JP2007233166A

JP2007233166A - ぶれ補正機能付きカメラ

Info

Publication number: JP2007233166A
Application number: JP2006056489A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Shiratori; 和利白鳥
Original assignee: Olympus Imaging Corp
Current assignee: Olympus Imaging Corp
Priority date: 2006-03-02
Filing date: 2006-03-02
Publication date: 2007-09-13

Abstract

【課題】撮影レンズの画角の大きさ等による露光中における画面中心位置と周辺位置との間の像ずれ量の差が目立たないようにぶれ補正を行うことができるぶれ補正機能付きカメラを提供すること。
【解決手段】レンズユニット１００のＦｌａｓｈＲｏｍ１０７にカメラボディ２００におけるぶれ補正の際の補正限界値Δｈを求めるためのぶれ補正用データを格納しておく。このぶれ補正用データに基づいてカメラボディ２００は補正限界値Δｈを求め、ぶれ補正の際の撮像素子２０２のシフト量を制限する。
【選択図】図１

Description

本発明は、手ぶれ補正機能を備えたカメラに関する。

近年、手ぶれ補正機能を備えたカメラとして、レンズユニット内の光学系やカメラボディに手ぶれ補正機能を有するカメラが数多く提案されている。このようなカメラにおいて、手ぶれ補正機能の動作によるレンズ光束のけられの影響を防止するために、カメラの撮影状況に応じて手ぶれの補正量を制限するカメラが特許文献１において提案されている。
特開平６−６７２５５号公報

ここで、特許文献１のカメラにおいては、手ぶれ補正による光軸中心位置と周辺画角位置との像ずれ量の差については考慮されていない。また、特許文献１のカメラにおいては露光中における手ぶれの補正量を制限していない。したがって、露光中のぶれ補正に伴う画面中心と周辺での像ずれの差の影響を低減することが困難である。更に、特許文献１のカメラは、カメラボディ内のぶれ補正については考慮されていない。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その解決しようとする課題は、撮影レンズの画角の大きさ等による露光中における画面中心位置と周辺位置との間の像ずれ量の差が目立たないようにぶれ補正を行うことができるぶれ補正機能付きカメラを提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様によるカメラシステムは、撮影レンズと、振れによって生じ前記撮影レンズによって形成される像の像ぶれを補正するぶれ補正手段と、前記撮像レンズの像面の中心部における像ぶれ量と前記像面の周辺部における像ぶれ量との差を演算する演算手段と、前記演算手段によって演算される差が所定の許容限界値より大きくならないように前記ぶれ補正手段のぶれ補正動作を制限する制御手段とを具備することを特徴とする。

この第１の態様によれば、演算手段によって演算される、撮像レンズの像面の中心部における像ぶれ量と像面の周辺部における像ぶれ量との差が大きくならないように、ぶれ補正手段のぶれ補正動作が制限されるので、撮影レンズの画角の大きさ等による露光中における画面中心位置と周辺位置との間の像ずれ量の差が目立たないようにぶれ補正を行うことができる。

本発明によれば、撮影レンズの画角の大きさ等による露光中における画面中心位置と周辺位置との間の像ずれ量の差が目立たないようにぶれ補正を行うことができるぶれ補正機能付きカメラを提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るぶれ補正機能付きカメラの一例としての、カメラシステムの全体構成を示すブロック図である。図１に示すカメラシステムは、互いに着脱自在に接続されるレンズユニット１００とカメラボディ２００とで構成されている。

レンズユニット１００には、焦点レンズ１０１ａと、絞り１０１ｂと、変倍レンズ１０１ｃとを少なくとも有する光学系（以下、これらをまとめて撮影レンズと記す）が設けられている。焦点レンズ１０１ａは、撮影レンズの焦点を調整する。絞り１０１ｂは、レンズユニット１００からカメラボディ２００への入射光量を制限する。変倍レンズ１０１ｃは、使用者による手動操作によってその光軸方向に駆動変位されることにより撮影レンズの焦点距離を変更する。つまり、レンズユニット１００内の撮影レンズは、焦点レンズ１０１ａの位置と変倍レンズ１０１ｃの位置とを変化させることによってその光学設定状態を変更できるように構成されている。

また、レンズユニット１００には、焦点調整機構１０２と、ズームエンコーダ１０３と、アクチュエータ駆動回路１０４と、レンズ制御コンピュータ１０６と、ＦｌａｓｈＲｏｍ１０７と、レンズ操作スイッチ群１０８とが設けられている。

焦点調整機構１０２は、焦点レンズ１０１ａをその光軸方向に駆動させる。これにより撮影レンズの焦点調整を行う。ズームエンコーダ１０３は、変倍レンズ１０１ｃの光軸方向の位置を検出する。アクチュエータ駆動回路１０４は、絞り１０１ｂと焦点調整機構１０２とを駆動する。レンズ制御コンピュータ１０６は、カメラボディ２００からの指示に応じてレンズユニット１００内の各部の制御を行う。例えば、レンズ制御コンピュータ１０６は、カメラボディ２００からの指示に応じてアクチュエータ駆動回路１０４を駆動させて、絞り１０１ｂ及び焦点調整機構１０２を動作させる。また、レンズ制御コンピュータ１０６は、ズームエンコーダ１０３からの信号を受けて変倍レンズ１０１ｃの位置（ズーム位置）を検出し、このズーム位置に対応する撮影レンズの焦点距離を判断する。

レンズ側の記憶手段としてのＦｌａｓｈＲｏｍ１０７は、レンズ制御コンピュータ１０６によって実行されるプログラムや撮影レンズを構成するレンズの種別を表すデータや、焦点距離のデータ、後述するぶれ補正用データ等のレンズデータを記憶している。レンズ操作スイッチ群１０８は、レンズユニット１００の設定用のスイッチ群である。このレンズ操作スイッチ群１０８には、例えば絞り１０１ｂを撮影動作に関わらず駆動させるためのプレビュースイッチや、焦点調整を手動で行うためのマニュアルフォーカスと焦点調整を自動で行うためのオートフォーカスとを切り替えるマニュアルフォーカス/オートフォーカス切り替えスイッチ等が含まれている。

一方、カメラボディ２００には、クイックリターンミラー２０１ａと、ペンタプリズム２０１ｂと、接眼レンズ２０１ｃとを含む光学系が設けられている。

クイックリターンミラー２０１ａは、レンズユニット１００内の光学系（撮影レンズ）の光軸上に、図示ａ方向に回動可能なように設けられており、レンズユニット１００からの入射光の光路を切り替える。即ち、クイックリターンミラー２０１ａが図に示す位置にある場合には、クイックリターンミラー２０１ａによってレンズユニット１００からの入射光の光路が図の上方に折り曲げられる。ペンタプリズム２０１ｂは、クイックリターンミラー２０１ａにおける反射光を、正立像となるように反転して接眼レンズ２０１ｃに送る。接眼レンズ２０１ｃはペンタプリズムを通過した光に基づく像を使用者が視認可能なように調整する。

また、カメラボディ２００には、シャッタ２０１ｄと、撮像素子２０２と、撮像素子インターフェイス（ＩＦ）回路２０３とが設けられている。

シャッタ２０１ｄは、開閉駆動されることによって、撮像素子２０２への露光量を制御する。撮像素子２０２は、クイックリターンミラー２０１ａがレンズユニット１００の撮影レンズの光軸上から退避したときに、シャッタ２０１ｄを介して露光される入射光が結像することにより得られる被写体の像（被写体像）を電気信号に変換する。撮像素子ＩＦ回路２０３は、撮像素子２０２で得られた電気信号を読み出してデジタル信号を生成してシステムコントローラ２０４に出力する。演算手段及び制御手段などの機能を有するシステムコントローラ２０４は、撮像素子ＩＦ回路２０３で生成されたデジタル信号に対して、ホワイトバランス補正処理や階調変換処理等の画像処理を施して画像データを生成すると共に、カメラシステム全体を制御する。

また、カメラボディ２００には、ミラー駆動機構２０５とシャッタチャージ機構２０６と、撮像素子変位機構２０７と、アクチュエータ駆動回路２０８と、角速度センサ２０９と、オートフォーカス（ＡＦ）回路２１０と、測光回路２１１とが設けられている。

ミラー駆動機構２０５は、クイックリターンミラー２０１ａを図示ａ方向に駆動させる。シャッタチャージ機構２０６はシャッタ２０１ｄの開閉駆動を行う。撮像素子変位機構２０７は、撮像素子２０２を入射光の光軸に対して垂直な平面（詳細は後述する）上で変位させる。アクチュエータ駆動回路２０８は、システムコントローラ２０４の指示に応じてミラー駆動機構２０５と、シャッタチャージ機構２０６と、撮像素子変位機構２０７とを駆動する。角速度センサ２０９は、カメラボディ２００の振動（所謂手ぶれ）を検出する。この角速度センサ２０９には、例えばコリオリ力を利用した角速度センサである振動ジャイロセンサが用いられる。ＡＦ回路２１０は焦点調整のために被写体までの距離を測定する。測光回路２１１は、測光のために被写体輝度を測定する。

更に、カメラボディ２００には、液晶モニタ２１２と、カメラ操作スイッチ群２１３と、記録メディア２１４と、ＳＤＲＡＭ２１５と、ＦｌａｓｈＲｏｍ２１６と、ＵＳＢデバイスコントローラ２１７とが設けられている。

液晶モニタ２１２は、撮像素子２０２及び撮像素子ＩＦ回路２０３を介して得られた被写体の像や当該カメラシステムの状態等を表示する。カメラ操作スイッチ群２１３は、当該カメラシステムの各種設定操作を行うためのスイッチ群である。このカメラ操作スイッチ群２１３は、例えば撮影動作を開始させるためのレリーズスイッチ（撮影準備動作開始指示を行う１ｓｔレリーズスイッチと撮影動作開始指示を行う２ｎｄレリーズスイッチの２段式のスイッチで構成される）、カメラボディ２００における防振機能の有効/無効を設定するボディ防振スイッチ、当該カメラシステムの動作状態を設定するモード設定スイッチ、当該カメラシステムの電源をオン/オフする電源スイッチ等が含まれている。ここで、モード設定スイッチは、当該カメラシステムの各種撮影モードを設定したり、システムコントローラ２０４における画像データ生成の際の画像の階調や画像の記録画素数などの画質に関わる要素を設定する画質モードを選択したりする際にも用いられる。

なお、ボディ防振スイッチやモード設定スイッチの機能は、タッチセンサを用いて実現するようにしても良い。

記録メディア２１４は、システムコントローラ２０４で生成された画像データを記録する。ＳＤＲＡＭ２１５は、システムコントローラ２０４によって実行されるプログラムによって使用されるデータ等を一時記憶する。カメラボディ側の記憶手段としてのＦｌａｓｈＲｏｍ２１６は、システムコントローラ２０４によって実行されるプログラムや、撮像素子２０２の対角長やカメラシステムの状態等の各種パラメータを記憶している。ＵＳＢデバイスコントローラ２１７は、カメラボディ２００と情報処理装置等の外部機器とをＵＳＢ（Universal Serial Bus）で接続するために設けられている。

また、カメラボディ２００には、コントロールパネル５０１と、ファインダ表示部５０２とが設けられている。

コントロールパネル５０１には、各種撮影情報が表示される。このコントロールパネル５０１には、カメラボディ２００の防振機能に関する表示や、測光モード、ＡＦモード、画質モード、シャッタスピード、絞り値、電池残量、撮影可能枚数、カラースペース設定、及び連写設定などが表示される。また、ファインダ表示部５０２は、接眼レンズ２０１ｃを介して得られる被写体観察用の像に撮影情報を挿入表示する。

また、上述したように、レンズユニット１００とカメラボディ２００とは、互いに着脱自在に構成されている。つまり、レンズユニット１００とカメラボディ２００とは、レンズユニット１００のレンズマウント（Ｌマウント）１０９とカメラボディ２００のボディマウント（Ｂマウント）２１８とを介して着脱自在になっており、カメラボディ２００にレンズユニット１００が装着されることにより、レンズユニット１００に設けられた光学系とカメラボディ２００に設けられた光学系とが連結される。更にこのとき、レンズユニット１００に設けられたレンズ側通信ラインとカメラボディ２００に設けられたボディ側通信ラインとが接続され、レンズユニット１００とカメラボディ２００とが通信可能状態となる。

次に、以上のような構成を有するカメラシステムにおける防振機能について説明する。カメラ操作スイッチ群２１３の２ｎｄレリーズスイッチがオンされた場合に、システムコントローラ２０４は、アクチュエータ駆動回路２０８を駆動させて、ミラー駆動機構２０５及びシャッタチャージ機構２０６を動作させる。また、システムコントローラ２０４は、角速度センサ２０９によって計測された角速度に対して積分処理を行うことによってカメラボディの振動量（手ぶれ量）を検出する。そして、検出された手ぶれを補正するようにアクチュエータ駆動回路２０８を駆動させて撮像素子変位機構２０７を動作させる。これにより、撮像素子２０２上に結像される像が手ぶれにより劣化することを防止する。

このように、カメラボディ２００は、カメラボディ２００自体に防振機能が備わっており、カメラボディ２００に装着されるレンズユニット１００に防振機能があるか否かに関わらずに、カメラシステムとして防振機能を動作させることが可能である。ここで、防振機能を実現するためのぶれ補正手段は、主に撮像素子２０２、システムコントローラ２０４、撮像素子変位機構２０７、アクチュエータ駆動回路２０８、及び角速度センサ２０９から構成される。

図２は、レンズ種別判定処理の流れについて示すフローチャートである。カメラ操作スイッチ群２１３の例えば電源スイッチが操作されると、例えば割り込み信号がシステムコントローラ２０４に入力される。そして、この割り込み信号に応じて、システムコントローラ２０４が備えるＭＰＵ（Micro Processing Unit）がＦｌａｓｈＲｏｍ２１６内の所定アドレスに記憶されているレンズ判定処理のプログラムを実行し、レンズ判定処理が開始される。

なお、以下に説明する処理は、システムコントローラ２０４内のＭＰＵがレンズ判定処理のプログラムに記載された命令を実行することによって実現されるが、説明を簡単にするためにシステムコントローラ２０４を主体として説明を行う。

ステップＳ２０１において、システムコントローラ２０４は、カメラボディ２００にレンズユニット１００が装着されているか否かを判定する。ここで、レンズユニット１００が装着されているか否かは、例えばシステムコントローラ２０４とレンズ制御コンピュータ１０６とで通信を実行し、その応答の有無によって判定すれば良い。即ち、レンズ制御コンピュータ１０６からの応答が所定時間なければ、レンズユニット１００が装着されていないと判定する。

ステップＳ２０１の判定において、レンズユニット１００が装着されていない場合には、処理をステップＳ２０２に移行し、システムコントローラ２０４は、例えば液晶モニタ２１２やコントロールパネル５０１等にレンズユニット１００が未装着である旨を表示させる。これにより、使用者にレンズユニット１００が未装着であることを認識させる。

一方、ステップＳ２０１の判定において、レンズユニット１００が装着されている場合には処理をステップＳ２０３に移行する。そして、システムコントローラ２０４は、レンズ制御コンピュータ１０６と通信を行い、レンズユニット１００内部のＦｌａｓｈＲｏｍ１０７に格納されている、レンズの種別、焦点距離、ぶれ補正用データ等のレンズデータを取得する。この際には、例えばシステムコントローラ２０４は、レンズ制御コンピュータ１０６に対してレンズデータの送信を要求する。これを受けてレンズ制御コンピュータ１０６は、ＦｌａｓｈＲｏｍ１０７の所定アドレスに記憶されているレンズデータを読み出して、システムコントローラ２０４に送信する。

ここで、レンズ種別データは、レンズユニット１００が、第１の実施形態におけるカメラボディ２００におけるぶれ補正機能に対応し、かつ後述するぶれ補正用データを有するレンズユニット（以下、「ぶれ補正対応のレンズユニット」という）であるか否かを識別するための情報を少なくとも有しているものである。

ステップＳ２０３において、レンズユニット１００のレンズデータを取得すると、処理をステップＳ２０４に移行する。そして、システムコントローラ２０４は、レンズユニット１００がぶれ補正対応のレンズユニットであるか否かを判定する。この判定は、レンズ種別データから行っても良いし、レンズデータの中にぶれ補正用データがあるか否かから判定するようにしても良い。

ステップＳ２０４の判定において、レンズユニット１００がぶれ補正対応のレンズユニットでない場合には、処理をステップＳ２０６に移行して、システムコントローラ２０４は、例えばコントロールパネル５０１にレンズユニット１００がぶれ補正用データを有しておらず、第１の実施形態のぶれ補正機能が正しく機能しない可能性があることを警告するメッセージを表示させる。

図３は、ステップＳ２０６の警告メッセージ６０１をコントロールパネル５０１に表示した場合の例を示す図である。図３に示すコントロールパネル５０１は、例えばカメラボディ２００の上面に外部表示ＬＣＤとして配置されている。このコントロールパネル５０１の画面左上には、測光モード表示６０２、ＡＦモード表示６０３、画質モード表示６０４、シャッタスピード表示６０５、絞り値表示６０６、電池残量表示６０７、撮影可能枚数表示６０８、カラースペース設定表示６０９、連写設定表示６１０などが表示されている。ここで、警告メッセージ６０１は警告としての意味を持たせるために、例えば点滅表示などさせることが好ましい。

ステップＳ２０６において、警告メッセージを表示させた後、システムコントローラ２０４は、処理を２０７に移行する。そして、ステップＳ２０７においてＦｌａｓｈＲｏｍ２１６の所定アドレスに格納されている防振データフラグを“０”にリセットして処理を終了する。

一方、ステップＳ２０４の判定において、レンズユニット１００がぶれ補正対応のレンズユニットである場合には、処理をステップＳ２０５に移行する。そして、ステップＳ２０５においてシステムコントローラ２０４は、防振データフラグを“１”にセットして処理を終了する。

図４及び図５は、本発明の第１の実施形態における撮影処理の流れについて示すフローチャートである。カメラ操作スイッチ群２１３が操作されると、例えば割り込み信号がシステムコントローラ２０４に入力され、この割り込み入力信号に応じてシステムコントローラ２０４が備えるＭＰＵがＦｌａｓｈＲｏｍ２１６内の所定アドレスに記憶されている撮影処理のプログラムを実行し、撮影処理が開始される。

なお、以下に説明する処理は、レンズ制御コンピュータ１０６及びシステムコントローラ２０４のそれぞれに備わるＭＰＵがそれぞれ所定のプログラムに記載された命令を実行することによって実現されるが、説明を簡単にするためにレンズ制御コンピュータ１０６及びシステムコントローラ２０４を主体として説明を行う。

撮影処理が開始されると、ステップＳ３０１においてシステムコントローラ２０４は、１ｓｔレリーズスイッチがオン状態となったか否かを判定する。１ｓｔレリーズスイッチがオン状態でない、即ちオフ状態の場合には、１ｓｔレリーズスイッチがオン状態となるまでステップＳ３０１の判定を繰り返す。

一方、ステップＳ３０１の判定において、１ｓｔレリーズスイッチがオン状態となった場合に、システムコントローラ２０４は処理をステップＳ３０２に移行する。ステップＳ３０２において、システムコントローラ２０４は、ＡＦ回路２１０の出力値からデフォーカス量を算出する。また、測光回路２１１の出力値から絞り値及びシャッタスピードを算出する。デフォーカス量等の算出が完了すると、システムコントローラ２０４は、処理をステップＳ３０３に移行する。ステップＳ３０３においてシステムコントローラ２０４は、ステップＳ３０２で算出したデフォーカス量をレンズユニット１００内のレンズ制御コンピュータ１０６に通信する。これを受けてレンズ制御コンピュータ１０６は、ステップＳ４０１においてデフォーカス量を取得する。その後、処理をステップＳ４０２に移行する。ステップＳ４０２において、レンズ制御コンピュータ１０６は、取得したデフォーカス量に応じてアクチュエータ駆動回路１０４を駆動して焦点レンズ１０１ａの位置を調整する。

ステップＳ３０３において、デフォーカス量の送信が完了すると、システムコントローラ２０４は、処理をステップＳ３０４に移行する。そして、システムコントローラ２０４は、ステップＳ３０４において、２ｎｄレリーズスイッチがオン状態となったか否かを判定する。ステップＳ３０４の判定において、２ｎｄレリーズスイッチがオン状態でない、即ちオフ状態の場合には、２ｎｄレリーズスイッチがオン状態となるまでステップＳ３０４の判定を繰り返す。

一方、ステップＳ３０４の判定において、２ｎｄレリーズスイッチがオン状態となった場合には、システムコントローラ２０４は、処理をステップＳ３０５に移行する。そして、システムコントローラ２０４は、レンズユニット１００内のズームエンコーダ１０３によって検出される位置情報の取得要求をレンズユニット１００内のレンズ制御コンピュータ１０６に送る。これを受けてレンズ制御コンピュータ１０６は、ズームエンコーダ１０３からの位置情報をシステムコントローラ２０４に送信する。これを受けてシステムコントローラ２０４は、ズームエンコーダ１０３からの位置情報を取得し、取得した位置情報をＦｌａｓｈＲｏｍ２１６に格納する。

ステップＳ３０５において、ズームエンコーダ１０３で検出された位置情報を取得すると、システムコントローラ２０４は、処理をステップＳ３０６に移行する。そして、ステップＳ３０２において算出した絞り値をレンズ制御コンピュータ１０６に送信する。これを受けてレンズ制御コンピュータ１０６は、ステップＳ４０４において、システムコントローラ２０４から送信された絞り値を取得し、処理をステップＳ４０５に移行する。そして、ステップＳ４０５において、取得した絞り値に応じてアクチュエータ駆動回路１０４を駆動させて絞り１０１ｂを調整する。次に、レンズ制御コンピュータ１０６は、処理をステップＳ４０６に移行して、カメラボディ２００のシステムコントローラ２０４から露光終了信号を受信したか否かを判定する。この判定は、露光終了信号を受信するまで繰り返す。

また、ステップＳ３０６においてレンズ制御コンピュータ１０６への絞り値の送信が完了すると、システムコントローラ２０４は、処理をステップＳ３０７に移行する。そして、ステップＳ３０７において、システムコントローラ２０４は、ミラー駆動機構２０５を駆動させて、入射光が撮像素子２０２に入射するようにクイックリターンミラー２０１ａをレンズユニット１００内の撮影レンズの光軸上から退避させるミラーアップ動作を行う。

ステップＳ３０７においてミラーアップ動作が完了すると、システムコントローラ２０４は、処理をステップＳ３０８に移行する。そして、ボディ防振スイッチがオン状態であるか否かを判定する。ステップＳ３０８の判定において、ボディ防振スイッチがオン状態でない場合には処理をステップＳ３０９に移行する。ステップＳ３０９において、システムコントローラ２０４は防振フラグの値を“０”にリセットして、処理をステップＳ３１２に移行する。一方、ステップＳ３０８の判定において、ボディ防振スイッチがオン状態である場合には処理をステップＳ３１０に移行する。ステップＳ３１０において、システムコントローラ２０４は防振フラグの値を“１”にセットし、処理をステップＳ３１１に移行する。ステップＳ３１１においてシステムコントローラ２０４は、詳細は後述する防振準備処理を行う。その後、処理をステップＳ３１２に移行する。

ステップＳ３１２において、システムコントローラ２０４は、シャッタチャージ機構２０６を駆動させてシャッタ２０１ｄを開き、露光動作を開始する。次に、システムコントローラ２０４は、処理をステップＳ３１３に移行して防振フラグの値が“１”であるか否かを判定する。ステップＳ３１３の判定において、防振フラグの値が１でなければシステムコントローラ２０４は処理をステップＳ３１５に移行する。一方、ステップＳ３１３の判定において、防振フラグの値が１であれば処理をステップＳ３１４に移行して詳細は後述する防振制御処理を行う。その後、処理をステップＳ３１５に移行する。

ステップＳ３１５において、システムコントローラ２０４は、露光時間が所定の露光時間経過したか否かを判定する。ステップＳ３１５の判定において、露光時間が所定の露光時間経過していない場合には処理をステップＳ３１３に移行する。

一方、ステップＳ３１５の判定において、露光時間が所定の露光時間経過した場合には処理をステップＳ３１６に移行して、システムコントローラ２０４は、シャッタチャージ機構２０６を駆動させてシャッタ２０１ｄを閉じ、露光動作を終了する。次に、処理をステップＳ３１７に移行してレンズユニット１００のレンズ制御コンピュータ１０６に露光動作の終了を通知するための露光終了信号を送信する。これを受けてレンズ制御コンピュータ１０６は、処理をステップＳ４０６からステップＳ４０７に移行する。そして、ステップＳ４０７においてレンズ制御コンピュータ１０６は、アクチュエータ駆動回路１０４を駆動して絞り１０１ｂを開放し、処理を終了する。

また、システムコントローラ２０４は、ステップＳ３１７の処理の後、処理をステップＳ３１８に移行する。ステップＳ３１８においてシステムコントローラ２０４は、防振フラグの値が“１”であるか否かを判定する。ステップＳ３１８の判定において防振フラグの値が１でない場合には、処理をステップＳ３２０に移行する。一方、ステップＳ３１８の判定において防振フラグの値が１である場合には、処理をステップＳ３１９に移行して撮像素子２０２を予め定められた原点位置（例えば、撮像面の中心がレンズユニット１００の撮影レンズの光軸と一致する位置）に復帰させ、その後、処理をステップＳ３２０に移行する。

ステップＳ３２０において、システムコントローラ２０４は、ミラー駆動機構２０５を駆動させて、クイックリターンミラー２０１ａをレンズユニット１００の撮影レンズの光軸上の位置に戻すミラーダウン動作を行う。ミラーダウン動作が完了すると、システムコントローラ２０４は、処理をステップＳ３２１に移行する。ステップＳ３２１においてシステムコントローラ２０４は、撮像素子２０２から撮像素子ＩＦ回路２０３を介して電気信号を読み出して画像データを生成し、生成した画像データを圧縮して記録メディア２１４に記録させる。これにより撮影処理が終了する。

図６は、図４のステップＳ３１１における防振準備処理の詳細を示すフローチャートである。
防振準備処理が開始されると、システムコントローラ２０４は、ステップＳ５０１で防振データフラグが“１”であるか否かを判定する。ステップＳ５０１の判定において、防振データフラグが“１”であれば、処理をステップＳ５０２に移行して撮像素子２０２のぶれ補正量を演算するためのぶれ補正係数ｋを演算する。その後、処理をステップＳ５０３に移行する。一方、ステップＳ５０１の判定において、防振データフラグが“１”でなければ、処理をステップＳ５１０に移行して、システムコントローラ２０４は、ぶれ補正係数ｋを近似演算をする。その後、処理をステップＳ５０３に移行する。ステップＳ５０３において、システムコントローラ２０４は、撮像素子２０２の原点位置からの移動量の許容最大値である補正限界値Δｈを演算する。これらぶれ補正係数及び補正限界値の演算内容についての詳細は後述する。

ぶれ補正係数ｋ及び補正限界値Δｈが演算された後、処理をステップＳ５０４に移行する。ステップＳ５０４において、システムコントローラ２０４は、撮像素子２０２の現在位置を示す変数ｘ０、ｙ０の値をそれぞれ０にする。続くステップＳ５０５において、システムコントローラ２０４は、補正目標位置を示す変数ｘ、ｙの値をそれぞれ０にする。その後、ステップＳ５０６で変数ｔ０、ｔの値をそれぞれ０とする。続くステップＳ５０７においてシステムコントローラ２０４内のＭＰＵ内のタイマにより上記変数ｔの時間のカウントを開始する。その後処理を終了する。

図７は、図５のステップＳ３１４の防振制御処理の詳細を示すフローチャートである。
防振制御処理が開始されると、まずステップＳ６０１においてシステムコントローラ２０４は、角速度センサ２０９から角速度ωｘ、ωｙを読み込む。ここで、ωｘはレンズユニット１００内部の撮影レンズの光軸の水平方向のぶれの角速度を示し、ωｙは垂直方向のぶれの角速度を示す。図８に、レンズユニット１００内部の撮影レンズ（上述したように焦点レンズ１０１ａ及び変倍レンズ１０１ｃ等から構成されている）７０１と撮像素子２０２との関係を示す。撮影レンズ７０１の光軸７０２の水平方向のぶれは図８に示すｘ軸方向のぶれであり、垂直方向のぶれは図８に示すｙ軸方向のぶれである。

また、図８には撮影レンズ７０１によって被写体像を形成可能な範囲（イメージサークル）を参照符号７０３で示している。このイメージサークル７０３の範囲内で撮像素子２０２の撮像面２０２ａをシフトさせてぶれ補正を行う限りにおいては良好な画像が得られる。ただし、後述するように、撮影レンズの画角とディストーションの影響により、光軸中心位置と周辺位置とでは、手ぶれによる撮像面２０２ａ上の結像位置のずれ量（以下、像ずれ量と称する）が異なるため、イメージサークルの制限の他にも、その像ずれ量の差が目立たないような範囲に撮像素子２０２のシフト量を制限しておくことが好ましい。そこで、第１の実施形態では以下のようにしてぶれの補正を行う。

ステップＳ６０１において角速度ωｘ、ωｙを読み込んだ後、システムコントローラ２０４は、ステップＳ６０２において、撮影レンズの光軸の角度ぶれに対応する撮像素子２０２の撮像面２０２ａ上での水平方向の補正目標位置ｘ及び垂直方向の補正目標位置ｙをそれぞれ以下のように演算する。

ｘ→ｘ０＋ｋ・ωｘ（ｔ−ｔ０）（１）
ｙ→ｙ０＋ｋ・ωｙ（ｔ−ｔ０）（２）
ここで、上記式（１）及び（２）は、後述する撮影レンズの角度ぶれによる像ぶれを補正するための撮像素子２０２のシフト補正量から、ぶれ補正するために必要な撮像素子２０２の移動位置を求める式となっている。

補正目標位置を演算した後、ステップＳ６０３において、システムコントローラ２０４は、ｔ０の値をその時点でのタイマ値ｔの値にする。続くステップＳ６０４において、補正目標位置ｘ、ｙが補正限界値Δｈ以内にあるか否かを、次式が真であるか否かで判定する。

√（ｘ^２＋ｙ^２）＞Δｈ（３）
ステップＳ６０４の判定において、上記式（３）が真であれば、補正目標位置が補正限界値を超えているのでぶれ補正を行わずに処理を終了する。一方、ステップＳ６０４の判定において、上記式（３）が真でなければ処理をステップＳ６０５に移行して、システムコントローラ２０４は、撮像素子変位機構２０７により撮像素子２０２の位置を補正目標位置ｘ、ｙに移動させる。その後ステップＳ６０６においてｘ０、ｙ０の値をそれぞれｘ、ｙの値とし、処理を終了する。

図９は、撮影レンズの光軸の角度ぶれ量と像ぶれを補正するための撮像素子２０２のシフト補正量との関係を示す光路概念図である。この図９を参照して、撮影レンズの光軸の角度ぶれ量とそれによる像ぶれを補正するために必要な撮像素子２０２のシフト補正量の関係について説明する。

図９に示す撮影レンズの光軸Ｏｏ−Ｏｉが点Ｃを中心にθ［ｒａｄ］傾いたとき、傾く前に光軸上にある被写体の点Ｏｏを再び撮像素子２０２の結像面中心Ｏｉ（θ回転後には移動して位置Ｏｉ’となる）に結像させるために必要な撮像素子２０２のシフト量Ｉ_θがぶれ補正に必要なシフト補正量である。ここで、被写体Ｏｏは被写体距離Ｌだけ離れた位置にある結像面Ｏｉに結像しているものとすると、結像理論（近軸理論）より、
１/ａ＋１/ｂ＝１/ｆ（４）
となる。ここで、ｆは撮影レンズの焦点距離であり、ａは被写体Ｏｏから撮影レンズの前側主点Ｈまでの距離（物体距離）であり、ｂは撮影レンズの後側主点Ｈ’から結像面Ｏｉまでの距離（像距離）である。

また、図９に示すように被写体距離Ｌは、
Ｌ＝ａ＋Δ＋ｂ（５）
である。ここで、Δは主点間隔（撮影レンズの前側主点Ｈから後側主点Ｈ’までの距離）である。更に、露光中の光軸のぶれによる傾き角θは十分小さく、
ｔａｎθ≒θ （６）
とみなせるものとする。

この場合、撮影レンズの前側主点Ｈ及び後側主点Ｈ’の、ぶれ角度θによる光軸に垂直な方向に対する移動量Ｓ_Ｈ及びＳ_Ｈ’はそれぞれ、
Ｓ_Ｈ＝（ｂ−ｄ＋Δ）θ （７）
Ｓ_Ｈ’＝（ｂ−ｄ）θ （８）
となる。ここで、ｄは光軸の回転中心Ｃから結像面中心Ｏｉまでの距離（回転中心距離）である。

光軸がθだけ回転した後に被写体Ｏｏを結像面中心Ｏｉに結像させるためには、Ｏｏから回転後の前側主点Ｈに向かう光線（θ傾いた撮影レンズの光軸となす角度θ_ｓ）が結像する位置（回転後の結像面中心位置Ｏｉ’から距離Ｉ_θの位置）に撮像素子２０２の結像面中心をシフトさせてやればよい。このシフト量Ｉ_θはθ_ｓが分かれば求めることができる。つまり、図９においてθ_ｓとＳ_Ｈとには、
Ｓ_Ｈ＝ａ（θ_ｓ−θ）（９）
の関係がある。この式（９）と先の式（７）との関係より、
（ｂ−ｄ＋Δ）θ＝ａ（θ_ｓ−θ）（１０）
となる。この式（１０）よりθ_ｓは、
θ_ｓ＝（ａ＋ｂ＋Δ−ｄ）/ａ・θ＝{１＋（Δ＋ｂ−ｄ）/ａ}θ （１１）
となる。ここで、被写体から前側主点Ｈへ向かう光線は、後側主点Ｈ’から結像面へ向かって光軸と角度θ_ｓをなすから、撮像素子２０２に必要なシフト量（ぶれ補正量）Ｉ_θは、
Ｉ_θ＝ｄ・θ＋Ｓ_Ｈ’＋ｂ（θ_ｓ−θ）
＝ｄ・θ＋（ｂ−ｄ）θ＋ｂ{１＋（Δ＋ｂ−ｄ）/ａ}θ−ｂ・θ
＝{ｂ＋ｂ（Δ＋ｂ−ｄ）/ａ}θ
＝ｂ{１＋（Δ＋ｂ−ｄ）/ａ}θ （１２）
となる。特に、ｄ＝０（撮像素子２０２の結像面中心の回転ぶれ）の場合は、
Ｉ_θ＝ｂ{１＋（Δ＋ｂ）/ａ}θ （１３）
となる。ここで、式（６）においてｔａｎθをθに近似して以後の計算を行っているが、この近似を行わずに計算を行っても良いことは言うまでもない。

なお、角速度センサでは角速度を検出するので、角速度を積分したぶれ角度θは検出できるが、式（１２）の回転中心距離ｄは求められないので、ｄの値はカメラの形態などを考慮して、発生する角度ぶれについて実験的に妥当な値、例えばｄ＝０とみなして角度ぶれの補正を計算する。あるいは、加速度センサなどを付加して光軸の回転以外に平行移動のぶれを検出して回転中心距離ｄを求めて計算してもよい。第１の実施形態では簡単のために、以降、ｄ＝０として説明を続ける。このように、ぶれ動作に起因する回転中心距離ｄを除けば、角度ぶれを打ち消すための補正量を求めるには、撮影レンズの像距離ｂ、主点間隔Δ、撮影レンズの物体距離ａについてのデータが必要になることが分かる。一般に像距離ｂは焦点レンズ１０１ａの繰り出しにより変化するため、焦点レンズ１０１ａの繰り出し量に応じた関数として求める必要がある。また物体距離ａは式（４）から次のように求めることができる。
ａ＝ｆ・ｂ/（ｂ−ｆ）（１４）
次に、レンズユニット１００のＦｌａｓｈＲｏｍ１０７に格納されるぶれ補正用データについて説明する。図１０は、第１の実施形態におけるぶれ補正用データの配置図である。ここで、ぶれ補正用データとは、ぶれ補正の際の種々の値を求めるために必要なデータである。第１の実施形態では、ぶれ補正用データとして撮像素子２０２のぶれ補正量を演算するためのデータと、ぶれ補正限界値を演算するためのデータとを含む。なお、図１０においては、主点位置係数ｋ１、ｋ２、ｋ３及び主点間隔Δがぶれ補正量を演算するためのデータであり、焦点距離ｆ、ディストーションＤＴがぶれ補正限界値を演算するためのデータである。

レンズユニット１００内の変倍レンズ１０１ｃのズーム位置Ｚｐはズームエンコーダ１０３によりｎ分割して検出されるようになっている。ＦｌａｓｈＲｏｍ１０７内には、このｎ個のズーム位置Ｚ１からＺｎに対応したｎ組のぶれ補正用データが格納されている。図１０においては、各ぶれ補正用データに、ズーム位置に対応する番号の添え字をつけて各ズーム位置での値としている。

なお、図２のステップＳ２０３におけるレンズデータの取得の際には、図１０に示すぶれ補正用データの他、レンズ種別を表すレンズ種別データなどのレンズユニット１００内部の撮影レンズに関する撮影準備に必要なデータがすべてシステムコントローラ２０４に送信される。

図１０に示す主点位置係数ｋ１、ｋ２、ｋ３はそれぞれ、各ズーム位置における像距離ｂを求めるための係数である。これら主点位置係数は、焦点レンズ１０１ａの無限遠位置からの繰り出し量ｄｆを用いて、以下の式でｂが求められるような係数となっている。
ｂ＝ｆ・（ｋ１・ｄｆ^２＋ｋ２・ｄｆ＋ｋ３）（１５）
または、主点位置係数ｋ１、ｋ２、ｋ３を、
ｂ＝ｆ＋ｋ１・ｄｆ^２＋ｋ２・ｄｆ＋ｋ３（１６）
という計算式に対応する係数としてもよい。

ここで、焦点レンズ１０１ａの繰り出しによる主点位置の変化の関係がほぼ線形とみなせる場合には、式（１５）及び式（１６）におけるｄｆの２次の係数ｋ１を省略してもよい。逆に、繰り出しによる主点位置の変化の関係がより複雑である場合には、ｄｆについての３次以上の係数を追加した形式としてもよい。

また、主点位置係数ｋ１、ｋ２、ｋ３をｆによらない関数として、
ｂ＝ｋ１・ｄｆ^２＋ｋ２・ｄｆ＋ｋ３（１７）
という計算式に対応する係数としておいてもよい。

また、主点間隔Δは、図９を参照して説明した撮影レンズの前側主点から後側主点までの距離である。ここで、図１０に示すように、主点間隔Δはズーム位置毎に１つの値としているが、撮影レンズの設計により、焦点レンズ１０１ａの繰り出しによって主点間隔Δが変化する場合には、主点位置と同様に、主点間隔Δを繰り出し量ｄｆによる関数とし、その係数をＦｌａｓｈＲｏｍ１０７に格納するようにしてもよい。

なお、予め複数種類のレンズユニット１００の特性に対応したぶれ補正用データをカメラボディ２００内のＦｌａｓｈＲｏｍ２１６に格納しておくようにしても良い。このようにカメラボディ２００側にもぶれ補正用データを格納しておけば、レンズユニット１００がぶれ補正対応のレンズユニットでなくとも第１の実施形態のぶれ補正を行うことが可能である。

次に、図１０に示すぶれ補正量を求めるためのデータから、ぶれ補正係数ｋ及びシフト補正量Ｉ_θを演算する手法について説明する。

まず、上記ぶれ補正係数ｋを、
ｋ＝ｂ{１＋（Δ＋ｂ）/ａ} （１８）
と定義すると、先のぶれ角度θとシフト補正量Ｉ_θの関係式（１３）から、必要なシフト補正量Ｉ_θは、
Ｉ_θ＝ｋ・θ （１９）
として計算できる。

実際に図５の防振制御処理のステップＳ６０２においては、角速度ωｘ、ωｙと時間差ｔ−ｔ０から、
θｘ＝ωｘ・（ｔ−ｔ０）（２０）
θｙ＝ωｙ・（ｔ−ｔ０）（２１）
の計算により、時間差ｔ−ｔ０の間のｘ、ｙ各方向におけるぶれ角度を求め、これらぶれ角度にぶれ補正係数ｋを乗じることにより補正目標位置ｘ、ｙを演算している。

ここで、式（１８）に基づいてｋを演算する際には、予め読み取ったレンズデータから、２ｎｄレリーズスイッチがオンされた直後のズームエンコーダ１０３からの位置情報Ｚｐに対応する焦点距離ｆ、主点位置係数ｋ１、ｋ２、ｋ３、及び主点間隔Δの値を図１０に示すデータの中から選択し、これらデータと、２ｎｄレリーズスイッチがオンされた時点の焦点レンズ１０１ａのフォーカス繰り出し量ｄｆとから、まず、ｂを式（１５）により求め、次に、ｂ及びｆからａを式（１４）により計算する。こうして求めたｂ及びａと、主点間隔Δとから式（１８）によりｋを求める。

ここで、式（１５）の焦点レンズ１０１ａの繰り出し量ｄｆは、ＡＦ回路２１０の出力から、システムコントローラ２０４で求められたデフォーカス量から求めることができる。つまり、焦点レンズ１０１ａの無限遠位置からの繰り出し量を求めるには、レンズユニット１００をカメラボディ２００に取り付けたときに焦点レンズ１０１ａの初期位置を無限遠位置にセットし、その初期位置からの繰り出し量をカメラボディ２００内のシステムコントローラ２０４において積算していけばよい。あるいは、レンズユニット１００内のレンズ制御コンピュータ１０６において焦点レンズ１０１ａを繰り出すごとにその繰り出し量をシステムコントローラ２０４に送信するようにしておき、システムコントローラ２０４において無限遠位置からの繰り出し量を積算してもよい。

次に、ぶれ補正用データを持たないレンズユニットがカメラボディに装着された場合の、ぶれ補正係数ｋの近似計算の手法について説明する。

ぶれ補正用データを持たないレンズユニット１００がカメラボディ２００に装着された場合には、主点間隔Δ＝０、ｂ＝ｆ＋ｄｆと近似する。ただし、この場合には、撮影レンズの焦点距離ｆ及び焦点レンズ１０１ａの繰り出し量ｄｆが分かることが前提である。これらｆ及びｄｆの値が分かる場合には、式（１４）により、
ａ＝ｆ（ｆ＋ｄｆ）/ｄｆ＝ｆ^２/ｄｆ＋ｆ（２２）
としてａを近似計算し、次に式（１８）により、
ｋ＝（ｆ＋ｄｆ）{１＋（ｆ＋ｄｆ）/ａ} （２３）
として計算することによってｋを求めることができる。ここで、焦点レンズ１０１ａの繰り出し量ｄｆが焦点距離ｆに比べて充分小さければ、式（２３）を更に、
ｋ＝ｆ（１＋ｆ/ａ）（２４）
として計算してもよい。また、ｄｆがｆに比べて充分小さいときには、被写体は無限遠に近く、ｆ/ａが１に比べて充分小さいことになるから、
ｋ＝ｆ（２５）
としてｋをｆで近似してもよい。

図１１は、ぶれによる光軸中心位置と周辺位置とでの結像位置のずれを説明するための光路概念図である。以下、図１１を参照して、ぶれによる撮像面上の光軸中心位置と周辺位置との間の結像位置のずれ量（像ずれ量）の差について説明する。なお、説明を簡略にするため、ここでは撮影レンズを薄肉単レンズとして近似し、手ぶれにより撮影レンズの光軸中心位置を中心として撮影レンズの光軸Ｏｏ−Ｏｉが角度θだけ回転する場合を仮定している。

撮像素子２０２の中心位置は、光軸の回転により位置ＯｉからＯｉ_θにずれる。このときの撮像面方向のずれ量は、
Ｏｉ_θＯｉ_ｓ＝Ｉ＝ｂ・ｔａｎθ （２６）
となる。ぶれ補正手段により式（２６）のＩをぶれ補正量として撮像素子２０２を撮像面方向にシフトさせると、撮像面中心位置は、Ｏｉ_θからθ回転前の光軸上の点Ｏｉ_ｓとなる。これにより、ぶれによる結像位置のずれがないように補正される。

ここで、画角αでの撮影レンズのディストーションＤＴ_αは、理想の像高をｈ（ディストーションが０である場合に相当する）、実際の結像像高をｈ’とすると、
ＤＴ_α＝（ｈ’−ｈ）/ｈ
＝ｂ（ｔａｎα’−ｔａｎα）/ｂｔａｎα＝ｔａｎα’/ｔａｎα−１
（２７）
である。この式（２７）から、
ｔａｎα’＝（ＤＴ_α＋１）ｔａｎα （２８）
α’＝ａｒｃｔａｎ{（ＤＴ_α＋１）ｔａｎα} （２９）
となる。

また、θ回転後の光軸に対する、元の画角αの位置における被写体に対する画角α_θは図１１より、
α_θ＝α−θ （３０）
である。このとき、像面側への結像光線の角度α’_θは、傾いた光軸に対して、
α’_θ＝ａｒｃｔａｎ{（ＤＴ_αθ＋１）ｔａｎα} （３１）
となる。

ここで、θを微小角であるとすると、微小な角度によるディストーションの変化は一般に小さいから式（３１）のＤＴ_αθを以下で近似できる。
ＤＴ_αθ≒ＤＴ_α （３２）
つまり、式（３１）は式（３２）の近似により、
α’_θ≒ａｒｃｔａｎ{（ＤＴ_α＋１）ｔａｎ（α−θ）} （３３）
となる。したがって、ぶれ補正後の撮像面上の結像位置（光軸中心位置からの像面上距離）は、
ｈ’_θ＝ｂ・ｔａｎα’_θ＋Ｉ
＝ｂ{（ＤＴ_α＋１）ｔａｎ（α−θ）}＋ｂ・ｔａｎθ
＝ｂ{（ＤＴ_α＋１）ｔａｎ（α−θ）＋ｔａｎθ} （３４）
となる。

また、光軸が傾く前の画角αに対する結像位置ｈ’と光軸が傾いた後のぶれ補正後の同じ被写体の結像位置とのずれΔＩは、
ΔＩ＝ｈ’_θ−ｈ’
＝ｂ{（ＤＴ_α＋１）ｔａｎ（α−θ）＋ｔａｎθ}−ｂｔａｎα’
＝ｂ{（ＤＴ_α＋１）ｔａｎ（α−θ）＋ｔａｎθ−ｔａｎα’}
＝ｂ{（ＤＴ_α＋１）ｔａｎ（α−θ）＋ｔａｎθ−（ＤＴ_α＋１）ｔａｎα}
＝ｂ［（ＤＴ_α＋１）{ｔａｎ（α−θ）−ｔａｎα}＋ｔａｎθ］（３５）
ここで、θは小さく、ｃｏｓθ≒１とみなせるから、
ΔＩ＝ｂ［（ＤＴ_α＋１）{ｔａｎ（α−θ）−ｔａｎα}＋ｔａｎθ］
＝ｂ［（ＤＴ_α＋１）{ｔａｎα−ｔａｎθ/ｃｏｓ^２α−ｔａｎα}＋ｔａｎθ］
＝ｂ［（ＤＴ_α＋１）{−ｔａｎθ/ｃｏｓ^２α}＋ｔａｎθ］
＝ｂｔａｎθ{−（ＤＴ_α＋１）/ｃｏｓ^２α}＋１］
＝Ｉ{−（ＤＴ_α＋１）/ｃｏｓ^２α}＋１］（３６）
となる。

ここで、式（３６）のΔＩの符号は、αの符号によらず同じであるが、像高ｈの符号は定義上光軸に対して反対側において−となる。したがって、光軸の上下方向で光軸に対して像ずれの方向が逆になることになる。絶対値としては、
｜ΔＩ｜＝｜Ｉ｜・｜{（ＤＴ_α＋１）/ｃｏｓ^２α}−１］｜（３７）
である。

式（３７）より、画角αにおける被写体像のぶれ補正後の像ずれ量｜ΔＩ｜は、ぶれ補正量Ｉ＝ｂ・ｔａｎθと画角αとに応じて大きくなることが分かる。また、ディストーションの値が正であると像ずれ量｜ΔＩ｜が更に大きくなり、ディストーションの値が負であると小さくなることが分かる。なお、式（３６）において、ＤＴ_α＝０なら、
ΔＩ＝Ｉ・（−１/ｃｏｓ^２α＋１）（３８）
である。

図１２は、式（３７）により計算した、画角α及びディストーションＤＴによるΔＩの計算結果の一例を示す図である。ここで、画角αは無限遠相当の値として計算している。図１２に示すように、焦点距離ｆが小さくなるほど、また画角αが大きくなるほど、像ずれ量｜ΔＩ｜が大きくなり、また像ずれ量｜ΔＩ｜はディストーションＤＴの値によっても変化する。

光軸中心位置における像ぶれを補正したときの周辺像の像ずれΔＩを撮像面の全範囲で目立たないようにするためのぶれ補正の補正限界値Δｈは、像ずれの許容限界値ΔＩａとすると、式（３７）より、
Δｈ＝ΔＩａ/｜{（ＤＴ＋１）/ｃｏｓ^２α_１}−１］｜（３９）
ここで、α_１＝ａｒｃｔａｎ（ｈ１/ｂ）（４０）
ｂ＝ｆ＋ｄｆ（４１）
ｈ１：撮像面の対角長の１/２（図８参照）
ＤＴ：像高ｈ１での撮影レンズのディストーション
である。

図１３は、式（３９）により計算した補正限界値の例を示した図である。ここで、像ずれ許容限界値ΔＩａはフォーカスの許容錯乱円径レベルの１/６０ｍｍで計算している。図１３に示すように、画角が大きくなるほど補正限界値Δｈが小さくなり、またディストーションによっても変化する。

以上説明したように、第１の実施形態では、撮影レンズの画角の大きさやディストーションの影響を考慮して露光中における画面中心位置と周辺位置との間の像ずれ量の差が目立たないようなぶれ補正の限界値を求め、この限界値に基づいてぶれ補正を行うことができる。

ここで、図１１についての説明においては、説明を簡略化するために撮影レンズを薄肉単レンズで近似したが、例えば主点間隔Δや回転中心位置の影響が無視できないような、より複雑な撮影レンズの仮定でも、上述図１１の説明と同様に光軸中心位置における像ぶれを補正したときの周辺位置の像ずれ量は、画角とディストーションとによって決まる。ここでは、その詳細については説明を省略する。

また、図１１では、撮像素子２０２をシフトさせてぶれ補正を行う方式について説明しているが、撮影レンズの光学系を変位させて光学的にぶれ補正を行う方式においても、上述図１１の説明と同様に光軸中心位置における像ぶれを補正したときの周辺位置の像ずれ量は、画角とディストーションとによって決まる。したがって、第１の実施形態の手法は、ぶれ補正の方式によらずに適用できる。

ここで、図６のステップＳ５０３における補正限界値Δｈは、図１０に示すレンズデータを用いて式（３９）により算出される。式（３９）のｈ１は、撮像素子２０２の撮像面の対角長の１/２の値であり、カメラボディ毎に既定の値となる。また、像ずれ許容限界値ΔＩａは、通常の写真鑑賞上、視覚的に目立たない量を、適用するカメラシステムの用途に応じて設定すれば良い。例えば、図１３の計算例のように、フォーカスの許容錯乱円径と同じに設定すれば良い。

更に、第１の実施形態では、ぶれ補正用データとして焦点距離ｆを持たせ、焦点距離と繰り出し量ｄｆとから式（４０）により画角α_１を求め、この画角α_１から式（３９）により補正限界値Δｈを求めている。これに対し、ぶれ補正用データとして画角αのデータを持たせておき、画角αとディストーションＤＴとから補正限界値Δｈを求めるようにしても良い。

更に、ディストーションの影響が軽微な場合には、ぶれ補正用データからディストーションの値を省略し、式（３９）においてＤＴ＝０として補正限界値Δｈを求めても良い。

また、ディストーションのデータ量を削減するために、ズーム位置毎のデータでなく、ディストーションが最大となるズーム位置の値のみを持たせ、ズーム位置によらずに常にディストーションの最大値により補正限界値Δｈを求めるようにしてもよい。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態においては、ぶれ補正用データとして、直接補正限界値Δｈの値を持たせている。

図１４は、第２の実施形態におけるレンズユニット１００のＦｌａｓｈＲｏｍ１０７に格納されるぶれ補正用データの配置図である。図１４に示すように、第２の実施形態においては、ズーム位置毎の補正限界値Δｈの値を持たせている。この場合、図６のステップＳ５０３において補正限界値を求める際には、直接このぶれ補正用データを参照すれば良い。このように、焦点距離ｆ、ディストーションＤＴから補正限界値Δｈを求める必要がないので、ぶれ補正に関する演算処理をより高速に行うことができる。

以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。

更に、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。

ここで、本発明の要旨をまとめると以下のようなものを含む。
（１）撮影レンズと、
振れによって生じる前記撮影レンズによって形成される像の像ぶれを補正するぶれ補正手段と、
前記撮像レンズの像面の中心部における像ぶれ量と前記像面の周辺部における像ぶれ量との差を演算する演算手段と、
前記演算手段によって演算される差が所定の許容限界値より大きくならないように前記ぶれ補正手段のぶれ補正動作を制限する制御手段と、
を具備することを特徴とするぶれ補正機能付きカメラ。

（２）前記演算手段は、前記撮影レンズの画角と焦点距離とディストーションの何れか１つの情報、前記撮影レンズの画角とディストーションの情報、或いは前記撮影レンズの焦点距離とディストーションの情報に基づき前記差を演算することを特徴とする（１）に記載のぶれ補正機能付きカメラ。

（３）前記制御手段は、露光動作中に前記ぶれ補正手段のぶれ補正動作を制限することを特徴とする（１）に記載のぶれ補正機能付きカメラ。

（４）前記撮影レンズは、前記撮影レンズの画角、焦点距離、及びディストーションの少なくとも何れか１つの情報を記憶する記憶手段を有することを特徴とする（１）に記載のぶれ補正機能付きカメラ。

（５）前記撮影レンズは、前記許容限界値を記憶する記憶手段を有することを特徴とする（１）に記載のぶれ補正機能付きカメラ。

（６）前記撮影レンズは、前記ぶれ補正機能付きカメラに対して着脱自在に構成されることを特徴とする（１）に記載のぶれ補正機能付きカメラ。

（７）前記撮影レンズによって形成された像を電気信号に変換する撮像素子を更に具備し、
前記ぶれ補正手段は、前記撮像素子の位置を制御することで前記像ぶれを補正することを特徴とする（１）に記載のぶれ補正機能付きカメラ。

（８）前記ぶれ補正手段は、前記撮影レンズの一部の位置を制御することで前記像ぶれを補正することを特徴とする（１）に記載のぶれ補正機能付きカメラ。

本発明の第１の実施形態に係るぶれ補正付きカメラの一例としてのカメラシステムの構成を示すブロック図である。レンズ種別判定処理を示すフローチャートである。ぶれ補正対応のレンズユニットでない時の警告メッセージをコントロールパネルに表示する際の例を示す図である。撮影処理を示すフローチャートの前半部である。撮影処理を示すフローチャートの後半部である。防振準備処理を示すフローチャートである。防振制御処理を示すフローチャートである。レンズユニット内部の撮影レンズと撮像素子の撮像面との関係を示す図である。撮影レンズ光軸の角度ぶれ量と像ぶれを補正するための撮像素子のシフト補正量との関係を示す光路概念図である。本発明の第１の実施形態におけるレンズユニットのＦｌａｓｈＲｏｍ内に格納されたぶれ補正用データの配置図である。ぶれによる光軸中心位置と周辺位置とでの結像位置のずれを説明するための光路概念図である。画角及びディストーションを用いて計算した像ずれ量の計算例を示す図である。補正限界値の計算例を示す図である。本発明の第２の実施形態におけるレンズユニットのＦｌａｓｈＲｏｍ内に格納されたぶれ補正用データの配置図である。

符号の説明

１００…レンズユニット、１０１ａ…焦点レンズ、１０１ｂ…絞り、１０１ｃ…変倍レンズ、１０２…焦点調整機構、１０３…ズームエンコーダ、１０４…アクチュエータ駆動回路、１０６…レンズ制御コンピュータ、１０７…ＦｌａｓｈＲｏｍ、１０８…レンズ操作スイッチ群、１０９…レンズマウント、２００…カメラボディ、２０１ａ…クイックリターンミラー、２０１ｂ…ペンタプリズム、２０１ｃ…接眼レンズ、２０１ｄ…シャッタ、２０２…撮像素子、２０３…撮像素子インターフェイス（ＩＦ）回路、２０４…システムコントローラ、２０５…ミラー駆動機構、２０６…シャッタチャージ機構、２０７…撮像素子変位機構、２０８…アクチュエータ駆動回路、２０９…角速度センサ、２１０…オートフォーカス（ＡＦ）回路、２１１…測光回路、２１２…液晶モニタ、２１３…カメラ操作スイッチ群、２１４…記録メディア、２１５…ＳＤＲＡＭ、２１７…ＵＳＢデバイスコントローラ、２１８…ボディマウント、５０１…コントロールパネル、５０２…ファインダ表示部

Claims

撮影レンズと、
振れによって生じ前記撮影レンズによって形成される像の像ぶれを補正するぶれ補正手段と、
前記撮像レンズの像面の中心部における像ぶれ量と前記像面の周辺部における像ぶれ量との差を演算する演算手段と、
前記演算手段によって演算される差が所定の許容限界値より大きくならないように前記ぶれ補正手段のぶれ補正動作を制限する制御手段と、
を具備することを特徴とするぶれ補正機能付きカメラ。
前記演算手段は、前記撮影レンズの画角と焦点距離とディストーションの何れか１つの情報、前記撮影レンズの画角とディストーションの情報、或いは前記撮影レンズの焦点距離とディストーションの情報に基づき前記差を演算することを特徴とする請求項１に記載のぶれ補正機能付きカメラ。
前記制御手段は、露光動作中に前記ぶれ補正手段のぶれ補正動作を制限することを特徴とする請求項１に記載のぶれ補正機能付きカメラ。