JP2019120886A - 像振れ補正装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】像振れ補正効果を提供しつつ、良好な撮像画像を得ることができる像振れ補正装置を提供する。【解決手段】デジタルカメラ１００が、デジタルカメラ１００に加わる振れにより生じる像振れの補正に用いられる振れ補正レンズ１０３を駆動制御する。デジタルカメラ１００は、撮像素子１０６への露光中の振れ補正レンズ１０３の駆動に連動して、焦点調節に用いられるフォーカスレンズ１０４と、画角の変更に用いられるズームレンズ１０２とを駆動制御する。【選択図】図７

Description

本発明は、像振れ補正装置およびその制御方法に関する。

カメラ、ビデオ等の撮像装置の高倍率化とともに、望遠側では手振れなど撮像装置に加わる揺れが目立ちやすくなり、高性能な振れ補正機構が要望されている。振れ補正機構とは、撮影者の手振れを検知して撮像光学系を構成するレンズの一部を光軸と略直交する方向に駆動し、撮影者の手振れをキャンセルする機構である。手振れ補正機構では、手振れによって生じる撮像画像の振れ（像振れ）を補正するために、振れ補正レンズが、撮像光学系の光軸から外れる動作をする。特許文献１は、手振れ量に基づいて、測距に基づく第１の合焦位置および焦点検出に基づく第２の合焦位置を重み付けして、実際にフォーカスレンズを移動させる第３の合焦位置を求めるカメラを開示している。

特開２００９−１４５８５２号公報

振れ補正機構の性能向上の要求を満たそうとすると、振れ補正レンズを大きく動かす必要があるので、振れ補正レンズは光軸から大きく外れる。振れ補正レンズが駆動して、光軸から大きく外れると、画像中心部の被写体コントラストが低下し、光学性能が劣化してしまう。焦点検出方式としてコントラストＡＦ方式を採用する撮像装置は、露光開始前のスルー画像において、所定の被写体にピントを合わせるために、被写体のコントラストが高くなる位置へフォーカスレンズを駆動する。一度被写体にピントが合うと、撮像装置は、フォーカスレンズの位置を維持する。しかし、被写体にピントが合っている状態であっても、撮影者の手振れなどによってカメラが揺れると、カメラ内で手振れを検出し、振れ補正レンズが動く。そして、振れ補正レンズが光軸から大きく外れると、画像中心部の被写体コントラストが低下し、スルー画像が所謂ピンボケ状態となる。

また、撮像センサへの露光が開始されると、フォーカスレンズは、露光中には駆動せず固定保持されている。しかし、露光中もカメラ内では撮影者の手振れを検出して振れ補正レンズを駆動させるので、撮影画像は被写体のコントラストが低下した状態で露光された画像になってしまうという問題がある。このような問題に対して、例えば、振れ補正レンズの駆動量が大きい場合は、露光前に収差による像劣化が生じない所定の駆動範囲まで振れ補正手段の駆動を制限する撮像装置が考えられる。また、例えば、露光中の振れ補正レンズの補正動作に連動してフォーカスレンズを駆動させることで、被写体のコントラストを低下させず、良好な画像を得る撮像装置が考えられる。

しかし、振れ補正レンズの駆動を制限する撮像装置では、像振れ補正の効果が小さくなる。また、振れ補正レンズの補正動作に連動してフォーカスレンズを駆動させる撮像装置を適用した場合も、静止画露光中に振れ補正レンズの動きに基づいてフォーカスレンズを駆動させると、露光中に画角がズレるので、撮影画像が劣化する。本発明は、像振れ補正効果を提供しつつ、良好な撮像画像を得ることができる像振れ補正装置の提供を目的とする。

本発明の一実施形態の像振れ補正装置は、撮像装置に加わる振れにより生じる像振れの補正に用いられる振れ補正手段を駆動制御する第１の制御手段と、撮像手段への露光中の前記振れ補正手段の駆動に連動して、焦点調節に用いられる第１の光学部材と、画角の変更に用いられる第２の光学部材とを駆動制御する第２の制御手段とを備える。

本発明の像振れ補正装置によれば、像振れ補正効果を提供しつつ、良好な撮像画像を得ることができる。

沈胴状態を示す図である。 撮影状態を示す図である。 レンズ鏡筒の分解斜視図の一例である。 移動カム環の周辺の構成例を示す図である。 撮像装置が有する像振れ補正装置の構成例を示す図である。 フォーカス駆動機構の構成例を示す図である。 撮像装置の機能ブロック図である。 被写体ピントずれを説明する図である。 振れ補正レンズの移動量とフォーカスレンズ補正量、ズームレンズ補正量との関係を説明する図である。 撮像装置の動作処理を説明するフローチャートである。 撮像装置の動作処理を説明するフローチャートである。

図１乃至図３を参照して、本実施形態の像振れ補正装置を備える撮像装置の構成について説明する。
本実施形態の撮像装置が備えるレンズ鏡筒は、３群レンズ構成を有する。具体的には、レンズ鏡筒は、第１レンズ群１を保持する１群レンズ保持枠１１と、１群レンズ保持枠１１を保持しレンズを保護するレンズバリア部材を備える１群地板１２からなる１群ユニットを備える。また、レンズ鏡筒は、撮影時の光量調整部材である絞りユニット２１、第２レンズ群２を保持する２群レンズ保持枠３１と図示しないシャッタ部材を備える２群地板３２からなる２群ユニット、第３レンズ群３を保持する３群レンズ保持枠４１とを備える。１群ユニット、絞りユニット、２群ユニットは、変倍系のレンズ群である。２群ユニットは像振れ補正機構を備え、撮影中に２群レンズ保持枠３１が光軸と略直交する方向に移動することで、撮影時の手振れにより生じる像振れを補正する。第３レンズ群３は、被写体にピントを合わせるためのフォーカスレンズ群である。

図１は、レンズ群が収納された沈胴状態を示す図である。レンズ鏡筒が沈胴状態の場合、撮像装置は撮影待機状態である。図２は、１群レンズ保持枠１１、２群レンズ保持枠３１、３群レンズ保持枠４１が光軸方向に繰り出している撮影状態を示す図である。センサホルダユニットには、フォーカスレンズ群と撮像素子５が取り付けられている。センサホルダ５０１には、センサプレート５０５を介して撮像素子５が支持されており、撮像素子５の前部には、センサホルダ５０１と図示していないセンサゴムに挟まれて光学フィルタ４が配置されている。

図３は、レンズ鏡筒の分解斜視図の一例である。また、図４は、移動カム環の周辺の構成例を示す。図３に示すように、本実施形態の撮像装置が備えるレンズ鏡筒は、ズーム機構を構成する部品である固定カム筒５０４と、センサホルダユニットがビスで締結されて一つのレンズ鏡筒として成り立っている。センサホルダ５０１には、図４に示すズームモータ６０１とギヤ列６０３〜６０６が配置されている。ズームモータ６０１には、駆動軸にギヤ６０２が取り付けられており、ズームモータ６０１の駆動力によってギヤ６０２が回転し、ギヤ列６０３〜６０６を介して鏡筒部材へと伝達され、レンズ鏡筒が光軸方向に駆動することが可能となる。ギヤ列６０３〜６０６は、歯数の異なる大径ギヤと小径ギヤを同軸上に有する段付きギヤである。移動カム環５０３と噛み合う最終ギヤ６０６も段付きギヤとなっており、大径ギヤ部と、光軸方向に長い小径ギヤ部とで構成されている。

次に、各レンズ群を光軸方向に移動させるための筒部材とズーム駆動機構について説明する。図１、図２に示すように、各レンズ群の外周には、移動カム環５０３が配置されている。移動カム環５０３の内周には、図３に示すように、３種類の軌跡の異なるカム溝５０３ａ、５０３ｂ、５０３ｃが形成されている。カム溝５０３ａ、５０３ｂ、５０３ｃに対して、１群地板１２、絞りユニット２１、２群地板３２の外周に形成されているフォロワピン１２ａ、２１ａ、３２ａが、それぞれ係合して、追従することができる。

また、図１、図２に示すように、移動カム環５０３の内周には、各レンズ群が移動する際に回転を規制する回転規制のための直進ガイド筒５０２が設けられている。直進ガイド筒５０２と移動カム環５０３とは、所謂バヨネット結合されて、光軸方向で略一体的に移動し、移動カム環５０３は、直進ガイド筒５０２に対して相対的に回転可能である。

また、図３に示すように、直進ガイド筒５０２には、光軸方向に延在する長溝５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃが設けられている。１群地板１２、絞りユニット２１、２群地板３２は、長溝５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃによって回転規制されることにより、光軸方向を直進移動する。固定カム環５０４の内周には、カム溝５０４ａと直線状の溝である直進ガイド溝５０４ｂが形成されている。図３に示すように、移動カム環５０３の外周に形成されているフォロワピン５０３ｄが、カム溝５０４ａに係合して追従することができ、ガイド溝５０４ｂは、直進ガイド筒５０２の直進規制部５０２ｄと摺動自在に嵌合している。

また、図３に示すように、移動カム環５０３の外周には、ギヤ部５０３ｅが形成されている。ズームモータ６０１が駆動を開始して、ギヤ列６０３〜６０６の最終ギヤ６０６から移動カム環５０３のギヤ部５０３ｅに駆動力が伝達されて回転動作が行われる。これにより、移動カム環５０３は、固定カム環５０４の内周に形成されたカム溝５０４ａに係合して追従しながら光軸方向に回転移動する。

移動カム環５０３が備えるギヤ部５０３ｅは、最終ギヤ６０６の一部である小径ギヤと噛み合う。大径ギヤは、小径ギヤの光軸方向後方（撮像素子側）に位置して、ギヤ６０５と噛み合う。ギヤ６０６の長ギヤ部は、移動カム環５０３の光軸方向移動に対応するように、移動カム環５０３の繰り出し量に合わせて光軸方向に長く形成されている。直進ガイド筒５０２は、移動カム環５０３と一体的に光軸方向に移動する。直進ガイド筒５０２が備える直進ガイド部５０２ｄが、固定カム環５０４が備える直進ガイド溝５０４ｂに摺動可能に嵌合することによって回転規制されているので、直進ガイド筒５０２は、直進移動のみ行う。上記のような構成により、移動カム環５０３が回転動作することで、移動カム環５０３に追従する１群ユニット、絞りユニット２１、２群ユニットとが、直進規制されながら光軸方向に移動する。固定カム環５０４は、図１乃至図３に示すように、センサホルダ５０１とビスで締結され、一体的に構成されているので、光軸方向にも回転方向にも動くことはない。

図５は、撮像装置が有する像振れ補正装置の構成例を示す図である。
図５（Ａ）は、２群ユニットの被写体側から見た正面図を示す。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す像振れ補正装置をレンズ中心で切った時の断面図を示す。
２群地板３２の外周側には、レンズ駆動部が設けられている。レンズ駆動部は、マグネット３７とコイル３８とで構成される。レンズ駆動部は、振れ補正レンズとしての２群レンズ２を保持する２群レンズ保持枠３１を光軸と直交する方向に移動させる。これにより、２群レンズ２は、撮像装置に加わる振れにより生じる像振れを補正する。２群地板３２の２群レンズ２の外周側には、シャッタ機構を駆動する不図示のシャッタ駆動部が設けられ、２群地板３２の像面側には、ＮＤフィルタを駆動する不図示のＮＤ駆動部が設けられている。

また、２群レンズ保持枠３１と２群地板３２とは、２本の引張りスプリング（不図示）によって光軸方向に連結されている。２本の引張りスプリングの付勢力により、２群レンズ保持枠３１は、光軸方向にボール３５を間に挟んで、２群地板３２に対して片寄せされている。そして、ボール３５の転動により、２群レンズ２を保持する２群レンズ保持枠３１が、光軸と直交する方向に移動する。

２群地板３２の被写体側には、ホール素子保持部３４が配置されている。シャッタＦＰＣ３３は、レンズ駆動部、シャッタ駆動部、及びＮＤ駆動部に接続された状態で、ホール素子保持部３４上を這い回されて、ホール素子保持部３４の外周部の引き出し面に沿って像面側に引き出される。シャッタＦＰＣ３３上には、２群レンズ２の位置を検出するためのホール素子３６が、周方向に互いに９０°離間して２箇所実装され、ホール素子３６は、シャッタＦＰＣ３３を介して不図示の鏡筒ＦＰＣに接続されている。シャッタＦＰＣ３３は、ホール素子保持部３４に固定され、ホール素子保持部３４は、２群レンズ２を間に挟んで２群地板３２にスナップフィット結合で係止されている。

２群レンズ保持枠３１には、ホール素子３６をＮ極とＳ極とで挟むように着磁されたマグネット３７が設けられており、マグネット３７を通過する磁界を２つのホール素子３６の出力としてカメラ本体の制御部が検出する。２群レンズ保持枠３１が、光軸と直交する平面内を移動すると、ホール素子３６を通る磁界が変化してホール素子３６の出力が変化するので、２群レンズ保持枠３１の位置を検出することができる。

また、マグネット３７と光軸方向の像面側に対向する位置に、コイル３８が配置されている。コイル３８は、２群地板３２に取り付けられている。コイル３８は、シャッタＦＰＣ３３を介して、不図示の鏡筒ＦＰＣに接続されており、カメラ本体の電源部から電力が供給される。そして、コイル３８に通電がされることによって電磁力が発生し、２群レンズ保持枠３１を駆動することができる。

図６は、センサホルダユニットに取り付けられているフォーカス駆動機構の構成例を示す図である。
センサホルダ５０１には、３群レンズ保持枠４１が、光軸方向に直進移動可能に支持されている。すなわち、図３、図６に示すように、センサホルダ５０１に撮影光軸と平行なメインガイド軸４２が、センサホルダ５０１の穴部に圧入されて固定されている。また、回転規制用のサブガイド軸４３が、メインガイド軸４２と同様に、センサホルダ５０１の穴部に圧入されて固定されている。また、図６に示すように、フォーカス駆動モータ４４が、センサホルダ５０１に対してビスによって締結されて固定されている。３群レンズ保持枠４１には、スリーブ４１ａが形成されている。スリーブ４１ａには、両端がメインガイド軸４２と係合するスリーブ穴が形成されており、中央部にはスリーブ開口が形成されている。また、３群レンズ保持枠４１には、サブガイド軸４３と係合するＵ字溝４１ｂが形成されている。また、３群レンズ保持枠４１には、ラック４５を支持するための支持穴４１ｃが、スリーブ４１ａ近傍に設けられている。

ラック４５は、モータ出力軸に一体形成されているリードスクリュー４４ａと噛合する噛合い歯４５ａと、噛合い歯４５ａに対向する付勢歯４５ｂとを備える。また、ラック４５には、３群レンズ保持枠６の支持穴と係合する支持軸が形成されている。付勢歯４５ｂは、ねじりコイルバネ４６の腕部により、リードスクリュー４４ａに噛合う方向に押圧され、ねじりコイルバネ４６の腕部は、ラック４５の背面部に引っ掛けられている。これにより、付勢歯４５ｂと噛合い歯４５ａでリードスクリュー４４ａを挟み込み、付勢歯４５ｂと噛合い歯４５ａが常時リードスクリュー４４ａと噛合する状態になっている。

また、ねじりコイルバネ４６は、ラック４５を３群レンズ保持枠４１の光軸方向端面に向けた方向へも付勢して、ラック４５と３群レンズ保持枠４１とのガタ付きを防止し、光軸方向に安定して高精度に駆動できるようになっている。このような構成において、フォーカス駆動モータ４４のリードスクリュー４４ａが回転すると、ラック４５とリードスクリュー４４ａの螺合関係により、３群レンズ保持枠４１が光軸方向に進退される。

図７は、本実施形態の撮像装置の機能ブロック図である。
図７では、撮像装置の一例としてデジタルカメラ１００の構成を示す。デジタルカメラ１００は、レンズ鏡筒１０１乃至ズーム制御部１２７を備える。レンズ鏡筒１０１は、内部にレンズ群を保持してレンズ駆動を行う。振れ補正レンズ１０３は、撮像装置に加わる振れにより生じる像振れを補正するために用いられる振れ補正手段として機能する。振れ補正レンズ１０３は、撮像光学系の光軸と異なる方向に移動する光学部材であり、光軸を偏心させることで像振れを補正する。フォーカスレンズ１０４は、ピント位置を調節（焦点調節）するために用いられる第１の光学部材である。ズームレンズ１０２は、焦点距離を調節することで、光学的に画角を変更するために用いられる第２の光学部材である。絞り及びシャッタ１０５は、光量を調節する露出制御に用いられる。

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にて受光され、光信号から電気信号へと変換される。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、撮像画像とともに撮像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を行う。記憶部１１１は、パラメータなどの様々なデータを記憶する。振れ検出部１１３は、デジタルカメラ１００に加わる振れ（揺れ）を検知する。

システム制御部１１９は、デジタルカメラ１００全体を制御する。システム制御部１１９によって、本実施形態の像振れ補正装置の機能が実現される。システム制御部１１９は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）等の演算装置で構成され、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、像振れ補正制御、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は、露出制御部１２０乃至ズーム制御部１２７を備える。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。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）の演算を行い、演算結果を絞りシャッタ駆動部１１４へ伝達する。露出制御部１２０から伝達された演算結果に基づいて、絞りシャッタ駆動部１１４が、絞り及びシャッタ１０５の駆動を行う。これにより自動露出（ＡＥ）制御が行われる。

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た後、位置補正部１２６が出力するフォーカスレンズ補正量に基づいて、ＡＦ評価値（コントラスト評価値）を演算する。フォーカスレンズ補正量は、フォーカスレンズ１０４の位置の補正量である。走査制御部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。そして、走査制御部１２４は、位置補正部１２６の出力に基づいて、フォーカスレンズ１０４の所定位置における評価値演算部１２２の演算結果であるＡＦ評価値を参照して、コントラストの形状を算出する。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する。フォーカス制御部１２３は、走査制御部１２４の出力に基づいて、フォーカスレンズ駆動部１１５を制御して、フォーカスレンズ１０４を駆動する。これにより自動合焦（ＡＦ）制御が行われる。

補正レンズ現在位置検出部１１７は、振れ補正レンズ１０３の現在位置を検出する。像振れ補正制御部１２５は、補正レンズ１０３の現在位置と、振れ検出部１１３が出力する振れ検知信号とに基づいて、像振れを補正するための制御信号を出力する。補正レンズ駆動部１１８は、像振れ補正制御部１２５が出力する制御信号に基づいて、振れ補正レンズ１０３を駆動する。

位置補正部１２６は、像振れ補正制御部１２５が出力する制御信号に対応する振れ補正レンズ１０３の移動量（駆動量）に基づいて、フォーカスレンズ補正量を算出する。また、位置補正部１２６は、振れ補正レンズ１０３の駆動量に基づいて、ズームレンズ１０２の位置の補正量（ズームレンズ補正量）を算出する。この例では、内部メモリ１０８に、振れ補正レンズの駆動量とフォーカスレンズ補正量との関係を示す情報（第１の情報）と、振れ補正レンズの駆動量とズームレンズ補正量との関係を示す情報（第２の情報）とが予め記憶されているものとする。位置補正部１２６は、内部メモリ１０８に記憶されている第１の情報に基づいて、フォーカスレンズ補正量を算出する。また、位置補正部１２６は、内部メモリ１０８に記憶されている第２の情報に基づいて、ズームレンズ補正量を算出する。ズーム制御部１２７は、ズームレンズ１０２の駆動に用いる制御信号を出力する。ズーム制御部１２７は、操作部１１２によるズーム操作指示に基づいて、制御信号を出力する。また、位置補正部１２６がズームレンズ補正量を算出した場合には、ズーム制御部１２７は、ズームレンズ補正量に応じた制御信号を出力する。ズームレンズ駆動部１１８は、ズーム制御部１２７が出力する制御信号に基づいて、ズームレンズ１０２を駆動する。

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は、ユーザ操作によって、静止画と動画の切り替え、及びマニュアルフォーカスとオートフォーカスの切り替えを行う。操作部１１２には、押し込み量に応じて第１のスイッチ（ＳＷ１）および第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。図７に示す例では、レリーズボタンが半分程度押し込まれると、ＳＷ１がオンし、レリーズボタンが最後まで押し込まれると、ＳＷ２がオンする。ＳＷ１がオンすると、露出制御部１２０が、露出制御値（絞り値及びシャッタ速度）の演算を行う。ＳＷ２がオンすると、露出制御部１２０が、絞り値およびシャッタ速度に基づいて、絞りシャッタ駆動部１１４を制御する。撮像素子１０６による撮像の結果得られた画像データは、記憶部１１１に記憶される。制御部１１８は、レリーズスイッチが押されていない状態で得られる所謂ライブビュー画像を表示する際には、静止画撮影の際の露光に備えて、所定の間隔で、映像信号に係る輝度情報とプログラム線図とに基づいて絞り値およびシャッタ速度を予備的に決定する。

図８は、振れ補正レンズが撮像光学系の光軸から外れたときに生じる現象である被写体ピントずれを説明する図である。
図８（Ａ）、（Ｂ）は、被写体のコントラストとフォーカスレンズ１０４の位置との関係を示す。Ｘ軸は、フォーカスレンズ１０４の位置を示す。Ｙ軸は、被写体のコントラストの評価値（コントラスト評価値）を示す。図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、フォーカスレンズ１０４の位置によって、コントラスト評価値が変わり、コントラストの高低差による山形状ができる。山の頂点がコントラスト評価値が最大となる位置であり、この位置にフォーカスレンズ１０４が配置されるとピントが合う。

図８（Ｃ）は、振れ補正レンズ１０３が、レンズ鏡筒１０１が有する他のレンズと同じ光軸上に配置されている状態を示す。振れ補正レンズ１０３が図８（Ｃ）に示す位置にある場合、図８（Ａ）に示すように、フォーカスレンズ１０４の位置Ｘ１に対応するコントラスト評価値が最大となる。図８（Ｄ）は、振れ補正レンズ１０３が駆動して、光軸から外れて配置されている状態を示す。振れ補正レンズ１０３が図８（Ｄ）に示す位置にある場合、図８（Ｂ）に示すように、図８（Ａ）に示す山形状が右方向にずれ、フォーカスレンズ１０４の位置Ｘ２に対応するコントラスト評価値が最大となる。

振れ補正レンズ１０３が光軸上にあるときにフォーカスレンズ１０４が動いてＸ１の位置に移動し、Ｘ１の位置で停止し被写体にピントが合っている状態を想定する。その後に振れ補正レンズ１０３が駆動すると、図８（Ｂ）のように、フォーカスレンズ１０４の位置Ｘ１ではコントラスト評価値がＹ１からＹ２まで下がる。したがって、コントラスト評価値の低い状態で撮影動作が行われることになる。更に、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ので、振れ補正レンズ１０３の動きも一定の動きではなく、被写体のコントラストも常に変化する。したがって、振れ補正レンズ１０３の移動に応じて、フォーカスレンズ１０４を駆動させる（ピント補正制御を実行する）必要がある。

図９は、振れ補正レンズの移動量（駆動量）とフォーカスレンズ補正量、ズームレンズ補正量との関係を説明する図である。図９に示すグラフを参照して、撮影前後での振れ補正レンズとフォーカスレンズ、ズームレンズの動作について説明する。
図９（Ａ）は、振れ補正レンズ１０３の駆動量とフォーカスレンズ補正量との関係を示す。Ｙ軸は、振れ補正レンズ１０３の光軸からの位置を示す。Ｘ軸は、振れ補正レンズ１０３が駆動した時に補正すべきフォーカスレンズ１０４の位置の補正量（フォーカスレンズ補正量）を示す。Ｃｏｍｐｘ（ｘ＝０〜５）は、フォーカスレンズ補正量を示す。ｘが大きいほどフォーカスレンズ補正量が大きくなる。すなわち、Ｃｏｍｐ０がゼロであり、Ｃｏｍｐ５が最大である。

振れ補正レンズ１０３の位置が０度、即ち光軸中心にある場合、図９（Ａ）のグラフでは、振れ補正レンズ１０３の駆動量は、Ｍｏｖ０で表記されている。振れ補正レンズ１０３の駆動量がＭｏｖ０の場合、フォーカスレンズ補正量は、Ｃｏｍｐ０である。具体的な数値として、Ｍｏｖ０は０度となり、フォーカスレンズ補正量は、Ｃｏｍｐ０となる。また、振れ補正レンズ１０３の位置が光軸中心から最も離れている場合、図９（Ａ）のグラフでは、振れ補正レンズ１０３の駆動量は、Ｍｏｖ５で表記されている。振れ補正レンズ１０３の駆動量がＭｏｖ５の場合、フォーカスレンズ補正量は、Ｃｏｍｐ５である。本実施形態では、振れ補正レンズ１０３の駆動量とフォーカスレンズ補正量との関係を示す第１の情報が内部メモリ１０８に記憶されており、位置補正部１２６は、内部メモリ１０８内の第１の情報を参照して、フォーカスレンズ補正量を算出する。これにより、所定の被写体を撮影する際に、撮影者の手振れ量に対応した量だけフォーカスレンズ１０４が移動することで、ライブビュー上での被写体のコントラストの低下が抑えられる。

図９（Ｂ）は、振れ補正レンズ１０３の駆動量とズームレンズ補正量との関係を説明する図である。Ｙ軸は、振れ補正レンズ１０３の光軸からの位置を示す。Ｘ軸は、振れ補正レンズ１０３が駆動した時に補正すべきズームレンズ１０２の補正量（ズームレンズ補正量）を示す。Ｃｏｍｐｘ（ｘ＝０〜５）は、ズームレンズ補正量を示す。ｘが大きいほどズームレンズ補正量が大きくなる。すなわち、Ｃｏｍｐ０がゼロであり、Ｃｏｍｐ５が最大である。

振れ補正レンズ１０３の位置が０度、即ち光軸中心にある場合、図９（Ｂ）のグラフでは、振れ補正レンズ１０３の駆動量はＭｏｖ０で表記されている。振れ補正レンズ１０３の駆動量がＭｏｖ０の場合、ズームレンズ補正量はＣｏｍｐ０である。具体的な数値として、Ｍｏｖ０は０度となり、ズームレンズ補正量はＣｏｍｐ０となる。また、振れ補正レンズ１０３の位置が光軸中心から最も離れている場合、図９（Ｂ）のグラフでは、振れ補正レンズ１０３の駆動量は、Ｍｏｖ５で表記されている。振れ補正レンズ１０３の駆動量がＭｏｖ５の場合、ズームレンズ補正量は、Ｃｏｍｐ５である。本実施形態では、振れ補正レンズ１０３の駆動量とズームレンズ補正量との関係を示す第２の情報が内部メモリ１０８に記憶されており、位置補正部１２６は、内部メモリ１０８内の第２の情報を参照して、ズームレンズ補正量を算出する。これにより、所定の被写体を撮影する際に、撮影者の手振れ量に対応した量だけズームレンズ１０２が移動することで、ライブビュー上での被写体のコントラストの低下が抑えられる。

図９（Ａ），（Ｂ）におけるＭｏｖ５とＣｏｍｐ５を含めた各数値は、撮像光学系の特性により変化する数値である。また、図９（Ａ）、（Ｂ）では、振れ補正レンズの駆動量とフォーカスレンズ補正量、ズームレンズ補正量の関係が直線であるが、この関係も撮像光学系の特性により曲線に変わる場合がある。

本実施形態の撮像装置は、振れ補正レンズ１０３の駆動に応じて、内部メモリ１０８に記憶されている第１の情報、第２の情報に基づいて、フォーカスレンズ１０４とズームレンズ１０２とを連動して駆動させる。これにより、振れ補正レンズ１０３の駆動に応じたフォーカスレンズ１０４の位置の補正による画角のズレを、ズームレンズ１０２の駆動によって補正することが可能となる。

図１０および図１１は、本実施形態の撮像装置の動作処理を説明するフローチャートである。
図１０および図１１を参照して説明するフローチャートに係る処理は、システム制御部１１９の制御下で行われる。図１０のＳ４０１において、電源がオンされる。Ｓ４０２において、システム制御部１１９が、デジタルカメラ１００に加わる振れに応じて、像振れ補正量を算出する。続いて、Ｓ４０２において、システム制御部１１９が、算出された像振れ補正量に基づいて、振れ補正レンズ１０３を駆動する。これにより、像振れ補正制御が開始される。

次に、Ｓ４０４において、システム制御部１１９が、振れ補正レンズ１０３の駆動量に応じて、フォーカスレンズ１０４を駆動する。これにより、ピント補正制御が開始される。続いて、Ｓ４０５において、システム制御部１１９が、ＳＷ２が押されたかを判定する。ＳＷ２が押されていない場合は、ライブビュー画像状態で、処理がＳ４０２に戻り、Ｓ４０３、Ｓ４０４の動作が繰り返し行われる。ＳＷ２が押された場合は、Ｓ４０６において、システム制御部１１９が、静止画撮影動作を開始する。これにより、撮像素子１０６への露光が開始され、撮影状態となる。

Ｓ４０７において、システム制御部１１９が、デジタルカメラ１００に加わる振れに応じて、像振れ補正量を算出する。続いて、Ｓ４０８において、システム制御部１１９が、算出された像振れ補正量に基づいて、像振れ補正制御を行う。すなわち、システム制御部１１９が、露光中に、振れ補正レンズ１０３を駆動制御する第１の制御手段として機能する。続いて、図１１のＳ４０９乃至Ｓ４１４において、システム制御部１１９によって、フォーカスレンズ１０４とズームレンズ１０２が振れ補正レンズ１０３に連動して駆動するループ動作に入る。

Ｓ４０９において、システム制御部１１９が、振れ補正レンズ１０３の駆動量が所定量（閾値）の範囲内であるかを判断する。振れ補正レンズ１０３の駆動量が所定量Ａ以下（第１の閾値以下）である場合は、システム制御部１１９は、フォーカスレンズ１０４、ズームレンズ１０２共に、位置の補正動作を行なわずに、処理がＳ４１４に進む。すなわち、振れ補正レンズ１０３の駆動量が、所定量Ａ以下の場合は、振れ補正レンズ１０３の駆動に連動したフォーカスレンズ１０４とズームレンズ１０２の駆動は行われない。Ｓ４１４において、システム制御部１１９が、露光期間が終了したかを判断する。露光期間が終了していない場合は、処理がＳ４０９に戻る。露光期間が終了した場合は、処理がＳ４１５に進む。そして、Ｓ４１５において、システム制御部１１９が、露光を終了する。

Ｓ４０９の判断処理において、振れ補正レンズ１０３の駆動量が所定量Ａより大きく、所定量Ｂ以下（第２の閾値以下）である場合は、処理がＳ４１０に進む。所定量Ｂ（第２の閾値）は、所定量Ａ（第１の閾値）より大きい値に設定される。Ｓ４１０において、システム制御部１１９が、振れ補正レンズ１０３の駆動量に応じて、フォーカスレンズ１０４の位置の補正動作を行う。

次に、Ｓ４１１において、システム制御部１１９が、露光時間が所定時間を超えているかを判断する。露光時間が所定時間以下である場合は、システム制御部１１９は、ズームレンズ１０２を連動して駆動させることなく、フォーカスレンズ１０４の駆動を継続する。そして、処理が、ステップ４１４に進む。露光時間が所定時間を超えている場合は、処理がＳ４１３に進む。そして、Ｓ４１３において、システム制御部１１９が、第２の制御手段として機能し、フォーカスレンズ１０４とズームレンズ１０２とを振れ補正レンズ１０３の駆動と連動して駆動する。その後、処理が、ステップ４１４に進む。

また、Ｓ４０９の判断処理で、システム制御部１１９が、振れ補正レンズ１０３の駆動量が所定量Ｂより大きいと判断した場合は、処理がＳ４１３に進む。そして、Ｓ４１３において、システム制御部１１９が、フォーカスレンズ１０４とズームレンズ１０２とを振れ補正レンズ１０３の駆動と連動して駆動する。

本実施形態の撮像装置は、振れ補正レンズ１０３の駆動量に関する条件に応じて、振れ補正レンズ１０３の駆動に連動してフォーカスレンズ１０４とズームレンズ１０２を協調的に駆動させる。これにより、振れ補正レンズ１０３が光軸から大きく外れることによる被写体コントラストの低下を軽減しつつ、振れ補正レンズ１０３の駆動に連動してフォーカスレンズ１０４が駆動することによる画角のズレを抑えることが可能となる。その結果、良好な画像を得ることができる。

本発明の適用範囲は、図１０および図１１を参照して説明した内容に限定されるものではない。図１０および図１１のフローチャートにしたがうと、露光前においては、振れ補正レンズ１０３の駆動に連動して、フォーカスレンズ１０４のみ駆動し、ズームレンズ１０２の駆動は行われない（図１０のＳ４０４）。しかし、システム制御部１１９が、露光前に、フォーカスレンズ１０４と連動してズームレンズ１０２を駆動するようにしてもよい。また、手動で焦点調節を行う動作モードが設定された場合に、システム制御部１１９が、振れ補正レンズ１０３の駆動に連動して、フォーカスレンズ１０４とズームレンズ１０２とを駆動しない動作モードを選択するようにしてもよい。

本発明に関して撮像装置への適用例を説明してきたが、本発明は、上述した実施形態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の様々な形態も本発明に含まれる。例えば、上述した実施形態では、撮像装置は、３群構成のレンズ鏡筒であったが、撮像装置が備えるレンズ鏡筒が、３群構成でなくても構わない。

また、撮像装置が、振れ補正レンズを複数備え、システム制御部１１９が、各々の振れ補正レンズ１０３の駆動量に応じて、フォーカスレンズ１０４とズームレンズ１０２とを駆動するようにしてもよい。また、像振れを補正する振れ補正手段として、振れ補正レンズに代えて、撮像素子を適用し、撮像素子を光軸と直交する面内を駆動させてもよい。

（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。

１１９ システム制御部
１２６ 位置補正部

Claims (12)

1. 撮像装置に加わる振れにより生じる像振れの補正に用いられる振れ補正手段を駆動制御する第１の制御手段と、
   撮像手段への露光中の前記振れ補正手段の駆動に連動して、焦点調節に用いられる第１の光学部材と、画角の変更に用いられる第２の光学部材とを駆動制御する第２の制御手段とを備える
   ことを特徴とする像振れ補正装置。
2. 前記第２の制御手段は、前記振れ補正手段の駆動量に応じて、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材とを駆動する
   ことを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正装置。
3. 前記振れ補正手段の駆動量と前記第１の光学部材の位置の補正量との関係を示す第１の情報と、前記振れ補正手段の駆動量と前記第２の光学部材の位置の補正量との関係を示す第２の情報とが予め記憶された記憶手段を備え、
   前記第２の制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記第１の情報と前記第２の情報に基づいて、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材とを駆動する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の像振れ補正装置。
4. 前記第２の制御手段は、前記振れ補正手段の駆動量が第１の閾値以下である場合は、前記振れ補正手段の駆動に連動して、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材とを駆動しない
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
5. 前記第２の制御手段は、前記振れ補正手段の駆動量が、前記第１の閾値より大きく、かつ前記第１の閾値より大きい第２の閾値以下である場合は、前記振れ補正手段の駆動に連動して、前記第１の光学部材を駆動する
   ことを特徴とする請求項４に記載の像振れ補正装置。
6. 前記第２の制御手段は、前記振れ補正手段の駆動量が、前記第１の閾値より大きく前記第２の閾値以下である場合であっても、前記撮像手段への露光時間が所定時間以下である場合は、前記振れ補正手段の駆動に連動して、前記第２の光学部材を駆動しない
   ことを特徴とする請求項５に記載の像振れ補正装置。
7. 前記第２の制御手段は、前記振れ補正手段の駆動量が、前記第２の閾値より大きい場合は、前記振れ補正手段の駆動に連動して、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材とを駆動する
   ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の像振れ補正装置。
8. 前記第２の制御手段は、前記撮像手段への露光前においては、前記振れ補正手段の駆動に連動して、前記第１の光学部材を駆動し、前記第２の光学部材を駆動しない
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
9. 複数の前記振れ補正手段を有し、
   前記第２の制御手段は、前記露光中における各々の前記振れ補正手段の駆動に連動して、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材とを駆動制御する
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
10. 手動で前記焦点調節を行う動作モードが設定された場合に、前記振れ補正手段の駆動に連動して、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材とを駆動しない動作モードを選択する選択手段を備える
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
11. 前記振れ補正手段は、撮像光学系の光軸と異なる方向に移動する光学部材である
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
12. 撮像装置に加わる振れにより生じる像振れの補正に用いられる振れ補正手段を駆動制御する第１の制御工程と、
    撮像手段への露光中の前記振れ補正手段の駆動に連動して、焦点調節に用いられる第１の光学部材と、画角の変更に用いられる第２の光学部材とを駆動制御する第２の制御工程とを有する
    ことを特徴とする像振れ補正装置の制御方法。

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