JP6168827B2 - 像振れ補正装置および光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、像振れ補正装置および光学機器に関する。

デジタルカメラなどの撮影装置において使用される像振れ補正装置では、一般に、検出したカメラの振れに応じて撮影光学系の一部（像振れ補正レンズ）を変位させるが、変位量、焦点距離、絞り量によっては、撮影画像に収差や歪み、周辺光量の低下が発生する。

そこで、特許文献１は、像振れ補正レンズの変位量に応じて画像処理により色収差補正を行う方法を提案している。特許文献２は、像振れ補正時の周辺光量の低下が大きくならないように、像振れ補正レンズの変位量に応じて絞り値を制限したり、絞り値に応じて像振れ補正レンズの変位量を制限したりする方法を提案している。特許文献３は、像振れ補正レンズの変位量に応じて周辺光量の低下を補正する方法を提案している。

特開平４−７８２９２号公報 特開平６−６７２５５号公報 特開２００５−６２２４２号公報

しかしながら、特許文献１及び３は、画像処理システムを必要とするため、システムが複雑になってコストアップを招き、また、処理時間もかかる。特許文献２は、像振れ補正時の周辺光量の低下が大きくならないように像振れ補正レンズの変位量を制限するため、大きい振れに対しての像振れ補正効果が低下してしまう。レンズ交換式撮影システムにおいて、撮像素子のサイズがＡＰＳ−Ｃサイズの場合や撮像素子の一部を画像信号として取り出すクロップ撮影機能の場合、撮像範囲が狭く、像振れ補正時の周辺光量低下が目立たない。それにも拘らず、特許文献２によれば、像振れ補正レンズの変位量を制限するため、上記問題は顕著となる。

本発明は、光学特性の低下を防止しつつ比較的簡単かつ効果的に像振れを補正することが可能な像振れ補正装置および光学機器を提供することを例示的な目的とする。

本発明の像振れ補正装置は、撮影光学系が形成する光学像の振れを補正する像振れ補正装置であって、前記撮影光学系を介して得られる被写体の画像を、複数の互いに異なる画像サイズの中から設定された画像サイズで記録する撮像装置から、前記設定された画像サイズに関する情報を取得する取得手段と、前記設定された画像サイズが第１の画像サイズであるか、該第１の画像サイズよりも大きい第２の画像サイズであるかを判定する判定手段と、前記設定された画像サイズが第１の画像サイズであると判定された場合は、像振れ補正が可能な範囲を第１の範囲に設定し、前記設定された画像サイズが前記第２の画像サイズであると判定された場合は、前記像振れ補正が可能な範囲を前記第１の範囲よりも狭い第２の範囲に設定する像振れ補正制限手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、光学特性の低下を防止しつつ比較的簡単かつ効果的に像振れを補正することが可能な像振れ補正装置および光学機器を提供することができる。

本実施形態における撮影システムのブロック図である。（実施例１、２） 図１に示す撮影システムのレンズ制御の動作を示すフローチャートである。（実施例１、２） 図２に示すシリアル通信割り込みの詳細を説明するフローチャートである。（実施例１、２） 図２に示す像振れ補正の動作を示すフローチャートである。（実施例１） 図２に示す像振れ補正の動作を示すフローチャートである。（実施例２）

図１は、本実施形態の撮影システムのブロック図である。撮影システム（光学機器）は、カメラ本体（撮像装置、光学機器）１０１と交換レンズ（レンズ装置、光学機器）１０２から構成されている。

本実施形態では、後述するように、撮影光学系が形成する光学像の振れを補正する像振れ補正装置を交換レンズ１０２に設け、撮影光学系の一部（像振れ補正レンズ）を移動することによって像振れ補正を行っている。但し、像振れ補正装置をカメラ本体１０１に設け、撮像素子１１２を移動することによって像振れ補正を行ってもよい。あるいは、像振れ補正装置の機能をカメラ本体１０１と交換レンズ１０２で分担させて撮影システム全体が像振れ補正装置として機能するようにしてもよい。

交換レンズ１０２は、カメラ本体１０１に不図示のマウントを介して着脱可能に構成され、カメラ本体１０１と交換レンズ１０２は、インターフェース回路１２２、１２３を介して情報を通信することができる。また、交換レンズ１０２はカメラ本体１０１からインターフェース回路１２２、１２３を介して電源供給も受ける。

カメラ本体１０１は、本実施形態では、デジタル一眼レフカメラであるが、ミラーレスカメラにも適用することができる。なお、本発明は、レンズ交換式のデジタルスチルカメラシステムだけでなく、コンパクトカメラなどのレンズ一体型デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、レンズ交換式のデジタルビデオカメラにも適用可能である。

カメラ本体１０１は、主ミラー１０３、サブミラー１０８、ファインダ光学系、カメラＭＰＵ１０７、フォーカルプレーンシャッター１１０、撮像素子１１２、制御系、画像処理系などを有する。

主ミラー１０３とサブミラー１０８は、図１に示すミラーダウン状態と不図示のミラーアップ状態の間を変位可能に構成されている。主ミラー１０３とサブミラー１０８は、ミラーダウン状態では、撮影光学系の光軸上に配置され、ミラーアップ状態では、光軸から退避して物体からの光が撮像素子１１２に到達するようにする。

主ミラー１０３はハーフミラーから構成され、ミラーダウン状態では、物体からの光の一部をファインダ光学系に反射してユーザに観察可能にし、残りの光を透過してサブミラー１０８に透過する。サブミラー１０８は、ミラーダウン状態では、物体からの光を焦点検出手段１０９に反射する。ファインダ光学系は、倒立像を正立像に変換するペンタプリズム１０４と光学ファインダ（ＯＶＦ）１０５を有し、ユーザが被写体を観察することを可能にする。

焦点検出手段１０９は、一対の被写体像の信号の位相差を検出することによって焦点検出を行い、カメラＭＰＵ１０７は焦点検出手段１０９の検出結果に基づいて自動焦点調節（ＡＦ）を行う（位相差ＡＦ）。

１０６は測光回路であり、不図示のピント板面上の照度を測定して測定結果をカメラＭＰＵ１０７に入力する。カメラＭＰＵ１０７は露光時間、絞りなどの撮影条件を決定する。

撮影時には、主ミラー１０３及びサブミラー１０８はペンタプリズム１０４側へ退避し、フォーカルプレーンシャッター１１０がシャッター駆動回路（ＳＨ）１１１により駆動され、撮影光束は撮像素子１１２の撮像面上に結像する。これにより、撮影光学系が形成する光学像は光電変換されて撮像信号となる。撮像素子１１２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ている。カメラＭＰＵ１０７は、画像処理系に撮像素子１１２からの出力に基づいて画像データを生成させ、記録したり表示させたりする。１１３はタイミングジェネレータ（ＴＧ）であり、撮像素子１１２の蓄積動作、読み出し動作及びリセット動作などを制御する。撮像素子１１２が像振れ補正のために移動される場合は撮影光学系の光軸に直交する方向に移動される。

画像処理系は、ＣＤＳ回路（２重相関サンプリング回路）１１４、ゲインコントロール回路（ＧＣ）１１５、Ａ／Ｄ変換器１１６、映像信号処理回路１１７、バッファメモリ１１８などを有する。ＣＤＳ回路１１４は撮像素子１１２の蓄積電荷ノイズを低減し、ゲインコントロール回路１１５は撮像信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器１１６は、ゲインコントロール回路１１５によって増幅された撮像信号をアナログからデジタルの画像データへ変換する。映像信号処理回路１１７は、Ａ／Ｄ変換器１１６でデジタル化された画像データに、フィルタ処理、色変換処理及びガンマ処理などの画像処理を施す画像処理手段である。映像信号処理回路１１７で信号処理された画像信号はバッファメモリ（記憶手段）１１８に格納されたり、ＬＣＤ（表示手段）１１９に表示されたり、着脱可能なメモリカード（記録媒体）１２０に記録されたりする。

操作部１２１は電源のＯＮ／ＯＦＦ、（静止画、動画、連写などの）撮影モードの設定、記録画像ファイルサイズの設定、撮影時のレリーズを行うためのスイッチ、ダイヤル、ボタンなどを含む操作手段である。レリーズスイッチが半押しされると、それを検出した不図示の検出部からカメラＭＰＵ１０７にＳＷ１信号が出力され（ＳＷ１ＯＮ）、レリーズスイッチが全押しされると、検出部からカメラＭＰＵ１０７にＳＷ２信号が出力される（ＳＷ２ＯＮ）。また、レリーズスイッチの半押しが解除されると、検出部からカメラＭＰＵ１０７にＳＷ１解除信号が出力され（ＳＷ１ＯＦＦ）、レリーズスイッチの全押しが解除されると、検出部からカメラＭＰＵ１０７にＳＷ２解除信号が出力される（ＳＷ２ＯＦＦ）。ＳＷ１信号によって撮影準備動作（ＡＦ及び測光）が開始され、ＳＷ２信号によって撮影動作が開始される。

カメラＭＰＵ１０７は、マイクロコンピュータから構成されてカメラ本体１０１の各部を制御すると共に、レンズＭＰＵ１２４と通信をし、レンズＭＰＵ１２４に各種の命令を送信する撮像装置制御手段である。

この通信では、交換レンズ１０２へ各種の駆動命令を送信したり、カメラ本体１０１や交換レンズ１０２内部の動作状態や光学情報などのデータを送受信したりする。例えば、交換レンズ１０２は光学情報、特性情報、その他の情報をカメラ本体１０１に送信する。

なお、「光学情報」は、ズームやフォーカス、絞り羽等の状態に応じて変化する光学的な固有情報を意味する。「特性情報」は、基本的には状態によって変化しないような固有情報、例えば、交換レンズ１０２の名称（機種を特定するためのＩＤ情報）、最大通信速度、開放Ｆ値、変倍レンズか否か、ＡＦ可能な像高等の情報を意味する。その他の情報は、動作状態、設定状態、各種情報の要求命令（送信要求）および駆動命令等の情報を含む。

同様に、カメラＭＰＵ１０７は、カメラ本体１０１の固有情報、例えば、カメラ本体１０１の種類、カメラ本体１０１の名称、カメラ本体１０１の制御プログラムのバージョン、撮像素子１１２のサイズを送信する。例えば、撮像素子１１２の大きさがフルサイズを示すＩＤ情報やＡＰＳ−Ｃサイズを示すＩＤ情報を交換レンズ１０２へ送信する。

カメラＭＰＵ１０７は、自動焦点調節（ＡＦ）において、合焦状態を得るためのフォーカスレンズ１２５の駆動量を算出し、レンズＭＰＵ１２４に送信し、レンズＭＰＵ１２４は、これに応じてフォーカスレンズ１２５を合焦位置に駆動させる。また、カメラＭＰＵ１０７は、カメラ本体１０１に設けられた不図示のレリーズスイッチの半押しに応じて、測光回路１０６による測光結果またはユーザが設定した絞り値に応じた絞り１２８の駆動量を算出する。そして、カメラＭＰＵ１０７は、その算出結果をレンズＭＰＵ１２４に送信し、レンズＭＰＵ１２４は、これに応じて絞り１２８を駆動させる。

また、カメラＭＰＵ１０７は、レリーズスイッチの半押し操作に応じて、像振れ補正開始命令をレンズＭＰＵ１２４に送信する。レンズＭＰＵ１２４は、像振れ補正開始命令を受信すると、後述するように、像振れ補正レンズ１２７を駆動する。

また、カメラＭＰＵ１０７は、レリーズスイッチの全押し操作に応じて、フォーカルプレーンシャッター１１０を駆動し、撮影光学系からの光束を撮像素子１１２に導き、撮影を行う。

交換レンズ１０２は、撮影光学系、各種駆動手段、制御系を有する。

撮影光学系は、物体（被写体）の光学像を形成し、物体側から順に光軸に沿って、フォーカスレンズ１２５、変倍レンズ１２６、像振れ補正レンズ１２７、絞り１２８を含む。なお、各レンズは一または複数のレンズを有してユニット化されているが、図１では簡単のため単レンズとして図示されている。

フォーカスレンズ１２５は、レンズＭＰＵ１２４からの制御信号により、駆動手段であるフォーカス制御回路１２９及びフォーカスレンズ駆動用モータ（例えば、ステッピングモータ）１３０を介して一点鎖線で示す光軸方向に移動されて焦点調節を行う。フォーカス制御回路１２９には、フォーカスレンズ駆動回路のほか、フォーカスレンズの移動に応じたゾーンパターン信号やパルス信号を出力するフォーカスエンコーダなども含まれている。被写体距離はこのフォーカスエンコーダにより検知することができる。

変倍レンズ１２６は、撮影者が不図示のズーム操作環を操作することにより光軸方向に移動されて焦点距離を変更する。ズームエンコーダ１３１はレンズの移動に応じたゾーンパターン信号を出力する。

像振れ補正レンズ１２７は、像振れ補正制御回路１３２とリニアモータ１３３を介して光軸に直交する方向に移動されて像ぶれを補正する。なお、「直交する方向」は光軸に直交する成分があれば足り、光軸に対して斜めに移動されてもよい。これは撮像素子１１２を移動する場合も同様である。

像振れ補正では、角速度を検出して角速度に対応する信号を出力する角速度センサ１３５の振れ信号が信号処理回路１３６で処理され、レンズＭＰＵ１２４に入力される。

但し、加速度を検出して加速度に対応する信号を出力する加速度センサを設け、その出力を一回積分することにより角速度センサとして機能させることができる。

信号処理回路１３６はレンズＭＰＵ１２４と共に像振れ補正手段（像振れ補正装置）を構成する。信号処理回路１３６は、不図示のＡ／Ｄ変換器、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、積分フィルタを有する。角速度センサ１３５によって得られた角速度信号は、まずＡ／Ｄ変換器でアナログ信号からデジタル信号に変換される。続いて、デジタル信号に変換された角速度信号は、ＨＰＦを通過することにより、ＤＣ成分（低周波成分）がカットされた角速度信号になる。ＨＰＦを通過した角速度信号は積分フィルタを通り、角変位信号に変換される。ＨＰＦを通過した後の信号を用いることにより、手ブレによる（ＤＣ成分に近い）オフセット成分を除去することができ、より精度の高い撮影状態判定を行うことができる。

レンズＭＰＵ１２４は、マイクロコンピュータから構成されて交換レンズ１０２の各部を制御すると共に、カメラＭＰＵ１０７と通信可能なレンズ装置制御手段である。レンズＭＰＵ１２４は、不図示の内部メモリに、交換レンズ１０２に固有の特性情報や光学情報、後述する制御方法に関するプログラムやそれに必要な値を格納する。

本実施形態のレンズＭＰＵ１２４は、取得手段、像振れ補正量算出部、像振れ補正制限手段（リミッタ）、像振れ補正レンズ制御部、撮影状態判定部としても機能する。

取得手段は、撮像素子１１２の大きさの情報または記録画像サイズの情報を取得する。像振れ補正量算出部は、角変位信号および所定の数式を使用して像振れ補正レンズ１２７の移動量を算出する。移動量は、フォーカスレンズ１２５や変倍レンズ１２６による敏感度、撮影状態判定部の判定結果、および像振れ補正制限手段が設定する制限値によって変化する。

像振れ補正制限手段は、取得手段が取得した撮像素子１１２の大きさが第１の大きさ（例えば、ＡＰＳ−Ｃ：２２．２×１４．８ｍｍ）であれば像振れ補正が可能な範囲を第１の範囲（例えば、０．７ｍｍ）に設定する。また、像振れ補正制限手段は、撮像素子１１２の大きさが第１の大きさよりも大きい第２の大きさ（例えば、フルサイズ：３６．０×２４．０ｍｍ）であれば像振れ補正が可能な範囲を第１の範囲よりも小さい第２の範囲（例えば、０．５ｍｍ）に設定する。同様に、像振れ補正制限手段は、取得手段が取得した記録画素数が第１の画素数（例えば、ＶＧＡ：６４０×３２０）であれば像振れ補正が可能な範囲を第１の範囲に設定する。また、像振れ補正制限手段は、記録画素数が前記第１の画素数よりも多い第２の画素数（例えば、ＦＨＤ：１９２０×１０８０）であれば像振れ補正が可能な範囲を第１の範囲よりも小さい第２の範囲に設定する。

像振れ補正レンズ制御部は、像振れ補正レンズ１２７の駆動目標信号を算出し、その駆動目標信号と像振れ補正レンズエンコーダ１３４から出力される像振れ補正レンズ１２７の位置信号との差に応じた駆動信号を像振れ補正制御回路１３２に出力する。像振れ補正は、このように、像振れ補正レンズエンコーダ１３４からの出力を像振れ補正制御回路１３２にフィードバックすることで行われる。

撮影状態判定手段は、ＨＰＦを通過した角速度信号のブレの振幅、周波数などに基づいて現在の撮像装置の撮影状態を、例えば、像振れ補正制限手段は、歩行撮影状態と非歩行撮影状態（静止撮影状態やパンニング）と判定する。例えば、歩行撮影と判定された場合の第１の範囲を非歩行撮影と判定された場合の第１の範囲よりも大きく設定し、歩行撮影と判定された場合の第２の範囲を非歩行撮影と判定された場合の第２の範囲よりも大きく設定してもよい。

撮影光学系は、撮影光学系の光路に対して挿入および退避するように移動することによって、前記撮影光学系の光学特性を異ならせる光学ユニットを含んでもよい。光学ユニットは、全系の焦点距離範囲を変更するエクステンダーや、光学フィルタ（偏光フィルタ、ＮＤフィルタ、シャープカットフィルタ、紫外線フィルタ）などである。この場合、像振れ補正制限手段は、光学ユニットが挿入された場合の第１の範囲を光学ユニットが退避した場合の第１の範囲よりも小さく設定し、光学ユニットが挿入された場合の第２の範囲を光学ユニットが退避した場合の第２の範囲よりも小さく設定してもよい。

スイッチ１３９は像振れ補正ＯＮ／ＯＦＦ選択用のスイッチである。

絞り１２８は、カメラ本体１０１の撮像素子１１２に入射する光量を調節し、レンズＭＰＵ１２４からの制御信号に基づいて絞り制御回路１３７及びステッピングモータ１３８を介して開口径（絞り径）を変更する絞り羽根が駆動される。

図２は、レンズＭＰＵ１２４の制御を示すフローチャートであり、「Ｓ」はステップを表す。Ｙは「はい（Ｙｅｓ）」、Ｎは「いいえ（Ｎｏ）」を表す。図２に示すフローチャートはコンピュータに各ステップの機能を実現させるためのプログラムとして具現化が可能であり、これは他のフローチャートにも当てはまる。

交換レンズ１０２をカメラ本体１０１に装着すると、カメラＭＰＵ１０７からレンズＭＰＵ１２４へシリアル通信がなされ、レンズＭＰＵ１２４は、レンズ制御、像振れ補正制御のための初期設定を行う（Ｓ２００）。

次に、レンズＭＰＵ１２４は、スイッチ類の状態検出、ズーム・フォーカスの位置検出を行う（Ｓ２０１）。スイッチ類は、例えば、ＡＦと手動焦点調節（ＭＦ）の切り換えスイッチや、スイッチ１３９の状態などがある。

次に、レンズＭＰＵ１２４は、カメラＭＰＵ１０７からフォーカスレンズ１２５の駆動命令を受信したかどうかを判定する（Ｓ２０２）。駆動命令は、フォーカスレンズ１２５の目標駆動量（パルス数）も含む。駆動命令を受信すれば（Ｓ２０２のＹ）、レンズＭＰＵ１２４は、フォーカス制御回路１２９にあるフォーカスエンコーダのパルス数を検出して目標パルス数駆動するようフォーカスレンズ１２５の駆動制御を行う（Ｓ２０３）。そして、レンズＭＰＵ１２４は、目標パルス数Ｐに達したかどうかの判定を行う（Ｓ２０４）目標に達すれば（Ｓ２０４のＹ）、レンズＭＰＵ１２４は、フォーカスレンズ１２５の駆動を停止する（Ｓ２０５）。目標に達していなければ（Ｓ２０４のＮ）、レンズＭＰＵ１２４は、残り駆動パルス数が少なくなるに従って減速するようにフォーカスレンズ駆動用モータ１３０の速度制御を行う（Ｓ２０６）。

フォーカスレンズ１２５の駆動命令を受信しない場合（Ｓ２０２のＮ）、あるいは、Ｓ２０５またはＳ２０６の後で、レンズＭＰＵ１２４は、像振れ補正制御を行う（Ｓ２０７）。この像振れ補正制御はカメラＭＰＵ１０７からの割り込み信号（ＳＷ１ＯＮなど）に応答して行われる。Ｓ２０１でスイッチ１３９がＯＦＦであれば像振れ補正用レンズ１２７を光軸付近に停止させ、ＯＮの場合はレリーズスイッチの半押しがカメラＭＰＵ１０７から送信されると像振れ補正制御を開始する。

次に、レンズＭＰＵ１２４は、カメラＭＰＵ１０７から全駆動停止（交換レンズ内のアクチュエータの全駆動を停止）する命令を受信したかどうかを判定する（Ｓ２０８）。カメラ本体１０１が何も操作がなされない状態が所定時間継続すると、カメラＭＰＵ１０７から全駆動停止命令が送信される。全駆動停止命令を受信しない場合にはフローはＳ２０１に戻る。全駆動停止命令を受信した場合には、レンズＭＰＵ１２４は、全駆動停止制御を行う（Ｓ２０９）。ここでは全アクチュエータ駆動を停止し、スリープ（停止）状態にする。像振れ補正装置への給電も停止する。その後、カメラ本体１０１に何らかの操作が行われると、カメラＭＰＵ１０７はレンズＭＰＵ１２４に、スリープ状態を解除する信号を送信する。

カメラＭＰＵ１０７からの通信によるシリアル通信割込み、像振れ補正制御割込みがあれば、それらの割込み処理を行う。シリアル通信割込み処理は、通信データのデコードを行い、デコード結果に応じて、例えば、絞り駆動、フォーカスレンズ駆動などのレンズ処理を行う。そして、通信データのデコードによって、ＳＷ１ＯＮ、ＳＷ２ＯＮ、シャッター速度、カメラの機種等も判別できる。カメラの撮像素子の大きさを示すＩＤ情報もこのシリアル通信割込み処理で判別される。また、像振れ補正割り込みは一定周期毎に発生するタイマー割り込みであり、ピッチ方向（縦方向）制御とヨー方向（横方向）の像振れ補正制御を行っている。なお、シリアル通信割り込みと像振れ補正割り込みの位置は図２に示す位置に限定されない。

図３は、レンズＭＰＵ１２４によって実行されるシリアル通信割り込みを説明するためのフローチャートである。レンズＭＰＵ１２４は、カメラＭＰＵ１０７から通信割り込みを受信すると、カメラからの命令（コマンド）解析を行い（Ｓ３００）、各命令に応じた処理へ分岐する。

命令がＩＤ通信である場合（Ｓ３０１）、レンズＭＰＵ１２４は、撮像素子１１２の大きさ情報、カメラ機種や機能に関する情報を受信したり、レンズ機種や機能に関する情報などを送信する（Ｓ３０２）。なお、レンズＭＰＵ１２４は、シリアル通信割り込みにおいて撮像素子１１２の大きさを取得しなくても、交換レンズ１０２がカメラ本体１０１に装着後に行われる初期通信で取得してもよい。

命令が絞り駆動命令である場合（Ｓ３０３）、レンズＭＰＵ１２４は、絞り１２８を所定量駆動させる（Ｓ３０４）。

命令がステータス通信である場合（Ｓ３０５）、レンズＭＰＵ１２４は、焦点距離情報、像振れ補正動作状態などを送信したり、カメラ本体１０１のステータス状態（レリーズスイッチの状態、撮影モード、シャッター速度など）を受信したりする（Ｓ３０６）。レンズＭＰＵ１２４は、カメラ本体１０１が撮影準備中（ＳＷ１ＯＮ）かどうかを判別し、ＳＷ１ＯＮであれば像振れ補正を開始する。撮影モードの情報は、記録画素数の情報を含む。

命令がその他の命令、例えば、フォーカス駆動命令、レンズのフォーカス敏感度データ通信や、レンズ光学データ通信などであれば（Ｓ３０７）、レンズＭＰＵ１２４はそれらの処理を行う（Ｓ３０８）。

図４は、実施例１のレンズＭＰＵ１２４によって実行される像振れ補正割り込みを説明するためのフローチャートである。

レンズＭＰＵ１２４は、カメラＭＰＵ１０７から像振れ補正割り込みを受信すると、レンズＭＰＵ１２４は、角速度センサ１３５の振れ信号（角速度信号）をＡ／Ｄ変換した結果を受信してＶＡＤ＿ＤＡＴで設定される不図示のＲＡＭ領域に格納する（Ｓ４００）。

次に、レンズＭＰＵ１２４は、スイッチ１３９がＯＮであるかＯＦＦであるかどうかの判定を行う（Ｓ４０１）。スイッチ１３９がＯＮであれば（Ｓ４０１のＹ）、ＳＷ１ＯＮ＝１であるかどうか、つまりレリーズスイッチが半押しかどうかの判定を行う（Ｓ４０２）。

スイッチ１３９がＯＦＦである場合（Ｓ４０１のＮ）、あるいは、レリーズスイッチが半押しされない場合（Ｓ４０２のＮ）、レンズＭＰＵ１２４は、像振れ補正を行わないので、ハイパスフィルタ、積分演算の初期化を行う（Ｓ４０３）。像振れ補正レンズ駆動目標データＳＦＴＤＲＶもゼロとなる。

一方、レリーズスイッチが半押しされた場合（Ｓ４０２のＹ）、ＨＰＦ演算を行い（Ｓ４０４）、また、像振れ補正の開始から所定時間は時定数切り換えを行い、立ち上がりの像揺れを緩和する。

次に、レンズＭＰＵ１２４は、ＨＰＦ演算結果を入力として、積分演算を行う（Ｓ４０５）。その結果をレンズＭＰＵ１２４内のＤＥＧ＿ＤＡＴで設定される不図示のＲＡＭ領域に格納する。ＤＥＧ＿ＤＡＴは振れ角変位信号である。

また、フォーカスレンズ１２５や変倍レンズ１２６の位置によって、振れ角変位ＤＥＧ＿ＤＡＴを補正するための像振れ補正レンズ１２７の偏心量（敏感度）が変化するので、レンズＭＰＵ１２４は、その調整を行う（Ｓ４０６）。具体的には、ズーム及びフォーカスポジションをそれぞれいくつかのゾーンに分割し、各ゾーンにおける平均的な光学防振敏感度（ｄｅｇ／ｍｍ）をテーブルデータから読み出し、像振れ補正レンズ駆動データに変換する。その演算結果は、レンズＭＰＵ１２４内のＳＦＴＤＲＶで設定される不図示のＲＡＭ領域に格納する。

次に、レンズＭＰＵ１２４は、像振れ補正レンズ１２７の変位信号をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ結果をレンズＭＰＵ１２４内のＳＦＴ＿ＡＤで設定されるＲＡＭ領域に格納する（Ｓ４０７）。

次に、レンズＭＰＵ１２４は、図３のＩＤ通信（Ｓ３０２）に基づいて、撮像素子１１２の大きさがフルサイズであるかＡＰＳ−Ｃサイズであるかを判断する（Ｓ４０８）。フルサイズであればＳ４１１へ進み、ＡＰＳ−ＣサイズであればＳ４０９へ進む。

撮像素子１１２がＡＰＳ−Ｃサイズであれば、レンズＭＰＵ１２４は、像振れ補正レンズ１２７の移動可能範囲（第１の範囲）をＬＩＭＩＴ＿Ａ（例えば、０．７ｍｍ）と設定する。そして、像振れ補正レンズ駆動目標データＳＦＴＤＲＶがＬＩＭＩＴ＿Ａ以上かどうかを判断する（Ｓ４０９）。ＬＩＭＩＴ＿Ａ以上であれば（Ｓ４０９のＹ）、ＳＦＴＤＲＶをＬＩＭＩＴ＿Ａに書き換える（Ｓ４１０）。これにより、像振れ補正レンズの移動可能範囲はＬＩＭＩＴ＿Ａに制限される。ＬＩＭＩＴ＿Ａ未満であれば（Ｓ４０９のＮ）、ＳＦＴＤＲＶを維持する。その後、Ｓ４１３が行われる。

一方、撮像素子１１２がフルサイズであれば、レンズＭＰＵ１２４は、像振れ補正レンズ１２７の移動可能範囲（第２の範囲）をＬＩＭＩＴ＿Ｂ（例えば、０．５ｍｍ）と設定する。そして、像振れ補正レンズ駆動目標データＳＦＴＤＲＶがＬＩＭＩＴ＿Ｂ以上かどうかを判断する（Ｓ４１１）。ＬＩＭＩＴ＿Ｂ以上であれば（Ｓ４１１のＹ）、ＳＦＴＤＲＶをＬＩＭＩＴ＿Ｂに書き換える（Ｓ４１２）。これにより、像振れ補正レンズの移動可能範囲はＬＩＭＩＴ＿Ｂに制限される。ＬＩＭＩＴ＿Ｂ未満であれば（Ｓ４１１のＮ）、ＳＦＴＤＲＶを維持する。その後、Ｓ４１３が行われる。

Ｓ４１３では、レンズＭＰＵ１２４は、フィードバック演算（ＳＦＴＤＲＶ−ＳＦＴＰＳＴ）を行い、演算結果をレンズＭＰＵ１２４内のＳＦＴ＿ＤＴで設定されるＲＡＭ領域に格納する。

次に、レンズＭＰＵ１２４は、ループゲインＬＰＧ＿ＤＴとステップ４１３の演算結果ＳＦＴ＿ＤＴを乗算し（Ｓ４１４）、演算結果をレンズＭＰＵ１２４内のＳＦＴ＿ＰＷＭで設定されるＲＡＭ領域に格納する。

次に、レンズＭＰＵ１２４は、安定な制御系にするために位相補償演算を行う（Ｓ４１５）。

次に、Ｓ４１５の演算結果をＰＷＭとしてレンズＭＰＵ１２４のポートに出力し（Ｓ４１６）、像振れ補正割込みが終了する。その出力は像振れ制御回路１３２内のドライバー回路に入力し、リニアモータ１３３によって像振れ補正レンズ１２７が駆動され、像振れが補正が行われる。

以上のように、実施例１は、像振れ補正レンズ１２７の変位量を制限することによって収差や歪、周辺光量の低下を防止して光学特性を維持している。また、その制限値（閾値）を、撮像素子１１２の大きさに応じて変更している。即ち、撮像素子１１２の大きさがＡＰＳ−Ｃサイズであればフルサイズよりも周辺光量低下や収差の影響が少ないので、像振れ補正レンズの移動可能範囲を広くして大きな振れの補正に対応できるようにしている。なお、撮像素子１１２の大きさはＡＰＳ−Ｃサイズとフルサイズに限定されず、ＡＰＳ−Ｈなど他のサイズであってもよいことは言うまでもない。

図５は、実施例２のレンズＭＰＵ１２４によって実行される像振れ補正割り込みを説明するためのフローチャートである。本実施例は、動画記録画像サイズ（記録画素数）に応じて、像振れ補正レンズの移動可能範囲を設定する。

カメラの動画記録画像サイズは、１９２０×１０８０（ＦＨＤ）／６４０×４８０（ＶＧＡ）を設定でき、設定情報は、図３のＳ３０５のステータス通信でカメラ本体１０１から交換レンズ１０２へ送信される。

図５は、図４と同様のステップに同様の参照符号を付しており、Ｓ４０８の代わりにＳ５００を設けている点で図４と異なる。Ｓ５００では、レンズＭＰＵ１２４は、動画記録画像サイズがフルハイビジョンであるかＶＧＡであるかを判定し、フルハイビジョンで有ればＳ４１１へ、ＶＧＡであればＳ４０９へ移行する。

以上のように、実施例２は、像振れ補正レンズ１２７の変位量を制限することによって収差や歪、周辺光量の低下を防止して光学特性を維持している。また、その制限値（閾値）を、動画記録画像サイズに応じて変更している。即ち、動画記録画像サイズがＶＧＡであればフルハイビジョンよりも収差の影響が目立たないので、像振れ補正レンズの移動可能範囲を広くして大きな振れの補正に対応できるようにしている。なお、記録画素数はＦＨＤとＶＧＡに限定されず、ＸＧＡはＵＨＤなど他の記録画素数であってもよいことはいうまでもない。

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

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。

光学機器は、たとえば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなどの光学機器に適用することができる。

１０７…カメラＭＰＵ、１１２…撮像素子、１２７像振れ補正レンズ、１３６…信号処理回路、１２４…レンズＭＰＵ

Claims (5)

1. 撮影光学系が形成する光学像の振れを補正する像振れ補正装置であって、
   前記撮影光学系を介して得られる被写体の画像を、複数の互いに異なる画像サイズの中から設定された画像サイズで記録する撮像装置から、前記設定された画像サイズに関する情報を取得する取得手段と、
   前記設定された画像サイズが第１の画像サイズであるか、該第１の画像サイズよりも大きい第２の画像サイズであるかを判定する判定手段と、
   前記設定された画像サイズが第１の画像サイズであると判定された場合は、像振れ補正が可能な範囲を第１の範囲に設定し、前記設定された画像サイズが前記第２の画像サイズであると判定された場合は、前記像振れ補正が可能な範囲を前記第１の範囲よりも狭い第２の範囲に設定する像振れ補正制限手段と、
   を有することを特徴とする像振れ補正装置。
2. 前記撮影光学系に含まれる像振れ補正レンズを移動させることによって前記光学像の振れを補正することを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正装置。
3. 前記撮像装置が有する撮像素子を移動させることによって前記光学像の振れを補正することを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正装置。
4. 前記撮影光学系は、前記撮影光学系の光路に対して挿入および退避するように移動することによって、前記撮影光学系の光学特性を異ならせる光学ユニットを含み、
   前記像振れ補正制限手段は、前記光学ユニットが前記撮影光学系の光路に挿入された状態における前記第１の範囲を、前記光学ユニットが前記撮影光学系の光路から退避した状態における前記第１の範囲よりも狭く設定し、前記光学ユニットが前記撮影光学系の光路に挿入された状態における前記第２の範囲を、前記光学ユニットが記撮影光学系の光路から退避した状態における前記第２の範囲よりも狭く設定することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
5. 請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の像振れ補正装置を有することを特徴とする光学機器。