(57)【要約】【課題】  様々な姿勢において、防振素子の自重落ちの影響を補償すること。【解決手段】  像ブレ補正装置であって、光軸に垂直な平面においてシフトすることにより像ブレを補正する第１の素子の自重落ち量を取得する取得手段と、光軸に垂直な平面においてシフトすることにより像ブレを補正するように第２の素子を制御する制御手段と、姿勢を検知する検知手段と、を有し、制御手段は、検知手段により検知された姿勢における自重落ち量に基づいて、第２の素子の駆動中心の、基準位置からのオフセット方向及びオフセット量を決定することを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に垂直な平面においてシフトすることにより像ブレを補正する第１の素子の自重落ち量を取得する取得手段と、
前記光軸に垂直な平面においてシフトすることにより像ブレを補正するように第２の素子を制御する制御手段と、
姿勢を検知する検知手段と、を有し、
前記制御手段は、前記検知手段により検知された姿勢における前記自重落ち量に基づいて、前記第２の素子の駆動中心の、基準位置からのオフセット方向及びオフセット量を決定することを特徴とする像ブレ補正装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記検知手段により検知された姿勢における前記自重落ち量により減少した前記第１の素子の可動範囲に対応する防振範囲が広くなるように、前記第２の素子の駆動中心の前記基準位置からのオフセット方向及びオフセット量を決定する第１の制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の像ブレ補正装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記検知手段により検知された姿勢における前記自重落ち量により変化する像のシフトを補正する様に、前記第２の素子の駆動中心の前記基準位置からのオフセット方向及びオフセット量を決定する第２の制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の像ブレ補正装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記検知手段により検知された姿勢における前記自重落ち量により変化する像のシフトを補正する様に、前記第２の素子の駆動中心の前記基準位置からのオフセット方向及びオフセット量を決定する第２の制御と、前記第１の制御とを、撮影条件に応じて選択的に行うことを特徴とする請求項２に記載の像ブレ補正装置。
【請求項５】
前記第１の素子の駆動が、オープンループ制御により行われることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置。
【請求項６】
前記第２の素子の位置を検出する検出手段を更に有し、
前記制御手段は、前記検出手段により検出された位置を用いて前記第２の素子を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置。
【請求項７】
前記第１の素子は光学素子であって、前記第２の素子は、前記光学素子を介して入射した光を光電変換する撮像素子であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置。
【請求項８】
前記第２の素子は光学素子であって、前記第１の素子は、前記光学素子を介して入射した光を光電変換する撮像素子であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記自重落ち量、前記検知手段により検知された姿勢、及び前記光学素子のレンズパワーに応じて、前記第２の素子のオフセット方向及びオフセット量を決定することを特徴とする請求項７または８に記載の像ブレ補正装置。
【請求項１０】
前記光学素子は、前記撮像素子に被写体光を結像させる撮影光学系に含まれ、
前記制御手段は、前記撮影光学系の焦点距離が予め決められた焦点距離よりも長い場合に、前記第１の制御を行うように制御することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記撮像素子の露光時間が予め決められた時間よりも長い場合に、前記第１の制御を行うように制御することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記撮像素子へ入射する光量を制御する絞りの開口が予め決められた開口よりも大きい場合に、前記第２の制御を行うように制御することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置。
【請求項１３】
撮像素子と、
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置と
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１４】
光軸に垂直な平面においてシフトすることにより、像ブレを補正する光学素子を含む撮影光学系を更に有することを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
【請求項１５】
取得手段が、光軸に垂直な平面においてシフトすることにより像ブレを補正する第１の素子の自重落ち量を取得する取得工程と、
制御手段が、前記光軸に垂直な平面においてシフトすることにより像ブレを補正するように第２の素子を制御する制御工程と、
検知手段が姿勢を検知する検知工程と、を有し、
前記制御手段は、前記検知手段により検知された姿勢における前記自重落ち量に基づいて、前記第２の素子の駆動中心の、基準位置からのオフセット方向及びオフセット量を決定することを特徴とする像ブレ補正方法。
【請求項１６】
コンピュータを、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像ブレ補正装置及び方法、及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像装置の高性能化により多くの撮像装置および撮影レンズに像ブレ補正機構が搭載されている。像ブレ補正機構により、撮像装置を手持ちで撮影を行う際に、撮影画像に対して手ブレの影響を少なくできる。
【０００３】
撮像装置に用いられる防振素子を駆動するブレ補正機構の方式としていくつかの種類が提案されているが、例えば、撮影光学系のレンズの一部を駆動する方式や、撮像素子を駆動する方式が知られている。撮影光学系のレンズの一部を駆動する方式は、レンズ鏡筒内の撮影光学系の一部のレンズを駆動して像ブレ補正を行うものであり、以下、この方式による像ブレ補正機構を「レンズ防振機構」と呼ぶ。また、撮像素子を駆動する方式は、撮像装置本体内の撮像素子を駆動して像ブレ補正を行うものであり、以下、この方式による像ブレ補正機構を「撮像素子防振機構」と呼ぶ。また、レンズ防振機構と撮像素子防振機構とを組み合わせ、撮影光学系の一部のレンズ及び撮像素子の双方を共に駆動して像ブレ補正を行う方式も知られている。
【０００４】
レンズ防振機構は、その制御方法によって２つの種類が知られている。一つは駆動するレンズユニット（以下、「防振レンズユニット」と呼ぶ。）に位置検知装置を搭載して、位置をフィードバック制御する駆動方法であり、もう一つは防振レンズユニットに位置検知装置が設けず、オープンループで制御する駆動方法である。オープンループ制御である場合、防振レンズユニットの位置を検知することができないため、周辺環境による影響を受け易く、例えば、防振レンズユニットがその自重によって重力方向に微少に変位してしまう自重落ちによる影響を受けることがある。
【０００５】
自重落ちが発生した場合、自重落ちによる変位分、自重落ち方向の防振レンズユニットの可動範囲が減少してしまい、像ブレ補正における性能が劣化してしまう、という課題がある。また、自重落ちにより、防振レンズユニットが撮影光学系の光軸の設計値に対して変位してしまうため、例えば撮影時に像高の高い位置において、収差が大きくなるといった画質劣化が起こる、という課題もある。
【０００６】
一方で、オープンループ制御を用いたレンズ防振機構は、位置検知装置を使用しないため、比較的安価に構成することが可能というメリットがある。
【０００７】
特許文献１では、上記のような防振レンズユニットの自重落ちの対策として、像ブレ補正手段の近傍に設けられたマグネットを用いて、駆動レンズユニットを重力上方に変位させ、自重落ちをキャンセルする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−２５４１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の方法では、マグネットを配置できる方向に自重落ちした場合であれば、自重落ちをキャンセルすることができるが、撮像装置の姿勢変化などにより自重落ちの方向が変化した場合には、自重落ちをキャンセルすることが困難である。例えば、マグネットが防振レンズユニットの周囲のあらゆる方向に設けられている場合や、マグネットを自重落ち方向に合わせて光軸を中心に駆動可能な場合は、自重落ちをキャンセルすることが可能となる。しかし、自重落ちをキャンセルするためにこれらの機構を設けるのはコスト面からすると不利になるため、特許文献１に示した方法を応用して、あらゆる方向に対する自重落ちをキャンセルすることは困難である。
【００１０】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、様々な姿勢において、防振素子の自重落ちの影響を補償することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の像ブレ補正装置は、光軸に垂直な平面においてシフトすることにより像ブレを補正する第１の素子の自重落ち量を取得する取得手段と、前記光軸に垂直な平面においてシフトすることにより像ブレを補正するように第２の素子を制御する制御手段と、姿勢を検知する検知手段と、を有し、前記制御手段は、前記検知手段により検知された姿勢における前記自重落ち量に基づいて、前記第２の素子の駆動中心の、基準位置からのオフセット方向及びオフセット量を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、様々な姿勢において、防振素子の自重落ちの影響を補償することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態における撮像装置及びレンズ鏡筒の外観を示す斜視図。
【図２】実施形態における撮像システムの断面図、及び、概略機能構成を示すブロック図。
【図３】実施形態における撮像素子防振部の構成を説明する図。
【図４】実施形態におけるレンズ防振部の構成を説明する図。
【図５】実施形態における防振範囲の偏りを軽減するための撮像素子防振部の制御方法を説明する図。
【図６】実施形態における周辺像高における画質の低下を軽減するための撮像素子防振部の制御を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。更に、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【００１５】
図１（ａ）は、本実施形態の撮像システムにおける撮像装置であるカメラ本体１の外観を示す斜視図、図１（ｂ）は、本実施形態の撮像システムにおけるレンズ鏡筒２の外観を示す斜視図である。また、図２（ａ）は、本実施形態の像ブレ補正機構を備えた撮像装置の断面図、図２（ｂ）は電気的構成を示すブロック図である。
【００１６】
カメラ本体１とレンズ鏡筒２は、カメラ本体１にレンズ鏡筒２が装着された時に、カメラ本体１側の電気接点１４ａ及びレンズ鏡筒２側の電気接点１４ｂを介して、電気的に接続される。なお、本実施形態では、レンズ鏡筒２がカメラ本体１に対して着脱可能な、所謂レンズ交換式カメラについて説明するが、本発明はこれに限られるものでは無く、カメラ本体１にレンズ鏡筒２が固定された撮像装置に適用することもできる。
【００１７】
レンズ鏡筒２は、複数のレンズからなる撮影光学系３を有し、防振レンズユニット１９（光学素子）は撮影光学系３に含まれる。更に、レンズ鏡筒２は、レンズシステム制御部１５、レンズ側操作部１６、撮像システムのブレ量を検出するレンズ側ブレ検出部１７、防振レンズユニット１９を駆動させて像ブレを補正するレンズ防振部１８とを有する。なお、レンズシステム制御部１５は、防振レンズユニット１９の他に、撮影光学系３に含まれる不図示のフォーカスレンズや、絞りなども駆動する。
【００１８】
カメラ本体１は、例えば、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を含む撮像素子ユニット６を有し、撮像素子ユニット６は、撮影光学系３の光軸４に垂直な平面で駆動可能に設けられている。また、カメラ本体１は、撮像システム全体を制御するカメラシステム制御部５、撮像素子から得られた画像信号を処理する画像処理部７、処理された画像を記憶するメモリ８、処理された画像やメモリ８に記憶された画像を表示／再生する表示部１０を有する。また、ユーザによる指示を受け付けるカメラ側操作部９を含む。なお、表示部１０は、背面表示装置やカメラ本体１の上面に設けられた撮影情報を表示する不図示の小型表示パネル、ＥＶＦとも呼ばれる不図示の電子ビューファインダーを包含する。
【００１９】
更に、カメラ本体１は、カメラ本体１の重力方向に対する姿勢を検知する姿勢検知部１１、撮像システムのブレ量を検出するカメラ側ブレ検出部１２、撮像素子ユニット６を駆動させて像ブレを補正する撮像素子防振部１３を含む。
【００２０】
カメラ側ブレ検出部１２及びレンズ側ブレ検出部１７は、撮像システムに加わる光軸４に対する回転を検出可能であり、例えば振動ジャイロなどを用いて実現することができる。撮像素子防振部１３は防振素子として機能する撮像素子ユニット６を、レンズ防振部１８は防振素子として機能する防振レンズユニット１９を、それぞれ光軸４に垂直な平面において駆動（シフト）させる機構であり、この具体的な構成については後述する。
【００２１】
なお、防振レンズユニット１９及びレンズ防振部１８が第１の光学防振機構を構成し、撮像素子ユニット６及び撮像素子防振部１３が第２の光学防振機構を構成する。
【００２２】
上記構成を有する撮像システムにおいて、被写体からの光は、撮影光学系３を介して入射し、撮像素子ユニット６に含まれる撮像素子の撮像面に結像され、光電変換されて得られた信号が出力される。
【００２３】
画像処理部７は、内部にＡ／Ｄ変換器、ホワイトバランス調整回路、ガンマ補正回路、補間演算回路、色補間処理回路等を有し、所定の画素補間処理や色変換処理を行って、記録用の画像データ及び表示用の画像データを生成する。色補間演算回路は、ベイヤ配列の信号から色補間（デモザイキング）処理を施してカラー画像を生成する。また、画像処理部７は、予め定められた方法を用いて画像、動画、音声などの圧縮を行う。更に、画像処理部７は撮像素子から得られた複数の画像間の比較に基づいてブレ検知信号を生成することも可能であるため、撮像素子と画像処理部７とでカメラ側ブレ検出部１２を構成してもよい。
【００２４】
メモリ８は記憶部を備え、カメラシステム制御部５は、メモリ８の記録部へ出力を行うとともに、表示部１０にユーザーに提示する像を表示する。
【００２５】
カメラシステム制御部５は、カメラ側操作部９からの外部操作に応動して、撮像の際のタイミング信号などを生成して出力し、撮像系、画像処理系、記録再生系をそれぞれ制御する。例えば、カメラ側操作部９に含まれるシャッターレリーズボタンの押下をカメラシステム制御部５が検出して、撮像素子ユニット６の撮像素子の駆動、画像処理部７の動作、圧縮処理などを制御する。更に表示部１０によって情報表示を行う情報表示装置の各セグメントの状態を制御する。なお、表示部１０に含まれる背面表示装置をタッチパネルとし、表示部１０とカメラ側操作部９の役割を兼ねるようにしてもよい。
【００２６】
カメラシステム制御部５には画像処理部７が接続されており、撮像素子ユニット６の撮像素子から得られる信号から焦点評価値及び輝度を求め、これらの値に基づいて、適切なフォーカスレンズの位置及び絞り量を求める。そして、カメラシステム制御部５は、電気接点１４ｂを介して、適切なフォーカスレンズの位置及び絞り量をレンズシステム制御部１５に通知する。レンズシステム制御部１５は、電気接点１４ａを介して通知を受け取り、撮影光学系３に含まれるフォーカスレンズ及び絞りを駆動することで、適切な光量の被写体光を、撮像素子ユニット６の撮像素子近傍で結像させることができる。
【００２７】
更に、ブレ補正を行うモードにおいては、カメラ側ブレ検出部１２及びレンズ側ブレ検出部１７から得られた信号に基づいて、撮像素子防振部１３及びレンズ防振部１８を適切に制御する。具体的な制御方法としては、まず、カメラシステム制御部５及びレンズシステム制御部１５がそれぞれ、カメラ側ブレ検出部１２およびレンズ側ブレ検出部１７によって検出された手ブレ信号を検知する。その結果を基に、像ブレを補正するための、撮像素子ユニット６および防振レンズユニット１９の駆動量を算出する。その後、算出された駆動量を撮像素子防振部１３およびレンズ防振部１８へ指令値として送出し、それぞれ撮像素子ユニット６および防振レンズユニット１９を駆動する。
【００２８】
このように、カメラ側操作部９へのユーザー操作に応じて、カメラシステムの各部の動作を制御することで、静止画および動画の撮影が可能となっている。
【００２９】
●第２の光学防振機構
次に図３を用いて、本実施形態における撮像素子防振部１３及び撮像素子ユニット６から成る第２の光学防振機構の構成について説明する。図３（ａ）は、第２の光学防振機構を光軸４の物体側から見たときの模式図を、図３（ｂ）は、図３（ａ）における第２の光学防振機構のＡＡ断面での断面図をそれぞれ表したものである。
【００３０】
図３において、撮像素子防振部１３における固定部３１は、可動部３２に対して物体側の前側固定部３１ａと、それとは反対側の後側固定部３１ｂとから構成され、カメラ本体１に対して固定されている。また、固定部３１には駆動用マグネット３３ａ〜３３ｃが設けられ、可動部３２には駆動用マグネット３３ａ〜３３ｃにそれぞれ対応する様に、駆動用コイル３４ａ〜３４ｃが設けられている。そして、撮像素子ユニット６を駆動する際、駆動用マグネット３３ａ〜３３ｃによって形成される磁界と、駆動用コイル３４ａ〜３４ｃに通電した際に流れる電流によって発生するローレンツ力により、撮像素子防振部１３は光軸４に対して垂直な平面内で駆動される。このように、撮像素子ユニット６が設けられた可動部３２を固定部３１に対して相対的に駆動することにより、像ブレを補正することができる。
【００３１】
位置検出部３５ａ〜３５ｃはホール素子によって構成され、駆動用コイル３４ａ〜３４ｃの内側に配置され、固定部３１に対する可動部３２の相対位置を次のようにして検出する。すなわち、駆動用コイル３４ａ〜３４ｃの、駆動用マグネット３３ａ〜３３ｃに対する相対的な変位に伴い、駆動用マグネット３３ａ〜３３ｃによって受ける磁束が変化する。位置検出部３５ａ〜３５ｃは、その変化量を検出することにより、駆動用マグネット３３ａ〜３３ｃとの相対位置をそれぞれ検出する。
【００３２】
転動ボール３６は、固定部３１と可動部３２との間に設けられ、双方の相対移動の際に摩擦を軽減させる。ヨーク３７は、駆動用マグネット３３ａ〜３３ｃによって発生する磁界を制御する。
【００３３】
なお、本実施形態では、駆動用マグネット３３ａ〜３３ｃと、位置検出部３５ａ〜３５ｃを用いて、可動部３２の相対位置を検知する構成とするが、本発明はこれに限られるものでは無い。例えば、駆動用コイル３４ａ〜３４ｃと異なる位置に位置検出部３５ａ〜３５ｃを設け、位置検出部３５ａ〜３５ｃに相対する固定部３１の位置に、別の位置検知用のマグネットを専用に設けた構成であっても構わない。
【００３４】
なお、駆動用マグネット３３ａと駆動用コイル３４ａから紙面横方向に可動部３２を駆動可能であり、位置検出部３５ａを用いることで、紙面横方向の可動部３２の相対位置を検出することができる。同様に、駆動用マグネット３３ｂ，３３ｃ、及び駆動用コイル３４ｂ，３４ｃを用いることにより、紙面縦方向に可動部３２を駆動可能であり、位置検出部３５ｂ，３５ｃを用いることで、紙面縦方向の可動部３２の相対位置を検出することができる。なお、不図示ではあるが、紙面縦方向の駆動用マグネットと駆動用コイル、位置検出部をもう一組設けることにより、光軸４を中心とした回転方向の駆動が可能になる。
【００３５】
撮像素子防振部１３は、上述した様に設けられた位置検出部３５ａ〜３５ｃの検出結果に基づいてフィードバック制御を行うことで、所望の動きを制御している。そのため、自重落下による重力下方への変位（自重落ち）も、位置検出部３５ａ〜３５ｃの出力に応じてフィードバック制御することによってキャンセルすることが可能である。
【００３６】
●第１の光学防振機構
次に図４を用いて、本実施形態におけるレンズ防振部１８及び防振レンズユニット１９から成る第１の光学防振機構の構成について説明する。図４（ａ）は、第１の光学防振機構を光軸４の物体側から見たときの模式図を、図４（ｂ）は、図４（ａ）における第１の光学防振機構のＢＢ断面での断面図をそれぞれ表したものである。また、図４（ｃ）は、ＢＢ断面である図４（ｂ）において、重力の影響により防振レンズユニット１９が自重落ちした場合を表している。
【００３７】
図４おいて、レンズ防振部１８における固定部４１は、可動部４２対して物体側の前側固定部４１ａと、それとは反対側の後側固定部４１ｂから構成され、レンズ鏡筒２に対して固定されている。また、可動部４２には駆動用マグネット４３ａ，４３ｂが設けられ、固定部４１には駆動用マグネット４３ａ，４３ｂにそれぞれ対応する様に、駆動用コイル４４ａ，４４ｂが設けられている。そして、防振レンズユニット１９を駆動する際、駆動用マグネット４３ａ，４３ｂによって形成される磁界と、駆動用コイル４４に通電した際に流れる電流によって発生するローレンツ力により、レンズ防振部１８は光軸４に対して垂直な平面内で駆動される。このように、防振レンズユニット１９が設けられた可動部４２を固定部４１に対して相対的に駆動することにより、像ブレを補正することができる。
【００３８】
そして、可動部４２と固定部４１を係合する引張バネ４５により、可動部４２は固定部４１に対して引張バネ４５の釣り合いの位置で静止する。転動ボール４６は、固定部４１と可動部４２との間に設けられ、双方の相対移動の際に摩擦を軽減させる。ヨーク４７は、駆動用マグネット４３ａ，４３ｂによって発生する磁界を制御する。
【００３９】
本実施形態では、レンズ防振部１８は、撮像素子防振部１３と異なり、位置検知部を持たない。つまり、固定部４１に対する可動部４２の相対位置を検知してフィードバックすることはなく、レンズ側ブレ検出部１７の検出結果に対してのみレンズ防振部１８が制御される、所謂オープンループ制御をとっている。したがって、例えば防振レンズユニット１９がその自重によって重力方向に力を受けると、自重による力と引張バネ４５による張力との釣り合いの位置で静止する。つまり、自重による重力方向の力によって、微小な変位（自重落ち）が発生してしまう。
【００４０】
図４（ｃ）は、紙面下方を重力方向とした場合に、自重落ちした際のレンズ防振部１８の可動部４２を表したものであり、矢印４９は、光軸４に対する自重落ち量を表している。自重落ちが発生した場合、レンズ防振部１８は、重力下方向へ防振レンズユニット１９を駆動することが可能な可動範囲が狭くなる。更に自重落ち量４９分、防振レンズユニット１９の中心が光軸４からずれることによって、周辺での収差増加や光量低下などの画質への悪影響が起こる可能性がある。
【００４１】
このようにオープンループ制御を用いたレンズ防振部は、位置検出部を使用しないため安価に構成できるが、可動範囲の減少や、画質の低下といった問題が起こり得る。
【００４２】
●防振範囲の調整
次に図５を用いて、防振レンズユニット１９の自重落ちが発生した場合に、撮像素子防振部１３及びレンズ防振部１８を用いて、防振範囲の偏りを軽減する方法について説明する。図５は、防振レンズユニット１９の自重落ちが発生した場合の、本実施形態における防振範囲の偏りを軽減するための撮像素子防振部１３の制御方法を説明する図である。図５（ａ）は、防振レンズユニット１９が負のパワーを有する（例えば、凹レンズ）場合の構成を表した図であり、図５（ｂ）は、防振レンズユニット１９が正のパワーを有する（例えば、凸レンズ）場合の構成を表した図である。なお、図５では説明の簡略化の為、本実施形態の撮像システムにおける撮像素子ユニット６及び防振レンズユニット１９のみを表している。また、図５において、重力は紙面下向き方向にかかっているものとする。更に、図５では、光軸４は、防振レンズユニット１９及び撮像素子ユニット６の設計中心（基準位置）とする。
【００４３】
図５（ａ）は、自重落ちした際の防振レンズユニット１９を表しており、破線５２は、防振レンズユニット１９の可動範囲の上側端（以下、「レンズ上側可動端」と呼ぶ。）、破線５３は、下側端（以下、「レンズ下側可動端」と呼ぶ。）をそれぞれ表している。一点鎖線５４は、防振レンズユニット１９が自重落ちした際の防振レンズユニット１９の駆動中心を表しており、矢印５５は、その自重落ち量を表している。矢印５６は、防振レンズユニット１９が自重落ちした際の、レンズ下側可動端５３までの距離、つまり下側可動範囲（以下、「レンズ下側可動範囲」と呼ぶ。）を表している。同様に、矢印５７は、防振レンズユニット１９が自重落ちした際の、レンズ上側可動端５２までの距離、つまり上側可動範囲（以下、「レンズ上側可動範囲」と呼ぶ。）を表している。また、矢印５８は、防振レンズユニット１９が自重落ちをしていないときのレンズ下側可動範囲を表しており、矢印５９はそのときのレンズ上側可動範囲を表している。
【００４４】
また図５（ａ）に示すように、防振レンズユニット１９が自重落ちした際のレンズ下側可動範囲５６は、自重落ちしていないときのレンズ下側可動範囲５８に比べて短くなる。一方で、防振レンズユニット１９が自重落ちした際のレンズ上側可動範囲５７は、自重落ちしていないときのレンズ上側可動範囲５９に比べて長くなる。
【００４５】
このように、防振レンズユニット１９の自重落ちによって、レンズ下側可動範囲５６はレンズ上側可動範囲５７より短くなるため、像ブレ補正時に、像ブレの補正方向が重力方向である場合に、像ブレ補正の性能が異なってしまうということが起こりうる。
【００４６】
これに対し、本実施形態では、撮像素子防振部１３により撮像素子ユニット６の駆動中心を変えることによって、防振レンズユニット１９の上下の可動範囲差を軽減する。図５（ａ）において、破線６２は、撮像素子ユニット６の可動範囲の上側端（以下、「撮像素子上側可動端」と呼ぶ。）、破線６３は、下側端（以下、「撮像素子下側可動端」と呼ぶ。）をそれぞれ表している。一点鎖線６４は、防振レンズユニット１９が自重落ちした際に設定する撮像素子ユニット６の駆動中心を表しており、矢印６５は、基準位置である設計中心（すなわち光軸４）からのオフセット量を表している。矢印６６は、撮像素子ユニット６を設計中心からオフセットさせた際の、撮像素子下側可動端６３までの距離、つまり下側可動範囲（以下、「撮像素子下側可動範囲」と呼ぶ。）を表している。同様に、矢印６７は、撮像素子ユニット６を設計中心からオフセットさせた際の、撮像素子上側可動端６２までの距離、つまり上側可動範囲（以下、「撮像素子上側可動範囲」と呼ぶ。）を表している。また、矢印６８は、撮像素子ユニット６を設計中心からオフセットさせていないときの撮像素子下側可動範囲を表しており、矢印６９はそのときの撮像素子上側可動範囲を表している。
【００４７】
このように、撮像素子ユニット６の駆動中心を一点鎖線６４で表されるように重力下方に設計中心からオフセットさせる。これにより、撮像素子下側可動範囲６６よりも撮像素子上側可動範囲６７を大きくし、防振レンズユニット１９の自重落ちによる防振範囲の偏りを軽減することが可能となる。つまり、防振レンズユニット１９が自重落ちした際には、その自重落ち量５５に応じて、撮像素子ユニット６の駆動中心を設計中心からオフセットすることにより、自重落ちによる防振範囲の偏りを軽減することが可能となる。
【００４８】
なお、図５（ａ）においては、防振レンズユニット１９を構成するレンズが負のパワーを持ったレンズであるため、例えば防振レンズユニット１９が重力下方へ駆動すると、撮像素子上では像が重力上方へ移動する。したがって、防振レンズユニット１９の自重落ちによる重力方向への防振範囲の減少を軽減させるためには、撮像素子ユニット６が重力上方に動く際の撮像素子上側可動範囲６７が撮像素子下側可動範囲６６よりも長くする。
【００４９】
図５（ｂ）は、図５（ａ）で示した防振レンズユニット１９が正のパワーを有する場合の図であり、撮像素子ユニット６の基準位置である設計中心からのオフセット方向が図５（ａ）の場合と逆になるだけで、原理的には同様の動作をしている。
【００５０】
図５（ｂ）は、自重落ちした際の防振レンズユニット１９を表しており、破線７２は、防振レンズユニット１９のレンズ上側可動端を、破線７３は、レンズ下側可動端をそれぞれ表している。一点鎖線７４は、防振レンズユニット１９が自重落ちした際の防振レンズユニット１９の駆動中心を表しており、矢印７５はその自重落ち量を表している。矢印７６は、防振レンズユニット１９が自重落ちした際の、レンズ下側可動範囲を、矢印７７は同じく防振レンズユニット１９が自重落ちした際の、レンズ上側可動範囲を表している。また、矢印７８は防振レンズユニット１９が自重落ちしていないときのレンズ下側可動範囲を表しており、矢印７９はそのときのレンズ上側可動範囲を表している。
【００５１】
また、図５（ｂ）において、破線８２は、撮像素子ユニット６の撮像素子上側可動端、破線８３は、撮像素子下側可動端をそれぞれ表している。一点鎖線８４は防振レンズユニット１９が自重落ちした際に設定する撮像素子ユニット６の駆動中心を表しており、矢印８５は、設計中心（すなわち光軸４）からのオフセット量を表している。矢印８６は、撮像素子ユニット６を設計中心からオフセットさせた際の、撮像素子下側可動範囲を、矢印８７は、そのときの撮像素子上側可動範囲を表している。また、矢印８８は、撮像素子ユニット６を設計中心からオフセットさせていないときの撮像素子下側可動範囲を表しており、矢印８９はそのときの撮像素子上側駆動ストロークを表している。
【００５２】
図５（ｂ）の場合は、防振レンズユニット１９を構成するレンズが正のパワーを持ったレンズであるため、例えば防振レンズユニット１９が重力下方へ駆動すると、撮像素子上でも像が重力下方へ移動する。したがって、防振レンズユニット１９の自重落ちによる重力方向への可動範囲の減少を軽減させるためには、撮像素子ユニット６が重力下方に動く際の撮像素子下側可動範囲８６を撮像素子上側可動範囲８７よりも長くする。
【００５３】
したがって、図５から分かるように、防振レンズユニット１９の自重落ち量、姿勢検知部１１及び防振レンズユニット１９のレンズパワーに応じて、撮像素子ユニット６の設計中心からのオフセット方向及びオフセット量を決定する。
【００５４】
なお、防振レンズユニット１９が自重落ちした際の撮像素子ユニット６の設計中心からのオフセット量６５の設定方法としては、まず、レンズ鏡筒２に自重落ち量を記憶させておく。そして、レンズ鏡筒２がカメラ本体１に取り付けられた際にそれを読み出して取得する、といった方法などが考えられる。
【００５５】
また、本実施形態では、重力方向を紙面下方として説明したが、重力方向を姿勢検知部１１の出力によって検知し、その結果に応じて、撮像素子ユニット６の設計中心からのオフセット方向及びオフセット量を変更すればよい。
【００５６】
更に、本実施形態では、防振レンズユニット１９の自重落ちによる影響を全て撮像素子ユニット６の駆動によって軽減させる方法について説明したが、本発明はこれに限られるものでは無い。その一部のみを撮像素子ユニット６の駆動で補い、残りを防振レンズユニット１９の駆動によって補っても構わない。つまり、姿勢検知部１１の出力に応じて、防振レンズユニット１９の自重落ち影響の可動範囲を、一部は撮像素子ユニット６の駆動中心を光軸４からずらすことによって、残りは防振レンズユニット１９自体を重力上方に駆動することによって、実現しても構わない。いずれの場合にも、防振レンズユニット１９が光軸４からずれた分の補正を、撮像素子ユニット６の駆動中心を設計中心からオフセットすることによって実現する。すなわち、防振レンズユニット１９の偏った可動範囲による防振範囲の減少分を、撮像素子ユニット６の可動範囲を変更することで補償するように駆動すればよい。
【００５７】
●画質への影響の低減
次に図６を用いて、防振レンズユニット１９の自重落ちが発生した場合に、撮像素子防振部１３及びレンズ防振部１８を用いて、画質の低下を軽減する方法について説明する。上述した様に、防振レンズユニット１９の自重落ちが発生した場合、周辺での収差増加や光量低下などの画質への悪影響が起こる可能性がある。ここでは、そういった画質の低下を軽減する方法について説明する。
【００５８】
図６は、防振レンズユニット１９の自重落ちが発生した場合の、本実施形態における画質の低下を軽減するための撮像素子防振部１３の制御方法を説明する図である。図６（ａ）は、防振レンズユニット１９が負のパワーを有する（例えば、凹レンズ）場合の構成を表した図であり、図６（ｂ）は、防振レンズユニット１９が正のパワーを有する（例えば、凸レンズ）場合の構成を表した図である。なお、図６では、図５と同様に説明の簡略化の為、本実施形態の撮像システムにおける撮像素子ユニット６及び防振レンズユニット１９のみを表している。また、図６において、重力は紙面下向き方向にかかっているとする。更に、図６では、図５と同様に、光軸４は、防振レンズユニット１９及び撮像素子ユニット６の設計中心とする。
【００５９】
図６（ａ）は、自重落ちした際の防振レンズユニット１９を表しており、５２〜５７は、図５（ａ）に示すものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００６０】
図６（ａ）に示すように、防振レンズユニット１９が自重落ちした際には、光軸４が防振レンズユニット１９の駆動中心１５４を通らなくなるため、光軸４を通過した光は、撮像素子上では光軸４からオフセットされた位置に結像する。図６（ａ）では、自重落ちした際の防振レンズユニット１９によって変化する光軸４を通過した光を一点鎖線１６０で表している。このように、防振レンズユニット１９の自重落ちによって、光軸４を通った光が一点鎖線１６０のように重力上方に向かって曲がるように変化するため、特に重力下方の像高の高い位置において、収差増加や光量低下といった画質の低下が起こり得る。
【００６１】
これに対し、本実施形態では、撮像素子防振部１３により撮像素子ユニット６の駆動中心を変えることによって、画質低下の影響を軽減する。図６（ａ）において、破線１６２は、撮像素子ユニット６の撮像素子上側可動端を、破線１６３は、撮像素子下側可動端をそれぞれ表している。一点鎖線１６４は、防振レンズユニット１９が自重落ちした際に設定する撮像素子ユニット６の駆動中心を表しており、矢印１６５は、基準位置である設計中心（すなわち光軸４）からのオフセット量を表している。矢印１６６は、撮像素子ユニット６をオフセットさせた際の、撮像素子下側可動範囲を表しており、同様に、矢印１６７は、撮像素子ユニット６をオフセットさせた際の、撮像素子上側可動範囲を表している。また、矢印１６８は、撮像素子ユニット６を設計中心からオフセットさせていないときの撮像素子下側可動範囲を表しており、矢印１６９はそのときの撮像素子上側可動範囲を表している。
【００６２】
このように、撮像素子ユニット６の駆動中心を一点鎖線１６４で表されるように重力上方に設計中心からオフセットさせる。これにより、防振レンズユニット１９によって曲げられた光軸４を、撮像素子ユニット６の駆動中心とすることにより、防振レンズユニット１９の自重落ちによる画質低下を軽減することが可能となる。つまり、防振レンズユニット１９が自重落ちした際には、その自重落ち量５５に応じて、撮像素子ユニット６の駆動中心を設計中心からオフセットすることにより、自重落ちによる画質の低下を軽減することが可能となる。
【００６３】
なお、図６（ａ）においては、防振レンズユニット１９を構成するレンズが負のパワーを持ったレンズであるため、例えば防振レンズユニット１９が重力下方へ駆動すると、撮像素子上では像が重力上方へ移動する。したがって、防振レンズユニット１９の自重落ちによる画質低下を軽減させるためには、撮像素子ユニット６を重力上方にオフセットする。
【００６４】
図６（ｂ）は、図６（ａ）で示した防振レンズユニット１９が正のパワーを有する場合の図であり、撮像素子ユニット６の設計中心からのオフセット方向が図６（ａ）の場合と逆になるだけで、原理的には同様の動作をしている。
【００６５】
図６（ｂ）は、自重落下した際の防振レンズユニット１９を表しており、７２〜７７は、図６（ａ）に示すものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００６６】
また、図６（ｂ）において、破線１８２は、撮像素子ユニット６の撮像素子上側可動端、破線１８３は撮像素子下側可動端をそれぞれ表している。一点鎖線１８４は防振レンズユニット１９が自重落ちした際に設定する撮像素子ユニット６の駆動中心を表しており、矢印１８５は、設計中心からのオフセット量を表している。矢印１８６は、撮像素子ユニット６を設計中心からオフセットさせた際の、撮像素子下側可動範囲を、矢印１８７は、そのときの撮像素子上側可動範囲を表している。また、矢印１８８は、撮像素子ユニット６を設計中心からオフセットさせていないときの撮像素子下側可動範囲を表しており、矢印１８９はそのときの撮像素子上側可動範囲を表している。
【００６７】
図６（ｂ）の場合は、防振レンズユニット１９を構成するレンズが正のパワーを持ったレンズであるため、例えば防振レンズユニット１９が重力下方へ駆動すると、撮像素子上でも像が重力下方へ移動する。したがって、防振レンズユニット１９の自重落ちによる画質の低下を軽減させるためには、撮像素子ユニット６を重力下方にオフセットする。
【００６８】
したがって、図６から分かるように、防振レンズユニット１９の自重落ち量、姿勢検知部１１及び防振レンズユニット１９のレンズパワーに応じて、撮像素子ユニット６の設計中心からのオフセット方向及びオフセット量を決定する。
【００６９】
なお、図６の場合も図５の場合と同様に、防振レンズユニット１９が自重落ちした際の撮像素子ユニット６のオフセット量１６５の設定方法としては、まず、レンズ鏡筒２に自重落ち量を記憶させておく。そして、レンズ鏡筒２がカメラ本体１に取り付けられた際にそれを読み出して取得する、といった方法などが考えられる。
【００７０】
また、本実施形態では、重力方向を紙面下方として説明したが、重力方向を姿勢検知部１１の出力によって検知し、その結果に応じて、撮像素子ユニット６の設計中心からのオフセット方向及びオフセット量を変更すればよい。
【００７１】
更に、本実施形態では、防振レンズユニット１９の自重落ちによる影響を全て撮像素子ユニット６の駆動によって軽減させる方法について説明したが、本発明はこれに限られるものでは無い。その一部のみを撮像素子ユニット６の駆動で補い、残りを防振レンズユニット１９の駆動によって補っても構わない。つまり、姿勢検知部１１の出力に応じて、防振レンズユニット１９の自重落ち影響の画質の低下補正を、一部は撮像素子ユニット６の駆動中心を光軸４からずらすことによって、残りは防振レンズユニット１９自体を重力上方に駆動することによって、実現しても構わない。いずれの場合にも、防振レンズユニット１９が光軸４からずれた分の補正を、撮像素子ユニット６の駆動中心を設計中心からオフセットすることによって実現する。すなわち、防振レンズユニット１９の自重落ちによる画質低下を、撮像素子ユニット６の駆動中心のオフセットにより、補正すればよい。
【００７２】
●防振範囲の調整と画質への影響軽減の使い分け
図５および図６を用いて上述したように、撮像素子ユニット６の可動中心をオフセットすることにより、防振レンズユニット１９の自重落ちによる駆動ストロークの減少および画質低下を軽減することが可能である。しかしながら、図５および図６を比較してわかるように、可動範囲の偏りを軽減する場合と、画質低下を軽減する場合とで、撮像素子ユニット６を動かす方向は逆方向になる。したがって、双方の効果を同時に得ることは難しい。
【００７３】
そのため、防振範囲を優先する場合と、画質を優先する場合とを、撮影条件に合わせて使い分けるのが好ましい。以下に、撮影条件に応じて図５のように防振範囲の調整を優先する場合と、図６のように画質への影響軽減を優先する場合の選択的な使い分けの具体例について説明する。
【００７４】
（ｉ）焦点距離に応じた使い分け
撮影光学系３によって決まる焦点距離に応じて補正方法を使い分ける場合について説明する。
【００７５】
一般に、焦点距離が長い場合ほど、像ブレ量が大きくなる傾向が知られており、像ブレ補正を行う場合には、防振範囲が広いことが望ましい。そのため、焦点距離が予め決められた焦点距離よりも長い場合、防振範囲を優先させて、図５で説明したように撮像素子ユニット６を駆動する。すなわち、防振レンズユニット１９の自重落ち量、姿勢検知部１１により検知された姿勢、及び撮影光学系３の焦点距離に応じて、撮像素子ユニット６の設計中心からのオフセット方向及びオフセット量を決定する。
【００７６】
（ｉｉ）シャッタースピード（露光時間）に応じた使い分け
次に、カメラシステム制御部５や、カメラ側操作部９によってユーザーにより設定されたシャッタースピードに応じて補正方法を使い分ける場合について説明する。
【００７７】
一般に、露光時間が長いほど、像ブレ量が大きくなる傾向があるため、像ブレ補正を行う場合には、防振範囲が広いことが望ましい。そのため、露光時間が予め決められた時間よりも長い場合、防振範囲を優先させて、図５で説明したように撮像素子ユニット６を駆動する。すなわち、防振レンズユニット１９の自重落ち量、姿勢検知部１１により検知された姿勢、及び撮像素子の露光時間に応じて、撮像素子ユニット６の設計中心からのオフセット方向及びオフセット量を決定する。
【００７８】
（ｉｉｉ）絞り値に応じた使い分け
次に、カメラシステム制御部５や、カメラ側操作部９によってユーザーにより設定された絞り値に応じて補正方法を使い分ける場合について説明する。
【００７９】
一般に、絞り値が小さい、つまり絞りの開口が大きいほど、周辺での収差の影響が大きくなり、また、周辺光量の低下量が大きくなるため、撮像素子の駆動中心が光軸４から離れない方が、画質の低下が抑えられるため望ましい。そのため、絞りの開口が予め決められた開口よりも大きい場合は、画質を優先させて、図６で説明したように撮像素子ユニット６を駆動する。すなわち、防振レンズユニット１９の自重落ち量、姿勢検知部１１により検知された姿勢、及び絞り値（開口）に応じて、撮像素子ユニット６の可動範囲を割り付けるとよい。
【００８０】
このように、焦点距離やシャッタースピード、絞り値など、撮影条件に応じて、図５に示す制御と、図６に示す制御とを選択的に使い分ける。
【００８１】
以上説明したように、本実施形態によれば、姿勢の変化により重力方向が変化した場合であっても、防振レンズユニットの自重落ちによる防振範囲の減少を軽減したり、画像の周辺像高における画質の低下を軽減することが可能となる。
【００８２】
なお、上記例では、レンズ側ブレ検出部１７がオープンループ制御により防振レンズユニット１９を制御する場合について説明したが、レンズ側ブレ検出部１７が位置検出部を有し、撮像素子防振部１３がオープンループ制御により撮像素子ユニット６を制御しても良い。その場合、上述した撮像素子ユニット６の制御と防振レンズユニット１９の制御を逆にすることにより、同様の効果を得ることが可能となる。
【００８３】
＜他の実施形態＞
また、本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【００８４】
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
【符号の説明】
【００８５】
１：カメラ本体、２：レンズ鏡筒、３：撮影光学系、４：光軸、６：撮像素子ユニット、９：カメラ側操作部、１１：姿勢検知部、１２：カメラブレ検出部、１３：撮像素子防振部、１５：レンズシステム制御部、１６：レンズ側操作部、１７：レンズ側ブレ検出部、１８：レンズ防振部、３５ａ〜３５ｃ：位置検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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