JP6818426B2 - 像振れ補正装置及びその制御方法、撮像装置、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、像振れを補正する技術に関する。

近年、カメラやビデオ等の撮像装置は高倍率化が進んでおり、手振れを含む撮像装置に加わる振れによる画角変動の抑制機能の向上が求められている。振れ補正には、大別して光学的防振と電子防振とがある。光学的防振においては、撮像光学系の一部を成す防振レンズ（振れ補正レンズ）が、光軸と略直交する方向に動作可能に設けられ、振れをキャンセルする方向に防振レンズが駆動される。

一方、従来からある代表的な焦点調節の方式として、三角測距方式とコントラストＡＦ方式とがある。コントラストＡＦ方式は、撮像素子から得られた輝度信号に対して特定周波数成分をフィルタ処理で抽出した焦点評価値（コントラスト評価値）を用いて自動焦点調整（ＡＦ）を行う方式である。特許文献１は、手振れに起因する合焦精度への影響を軽減するために、手振れの程度に応じて三角測距方式による合焦位置とコントラストＡＦ方式による合焦位置をそれぞれの重み付けを変更した合焦位置とする技術を開示している。

特開２００９−１４５８５２号公報

しかしながら、近年、振れ補正機構の性能向上の要求を満たすために、防振レンズが光軸からあまりに大きく外れるほど駆動されると、光学性能の変化により、画像中心部の被写体コントラストが低下するという問題が発生する。この問題の解消のために、防振レンズの補正量に連動して、画像中心部の被写体コントラストを維持するようにフォーカスレンズを光軸方向へ補正駆動することが考えられる。

一方、コントラストＡＦ方式によるＡＦ制御では、撮影の直前に、被写体のコントラストの高低の程度を検出するために、フォーカスレンズの位置を所定周期毎に所定量だけ変化させながら焦点評価値を取得する、いわゆる山取りスキャンが行われる。ここで、山取りスキャンを行っている最中に、仮に、前述した防振レンズの補正量に連動したフォーカスレンズの補正駆動を行ったとすると、山取りスキャンを適切に行えず、適切な焦点評価値を取得できなくなるおそれがある。その結果、適切な合焦位置にフォーカスレンズを駆動することができず、撮像された画像の合焦精度が低下するおそれがある。

本発明の目的は、適切な振れ補正と適切な焦点評価値の取得とを両立させることである。

上記目的を達成するために本発明は、振れを検出する検出手段により検出された振れに基づいて、移動手段により補正手段を撮像光学系の光軸方向と異なる方向へ移動させる像振れ補正装置であって、フォーカスレンズを前記光軸方向へ駆動しながら、被写体の撮像により得られる撮像信号に基づいて焦点評価値を取得する取得手段と、前記取得手段により前記フォーカスレンズが駆動中であるか否かに応じて、前記フォーカスレンズの制御の方法を決定し、該決定した方法を用いて、前記移動手段による前記補正手段の移動量に基づいて前記フォーカスレンズの前記光軸方向への駆動を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記取得手段により前記フォーカスレンズが駆動中でない場合は、第１の周期ごとに、前記移動量に基づいて前記フォーカスレンズの位置補正量を算出すると共に該算出した位置補正量に基づいて前記フォーカスレンズの位置を制御し、前記制御手段は、前記取得手段により前記フォーカスレンズが駆動中である場合は、前記第１の周期より短い第２の周期ごとに、前記移動量に基づいて前記フォーカスレンズの速度補正量を算出すると共に該算出した速度補正量に基づいて前記フォーカスレンズの移動速度を制御し、前記制御手段は、算出した前記速度補正量の変化度合に応じて前記第２の周期を変更することを特徴とする。

本発明によれば、適切な振れ補正と適切な焦点評価値の取得とを両立させることができる。

像振れ補正装置が適用される撮像装置のブロック図である。 光軸方向におけるＦレンズの位置と焦点評価値との関係を示す図（図（ａ）、（ｂ））、レンズ群の位置状態を示す模式図（図（ｃ）、（ｄ））である。 Ｆレンズ位置補正量と防振レンズ位置との関係を示す補正テーブルの一例を示す概念図である。 撮影処理のフローチャートである。 補正周期再設定処理のフローチャートである。 防振レンズ位置の変化の一例を示す図（図（ａ））、位置補正制御による補正駆動を実施した場合における、Ｆレンズの位置の変化の一例を示す図（図（ｂ））である。 ＡＦ制御（山取りスキャン）処理のフローチャートである。 防振レンズ位置の変化の一例を示す図（図（ａ））、速度補正制御による補正駆動を実施した場合における、Ｆレンズの位置の変化の一例を示す図（図（ｂ））である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る像振れ補正装置が適用される撮像装置のブロック図である。この撮像装置１００は、一例としてデジタルカメラとして構成される。この撮像装置１００は、レンズ鏡筒１０１を有する。レンズ鏡筒１０１は、その内部に撮像光学系を成すレンズ群を保持してレンズ駆動を行う。レンズ群には、ズームレンズ（以下、Ｚレンズと記す）１０２、防振レンズ１０３、フォーカスレンズ（以下、Ｆレンズと記す）１０４が含まれる。Ｚレンズ１０２は焦点距離を調節することで画角を光学的に変更する。防振レンズ１０３は撮像光学系の光軸と異なる方向、具体的には光軸に略直交する方向へ移動自在に設けられ、光軸から偏心することで像振れを補正する振れ補正レンズ（補正手段）である。Ｆレンズ１０４は、光軸方向に移動してピント位置を調節する。絞り及びシャッタ１０５は、光量を調節する露出制御に使用される。

レンズ鏡筒１０１を通過した光は、ＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）等を用いた撮像素子１０６に受光され、光信号から電気信号へと変換される。その電気信号は画像処理回路１０７に入力されて、画素補間処理や色変換処理等が施された後、画像データとして内部メモリ１０８に送られる。表示部１０９は撮像された画像データとともに撮影情報などを表示する。圧縮伸長処理部１１０は、内部メモリ１０８に保存されているデータを画像フォーマットに応じて圧縮伸長する。記憶メモリ１１１は、画像データ等のデータを一時的に格納するための記憶部である。操作部１１２は、各種のメニュー操作、モード切り換え操作を行うユーザインタフェースである。例えば、操作部１１２では、ユーザ操作によって、静止画と動画の撮影モード切り替えを行うことができる。操作部１１２には、押し込み量に応じて第１のスイッチＳＷ１及び第２のスイッチＳＷ２が順にオンするレリーズボタンが備えられている。レリーズボタンが半分程度押し込まれると第１のスイッチＳＷ１がオンし、レリーズボタンが最後まで押し込まれると第２のスイッチＳＷ２がオンする。

振れ検出部１１３は、例えば、角速度センサまたは加速度センサを有し、撮像装置１００に加わる振れ及び揺れを検出する検出手段である。シャッタ駆動部１１４は絞り及びシャッタ１０５を駆動する。Ｆレンズ駆動部１１５はＦレンズ１０４を駆動する。防振レンズ駆動部１１６は、防振レンズ１０３を駆動する移動手段である。位置検出部１１７は、光軸に略直交する方向における防振レンズ１０３の現在位置を検出する。Ｚレンズ駆動部１１８は、Ｚレンズ１０２を駆動する。

システム制御部１１９（取得手段、制御手段）は、不図示のＣＰＵ（中央演算処理装置）等の演算装置で構成される。システム制御部１１９は、ユーザの操作に応じて、内部メモリ１０８に記憶されている各種の制御プログラム、例えばＡＥ制御、ＡＦ制御、防振制御、ズーム制御等を行うためのプログラムを実行する。システム制御部１１９において、輝度信号算出部１２１は、撮像素子１０６から出力された電気信号を被写体の輝度として算出する。評価値演算部１２２は、輝度信号算出部１２１が算出した輝度信号から特定周波数成分を抽出し、焦点評価値（ＡＦ評価値またはコントラスト評価値とも称する）を演算する。ＡＦ制御部１２４は、フォーカス制御部１２３に対して所定範囲の駆動指令を行うと同時に、Ｆレンズ１０４の各位置における焦点評価値を参照することによりコントラストの形状を算出する。そしてＡＦ制御部１２４は、コントラストが最も高くなるフォーカス位置を、撮像素子１０６面上で光束が合焦する位置として決定する自動合焦（ＡＦ）制御を行う。フォーカス制御部１２３は、Ｆレンズ１０４の駆動方向及び駆動量を制御する。

防振制御部１２５は、振れ検出部１１３からの情報を元に、像振れをキャンセルするための方向と移動量を算出し、それらを防振レンズ駆動部１１６へ伝える。像振れをキャンセルするように防振レンズ駆動部１１６が防振レンズ１０３を駆動することにより防振制御が行われる。ピント補正部１２６は、防振レンズ１０３の光軸中心からの位置（補正量）に応じてＦレンズ１０４の位置を補正する。ズーム制御部１２７は、操作部１１２によるズーム操作指示に従ってＺレンズ１０２の駆動方向及び駆動量を算出し、その算出結果に従って、Ｚレンズ駆動部１１８がＺレンズ１０２を駆動する。

操作部１１２の第１のスイッチＳＷ１がオンされると、露出制御部１２０は、輝度信号算出部１２１により得られた輝度情報に基づいて露出制御値（絞り値及びシャッタ速度）を演算し、その演算結果を絞りシャッタ駆動部１１４へ伝える。その内容に応じてシャッタ駆動部１１４が絞り及びシャッタ１０５を駆動することで、自動露出（ＡＥ）制御が行われる。操作部１１２の第２のスイッチＳＷ２がオンされると、露出制御部１２０は、決定した絞り値及びシャッタ速度に基づいて撮影を行い、撮像素子１０６による撮像の結果、得られた画像データが記憶メモリ１１１に記録される。

ここで、防振レンズ１０３が光軸から外れたときに起きる現象である被写体ピントずれについて図２を用いて説明する。図２（ａ）、（ｂ）は、光軸方向におけるＦレンズ１０４の位置と焦点評価値との関係を示す図である。図２（ａ）、（ｂ）において、横軸にＦレンズ１０４の位置をとり、縦軸に焦点評価値をとっている。図２（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、図２（ａ）、（ｂ）に対応するレンズ群の位置状態を示す模式図である。図２（ａ）、（ｃ）は防振レンズ１０３が光軸中心に位置する場合を示し、図２（ｂ）、（ｄ）は防振レンズ１０３が光軸から偏心した場合を示している。

図２（ａ）に示すように、所定の被写体に対する焦点評価値は、Ｆレンズ１０４の位置によって変動し、コントラストの高低差による山形状が形成される。山の頂点が、被写体のコントラストが最大となる位置であり、この位置にＦレンズ１０４があるとき、ピントが合っているということになる。防振レンズ１０３が他のレンズ群と同じ光軸上に位置する場合（図２（ｃ））は、Ｆレンズ１０４が光軸方向における位置Ｘ１に位置するときに焦点評価値が最大値となることが分かる。図２（ｃ）の状態から、防振レンズ１０３が駆動されて光軸中心から外れると（図２（ｄ））、被写体の焦点評価値の山形状が右方向にずれる（図２（ｂ））。つまり、焦点評価値が最大となる時のＦレンズ１０４の位置が位置Ｘ１から位置Ｘ２へずれることになる。

例えば、防振レンズ１０３が光軸上にあるときにＦレンズ１０４が駆動されて位置Ｘ１に移動し、位置Ｘ１で停止して被写体にピントが合っている状態で、その後に防振レンズ１０３が光軸に直交する方向へ移動すると、被写体の焦点評価値の山がずれる。すると、位置Ｘ１における焦点評価値は、図２（ａ）の状態ではＹ１であったものが、図２（ｂ）の状態ではＹ２まで下がってしまう。この場合、焦点評価値の低い状態で撮影動作が行われ、撮像画像の合焦精度が低下するおそれがある。これに加えて、撮影者の手振れは一定のものではなく、時々刻々と変わっていくため、防振レンズ１０３の動きも一定の動きではなく、被写体コントラストも常に変化する。

次に、防振レンズ１０３とＦレンズ１０４の動作の関係について説明する。以降、光軸中心を基準として、防振レンズ１０３の光軸に略直交する方向への移動距離を表す量（防振角）を「防振レンズ位置」と呼称する。また、防振レンズ１０３が光軸中心から外れた位置に駆動されたことに応じて、焦点評価値のピークのずれをなくすためにＦレンズ１０４が光軸方向に駆動されるべき量を、「Ｆレンズ位置補正量」と呼称する。

図３は、Ｆレンズ位置補正量と防振レンズ位置との関係を示す補正テーブルの一例を示す概念図である。図３において、横軸にＦレンズ位置補正量をとり、縦軸に防振レンズ位置をとる。防振レンズ位置Ａｎｇ０は、防振レンズ位置が０度、即ち防振レンズ１０３が光軸中心にあることを意味する。その場合のＦレンズ位置補正量はＣｏｍｐ０となる。本実施の形態における具体的な数値としては、Ｃｏｍｐ０はゼロとされる。防振レンズ位置が光軸中心から最も離れたときの防振レンズ位置はＡｎｇ５で表わされる。この場合のＦレンズ位置補正量はＣｏｍｐ５となる。

このように、補正テーブルに従い、防振レンズ位置の変化分に対応した量だけＦレンズ１０４の位置を補正することにより、被写体のコントラストの低下を抑制することができる。なお、補正テーブルにおいて、防振レンズ位置及びＦレンズ位置補正量の各数値は、撮像光学系の特性により決定される値であり、予め定められた設計値として内部メモリ１０８に記憶される。なお、この補正テーブルでは、防振レンズ位置とＦレンズ位置補正量との関係はほぼ比例としたが、これに限られるものではなく、光学系の特性により曲線となる場合もある。

図４は、撮影処理のフローチャートである。このフローチャートの処理は、システム制御部１１９が備えるＲＯＭ等の記憶部に格納されたプログラムをシステム制御部１１９が備えるＣＰＵが読み出して実行することにより実現される。この処理は、操作部１１２の操作により装置電源がオンにされると開始される。

まず、ステップＳ１００では、システム制御部１１９は、防振レンズ位置に応じたＦレンズ１０４の位置補正を実行するための周期である第１の補正周期Ｔ１を初期化する。ここでは、システム制御部１１９は、第１の補正周期Ｔ１として、予め定められた初期値Ｔｄを設定する。ステップＳ１０２では、システム制御部１１９は、Ｆレンズ１０４の位置補正を開始してからの経過時間Ｋ１を初期化、すなわち０に設定する。ステップＳ１０２では、システム制御部１１９は、経過時間Ｋ１の計測を開始する。なお、第１の補正周期Ｔ１と経過時間Ｋ１との関係についての詳細は後述する。

ステップＳ１０３では、システム制御部１１９は、操作部１１２の状態により、撮像装置の電源がオフ（ＯＦＦ）にされたか否かを判別する。そして、システム制御部１１９は、撮像装置の電源がオフにされた場合は、図４の処理を終了させる一方、電源オン状態が継続している場合は、処理をステップＳ１０４に進める。ステップＳ１０４では、システム制御部１１９は、経過時間Ｋ１が第１の補正周期Ｔ１を超えたか（Ｋ１＞Ｔ１）否かを判別する。そして、Ｋ１＞Ｔ１が成立する場合は、処理をステップＳ１０５に進める一方、Ｋ１≦Ｔ１が成立する場合は、処理をステップＳ１１０に進める。

ステップＳ１０５では、システム制御部１１９は、位置検出部１１７の出力から現在の防振レンズ位置を取得する。ステップＳ１０６では、システム制御部１１９は、補正テーブル（図３）を参照し、ステップＳ１０５で取得した防振レンズ位置（Ａｎｇ）に対応するＦレンズ位置補正量（Ｃｏｍｐ）を算出する。ステップＳ１０７では、システム制御部１１９は、ステップＳ１０６で算出したＦレンズ位置補正量に基づき、Ｆレンズ駆動部１１５を制御して、Ｆレンズ１０４の位置補正駆動を実施する。すなわち、システム制御部１１９は、防振レンズ位置が光軸中心にある状態（Ｆレンズ位置補正を行っていない状態）におけるＦレンズ１０４の位置に対してＦレンズ位置補正量を加算した位置を目標としてＦレンズ１０４を駆動する。

ステップＳ１０８では、システム制御部１１９は、経過時間Ｋ１を初期化、つまり０に設定し、さらに経過時間Ｋ１の計測を開始する。ステップＳ１０９では、システム制御部１１９は、補正周期再設定処理（図５）を実行することで、予め定められた判定条件に基づき、必要に応じて第１の補正周期Ｔ１を再設定する。

図５は、この補正周期再設定処理のフローチャートである。まず、システム制御部１１９は、現在、動画撮影中であるか否かを判別し（ステップＳ１２１）、動画撮影中である場合は、第１の補正周期Ｔ１に、予め定められた所定周期Ｔｍを設定する（ステップＳ１２２）。一方、現在、動画撮影中でない場合は、システム制御部１１９は、Ｆレンズ位置補正量の変化度合が閾値を超えるか否かを判別する（ステップＳ１２３）。

ここで、Ｆレンズ位置補正量の変化度合は、図４のステップＳ１０６で前回に算出された位置補正量と今回に算出された位置補正量とから算出される。あるいは、システム制御部１１９は、ステップＳ１０６で算出されたＦレンズ位置補正量を内部メモリ１０８に随時記憶しておき、過去に記憶された複数のＦレンズ位置補正量から変化度合を算出してもよい。なお、変化度合は比であってもよいが、差分であってもよい。

そして、ステップＳ１２３の判別の結果、Ｆレンズ位置補正量の変化度合が閾値を超える場合は、システム制御部１１９は、第１の補正周期Ｔ１に、予め定められた所定周期Ｔｃを設定する（ステップＳ１２４）。一方、Ｆレンズ位置補正量の変化度合が閾値を超えない場合は、システム制御部１１９は、第１の補正周期Ｔ１に、初期値Ｔｄを再度設定する。

なお、所定周期Ｔｍは、初期値Ｔｄよりも短い値とされる。動画撮影中は、非動画撮影中に比べて、よりきめ細かな制御が必要だからである。動画撮影中は、非動画撮影中より速い周期でＦレンズ１０４の位置補正駆動（ピント補正）を実施することにより、精度の高いピント補正が実現される。一方、動画を撮影していない場合には、Ｆレンズ１０４の補正駆動の回数を減らすことにより、消費電力の低減が実現される。また、所定周期Ｔｃは、初期値Ｔｄよりも短い値とされる。Ｆレンズ位置補正量の変化度合が大きい状況は、手振れが大きく防振レンズ１０３の位置が頻繁に大きく変動するような状況である。この場合、きめ細かな制御が必要だからである。例えば、Ｆレンズ位置補正量の変化度合が大きい場合には、変化度合が小さい場合に比べて、より速い周期でピント補正を実施することにより、精度の高いピント補正が実現される。一方、変化度合が小さい場合は、Ｆレンズ１０４の補正駆動の回数を減らすことにより、消費電力の低減が実現される。ステップＳ１２２、Ｓ１２３、Ｓ１２５の後、図５の処理は終了する。

図４のステップＳ１１０では、システム制御部１１９は、操作部１１２の第１のスイッチＳＷ１がオンされたか否かを判別し、第１のスイッチＳＷ１がオンされていない場合は、処理をステップＳ１０３へ戻す。一方、第１のスイッチＳＷ１がオンされた場合は、システム制御部１１９は、処理をステップＳ１１１へ進める。

ステップＳ１０３〜Ｓ１１０が繰り返される間は、Ｆレンズ１０４を光軸方向に駆動しながら被写体の撮像により得られる撮像信号に基づいて焦点評価値を取得する「山取りスキャン」は実施されない。このように、焦点評価値を取得するためにＦレンズ１０４を駆動していない状態におけるＦレンズ１０４の駆動制御は、Ｆレンズ１０４の位置補正駆動（ステップＳ１０７）によるものである。すなわち、システム制御部１１９は、防振レンズ１０３の移動量に基づいてＦレンズ位置補正量を算出し、該算出した位置補正量に基づいてＦレンズ１０４の位置を制御する。これは、第１の補正周期Ｔ１で実施される。この制御例について図６（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。

図６（ａ）は、時間に対する防振レンズ位置の変化の一例を示す図である。横軸に時間をとり、縦軸に防振レンズ位置をとる。図６（ｂ）は、図６（ａ）に対応して位置補正制御によるＦレンズ１０４の補正駆動を実施した場合における、時間に対するＦレンズ１０４の位置の変化の一例を示す図である。図６（ｂ）では、横軸に時間をとり、縦軸にＦレンズ１０４の位置をとる。時刻ｔ０は、装置電源がオンにされた時刻、または、前回に位置補正駆動を実施した時刻である。

図６（ａ）において、時刻ｔ０における防振レンズ位置はＡｎｇ０である。補正テーブル（図３）から、防振レンズ位置Ａｎｇ０に対応するＦレンズ位置補正量はＣｏｍｐ０（ゼロ）であるから、図６（ｂ）の時刻ｔ０におけるＦレンズ１０４の位置は、位置補正駆動が加味されていない位置である。このようにピント補正が加味されていないＦレンズ１０４の位置を基準位置とする。

時刻ｔ０から第１の補正周期Ｔ１が経過した時刻ｔ１における防振レンズ位置はＡｎｇ１である（図６（ａ））。補正テーブル（図３）から、防振レンズ位置Ａｎｇ１に対応するＦレンズ位置補正量はＣｏｍｐ１である。そのため、システム制御部１１９は、時刻ｔ１では、基準位置に対してＣｏｍｐ１を加算した位置へＦレンズ１０４を駆動する。次に、時刻ｔ１から第１の補正周期Ｔ１が経過した時刻ｔ２における防振レンズ位置はＡｎｇ４である（図６（ａ））。補正テーブル（図３）から、防振レンズ位置Ａｎｇ４に対応するＦレンズ位置補正量はＣｏｍｐ４である。そのため、システム制御部１１９は、時刻ｔ２では、基準位置に対してＣｏｍｐ４を加算した位置へＦレンズ１０４を駆動する。以降同様にして、第１の補正周期Ｔ１が経過した時点の防振レンズ位置に応じて、Ｆレンズ位置補正量を決定し、基準位置に対してＦレンズ位置補正量を加算した位置を目標としてＦレンズ１０４を駆動することにより、適切に振れ補正を行える。なお、例えば、防振レンズ位置が、補正テーブルにおいて規定のある値の間（例えば、Ａｎｇ０とＡｎｇ１との間）の値となった場合には、補間演算により、Ｆレンズ位置補正量を求めても良い。

図４に戻り、ステップＳ１１１では、システム制御部１１９は、経過時間Ｋ１の計測を停止する。次に、システム制御部１１９は、ステップＳ１１２で、ＡＦ制御（山取りスキャン）処理（図７）を実行することで、Ｆレンズ１０４の合焦位置を決定する。このＡＦ制御については図７で後述する。その後、ステップＳ１１３では、システム制御部１１９は、ステップＳ１１２で決定されたＦレンズ１０４の合焦位置にＦレンズ１０４を駆動する。

次に、ステップＳ１１４では、システム制御部１１９は、操作部１１２の第１のスイッチＳＷ１のオン状態が継続しているか否かを判別し、第１のスイッチＳＷ１のオン状態が継続していない場合は、処理をステップＳ１００に戻す。一方、第１のスイッチＳＷ１のオン状態が継続している場合は、システム制御部１１９は、ステップＳ１１５で、操作部１１２の第２のスイッチＳＷ２がオンにされたか否かを判別する。そして、第２のスイッチＳＷ２がオンにされていない場合は、システム制御部１１９は、処理をステップＳ１１４に戻す。一方、第２のスイッチＳＷ２がオンにされた場合は、ステップＳ１１６で、システム制御部１１９は、撮影動作を行う。その後、処理はステップＳ１００に戻る。

図７は、図４のステップＳ１１２で実行されるＡＦ制御（山取りスキャン）処理のフローチャートである。まず、ステップＳ２００では、システム制御部１１９は、山取りスキャンを行うスキャン範囲を決定する。ここで、スキャン範囲の両端位置は、より至近側の被写体に合焦する方向の端位置をスキャン開始位置とし、より無限遠側の被写体に合焦する方向の端位置をスキャン終了位置として定義される。なお、スキャン範囲、スキャン開始位置、スキャン終了位置においては、前述のピント補正は考慮されていない状態、すなわち、防振レンズ１０３が光軸中心にあるとして決定される。

ステップＳ２０１では、システム制御部１１９は、スキャンを行う時間間隔を決定する。ステップＳ２０２では、システム制御部１１９は、Ｆレンズ１０４の初期駆動速度を決定する。ステップＳ２０３では、システム制御部１１９は、ステップＳ２００で決定されたスキャン範囲におけるスキャン開始位置までＦレンズ１０４を駆動する。スキャン開始位置への駆動が完了した後、処理はステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、システム制御部１１９は、スキャン経過時間Ｋ２を初期化、つまり０に設定する。ここで、スキャン経過時間Ｋ２は、スキャン終了位置へのＦレンズ１０４の駆動を開始（後述するステップＳ２０６）した後の経過時間、または、前回に焦点評価値を取得してからの経過時間である。

ステップＳ２０５では、システム制御部１１９は、スキャン経過時間Ｋ２の計測を開始する。ステップＳ２０６では、システム制御部１１９は、ステップＳ２００で決定されたスキャン範囲におけるスキャン終了位置へのＦレンズ１０４の駆動を開始する。なお、この時のＦレンズ１０４の駆動は、ステップＳ２０２で決定された初期駆動速度で実行される。スキャン終了位置への駆動を開始したら、スキャン終了位置への駆動完了を問わず、処理はステップＳ２０７へ進む。

ステップＳ２０７では、システム制御部１１９は、今回周期における焦点評価値を取得する。すなわち、システム制御部１１９は、輝度信号の高周波成分を抽出し、演算した焦点評価値を内部メモリ１０８に記憶する。ステップＳ２０８では、システム制御部１１９は、Ｆレンズ１０４の想定位置Ｐを演算し、ステップＳ２０７で取得した焦点評価値と対応付けて内部メモリ１０８に記憶する。Ｆレンズ１０４の想定位置Ｐとは、ステップＳ２０６でスキャン開始位置からスキャン終了位置へのＦレンズ１０４の駆動を開始した時点からの経過時間とステップＳ２０２で決定された初期駆動速度とに基づき演算されるＦレンズ１０４の位置である。つまり、想定位置Ｐは、スキャン開始位置を基準として、仮に初期駆動速度のままＦレンズ１０４を駆動した場合に、ステップＳ２０８を実行する時点でＦレンズ１０４が到達する位置のことである。ステップＳ２０９では、システム制御部１１９は、ステップＳ２０８で演算した想定位置Ｐが、スキャン範囲におけるスキャン終了位置に達したか否かを判別する。そして、システム制御部１１９は、想定位置Ｐがスキャン終了位置に達していない場合は処理をステップＳ２１０に進める一方、想定位置Ｐがスキャン終了位置に達した場合は処理をステップＳ２１８に進める。

ここで、想定位置Ｐについて図８で説明する。図８（ａ）は、時間に対する防振レンズ位置の変化の一例を示す図である。横軸に時間をとり、縦軸に防振レンズ位置をとる。図８（ｂ）は、図８（ａ）に対応してＦレンズ１０４の速度補正制御による補正駆動を実施した場合における、時間に対するＦレンズ１０４の位置の変化の一例を示す図である。図８（ｂ）では、横軸に時間をとり、縦軸にＦレンズ１０４の位置をとる。時刻ｔ０は、スキャン開始位置からの駆動を開始した時刻である。図８（ｂ）では、速度補正をした場合を実線で示し、速度補正を行わない場合（想定位置Ｐの遷移）を点線で示している。図８（ｂ）に点線で示すように、想定位置Ｐは直線的に遷移していく。

図７のステップＳ２１０では、システム制御部１１９は、位置検出部１１７の出力から現在の防振レンズ位置を取得する。システム制御部１１９は、ステップＳ２１１では、ステップＳ２１０で取得した防振レンズ位置に基づき速度補正量ΔＶを算出し、さらにステップＳ２１２では、ステップＳ２１１で算出した速度補正量ΔＶに基づいて補正速度ｃＶを決定する。ステップＳ２１３では、システム制御部１１９は、ステップＳ２１２で決定された補正速度ｃＶが所定速度より大きい（補正速度ｃＶ＞所定速度）か否かを判別する。

そして、システム制御部１１９は、補正速度ｃＶが所定速度よりも大きい場合には、ステップＳ２１４で、Ｆレンズ１０４の駆動速度を、ステップＳ２１２で決定された補正速度ｃＶに変更し、処理をステップＳ２１６へ進める。一方、補正速度ｃＶが所定速度以下の場合には、システム制御部１１９は、ステップＳ２１５で、Ｆレンズ１０４の駆動速度を所定速度に変更し、処理をステップＳ２１６へ進める。ここで、所定速度は予め定められた値であり、Ｆレンズ１０４の移動速度を制限する目的で用いられる。従って、Ｆレンズ１０４の移動速度は所定速度が下限となる。これは、Ｆレンズ１０４の移動速度をあまりに遅い速度に変更すると、ＡＦ制御の処理時間が増加してパフォーマンスの低下に繋がるからである。速度の下限を所定速度とすることにより、ＡＦ制御の処理遅延が抑制される。ステップＳ２１６では、システム制御部１１９は、スキャン経過時間Ｋ２が第２の補正周期Ｔ２よりも大きくなる（Ｋ２＞Ｔ２）まで待つ。ここで、第２の補正周期Ｔ２は、第１の補正周期Ｔ１より短い値に設定される。そして、スキャン経過時間Ｋ２が第２の補正周期Ｔ２よりも大きくなると、システム制御部１１９は、ステップＳ２１７で、スキャン経過時間Ｋ２を初期化して計測を開始し、処理をステップＳ２０７に戻す。

ステップＳ２０７〜Ｓ２１７の繰り返しにより、第２の補正周期Ｔ２ごとに、速度補正量ΔＶ、補正速度ｃＶが算出され、Ｆレンズ１０４の駆動速度が段階的に補正される。図８（ａ）、（ｂ）を用いて、速度補正量ΔＶ、補正速度ｃＶの算出例を説明する。図８（ａ）の例では、時刻ｔ０における防振レンズ位置はＡｎｇ０である。補正テーブル（図３）から、防振レンズ位置Ａｎｇ０に対応するＦレンズ位置補正量はＣｏｍｐ０である。Ｃｏｍｐ０はゼロであるため、図８（ｂ）の時刻ｔ０におけるＦレンズ１０４の位置は、位置補正駆動が加味されていない位置である。このようにピント補正が加味されていないＦレンズ１０４の位置を基準位置とする。

その後、Ｆレンズ１０４を初期駆動速度で駆動開始し、時刻ｔ０から第２の補正周期Ｔ２が経過した時刻ｔ１における防振レンズ位置はＡｎｇ１となる。補正テーブル（図３）から、防振レンズ位置Ａｎｇ１に対応するＦレンズ位置補正量はＣｏｍｐ１である。時刻ｔ１における速度補正量ΔＶｔ１、補正速度ｃＶｔ１はそれぞれ、下記の数式１、２により決定される。なお、速度補正量ΔＶ、補正速度ｃＶ、想定位置Ｐについては、各時刻ｔにおけるものを指すときにはｔ２、ｔ３等の符号を付記する。
［数１］
速度補正量ΔＶｔ１＝（時刻ｔ１におけるＦレンズ位置補正量Ｃｏｍｐ−時刻ｔ０におけるＦレンズ位置補正量Ｃｏｍｐ）／第２の補正周期Ｔ２
［数２］
補正速度ｃＶｔ１＝時刻ｔ０における駆動速度（時刻ｔ０では初期駆動速度）＋速度補正量ΔＶｔ１

数式２は、現在のＦレンズ１０４の駆動速度として設定されている現在速度に、ステップＳ２１１で算出された速度補正量ΔＶを加算することでＦレンズ１０４の補正速度ｃＶが算出されることを示している。

時刻ｔ１で、Ｆレンズ１０４の駆動速度が補正速度ｃＶｔ１に変更された結果、時刻ｔ１から第２の補正周期Ｔ２が経過した時刻ｔ２におけるＦレンズ１０４の実位置は、図８（ｂ）の補正後位置Ｑｔ２となる。一方、Ｆレンズ１０４の想定位置Ｐは想定位置Ｐｔ２となる。

さらに、時刻ｔ２における防振レンズ位置はＡｎｇ４である。補正テーブル（図３）から、防振レンズ位置Ａｎｇ４に対応するＦレンズ位置補正量はＣｏｍｐ４である。時刻ｔ２における速度補正量ΔＶｔ２、補正速度ｃＶｔ２はそれぞれ、下記の数式３、４により決定される。
［数３］
速度補正量ΔＶｔ２＝（時刻ｔ２におけるＦレンズ位置補正量Ｃｏｍｐ−時刻ｔ１におけるＦレンズ位置補正量Ｃｏｍｐ）／第２の補正周期Ｔ２
［数４］
補正速度ｃＶｔ２＝時刻ｔ１における駆動速度（時刻ｔ１では補正速度ｃＶｔ１）＋速度補正量ΔＶｔ２

時刻ｔ２で、Ｆレンズ１０４の駆動速度が補正速度ｃＶｔ２に変更された結果、時刻ｔ２から第２の補正周期Ｔ２が経過した時刻ｔ３におけるＦレンズ１０４の実位置は、図８（ｂ）の補正後位置Ｑｔ３となる。一方、Ｆレンズ１０４の想定位置Ｐは想定位置Ｐｔ３となる。時刻ｔ３以降における速度補正量ΔＶ、補正速度ｃＶもそれぞれ、数式１、２において時刻ｔ１に代えて時刻ｔ３、ｔ４・・・における各値を適用することで算出される。従って、第２の補正周期Ｔ２が経過するごとに、その時点の防振レンズ位置に応じてＦレンズ１０４の駆動速度を変更することでピント補正が実現される。

図７のステップＳ２１８では、システム制御部１１９は、スキャン経過時間Ｋ２の計測を停止し、ステップＳ２１９では、Ｆレンズ１０４の駆動を停止する。ステップＳ２２０では、システム制御部１１９は、取得され記憶された複数の焦点評価値とそれらに対応する想定位置Ｐとから焦点評価値のピークを演算し、焦点評価値がピークとなるときのＦレンズ１０４の位置を合焦位置として決定する。その後、図７の処理は終了する。

ステップＳ２０８〜Ｓ２１７が繰り返される間は、「山取りスキャン」が実施される。このように、焦点評価値を取得するためにＦレンズ１０４を駆動している状態におけるＦレンズ１０４の駆動制御は、Ｆレンズ１０４の駆動速度の補正（ステップＳ２１４、Ｓ２１５）によるものである。すなわち、システム制御部１１９は、防振レンズ１０３の移動量に基づいてＦレンズ１０４の速度補正量ΔＶを算出し、該算出した速度補正量ΔＶに基づいてＦレンズ１０４の移動速度を制御する。これは、第２の補正周期Ｔ２で実施される。この制御方法は、ステップＳ１０３〜Ｓ１１０が繰り返される間に実施される、Ｆレンズ１０４の位置補正駆動とは異なるものである。従って、山取りスキャンのためにＦレンズ１０４を駆動しているか否かによって、Ｆレンズ１０４の制御の方法を決定し、該決定した方法を用いて、防振レンズ１０３の移動量に基づいてＦレンズ１０４の駆動が制御される。これにより防振レンズ１０３が光軸外に大きくずれることによって起きる被写体コントラストの低下防止と、ＡＦ制御の失敗防止とを両立することが可能になる。

本実施の形態によれば、山取りスキャンのためにＦレンズ１０４を駆動中でない場合は、Ｆレンズ１０４の位置を制御することで、適切に振れ補正を行える。一方、山取りスキャンのためにＦレンズ１０４を駆動中である場合は、Ｆレンズ１０４の移動速度を制御することで、適切に焦点評価値の取得を行える。よって、適切な振れ補正と適切な焦点評価値の取得とを両立させることができる。

また、第１の補正周期Ｔ１を、動画撮像中であるか否かに応じて変更し、動画撮像中は動画撮像中でない場合に比べて短い値に設定するので、動画像での精度の高いピント補正を実現すると共に、非動画撮像中には消費電力を低減することができる。また、第１の補正周期Ｔ１を、Ｆレンズ位置補正量の変化度合に応じて変更するので、精度の高いピント補正の実現と消費電力の低減とを両立することができる。

また、第２の補正周期Ｔ２は第１の補正周期Ｔ１よりも短い値に設定することで、Ｆレンズ１０４の速度補正の精度を向上させ、ＡＦ制御に及ぼす影響を低減することができる。

なお、第２の補正周期Ｔ２を、速度補正量ΔＶの変化度合に応じて変更するようにしてもよい。例えば、速度補正量ΔＶの変化度合が大きい場合は、変化度合が小さい場合に比べて、より短い周期とする。これにより、例えば、手振れが大きく、防振レンズ位置が頻繁に大きく変動するような場合においても、精度の高い速度補正が可能となり、精度の高いピント補正の実現と消費電力の低減とを両立することができる。

なお、防振レンズ１０３及びＦレンズ１０４の駆動制御に関わる上述した各処理の一部または全部を、レンズ鏡筒１０１が有する制御部が実行するようにしてもよい。従って、本発明の像振れ補正装置は、交換式のレンズ鏡筒として構成してもよいし、レンズ交換式の撮像装置本体として実現してもよい。あるいは、像振れ補正装置は、レンズカメラ一体型の撮像装置に包含される構成としてもよい。また、撮像装置としては、デジタルカメラに限定されず、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、テレビカメラ、双眼鏡、望遠鏡、フィールドスコープ等の光学機器であってもよい。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

１０３ 防振レンズ
１０４ フォーカスレンズ
１１３ 振れ検出部
１１６ 防振レンズ駆動部
１１９ システム制御部

Claims (8)

1. 振れを検出する検出手段により検出された振れに基づいて、移動手段により補正手段を撮像光学系の光軸方向と異なる方向へ移動させる像振れ補正装置であって、
   フォーカスレンズを前記光軸方向へ駆動しながら、被写体の撮像により得られる撮像信号に基づいて焦点評価値を取得する取得手段と、
   前記取得手段により前記フォーカスレンズが駆動中であるか否かに応じて、前記フォーカスレンズの制御の方法を決定し、該決定した方法を用いて、前記移動手段による前記補正手段の移動量に基づいて前記フォーカスレンズの前記光軸方向への駆動を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記取得手段により前記フォーカスレンズが駆動中でない場合は、第１の周期ごとに、前記移動量に基づいて前記フォーカスレンズの位置補正量を算出すると共に該算出した位置補正量に基づいて前記フォーカスレンズの位置を制御し、
   前記制御手段は、前記取得手段により前記フォーカスレンズが駆動中である場合は、前記第１の周期より短い第２の周期ごとに、前記移動量に基づいて前記フォーカスレンズの速度補正量を算出すると共に該算出した速度補正量に基づいて前記フォーカスレンズの移動速度を制御し、
   前記制御手段は、算出した前記速度補正量の変化度合に応じて前記第２の周期を変更することを特徴とする像振れ補正装置。
2. 前記制御手段は、動画撮像中であるか否かに応じて前記第１の周期を変更することを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正装置。
3. 前記制御手段は、動画撮像中は動画撮像中でない場合に比べて前記第１の周期を短い値に設定することを特徴とする請求項２に記載の像振れ補正装置。
4. 前記制御手段は、算出した前記位置補正量の変化度合に応じて前記第１の周期を変更することを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正装置。
5. 前記制御手段は、前記算出した速度補正量が所定速度を超えない場合は、前記フォーカスレンズの移動速度を前記所定速度に制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の像振れ補正装置と、前記被写体の撮像により得られる撮像信号を取得する撮像素子と、を備えることを特徴とする撮像装置。
7. 検出された振れに基づいて、補正手段を撮像光学系の光軸方向と異なる方向へ移動させる像振れ補正装置の制御方法であって、
   フォーカスレンズを前記光軸方向へ駆動しながら、被写体の撮像により得られる撮像信号に基づいて焦点評価値を取得する取得ステップと、
   前記取得ステップにより前記フォーカスレンズが駆動中であるか否かに応じて、前記フォーカスレンズの制御の方法を決定し、該決定した方法を用いて、前記補正手段の移動量に基づいて前記フォーカスレンズの前記光軸方向への駆動を制御する制御ステップと、を有し、
   前記制御ステップは、前記フォーカスレンズが駆動中でない場合は、第１の周期ごとに、前記移動量に基づいて前記フォーカスレンズの位置補正量を算出すると共に該算出した位置補正量に基づいて前記フォーカスレンズの位置を制御し、
   前記制御ステップは、前記フォーカスレンズが駆動中である場合は、前記第１の周期より短い第２の周期ごとに、前記移動量に基づいて前記フォーカスレンズの速度補正量を算出すると共に該算出した速度補正量に基づいて前記フォーカスレンズの移動速度を制御し、
   前記制御ステップは、算出した前記速度補正量の変化度合に応じて前記第２の周期を変更することを特徴とする像振れ補正装置の制御方法。
8. 請求項７に記載の像振れ補正装置の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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