JP2019215426A - 撮像装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影予備動作時と露光時とにおける構図のずれを抑制しつつ、適切な防振効果が得られる像ブレ補正を行うことができる撮像装置を提供する。【解決手段】撮像素子６を駆動して像ブレ補正を行う第１の防振機構１４または光学部材を駆動して像ブレ補正を行う第２の防振機構１７の駆動を制御する撮像装置を設ける。撮像装置１は、撮影条件に応じて、撮影予備動作の期間における、第１の防振機構１４または第２の防振機構１７の像ブレ補正のための駆動と、撮影開始指示がされてから撮像素子６への露光が開始されるまでの期間における、第１の防振機構１４または第２の防振機構１７の所定の位置への駆動を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置およびその制御方法に関する。

撮像装置の高性能化により、撮像素子を光軸に直交する平面内で駆動させて像ブレを補正する振れ補正機構（像面防振機構）を備える撮像装置が提案されている。より高い手振れ補正性能を実現するために、撮影レンズと撮像装置本体のそれぞれに振れ補正機構を備えた撮像装置も提案されている。

振れ補正機構を備える撮像装置では、撮影者が意図する構図に沿うとともに、所望の防振効果が得られるように振れ補正機構を駆動することが求められる。撮影者が意図する構図に沿った像ブレ補正とは、例えば、構図決めを行う撮影予備動作（Ｓ１動作）と、露光を行う撮影動作（Ｓ２動作）とで、振れ補正機構の駆動による構図のずれが抑制されるようにすることである。

特許文献１は、Ｓ１動作では、撮影レンズに設けられた振れ補正機構を利用し、Ｓ２動作では、撮像装置本体に設けられた振れ補正機構を利用する撮像装置を開示している。また、特許文献２は、露光を行う撮影動作の際に振れ補正機構をセンタリングし、センタリング時の位置情報に基づいて、画像信号を修正する撮像装置を開示している。センタリングとは、振れ補正機構を所定の位置（例えば可動範囲の中心位置）へ駆動させることである。

特開２００９−２５１４９１号公報 特開２００４−２４０３７１号公報

特許文献１が開示する撮像装置では、撮影予備動作と露光を行う撮影動作とで、利用する振れ補正機構を切り替える。すなわち、この撮像装置は、振れ補正機構ごとに動作のタイミングを割り当てているので、適切な防振効果が得られない場合がある。また、特許文献２の撮像装置は、センタリング動作を、焦点距離など撮影条件によらず行うので、センタリングに伴う構図のずれと防振性能のバランスが十分に図られない。また、この撮像装置では、画像修正によって画素数が低下する場合がある。本発明は、撮影予備動作時と露光時とにおける構図のずれを抑制しつつ、適切な防振効果が得られる像ブレ補正を行う撮像装置の提供を目的とする。

本発明の一実施形態の撮像装置は、撮像素子を光軸に対して直交する平面内で駆動して像ブレ補正を行う第１の像ブレ補正機構または撮像光学系が有する光学部材を前記光軸に対して直交する平面内で駆動して像ブレ補正を行う第２の像ブレ補正機構の駆動を制御する制御手段を備える。前記制御手段は、撮影条件に応じて、撮影予備動作の期間における、前記第１の像ブレ補正機構または前記第２の像ブレ補正機構の像ブレ補正のための駆動と、撮影開始指示がされてから前記撮像素子への露光が開始されるまでの期間における、前記第１の像ブレ補正機構または前記第２の像ブレ補正機構の所定の位置への駆動を制御する。

本発明の撮像装置によれば、撮影予備動作時と露光時とにおける構図のずれを抑制しつつ、適切な防振効果が得られる像ブレ補正を行うことができる。

撮像装置の構成例を示す図である。 第１の防振機構の構成例を示す図である。 第２の防振機構の構成例を示す図である。 撮影条件と撮影状況に応じた防振機構の駆動を説明する図である。 撮影予備動作と露光とでの構図のずれ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。

図１は、本実施形態の撮像装置の構成例を示す図である。
図１（Ａ）は、撮像装置の断面を示す。図１（Ｂ）は、撮像装置の電気的構成を示す。図１（Ａ）と図１（Ｂ）とにおいて、同じ符号が付された構成要素は、同じ構成要素を示す。

図１（Ａ）に示す撮像装置は、撮像装置本体（カメラ）１と、カメラ１に装着可能なレンズユニット２とを有する。撮像光学系３は、ズームレンズ、フォーカスレンズ、振れ補正レンズ等の複数のレンズを有する。光軸４は、撮像光学系３の光軸である。撮像素子６は、撮像光学系３を通った光を光電変換して撮像画像に係る画像信号を出力する。背面表示装置９ａと電子ビューファインダ（ＥＶＦ）９ｂは、所定の情報を表示する。電気接点１１は、撮像装置１とレンズユニット２との間の電気接点である。レンズシステム制御部１２は、レンズユニット２に設けられ、レンズユニット２全体を制御する。第１の防振機構１４は、撮像素子６を光軸４に直交する平面内で駆動するとともに、光軸４周りに回転させることで、像ブレを補正する第１の像ブレ補正機構として機能する。第１の振れ検知部１５は、光軸４周りの回転を含む撮像装置の回転振れを検知する。第１の振れ検知部１５として、振動ジャイロなどを用いることができる。

シャッタ機構１６は、撮像素子６への露光を調整する。第２の防振機構１７は、撮像光学系３が有する像ブレ補正用の光学部材である振れ補正レンズを光軸に直交する平面内で駆動することで、像ブレを補正する第２の像ブレ補正機構として機能する。第２の振れ検知部１８は、光軸４周りの回転を含まない２軸周りの撮像装置の振れを検知する。第２の振れ検知部１８として、振動ジャイロなどを用いることができる。なお、本発明は、第１の振れ補正機構と第２の振れ補正機構のうち、いずれか一方を有する撮像装置にも適用可能である。また、本発明は、レンズユニットが内蔵された撮像装置にも適用することができる。

図１（Ｂ）に示すレンズユニット２は、撮像光学系３、レンズシステム制御部１２、レンズ駆動部１３、第２の防振機構１７を有する。また、撮像装置本体１は、カメラシステム制御部５、撮像素子６、画像処理部７、メモリ部８、表示部９、操作検出部１０、第１の防振機構１４、第１の振れ検知部１５、シャッタ機構を有する。

撮像光学系３と撮像素子６とシャッタ機構１６は、被写体を撮像する撮像手段として機能する。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、得られたピント評価量／適当な露光量信号に基づいて、適切に撮像光学系３が調整される。これにより、適切な光量の被写体光が撮像素子６に露光されるとともに、撮像素子６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。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）を備える。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）を有する。電子先幕のモードでは、撮像素子６の電荷リセット（電子先幕）と、シャッタ機構１６の後幕を同期させて動作させることで露出制御が行われる。電子先幕に関しては、多くの先行技術が開示されているので説明を省略する。

画像処理部７は、内部にＡ／Ｄ変換器、ホワイトバランス調整回路、ガンマ補正回路、補間演算回路等を有しており、記録用の画像を生成することができる。色補間処理手段はまた、画像処理部７には、色補間処理部が設けられている。色補間処理部は、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、音声などの圧縮を行う。また、メモリ部８は、情報を記録する記録部を備えている。カメラシステム制御部５は、メモリ部８の記録部へ出力を行うとともに、表示部９に画像を表示する。

レンズシステム制御部１２は、レンズユニット２全体を制御する。レンズシステム制御部１２は、例えば、第２の振れ検知部１８が検知した振れに係る信号に基づいて、レンズ駆動部１３を制御する。レンズ駆動部１３は、フォーカスレンズ、第２の防振機構１７、絞りなどを駆動することができる。

カメラシステム制御部５は、撮像装置本体１全体を制御する。カメラシステム制御部５は、例えば、第１の振れ検知部１５が検知した振れに係る信号に基づいて、第１の防振機構１４を駆動させる。操作検出部１０は、撮影者（ユーザ）の操作を検出する。背面表示装置９ａはタッチパネルになっており、操作検出部１０に接続されている。本実施形態では、カメラシステム制御部５とレンズシステム制御部１２の双方または一方を、制御部とも記述する。

カメラシステム制御部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。カメラシステム制御部５は、外部操作に応じて、撮像系、画像処理系、記録再生系をそれぞれ制御する。例えば、不図示のシャッターレリーズ釦の押下を操作検出部１０が検出すると、カメラシステム制御部５は、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。

カメラシステム制御部５には、画像処理部７が接続されており、撮像素子６が出力する信号に基づいて、適切な焦点位置、絞り値を求める。つまり、カメラシステム制御部５は、撮像素子６が出力する信号に基づいて、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。

また、カメラシステム制御部５は、電気接点１１を介してレンズシステム制御部１２に指令を出し、レンズシステム制御部１２は、レンズ駆動部１３を制御する。操作検出部１０を用いたユーザの操作に応じて、カメラシステム制御部５が撮像装置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。つまり、操作検出部１０は、ユーザによる撮影予備動作に関する指示と、撮影動作に関する指示とを受け付けて入力する指示入力手段として機能する。

本実施形態では、撮像装置が備える制御部は、第１の振れ検知部１５からの信号に基づいて、第１の防振機構１４を駆動する。また、制御部は、第２の振れ検知部１８からの信号に基づいて、第２の防振機構１７を駆動する。制御部が、撮影条件に応じて、第１の防振機構１４と第２の防振機構１７との駆動比率を決定することで、全体として統一された防振動作がなされる。第１の振れ検知部１５からの信号に基づく目標値の生成と第１の防振機構１４の駆動制御は、カメラシステム制御部５が担っている。第２の振れ検知部１８からの信号に基づく目標値の生成と第２の防振機構１７の駆動制御は、レンズシステム制御部１２が担っている。

カメラ操作の流れを簡単に説明する。ユーザが、不図示のシャッターレリーズ釦を半分押し下げると、操作検出部１０が、撮影予備動作の開始指示（Ｓ１）を検出する。撮影予備動作中の状態は、いわゆる構図を定めるエイミング動作中である。この時、構図決めを容易にするために、制御部は、第１の防振機構１４または第２の防振機構１７を駆動させて像ブレ補正を行う。その後、ユーザがシャッターレリーズ釦を全押しすると、操作検出部１０が、撮影動作の開始指示（Ｓ２）を検出する。この時、露光して取得される被写体像のブレを抑制するために、制御部が、第１の防振機構１４または第２の防振機構１７を駆動して像ブレ補正を行う。露光後に一定時間が経過すると、防振動作が停止される。本発明の特徴の一つである予め定められた所定位置への振れ補正機構の移動（センタリング動作）は、Ｓ２の直後および露光の後になされる。制御部は、カメラの状態に応じてセンタリング動作を制御する。

図２は、撮像装置が備える第１の防振機構の構成例を示す図である。
図２を参照して、第１の防振機構１４が備える像ブレ補正を行うための部材について説明する。第１の防振機構１４は、別途制御を行う電気的な仕組みを実現する部材も存在するが、図２では説明を省略する。

図２において、一点鎖線が延びる方向（縦方向）は、光軸４と平行な方向である。図２において、移動しない部材である固定部には、１００番台の番号を付した。移動する部材である可動部には、２００番台の番号を付した。さらに、固定部と可動部とで挟持されるボールには３００番台の番号を付した。

第１の防振機構１４は、上部ヨーク１０１、ビス１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ、上部磁石１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅ，１０３ｆ、補助スペーサ１０４ａ，１０４ｂ、メインスペーサ１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃを備える。また、第１の防振機構１４は、固定部転動板１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ、下部磁石１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄ，１０７ｅ，１０７ｆ、下部ヨーク１０８、ビス１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃ、ベース板１１０を備える。また、第１の防振機構１４は、ＦＰＣ２０１、可動ＰＣＢ２０３、可動部転動板２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃ、コイル２０５ａ，２０５ｂ，２０５ｃ、可動枠２０６、ボール３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃを備える。位置２０２ａ、２０２ｂ，２０２ｃは、位置検出素子取り付け位置を示す。

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、下部ヨーク１０８が、磁気回路を形成しており、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乃至１０３ｆと下部磁石１０７ａ乃至１０７ｆは、それぞれ光軸方向に着磁されている。例えば磁石１０３ａと１０３ｂのような位置関係にある、隣接する磁石は、互いに異なる向きに着磁されている。また、例えば磁石１０３ａと１０７ａの位置関係にある対向する磁石は、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の間には強い吸引力が生じる。したがって、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している。適当な間隔とは、上部磁石１０３ａ乃至１０３ｆと下部磁石１０７ａ乃至１０７ｆの間にコイル２０５ａ乃至２０５ｃおよびＦＰＣ２０１を配置するとともに適当な空隙を確保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を避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。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が固定される。そして、ベース板１１０よりも厚み方向の寸法が大きい下部磁石１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄ，１０７ｅ，１０７ｆが、ベース板１１０から突出するように固定される。

可動枠２０６は、マグネシウムダイキャスト若しく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２０６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２０２ａ、２０２ｂ，２０２ｃで示した位置検出素子取り付け位置で、図２では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、位置検出素子として、例えばホール素子などを用いる。ホール素子は、小型であるので、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が行われる。

ベース板１１０には、固定部転動板１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃが接着固定され、可動枠２０６には可動部転動板２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃが接着固定されて、ボール３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃの転動面が形成される。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。

上述した構成で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、前述した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。ホール素子信号の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周りに回転することができる。

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２０２ｂと２０２ｃにあるホール素子の信号を逆位相で駆動することで、光軸４周りの回転運動を生み出すことができる。位置２０２ａ、２０２ｂ，２０２ｃでは、光軸４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。したがって、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ではなく、検出分解能は変化する。磁束密度の変化については、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く、移動量に対する磁束密度変化が大きい。図２に示した磁気回路では、例えば磁石１０３ａと１０３ｂの境界位置のように、磁石の境界位置が、最も磁束密度の変化が大きく、検出分解能が高い。

図３は、撮像装置が備える第２の防振機構の構成例を示す図である。
図３において、一点鎖線が延びる方向（縦方向）は、光軸４と平行な方向である。第２の防振機構１７は、固定枠４３１、可動枠４３６、球４３２ａ，４３２ｂ，４３２ｃを備える。球４３２ａ，４３２ｂ，４３２ｃは、固定枠４３１と可動枠４３６に狭持される。また、第２の防振機構１７は、固定枠４３１に固定されたコイル４３３ａ，４３３ｂ、可動枠４３６に固定された磁石４３４ａ，４３４ｂ、可動枠４３６を固定枠４３１に対して弾性的に保持するための弾性体４３５ａ，４３５ｂ，４３５ｃを備える。また、第２の防振機構１７は、磁石吸着板（裏面ヨーク）４３７、吸着板固定螺旋４３８ａ，４３８ｂ、可動枠保持板４３９、ＦＰＣ４４０、ＦＰＣ固定螺旋４４１ａ，４４１ｂを備える。図３から明らかなように、第２の防振機構１７は、固定枠４３１に対して片側に展開可能であり、組み付けが容易であるので、生産性が向上し、コストの低減が見込める。

可動枠４３６は、固定枠４３１に対して複数の弾性体４３５ａ，４３５ｂ，４３５ｃで弾性支持されている。本実施形態では、弾性体４３５ａ，４３５ｂ，４３５ｃが、光軸４から放射状に１２０度の間隔で３本配置されている。弾性体を対称な配置とすることで、モーメントの発生による不要共振の励起を抑制することが可能となる。また、弾性体４３５ａ，４３５ｂ，４３５ｃは、光軸４の方向に適宜傾けて取り付けられており、固定枠４３１と可動枠４３６の間に設けられた３つの球４３２ａ，４３２ｂ，４３２ｃを把持している。また、３つの球４３２ａ，４３２ｂ，４３２ｃと固定枠４３１と可動枠４３６が接する面が案内面となる。可動枠４３６が、球によって案内されるので、転がり摩擦によって低い摩擦係数での動作を可能としている。転がり摩擦が小さいので、非常に小さな入力に対しても適切に応答することができる。また、３つの球４３２ａ，４３２ｂ，４３２ｃを適切な精度で製作することにより、固定枠４３１と可動枠４３６が相対運動を行った場合でも、可動枠４３６の傾きや光軸４方向への不要な移動が発生することがない。

次に、第２の防振機構１７の駆動部について説明する。第２の防振機構１７の駆動部は、コイル４３３ａ，４３３ｂと、磁石４３４ａ，４３４ｂおよび磁石吸着板４３７で形成される磁気回路を有する。磁石４３４ａ，４３４ｂは、２つの領域に分けて着磁されている。磁石４３４ａ，４３４ｂにおける着磁の境界が破線で示される。固定枠４３１にコイル４３３ａ，４３３ｂが固定されており、可動枠４３６は、磁石４３４ａ，４３４ｂが固定されている。これにより、いわゆるムービングマグネット型のアクチュエータが実現される。但し、ムービングマグネット型は例示であって、本発明は、ムービングコイル型の機構にも適用可能である。コイル４３３ａ，４３３ｂ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、可動枠４３６を固定枠４３１に対して相対的に変位させることができる。これにより、可動枠４３６の２軸方向（光軸４に直交する平面内）の移動が可能となる。可動枠４３６には、不図示の振れ補正レンズが固定されており、前述した２軸方向の移動により、撮影光束を偏向させることができる。

図４は、撮影条件と撮影状況に応じた防振機構の駆動を説明する図である。
図４（Ａ）は、撮影条件と撮影状況に応じた防振機構の駆動を説明する表である。図４（Ｂ）は、防振機構の駆動の時間的な変化を示す。図４（Ｃ）および（Ｄ）は、防振機構の動作を光軸方向から見たときの様子を示す。図４（Ｃ）は、防振機構がセンタリング動作を行わない場合の動作例を示す。図４（Ｄ）は、防振機構がセンタリング動作を行う場合の動作例を示す。センタリング動作は、防振機構を所定の位置（例えば可動範囲の中心位置）へ駆動させる動作である。

図４（Ａ）中に示すＷＩＤＥ，ＴＥＬＥは、撮像装置の撮影条件の一例を示す。ＷＩＤＥは、撮像光学系３の焦点距離が短い状態（広角撮影の状態）を示す。ＴＥＬＥは、焦点距離が長い状態（望遠撮影の状態）を示す。ＢＯＤＹは、第１の防振機構１４を示す。ＬＥＮＳは、第２の防振機構１７を示す。

Ｓ１防振乃至センタリング２は、カメラの撮影状況を示す。Ｓ１防振は、Ｓ１保持中（撮影予備動作中）の防振のための防振機構の駆動を示す。センタリング１は、Ｓ２指示後（撮影開始指示後）から露光が開始されるまでの間のセンタリング動作を示す。Ｓ２防振は、露光中の防振動作を示す。センタリング２は、露光の終了後のセンタリング動作を示す。図４（Ａ）の表において、○は、動作することを示し、×は、動作しないことを示す。−は、対応する概念が存在しないことを示す。

また、図４（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）において、タイミング４１は、Ｓ１のタイミング（撮影予備動作の開始指示のタイミング）を示す。タイミング４２は、Ｓ２のタイミング（撮影開始指示のタイミング）を示す。タイミング４３は、露光終了のタイミングを示す。タイミング４４は、露光開始のタイミングを示す。タイミング４１からタイミング４２の間は、Ｓ１状態が保持されている。

軌跡５１は、Ｓ１防振における防振機構の駆動による軌跡を示す。軌跡５２は、Ｓ２防振における防振機構の動作による軌跡を示す。図４（Ｂ）では、横軸が時間軸であるので、軌跡は模式的なイメージとして示した。駆動範囲６１は、Ｓ１防振における防振機構の駆動範囲を示す。駆動範囲６２は、Ｓ２防振における防振機構の駆動範囲を示す。ストローク６３は、センタリング１において防振機構のセンタリング動作を行わない場合の、片側ストロークの小さいほうを示す。ストローク６４は、センタリング１において防振機構のセンタリング動作を行った場合の片側ストロークを示す。防振機構の駆動範囲は、２次元的な広がりを持った円で表現され、図４（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）においては、駆動範囲は円とその直径として図示される。片側ストロークとは、所定方向の駆動幅であり、防振機構が円の中心から駆動を始める場合には、その半径に対応する。さらに、センタリング動作を行わない場合のように、防振機構が円の中心ではない位置から駆動を始める場合には、片側ストロークとは、駆動開始から円に接するまでの距離のことを示す。防振機構の駆動方向によって、片側ストロークは異なる。

まず、図４（Ａ）の表を参照して、撮影条件および撮影状況に応じた防振機構の制御に関して説明する。
焦点距離が短い場合（撮影条件がＷＩＤＥの場合）、Ｓ１防振については、撮像装置が備える制御部は、第１の防振機構（ＢＯＤＹ）１４、第２の防振機構（ＬＥＮＳ）１７の双方を駆動する。Ｓ２後のセンタリング動作（センタリング１）については、制御部は、第１の防振機構１４、第２の防振機構１７ともにセンタリング動作を実行する。Ｓ２防振については、制御部は、第１の防振機構１４、第２の防振機構１７の双方を駆動する。露光後のセンタリング動作（センタリング２）については、制御部は、第１の防振機構１４、第２の防振機構１７ともに駆動する。

次に、焦点距離が長い場合（撮影条件がＴＥＬＥの場合）の防振機構の駆動について説明する。Ｓ１防振については、制御部は、第１の防振機構１４を駆動せず、第２の防振機構１７を駆動する。Ｓ２後のセンタリング動作（センタリング１）については、制御部は、第１の防振機構１４を駆動しない。第１の防振機構１４は、撮影予備動作中は駆動していないので、センタリング動作が必要ないからである。また、Ｓ２後のセンタリング動作については、制御部は、第２の防振機構１７を駆動しない。

Ｓ２防振については、制御部は、第１の防振機構１４、第２の防振機構１７の双方を駆動する。また、露光後のセンタリング動作（センタリング２）については、制御部は、第１の防振機構１４、第２の防振機構１７ともに駆動する。

図４（Ａ）の表では、×は、動作しない（駆動を禁止する）ことを示すが、他の実施形態においては、制御部が、×に対応する動作について、動作量（駆動量）を制限するようにしてもよい。例えば、制御部が、ＴＥＬＥの時のＢＯＤＹ側の防振について、第１の防振機構１４の駆動量を制限するようにしてもよい。

図４（Ａ）では、制御部が、露光後のセンタリング動作については、撮影条件がＴＥＬＥであるかＷＩＤＥであるかに関わらず、第１の防振機構１４、第２の防振機構１７ともに駆動する例を説明した。制御部が、一度のＳ２の指示に対して一回の撮像を行う単写撮影の場合に、露光後に防振機構のセンタリング動作を実行し、一度のＳ２の指示に対して連続して撮像を行う連写撮影の場合には、露光後の防振機構のセンタリング動作を制限するようにしてもよい。図４（Ａ）を参照して説明した制御処理において、本発明の最も要点となる部分は、制御部が、焦点距離に応じて、Ｓ２後のセンタリング動作を制御することにある。焦点距離に応じてＳ２後のセンタリング動作を制御する効果については、図５を用いて後述する。

次に、図４（Ｂ）乃至図４（Ｄ）を参照して、第１の防振機構１４および第２の防振機構１７の可動部の動きについて説明する。図４（Ｂ）乃至図４（Ｄ）においては、第１の防振機構１４と第２の防振機構１７の区別を行わずに説明をする。第１の防振機構１４と第２の防振機構１７を双方とも駆動させる場合には、それぞれの防振機構は、相似形状の軌跡を動きながら、割り当てられた所定の駆動比率で駆動する。したがって、図４（Ｂ）乃至図４（Ｄ）を参照した駆動シーケンスやストロークに関する説明では、防振機構を特定する必要がない。

図４（Ｂ）の横軸は、時間を示す。縦軸は、防振機構の駆動量を示す。タイミング４１において、ユーザがＳ１を指示すると、制御部が防振機構を駆動して、防振動作を開始する。防振機構は、Ｓ１防振においては、軌跡５１のように駆動する。駆動範囲６１は、Ｓ１防振において防振機構が動作できる範囲である。構図が確定すると、タイミング４２において、ユーザがＳ２を指示する。撮像装置は、Ｓ２の指示を受けると、タイミング４４において、撮像素子６の電荷のリセット、シャッタ幕の走行など露光に必要な動作をして露光を開始する。タイミング４２からタイミング４４までの期間が、いわゆるレリーズタイムラグである。図４（Ａ）中のセンタリング１でのセンタリング動作は、レリーズタイムラグの間に実行される。

Ｓ２防振において、防振機構の駆動によって、適宜像ブレ補正が実行される。この時の防振機構の可動部の動きの軌跡が、軌跡５２である。駆動範囲６２は、Ｓ２防振において防振機構が動作できる範囲である。一般的には、Ｓ１防振における駆動範囲６１よりもＳ２防振における駆動範囲６２のほうが大きい。

レリーズタイムラグの期間において防振機構のセンタリング動作を行わない場合には、Ｓ２のタイミング４２の位置に可動部が留まるので、Ｓ２防振における可動範囲の狭いほうは、ストローク６３で示す量になる。

レリーズタイムラグの期間においてセンタリング動作を行った場合には、Ｓ２のタイミング４２から露光開始のタイミング４４までの間に、予め定められた所定の位置（例えば、可動範囲の中心）に可動部が移動する。図４（Ｂ）に示す例では、可動部が、軸上まで移動する。したがって、この場合には、Ｓ２防振における可動範囲は、ストローク６４で示す量になる。すなわち、センタリング動作を行うことで、所定の位置に可動部が移動し、像ブレ補正のために必要な防振機構の可動範囲（防振ストローク）を確保しやすい状態になる。これにより、どの方向に振れが生じた場合でも、適切な像ブレ補正が可能となる。

図４（Ｃ）は、レリーズタイムラグの期間においてセンタリングを行わない場合の防振機構の可動部の軌跡を光軸方向から示す。図４（Ｄ）は、レリーズタイムラグにおいてセンタリングを行う場合の防振機構の可動部の軌跡を光軸方向から示す。
図４（Ｂ）を参照した説明と同様に、制御部は、タイミング４１からＳ１防振を開始する。その後、防振機構の可動部が、軌跡５１に沿って駆動する。図４（Ｃ）と図４（Ｄ）とで、Ｓ１が指示されるまでは同じ動作なので、タイミング４１からタイミング４２までの軌跡は同一である。その後、タイミング４２でＳ２が指示される。

図４（Ｃ）に示す例では、レリーズタイムラグの期間においてセンタリング動作を行わないので、タイミング４４において、可動部はタイミング４２における位置と同じ位置に留まる。図４（Ｄ）に示す例では、レリーズタイムラグの期間においてセンタリング動作を行うので、タイミング４４では、可動部が原点に戻る。この時のセンタリング動作を矢印５３で示す。その後、Ｓ２防振がなされ、可動部が軌跡５２に沿って駆動する。

図４（Ｃ）と図４（Ｄ）とで、タイミング４４からタイミング４３までの間の可動部の軌跡は同一である。ただし、図４（Ｃ）では、レリーズタイムラグの期間においてセンタリング動作を行っていないので、防振ストロークが不足する。すなわち、軌跡５２の一部である破線５４は、不足する防振ストロークを示す。防振のためには、可動部を破線５４で示すように動作させたいが、防振機構が駆動可能な範囲を超えるので、可動部の位置は、円で示すＳ２防振中の動作範囲６２内に留まる。防振の観点のみを考えれば、Ｓ２後にセンタリング動作を行うことは適切な防振制御を行う上で効果がある。一方で、Ｓ２後にセンタリング動作を行うと、構図ずれが生じる。すなわち、ユーザがＳ１の指示の際に決定した構図とは異なる構図の画像が取得されることになる。

図５は、撮影予備動作と露光とでの構図のずれを説明する図である。
撮像範囲７１は、Ｓ１保持中（撮影予備動作中）の状態から、ユーザがＳ２を指示した瞬間の撮像範囲を示す。撮像範囲７２は、Ｓ２後に制御部が防振機構のセンタリング動作を行った場合の撮像範囲を示す。図５（Ａ）は、望遠撮影の場合の撮像範囲を示す。図５（Ｂ）は、広角撮影の場合の撮像範囲を示す。

図５（Ａ）に示す望遠撮影について説明する。焦点距離の長い撮像光学系を用いて行う望遠撮影は、スポーツなどの撮影で多く用いられ、例えば、図５（Ａ）に示すような運動会のシーンの撮影に適用される。この時、焦点距離が３００ｍｍ、撮像素子有効領域が３６ｘ２４ｍｍとすると、撮影画角は、約８度である。

図５（Ｂ）に示す広角撮影について説明する。焦点距離の短い撮像光学系を用いて行う広角撮影は、風景写真などの撮影で多く用いられ、例えば、図５（Ｂ）に示すような観光地での風景のシーンの撮影に適用される。この時、焦点距離が２４ｍｍ、撮像素子有効領域が３６ｘ２４ｍｍとすると、撮影画角は約８４度である。焦点距離によって、撮影されている画角には大きな違いがある。

次に、撮影時の手振れについて考える。ユーザが撮像装置をしっかりと構えた時の振れ量は、望遠撮影であっても広角撮影であっても０．５度程度である。したがって、Ｓ１防振における防振機構の駆動範囲（図４の駆動範囲６１）は、０．５度程度確保できているとよい。別の解釈をすると、Ｓ２後のセンタリング動作により、０．５度程度の構図の変化が生じる可能性がある。

図５に示す撮像範囲７１は、Ｓ２の指示時の撮像範囲を示す。撮像範囲７２は、Ｓ２後にセンタリング動作を行った場合の撮像範囲を示す。望遠撮影においては、撮影画角が狭いので、Ｓ２後のセンタリング動作による画角変化が相対的に大きい。広角撮影においては、撮影画角が広いので、Ｓ２後のセンタリング動作による画角変化が相対的に小さい。これにより、Ｓ２の指示時の撮像範囲７１と、センタリング動作後の撮像範囲７２とのずれ（構図のずれ）は、図５（Ｂ）の広角撮影の場合よりも図５（Ａ）の望遠撮影の場合のほうが大きい。したがって、本実施形態の撮像装置は、図４を参照して説明したように、焦点距離が長い場合は、レリーズタイムラグの期間において、防振機構のセンタリング動作を行わない。その結果、焦点距離に応じて、撮影予備動作と露光とでの構図のずれを抑制することができる。

図４および図５を参照して説明したように、制御部は、撮影条件に応じて、撮影予備動作の期間における、第１の防振機構１４または第２の防振機構１７の像ブレ補正のための駆動を制御する。また、制御部は、撮影条件に応じて、撮影開始指示がされてから撮像素子への露光が開始されるまでの期間における、第１の防振機構１４または第２の防振機構１７の所定の位置への駆動を制御する。

図６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。
カメラシステム制御部５とレンズシステム制御部１２の一方または双方である制御部が、以下に説明する処理を実行する。すなわち、第１の防振機構１４、第２の防振機構１７の一方のみを駆動する場合には、対応するカメラシステム制御部５、レンズシステム制御部１２のいずれか一方が動作を行えばよい。第１の防振機構１４、第２の防振機構１７の双方を駆動する場合には、カメラシステム制御部５とレンズシステム制御部１２の双方が動作を行えばよい。なお、図６中のＳは、フローチャート中の各処理に対応するステップ番号を示す。

Ｓ１００において、撮像装置が電源ＯＮとなって、動作を開始する。続いて、制御部が、電源がＯＦＦにされたかを判断する。電源がＯＦＦにされた場合は、処理がＳ１３０に進む。Ｓ１３０において、撮像装置が動作を終了する。電源がＯＦＦにされていない場合は、処理がＳ１２０に進む。Ｓ１２０において、制御部が、撮影条件を取得する。制御部は、撮影条件として、例えば、撮像光学系の焦点距離、シャッタ速度、動作モードなどを取得する。動作モードは、例えば、撮像装置が、単写撮影または連写撮影のいずれの撮影モードであるかを示す。

次に、Ｓ１４０において、制御部が、Ｓ１が指示されたかを判断する。Ｓ１が指示されていない場合は、処理がＳ１１０に戻る。Ｓ１が指示された場合は、処理がＳ１５０に進む。処理が最初にＳ１５０に進む瞬間が、図４中のタイミング４１である。Ｓ１５０において、制御部が、防振機構による防振比率を決定する。撮像装置が第１の防振機構１４と第２の防振機構１７を備えている構成を採る場合は、防振機構による防振比率は、第１の防振機構１４と第２の防振機構１７との駆動比率に対応する。制御部は、焦点距離などの撮影条件に応じて、Ｓ１防振におけるそれぞれの防振機構の駆動比率を決定する。例えば、図４（Ａ）に示すように、制御部は、焦点距離が長くなるにしたがって、第１の防振機構１４の駆動比率を減らす設定を行う。すなわち、制御部は、焦点距離が所定値より長い場合には、撮影予備動作中の期間において、第２の防振機構１７を駆動し、第１の防振機構１４の駆動を制限する。撮像装置が、第１の防振機構１４と第２の防振機構１７のうち、いずれか一方のみ備える場合は、制御部は、撮像装置が備えている防振機構で撮影状況に応じた動作を行うように設定する。

Ｓ１６０において、制御部が、Ｓ１防振を実行する。Ｓ１防振は、図４中の軌跡５１に沿った動作に対応する。続いて、Ｓ１７０において、制御部が、Ｓ２が指示されたかを判断する。Ｓ２が指示されていない場合は、処理がＳ１１０に戻る。Ｓ２が指示された場合は、処理がＳ１８０に進む。処理がＳ１８０に進む瞬間は、図４中のタイミング４２に対応する。

次に、Ｓ１８０において、制御部が、焦点距離（ｆ）が規定値（所定値）より長いかを判断する。焦点距離（ｆ）が所定値より長い場合（望遠撮影の場合）は、処理がＳ２３０に進む。焦点距離（ｆ）が所定値以下である場合（広角撮影の場合）は、処理がＳ１９０に進む。
Ｓ１９０において、制御部が、シャッタ速度に応じた露光時間が、規定値（所定時間）より短いかを判断する。露光時間が所定時間より短い場合（短秒時の場合）は、処理がＳ２００に進む。露光時間が所定時間以上である場合（長秒時の場合）は、処理がＳ２１０に進む。図４中に示すタイミング４４からタイミング４３までの時間が非常に短い場合は、Ｓ２防振中に防振機構が駆動する量は少なくなり、軌跡５２が短くなる。その場合は、図４（Ｂ）に示すセンタリングを行わない場合のストローク６３で、必要な防振動作を行うことができる。したがって、露光時間が小さい場合は、構図ずれをより抑制するために、制御部は、センタリング動作を行わないか、若しくはセンタリング量を減らす。センタリング量は、駆動機構の所定の位置への駆動量である。センタリング量を減らす場合は、防振機構は、例えば、図４（Ｂ）において、タイミング４２での位置と原点とを結ぶ線上に移動する。

Ｓ２１０において、制御部が、センタリング量Ａ（第１の駆動量）を設定する。Ｓ２００において、制御部が、センタリング量Ｂ（第２の駆動量）を設定する。センタリング量Ｂは、センタリング量Ａよりも小さい。制御部が、センタリング量を０に設定してもよい。これにより、露光時間が小さい場合に、センタリング動作を行わないか、若しくはセンタリングの量を減らすという動作が実現される。図６では、説明を簡単にするために、センタリング量を二値的に設定する例を説明したが、センタリング量の設定は、上述した設定例に限定されない。制御部が、センタリング量を多段階に設定してもよいし、設定するセンタリング量を露光時間に応じて連続的に変化させてもよい。制御部が、露光時間が小さいほど防振機構の所定位置への移動量を少なくするように設定すればよい。

次に、Ｓ２２０において、制御部が、センタリング動作を行う。Ｓ２２０でのセンタリング動作は、図４（Ｄ）の矢印５３に対応する。また、Ｓ２２０でのセンタリング動作は、図４（Ａ）中のセンタリング１に対応する。続いて、Ｓ２３０において、制御部が、Ｓ２防振を行う。これにより、例えば、図４中の軌跡５２に沿った動作が行われる。

Ｓ２４０において、制御部が、露光と、撮影画像の記録を行う。Ｓ２４０での動作の完了のタイミングが、図４中のタイミング４３である。続いて、Ｓ２５０において、制御部が、撮像装置の動作モードが、連写撮影であるかを判断する。動作モードが連写である場合は、処理がＳ１１０に進む。これにより、動作モードが連写撮影の場合は、露光後にセンタリング動作が行われなくなる。動作モードが連写撮影でない場合は、処理がＳ２６０に進む。Ｓ２６０において、制御部が、センタリング動作を行う。Ｓ２２０での動作は、図４（Ａ）中のセンタリング２に対応する。Ｓ２２０での動作により、露光終了後に防振機構が所定位置へ駆動する。以上説明したように、本実施形態の撮像装置によれば撮影条件に応じて、撮影予備動作と露光での構図ずれを抑制しつつ、適切な防振効果を得ることができる。

（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。

１ 撮像装置
５ カメラシステム制御部
２ レンズシステム制御部

Claims (11)

1. 撮像素子を光軸に対して直交する平面内で駆動して像ブレ補正を行う第１の像ブレ補正機構または撮像光学系が有する光学部材を前記光軸に対して直交する平面内で駆動して像ブレ補正を行う第２の像ブレ補正機構の駆動を制御する制御手段を備え、
   前記制御手段は、撮影条件に応じて、撮影予備動作の期間における、前記第１の像ブレ補正機構または前記第２の像ブレ補正機構の像ブレ補正のための駆動と、撮影開始指示がされてから前記撮像素子への露光が開始されるまでの期間における、前記第１の像ブレ補正機構または前記第２の像ブレ補正機構の所定の位置への駆動を制御する
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御手段は、前記撮像光学系の焦点距離に応じて、前記撮影予備動作の期間における、前記第１の像ブレ補正機構または前記第２の像ブレ補正機構の像ブレ補正のための駆動を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御手段は、前記焦点距離が所定値より長い場合には、前記撮影予備動作中の期間において、前記第２の像ブレ補正機構を駆動し、前記第１の像ブレ補正機構の駆動を制限する
   ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記制御手段は、前記撮像光学系の焦点距離に応じて、撮影開始指示がされてから前記撮像素子への露光が開始されるまでの期間における、前記第１の像ブレ補正機構または前記第２の像ブレ補正機構の所定の位置への駆動を制御する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記制御手段は、前記焦点距離が所定値より長い場合には、前記第２の像ブレ補正機構の所定の位置への駆動を制限する
   ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記制御手段は、前記焦点距離が所定値以下である場合には、前記第１の像ブレ補正機構または前記第２の像ブレ補正機構を所定の位置へ駆動する
   ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記制御手段は、前記焦点距離が所定値以下である場合には、露光時間に応じて、前記第１の像ブレ補正機構または前記第２の像ブレ補正機構の所定の位置への駆動量を設定する
   ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記制御手段は、前記焦点距離が所定値以下である場合であって、露光時間が所定時間以上であるときは、前記第１の像ブレ補正機構または前記第２の像ブレ補正機構の所定の位置への駆動量として第１の駆動量を設定し、前記露光時間が所定時間より短いときは、前記第１の像ブレ補正機構または前記第２の像ブレ補正機構の所定の位置への駆動量として前記第１の駆動量より小さい第２の駆動量を設定する
   ことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記制御手段は、前記撮像素子への露光の終了後に、前記第１の像ブレ補正機構または前記第２の像ブレ補正機構を所定の位置へ駆動させる
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
10. 前記制御手段は、前記撮像装置が連写撮影を行う場合には、前記撮像素子への露光の終了後における、前記第１の像ブレ補正機構または前記第２の像ブレ補正機構の所定の位置への駆動を制限する
    ことを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
11. 撮像素子を光軸に対して直交する平面内で駆動して像ブレ補正を行う第１の像ブレ補正機構または撮像光学系が有する光学部材を前記光軸に対して直交する平面内で駆動して像ブレ補正を行う第２の像ブレ補正機構の駆動を制御する制御方法であって、
    撮影条件に応じて、撮影予備動作の期間における、前記第１の像ブレ補正機構または前記第２の像ブレ補正機構の像ブレ補正のための駆動と、撮影開始指示がされてから前記撮像素子への露光が開始されるまでの期間における、前記第１の像ブレ補正機構または前記第２の像ブレ補正機構の所定の位置への駆動を制御する工程を有する
    ことを特徴とする制御方法。

Images