WO2018070468A1 - ブレ補正装置、撮像装置、及びブレ補正方法 - Google Patents

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radius
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一剛 今西
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    • G03B2217/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B2217/005—Blur detection

Definitions

  • the present invention relates to a shake correction apparatus, an image pickup apparatus, and a shake correction method, and more particularly to a shake correction apparatus that corrects an image blur caused by a shake such as a camera shake, an image pickup apparatus including such a shake correction apparatus, and an image caused by a shake such as a shake.
  • the present invention relates to a blur correction method for correcting blur.
  • Patent Document 1 includes two shake detection units that detect shakes using different methods, calculates a correction value based on the outputs of the shake detection units, corrects the output of the shake detection unit, and based on the corrected output.
  • An anti-vibration control device that drives the shake correction means is described.
  • Patent Document 2 includes an angular velocity sensor that detects yaw, pitch, and roll angular velocities, and an acceleration sensor that detects X and Y accelerations in the X and Y axis directions, and the X velocity calculated from the outputs of these sensors.
  • a shake amount detection device that obtains an X speed by adding a first component and a second component, and calculates a movement amount in the X-axis direction by integrating the X speed with respect to time.
  • the rotation radius when parallel blur is “angle blur” is calculated, and the displacement and polarity of the correction mechanism are calculated based on the rotation radius. (Direction) is determined.
  • Such processing is repeatedly performed continuously during the exposure period, and the radius of rotation (and the amount of displacement and its direction based on this) are sequentially updated.
  • the correction amount may become zero depending on the value of the turning radius, and when the turning radius changes in the vicinity of such a value, the polarity of the correction changes from positive to negative or vice versa. . If the polarity is incorrect in such a situation, the effect of blurring may increase due to correction, and the operation of the correction mechanism may become unstable due to frequent polarity changes.
  • Patent Document 1 when the calculated rotation radius is low in reliability, a correction amount stored in advance is used, and in Patent Document 2, it is described that the rotation radius with low reliability is cleared to zero. The effect on the polarity of the correction due to the update of the turning radius is not considered.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a shake correction apparatus, an imaging apparatus, and a shake correction method that can correct parallel shake with high accuracy.
  • a blur correction device includes an angular velocity detection unit that detects a blur angular velocity, an acceleration detection unit that detects blur acceleration, and the detected angular velocity and acceleration.
  • a rotation radius calculation unit that calculates a rotation radius around a reference plane of blur, a correction calculation unit that calculates a correction amount per unit blur angle and a polarity of correction based on the calculated rotation radius, A rotation radius determination unit that determines a rotation radius used for blur correction based on the calculated rotation radius and whether the polarity corresponding to the calculated rotation radius is different from the polarity corresponding to the rotation radius stored in advance; A blur correction unit that corrects blur based on the correction amount and polarity corresponding to the determined rotation radius.
  • the turning radius used for blur correction is determined. Since the image blur is corrected based on the determined correction amount and polarity corresponding to the determined rotation radius, parallel blur can be accurately corrected in consideration of the influence of the correction on the polarity due to the update of the rotation radius.
  • the “previously stored turning radius” may be a fixed value or may be updated during the blur correction period.
  • the blur correction can be performed during the exposure period of the live view image mode, the still image mode, and the moving image mode. Further, the blur correction can be performed by displacing the blur correction lens and / or the image sensor.
  • the image plane of the image sensor can be a blurring reference plane.
  • the correction calculation unit calculates a correction amount and a polarity for shake by referring to a relationship between the rotation radius, the correction amount per unit shake angle, and the polarity of the correction.
  • the second mode shows an example of a specific mode of correction amount and polarity calculation.
  • the blur correction device is the first or second aspect, wherein the rotation radius determination unit calculates the polarity corresponding to the calculated rotation radius different from the polarity corresponding to the rotation radius stored in advance.
  • the rotation radius determination unit calculates the polarity corresponding to the calculated rotation radius different from the polarity corresponding to the rotation radius stored in advance.
  • the difference between the calculated rotation radius and the previously stored rotation radius is calculated as the rotation radius. If it is larger than the threshold value, the calculated turning radius is determined as the turning radius used for blur correction. This makes it possible to determine the calculated rotation radius as the rotation radius used for shake correction when it is certain that the rotation radius has changed and, as a result, the correction polarity has changed. In addition, malfunctions due to frequent changes in polarity can be prevented.
  • the rotation radius determination unit calculates the polarity when the polarity corresponding to the calculated rotation radius is different from the polarity corresponding to the rotation radius stored in advance.
  • the calculated rotation radius is determined as the rotation radius used for blur correction.
  • the fourth aspect shows another aspect of the case where the correction polarity changes. When the rotation radius changes, and as a result, it is certain that the correction polarity has changed, the calculated rotation radius is changed. Since it can be determined as the rotation radius used for blur correction, parallel blur can be corrected with high accuracy, and malfunction due to frequent changes in polarity can be prevented.
  • the rotation radius determination unit determines in advance that the polarity corresponding to the calculated rotation radius is different from the polarity corresponding to the rotation radius stored in advance.
  • the rotation radius set between the stored rotation radius and the rotation radius at which the correction amount becomes zero is determined as the rotation radius used for blur correction.
  • the fifth mode shows yet another mode of response when the polarity of correction is changed. Correction can be performed with the same polarity as the polarity with respect to the pre-stored radius of rotation, and parallel blurring can be accurately corrected. It is possible to prevent malfunction caused by frequent changes in polarity.
  • the rotation radius stored in advance, the rotation radius at which the correction amount becomes zero, and an arbitrary rotation radius between the two can be determined as the rotation radius used for blur correction.
  • the shake correction apparatus further includes a reliability calculation unit that calculates the reliability of the rotation radius, and the rotation radius determination unit includes the calculated reliability.
  • the rotation radius stored in advance instead of the calculated rotation radius is determined as the rotation radius used for blur correction.
  • parallel blurring can be accurately corrected by considering the reliability of the turning radius, and when the reliability is equal to or less than the threshold value, it is stored in advance instead of the calculated turning radius. Since the determined rotation radius is determined as the rotation radius used for blur correction, malfunctions due to frequent changes in polarity can be prevented.
  • the reliability of the turning radius can be determined based on the value and sign of the angular velocity, the value and sign of the turning radius, and the like.
  • the rotation radius determination unit updates the rotation radius based on the rotation radius determined in advance.
  • changes in the turning radius can be appropriately taken into account, and parallel blurring can be accurately corrected based on this.
  • the “update” of the turning radius may be performed by replacing the previously stored turning radius with the determined turning radius, or a new value (for example, a history of changes in the turning radius is taken into account). It may be performed by calculating an average value in consideration).
  • an imaging apparatus includes an imaging optical system, an imaging element on which an optical image of a subject is formed by the imaging optical system, and the first to seventh aspects.
  • a blur correction device wherein the blur correction unit calculates at least one of the imaging optical system and the imaging element in a plane perpendicular to the optical axis of the imaging optical system; and The blur is corrected by driving with polarity.
  • the eighth aspect when driving the imaging optical system, it is possible to correct image blur by driving a blur correction lens.
  • a blur correction method includes an angular velocity detection step of detecting a blur angular velocity, an acceleration detection step of detecting blur acceleration, and the detected angular velocity and acceleration.
  • parallel blur can be corrected with high accuracy as in the first aspect.
  • the same configuration as in the second to seventh aspects may be included.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a digital camera according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating angle blur and shift blur of the digital camera.
  • FIG. 3 is a diagram showing an outline of the configuration of the shake correction apparatus and the shake correction process.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the blur correction process in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between the rotation radius, the correction amount per unit blur angle, and the polarity in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the polarity corresponding to the calculated turning radius is different from the polarity corresponding to the previously stored turning radius.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a digital camera according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating angle blur and shift blur of the digital camera.
  • FIG. 3 is a diagram showing an outline of the configuration of the shake correction apparatus and the shake correction process.
  • FIG. 4 is a flow
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which the polarity corresponding to the calculated turning radius is the same as the polarity corresponding to the previously stored turning radius.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a state in which it is determined whether or not the change in the radius of rotation is greater than a threshold value.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a shake correction apparatus according to the second embodiment and an outline of a shake correction process.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the blur correction process in the second embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the blur correction process in the third embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the determination of the radius of rotation in the third embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating the blur correction process according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the determination of the radius of rotation in the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus according to the fifth embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating the relationship between the rotation radius, the correction amount per unit blur angle, and the polarity in the fifth embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a digital camera 100 (imaging device) according to the first embodiment.
  • the digital camera 100 includes an imaging optical system 10 (imaging optical system) and a camera body 20, and the imaging optical system 10 includes an imaging lens 12, a diaphragm 14, and a shake correction lens 16.
  • the camera body 20 includes an image sensor 22 (image sensor), an AFE 24 (AFE: Analog Front End), an A / D converter 26 (A / D: Analog to Digital), a DSP 28 (DSP: Digital Signal Processor), and image processing.
  • a unit 30, a memory 32, a monitor 34, an AE / AWB detection circuit 36 (AE: Auto Exposure, AWB: Auto White Balance), a CPU 40 (CPU: Central Processing Unit), and an operation unit 42 are provided.
  • the imaging lens 12 of the imaging optical system 10 is a lens provided so as to be movable along the optical axis L during zooming and focus adjustment. Although only one imaging lens 12 is shown in FIG. 1, the imaging lens 12 includes a plurality of lenses, and includes a zoom lens that is driven during zooming, a focus lens that is driven during focus adjustment, and the like.
  • the aperture 14 has an aperture formed by a plurality of aperture blades on the optical axis L, and adjusts the exposure amount by adjusting the size of the aperture by moving the position of the aperture blade.
  • the camera shake correction lens 16 is provided so as to be movable in a direction perpendicular to the optical axis L, and is driven in a direction to cancel camera shake when camera shake (angle shake and shift shake) occurs in the digital camera 100.
  • the blur correction lens 16 is driven by an actuator such as a voice coil motor (VCM: Voice Coil Motor) or a stepping motor.
  • VCM voice Coil Motor
  • the driving direction and driving amount of the blur correction lens 16 are controlled by the blur correction device 44.
  • the imaging element 22 is, for example, a CCD (Charge Coupled Device) type imaging element or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) type imaging element, and an optical image of a subject is formed by the imaging optical system 10.
  • a plurality of pixels having color filters are arranged in a matrix on the imaging surface, and a subject image is captured by photoelectrically converting light incident from the subject for each pixel.
  • An imaging signal output from the imaging element 22 is input to the AFE 24, and noise is removed and amplified by correlated double sampling. Noise is removed by the AFE 24, and the amplified imaging signal is converted into digital image data by the A / D converter 26 and input to the DSP 28.
  • the image sensor 22 is a CMOS image sensor, the A / D converter 26 is often built in the image sensor 22.
  • the DSP 28 compresses and / or expands the image data in a format such as JPEG (Joint Photographic Experts Group) or the like, which performs signal processing such as gradation correction processing and gamma correction processing on the input image data. Functions as an expansion processing circuit.
  • the image processing unit 30 receives image data that has been subjected to various correction processes and the like by the DSP 28, and is further subjected to image processing such as contour enhancement processing. Image data that has been subjected to image processing by the image processing unit 30 can be stored in the memory 32 and displayed on the monitor 34.
  • the AF detection circuit 38 (AF: Auto Focus) is a circuit that detects a focal length based on image data output from the DSP 28, and a high-frequency component extracted from the AF detection area set in the image data and integrated. Output the evaluation value. Then, based on the focus evaluation value, the focus lens (imaging lens 12) of the imaging optical system 10 is moved along the optical axis L by the focus motor so that the contrast in the AF detection area is maximized. Focus on.
  • phase difference focus control may be performed instead of the contrast AF focus control.
  • focus so that the defocus amount obtained from the phase difference data calculated using pixels with multiple phase differences in the focus area of the image data is zero. Control the lens.
  • an image sensor for phase difference AF may be separately provided, and the AF process may be performed using the phase difference detected by the image sensor for phase difference AF.
  • the AE / AWB detection circuit 36 detects whether or not the white balance is appropriate for shooting based on the image data output from the DSP 28 and detects an exposure amount appropriate for shooting. Then, the size of the aperture of the diaphragm 14, the speed of the electronic shutter of the image sensor 22, and the like are adjusted so that the exposure amount becomes appropriate.
  • the blur correction device 44 acquires the angular velocity ⁇ generated by the rotation of the digital camera 100 from the output value of the angular velocity sensor 60 (see FIG. 3), and the translational acceleration ⁇ generated by the parallel movement is the output value of the acceleration sensor 50 (see FIG. 3).
  • the camera shake generated in the digital camera 100 is calculated and corrected based on the angular velocity ⁇ and the translational acceleration ⁇ . Note that there are two types of camera shake calculated by the shake correction device 44: an angle shake ⁇ due to the rotation of the optical axis L, and a shift shake Y (parallel shake) due to parallel movement in a plane perpendicular to the optical axis L.
  • the blur correction device 44 calculates the angle blur ⁇ and the shift blur Y based on the angular velocity ⁇ , the translational acceleration ⁇ , and the like, and calculates the blur amount based on these.
  • the blur amount is input to an actuator described later, and the actuator drives the blur correction lens 16 so as to cancel the input blur amount.
  • the CPU 40 comprehensively controls each unit of the digital camera 100 in accordance with a user operation via the operation unit 42. For example, when the release button is operated (for example, a half-press operation of pressing the release button halfway), the CPU 40 performs automatic focus adjustment by the AF detection circuit 38 and automatically adjusts the exposure amount by the AE / AWB detection circuit 36. To adjust. Further, the CPU 40 executes a blur correction process described later when the digital camera 100 is set to the live view image mode, the still image shooting mode, and the moving image shooting mode. In addition to the shooting mode of the digital camera 100, the blur correction process may be performed based on whether or not the user has instructed the blur correction process via the operation unit 42.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining angle blur ⁇ and shift blur Y in the digital camera 100 according to the first embodiment.
  • the angle blur ⁇ is a blur in which the optical axis L rotates around the rotation center C, and the rotation radius R is, for example, a distance from the rotation center C to the image plane IS.
  • the angular blur ⁇ is calculated by integrating the angular velocity ⁇ , and the rotation radius R is calculated based on the translational acceleration ⁇ and the angular velocity ⁇ generated by the shift blur Y as will be described later.
  • the rotation center C exists on the user side (right side in FIG. 2) with respect to the digital camera 100, “the rotation radius R is positive (positive)”, and the rotation center C is from the digital camera 100. Is also on the subject side (left side in FIG. 2), “turn radius R is negative (negative)”.
  • the shift blur Y is intended for blurring in a plane perpendicular to the optical axis L.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a portion (blur correction device 44) related to the blur correction process of the digital camera 100 according to the first embodiment.
  • the blur correction device 44 includes an acceleration sensor 50 (acceleration detection unit) and an angular velocity sensor 60 (angular velocity detection unit), and an output signal (hereinafter referred to as an acceleration signal) of the acceleration sensor 50 and an angular velocity sensor.
  • a blur amount is calculated based on the output signal 60 (hereinafter referred to as an angular velocity signal), and the movement direction and the movement amount of the blur correction lens 16 are controlled based on the calculated blur amount.
  • the acceleration signal output from the acceleration sensor 50 is input to the attitude angle calculation unit 52 to calculate the attitude angle, and from this result, the gravity component calculation unit 54 calculates the gravitational acceleration component of the attitude angle.
  • an angular velocity signal processed by HPF 62 HPF: High Pass Filter
  • HPF 62 High Pass Filter
  • the gravitational acceleration component is subtracted from the acceleration signal to remove the gravitational acceleration component, and the translational acceleration ⁇ is calculated (detected).
  • a series of processes for calculating the translational acceleration ⁇ from the acceleration signal constitutes an acceleration detection step.
  • a series of components (including the acceleration sensor 50) used in the acceleration detection process constitute an acceleration detection unit.
  • BPF Band Pass, bandpass filter
  • integration circuit 58 to calculate a translational velocity V of the shift blur Y.
  • the calculated translational velocity V is input to the turning radius calculation unit 70 (turning radius calculation unit).
  • the angular velocity signal output from the angular velocity sensor 60 is input to the BPF 67, and after the component of the frequency of the angle blur ⁇ generated by hand shake (for example, about 1 Hz to 10 Hz) is extracted from the angular velocity signal, the phase is compensated by the phase compensation circuit 68. It is trimmed and output as an angular velocity ⁇ and input to the turning radius calculator 70.
  • a series of processes for calculating (detecting) the angular velocity ⁇ from the angular velocity signal constitutes an angular velocity detecting step.
  • a series of components (including the angular velocity sensor 60) used in the angular velocity detection step constitute an angular velocity detector.
  • the angular velocity signal is input to the HPF 62 and unnecessary components of the angular velocity signal are removed and then integrated by the integrating circuit 64. Further, the unnecessary components are removed by the HPF 66 and the angular blur ⁇ is calculated, and a correction calculation unit 72 (correction calculation unit). Is input.
  • the correction calculator 72 calculates a correction amount per unit blur angle and a correction polarity based on the rotation radius.
  • the blur correction device 44 includes a rotation radius determination unit 76 (rotation radius determination unit), a position control unit 77 (blur correction unit), and a correction mechanism 78 (blur correction unit) in addition to the above-described components. The blur correction process using these components will be described later.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a blur correction process (blur correction method) according to the first embodiment.
  • the turning radius calculation unit 70 calculates a turning radius R with the image plane IS (see FIG. 2) of the image sensor 22 as a reference plane based on the translation velocity V and the angular velocity ⁇ detected based on the acceleration signal and the angular velocity signal. Calculate (step S100: turning radius calculation step).
  • the correction calculation unit 72 calculates the blur correction sensitivity and polarity (step S102: correction calculation step).
  • FIG. 5 is a conceptual diagram showing the relationship between the radius of rotation and the amount of lens shift per unit blur angle.
  • the correction calculation unit 72 refers to such a relationship stored in advance in the correction calculation unit 72 and calculates the blur correction sensitivity and polarity.
  • the “blur correction sensitivity” is a correction amount (lens shift magnitude) per unit blur amount
  • the “blur correction polarity” is a correction (lens shift) direction (positive or negative).
  • the “blur correction polarity” may be different, and when the rotation radius R changes with time, the blur correction sensitivity and polarity also change.
  • the relationship between the rotation radius and the lens shift amount per unit blur angle when the in-focus distance is close, medium distance, far distance, and infinity is indicated by reference numerals FDn, FDm, FDf, and FDinf, respectively.
  • the change in the lens shift amount with respect to the change in the rotation radius is larger as the focusing distance is shorter.
  • the relationship of FIG. 5 differs depending on the zoom position in addition to the in-focus distance. Therefore, the correction calculation unit 72 stores a plurality of relationships as shown in FIG. 5 according to the focus distance and zoom position, and information on the focus distance and zoom position acquired from the imaging optical system 10 (described in FIG. 3). Are included in the “zoom and focus information”), and the sensitivity and polarity of blur correction are calculated with reference to the selected relationship.
  • step S104 the turning radius determination unit 76 determines whether the correction polarity calculated in step S102 is different from the correction polarity corresponding to the turning radius stored in advance in the turning radius determination unit 76 (turning radius). Decision process).
  • the “previously stored turning radius” may be a fixed value or may be updated during the blur correction period.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the correction polarity corresponding to the calculated rotation radius is different from the correction polarity corresponding to the previously stored rotation radius.
  • the rotation radius stored in advance is the rotation radius R1A
  • the lens shift amount corresponding to the rotation radius R1A is the shift amount L1A.
  • the rotation radius calculated in step S100 is the rotation radius R1B
  • the lens shift amount corresponding to the rotation radius R1B is the shift amount L1B.
  • the correction polarity (negative) calculated in step S102 is different from the correction polarity (positive) corresponding to the rotation radius stored in advance.
  • the determination in step S104 is affirmed.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which the polarity of the correction corresponding to the calculated turning radius is the same as the polarity of the correction corresponding to the previously stored turning radius in the same situation as FIG.
  • the rotation radius stored in advance is the rotation radius R2A
  • the lens shift amount corresponding to the rotation radius R2A is the shift amount L2A
  • the rotation radius calculated in step S100 is the rotation radius R2B
  • the lens shift amount corresponding to the rotation radius R2B is the shift amount L2B.
  • the correction polarity (negative) calculated in step S102 is the same as the correction polarity (negative) corresponding to the rotation radius stored in advance, and the determination in step S104 is negative.
  • step S104 determines whether the determination in step S104 is affirmed. If the determination in step S104 is affirmed, the process proceeds to step S106. If the determination is negative, step S106 is skipped and the process proceeds to S108.
  • step S106 the turning radius determination unit 76 determines whether or not the difference between the turning radius calculated in step S100 and the turning radius stored in advance in the turning radius determination unit 76 is greater than the turning radius calculation threshold value. "Is determined (turning radius determination step). An example of the determination in step S106 will be described with reference to FIG. In FIG. 8, the rotation radius stored in advance is the rotation radius R3A, and the lens shift amount corresponding to the rotation radius R3A is the shift amount L3A.
  • the rotation radius calculated in step S100 is the rotation radius R3B, and the lens shift amount corresponding to the rotation radius R3B is the shift amount L3B. Therefore, in this case, it is determined whether or not “
  • the turning radius determining unit 76 determines the turning radius calculated in step S100 as the turning radius used for blur correction. To do. As a result, when it is certain that the rotation radius has changed and as a result the polarity of the correction has changed, the rotation radius calculated in step S100 can be determined as the rotation radius used for blur correction. Correction can be performed with high accuracy, and malfunctions due to frequent changes in polarity can be prevented.
  • the turning radius calculation threshold value can be set in consideration of calculation accuracy (for example, about 10 mm).
  • step S106 determines the turning radius calculated in step S100 as the turning radius used for blur correction (turning radius determination step), and the process proceeds to step S110. If the determination is negative, step S108 and step S110 are skipped, the rotation radius stored in the rotation radius determination unit 76 is maintained, and the process proceeds to step S112.
  • step S110 the turning radius determination unit 76 updates the above-described “turning radius stored in advance in the turning radius determination unit 76” based on the turning radius determined in step S108.
  • the “update” of the rotation radius may be performed by replacing the rotation radius stored in advance with the rotation radius determined in step S108, or a new value (for example, a change in the rotation radius) in consideration of the determined rotation radius. This may be performed by calculating a weighted average value in consideration of the history of
  • step S112 the correction calculation unit 72 calculates the sensitivity and polarity of the correction with respect to the rotation radius determined in step S108, and calculates based on the calculation result and the blur amount (angle blur ⁇ , shift blur Y, zoom information, and focus information). ) To determine the correction amount (magnitude) and polarity (direction) of blur correction (angle blur and parallel blur).
  • the rotation radius calculated in step S100 is determined as “the rotation radius used for blur correction”
  • the correction sensitivity and polarity need not be calculated again in step S112.
  • the blur amount can be calculated as (1 + ⁇ ) f ⁇ + ⁇ R ⁇ from, for example, the shooting magnification ⁇ (an example of focus information), the focal length f (an example of zoom information), the angle blur ⁇ , and the rotation radius R.
  • R ⁇ represents shift blur Y.
  • the correction mechanism 78 controls the position control unit 77 according to the correction amount and polarity determined in step S112 to drive the blur correction lens 16 (step S114; blur correction process).
  • the correction mechanism 78 includes an actuator (such as a voice coil motor or a stepping motor) that drives the blur correction lens 16 in a plane perpendicular to the optical axis L.
  • the blur correction lens 16 is driven in each of two orthogonal directions. Further, the driving result may be fed back to the position control unit 77.
  • the blur correction device 44 repeatedly performs the above-described blur correction processing (steps S100 to S114) within the blur correction period (for example, during the exposure period of the live view image mode, the still image shooting mode, and the moving image shooting mode).
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a shake correction apparatus 44A according to the second embodiment.
  • the shake correction device 44A is different from the shake correction device 44 (see FIG. 3) according to the first embodiment in that it includes a reliability calculation unit 74 (reliability calculation unit). Since the other configuration of the shake correction device 44A is the same as that of the shake correction device 44, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Further, since the configuration of the imaging apparatus is the same as that of the digital camera 100 according to the first embodiment except for the shake correction apparatus 44A, detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a blur correction process (blur correction method) according to the second embodiment.
  • the flowchart of FIG. 10 differs from the flowchart of FIG. 4 in that the process of step S103 is provided.
  • the reliability calculation unit 74 determines whether or not the reliability of the rotation radius calculated in step S100 is higher than a threshold value. Specifically, the reliability can be calculated based on the value of the angular velocity ⁇ . For example, when the angular velocity ⁇ is substantially zero, the digital camera 100 may be fixed to a tripod, and thus the reliability of the turning radius is low. Further, if the situation where the sign of the angular velocity ⁇ does not change continues, there is a possibility that panning is in progress, and in this case also, the reliability of the turning radius is low. Further, the reliability can be calculated based on the value of the rotation radius R.
  • the reliability of the turning radius is low.
  • the threshold for the reliability of the radius of rotation can be set in consideration of the stability of the operation of the correction mechanism 78, the accuracy of blur correction, and the like.
  • step S103 If the reliability of the rotation radius calculated in this way is higher than the threshold value, the determination in step S103 is affirmed and the process proceeds to step S104, and the same processing as in the flowchart of FIG. 4 is performed. On the other hand, if the reliability is equal to or lower than the threshold value, the determination is denied and the process proceeds to step S112 without updating the rotation radius, and the rotation radius stored in advance is determined as the rotation radius used for blur correction. Blur correction is performed based on the corresponding correction amount and polarity. Since the flowchart of FIG. 10 is the same as that of FIG. 4 except for the process of step S103, the same process is denoted by the same step number as in FIG.
  • the configuration of the shake correction apparatus is the same as that of the shake correction apparatus 44A of FIG.
  • the configuration of the imaging apparatus is the same as that of the digital camera 100 according to the first embodiment except for the shake correction apparatus 44A, and thus detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a blur correction process (blur correction method) according to the third embodiment.
  • the flowchart of FIG. 11 is different from the flowchart of FIG. 4 in that step S103 is provided, and is different from the flowchart of FIG. 10 in that step S107 is provided instead of step S106.
  • the determination of the reliability in step S103 is the same as in the second embodiment (see FIG. 10).
  • step S107 when the polarity corresponding to the rotation radius calculated in step S100 is different from the polarity corresponding to the rotation radius stored in advance (Yes in step S104), the rotation radius calculated in step S100 is the same as the rotation radius calculated in step S100.
  • the turning radius determination unit 76 determines the turning radius calculated in step S100 as the turning radius used for blur correction.
  • This threshold value can be set in consideration of the calculation accuracy of the rotation radius, the stability of correction, and the like.
  • the rotation radius stored in advance is R4A
  • the corresponding lens shift amount is L4A.
  • the rotation radius calculated in step S100 is the rotation radius R4B, and the lens shift amount corresponding to this is the shift amount L4B.
  • the radius of rotation at which the correction amount is zero is the radius of rotation R (0).
  • step S107 it is determined whether “
  • the processes after step S114 are the same as those in the flowcharts of FIGS.
  • the third embodiment it is certain that the turning radius has changed and, as a result, the correction polarity has changed (the difference between the calculated turning radius and the turning radius at which the correction amount becomes zero is greater than the threshold value).
  • the calculated rotation radius is determined as the rotation radius used for blur correction, parallel blur can be corrected with high accuracy, and malfunction due to frequent changes in polarity can be prevented.
  • the shake correction apparatus 44A includes the reliability calculation unit 74 and performs the process of step S103 in the shake correction has been described, but these may be omitted in the third embodiment.
  • the configuration of the shake correction apparatus is the same as that of the shake correction apparatus 44A in FIG.
  • the configuration of the imaging apparatus is the same as that of the digital camera 100 according to the first embodiment except for the shake correction apparatus 44A, and thus detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a blur correction process (blur correction method) according to the fourth embodiment.
  • the flowchart of FIG. 13 differs from the flowchart of FIG. 4 in that step S103 is provided, and differs from the flowchart of FIGS. 10 and 11 in that step S105 is provided instead of steps S106 and S107. .
  • the determination of the reliability in step S103 is the same as in the second embodiment (see FIG. 10).
  • step S105 when the polarity corresponding to the rotation radius calculated in Step S100 is different from the polarity corresponding to the rotation radius stored in advance, the rotation radius determination unit 76 stores the rotation radius stored in advance and the correction amount ( The rotation radius set between the rotation radius at which the lens shift amount) becomes zero is determined as the rotation radius used for blur correction.
  • the rotation radius stored in advance is R5A
  • the corresponding lens shift amount is L5A.
  • the rotation radius calculated in step S100 is the rotation radius R5B
  • the lens shift amount corresponding to this is the shift amount L5B.
  • the radius of rotation at which the correction amount is zero is the radius of rotation R (0).
  • the turning radius determination unit 76 is set to an arbitrary turning radius R5X (turning radius R5A ⁇ turning radius R5X ⁇ turning radius R (0) in the range RR (see FIG. 14) from the turning radius R5A to the turning radius R (0). )) Is set (step S105), and the position controller 77 and the correction mechanism 78 drive the blur correction lens 16 based on the shift amount L5X and the polarity (positive in FIG. 14) corresponding to the rotation radius R5X (step S108).
  • Step S114 The processes after step S114 are the same as those in the flowcharts of FIGS.
  • FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a digital camera 200 according to the fifth embodiment.
  • the blur correction lens 16 is driven by the blur correction devices 44 and 44A to perform the blur correction.
  • the camera body 20A includes the camera body 20A.
  • the image pickup device 22 is driven by the provided shake correction device 44B to perform shake correction.
  • the configuration of the shake correction device 44B can be the same as that of the shake correction devices 44 and 44A.
  • the reliability calculation part 74 may be provided, the reliability of a rotation radius may be calculated, and the process based on this (refer step S103 of FIG.10,11,13) may be performed.
  • FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the rotation radius and the sensor shift amount. Similarly to the relationship between the rotation radius and the lens shift amount (see FIG. 5 and the like), the relationship between the rotation radius and the sensor shift amount varies depending on the focus distance and the zoom position. In FIG. 16, the relationship between the rotation radius and the sensor shift amount per unit blur angle when the in-focus distance is close, medium distance, far distance, and infinity is indicated by reference numerals FDn, FDm, FDf, and FDinf, respectively. ing.
  • the blur correction process in the fifth embodiment can be performed in the same manner as in the first to fourth embodiments, thereby correcting parallel blur with high accuracy.
  • the shake correction lens 16 or the image pickup device 22 is driven to correct the shake has been described, but both the shake correction lens 16 and the image pickup device 22 may be driven.
  • the imaging optical system 10 may be configured as an interchangeable lens.
  • the shake correction device, the imaging device, and the shake correction method of the present invention can be applied not only to a normal digital camera but also to a camera function mounted on an electronic device such as a smartphone or a tablet terminal.

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Abstract

本発明は、平行ブレを精度良く補正できるブレ補正装置、撮像装置、及びブレ補正方法を提供することを目的とする。本発明の一の態様に係るブレ補正装置によれば、算出した回転半径と、算出した回転半径に対応する極性があらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なるか否かと、に基づいてブレの補正に用いる回転半径を決定し、決定した回転半径に対応する補正量に基づいて像ブレを補正するので、回転半径の更新による補正の極性への影響を考慮して平行ブレを精度良く補正することができる。なお、「あらかじめ記憶された回転半径」は固定値でもよいし、ブレ補正の期間中に更新してもよい。また、ブレ補正はブレ補正レンズ及び／または撮像素子を変位させることにより行うことができる。

Description

ブレ補正装置、撮像装置、及びブレ補正方法
　本発明はブレ補正装置、撮像装置、及びブレ補正方法に関し、特に手振れ等のブレによる画像ブレを補正するブレ補正装置、そのようなブレ補正装置を備えた撮像装置、及び手振れ等のブレによる画像ブレを補正するブレ補正方法に関する。
　近年、手振れによる画像ブレを防ぐブレ補正機能を備えたカメラが一般的になってきている。手振れにはカメラの回転によって生じる角度ブレとカメラの上下左右方向の移動によって生じる平行ブレとがあり、これまでは角度ブレによる画像ブレのみを補正するカメラが多かったが、マクロレンズを用いた近接撮影のように像倍率が高い撮影を行う場合は平行ブレの影響が大きくなるため、最近は平行ブレによる画像ブレの補正も行われている。このような平行ブレに対しては、平行ブレを「平行ブレと等価な角度ブレ」として扱ってブレ量の算出及び補正を行う技術が知られている。
　例えば特許文献１には、異なる方式で振れを検出する２つの振れ検出手段を設け、これら振れ検出手段の出力により補正値を演算して振れ検出手段の出力を補正し、補正された出力に基づいてブレ補正手段を駆動する防振制御装置が記載されている。また特許文献２には、ヨー，ピッチ，ロール角速度を検出する角速度センサと、Ｘ，Ｙ軸方向のＸ，Ｙ加速度を検出する加速度センサと、を備え、これらセンサの出力から算出したＸ速度の第１成分及び第２成分を加算してＸ速度を取得し、このＸ速度を時間に関して積分することによりＸ軸方向への移動量を算出するブレ量検出装置が記載されている。
特許５６９３６５６号公報 特許５８４６９２７号公報
　上述のように平行ブレを「平行ブレと等価な角度ブレ」として扱う場合、平行ブレを「角度ブレ」とした場合の回転半径を算出し、その回転半径に基づいて補正機構の変位量及び極性（方向）を決定する。このような処理は露光期間中繰り返して連続的に行われ、回転半径（及びこれに基づく変位量及びその方向）は逐次更新される。この際、回転半径の値によっては補正量がゼロになる場合があり、回転半径がそのような値の付近で変化すると、補正の極性が正から負へ、あるいはその逆に変化することとなる。このような状況で極性が誤っていると、補正によりブレの影響が増加するおそれや頻繁な極性変化により補正機構の動作が不安定になるおそれがあり、したがって精度良く補正を行うには変位量だけでなく極性をも考慮する必要があるが、従来の技術はこのような点について十分考慮されていなかった。例えば上述の特許文献１では、算出した回転半径の信頼性が低い場合はあらかじめ記憶されている補正量を用い、また特許文献２では信頼性が低い回転半径をゼロクリアすることが記載されているが、回転半径の更新による補正の極性への影響は考慮されていない。
　このように、従来の技術は平行ブレを精度良く補正できるものではなかった。
　本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、平行ブレを精度良く補正できるブレ補正装置、撮像装置、及びブレ補正方法を提供することを目的とする。
　上述した目的を達成するため、本発明の第１の態様に係るブレ補正装置は、ブレの角速度を検出する角速度検出部と、ブレの加速度を検出する加速度検出部と、検出した角速度及び加速度に基づいて、ブレの基準面まわりの回転半径を算出する回転半径算出部と、算出された回転半径に基づいて、ブレに対する単位ブレ角度当たりの補正量及び補正の極性を算出する補正演算部と、算出した回転半径と、算出した回転半径に対応する極性があらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なるか否かと、に基づいてブレの補正に用いる回転半径を決定する回転半径決定部と、決定した回転半径に対応する補正量及び極性に基づいてブレに対する補正を行うブレ補正部と、を備える。
　第１の態様によれば、算出した回転半径と、算出した回転半径に対応する極性があらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なるか否かと、に基づいてブレの補正に用いる回転半径を決定し、決定した回転半径に対応する補正量及び極性に基づいて像ブレを補正するので、回転半径の更新による補正の極性への影響を考慮して平行ブレを精度良く補正することができる。第１の態様及び以下の各態様において、「あらかじめ記憶された回転半径」は固定値でもよいし、ブレ補正の期間中に更新してもよい。
　なお第１の態様において、ブレ補正はライブビュー画像モード、静止画モード、動画モードの露光期間中に行うことができる。またブレ補正は、ブレ補正レンズ及び／または撮像素子を変位させることにより行うことができる。
　第１の態様において、撮像素子の像面をブレの基準面とすることができる。
　第２の態様に係るブレ補正装置は第１の態様において、補正演算部は、回転半径と単位ブレ角度あたりの補正量及び補正の極性との関係を参照してブレに対する補正量及び極性を算出する。第２の態様は、補正量及び極性算出の具体的態様の一例を示すものである。
　第３の態様に係るブレ補正装置は第１または第２の態様において、回転半径決定部は、算出した回転半径に対応する極性があらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なる場合において、算出した回転半径とあらかじめ記憶された回転半径との差が回転半径算出しきい値よりも大きい場合は、算出した回転半径をブレの補正に用いる回転半径として決定する。算出した回転半径に対応する極性があらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なる場合でも、回転半径の変化量が少ない（しきい値以下）の場合は算出誤差の可能性がある。そこで第３の態様では、算出した回転半径に対応する極性があらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なる場合において、算出した回転半径とあらかじめ記憶された回転半径との差が回転半径算出しきい値よりも大きい場合は、算出した回転半径をブレ補正に用いる回転半径として決定する。これにより、回転半径が変化し、その結果補正の極性が変化したことが確実である場合に、算出した回転半径をブレ補正に用いる回転半径として決定することができるので、平行ブレを精度良く補正することができ、また極性の頻繁な変更による誤作動を防止することができる。
　第４の態様に係るブレ補正装置は第１または第２の態様において、回転半径決定部は、算出した回転半径に対応する極性があらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なる場合において、算出した回転半径と補正量がゼロとなる回転半径との差がしきい値よりも大きい場合は、算出した回転半径をブレの補正に用いる回転半径として決定する。第４の態様は補正の極性が変化した場合の対応の他の態様を示すもので、回転半径が変化し、その結果補正の極性が変化したことが確実である場合に、算出した回転半径をブレ補正に用いる回転半径として決定することができるので、平行ブレを精度良く補正することができ、また極性の頻繁な変更による誤作動を防止することができる。
　第５の態様に係るブレ補正装置は第１または第２の態様において、回転半径決定部は、算出した回転半径に対応する極性があらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なる場合は、あらかじめ記憶された回転半径と補正量がゼロとなる回転半径との間に設定した回転半径をブレの補正に用いる回転半径として決定する。第５の態様は補正の極性が変化した場合の対応のさらに他の態様を示すもので、あらかじめ記憶された回転半径に対する極性と同一の極性で補正を行うことができ、平行ブレを精度良く補正することができると共に極性の頻繁な変更による誤作動を防止することができる。なお第５の態様において、あらかじめ記憶された回転半径、補正量がゼロになる回転半径、及びこれら２つの間の任意の回転半径をブレ補正に用いる回転半径として決定することができる。
　第６の態様に係るブレ補正装置は第１から第５の態様のいずれか１つにおいて、回転半径の信頼度を算出する信頼度算出部をさらに備え、回転半径決定部は、算出した信頼度がしきい値以下の場合は、算出した回転半径に代えてあらかじめ記憶された回転半径をブレの補正に用いる回転半径として決定する。第６の態様によれば、回転半径の信頼度を考慮することにより平行ブレを精度良く補正することができ、また信頼度がしきい値以下の場合は、算出した回転半径に代えてあらかじめ記憶された回転半径をブレの補正に用いる回転半径として決定するので、極性の頻繁な変更による誤作動を防止することができる。なお回転半径の信頼度は、角速度の値や符号、回転半径の値や符号等に基づいて判断することができる。
　第７の態様に係るブレ補正装置は第１から第６の態様のいずれか１つにおいて、回転半径決定部は、あらかじめ記憶された回転半径を決定した回転半径に基づいて更新する。第７の態様ではあらかじめ記憶された回転半径を決定した回転半径に基づいて更新するので、回転半径の変化を適切に考慮することができ、これに基づいて平行ブレを精度良く補正することができる。なお回転半径の「更新」はあらかじめ記憶された回転半径を決定した回転半径で置き換えることで行ってもよいし、決定した回転半径を考慮して新たな値（例えば、回転半径の変化の履歴を考慮した平均値等）を算出することで行ってもよい。
　上述した目的を達成するため、本発明の第８の態様に係る撮像装置は撮像光学系と、撮像光学系により被写体の光学像が結像される撮像素子と、第１から第７の態様のいずれか１つに記載のブレ補正装置と、を備え、ブレ補正部は、撮像光学系の光軸と垂直な面内において、撮像光学系と撮像素子とのうち少なくとも一方を算出した補正量及び極性で駆動することによりブレに対する補正を行う。第８の態様において、撮像光学系を駆動する場合、ブレ補正用レンズを駆動することにより像ブレの補正を行うことができる。
　上述した目的を達成するため、本発明の第９の態様に係るブレ補正方法は、ブレの角速度を検出する角速度検出工程と、ブレの加速度を検出する加速度検出工程と、検出した角速度及び加速度に基づいて、ブレの基準面まわりの回転半径を算出する回転半径算出工程と、算出された回転半径に基づいて、ブレに対する単位ブレ角度当たりの補正量及び補正の極性を算出する補正演算工程と、算出した回転半径と、算出した回転半径に対応する極性があらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なるか否かと、に基づいてブレの補正に用いる回転半径を決定する回転半径決定工程と、決定した回転半径に対応する補正量及び極性に基づいてブレに対する補正を行うブレ補正工程と、を備える。第９の態様では、第１の態様と同様に平行ブレを精度良く補正することができる。なお第９の態様において、第２から第７の態様と同様の構成を含めてもよい。
　以上説明したように、本発明のブレ補正装置、撮像装置、及びブレ補正方法によれば、平行ブレを精度良く補正することができる。
図１は、第１の実施形態に係るデジタルカメラの構成を示すブロック図である。 図２は、デジタルカメラの角度ブレ及びシフトブレを示す図である。 図３は、ブレ補正装置の構成及びブレ補正処理の概略を示す図である。 図４は、第１の実施形態におけるブレ補正処理を示すフローチャートである。 図５は、第１の実施形態における回転半径と単位ブレ角度あたりの補正量及び極性との関係を示す図である。 図６は、算出した回転半径に対応する極性があらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なる様子を示す図である。 図７は、算出した回転半径に対応する極性があらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と同一である様子を示す図である。 図８は、回転半径の変化がしきい値よりも大きいか否かを判断する様子を説明するための図である。 図９は、第２の実施形態に係るブレ補正装置の構成及びブレ補正処理の概略を示す図である。 図１０は、第２の実施形態におけるブレ補正処理を示すフローチャートである。 図１１は、第３の実施形態におけるブレ補正処理を示すフローチャートである。 図１２は、第３の実施形態における回転半径の決定を説明するための図である。 図１３は、第４の実施形態におけるブレ補正処理を示すフローチャートである。 図１４は、第４の実施形態における回転半径の決定を説明するための図である。 図１５は、第５の実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。 図１６は、第５の実施形態における回転半径と単位ブレ角度あたりの補正量及び極性との関係を示す図である。
　以下、添付図面を参照しつつ、本発明に係るブレ補正装置、撮像装置、及びブレ補正方法の実施形態について説明する。
　＜第１の実施形態＞
　＜デジタルカメラの構成＞
　図１は、第１の実施形態に係るデジタルカメラ１００（撮像装置）の構成を示すブロック図である。図１に示すように、デジタルカメラ１００は撮像光学系１０（撮像光学系）及びカメラ本体２０から構成され、撮像光学系１０は撮像レンズ１２、絞り１４、及びブレ補正レンズ１６を含む。一方、カメラ本体２０は撮像素子２２（撮像素子）、ＡＦＥ２４（ＡＦＥ：Analog Front End）、Ａ／Ｄ変換器２６（Ａ／Ｄ：Analog to Digital）、ＤＳＰ２８（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、画像処理部３０、メモリ３２、モニタ３４、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路３６（ＡＥ：Auto Exposure、ＡＷＢ：Auto White Balance）、ＣＰＵ４０（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、及び操作部４２を備えている。
　撮像光学系１０の撮像レンズ１２は、ズームや焦点調節時に光軸Ｌに沿って移動可能に設けられたレンズである。図１においては撮像レンズ１２を１つのみ図示しているが、撮像レンズ１２は複数のレンズから構成され、ズーム時に駆動されるズームレンズ、焦点調節時に駆動されるフォーカスレンズ等を含んでいる。絞り１４は光軸Ｌ上に複数の絞り羽根で形成する開口を有し、絞り羽根の位置を移動させて開口の大きさを調節することにより露光量を調節する。
　ブレ補正レンズ１６は光軸Ｌに対して垂直な方向に移動可能に設けられ、デジタルカメラ１００に手振れ（角度ブレ及びシフトブレ）が発生したときに、手振れを打ち消す向きに駆動される。ブレ補正レンズ１６は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ：Voice Coil Motor）やステッピングモータ等からなるアクチュエータによって駆動される。なお、ブレ補正レンズ１６の駆動方向や駆動量は、ブレ補正装置４４によって制御される。
　撮像素子２２は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）型撮像素子やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）型撮像素子であり、撮像光学系１０により被写体の光学像が結像される。撮像面にはカラーフィルタを有する複数の画素がマトリクス状に配列されており、被写体から入射した光を画素毎に光電変換することにより被写体の像を撮像する。撮像素子２２が出力する撮像信号はＡＦＥ２４に入力され、相関二重サンプリングによってノイズが除去され、増幅される。ＡＦＥ２４でノイズが除去され、増幅された撮像信号はＡ／Ｄ変換器２６によってデジタル画像データに変換され、ＤＳＰ２８に入力される。なお、撮像素子２２がＣＭＯＳ型撮像素子である場合は、Ａ／Ｄ変換器２６は撮像素子２２内に内蔵されていることが多い。
　ＤＳＰ２８は、入力された画像データに階調補正処理やガンマ補正処理等の信号処理を施す画質補正処理回路や、画像データをＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）等の形式で圧縮及び／または伸張する圧縮伸張処理回路として機能する。また、画像処理部３０には、ＤＳＰ２８で各種補正処理等が施された画像データが入力され、さらに輪郭強調処理等の画像処理が施される。画像処理部３０によって画像処理が施された画像データは、メモリ３２への記憶及びモニタ３４への表示が可能である。
　ＡＦ検出回路３８（ＡＦ：Auto Focus）は、ＤＳＰ２８から出力される画像データに基づいて焦点距離を検出する回路であり、画像データ内に設定されたＡＦ検出領域から高周波成分を抽出し積算した焦点評価値を出力する。そして、焦点評価値に基づいて、ＡＦ検出領域内のコントラストが最大となるように撮像光学系１０のフォーカスレンズ（撮像レンズ１２）をフォーカスモータにより光軸Ｌに沿って移動させることにより、自動的にフォーカシングを行う。なお、このようなコントラストＡＦ方式によるフォーカス制御に代えて、位相差方式のフォーカス制御を行ってもよい。位相差方式のフォーカス制御を行う場合は、画像データのうちのフォーカス領域内の複数の位相差を持った画素を用いて算出した位相差データから求めたデフォーカス量がゼロになるように、フォーカスレンズを制御する。なお位相差方式を用いる場合、位相差ＡＦ用の撮像素子を別途配設し、位相差ＡＦ用の撮像素子により検出された位相差を用いてＡＦ処理を行ってもよい。
　ＡＥ／ＡＷＢ検出回路３６は、ＤＳＰ２８から出力される画像データに基づいてホワイトバランスが撮影に適切か否かを検出すると共に、撮影に適切な露光量を検出する。そして、露光量が適切になるように、絞り１４の開口の大きさや、撮像素子２２の電子シャッタの速度等を調節する。
　ブレ補正装置４４は、デジタルカメラ１００の回転によって生じる角速度ωを角速度センサ６０（図３参照）の出力値から取得し、平行移動によって生じる並進加速度αを加速度センサ５０（図３参照）の出力値から取得し、角速度ω及び並進加速度αに基づいて、デジタルカメラ１００に生じた手振れを算出して補正する。なお、ブレ補正装置４４が算出する手振れは、光軸Ｌが回転することによる角度ブレθと、光軸Ｌに垂直な面内での平行移動によるシフトブレＹ（平行ブレ）の２種類がある。ブレ補正装置４４は、角速度ω及び並進加速度α等に基づいて角度ブレθ及びシフトブレＹを算出し、これらに基づいてブレ量を算出する。ブレ量は、後述するアクチュエータに入力され、アクチュエータは入力されたブレ量を打ち消すようにブレ補正レンズ１６を駆動する。
　ＣＰＵ４０は、操作部４２を介したユーザ操作にしたがってデジタルカメラ１００の各部を統括的に制御する。ＣＰＵ４０は例えば、レリーズボタンが操作（例えば、レリーズボタンをストロークの途中まで押し込む半押し操作）されると、ＡＦ検出回路３８によって自動焦点調節を行うと共に、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路３６によって露光量を自動的に調節する。また、ＣＰＵ４０は、デジタルカメラ１００がライブビュー画像モード、静止画撮影モード、動画撮影モードに設定されている際に、後述するブレ補正処理を実行する。なお、デジタルカメラ１００の撮影モードに加え、ユーザが操作部４２を介してブレ補正処理の指示を行ったか否かに基づいてブレ補正処理を行ってもよい。
　＜角度ブレ及びシフトブレ＞
　次に、第１の実施形態に係るデジタルカメラ１００によるブレ補正処理について説明する。デジタルカメラ１００は、上述したように、手振れによって発生する角度ブレθとシフトブレＹをブレ補正装置４４によって算出し、これらブレに対する補正を行う。
　図２は、第１の実施形態に係るデジタルカメラ１００における角度ブレθ及びシフトブレＹを説明するための概略図である。図２に示すように、角度ブレθは、回転中心Ｃを中心として光軸Ｌが回転するブレであり、回転半径Ｒは例えば回転中心Ｃから像面ＩＳまでの距離である。角度ブレθは角速度ωを積分することにより算出され、回転半径Ｒは、後述するようにシフトブレＹによって発生する並進加速度αと角速度ωに基づいて算出される。また、シフトブレＹは光軸Ｌに垂直な面内でのデジタルカメラ１００の平行移動によるブレであり、角度ブレθと回転半径ＲによってＹ＝Ｒ×θと表される。
　なお、図２に示すように回転中心Ｃがデジタルカメラ１００よりもユーザ側（図２の右側）に存在する場合に「回転半径Ｒがプラス（正）」とし、回転中心Ｃがデジタルカメラ１００よりも被写体側（図２の左側）に存在する場合に「回転半径Ｒがマイナス（負）」とする。また、シフトブレＹは光軸Ｌに垂直な面内でのブレを対象とする。
　＜ブレ補正装置の構成＞
　図３は、第１の実施形態に係るデジタルカメラ１００のブレ補正処理に関連する部分（ブレ補正装置４４）の構成を示すブロック図である。図３に示すように、ブレ補正装置４４は加速度センサ５０（加速度検出部）及び角速度センサ６０（角速度検出部）を備え、加速度センサ５０の出力信号（以下、加速度信号と言う。）及び角速度センサ６０の出力信号（以下、角速度信号と言う。）に基づいてブレ量を算出し、算出されたブレ量に基づいてブレ補正レンズ１６の移動方向及び移動量を制御する。
　加速度センサ５０から出力された加速度信号は姿勢角算出部５２に入力されて姿勢角が算出され、この結果から重力成分算出部５４で姿勢角のうちの重力加速度成分が算出される。なお姿勢角の算出に際しては、ＨＰＦ６２（ＨＰＦ：High Pass Filter、ハイパスフィルタ）で処理された角速度信号も用いられる。この重力加速度成分が加速度信号から減算されて重力加速度成分が除去され、並進加速度αが算出（検出）される。加速度信号から並進加速度αを算出する一連の処理が加速度検出工程を構成する。また、加速度検出工程で用いられる一連の構成要素（加速度センサ５０を含む）が加速度検出部を構成する。検出した並進加速度αはＢＰＦ５６（ＢＰＦ：Band Pass Filter、バンドパスフィルタ）で不要成分が除去され、積分回路５８で積分されてシフトブレＹの並進速度Ｖが算出される。算出された並進速度Ｖは、回転半径算出部７０（回転半径算出部）に入力される。
　角速度センサ６０から出力された角速度信号はＢＰＦ６７に入力され、角速度信号のうち手振れによって発生する角度ブレθの周波数（例えば１Ｈｚ～１０Ｈｚ程度）の成分が抽出された後、位相補償回路６８で位相を整えられて角速度ωとして出力され、回転半径算出部７０に入力される。角速度信号から角速度ωを算出（検出）する一連の処理が角速度検出工程を構成する。また、角速度検出工程で用いられる一連の構成要素（角速度センサ６０を含む）が角速度検出部を構成する。角速度信号はＨＰＦ６２に入力されて角速度信号の不要成分が除去された後に積分回路６４で積分され、さらにＨＰＦ６６で不要成分が除去されて角度ブレθが算出され、補正演算部７２（補正演算部）に入力される。補正演算部７２は、回転半径に基づいて、単位ブレ角度当たりの補正量及び補正の極性を算出する。
　ブレ補正装置４４は、上述の構成要素の他に、回転半径決定部７６（回転半径決定部）、位置制御部７７（ブレ補正部）、及び補正機構７８（ブレ補正部）を含む。これらの構成要素によるブレ補正処理については、後述する。
　＜ブレ補正処理＞
　次に、上述した構成のブレ補正装置４４によるブレ補正処理について説明する。図４は第１の実施形態におけるブレ補正処理（ブレ補正方法）を示すフローチャートである。
　まず、回転半径算出部７０は、加速度信号及び角速度信号に基づいて検出した並進速度Ｖ及び角速度ωに基づいて、撮像素子２２の像面ＩＳ（図２参照）を基準面とした回転半径Ｒを算出する（ステップＳ１００：回転半径算出工程）。回転半径Ｒは、並進速度Ｖと角速度ωとを用いて、Ｒ＝Ｖ／ωの関係により算出することができる。そして、算出した回転半径Ｒに基づいて、補正演算部７２がブレ補正の感度及び極性を算出する（ステップＳ１０２：補正演算工程）。
　図５は回転半径と単位ブレ角度あたりのレンズシフト量との関係を示す概念図である。補正演算部７２は、補正演算部７２にあらかじめ記憶されたこのような関係を参照して、ブレ補正の感度及び極性を算出する。「ブレ補正の感度」とは単位ブレ量当たりの補正量（レンズシフトの大きさ）であり、「ブレ補正の極性」とは補正（レンズシフト）の方向（正または負）である。回転半径Ｒの値によっては「ブレ補正の感度」が同じでも「ブレ補正の極性」が違う場合があり、また回転半径Ｒが時間と共に変化するとブレ補正の感度及び極性も変化する。このためブレ補正の感度に加えて極性を考慮しないと正しい補正を行うことができず、ブレの影響が却って増加しかねない。そこで第１の実施形態では、ブレ補正の感度だけでなく極性をも考慮することにより平行ブレを精度良く補正できるようにしている。
　図５では合焦距離が至近、中距離、遠距離、無限大の場合の回転半径と単位ブレ角度あたりのレンズシフト量との関係を、それぞれ参照符号ＦＤｎ、ＦＤｍ、ＦＤｆ、ＦＤｉｎｆで示している。図５に示すように、回転半径の変化に対するレンズシフト量の変化は合焦距離が短いほど大きい。また、図５の関係は合焦距離の他にズームポジションによっても異なる。そこで、補正演算部７２は合焦距離及びズームポジションに応じて図５に示すような関係を複数記憶しておき、撮像光学系１０から取得した合焦距離及びズームポジションの情報（図３に記載の「ズーム及びフォーカス情報」に含まれる）に基づいて適切な関係を選択し、選択した関係を参照してブレ補正の感度及び極性を算出する。
　図４のフローチャートに戻ってブレ補正処理の説明を続ける。ステップＳ１０４において、回転半径決定部７６は、ステップＳ１０２で算出した補正の極性が、回転半径決定部７６にあらかじめ記憶された回転半径に対応する補正の極性と異なるか否かを判断する（回転半径決定工程）。「あらかじめ記憶された回転半径」は固定値でもよいし、ブレ補正の期間中に更新してもよい。
　図６は、算出した回転半径に対応する補正の極性が、あらかじめ記憶された回転半径に対応する補正の極性と異なる様子を示す図である。図６中、あらかじめ記憶された回転半径が回転半径Ｒ１Ａであり、回転半径Ｒ１Ａに対応するレンズシフト量がシフト量Ｌ１Ａである。また、ステップＳ１００で算出された回転半径が回転半径Ｒ１Ｂであり、回転半径Ｒ１Ｂに対応するレンズシフト量がシフト量Ｌ１Ｂである。この場合、シフト量Ｌ１Ａは正でありシフト量Ｌ１Ｂは負なので、ステップＳ１０２で算出した補正の極性（負）が、あらかじめ記憶された回転半径に対応する補正の極性（正）と異なっており、ステップＳ１０４の判断が肯定される。
　図７は、図６と同一の状況で、算出した回転半径に対応する補正の極性があらかじめ記憶された回転半径に対応する補正の極性と同一となる様子を示す図である。図７では、あらかじめ記憶された回転半径が回転半径Ｒ２Ａであり、回転半径Ｒ２Ａに対応するレンズシフト量がシフト量Ｌ２Ａである。また、ステップＳ１００で算出された回転半径が回転半径Ｒ２Ｂであり、回転半径Ｒ２Ｂに対応するレンズシフト量がシフト量Ｌ２Ｂである。この場合、ステップＳ１０２で算出した補正の極性（負）が、あらかじめ記憶された回転半径に対応する補正の極性（負）と同一であり、ステップＳ１０４の判断が否定される。
　ステップＳ１０４の判断が肯定されるとステップＳ１０６へ進み、否定されたらステップＳ１０６をスキップしてＳ１０８へ進む。
　ステップＳ１０６において、回転半径決定部７６は、「ステップＳ１００で算出した回転半径と、回転半径決定部７６にあらかじめ記憶された回転半径との差が、回転半径算出しきい値よりも大きいか否か」を判断する（回転半径決定工程）。ステップＳ１０６での判断の例を、図８を参照して説明する。図８では、あらかじめ記憶された回転半径が回転半径Ｒ３Ａであり、回転半径Ｒ３Ａに対応するレンズシフト量がシフト量Ｌ３Ａである。また、ステップＳ１００で算出された回転半径が回転半径Ｒ３Ｂであり、回転半径Ｒ３Ｂに対応するレンズシフト量がシフト量Ｌ３Ｂである。したがってこの場合、「｜Ｒ３Ｂ－Ｒ３Ａ｜＞回転半径算出しきい値か否か」を判断する。
　ブレ補正処理において、ステップＳ１００において算出した回転半径に対応する補正の極性があらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なる場合（図６では、シフト量Ｌ１Ｂの極性がシフト量Ｌ１Ａの極性と異なる）でも、回転半径の変化量が少ない場合（しきい値以下の場合）、極性変化は算出誤差によるものである可能性がある。そこで第１の実施形態では、算出した回転半径に対応する極性があらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なる場合において、算出した回転半径とあらかじめ記憶された回転半径との差が回転半径算出しきい値よりも大きい場合（例えば、図８において｜Ｒ３Ｂ－Ｒ３Ａ｜＞しきい値の場合）は、回転半径決定部７６は、ステップＳ１００で算出した回転半径をブレ補正に用いる回転半径として決定する。これにより、回転半径が変化してその結果補正の極性が変化したことが確実である場合に、ステップＳ１００で算出した回転半径をブレ補正に用いる回転半径として決定することができるので、平行ブレを精度良く補正することができ、また極性の頻繁な変更による誤作動を防止することができる。なお、回転半径算出しきい値は算出精度（例えば、１０ｍｍ程度）を考慮して設定することができる。
　ステップＳ１０６の判断が肯定されたらステップＳ１０８へ進み、回転半径決定部７６はステップＳ１００で算出した回転半径をブレ補正に用いる回転半径として決定して（回転半径決定工程）、ステップＳ１１０へ進む。判断が否定されたらステップＳ１０８及びステップＳ１１０をスキップし、回転半径決定部７６に記憶された回転半径を維持して、ステップＳ１１２に進む。
　ステップＳ１１０において、回転半径決定部７６は、上述した「回転半径決定部７６にあらかじめ記憶された回転半径」を、ステップＳ１０８で決定した回転半径に基づいて更新する。なお回転半径の「更新」はあらかじめ記憶された回転半径をステップＳ１０８で決定した回転半径で置き換えることで行ってもよいし、決定した回転半径を考慮して新たな値（例えば、回転半径の変化の履歴を考慮した重みづけ平均値等）を算出することで行ってもよい。
　ステップＳ１１２において、補正演算部７２は、ステップＳ１０８で決定した回転半径に対する補正の感度及び極性を算出し、算出結果及びブレ量（角度ブレθ、シフトブレＹ、ズーム情報及びフォーカス情報に基づいて算出する）に基づいて、ブレ補正（角度ブレ及び平行ブレ）の補正量（大きさ）及び極性（方向）を決定する。なお、ステップＳ１００で算出した回転半径が「ブレ補正に用いる回転半径」として決定された場合は、ステップＳ１１２で改めて補正の感度及び極性を算出しなくてよい。また、ブレ量は例えば撮影倍率β（フォーカス情報の一例）、焦点距離ｆ（ズーム情報の一例）、角度ブレθ、回転半径Ｒより（１＋β）ｆθ＋βＲθとして求めることができる。第２項のうちＲθがシフトブレＹを表す。
　補正機構７８は、ステップＳ１１２で決定した補正量及び極性により位置制御部７７を制御して、ブレ補正レンズ１６を駆動する（ステップＳ１１４；ブレ補正工程）。なお補正機構７８は、ブレ補正レンズ１６を光軸Ｌと垂直な面内で駆動するアクチュエータ（ボイスコイルモータ、ステッピングモータ等）を含む。ブレ補正レンズ１６の駆動は、直交する２軸方向のそれぞれについて行う。また、駆動結果を位置制御部７７にフィードバックしながら駆動してもよい。
　ブレ補正装置４４は、上述したブレ補正の処理（ステップＳ１００～ステップＳ１１４）をブレ補正の期間内（例えばライブビュー画像モード、静止画撮影モード、動画撮影モードの露光期間中）に繰り返し行う。
　＜第１の実施形態の効果＞
　以上説明したように、第１の実施形態に係るデジタルカメラ１００によれば、補正の極性、及び回転半径算出しきい値を考慮することにより、平行ブレを精度良く補正することができ、また極性の頻繁な変更による誤作動を防止することができる。
　＜第２の実施形態＞
　次に、本発明のブレ補正装置、撮像装置、及びブレ補正方法の第２の実施形態について説明する。
　図９は、第２の実施形態に係るブレ補正装置４４Ａの構成を示す図である。ブレ補正装置４４Ａは、信頼度算出部７４（信頼度算出部）を備える点で第１の実施形態に係るブレ補正装置４４（図３参照）と異なる。なおブレ補正装置４４Ａのその他の構成はブレ補正装置４４と同じであるため、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。また、撮像装置の構成もブレ補正装置４４Ａ以外は第１の実施形態に係るデジタルカメラ１００と同様であるため、詳細な説明を省略する。
　図１０は、第２の実施形態におけるブレ補正処理（ブレ補正方法）を示すフローチャートである。図１０のフローチャートは、ステップＳ１０３の処理が設けられている点で図４のフローチャートと異なる。
　ステップＳ１０３では、上述した信頼度算出部７４（図９参照）が、ステップＳ１００で算出した回転半径の信頼度がしきい値より高いか否か判断する。信頼度は、具体的には角速度ωの値に基づいて算出することができる。例えば、角速度ωがほぼゼロの場合はデジタルカメラ１００が三脚に固定されている可能性があるため、回転半径の信頼度は低くなる。また、角速度ωの符号が変化しない状況が継続した場合はパンニング中の可能性があり、この場合も回転半径の信頼度は低くなる。また、回転半径Ｒの値に基づいて信頼度を算出することもできる。この場合、人間の腕の長さを超える回転半径が算出された場合や回転半径の符号が頻繁に変化する場合は、回転半径の信頼度は低くなる。なお、回転半径の信頼度に対するしきい値は、補正機構７８の動作の安定性やブレ補正の精度等を考慮して設定することができる。
　このようにして算出した回転半径の信頼度がしきい値より高い場合はステップＳ１０３の判断が肯定されてステップＳ１０４へ進み、図４のフローチャートと同様の処理を行う。一方、信頼度がしきい値以下の場合は判断が否定されて回転半径を更新せずにステップＳ１１２へ進み、あらかじめ記憶された回転半径をブレ補正に用いる回転半径として決定し、この回転半径に対応する補正量及び極性に基づいてブレ補正を行う。なお、図１０のフローチャートはステップＳ１０３の処理以外は図４と同じであるため、同一の処理には図４と同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。
　＜第２の実施形態の効果＞
　第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に補正の極性、及び回転半径の変化に対するしきい値を考慮するのに加えて回転半径の信頼度を考慮する（信頼度がしきい値より高いか否か）ことにより、平行ブレを精度良く補正することができると共に、極性の頻繁な変更による誤作動を防止することができる。
　＜第３の実施形態＞
　次に、本発明のブレ補正装置、撮像装置、及びブレ補正方法の第３の実施形態について説明する。
　第３の実施形態において、ブレ補正装置の構成は図９のブレ補正装置４４Ａと同じであるので、詳細な説明は省略する。また、撮像装置の構成は、ブレ補正装置４４Ａ以外は第１の実施形態に係るデジタルカメラ１００と同様であるため、詳細な説明を省略する。
　図１１は、第３の実施形態におけるブレ補正処理（ブレ補正方法）を示すフローチャートである。図１１のフローチャートは、ステップＳ１０３が設けられている点で図４のフローチャートと異なっており、ステップＳ１０６に代えてステップＳ１０７が設けられている点で図１０のフローチャートと異なっている。ステップＳ１０３における信頼度の判定は、第２の実施形態と同様である（図１０参照）。
　ステップＳ１０７の処理について、図１２を参照しつつ説明する。第３の実施形態では、ステップＳ１００で算出した回転半径に対応する極性があらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なる場合（ステップＳ１０４の判断がＹｅｓ）において、ステップＳ１００で算出した回転半径と補正量（レンズシフト量）がゼロとなる回転半径との差がしきい値よりも大きい場合は、回転半径決定部７６はステップＳ１００で算出した回転半径をブレ補正に用いる回転半径として決定する。このしきい値は回転半径の算出精度や補正の安定性等を考慮して設定することができる。図１２の例では、あらかじめ記憶された回転半径がＲ４Ａであり、これに対応するレンズシフト量がＬ４Ａである。一方、ステップＳ１００で算出した回転半径が回転半径Ｒ４Ｂであり、これに対応するレンズシフト量がシフト量Ｌ４Ｂである。また、補正量がゼロとなる回転半径が回転半径Ｒ(０)である。
　したがってこの場合、ステップＳ１０７では「｜Ｒ４Ｂ－Ｒ(０)｜＞しきい値か否か」を判断する。この判断が肯定されたらステップＳ１０８へ進み、回転半径決定部７６はステップＳ１００で算出した回転半径をブレ補正に用いる回転半径として決定して（回転半径決定工程）、ステップＳ１１０へ進む。判断が否定されたらステップＳ１０８及びステップＳ１１０をスキップし、回転半径決定部７６に記憶された回転半径を維持してステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１４以降の処理は図４，１０のフローチャートと同様である。
　＜第３の実施形態の効果＞
　第３の実施形態によれば、回転半径が変化し、その結果補正の極性が変化したことが確実である（算出した回転半径と補正量がゼロとなる回転半径との差がしきい値よりも大きい）場合に、算出した回転半径をブレ補正に用いる回転半径として決定するので、平行ブレを精度良く補正することができ、また極性の頻繁な変更による誤作動を防止することができる。なお、ここではブレ補正装置４４Ａが信頼度算出部７４を備えブレ補正ではステップＳ１０３の処理を行う場合について説明したが、第３の実施形態ではこれらを省略してもよい。
　＜第４の実施形態＞
　次に、本発明のブレ補正装置、撮像装置、及びブレ補正方法の第４の実施形態について説明する。
　第４の実施形態において、ブレ補正装置の構成は図９のブレ補正装置４４Ａと同じであるので、詳細な説明は省略する。また、撮像装置の構成は、ブレ補正装置４４Ａ以外は第１の実施形態に係るデジタルカメラ１００と同様であるため、詳細な説明を省略する。
　図１３は、第４の実施形態におけるブレ補正処理（ブレ補正方法）を示すフローチャートである。図１３のフローチャートは、ステップＳ１０３が設けられている点で図４のフローチャートと異なっており、ステップＳ１０６，Ｓ１０７に代えてステップＳ１０５が設けられている点で図１０、１１のフローチャートと異なっている。ステップＳ１０３における信頼度の判定は、第２の実施形態と同様である（図１０参照）。
　ステップＳ１０５の処理について図１４を参照しつつ説明する。第４の実施形態では、ステップＳ１００で算出した回転半径に対応する極性があらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なる場合、回転半径決定部７６は、あらかじめ記憶された回転半径と補正量（レンズシフト量）がゼロとなる回転半径との間に設定した回転半径をブレ補正に用いる回転半径として決定する。図１４の例では、あらかじめ記憶された回転半径がＲ５Ａであり、これに対応するレンズシフト量がＬ５Ａである。一方、ステップＳ１００で算出した回転半径が回転半径Ｒ５Ｂであり、これに対応するレンズシフト量がシフト量Ｌ５Ｂである。また、補正量がゼロとなる回転半径が回転半径Ｒ(０)である。
　したがってこの場合、回転半径決定部７６は、回転半径Ｒ５Ａから回転半径Ｒ(０)までの範囲ＲＲ（図１４参照）において任意の回転半径Ｒ５Ｘ（回転半径Ｒ５Ａ≦回転半径Ｒ５Ｘ≦回転半径Ｒ(０)）を設定し（ステップＳ１０５）、位置制御部７７及び補正機構７８は、回転半径Ｒ５Ｘに対応したシフト量Ｌ５Ｘ及び極性（図１４では正）に基づいてブレ補正レンズ１６を駆動する（ステップＳ１０８～ステップＳ１１４）。ステップＳ１１４以降の処理は図４，１０，１１のフローチャートと同様である。
　＜第４の実施形態の効果＞
　第４の実施形態によれば、平行ブレを精度良く補正することができると共に、あらかじめ記憶された回転半径に対する極性と逆の極性で補正を行うことがないので、極性の頻繁な変更による誤作動を防止することができる。なお、ここではブレ補正装置４４Ａが信頼度算出部７４を備えブレ補正ではステップＳ１０３の処理を行う場合について説明したが、第４の実施形態ではこれらを省略してもよい。
　＜第５の実施形態＞
　次に、本発明のブレ補正装置、撮像装置、及びブレ補正方法の第５の実施形態について説明する。図１５は第５の実施形態に係るデジタルカメラ２００の構成を示すブロック図である。上述した第１～第４の実施形態ではブレ補正装置４４，４４Ａによりブレ補正レンズ１６を駆動してブレ補正を行っていたが、第５の実施形態に係るデジタルカメラ２００では、カメラ本体２０Ａが備えるブレ補正装置４４Ｂにより撮像素子２２を駆動してブレ補正を行う。ブレ補正装置４４Ｂの構成はブレ補正装置４４，４４Ａと同様にすることができる。また、信頼度算出部７４を設けて回転半径の信頼度を算出し、これに基づく処理（図１０，１１，１３のステップＳ１０３を参照）を行ってもよい。
　図１６は回転半径とセンサシフト量との関係を示す図である。回転半径とセンサシフト量との関係も、回転半径とレンズシフト量との関係（図５等を参照）と同様に、合焦距離及びズームポジションによって異なる。なお図１６では、合焦距離が至近、中距離、遠距離、無限大の場合の回転半径と単位ブレ角度あたりのセンサシフト量との関係を、それぞれ参照符号ＦＤｎ、ＦＤｍ、ＦＤｆ、ＦＤｉｎｆで示している。
　上述した構成の下、第５の実施形態でのブレ補正処理は第１～第４の実施形態と同様に行うことができ、これにより平行ブレを精度良く補正することができる。
　＜その他＞
　上述した第１～第５の実施形態ではブレ補正レンズ１６または撮像素子２２を駆動してブレを補正する場合について説明したが、ブレ補正レンズ１６と撮像素子２２の双方を駆動してもよい。この場合、ブレ補正レンズ１６と撮像素子２２のそれぞれについて、回転半径の更新により補正の極性が変化するか否かを考慮してもよい。また、撮像光学系１０は交換レンズとして構成してもよい。さらに、本発明のブレ補正装置、撮像装置、及びブレ補正方法は通常のデジタルカメラだけでなくスマートフォンやタブレット端末等の電子機器に搭載されたカメラ機能にも適用することができる。
　以上で本発明の実施形態に関して説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
１０　　撮像光学系
１２　　撮像レンズ
１４　　絞り
１６　　ブレ補正レンズ
２０　　カメラ本体
２０Ａ　カメラ本体
２２　　撮像素子
２４　　ＡＦＥ
２６　　Ａ／Ｄ変換器
２８　　ＤＳＰ
３０　　画像処理部
３２　　メモリ
３４　　モニタ
３６　　ＡＥ／ＡＷＢ検出回路
３８　　ＡＦ検出回路
４０　　ＣＰＵ
４２　　操作部
４４　　ブレ補正装置
４４Ａ　ブレ補正装置
４４Ｂ　ブレ補正装置
５０　　加速度センサ
５２　　姿勢角算出部
５４　　重力成分算出部
５６　　ＢＰＦ
５８　　積分回路
６０　　角速度センサ
６２　　ＨＰＦ
６４　　積分回路
６６　　ＨＰＦ
６７　　ＢＰＦ
６８　　位相補償回路
７０　　回転半径算出部
７２　　補正演算部
７４　　信頼度算出部
７６　　回転半径決定部
７７　　位置制御部
７８　　補正機構
１００　デジタルカメラ
２００　デジタルカメラ
Ｃ　　　回転中心
ＩＳ　　像面
Ｌ　　　光軸
Ｌ１Ａ　シフト量
Ｌ１Ｂ　シフト量
Ｌ２Ａ　シフト量
Ｌ２Ｂ　シフト量
Ｌ３Ａ　シフト量
Ｌ３Ｂ　シフト量
Ｌ４Ｂ　シフト量
Ｌ５Ｂ　シフト量
Ｌ５Ｘ　シフト量
Ｒ　　　回転半径
Ｒ１Ａ　回転半径
Ｒ１Ｂ　回転半径
Ｒ２Ａ　回転半径
Ｒ２Ｂ　回転半径
Ｒ３Ａ　回転半径
Ｒ３Ｂ　回転半径
Ｒ４Ｂ　回転半径
Ｒ５Ａ　回転半径
Ｒ５Ｂ　回転半径
Ｒ５Ｘ　回転半径
ＲＲ　　範囲
Ｓ１００～Ｓ１１４　ブレ補正処理の各ステップ
Ｖ　　　並進速度
Ｙ　　　シフトブレ
α　　　並進加速度
θ　　　角度ブレ
ω　　　角速度

Claims (9)

  1. 　ブレの角速度を検出する角速度検出部と、
    　前記ブレの加速度を検出する加速度検出部と、
    　前記検出した角速度及び加速度に基づいて、前記ブレの基準面まわりの回転半径を算出する回転半径算出部と、
    　前記算出された回転半径に基づいて、前記ブレに対する単位ブレ角度当たりの補正量及び補正の極性を算出する補正演算部と、
    　前記算出した回転半径と、前記算出した回転半径に対応する前記極性があらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なるか否かと、に基づいて前記ブレの補正に用いる回転半径を決定する回転半径決定部と、
    　前記決定した回転半径に対応する補正量及び極性に基づいて前記ブレに対する補正を行うブレ補正部と、
    　を備えるブレ補正装置。
  2. 　前記補正演算部は、回転半径と単位ブレ角度あたりの補正量及び補正の極性との関係を参照して前記ブレに対する前記補正量及び前記極性を算出する請求項１に記載のブレ補正装置。
  3. 　前記回転半径決定部は、前記算出した回転半径に対応する前記極性が前記あらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なる場合において、前記算出した回転半径と前記あらかじめ記憶された回転半径との差が回転半径算出しきい値よりも大きい場合は、前記算出した回転半径を前記ブレの補正に用いる回転半径として決定する請求項１または２に記載のブレ補正装置。
  4. 　前記回転半径決定部は、前記算出した回転半径に対応する前記極性が前記あらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なる場合において、前記算出した回転半径と前記補正量がゼロとなる回転半径との差がしきい値よりも大きい場合は、前記算出した回転半径を前記ブレの補正に用いる回転半径として決定する請求項１または２に記載のブレ補正装置。
  5. 　前記回転半径決定部は、前記算出した回転半径に対応する前記極性が前記あらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なる場合は、あらかじめ記憶された回転半径と補正量がゼロとなる回転半径との間に設定した回転半径を前記ブレの補正に用いる回転半径として決定する請求項１または２に記載のブレ補正装置。
  6. 　前記回転半径の信頼度を算出する信頼度算出部をさらに備え、
    　前記回転半径決定部は、前記算出した信頼度がしきい値以下の場合は、前記算出した回転半径に代えて前記あらかじめ記憶された回転半径を前記ブレの補正に用いる回転半径として決定する請求項１から５のいずれか１項に記載のブレ補正装置。
  7. 　前記回転半径決定部は、前記あらかじめ記憶された回転半径を前記決定した回転半径に基づいて更新する請求項１から６のいずれか１項に記載のブレ補正装置。
  8. 　撮像光学系と、前記撮像光学系により被写体の光学像が結像される撮像素子と、請求項１から７のいずれか１項に記載のブレ補正装置と、を備え、
    　前記ブレ補正部は、前記撮像光学系の光軸と垂直な面内において、前記撮像光学系と前記撮像素子とのうち少なくとも一方を前記算出した補正量及び極性で駆動することにより前記ブレに対する補正を行う撮像装置。
  9. 　ブレの角速度を検出する角速度検出工程と、
    　前記ブレの加速度を検出する加速度検出工程と、
    　前記検出した角速度及び加速度に基づいて、前記ブレの基準面まわりの回転半径を算出する回転半径算出工程と、
    　前記算出された回転半径に基づいて、前記ブレに対する単位ブレ角度当たりの補正量及び補正の極性を算出する補正演算工程と、
    　前記算出した回転半径と、前記算出した回転半径に対応する前記極性があらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なるか否かと、に基づいて前記ブレの補正に用いる回転半径を決定する回転半径決定工程と、
    　前記決定した回転半径に対応する補正量及び極性に基づいて前記ブレに対する補正を行うブレ補正工程と、
    　を備えるブレ補正方法。
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