WO2014010303A1 - 像振れ補正装置と像振れ補正方法および撮像装置 - Google Patents

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image
lens
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Definitions

  • This technique relates to an image blur correction apparatus, an image blur correction method, and an imaging apparatus, and enables image blur correction performance to be improved.
  • Some image pickup apparatuses such as a video camera and a still camera are provided with an image shake correction apparatus that corrects an image shake of a picked-up image caused by a camera shake at the time of image pickup.
  • a lens unit having a lens and an image sensor is rotatable in a first direction that is a direction around a first fulcrum axis perpendicular to the optical axis of the lens with respect to the outer casing. Yes. Further, the lens unit is rotatable in a second direction that is a direction around the axis of the second fulcrum axis that is orthogonal to both the optical axis and the first fulcrum axis. The lens unit is rotated in the yawing direction with the first fulcrum axis as a fulcrum, and is rotated in the pitching direction with the second fulcrum axis as a fulcrum, thereby correcting image blur.
  • two drive motors flat motors
  • each having a plurality of coil portions, magnets, and yokes are used as drive portions for rotating the lens unit in the yawing direction and the pitching direction.
  • this technique provides an image blur correction apparatus, an image blur correction method, and an imaging apparatus that can improve image blur correction performance.
  • the first aspect of this technology is A lens unit that has an imaging optical system and an imaging unit that generates an image signal of the captured image, and is rotatably supported in the yawing direction and the pitching direction; A shake detector for detecting shake applied to the lens unit; A position detector for detecting the position of the lens unit; A drive unit that rotationally drives the lens unit in the yawing direction and the pitching direction; Based on the shake detected by the shake detection unit, the position detected by the position detection unit, and the center of gravity of the lens unit, the drive operation of the drive unit is controlled to correct the image shake of the captured image. And an image blur correction apparatus including the shake correction control unit.
  • a lens unit having an imaging optical system and an imaging unit that generates an image signal of a captured image is supported so as to be rotatable in a yawing direction and a pitching direction by, for example, a gimbal mechanism, and a yawing direction and pitching by a driving unit. It is rotationally driven in the direction.
  • the shake detection unit detects a shake applied to the lens unit.
  • the gravity center position calculation unit calculates the gravity center position of the lens unit.
  • the position detection unit detects the current position of the lens unit.
  • the image shake correction control unit controls the drive operation of the drive unit based on the shake detected by the shake detection unit, the position of the lens unit detected by the position detection unit, and the position of the center of gravity of the lens unit.
  • the image blur is corrected.
  • the image shake correction control unit is calculated by, for example, a deviation between the target position of the lens unit calculated based on the shake detected by the shake detection unit and the current position of the lens unit detected by the position detection unit, and the gravity center position calculation unit.
  • proportional control, differential control and integration control are performed in combination, and the rotation driving operation of the lens unit is controlled so that the position of the lens unit matches the target position.
  • a correction value is set so as to cancel the load that changes according to the position of the center of gravity of the lens unit, and the integral control is performed using this correction value.
  • the attachment of the accessory to the lens unit is detected, and the rotational driving operation of the lens unit in the yawing direction and the pitching direction is controlled using the detection result.
  • the second aspect of the technology includes a step of detecting shake applied to a lens unit that has an imaging optical system and an imaging unit that generates an image signal of a captured image and is supported rotatably in the yawing direction and the pitching direction; Detecting the position of the lens unit; Rotating the lens unit in the yawing direction and the pitching direction; Image blur including a step of correcting the image blur of the captured image by controlling the rotational drive operation of the lens unit based on the detected blur, the detected position, and the center of gravity position of the lens unit. There is a correction method.
  • a third aspect of the technology includes a lens unit that has an imaging optical system and an imaging unit that generates an image signal of a captured image, and is supported rotatably in the yawing direction and the pitching direction;
  • a shake detector for detecting shake applied to the lens unit;
  • a position detector for detecting the position of the lens unit;
  • a drive unit that rotationally drives the lens unit in the yawing direction and the pitching direction; Based on the shake detected by the shake detection unit, the position detected by the position detection unit, and the center of gravity of the lens unit, the drive operation of the drive unit is controlled to correct the image shake of the captured image.
  • a shake correction control unit The image pickup apparatus includes a control unit that controls an operation of the shake correction control unit.
  • a lens unit having an imaging optical system and an imaging unit that generates an image signal of a captured image is supported so as to be rotatable in the yawing direction and the pitching direction, and the vibration applied to the lens unit, the position of the lens unit, and the lens
  • the drive operation of the drive unit that rotationally drives the lens unit in the yawing direction and the pitching direction is controlled to correct the image shake of the captured image. For this reason, even if the position of the center of gravity of the lens unit fluctuates due to a focus adjustment operation, a zoom operation, or the like, optimal image blur correction can be performed, and image blur correction performance can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an appearance of an image shake correction apparatus. It is a figure which shows the front view of the lens unit currently hold
  • the image shake correction apparatus includes a lens unit, a shake detection unit, a gravity center position calculation unit, a position detection unit, a drive unit, and a shake correction control unit.
  • the lens unit includes an imaging optical system and an imaging unit that generates an image signal of the captured image, and is supported to be rotatable in the yawing direction and the pitching direction.
  • the shake detection unit detects shake applied to the lens unit.
  • the centroid position calculation unit calculates the centroid position of the lens unit.
  • the position detection unit detects the position of the lens unit.
  • the driving unit rotationally drives the lens unit in the yawing direction and the pitching direction.
  • the shake correction control unit controls the drive operation of the drive unit based on the shake detected by the shake detection unit, the position of the lens unit detected by the position detection unit, and the center of gravity of the lens unit, and performs imaging. Correct image blur.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the image blur correction apparatus.
  • the lens unit 20 is held by the unit holding unit 42 so as to be rotatable in the yawing direction and the pitching direction.
  • the image shake correction apparatus rotates the lens unit 20 in the yawing direction and the pitching direction based on the drive signal from the shake correction control unit, and corrects the image shake of the captured image caused by the shake applied to the lens unit 20.
  • the lens barrel 21 of the lens unit 20 is expanded and contracted in the optical axis direction of the imaging lens in accordance with, for example, a change in zoom magnification.
  • FIG. 2 is a front view of the lens unit held by the unit holding unit
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of the unit holding unit.
  • FIG. 3 shows a cross section of the lens unit in the optical axis direction (cross section at the position indicated by the line A-A ′ in FIG. 1).
  • a convex surface which is a part of a spherical surface having a predetermined position on the optical axis of the imaging lens as the center position CP, serves as a rolling surface 22 in a band shape in the circumferential direction of the surface of the lens barrel 21. Is formed.
  • a ball holding portion 43 is formed on a surface facing the rolling surface 22 formed on the lens barrel 21, and the ball 44 can roll on the rolling surface 22 by the ball holding portion 43. Is held in.
  • a plurality of ball holding portions 43 are formed so as to sandwich the top of the rolling surface 22. For example, in FIG. 3, two are formed so as to sandwich the top of the rolling surface 22.
  • a plurality of ball holding portions 43 are provided in the circumferential direction of the lens barrel 21 with respect to the unit holding portion 42 so that the position of the lens barrel 21 does not move in the radial direction.
  • the interval between the ball holding portions 43 is provided to be 120 degrees.
  • the lens unit 20 can be rotated in the yawing direction and the pitching direction with the center position CP of the rolling surface 22 as a reference while being held by the unit holding portion 42.
  • the unit holding part 42 is formed in, for example, a casing 41 described later.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a drive unit that rotationally drives the lens unit in the yawing direction and the pitching direction.
  • the drive unit 45 is provided on the housing surface facing the rear end surface of the lens unit 20.
  • the drive unit 45 includes drive coils 45ya and 45yb that rotate the lens unit 20 in the yawing direction, and drive coils 45pa and 45pb that rotate the lens unit 20 in the pitching direction.
  • a magnet 25ya is provided on the rear end surface of the lens unit 20 at a position corresponding to the drive coil 45ya.
  • magnets 25yb, 25pa, and 25pb are provided at positions corresponding to the drive coils 45yb, 45pa, and 45pb.
  • the magnet 25ya has a configuration in which a magnet whose magnetic pole on the surface facing the drive coil 45ya is an S pole and a magnet whose N pole is an N pole are arranged in a horizontal direction.
  • a magnet whose magnetic pole on the surface facing the drive coil is an S pole is indicated by hatching.
  • the magnet 25yb has a configuration in which a magnet whose magnetic pole on the surface facing the drive coil 45yb is an S pole and a magnet whose N pole is an N pole are arranged in a horizontal direction.
  • the magnet 25pa has a configuration in which a magnet whose magnetic pole on the surface facing the drive coil 45pa is an S pole and a magnet whose N pole is an N pole are arranged in the vertical direction.
  • the magnet 25pb has a configuration in which a magnet whose magnetic pole on the surface facing the drive coil 45pb is an S pole and a magnet whose N pole is an N pole are arranged in the vertical direction.
  • the magnet 25ya (25yb) and the drive coil 45ya (45yb) are arranged between two magnets arranged horizontally in the magnet 25ya (25yb) in a state where the lens unit 20 is at the center position (center position of the rotation range).
  • the central position is arranged to be the central position of the drive coil 45ya (45yb).
  • the magnet 25pa (25pb) and the drive coil 45pa (45pb) are driven at the center position between two magnets arranged in the vertical direction in the magnet 25pa (25pb) in a state where the lens unit 20 is at the center position. It arrange
  • a detection unit 46 is provided.
  • the position detection unit 46 is configured using, for example, Hall elements 46ya (46yb) and 46pa (46pb).
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the drive unit.
  • FIG. 5 illustrates the rotation operation in the pitching direction.
  • the drive unit 45 is provided on the housing surface 411 facing the rear end surface of the lens unit 20.
  • the center position CP of the rolling surface 22 is used as a rotation fulcrum. It is held rotatably.
  • the center position between the two magnets arranged in the vertical direction in the magnet 25pa (25pb) is the center of the drive coil 45pa (45pb). It arrange
  • a current is supplied to the drive coil 45pa (45pb)
  • a magnetic field is generated according to the supplied current, and the magnet 25pa (25pb) is moved in the vertical direction by the generated magnetic field. That is, the image blur in the pitching direction can be corrected by supplying current to the drive coil 45pa (45pb) and rotating the lens unit 20 according to the shake in the pitching direction applied to the lens unit 20.
  • the image blur in the yawing direction is corrected by supplying current to the drive coil 45ya (45yb) and rotating the lens unit 20 in accordance with the yaw direction shake applied to the lens unit 20. Can do.
  • the image blur can be corrected by rotating the lens unit 20 by the driving unit 45 in accordance with the shake applied to the lens unit 20.
  • the configuration for rotating the lens unit 20 in the yawing direction and the pitching direction is not limited to the configuration shown in FIGS.
  • a first rotation shaft is provided in the vertical direction (horizontal direction) with respect to the lens unit, and the first rotation shaft is rotatably held by the inner frame. Further, the first rotating shaft is rotated in the yawing direction (pitching direction) by a motor or the like.
  • a second rotating shaft is provided in the horizontal direction (vertical direction) with respect to the inner frame, and the second rotating shaft is rotatably held by the outer frame. Further, the second rotating shaft is rotated in the pitching direction (yawing direction) by a motor or the like.
  • the lens unit 20 may be rotatably supported by the first rotation shaft and the second rotation shaft, and the first rotation shaft and the second rotation shaft may be rotated by a motor or the like.
  • FIG. 6 illustrates the configuration of the first embodiment.
  • the imaging apparatus 10 using the image shake correction apparatus includes a lens unit 20, a drive unit 45, a position detection unit 46, an image processing unit 51, a display unit 52, a recording unit 53, a shake detection unit 61, a gravity center position calculation unit 62, a shake.
  • a correction control unit 70, a user interface unit 81, and a control unit 85 are provided.
  • the lens unit 20 is provided with an imaging optical system 31, an imaging optical system driving unit 32, and an imaging unit 33.
  • the imaging optical system 31 includes a focus lens 311 and a zoom lens 312.
  • the focus lens 311 is moved in the optical axis direction to perform focus adjustment. Further, the focal length is varied by moving the zoom lens 312 in the optical axis direction.
  • the imaging optical system drive unit 32 drives the focus lens 311 and the zoom lens 312 based on a control signal from the control unit 85 described later.
  • the imaging unit 33 includes an imaging element, a preprocessing unit, an imaging drive unit, and the like.
  • the imaging element performs photoelectric conversion processing, and converts an optical image formed on the imaging surface by the imaging optical system 31 into an electrical signal.
  • a CCD (Charge-Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) image sensor is used as the imaging device.
  • the preprocessing unit performs noise removal processing such as CDS (correlated double sampling) on the electrical signal generated by the image sensor.
  • the preprocessing unit performs gain adjustment to set the signal level of the electrical signal to a desired signal level.
  • the preprocessing unit performs A / D conversion processing, converts an analog image signal, which is an electrical signal subjected to noise removal processing and gain adjustment, into a digital image signal, and outputs the digital image signal to the image processing unit 51.
  • the imaging drive unit generates an operation pulse or the like necessary for driving the imaging device based on a control signal from the control unit 85 described later. For example, a charge readout pulse for reading out charges, a transfer pulse for transferring in the vertical and horizontal directions, a shutter pulse for performing an electronic shutter operation, and the like are generated.
  • the drive unit 45 rotates the lens unit 20 in the yawing direction and the pitching direction as described above based on the drive signal supplied from the shake correction control unit 70.
  • the position detection unit 46 generates a detection signal corresponding to the position of the lens unit 20 and outputs the detection signal to the shake correction control unit 70.
  • detection signals generated by the Hall elements 46ya (46yb) and 46pa (46pb) are output to the shake correction control unit 70.
  • the image processing unit 51 performs camera process processing on the digital image signal output from the imaging unit 33.
  • the image processing unit 51 performs, for example, nonlinear processing such as gamma correction and knee correction, color correction processing, contour enhancement processing, and the like on the image signal.
  • the image processing unit 51 outputs the processed image signal to the display unit 52 and the recording unit 53.
  • the display unit 52 constitutes a display panel and an electronic viewfinder, and displays a camera-through image based on the image signal output from the image processing unit 51.
  • the display unit 52 also performs menu display, operation state display, and the like for setting the operation of the imaging apparatus 10.
  • the display part 52 performs the process which converts a captured image into the display image of a display image number, when the number of display pixels is smaller than a captured image.
  • the recording unit 53 records the image signal output from the image processing unit 51 on a recording medium.
  • the recording medium may be detachable like a memory card, optical disk, magnetic tape, etc., or may be a fixed type HDD (Hard Disk Drive), a semiconductor memory module, or the like.
  • an encoder or a decoder may be provided in the recording unit 53 to perform compression encoding or decompression decoding of the image signal, and the encoded signal may be recorded on the recording medium.
  • the recording unit 53 may read the image signal or the encoded signal recorded on the recording medium and display the recorded image on the display unit 52.
  • the shake detection unit 61 is configured using a sensor that detects a shake applied to the imaging apparatus 10 (lens unit 20), such as an acceleration sensor or a gyro sensor.
  • the shake detection unit 61 detects a shake applied to the imaging device 10 (lens unit 20), and outputs a detection result to the shake correction control unit 70.
  • the center-of-gravity position calculation unit 62 calculates the center-of-gravity position of the lens unit 20 that changes according to the position of the focus lens 311 and zoom lens 312 of the imaging optical system 31 and the extended state of the lens barrel 21.
  • the gravity center position is calculated in advance for each position of the focus lens 311 and the zoom lens 312 and the extended state of the lens barrel 21 and stored in the gravity center position calculation unit 62 as a table.
  • the center-of-gravity position calculation unit 62 acquires information indicating the position of the focus lens 311 and the zoom lens 312 and the extension state of the lens barrel 21 from the lens unit 20, and selects the center-of-gravity position corresponding to the acquired information from the table.
  • the gravity center position of the lens unit 20 is calculated.
  • the center-of-gravity position calculation unit 62 calculates the center-of-gravity position of the lens unit 20 by performing calculation each time based on the positions of the focus lens 311 and the zoom lens 312 of the imaging optical system 31 and the extended state of the lens barrel 21. Also good. Further, the center-of-gravity position calculation unit 62 may calculate the center-of-gravity position of the lens unit 20 using a control signal supplied from the control unit 85 to the imaging optical system driving unit 32. For example, the center-of-gravity position calculation unit 62 determines the positions of the focus lens 311 and the zoom lens 312 and the extension state of the lens barrel 21 based on the control signal supplied to the imaging optical system driving unit 32, and the lens unit based on the determination result. The center of gravity position of 20 is calculated. The centroid position calculation unit 62 outputs the centroid position of the lens unit 20 to the shake correction control unit 70.
  • the shake correction control unit 70 generates a drive signal based on the shake detected by the shake detection unit 61 and the position of the lens unit 20 detected by the position detection unit 46.
  • the shake correction control unit 70 supplies the generated drive signal to the drive unit 45 so that the image pickup unit 33 can generate an image signal of a captured image in which image shake is corrected.
  • the shake correction control unit 70 controls the generation of the drive signal based on the centroid position calculated by the centroid position calculation unit 62, and the image shake is corrected even if the centroid position of the lens unit 20 fluctuates.
  • the image signal of the captured image can be stably generated by the imaging unit 33.
  • the user interface (user I / F) unit 81 includes a zoom lever, a shooting button, and the like.
  • the user I / F unit 81 generates an operation signal corresponding to the user operation and outputs it to the control unit 85.
  • the control unit 85 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory).
  • the CPU reads and executes the program stored in the ROM as necessary.
  • the ROM stores in advance programs executed by the CPU, data necessary for various processes, and the like.
  • the RAM is a memory used as a so-called work area that temporarily stores intermediate results of processing.
  • the ROM or RAM stores various control information and correction data.
  • the control unit 85 controls each unit in accordance with an operation signal from the user I / F unit 81 and causes the imaging device 10 to perform an operation corresponding to the user operation.
  • the control unit 85 controls the shake correction control unit 70 to perform an image shake correction operation.
  • FIG. 7 illustrates the configuration of the shake correction control unit.
  • the shake correction control unit 70 includes a shake amount calculation unit 71, a target position calculation unit 72, a current position calculation unit 73, a calculation unit 74, a parameter setting unit 75, a servo calculation unit 76, and a drive signal output unit 77.
  • the shake amount calculation unit 71 calculates the shake amount of shake applied to the imaging device 10 (lens unit 20) based on the detection signal supplied from the shake detection unit 61.
  • the shake amount calculation unit 71 outputs the calculated shake amount to the target position calculation unit 72.
  • the target position calculation unit 72 calculates the position of the lens unit 20 that can generate an image signal of a captured image in which no image shake has occurred in the image pickup unit 33, and calculates the position.
  • the obtained position is output to the calculation unit 74 as a target position.
  • the current position calculation unit 73 calculates the current position of the lens unit 20 based on detection signals from the position detection unit 46, for example, detection signals generated by the hall elements 46ya (46yb) and 46pa (46pb). The current position calculation unit 73 outputs the calculated current position to the calculation unit 74.
  • the calculation unit 74 calculates an error between the target position and the current position, and outputs a position error signal indicating the calculated error amount to the servo calculation unit 76.
  • the parameter setting unit 75 sets parameters used in the servo calculation unit 76 based on a control signal from the control unit 85. Further, the parameter setting unit 75 outputs the image signal of the captured image in which the image blur is corrected even if the center of gravity position of the lens unit 20 fluctuates based on the center of gravity position calculated by the center of gravity position calculating unit 62. Change the parameters so that can be generated stably with.
  • the servo calculation unit 76 performs a servo operation using the parameters set by the parameter setting unit 75, generates a control signal so that the error amount calculated by the calculation unit 74 becomes “0”, and generates a drive signal output unit. Output to 77.
  • the drive signal output unit 77 generates a drive signal based on the control signal supplied from the servo calculation unit 76 and supplies the drive signal to the drive unit 45 so that the lens unit 20 calculates the target position calculated by the target position calculation unit 72.
  • the lens unit 20 is driven by the driving unit 45 so as to be.
  • the shake correction control unit 70 performs feedback control based on the detection result of the shake detection unit 61 and the center of gravity position and the current position of the lens unit, and outputs the image signal of the captured image whose image shake has been corrected by the imaging unit 33. To be generated.
  • the servo calculation unit 76 performs feedback control by PID control that selectively combines, for example, proportional control (P control), integral control (I control unit), and differential control (D control).
  • PID control differential control
  • I control integral control
  • PID control differential control
  • I control integral control
  • PID control is performed by selecting and combining these proportional control, differential control, and integral control as necessary.
  • the calculation of equation (1) is performed to calculate the control output.
  • Deviation x Proportional gain Proportional control output (1)
  • the control output is calculated by performing the calculation of Expression (2).
  • x Differential gain Differential control output (2)
  • the calculation of equation (3) is performed to calculate the control output.
  • x integral gain integral control output (3)
  • FIG. 8 illustrates the configuration of the servo calculation unit.
  • the servo calculation unit 76 includes amplification units 761, 764, 767, delay units 762, 766, and calculation units 763, 765, 769.
  • the amplification unit 761 multiplies the position error signal supplied from the calculation unit 74 by the proportional gain Kp set by the parameter setting unit 75 to generate a proportional control signal that is a proportional control output.
  • the amplification unit 761 outputs the generated proportional control signal to the calculation unit 769.
  • the delay unit 762 delays the position error signal supplied from the calculation unit 74 by one sampling period and outputs it to the calculation unit 763.
  • the calculation unit 763 performs calculation processing for subtracting the position error signal output from the delay unit 762 from the position error signal supplied from the calculation unit 74, generates a differential signal of the position error, and supplies it to the amplification unit 764. Output.
  • the amplification unit 764 multiplies the differential signal supplied from the calculation unit 763 by the differential gain Kd set by the parameter setting unit 75 to generate a differential control signal that is a differential control output.
  • the amplification unit 764 outputs the generated differential control signal to the calculation unit 769.
  • the arithmetic unit 765 performs arithmetic processing for adding the signal output from the delay unit 766 to the position error signal supplied from the arithmetic unit 74, generates an integral signal of the position error, and outputs the integrated signal to the amplifying unit 767. .
  • the delay unit 766 delays the integration signal supplied from the calculation unit 765 by one sampling period and outputs the integration signal to the calculation unit 765.
  • the amplification unit 767 multiplies the integration signal supplied from the calculation unit 765 by the integration gain Ki set by the parameter setting unit 75 to generate an integration control signal that is an integration control output.
  • the amplification unit 767 outputs the generated integration control signal to the calculation unit 768.
  • the calculation unit 768 adds the gravity compensation signal supplied from the parameter setting unit 75 to the integration control signal supplied from the amplification unit 767 and outputs the added signal to the calculation unit 769.
  • the gravity compensation signal is a signal for canceling the load due to gravity, and will be described in detail later.
  • the calculation unit 769 adds the proportional control signal supplied from the amplification unit 761, the differential control signal supplied from the amplification unit 764, and the integration control signal supplied from the calculation unit 768 (after adding the gravity compensation signal). Then, the control signal after the addition is output to the drive signal output unit 77.
  • a signal corresponding to the load due to gravity is added to the integral signal supplied to the amplification unit 767, and then the amplification unit 767 multiplies the integral gain Ki to add the gravity compensation signal.
  • a control signal equivalent to the integration control signal may be generated.
  • a gain (gravity compensation gain) corresponding to a load due to gravity may be added to the integral gain Ki to generate a control signal equivalent to the integral control signal to which the gravity compensation signal is added.
  • the control method is not limited to PID control, and other control methods may be used.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the first embodiment.
  • the shake correction control unit 70 determines the position of the center of gravity.
  • the shake correction control unit 70 acquires the gravity center position of the lens unit 20 calculated by the gravity center position calculation unit 62, determines the gravity center position, and proceeds to step ST2.
  • step ST2 the shake correction control unit 70 performs parameter setting.
  • the shake correction control unit 70 sets parameters based on a control signal from the control unit 85. Further, the shake correction control unit 70 changes the parameter according to the position of the center of gravity of the lens unit 20, and proceeds to step ST3.
  • step ST3 the shake correction control unit 70 calculates a target position.
  • the shake correction control unit 70 calculates the shake amount of shake applied to the imaging device 10 (lens unit 20) based on the detection signal supplied from the shake detection unit 61. Based on the calculated shake amount, the shake correction control unit 70 calculates the position of the lens unit 20 that can generate an image signal of a captured image in which no image shake has occurred in the imaging unit 33, and proceeds to step ST4 as a target position.
  • step ST4 the shake correction control unit 70 determines the current position.
  • the shake correction control unit 70 acquires the detection signal from the position detection unit 46, calculates the current position of the lens unit 20 based on the acquired detection signal, determines the current position, and proceeds to step ST5.
  • step ST5 the shake correction control unit 70 calculates a position error.
  • the shake correction control unit 70 calculates an error between the target position and the current position, generates a position error signal indicating the calculated error, and proceeds to step ST6.
  • step ST6 the shake correction control unit 70 generates a proportional control signal.
  • the shake correction control unit 70 performs the calculation shown in the above equation (1), multiplies the position error signal by the proportional gain Kp, generates a proportional control signal, and proceeds to step ST7.
  • step ST7 the shake correction control unit 70 generates a differentiation control signal.
  • the shake correction control unit 70 performs the calculation shown in the above equation (2), generates a differential signal from the position error signal, multiplies the differential gain Kd, generates a differential control signal, and proceeds to step ST8.
  • step ST8 the shake correction control unit 70 generates an integration control signal.
  • the shake correction control unit 70 performs the calculation shown in the above equation (3), generates an integral signal from the position error signal, and multiplies the integral gain Ki to generate an integral control signal.
  • the shake correction control unit 70 adds the gravity compensation signal to the integral control signal, and proceeds to step ST9.
  • step ST9 the shake correction control unit 70 outputs a drive signal.
  • the shake correction control unit 70 adds the proportional control signal, the differential control signal, and the integral control signal, and generates a drive signal based on the control signal after the addition.
  • the shake correction control unit 70 outputs the generated drive signal to the drive unit 45, and proceeds to step ST10.
  • step ST10 the shake correction control unit 70 determines whether there is a change in the gravity center position.
  • the shake correction control unit 70 determines whether or not a change in the position of the center of gravity occurs due to the movement operation of the focus lens and zoom lens and the expansion and contraction operation of the lens barrel.
  • the shake correction control unit 70 returns to step ST1 when it is determined that there is a change in the center of gravity position, and returns to step ST3 when it is not determined that there is a change in the center of gravity position.
  • steps ST6 to ST8 are not limited to the order shown in the figure.
  • the parameter setting unit 75 of the shake correction control unit 70 obtains, from the control unit 85, a proportional gain Kp, a differential gain Kd, and an integral gain Ki that can perform stable image shake correction when the center of gravity is at a predetermined position, for example. Set based on the control signal.
  • the parameter setting unit 75 supplies the set parameters to the servo calculation unit 76.
  • the gravity center position calculated by the gravity center position calculation unit 62 is different from a predetermined position, for example, when the position is away from the support position where the lens unit 20 is rotatably supported, the lens unit 20 is rotated. Requires a larger driving force.
  • the parameter setting unit 75 increases the driving force of the lens unit 20 by increasing the proportional gain Kp according to the increase in inertia based on the position of the center of gravity. Further, the parameter setting unit 75 adjusts the differential gain Kd and the integral gain Ki so that satisfactory image blur correction can be performed even if the proportional gain Kp is increased. For example, even when the proportional gain Kp is increased, good response can be obtained, and the differential gain Kd is adjusted so that feedback control can be performed stably without causing oscillation. Even when the proportional gain Kp is increased, the integral gain Ki is adjusted so that the offset characteristic of the feedback control is good so that the lens unit 20 is surely at the target position.
  • integration control is performed using a correction value corresponding to the position of the center of gravity of the lens unit. For example, as described above, an integration control signal to which a gravity compensation signal for canceling a load that changes depending on the position of the center of gravity of the lens unit (a load in the rotation direction due to gravity) is added is generated. Alternatively, a signal corresponding to the load due to gravity is added to the integral signal and then multiplied by the integral gain Ki to generate a control signal equivalent to the integral control signal to which the gravity compensation signal is added.
  • a gravity compensation gain corresponding to the load due to gravity is added to the integral gain Ki to generate a control signal equivalent to the integral control signal to which the gravity compensation signal is added. If the integration control signal is generated in this way, it is possible to prevent the lens unit 20 from being tilted by the influence of gravity before the lens unit 20 approaches the target position.
  • servo operation is performed including weighting due to gravity. Therefore, the addition of the gravity compensation signal or the gravity compensation gain may be performed for a predetermined period from the start of control to the stabilization of the integral value.
  • the shake correction control unit 70 uses the focus lens,
  • the servo operation parameters are changed according to the movement of the center of gravity of the lens unit 20 caused by the zoom lens movement operation, the lens barrel expansion / contraction operation, and the like. Therefore, for example, even when the focus adjustment operation or the zoom operation is performed in the imaging apparatus and the gravity center position of the lens unit fluctuates, it is possible to perform optimal image blur correction, and to improve image blur correction performance.
  • the servo operation parameters are changed according to the movement of the center of gravity, the driving force when rotating the lens unit 20 is not excessive, and the power consumption is prevented from increasing. Thus, image blur correction can be performed efficiently.
  • the fluctuation of the center of gravity position of the lens unit is not limited to the focus adjustment operation and the zoom operation.
  • the center of gravity of the lens unit moves forward.
  • the weight of the lens unit increases due to the attachment of the accessory. Therefore, in the second embodiment, a case will be described in which the control operation in image blur correction is switched according to the accessory mounting state.
  • FIG. 10 illustrates the configuration of the second embodiment.
  • the imaging device 11 using the image blur correction device includes a lens unit 20, a drive unit 45, a position detection unit 46, an image processing unit 51, a display unit 52, a recording unit 53, a shake detection unit 61, a gravity center position calculation unit 62, and accessories.
  • a detection unit 63, a shake correction control unit 70, a user interface (user I / F) unit 81, and a control unit 85 are included.
  • the lens unit 20 is provided with an imaging optical system 31, an imaging optical system driving unit 32, and an imaging unit 33.
  • the imaging optical system 31 includes a focus lens 311 and a zoom lens 312.
  • the focus lens 311 is moved in the optical axis direction to perform focus adjustment. Further, the focal length is varied by moving the zoom lens 312 in the optical axis direction.
  • the imaging optical system drive unit 32 drives the focus lens 311 and the zoom lens 312 based on a control signal from the control unit 85 described later.
  • the imaging unit 33 includes an imaging element, a preprocessing unit, an imaging drive unit, and the like.
  • the imaging element performs photoelectric conversion processing, and converts an optical image formed on the imaging surface by the imaging optical system 31 into an electrical signal.
  • a CCD (Charge-Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) image sensor is used as the imaging device.
  • the preprocessing unit performs noise removal processing such as CDS (correlated double sampling) on the electrical signal generated by the image sensor.
  • the preprocessing unit performs gain adjustment to set the signal level of the electrical signal to a desired signal level.
  • the preprocessing unit performs A / D conversion processing, converts an analog image signal, which is an electrical signal subjected to noise removal processing and gain adjustment, into a digital image signal, and outputs the digital image signal to the image processing unit 51.
  • the imaging drive unit generates an operation pulse or the like necessary for driving the imaging device based on a control signal from the control unit 85 described later. For example, a charge readout pulse for reading out charges, a transfer pulse for transferring in the vertical and horizontal directions, a shutter pulse for performing an electronic shutter operation, and the like are generated.
  • the drive unit 45 rotates the lens unit 20 in the yawing direction and the pitching direction as described above based on the drive signal supplied from the shake correction control unit 70.
  • the position detection unit 46 generates a detection signal corresponding to the position of the lens unit 20 and outputs the detection signal to the shake correction control unit 70.
  • detection signals generated by the Hall elements 46ya (46yb) and 46pa (46pb) are output to the shake correction control unit 70.
  • the image processing unit 51 performs camera process processing on the digital image signal output from the imaging unit 33.
  • the image processing unit 51 performs, for example, nonlinear processing such as gamma correction and knee correction, color correction processing, contour enhancement processing, and the like on the image signal.
  • the image processing unit 51 outputs the processed image signal to the display unit 52 and the recording unit 53.
  • the display unit 52 constitutes a display panel and an electronic viewfinder, and displays a camera-through image based on the image signal output from the image processing unit 51.
  • the display unit 52 also performs menu display, operation state display, and the like for setting the operation of the imaging device 11.
  • the display part 52 performs the process which converts a captured image into the display image of a display image number, when the number of display pixels is smaller than a captured image.
  • the recording unit 53 records the image signal output from the image processing unit 51 on a recording medium.
  • the recording medium may be detachable like a memory card, optical disk, magnetic tape, etc., or may be a fixed type HDD (Hard Disk Drive), a semiconductor memory module, or the like.
  • an encoder or a decoder may be provided in the recording unit 53 to perform compression encoding or decompression decoding of the image signal, and the encoded signal may be recorded on the recording medium.
  • the recording unit 53 may read the image signal or the encoded signal recorded on the recording medium and display the recorded image on the display unit 52.
  • the shake detection unit 61 is configured using a sensor that detects a shake applied to the imaging device 11 (lens unit 20), such as an acceleration sensor or a gyro sensor.
  • the shake detection unit 61 detects a shake applied to the imaging device 11 (lens unit 20), and outputs a detection result to the shake correction control unit 70.
  • the center-of-gravity position calculation unit 62 calculates the center of gravity of the lens unit 20 that changes according to the position of the focus lens 311 and the zoom lens 312 of the imaging optical system 31 and the extension state of the lens barrel 21. For example, the gravity center position is calculated in advance for each position of the focus lens 311 and zoom lens 312 and the lens barrel 21 is extended, and is stored in the gravity center position calculation unit 62.
  • the center-of-gravity position calculation unit 62 acquires information indicating the positions of the focus lens 311 and the zoom lens 312 and the extension state of the lens barrel 21 from the lens unit 20, and selects the center-of-gravity position corresponding to the acquired information.
  • the center of gravity of the unit 20 is calculated.
  • the center-of-gravity position calculation unit 62 may calculate the center of gravity of the lens unit 20 using a control signal supplied from the control unit 85 to the imaging optical system driving unit 32. For example, the center-of-gravity position calculation unit 62 determines the positions of the focus lens 311 and the zoom lens 312 and the extension state of the lens barrel 21 based on the control signal supplied to the imaging optical system driving unit 32, and the lens unit based on the determination result. The center of gravity position of 20 is calculated. The centroid position calculation unit 62 outputs the centroid position of the lens unit 20 to the shake correction control unit 70.
  • the accessory detection unit 63 detects whether or not an accessory is attached to the lens unit 20. Further, when a plurality of types of accessories can be attached, it is detected what kind of accessories are attached. For example, the accessory detection unit 63 automatically detects whether an accessory such as a conversion lens is attached to the tip of the lens unit 20. The detection of attachment may detect that the accessory is attached using an optical detection means such as a switch or a photo reflector, and communicates with the accessory to acquire information about the accessory when detecting attachment of the accessory. You may do it.
  • Accessories refer to conversion lenses such as teleconverters and wide converters, filters, hoods, and the like that are attached to the lens unit.
  • the accessory detection unit 63 outputs the detection result to the shake correction control unit 70.
  • the shake correction control unit 70 generates a drive signal based on the shake detected by the shake detection unit 61 and the position of the lens unit 20 detected by the position detection unit 46.
  • the shake correction control unit 70 supplies the generated drive signal to the drive unit 45 so that the image pickup unit 33 can generate an image signal of a captured image in which image shake is corrected.
  • the shake correction control unit 70 controls the generation of the drive signal based on the centroid position calculated by the centroid position calculation unit 62, and the image shake is corrected even if the centroid position of the lens unit 20 fluctuates.
  • the image signal of the captured image can be stably generated by the imaging unit 33.
  • the shake correction control unit 70 controls the generation of the drive signal based on the detection result of the accessory detection unit 63, and the image shake is corrected even if the center of gravity of the lens unit 20 fluctuates or the weight increases.
  • the imaging unit 33 can stably generate an image signal of a captured image.
  • the user I / F unit 81 includes a zoom lever, a shooting button, and the like.
  • the user I / F unit 81 generates an operation signal corresponding to the user operation and outputs it to the control unit 85.
  • the control unit 85 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory).
  • the CPU reads and executes the program stored in the ROM as necessary.
  • the ROM stores in advance programs executed by the CPU, data necessary for various processes, and the like.
  • the RAM is a memory used as a so-called work area that temporarily stores intermediate results of processing.
  • the ROM or RAM stores various control information and correction data.
  • the control unit 85 controls each unit according to an operation signal from the user I / F unit 81 and causes the imaging device 11 to perform an operation according to the user operation.
  • the control unit 85 controls the shake correction control unit 70 to perform an image shake correction operation.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the second embodiment.
  • the shake correction control unit 70 detects accessories.
  • the shake correction control unit 70 detects what accessories are attached to the lens unit 20 based on the detection result of the accessory detection unit 63, and proceeds to step ST22.
  • step ST22 the shake correction control unit 70 determines the position of the center of gravity.
  • the shake correction control unit 70 acquires the gravity center position of the lens unit 20 calculated by the gravity center position calculation unit 62, determines the gravity center position, and proceeds to step ST23.
  • step ST23 the shake correction control unit 70 performs parameter setting.
  • the shake correction control unit 70 sets parameters based on a control signal from the control unit 85. Further, the shake correction control unit 70 changes the parameter according to the position of the center of gravity of the lens unit 20, and proceeds to step ST24.
  • step ST24 the shake correction control unit 70 calculates a target position.
  • the shake correction control unit 70 calculates a shake amount of shake applied to the imaging device 11 (lens unit 20) based on the detection signal supplied from the shake detection unit 61. Based on the calculated shake amount, the shake correction control unit 70 calculates the position of the lens unit 20 that can generate an image signal of a captured image in which no image shake has occurred in the imaging unit 33, and proceeds to step ST25 as a target position.
  • step ST25 the shake correction control unit 70 determines the current position.
  • the shake correction control unit 70 acquires the detection signal from the position detection unit 46, calculates the current position of the lens unit 20 based on the acquired detection signal, determines the current position, and proceeds to step ST26.
  • step ST26 the shake correction control unit 70 calculates a position error.
  • the shake correction control unit 70 calculates an error between the target position and the current position, generates a position error signal indicating the calculated error, and proceeds to step ST27.
  • step ST27 the shake correction control unit 70 generates a proportional control signal.
  • the shake correction control unit 70 performs the calculation shown in the above equation (1), multiplies the position error signal by the proportional gain Kp, generates a proportional control signal, and proceeds to step ST28.
  • step ST28 the shake correction control unit 70 generates a differentiation control signal.
  • the shake correction control unit 70 performs the calculation shown in the above equation (2), generates a differential signal from the position error signal, multiplies the differential gain Kd, generates a differential control signal, and proceeds to step ST29.
  • step ST29 the shake correction control unit 70 generates an integration control signal.
  • the shake correction control unit 70 performs the calculation shown in the above equation (3), generates an integral signal from the position error signal, and multiplies the integral gain Ki to generate an integral control signal. Further, the shake correction control unit 70 adds the gravity compensation signal to the integral control signal, and proceeds to step ST30.
  • step ST30 the shake correction control unit 70 outputs a drive signal.
  • the shake correction control unit 70 adds the proportional control signal, the differential control signal, and the integral control signal, and generates a drive signal based on the control signal after the addition.
  • the shake correction control unit 70 outputs the generated drive signal to the drive unit 45, and proceeds to step ST31.
  • step ST31 the shake correction control unit 70 determines whether the accessory has changed. Based on the detection result of the accessory detection unit 63, the shake correction control unit 70 determines whether the accessory has been changed, that is, whether the accessory has been attached or detached or has been changed to a different accessory. The shake correction control unit 70 proceeds to step ST32 when the accessory is not changed, and returns to step ST21 when the accessory is changed.
  • step ST32 the shake correction control unit 70 determines whether there is a change in the position of the center of gravity.
  • the shake correction control unit 70 determines whether or not a change in the position of the center of gravity occurs due to the movement operation of the focus lens and zoom lens and the expansion and contraction operation of the barrel.
  • the shake correction control unit 70 returns to step ST22 when determining that there is a change in the center of gravity position, and returns to step ST24 when it is not determined that there is a change in the center of gravity position.
  • step ST24 and step ST25 may perform any process of step ST24 and step ST25 first. Further, the processing of step ST27 to step ST29 is not limited to the order shown in the figure.
  • the shake correction control unit 70 uses the focus lens and The servo operation parameters are changed according to the movement of the center of gravity of the lens unit 20 caused by the zoom lens movement operation, the lens barrel expansion / contraction operation, and the like. Further, the servo operation parameters are changed according to the attachment / detachment state of the accessory and the attached accessory. Therefore, for example, even if a focus adjustment operation or a zoom operation is performed in the imaging apparatus and the position of the center of gravity of the lens unit fluctuates or an accessory is used, optimal image blur correction can be performed. Correction performance can be improved.
  • the driving force when rotating the lens unit 20 is not excessive, and the power consumption is prevented from increasing. it can. Further, even when the accessory is attached and the weight of the lens unit is increased, the driving force for rotating the lens unit 20 is not insufficient, and image blur correction can be performed efficiently.
  • the series of processes described in the specification can be executed by hardware, software, or a combined configuration of both.
  • a program in which a processing sequence is recorded is installed and executed in a memory in a computer incorporated in dedicated hardware.
  • the program can be installed and executed on a general-purpose computer capable of executing various processes.
  • the program can be recorded in advance on a hard disk or ROM (Read Only Memory) as a recording medium.
  • the program can be temporarily or permanently stored on a removable recording medium such as a flexible disk, CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), MO (Magneto optical disc), DVD (Digital Versatile Disc), magnetic disk, semiconductor memory card, etc. Can be stored (recorded).
  • a removable recording medium can be provided as so-called package software.
  • the program may be transferred from the download site to the computer wirelessly or by wire via a network such as a LAN (Local Area Network) or the Internet.
  • the computer can receive the program transferred in this way and install it on a recording medium such as a built-in hard disk.
  • the present technology should not be construed as being limited to the embodiments of the technology described above.
  • the embodiments of this technology disclose the present technology in the form of examples, and it is obvious that those skilled in the art can make modifications and substitutions of the embodiments without departing from the gist of the present technology. In other words, the scope of the claims should be considered in order to determine the gist of the present technology.
  • the image blur correction apparatus of the present technology can also have the following configuration.
  • a lens unit that has an imaging optical system and an imaging unit that generates an image signal of a captured image, and is supported rotatably in the yawing direction and the pitching direction;
  • a shake detector for detecting shake applied to the lens unit;
  • a position detector for detecting the position of the lens unit;
  • a drive unit that rotationally drives the lens unit in the yawing direction and the pitching direction; Based on the shake detected by the shake detection unit, the position detected by the position detection unit, and the center of gravity of the lens unit, the drive operation of the drive unit is controlled to correct the image shake of the captured image.
  • a shake correction control unit Based on the shake detected by the shake detection unit, the position detected by the position detection unit, and the center of gravity of the lens unit, the drive operation of the drive unit is controlled to correct the image shake of the captured image.
  • a shake correction control unit Based on the shake detected by the shake detection unit, the position detected by the position detection unit, and
  • the shake correction control unit includes a deviation between a target position of the lens unit calculated based on the shake detected by the shake detection unit and a position of the lens unit detected by the position detection unit, and Image blur correction according to (1), wherein proportional control, differential control, and integral control are performed in combination according to the position of the center of gravity of the lens unit, and the driving operation is controlled so that the position of the lens unit matches the target position. apparatus.
  • the correction value is set so as to cancel a load that varies depending on a position of the center of gravity of the lens unit.
  • a centroid position calculation unit that calculates the centroid position of the lens unit; The image center correction apparatus according to any one of (1) to (4), wherein the center-of-gravity position calculation unit calculates the center-of-gravity position based on a lens position of the lens unit and a lens barrel extension state of the lens unit.
  • An accessory detection unit that detects attachment of the accessory to the lens unit, The image blur correction apparatus according to any one of (1) to (5), wherein the shake correction control unit controls a drive operation of the drive unit using a detection result of the accessory detection unit.
  • a lens unit including an image pickup optical system and an image pickup unit that generates an image signal of a picked-up image is supported so as to be rotatable in the yawing direction and the pitching direction.
  • the drive operation of the drive unit that rotationally drives the lens unit in the yawing direction and the pitching direction is controlled to correct the image shake of the captured image.
  • Accessory detection unit 70 Calculation unit 72... Target position calculation unit 73. Current position calculation unit, 74, 763, 765, 768, 769 ... calculation unit, 75 ... parameter setting unit, 76 ... servo calculation unit, 77 ... drive signal output unit, 81 ... user Interface (user I / F) unit, 85 ... control unit, 311 ... focus lens, 312 ... zoom lens, 411 ... housing surface, 761, 764, 767 ... amplification unit, 762 766 ... Delay unit

Landscapes

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Abstract

　撮像光学系３１と撮像画像の画像信号を生成する撮像部３３を有するレンズユニット２０をヨーイング方向およびピッチング方向に回転可能に支持する。振れ検出部６１で検出されたはレンズユニット２０に加わる振れと、重心位置算出部６２で算出されたレンズユニット２０の重心位置と、位置検出部４６で検出されたレンズユニット２０の位置に基づき、レンズユニット２０をヨーイング方向およびピッチング方向に回転駆動する駆動部４５の駆動動作を制御して、撮像画像の像振れ補正を行う。フォーカス調整動作やズーム動作等によってレンズユニットの重心位置が変動しても、最適な像振れ補正を行うことが可能となり、像振れ補正性能を向上できる。

Description

像振れ補正装置と像振れ補正方法および撮像装置
　この技術は、像振れ補正装置と像振れ補正方法および撮像装置に関し、像振れ補正性能を向上できるようにする。
　ビデオカメラやスチルカメラ等の撮像装置には、撮像時の手振れ等によって生じる撮像画像の像振れを補正する像振れ補正装置が設けられているものがある。
　例えば、特許文献１では、レンズと撮像素子を有するレンズユニットが、外筐に対してレンズの光軸に直交する第１の支点軸の軸回り方向である第１の方向に回転可能とされている。さらに、レンズユニットは、光軸および第１の支点軸にともに直交する第２の支点軸の軸回り方向である第２の方向に回転可能とされている。レンズユニットは、第１の支点軸を支点としてヨーイング方向へ回転されると共に第２の支点軸を支点としてピッチング方向へ回転されて、像振れの補正が行われる。また、特許文献１では、レンズユニットをヨーイング方向およびピッチング方向へ回転させるための駆動部として、複数のコイル部、マグネットおよびヨークをそれぞれ有する２つの駆動モータ（扁平モータ）が用いられている。
特開平７－２７４０５６号公報
　ところで、フォーカス調整動作やズーム動作が行われると、レンズユニット内に設けられているフォーカスレンズやズームレンズが移動されて、レンズユニットの重心位置が変化する。したがって、レンズユニットに加わる振れに応じてレンズユニットを回転させて像振れ補正を行う場合、レンズユニットの重心位置の変化によって最適な像振れ補正を行うことができないおそれがある。例えば、レンズユニットの重心位置が上述の支点軸の位置から離れると、レンズユニットを回転させるために必要な駆動力が大きくなる。したがって、レンズユニットに加わる振れに応じてレンズユニットを回転させることが困難となり、最適な像振れ補正を行うことができなくなってしまう。
　そこで、この技術では、像振れ補正性能を向上できる像振れ補正装置と像振れ補正方法および撮像装置を提供する。
　この技術の第１の側面は、
　撮像光学系と撮像画像の画像信号を生成する撮像部を有してヨーイング方向およびピッチング方向に回転可能に支持されているレンズユニットと、
　前記レンズユニットに加わる振れを検出する振れ検出部と、
　前記レンズユニットの位置を検出する位置検出部と、
　前記レンズユニットをヨーイング方向およびピッチング方向に回転駆動する駆動部と、
　前記振れ検出部で検出された振れと、前記位置検出部で検出された位置と、前記レンズユニットの重心位置に基づいて、前記駆動部の駆動動作を制御して前記撮像画像の像振れを補正する振れ補正制御部と
を備える像振れ補正装置にある。
　この技術においては、撮像光学系と撮像画像の画像信号を生成する撮像部を有するレンズユニットは、例えばジンバル機構によってヨーイング方向およびピッチング方向に回転可能に支持されており、駆動部によってヨーイング方向およびピッチング方向に回転駆動される。振れ検出部ではレンズユニットに加わる振れが検出される。重心位置算出部では、レンズユニットの重心位置が算出される。位置検出部では、レンズユニットの現在位置が検出される。像振れ補正制御部では、振れ検出部で検出された振れと、位置検出部で検出されたレンズユニットの位置と、レンズユニットの重心位置に基づいて、駆動部の駆動動作を制御して撮像画像の像振れの補正が行われる。像振れ補正制御部は、例えば振れ検出部で検出された振れに基づいて算出したレンズユニットの目標位置と位置検出部で検出したレンズユニットの現在位置との偏差、および重心位置算出部で算出されたレンズユニットの重心位置に応じて、比例制御と微分制御と積分制御を組み合わせて行い、前記レンズユニットの位置が目標位置と一致するようにレンズユニットの回転駆動動作を制御する。また、積分制御では、レンズユニットの重心位置に応じて変化する荷重を打ち消すように補正値を設定して、この補正値を用いて積分制御を行う。また、レンズユニットに対するアクセサリの装着の検出を行い、検出結果を用いてレンズユニットのヨーイング方向およびピッチング方向の回転駆動動作が制御される。
　この技術の第２の側面は
　撮像光学系と撮像画像の画像信号を生成する撮像部を有してヨーイング方向およびピッチング方向に回転可能に支持されているレンズユニットに加わる振れを検出する工程と、
　前記レンズユニットの位置を検出する工程と、
　前記レンズユニットをヨーイング方向およびピッチング方向に回転駆動する工程と、
　前記検出された振れと、前記検出された位置と、前記レンズユニットの重心位置に基づいて、前記レンズユニットの回転駆動動作を制御して前記撮像画像の像振れを補正する工程と
を含む像振れ補正方法にある。
　この技術の第３の側面は
　撮像光学系と撮像画像の画像信号を生成する撮像部を有してヨーイング方向およびピッチング方向に回転可能に支持されているレンズユニットと、
　前記レンズユニットに加わる振れを検出する振れ検出部と、
　前記レンズユニットの位置を検出する位置検出部と、
　前記レンズユニットをヨーイング方向およびピッチング方向に回転駆動する駆動部と、
　前記振れ検出部で検出された振れと、前記位置検出部で検出された位置と、前記レンズユニットの重心位置に基づいて、前記駆動部の駆動動作を制御して前記撮像画像の像振れを補正する振れ補正制御部と、
　前記振れ補正制御部の動作を制御する制御部と
を備える撮像装置にある。
　この技術によれば、撮像光学系と撮像画像の画像信号を生成する撮像部を有するレンズユニットがヨーイング方向およびピッチング方向に回転可能に支持されて、レンズユニットに加わる振れとレンズユニットの位置とレンズユニットの重心位置に基づき、レンズユニットをヨーイング方向およびピッチング方向に回転駆動する駆動部の駆動動作が制御されて撮像画像の像振れの補正が行われる。このため、フォーカス調整動作やズーム動作等によってレンズユニットの重心位置が変動しても、最適な像振れ補正を行うことが可能となり、像振れ補正性能を向上できる。
像振れ補正装置の外観を示す斜視図である。 ユニット保持部で保持されているレンズユニットの正面図を示す図である。 ユニット保持部の断面概略図である。 駆動部の構成を示す斜視図である。 駆動部の動作を説明するための図である。 第１の実施の形態の構成を例示した図である。 振れ補正制御部の構成を例示した図である。 サーボ演算部の構成を例示した図である。 第１の実施の形態の動作を示すフローチャートである。 第２の実施の形態の構成を例示した図である。 第２の実施の形態の動作を示すフローチャートである。
　以下、本技術を実施するための形態について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
　１．像振れ補正装置の構成
　２．第１の実施の形態
　　２－１．第１の実施の形態の構成
　　２－２．第１の実施の形態の動作
　３．第２の実施の形態
　　３－１．第２の実施の形態の構成と動作
　＜１．像振れ補正装置の構成＞
　像振れ補正装置は、レンズユニット、振れ検出部、重心位置算出部、位置検出部、駆動部、振れ補正制御部を有している。レンズユニットは、撮像光学系と撮像画像の画像信号を生成する撮像部を有しており、ヨーイング方向およびピッチング方向に回転可能に支持されている。振れ検出部は、レンズユニットに加わる振れを検出する。重心位置算出部は、レンズユニットの重心位置を算出する。位置検出部は、レンズユニットの位置を検出する。駆動部は、レンズユニットをヨーイング方向およびピッチング方向に回転駆動する。また、振れ補正制御部は、振れ検出部で検出された振れと、位置検出部で検出されたレンズユニットの位置と、レンズユニットの重心位置に基づいて、駆動部の駆動動作を制御して撮像画像の像振れを補正する。
　図１は、像振れ補正装置の外観を示す斜視図である。像振れ補正装置では、レンズユニット２０をヨーイング方向およびピッチング方向へ回転可能にユニット保持部４２で保持する。また、像振れ補正装置は、振れ補正制御部からの駆動信号に基づきレンズユニット２０をヨーイング方向およびピッチング方向へ回転して、レンズユニット２０に加わる振れによって生ずる撮像画像の像振れを補正する。また、レンズユニット２０の鏡筒２１は、例えばズーム倍率の変更等に応じて撮像レンズの光軸方向に伸縮される。
　図２は、ユニット保持部で保持されているレンズユニットの正面図、図３はユニット保持部の断面概略図である。なお、図３は、レンズユニットの光軸方向の断面（図１のＡ－Ａ’線で示す位置の断面）を示している。
　レンズユニット２０の鏡筒２１には、撮像レンズの光軸上の所定の位置を中心位置ＣＰとした球面の一部である凸面が転動面２２として、鏡筒２１の表面の周方向に帯状に形成されている。ユニット保持部４２において、鏡筒２１に形成された転動面２２と対向する面にはボール保持部４３が形成されており、ボール保持部４３によってボール４４が転動面２２上を転動可能に保持されている。ボール保持部４３は、転動面２２の頭頂部を挟むように複数形成されている。例えば図３では、転動面２２の頭頂部を挟むように２つ形成されている。さらに、ボール保持部４３は、鏡筒２１の位置が径方向に移動することのないように、ユニット保持部４２に対して鏡筒２１の周方向に複数設けられている。例えば図２に示すように、ボール保持部４３の間隔が１２０度となるように設けられている。
　したがって、レンズユニット２０は、ユニット保持部４２に保持された状態で、転動面２２の中心位置ＣＰを基準として、ヨーイング方向およびピッチング方向へ回転可能となる。なお、ユニット保持部４２は、例えば後述する筐体４１に形成されている。
　図４は、レンズユニットをヨーイング方向およびピッチング方向に回転駆動する駆動部の構成を示す斜視図である。駆動部４５は、レンズユニット２０の後端面と対向する筐体面に設けられている。駆動部４５は、レンズユニット２０をヨーイング方向に回転させる駆動コイル４５ｙａ，４５ｙｂと、レンズユニット２０をピッチング方向に回転させる駆動コイル４５ｐａ，４５ｐｂを用いて構成されている。また、レンズユニット２０の後端面には、駆動コイル４５ｙａと対応する位置にマグネット２５ｙａが設けられている。同様に、駆動コイル４５ｙｂ，４５ｐａ，４５ｐｂと対応する位置にマグネット２５ｙｂ，２５ｐａ，２５ｐｂが設けられている。
　マグネット２５ｙａは、駆動コイル４５ｙａと対向する面の磁極がＳ極であるマグネットとＮ極であるマグネットを水平方向に並べた構成とされている。なお、図４では、駆動コイルと対向する面の磁極がＳ極であるマグネットを斜線で示している。マグネット２５ｙｂは、駆動コイル４５ｙｂと対向する面の磁極がＳ極であるマグネットとＮ極であるマグネットを水平方向に並べた構成とされている。
　マグネット２５ｐａは、駆動コイル４５ｐａと対向する面の磁極がＳ極であるマグネットとＮ極であるマグネットを垂直方向に並べた構成とされている。マグネット２５ｐｂは、駆動コイル４５ｐｂと対向する面の磁極がＳ極であるマグネットとＮ極であるマグネットを垂直方向に並べた構成とされている。
　マグネット２５ｙａ（２５ｙｂ）と駆動コイル４５ｙａ（４５ｙｂ）は、レンズユニット２０が中央位置（回転範囲の中央位置）とされている状態で、マグネット２５ｙａ（２５ｙｂ）において水平方向に並んだ２つのマグネット間の中央位置が駆動コイル４５ｙａ（４５ｙｂ）の中央位置となるように配設されている。同様に、マグネット２５ｐａ（２５ｐｂ）と駆動コイル４５ｐａ（４５ｐｂ）は、レンズユニット２０が中央位置とされている状態で、マグネット２５ｐａ（２５ｐｂ）において垂直方向に並んだ２つのマグネット間の中央位置が駆動コイル４５ｐａ（４５ｐｂ）の中央位置となるように配設されている。
　さらに、駆動コイル４５ｙａ（４５ｙｂ），４５ｐａ（４５ｐｂ）の内側には、マグネット２５ｙａ（２５ｙｂ），２５ｐａ（２５ｐｂ）によって生じた磁界を検出することで、レンズユニット２０の回転位置を判別するための位置検出部４６が設けられている。位置検出部４６は、例えばホール素子４６ｙａ（４６ｙｂ），４６ｐａ（４６ｐｂ）を用いて構成されている。
　図５は、駆動部の動作を説明するための図である。なお、図５では、ピッチング方向の回転動作を例示している。また、駆動部４５は、レンズユニット２０の後端面と対向する筐体面４１１に設けられている。
　レンズユニット２０は、上述のように転動面２２とユニット保持部４２のボール保持部４３との間にボール４４が設けられていることから、転動面２２の中心位置ＣＰを回転支点として、回転可能に保持されている。
　また、レンズユニット２０が中央位置（回転可能範囲の中央位置）とされている状態で、マグネット２５ｐａ（２５ｐｂ）において垂直方向に並んだ２つのマグネット間の中央位置が駆動コイル４５ｐａ（４５ｐｂ）の中央位置となるように配設されている。ここで、駆動コイル４５ｐａ（４５ｐｂ）に電流を供給すると、供給された電流に応じて磁界が発生して、発生した磁界によってマグネット２５ｐａ（２５ｐｂ）が垂直方向に移動させる。すなわち、レンズユニット２０に加わるピッチング方向の振れに応じて、駆動コイル４５ｐａ（４５ｐｂ）に電流を供給してレンズユニット２０を回転させることで、ピッチング方向の像振れを補正することができる。また、図示せずも、レンズユニット２０に加わるヨーイング方向の振れに応じて、駆動コイル４５ｙａ（４５ｙｂ）に電流を供給してレンズユニット２０を回転させることで、ヨーイング方向の像振れを補正することができる。
　このようにして、レンズユニット２０に加わる振れに応じて駆動部４５によってレンズユニット２０を回転させることで、像振れを補正することができる。
　なお、レンズユニット２０をヨーイング方向およびピッチング方向に回転する構成は、図１乃至図５に示した構成に限られない。例えばレンズユニットに対して垂直方向（水平方向）に第１回転軸を設けて、第１回転軸を内フレームで回転自在に保持する。また、第１回転軸をモータ等でヨーイング方向（ピッチング方向）に回転させる。さらに、内フレームに対して水平方向（垂直方向）に第２回転軸を設けて、第２回転軸を外フレームで回転自在に保持する。また、第２回転軸をモータ等でピッチング方向（ヨーイング方向）に回転させる。このように、レンズユニット２０を第１回転軸と第２回転軸で回転自在に支持して、第１回転軸と第２回転軸をそれぞれモータ等で回転させる構成等であってもよい。
　＜２．第１の実施の形態＞
　　［２－１．第１の実施の形態の構成］
　図６は、第１の実施の形態の構成を例示している。像振れ補正装置を用いた撮像装置１０は、レンズユニット２０、駆動部４５、位置検出部４６、画像処理部５１、表示部５２、記録部５３、振れ検出部６１、重心位置算出部６２、振れ補正制御部７０、ユーザインタフェース部８１、制御部８５を有している。
　レンズユニット２０には、撮像光学系３１、撮像光学系駆動部３２、撮像部３３が設けられている。
　撮像光学系３１は、フォーカスレンズ３１１やズームレンズ３１２等で構成されている。撮像光学系３１では、例えばフォーカスレンズ３１１を光軸方向に移動してフォーカス調整を行う。また、ズームレンズ３１２を光軸方向に移動して焦点距離を可変する。
　撮像光学系駆動部３２は、後述する制御部８５からの制御信号に基づき、フォーカスレンズ３１１やズームレンズ３１２を駆動する。
　撮像部３３は、撮像素子、前処理部、撮像駆動部等で構成されている。撮像素子は、光電変換処理を行い、撮像光学系３１によって撮像面に結像された光学像を電気信号に変換する。撮像素子は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、またはＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ等が用いられる。前処理部は、撮像素子で生成された電気信号に対してＣＤＳ（correlated double sampling：相関２重サンプリング）等のノイズ除去処理を行う。また、前処理部は、電気信号の信号レベルを所望の信号レベルとするゲイン調整を行う。さらに、前処理部は、Ａ／Ｄ変換処理を行い、ノイズ除去処理やゲイン調整が行われた電気信号であるアナログの画像信号を、ディジタルの画像信号に変換して、画像処理部５１へ出力する。撮像駆動部は、後述する制御部８５からの制御信号に基づき、撮像素子を駆動するために必要な動作パルス等の生成を行う。例えば、電荷を読み出すための電荷読出パルス、垂直方向や水平方向の転送を行うための転送パルス、電子シャッター動作を行うためのシャッターパルス等の生成を行う。
　駆動部４５は、振れ補正制御部７０から供給された駆動信号に基づき、上述のようにレンズユニット２０をヨーイング方向およびピッチング方向に回転させる。また、位置検出部４６は、レンズユニット２０の位置に応じた検出信号を生成して振れ補正制御部７０へ出力する。例えばホール素子４６ｙａ（４６ｙｂ），４６ｐａ（４６ｐｂ）で生成された検出信号を振れ補正制御部７０へ出力する。
　画像処理部５１は、撮像部３３から出力されたディジタルの画像信号に対してカメラプロセス処理等を行う。画像処理部５１は、例えば画像信号に対してガンマ補正やニー補正等の非線形処理、色補正処理、輪郭強調処理等を行う。画像処理部５１は処理後の画像信号を表示部５２や記録部５３へ出力する。
　表示部５２は、表示パネルや電子ビューファインダを構成しており、画像処理部５１から出力された画像信号に基づきカメラスルー画像の表示等を行う。また、表示部５２は、撮像装置１０の動作設定を行うためのメニュー表示や動作状態表示等も行う。なお、表示部５２は、表示画素数が撮像画像よりも少ない場合、撮像画像を表示画像数の表示画像に変換する処理を行う。
　記録部５３は、画像処理部５１から出力された画像信号を記録媒体に記録する。記録媒体としては、メモリカードや光ディスク、磁気テープ等のように着脱可能であってもよく、固定タイプのＨＤＤ（Hard Disk Drive）や半導体メモリモジュール等であってもよい。また、記録部５３に、エンコーダやデコーダを設けて画像信号の圧縮符号化や伸張復号化を行い、記録媒体には符号化信号を記録するようにしてもよい。なお、記録部５３では、記録媒体に記録されている画像信号や符号化信号を読み出して、記録されている画像を表示部５２に表示するようにしてもよい。
　振れ検出部６１は、撮像装置１０（レンズユニット２０）に加わる振れを検出するセンサ、例えば加速度センサやジャイロセンサ等を用いて構成されている。振れ検出部６１は、撮像装置１０（レンズユニット２０）に加わる振れを検出して、検出結果を振れ補正制御部７０へ出力する。
　重心位置算出部６２は、撮像光学系３１のフォーカスレンズ３１１やズームレンズ３１２の位置および鏡筒２１の繰り出し状態に応じて変化するレンズユニット２０の重心位置を算出する。例えば、フォーカスレンズ３１１やズームレンズ３１２の位置および鏡筒２１の繰り出し状態毎に重心位置を予め算出して重心位置算出部６２にテーブル化して記憶させておく。重心位置算出部６２は、レンズユニット２０からフォーカスレンズ３１１やズームレンズ３１２の位置および鏡筒２１の繰り出し状態を示す情報を取得して、取得した情報に対応する重心位置をテーブルから選択することで、レンズユニット２０の重心位置の算出を行う。また、重心位置算出部６２は、撮像光学系３１のフォーカスレンズ３１１やズームレンズ３１２の位置および鏡筒２１の繰り出し状態に基づき、その都度演算を行って、レンズユニット２０の重心位置を算出してもよい。さらに、重心位置算出部６２は、制御部８５から撮像光学系駆動部３２に供給される制御信号を利用して、レンズユニット２０の重心位置を算出してもよい。例えば、重心位置算出部６２は、撮像光学系駆動部３２に供給される制御信号に基づきフォーカスレンズ３１１やズームレンズ３１２の位置および鏡筒２１の繰り出し状態を判別して、判別結果に基づきレンズユニット２０の重心位置を算出する。重心位置算出部６２は、レンズユニット２０の重心位置を振れ補正制御部７０へ出力する。
　振れ補正制御部７０は、振れ検出部６１で検出された振れと、位置検出部４６で検出されたレンズユニット２０の位置に基づき駆動信号を生成する。振れ補正制御部７０は、生成した駆動信号を駆動部４５に供給して、像振れが補正されている撮像画像の画像信号を撮像部３３で生成できるようにする。また、振れ補正制御部７０は、重心位置算出部６２で算出された重心位置に基づき駆動信号の生成を制御して、レンズユニット２０の重心位置が変動しても、像振れが補正されている撮像画像の画像信号を撮像部３３で安定して生成できるようにする。
　ユーザインタフェース（ユーザＩ／Ｆ）部８１は、ズームレバーや撮影ボタン等で構成されている。ユーザＩ／Ｆ部８１は、ユーザ操作に応じた操作信号を生成して制御部８５に出力する。
　制御部８５は、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)と、ＲＯＭ(Read Only Memory)と、ＲＡＭ(Random Access Memory)を備えている。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されているプログラムを必要に応じて読み出して実行する。ＲＯＭには、ＣＰＵにおいて実行されるプログラムや各種の処理において必要となるデータ等が予め記憶されている。ＲＡＭは、処理の途中結果などを一時記憶するいわゆる作業領域として用いられるメモリである。また、ＲＯＭまたはＲＡＭは、各種の制御情報や補正データ等を記憶する。制御部８５は、ユーザＩ／Ｆ部８１からの操作信号等に応じて各部の制御を行い、ユーザ操作に応じた動作を撮像装置１０で行わせる。また、制御部８５は、振れ補正制御部７０を制御して、像振れ補正動作を行わせる。
　図７は、振れ補正制御部の構成を例示している。振れ補正制御部７０は、振れ量算出部７１、目標位置算出部７２、現在位置算出部７３、演算部７４、パラメータ設定部７５、サーボ演算部７６、駆動信号出力部７７を備えている。
　振れ量算出部７１は、振れ検出部６１から供給された検出信号に基づき、撮像装置１０（レンズユニット２０）に加わる振れの振れ量を算出する。振れ量算出部７１は、算出した振れ量を目標位置算出部７２へ出力する。
　目標位置算出部７２は、振れ量算出部７１で算出された振れ量に基づき、撮像部３３で像振れの生じていない撮像画像の画像信号を生成できるレンズユニット２０の位置を算出して、算出した位置を目標位置として演算部７４へ出力する。
　現在位置算出部７３は、位置検出部４６からの検出信号、例えばホール素子４６ｙａ（４６ｙｂ），４６ｐａ（４６ｐｂ）で生成された検出信号に基づき、レンズユニット２０の現在位置を算出する。現在位置算出部７３は、算出した現在位置を演算部７４は演算部７４へ出力する。
　演算部７４は、目標位置と現在位置の誤差を算出して、算出した誤差量を示す位置誤差信号をサーボ演算部７６へ出力する。
　パラメータ設定部７５は、制御部８５からの制御信号に基づいて、サーボ演算部７６で用いられるパラメータの設定を行う。また、パラメータ設定部７５は、重心位置算出部６２で算出された重心位置に基づき、レンズユニット２０の重心位置が変動しても、像振れが補正されている撮像画像の画像信号を撮像部３３で安定して生成できるようにパラメータを変更する。
　サーボ演算部７６は、パラメータ設定部７５で設定されたパラメータを用いてサーボ動作を行い、演算部７４で算出される誤差量が「０」となるように制御信号を生成して駆動信号出力部７７へ出力する。
　駆動信号出力部７７は、サーボ演算部７６から供給された制御信号に基づき駆動信号を生成して駆動部４５に供給することで、レンズユニット２０が目標位置算出部７２で算出された目標位置となるように駆動部４５でレンズユニット２０を駆動させる。
　このように、振れ補正制御部７０は、振れ検出部６１の検出結果やレンズユニットの重心位置と現在位置に基づきフィードバック制御を行い、撮像部３３で像振れが補正された撮像画像の画像信号を生成できるようにする。
　次に、サーボ演算部について説明する。サーボ演算部７６は、例えば比例制御（Ｐ制御）と積分制御（Ｉ制御部）および微分制御（Ｄ制御）を選択的に組み合わせたＰＩＤ制御によるフィードバック制御を行う。ＰＩＤ制御において、微分制御（Ｄ制御）は、比例制御（Ｐ制御）の過制御によるゲイン余裕および位相余裕の低下を改善して、フィードバック制御の安定性を向上させるために用いられる。積分制御（Ｉ制御）は、フィードバック制御のオフセット特性を改善するために用いられる。これらの比例制御と微分制御と積分制御を、必要に応じて選択して組み合わせることでＰＩＤ制御が行われる。
　比例制御では、式（１）の演算を行い制御出力を算出する。
　　　偏差×比例ゲイン＝比例制御出力　　　　　　　　　　　・・・（１）
　微分制御では、式（２）の演算を行い制御出力を算出する。
　　（偏差－前回演算時の偏差）×微分ゲイン＝微分制御出力　・・・（２）
　積分制御では、式（３）の演算を行い制御出力を算出する。
　　（偏差の積分値＋偏差）×積分ゲイン＝積分制御出力　　　・・・（３）
　図８は、サーボ演算部の構成を例示している。サーボ演算部７６は、増幅部７６１，７６４，７６７、遅延部７６２，７６６、演算部７６３，７６５，７６９を有している。
　増幅部７６１は、演算部７４から供給された位置誤差信号に、パラメータ設定部７５で設定された比例ゲインＫｐを乗じて比例制御出力である比例制御信号を生成する。増幅部７６１は、生成した比例制御信号を演算部７６９へ出力する。
　遅延部７６２は、演算部７４から供給された位置誤差信号を１サンプリング期間遅延して演算部７６３へ出力する。
　演算部７６３は、演算部７４から供給された位置誤差信号に対して、遅延部７６２から出力された位置誤差信号を減算する演算処理を行い、位置誤差の微分信号を生成して増幅部７６４へ出力する。
　増幅部７６４は、演算部７６３から供給された微分信号に、パラメータ設定部７５で設定された微分ゲインＫｄを乗じて微分制御出力である微分制御信号を生成する。増幅部７６４は、生成した微分制御信号を演算部７６９へ出力する。
　演算部７６５は、演算部７４から供給された位置誤差信号に対して、遅延部７６６から出力された信号を加算する演算処理を行い、位置誤差の積分信号を生成して増幅部７６７へ出力する。
　遅延部７６６は、演算部７６５から供給された積分信号を１サンプリング期間遅延して演算部７６５へ出力する。
　増幅部７６７は、演算部７６５から供給された積分信号に、パラメータ設定部７５で設定された積分ゲインＫｉを乗じて積分制御出力である積分制御信号を生成する。増幅部７６７は、生成した積分制御信号を演算部７６８へ出力する。
　演算部７６８は、増幅部７６７から供給された積分制御信号に対して、パラメータ設定部７５から供給された重力補償信号を加算して演算部７６９へ出力する。なお、重力補償信号は、重力による荷重を打ち消すための信号であり、詳細は後述する。
　演算部７６９は、増幅部７６１から供給された比例制御信号と、増幅部７６４から供給された微分制御信号と、演算部７６８から供給された積分制御信号（重力補償信号の加算後）を加算して、加算後の制御信号を駆動信号出力部７７へ出力する。
　なお、積分制御信号の生成では、増幅部７６７に供給される積分信号に対して重力による荷重に応じた信号を加算したのち増幅部７６７で積分ゲインＫｉを乗じて、重力補償信号が加算された積分制御信号と同等の制御信号を生成してもよい。また、重力による荷重に応じたゲイン（重力補償ゲイン）を積分ゲインＫｉに加算して、重力補償信号が加算された積分制御信号と同等の制御信号を生成してもよい。また、制御方法はＰＩＤ制御に限らず他の制御方法を用いるようにしてもよい。
　　［２－２．第１の実施の形態の動作］
　図９は、第１の実施の形態の動作を示すフローチャートである。ステップＳＴ１で振れ補正制御部７０は、重心位置を判別する。振れ補正制御部７０は、重心位置算出部６２で算出されたレンズユニット２０の重心位置を取得して重心位置の判別を行いステップＳＴ２に進む。
　ステップＳＴ２で振れ補正制御部７０は、パラメータ設定を行う。振れ補正制御部７０は、制御部８５からの制御信号に基づきパラメータを設定する。また、振れ補正制御部７０は、レンズユニット２０の重心位置に応じてパラメータの変更を行いステップＳＴ３に進む。
　ステップＳＴ３で振れ補正制御部７０は目標位置を算出する。振れ補正制御部７０は、振れ検出部６１から供給された検出信号に基づき、撮像装置１０（レンズユニット２０）に加わる振れの振れ量を算出する。振れ補正制御部７０は、算出した振れ量に基づき撮像部３３で像振れの生じていない撮像画像の画像信号を生成できるレンズユニット２０の位置を算出して目標位置としてステップＳＴ４に進む。
　ステップＳＴ４で振れ補正制御部７０は現在位置を判別する。振れ補正制御部７０は、位置検出部４６から検出信号を取得して、取得した検出信号に基づきレンズユニット２０の現在位置を算出して、現在位置の判別を行いステップＳＴ５に進む。
　ステップＳＴ５で振れ補正制御部７０は位置誤差の算出を行う。振れ補正制御部７０は、目標位置と現在位置の誤差を算出して、算出した誤差を示す位置誤差信号を生成してステップＳＴ６に進む。
　ステップＳＴ６で振れ補正制御部７０は、比例制御信号の生成を行う。振れ補正制御部７０は、上述の式（１）に示す演算を行い、位置誤差信号に比例ゲインＫｐを乗じて比例制御信号の生成を行いステップＳＴ７に進む。
　ステップＳＴ７で振れ補正制御部７０は、微分制御信号の生成を行う。振れ補正制御部７０は、上述の式（２）に示す演算を行い、位置誤差信号から微分信号を生成して微分ゲインＫｄを乗じて微分制御信号の生成を行いステップＳＴ８に進む。
　ステップＳＴ８で振れ補正制御部７０は、積分制御信号の生成を行う。振れ補正制御部７０は、上述の式（３）に示す演算を行い、位置誤差信号から積分信号を生成して積分ゲインＫｉを乗じて積分制御信号の生成を行う。また、振れ補正制御部７０は、重力補償信号を積分制御信号に加算してステップＳＴ９に進む。
　ステップＳＴ９で振れ補正制御部７０は、駆動信号の出力を行う。振れ補正制御部７０は、比例制御信号と微分制御信号と積分制御信号を加算して、加算後の制御信号に基づき駆動信号を生成する。振れ補正制御部７０は、生成した駆動信号を駆動部４５へ出力してステップＳＴ１０に進む。
　ステップＳＴ１０で振れ補正制御部７０は、重心位置の変化があるか判別する。振れ補正制御部７０は、フォーカスレンズやズームレンズの移動動作，鏡筒の伸縮動作が行われて重心位置の変化を生じるか判別する。振れ補正制御部７０は、重心位置の変化があると判別した場合にはステップＳＴ１に戻り、重心位置の変化があると判別されない場合にはステップＳＴ３に戻る。
　なお、ステップＳＴ３とステップＳＴ４の処理は何れを先に行ってもよい。また、ステップＳＴ６乃至ステップＳＴ８の処理は、図に示す順序に限られない。
　次に、振れ補正制御部７０で行われるパラメータ設定動作について説明する。振れ補正制御部７０のパラメータ設定部７５は、例えば重心位置が所定の位置にある場合において安定した像振れ補正を行うことができる比例ゲインＫｐと微分ゲインＫｄと積分ゲインＫｉを、制御部８５からの制御信号に基づき設定する。パラメータ設定部７５は、設定したパラメータをサーボ演算部７６に供給する。また、重心位置算出部６２で算出された重心位置が所定の位置と異なる場合、例えばレンズユニット２０を回転可能に支持している支持位置から離れた位置となる場合、レンズユニット２０を回転させるためにより大きい駆動力が必要となる。すなわち、駆動部４５においてレンズユニット２０のイナーシャが増加した場合と同様になる。このような場合、パラメータ設定部７５は、重心位置に基づき、イナーシャの増加に応じて比例ゲインＫｐを大きくして、レンズユニット２０の駆動力を高める。さらに、パラメータ設定部７５は、比例ゲインＫｐを大きくしても、良好な像振れ補正を行うことができるように微分ゲインＫｄや積分ゲインＫｉを調整する。例えば、比例ゲインＫｐを大きくした場合でも良好な応答性を得ることができ、発振を生じることなくフィードバック制御を安定して行うことができるように微分ゲインＫｄを調整する。また、比例ゲインＫｐを大きくした場合でも、確実にレンズユニット２０が目的位置となるようにフィードバック制御のオフセット特性が良好となるように積分ゲインＫｉを調整する。
　さらに、重心位置がレンズユニット２０の支持位置から離れるに伴い、レンズユニット２０には重力による荷重（回転方向の荷重）が大きくなる。したがって、サーボ動作では、レンズユニットの重心位置に応じた補正値を用いて積分制御を行う。例えば、上述のように、レンズユニットの重心位置によって変化する荷重（重力による回転方向の荷重）を打ち消すための重力補償信号が加算された積分制御信号を生成する。または、積分信号に対して重力による荷重に応じた信号を加算したのち積分ゲインＫｉを乗じて、重力補償信号が加算された積分制御信号と同等の制御信号を生成する。または、重力による荷重に応じた重力補償ゲインを積分ゲインＫｉに加算して、重力補償信号が加算された積分制御信号と同等の制御信号を生成する。このように積分制御信号を生成すれば、レンズユニット２０が目的位置に近づく前に重力の影響によってレンズユニット２０が傾きを生じてしまうことを防止できる。なお、積分値が安定すると、重力による加重を含めてサーボ動作が行われることから、重力補償信号または重力補償ゲインの加算は、制御開始から積分値が安定するまでの所定の期間行えばよい。
　このように、レンズユニットをヨーイング方向およびピッチング方向に回転させることで、振れ補正が可能な振れ範囲を広くする場合、第１の実施の形態によれば、振れ補正制御部７０では、フォーカスレンズやズームレンズの移動動作，鏡筒の伸縮動作等が行われたことにより生じたレンズユニット２０の重心位置の移動に応じてサーボ動作のパラメータが変更される。したがって、例えば撮像装置でフォーカス調整動作やズーム動作等が行われてレンズユニットの重心位置が変動しても、最適な像振れ補正を行うことが可能となり、像振れ補正性能を向上できる。また、重心位置の移動に応じてサーボ動作のパラメータが変更されることから、レンズユニット２０を回転させる場合の駆動力が過大となってしまうことがなく、消費電力が大きくなってしまうことを防止して、効率よく像振れ補正を行うことができる。
　＜３．第２の実施の形態＞
　ところで、レンズユニットの重心位置の変動は、フォーカス調整動作やズーム動作に限られない。例えば、レンズユニットの先端にコンバージョンレンズ等のアクセサリが装着された場合、レンズユニットの重心が前方に移動する。また、アクセサリが装着されたことによりレンズユニットの重量が増加する。そこで、第２の実施の形態では、アクセサリの装着状況に応じて像振れ補正における制御動作を切り替える場合について説明する。
　　［３－１．第２の実施の形態の構成と動作］
　図１０は、第２の実施の形態の構成を例示している。像振れ補正装置を用いた撮像装置１１は、レンズユニット２０、駆動部４５、位置検出部４６、画像処理部５１、表示部５２、記録部５３、振れ検出部６１、重心位置算出部６２、アクセサリ検出部６３、振れ補正制御部７０、ユーザインタフェース（ユーザＩ／Ｆ）部８１、制御部８５を有している。
　レンズユニット２０には、撮像光学系３１、撮像光学系駆動部３２、撮像部３３が設けられている。
　撮像光学系３１は、フォーカスレンズ３１１やズームレンズ３１２等で構成されている。撮像光学系３１では、例えばフォーカスレンズ３１１を光軸方向に移動してフォーカス調整を行う。また、ズームレンズ３１２を光軸方向に移動して焦点距離を可変する。
　撮像光学系駆動部３２は、後述する制御部８５からの制御信号に基づき、フォーカスレンズ３１１やズームレンズ３１２を駆動する。
　撮像部３３は、撮像素子、前処理部、撮像駆動部等で構成されている。撮像素子は、光電変換処理を行い、撮像光学系３１によって撮像面に結像された光学像を電気信号に変換する。撮像素子は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、またはＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ等が用いられる。前処理部は、撮像素子で生成された電気信号に対してＣＤＳ（correlated double sampling：相関２重サンプリング）等のノイズ除去処理を行う。また、前処理部は、電気信号の信号レベルを所望の信号レベルとするゲイン調整を行う。さらに、前処理部は、Ａ／Ｄ変換処理を行い、ノイズ除去処理やゲイン調整が行われた電気信号であるアナログの画像信号を、ディジタルの画像信号に変換して、画像処理部５１へ出力する。撮像駆動部は、後述する制御部８５からの制御信号に基づき、撮像素子を駆動するために必要な動作パルス等の生成を行う。例えば、電荷を読み出すための電荷読出パルス、垂直方向や水平方向の転送を行うための転送パルス、電子シャッター動作を行うためのシャッターパルス等の生成を行う。
　駆動部４５は、振れ補正制御部７０から供給された駆動信号に基づき、上述のようにレンズユニット２０をヨーイング方向およびピッチング方向に回転させる。また、位置検出部４６は、レンズユニット２０の位置に応じた検出信号を生成して振れ補正制御部７０へ出力する。例えばホール素子４６ｙａ（４６ｙｂ），４６ｐａ（４６ｐｂ）で生成された検出信号を振れ補正制御部７０へ出力する。
　画像処理部５１は、撮像部３３から出力されたディジタルの画像信号に対してカメラプロセス処理等を行う。画像処理部５１は、例えば画像信号に対してガンマ補正やニー補正等の非線形処理、色補正処理、輪郭強調処理等を行う。画像処理部５１は処理後の画像信号を表示部５２や記録部５３へ出力する。
　表示部５２は、表示パネルや電子ビューファインダを構成しており、画像処理部５１から出力された画像信号に基づきカメラスルー画像の表示等を行う。また、表示部５２は、撮像装置１１の動作設定を行うためのメニュー表示や動作状態表示等も行う。なお、表示部５２は、表示画素数が撮像画像よりも少ない場合、撮像画像を表示画像数の表示画像に変換する処理を行う。
　記録部５３は、画像処理部５１から出力された画像信号を記録媒体に記録する。記録媒体としては、メモリカードや光ディスク、磁気テープ等のように着脱可能であってもよく、固定タイプのＨＤＤ（Hard Disk Drive）や半導体メモリモジュール等であってもよい。また、記録部５３に、エンコーダやデコーダを設けて画像信号の圧縮符号化や伸張復号化を行い、記録媒体には符号化信号を記録するようにしてもよい。なお、記録部５３では、記録媒体に記録されている画像信号や符号化信号を読み出して、記録されている画像を表示部５２に表示するようにしてもよい。
　振れ検出部６１は、撮像装置１１（レンズユニット２０）に加わる振れを検出するセンサ、例えば加速度センサやジャイロセンサ等を用いて構成されている。振れ検出部６１は、撮像装置１１（レンズユニット２０）に加わる振れを検出して、検出結果を振れ補正制御部７０へ出力する。
　重心位置算出部６２は、撮像光学系３１のフォーカスレンズ３１１やズームレンズ３１２の位置および鏡筒２１の繰り出し状態に応じて変化するレンズユニット２０の重心を算出する。例えば、フォーカスレンズ３１１やズームレンズ３１２の位置および鏡筒２１の繰り出し状態毎に重心位置を予め算出して重心位置算出部６２に記憶させておく。重心位置算出部６２は、レンズユニット２０からフォーカスレンズ３１１やズームレンズ３１２の位置および鏡筒２１の繰り出し状態を示す情報を取得して、取得した情報に対応する重心位置を選択することで、レンズユニット２０の重心を算出する。また、重心位置算出部６２は、制御部８５から撮像光学系駆動部３２に供給される制御信号を利用して、レンズユニット２０の重心を算出してもよい。例えば、重心位置算出部６２は、撮像光学系駆動部３２に供給される制御信号に基づきフォーカスレンズ３１１やズームレンズ３１２の位置および鏡筒２１の繰り出し状態を判別して、判別結果に基づきレンズユニット２０の重心位置を算出する。重心位置算出部６２は、レンズユニット２０の重心位置を振れ補正制御部７０へ出力する。
　アクセサリ検出部６３は、レンズユニット２０にアクセサリが装着された否かを検出する。また、複数種類のアクセサリが装着可能である場合、どのようなアクセサリが装着されているか検出する。例えばアクセサリ検出部６３は、コンバージョンレンズ等のアクセサリがレンズユニット２０の先端に装着されたか否かを自動的に検出する。装着の検出はスイッチやフォトリフレクタ等の光学的検知手段等を用いてアクセサリが装着されたことを検出してもよく、アクセサリと通信を行ってアクセサリの装着の検出において、アクセサリに関する情報を取得するようにしてもよい。アクセサリは、レンズユニットに装着されるテレコンバータやワイドコンバータ等のコンバージョンレンズ、フィルタ、フード等をいう。アクセサリ検出部６３は、検出結果を振れ補正制御部７０へ出力する。
　振れ補正制御部７０は、振れ検出部６１で検出された振れと、位置検出部４６で検出されたレンズユニット２０の位置に基づき駆動信号を生成する。振れ補正制御部７０は、生成した駆動信号を駆動部４５に供給して、像振れが補正されている撮像画像の画像信号を撮像部３３で生成できるようにする。また、振れ補正制御部７０は、重心位置算出部６２で算出された重心位置に基づき駆動信号の生成を制御して、レンズユニット２０の重心位置が変動しても、像振れが補正されている撮像画像の画像信号を撮像部３３で安定して生成できるようにする。さらに、振れ補正制御部７０は、アクセサリ検出部６３の検出結果に基づき駆動信号の生成を制御して、レンズユニット２０の重心位置の変動や重量の増加を生じても、像振れが補正されている撮像画像の画像信号を撮像部３３で安定して生成できるようにする。
　ユーザＩ／Ｆ部８１は、ズームレバーや撮影ボタン等で構成されている。ユーザＩ／Ｆ部８１は、ユーザ操作に応じた操作信号を生成して制御部８５に出力する。
　制御部８５は、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)と、ＲＯＭ(Read Only Memory)と、ＲＡＭ(Random Access Memory)を備えている。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されているプログラムを必要に応じて読み出して実行する。ＲＯＭには、ＣＰＵにおいて実行されるプログラムや各種の処理において必要となるデータ等が予め記憶されている。ＲＡＭは、処理の途中結果などを一時記憶するいわゆる作業領域として用いられるメモリである。また、ＲＯＭまたはＲＡＭは、各種の制御情報や補正データ等を記憶する。制御部８５は、ユーザＩ／Ｆ部８１からの操作信号等に応じて各部の制御を行い、ユーザ操作に応じた動作を撮像装置１１で行わせる。また、制御部８５は、振れ補正制御部７０を制御して、像振れ補正動作を行わせる。
　図１１は、第２の実施の形態の動作を示すフローチャートである。ステップＳＴ２１で振れ補正制御部７０は、アクセサリの検出を行う。振れ補正制御部７０は、アクセサリ検出部６３の検出結果に基づき、どのようなアクセサリがレンズユニット２０に装着されているか検出してステップＳＴ２２に進む。
　ステップＳＴ２２で振れ補正制御部７０は、重心位置を判別する。振れ補正制御部７０は、重心位置算出部６２で算出されたレンズユニット２０の重心位置を取得して重心位置の判別を行いステップＳＴ２３に進む。
　ステップＳＴ２３で振れ補正制御部７０は、パラメータ設定を行う。振れ補正制御部７０は、制御部８５からの制御信号に基づきパラメータを設定する。また、振れ補正制御部７０は、レンズユニット２０の重心位置に応じてパラメータの変更を行いステップＳＴ２４に進む。
　ステップＳＴ２４で振れ補正制御部７０は目標位置を算出する。振れ補正制御部７０は、振れ検出部６１から供給された検出信号に基づき、撮像装置１１（レンズユニット２０）に加わる振れの振れ量を算出する。振れ補正制御部７０は、算出した振れ量に基づき撮像部３３で像振れの生じていない撮像画像の画像信号を生成できるレンズユニット２０の位置を算出して目標位置としてステップＳＴ２５に進む。
　ステップＳＴ２５で振れ補正制御部７０は現在位置を判別する。振れ補正制御部７０は、位置検出部４６から検出信号を取得して、取得した検出信号に基づきレンズユニット２０の現在位置を算出して、現在位置の判別を行いステップＳＴ２６に進む。
　ステップＳＴ２６で振れ補正制御部７０は位置誤差の算出を行う。振れ補正制御部７０は、目標位置と現在位置の誤差を算出して、算出した誤差を示す位置誤差信号を生成してステップＳＴ２７に進む。
　ステップＳＴ２７で振れ補正制御部７０は、比例制御信号の生成を行う。振れ補正制御部７０は、上述の式（１）に示す演算を行い、位置誤差信号に比例ゲインＫｐを乗じて比例制御信号の生成を行いステップＳＴ２８に進む。
　ステップＳＴ２８で振れ補正制御部７０は、微分制御信号の生成を行う。振れ補正制御部７０は、上述の式（２）に示す演算を行い、位置誤差信号から微分信号を生成して微分ゲインＫｄを乗じて微分制御信号の生成を行いステップＳＴ２９に進む。
　ステップＳＴ２９で振れ補正制御部７０は、積分制御信号の生成を行う。振れ補正制御部７０は、上述の式（３）に示す演算を行い、位置誤差信号から積分信号を生成して積分ゲインＫｉを乗じて積分制御信号の生成を行う。また、振れ補正制御部７０は、重力補償信号を積分制御信号に加算してステップＳＴ３０に進む。
　ステップＳＴ３０で振れ補正制御部７０は、駆動信号の出力を行う。振れ補正制御部７０は、比例制御信号と微分制御信号と積分制御信号を加算して、加算後の制御信号に基づき駆動信号を生成する。振れ補正制御部７０は、生成した駆動信号を駆動部４５へ出力してステップＳＴ３１に進む。
　ステップＳＴ３１で振れ補正制御部７０は、アクセサリの変更が生じていないか判別する。振れ補正制御部７０は、アクセサリ検出部６３の検出結果に基づき、アクセサリの変更すなわち、アクセサリの着脱状態の変更や異なるアクセサリへの変更が行われていないか判別する。振れ補正制御部７０は、アクセサリの変更が生じていない場合にステップＳＴ３２に進み、アクセサリの変更が生じた場合にステップＳＴ２１に戻る。
　ステップＳＴ３２で振れ補正制御部７０は、重心位置の変化があるか判別する。振れ補正制御部７０は、フォーカスレンズやズームレンズの移動動作，鏡筒の伸縮動作が行われて重心位置の変化を生じるか判別する。振れ補正制御部７０は、重心位置の変化があると判別した場合にはステップＳＴ２２に戻り、重心位置の変化があると判別されない場合にはステップＳＴ２４に戻る。
　なお、ステップＳＴ２４とステップＳＴ２５の処理は何れを先に行ってもよい。また、ステップＳＴ２７乃至ステップＳＴ２９の処理は、図に示す順序に限られない。
　このように、レンズユニットをヨーイング方向およびピッチング方向に回転させることで、振れ補正が可能な振れ範囲を広くする場合、第２の実施の形態によれば、振れ補正制御部７０では、フォーカスレンズやズームレンズの移動動作，鏡筒の伸縮動作等が行われたことにより生じたレンズユニット２０の重心位置の移動に応じてサーボ動作のパラメータが変更される。さらに、アクセサリの着脱状態や装着されているアクセサリに応じてサーボ動作のパラメータが変更される。したがって、例えば撮像装置でフォーカス調整動作やズーム動作等が行われてレンズユニットの重心位置が変動しても、また、アクセサリを用いても、最適な像振れ補正を行うことが可能となり、像振れ補正性能を向上できる。また、重心位置の移動に応じてサーボ動作のパラメータが変更されることから、レンズユニット２０を回転させる場合の駆動力が過大となってしまうことがなく、消費電力が大きくなってしまうことを防止できる。また、アクセサリを装着してレンズユニットの重量が増加しても、レンズユニット２０を回転させる場合の駆動力が不足することがなく、効率よく像振れ補正を行うことができる。
　また、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させる。または、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。
　例えば、プログラムは記録媒体としてのハードディスクやＲＯＭ（Read Only Memory）に予め記録しておくことができる。あるいは、プログラムはフレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory），ＭＯ（Magneto optical）ディスク，ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、磁気ディスク、半導体メモリカード等のリムーバブル記録媒体に、一時的または永続的に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウェアとして提供することができる。
　また、プログラムは、リムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトからＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット等のネットワークを介して、コンピュータに無線または有線で転送してもよい。コンピュータでは、そのようにして転送されてくるプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。
　また、本技術は、上述した技術の実施の形態に限定して解釈されるべきではない。この技術の実施の形態は、例示という形態で本技術を開示しており、本技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施の形態の修正や代用をなし得ることは自明である。すなわち、本技術の要旨を判断するためには、請求の範囲を参酌すべきである。
　なお、本技術の像振れ補正装置は以下のような構成も取ることができる。
　（１）　撮像光学系と撮像画像の画像信号を生成する撮像部を有してヨーイング方向およびピッチング方向に回転可能に支持されているレンズユニットと、
　前記レンズユニットに加わる振れを検出する振れ検出部と、
　前記レンズユニットの位置を検出する位置検出部と、
　前記レンズユニットをヨーイング方向およびピッチング方向に回転駆動する駆動部と、
　前記振れ検出部で検出された振れと、前記位置検出部で検出された位置と、前記レンズユニットの重心位置に基づいて、前記駆動部の駆動動作を制御して前記撮像画像の像振れを補正する振れ補正制御部と
を備える像振れ補正装置。
　（２）　前記振れ補正制御部は、前記振れ検出部で検出された振れに基づいて算出した前記レンズユニットの目標位置と前記位置検出部で検出された前記レンズユニットの位置との偏差、および前記レンズユニットの重心位置に応じて、比例制御と微分制御と積分制御を組み合わせて行い、前記レンズユニットの位置が目標位置と一致するように前記駆動動作を制御する（１）に記載の像振れ補正装置。
　（３）　前記積分制御では、前記レンズユニットの重心位置に応じた補正値を用いて前記積分制御を行う（２）に記載の像振れ補正装置。
　（４）　前記補正値は、前記レンズユニットの重心位置によって変化する荷重を打ち消すように設定する（３）に記載の像振れ補正装置。
　（５）　前記レンズユニットの重心位置を算出する重心位置算出部を備え、
　前記重心位置算出部は、前記レンズユニットのレンズ位置および前記レンズユニットの鏡筒の繰り出し状態に基づいて前記重心位置を算出する（１）乃至（４）の何れかに記載の像振れ補正装置。
　（６）　前記レンズユニットに対するアクセサリの装着を検出するアクセサリ検出部をさらに備え、
　前記振れ補正制御部は、前記アクセサリ検出部の検出結果を用いて前記駆動部の駆動動作を制御する（１）乃至（５）の何れかに記載の像振れ補正装置。
　この技術の像振れ補正装置と像振れ補正方法および撮像装置では、撮像光学系と撮像画像の画像信号を生成する撮像部を有するレンズユニットがヨーイング方向およびピッチング方向に回転可能に支持されて、レンズユニットに加わる振れとレンズユニットの位置とレンズユニットの重心位置に基づき、レンズユニットをヨーイング方向およびピッチング方向に回転駆動する駆動部の駆動動作が制御されて撮像画像の像振れの補正が行われる。このため、フォーカス調整動作やズーム動作等によってレンズユニットの重心位置が変動しても、最適な像振れ補正を行うことが可能となり、像振れ補正性能を向上できる。
したがって、例えばフォーカス調整動作やズーム動作等によってレンズ鏡筒の長さが変化する電子機器に適している。
　１０，１１・・・撮像装置、２０・・・レンズユニット、２１・・・鏡筒、２２・・・転動面、２５ｐａ，２５ｐｂ，２５ｙａ，２５ｙｂ・・・マグネット、３１・・・撮像光学系、３２・・・撮像光学系駆動部、３３・・・撮像部、４１・・・筐体、４２・・・ユニット保持部、４３・・・ボール保持部、４４・・・ボール、４５・・・駆動部、４５ｐａ，４５ｐｂ，４５ｙａ，４５ｙｂ・・・駆動コイル、４６・・・位置検出部、４６ｐａ，４６ｐｂ，４６ｙａ，４６ｙｂ・・・ホール素子、５１・・・画像処理部、５２・・・表示部、５３・・・記録部、６１・・・振れ検出部、６２・・・重心位置算出部、６３・・・アクセサリ検出部、７０・・・振れ補正制御部、７１・・・振れ量算出部、７２・・・目標位置算出部、７３・・・現在位置算出部、７４，７６３，７６５，７６８，７６９・・・演算部、７５・・・パラメータ設定部、７６・・・サーボ演算部、７７・・・駆動信号出力部、８１・・・ユーザインタフェース（ユーザＩ／Ｆ）部、８５・・・制御部、３１１・・・フォーカスレンズ、３１２・・・ズームレンズ、４１１・・・筐体面、７６１，７６４，７６７・・・増幅部、７６２，７６６・・・遅延部

Claims (8)

  1. 　撮像光学系と撮像画像の画像信号を生成する撮像部を有してヨーイング方向およびピッチング方向に回転可能に支持されているレンズユニットと、
    　前記レンズユニットに加わる振れを検出する振れ検出部と、
    　前記レンズユニットの位置を検出する位置検出部と、
    　前記レンズユニットをヨーイング方向およびピッチング方向に回転駆動する駆動部と、
    　前記振れ検出部で検出された振れと、前記位置検出部で検出された位置と、前記レンズユニットの重心位置に基づいて、前記駆動部の駆動動作を制御して前記撮像画像の像振れを補正する振れ補正制御部と
    を備える像振れ補正装置。
  2. 　前記振れ補正制御部は、前記振れ検出部で検出された振れに基づいて算出した前記レンズユニットの目標位置と前記位置検出部で検出された前記レンズユニットの位置との偏差、および前記レンズユニットの重心位置に応じて、比例制御と微分制御と積分制御を組み合わせて行い、前記レンズユニットの位置が目標位置と一致するように前記駆動動作を制御する
    請求項１に記載の像振れ補正装置。
  3. 　前記積分制御では、前記レンズユニットの重心位置に応じた補正値を用いて前記積分制御を行う
    請求項２に記載の像振れ補正装置。
  4. 　前記補正値は、前記レンズユニットの重心位置によって変化する荷重を打ち消すように設定する
    請求項３に記載の像振れ補正装置。
  5. 　前記レンズユニットの重心位置を算出する重心位置算出部を備え、
    　前記重心位置算出部は、前記レンズユニットのレンズ位置および前記レンズユニットの鏡筒の繰り出し状態に基づいて前記重心位置を算出する
    請求項１に記載の像振れ補正装置。
  6. 　前記レンズユニットに対するアクセサリの装着を検出するアクセサリ検出部をさらに備え、
    　前記振れ補正制御部は、前記アクセサリ検出部の検出結果を用いて前記駆動部の駆動動作を制御する
    請求項１に記載の像振れ補正装置。
  7. 　撮像光学系と撮像画像の画像信号を生成する撮像部を有してヨーイング方向およびピッチング方向に回転可能に支持されているレンズユニットに加わる振れを検出する工程と、
    　前記レンズユニットの位置を検出する工程と、
    　前記レンズユニットをヨーイング方向およびピッチング方向に回転駆動する工程と、
    　前記検出された振れと、前記検出された位置と、前記レンズユニットの重心位置に基づいて、前記レンズユニットの回転駆動動作を制御して前記撮像画像の像振れを補正する工程と
    を含む像振れ補正方法。
  8. 　撮像光学系と撮像画像の画像信号を生成する撮像部を有してヨーイング方向およびピッチング方向に回転可能に支持されているレンズユニットと、
    　前記レンズユニットに加わる振れを検出する振れ検出部と、
    　前記レンズユニットの位置を検出する位置検出部と、
    　前記レンズユニットをヨーイング方向およびピッチング方向に回転駆動する駆動部と、
    　前記振れ検出部で検出された振れと、前記位置検出部で検出された位置と、前記レンズユニットの重心位置に基づいて、前記駆動部の駆動動作を制御して前記撮像画像の像振れを補正する振れ補正制御部と、
    　前記振れ補正制御部の動作を制御する制御部と
    を備える撮像装置。
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