JP6045430B2 - 撮像装置及びその像ブレ補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、手ブレに起因した像ブレによる画質劣化を補正する撮像装置及びその像ブレ補正方法に関する。

近年、手ブレ補正機能を搭載したカメラ等の撮像装置が普及している。このようなカメラでは、手持ち撮影の撮影時に、特に手ブレに注意しなくても、手ブレによる像ブレが生じない良好な撮影画像を撮影できるようになってきた。
一方、流し撮りという撮影手法がある。この撮影手法は、動く被写体に合わせてカメラを振りながら、例えば横方向についてパンニング動作、縦方向についてチルティング動作を行いながら撮影する。この撮影手法であれば、動く被写体をブレなく撮影、すなわち被写体があたかも停止したように撮影し、動く被写体の背景が当該被写体の動く方向に流れてにじむ（像ブレする）ことにより、被写体を際立てて撮影し、さらに被写体の動きを表現することができる。

このような流し撮りを、上記手ブレ補正機能を有効にしたカメラで行った場合、当該カメラでは、パンニング動作やチルティング動作によりカメラが振られる動作を、手ブレが生じたものとして誤って検出し、この手ブレ検出に応じて手ブレ補正を行ってしまう。
このため、流し撮りの撮影により得られた画像は、背景のブレが緩和され、被写体にブレが生じたものとなり、本来の流し撮りの意図と合わない画像が撮影されてしまうという問題がある。

このような問題に対応するための技術として例えば特許文献１がある。この特許文献１は、手ブレを検出してブレ検出信号を出力するブレ検出手段と、手ブレを補正する補正光学系と、ブレ検出手段からのブレ検出信号に基づいて補正光学系を駆動するブレ駆動部とを有し、ブレ検出手段からのブレ検出信号の高周波成分を取り除いた検出信号の特性により、流し撮りであるか否かを判定する流し撮り判定手段と、流し撮り判定手段によって流し撮りであると判定されたときにブレ検出信号を遮断する切換手段を設け、流し撮り中と判定された場合は、自動で、ブレ駆動部の手ブレ補正を停止させ、流し撮り操作を誤補正しないようにすることを開示する。

特開平５−２１６１０４号公報

上記手ブレ補正機能を搭載するカメラでは、流し撮りの際に、当該カメラが振られる動作を誤って手ブレとして誤判定して手ブレ補正する手ブレ補正が悪影響を及ぼすことを防止できるが、以下のような流し撮りの際に生じるカメラの操作、
例えば、
１．流し撮り時に、カメラを振る速度（角速度）が一定でない、
２．カメラを振った方向と直交する方向の像ブレ（揺れ）が生じる、
３．カメラを振る速度が、被写体の移動速度と一致していない、
に起因する新たな像ブレを補正することは困難である。
このため、流し撮りでは、動く被写体に合わせてブレないようにカメラを振るという高度な操作が要求される。

本発明の目的は、流し撮り時に、カメラを振る速度が一定でなく、カメラを振った方向と直交する方向の揺れが生じたり、カメラを振る速度が被写体の移動速度と一致していなくても、手ブレに起因した像ブレによる画質劣化を補正できる撮像装置及びその像ブレ補正方法を提供することにある。

本発明の主要な局面に係る撮像装置は、被写体を結像する光学系と、前記光学系によって結像された被写体像から画像信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子の結像面上での垂直方向を第１の軸として第１の方向に回転するときの第１の角速度を検出する第１の角速度検出部と、前記結像面上の前記第１の軸に対して直交方向となる第２の軸に対して第２の方向に回転するときの第２の角速度を検出する第２の角速度検出部と、前記第１の角速度検出部と前記第２の角速度検出部とにより検出される各角速度に基づいて、流し撮り状態であるか否かを判定する流し撮り検出部と、流し撮り検出部の検出結果に応じて、流し撮りによって生じるパンニング角速度及び、チルティング角速度を算出して、前記第１の角速度及び第２の角速度を補正演算する角速度算出部とから成る流し撮り制御部と、前記流し撮り制御部から算出された角速度に応じて、像ブレ補正量を算出するブレ補正部と、前記ブレ補正部が算出した像ブレ補正量に基づいて、像ブレを打ち消す方向に光学系又は前記撮像素子のいずれか一方又は両方を駆動して前記撮像素子の撮像面に生じる像ブレを補正するブレ駆動部とを具備し、前記流し撮り制御部では、前記流し撮り検出部によりパンニング、またはチルティング操作に伴う流し撮り状態であると検出したときに、前記角速度算出部は、前記第１の角速度と前記第２の角速度との絶対値での大小関係に基づいて、流し撮りの主方向となる回転方向と、傾き角を判定し、この判定に基づいて、いずれか一方の前記角速度から、前記第１または前記第２の方向の基準角速度となるパンニング角速度およびチルティング角速度を露光直前の第１の角速度と第２の角速度と、前記傾き角に基づく比率に基づいてそれぞれ算出し、前記ブレ補正部は、前記第１の角速度と前記パンニング角速度の差と、前記第２の角速度と前記チルティング角速度の差とに基づいて、像ブレ補正量を算出することを特徴とする。

本発明の主要な局面に係る撮像装置の像ブレ補正方法は、被写体を結像する光学系と、前記光学系によって結像された被写体像から画像信号を出力する撮像素子とを有する撮像装置の像ブレ補正方法において、前記撮像素子の結像面での垂直方向を第１の軸として第１の方向に回転するときの第１の角速度を検出するステップと、前記第１の軸に対して直交方向を第２の軸として第２の方向に回転するときの第２の角速度を検出するステップと、前記第１の角速度と前記第２の角速度とに基づいて流し撮り状態であるか否かを判定するステップと、前記判定するステップの結果に応じて、前記第１の角速度及び第２の角速度を補正演算する角速度算出ステップとを有する流し撮り制御ステップと、前記流し撮り制御ステップによって算出された角速度に応じて、像ブレ補正量を算出するブレ補正ステップと、前記ブレ補正ステップが算出した像ブレ補正量に基づいて、前記光学系又は前記撮像素子のいずれか一方又は両方を駆動して前記撮像素子の撮像面に生じる像ブレを補正するブレ駆動ステップと、を有し、前記流し撮り制御ステップは、前記流し撮り検出ステップで、該撮像装置がパンニング、またはチルティング操作に伴う流し撮り状態であると検出されたときに、前記角速度算出ステップは、前記第１の角速度と前記第２の角速度との絶対値での大小関係に基づいて、いずれか一方の前記角速度から前記第１又は前記第２の方向の基準角速度となるパンニング角速度およびチルティング角速度を、露光直前の第１の角速度と第２の角速度の比率に基づいて、それぞれ算出し、前記ブレ補正ステップは、前記第１の角速度と前記パンニング角速度の差と、前記第２の角速度と前記チルティング角速度の差とに基づいて、像ブレ補正量を算出する。

本発明によれば、流し撮り時に、カメラを振る速度が一定でなく、カメラを振った方向と直交する方向の揺れが生じたり、カメラを振る速度が被写体の移動速度と一致していなくても、手ブレに起因した像ブレによる画質劣化を補正できる撮像装置及びその像ブレ補正方法を提供できる。

本発明に係る流し撮り検出機能を搭載した撮像装置の第１の実施の形態を示す外観構成図。 同装置における流し撮りの動作の流れを示す図。 同装置のヨー方向及びピッチ方向の角速度ωを積分した結果の一例を示す図。 同装置におけるカメラ本体の傾きの検出方法を説明たるための図。 同装置の全体構成を示すブロック図。 同装置におけるブレ補正マイコンの内部構成を示すブロック図。 同装置における流し撮り制御部を示す具体的なブロック構成図。 同装置における流し撮り検出部を示す具体的なブロック構成図。 同装置におけるオフセット検出部を示す具体的なブロック構成図。 同装置の流し撮り制御開始フローチャート。 同装置における流し撮り検出処理制御フローチャート。 同装置における基準角速度算出開始フローチャート。 本発明に係る流し撮り検出機能を搭載した撮像装置の第２の実施の形態において平行移動する被写体をカメラを振って追っている状態のときのＥＶＦに表示されるライブビュー映像のフレーム画像を示す模式図。 同装置における同ＥＶＦに表示されるライブビュー映像のフレーム画像を示す模式図。 同装置におけるフレーム間の被写体の動きを示す図。 同装置において平行移動する被写体を撮像した際の背面から見た状態を示す図。 同装置が角速度の検出方向に傾きを持った状態でパンニング動作されたときの被写体の移動方向を水平方向に換算したときを示す図。 同装置における流し撮り制御部を示す具体的なブロック構成図。 同装置における基準角速度算出開始フローチャート。 同装置における流し撮り制御開始フローチャート。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は流し撮り検出機能を搭載したカメラ等の撮像装置の外観構成図を示す。本装置は、カメラ本体１に正面に光学系２が設けられ、上面にレリーズスイッチ（ＳＷ）９が設けられている。
ここで、カメラ本体１に生じる動きについて図１を参照して定義する。
カメラ本体１に対して左右方向は、Ｘ軸方向とし、このＸ軸方向においてカメラ本体１に向かって右方向をプラス（＋）方向、左方向をマイナス（−）方向とする。これにより、便宜上、右方向の移動量を＋方向への移動量とし、左方向の移動量を−への移動量とする。
カメラ本体１に対して上下方向は、Ｙ軸方向とし、このＹ軸方向においてカメラ本体１に向かって上方向をプラス（＋）方向、下方向をマイナス（−）方向とする。これにより、便宜上、上方向の移動量を＋方向への移動量とし、下方向の移動量を−への移動量とする。
カメラ本体１の光軸Ｌの方向は、Ｚ軸方向とし、被写体側を＋、反対方向を−とする。
これらＸＹＺ軸方向は、撮像素子４の撮像面にも対応する。

又、カメラ本体１に対して、Ｙ軸方向を軸とした回転運動をヨー方向（第１の方向）とし、Ｘ軸方向を軸とした回転運動をピッチ方向（第２の方向）とし、Ｚ軸方向を軸とした回転運動をロール方向とする。これら方向では、それぞれ図に示す各矢印方向を＋方向の回転とし、その反対方向を−方向の回転とする。
なお、上記各方向の正負（＋，−）に関しては、後述する角速度センサ８の実装方向に依存するものであり、これら方向の正負に限定するものでない。

次に、本装置の要旨概略について図２乃至図４を参照して説明する。
図２は本装置における流し撮りの動作の流れを示す。具体的には、流し撮り時にカメラを移動する方向に対応して検出される回転角速度成分の時間推移の様子を示したものである。
例えば、水平方向にカメラを振って流し撮りを行うパンニング動作では、カメラ本体１には、ヨー方向に角速度ωが生じる。この角速度ωは、カメラが静止した状態での角速度である静止時基準角速度ωzeroに対して偏りが生じる。
これに対して、通常の手持ち撮影時の手ブレでは生じえない角速度を、例えば閾値ＴＨとして設定される。この閾値ＴＨは、カメラ本体１に生じる角速度ωが当該閾値ＴＨを所定期間超えると、流し撮りが開始されたと判断する条件とするための値である。なお、上述ではカメラを、水平方向に回転移動させるパンニング動作の例を示したが、これに限らず、カメラを垂直方向に振って回転移動させるチルティング動作においても、検出されるピッチ方向の角速度は、同様にピッチ方向の基準角速度に対して偏りを生じる。

従って、カメラ本体１に生じる角速度ωが所定期間、例えば図２ではカメラ本体１に生じる角速度ωが閾値ＴＨを超えた時ｔ１から検出期間Ａだけ継続して閾値ＴＨを超えると、この検出期間Ａの経過時ｔ２から流し撮りが開始されたと判断する。
この後、カメラ本体１に生じる角速度ωが、静止時基準角速度ωzeroに対して、下回る状況になり、この状態をゼロクロスする状態と定義する。このゼロクロスした時点ｔ７で流し撮りが終了したと検出する。これにより、期間ｔ２〜ｔ７までが流し撮り検出期間Ｂとなる。

流し撮り検出期間Ｂ中に撮影が行われると、露光開始時ｔ５から所定時間、例えば時点ｔ５から時点ｔ３まで遡った角度検出期間Ｆでの角速度ωを時間積分してヨー方向、及びピッチ方向の移動角度が取得される。これらヨー方向、及びピッチ方向の移動角度からカメラ本体１の傾き角度が検出される。このカメラ本体１の傾きとは、カメラ本体１が、角速度ωの検出する方向に対する、実際のカメラ本体１の振り方向の差である。例えば、カメラ本体１を左右方向（Ｘ軸方向）に振った場合、ヨー方向に対して何度ずれているかである。この傾き検出作用の詳細については、後述に詳しく説明する

さらに、露光開始時ｔ５から所定期間遡った時点ｔ４までの速度検出期間Ｈにおいて角速度ωの平均値が算出される。
上記時点ｔ３から時点ｔ５までの角度検出期間Ｆにおいて検出された角速度ωと、時点ｔ４から時点ｔ５までの速度検出期間Ｈにおいて検出された角速度ωの平均値から露光中の補正に使用するパンニングの角速度ωpan、またはチルティングの角速度ωtilが算出される。ここでは、カメラがパンニング方向に流し撮りがされた場合を例にして説明する。

露光開始時ｔ５から時点ｔ６までは、露光期間Ｐとなる。なお、露光開始時ｔ５は、レリーズスイッチ９が押操作されたときである。この露光期間Ｐでは、上記パンニングの角速度ωpanが保持され、かつ当該パンニングの角速度ωpanと角速度センサ８により検出される角速度ωとの差分が積分されて、図２中の斜線部に示すパンニング時のブレ補正量Ｇが算出される。なお、パンニング時のブレ補正量Ｇは、斜線部の面積が該当する。

次に、カメラ本体１の傾きの検出方法について図３及び図４を参照して説明する。
図３はカメラ本体１のヨー方向及びピッチ方向の角速度ωを時間積分した結果の時間変化の様子での一例を示す。図３の横軸は時間であり、縦軸は、移動量である。∫ωyawはヨー方向の角速度ωyawに対する時間積分結果を示す。この結果の値は、流し撮り撮影時にヨー方向に移動される角度（パンニング角度と定義する）に相当する。同様に、もう一方での∫ωpitchは、ピッチ方向の角速度ωpitchの時間積分された結果を示す。この結果は流し撮り撮影時にピッチ方向に移動される角度（チルティング角度と定義）に相当する。
カメラ本体１の角速度ωの検出方向に対してカメラ本体１が傾いた状態で振られた場合、ヨー方向及びピッチ方向の両方向にそれぞれ角速度ωyaw,ωpitchが発生する。これら角速度ωyaw,ωpitchを時間積分した結果の比率により、それぞれが検出した角速度ωの検出方向に対する、実際にカメラ本体１が振られる方向とのずれに対応する角度θyaw
,θpitchが求められる。

図４に示すように、ヨー方向からのずれ角度をθyawとすると以下の関係式（１）が成り立つ。
ｔａｎθyaw ＝ ∫ωpitch ／ ∫ωyaw …（１）
同様に、ピッチ方向からのずれ角度をθpitchとすると、以下の関係式（２）が成り立つ。
ｔａｎθpitch ＝ ∫ωyaw ／ ∫ωpitch …（２）
よって、ヨー方向の角速度ωyawからピッチ方向の角速度ωpitchは、以下（３）の式により求められる。
ωpitch ＝∫ωpitch ／ ∫ωyaw × ωyaw …（３）
同様に、ピッチ方向の角速度からヨー方向の角速度ωyawは、以下の関係式（４）により求められる。
ωyaw ＝∫ωyaw ／ ∫ωpitch × ωpitch …（４）
本実施の形態では、ヨー方向、及びピッチ方向に検出される角速度のうち、カメラ本体１が強く振られる方向の角速度ωと、ヨー方向及びピッチ方向の角速度の積分値の比率による振る角度ずれから、同方向に直交する方向成分の角速度ωを算出する。
この角速度ωの算出は、カメラ本体１が強く振られている方向の角速度ωはパンニング動作による振りの影響が大きく、かつ手ブレの影響が小さいので、カメラ本体１が強く振られている方向の角速度を基に、直交する方向に生じるパンニング動作の振りによる角速度ωを求めることで、カメラ本体１が振られる方向を、正確に求めることができる。

次に、本装置の構成について図５乃至図９を参照して説明する。
図５は本装置の全体構成のブロック図を示す。カメラ本体１は、光学系２と、フォーカルプレーンシャッタ３と、撮像素子４と、駆動部５と、システムコントローラ（制御部）６と、ブレ補正マイクロコンピュータ（以下、ブレ補正マイコンと省略する）７と、角速度センサ８と、レリーズＳＷ９と、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）１１と、記憶媒体としてのメモリカード１２とから成る。

光学系２は、光軸Ｌに沿った方向から入射する外部光束を被写体像として撮像素子４の像面に結像する。
フォーカルプレーンシャッタ３は、撮像素子４の前面に配置され、開閉動作をすることにより撮像素子４を露光状態又は遮光状態にする。
撮像素子４は、システムコントローラ６からの指示に基づき、撮像面に結像された被写体像を電気信号に変換し、この変換した電気信号を映像信号として読み出す。

システムコントローラ６は、カメラ全体の機能に関わる各種制御を行うもので、カメラの基本機能として、撮像素子４から映像信号を読み出し、この読み出した映像信号をＥＶＦ１１に表示可能な形式の信号に変換して当該画像をＥＶＦ１１に表示し、レリーズＳＷ９からの検出に基づいて撮影時に読み出した映像信号を撮影画像としてメモリカード１２に記録する。又、このシステムコントローラ６は、ブレ補正マイコン７との間で通信を行う。なお、このシステムコントローラ６は、他にも各種機能を有するが、ここでは本発明に関連のある制御のみについて説明するものとする。

ＥＶＦ１１は、液晶パネルを有し、システムコントローラ６から出力された映像信号をユーザが視認できるようにその画像を液晶パネルに表示する。
レリーズスイッチＳＷ９は、ユーザが撮影操作を行う際の動作である半押し（１ｓｔレリーズ）と全押し（２ｎｄ）との各レリーズ操作を検出し、これらレリーズ操作の検出信号をシステムコントローラ６に出力する。
メモリカード１２は、撮影画像を記録するための不揮発性のメモリであり、カメラ本体１に対して着脱可能である。

次に、本発明の主要な構成要素について説明する。
駆動部５は、撮像素子４を支持し、かつブレ補正マイコン７から発せられる指示に基づいてＸ軸方向及びＹ軸方向に撮像素子４を移動駆動する。
角速度センサ８は、例えばヨー方向とピッチ方向との各回転運動をそれぞれ検出するもので、互いに実装方向を変えて設けられた例えばヨー角速度センサ（第１の角速度検出部）８ａと、ピッチ角速度センサ（第２の角速度検出部）８ｂとを有する。
ヨー角速度センサ８ａは、光学系２の光軸Ｌの方向に対して第１の垂直方向を第１の軸としてヨー方向に回転するときの第１の角速度を検出するもので、ヨー方向の角度変化を角速度ωyawとして検出し、アナログの角速度検出信号をブレ補正マイコン７に出力する。
ピッチ角速度センサ８ｂは、光軸Ｌと第１の軸との双方に対して直交する方向を第２の軸としてピッチ方向に回転するときの第２の角速度を検出するもので、ピッチ方向の角度変化を角速度ωpitchとして検出し、アナログの角速度検出信号をブレ補正マイコン７に出力する。なお、ロール方向の角度変化を角速度ωrollとして検出するロール角速度センサを設けても良い。

ブレ補正マイコン７は、システムコントローラ９から発せられる指示に基づいて角速度センサ８から出力されるヨー方向とピッチ方向との角速度検出信号から撮像面に発生するブレ量を算出し、これらブレ量を打ち消す方向に移動するための駆動指示、すなわち図２に示すブレ補正量Ｇに対応する駆動指示を駆動部５に発する。従って、駆動部５は、撮像素子４を像面でのブレを打ち消す方向に駆動するので、撮影画像に発生するブレが防止される。

図６はブレ補正マイコン７の内部構成のブロック図を示す。このブレ補正マイコン７は、ＣＰＵ７０と、２つのＡＤＣ７１ａ、７１ｂと、ＳＩＯ７２と、２つのドライバ７３ａ、７３ｂとから成る。このうちＣＰＵ７０は、内部にブレ補正制御を行うための制御プログラムの処理機能として構成される機能ブロックとして基準算出部７４と、２つの減算部７５ａ、７５ｂと、流し撮り制御部７６と、ブレ補正部７７と、通信部７８とを有する。

２つのＡＤＣ７１ａ、７１ｂは、それぞれ角速度センサ８から出力されたアナログの角速度検出信号をデジタル信号に変換するもので、ＡＤＣ７１ａは、ヨー角速度センサ８ａから出力された角速度検出信号をデジタル信号に変換し、ＡＤＣ７１ｂは、ピッチ角速度センサ８ｂは、から出力された角速度検出信号をデジタル信号に変換する。
これらＡＤＣ７１ａ、７１ｂは、それぞれ例えばサンプリングレートを１ｋＨｚとし、１ｍｓ間隔でアナログの角速度検出信号をデジタル信号に変換する。このサンプリングレートは、特にそのレート値に限定するものではなく、レートを上げることでより正確な検出ができる。なお、このサンプリングレートは、システムの性能に合わせて最適なレートに設定すれば良い。

ＳＩＯ７２は、ＣＰＵ７０と外部デバイスとの間のシリアルインタフェースを形成するもので、ＣＰＵ７０と外部デバイスとの間の通信、例えばＣＰＵ７０とシステムコントローラ６との間でコマンドのやり取りを行う。
２つのドライバ７３ａ、７３ｂは、それぞれ例えばヨー方向とピッチ方向とおいて、ＣＰＵ７０により算出された各ブレ補正量Ｇ（Ｇy、Ｇｐ）に基づいて駆動部５を駆動するための駆動信号を出力する。ドライバ７３ａは、ヨー方向のブレ補正量Ｇ（Ｇy）に基づく駆動信号を出力する。ドライバ７３ｂは、ピッチ方向のブレ補正量Ｇ（Ｇｐ）に基づく駆動信号を出力する。

ＣＰＵ７０は、ブレ補正量算出用のプログラムを実行し、各角速度センサ８ａ、８ｂからそれぞれ出力されるヨー方向とピッチ方向との各角速度検出信号を取り込み、撮像素子４の撮像面に発生するヨー方向とピッチ方向とのブレ量を算出し、これらブレ量とは反対方向に移動駆動するためのブレ補正量Ｇを算出する。
ブレ補正量算出用のプログラムは、被写体を結像する光学系２と、この光学系２によって結像された光像から画像信号を出力する撮像素子４とを有する撮像装置のＣＰＵ７０に、ヨー方向に回転するときの角速度ωyawを検出させる機能と、ピッチ方向に回転するときの角速度ωpitchを検出させる機能と、これらヨー方向の角速度ωyawとピッチ方向の角速度ωpitchとに基づいて流し撮り状態であるか否かを判定させる機能と、光学系２又は撮像素子４のいずれか一方又は両方を駆動して流し撮り中に生じる像ブレを無くす補正を行わせる機能と、流し撮りと検出された場合は、撮影直前の強く振られているほうの角速度ωと、ヨー方向角速度ωyawとピッチ方向の角速度ωpitchとの比率に基づいていて、流し撮りのカメラ操作に伴う、ヨー方向のパンニング角速度ωpanと、ピッチ方向のチルティング角速度ωtilを算出する機能と、ヨー方向の角速度ωyaw及び、ピッチ方向の角速度ωpitchと、パンニング角速度ωpanと、チルティング角速度ωtilとの差分に基づいて、ブレ補正量Ｇ（Ｇy、Ｇｐ）を算出させる機能とを実現させる。

基準算出部７４ａは、ヨー方向の角速度センサ８ａから出力される角速度検出信号を取り込み、ヨー方向の回転運動が停止した状態での角速度ωyawの値を基準値として求める。
基準算出部７４ｂは、ピッチ方向の角速度センサ８ｂから出力される角速度検出信号を取り込み、ピッチ方向の回転運動が停止した状態での角速度ωpitchの値を基準値として求める。これら静止時角速度基準値を算出する目的は、次の通りである。静止時の角速度センサが検出する角速度検出出力は、本来は零であるが、実際はセンサ出力に直流成分のオフセット成分を含まれてしまう場合がある。従って、正しい角速度を検出するために、実際に検出された角速度の値から、このオフセット成分に相当する、静止時角速度基準値を差し引きして補償するために行う。
このヨー方向及びピッチ方向のどちらの静止時角速度基準値も、十分に長い期間（数秒程度）の平均値を取ることで算出できるが、これに限定するものではなく、各種方法により求めても良い。例えば、角速度信号の低域周波数成分のみを抽出するＬＰＦ（Low Pass Filter）処理によっても同じ効果が得られる。また、角速度検出信号に対して、減算部７５ａ及び、７５ｂを含めて交流信号成分のみを抽出するＨＰＦ（High Pass Filter）処理によって直流成分を除去することでも、同様の効果が得られる。

２つの減算部７５ａ、７５ｂは、それぞれ角速度センサ８ａ、８ｂから出力される各角速度検出信号から各基準算出部７４ａ、７４ｂによりそれぞれ算出された各基準値をそれぞれ減算する。このうち減算部７５ａは、ヨー方向の角速度センサ８ａから出力される角速度検出信号（角速度ωyaw）から基準算出部７４ａにより算出されたヨー方向の基準値を減算する。減算部７５ｂは、ピッチ方向の角速度センサ８ｂから出力される角速度検出信号（角速度ωpitch）から基準算出部７４ｂにより算出されたピッチ方向の基準値を減算する。

このように各角速度ωyaw、ωpitchから各基準値をそれぞれ減算することにより、各角速度ωyaw、ωpitchは、それぞれ符号（＋、−）を持つ角速度となる。この符号（＋、−）は、検出された角速度ωyaw、ωpitchの回転方向として扱うことが可能である。

流し撮り制御部７６は、ヨー角速度センサ８ａにより検出されるヨー方向の角速度ωyawと、ピッチ角速度センサ８ｂにより検出されるピッチ方向の角速度ωpitchとに基づいて流し撮り状態であるか否かを判定する。
具体的に流し撮り制御部７６は、減算部７５ａから出力されるヨー方向の減算信号すなわち符号化された角速度ωyawと、減算部７５ｂから出力されるピッチ方向の減算信号すなわち符号化された角速度ωpitchとを取り込み、これら角速度ωyaw、ωpitchを基に、
流し撮りが開始されたことを判定し、流し撮り検出中に撮影が開始されると、検出した各角速度ωyaw、ωpitchから流し撮りに関わるパンニング角速度ωpanと、チルティング角速度ωtilを除去した補正角速度ωstabyawと、ωstabpitchを出力する。

ブレ補正部７７は、流し撮り制御部７６から出力された補正角速度ωstabyawと、ωstabpitchを積分してそれぞれの角度変化を求め、これら角度変化と光学系２の焦点距離とから撮像素子４の撮像面に生じるブレ量を算出し、このブレ量を相殺するためのヨー方向とピッチ方向とのブレ補正量Ｇ（Ｇy、Ｇｐ）を求め、これらブレ補正量Ｇ（Ｇy、Ｇｐ）に対応する駆動指示をそれぞれドライバ７３ａ、７３ｂを経由して駆動部５に発する。なお、ブレ補正量Ｇ（Ｇy、Ｇｐ）の算出は、種々の算出方式があるので、そのいずれかの算出方式により算出すればよい。

次に、流し撮り制御部７６の構成について説明する。
図７は流し撮り制御部の具体的なブロック構成図を示す。この流し撮り制御部７６は、２つの流し撮り検出７６１ａ、７６１ｂと、オフセット検出部７６２と、２つの減算部７６３ａ、７６３ｂとを有する。
流し撮り検出部７６１ａは、減算部７５ａから出力される符号（＋、−）を持ったヨー方向の角速度ωyawを入力し、この角速度ωyawに基づいて、図２で示すように、角速度ωyawが検出期間Ａだけ継続して閾値ＴＨを超えたかを確認し、流し撮り操作が行われているかを検出する。
流し撮り検出部７６１ｂは、減算部７５ｂから出力される符号（＋、−）を持ったピッチ方向の角速度ωpitchを入力し、この角速度ωpitchに基づいて、図２で示すように、角速度ωpitchが検出期間Ａだけ継続して閾値ＴＨを超えたかを確認し、流し撮り操作が行われているかを検出する。

流し撮り角速度算出部７６２は、流し撮り検出部７６１ａ及び、７６１ｂのどちらかで流し撮りが検出された状態で、撮影が開始されると、撮影直前の所定期間の各角速度ωyawとωpitchに基づいて、流し撮りにより生じるヨー方向のパンニング角速度ωpanとピッチ方向のチルティング角速度ωtilを算出する。

減算部７６３ａは、上記減算部７５ａから出力される符号（＋、−）を持ったヨー方向の角速度ωyawを入力し、このヨー方向の角速度ωyawから流し撮り角速度算出部７６２により算出されたパンニング角速度ωpanを減算し、補正すべき角速度すなわちヨー方向の補正角速度ωstabyawを算出する。
又、減算部７６３ｂは、上記減算部７５ｂから出力される符号（＋、−）を持ったピッチ方向の角速度ωpitchを入力し、このピッチ方向の角速度ωpitchから流し撮り角速度算出部７６２により算出されたパンニング角速度ωtilを減算し、補正すべき角速度すなわち補正角速度ωstabpitchを算出する。

次に、各流し撮り検出部７６１ａ、７６１ｂの具体的な構成について図８に示すブロック構成図を参照して説明する。
これら流し撮り検出部７６１ａ、７６１ｂは、それぞれ同一構成を有するもので、移動平均部７６１１と、閾値比較部７６１２と、計時部７６１３と、ゼロクロス検出部７６１４と、流し撮り検出フラグ部７６１５と、リミット検出部７６１６とを有する。

移動平均部７６１１は、減算部７５ａから出力される符号（＋、−）を持ったヨー方向の角速度ωyawを逐次入力し、これら角速度ωyawの直前の複数回のサンプリング値を基にヨー方向の角速度ωyawの移動平均値Aveωyawを算出する。
又、移動平均部７６１１は、減算部７５ｂから出力される符号（＋、−）を持ったピッチ方向の角速度ωpitchを逐次入力し、これら角速度ωpitchの直前の複数回のサンプリング値を基にピッチ方向の角速度ωpitchの移動平均値Aveωpitchを算出する。
なお、この移動平均部７６１１は、設けなくても良いが、シャッターの動作時の衝撃などの様々な外的要因によるノイズが生じたとしても、当該移動平均部７６１１を設けることにより流し撮りを安定して検出することができる。

閾値比較部７６１２は、移動平均部７６１１により算出されたヨー方向の角速度ωyawの移動平均値Aveωyawとヨー方向の閾値ＴＨとを比較し、ヨー方向の角速度ωyawの移動平均値Aveωyawがヨー方向の閾値ＴＨを超えたか否かを判定する。
又、閾値比較部７６１２は、移動平均部７６１１により算出されたピッチ方向の角速度ωpitchの移動平均値Aveωpitchとピッチ方向の閾値ＴＨとを比較し、ピッチ方向の角速度ωpitchの移動平均値Aveωpitchがピッチ方向の閾値ＴＨを超えたか否かを判定する。
なお、ヨー方向とピッチ方向との各閾値ＴＨは、それぞれ例えば１０ｄｅｇ／ｓ程度の通常の手持ち撮影では発しない程度の角速度ωに設定するが、この角速度ωは、固定値でも良いし、光学系２の焦点距離等により変更することで、撮影画角に適した検出を行うことができる。

計時部７６１３は、閾値比較部７６１２による比較の結果からヨー方向の角速度ωyawの移動平均値Aveωyaw又はピッチ方向の角速度ωpitchの移動平均値Aveωpitchがそれぞれヨー方向とピッチ方向との各閾値ＴＨを超えたと判定した期間を計測し、この計測期間が予め決められた検出期間Ａを超えたか否かを判定し、計測期間が検出期間Ａを超えると、この超えた時点から流し撮りが開始されたことを検出する。

ゼロクロス検出７６１４は、移動平均部７６１１により算出されたヨー方向の角速度ωyawの移動平均値Aveωyaw又はピッチ方向の角速度ωpitchの移動平均値Aveωpitchを受け取り、これらヨー方向の角速度ωyawの平均値Aveωyaw又はピッチ方向の角速度ωpitchの移動平均値Aveωpitchがゼロクロスしたか否かを判定する。このゼロクロスの判定は、角速度の移動平均値Aveωyaw、Aveωpitchの符号（＋、−）が反転したか、又は「０」値になったかのいずれか一方でゼロクロスと判定する。

流し撮り検出フラグ部７６１５は、計時部７６１３により流し撮りの開始が検出されると、この検出時にフラグ（流し撮り検出フラグ）を立て、ゼロクロス検出７６１４によりゼロクロスが検出されると、このゼロクロス検出時に流し撮りフラグをクリアする。すなわち、流し撮りフラグが立ってかるクリアされるまでが流し撮り検出期間Ｂとなり、当該期間Ｂにおいて流し撮り操作中となる。

リミット検出部７６１６は、流し撮りフラグが立っている流し撮り検出期間Ｂにおいて計時動作を行い、この計時動作による計時された期間が予め設定した所定の期間を超えると、流し撮り検出フラグをクリアする。これにより、例えば基準算出部７４ａ、７４ｂにおいて誤った基準を算出した場合でも、流し撮りと誤検知した状態が継続することを防止することができる。

次に、流し撮り角速度算出部７６２の具体的な構成について図９に示すブロック構成図を参照して説明する。
この基準速度算出部７６２は、２つの平均値バッファ７６２１ａ、７６２１ｂと、２つの積分部７６２２ａ、７６２２ｂと、流し撮り角速度算出７６２３とを有する。
平均値バッファ７６２１ａは、上記減算部７５ａから出力される符号（＋、−）を持ったヨー方向の角速度ωyawを入力し、この角速度ωyawのうち所定期間の平均値を複数保持する。例えばここでは、８周期の平均値を、最新から８周期おきに８データ保持する。
同様に、移動平均部７６２１ｂは、上記減算部７５ｂから出力される符号（＋、−）を持ったピッチ方向の角速度ωpitchを入力し、この角速度ωpitchのうち所定期間の平均値を複数保持する。
これら平均値バッファ７６２１ａ、７６２１ｂは、８周期の平均値を、最新から８周期おきに８データ保持するが、これに限定されるものでなく、他のデータ数でもよい。

積分部７６２２ａは、平均値バッファ７６２１ａにより算出され保持されている平均値の８データを逐次取り込み積分する。
積分部７６２２ｂは、平均値バッファ７６２１ｂにより算出され保持されている平均値の８データを逐次取り込み積分する。
なお、ヨー方向とピッチ方向との各角速度ωyaw、ωpitchの各平均値Aveωyaw、Aveωpitchは、各角速度ωyaw、ωpitchの最新の８データの平均値なので、最新の１６データは、８サイクルごとのデータを用いることで、少ないデータ数で、長い期間のヨー方向の角速度ωyaw、ωpitchの積分値の比率を求めることができる。
手ブレの影響を除去して、ヨー方向角速度ωyawとピッチ方向角速度ωpitchの比率を求めるためのものであり、手ブレ成分が除去できる期間であればよい。

基準角速度算出部７６２３は、積分部７６２２ａにより算出されたヨー方向の角速度ωyawの積分値と、積分部７６２２ｂにより算出されたピッチ方向の角速度ωpitchの積分値との比率と絶対値の大小関係とを求め、ヨー方向のパンニング角速度と、ピッチ方向のチルティング角速度を算出する。
このパンニング角速度ωpanと、チルティング角速度ωtilの算出では、ヨー方向の角速度ωyawの積分値とピッチ方向の角速度ωpitchの積分値とを比較し、これら積分値のうち絶対値の大きい積分値に対応する方向、すなわちヨー方向又はピッチ方向のカメラ本体１が強く振られている方向の角速度を基にして、もう一方の角速度を算出する。
このようにすることで、手ブレの影響を除去したパンニング又はチルティングによる角速度を正確に算出できる。

この場合、ヨー方向の角速度ωyawの積分値の絶対値が大きければ、流し撮り角速度算出部７６２３は、平均値バッファ７６２１ａから出力されるヨー方向の角速度ωyawの最新の平均値をそのままヨー方向のパンニング角速度ωpanとして出力する。又、ピッチ方向に関し、流し撮り角速度算出部７６２３は、平均値バッファ７６２１ａから出力されるヨー方向の角速度ωyawの最新の平均値と、ヨー方向の角速度ωyawの積分値と、ピッチ方向の角速度ωpitchの積分値とから、上記式（３）に基づいてピッチ方向のチルティング角速度ωtilを算出する。

一方、ピッチ方向の角速度ωpitchの積分値の絶対値が大きければ、流し撮り角速度算出部７６２３は、平均値バッファ７６２１ｂから出力されるピッチ方向の角速度ωpitchの最新の平均値をそのままピッチ方向のチルティング角速度ωtilとして用いる。又、ヨー方向に関し、流し撮り角速度算出部７６２３は、平均値バッファ７６２１ｂから出力されるピッチ方向の角速度ωpitchの最新の平均値と、ヨー方向の角速度ωyawの積分値と、ピッチ方向の角速度ωpitchの積分値とから、上記式（４）に基づいてヨー方向のパンニング角速度ωpanを算出する。

次に、上記の如く構成された装置の動作について図１０乃至図１２を参照して説明する。
図１０は流し撮り制御部の制御の流れを示すフローチャートである。
先ず、ステップＳ１において、流し撮り検出部７６１ａの移動平均部７６１１は、減算部７５ａから出力される符号（＋、−）を持ったヨー方向の角速度ωyawを逐次入力し、これら角速度ωyawの直前の複数回のサンプリング値を基にヨー方向の角速度ωyawの平均値Aveωyawを算出する。
又、同ステップＳ１において、流し撮り検出部７６１ｂの移動平均部７６１１は、減算部７５ｂから出力される符号（＋、−）を持ったピッチ方向の角速度ωpitchを逐次入力し、これら角速度ωpitchの直前の複数回のサンプリング値を基にピッチ方向の角速度ω0pitchの平均値Aveωpitchを算出する。
次に、ゼロクロス検出７６１４は、ステップＳ２において、移動平均部７６１１により算出されたヨー方向の角速度ωyawの平均値Aveωyawを受け取り、このヨー方向の角速度ωyawの平均値Aveωyawがゼロクロスしたか否かを判定する。
これと共に、このゼロクロス検出７６１４は、同ステップＳ２において、移動平均部７６１１により算出されたピッチ方向の角速度ωpitchの平均値Aveωpitchを受け取り、このピッチ方向の角速度ωpitchの平均値Aveωpitchがゼロクロスしたか否かを判定する。
このゼロクロスの判定は、角速度ωyaw、ωpitchの符号（＋、−）が反転したか、又は「０」値になったかのいずれか一方でゼロクロスと判定する。このゼロクロスは、ヨー方向に関し、前回算出したヨー方向の角速度ωyawの平均値Aveωyawと、今回算出したヨー方向の角速度ωyawの平均値Aveωyawとの符号（＋、−）が異なるか、又は今回算出したヨー方向の角速度ωyawの平均値Aveωyawが「０」の場合に、ゼロクロスが発生したとしてゼロクロスフラグを立てる。ピッチ方向に関しても、ゼロクロスは、前回算出したピッチ方向の角速度ωpitchの平均値Aveωpitchと、今回算出したピッチ方向の角速度ωpitchの平均値Aveωpitchとの符号（＋、−）が異なるか、又は今回算出したピッチ方向の角速度ωpitchの平均値Aveωpitchが「０」の場合に、ゼロクロスが発生したとしてゼロクロスフラグを立てる。

次に、流し撮り検出部７６１ａは、ステップＳ３において、上記減算部７５ａから出力される符号（＋、−）を持ったヨー方向の角速度ωyawを入力し、この角速度ωyawに基づいて流し撮り操作が行われているかを検出する。流し撮りの開始が検出されると、流し撮り検出部７６１ａは、流し撮りフラグを立てる。
流し撮り検出部７６１ｂは、同ステップＳ３において、上記減算部７５ｂから出力される符号（＋、−）を持ったピッチ方向の角速度ωpitchを入力し、この角速度ωpitchに基づいて流し撮り操作が行われているかを検出する。流し撮りの開始が検出されると、流し撮り検出部７６１ｂは、流し撮りフラグを立てる。
これら流し撮り検出部７６１ａ、７６１ｂの動作の詳細は、後述する。

流し撮り検出部７６１ａ、７６１ｂは、ステップＳ４において、それぞれ流し撮りフラグをクリアする要因が発生していれば、流し撮りフラグをクリアする。この流し撮りフラグをクリアする要因としては、ゼロクロスフラグが立っているか、又は流し撮り検出フラグが所定時間以上継続して立っている場合である。この所定時間は、例えば１０秒で、通常流し撮りを継続して行う時間よりも長い時間に設定する。

次に、ステップＳ５において、流し撮り角速度算出部７６２の平均値バッファ７６２１ａにより算出したヨー方向の角速度ωyawの平均値と平均値バッファ７６２１ｂにより算出したピッチ方向の角速度ωpitchの平均値とを、平均値バッファ７６２１ａ及び、７６２１ｂに内包したバッファメモリ等に所定周期ごとに所定数保持する。例えばここでは、８周期おきの平均値を８データ保持する。

次に、流し撮り検出部７６１ａ、７６１ｂは、ステップＳ６において、上記流し撮りフラグが立っているか、又は立っていないかを判定し、図２に示す流し撮り検出期間Ｂであるか否かを判定する。
この判定の結果、流し撮り検出期間Ｂであれば、ステップＳ７に移って本装置（カメラ）の状態が露光状態であるか否かを判定し、流し撮り検出期間Ｂでなければ、ステップＳ１１に移ってピッチ方向のパンニング角速度ωpanとヨー方向のチルティング角速度ωtilとをそれぞれ「０」にクリアする。

一方、本装置（カメラ）の状態が露光状態であれば、ステップＳ８において、本装置（カメラ）の状態が補正開始１回目の補正処理であるのか、又は補正中であるのかを判定する。
この判定の結果、補正開始１回目の補正処理であれば、ステップＳ９において、各積分部７６２２ａ、７６２２ｂをそれぞれ積分動作させる。つまり、積分部７６２２ａは、平均値バッファ７６２１ａに保持されている８データ分の平均値を積分する。同様に、積分部７６２２ｂは、平均値バッファ７６２１ｂに保持されている８データ分の平均値を積分する。
流し撮り角速度算出部７６２３は、ステップＳ１０において、積分部７６２２ａにより算出されたヨー方向の角速度ωyawの積分値と、積分部７６２２ｂにより算出されたピッチ方向の角速度ωpitchの積分値の比率と絶対値の大小関係を求め、ヨー方向とピッチ方向との流し撮りに伴う角速度であるヨー方向のパンニング角速度ωpanと、チルティング方向の流し撮り角速度ωpitchとを算出する。

減算部７６３ａは、ステップＳ１２において、上記減算部７５ａから出力される符号（＋、−）を持ったヨー方向の角速度ωyawを入力し、このヨー方向の角速度ωyawと流し撮り角速度算出部７６２により算出されたヨー方向のパンニング角速度ωpanとの減算を行い、補正すべきヨー（yaw）補正角速度を算出する。
又、減算部７６３ｂは、同ステップＳ１２において、上記減算部７５ｂから出力される符号（＋、−）を持ったピッチ方向の角速度ωpitchを入力し、このピッチ方向の角速度ωpitchと流し撮り角速度算出部７６２により算出されたピッチ方向のチルティング角速度ωtilとの減算を行い、補正すべきピッチ（pitch）補正角速度を算出する。

このようにして求められたヨー補正角速度と、ピッチ補正角速度をブレ補正部７７により積分し、補正量として算出し、駆動部５を補正駆動することで、流し撮りに伴う角速度を除いた手ブレに伴うブレ量のみが補正される。
なお、流し撮りを検出していない場合は、パンニング角速度ωpan及び、チルティング角速度ωtilは共に０なので、通常の手ブレ補正として機能する。

次に、流し撮り検出処理（ステップＳ３）の具体的な動作について上記図８に示す流し撮り検出部のブロック構成図及び図１１に示す流し撮り検出処理制御フローチャートを参照して説明する。
先ず、流し撮り検出部７６１ａ、７６１ｂは、ステップＳ３１において、それぞれ流し撮りフラグが立っているか否かを判断することにより流し撮り中であるか否かを判定する。なお、この流し撮りフラグは、流し撮り検出フラグ部７６１５によって立てられる。この判定の結果、既に、流し撮りが開始されて流し撮りフラグが立っていれば、流し撮り検出部７６１ａ、７６１ｂは、本流し撮り検出処理をスルーする。

一方、流し撮りフラグが立っていなければ、閾値比較部７６１２は、ステップＳ３２において、図２に示すように移動平均部７６１１により算出されたヨー方向の角速度ωyawの平均値とヨー方向の閾値ＴＨとを比較し、ヨー方向の角速度ωyawの平均値Aveωyawがヨー方向の閾値ＴＨを超えたか否かを判定する。

この判定の結果、ヨー方向の角速度ωyawまたは、ピッチ方向の角速度ωpitchが閾値ＴＨを超えていれば、計時部７６１３は、ステップＳ３３において、ヨー方向の角速度ωyawの平均値Aveωyaw又はピッチ方向の角速度ωpitchの平均値Aveωpitchがそれぞれヨー方向とピッチ方向との各閾値ＴＨを超えたと判定した期間ｔ１−ｔ２を計測するためのカウンタをカウントアップする。この計時部７６１３は、カウンタをカウントアップして図２に示す検出期間Ａを計測する。
なお、ヨー方向の角速度ωyawまたは、ピッチ方向の角速度ωpitchとが閾値ＴＨを超えていなければ、計時部７６１３は、ステップＳ３４において、それぞれ対応する方向の上記カウンタの計測値を「０」にクリアする。

次に、計時部７６１３は、ステップＳ３５において、閾値比較部７６１２による比較の結果からヨー方向の角速度ωyawの平均値Aveωyaw又はピッチ方向の角速度ωpitchの平均値Aveωpitchがそれぞれヨー方向とピッチ方向との各閾値ＴＨを超えたと判定した期間ｔ１−ｔ２を計測し、この計測期間ｔ１−ｔ２が予め決められた検出期間Ａを超えたか否かを判定する。
この判定の結果、計測期間ｔ１−ｔ２が予め決められた検出期間Ａを超えると、流し撮り検出フラグ部７６１５は、ステップＳ３６において、計測期間が予め決められた検出期間Ａを超えた時点ｔ２に流し撮り検出フラグを立てる。

次に、リミット検出部７６１６は、ステップＳ３７において、計時部７６１３の計時動作による計時された期間が予め設定した所定の期間を超えた時点で流し撮り検出フラグをクリアする。なお、ゼロクロス検出７６１４によりゼロクロスが検出されると、このゼロクロス検出時ｔ７にリミット検出部７６１６は、流し撮りフラグをクリアする。この結果、流し撮りフラグが立った時点ｔ２からクリアされる時点ｔ７までが流し撮り検出期間Ｂとなり、当該流し撮り検出期間Ｂにおいて流し撮り操作中となる。

次に、流し撮り角速度算出処理（ステップＳ１０）の具体的な動作について上記図９に示す流し撮り角速度算出部７６２のブロック構成図及び図１２に示す流し撮り角速度算出に関わる制御のフローチャートを参照して説明する。
流し撮り角速度算出部７６２３は、流し撮りが検出された状態、つまり検出期間Ｂにおいて露光が開始されると、ブレ補正を開始する最初の周期で算出される、積分部７６２２ａによる積分値∫Ave_ωyawと、積分部７６２２ｂによる積分値∫Ave_ωpitchとを入力し、ステップＳ９１において、これらヨー方向の積分値∫Ave_ωyawとピッチ方向の積分値∫Ave_ωpitchとの各絶対値｜∫Ave_ωyaw｜、｜∫Ave_ωpitch｜を求め、次式（５）に示すようにこれら絶対値のうちいずれかが大きいのかを判定する。
｜∫Ave_ωyaw｜＞｜∫Ave_ωpitch｜ …（５）
この判定の結果、ヨー方向の積分値の絶対値｜∫Ave_ωyaw｜が大きければ、流し撮り角速度算出部７６２３は、ヨー方向に対してカメラ本体１が優位に振られて流し撮りされているものと判定し、ステップＳ９２において、ヨー方向の角速度ωyawの平均値Aveωyawをヨー方向のパンニング角速度ωpanとする。

次に、流し撮り角速度算出部７６２３は、ステップＳ９３において、ヨー方向の角速度ωyawの平均値Aveωyawと、上記式（３）に示すピッチ方向の角速度ωpitchとに基づいてピッチ方向のチルティング角速度ωtilを算出する。すなわち、流し撮り角速度算出部７６２３は、次式（６）を演算してピッチ方向のチルティング角速度ωtilを算出する。
ωtil ＝ Aveωyaw × （∫Ave_ωpitch ／ ∫Ave_ωyaw） …（６）
一方、上記判定の結果、ピッチ方向の積分値の絶対値｜∫Ave_ωpitch｜が大きければ、流し撮り角速度算出部７６２３は、ピッチ方向に対してカメラ本体１が優位に振られて流し撮りされているものと判定し、ステップＳ９４において、ピッチ方向の角速度ωpitchの平均値Aveωpitchをピッチ方向のチルティング角速度ωtilとする。

次に、流し撮り角速度算出部７６２３は、ステップＳ９５において、ピッチ方向の角速度ωpitchの平均値Aveωpitchと、上記式（４）に示すヨー方向の角速度ωyawとに基づいてヨー方向のパンニング角速度ωpanを算出する。すなわち、基準角速度算出部７６２３は、次式（７）を演算してヨー方向の基準角速度ωrefyawを算出する。
ωpan ＝ Aveωpitch × （∫Ave_ωyaw ／ ∫Ave_ωpitch） …（７）
この後、上記の通り、減算部７６３ａは、上記減算部７５ａから出力されるヨー方向の角速度ωyawと上記より算出されたヨー方向のパンニング角速度ωpanとの減算を行い、補正すべき角速度すなわちヨー補正角速度を算出する。
これと共に減算部７６３ｂは、上記減算部７５ｂから出力されるピッチ方向の角速度ωpitchと上記より算出されたピッチ方向のチルティング角速度ωtilとの減算を行い、補正すべき角速度すなわちピッチ補正角速度を算出する。

ブレ補正部７７は、流し撮り制御部７６から出力されたヨー補正角速度、ピッチ補正角速度を積分してそれぞれの角度変化を求め、これら角度変化と光学系２の焦点距離とから撮像素子４の撮像面に生じるブレ量を算出し、このブレ量を相殺するためのヨー方向とピッチ方向との各ブレ補正量Ｇ（Ｇy、Ｇp）を求め、これらブレ補正量Ｇ（Ｇy、Ｇp）に対応する駆動指示をそれぞれドライバ７３ａ、７３ｂを経由して駆動部５に発する。
この結果、駆動部５は、ヨー方向とピッチ方向との各ブレ補正量Ｇ（Ｇy、Ｇp）に対応する駆動指示に基づいて撮像素子４をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動駆動するので、撮像素子４の撮像面に生じるブレが補正される。

このように上記第１の実施の形態によれば、流し撮り検出期間Ｂに、ヨー方向おいて、角速度センサ８ａから出力信号に基づいてヨー方向の角速度ωyawのパンニング角速度ωpanを算出し、このヨー方向のパンニング角速度ωpanとヨー方向の角速度ωyawとの減算を行い、ヨー方向のブレ補正量Ｇ（Ｇy）を算出し、一方、ピッチ方向においても角速度センサ８ｂから出力信号に基づいてピッチ方向の角速度ωpitchのチルティング角速度ωtilを算出し、このピッチ方向のチルティング角速度ωtilとピッチ方向の角速度ωpitchとの減算を行い、ピッチ方向のブレ補正量Ｇ（Ｇp）を算出し、これらヨー方向とピッチ方向とのブレ補正量Ｇ（Ｇy、Ｇp）に対応する駆動指示を発して撮像素子４をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動駆動する。

特に、ヨー方向のパンニング角速度ωpanとピッチ方向のチルティング角速度ωtilとの算出では、ヨー方向の角速度ωyawの平均値の積分値∫Ave_ωyawと、ピッチ方向の角速度ωpitchの平均値の積分値∫Ave_ωpitchとを求め、ヨー方向の積分値∫Ave_ωyawとピッチ方向の積分値∫Ave_ωpitchとの絶対値｜∫Ave_ωyaw｜、｜∫Ave_ωpitch｜のうちいずれかが大きいのかを判定する。

この判定の結果、ヨー方向の積分値の絶対値｜∫Ave_ωyaw｜が大きければ、ヨー方向のパンニング角速度ωpanは、ヨー方向の角速度ωyawの平均値Aveωyawとし、ピッチ方向のチルティング角速度ωtilは、上記式（６）を演算して算出する。
一方、ピッチ方向の積分値の絶対値｜∫Ave_ωpitch｜が大きければ、ピッチ方向のチルティング角速度ωtilは、ピッチ方向の角速度ωpitchの平均値とし、ヨー方向の基準角速度ωtilは、上記式（７）を演算して算出する。

これにより、流し撮りが検出されると、撮像直前の角速度ωを基にヨー方向とピッチ方向とのパンニング角速度ωpan及び、チルティング角速度ωtilを算出し、露光期間Ｐ中は撮像素子４の像面に発生する被写体の移動量をヨー方向とピッチ方向とのパンニング角速度ωpan及び、チルティングωtilに基づいた移動量になるように補正するものとなり、カメラ本体１の振り速度のばらつきに影響を受けず、角速度ωの検出方向とカメラ本体１の振り方向に傾きが生じても、カメラ本体１の振り方向と直交する方向のブレも補正できるので、流し撮りを成功させる確率を向上することができる。

又、カメラ等の撮像装置の流し撮り撮影時に、カメラの振る速度を一定にならない場合でも、撮像素子４の像面に発生する被写体像の移動量を一定に保つことが出来、さらに、カメラを振る方向がピッチ方向、ヨー方向のいずれに対して傾きがある場合、すなわち２次元方向に振ってしまう場合でも、当該振り方向に対して直交する方向のブレを緩和することができ、流し撮り成功率を向上し、流し撮りの技術難易度を低減することができる。
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態の要旨について説明する。
図１３Ａ乃至図１３Ｅは平行移動する被写体１００に対してカメラ本体１を振って追っている状態を示すもので、図１３Ａ及び図１３Ｂはカメラ本体１を振って追っている状態におけるＥＶＦ１１に表示されるライブビュー映像の連続するフレーム画像を示す。
このライブビュー映像は、カメラが撮影待機状態で、フォーカルプレーンシャッタ３を開放状態として、撮像素子４に結像された被写体像を光電変換した映像をリアルタイムでシステムコントローラ６が読み出し、画像処理を施した後、ＥＶＦ１１に表示される。

図１３Ｃはフレーム間の被写体１００の動きを示す。ベクトルΔＸ及びΔｙは、フレーム間の移動量から検出される。ベクトルΔＸは、撮像素子４の撮像面上におけるＸ軸方向の移動量を示す。ベクトルΔｙは、撮像素子４の撮像面上におけるＹ軸方向の移動量を示す。ヨー方向の角度θyaw及びピッチ方向の角度θpitchは、角速度センサ８（ヨー角速度センサ８ａ、ピッチ角速度センサ８ｂ）により検出したフレーム間の角度変化であり、角度θpanの方向にカメラ本体１が振られている状態を示す。

図１３Ｄは図１３Ａ及び図１３Ｂに示す平行移動する車体等の被写体１００を撮像した際のカメラ本体１を背面から見た状態を示す。この状態では、カメラ本体１が角速度ωの検出方向に傾きを持った状態でパンニング動作されている。
図１３Ｅは図１３Ａに示すようにカメラ本体１が角速度ωの検出方向に傾きを持った状態でパンニング動作されたときの被写体１００の移動方向を、被写体１００の移動方向を水平方向に換算した模式図を示す。図１３Ｅに示すベクトルθtargetは、被写体１００の移動方向と被写体１００の速度とをカメラ本体１の角度変化に換算した値である。
撮像素子４により撮像された画像には、図１３Ｃに示すようにカメラ本体１を振る速度と被写体１００の速度とが対応していない場合、被写体１００の像のブレの移動量として現れる。

この被写体１００の像のブレの移動量ΔＤを基に撮影時の焦点距離ｆから以下の式（８）（９）により角度変化に換算できる。
ΔＤ＝ｆ×ｔａｎΔθ …（８）
Δθ＝ａｔａｎ（ΔＤ／ｆ） …（９）
ΔＤ：移動量
ｆ：焦点距離
又、フレーム間の時間をＴとすると、Ｔはフレームレートにより決まり、以下式により角速度ωcを求めることができる。
ωc＝Δθ／Ｔ …（１０）
この角速度ωcを算出することにより、ヨー方向とピッチ方向とに換算した角速度ωｘ、ωｙを求めることができる。

このように算出した角速度ωｘ、ωｙと検出した角速度ωyaw、ωpitchとの各差分を取ることでパンニング角速度ωpanと、チルティング角速度ωtilを補正して被写体１００の移動速度に合わせることができる。
本実施の形態では、被写体１００のフレーム間に算出された角速度ωｘ、ωｙとし、パンニング角速度ωpan、チルティング角速度ωtilに対するズレを補正することで、撮像素子４の撮像面上での被写体像のズレを無くすことができる。

以下、本装置の構成について図面を参照して説明する。なお、本装置の構成は、上記第１の実施の形態の構成と略同一であるので図５乃至図９を援用し、かつ上記第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略し、相違するところについて説明する。
システムコントローラ６は、ライブビュー映像の表示中に、撮影画角内の中心付近の被写体１００を検出し、この被写体１００のフレーム間での移動量を算出する。この移動量の算出の方法は、既に様々な方法があり、いずれの方法を用いても良い。

システムコントローラ６は、撮像素子４の撮像面に対する被写体１００のＸ軸方向の移動量とＹ軸方向の移動量とを算出し、これらＸ軸とＹ軸方向の各移動量をシリアル通信によりブレ補正マイコン７へフレームごとに通知する。
このブレ補正マイコン７は、ＳＩＯ７２を経由し、通信部７８でＸ軸とＹ軸方向の各移動量を受信する。

図１４は流し撮り制御部７６の具体的なブロック構成図を示す。この流し撮り制御部７６は、上記第１の実施形態の流し撮り制御部７６に対して２つの角度変換部７６４ａ、７６４ｂと、２つの減算部７６３ｃ、７６３ｄとが追加されている。
角度変換部７６４ａは、Ｘ軸方向の移動量を基に、上記式（９）及び（１０）を演算してヨー方向に換算した角速度ωｘを算出する。
同様に角度変換部７６４ｂは、Ｙ軸方向の移動量を基に、上記式（９）及び（１０）を演算してピッチ方向に換算した角速度ωｙを算出する。
減算部７６３ｃは、オフセット検出部７６２により算出したヨー方向のパンニング角速度ωpanからヨー方向に換算した角速度ωｘを減算する。
減算部７６３ｄは、基準速度算出部７６２により算出したピッチ方向のチルティング角速度ωtilからピッチ方向に換算した角速度ωｙを減算する。

次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。なお、上記図１２と相違するところについて説明する。
図１５は基準角速度算出開始フローチャートを示す。
角度変換部７６４ａは、ステップＳ９０において、Ｘ軸方向の移動量を基に、上記式（６）及び（７）を演算してヨー方向に換算した角速度ωｘを算出する。
角度変換部７６４ａは、システムコントローラ６から通知されたフレーム間の移動量をΔＸ、ΔＹとして角速度ωｘを算出するが、本実施の形態では、ライブビューのフレームレートを６０ｆｐｓとしているので、算出した角度変化に上記６０ｆｐｓとする６０を乗算して角速度ωｘとしている。
ωｘ＝ａｔａｎ（ΔＸ／ｆ）×６０ …（１１）

同様に角度変換部７６４ｂは、同ステップＳ９０において、Ｙ軸方向の移動量を基に、上記式（６）及び（７）を演算してピッチ方向に換算した角速度ωｙを算出する。この角速度ωｙの算出でも、ライブビューのフレームレートを６０ｆｐｓとしているので、算出した角度変化に上記６０ｆｐｓとする６０を乗算して角速度ωｙとしている。
ωｙ＝ａｔａｎ（ΔＹ／ｆ）×６０ …（１２）
この後、流し撮り角速度算出部７６２３は、ステップＳ９３において、ヨー方向の角速度ωyawの平均値と、上記式（３）に示すピッチ方向の角速度ωpitchと、角速度ωｙに基づいてピッチ方向のチルティング角速度ωtilを算出する。すなわち、基準角速度算出部７６２３は、次式（１３）を演算してピッチ方向の基準角速度ωrefpitchを算出する。
ωtil ＝ Aveωyaw × （∫Ave_ωpitch ／ ∫Ave_ωyaw）−ωｙ …（１３）

一方、ピッチ方向の積分値の絶対値｜∫Ave_ωpitch｜が大きければ、流し撮り角速度算出部７６２３は、ステップＳ９５において、ピッチ方向の角速度ωpitchの平均値Aveωpitchと、上記式（４）に示すヨー方向の角速度ωyawと、角速度ωｘとに基づいてヨー方向のパンニング角速度ωpanを算出する。すなわち、流し撮り角速度算出部７６２３は、次式（１４）を演算してヨー方向のパンニング角速度ωpanを算出する。
ω ＝ Aveωpitch × （∫Aveωyaw ／ ∫Aveωpitch）−ωｘ …（１４）

このように上記第２の実施の形態によれば、撮影開始前に、Ｘ軸方向の移動量を基にヨー方向に換算した角速度ωｘを算出し、Ｙ軸方向の移動量を基にピッチ方向に換算した角速度ωｙを算出し、露光中、換算した各角速度ωｘ、ωｙでパンニング角速度及び、チルティング角速度を補正するので、上記第１の実施の形態の効果に加えて、カメラ本体１を振る速度が被写体の動きと一致していなくても、撮像素子４の撮像面上において被写体像が移動しない状態に保持できる。これにより、パンニング角速度とチルティング角速度を被写体速度と一致することができる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
なお、本装置の構成は、上記第１の実施の形態の構成と略同一であるので図５乃至図９を援用し、かつ上記第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略し、相違するところについて説明する。
図１６は流し撮り制御開始フローチャートを示す。この流し撮り制御開始フローチャートは、上記図１０に示す流し撮り制御開始フローチャートの流し撮り角速度算出（ステップＳ１０）の実施するステップ位置が相違する。

すなわち、流し撮り角速度算出部７６２３は、上記第１の実施の形態において、各積分部７６２２ａ、７６２２ｂがステップＳ９において最新の平均値の８データを積分した後に、ヨー方向とピッチ方向とのパンニング角速度ωpan、チルティング角速度ωtilを算出するが、本実施の形態では、上記ステップＳ８において本装置（カメラ）の状態が補正中であるとの判定の後に、ヨー方向とピッチ方向とのパンニング角速度ωpan、チルティング角速度ωtilを算出する。

このように上記第３の実施の形態によれば、本装置（カメラ）の状態が補正中に、ヨー方向とピッチ方向とのパンニング角速度ωpan、チルティング角速度ωtilを算出するので、これらヨー方向とピッチ方向とのパンニング角速度ωpan、チルティング角速度ωtilを繰り返し算出することができる。これにより、露光中のパンニング角速度ωpan、チルティング角速度ωtilは、撮影開始時のヨー方向角速度とピッチ方向角速度の比率を維持したまま毎回更新されるので、カメラ本体１を振る速度が大きく変化した場合でも、カメラ本体１を振る方向に対して直交する方向のブレ成分のみを補正できる。この結果、例えば被写体としてレースカーのコーナの立ち上がりなどの当該被写体の加速が大きい場合でも支障なく、カメラ本体１を振る方向に対して直交する方向のブレ成分を補正できる。

なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものでなく、次のように変形してもよい。例えば、撮像素子４を駆動部５によってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動してブレ成分を補正しているが、これに限らず、光学系２をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動してブレ成分を補正してもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１：カメラ本体、２：光学系、９：レリーズスイッチ（ＳＷ）、４：撮像素子、８：角速度センサ、３：フォーカルプレーンシャッタ、５：駆動部、６：システムコントローラ、７：ブレ補正マイクロコンピュータ（ブレ補正マイコン）、１１：電子ビューファインダ（ＥＶＦ）、１２：メモリカード、８ａ：ヨー角速度センサ、８ｂ：ピッチ角速度センサ、７０：ＣＰＵ、７１ａ，７１ｂ：ＡＤＣ、７２：ＳＩＯ、７３ａ，７３ｂ：ドライバ、７４ａ，７４ｂ：基準算出部、７５ａ，７５ｂ：減算部、７６：流し撮り制御部、７７：ブレ補正部、７８：通信部、７６１ａ，７６１ｂ：流し撮り検出部、７６２：基準速度算出部、７６３ａ、７６３ｂ：減算部、７６１１：移動平均部、７６１２：閾値比較部、７６１３：計時部、７６１４：ゼロクロス検出部、７６１５：流し撮り検出フラグ部、７６１６：リミット検出部、７６２１ａ：７６２１ｂ：移動平均部、７６２２ａ，７６２２ｂ：積分部、７６２３：基準角速度算出部、７６２１ａ、７６２１ｂ：移動平均部、７６２２ａ，７６２２ｂ：積分部、７６２３：基準角速度算出部、７６４ａ，７６４ｂ：角度変換部、７６３ｃ，７６３ｄ：減算部。

Claims (8)

1. 被写体を結像する光学系と、
   前記光学系によって結像された被写体像から画像信号を出力する撮像素子と、
   前記撮像素子の結像面上での垂直方向を第１の軸として第１の方向に回転するときの第１の角速度を検出する第１の角速度検出部と、
   前記結像面上の前記第１の軸に対して直交方向となる第２の軸に対して第２の方向に回転するときの第２の角速度を検出する第２の角速度検出部と、
   前記第１の角速度検出部と前記第２の角速度検出部とにより検出される各角速度に基づいて、流し撮り状態であるか否かを判定する流し撮り検出部と、流し撮り検出部の検出結果に応じて、流し撮りによって生じるパンニング角速度及び、チルティング角速度を算出して、前記第１の角速度及び第２の角速度を補正演算する角速度算出部とから成る流し撮り制御部と、
   前記流し撮り制御部から算出された角速度に応じて、像ブレ補正量を算出するブレ補正部と、
   前記ブレ補正部が算出した像ブレ補正量に基づいて、像ブレを打ち消す方向に光学系又は前記撮像素子のいずれか一方又は両方を駆動して前記撮像素子の撮像面に生じる像ブレを補正するブレ駆動部と、
   を具備し、
   前記流し撮り制御部では、前記流し撮り検出部によりパンニング、またはチルティング操作に伴う流し撮り状態であると検出したときに、
   前記角速度算出部は、前記第１の角速度と前記第２の角速度との絶対値での大小関係に基づいて、流し撮りの主方向となる回転方向と、傾き角を判定し、この判定に基づいて、いずれか一方の前記角速度から、前記第１または前記第２の方向の基準角速度となるパンニング角速度およびチルティング角速度を露光直前の第１の角速度と第２の角速度と、前記傾き角に基づく比率に基づいてそれぞれ算出し、
   前記ブレ補正部は、前記第１の角速度と前記パンニング角速度の差と、前記第２の角速度と前記チルティング角速度の差とに基づいて、像ブレ補正量を算出する、
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記流し撮り制御部の角速度算出部は、前記流し撮りの傾き角を、
   前記第１の角速度と前記第２の角速度とのうち前記第１の角速度が大きければ、当該第１の角速度を前記第１の方向の基準角速度に設定し、かつ当該基準角速度に対して前記第１の角速度の平均の積分値と前記第２の角速度の平均の積分値との除算した値によって設定し、
   前記第１の角速度と前記第２の角速度とのうち前記第２の角速度が大きければ、当該第２の角速度を前記第２の方向の基準角速度に設定し、かつ当該基準角速度に対して前記第２の角速度の平均の積分値と前記第１の角速度の平均の積分値との除算した値に基づいて設定する、
   ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記撮像素子から出力される前記画像信号から予め設定された各座標軸に対する前記被写体の各移動量をそれぞれ検出する制御部を有し、
   前記流し撮り制御部は、前記制御部により検出された前記被写体の各移動量から、それぞれ前記第１と前記第２の方向との、それぞれの換算角速度に変換する、角速度変換部を更に有しており、
   前記角速度変換部によって変換された前記それぞれの換算角速度に基づいて、前記第１と前記第２の方向との各基準角速度となる、パンニング角速度およびチルティング角速度を補正する、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
4. 前記流し撮り制御部の角速度算出部は、露光前の第１の期間において前記第１の方向及び前記第２の方向の各角速度の時間の積分値又は平均値を基に前記傾き角を算出することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の撮像装置。
5. 前記流し撮り制御部の角速度算出部は、前記露光前の前記第１の期間に含まれる期間である第２の期間にて、前記第１の角速度または前記第２の角速度に対する平均値を算出することによって、前記パンニング角速度または前記チルティング角速度を算出し、
   前記第１の期間は、前記第２の期間よりも長い時間である、
   ことを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
6. 当該撮像装置の露光開始の操作を行うための操作部を有し、
   前記流し撮り制御部の角速度算出部は、前記操作部に対する操作を受け、かつ、前記流し撮り検出部が流し撮り状態を検知した場合には、前記パンニング角速度及びチルティング角速度を露光する直前に算出し、前記露光中に前記第１及び前記第２の方向の基準角速度を更新しない、
   ことを特徴とする請求項１乃至５記載のうちいずれか１項記載の撮像装置。
7. 前記流し撮り制御部の角速度算出部は、露光前に算出した第１の角速度と第２の角速度の比率と絶対値の大小関係に基づいて、流し撮りの主方向となる回転方向を判定し、
   当該撮像装置が前記露光中は、
   前記判定された主方向となる回転方向から、パンニングと判定された場合は、第１の角速度をパンニング角速度とし、パンニング角速度と、前記露光前に算出した比率に基づいてチルティング角速度を決定し、
   チルティングと判定された場合は、第２の角速度をチルティング角速度とし、チルティング角速度と、前記露光前に算出した比率に基づいてパンニング角速度を決定する、
   ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
8. 被写体を結像する光学系と、前記光学系によって結像された被写体像から画像信号を出力する撮像素子とを有する撮像装置の像ブレ補正方法において、
   前記撮像素子の結像面での垂直方向を第１の軸として第１の方向に回転するときの第１の角速度を検出するステップと、
   前記第１の軸に対して直交方向を第２の軸として第２の方向に回転するときの第２の角速度を検出するステップと、
   前記第１の角速度と前記第２の角速度とに基づいて流し撮り状態であるか否かを判定するステップと、前記判定するステップの結果に応じて、前記第１の角速度及び第２の角速度を補正演算する角速度算出ステップとを有する流し撮り制御ステップと、
   前記流し撮り制御ステップによって算出された角速度に応じて、像ブレ補正量を算出するブレ補正ステップと、
   前記ブレ補正ステップが算出した像ブレ補正量に基づいて、前記光学系又は前記撮像素子のいずれか一方又は両方を駆動して前記撮像素子の撮像面に生じる像ブレを補正するブレ駆動ステップと、
   を有し、
   前記流し撮り制御ステップは、
   前記流し撮り検出ステップで、該撮像装置がパンニング、またはチルティング操作に伴う流し撮り状態であると検出されたときに、
   前記角速度算出ステップは、前記第１の角速度と前記第２の角速度との絶対値での大小関係に基づいて、いずれか一方の前記角速度から前記第１又は前記第２の方向の基準角速度となるパンニング角速度およびチルティング角速度を、露光直前の第１の角速度と第２の角速度の比率に基づいて、それぞれ算出し、
   前記ブレ補正ステップは、前記第１の角速度と前記パンニング角速度の差と、前記第２の角速度と前記チルティング角速度の差とに基づいて、像ブレ補正量を算出する、
   ことを特徴とする撮像装置の像ブレ補正方法。