JP5822430B2 - 像振れ補正装置およびそれを有する撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は像振れ補正装置および像振れ補正をするための撮像装置に関するものである。

従来像振れ補正機能をもつ撮像装置においては、一般に手振れによる振動或いはそれに類似する周波数分布を持った振れに良好に補正すべく、振れ検知センサや像振れ補正光学系の選択、及び上記センサや駆動機構の応答周波数帯域の設定がなされている。従ってこのような像振れ補正装置を三脚等に据え付けて使用する場合には、振れ検知センサから出力される低周波のドリフト信号（ゆらぎ）により、像振れ補正部材は撮像装置の振れとは関係のない像振れ補正を行ってしまい、撮像素子上の像振れを助長してしまう。

この課題を解消するために、振れ検知センサの出力が微小ならば三脚等に据え付けられていると判別して、像振れ補正を行わないようにすることが提案されている（例えば特許文献１）。この場合、一律に像振れ補正を禁止しレンズを光学的中央位置に固定していた。

特開平１１−３８４６１号公報

しかし、露光開始後に振れ検出センサの出力が微小であるときに、露光中に振れ補正部材を光学的中心位置に移動することによって、画角変化が振れ画像として撮影されてしまうという問題を有していた。

上述した課題を解決するため、本発明は、振れを検出する振れ検出手段と、前記振れ検出手段の出力に基づいて補正レンズの補正目標位置を決定する目標位置決定手段と、前記目標位置決定手段にて算出された前記補正目標位置に前記補正レンズを移動させて像振れを補正する像振れ補正手段と、前記振れ検出手段の出力に基づいて、装置が固定支持された固定支持状態か手持ち状態であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって固定支持状態にあると判定されたとき、前記補正レンズが前記固定支持状態にあると判定されたときの位置に前記補正レンズを保持するとともに前記像振れ補正手段による振れ補正動作をオフに制御する制御手段とを有する像振れ補正装置であって、
前記目標位置決定手段は、前記固定支持状態の期間中、前記目標位置決定手段にて算出された補正目標位置をレンズ指令位置として保存しており
前記制御手段は、前記固定支持状態の期間中に前記レンズ指令位置を前記固定支持状態にあると判定されたときの位置から前記補正レンズの光学中心位置に向かって移動させ、前記固定支持状態から前記手持ち状態への移行が指示された場合、前記固定支持状態にあると判定されたときの位置に保持された補正レンズが前記補正レンズの光学中心位置に近づいたレンズ指令位置に一致するように前記補正レンズを制御することを特徴とする。

本発明の像振れ補正装置は、三脚等に据え付けられたと判断した時の像振れ補正部材の位置に像振れ補正部材を固定することで、画角の変化が撮像画像に写り込むことを防ぐことができる。

本発明に係る撮像装置全体のブロック図である。 本発明に係る防振制御部のブロック図である。 本発明の実施例１に係る防振制御部のブロック図である。 本発明の実施例１に係る防振制御のフローチャートである。 本発明の実施例１に係る補正位置制御信号の一例である。 本発明の実施例２に係る防振制御部のブロック図である。 本発明の実施例２に係る防振制御のフローチャートである。 本発明の実施例２に係る補正位置制御信号の一例である。 本発明の実施例３に係る防振制御部のブロック図である。 本発明の実施例３に係る防振制御のフローチャートである。 本発明の実施例３に係る補正位置制御信号の一例である。 本発明の実施例４に係る防振制御のフローチャートである。 本発明の実施例５に係る防振制御のフローチャートである。

本発明の第１の実施形態について説明する。図１は撮像装置の構成を示すブロック図である。

図１において、ズームユニット１０１は変倍を行うズームレンズを含む。ズーム駆動制御部１０２は、ズームユニット１０１を駆動制御する。シフトレンズ１０３は光軸に対して略垂直な方向に移動可能であり、振れ補正を行うための振れ補正部材である。なお、本実施例においては、振れ補正部材としてシフトレンズを用いるが、同様の効果があればシフトレンズに換えて撮像素子を光軸に対して略垂直な方向に移動可能の構成にしてもよい。シフトレンズ駆動制御部１０４は、振れ補正部材であるシフトレンズ１０３を駆動制御する。また、シフトレンズ駆動制御部１０４は、省電力時にはシフトレンズ駆動制御部１０４への電源供給を停止する。

絞り・シャッタユニット駆動制御部１０６はであり、絞り・シャッタユニット１０５を駆動制御する。フォーカスユニット１０７は、ピント調整を行うレンズを含む。フォーカス駆動制御部１０８は、フォーカスユニット１０７を駆動制御する。撮像部１０９は撮像素子が用いられ、各レンズ群を通ってきた光像を電気信号に変換する。撮像信号処理部１１０は、撮像部１０９から出力された電気信号を映像信号に変換処理する。

映像信号処理部１１１は、撮像信号処理部１１０から出力された映像信号を用途に応じて加工する。表示部１１２は、映像信号処理部１１１から出力された信号に基づいて、必要に応じて画像表示を行う。表示制御部１１３は、撮像部および表示部の動作・表示を制御する。振れ検出部１１４は、撮影装置に与えられた振れの度合いを検知する。

電源部１１５はシステム全体に用途に応じて電源を供給する。外部入出力端子部１１６は外部との間通信信号及び映像信号を入出力する。操作部１１７はシステムを操作する。記憶部１１８は映像情報など様々なデータを記憶する。制御部１１９はシステム全体を制御する。

次に、上記の構成を持つ撮像装置の動作について説明する。

操作部１１７は、押し込み量に応じて第１スイッチ（ＳＷ１）および第２スイッチ（ＳＷ２）が順にオンするように構成されたシャッタレリーズボタンを有している。シャッタレリーズボタンを約半分押し込んだときに第１スイッチがオンし、シャッタレリーズボタンを最後まで押し込んだときに第２スイッチがオンする構造となっている。

操作部１１７の第１スイッチがオンされると、フォーカス駆動制御部１０８がフォーカスユニット１０７を駆動してピント調整を行うとともに、絞り・シャッタユニット駆動制御部１０６が絞り・シャッタユニット１０５を駆動して適正な露光量に設定する。さらに第２スイッチがオンされると撮影動作が指示され、撮像部１０９に露光された光像（被写体像）から得られた画像データを記憶部１１８に記憶する。このとき、操作部１１７より振れ補正機能オンの指示があれば、制御部１１９はシフトレンズ駆動制御部１０４に振れ補正動作を指示し、これを受けたシフトレンズ駆動制御部１０４は、振れ補正機能オフの指示がなされるまで振れ補正動作を行う。

また操作部１１７が一定時間操作されなかった場合、制御部１１９は省電力のためにディスプレイの電源を遮断する指示を出す。またこの撮像装置では、静止画撮影モードと動画撮影モードとのうちの一方を操作部１１７より選択可能であり、それぞれのモードにおいて各アクチュエータ制御部の動作条件を変更することができる。

なお、操作部１１７に対してズームレンズによる変倍の指示があると、制御部１１９を介して指示を受けたズーム駆動制御部１０２がズームユニット１０１を駆動して、指示されたズーム位置にズームレンズを移動する。それとともに、撮像部１０９から送られた撮像信号処理部１１０，映像信号処理部１１１にて処理された画像情報に基づいて、フォーカス駆動制御部１０８がフォーカスユニット１０７を駆動してピント調整を行う。

図２はシフトレンズ駆動制御部１０４の内部構成を示すブロック図である。なお、図２での縦方向は、撮像装置の光軸をＺ軸としたときのピッチ方向、横方向は撮像装置の光軸をＺ軸としたときのヨー方向である。

縦方向振れ検出部１１４（Ａ）は、通常姿勢における撮像装置の垂直方向の振れを検知する。横方向振れ検出部１１４（Ｂ）は、通常姿勢における撮像装置の水平方向の振れを検知する。縦方向における防振制御部２０４（Ａ）、横方向における防振制御部２０４（Ｂ）は、それぞれ縦方向、横方向の振れ補正量から目標位置を決定し、シフトレンズ１０３の位置制御を行う。

ＰＩＤ部２０１（Ａ）は縦方向、ＰＩＤ部２０１（Ｂ）は横方向におけるフィードバック制御手段であり、目標位置とシフトレンズ１０３の位置を示す実位置信号との偏差から制御量を求め、位置指令信号を出力する。ドライブ部２０２（Ａ）は縦方向における、ドライブ部２０２（Ｂ）は横方向におけるドライブ部であり、縦方向ＰＩＤ部２０１（Ａ）、横方向ＰＩＤ部２０１（Ｂ）から送られた位置指令信号に基づき、シフトレンズ１０３を駆動する。縦方向位置検出部２０３（Ａ）、横方向位置検出部２０３（Ｂ）は、例えばホール素子によってシフトレンズ１０３のそれぞれの方向の現在位置を検知する、現在位置検出部である。

次に、シフトレンズ駆動制御部１０４によるシフトレンズ１０３の位置制御について説明する。

シフトレンズ１０３の位置制御では、縦方向振れ検出部１１４（Ａ）、横方向振れ検出部１１４（Ｂ）からの撮像装置の振れを表す信号に基づいて、それぞれの方向にシフトレンズ１０３を駆動させる。シフトレンズ１０３には磁石が付けられており、この磁石の磁場を縦方向位置検出部２０３（Ａ）、横方向位置検出部２０３（Ｂ）で検知する。そしてシフトレンズ１０３の実位置を示す位置信号が縦方向ＰＩＤ部２０１（Ａ）、横方向ＰＩＤ部２０１（Ｂ）へそれぞれ送られる。

縦方向ＰＩＤ部２０１（Ａ）、横方向ＰＩＤ部２０１（Ｂ）は、これらの位置信号が縦方向防振制御部２０４（Ａ）、横方向防振制御部２０４（Ｂ）から送られる補正位置制御信号にそれぞれ収束するようなフィードバック制御を行う。このとき、縦方向ＰＩＤ部２０１（Ａ）、横方向ＰＩＤ部２０１（Ｂ）では比例制御、積分制御、及び微分制御とを選択的に組み合わせたＰＩＤ制御を行う。これによって撮像装置に手振れなどの振れが発生しても画像振れを防止できる。

図３は防振制御部２０４（縦方向防振制御部２０４（ａ）、横方向防振制御部（ｂ））のブロック図である。

Ａ／Ｄ変換器３０１は角速度センサからのアナログ信号をデジタル信号に変換する（Ａ／Ｄ変換）。ハイパスフィルタ（以下、ＨＰＦと表記する）３０２はＤＣ成分をカットするカットオフ周波数変更可能であり、レンズ目標位置を演算するために用いられる。ローパスフィルタ（以下、ＬＰＦと表記する）３０３は角速度信号を角度信号に変換する。またＨＰＦ３０８は、ＨＰＦ３０２とは独立にカットオフ周波数を設定可能なＨＰＦであり、後に説明する支持状態を判定するために用いられる。

振幅測定部３０５はＨＰＦ３０８によりＤＣ成分をカットした角速度信号をもとに撮像装置に加わっている振幅量を測定する。周波数測定部３０６は撮像装置に加わっている周波数を測定する。支持状態判定部３０７は振幅測定部３０５により算出した振幅量および周波数測定部３０６により算出した周波数を基に、撮像装置が三脚等に据え付けられているか手に保持されているかなど支持状態の判定を行う。

なお、支持状態判定部３０７により三脚等に据え付けられていると判定した際にはＨＰＦ３０２のカットオフ変更ならびに、目標位置を保存しておくメモリ３１０を用いて、補正レンズの目標位置を決定する目標位置決定部３０４の制御方法を変更する。防振制御部に入力された角速度信号は、これら一連の処理を施されることで、補正位置制御信号として出力され、ＰＩＤ部へ入力される。

以上のように構成された本実施形態の振れ補正装置の動作について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。

まず、撮像装置の電源がＯＮされると防振制御動作が開始される。防振制御動作は一定周期毎（例えば１２５ｍｓ）に発生する割り込み処理ごとにソフトウェアによって、ピッチ方向（第１の方向）とヨー方向（第２の方向）に対して実行される。

ステップＳ１０１とステップＳ１０２ではまず初期動作を行う。本実施例においては、目標位置決定部３０４による防振制御中に使用する防振指令値保存フラグのクリア（ステップＳ１０１）、同じく目標位置決定部３０４による防振モード移行カウンタのクリア（ステップＳ１０２）などが初期動作として行われる。

前述した一定周期毎（例えば１２５ｍｓ）に発生する制御割り込みが発生すると、最初にＡ／Ｄ変換器３０１は振れ検出センサのＡ／Ｄ変換の動作を開始する（ステップＳ１０３）。次に、ステップＳ１０４にて制御部１１９は振れ補正機能のオンオフの判定を行う（ステップＳ１０４）。振れ補正機能がオンの場合はステップＳ１０５へ、オフの場合はステップＳ１１６へ進む。

ステップＳ１１６においては、振れ補正機能がオフの時に、防振制御部２０４が振れ補正レンズを光学的中心位置に固定する。そしてステップＳ１１５へ進み、電源スイッチのオン／オフのチェックのみを行う。ステップＳ１１５にて電源スイッチがオンの場合には、ステップＳ１０３に戻り、次の制御割り込み処理でふたたびステップＳ１０３の振れ検出センサのＡ／Ｄ変換とステップＳ１０４の振れ補正機能の判定を行う。なお、ステップＳ１１５にて電源スイッチがオフの場合には、防振制御を停止する。

ステップＳ１０５において、Ａ／Ｄ変換後の振れ信号をＨＰＦ３０８によりＤＣ成分をカットした後の信号を用いて、振幅測定部３０５は撮像装置に加えられている振れ信号の振幅を算出する。次にステップＳ１０６にて、さらに周波数測定部３０６は振れ信号の周波数を算出する。

なお、図３においてＡ／Ｄ変換器３０１の後の信号に対してＨＰＦ３０２とＨＰＦ３０８で別々に信号の帯域制限をかけている。これは、撮像装置の支持状態の判定に使用する信号帯域と手振れ補正制御に使用する信号帯域を独立に設定できるようにするためである。

次に、ステップＳ１０７において、支持状態判定部３０７は、算出した振幅と三脚におかれた状態かどうかを検出するための閾値である三脚検出用振幅所定値を比較する。また、支持状態判定部３０７は、算出した周波数と三脚におかれた状態かどうかを検出するための閾値である三脚検出用周波数所定値を比較する。

算出した振幅と周波数が共に三脚検出用振幅所定値と三脚検出用周波数所定値よりも小さいと判断した場合は、ステップＳ１０８に進む。そしてステップＳ１０８において、支持状態判定部３０７は三脚検出カウンタをインクリメントして、ステップＳ１０９へ進む。一方で、ステップＳ１０７にて、支持状態判定部３０７が算出した振幅と周波数のどちらか一方でも三脚検出用振幅所定値と三脚検出用周波数所定値よりも大きいと判定した場合は、ステップＳ１１７に進む。

ステップＳ１１７にて、支持状態判定部３０７は三脚検出用の閾値とは別に設定した手持ち検出用閾値（第２の振幅、若しくは第２の周波数）を用いて、撮像装置が手持ち状態であるかどうかの判定を行う。即ち、算出した振幅と手持ち検出用振幅所定）、および算出した周波数と手持ち検出用周波数所定値を比較し、算出した振幅と周波数が共に手持ち検出用振幅所定値と手持ち検出用周波数所定値よりも大きいと判定した場合は、ステップＳ１１８に進む。そしてステップＳ１０８にて三脚検出カウンタをクリアし、ステップＳ１０９へ進む。なお、ステップＳ１１７にて算出した振幅と周波数のどちらか一方が手持ち検出用振幅所定値と手持ち検出用周波数所定値よりも小さいと判定した場合は、そのままステップＳ１０９へ進む。

本実施例は、Ｓ１０７で判定する所定値振幅所定値と手持ち検出用振幅所定値、Ｓ１０９にて判定する所定値周波数所定値と手持ち検出用周波数所定値が異なる値であると説明されている。しかしながら、所定値振幅所定値と手持ち検出用振幅所定値、所定値周波数所定値と手持ち検出用周波数所定値は同じ値であっても良い。本実施例のように、所定値振幅所定値と手持ち検出用振幅所定値、所定値周波数所定値と手持ち検出用周波数所定値がそれぞれ異なる場合は、振幅と周波数ともに手持ち検出用所定値の方が大きくなるように設定されている。なぜなら手持ちの状態の方が三脚などに支持されている状態よりも、撮像装置に加わる振れの大きさは大きいためである。

ステップＳ１０９において、支持状態判定部３０７は、三脚検出カウンタと三脚検出用カウンタ所定値を比較する。三脚検出カウンタ値に三脚検出用カウンタ所定値以上の値が設定されているときには、支持状態判定部３０７によって三脚等に据え付けられた状態であると判定される。なぜなら撮像装置に小さい振幅かつ低い周波数の振動がある程度の時間継続して加えられた状態であるためである。そしてステップＳ１１０に移る。

ここからの処理は振れ補正機能のモードの一つである三脚モードとなる。まず、ステップＳ１１０にて、支持状態判定部３０７は補正目標位置保存フラグがセットされているかどうかを判断する。ステップＳ１１０にてフラグがセットされていないと判断した場合には、ステップＳ１１１に進み、フラグがセットされていると判断した場合には、そのままステップＳ１１４に進む。

ステップＳ１１１において、支持状態判定部３０７は、ＬＰＦ３０３後の補正目標位置をメモリ３１０に保存する。この補正目標位置保存フラグは、三脚モードに移行した最初の制御割り込みでその時の補正目標位置を保存するために使用する。次に、ステップＳ１１２にて、支持状態判定部３０７は、防振モード移行カウンタに予め決めておいた所定値を設定する。そしてステップＳ１１３において、支持状態判定部３０７は補正目標位置保存フラグをセットし、ステップＳ１１４に進む。なお、ステップＳ１１４においては、支持状態判定部３０７は三脚モードを設定して、振れ補正レンズの目標位置をメモリに保存した防振指令値とする。

ステップＳ１１５においては、制御部１１９が電源スイッチオンの判定を行う。ステップＳ１１５にて電源スイッチがオンの場合には、ステップＳ１０３に戻り、次の制御割り込み処理で前記処理と同様の処理を実行し、ステップＳ１０９にて三脚モードの条件を再度確認する。その際に条件を満たしていれば、即ち、三脚検出カウンタ値に三脚検出用カウンタ所定値以上の値が設定されているときは、前回の割り込み処理の際にステップＳ１１３にて補正目標位置保存フラグをセットしている。そのため、ステップＳ１１１にて保存した補正目標位置の更新は行わない。

よって振れ補正レンズの目標位置を、前回の割り込みと同じ、ステップＳ１１１においてメモリ３１０に保存した防振指令値とする。こうすることで、三脚モードに設定された最初の割り込みでの防振指令値に振れ補正レンズを固定しつづける。（図５の（Ａ）に波形例を示す）
一方で、ステップＳ１０９において、三脚検出カウンタ値が三脚検出用カウンタ所定値より小さい値のときは、ステップ１１９へ進む。このとき、撮像装置が手持ち状態であると判断し、振れ補正を行う防振モードに移行する。

ただし、三脚モードから防振モードに移行する際には、固定されたレンズ位置と本来の補正目標位置との関係によっては、レンズ位置に大きく差がある場合が考えられる。このような場合、三脚モードから防振モードに移行した最初の割り込みで指令値がステップ状に変化するため、撮影画像の急激な画角変化を伴う恐れがある。よって撮影者にとって意図しない不自然な画像となる恐れがある。

そのため、図５（Ｂ）で示すように三脚モードから防振モードへ移行する移行期間を設け、目標位置決定部３０４がステップＳ１１９からステップＳ１２３の処理を行うことで、レンズ固定位値と補正目標位置との差を複数回の割り込みをかけて近づける処理を行う。これによって急激な画角変化を防ぐことが出来る。

ステップＳ１１９において、目標位置決定部３０４は防振モード移行カウンタがセロよりも大きいかどうかを判定する。例えば、三脚モードからの移行の場合は、三脚モードに入った際に防振モード移行カウンタに所定値を設定しているため、ステップＳ１１９にて、目標位置決定部３０４は防振モード移行カウンタがセロよりも大きいと判定する。この場合はステップＳ１１２へ進み、ステップＳ１２２にて目標位置決定部３０４は防振移行処理設定を行う。

ステップＳ１２２においては、目標位置決定部３０４は、割り込みサンプリング毎に、三脚モードでのレンズ固定値と防振モードでの防振指令値との差を演算する。そしてレンズ固定位値と補正目標位置との差を数回の割り込みをかけて近づけるために、防振モード以降処理カウンタ回数でレンズ位置が補正目標位置となるように少しずつ加算していく。

その後、ステップＳ１２３にて目標位置決定部３０４は、防振モード移行カウンタをデクリメントする。そして、ステップＳ１２４にて、支持状態判定部３０７は三脚検出カウンタをクリアする。なお、ステップＳ１２４にて三脚検出カウンタをクリアしているのは、三脚モードから防振モードへの移行途中に三脚検出カウンタがステップＳ１０９の条件を満たし、再度三脚モードに移行してしまうのを防ぐためである。また、ステップＳ１２３にて防振モード移行カウンタがデクリメントされると、最終的に防振モード移行カウンタがゼロとなる。

なお、ステップＳ１１９にて防振モード移行カウンタがゼロと判断された場合は、ステップＳ１２０にてレンズ位置を補正目標位置に一致するようにレンズを駆動させる。そしてステップＳ１２１へ進む。なお、再度三脚モードの条件を満たすまで通常の防振モードにて防振機能を働かせ続けるために、ステップＳ１２１にて次の三脚モードへの移行に備えて補正目標位置保存フラグをクリアしておく。そしてステップＳ１１５へと進み、通常の防振モード設定に移行する。

以上の実施の形態によれば、撮像装置が三脚等に固定された状態において、ます振れ検知センサから出力される信号によって振れ補正が必要であるかどうかを判定する。そして振れ補正の必要がないと判断した場合には、露光中であるかどうかに関らず振れ補正レンズを振れ補正が必要であるかどうかを判定した時の位置に固定する。

これによって、振れ検知センサから出力される低周波のドリフト信号（ゆらぎ）に対する振れ補正動作による、撮像素子上の像の振れを低減することができる。また、レンズ固定状態から、通常防振モード開始への移行の際の急激な画角変化を低減することができる。

（実施例１の変形例）
実施例１においては、三脚モードに移行した最初の制御割り込みで補正目標位置保存フラグを立てることによって、その時の補正目標位置を保存している（ステップＳ１１３）。しかし、このタイミングを三脚モードに移行した最初の制御割り込みに限定する必要は無く、三脚モードに移行した後に操作部１１７の第１スイッチ（ＳＷ１）又は第２スイッチ（ＳＷ２）の押下の際でもよい。即ち、三脚モードに移行した後にＳＷ１もしくはＳＷ２が押された際に補正目標位置保存フラグを立てることによって、その時の補正目標位置を保存しても良い。

（実施例２）
次に本発明の第２の実施例を説明する。図６は本発明の実施例２に係る防振制御部のブロック図である。図７は本発明の実施例２に係る防振制御のフローチャートである。図８は本発明の実施例２に係る補正位置制御信号の一例である。

第２の実施例の構成は、基本的に第１の実施例の構成と同じであるので、第２の実施例の説明においては、第１の実施例の構成を流用し、異なる部分だけを説明する。

図６のブロック図は、第１の実施例における防振制御部２０４のブロック図である図３の構成に、カットオフ変更部３１１が加わっている点が異なる。カットオフ変更部３１１は、支持状態判定部３０７からの情報を用いて振れ検出信号から振れ補正指令値を算出するＨＰＦ３０２およびＬＰＦ３０３のカットオフを変更する。本実施例では、ＨＰＦおよびＬＰＦのカットオフの両方を変更する例を示しているが、どちらか一方を変更する方法であっても同様に構成可能である。. また、ＬＰＦ３０３の代わりに時定数が変更可能な積分器であれば、その積分器の時定数を変更しても良い。この場合、三脚等に取り付けられたと検出したら、その積分器の時定数を下げればよい。

以上の構成を用いて本実施例の処理を図７のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１０１からステップＳ１０９までは実施例１と同じフローである。そしてステップＳ１１０にて三脚モードに移行し、支持状態判定部３０７は補正目標位置保存フラグを確認する。フラグがセットされていないと判定された場合には（ステップＳ１１０にてＮｏ）、ステップＳ１１１にて支持状態判定部３０７は補正目標位置を保存する。

ステップＳ１１２において、支持状態判定部３０７は防振モード移行カウンタに所定値を設定する。防振モード移行カウンタは、三脚モードから防振モードへの移行指示が行われてからの経過時間を測定するために使用される。また、防振モード移行カウンタの設定時間中は補正目標位置をレンズ固定位置からレンズ指令位置に少しずつ変化させていくことで目標位置をなめらかに変化させる。こうすることでモード変更による急激な画角変化を低減することができる。

ステップ１１３にて、支持状態判定部３０７は補正目標位置保存フラグをセットする。そして、その後ステップＳ２０１にて三脚モードの設定を行う。ステップＳ２０１においては、三脚モードから防振モードに戻る際に、レンズが中央付近から防振を開始できるように、カットオフ変更部３１１によりＨＰＦ３０２およびＬＰＦ３０３のカットオフ周波数を高域側に変更する（カットオフ周波数を上げる）。そしてステップＳ１１４にて、目標位置決定部３０４は保存しておいた補正目標位置を振れ補正レンズの目標位置とする。

以上のように、三脚モード設定で振れ補正レンズ位置を固定している間に、ＨＰＦ３０２、ＬＰＦ３０３のカットオフ周波数を上げることで、防振目標位置は低周波数成分が除去される。これによって演算された補正目標位置は、レンズの光学中心付近で高周波成分のみの振れを持つ信号となる。

一方、ステップＳ１０９において、三脚検出カウンタ値に三脚検出用カウンタ所定値より小さい値が設定されていると判断された場合は、三脚モードから防振モードに移行する。まずステップＳ１１９において防振モード移行カウンタがゼロよりも大きいかどうかを判定する。ステップＳ１１９にて、防振モード移行カウンタがゼロよりも大きいと判断された場合は、レンズ位置とレンズの目標位置が異なっている。そのため、ステップＳ１２２にて三脚モードによるレンズ固定位置からレンズ光学中心付近にある補正目標位置に徐々に接続させることによって、レンズ位置が補正目標位置に一致するようにレンズを駆動させる。補正目標位置への接続後には、防振モード移行カウンタはゼロになる。

ステップＳ２０２において、カットオフ変更部３１１は、ＨＰＦ３０２とＬＰＦ３０３のカットオフ周波数が所定の周波数よりも高いかどうか判定する。ここで所定の周波数とは、例えば通常の最も高い防振性能が出るフィルタのカットオフ周波数である。ステップＳ１０９にて三脚検出カウンタが所定値より小さくなると、三脚モード中にステップ２０１で、ＨＰＦ３０２とＬＰＦ３０３のカットオフ周波数が所定の周波数よりも上げているため、ステップＳ２０３へ進む。ステップ２０３では、三脚モードによって高域側に変更したＨＰＦ３０２、ＬＰＦ３０３のカットオフ周波数が所定の周波数になるまで、カットオフ変更部３１１がカットオフ周波数を少しずつ低域側へ下げる。そしてステップ１２０に進み、防振モード設定を開始する。なお、ステップ２０３によりカットオフ変更部３１１によってカットオフ周波数変更が行われ、所定の周波数までカットオフが変更された後はそのままステップＳ１２０へ進む。

なお、再度三脚モードの条件を満たすまで通常の防振モードにて棒新機能を働かせ続けるために、ステップＳ１２１にて次の三脚モードへの移行に備えて補正目標位置保存フラグをクリアしておく。そしてステップＳ１１５へと進み、通常の防振モード設定に移行する。

以上の処理によって図８の（Ａ），（Ｂ）の波形例で示すように三脚モード中にフィルタのカットオフ周波数を上げることで低周波数成分を除去し、補正目標位置をレンズの光学中心付近に戻した後に振れ補正補正目標位置を接続する。これによって、三脚モード後の防振をレンズ駆動範囲の中央付近から開始することができ、補正目標位置がレンズ駆動端に張り付くこと改善することができる。

（実施例３）
次に本発明の第３の実施例を説明する。図９は本発明の実施例３に係る防振制御部のブロック図である。図１０は本発明の実施例３に係る防振制御のフローチャートである。図１１は本発明の実施例３に係る補正位置制御信号の一例である。第３の実施例の構成は、基本的に第１の実施例の構成と同じであるので、第３の実施例の説明においては、第１の実施例の構成を流用し、異なる部分だけを説明する。

本実施例では、図９のブロック図は、第１の実施例における防振制御部２０４のブロック図である図３の構成に、ＬＰＦ初期値設定部３０９が加わっている点が異なる。ＬＰＦ初期値設定部３０９は目標位置決定部３０４の出力に基づいて、補正目標位置算出のためのＬＰＦ３０３の演算初期値を設定する構成となっている。

以上の構成を用いて本実施例の処理を図１０のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１０１からステップＳ１０９までは実施例１と同じフローである。ステップＳ１１０にて三脚モードに移り、支持状態判定部３０７は補正目標位置保存フラグを確認する。フラグがセットされていないと判定した場合には（ステップＳ１１０にてＮｏ）、ステップＳ１１１にて支持状態判定部３０７は補正目標位置を保存する。ステップＳ１１２にて、支持状態判定部３０７は防振モード移行カウンタに所定値を設定する。ステップＳ１１３にて、支持状態判定部３０７は、補正目標位置保存フラグをセットする。その後ステップＳ３０１にて、支持状態判定部３０７は補正目標位置初期化フラグをセットする。そしてステップＳ１１４にて、保存しておいた補正目標位置を振れ補正レンズの目標位置とする。

一方、ステップＳ１０９においてＮｏと判断された場合はステップ１１９へ進み、防振モード移行カウンタがセロよりも大きいかどうかを判定する。防振モード移行カウンタがゼロでないと判断された場合は（ステップＳ１１９にてＮｏ）、ステップＳ３０２にて、支持状態判定部３０７は補正目標位置初期化フラグのセットを確認する。そしてフラグがセットされている場合（ステップＳ３０２にてＹｅｓ）には、ステップＳ３０３において、ＬＰＦ初期値設定部３０９は補正目標位置を算出するためのＬＰＦの初期値をゼロクリアする。これによって補正目標位置はレンズの光学中心から再度計算が開始される。

ステップＳ３０４では、ＬＰＦ初期値の０クリア後は、次の割り込みで再度クリアされないように、支持状態判定部３０７は補正目標位置初期化フラグをセットしておく。その後、ステップＳ１２２にて三脚モードによるレンズ固定位置からレンズ光学中心付近から再度演算を開始した補正目標位置に徐々に接続され防振を開始する。なお、ステップＳ３０２にて、支持状態判定部３０７が、補正目標位置初期化フラグがセットされていることを確認できない場合（ステップＳ３０２にてＮｏ）には、ステップＳ１２２に進む。

以上の処理によって図１１の波形例で示すように三脚モードから防振モードへの移行の最初のタイミングでＬＰＦの初期値をゼロクリアすることで、三脚モード後の防振をレンズ駆動範囲の中央付近から開始することができる。これによって、実施例２と同様に補正目標位置がレンズ駆動端に張り付くことを改善することができる。

（実施例４）
本実施例においては、実施例１から３のうち、撮像装置に加わる振れの振幅のみによって支持状態を判定する実施例である。本実施例にて用いる撮像装置は、図３、図６、図９の構成のうち、周波数測定部３０６が無い、もしくは使用しないこと以外は、図３、図６、図９の構成と同じ撮像装置とする。

図１２は、図４，図７，図１０のフローチャートのうち、Ａの部分を変更したものである。本実施例においては、図４，図７，図１０のフローチャートのうち、変更があるＡの部分にのみ言及し、他のステップは実施例１から３の説明と同じであるため、省略する。

ステップＳ１０４にて振れ補正機能がオンであると判定されたときは、Ｓ１０５へ進む。ステップＳ１０５において、Ａ／Ｄ変換後の振れ信号をＨＰＦ３０８によりＤＣ成分をカットした後の信号を用いて、振幅測定部３０５は撮像装置に加えられている振れ信号の振幅を算出する。

次に、ステップＳ１０７−２において、支持状態判定部３０７は、算出した振幅と三脚におかれた状態かどうかを検出するための閾値である三脚検出用振幅所定値を比較する。算出した振幅が三脚検出用振幅所定値よりも小さいと判断した場合は、ステップＳ１０８に進む。そしてステップＳ１０８において、支持状態判定部３０７は三脚検出カウンタをインクリメントして、ステップＳ１０９へ進む。

一方で、ステップＳ１０７−２にて、支持状態判定部３０７が算出した振幅が三脚検出用振幅所定値よりも大きいと判定した場合は、ステップＳ１１７−２に進む。

ステップＳ１１７−２にて、支持状態判定部３０７は三脚検出用の閾値とは別に設定した手持ち検出用閾値を用いて、撮像装置が手持ち状態であるかどうかの判定を行う。即ち、算出した振幅と手持ち検出用振幅所定値を比較し、算出した振幅が手持ち検出用振幅所定値よりも大きいと判定した場合は、ステップＳ１１８に進む。そしてステップＳ１１８にて三脚検出カウンタをクリアし、ステップＳ１０９へ進む。なお、ステップＳ１１７−２にて算出した振幅が手持ち検出用振幅所定値よりも小さいと判定した場合は、そのままステップＳ１０９へ進む。

以上の処理によって、実施例１から３の処理を撮像装置に加わる振れの振幅のみによって支持状態を判定することで実行することが出来る。

（実施例５）
本実施例においては、実施例１から３のうち、撮像装置に加わる振れの周波数のみによって支持状態を判定する実施例である。本実施例にて用いる撮像装置は、図３、図６、図９の構成のうち、振幅測定部３０５が無い、もしくは使用しないこと以外は、図３、図６、図９の構成と同じ撮像装置とする。

図１３は、図４，図７，図１０のフローチャートのうち、Ａの部分を変更したものである。本実施例においては、図４，図７，図１０のフローチャートのうち、変更があるＡの部分にのみ言及し、他のステップは実施例１から３の説明と同じであるため、省略する。

ステップＳ１０４にて振れ補正機能がオンであると判定されたときは、Ｓ１０６へ進む。ステップＳ１０６において、Ａ／Ｄ変換後の振れ信号をＨＰＦ３０８によりＤＣ成分をカットした後の信号を用いて、周波数測定部３０６は撮像装置に加えられている振れ信号の周波数を算出する。

次に、ステップＳ１０７−３において、支持状態判定部３０７は、算出した周波数と三脚におかれた状態かどうかを検出するための閾値である三脚検出用周波数所定値を比較する。

算出した周波数が三脚検出用周波数所定値よりも小さいと判断した場合は、ステップＳ１０８に進む。そしてステップＳ１０８において、支持状態判定部３０７は三脚検出カウンタをインクリメントして、ステップＳ１０９へ進む。一方で、ステップＳ１０７−３にて、支持状態判定部３０７が算出した周波数が三脚検出用周波数所定値よりも大きいと判定した場合は、ステップＳ１１７−３に進む。

ステップＳ１１７−３にて、支持状態判定部３０７は三脚検出用の閾値とは別に設定した手持ち検出用閾値を用いて、撮像装置が手持ち状態であるかどうかの判定を行う。即ち、算出した周波数と手持ち検出用周波数所定値を比較し、算出した周波数が手持ち検出用周波数所定値よりも大きいと判定した場合は、ステップＳ１１８に進む。そしてステップＳ１１８にて三脚検出カウンタをクリアし、ステップＳ１０９へ進む。なお、ステップＳ１１７−３にて算出した周波数が手持ち検出用周波数所定値よりも小さいと判定した場合は、そのままステップＳ１０９へ進む。

以上の処理によって、実施例１から３の処理を撮像装置に加わる振れの周波数のみによって支持状態を判定することで実行することが出来る。

なお、本発明は、例えばデジタル一眼レフカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、カメラ付き携帯端末、望遠鏡、双眼鏡などに適用できる。

３０２ 補正目標位置演算用ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）
３０３ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
３０８ 支持状態判定用ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）

Claims (7)

1. 振れを検出する振れ検出手段と、前記振れ検出手段の出力に基づいて補正レンズの補正目標位置を決定する目標位置決定手段と、前記目標位置決定手段にて算出された前記補正目標位置に前記補正レンズを移動させて像振れを補正する像振れ補正手段と、前記振れ検出手段の出力に基づいて、装置が固定支持された固定支持状態か手持ち状態であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって固定支持状態にあると判定されたとき、前記補正レンズが前記固定支持状態にあると判定されたときの位置に前記補正レンズを保持するとともに前記像振れ補正手段による振れ補正動作をオフに制御する制御手段とを有する像振れ補正装置であって、
   前記目標位置決定手段は、前記固定支持状態の期間中、前記目標位置決定手段にて算出された補正目標位置をレンズ指令位置として保存しており、
   前記制御手段は、前記固定支持状態の期間中に前記レンズ指令位置を前記固定支持状態にあると判定されたときの位置から前記補正レンズの光学中心位置に向かって移動させ、前記固定支持状態から前記手持ち状態への移行が指示された場合、前記固定支持状態にあると判定されたときの位置に保持された補正レンズが前記補正レンズの光学中心位置に近づいたレンズ指令位置に一致するように前記補正レンズを制御することを特徴とする像振れ補正装置。
2. 前記判定手段は、前記振れ検出手段の出力に基づいて、前記振れの振幅もしくは前記振れの周波数、または前記振れの振幅と前記振れの周波数の両方を測定し、前記振幅が所定の振幅よりも小さいと判断されたとき若しくは前記周波数が所定の周波数よりも小さいと判断されたとき、又は前記振幅が所定の振幅よりも小さいと判断されかつ前記周波数が所定の周波数よりも小さいと判断されたときに、前記固定支持状態にあると判定することを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正装置。
3. 前記振れ検出手段の出力に対して帯域制限をかける、カットオフ周波数が変更可能なハイパスフィルタ手段を更に有し、
   前記制御手段は、前記判定手段によって固定支持状態にあると判定されたとき、前記手持ち状態であるときに比べて前記ハイパスフィルタ手段のカットオフ周波数を上げることを特徴とする請求項１又は２に記載の像振れ補正装置。
4. 前記補正レンズの現在の位置を検出する現在位置検出手段とを更に有し、前記制御手段は、前記判定手段によって固定支持状態にあると判定された後に、前記手持ち状態であると判定されたとき、前記判定手段によって固定支持状態にあると判定されたときの位置から前記レンズ指令位置に前記補正レンズが移動するよう制御することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の像振れ補正装置。
5. 前記振れ検出手段の出力に対して帯域制限をかける、カットオフ周波数が変更可能なハイパスフィルタ手段を更に有し、
   前記制御手段は、前記判定手段によって手持ち状態にあると判定されたとき、前記レンズ指令位置に前記補正レンズが移動し終えた後に、前記固定支持状態であるときに比べて前記ハイパスフィルタ手段のカットオフ周波数を下げることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の像振れ補正装置。
6. 請求項１乃至５の何れか１項に記載の像振れ補正装置を有する撮像装置。
7. 振れを検出する振れ検出工程と、前記振れ検出工程の出力に基づいて補正レンズの補正目標位置を決定する目標位置決定工程と、前記目標位置決定工程にて算出された前記補正目標位置に前記補正レンズを移動させて像振れを補正する像振れ補正工程と、前記振れ検出工程の出力に基づいて、装置が固定支持された固定支持状態か手持ち状態であるか否かを判定する判定工程と、前記判定工程によって固定支持状態にあると判定されたとき、前記補正レンズが前記固定支持状態にあると判定されたときの位置に前記補正レンズを保持するとともに前記像振れ補正工程による振れ補正動作をオフに制御する制御工程とを有する像振れ補正装置の制御方法であって、
   前記目標位置決定工程は、前記固定支持状態の期間中、前記目標位置決定工程にて算出された補正目標位置をレンズ指令位置として保存しており、
   前記制御工程は、前記固定支持状態の期間中に前記レンズ指令位置を前記固定支持状態にあると判定されたときの位置から前記補正レンズの光学中心位置に向かって移動させ、
   前記固定支持状態から前記手持ち状態への移行が指示された場合、前記固定支持状態にあると判定されたときの位置に保持された補正レンズが前記補正レンズの光学中心位置に近づいたレンズ指令位置に一致するように前記補正レンズを制御することを特徴とする像振れ補正装置の制御方法。

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