(57)【要約】【課題】  本発明は、例えば、その姿勢を得るのに有利な像ぶれ低減装置を提供する。。【解決手段】  本発明の像ぶれ低減装置は、光学装置により形成される像のぶれを低減する像ぶれ低減装置であって、前記光学装置の光軸に交差する方向に可動の光学素子と、前記光学素子の位置を検出する位置検出部と、前記位置検出部により検出された前記光学素子の位置に基づいて、前記光学素子の位置を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記光学素子の基準位置と前記位置検出部により検出された前記光学素子の位置とに基づいて、前記像ぶれ低減装置の姿勢を得る、ことを特徴とする。【選択図】  図１
2019148757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学装置により形成される像のぶれを低減する像ぶれ低減装置であって、
前記光学装置の光軸に交差する方向に可動の光学素子と、
前記光学素子の位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部により検出された前記光学素子の位置に基づいて、前記光学素子の位置を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記光学素子の基準位置と前記位置検出部により検出された前記光学素子の位置とに基づいて、前記像ぶれ低減装置の姿勢を得る、
ことを特徴とする像ぶれ低減装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記姿勢を得ると判定した場合に前記姿勢を得る検ことを特徴とする請求項１に記載の像ぶれ低減装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記光学素子の位置を制御するための制御量または操作量が許容条件を満たす場合に、前記姿勢を得ると判定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の像ぶれ低減装置。
【請求項４】
前記光学装置の振動を検出する振動検出部を有し、
前記制御部は、前記振動検出部により検出された前記振動が許容条件を満たす場合に、前記姿勢を得ると判定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の像ぶれ低減装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記光学素子の位置を制御する機能を停止している場合に、前記姿勢を得ると判定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の像ぶれ低減装置。
【請求項６】
前記制御部は、得られた前記姿勢に基づいて、前記光学素子の位置を制御するのに用いる制御パラメータを変更することを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の像ぶれ低減装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記制御パラメータとしての、目標位置に対するオフセット値を変更することを特徴とする請求項６に記載の像ぶれ低減装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記オフセット値とその基準値とに基づいて、前記姿勢を得ることを特徴とする請求項７に記載の像ぶれ低減装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記オフセット値の前記基準値に対する比に基づいて、前記姿勢を得ることを特徴とする請求項８に記載の像ぶれ低減装置。
【請求項１０】
前記位置検出部は、前記光学装置の上下方向における前記光学素子の位置を検出し、
前記制御部は、前記光学装置のピッチングに係る姿勢を得る、
ことを特徴とする請求項１ないし９のうちいずれか１項に記載の像ぶれ低減装置。
【請求項１１】
前記位置検出部は、前記光学装置の左右方向における前記光学素子の位置を検出し、
前記制御部は、前記光学装置のローリングに係る姿勢を得る、
ことを特徴とする請求項１ないし１０のうちいずれか１項に記載の像ぶれ低減装置。
【請求項１２】
少なくとも１つのレンズを含むレンズユニットと、
前記レンズユニットにより形成される像のぶれを低減する請求項１乃至１１のうちいずれか１項に記載の像ぶれ低減装置と、
を有することを特徴とするレンズ装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のレンズ装置と、
前記レンズ装置によって形成された像を受ける撮像素子と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１４】
光学装置により形成される像のぶれを低減する請求項１乃至１１のうちいずれか１項に記載の像ぶれ低減装置を有し、
前記光学素子は、前記像を受ける撮像素子を含む、
ことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像ぶれ低減装置、レンズ装置、および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置に搭載される像ブレ補正機能は、撮像装置に加わる振動を検出し、該振動に起因する像ブレを相殺するように補正光学系（シフトレンズ）または、撮像素子（ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ）を移動させることで撮像装置に加わるブレを抑制するものが知られている。
【０００３】
これらの像ブレ補正機能は振動を検出するセンサ（以下、ジャイロセンサ）からの信号に対してフィルタ等の所定の処理を加え、検出された振動を相殺するための像ブレ補正量を算出している。振動を検出する方向としては、撮像装置を直交座標系の中心に配置した時、縦方向（ピッチ、俯仰角方向の像ブレに対応する方向）と横方向（ヨー方向の像ブレに対応する方向）が一般的である。また、ピッチとヨーは光軸を含む互いに垂直な平面内に位置し、撮像装置を正位置に配置した時、ピッチ方向は重力方向と一致し、ヨー方向は重力方向及び光軸方向の双方と直交することも一般的である。補正光学系を移動させる光学系移動型の補正方式と撮像素子を移動させる撮像素子移動型の補正方式のいずれの方式であっても本発明に係る方式であるため、本発明では光学式補正方式を例として以下に説明する。
【０００４】
例えば、撮像装置を正位置に配置した場合、ピッチ方向は重力方向を含む平面内にあるため、重力による影響を受けやすく、ヨー方向に比べて、目標位置の設定や制御ゲインが異なる。具体的には、重力の影響によって、目標位置に対して実際のシフトユニットの位置に偏差が生じるため、偏差を埋めるために目標位置を予めオフセットさせることがある。他にも重力の影響によりピッチ方向はヨー方向に比べて駆動が不利になるため制御ゲインを高く設定することがある。また、撮像装置の姿勢によっては重力の影響が変化するため、シフトレンズまたは、撮像装置の姿勢を検知する必要がある。そこで、撮像装置の姿勢を検知する方法に関して様々な提案が成されている。例えば、特許文献１ではシフトレンズが傾けられた時に傾けられた姿勢を検知するためにＰＩＤ制御の積分補償値に基づいて姿勢を検出する方法が開示されている。また、特許文献２では、位置検出センサをピッチ方向は２つ、ヨー方向は１つを使用して姿勢を検出する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２４７７０９号公報
【特許文献２】特開２００９−３１３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図９（ａ）、９（ｂ）、９（ｃ）に姿勢によるシフトレンズに対する重力の影響について示す。
図９（ａ）は撮像装置９００の側面を示す。撮像装置９００はシフトレンズ９０１を有する。不図示のジャイロセンサ（角速度センサ）の出力に基づいてシフトレンズ９０１を制御し、像ぶれを低減（防振）する。点９０２は撮像装置９００のシフトレンズ９０１を除いた光学系の光軸の位置であり、図９（ａ）は撮像装置９００の光軸方向が水平となる姿勢であるため、シフトレンズ９０１の重心位置である中心の位置から鉛直方向下向きに重力がかかる。
【０００７】
図９（ａ）に示すように撮像装置９００が水平の時はピッチ方向と重力方向は一致し、シフトレンズ９０１にかかる力は重力である。ピッチ方向にかかる重力の影響を補正するために積分制御を用いない制御方式では、目標位置にオフセットを加え、振動がない時にシフトレンズ９０１以外の光軸の位置である点９０２にシフトレンズ９０１の中心が一致するようにする。
【０００８】
次に図９（ｂ）に撮像装置９００を角度Θだけ傾けた姿勢の場合を示す。撮像装置９００は角度Θだけ傾いているため、シフトレンズ９０１のピッチ方向も角度Θだけ傾いている。シフトレンズ９０１のピッチ方向にかかる重力の影響は、角度Θの影響を受けた重力Ｐとなる。次に角度Θ傾いた時のシフトレンズ９０１の挙動について図９（ｃ）を使用して説明する。
【０００９】
図９（ｃ）は撮像装置９００が図９（ｂ）と同様な姿勢の時のシフトレンズ９０１を正面（光軸方向）から見た図である。固定枠９０４はシフトレンズ９０１の可動範囲を制限する。重力Ｐは角度Θによって重力のベクトル成分を分解された力であるため、重力Ｐは重力より小さい力となる。図９（ａ）では重力の影響を補正するために目標位置にオフセットを加えているが、図９（ｂ）、９（ｃ）のようにピッチ方向にかかる力が重力より小さい力Ｐの場合、オフセットが過補正になる。よって図９（ｃ）で示すように、シフトレンズ９０１の光軸９０３はシフトレンズ以外の撮像装置の光軸９０２とずれてしまう。オフセットが過補正になると発振し易くなったり、光軸のずれにより光学特性の低下やシフトレンズ９０１の駆動範囲に偏りが発生し、固定枠９０４にぶつかり易くなったりする。つまり、撮像装置９００の姿勢を検出し、シフトレンズ９０１にかかる重力Ｐに対して補正を行う必要がある。よって、撮像装置または像ぶれ低減装置の姿勢を検出する必要がある。
【００１０】
特許文献１に開示された従来技術は、積分補償値に基づいて姿勢を得るため、積分補償を行わない制御方法には適用できない。また、特許文献２に開示された従来技術は、ピッチ方向に２つのセンサを必要とする上に、ロール方向の姿勢を得る方法についてのみ開示しており、チルト方向の姿勢を得る方法については開示していない。なお、従来から加速度センサを使用して姿勢を得る方法が知られているが、それには当然ながら加速度センサを必要とする。
【００１１】
本発明は、例えば、その姿勢を得るのに有利な像ぶれ低減装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の像ぶれ低減装置は、光学装置により形成される像のぶれを低減する像ぶれ低減装置であって、前記光学装置の光軸に交差する方向に可動の光学素子と、前記光学素子の位置を検出する位置検出部と、前記位置検出部により検出された前記光学素子の位置に基づいて、前記光学素子の位置を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記光学素子の基準位置と前記位置検出部により検出された前記光学素子の位置とに基づいて、前記像ぶれ低減装置の姿勢を得る、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、例えば、その姿勢を得るのに有利な像ぶれ低減装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施例の構成図
【図２】第１実施例のフローチャート
【図３】第１実施例の姿勢算出方法
【図４】（ａ）第１実施例の姿勢算出方法の原理（シフトレンズ）、（ｂ）第１実施例の姿勢算出方法の原理（三角形）
【図５】第２実施例の構成図
【図６】第２実施例のフローチャート
【図７】（ａ）第２実施例の姿勢算出方法（水平）、（ｂ）第２実施例の姿勢算出方法（姿勢）
【図８】（ａ）第２実施例の姿勢算出方法の原理（水平シフトレンズ）、（ｂ）第２実施例の姿勢算出方法の原理（姿勢シフトレンズ）、（ｃ）第２実施例の姿勢算出方法の原理（三角形）
【図９】（ａ）従来例の課題（水平）、（ｂ）従来例の課題（姿勢）、（ｃ）従来例の課題（シフトレンズ）
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
本実施例における撮像装置の構成を図１に示す。以下の説明では、本発明を分かりやすくするために本発明の主要な部位のみ図示し、本発明に不要な部位は省略した。同図において像ぶれ低減装置１００は補正手段であるシフトレンズ（光学素子）１０１を有し、像ブレ補正機能を有する。
【００１７】
シフトレンズ１０１は、像ぶれ低減装置にシフトレンズ１０１の光軸と垂直な方向（光軸に交差する方向）に移動可能に支持され、駆動手段としてのモーター１０２が接続されている。モーター１０２はドライバ１０３によって駆動され、シフトレンズ１０１を光軸と垂直平面内を移動させる。シフトレンズ１０１の位置は位置検出センサ（位置検出部）１０４によって検出される。
【００１８】
防振制御部１０５は例えばＣＰＵであり、撮像装置（像ぶれ低減装置）の振動を検出する角速度センサ（振動検出部）１０６の出力に基づいて、シフトレンズ１０１のドライバ１０３による駆動を制御し、像ブレ補正を行う。モーター、ドライバ、位置検出センサ、角速度センサはピッチ方向とヨー方向それぞれに対して１組ずつ構成されるが、本実施例ではピッチ方向についてのみ図示し、説明する。
【００１９】
なお、本明細書内で使用する像ぶれ低減装置におけるピッチ方向、ヨー方向及びロール方向は、シフトレンズ（を含むレンズ装置）の光軸が重力方向に垂直となるように配置された基準姿勢において、以下のように定義することができる。ピッチング、ヨーイング及びローリングは互いに直交する方向を回転軸とする回転を示す。ローリングは光軸方向を軸とする回転、ピッチング、ヨーイングはいずれもシフトレンズの光軸に垂直な方向を軸とする回転を示す。ピッチングは、水平方向を軸とする回転であり、像ぶれ低減装置におけるピッチ方向は、撮影画像にピッチングの効果を出すための像ぶれ低減装置の駆動方向で重力方向（鉛直方向）と定義する。ヨーイングは、重力方向を回転軸とする回転であり、像ぶれ低減装置におけるヨー方向は、撮影画像にヨーイングの効果を出すための像ぶれ低減装置の駆動方向で光軸に垂直で且つ水平方向と定義する。ロール方向は、像ぶれ低減装置において光軸方向を回転軸とする回転の方向を示すものと定義する。
【００２０】
目標位置算出部１０７は角速度センサ１０６の出力に所定のフィルタ処理を施し、オフセット記憶部１０８にて記憶している（制御パラメータとしての）目標位置に対するオフセット値でオフセットして、シフトレンズ１０１の駆動目標位置を算出する。フィルタの処理内容は本件に関係しないため詳細な説明は省略する。
【００２１】
モーター制御部１０９は目標位置算出部１０７が算出した目標位置とセンサ１０４が検出したシフトレンズ１０１の位置に基づいてモーター１０２を制御する。制御方法は目標位置とシフトレンズ１０１の位置の差分に任意の制御ゲインをかけてモーター１０２の駆動量を算出する。
【００２２】
姿勢算出部１１０は位置検出センサ１０４の出力と初期情報記憶部１１１が記憶している初期情報と状態判定部１１２の判定結果に基づいて像ぶれ低減装置１００の姿勢を算出する。詳細な算出方法は後述する。初期情報記憶部１１１が記憶している情報は像ぶれ低減装置１００が水平状態（シフトレンズの光軸が水平となる状態）において、オフセット値を適用し、シフトレンズ１０１の光軸とシフトレンズ１０１のピッチ方向の可動範囲の中心が一致している時のシフトレンズ１０１の位置（基準位置）とオフセット値である。通常、この状態において、像ぶれ低減装置がレンズ装置に組み込まれると、レンズ装置の光軸と像ぶれ低減装置のシフトレンズの光軸は一致するように構成される。しかし、必ずしも、シフトレンズ１０１の光軸とシフトレンズ１０１のピッチ方向の可動範囲の中心が一致する状態を基準とする必要はない。像ぶれ低減装置がレンズ装置に組み込まれたときに、レンズ装置の光軸の位置となる、像ぶれ低減装置のシフトレンズの可動支持枠内の位置とシフトレンズの光軸が一致する状態を基準とすればよい。また、ピッチ方向またはヨー方向のいずれか一方、あるいは両方向について記憶している。
【００２３】
次に、像ぶれ低減装置１００の姿勢を算出する過程を図２に示すフローチャートを使用して説明する。図２のフローチャートは姿勢を算出する過程のみを示し、像ブレ補正処理については記載しない。
【００２４】
ステップＳ２００では、状態判定部１１２にて位置検出センサ１０４、角速度センサ１０６の出力または、不図示のスイッチ等で構成される像ブレ補正制御の有効と無効を切り換える像ブレ補正制御切替え部（切替手段）の設定によって、姿勢を判定可能な状態か否かを判定する。位置検出センサ１０４の出力に基づいて判定する場合、任意の時間において位置検出センサ１０４の出力の変化が規定量以下（閾値内）の場合は、姿勢を判定可能な状態であると判定する。すなわち、駆動の目標位置がシフトレンズの駆動範囲の中心である場合は、姿勢を判定可能な状態（許容条件を満たす場合）であると判定する。任意の時間は数秒とすることが好ましく、規定量は位置検出センサ１０４のノイズによる検出のばらつきの範囲程度であることが好ましい。角速度センサ１０６の出力に基づいて判定する場合、任意の時間において角速度センサ１０６の出力の変化が規定量以下の場合は、姿勢を判定可能状態と判定する。任意の時間は数秒とすることが好ましく、規定量は角速度センサ１０６のノイズによる検出のばらつきの範囲程度であることが好ましい。像ブレ補正制御切替え部に基づいて判定する場合、像ブレ補正機能を停止させる指示が出されている場合は、姿勢を判定可能状態と判定する。また、目標位置算出部１０７で演算された目標位置（操作量）あるいはモーター制御部１０９からモーター１０２へ出力される制御量が所定の許容条件を満たす場合に、姿勢を判定可能な状態と判定するようにしてもよい。姿勢を判定可能状態の場合は、ステップＳ２０１へ進む。一方、姿勢を判定可能状態でないと判定した場合は、ステップＳ２００を繰り返す。
【００２５】
ステップＳ２０１では、位置検出センサ１０４の検出したシフトレンズ１０１の位置を取得する。
ステップＳ２０２では、初期情報記憶部１１１にて記憶している初期情報を取得する。
【００２６】
ステップＳ２０３では、ステップＳ２０１にて取得したシフトレンズ１０１の位置とステップＳ２０２にて取得した初期情報として記憶しているシフトレンズ１０１の位置を比較して、姿勢が変化したか判定する。具体的には、比較した結果、変化量が位置検出センサ１０４のノイズによる検出のばらつきの範囲を超えていた場合は、姿勢が変化したと判定する。姿勢が変化したと判定した場合は、ステップＳ２０４へ進む。一方、姿勢が変化してないと判定した場合は、ステップＳ２００へ戻る。
【００２７】
ステップＳ２０４では、姿勢算出部１１０にて適正オフセット値を算出する。ステップＳ２０１にて取得したシフトレンズ１０１の位置とステップＳ２０２にて取得した初期情報として記憶しているシフトレンズ１０１の位置の差分をステップＳ２０２にて取得した初期情報として記憶しているオフセット値から引いて算出（演算）する。
【００２８】
ステップＳ２０５では、ステップＳ２０２にて取得した初期情報として記憶しているオフセット値とステップＳ２０４にて算出したオフセット値に基づいて像ぶれ低減装置１００の姿勢を算出する。
【００２９】
次に図３を使用して姿勢算出部１１０が姿勢を算出する動作について説明する。図３は図９（ｃ）と同様な図であり、状態判定部１１２にて姿勢を判定可能な状態と判定されているとする。角度Θｐで傾けられた姿勢である図３は、ピッチ方向にかかる重力成分が水平状態の時より小さくなり、目標位置に加えたオフセットが過補正となっている。過補正になっているため、図で示すようにシフトレンズ以外の撮像装置の光軸３０２とシフトレンズ３０１の光軸３０３がずれている。例えば、シフトレンズ３０１のピッチ方向の現在位置を２０とし、初期情報記憶部１１１にて記憶している水平状態のシフトレンズ３０１のピッチ方向の位置を０とする。
【００３０】
この場合、初期情報として記憶している位置と、現在位置には２０の差があるため、ステップＳ２０３では姿勢に変化があったと判断する。次に期情報記憶部１１１が初期情報として記憶しているオフセット値（基準値）を１００とした場合、図３の姿勢における適正なオフセット値は１００から２０を引いた８０である。これは、図３の姿勢においてオフセット値の１００は、シフトレンズ３０１のピッチ方向にかかる重力の影響より２０大きいと言える。言い換えると、水平時のシフトレンズ３０１にかかるピッチ方向の重力の影響はオフセット値の１００に相当し、図３の姿勢においてはオフセット値の８０に相当すると言える。図３の姿勢における重力の影響の８０を水平時のピッチ方向の重力の影響の１００で割った値（商、比の値）のａｒｃｃｏｓを計算することで図３の姿勢がわかる。つまり、ピッチ角度Θｐは約３６°となる。
【００３１】
次に図４（ａ）、４（ｂ）を使用してａｒｃｃｏｓから角度Θｐが算出できる原理について説明する。
【００３２】
図４（ａ）は図９（ａ）、９（ｂ）と同様な図であり、図９（ａ）の姿勢時のシフトレンズのみと図９（ｂ）の姿勢時のシフトレンズのみを一つの図で表している。直線Ｘ４００は水平時の不図示の撮像装置の光軸を示し、シフトレンズＳ４００の中心Ｉ４００は直線Ｘ４００上にある。この時、シフトレンズＳ４００のピッチ方向には重力Ｇ４００の力がかかっているため、重力Ｇ４００の影響を考慮して目標位置にオフセットＮ４００が加えられている。つまり、シフトレンズＳ４００を光軸が撮像装置の光軸と一致するように保持するために重力Ｇ４００に釣り合う力として不図示の制御力とオフセットＮ４００が加えられている。次に直線Ｘ４０１は角度Θｐの姿勢の時の不図示の撮像装置（シフトレンズを含まない光学系）の光軸であり、シフトレンズＳ４００の中心Ｉ４００は直線Ｘ４０１上にある。この時、シフトレンズＳ４００のピッチ方向には重力の影響Ｇ４０１の力がかかっているため、重力の影響Ｇ４０１を考慮して目標位置値にオフセットＮ４０１が加えられている。つまり、シフトレンズＳ４００の光軸がシフトレンズ以外の撮像装置の光軸と一致するように保持するために重力の影響Ｇ４０１に釣り合う力として不図示の制御力とオフセットＮ４０１が加えられている。
【００３３】
図４（ｂ）は図４（ａ）と同様な図であり、角度Θｐを算出するために必要部分だけを図示した。点ｂから直線Ｘ４０２に対する垂線と直線Ｘ４０２からなる角度ａｃｂは直角である。点ｄから直線Ｘ４０１に対する垂線と直線Ｘ４０１からなる角度ｂｅｄは直角である。つまり、角度ａｃｂと角度ｂｅｄは等しい。三角形ａｂｃの角度ａｂｃと三角形ｂｄｅの角度ｄｂｅは共通である。よって三角形ａｂｃと三角形ｂｄｅの２組の角がそれぞれ等しいため、相似な三角形であることが分かる。三角形ａｂｃと三角形ｂｄｅは相似な三角形であるため角度ｂｄｅと角度ｂａｃは等しい。また、直線ｄｅと直線ｂｆは平行であるため錯角である角度ｂｄｅと角度ｄｂｆは等しいため、角度ｄｂｆと角度ｂａｃも等しい。更に、直線Ｘ４００と直線Ｘ４０２は平行であるため、錯角である角度ｂａｃと角度Θｐは等しいため、角度ｄｂｆと角度Θｐは等しい。よって、角度ｄｂｆの角度はΘｐであり、直線Ｇ４０１を直線Ｇ４００で割った値（商）のａｒｃｃｏｓを計算することで角度Θｐを算出することができる。直線Ｇ４００は重力Ｇ４００のベクトル成分であり、不図示の制御力とオフセットＮ４００と釣り合う。また、直線Ｇ４０１は重力の影響Ｇ４０１のベクトル成分であり、不図示の制御力とオフセットＮ４０１と釣り合う。以上から不図示の制御力とオフセットＮ４０１を不図示の制御力とオフセットＮ４００で割った値（商）のａｒｃｃｏｓを計算することで角度Θｐを算出できる。つまり、オフセットＮ４０１をオフセットＮ４００で割った値（商）のａｒｃｃｏｓを計算することで角度Θｐを算出することができる。
【００３４】
以上、説明した構成、方法により、記憶している水平時のシフトレンズの位置とある角度の姿勢時のシフトレンズの位置の差分から適正なオフセット値を算出し、算出したオフセット値と記憶している水平時のオフセット値からある角度を算出することが可能となる。よって、シフトレンズの位置から撮像装置またはシフトレンズの姿勢、つまりは角度を算出することが可能となる。
【００３５】
本実施例では光学式補正方式について説明したが、少なくとも１つのレンズを含むレンズユニットを含むレンズ装置（光学装置）によって形成された像を受ける撮像素子で、光軸と垂直な方向に移動可能な撮像素子を駆動する撮像素子式補正方式でも同様の方法で同様な効果を得ることができる。
【実施例２】
【００３６】
本実施例の最も特徴的な部分は、ローリング方向の姿勢の角度（ロール角度）を算出することにある。第１実施例では、チルティング方向について説明しており、ローリング方向については考慮していないため、本実施例で説明する。
【００３７】
以下の説明では、本発明を分かりやすくするために本発明の主要な部位のみ図示し、本発明に不要な部位は省略した。
【００３８】
本実施例における撮像装置の構成を図５に示す。図１に示す第１実施例と同様な構成については説明を省略し、第１実施例とは異なる部分について以下に説明する。
【００３９】
位置検出センサ５００はシフトレンズ１０１のピッチ方向（上下方向）と直交するヨー方向（左右方向）の位置を検出する。
角速度センサ（振動検出手段）５０１はヨー方向のブレを検出する。
方向判定部５０２は位置検出センサ５００の出力と初期情報記憶部１１１に記憶している初期情報に基づいて像ぶれ低減装置１００のロール方向を判定する。
【００４０】
本実施例では位置検出センサ１０４と角速度センサ１０６はピッチ方向（上下方向）の検出を行い、モーターとドライバは１組のみ図示しているが不図示のもう１組が構成されており、それぞれピッチ方向とヨー方向にシフトレンズ１０１を駆動する。
【００４１】
姿勢算出部１１０は位置検出センサ１０４の出力と初期情報記憶部１１１が記憶している初期情報と状態判定部１１２の判定結果に加えて位置検出センサ５００と方向判定部５０２の判定結果に基づいて像ぶれ低減装置１００の姿勢を算出する。
【００４２】
次に、像ぶれ低減装置１００の姿勢を算出する過程を図６に示すフローチャートを使用して説明する。図２に示すフローチャートとは異なる部分について説明する。
【００４３】
ステップＳ６００では、方向判定部５０２にて、初期情報記憶部１１１にて記憶しているヨー方向の位置と現在のヨー方向の位置を比較してロール方向を算出する。詳細は後述する。
【００４４】
ステップＳ２０４では、ピッチ方向または、ヨー方向のいずれかまたは両方の適正なオフセット値を算出する。
【００４５】
ステップＳ２０５では、ピッチ方向または、ヨー方向のいずれかまたは両方のオフセット値に基づいて像ぶれ低減装置１００の姿勢を算出する。
【００４６】
次に図７（ａ）、７（ｂ）を使用してロール方向の姿勢の算出方法について説明する。図７（ａ）、７（ｂ）は図３と同様な図であり、ロール方向を分かりやすくするために像ぶれ低減装置の外枠７０４を図示した。図７（ａ）は像ぶれ低減装置が水平状態であり、目標位置に対して適切なオフセット値が設定されていることでシフトレンズ７０１の光軸がシフトレンズ７０１以外の撮像装置の光軸７０２と一致している。また、ヨー方向は重力の影響を受けないため目標位置に対してオフセット値は０が設定されている。
【００４７】
次に図７（ｂ）は時計方向に角度Θｒ、傾けた姿勢の状態を示す。図７（ｂ）は、状態判定部１１２にて姿勢を判定可能な状態と判定されているとする。図３と同様に、ピッチ方向にかかる重力成分が水平状態の時より小さくなり、目標位置に加えたオフセット値が過補正となっている。過補正になっているため、図で示すようにシフトレンズ７０１以外の撮像装置の光軸７０２とシフトレンズ７０１の光軸７０３がずれている。第１実施例ではチルティング方向への姿勢の変化であったため、重力による影響の変化はピッチ方向だけだったが、本実施例ではローリング方向への姿勢の変化であるため、ヨー方向にも重力による影響が変化している。図３とは異なり、シフトレンズ７０１の光軸７０３はシフトレンズ７０１以外の撮像装置の光軸７０２に対してピッチ方向とヨー方向の両方にずれている。つまり、ピッチ方向とヨー方向どちらの位置検出結果に基づいても姿勢を算出することができる。ピッチ方向の位置検出結果に基づく算出方法は第１実施例と同様にしてａｒｃｃｏｓで算出できるため説明を省略し、ヨー方向についてのみ説明する。例えば、シフトレンズ７０１のヨー方向の現在位置を５０とし、初期情報記憶部１１１にて記憶している水平状態のシフトレンズ７０１のヨー方向の位置を０とする。この場合、初期情報として記憶している位置と、現在位置には５０の差があるため、ステップＳ２０３では姿勢に変化があったと判断する。
【００４８】
ここで、ヨー方向の位置検出はヨー方向の軸の中心を０とし、図７（ｂ）中、シフトレンズ７０１の光軸（中心）７０３がある方向は正の値、０を境に反対方向は負の値で検出するとする。よって、ステップＳ６００では、初期情報として記憶しているシフトレンズ７０１のヨー方向の位置に対してある姿勢におけるヨー方向の現在位置が増加している場合は、時計方向、減少している場合は、反時計方向であるとロール方向を判定できる。更に、位置に変化がなかった場合は、ロール方向には姿勢は変化していないと判断できる。次に期情報記憶部１１１が初期情報として記憶しているオフセット値は０であるため、図７（ｂ）の姿勢における適正なオフセット値は０から５０を引いた−５０であると算出できる。
【００４９】
これは、図７（ｂ）の姿勢においてシフトレンズ７０１のヨー方向にかかる重力の影響はオフセット値の−５０の絶対値である５０と言える。言い換えると、図７（ｂ）の姿勢においてシフトレンズ３０１にかかるヨー方向の重力の影響はオフセット値の絶対値の５０に相当すると言える。ここで、水平時のピッチ方向のオフセット値は１００とすると水平時の重力の影響はオフセット値の１００に相当すると言える。次に図７（ｂ）の姿勢におけるヨー方向の重力の影響の５０を水平時のピッチ方向の重力の影響の１００で割った値（商）のａｒｃｓｉｎを計算することで図７（ｂ）の姿勢がわかる。つまり、角度Θｒは約３０°となる。
【００５０】
次に図８（ａ）、８（ｂ）、８（ｃ）を使用してピッチ方向の検出結果を使用する場合はａｒｃｃｏｓ、ヨー方向の検出結果を使用する場合はａｒｃｓｉｎにより角度Θｒが算出できる原理について説明する。図８（ａ）、８（ｂ）、８（ｃ）は図４（ａ）、４（ｂ）と同様な図であり、図７（ａ）、７（ｂ）と同様にシフトレンズＳ８００を正面（光軸方向）から見た図であり、ロール方向を分かりやすくするために像ぶれ低減装置の外枠Ｄ８００を図示した。
【００５１】
図８（ａ）は水平時を示しており、直線Ｘ８００は水平時のヨー方向の軸であり、シフトレンズＳ８００の光軸（中心）Ｉ８００はシフトレンズ以外の光軸の位置にある。この時、シフトレンズＳ８００のピッチ方向には重力Ｇ８００がかかっているため、重力Ｇ８００の影響を考慮して目標位置にオフセットＮ８００が加えられている。つまり、シフトレンズＳ８００の光軸がシフトレンズ以外の撮像装置の光軸に一致するように保持するために重力Ｇ８００に釣り合う力として、不図示の制御力とオフセットＮ８００が加えられている。ヨー方向には重力の影響はないため、オフセットは加えられておらず、オフセット値としては０が設定されている。
【００５２】
次に図８（ｂ）に角度Θｒでロール方向に姿勢を変更した時を示す。直線Ｘ８０１は角度Θｒでロール方向に姿勢を変更した時のヨー方向の軸であり、シフトレンズＳ８００の光軸Ｉ８００はシフトレンズ以外の撮像装置の光軸と一致するように位置している。この時、シフトレンズＳ８００のピッチ方向には重力の影響Ｇ８０１Ｐの力がかかり、ヨー方向には重力の影響Ｇ８０１Ｙの力がかかっている。各重力の影響を考慮してそれぞれ目標位置にオフセットＮ８０１ＰとＮ８０１Ｙが加えられている。つまり、シフトレンズＳ８００の光軸をシフトレンズ以外の撮像装置の光軸と一致するように保持するために重力の影響Ｇ８０１ＰとＧ８０１Ｙに釣り合う力として、それぞれ不図示の制御力とオフセットＮ８０１ＰとＮ８０１Ｙが加えられている。
【００５３】
図８（ｃ）は図８（ｂ）と同様な図であり、ロール角度Θｒを算出するために必要部分だけを図示した。三角形ａｂｃと三角形ｂｄｅは相似な三角形であることが分かる。図４（ｂ）と同様にして説明できるため、三角形の相似条件に関する説明は省略する。相似な三角形であるため、角度ｂｅｄと角度Θｒは等しいため直線Ｇ８０１Ｙを直線Ｇ８００で割った値（商）のａｒｃｓｉｎを計算することで角度Θｒが算出することができる。更に角度ｅｂｆと角度ｂｅｄは錯角であり、等しく、直線Ｇ８０１Ｐを直線Ｇ８００で割った値（商）のａｒｃｃｏｓを計算することで、角度Θｒを算出することができる。第１実施例で説明したため詳細は省略するが、オフセットＮ８０１ＰをオフセットＮ８００で割った値（商）のａｒｃｃｏｓまたは、オフセットＮ８０１ＹをオフセットＮ８００で割った値（商）のａｒｃｓｉｎを計算することで、ロール角度Θｒを算出することができる。
【００５４】
以上、説明した構成、方法により、ヨー方向の位置検出からロール方向の判定と、ピッチ方向またはヨー方向の位置検出結果から姿勢を算出することが可能となる。よって、ロール方向に姿勢が変化されてもシフトレンズの位置から撮像装置またはシフトレンズの姿勢、つまりは角度を算出することが可能となる。
【００５５】
第１、第２実施例では、角度Θｐ、Θｒを算出することを開示しているが、角度Θｐ、Θｒまたは、角度Θｐ、Θｒを算出するために使用したオフセット値の除算値を使用してサーボゲインやオフセット値の補正を行っても良い。サーボゲインやオフセット値を補正することで、シフトユニットの発振を低減したり、光軸のずれによる光学特性の低下を抑制したりすることが可能となる。
【００５６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、実施例を組み合わせても良く、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１００  ：  像ぶれ低減装置
１１０  ：  姿勢算出部（姿勢検出手段）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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