JP2020160474A - 像ブレ補正装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】必要な像ブレ補正効果を提供しつつ、撮影される画像の画質の低下を抑制した像ブレ補正装置を提供する。【解決手段】撮像装置の振れによる被写体像の像ブレを光学的に補正するように、撮像光学系の光軸と直交する方向に移動して被写体像を撮像手段の画面上で移動させる像ブレ補正手段を駆動する駆動制御手段と、動画のための露光期間に、像ブレ補正手段の動作に連動して、像ブレを光学的に補正するために像ブレ補正手段を駆動することによって起こる被写体像のピントずれを調整するために、撮像光学系の光軸方向にフォーカスレンズを駆動するように制御するフォーカス制御手段と、を備え、フォーカス制御手段は、撮像手段の露光中は、フォーカスレンズの駆動量を制限する。【選択図】図８

Description

本発明は、撮像装置における像ブレ補正において、シフトレンズの駆動により発生するピントズレを補正する技術に関するものである。

近年のスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置の光学系は高倍率化が進み、望遠側では手振れなど撮像装置に加わる揺れに起因する像ブレが目立ちやすくなってきており、像ブレ補正機構には、さらなる性能向上が要望されている。像ブレ補正機構とは、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（シフトレンズ）を光軸と略直交する方向に駆動し、撮影者の手振れに起因する像ブレをキャンセルする機構である。つまり、手振れによる像ブレをキャンセルするために、シフトレンズが光学系全体の光軸から外れる動作をしている。前述した通り、像ブレ補正機構の像ブレ補正性能の向上の要求を満たそうとすると、シフトレンズを大きく動かす必要があるため、シフトレンズはこれまでより光軸から大きく外れることになる。

一方で近年の撮像装置は多画素化してきており、些細なピントずれでも目立ちやすく、より高精度なピント合わせが求められている。ピント合わせを行う手段として、外付け測距センサを搭載することにより、被写体までの距離を計測してピントを合わせる三角測距方式がある。また他の手段として、撮像素子から得られた輝度信号に対し、その特定周波数成分をフィルタ処理で抽出したＡＦ（オートフォーカス）評価値を用いて自動焦点調節を行うコントラストＡＦ方式がある。更に手振れに起因する合焦精度への影響を軽減するため、手振れの程度に応じて三角測距方式による第１の合焦位置とコントラストＡＦ方式による第２の合焦位置とのそれぞれの重み付けを変更して第３の合焦位置とする技術がある（特許文献１）。

特開２００９−１４５８５２号公報

しかしながら、シフトレンズを光軸から大きく外れるほど駆動させると、画像中心部の被写体コントラストが低下し光学性能が低下してしまう。コントラストＡＦ方式では、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し、一度被写体にピントが合うとフォーカスレンズはその位置を保つことになる。しかしながら、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、カメラ内でそのことを検出し、振れをキャンセルするため、シフトレンズが動く。

このとき、シフトレンズが光軸から大きく外れると、画像中心部の被写体のコントラストが低下して、スルー画像が所謂ピンボケ状態となるため、撮影者に不快感を与える。また、撮像素子への露光が開始されると、露光中はフォーカスレンズは駆動されず固定保持される。しかしながら、露光中もカメラ内では撮影者の手振れを検出してシフトレンズを駆動させるため、撮影された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ものとなってしまう可能性がある。

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、必要な像ブレ補正効果を提供しつつ、撮影される画像の画質の低下を抑制した像ブレ補正装置を提供することである。

本発明に係わる像ブレ補正装置は、撮像装置の振れによる被写体像の像ブレを光学的に補正するように、撮像光学系の光軸と直交する方向に移動して被写体像を撮像手段の画面上で移動させる像ブレ補正手段を駆動する駆動制御手段と、動画のための露光期間に、前記像ブレ補正手段の動作に連動して、像ブレを光学的に補正するために前記像ブレ補正手段を駆動することによって起こる前記被写体像のピントずれを調整するために、前記撮像光学系の光軸方向にフォーカスレンズを駆動するように制御するフォーカス制御手段と、を備え、前記フォーカス制御手段は、前記撮像手段の露光中は、前記フォーカスレンズの駆動量を制限することを特徴とする。

本発明によれば、必要な像ブレ補正効果を提供しつつ、撮影される画像の画質の低下を抑制した像ブレ補正装置を提供することが可能となる。

本発明の第１の実施形態におけるレンズの全体構成を示す図。 本発明の第１の実施形態におけるレンズの全体構成を示す図。 本発明の第１の実施形態におけるレンズの全体構成を示す図。 本発明の第１の実施形態におけるレンズのズーム駆動部の詳細図。 本発明の第１の実施形態における２群ユニットの正面図と断面図。 本発明の第１の実施形態における３群ユニットの展開図。 本発明の第１の実施形態における撮像装置のブロック図。 シフトレンズの移動による被写体コントラストの低下を示した図。 シフトレンズの移動量に対するフォーカスレンズ補正量の関係を示した図。 第１の実施形態におけるフォーカスの補正動作を示すフローチャート。 第２の実施形態におけるフォーカスの補正動作を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１乃至図３は、本発明の第１の実施形態の撮像装置におけるレンズ（撮像光学系）２００の全体構成を示す図である。図１乃至図３において、本実施形態における被写体像を結像させるレンズ２００は３つのレンズ群で構成される。具体的には、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、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と不図示のシャッタ部材とを備える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を備える３群ユニットをさらに備える。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（シフトレンズ）は像ブレ補正機構を備え、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、撮影時の手振れなどに起因する画面上での像ブレを補正する。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、撮影待機状態で、レンズ群が収納状態となっている沈胴状態を示し、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た撮影状態を示す。センサホルダユニット５００は、センサホルダ５０１と、第３レンズ群３と、撮像素子５とを備える。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と不図示の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の斜視図に示すように本実施形態におけるレンズ鏡筒は、ズーム機構を構成する部品である固定カム環５０４と、センサホルダユニット５００と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。

図３、図４に示すように、センサホルダ５０１にはズームモータ６０１とギヤ列６０３〜６０６が配置されている。ズームモータ６０１の駆動軸にはギヤ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る。これにより、レンズ鏡筒が光軸に沿う方向に直進駆動される。ギヤ列６０３〜６０６のそれぞれのギヤは、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も段付きギヤであり、大径ギヤ部と、光軸に沿う方向に長い小径ギヤ部とを備えて構成されている。

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。各レンズ群の外周には図１、図２に示すように、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。そして、それぞれのカム溝に対して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が係合して、移動カム環５０３の動きに追従することが出来るように構成されている。

また、図１乃至図３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に沿う方向に略一体的に移動するとともに、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となっている。直進ガイド筒５０２には図３に示すように、光軸に沿う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、この長溝５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃによって回転規制されることにより、光軸に沿う方向に直進移動する。

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出来る。また、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。移動カム環５０３の外周にはギヤ部５０３ｅが図３に示すように形成されている。そして、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を行う。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回りに回転しつつ、光軸に沿う方向に直進移動する。

移動カム環５０３のギヤ部５０３ｅは最終ギヤ６０６の一部である小径ギヤと噛み合う。最終ギヤ６０６の大径ギヤは上記の小径ギヤに対して光軸に沿って後方（撮像素子側）に位置し、ギヤ６０５と噛み合う。最終ギヤ６０６の長ギヤ部は、移動カム環５０３の光軸に沿う方向の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に沿う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と一体的に光軸に沿う方向に移動する。ただし、直進ガイド筒５０２の直進ガイド部５０２ｄが固定カム環５０４の直進ガイド溝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は直進方向にのみ移動する。

こ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群ユニットが、回転を規制されながら光軸に沿う方向に直進移動する。固定カム環５０４は図１〜図３の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ため、光軸に沿う方向にも回転方向にも動くことはない。

次に、図５は、像ブレ補正装置の構成を示す図であり、図５（ａ）は２群ユニットを被写体側から見た正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）をレンズ中心で切った場合の断面図である。図５を参照して、像ブレ補正装置について説明する。

図５において、２群地板３２の外周側には、詳しくは後述するが、マグネット３７とコイル３８とで構成され、シフトレンズ（光学部材）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レンズ駆動部が設けられている。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）によって光軸に沿う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、光軸に沿う方向にボール３５を間に挟んで２群レンズ保持枠３１を２群地板３２に対して付勢している。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。そして、シャッタＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）３３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、第２レンズ群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箇所実装されている。ホール素子３６は、シャッタＦＰＣ３３を介して不図示の鏡筒ＦＰＣに電気的に接続されている。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、第２レンズ群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の出力から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の出力が変化するため、２群レンズ保持枠３１の光軸と直交する方向の位置を検出する（駆動量検出）ことができる。

また、マグネット３７と光軸方向の像面側の対向する位置にはコイル３８が配置され、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に電気的に接続され、これにより、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が通電されることにより電磁力が発生し、２群レンズ保持枠３１を光軸と直交する方向に駆動することができる。

次にセンサホルダユニット５００に取り付けられているフォーカス駆動機構の構成を図３、図６を用いて説明する。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の穴部に撮影光軸と平行なメインガイド軸４２が圧入されて固定され、回転規制用のサブガイド軸４３もメインガイド軸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。

フォーカス駆動モータ４４は図６に示すように、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、メインガイド軸４２と係合するスリーブ穴が形成されている。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。更に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の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、それに対向する付勢歯４５ｂとを備えている。またラック４５には、３群レンズ保持枠４１の支持穴４１ｃ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と噛合している状態となる。

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の光軸方向の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されている。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が光軸沿う方向に直線的に進退される。

図７はデジタルカメラ１００の構成例を示すブロック図である。ここでは、カメラ本体とレンズ２００とが一体となった構成を示しているが、カメラ本体に対してレンズ２００が交換可能に構成されていてもよい。図７において、レンズ２００はその内部にレンズ群を保持してレンズ駆動を行う。なお、図７におけるレンズ２００は、図１乃至図６に示したレンズ２００であるが、図７においては、構成を分かりやすくするために簡略化して示している。第１レンズ群（ズームレンズ群）１は焦点距離を調節することで光学的に画角を変更する。第２レンズ群２は光軸と異なる方向に動可能なシフトレンズであり、像ブレの補正を行う。第３レンズ群（フォーカスレンズ群）３はピント位置を調節する。絞り及びシャッタ１０５は露出制御のために光量を調節する。なお、実際の絞り２１は、図１乃至図６に示すように、第１レンズ群１と第２レンズ群２の間に配置され、シャッタは第２レンズ群と第３レンズ群の間に配置されている。しかし、図７では、説明を分かりやすくするために、絞り２１及びシャッタを、絞り及びシャッタ１０５としてまとめて図示している。

レンズ２００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）センサ等を用いた撮像素子１０６で受光され、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は撮影した画像データとともに撮影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及び伸長する。記憶メモリ１１１はパラメータなどの様々なデータを記憶する。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では、ユーザーの操作によって、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ことができる。

振れ検出部１１３は撮像装置に加わる振れ、および揺れを検知する。絞りシャッタ駆動部１１４は絞り及びシャッタ１０５の駆動を行う。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）を算出する。

フォーカスレンズ駆動部１１５は第３レンズ群（フォーカスレンズ）３の駆動を行う。フォーカス制御部（フォーカスレンズ制御部）１２３はフォーカスレンズ３の駆動方向、駆動量の制御を行う。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と同時に、フォーカスレンズ３の所定位置における評価値演算部１２２の演算結果である評価値（出力信号）を参照することにより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（焦点検出結果）を、撮像素子１０６面上で光束が合焦する位置として自動合焦（ＡＦ）制御が行われる。

シフトレンズ駆動部１１６はシフトレンズ２の駆動を行う。シフトレンズ現在位置検出部１１７はシフトレンズ２の現在位置を取得する。像ブレ補正制御部（シフトレンズの駆動制御部）１２５は振れ検出部１１３の情報に基づいて、撮像装置の振れに起因する像ブレをキャンセルするためのシフトレンズ２の移動方向と移動量を算出する。この算出結果に基づいてシフトレンズ２を駆動することにより像ブレをキャンセルする。ピント補正部１２６はシフトレンズ２の位置に応じてフォーカスレンズ３の位置補正を行う。

ズームレンズ駆動部１１８は第１レンズ群（ズームレンズ群）１の駆動を行う。ズーム制御部１２７は操作部１１２によるズーム操作指示に従ってズームレンズ群１の駆動方向、駆動量の制御を行う。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、像ブレ補正制御、ズーム制御等を行うためのプログラムを実行する。

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。ここでは、レリーズボタンが半分程度押し込まれると第１のスイッチＳＷ１がオンし、レリーズボタンが最後まで押し込まれると第２のスイッチＳＷ２がオンする。第１のスイッチＳＷ１がオンすると、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、その演算結果を絞りシャッタ駆動部１１４へ通達する。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、ＡＦ評価値を算出する。

レリーズボタンの第２のスイッチＳＷ２がオンされると、露出制御部１２０は、決定した絞り値およびシャッタ速度に基づいて撮影を行って、撮像素子１０６により得られた画像データを記憶メモリ１１１に記憶する。更に、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、露出制御部１２０は、静止画撮影露光にそなえて、所定の間隔で、前述の映像信号に係る輝度情報とプログラム線図とに基づいた絞り値およびシャッタ速度を予備的に決定する。

ここで、像ブレ補正機能を有する光学系の特徴であるシフトレンズが光軸から外れたときに起きる被写体のピントずれについて図８を用いて説明する。図８はＸ軸がフォーカスレンズの位置を表し、Ｙ軸が被写体のコントラストの評価値を表していて、所定の被写体に対するフォーカスレンズの位置と被写体のコントラスト評価値の変動とを示した図である。

図８に示すように、フォーカスレンズ３の位置によって被写体の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出来る。山の頂点が被写体のコントラストが最大となる位置であり、この位置にフォーカスレンズ３が配置されるとピントが合っている状態になる。

図８（ａ）、図８（ｂ）は、シフトレンズ２が他のレンズ群と同じ光軸上にいる場合、図８（ｃ）、図８（ｄ）はシフトレンズ２が他のレンズ群から成る光軸中心から外れた位置にいる場合の被写体のコントラスト評価値とフォーカスレンズの位置を示している。なお、図８（ｂ）は振れ補正レンズが他のレンズ群と同じ光軸上にいる場合を示す模式図、図８（ｄ）は振れ補正レンズが他のレンズ群から成る光軸中心から外れた位置にいる場合を示す模式図である。

図８（ｂ）に示すようにシフトレンズが光軸上にある場合は、図８（ａ）に示すようにフォーカスレンズがＸ１の位置にいるときにコントラスト評価値が最大値になることが分かる。この状態から図８（ｄ）に示すようにシフトレンズ２が駆動されて光軸中心から外れると、被写体のコントラスト評価値とフォーカスレンズの位置の関係は図８（ｃ）の状態になる。このとき、被写体のコントラスト評価値の山形状が図８（ｃ）のように右方向にずれる。つまり、被写体のコントラスト評価値が最大となるフォーカスレンズ位置がＸ１からＸ２へずれることになる。

シフトレンズ２が他のレンズ群から成る光軸上に位置するときにフォーカスレンズ３が動いてＸ１の位置に移動し、Ｘ１の位置で停止して被写体にピントが合っているとする。その状態から、シフトレンズ２は移動しフォーカスレンズ３はＸ１の位置のままとすると、被写体のコントラスト評価値がずれて、図８（ｃ）のようにＹ１からＹ２の位置まで下がる。この状態では、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。さらに、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ため、シフトレンズの動きも一定の動きではなく、被写体コントラストも常に変化する。

次に、上記の問題を解決するための、本実施形態における撮影前後でのシフトレンズ２とフォーカスレンズ３の動作について説明する。図９はシフトレンズ位置とフォーカスレンズ位置の補正量の関係を示す図である。

Ｙ軸はシフトレンズ２の光軸からの位置を表し、Ｘ軸はシフトレンズ２が駆動されたときに補正すべきフォーカスレンズ３の位置の補正量を表している。シフトレンズ２の位置が０、即ち光軸中心にあるとき、図９ではシフトレンズ２の位置はＭｏｖ０で表記されている。シフトレンズ２の位置がＭｏｖ０の場合は、フォーカス位置の補正量はＣｏｍｐ０である。具体的な数値として、Ｍｏｖ０はゼロであり、Ｃｏｍｐ０もゼロである。

これに対してシフトレンズ２の位置が光軸中心から最も離れているとき、図９ではシフトレンズ２の位置はＭｏｖ５で表記されている。シフトレンズ２の位置がＭｏｖ５のときはフォーカスレンズ３の位置の補正量はＣｏｍｐ５である。このようにシフトレンズ２の位置に対するフォーカスレンズ３の移動量の関係が内部メモリ１０８に記憶されている。そのため、所定の被写体を撮影する際に、撮影者の手振れ量（シフトレンズ２の移動量）に対応した量だけフォーカスレンズ３を移動させることで、ライブビュー画像上で被写体のコントラストが低下することはない。

Ｍｏｖ５とＣｏｍｐ５を含めた各数値は、光学系の特性により変化する数値である。また、図９ではシフトレンズ２の位置とフォーカスレンズ３の位置の補正量の関係が直線であるが、これも光学系の特性により曲線に変わる場合もある。

なお、上記のように、本実施形態では、内部メモリ１０８にシフトレンズ２の移動量に対応するフォーカスレンズ３の位置の補正量が記憶されている。しかし、静止画露光中にシフトレンズ２の動きにつれてフォーカスレンズ３を駆動させると、画角が変動し、周辺の画質が劣化する恐れがある。そのような場合を考慮して、静止画露光時間の長さによってシステム制御部１１９がフォーカスレンズ３の移動量を制限することも可能である。

動画撮影時も同様に、シフトレンズ２の動きにつれてフォーカスレンズが駆動されると、画角が変化しユーザーに不快感を与える恐れがある。そのため、動画撮影時にはフォーカスレンズ３によるピント補正の移動量や移動速度に制限を設けることで、急な画角変動を防ぐことが可能である。

また、シフトレンズ２の動きにつれてフォーカスレンズ３が駆動されると、消費電力が大きくなり撮影枚数の低下という問題が発生する。そのため、シフトレンズ２の移動量が少なく、ピント変動が少ない場合には、あえてフォーカスレンズ３を駆動させない、あるいは駆動量を制限するといったことも可能である。

更に、ユーザーがマニュアルフォーカスモードを選択すると、シフトレンズ２の動きにつれてフォーカスレンズ３を駆動させるモードと、フォーカスレンズ３を駆動させないモードを選択可能にすることもできる。これにより、ユーザーに撮影の自由度を提供することが可能となる。

図１０はカメラでの撮影において、シフトレンズの動きに基づいてフォーカスレンズを駆動する際の処理を説明するためのフローチャートである。なお、図１０のフローチャートに基づく処理は、システム制御部１１９の制御により行われる。

まず、Ｓ１０１においてカメラの電源がオンされると、Ｓ１０２では、撮影者によるカメラの振れ量に応じてシステム制御部１１９は像ブレ補正制御を開始する。Ｓ１０３では、シフトレンズ２の補正量に応じてフォーカスレンズ３のピント補正制御を開始する。Ｓ１０４では、レリーズボタンの第２のスイッチ（ＳＷ２）が押されたか否かを判定する。Ｓ１０４において第２のスイッチ（ＳＷ２)が押されていない場合は、ライブビュー画像を表示した状態でＳ１０２に戻り、Ｓ１０３、Ｓ１０４の動作を繰り返す。

一方、Ｓ１０４において第２のスイッチ（ＳＷ２）が押されると、Ｓ１０５において静止画撮影動作が始まり、露光が開始される。Ｓ１０６では、露光中もシフトレンズ２はカメラの振れ量に応じてシステム制御部１１９によって像ブレ補正のために駆動される。露光が開始されると、撮影状態であるとしてＳ１１１に進み、システム制御部１１９によってフォーカスレンズ３がシフトレンズ２の動きに連動して移動を開始してピント補正動作が行われる。その後、Ｓ１１２に進み、露光終了となる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の撮像装置の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の撮像装置の構成は第１の実施形態の構成と同じであるため、この第２の実施形態においては第１の実施形態と異なる部分のみについて説明する。第２の実施形態では、被写体露光中におけるシフトレンズとフォーカスレンズの移動動作が第１の実施形態と異なる。

図１１はカメラでの撮影において、シフトレンズの動きに基づいてフォーカスレンズを駆動する際の処理を説明するためのフローチャートである。なお、図１１のフローチャートに基づく処理は、システム制御部１１９の制御により行われる。

まず、Ｓ２０１においてカメラの電源がオンされると、Ｓ２０２では、撮影者によるカメラの振れ量に応じてシステム制御部１１９は像ブレ補正制御を開始する。Ｓ２０３では、シフトレンズ２の補正量に応じてフォーカスレンズ３のピント補正制御を開始する。Ｓ２０４では、レリーズボタンの第２のスイッチ（ＳＷ２）が押されたか否かを判定する。Ｓ２０４において第２のスイッチ（ＳＷ２)が押されていない場合は、ライブビュー画像を表示した状態でＳ２０２に戻り、Ｓ２０３、Ｓ２０４の動作を繰り返す。

一方、Ｓ２０４において第２のスイッチ（ＳＷ２）が押されると、Ｓ２０５において静止画撮影動作が始まり、露光が開始される。Ｓ２０６では、露光中もシフトレンズ２はカメラの振れ量に応じてシステム制御部１１９によって像ブレ補正のために駆動される。露光が開始されるとシステム制御部１１９は撮影状態であるとして、Ｓ２０７において、算出された露光時間が所定の時間以内であるか否かを判定する。Ｓ２０７において露光時間が所定の時間より長い場合には、Ｓ２０８に進み、システム制御部１１９はフォーカスレンズ３のピント補正の可動範囲に制限を設ける、あるいは移動を行わない。その後Ｓ２１２に進み、露光終了となる。

Ｓ２０７において露光時間が所定の時間以内である場合には、Ｓ２０９において、システム制御部１１９は算出されたフォーカスレンズ３の移動量は所定量以内であるか否かを判定する。Ｓ２０９においてフォーカスレンズ３の移動量が所定量以内である場合には、Ｓ２１０に進み、システム制御部１１９はフォーカスレンズの移動範囲あるいは駆動速度に制限を設ける、あるいは移動を行わない。その後Ｓ２１２に進み、露光終了となる。

一方、Ｓ２０９においてフォーカスレンズ３の移動量が所定量（所定の閾値）より大きい場合には、Ｓ２１１に進み、システム制御部１１９によってフォーカスレンズ３がシフトレンズ２の動きに連動して移動を開始してピント補正動作が行われる。その後Ｓ２１２に進み、露光終了となる。

なお、上記のように、本実施形態では、露光時間によってフォーカスレンズの移動量を制限する動作について説明したが、光学系によってはフォーカスレンズの移動量を制限する必要がない場合もある。従って、本発明の動作は、図１１のフローチャートに限定されるものではない。

以上、撮像装置を例にして説明してきたが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この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、上記の実施形態では露光中のシフトレンズの動きに連動して、フォーカスレンズによってピント補正を行ったが、フォーカスレンズ移動による画角変動による周辺画質の悪化を考慮して、露光中はフォーカスレンズを動かさない制御にしても構わない。

また、上記の実施形態におけるズームレンズは３群構成のレンズ鏡筒であったが、３群構成でなくても構わない。また、シフトレンズは１つのレンズ群であったが、２つのシフトレンズ群で像ブレ補正を行う（複数配置）場合にも、本発明を適用可能である。その場合には、２つのシフトレンズ群の補正量からフォーカスレンズのピント補正量を算出すればよい。

また、像ブレを補正するのはレンズではなく撮像素子であって、撮像素子が光軸と直交する面内を動くようにしても構わない。

また、シフトレンズが光軸と直交する面内を動く形態だけでなく、光軸上の任意の中心軸を回転軸としてレンズをチルトさせても良い。

（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。

１００：デジタルカメラ、１：第１レンズ群、２：第２レンズ群（シフトレンズ）、３:第３レンズ群（フォーカスレンズ群）、１０６：撮像素子

Claims (12)

1. 撮像装置の振れによる被写体像の像ブレを光学的に補正するように、撮像光学系の光軸と直交する方向に移動して被写体像を撮像手段の画面上で移動させる像ブレ補正手段を駆動する駆動制御手段と、
   動画のための露光期間に、前記像ブレ補正手段の動作に連動して、像ブレを光学的に補正するために前記像ブレ補正手段を駆動することによって起こる前記被写体像のピントずれを調整するために、前記撮像光学系の光軸方向にフォーカスレンズを駆動するように制御するフォーカス制御手段と、を備え、
   前記フォーカス制御手段は、前記撮像手段の露光中は、前記フォーカスレンズの駆動量を制限することを特徴とする像ブレ補正装置。
2. 前記撮像装置の振れを検出する振れ検出手段をさらに備え、前記駆動制御手段は、前記振れ検出手段の出力に基づいて、被写体像の像ブレを補正するように前記像ブレ補正手段を駆動することを特徴とする請求項１に記載の像ブレ補正装置。
3. 前記像ブレ補正手段の駆動量を検出する駆動量検出手段をさらに備え、前記フォーカス制御手段は、前記駆動量検出手段により検出された前記像ブレ補正手段の駆動量に応じて前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする請求項１または２に記載の像ブレ補正装置。
4. 前記撮像手段からの出力信号に基づいて焦点検出を行う焦点検出手段をさらに備え、前記フォーカス制御手段は、前記焦点検出手段の検出結果と、前記駆動量検出手段により検出された前記像ブレ補正手段の駆動量とに応じて前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする請求項３に記載の像ブレ補正装置。
5. 前記像ブレ補正手段が複数の移動部材を有する場合、前記フォーカス制御手段は、それぞれの前記移動部材の駆動に連動して、前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置。
6. マニュアルフォーカスの場合、前記像ブレ補正手段の動作に連動して、前記フォーカスレンズを駆動しないモードを選択可能であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置。
7. 前記像ブレ補正手段は、前記撮像光学系に配置され、該撮像光学系の光軸と直交す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６のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置。
8. 前記像ブレ補正手段は、前記撮像手段を前記撮像光学系の光軸と直交する方向に移動させる手段であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置。
9. 前記フォーカス制御手段は、前記像ブレ補正手段の移動量が所定値より少ない場合、前記フォーカスレンズを駆動させない、または駆動量を制限することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置。
10. 撮像装置の振れによる被写体像の像ブレを光学的に補正するように、撮像光学系の光軸と直交する方向に移動して被写体像を撮像手段の画面上で移動させる像ブレ補正手段を駆動する駆動制御工程と、
    動画のための露光期間に、前記像ブレ補正手段の動作に連動して、像ブレを光学的に補正するために前記像ブレ補正手段を駆動することによって起こる前記被写体像のピントずれを調整するために、前記撮像光学系の光軸方向にフォーカスレンズを駆動するように制御するフォーカス制御工程と、を有し、
    前記フォーカス制御工程では、前記撮像手段の露光中は、前記フォーカスレンズの駆動量を制限することを特徴とする像ブレ補正装置の制御方法。
11. 請求項１０に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
12. 請求項１０に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。