JP6489350B2 - 像振れ補正装置及び該像振れ補正装置における像振れ補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、像振れ補正可能な像振れ補正装置及び該像振れ補正装置における像振れ補正方法に関する。

撮影装置には、像振れを補正する像振れ補正機能を備えるものが知られている。この種の撮影装置の具体的構成が、例えば特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載の撮影装置は、ジャイロセンサを備えている。ジャイロセンサは、撮影装置本体の振れを検出して振れ検出信号を出力する。ジャイロセンサには、撮影装置が静止状態であるときにも出力電圧（直流オフセット成分）がある。ジャイロセンサの直流オフセット成分は、温度変化や時間経過等でドリフトする。直流オフセット成分のドリフトに起因して、振れ検出信号に低周波ノイズが重畳される。そのため、ジャイロセンサより出力される振れ検出信号は、ハイパスフィルタを用いてこの種の低周波ノイズが除去される。これにより、低周波ノイズによる像振れ補正の劣化が抑えられる。

撮影装置が三脚等に固定された状態で像振れ補正が行われると、振れ検出信号に含まれる低周波ノイズ等により振れ補正部材（撮像素子や撮影光学系内の一部のレンズ）が不必要に駆動されることがある。この場合、三脚固定時であるにも拘わらず撮影画像が振れる等の問題が起こり得る。そのため、三脚固定時等には、振れ補正部材を駆動させないという技術が知られている。その一方で、三脚固定時等であっても、レリーズスイッチが押された時の振動やシャッタ等の動作機構の振動による像振れが懸念される。

そこで、特許文献１に記載の撮影装置は、三脚等に固定された状態での撮影時にハイパスフィルタのカットオフ周波数を低く設定し、レリーズスイッチが全押しされてから規定時間が経過するまで、カットオフ周波数が低く設定された状態で像振れ補正を継続し、規定時間が経過すると像振れ補正を停止する。これにより、レリーズスイッチが押された時の振動やシャッタ等の動作機構の振動による像振れが補正されつつ、振れ検出信号に含まれる低周波ノイズ等による振れ補正部材の不必要な駆動が低減される。

特開２００８−２４９９４２号公報

このように、特許文献１に記載の撮影装置では、三脚等に固定された状態での撮影時にハイパスフィルタのカットオフ周波数が低く設定されている。しかし、三脚固定時等であっても、ジャイロセンサの状態によっては、低周波ノイズが大きく（比較的高い周波数で）発生することがある。そのため、カットオフ周波数を単に低く設定するだけでは、像振れが必ずしも良好に補正されるわけではない。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ジャイロセンサ等の振れ検出信号を出力する手段の状態に応じた適切なカットオフ周波数を設定することが可能な像振れ補正装置、及びこのような像振れ補正装置における像振れ補正方法を提供することである。

本発明の一実施形態に係る像振れ補正装置は、被写体を撮像する撮像素子と、振れを検出して振れ検出信号を出力する振れ検出信号出力手段と、振れ検出信号出力手段より出力される振れ検出信号と振れ検出に関する所定の基準信号とを比較する信号比較手段と、信号比較手段による比較結果に基づいて所定のカットオフ周波数を設定するカットオフ周波数設定手段と、カットオフ周波数設定手段により設定されたカットオフ周波数に基づいて振れ検出信号に含まれる低周波成分を除去する低周波成分除去手段と、低周波成分が除去された振れ検出信号に基づいて撮像素子の受光面上での像振れを補正する像振れ補正手段とを備える。

このような構成によれば、振れ検出信号出力手段の状態に応じた適切なカットオフ周波数を設定することができる。これにより、振れ検出信号に含まれる低周波成分が良好に除去されて、像振れ補正の精度が向上する。

また、本発明の一実施形態に係る像振れ補正装置は、静止状態であるか否かを判定する静止状態判定手段を備える構成としてもよい。この構成において、カットオフ周波数設定手段は、像振れ補正装置が静止状態であると判定された場合に、カットオフ周波数を信号比較手段による比較結果に基づいた値に設定してもよい。

また、本発明の一実施形態において、カットオフ周波数は、像振れ補正装置が静止状態であると判定されていないときには、規定の値に設定されてもよい。

また、本発明の一実施形態において、静止状態判定手段は、カットオフ周波数が信号比較手段による比較結果に基づいた値に設定されてから所定時間継続して像振れ補正装置が静止状態でないか否かを判定する構成としてもよい。また、カットオフ周波数設定手段は、静止状態判定手段により所定時間継続して像振れ補正装置が静止状態でないと判定された場合に、カットオフ周波数を既定の値に設定する構成としてもよい。

また、本発明の一実施形態において、信号比較手段は、振れ検出信号出力手段より出力される振れ検出信号と基準信号との差分の絶対値を計算する構成としてもよい。また、カットオフ周波数設定手段は、信号比較手段により計算された差分の絶対値に基づいてカットオフ周波数を設定する構成としてもよい。

また、本発明の一実施形態において、カットオフ周波数設定手段は、信号比較手段により計算された差分の絶対値について所定の閾値判定を行い、閾値判定の結果に基づいてカットオフ周波数設定を設定する構成としてもよい。

また、本発明の一実施形態において、カットオフ周波数設定手段は、信号比較手段により計算された差分の絶対値が所定の第一の閾値よりも大きい場合に、カットオフ周波数を既定の値よりも高い値に設定し、該差分の絶対値が第一の閾値よりも小さい第二の閾値よりも小さい場合に、カットオフ周波数を既定の値よりも低い値に設定する構成としてもよい。

また、本発明の一実施形態において、カットオフ周波数設定手段は、信号比較手段により計算された差分の絶対値に基づいて所定の関数を演算し、演算によって得られた値を用いてカットオフ周波数を設定する構成としてもよい。

また、本発明の一実施形態において、信号比較手段は、振れ検出信号出力手段より所定期間内に出力される振れ検出信号の平均値、中央値又は最頻値を基準信号と比較する構成としてもよい。

また、本発明の一実施形態において、像振れ補正手段は、低周波成分が除去された振れ検出信号に基づいて撮影光学系の一部をなすレンズと撮像素子の少なくとも一方を駆動することにより、該撮像素子の受光面上での像振れを補正する構成としてもよい。

また、本発明の一実施形態に係る像振れ補正装置における像振れ補正方法は、振れを検出して振れ検出信号を出力する振れ検出信号出力ステップと、出力された振れ検出信号と振れ検出に関する所定の基準信号とを比較する信号比較ステップと、信号比較ステップでの比較結果に基づいて所定のカットオフ周波数を設定するカットオフ周波数設定ステップと、カットオフ周波数設定ステップにて設定されたカットオフ周波数に基づいて振れ検出信号に含まれる低周波成分を除去する低周波成分除去ステップと、低周波成分が除去された振れ検出信号に基づいて撮像素子の受光面上での像振れを補正する像振れ補正ステップとを含む。

本発明の一実施形態によれば、ジャイロセンサ等の振れ検出信号を出力する手段に応じた適切なカットオフ周波数を設定することが可能な像振れ補正装置、及びこのような像振れ補正装置における像振れ補正方法が提供される。

本発明の一実施形態に係る撮影装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態において実行されるデジタルハイパスフィルタ回路のカットオフ周波数の設定フローを示す図である。 図２に示されるデジタルハイパスフィルタ回路のカットオフ周波数の設定フローに含まれるサブルーチンを示す図である。

以下、本発明の実施形態の撮影装置について図面を参照しながら説明する。以下においては、本発明の一実施形態として、デジタル一眼レフカメラについて説明する。なお、撮影装置は、デジタル一眼レフカメラに限らず、例えば、ミラーレス一眼カメラ、コンパクトデジタルカメラ、ビデオカメラ（放送スタジオカメラ等）、カムコーダ、タブレット端末、ＰＨＳ（Personal Handy phone System）、スマートフォン、フィーチャフォン、携帯ゲーム機など、撮影機能を有する別の形態の装置に置き換えてもよい。

［撮影装置１全体の構成］
図１は、本実施形態の撮影装置１の構成を示すブロック図である。撮影装置１は、図１に示されるように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００、操作部１０２、駆動回路１０４、撮影レンズ１０６、絞り１０８、シャッタ１１０、固体撮像素子１１２、信号処理回路１１４、画像処理エンジン１１６、バッファメモリ１１８、カード用インタフェース１２０、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）制御回路１２２、ＬＣＤ１２４、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２６、外部接続インタフェース１２８、ジャイロセンサ１３０、ＡＤ変換回路１３２、デジタルハイパスフィルタ回路１３４及び像振れ補正機構１３６を備えている。なお、撮影レンズ１０６は複数枚構成であるが、図１においては便宜上一枚のレンズとして示す。また、撮影レンズ１０６の光軸ＡＸ方向をＺ軸方向と定義し、Ｚ軸方向と直交し且つ互いに直交する二軸方向をそれぞれＸ軸方向（水平方向）、Ｙ軸方向（垂直方向）と定義する。

操作部１０２には、電源スイッチやレリーズスイッチ、撮影モードスイッチなど、ユーザが撮影装置１を操作するために必要な各種スイッチが含まれる。ユーザにより電源スイッチが操作されると、図示省略されたバッテリから撮影装置１の各種回路に電源ラインを通じて電源供給が行われる。ＣＰＵ１００は電源供給後、ＲＯＭ１２６にアクセスして制御プログラムを読み出してワークエリア（不図示）にロードし、ロードされた制御プログラムを実行することにより、撮影装置１全体の制御を行う。

レリーズスイッチが操作されると、ＣＰＵ１００は、例えば、固体撮像素子１１２により撮像されたライブビュー（後述）に基づいて計算された測光値や、撮影装置１に内蔵されたＴＴＬ（Through The Lens）露出計（不図示）で測定された測光値に基づき適正露出が得られるように、駆動回路１０４を介して絞り１０８及びシャッタ１１０を駆動制御する。より詳細には、絞り１０８及びシャッタ１１０の駆動制御は、プログラムＡＥ（Automatic Exposure）、シャッタ優先ＡＥ、絞り優先ＡＥなど、撮影モードスイッチにより指定されるＡＥ機能に基づいて行われる。また、ＣＰＵ１００はＡＥ制御と併せてＡＦ（Autofocus）制御を行う。ＡＦ制御には、アクティブ方式、位相差検出方式、コントラスト検出方式等が適用される。また、ＡＦモードには、中央一点の測距エリアを用いた中央一点測距モード、複数の測距エリアを用いた多点測距モード等がある。ＣＰＵ１００は、ＡＦ結果に基づいて駆動回路１０４を介して撮影レンズ１０６を駆動制御し、撮影レンズ１０６の焦点を調整する。なお、この種のＡＥ及びＡＦの構成及び制御については周知であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

被写体からの光束は、撮影レンズ１０６、絞り１０８、シャッタ１１０を通過して固体撮像素子１１２の受光面にて受光される。なお、固体撮像素子１１２の受光面は、光軸ＡＸ方向（Ｚ軸方向）と直交するＸＹ平面である。固体撮像素子１１２は、例えばベイヤ型画素配置を有する単板式カラーＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサである。固体撮像素子１１２は、受光面上の各画素で結像した光学像を光量に応じた電荷として蓄積して、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）の画像信号を生成して信号処理回路１１４に出力する。なお、固体撮像素子１１２は、ＣＣＤイメージセンサに限らず、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサやその他の種類の撮像装置に置き換えられてもよい。固体撮像素子１１２はまた、補色系フィルタを搭載したものであってもよい。

信号処理回路１１４は、固体撮像素子１１２より入力される画像信号に対してクランプ、デモザイク等の所定の信号処理を施して、画像処理エンジン１１６に出力する。画像処理エンジン１１６は、信号処理回路１１４より入力される画像信号に対してマトリクス演算、Ｙ／Ｃ分離、ホワイトバランス等の所定の信号処理を施して輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ、Ｃｒを生成し、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）等の所定のフォーマットで圧縮する。バッファメモリ１１８は、画像処理エンジン１１６による処理の実行時、処理データの一時的な保存場所として用いられる。また、撮影画像の保存形式は、ＪＰＥＧ形式に限らず、最小限の画像処理（例えばクランプ）しか施されないＲＡＷ形式であってもよい。

カード用インタフェース１２０のカードスロットには、メモリカード２００が着脱可能に差し込まれている。

画像処理エンジン１１６は、カード用インタフェース１２０を介してメモリカード２００と通信可能である。画像処理エンジン１１６は、生成された圧縮画像信号（撮影画像データ）をメモリカード２００（又は撮影装置１に備えられる不図示の内蔵メモリ）に保存する。

また、画像処理エンジン１１６は、生成された輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ、Ｃｒをフレームメモリ（不図示）にフレーム単位でバッファリングする。画像処理エンジン１１６は、バッファリングされた信号を所定のタイミングで各フレームメモリから掃き出して所定のフォーマットのビデオ信号に変換し、ＬＣＤ制御回路１２２に出力する。ＬＣＤ制御回路１２２は、画像処理エンジン１１６より入力される画像信号を基に液晶を変調制御する。これにより、被写体の撮影画像がＬＣＤ１２４の表示画面に表示される。ユーザは、ＡＥ制御及びＡＦ制御に基づいて適正な輝度及びピントで撮影されたリアルタイムのスルー画（ライブビュー）を、ＬＣＤ１２４の表示画面を通じて視認することができる。

画像処理エンジン１１６は、ユーザにより撮影画像の再生操作が行われると、操作により指定された撮影画像データをメモリカード２００又は内蔵メモリより読み出して所定のフォーマットの画像信号に変換し、ＬＣＤ制御回路１２２に出力する。ＬＣＤ制御回路１２２が画像処理エンジン１１６より入力される画像信号を基に液晶を変調制御することで、被写体の撮影画像がＬＣＤ１２４の表示画面に表示される。

外部接続インタフェース１２８は、ＰＣ（Personal Computer）等の外部装置と接続するためのインタフェースである。外部接続インタフェース１２８は、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface、ＨＤＭＩは登録商標）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の有線接続プロトコルや、Wi-Fi、Bluetooth（登録商標）、IrDA等の無線接続プロトコルを用いてＰＣ等と通信可能である。

ところで、撮影者の手振れにより撮影装置１が振動すると、光軸ＡＸの角度振れや回転振れが生じて、固体撮像素子１１２の受光面に入射される被写体像に振れが生じる。像振れの原因となる撮影装置１の振動（振れ）は、ジャイロセンサ１３０により検出される。具体的には、ジャイロセンサ１３０は、撮影装置１に加わる二軸周り（Ｘ軸周り、Ｙ軸周り）の角速度を検出し、検出された二軸周りの角速度をＸＹ平面内（換言すると、固体撮像素子１１２ａの受光面１１２内）の振れを示す振れ検出信号として出力する。

ジャイロセンサ１３０より出力される振れ検出信号は、ＡＤ変換回路１３２によってＡＤ変換されて、ＣＰＵ１００及びデジタルハイパスフィルタ回路１３４に入力される。

ジャイロセンサ１３０より出力される振れ検出信号には、撮影装置１が静止状態であるときにも出力電圧（直流オフセット成分）が含まれる。デジタルハイパスフィルタ回路１３４は、例えば一次のバターワースフィルタであり、ジャイロセンサ１３０の直流オフセット成分（基準信号）の情報を保持している。そのため、デジタルハイパスフィルタ回路１３４内では、ＡＤ変換回路１３２より入力される振れ検出信号に含まれる直流オフセット成分が除去されて、直流オフセット成分除去後の振れ検出信号が積分される。これにより、角度信号が得られる。

ＣＰＵ１００は、デジタルハイパスフィルタ回路１３４より入力される角度信号に基づいて像振れ補正機構１３６を駆動制御する。なお、像振れ補正機構１３６は周知の構成であるため、ここでの詳細な説明は省略する。像振れ補正機構１３６は、角度信号に基づいて固体撮像素子１１２をＸＹ平面内で受光面での像振れが打ち消される方向に駆動する。これにより、手振れ等に起因する撮影画像の振れが抑えられる。また、像振れ補正機構１３６は、デジタルハイパスフィルタ回路１３４より入力される角度信号に基づいて撮影レンズ１０６の一部のレンズを光軸ＡＸから偏心させることにより、手振れ等に起因する撮影画像の振れを打ち消す構成に置き換えてもよい。また、像振れ補正機構１３６は、デジタルハイパスフィルタ回路１３４より入力される角度信号に基づいて固体撮像素子１１２と撮影レンズ１０６の一部のレンズの両方を駆動させることにより、手振れ等に起因する撮影画像の振れを打ち消す構成に置き換えてもよい。

［カットオフ周波数の設定フロー］
デジタルハイパスフィルタ回路１３４には、振れ検出信号に含まれる低周波ノイズを除去するためのカットオフ周波数が設定される。以下に、図２を用いて、ＣＰＵ１００によるデジタルハイパスフィルタ回路１３４のカットオフ周波数の設定フローを説明する。図２に示されるカットオフ周波数の設定フローは、撮影装置１の電源がオンされると開始され、撮影装置１の電源がオフされると終了する。

［図２のＳ１１（デフォルト設定）］
本処理ステップＳ１１では、デジタルハイパスフィルタ回路１３４のカットオフ周波数がデフォルトのカットオフ周波数Ｆ２に設定されると共に所定のタイマカウンタＴｃがゼロに設定される。

［図２のＳ１２（カットオフ周波数の設定）］
本処理ステップＳ１２では、サブルーチンが呼び出されて、デジタルハイパスフィルタ回路１３４のカットオフ周波数が設定される。図３に、かかるサブルーチンを示す。

・図３のＳ１２ａ（状態の判定）
本処理ステップＳ１２ａでは、撮影装置１が静止状態であるか否かが判定される。例示的には、デジタルハイパスフィルタ回路１３４より入力される角度信号のうち一定周波数以上の信号成分の振幅が一定期間継続して第一の閾値以内に収まる場合に静止状態と判定される。撮影装置１の静止状態として、典型的には、撮影装置１が三脚に固定された状態が挙げられる。

また、ＡＤ変換回路１３２より入力される振れ検出信号（ＲＡＷ信号）のうち、一定周波数以上の信号成分の振幅が、一定期間継続して第二の閾値以内に収まる場合に、静止状態と判定されるようにしてもよい。

また、撮影装置１は、デジタルハイパスフィルタ回路１３４と並列に別のデジタルハイパスフィルタ回路を備える構成としてもよい。この場合、別のデジタルハイパスフィルタ回路より入力される角度信号のうち、一定周波数以上の信号成分の振幅が、一定期間継続して第三の閾値以内に収まる場合に、静止状態と判定されるようにしてもよい。なお、別のデジタルハイパスフィルタ回路のカットオフ周波数は、デジタルハイパスフィルタ回路１３４と異なっており、例示的には、撮影装置１の静止状態を精度良く判定するため、デジタルハイパスフィルタ回路１３４のカットオフ周波数よりも低い。

なお、上記において、第一から第三の３つの閾値は、その値が同一であるか非同一であるかは問わない。

本処理ステップＳ１２ａにおいて撮影装置１が静止状態でないと判定された場合（Ｓ１２ａ：ＮＯ）、本サブルーチンは終了する。

・図３のＳ１２ｂ（エラー値Ｅの計算）
本処理ステップＳ１２ｂは、本処理ステップＳ１２ａにおいて撮影装置１が静止状態であると判定された場合（Ｓ１２ａ：ＹＥＳ）に実行される。本処理ステップＳ１２ｂでは、ＡＤ変換回路１３２より入力される振れ検出信号（ＲＡＷ信号）の平均値がエラー値Ｅとして計算される。平均値は、例えば、ＡＤ変換回路１３２により所定のレートでサンプリングされた時間軸上で直近のＮ個のサンプリング値（すなわち、所定期間内に入力された振れ検出信号（ＲＡＷ信号））を平均した値である。なお、サンプリング値は、ＣＰＵ１００内のバッファ１００ａに保持されている。また、平均値を、時間軸上で直近のＮ個のサンプリング値の中央値又は最頻値に代えてもよい。

・図３のＳ１２ｃ（エラー値Ｅ’の計算）
ＣＰＵ１００は、ジャイロセンサ１３０の直流オフセット成分（基準信号）の情報を保持している。本処理ステップＳ１２ｃでは、処理ステップＳ１２ｂ（エラー値Ｅの計算）にて計算されたエラー値Ｅと基準信号の値との差分がエラー値Ｅ’として計算される。ジャイロセンサ１３０の直流オフセット成分は、温度変化や時間経過等でドリフトする。これにより、撮影装置１が静止状態であるときの直流オフセット成分以外の、温度変化や時間経過等に起因する低周波ノイズが振れ検出信号に重畳される。そのため、エラー値Ｅ’は、主に、温度変化や時間経過等に起因する低周波ノイズ（直流オフセット成分のずれ量）と相関する。

・図３のＳ１２ｄ（エラー値Ｅ’の閾値判定）
本処理ステップＳ１２ｄでは、エラー値Ｅ’の絶対値が閾値Ａ１よりも小さいか否かが判定される。

・図３のＳ１２ｅ（カットオフ周波数の設定）
本処理ステップＳ１２ｅは、本処理ステップＳ１２ｄにおいてエラー値Ｅ’の絶対値が閾値Ａ１よりも小さいと判定された場合（Ｓ１２ｄ：ＹＥＳ）に実行される。この場合、低周波ノイズが小さい（すなわち、低い周波数でのみノイズが発生している）とみなされる。低周波ノイズが小さいため、デジタルハイパスフィルタ回路１３４のカットオフ周波数が低く設定されたとしても、低周波ノイズは良好に除去される。

そこで、本処理ステップＳ１２ｅでは、デジタルハイパスフィルタ回路１３４のカットオフ周波数がデフォルト値Ｆ２よりも低いＦ１に設定される。これにより、ＣＰＵ１００が本来取得したい波形がデジタルハイパスフィルタ回路１３４にて除去されにくくなり、像振れ補正の精度が向上する。本処理ステップＳ１２ｅが終了すると、本サブルーチンも終了する。

・図３のＳ１２ｆ（エラー値Ｅ’の閾値判定）
本処理ステップＳ１２ｆは、本処理ステップＳ１２ｄにおいてエラー値Ｅ’の絶対値が閾値Ａ１以上と判定された場合（Ｓ１２ｄ：ＮＯ）に実行される。本処理ステップＳ１２ｆでは、エラー値Ｅ’の絶対値が閾値Ａ２よりも大きいか否かが判定される。なお、閾値Ａ２は、閾値Ａ１よりも大きい値である。

・図３のＳ１２ｇ（カットオフ周波数の設定）
本処理ステップＳ１２ｇは、本処理ステップＳ１２ｆにおいてエラー値Ｅ’の絶対値が閾値Ａ２よりも大きいと判定された場合（Ｓ１２ｆ：ＹＥＳ）に実行される。この場合、低周波ノイズが大きい（すなわち、低くない周波数においてもノイズが発生している）とみなされる。低周波ノイズが大きいため、デジタルハイパスフィルタ回路１３４のカットオフ周波数が低く設定されると、低周波ノイズが良好には除去できない。

そこで、本処理ステップＳ１２ｇでは、デジタルハイパスフィルタ回路１３４のカットオフ周波数が、デフォルト値Ｆ２よりも高いＦ３に設定される。これにより、例えば、低周波ノイズが大きい場合であっても、低周波ノイズが良好に除去されて、像振れ補正の精度の劣化が抑えられる。本処理ステップＳ１２ｅが終了すると、本サブルーチンも終了する。

・図３のＳ１２ｈ（カットオフ周波数の設定）
本処理ステップＳ１２ｈは、本処理ステップＳ１２ｆにおいてエラー値Ｅ’の絶対値が閾値Ａ２以下と判定された場合（Ｓ１２ｆ：ＮＯ）に実行される。この場合、低周波ノイズが通常レベルとみなされる。そこで、本処理ステップＳ１２ｈでは、デジタルハイパスフィルタ回路１３４のカットオフ周波数がデフォルト値Ｆ２に設定される。これにより、低周波ノイズが良好に除去されて、像振れ補正の精度の劣化が抑えられる。本処理ステップＳ１２ｅが終了すると、本サブルーチンも終了する。

レリーズスイッチが全押しされると、像振れ補正機構１３６は、カットオ周波数が設定されたデジタルハイパスフィルタ回路１３４より出力される角度信号に基づいて、例えば、所定時間が経過するまで動作し、所定時間が経過すると、固体撮像素子１１２を規定位置に戻して停止する。これにより、像振れが精度良く補正されつつ、振れ検出信号に含まれる低周波ノイズ等による固体撮像素子１１２の不必要な駆動が低減される。

［図２のＳ１３（状態の判定）］
本処理ステップＳ１３は、図３のサブルーチンが終了すると実行される。本処理ステップＳ１３では、図３の処理ステップＳ１２ａ（状態の判定）にて撮影装置１が静止状態であると判定されたか否かが判定される。

［図２のＳ１４（タイマカウンタＴｃのリセット）］
本処理ステップＳ１４は、図３の処理ステップＳ１２ａ（状態の判定）の判定結果が静止状態である場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）に実行される。本処理ステップＳ１４では、タイマカウンタＴｃがゼロにリセットされる。本フローは、タイマカウンタＴｃのリセット後、処理ステップＳ１２（カットオフ周波数の設定）に戻る。

［図２のＳ１５（タイマカウンタＴｃのインクリメント）］
本処理ステップＳ１５は、図３の処理ステップＳ１２ａ（状態の判定）の判定結果が静止状態でない場合（Ｓ１３：ＮＯ）に実行される。本処理ステップＳ１５では、タイマカウンタＴｃが所定値インクリメントされる。

［図２のＳ１６（タイマカウンタＴｃの閾値判定）］
本処理ステップＳ１６では、タイマカウンタＴｃが所定値Ｔｓよりも大きいか否かが判定される。タイマカウンタＴｃが所定値Ｔｓ以下と判定された場合（Ｓ１６：ＮＯ）、本フローは、処理ステップＳ１２（カットオフ周波数の設定）に戻る。

［図２のＳ１７（カットオフ周波数の設定）］
本処理ステップＳ１７は、処理ステップＳ１６（タイマカウンタＴｃの閾値判定）にてタイマカウンタＴｃが所定値Ｔｓよりも大きいと判定された場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、すなわち、撮影装置１が所定時間継続して静止状態にない場合に実行される。

例えば処理ステップＳ１２（カットオフ周波数の設定）にてデジタルハイパスフィルタ回路１３４のカットオフ周波数がＦ１やＦ３に設定されてから、撮影装置１が所定時間継続して静止状態にない場合を考える。この場合、ジャイロセンサ１３０の直流オフセット成分が時間経過に伴いドリフトすることから、処理ステップＳ１２（カットオフ周波数の設定）にてカットオフ周波数を設定した時とは状況が異なる。そこで、本処理ステップＳ１７では、デジタルハイパスフィルタ回路１３４のカットオフ周波数がデフォルトのカットオフ周波数Ｆ２に戻される。次いで、本フローは、処理ステップＳ１４（タイマカウンタＴｃのリセット）にてタイマカウンタＴｃがリセットされ、処理ステップＳ１２（カットオフ周波数の設定）に戻る。

このように、本実施形態によれば、デジタルハイパスフィルタ回路１３４のカットオフ周波数がジャイロセンサ１３０の個体差（例えば、ジャイロセンサ１３０が潜在的に持つ直流オフセット成分（基準信号））、及びその時の状態（例えば、撮影装置１が静止状態にあることや、温度変化や時間経過等に起因して振れ検出信号に重畳される低周波ノイズの程度等）に応じて適切な値に設定される。これにより、ジャイロセンサ１３０より出力される振れ検出信号に含まれる低周波ノイズが良好に除去されて、像振れ補正機構１３６による像振れ補正が良好に行われる。

以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施形態等又は自明な実施形態等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。

デジタルハイパスフィルタ回路１３４のカットオフ周波数は、上記の実施形態では、２つの閾値Ａ１、Ａ２を用いて３つのパターンに設定可能であるが、別の実施形態では、より多くの閾値を用いてより多くのパターンに設定可能であってもよい。

また、デジタルハイパスフィルタ回路１３４のカットオフ周波数は、１つの閾値を用いて設定されてもよい。例示的には、図２の本処理ステップＳ１２ｄ（エラー値Ｅ’の閾値判定）においてエラー値Ｅ’の絶対値が閾値Ａ１よりも小さいと判定された場合（Ｓ１２ｄ：ＹＥＳ）に、カットオフ周波数がＦ１に設定され、エラー値Ｅ’の絶対値が閾値Ａ１以上と判定された場合（Ｓ１２ｄ：ＮＯ）に、処理ステップＳ１２ｆ（エラー値Ｅ’の閾値判定）が実行されることなく、カットオフ周波数がＦ２又はＦ３に設定される処理が考えられる。

また、例示的には、図２の本処理ステップＳ１２ｄ（エラー値Ｅ’の閾値判定）が実行されることなく、処理ステップＳ１２ｆ（エラー値Ｅ’の閾値判定）においてエラー値Ｅ’の絶対値が閾値Ａ２よりも大きいと判定された場合（Ｓ１２ｆ：ＹＥＳ）に、デジタルハイパスフィルタ回路１３４のカットオフ周波数がＦ３に設定され、エラー値Ｅ’の絶対値が閾値Ａ２以下と判定された場合（Ｓ１２ｆ：ＮＯ）に、カットオフ周波数がＦ１又はＦ２に設定される処理が考えられる。

また、デジタルハイパスフィルタ回路１３４のカットオフ周波数は、閾値Ａ１やＡ２を用いた閾値判定を行うことなく設定されてもよい。カットオフ周波数は、例えば、エラー値Ｅ’の絶対値を変数ｘとした所定の関数ｆ（ｘ）を用いて演算され、演算によって得られた値を用いて設定されてもよい。

また、上記の実施形態では、撮影装置１が静止状態である場合にデジタルハイパスフィルタ回路１３４のカットオフ周波数が適切な値に設定される構成となっているが、別の実施形態では、撮影装置１が静止状態以外の特定の状態である場合にデジタルハイパスフィルタ回路１３４のカットオフ周波数が適切な値に設定される構成としてもよい。静止状態以外の特定の状態には、例えば、レール機材に取り付けられた撮影装置１を該レール上で所定の速度で移動させる状態、雲台に取り付けられた撮影装置１を雲台上で所定の角速度で移動させる状態、等が挙げられる。例示的には、撮影装置１が上記の特定の状態にあるときに操作部１０２に対する所定の操作が行われると、エラー値Ｅ’が計算され、エラー値Ｅ’に応じたカットオフ周波数が設定される。

１ 撮影装置
１００ ＣＰＵ
１０２ 操作部
１０４ 駆動回路
１０６ 撮影レンズ
１０８ 絞り
１１０ シャッタ
１１２ 固体撮像素子
１１４ 信号処理回路
１１６ 画像処理エンジン
１１８ バッファメモリ
１２０ カード用インタフェース
１２２ ＬＣＤ制御回路
１２４ ＬＣＤ
１２６ ＲＯＭ
１２８ 外部接続インタフェース
１３０ ジャイロセンサ
１３２ ＡＤ変換回路
１３４ デジタルハイパスフィルタ回路
１３６ 像振れ補正機構
２００ メモリカード

Claims (10)

1. 像振れ補正装置において、
   被写体を撮像する撮像素子と、
   振れを検出して振れ検出信号を出力する振れ検出信号出力手段と、
   前記振れ検出信号出力手段より出力される振れ検出信号と前記振れ検出に関する所定の基準信号とを比較する信号比較手段と、
   前記信号比較手段による比較結果に基づいて所定のカットオフ周波数を設定するカットオフ周波数設定手段と、
   前記カットオフ周波数設定手段により設定されたカットオフ周波数に基づいて前記振れ検出信号に含まれる低周波成分を除去する低周波成分除去手段と、
   前記低周波成分が除去された振れ検出信号に基づいて前記撮像素子の受光面上での像振れを補正する像振れ補正手段と、
   前記像振れ補正装置が静止状態であるか否かを判定する静止状態判定手段と、
   を備え、
   前記カットオフ周波数設定手段は、
   前記像振れ補正装置が静止状態であると判定された場合に、前記カットオフ周波数を前記信号比較手段による比較結果に基づいた値に設定する、
   像振れ補正装置。
2. 前記カットオフ周波数は、
   前記像振れ補正装置が静止状態であると判定されていないときには、規定の値に設定されている、
   請求項１に記載の像振れ補正装置。
3. 前記静止状態判定手段は、
   前記カットオフ周波数が前記信号比較手段による比較結果に基づいた値に設定されてから所定時間継続して前記像振れ補正装置が静止状態でないか否かを判定し、
   前記カットオフ周波数設定手段は、
   前記静止状態判定手段により前記所定時間継続して前記像振れ補正装置が静止状態でないと判定された場合に、前記カットオフ周波数を前記規定の値に設定する、
   請求項２に記載の像振れ補正装置。
4. 前記信号比較手段は、
   前記振れ検出信号出力手段より出力される振れ検出信号と前記基準信号との差分の絶対値を計算し、
   前記カットオフ周波数設定手段は、
   前記信号比較手段により計算された前記差分の絶対値に基づいて前記カットオフ周波数を設定する、
   請求項１から請求項３の何れか一項に記載の像振れ補正装置。
5. 前記カットオフ周波数設定手段は、
   前記差分の絶対値について所定の閾値判定を行い、
   前記閾値判定の結果に基づいて前記カットオフ周波数を設定する、
   請求項４に記載の像振れ補正装置。
6. 前記カットオフ周波数設定手段は、
   前記差分の絶対値が所定の第一の閾値よりも大きい場合に、前記カットオフ周波数を前記規定の値よりも高い値に設定し、
   前記差分の絶対値が前記第一の閾値よりも小さい第二の閾値よりも小さい場合に、前記カットオフ周波数を前記規定の値よりも低い値に設定する、
   請求項２を引用する請求項４又は請求項５、若しくは請求項３を引用する請求項４又は請求項５に記載の像振れ補正装置。
7. 前記カットオフ周波数設定手段は、
   前記差分の絶対値に基づいて所定の関数を演算し、
   演算によって得られた値を用いて前記カットオフ周波数を設定する、
   請求項４に記載の像振れ補正装置。
8. 前記信号比較手段は、
   前記振れ検出信号出力手段より所定期間内に出力される振れ検出信号の平均値、中央値又は最頻値を前記基準信号と比較する、
   請求項１から請求項７の何れか一項に記載の像振れ補正装置。
9. 前記像振れ補正手段は、
   前記低周波成分が除去された振れ検出信号に基づいて撮影光学系の一部をなすレンズと前記撮像素子の少なくとも一方を駆動することにより、該撮像素子の受光面上での像振れを補正する、
   請求項１から請求項８の何れか一項に記載の像振れ補正装置。
10. 像振れ補正装置が実行する像振れ補正方法において、
    振れを検出して振れ検出信号を出力する振れ検出信号出力ステップと、
    出力された振れ検出信号と前記振れ検出に関する所定の基準信号とを比較する信号比較ステップと、
    前記像振れ補正装置が静止状態であるか否かを判定する静止状態判定ステップと、
    前記信号比較ステップでの比較結果に基づいて所定のカットオフ周波数を設定するカットオフ周波数設定ステップと、
    前記カットオフ周波数設定ステップにて設定されたカットオフ周波数に基づいて前記振れ検出信号に含まれる低周波成分を除去する低周波成分除去ステップと、
    前記低周波成分が除去された振れ検出信号に基づいて撮像素子の受光面上での像振れを補正する像振れ補正ステップと、
    を含み、
    前記カットオフ周波数設定ステップにて、
    前記静止状態判定ステップで前記像振れ補正装置が静止状態であると判定された場合、前記カットオフ周波数を前記信号比較ステップでの比較結果に基づいた値に設定する、
    像振れ補正方法。

Images