JP5954388B2 - 振れ補正装置および撮影装置 - Google Patents

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Description

本発明は、振れ補正装置および撮影装置に関する。
撮影時にカメラに生じるブレに対して、ジャイロセンサを用いてブレ量を検出し、実際に生じたブレを打ち消す方向に補正レンズを駆動させることによりブレ補正を行う技術が知られている。このようなブレ補正システムにおいては、ジャイロセンサの出力値に対して、ある周波数帯域を通過させるフィルタを用いることが一般的である。
このようなシステムでは、撮影の途中で被写体を例えば人物から周囲の風景へと変更（構図変更）を行った場合などに、フィルタ（例えばＨＰＦ）の出力値が振れ角速度検出値に対して、構図変更後に大きな誤差が生じ、誤差の収束に長い時間を要する場合があり、レリーズ時に適度にブレ補正されない虞があった。
そこで、通常撮影において、ジャイロセンサの出力値を元にしてヒストグラムを作成し、ヒストグラムのピーク付近の情報を利用して誤差を低減する技術が知られている（特許文献１参照）。
しかし、特許文献１では、構図変更しているか否か、流し撮りしているか否か、三脚撮影しているか否かなど、様々な撮影状態が考慮されておらず、それぞれの撮影状態に応じた適切なブレ補正を行うことは難しい。
特開平１１−１５３４８０号公報
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、好適なブレ補正が可能な振れ補正装置および撮影装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る撮影装置は、
振れを検出し、検出信号を出力する検出部（１）と、
前記検出信号の度数分布（Ｈｉｓ［ωａｂｓ］）を算出する度数分布算出部（６ａ，６ａ０，６ａ１）と、
前記度数分布（Ｈｉｓ［ωａｂｓ］）に基づいて撮影状態を判定する撮影状態判定部（６ｂ，６ｂ１）とを有する。
度数分布算出部（６ａ，６ａ０，６ａ１）は、ジャイロセンサなどの出力値から度数分布（Ｈｉｓ［ωａｂｓ］）を算出し、撮影状態判定部（６ｂ，６ｂ１）は、度数分布（Ｈｉｓ［ωａｂｓ］）に基づいて現在の撮影状態を判定する。これにより、撮影状況に応じた正確なブレ補正を行うことができる。
撮影装置は、振れ検出信号を所定間隔でサンプリングして振れ量子化値（ω１）を求めるＡ／Ｄ変換器（４）をさらに有し、前記度数分布算出部（６ａ）は、前記振れ量子化値（ω１）から、フィルタ（６ｄ，６ｅ）を介して、前記度数分布（Ｈｉｓ［ωａｂｓ］）を算出しても良い。前記フィルタが、ハイパスフィルタ（６ｅ）またはバンドパスフィルタ（６ｄ）であっても良い。撮影装置は、前記フィルタ（６ｄ，６ｅ）の出力値の絶対値を算出する絶対値算出部（６ｃ）をさらに有しても良い。前記フィルタ（６ｄ，６ｅ）は、前記撮影状態に応じてカットオフ周波数を可変させても良い。
撮影装置は、第１の所定間隔ごとに前記検出信号からの前記度数分布（Ｈｉｓ［ωａｂｓ］）を算出する第１の度数分布算出部（６ａ０）と、前記第１の所定間隔とは間隔の異なる第２の所定間隔で、前記振れ検出信号から前記度数分布（Ｈｉｓ［ωａｂｓ］）を算出する第２の度数分布算出部（６ａ１）と、前記第１の度数分布算出部（６ａ０）の出力値と前記第２の度数分布算出部（６ａ１）の出力値とを用いて、撮影状態を判定する撮影状態判定部（６ｂ，６ｂ１）とを有しても良い。
本発明の第２の観点に係る撮影装置は、振れを検出し、検出信号を出力する検出部（１）と、前記検出信号の周波数分布（Ｓｐｅｃ）を算出する周波数分布算出部（６ｐ，６ｐ１，６ｐ２，６ｐ３）と、前記検出信号の前記周波数分布（Ｓｐｅｃ）に基づいて撮影状態を判定する撮影状態判定部（６ｂ２）とを有する。
周波数分布算出部（６ｐ，６ｐ１，６ｐ２，６ｐ３）は、ジャイロセンサなどの出力値から周波数分布（Ｓｐｅｃ）を算出し、撮影状態判定部（６ｂ２）は、周波数分布（Ｓｐｅｃ）に基づいて現在の撮影状態を判定する。これにより、撮影状況に応じた正確なブレ補正を行うことができる。
前記周波数分布算出部（６ｐ，６ｐ１，６ｐ２，６ｐ３）は、カットオフ周波数（ｆｃ１）を時間と共に変更可能なバンドパスフィルタ（６ｓ）をさらに有しても良い。前記バンドパスフィルタ（６ｓ）は、互いにカットオフ周波数が異なる複数のローパスフィルタ（６ｔ０，６ｔ１）から構成されても良い。
前記周波数分布算出部（６ｐ，６ｐ１，６ｐ２，６ｐ３）は、所定の第１タイミングで前記周波数分布（Ｓｐｅｃ）を算出する第１のバンドパスフィルタ（６ｓ１）と、前記第１タイミングとずれた第２タイミングで前記周波数分布（Ｓｐｅｃ１）を算出する第２のバンドパスフィルタ（６ｓ２）とを有しても良い。前記第１のバンドパスフィルタ（６ｓ１）は、複数のローパスフィルタ（６ｔ２，６ｔ３）から構成されても良い。前記第２のバンドパスフィルタ（６ｓ２）は、複数のローパスフィルタ（６ｔ４，６ｔ５）から構成されても良い。
前記周波数分布算出部（６ｐ，６ｐ１，６ｐ２，６ｐ３）は、カットオフ周波数が異なる複数のローパスフィルタ（６ｑ０，６ｑ１，…，６ｑ８）を有し、これらの前記ローパスフィルタ（６ｑ０，６ｑ１，…，６ｑ８）の任意の組合せにより、それぞれ通過帯域が異なる前記周波数分布（Ｓｐｅｃ０，Ｓｐｅｃ２，…，Ｓｐｅｃ７）が算出されても良い。
撮影装置は、振れを検出し、振れ検出信号を出力する振れ検出部（１）と、前記振れ検出信号に基づき、所定間隔で第１の周波数分布（Ｓｐｅｃｋ）を算出し、さらに前記所定間隔とは異なる間隔で第２の周波数分布（ＳｐｅｃｋＬ）を算出する周波数分布算出部（６ｐ）と、前記第１の周波数分布（Ｓｐｅｃｋ）と前記第２の周波数分布（ＳｐｅｃｋＬ）とから、振れ状態を検出する振れ状態算出部（６ｂ３）とを有しても良い。
前記周波数分布算出部（６ｐ，６ｐ１，６ｐ２，６ｐ３）はローパスフィルタ（ＬＰＦ）を有し、前記ローパスフィルタ（ＬＰＦ）では、前記第１の周波数分布（Ｓｐｅｃｋ）に基づき、前記第２の周波数分布（ＳｐｅｃｋＬ）を算出しても良い。
撮影装置は、振れを検出し、検出信号を出力する検出部（１）と、前記検出信号に基づき、所定間隔で第１の周波数分布（Ｓｐｅｃｋ）を算出する第１のバンドパスフィルタ（６ｓ１）と、前記所定間隔とは異なる間隔で第２の周波数分布（ＳｐｅｃｋＬ）を算出する第２のバンドパスフィルタ（６ｓ２）と、前記第１の周波数分布（Ｓｐｅｃｋ）と前記第２の周波数分布（ＳｐｅｃｋＬ）とから、振れ状態を検出する振れ状態算出部（６ｂ３）とを有しても良い。前記バンドパスフィルタは、カットオフ周波数の異なる複数のローパスフィルタから構成されても良い。撮影装置は、ハイパスフィルタをさらに有し、前記振れ状態に応じて、前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を可変させても良い。
本発明の第３の観点に係る撮影装置は、振れを検出し、検出信号を出力する検出部（１）と、前記検出信号の度数分布（Ｈｉｓ［ωａｂｓ］）を算出する度数分布算出部（６ａ）と、前記検出信号の周波数分布（Ｓｐｅｃ）を算出する周波数分布算出部（６ｐ）と、前記度数分布（Ｈｉｓ［ωａｂｓ］）、及び、周波数分布算出部（６ｐ）に基づいて撮影状態を判定する撮影状態判定部（６ｂ，６ｂ１，６ｂ２）とを有する。
度数分布算出部（６ａ）は、ジャイロセンサなどの出力値から度数分布（Ｈｉｓ［ωａｂｓ］）を算出し、周波数分布算出部（６ｐ）は、ジャイロセンサなどの出力値から周波数分布（Ｓｐｅｃ）を算出する。撮影状態判定部（６ｂ，６ｂ１，６ｂ２）は、度数分布（Ｈｉｓ［ωａｂｓ］）および周波数分布（Ｓｐｅｃ）に基づいて現在の撮影状態を判定する。これにより、撮影状況に応じた正確なブレ補正を行うことができる。
前記撮影状態判定部（６ｂ，６ｂ１，６ｂ２）は、撮影者が構図変更をしているか否か、撮影者が流し撮りをしているか否か、撮影装置が三脚に固定されているか否か、撮影者が乗り物に乗って撮影しているか否か、撮影者の熟達度、の少なくとも１つについて判定して良い。
前記撮影状態判定部（６ｂ，６ｂ１，６ｂ２）による判定に基づいて、撮影に関する制御を変更する制御部を含んでも良い。
撮影される像の振れを補正する振れ補正部を含み、前記制御部は、前記撮影状態判定部（６ｂ，６ｂ１，６ｂ２）による判定に基づいて、前記振れ補正部の制御を変更しても良い。
前記振れ補正部は、像の振れを補正するために駆動可能な駆動部を有し、前記制御部は、前記撮影状態判定部（６ｂ，６ｂ１，６ｂ２）による判定に基づいて、撮影前に前記駆動部を駆動させるか否かについての制御を変更しても良い。
前記制御部は、測光モード、オートフォーカスモード、測距モード、フラッシュモード、撮影感度、被写体の輝度に応じた絞り値と露光時間との関係、連写をするか否か、動画撮影のフレームレート、及び、撮影シーンモードのうち少なくとも１つに関する制御を変更しても良い。
撮影装置は、振れを検出し、振れ検出信号を出力する振れ検出部と、前記振れ検出信号の度数分布および周波数分布を算出する分布算出部と、前記分布算出部の出力値から、振れ状態を検出する振れ状態算出部と、前記振れ検出信号により撮像面に生じる振れを補正する振れ補正部と、前記振れ状態に応じて前記振れ補正部の作動を変更しても良い。
撮影装置は、振れを検出し、振れ検出信号を出力する振れ検出部と、前記振れ検出信号により、振れ状態を検出する振れ状態算出部と、前記振れ検出信号に応じて撮影レンズの一部のレンズ又は撮像面を、所定範囲内で移動させて撮像面に生じる振れを補正する振れ補正部とを有し、前記振れ状態に応じて前記所定範囲を変更しても良い。
撮影装置は、振れを検出し、振れ検出信号を出力する振れ検出部と、前記振れ検出信号により、振れ状態を検出する振れ状態算出部と、撮影レンズの一部のレンズ又は撮像面を、所定範囲内で移動させて撮像面に生じる振れを補正する振れ補正部と、前記振れ検出信号と、前記撮影レンズの一部のレンズ又は前記撮像面の目標位置の現在の値とから目標位置を算出する目標位置算出部とを有し、前記振れ状態に応じて前記目標位置算出部の作動を変更する目標位置算出部変更手段と、を有しても良い。
撮影装置は、振れを検出し、振れ検出信号を出力する振れ検出部と、前記振れ検出信号により、振れ状態を検出する振れ状態算出部と、被写体輝度に応じて絞り値とシャッタ速度を設定するプログラム線図を、前記振れ状態に応じて切替えるプログラム線図切替え手段と、を有しても良い。
撮影装置は、振れを検出し、振れ検出信号を出力する振れ検出部と、前記振れ検出信号により、振れ状態を検出する振れ状態算出部と、前記振れ状態に応じて、撮影画角の中央付近を重点的に測光する中央重点測光モードと、撮影画角全体の複数領域の輝度値を用いて測光する評価測光モードとの何れかを選択する測光モード選択手段と、を有しても良い。
撮影装置は、振れを検出し、振れ検出信号を出力する振れ検出部と、前記振れ検出信号により、振れ状態を検出する振れ状態算出部と、前記振れ状態に応じて、繰り返し被写体を測距しフォーカシングレンズを移動させ続けるコンティニュアスＡＦと、被写体を測距し前記フォーカシングレンズを移動させて撮像素子面のピントが合った時点で前記フォーカシングレンズの作動を終了するシングルＡＦとの何れかを選択するＡＦモード選択手段と、を有しても良い。
撮影装置は、振れを検出し、振れ検出信号を出力する振れ検出部と、前記振れ検出信号により、振れ状態を検出する振れ状態算出部と、少なくとも撮影画角の１エリアまたは特定エリアを測距する測距モードと前記撮影画角の複数エリアを測距する多点測距モードとを有する測距手段と、前記振れ状態に応じて、前記測距手段の前記測距モードを変更する測距モード選択手段と、を有しても良い。
撮影装置は、振れを検出し、振れ検出信号を出力する振れ検出部と、前記振れ検出信号により、振れ状態を検出する振れ状態算出部と、フラッシュ撮影するためのフラッシュ撮影手段と、前記振れ状態に応じて、前記フラッシュ撮影手段を行うか否かを選択するフラッシュ撮影選択手段と、を有しても良い。
撮影装置は、振れを検出し、振れ検出信号を出力する振れ検出部と、前記振れ検出信号により、振れ状態を検出する振れ状態算出部と、撮影条件に応じた撮影シーンモードを選択し、カメラの作動を変更する撮影シーンモード選択手段と、前記振れ状態に応じて、前記撮影シーンモードを選択する撮影シーンモード選択手段と、を有しても良い。
撮影装置には複雑な設定（光モード、オートフォーカスモード、測距モード、フラッシュモード、撮影感度、被写体の輝度に応じた絞り値と露光時間との関係、連写をするか否か、動画撮影のフレームレート、及び、撮影シーンモード）が用意されており、撮影者が逐一設定して撮影を行う。上述したように、撮影状況に応じて、ブレ補正と連動する各種機能を自動で、あるいは撮影者が直感的に操作することで適切なブレ補正を可能にすることができる。
前記制御部は、前記撮影状態判定部（６ｂ，６ｂ１，６ｂ２）による判定に基づいて、前記検出部（１）の前段に備えられたフィルタのカットオフ周波数を変更しても良い。
撮影装置は、前記撮影状態判定部（６ｂ，６ｂ１，６ｂ２）による判定に基づいて、前記検出信号の基準値（ω０）を算出する基準値算出部（５ｂ）と、前記検出信号から前記基準値（ω０）を減算し、振れ検出信号を算出する振れ検出信号算出部（７）とを含んでも良い。
本発明の第４の観点に係る振れ補正装置は、検出信号を出力する検出部（１）と、前記検出信号の度数分布（Ｈｉｓ［ω１］）を算出する度数分布算出部（５ａ）と、前記度数分布（Ｈｉｓ［ω１］）に基づき前記検出信号の基準値（ω０）を算出する基準値算出部（５ｂ）と、前記検出信号から前記基準値（ω０）を減算し、振れ検出信号を算出する振れ検出信号算出部（７）とを含む。前記基準値算出部（５ｂ）は、前記度数分布の最大値近傍を補間演算して振れ角速度基準値（ω０）を算出しても良い。
最大値近傍を補間演算して振れ角速度基準値（ω０）を算出することにより、従来公知の手段で度数分布を算出するよりも正確に振れ角速度基準値（ω０）を算出することができる。したがって、撮影状態に応じた正確なブレ補正を行うことができる。
前記度数分布算出部（５ａ）は、前記検出信号の量子化値（ω１）の度数分布（Ｈｉｓ［ω１］）を算出し、前記基準値算出部（５ｂ）は、前記量子化値（ω１）の度数が最大となる前記度数分布（Ｈｉｓ［ω１］）の区間（Δω１）を用いて、前記基準値（ω０）を算出しても良い。
振れ補正装置は、前記振れ検出信号を所定間隔でサンプリングして振れ量子化値（ω１）を求めるＡ／Ｄ変換器（４）をさらに有し、前記度数分布算出部（５ａ）は、微小な区間（Δω１）ごとの前記振れ量子化値（ω１）の度数を集計することで前記振れ量子化値（ω１）の前記度数分布（Ｈｉｓ［ω１］）を算出し、前記振れ角速度基準値特定部（５ｂ）は、前記振れ量子化値（ω１）の度数が最大となる区間（Δω１）における前記振れ量子化値（ω１）に基づき、前記振れ角速度基準値（ω０）を算出しても良い。
前記基準値算出部（５ｂ）は、前記量子化値（ω１）の度数が最大となる前記度数分布（Ｈｉｓ［ω１］）の区間（Δω１）、及び、前記量子化値（ω１）の度数が最大となる前記度数分布（Ｈｉｓ［ω１］）の区間（Δω１）の前後の区間を用いて、前記基準値（ω０）を算出しても良い。
前記度数分布算出部（５ａ）で複数の度数分布が算出された場合に、前記振れ角速度基準値特定部（５ｂ）では、前記振れ角速度基準値（ω０）を算出するために必要な前記度数分布（Ｈｉｓ［ω１］）が所定条件に応じて選択されても良い。
前記度数分布算出部（５ａ）は、第１区間に基づき第１度数分布（Ｒ−Ｈｉｓ）を算出する第１度数分布算出部（５ａ０）と、前記第１区間よりも細かな第２区間に基づき、第１度数分布（Ｒ−Ｈｉｓ）よりも高精度な度数分布（Ｆ−Ｈｉｓ）を算出する第２度数分布算出部（５ａ１）とを有し、前記基準値算出部（５ｂ）は、前記第１度数分布（Ｒ−Ｈｉｓ）に基づき第１基準値（ω００）を算出する第１基準値算出部（５ｂ０）と、前記第２度数分布（Ｆ−Ｈｉｓ）に基づき、前記第１基準値（ω００）よりも高精度な第２基準値（ω０）を算出する第２基準値算出部（５ｂ１）とを有しても良い。
前記度数分布算出部（５ａ）は、所定時間（Ｔｈ）ごとに前記振れ量子化値（ω１）の度数分布（Ｈｉｓ［ω１］）を算出し、前記振れ角速度基準値特定部（５ｂ）は、前記所定時間（Ｔｈ）ごとの前記度数分布（Ｈｉｓ［ω１］）に基づき、前記振れ角速度基準値（ω０）を算出しても良い。
前記基準値算出部（５ｂ）から出力された前記基準値（ω０）に含まれる低周波数成分を出力するフィルタを有し、前記検出信号算出部（７）は、前記検出信号から前記フィルタから出力された信号を減算し、振れ検出信号を算出しても良い。
振れ補正装置は、ローパスフィルタ（５ｃ）をさらに有し、前記ローパスフィルタ（５ｃ）では、前記振れ角速度基準値特定部（５ｂ）から求められた振れ角速度基準値をローパスフィルタで補正演算して、目的とする前記振れ角速度基準値（ω０）を得ても良い。
振れ補正装置は、振れを検出し、検出信号を出力する検出部（１）と、前記検出信号の度数分布を算出する複数の度数分布算出部（５ａ０，５ａ１，５ａ２）と、前記度数分布算出部（５ａ０，５ａ１，５ａ２）にそれぞれ対応する複数の振れ角速度基準値特定部（５ｂ０，５ｂ１，５ｂ２）とを有し、複数の前記度数分布算出部（５ａ０，５ａ１，５ａ２）は、前記度数分布を算出するタイミングをずらしたタイミングで、それぞれが前記度数分布（Ｈｉｓ０［ω１］， Ｈｉｓ１［ω１］， Ｈｉｓ２［ω１］）を算出しても良い。
振れ補正装置は、複数の前記振れ角速度基準値特定部（５ｂ０，５ｂ１，５ｂ２）から求められた複数の振れ角速度基準値（ω００，ω０１，ω０２）をローパスフィルタ（５ｃ）で補正演算して、目的とする前記振れ角速度基準値（ω０）を得ても良い。
前記振れ検出信号に基づいて像の振れを補正するために駆動する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部とを含んでも良い。
本発明に係る撮影装置は、上記の振れ補正装置を備える。
なお、上述の説明では、本発明をわかりやすく説明するために、実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明は、これに限定されるものでない。後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させてもよい。更に、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
図１は、本発明の一実施形態に係わる振れ検出装置の構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の一実施形態に係わる振れ検出回路の具体例である。 図３は、本発明の一実施形態に係わる振れ検出回路の具体例である。 図４は、本発明の一実施形態に係わる振れ角速度基準値算出部を示す図である。 図５は、本発明の一実施形態に係わる度数分布算出部の作動を示す図である。 図６ａは、本発明の一実施形態に係わる度数分布算出部の作動を示す図である。 図６ｂ１は、図６ｂ２の円内拡大図である。 図６ｂ２は、本発明の一実施形態に係わる振れ角速度基準値特定部の作動を示す図である。 図７は、従来技術に於けるパンニング前後の振れ角速度基準値の振る舞いを表した図である。 図８（ａ）は、本発明の一実施形態に係わる度数分布算出部により得られた振れ角速度基準値の検出開始からの振る舞いを示す図、図８（ｂ）は従来技術の振れ角速度基準値の検出開始からの振る舞いを示す図である。 図９は、本発明の一実施形態に係わる振れ角速度基準値算出部を示す図である。 図１０は、本発明の一実施形態に係わる振れ角速度基準値算出部を示す図である。 図１１は、本発明の一実施形態に係わる振れ角速度基準値算出部を示す図である。 図１２は、本発明の一実施形態に係わるＬＰＦの構成図である。 図１３は、本発明の一実施形態に係わる振れ角速度基準値算出部の作動の様子を示した図である。 図１４は、本発明の一実施形態に係わる振れ角速度基準値算出部を示す図である。 図１５は、本発明の一実施形態に係わる振れ角速度基準値算出部の作動の様子を示した図である。 図１６は、本発明の他の実施形態に係わる振れ状態判定部を示す図である。 図１７は、本発明の他の実施形態に係わる振れ状態判定部を示す図である。 図１８は、本発明の他の実施形態に係わる振れ波形の度数分布の１例を示す図である。 図１９は、本発明の他の実施形態に係わる振れ状態の判定方法の１例を示す図である。 図２０は、本発明の他の実施形態に係わるユーザ熟達度と振れ波形の度数分布の関係の１例を示す図である。 図２１は、本発明の他の実施形態に係わる振れ状態（熟達度）の判定方法の１例を示す図である。 図２２は、本発明の他の実施形態に係わる振れ状態判定部を示す図である。 図２３は、本発明の他の実施形態に係わる度数分算出部の作動を示す図である。 図２４は、本発明の他の実施形態に係わる度数分算出部の作動を示す図である。 図２５は、本発明の他の実施形態に係わる度数分算出部の作動を示す図である。 図２６（ａ）、図２６（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係わる振れ状態算出部の作動を示した図である。 図２７（ａ）、図２７（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係わる振れ状態算出部の作動を示した図である。 図２８（ａ）、図２８（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係わる振れ状態算出部の作動を示した図である。 図２９は、本発明の他の実施形態に係わる振れ状態算出部の振れ状態判定方法を示した図である。 図３０は、本発明の他の実施形態に係わる振れ状態判定部を示す図である。 図３１は、本発明の他の実施形態に係わる周波数分布算出部を示す図である。 図３２は、本発明の他の実施形態に係わる周波数分布算出部を示す図である。 図３３は、本発明の他の実施形態に係わる周波数分布算出部を示す図である。 図３４は、本発明の他の実施形態に係わる周波数分布算出部による周波数分布の１例を示す図である。 図３５は、本発明の他の実施形態に係わる振れ状態検出部の振れ状態判定方法を示した図である。 図３６は、本発明の他の実施形態に係わる周波数分布算出部による周波数分布の１例を示す図である。 図３７は、本発明の他の実施形態に係わる振れ状態検出部の振れ状態判定方法を示した図である。 図３８は、本発明の他の実施形態に係わる振れ状態判定部を示す図である。 図３９（ａ）、図３９（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係わる周波数分布算出部による周波数分布の１例を示す図である。 図４０は、本発明の他の実施形態に係わる振れ状態検出部の振れ状態判定方法を示した図である。 図４１は、本発明の他の実施形態に係わる振れ状態判定部を示す図である。 図４２は、本発明の他の実施形態に係わる周波数分布と度数分布の１例を示す図である。 図４３は、本発明の他の実施形態に係わる振れ状態によるＨＰＦカットオフ周波数変更の１例を示した図である。 図４４は、本発明の他の実施形態に係わる振れ状態によるＨＰＦカットオフ周波数変更の１例を示した図である。 図４５は、本発明の他の実施形態に係わる振れ状態によるＨＰＦカットオフ周波数変更の方法を示した図である。 図４６は、本発明の他の実施形態に係わるＨＰＦカットオフ周波数変更の方法を示した図である。 図４７は、本発明の他の実施形態に係わるＨＰＦカットオフ周波数変更の方法を示した図である。 図４８は、本発明の他の実施形態に係わるカメラの全体構成を示す図である。 図４９は、図４８に示すカメラの補正レンズ駆動メカ機構を示す図である。 図５０は、図４８に示すカメラの補正レンズの可動範囲、振れ補正時の制御範囲を示す図である。 図５１は、図４８に示すカメラの補正レンズの駆動メカ機構、位置検出機構を示す図である。 図５２は、図４８に示すカメラを裏（非被写体）側から見た図である。 図５３は、図４８に示すカメラの操作部と主制御部を含む制御部との接続を表した回路図である。 図５４は、図４８に示すカメラの外部液晶モニタによる設定メニュー表示の１例を示した図である。 図５５は、図４８に示すカメラの振れ制御部と振れ補正回路部の構成を示す図である。 図５６は、図４８に示すカメラの振れ制御部の目標位置算出部のブロック図である。 図５７は、図４８に示すカメラのホール素子処理部の回路図である。 図５８は、図４８に示すカメラの補正レンズ位置とホール素子処理部出力の関係を示す図である。 図５９は、図４８に示すカメラの振れ制御部の駆動量演算部のブロック図である。 図６０は、図４８に示すカメラの振れ制御部の駆動量演算部のブロック図である。 図６１は、図４８に示すカメラの振れ状態によるカメラの作動変更例である。 図６２は、図４８に示すカメラの振れ状態によるカメラの作動変更例である。 図６３は、図４８に示すカメラの振れ状態によるカメラの作動変更例である。 図６４は、図４８に示すカメラの振れ状態による振れ補正範囲変更例を示す図である。 図６５は、図４８に示すカメラの振れ状態による速度バイアス変更例を示す図である。 図６６は、図４８に示すカメラの振れ状態による補正レンズ制御ゲイン変更例を示す図である。 図６７は、図４８に示すカメラの振れ状態による補正レンズ制御サンプリング間隔変更例を示す図である。 図６８は、図４８に示すカメラの振れ状態による補正レンズ制御帯域変更例を示す図である。 図６９は、図４８に示すカメラの振れ状態による撮影前後の補正レンズセンタリング有無の変更例を示す図である。 図７０は、図４８に示すカメラの振れ状態によるプログラム線図変更例を示す図である。 図７１は、図４８に示すカメラの振れ状態によるプログラム線図変更例を示す図である。 図７２は、図４８に示すカメラの振れ状態による測光エリア変更例を示す図である。 図７３は、図４８に示すカメラの振れ状態によるＡＦモード変更例を示す図である。 図７４は、図４８に示すカメラの振れ状態による測距エリア変更例を示す図である。 図７５（ａ）、図７５（ｂ）は、図４８に示すカメラの振れ状態による測距エリア変更例を示す図である。 図７６（ａ）、図７６（ｂ）、図７６（ｃ）は、図４８に示すカメラの振れ状態による測距エリア変更例を示す図である。 図７７（ａ）図７７（ｂ）、図７７（ｃ）、図７７（ｄ）は、図４８に示すカメラの振れ状態による測距エリア変更例を示す図である。 図７８は、図４８に示すカメラの振れ状態によるフラッシュシンクロモード変更例を示す図である。 図７９は、図４８に示すカメラの振れ状態による撮影画像への写し込み変更例を示す図である。 図８０は、本発明の他の実施形態に係わるカメラの着脱可能な交換レンズとカメラボディからなるカメラへの応用例を示す図である。 図８１は、本発明の他の実施形態に係わるカメラの撮像素子をシフト移動させて振れ補正するタイプのカメラへの応用例を示す図である。
第１実施形態
図１は、本発明の一実施形態に係る振れ検出装置の構成を示すブロック図である。本実施形態では、振れ強度分布によるブレの検出方法について述べる。なお、振れ検出装置を有するカメラの全体構成については、第６実施形態にて代表して説明を行い、ここでの説明を省略する。
図１に示すように、ジャイロセンサ１は、カメラに生じた振れによる角速度を検出し、検出値を出力する。ジャイロセンサ１の出力値は、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）２に入力され、振れとは無関係な高周波成分がカットされる。ＬＰＦ２の出力値は、オフセット電圧調整部３に入力され、ジャイロセンサ１のオフセット電圧が調整される。オフセット電圧調整部３の出力値ＶｇｏｕｔはＡ／Ｄ変換器４に入力され、ディジタル値に量子化される。量子化されたＡ／Ｄ変換器４の出力値を振れ量子化値ω１とする。Ａ／Ｄ変換器４から出力された振れ量子化値ω１は、振れ角速度基準値算出部５および振れ状態判定部６に入力される。振れ角速度基準値算出部５では、振れ量子化値ω１の基準値（振れ角速度基準値ω０）が算出され、振れ状態判定部６では後述する撮影状態が判定される（第２〜第４実施形態にて説明を行う）。Ａ／Ｄ変換器４の出力値ω１と振れ角速度基準値算出部５の出力値ω０はそれぞれ、減算器７に入力され、振れ量子化値ω１から振れ角速度基準値ω０が引算され、振れ角速度ωが算出される。この振れ角速度ωを用いて、第６実施形態にて説明する振れ補正動作が行われる。
図２を用いて、図１に示すＬＰＦ２とオフセット電圧調整部３の詳細について説明する。ジャイロセンサ１の出力値は、オペアンプＯＰ２０１、抵抗Ｒ２０１，Ｒ２０２、コンデンサＣ２０１，Ｃ２０２から構成されるＬＰＦ２により、手振れとは無関係な高周波成分をカットされ、オフセット電圧調整部３に出力される。オフセット電圧調整部３は、オペアンプＯＰ３０１、抵抗Ｒ３０１〜Ｒ３０３、コンデンサＣ３０１、及びＤ／Ａ変換器３ａから構成される。オフセット電圧調整部３は、ＬＰＦ２の出力値を反転増幅すると共に、ジャイロセンサ１の不要なオフセット電圧をＤ／Ａ変換器３ａにより調整し、オフセット電圧調整部３に接続されるＡ／Ｄ変換器４の有効なレンジ内となるようＬＰＦ２の出力値を調整する。
図３に、図２に示すオフセット電圧調整部３を簡易的にし、さらにＨＰＦ（ハイパスフィルタ）を用いてオフセット電圧調整部３を構成した場合について示す。ジャイロセンサ１、ＬＰＦ２は、図２と同様なので説明を省略する。ＬＰＦ２の出力値は、抵抗Ｒ３０４とコンデンサＣ３０１から構成される１次ＨＰＦ３ｃに入力され、ＤＣ成分が除去され、ジャイロセンサ１のオフセット電圧が除去され、非反転増幅部３ｄに入力される。非反転増幅部３ｄはオペアンプＯＰ３０２、抵抗Ｒ３０５、Ｒ３０６、及び、基準電圧Ｖｒｅｆ０により構成される。非反転増幅部３ｄは１次ＨＰＦ３ｃの出力信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換器４に出力する。尚、基準電圧Ｖｒｅｆ０では、例えば、定電圧レギュレータ等を用いた公知の技術により、安定した一定電圧が生成されている。
実際には、個々のジャイロセンサによりオフセット電圧が変化し、さらに、このオフセット電圧は、周囲の温度等により大きさが変化する。一方で、撮影時にカメラに生じる振れ角速度のレベルは、通常、数度／ｓｅｃ程度であり、ジャイロセンサの出力は、一般的に数ｍＶレベルしか出力されない。これに対し、ジャイロセンサのオフセット電圧は、大きいもので、周囲温度の変化も含めると角速度に換算して１００度／ｓｅｃを越える場合がある。こうしたジャイロセンサの現状を考慮し、図３に示すような回路構成をとる。
図３に示すＬＰＦ２のカットオフ周波数は、例えば、１００Ｈｚ程度に設定する。また、ＨＰＦ３ｃのカットオフ周波数は、例えば約０．１Ｈｚに設定し、非反転増幅部３ｄの利得は、例えば１００倍程度に設定する。ＨＰＦ３ｃの時定数τは、ＨＰＦ３ｃのカットオフ周波数ｆｃに依存し、たとえば下記の数１に示される通りとなる。
（数１） τ＝１／（２×π×ｆｃ）
図３に示す回路により、振れ信号レベルに対して無視できないレベルのオフセット電圧が生じるが、微少な信号レベルの出力しか得られないジャイロセンサ１の出力値に対し、ＨＰＦ３ｃによりこのオフセット電圧が除去される。オフセット電圧が除去されることにより、非反転増幅部３ｄによって、ＨＰＦ３ｃの出力値の増幅が可能となり、Ａ／Ｄ変換器４で量子化された後に得られる検出分解能は、十分実用的な分解能となる。
次に、図１に示す振れ角速度基準値算出部５に関し、詳細に説明する。図１に示すＡ／Ｄ変換器４から出力された振れ量子化値ω１は、図４に示すように、振れ角速度基準値算出部５に入力される。振れ角速度基準値算出部５は、度数分布算出部５ａと振れ角速度基準値特定部５ｂとを有する。振れ量子化値ω１は度数分布算出部５ａに入力され、振れ量子化値ω１の度数分布Ｈｉｓ［ω１］が演算される。度数分布算出部５ａで演算された度数分布Ｈｉｓ［ω１］は振れ角速度基準値特定部５ｂに入力され、振れ角速度基準値ω０が演算される。
次に、図５にて、度数分布算出部５ａの作動を説明する。図１に示すＡ／Ｄ変換器４は、所定間隔ｔｓでオフセット電圧調整部３の出力値をＡ／Ｄ変換し、振れ量子化値ω１を出力している。所定間隔ｔｓは、振れの周波数成分に対して十分短い時間とし、例えば、１ｍｓ程度とする。図５に示すように、度数分布算出部５ａは、得られた振れ量子化値ω１を、振れ量子化値ω１の大きさにより所定区間Δω１に区切り、区切られた各区間内のサンプリング点の数をカウントすることで、度数分布Ｈｉｓ［ω１］を得る。
ここで、上述した度数分布算出部５ａの作動は、通常は、マイコン等のソフトウエアにより演算手段やハードロジック回路の演算手段を用いることにより作動するが、サンプリングされた振れ量子化値ω１が、一体どこの区間となるかを判定するための演算が複雑となる。そこで、本実施形態では、以下に述べる方法によって演算を行う。
図６ａは、度数分布算出部５ａで演算される振れ量子化値ω１が、上述した各区間Δω１のうち、どこの区間Δω１に位置するかを度数分布算出部５ａが特定する方法を示している。具体的に説明する為に、図１に示すＡ／Ｄ変換器４の分解能を１０ビットとし、度数分布Ｈｉｓ［ω１］の区間分割数を３２とし、得たい度数分布の結果を配列Ｈｉｓ［ｉ］（ｉ＝０，１，２，…，３１）に入れるものとする。この場合に、振れ量子化値ω１の取り得る範囲は、０〜１０２３の範囲であり、この振れ量子化値ω１データを５ビット右に論理シフトする。或いは、３２で割ることにより、５ビットのデータ長のデータω１’を得ることができる。データω１’の取り得る範囲は０〜３１であり、この値が例えばｋである場合に、配列Ｈｉｓ［ｋ］の値を＋１する。配列Ｈｉｓ［ｉ］（ｉ＝０，１，２，…，３１）からは、その初期値を０として、所定間隔ｔｓ毎に上述した作動を繰り返すことで、振れ量子化値ω１の度数分布の配列を得ることができる。この場合に、度数分布の区間長Δω１は、振れ量子化値ω１の３２ＬＳＢ相当となり、例えば、振れ量子化値ω１の分解能が、０．１度／ｓｅｃであれば、区間長Δω１は３．２度／ｓｅｃとなり、ｋ番目の配列Ｈｉｓ［ｋ］は、３．２×ｋ度／ｓｅｃ以上、３．２×（ｋ＋１）度／ｓｅｃ未満の範囲内におけるサンプリング数となる。
尚、上述した図６ａの説明では、具体的に述べる為に、Ａ／Ｄ分解能、度数分布の区間長、および度数分布の区間分割数を限定した値としたが、これに限られるものではない。分解能や区間分割数などを、より細かく設定すれば、より細かな度数分布を得ることができる。
次に、図４に示す度数分布算出部５ａにて演算された度数分布Ｈｉｓ［ｉ］から振れ角速度基準値ω０を特定するための振れ角速度基準値特定部５ｂの作動を、図６ｂにて説明する。
図６ｂ１および図６ｂ２に示す例では、図１に示すＡ／Ｄ変換器４の分解能を１０ビットとし、振れ量子化値ω１の分解能を０．１度／ｓｅｃ、度数分布の区間分割数を３２、区間長Δω１を３．２度／ｓｅｃとしている。
まず、具体的な振れ波形について述べる。撮影時に、構図が決まった状態ならば、振れ角速度は、角速度０を中心にばらつくことが知られている。一方で、構図を変更した場合には、この構図が決まっている場合の分布とは異なる位置に分布が表れる。構図を変えている時間は、一瞬、例えば、１秒程度の短期間で終了するのが普通であるから、十分な時間の度数分布を得れば、図６ｂ２に示すように、構図が決まった状態の分布の山Ｃが支配的な山となり、構図変更時の分布の山Ｄは、分布の山Ｃに比べ小さな山となる。
図６ｂ２に示す構図変更時の小さな山Ｄは、従来技術においては、振れ角速度基準値ω０の演算に影響を及ぼし、大きな誤差が生じてしまう。例えば、振れ角速度基準値ω０を、得られた振れ角速度の平均値として求める場合に、誤差が生じる。あるいは、図３に示す回路構成で、ＨＰＦ３ｃにより、ジャイロセンサの出力値に乗ったＤＣ成分を除去することで得る場合にも、誤差が生じる。
このような問題に対し、本実施形態では、図４に示す振れ角速度基準値特定部５ｂが、振れ角速度基準値ω０を、図４に示す度数分布算出部５ａにて演算された度数分布Ｈｉｓ［ｉ］の最大度数近辺の値とする。図６ｂ１の例では、ｉ＝１７の区間（１７．０度／ｓｅｃ以上１８．０度／ｓｅｃ未満の区間）で、ｉ＝１７の区間に相当する代表角速度は、１７．５度／ｓｅｃであるから、１７．５度／ｓｅｃを代表角速度とする。上述した例では、度数分布の区間ΔＨｉｓは十分な分解能といえないが、これを細分化できるシステムにおいては、この方法で十分使用に耐えることが可能となる。
また、度数分布の区間ΔＨｉｓを細分化できないシステムであっても、図６ｂ１に示すように、最大値Ｈｉｓ［ｉｍａｘ］近傍の値を用いて補間演算することで、さらに精度良く振れ角速度基準値ω０を算出することができる。具体的には、図６ｂ１に示すように、度数分布Ｈｉｓ［ｉ］の最大頻度を示す近傍で直線補間して求める。すなわち、図４に示す振れ角速度基準値特定部５ｂは、振れ量子化値ω１の度数が最大となる度数分布Ｈｉｓ［ω１］の区間Δω１、及び、量子化値ω１の度数が最大となる度数分布Ｈｉｓ［ω１］の区間Δω１の前後の区間を用いて、振れ角速度基準値ω０を算出する。
具体的には、例えば、図６ｂ１に示すように、度数分布Ｈｉｓ［ｉ］の最大区間ｉｍａｘ＝１７の前の２区間の度数分布Ｈｉｓ［ｉｍａｘ−１］およびＨｉｓ［ｉｍａｘ−２］の値を結んで得られる直線ｌと、度数分布Ｈｉｓ［ｉ］の最大区間ｉｍａｘの後の２区間の度数分布Ｈｉｓ［ｉｍａｘ］およびＨｉｓ［ｉｍａｘ＋１］の値を結んで得られる直線ｌ‘との交点とし、その交点の区間値ｉを振れ角速度基準値ω０とする。
図６ｂ１の場合、区間長Δω１が３．２度／ｓｅｃなので、値５４．７度／ｓｅｃが補間結果であり、値５４．７度／ｓｅｃを振れ角速度基準値ω０とする。上述した例では、度数分布Ｈｉｓ［ｉ］の最大値が得られた前後それぞれ２区間の度数分布Ｈｉｓ［ｉ］を用いて直線補間演算したが、これに限定されるものではない。すなわち、さらに最大度数分布近傍の複数点を用いて２次、３次等の高次式を用いることで、さらに補間精度を向上させることもできる。
なお、上述した説明では、度数分布Ｈｉｓ［ｉ］として説明したが、ｉは元々、入力値である振れ量子化値ω１の関数なので、以降の説明ではω１とし、度数分布Ｈｉｓ［ω１］とする。
図７は、例えば流し撮りを行う場合に、従来技術における振れ角速度基準値ω０の振る舞いを模式的に示した図で、パンニング（流し撮り）時には、振れ量子化値ω１の変動により、振れ角速度基準値ω０は本来のレベルから大きく乖離し、パンニング終了後にも、振れ角速度基準値ω０が本来のレベルとなるまで長い時間を要する。従って、本来のレベルになるまでの間は、精度よく振れ補正を行うことができない。
次に、図４に示す振れ角速度基準値算出部５により得られた振れ角速度基準値ω０の検出開始からの振る舞いについて、図８（ａ）を用いて説明する。時刻ｔ＝０から、図４に示す度数分布算出部５ａは作動を開始し、時間ｔが経過する程、強度分布Ｈｉｓ［ω１］にデータが蓄積され、強度分布Ｈｉｓ［ω１］の山もはっきりしてゆく。これにより、得られる振れ角速度基準値ω０の精度も高まる。また、図８（ａ）に示すように、途中の構図変更に引きずられることもない。
以上をまとめると、本実施形態では、従来技術におけるＨＰＦ、或いは、それに類する平均化等を用いずに済む。従来であれば、図８（ｂ）に示すように、振れ角速度基準値ω０が構図変更により振られ、収束に長い時間を要していた。本実施形態によれば、振れ角速度基準値ω０、或いは、それを元にして得られる振れ角速度ωは、構図変更直後から十分な精度を得ることができる。さらに、構図変更の最中でも十分な精度を得ることができる。
図９では、上述した振れ角速度基準値ω０の演算方法について、さらに精度を高める方法について示す。図９に示すように、度数分布算出部５ａ０および振れ角速度基準値特定部５ｂ０により大まかに得られる振れ角速度基準値ω００の近傍を、度数分布算出部５ａ１および振れ角速度基準値特定部５ｂ１により、さらに詳細に算出して振れ角速度基準値ω０を得る。
すなわち、度数分布算出部５ａは、大まかな第１区間に基づき第１度数分布Ｒ−Ｈｉｓを算出する第１度数分布算出部５ａ０と、第１区間よりも細かな第２区間に基づき、第１度数分布Ｒ−Ｈｉｓよりも高精度な度数分布Ｆ−Ｈｉｓを算出する第２度数分布算出部５ａ１とを有する。そして、基準値特定部５ｂは、第１度数分布（Ｒ−Ｈｉｓ）に基づき第１振れ角速度基準値ω００を算出する第１振れ角速度基準値特定部５ｂ０と、第２度数分布Ｆ−Ｈｉｓに基づき、第１振れ角速度基準値ω００よりも高精度な第２振れ角速度基準値ω０を算出する第２振れ角速度基準値特定部５ｂ１とを有する。
この場合には、第１度数分布算出部５ａ０で用いる度数分布Ｈｉｓ［ω１］の区間長Δω１を粗く設定することで、この演算に用いるデータ数を削減することができる。または、より広い角速度範囲に対して度数分布を取ることができる。第１度数分布算出部５ａ０および第１振れ角速度基準値５ｂ０により得られる第１振れ角速度基準値ω００は、大まかなものであるが、この大まかな第１振れ角速度基準値ω００の近傍のデータから、さらに第２度数分布算出部５ａ１および第２振れ角速度基準値特定部５ｂ１により、詳細に角速度基準値ω０が算出される為に、振れ角速度基準値ω０の検出精度をより向上させることができる。
図９に示す第１度数分布算出部５ａ０、第２度数分布算出部５ａ１は、検出開始からずっと度数分布を算出し続けるものとするが、図１０に示す次の例では、度数分布算出部５ａは、所定時間Ｔｈ間隔で区切って度数分布を算出し、得られた度数分布Ｈｉｓ［ω１］から振れ角速度基準値ω０を算出する。このことにより、度数分布Ｈｉｓ［ω１］に蓄積されたデータ量が、時間と共に増大し、そのうちにオーバフローしてしまうことがない。
ただし、図１０に示すように所定時間Ｔｈ間隔で区切って度数分布を算出する場合には、得られる振れ角速度基準値ω０は、所定時間Ｔｈ間隔毎に不連続な値となる。そこで、図１１に示すように、振れ角速度基準値特定部５ｂの後にＬＰＦ５ｃを施すことで、滑らかな出力値を得ることができる。
図１１に示すＬＰＦ５ｃは、例えば、図１２に示すような構成とする。図１２に示すＬＰＦ５ｃは、その作動開始時の初期値をＶ０とし、カットオフ周波数ｆｃのＬＰＦとして作動する。初期値Ｖ０に対しては、振れ補正装置の振れ検出間隔（例えば１ｍｓ）の所定間隔毎に繰り返し演算が行われ、入力Ｖｉｎの高周波成分をカットするＬＰＦとして作動する。図１２に示す保持値１／Ｚとは、ＬＰＦ５ｃによる前回の演算時の値Ｖ４（この例では１ｍｓ前の値Ｖ４）をＬＰＦ５ｃが保持している値であり、その保持値１／Ｚを使用する。
図１３に、図１１に示す振れ角速度基準値算出部５の各部の出力の様子を示す。図１１に示す振れ角速度基準値特定部５ｂの出力値は不連続になっているのに対して、図１１に示すＬＰＦ５ｃの出力値である振れ角速度基準値ω０は、滑らかになっている。
ＬＰＦ５ｃの構成は、図１２の説明で述べた以外の方法を用いても構わない。例えば、移動平均により不連続となった振れ角速度基準値特定部の出力を平滑化してもよい。
上述したように、図１１に示す振れ角速度基準値算出部５は、所定時間Ｔｈ間隔で振れ角速度基準値ω０を算出する。度数分布算出部５ａは、その度数分布を算出する時間が長いほど、確からしい振れ波形の頻度度数分布が得られ、その結果から得られる振れ角速度基準値ω０の精度も向上する。従って、この所定時間Ｔｈは、振れ波形の周波数成分に対して十分低い周期（例えば２秒程度〜１０数秒程度以上）に設定する。一方で、この度数分布の算出時間を長くすると、振れ角速度基準値ω０を得るのに時間がかかる。加えて、ジャイロセンサやその処理回路に生じる数秒から数１０秒以上にわたって徐々に変化するドリフトにより、度数分布の算出間隔Ｔｈをあまり長く設定しても効果がない場合も有り得る。
そこで、図１４に示す方法により、これを解決する。図１４に示す振れ角速度基準値算出部５は、互いに検出タイミングがオーバラップした複数の度数分布算出部５ａ０、５ａ１、５ａ２を有し、度数分布算出間隔Ｔｈが経過して度数分布算出部の出力が得られたタイミングで、その度数分布算出部の結果から振れ角速度基準値ω０を更新する。すなわち、振れ角速度基準値算出部５は、振れ量子化値ω１の度数分布を算出する複数の度数分布算出部５ａ０，５ａ１，５ａ２と、度数分布算出部５ａ０，５ａ１，５ａ２にそれぞれ対応する複数の振れ角速度基準値特定部５ｂ０，５ｂ１，５ｂ２とを有し、複数の度数分布算出部５ａ０，５ａ１，５ａ２は、度数分布を算出するタイミングをずらしたタイミングで、それぞれが度数分布Ｈｉｓ０［ω１］，Ｈｉｓ１［ω１］，Ｈｉｓ２［ω１］を算出する。
図１４に示すように、振れ角速度基準値算出部５は、度数分布算出部と振れ角速度基準値特定部とのセットを３セット有し、シーケンシャル制御部５ｅは、これらの作動を制御し、度数分布算出間隔Ｔｈの１／３の時間だけ、各度数分布算出部５ａ０，５ａ１，５ａ２と各振れ角速度基準値特定部５ｂ０，５ｂ１，５ｂ２の作動をずらす。
このことにより、度数分布算出間隔Ｔｈを十分長くした上で、振れ角速度基準値ω０が算出される間隔を縮めることができる。例えば、度数分布算出間隔Ｔｈ＝３秒とした場合に、振れ角速度基準値ω０が算出される間隔は、１秒となる。度数分布算出部と振れ角速度基準値特定部のセット数は、３セットに限定されず、さらにセット数を増やせば、さらに効果が上がる。
図１５に、図１４に示す振れ角速度基準値算出部５の作動の各部の出力の様子を示す。振れ角速度基準値特定部５ｂ０の出力値Ｅと、振れ角速度基準値特定部５ｂ１の出力値Ｆと、振れ角速度基準値特定部５ｂ２の出力値Ｇとは、度数分布算出間隔Ｔｈ＝３秒とした場合には、１秒ずつずれている。最終的に得られるＬＰＦ５ｃの出力値Ｈは滑らかになっている。
このように、振れ角速度基準値ω０の精度を維持する為に度数分布の算出間隔を比較的長くしつつも、振れ角速度基準値ω０の算出される間隔を短くすることができる。このように、従来公知の手段で度数分布を算出するよりも正確に振れ角速度基準値（ω０）を算出することができる。したがって、撮影状態に応じた正確なブレ補正を行うことができる。
第２実施形態
本実施形態では、以下に述べる以外は前述した第１実施形態と同様である。本実施形態では、上述した振れ検出装置をカメラに応用し、そのカメラが今どんな状態にあるかを判定する方法について述べる。具体的には、図１に示す振れ状態判定部６が、撮影者が構図変更をしているか否か、撮影者が流し撮りをしているか否か、カメラが三脚に固定されているか否か、撮影者が乗り物に乗って撮影しているか否か、撮影者の熟達度、の少なくとも１つについて判定する。
従来、撮影者が意図的に行った構図変更の開始や終了などを振れ検出装置がブレと誤検出し、撮影者が意図しないブレ補正を行ってしまい、撮影者が不快感や違和感を覚えることがある。
一方で、カメラが三脚に固定されている状態か、手持ちの状態なのかについて検出する技術が知られている。すなわち、ブレ検出信号から、三脚に固定されているか手持ち状態なのかを検出し、三脚に固定されていることが検出された場合には、振れ補正を停止させるものである。
しかし、強度の弱い三脚を使用した場合や、三脚の足場が柔らかい場合などにおいては、カメラが揺れ、手振れに近い振れ角速度を生じ、手持ちの状態と誤検出し、振れ補正を行ってしまう。この場合、基本的には振れが印加されているのであるから振れ補正しても良いと考えられるが、実際には、振れを検出するジャイロセンサの出力には無視できないレベルの出力電圧のドリフトや揺らぎが生じ、振れ補正を行ってしまうと撮影結果に悪影響を及ぼしてしまう場合がある。又、プロレベルの撮影者が手持ち撮影を行っている場合に、カメラが三脚に固定されたと誤検出してしまい、振れ補正が効かない場合がある。
本実施形態では、このように撮影状態の変化などに起因して生じる振れ補正の不都合を、以下に述べる方法によって低減する。
図１に示すように、Ａ／Ｄ変換器４の出力値（振れ量子化値ω１）は、振れ角速度基準値算出部５および振れ状態判定部６に入力される。図１６は、図１に示す振れ状態判定部６の詳細な構成を示すブロック図である。振れ状態判定部６は、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）６ｄ、絶対値算出部６ｃ、度数分布算出部６ａ、振れ状態算出部６ｂを有する。
振れ量子化値ω１は、ＢＰＦ６ｄに入力され、振れの支配的な周波数帯域（図１６に示す例では、たとえば１〜１０Ｈｚとしている）を抽出する。ＢＰＦ６ｄでは、カットオフ周波数が１０Ｈｚと高めのＬＰＦ６ｄ０の出力値から、カットオフ周波数が１Ｈｚと低めのＬＰＦ６ｄ１の出力値を減算する。ＬＰＦ６ｄ０およびＬＰＦ６ｄ１は、図１２に示すＬＰＦを用いる。或いは、他の方式のＬＰＦを用いてもよい。また、ＢＰＦ６ｄは、他の方式のＢＰＦで構成してもよい。
ＢＰＦ６ｄの出力値は絶対値算出部６ｃに入力され、ＢＰＦ６ｄの出力値の絶対値が算出される。ここで絶対値を算出するのは、後述する度数分布算出および振れ状態検出の処理を簡略化（±の符号が無くなり簡略化される）する為であり、絶対値算出部６ｃは無くても構わない。
絶対値算出部６ｃの出力値ωａｂｓは、度数分布算出部６ａに入力され、度数分布算出部６ａでは、絶対値算出部６ｃの出力値ωａｂｓの度数分布を算出する。度数分布算出部６ａの出力値Ｈｉｓ［ωａｂｓ］は振れ状態算出部６ｂに入力され、振れ状態が判定される。度数分布算出部６ａは、第１実施形態で述べた振れ角速度基準値算出部５と同様の構成とする。さらに、所定間隔で初期化したり、時間的にオーバーラップさせることにより、常に最新で精度の良い度数分布を得るようにする。
振れ波形の高周波成分が支配的でないならば、図１６に示す振れ状態判定部６ｂを簡略化し、さらに図１７に示すように、ＢＰＦ６ｄの代わりにＨＰＦ６ｅとしてもよい。又、図１に示すジャイロセンサ１や、その処理回路のドリフトが非常に小さい振れ補正システムでは、図１６に示すＢＰＦ６ｄや図１７に示すＨＰＦ６ｅを用いなくてもよい。ＢＰＦ６ｄやＨＰＦ６ｅは、振れ状態の検出に関して特徴的な周波数帯域のみを抽出し、その後に行われる振れ状態の検出精度を高める為のものであり、簡易的には無くても構わない。
次に、図１６および図１７に示す度数分布算出部６ａにより得られた度数分布Ｈｉｓ［ωａｂｓ］から、振れ状態算出部６ｂにて撮影状態を判定する方法について述べる。
図１８に、度数分布算出部６ａにより得られた度数分布Ｈｉｓ［ωａｂｓ］の波形の１例を示す。図１８に示すように、カメラが三脚に固定された状態Ｉでは、度数分布Ｈｉｓ［ωａｂｓ］は、角速度ωａｂｓの極小さい領域に集中する。一方で、手持ちで構図が決まっている状態Ｊでは、度数分布Ｈｉｓ［ωａｂｓ］は、比較的に角速度ωａｂｓの小さい領域に集中している。構図を変更している最中（または流し撮りを行っている最中）の状態Ｋでは、角速度ωａｂｓの小さい領域の分布が減少し、角速度ωａｂｓの比較的大きな領域に分散してゆく。次に、車に乗って撮影しているような状態Ｌでは、大きな揺れがカメラに印加されるので、角速度ωａｂｓの大きな領域に分布は集中する。
図１９に、図１８に示した度数分布Ｈｉｓ［ωａｂｓ］の波形の特徴を踏まえ、振れ状態の判定を行う方法を示す。まず、度数分布Ｈｉｓ［ωａｂｓ］の最大のピーク値の角速度（第１ピーク角速度ωｐｅａｋ１とする）が、所定値ωｔｈ０未満である場合に（図１９に示す）、図１７に示す振れ状態判定部６は、カメラが三脚に固定されていると判定する。また、度数分布Ｈｉｓ［ωａｂｓ］の２番目に大きいピーク値の角速度を第２ピーク角速度ωｐｅａｋ２とする。第１ピーク角速度ωｐｅａｋ１がωｔｈ０≦ωｐｅａｋ１＜ωｔｈ１である場合に（図１９に示す）、第１ピーク値の度数分布Ｈｉｓ［ωｐｅａｋ１］と第２ピーク値の度数分布Ｈｉｓ［ωｐｅａｋ２］の比（Ｈｉｓ［ωｐｅａｋ２］／Ｈｉｓ［ωｐｅａｋ１］）が、所定値Ｒｔｈ０より小さい場合には、図１７に示す振れ状態判定部６は、手持ちで構図が決まっている状態と判定する。比Ｈｉｓ［ωｐｅａｋ２］／Ｈｉｓ［ωｐｅａｋ１］が、所定値Ｒｔｈ０以上である場合には、振れ状態判定部６は、手持ちで構図が変更されているか、流し撮り中であると判定する。一方、第１ピーク角速度ωｐｅａｋ１が、所定値ωｔｈ１以上である場合には、振れ状態判定部６は、車などの乗り物に乗った状態であると判定する。
次に、図１６および図１７に示す度数分布算出部６ａにより得られた度数分布Ｈｉｓ［ωａｂｓ］を用いて、撮影者のカメラへの熟達度を見分ける方法について述べる。
図２０は、カメラの扱いに慣れた人、そうでない人等を上級者・中級者・初心者に分類し、それぞれの場合に度数分布Ｈｉｓ［ωａｂｓ］がどのような傾向になるかを模式的に示した図である。上級者ほど度数分布の最大ピークが出現する角速度ωａｂｓは低くなる傾向にある。
図２１に、図２０に示した傾向を基にして、撮影者のカメラへの熟達度の判定方法を示す。度数分布Ｈｉｓ［ωａｂｓ］の第１ピーク角速度ωｐｅａｋ１を用い、ωｐｅａｋ１≦ωｔｈ２である場合に、図１７に示す振れ状態判定部６は、上級者と判定する。同様にして、ωｔｈ２≦ωｐｅａｋ１＜ωｔｈ３である場合には中級者、ωｐｅａｋ１≧ωｔｈ３である場合には初級者と判定する。
ただし、熟達度の判定手段は、これに限定されるものではない。例えば、下記の数２に示すように、熟達度のような尺度として判定してもよい。下記の数２において、Ｋｓｋｉｌｌは定数である。
（数２） 熟達度＝Ｋｓｋｉｌｌ／ωｐｅａｋ１
以上、振れ度数分布による振れ状態検出の基本的な例を説明したが、より判定精度を高める方法を以下に述べる。
図２２は、図１６または図１７に示す振れ状態判定部６の構成を示したもので、振れ状態判定部６以外の構成は、図１６または図１７と同様とする。図２２に示すように、度数分算出部６ａは、度数分布算出期間の長い度数分算出部６ａ０と、度数分布算出期間の短い度数分算出部６ａ１とによって構成される。すなわち、振れ状態判定部６は、第１の所定間隔ごとに振れ検出信号からの度数分布Ｈｉｓ０［ωａｂｓ］を算出する度数分布算出部６ａ０と、第１の所定間隔とは間隔の異なる第２の所定間隔で、振れ検出信号から度数分布Ｈｉｓ１［ωａｂｓ］を算出する度数分布算出部６ａ１と、度数分布算出部６ａ０の出力値と度数分布算出部６ａ１の出力値とを用いて、振れ状態を判定する振れ状態判定部６ｂ１とを有する。
図２３は、図２２に示す度数分算出部６ａ０および度数分算出部６ａ１の作動の様子を、振れ状態判定部６の作動開始（＝振れ検出開始）から模式的に示している。図２３に示す例では、度数分布算出部６ａ０の度数分布算出間隔Ｔｈ０が、度数分布算出部６ａ１の度数分布算出間隔Ｔｈ１の４倍になっている。例えば、Ｔｈ０＝８秒である場合には、Ｔｈ１＝２秒とする。
または、図２４に示すように、度数分布算出部６ａ０を、検出開始から連続して検出し続けるように、又は、度数分布算出間隔Ｔｈ０を有限の大きな値としてもよい。度数分布算出間隔Ｔｈ１は、例えば、Ｔｈ１＝２秒とする。
または、図２５に示すように、度数分布算出部６ａ０の度数分布算出間隔Ｔｈ０と度数分布算出部６ａ１の度数分布算出間隔Ｔｈ１とが同じ間隔になるようにし、互いに度数分布の算出タイミングをずらしてオーバラップさせる。度数分布算出間隔Ｔｈ１は、例えば、Ｔｈ１＝Ｔｈ０＝２秒とする。
図２２に示すように、上述のようにして算出された度数分布算出部６ａ０からの出力値Ｈｉｓ０［ωａｂｓ］は、正規化部６ｆ０により正規化される。また、度数分布算出部６ａ１からの出力値Ｈｉｓ１［ωａｂｓ］は、正規化部６ｆ１により正規化される。具体的には、度数分布算出部６ａ０、６ａ１により得られた度数分布Ｈｉｓ０［ωａｂｓ］、Ｈｉｓ１［ωａｂｓ］は、正規化部６ｆ０、６ｆ１で、それぞれの度数分布算出個数Ｎｈｉｓ０、Ｎｈｉｓ１で割り算され、正規化部６ｆ０、６ｆ１からの出力値は、振れ状態算出部６ｂ１に入力され、振れ状態が判定される。
図２２に示す振れ状態算出部６ｂ１では、算出時間の長い正規化された度数分布Ｈｉｓ０’［ωａｂｓ］から、算出時間の短い正規化された度数分布Ｈｉｓ１’［ωａｂｓ］が引き算される。次に、２つの正規化された度数分布から、振れ状態算出部６ｂ１により行われる振れ状態、特に、その状態変化を検出し、振れ状態判定部６が振れ状態を判定する方法について述べる。
図２６〜図２８に、振れ状態算出部６ｂ１の作動を示す。図２６に、構図が決まった状態から、パンニング等の急に構図が変更された場合の例を示す。この場合には、算出期間の短い正規化度数分布Ｈｉｓ１’［ωａｂｓ］が変化し、比較的に角速度ωａｂｓの大きい領域の度数分布が増加する。
図２７に、急に乗り物に乗った場合の例を示す。この場合には、算出期間の短い正規化度数分布Ｈｉｓ１’［ωａｂｓ］が変化し、少し大きい角速度ωａｂｓの領域の度数分布が増加し、角速度ωａｂｓの小さい領域が減少する。
図２８に、急にカメラを三脚に固定した場合の例を示す。この場合には、算出期間の短い正規化度数分布Ｈｉｓ１’［ωａｂｓ］が変化し、ωａｂｓの非常に小さい領域の度数分布が大きく増加している。
長い区間の正規化度数分布Ｈｉｓ０’（ωａｂｓ）に対して、算出期間の短い正規化度数分布Ｈｉｓ１’（ωａｂｓ）との差異が大きいほど、振れの状態変化が大きいことが分かる。図２６〜図２８に示す波形Ｍ〜Ｏは、算出期間の長い正規化度数分布Ｈｉｓ０’［ωａｂｓ］から算出期間の短い正規化度数分布Ｈｉｓ１’［ωａｂｓ］を引いた値である。これらの波形Ｍ〜Ｏを基にして、振れ状態算出部６ｂ１による判定手段を示したのが図２９である。
図２９では、まず、算出期間の長い正規化度数分布Ｈｉｓ０’［ωａｂｓ］から算出期間の短い正規化度数分布Ｈｉｓ１’［ωａｂｓ］を引いた値Ｍ〜Ｏの絶対値Ｐ〜Ｒを図２２に示す振れ状態判定部６が算出する。そして、角速度ωａｂｓの所定値ωｔｈ５から所定値ωｍａｘまで積算した絶対値Ｐが、Ｐ≧Ｈｉｓｔｈ０であるか否かを、振れ状態判定部６が判定する。Ｐ≧Ｈｉｓｔｈ０である場合には、振れ状態判定部６は、カメラの構図変更が行われたか、撮影者が流し撮りを開始したと判定する。
絶対値Ｐ＜Ｈｉｓｔｈ０である場合には、図２２に示す振れ状態判定部６は、角速度ωａｂｓの所定値ωｔｈ４から所定値ωｔｈ５まで積算した絶対値Ｑが、Ｑ≧Ｈｉｓｔｈ１であるか否かを判定する。値Ｑ≧Ｈｉｓｔｈ１である場合には、乗り物に乗った状態であると判定する。
絶対値Ｑ＜Ｈｉｓｔｈ１である場合には、図２２に示す振れ状態判定部６は、角速度ωａｂｓの所定値ωｔｈ０から所定値ωｔｈ４まで積算した絶対値Ｒが、Ｒ≧Ｈｉｓｔｈ２であるか否かを判定する。Ｒ≧Ｈｉｓｔｈ２である場合には、カメラが三脚に固定された状態であると振れ状態判定部６が判定する。Ｒ＜Ｈｉｓｔｈ２である場合には、振れ状態判定部６は、カメラの状態の変化がないと判定する。なお、所定値ωｔｈ４、ωｔｈ５、ωｍａｘの大小関係は、ωｔｈ４＜ωｔｈ５＜ωｍａｘであるものとする。
以上、度数分布の算出期間が長いものと、短いものとの差から振れ状態の変化を判定する方法を述べたが、図２５に示すように、図２２に示す度数分布算出部６ａ０の度数分布算出間隔と図２２に示す度数分布算出部６ａ１の度数分布算出間隔とが一致する場合にも、算出タイミングをずらすことにより、同様な検出が可能である。このように、図２２に示す振れ状態算出部６ｂ１にて、正規化度数分布Ｈｉｓ０’［ωａｂｓ］から正規化度数分布Ｈｉｓ１’［ωａｂｓ］を差分することにより、振れ状態判定部６が現在の撮影状態を判定する。これにより、撮影状況に応じた正確なブレ補正を行うことができる。
第３実施形態
以下に述べる以外は前述した第１および第２実施形態と同様であるが、本実施形態では、周波数分布によるブレの検出方法および装置の応用例について述べる。具体的には、図１に示す振れ状態判定部６が、撮影者が構図変更をしているか否か、撮影者が流し撮りをしているか否か、カメラが三脚に固定されているか否か、撮影者が乗り物に乗って撮影しているか否か、撮影者の熟達度、の少なくとも１つについて判定する。
図３０は、図１に示す振れ状態判定部６の詳細な構成を示すブロック図である。振れ状態判定部６は、周波数分布算出部６ｐと振れ状態算出部６ｂ２とを有する。図１に示すＡ／Ｄ変換器４の出力値（振れ量子化値ω１）は、図３０に示す周波数分布算出部６ｐに入力され、周波数分布算出部６ｐでは周波数分布Ｓｐｅｃが算出され、周波数分布Ｓｐｅｃは振れ状態算出部６ｂ２に入力され、振れ状態が判定される。
次に、周波数分布算出部６ｐの詳細について、図３１を用いて説明する。図３１に示す周波数分布算出部６ｐ１は、周波数帯域の異なる複数のＢＰＦで構成されている。複数のＢＰＦは、各々がカットオフ周波数の異なる２つのＬＰＦから構成される。具体的な数値を用いて説明すると、ＢＰＦ６ｑは、例えばカットオフ周波数１２８ＨｚのＬＰＦ６ｑ０と、例えばカットオフ周波数６４ＨｚのＬＰＦ６ｑ１とを有する。振れ量子化値ω１は、ＬＰＦ６ｑ０とＬＰＦ６ｑ１に入力され、ＢＰＦ６ｑにおいて、ＬＰＦ６ｑ０の出力値からＬＰＦ６ｑ１の出力値を減算することにより、６４〜１２８Ｈｚの周波数帯域の強度（周波数分布）Ｓｐｅｃ０を得る。このようにして、６４Ｈｚ〜１２８Ｈｚの周波数帯域のＢＰＦが構成されている。同様にして、カットオフ周波数を徐々に異ならした２つのＬＰＦの組を決定し、図３１に示す例では、０．５〜１Ｈｚ、１〜２Ｈｚ、２〜４Ｈｚ、…、３２〜６４Ｈｚ、６４〜１２８Ｈｚのそれぞれの周波数分布Ｓｐｅｃ７、Ｓｐｅｃ６、Ｓｐｅｃ５、…、Ｓｐｅｃ１、Ｓｐｅｃ０を得る。すなわち、周波数分布算出部６ｐ１は、カットオフ周波数が異なる複数のローパスフィルタ６ｑ０、６ｑ１、…、６ｑ８を有し、これらのローパスフィルタ６ｑ０、６ｑ１、…、６ｑ８の任意の組合せにより、それぞれ通過帯域が異なる周波数分布Ｓｐｅｃ０、Ｓｐｅｃ２、…、Ｓｐｅｃ７が算出される。
上述した方法により、振れの周波数帯域のほぼ全体を８分割し、それぞれの周波数分布を求めることができる。それぞれの周波数分布Ｓｐｅｃ７、Ｓｐｅｃ６、Ｓｐｅｃ５、…、Ｓｐｅｃ１、Ｓｐｅｃ０は、さらに、所定のカットオフ周波数（図３１の例では、０．１Ｈｚ）のＬＰＦ６ｒ７、ＬＰＦ６ｒ６、ＬＰＦ６ｒ５、…、ＬＰＦ６ｒ１、ＬＰＦ６ｒ０が施され、平滑化された各周波数分布Ｓｐｅｃ７Ｌ、Ｓｐｅｃ６Ｌ、Ｓｐｅｃ５Ｌ、…、Ｓｐｅｃ１Ｌ、Ｓｐｅｃ０Ｌを得る。平滑化されていない帯域の強度を用いるか、平滑化された帯域の強度を用いるかは、用途により使い分ける。後述する振れ状態を検出する場合に、振れの状態変化の検出応答を優先するならば平滑化されていないものを用い、誤検出を避けたいのであれば、平滑化されたものを用いる。
なお、図３１に示す例で用いるＬＰＦは、図１６および図１７で述べたＬＰＦ６ｄ０、６ｄ１、５ｅ１と同様のものを用いるが、これに限定されるものではない。また、図３１に示す例では、周波数分布算出部６ｐ１を、カットオフ周波数の異なる複数のＬＰＦにより構成しているが、周波数分布算出部６ｐ１を、カットオフ周波数の異なる複数のＢＰＦにより構成してもよい。
次に、帯域ごとの周波数分布Ｓｐｅｃを得るための周波数分布算出部６ｐの別の構成について述べる。図３１に示す例では、多数のＢＰＦ、或いはＬＰＦを用いるが、これを電気ハードウエアで構成するならば回路規模は大きなものとなる。或いは、ソフトウエアで構成するならば、処理量が増大する。そこで、簡易的に周波数分布算出部６ｐを構成したのが図３２に示す例である。
図３２に示すように、振れ量子化値ω１は、カットオフ周波数ｆｃ０のＬＰＦ６ｔ０と、カットオフ周波数ｆｃ１のＬＰＦ６ｔ１に入力される。この場合に、カットオフ周波数ｆｃ０とカットオフ周波数ｆｃ１との関係は、ｆｃ０＝２ｆｃ１となるようにする。カットオフ周波数ｆｃ１は、図３２に示すカットオフ周波数変更部６ｕにより、時間と共にカットオフ周波数を可変させる。図３２に示す例では、周期Ｔｉｎｔ０毎に、時間と共に０．５Ｈｚから６４Ｈｚまで周波数を増加させている。すなわち、周波数分布算出部６ｐ２は、カットオフ周波数ｆｃ１を時間と共に変更可能なバンドパスフィルタ６ｓを有し、バンドパスフィルタ６ｓは、互いにカットオフ周波数が異なる複数のローパスフィルタ６ｔ０、６ｔ１から構成されている。
図３２に示す周期Ｔｉｎｔ０は、例えば４秒とする。カットオフ周波数ｆｃ１は、時間と共にリニアに変更（図３２の点線で示す）するか、曲線的（例えば指数関数的）に変更（図３２の実線で示す）する。その後に得られる周波数分布が異なってくるが、それを考慮し、図３０に示す振れ状態算出部６ｂ２の作動を変えれば良い。これにより、カットオフ周波数ｆｃ１が時間と共に可変され、それによってカットオフ周波数ｆｃ０も可変される。従って、カットオフ周波数ｆｃ０のＬＰＦ６ｔ０の出力値からカットオフ周波数ｆｃ１のＬＰＦ６ｔ１の出力値を引いた周波数分布Ｓｐｅｃは、時間と共に帯域（図３２に示す例では、帯域０．５〜１Ｈｚに始まり、帯域６４〜１２８Ｈｚまで時間と共に帯域）が変化するこれにより、周期Ｔｉｎｔ０毎に、振れ波形の帯域０．５〜１２８Ｈｚの周波数分布が検出される。このような構成にすることにより、処理量が増大することなく、簡易的に周波数分布算出部６ｐ２を構成することができる。
なお、図３２に示す例では、ＢＰＦ６ｓを２つのＬＰＦ６ｔ０、ＬＰＦ６ｔ１により構成したが、時間と共にカットオフ周波数を可変できるＢＰＦを用いてもよい。
図３３に示す例では、さらに、図３２におけるＢＰＦ６ｓを２セット設ける。すなわち、ＢＰＦ６ｓは、ＢＰＦ６ｓ１とＢＰＦ６ｓ２とを有する。ＢＰＦ６ｓ１とＢＰＦ６ｓ２とは、カットオフ周波数の可変周期Ｔｉｎｔ０を同一とし、かつ、カットオフ周波数の可変タイミングを互いにずらす。例えば、１／２周期＝０．５Ｔｉｎｔ０ずらす。周期Ｔｉｎｔ０は、例えば４秒とし、ＢＰＦ６ｓ１の出力値Ｓｐｅｃ０と、ＢＰＦ６ｓ２の出力値Ｓｐｅｃ１は、２秒ずれて算出される。
すなわち、図３３に示す周波数分布算出部６ｐ３は、所定の第１タイミングで周波数分布Ｓｐｅｃ０を算出するＢＰＦ６ｓ１と、第１タイミングとずれた第２タイミングで周波数分布Ｓｐｅｃ１を算出するＢＰＦ６ｓ２とを有する。
または、ＢＰＦのセットをさらに増やして、互いに算出間隔をオーバラップさせてもよい。これにより、カットオフ周波数の可変周期Ｔｉｎｔ０を十分長く保つことで周波数分布の算出精度を十分に確保しつつ、周波数分布の算出される間隔を短くすることができる。
次に、図３０に示す周波数分布算出部６ｐから出力された周波数分布Ｓｐｅｃから振れ状態を検出する振れ状態算出部６ｂ２の作動に関して述べる。図３４は、図３０に示す周波数分布算出部６ｐから出力された周波数分布Ｓｐｅｃの例を示す。カメラを手持ちして構図が決まった状態では、周波数の中低域から中高域に波形が分布し、手持ちで構図を変更した場合、および流し撮りをしている場合には、低周波帯域に大きなピークを有する分布となる。カメラを三脚に固定した状態では、基本的に全周波帯域で低いが、高周波帯域の特定の周波帯域に大きなピークが発生する場合もある。カメラを含めた三脚自体が特定の周波数で細かく振動している場合である。
図３４に示すグラフを基にして、図３０に示す振れ状態算出部６ｂ２が行う振れ状態の判定手段について、図３５を用いて説明する。図３５では、得られた周波数分布の最大ピーク値となる周波数（最大ピーク周波数ｆｐｅａｋとする）を基にして、振れ状態の判定を行う。すなわち、得られた周波数分布Ｓｐｅｃにおけるｆｐｅａｋが、ｆｔｈ１≦ｆｐｅａｋであれば、図３０に示す振れ状態算出部６ｂ２は、カメラが三脚に固定された状態であると判定する。また、得られた周波数分布Ｓｐｅｃにおけるｆｐｅａｋが、ｆｔｈ０≦ｆｐｅａｋ＜ｆｔｈ１であれば、図３０に示す振れ状態算出部６ｂ２は、手持ちで構図が決まった状態であると判定する。そして、得られた周波数分布Ｓｐｅｃにおけるｆｐｅａｋが、ｆｐｅａｋ＜ｆｔｈ０であれば、図３０に示す振れ状態算出部６ｂ２は、手持ちで構図を変更している状態か、流し撮り中であると判定する。ただし、ｆｔｈ１＞ｆｔｈ０とする。
なお、図３４の説明において、所定周波数ｆｔｈ０〜ｆｔｈ１の帯域における周波数分布が、所定値Ｓｐｅｃｔｈ０未満である場合には、図３０に示す振れ状態算出部６ｂ２は、カメラが三脚に固定された状態であると判断してもよい。
なお、図３０に示す周波数分布算出部６ｐの出力値（周波数分布Ｓｐｅｃ）は、図３１で述べた例では、出力値Ｓｐｅｃ０〜７の８つの周波数領域に分割され、出力値Ｓｐｅｃ０〜７をＬＰＦ６ｒ０〜６ｒ７に通す場合には、Ｓｐｅｃ０Ｌ〜Ｓｐｅｃ７Ｌの８つの周波数領域に分割され、ヒストグラム状となる。図３３に示す例では、分かり易く示す為に、十分に周波数分割がなされるものとして滑らかな曲線で示しているが、周波数分割が少なく、ヒストグラム状となっても本質的な問題ではない。
次に、図３０に示す周波数分布算出部６ｐの出力値（周波数分布Ｓｐｅｃ）から、撮影者の手振れの特徴を判定する手段について述べる。
一般的に、手持ち撮影の場合には、手の細かい振動に起因する比較的高周波な振れと、体全体の揺れに起因する比較的低周波な振れが存在すると言われている。図３６に示すように、撮影者がカメラを構えた時に、体全体の揺れによる振れが支配的な場合には低周波領域に、手の細かい振動が支配的な場合には高周波領域に、それぞれ分布が集中する傾向がある。
図３６に示す傾向を踏まえ、図３７を用いて、振れ状態算出部６ｂ２が行う具体的な振れ状態の判定方法について述べる。まず、図３６に示すように、低周波帯域の周波数分布と高周波帯域の周波数分布との比率Ｕ＝Ｔ／Ｓを求め、比率Ｕの値から、撮影者特有の振れのタイプを区分する。すなわち、図３６に示す所定周波数ｆｍｉｎから所定周波数ｆｔｈ２（ｆｍｉｎ＜ｆｔｈ２）の間の周波数分布Ｓｐｅｃの積算値Ｓと、所定周波数ｆｔｈ２〜所定周波数ｆｍａｘ（ｆｔｈ２＜ｆｍａｘ）の間の周波数分布Ｓｐｅｃの積算値Ｔとの比率Ｕを求める。そして、図３７に示すように、比率Ｕと所定値Ｒｔｈ１、Ｒｔｈ２との関係により、低周波な振れが支配的（身体全体が揺れるタイプ）か、高周波な振れが支配的（カメラをホールディングする手の揺れが支配的なタイプ）か、それらの中間的な振れ（標準的な振れ）かの判定を、図３０に示す振れ状態算出部６ｂ２が行う。
なお、図３１に示すＬＰＦ６ｒ０〜６ｒ７の出力値ＳｐｅｃｋＬ（ｋ＝０，１，２，…，７）は、ＬＰＦ６ｒｋ（ｋ＝０，１，２，…，７）により比較的低い周波数（図３１の例ではカットオフ周波数０．１Ｈｚ）のＬＰＦが施される為に、時間的に長い間の手振れの周波数分布を算出できる。この周波数分布ＳｐｅｃｋＬ（ｋ＝０，１，２，…，７）を用いて、図３４〜図３７で述べた方法をとれば、さらに正確に振れ状態を判定することができる。具体的には、カメラが三脚に固定された状態なのか、手持ち撮影で構図が決まっている状態なのか、手持ち撮影で構図を変更している状態又は流し撮り中なのか、或いは、撮影者の振れの特徴から、低周波な振れが支配的か、高周波な振れが支配的か、それらの中間的な標準的な振れかを区分することができる。
次に、図３８に示すように、長い間隔と短い間隔でそれぞれ周波数分布を算出し、それぞれの周波数分布の算出結果を比較することで、さらに正確に振れ状態を算出する方法について述べる。
図３８に示すように、振れ状態判定部６は、周波数分布算出部６ｐと振れ状態算出部６ｐ３とを有する。周波数分布算出部６ｐの構成は、図３１に示す周波数分布算出部６ｐ１と同様のものとする。周波数分布算出部６ｐの出力値Ｓｐｅｃｋ（ｋ＝０，１，２，…，７）が、短い間隔で算出された周波数分布に相当する。そして、周波数分布算出部６ｐの出力値Ｓｐｅｃｋに対して、カットオフ周波数０．１ＨｚのＬＰＦを施した出力値ＳｐｅｃｋＬ（ｋ＝０，１，２，‥‥７）は、時間的に長い間隔で算出された周波数分布に相当する。
図３８に示すように、振れ状態算出部６ｂ３は、得られる周波数分布（Ｓｐｅｃ０，Ｓｐｅｃ１，…，Ｓｐｅｃ７）と、得られる周波数分布にＬＰＦを施すことにより得られる長い時間の平均値的な周波数分布との差分をとる。これにより、振れ状態を判定する。すなわち、撮影装置は、振れを検出し、振れ検出信号を出力するジャイロセンサ１（図１に示す）と、振れ検出信号に基づき、所定間隔で第１の周波数分布Ｓｐｅｃｋを算出し、さらに所定間隔とは異なる間隔で第２の周波数分布ＳｐｅｃｋＬを算出する周波数分布算出部６ｐと、第１の周波数分布Ｓｐｅｃｋと第２の周波数分布ＳｐｅｃｋＬとから、振れ状態を検出する振れ状態算出部６ｂ３とを有する。周波数分布算出部６ｐはＬＰＦを有し、ＬＰＦでは、第１の周波数分布Ｓｐｅｃｋに基づき、第２の周波数分布ＳｐｅｃｋＬを算出する。図３８に示す例では、簡略化して第１の周波数分布Ｓｐｅｃｋと第２の周波数分布ＳｐｅｃｋＬとの差を算出しているが、正確には、個々のｋに対して、第１の周波数分布Ｓｐｅｃｋと第２の周波数分布ＳｐｅｃｋＬとの差を算出する。
ここで、第２の周波数分布ＳｐｅｃｋＬ（ｋ＝０，１，２，…，７）からは、ＬＰＦにより、時間的に長い間の周波数分布すなわち撮影者の手振れの平均的な周波数分布が得られている。一方、Ｓｐｅｃｋ（ｋ＝０，１，２，…，７）は、比較的短期間の振れの変化（例えば、構図を変化させた、三脚に固定した等の振れの状態変化）に俊敏に応答する。従って、ＳｐｅｃｋＬとＳｐｅｃｋの差をとることにより、振れの状態変化が鮮明に反映される。
なお、上述した説明において、平均的な周波数分布を得るためにローパスフィルタを用いたが、長い時間平均を求めるために、例えば移動平均等の手段を用いてもよい。
また、図３８における周波数分布算出部６ｐの構成は、図３３に示すＢＰＦ６ｓ１、６ｓ２によって構成することもできる。一方のＢＰＦ６ｓ１のカットオフ周波数の可変周期Ｔｉｎｔ１（例えば１秒程度にする）に対して、他方のＢＰＦ６ｓ２のカットオフ周波数の可変周期Ｔｉｎｔ２を長く（例えば１０秒程度に）設定し、ＢＰＦ６ｓ１とＢＰＦ６ｓ２との出力値の差を算出することで、上記と同様の作動を行うことができる。すなわち、撮影装置は、振れを検出し、振れ検出信号を出力するジャイロセンサ１（図１に示す）と、振れ検出信号に基づき、所定間隔で第１の周波数分布Ｓｐｅｃｋを算出する第１のバンドパスフィルタ６ｓ１と、所定間隔とは異なる間隔で第２の周波数分布ＳｐｅｃｋＬを算出する第２のバンドパスフィルタ６ｓ２と、第１の周波数分布Ｓｐｅｃｋと第２の周波数分布ＳｐｅｃｋＬとから、振れ状態を検出する振れ状態算出部６ｂ３とを有する。
図３８に示す振れ状態判定部６による振れ状態の判定手段について、図３９および図４０を用いて説明する。図３９（ａ）の波形Ｖは標準的な周波数分布ＳｐｅｃｋＬを示し、波形Ｗは、構図の決まった状態から急に構図を変更した場合、又は流し撮りを開始した場合の周波数分布Ｓｐｅｃｋを示す。また、波形Ｘは、乗り物に乗車した場合の周波数分布Ｓｐｅｃｋを示し、波形Ｙは、三脚に固定した場合の周波数分布Ｓｐｅｃｋを示す。図３９（ｂ）では、図３９（ａ）で示す波形Ｗ、Ｘ、Ｙで示す周波数分布Ｓｐｅｃｋから、それぞれＳｐｅｃｋＬを減算した結果の波形Ｗｍ、Ｘｍ、Ｙｍを示す。
具体的には、図３８に示す振れ状態算出部６ｂ３は、図４０に示すように振れ状態を判定する。まず、所定周波数ｆｍｉｎ〜所定周波数ｆｔｈ３（ｆｍｉｎ＜ｆｔｈ３）の間のＳｐｅｃｋ−ＳｐｅｃｋＬの積算値αが、所定値Ｓｐｅｃｔｈ４以上である場合には、図３８に示す振れ状態算出部６ｂ３は、構図が変更された、又は流し撮りを開始したと判断する。これは、構図が変更された場合や流し撮り撮影時には、比較的低周波の大きい振れが発生する為である。
次に、所定周波数ｆｍｉｎ〜所定周波数ｆｔｈ３の間のＳｐｅｃｋ−ＳｐｅｃｋＬの積算値αが、α＜Ｓｐｅｃｔｈ４の場合について述べる。所定周波数ｆｔｈ３〜ｆｔｈ４（ｆｔｈ３＜ｆｔｈ４）の間のＳｐｅｃｋ−ＳｐｅｃｋＬの積算値βが、所定値Ｓｐｅｃｔｈ５以上である場合には、図３８に示す振れ状態算出部６ｂ３は、乗り物に乗車したと判定する。これは、乗り物に乗車した場合には、比較的高い特定の周波数の大きな振れが発生する為である。
積算値β＜Ｓｐｅｃｔｈ５であり、所定周波数ｆｔｈ４〜ｆｍａｘ（ｆｔｈ４＜ｆｍａｘ）の間のＳｐｅｃｋ−ＳｐｅｃｋＬの積算値γが、所定値Ｓｐｅｃｔｈ７以上である場合には、図３８に示す振れ状態算出部６ｂ３は、カメラが三脚に固定されたと判断する。これは、比較的柔らかな三脚や、足場の悪い場所に設置された三脚にカメラを固定され、特定の高周波の周波数で比較的大きな振れが発生したことを想定している。積算値γが、所定値Ｓｐｅｃｔｈ７未満である場合には、図３８に示す振れ状態算出部６ｂ３は、振れ状態に変化なしと判断する。
積算値βが、所定値Ｓｐｅｃｔｈ６以上でない場合に、図３８に示す振れ状態算出部６ｂ３は、カメラが三脚に固定されたと判断する。これは、比較的がっしりした三脚に固定され、周波数全体的に振れが小さい場合を想定している。
なお、図３８に示す第２の周波数分布ＳｐｅｃｋＬは、上述したように比較的算出時間の長い第１の周波数分布Ｓｐｅｃｋを用いるのではなく、撮影者がある程度限定されるのであれば（例えば、比較的高価格な一眼レフカメラであって、使用ユーザがプロ、或いはハイアマチュアであれば）、所定の標準的な振れ周波数分布を用いることができる。この標準的な振れ周波数分布は、多人数の振れデータを収集し、その平均的な振れ周波数分布を求めることで決定する。また、コンパクトカメラであって、使用ユーザがアマチュアに代表されるのであれば、アマチュア用に所定の標準的な振れ周波数分布を用いることができる。この場合にも、標準的な振れ周波数分布は、多人数の振れデータを収集し、その平均的な振れ周波数分布を求めることで決定する。
本実施形態によれば、図３０に示す周波数分布算出部６ｐは、ジャイロセンサなどの出力値から周波数分布Ｓｐｅｃを算出し、振れ状態判定部６ｂ２は、周波数分布Ｓｐｅｃに基づいて現在の撮影状態を判定する。これにより、撮影状況に応じた正確なブレ補正を行うことができる。
第４実施形態
以下に述べる以外は前述した第１〜第３実施形態と同様であるが、本実施形態では、度数分布および周波数分布の組み合わせによるブレの検出方法および装置の応用例について述べる。具体的には、図１に示す振れ状態判定部６が、撮影者が構図変更をしているか否か、撮影者が流し撮りをしているか否か、カメラが三脚に固定されているか否か、撮影者が乗り物に乗って撮影しているか否か、撮影者の熟達度、の少なくとも１つについて判定する。
図４１に、図１に示す振れ状態判定部６の詳細構成について示す。振れ量子化値ω１は、第２実施形態で述べた複数の度数分布算出手段のいずれかの手段により得られる度数分布Ｈｉｓ［ωａｂｓ］（図４１では、１例として図１６に示す例を用いている）と、第３実施形態で述べた複数の周波数分布算出手段のいずれかの手段により得られる周波数分布Ｓｐｅｃ（図４１では、１例として図３０に示す例を用いている）から、振れ状態算出部６ｂ５は、振れ状態を判定する。
次に、図４２を用いて、振れ状態算出部６ｂ５による判定手法を説明する。図４２は、横軸右方向に周波数ｆを示し、縦軸下方向にその周波数分布Ｓｐｅｃを示す。そして、縦軸上方向に角速度ωａｂｓを示し、横軸左方向にその度数分布Ｈｉｓ［ωａｂｓ］を示している。
図４２における実線で示す波形は、カメラを手持ちしていて構図が決まった状態の波形である。点線で示す波形は、カメラを手持ち状態で構図を変更している、或いは流し撮りしている状態の波形である。一点鎖線で示す波形は、カメラを三脚に固定した状態の波形である。二点鎖線で示す波形は、乗り物に乗った状態の波形である。
カメラを手持ちしていて構図が決まった状態では、比較的低周波な、かつ比較的小さな振れが支配的で、周波数分布Ｓｐｅｃと度数分布Ｈｉｓ［ωａｂｓ］のそれぞれの最も大きなＰｅａｋ値（これを第１Ｐｅａｋ値とする）を結んだ交点は、領域ａに位置する。また、領域ａの中をさらに細分化すると、度数分布Ｈｉｓ［ωａｂｓ］の第１Ｐｅａｋ値の大きさにより、図４２に示すように、撮影者が上級者か中級者か初心者かを判定することができる。
カメラを手持ちしていて構図を変更した場合、又は流し撮り撮影時には、低周波領域に大きな頻度を有する分布となり、周波数分布Ｓｐｅｃと度数分布Ｈｉｓ［ωａｂｓ］のそれぞれの第１Ｐｅａｋ値を結んだ交点は、図４２の領域ｂに位置する。
カメラが三脚に固定されている場合に、度数分布Ｈｉｓ［ωａｂｓ］は、角速度ωａｂｓが非常に小さい領域に集中し、周波数分布Ｓｐｅｃと度数分布Ｈｉｓ［ωａｂｓ］のそれぞれの第１Ｐｅａｋ値を結んだ交点は、図４２の領域ｃに位置する。また、柔らかな三脚を使用した場合や、足場が悪い場所に三脚を固定した場合、又はカメラに接触して三脚を振動させてしまった場合等には、三脚特有の高周波な振動が表れ、図４２の領域ｃの特に点線で囲まれた領域ｃｔに周波数分布Ｓｐｅｃと度数分布Ｈｉｓ［ωａｂｓ］のそれぞれの第１Ｐｅａｋ値を結んだ点が位置する。
乗り物に乗った場合には、比較的高周波な特定の周波数の大きな振れが発生し、周波数分布Ｓｐｅｃと度数分布Ｈｉｓ［ωａｂｓ］のそれぞれの第１Ｐｅａｋ値を結んだ交点は、図４２の領域ｄに位置する。
本実施形態は、上述した通り、周波数分布と度数分布のそれぞれの第１Ｐｅａｋ値を用いて振れ状態を判定する例を示したが、周波数分布と度数分布を用いたものであれば、他の手段もあり得る。例えば、周波数分布と度数分布の第１Ｐｅａｋ値に加え、第１Ｐｅａｋの次に小さい第２Ｐｅａｋ値を用いてよい。または、上述した度数分布による振れ状態検出方法のように、算出時間の異なる２つの度数分布の差と、算出時間の異なる２つの周波数分布の差とから、振れ状態（特に振れ状態の変化）を検出してもよい。
本実施形態では、度数分布算出部６ａ５は、図１に示すジャイロセンサなどの出力値から度数分布Ｈｉｓ［ωａｂｓ］を算出し、周波数分布算出部６ｐ５は、ジャイロセンサなどの出力値から周波数分布Ｓｐｅｃを算出する。振れ状態判定部６ｂ５は、度数分布Ｈｉｓ［ωａｂｓ］および周波数分布Ｓｐｅｃに基づいて現在の撮影状態を判定する。これにより、撮影状況に応じて、より正確なブレ補正を行うことができる。
第５実施形態
以下に述べる以外は前述した第１〜第４実施形態と同様であるが、本実施形態では、上述した方法で得られた振れ状態に応じて、振れ検出のＨＰＦカットオフ周波数を振れ状態に合わせて最適な値に変更することにより、振れ検出精度を向上させる。
振れ検出用のＨＰＦのカットオフ周波数は、低いほど振れ検出精度が向上するので、カットオフ周波数を低く設定したい。しかし、カットオフ周波数が低いと、上述したように、ジャイロセンサのオフセット電圧や、ジャイロセンサの出力ドリフトの影響を受けやすい。また、構図変更時に弱く、特に構図変更直後の収束時間が大きく、検出誤差も大きくなる。
逆に、ＨＰＦのカットオフ周波数が高いほど、ジャイロセンサのオフセット電圧や出力ドリフトの影響を受けづらい。また、構図変更時、特に構図変更直後の収束時間、検出誤差に対しても有利となる。しかし、ＨＰＦのカットオフ周波数が振れの帯域に近づき、検出誤差が増加することがある。例えば、ＨＰＦのカットオフ周波数を１Ｈｚとした場合に、振れは１Ｈｚ程度、あるいはそれ以下の周波数帯域まで存在する為に、ＨＰＦの出力値は、印加された振れに対して振幅が減少し、位相は大きくずれる。
図４３に、振れ状態とＨＰＦカットオフ周波数との関係を示す。ただし、ｆｃ１０≦ｆｃ１１≦ｆｃ１２≦ｆｃ１３≦ｆｃ１４とする。カメラを手持ちし、構図変更していない状態では、画角がほぼ一定な状態で、検出される振れも安定した状態にある。この場合には、ＨＰＦのカットオフ周波数を低く設定し、振れの検出精度を向上させる。図４３に示す例では、ＨＰＦのカットオフ周波数を所定値ｆｃ１０（例えば０．０５Ｈｚ程度）に設定する。なお、カットオフ周波数を可変させる方法については、後述する。
次に、振れ状態が、乗り物に乗った状態である場合に、図３９（ａ）等に示す通り、比較的高い周波数の大きな振れが発生していることを想定し、ＨＰＦのカットオフ周波数を、構図変更していない時のカットオフ周波数に比較して高めなカットオフ周波数ｆｃ１１（例えば０．５Ｈｚ程度）に設定する。
次に、三脚に固定されるが、柔らかな三脚を使用した場合や、足場が悪い場所に三脚を固定した場合、またはカメラに接触して三脚を振動させてしまった場合等に発生する三脚特有の高い周波数が発生している場合には、図４３に示すように高いカットオフ周波数ｆｃ１４とする。また、三脚特有の高い周波数が発生していない場合には、カットオフ周波数ｆｃ１４より低めのカットオフ周波数ｆｃ１３とする。なお、得られた振れ状態から、三脚特有の高い周波数が発生しているか否かを検出できない場合には、三脚に固定された状態では、カットオフ周波数ｆｃ１３とする。三脚固定時には、たとえ三脚特有の高い周波数が発生していても、手持ち撮影時に発生する手振れ周波数帯域（約１〜１５Ｈｚの帯域）の振れは極めて小さく、カットオフ周波数を十分高く、例えば数Ｈｚ程度にすることで、ジャイロセンサのオフセット電圧やドリフトの影響を十分に除去し、シャッタ速度を非常に低速にすることができる。
図４３に示すように、構図変更している、または流し撮りを行っている最中では、ＨＰＦのカットオフ周波数を少し高めとする。図４３に示す例では、所定値カットオフ周波数ｆｃ１２（例えば１Ｈｚ程度）にする。構図変更している最中、または流し撮りを行っている最中では、乗り物に乗った状態と三脚に固定された状態との中間的なカットオフ周波数とすることで、ジャイロセンサのオフセット電圧やドリフトの影響を小さく抑えつつ、構図変更後の収束性を向上させる。
さらに、図４４に示すように、振れ状態に基づいて構図変更していない状態であると判定される場合には、上述した図２０、図２１、図４２などで述べた方法によって撮影者の熟達度を判定する。すなわち、図４４に示すように、上級（カットオフ周波数ｆｃ１０Ｌ）、中級（カットオフ周波数ｆｃ１０Ｍ）、初級（カットオフ周波数ｆｃ１０Ｈ）と分けることも可能である。ただし、ｆｃ１０Ｌ＜ｆｃ１０Ｍ＜ｆｃ１０Ｈとする。こうすることにより、カメラに熟達し、振れの小さな上級者では、ＨＰＦのカットオフ周波数が比較的に低く設定されるため、振れ検出性能を上げることができる。そして、初心者等の振れが大きい撮影者では、ＨＰＦのカットオフ周波数が比較的に高く設定される。また、図４４に示す例では、上級、中級、初級の３段階に分類する例を示したが、図２０、図２１、図４２などに示す第１ピーク角速度に応じて、これを無段階の（あるいは、無段階と見なせる程度に細分化された）カットオフ周波数に変更してもよい。
次に、ＨＰＦのカットオフ周波数を可変させる方法について説明する。図４５に示す例では、図２に示すＡ／Ｄ変換器４の出力値である振れ量子化値ω１が図４５に示す振れ状態判定部６に入力され、振れ状態判定部６で振れ状態が判定され、振れ状態判定結果が出力される。振れ状態判定結果はカットオフ周波数変更部８に入力され、振れ状態判定結果に応じてＨＰＦ９のカットオフ周波数を変更するように出力する。図４５に示す振れ状態判定部６は、第２〜第４実施形態で述べた手法により振れ状態の判定を行い、カットオフ周波数変更部８は、上述した図４３・４４に示す手段により、図４５に示すＨＰＦ９のカットオフ周波数を変更する。ＨＰＦ９は、ＨＰＦ９ａ（図１２に示すＬＰＦで構成される）と減算器９ｂとを有する。
図４５に示すＨＰＦ９をアナログハードウエアで置き換えることも可能であり、この場合の構成を図４６に示す。図４６は、ＨＰＦ３ｅの構成が図３に示すＨＰＦ３ｃと異なるのみで、ジャイロセンサ１、ＬＰＦ２、反転増幅部３ｄ、およびＡ／Ｄ変換器４は図３に示すものと同一であり重複する説明を省略する。図４６に示すＨＰＦ３ｅは、アナログＳＷ３０１がオフの時には、コンデンサＣ３０１と抵抗Ｒ３０１ａの値によりカットオフ周波数ｆｃが決まり、アナログＳＷ３０１がオンの時には、コンデンサＣ３０１と、抵抗Ｒ３０１、Ｒ３０１ｂの合成した抵抗値によりカットオフ周波数が決まる。アナログＳＷ３０１がオンの時の抵抗Ｒ３０１ａ、Ｒ３０１ｂの合成抵抗値は、アナログＳＷ３０１がオフの時の抵抗Ｒ３０１ａの値より小さくなるので、アナログＳＷ３０１がオフの時に比べ、カットオフ周波数を上げることができる。
カットオフ周波数の変更は、アナログＳＷ３０１のオン／オフを制御するカットオフ周波数変更信号により制御され、図４５に示すカットオフ周波数変更部８の出力をこのカットオフ周波数変更信号に接続すればよい。図４５におけるカットオフ周波数は２種類となるため、図４５におけるカットオフ周波数変更部８では、図４３・４４に示す振れ状態とＨＰＦカットオフ周波数との関係を簡略化し、例えば手持ちで構図変更していない状態の時に、図４６に示すＨＰＦのカットオフ周波数ｆｃを低い値ｆｃ１０とし、手持ちで構図変更していない状態以外の時を高めな値（例えばｆｃ１２）とする。また、図４６に示すＨＰＦ３ｅの抵抗Ｒ３０１ｂ、アナログＳＷ３０１と同様な回路を１セット、または複数セットを、抵抗Ｒ３０１ｂ、アナログＳＷ３０１と並列に接続すれば、さらにもう１段階カットオフ周波数を可変可能である。さらに、同様の回路を複数セット設ければ、さらに複数段のカットオフ周波数を可変可能である。したがって、カットオフ周波数を無段階、あるいはそれに近い複数段数で変更することも可能である。
図４７は、図３におけるＨＰＦ３ｃの抵抗Ｒ３０１を、ディジタルポテンショメータ等の抵抗値がディジタル値により可変可能な抵抗Ｒ３０１ｃに置き換えた場合を示す。図４７に示す抵抗Ｒ３０１ｃのディジタル値のカットオフ周波数変更信号を図４５に示すカットオフ周波数変更部８の出力に接続し、図４３および図４４に示す振れ状態とＨＰＦカットオフ周波数との関係のように、図４７に示すＨＰＦ３ｆのカットオフ周波数を可変させる。
第６実施形態
本実施形態では、第１〜第５実施形態で述べた振れ検出装置およびブレ検出方法をカメラに適用した応用例について説明する。
図４８は、第１〜第５実施形態で述べた振れ検出装置およびブレ検出方法を応用したディジタルスチルカメラを具体的な例として示したブロック図である。なお、図４８では、着脱可能な交換レンズとカメラボディとを有するディジタル一眼レフカメラ、またはコンパクトデジタルカメラを代表して説明している。図４８に示す制御部６０は、主制御部６０ａと振れ制御部６０ｂとを有し、ワンチップマイクロコンピュータ等で構成され、カメラ５１の全制御を受け持つ。制御部６０は、実態は１つの制御手段であり、機能上、主制御部６０ａと振れ制御部６０ｂに分かれるものとして以下の説明を行う。ただし、これに限定されるものではない。例えば、主制御部６０ａを、さらに複数の制御ブロックとしたり、複数のワンチップマイクロコンピュータ等で構成してもよい。また、振れ制御部６０ｂを独立したワンチップマイクロコンピュータ等とし、それぞれの制御ブロックをシリアル通信等で通信し、同様な動作を行ってもよい。
カメラ５１は、ボディ５１ａとレンズ鏡筒５１ｂとを有する。カメラ５１には、撮影光軸Ｚと垂直平面の２軸方向（Ｘ軸、Ｙ軸方向）にシフト可能な補正レンズ５４、ズーミングレンズ５３、フォーカシングレンズ５５等からなる撮影光学系を有し、被写体からの光を撮像素子５９に投影する。
撮像素子５９は、主制御部６０ａにより制御され、主制御部６０ａは、得られた撮影画像を処理し、撮影結果等を外部液晶モニタ６９に表示すると共に、必要に応じて撮影画像を記憶媒体７１に記憶、あるいは、記憶媒体７１から、記憶された撮影画像の読み出しを行う。
主制御部６０ａは、ズーミングレンズ位置検出部６３によりズーミングレンズ５３の位置を検出し、又、ズーミングレンズ駆動部６２によりズーミングレンズ５３を撮影光軸Ｚ方向に駆動することで、撮影焦点距離を可変する。
主制御部６０ａは、フォーカシングレンズ位置検出部６６によりフォーカシングレンズ５５の位置を検出し、又、フォーカシングレンズ駆動部６５によりフォーカシングレンズ５５を撮影光軸Ｚ方向に駆動することで、撮像素子５９面のピントを調整する。撮像素子５９面のピント検出は、主制御部６０ａが、撮像素子５９から得られた撮像画を、例えば、撮像面のコントラスト量を検出し、コントラストが極値となるフォーカシングレンズ５５の位置がピント位置と判断する。
主制御部６０ａは、シャッタ駆動部６７を用いてシャッタ５８を制御し、必要なタイミングでシャッタ５８の開閉を行う。主制御部６０ａは、絞り駆動部７４を用いて絞り７３を制御し、必要なタイミングで必要な絞り値に制御する。主制御部６０ａは、必要なタイミングで、閃光回路部７１を通じてキセノン管等を用いた閃光部５６を発光させるフラッシュ撮影を行うことが可能である。
また、主制御部６０ａには、操作部６８が接続され、ユーザの撮影モード等の情報を入力により設定可能であり、また、設定した撮影モード等の情報を外部液晶モニタ６９により、撮影者に表示可能になっている。
主制御部６０ａは、集音部７０から得られたカメラ５１の周囲音を集音し、必要に応じて記憶媒体７１に記憶、あるいは、記憶媒体７１から集音されたデータの読み出しを行う。
主制御部６０ａは、音圧ブザー、又はスピーカー、及びその駆動回路等を用いた操作音発生部７２により、カメラ５１の電源を起動した時や、操作部６８を操作した場合や、セルフタイマ撮影時、あるいは、撮影時のシャッタ音等を発生させることができる。
カメラ５１に生じたＸ軸方向およびＹ軸方向の振れをジャイロセンサ１００が検出し、補正レンズ５４を、ジャイロセンサ１００で検出された振れに応じて撮影光軸Ｚと直交するＸ−Ｙ平面上でシフトさせることで撮影光軸Ｚを変化させ、撮像素子５９上の振れを補正する。
補正レンズ５４のシフトメカニズムは、補正レンズ５４の部材に取り付けられた滑り軸がカメラ本体の部材に対して直線的にスライドするように構成され、滑り軸には２つのコイルバネにより弾性的に中立位置付近に保持される。この様な構成の補正レンズシフトメカがこのシフト方向と直交する方向にもう一組構成され、光軸に直交するＸ−Ｙ平面上を所定の可動範囲内で任意に移動が可能となっている。
次に、図４８に示す補正レンズ５４の駆動メカおよび補正レンズ５４の位置検出機構に関して、図４９〜５１を用いて述べる。図４９は、補正レンズ５４を撮影光軸Ｚに垂直なＸ−Ｙ平面に沿ってシフトさせる機構を示す模式図である。補正レンズ５４を含む可動部８１と、カメラ５１の鏡筒部５１ｂの部材に固定された固定部８０の間に、摺動ボール８２をサンドイッチし、付勢バネ８３により可動部８１と固定部８０とを撮影光軸Ｚ方向に付勢する。この摺動ボール８２と付勢バネ８３は、それぞれ３対設けられ、それぞれの摺動ボール８２が、固定部材８０および固定部材８１の面を転がる、あるいは、摺動することで、補正レンズ５４が滑らかに撮影光軸Ｚと垂直Ｘ−Ｙ平面に沿って移動可能となる。
なお、可動部８１には、摺動ボール８２を取り囲むように可動部突起８１ａ、８１ｂを設け、摺動ボール８２が所定の位置範囲内で止まるようにすると共に、可動部突起８１ａ、８１ｂに対して固定部８０に設けられた固定部突起８０ａ、８０ｂとにより、可動部８１の可動範囲を制限している。
図５０は、この可動範囲を示している。図４８に示す補正レンズ５４の可動範囲は、図４９に示す可動部突起８１ａ、８１ｂ、および固定部突起８０ａ、８０ｂにより、一辺の長さを２×ＬＣｒａｎｇｅ（このＬＣｒａｎｇｅを補正レンズ目標位置リミット範囲と呼ぶこととする）とする正方形内に移動を限定される。なお、本実施形態では、補正レンズの可動範囲の形状は、正方形としたが、これに限定されるものではなく、長方形型でもよいし、正８角形型等でも構わない。
次に、図５１を用いて、補正レンズ５４の位置検出機構、および補正レンズ５４の撮影光軸Ｚに対して垂直平面に駆動する機構を説明する。図５１は、補正レンズ５４の駆動機構と位置検出機構を模式的に示した図である。可動部８１に位置検出用マグネット８５を、固定部８０にホール素子８９を対向するように配置し、補正レンズ５４の移動にほぼ比例してホール素子８９の感度軸方向の磁束が変化するよう構成する。一般的にホール素子は、磁束がゼロであるとき、出力がほぼゼロとなり、磁束の大きさに比例してその出力電圧が変化する。従って、ホール素子８９の出力を確認することで、補正レンズ５４の位置が検出可能となる。
次に、可動部８１に駆動用マグネット８７を、固定部８０にコイル８６を対向するように配置し、また、固定部８０のコイル８６とは逆面にヨーク８８を配置する。コイルに流す電流に比例して可動部に電磁力が発生し、補正レンズ５４を移動させる。
上述した構成の補正レンズ５４の位置検出機構、および駆動機構をＸ軸、Ｙ軸方向それぞれに設けることで、補正レンズ５４を撮影光軸Ｚと直交する平面内で、前述の可動範囲内の任意の位置に駆動し、また、補正レンズ５４の位置を検出可能となる。
次に、図４８に示す操作部６８と、カメラ５１の各種モードの設定に関して記す。図５２は、カメラ５１を背面（撮影者）側から見たもので、操作部６８の各部材、および各種モードの設定に必要な外部液晶モニタ６９の配置の例を示したもので、図５３は、操作部６８と図４８に示す主制御部６０ａを含む制御部６０との接続を表した回路図である。
以下に説明する通り、操作部６８を構成する各釦は、それぞれが図５２に示す各スイッチ（以下、ＳＷと略す）に連動し、各種釦が操作されると、該当するＳＷがオンする。各ＳＷは、図５３に示すように、主制御部６０ａと同一な電源ＶＤＤに抵抗でプルアップされ、かつ、各ＳＷは、主制御部６０ａに接続されている。これにより、各種釦が操作されていない場合に、その該当するＳＷはオフで、主制御部６０ａにＨｉｇｈレベルを出力する。また、各種釦が操作されると、該当するＳＷがオンとなり、主制御部６０ａにＬｏｗレベルを出力する。これにより、主制御部６０ａは、各種ＳＷの信号レベルにより、そのＳＷに該当する釦の操作を認識可能となる。
図５２に示すレリーズ釦９０は、撮影者が、押し込みストロークの中程まで押し込むことにより、図５３に示す半押しＳＷ１９０ａがオンし、そこからさらに深く押し込むことにより全押しＳＷ１９０ｂがオンするように構成する。レリーズ釦９０を押し込むことにより、後述する撮影動作を開始する等の動作が行われる。
同様に、図５２に示すメイン釦９１はメインＳＷ１９１に連動し、メニュー釦９３はメニューＳＷ１９３に連動し、ズームレバー９２は、左に倒す（レバーＷを押す）ことでズームダウンＳＷ１９２ａが、右に倒す（レバーＴを押す）ことでズームアップＳＷ１９２ｂがオンする。メイン釦９１を押すことにより、後述する通り、カメラ５１の作動を開始、あるいは終了する。メニュー釦９３を押すことにより、後述するように外部液晶モニタ６９に設定メニューが表示され、マルチセレクタ９４により各種モード等の設定を行うことができる。ズームレバー９２は、左に倒すことでズーミングレンズ５３を駆動し、撮影焦点距離をワイド側に、右に倒すことでテレ側にする。
図５２および図５３に示すように、マルチセレクタ９４は、複数の釦とそれに連動するＳＷにより構成され、マルチセレクタ（中央）釦９４ａが、マルチ選択（中央）ＳＷ１９４ａに、マルチセレクタ（右）釦９４ｂが、マルチ選択（右）ＳＷ１９４ｂに、マルチセレクタ（上）釦９４ｃが、マルチ選択（上）ＳＷ１９４ｃに、マルチセレクタ（左）釦９４ｄが、マルチ選択（左）ＳＷ１９４ｄに、マルチセレクタ（下）釦９４ｅが、マルチ選択（下）ＳＷ１９４ｅに連動する。
次に、各種モード設定について説明する。撮影モードを始めとする各種モード、各種撮影条件、その他の設定および変更は、図５２に示すメニュー釦９３、マルチセレクタ９４、及び、外部液晶モニタ６９などにより行われる。
撮影者がメニュー釦９３を押すと、外部液晶モニタ６９には、図５４に具体的に１例として示す設定メニューが表示される。次に撮影者は、マルチセレクタ９４の上下釦（マルチセレクタ（上）釦９４ｃ、マルチセレクタ（下）釦９４ｅを操作し、外部液晶モニタ６９に表示される現在選択されている部分（図５４の例では設定メニューの最上段で“振れ補正作動”が選択されている）を移動させ、変更、設定したい項目を選ぶ。次に撮影者は、図５２に示すマルチセレクタ９４の左右釦（マルチセレクタ（右）釦９４ｂ、マルチセレクタ（左）釦９４ｄ）を操作し、選ばれている項目（図５４に示す例では、“振れ補正作動”）の設定を変更、設定する。図５４に示す例では、現在、四角で囲まれた設定となっていて、マルチセレクタ（右）釦９４ｂ、マルチセレクタ（左）釦９４ｄを撮影者が押し込むことで、“ＡＵＴＯ”、“ＯＮ”、“ＯＦＦ”の設定を変えることができる。
以上のように、メニュー釦９３、マルチセレクタ９４の撮影者による操作を、主制御部６０ａは、それに連動した各ＳＷのオン／オフを認識し、外部液晶モニタ６９に上述したような表示をさせ、各種モード、各種撮影条件、その他の設定、及び、変更を行う。
次に、図４８に示す振れ制御部６０ｂの作動について、図５５等を用いて説明する。以下に、図５５の各部分について詳細に説明するが、以降説明する振れ検出、補正レンズ位置検出、補正レンズ駆動等の作動は、Ｘ軸方向とＹ軸方向の２軸分必要であるが、作動が同一のものは、片軸のみ代表して説明する。
図４８に示すカメラ５１に配置されたジャイロセンサ１００は、図５５に示すように、ジャイロセンサ１００ａ（Ｘ軸方向用）とジャイロセンサ１００ｂ（Ｙ軸方向用）とにより構成される。ジャイロセンサ１００ａ、１００ｂの検出信号を、ジャイロセンサ処理部２０１ａ（Ｘ軸方向用）、２０１ｂ（Ｙ軸方向用）により処理し、振れ制御部６０ｂに内蔵されるＡ／Ｄ変換器（不図示）により量子化し、振れ角速度ωを得る。その具体的な回路および方法は、上述した通りである。
次に、振れ制御部６０ｂで行われる、得られた振れ角速度ωから補正レンズ５４の制御すべき目標となる補正レンズ目標位置ＬＣの算出方法に関して述べる。図５６は、図５５に示す振れ制御部６０ｂで行われる目標位置算出部６００の作動を示したブロック図である。具体的には、振れ角速度ω（Ｘ）から補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）を算出する方法である。ω（Ｘ）、ＬＣ（Ｘ）の（Ｘ）は、Ｘ軸方向のそれぞれ振れ角速度、補正レンズ目標位置を意味し、以下用いられる記号の後の（Ｘ）も同様の意味である。
振れ角速度ω（Ｘ）は、角速度のディメンジョンを持ち、一方、補正レンズ５４の制御目標となる補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）は、位置のディメンジョンを有する。従って、図５６に示すように、振れ角速度ω（Ｘ）を積分部６００ｂにより積分し、掛け算部６００ｃにより、補正レンズ目標位置ＬＣの単位に合わせる為の係数ＫＬＣを掛け算し、補正レンズ目標位置を算出する。ただし、補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）は、少なくとも補正レンズ５４の可動範囲ＬＲｒａｎｇｅ内であり、リンミット部６００ｄは、図５０に示す補正レンズ目標位置リミット範囲±ＬＣｓｒａｎｇｅの範囲に補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）を制限する。なお、積分部６００ｂは、所定間隔で積算することにより積分の作動を行っても構わない。ここで言う所定間隔とは、前述した振れ角速度ωの算出間隔であり、例えば、１ｍｓ程度の時間間隔とする。また、図５６に示す積分部６００ｂの積分、または積算値の初期値は、振れ検出開始時に初期化（例えば、補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）が可動範囲の中央位置となるように初期化）する。
ここで、振れ角速度ω（Ｘ）には、誤差が生じる。具体的には上述した通り、基準となる振れ角速度基準値ω０には誤差が生じているから、振れ角速度ω（Ｘ）を積分部６００ｂで積分した場合に、その誤差が累積し、急激に補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）が補正レンズ目標位置リミット範囲±ＬＣｓｒａｎｇｅを越えてしまう。そこで、極力、補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）が、補正レンズ５４の可動中心となるよう現在の補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）の大きさに応じて変化する速度バイアス量ωｂｉａｓ（Ｘ）を与える。
図５６に示す速度バイアス部６００ｅ、および減算器６００ａは、この作動を行う。補正レンズ５４の可動範囲の中央の座標を０として補正レンズ位置ＬＲ（Ｘ）、および補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）を定義した場合に、速度バイアス部６００ｅの出力値である速度バイアス量ωｂｉａｓ（Ｘ）は（数３）で、減算部６００ａの出力ω’は（数４）で示される。
（数３）ωｂｉａｓ（Ｘ）＝Ｋｂｉａｓ×ＬＣ（Ｘ）＾３
（数４）ω’＝ω（Ｘ）−ωｂｉａｓ（Ｘ）
ここで、数３における＾３は、補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）の３乗の意である。こうして得られるω’は、補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）が補正レンズ５４の可動中心位置（＝座標０）から離れる程に速度バイアス量ωｂｉａｓ（Ｘ）が大きく、かつ、補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）を可動範囲中心位置（＝座標０）に戻すよう作用する。なお、（数３）における係数Ｋｂｉａｓは、大きくする程、補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）が、リミット部６００ｄによりその値を制限されることは無くなるが、一方で、振れ補正の効果が劣化する為に、適切に決められる。
以上のような方法で、振れ角速度ω（Ｘ）が、補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）に変換される。また、補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）は、リミット部６００ｄによりその値を制限されづらくなる。
次に、補正レンズ５４の位置検出は、図５５に示すように、ホール素子（Ｘ軸用）８９ａ、およびホール素子（Ｙ軸用）８９ｂを、それぞれホール素子処理回路部２０２ａ、２０２ｂにより処理し、振れ制御部１０ｂに出力する。振れ制御部１０ｂは、ホール素子処理部２０２ａ、２０２ｂのアナログ信号をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器（不図示）をその内部に備えていて、ホール素子処理部２０２ａ、２０２ｂからの出力をディジタル値に変換し、Ｘ軸方向、およびＹ軸方向の補正レンズ５４の位置（以下、補正レンズ位置ＬＲ（Ｘ）、および補正レンズ位置ＬＲ（Ｙ）と記す）を検出する。
ホール素子処理部２０２ａ、２０２ｂについて、具体的な回路図を用いてさらに説明する。図５７は、Ｘ軸方向の検出用ホール素子８９ａのホール素子処理部２０２ａの具体的な回路図の１例である。Ｙ軸方向のホール素子処理部２０２ｂも同様である。
ホール素子８９ａは、等価的に図５７に示される通り、抵抗４本（これをＲｈ１、Ｒｈ２、Ｒｈ３、Ｒｈ４とする）のブリッジ回路として表すことができる。一般的にホール素子は、磁界がゼロの時に、抵抗Ｒｈ１、Ｒｈ２、Ｒｈ３、Ｒｈ４が一定のバランス状態にあり、出力Ｖｈｏｕｔ−とＶｈｏｕｔ＋の間の電位差は、ほぼゼロとなる。この状態で磁界を加えると、抵抗Ｒｈ１、Ｒｈ２、Ｒｈ３、Ｒｈ４の比率が変化し、出力Ｖｈｏｕｔ−とＶｈｏｕｔ＋の間に電位差が生じる。出力Ｖｈｏｕｔ−とＶｈｏｕｔ＋の間の電位差は、磁界の大きさに比例すると共に、ホール素子に流れる電流（具体的には、入力Ｖｈｉｎ＋からＶｈｉｎ−に流れる電流）にも比例する。
従って、図５７に示すように、ホール素子８９ａは、演算増幅器ＯＰ３０１ａ、Ｄ／Ａ変換器３０５ａ、トランジスタＴｒ３０４ａ、抵抗Ｒ３１１ａにより構成される定電流回路により、定電流駆動する。抵抗Ｒ３１１ａの抵抗値をｒ３３１ａ、Ｄ／Ａ変換器３０５ａの出力電圧Ｖｈ＿ｉとすると、（数５）に示すように、Ｄ／Ａ変換器３０５ａの出力電圧Ｖｈ＿ｉに比例した一定電流ｉｈでホール素子８９ａを駆動することができる。
（数５）ｉｈ≒ｖｈ＿ｉ／ｒ３３１ａ
このことにより、製造上の個々に異なる感度特性を有する、かつ、温度により変化するホール素子９４ａの感度バラツキを、Ｄ／Ａ変換器３０５ａの出力電圧Ｖｈ＿ｉを適切に設定することで思惑通りの感度に調整可能となる。
次に、基準電源Ｖｈｒｅｆ、および演算増幅器ＯＰ３０２ａで構成される回路は、例えば、三端子レギュレータ等により基準電源Ｖｈｒｅｆを生成し、その電圧をｖｈｒｅｆとすると、基準電圧ｖｈｒｅｆにホール素子８９ａの一方の出力電圧Ｖｈｏｕｔ−を保つよう動作する。
次に、演算増幅器ＯＰ３０３ａ、Ｄ／Ａ変換器３０６ａ、抵抗Ｒ３１２ａ、Ｒ３１３ａ、Ｒ３１４ａ、コンデンサＣ３１５ａで構成される回路は、ホール素子８９ａの出力Ｖｈｏｕｔ−とＶｈｏｕｔ＋の間の電位差を作動反転増幅して出力すると共に、Ｄ／Ａ変換器３０６ａの出力Ｖｈ＿ｏｆｆｓｅｔ電圧を、ＯＰ３０２ａによって基準電圧ｖｈｒｅｆに保たれた出力Ｖｈｏｕｔ−を基準に反転加算増幅して出力する。抵抗Ｒ３１２ａ、Ｒ３１３ａ、Ｒ３１４ａの抵抗値をそれぞれｒ３１２、ｒ３１３ａ、ｒ３１４ａとし、ホール素子８９ａの出力Ｖｈｏｕｔ＋電圧、およびＤ／Ａ変換器３０６ａの出力Ｖｈ＿ｏｆｆｓｅｔ電圧をそれぞれ、基準電圧ｖｈｒｅｆを基準としてｖｈｏｕｔ、ｖｈ＿ｏｆｆｓｅｔとすると、ホール素子処理部２０２ａの出力Ｖｈｏｕｔ（Ｘ）の電圧ｖｈｏｕｔ（Ｘ）は、（数６）で示される。
（数６）ｖｈｏｕｔ（Ｘ）≒ｖｈｒｅｆ−Ｇ０×（ｖｈｏｕｔ−）−Ｇ１×ｖｈ＿ｏｆｆｓｅｔ
ここで、Ｇ０＝ｒ３１４ａ／ｒ３１２ａ、Ｇ１＝ｒ３１４ａ／ｒ３１３ａである。
以上のことから、Ｄ／Ａ変換器３０６ａを操作し、その出力Ｖｈ＿ｏｆｆｓｅｔ電圧ｖｈ＿ｏｆｆｓｅｔを可変させることで、ホール素子処理部２０２ａの出力Ｖｈｏｕｔ（Ｘ）のオフセット電圧を調整することができる。理想的なホール素子の出力電圧は、磁界がゼロである場合にゼロとなる。しかし、実際には、ホール素子８９ａを構成する抵抗Ｒｈ１、Ｒｈ２、Ｒｈ３、Ｒｈ４に製造上のアンバランスが生じ、また、使用温度の変化により、出力Ｖｈｏｕｔ−とＶｈｏｕｔ＋の間の電位差がゼロとならない。加えて、演算増幅器３０３ａの入力オフセット電圧も生じる。加えて、補正レンズ５４の位置検出器の寸法バラツキにより、補正レンズ５４の可動範囲中央でホール素子８９ａの感度軸方向の磁界が必ずしも０とならない。以上のことから、ホール素子処理部２０２ａの出力Ｖｈｏｕｔが思惑通りの電圧とならない。こうした場合に、Ｄ／Ａ変換器３０６ａを操作し、その出力Ｖｈ＿ｏｆｆｓｅｔ電圧ｖｈ＿ｏｆｆｓｅｔを可変させることで、ホール素子処理部２０２ａの出力Ｖｈｏｕｔ（Ｘ）を思惑通りの電圧にオフセット調整することができる。
図５７に示すように、Ｄ／Ａ変換器３０５ａ、３０６ａは、共に振れ制御部６０ｂに接続されていて、振れ制御部６０ｂにより制御する。このことにより、ホール素子駆動電流ｉｈを調整し、ホール素子８９ａの感度バラツキ、温度変動による感度変化、およびホール素子８９ａのオフセット電圧を始めとするホール素子処理部２０２ａの出力Ｖｈｏｕｔ（Ｘ）に含まれるオフセット電圧を調整可能となる。この様子を図５８に示す。
図５５に示す振れ制御部６０ｂは、図５７に示すＤ／Ａ変換器３０５ａを操作し、その出力電圧Ｖｈ＿ｉを可変させることで、ホール素子処理部２０２ａの出力電圧ｖｈｏｕｔの補正レンズ位置ＬＲに対する変化量（図５８のグラフの傾きに相当）を変化させ、また、Ｄ／Ａ変換器３０６ａを操作し、その出力Ｖｈ＿ｏｆｆｓｅｔの電圧を可変することで、ホール素子処理部２０２ａの出力電圧ｖｈｏｕｔをシフトさせることができ、これにより、ホール素子処理部２０２ａから思惑通りの出力を得ることが可能となる。図５８では、補正レンズ５４の可動範囲（補正レンズ位置ＬＲ±ＬＲｒａｎｇｅの範囲）において、図５７に示すホール素子処理部２０２ａの出力Ｖｈｏｕｔ（Ｘ）は、思惑通りの範囲Ｖａｄｊ−からＶａｄｊ＋の出力を得ている。
なお、図５７に示す抵抗Ｒ３１２ａの抵抗値ｒ３１２ａを小さくし過ぎると、ホール素子８９ａの出力Ｖｈｏｕｔ＋から抵抗Ｒ３１２ａに流れる電流が大きくなり、これが誤差となってホール素子出力の検出リニアリティに影響を与える為、適切な値にする。また、コンデンサＣ３１５ａは、補正レンズ５４の位置検出に不要な高周波ノイズを除去するためのもので、適切な容量値に設定する。
次に、図５５に戻り、補正レンズ５４の駆動量Ｄ（Ｘ）（Ｘ軸駆動量）、駆動量Ｄ（Ｙ）（Ｙ軸駆動量）の算出方法について述べる。上述した補正レンズ目標位置演算手法で算出された補正レンズ目標位置ＬＣに、補正レンズ５４を制御し、カメラ５１に生じた振れを補正するよう補正レンズ５４の駆動量Ｄ（Ｘ）、Ｄ（Ｙ）を算出する。具体的には、図５９を用いて説明する。
図５９は、振れ制御部６０ｂで行われる補正レンズ５４の駆動量の演算を行う駆動量演算部６１０の作動を示したブロック図である。振れ制御部６０ｂは、図５９で示される駆動量演算を、補正レンズ５４を制御する為に、十分短い間隔である所定時間間隔（これを制御サンプリング間隔ｔｓと言うこととする）で行う。この制御サンプリング間隔ｔｓは、例えば、１ｍｓとする。
図５９に示す減算部６１０ａにより、補正レンズ目標位置演算手段で算出された補正レンズ目標位置ＬＣに対する補正レンズ位置検出で算出された補正レンズ位置ＬＲ（Ｘ）との差（数７）すなわちΔＬ（Ｘ）を算出する。
（数７）ΔＬ（Ｘ）＝ＬＣ（Ｘ）−ＬＲ（Ｘ）
ここで、ΔＬ（Ｘ）は、目標位置に対する実際の補正レンズ５４の位置との差であるから、制御誤差に相当する。
次に、この制御誤差ΔＬ（Ｘ）から、図５９に示す乗算部６１０ｅによる（数８）の演算により比例項駆動量Ｄｐｒｏｐ（Ｘ）を、乗算部６１０ｄによる（数９）の演算により積分項駆動量Ｄｉｎｔｅ（Ｘ）を、乗算部６１０ｆによる（数１０）の演算により微分項駆動量Ｄｄｉｆｆ（Ｘ）をそれぞれ算出し、加算部６１０ｇによる（数１１）の演算により、それらの加算値として補正レンズの駆動量Ｄ（Ｘ）を算出する。
（数８）Ｄｐｒｏｐ（Ｘ）＝Ｋｐｒｏｐ×ΔＬ（Ｘ）
（数９）Ｄｉｎｔｅ（Ｘ）＝Ｋｉｎｔｅ×Σ（ΔＬ（Ｘ））
（数１０）Ｄｄｉｆｆ（Ｘ）＝Ｋｄｉｆｆ×（今回のΔＬ（Ｘ）−前回のΔＬ（Ｘ））
（数１１）Ｄ（Ｘ）＝Ｄｐｒｏｐ（Ｘ）＋Ｄｉｎｔｅ（Ｘ）＋Ｄｄｉｆｆ（Ｘ）
ここで、（数８）〜（数１１）に示す演算は、制御サンプリング間隔ｔｓ毎に行われる為に、（数９）におけるΣΔＬ（Ｘ）とは、制御誤差ΔＬ（Ｘ）を所定間隔ｔｓで積算することを意味し、これは積分と見なすことができる。同様に、（数１０）における前回のΔＬ（Ｘ）とは、１つ制御サンプリング間隔ｔｓ前のΔＬ（Ｘ）を示し、今回のΔＬ（Ｘ）−前回のΔＬ（Ｘ）とは、所定間隔ｔｓ間の制御誤差ΔＬの変化量を意味し、これは微分と見なすことができる。従って、上述した（数８）〜（数１１）で駆動量を算出し、補正レンズ５４を制御することをＰＩＤ（比例−積分−微分）制御と言う場合がある。なお、ΣΔＬ（Ｘ）の初期値、および、前回のΔＬ（Ｘ）の初期値は、駆動量演算部６１０の作動開始時、つまり、補正レンズ５４の制御を開始する直前でゼロとする。
なお、図５９に示す駆動量演算部６１０は、以下に述べる図６０に示す構成でもよい。図６０は、振れ制御部６０ｂで行われる補正レンズ５４の駆動量の演算を行う駆動量演算部６１１の作動を示したブロック図である。
図６０に示す減算部６１１ａにより、補正レンズ目標位置演算手段で算出された補正レンズ目標位置ＬＣに対する前項補正レンズ位置検出で算出される補正レンズ位置ＬＲ（Ｘ）との差をΔＬ（Ｘ）を算出する。算出された制御誤差ΔＬ（Ｘ）は、ディジタルフィルタ部６１１ｂに送られる。ディジタルフィルタ部６１１ａでは、入力されたディジタル値に対し、例えば図６０に示すような特性を有するディジタルフィルタを施し、次に乗算部６１１ｃにより適正な制御ゲインＧｄが乗算され、補正レンズ５４の駆動量Ｄ（Ｘ）として出力する。
図６０で示すディジタルフィルタの特性（ゲインと位相の周波数特性）、および制御ゲイン値Ｇｄは、図４９、図５０で示す補正レンズ５４の駆動メカニズムの特性に合わせ、その特性を設定する。一般的に、補正レンズ駆動メカニズムは、高周波に対して応用性が悪く、周波数が高くなるほどゲインが減少し、位相が遅れる。図６０の例では、これを補うべく、中域周波からゲインを上昇させると共に、位相を進めている。
上述した方法で、Ｘ軸、Ｙ軸の補正レンズ５４の駆動量Ｄ（Ｘ）、Ｄ（Ｙ）が算出され、図５５に示す振れ制御部６０ｂは、図５５における駆動部２０３ａ（Ｘ軸用）、駆動部２０３ｂ（Ｙ軸用）を通じて補正レンズ駆動用のコイル８６ａ（Ｘ軸用）、コイル８６ｂ（Ｙ軸用）を駆動し、補正レンズ５４を補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）、ＬＣ（Ｙ）の位置に制御する。なお、図５５に示す駆動部２０３ａ、２０３ｂには、電源ＶＰが接続されている。駆動部２０３ａ、２０３ｂには、公知のモータドライバが使用可能で、例えば、Ｈブリッジ型のモータドライバを使用し、振れ制御部６０ｂは、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）回路（不図示）を内蔵するよう構成し、駆動量Ｄ（Ｘ）、Ｄ（Ｙ）は、ＰＷＭ波形のｄｕｔｙ値とすることができる。振れ制御部６０ｂに使用するようなワンチップマイクロコンピュータには、ＰＷＭ波形が生成可能な回路が内蔵されるものが多く存在する。
ここで、撮影者が行わなくてはならなかった撮影設定の従来の不都合な点について述べる。振れ補正を行う場合、振れを打ち消すよう補正レンズを制御するが、一般的に、補正レンズの制御のゲインを上げる程、または制御帯域を上げる程、制御性が改善し、振れ補正性能は向上する。しかし一方で、制御音が大きくなり、撮影者（ユーザー）に耳障りとなる為に、振れ補正の性能を優先させるか、静音を優先させるか、双方を両立させる中間的な設定とするのが一般的である。
また、レリーズ釦を全押しして行われる撮影動作時には、一旦、補正レンズをその可動範囲の略中央位置にセンタリングし、そのセンタリングされた略中央位置から検出された振れに応じて補正レンズを駆動制御、つまり、振れ補正を開始し、その後、撮影動作を開始する。これは、補正レンズを略中央位置にセンタリングすることで、撮影光学系の光学性能劣化を極力抑え、かつ、撮影時に補正レンズが可動範囲中央から振れ補正が開始される為に、より大きな振れに対して振れ補正が可能となる一方で、レリーズタイムラグが増加する。また、撮影終了後に補正レンズをその可動中心にセンタリングすることで、撮影後、即座に大きな振れに対応できるが、一方で、撮影結果と撮影後の画角が変化する等の不都合が生じる。これに対し、カメラの作動や撮影モードにより、この補正レンズのセンタリングを撮影前、および撮影後に行うか否かを自動的に切り替えることが可能な技術が知られている。しかし、全ての撮影シーンに対して有効に効くわけではなく、撮影シーンによっては、例えば、流し撮りや三脚に固定した場合、車に乗った状態、あるいは、撮影者が初心者であるか上級者であるか等によっては、必ずしも最適な切替えを行っているとは言えない。
また、一眼レフカメラ、あるいはコンパクトカメラでも高級なカメラには、被写体輝度に依存して決定される絞り値とシャッタ速度とを決定するプログラム線図を、より高速秒時となりやすくした高速プログラム線図、より低秒時になるような低速プログラム線図等の複数のプログラム線図を設け、撮影者にこれを選択させたり、スポーツモード、ポートレートモード、花火モードといった撮影シーンモードを設け、これを撮影者に選択させたりしている。撮影者は、この撮影状況に応じてどのモードを選択したら良いのか分からなかったり、モードが多すぎてどれを選択したらよいのか迷うことがある。また、撮影シーンには、流し撮りや三脚に固定した場合、車に乗った状態、あるいは、撮影者が初心者であるか上級者であるか等によっては、従来技術では常に最適なプログラム線図が設定されるとは言えない。
また、被写体の輝度を測光する測光モードとしては、例えば画角中央を重点的に測光し被写体の輝度を算出する“中央重点測光”モードと、画角全体を複数の領域に分け、複数領域から得られた輝度を適切に重み付けして測光結果を得る“多分割評価測光”モードなどがある。“中央重点測光”モードにおいては、撮影画角中央に被写体がない場合に、測光結果に誤差が生じ、あるいは、測光の為に被写体が撮影画角中央にくるようにカメラの向きを一旦変更させて測光させる必要がある。“多分割評価測光”モードでは、流し撮り時や、撮影画角内に輝度差の大きい物体（例えば太陽やランプ光）が入り込んだ場合、その輝度に振られやすい。
また、ＡＦモードであるが、レリーズ釦が全押しされるまで、繰り返し被写体を測距し、フォーカシングレンズを動かして撮像素子面のピントを合わせ続ける“コンティニュアスＡＦ”と、レリーズ釦の半押しにより起動し、被写体を測距し、フォーカシングレンズを動かして撮像素子面のピントを合わせた時点で、この被写体を測距しフォーカシングレンズを合わせる作動を終了する、つまり、その時点でピントを固定する“シングルＡＦ”などがある。“コンティニュアスＡＦ”は、動き続ける被写体に対してピントを合わせ続ける場合に有利で、また、“シングルＡＦ”は、静止、または動きの遅い被写体に対してピントを合わせて、一旦ピントが合った後はそのピント位置を動かしたくない場合や、画角内に思惑とは別の被写体が飛び込んできても、そちらにピントを振られたくない場合等に使用する。シングルＡＦでは、レリーズ釦を半押しして一旦合焦した後に、被写体が移動する、あるいは、構図変更して被写体を変更する場合に、レリーズ釦を再度半押しなければならない。では、その場合にコンティニュアスＡＦすれば良いかというと、頻繁に被写体を追い続け、その度、フォーカシングレンズが駆動されるので、煩わしい。
また、測距エリアであるが、測距エリアとは、撮影画角内のピントを合わせる領域のことを言い、撮影画角中央の領域を使用したり、最近では、撮影画角全体に複数の測距エリアを設けたカメラがある。また、これら複数設けられた測距エリアのどこを測距するかをユーザが選択できる機能も搭載されている。一般的に、画角中央の１エリア、または、撮影者が選択した１エリアを測距する“１点エリア”モードと、画角全体の全エリアを測距し、その内の１点をカメラが自動で選択する“多点エリア”モード等がある。１点エリアＡＦであると、動く被写体に合わせづらく、また、画角中央にない被写体では、画角をずらして測距エリアに被写体を重ねなければならないし、多点測距では、思惑通りでない被写体に測距値が振られやすい。
また、フラッシュ撮影モードであるが、一般的なカメラには、フラッシュの発光を禁止して撮影を行う“発光禁止”モードや、常にフラッシュを発光させて撮影を行う“強制発光”モード、および、カメラが撮影状況に応じてフラッシュの発光／非発光を選択する“ＡＵＴＯ発光”モードのように、大きく分けて３種類のモードがあり、撮影者は、撮影シーンに応じてこの３種類の発光モードを選択する。設定し忘れて、発光させたいのに発光しない、あるいは、発光させてはならないシチュエーションで発光してしまう等の失敗が起きやすい。例えば、流し撮り等で、“強制発光”モードや“ＡＵＴＯ”モードに設定されていて、フラッシュを発光してしまう等の失敗などがある。また、フラッシュ撮影のモードには、撮影秒時を低速側にまで持ってゆく“スローシンクロ”モード等もあり、上述した３種類の発光モードと合わせると、複雑で設定するのが煩わしい。
また、ＩＳＯ感度の設定であるが、一般的なカメラには、ＩＳＯ感度をカメラが自動で設定する“ＡＵＴＯ”モードと、撮影者が設定する“手動”モードとを切り替えることができ、“手動”モード時には、ユーザがＩＳＯ感度を設定する。一般的に、ＩＳＯ感度が高ければ高速なシャッタ速度で撮影でき、手振れも発生しづらいが撮影画像に印加されるノイズが大きくなる。また、ＩＳＯ感度が低ければシャッタ速度は低速となり、手振れが発生しやすいが、撮影画像のノイズが小さく高画質な画像を得ることができる。“ＡＵＴＯ”モードでは、カメラは、被写体の輝度に合わせて最適なＩＳＯ感度を設定しているが、流し撮りや、三脚に固定して撮影するシーンなど、カメラ任せでは撮影者が意図する撮影ができず、撮影者はその場合に“手動”モードにより、逐一ＩＳＯ感度を設定することとなる。
また、連写モードであるが、一般的に、レリーズ釦を全押ししている間に複数回の撮影が行われる“連写撮影”モードと、レリーズ釦の１回の全押しで一回の撮影が行われ、レリーズ釦を全押しし続けてもそれ以上の撮影を行うことができない“単写撮影”モードなどがある。ユーザは、この設定が煩わしかったり、設定し忘れて、連写したくないのに連写してしまったりという撮影の失敗がある。
また、動画撮影時のフレームレートであるが、一般的に動画撮影を行うカメラにおいては、１秒間に撮影が行われるフレーム数（これをフレームレートと呼ぶ）を変更可能なカメラがある。フレームレートを高速とすれば、撮像結果の振れ量は小さくなり、また、動きの大きい被写体を滑らかに撮影することができる。ただし、撮影結果の記憶容量が膨大になる。一方で、フレームレートを低速とすれば、撮影結果の記憶容量が小さくて済むが、動きの大きい被写体を滑らかに撮影することができなくなる。撮影者は、記憶容量と撮影品質とを天秤に掛け、フレームレートを設定することとなり、煩わしい。ユーザが望む撮影品質は、撮影シーンにより、撮影の度に異なることが多く、撮影の度にフレームレートの設定をするのは煩わしい。
また、撮影画像へのデータの写し込みであるが、撮影画像への撮影日時の情報を写し込むことのできるカメラがある。撮影日時を写し込むことはできるが、撮影後、時間が経過すると、撮影したシチュエーションを思い浮かべることができない。
以上、カメラの作動や撮影モードに関しての不都合を説明したが、全体を通して、撮影者は、撮影を行う時に、プログラム線図を例えば高速プログラムモードに設定し、測光モードを例えば評価測光モードに設定し、ＡＦモードを例えばシングルＡＦに設定し、ＡＦエリアを例えば多点エリアに設定し、ＩＳＯ感度を例えばＩＳＯ１００に設定し、といった具合に、撮影シーンに合わせて幾つもの設定を行う必要があり、非常に煩雑な操作を要求される。あるいは、このような設定をあきらめて、カメラ任せの“ＡＵＴＯ”とする場合には、なかなか撮影シーンに合わせた撮影者の思惑通りには撮影ができないことが多い。
そこで、近年、コンパクトカメラや一眼レフカメラなどにおいて、撮影シーンを撮影者がカメラに設定し、設定された撮影シーンに応じて、カメラが上述したプログラム線図や測光方法やその他の細かい設定の変更を行い、撮影シーンに最も適した撮影を行うことを目的としたカメラが増加してきている。例えば、高速プログラム線図を用いたスポーツモードや、絞りをより明るく設定するポートレートモード、撮影打ち切り秒時を大きく低速シャッタ速度にした花火モード等である。しかし、実際には、予め用意されたこれらの撮影シーンと微妙に異なるシチュエーションである場合が多い。例えば、ポートレートモードでも、手持ちで撮影する場合や、三脚にカメラを固定する場合などの撮影状況に応じて、最適な絞り値やプログラム線図などは異なるはずである。
そこで、本実施形態では、第２〜第５実施形態で述べたような振れ状態に応じて、カメラの作動を最適なものに変更する具体例について説明を行う。図６１〜図６３に、検出された振れ状態に応じたカメラの作動についてまとめてある。ただし、本実施形態では、撮影状態の検出は第２〜第５実施形態で述べたような振れ状態を解析して撮影状態を判断する方法および装置に限定されず、その他の方法および装置により、撮影状態を検出しても良い。
まず、振れ状態に応じた振れ補正の作動切替えについて述べる。図５２〜図５４に示すように、撮影者が制御部６８を操作することにより、振れ補正作動の“ＡＵＴＯ”、“ＯＮ”、“ＯＦＦ”の何れかが選択されている。
振れ補正作動が“ＯＮ”の場合には、図６１に示すように、振れ状態に関わらず、常に振れ補正を作動させる。具体的には、図５５に示すジャイロセンサ１００ａ、１００ｂ、およびジャイロセンサ処理部２０１ａ、２０１ｂによって得られる振れ信号を、振れ制御部６０ｂに内蔵されるＡ／Ｄ変換器（不図示）により量子化し、上述した方法で振れ角速度ωを得る。そして、図５６に示す方法で、補正レンズ目標位置ＬＣを算出し、図５７および図５８に示す方法で補正レンズ位置ＬＲを検出し、図５９または図６０に示す方法で補正レンズ駆動量Ｄを算出し、図５５に示す補正レンズ駆動用コイル８６ａ、８６ｂを駆動させ、補正レンズ５４を制御することにより振れ補正を行う。
振れ補正作動が“ＯＦＦ”の場合には、図６１に示すように、振れ状態に関わらず、常に振れ補正を非作動とする。具体的には、図５５に示す振れ制御６０ｂは、駆動量Ｄ（Ｘ）、Ｄ（Ｙ）を共に０として、補正レンズ５４を駆動しないか、あるいは、補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）、ＬＣ（Ｙ）を共に、補正レンズ５４の可動中心位置に固定し、この可動中心位置に補正レンズ５４を制御する。
振れ補正作動が“ＡＵＴＯ”の場合には、図６１に示すように、振れ状態により、振れ補正の作動を変更する。具体的には、構図変更していない場合であって三脚に固定されている場合、および乗り物に乗った状態が検出された場合には、振れ補正作動が“ＯＮ”の場合と同様の方法で振れ補正を行う。そして、構図変更中、または流し撮り撮影が検出された場合には、構図変更、または流し撮り方向については、振れ補正作動が“ＯＦＦ”の場合と同様の方法で、振れ補正を行わず、非構図変更、または非流し撮り方向については、振れ補正作動が“ＯＮ”の場合と同様の方法で、振れ補正を行う。
このように、構図変更中、または流し撮り撮影が検出された場合に、構図変更、または流し撮り方向の振れ補正を非作動とすることで、撮影者が構図変更している時の不快感（例えば、構図を変更しようとしたのに、振れ補正が作動してしまい、構図を変更しづらいと言った不具合）や、あるいは、流し撮り時にも同様この不快感が発生し、また、流し撮り方向に振れ補正が行われてしまい流し撮りの効果が薄れるといった不都合を解消することができる。
なお、撮像面の振れは、撮影焦点距離に比例して大きく成るため、別の例として、撮影焦点距離が短いカメラである場合、同一の振れ量があっても撮像面の振れ量は小さく、許容できるとして、上記の三脚に固定されている場合には、振れ補正を行わなくしても構わない。
次に、振れ状態により、図５６に示す目標位置演算部６００のリミット部６００ｄの作動を変えて補正レンズ目標位置リミット範囲±ＬＣｓｒａｎｇｅを変更することで、振れ補正時の補正レンズの制御範囲を変更する場合について述べる。
具体的には、図６４に示す例を用いて説明する。図６４に示す例では、撮影焦点距離ｆｍｍが長くなるほど補正レンズ目標位置リミット範囲ＬＣｓｒａｎｇｅを大きくして、振れ補正時の補正レンズの制御範囲を広げている。これは、撮影焦点距離が長いほど撮像面の振れ量が大きく、補正レンズ５４の制御範囲も広げる必要があるためである。テレ端時とワイド端時のこの様子を図５０に示す。また、図６１および図６４に示すように、振れ状態により、補正レンズ目標位置リミット範囲±ＬＣｓｒａｎｇｅを変更して振れ補正時の補正レンズの制御範囲を変更する。図６１および図６４に示す例では、補正レンズ目標位置リミット範囲±ＬＣｓｒａｎｇｅを広いタイプと狭いタイプの２種類設け、構図変更していないことが検出された場合と、構図変更中であることが検出された場合であって非構図変更方向または流し撮り時の非流し撮り方向と、乗り物に乗ったことが検出された場合には、広いタイプを使用する。また、構図変更中であることが検出された場合であって構図変更方向または流し撮り時の流し撮り方向と、三脚に固定されていることが検出された場合には、狭いタイプとする。
構図変更中の構図変更方向または流し撮り時の流し撮り方向の振れ補正時の補正レンズ５４の制御範囲を狭めているのは、上述した振れ状態と振れ補正の作動切替えと同様に、振れ補正範囲を狭めることで、撮影者が構図変更している時の不快感、（例えば、構図を変更しようとしたのに振れ補正が作動してしまい、構図が変更しづらいと言った不具合）や、流し撮り時の同様の不快感、また、振れ補正が行われてしまい流し撮りの効果が薄れるといった不具合を軽減する為である。なお、この作動を行う場合に、上述した振れ状態と振れ補正の作動切替えで述べた構図変更中の構図変更方向または流し撮り時の流し撮り方向の振れ補正の非作動は行わない。
次に、振れ状態に応じて、図５６に示す速度バイアス部６００ｅの作動を変更する場合について説明する。図６５は、補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）に対する速度バイアス量ωｂｉａｓの関係を示すグラフである。構図変更時等の大きい振れが発生した場合に、補正レンズ目標位置ＬＣがそのリミット値の補正レンズ目標位置リミット範囲±ＬＣｓｒａｎｇｅに到達してしまい、それ以上振れ補正ができないようになってしまう。速度バイアス量ωｂｉａｓを大きくすることで、この頻度を減らすことができる。しかし一方で、図５６示すように、振れ角速度ωに対して速度バイアス量ωｂｉａｓが減算されるため、構図変更時等の大きい振れが発生していない通常時の振れ補正の効果が減少する。そこで本実施形態では、振れ状態に最適な速度バイアス量ωｂｉａｓを設定する。具体的には、図６５に示すように、“強い”（図６５の点線で示す）、“中” （図６５の一点鎖線で示す）、“弱い” （図６５の実線で示す）の３種類の速度バイアスを用意する。
図６１に示すように、構図変更していない場合、および、構図変更中の非構図変更方向、流し撮り中であって非流し撮り方向は、“弱い”速度バイアスとし、振れ補正の効果を効かせる。構図変更中であって構図変更方向、流し撮り中であって流し撮り方向は、“強い”速度バイアスとし、補正レンズ目標位置ＬＣがそのリミット値の補正レンズ目標位置リミット範囲±ＬＣｓｒａｎｇｅに到達してしまい、それ以上振れ補正ができないようになってしまう頻度を減らす。
ここで、速度バイアスが小さい場合には、ジャイロセンサの出力ドリフトにより、ジャイロセンサの出力から最終的に得られる補正レンズ目標位置ＬＣは、ゆらゆらと変動し、ファインダ像が安定しづらい。これは、ファインダ像を注視されやすい場合すなわちカメラが三脚に固定されている場合に発生する。そこで、振れ状態が、三脚に固定された状態では、“強い”速度バイアスとする。また、振れは比較的大きいが、構図変更時程ではない乗り物に乗った状態では、これらの中間的な“中”の速度バイアス量とする。
次に、振れ状態に応じて、図５９に示す駆動量演算部６１０、または図６０に示す駆動量演算部６１１のゲインを可変させる。一般的に、補正レンズ５４の制御は、その制御ゲインを大きく設定することで、制御性、追従性が向上し、制御誤差が減少する。振れ補正の性能を向上させる為には、極力制御ゲインを大きく設定して制御性、追従性を向上させることが望ましいが、一方で、制御した時に制御音が大きくなる。図４９に示す摺動ボール８２が、相対する固定部８０および可動部８１の摺動面との摺動音、あるいは付勢バネ８３、または可動部８１が細かく変位する音、またはそれに誘発して他の部材から音が発生する等が上げられる。従って、振れ補正の性能を優先させるか、静音を優先させるか、双方を両立させる中間的な設定とするのが一般的である。
本実施形態では、図６１に示すように、振れ状態に応じてこれ制御ゲインを変更する。構図変更していないと判定された場合には、比較的大きな振れは発生しないため、補正レンズ５４の制御性は中間的で構わない。制御ゲインを“中”とし、振れ補正の性能、静音の双方を両立させる中間的な設定とする。構図変更中や流し撮り時と判定された場合には、比較的大きな振れが発生している為に、補正レンズ５４の制御性を重視し、“高い”制御ゲインとする。三脚に固定されていると判定された場合、振れは小さいが、三脚に固定して撮影するのであるから、撮影者からは、一段と高い振れ補正性能を期待される。したがって、三脚に固定された状態である場合には、“高い”制御ゲインとする。乗り物に乗った状態と判定された場合では、振れは大きく、また、比較的高周波な振れが発生することもある。また、補正レンズ５４の制御音が多少大きくても周囲の騒音により聞こえづらい。従って、乗り物に乗った状態である場合には、“最強”の制御ゲインとする。
具体的な制御ゲインの変更方法は、図５９に示すような補正レンズ５４の制御方法を用いた場合、図６６の例１に示すように、振れ状態に応じて、図５９における制御係数の比例項係数Ｋｐｒｏｐ、積分項係数Ｋｉｎｔｅ、および、微分項係数Ｋｄｉｆｆを変更する。また、図６０に示すような補正レンズ５４の制御方法を用いた場合、図６６の例２に示すように、振れ状態に応じて、図６０における制御ゲインに相当する係数Ｇｄを変更する。なお、図６６におけるＫｐｒｏｐ０、Ｋｉｎｔｅ０、Ｋｄｉｆｆ０、Ｇｈ０は、構図変更していない状態における各係数の最適値で、振れ状態が上述した以外では、分かり易くするために、その値に対して何倍といった示し方をしている。
次に、振れ状態に応じて図５９に示す駆動量演算部６１０、または図６０に示す駆動量演算部６１１の制御帯域を変更する。一般的に、補正レンズ５４の制御は、その制御帯域を高帯域側に広く設定することで、制御性、追従性が向上し、制御誤差が減少する。振れ補正の性能を向上させる為には、極力制御帯域を大きく設定して制御性、追従性を向上させることが望ましいが、その一方で、制御帯域が増した高周波側で、補正レンズ５４を細かく制御することとなり、耳障りな高周波側の制御音が増加することとなる。そこで、振れ補正の性能を優先させるか、静音を優先させるか、双方を両立させる中間的な設定とするのが一般的である。
本実施形態では、図６１に示すように、撮影状況に応じて制御帯域を変更する。構図変更していないと判定された場合には、比較的大きな振れは発生しないため、補正レンズ５４の制御性は普通で構わない。制御帯域を“中帯域”とし、振れ補正の性能、静音の双方を両立させる中間的な設定とする。構図変更中や流し撮り時であると判定された場合には、比較的大きな振れが発生している為に、補正レンズ５４の制御性を重視し、“広帯域”な制御帯域とする。三脚に固定されていると判定された場合には、振れは小さいが、三脚に固定して撮影するのであるから、撮影者からは、一段と高い振れ補正性能を期待される。したがって、三脚に固定された状態である場合、“広帯域”な制御帯域とする。乗り物に乗っていると判定された状態では、振れは大きく、また、比較的高周波な振れが発生することもある。また、補正レンズ５４の制御音が多少大きくても周囲の騒音により聞こえづらい。従って、乗り物に乗っていると判定された場合、“最広帯域”の制御帯域とする。
制御帯域の具体的な変更方法は、図５９に示すような補正レンズ５４の制御方法を用いた場合、図６７に示すように、振れ状態に応じて、図５９における制御サンプリング間隔ｔｓを変更する。また、図６０のような補正レンズ５４の制御方法を用いた場合に、図６０におけるディジタルフィルタ部６１１ｂを変更し、図６８に示すように高周波側の周波数特性を変更し、広帯域化する。
次に、振れ状態に応じて、撮像作動の直前、および直後の補正レンズ５４の可動中心へのセンタリングの有無を切り替える。まず、図６９のタイミングチャートを用いて、撮像前後の補正レンズ５４の可動中心へのセンタリングの有無を切り替える作動について説明する。
振れ制御部６０ｂは、タイミングｔ３０の以前は、上述した方法で図５５に示すジャイロセンサ１００ａ、１００ｂの出力に基づく振れ角速度ω（Ｘ）、ω（Ｙ）から図５６に示す方法で補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）、ＬＣ（Ｙ）を算出し、一方で、図５５に示すホール素子８９ａ、８９ｂの出力に基づく補正レンズ位置ＬＲ（Ｘ）、ＬＲ（Ｙ）とから、図５９または図６０に基づく駆動量演算を行い、駆動量Ｄ（Ｘ）、Ｄ（Ｙ）を算出し、図５５に示す駆動部２０３ａ、２０３ｂを通じてコイル８６ａ、８６ｂを駆動することで振れ補正を行っている。一方、この間、主制御部６０ａは、撮像素子５９から得られる撮像画像を取得し、外部液晶モニタ６９にリアルタイムに表示（これを“モニタ画表示”と呼ぶことにする）を行い続けている。
主制御部６０ａは、図６９に示すタイミングｔ３０において、レリーズ釦の全押しＳＷ１９０ｂがオンしたことを認識すると、タイミングｔ３１において、外部液晶モニタ６９による撮像素子５９による画像のモニタ表示を停止し、タイミングｔ３２にて撮像素子５９の動作を一旦停止する。
次に、タイミングｔ３２において、振れ制御部６０ｂは、後述する振れ状態に応じて、撮像直前での補正レンズ５４のセンタリングを行う場合（図６９の“ａ”に相当）には、補正レンズ５４の補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）、ＬＣ（Ｙ）を現在の補正レンズ目標位置ＬＣを初期値として、所定の傾きＶｃ０で可動範囲の略中央に向けて変化させる。このことにより、図５９に示す駆動量演算部６１０、または図６０に示す駆動量演算部６１１により、補正レンズ５４は、徐々にその可動範囲略中央にセンタリングされてゆく。
逆に、後述する振れ状態に応じて、撮像直前での補正レンズ５４のセンタリングを行わない場合（図６９の“ｂ”に相当）には、補正レンズ５４のセンタリングを行わないで、後述するタイミングｔ３４の動作を行う（図６９では、センタリングするか否かを同一の図に記載したため、タイミングｔ３３からタイミングｔ３４の間を単に待っているように描かれているが、その必要はなく、タイミングｔ３３からのセンタリングを行わず、直接、タイミングｔ３４からの動作を行う）。
次に、振れ制御部６０ｂは、補正レンズ５４が可動範囲の略中央にセンタリングされると、図６９に示すタイミングｔ３４にて、振れ補正の動作を再開する。具体的には、上述した方法でジャイロセンサ１００ａ、１００ｂの出力に基づく振れ角速度ω（Ｘ）、ω（Ｙ）から図５６に示す方法で補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）、ＬＣ（Ｙ）を算出し、一方で、ホール素子８９ａ、８９ｂの出力に基づく補正レンズ位置ＬＲ（Ｘ）、ＬＲ（Ｙ）とから、図５９または図６０に基づく駆動量演算を行い、駆動量Ｄ（Ｘ）、Ｄ（Ｙ）を算出し、駆動部２０３ａ、２０３ｂを通じてコイル８６ａ、８６ｂを駆動することで振れ補正を行う。
次に、主制御部６０ａは、図６９に示すタイミングｔ３５において、撮像素子５９による撮像動作を開始し、その後、必要な撮影秒時が終了すると、タイミングｔ３６においてシャッタ５８を閉じ始め、タイミングｔ３８でシャッタ５８が完全に閉じて撮像動作が終了する。このシャッタ５８が閉じるまでの間（タイミングｔ３６からタイミングｔ３８の間）に、閃光部５６を作動させフラッシュ撮影を行う場合には、必要なタイミング（図６９の例では、タイミングｔ３７）で、閃光回路部７１を作動させ、閃光部５６を発光させる。
次に、主制御部１０ａは、タイミングｔ３８でシャッタ５８が完全に閉じて撮像動作が終了すると、タイミングｔ３９において撮像素子５９の撮像動作を終了し、タイミングｔ４０から撮像素子９の撮像画像の読み出しを開始する。
一方、振れ制御部６０ｂは、少なくとも主制御部１０ａにより、シャッタ５８が完全に閉じきって撮像が終了した後のタイミングｔ４１にて、今まで行っていた振れ補正動作を終了、具体的には、補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）、ＬＣ（Ｙ）の今時点の値を保持させ、その位置に補正レンズ５４を制御させる。
主制御部１０ａは、タイミングｔ４０から開始した撮像素子５９の撮像画像の読み出しがタイミングｔ４２にて終了すると、次に、その撮像結果をタイミングｔ４３から外部液晶モニタ６９に表示（これを“撮影画表示”と言うこととする）させ、タイミングｔ４４から、閉じているシャッタ５８を開き始め、元の状態に戻し始める。
次に、主制御部６０ａは、タイミングｔ４３から始められた“撮影画表示”を終了し、“モニタ画表示”に戻す（タイミングｔ４９に相当）わけであるが、その前に振れ制御部６０ｂは、タイミングｔ４５において、後述する振れ状態に応じて、撮像終了後の補正レンズ５４のセンタリングを行う場合（図６９の“ｄ”に相当）には、補正レンズ５４の目標位置ＬＣ（Ｘ）、ＬＣ（Ｙ）を現在の補正レンズ目標位置を初期値として、所定の傾きＶｃ０で符号を可動範囲の略中央となるよう変化させる。このことにより、補正レンズ５４はが、徐々にその可動範囲概中央にセンタリングされてゆく。
逆に、後述する振れ状態に応じて、撮像終了後の補正レンズ５４のセンタリングを行わない場合（図６９の“ｅ”に相当）には、振れ制御部６０ｂは、補正レンズ５４のセンタリングを行わないで、後述するタイミングｔ４６の動作を行う（図６９では、センタリングするか否かを同一の図に記載しているため、タイミングｔ４５からタイミングｔ４６の間を単に待っているように描かれているが、その必要はなく、タイミングｔ４５からのセンタリングを行わず、直接、タイミングｔ４６からの動作を行って構わない）。
振れ制御部６０ｂは、補正レンズ５４のセンタリングを行った場合には、可動中心へのセンタリングが少なくとも完了したタイミングｔ４６において、また、補正レンズ５４のセンタリングを行わなかった場合には、タイミングｔ４５とタイミングｔ４６は同一タイミングとなるが、レリーズ釦９０が全押しされる前（図６９のタイミングｔ３０以前）の状態に戻す。つまり、振れ補正の作動を再開する。具体的には、前述の方法でジャイロセンサ１００ａ、１００ｂの出力に基づく振れ角速度ω（Ｘ）、ω（Ｙ）から図５６に示す方法で補正レンズ目標位置ＬＣ（Ｘ）、ＬＣ（Ｙ）を算出し、一方で、ホール素子８９ａ、８９ｂの出力に基づく補正レンズ位置ＬＲ（Ｘ）、ＬＲ（Ｙ）とから、図５９または図６０に基づく駆動量演算を行い、駆動量Ｄ（Ｘ）、Ｄ（Ｙ）を算出し、駆動部２０３ａ、２０３ｂを通じてコイル８６ａ、８６ｂを駆動することで振れ補正を行う。
主制御部１０ａは、タイミングｔ４６で振れ補正が再開されると、タイミングｔ４７から撮像素子５９の動作を再開し、タイミングｔ４８から外部液晶モニタ６９による“撮影画表示”を終了し、タイミングｔ４９から撮像素子５９の撮像画の“モニタ画表示”を再開させる。
以上説明した通り、レリーズ釦９０が全押しされて行われる撮影動作時、振れ状態による撮影動作直前、および直後の補正レンズ５４の可動中心へのセンタリングの有無の切替えを行うことが可能となる。
次に、振れ状態に応じて、上述したセンタリングするか否かの具体的切替えの例について説明する。撮影前の補正レンズ５４のセンタリングの有無の切替えについては、補正レンズ５４の可動中心へのセンタリングを行った場合（図６９の“ａ”に相当）には、優れているとこととしては、撮像中の振れ補正が開始されるタイミングｔ３４で、常に補正レンズ５４が可動中心から振れ補正が行われるので、光学性性能を極力保ちつつ、かつ、大きな振れに対して振れ補正が可能となっている。欠点としては、レリーズ直前に光学ファインダ５７や、外部液晶モニタ６９によりモニタしていた画像の画角と、実際に撮影した画像の画角が変化する。
一方で、補正レンズ５４の撮像前のセンタリングをしない場合（図６９の“ｂ”に相当）は、優れているとこととしては、補正レンズ５４を可動中心にセンタリングする時間（図６９のタイミングｔ３３からタイミングｔ３４までの時間Ｔｒ１）が不要になり、レリーズ釦９０をレリーズしてから実際に撮像されるまでの時間（図６９のタイミングｔ３０からタイミングｔ３５までの時間Ｔｒ０）、つまり、レリーズタイムラグが大幅に縮まり、シャッタチャンスを逃しにくくなる。加えて、レリーズ直前に光学ファインダ５７や、外部液晶モニタ６９によりモニタしていた画像の画角と、実際に撮影した画像の画角が変化しない。欠点としては、撮像中の補正レンズ５４の移動範囲が可動中心から下側に偏り、光学性能が劣化し、また、図６９に示す例では、撮像素子５９による撮像動作を行っている最中に、補正レンズ５４は、その制御可能な下限（具体的には、補正レンズ５４の制御目標となる補正レンズ目標位置ＬＣの図５６のリミット部６００ｄにより制限された範囲の補正レンズ目標位置リミット範囲ＬＣｒａｎｇｅに）制限され、これ以上振れ補正できない状態となっていて（図６９の“ｃ”の部分）、大きな振れに対して対応しきれない。
次に、撮影後の補正レンズのセンタリングの有無の切替えについては、撮影後の補正レンズのセンタリングを行った場合（図６９の“ｄ”に相当）には、その後（図６９のタイミングｔ４６から）に再開される振れ補正が補正レンズ５４の可能中心の位置から再開されるので、タイミングｔ４９から再開される“モニタ画表示”の見栄えが良い。図６９の例では、撮像後の補正レンズ５４のセンタリングを行わなかった場合（図６９の“ｅ”に相当）は、補正レンズ５４の位置が上側に偏り、大きな振れが発生した場合に、図６９の“ｆ”において、その制御範囲上限を超えて振れ補正がそれ以上できなくなっている。撮影後の補正レンズ５４のセンタリングを行わない場合（図６９の“ｅ”に相当）には、図６９における補正レンズ５４の可動中心へのセンタリング（タイミングｔ４５からタイミングｔ４６まで）が必要なくなり、特に撮影を連続的に繰り返す連写時には、この連写速度（単位時間当たりの撮影枚数）が向上すると共に、撮影した画像の画角と撮影終了後の画角の変化が小さい（例えば、図６９におけるタイミングｔ４３からタイミングｔ４８まで行われる外部液晶モニタ６９の“撮影画表示”とその後、タイミングｔ４９からの“モニタ画表示”のズレが小さくなる）。撮影後の補正レンズのセンタリングを行った場合には、このズレは大きくなって、不快感を与える場合がある。
以上説明したように、撮影動作直前、および、直後の補正レンズ５４の可動中心へのセンタリングの有無は、それぞれ優れている点と欠点とを両方持ち合わせている。そこで、図６１に示すように、振れ状態により、このセンタリングの有無を最適となるよう設定する。
構図変更していない状態であると判定された場合に、極力振れ補正効果を得るために、光学性性能を極力保ちつつ、かつ、大きな振れに対して振れ補正を可能とするため、撮影前センタリングを行い、また、撮影直後に撮影後センタリングも行い、振れ補正可能な範囲を大きく確保し、いつでも次の撮影が可能なようにする。
構図変更中と判定された場合に、構図変更方向、または、流し撮りの流し撮り方向は、特に流し撮り時のユーザがレリーズ前から被写体を追いながら撮影を行うことを考慮し、センタリングすることによる撮影画像の不連続性を損なうことを避ける為に、撮影前センタリングも、撮影後センタリングも行わないようにする。構図変更中と判定された場合の非構図変更方向、または、流し撮りと判定された場合の非流し撮り方向の振れは、構図変更していない状態である場合と同レベルであるため、同様の考え方から、極力振れ補正効果を得るために、光学性性能を極力保ちつつ、かつ、大きな振れに対して振れ補正が可能とするため、撮影前センタリングを行い、また、撮影後センタリングも行い、振れ補正可能な範囲を大きく確保し、いつでも次の撮影が可能なようにする。三脚に固定された状態と判定された場合は、極力光学性性能を得るために撮影動作直前でのセンタリングを行い、外部液晶モニタ６９による撮影した画像の表示と撮影後のモニタ画像との画角が変化しないように、撮影後センタリングを行わない。乗り物に乗った状態と判定された場合は、振れが大きい為、大きな振れに対して振れ補正が可能とするため撮影前センタリングを行い、また、撮影後センタリングも行い、振れ補正可能な範囲を大きく確保し、いつでも次の撮影が可能なようにする。
なお、以上の説明では、補正レンズ５４を可動範囲の略中央位置へセンタリングすると述べたが、さらに踏み込んで、光学性能が最も得られる補正レンズ５４の位置が、この可動中心と異なる場合、その光学性能が最も得られる補正レンズ５４の位置（これを光学中心位置と呼ぶこととする）に補正レンズをセンタリングしてもよい。例えば、製品個々に異なる光学中心位置を、製品個々で工場出荷調整時に調整しておいて、その光学中心位置に補正レンズ５４を、撮影の直前、あるいは、直後にセンタリングさせても構わない。
次に、振れ状態に応じて、プログラム線図を変更する場合について説明する。一眼レフカメラ等の一般的なカメラでは、撮影者が絞り値とシャッタ秒時の両方を設定する“マニュアル”モードと、ユーザが絞り値を設定し、被写体の輝度からカメラがシャッタ秒時を自動で設定する“絞り優先”モードと、ユーザがシャッタ秒時を設定し、被写体の輝度（図７０におけるＥＶ値に相当）からカメラが絞り値を自動で設定する“シャッタ秒時優先”モードと、カメラが被写体輝度から、最適なシャッタ秒時と絞り値を自動で設定する“プログラム”モードなどがある。図７０は、本実施形態において、“プログラム”モード時の被写体輝度（ＥＶ値）と、カメラが自動で設定する絞り値とシャッタ秒時との関係を示したプログラム線図である。図７０の例では、高速プログラム線図７０Ａ、通常プログラム線図７０Ｂ、低速プログラム線図７０Ｃ、超低速プログラム線図７０Ｄの具体例を示したもである。
図６１および図７０に示すように、構図変更していないと判定された場合には、通常プログラム線図７０Ｂとする。これに対し、構図変更中で、流し撮りと判定された場合には、これよりシャッタ秒時が低速となる低速プログラム線図７０Ｃを選択し、流し撮りの効果を得る。三脚に固定されていると判定された場合は、絞りを小さくしてシャープな写真を得るため、また、絞り値が小さくなり、三脚に固定された状態では手持ち時に比べて振れがかなり小さくなるため、シャッタ秒時が長くなっても影響が小さいことから、さらにシャッタ秒時が低速となる超低速プログラム線図７０Ｄを選択する。振れ状態が、乗り物に乗った状態である場合には、振れが非常に大きいことが想定され、高速なシャッタ秒時となる高速プログラム線図７０Ａを選択する。
また、上述した方法で、撮影者の熟達度を検出し、上級、中級、初級と区分し、それに合わせて、図７１に示すようにプログラム線図を変更することもできる。
振れ状態（熟達度）が“上級”である場合には、振れが非常に小さい為にシャッタ秒時を低速にすることができ、低速プログラム線図７０Ｃにし、振れ状態（熟達度）が“初級”である場合には、振れが非常に大きい為にシャッタ秒時を高速にし、高速プログラム線図７０Ａを選択し、振れ状態（熟達度）が“中級”である場合には、その中間的な通常プログラム線図７０Ｂを選択する。
また、これに限定されず、上述した熟達度（上級、中級、初級）と、“構図変更していない状態”、“構図変更中”、“流し撮り”の状態、“三脚に固定されている”状態、“乗り物に乗った”状態等を相互に組み合わせてプログラム線図を変更すれば、よりカメラの撮影状況や振れの状態に最適化されたプログラム線図を設定することができる。
なお、上述したプログラム線図の選択は、主制御部６０ａが行い、被写体輝度は、図４８に示すカメラの例では、撮像素子５９から得られる撮像情報などから主制御部６０ａが公知の技術を用いて行い、また、主制御部６０ａは、絞り駆動部７４を通じて絞り７３を制御し、必要な絞り値に設定し、シャッタ駆動部を通じて必要なタイミングでシャッタ５８を制御する。
次に、振れ状態に応じて測光モードを変更する場合について説明する。図４８に示すカメラの例で、主制御部６０ａは、被写体輝度を、撮像素子５９から得られる撮像情報などから公知の技術を用いて行うが、本実施形態では、振れ状態により測光エリアを切替える場合について述べる。
一般的には、撮影画角をいくつかの複数領域に分けて、各領域の輝度値を適切に重み付けして撮影画角全体を測光する“評価測光”モード、撮影画角の中央近辺を重点的に測光して測光する“中央重点測光”モード等が知られている。本実施形態では、この“評価測光”モードと“中央重点測光”モードを、振れ状態に応じて切り替える。
図７２に示す例では、撮影画角に対して、測光エリアをＡ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、Ｄ領域、Ｅ領域の５つに分割する。主制御部６０ａは、撮像領域を図７２に示す５領域に分割し、“評価測光”モード時には、各領域の各画素の出力の平均値から各領域の輝度を求め、各領域の輝度値を適切に重み付けして露出を決定する。また、“中央重点測光”モード時には、撮影画角中央に位置する“Ｅ領域”の輝度の重み付けを大きくし、その周辺のＡ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、Ｄ領域の重み付けを小さくして測光する。
図６１に示すように、主制御部６０ａは、構図変更中で、流し撮りの状態と判定された場合は、撮影画角中央近辺に流し撮りのターゲットとなる被写体が存在する可能性が高いとして、“中央重点測光”モードにより露出を決定する。これは、流し撮り時に撮影画角内に輝度差の大きい物体、例えば太陽やランプ光などが入り込んだ場合にも、その輝度に振られないようにするためである。構図変更していない場合、三脚に固定されている場合、および、乗り物に乗った状態と判定された場合は、いずれも、著しい画角の変化はなく、上述したような輝度差の大きい物体が撮影画角内に入り込んだりはしないと考えられるため、画角全体の輝度を適切に判断して測光する“評価測光”モードにより測光し、露出を決定する。
なお、上述したように撮像素子５９から被写体輝度を得るのではなく、一般的な一眼レフのようなカメラで、撮影レンズを通過した光束を、ミラー等で測光専用の素子に導くようなカメラシステムである場合に、測光専用の素子から得られる出力を用いてもよい。
次に、振れ状態に応じてＡＦの作動を切り替える場合の例について説明する。一般的なカメラのＡＦモードには、レリーズ釦の半押し中に、レリーズ釦を全押しされるまで繰り返し被写体を測距し、フォーカシングレンズ５５を動かして撮像素子面のピントを合わせ続ける“コンティニュアスＡＦ”と、レリーズ釦の半押しにより起動し、被写体を測距し、フォーカシングレンズを動かして撮像素子面のピントを合わせた時点で、この被写体を測距、フォーカシングレンズを合わせる作動を終了する、つまりその時点でピントを固定する“シングルＡＦ”などがある。“コンティニュアスＡＦ”は、動き続ける被写体に対してピントを合わせ続ける場合に有利で、また、“シングルＡＦ”は、静止、または動きの遅い被写体に対してピントを合わせて、一旦ピントがあった後はそのピント位置を動かしたくない場合や、画角内に思惑とは別の被写体が飛び込んできても、そちらにピントを振られたくない場合等に使用する。本実施形態では、これら撮影シーンにより優位・不利が異なるＡＦモードを、振れ状態に応じて最適なＡＦモードに切り替える。
図６１に示す例では、ＡＦモードを３つ設ける。“コンティニュアスＡＦ”モードと、“シングルＡＦ”モードとに加え、カメラが完全に自動で“コンティニュアスＡＦ”モードと“シングルＡＦ”モードとを切り替える“ＡＵＴＯ”モードである。
図６１に示すように、ＡＦモードが“コンティニュアスＡＦ”モードでは、ユーザの意図を優先し、振れ状態に関わらず常に“コンティニュアスＡＦ”とする。ＡＦモードが“シングルＡＦ”モードである場合に、主制御部６０ａは、構図変更中で流し撮りと判定された場合のみ、“コンティニュアスＡＦ”とし、それ以外の場合には“シングルＡＦ”とする。構図変更の場合、ピントを合わせようとする思惑の被写体が替わり、構図変更が終了した時点で、再度、レリーズ釦９０を半押ししてピントを合わせなければならないが、本実施形態では、構図変更中には、“コンティニュアスＡＦ”に自動的に切り替わるので、被写体に常にピントが合っている。構図変更が終了した時点で、“シングルＡＦ”に自動的に切り替わり、ピントがロックされる。従って、ユーザが再度、レリーズ釦９０を半押ししてピントを合わせる必要もないので、ピントが合うまでのタイムラグを短縮することができる。
図６１に示すように、ＡＦモードが“ＡＵＴＯ”モードである場合に、主制御部６０ａは、構図変更していない状態、三脚に固定されている状態と判定された場合時には、被写体は、静止しているか、動きが遅い場合が想定される為に、“シングルＡＦ”とする。被写体が画角内で動きがあることが想定される構図変更中、流し撮り、および、大きな振れが生じ、被写体が画角内で揺れ動くことが想定される乗物に乗った状態と判定された場合は“コンティニュアスＡＦ”とする。
ＡＦモードが“ＡＵＴＯ”モードである場合に関して、実際に想定される使用方法に即し、さらに詳細に説明する。図７３は、ＡＦモードが“ＡＵＴＯ”モードである場合に、構図が決まった状態から、別の動きのある被写体に構図を変更し、さらに別の被写体にピントを合わせた場合の１例で、横軸に経過時間ｔをとり、その時の振れ量子化値ω１、振れ状態、ＡＦモード、合焦状態、およびフォーカシングレンズ５５の位置を分かり易く表した図である。一般に、ピントの検出方法としては、大きく分けると、撮影レンズを通過した被写体からの空間的に隔てられた少なくとも２つの光束の位相差からデフォーカス量を検出する位相差ＡＦ方式と、フォーカシングレンズを少なくとも合焦近傍で移動させて、撮像結果のコントラストが最も大きくなる位置を検出し、合焦点を検出するコントラストＡＦ方式とがある。本実施形態では、コントラストＡＦ方式を用いて説明するが、位相差ＡＦ方式でも同様に応用が可能である。
図７３に示すタイミングｔ６０からタイミングｔ６５の間は、構図が決まった状態で、静止した被写体にピントを合わせている。この間、振れ量子化値ω１は、比較的安定した波形となり、振れ制御部６０ｂは、構図変更していない状態であると判定し、主制御部６０ａは、図６１で示すように、ＡＦモードを“シングルＡＦ”に設定する。
主制御部６０ａは、図７３に示すタイミングｔ６０から図４８に示すフォーカシングレンズ駆動部６５を通じ、フォーカシングレンズ５５の＋方向への駆動（図７３に示す）を開始する。次第に撮像面のコントラストが高まり、タイミングｔ６１からタイミングｔ６２の間、許容できるピント精度内と判断される合焦の状態となり、さらにフォーカシングレンズ５５を繰り出した為、タイミングｔ６２以降は、非合焦状態となる。主制御部６０ａは、タイミングｔ６３でフォーカシングレンズ５５を一旦停止し、今度は、−方向に駆動（図７３に示す）を開始し、タイミングｔ６４で再び合焦の状態となり、フォーカシングレンズ５５の駆動を停止する。ＡＦモードが“シングルＡＦ”であるから、これ以降、主制御部６０ａは、フォーカシングレンズ５５の駆動は行わず、このピント位置にフォーカスロックされる。
次に、タイミングｔ６５近辺から構図を変更し始め、タイミングｔ６７近辺まで動く被写体を追い続ける。タイミングｔ６５で、今まで合焦していた被写体は測距エリアから外れ、合焦状態から外れる。これ以降、従来の技術では、この外れた被写体にピントがあった状態にフォーカスロックされたままで、レリーズ釦９０を再度半押ししない限り、新たな動く被写体にフォーカスを合わせには行かない。
振れ制御部６０ｂは、タイミングｔ６６で、振れ量子化値ω１から上述した方法で構図変更（流し撮り）を検出し、振れ状態を構図変更中（流し撮り）の状態に切替え、主制御部６０ａは、図６１に示すように、ＡＦモードを“コンティニュアスＡＦ”に自動的に切り替えると共に、フォーカスロックを解除し、再びフォーカシングレンズ５５を駆動し始め、合焦点を探しにゆく。構図変更（流し撮り）を続けているタイミングｔ６６からタイミングｔ６７近辺までは、ＡＦモードが“コンティニュアスＡＦ”であるため、タイミングｔ６０からタイミングｔ６４と同様の作動を繰り返し、移動する被写体にフォーカシングレンズ５５を駆動し、ピントを合わせ続ける。
次に、図７３に示すタイミングｔ６７近辺から構図変更（流し撮り）が終了すると、振れ制御部６０ｂは、タイミングｔ６８で、振れ量子化値ω１から構図変更していない状態と検出し、主制御部６０ａは、図６１に示すように、ＡＦモードを“シングルＡＦ”に切り替える。
図７３に示す例では、その後、主制御６０ａは、フォーカシングレンズ５５を駆動して、ピントを探し続け、タイミングｔ６９にて再び被写体に合焦し、ＡＦモードが“シングルＡＦ”であるため、その位置でフォーカスロックされた状態となる。
以上説明した通り、本実施形態によれば、振れ状態により、自動的にＡＦモードを切り替えているため、構図変更、流し撮りにより、一旦、以前の被写体に合焦していたフォーカスロックを解除し、新しい被写体にピントを合わせることができ、また、構図変更、流し撮りが終了した後は、振れ状態からＡＦモードを再度切り替え、新しい被写体に合焦、フォーカスロックすることができる。
次に、振れ状態に応じて測距エリアを変更する場合の例について説明する。測距エリアとは、撮影画角内のピントを合わせる領域のことを言い、撮影画角中央の領域を使用したり、撮影画角全体に複数の測距エリアを設けるものもある。また、これらの複数設けられた測距エリアのどこを測距するかを撮影者が選択できる機能も知られている。一般的に、画角中央の１エリア、または、ユーザが選択した１エリアを測距する“１点エリア”モードと、画角全体の全エリアを測距し、その内の１点を自動で選択する“多点エリア”モードとがあり、本実施形態では、全てをカメラが自動で行う“ＡＵＴＯエリア”モードをこれに追加する。
“１点エリア”モードは、その限られたエリアのみ測距する為、複数のエリアを測距しなければならない“多点エリア”モードに比べて、測距時間が短く、また、測距するエリアが始めから分かった上でユーザは使用する為、被写体がそのエリアに来るよう画角を合わせて測距させることができ、確実に思惑の被写体を測距させることができる。
逆に“多点エリア”モードは、測距のために画角を変更せずに済むという利便性がある一方で、複数のエリアを測距しなければならない為に、測距時間が長く、また、撮影画角内の測距エリアに他の被写体に振られ、ユーザの思惑の被写体になかなかピントを合わせてくれないといった不都合が発生する場合がある。
振れ状態を検出することで、これらそれぞれの測距エリアモードが持つ双方の欠点を補い、長所が発揮できるように改善する。
図７４に、撮影画角と測距エリアとの関係を示す。なお、説明を分かり易くする為に、“１点エリア”モード時には、画角中央の１点エリアを測距するものとして、以下、各測距エリア選択モードに分けて説明する。
図６１に示すように、測距エリア選択モードが“１点エリア”モード時には、振れ状態が、構図変更していない状態、三脚に固定されている状態、乗り物に乗った状態と判定された場合は、主制御部６０ａは、撮影者の意志を尊重し、撮影者が選択したエリア（この場合、中央の１エリア）を用いて測距を行う（図７５（ａ））。構図変更中、流し撮り中の状態と判定された場合は、撮影者が被写体を追いきれず、選択したエリアから被写体を逃してしまうことを想定し、主制御部６０ａは、図７５（ｂ）に示すように、ユーザが選択したエリア近辺（この場合、画角中央のエリアの左右上下の測距エリア）も選択し、広い測距エリアを用いて測距を行わせる。このことにより、確実に被写体を捕捉することができる。
図６１に示すように、測距エリア選択モードが“多点エリア”モード時には、構図変更していない状態、三脚に固定されている状態、乗り物に乗った状態と判定された場合は、主制御部６０ａは、ユーザの意志を尊重し、多点（この場合、全測距エリア）を用いて測距を行う（図７６（ａ））。
構図変更中、流し撮りの状態と判定された場合は、撮影者が被写体を追いきれず、選択したエリアから被写体を逃してしまうことを想定し、主制御部６０ａは、構図変更方向、流し撮り方向の測距エリアを広く、非構図変更方向、非流し撮り方向の測距エリアを狭くし（水平方向に構図変更、流し撮りを行った場合の例を図７６（ｂ）に、垂直方向に構図変更、流し撮りを行った場合の例を図７６（ｃ）に示す）、選択されたエリアを用いて測距を行わせる。このことにより、撮影者が、確実に被写体を捕捉することができる。また、流し撮り等では、撮影画角周辺、特に、水平方向に流し取りするのであれば、画角上下近辺に、思惑の被写体とは異なる不要な被写体が表れ、その不要な被写体に測距結果が振られる場合がある。この場合にも、非構図変更方向、非流し撮り方向の測距エリアを狭くしている為に、こうしたことも防ぐことができる。また、測距するエリア数を絞った為、測距演算の時間が短く済む。また、構図変更、流し撮り時には、振れが大きく、撮像素子５９から得られるコントラストも低下し、測距誤差も大きくなる。この場合、短縮された測距演算の時間を、絞られた測距エリアの測距の演算に費やすことができ、例えば、複数回測距を行い、測距精度を向上させることもできる。
図６１に示すように、測距エリア選択モードが“ＡＵＴＯエリア”モード時には、構図変更していない状態、三脚に固定されている状態と検出された場合は、主制御部６０ａは、多点（この場合、全測距エリア）を用いて測距を行う（図７７（ａ））。
次に、振れ状態が、構図変更中、流し撮りの状態では、ユーザが被写体を追いきれず、選択したエリアから被写体を逃してしまうことを想定し、主制御部６０ａは、構図変更方向、流し撮り方向の測距エリアを広く、非構図変更方向、非流し撮り方向の測距エリアを狭くし（水平方向に構図変更、流し撮りを行った場合の例を図７７（ｂ）に、垂直方向に構図変更、流し撮りを行った場合の例を図７８（ｃ）に示す）、選択されたエリアを用いて測距を行わせる。振れ状態が、構図変更中、流し撮りの状態のこのような動作は、前述の多点エリア”モード時と同様で、このようにする意図も、それによる効果も同様である。
次に、乗り物に乗った状態と判定された場合は、主制御部６０ａは、水平方向の測距エリアを広く、垂直方向は中くらいの測距エリアとする。これを図７７（ｄ）に示す。乗り物に乗った状態では、振れが大きく、撮像素子５９から得られるコントラストも低下し、測距誤差も大きくなる。測距するエリア数を制限し、短縮された測距演算の時間を、絞られた測距エリアの測距の演算に費やすことができ、例えば、複数回測距を行い、測距精度を向上させることもできる。但し、振れが大きい為、測距エリアを狭くし過ぎた場合（撮影画角中央の１エリアのみ使用する等）、ユーザが被写体を測距エリアに捕捉できない場合も生じる為、少し広めの測距エリアとする。
次に、振れ状態に応じてフラッシュ撮影モードを変更する場合の例について説明する。図４８に示す閃光部５６（以下、フラッシュと呼ぶ）を発光させて撮影を行うフラッシュ撮影に関して述べる。
カメラ５１には、フラッシュの発光を禁止して撮影を行う“発光禁止”モード、基本的に常にフラッシュを発光させて撮影を行う“強制発光”モード、および、カメラ５１が撮影状況に応じてフラッシュの発光／非発光を選択する“ＡＵＴＯ発光”モードの３種類のモードがあり、操作部６８の操作、および、外部液晶モニタ６９、および、主制御部６０ａによる上述したような方法で、ユーザがこの３種類の発光モードを選択できる。
本実施形態では、ユーザが設定したこの発光モード毎に、振れ状態に応じてさらに細かなモードを切り替える。発光モードが“発光禁止”モードである場合には、図６１に示すように、主制御部６０ａは、振れ状態によらず常にフラッシュの発光をしないで撮影を行う。
発光モードが“強制発光”モードである場合には、図６１に示すように、主制御部６０ａは、振れ状態が構図変更中、流し撮りの状態と判定された場合以外では、フラッシュを発光させて通常シンクロの撮影を行うが、構図変更中、流し撮りの状態と判定された場合は、フラッシュの発光をしないで撮影を行う。これは、レリーズをしてしまった等の撮影者のミスでフラッシュが発光するようなことを避けるためである。構図変更中や、流し撮りでのフラッシュを発光させた撮影はほとんどなく、誤って発光させるケースが大多数だからである。
発光モードが“ＡＵＴＯ発光”モードである場合には、図６１に示すように、主制御部６０ａは、構図を変更していないと判定された場合には、構図が安定していて振れ補正の効果も期待できるとしてシャッタ秒時を低速にできるのでスローシンクロで撮影を行う。振れ状態が構図変更中、流し撮りの状態と判定された場合は、フラッシュの発光をしないで撮影を行う。これは、発光モードが“強制発光”モードである場合と同様で、そのようにする意図も、それによる効果も同様である。三脚に固定された状態と判定された場合は、振れは小さく、シャッタ秒時を低速とできるので、スローシンクロで撮影を行う。乗物に乗った状態と判定された場合は、想定されるケースとして、自家用車の車内から外を撮影するケースや、バス、船等の公共交通の車内等の撮影等、フラッシュ撮影を控えるべきケースが多く、フラッシュを発光せずに撮影する。
ここで、以上説明で使用した“通常シンクロ”、“スローシンクロ”、“発光せず”について、図７８を用いて具体的に説明する。“通常シンクロ”は、撮影秒時が所定秒時（図７８の例では１／６０秒）より遅い場合にフラッシュを発光させた撮影を行い、この時の撮影秒時の下限（リミット秒時）は、手振れが生じにくい控えめな秒時（図７８の例では１／１６秒）とする。これに対し、“スローシンクロ”では、発光モードが“ＡＵＴＯ発光”モード時の振れ状態が構図を変更していない場合、および、三脚に固定された状態で用いられるように、撮影秒時の下限（リミット秒時）を遅く設定している。“発光せず”は、常にフラッシュの発光をせずに撮影を行う。
次に振れ状態に応じたＩＳＯ感度の設定の例について述べる。図４８に示すカメラ５１には、上述したような方法で、操作部６８の操作、および、外部液晶モニタ６９、および、主制御部６０ａにより、ＩＳＯ感度設定モードを切替える。具体的には、ＩＳＯ感度をカメラが自動で設定する“ＡＵＴＯ”モードと、撮影者が設定する“手動”モードとを切り替えることができ、“手動”モード時には、撮影者がＩＳＯ感度を設定できる。
ＩＳＯ感度設定モードが、“手動”モードである場合、主制御部６０ａは、図６１に示すように、振れ状態が、構図変更中、流し撮り時には、十分な流し撮りの効果を得るために、結果として撮影秒時が低速秒時となるように、撮影者が設定したＩＳＯ感度より所定感度（図６１の例では−１段）低感度とし、乗り物に乗った状態では、振れが大きく、振れ易いとして、結果として撮影秒時が高速秒時となるように、ユーザが設定したＩＳＯ感度より所定感度（図６１の例では＋１段）高感度とする。振れ状態が、これ以外の場合には、ユーザが設定したＩＳＯ感度とする。
次に、ＩＳＯ感度設定モードが、“ＡＵＴＯ”モードである場合、主制御部６０ａは、図６１に示すように、振れ状態が、構図変更中、流し撮り時には、十分な流し撮りの効果を得るために、結果として撮影秒時が低速秒時となるように、図６１の例では、ＩＳＯ１００とし、乗り物に乗った状態では、振れが大きく、振れ易いとして、結果として撮影秒時が高速秒時となるように、図６１の例では、例えばＩＳＯ４００とする。振れ状態が、これ以外の場合には、ユーザが設定したＩＳＯ感度とする。振れ状態が、三脚に固定された状態では、風景撮影等の撮影画像のノイズを極力抑えたい撮影が多く、ＩＳＯ感度を低感度（図６１の例では、ＩＳＯ１００で、一般的にＩＳＯ感度を低感度とするほど撮影素子５９から得られる画像のノイズは低くなる）とする。振れ状態が、乗り物に乗った状態では、振れが大きく、振れ易いとして、結果として撮影秒時が高速秒時となるように、ＩＳＯ感度を高感度（図６１の例では、ＩＳＯ４００としている）とする。また、構図変更していない状態では、振れは乗り物に乗った状態ほど大きくはなく、かといって三脚に固定された状態ほど小さくもない標準的なレベルであり、中間的なＩＳＯ感度（図６１の例では、ＩＳＯ２００としている）とする。
なお、説明を分かり易く簡略化する為に、上述した通り振れ状態と設定するＩＳＯ感度を１：１に対応させたが、被写体の明るさを考慮して、設定されるＩＳＯ感度を、たとえば下記の数１２に示すように、振れ状態と被写体の明るさとの関数としても構わない。
（数１２）ＩＳＯ感度＝ｆ（振れ状態、被写体の明るさ）
なお、上記の数１２において、ｆは、関数の意味である。
次に、振れ状態に応じて連写モードを変更する場合の例について述べる。一般的に、レリーズ釦を全押ししている間、複数毎撮影が行われる“連写撮影”モードと、レリーズ釦の１回の全押しで一回の撮影が行われ、レリーズ釦を全押しし続けてもそれ以上の撮影を行うことができない“単写撮影”モードとがある。
図４８に示すカメラ５１には、上述したような方法で、操作部６８の操作、および、外部液晶モニタ６９、および、主制御部６０ａにより、“連写撮影”モードと“単写撮影”モードとを切り替えることができる“手動”モードと、カメラ５１が撮影状況に応じて自動で“連写撮影”モードと“単写撮影”モードを自動で選択する“ＡＵＴＯ”モードとを有する。
“手動”モード時には、主制御部６０ａは、図６１に示すように、ユーザの意図を優先し、振れ状態によらず、ユーザの設定した“連写撮影”モードか“単写撮影”モードのどちらかとする。
“ＡＵＴＯ”モード時には、主制御部６０ａは、振れ状態が構図変更中、流し撮り時には、図６１に示すように“連写撮影”モードとする。流し撮り等の撮影は、移動する被写体を撮影画角内に追い続け、連写する場合が多いからであり、また、これを“単写撮影”モードとすると、連写したい場合、レリーズ釦９０の全押しを解除し、再度、全押しする必要があり、そのレリーズ釦９０の再全押しの押し込みにより、大きく振れたり、被写体を追い続ける精度が落ちたりする。これに対し、これ以外の場合、つまり、構図変更していない場合、三脚に固定されている状態、および、乗り物に乗った状態では、連写するようなシチュエーションは少ない。
このように、本実施形態では、振れ状態に応じて、撮影シーンに合わせて“連写撮影”モードと“単写撮影”モードのどちらか最適なモードを設定することができる。
次に、振れ状態に応じて動画撮影時のフレームレートを変更する場合の例について述べる。一般的に、動画撮影可能なカメラにおいては、１秒間に撮影するフレーム数（これをフレームレートと呼ぶ）を変更可能な場合がある。フレームレートを高速とすれば、撮像結果の振れ量は小さくなり、また、動きの大きい被写体を滑らかに撮影することができる。ただし、撮影結果の記憶容量が膨大になる。一方、フレームレートを低速とすれば、撮影結果の記憶容量が小さくて済むが、動きの大きい被写体を滑らかに撮影することができなくなる。
本実施形態においても、図４８に示すカメラ５１には、上述したような方法で、操作部６８の操作、および、外部液晶モニタ６９、および、主制御部６０ａにより、動画撮影時のフレームレートを変更することができる。“手動”モードでは、ユーザが“６０フレーム／秒”、“３０フレーム／秒”、“１５フレーム／秒”を選択でき、“ＡＵＴＯ”モードでは、撮影状況に応じて、フレームレートをカメラ５１が自動的に設定する。以下、この“ＡＵＴＯ”モード時の具体的な説明を記す。
図６１に示すように、主制御部６０ａは、構図変更していないと判定された場合には、標準的なフレームレートとして、“３０フレーム／秒”として、振れ状態が構図変更中、流し撮り時と判定された場合は、流し撮りの効果を得る為に、“１５フレーム／秒”とし、三脚に固定されている状態では、振れは小さく、動きのある被写体を撮影する頻度は少ないとして、撮影結果の記憶容量が小さくて済むようフレームレートを抑えて“１５フレーム／秒”とする。また、乗り物に乗った状態と判定された場合は、振れは大きく、カメラに対する被写体の動きが大きくなる場合が多いとして、フレームレートを上げ、“６０フレーム／秒”で動画撮影を行うようにする。
次に、振れ状態に応じて撮影画像のデータ写し込みを行う場合の例について述べる。撮影画像に撮影日時等の写し込みを行う場合、振れ状態の情報も写し込みを行う。
図４８に示すカメラ５１には、上述したような方法で、操作部６８の操作、および、外部液晶モニタ６９、および、主制御部６０ａにより、撮影画像への撮影日時等の情報を写し込むモードを設定できる。この写し込みモードは、撮影画像への写し込みを行わない“ｏｆｆ”モード、撮影画像への撮影日時の写し込みを行う“撮影日時”モード、および、撮影画像への撮影日時と撮影シーンの写し込みを行う“撮影日時＋撮影シーン”モードとを有する。
本実施形態では、“撮影日時＋撮影シーン”モード時の作動を説明する。主制御部１０ａは、図６２に示すように、構図変更していない状態である場合、撮影画像に“撮影日時”と“手持ち撮影”の文字を写し込む。構図変更中、流し撮りの状態である場合、撮影画像に“撮影日時”と“流し撮り”の文字を写し込む。三脚に固定されている状態である場合、撮影画像に“撮影日時”と“三脚撮影”の文字を写し込む。乗り物に乗った状態である場合、撮影画像に“撮影日時”と“車窓より”の文字を写し込む。
図７９は、撮影画像に振れ状態に応じて文字が書き込まれた１例である。撮影された日付と時間に続いて、この場合、振れ状態が、三脚に固定された状態であった為に、“三脚撮影”の文字が写し込まれている。
これにより、撮影から時間を隔てた後々に、写し込まれたこれらの文字により、どういったシチュエーションで撮影が行われたのか、撮影者（ユーザー）が撮影状況をより鮮明に蘇らせることもできる。なお、画像に写し込むのではなく、Ｅｘｉｆデータなどのデータとして上述した撮影シーンなどを記録してもよい。
以上の振れ状態により、カメラの各種モード、カメラの作動を変更する例を説明したが、以下、これらを組み合わせた具体例について説明する。
例えば、振れ状態に応じて各種設定をその撮影状況に最適な設定にする。主制御部１０ａは、図６２に示すように、構図変更していない状態である場合、プログラム線図を“通常”、測光（ＡＥ）モードを“評価測光”、ＡＦモードを“シングルＡＦ”、測距（ＡＦ）エリアを“多点”、ＩＳＯ感度をユーザが設定した値とする。
構図変更中、流し撮りの状態である場合、主制御部１０ａは、プログラム線図を“低速”、測光（ＡＥ）モードを“中央重点測光”、ＡＦモードを“コンティニュアスＡＦ”、測距（ＡＦ）エリアを構図変更方向、流し撮り方向は“広い”エリアに、非構図変更方向、非流し撮り方向は“狭い”エリアに、ＩＳＯ感度をユーザが設定した値−１段低速側とする。
三脚に固定された状態では、主制御部１０ａは、プログラム線図を“低速”、測光（ＡＥ）モードを“評価測光”、ＡＦモードを“シングルＡＦ”、測距（ＡＦ）エリアを“多点”エリアに、ＩＳＯ感度を例えばＩＳＯ１００に設定する。
乗物に乗った状態では、主制御部１０ａは、プログラム線図を“高速”、測光（ＡＥ）モードを“評価測光”、ＡＦモードを“コンティニュアスＡＦ”、測距（ＡＦ）エリアを水平方向に“広い”エリアに、垂直方向に“中くらいの”エリアにそれぞれ設定する。
なお、これら各モードに対して振れ状態に応じて設定される詳細内容や、その意図する意味等は、図６１の説明で述べた通りである。
次に、振れ状態に応じて撮影シーンモードを変更する場合の例について説明する。近年、撮影シーンを撮影者がカメラに設定し、カメラが設定された撮影シーンに応じて、プログラム線図、測光方法や細かい設定の変更を行い、撮影シーンに最も適した撮影を行うようなカメラが増加してきている。本実施形態では、上述したような方法で得られた振れ状態をこれに加え、さらにきめ細かく、撮影シーンに最適な撮影を行う例について示す。
図４８に示すカメラ５１には、上述したような方法で、操作部６８の操作、および、外部液晶モニタ６９、および、主制御部６０ａにより、撮影シーンモードを設定できる。図６３に示すように、全てをカメラ任せで行う“おまかせ”モードと、“手動”モードがあり、手動モードは、さらに、“スポーツ”モード、“ポートレート”モード、“子供／ペット”モード、“夕焼け／夜景”モード、“花火”モードなどを切り替えることができる。
図６３に示すように、各撮影シーンモードに合わせ、かつ、振れ状態に応じて、プログラム線図、測光（ＡＥ）モード、ＡＦモード、測距（ＡＦ）エリア、発光モード、ＩＳＯ感度、連写モード等を、それぞれ最適、かつ、きめ細かく設定することが可能となる。
以上、振れ状態に応じてカメラの作動を変更する例を説明してきたが、分かり易くする為に、振れ状態を、“構図変更していない”状態、“構図変更中、流し撮り”の状態、“三脚に固定されている”状態、“乗り物に乗った”状態に絞って説明した。振れ状態は、これ以外にも、上述した撮影者の熟達度（上級、中級、初級）等もあり、それに対して、図６１〜６３に示すような作動の変更を容易に行うことができる。これらも本実施形態の適応範囲である。
以上説明してきたカメラは、図４８を基にしたディジタルスチルカメラを中心に説明してきたが、それに限定されるものではない。銀塩カメラにも本実施形態を適用可能である。
なお、図８０に、図４８に示すディジタルスチルカメラの変形例を示す。ここでは、異なる構成のみ説明を行い、重複する説明は省略する。図８０に示すレンズ制御部７１０とボディ主制御部８１０が、図４８に示す制御部６０に、図８０に示すレンズ主制御部７１０ａとボディ主制御部８１０が図４８に示す主制御部６０ａに、図８０に示す振れ制御部７１０ｂが図４８に示す振れ制御部６０ｂに対応している。図４８のカメラ５１における制御部６０は、図８０におけるカメラ７０１では、レンズ部７０１ｂ内の機能を制御するレンズ制御部７１０と、ボディ部７０１ａ内の機能を制御するボディ主制御部８１０に分かれ、レンズ制御部７１０、および、ボディ主制御部８１０は、ワンチップマイクロコンピュータ等により構成でき、レンズ制御部７１０とボディ主制御部８１０とは、例えばシリアル通信等により双方のデータ等を交換し、図４８における制御部６０と同様の機能を実現している。
以上の説明では、ジャイロセンサ１００ａ、１００ｂにより得られた振れに応じ、撮影光学系の一部で構成される補正レンズ５４を、撮影光軸Ｚに対して直交するＸ−Ｙ平面に沿ってシフトさせ、撮像素子５９に生じた振れを打ち消すことで振れ補正の機能を実現するカメラを代表して説明を行ったが、これに限定されない。すなわち、ジャイロセンサにより得られた振れに応じ、振れにより撮影光軸Ｚが変化して生じた撮像素子面の振れ量分だけ、ＣＣＤ，Ｃ−ＭＯＳセンサ等に代表される撮像素子自体をシフト移動させることにより振れ補正を実現しても構わない。
図８１は、このような撮像素子シフト式の場合のカメラを模式的に示したブロック図である。図４８に示すカメラ５１の構成と同一部分は、同一の符号で示す。図４８に示すカメラ５１と重複する部分の説明を省き、異なる部分のみ説明する。図８１に示すカメラ５１では、振れ補正回路部は、撮像素子５９を撮影光軸Ｚと直交するＸ−Ｙ平面に沿ってシフト駆動させる。撮像素子５９をＸ−Ｙ平面に沿ってシフト駆動させる機構は、本実施形態で述べたシフト機構を応用可能である。具体的には、図４９・図５１における補正レンズ５４の替わりに撮像素子５９を配置し、摺動ボール８２が、固定部８０および可動部８１の面を転がる、あるいは、摺動することで、撮像素子５９が滑らかに撮影光軸Ｚと垂直なＸ−Ｙ平面に沿って所定の範囲内で可動可能とする。また、図５１に示すコイル８６に電流を流すことにより、可動部に電磁力が発生し、撮像素子５９を駆動可能となり、また、ホール素子８９からは、撮像素子５９の位置変化に応じた信号が得られ、これを処理することで撮像素子５９の位置を検出することができる。
また、図４８〜図７９までの説明内容における補正レンズ位置ＬＲを、撮像素子位置と読み替えれば、撮像素子５９を検出された振れに応じてシフト駆動する振れ補正カメラにも応用可能なことが分かる。
本実施形態は、これ以外にも種々多岐な応用が可能である。撮像結果をカメラ５１の外部に表示させる手段としては、本実施形態では、外部液晶モニタ６９を用いたが、これは、液晶モニタに限定されるものではない。例えば、エレクトロクロニズム表示素子、プラズマ表示素子、その他の平面型ディスプレイ等を使用することもできる。また、光学ファインダ５７の替わりに、液晶モニタ等を組み込んだファインダ等を用いることもできる。
また、ジャイロセンサ１００ａ、１００ｂによりカメラ５１に生じた振れによる角速度を検出したが、これに限定されない。検出部であるジャイロセンサの替わりに加速度センサを使用し、カメラ５１に生じた加速度を検出し、これを例えば２回積分することでカメラ５１に生じた位置のディメンジョンの振れを検出するよう構成することもできる。あるいは、撮像素子５９により得られた撮像結果により直接撮像面に生じた振れを検出するような技術を用い、得られた撮像面振れ量を打ち消すように補正レンズ５４、あるいは、撮像素子５９をシフト駆動することもできる。また、検出部は、加速度センサ以外にも、姿勢センサ（角度検出センサ）等を用いて構成することもできる。
なお、第１実施形態において、図６ｂ１に示す例では、度数分布Ｈｉｓ［ｉ］の最大区間ｉｍａｘ＝１７の前後それぞれ複数区間の度数分布Ｈｉｓ［ｉ］を用いて直線補間演算する例を示したが、度数分布Ｈｉｓ［ｉ］のピーク値を中心として補間演算する方法に限定されない。例えば、最大のピーク値、２番目に大きいピーク値、３番目に大きいピーク値などのように、複数のピーク値を検出し、この複数のピーク値を用いて演算をすることができる。すなわち、検出された複数のピーク値に重みをつけて、重みに応じてピーク値を選択し、選択されたピーク値を用いて演算してもよい。
上述した実施形態以外にも、ビデオカメラ、携帯電話などに本実施形態を応用することも可能である。
１，１００，１００ａ，１００ｂ…振動ジャイロ（ジャイロセンサ）
５…振れ角速度基準値検出部
５ａ，５ａ０，５ａ１，５ａ２，６ａ，６ａ０，６ａ１，６ａ５…度数分布算出部
５ｂ，５ｂ０，５ｂ１，５ｂ２…振れ角速度基準値特定部
５ｃ…ＬＰＦ
６…振れ状態判定部
６ｂ，６ｂ１，６ｂ２，６ｂ３，６ｂ５…振れ状態算出部
６ｐ，６ｐ１，６ｐ２，６ｐ３，６ｐ５…周波数分布算出部
７…振れ検出信号算出部
６０…制御部
６０ａ…主制御部
６０ｂ…振れ制御部

Claims (8)

  1. 振れを検出し、検出信号を出力する検出部と、
    前記検出信号をサンプリングして振れ量子化値を算出し、前記振れ量子化値の周波数分布を算出する周波数分布算出部と、
    前記周波数分布を複数の帯域に分割し、分割した前記周波数分布に基づいて撮影状態を判定する撮影状態判定部とを有することを特徴とする撮影装置。
  2. 請求項１に記載された撮影装置であって、
    前記撮影状態判定部は、撮影者が構図変更をしているか否か、撮影者が流し撮りをしているか否か、撮影装置が三脚に固定されているか否か、撮影者が乗り物に乗って撮影しているか否か、撮影者の熟達度、の少なくとも１つについて判定することを特徴とする撮影装置。
  3. 請求項１または２に記載された撮影装置であって、
    前記撮影状態判定部による判定に基づいて、撮影に関する制御を変更する制御部を含むことを特徴とする撮影装置。
  4. 請求項３に記載された撮影装置であって、
    撮影される像の振れを補正する振れ補正部を含み、
    前記制御部は、前記撮影状態判定部による判定に基づいて、前記振れ補正部の制御を変更することを特徴とする撮影装置。
  5. 請求項４に記載された撮影装置であって、
    前記振れ補正部は、像の振れを補正するために駆動可能な駆動部を有し、
    前記制御部は、前記撮影状態判定部による判定に基づいて、撮影前に前記駆動部を駆動させるか否かについての制御を変更することを特徴とする撮影装置。
  6. 請求項３に記載された撮影装置であって、
    前記制御部は、測光モード、オートフォーカスモード、測距モード、フラッシュモード、撮影感度、被写体の輝度に応じた絞り値と露光時間との関係、連写をするか否か、動画撮影のフレームレート、及び、撮影シーンモードのうち少なくとも１つに関する制御を変更することを特徴とする撮影装置。
  7. 請求項３に記載された撮影装置であって、
    前記制御部は、前記撮影状態判定部による判定に基づいて、前記検出部の前段に備えられたフィルタのカットオフ周波数を変更することを特徴とする撮影装置。
  8. 請求項１から請求項７までの何れか１項に記載された撮影装置であって、
    前記撮影状態判定部による判定に基づいて、前記検出信号の基準値を算出する基準値算出部と、
    前記検出信号から前記基準値を減算し、振れ検出信号を算出する振れ検出信号算出部とを含むことを特徴とする撮影装置。
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