JP6752634B2 - 撮像装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、振る操作で撮影条件を変更可能なデジタルカメラなどの撮像装置およびその制御方法に関する。

撮像装置の操作性を向上させるために、使用者が振る操作を行うことによって測距点選択などに代表される撮影条件の変更を行える装置がある。特許文献１では、振れ補正用の角速度センサにより検出された振れ量が規定値を超えたときに、振れの方向および量に応じて測距エリアを選択するオートフォーカス（ＡＦ）カメラが開示されている。

特開２００３−２９１３２号公報

特許文献１では、使用者が撮影条件を変更するために撮像装置を振った場合、構図ずれが発生してしまうという課題があった。また、撮像装置を把持する使用者の手振れによって、撮影された画像の劣化が発生する可能性があるという課題があった。
本発明は、構図ずれや画像劣化を抑制しつつ、操作性を向上させることが可能な撮像装置の提供を目的とする。

本発明の一実施形態に係る装置は、撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像手段と、振れによる画像の像ブレを補正する補正手段と、前記振れを検出する検出手段が出力する信号を取得して選択位置に基づく撮影条件を変更する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記検出手段により検出される、前記補正手段が補正範囲の基準位置よりも端に向かう方向である第１方向の振れ量が第１の閾値を通過した後、前記検出手段により検出される、前記補正手段が前記補正範囲の前記基準位置に向かう方向である第２方向の振れ量が第２の閾値を通過したことに応じて、前記選択位置を変更することを特徴とする。

本発明によれば、構図ずれや画像劣化を抑制しつつ、操作性を向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係る撮像装置の斜視図およびブロック図である。 第１実施形態に係る測距点表示を示す説明図である。 第１実施形態に係る撮影動作を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る操作検出動作を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る測距点設定動作を示す説明図である。 本発明を実施した場合の撮影動作を示すグラフである。 本発明を実施した場合のファインダの表示と撮影画像を示す図である。 本発明を実施しない場合の撮影動作を示すグラフである。 本発明を実施しない場合のファインダの表示と撮影画像を示す図である。 第１実施形態の変形例に係る撮影動作を示すフローチャートである。 第１実施形態の変形例に係るファインダの表示を示す図である。 第１実施形態の変形例に係る撮像装置の振れ量を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係る操作検出動作を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る撮影動作を示すグラフである。 第２実施形態の変形例に係る撮像装置の振れ量を示すグラフである。 第２実施形態の変形例に係る操作検出動作を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る操作検出動作を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る撮影動作を示すグラフである。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る撮像装置１００について説明する。
図１（Ａ）は、撮像装置１００の斜視図である。撮像装置１００の横方向をＸ軸方向とし、縦方向をＹ軸方向とし、光軸方向をＺ軸方向と定義する。Ｘ軸を中心とする回転をピッチ振れｐとし、Ｙ軸を中心とする回転をヨー振れｙとし、Ｚ軸を中心とする回転をロール振れｒとする。外部から振れが加わることによって撮像装置１００が各方向に回転すると、撮像面上で像ブレが発生する場合があるため、像ブレ補正が行われる。

ファインダ１０９は、後述する撮像素子１０１で取得された被写体像などを表示する液晶モニタにより構成され、使用者が覗きこむことで被写体像を確認できる。レリーズボタン１１０は、使用者が撮影操作に用いる操作部材である。使用者がレリーズボタン１１０を押し込むことで、第１スイッチがＯＮしてレリーズ前段信号Ｓ１が発生する。さらにレリーズボタン１１０を押し込むことで第２スイッチがＯＮしてレリーズ信号Ｓ２が発生する。

図１（Ｂ）は、撮像素子１０１およびレンズ鏡筒１０２を例示する斜視図である。撮像素子１０１は、撮像光学系により被写体からの光が結像される予定結像面に配置される撮像面を備える。撮像素子１０１は撮像面上の光像を電気信号に光電変換する撮像動作を行う。レンズ鏡筒１０２は撮像装置１００に固定され、撮像光学系を構成する光学部材を備える。

角速度センサ１０３ｐ、１０３ｙは、撮像装置１００の振れの角速度を検出する。符号中の「ｐ」、「ｙ」は検出方向に対応し、ピッチ振れｐの方向、ヨー振れｙの方向をそれぞれ表わす。補正レンズ１０４は、撮像光学系の一部を成す可動光学部材であり、所定の補正範囲内において光軸と直交する面内を移動する。これにより撮像面上の像を移動させ、像ブレを補正することが可能である。

振れ補正回路１０５ｐ、１０５ｙは、角速度センサ１０３ｐ、１０３ｙからそれぞれ出力された角速度信号を積分して、撮像装置１００の振れ量（角変位）を演算する。これらの振れ補正回路はさらに、演算した振れ量から、振れを補正するための補正レンズ１０４の目標位置信号に変換する。駆動部１０６ｐ、１０６ｙは、補正レンズ１０４を駆動する。駆動部１０６ｐ、１０６ｙは、ピッチ振れｐ、ヨー振れｙをそれぞれ補正する方向に補正レンズ１０４を移動させる。変位センサ１０７ｐ、１０７ｙは、補正レンズ１０４の現在位置を検出する。変位センサ１０７ｐは駆動部１０６ｐによる補正レンズ１０４の変位を検出する。変位センサ１０７ｙは駆動部１０６ｙによる補正レンズ１０４の変位を検出する。

レンズ鏡筒１０２では、補正レンズ１０４の現在位置信号と補正レンズ１０４の目標位置信号との差が小さくなるように、駆動部１０６ｐ、１０６ｙの駆動制御が行われる。いわゆる閉ループ制御が行われる結果、振れ補正動作が行われる。つまり、撮像装置１００の振れに応じて撮像面上の像が補正されるので、ピッチ振れｐおよびヨー振れｙに起因する像ブレを抑制することができる。

フォーカスレンズ１０８は撮像光学系の一部を構成する可動光学部材であり、駆動回路１１５（図１（Ｃ）参照）により光軸方向に移動して、焦点調節動作が行われる。この他にもレンズ鏡筒１０２は各種レンズや絞りなどを備えるが、説明を省略する。

図１（Ｃ）のブロック図を参照して、撮像装置１００における要部の構成を説明する。操作検出回路１１１は、角速度センサ１０３ｐ、１０３ｙからそれぞれ出力された角速度信号を取得し、角速度信号に応じて操作信号を出力する。自動選択回路１１２は、撮像素子１０１により取得された被写体像の情報から、測距点を自動的に選択して自動選択信号を出力する。例えば、検出された被写体（人物）の顔領域に対応する測距点が選択される。測距点は撮像光学系の焦点状態の検出領域に相当し、所定の大きさをもつ。測距点設定回路１１３は、操作信号と自動選択信号を取得して測距点設定動作を行う。測距点設定動作では、操作信号または自動選択信号に応じて、撮像面上の任意の位置に測距点が設定され、各位置での測距点信号が出力される。

ファインダ１０９は、測距点設定回路１１３からの測距点信号に応じて、被写体に対応する測距点の位置を表示する。図２を参照して表示の具体例を説明する。図２（Ａ）は、ファインダ１０９の表示範囲１０９ａと、複数の測距点（点線の枠で示す）の配置を例示する。撮像面上の位置に対応した３５個の測距点が配置されている。各測距点には、上下方向にＡ〜Ｅ、左右方向に１〜７の座標が割り当てられている。例えば中央の測距点をＣ４で示し、Ｃ４から右方向に１単位、上方向に２単位だけ移動させた測距点をＡ５で示す。図２（Ｂ）は、ファインダ１０９の画面上にて、被写体像および点線枠の各測距点の配置を示す。被写体像と、測距点設定回路１１３により設定された測距点（実線の太枠Ａ５で示す）とが重ねて表示されるので、使用者は被写体に対応する測距点の位置を容易に把握できる。

フォーカス検出回路１１４は、焦点検出を行って駆動量信号を出力する。フォーカス検出回路１１４は測距点信号に応じて、測距点の位置における焦点状態を検出する。撮像素子１０１により取得された被写体像の情報に基づいて、撮像面上の任意の位置での焦点状態を示すフォーカスのずれ量が検出され、合焦動作に必要なフォーカスレンズ１０８の駆動量信号が駆動回路１１５に出力される。駆動回路１１５は駆動量信号にしたがって、フォーカスレンズ１０８を駆動する。フォーカス検出回路１１４、駆動回路１１５、フォーカスレンズ１０８によって、被写体に焦点を合わせる焦点調節動作が行われる。なお、図１（Ｃ）にて点線枠で囲んで示す部分（回路１１１から１１４）は、撮像装置１００の制御部１２０によって処理を実行可能である。

図３は、撮像装置１００の撮影動作例を示すフローチャートである。以下の各ステップに示す処理は、撮像装置１００の制御部１２０が備えるＣＰＵ（中央演算処理装置）により、所定のプログラムを実行することで実現される。

Ｓ１０１で撮影動作が開始されると、Ｓ１０２でＣＰＵは初期化動作を行う。初期化動作では、例えば、以下の処理が実行される。
・撮像装置１００の振れ量を初期値のゼロに設定する処理
・補正レンズ１０４の現在位置を補正範囲の中央（基準位置）であるゼロに設定する処理
・所定のフラグ（以下、操作検出待ちフラグという）をＯＦＦに設定する処理。
本実施形態では、補正範囲の基準位置を中央位置に設定して原点と定義しているが、撮影状態などに応じて基準位置を任意に設定可能である。

Ｓ１０３で自動選択回路１１２は、測距点の自動選択動作を行う。Ｓ１０４で振れ補正動作が行われた後、Ｓ１０５では後述する操作検出動作が行われる。Ｓ１０６でＣＰＵはレリーズ前段信号Ｓ１がＯＮ信号であるか否かを判定する。レリーズ前段信号Ｓ１がＯＮ信号でないと判定された場合、Ｓ１０４に戻る。レリーズ前段信号Ｓ１がＯＮ信号であると判定された場合、Ｓ１０７に処理を進め、所定の被写体に対する合焦動作が行われる。Ｓ１０８でＣＰＵはレリーズ信号Ｓ２がＯＮ信号であるか否かを判定する。Ｓ１０８でレリーズ信号Ｓ２がＯＮ信号でないと判定された場合、Ｓ１０４に戻る。Ｓ１０８でレリーズ信号Ｓ２がＯＮ信号であると判定された場合、Ｓ１０９に処理を進め、振れ補正動作と撮像動作が同時に行われる。その後、Ｓ１１０で撮影動作を終了する。

図４は、操作検出回路１１１による操作検出処理を示すフローチャートであり、図３のＳ１０５の処理に対応する。Ｓ１０５１で処理が開始し、Ｓ１０５２では操作検出待ちフラグがＯＮであるか否かについて判定される。操作検出待ちフラグがＯＦＦであると判定された場合、Ｓ１０５３に進み、操作検出待ちフラグがＯＮであると判定された場合、Ｓ１０５５に進む。Ｓ１０５３では、角速度センサ１０３ｐ，１０３ｙによって検出された振れ量（θと記す）の絶対値｜θ｜が所定の閾値（ＴＨと記す）と比較される。｜θ｜が閾値ＴＨより大きいと判定された場合、Ｓ１０５４に進み、｜θ｜が閾値ＴＨ以下であると判定された場合、Ｓ１０５８に進む。Ｓ１０５４では、操作検出待ちフラグがＯＮに設定された後にＳ１０５８に進む。

Ｓ１０５５では、振れ量の絶対値｜θ｜が閾値ＴＨより小さいかどうかについて判定される。振れ量の絶対値｜θ｜が閾値ＴＨより小さい場合、Ｓ１０５６に進み、振れ量の絶対値｜θ｜が閾値ＴＨ以上である場合にはＳ１０５８に進む。Ｓ１０５６で操作信号が取得される。つまり操作検出回路１１１は測距点設定回路１１３に対して操作信号を出力する。そしてＳ１０５７で操作検出待ちフラグがＯＦＦに設定された後にＳ１０５８に進む。Ｓ１０５８で操作検出処理を終了する。

図５を参照して、測距点設定動作を説明する。図５（Ａ）は、撮像装置１００の振れ量を示すグラフである。縦軸はピッチ方向の振れ量θｐを表わし、横軸はヨー方向の振れ量θｙを表わしている。ピッチ方向の最大振れ量をθｐ＿ｍａｘと表記し、ヨー方向の最大振れ量θｙ＿ｍａｘと表記する。ある時刻における振れ量を示す位置を点Ｐ（θｙ,θｐ）と表現する。実線の矢印Ｔは振れ量の軌跡、つまり点Ｐの時間変化を示している。操作検出動作において閾値ＴＨと比較される振れ量の絶対値｜θ｜は、下記式（１）で表される。
｜θ｜＝√（θｐ^２＋θｙ^２） 式（１）

図中の一点鎖線で示す円Ｃは、初期値ゼロを中心とした半径ＴＨの円を示す。点Ｐが半径ＴＨの円Ｃよりも外側にあるとき、振れ量の絶対値｜θ｜が閾値ＴＨより大きいことになる。また点Ｐが円Ｃよりも内側にあるとき、振れ量の絶対値｜θ｜が閾値ＴＨより小さいことになる。軌跡Ｔ上において、点Ｐが円Ｃの内側から外側に出る点を点Ｐ１とする。すなわち振れ量の絶対値｜θ｜が大きくなる方向に変化し、点Ｐ１で閾値ＴＨを通過する。このとき、初期化動作でＯＦＦに設定されていた操作検出待ちフラグがＯＮに設定される。その後、点Ｐは振れ量の絶対値｜θ｜が小さくなる方向に変化し、円Ｃの外側から内側に入る点Ｐ２に到達し、閾値ＴＨを通過する。このとき、操作信号が出力され、測距点設定回路１１３は、操作信号に応じて像面上の任意の位置に測距点を設定する。ここで出力される操作信号は、操作検出待ちフラグがＯＮからＯＦＦに変化するまでの間における、ピッチ方向の最大振れ量θｐ＿ｍａｘと、ヨー方向の最大振れ量θｙ＿ｍａｘに相当する信号である。

前述のように初期化動作により、振れ量の絶対値｜θ｜はゼロと設定されるとともに、補正レンズ１０４の現在位置は補正範囲の中央に相当するゼロに設定される。その後の振れ補正動作により、振れ量の大小に応じて補正レンズ１０４は振れを補正する方向に移動する。したがって、振れ量の絶対値｜θ｜が小さくなる方向は補正レンズ１０４が補正範囲の中央に向かう方向に対応し、振れ量の絶対値｜θ｜が大きくなる方向は補正レンズ１０４が補正範囲の端に向かう方向に対応する。ここで補正レンズ１０４が補正範囲の端に向かう方向の振れを、第１方向の振れと定義し、補正レンズ１０４が補正範囲の基準位置（中央位置）に向かう方向の振れを、第２方向の振れと定義する。操作検出回路１１１と測距点設定回路１１３は、第１方向の振れにより振れ量が閾値ＴＨを通過した後、第２方向の振れにより振れ量が閾値ＴＨを通過したことに応じて、撮影条件であるところの測距点の位置を変更する。

本実施形態では、第１方向の振れに対する第１の閾値と第２方向の振れに対する第２の閾値とを、同一の閾値ＴＨとする例を説明したが、第１の閾値と第２の閾値とを異なる閾値に設定してもよい。この場合、使用者の操作の挙動や、撮像装置１００の構成などに応じて、操作の検出感度や検出タイミングを詳細に調整することが可能になり、操作性が向上する。また閾値ＴＨは、手振れによって発生する振れ量よりも大きい値に設定される。手振れによって撮影条件の変更が行われることがないため、振れによる操作を誤検出することが無く、操作性が向上する。

図５（Ｂ）は、測距点設定動作を示す説明図である。測距点設定回路１１３は測距点移動量Ｄｐ、Ｄｙを算出する。測距点移動量Ｄｐ、Ｄｙは、操作信号に相当する最大振れ量θｐ＿ｍａｘ、θｙ＿ｍａｘに、所定の係数をそれぞれ乗算することにより算出される。現在の測距点をＢ５で示し、この位置から測距点移動量Ｄｐ、Ｄｙだけ移動した位置に測距点Ｄ２が設定される。このとき、算出された測距点移動量Ｄｐ、Ｄｙだけ移動した位置に測距点が存在しない場合には、当該位置に最も近い測距点が設定される。本実施形態では、撮像装置１００の回転方向と測距点の移動方向を一致させるため、ファインダ１０９の画面上の測距点は、θｐが正値のときに下方向に移動し、θｙが正値のときに左方向に移動するように係数が設定されている。また、ファインダ１０９の画面上の測距点の移動量に関しては、撮像装置１００を回転させたときに被写体像が移動する量と一致するように係数が設定されている。

図５（Ｃ）は、比較例として、図５（Ｂ）の場合とは異なる操作手段による測距点設定動作を示す説明図である。測距点の横方向の移動と縦方向の移動を２つのダイヤルにそれぞれ対応させた例を説明する。使用者は各々のダイヤルを操作することで、測距点を任意の位置へ移動させることができる。例えば、使用者は第１のダイヤルを操作して、測距点をＢ５→Ｂ４→Ｂ３→Ｂ２へと横方向に移動させる。その後、使用者は第２のダイヤルを操作して、測距点をＢ２→Ｃ２→Ｄ２へと縦方向に移動させる。使用者は多数の操作を行う必要があるため、操作が煩雑となり、操作性が低下する可能性がある。また、使用者がファインダ１０９を覗きこんでいる状態にて、ダイヤルを手探りで操作する必要があるため、操作性が低下する可能性がある。また、撮像装置１００の背面にタッチパネル式液晶表示部を設けて、使用者のタッチ操作によって測距点を選択することもできる。しかし、使用者がファインダ１０９を覗きこんでいる状態で手探りでの操作を行うか、一時的にファインダ１０９から目を離して操作する必要があり、操作性が低下する可能性がある。これに対し、本実施形態では、撮像装置の本体部を、使用者が所定の方向に振るという直感的で、かつ１回の操作で像面上の任意の位置に測距点を設定できるので、操作性が向上する。

次に図６から図９を用いて、本実施形態による効果について説明する。図６（Ａ）から（Ｈ）は、本実施形態の撮影動作の説明するためのグラフを示す。図７（Ａ）から（Ｅ）は、本実施形態におけるファインダ１０９の表示と撮影画像を例示する図である。図８（Ａ）から（Ｈ）は、本発明を実施しない場合の撮影動作を説明するためのグラフを示す。図９は、本発明を実施しない場合のファインダ１０９の表示と撮影画像を例示する図である。

まず、使用者の操作による振れ量が比較的小さい場合（第１例）について説明する。説明の簡単化のため、ヨー振れｙの正方向の振れのみが入力された場合を想定する。図６（Ａ）から（Ｄ）は、第１例にて本実施形態を実施した場合の動作を示している。各グラフの横軸は時間軸ｔであり、時刻ｔ０を起点（原点）とする。時刻ｔ１から時刻ｔ４までの時間は、振れによる操作が行われる時間を示している。つまり、使用者により撮像装置１００に対して意図的な振れが入力されるものとする。時刻ｔ１から時刻ｔ４までの時間以外では、振れによる操作が行われないものとし、撮像装置１００に対して手振れが入力される。時刻ｔ２および時刻ｔ３は、振れ量が閾値ＴＨを通過する時刻を示す。時刻ｔ２は振れ量が増加して閾値ＴＨに到達した時刻を示し、時刻ｔ３は振れ量が減少して閾値ＴＨに到達した時刻を示す。また時刻ｔ５から時刻ｔ６までの時間は撮像動作が行われる時間である。

各グラフの縦軸は、以下のとおりである。
・図６（Ａ）の縦軸：撮像装置１００のヨー方向の振れ量θｙを示す軸。
・図６（Ｂ）の縦軸：操作検出待ちフラグＦの状態を２値（ＯＮ、ＯＦＦ）で示す軸。
・図６（Ｃ）の縦軸：ヨー方向の振れｙを補正する方向の、補正レンズ１０４の位置（Ｌｙと記す）を示す軸
・図６（Ｄ）の縦軸：ヨー方向の振れｙによって移動する撮像面上の被写体像の位置（Ｉｙと記す）を示す軸。

図６（Ｃ）のＬｙ＿ｌｉｍｉｔは補正レンズ１０４の補正範囲の端（限界位置）を示し、補正レンズ１０４はこれ以上の移動ができないものとする。図示していないが、ヨー方向の振れｙの負方向にも補正範囲の端を示す「−Ｌｙ＿ｌｉｍｉｔ」がある。像ブレ補正装置では振れ補正量や補正レンズの位置をゆっくりと初期値に近づける動作が行われることがあり、一般にスローセンタリング動作と呼ばれる。時刻ｔ１から時刻ｔ６までの時間は、スローセンタリング動作に対して十分短い時間を想定しており、スローセンタリング動作による影響は無いとして説明する。

時刻ｔ０で撮影動作が開始されると、自動選択動作が行われて測距点が設定される。図７（Ａ）は、自動選択動作が行われて測距点Ｃ５が設定された状態を示す。使用者は、測距点を他の測距点に変更するために、図６（Ａ）の時刻ｔ１で撮像装置１００をヨー方向に振り始める。振れ量が大きくなって時刻ｔ２で閾値ＴＨを通過すると、図６（Ｂ）の操作検出待ちフラグがＯＦＦからＯＮに変わる。振れ量はθｙ＿ｍａｘ１に到達してから反転して減少し始める。振れ量が小さくなって時刻ｔ３で閾値ＴＨを通過する。時刻ｔ３で操作が確定し、測距点が変更される。このとき、図６（Ｂ）の操作検出待ちフラグがＯＦＦとなる。そして使用者は図６（Ａ）の時刻ｔ４で操作を完了して振れを止める。図７（Ｂ）は、θｙ＿ｍａｘ１に応じて測距点がＣ５から左側へ移動し、変更後の測距点Ｃ４がファインダ１０９の画面上に表示された状態を示す。

図６（Ａ）に示す時刻ｔ１から時刻ｔ４までの時間にて、使用者は撮像装置１００を振る操作を行うと、ヨー振れｙが発生する。その際、図６（Ｃ）で示すように振れ補正動作により補正レンズ１０４がヨー振れｙを補正する方向に移動するため、図６（Ｄ）において撮像面上の被写体像の位置Ｉｙは変化しない。よって、使用者が振る操作を行っている時刻ｔ１から時刻ｔ４までの時間にて構図ずれが抑制される（図７（Ｂ）参照）。

図６（Ｄ）の時刻ｔ５において、使用者がレリーズボタン１１０を操作してレリーズ前段信号Ｓ１がＯＮ信号になることで合焦動作が行われる。すなわち撮像装置１００は、図７（Ｂ）の測距点Ｃ４の位置に対応する被写体Ａ（図７（Ｃ）参照）に焦点を合わせる動作を行う。さらに、使用者の操作によりレリーズ信号Ｓ２がＯＮ信号となることで撮像装置１００は振れ補正動作と撮像動作を開始し、図６（Ｄ）の時刻ｔ６で撮像動作が完了し、画像データが記録される。操作が完了した時刻ｔ４では、図６（Ｃ）に示すように、補正レンズ１０４の位置ＬｙとＬｙ＿ｌｉｍｉｔの差はｄＬ１である。すなわち補正レンズ１０４の補正余裕はｄＬ１であり、手振れ量に対して十分大きい。この状態で撮像動作中に像ブレ補正が行われた場合、手振れが発生しても補正レンズ１０４の位置が補正範囲の端（図６（Ｃ）：Ｌｙ＿ｌｉｍｉｔ）まで達することは無い。このため、図６（Ｄ）にて撮像面上の被写体像の位置Ｉｙが変化せず、像ブレが抑制される。記録された画像データは、使用者が選択した測距点Ｃ４の位置に対応する被写体Ａ（図７（Ｃ）参照）に合焦している状態の画像データであり、補正動作によって構図ずれや像ブレが抑制されている。

次に図８（Ａ）から（Ｄ）、図９（Ａ）および（Ｂ）を参照して、第１例にて本発明を実施しない場合を説明する。図８（Ａ）から（Ｄ）は図６（Ａ）から（Ｄ）と対応し、図９（Ａ）および（Ｂ）は図７（Ｂ）および（Ｃ）と対応している。図６（Ａ）から（Ｄ）を用いて説明した内容と異なる部分のみ説明する。

使用者は、撮像装置１００をθｙ＿ｍａｘ１だけ振った後、図８（Ａ）の時刻ｔ４で操作を完了して振れを止める。本発明を実施しない場合、時刻ｔ４で操作が確定し、測距点が変更される。図９（Ａ）に示すように、θｙ＿ｍａｘ１に応じて測距点はＣ５からＣ４に移動し、変更後の測距点Ｃ４がファインダ１０９の画面上に表示される。操作が完了した時刻ｔ４において、図８（Ｃ）に示す補正レンズ１０４の位置ＬｙとＬｙ＿ｌｉｍｉｔとの差、すなわち補正レンズ１０４の補正余裕はｄＬ２である。図６（Ｃ）のｄＬ１と比較すると、「ｄＬ１＞ｄＬ２」であり、ｄＬ２は手振れ量に対して小さい。この状態で撮像動作中に振れ補正が行われると、図８（Ｃ）に示すように、手振れにより補正レンズ１０４の位置が補正範囲の端まで達する。このため、補正レンズ１０４の移動が部分的にできなくなり、図８（Ｄ）に示すように撮像面上の被写体像の位置Ｉｙが変化する。像ブレが抑制されないので、図９（Ｂ）に示すように、記録された画像は像ブレにより画像が劣化し、全体がぼけた画像となる。以上のように、本実施形態では、使用者が測距点を変更するために撮像装置１００を振る操作を行った場合でも、手振れによる画像劣化を抑制することができる。

次に、使用者の操作による振れ量が比較的大きい場合（第２例）について説明する。図６（Ｅ）から（Ｈ）、図７（Ｄ）および（Ｅ）は、第２例にて本実施形態を実施した場合の動作を示す。図６（Ｅ）から（Ｈ）は図６（Ａ）から（Ｄ）と対応し、図７（Ｄ）および（Ｅ）は図７（Ｂ）および（Ｃ）と対応している。図６（Ａ）から（Ｄ）を用いて説明した内容と異なる部分のみ説明する。

使用者は、図６（Ｅ）の時刻ｔ１で撮像装置１００をヨー方向に振り始め、図６（Ａ）のθｙ＿ｍａｘ１より大きいθｙ＿ｍａｘ２だけ振った後、反転して逆方向に振り、時刻ｔ４で操作を完了して振れを止める。その際、図６（Ｇ）の時刻ｔ２^＊で、振れにより補正レンズ１０４の位置が補正範囲の端まで到達する。このときから補正範囲外となり、時刻ｔ３^＊では逆方向の振れにより補正レンズ１０４の位置が再び補正範囲内に戻る。図７（Ｄ）に示すように、時刻ｔ３でθｙ＿ｍａｘ２に応じて測距点はＣ５からＣ２に移動し、変更後の測距点Ｃ２がファインダ１０９の画面上に表示される。

図６（Ｅ）の時刻ｔ１〜ｔ４の期間では、使用者の操作によりヨー振れｙが発生するが、図６（Ｇ）に示す時刻ｔ２^＊〜ｔ３^＊の期間を除き、振れ補正動作により補正レンズ１０４がヨー振れｙを補正する方向に移動する。図６（Ｈ）において時刻ｔ２^＊〜ｔ３^＊の期間を除いて、撮像面上の被写体像の位置Ｉｙは変化しない。そのため、使用者が操作を完了した時刻ｔ４で、構図ずれが抑制される（図７（Ｄ）参照）。

時刻ｔ５で使用者がレリーズボタン１１０を操作してレリーズ前段信号Ｓ１がＯＮ信号となることで合焦動作が行われ、測距点Ｃ２の位置に対応する被写体Ｂ（図７（Ｅ）参照）に対して焦点が合う。図７（Ｅ）に示すように、記録された画像データは、使用者が選択した測距点Ｃ２の位置に対応する被写体Ｂに焦点が合った画像のデータであり、振れ補正動作によって構図ずれや像ブレが抑制されている。

図８（Ｅ）から（Ｈ）、図９（Ｃ）および（Ｄ）は、第２例にて本発明を実施しない場合を示す。図８（Ｅ）から（Ｈ）は図６（Ａ）から（Ｄ）と対応し、図９（Ｃ）および（Ｄ）は図７（Ｂ）および（Ｃ）と対応している。図６（Ａ）から（Ｄ）を用いて説明した内容と異なる部分のみ説明する。

使用者は、図８（Ｅ）に示すように撮像装置１００を、図８（Ａ）のθｙ＿ｍａｘ１より大きいθｙ＿ｍａｘ２だけ振った後、時刻ｔ４で操作を完了して振れを止める。この場合、時刻ｔ４で操作が確定し、測距点が変更される。その際、図８（Ｇ）の時刻ｔ２^＊で振れにより補正レンズ１０４の位置が補正範囲の端（Ｌｙ＿ｌｉｍｉｔ）まで達する。補正範囲外の状態が続き、θｙ＿ｍａｘ２に応じて測距点はＣ５からＣ２に移動し、変更後の測距点Ｃ２がファインダ１０９の画面上に表示される（図９（Ｃ）参照）。

図８（Ｅ）にて時刻ｔ１〜ｔ４の期間で、使用者の操作によりヨー振れｙが発生するが、図８（Ｇ）の時刻ｔ２^＊以降では、補正レンズ１０４はヨー振れｙを補正する方向に移動できない。つまり、図８（Ｈ）に示すように撮像面上の被写体像の位置ＩｙはｄＩ２だけ変化する。そのため、使用者が振る操作を開始した時刻ｔ１での表示（図７（Ａ）参照）に対して、操作が完了した時刻ｔ４の表示では被写体の画像が右に移動し、図９（Ｃ）に示すように構図ずれが発生する。

また図８（Ｈ）の時刻ｔ５〜ｔ６の期間で、撮像動作中に振れ補正を行う場合、補正レンズ１０４はヨー振れｙを補正する方向に移動できない。そのため、撮像面上の被写体像の位置Ｉｙが変化し、像ブレが抑制されない。図９（Ｄ）に示すように、構図ずれと像ブレにより画像が劣化し、被写体の画像が右に移動し、全体がぼけた画像となってしまう。

本実施形態では、使用者が操作の目的で行う振れによる構図ずれや手振れによる画像劣化を抑制できる。本実施形態によれば、構図ずれや画像劣化を抑制しつつ、操作性を向上させた撮像装置を提供することができる。

［変形例］
以下、第１実施形態の変形例を説明する。図１０は、本変形例に係る撮影動作を示すフローチャートである。図３との相違点であるＳ１２１およびＳ１２２の処理のみ説明する。本変形例では、Ｓ１０４で振れ補正動作が行われた後、Ｓ１２１でレリーズ前段信号Ｓ１がＯＮ信号であるか否かが判定される。レリーズ前段信号Ｓ１がＯＮ信号である場合、Ｓ１２２に処理を進め、ＯＦＦ信号である場合にはＳ１０４に戻る。Ｓ１２２で操作検出動作が行われた後、Ｓ１０７に進む。レリーズ前段信号Ｓ１がＯＮ信号であるときには、使用者が手指でレリーズボタン１１０を操作しているので、他の手指でダイヤルなどを同時に操作しようとした時、操作性が低下する可能性がある。本変形例では、撮像装置本体部を特定の方向に振る操作で像面上の任意の位置に測距点を設定できるため、操作性を向上させることができる。

図１１は、本変形例に係るファインダ１０９の表示例を示す図である。本変形例では、自動選択動作の後に変更可能な測距点が限定される。図１１（Ａ）は、図１０のＳ１０３での自動選択動作の後におけるファインダ１０９の表示を示す。表示画面には測距点Ｃ４が太枠で表示されるとともに、被写体像の情報から自動的に選択された変更可能な測距点Ａ５、Ｂ２、Ｄ２、Ｅ５（候補位置を点線枠で示す）で表示される。図１１（Ｂ）は、図１０のＳ１２２での操作検出動作の後におけるファインダ１０９の表示を示す。変更可能な測距点から、操作検出動作によって選択された測距点（図中ではＢ２）に変更され、変更後の測距点がファインダ１０９の画面上に表示される。本変形例によれば、変更可能な測距点（候補位置）が限定されるため、誤操作の可能性を低減でき、操作性を向上させることができる。

図１２（Ａ）は、本変形例に係る撮像装置の振れ量を示すグラフである。縦軸および横軸の設定については図５（Ａ）と同じである。本変形例では、振れ角速度の絶対値｜ω｜に応じて操作信号が出力される。ある時刻における振れ角速度の絶対値｜ω｜は、ピッチ方向の角速度ωｐと、ヨー方向の角速度ωｙを用いて下記式（２）で表される。
｜ω｜＝√（ωｐ^２＋ωｙ^２） 式（２）

図１２（Ａ）にて、点Ｐｐｅａｋは、｜ω｜が最小値｜ω｜＿ｍｉｎとなるときの点である。点Ｐｐｅａｋにて、ピッチ方向の最大振れ量をθｐ＿ｍａｘと表記し、ヨー方向の最大振れ量をθｙ＿ｍａｘと表記する。出力される操作信号は、操作検出待ちフラグがＯＮからＯＦＦに変わるまでの間における、点Ｐｐｅａｋでのピッチ方向の最大振れ量θｐ＿ｍａｘおよびヨー方向の最大振れ量θｙ＿ｍａｘに相当する信号である。本変形例では、操作信号の出力に際し、角速度センサ１０３ｐ、１０３ｙから出力された角速度信号を直接利用できるので、簡易な構成となる。

図１２（Ｂ）の振れ量を示すグラフを参照して、第１実施形態の変形例における操作を説明する。この変形例では、ある時刻における振れ量Ｐ（θｙ,θｐ）を中心とした半径ＴＨの円Ｃ２が設定され、一定時間ごとに振れ量Ｐを検知して円Ｃ２の中心を更新する処理が実行される。振れ量の軌跡Ｔ上において、円Ｃ２の内側から外側に出る点Ｐ１と、円Ｃ２の外側から内側に入る点Ｐ２において、振れ量が閾値ＴＨを通過することになる。ある時刻における振れ量が、初期値ゼロに近い場合でも、逆に離れている場合でも、振れ量Ｐから円Ｃ２上の点（閾値ＴＨの点）までの距離がほぼ一定となる。したがって操作時に検知される振れ量が常にほぼ一定となるので、操作性が向上する。

［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態の撮像装置２００を説明する。第１実施形態と同様の個所については説明を省略し、第１実施形態との相違点について説明する。このような説明の省略の仕方は後述の変形例や実施形態でも同じである。

図１３は、本実施形態に係る操作検出回路１１１の操作検出動作を示すフローチャートである。図４と相違するステップは、Ｓ２０５１からＳ２０５３である。本実施形態では、Ｓ１０５４の後にＳ２０５１へ進み、振れ角速度の絶対値｜ω｜をω１に設定してメモリに記憶する処理が実行される。そしてＳ１０５８へ移行して処理を終了する。また、Ｓ１０５５で振れ量の絶対値｜θ｜が閾値ＴＨより小さいと判定された場合（ｙｅｓの判定時）、Ｓ２０５２に進み、振れ角速度の絶対値｜ω｜をω２に設定してメモリに記憶する処理が行われる。

さらに、Ｓ２０５２の後にＳ２０５３へ処理を進め、ω１とω２がどちらも閾値ＴＨ２より大きいかどうかについて判定処理が行われる。ω１またはω２が閾値ＴＨ２以下である場合（ｎｏの判定時）、Ｓ１０５８に進む。ω１とω２がともに閾値ＴＨ２より大きい場合（ｙｅｓの判定時）、Ｓ１０５６に進み、操作信号が出力される。すなわち、操作検出回路１１１と測距点設定回路１１３は、振れ量が閾値を通過したときの振れ状態であるところの振れ角速度の絶対値に応じて撮影条件を変更する。

図１４に示すグラフを参照して、本実施形態の撮影動作を説明する。図１４（Ａ）および（Ｂ）は、ヨー振れｙの正方向への操作による振れが入力された場合の、振れ量θｙ、振れ角速度ωｙの時間変化をそれぞれ示す。横軸は時間軸ｔである。時刻ｔ１から時刻ｔ３までの時間、および時刻ｔ４から時刻ｔ６までの時間は、振れによる操作が行われる時間であり、撮像装置２００に対して操作による振れが入力される。振れによる操作中には使用者が構図を確認する必要がないため、振れ角速度が比較的大きい。そのため、時刻ｔ２および時刻ｔ５で振れ量が閾値ＴＨをそれぞれ通過する際の振れ角速度ωｙ１は図１４（Ｂ）の閾値ＴＨ２より大きく、操作検出回路１１１は操作信号を出力し、測距点が変更される。

図１４（Ｃ）および（Ｄ）は、ヨー振れｙの正方向へパンニングによる振れが入力された場合の、振れ量θｙ、振れ角速度ωｙの時間変化をそれぞれ示す。横軸は時間軸ｔである。時刻ｔ１から時刻ｔ３までの時間、および時刻ｔ４から時刻ｔ６までの時間は、使用者によりパンニング操作が行われる時間であり、撮像装置２００に対して操作による振れが入力される（図１４（Ｃ）参照）。パンニング操作中には使用者が構図を確認しながら画角を変更する必要があるため、振れ角速度が比較的小さい。そのため、時刻ｔ２および時刻ｔ５で振れ量が閾値ＴＨをそれぞれ通過する際の振れ角速度ωｙ２、ωｙ３は図１４（Ｄ）の閾値ＴＨ２より小さく、操作検出回路１１１は操作信号を出力せず、測距点が変更されない。ここではパンニング操作の例を説明したが、チルティング操作の場合についても同様である。
本実施形態では、パンニング（またはチルティング）時の振れによる操作を誤検出することが無いので、操作性が向上する。その他の点においては、第１実施形態の場合と同様の効果が得られる。

［変形例］
図１５および図１６を参照して、第２実施形態の変形例を説明する。
図１５は、本変形例に係る撮像装置の振れ量を示すグラフである。縦軸および横軸の設定については図５（Ａ）と同じである。本変形例では、振れ量が閾値を通過したときの振れ状態であるところの、振れ方向の角度差に応じて撮影条件が変更される。θｙ軸と、初期値ゼロから点Ｐを結ぶ直線とがなす角を振れ方向φと定義する。軌跡Ｔ上において、点Ｐが円Ｃの内側から外側に向かって閾値ＴＨを通過したとき（点Ｐ１）の振れ方向の角度をφ１と表記する。また円Ｃの外側から内側に向かって閾値ＴＨを通過したとき（点Ｐ２）の振れ方向の角度をφ２と表記する。

図１６は、本変形例に係る操作検出動作を示すフローチャートである。図４と相違するステップは、Ｓ２０５４からＳ２０５６である。本変形例では、Ｓ１０５４の後にＳ２０５４に進み、振れ方向φをφ１に設定してメモリに記憶する処理が実行される。そしてＳ１０５８に進み、処理を終了する。また、Ｓ１０５５でｙｅｓの判定が行われた場合、Ｓ２０５５に進み、振れ方向φをφ２に設定してメモリに記憶する処理が実行される。さらに、Ｓ２０５５の後にＳ２０５６に進み、φ１とφ２との差の絶対値｜φ２−φ１｜が所定の閾値ＴＨ３と比較される。｜φ２−φ１｜が閾値ＴＨ３より小さいか否かの判定処理が行われる。｜φ２−φ１｜≧ＴＨ３の場合（ｎｏの判定時）、Ｓ１０５８に進む。また｜φ２−φ１｜＜ＴＨ３の場合（ｙｅｓの判定時）、Ｓ１０５６に処理を進め、操作信号が取得される。

振れによる操作については、使用者の意図する操作方向が予め決まっているため、振れ方向の角度差が比較的小さい。本変形例では、振れ方向の角度差が比較的小さいときにのみ撮影条件が変更されるため、振れによる操作を誤検出することが無く、操作性が向上する。

［第３実施形態］
次に本発明の第３実施形態の撮像装置３００を説明する。
図１７は、本実施形態に係る操作検出回路１１１の操作検出動作を示すフローチャートである。図４と相違するステップは、Ｓ３０５１からＳ３０５５である。本実施形態では、Ｓ１０５４の後のＳ３０５１でタイマが計時を開始し、開始時刻からの時間を計測して経過時間（Ｔと記す）を更新し続ける。また、Ｓ１０５７で操作検出待ちフラグがＯＦＦに設定された後、Ｓ３０５３でタイマが計時を終了し、経過時間Ｔがゼロにリセットされる。

さらに、Ｓ１０５２の後（ｙｅｓの判定時）にＳ３０５２へ処理を進め、経過時間Ｔが所定の閾値時間（Ｔ１と記す）より大きいか否かについて判定処理が行われる。Ｔ≦Ｔ１の場合（ｎｏの判定時）、Ｓ１０５５に進み、Ｔ＞Ｔ１の場合（ｙｅｓの判定時）、Ｓ３０５４に進む。Ｓ３０５４では操作検出待ちフラグがＯＦＦに設定される。次のＳ３０５５でタイマが計時を終了し、経過時間Ｔがゼロにリセットされる。Ｓ３０５１、Ｓ３０５３、Ｓ３０５５の後、Ｓ１０５８に進む。

本実施形態の操作検出回路１１１と測距点設定回路１１３は、第１方向の振れにより振れ量が閾値を通過した後、所定時間内に、第２方向の振れにより振れ量が閾値を通過したことに応じて撮影条件が変更される。

図１８は、本実施形態に係る撮影動作を示すグラフである。図１８（Ａ）から（Ｃ）は、ヨー振れｙの正方向への操作による振れが入力された場合の、振れ量θｙ、操作検出待ちフラグＦの各時間変化と、経過時間Ｔの変化を示す。時間軸ｔ上での時刻ｔ１〜ｔ６、および入力される振れについては図１４（Ａ）と同様である。

振れ量が大きくなって、図１８（Ａ）の時刻ｔ２で振れ量θｙが閾値ＴＨを通過すると、操作検出待ちフラグがＯＮとなり（図１８（Ｂ））、タイマが計時を開始する（図１８（Ｃ））。図１８（Ａ）の時刻ｔ３で振れ量θｙが最大振れ量θｙ＿ｍａｘ１に到達し、時刻ｔ４から振れ量θｙが減少に転じて時刻ｔ５で閾値ＴＨを通過する。時刻ｔ６で振れ量θｙがゼロとなる。使用者が行う振れによる操作中には構図を確認する必要がないため、振れ角速度は比較的大きい。そのため、経過時間ＴがＴ１に達する予定時刻ｔ７よりも前に、時刻ｔ５で振れ量が閾値ＴＨを通過した場合、操作検出回路１１１は操作信号を出力し、測距点が変更される。

図１８（Ｄ）から（Ｆ）は、ヨー振れｙの正方向へパンニングによる振れが入力された場合の、振れ量θｙ、操作検出待ちフラグＦの各時間変化と、経過時間Ｔの変化を示す。時間軸ｔ上での時刻ｔ１〜ｔ６、および入力される振れは図１４（Ｃ）と同様である。パンニングでは、使用者が構図を確認しながら画角を変更する必要があるため、振れ角速度が比較的小さい。そのため、時刻ｔ５で振れ量θｙが閾値ＴＨを通過する前に、時刻ｔ７で経過時間Ｔが閾値時間Ｔ１に達する（図１８（Ｆ））。よって、操作検出回路１１１は操作信号を出力せず、測距点が変更されない。ここではパンニング操作の例を説明したが、チルティング操作の場合についても同様である。

本実施形態では、パンニング（またはチルティング）時の振れによる操作を誤検出することが無く、操作性が向上する。その他の点においては、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。

［その他の実施形態］
以上、本発明の構成を複数の実施形態として説明したが、上記の各実施形態に示した例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。例えば、以下の形態がある。

・ファインダ１０９の実施形態
撮像素子で取得された被写体像などを液晶モニタに表示する実施形態以外に、撮像光学系を通過して撮像面に入射する光束をミラーなどで分岐して光学的に表示する光学ファインダがある。

・ＡＦ（オートフォーカス）方式の実施形態
撮像素子で取得された被写体像の情報から焦点ずれ量を算出する実施形態以外に、ＡＦセンサを設けてずれ量を算出する位相差ＡＦ方式がある。また、フォーカスレンズを移動させながらコントラスト値が高い位置を探索するコントラストＡＦ方式がある。

・像ブレ補正の実施形態
像ブレ補正手段として補正レンズを移動させる実施形態以外に、撮像素子やプリズムを移動させる形態がある。また光学式像ブレ補正（または光学防振）に限定されず、電子式像ブレ補正（または電子防振）を採用してもよい。電子式像ブレ補正の場合、撮像面で得られる像の一部を切り出し、その切り出し位置を振れに合わせて移動させる処理が行われる。あるいは光学式像ブレ補正と電子式像ブレ補正との併用も可能である。また、振れ検出に角速度センサを用いる実施形態以外に、撮像面で得られる像に基づいて振れベクトル（動きベクトル）を算出することで、画像処理により振れを検出する形態がある。

・撮影条件についての実施形態
前記実施形態では撮像装置を振る操作に応じて変更される撮影条件として、焦点状態の検出位置を例示したが、測光ポイントの位置や階層メニューの選択、各種撮影条件のリセットなどを行う実施形態でもよい。

１００ 撮像装置
１０１ 撮像素子
１０３ 角速度センサ
１０４ 補正レンズ
１０５ 振れ補正回路
１０８ フォーカスレンズ
１０９ ファインダ
１１１ 操作検出回路
１１３ 測距点設定回路
１１４ フォーカス検出回路
１２０ 制御部

Claims (8)

1. 撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像手段と、
   振れによる画像の像ブレを補正する補正手段と、
   前記振れを検出する検出手段が出力する信号を取得して選択位置に基づく撮影条件を変更する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記検出手段により検出される、前記補正手段が補正範囲の基準位置よりも端に向かう方向である第１方向の振れ量が第１の閾値を通過した後、前記検出手段により検出される、前記補正手段が前記補正範囲の前記基準位置に向かう方向である第２方向の振れ量が第２の閾値を通過したことに応じて、前記選択位置を変更することを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御手段は、前記振れ量が前記第１または前記第２の閾値を通過したときの前記振れの状態により前記選択位置を変更するか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御手段は、前記振れ量が前記第１の閾値を通過したときの前記振れの角速度の大きさ、および前記振れ量が前記第２の閾値を通過したときの前記振れの角速度の大きさが閾値より大きい場合に前記選択位置を変更することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記制御手段は、前記振れ量が前記第１の閾値を通過したときの前記振れの振れ方向と、前記振れ量が前記第２の閾値を通過したときの前記振れの振れ方向との角度差が閾値より小さい場合に前記選択位置を変更することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
5. 前記制御手段は、前記第１方向の振れ量が前記第１の閾値を通過した後、予め定められている時間内に、前記第２方向の振れ量が前記第２の閾値を通過したことに応じて、前記選択位置を変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
6. 前記制御手段は、前記選択位置として、前記撮像光学系の焦点状態を検出する位置を変更することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記制御手段は前記振れ量にしたがって前記撮像光学系の焦点状態を検出する位置を変更することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 撮像光学系を通して撮像手段が被写体を撮像する工程と、
   振れによる画像の像ブレを補正手段が補正する工程と、
   前記振れを検出する検出手段の出力する信号を制御手段が取得して選択位置に基づく撮影条件を変更する工程と、を有する撮像装置にて実行される制御方法であって、
   前記検出手段により検出される、前記補正手段が補正範囲の基準位置よりも端に向かう方向である第１方向の振れ量が第１の閾値を通過した後、前記検出手段により検出される、前記補正手段が前記補正範囲の前記基準位置に向かう方向である第２方向の振れ量が第２の閾値を通過したことに応じて、前記制御手段が前記選択位置を変更することを特徴とする撮像装置の制御方法。