JP2019216374A - 撮像装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置が有する震動源に起因した手ぶれ補正の精度低下を抑制することが可能な撮像装置およびその制御方法を提供すること。【解決手段】撮像装置が有する震動源からの距離がそれぞれ異なる２つの動き検出部の出力信号に基づいて、震動源の動作に起因する動き成分を抽出する。抽出した動き成分を用いて、動き検出部の出力信号を補正し、補正した出力信号に基づいて補正部材を駆動することにより、ぶれ補正を行う。【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し、特にはぶれ補正技術に関する。

撮像機能を有する電子機器（以下、撮像装置という）の多くは、撮像装置の動きによる撮影像のぶれを補正するぶれ補正の機能を有している。ぶれ補正には、光学式および電子式ぶれ補正がある。光学式ぶれ補正は装置の動きを打ち消すように補正デバイス（補正レンズや撮像素子）を駆動することで、像ぶれを抑制する。また、電子式ぶれ補正は、装置の動きを打ち消すように撮像画像の切り出し範囲を移動させることで、像ぶれを抑制する。

従来、光学式ぶれ補正は、補正レンズと撮像素子のいずれか一方を駆動するものであった。近年、補正可能なぶれを拡大する目的で、レンズと撮像素子の両方を駆動する構成が提案されている（特許文献１）。また、光学式と電子式を併用するハイブリッド式像ぶれぶれ補正も知られている。

特開２０１５−１９４７１１号公報

ぶれ補正の精度を高めるためには、手ぶれに起因する動きの検出精度を高めることが必要である。しかし、例えば、メカニカルシャッタの先幕など、撮像装置が有する震動源に起因する装置の動きにより、手ぶれに起因する動きの検出精度が低下するという課題があった。

したがって、本発明の目的は、撮像装置が有する震動源に起因した手ぶれ補正の精度低下を抑制することが可能な撮像装置およびその制御方法を提供することにある。

上述の目的は、撮像装置であって、検出した動きに応じた信号を出力する第１の動き検出手段と、第１の動き検出手段の出力信号と、撮像装置が有する震動源からの距離が第１の動き検出手段と異なる第２の動き検出手段の出力信号と、に基づいて、震動源の動作に起因する動き成分を抽出する生成手段と、動き成分を用いて、第１の動き検出手段の出力信号を補正する信号補正手段と、信号補正手段が補正した出力信号に基づいて補正部材を駆動し、ぶれ補正を行うぶれ補正手段と、を有することを特徴とする撮像装置によって達成される。

本発明によれば、撮像装置が有する震動源に起因した手ぶれ補正の精度低下を抑制することが可能な撮像装置およびその制御方法を提供することができる。

実施形態に係るデジタルカメラの機能構成例を示すブロック図 カメラ本体とレンズユニットとで検出されるシャッタ振動に関する波形図 複数のぶれ補正処理の協調制御を実現する際の機能を模式的に示したブロック図 補正信号生成処理を模式的に示したブロック図 補正信号生成処理に関するフローチャート 第２実施形態に関するフローチャート 第２実施形態の変形例に関するフローチャート 第３実施形態に関するブロック図 第３実施形態に関するフローチャート 第４実施形態に関するフローチャート

●（第１実施形態）
以下、図面を参照して本発明の例示的な実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する実施形態に限定されない。また、実施形態で説明される構成要素は本発明に必須とは限らない。図面に機能ブロックとして記載された構成は、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組み合わせによって実現することができる。また、１つの機能ブロックは複数のハードウェアで実現されてもよい。また、１つのハードウェアが複数の機能ブロックを実現してもよい。また、１つ以上の機能ブロックは、１つ以上のプログラマブルプロセッサ（ＣＰＵ、ＭＰＵなど）がメモリに読み込まれたコンピュータプログラムを実行することにより実現されてもよい。１つ以上の機能ブロックをハードウェアで実現する場合、ディスクリート回路や、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣといった集積回路によって実現することができる。

なお、以下では、本発明に係る撮像装置の一例であるレンズ交換式デジタルカメラに本発明を適用した構成について説明する。しかし、本発明は、複数の場所で装置の動きを検出可能な、任意の撮像装置（撮像機能を有する電子機器）に適用することが可能である。例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末、ゲーム機などが含まれるが、これらに限定されない。

図１は、カメラ本体１００Ａに、着脱可能なレンズユニット１００Ｂが装着されたレンズ交換式デジタルカメラ１００の機能構成例を示すブロック図である。以下、レンズユニット１００Ｂがカメラ本体１００Ａに装着された状態を撮像システムとも呼ぶ。

レンズユニット１００Ｂのズームユニット１０１は、レンズユニット１００Ｂの焦点距離（画角）を変更する可動ユニットである。レンズ制御部１１１の指示に基づいて、ズーム駆動制御部１０２がズームユニット１０１を駆動する。絞り駆動制御部１０４は、レンズ制御部１１１の指示に基づいて、絞りユニット１０３を駆動する。ぶれ補正ユニット１０５はぶれ補正用の可動レンズ（補正レンズ）を備える。光学式ぶれ補正制御部１０６は、レンズ制御部１１１の指示に基づいて、補正レンズを駆動する。フォーカスユニット１０７は、レンズユニット１００Ｂの合焦距離を調節する可動レンズ（フォーカスレンズ）を含む。フォーカス駆動制御部１０８は、レンズ制御部１１１の指示に基づいて、フォーカスレンズを駆動する。

レンズ操作部１０９は、ユーザがレンズユニット１００Ｂを操作（例えばマニュアルズーム、マニュアルフォーカス、絞り値や動作モードの設定など）するための部材である。レンズ操作部１０９の操作や状態は、レンズ制御部１１１が検出する。レンズ通信制御部１１２は、レンズユニット１００Ｂおよび本体１００Ａのマウント部に設けられた接点を通じて本体１００Ａが有するカメラ通信制御部１２７と通信する。

レンズぶれ検出部１１０は、レンズユニットに固定され、動きを表す検出信号をレンズ制御部１１１に出力する。レンズぶれ検出部１１０は例えば直交する３軸の各軸周りの角速度に応じた信号を出力するジャイロセンサであってよい。

レンズ制御部１１１は、ＣＰＵなどのプログラマブルプロセッサと、ＲＯＭと、ＲＡＭとを含む。ＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに読み込んでプログラマブルプロセッサで実行することにより、レンズユニット１００Ｂの動作を実現する。具体的にはレンズ制御部１１１は、レンズ操作部１０９の操作や、レンズ通信制御部１１２を通じて受信するカメラ制御部１２６からの指示に従って、上述した制御部１０２、１０４、１０６、１０８、１１２の動作を制御する。レンズ制御部１１１は、レンズぶれ検出部１１０の出力信号をＡ／Ｄ変換し、ＲＡＭに格納する。レンズ制御部１１１は、Ａ／Ｄ変換後の信号をサンプルごとに取り扱う。

次にカメラ本体１００Ａについて説明する。シャッタユニット１１３は先幕および後幕を備えたフォーカルプレーンシャッタ（メカニカルシャッタ）である。メカニカルシャッタの先幕はカメラ本体１００Ａが有する震動源の一例である。シャッタ駆動制御部１１４は、カメラ制御部１２６の制御に従い、メカニカルシャッタのチャージおよび走行を制御する。

撮像部１１５は撮像素子およびその周辺回路を有する。撮像部１１５は、レンズユニット１００Ｂが撮像面に形成する光学像を、撮像素子が有する複数の光電変換部によって電気信号群に変換し、さらにＡ／Ｄ変換を行ってデジタル画像信号に変換する。

撮像面ぶれ補正ユニット１１７は、撮像部１１５の撮像素子を駆動するアクチュエータなどを有する。撮像面ぶれ補正制御部１１６は、カメラ制御部１２６の制御に従い、撮像面ぶれ補正ユニット１１７の動作を制御する。撮像信号処理部１１８は、撮像部１１５から出力されたデジタル画像信号に対して予め定められた色補間処理などの画像処理を適用して画像データを生成する。映像信号処理部１１９は、撮像信号処理部１１８から出力された画像データを用途に応じて加工する。例えば、映像信号処理部１１９は画像データのうち、電子式ぶれ補正制御部１２５が生成する補正量に応じた範囲を切り出す。また、映像信号処理部１１９は、表示用の画像データや記録用の画像データを生成する。

記録用の画像データはカメラ制御部１２６を通じて記憶部１２１に保存される。記憶部１２１は例えばメモリカードであってよい。
表示部１２０は映像信号処理部１１９が出力する画像データや記憶部１２１から読み出された画像データに基づく画像、デジタルカメラ１００の情報、設定値、ＧＵＩなどを表示する。表示部１２０は例えばタッチディスプレイであってよい。

電源部１２２は、本体１００Ａおよび、本体１００Ａに装着されたレンズユニット１００Ｂに電源を供給する。カメラ操作部１２３は、ユーザが本体１００Ａに指示を与えるための入力デバイス群の総称である。カメラ操作部１２３には電源スイッチ、シャッタボタン、メニューボタン、決定ボタン、方向キー、モードダイヤルなどが含まれる。なお、表示部１２０がタッチディスプレイの場合、表示部１２０が備えるタッチパネルはカメラ操作部１２３の一部を構成する。

カメラ制御部１２６は、ＣＰＵなどのプログラマブルプロセッサと、ＲＯＭと、ＲＡＭとを含む。ＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに読み込んでプログラマブルプロセッサで実行することにより、カメラ本体１００Ａの動作を実現する。具体的にはカメラ制御部１２６はカメラ操作部１２３の操作を検知し、検知した操作に応じた動作を実現するようにカメラ本体１００Ａの各機能ブロックの動作を制御する。カメラ制御部１２６はまた、カメラ通信制御部１２７を通じてレンズ制御部１１１と通信し、レンズユニット１００Ｂの動作も制御する。

カメラ制御部１２６は、撮像信号処理部１１８によって画像データから得られる評価値に基づいて、フォーカスレンズ位置を決定する自動焦点調節（ＡＦ）や、シャッタスピードなどの撮影条件を決定する自動露出制御（ＡＥ）を実現する。これらの動作は公知であるため詳細についての説明は省略する。

カメラぶれ検出部１２４は、カメラ本体１００Ａに固定され、動きを表す信号をカメラ制御部１２６に出力する。カメラぶれ検出部１２４は例えば直交する３軸の各軸周りの角速度に応じた信号を出力するジャイロセンサであってよい。カメラ制御部１２６は、カメラぶれ検出部１２４の出力信号をＡ／Ｄ変換し、ＲＡＭに格納する。カメラ制御部１２６は、Ａ／Ｄ変換後の信号をサンプルごとに取り扱う。

次に、デジタルカメラ１００の動作について説明する。カメラ操作部１２３は、ぶれ補正の有効（オン）・無効（オフ）をユーザが選択するためのぶれ補正スイッチを含む。さらに、本実施形態では、ぶれ補正をオンする場合、第１ぶれ補正モードと第２のぶれ補正モードのいずれかを選択可能である。

第１のぶれ補正モードは、レンズユニット１００Ｂ内の補正部材（補正レンズ）を用いるぶれ補正（第１のぶれ補正）と、カメラ本体１００Ａ内の補正部材（撮像素子）を用いるぶれ補正（第２のぶれ補正）とを用いるモードである。以下では便宜上、第１のぶれ補正を光学式ぶれ補正、第２のぶれ補正を撮像面ぶれ補正と呼ぶ。
第２のぶれ補正モードは、第１および第２のぶれ補正に加え、電子式ぶれ補正（第３のぶれ補正）を併用するモードである。

第１のぶれ補正モードでは電子式ぶれ補正は行わないため、第２のぶれ補正モードよりも撮像素子の有効範囲が広い。そのため、第２のぶれ補正モードよりも広い画角で、かつ高い解像度の画像データを得ることができる。
一方、第２のぶれ補正モードでは、電子式ぶれ補正を併用することで、第１のぶれ補正モードでは補正できないぶれを補正することができる。

カメラ制御部１２６は、静止画および動画の記録指示を受け付け可能な撮影スタンバイ状態で、表示部１２０を電子ビューファインダとして機能させることができる。この場合カメラ制御部１２６は継続的に動画撮影を実行し、映像信号処理部１１９で得られる表示用の動画データを表示部１２０で表示する。

カメラ操作部１２３が有するシャッタボタンは、半押しでオンする第１スイッチ（ＳＷ１）と、全押しでオンする第２スイッチ（ＳＷ２）とを有する。カメラ制御部１２６は、撮影スタンバイ状態でＳＷ１のオンを検知すると、ＡＦおよびＡＥ動作を含む、静止画の撮影準備動作を開始する。また、カメラ制御部１２６は、ＳＷ２のオンを検知すると、ＡＥ動作で決定した撮影条件に従った静止画の撮影と、撮影で得られた画像データの記録動作を実行する。

カメラ操作部１２３に含まれる動画記録スイッチの操作を撮影スタンバイ状態で検知すると、カメラ制御部１２６は動画の記録動作を開始する。動画の記録動作中に動画記録スイッチの操作を検知すると、カメラ制御部１２６は動画の記録動作を終了し、撮影スタンバイ状態に復帰する。動画記録中にＳＷ２のオンを検知すると、カメラ制御部１２６は、動画記録を中断して静止画の撮影および記録動作を開始し、記録が終了すると動画撮影および記録動作を再開する。あるいは、カメラ制御部１２６は、動画記録動作を中断せずに、ＳＷ２のオンを検知した際に撮影された動画フレームを静止画として記録してもよい。

ぶれ補正が有効な場合、カメラ制御部１２６は、記録用の撮影時はもちろん、撮影スタンバイ状態で表示部１２０に表示する動画の撮影中もぶれ補正を実行することができる。

カメラ操作部１２３はまた、撮影モードと再生モードとを切り替えるモード選択スイッチを含む。再生モードを選択する操作を検知すると、カメラ制御部１２６は動画撮影動作やぶれ補正動作を停止し、記憶部１２１に保存された画像データを再生するための動作を開始する。

（シャッタ動作に起因する動きの検出）
図２（ａ）に、静止画撮影時にカメラぶれ検出部１２４で検出される動き（実線）とレンズぶれ検出部１１０で検出される動き（点線）の経時変化を模式的に示す。図２（ａ）において、横軸は時間、縦軸は動きの大きさである。震動源であるフォーカスプレーンシャッタはカメラ本体１００Ａに存在する。そして、カメラぶれ検出部１２４と、レンズぶれ検出部１１０とは、震動源からの距離が異なる位置に配置されている。シャッタ先幕の動作時のショック（シャッタショック）に起因するデジタルカメラ１００の動きは、レンズぶれ検出部１１０とカメラぶれ検出部１２４の両方で検出されるが、検出される動きの大きさは異なる。震動源で発生したショックは減衰しながら伝達するため、震動源により近く配置されたカメラぶれ検出部１２４で大きく検出される。

図２（ｂ）において点線は、手ぶれに起因するデジタルカメラ１００の動きの経時変化を示している。なお、図２（ｂ）と図２（ａ）とは縦軸のスケールが異なるため、信号レベルは対応していない。シャッタ動作に起因するデジタルカメラ１００の動きは、レンズぶれ検出部１１０よりもカメラぶれ検出部１２４で大きな動きとして検出される。一方で、手ぶれに起因するデジタルカメラ１００の動きは、デジタルカメラ１００全体の動きである。そのため、手ぶれに起因するデジタルカメラ１００の動きは、カメラぶれ検出部１２４とレンズぶれ検出部１１０とで同じ大きさで検出される。

したがって、カメラぶれ検出部１２４の出力信号とレンズぶれ検出部１１０の出力信号との差を求めることで、図２（ｂ）に実線で示すように、手ぶれに起因する動き成分を除去し、シャッタ動作に起因する動き成分（シャッタショック成分）を抽出できる。ただし、抽出される動き成分の大きさは差分によって減少しているため、シャッタショック成分のレベルを、カメラぶれ検出部１２４で本来検出されるレベルに調整し、カメラぶれ検出部１２４の出力信号の補正（シャッタショック成分の抑制）に用いる。なお、レベル調整に用いるゲインを異ならせることで、レンズぶれ検出部１１０の出力信号を補正する信号も生成できる。この原理は、カメラ本体とレンズに限らず、震動源（ここではフォーカルプレーンシャッタ）からの距離が異なる２箇所で撮像装置の動きを検出する構成全般について成り立つ。

レベル補正したシャッタショック成分を、カメラぶれ検出部１２４および／またはレンズぶれ検出部１１０の出力信号から減じることで、個々のぶれ検出部において、手ぶれに起因する動きを精度良く検出することができる。なお、２信号間での減算を行う場合、両者のタイミングを揃える必要がある。カメラ制御部１２６は、本体−レンズユニット間の通信に要する時間や、波形の立ち上がりタイミングなどから、信号間のタイミングを合わせることができる。信号の減算は、同じ時刻に対応するサンプルごとに実行する。

図３は、本実施形態のデジタルカメラの１００が第１から第３のぶれ補正動作を模式的に示した機能ブロック図である。
カメラぶれ検出部１２４の出力信号は、カメラ制御部１２６が実現するぶれ補正目標生成部２０３に入力される。
ぶれ補正目標生成部２０３は、カメラぶれ検出部１２４およびレンズぶれ検出部１１０の出力信号から、シャッタショック成分を抽出し、補正信号を生成する。また、ぶれ補正目標生成部２０３は、補正信号を用いて補正した、カメラぶれ検出部１２４の出力信号に基づいて、補正すべきぶれの大きさや方向の目標値を生成し、協調制御演算部２０４に供給する。

カメラ制御部１２６が実現する協調制御演算部２０４は、ぶれ補正目標生成部２０３が生成した目標値を、第１から第３のぶれ補正で実現するための制御値を生成する。協調制御演算部２０４は、第１のぶれ補正モードでは第１および第２のぶれ補正、第２のぶれ補正モードでは第１から第３のぶれ補正のそれぞれで実現すべき、ぶれ補正量（ぶれの大きさと方向）を生成する。

協調制御演算部２０４によるぶれ補正量の生成は公知の方法により実現することができるため、詳細については説明を省略する。例えば、協調制御演算部２０４は、第１のぶれ補正モードにおいて、ぶれの高周波成分を第２のぶれ補正（光学式ぶれ補正）により補正し、低周波成分を第１のぶれ補正（撮像面ぶれ補正）により補正するようにぶれ補正量を生成することができる。また、協調制御演算部２０４は、第２のぶれ補正モードでは、第１および第２のぶれ補正で目標値が実現できる場合には第１のぶれ補正モードと同様にぶれ補正量を生成することができる。また、第１および第２のぶれ補正で目標値が実現できない場合、協調制御演算部２０４は、第１および第２のぶれ補正の補正範囲を超える部分を第３のぶれ補正（電子式ぶれ補正）で補正するようにぶれ補正量を生成することができる。また、目標値が第１および第２のぶれ補正の一方で実現できる場合、協調制御演算部２０４はいずれか一方のぶれ補正だけを実行するようにぶれ補正量を生成してもよい。第１および第２のぶれ補正の一方のみを用いる場合、協調制御演算部２０４は、例えば、レンズユニット１００Ｂとの通信が不要な第２のぶれ補正を優先的に用いるようにしてもよい。協調制御演算部２０４は、生成したぶれ補正量を、対象のぶれ補正部に供給する。

第１のぶれ補正部は、レンズ制御部１１１と光学式ぶれ補正制御部１０６とが実現する第１のぶれ補正制御器２０９と、補正レンズとを有する。第１のぶれ補正制御器２０９は、通信部２０６を通じて協調制御演算部２０４と通信する。通信部２０６はカメラ通信制御部１２７とレンズ通信制御部１１２とが実現する。

第１のぶれ補正制御器２０９は、通信部２０６を通じて協調制御演算部２０４からぶれ補正量を受信すると、ぶれ補正量に対応する量および方向で補正レンズを駆動する。第１のぶれ補正制御器２０９は、検出した補正レンズの位置と目標位置との差が小さくなるよう、補正レンズの位置検出と駆動とを繰り返し実行する。

第２のぶれ補正部は、カメラ制御部１２６、撮像面ぶれ補正制御部１１６、撮像面ぶれ補正ユニット１１７とが実現する第２のぶれ補正制御器２０７と、補正部材としての撮像部１１５の撮像素子とを有する。第２のぶれ補正制御器２０７は協調制御演算部２０４から供給されるぶれ補正量に対応する量および方向で撮像部１１５の撮像素子を駆動する。第２のぶれ補正制御器２０７は、検出した撮像部１１５の撮像素子の位置と目標位置との差が小さくなるよう、撮像部１１５の撮像素子の位置検出と駆動とを繰り返し実行する。

第３のぶれ補正部２０５は、電子式ぶれ補正制御部１２５と映像信号処理部１１９とが実現する。第３のぶれ補正部２０５は、協調制御演算部２０４から供給されるぶれ補正量に応じた切り出し位置を決定し、決定した切り出し位置にしたがった部分画像を生成する。電子式ぶれ補正を実行する場合、この部分画像がぶれ補正後の画像となる。

図４は、シャッタ動作に起因するデジタルカメラの１００の動きを検出するためにカメラ制御部１２６およびレンズ制御部１１１が行う処理を模式的に示したブロック図である。図４において、カメラ側信号処理はカメラ制御部１２６が、レンズ側信号処理はレンズ制御部１１１が、必要に応じて他の構成要素を用いて実現する。

カメラ制御部１２６（ぶれ補正目標生成部２０３）は、例えば、撮影モードで動作している際、カメラぶれ検出部１２４の出力信号を直近の所定時間分ＲＡＭにバッファするように構成されている。また、レンズ制御部１１１もまた、レンズぶれ検出部１１０の出力信号を直近の所定時間分ＲＡＭにバッファするように構成されてよい。

カメラ制御部１２６は、カメラ操作部１２３に含まれるシャッタボタンのＳＷ２のオンを検出すると、カメラ通信制御部１２７を用いたカメラ側通信処理３０６により、レンズ制御部１１１にレンズぶれ検出部１１０の出力信号を要求する。レンズ制御部１１１は、レンズ通信制御部１１２を用いたレンズ側通信処理３０７により、カメラ制御部１２６の要求を受信すると、レンズぶれ検出部１１０の出力信号をカメラ本体１００Ａに送信し始める。この動作は、図３において、ぶれ補正目標生成部２０３が通信部２０６を通じてレンズぶれ検出部１１０の出力信号を取得する動作に相当する。

なお、ぶれ補正に影響するシャッタ先幕の動作は露光期間の開始時である。そのため、レンズ制御部１１１は、カメラ制御部１２６から要求を受信してから、シャッタ先幕の動作による動きが収束するのに十分な予め定められた一定時間経過後に、レンズぶれ検出部１１０の出力信号の送信を終了するように構成されてもよい。

（補正信号生成処理３０３）
信号補正手段としてのカメラ制御部１２６（ぶれ補正目標生成部２０３）は、レンズ制御部１１１から受信したレンズぶれ検出部１１０の出力信号を、カメラぶれ検出部１２４の出力信号から減じる。これにより、出力信号に含まれる手ぶれ成分が相殺され、シャッタショック成分が抽出される。

ここで抽出されるのは、カメラぶれ検出部１２４で検出したシャッタショック成分と、レンズぶれ検出部１１０で検出したシャッタショック成分との差である。したがって、カメラ制御部１２６（ぶれ補正目標生成部２０３）は、減算で得られた信号のレベルを、本来のレベルとなるように調整する。ここでは、カメラ制御部１２６（ぶれ補正目標生成部２０３）は、抽出されたシャッタショック成分に対し、予め計測してＲＯＭに記憶されたシャッタ振動強度比３０２に応じたゲインを適用することにより、シャッタショック成分をレベル調整する。シャッタ振動強度比３０２は、手ぶれのない状態でシャッタを動作させた際に、カメラぶれ検出部１２４で検出される動きの大きさと、レンズぶれ検出部１１０で検出される動きの大きさとの比に基づいて決定することができる。シャッタ振動強度比３０２は、例えば製造時に決定した値をカメラ制御部１２６のＲＯＭに登録しておくことができる。しかし、後述するように、実際に撮影に用いるレンズユニットを装着した状態で決定（測定）したシャッタ振動強度比を用いることで、シャッタショック成分の推定精度をより高めることができる。

シャッタ振動強度比３０２を用いることで、カメラぶれ検出部１２４と、レンズぶれ検出部１１０とのそれぞれについて、出力信号に含まれるシャッタショック成分を補正（除去もしくは抑制）する信号（補正信号）を生成することができる。そして、補正信号をカメラぶれ検出部１２４の出力信号から減算し、カメラぶれ検出部１２４の出力信号を補正することにより、カメラぶれ検出部１２４の出力信号におけるシャッタショックの影響を抑制することができる。これにより、カメラぶれ検出部１２４の出力信号に基づくぶれ補正の精度を向上させることができる。なお、レンズぶれ検出部１１０の出力信号についても同様に補正することができる。カメラ制御部１２６（ぶれ補正目標生成部２０３）は、シャッタ振動強度比３０２を適用して生成した補正信号を例えばＲＡＭに格納する。

補正信号生成処理は、ぶれ補正処理とは別個に、ユーザ指示に応じて実行したり、レンズユニットの交換を検出した後の最初の静止画撮影時に自動的に実行したりすることができる。

（カメラ側信号処理３０４）
静止画撮影時にカメラ制御部１２６（ぶれ補正目標生成部２０３）は、カメラぶれ検出部１２４の出力信号から、ＲＡＭに格納した補正信号を減じて出力信号からシャッタ動作に起因する動き成分を抑制する。そして、カメラ制御部１２６（ぶれ補正目標生成部２０３）は、補正した出力信号に基づいて、ぶれ補正の目標値を算出する。なお、ＲＡＭにシャッタ振動信号が格納されていない場合には、例えば製造時などに計測してＲＯＭに予め用意された補正信号を用いてもよいし、カメラぶれ検出部１２４の出力信号を補正しなくてもよい。そして、カメラ制御部１２６（協調制御演算部２０４）は、ぶれ補正の目標値を第１および第２のぶれ補正を組み合わせて実現するための補正量を算出する。カメラ制御部１２６（協調制御演算部２０４）は、算出した補正量のうち、第１のぶれ補正のための補正量を、レンズ通信制御部１１２によるカメラ側通信処理３０６を通じてレンズユニットに送信する。

（第２のぶれ補正処理３０５）
カメラ制御部１２６および撮像面ぶれ補正制御部１１６は、カメラ側信号処理３０４で算出した補正量のうち、第２のぶれ補正のための補正量に基づいて撮像部１１５の撮像素子を駆動し、ぶれを補正する。これは、図３で説明した第２のぶれ補正部の動作に相当する。

（第１のぶれ補正処理３１０）
一方、レンズ制御部１１１は、レンズ通信制御部１１２によるレンズ側通信処理３０７を通じて、カメラ本体１００Ａから補正量を受信する。そして、レンズ制御部１１１は、光学式ぶれ補正制御部１０６を通じて補正レンズを補正量に基づいて駆動し、ぶれを補正する。これは、図３で説明した第１のぶれ補正部の動作に相当する。

（補正信号生成処理の説明）
図５は、上述した補正信号生成処理におけるカメラ側およびレンズユニット側の動作および信号のやりとりをフローチャートの形式で示した図である。
Ｓ６０２でカメラ制御部１２６は、カメラぶれ検出部１２４の出力信号の取得を開始する。並行してレンズ制御部１１１は、Ｓ６０８でレンズぶれ検出部１１０の出力信号の取得を開始する。

Ｓ６０３でカメラ制御部１２６は、シャッタボタンのＳＷ２の状態を検知し、レンズユニットに送信する。なお、ＳＷ２がオフであれば送信を省略してもよい。シャッタボタンのＳＷ２のオンは、静止画撮影の開始指示に相当する。

Ｓ６０４でカメラ制御部１２６は、シャッタボタンのＳＷ２がオンであるか否か判定し、オンと判定されればＳ６０５に処理を進め、判定されなければ処理をＳ６０２に戻して出力信号の取得を継続する。

Ｓ６０９でレンズ制御部１１１は、カメラ本体１００ＡからシャッタボタンのＳＷ２がオンであるとの通知を受信しているか否か判定し、受信していると判定されればＳ６１０に処理を進め、判定されなければ処理をＳ６０８に戻して出力信号の取得を継続する。

Ｓ６１０でレンズ制御部１１１は、カメラ本体１００Ａに対してレンズぶれ検出部１１０の出力信号の送信を開始する。
Ｓ６０５でカメラ制御部１２６は、レンズ制御部１１１からの、レンズぶれ検出部１１０の出力信号の受信を開始する。カメラ制御部１２６は、受信した信号を例えばＲＡＭに格納する。

なお、カメラぶれ検出部１２４およびレンズぶれ検出部１１０の出力信号の取得は、処理がＳ６０５やＳ６１０に移行した後、所定時間が経過するまで継続する。この所定時間は、シャッタ先幕の動作によるカメラの動きが収束するのに十分な時間として、予め定められている。

Ｓ６０６でカメラ制御部１２６は、カメラぶれ検出部１２４の出力信号から、レンズぶれ検出部１１０の出力信号を減算し、得られた差信号をＲＡＭに格納する。ここでカメラ制御部１２６は、２つの出力信号の時間合わせを行ってから減算する。時間合わせは、出力信号のサンプリング周波数や、カメラ本体１００Ａとレンズユニット１００Ｂとの間の通信に要する時間などを考慮することで実現できる。あるいは、出力信号の特徴点のタイミングを用いるなど、公知の方法で時間合わせを行ってもよい。

Ｓ６０７でカメラ制御部１２６は、差信号に上述した強度比を適用し、シャッタショック成分の補正信号を生成し、Ｓ６０８で例えばＲＡＭに保存する。なお、補正信号もしくは強度比を適用する前の差信号を、レンズユニットの固有情報と関連づけてＲＯＭに格納してもよい。

本実施形態によれば、撮像装置が有する震動源からの距離が異なる２つのぶれ検出部の出力信号を用いることにより、震動源の動作に起因する撮像装置の動きを精度良く検出することができる。そのため、手ぶれに起因する撮像装置の動きを精度良く検出することができ、ひいてはぶれ補正の精度を向上させることができる。また、本実施形態の構成によれば、レンズユニットの交換や撮像装置の構成部品の経年変化などを反映した、撮影時の装置環境に応じた撮像装置の動きを検出できる。そのため、例えば製造時に検出した動きを使用し続ける構成よりも、検出した撮像装置の動きに含まれる、震動源の動作に起因する動き成分を精度よく抑制することができる。

●（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態で説明した補正信号生成処理をレンズユニット交換後の最初の静止画撮影時に実行する際の動作に関する。

図６は、本実施形態におけるデジタルカメラ１００の動作に関するフローチャートである。なお、図６では撮影動作など、補正信号の生成に直接関連しない動作に関しては記載を省略している。

Ｓ７０１でカメラ制御部１２６は、シャッタボタンのＳＷ２がオンであるか否か、すなわち、静止画撮影指示があったか否かを判定する。カメラ制御部１２６は、ＳＷ２がオンと判定されればＳ７０２に処理を進め、判定されなければＳ７０１を繰り返し実行する。

Ｓ７０２でカメラ制御部１２６は、レンズユニットが交換されてから最初の静止画撮影であるか否かを判定する。カメラ制御部１２６は、例えばレンズマウントの接点状態を監視したり、レンズ制御部１１１との通信状態を監視したりすることにより、レンズユニットが交換されたことを検出することができる。例えばカメラ制御部１２６は、レンズユニットが交換されたと判定された場合に、ＲＡＭにレンズ交換フラグを記憶し、静止画撮影が行われるとレンズ交換フラグを削除することができる。そして、Ｓ７０２の判定処理において、ＲＡＭを参照し、レンズ交換フラグが存在すれば、レンズユニットの交換後の最初の静止画撮影であると判定することができる。なお、Ｓ７０２の判定は、他の方法によって実現してもよい。カメラ制御部１２６は、レンズユニットが交換されてから最初の静止画撮影であると判定されればＳ７０３に、判定されなければＳ７０６に、処理を進める。

Ｓ７０３でカメラ制御部１２６およびレンズ制御部１１１は、図５のフローチャートを用いて説明した補正信号生成処理を実行する。
Ｓ７０４でカメラ制御部１２６は、例えばＲＯＭに格納されている固定的な補正信号（例えば製造時に生成された補正信号）を用いたぶれ補正処理を実行する。

Ｓ７０６でカメラ制御部１２６は、Ｓ７０５で生成され、ＲＡＭに格納されている補正信号を用いたぶれ補正処理を実行する。

本実施形態によれば、レンズユニット交換後の最初の静止画撮影時（レンズユニット交換後、震動源の最初の動作時）に、補正信号を生成するようにした。そのため、２回目以降の静止画撮影時には、交換後のレンズユニットとカメラ本体との組み合わせを反映した補正信号を用いることが可能になり、ぶれ補正精度を向上させることができる。また、生成した補正信号をレンズユニットの固有情報と関連づけて保存しておき、再度同じレンズユニットが装着された場合に用いるように構成することもできる。そうすることで、同じレンズユニットが再度装着された場合には、最初の静止画撮影時から精度の良いぶれ補正が実現できる。

（変形例）
なお、レンズユニット交換後の最初の静止画撮影時に限らず、静止画撮影ごとに補正信号を生成してもよい。この場合、シャッタショック成分の抽出および補正信号の生成と、格納された補正信号を用いた出力信号の補正およびぶれ補正とは並列に実行される。本変形例によれば、３回目以降の静止画撮影時であっても、直近の撮影時に生成された補正信号を用いることができるため、ぶれ検出部の出力信号の補正精度が向上することが期待される。

なお、直近の撮影時に生成した補正信号を今回生成した補正信号で更新する際、単に置換する代わりに、平均化した補正信号で置換することで、ノイズの影響を抑制した補正信号を得ることができる。

図７は、平均化した補正信号により補正信号を更新する場合の動作に関するフローチャートである。
Ｓ７０１は、上述した補正信号生成処理である。
Ｓ７０２でカメラ制御部１２６は、ＲＡＭに格納されている、前回生成した補正信号と、今回Ｓ７０１で生成した補正信号とを平均した信号を生成する。
Ｓ７０３でカメラ制御部１２６は、Ｓ７０２で生成した平均化した補正信号により、ＲＡＭに格納されている補正信号を更新する。

●（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第１実施形態では、レンズユニット側でのぶれ補正の補正量を、カメラ本体１００Ａ（協調制御演算部２０４）が決定し、レンズユニット１００Ｂに送信する構成であった。本実施形態におけるレンズユニットは、カメラ本体１００Ａとは独立して補正量の算出およびぶれ補正を実行する。

図８は、本実施形態において、シャッタ動作に起因するデジタルカメラ１００の動きを検出するためにカメラ制御部１２６およびレンズ制御部１１１が行う処理を模式的に示したブロック図である。また、図９は、本実施形態におけるレンズ制御部１１１の動作に関するフローチャートである。図８において、第１実施形態と同様の処理や構成に関しては図４と同じ参照数字を付し、説明を省略する。また、以下では第１実施形態との差異について重点的に説明する。

本実施形態では、カメラ制御部１２６が、カメラ側信号処理３０４で決定した補正量の代わりに、補正信号生成処理３０３で生成した補正信号をレンズユニット１００Ｂに送信する。

（レンズ側信号処理９０９）
Ｓ１００３でレンズ制御部１１１は、カメラ本体１００Ｂから、補正信号を受信する。
この補正信号は、カメラぶれ検出部１２４の出力信号を補正するための信号である。そのため、Ｓ１００４でレンズ制御部１１１は、レンズぶれ検出部１１０の出力信号に対する補正信号を生成するため、受信した補正信号のレベルを調整する。具体的には、レンズ制御部１１１は、シャッタの振動がカメラ本体１００ＡからレンズユニットＢに伝達し、レンズぶれ検出部１１０で検出されるまでの減衰量に相当するゲインを適用することにより、レベルを調整する。レンズ制御部１１１は、レベル調整後の補正信号を、レンズぶれ検出部１１０用の補正信号として例えばＲＡＭに格納する。

ここで用いるゲインは、レンズ制御部１１１のＲＯＭに予め記憶されたものであってよい。あるいは、カメラ制御部１２６が補正信号生成処理において出力信号間の減算を行う際、個々の出力信号のピークレベルを検出し、その比率を減衰率として補正信号とともにレンズユニットに送信してもよい。この場合、レンズ制御部１１１は、受信した減衰率をＳ１００４で適用することができる。あるいは、レンズぶれ検出部１１０用の補正信号をカメラ制御部１２６が生成して、カメラぶれ検出部１２４用の補正信号の代わりに送信するようにしてもよい。この場合、レンズ制御部１１１は受信した補正信号をそのまま用いることができる。

レンズ制御部１１１は、ＲＡＭに格納した補正信号で補正したレンズぶれ検出部１１０の出力信号に基づいて、ぶれの補正量を決定する。

（第１ぶれ補正処理３１０）
レンズ制御部１１１は、レンズ側信号処理９０９で決定したぶれ補正量に基づいて、光学式ぶれ補正制御部１０６を通じて補正レンズを駆動し、光学式ぶれ補正を実行する。
カメラ本体１００Ｂ側のカメラ側信号処理３０４および第２のぶれ補正処理３０５については、第１実施形態と同様であってよい。

本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を実現することができる。また、レンズユニット側の処理能力を有効に利用することができる。

●（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。上述の実施形態では、カメラ本体１００Ａにおける補正信号生成処理で用いるシャッタ振動強度比３０２を予め測定した固定値としていた。しかし、シャッタ振動強度比３０２を更新可能にすることで、撮影時の機器構成に応じてより精度の良い補正信号を生成することができる。

図１０は、本実施形態におけるシャッタ振動強度比の更新処理に関するフローチャートである。この処理は、例えばメニュー画面を通じたユーザ指示によって実行することができる。

Ｓ１１０１でカメラ制御部１２６は、例えばカメラぶれ検出部１２４の出力信号に基づいて、デジタルカメラ１００の姿勢が安定していることを確認する。カメラ制御部１２６は、例えばカメラぶれ検出部１２４の出力信号の振幅が所定値以下である状態が所定時間以上継続して検出される場合に、デジタルカメラ１００の姿勢が安定していると判定することができる。デジタルカメラ１００の姿勢が安定していると判定されない場合、カメラ制御部１２６は、表示部１２０にメッセージを表示するなどして、カメラを固定するようにユーザに警告し、一定時間経過後に再度Ｓ１１０１を実行してもよい。

デジタルカメラ１００の姿勢が安定していると判定された場合、Ｓ１１０２でカメラ制御部１２６は静止画撮影処理を実行する。この静止画撮影処理では、シャッタが動作しさえすれば、露出制御や焦点制御を行う必要は無い。静止画撮影処理はカメラ制御部１２６が自動的に実行してもよいし、ユーザにシャッタボタンを操作させるようにしてもよい。

Ｓ１１０３でカメラ制御部１２６は、補正信号生成処理と同様にして、カメラぶれ検出部１２４の出力信号と、レンズぶれ検出部１１０の出力信号とを取得する。そして、カメラ制御部１２６は、出力信号のうち、シャッタショック区間における時刻が対応する１組のサンプル値の比を、強度比率として計算する。複数組のサンプル値について求めた比を平均して強度比率としてもよい。

Ｓ１１０４でカメラ制御部１２６は、例えばＲＯＭに保存されているシャッタ振動強度比を、Ｓ１１０３で算出した強度比率によって更新する。

本実施形態によれば、補正信号を生成する際に用いるシャッタ振動強度比を更新することで、シャッタ振動強度比の精度を高めることが可能になる。これにより、補正信号の精度が向上し、ひいてはぶれ補正の精度を向上させることができる。なお、補正信号を新たに生成する際に、シャッタ振動強度比の更新を併せて実行してもよい。

（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。

１００Ａ…カメラ本体、１００Ｂ…レンズユニット、１００…レンズぶれ検出部、１１１…レンズ制御部、１２４…カメラぶれ検出部、１２６…カメラ制御部

Claims (16)

1. 撮像装置であって、
   検出した動きに応じた信号を出力する第１の動き検出手段と、
   前記第１の動き検出手段の出力信号と、前記撮像装置が有する震動源からの距離が前記第１の動き検出手段と異なる第２の動き検出手段の出力信号と、に基づいて、前記震動源の動作に起因する動き成分を抽出する生成手段と、
   前記動き成分を用いて、前記第１の動き検出手段の出力信号を補正する信号補正手段と、
   前記信号補正手段が補正した出力信号に基づいて補正部材を駆動し、ぶれ補正を行うぶれ補正手段と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記震動源がメカニカルシャッタであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記生成手段は、前記第１の動き検出手段の出力信号と、前記第２の動き検出手段の出力信号との差信号を、前記動き成分として抽出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記生成手段は、抽出した前記動き成分を保存し、
   前記信号補正手段は、前記生成手段が保存した前記動き成分を用いて出力信号を補正することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記生成手段は、前記保存された動き成分と生成した動き成分とを平均した動き成分によって、前記保存された動き成分を更新することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記第２の動き検出手段が、レンズユニットに設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記レンズユニットが着脱可能であることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記生成手段は、抽出した前記動き成分を保存し、前記レンズユニットが交換されると、前記保存された動き成分を更新することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記信号補正手段は、前記レンズユニットが交換された後、前記生成手段が前記保存された動き成分を更新していない場合には、前記生成手段が保存した動き成分の代わりに、予め用意された動き成分を用いることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
10. 前記生成手段による前記動き成分の抽出と、前記信号補正手段による出力信号の補正と、前記ぶれ補正手段によるぶれ補正とが並列に実行されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置。
11. 前記補正部材が、補正レンズおよび撮像素子の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
12. 前記信号補正手段は、前記動き成分のレベルを調整することにより第１の補正信号を生成し、前記第１の補正信号を用いて前記第１の動き検出手段の出力信号を補正することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
13. 前記信号補正手段はさらに、前記動き成分のレベルを調整することにより、前記第２の動き検出手段の出力信号を補正するための第２の補正信号を生成することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の撮像装置。
14. 前記第２の動き検出手段がレンズユニットに設けられ、
    前記ぶれ補正手段が、
    前記信号補正手段が補正した前記第１の動きの出力信号に基づいて撮像素子を駆動する第１のぶれ補正手段と、
    前記信号補正手段が生成した前記第２の補正信号を用いて補正した前記第２の動き検出手段の出力信号に基づいて補正レンズを駆動する第２のぶれ補正手段と、
    を有することを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
15. 前記第２のぶれ補正手段が前記レンズユニットに設けられることを特徴とする請求項１４に記載の撮像装置。
16. 前記信号補正手段は、前記撮像装置が固定された状態における前記第１の動き検出手段および前記第２の動き検出手段の出力信号に基づいて得られる比率を用いて前記動き成分のレベルを調整することを特徴とする請求項１２から請求項１５のいずれか１項に記載の撮像装置。

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