JP2023071092A - 制御装置、撮像装置、レンズ装置、制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複数のブレ補正部を用いて、高品位かつ高性能なブレ補正を行うことが可能な制御装置を提供する。【解決手段】第１のブレ補正部（１１３）と第２のブレ補正部（１０４）とを用いてブレ補正を行う制御装置（１０２）であって、第１のブレ補正部の現在位置から可動端の位置までの最短距離を算出する算出手段（１０２ａ）と、第１のブレ補正部と第２のブレ補正部のそれぞれの補正比率を決定する決定手段（１０２ｂ）とを有し、決定手段は、最短距離が短くなくなるにつれて第２のブレ補正部の補正比率を大きくする。【選択図】図５

Description

本発明は、制御装置、撮像装置、レンズ装置、制御方法、およびプログラムに関する。

従来、電子式に像ブレを補正する電子式ブレ補正方式（ＥＩＳ）、および、光学的に像ブレを補正する光学式手振れ補正方式が知られている。光学的手振れ補正方式としては、撮像光学系の一部を構成する補正レンズを光軸と交差する方向に移動させるレンズシフト式ブレ補正方式（ＯＩＳ）、および、撮像素子を光軸と交差する方向に移動させる撮像素子シフト式ブレ補正方式（ＩＩＳ）がある。

特許文献１には、ブレ補正ＯＩＳにおける補正レンズの補正量が可動範囲の限界に達したときに、撮像素子を用いたブレ補正ＩＩＳを開始する方法が開示されている。特許文献２には、ブレ補正ＯＩＳにおける補正レンズの補正量が大きいほど、ブレ補正ＯＩＳの補正比率を小さくし、ブレ補正ＩＩＳの補正比率を大きくして防振制御を行う撮像装置が開示されている。

特開平１１－１０１９９８号公報 特許第５１９７１２６号公報

特許文献１に開示された方法では、ブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳの補正比率を不連続に変化させるため、補正レンズや撮像素子が指令値を超えて行き過ぎてしまうオーバーシュートや、指令値に対して防振部材の追従遅れが発生し、ブレ補正の性能が低下する。またその際、振動や音が発生し、ブレ補正の品位が低下するともに、撮影動画に音が記録されてしまう。特許文献２に開示された撮像装置では、ブレ補正ＯＩＳにおいて補正レンズが可動端に当たったときには撮像素子を用いたブレ補正ＩＩＳの補正比率が１００％になっていないため、高性能なブレ補正を行うことができない。

そこで本発明は、複数のブレ補正部を用いて、高品位かつ高性能なブレ補正を行うことが可能な制御装置、撮像装置、レンズ装置、制御方法、およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明の一側面としての制御装置は、第１のブレ補正部と第２のブレ補正部とを用いてブレ補正を行う制御装置であって、前記第１のブレ補正部の現在位置から可動端の位置までの最短距離を算出する算出手段と、前記第１のブレ補正部と前記第２のブレ補正部のそれぞれの補正比率を決定する決定手段とを有し、前記決定手段は、前記最短距離が短くなくなるにつれて前記第２のブレ補正部の前記補正比率を大きくする。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

本発明によれば、複数のブレ補正部を用いて、高品位かつ高性能なブレ補正を行うことが可能な制御装置、撮像装置、レンズ装置、制御方法、およびプログラムを提供することができる。

実施例１における撮像システムのブロック図である。 実施例１におけるブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳの補正指令値の時間変化の説明図である。 実施例１における補正レンズの可動端までの最短距離の説明図である。 実施例１におけるブレ補正ＯＩＳの可動端までの最短距離と補正比率との関係を示す図である。 実施例１におけるブレ補正処理のフローチャートである。 実施例２におけるブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳの補正指令値の時間変化の説明図である。 実施例２における撮像素子の可動端までの最短距離の説明図である。 実施例２におけるブレ補正ＩＩＳの可動端までの最短距離と補正比率との関係を示す図である。 実施例２におけるブレ補正処理のフローチャートである。 実施例３におけるブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳとブレ補正ＥＩＳの補正指令値の時間変化の説明図である。 実施例３における補正レンズと撮像素子の可動端までの最短距離と補正比率との関係を示す図である。 実施例３におけるブレ補正処理のフローチャートである。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、図１を参照して、本発明の実施例１における撮像システム１０について説明する。図１は、撮像システム１０のブロック図である。撮像システム１０は、カメラ本体（撮像装置）１００と交換レンズ（レンズ装置）１０１とを備えて構成される。カメラ本体１００と交換レンズ１０１は、着脱可能であり、互いに通信可能に接続される。ただし本実施例は、これに限定されるものではなく、カメラ本体とレンズ装置とが一体的に構成された撮像装置にも適用可能である。

カメラ本体１００は、カメラＭＰＵ１０２、操作部１０３、撮像素子１０４、カメラ側接点端子１０５、ジャイロセンサ１０６、撮像素子アクチュエータ１０７、位置センサ１０８、および背面ディスプレイ１２０を有する。カメラＭＰＵ（制御装置）１０２は、カメラ本体１００および交換レンズ１０１の制御全体を司るコンピュータであり、後述する操作部１０３からの入力に応じてＡＥ、ＡＦ、および撮像等の様々な動作を制御する。カメラＭＰＵ１０２は、カメラ側接点端子１０５および交換レンズ１０１に設けられたレンズ側接点端子１１１を通じて、コンピュータとしてのレンズＭＰＵ（制御装置）１０９との間で各種命令や情報を通信する。カメラ側接点端子１０５およびレンズ側接点端子１１１には、カメラ本体１００から交換レンズ１０１に対して電源を供給するための電源端子も含まれている。

操作部１０３は、各種撮像モードの設定を行うモードダイヤルや、撮像準備動作や撮像動作の開始を指示するためのレリーズボタン等を含む。レリーズボタンの半押し操作によって第１スイッチＳＷ１がオンになり、全押し操作により第２スイッチＳＷ２がオンになる。第１スイッチＳＷ１のオンに応じて撮像準備動作としてのＡＥおよびＡＦが行われ、第２スイッチＳＷ２のオンに応じて撮像（露光）動作の開始が指示され、この指示から所定時間後に撮像動作が開始される。第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２のオフ／オンは、通信によりカメラＭＰＵ１０２からレンズＭＰＵ１０９に通知される。

撮像素子１０４は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の光電変換素子により構成され、交換レンズ１０１の撮像光学系により形成される被写体像（光学像）を光電変換して撮像信号（画像データ）を生成する。カメラＭＰＵ１０２は、撮像素子１０４からの撮像信号を用いて、静止画や動画（映像信号）を生成する。

ジャイロセンサ（カメラ側ジャイロセンサ）１０６は、手振れ等によるカメラ本体１００の角度振れ（カメラ振れ）を検出して角速度信号としてのカメラ振れ検出信号を出力する振れセンサである。カメラＭＰＵ１０２は、カメラ振れ検出信号と、交換レンズ１０１から受信された後述のＩＩＳ補正比率とに基づいて、撮像素子アクチュエータ１０７を駆動して、撮像素子１０４を撮像光学系の光軸と直交する方向に移動させる。これにより、カメラ振れによる像ブレを低減（補正）する。この際、カメラＭＰＵ１０２は、位置センサ（撮像素子位置センサ）１０８により検出される撮像素子１０４の位置（移動中心である光軸上の位置からの移動量）が目標位置に近づくように撮像素子アクチュエータ１０７のフィードバック制御を行う。これにより、撮像素子１０４の移動によるブレ補正ＩＩＳを行う。本実施例において、撮像素子１０４は、第２のブレ補正部に相当する。なお、ブレ補正ＩＩＳは、上下方向（ピッチ方向）のカメラ振れおよび左右方向（ヨー方向）のカメラ振れに対して行われる。

背面ディスプレイ（表示部）１２０は、カメラＭＰＵ１０２が撮像素子１０４からの撮像信号を用いて生成した映像信号に対応する動画像を表示する。撮像前においては、ユーザは表示される映像をファインダ映像（ライブビュー映像）として観察することができる。また、撮像後には、背面ディスプレイ１２０に撮像により生成された記録用の静止画または動画を表示することができる。なお本実施例において、「撮像」とは、記録用撮像を意味する。

交換レンズ１０１は、レンズＭＰＵ１０９、ジャイロセンサ１１０、レンズ側接点端子１１１、撮像光学系の一部を構成する補正レンズ１１３、および位置センサ１１４を有する。ジャイロセンサ（レンズ側ジャイロセンサ）１１０は、交換レンズ１０１の角度振れ（レンズ振れ）を検出して角速度信号としてのレンズ振れ検出信号を出力する振れセンサである。

レンズＭＰＵ１０９は、レンズ振れ検出信号と後述するＯＩＳ補正比率とに基づいてレンズアクチュエータ１１２を駆動して、撮像光学系の一部を構成する補正レンズ（光学素子）１１３を撮像光学系の光軸に直交する方向に移動させる。これにより、レンズ振れによる像ブレを低減（補正）する。この際、レンズＭＰＵ１０９は、位置センサ（レンズ位置センサ）１１４により検出される補正レンズ１１３の位置（移動中心である光軸上の位置からの移動量）が目標位置に近づくようにレンズアクチュエータ１１２のフィードバック制御を行う。これにより、補正レンズ１１３の移動によるブレ補正ＯＩＳを行う。本実施例において、補正レンズ１１３は、第１のブレ補正部に相当する。

ブレ補正ＯＩＳも、ブレ補正ＩＩＳと同様に、ピッチ方向のレンズ振れ、およびヨー方向のレンズ振れに対して行われる。また、補正レンズ１１３は、光軸と直交する方向（光軸と交差する方向）に移動すればよく、光軸に直交する平面内で平行移動してもよいし、光軸上の点を中心に回動するように移動してもよい。

本実施例において、カメラＭＰＵ１０２は、算出手段１０２ａおよび決定手段１０２ｂを有し、補正レンズ（第１のブレ補正部）１１３と撮像素子（第２のブレ補正部）１０４とを用いてブレ補正を行う。算出手段１０２ａは、補正レンズ１１３の現在位置から可動端の位置までの最短距離を算出する。決定手段１０２ｂは、最短距離が短くなくなるにつれて撮像素子１０４の補正比率を大きくするように、補正レンズ１１３と撮像素子１０４のそれぞれの補正比率（ＯＩＳ補正比率およびＩＩＳ補正比率）を決定する。

次に、図２（ａ）、（ｂ）を参照して、ブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳの補正指令値の時間変化について説明する。図２（ａ）は比較例としてのブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳの補正指令値の時間変化の説明図、図２（ｂ）は本実施例におけるブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳの補正指令値の時間変化の説明図である。

図２（ａ）は、補正レンズ１１３を用いたブレ補正ＯＩＳを優先的に行い、補正レンズ１１３が可動端に到達して補正できないブレ（補正残り）のみをブレ補正ＩＩＳで補正する場合におけるブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳのそれぞれの補正指令値を示している。この制御方法におけるブレ補正ＩＩＳを駆動開始・停止するタイミングで、ブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳの補正指令値を急停止・急駆動させる制御を行っている。補正指令値を突然止めた場合、補正レンズ１１３などの防振部材の位置が実際には止まることができず、補正指令値を超えるオーバーシュートが発生する。この場合、補正部材がブレと関係ない動作を行うことになり、防振性能が低下する。また、防振制御を突然駆動開始した場合、補正指令値に対して、防振部材は最初指令値に追従することができず、ある程度の時間が経過してから補正指令値に従って防振部材が移動するようになる。この場合も、防振性能の低下に繋がる。更には、ブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳを急停止・急駆動しようとすると、振動や音が発生し、ユーザの使用感を損ねるとともに、その音が撮影動画にも記録されてしまう。このような課題を解決するため、本実施例では以下のような対策を行う。

図２（ｂ）は、本実施例におけるブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳのそれぞれの補正指令値を示している。ブレ補正ＯＩＳにおける補正レンズ１１３の可動端までの最短距離が閾値以下になるまで、ブレ補正ＯＩＳのみでブレ補正（防振制御）を行う。一方、補正レンズ１１３の可動端までの最短距離が閾値以下になった場合、撮像素子１０４によるブレ補正ＩＩＳを開始する。そして、補正レンズ１１３の可動端までの最短距離が小さくなるにつれて、ブレ補正ＯＩＳの補正比率を小さくするとともに、ブレ補正ＩＩＳの補正比率を大きくする。このため、補正レンズ１１３が可動端に当たる前からブレ補正ＯＩＳの補正比率を低くしており、実際に可動端に当たったときの補正指令値の変化量は小さくなる。その結果、オーバーシュートが発生しにくくなる。また、ブレ補正ＩＩＳの開始の際に、ブレ補正ＩＩＳの補正指令値は小さい値から徐々に大きくなるため、ブレ補正ＩＩＳにおける追従遅れは発生しにくい。また、ブレ補正ＯＩＳにおける補正レンズ１１３およびブレ補正ＩＩＳにおける撮像素子１０４は、急停止、急駆動をすることがないため、音や振動を防ぐことができる。

次に、図３を参照して、ブレ補正ＯＩＳにおける補正レンズ１１３の可動端までの最短距離について説明する。図３は、補正レンズ１１３の可動端までの最短距離の説明図である。３０１は、ブレ補正ＯＩＳにおける補正レンズ１１３の可動範囲である。可動範囲３０１は、交換レンズ１０１の撮像光学系のズーム状態やフォーカス状態に応じて変化する場合があるため、それを考慮する必要がある。また、機械的構成によっては、可動範囲３０１は円形ではない場合もある。３０２はブレ補正ＯＩＳにおける補正レンズ１１３の位置である。ブレ補正ＯＩＳの際に、補正レンズ１１３は、可動範囲３０１の範囲内でのみ駆動（移動）することができる。補正レンズ１１３が位置３０２に存在する場合、長さ３０３が補正レンズ１１３の可動端までの最短距離（補正レンズ１１３の可動範囲３０１の端と補正レンズ１１３の位置３０２の端との最短距離）となる。

次に、図４を参照して、ブレ補正ＯＩＳにおける補正レンズ１１３の可動端までの最短距離（ＯＩＳの可動端までの最短距離）と、ブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳの補正比率の関係について説明する。図４は、ブレ補正ＯＩＳの可動端までの最短距離と補正比率との関係を示す図である。図４において、横軸はＯＩＳの可動端までの最短距離、縦軸は補正比率をそれぞれ示す。

ブレ補正ＯＩＳにおける補正レンズ１１３の可動端までの最短距離が閾値Ｄｔ１よりも大きい場合、ブレ補正ＯＩＳの補正比率を１００％に設定し、ブレ補正ＯＩＳのみで防振制御を行う。一方、ブレ補正ＯＩＳにおける補正レンズ１１３の可動端までの最短距離が閾値Ｄｔ１よりも小さくなった場合、ブレ補正ＩＩＳにおける撮像素子１０４の駆動を開始する。ブレ補正ＯＩＳにおける補正レンズ１１３の可動端までの最短距離が小さくなるにつれて、ブレ補正ＩＩＳの補正比率を大きくし、ブレ補正ＯＩＳの補正比率を小さくする。ブレ補正ＯＩＳにおける補正レンズ１１３の可動端までの最短距離が０になった場合、すなわち補正レンズ１１３が可動端に当たった（補正レンズ１１３が可動端に到達した）場合、ブレ補正ＩＩＳの補正比率を１００％にして、ブレ補正ＩＩＳのみで防振制御を行う。

ブレ補正ＩＩＳを開始する（撮像素子１０４の駆動を開始する）閾値Ｄｔ１は、ブレ補正ＯＩＳやブレ補正ＩＩＳの制御特性（オーバーシュート特性や追従特性など）に応じて変化させてもよい。例えば、ブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳの制御特性が、オーバーフローが起きにくく、追従特性が良好である場合、閾値Ｄｔ１をより小さくして、ブレ補正ＯＩＳがより可動端に近づくまでブレ補正ＯＩＳのみで手振れ補正（防振制御）を行うことが好ましい。なお図４では、ＯＩＳ補正比率とＩＩＳ補正比率を線形に変化させているが、これに限定されるものではなく、最短距離に応じて変化していれば、線形以外の関数に従って変化させることや、階段状に変化させることなどでもよい。これは、他の実施例でも同様である。

次に、図５を参照して、本実施例の撮像システム１０におけるブレ補正処理（制御方法）について説明する。図５は、ブレ補正処理のフローチャートである。図５の左側にカメラ本体１００（カメラＭＰＵ１０２）が行う処理を示し、右側に交換レンズ１０１（レンズＭＰＵ１０９）が行う処理を示している。カメラＭＰＵ１０２およびレンズＭＰＵ１０９は、コンピュータプログラムに従って、ブレ補正処理を実行する。カメラ本体１００の電源が投入されて交換レンズ１０１に電源が供給され、さらにカメラＭＰＵ１０２とレンズＭＰＵ１０９との間での通信が開始されると、ステップＳ５０１にて本処理が開始される。

まずステップＳ５０１において、レンズＭＰＵ１０９は、ブレ補正ＯＩＳにおける補正レンズ１１３の可動範囲情報をカメラ本体１００に通知する。可動範囲情報は、交換レンズ１０１のフォーカス状態やズーム状態に応じて変動する補正レンズ１１３の可動範囲の最大補正可能量等に関する情報を含む。

続いてステップＳ５０２において、カメラＭＰＵ１０２は、ブレ補正ＯＩＳにおける補正レンズ１１３の可動範囲情報と、補正レンズ１１３の現在位置とに基づいて、図３を参照して説明したように補正レンズ１１３の可動端までの最短距離を算出する。補正レンズ１１３の現在位置は、位置センサ１１４で実際に検出した位置情報を交換レンズ１０１から受信することができる。または、直前にステップＳ５０５にて交換レンズ１０１へ送信した補正レンズ１１３への補正指令値を現在位置としてもよい。

続いてステップＳ５０３において、カメラＭＰＵ１０２は、補正レンズ１１３の可動端までの最短距離に基づいて、図４を参照して説明したように、ブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳの補正比率を決定する。続いてステップＳ５０４において、カメラＭＰＵ１０２は、ステップＳ５０３にて決定したブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳの補正比率に基づいて、ブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳのそれぞれの指令値（補正指令値）を算出する。全ての補正指令値に対して、それぞれの補正比率を掛け合わせることにより、ブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳのそれぞれの補正指令値を求めることができる。続いてステップＳ５０５において、カメラＭＰＵ１０２は、ステップＳ５０４にて算出されたブレ補正ＯＩＳの補正指令値（ＯＩＳ指令値）を交換レンズ１０１へ通知する。

続いてステップＳ５０６において、カメラＭＰＵ１０２は、ステップＳ５０４にて算出されたブレ補正ＩＩＳの補正指令値（ＩＩＳ指令値）に従って、ブレ補正ＩＩＳ（撮像素子１０４を用いた防振制御（ＩＩＳ制御））を行う。またステップＳ５０７において、レンズＭＰＵ１０９は、ステップＳ５０５にてカメラＭＰＵ１０２から通知されたブレ補正ＯＩＳの補正指令値（ＯＩＳ指令値）に従って、ブレ補正ＯＩＳ（補正レンズ１１３を用いた防振制御（ＯＩＳ制御））を行う。

以上のステップを高速周期で繰り返し行うことにより、ブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳの双方による協調ブレ補正が行われる。本実施例において、ブレ補正ＯＩＳを優先的に用いて防振制御を行い、ブレ補正ＯＩＳのみでは補正しきれないブレ（補正残り）をブレ補正ＩＩＳで補正する。これにより、防振性能の劣化や、音、振動を発生させない防振制御を実現することが可能となる。

なお本実施例において、第２のブレ補正部は、撮像素子１０４であるが、これに限定されるものではなく、電子式ブレ補正方式（ブレ補正ＥＩＳ）の電子式ブレ補正部であってもよい。

次に、本発明の実施例２について説明する。実施例１では、ブレ補正ＯＩＳがブレ補正ＩＩＳよりも防振性能や消費電力性能が高い場合において、ブレ補正ＯＩＳを優先的に用いて防振制御を行い、ブレ補正ＯＩＳで補正しきれないブレを補正する場合にブレ補正ＩＩＳを行う構成を説明した。一方、本実施例では、ブレ補正ＩＩＳがブレ補正ＯＩＳよりも防振性能や消費電力性能が高く、ブレ補正ＩＩＳを優先的に用いて防振制御を行い、ブレ補正ＩＩＳで補正しきれないブレを補正する場合にブレ補正ＯＩＳを行う構成を説明する。すなわち本実施例において、撮像素子１０４が第１のブレ補正部に相当し、補正レンズ１１３が第２のブレ補正部に相当する。なお、本実施例の撮像システム１０（カメラ本体１００および交換レンズ１０１）の基本構成は、図１を参照して説明した実施例１と同様であるため、共通する構成要素には実施例１と同符号を付して説明に代える。

図６を参照して、本実施例におけるブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳの補正指令値の時間変化について説明する。図６は、本実施例におけるブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳの補正指令値の時間変化の説明図である。

ブレ補正ＩＩＳにおける撮像素子１０４の可動端までの最短距離が閾値以下になるまで、ブレ補正ＩＩＳのみでブレ補正（防振制御）を行う。一方、撮像素子１０４の可動端までの最短距離が閾値以下になった場合、補正レンズ１１３によるブレ補正ＯＩＳを開始する。そして、撮像素子１０４の可動端までの最短距離が小さくなるにつれて、ブレ補正ＩＩＳの補正比率を小さくするとともに、ブレ補正ＯＩＳの補正比率を大きくする。このため、撮像素子１０４が可動端に当たる前からブレ補正ＩＩＳの補正比率を低くしており、実際に可動端に当たったときの補正指令値の変化量は小さくなる。その結果、オーバーシュートが発生しにくくなる。また、ブレ補正ＯＩＳの開始の際に、ブレ補正ＯＩＳの補正指令値は小さい値から徐々に大きくなるため、ブレ補正ＯＩＳにおける追従遅れは発生しにくい。また、ブレ補正ＩＩＳにおける撮像素子１０４およびブレ補正ＯＩＳにおける補正レンズ１１３は、急停止、急駆動をすることがないため、音や振動を防ぐことができる。

次に、図７を参照して、ブレ補正ＩＩＳにおける撮像素子１０４の可動端までの最短距離について説明する。図７は、撮像素子１０４の可動端までの最短距離の説明図である。７０１は、イメージサークルである。イメージサークル７０１は、交換レンズ１０１の撮像光学系のフォーカス状態やズーム状態に応じて変化し、また、交換レンズ１０１によってはその中心位置がずれるため、それらの情報を交換レンズ１０１から通信で受信する必要がある。７０２は、撮像素子１０４において実際に撮影画像として記録される有効領域である。動画の撮影モードなどによっては、有効領域７０２のサイズが変化する。

カメラ本体１００において、撮像素子１０４の有効領域７０２がイメージサークル７０１の外側にはみ出ると、撮影画像にケラレが発生する。このため、ブレ補正ＩＩＳにおいて、撮像素子１０４の有効領域７０２がイメージサークル７０１の範囲内に収まるように撮像素子１０４を駆動する必要がある。７０３は、ブレ補正ＩＩＳにおいて撮像素子１０４が機械的および電気的に駆動可能な範囲を動いたときの撮像素子１０４の有効領域７０２が存在しうる範囲である。以上より、ブレ補正ＩＩＳにおける撮像素子１０４の可動範囲は、撮像素子１０４の有効領域７０２がイメージサークル７０１の範囲内であって、かつ範囲７０３の内側に収まる範囲となる。撮像素子１０４の現在位置が図７に示される有効領域７０２の位置である場合、長さ７０４がブレ補正ＩＩＳにおける撮像素子１０４の可動端までの最短距離（イメージサークル７０１の端と現在位置である有効領域７０２の端との最短距離）となる。

次に、図８を参照して、ブレ補正ＩＩＳにおける撮像素子１０４の可動端までの最短距離（ＩＩＳの可動端までの最短距離）と、ブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳの補正比率の関係について説明する。図８は、ブレ補正ＩＩＳの可動端までの最短距離と補正比率との関係を示す図である。図８において、横軸はＩＩＳの可動端までの最短距離、縦軸は補正比率をそれぞれ示す。

ブレ補正ＩＩＳにおける撮像素子１０４の可動端までの最短距離が閾値Ｄｔ２よりも大きい場合、ブレ補正ＩＩＳの補正比率を１００％に設定し、ブレ補正ＩＩＳのみで防振制御を行う。一方、ブレ補正ＩＩＳにおける撮像素子１０４の可動端までの最短距離が閾値Ｄｔ２よりも小さくなった場合、ブレ補正ＯＩＳにおける補正レンズ１１３の駆動を開始する。ブレ補正ＩＩＳにおける撮像素子１０４の可動端までの最短距離が小さくなるにつれて、ブレ補正ＯＩＳの補正比率を大きくし、ブレ補正ＩＩＳの補正比率を小さくする。ブレ補正ＩＩＳにおける撮像素子１０４の可動端までの最短距離が０になった場合、すなわち撮像素子１０４が可動端に到達した場合、ブレ補正ＯＩＳの補正比率を１００％にして、ブレ補正ＯＩＳのみで防振制御を行う。なお、ブレ補正ＯＩＳを開始する（補正レンズ１１３の駆動を開始する）閾値Ｄｔ２は、ブレ補正ＯＩＳやブレ補正ＩＩＳの制御特性（オーバーシュート特性や追従特性など）に応じて変化させてもよい。

次に、図９を参照して、本実施例の撮像システム１０におけるブレ補正処理（制御方法）について説明する。図９は、ブレ補正処理のフローチャートである。図９の左側にカメラ本体１００（カメラＭＰＵ１０２）が行う処理を示し、右側に交換レンズ１０１（レンズＭＰＵ１０９）が行う処理を示している。カメラＭＰＵ１０２およびレンズＭＰＵ１０９は、コンピュータプログラムに従って、ブレ補正処理を実行する。カメラ本体１００の電源が投入されて交換レンズ１０１に電源が供給され、さらにカメラＭＰＵ１０２とレンズＭＰＵ１０９との間での通信が開始されると、ステップＳ９０１にて本処理が開始される。

まずステップＳ９０１において、レンズＭＰＵ１０９は、交換レンズ１０１のイメージサークル情報をカメラ本体１００へ通知する。イメージサークル情報とは、イメージサークルの半径、およびイメージサークルの中心位置に関する情報を含む。

続いてステップＳ９０２において、カメラＭＰＵ１０２は、ブレ補正ＩＩＳにおける撮像素子１０４の可動端までの最短距離を算出する。最短距離は、レンズＭＰＵ１０９から受信したイメージサークル情報、撮像素子１０４の有効領域に関する情報、およびブレ補正ＩＩＳにおいて機械的・電気的に駆動可能なストローク量に基づいて、図７を参照して説明したように算出される。

続いてステップＳ９０３において、カメラＭＰＵ１０２は、ステップＳ９０２にて算出された撮像素子１０４の可動端までの最短距離に基づいて、図８を参照して説明したように、ブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳの補正比率を決定する。続いてステップＳ９０４において、カメラＭＰＵ１０２は、ステップＳ９０３にて決定したブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳの補正比率に基づいて、ブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳのそれぞれの指令値（補正指令値）を算出する。続いてステップＳ９０５において、カメラＭＰＵ１０２は、ステップＳ９０４にて算出されたブレ補正ＯＩＳの補正指令値（ＯＩＳ指令値）を交換レンズ１０１へ通知する。

続いてステップＳ９０６において、カメラＭＰＵ１０２は、ステップＳ９０４にて算出されたブレ補正ＩＩＳの補正指令値（ＩＩＳ指令値）に従って、ブレ補正ＩＩＳ（撮像素子１０４を用いた防振制御（ＩＩＳ制御））を行う。またステップＳ９０７において、レンズＭＰＵ１０９は、ステップＳ９０５にてカメラＭＰＵ１０２から通知されたブレ補正ＯＩＳの補正指令値（ＯＩＳ指令値）に従って、ブレ補正ＯＩＳ（補正レンズ１１３を用いた防振制御（ＯＩＳ制御））を行う。

以上のステップを高速周期で繰り返し行うことにより、ブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳの双方による協調ブレ補正が行われる。本実施例において、ブレ補正ＩＩＳを優先的に用いて防振制御を行い、ブレ補正ＩＩＳのみでは補正しきれないブレ（補正残り）をブレ補正ＯＩＳで補正する。これにより、防振性能の劣化や、音、振動を発生させない防振制御を実現することが可能となる。

なお本実施例において、第２のブレ補正部は、補正レンズ１１３であるが、これに限定されるものではなく、電子式ブレ補正方式（ブレ補正ＥＩＳ）の電子式ブレ補正部であってもよい。

次に、本発明の実施例３について説明する。実施例１および実施例２では、ブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳで防振制御を行う構成について説明した。一方、本実施例では、ブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳに加えて、電子式ブレ補正方式（ブレ補正ＥＩＳ）を行う構成について説明する。すなわち本実施例では、補正レンズ（第１のブレ補正部）１１３と撮像素子（第２のブレ補正部）１０４と電子式ブレ補正部（第３のブレ補正部）とを用いてブレ補正を行う。また本実施例では、ブレ補正ＯＩＳ、ブレ補正ＩＩＳ、ブレ補正ＥＩＳの順に防振性能が高い場合を想定する。すなわち、ブレ補正ＯＩＳを第１優先、ブレ補正ＩＩＳを第２優先で用いて防振制御を行い、残りのブレをブレ補正ＥＩＳで防振制御を行う構成について説明する。なお、本実施例の撮像システム１０（カメラ本体１００および交換レンズ１０１）の基本構成は、図１を参照して説明した実施例１と同様であるため、共通する構成要素には実施例１と同符号を付して説明に代える。

図１０を参照して、本実施例におけるブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳとブレ補正ＥＩＳの補正指令値の時間変化について説明する。図１０は、本実施例におけるブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳとブレ補正ＥＩＳの補正指令値の時間変化の説明図である。ブレ補正ＯＩＳにおける補正レンズ１１３の可動端までの最短距離が閾値以下になるまで、ブレ補正ＯＩＳのみで防振制御を行う。一方、ブレ補正ＯＩＳにおける補正レンズ１１３の可動端までの最短距離が閾値以下になった場合、ブレ補正ＩＩＳ（撮像素子１０４の駆動）を開始する。そして、ブレ補正ＯＩＳにおける補正レンズ１１３の可動端までの最短距離（第２の最短距離）が小さくなるにつれて、ブレ補正ＯＩＳの補正比率を小さくし、ブレ補正ＩＩＳの補正比率を大きくする。

また、ブレ補正ＩＩＳにおける撮像素子１０４の可動端までの最短距離が閾値以下になるまで、ブレ補正ＥＩＳを行わない。一方、ブレ補正ＩＩＳにおける撮像素子１０４の可動端までの最短距離が閾値以下になった場合、ブレ補正ＥＩＳを開始する。ブレ補正ＩＩＳにおける撮像素子１０４の可動端までの最短距離が小さくなるにつれて、ブレ補正ＩＩＳの補正比率を小さくし、ブレ補正ＥＩＳの補正比率を大きくする。

次に、図１１（ａ）、（ｂ）を参照して、ブレ補正ＯＩＳにおける補正レンズ１１３（ＯＩＳの可動端までの最短距離）、ブレ補正ＩＩＳにおける撮像素子１０４の可動端までの最短距離（ＩＩＳの可動端までの最短距離）と、補正比率との関係について説明する。

図１１（ａ）は、ブレ補正ＯＩＳの可動端までの最短距離と補正比率との関係を示す図である。図１１（ａ）において、横軸はＯＩＳの可動端までの最短距離、縦軸は補正比率をそれぞれ示す。ブレ補正ＯＩＳの可動端までの最短距離が閾値Ｄｔ３よりも大きい場合、ブレ補正ＯＩＳの補正比率を１００％にして、ブレ補正ＯＩＳのみで防振制御を行う。一方、ブレ補正ＯＩＳの可動端までの最短距離が閾値Ｄｔ３よりも小さくなった場合、ブレ補正ＩＩＳおよびブレ補正ＥＩＳを開始する。そして、ブレ補正ＯＩＳの可動端までの最短距離が小さくなるにつれて、ブレ補正ＩＩＳおよびブレ補正ＥＩＳの補正比率を大きくし、ブレ補正ＯＩＳの補正比率を小さくする。ブレ補正ＯＩＳが可動端に到達した場合、ブレ補正ＩＩＳおよびブレ補正ＥＩＳの補正比率を１００％にして、ブレ補正ＩＩＳおよびブレ補正ＥＩＳのみで防振制御を行う。

図１１（ｂ）は、ブレ補正ＩＩＳの可動端までの最短距離（第２の最短距離）と補正比率の関係を示す図である。図１１（ｂ）において、横軸はＩＩＳの可動端までの最短距離、縦軸は補正比率をそれぞれ示す。ブレ補正ＩＩＳの可動端までの最短距離が閾値Ｄｔ４よりも大きい場合、ブレ補正ＩＩＳの補正比率を１００％にして、ブレ補正ＩＩＳのみで防振制御を行う。一方、ブレ補正ＩＩＳの可動端までの最短距離が閾値Ｄｔ４よりも小さくなった場合、ブレ補正ＥＩＳを開始する。そして、ブレ補正ＩＩＳの可動端までの最短距離が小さくなるにつれて、ブレ補正ＥＩＳの補正比率を大きくし、ブレ補正ＩＩＳの補正比率を小さくする。ブレ補正ＩＩＳが可動端に到達した場合、ブレ補正ＥＩＳの補正比率を１００％にして、ブレ補正ＥＩＳのみで防振制御を行う。

次に、図１２を参照して、本実施例の撮像システム１０におけるブレ補正処理（制御方法）について説明する。図１２は、ブレ補正処理のフローチャートである。図１２の左側にカメラ本体１００（カメラＭＰＵ１０２）が行う処理を示し、右側に交換レンズ１０１（レンズＭＰＵ１０９）が行う処理を示している。カメラＭＰＵ１０２およびレンズＭＰＵ１０９は、コンピュータプログラムに従って、ブレ補正処理を実行する。カメラ本体１００の電源が投入されて交換レンズ１０１に電源が供給され、さらにカメラＭＰＵ１０２とレンズＭＰＵ１０９との間での通信が開始されると、ステップＳ１２０１にて本処理が開始される。

まずステップＳ１２０１において、レンズＭＰＵ１０９は、補正レンズの現在位置から可動端までの最短距離を算出する。このとき、ブレ補正ＯＩＳの可動端は、交換レンズ１０１のズーム状態やフォーカス状態に応じて変化するため、それを考慮する必要がある。続いてステップＳ１２０２において、レンズＭＰＵ１０９は、ステップＳ１２０１にて算出したブレ補正ＯＩＳの可動端までの最短距離およびイメージサークル情報をカメラ本体１００へ通知する。

続いてステップＳ１２０３において、カメラＭＰＵ１０２は、レンズＭＰＵ１０９から受信したイメージサークル情報と、撮像素子１０４の有効領域、機械的・電気的に駆動可能な範囲に関する情報とに基づいて、ブレ補正ＩＩＳの可動端までの最短距離を算出する。続いてステップＳ１２０４において、カメラＭＰＵ１０２は、ブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳとブレ補正ＥＩＳの補正比率を決定する。補正比率は、ステップＳ１２０２にてレンズＭＰＵ１０９から受信したブレ補正ＯＩＳの可動端までの最短距離と、ステップＳ１２０３にて算出したブレ補正ＩＩＳの可動端までの最短距離とに基づいて、図１１を参照して説明したように決定される。

続いてステップＳ１２０５において、カメラＭＰＵ１０２は、ステップＳ１２０４にて決定したそれぞれの補正比率に基づいて、ブレ補正ＯＩＳ、ＩＩＳ、ＥＩＳのそれぞれの補正指令値を算出する。続いてステップＳ１２０６において、カメラＭＰＵ１０２は、ブレ補正ＯＩＳの補正指令値を交換レンズ１０１に通知する。

続いてステップＳ１２０７において、カメラＭＰＵ１０２は、ステップＳ１２０６にて算出したブレ補正ＥＩＳの補正指令値（ＥＩＳ指令値）に基づいて、ブレ補正ＥＩＳを用いて防振制御を行う。ステップＳ１２０８において、カメラＭＰＵ１０２は、ステップＳ１２０６にて算出したブレ補正ＩＩＳの補正指令値（ＩＩＳ指令値）に基づいて、ブレ補正ＩＩＳを用いて防振制御を行う。ステップＳ１２０９において、レンズＭＰＵ１０９は、ステップＳ１２０６にて算出したブレ補正ＯＩＳの補正指令値（ＯＩＳ指令値）に基づいて、ブレ補正ＯＩＳを用いて防振制御を行う。

以上のステップを高速周期で繰り返し行うことにより、ブレ補正ＯＩＳとブレ補正ＩＩＳ、ＥＩＳによる協調ブレ補正が行われる。本実施例では、ブレ補正ＯＩＳ、ブレ補正ＩＩＳの順で優先的に防振制御を行い、ブレ補正ＯＩＳ、ＩＩＳでは補正しきれないブレ（補正残り）をブレ補正ＥＩＳで防振制御を行う。これにより、防振性能の劣化や、音、振動を発生させない防振制御を実現することが可能となる。

本実施例において、算出手段１０２ａは、撮像素子（第２のブレ補正部）の現在位置から可動端の位置までの第２の最短距離を算出する。決定手段１０２ｂは、補正レンズ（第１のブレ補正部）１１３と撮像素子（第２のブレ補正部）と電子式ブレ補正部（第３のブレ補正部）のそれぞれの補正比率を決定する。このとき決定手段１０２ｂは、第２の最短距離が短くなくなるにつれて第３のブレ補正部の補正比率を大きくする。なお本実施例において、補正レンズ１１３が第１のブレ補正部に相当し、撮像素子１０４が第２のブレ補正部に相当するが、撮像素子１０４が第１のブレ補正部に相当し、補正レンズ１１３が第２のブレ補正部に相当するように構成してもよい。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施例の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。

以上のように、各実施例において、決定手段１０２ａは、第１のブレ補正部の現在位置から可動端の位置までの最短距離が短くなくなるにつれて第２のブレ補正部の補正比率を大きくする。好ましくは、決定手段は、最短距離が所定の閾値（Ｄｔ１、Ｄｔ２、Ｄｔ３）よりも大きい場合、第１のブレ補正部を用いてブレ補正を行い、最短距離が所定の閾値よりも小さい場合、第１のブレ補正部と第２のブレ補正部とを協調制御してブレ補正を行う。より好ましくは、決定手段は、第１のブレ補正部または第２のブレ補正部の少なくとも一つの制御特性（オーバーシュート特性や追従特性）に基づいて、所定の閾値を変更する。また好ましくは、第１のブレ補正部は、第２のブレ補正部よりも防振性能（可動範囲、光学性能、または撮像素子の性能など）が高い。また好ましくは、第１のブレ補正部は、第２のブレ補正部よりも消費電力が小さい。

各実施例によれば、複数のブレ補正部を用いて、音や振動を発生させることなく防振性能を維持して（高品位かつ高性能な）ブレ補正を行うことが可能な制御装置、撮像装置、レンズ装置、制御方法、およびプログラムを提供することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

例えば、各実施例では、カメラＭＰＵ１０２が算出手段１０２ａおよび決定手段１０２ｂを有するが、算出手段または決定手段の少なくとも一つの機能の少なくとも一部をレンズＭＰＵ１０９などが実行するように構成してもよい。

１０２ カメラＭＰＵ（制御装置）
１０２ａ 算出手段
１０２ｂ 決定手段
１０４ 撮像素子（第２のブレ補正部）
１１３ 補正レンズ（第１のブレ補正部）

Claims (16)

1. 第１のブレ補正部と第２のブレ補正部とを用いてブレ補正を行う制御装置であって、
   前記第１のブレ補正部の現在位置から可動端の位置までの最短距離を算出する算出手段と、
   前記第１のブレ補正部と前記第２のブレ補正部のそれぞれの補正比率を決定する決定手段と、を有し、
   前記決定手段は、前記最短距離が短くなくなるにつれて前記第２のブレ補正部の前記補正比率を大きくすることを特徴とする制御装置。
2. 前記決定手段は、
   前記最短距離が所定の閾値よりも大きい場合、前記第１のブレ補正部を用いて前記ブレ補正を行い、
   前記最短距離が前記所定の閾値よりも小さい場合、前記第１のブレ補正部と前記第２のブレ補正部とを協調制御して前記ブレ補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記決定手段は、前記第１のブレ補正部または前記第２のブレ補正部の少なくとも一つの制御特性に基づいて、前記所定の閾値を変更することを特徴とすることを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
4. 前記第１のブレ補正部は、前記第２のブレ補正部よりも防振性能が高いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の制御装置。
5. 前記第１のブレ補正部は、前記第２のブレ補正部よりも消費電力が小さいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の制御装置。
6. 前記第１のブレ補正部は、撮像光学系の一部を構成する補正レンズであり、
   前記第２のブレ補正部は、撮像素子または電子式ブレ補正部であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の制御装置。
7. 前記算出手段は、前記撮像光学系のズーム状態またはフォーカス状態の少なくとも一つに関する情報を用いて、前記最短距離を算出することを特徴とする請求項６に記載の制御装置。
8. 前記第１のブレ補正部は、撮像素子であり、
   前記第２のブレ補正部は、補正レンズまたは電子式ブレ補正部であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の制御装置。
9. 前記算出手段は、前記撮像素子の有効領域に関する情報と、撮像光学系のズーム状態またはフォーカス状態の少なくとも一つに関する情報とを用いて、前記最短距離を算出することを特徴とする請求項８に記載の制御装置。
10. 前記制御装置は、前記第１のブレ補正部と前記第２のブレ補正部と第３のブレ補正部とを用いて前記ブレ補正を行い、
    前記算出手段は、前記第２のブレ補正部の現在位置から可動端の位置までの第２の最短距離を算出し、
    前記決定手段は、
    前記第１のブレ補正部と前記第２のブレ補正部と前記第３のブレ補正部のそれぞれの前記補正比率を決定し、
    前記第２の最短距離が短くなくなるにつれて前記第３のブレ補正部の補正比率を大きくすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の制御装置。
11. 前記第１のブレ補正部は、補正レンズであり、
    前記第２のブレ補正部は、撮像素子であり、
    前記第３のブレ補正部は、電子式ブレ補正部であることを特徴とする請求項１０に記載の制御装置。
12. 前記第１のブレ補正部は、撮像素子であり、
    前記第２のブレ補正部は、補正レンズであり、
    前記第３のブレ補正部は、電子式ブレ補正部であることを特徴とする請求項１０に記載の制御装置。
13. 撮像素子と、
    請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の制御装置と、を有することを特徴とする撮像装置。
14. 撮像光学系と、
    請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の制御装置と、を有することを特徴とするレンズ装置。
15. 第１のブレ補正部と第２のブレ補正部とを用いてブレ補正を行う制御方法であって、
    前記第１のブレ補正部の現在位置から可動端の位置までの最短距離を算出する算出ステップと、
    前記第１のブレ補正部と前記第２のブレ補正部のそれぞれの補正比率を決定する決定ステップと、を有し、
    前記決定ステップにおいて、前記最短距離が短くなくなるにつれて前記第２のブレ補正部の前記補正比率を大きくすることを特徴とする制御方法。
16. 請求項１５に記載の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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