち、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０３により通過させることができる周波数帯域（周波数ｄ乃至周波数ｆである最高の周波数帯域Ｅ３）の周波数であるか否かが判断される。
【００８６】
ステップＳ１０７において、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０３を通過したと判断された場合、ステップＳ１０８において、積分処理部５５は、調整された像ぶれ信号に、１サンプリング前の像ぶれ信号を積分した値（フィードバック振幅Ａ）に、１に近い値のフィードバック係数Ｋを加算した値を加えて、像ぶれを補正するために必要な像ぶれ補正の制御量を求める。これにより、以降の処理において、最高の周波数帯域Ｅ３の周波数の信号に対しては、像ぶれ補正の効果が強くなるように像ぶれ補正が制御される。
【００８７】
ステップＳ１０７において、その像ぶれ信号の周波数が、バンドパスフィルタ１０３を通過しなかったと判断された場合、その像ぶれ信号の周波数は、バンドパスフィルタ１０１乃至１０３のいずれからも遮断されるため、何も処理されない。
【００８８】
以上の処理により、各周波数帯域に対応して求められた像ぶれの制御量を、ステップＳ１０９において、変調部５６は、ＰＷＭ（パルス幅変調：Pulse Width
Modulation）信号に変換し、補正制御部１６に出力する。
【００８９】
一方、ステップＳ８２において、補助光投光フラグがＯＦＦであると判断された場合、ステップＳ８４において、バンドパスフィルタ１０１乃至１０３は、それぞれ予め設定された周波数帯域の信号を通過させ、感度調整部５３に出力する。
【００９０】
ステップＳ８５において、マイコン１３は、バンドパスフィルタ１０１乃至１０３のうちのいずれかを通過した信号すべてに対して、通常の補正の制御量演算処理を実行する。この補正の制御量演算処理は、図６のステップＳ２６（すなわち、図７）の処理と同様の処理であり、繰り返しになるので、その説明を省略するが、この処理により、像ぶれを補正するために必要な像ぶれ補正の制御量が求まる。
【００９１】
ステップＳ８３またはＳ８５の処理において、像ぶれを補正するために必要な像ぶれ補正の制御量が求められた後、ステップＳ８６において、補正制御部１６は、求められた像ぶれ補正の制御量に基づいて、目標の位置になるように、ぶれ補正部１７の補正を制御する。
【００９２】
以上のように、各周波数帯域に対応して像ぶれの制御量が求められるので、高周波数の像ぶれに対する補正の効果が強くなるように、像ぶれ補正できたり、または、補助光投射時に、自動合焦機能に用いるコントラスト検出範囲内への出入りの主たる原因となる、低周波数の像ぶれに対する補正の効果が弱くなるように補正できる。その場合、ぶれ補正を全く行わないようにするよりも、色制御や露出制御などのその他の制御についても有効に機能される。
【００９３】
なお、上記説明においては、３つのバンドパスフィルタを並列させて構成したが、バンドパスフィルタの個数は限られておらず、周波数帯域を分けるために必要な個数のバンドパスフィルタを並列に構成するようにしてもよい。
【００９４】
上記説明では、ビデオカメラに関して説明したがディジタルスチルカメラ、または、その他の動画像あるいは静止画像の撮影装置などにも、本発明が適用される。
【００９５】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。この場合、例えば、撮影装置１は、図１２に示されるような撮影装置１１１により構成される。
【００９６】
図１２において、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２１は、ＲＯＭ(Read Only Memory)１２２に記憶されているプログラム、または、記憶部１２８からＲＡＭ（Random Access Memory）１２３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。ＲＡＭ１２３にはまた、ＣＰＵ１２１が各種の処理を実行する上において必要なデータなどが適宜記憶される。
【００９７】
ＣＰＵ１２１、ＲＯＭ１２２、およびＲＡＭ１２３は、バス１２４を介して相互に接続されている。このバス１２４にはまた、入出力インタフェース１２５も接続されている。
【００９８】
入出力インタフェース１２５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部１２６、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)，ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部１２７、ハードディスクなどより構成される記憶部１２８、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部１２９が接続されている。通信部１２９は、図示せぬネットワークを介しての通信処理を行う。
【００９９】
入出力インタフェース１２５にはまた、必要に応じてドライブ１３０が接続され、磁気ディスク１３１、光ディスク１３２、光磁気ディスク１３３、或いは半導体メモリ１３４などが適宜装着され、それから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部１２８にインストールされる。
【０１００】
一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば、汎用のパーソナルコンピュータなどに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０１０１】
この記録媒体は、図１２に示すように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク１３１（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク１３２（CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory)，ＤＶＤ(Digital Versatile Disk)を含む）、光磁気ディスク１３３（MD(Mini-Disk)（商標）を含む）、もしくは半導体メモリ１３４などよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているＲＯＭ１２２や、記憶部１２８に含まれるハードディスクなどで構成される。
【０１０２】
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に従って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１０３】
なお、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【０１０４】
【発明の効果】
以上の如く、本発明によれば、常に、自動合焦機能の精度の向上が促進できる。また、本発明によれば、色制御や露出制御などのその他の制御の精度の低下を抑制できる。さらに、本発明によれば、省電力化が図れ、低コスト化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した撮影装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１のマイクロコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【図３】図２の積分処理部の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図４】係数テーブルを説明する図である。
【図５】図１の撮影装置の補助光の投射処理を説明するフローチャートである。
【図６】図１の撮影装置の像ぶれの補正処理を説明するフローチャートである。
【図７】図６のステップＳ２６の補正の制御量演算処理を説明するフローチャートである。
【図８】図１のマイクロコンピュータの他の構成例を示すブロック図である。
【図９】図８のバンドパスフィルタの周波数帯域を説明する図である。
【図１０】図１の撮影装置の像ぶれの補正処理の他の例を説明するフローチャートである。
【図１１】図１０のステップＳ８３の周波数帯域別の補正の制御量演算処理を説明するフローチャートである。
【図１２】図１の撮影装置の他の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 撮影装置，１１ ぶれ検出部，１２ 信号処理部，１３ マイコン，１４ 露出制御部，１５ 補助光制御部，１６ 補正制御部，１７ ぶれ補正部，３３ハイパスフィルタ，３８ ハイパスフィルタ，５１ Ａ／Ｄ変換部，５２ ハイパスフィルタ，５３ 感度調整部，５４ ズーム調整部，５５ 積分処理部，５６ 変調部，７２ 遅延器，７３ 乗算器，７４ 加算器，９１ マイコン，１０１ バンドパスフィルタ，１０２ バンドパスフィルタ，１０３ バンドパスフィルタ
Claims (11)
- 像ぶれの信号を検出する検出手段と、
投光パターンを被写体に向けて投射する投射手段と、
前記像ぶれを補正する補正手段とを備える撮影装置において、
自動合焦処理実行時に、前記投射手段により前記投光パターンが投射されているか否かを判断する第１の判断手段と、
基準値を設定する設定手段と、
前記第１の判断手段により前記投光パターンが投射されていると判断された場合、前記検出手段により検出された前記信号は、前記設定手段により設定された前記基準値より低い周波数成分を含むか否かを判断する第２の判断手段と、
前記第２の判断手段により前記信号は前記基準値よりも低い周波数成分を含むと判断された場合、前記基準値よりも低い周波数成分に対する前記補正手段による前記像ぶれの補正を禁止させる禁止手段と
を備え、
前記補正手段は、前記基準値よりも高い周波数成分に対して、前記信号に対する前記像ぶれの補正を実行する
ことを特徴とする撮影装置。 - 前記基準値よりも高い周波数成分の前記信号に対して、前記信号の振幅に応じた係数に基づいて、前記信号に対応する前記像ぶれを補正する制御量を演算する演算手段と、
前記演算手段により演算された前記制御量に基づいて、前記補正手段による前記像ぶれの補正を制御する補正制御手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。 - 前記基準値よりも高い周波数成分の前記信号に対して、前記演算手段は、前記係数の値を１に近づけるようにして、前記信号に対応する前記像ぶれを補正する制御量を演算する
ことを特徴とする請求項２に記載の撮影装置。 - 像ぶれの信号を検出する検出手段と、
投光パターンを被写体に向けて投射する投射手段と、
前記像ぶれを補正する補正手段とを備える撮影装置の信号処理方法において、
自動合焦処理実行時に、前記投射手段により前記投光パターンが投射されているか否かを判断する第１の判断ステップと、
基準値を設定する設定ステップと、
前記第１の判断ステップの処理により前記投光パターンが投射されていると判断された場合、前記検出手段により検出された前記信号は、前記設定ステップの処理により設定された前記基準値より低い周波数成分を含むか否かを判断する第２の判断ステップと、
前記第２の判断ステップの処理により前記信号は前記基準値よりも低い周波数成分を含むと判断された場合、前記基準値よりも低い周波数成分に対する前記補正手段による前記像ぶれの補正を禁止させる禁止ステップと、
前記基準値よりも高い周波数成分に対する前記補正手段による前記像ぶれの補正を実行させる補正ステップと
を含むことを特徴とする信号処理方法。 - 像ぶれの信号を検出する検出手段と、
投光パターンを被写体に向けて投射する投射手段と、
前記像ぶれを補正する補正手段とを備える撮影装置用のプログラムであって、
自動合焦処理実行時に、前記投射手段により前記投光パターンが投射されているか否かを判断する第１の判断ステップと、
基準値を設定する設定ステップと、
前記第１の判断ステップの処理により前記投光パターンが投射されていると判断された場合、前記検出手段により検出された前記信号は、前記設定ステップの処理により設定された前記基準値より低い周波数成分を含むか否かを判断する第２の判断ステップと、
前記第２の判断ステップの処理により前記信号は前記基準値よりも低い周波数成分を含むと判断された場合、前記基準値よりも低い周波数成分に対する前記補正手段による前記像ぶれの補正を禁止させる禁止ステップと、
前記基準値よりも高い周波数成分に対する前記補正手段による前記像ぶれの補正を実行させる補正ステップと
を含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。 - 像ぶれの信号を検出する検出手段と、
投光パターンを被写体に向けて投射する投射手段と、
前記像ぶれを補正する補正手段とを備える撮影装置を制御するコンピュータが実行可能なプログラムであって、
自動合焦処理実行時に、前記投射手段により前記投光パターンが投射されているか否かを判断する第１の判断ステップと、
基準値を設定する設定ステップと、
前記第１の判断ステップの処理により前記投光パターンが投射されていると判断された場合、前記検出手段により検出された前記信号は、前記設定ステップの処理により設定された前記基準値より低い周波数成分を含むか否かを判断する第２の判断ステップと、
前記第２の判断ステップの処理により前記信号は前記基準値よりも低い周波数成分を含むと判断された場合、前記基準値よりも低い周波数成分に対する前記補正手段による前記像ぶれの補正を禁止させる禁止ステップと、
前記基準値よりも高い周波数成分に対する前記補正手段による前記像ぶれの補正を実行させる補正ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。 - 像ぶれの信号を検出する検出手段と、
投光パターンを被写体に向けて投射する投射手段と、
前記像ぶれを補正する補正手段とを備える撮影装置において、
自動合焦処理実行時に、前記投射手段により前記投光パターンが投射されているか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記投光パターンが投射されていると判断された場合、前記検出手段により検出された前記信号の周波数に基づいて、前記信号を複数の周波数帯域に振り分ける振り分け手段と、
前記振り分け手段により複数の前記周波数帯域に振り分けられた前記信号に対応する前記像ぶれを補正する制御量を、前記周波数帯域毎に、前記周波数帯域が低いほど係数の値が０に近づき、前記周波数帯域が高いほど前記係数の値が１に近づくように設定される前記係数に基づいて演算する演算手段と、
前記演算手段により演算された前記制御量に基づいて、前記補正手段による前記像ぶれの補正を制御する補正制御手段と
を備えることを特徴とする撮影装置。 - 前記振り分け手段は、前記信号を３つの前記周波数帯域に振り分け、
前記演算手段は、
前記振り分け手段により振り分けられた前記信号のうち、最低の周波数帯域の信号に対する前記像ぶれを補正する制御量を、前記係数の値を０に近づけるようにして演算し、
前記振り分け手段により振り分けられた前記信号のうち、中庸の周波数帯域の信号に対する前記像ぶれを補正する制御量を、前記信号の振幅に応じた係数に基づいて演算し、
前記振り分け手段により振り分けられた前記信号のうち、最高の周波数帯域の信号に対する前記像ぶれを補正する制御量を、前記係数の値を１に近づけるようにして演算する
ことを特徴とする請求項７に記載の撮影装置。 - 像ぶれの信号を検出する検出手段と、
投光パターンを被写体に向けて投射する投射手段と、
前記像ぶれを補正する補正手段とを備える撮影装置の信号処理方法において、
自動合焦処理実行時に、前記投射手段により前記投光パターンが投射されているか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップの処理により前記投光パターンが投射されていると判断された場合、前記検出手段により検出された前記信号の周波数に基づいて、前記信号を複数の周波数帯域に振り分ける振り分けステップと、
前記振り分けステップの処理により複数の前記周波数帯域に振り分けられた前記信号に対応する前記像ぶれを補正する制御量を、前記周波数帯域毎に、前記周波数帯域が低いほど係数の値が０に近づき、前記周波数帯域が高いほど前記係数の値が１に近づくように設定される前記係数に基づいて演算する演算ステップと、
前記演算ステップの処理により演算された前記制御量に基づいて、前記補正手段による前記像ぶれの補正を制御する補正制御ステップと
を含むことを特徴とする信号処理方法。 - 像ぶれの信号を検出する検出手段と、
投光パターンを被写体に向けて投射する投射手段と、
前記像ぶれを補正する補正手段とを備える撮影装置用のプログラムであって、
自動合焦処理実行時に、前記投射手段により前記投光パターンが投射されているか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップの処理により前記投光パターンが投射されていると判断された場合、前記検出手段により検出された前記信号の周波数に基づいて、前記信号を複数の周波数帯域に振り分ける振り分けステップと、
前記振り分けステップの処理により複数の前記周波数帯域に振り分けられた前記信号に対応する前記像ぶれを補正する制御量を、前記周波数帯域毎に、前記周波数帯域が低いほど係数の値が０に近づき、前記周波数帯域が高いほど前記係数の値が１に近づくように設定される前記係数に基づいて演算する演算ステップと、
前記演算ステップの処理により演算された前記制御量に基づいて、前記補正手段による前記像ぶれの補正を制御する補正制御ステップと
を含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。 - 像ぶれの信号を検出する検出手段と、
投光パターンを被写体に向けて投射する投射手段と、
前記像ぶれを補正する補正手段とを備える撮影装置を制御するコンピュータが実行可能なプログラムであって、
自動合焦処理実行時に、前記投射手段により前記投光パターンが投射されているか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップの処理により前記投光パターンが投射されていると判断された場合、前記検出手段により検出された前記信号の周波数に基づいて、前記信号を複数の周波数帯域に振り分ける振り分けステップと、
前記振り分けステップの処理により複数の前記周波数帯域に振り分けられた前記信号に対応する前記像ぶれを補正する制御量を、前記周波数帯域毎に、前記周波数帯域が低いほど係数の値が０に近づき、前記周波数帯域が高いほど前記係数の値が１に近づくように設定される前記係数に基づいて演算する演算ステップと、
前記演算ステップの処理により演算された前記制御量に基づいて、前記補正手段による前記像ぶれの補正を制御する補正制御ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。
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