JP2017161891A5 - - Google Patents

Description

撮像装置

本開示は、レンズおよびカメラ本体のどちらか一方あるいは双方においてぶれ補正機能を備えた撮像装置に関する。

従来から、自装置のぶれを検出する検出手段（ジャイロセンサ等）を搭載した撮像装置が存在する。レンズ交換式のカメラの場合、撮像装置のぶれを検出する検出手段は、交換レンズおよびカメラ本体の少なくとも一方に設けられる（例えば、特許文献を１参照）。検出手段が交換レンズに設けられている場合、その検出手段の検出結果に基づき、交換レンズ内に備えられたぶれ補正用のレンズの位置がシフトされる。一方、検出手段がカメラ本体に設けられている場合、その検出手段の検出結果に基づき、カメラ本体内に備えられた撮像素子（画像センサ）の位置がシフトされる。

このような撮像装置においては、撮影者の手ぶれに起因する１〜１０Ｈｚ程度の周波数帯域の振動を検出手段で検出する。この検出結果に基づいて交換レンズ内のレンズおよびカメラ本体内の撮像センサのいずれか、または両方を駆動することで撮影画像中のぶれの影響を低減する。

特開２００９−２５１４９２号公報

撮像装置において、レンズを通して撮像素子に投影される被写体像は、撮像素子の周辺ほど光量が低減する、という特性がある。撮像装置のぶれに応じて、補正用レンズまたは撮像素子をシフトして、撮影画像中のぶれの影響を低減する場合には、補正用レンズによるシフトまたは撮像素子のシフトによって、撮像素子に投影される被写体像は、撮像素子の周辺ほど光量がさらに低減するなどする。これにより、撮影された画像の品位が低下するといった問題がある。本開示は、補正用レンズまたは撮像素子をシフトすることによって、撮影中のぶれの影響を低減する撮像装置において、撮像素子に投影される光量が撮像素子の周辺で低下することによる撮影画像の品位低下を防ぎ、良好な撮影画像を提供することを目的とする。

本開示は特に、撮像素子に投影される光量が撮像素子の周辺で低下することによる撮影画像の品位低下について、動画撮影時における撮影画像の品位低下を防ぎ、良好な動画撮影画像を提供することを目的とする。

本開示の撮像装置は、複数のレンズを含む光学系と、光学系により形成された被写体像を撮像する撮像素子と、撮像素子で撮像された画像の周辺光量を補正する周辺光量補正部と、を有する。また、撮像装置のぶれを検出するぶれ検出部と、ぶれ検出部の出力信号に基づいて、レンズまたは撮像素子の少なくとも一方を光軸に垂直な面で移動させて、ぶれを補正する駆動制御部と、を有する。周辺光量補正部は、ぶれの所定の周波成分を抽出して、ぶれの所定の周波成分に応じて周辺光量の補正量を変化させる。

本開示によれば、撮像装置において撮像素子に投影される光量が撮像素子の周辺で低下することによる撮影画像の品位低下を防ぎ、良好な撮影画像を提供することができる。本開示は特に、動画撮影時における撮影画像の品位低下を防ぎ、良好な動画撮影画像を提供することができる。

実施の形態１のデジタルカメラの構成を示すブロック図 実施の形態１のデジタルカメラにおけるＯＩＳ処理部の構成を示すブロック図 実施の形態１のデジタルカメラにおけるＢＩＳ処理部の構成を示すブロック図 実施の形態１のデジタルカメラにおける周辺光量落ちの原理説明図 実施の形態１のデジタルカメラにおける周辺光量落ち原理図 実施の形態１のデジタルカメラにおける周辺光量落ちの特性グラフ 実施の形態１のデジタルカメラにおける周辺光量補正ゲインの特性グラフ 実施の形態１のデジタルカメラにおける周辺光量補正後の特性グラフ 実施の形態１のデジタルカメラにおけるＯＩＳレンズシフト時の周辺光量特性の原理説明図 実施の形態１のデジタルカメラにおけるＯＩＳレンズシフトによる手ぶれ補正原理図 実施の形態１のデジタルカメラにおけるＣＣＤシフト時の周辺光量特性の原理説明図 実施の形態１のデジタルカメラにおけるＣＣＤシフトによる手ぶれ補正原理図 実施の形態１のデジタルカメラにおけるＯＩＳレンズシフト後の周辺光量特性グラフ 実施の形態１のデジタルカメラにおけるＯＩＳレンズシフト後の周辺光量補正ゲインの特性グラフ 実施の形態１のデジタルカメラにおけるＯＩＳレンズシフト後の周辺光量補正後の特性グラフ 実施の形態１のデジタルカメラにおけるＣＣＤシフト後の周辺光量特性グラフ 実施の形態１のデジタルカメラにおけるＣＣＤシフト後の周辺光量補正ゲインの特性グラフ 実施の形態１のデジタルカメラにおけるＣＣＤシフト後の周辺光量補正後の特性グラフ 実施の形態２のぶれ補正処理における、ぶれ検出信号および手ぶれ制御信号の波形図 実施の形態２のぶれ補正処理における、周辺光量補正前の周辺光量比の時間的変化を表す波形図 参考例のぶれ補正処理における、露光期間Ｔｋ毎に更新される周辺光量補正前の周辺光量比の時間的変化を表す波形図 参考例のぶれ補正処理における、露光期間Ｔｋ毎に更新される周辺光量補正ゲインの時間的変化を表す波形図 参考例のぶれ補正処理における、露光期間Ｔｋ毎に更新される周辺光量補正後の周辺光量比の時間的変化を表す波形図 参考例のデジタルカメラにおける、露光期間Ｔ２のＣＣＤシフト中の周辺光量補正前の周辺光量比の特性グラフ 参考例のデジタルカメラにおける、露光期間Ｔ２の周辺光量補正ゲインの特性グラフ 参考例のデジタルカメラにおける、露光期間Ｔ２の周辺光量補正後の周辺光量比の特性グラフ 実施の形態２のぶれ補正処理における、露光期間Ｔｋ毎に更新される周辺光量比の時間的変化を表す波形図 実施の形態２のぶれ補正処理における、露光期間Ｔｋ毎に更新される周辺光量補正ゲインの時間的変化を表す波形図 実施の形態２のぶれ補正処理における、露光期間Ｔｋ毎に更新される周辺光量補正後の周辺光量比の時間的変化を表す波形図 実施の形態２のデジタルカメラにおける、露光期間Ｔ２のＣＣＤシフト中の周辺光量比の特性グラフ 実施の形態２のデジタルカメラにおける、露光期間Ｔ２の周辺光量補正ゲインの特性グラフ 実施の形態２のデジタルカメラにおける、露光期間Ｔ２の周辺光量補正後の周辺光量比の特性グラフ 実施の形態２のデジタルカメラのぶれ補正処理におけるＣＣＤシフトによる周辺光量補正処理を示すフローチャート 実施の形態２のぶれ補正処理における、フレーム番号ｋ毎に更新される周辺光量比の時間的変化を表す波形図 実施の形態２のぶれ補正処理における、フレーム番号ｋ毎更新される周辺光量補正ゲインの時間的変化を表す波形図 実施の形態２のぶれ補正処理における、フレーム番号ｋ毎に更新される周辺光量補正後の周辺光量比の時間的変化を表す波形図 実施の形態２のデジタルカメラのぶれ補正処理におけるＯＩＳレンズシフトによる周辺光量補正処理を示すフローチャート 実施の形態３のぶれ補正処理における、６フレームの露光期間毎に更新される周辺光量補正前の周辺光量比の時間的変化を表す波形図 実施の形態３のぶれ補正処理における、６フレームの露光期間毎に更新される周辺光量補正ゲインの時間的変化を表す波形図

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。以下では、撮像装置の一例としてデジタルカメラを例として用いて説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態のデジタルカメラは、交換レンズおよびカメラ本体のそれぞれにおいて、撮像画像へのカメラのぶれの影響を低減するぶれ補正機能（像ぶれ補正を行う機能）を備える。以下、本実施の形態のカメラの構成および動作を詳述する。

なお、以下の説明では、交換レンズ内の補正用レンズをシフトしてぶれを補正する機能を「ＯＩＳ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｍａｇｅ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）機能」という。また、カメラ本体内の撮像素子をシフトしてぶれを補正する機能を「ＢＩＳ（Ｂｏｄｙ Ｉｍａｇｅ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）機能」という。

１．構成
図１は、実施の形態１に係るデジタルカメラ１の構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１は、カメラ本体１００とそれに着脱可能な交換レンズ２００とから構成される。

１−１．カメラ本体
カメラ本体１００は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）１１０と液晶モニタ１２０とカメラコントローラ１４０とボディマウント１５０と電源１６０とカードスロット１７０とを備える。

カメラコントローラ１４０は、レリーズ釦１３０からの指示に応じて、ＣＣＤ１１０等の構成要素を制御することで、デジタルカメラ１全体の動作を制御する。カメラコントローラ１４０は、垂直同期信号をタイミング発生器（Ｔｉｍｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ（ＴＧ））１１２に送信する。これと並行して、カメラコントローラ１４０は、露光同期信号を生成する。カメラコントローラ１４０は、生成した露光同期信号を、ボディマウント１５０およびレンズマウント２５０を介して、レンズコントローラ２４０に周期的に送信する。カメラコントローラ１４０は、制御動作または画像処理動作の際に、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１４１をワークメモリとして使用する。

ＣＣＤ１１０は、交換レンズ２００を介して入射される被写体像を撮像して画像データを生成する。生成された画像データは、ＡＤコンバータ（Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ（ＡＤＣ））１１１でデジタル化される。デジタル化された画像データは、カメラコントローラ１４０により所定の画像処理が施される。所定の画像処理とは、例えば、ガンマ補正処理、ホワイトバランス補正処理、キズ補正処理、ＹＣ変換処理、電子ズーム処理、またはＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）圧縮処理である。

ＣＣＤ１１０は、タイミング発生器１１２により制御されるタイミングで動作する。ＣＣＤ１１０の動作としては、静止画像の撮像動作、およびスルー画像の撮像動作等が挙げられる。スルー画像は、主に動画像であり、ユーザが静止画像の撮像のための構図を決めるために、液晶モニタ１２０に表示される。

液晶モニタ１２０は、カメラコントローラ１４０で画像処理された表示用画像データが示す画像を表示する。液晶モニタ１２０は、動画像も静止画像も選択的に表示可能である。

カードスロット１７０は、メモリカード１７１を装着可能であり、カメラコントローラ１４０からの制御に基づいてメモリカード１７１を制御する。デジタルカメラ１は、メモリカード１７１に対して画像データを格納したり、メモリカード１７１から画像データを読み出したりすることができる。

電源１６０は、デジタルカメラ１内の各要素に電力を供給する。

ボディマウント１５０は、交換レンズ２００のレンズマウント２５０と機械的および電気的に接続可能である。カメラ本体１００と交換レンズ２００は、ボディマウント１５０とレンズマウント２５０に設置されたコネクタを介して、データを送受信可能である。ボディマウント１５０は、カメラコントローラ１４０から受信した露光同期信号を、レンズマウント２５０を介してレンズコントローラ２４０に送信する。ボディマウント１５０は、カメラコントローラ１４０から受信したその他の制御信号を、レンズマウント２５０を介してレンズコントローラ２４０に送信する。ボディマウント１５０は、レンズマウント２５０を介して、レンズコントローラ２４０から受信した信号をカメラコントローラ１４０に送信する。ボディマウント１５０は、電源１６０からの電力を、レンズマウント２５０を介して交換レンズ２００全体に供給する。

カメラ本体１００は、ＣＣＤ１１０のシフトにより手ぶれを補正するＢＩＳ機能を実現する構成として、カメラ本体１００のぶれを検出するジャイロセンサ１８４と、ジャイロセンサ１８４の検出結果に基づき、ぶれ補正処理を制御するＢＩＳ処理部１８３とを備える。カメラ本体１００は、ＣＣＤ１１０を移動させるＣＣＤ駆動部１８１と、ＣＣＤ１１０の位置を検出する位置センサ１８２とをさらに備える。ＣＣＤ駆動部１８１は、例えば、マグネットと平板コイルとで実現可能である。位置センサ１８２は、光学系の光軸に垂直な面内におけるＣＣＤ１１０の位置を検出するセンサである。位置センサ１８２は、例えば、マグネットとホール素子によって実現可能である。ＢＩＳ処理部１８３は、ジャイロセンサ１８４からの信号および位置センサ１８２からの信号に基づき、ＣＣＤ駆動部１８１を制御して、カメラ本体１００のぶれを相殺するように、ＣＣＤ１１０を光軸に垂直な面内でシフトさせる。ここで、カメラ本体１００に備えられる撮像センサはＣＣＤとしたが、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ等、別の撮像センサを用いてもよい。また、ＣＣＤ駆動部１８１はステッピングモータ、または超音波モータ等そのほかのアクチュエータを用いても構わない。尚、アクチュエータにステッピングモータを用いた場合、オープン制御が可能となり、それに伴って、位置センサを不要とすることも可能である。

１−２．交換レンズ
交換レンズ２００は、光学系とレンズコントローラ２４０とレンズマウント２５０とを備える。光学系はズームレンズ２１０、ＯＩＳレンズ２２０、フォーカスレンズ２３０を含む。

ズームレンズ２１０は、光学系で形成される被写体像の倍率を変化させるためのレンズである。ズームレンズ２１０は、１枚または複数枚のレンズで構成される。ズームレンズ駆動部２１１は、使用者が操作可能なズームリング等を含み、使用者による操作をズームレンズ２１０に伝え、ズームレンズ２１０を光学系の光軸方向に沿って移動させる。

フォーカスレンズ２３０は、光学系において、ＣＣＤ１１０上に形成される被写体像のフォーカス状態を変化させるためのレンズである。フォーカスレンズ２３０は、１枚または複数枚のレンズで構成される。

フォーカスレンズ駆動部２３３は、モータを含む。フォーカスレンズ駆動部２３３は、レンズコントローラ２４０の制御に基づいて、フォーカスレンズ２３０を光学系の光軸に沿って移動させる。フォーカスレンズ駆動部２３３は、ＤＣモータ、ステッピングモータ、サーボモータ、または超音波モータなどで実現できる。

ＯＩＳレンズ２２０は、ＯＩＳレンズ２２０のシフトにより手ぶれを補正するＯＩＳ機能において、交換レンズ２００の光学系で形成される被写体像のぶれを補正するためのレンズである。ＯＩＳレンズ２２０は、デジタルカメラ１のぶれを相殺する方向に移動することにより、ＣＣＤ１１０上の被写体像のぶれを小さくする。ＯＩＳレンズ２２０は、１枚または複数枚のレンズで構成される。ＯＩＳ駆動部２２１は、ＯＩＳ処理部２２３からの制御を受けて、光学系の光軸に垂直な面内でＯＩＳレンズ２２０をシフトする。

ＯＩＳ駆動部２２１は、例えば、マグネットと平板コイルとで実現可能である。位置センサ２２２は、光学系の光軸に垂直な面内におけるＯＩＳレンズ２２０の位置を検出するセンサである。位置センサ２２２は、例えば、マグネットとホール素子で実現可能である。ＯＩＳ処理部２２３は、位置センサ２２２の出力およびジャイロセンサ２２４（ぶれ検出器）の出力に基づいて、ＯＩＳ駆動部２２１を制御する。ここで、ＯＩＳ駆動部２２１として、超音波モータ等そのほかのアクチュエータを用いても構わない。

ジャイロセンサ１８４またはジャイロセンサ２２４は、デジタルカメラ１の単位時間あたりの角度変化すなわち角速度に基づいて、ヨーイング方向およびピッチング方向のぶれ（振動）を検出する。ジャイロセンサ１８４またはジャイロセンサ２２４は、検出したぶれの量（角速度）を示す角速度信号をＯＩＳ処理部２２３またはＢＩＳ処理部１８３に出力する。ジャイロセンサ１８４またはジャイロセンサ２２４によって出力された角速度信号は、手ぶれまたはメカノイズ等に起因した幅広い周波数成分を含み得る。本実施の形態では、角速度検出手段としてジャイロセンサを使用するが、ジャイロセンサに代えて、デジタルカメラ１のぶれを検出できるものであれば、他のセンサを使用することもできる。

カメラコントローラ１４０およびレンズコントローラ２４０は、ハードワイヤードな電子回路で構成してもよいし、プログラムを用いたマイクロコンピュータなどで構成してもよい。

デジタルカメラ１は、フラッシュメモリ２４２に対して画像データを格納したり、フラッシュメモリ２４２から画像データを読み出したりすることができる。

レンズコントローラ２４０は、制御動作または画像処理動作の際に、ＤＲＡＭ２４１をワークメモリとして使用する。

１−３．ＯＩＳ処理部
図２は、実施の形態１のデジタルカメラにおけるＯＩＳ処理部２２３の構成を示すブロック図である。図２を用いて、交換レンズ２００におけるＯＩＳ処理部２２３の構成を説明する。ＯＩＳ処理部２２３は、ＡＤＣ（アナログ／デジタル変換）／ＬＰＦ（ロー・パス・フィルタ、Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）３０５と、ＨＰＦ（ハイ・パス・フィルタ、Ｈｉｇｈ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）３０６と、位相補償部３０７と、積分器３０８と、ＬＰＦ３０９と、加算器３１０と、ＰＩＤ制御部（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ−Ｉｎｔｅｇｒａｌ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３１１とを含む。

ＡＤＣ／ＬＰＦ３０５は、ジャイロセンサ２２４からの角速度信号を、アナログ形式からデジタル形式へ変換する。さらに、ＡＤＣ／ＬＰＦ３０５は、ノイズを排除してデジタルカメラ１のぶれのみを抽出するために、デジタル形式に変換された角速度信号の高周波成分を遮断する。撮影者の手ぶれの周波数が０Ｈｚより大きく１０Ｈｚ以下程度の低周波である。この点を考慮してＬＰＦのカットオフ周波数が設定される。ノイズが問題とならない場合は、ＬＰＦの機能を省略することができる。

ＨＰＦ３０６は、ドリフト成分を遮断するため、ＡＤＣ／ＬＰＦ３０５から受信した信号に含まれる所定の低周波成分を遮断する。位相補償部３０７は、ＨＰＦ３０６から受信した信号に対して、ＯＩＳ駆動部２２１またはレンズ−ボディ間通信（後述）などに起因する位相遅れを補正する。

積分器３０８は、位相補償部３０７から入力したぶれ（振動）の角速度を示す信号を積分して、ぶれ（振動）の角度を示す信号を生成する。以下、積分器３０８によって生成された信号を「ぶれ検出信号」という。

積分器３０８からのぶれ検出信号は、ＬＰＦ３０９および加算器３１０に入力される。ＬＰＦ３０９は、ぶれ検出信号の高域成分をカットして、低域成分（以下「第１のぶれ信号」という）を通過させる。第１のぶれ信号は、低周波領域のぶれに関するぶれ補正量を示す信号である。ここで、ＬＰＦ３０９のカットオフ周波数は、手ぶれの周波数（０Ｈｚより大きく１０Ｈｚ以下）を考慮して、例えば１Ｈｚに設定される。ここで、低周波成分ぶれ信号生成にＬＰＦを用いたが、別のフィルタ、例えばＬＳＦ（ローシェルフフィルタ、Ｌｏｗ−ｓｈｅｌｆ Ｆｉｌｔｅｒ）等の高周波成分をカットするフィルタであれば、どのようなフィルタを用いてもよい。フィルタ構成はこの構成に限らず、例えば、ＨＰＦ３０６と積分器３０８の順序を入れ替える等の別構成としても構わない。

加算器３１０は、積分器３０８から入力されたぶれ検出信号から、ＬＰＦ３０９で抽出されたぶれ検出信号の低域成分を減算することで、ぶれ検出信号の高周波成分（以下「第２のぶれ信号」という）を抽出する。第２のぶれ信号は、高周波領域（１Ｈｚ以上１０Ｈｚ以下）のぶれに関するぶれ補正量を示す信号である。第２のぶれ信号は、ＰＩＤ制御部３１１に入力される。一方、第１のぶれ信号は、カメラ本体１００に送信される。

ＰＩＤ制御部３１１は、入力された第２のぶれ信号と、位置センサ２２２から受信したＯＩＳレンズ２２０の現在の位置情報との差分に基づき、ＰＩＤ制御を行なう。ＰＩＤ制御部３１１は、ＯＩＳ駆動部２２１に対する駆動信号を生成し、ＯＩＳ駆動部２２１に送る。ＯＩＳ駆動部２２１は、駆動信号に基づいてＯＩＳレンズ２２０を駆動する。

１−４．ＢＩＳ処理部
図３は、実施の形態１のデジタルカメラ１におけるＢＩＳ処理部１８３の構成を示すブロック図である。図３を用いて、カメラ本体１００におけるＢＩＳ処理部１８３の構成を説明する。ＢＩＳ処理部１８３は、ＡＤＣ／ＬＰＦ４０５と、ＨＰＦ４０６と、位相補償部４０７と、積分器４０８と、セレクタ４１２と、ＰＩＤ制御部４１０とを含む。

ＡＤＣ／ＬＰＦ４０５、ＨＰＦ４０６、位相補償部４０７、積分器４０８およびＰＩＤ制御部４１０の基本的な機能は、ＯＩＳ処理部２２３における対応する要素の機能と同じである。

ＢＩＳ処理部１８３は、特に、カメラ本体１００内に設けられたジャイロセンサ１８４の出力（積分器４０８の出力）と、交換レンズ２００から受信した第１のぶれ信号とのうちのいずれか一方に基づき、ぶれ補正処理を行うように構成されている。このため、ＢＩＳ処理部１８３は、カメラ本体１００内に設けられたジャイロセンサ１８４の出力（積分器４０８の出力）と、交換レンズ２００から受信した第１のぶれ信号とのうちのいずれか一方を選択して、ＰＩＤ制御部４１０に出力するセレクタ４１２を備えている。交換レンズ２００がぶれ補正機能を備えていない場合等、カメラ本体１００側でぶれ補正機能を実現する際には、セレクタ４１２はジャイロセンサ１８４の出力（積分器４０８の出力）を選択する。セレクタ４１２は、カメラコントローラ１４０により制御される。

ＰＩＤ制御部４１０は、位置センサ１８２からの出力と、積分器４０８からの出力または交換レンズ２００からの第１のぶれ信号とに基づいて、ＣＣＤ１１０をシフトさせるための駆動信号を生成して、ＣＣＤ駆動部１８１へ出力する。ＣＣＤ駆動部１８１は、駆動信号に基づいてＣＣＤ１１０を駆動する。

２．動作
２−１．ぶれ補正処理
以上のように構成されるデジタルカメラ１におけるぶれ補正処理について、説明する。なお、以下の説明では、２つあるジャイロセンサ２２４、１８４のうち、レンズ側に設けられたジャイロセンサ２２４からの信号に基づいて、ＯＩＳレンズ２２０およびＣＣＤ１１０を駆動する例を説明する。すなわち、デジタルカメラ１は、レンズ側に設けられたジャイロセンサ２２４を使用する。このとき、ＢＩＳ処理部１８３内のセレクタ４１２は、第１のぶれ信号を選択し、ＰＩＤ制御部４１０に出力するように制御されている。このとき、デジタルカメラ１は、使用するジャイロセンサ２２４を有している交換レンズ２００をマスタとし、他方のカメラ本体１００をスレーブとして作動する。

ＯＩＳ処理部２２３は、ジャイロセンサ２２４から検出信号を受信し、受信した検出信号からぶれ検出信号を生成する。ＯＩＳ処理部２２３は、ぶれ検出信号を、第２の信号と、第１のぶれ信号とに分離する。ＯＩＳ処理部２２３は、第２のぶれ信号と位置センサ２２２からの位置情報とに基づき、ＯＩＳレンズ２２０をシフトさせるための駆動信号を生成し、ＯＩＳ駆動部２２１に出力する。ＯＩＳ駆動部２２１は、ＯＩＳ処理部２２３からの駆動信号にしたがい、ジャイロセンサ２２４で検出された高周波のぶれ（１Ｈｚ以上１０Ｈｚ以下）をキャンセルするように、ＯＩＳレンズ２２０を光軸に垂直な面上でシフトさせる。

ＯＩＳ処理部２２３において生成された第１のぶれ信号は、レンズマウント２５０およびボディマウント１５０を介した交換レンズ―カメラ本体間の通信を用いて、カメラ本体１００に送信される。このとき、カメラ本体１００のＢＩＳ処理部１８３において、セレクタ４１２は、交換レンズ２００からの第１のぶれ信号を選択するように制御されている。ＢＩＳ処理部１８３は、交換レンズ２００からの第１のぶれ信号と位置センサ１８２からの位置情報に基づき、ＣＣＤ１１０を駆動するための駆動信号を生成し、ＣＣＤ駆動部１８１へ送信する。ＣＣＤ駆動部１８１は、ＢＩＳ処理部１８３からの駆動信号にしたがい、ジャイロセンサ２２４で検出された低周波のぶれ（１Ｈｚ未満）をキャンセルするようにＣＣＤ１１０を光軸に垂直な面上でシフトさせる。ここで、交換レンズ−カメラ本体間の通信は、レンズマウント２５０およびボディマウント１５０を介して行っているが、光通信や無線を用いた通信で行っても構わない。

以上のように、本実施の形態のデジタルカメラ１は、検出されたぶれ信号における高周波成分（１Ｈｚ以上１０Ｈｚ以下）に基づいて、交換レンズ２００側のぶれ補正機能を作動させる。デジタルカメラ１は、検出されたぶれ信号における低周波成分（１Ｈｚ未満）に基づいて、カメラ本体１００側のぶれ補正機能を作動させる。このように、本実施の形態では、ぶれ補正機能をカメラ本体１００と交換レンズ２００とで分担させることで、交換レンズ２００側においては、ぶれ信号の高周波成分のみを補正すればよくなる。このため、交換レンズ２００側において、ＯＩＳレンズ２２０の補正範囲を有効活用することが可能になる。

２−２．周辺光量補正の基本原理
上述のように、本実施の形態のデジタルカメラ１は、交換レンズ２００とカメラ本体１００を備え、交換レンズ２００側のＯＩＳ機能と、カメラ本体１００のＢＩＳ機能とを連携動作することにより、像ぶれを補正する。デジタルカメラ１における周辺光量補正の基本原理について、以下に説明する。

図４は、実施の形態１のデジタルカメラ１における周辺光量落ちの原理説明図である。光学系はズームレンズ２１０、ＯＩＳレンズ２２０、フォーカスレンズ２３０を含む。撮像素子はＣＣＤ１１０で構成される。ＯＩＳレンズ２２０は、光軸に対して垂直方向にシフトさせることによって、手ぶれを補正する機能を有するが、ここではＯＩＳレンズ２２０がセンターに保持されている例を示す。Ｌ１およびＬ２は被写体像を捉えることができる光線範囲の境界を示す。Ｌ１およびＬ２で示す被写体像を捉える光線範囲は、ＣＣＤ１１０側のＬ３およびＬ４で示す光線範囲に対応する。一方、ＣＣＤ１１０側のＬ３０およびＬ４０は、ＣＣＤ１１０に撮像される光線範囲の境界を示し、被写体側（ズームレンズ２１０の左側）のＬ１０およびＬ２０で示す光線範囲に対応する。図４中のＡはＣＣＤ１１０の表面の延長線と光線範囲Ｌ３との交点を示す。図４中のＢはＣＣＤ１１０の端点と光線範囲Ｌ３０との交点を示す。これらの交点ＡおよびＢに関する詳細は、図５を用いて説明する。

一般的な光学系では、撮像素子の周辺ほど撮像される光量が低下する。具体的には図４において、ＣＣＤ１１０に沿って一点鎖線で示す光軸中心から上側垂直方向にＬ３０からＬ３に掛けて、徐々に光量が低下する。ＣＣＤ１１０に沿って一点鎖線で示す光軸中心から下側垂直方向にＬ４０からＬ４に掛けて、徐々に光量が低下する。

図５は、実施の形態１のデジタルカメラ１における周辺光量落ち原理図である。図５の（ｂ）は周辺光量落ちの特性グラフを示す。図５の（ａ）において、Ｃはズームレンズ２１０とＯＩＳレンズ２２０、フォーカスレンズ２３０を通したＣＣＤ１１０側の被写体像の光量分布を示し、ＤはＣＣＤ１１０の外形を示す。なお、ＣＣＤ１１０側の被写体像の光量分布Ｃを有効像円と呼称し、この有効像円より外側では適正な光量が得られない、いわゆるケラレを生じる。一点鎖線と光量分布Ｃの外形とが交差する点Ａは、先に説明した図４の交点Ａに対応する。一点鎖線とＣＣＤ１１０の外形Ｄとが交差する点Ｂは、先に説明した図４の交点Ｂに対応する。

図５の（ｂ）において、横軸は像高を示し、図５の（ａ）の一点鎖線に沿った座標に対応する。縦軸は周辺光量比を示す。図５の（ａ）の光量分布Ｃの中心を像高０として周辺光量比を１．０とし、図５の（ａ）の一点鎖線に沿う像高が大きくなるほど周辺光量が低下する特性を示す。ここでは、像高が１．０を、図５の（ａ）の一点鎖線とＣＣＤ１１０の外形Ｄとが交差する点Ｂとする。なお、交点Ａより外側（像高が１．２を超える領域）は、ケラレが発生して正常な光量が得られない領域を示し、図５の（ｂ）の特性グラフでは省略している。図５の（ｂ）の周辺光量落ちの特性グラフでは、具体例として、像高が１．０のときの周辺光量比を０．５とし、像高が１．２のときの周辺光量比を０．３５としている。像高が０を中心として、周辺光量落ちの特性グラフは、左右対称の形状となる。像高が０から左側の座標はマイナスとして−１．２から０の像高までの特性グラフを示す。

次に、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃを用いて周辺光量補正を行う具体例を示す。図６Ａは、実施の形態１のデジタルカメラ１における周辺光量落ちの特性グラフである。図６Ｂは、実施の形態１のデジタルカメラ１における周辺光量補正ゲインの特性グラフである。図６Ｃは、実施の形態１のデジタルカメラ１における周辺光量補正後の特性グラフである。図６Ａは、先に説明した図５の（ｂ）の周辺光量落ちの特性グラフと同じだが、ＣＣＤ１１０に投影される光量に限定してグラフ化しているために、横軸の像高が−１．０〜１．０に制限されている。図６Ｂは、図６Ａの周辺光量落ちの特性に応じて、周辺光量補正を行う場合の、周辺光量補正ゲインの特性グラフを示す。図１におけるカメラコントローラ１４０内において、ＣＣＤ１１０、ＡＤＣ１１１を通じてカメラコントローラ１４０に入力された画像データを、像高および補正ゲインに応じてゲインアップを行うことによって、周辺光量を補正する。図６Ｃは、図６Ａの周辺光量落ちの特性と図６Ｂの周辺光量補正ゲインの特性とを像高ごとに掛け合わせることによって、像高に係わらず周辺光量比を１．０に補正することが可能となる例を示す。図６Ｃにおいて、破線の周辺光量落ちの特性グラフ（図６Ａの特性グラフと同じ）が、補正により実線の周辺光量補正後の特性グラフとなる。

２−３．手ぶれ補正システムにおける周辺光量補正の原理
ここでは、補正用レンズ（以下では、ＯＩＳレンズと称す）によるシフト、または撮像素子（以下では、ＣＣＤと称す）によるシフトによって、ＣＣＤ１１０に投影される被写体像は、ＣＣＤ１１０の周辺ほど光量がさらに低減するなどして、撮影された画像の品位が低下する、という課題を解決するための具体的な実施の形態について、説明する。

２−３−１．ＯＩＳレンズシフトによる周辺光量特性の原理
図７Ａは、実施の形態１のデジタルカメラ１におけるＯＩＳレンズ２２０シフト時の周辺光量特性の原理説明図である。図７Ｂは、ＯＩＳレンズ２２０シフトによる手ぶれ補正原理図である。図７Ｂにおいては、カメラ本体１００にはＣＣＤ１１０、交換レンズ２００にはＯＩＳレンズ２２０で構成されるデジタルカメラ１として、説明のポイントとなる要件のみを記載している。光軸Ｌ５に対して、デジタルカメラ１が、手ぶれによって、ＯＩＳレンズ２２０を中心にθ分回転したと仮定すると、光軸Ｌ５がＬ５０のように、ＯＩＳレンズ２２０を中心にθ分回転する。この場合には、ＯＩＳレンズ２２０を、手ぶれによるデジタルカメラ１の回転分θに応じて、Ｘ１だけシフトさせることによって、回転した光軸Ｌ５０を、ＯＩＳレンズ２２０の右側において、光軸Ｌ５に一致させるように補正を行う。これにより、デジタルカメラ１が手ぶれによって回転した場合でも、被写体像をぶれることなく、ＣＣＤ１１０に結像させることができる。一例として、交換レンズ２００の焦点距離ｆを１５０ｍｍ、デジタルカメラ１の手ぶれによる回転分θを０．３度とすると、ＣＣＤ１１０上では、光軸Ｌ５がＬ５０に回転することによって、約０．７８ｍｍだけ結像位置がずれることになる。そこで、ＯＩＳレンズ２２０をシフトさせることによって、この結像位置のずれを補正することができる。この場合のＯＩＳレンズ２２０のシフト量については光学設計に依存するが、例えばシフト量Ｘ１を０．３ｍｍとしたときに結像位置が０．７８ｍｍだけずれた分戻るようにすることで、手ぶれ補正機能を実現することができる。

図７Ａにおいて、ＯＩＳレンズ２２０は、光軸に対して垂直方向にシフトさせることによって、手ぶれを補正する機能を有する。ＯＩＳレンズ２２０がセンターに保持されている場合において、Ｌ１およびＬ２は被写体像を捉えることができる光線範囲の境界を示す。Ｌ１およびＬ２で示す被写体像を捉える光線範囲は、ＣＣＤ１１０側のＬ３およびＬ４で示す光線範囲に対応する。一方、ＣＣＤ１１０側のＬ３０およびＬ４０は、ＣＣＤ１１０に撮像される光線範囲の境界を示し、被写体側（ズームレンズ２１０の左側）のＬ１０およびＬ２０で示す光線範囲に対応する。ここで、図７Ｂを用いて説明したように、デジタルカメラ１が手ぶれによって、ＯＩＳレンズ２２０を中心にθ分だけ回転した場合には、ＯＩＳレンズ２２０を光軸に対して、垂直方向にＸ１だけシフトすることによって、手ぶれによる被写体像のＣＣＤ１１０への結像位置のずれを補正することができる。このときには、ＣＣＤ１１０に投影される光線範囲である、Ｌ３０およびＬ４０に対応する被写体側（ズームレンズ２１０の左側）の光線範囲Ｌ１０およびＬ２０は、各々Ｌ１００およびＬ２００で示すように移動する。このように、ＯＩＳレンズ２２０のシフトによる手ぶれ補正によって、被写体側の光線範囲が移動することによって、Ｌ２０は、Ｌ２００に移動して被写体を捉えることのできる光線範囲の境界Ｌ２に近づくことで、ＣＣＤ１１０側に対応する光線Ｌ３０の光量がやや低下する。一方、Ｌ１０は、Ｌ１００に移動して被写体を捉えることのできる光線範囲の境界Ｌ１から遠のくことで、ＣＣＤ１１０側に対応する光線Ｌ４０の光量がやや増加することになる。

２−３−２．ＣＣＤシフトによる周辺光量特性の原理
図８Ａは、実施の形態１のデジタルカメラ１におけるＣＣＤシフト時の周辺光量特性の原理説明図である。図８Ｂは、実施の形態１のデジタルカメラ１におけるＣＣＤシフトによる手ぶれ補正原理図である。図８Ｂにおいては、カメラ本体１００にはＣＣＤ１１０、交換レンズ２００にはＯＩＳレンズ２２０で構成されるデジタルカメラ１として、説明のポイントとなる要件のみを記載している。光軸Ｌ５に対して、デジタルカメラ１が、手ぶれによって、ＯＩＳレンズ２２０を中心にθ分回転したと仮定すると、光軸Ｌ５がＬ５０のように、ＯＩＳレンズ２２０を中心にθ分回転する。この場合には、ＣＣＤ１１０を、手ぶれによるデジタルカメラ１の回転分θに応じて、Ｘ２だけシフトさせることによって、光軸Ｌ５によるＣＣＤ１１０上の交点座標を、光軸Ｌ５０によるＣＣＤ１１０上の交点座標と一致させるように補正を行う。これにより、デジタルカメラ１が手ぶれによって回転した場合でも、被写体像をぶれることなく、ＣＣＤ１１０に結像させることができる。一例として、交換レンズ２００の焦点距離ｆを１５０ｍｍ、デジタルカメラ１の手ぶれによる回転分θを０．３度とすると、ＣＣＤ１１０上では、光軸Ｌ５がＬ５０に回転することによって、約０．７８ｍｍだけ結像位置がずれることになる。そこで、ＣＣＤ１１０を約０．７８ｍｍシフトさせることによって、この結像位置のずれを補正することができる。

図８Ａにおいて、ＣＣＤ１１０は、光軸に対して垂直方向にシフトさせることによって、手ぶれを補正する機能を有する。しかし、ここではＣＣＤ１１０がセンターに保持されている場合において、Ｌ１およびＬ２は被写体像を捉えることができる光線範囲の境界を示し、Ｌ１およびＬ２で示す被写体像を捉える光線範囲は、ＣＣＤ１１０側のＬ３およびＬ４で示す光線範囲に対応する。一方、ＣＣＤ１１０側のＬ３０およびＬ４０は、ＣＣＤ１１０に撮像される光線範囲の境界を示し、被写体側（ズームレンズ２１０の左側）のＬ１０およびＬ２０で示す光線範囲に対応する。ここで、図８Ｂを用いて説明したように、デジタルカメラ１が手ぶれによって、ＯＩＳレンズ２２０を中心にθ分だけ回転した場合には、ＣＣＤ１１０を光軸に対して垂直方向にＸ２だけシフトすることによって、手ぶれによる被写体像のＣＣＤ１１０への結像位置のずれを補正することができる。ＣＣＤ１１０シフト前においては、ＣＣＤ１１０に投影される光線範囲である、Ｌ３０およびＬ４０は、被写体側（ズームレンズ２１０の左側）の光線範囲Ｌ１０およびＬ２０に対応する。ＣＣＤ１１０のＸ２分シフト後においては、ＣＣＤ１１０に投影される光線範囲である、Ｌ３００およびＬ４００は、被写体側（ズームレンズ２１０の左側）の光線範囲Ｌ１００およびＬ２００に対応する。光線範囲Ｌ１００およびＬ２００は、先に説明したＯＩＳレンズ２２０のシフトによる手ぶれ補正時と同様の範囲となる。すなわち、デジタルカメラ１の手ぶれによる回転分をθとした場合に、被写体側の捉えるべき画角は互いに同じである。ここでも、被写体側（ズームレンズ２１０の左側）の光線範囲のうちＬ１０は、Ｌ１００に移動することで被写体を捉えることのできる、光線範囲の境界であるＬ１から遠のくために、Ｌ１００の光線がＣＣＤ１１０側に投影される光量はやや増加する。一方、被写体側（ズームレンズ２１０の左側）の光線範囲のうちＬ２０は、Ｌ２００に移動することで被写体を捉えることのできる、光線範囲の境界であるＬ２に近づく。このため、Ｌ２００の光線がＣＣＤ１１０側に投影される光量は、やや低下する。ＣＣＤ１１０のＸ２分シフト後において、ＣＣＤ１１０に投影される光線範囲の境界であるＬ３００は、有効像円の外形に対応する光線Ｌ３に近づくために、ＣＣＤ１１０に投影されるＬ３００の光線による光量は、さらに低下する。すなわち、光線Ｌ２００による交換レンズ２００に入射する光量の低下に加えて、光線Ｌ２００に対応する光線Ｌ３００も光量の低下によって、さらに光量が低下することになる。一方、ＣＣＤ１１０のＸ２分シフト後において、ＣＣＤ１１０に投影される光線範囲の境界であるＬ４００は、有効像円の外形に対応する光線Ｌ４から遠のく。このため、ＣＣＤ１１０に投影されるＬ４００の光線による光量はさらに増加する。すなわち、光線Ｌ１００による交換レンズ２００に入射する光量の増加に加えて、光線Ｌ１００に対応する光線Ｌ４００も光量の増加によって、さらに光量が増加することになる。

したがって、手ぶれ補正によるＯＩＳレンズまたはＣＣＤのシフトによって、周辺光量が落ちる領域においては、ＯＩＳレンズシフト時に比べて、ＣＣＤシフト時の方が、周辺光量がより大きく落ちることになる。一方、手ぶれ補正によるＯＩＳレンズまたはＣＣＤのシフトによって、周辺光量が上がる領域においては、ＯＩＳレンズシフト時に比べてＣＣＤシフト時の方が、周辺光量がより大きく上がることになる。

２−３−３．ＯＩＳレンズシフトによる周辺光量特性の補正方法
図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃを用いて、ＯＩＳレンズシフトによって生じた周辺光量特性の変化を補正する具体例を説明する。図９Ａは、実施の形態１のデジタルカメラ１におけるＯＩＳレンズシフト後の周辺光量特性グラフである。図９Ｂは、実施の形態１のデジタルカメラ１におけるＯＩＳレンズシフト後の周辺光量補正ゲインの特性グラフである。図９Ｃは、実施の形態１のデジタルカメラ１におけるＯＩＳレンズシフト後の周辺光量補正後の特性グラフである。

図９Ａにおいて、横軸は、ＣＣＤ１１０上の中心の像高を０として、ＣＣＤ１１０上の角の像高を−１．０から１．０で示す。縦軸は、像高に対応する周辺光量比を表している。破線のグラフは、ＯＩＳレンズシフト前の周辺光量の特性を表したグラフである。実線のグラフは、ＯＩＳレンズシフト後、すなわち光軸に対して垂直方向にＸ１だけシフトした状態における周辺光量の特性を表したグラフである。このグラフでは、先に説明したように、ＯＩＳレンズシフトによって、像高が１．０ではＯＩＳレンズシフト前の周辺光量よりやや低下する様子を示しており、像高が−１．０ではＯＩＳレンズシフト前の周辺光量よりやや増加する様子を示している。

図９Ｂは、図９Ａの周辺光量落ちの特性に応じて、周辺光量補正を行う場合の周辺光量補正ゲインの特性グラフを示す。ここでは、ＯＩＳレンズシフト後の周辺光量補正を行う例を示しているので、図９Ａの実線で示すグラフに対応している。カメラコントローラ１４０内において、ＣＣＤ１１０、ＡＤＣ１１１を通じてカメラコントローラ１４０に入力された画像データを、像高および補正ゲインに応じてゲインアップを行うことによって、周辺光量を補正する。図９Ｃは、図９Ａの実線で示す周辺光量落ちの特性と図９Ｂの周辺光量補正ゲインの特性とを像高ごとに掛け合わせることによって、像高に係わらず周辺光量比を１．０に補正する周辺光量比を示す。図９Ｃにおいて、破線の周辺光量落ちの特性グラフ（図９Ａの実線で示す特性グラフと同じ）が、補正により実線の周辺光量補正後の特性グラフとなる。

図９Ｂにおいて、像高が１．０でのゲインをＧ１として、像高が−１．０でのゲインをＧ２として定義する。後述するＣＣＤシフトによる周辺光量特性の補正方法における説明の中で、ゲインＧ１およびゲインＧ２を用いる。

２−３−４．ＣＣＤシフトによる周辺光量特性の補正方法
図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃを用いてＣＣＤシフトによって生じる周辺光量特性の変化を補正する具体例を説明する。図１０Ａは、実施の形態１のデジタルカメラ１におけるＣＣＤシフト後の周辺光量特性グラフである。図１０Ｂは、実施の形態１のデジタルカメラ１におけるＣＣＤシフト後の周辺光量補正ゲインの特性グラフである。図１０Ｃは、実施の形態１のデジタルカメラ１におけるＣＣＤシフト後の周辺光量補正後の特性グラフである。

図１０Ａにおいて、横軸は、ＣＣＤ１１０上の中心の像高を０として、ＣＣＤ１１０上の角の像高を−１．０から１．０で示す。縦軸は、像高に対応する周辺光量比を表している。破線のグラフは、ＣＣＤシフト前の周辺光量の特性を表したグラフである。実線のグラフは、ＣＣＤシフト後、すなわち光軸に対して垂直方向にＸ２だけシフトした状態における周辺光量の特性を表したグラフである。このグラフでは、先に説明したように、ＣＣＤシフトによって、像高が１．０ではＣＣＤシフト前の周辺光量より低下する様子を示しており、像高が−１．０ではＣＣＤシフト前の周辺光量よりやや増加する様子を示している。特に、図１０Ａと図９Ａとを比較すると、像高が１．０では、ＣＣＤシフト前あるいはＯＩＳレンズシフト前の周辺光量に対して、ＣＣＤシフト後の方がＯＩＳレンズシフト後より大きく周辺光量が低下している様子を示している。図１０Ａと図９Ａとを比較すると、像高が−１．０では、ＣＣＤシフト前あるいはＯＩＳレンズシフト前の周辺光量に対して、ＣＣＤシフト後の方がＯＩＳレンズシフト後より大きく周辺光量が増加している様子を示している。

図１０Ｂは、図１０Ａの周辺光量落ちの特性に応じて、周辺光量補正を行う場合の周辺光量補正ゲインの特性グラフを示す。図１０Ｂは、ＣＣＤシフト後の周辺光量補正を行う例を示しているので、図１０Ａの実線で示すグラフに対応している。カメラコントローラ１４０内において、ＣＣＤ１１０、ＡＤＣ１１１を通じてカメラコントローラ１４０に入力された画像データを、像高および補正ゲインに応じてゲインアップを行うことによって、周辺光量を補正する。図１０Ｃにおいては、図１０Ａの実線で示す周辺光量落ちの特性と図１０Ｂの周辺光量補正ゲインの特性とを像高ごとに掛け合わせることによって、像高に係わらず周辺光量比を１．０に補正する周辺光量比を示す。図１０Ｃにおいて、破線の周辺光量落ちの特性グラフ（図１０Ａの実線で示す特性グラフと同じ）が、補正により実線の周辺光量補正後の特性グラフとなる。

図１０Ｂにおいて、像高が１．０でのゲインをＧ３として、像高が−１．０でのゲインをＧ４として定義する。図９Ｂにおいて定義したゲインＧ１およびＧ２と、図１０Ｂにおいて定義したゲインＧ３およびＧ４との大小関係を比較する。像高が１．０においては、Ｇ３＞Ｇ１の関係になっている。像高が−１．０においては、Ｇ４＜Ｇ２の関係になっている。すなわち、デジタルカメラ１の同じ手ぶれ回転分θに対して、像高が１．０では、ＯＩＳレンズシフト後に比べて、ＣＣＤシフト後の方がより周辺光量の落ちが大きい。このために結果として、周辺光量補正ゲインを、ＯＩＳレンズシフト時よりＣＣＤシフト時の方が大きくなるように設定する。一方、デジタルカメラ１の同じ手ぶれ回転分θに対して、像高が−１．０では、ＯＩＳレンズシフト後に比べて、ＣＣＤシフト後の方がより周辺光量の落ちが小さい。このために結果として、周辺光量補正ゲインを、ＯＩＳレンズシフト時よりＣＣＤシフト時の方が小さくなるように設定する。

３．まとめ
本実施の形態においては、ＣＣＤの一方の角の周辺光量の低下と、ＣＣＤの他方の角の周辺光量の低下を適正に補正して、撮影画像の品位の低下を防ぎ、良好な撮影画像を提供することができる具体例を示す。

手ぶれによる撮影中の撮影画像へのぶれの影響を低減するために、ＯＩＳレンズ２２０およびＣＣＤ１１０をシフトすることによって、手ぶれ補正を行うデジタルカメラ１について述べた。ある手ぶれ量に対して、ＯＩＳレンズ２２０をシフトすることによって、ＣＣＤ１１０上の周辺光量が、手ぶれ補正を行わない場合と比較して、落ちる。しかし、同じ手ぶれ量に対して、ＣＣＤ１１０をシフトすることによる方が、ＣＣＤ１１０上の周辺光量が、より大きく落ちる。そこで、この場合には、ＣＣＤシフトすることによって生じる周辺光量補正を、ＯＩＳレンズシフトすることによって生じる周辺光量補正より大きくすることで、撮影画像中の手ぶれおよび周辺光量落ちによる画像の品位低下を解消することができる。

一方、ある手ぶれ量に対してＯＩＳレンズ２２０をシフトすることによって、ＣＣＤ１１０上の周辺光量が手ぶれ補正を行わない場合と比較して、上がる場合がある。しかし、同じ手ぶれ量に対して、ＣＣＤ１１０をシフトすることによる方が、ＣＣＤ１１０上の周辺光量がより大きく上がる。そこで、この場合には、ＣＣＤシフトすることによって生じる周辺光量補正を、ＯＩＳレンズシフトすることによって生じる周辺光量補正より小さくすることで、撮影画像中の手ぶれおよび周辺光量落ちによる画像の品位低下を解消することができる。

特に、これらを双方組合せることによって、撮影画像中の周辺光量落ちの左右の落差を低減することができ、より品位の高い画像を提供することができる。

すなわち、デジタルカメラ１は、ある手ぶれ量に対して、ＯＩＳレンズシフトによる補正から、ＣＣＤシフトによる補正に切り替える場合、または、ＣＣＤシフトによる補正から、ＯＩＳレンズシフトによる補正に切り替える場合に、周辺光量の補正量を変更することにより、撮影画像中の手ぶれおよび周辺光量落ちによる画像の品位低下を解消することができる。

以上のように、本実施の形態のデジタルカメラ１に相当する撮像装置は、複数のレンズ２１０、２２０、２３０を含む光学系と、光学系により形成された被写体像を撮像するＣＣＤ１１０に相当する撮像素子と、撮像素子で撮像された画像の周辺光量を補正する周辺光量補正部と、を有する。また、撮像装置のぶれを検出するジャイロセンサ１８４、２２４に相当するぶれ検出部と、ぶれ検出部の出力信号に基づいて、レンズ２１０、２２０、２３０または撮像素子の少なくとも一方を光軸に垂直な面で移動させて、ぶれを補正するＣＣＤ１１０またはＯＩＳレンズ２２０に相当する駆動制御部とを有する。また、周辺光量補正部は、ぶれの所定の周波成分を抽出して、ぶれの所定の周波成分に応じて周辺光量の補正量を変化させる。

これにより、撮像装置において撮像素子に投影される光量が撮像素子の周辺で低下することによる撮影画像の品位低下を防ぎ、良好な撮影画像を提供することができる。特に、動画撮影時における撮影画像の品位低下を防ぎ、良好な動画撮影画像を提供することができる。

また、周辺光量補正部は、ぶれ検出部の出力信号からぶれの所定の周波成分を抽出して、ぶれの所定の周波成分に応じて周辺光量の補正量を変化させてもよい。これにより、撮像装置において撮像素子に投影される光量が撮像素子の周辺で低下することによる撮影画像の品位低下を防ぎ、良好な撮影画像を提供することができる。

また、周辺光量補正部は、駆動制御部においてレンズまたは撮像素子の少なくとも一方を移動させる駆動制御信号からぶれの所定の周波成分を抽出して、ぶれの所定の周波成分に応じて周辺光量の補正量を変化させてもよい。これにより、撮像装置において撮像素子に投影される光量が撮像素子の周辺で低下することによる撮影画像の品位低下を防ぎ、良好な撮影画像を提供することができる。

また、撮像装置は、光学系を含む交換レンズ２００と、撮像素子と周辺光量補正部とを含むカメラ本体１００と、を有してもよい。また、交換レンズ２００とカメラ本体１００とは着脱可能であってもよい。

また、光学系はぶれを補正するためのＯＩＳレンズ２２０に相当する補正レンズを含んでもよい。

（実施の形態２）
１．構成
ぶれ補正を実現するデジタルカメラの別の例を説明する。本実施の形態のデジタルカメラの構成および基本動作は、実施の形態１と同じである。本実施の形態のデジタルカメラでは、新たに、動画撮影時における周辺光量の補正性能を向上させるための各種動作を、カメラコントローラ１４０とレンズコントローラ２４０に追加している。

２．動作
２−１．ぶれ補正処理
本実施の形態においては、実施の形態１で説明したぶれ補正処理の基本原理は同じであるので、原理の詳細な説明は省略する。本実施の形態においては、説明を分かりやすくするために、ＣＣＤ１１０をシフトさせてぶれ補正を行う処理に加えて、周辺光量の補正を行う処理の詳細な動作の説明を行う。一方、ＯＩＳレンズ２２０をシフトさせてぶれ補正を行う処理に加えて、周辺光量の補正を行う処理においても、ＣＣＤ１１０をシフトさせてぶれ補正を行う処理に加えて周辺光量の補正を行う処理と、同様の効果がある。また、ＣＣＤ１１０をシフトさせてぶれ補正を行う処理とＯＩＳレンズ２２０をシフトさせてぶれ補正を行う処理の双方を動作させて、周辺光量の補正を行う処理においても、同様に効果がある。

本実施の形態においては、カメラコントローラ１４０とレンズコントローラ２４０に、周辺光量の補正性能を向上させるための新たな処理を追加している。２−３節以降にて新たな処理の詳細な説明を行う。

２−２．手ぶれ補正動作中の周辺光量特性の補正方法（参考例）
参考例における手ぶれ補正動作中の周辺光量特性の補正方法について図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃを用いて説明する。

図１１Ａは、実施の形態２のぶれ補正処理における、ぶれ検出信号および手ぶれ制御信号の波形図である。横軸はフレーム番号ｋ（ただし、ｋ＝０，１，２，３・・・）を示し、縦軸は手ぶれ角度と補正角度を示す。フレーム番号ｋは例えば１／３０［秒］毎にインクリメントされるものとする。手ぶれ角度はカメラ本体１００内に設けられたジャイロセンサ１８４の出力（積分器４０８の出力）に基づいて演算される。補正角度はカメラ本体１００内に設けられた位置センサ１８２の出力に基づいて演算される。図１１Ａでは、フレーム番号ｋが０から１６（約５６７ｍｓ）までの手ぶれ角度と補正角度の例を表している。なお、厳密には、手ぶれ角度と補正角度とは、残留誤差や応答遅れなどにより、互いに特性が異なり、誤差が存在するが、その誤差は小さいため、ほぼ同じ特性であるものとして重ねてグラフ化されている。

図１２Ａは、参考例のぶれ補正処理における、露光期間Ｔｋ毎に更新される周辺光量補正前の周辺光量比の時間的変化を表す波形図である。横軸はフレーム番号ｋ（ただし、ｋ＝０，１，２，３・・・）を示し、縦軸は周辺光量比を示す。フレーム番号ｋは例えば１／３０［秒］毎にインクリメントされるものとする。図１２Ａの破線で示すグラフは、手ぶれ補正動作中における周辺光量補正前の周辺光量比のリアルタイムの推移を表し、実線で示す階段状のグラフは、手ぶれ補正動作中における周辺光量補正前の周辺光量比の推移を表す。なお、図１２Ａにおける周辺光量比は、ＣＣＤ１１０上の像高１．０に対応する周辺光量比を表している。

図１３Ａは、ＣＣＤ１１０上の中心の像高を０として、ＣＣＤ１１０上の角の像高を−１．０および１．０とし、像高に対応する周辺光量補正前の周辺光量比を表している。先に説明した図１１Ａと図１２Ａは、網掛けしている領域のフレーム番号ｋ＝２における露光期間Ｔ２の周辺光量補正前の周辺光量比を表している。図１３Ａにおいて、破線のグラフは、図１１Ａにおける時間ｔ２時点の周辺光量補正前の周辺光量の特性を表したグラフである。図１３Ａにおいて、一点鎖線のグラフは図１１Ａにおける時間ｔ３時点の周辺光量補正前の周辺光量の特性を表したグラフである。図１３Ａにおいて、実線のグラフは、図１１Ａにおける周辺光量補正前の周辺光量の特性を表したグラフである。

図１１Ｂは、実施の形態２のぶれ補正処理における、周辺光量補正前の周辺光量比の時間的変化を表す波形図である。図１１Ｂは、手ぶれ補正動作中における、ＣＣＤ１１０上の像高１．０に対応する、周辺光量補正前の周辺光量比のリアルタイムの推移を表している。

図１２Ｂは、参考例のぶれ補正処理における、露光期間Ｔｋ毎に更新される周辺光量補正ゲインの時間的変化を表す波形図である。横軸はフレーム番号ｋ（ただし、ｋ＝０，１，２，３・・・）を示し、縦軸は周辺光量補正ゲインを示す。図１２Ｂの破線で示すグラフは手ぶれ補正動作中における周辺光量補正ゲインのリアルタイムの推移を表し、実線で示す階段状のグラフは、手ぶれ補正動作中における、露光開始タイミングｔｋ時点の周辺光量補正ゲインの推移を表す。なお、図１２Ｂにおける周辺光量補正ゲインは、ＣＣＤ１１０上の像高１．０に対応する、周辺光量補正ゲインを表している。また、図１２Ｂの破線で示すリアルタイムの周辺光量補正ゲインは、もとの周辺光量比を１．０にするために、必要な補正ゲインを表している。

図１３Ｂは、ＣＣＤ１１０上の中心の像高を０として、ＣＣＤ１１０上の角の像高を−１．０および１．０で示し、像高に対応する周辺光量補正ゲインを表している。像高１．０のときの周辺光量比の補正だけに着目して説明すると、図１２Ｂにおいて、網掛けしている領域のフレーム番号ｋ＝２における、露光期間Ｔ２の開始タイミングｔ２時点の周辺光量補正ゲイン（約３．３倍）は、図１３Ｂにおける像高１．０のときの周辺光量補正ゲインに対応している。

図１２Ｃは、参考例のぶれ補正処理における、露光期間Ｔｋ毎に更新される周辺光量補正後の周辺光量比の時間的変化を表す波形図である。横軸はフレーム番号ｋ（ただし、ｋ＝０，１，２，３・・・）を示し、縦軸は周辺光量補正後の周辺光量比を示す。図１２Ｃの実線で示す階段状のグラフは、手ぶれ補正動作中における、露光開始タイミングｔｋ時点の周辺光量補正ゲインの推移を表す。なお、図１２Ｃにおける周辺光量補正後の周辺光量比は、ＣＣＤ１１０上の像高１．０に対応する周辺光量比を表している。参考例においては、露光期間と関連しない所定のタイミングだけで検知した手ぶれ角度または手ぶれ補正角度を用いて、周辺光量補正を行っていたため、周辺光量比の本来の狙い（周辺光量比＝１．０）からの誤差が大きくなっている。

図１３Ｃは、参考例のデジタルカメラにおける、露光期間Ｔ２の周辺光量補正後の周辺光量比の特性グラフである。図１３Ｃは、ＣＣＤ１１０上の中心の像高を０として、ＣＣＤ１１０上の角の像高を−１．０および１．０で示し、像高に対応する、周辺光量補正後の周辺光量の特性を表したグラフである。図１３Ｃの破線で示すグラフは周辺光量補正前の周辺光量補正を表し、図１３Ａの実線で示すグラフに対応する。図１３Ｃの点線で示すグラフは周辺光量補正後の周辺光量の特性を表したグラフである。図１３Ｃの点線で示すグラフは、図１３Ｃの破線で示すグラフ（図１３Ａの実線で示すグラフと同じ）と図１３Ｂの破線で示すグラフの像高毎の縦軸の数値を互いに掛け合わせたグラフとなる。参考例においては、露光期間と関連しない所定のタイミングだけで検知した、手ぶれ角度または手ぶれ補正角度を用いて、周辺光量補正を行っているため、周辺光量補正後の周辺光量比の各フレーム間の相対誤差も大きくなっている。

この結果から、所定のタイミング（ここの例ではｔ２時点）で検知した、手ぶれ角度または手ぶれ補正角度を用いて、周辺光量補正を行った場合には、図１３Ｃに示すように周辺光量補正後の周辺光量比が本来の狙い（周辺光量比＝１．０）からの誤差が大きくなってしまうことがわかる。また、図１２Ｃに示すように、像高１．０での周辺光量補正後の周辺光量比の時間的な変化に着目すると、露光期間Ｔｋ（ただし、ｋ＝０，１，２，３・・・）毎に周辺光量補正後の周辺光量比の時間的な変化も大きくなってしまうことがわかる。

したがって、参考例におけるぶれ補正処理の周辺光量補正では、露光期間と関連しない所定のタイミングだけで検知した、手ぶれ角度または手ぶれ補正角度を用いて、周辺光量補正を行った場合に、周辺光量補正後の周辺光量比が本来の狙い（周辺光量比＝１．０）からの誤差が大きくなってしまう。さらに、動画撮影時においては、露光期間毎に周辺光量補正後の周辺光量比が本来の狙い（周辺光量比＝１．０）からの誤差が大きくなってしまうことで、各フレーム間においても、周辺光量補正後の周辺光量比の誤差が大きくなってしまう。このため、動画像の周辺がちらつきとなって現れることになり、顕著な動画像の品位低下となってしまう。

２−３．周辺光量特性の補正原理説明（本実施の形態：ＣＣＤシフトの例１）
本実施の形態における、手ぶれ補正動作中の周辺光量特性の補正方法について、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃ、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１５Ｃを用いて説明する。なお、本実施の形態においては、実施の形態１で説明した周辺光量特性および周辺光量補正における原理は同じであるので、本実施の形態では原理の詳細な説明を省略する。

図１１Ａは、ぶれ検出信号および手ぶれ制御信号の波形図である。横軸はフレーム番号ｋ（ただし、ｋ＝０，１，２，３・・・）を示し、縦軸は手ぶれ角度と補正角度を示す。フレーム番号ｋは例えば１／３０［秒］毎にインクリメントされるものとする。手ぶれ角度はカメラ本体１００内に設けられたジャイロセンサ１８４の出力（積分器４０８の出力）に基づいて演算される。補正角度はカメラ本体１００内に設けられた位置センサ１８２の出力に基づいて演算される。図１１Ａでは、フレーム番号ｋが０から１６（約５６７ｍｓ）までの手ぶれ角度と補正角度の例を表している。なお、厳密には、手ぶれ角度と補正角度とは、残留誤差や応答遅れなどにより、互いに特性が異なり、誤差が存在するが、その誤差は小さいため、ほぼ同じ特性であるものとして、重ねてグラフ化されている。

図１４Ａは、実施の形態２のぶれ補正処理における、露光期間Ｔｋ毎に更新される周辺光量補正前の周辺光量比の時間的変化を表す波形図である。横軸はフレーム番号ｋ（ただし、ｋ＝０，１，２，３・・・）を示し、縦軸は周辺光量比を示す。フレーム番号ｋは例えば１／３０［秒］毎にインクリメントされるものとする。図１４Ａの破線で示すグラフは、手ぶれ補正動作中における周辺光量補正前の周辺光量比のリアルタイムの推移を表し、実線で示す階段状のグラフは手ぶれ補正動作中における露光期間Ｔｋの間で平均化された周辺光量補正前の周辺光量比の推移を表す。なお、図１４Ａにおける周辺光量比は、ＣＣＤ１１０上の像高１．０に対応する周辺光量比を表している。

図１５Ａは、実施の形態２のデジタルカメラにおける、露光期間Ｔ２のＣＣＤシフト中の周辺光量比の特性グラフである。図１５Ａは、ＣＣＤ１１０上の中心の像高を０として、ＣＣＤ１１０上の角の像高を−１．０および１．０とし、像高に対応する周辺光量補正前の周辺光量比を表している。先に説明した図１１Ａと図１４Ａは、網掛けしている領域のフレーム番号ｋ＝２における、露光期間Ｔ２の周辺光量補正前の周辺光量比を表している。図１５Ａにおいて、破線のグラフは、図１１Ａにおける、時間ｔ２時点の周辺光量補正前の周辺光量の特性を表したグラフである。図１５Ａにおいて、一点鎖線のグラフは、図１１Ａにおける、時間ｔ３時点の周辺光量補正前の周辺光量の特性を表したグラフである。図１５Ａにおいて、実線のグラフは、図１１Ａにおける、露光期間Ｔ２で周辺光量を平均化したときの、周辺光量補正前の周辺光量の特性を表したグラフである。

図１１Ｂは、周辺光量補正前の周辺光量比の時間的変化を表す波形図であり、手ぶれ補正動作中における、ＣＣＤ１１０上の像高１．０に対応する、周辺光量補正前の周辺光量比のリアルタイムの推移を表している。

図１４Ｂは、実施の形態２のぶれ補正処理における、露光期間Ｔｋ毎に更新される周辺光量補正ゲインの時間的変化を表す波形図である。横軸はフレーム番号ｋ（ただし、ｋ＝０，１，２，３・・・）を示し、縦軸は周辺光量補正ゲインを示す。図１４Ｂの破線で示すグラフは、手ぶれ補正動作中における、周辺光量補正ゲインのリアルタイムの推移を表す。また、実線で示す階段状のグラフは、手ぶれ補正動作中において、露光期間Ｔｋ内に検知した手ぶれ角度または手ぶれ補正角度の平均値を用いて求めた、周辺光量補正ゲインの推移を表す。ここで、露光された画像は露光期間Ｔｋの間で平均化されることに着目して、周辺光量補正ゲインも同じく、露光期間Ｔｋの間で検知した、手ぶれ角度または手ぶれ補正角度を平均化することが、ポイントである。すなわち、検知した手ぶれ角度または手ぶれ補正角度の情報に含まれる、低周波成分を抽出することになる。平均化を行う前の手ぶれ角度は、一般に０Ｈｚより大きく３０Ｈｚ以下の周波数成分を含む。検知した手ぶれ角度を平均化することによって、０Ｈｚより大きく１５Ｈｚ以下の周波数成分（ぶれの低周波成分）を抽出し、この成分を用いて、周辺光量補正ゲインが求められる。

なお、図１４Ｂにおける周辺光量補正ゲインは、ＣＣＤ１１０上の像高１．０に対応する周辺光量補正ゲインを表している。また、図１４Ｂの破線で示すリアルタイムの周辺光量補正ゲインは、もとの周辺光量比を１．０にするために必要な補正ゲインを表している。

図１５Ｂは、実施の形態２のデジタルカメラにおける、露光期間Ｔ２の周辺光量補正ゲインの特性グラフである。図１５Ｂは、ＣＣＤ１１０上の中心の像高を０として、ＣＣＤ１１０上の角の像高を−１．０および１．０で示し、像高に対応する周辺光量補正ゲインを表している。像高１．０のときの周辺光量比の補正だけに着目して説明すると、図１４Ｂにおいて網掛けしている領域のフレーム番号ｋ＝２における露光期間Ｔ２内に検知した手ぶれ角度または手ぶれ補正角度の平均値を用いて求めた周辺光量補正ゲイン（約２．５倍）は、図１５Ｂにおける像高１．０のときの周辺光量補正ゲインに対応している。

図１４Ｃは、実施の形態２のぶれ補正処理における、露光期間Ｔｋ毎に更新される周辺光量補正後の周辺光量比の時間的変化を表す波形図である。横軸はフレーム番号ｋ（ただし、ｋ＝０，１，２，３・・・）を示し、縦軸は周辺光量補正後の周辺光量比を示す。図１４Ｃの実線で示すグラフは、手ぶれ補正動作中における露光期間Ｔｋ内に検知した、手ぶれ角度または手ぶれ補正角度の平均値を用いて求めた周辺光量補正ゲインの推移を表す。なお、図１４Ｃにおける周辺光量補正後の周辺光量比は、ＣＣＤ１１０上の像高１．０に対応する周辺光量比を表している。本実施の形態においては、検知した手ぶれ角度または手ぶれ補正角度について、露光期間内で平均した値を用いて、周辺光量補正ゲインを求めることによって、周辺光量補正を行うようにしているため、周辺光量比の本来の狙い（周辺光量比＝１．０）通りの特性になっている。

図１５Ｃは、実施の形態２のデジタルカメラにおける、露光期間Ｔ２の周辺光量補正後の周辺光量比の特性グラフである。図１５Ｃは、ＣＣＤ１１０上の中心の像高を０として、ＣＣＤ１１０上の角の像高を−１．０および１．０で示し、像高に対応する周辺光量補正後の周辺光量の特性を表したグラフである。図１５Ｃの破線で示すグラフは周辺光量補正前の周辺光量補正を表し、図１５Ａの実線で示すグラフに対応する。図１５Ｃの実線で示すグラフは周辺光量補正後の周辺光量の特性を表したグラフである。図１５Ｃの実線で示すグラフは、図１５Ｃの破線で示すグラフ（図１５Ａの実線で示すグラフと同じ）と図１５Ｂの実線で示すグラフの像高毎の縦軸の数値を、互いに掛け合わせたグラフとなる。本実施の形態においては、検知した手ぶれ角度または手ぶれ補正角度を用いて周辺光量補正ゲインを求める場合に、検知した手ぶれ角度または手ぶれ補正角度について露光期間内で平均した値を用いて、周辺光量補正ゲインを求めることによって、周辺光量補正を行うようにしている。このため、露光期間に撮像される画像に対して正確な周辺光量補正を行うことができるので、周辺光量比が本来の狙い（周辺光量比＝１．０）通りの特性になる。

この結果から、検知した手ぶれ角度または手ぶれ補正角度について、露光期間内で平均した値を用いて、周辺光量補正ゲインを求めることによって、周辺光量補正を行うようにしている本実施の形態においては、図１５Ｃに示すように、周辺光量補正後の周辺光量比が本来の狙い（周辺光量比＝１．０）通りの特性を得られることがわかる。また、図１４Ｃに示すように、像高１．０での周辺光量補正後の周辺光量比の時間的な変化に着目すると、露光期間Ｔｋ（ただし、ｋ＝０，１，２，３・・・）毎に周辺光量補正後の周辺光量比の時間的な変化もないことがわかる。

したがって、本実施の形態における撮像装置においては、露光期間に撮像される画像に対して正確な周辺光量補正を行うことができるので、周辺光量比が狙い通りの特性をもった画像を提供することができる。さらに、動画撮影時においては、個々の露光期間毎に正確な周辺光量補正を行うことができるので、各フレーム間においても周辺光量補正後の周辺光量比の誤差が小さい。このため、参考例における問題であった動画像の周辺がちらつきとなって現れることはなく、画像の品位を向上させることができる。

２−４．周辺光量特性の補正動作フロー説明（本実施の形態：ＣＣＤシフトの例１）
次に、図面を用いて、本実施の形態のデジタルカメラ１における、ぶれ補正動作中の周辺光量補正の動作フローを説明する。デジタルカメラは、一般的に、静止画を撮影する機能に加えて、動画を撮影する機能を備えている。ここでは、本実施の形態の特長である、動画撮影時におけるぶれ補正動作中の周辺光量補正の動作フローを説明する。なお、デジタルカメラにおいて動画撮影を開始するには、種々の方法が採用されているが、本実施の形態においては、レリーズ釦を押す（ＯＮする）ことで動画撮影が開始される。静止画撮影モードと動画撮影モードとは、モードダイヤル（図示せず）またはメニュー（図示せず）などを操作することによって、切り換えることができる。

図１６は、本実施の形態のデジタルカメラ１における、ぶれ補正処理における、周辺光量補正処理を示すフローチャート（ＣＣＤシフト処理の場合）である。実線枠内の処理は、カメラコントローラ１４０の処理を表す。破線枠内の処理は、レンズコントローラ２４０の処理を表す。動画撮影モードが選択されると、フレームレートを設定するなどの動画撮影処理の待機状態になる（ステップＳ２１）。ステップＳ２２で、レリーズ釦がＯＮされたと判定された場合に、次の処理に進み、動画撮影処理が開始される。レリーズ釦が押されない状態では、ステップＳ２２の処理を繰り返し、動画撮影処理の待機状態を繰り返す。動画撮影処理が開始されると、露光期間Ｔｋを設定する（ステップＳ２３）。例えば、フレームレートを３０［ｆｐｓ］、かつ露光期間を１／３０［秒］と設定する場合には、Ｔｋ＝１／３０［秒］に設定される。この設定条件をもとにして、ＣＣＤ１１０への露光が開始される。露光期間Ｔｋにおけるぶれ補正動作中のＣＣＤ１１０の位置を検知して、その平均値Ｑｋを演算する（ステップＳ２４）。周辺光量補正を行うために、ＣＣＤ１１０上の像高に対応した周辺光量比に関する情報を、レンズコントローラ２４０からカメラコントローラ１４０に通知する（ステップＳ２５）。設計中心では、周辺光量比は、ＣＣＤ１１０上の中心から同心円状に徐々に低下する数値、となるのが一般的である。この通知された周辺光量比の逆数が周辺光量補正ゲインとなる。この周辺光量補正ゲインは、ＣＣＤ１１０面上の水平および垂直座標毎に数値が定義されたテーブルとなる。カメラコントローラ１４０では露光期間Ｔｋの画像Ｄｋを取得して（ステップＳ２６）、先に演算したＣＣＤ１１０の位置の平均値Ｑｋに基づいて、周辺光量補正ゲインのテーブル中心位置のシフト量Ｉｋを演算する（ステップＳ２７）。カメラコントローラ１４０では、レンズコントローラ２４０から通知された周辺光量特性を用いて、演算した周辺光量補正ゲインのテーブルと、ぶれ補正動作に伴って移動したＣＣＤ１１０のシフト量Ｉｋとに基づいて、画像Ｄｋを補正して記録する（ステップＳ２８）。レリーズ釦がＯＦＦされるなどして、露光を終了させるかどうかを判定する（ステップＳ２９）。露光を終了させなければステップＳ２３の処理に戻り、次のフレームの動画撮影における露光が継続される。一方、ステップＳ２９の処理において、レリーズ釦がＯＦＦされ露光を終了させた場合には、動画撮影を終了させる。ここでも、露光された画像は露光期間Ｔｋの間で平均化されることに着目して、周辺光量補正ゲインも同じく、露光期間Ｔｋの間で検知した手ぶれ角度または手ぶれ補正角度を平均化することがポイントである。すなわち、検知した手ぶれ角度または手ぶれ補正角度の情報に含まれる、低周波成分を抽出することになる。平均化を行う前の手ぶれ角度は、一般に０Ｈｚより大きく３０Ｈｚ以下の周波数成分を含む。検知した手ぶれ角度を平均化することによって、０Ｈｚより大きく１５Ｈｚ以下の周波数成分（ぶれの低周波成分）を抽出し、この成分を用いて、周辺光量補正ゲインが求められる。

以上で説明したように、本実施の形態における撮像装置においては、露光期間に撮像される画像に対して、正確な周辺光量補正を行うことができる。したがって、周辺光量比が狙い通りの特性をもった画像を提供することができる。さらに、動画撮影時においては、個々の露光期間毎に正確な周辺光量補正を行うことができる。したがって、各フレーム間においても周辺光量補正後の周辺光量比の誤差が小さい。このため、参考例における問題であった、動画像の周辺がちらつきとなって現れることはなく、画像の品位を向上させることができる。

２−５．周辺光量特性の補正原理の説明（本実施の形態：ＣＣＤシフトの例２）
本実施の形態における手ぶれ補正動作中の周辺光量特性の補正方法において、フレーム周期に比べて露光期間Ｔｋが短い場合について、図１７Ａ、図１７Ｂ、図１７Ｃを用いて説明する。ここでは、フレーム周期１／３０［秒］（すなわちフレームレート３０［ｆｐｓ］）、露光期間１／６０［秒］とした例で説明する。

図１７Ａは、実施の形態２のぶれ補正処理における、フレーム番号ｋ毎に更新される周辺光量補正前の周辺光量比の時間的変化を表す波形図である。横軸はフレーム番号ｋ（ただし、ｋ＝０，１，２，３・・・）を示し、縦軸は周辺光量比を示す。フレーム番号ｋは、例えば１／３０［秒］毎にインクリメントされるものとする。図１７Ａの破線で示すグラフは、手ぶれ補正動作中における周辺光量補正前の周辺光量比のリアルタイムの推移を表す。図１７Ａの実線で示す階段状のグラフは、手ぶれ補正動作中における、露光期間Ｔｋの間で平均化された、周辺光量補正前の周辺光量比の推移を表す。図１４Ａでは露光期間Ｔｋとフレーム周期は等しいものとして説明した。しかし、図１７Ａでは、フレーム周期（ここでは１／３０［秒］）に比べて露光期間Ｔｋ（ここでは１／６０［秒］）が短いという点が、図１４Ａと異なる。なお、図１７Ａにおける周辺光量比は、ＣＣＤ１１０上の像高１．０に対応する周辺光量比を表している。

図１７Ｂは、実施の形態２のぶれ補正処理における、フレーム番号ｋ毎に更新される周辺光量補正ゲインの時間的変化を表す波形図である。横軸はフレーム番号ｋ（ただし、ｋ＝０，１，２，３・・・）を示し、縦軸は周辺光量補正ゲインを示す。図１７Ｂの破線で示すグラフは、手ぶれ補正動作中における、周辺光量補正ゲインのリアルタイムの推移を表す。図１７Ｂの実線で示す階段状のグラフは、手ぶれ補正動作中において、露光期間Ｔｋ内に検知した手ぶれ角度または手ぶれ補正角度の平均値を用いて求めた、周辺光量補正ゲインの推移を表す。図１４Ｂでは、露光期間Ｔｋとフレーム周期は等しいものとして説明した。しかし、図１７Ｂでは、フレーム周期（ここでは１／３０［秒］）に比べて、露光期間Ｔｋ（ここでは１／６０［秒］）が短いという点が、図１４Ｂと異なる。ここでも、露光された画像は露光期間Ｔｋの間で平均化されることに着目して、周辺光量補正ゲインも同じく、露光期間Ｔｋの間で検知した手ぶれ角度または手ぶれ補正角度を平均化することが、ポイントである。すなわち、検知した手ぶれ角度または手ぶれ補正角度の情報に含まれる低周波成分を抽出することになる。平均化を行う前の手ぶれ角度は、一般に０Ｈｚより大きく３０Ｈｚ以下の周波数成分を含む。検知した手ぶれ角度を平均化することによって、０Ｈｚより大きく１５Ｈｚ以下の周波数成分（ぶれの低周波成分）を抽出し、この成分を用いて、周辺光量補正ゲインが求められる。

図１７Ｂにおける周辺光量補正ゲインは、ＣＣＤ１１０上の像高１．０に対応する周辺光量補正ゲインを表している。図１７Ｂの破線で示すリアルタイムの周辺光量補正ゲインは、もとの周辺光量比を１．０にするために必要な補正ゲインを表している。

図１７Ｃは、実施の形態２のぶれ補正処理における、フレーム番号ｋ毎に更新される周辺光量補正後の周辺光量比の時間的変化を表す波形図である。横軸はフレーム番号ｋ（ただし、ｋ＝０，１，２，３・・・）を示し、縦軸は周辺光量補正後の周辺光量比を示す。図１７Ｃの実線で示すグラフは、手ぶれ補正動作中における、露光期間Ｔｋ内に検知した、手ぶれ角度または手ぶれ補正角度の平均値を用いて求めた、周辺光量補正ゲインの推移を表す。図１４Ｃでは、露光期間Ｔｋとフレーム周期は等しいものとして説明した。しかし、図１７Ｃでは、フレーム周期（ここでは１／３０［秒］）に比べて露光期間Ｔｋ（ここでは１／６０［秒］）が短いという点が、図１４Ｃと異なる。なお、図１７Ｃにおける周辺光量補正後の周辺光量比は、ＣＣＤ１１０上の像高１．０に対応する周辺光量比を表している。本実施の形態においては、検知した手ぶれ角度または手ぶれ補正角度について、露光期間内で平均した値を用いて、周辺光量補正ゲインを求めることによって、周辺光量補正を行うようにしているため、周辺光量比の本来の狙い（周辺光量比＝１．０）通りの特性になっている。

この結果から、本実施の形態においては、周辺光量補正後の周辺光量比が、本来の狙い（周辺光量比＝１．０）通りの特性を得られることがわかる。図１７Ｃに示すように、像高１．０での周辺光量補正後の、周辺光量比の時間的な変化に着目すると、フレーム番号ｋ（ただし、ｋ＝０，１，２，３・・・）毎に、周辺光量補正後の周辺光量比の時間的な変化もないことがわかる。

したがって、本実施の形態における撮像装置においては、露光期間に撮像される画像に対して、正確な周辺光量補正を行うことができる。したがって、周辺光量比が、狙い通りの特性をもった画像を提供することができる。さらに、動画撮影時においては、個々の露光期間毎に正確な周辺光量補正を行うことができる。したがって、各フレーム間においても周辺光量補正後の周辺光量比の誤差が小さい。このため、参考例における問題であった動画像の周辺がちらつきとなって現れることはなく、画像の品位を向上させることができる。

２−６．周辺光量特性の補正の動作フローの説明（本実施の形態：ＯＩＳレンズシフトの例）
図面を用いて、本実施の形態のデジタルカメラ１における、ＯＩＳレンズシフトによるぶれ補正動作中の、周辺光量補正の動作フローを説明する。デジタルカメラは一般的に、静止画を撮影する機能に加えて、動画を撮影する機能を備えている。ここでは、本実施の形態の特長である、動画撮影時における、ぶれ補正動作中の周辺光量補正の、動作フローを説明する。なお、デジタルカメラにおいて、動画撮影を開始する方法には、種々の方法が採用されているが、本実施の形態においては、レリーズ釦を押す（ＯＮする）ことで、動画撮影が開始されるものとする。また、静止画撮影モードと動画撮影モードとを、モードダイヤル（図示せず）又はメニュー（図示せず）などを操作することによって、切り換えることができる。

図１８は、実施の形態２のデジタルカメラ１のぶれ補正処理における、ＯＩＳレンズシフトによる周辺光量補正処理を示すフローチャートである。実線枠内の処理は、カメラコントローラ１４０の処理を表す。破線枠内の処理は、レンズコントローラ２４０の処理を表す。動画撮影モードが選択されると、フレームレートを設定するなどの動画撮影処理の待機状態になる（ステップＳ３１）。ステップＳ３２で、レリーズ釦がＯＮされたと判定された場合に、次の処理に進み、動画撮影処理が開始される。レリーズ釦が押されない状態では、ステップＳ３２の処理を繰り返し、動画撮影処理の待機状態を繰り返す。動画撮影処理が開始されると、露光期間Ｔｋを設定する（ステップＳ３３）。例えば、フレームレートを３０［ｆｐｓ］、かつ露光期間を１／３０［秒］と設定する場合には、Ｔｋ＝１／３０［秒］に設定される。この設定条件をもとにして、ＣＣＤ１１０への露光が開始される。露光期間Ｔｋにおけるぶれ補正動作中のＯＩＳレンズ２２０の位置を検知して、その平均値Ｐｋを演算する（ステップＳ３４）。ＯＩＳレンズ２２０の位置の平均値Ｐｋと周辺光量補正を行うために、ＣＣＤ１１０上の像高に対応した周辺光量比に関する情報を、レンズコントローラ２４０からカメラコントローラ１４０に通知する（ステップＳ３５）。設計中心では、周辺光量比は、ＣＣＤ１１０上の中心から、同心円状に徐々に低下する数値となるのが一般的である。この通知された周辺光量比の逆数が周辺光量補正ゲインとなる。この周辺光量補正ゲインは、ＣＣＤ１１０面上の水平および垂直座標毎に、数値が定義されたテーブルとなる。カメラコントローラ１４０では、露光期間Ｔｋの画像Ｄｋを取得して（ステップＳ３６）、先に通知されたＯＩＳレンズ２２０の位置の平均値Ｐｋに基づいて、周辺光量補正ゲインのテーブル中心位置のシフト量Ｈｋを演算する（ステップＳ３７）。カメラコントローラ１４０では、レンズコントローラ２４０から通知された周辺光量特性を用いて演算した周辺光量補正ゲインのテーブルと、ぶれ補正動作に伴って移動したＯＩＳレンズ２２０のシフト量Ｈｋとに基づいて画像Ｄｋを補正して記録する（ステップＳ３８）。ステップＳ３９の処理において、レリーズ釦がＯＦＦされるなどして露光を終了させるかどうかを判定する。露光を終了させなければステップＳ３３の処理に戻り、次のフレームの動画撮影における露光が継続される。一方、ステップＳ３９の処理において、レリーズ釦がＯＦＦされ、露光を終了させた場合には、動画撮影を終了させる。ここでも、露光された画像は露光期間Ｔｋの間で平均化されることに着目して、周辺光量補正ゲインも同じく、露光期間Ｔｋの間で検知した手ぶれ角度または手ぶれ補正角度を平均化することがポイントである。すなわち、検知した手ぶれ角度または手ぶれ補正角度の情報に含まれる、低周波成分を抽出することになる。平均化を行う前の手ぶれ角度は、一般に０Ｈｚより大きく３０Ｈｚ以下の周波数成分を含む。検知した手ぶれ角度を平均化することによって、０Ｈｚより大きく１５Ｈｚ以下の周波数成分（ぶれの低周波成分）を抽出し、この成分を用いて、周辺光量補正ゲインが求められる。

ここでは、レンズコントローラ２４０からカメラコントローラ１４０に、ＯＩＳレンズ２２０の位置の平均値Ｐｋを通知する例を示した。しかし、ＯＩＳレンズ２２０の位置の情報については、カメラコントローラ１４０において、平均値Ｐｋを算出するようにしてもよい。また、平均値Ｐｋについては、ＯＩＳレンズ２２０の位置に限定される訳ではなく、ＯＩＳレンズ２２０の制御に用いるぶれ検知情報、あるいはそれに基づく情報であってもよい。

以上で説明したように、本実施の形態における撮像装置においては、露光期間に撮像される画像に対して、正確な周辺光量補正を行うことができる。したがって、周辺光量比が狙い通りの特性をもった画像を提供することができる。さらに、動画撮影時においては、個々の露光期間毎に正確な周辺光量補正を行うことができる。したがって、各フレーム間においても、周辺光量補正後の周辺光量比の誤差が小さい。このため、参考例における問題であった、動画像の周辺がちらつきとなって現れることはなく、画像の品位を向上させることができる。

なお、本実施の形態においては、ＣＣＤシフトの例と、ＯＩＳレンズシフトの例を個別に説明した。実施の形態１において説明したＣＣＤシフトとＯＩＳレンズシフトを同時に動作させた状態においても、実施の形態２において説明した周辺光量補正についてＣＣＤシフトの例とＯＩＳレンズシフトの例とを組み合わせることによっても、露光期間に撮像される画像に対して正確な周辺光量補正を行うことができる。また、動画撮影時においては、実施の形態１において説明したＣＣＤシフトとＯＩＳレンズシフトを同時に動作させた状態においても、実施の形態２において説明した周辺光量補正についてＣＣＤシフトの例とＯＩＳレンズシフトの例とを組み合わせることによっても、個々の露光期間毎に正確な周辺光量補正を行うことができる。

したがって、本実施の形態においては、ＣＣＤシフトとＯＩＳレンズシフトを同時に動作させた状態においても、周辺光量比が狙い通りの特性をもった画像を提供することができる。さらに、動画撮影時においても、参考例における問題であった、動画像の周辺がちらつきとなって現れることはなく、画像の品位を向上させることができる。

３．まとめ
以上で説明したように、本実施の形態におけるデジタルカメラ１は、補正用レンズまたは撮像素子をシフトすることによって、撮影中のぶれの影響を低減する撮像装置において、撮像素子に投影される光量が撮像素子の周辺で低下することによる撮影画像の品位低下を防ぎ、良好な撮影画像を提供することができる。特に、本実施の形態におけるデジタルカメラ１は、撮像素子に投影される光量が撮像素子の周辺で低下することによる撮影画像の品位低下について、動画撮影時における撮影画像の品位低下も防ぐことができ、良好な動画撮影画像を提供することも可能である。

本実施の形態においては、周辺光量補正ゲインを求めるために、検知された手ぶれ角度または手ぶれ補正角度の情報を平均化する例を示した。しかし、これに限らず、周辺光量補正ゲインを平均化するなどして、結果として周辺光量補正に係わる信号のいずれかで平均化すればよい。また、平均化という処理に限定されることなく、周辺光量補正に係わる信号を平滑化すればよい。

また、本実施の形態のデジタルカメラ１に相当する撮像装置において、周辺光量補正部は、ＣＣＤ１１０に相当する撮像素子上の像高に応じた複数の補正データを持ってもよい。

（実施の形態３）
図１９Ａは、実施の形態３のぶれ補正処理における、６フレームの露光期間毎に更新される周辺光量補正前の周辺光量比の時間的変化を表す波形図である。横軸はフレーム番号ｋ（ただし、ｋ＝０，１，２，３・・・）を示し、縦軸は周辺光量比を示す。フレーム番号ｋは例えば１／３０［秒］毎にインクリメントされるものとする。図１９Ａの破線で示すグラフは、手ぶれ補正動作中における、周辺光量補正前の周辺光量比のリアルタイムの推移を表し、実線で示す階段状のグラフは、手ぶれ補正動作中における、６フレームの露光期間の間で平均化された、周辺光量補正前の周辺光量比の推移を表す。なお、図１９Ａにおける周辺光量比は、ＣＣＤ１１０上の像高１．０に対応する周辺光量比を表している。

図１９Ｂは、実施の形態３のぶれ補正処理における、６フレームの露光期間毎に更新される周辺光量補正ゲインの時間的変化を表す波形図である。横軸はフレーム番号ｋ（ただし、ｋ＝０，１，２，３・・・）を示し、縦軸は周辺光量補正ゲインを示す。図１９Ｂの破線で示すグラフは、手ぶれ補正動作中における、周辺光量補正ゲインのリアルタイムの推移を表す。また、実線で示す階段状のグラフは、手ぶれ補正動作中において、６フレームの露光期間内に検知した、手ぶれ角度または手ぶれ補正角度の平均値を用いて求めた、周辺光量補正ゲインの推移を表す。ここで、露光された画像は６フレームの露光期間で平均化されることに着目して、周辺光量補正ゲインも同じく、６フレームの露光期間で検知した、手ぶれ角度または手ぶれ補正角度を平均化する、ことがポイントである。すなわち、検知した手ぶれ角度または手ぶれ補正角度の情報に含まれる低周波成分を抽出することになる。平均化を行う前の手ぶれ角度は、この場合、５Ｈｚの周波数成分を含む。検知した手ぶれ角度を平均化することによって、５Ｈｚの周波数成分（ぶれの低周波成分）を抽出し、この成分を用いて、周辺光量補正ゲインが求められる。

なお、図１９Ｂにおける周辺光量補正ゲインは、ＣＣＤ１１０上の像高１．０に対応する周辺光量補正ゲインを表している。また、図１９Ｂの破線で示すリアルタイムの周辺光量補正ゲインは、もとの周辺光量比を１．０にするために必要な補正ゲインを表している。

以上のように、本実施の形態によれば、複数の露光期間Ｔｋにまたがる平均処理を実施してもよい。

（他の実施の形態）
上記実施の形態の思想は、以上で説明された実施の形態に限定されない。種々の実施の形態が考えられてもよい。以下、上記実施の形態の思想を適用できる他の実施の形態について説明する。

実施の形態１乃至３において、交換レンズとカメラ本体とを用いた例で説明したが、レンズ一体型のカメラであってもよい。

以上、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、詳細な説明および添付の図面を開示した。よって、詳細な説明および添付の図面に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須でない構成要素が含まれることがある。したがって、それらの必須でない構成要素が、詳細な説明および添付の図面に記載されているからといって、それらの必須でない構成要素が必須であると直ちに認定されるべきではない。

上記実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものである。よって、上記実施の形態は、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、種々の変更、置換、付加および／または省略等が行なわれてもよい。

本開示の思想は、手ぶれ補正機能を備えた電子装置（デジタルカメラまたはカムコーダ等の撮像装置、携帯電話、スマートフォン等）に適用することができる。

１ デジタルカメラ
１００ カメラ本体
１１０ ＣＣＤ
１１１ ＡＤコンバータ
１１２ タイミング発生器
１２０ 液晶モニタ
１３０ レリーズ釦
１４０ カメラコントローラ
１４１ ＤＲＡＭ
１５０ ボディマウント
１６０ 電源
１７０ カードスロット
１７１ メモリカード
１８１ ＣＣＤ駆動部
１８２ 位置センサ
１８３ ＢＩＳ処理部
１８４ ジャイロセンサ
２００ 交換レンズ
２１０ ズームレンズ
２１１ ズームレンズ駆動部
２２０ ＯＩＳレンズ
２２１ ＯＩＳ駆動部
２２２ 位置センサ
２２３ ＯＩＳ処理部
２２４ ジャイロセンサ
２３０ フォーカスレンズ
２３３ フォーカスレンズ駆動部
２４０ レンズコントローラ
２４１ ＤＲＡＭ
２４２ フラッシュメモリ
２５０ レンズマウント
３０５ ＡＤＣ／ＬＰＦ
３０６ ＨＰＦ
３０７ 位相補償部
３０８ 積分器
３０９ ＬＰＦ
３１０ 加算器
３１１ ＰＩＤ制御部
４０５ ＡＤＣ／ＬＰＦ
４０６ ＨＰＦ
４０７ 位相補償部
４０８ 積分器
４１０ ＰＩＤ制御部
４１２ セレクタ

Claims (7)

1. 複数のレンズを含む光学系と、
   前記光学系により形成された被写体像を撮像する撮像素子と、
   前記撮像素子で撮像された画像の周辺光量を補正する周辺光量補正部と、
   撮像装置のぶれを検出するぶれ検出部と、
   前記ぶれ検出部の出力信号に基づいて、前記レンズまたは前記撮像素子の少なくとも一方を光軸に垂直な面で移動させて、前記ぶれを補正する駆動制御部と、を有し、
   前記周辺光量補正部は、前記ぶれの所定の周波成分を抽出して、前記ぶれの前記所定の周波成分に応じて前記周辺光量の補正量を変化させる、
   撮像装置。
2. 複数のレンズを含む光学系と、
   前記光学系により形成された被写体像を撮像する撮像素子と、
   前記撮像素子で撮像された画像の周辺光量を補正する周辺光量補正部と、
   撮像装置のぶれを検出するぶれ検出部と、
   前記ぶれ検出部の出力信号に基づいて、前記レンズまたは前記撮像素子の少なくとも一方を光軸に垂直な面で移動させて、前記ぶれを補正する駆動制御部と、を有し、
   前記周辺光量補正部は、前記ぶれの所定の周波数成分を抽出して、前記ぶれの所定の周波数成分に応じて、前記撮像素子から出力された画像データを、像高及び補正ゲインに応じてゲインアップを行うことによって、前記周辺光量を補正する、
   撮像装置。
3. 前記周辺光量補正部は、前記ぶれ検出部の出力信号から前記ぶれの所定の周波成分を抽出して、前記ぶれの前記所定の周波成分に応じて前記周辺光量の補正量を変化させる
   請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記周辺光量補正部は、前記駆動制御部において前記レンズまたは前記撮像素子の少なくとも一方を移動させる駆動制御信号から前記ぶれの所定の周波成分を抽出して、前記ぶれの前記所定の周波成分に応じて前記周辺光量の補正量を変化させる
   請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置。
5. 前記周辺光量補正部は、前記撮像素子上の像高に応じた複数の補正データを持つ
   請求項１から４のいずれかに記載の撮像装置。
6. 前記光学系を含む交換レンズと、
   前記撮像素子と前記周辺光量補正部とを含むカメラ本体と、を有し、
   前記交換レンズと前記カメラ本体とは着脱可能である
   請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記光学系は前記ぶれを補正するための補正レンズを含む、
   請求項６に記載の撮像装置。