JP2023005847A - 像ブレ補正制御装置、撮像装置、交換レンズ、及び像ブレ補正制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の補正手段を協調して制御する場合に、ブレの影響を軽減することを可能とする。【解決手段】 像ブレ補正制御装置は、第１の像ブレ補正手段と、第１の像ブレ補正手段よりも像ブレ補正性能が低い第２の像ブレ補正手段と、による像ブレ補正を制御する。像ブレ補正制御装置は、第１の分割比率を取得する第１の取得手段と、第１の分割比率に基づいて、最終分割比率を決定する分割比率決定手段と、分割比率決定手段により決定された最終分割比率に基づいて、第１の像ブレ補正手段と第２の像ブレ補正手段とを制御する制御手段とを備える。分割比率決定手段は、第１の比率よりも第１の像ブレ補正手段の比率を高めた分割比率を、最終分割比率として決定することが可能である。【選択図】 図２

Description

本発明は、像ブレ補正制御装置、撮像装置、交換レンズ、及び像ブレ補正制御方法に関する。

撮像装置に加わる振れに起因する像ブレを補正する技術が普及している。像ブレを補正する方式としては、検出した振れに応じて光学系の一部である補正光学系を光軸と垂直な面内で駆動することにより像ブレを補正する光学式像ブレ補正がある。また、その他の方式として、検出した振れに応じて撮像素子を光軸と垂直な面内で駆動することにより像ブレを補正する撮像素子シフト式像ブレ補正がある。

また、近年では、これら複数の補正手段を協調させて駆動させることにより、像ブレ補正可能な範囲を拡大し、１つの補正手段だけでは補正しきれなかったような大きな手振れも補正可能にした技術が登場している。

特許文献１は、像振れ補正信号を高周波帯域と低周波帯域に分割して、一方の補正部材で高周波の像ブレを補正し、他方の補正部材で低周波の像ブレを補正する技術を開示している。また、特許文献２は、複数の防振部材がある場合に主として性能が良い防振部材を動作させ、ストローク端に近づいた場合に他方を動かす技術を開示している。

特開平７－１０４３３８号公報 特開２０１９－１２９３７３号公報

しかしながら、特許文献１には、どのような規範に基づいて分割の比率（分割の基準となる周波数）を決めるかなどについては開示されていない。

また、特許文献２の方法を実現するためにはストローク端に近づいたことを適切に検知し且つ高速に制御を受け渡しする必要がある。そのため検知のための監視や通信の負担が大きくなる。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、複数の補正手段を簡単な構成で適切に協調して像ブレ補正を行うことで、ブレの影響を軽減することが可能な装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一側面としての像ブレ補正制御装置は、第１の像ブレ補正手段と、前記第１の像ブレ補正手段よりも、像ブレ補正性能が低い第２の像ブレ補正手段と、による像ブレ補正を制御する像ブレ制御装置であって、第１の分割比率を取得する第１の取得手段と、前記第１の分割比率に基づいて、最終分割比率を決定する分割比率決定手段と、前記分割比率決定手段により決定された前記最終分割比率に基づいて、前記第１の像ブレ補正手段と前記第２の像ブレ補正手段とを制御する制御手段と、を備え、前記分割比率決定手段は、前記第１の比率よりも前記第１の像ブレ補正手段の比率を高めた分割比率を、前記最終分割比率として決定することが可能であることを特徴とする。本発明のその他の側面については、以下で説明する実施の形態で明らかにする。

本発明によれば、複数の補正手段を協調して制御する場合に、ブレの影響を軽減することが可能となる。

なお、本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面及び以下の発明を実施するための形態における記載によって更に明らかになるものである。

像ブレ補正装置を含む撮像装置１００の構成を示すブロック図。 第１の実施形態に係る像ブレ補正制御について説明するブロック図。 像ブレ補正量算出部２０３の詳細を説明するブロック図。 分割制御手段の構成例を示すブロック図。 分割制御手段の設定例を説明する図 分割制御手段の設定と撮像装置に作用する振れ、像ブレ量の関係を説明する図 第２の実施形態に係る像ブレ補正制御について説明するブロック図。 第２の実施形態に係る分割制御手段の構成例を示すブロック図。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。添付図面の全体を通じて、同一の参照符号が付与された要素は、同一又は同様の要素を表す。なお、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせすべてが、本発明に必須とは限らない。また、別々の実施形態の中で説明されている特徴を適宜組み合せることも可能である。

以下の各実施形態においては、撮像装置に加えられる振動を「振れ」と表現し、撮像装置に加えられる振れに起因して発生する撮像画像への影響を「像ブレ」と表現する。

［第１の実施形態］
図１は、像ブレ補正装置を含む撮像装置１００の構成を示すブロック図である。撮像装置１００は、静止画像及び動画像を撮影可能なレンズ交換式のデジタルカメラである。しかしながら、本実施形態はレンズ交換式のデジタルカメラに限定されず、本実施形態は各種の撮像装置に適用することができる。

撮像装置１００は、交換レンズ１００ａ及びカメラ本体１００ｂから構成されるシステムであり、交換レンズ１００ａはカメラ本体１００ｂに装着可能に構成されており、交換レンズ１００ａをカメラ本体１００ｂに装着して使用される。交換レンズ１００ａのズームユニット１０１は、変倍を行うズームレンズを含む。ズーム駆動制御部１０２は、ズームユニット１０１を駆動制御する。絞りユニット１０３は、絞りの機能を有する。絞り駆動制御部１０４は、絞りユニット１０３を駆動制御する。レンズ式像ブレ補正ユニット１０５はシフトレンズ等の像ブレ補正レンズ（以下、「補正レンズ」又は「ＯＩＳ」とも呼ぶ）を備える。像ブレ補正レンズは、撮像装置１００の光軸と垂直な方向に移動可能である。レンズ式像ブレ補正制御部１０６は、レンズ式像ブレ補正ユニット１０５の駆動制御を行う。フォーカスユニット１０７は、焦点調節を行って被写体像を形成するフォーカスレンズを含む。フォーカス駆動制御部１０８は、フォーカスユニット１０７を駆動制御する。

レンズ操作部１０９は、ユーザが交換レンズ１００ａの操作に使用する操作部である。レンズ振れ検出部１１０は、撮像装置１００又は交換レンズ１００ａに加わる（発生している）振れ量を検出し、検出信号をレンズシステム制御部１１１に出力する。レンズシステム制御部１１１はＣＰＵ（中央演算処理装置）を備え、交換レンズ１００ａの各駆動制御部や補正制御部を統括制御し、交換レンズ１００ａ全体を制御する。レンズシステム制御部１１１は、レンズ通信制御部１１２を介して、カメラ本体１００ｂのカメラ通信制御部１２７と通信する。即ち、交換レンズ１００ａがカメラ本体１００ｂに装着され電気的に接続された状態において、レンズ通信制御部１１２とカメラ通信制御部１２７とを介して、交換レンズ１００ａとカメラ本体１００ｂとの間で相互通信が行われる。

次に、カメラ本体１００ｂについて説明する。カメラ本体１００ｂはシャッタユニット１１３を備える。シャッタ駆動制御部１１４は、シャッタユニット１１３を駆動制御する。撮像部１１５は撮像素子を備え、各レンズ群を通過して結像される光像を光電変換して電気信号を出力する。撮像部１１５の撮像素子は、撮像装置１００の光軸と垂直な方向に移動可能である。撮像面像ブレ補正ユニット１１７は、撮像部１１５の撮像素子を動かして像ブレを補正する撮像面像ブレ補正ユニット（以下、「撮像面補正ユニット」又は「ＩＩＳ」とも呼ぶ）を備える。撮像面像ブレ補正制御部１１６は、撮像面像ブレ補正ユニット１１７の駆動制御を行う。撮像信号処理部１１８は、撮像部１１５から出力された電気信号を映像信号に変換処理する。映像信号処理部１１９は、撮像信号処理部１１８から出力された映像信号を用途に応じて加工する。例えば、映像信号処理部１１９は、電子式像ブレ補正制御部１２５の補正量に応じて映像信号の切り出し位置を変更する。電子式像ブレ補正制御部１２５は、画像の切り出しによって像ブレ補正の制御を行う。

表示部１２０は、映像信号処理部１１９から出力された信号に基づいて、必要に応じて画像表示を行う。記録部１２１は、映像情報等の様々なデータを記憶する。電源部１２２は、装置全体に用途に応じて電源を供給する。カメラ操作部１２３は、ユーザがカメラ本体１００ｂの操作に使用する操作部であり、操作信号をカメラシステム制御部１２６に出力する。カメラ振れ検出部１２４は、撮像装置１００又はカメラ本体１００ｂに加わる（発生している）振れ量を検出し、検出信号をカメラシステム制御部１２６に出力する。カメラシステム制御部１２６はＣＰＵを備え、カメラ本体１００ｂ全体を統括制御する。カメラシステム制御部１２６は、カメラ通信制御部１２７を介して交換レンズ１００ａのレンズ通信制御部１１２と通信する。即ち、交換レンズ１００ａがカメラ本体１００ｂに装着され電気的に接続された状態において、レンズ通信制御部１１２とカメラ通信制御部１２７とを介して、交換レンズ１００ａとカメラ本体１００ｂとの間で相互通信が行われる。

次に、撮像装置１００の概略動作について説明する。レンズ操作部１０９、カメラ操作部１２３は、像ブレ補正のＯＮ／ＯＦＦを選択可能な像ブレ補正スイッチを含む。ユーザが像ブレ補正スイッチを操作してＯＮを選択すると、レンズシステム制御部１１１及びカメラシステム制御部１２６は、レンズ式像ブレ補正制御部１０６、撮像面像ブレ補正制御部１１６、電子式像ブレ補正制御部１２５に像ブレ補正動作を指示する。像ブレ補正のＯＦＦの指示がなされるまでの間、各像ブレ補正制御部は像ブレ補正の制御を行う。

また、カメラ操作部１２３は、像ブレ補正に関して、第１のモードと第２のモードを選択可能な像ブレ補正モードスイッチを含む。第１のモードは、光学式像ブレ補正及び撮像面像ブレ補正の組み合わせにより像ブレ補正を行うモードである。第２のモードは、光学式像ブレ補正、撮像面像ブレ補正、及び電子式像ブレ補正を併用して像ブレ補正を行うモードである。第１のモードが選択された場合、光学式像ブレ補正と撮像面像ブレ補正を協調させて補正を行うことで、より広角な補正角度が実現可能になり、大きな振れを補正することが可能になる。撮像部１１５の読み出し位置は一定となり、その分読み出し範囲を広げることで、より広角な撮影に対応できる。また、第２のモードが選択された場合、映像信号処理部１１９による映像信号の切り出し範囲が狭まる代わりに、切り出し位置を像ブレ補正量に応じて変更することで、より大きな振れに対応できる。

カメラ操作部１２３は、押し込み量に応じて第１スイッチ（ＳＷ１）及び第２スイッチ（ＳＷ２）が順にオンするように構成されたシャッタレリーズボタンを含む。ユーザがシャッタレリーズボタンを約半分押し込んだときにＳＷ１がオンし、シャッタレリーズボタンを最後まで押し込んだときにＳＷ２がオンする。ＳＷ１のオンにより、フォーカス駆動制御部１０８がフォーカスユニット１０７を駆動して焦点調節を行うとともに、絞り駆動制御部１０４が絞りユニット１０３を駆動して適正な露光量に設定する。ＳＷ２のオンにより、撮像部１１５に露光された光像から得られた画像データが記録部１２１に記憶される。

また、カメラ操作部１２３は動画記録スイッチを含む。撮像装置１００は、動画記録スイッチの押下後に動画撮影を開始し、ユーザが記録中に再度動画記録スイッチを押すと記録を終了する。動画撮影中にユーザがシャッタレリーズボタンを操作してＳＷ１及びＳＷ２がオンすると、動画記録中の静止画を取得して記録する処理が実行される。また、カメラ操作部１２３は、再生モードを選択可能な再生モード選択スイッチを含む。再生モード選択スイッチの操作により再生モードが選択された場合、撮像装置１００は像ブレ補正動作を停止する。尚、図１に示したレンズ式像ブレ補正ユニット１０５、撮像面像ブレ補正ユニット１１７は、像ブレ補正性能が高い方が第１の像ブレ補正手段（以下、第１の光学防振手段）として機能し、他方が第２の像ブレ補正手段（以下、第２の光学防振手段）として機能する。本実施例ではどちらの例も説明するので、説明する際にどちらの場合を想定しているか適宜述べる。

次に、図２を参照して、レンズシステム制御部１１１及びカメラシステム制御部１２６により実行される像ブレ補正制御について説明する。図２は、撮像装置１００に加わる振れ情報に基づいてレンズ式像ブレ補正ユニット１０５及び撮像面像ブレ補正ユニット１１７を駆動して像ブレ補正を行う制御について説明するブロック図である。

図２において、角速度センサ２０１及びＡ／Ｄ変換器２０２は、レンズ振れ検出部１１０に含まれる。像ブレ補正量算出部２０３、補正量分割部２０４、補正誤差演算部２０５、減算器２０６、レンズ記憶手段９１１、および第１の補正量分割部９２１は、レンズシステム制御部１１１により実装される。駆動量変換部２０７、減算器２０８、制御フィルタ２０９、ＯＩＳ駆動部２１０、及び位置センサ２１２は、レンズ式像ブレ補正制御部１０６に含まれる。角速度センサ９０１及びＡ／Ｄ変換器９０２は、カメラ振れ検出部１２４に含まれる。カメラ記憶手段９１２、補正分割設定部９１３、及び第２の補正量分割部９２２はカメラシステム制御部１２６により実装される。駆動量変換部２１３、減算器２１４、制御フィルタ２１５、ＩＩＳ駆動部２１６、及び位置センサ２１８は、撮像面像ブレ補正制御部１１６に含まれる。

本実施形態では、撮像装置１００は、角速度センサ２０１を用いて像ブレ補正のための補正量を取得してレンズ式像ブレ補正ユニット１０５を駆動する。また、撮像装置１００は、角速度センサ９０１を用いて像ブレ補正のための補正量を取得して撮像面像ブレ補正ユニット１１７を駆動する。レンズ通信制御部１１２及びカメラ通信制御部１２７を介して分割状態の決定に必要な情報のやり取りや、分割状態に関する情報をやり取りする。

角速度センサ２０１は、撮像装置１００に加わる振れの角速度を検出し、その角速度に応じた電圧を出力する。角速度センサ２０１の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器２０２によりデジタルデータに変換されて角速度データとして取得され、像ブレ補正量算出部２０３、９０３に供給される。角速度センサ９０１の出力も同様に、Ａ／Ｄ変換器９０２によりデジタルデータに変換され、像ブレ補正量算出部９０３に供給される。角速度データの取得から各像ブレ補正ユニット１０５、１０７を駆動するまでの一連の処理は、手振れの周波数帯域である１～２０Ｈｚに対して十分高速な周期で繰り返し行われており、例えば１０００Ｈｚの周期で繰り返し行われる。

像ブレ補正量算出部２０３は、撮像装置１００に加わる振れによって生じる像ブレを補正するための補正量を演算する。同様に、像ブレ補正量算出部９０３は、撮像装置１００に加わる振れによって生じる像ブレを補正するための補正量を演算する。なお、撮像装置１００は、レンズ式像ブレ補正ユニット１０５と撮像面像ブレ補正ユニット１１７の２つの像ブレ補正部を備えている。しかし、像ブレ補正量算出部２０３、９０３のそれぞれで算出される補正量は、２つの像ブレ補正部それぞれのための補正量ではなく、撮像装置１００の全体の像ブレを補正するための補正量である。

図３は、像ブレ補正量算出部２０３の詳細を説明するブロック図である。像ブレ補正量算出部９０３も同じ構造のため、一方のみ示す。ＨＰＦ３０１（ハイパスフィルタ）は、Ａ／Ｄ変換器２０２で検出した角速度データのＤＣ成分及び低周波数成分を除去するために用いられる。ＨＰＦ３０１を通した角速度データは、積分器３０３において１階積分することにより、角変位データに変換される。ＨＰＦ３０１の遮断周波数は角速度センサ２０１の特性によって決定される。すなわち角速度センサ２０１のドリフト（低周波での揺らぎでありランダムウォークなどとも呼ばれる）が大きい場合には遮断周波数をあげてノイズを十分に低減させる、ドリフトが小さい場合には遮断帯域を下げてより完全積分に近い形にする。ドリフトが小さい方が、防振性能を高くすることが出来る。ここで行われる積分演算は、飽和を防止するために不完全積分となっており、一般的に知られている１次ＬＰＦ（ローパスフィルタ）を用いて演算される。積分器３０３で算出された角変位データは、フレーミング制御部３０５及びリミッタ３０４に供給される。リミッタ３０４は、レンズ式像ブレ補正ユニット１０５及び撮像面像ブレ補正ユニット１１７が可動範囲の端に突き当たらないように角変位データに制限をかける。リミッタ３０４で制限がかけられた角変位データは、像ブレ補正量算出部２０３の出力として第１の補正量分割部９２１へ出力される。

フレーミング制御部３０５は、パンニングやチルティングといったユーザの意図した動作がなされたかどうかを判定し、角変位データを中央に戻すように制御を行う。言い換えれば、フレーミング制御部３０５は、角速度センサ２０１で検出した角速度（Ａ／Ｄ変換器２０２で取得した角変位データ）から、ユーザの意図した撮像装置１００のフレーミングによる振れ成分を取り除く。これにより、ユーザの意図したフレーミングを行いつつ、手振れに起因する像ブレを補正することができる。具体的には、リミッタ３０４に設けられた角変位データの制御端の更に内側に所定の閾値を設け、積分器３０３から出力される角変位データが閾値を超えた場合にはパンニングが行われたと判定する。パンニングが行われたと判定された場合、フレーミング制御部３０５は、ＨＰＦ３０１のカットオフ周波数を高くして低周波成分をより多く取り除くことで角速度データを制限する。或いは、フレーミング制御部３０５は、積分器３０３に入力される角速度データからオフセットを減算することにより、積分器３０３の出力が中央に戻るようにしてもよい。或いは、フレーミング制御部３０５は、積分器３０３で行われるＬＰＦ演算のカットオフ周波数を高くして、積分器３０３の出力が中央に戻るように制御してもよい。このように制御することで、パンニングやチルティング等のユーザが意図した振れが発生した場合であっても、レンズ式像ブレ補正ユニット１０５及び撮像面像ブレ補正ユニット１１７が可動範囲に収まるように制御することが可能となる。以上で説明をした像ブレ補正量算出部２０３の構成を、像ブレ補正量算出部９０３も備える。

図２に戻り、補正分割設定部９１３は、レンズ記憶手段９１１及びカメラ記憶手段９１２に記憶されている防振性能および可動範囲に関する情報を基に、第１の光学防振手段と第２の光学防振手段の分割比率を決定する分割比率決定手段として機能する。

ここでレンズ記憶手段９１１及びカメラ記憶手段９１２に記憶されている情報について説明する。可動範囲に関する情報とは、レンズ式像ブレ補正ユニット１０５および撮像面像ブレ補正ユニット１１７が動作可能な範囲そのもの（○○μｍ、○○パルスなど）若しくは、その範囲を撮影画像のいわゆる像ブレ量に換算した情報（○○ｄｅｇなど）を保持している。また、防振性能とは角速度センサ２０１、９０１からレンズ式像ブレ補正ユニット１０５若しくは撮像面像ブレ補正ユニット１１７までの伝達特性から決まる情報である。伝達特性（周波数応答）の形で保持しても良いし、何らかの試験方法によって取得された数値を保持しても良い。交換レンズ１００ａの防振性能は角速度センサ２０１で取得した振れをレンズ式像ブレ補正ユニット１０５で補正するときの性能である。これがレンズ記憶手段９１１に記憶されている。カメラ本体１００ｂの防振性能は角速度センサ９０１で取得した振れを撮像面像ブレ補正ユニット１１７で補正するときの性能である。これがレンズ記憶手段９１１に記憶されている。

補正分割設定部９１３によって決定された分割情報は、第１の補正量分割部９２１および第２の補正量分割部９２２に送られ、像ブレ補正量算出部２０３、９０３からの出力と当該分割情報とに基づいて適当な処理がなされ、像ブレ補正動作が行われる。つまり、補正分割設定部９１３は、第１の補正量分割部９２１および第２の補正量分割部９２２に分割情報を送信し、分割比率を設定させることで、レンズ式像ブレ補正ユニット１０５と撮像面像ブレ補正ユニット１１７との像ブレ補正動作を制御する。これらの詳細な動作は図４及び図５を用いて後述する。なお、撮像装置１００全体としては、補正分割設定部９１３、第１の補正量分割部９２１および第２の補正量分割部９２２が分割制御手段を構成する。また、レンズ記憶手段９１１、カメラ記憶手段９１２のうち、一方が第１の記憶手段であり、他方が第２の記憶手段である。例えば、像ブレ補正ユニットの性能が高い方が第１の記憶手段となる。交換レンズ１００ａの備えるレンズ式像ブレ補正ユニット１０５の方が防振性能が高い場合は、レンズ記憶手段９１１が、第１の記憶手段となる。

図４は、分割制御手段を構成する補正分割設定部９１３、第１の補正量分割部９２１および第２の補正量分割部９２２の構成例を示すブロック図である。図４（ａ）はゲインを用いて全体の像ブレ補正量を第１の補正量と第２の補正量とに分割する例であり、図４（ｂ）、（ｃ）はフィルタを用いて分割する例である。

図４（ａ）において、乗算器４０１は、像ブレ補正量算出部２０３で算出された像ブレ補正量に補正分割設定部９１３で決定された第１の倍率Ｋ１を乗じて第１の補正量を出力する。ここで、Ｋ１は、
０≦Ｋ１≦１ ・・・（式１）
を満たす倍率である。乗算器４０１で第１の倍率Ｋ１を乗じられた像ブレ補正量は、レンズ式像ブレ補正ユニット１０５で像ブレ補正を行う際の補正量である、第１の補正量となる。

同様に、乗算器４０２は、像ブレ補正量算出部９０３で算出された像ブレ補正量に補正分割設定部９１３で決定された第２の倍率Ｋ２を乗じて第２の補正量を出力する。ここで、Ｋ２は、
Ｋ１＋Ｋ２＝１ ・・・（式２）
を満たす倍率である。乗算器４０２で第２の倍率Ｋ２を乗じられた像ブレ補正量は、撮像面像ブレ補正ユニット１１７で像ブレ補正を行う際の補正量である、第２の補正量となる。

（式２）から明らかなように、第１の補正量と第２の補正量を加算すると装置全体の像ブレ補正の補正量となるように分割される。

図４（ａ）では像ブレ補正量を所定の比率（Ｋ１：Ｋ２）で分割する例を示したが、周波数帯域で分割するようにしてもよい。図４（ｂ）、（ｃ）は、像ブレ補正量を周波数帯域で分割する場合の補正量分割部２０４の構成例を示している。

図４（ｂ）で、ＨＰＦ４０３ａ、４０３ｂは、高周波帯域のみを通過させる。またＨＰＦ４０３ａ，４０３ｂは同じ特性を持つ。ＨＰＦ４０３ａは、像ブレ補正量算出部２０３で算出された像ブレ補正量の高周波帯域のみを通過させ、第１の補正量として算出する。同様に、ＨＰＦ４０３ｂは、像ブレ補正量算出部９０３で算出された像ブレ補正量の高周波帯域のみを通過させる。減算器４０４は、ＨＰＦ４０３ｂで算出された量（高周波成分）を減算することにより、第２の補正量（低周波成分）を抽出する。

一般的には撮像装置１００に作用する振れのうち支配的なものは低周波成分になる。そのため、レンズ式像ブレ補正ユニット１０５と撮像面像ブレ補正ユニット１１７のうち、像ブレ補正性能（以下、防振性能）が高い方のブレ補正ユニットに対して低周波成分に割り付ければよい。すなわち図４（ｂ）の例では第２の補正量によって駆動される撮像面像ブレ補正ユニット１１７が相対的に防振性能が高い第１の光学防振手段である例を示している。レンズ式像ブレ補正ユニット１０５の方が性能が高い場合は、第１の補正量分割部９２１と第２の補正量分割部９２２の構成を入れ替えればよい。

また、図４（ｂ）のような構成とすることで、第１の補正量と第２の補正量を加算すると装置全体の像ブレ補正の補正量となるように補正量が分割される。

図４（ｃ）で、ＬＰＦ４０５ａ、４０５ｂは、低周波帯域のみを通過させる。またＬＰＦ４０５ａ，４０５ｂは同じ特性を持つ。ＬＰＦ４０５ａは、像ブレ補正量算出部２０３で算出された像ブレ補正量の低周波帯域のみを通過させ、第１の補正量として算出する。同様に、ＬＰＦ４０５ｂは、像ブレ補正量算出部９０３で算出された像ブレ補正量の低周波帯域のみを通過させる。減算器４０６は、ＬＰＦ４０５ｂで算出された量（低周波成分）を減算することにより、第２の補正量（高周波成分）を抽出する。すなわち図４（ｃ）の例では第１の補正量によって駆動されるレンズ式像ブレ補正ユニット１０５が相対的に防振性能が高い第１の光学防振手段である例を示している。図４（ｂ）と同様に、撮像面像ブレ補正ユニット１１７の方が性能が高い場合は、第１の補正量分割部９２１と第２の補正量分割部９２２の構成を入れ替えればよい。

また、図４（ｃ）のような構成とすることで、第１の補正量と第２の補正量を加算すると装置全体の像ブレ補正の補正量となるように補正量が分割される。

分割制御手段の動作についてさらに詳細に説明する。上述のように図４（ａ）の例では乗算器４０１と第１の倍率Ｋ１を用いて適当な比率での分割がなされる。補正分割設定部９１３での、第１の倍率Ｋ１の決定方法について説明する。

レンズ式像ブレ補正ユニット１０５と撮像面像ブレ補正ユニット１１７との防振性能が等しい場合は、レンズ式像ブレ補正ユニット１０５と撮像面像ブレ補正ユニット１１７の、像面における像ブレ補正可能量の比率に基づいて分割すればよい。すなわち等しい補正可能量を持つ場合は同じ比率（Ｋ１＝Ｋ２＝０．５）とし、いずれか一方の補正量が多い場合はその比率に基づいて第１の倍率と第２の倍率とを決定する。例えばレンズ式像ブレ補正ユニット部の方が補正可能量が多い場合にはＫ１＞０．５、Ｋ２＜０．５とする。このように設定することで、補正可能量を十分に活用して大きな振れが作用した場合にも、像ブレを抑制することが可能となる。

一方で、一般的にはレンズ式像ブレ補正ユニット１０５と撮像面像ブレ補正ユニット１１７のブレ補正性能は等しくならない。具体的には、減算器２０８、制御フィルタ２０９、ＯＩＳ駆動部２１０、レンズ式像ブレ補正ユニット１０５、及び位置センサ２１２で形成されるシステムの伝達特性（レンズ式像ブレ補正ユニットの周波数応答）と、減算器２１４、制御フィルタ２１５、ＩＩＳ駆動部２１６、像ブレ補正部２１７、及び位置センサ２１８で形成されるシステムの伝達特性（撮像面像ブレ補正ユニットの周波数応答）が一致しないためである。これは可動部の質量や、アクチュエータの種別などが異なるため制御フィルタ２０９、２１５を用いても同じ補正性能に出来ないことによる。

また、すでに述べたように角速度センサ２０１、９０１の性能も等しくない場合がある。これら、ブレの検出から補正ユニットの位置制御までの性能から決まる防振性能がレンズ記憶手段９１１、カメラ記憶手段９１２に記憶されている。あわせてレンズ記憶手段９１１にはレンズ式像ブレ補正ユニット１０５の可動範囲の関する情報が、カメラ記憶手段９１２には撮像面像ブレ補正ユニット１１７の可動範囲に関する情報が記憶されている。

一例として、交換レンズ１００ａの防振性能の方が高い場合について説明する。この時、レンズ式像ブレ補正ユニット１０５が第１の光学防振手段に、撮像面像ブレ補正ユニット１１７が第２の光学防振手段に、レンズ記憶手段９１１が第１の記憶手段に、カメラ記憶手段９１２が第２の記憶手段にそれぞれ対応する。

可動範囲のみに着目した場合、撮像装置１００全体で補正する像ブレ補正量（像ブレ補正量算出部２０３、９０３の出力）を、像ブレ量に換算した可動範囲（以下、防振範囲と呼ぶ）の比率で分担することが好ましい。例えば、レンズ式像ブレ補正ユニット１０５の防振範囲と撮像面像ブレ補正ユニット１１７の防振範囲が３：７の比率であれば、その比率で動かすことで大きな振れが作用しても容易に対応することが出来る。この分割方法が像ブレ補正可能範囲（以下、防振範囲と呼ぶ）を最大化する第１の分割比率である。

一方で、防振範囲を無視し、防振性能にのみ着目した場合、防振性能が高い（撮像装置１００に作用する振れに対して周波数応答がゲイン＝１、位相＝０ｄｅｇに近い）方を択一的に使用することが好ましい。この分割方法が防振性能を最大化する第２の分割比率である。

ここで注目するべきは、第１の分割比率を選択した場合であって、小さい振れが作用した場合には第２の分割比率に比べて防振性能は低下することである。低下の度合いはそれぞれの防振性能の比率によって決まる。また、大きな振れが作用した場合には第２の分割比率を選択し、第１の光学防振手段のみを使用した場合は、補正可能な補正量が不足し、防振性能が低下する。

上記に示したように、第１の分割比率、第２の分割比率はそれぞれ振れの大きさ、防振性能に着目した場合には適切なものである。振れの大きさの観点では、小さい振れの場合には第２の分割比率を用いるのが好ましく、大きな振れの場合には第１の防振比率を用いることが望ましい。一方で、撮影条件によってはこれらの比率の間にある第３の分割比率で分割することが望ましい場合もある。例えば、防振性能のみに着目した第２の分割比率では防振範囲がやや不足し、防振範囲のみに着目した第１の分割比率では防振範囲に余裕があり、防振性能の低下が目立つ場合である。

実際にレンズ式像ブレ補正ユニット１０５と撮像面像ブレ補正ユニット１１７との制御に用いる分割比率（以下、最終分割比率と呼ぶ）の決定方法について、図５を用いて説明する。図５（ａ）、（ｂ）はゲインを用いて分割する場合の最終分割比率を示しており、図４（ａ）の分割方法と対応する。図５（ｂ）はフィルタを用いて分割する場合の最終分割比率を示しており、図４（ｂ）、（ｃ）の分割方法と対応する。

図５（ａ）は、交換レンズ１００ａの防振性能が相対的に高く、所定の比率で分割する場合のＫ１およびＫ２の設定例を示した表である。スラッシュ（／）の左側がＫ１の値を右側がＫ２の値をそれぞれ示している。図５（ｂ）は、撮像面像ブレ補正ユニット１１７の防振性能が相対的に高く、所定の比率で分割する場合のＫ１およびＫ２の設定例を示した表である。スラッシュ（／）の左側がＫ１の値を右側がＫ２の値をそれぞれ示している。

表中に〇を付した欄は、防振範囲を最大化する分割比率であり、上述の第１の分割比率となっている。また、●を付した欄は防振性能を最大化する分割比率であり、上述の第２の分割比率となっている。その他の欄は第１の分割比率と第２の分割比率の間の比率であり、上述の第３の分割比率となっている。

露光中に生じる像ブレが小さい場合は、像ブレ補正をしないと像ブレが生じるが、大きな防振範囲は必要なく、防振範囲は小さくて良い。よって、第２の分割比率を最終分割比率とし、防振性能が高い方を択一的に動作させればよい。図５（ａ）の例では、露光時間が１／６０［ｓ］以下且つ焦点距離が７０ｍｍ以下、または、露光時間が１／６０～１／１５［ｓ］且つ焦点距離が２４ｍｍ以下の場合は、露光中に生じる像ブレが小さいと判断し、第１の倍率Ｋ１＝１、第２の倍率Ｋ２＝０を設定する。これにより相対的に防振性能が高い交換レンズ１００ａのみによって像ブレ補正動作が行われ、高い防振性能が得られる。

一方で、露光中に生じる像ブレが大きい場合は、第２の防振比率では防振範囲が不足すると見込まれる。この場合は、防振性能が相対的に低下するよりも防振範囲が不足する方が、像ブレ残りが大きくなることが見込まれる。よって、第１の分割比率を最終防振比率とし、防振範囲が広くなるように動作させればよい。図５（ａ）の例では、露光時間が４［ｓ］以上且つ焦点距離が７０ｍｍ以上、若しくは、露光時間が１～４［ｓ］且つ焦点距離が２００ｍｍ以上の場合は、露光中に生じる像ブレが大きいと判断し、第１の倍率Ｋ１＝０．３、第２の倍率Ｋ２＝０．７を設定する。この倍率の比はレンズ記憶手段９１１およびカメラ記憶手段９１２に記憶されている防振範囲を示す情報を読み出すことで取得し、この情報に基づいて決定すればよい。これにより大きな防振範囲が確保され、大きなブレが生じても適切に防振される。

その他の条件では、（式２）のＫ１＋Ｋ２＝１を守りつつ、第１の分割比率と第２の分割比率の間にある第３の分割比率を最終分割比率とする。これにより、露光中に生じると思われる像ブレ量に応じた防振範囲を確保できると共に、防振性能も活かした制御が実現される。

図５（ａ）の例では撮影条件として、焦点距離、露光時間を例示した。補正分割設定部９１３が、これらの撮影条件を取得する撮影条件取得手段として機能し、これらの情報に基づいて表内の最終分割比率を決定する。焦点距離は長い方が像ブレが大きくなり、露光時間は長い方が像ブレが大きくなる。そのほかに像ブレ量を支配する要因として、撮影光学系の結像倍率、当該撮影よりも前の時間にカメラに作用したカメラのブレ状態がある。結像倍率は大きい方が像ブレが大きくなる。当該撮影よりも前の時間にカメラに作用したカメラのブレ状態とは、露光に先立って撮像装置１００に作用している振れを解析しその大きさによって、露光中に生じる像ブレを予測する方法である。分かりやすい例としては、三脚に設置された場合などは振れはほとんど観測されないので露光中の生じる像ブレは小さいと予測される。手で撮像装置１００をもって撮影する場合には、撮影者のいわゆる手ブレの大きさが観測され、その大きさに応じて適当な分割比率が選ばれる。

図５（ｂ）はカメラ本体１００ｂの防振性能が相対的に高く、所定の比率で分割する場合のＫ１およびＫ２の設定例を示した表である。図５（ａ）と同様に、表中に〇を付した欄は、防振範囲を最大化する分割比率であり、上述のる第１の分割比率となっている。また、●を付した欄は防振性能を最大化する分割比率であり、上述の第２の分割比率となっている。その他の欄は第１の分割比率と第２の分割比率の間あり、上述の第３の分割比率となっている。

図５（ａ）で説明をしたように、露光中に生じる像ブレが小さい場合は、防振範囲は小さくて良いので、第２の分割比率を最終分割比率として、防振性能が高い方（ここではカメラ本体１００ｂ）を択一的に動作させればよい。露光中に生じる像ブレが大きい場合は、防振性能は相対的に低下しても良いので、第１の分割比率を最終分割比率として、防振範囲が広くなるように動作させればよい。図５（ｂ）の例では、第１の倍率Ｋ１＝０．６、第２の倍率Ｋ２＝０．４を設定する。その他の条件では、（式２）のＫ１＋Ｋ２＝１を守りつつ、第１の分割比率と第２の分割比率の間にある第３の分割比率を最終分割比率とする。これにより、露光中に生じると思われる像ブレ量に応じた防振範囲を確保できると共に、防振性能も活かした制御が実現される。

図５（ｃ）はフィルタを用いた例である。表中の値はＬＰＦ／ＨＰＦフィルタの遮断周波数である。まず図５（ｃ）と図４（ｂ）を組み合わせて利用した場合を説明する。図４（ｂ）ではＨＰＦを利用して分割比率を決定する。

図５（ａ）と同様に、表中に〇を付した欄は、防振範囲を最大化する分割比率であり、第１の分割比率となっている。また、●を付した欄は防振性能を最大化する分割比率であり、第２の分割比率となっている。その他の欄は第１の分割比率と第２の分割比率の間あり、第３の分割比率となっている。

露光中に生じる像ブレが小さい場合は、防振範囲は小さくて良いので、第２の分割比率を最終分割比率とし、防振性能が高い方を択一的に動作させればよい。図５（ｃ）の例では、図５（ａ）と同様に露光時間が１／６０［ｓ］以下且つ焦点距離が７０ｍｍ以下、または、露光時間が１／６０～１／１５［ｓ］且つ焦点距離が２４ｍｍ以下の場合は、露光中に生じる像ブレが小さいと判断する。そしてこの撮影条件の場合、遮断周波数を５０Ｈｚに設定する。撮像装置１００に作用する振れは５０Ｈｚよりも低い周波数がほとんどである。そのため図４（ｂ）の第１の補正量はほとんどゼロになり、第２の補正量のみで防振がなされる。これにより、ほとんど相対的に防振性能が高いカメラ本体１００ｂのみによって防振が行われ、高い防振性能が得られる。

一方で、露光中に生じる像ブレが大きい場合は、防振性能は相対的に低下しても良いので、第１の分割比率を最終分割比率として、防振範囲が広くなるように動作させればよい。図５（ｃ）の例では、露光時間が４［ｓ］以上且つ焦点距離が７０ｍｍ以上、若しくは、露光時間が１～４［ｓ］且つ焦点距離が２００ｍｍ以上の場合は、露光中に生じる像ブレが大きいと判断し、遮断周波数を１Ｈｚ設定する。これにより図４（ｂ）の第１の補正量は１Ｈｚ以上の振れに対応し、第２の補正量は１Ｈｚ以下の振れに対応する。一般的に人が構えた時などに撮像装置１００に作用する振れの成分は既知であるため、遮断周波数を調整することで補正量の比率を調整できる。遮断周波数は、レンズ記憶手段９１１およびカメラ記憶手段９１２に記憶されている防振範囲を示す情報に基づいて決定すればよい。これにより大きな防振範囲が確保され、大きなブレが生じても適切に防振される。

その他の条件では、（式２）のＫ１＋Ｋ２＝１を守りつつ、第１の分割比率と第２の分割比率の間にある第３の分割比率で動作する。これにより、露光中に生じると思われる像ブレ量に応じた防振範囲を確保できると共に、防振性能も活かした制御が実現される。

最後に、図５（ｃ）と図４（ｃ）を組み合わせて利用した場合を説明する。表中に〇を付した欄は、防振範囲を最大化する分割比率であり、第１の分割比率となっている。また、●を付した欄は防振性能を最大化する分割比率であり、第２の分割比率となっている。その他の欄は第１の分割比率と第２の分割比率の間あり、第３の分割比率となっている。

露光中に生じる像ブレが小さい場合は、防振範囲は小さくて良いので、第２の分割比率を最終分割比率とし、防振性能が高い方を択一的に動作させればよい。図５（ｃ）の例では、遮断周波数を５０Ｈｚに設定する。撮像装置１００に作用する振れは５０Ｈｚよりも低い周波数がほとんどである。そのため図４（ｃ）の第２の補正量はほとんどゼロになり、第１の補正量のみで防振がなされる。これにより、ほとんど相対的に防振性能が高い交換レンズ１００ａのみによって防振が行われ、高い防振性能が得られる。

一方で、露光中に生じる像ブレが大きい場合は、防振性能は相対的に低下しても良いので、第１の分割比率を最終分割比率として、防振範囲が広くなるように動作させればよい。〇を付した条件では、遮断周波数を１Ｈｚ設定する。これにより図４（ｃ）の第１の補正量は１Ｈｚ以下の振れに対応し、第２の補正量は１Ｈｚ以上の振れに対応する。

その他の条件では、（式２）のＫ１＋Ｋ２＝１を守りつつ、第１の分割比率と第２の分割比率の間にある第３の分割比率で動作する。これにより、露光中に生じると思われる像ブレ量に応じた防振範囲を確保できると共に、防振性能も活かした制御が実現される。

図６を用いて、第３の分割比率を最終分割比率として用いることの効果について説明する。図６は撮像装置１００に作用する振れ量（以下、振れ量）と、撮像画像に生じる像ブレ量の関係を示したグラフである。像ブレ補正を行った場合は補正できなかった像ブレ量（以下、像ブレ残り量）を示している。図６の横軸は、露光中に撮像装置１００に作用する振れの大きさを示す。縦軸は、振れによって撮像画像に生じる像ブレ量を示す。

図６（ａ）を用いて、第１の光学防振手段と第２の光学防振手段との防振性能の違いと像ブレ残り量との関係について説明する。直線１００１は防振を行わない場合を、直線１００２は相対的に防振性能が低い第２の光学防振手段のみで防振を行った場合を、直線１００３は相対的に性能が高い第１の光学防振手段のみで防振を行った場合をそれぞれ示している。図６（ａ）では直線１００２の傾きは直線１００１の半分であり、防振をしない場合と比較して像ブレ量を半分に低減できる（ＣＩＰＡ規格により、手ブレ補正効果が１段と呼ばれる状態）。直線１００３の傾きは直線１００１の１／８であり、防振をしない場合と比較して像ブレ量を１／８に低減できる（防振性能が３段と呼ばれる状態）。

図６（ａ）において、振れ量１００４が露光中に作用すると、防振を行わない場合は像ブレ量１００１ａが生じる。同様に、第２の光学防振手段で防振を行った場合は像ブレ量１００２ａが、第１の光学防振手段で防振を行った場合像ブレ量１００３ａの像ブレが補正できずにブレ残る。明らかに、像ブレ量１００１ａよりも像ブレ量１００２ａ、１００３ａの方が小さく、防振しない場合よりも防振した場合のほうが像ブレ量は低減される。これが防振の効果である。さらには、像ブレ量１００２ａよりも像ブレ量１００３ａの方が小さく、相対的に性能が高い第１の光学防振手段を利用した方が、像ブレ残り量が低減される。これが防振性能の差である。

図６（ｂ）を用いて、防振装置の防振範囲の影響と駆動比率について説明する。図６（ｂ）において相対的に防振性能が高い第１の光学防振手段の防振範囲１００５は、第２の光学防振手段の防振範囲１００６よりも狭いものとする。また、第１の光学防振手段の動作範囲と第２の光学防振手段の動作範囲を合算した範囲を防振範囲１００７で示している。折れ線１０１０ａ、１０１０ｂは第１の光学防振手段のみを利用した場合の、振れ量と像ブレ量との関係を示している。折れ線１０２０ａ、１０２０ｂは、第２の光学防振手段のみを利用した場合の振れ量と像ブレ量の関係を示している。破線１０１０ｃ、１０２０ｃは、それぞれ、防振範囲を考慮しない場合の第１の光学防振手段のみを利用した場合の振れ量と像ブレ量との関係と、第２の光学防振手段のみを利用した場合の振れ量と像ブレ量との関係を示している。破線１０１０ｃは、図６（ａ）の直線１００３に、破線１０２０ｃは直線１００２と傾きが同じである。この破線１０１０ｃ、１０２０ｃの状態は、実際には防振範囲が足りないために実現できない。

点１０１１，１０２１はそれぞれ第１の光学防振手段、第２の光学防振手段の防振範囲を使い切った点を示している。直線１０３１は点１０１１から直線１０２０ａと同じ傾きで引かれた直線を、点１０３２は直線１０３１と１００７の範囲の交点を、直線１０３０は原点と１０３２を結ぶ直線である。点１０３３は直線１０３２と直線１０１０ｂの交点である。

図６（ａ）の説明では光学防振手段の防振範囲を無視して説明をした。しかしながら、実際には、図６（ｂ）に示すように防振範囲は有限である。例えば、第１の光学防振手段の防振範囲１００５よりも大きな振れが作用した場合は、第１の光学防振手段だけでは防振を行うことが出来ない。そのため、点１０１１で直線１０１０ａ線が折れ、これよりも大きな振れにおける直線１０１０ｂの傾きは防振をしない場合の直線１００１の傾きと同じである。その結果、第１の光学防振手段のみを利用した場合の像ブレ量は折れ線１０１０ａ、１０１０ｂで示したようになる。

同様に、第２の光学防振手段のみを利用した場合も点１０２１で直線１０２０ａが折れ、これよりも大きな振れにおける直線１０２０ｂと直線１００１の傾きは同じである。その結果、第２の光学防振手段のみを利用した場合の像ブレ量は折れ線１０２０ａ、１０２０ｂで示したようになる。すでに説明したが、防振範囲外であるために、破線１０１０ｃ，１０２０ｃは実現することが出来ない。

図６（ｂ）の例では、第１の光学防振手段の防振範囲１００５と第２の光学防振手段の防振範囲１００６は０．３３：０．６７（＝１：２）の比率である。これは、第１の分割比率に相当する。この比率で第１と第２の光学防振手段を動作させた場合の振れ量と像ブレ量との関係を示すのが直線１０３０である。

防振範囲を無視した時に防振性能を最大化出来る比率である第２の分割比率は、第１の光学防振手段を択一的に使用する場合であり、比率が１：０である。この場合の振れ量と像ブレ量との関係は折れ線１０１０ａ，１０１０ｂで示されている。

図６（ｂ）において、撮像装置に振れ量１００５（＝第１の光学防振手段の動作範囲）が作用した場合を考える。この時、第１の光学防振手段を択一的に使用する第２の分割比率での像ブレ量１０５１は、第２の光学防振手段を択一的に使用した場合の像ブレ量１０５２よりも小さい。さらに、第１の光学防振手段を択一的に使用した場合の像ブレ量１０５１は、防振範囲を最大化させる第１の分割比率での像ブレ量１０５３よりも小さい。このように、振れ量１００５が作用した場合は第２の分割比率で動作させることが適切である（防振性能を最大化できる）ことが分かる。

次に、図６（ｂ）において、撮像装置に振れ量１００７（＝第一の光学防振手段の動作範囲＋第二の光学防振手段の動作範囲）が作用した場合を考える。この時、第１の光学防振手段を択一的に使用する第２の分割比率での像ブレ量１０４１よりも、第２の光学防振手段を択一的に使用した場合の像ブレ量１０４２の方が小さい。さらに、第２の光学防振手段を択一的に使用した場合の像ブレ量１０４２よりも、防振範囲を最大化させる第１の分割比率での像ブレ量１０４３の方が小さい。このように、振れ量１００７が作用した場合は第１の分割比率で動作させることが適切である（防振性能を最大化できる）ことが分かる。

図６（ｂ）で説明したように、動作範囲に限りがある場合は、撮像装置に作用する振れの大きさに応じて、適切な分割比率を与えることが適切であることが分かる。また、相対的に性能が低い第２の光学防振手段のみを択一的に使用する折れ線１０２０ａ、１０２０ｂは常に第１の分割比率を示す直線１０３２よりも像ブレ量が大きく、動作の割り当てとして適切ではないことが分かる。そこで、図の煩雑さを避けるためにも、図６（ｃ）の説明では、この選択肢は省略して図示する。

特許文献２に示された方法を、図６（ｂ）を用いて説明する。特許文献２には、複数のブレ補正手段がある場合に、主として性能が良いブレ補正手段を動作させ、ストローク端に近づいた場合に他方を動かすことが開示されている。この動作が適切に実現されると、振れ量と像ブレ量との関係は、原点→点１０１１→（直線１０３１に沿って）→点１０３２になる。これにより像ブレ量を極小化することが出来る。一方で、この方法を用いると、点１０１１付近で非線形な処理が必要となる。この境界を跨ぐように振れが複雑に作用した場合には、通信の遅れや動き出し、急停止等の非線形処理および補正部の応答によって適切に動作できない場合がある。また、常時防振範囲の端に近づくことを監視し、処理の切り替えを高速に行う必要がある。この処理は、リソースを多く必要とし、一般的な組み込み機器では簡単ではない。そこで、本実施形態では、撮影条件に応じて最終分割比率を変更することにより、特許文献２に示された方法よりも簡易に、且つ、第１と第２の分割比率のみを使う形態よりも像ブレ残り量を軽減できる方法を提案する。

図６（ｃ）は第３の分割比率が適当である場合を示す例である。直線１１１０は第３の分割比率で第１と第２の光学防振手段を動作させた場合の振れ量と像ブレ量との関係を示している。

図６（ｃ）の例では第３の分割比率を、第１の光学防振手段と第２の光学防振手段＝１：１として示した。この場合、直線１１１０の傾きは、図６（ｂ）で説明をした直線１０１０ａの傾きと直線１０２０ａの傾きの間の値になる。また、第１の分割比率の比率は１：２だったので、直線１０３０よりも小さい傾きの直線になる。正確な傾きは像ブレ量と分割比率から計算すればよい。例えば、１：１であれば、傾き１／２と傾き１／８をから１／２ｘ１／２＋１／８ｘ１／２＝５／１６である。１：２の場合は１／２ｘ２／３＋１／８ｘ１／３＝３／８＝６／１６である。

振れ１１００が作用した場合、第２の分割比率で動作させた場合の像ブレ量１１０１と、第１の分仮比率で動作させた場合の像ブレ量１１０３よりも、第３の分割比率で動作させた場合の像ブレ量１１０４が小さい。すなわち、第３の分割比率で動作させた場合、第１の分割比率、第２の分割比率で動作させるよりも防振性能が高い。これが第３の分割比率を用いる効果である。複数の防振手段がある場合に、簡易な方法によって適切に像ブレ補正を行い、高い性能を得ることが可能となる。

図２に戻り、駆動量変換部２０７は、第１の補正量分割部９２１から出力された補正量（像面における補正量、補正角度）を、レンズ式像ブレ補正ユニット１０５で適切に補像ブレ補正を行うための移動量に変換して、駆動目標位置として出力する。位置センサ２１２は、レンズ式像ブレ補正ユニット１０５の位置情報を検出する。減算器２０８は、駆動目標位置からレンズ式像ブレ補正ユニット１０５の位置情報を減算することにより、偏差データを求める。偏差データは、制御フィルタ２０９に入力され、利得増幅及び位相補償等の種々の信号処理が施され、ＯＩＳ駆動部２１０に供給される。ＯＩＳ駆動部２１０は、制御フィルタ２０９の出力に従ってレンズ式像ブレ補正ユニット１０５を駆動する。これにより、補正光学系が光軸と垂直な方向に移動する。そして、移動したレンズ式像ブレ補正ユニット１０５の位置情報は再び位置センサ２１２で検出されて次の偏差データが算出される。即ち、フィードバックループが形成されており、レンズ式像ブレ補正ユニット１０５は、駆動目標位置と位置情報の差分が小さくなるように制御される。これにより、駆動目標位置に追従するように補正光学系を駆動することができる。

駆動量変換部２１３は、第２の補正量分割部９２２から出力された第２の補正量を、撮像面像ブレ補正ユニット１１７で適切に像ブレ補正を行うための移動量に変換して、駆動目標位置として出力する。位置センサ２１８は、撮像面像ブレ補正ユニット１１７の位置情報を検出する。減算器２１４は、駆動目標位置から撮像面像ブレ補正ユニット１１７の位置情報を減算することにより、偏差データを求める。偏差データは、制御フィルタ２１５に入力され、利得増幅及び位相補償等の種々の信号処理が施され、ＩＩＳ駆動部２１６に供給される。ＩＩＳ駆動部２１６は、制御フィルタ２１５の出力に従って撮像面像ブレ補正ユニット１１７を駆動する。これにより、撮像面が光軸と垂直な方向に移動する。

このように、レンズ式像ブレ補正ユニット１０５と撮像面像ブレ補正ユニット１１７は、装置全体の振れに対応する像ブレを分担して補正するように協調して動作をする。このような協調動作により、像ブレ補正の補正可能範囲を拡大することが可能である。一方の補正部のみを択一的に使用する場合も、１：０の分割比率として広義に協調と呼ぶことにする。

以上説明したように、第１の実施形態によれば、撮像装置が複数の防振手段を備える場合に、撮影条件に応じて決定した分割比率で協調像ブレ補正を行うことができる。

これにより、全体として高い防振性能を得ることが可能な像ブレ制御装置を提供することが可能となる。

また、防振範囲を考慮した分割比率と防振性能を考慮した分割比率との間の分割比率（第３の分割比率）を用いて協調して像ブレ補正を行うことができる。これにより、全体として高い防振性能を得ることが可能な像ブレ制御装置を提供することが可能となる。

なお、本実施形態では、補正分割設定部９１３はカメラ本体１００ｂにある場合について説明したが、交換レンズ１００ａに設けても良い。また、本実施形態では、最終分割比率を取得する補正分割設定部９１３が、レンズ記憶手段９１１とカメラ記憶手段９１２から取得した情報に基づいて第１の分割比率を取得する手段と第２の分割比率を取得する手段としても機能する形態について説明をした。しかしながら、これらは別のブロックとして構成してもよい。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態において、撮像装置１００の基本的な構成は第１の実施形態と同様である（図１参照）。以下、主に第１の実施形態と異なる点について説明する。

第１の実施形態では、交換レンズ１００ａは交換レンズ内の角速度センサ２０１を用いて、カメラ本体１００ｂはカメラ本体内の角速度センサ９０１を用いて、それぞれ撮像装置全体の像ブレ補正量を取得する構成について説明をした。更に第１の実施形態では、取得した全体の像ブレ補正量を第１の補正量分割部９２１および第２の補正量分割部９２２で分割することでレンズ式像ブレ補正ユニット１０５及び撮像面像ブレ補正ユニット１１７を協調させて像ブレ補正を行う構成について説明した。

一方、第２の実施形態では、カメラ本体１００ｂに備えられた角速度センサ９０１を用いて、各々の像ブレ補正ユニットを駆動するための補正量（を取得する構成について説明する。カメラ本体１００ｂは、第１の補正量を交換レンズ１００ａへ送信することで、レンズ式像ブレ補正ユニット１０５による像ブレ補正を制御する。また、カメラ本体１００ｂは、カメラ本体１００ｂにおいて算出した第２の像ブレ補正量を用いて撮像面像ブレ補正ユニットを制御する。この時、第１のブレ補正量と第２のブレ補正量を加算すると全体で１となる（つまり、像ブレ補正量算出部９０３の出力と等しくなる）ようにする。

図７は、第２の実施形態に係る像ブレ補正制御について説明するブロック図である。図２と比較すると、第１の補正量分割部９２１を備えず、補正量分割部２０００が設けられている点が異なる。また、交換レンズ１００ａは、角速度センサ２０１、Ａ／Ｄ変換器２０２、像ブレ補正量算出部２０３は備えているが、像ブレ補正動作の制御には用いないため、他のブロックと接続されていない点も異なる。

図７において、補正量分割部２０００はカメラシステム制御部１２６により実装される。また、補正分割設定部９１３および補正量分割部２０００が本実施例の分割制御手段となる。また、図７において、駆動量変換部２０７は補正量分割部２０００から、カメラ通信制御部１２７、レンズ通信制御部１１２を介して駆動量（第１の補正量）を受け取り、レンズ式像ブレ補正ユニット１０５を動作させる。

図８は、分割制御手段を構成する補正分割設定部９１３、補正量分割部２０００の構成例を示すブロック図である。補正量分割部２００は、第１の実施形態における第１の補正量分割部９２１と第２の補正量分割部９２２との機能を有し、撮像装置全体の像ブレ補正量を第１の補正量と第２の補正量とに分割する。図８（ａ）はゲインを用いて分割する例であり、図８（ｂ）、（ｃ）はフィルタを用いて分割する例である。

図８（ａ）において、乗算器２００１は、像ブレ補正量算出部９０３で算出された像ブレ補正量に補正分割設定部９１３で決定された第１の倍率Ｋ１を乗じて第１の補正量を出力する。ここで、第１の倍率Ｋ１は、第１の実施形態と同様、（式１）を満たす倍率である。乗算器２００１で第１の倍率Ｋ１を乗じられた像ブレ補正量は、レンズ式像ブレ補正ユニット１０５で像ブレ補正を行う第１の補正量となる。減算器２００２は、像ブレ補正量算出部９０３で算出された撮像装置全体の補正量から、乗算器２００１で算出された量（第１の補正量）を減算することにより、第２の補正量を算出する。第１の補正量と第２の補正量を加算すると装置全体の像ブレ補正の補正量となるように分割される。尚、第１の実施形態と同様に、第１の倍率Ｋ１と第２の倍率Ｋ２（Ｋ２＝１－Ｋ１）を用いて第１の補正量と第２の補正量とを取得してもよい。

図８（ａ）では像ブレ補正量を所定の比率で分割する例を示したが、周波数帯域で分割するようにしてもよい。図８（ｂ）、（ｃ）は、像ブレ補正量を周波数帯域で分割する場合の補正量分割部２０００の構成例を示している。

図８（ｂ）で、ＨＰＦ２００３は、高周波帯域のみを通過させる。ＨＰＦ２００３は、像ブレ補正量算出部９０３で算出された像ブレ補正量の高周波帯域のみを通過させ、第１の補正量として取得する。減算器２００４は、撮像装置全体の補正量からＨＰＦ２００３で取得された第１の補正量（高周波成分）を減算することにより、第２の補正量（低周波成分）を抽出する。第１の実施形態と同様、レンズ式像ブレ補正ユニット１０５と撮像面像ブレ補正ユニット１１７のうち、防振性能が良い方に対して低周波成分に割り付ければよい。図８（ｃ）はフィルタがＬＰＦ２００５になったのみで同様の構成となっており、撮像装置全体の補正量からＬＰＦ２００５で取得された第１の補正量（低周波成分）を減算することにより、第２の補正量（高周波成分）を抽出する。

このような構成とすることで、第１の実施形態と同様に、最終分割比率に基づいて全体の補正量を第１の補正量と第２の補正量とに分割することができる。よって、最終分割比率に基づいてレンズ式像ブレ補正ユニット１０５と撮像面像ブレ補正ユニット１１７との像ブレ補正を制御することが出来る。

最終分割比率の取得方法は第１の実施形態と同様である。すなわち、カメラの撮影条件に応じて防振範囲を最大化する分第１の分割比率と、防振性能を最大化する第２の分割比率と、第１と第２の分割比率の間の第３の分割比率とを撮影条件に応じて選択する。第１の実施形態と同様に、像ブレ量が小さいことが予測され、防振性能を最大化したい場合は、第２の分割比率を最終分割比率とし、防振性能が高い方を択一的に動作させるようにすればよい。尚、防振性能が同じとみなせる場合は１：１で動作させればよい。また、像ブレ量が大きいこと予測され、防振範囲を最大化したい場合は、第１の分割比率を最終分割比率とする。撮像装置１００に作用すると予想される振れの大きさに応じて、第１の分割比率と第２の分割比率の間の第３の分割比率を最終分割比率に設定すればよい。その結果、撮像装置が複数の防振手段を備える場合に、簡易な方法によって適切に像ブレ補正を行い、全体として高い防振性能を得ることが可能となる。

本実施形態では、補正分割設定部９１３および補正量分割部２０００をカメラ本体１００ｂに備えたが、交換レンズ１００ａに備えるようにしても良い。

また、本実施形態（図７）の構成では、角速度センサ２０１、９０１はカメラ本体１００ｂおよび交換レンズ１００ａの双方に備えられているが、角速度センサ９０１のみを用いて制御系を構成した。他方の角速度センサ２０１を用いても良い。

さらに望ましくは、角速度センサ２０１、９０１のいずれを用いるかを、レンズ記憶手段９１１、カメラ記憶手段９１２の情報によって切り替えても良い。すなわち、第１の実施形態で説明したように、像ブレ補正量算出部２０３、９０３の中にはＨＰＦ７０１を備えており（図３参照）、このフィルタの特性は角速度センサ２０１，９０１の性能によって決まっている。そこで、ＨＰＦの遮断周波数など、角速度センサ２０１，９０１の性能に関する情報をレンズ記憶手段９１１、カメラ記憶手段９１２に記憶しておく。この構成であれば、ＨＰＦ７０１の遮断周波数が低い方が角速度センサの性能が高いとみなせるので、性能が高い方の角速度センサの情報を補正量分割部２０００に入力されるように構成すればよい。

［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態について説明する。本実施形態において、撮像装置１００の基本的な構成は第１の実施形態と同様である（図１、２参照）。以下、主に第１の実施形態と異なる点について説明する。

第１の実施形態では、レンズ記憶手段９１１とカメラ記憶手段９１２とから、それぞれの像ブレ補正手段の防振範囲を取得し、防振範囲を最大化する第１の分割比率を取得した。本実施形態では、第１の分割比率をあらかじめ定め、交換レンズ１００ａとカメラ本体１００ｂのうち、補正分割設定部９１３を備える方の記憶手段に記憶させておく点が第１の実施形態と異なる。撮像装置１００は交換レンズ１００ａ、カメラ本体１００ｂを組み合わせて使用する撮像システムである。このようなシステムにおいては、様々なレンズ、カメラの組み合わせが考えられる。しかしながら、交換レンズによって、またはカメラ本体によって、防振範囲の差が小さいことが想定されるシステムも考えられる。この場合、それぞれの記憶手段から防振範囲を取得して、厳密に第１の分割比率を取得する代わりに、想定される凡その防振範囲に基づいて第１の分割比率を決定しておけば、第１の実施形態よりも簡易に最終分割比率を決定することができる。例えば、交換レンズ１００ａ、カメラ本体１００ｂの動作範囲は略同等あるとみなすことができるシステムの場合、第１の分割比率をあらかじめ１：１として決定しておくことができる。

本実施形態では、第１の記憶手段と第２の記憶手段から防振性能に関する情報を取得するが、すでに第１の分割比率は決定されているので、防振範囲に関する情報は取得しない。補正分割設定部９１３は、第１の分割比率よりも相対的に防振性能が高い第１の光学防振手段の比率を高めた第４の分割比率を最終分割比率として設定する。このようにすることで、第１の実施形態で示した第３の分割比率で動作させた場合と、同様の効果を得ることが出来る。すなわち、露光中に生じると思われる像ブレ量に応じた防振範囲を確保できると共に、防振性能も活かした制御が実現される。

また、交換レンズ１００ａが対応できる像ブレは、焦点距離によらず同程度確保されることが多いが、カメラ本体１００ｂが対応できる像ブレは、焦点距離が長くなると相対的に減少することが一般的である。これは、像ブレ量Δｘは、焦点距離をｆ振れ量をΔθとしたときに以下のようになるためである。

Δｘ＝ｆ ｔａｎ Δθ （式３）
（式３）から分かるように、焦点距離が長くなると、撮像面で生じる像ブレは大きくなる。一方で、カメラ本体１００ｂが備える撮像面像ブレ補正ユニット１１７の動作範囲は不変であるため、対応できる振れの範囲（Δθ）が小さな値となる。

そこで、これらの関係をテーブルなどに記憶しておいて参照して利用しても良い。例えば、焦点距離５０ｍｍでは、交換レンズ１００ａとカメラ本体１００ｂの第１の分割比率を１：２（カメラ本体の方が多い）、焦点距離１００ｍｍでは、交換レンズ１００ａとカメラ本体１００ｂの第１の分割比率を１：１（カメラ本体とレンズを同じ比率）とする。更に、焦点距離２００ｍｍでは、交換レンズ１００ａとカメラ本体１００ｂの第１の分割比率を２：１（交換レンズの方が多い）とする。このように、焦点距離によって第１の分割比率を決定しておき、補正分割設定部９１３が撮影光学系の焦点距離に合わせて定められた第１の分割比率を記憶手段から取得してもよい。

本実施形態では、防振性能を参照して性能が高い方の比率を高めた第４の比率を取得し、これを最終分割比率として設定する。上の例で、カメラ本体１００ｂの方が性能が高く焦点距離が１００ｍｍの場合は１：１よりもカメラ本体１００ｂの比率を高め、例えば１：２などとすればよい。どの程度の比率を変更するかは、第１の実施形態と同様に、撮影条件を斟酌して決定すればよい。

以上説明したように、第３の実施形態によれば、撮像装置が複数の防振手段を備える場合に、簡単な構成で適切に協調像ブレ補正を行い、全体として高い防振性能を得ることが可能な装置を提供することが可能となる。

［その他の実施形態］
上述した各実施形態では、角速度センサを用いて振れ検出を行う構成について説明したが、他の構成により振れ検出を行ってもよい。例えば、加速度センサを用いて加速度から振れ量を算出したり、画像データから動き情報を検出して装置の振れ量を算出したりする構成を採用可能である。

また、上述した各実施形態では、交換レンズ１００ａが備える像ブレ補正ユニットは、レンズ式像ブレ補正ユニットとしたが、プリズムなど、レンズ以外の光学素子を用いた光学式像ブレ補正ユニットを用いることもできる。

また、上述の第１、第２の実施形態では、第１の分割比率、第２の分割比率の夫々を最終分割比率として設定する撮影条件が存在する形態について説明をした。しかしながら、設定可能な焦点距離や防振範囲の大きさによっては、常に第３の分割比率が設定されるような形態でもよい。

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 撮像装置
１００ａ 交換レンズ
１００ｂ カメラ本体
１０５ レンズ式像ブレ補正ユニット
１１０ レンズ振れ検出部
１１１ レンズシステム制御部
１１２ レンズ通信制御部
１１７ 撮像面像ブレ補正ユニット
１２６ カメラシステム制御部

Claims (15)

1. 第１の像ブレ補正手段と、
   前記第１の像ブレ補正手段よりも、像ブレ補正性能が低い第２の像ブレ補正手段と、による像ブレ補正を制御する像ブレ制御装置であって、
   第１の分割比率を取得する第１の取得手段と、
   前記第１の分割比率に基づいて、最終分割比率を決定する分割比率決定手段と、
   前記分割比率決定手段により決定された前記最終分割比率に基づいて、前記第１の像ブレ補正手段と前記第２の像ブレ補正手段とを制御する制御手段と、を備え、
   前記分割比率決定手段は、
   前記第１の比率よりも前記第１の像ブレ補正手段の比率を高めた分割比率を、前記最終分割比率として決定することが可能であることを特徴とする像ブレ補正制御装置。
2. 前記第１の分割比率は撮影光学系の焦点距離によって異なることを特徴とする請求項１記載の像ブレ補正制御装置。
3. 前記制御手段は、
   前記第１の像ブレ補正手段と前記第２の像ブレ補正手段との、像面における像ブレ補正量の比率が、前記最終分割比率となるように、前記第１の像ブレ補正手段と前記第２の像ブレ補正手段とを制御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制御装置。
4. 前記第１の取得手段は、
   前記第１の像ブレ補正手段の可動範囲に関する情報と前記第２の像ブレ補正手段の可動範囲に関する情報とを取得し、
   前記第１の像ブレ補正手段の可動範囲に関する情報と前記第２の像ブレ補正手段の可動範囲に関する情報とに基づいて前記第１の分割比率を決定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の像ブレ補正制御装置。
5. 前記第１の分割比率は、予め定められ、記憶手段に記憶されており、
   前記第１の取得手段は、前記記憶手段から前記第１の分割比率を読み出すことで前記第１の分割比率を取得することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の像ブレ補正制御装置。
6. 前記第１の像ブレ補正手段と前記第２の像ブレ補正手段との像ブレ補正性能に基づいて第２の分割比率を決定して取得する第２の取得手段を備え、
   前記分割比率決定手段は、前記第１の分割比率と前記第２の分割比率とに基づいて前記最終分割比率を決定す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制御装置。
7. 前記第１の分割比率は、前記第１の像ブレ補正手段および前記第２の像ブレ補正手段を利用して像ブレ補正可能範囲を最大化する分割比率であり、
   前記第２の分割比率は、前記像ブレ補正性能を最大化する分割比率であり、
   前記最終分割比率は、前記第１の分割比率と前記第２の分割比率との間の比率であることを特徴とする請求項６に記載の像ブレ補正制御装置。
8. 前記第１の像ブレ補正手段と前記第２の像ブレ補正手段とのいずれかを備える撮像装置に設定されている撮影条件を取得する撮影条件取得手段を備え、
   前記分割比率決定手段は、前記撮影条件取得手段により取得された前記撮影条件に基づいて前記最終分割比率を決定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の像ブレ補正制御装置。
9. 前記撮影条件とは、露光時間、撮影光学系の焦点距離、撮影光学系の結像倍率、当該撮影よりも前の時間にカメラに作用したカメラのブレ状態の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項８に記載の像ブレ補正制御装置。
10. 前記分割比率決定手段は、前記撮影条件により、前記第１の分割比率を最終分割比率とする場合があることを特徴とする請求項８または９に記載の像ブレ補正制御装置。
11. 前記最終分割比率はゲインを示すことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の像ブレ補正制御装置。
12. 前記最終分割比率は、遮断周波数を示すことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の像ブレ補正制御装置。
13. 撮像装置に対して取り付け可能な交換レンズであって、
    請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の像ブレ補正制御装置と、
    撮影光学系とを備え、
    前記撮影光学系が、前記第１の像ブレ補正手段と前記第２の像ブレ補正手段とのいずれかとして機能する像ブレ補正手段を備えることを特徴とする交換レンズ。
14. 交換レンズが装着可能な撮像装置であって、
    請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の像ブレ補正制御装置と、
    前記交換レンズからの光を撮像する撮像素子と、
    前記撮像素子を移動させるアクチュエータとを備え、
    前記撮像素子と前記アクチュエータとを含む撮像面像ブレ補正手段が、前記第１の像ブレ補正手段と前記第２の像ブレ補正手段のいずれかとして機能することを特徴とする撮像装置。
15. 第１の像ブレ補正手段と、
    前記第１の像ブレ補正手段よりも、像ブレ補正性能が低い第２の像ブレ補正手段と、による像ブレ補正の制御方法であって、
    第１の分割比率を取得する工程と、
    前記第１の分割比率に基づいて、最終分割比率を決定する工程と、
    前記最終分割比率に基づいて、前記第１の像ブレ補正手段と前記第２の像ブレ補正手段とを制御する工程と、を有し
    前記最終分割比率を決定する工程において、
    前記第１の比率よりも前記第１の像ブレ補正手段の比率を高めた分割比率を、前記最終分割比率として決定することが可能であることを特徴とする像ブレ補正の制御方法。

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