JP7378971B2 - 制御装置、撮像装置、制御方法、および、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、像ブレ補正を行う防振機構を備え、ストロボ撮影可能な撮像装置に関する。

近年、像ブレ補正を行う防振機構を有する撮像装置が知られている。一方、撮像装置の小型化を図るにはシャッタ機構の大きさが制限され、撮影レンズからの光束が遮断される（シャッタ開口によるケラレが発生する）場合がある。また、ストロボ撮影を考えた場合、ストロボ光によって照らされた被写体は一瞬（ストロボの発光時間）で露光されるため、シャッタ開口によるケラレが発生すると、品位が低下する。

特許文献１には、防振機構が中心部に位置しているときにストロボを発光させる構成が開示されている。これによれば、収差を抑制した像を得ることができる。また、防振機構が中心部に位置するときに発光するため、シャッタ開口によるケラレを抑制することができる。

特開平０４－０７６５２５号公報

しかしながら、特許文献１に開示された構成では、構図を決めてレリーズを押した瞬間（いわゆるＳ２のタイミング）とストロボ発光のタイミングで撮像素子の位置が異なる場合がある。このため、ユーザが意図した構図とはずれが生じる場合がある。また、一般的に用いられているストロボの発光モードである先幕シンクロや後幕シンクロと呼ばれるシャッタに同期した発光タイミングではなくなるため、ユーザにとってタイミングが分かりにくい。

そこで本発明は、ユーザが使いやすくシャッタ開口によるケラレによる品位の低下を抑制する制御装置、撮像装置、制御方法、および、プログラムを提供することを目的とする。

本発明の一側面としての制御装置は、撮像素子を撮像光学系の光軸に対して垂直な方向に移動して像ブレ補正を行う防振手段と、ブレ検知手段からの信号に基づいて、前記防振手段を制御するための目標値を生成する目標値生成手段とを有し、前記目標値生成手段は、閃光撮影のための光を発する発光手段が露光の開始に同期して発光するモードにおいて、前記発光手段が発光しないモードに比べて、撮影予備動作中に前記信号の低周波成分を遮断して前記目標値を生成することを特徴とする制御装置。

本発明の他の側面としての制御装置は、撮像素子を撮像光学系の光軸に対して垂直な方向に移動して像ブレ補正を行う防振手段と、ブレ検知手段からの信号に基づいて、前記防振手段を制御するための目標値を生成する目標値生成手段とを有し、閃光撮影のための光を発する発光手段が露光の終了に同期して発光するモードにおいて、前記目標値生成手段による目標値の生成方法は、シャッタスピードに応じて異なり、前記目標値生成手段は、前記発光手段が前記露光の終了に同期して発光する前記モードにおいてシャッタ―スピードが所定値よりも遅い場合、前記発光手段が発光しないモードに比べて、前記撮像素子が所定の位置に近づくように前記目標値を生成し、前記発光手段が前記露光の終了に同期して発光する前記モードにおいてシャッタスピードが前記所定値よりも速い場合、前記発光手段が発光しない前記モードに比べて、撮影予備動作中に前記信号の低周波成分を遮断して前記目標値を生成する。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。

本発明によれば、ユーザが使いやすくシャッタ開口によるケラレによる品位の低下を抑制する制御装置、撮像装置、制御方法、および、プログラムを提供することができる。

本実施形態における制御方法を示すフローチャートである。 本実施形態における撮像装置の中央断面図およびブロック図である。 本実施形態における防振機構の分解斜視図である。 本実施形態におけるシャッタ機構によるケラレの説明図である。 本実施形態における防振制御の模式図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、図２を参照して、本実施形態における撮像装置について説明する。図２（ａ）は本実施形態における撮像装置１００の中央断面図、図２（ｂ）は撮像装置１００の電気的構成を示すブロック図である。図２（ａ）および図２（ｂ）において、同一の箇所には同一の符号を付している。

図２（ａ）に示されるように、撮像装置（カメラシステム）１００は、カメラ本体（撮像装置本体）１と、カメラ本体１に着脱可能なレンズユニット（レンズ装置）２とを備えて構成される。ただし本実施形態は、これに限定されるものではなく、カメラ本体とレンズユニットとが一体的に構成された撮像装置にも適用可能である。

レンズユニット２は、撮像光学系３、レンズシステム制御回路１２、および、レンズ駆動手段１３を有する。撮像光学系３は、光軸４に沿って配置された複数のレンズを有する。カメラ本体１は、カメラシステム制御回路５、撮像素子６、画像処理部７、メモリ手段８、背面表示装置９ａ、ＥＶＦ９ｂ（併せて表示手段９）、操作検出部１０、防振機構（防振手段）１４、ブレ検知手段１５、シャッタ機構１６、および、発光手段１７を有する。本実施形態において、カメラ本体１のうち少なくともカメラシステム制御回路５および防振機構１４により制御装置（像ブレ補正装置）が構成される。撮像素子６は、撮像光学系３を介して形成された被写体像（光学像）を光電変換して画像データを出力する。カメラ本体１とレンズユニット２とは、電気接点１１を介して、互いに通信可能である。

撮像装置１００は、撮像手段、画像処理手段、記録再生手段（記録手段を含む記録および再生をつかさどる部分）、および、制御手段を有する。撮像手段は、撮像光学系３、撮像素子６、および、シャッタ機構１６を含む。画像処理手段は、画像処理部７を含む。記録再生手段は、メモリ手段８、および、表示手段９（背面表示装置９ａ、ＥＶＦ９ｂを包含する）を含む。制御手段は、カメラシステム制御回路５、操作検出部１０、レンズシステム制御回路１２、レンズ駆動手段１３、防振機構１４、および、ブレ検知手段１５を含む。レンズ駆動手段１３は、撮像光学系３を構成する複数の光学素子のうち、焦点レンズ、ブレ補正レンズ、絞りなどを駆動することができる。ブレ検知手段１５は、光軸４周りの回転を含むカメラ本体１の回転ブレを検知可能であり、振動ジャイロなどを用いることができる。防振機構１４は、撮像素子６を光軸４に直交する平面内に並進させるとともに光軸４周りに回転させる機構であり、撮像素子６を撮像光学系３の光軸４に対して垂直な平面内で移動して像ブレ補正を行う。なお、この具体的な構造については後述する。また、防振機構１４は、撮像素子６を光軸４に直交する方向に移動させる構成であればよく、撮像素子６を光軸上の所定の点を中心とした球面に沿って移動させる構成でもよい。

撮像手段は、物体からの光を、撮像光学系３を介して撮像素子６の撮像面に結像する光学処理系である。撮像素子６からピント評価量／適当な露光量が得られる。このため、この信号に基づいて適切に撮像光学系３が調整されることで、適切な光量の物体光を撮像素子６に露光するとともに、撮像素子６の近傍で被写体像が結像する。シャッタ機構１６は、シャッタ幕を走行させることで撮像素子６に被写体像が届くか否かを制御する。シャッタ機構１６は、少なくとも被写体像を遮るための幕（メカ後幕）を有する。本実施形態において、露光の完了はシャッタ機構１６によってなされる。また本実施形態では、撮像素子６がシャッタ機構１６の後幕走行に先だって、ラインごとに電荷をリセットすることによって露光開始のタイミングを制御するモード（電子先幕モード）を有する。電子先幕モードでは、前述した撮像素子６の電荷リセット（電子先幕）とシャッタ機構１６の後幕とを同期させて動作させることにより、露出制御を行う。なお、電子先幕の基本技術に関しては公知であるため、詳細な説明は省略する。

画像処理部７は、Ａ／Ｄ変換器、ホワイトバランス調整回路、ガンマ補正回路、および、補間演算回路などを有し、記録用の画像を生成することができる。また画像処理部７は、色補間処理手段を有し、ベイヤ配列の信号から色補間（デモザイキング）処理を施してカラー画像を生成する。また画像処理部７は、予め定められた方法を用いて、画像、動画、および、音声などの圧縮を行う。

カメラシステム制御回路５は、画像処理部７により処理された画像データをメモリ手段８の記憶部へ出力するとともに、ユーザに提示する画像を表示手段９に表示する。またカメラシステム制御回路５は、撮像の際のタイミング信号などを生成して出力する。またカメラシステム制御回路５は、外部操作に応動して、撮像系、画像処理系、および、記録再生系をそれぞれ制御する。カメラシステム制御回路５は、例えば、ユーザによる不図示のシャッターレリーズ釦（操作手段）の押下を操作検出部１０が検出して、撮像素子６の駆動、画像処理部７の動作、圧縮処理などを制御する。またカメラシステム制御回路５は、表示手段９により情報表示を行う情報表示装置の各セグメントの状態を制御する。本実施形態において、背面表示装置９ａはタッチパネルであり、操作検出部１０に接続されている。

次に、制御系による光学系の調整動作について説明する。カメラシステム制御回路５には画像処理部７が接続されており、カメラシステム制御回路５は、撮像素子６からの信号に基づいて適切な焦点位置および絞り値（Ｆナンバー）を求める。すなわちカメラシステム制御回路（露出制御部）５は、撮像素子６から出力される信号に基づいて、測光・測距動作を行い、露出条件（Ｆナンバーやシャッタ速度等）を決定する。カメラシステム制御回路５は、電気接点１１を介してレンズシステム制御回路１２に指令を出する。レンズシステム制御回路１２は、レンズ駆動手段１３を適切に制御する。またレンズシステム制御回路１２は、手ブレ補正を行うモードにおいて、撮像素子６から得られた信号に基づいてレンズ駆動手段１３を介して、撮像光学系３のブレ補正レンズを適切に制御する。

前記のように、カメラ本体１は、操作検出部１０へのユーザ操作に応じて、カメラ本体１の各部の動作を制御することで、静止画および動画の撮影が可能である。すなわち操作検出部１０は、ユーザの撮影予備動作および撮影動作を受け付ける撮影指示入力手段である。

撮像装置１内のブレ補正部を制御する際に、カメラシステム制御回路５は、ブレ検知手段１５からの信号に基づいて、防振機構１４を動作させる。カメラシステム制御回路５は、ブレ検知手段１５からの信号に基づいて目標値を生成し、その目標値に基づいて防振機構１４の駆動制御を行う目標値生成手段である。

カメラシステム制御回路５は、ユーザ操作に応じて、閃光撮影のための光を発する発光手段１７を動作させる。具体的には、露出制御において閃光撮影が適当と判定された場合や、ユーザの指示によって閃光撮影が選択された場合に、シャッタ機構１６の動作に連動して発光手段１７に発光の指示を出す。一般的に、発光手段１７の発光タイミングとして、先幕シンクロおよび後幕シンクロと呼ばれるモード（動作モード）がある。それぞれのモードにおいて、先幕走行直後（露光開始直後）または後幕走行直前（露光終了直前）に発光手段１７が発光する。これらのモードのいずれのモードを選択するかはユーザの設定による。

次に、本実施形態における防振機構１４の制御の流れを簡単に説明する。まず、操作検出部１０は、構図を定めるエイミング動作中において、不図示のシャッターレリーズ釦を半分押し下げて撮影予備動作に入る操作（Ｓ１）を検出する。このときカメラシステム制御回路５は、構図決めを容易にするため、防振機構１４を用いて防振を行う。すなわちカメラシステム制御回路５は、ブレ検知手段１５からの信号に基づいて、防振機構１４の動作を適切に制御することで防振を実現する。

その後、操作検出部１０は、シャッターレリーズ釦を完全に押し下げて撮影動作に入る操作（Ｓ２）を検出する。このとき、露光して取得される被写体像のぶれを抑制するため、カメラシステム制御回路５は、防振機構１４を用いて防振を行う。露光後に一定時間が経過すると、防振動作は停止される。本実施形態の特徴の一つである防振動作の切り替え判定は、Ｓ１操作に連動してなされる。すなわちカメラシステム制御回路５は、Ｓ１操作を検出すると、カメラ本体１の設定（撮影条件など）を取得して後述する図１のフローチャートに従って、防振機構１４の適切な制御方法を選択する。

次に、図３を参照して、本実施形態における防振機構（像面防振機構）１４について説明する。図３は、防振機構１４のうちブレ補正部の分解斜視図である。なお、防振機構１４には、図３に示されるブレ補正部の他に、制御を行うための電気的な構造を有する。図３において、縦線の方向は、光軸４と平行な方向である。図３において、移動しない部材（すなわち、固定部）には１００番台の番号を付し、移動する部材（すなわち、可動部）には２００番台の番号を付し、固定部と可動部とで挟持されるボール（挟持部）には３００番台の番号を付している。

１０１は上部ヨークである。１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃはビスである。１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆは上部磁石である。１０４ａ、１０４ｂは補助スペーサである。１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃはメインスペーサである。１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃは固定部転動板である。１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄ、１０７ｅ、１０７ｆは下部磁石である。１０８は下部ヨークである。１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃはビスである。１１０はベース板である。２０１はＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）である。２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃは位置検出素子取り付け位置である。２０３は可動ＰＣＢである。２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃは可動部転動板である。２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃはコイルである。２０６は可動枠である。３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃはボールである。

上部ヨーク１０１、上部磁石１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆ、下部磁石１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄ、１０７ｅ、１０７ｆ、および、下部ヨーク１０８は、磁気回路を形成し、いわゆる閉磁路を為している。上部磁石１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆは、上部ヨーク１０１に吸着した状態で接着固定されている。同様に、下部磁石１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄ、１０７ｅ、１０７ｆは、下部ヨーク１０８に吸着した状態で接着固定されている。上部磁石１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆおよび下部磁石１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄ、１０７ｅ、１０７ｆはそれぞれ、光軸方向（図３の上下方向）に着磁されている。このため、隣接する磁石（磁石１０３ａと磁石１０３ｂの位置関係にあるもの）は、互いに異なる向きに着磁されている。一方、対向する磁石（磁石１０３ａと磁石１０７ａの位置関係にあるもの）は互いに同じ向きに着磁されている。これにより、上部ヨーク１０１と下部ヨーク１０８との間に光軸方向に強い磁束密度が生じる。

上部ヨーク１０１と下部ヨーク１０８との間には、強い吸引力が生じるため、メインスペーサ１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃおよび補助スペーサ１０４ａ、１０４ｂで適当な間隔を保つように構成されている。ここで適当な間隔とは、上部磁石１０３ａ～１０３ｆと下部磁石１０７ａ～１０７ｆとの間にコイル２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃおよびＦＰＣ２０１を配置するとともに適当な空隙を確保することができるような間隔である。メインスペーサ１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃにはネジ穴が設けられており、ビス１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃによって上部ヨーク１０１がメインスペーサ１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃに固定される。メインスペーサ１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃの胴部にはゴムが設置されており、可動部の機械的端部（いわゆるストッパー）を形成している。

ベース板１１０には、下部磁石１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄ、１０７ｅ、１０７ｆをよけるように穴が設けられており、この穴から磁石の面が突出するように構成される。すなわち、ビス１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃによってベース板１１０と下部ヨーク１０８が固定され、ベース板１１０よりも厚み方向の寸法が大きい下部磁石１０７ａ～１０７ｆがベース板１１０から突出するように固定される。

可動枠２０３は、マグネシウムダイキャストまたはアルミダイキャストで形成されており、軽量で剛性が高い。可動枠２０３に対して可動部の各要素が固定されて可動部を為している。ＦＰＣ２０１には、位置検出素子取り付け位置２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃで、図３から見えない側の面に位置検出素子が取り付けられている。前述した磁気回路を利用して位置を検出できるように、例えばホール素子などを用いる。ホール素子は、小型であるため、コイル２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃの巻き線の内側に入れ子になるように配置される。可動ＰＣＢ２０３には、不図示の撮像素子６、コイル２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ、および、ホール素子が接続されている。可動ＰＣＢ２０３上のコネクタを介して外部との電気的なやり取りを行う。

ベース板１１０には固定部転動板１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃが、可動枠２０３には可動部転動板２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃが接着固定されており、ボール３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃの転動面を形成する。転動板を別途設けることで、表面粗さや硬さなどを好ましい状態に設計することが容易となる。

前述の構成においてコイルに電流を流すことで、フレミング左手の法則に従った力が発生し可動部を動かすことができる。また、前述の位置検出素子であるホール素子の信号を用いることで、フィードバック制御を行うことができる。ホール素子からの信号値を適切に制御することで、光軸４に直交する平面内で可動枠２０３が並進運動するとともに光軸４周りに回転することができる。

位置検出素子取り付け位置２０２ａにあるホール素子の信号を一定に保ったまま、位置検出素子取り付け位置２０２ｂ、２０２ｃにあるホール素子の信号を逆位相で駆動することで、おおよそ光軸４周りの回転運動を生み出すことができる。位置検出素子取り付け位置２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃでは、光軸方向の磁束密度が検出される。上部磁石１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆと下部磁石１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄ、１０７ｅ、１０７ｆなどからなる磁気回路の特性は、一般的に非線形である。このため、位置検出素子取り付け位置２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃで検出される磁束密度は、必ずしも駆動範囲の全てで一定の分解能を有するわけでない（すなわち、検出分解能が変化する。）これは、磁束密度の変化が急峻な位置となだらかな位置があり、急峻な位置ほど検出分解能が高い（すなわち、移動量に対する磁束密度変化が大きい）。図３に示される磁気回路では、磁石の境界位置（例えば、上部磁石１０３ａ、１０３ｂの境界位置）において最も磁束密度の変化が大きく検出分解能が高い。なお、前述の制御方法については公知であるため、その詳細な説明は省略する。

次に、図４を参照して、シャッタ機構１６によるケラレを説明する。図４は、シャッタ機構１６によるケラレの説明図である。図４（ａ）は、撮像光学系３とシャッタ機構１６および撮像素子６との位置関係を示す。図４（ｂ）は、図４（ａ）中における撮像素子６付近の拡大図を示す。図４（ｃ）、は防振機構１４により撮像素子６が偏心した場合の説明図を示す。図４（ｄ）は、シャッタ機構１６のケラレにより生じる弊害の模式図を示す。

図４（ａ）において、３ａは撮像光学系３の射出瞳、１６ａはシャッタ機構１６の開口部（シャッタ開口）である。２１は射出瞳３ａの上端からシャッタ開口１６ａの上端に向かう光束、２２は射出瞳３ａの中央からシャッタ開口１６ａの上端に向かう光束、２３は射出瞳３ａの下端からシャッタ開口１６ａの上端に向かう光束をそれぞれ示す。図４（ａ）に示される射出瞳３ａの開口部の大きさは、撮像光学系３のＦナンバーおよび射出瞳３ａの距離により決定される。これらは、レンズユニット２およびその状態に応じて異なる。

図４（ｂ）において、６ａは撮像素子６上の有効画素が存在する領域（有効画素領域）であり、いわゆる撮像素子６の有効部を模式的に示したものであり、図４（ｂ）では左側の直線部が有効部となる。２１ａ、２２ａ、２３ａはそれぞれ、光束２１、２２、２３が撮像素子６の有効部の表面が存在する平面と交わる位置を示している。

ここで、位置２１ａ、２２ａ２３ａの意味を考える。位置２１ａよりも下（図４では下となるが実際には光軸４に近く像高が低い側）では、射出瞳３ａが円形に見えておりシャッタ開口１６ａによるケラレは生じない。位置２１ａよりも上（像高が高い位置）ではケラレが発生し始め、位置２２ａで半分しか射出瞳３ａが見えなくなる。すなわち、位置２２ａで光量は半分になる。さらに、位置２３ａで射出瞳３ａは全く見えなくなる。位置２３ａよりも上（像高が高い位置）には射出瞳３ａからの光束は届かず、すなわち真っ暗になる。ここでは議論を簡単にするため、射出瞳３ａの光束は別の部材でのケラレが無く（シャッタ開口１６ａのみを考慮）、入射角の変化による光量の減少なども無視して議論しているが、これらを考慮しても本実施形態の本質的な部分には変わりがない。図４（ｂ）の状態では、撮像光学系３の領域（有効部）６ａの端点が点２１ａと略同じ位置にあり、シャッタ開口１６ａによるケラレの影響を受けることが無い。

次に、防振機構１４により撮像素子６が偏心した場合を考える。図３を参照して説明したように、本実施形態の防振機構１４は、撮像素子６を光軸４に対して垂直な平面内で平行移動（偏心）させることができる。その場合を図４（ｃ）に示す。図４（ｃ）は、図４（ｂ）と類似した図であるが、撮像素子６が上方向に偏心した場合を示している。このときの撮像光学系３の有効部６ａの中心を６ｃとする。図４（ｃ）では光軸４と中心６ｃとがずれているため、撮像素子６が偏心していることが分かる。図４（ｃ）の状態では、撮像光学系３の有効部６ａの内側に位置２１ａがあり、シャッタ開口１６ａによるケラレが生じていることが分かる。このように、像高が高い位置では光量が低下する。

図４（ｄ）は、シャッタ開口１６ａによるケラレの弊害を模式的に示す。図４（ｄ）において、２１ｂ、２３ｂはそれぞれ、位置２１ａ、２３ａと対応する像高である。像高２１ａからケラレ始めることをグレーのグラデーションで表現している。像高２３ａよりも高い像高には光が来ないことを黒色で塗って表現している。このようにシャッタ開口１６ａは、撮像素子６に近いため、ケラレが発生すると急激に光量が低下し品位の低い画像となる。

次に、図１を参照して、本実施形態におけるカメラシステム制御回路（目標値生成手段）５の動作（制御方法）について説明する。図１は、本実施形態における制御方法を示すフローチャートである。図１の各ステップは、カメラシステム制御回路（目標値生成手段）５により実行される。本実施形態の目標値生成手段は、撮影モード等に応じて防振機構１４の目標値を適切に制御することで、図４を参照して説明したようなシャッタ開口１６ａによるケラレの影響を低減する。また目標値生成手段は、シャッタ開口１６ａによるケラレの影響を低減しながら、防振機能を最大限生かした撮影をユーザに提供する。

まずステップＳ１００において、カメラシステム制御回路５は、動作（目標値の設定動作）を開始する。続いてステップＳ１１０において、カメラシステム制御回路５は、撮影条件を取得する。撮影条件とは、ストロボ撮影を行うか否か、ストロボ撮影を行う場合におけるモード（先幕シンクロまたは後幕シンクロ）、および、撮影秒時（シャッタスピード）および撮影モード（バルブ撮影か否か）などを含むが、これらに限定されるものではない。

続いてステップＳ１２０において、カメラシステム制御回路５は、ストロボ撮影を行う（ストロボ撮影モードに設定されている）か否かを判定する。ストロボ撮影を行う場合、ステップＳ１３０に進む。一方、ストロボ撮影を行わない場合、ステップＳ１７０に進む。

ステップＳ１３０において、カメラシステム制御回路５は、プリ発光（本露光に先立った発光手段１７を用いた発光動作）において、画面周辺（周辺部）が明るいか否か（周辺部の明るさが所定値よりも高いか否か）を判定する。周辺部が明るい場合、ステップＳ１４０に進む。一方、周辺部が明るくない場合、ステップＳ１７０に進む。ここで画面周辺（周辺部）とは、図４を参照して説明したシャッタ開口１６ａによるケラレが発生する可能性がある領域を意味する。プリ発光で明るさが所定値よりも高い場合、ストロボ光が戻ってきていると判定することができる。このため発光手段１７が発光するモードと発光手段１７が発光しないモードでの動作を切り替える。さらに望ましくは、プリ発光での明るさそのものではなく、プリ発光を行ったフレームとプリ発光を行っていないフレームの明るさの差分を利用する。これにより、いわゆる日中シンクロの場合にも適切な処理を行うことができる。

このようにカメラシステム制御回路５は、露光前の発光手段１７の発光により検出された明るさが所定値（所定の明るさ）よりも高い場合、発光手段１７が発光するモードにおける動作と発光手段１７が発光しないモードにおける動作とを切り替える。一方、カメラシステム制御回路５は、明るさが所定値よりも低い場合、発光手段１７が発光するモードにおける動作と発光手段１７が発光しないモードにおける動作とを切り替えない
ステップＳ１４０において、カメラシステム制御回路５は、先幕シンクロ（先幕シンクロモードに設定されている）か否かを判定する。先幕シンクロとは、発光手段１７が露光の開始に同期させて発光するモードを意味する。先幕シンクロの場合、ステップＳ１９０に進む。一方、先幕シンクロでない場合、ステップＳ１５０に進む。

ステップＳ１５０において、カメラシステム制御回路５は、撮影秒時（シャッタスピード）が所定値以下であるか否かを判定する。撮影秒時が所定値以下の場合、ステップＳ１９０に進む。一方、撮影秒時が所定値以下でない場合、ステップＳ１６０に進む。一般的に、ステップＳ１５０に進むのは後幕シンクロの場合である。後幕シンクロとは、発光手段１７が露光の終了に同期させて発光するモードを意味する。すなわちステップＳ１５０は、後幕シンクロモードであって撮影秒時が所定値以下の場合には、先幕シンクロと同様の制御を行う場合を示している。

ステップＳ１６０において、カメラシステム制御回路５は、バルブ撮影（バルブ撮影モードに設定されている）か否かを判定する。バルブ撮影の場合、ステップＳ１７０に進む。一方、バルブ撮影でない場合、ステップＳ１８０に進む。ステップＳ１６０は、後幕シンクロであってバルブ撮影の場合には、カメラシステム制御回路５は、発光手段１７が発光するモードにおける動作と発光手段１７が発光しないモードにおける動作と切り替えず、同じ制御を行うことを示している。

ステップＳ１７０において、カメラシステム制御回路５は、第１の設定により目標値を生成する。第１の設定は、発光手段１７が発光しない場合などにおける標値生成手段の目標値を生成するための設定である。すなわちＳ１操作中において、ステップＳ１９０（第３の設定）に比べて相対的に弱いＨＰＦ（ハイパスフィルタ）を利用し、そのときの防振ストロークはＳ１操作中に規定される。なお、防振ストロークなどについては、図５を参照して後述する。Ｓ２操作中においてＨＰＦを外した防振ストロークは、Ｓ２操作中に規定される。

ステップＳ１８０において、カメラシステム制御回路５は、第２の設定により目標値を生成する。第２の設定は、後幕シンクロの場合（バルブ撮影の場合、または、撮影秒時が所定値以下の場合を除く）における目標値生成手段の目標値を生成するための設定である。すなわちＳ１操作中において、ステップＳ１９０（第３の設定）に比べて相対的に弱いＨＰＦを利用し、そのときの防振ストロークはＳ１操作中に規定される（Ｓ１操作中の動作はステップＳ１７０と同様である）。Ｓ２操作中においてＨＰＦを露光時間の途中で切り替えることで、露光終了直前にＳ２操作の瞬間の位置に近づくように制御する。このようにカメラシステム制御回路５は、発光手段１７が露光の終了に同期して発光するモードにおいて、発光手段１７が発光しないモードに比べて、撮像素子６が所定の位置（図５（ｃ）中の円６１）に近づくように目標値を生成する。ここで所定の位置は、シャッタ開口１６ａによりケラレが発生しない範囲内の位置である。好ましくは、カメラシステム制御回路５は、ブレ検知手段１５からの信号が通過するＨＰＦの時定数を切り替えて、撮像素子６が所定の位置に近づくように目標値を生成する。

ステップＳ１９０において、カメラシステム制御回路５は、第３の設定により目標値を生成する。第３の設定は、先幕シンクロの場合などにおいて目標値生成手段を制御するための目標値を生成するための設定である。すなわちＳ１操作中において、ステップＳ１７０（第１の設定）に比べて相対的に強いＨＰＦを利用し、そのときの防振ストロークはシャッタ開口１６ａのケラレを考慮して規定される。Ｓ２操作中においてＨＰＦを外した防振ストロークはＳ２操作中に規定される（Ｓ２操作中の動作はステップＳ１７０と同様である）。

このようにカメラシステム制御回路５は、発光手段１７が露光の開始に同期して発光するモードにおいて、発光手段１７が発光しないモードに比べて、撮影予備動作中（ＳＷ１中）にブレ検知手段１５の信号（ブレ信号）の低周波成分を遮断して目標値を生成する。より具体的には、カメラシステム制御回路５は、発光手段１７が発光しないモードにおいて、第１のカットオフ周波数を有するＨＰＦを通過した信号に基づいて目標値を生成する。またカメラシステム制御回路５は、発光手段１７が露光の開始に同期して発光するモードにおいて、第１のカットオフ周波数よりも高い第２のカットオフ周波数を有するハイパスフィルタを通過した信号に基づいて目標値を生成する。またカメラシステム制御回路５は、発光手段１７が露光の終了に同期して発光するモードにおいてシャッタスピード（撮影秒時）が所定値よりも速い場合、発光手段１７が発光しないモードに比べて、撮影予備動作中に信号の低周波成分を遮断して目標値を生成する。

カメラシステム制御回路５がステップＳ１７０～Ｓ１９０のいずれかの設定にて目標値を生成すると、ステップＳ２００に進み、本フローを終了する。

次に、図５を参照して、本実施形態における防振制御の具体的な動作と効果について説明する。図５は、防振制御の模式図である。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、発光手段１７が発光しない場合（ステップＳ１７０：第１の設定）、先幕シンクロの場合（ステップＳ１９０：第３の設定）、および、後幕シンクロの場合（ステップＳ１８０：第２の設定）にそれぞれ対応する。

図５は、撮像装置１００を光軸方向から見た図であり、図５に示される曲線は、いわゆる手振れを抑えるための撮像素子６の軌跡（防振動作によって移動する軌跡）を模式的に示している。図５において、４１、４２、４３はそれぞれ、Ｓ１操作、Ｓ２操作、露光終了に対応する点である。４４は、発光手段１７の発光タイミングを示す点である。４５は、ＨＰＦの時定数を切り替えるタイミングを示す点である。５１、５２はそれぞれ、Ｓ１操作中、Ｓ２操作中の撮像素子６の軌跡である。６１、６２、６３はそれぞれ、シャッタ開口１６ａによりケラレが発生しない範囲、Ｓ１操作中に防振機構が動くことが許されている範囲を示す円、Ｓ２操作中に防振機構が動くことが許されている範囲を示す円である。円６１の内側がシャッタ開口１６によりケラレが発生しない範囲という意味である。

まず、図５（ａ）を参照して、ステップＳ１７０（第１の設定）に対応する、発光手段１７が発光しない場合の防振機構１４の動きについて説明する。図５（ａ）の例は、本実施形態の特徴であるシャッタ開口１６ａのケラレを考慮した動作ではない場合を示している。すなわち図５（ａ）で、円６１を考慮せずに動作している。図５（ａ）のＳ１操作中に考慮されているのは、円６２、すなわちＳ１操作中に防振機構１４が動くことが許されている範囲である。

図５（ａ）は、Ｓ１操作がなされての動作が模式的に示している（すなわち、点４１に相当するＳ１操作時に動作が開始する）。Ｓ１操作中において、防振機構１４を制御するための目標値（制御目標値）を生成する目標値生成手段（カメラシステム制御回路５）は、ブレ検知手段１５の信号を適切にＨＰＦで処理しながら動作する。図１では、この状態を「ＨＰＦ弱」として示している（後述する先幕シンクロの例と区別するため「弱」という表現を用いている）。また、Ｓ１操作中において、カメラシステム制御回路５は、円６２に収まるようにストロークを制限しながら防振機構１４を制御する（図１では「ストロークＳ１」として示される）。

ストロークを抑えながらの防振制御方法は、いくつかの方法が提案されている。例としては、円６２に近づくと前述したＨＰＦの時定数を切り替える方法などがある。ＨＰＦのカットオフ周波数を高い周波数に変更することで、低周波信号を目標値から除去して（ゆっくり大きなぶれは無視して制御することと同義）、防振機構１４を制御する。これにより円６２の中に収めながら、構図を決めるために役立つ防振特性を実現する。この制御は、図５（ａ）ではＸ、Ｙ軸の原点に向かって軌跡が近づくように行われる。その結果、軌跡５１のように防振機構１４が制御される。

次にＳ２操作を検出すると、カメラシステム制御回路５は、露光動作に移行する。このときの位置が点４２に相当する。カメラシステム制御回路５は、Ｓ２操作中において、Ｓ１操作のときよりもＨＰＦのカットオフ周波数をより低い周波数に変更することで、より高い防振特性を実現する。または、ＨＰＦをなくして処理してもよい。図１では、この処理を「ＨＰＦ無」として示している。またＳ２操作中において、カメラシステム制御回路５は、円６３の範囲を利用して防振機構１４を制御する（図１では、「ストロークＳ２」として示される）。その結果、軌跡５２のように防振機構１４が制御される。最後に、露光が点４３のタイミングで終了して、像ブレが抑制された画像を取得することができる。

次に、図５（ｂ）を参照して、ステップＳ１９０（第３の設定）に対応する、発光手段１７が先幕シンクロで発光する場合の防振機構１４の動きについて説明する。図５（ｂ）の例は、本実施形態の特徴であるシャッタ開口１６ａのケラレを考慮した動作を示す。すなわち図５（ｂ）では、発光タイミングである点４４のときにケラレが発生しにくいように防振機構１４が制御される。

図５（ｂ）は、図５（ａ）と同様に、Ｓ１操作がなされてからの動作を模式的に示している（点４１がＳ１操作時に相当し、ここから動作が開始する）。Ｓ１操作中、防振機構１４を制御するための目標値（制御目標値）を生成する目標値生成手段（カメラシステム制御回路５）は、ブレ検知手段１５の信号を適切にＨＰＦで処理しながら動作する。また、図５（ａ）の例よりもＨＰＦのカットオフ周波数が高く設定されている。図１では、この状態を「ＨＰＦ強」として示している。また、Ｓ１操作中において、カメラシステム制御回路５は、円６１に収まるようにストロークを制限しながら防振機構１４を制御する（図１では、「ストロークケラレ」として示される）。

前述のような動作とすることで、ＨＰＦのカットオフ周波数が高いことからより原点に近い位置で制御がなされ円６１に近づきにくくなる。またカメラシステム制御回路５は、円６１に近づくと、前述したＨＰＦの時定数を切り替えることにより、円６１の中に収めるようにする。

先幕シンクロ動作では、Ｓ２操作の直後に発光手段１７は発光するが、どのタイミングでＳ２操作がなされるかはユーザが決めるため、撮像装置は知りえない。このため、常に円６１の中に収めるように制御を行うことで、Ｓ２操作直後に発光手段１７が発光してもシャッタ開口１６ａによるケラレの影響が発生しないように制御される。

次にＳ２操作を検出すると、カメラシステム制御回路５は、露光動作に移行する。このときの位置が点４２に相当する。先幕シンクロのためＳ２を示す点４２と発光タイミングを示す点４４は略一致するため、図５（ｂ）では同一の点として示している。Ｓ２操作中には発光手段１７が動作しない場合と同様に、Ｓ１操作中よりもＨＰＦのカットオフ周波数をより低い周波数に変更することで、より高い防振特性を実現する。または、ＨＰＦをなくして処理してもよい。図１の処理例では、「ＨＰＦ無」として示している。またＳ２操作中には、円６３の範囲を利用して防振機構１４を制御している（図１では「ストロークＳ２」として示される）。その結果、軌跡５２のように防振機構１４が制御される。最後に、露光が点４３のタイミングで終了して、像ブレが抑制された画像を取得することができる。

その結果、露光中の防振機構１４の動作は、発光手段１７の発光がある場合とない場合で変化がない。このため、取得される像の防振具合に変化はない。一方、構図決定の際（Ｓ１操作中）の防振の効果を若干弱めることで、シャッタ開口１６ａによるケラレの影響が発生しないようにすることができる。

次に、図５（ｃ）を参照して、ステップＳ１８０（第２の設定）に対応する、発光手段１７が後幕シンクロで発光する場合の防振機構１４の動きについて説明する。図５（ｃ）の例は、本実施形態の特徴であるシャッタ開口１６ａのケラレを考慮した動作である。すなわち図５（ｃ）では、発光タイミングである点４４のときにケラレが発生しにくいように防振機構が制御される。

図５（ｃ）は、図５（ａ）と同様に、Ｓ１操作がなされての動作が模式的に示されている（点４１がＳ１操作時であり、ここから動作が開始する）。Ｓ１操作中において、防振機構１４を制御するための目標値（制御目標値）を生成する目標値生成手段（カメラシステム制御回路５）は、ブレ検知手段１５の信号を適切にＨＰＦで処理しながら動作する。このときのＨＰＦの特性は、発光手段１７を用いない図５（ａ）の場合と同一である。図１では、この状態を「ＨＰＦ弱」として示している。またカメラシステム制御回路５は、Ｓ１操作中において、円６２に収まるようにストロークを制限しながら防振機構１４を制御する（図１では「ストロークＳ１」として示される）。すなわちＳ１操作中の動作は、発光手段１７を用いない図５（ａ）の場合と同一であり、その説明は省略する。

次にＳ２操作を検出すると、カメラシステム制御回路５は、露光動作に移行する。このときの位置は点４２に相当する。図５（ｃ）はいわゆる後幕シンクロであるため、露光終了である点４３の直前のタイミングで発光手段１７が発光する。このため点４４は、点４３と重なるように図５（ｃ）に示される。点４３（４４）のタイミングで円６１の内部にあれば、シャッタ開口１６ａによるケラレの影響を受けない。このため図５（ｃ）の例では、露光中の点４５のタイミングでＨＰＦの時定数を切り替える。これにより、図５（ｃ）では露光終了をより原点に近くケラレない円６１の内側の所定の位置になるように制御する。図１では、Ｓ２操作時に「ＨＰＦ切替」、「ストロークケラレ」として示している。なお所定の位置とは、円６１の内側（内部）の任意の位置であり、この例では原点に近づくように制御される。このため、図５（ａ）、（ｂ）に比べて、図５（ｃ）の露光終了の際の撮像素子６の位置は原点に近づいた位置となり、円６１の内側に位置している。

後幕シンクロにおいては、発光手段１７の発光タイミングは露光終了の直前であり、Ｓ２操作が指示された時点で、発光タイミングをカメラ本体１が知り得る。このため、ＨＰＦを切り替えるタイミング４５は、ＨＰＦの切り替え後の時定数や現在の撮像素子６の位置などを勘案して適切に設定することができる。すなわち、ＨＰＦのカットオフ周波数が高ければ原点に素早く戻ることができ、それらの設定はカメラ本体１が知り得るため、適切なタイミングをカメラ本体１が決定することができる。最後に、露光が点４３のタイミングで終了して、像ブレが抑制された画像を取得することができる。

その結果、露光中の防振機構１４の動作は、発光手段１７の発光がある場合とない場合で若干発光手段１７の発光がある場合のほうが防振効果を弱めている。このため、取得される像は防振効果が低くなった分、発光手段１７で露光されない範囲は解像度が低下する。なお、図５（ｃ）では点４２から点４５の間は変わりなく防振されており、点４５から点４３の間の防振効果が弱まっている。発光手段１７の発光によって露光する範囲は解像度に変化はない。これは、発光手段１７が発光しないときに十分に暗い範囲は、露光中も光が届かないのでぶれがあっても見えず、発光手段１７が発光したときにほぼ全ての光量を得るためである。一方、構図決定時（Ｓ１操作中）の防振の効果は同一となる。すなわち、露光中の発光手段１７で露光されない範囲（一般的には夜景などの背景）の解像度を一定程度犠牲にすることで、シャッタ開口１６ａによるケラレの影響を受けないようにすることができる。

（その他の実施形態）
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。

本実施形態によれば、ユーザが使いやすくシャッタ開口によるケラレによる品位の低下を抑制する制御装置、撮像装置、制御方法、および、プログラムを提供することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１ カメラ本体（制御装置）
５ カメラシステム制御回路（目標値生成手段）
１４ 防振機構（防振手段）

Claims (11)

1. 撮像素子を撮像光学系の光軸に対して垂直な方向に移動して像ブレ補正を行う防振手段と、
   ブレ検知手段からの信号に基づいて、前記防振手段を制御するための目標値を生成する目標値生成手段と、を有し、
   前記目標値生成手段は、閃光撮影のための光を発する発光手段が露光の開始に同期して発光するモードにおいて、前記発光手段が発光しないモードに比べて、撮影予備動作中に前記信号の低周波成分を遮断して前記目標値を生成することを特徴とする制御装置。
2. 前記目標値生成手段は、前記撮影予備動作中に、
   前記発光手段が発光しない前記モードにおいて、第１のカットオフ周波数を有するハイパスフィルタを通過した前記信号に基づいて、前記目標値を生成し、
   前記発光手段が前記露光の開始に同期して発光する前記モードにおいて、前記第１のカットオフ周波数よりも高い第２のカットオフ周波数を有するハイパスフィルタを通過した前記信号に基づいて、前記目標値を生成することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記目標値生成手段は、前記発光手段が前記露光の終了に同期して発光するモードにおいて、前記発光手段が発光しない前記モードに比べて、前記撮像素子が所定の位置に近づくように前記目標値を生成することを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
4. 撮像素子を撮像光学系の光軸に対して垂直な方向に移動して像ブレ補正を行う防振手段と、
   ブレ検知手段からの信号に基づいて、前記防振手段を制御するための目標値を生成する目標値生成手段と、を有し、
   閃光撮影のための光を発する発光手段が露光の終了に同期して発光するモードにおいて、前記目標値生成手段による目標値の生成方法は、シャッタスピードに応じて異なり、
   前記目標値生成手段は、
   前記発光手段が前記露光の終了に同期して発光する前記モードにおいてシャッタ―スピードが所定値よりも遅い場合、前記発光手段が発光しないモードに比べて、前記撮像素子が所定の位置に近づくように前記目標値を生成し、
   前記発光手段が前記露光の終了に同期して発光する前記モードにおいてシャッタスピードが前記所定値よりも速い場合、前記発光手段が発光しない前記モードに比べて、撮影予備動作中に前記信号の低周波成分を遮断して前記目標値を生成することを特徴とする制御装置。
5. 前記目標値生成手段は、前記発光手段が前記露光の終了に同期して発光する前記モードにおいてシャッタ―スピードが所定値よりも遅い場合、前記露光の途中で前記信号が通過するハイパスフィルタの時定数を切り替えることにより、前記撮像素子が前記所定の位置に近づくように前記目標値を生成することを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
6. 前記目標値生成手段は、ユーザによる操作手段の操作に基づいて露光時間が決定されるバルブ撮影モードであって、かつ前記発光手段が前記露光の終了に同期して発光する前記モードにおいて、前記発光手段が発光する前記モードと前記発光手段が発光しない前記モードとの動作を切り替えないことを特徴とする請求項４又は５に記載の制御装置。
7. 前記目標値生成手段は、
   露光前の前記発光手段の発光により検出された明るさが所定の明るさよりも高い場合、前記発光手段が発光する前記モードと前記発光手段が発光しない前記モードにおける動作を切り替え、
   前記明るさが前記所定の明るさよりも低い場合、前記発光手段が発光する前記モードと前記発光手段が発光しない前記モードにおける動作を切り替えないことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の制御装置。
8. 撮像素子と、
   前記撮像素子を撮像光学系の光軸に対して垂直な方向に移動して像ブレ補正を行う防振手段と、
   ブレを検知するブレ検知手段と、
   前記ブレ検知手段からの信号に基づいて、前記防振手段を制御するための目標値を生成する目標値生成手段と、
   閃光撮影のための光を発する発光手段と、
   請求項１乃至７のいずれか一項に記載の制御装置と、を有することを特徴とする撮像装置。
9. ブレ検知手段からの信号に基づいて、像ブレ補正を行う防振手段を制御するための目標値を生成するステップと、
   前記目標値に基づいて、撮像素子を撮像光学系の光軸に対して垂直な方向に移動して前記像ブレ補正を行うステップと、を有し、
   前記目標値を生成するステップにおいて、閃光撮影のための光を発する発光手段が露光の開始に同期して発光するモードにおいて、前記発光手段が発光しないモードに比べて、撮影予備動作中に、前記信号の低周波成分を遮断して前記目標値を生成することを特徴とする制御方法。
10. ブレ検知手段からの信号に基づいて、像ブレ補正を行う防振手段を制御するための目標値を生成するステップと、
    前記目標値に基づいて、撮像素子を撮像光学系の光軸に対して垂直な方向に移動して前記像ブレ補正を行うステップと、を有し、
    前記目標値を生成するステップにおいて、閃光撮影のための光を発する発光手段が露光の終了に同期して発光するモードにおいて、目標値の生成方法は、シャッタスピードに応じて異なり、
    前記発光手段が前記露光の終了に同期して発光する前記モードにおいてシャッタ―スピードが所定値よりも遅い場合、前記発光手段が発光しないモードに比べて、前記撮像素子が所定の位置に近づくように前記目標値を生成し、
    前記発光手段が前記露光の終了に同期して発光する前記モードにおいてシャッタスピードが前記所定値よりも速い場合、前記発光手段が発光しない前記モードに比べて、撮影予備動作中に前記信号の低周波成分を遮断して前記目標値を生成することを特徴とする制御方法。
11. 請求項９又は１０に記載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。