WO2017122235A1 - ブレ補正方法、それを備えた撮像装置、交換レンズ装置及びカメラ本体 - Google Patents

ブレ補正方法、それを備えた撮像装置、交換レンズ装置及びカメラ本体 Download PDF

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善夫 松村
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • G03B2205/0038—Movement of one or more optical elements for control of motion blur by displacing the image plane with respect to the optical axis

Definitions

  • the present disclosure relates to a blur correction control method using camera shake and the like and an imaging apparatus including the same.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose an imaging apparatus that realizes camera shake correction in an imaging apparatus having both camera shake correction for shifting a lens and camera shake correction for shifting an image sensor.
  • the present disclosure provides a shake correction control method capable of suppressing image quality deterioration during shake correction, and an imaging device including the same.
  • a blur correction control method includes a lens system, an image sensor that generates an image by converting light from the lens system into an electrical signal, and a blur correction lens group that includes a part of the lens system as an optical axis.
  • a camera shake correction control method having a first shake correction unit that moves vertically and a second shake correction unit that moves an image sensor perpendicular to the optical axis, and when a rectangular image is recorded, The first blur correction unit moves the optical axis around the axis parallel to the short side of the image with respect to the movement amount of the blur correction lens group with respect to the rotational blur around the axis passing through the optical axis and parallel to the long side of the image.
  • the second blur correction unit is driven so as to increase the movement amount of the blur correction lens group with respect to the rotation blur, and the second blur correction unit corresponds to the movement amount of the image sensor with respect to the rotation blur around the axis passing through the optical axis and parallel to the long side of the image.
  • Rotation blur around the axis passing through the optical axis and parallel to the short side of the image 1 ⁇ f tan ⁇ / Y (where f: focal length of the lens system, ⁇ : half-length of the lens system) Angle, Y: Image height.)
  • an imaging apparatus includes a lens system, an imaging element that converts light from the lens system into an electrical signal to generate an image, and a blur correction lens group including a part of the lens system as an optical axis.
  • the first blur correction unit includes a first blur correction unit that moves vertically and a second blur correction unit that moves the image sensor perpendicular to the optical axis.
  • the movement of the image stabilization lens group with respect to rotational blur around the axis passing through the optical axis and parallel to the short side of the image, relative to the amount of movement of the image stabilization lens group relative to rotation blur around the axis parallel to the long side of the image The second blur correction unit is driven so as to increase the amount, and the second blur correction unit passes the optical axis to the amount of movement of the image sensor relative to the rotational blur around the axis passing through the optical axis and parallel to the long side of the image.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a relationship between an image point movement amount accompanying blur correction at the wide-angle end of the zoom lens system according to Numerical Example 1 and an image height in the long side direction.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a relationship between an image point movement amount accompanying blur correction at the wide-angle end of the zoom lens system according to Numerical Example 2 and an image height in the long side direction.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a relationship between an image point movement amount associated with blur correction at the wide-angle end of the zoom lens system according to Numerical Example 3 and an image height in the long side direction. The figure for demonstrating the relationship between the image point movement amount accompanying the blurring correction
  • Embodiment 1 A digital camera 1 (an example of a camera system) according to Embodiment 1 of the present disclosure will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the external appearance of the digital camera 1.
  • the digital camera 1 includes an interchangeable lens unit 2 and a camera body 3.
  • the interchangeable lens unit 2 is detachably attached to the camera body 3.
  • a shutter button 32 and a power button 33 operated by the user are provided on the upper part of the camera body 3.
  • a three-dimensional orthogonal coordinate system is set as shown in FIG.
  • the digital camera 1 includes a Z-axis direction that coincides with the optical axis AZ, a Y-axis direction that coincides with the vertical direction in the horizontal shooting posture of the digital camera 1, and a horizontal direction in the horizontal shooting posture of the digital camera 1. And the corresponding X-axis direction. These directions do not limit the usage state of the digital camera 1.
  • the rotation direction centered on the Z axis is the rolling direction
  • the rotation direction centered on the Y axis is the yawing direction
  • the rotation direction centered on the X axis is the pitching direction.
  • the pitching direction is a rotation direction around an axis that passes through the optical axis AZ and is parallel to the long side of the image.
  • the direction is a rotation direction around an axis passing through the optical axis AZ and parallel to the short side of the image.
  • the pitching direction is the rotation direction around the axis passing through the optical axis AZ and parallel to the short side of the image.
  • the yawing direction is a rotation direction around an axis passing through the optical axis AZ and parallel to the long side of the image.
  • the rectangular image includes, for example, an elliptical image having a major axis and a minor axis (the same applies in the claims).
  • FIG. 2 schematically shows the overall configuration of the digital camera 1 including the interchangeable lens unit 2 and the camera body 3.
  • the interchangeable lens unit 2 includes a lens system 4 (an example of a lens system) composed of a plurality of lens groups, a lens system driving unit 16 that drives the lens system 4, and various control units that control the lens system driving unit 16. And an aperture control unit 6.
  • the lens system 4 includes a blur correction lens group 11 and a focus lens group 13 shown in FIG.
  • the blur correction lens group 11 is a lens group for correcting a blur component generated in the digital camera 1 during photographing.
  • the lens system drive unit 16 includes an in-lens blur correction mechanism 16a shown in FIG. 2 and a focus drive unit 16b having a lead screw and a rack.
  • the various control units that control the lens system driving unit 16 include an in-lens shake correction control unit 7, a focus drive control unit 8, a photo sensor 19, and an in-lens shake detection unit 15 shown in FIG. 2.
  • the interchangeable lens unit 2 further includes a lens microcomputer 9 which is a control unit of the interchangeable lens unit 2 as shown in FIG.
  • the in-lens shake correction mechanism 16a is attached to the shake correction lens group 11, and moves the shake correction lens group 11 to correct the shake in the pitching direction and the shake correction in the yawing direction, which are rotational shake components. And can be done.
  • the intra-lens blur correction mechanism provided in the interchangeable lens unit 2 is not provided with a correction function for the rolling direction in the rotational blur component.
  • the in-lens blur detection unit 15 includes an angle sensor that detects a fluctuation in the pitching direction, an angle sensor that detects a fluctuation in the yawing direction, an amplifier that amplifies the detection signal of each angle sensor, and each amplified detection signal is digitally converted. And an A / D conversion circuit that outputs to the lens microcomputer 9.
  • the in-lens blur detection unit 15 is connected to the lens microcomputer 9 and detects the rotational blur component.
  • the lens microcomputer 9 instructs the in-lens blur correction control unit 7 to perform blur correction based on the detection result.
  • the in-lens shake correction control unit 7 is connected to the in-lens shake correction mechanism 16a.
  • the in-lens blur correction control unit 7 performs drive control of the in-lens blur correction mechanism 16 a based on a command from the lens microcomputer 9.
  • the in-lens blur correction control unit 7 and the in-lens blur correction mechanism 16a constitute an in-lens blur correction unit (an example of a first blur correction unit).
  • the focus lens group 13 is connected to the focus driving unit 16b.
  • the focus driving unit 16b includes a lead screw integrated with the rotation shaft and a rack attached to the lead screw.
  • the focus lens group 13 is converted from a rotational motion to a linear motion by a rack attached to the lead screw in accordance with the driving of the focus driving unit 16b.
  • the focus lens group 13 is driven in the Z-axis direction on the optical axis AZ to change the focus position.
  • the focus drive unit 16b is connected to the focus drive control unit 8.
  • the focus drive control unit 8 performs drive control of the focus drive unit 16 b based on a command from the lens microcomputer 9.
  • the photo sensor 19 detects the lens position and inputs the position detection signal to the lens microcomputer 9.
  • the aperture A is controlled by the aperture controller 6.
  • the aperture A changes the aperture shape by driving aperture blades (not shown) in the opening direction and the closing direction.
  • the aperture value of the lens system 4 can be changed by driving the aperture blades.
  • the aperture control unit 6 performs control so as to change the aperture diameter according to the focal length and the focus position based on a command from the lens microcomputer 9.
  • the lens microcomputer 9 gives commands to the in-lens blur correction control unit 7, the focus drive control unit 8, and the aperture control unit 6, and each control unit performs drive control based on the commands from the lens microcomputer 9. Further, the lens microcomputer 9 receives signals from the shutter button 32 and the power button 33 and instructs each control unit according to the received signals.
  • the lens microcomputer 9 has a CPU (not shown) and a memory 9a, and the function of each control unit can be realized by reading a program stored in the memory 9a into the CPU.
  • the lens microcomputer 9 can grasp the absolute position of the focus lens group 13 from the detection signal of the photosensor 19.
  • the lens microcomputer 9 has a communication unit 9b, and can transmit and receive information to and from the body microcomputer 20.
  • the lens system according to Embodiment 1 is a zoom lens system, and forms an image on an image plane S on the image sensor 24.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side to the image surface side, a negative meniscus first lens element L1 having a convex surface facing the object side, and a positive meniscus second lens element L2 having a convex surface facing the object side. It consists of.
  • the first lens element L1 and the second lens element L2 are cemented.
  • the second lens group G2 in order from the object side to the image side, has a negative meniscus third lens element L3 having a convex surface facing the object side, a biconcave fourth lens element L4, and a biconvex second lens element L4.
  • the fourth lens element L4 and the fifth lens element L5 are cemented.
  • the third lens element L3 has two aspheric surfaces
  • the sixth lens element L6 has an aspheric object side surface.
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side to the image side, a negative meniscus seventh lens element L7 with a convex surface facing the object side, and a positive meniscus eighth lens element L8 with a convex surface facing the object side.
  • the seventh lens element L7 and the eighth lens element L8 are cemented, and the ninth lens element L9 and the tenth lens element L10 are cemented.
  • the eighth lens element L8 has an aspheric image side surface
  • the eleventh lens element L11 has two aspheric surfaces.
  • the fourth lens group G4 is composed of a negative meniscus twelfth lens element L12 with the convex surface facing the object side.
  • the fifth lens group G5 is composed of a positive meniscus thirteenth lens element L13 with the convex surface facing the image surface side.
  • the first lens group G1 moves to the object side
  • the second lens group G2 moves to the object side
  • the third lens group G3 moves to the object side
  • the fourth lens group G4 moves toward the object side
  • the fifth lens group G5 does not move. That is, during zooming, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases, and the fourth lens group G4 and the fifth lens.
  • the first lens group G1, the second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 move along the optical axis AZ so that the distance from the group G5 increases.
  • the fourth lens group G4 moves to the image plane side along the optical axis AZ.
  • image point movement due to vibration of the entire system is corrected, that is, image blur due to camera shake, vibration, or the like is optically corrected. Can do.
  • the camera body 3 includes a body microcomputer 20, a shutter unit 23, an image sensor 24 as an imaging unit, an in-body blur correction mechanism 25 (an example of a second blur correction unit), a body An internal blur detection unit 26, an in-body blur correction control unit 27, a shutter control unit 28, an image display unit 30, a battery 31, a shutter button 32, and a power button 33 are provided.
  • the image display unit 30 includes an image display / recording control unit 29 and a monitor 30a.
  • a monitor 30 a is provided on the back surface of the camera body 3, and a shutter button 32 and a power button 33 are provided on the top surface of the camera body 3.
  • the power button 33 is a switch for turning on / off the power of the digital camera 1. When the power is turned on by the power button 33, power is supplied to each part of the camera body 3 and the interchangeable lens unit 2.
  • the camera body 3 further includes a mode switching dial (not shown).
  • the mode switching dial is a dial for switching the operation mode of the digital camera 1 such as a still image shooting mode, a moving image shooting mode, and a playback mode.
  • the user can switch the operation mode by rotating the mode switching dial.
  • the operation mode is switched to the still image shooting mode.
  • the operation mode is switched to the moving image shooting mode.
  • movie shooting mode movie shooting is basically possible.
  • the playback mode is selected with the mode switching dial, the operation mode is switched to the playback mode, and the captured image is displayed on the monitor 30a.
  • the shutter button 32 is operated by the user during shooting. When the shutter button 32 is operated, a timing signal is output to the body microcomputer 20.
  • the shutter button 32 is a two-stage switch that can execute a half-press operation and a full-press operation. When the user performs a half-press operation, the body microcomputer 20 executes photometry processing and distance measurement processing. When the user fully presses the shutter button 32 from the half-pressed state, a timing signal is output to the body microcomputer 20, and image data is acquired by the image sensor 24.
  • the image sensor 24 is, for example, a CCD (Charge Coupled Device) sensor that converts an optical image formed by the lens system 4 into an electrical signal.
  • the image sensor 24 is driven and controlled by a timing signal.
  • the image sensor 24 may be a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor.
  • the shutter control unit 28 operates the shutter unit 23 in accordance with a control signal output from the body microcomputer 20 that has received the timing signal.
  • the in-body shake correction mechanism 25 includes a plurality of actuators such as a voice coil motor that supports the image sensor 24 so as to be movable and corrects a shake component generated during shooting.
  • the in-body shake correction control unit 27 is connected to the in-body shake correction mechanism 25 and drives the in-body shake correction mechanism 25 so as to suppress the shake component in the camera body 3 detected by the in-body shake detection unit 26. That is, according to the shake of the camera body 3 detected by the in-body shake detection unit 26, the imaging device 24 is pitched around the axis of the three-dimensional orthogonal coordinate system set for the digital camera 1 in FIG.
  • the in-body shake correction mechanism 25 and the in-body shake correction control unit 27 constitute an in-body shake correction unit (an example of a second shake correction unit).
  • This blur component includes a rotational blur component centered on the axis of the three-dimensional orthogonal coordinate system set for the digital camera 1 in FIG. 1 and a translational blur component generated in the axial direction of the three-dimensional orthogonal coordinate system.
  • the rotational blur component centered on the axis of the three-dimensional orthogonal coordinate system includes a pitching component (Pitch), a yawing component (Yaw), and a rolling component (Roll), and is a translational blur component generated in the axial direction of the three-dimensional orthogonal coordinate system.
  • the blur correction mechanism generally corrects any component other than the Z shift component.
  • the in-body shake correction mechanism 25 of the present embodiment can correct at least the pitching component and yawing component that are rotational shake components.
  • the body microcomputer 20 has a communication unit 20b, is connected to the lens microcomputer 9 via an interface, and communicates with the lens microcomputer 9.
  • the body microcomputer 20 is a control device that controls the entire camera body 3.
  • the body microcomputer 20 controls each part of the digital camera 1 in accordance with operation information input by the user.
  • the body microcomputer 20 is equipped with a memory 20a such as a CPU, a ROM, and a RAM, and various functions are executed by reading a program stored in the ROM into the CPU.
  • the body microcomputer 20 includes a lens information acquisition unit 201, a shake correction function selection unit 202, and a shake correction function execution unit 203, and executes each function.
  • the lens information acquisition unit 201 acquires lens information from the lens microcomputer 9 through communication between the body microcomputer 20 and the lens microcomputer 9.
  • the lens information includes, for example, information on the type of the interchangeable lens unit 2 and the blur correction function mounted on the interchangeable lens unit 2.
  • the body microcomputer 20 stores information on the correction function of the interchangeable lens unit 2 (the presence / absence of the correction function and the type of the correction function) in the memory 20a.
  • the blur correction function selection unit 202 determines whether or not the attached interchangeable lens unit 2 has a blur correction function from the lens information acquired by the lens information acquisition unit 201, and the camera body 3 side according to the determination result. To select the blur detection and blur correction to be performed. Specifically, if it is determined that the interchangeable lens unit 2 has a shake correction function and there is information on how to share with the in-body shake correction function, the sharing control of the in-lens shake correction and the in-body shake correction is performed. Choose as much as you can.
  • the blur correction function execution unit 203 executes the blur detection and blur correction selected by the blur correction function selection unit 202. In addition, when there is a camera shake correction function on the lens side, the shake correction function execution unit 203 performs detection and correction of the pitching component and the yawing component to the lens microcomputer 9 while appropriately sharing with the in-body shake correction function. To command. Further, the blur correction function execution unit 203 determines whether the blur correction function is enabled according to the setting by the user. When the blur correction function is enabled, the camera main body 3 side or the camera main body 3 side and the exchange A blur correction function is executed on the lens unit 2 side.
  • the image display unit 30 includes a monitor 30 a and an image display / recording control unit 29.
  • the monitor 30a is a liquid crystal monitor, for example.
  • the monitor 30 a displays a captured image based on a command from the image display / recording control unit 29.
  • As a display form on the monitor 30a there are a display form in which only an image signal is displayed as a visible image, and a display form in which the image signal and information at the time of photographing are displayed as a visible image.
  • the battery 31 supplies power to each part of the camera body 3 and supplies power to the interchangeable lens unit 2.
  • the battery 31 is a rechargeable battery.
  • the battery 31 may be a dry cell or an external power source that is externally powered by a power cord.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining processing of the blur correction function selection operation mainly executed by the body microcomputer 20 of the camera body 3.
  • the body microcomputer 20 In response to the user operating the power button 33, the supply of power from the battery 31 is started, and the body microcomputer 20 is activated.
  • the body microcomputer 20 detects the mounting of the interchangeable lens unit 2, starts communication with the lens microcomputer 9 of the interchangeable lens unit 2 attached to the camera body 3, and starts the initial setting.
  • the lens information acquisition unit 201 of the body microcomputer 20 acquires lens information from the lens microcomputer 9.
  • the lens information includes, for example, information on the type of the interchangeable lens unit 2 and the blur correction function mounted on the interchangeable lens unit 2.
  • the lens information acquisition unit 201 stores the acquired information on the correction function of the interchangeable lens unit 2 (the presence / absence of the correction function and the type of the correction function) in the memory 20a.
  • the camera shake correction function selection unit 202 of the body microcomputer 20 uses the lens information acquired by the lens information acquisition unit 201 to detect the camera shake correction function of the attached interchangeable lens unit 2 and the camera body shake correction function of the camera body. It is determined whether there is information on the sharing method according to the direction. If it is determined that there is information on the real sharing method, the process proceeds to step S403. If it is determined that there is no information on the real sharing method, the process proceeds to step S404.
  • the blur correction function selection unit 202 selects sharing control of in-lens blur correction and in-body blur correction according to the blur direction.
  • step S404 If NO in step S402, the blur correction function selection unit 202 recognizes that there is no effect or a malfunction occurs even if the in-lens blur correction and in-body blur correction control is performed according to the blur direction. And choose not to implement this sharing control.
  • the shake correction function execution unit 203 of the body microcomputer 20 determines whether or not the shake correction function is enabled according to the setting by the user. For example, the user sets the shake correction function to be valid or invalid by a setting operation selected from a menu button (not shown).
  • the blur correction function execution unit 203 proceeds to step S407 when the blur correction function is turned on, and proceeds to step S408 when the blur correction function is turned off.
  • the shake correction function execution unit 203 turns on the shake correction function and puts the shake correction function into operation.
  • the blur component is corrected by the in-body blur correction control unit 27 and the in-body blur correction mechanism 25 on the camera body 3 side, and the in-lens blur correction control unit 7 and the in-lens blur correction mechanism 16a on the interchangeable lens unit 2 side. Executed.
  • the direction of the image point movement of the image at the end of the image in the long side direction on the image plane will be described.
  • the blur correction lens group and the image sensor are shifted perpendicularly to the optical axis AZ in parallel with the long side of the image to perform blur correction.
  • image point movement in the long side direction of the image at the end of the image occurs in the long side direction.
  • the blur correction lens group and the image sensor are shifted perpendicularly to the optical axis AZ in parallel with the short side of the image to correct blurring.
  • image point movement in the short side direction of the image at the end of the image occurs in the long side direction.
  • the generation amount differs depending on the in-lens blur correction and the in-body blur correction, so that the conditions described below are satisfied according to the blur direction.
  • the in-lens blur correction control unit 7 uses the blur correction lens group for rotational blur around an axis passing through the optical axis AZ and parallel to the long side of the image. 11, the in-lens blur correction mechanism 16 a is driven so as to increase the movement amount of the blur correction lens group 11 with respect to rotational blur around the axis passing through the optical axis AZ and parallel to the short side of the image.
  • the inner blur correction control unit 27 moves around the axis passing through the optical axis AZ and parallel to the short side of the image with respect to the movement amount of the image sensor 24 with respect to the rotational blur around the axis passing through the optical axis AZ and parallel to the long side of the image.
  • the in-body shake correction mechanism 25 is driven so as to reduce the amount of movement of the image sensor 24 with respect to this rotational shake.
  • a plurality of possible conditions are defined for the shake correction control method according to each embodiment, but the configuration of the shake correction control method that satisfies all of the plurality of conditions is the most effective. However, by satisfying individual conditions, it is also possible to obtain a shake correction control method that exhibits the corresponding effects.
  • the blur correction includes a lens system, an imaging element that converts light from the lens system into an electrical signal and generates an image, and a part of the lens system.
  • a first blur correction unit that moves the lens group perpendicular to the optical axis AZ and a second blur correction unit that moves the imaging element perpendicular to the optical axis AZ, and a rectangular image is recorded,
  • the blur correction unit 1 rotates around the axis passing through the optical axis and parallel to the short side of the image with respect to the movement amount of the blur correction lens group with respect to the rotational blur around the axis passing through the optical axis and parallel to the long side of the image.
  • the second blur correction unit is driven so as to increase the movement amount of the blur correction lens group with respect to the blur, and the second blur correction unit corresponds to the movement amount of the image sensor with respect to the rotation blur around the axis passing through the optical axis and parallel to the long side of the image.
  • An imaging element for rotational blur around an axis that passes through the optical axis and is parallel to the short side of the image For blur correction control method for driving so as to reduce the amount of movement, thereby satisfying the expression (4) the following conditions (1).
  • L l Shift amount of the blur correction lens group with respect to unit rotational blur around an axis passing through the optical axis AZ and parallel to the long side of the image
  • Y l Length of the long side of the recorded rectangular image
  • L s Optical axis AZ
  • the amount of shift of the vibration reduction lens group with respect to unit rotational blur around an axis parallel to the short side of the image Y s is the length of the short side of the recorded rectangular image.
  • Condition (1) is a condition that prescribes the relationship between the share ratio according to the rotation direction of the shift amount of the vibration reduction lens group with respect to the unit rotation blur and the aspect ratio of the recorded rectangular image. If the upper limit of the condition (1) is exceeded, the correction by the blur correction lens group to the unit rotational blur around the axis passing through the optical axis AZ and parallel to the long side of the image is parallel to the short side of the image passing through the optical axis AZ. It becomes larger than that for unit rotation blur around the axis, and the sharing with in-body blur correction cannot be satisfied. In addition, the aspect ratio cannot be appropriately set, and it is difficult to reduce off-axis image point movement.
  • the shake correction control method according to the embodiment satisfies the following condition (2).
  • S 1 A shift amount of the image pickup device with respect to the unit rotation blur around the axis passing through the optical axis AZ and parallel to the long side of the image
  • S s Imaging for the unit rotation blur around the axis passing through the optical axis AZ and parallel to the short side of the image It is the shift amount of the element.
  • Condition (2) is a condition that defines the relationship between the sharing ratio according to the rotation direction of the shift amount of the image sensor with respect to the unit rotation blur and the aspect ratio of the recorded rectangular image. If the upper limit of the condition (2) is exceeded, the correction by the image sensor to the unit rotation blur around the axis passing through the optical axis AZ and parallel to the short side of the image is around the axis passing through the optical axis AZ and parallel to the long side of the image The unit rotation becomes larger than that of the unit rotation blur, and the sharing with the in-lens blur correction cannot be satisfied. In addition, the aspect ratio cannot be appropriately set, and it is difficult to reduce off-axis image point movement.
  • the shake correction control method according to the embodiment satisfies the following condition (3).
  • Dist distortion aberration of the lens system.
  • Condition (3) is a condition that prescribes the distortion of the lens system. Even if the lens system has distortion aberration, it has become easy to correct it by electronic distortion correction technology of digital cameras that has been improved in recent years. Having distortion aberration can contribute to downsizing and cost reduction of the lens system, and can provide a competitive imaging device. It is known that even with off-axis image point movement during blur correction, the negative distortion can be reduced, so it is preferable to have negative distortion. If the upper limit of condition (3) is exceeded, it will be difficult to reduce the size and cost of the lens system, and it will be difficult to reduce off-axis image point movement.
  • the shake correction control method according to the embodiment satisfies the following condition (4).
  • f focal length of lens system
  • ⁇ half angle of view of lens system
  • Y image height
  • Condition (4) is a condition that defines the relationship between the focal length, half angle of view, and image height of the lens system. Below the lower limit of the condition, the focal length becomes too short with respect to the image height, the angle of view becomes too narrow, and it becomes difficult to reduce off-axis image point movement.
  • the unit of length in the table is “mm”, and the unit of angle of view is “°”.
  • r is a radius of curvature
  • d is a surface interval
  • nd is a refractive index with respect to the d line
  • vd is an Abbe number with respect to the d line.
  • the surface marked with * is an aspherical surface, and the aspherical shape is defined by the following equation.
  • ⁇ is a conic constant
  • A4, A6, A8 and A10 are fourth-order, sixth-order, eighth-order and tenth-order aspheric coefficients, respectively.
  • FIG. 6 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Embodiment 1.
  • each longitudinal aberration diagram shows the aberration at the wide angle end, (b) shows the intermediate position, and (c) shows the aberration at the telephoto end.
  • SA spherical aberration
  • AST mm
  • DIS distortion
  • the vertical axis represents the F number (indicated by F in the figure)
  • the solid line is the d line (d-line)
  • the short broken line is the F line (F-line)
  • the long broken line is the C line (C- line)
  • the alternate long and short dash line is the characteristic of g-line.
  • the vertical axis represents the image height (indicated by H in the figure), the solid line represents the sagittal plane (indicated by s), and the broken line represents the meridional plane (indicated by m in the figure). is there.
  • the vertical axis represents the image height (indicated by H in the figure).
  • the upper three aberration diagrams show a basic state in which no blur correction is performed at the wide-angle end.
  • the three aberration diagrams in the lower stage of FIG. 7 show the blur correction state at the wide angle end when the blur correction lens group is moved 0.107 mm in the direction perpendicular to the optical axis AZ.
  • the three aberration diagrams in the lower stage of FIG. 8 show a blur correction state at the wide-angle end when the image sensor is moved by 0.086 mm in a direction perpendicular to the optical axis AZ.
  • the upper row shows the lateral aberration at the image point of 70% of the maximum image height
  • the middle row shows the lateral aberration at the axial image point
  • the lower row shows the lateral aberration at the image point of -70% of the maximum image height.
  • the upper row shows the lateral aberration at the image point of 70% of the maximum image height
  • the middle row shows the lateral aberration at the axial image point
  • the lower row shows the transverse aberration at the image point of ⁇ 70% of the maximum image height.
  • the horizontal axis represents the distance from the principal ray on the pupil plane
  • the solid line is the d line (d-line)
  • the short broken line is the F line (F-line)
  • the long broken line is the C line ( C-line) characteristics.
  • the meridional plane is a plane including the optical axis AZ of the first lens group G1 and the optical axis AZ of the fourth lens group G4.
  • the image decentering amount is only the above values in the direction in which the blur correction lens group or the image sensor is perpendicular to the optical axis AZ. Equal to the amount of image eccentricity when moving in parallel.
  • FIGS. 9 to 11 show the relationship between the image point movement amount accompanying blur correction and the image height in the long side direction of the image at the wide angle end of the zoom lens systems according to Numerical Examples 1 to 3, respectively.
  • the solid line indicates the long side of an image in the long side direction (a point at a position close to the short side) when blur correction is performed on rotational blur around an axis passing through the optical axis AZ and parallel to the short side of the image.
  • Image point movement amount in the direction, dotted line is the image point movement amount in the short side direction of the image in the long side direction when blur correction is performed for rotational blurring around the axis passing through the optical axis AZ and parallel to the long side of the image It is.
  • Comparative Example 1 is an example in which the shake correction is performed by driving only the shake correction lens without performing the shake correction sharing control. The result is shown in FIG.
  • Comparative Example 2 is an example in which the shake correction is performed by shifting only the image sensor without performing the shake correction sharing control. The result is shown in FIG.
  • 12 (a) and 12 (b) are diagrams for explaining the relationship between the image point movement amount and the image height in the long side direction associated with blur correction according to Comparative Examples 1 and 2, respectively.
  • the solid line indicates the long side of an image in the long side direction (a point at a position close to the short side) when blur correction is performed on rotational blur around an axis passing through the optical axis AZ and parallel to the short side of the image.
  • Image point movement amount in the direction, dotted line is the image point movement amount in the short side direction of the image in the long side direction when blur correction is performed for rotational blurring around the axis passing through the optical axis AZ and parallel to the long side of the image It is.
  • Table 1 below shows data on the movement amount (shift amount) of the blur correction lens and the image sensor at the time of blur correction.
  • Table 2 shows the corresponding values for each condition in the zoom lens system of each numerical example.
  • the blur detection information may be acquired from the camera body 3 side.
  • the shake correction function execution unit 203 (FIG. 3) of the body microcomputer 20 of the camera body 3 acquires the shake detection information detected by the in-body shake detection unit 26, and transmits the detection information to the lens microcomputer 9. Based on the detection information, blur component correction may be executed on the interchangeable lens unit 2 side.
  • the above embodiment has been described as a shake correction control method for the camera system of the interchangeable lens unit 2 and the camera body 3, it may be an integrated camera in which the lens unit is built in the camera body. In this case, part or all of the lens microcomputer 9 and the body microcomputer 20 may be shared. Further, the in-lens shake detection unit 15 and the in-body shake detection unit 26 may be shared.
  • the in-lens blur correction and the in-body blur correction at the wide-angle end have been described.
  • the same as the wide-angle end, and the shift amount at the time of each correction may be used. You may change the share ratio.
  • Each processing in the above embodiment may be realized by hardware or software. Further, it may be realized by mixed processing of software and hardware.
  • execution order of the processing methods in the above embodiment is not necessarily limited to the description of the above embodiment, and the execution order can be changed without departing from the gist of the invention.
  • the present invention can be used as a camera body or camera system having a blur correction function.

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Abstract

レンズ系（４）と、画像を生成する撮像素子（２４）と、レンズ系（４）の一部で構成されるブレ補正レンズ群（１１）を光軸と垂直に移動する第１のブレ補正部（１６ａ）と、撮像素子（２４）を光軸と垂直に移動する第２のブレ補正部（２５）と、を備え、長方形の画像が記録される場合、第１のブレ補正部（１６ａ）は、光軸を通り画像の長辺に平行な軸周りの回転ブレに対するブレ補正レンズ群（１１）の移動量に対して、光軸を通り画像の短辺に平行な軸周りの回転ブレに対するブレ補正レンズ群（１１）の移動量を大きくするように駆動し、第２のブレ補正部は、光軸を通り画像の長辺に平行な軸周りの回転ブレに対する撮像素子（２４）の移動量に対して、光軸を通り画像の短辺に平行な軸周りの回転ブレに対する撮像素子（２４）の移動量を小さくするように駆動し、下記の条件を満足する、ブレ補正方法：１＜ｆｔａｎω／Ｙ（ここで、ｆ：レンズ系の焦点距離、ω：レンズ系の半画角、Ｙ：像高である）。

Description

ブレ補正方法、それを備えた撮像装置、交換レンズ装置及びカメラ本体
　本開示は、手ブレ等によるブレの補正の制御方法及びそれを備えた撮像装置に関する。
　一般に、ブレ補正が行われた場合、軸上で像点が静止しても、軸外で像点が移動してしまい、軸外の画質が劣化してしまう現象が知られている。
　特許文献１、２は、レンズをシフトさせる手ブレ補正と撮像素子をシフトさせる手ブレ補正の両方を有する撮像装置において、手ブレ補正を実現する撮像装置を開示している。
特開２０１５－１４１３９０号公報 特開２０１５－１９４６８７号公報
　本開示は、ブレ補正時の画質劣化を抑制することが可能な、ブレ補正制御方法、及びそれを備えた撮像装置を提供する。
　本開示におけるブレ補正制御方法は、レンズ系と、レンズ系からの光を電気信号に変換して画像を生成する撮像素子と、レンズ系の一部で構成されるブレ補正レンズ群を光軸と垂直に移動する第１のブレ補正部と、撮像素子を光軸と垂直に移動する第２のブレ補正部とを有するカメラのブレ補正制御方法であって、長方形の画像が記録される場合、第１のブレ補正部は、光軸を通り画像の長辺に平行な軸周りの回転ブレに対するブレ補正レンズ群の移動量に対して、光軸を通り画像の短辺に平行な軸周りの回転ブレに対するブレ補正レンズ群の移動量を大きくするように駆動し、第２のブレ補正部は、光軸を通り画像の長辺に平行な軸周りの回転ブレに対する撮像素子の移動量に対して、光軸を通り画像の短辺に平行な軸周りの回転ブレに対する撮像素子の移動量を小さくするように駆動し、次の条件を満足することを特徴とする：１＜ｆｔａｎω／Ｙ（ここで、ｆ：レンズ系の焦点距離、ω：レンズ系の半画角、Ｙ：像高である。）
　また、本開示における撮像装置は、レンズ系と、レンズ系からの光を電気信号に変換して画像を生成する撮像素子と、レンズ系の一部で構成されるブレ補正レンズ群を光軸と垂直に移動する第１のブレ補正部と、撮像素子を光軸と垂直に移動する第２のブレ補正部とを備え、長方形の画像が記録される場合、第１のブレ補正部は、光軸を通り画像の長辺に平行な軸周りの回転ブレに対するブレ補正レンズ群の移動量に対して、光軸を通り画像の短辺に平行な軸周りの回転ブレに対するブレ補正レンズ群の移動量を大きくするように駆動し、第２のブレ補正部は、光軸を通り画像の長辺に平行な軸周りの回転ブレに対する撮像素子の移動量に対して、光軸を通り画像の短辺に平行な軸周りの回転ブレに対する撮像素子の移動量を小さくするように駆動し、次の条件を満足することを特徴とする：１＜ｆｔａｎω／Ｙ（ここで、ｆ：レンズ系の焦点距離、ω：レンズ系の半画角、Ｙ：像高である。）
　本開示によれば、ブレ補正時の画質劣化を抑制するのに有効である。
本開示に係るデジタルカメラの外観図 実施の形態１に係るデジタルカメラの概略構成図 実施の形態１に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 実施の形態１に係るカメラ本体のボディマイコンの機能ブロック図 実施の形態１に係るカメラ本体のボディマイコンによる制御処理を示すフローチャート 実施の形態に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図 実施の形態に係るズームレンズ系の広角端におけるブレ補正を行っていない基本状態及びブレ補正レンズ群シフトによるブレ補正状態での横収差図 実施の形態に係るズームレンズ系の広角端におけるブレ補正を行っていない基本状態及び撮像素子シフトによるブレ補正状態での横収差図 数値実施例１に係るズームレンズ系の広角端におけるブレ補正に伴う像点移動量と長辺方向の像高との関係を説明するための図 数値実施例２に係るズームレンズ系の広角端におけるブレ補正に伴う像点移動量と長辺方向の像高との関係を説明するための図 数値実施例３に係るズームレンズ系の広角端におけるブレ補正に伴う像点移動量と長辺方向の像高との関係を説明するための図 比較例１及び２に係るズームレンズ系の広角端におけるブレ補正に伴う像点移動量と長辺方向の像高との関係を説明するための図
　（実施の形態１）
　本開示の実施の形態１に係るデジタルカメラ１（カメラシステムの一例）について、図１から図５を用いて説明する。
　［１．構成］
　［１－１．デジタルカメラの構成］
　図１は、デジタルカメラ１の外観を概略的に示す図である。デジタルカメラ１は、交換レンズユニット２と、カメラ本体３とを備える。交換レンズユニット２は、カメラ本体３に対し着脱可能に取り付けられる。カメラ本体３の上部には、ユーザにより操作されるシャッターボタン３２と電源ボタン３３が設けられている。
　本実施の形態においては、図１に示すように、３次元直交座標系が設定される。具体的には、デジタルカメラ１は、光軸ＡＺと一致するＺ軸方向と、デジタルカメラ１の横撮り姿勢における鉛直方向と一致するＹ軸方向と、デジタルカメラ１の横撮り姿勢における水平方向と一致するＸ軸方向と、を有する。なお、これらの方向はデジタルカメラ１の使用状態を限定するものではない。
　Ｚ軸を中心とする回転方向をローリング方向、Ｙ軸を中心とする回転方向をヨーイング方向、Ｘ軸を中心とする回転方向をピッチング方向とする。
　Ｘ軸方向が長辺、Ｙ軸方向が短辺に相当する長方形の画像が記録された場合、ピッチング方向は、光軸ＡＺを通り画像の長辺に平行な軸周りの回転方向であり、ヨーイング方向は、光軸ＡＺを通り画像の短辺に平行な軸周りの回転方向である。
　反対に、Ｘ軸方向が短辺、Ｙ軸方向が長辺に相当する長方形の画像が記録された場合、ピッチング方向は光軸ＡＺを通り画像の短辺に平行な軸周りの回転方向であり、ヨーイング方向は光軸ＡＺを通り画像の長辺に平行な軸周りの回転方向である。
　ここで、長方形の画像には、例えば長軸と短軸とを有する楕円形の画像も含まれる（請求の範囲において同様）。
　図２は、交換レンズユニット２とカメラ本体３とにより構成されるデジタルカメラ１の全体構成を概略的に示す。
　［１－２．交換レンズユニット］
　交換レンズユニット２は、複数のレンズ群で構成されるレンズ系４（レンズ系の一例）と、レンズ系４を駆動するレンズ系駆動部１６と、レンズ系駆動部１６を制御する各種の制御部と、絞り制御部６と、を備える。
　レンズ系４は、図２に示すブレ補正レンズ群１１とフォーカスレンズ群１３とを含む。ブレ補正レンズ群１１は、撮影時にデジタルカメラ１に発生するブレ成分を補正するためのレンズ群である。
　レンズ系駆動部１６は、図２に示すレンズ内ブレ補正機構１６ａと、リードスクリューとラックを有するフォーカス駆動部１６ｂとを含む。
　レンズ系駆動部１６を制御する各種の制御部は、図２に示すレンズ内ブレ補正制御部７と、フォーカス駆動制御部８と、フォトセンサ１９と、レンズ内ブレ検出部１５と、を含む。
　交換レンズユニット２は更に、図２に示すように、交換レンズユニット２の制御部であるレンズマイコン９を備える。
　本実施の形態に係るレンズ内ブレ補正機構１６ａは、ブレ補正レンズ群１１に取り付けられており、ブレ補正レンズ群１１を移動して回転ブレ成分であるピッチング方向のブレ補正とヨーイング方向のブレ補正とを行うことができる。なお、交換レンズユニット２に備えられたレンズ内ブレ補正機構には、回転ブレ成分の中のローリング方向の補正機能は備えられていない。
　レンズ内ブレ検出部１５は、ピッチング方向の揺れを検出する角度センサと、ヨーイング方向の揺れを検出する角度センサと、各角度センサの検出信号を増幅するアンプと、増幅された各検出信号をデジタル化しレンズマイコン９に出力するＡ／Ｄ変換回路等とから構成される。レンズ内ブレ検出部１５は、レンズマイコン９に接続され、上記回転ブレ成分を検出する。レンズマイコン９は、同検出結果に基づいて、レンズ内ブレ補正制御部７にブレ補正を指令する。
　レンズ内ブレ補正制御部７は、レンズ内ブレ補正機構１６ａに接続される。レンズ内ブレ補正制御部７は、レンズマイコン９からの指令に基づいてレンズ内ブレ補正機構１６ａの駆動制御を行う。レンズ内ブレ補正制御部７及びレンズ内ブレ補正機構１６ａは、レンズ内ブレ補正部（第１のブレ補正部の一例）を構成する。
　フォーカスレンズ群１３は、フォーカス駆動部１６ｂに接続される。フォーカス駆動部１６ｂは、その回転軸と一体となったリードスクリューとリードスクリューに取り付けられたラックを備えている。フォーカスレンズ群１３は、フォーカス駆動部１６ｂの駆動にあわせ、リードスクリューに取り付けられたラックにより回転運動から直線運動に変換される。これにより、フォーカスレンズ群１３は、光軸ＡＺ上をＺ軸方向に駆動されて、合焦位置を変更する。
　フォーカス駆動部１６ｂは、フォーカス駆動制御部８に接続される。フォーカス駆動制御部８は、レンズマイコン９からの指令に基づいてフォーカス駆動部１６ｂの駆動制御を行う。
　フォトセンサ１９は、レンズ位置を検出し、その位置検出信号をレンズマイコン９に入力する。
　＜絞り制御部＞
　絞りＡは、絞り制御部６により、制御される。絞りＡは、絞り羽根（図示せず）が開方向及び閉方向に駆動されることによって、開口形状を変化させる。絞り羽根を駆動することでレンズ系４の絞り値を変更することができる。
　絞り制御部６は、レンズマイコン９からの指令に基づいて焦点距離や合焦位置に応じて絞り径を変更するように制御する。
　＜レンズユニット制御部＞
　レンズマイコン９は、レンズ内ブレ補正制御部７、フォーカス駆動制御部８、絞り制御部６への指令を行うものであり、各制御部はレンズマイコン９からの指令に基づいて駆動制御を行う。また、レンズマイコン９は、シャッターボタン３２や電源ボタン３３からの信号を受信し、受信した信号に応じて各制御部に指令する。
　レンズマイコン９は、ＣＰＵ（図示せず）やメモリ９ａを有しており、メモリ９ａに格納されているプログラムがＣＰＵに読み込まれることで、各制御部の機能を実現し得る。例えば、レンズマイコン９は、フォトセンサ１９の検出信号によりフォーカスレンズ群１３の絶対位置を把握することができる。また、レンズマイコン９は通信部９ｂを有し、ボディマイコン２０と情報の送受信が可能である。
　＜レンズ系＞
　図３に示すように、実施の形態１に係るレンズ系は、ズームレンズ系であり、撮像素子２４上の像面Ｓに結像する。
　第１レンズ群Ｇ１は物体側から像面側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第２レンズ素子Ｌ２とからなる。第１レンズ素子Ｌ１と第２レンズ素子Ｌ２とが接合されている。
　第２レンズ群Ｇ２は物体側から像面側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３と、両凹形状の第４レンズ素子Ｌ４と、両凸形状の第５レンズ素子Ｌ５と、像面側に凸面を向けた負メニスカス形状の第６レンズ素子Ｌ６からなる。これらのうち、第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５とが接合されている。また、第３レンズ素子Ｌ３はその両面が非球面であり、第６レンズ素子Ｌ６はその物体側面が非球面である。
　第３レンズ群Ｇ３は物体側から像面側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第７レンズ素子Ｌ７と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第８レンズ素子Ｌ８と、像面側に凸面を向けた正メニスカス形状の第９レンズ素子Ｌ９と、像面側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１０レンズ素子Ｌ１０と、両凸形状の第１１レンズ素子Ｌ１１とからなる。これらのうち、第７レンズ素子Ｌ７と第８レンズ素子Ｌ８とが接合されており、第９レンズ素子Ｌ９と第１０レンズ素子Ｌ１０とが接合されている。また、第８レンズ素子Ｌ８はその像面側面が非球面であり、第１１レンズ素子Ｌ１１はその両面が非球面である。
　第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１２レンズ素子Ｌ１２からなる。
　第５レンズ群Ｇ５は、像面側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１３レンズ素子Ｌ１３からなる。
　撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動し、第５レンズ群Ｇ５は移動しない。すなわち、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が増大するように、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とが光軸ＡＺに沿ってそれぞれ移動する。
　また、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシング時には、第４レンズ群Ｇ４が光軸ＡＺに沿って像面側へと移動する。
　また、第１１レンズ素子Ｌ１１を光軸ＡＺに直交する方向に移動させることによって、全系の振動による像点移動を補正する、すなわち、手ぶれ、振動等による像のぶれを光学的に補正することができる。
　［１－３．カメラ本体］
　図２に示すように、カメラ本体３は、ボディマイコン２０と、シャッターユニット２３と、撮像部としての撮像素子２４と、ボディ内ブレ補正機構２５（第２のブレ補正部の一例）と、ボディ内ブレ検出部２６と、ボディ内ブレ補正制御部２７と、シャッター制御部２８と、画像表示部３０と、バッテリー３１と、シャッターボタン３２と、電源ボタン３３と、を有している。画像表示部３０は、画像表示・記録制御部２９とモニタ３０ａとを備える。
　カメラ本体３の背面には、モニタ３０ａが設けられており、カメラ本体３の上面には、シャッターボタン３２と、電源ボタン３３が設けられている。
　電源ボタン３３は、デジタルカメラ１の電源の入切を行うためのスイッチである。電源ボタン３３により電源がオン状態になると、カメラ本体３及び交換レンズユニット２の各部に電源が供給される。
　カメラ本体３は更に、モード切り換えダイヤル（図示せず）を備える。モード切り替えダイヤルは、デジタルカメラ１を静止画撮影モード、動画撮影モード及び再生モード等の動作モードを切り換えるためのダイヤルである。ユーザは、モード切り換えダイヤルを回転させて動作モードを切り換えることができる。モード切り換えダイヤルにより静止画撮影モードが選択されると、動作モードは静止画撮影モードへ切り換えられる。モード切り換えダイヤルにより動画撮影モードが選択されると、動作モードは動画撮影モードへ切り換えられる。動画撮影モードでは、基本的に動画撮影が可能となる。さらに、モード切り換えダイヤルにより再生モードが選択されると、動作モードは再生モードへ切り換えられ、モニタ３０ａには撮影画像が表示される。
　シャッターボタン３２は、撮影の際にユーザによって操作される。シャッターボタン３２が操作されると、タイミング信号がボディマイコン２０に出力される。シャッターボタン３２は、半押し操作と全押し操作を実行可能な２段式のスイッチである。ユーザが半押し操作すると、ボディマイコン２０により測光処理及び測距処理が実行される。ユーザがシャッターボタン３２を半押しの状態から全押し操作すると、タイミング信号がボディマイコン２０に出力され、撮像素子２４により画像データが取得される。
　＜撮像素子＞
　撮像素子２４は、レンズ系４により形成される光学的な像を電気的な信号に変換する、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）センサである。撮像素子２４は、タイミング信号により駆動制御される。なお、撮像素子２４はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサでもよい。
　＜シャッター制御部＞
　シャッター制御部２８は、タイミング信号を受信したボディマイコン２０から出力される制御信号にしたがって、シャッターユニット２３を動作させる。
　＜ブレ検出部及びブレ補正部＞
　ボディ内ブレ補正機構２５は、撮像素子２４を移動可能に支持し、撮影時に発生するブレ成分を補正するボイスコイルモータなどのアクチュエータを複数有する。ボディ内ブレ補正制御部２７は、ボディ内ブレ補正機構２５に接続され、ボディ内ブレ検出部２６で検出したカメラ本体３におけるブレ成分を抑制するようにボディ内ブレ補正機構２５を駆動する。すなわち、ボディ内ブレ検出部２６で検出したカメラ本体３のブレに応じて、撮像素子２４を、図１のデジタルカメラ１に対して設定した３次元直交座標系の軸を中心にしたピッチング（Ｐｉｔｃｈ）、ヨーイング（Ｙａｗ）、ローリング（Ｒｏｌｌ）の３つの方向に回転させ、さらに、３次元直交座標系の軸方向に発生するＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に並進させることで、ブレを補正することができる。ボディ内ブレ補正機構２５とボディ内ブレ補正制御部２７は、ボディ内ブレ補正部（第２のブレ補正部の一例）を構成する。
　ここで、デジタルカメラ１に発生するブレ成分について説明を行う。デジタルカメラ１には、ユーザが手で保持して撮影を行う際に発生する手ブレ（振動）によるブレ成分が生じる。このブレ成分には、図１のデジタルカメラ１に対して設定した３次元直交座標系の軸を中心にした回転ブレ成分と３次元直交座標系の軸方向に発生する並進ブレ成分とがある。３次元直交座標系の軸を中心にした回転ブレ成分は、ピッチング成分（Ｐｉｔｃｈ）、ヨーイング成分（Ｙａｗ）、ローリング成分（Ｒｏｌｌ）を含み、３次元直交座標系の軸方向に発生する並進ブレ成分は、Ｘシフト成分、Ｙシフト成分、Ｚシフト成分を含む。よって、ブレ成分は６成分ある。ブレ補正機構は一般的にＺシフト成分以外のいずれかの成分の補正を行う。本実施形態のボディ内ブレ補正機構２５は、少なくとも回転ブレ成分であるピッチング成分、ヨーイング成分を補正可能なものとしている。
　＜ボディマイコン＞
　ボディマイコン２０は通信部２０ｂを有し、レンズマイコン９とインターフェイスを介して接続され、レンズマイコン９との間で通信を行う。
　ボディマイコン２０は、カメラ本体３の全体を制御する制御装置である。ボディマイコン２０は、ユーザにより入力される操作情報に応じて、デジタルカメラ１の各部を制御する。具体的には、ボディマイコン２０には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ２０ａが搭載されており、ＲＯＭに格納されたプログラムがＣＰＵに読み込まれることで、様々な機能を実行する。
　具体的には、図４に示すように、ボディマイコン２０は、レンズ情報取得部２０１、ブレ補正機能選択部２０２、ブレ補正機能実行部２０３を含み、各機能を実行する。
　レンズ情報取得部２０１は、ボディマイコン２０とレンズマイコン９との間の通信によりレンズマイコン９からレンズ情報を取得する。レンズ情報は、例えば、交換レンズユニット２の種類や交換レンズユニット２に搭載されたブレ補正機能の情報を含む。ボディマイコン２０は、交換レンズユニット２の補正機能の情報（補正機能の有無や補正機能の種類）をメモリ２０ａに格納する。
　ブレ補正機能選択部２０２は、レンズ情報取得部２０１により取得したレンズ情報から、取り付けられた交換レンズユニット２にブレ補正機能があるかどうか等を判定し、判定した結果に応じてカメラ本体３側で実行するブレ検出及びブレ補正を選択する。具体的には、交換レンズユニット２にブレ補正機能があり、かつボディ内ブレ補正機能との分担方法の情報があると判定した場合は、レンズ内ブレ補正とボディ内ブレ補正の分担制御を実施できるように選択する。
　ブレ補正機能実行部２０３は、ブレ補正機能選択部２０２により選択されたブレ検出及びブレ補正を実行する。また、ブレ補正機能実行部２０３は、レンズ側に手ブレ補正機能がある場合、レンズマイコン９に対し、ピッチング成分、及びヨーイング成分の検出・補正を適宜ボディ内ブレ補正機能と分担しながら実施するように指令する。また、ブレ補正機能実行部２０３は、ユーザによる設定によりブレ補正機能が有効にされているかどうかを判定し、ブレ補正機能が有効である場合に、カメラ本体３側、又はカメラ本体３側及び交換レンズユニット２側においてブレ補正機能を実行する。
　＜画像表示部＞
　画像表示部３０は、モニタ３０ａと、画像表示・記録制御部２９とをからなる。モニタ３０ａは例えば液晶モニタである。モニタ３０ａは、画像表示・記録制御部２９からの命令に基づいて、撮影画像を表示する。モニタ３０ａでの表示形態としては、画像信号のみを可視画像として表示する表示形態や、画像信号と撮影時の情報とを可視画像として表示する表示形態がある。
　＜バッテリー＞
　バッテリー３１は、カメラ本体３の各部に電力を供給し、交換レンズユニット２に電力を供給する。本実施形態ではバッテリー３１は充電池である。なお、バッテリー３１は、乾電池でもよいし、電源コードにより外部から電力供給が行われる外部電源であってもよい。
　［２．動作］
　以下、本実施の形態に係るデジタルカメラ１におけるブレ補正機能について説明する。
　図５は、主にカメラ本体３のボディマイコン２０により実行されるブレ補正機能選択動作の処理を説明するフローチャートである。
　Ｓ４０１：ユーザが電源ボタン３３を操作したことに応じて、バッテリー３１から電力の供給が開始され、ボディマイコン２０が起動する。ボディマイコン２０は、交換レンズユニット２の装着を検出し、カメラ本体３に取り付けられた交換レンズユニット２のレンズマイコン９と通信を開始され、初期設定が開始される。初期設定が開始されると、ボディマイコン２０のレンズ情報取得部２０１がレンズマイコン９よりレンズ情報を取得する。レンズ情報は、例えば、交換レンズユニット２の種類や交換レンズユニット２に搭載されたブレ補正機能の情報を含む。レンズ情報取得部２０１は、取得した交換レンズユニット２の補正機能の情報（補正機能の有無や補正機能の種類）をメモリ２０ａに格納する。
　Ｓ４０２：ボディマイコン２０のブレ補正機能選択部２０２は、レンズ情報取得部２０１により取得したレンズ情報から、取り付けられた交換レンズユニット２のレンズ内ブレ補正機能とカメラ本体のボディ内ブレ補正機能のブレ方向に応じた分担方法の情報があるかどうかを判定する。本分担方法の情報があると判定した場合はステップＳ４０３に進み、本分担方法の情報がないと判定した場合はステップＳ４０４に進む。
　Ｓ４０３：ブレ補正機能選択部２０２は、ブレ方向に応じたレンズ内ブレ補正とボディ内ブレ補正の分担制御を選択する。
　Ｓ４０４：ステップＳ４０２において、ＮＯの場合、ブレ補正機能選択部２０２は、ブレ方向に応じたレンズ内ブレ補正とボディ内ブレ補正の分担制御を行っても効果がない、あるいは不具合が生じるものと認識し、本分担制御を実施しないことを選択する。
　Ｓ４０５：ブレ補正機能の選択及び設定が完了することにより、初期設定が終了する。次いで、ボディマイコン２０は通常撮影モードへ移行する。
　Ｓ４０６：通常撮影モードにおいて、ボディマイコン２０のブレ補正機能実行部２０３は、ユーザによる設定によりブレ補正機能が有効にされているかどうかを判断する。例えば、ユーザは、メニューボタン（図示省略）から選択した設定操作により、ブレ補正機能を有効、無効に設定する。ブレ補正機能実行部２０３は、ブレ補正機能がＯＮにされている場合はステップＳ４０７に進み、ブレ補正機能がＯＦＦにされている場合はステップＳ４０８に進む。
　Ｓ４０７：ブレ補正機能実行部２０３は、ブレ補正機能をＯＮにし、ブレ補正機能が作動する状態にする。この場合、カメラ本体３側のボディ内ブレ補正制御部２７及びボディ内ブレ補正機構２５と、交換レンズユニット２側のレンズ内ブレ補正制御部７及びレンズ内ブレ補正機構１６ａによりブレ成分の補正が実行される。
　Ｓ４０８：Ｓ４０６でＮＯの場合、ブレ補正機能実行部２０３は、ブレ補正機能をＯＦＦにし、ブレ補正機能が無効な状態にする。この場合、本体側及びレンズ側のいずれにおいてもブレ補正は実行されない。
　Ｓ４０９：ボディマイコン２０は、電源のＯＦＦ指令を受けた場合（例えば、電源ボタン３３をユーザがＯＦＦ操作した場合、自動電源ＯＦＦの場合等）、電源をＯＦＦにして処理を終了する。ボディマイコン２０は、電源がＯＦＦにならない限りステップＳ４０６～Ｓ４０８を繰り返す。
　［３．効果等］
　ブレ補正が行われた場合、軸上で像点が静止しても、軸外で像点が移動してしまう。これによる軸外の画質が劣化してしまう現象に対して、一般に像高が高くなるほど軸外の像点移動が大きくなり、画質劣化への影響が大きくなる。よって、軸上から遠い長辺方向で画像の端の像と軸上から比較的近い短辺方向で画像の端の像とで比較した場合、長辺方向で画像の端の像の方が本現象の影響を受けやすい。
　さらに、像面上での長辺方向で画像の端の像の像点移動の方向に関して述べる。光軸ＡＺを通り画像の短辺に平行な軸周りの回転ブレに対してはブレ補正レンズ群及び撮像素子を、画像の長辺と並行に光軸ＡＺと垂直にシフトしてブレ補正を実施するが、長辺方向で画像の端の像の長辺方向の像点移動が発生する。また光軸ＡＺを通り画像の長辺に平行な軸周りの回転ブレに対してはブレ補正レンズ群及び撮像素子を、画像の短辺と並行に光軸ＡＺと垂直にシフトしてブレ補正を実施するが、長辺方向で画像の端の像の短辺方向の像点移動が発生する。
　これら長辺方向で画像の端の像の２方向の像点移動について、レンズ内ブレ補正と、ボディ内ブレ補正によって発生量が異なるため、以下で説明する条件を満足しながらブレ方向に応じてレンズ内ブレ補正とボディ内ブレ補正を分担制御することで像点移動が低減でき、画質劣化を最低減にとどめることが可能となる。
　すなわち、撮像素子２４によって生成した画像を長方形の画像として記録される場合、レンズ内ブレ補正制御部７は、光軸ＡＺを通り画像の長辺に平行な軸周りの回転ブレに対するブレ補正レンズ群１１の移動量に対して、光軸ＡＺを通り画像の短辺に平行な軸周りの回転ブレに対するブレ補正レンズ群１１の移動量を大きくするようにレンズ内ブレ補正機構１６ａを駆動させ、ボディ内ブレ補正制御部２７は、光軸ＡＺを通り画像の長辺に平行な軸周りの回転ブレに対する撮像素子２４の移動量に対して、光軸ＡＺを通り画像の短辺に平行な軸周りの回転ブレに対する撮像素子２４の移動量を小さくするようにボディ内ブレ補正機構２５を駆動する。
　このように、回転ブレの回転方向に応じたブレ補正レンズ群のシフト量および撮像素子のシフト量とすることで、軸上の像点移動のみならず、軸外における像点移動を低減することができる。
　以下、例えば実施の形態に係るブレ補正制御方法のごときブレ補正制御方法が満足することが可能な条件を説明する。
　なお、各実施の形態に係るブレ補正制御方法に対して、複数の可能な条件が規定されるが、これら複数の条件すべてを満足するブレ補正制御方法の構成が最も効果的である。しかしながら、個別の条件を満足することにより、それぞれ対応する効果を奏するブレ補正制御方法を得ることも可能である。
　例えば実施の形態に係るブレ補正制御方法のように、レンズ系と、該レンズ系からの光を電気信号に変換して画像を生成する撮像素子と、レンズ系の一部で構成されるブレ補正レンズ群を光軸ＡＺと垂直に移動する第１のブレ補正部と、撮像素子を光軸ＡＺと垂直に移動する第２のブレ補正部を有し、長方形の画像が記録される場合、第１のブレ補正部は、光軸を通り画像の長辺に平行な軸周りの回転ブレに対するブレ補正レンズ群の移動量に対して、光軸を通り画像の短辺に平行な軸周りの回転ブレに対するブレ補正レンズ群の移動量を大きくするように駆動し、第２のブレ補正部は、光軸を通り画像の長辺に平行な軸周りの回転ブレに対する撮像素子の移動量に対して、光軸を通り画像の短辺に平行な軸周りの回転ブレに対する撮像素子の移動量を小さくするように駆動するブレ補正制御方法について、以下の条件（１）から（４）を満足する。
　０≦｜Ｌｌ×Ｙｓ／（Ｌｓ×Ｙｌ）｜＜１　・・・（１）
　ここで、
　　Ｌｌ：光軸ＡＺを通り画像の長辺に平行な軸周りの単位回転ブレに対するブレ補正レンズ群のシフト量
　　Ｙｌ　：　記録される長方形の画像の長辺の長さ
　　Ｌｓ：光軸ＡＺを通り画像の短辺に平行な軸周りの単位回転ブレに対するブレ補正レンズ群のシフト量
　　Ｙｓ：　記録される長方形の画像の短辺の長さ
　である。
　条件（１）は、単位回転ブレに対するブレ補正レンズ群のシフト量の回転方向に応じた分担比と記録される長方形の画像のアスペクト比の関係を規定する条件である。条件（１）の上限を上回ると、光軸ＡＺを通り画像の長辺に平行な軸周りの単位回転ブレへのブレ補正レンズ群での補正が光軸ＡＺを通り画像の短辺に平行な軸周りの単位回転ブレへのそれに比較して大きくなり、ボディ内ブレ補正との分担が満足にできない。加えてアスペクト比を適切に設定できず、軸外の像点移動を低減することが困難になる。
　なお、さらに以下の条件（１）’を満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
　０≦｜Ｌｌ×Ｙｓ／（Ｌｓ×Ｙｌ）｜＜０．３　・・・（１）’
　また、実施の形態に係るブレ補正制御方法は、以下の条件（２）を満足することが望ましい。
　０≦｜Ｓｓ×Ｙｓ／（Ｓｌ×Ｙｌ）｜＜１　・・・（２）
　ここで、
　　Ｓｌ：光軸ＡＺを通り画像の長辺に平行な軸周りの単位回転ブレに対する撮像素子のシフト量
　　Ｓｓ：光軸ＡＺを通り画像の短辺に平行な軸周りの単位回転ブレに対する撮像素子のシフト量
　である。
　条件（２）は、単位回転ブレに対する撮像素子のシフト量の回転方向に応じた分担比と記録される長方形の画像のアスペクト比の関係を規定する条件である。条件（２）の上限を上回ると、光軸ＡＺを通り画像の短辺に平行な軸周りの単位回転ブレへの撮像素子での補正が光軸ＡＺを通り画像の長辺に平行な軸周りの単位回転ブレへのそれに比較して大きくなり、レンズ内ブレ補正との分担が満足にできない。加えてアスペクト比を適切に設定できず、軸外の像点移動を低減することが困難になる。
　なお、さらに以下の条件（２）’を満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
　０≦｜Ｓｓ×Ｙｓ／（Ｓｌ×Ｙｌ）｜＜０．３　・・・（２）’
　また、実施の形態に係るブレ補正制御方法は、以下の条件（３）を満足することが望ましい。
　Ｄｉｓｔ＜－０．０２　　　　・・・（３）
　ここで、
　　Ｄｉｓｔ：レンズ系の歪曲収差
　である。
　条件（３）は、レンズ系の歪曲収差を規定する条件である。レンズ系が歪曲収差を持っていても、近年向上しているデジタルカメラの電子的歪曲補正技術によって補正することが容易になってきている。歪曲収差を持つことでレンズ系の小型化や低コスト化に寄与でき、競争力のある撮像装置の提供ができる。ブレ補正時の軸外の像点移動においても、負の歪曲収差があるほど低減できることが知られているので、負の歪曲収差を持つことは好ましい。条件（３）の上限を上回ると、レンズ系の小型化や低コスト化の達成が困難になり、加えて軸外の像点移動を低減することが困難になる。
　なお、さらに以下の条件（３）’を満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
　　Ｄｉｓｔ＜－０．０５　　　　・・・（３）’
　また、実施の形態に係るブレ補正制御方法は、以下の条件（４）を満足することが望ましい。
　　１＜ｆｔａｎω／Ｙ　　　・・・（４）
　ここで、
　　ｆ：レンズ系の焦点距離
　　ω：レンズ系の半画角
　　Ｙ：像高
　である。
　条件（４）は、レンズ系の焦点距離、半画角、像高の関係を規定する条件である。当該条件の下限を下回ると、像高に対して焦点距離が短くなりすぎ、また画角が狭くなりすぎ、軸外の像点移動を低減することが困難になる。
　（数値実施例）
　以下、実施の形態１に係るブレ補正制御方法で使用されるズームレンズ系を具体的に実施した数値実施例を説明する。数値実施例には実施例１から３を含むが、基本レンズ構成は共通であり、ブレ補正に伴う駆動量のみが異なる。実施例１から３は、ブレ方向に応じてレンズ内ブレ補正とボディ内ブレ補正の分担制御を実施した例である。
　なお、各数値実施例において、表中の長さの単位はすべて「ｍｍ」であり、画角の単位はすべて「°」である。また、各数値実施例において、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線に対する屈折率、ｖｄはｄ線に対するアッベ数である。また、各数値実施例において、＊印を付した面は非球面であり、非球面形状は次式で定義している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　ここで、κは円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８及びＡ１０は、それぞれ４次、６次、８次及び１０次の非球面係数である。
　図６は、実施の形態１に係るズームレンズ系の縦収差図である。
　各縦収差図において、（ａ）図は広角端、（ｂ）図は中間位置、（ｃ）図は望遠端における各収差を表す。各縦収差図は、左側から順に、球面収差（ＳＡ（ｍｍ））、非点収差（ＡＳＴ（ｍｍ））、歪曲収差（ＤＩＳ（％））を示す。球面収差図において、縦軸はＦナンバー（図中、Ｆで示す）を表し、実線はｄ線（ｄ－ｌｉｎｅ）、短破線はＦ線（Ｆ－ｌｉｎｅ）、長破線はＣ線（Ｃ－ｌｉｎｅ）、一点鎖線はｇ線（ｇ－ｌｉｎｅ）の特性である。非点収差図において、縦軸は像高（図中、Ｈで示す）を表し、実線はサジタル平面（図中、ｓで示す）、破線はメリディオナル平面（図中、ｍで示す）の特性である。歪曲収差図において、縦軸は像高（図中、Ｈで示す）を表す。
　また図７及び図８は、各々実施例１から３に係るズームレンズ系を用いた広角端における横収差図である。
　各横収差図において、上段３つの収差図は、広角端におけるブレ補正を行っていない基本状態である。また、図７の下段３つの収差図は、ブレ補正レンズ群を光軸ＡＺと垂直な方向に０．１０７ｍｍ移動させた広角端におけるブレ補正状態を示す。また、図８の下段３つの収差図は、撮像素子を光軸ＡＺと垂直な方向に０．０８６ｍｍ移動させた広角端におけるブレ補正状態を示す。基本状態の各横収差図のうち、上段は最大像高の７０％の像点における横収差、中段は軸上像点における横収差、下段は最大像高の－７０％の像点における横収差に、それぞれ対応する。ブレ補正状態の各横収差図のうち、上段は最大像高の７０％の像点における横収差、中段は軸上像点における横収差、下段は最大像高の－７０％の像点における横収差に、それぞれ対応する。また各横収差図において、横軸は瞳面上での主光線からの距離を表し、実線はｄ線（ｄ－ｌｉｎｅ）、短破線はＦ線（Ｆ－ｌｉｎｅ）、長破線はＣ線（Ｃ－ｌｉｎｅ）の特性である。なお各横収差図において、メリディオナル平面を、第１レンズ群Ｇ１の光軸ＡＺと第４レンズ群Ｇ４の光軸ＡＺとを含む平面としている。
　合焦位置が無限遠で広角端において、ズームレンズ系が０．４°だけ傾いた場合の像偏心量は、ブレ補正レンズ群または撮像素子が光軸ＡＺと垂直な方向に上記の各値だけ平行移動するときの像偏心量に等しい。
　図７及び図８の各横収差図から明らかなように、軸上像点における横収差の対称性は良好であることがわかる。また、＋７０％像点における横収差と－７０％像点における横収差とを基本状態で比較すると、いずれも湾曲度が小さく、収差曲線の傾斜がほぼ等しいことから、偏心コマ収差、偏心非点収差が小さいことがわかる。このことは、ブレ補正状態であっても充分な軸上の結像性能が得られていることを意味している。また実施例１から３においては、レンズ内ブレ補正とボディ内ブレ補正の２種のブレ補正をブレ方向に応じて分担して実施するので、ブレ補正時の横収差として図７と図８の下段３つの横収差図よりも悪化することはなく、後述する比較例１及び２と同様にブレ補正状態であっても充分な軸上の結像性能が得られていることを意味している。
　また、図９から図１１は、各々数値実施例１から３に係るズームレンズ系の広角端における、ブレ補正に伴う像点移動量と画像の長辺方向の像高との関係を示す。各図において、実線は光軸ＡＺを通り画像の短辺に平行な軸周りの回転ブレに対してブレ補正を実施した際の長辺方向の像（短辺に近い位置における点）の長辺方向の像点移動量、点線は光軸ＡＺを通り画像の長辺に平行な軸周りの回転ブレに対してブレ補正を実施した際の長辺方向の像の短辺方向の像点移動量である。
　数値実施例１から３（実施の形態１）のズームレンズ系の面データをデータ１に、非球面データをデータ２に、ブレ補正関連以外の各種データをデータ３に、ズームレンズデータをデータ４に示す。
　データ　１（面データ）
  面番号         r           d           nd         vd     
    物面             ∞                                    
     1         46.56480     1.50000     1.84666    23.8    
     2         31.80790     6.46400     1.77250    49.6    
     3        194.87370        可変                        
     4*       133.72500     1.00000     1.88202    37.2    
     5*        11.99180     5.11050                        
     6        -40.62420     0.70000     1.70154    41.1    
     7         16.72220     3.88980     1.92286    20.9    
     8        -52.04510     2.59450                        
     9*       -12.84400     1.00000     1.80610    40.7    
    10        -19.95800        可変                        
  11(絞り)           ∞     1.50000                        
    12         19.13050     3.08930     1.84666    23.8    
    13         14.31570     2.84000     1.58913    61.3    
    14*      -277.48550     1.99460                        
    15        -33.06230     5.68070     1.59282    68.6    
    16        -11.77870     0.70000     1.92286    20.9    
    17        -14.70730     1.00000                        
    18*        28.58940     2.96360     1.51845    70.0    
    19*       -44.72510        可変                        
    20         65.42230     0.70000     1.74950    35.0    
    21         18.62770        可変                        
    22       -226.93210     3.95860     1.84666    23.8    
    23        -45.58570      BF                                   
    像面             ∞                                    
　データ　２（非球面データ）
  第4面
   K= 0.00000E+00, A4= 6.64668E-05, A6=-2.84118E-07, A8= 6.25525E-10 
   A10= 0.00000E+00 
  第5面
   K= 0.00000E+00, A4= 5.54426E-05, A6= 1.90885E-07, A8= 2.57948E-09 
   A10=-4.89308E-12 
  第9面
   K= 0.00000E+00, A4= 2.01586E-05, A6= 3.61764E-07, A8=-3.69683E-09 
   A10= 1.91593E-11 
  第14面
   K= 0.00000E+00, A4= 9.23458E-05, A6= 1.59711E-07, A8= 9.09639E-10 
   A10=-1.77556E-11 
  第18面
   K= 0.00000E+00, A4=-2.85196E-05, A6=-2.27314E-08, A8= 1.43135E-10 
   A10=-1.08350E-12 
  第19面
   K= 0.00000E+00, A4=-1.05035E-05, A6=-1.75961E-08, A8=-1.49536E-10 
   A10= 0.00000E+00
　データ　３（ブレ補正関連以外の各種データ）
  ズーム比     2.75039
                広角      中間      望遠
  焦点距離      12.3628   20.5037   34.0025
 Ｆナンバー     2.82859   2.85057   2.91257
   半画角       41.9636   28.2703   17.3406
    像高        10.0000   10.8150   10.8150
長辺方向の像高  8.0000    8.6520    8.6520
 短辺方向の像高  6.0000    6.4890    6.4890
   光学全長     84.4390   90.7009  108.5390
    d3           0.6000    6.3474   20.3334 
    d10         12.7430    4.5346    1.0000 
    d19          2.0000    2.4285    2.0000 
    d21          8.0000   16.2944   24.1096 
 入射瞳位置     18.4284   25.5267   54.8371
 射出瞳位置    -66.5649 -101.2176 -157.4588
 前側主点位置   28.4973   41.8785   81.4984
 後側主点位置   72.1413   70.2338   74.5687
　データ４（ズームレンズ群データ）
  群   始面    焦点距離  レンズ構成長    前側主点位置  後側主点位置
   1      1    81.90412     7.96400        -1.60513       2.00956
   2      4   -12.82855    14.29480         1.44731       5.10202
   3     11    16.16475    19.76820        10.80729      13.61390
   4     20   -34.97114     0.70000         0.56300       0.86030
   5     22    66.70830     3.95860         2.65593       4.49212
　（比較例）
　次に、ブレ補正の分担制御を行わない比較例を説明する。比較例では、基本レンズ構成は共通であり、ブレ補正に伴う駆動量のみが異なる。ブレ補正に伴うブレ補正レンズと撮像素子の駆動量は、それぞれ表１に示す。
　比較例１は、ブレ補正の分担制御を行わず、ブレ補正レンズのみを駆動させてブレ補正を実施した例である。その結果を図１２（ａ）に示す。
　比較例２は、ブレ補正の分担制御を行わず、撮像素子のみのシフトでブレ補正を実施した例である。その結果を図１２（ｂ）に示す。
　図１２の（ａ）、（ｂ）は、各々比較例１及び２に係るブレ補正に伴う像点移動量と長辺方向の像高との関係を説明するための図である。各図において、実線は光軸ＡＺを通り画像の短辺に平行な軸周りの回転ブレに対してブレ補正を実施した際の長辺方向の像（短辺に近い位置における点）の長辺方向の像点移動量、点線は光軸ＡＺを通り画像の長辺に平行な軸周りの回転ブレに対してブレ補正を実施した際の長辺方向の像の短辺方向の像点移動量である。
　比較例の図１２の（ａ）、（ｂ）に対して、図９から図１１で明らかなように、実施の形態１を用いた実施例１から３では、像点移動量の低減が確認でき、本実施の形態のブレ補正の分担制御が功を奏していることが分かる。
　以下の表１に、ブレ補正時のブレ補正レンズ及び撮像素子の移動量（シフト量）のデータを示す。
（ブレ補正関連データ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　以下の表２に、各数値実施例のズームレンズ系における各条件の対応値を示す。
（条件の対応値）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　（その他の実施の形態）
　以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
　例えば、上記実施形態においては、交換レンズユニット２側でブレ補正分担機能を選択する場合であっても、ブレ検出の情報はカメラ本体３側から取得してもよい。この場合、カメラ本体３のボディマイコン２０のブレ補正機能実行部２０３（図３）は、ボディ内ブレ検出部２６により検出したブレ検出情報を取得し、同検出情報をレンズマイコン９に送信し、同検出情報に基づいて、交換レンズユニット２側でブレ成分の補正を実行するようにしてもよい。
　また上記実施の形態は交換レンズユニット２とカメラ本体３のカメラシステムに対するブレ補正制御方法として説明したが、カメラ本体にレンズユニットが内蔵される一体型カメラとしてもよい。この場合、レンズマイコン９とボディマイコン２０の一部または全体が共通化されてもよい。また、レンズ内ブレ検出部１５とボディ内ブレ検出部２６が共通化されてもよい。
　また上記実施の形態は広角端におけるレンズ内ブレ補正とボディ内ブレ補正の分担として説明したが、他の焦点距離域において広角端と同様に分担してもよいし、それぞれの補正時のシフト量の分担割合を変化させてもよい。
　上記実施の形態の各処理は、ハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェアにより実現してもよい。さらに、ソフトウェア及びハードウェアの混在処理により実現しても良い。
　また、上記実施の形態における処理方法の実行順序は、必ずしも、上記実施の形態の記載に制限されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、実行順序を入れ替えることができるものである。
　本発明は、ブレ補正機能を有するカメラ本体、カメラシステムとして利用可能である。
　１　デジタルカメラ
　２　交換レンズユニット
　３　カメラ本体
　４　レンズ系（レンズ系の一例）
　６　絞り制御部
　７　レンズ内ブレ補正制御部（第１のブレ補正部の一例）
　８　フォーカス駆動制御部
　９　レンズマイコン
　９ａ　メモリ
　９ｂ　通信部
　１１　ブレ補正レンズ群
　１３　フォーカスレンズ群
　１５　レンズ内ブレ検出部
　１６　レンズ系駆動部
　１６ａ　レンズ内ブレ補正機構（第１のブレ補正部の一例）
　１６ｂ　フォーカス駆動部
　１９　フォトセンサ
　２０　ボディマイコン
　２０ａ　メモリ
　２０ｂ　通信部
　２３　シャッターユニット
　２４　撮像素子（撮像部の一例）
　２５　ボディ内ブレ補正機構（第２のブレ補正部の一例）
　２６　ボディ内ブレ検出部
　２７　ボディ内ブレ補正制御部（第２のブレ補正部の一例）
　２８　シャッター制御部
　２９　画像表示・記録制御部
　３０　画像表示部
　３０ａ　モニタ
　３１　バッテリー
　３２　シャッターボタン
　３３　電源ボタン
Ｇ１　　第１レンズ群
Ｇ２　　第２レンズ群
Ｇ３　　第３レンズ群
Ｇ４　　第４レンズ群
Ｇ５　　第５レンズ群
Ｌ１　　第１レンズ素子
Ｌ２　　第２レンズ素子
Ｌ３　　第３レンズ素子
Ｌ４　　第４レンズ素子
Ｌ５　　第５レンズ素子
Ｌ６　　第６レンズ素子
Ｌ７　　第７レンズ素子
Ｌ８　　第８レンズ素子
Ｌ９　　第９レンズ素子
Ｌ１０　第１０レンズ素子
Ｌ１１　第１１レンズ素子
Ｌ１２　第１２レンズ素子
Ｌ１３　第１３レンズ素子
Ａ　　　絞り
Ｓ　　　像面
　２０１　レンズ情報取得部
　２０２　ブレ補正機能選択部
　２０３　ブレ補正機能実行部
ＡＺ　光軸

Claims (7)

  1. 　複数のレンズ素子を有するレンズ系と、
    　前記レンズ系が結像する像を電気信号に変換して画像を生成する撮像素子と、
    　前記レンズ系の一部で構成されるブレ補正レンズ群を光軸に対して垂直に移動する第１のブレ補正部と、
    　前記撮像素子を光軸に対して垂直に移動する第２のブレ補正部と、を備えるカメラのブレ補正方法であって、
    　前記撮像素子によって生成した画像を長方形の画像として記録される場合、
    　前記第１のブレ補正部は、光軸を通り画像の長辺に平行な軸周りの回転ブレに対する前記ブレ補正レンズ群の移動量に対して、光軸を通り画像の短辺に平行な軸周りの回転ブレに対する前記ブレ補正レンズ群の移動量を大きくするように駆動し、
    　前記第２のブレ補正部は、光軸を通り画像の長辺に平行な軸周りの回転ブレに対する前記撮像素子の移動量に対して、光軸を通り画像の短辺に平行な軸周りの回転ブレに対する前記撮像素子の移動量を小さくするように駆動し、
    　下記の条件を満足する、ブレ補正方法：
    　　１＜ｆｔａｎω／Ｙ　　　・・・（４）
    　ここで、
    　　ｆ：レンズ系の焦点距離
    　　ω：レンズ系の半画角
    　　Ｙ：像高
    　である。
  2. 　下記の条件（１）を満足する、請求項１に記載のブレ補正方法：
    ０≦｜Ｌｌ×Ｙｓ／（Ｌｓ×Ｙｌ）｜＜１　・・・（１）
    　ここで、
    　　Ｌｌ：光軸ＡＺを通り画像の長辺に平行な軸周りの単位回転ブレに対するブレ補正レンズ群のシフト量
    　　Ｙｌ：記録される長方形の画像の長辺の長さ
    　　Ｌｓ：光軸ＡＺを通り画像の短辺に平行な軸周りの単位回転ブレに対するブレ補正レンズ群のシフト量
    　　Ｙｓ：記録される長方形の画像の短辺の長さ
    　である。
  3. 　下記の条件（２）を満足する、請求項１または２に記載のブレ補正方法：
    ０≦｜Ｓｓ×Ｙｓ／（Ｓｌ×Ｙｌ）｜＜１　・・・（２）
    　ここで、
    　　Ｓｌ：光軸ＡＺを通り画像の長辺に平行な軸周りの単位回転ブレに対する撮像素子のシフト量
    　　Ｓｓ：光軸ＡＺを通り画像の短辺に平行な軸周りの単位回転ブレに対する撮像素子のシフト量
    　である。
  4. 　下記の条件（３）を満足する、請求項１から３のいずれか１項に記載のブレ補正方法：
    　　Ｄｉｓｔ＜－０．０２　　　　・・・（３）
    　ここで、
    　　Ｄｉｓｔ：レンズ系の歪曲収差
    　である。
  5. 　複数のレンズ素子を有するレンズ系と、
    　前記レンズ系が結像する像を電気信号に変換して画像を生成する撮像素子と、
    　前記レンズ系の一部で構成されるブレ補正レンズ群を光軸に対して垂直に移動する第１のブレ補正部と、
    　前記撮像素子を光軸に対して垂直に移動する第２のブレ補正部と、を備え、
    　前記撮像素子によって生成した画像を長方形の画像として記録される場合、
    　前記第１のブレ補正部は、光軸を通り画像の長辺に平行な軸周りの回転ブレに対する前記ブレ補正レンズ群の移動量に対して、光軸を通り画像の短辺に平行な軸周りの回転ブレに対する前記ブレ補正レンズ群の移動量を大きくするように駆動し、
    　前記第２のブレ補正部は、光軸を通り画像の長辺に平行な軸周りの回転ブレに対する前記撮像素子の移動量に対して、光軸を通り画像の短辺に平行な軸周りの回転ブレに対する前記撮像素子の移動量を小さくするように駆動し、
    　下記の条件を満足する、撮像装置：
    　　１＜ｆｔａｎω／Ｙ　　　・・・（４）
    　ここで、
    　　ｆ：レンズ系の焦点距離
    　　ω：レンズ系の半画角
    　　Ｙ：像高
    　である。
  6. 　光を電気信号に変換して画像を生成する撮像素子と、前記撮像素子を光軸に対して垂直に移動する第２のブレ補正部と、を有するカメラ本体に着脱可能に取り付けられる交換レンズ装置であって、
    　複数のレンズ素子を有するレンズ系と、
    　前記レンズ系の一部で構成されるブレ補正レンズ群を光軸に対して垂直に移動する第１のブレ補正部と、を備え、
    　前記撮像素子によって生成した画像を長方形の画像として記録される場合、
    　前記第１のブレ補正部は、光軸を通り画像の長辺に平行な軸周りの回転ブレに対する前記ブレ補正レンズ群の移動量に対して、光軸を通り画像の短辺に平行な軸周りの回転ブレに対する前記ブレ補正レンズ群の移動量を大きくするように駆動し、
    　前記第２のブレ補正部は、光軸を通り画像の長辺に平行な軸周りの回転ブレに対する前記撮像素子の移動量に対して、光軸を通り画像の短辺に平行な軸周りの回転ブレに対する前記撮像素子の移動量を小さくするように駆動し、
    　下記の条件を満足する、交換レンズ装置：
    　　１＜ｆｔａｎω／Ｙ　　　・・・（４）
    　ここで、
    　　ｆ：レンズ系の焦点距離
    　　ω：レンズ系の半画角
    　　Ｙ：像高
    　である。
  7. 　複数のレンズ素子を有するレンズ系と、前記レンズ系の一部で構成されるブレ補正レンズ群を光軸に対して垂直に移動する第１のブレ補正部と、を有する交換レンズ装置を着脱可能に取り付けるカメラ本体であって、
    　前記レンズ系が結像する像を電気信号に変換して画像を生成する撮像素子と、
    　前記撮像素子を光軸に対して垂直に移動する第２のブレ補正部と、を備え、
    　前記撮像素子によって生成した画像を長方形の画像として記録される場合、
    　前記第１のブレ補正部は、光軸を通り画像の長辺に平行な軸周りの回転ブレに対する前記ブレ補正レンズ群の移動量に対して、光軸を通り画像の短辺に平行な軸周りの回転ブレに対する前記ブレ補正レンズ群の移動量を大きくするように駆動し、
    　前記第２のブレ補正部は、光軸を通り画像の長辺に平行な軸周りの回転ブレに対する前記撮像素子の移動量に対して、光軸を通り画像の短辺に平行な軸周りの回転ブレに対する前記撮像素子の移動量を小さくするように駆動し、
    　下記の条件を満足する、カメラ本体：
    　　１＜ｆｔａｎω／Ｙ　　　・・・（４）
    　ここで、
    　　ｆ：レンズ系の焦点距離
    　　ω：レンズ系の半画角
    　　Ｙ：像高
    　である。
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