(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-04-12
(45)【発行日】2022-04-20
(54)【発明の名称】撮像装置、及び、その像ぶれ量算出方法
(51)【国際特許分類】
G03B 5/00 20210101AFI20220413BHJP
H04N 5/232 20060101ALI20220413BHJP
G03B 17/14 20210101ALI20220413BHJP
【ＦＩ】
G03B5/00 J
G03B5/00 G
H04N5/232 480
G03B17/14
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2017012554
(22)【出願日】2017-01-26
(65)【公開番号】P2018120144
(43)【公開日】2018-08-02
【審査請求日】2020-01-06
(73)【特許権者】
【識別番号】321001056
【氏名又は名称】ＯＭデジタルソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002907
【氏名又は名称】特許業務法人イトーシン国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】土屋 仁司
【審査官】登丸 久寿
(56)【参考文献】
【文献】特開２００５－００３７１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０３９４３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２８６６５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－２２７６１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０１５１０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１４８７１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０１６４５１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０３Ｂ ５／００
Ｈ０４Ｎ ５／２３２
Ｇ０３Ｂ １７／１４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
被写体を結像する撮影光学系を有する撮像装置であって、前記撮影光学系の光軸と直交する第１平面上における異なる位置に配置される、第１方向と第２方向の加速度を検出する第１加速度センサ及び前記第１方向と前記第２方向の加速度を検出する第２加速度センサと、
前記光軸と前記第１加速度センサとの間の前記第２方向の距離と前記光軸と前記第２加速度センサとの間の前記第２方向の距離との距離の比率と、前記第１加速度センサの前記第１方向の加速度検出値と、前記第２加速度センサの前記第１方向の加速度検出値とに基づいて、前記光軸上の第１位置における前記第１方向の加速度推定値を算出する第１加速度推定部と、
前記光軸と前記第１加速度センサとの間の前記第１方向の距離と前記光軸と前記第２加速度センサとの間の前記第１方向の距離との距離の比率と、前記第１加速度センサの前記第２方向の加速度検出値と、前記第２加速度センサの前記第２方向の加速度検出値とに基づいて、前記第１位置における前記第２方向の加速度推定値を算出する第２加速度推定部と、
前記第１方向の加速度推定値と前記第２方向の加速度推定値を用いて、前記撮像装置における前記第１方向の並進方向の像ぶれ量と、前記第２方向の並進方向の像ぶれ量を算出するぶれ量算出部と、
を備えることを特徴とする。
【請求項2】
請求項１記載の撮像装置であって、前記第１加速度センサと前記第２加速度センサとの間の中央に前記光軸が位置するように、前記第１加速度センサと前記第２加速度センサが配置され、
前記第１加速度推定部は、前記第１加速度センサの前記第１方向の加速度検出値と前記第２加速度センサの前記第１方向の加速度検出値の加算平均値を、前記第１方向の加速度推定値とし、
前記第２加速度推定部は、前記第１加速度センサの前記第２方向の加速度検出値と前記第２加速度センサの前記第２方向の加速度検出値の加算平均値を、前記第２方向の加速度推定値とする、
ことを特徴とする。
【請求項3】
請求項１又は２記載の撮像装置であって、前記光軸と直交する第２平面上における異なる位置に配置される、前記第１方向と前記第２方向の加速度を検出する第３加速度センサ及び前記第１方向と前記第２方向の加速度を検出する第４加速度センサと、
前記光軸と前記第３加速度センサとの間の前記第２方向の距離と、前記光軸と前記第４加速度センサとの間の前記第２方向の距離と、前記第３加速度センサの前記第１方向の加速度検出値と、前記第４加速度センサの前記第１方向の加速度検出値とに基づいて、前記光軸上の第２位置における前記第１方向の加速度推定値を算出する第３加速度推定部と、
前記光軸と前記第３加速度センサとの間の前記第１方向の距離と、前記光軸と前記第４加速度センサとの間の前記第１方向の距離と、前記第３加速度センサの前記第２方向の加速度検出値と、前記第４加速度センサの前記第２方向の加速度検出値とに基づいて、前記第２位置における前記第２方向の加速度推定値を算出する第４加速度推定部と、
前記第１加速度推定部により算出された前記第１位置における前記第１方向の加速度推定値と、前記第３加速度推定部により算出された前記第２位置における前記第１方向の加速度推定値と、前記撮影光学系の前記光軸上の主点位置と前記第１位置との間の距離と、前記主点位置と前記第２位置との間の距離とに基づいて、前記主点位置における前記第１方向の加速度推定値を算出する第５加速度推定部と、
前記第２加速度推定部により算出された前記第１位置における前記第２方向の加速度推定値と、前記第４加速度推定部により算出された前記第２位置における前記第２方向の加速度推定値と、前記主点位置と前記第１位置との間の距離と、前記主点位置と前記第２位置との間の距離とに基づいて、前記主点位置における前記第２方向の加速度推定値を算出する第６加速度推定部と、
を更に備え、
前記ぶれ量算出部は、更に、前記主点位置における前記第１方向の加速度推定値と前記主点位置における前記第２方向の加速度推定値を用いて、前記撮像装置における像ぶれ量を算出する、
ことを特徴とする。
【請求項4】
請求項３記載の撮像装置であって、前記撮像装置は、撮像素子を有するカメラ本体と、前記撮影光学系を有する交換式レンズとにより構成されるカメラシステムであって、
前記交換式レンズは、前記カメラ本体に対して着脱可能であり、
前記第１位置は、前記撮像素子の撮像面の撮像中心位置であり、
前記第２位置は、前記交換式レンズ内部の前記光軸上の任意の位置である、
ことを特徴とする。
【請求項5】
請求項４記載の撮像装置であって、前記交換式レンズは、
前記カメラ本体との間でデータの送受信を行う第１レンズ通信部と、
前記カメラ本体との間で前記第１レンズ通信部よりも高速にデータの送受信を行う第２レンズ通信部と、
を備え、
前記カメラ本体は、
前記交換式レンズとの間でデータの送受信を行う第１カメラ通信部と、
前記交換式レンズとの間で前記第１カメラ通信部よりも高速にデータの送受信を行う第２カメラ通信部と、
を備え、
前記第２カメラ通信部は、前記カメラ本体が有する前記第１加速度センサ及び前記第２加速度センサの各々の加速度検出値に基づいて算出された前記第１位置における推定加速度検出値を前記第２レンズ通信部へ送信する、
ことを特徴とする。
【請求項6】
請求項１記載の撮像装置であって、撮像素子と、
フォーカス調整機構により調整された前記撮影光学系の状態における前記撮像素子の撮像面上の合焦位置を検出する合焦位置検出部と、
を更に備え、
前記第１加速度推定部は、更に、前記合焦位置と前記第１加速度センサとの間の前記第２方向の距離と、前記合焦位置と前記第２加速度センサとの間の前記第２方向の距離と、前記第１加速度センサの前記第１方向の加速度検出値と、前記第２加速度センサの前記第１方向の加速度検出値とに基づいて、前記合焦位置における前記第１方向の加速度推定値を算出し、
前記第２加速度推定部は、更に、前記合焦位置と前記第１加速度センサとの間の前記第１方向の距離と、前記合焦位置と前記第２加速度センサとの間の前記第１方向の距離と、前記第１加速度センサの前記第２方向の加速度検出値と、前記第２加速度センサの前記第２方向の加速度検出値とに基づいて、前記合焦位置における前記第２方向の加速度推定値を算出し、
前記ぶれ量算出部は、更に、前記合焦位置における前記第１方向の加速度推定値と前記合焦位置における前記第２方向の加速度推定値を用いて、前記撮像装置における像ぶれ量を算出する、
ことを特徴とする。
【請求項7】
被写体を結像する撮影光学系と、前記撮影光学系の光軸と直交する平面上の異なる位置に配置される第１加速度センサ及び第２加速度センサとを有する撮像装置の像ぶれ量算出方法であって、前記第１加速度センサによって、第１方向及び第２方向の加速度を検出することと、
前記第２加速度センサによって、前記第１方向及び前記第２方向の加速度を検出することと、
前記光軸と前記第１加速度センサとの間の前記第２方向の距離と前記光軸と前記第２加速度センサとの間の前記第２方向の距離との距離の比率と、前記第１加速度センサの前記第１方向の加速度検出値と、前記第２加速度センサの前記第１方向の加速度検出値とに基づいて、前記光軸上の第１位置における前記第１方向の加速度推定値を算出することと、
前記光軸と前記第１加速度センサとの間の前記第１方向の距離と前記光軸と前記第２加速度センサとの間の前記第１方向の距離との距離の比率と、前記第１加速度センサの前記第２方向の加速度検出値と、前記第２加速度センサの前記第２方向の加速度検出値とに基づいて、前記第１位置における前記第２方向の加速度推定値を算出することと、
前記第１方向の加速度推定値と前記第２方向の加速度推定値を用いて、前記撮像装置における前記第１方向の並進方向の像ぶれ量と、前記第２方向の並進方向の像ぶれ量を算出することと、
を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、像ぶれを補正する機能を備えた撮像装置、及び、その像ぶれ量算出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、デジタルカメラ（以下単に「カメラ」という）の手ぶれ補正機能の進歩によって、カメラに生じる回転運動により撮影画像に生じるぶれ（像ぶれ）、所謂角度ぶれに関しては高い精度で補正することができる。
【0003】
しかしながら、被写体像を大きく写しこむマクロ撮影においては、カメラの平行移動により生じるぶれ（像ぶれ）、所謂シフトぶれ（平行ぶれ、並進ぶれ）の影響が大きくなる為、角度ぶれの補正だけでは不十分で、手ぶれによる画質劣化を生じるケースがある。
【0004】
こうしたことから、交換レンズに加わるぶれ（振れ）の加速度を検出する加速度センサと、ぶれの角速度を検出する角速度センサと、加速度センサ及び角速度センサによる加速度及び角速度の検出結果に基づいて角度ぶれの回転中心を演算し、ブレ補正レンズの目標位置を演算する目標位置変換部とを備え、この目標位置変換部により得られた演算結果に基づいてブレ補正レンズを駆動して像のぶれを補正するようにしたブレ補正装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００４－２９５０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
加速度センサを使ったぶれ検出には様々な問題がある。
例えば、カメラの移動が完全な平行移動（即ち並進移動）の場合には、カメラ内の位置に関係なく、検出される加速度は一定であるが、回転運動を伴う場合には、カメラ内の位置により、検出される加速度が異なる。
例えば、カメラの移動が完全な平行移動（即ち並進移動）の場合には、カメラ内の位置に関係なく、検出される加速度は一定であるが、回転運動を伴う場合には、カメラ内の位置により、検出される加速度が異なる。
【0007】
シフトぶれを正しく補正するためには、撮影光学系の光軸上の前側主点位置付近の加速度、移動速度、又は移動量を正確に検出する必要がある。しかしながら、カメラの構成上の制約から、撮影光学系の光軸上の前側主点位置付近に加速度センサを配置することはできない。
【0008】
本発明は、上記問題に着眼し為されたものであり、撮影光学系の前側主点位置における加速度又は移動速度を高精度に検出することができ、これにより平行移動による像ぶれを高精度に補正することができる撮像装置、及び、その像ぶれ量算出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の第１の態様は、被写体を結像する撮影光学系を有する撮像装置であって、前記撮影光学系の光軸と直交する第１平面上における異なる位置に配置される、第１方向と第２方向の加速度を検出する第１加速度センサ及び前記第１方向と前記第２方向の加速度を検出する第２加速度センサと、前記光軸と前記第１加速度センサとの間の前記第２方向の距離と前記光軸と前記第２加速度センサとの間の前記第２方向の距離との距離の比率と、前記第１加速度センサの前記第１方向の加速度検出値と、前記第２加速度センサの前記第１方向の加速度検出値とに基づいて、前記光軸上の第１位置における前記第１方向の加速度推定値を算出する第１加速度推定部と、前記光軸と前記第１加速度センサとの間の前記第１方向の距離と前記光軸と前記第２加速度センサとの間の前記第１方向の距離との距離の比率と、前記第１加速度センサの前記第２方向の加速度検出値と、前記第２加速度センサの前記第２方向の加速度検出値とに基づいて、前記第１位置における前記第２方向の加速度推定値を算出する第２加速度推定部と、前記第１方向の加速度推定値と前記第２方向の加速度推定値を用いて、前記撮像装置における前記第１方向の並進方向の像ぶれ量と、前記第２方向の並進方向の像ぶれ量を算出するぶれ量算出部と、を備える撮像装置を提供する。
【0010】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記第１加速度センサと前記第２加速度センサとの間の中央に前記光軸が位置するように、前記第１加速度センサと前記第２加速度センサが配置され、前記第１加速度推定部は、前記第１加速度センサの前記第１方向の加速度検出値と前記第２加速度センサの前記第１方向の加速度検出値の加算平均値を、前記第１方向の加速度推定値とし、前記第２加速度推定部は、前記第１加速度センサの前記第２方向の加速度検出値と前記第２加速度センサの前記第２方向の加速度検出値の加算平均値を、前記第２方向の加速度推定値とする、撮像装置を提供する。
【0011】
本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様において、前記光軸と直交する第２平面上における異なる位置に配置される、前記第１方向と前記第２方向の加速度を検出する第３加速度センサ及び前記第１方向と前記第２方向の加速度を検出する第４加速度センサと、前記光軸と前記第３加速度センサとの間の前記第２方向の距離と、前記光軸と前記第４加速度センサとの間の前記第２方向の距離と、前記第３加速度センサの前記第１方向の加速度検出値と、前記第４加速度センサの前記第１方向の加速度検出値とに基づいて、前記光軸上の第２位置における前記第１方向の加速度推定値を算出する第３加速度推定部と、前記光軸と前記第３加速度センサとの間の前記第１方向の距離と、前記光軸と前記第４加速度センサとの間の前記第１方向の距離と、前記第３加速度センサの前記第２方向の加速度検出値と、前記第４加速度センサの前記第２方向の加速度検出値とに基づいて、前記第２位置における前記第２方向の加速度推定値を算出する第４加速度推定部と、前記第１加速度推定部により算出された前記第１位置における前記第１方向の加速度推定値と、前記第３加速度推定部により算出された前記第２位置における前記第１方向の加速度推定値と、前記撮影光学系の前記光軸上の主点位置と前記第１位置との間の距離と、前記主点位置と前記第２位置との間の距離とに基づいて、前記主点位置における前記第１方向の加速度推定値を算出する第５加速度推定部と、前記第２加速度推定部により算出された前記第１位置における前記第２方向の加速度推定値と、前記第４加速度推定部により算出された前記第２位置における前記第２方向の加速度推定値と、前記主点位置と前記第１位置との間の距離と、前記主点位置と前記第２位置との間の距離とに基づいて、前記主点位置における前記第２方向の加速度推定値を算出する第６加速度推定部と、を更に備え、前記ぶれ量算出部は、更に、前記主点位置における前記第１方向の加速度推定値と前記主点位置における前記第２方向の加速度推定値を用いて、前記撮像装置における像ぶれ量を算出する、撮像装置を提供する。
【0012】
本発明の第４の態様は、第３の態様において、前記撮像装置は、撮像素子を有するカメラ本体と、前記撮影光学系を有する交換式レンズとにより構成されるカメラシステムであって、前記交換式レンズは、前記カメラ本体に対して着脱可能であり、前記第１位置は、前記撮像素子の撮像面の撮像中心位置であり、前記第２位置は、前記交換式レンズ内部の前記光軸上の任意の位置である、撮像装置を提供する。
【0013】
本発明の第５の態様は、第４の態様において、前記交換式レンズは、前記カメラ本体との間でデータの送受信を行う第１レンズ通信部と、前記カメラ本体との間で前記第１レンズ通信部よりも高速にデータの送受信を行う第２レンズ通信部と、を備え、前記カメラ本体は、前記交換式レンズとの間でデータの送受信を行う第１カメラ通信部と、前記交換式レンズとの間で前記第１カメラ通信部よりも高速にデータの送受信を行う第２カメラ通信部と、を備え、前記第２カメラ通信部は、前記カメラ本体が有する前記第１加速度センサ及び前記第２加速度センサの各々の加速度検出値に基づいて算出された前記第１位置における推定加速度検出値を前記第２レンズ通信部へ送信する、撮像装置を提供する。
【0014】
本発明の第６の態様は、第１の態様において、撮像素子と、フォーカス調整機構により調整された前記撮影光学系の状態における前記撮像素子の撮像面上の合焦位置を検出する合焦位置検出部と、を更に備え、前記第１加速度推定部は、更に、前記合焦位置と前記第１加速度センサとの間の前記第２方向の距離と、前記合焦位置と前記第２加速度センサとの間の前記第２方向の距離と、前記第１加速度センサの前記第１方向の加速度検出値と、前記第２加速度センサの前記第１方向の加速度検出値とに基づいて、前記合焦位置における前記第１方向の加速度推定値を算出し、前記第２加速度推定部は、更に、前記合焦位置と前記第１加速度センサとの間の前記第１方向の距離と、前記合焦位置と前記第２加速度センサとの間の前記第１方向の距離と、前記第１加速度センサの前記第２方向の加速度検出値と、前記第２加速度センサの前記第２方向の加速度検出値とに基づいて、前記合焦位置における前記第２方向の加速度推定値を算出し、前記ぶれ量算出部は、更に、前記合焦位置における前記第１方向の加速度推定値と前記合焦位置における前記第２方向の加速度推定値を用いて、前記撮像装置における像ぶれ量を算出する、撮像装置を提供する。
【0015】
本発明の第７の態様は、被写体を結像する撮影光学系と、前記撮影光学系の光軸と直交する平面上の異なる位置に配置される第１加速度センサ及び第２加速度センサとを有する撮像装置の像ぶれ量算出方法であって、前記第１加速度センサによって、第１方向及び第２方向の加速度を検出することと、前記第２加速度センサによって、前記第１方向及び前記第２方向の加速度を検出することと、前記光軸と前記第１加速度センサとの間の前記第２方向の距離と前記光軸と前記第２加速度センサとの間の前記第２方向の距離との距離の比率と、前記第１加速度センサの前記第１方向の加速度検出値と、前記第２加速度センサの前記第１方向の加速度検出値とに基づいて、前記光軸上の第１位置における前記第１方向の加速度推定値を算出することと、前記光軸と前記第１加速度センサとの間の前記第１方向の距離と前記光軸と前記第２加速度センサとの間の前記第１方向の距離との距離の比率と、前記第１加速度センサの前記第２方向の加速度検出値と、前記第２加速度センサの前記第２方向の加速度検出値とに基づいて、前記第１位置における前記第２方向の加速度推定値を算出することと、前記第１方向の加速度推定値と前記第２方向の加速度推定値を用いて、前記撮像装置における前記第１方向の並進方向の像ぶれ量と、前記第２方向の並進方向の像ぶれ量を算出することと、を有する像ぶれ算出方法を提供する。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、撮影光学系の前側主点位置における加速度又は移動速度を高精度に検出することができ、これにより平行移動による像ぶれを高精度に補正することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】実施の形態に係る撮像装置であるカメラを示す図である。
【図2】Ｚ方向の軸を光軸とした場合に、それと直交する平面上の異なる位置に２つの加速度センサが配置されたケースを示す図である。
【図3】Ｚ方向の軸を光軸とした場合に、その光軸上の異なる位置に２つの加速度センサが配置されたケースを示す図である。
【図4】第１の実施形態に係る撮像装置であるカメラの構成例を示す図である。
【図5】第１の実施形態に係る、撮影光学系と２つの加速度センサを光軸方向（カメラ正面側）から見た図である。
【図6】第１の実施形態に係るぶれ補正マイコンの内部構成例を示す図である。
【図7】第１の実施形態に係るシフトぶれ量算出部の内部構成例を示す図である。
【図8】第１の実施形態に係る推定値算出部の内部構成例を示す図である。
【図9】第１の実施形態の変形例に係るぶれ補正マイコンの内部構成例を示す図である。
【図10】第１の実施形態の変形例に係るシフトぶれ量算出部の内部構成例を示す図である。
【図11】第１の実施形態の変形例に係る、２つの加速度センサと撮像素子の撮像面を光軸方向（カメラ正面側）から見た図である。
【図12】第２の実施形態に係る撮像装置であるカメラシステムの構成例を示す図である。
【図13】第２の実施形態に係るカメラシステムにおいて、撮影光学系の光軸上の各位置における移動量の関係を示す図である。
【図14】第２の実施形態に係るＬＣＵの内部構成例を示す図である。
【図15】第２の実施形態に係るＬＣＵ内のシフトぶれ量算出部の内部構成例を示す図である。
【図16】第２の実施形態に係る速度補正部の内部構成例を示す図である。
【図17】第２の実施形態に係るぶれ補正マイコンの内部構成例を示す図である。
【図18】第２の実施形態に係るぶれ補正マイコン内のシフトぶれ量算出部の内部構成例を示す図である。
【図19】第２の実施形態の変形例に係るカメラシステムの構成例を示す図である。
【図20】送信データのフォーマット例を示す図である。
【図21】送信データのタイミングチャートを示す図である。
【図22】第２の実施形態の変形例に係るぶれ補正マイコンの内部構成例を示す図である。
【図23】第２の実施形態の変形例に係るぶれ補正マイコン内のシフトぶれ量算出部の内部構成例を示す図である。
【図24】第２の実施形態の変形例に係るＬＣＵの内部構成例を示す図である。
【図25】第２の実施形態の変形例に係るＬＣＵ内のシフトぶれ量算出部の内部構成例を示す図である。
【図26】第２の実施形態の変形例に係るＬＣＵ内の推定値算出部の内部構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
はじめに、図１を用いて、本発明の実施形態に係る撮像装置に対して定義される方向について説明する。
はじめに、図１を用いて、本発明の実施形態に係る撮像装置に対して定義される方向について説明する。
【0019】
【0020】
カメラの左右方向（水平方向）をＸ方向とする。また、そのＸ方向において、カメラを正面から見たときの右方向を＋方向とし、その左方向を－方向とする。なお、Ｘ方向は、後述する撮像素子の撮像面の左右方向にも対応する。
【0021】
カメラの上下方向（垂直方向）をＹ方向とする。また、そのＹ方向において、上方向を＋方向とし、下方向を－方向とする。なお、Ｙ方向は、撮像素子の撮像面の上下方向にも対応する。
【0022】
カメラの後述する撮影光学系の光軸方向をＺ方向とする。また、そのＺ方向において、カメラの背面側から正面側への方向を＋方向とし、カメラの正面側から背面側への方向を－方向とする。
【0023】
Ｘ方向の軸を回転軸とする回転方向をＰｉｔｃｈ方向とする。また、そのＰｉｔｃｈ方向において、＋Ｘ方向へ向かって左回転を＋方向とし、＋Ｘ方向に向かって右回転を－方向とする。
【0024】
Ｙ方向の軸を回転軸とする回転方向をＹａｗ方向とする。また、そのＹａｗ方向において、＋Ｙ方向へ向かって右回転を＋方向とし、＋Ｙ方向に向かって左回転を－方向とする。
【0025】
Ｚ方向の軸を回転軸とする回転方向をＲｏｌｌ方向とする。また、そのＲｏｌｌ方向において、＋Ｚ方向に向かって左回転を＋方向とし、＋Ｚ方向に向かって右回転を－方向とする。
【0026】
なお、このように定義された方向の正負（＋，－）は、後述する角速度センサや加速度センサの実装方向に依存するため、上記に限定されるものでない。
次に、図２及び図３を用いて、本発明の実施形態に係る撮像装置で行われる加速度推定値算出の考え方について説明する。
次に、図２及び図３を用いて、本発明の実施形態に係る撮像装置で行われる加速度推定値算出の考え方について説明する。
【0027】
図２は、Ｚ方向の軸を光軸とした場合に、それと直交する平面上の異なる位置に２つの加速度センサが配置されたケースを示す図である。
図２において、点Ｃを通る軸を回転軸として回転運動が生じた場合（この場合、点Ｃは回転中心でもある）、２つの加速度センサＳ１及びＳ２の各々には、平行移動が生じる。
図２において、点Ｃを通る軸を回転軸として回転運動が生じた場合（この場合、点Ｃは回転中心でもある）、２つの加速度センサＳ１及びＳ２の各々には、平行移動が生じる。
【0028】
この場合、加速度センサＳ１に対して生じるＸ方向、Ｙ方向の平行移動量D1x、D1yは、下記式（１）、（２）により求められ、加速度センサＳ２に対して生じるＸ方向、Ｙ方向の平行移動量D2x、D2yは、下記式（３）、（４）により求められる。
【0029】
但し、Ｙａｗ、Ｐｉｔｃｈ、Ｒｏｌｌ方向の各角速度をωyaw、ωpitch、ωrollとし、半径R1（回転中心Ｃと加速度センサＳ１とを結ぶ線分）のＸ、Ｙ、Ｚ方向の各軸への投影をR1x、R1y、R1zとし、半径R2（回転中心Ｃと加速度センサＳ２とを結ぶ線分）のＸ、Ｙ、Ｚ方向の各軸への投影をR2x、R2y、R2zとする。なお、図２に示したケースでは、R2x=0、R2y=0である。
【0030】
D1x=ωyaw×R1z＋ωroll×R1y 式（１）
D1y=ωpitch×R1z＋ωroll×R1x 式（２）
D2x=ωyaw×R2z＋ωroll×R2y=ωyaw×R2z 式（３）
D2y=ωpitch×R2z＋ωroll×R2x=ωpitch×R2z 式（４）
D1y=ωpitch×R1z＋ωroll×R1x 式（２）
D2x=ωyaw×R2z＋ωroll×R2y=ωyaw×R2z 式（３）
D2y=ωpitch×R2z＋ωroll×R2x=ωpitch×R2z 式（４）
【0031】
図２に示したケースでは、加速度センサＳ１、Ｓ２の実装位置の関係から、R1z=R2z、が成り立つ。
従って、Ｒｏｌｌ方向の回転運動が無ければ、加速度センサＳ１、Ｓ２に生じる加速度は等しいが、Ｒｏｌｌ方向の回転運動が発生した場合には、加速度センサＳ１、Ｓ２の検出結果に差が生じる。このときの検出誤差（検出結果の差）は、Ｘ方向に対してはR1yとR2yの比率により生じ、Ｙ方向に対してはR1xとR2xとの比率により生じる。
従って、Ｒｏｌｌ方向の回転運動が無ければ、加速度センサＳ１、Ｓ２に生じる加速度は等しいが、Ｒｏｌｌ方向の回転運動が発生した場合には、加速度センサＳ１、Ｓ２の検出結果に差が生じる。このときの検出誤差（検出結果の差）は、Ｘ方向に対してはR1yとR2yの比率により生じ、Ｙ方向に対してはR1xとR2xとの比率により生じる。
【0032】
このことから、加速度センサＳ１、Ｓ２が配置された平面（光軸に直交する平面でもある）と光軸との交点における加速度の検出結果（検出値）は、その交点からの各加速度センサの実装距離と、加速度センサＳ１、Ｓ２の検出結果とに基づいて、求める（推定する）ことができる。
【0033】
図３は、Ｚ方向の軸を光軸とした場合に、その光軸上の異なる位置に２つの加速度センサが配置されたケースを示す図である。
図３において、点Ｃを通る軸を回転軸として回転運動が生じた場合（この場合、点Ｃは回転中心でもある）、２つの加速度センサＳ１及びＳ２の各々には平行移動が生じ、その各々に生じる平行移動量は、図２に示したケースと同様に、上記式（１）、（２）、（３）、（４）により求められる。
図３において、点Ｃを通る軸を回転軸として回転運動が生じた場合（この場合、点Ｃは回転中心でもある）、２つの加速度センサＳ１及びＳ２の各々には平行移動が生じ、その各々に生じる平行移動量は、図２に示したケースと同様に、上記式（１）、（２）、（３）、（４）により求められる。
【0034】
但し、図３に示したケースでは、加速度センサＳ１、Ｓ２の実装位置の関係から、R1x＝R2x、R1y＝R2y、が成り立つ。
従って、Ｒｏｌｌ方向の回転運動が発生した場合には、加速度センサＳ１、Ｓ２の検出結果に差は生じないが、Ｙａｗ方向、Ｐｉｔｃｈ方向の回転運動が発生した場合には、加速度センサＳ１、Ｓ２の検出結果に差が生じる。このときの検出誤差（検出結果の差）は、回転中心Ｃと各加速度センサの実装位置との間のＺ方向の距離の比率により生じる。
従って、Ｒｏｌｌ方向の回転運動が発生した場合には、加速度センサＳ１、Ｓ２の検出結果に差は生じないが、Ｙａｗ方向、Ｐｉｔｃｈ方向の回転運動が発生した場合には、加速度センサＳ１、Ｓ２の検出結果に差が生じる。このときの検出誤差（検出結果の差）は、回転中心Ｃと各加速度センサの実装位置との間のＺ方向の距離の比率により生じる。
【0035】
このことから、光軸上の位置における加速度の検出結果（検出値）は、その位置からの各加速度センサの実装距離と、加速度センサＳ１、Ｓ２の検出結果とに基づいて、求める（推定する）ことができる。
【0036】
以上のことから、加速度センサが同一平面上の異なる位置に２つ以上配置されている場合、各加速度センサの検出結果と、その同一平面上における任意の点と各加速度センサとの間の距離の比率とに基づいて、その任意の点における加速度の検出結果（検出値）を推定することができる。
【0037】
また、加速度センサが同一直線上に２つ以上配置された場合、各加速度センサの検出結果と、その同一直線上の任意の点と各加速度センサとの間の距離の比率とに基づいて、その任意の点における加速度の検出結果（検出値）を推定することができる。
【0038】
このような関係を用いることで、撮影光学系の前側主点位置における加速度の検出結果（検出値）を推定することができる。
以上を踏まえ、以下、本発明の実施形態に係る撮像装置について詳細に説明する。
以上を踏まえ、以下、本発明の実施形態に係る撮像装置について詳細に説明する。
【0039】
＜第１の実施形態＞
図４は、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置であるカメラの構成例を示す図である。
図４に示したように、本実施形態に係るカメラ１は、撮影光学系２、撮像素子３、駆動部４、システムコントローラ５、ぶれ補正マイコン６、２つの加速度センサ７（７ａ、７ｂ）、及び角速度センサ８を含む。
図４は、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置であるカメラの構成例を示す図である。
図４に示したように、本実施形態に係るカメラ１は、撮影光学系２、撮像素子３、駆動部４、システムコントローラ５、ぶれ補正マイコン６、２つの加速度センサ７（７ａ、７ｂ）、及び角速度センサ８を含む。
【0040】
撮影光学系２は、被写体からの光束を撮像素子３に結像する。
撮像素子３は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサであって、撮影光学系２により結像された被写体光束（被写体光学像）を電気信号に変換する。
撮像素子３は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサであって、撮影光学系２により結像された被写体光束（被写体光学像）を電気信号に変換する。
【0041】
システムコントローラ５は、撮像素子３により変換された電気信号を映像信号として読み出す。読み出された映像信号は、例えば、図示しない記録媒体（メモリカード等）に撮影画像として記録されたり、映像として記録されたりする。なお、カメラ１の各種動作は、システムコントローラ５の制御の下に行われる。
【0042】
ぶれ補正マイコン６は、加速度センサ７ａ、７ｂと角速度センサ８の検出結果に基づいて補正量を算出し、駆動部４に指示して、撮像素子３の撮像面上に生じる像ぶれを打ち消すように撮像素子３を移動させる。
【0043】
なお、システムコントローラ５及びぶれ補正マイコン６の各々は、例えば、プロセッサ（ＣＰＵ等）、メモリ、電子回路等を含んで構成される。そして、その各々による各種動作は、例えば、メモリに格納されているプログラムをプロセッサが実行することにより実現される。
【0044】
駆動部４は、ぶれ補正マイコン６からの指示に基づいて、撮像素子３を、撮影光学系２の光軸と直交する平面上で移動させる駆動機構である。
角速度センサ８は、カメラ１に生じる３軸の回転運動（Ｙａｗ方向、Ｐｉｔｃｈ方向、及びＲｏｌｌ方向の回転運動）を検出する。
角速度センサ８は、カメラ１に生じる３軸の回転運動（Ｙａｗ方向、Ｐｉｔｃｈ方向、及びＲｏｌｌ方向の回転運動）を検出する。
【0045】
２つの加速度センサ７（７ａ、７ｂ）は、撮影光学系２の前側主点位置を含む平面上であって且つ撮影光学系２の光軸に直交する平面上に、光軸を中心（中央）にして対向して配置（実装）される。各加速度センサ７は、Ｘ方向及びＹ方向の加速度を検出する。
【0046】
なお、各加速度センサ７の実装位置に関する情報は、光軸上の点を原点とするＸ方向及びＹ方向の座標情報として、ぶれ補正マイコン６の内部ＲＯＭに予め記録されており、後述する加速度推定値の算出に用いられる。但し、本実施形態の場合は、２つの加速度センサ７が光軸を中心にして対向して配置されるので、詳細は後述するように、各加速度センサ７の実装位置に関する情報を用いずとも加速度推定値を算出することができる。従って、本実施形態では、各加速度センサ７の実装位置に関する情報を保持しない構成としてもよい。
【0047】
図５は、撮影光学系２と２つの加速度センサ７（７ａ、７ｂ）を光軸方向（カメラ正面側）から見た図である。
図５に示したように、２つの加速度センサ７（７ａ、７ｂ）は、光軸から等距離に配置されている。すなわち、光軸から加速度センサ７ａまでの距離raと光軸から加速度センサ７ｂまでの距離rbは等しい（ra=rb）。なお、距離raは、撮影光学系２の前側主点位置（光学中心Ｃ）から加速度センサ７ａまでの距離でもあり、距離rbは、撮影光学系２の前側主点位置（光学中心Ｃ）から加速度センサ７ｂまでの距離でもある。
図５に示したように、２つの加速度センサ７（７ａ、７ｂ）は、光軸から等距離に配置されている。すなわち、光軸から加速度センサ７ａまでの距離raと光軸から加速度センサ７ｂまでの距離rbは等しい（ra=rb）。なお、距離raは、撮影光学系２の前側主点位置（光学中心Ｃ）から加速度センサ７ａまでの距離でもあり、距離rbは、撮影光学系２の前側主点位置（光学中心Ｃ）から加速度センサ７ｂまでの距離でもある。
【0048】
このため、２つの加速度センサ７（７ａ、７ｂ）の各々の検出結果の平均値を求めることで、撮影光学系２の前側主点位置におけるＸ方向、Ｙ方向の加速度の検出結果を算出（推定）することができる。
【0049】
なお、ra_x、ra_yは、距離raのＸ成分、Ｙ成分である。rb_x、rb_yは、距離rbのＸ成分、Ｙ成分である。
図６は、ぶれ補正マイコン６の内部構成例を示す図である。
図６は、ぶれ補正マイコン６の内部構成例を示す図である。
【0050】
図６に示したように、ぶれ補正マイコン６は、角度ぶれ量算出部６１、シフトぶれ量算出部６２、加算部６３、及び駆動制御部６４を含む。
角度ぶれ量算出部６１は、角速度センサ８からの角速度検出結果に基づいて、カメラ１の回転運動により撮像素子３の撮像面上に生じる像ぶれのＸ、Ｙの各方向の像ぶれ量を算出し、その像ぶれ量を打ち消すためのＸ、Ｙの各方向の補正量（回転ぶれ補正量）を算出する。
角度ぶれ量算出部６１は、角速度センサ８からの角速度検出結果に基づいて、カメラ１の回転運動により撮像素子３の撮像面上に生じる像ぶれのＸ、Ｙの各方向の像ぶれ量を算出し、その像ぶれ量を打ち消すためのＸ、Ｙの各方向の補正量（回転ぶれ補正量）を算出する。
【0051】
シフトぶれ量算出部６２は、加速度センサ７ａの検出結果（加速度ａ）と加速度センサ７ｂの検出結果（加速度ｂ）に基づいて、カメラ１の平行移動により撮像素子３の撮像面上に生じる像ぶれのＸ、Ｙの各方向の像ぶれ量を算出し、その像ぶれ量を打ち消すためのＸ、Ｙの各方向の補正量（シフトぶれ補正量）を算出する。なお、シフトぶれ量算出部６２の内部構成については、図７を用いて後述する。
【0052】
加算部６３は、角度ぶれ量算出部６１及びシフトぶれ量算出部６２の各々で算出された補正量をＸ、Ｙの方向毎に合算する。
駆動制御部６４は、加算部６３により合算されたＸ、Ｙの各方向の補正量を、駆動部４を駆動するための駆動パルスに変換し、駆動部４へ出力する。駆動部４は、その駆動パルスに従って駆動し、撮像素子３を移動させる。これにより、撮像素子３の撮像面上に生じる像ぶれが打ち消されるように、撮像素子３が移動する。
駆動制御部６４は、加算部６３により合算されたＸ、Ｙの各方向の補正量を、駆動部４を駆動するための駆動パルスに変換し、駆動部４へ出力する。駆動部４は、その駆動パルスに従って駆動し、撮像素子３を移動させる。これにより、撮像素子３の撮像面上に生じる像ぶれが打ち消されるように、撮像素子３が移動する。
【0053】
図７は、シフトぶれ量算出部６２の内部構成例を示す図である。
図７に示したように、シフトぶれ量算出部６２は、２つの信号処理部６２１（６２１ａ、６２１ｂ）、推定値算出部６２２、積分部６２３、乗算部６２４、積分部６２５、及び補正量算出部６２６を含む。
図７に示したように、シフトぶれ量算出部６２は、２つの信号処理部６２１（６２１ａ、６２１ｂ）、推定値算出部６２２、積分部６２３、乗算部６２４、積分部６２５、及び補正量算出部６２６を含む。
【0054】
各信号処理部６２１は、入力されたＸ、Ｙの各方向の加速度に対し、重力成分を除去する処理やフィルタ処理（低周波成分を除去する処理）等を行う。これにより、入力されたＸ、Ｙの各方向の加速度は、カメラ静止時では０、それ以外では絶対値が加速度の大きさを示し且つ符号が加速度の向きを示すデジタル値に変換される。本実施形態では、加速度センサ７ａにより検出されたＸ、Ｙの各方向の加速度ａが信号処理部６２１ａに入力され、加速度センサ７ｂにより検出されたＸ、Ｙの各方向の加速度ｂが信号処理部６２１ｂに入力されて処理が行われる。
【0055】
推定値算出部６２２は、前側主点位置（光軸）から各加速度センサ７の実装位置までの距離の比率から、下記式（５）、（６）を用いて、前側主点位置におけるＸ方向、Ｙ方向の加速度推定値Xc、Ycを算出する。
【数1】
【0056】
ここで、Xa、Yaは、信号処理部６２１ａによる処理後のＸ方向、Ｙ方向の加速度ａ（信号処理部６２１ａのＸ方向、Ｙ方向の処理結果）である。Xb、Ybは、信号処理部６２１ｂによる処理後のＸ方向、Ｙ方向の加速度ｂ（信号処理部６２１ｂのＸ方向、Ｙ方向の処理結果）である。ra_x、ra_yは、図５に示したように、raのＸ方向成分、Ｙ方向成分である。rb_x、rb_yは、図５に示したように、rbのＸ方向成分、Ｙ方向成分である。すなわち、ra_x、ra_yは、加速度センサ７ａの実装位置の座標情報であり、rb_x、rb_yは、加速度センサ７ｂの実装位置の座標情報である。
【0057】
本実施形態では、raとrbが等しく、ra_xとrb_xが等しく、ra_yとrb_yが等しいため、上記式（５）、（６）は下記式（７）、（８）のように表される。すなわち、この場合は、加算平均により加速度推定値Xc、Ycを算出することができる。
【数2】
【0058】
なお、推定値算出部６２２の内部構成については、図８を用いて後述する。
積分部６２３は、推定値算出部６２２により算出されたＸ、Ｙの各方向の加速度推定値を時間積分し、前側主点位置におけるＸ、Ｙの各方向の移動速度を算出する。
積分部６２３は、推定値算出部６２２により算出されたＸ、Ｙの各方向の加速度推定値を時間積分し、前側主点位置におけるＸ、Ｙの各方向の移動速度を算出する。
【0059】
乗算部６２４は、積分部６２３により算出されたＸ、Ｙの各方向の移動速度に、撮影光学系２の像倍率を乗算し、撮像素子３の撮像面上でのＸ、Ｙの各方向の像移動速度に変換する。
【0060】
積分部６２５は、乗算部６２４の乗算結果である、撮像面上でのＸ、Ｙの各方向の像移動速度を時間積分し、撮像面上でのＸ、Ｙの各方向の像移動量（像ぶれ量）を算出する。
補正量算出部６２６は、積分部６２５により算出されたＸ、Ｙの各方向の像ぶれ量を打ち消すためのＸ、Ｙの各方向の補正量（シフトぶれ補正量）を算出する。
補正量算出部６２６は、積分部６２５により算出されたＸ、Ｙの各方向の像ぶれ量を打ち消すためのＸ、Ｙの各方向の補正量（シフトぶれ補正量）を算出する。
【0061】
なお、本実施形態では、上述の推定値算出部６２２及び積分部６２３のように、前側主点位置における加速度を算出（推定）した後に、それに基づいて、前側主点位置における移動速度を算出しているが、この移動速度の算出は、これに限定されるものではない。例えば、各加速度センサ７の実装位置における移動速度を算出した後に、それに基づいて、前側主点位置における移動速度を算出（推定）するようにしてもよい。但し、各加速度センサ７の検出結果に含まれるノイズ成分除去の観点から、上述の推定値算出部６２２及び積分部６２３のように処理する方が望ましい。
【0062】
【0063】
係数算出部６２２１は、各加速度センサ７の実装位置に関する情報に基づいて、演算係数K1、K2、K3、K4を算出する。演算係数K1、K2は、Ｘ方向の加速度推定値の算出に使用される係数であり、K1=rb_y/(ra_y＋rb_y)、K2=ra_y/(ra_y＋rb_y)により算出される。演算係数K3、K4は、Ｙ方向の加速度推定値の算出に使用される係数であり、K3=rb_x/(ra_x＋rb_x)、K4=ra_x/(ra_x＋rb_x)により算出される。
【0064】
なお、本実施形態では、加速度センサ７ａ、７ｂの実装位置及び光軸までの距離が変化しないので、演算係数K1、K2、K3、K4を固定値として保持する構成としてもよい。
乗算部６２２２ａは、信号処理部６２１ａによる処理後のＸ、Ｙの各方向の加速度ａ（Xa、Ya）が入力され、Ｘ方向の加速度Xaに対して演算係数K1を乗算し、Ｙ方向の加速度Yaに対して演算係数K3を乗算する。
乗算部６２２２ａは、信号処理部６２１ａによる処理後のＸ、Ｙの各方向の加速度ａ（Xa、Ya）が入力され、Ｘ方向の加速度Xaに対して演算係数K1を乗算し、Ｙ方向の加速度Yaに対して演算係数K3を乗算する。
【0065】
乗算部６２２２ｂは、信号処理部６２１ｂによる処理後のＸ、Ｙの各方向の加速度ｂ（Xb、Yb）が入力され、Ｘ方向の加速度Xbに対して演算係数K2を乗算し、Ｙ方向の加速度Ybに対して演算係数K4を乗算する。
【0066】
加算部６２２３は、乗算部６２２２ａの乗算結果であるK1×Xaと乗算部６２２２ｂの乗算結果であるK2×Xbとを加算してＸ方向の加速度推定値Xcを算出し、乗算部６２２２ａの乗算結果であるK3×Yaと乗算部６２２２ｂの乗算結果であるK4×Ybとを加算してＹ方向の加速度推定値Ycを算出する。
【0067】
以上述べてきたように、本実施形態によれば、撮影光学系２の前側主点位置を含む平面上（撮影光学系２の光軸に直交する平面上でもある）に２つの加速度センサ７を配置することで、光軸から各加速度センサ７の実装位置までの距離の比率と各加速度センサの検出結果とに基づいて、前側主点位置における加速度を算出（推定）することができる。従って、その加速度に基づいてぶれ補正を行うことによって、シフトぶれを高精度に補正することができる。
【0068】
次に、本実施形態に係る変形例について、図９乃至図１１を用いて説明する。
本変形例では、２つの加速度センサ７が、例えば後述の図１２に示す２つの加速度センサ１５（１５ａ、１５ｂ）のように、撮像素子３の撮像面を含む平面上の異なる位置に配置され、撮像面上のフォーカスエリアの位置における加速度が推定されて処理が行われる。
本変形例では、２つの加速度センサ７が、例えば後述の図１２に示す２つの加速度センサ１５（１５ａ、１５ｂ）のように、撮像素子３の撮像面を含む平面上の異なる位置に配置され、撮像面上のフォーカスエリアの位置における加速度が推定されて処理が行われる。
【0069】
図９は、本変形例に係るぶれ補正マイコン６の内部構成例を示す図である。
図９に示したように、本変形例に係るぶれ補正マイコン６は、通信部６５を更に含み、その通信部６５を介してシステムコントローラ５からフォーカス位置情報がシフトぶれ量算出部６２へ入力される点が、図６に示したぶれ補正マイコン６と異なる。なお、フォーカス位置情報は、図示しないフォーカス調整機構により調整された撮影光学系２の状態における撮像素子３の撮像面上の合焦位置を示す情報であり、その合焦位置はシステムコントローラ５により取得される。
図９に示したように、本変形例に係るぶれ補正マイコン６は、通信部６５を更に含み、その通信部６５を介してシステムコントローラ５からフォーカス位置情報がシフトぶれ量算出部６２へ入力される点が、図６に示したぶれ補正マイコン６と異なる。なお、フォーカス位置情報は、図示しないフォーカス調整機構により調整された撮影光学系２の状態における撮像素子３の撮像面上の合焦位置を示す情報であり、その合焦位置はシステムコントローラ５により取得される。
【0070】
図１０は、本変形例に係るシフトぶれ量算出部６２の内部構成例を示す図である。
図１０に示したように、本変形例に係るシフトぶれ量算出部６２は、更にフォーカス位置情報が推定値算出部６２２に入力され、そこでフォーカス位置における加速度推定値が算出される点が、図７に示したシフトぶれ量算出部６２と異なっている。
図１０に示したように、本変形例に係るシフトぶれ量算出部６２は、更にフォーカス位置情報が推定値算出部６２２に入力され、そこでフォーカス位置における加速度推定値が算出される点が、図７に示したシフトぶれ量算出部６２と異なっている。
【0071】
本変形例に係る推定値算出部６２２で行われる加速度推定値算出について、図１１を用いて説明する。
図１１は、本変形例に係る、２つの加速度センサ７（７ａ、７ｂ）と撮像素子３の撮像面を光軸方向（カメラ正面側）から見た図である。
図１１は、本変形例に係る、２つの加速度センサ７（７ａ、７ｂ）と撮像素子３の撮像面を光軸方向（カメラ正面側）から見た図である。
【0072】
図１１において、ＩＰは撮像面を示し、ＯＣは光軸を示し、ＦＡはフォーカスエリアを示し、ＦＰはフォーカスポイント（フォーカスエリアＦＡの中心）を示している。なお、本変形例でも、２つの加速度センサ７は、光軸を中心（中央）にして対向して配置（実装）されるとする。
【0073】
加速度センサ７ａからフォーカスポイントＦＰまでのＸ方向、Ｙ方向の距離をFPXa、FPYaとし、加速度センサ７ｂからフォーカスポイントＦＰまでのＸ方向、Ｙ方向の距離をFPXb、FPYbとする。また、加速度センサ７ａにより検出されたＸ方向、Ｙ方向の加速度をAax、Aayとし、加速度センサ７ｂにより検出されたＸ方向、Ｙ方向の加速度をAbx、Abyとする。
【0074】
このとき、フォーカスポイントＦＰにおけるＸ方向、Ｙ方向の加速度AFPX、AFPYは、上記式（５）、（６）に基づいて、下記式（９）、（１０）により求められる。
【数3】
【0075】
つまり、このときは、本変形例に係る推定値算出部６２２内の係数算出部６２２１（図８参照）には更にフォーカス位置情報（フォーカスエリアＦＡとフォーカスポイントＦＰに関する情報を含む）が入力され、そこで係数K1がFPYb/(FPYa+FPYb)、係数K2がFPYa/(FPYa+FPYb)、係数K3がFPXb/(FPXa+FPXb)、係数K4がFPXa/(FPXa+FPXb)として算出されて処理が行われる。
【0076】
本変形例によれば、ピントが合う位置（フォーカスポイントＦＡの位置）の像ぶれを高精度に抑制することができる。
【0077】
＜第２の実施形態＞
図１２は、本発明の第２の実施形態に係る撮像装置であるカメラシステムの構成例を示す図である。
図１２に示したように、本実施形態に係るカメラシステム１００は、カメラ本体１０と交換式レンズ２０を備え、交換式レンズ２０がカメラ本体１０に対して着脱自在に構成されている。このカメラシステム１００では、カメラ本体１０と交換式レンズ２０の双方が、手ぶれ（回転ぶれ）補正機能及びシフトぶれ補正機能を搭載しているものとする。
図１２は、本発明の第２の実施形態に係る撮像装置であるカメラシステムの構成例を示す図である。
図１２に示したように、本実施形態に係るカメラシステム１００は、カメラ本体１０と交換式レンズ２０を備え、交換式レンズ２０がカメラ本体１０に対して着脱自在に構成されている。このカメラシステム１００では、カメラ本体１０と交換式レンズ２０の双方が、手ぶれ（回転ぶれ）補正機能及びシフトぶれ補正機能を搭載しているものとする。
【0078】
カメラ本体１０は、撮像素子１１、駆動部１２、システムコントローラ１３、ぶれ補正マイコン１４、２つの加速度センサ１５（１５ａ、１５ｂ）、及び角速度センサ１６を含む。交換式レンズ２０は、撮影光学系２１、ＬＣＵ（Lens Control Unit）２２、駆動部２３、２つの加速度センサ２４（２４ａ、２４ｂ）、及び角速度センサ２５を含む。
【0079】
撮影光学系２１は、被写体からの光束を撮像素子１１に結像する。
撮像素子１１は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサであって、撮影光学系２１により結像された被写体光束（被写体光学像）を電気信号に変換する。
撮像素子１１は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサであって、撮影光学系２１により結像された被写体光束（被写体光学像）を電気信号に変換する。
【0080】
システムコントローラ１３は、撮像素子１１により変換された電気信号を映像信号として読み出す。読み出された映像信号は、例えば、図示しない記録媒体（メモリカード等）に撮影画像として記録されたり、映像として記録されたりする。
【0081】
また、システムコントローラ１３は、図示しない通信部を備え、この通信部により、図示しないマウントを介してＬＣＵ２２と通信し、交換式レンズ２０の情報を取得する。そして、交換式レンズ２０の情報に基づいて、交換式レンズ２０がぶれ補正機能を有するか否かを判定する。ここで、交換式レンズ２０がぶれ補正機能を有する場合、カメラ本体１０と交換式レンズ２０の双方のぶれ補正機能が同時に動作してしまうと、過補正により逆に像ぶれが生じてしまう。そこで、システムコントローラ１３は、交換式レンズ２０がぶれ補正機能を有する場合は、カメラ本体１０と交換式レンズ２０のいずれか一方のぶれ補正機能を停止させるか、或いは、双方で所定の比率で分担してぶれ補正を行うか、といったぶれ補正方法を決定し、決定したぶれ補正方法に従ってぶれ補正を行うように制御する。
【0082】
また、システムコントローラ１３は、カメラ本体１０と交換式レンズ２０の動作を同期するための同期信号を生成し、通信部により、ＬＣＵ２２及びぶれ補正マイコン１４に通知する。これにより、例えば、同期信号とされるパルス信号の立ち上がりを検出した場合に、カメラ本体１０と交換式レンズ２０の双方で予め決められた動作を開始することで、双方の動作に同期がとられる。
【0083】
２つの加速度センサ２４（２４ａ、２４ｂ）は、撮影光学系２の光軸と直交する平面上に、光軸を中心（中央）にして対向して配置（実装）される。各加速度センサ２４は、Ｘ方向及びＹ方向の加速度を検出する。なお、各加速度センサ２４の実装位置に関する情報は、光軸上の点を原点とするＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の座標情報として、ＬＣＵ２２の内部ＲＯＭに予め記録されており、後述する加速度推定値や移動速度の算出に用いられる。但し、本実施形態の場合も、２つの加速度センサ２４が光軸を中心にして対向して配置されるので、各加速度センサ７の実装位置に関する情報として、Ｘ方向及びＹ方向の座標情報を保持しない構成としてもよい。
【0084】
角速度センサ２５は、カメラシステム１００に生じる３軸の回転運動（Ｙａｗ方向、Ｐｉｔｃｈ方向、及びＲｏｌｌ方向の回転運動）を検出する。
ＬＣＵ２２は、加速度センサ２４ａ、２４ｂと角速度センサ２５の検出結果に基づいて補正量を算出し、駆動部２３に指示して、撮像素子１１の撮像面上に生じる像ぶれを打ち消すように撮影光学系２１に含まれる図示しない補正レンズを移動させる。なお、ＬＣＵ２２の内部構成については、図１４を用いて後述する。
ＬＣＵ２２は、加速度センサ２４ａ、２４ｂと角速度センサ２５の検出結果に基づいて補正量を算出し、駆動部２３に指示して、撮像素子１１の撮像面上に生じる像ぶれを打ち消すように撮影光学系２１に含まれる図示しない補正レンズを移動させる。なお、ＬＣＵ２２の内部構成については、図１４を用いて後述する。
【0085】
駆動部２３は、ＬＣＵ２２からの指示に基づいて、撮影光学系２１に含まれる補正レンズを、撮影光学系２の光軸と直交する平面上で移動させる駆動機構である。
２つの加速度センサ１５（１５ａ、１５ｂ）は、撮像素子１１の撮像面を含む平面上に配置され、且つ、初期位置における撮像素子１１の撮像中心を中心（中央）にして対向して配置（実装）される。ここで、撮像素子１１の撮像面は、撮影光学系２１の光軸に直交する。また、初期位置における撮像素子１１の撮像中心は光軸に一致する。各加速度センサ１５は、Ｘ方向及びＹ方向の加速度を検出する。なお、各加速度センサ１５の実装位置に関する情報は、光軸上の点を原点とするＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の座標情報として、ぶれ補正マイコン１４の内部ＲＯＭに予め記録されており、後述する加速度推定値や移動速度の算出に用いられる。但し、本実施形態の場合も、２つの加速度センサ２４が光軸を中心にして対向して配置されるので、各加速度センサ７の実装位置に関する情報として、Ｘ方向及びＹ方向の座標情報を保持しない構成としてもよい。
２つの加速度センサ１５（１５ａ、１５ｂ）は、撮像素子１１の撮像面を含む平面上に配置され、且つ、初期位置における撮像素子１１の撮像中心を中心（中央）にして対向して配置（実装）される。ここで、撮像素子１１の撮像面は、撮影光学系２１の光軸に直交する。また、初期位置における撮像素子１１の撮像中心は光軸に一致する。各加速度センサ１５は、Ｘ方向及びＹ方向の加速度を検出する。なお、各加速度センサ１５の実装位置に関する情報は、光軸上の点を原点とするＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の座標情報として、ぶれ補正マイコン１４の内部ＲＯＭに予め記録されており、後述する加速度推定値や移動速度の算出に用いられる。但し、本実施形態の場合も、２つの加速度センサ２４が光軸を中心にして対向して配置されるので、各加速度センサ７の実装位置に関する情報として、Ｘ方向及びＹ方向の座標情報を保持しない構成としてもよい。
【0086】
角速度センサ１６は、カメラシステム１００に生じる３軸の回転運動（Ｙａｗ方向、Ｐｉｔｃｈ方向、及びＲｏｌｌ方向の回転運動）を検出する。
ぶれ補正マイコン１４は、加速度センサ１５ａ、１５ｂと角速度センサ１６の検出結果に基づいて補正量を算出し、駆動部１２に指示して、撮像素子１１の撮像面上に生じる像ぶれを打ち消すように撮像素子１１を移動させる。なお、ぶれ補正マイコン１４の内部構成については、図１７を用いて後述する。
ぶれ補正マイコン１４は、加速度センサ１５ａ、１５ｂと角速度センサ１６の検出結果に基づいて補正量を算出し、駆動部１２に指示して、撮像素子１１の撮像面上に生じる像ぶれを打ち消すように撮像素子１１を移動させる。なお、ぶれ補正マイコン１４の内部構成については、図１７を用いて後述する。
【0087】
駆動部１２は、ぶれ補正マイコン１４からの指示に基づいて、撮像素子１１を、撮影光学系２の光軸と直交する平面上で移動させる駆動機構である。
なお、カメラシステム１００において、システムコントローラ１３は、カメラシステム１００の各種動作を制御する。ＬＣＵ２２は、システムコントローラ１３の制御の下、交換式レンズ２０の各種動作を制御する。システムコントローラ１３、ぶれ補正マイコン１４、及びＬＣＵ２２の各々は、例えば、プロセッサ（ＣＰＵ等）、メモリ、電子回路等を含んで構成される。そして、その各々による各種動作は、例えば、メモリに格納されているプログラムをプロセッサが実行することにより実現される。
なお、カメラシステム１００において、システムコントローラ１３は、カメラシステム１００の各種動作を制御する。ＬＣＵ２２は、システムコントローラ１３の制御の下、交換式レンズ２０の各種動作を制御する。システムコントローラ１３、ぶれ補正マイコン１４、及びＬＣＵ２２の各々は、例えば、プロセッサ（ＣＰＵ等）、メモリ、電子回路等を含んで構成される。そして、その各々による各種動作は、例えば、メモリに格納されているプログラムをプロセッサが実行することにより実現される。
【0088】
図１３は、カメラシステム１００において、撮影光学系２１の光軸上の各位置における移動量の関係を示す図である。
図１３において、Ｐ１は、カメラ本体１０側の２つの加速度センサ１５の実装面であり、撮像素子１１の撮像面を含む平面でもある。Ｐ２は、交換式レンズ２０側の２つの加速度センサ２４の実装面であり、撮影光学系２１の光軸に直交する平面でもある。Ｐ３は、撮影光学系２１の前側主点位置を含む平面であり、撮影光学系２１の光軸に直交する平面でもある。
図１３において、Ｐ１は、カメラ本体１０側の２つの加速度センサ１５の実装面であり、撮像素子１１の撮像面を含む平面でもある。Ｐ２は、交換式レンズ２０側の２つの加速度センサ２４の実装面であり、撮影光学系２１の光軸に直交する平面でもある。Ｐ３は、撮影光学系２１の前側主点位置を含む平面であり、撮影光学系２１の光軸に直交する平面でもある。
【0089】
前側主点位置から実装面Ｐ１までの距離をLb、前側主点位置から実装面Ｐ２までの距離をLaとし、実装面Ｐ１と光軸との交点における移動量をD1、実装面Ｐ２と光軸との交点における移動量をD2とすると、前側主点位置における移動量D3は、下記式（１１）により求められる。
【数4】
【0090】
なお、前側主点位置における加速度や移動速度も同様にして求めることができる。例えば、前側主点位置における加速度は、距離La及びLbと、実装面Ｐ１と光軸との交点における加速度と、実装面Ｐ２と光軸との交点における加速度とに基づいて同様にして求めることができる。また、前側主点位置における移動速度は、距離La及びLbと、実装面Ｐ１と光軸との交点における移動速度と、実装面Ｐ２と光軸との交点における移動速度とに基づいて同様にして求めることができる。
【0091】
図１４は、ＬＣＵ２２の内部構成例を示す図である。
図１４に示したように、ＬＣＵ２２は、通信部２２１、レンズ制御部２２２、角度ぶれ量算出部２２３、シフトぶれ量算出部２２４、加算部２２５、及び駆動制御部２２６を含む。
図１４に示したように、ＬＣＵ２２は、通信部２２１、レンズ制御部２２２、角度ぶれ量算出部２２３、シフトぶれ量算出部２２４、加算部２２５、及び駆動制御部２２６を含む。
【0092】
通信部２２１は、マウントを介してカメラ本体１０のシステムコントローラ１３と通信を行う。例えば、通信部２２１は、レンズ制御に係る指示をシステムコントローラ１３から取得し、レンズ制御部２２２へ出力する。また、通信部２２１は、カメラ本体１０で算出された移動速度をシステムコントローラ１３から取得し、シフトぶれ量算出部２２４へ出力する。この移動速度は、光軸と実装面Ｐ１との交点におけるＸ、Ｙの各方向の移動速度である。また、通信部２２１は、カメラ本体１０から通知される同期信号をシフトぶれ量算出部２２４へ出力する。
【0093】
レンズ制御部２２２は、通信部２２１から出力されたレンズ制御に係る指示に基づいて、フォーカスや絞り等の制御を行う。
角度ぶれ量算出部２２３は、角速度センサ２５からの角速度検出結果に基づいて、カメラシステム１００の回転運動により撮像素子１１の撮像面上に生じる像ぶれのＸ、Ｙの各方向の像ぶれ量を算出し、その像ぶれ量を打ち消すためのＸ、Ｙの各方向の補正量（回転ぶれ補正量）を算出する。
角度ぶれ量算出部２２３は、角速度センサ２５からの角速度検出結果に基づいて、カメラシステム１００の回転運動により撮像素子１１の撮像面上に生じる像ぶれのＸ、Ｙの各方向の像ぶれ量を算出し、その像ぶれ量を打ち消すためのＸ、Ｙの各方向の補正量（回転ぶれ補正量）を算出する。
【0094】
シフトぶれ量算出部２２４は、加速度センサ２４ａの検出結果（加速度ａ）と、加速度センサ２４ｂの検出結果（加速度ｂ）と、カメラ本体１０で算出された移動速度とに基づいて、カメラシステム１００の平行移動により撮像素子１１の撮像面上に生じる像ぶれのＸ、Ｙの各方向の像ぶれ量を算出し、その像ぶれ量を打ち消すためのＸ、Ｙの各方向の補正量（シフトぶれ補正量）を算出する。なお、シフトぶれ量算出部２２４の内部構成については、図１５を用いて後述する。
【0095】
加算部２２５は、角度ぶれ量算出部２２３及びシフトぶれ量算出部２２４の各々で算出された補正量をＸ、Ｙの方向毎に合算する。
駆動制御部２２６は、加算部２２５により合算されたＸ、Ｙの各方向の補正量を、駆動部２３を駆動するための駆動パルスに変換し、駆動部２３へ出力する。駆動部２３は、その駆動パルスに従って駆動し、撮影光学系２１に含まれる補正レンズを移動させる。これにより、撮像素子３の撮像面上に生じる像ぶれが打ち消されるように、補正レンズが移動する。
駆動制御部２２６は、加算部２２５により合算されたＸ、Ｙの各方向の補正量を、駆動部２３を駆動するための駆動パルスに変換し、駆動部２３へ出力する。駆動部２３は、その駆動パルスに従って駆動し、撮影光学系２１に含まれる補正レンズを移動させる。これにより、撮像素子３の撮像面上に生じる像ぶれが打ち消されるように、補正レンズが移動する。
【0096】
図１５は、シフトぶれ量算出部２２４の内部構成例を示す図である。
図１５に示したように、シフトぶれ量算出部２２４は、２つの信号処理部２２４１（２２４１ａ、２２４１ｂ）、推定値算出部２２４２、積分部２２４３、速度補正部２２４４、乗算部２２４５、積分部２２４６、及び補正量算出部２２４７を含む。
図１５に示したように、シフトぶれ量算出部２２４は、２つの信号処理部２２４１（２２４１ａ、２２４１ｂ）、推定値算出部２２４２、積分部２２４３、速度補正部２２４４、乗算部２２４５、積分部２２４６、及び補正量算出部２２４７を含む。
【0097】
各信号処理部２２４１は、入力されたＸ、Ｙの各方向の加速度に対し、重力成分を除去する処理やフィルタ処理等を行う。これにより、入力されたＸ、Ｙの各方向の加速度は、静止時では０、それ以外では絶対値が加速度の大きさを示し且つ符号が加速度の向きを示すデジタル値に変換される。本実施形態では、加速度センサ２４ａにより検出されたＸ、Ｙの各方向の加速度ａが信号処理部２２４１ａに入力され、加速度センサ２４ｂにより検出されたＸ、Ｙの各方向の加速度ｂが信号処理部２２４１ｂに入力されて処理が行われる。
【0098】
推定値算出部２２４２は、光軸から各加速度センサ２４の実装位置までの距離の比率から、上記式（５）、（６）（又は（７）、（８））に基づいて、光軸と実装面Ｐ２との交点におけるＸ、Ｙの各方向の加速度推定値を算出する。
【0099】
積分部２２４３は、推定値算出部２２４２により算出されたＸ、Ｙの各方向の加速度推定値を時間積分し、光軸と実装面Ｐ２との交点におけるＸ、Ｙの各方向の移動速度を算出する。
【0100】
速度補正部２２４４は、積分部２２４３により算出された、光軸と実装面Ｐ２との交点におけるＸ、Ｙの各方向の移動速度と、カメラ本体１０で算出された、光軸と実装面Ｐ１との交点におけるＸ、Ｙの各方向の移動速度とに基づいて、上記式（１１）に基づいて、前側主点位置におけるＸ、Ｙの各方向の移動速度を算出する。なお、この場合は、前側主点位置におけるＸ方向の移動速度は、上記式（１１）におけるD2、D1を、光軸と実装面Ｐ２との交点におけるＸ方向の移動速度、光軸と実装面Ｐ１との交点におけるＸ方向の移動速度とに置き換えることにより算出することができる。前側主点位置におけるＹ方向の移動速度も同様にして算出することができる。なお、速度補正部２２４４の内部構成については、図１６を用いて後述する。
【0101】
乗算部２２４５は、速度補正部２２４４により算出された、前側主点位置におけるＸ、Ｙの各方向の移動速度に、撮影光学系２１の像倍率を乗算し、撮像素子１１の撮像面上でのＸ、Ｙの各方向の像移動速度に変換する。
【0102】
積分部２２４６は、乗算部２２４５の乗算結果である、撮像面上でのＸ、Ｙの各方向の像移動速度を時間積分し、撮像面上でのＸ、Ｙの各方向の像移動量（像ぶれ量）を算出する。
【0103】
補正量算出部２２４７は、積分部２２４６により算出された、Ｘ、Ｙの各方向の像ぶれ量を打ち消すためのＸ、Ｙの各方向の補正量（シフトぶれ補正量）を算出する。
図１６は、速度補正部２２４４の内部構成例を示す図である。
図１６は、速度補正部２２４４の内部構成例を示す図である。
【0104】
図１６に示したように、速度補正部２２４４は、速度保持部２２４４１、比率算出部２２４４２、係数算出部２２４４３、乗算部２２４４４、乗算部２２４４５、乗算部２２４４６、及び加算部２２４４７を含む。
【0105】
速度保持部２２４４１は、積分部２２４３により算出された、光軸と実装面Ｐ２との交点におけるＸ、Ｙの各方向の移動速度を、カメラ本体１０から通知される同期信号の同期タイミングに同期して保持する。
【0106】
比率算出部２２４４２は、光軸と実装面Ｐ１との交点におけるＸ、Ｙの各方向の移動速度が、カメラ本体１０から通信部２２１を介して通知される。この移動速度は、システムコントローラ１３から通知される同期信号の同期タイミングに同期してぶれ補正マイコン１４により算出され、周期的に通知される。比率算出部２２４４２は、カメラ本体１０から通知される、光軸と実装面Ｐ１との交点における移動速度と、その移動速度と同じ同期タイミングに速度保持部２２４４１に保持された、光軸と実装面Ｐ２との交点における移動速度との比率を、Ｘ、Ｙの方向毎に算出する。
【0107】
乗算部２２４４４は、積分部２２４３により算出された、光軸と実装面Ｐ２との交点における移動速度に対して、比率算出部２２４４２により算出された比率をＸ、Ｙの方向毎に乗算して、光軸と実装面Ｐ１との交点におけるＸ、Ｙの各方向の移動速度を算出する。
【0108】
係数算出部２２４４３は、撮影光学系２１の前側主点位置に関する情報（主点位置情報）と、上記式（１１）に基づいて、前側主点位置におけるＸ、Ｙの各方向の移動速度を算出するための係数K5、K6を算出する。より詳しくは、係数K5は、K5=Lb/(Lb-La)により算出され、係数K6は、K6=-La/(Lb-La)により算出される。なお、前側主点位置は、撮影光学系２１の変倍率やフォーカスの設定により変化することから、係数算出部２２４４３では、その設定が変更される毎に係数の再算出が行われる。この前側主点位置に関する情報は、例えば、レンズ制御部２２２により取得され、通信部２２１を介してシフトぶれ量算出部２２４の速度補正部２２４４に入力される。また、距離La、Lbは、前側主点位置に関する情報、各加速度センサ１５の実装位置に関する情報、及び各加速度センサ２４の実装位置に関する情報に基づいて算出される。各加速度センサ１５の実装位置に関する情報は、ぶれ補正マイコン１４からシステムコントローラ１３、通信部２２１を介して、シフトぶれ量算出部２２４の速度補正部２２４４に入力される。
【0109】
乗算部２２４４６は、積分部２２４３により算出された、光軸と実装面Ｐ２との交点におけるＸ、Ｙの各方向の移動速度に対し、係数算出部２２４４３により算出された係数K5を乗算する。
【0110】
乗算部２２４４５は、乗算部２２４４４により算出された、光軸と実装面Ｐ１との交点におけるＸ、Ｙの各方向の移動速度に対し、係数算出部２２４４３により算出された係数K6を乗算する。
【0111】
加算部２２４４７は、乗算部２２４４５の乗算結果と乗算部２２４４６の乗算結果とをＸ、Ｙの方向毎に加算し、前側主点位置におけるＸ、Ｙの各方向の移動速度を算出（推定）する。
【0112】
図１７は、ぶれ補正マイコン１４の内部構成例を示す図である。
図１７に示したように、ぶれ補正マイコン１４は、角度ぶれ量算出部１４１、シフトぶれ量算出部１４２、加算部１４３、駆動制御部１４４、スイッチ１４５、及び通信部１４６を含む。
図１７に示したように、ぶれ補正マイコン１４は、角度ぶれ量算出部１４１、シフトぶれ量算出部１４２、加算部１４３、駆動制御部１４４、スイッチ１４５、及び通信部１４６を含む。
【0113】
角度ぶれ量算出部１４１は、角速度センサ１６からの角速度検出結果に基づいて、カメラシステム１００の回転運動により撮像素子１１の撮像面上に生じる像ぶれのＸ、Ｙの各方向の像ぶれ量を算出し、その像ぶれ量を打ち消すためのＸ、Ｙの各方向の補正量（回転ぶれ補正量）を算出する。
【0114】
シフトぶれ量算出部１４２は、加速度センサ１５ａの検出結果（加速度ａ）と加速度センサ１５ｂの検出結果（加速度ｂ）に基づいて、カメラシステム１００の平行移動により撮像素子１１の撮像面上に生じる像ぶれのＸ、Ｙの各方向の像ぶれ量を算出し、その像ぶれ量を打ち消すためのＸ、Ｙの各方向の補正量（シフトぶれ補正量）を算出する。また、シフトぶれ量算出部１４２は、その像ぶれ量算出の過程で算出した、光軸と実装面Ｐ１との交点におけるＸ、Ｙの各方向の移動速度を保持する。なお、シフトぶれ量算出部１４２の内部構成については、図１８を用いて後述する。
【0115】
加算部１４３は、角度ぶれ量算出部１４１及びシフトぶれ量算出部１４２の各々で算出された補正量をＸ、Ｙの方向毎に合算する。
駆動制御部１４４は、加算部１４３により合算されたＸ、Ｙの各方向の補正量を、駆動部１２を駆動するための駆動パルスに変換し、駆動部１２へ出力する。駆動部１２は、その駆動パルスに従って駆動し、撮像素子１１を移動させる。これにより、撮像素子１１の撮像面上に生じる像ぶれが打ち消されるように、撮像素子１１が移動する。
駆動制御部１４４は、加算部１４３により合算されたＸ、Ｙの各方向の補正量を、駆動部１２を駆動するための駆動パルスに変換し、駆動部１２へ出力する。駆動部１２は、その駆動パルスに従って駆動し、撮像素子１１を移動させる。これにより、撮像素子１１の撮像面上に生じる像ぶれが打ち消されるように、撮像素子１１が移動する。
【0116】
スイッチ１４５は、交換式レンズ２０が並進ぶれ補正機能を有する場合に、システムコントローラ１３の指示に応じてオフされる。スイッチ１４５がオフした場合は、加算部１４３による合算は行われず、駆動制御部１４４は、角度ぶれ量算出部１４１により算出されたＸ、Ｙの各方向の補正量を、駆動部１２を駆動するための駆動パルスに変換し、駆動部１２へ出力する。従って、この場合は、撮像素子１１の移動による並進ぶれ補正は行われない。
【0117】
通信部１４６は、システムコントローラ１３の制御の下に、シフトぶれ量算出部１４２に保持されている、光軸と実装面Ｐ１との交点におけるＸ、Ｙの各方向の移動速度を、システムコントローラ１３へ出力する。そして、システムコントローラ１３は、その移動速度を、マウントを介してＬＣＵ２２に通知する。
【0118】
図１８は、シフトぶれ量算出部１４２の内部構成例を示す図である。
図１８に示したように、シフトぶれ量算出部１４２は、２つの信号処理部１４２１（１４２１ａ、１４２１ｂ）、推定値算出部１４２２、積分部１４２３、乗算部１４２４、積分部１４２５、補正量算出部１４２６、及び速度保持部１４２７を含む。
図１８に示したように、シフトぶれ量算出部１４２は、２つの信号処理部１４２１（１４２１ａ、１４２１ｂ）、推定値算出部１４２２、積分部１４２３、乗算部１４２４、積分部１４２５、補正量算出部１４２６、及び速度保持部１４２７を含む。
【0119】
各信号処理部１４２１は、入力されたＸ、Ｙの各方向の加速度に対し、重力成分を除去する処理やフィルタ処理等を行う。これにより、入力されたＸ、Ｙの各方向の加速度は、静止時では０、それ以外では絶対値が加速度の大きさを示し且つ符号が加速度の向きを示すデジタル値に変換される。本実施形態では、加速度センサ１５ａにより検出されたＸ、Ｙの各方向の加速度ａが信号処理部１４２１ａに入力され、加速度センサ１５ｂにより検出されたＸ、Ｙの各方向の加速度ｂが信号処理部１４２１ｂに入力されて処理が行われる。
【0120】
推定値算出部１４２２は、光軸から各加速度センサ１５の実装位置までの距離の比率から、上記式（５）、（６）（又は（７）、（８））に基づいて、光軸と実装面Ｐ１との交点におけるＸ、Ｙの各方向の加速度推定値を算出する。
【0121】
積分部１４２３は、推定値算出部１４２２により算出されたＸ、Ｙの各方向の加速度推定値を時間積分し、光軸と実装面Ｐ１との交点におけるＸ、Ｙの各方向の移動速度を算出する。
【0122】
乗算部１４２４は、積分部１４２３により算出されたＸ、Ｙの各方向の移動速度に、撮影光学系２１の像倍率を乗算し、撮像素子１１の撮像面上でのＸ、Ｙの各方向の像移動速度に変換する。
【0123】
積分部１４２５は、乗算部１４２４の乗算結果である、撮像面上でのＸ、Ｙの各方向の像移動速度を時間積分し、撮像面上でのＸ、Ｙの各方向の像移動量（像ぶれ量）を算出する。
【0124】
補正量算出部１４２６は、積分部１４２５により算出されたＸ、Ｙの各方向の像ぶれ量を打ち消すためのＸ、Ｙの各方向の補正量（シフトぶれ補正量）を算出する。
速度保持部１４２７は、システムコントローラ１３から通知される同期信号の同期タイミングに同期して、積分部１４２３により算出された、光軸と実装面Ｐ１との交点におけるＸ、Ｙの各方向の移動速度を保持する。保持された移動速度は、通信部１４６を介してシステムコントローラ１３により定期的に読み出される。
速度保持部１４２７は、システムコントローラ１３から通知される同期信号の同期タイミングに同期して、積分部１４２３により算出された、光軸と実装面Ｐ１との交点におけるＸ、Ｙの各方向の移動速度を保持する。保持された移動速度は、通信部１４６を介してシステムコントローラ１３により定期的に読み出される。
【0125】
以上述べてきたように、本実施形態によれば、交換式レンズ２０の構成上の制約から、撮影光学系２１の前側主点位置付近に加速度センサを配置することができない場合であっても、前側主点位置における加速度を算出（推定）することができる。従って、その加速度に基づいてぶれ補正を行うことにより、シフトぶれを高精度に補正することができる。
【0126】
次に、本実施形態の変形例について、図１９乃至図２６を用いて説明する。
図１９は、本変形例に係るカメラシステム１００の構成例を示す図である。図２０は、送信データのフォーマット例を示す図である。図２１は、送信データのタイミングチャートを示す図である。
図１９は、本変形例に係るカメラシステム１００の構成例を示す図である。図２０は、送信データのフォーマット例を示す図である。図２１は、送信データのタイミングチャートを示す図である。
【0127】
本変形例に係るカメラシステム１００では、図１９に示したように、ぶれ補正マイコン１４とＬＣＵ２２との間で直接且つ高速に通信ができるように、ぶれ補正マイコン１４とＬＣＵ２２との間にマウントを介した通信路１７が更に設けられる。この通信路１７では、例えばＬＤＶＳ（Low Voltage Differential Signaling）の通信方式を利用して通信が行われる。これにより、ぶれ補正マイコン１４とＬＣＵ２２との間では、システムコントローラ１３とＬＣＵ２２との間よりも高速に通信が行われるようになる。そして、本変形例では、この通信路１７を介して、角速度センサ１６により検出されたＹａｗ、Ｐｉｔｃｈ、Ｒｏｌｌの各方向の角速度とぶれ補正マイコン１４内で算出されたＸ、Ｙの各方向の加速度推定値とが、ぶれ補正マイコン１４からＬＣＵ２２へリアルタイムに送信される。この場合、そのＹａｗ、Ｐｉｔｃｈ、Ｒｏｌｌの各方向の角速度とＸ、Ｙの各方向の加速度推定値は、例えば、図２０に示すフォーマットで且つ図２１に示すタイミングで１ｍｓ毎に送信される。この場合、１ｍｓ周期で８０ビット（１６ビット×５）のデータが送信されることになるので、８００００ｂｐｓ以上の通信速度が確保されればよい。
【0128】
図２２は、本変形例に係るぶれ補正マイコン１４の内部構成例を示す図である。
図２２に示したように、本変形例に係るぶれ補正マイコン１４は、高速通信部１４７を更に含む点が、図１７に示したぶれ補正マイコン１４と異なる。また、これに伴い、本変形例に係るぶれ補正マイコン１４では、図１７に示した通信部１４６が除かれている。
図２２に示したように、本変形例に係るぶれ補正マイコン１４は、高速通信部１４７を更に含む点が、図１７に示したぶれ補正マイコン１４と異なる。また、これに伴い、本変形例に係るぶれ補正マイコン１４では、図１７に示した通信部１４６が除かれている。
【0129】
高速通信部１４７は、角速度センサ１６により検出されたＹａｗ、Ｐｉｔｃｈ、Ｒｏｌｌの各方向の角速度とシフトぶれ量算出部１４２において算出されたＸ、Ｙの各方向の加速度推定値とを、マウントを介した通信路１７を介してＬＣＵ２２へ送信する。この送信は、例えば、図２０に示すフォーマットで且つ図２１に示すタイミングで１ｍｓ毎に行われる。
【0130】
図２３は、本変形例に係るシフトぶれ量算出部１４２の内部構成例を示す図である。
図２３に示したように、本変形例に係るシフトぶれ量算出部１４２は、推定値算出部１４２２により算出（推定）されたＸ、Ｙの各方向の加速度推定値が高速通信部１４７へも出力される点が、図１８に示したシフトぶれ量算出部１４２と異なる。また、これに伴い、本変形例に係るシフトぶれ量算出部１４２では、積分部１４２３で算出されたＸ、Ｙの各方向の移動速度の保持は行われず、図１８に示した速度保持部１４２７が除かれている。
図２３に示したように、本変形例に係るシフトぶれ量算出部１４２は、推定値算出部１４２２により算出（推定）されたＸ、Ｙの各方向の加速度推定値が高速通信部１４７へも出力される点が、図１８に示したシフトぶれ量算出部１４２と異なる。また、これに伴い、本変形例に係るシフトぶれ量算出部１４２では、積分部１４２３で算出されたＸ、Ｙの各方向の移動速度の保持は行われず、図１８に示した速度保持部１４２７が除かれている。
【0131】
図２４は、本変形例に係るＬＣＵ２２の内部構成例を示す図である。
図２４に示したように、本変形例に係るＬＣＵ２２は、高速通信部２２７を更に含む点が、図１４に示したＬＣＵ２２と異なる。高速通信部２２７は、ぶれ補正マイコン１４から１ｍｓ毎に送信されるＹａｗ、Ｐｉｔｃｈ、Ｒｏｌｌの各方向の角速度とＸ、Ｙの各方向の推定加速度値を受信し、その中のＸ、Ｙの各方向の推定加速度値をシフトぶれ量算出部２２４へ通知する。
図２４に示したように、本変形例に係るＬＣＵ２２は、高速通信部２２７を更に含む点が、図１４に示したＬＣＵ２２と異なる。高速通信部２２７は、ぶれ補正マイコン１４から１ｍｓ毎に送信されるＹａｗ、Ｐｉｔｃｈ、Ｒｏｌｌの各方向の角速度とＸ、Ｙの各方向の推定加速度値を受信し、その中のＸ、Ｙの各方向の推定加速度値をシフトぶれ量算出部２２４へ通知する。
【0132】
図２５は、本変形例に係るシフトぶれ量算出部２２４の内部構成例を示す図である。
図２５に示したように、本変形例に係るシフトぶれ量算出部２２４は、図１５に示したシフトぶれ量算出部２２４における推定値算出部２２４２が、内部構成が異なると共に高速通信部２２７から通知されるＸ、Ｙの各方向の推定加速度値が更に入力される推定値算出部２２４８に置き換えられた点が、その図１５に示したシフトぶれ量算出部２２４と異なる。
図２５に示したように、本変形例に係るシフトぶれ量算出部２２４は、図１５に示したシフトぶれ量算出部２２４における推定値算出部２２４２が、内部構成が異なると共に高速通信部２２７から通知されるＸ、Ｙの各方向の推定加速度値が更に入力される推定値算出部２２４８に置き換えられた点が、その図１５に示したシフトぶれ量算出部２２４と異なる。
【0133】
図２６は、本変形例に係る推定値算出部２２４８の内部構成例を示す図である。
図２６に示したように、本変形例に係る推定値算出部２２４８は、係数算出部２２４８１、係数算出部２２４８２、乗算部２２４８３ａ、乗算部２２４８３ｂ、加算部２２４８４、乗算部２２４８５ａ、乗算部２２４８５ｂ、及び加算部２２４８６を含む。
図２６に示したように、本変形例に係る推定値算出部２２４８は、係数算出部２２４８１、係数算出部２２４８２、乗算部２２４８３ａ、乗算部２２４８３ｂ、加算部２２４８４、乗算部２２４８５ａ、乗算部２２４８５ｂ、及び加算部２２４８６を含む。
【0134】
係数算出部２２４８１、乗算部２２４８３ａ、乗算部２２４８３ｂ、及び加算部２２４８４は、光軸から各加速度センサ２４の実装位置までの距離の比率から、上記式（５）、（６）（又は（７）、（８））に基づいて、光軸と実装面Ｐ２との交点におけるＸ、Ｙの各方向の加速度推定値を算出する。
【0135】
より詳しくは、係数算出部２２４８１は、上述の係数K1、K2、K3、K4に対応する４つの係数を算出する。なお、これらの４つの係数は、２つの加速度センサ２４の実装位置で決まるものであり、固定値である。本変形例でも、２つの加速度センサ２４が光軸を中心に対向して配置されているので、いずれの係数も１／２となる。乗算部２２４８３ａは、信号処理部２２４１ａによる処理後のＸ方向、Ｙ方向の加速度ａに対して、K1に対応する係数、K3に対応する係数を乗算する。乗算部２２４８３ｂは、信号処理部２２４１ｂによる処理後のＸ方向、Ｙ方向の加速度ｂに対して、K2に対応する係数、K4に対応する係数を乗算する。加算部２２４８４は、乗算部２２４８３ａの乗算結果と乗算部２２４８３ｂの乗算結果とを、Ｘ、Ｙの方向毎に加算して、Ｘ、Ｙの各方向の加速度推定値を算出する。
【0136】
係数算出部２２４８２、乗算部２２４８５ａ、乗算部２２４８５ｂ、及び加算部２２４８６は、高速通信部２２７から通知された、光軸と実装面Ｐ１との交点におけるＸ、Ｙの各方向の加速度推定値と、加算部２２４８４の算出結果である、光軸と実装面Ｐ２との交点におけるＸ、Ｙの各方向の加速度推定値と、前側主点位置に関する情報とから、上記式（１１）に基づいて、前側主点位置におけるＸ、Ｙの各方向の加速度推定値を算出する。
【0137】
より詳しくは、係数算出部２２４８２は、上述の係数算出部２２４４３と同様に、係数K5、K6を算出する。乗算部２２４８５ａは、高速通信部２２７から通知された、光軸と実装面Ｐ１との交点におけるＸ、Ｙの各方向の加速度推定値に対して係数K6を乗算する。乗算部２２４８５ｂは、加算部２２４８４の算出結果である、光軸と実装面Ｐ２との交点におけるＸ、Ｙの各方向の加速度推定値に対して係数K5を乗算する。加算部２２４８６は、乗算部２２４８５ａの乗算結果と乗算部２２４８５ｂの乗算結果とを、Ｘ、Ｙの方向毎に加算して、前側主点位置におけるＸ、Ｙの各方向の加速度推定値を算出する。
【0138】
なお、カメラ本体１０から通知される加速度推定値は、１ｍｓ周期で検出（算出）されてリアルタイムに送信されるので、加算部２２４８６により算出される加速度推定値の検出（算出）タイミングとの差は１ｍｓ以下となる。
【0139】
本変形例によれば、ＬＣＵ２２とぶれ補正マイコン１４との間に通信路１７を設けることで、前側主点位置における加速度をリアルタイムに算出（推定）することができるので、その加速度の推定精度をより向上させることができる。なお、本実施形態では、上述の推定値算出部２２４２または２２４８、及び積分部２２４３のように、加速度を算出（推定）した後に、それに基づいて移動速度を算出しているが、この移動速度の算出は、これに限定されるものではない。例えば、各加速度センサの実装位置における移動速度を算出した後に、それに基づいて、各加速度センサの実装面と光軸との交点における移動速度を算出（推定）するようにしてもよい。
【0140】
以上、本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、様々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素のいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0141】
１ カメラ
２ 撮影光学系
３ 撮像素子
４ 駆動部
５ システムコントローラ
６ ぶれ補正マイコン
７、７ａ、７ｂ 加速度センサ
８ 角速度センサ
１０ カメラ本体
１１ 撮像素子
１２ 駆動部
１３ システムコントローラ
１４ ぶれ補正マイコン
１５、１５ａ、１５ｂ 加速度センサ
１６ 角速度センサ
１７ 通信路
２０ 交換式レンズ
２１ 撮影光学系
２２ ＬＣＵ
２３ 駆動部
２４、２４ａ、２４ｂ 加速度センサ
２５ 角速度センサ
６１ 角度ぶれ量算出部
６２ シフトぶれ量算出部
６３ 加算部
６４ 駆動制御部
６５ 通信部
１００ カメラシステム
１４１ 角度ぶれ量算出部
１４２ シフトぶれ量算出部
１４３ 加算部
１４４ 駆動制御部
１４５ スイッチ
１４６ 通信部
１４７ 高速通信部
２２１ 通信部
２２２ レンズ制御部
２２３ 角度ぶれ量算出部
２２４ シフトぶれ量算出部
２２５ 加算部
２２６ 駆動制御部
２２７ 高速通信部
６２１、６２１ａ、６２１ｂ 信号処理部
６２２ 推定値算出部
６２３ 積分部
６２４ 乗算部
６２５ 積分部
６２６ 補正量算出部
１４２１、１４２１ａ、１４２１ｂ 信号処理部
１４２２ 推定値算出部
１４２３ 積分部
１４２４ 乗算部
１４２５ 積分部
１４２６ 補正量算出部
１４２７ 速度保持部
２２４１、２２４１ａ、２２４１ｂ 信号処理部
２２４２ 推定値算出部
２２４３ 積分部
２２４４ 速度補正部
２２４５ 乗算部
２２４６ 積分部
２２４７ 補正量算出部
２２４８ 推定値算出部
６２２１ 係数算出部
６２２２、６２２２ａ、６２２２ｂ 乗算部
６２２３ 加算部
２２４４１ 速度保持部
２２４４２ 比率算出部
２２４４３ 係数算出部
２２４４４ 乗算部
２２４４５ 乗算部
２２４４６ 乗算部
２２４４７ 加算部
２２４８１、２２４８２ 係数算出部
２２４８３ａ、２２４８３ｂ 乗算部
２２４８４ 加算部
２２４８５ａ、２２４８５ｂ 乗算部
２２４８６ 加算部
２ 撮影光学系
３ 撮像素子
４ 駆動部
５ システムコントローラ
６ ぶれ補正マイコン
７、７ａ、７ｂ 加速度センサ
８ 角速度センサ
１０ カメラ本体
１１ 撮像素子
１２ 駆動部
１３ システムコントローラ
１４ ぶれ補正マイコン
１５、１５ａ、１５ｂ 加速度センサ
１６ 角速度センサ
１７ 通信路
２０ 交換式レンズ
２１ 撮影光学系
２２ ＬＣＵ
２３ 駆動部
２４、２４ａ、２４ｂ 加速度センサ
２５ 角速度センサ
６１ 角度ぶれ量算出部
６２ シフトぶれ量算出部
６３ 加算部
６４ 駆動制御部
６５ 通信部
１００ カメラシステム
１４１ 角度ぶれ量算出部
１４２ シフトぶれ量算出部
１４３ 加算部
１４４ 駆動制御部
１４５ スイッチ
１４６ 通信部
１４７ 高速通信部
２２１ 通信部
２２２ レンズ制御部
２２３ 角度ぶれ量算出部
２２４ シフトぶれ量算出部
２２５ 加算部
２２６ 駆動制御部
２２７ 高速通信部
６２１、６２１ａ、６２１ｂ 信号処理部
６２２ 推定値算出部
６２３ 積分部
６２４ 乗算部
６２５ 積分部
６２６ 補正量算出部
１４２１、１４２１ａ、１４２１ｂ 信号処理部
１４２２ 推定値算出部
１４２３ 積分部
１４２４ 乗算部
１４２５ 積分部
１４２６ 補正量算出部
１４２７ 速度保持部
２２４１、２２４１ａ、２２４１ｂ 信号処理部
２２４２ 推定値算出部
２２４３ 積分部
２２４４ 速度補正部
２２４５ 乗算部
２２４６ 積分部
２２４７ 補正量算出部
２２４８ 推定値算出部
６２２１ 係数算出部
６２２２、６２２２ａ、６２２２ｂ 乗算部
６２２３ 加算部
２２４４１ 速度保持部
２２４４２ 比率算出部
２２４４３ 係数算出部
２２４４４ 乗算部
２２４４５ 乗算部
２２４４６ 乗算部
２２４４７ 加算部
２２４８１、２２４８２ 係数算出部
２２４８３ａ、２２４８３ｂ 乗算部
２２４８４ 加算部
２２４８５ａ、２２４８５ｂ 乗算部
２２４８６ 加算部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】