本發(fā)明涉及照相機系統(tǒng)、照相機主體、以及照相機系統(tǒng)的控制方法。

背景技術(shù)：

作為用于抑制因攝像裝置的手抖動等而導致攝像圖像的抖動(像抖動)的方法，公知有如下的光學式的抖動抑制處理：根據(jù)發(fā)生的抖動而驅(qū)動設(shè)置為構(gòu)成攝像光學系統(tǒng)的一部分的防振用光學系統(tǒng)。并且，經(jīng)由攝像光學系統(tǒng)獲得的攝像圖像因攝像光學系統(tǒng)的畸變像差等的影響而失真。這樣的畸變像差等通常通過幾何轉(zhuǎn)換處理來校正。在日本特開2015-015587號公報中提出的攝像裝置劃分為因防振用光學系統(tǒng)的驅(qū)動導致的攝像光學系統(tǒng)的偏心而變化的成分(動態(tài)成分)和未變化的成分(靜態(tài)成分)，通過單獨地對各個成分進行畸變像差校正來提高像差校正的精度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

然而，專利文獻1的方法的用于進行兩個畸變像差校正的處理負荷較大。并且，由于需要用于各個畸變像差校正的校正用的參數(shù)，因此所需的存儲器的資源較大。

本發(fā)明就是鑒于上述的情況而完成的，其目的在于，提供照相機系統(tǒng)、照相機主體、以及照相機系統(tǒng)的控制方法，能夠通過簡單的方法進行考慮了因防振用光學系統(tǒng)的偏心而導致的像面上的畸變像差的形狀變化的高精度的畸變像差校正。

本發(fā)明的第一方式的照相機系統(tǒng)具有更換鏡頭和安裝有所述更換鏡頭的照相機主體，其中，所述更換鏡頭具有：攝像光學系統(tǒng)，其使像成像于像面，且至少具有在與光軸垂直的方向上被驅(qū)動的防振用光學系統(tǒng)；抖動量獲取部，其獲取所述照相機系統(tǒng)的抖動量；以及抖動校正控制部，其以與所述抖動量對應(yīng)的驅(qū)動量驅(qū)動所述防振用光學系統(tǒng)，所述照相機主體具有：攝像元件，其對通過所述攝像光學系統(tǒng)而成像的像進行拍攝而獲取攝像圖像；第一信息獲取部，其獲取第一鏡頭信息，該第一鏡頭信息包含用于校正所述攝像光學系統(tǒng)的畸變像差的畸變像差校正信息、表示與所述防振用光學系統(tǒng)的驅(qū)動量對應(yīng)的所述像面上的畸變像差的形狀和與所述光軸和所述攝像圖像的圖像中心之間的偏差量對應(yīng)的所述像面上的畸變像差的形狀之間的相關(guān)關(guān)系的函數(shù)；偏差量轉(zhuǎn)換部，其利用所述函數(shù)對所述光軸和所述攝像圖像的圖像中心之間的偏差量進行轉(zhuǎn)換來計算轉(zhuǎn)換偏差量；以及畸變像差校正部，其根據(jù)所述畸變像差校正信息和所述轉(zhuǎn)換偏差量對所述攝像圖像進行畸變像差校正。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供照相機系統(tǒng)和照相機主體，能夠通過簡單的方法進行考慮了因防振用光學系統(tǒng)的偏心而導致的像面上的畸變像差的形狀變化的高精度的畸變像差校正。

附圖說明

圖1a是用于對像抖動進行說明的圖。

圖1b是用于對像抖動進行說明的圖。

圖2a是用于對光學系統(tǒng)移位式的抖動抑制處理進行說明的圖。

圖2b是用于對攝像元件移位式的抖動抑制處理進行說明的圖。

圖2c是用于對電子式的抖動抑制處理進行說明的圖。

圖3a是示出未發(fā)生像抖動的攝像圖像的圖。

圖3b是示出發(fā)生了像抖動的攝像圖像的圖。

圖3c是示出對圖3b的像抖動應(yīng)用了攝像元件移位式或電子式的抖動抑制處理后的攝像圖像的圖。

圖4是示出對圖3b的像抖動應(yīng)用了光學系統(tǒng)移位式的抖動抑制處理后的攝像圖像的圖。

圖5是示出因防振用光學系統(tǒng)的偏心而導致的畸變像差的形狀變化和因圖像中心與攝影光學系統(tǒng)的光軸中心之間的偏差而導致的畸變像差的形狀變化之間的關(guān)系的一例的圖。

圖6a是示出像面上的畸變像差的形狀類似的防振用光學系統(tǒng)的驅(qū)動量和攝像元件的驅(qū)動量的相關(guān)關(guān)系的一例的圖。

圖6b是示出像面上的畸變像差的形狀類似的防振用光學系統(tǒng)的驅(qū)動量和攝像元件的驅(qū)動量的相關(guān)關(guān)系的一例的圖。

圖7是示出第一實施方式的攝像系統(tǒng)的更換鏡頭和照相機主體的外觀的圖。

圖8是示出第一實施方式的攝像系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖9是以系統(tǒng)控制器所具有的功能為塊進行示出的框圖。

圖10是示出用于驅(qū)動光學系統(tǒng)驅(qū)動部的防振用光學系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的例子的說明圖。

圖11是以lcu所具有的功能為塊進行示出的框圖。

圖12是用于對校正量計算部的動作進行說明的說明圖。

圖13是示出照相機主體和更換鏡頭的畸變像差的動作的例子的流程圖。

圖14是示出基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)的例子的說明圖。

圖15是示出第二實施方式的攝像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。

圖16是以抖動校正微型計算機所具有的功能為塊進行示出的框圖。

圖17是用于對校正量計算部的動作進行說明的說明圖。

圖18是用于對校正量計算部的動作進行說明的說明圖。

圖19是示出用于驅(qū)動攝像元件驅(qū)動部的攝像元件的結(jié)構(gòu)的例子的說明圖。

圖20是以第二實施方式的系統(tǒng)控制器所具有的功能為塊進行示出的框圖。

圖21是用于對第二實施方式的lcu內(nèi)的校正量計算部的動作進行說明的說明圖。

圖22是示出第二實施方式的照相機主體和更換鏡頭的畸變像差校正

的動作的例子的流程圖。

標號說明

1：攝像元件；2：防振用光學系統(tǒng)；3：攝像系統(tǒng)；4：更換鏡頭；5：照相機主體；6：鏡頭安裝部；11：快門；12：攝像元件；13：系統(tǒng)控制器；14：操作部；15：抖動校正微型計算機；16：角速度傳感器；17：攝像元件驅(qū)動部；21：攝像光學系統(tǒng)；21a：變焦光學系統(tǒng)；21b：對焦光學系統(tǒng)；21c：防振用光學系統(tǒng)；22：鏡頭控制單元；23：角速度傳感器；24：光學系統(tǒng)驅(qū)動部；131：圖像生成部；132：存儲器；133：基準位置計算部；134：圖像處理部；152a：校正量計算部；152b：校正量計算部；152c：校正量計算部；153：驅(qū)動量計算部；155：通信部；171：驅(qū)動部；172：驅(qū)動部；173：驅(qū)動部；174：支承部；175：可動部；222a：校正量計算部；222b：校正量計算部；223：驅(qū)動量計算部；225：存儲器；226：通信部；241：驅(qū)動部；242：驅(qū)動部；243：支承部；244：可動部。

具體實施方式

下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。首先，對本發(fā)明的各實施方式的畸變像差校正的原理進行說明。因此，對像抖動的抑制處理(防振處理)進行說明。圖1a和圖1b是用于對像抖動進行說明的圖。圖1a示出在攝像裝置不產(chǎn)生抖動時的被攝體與攝像裝置的關(guān)系。圖1b示出在攝像裝置的圖像中心產(chǎn)生了角θ的角度抖動時的被攝體與攝像裝置的關(guān)系。圖1a和圖1b的z軸例如是與地面平行的方向，y軸例如是與地面垂直的方向。

來自被攝體的任意物點的光束在光瞳位置成像，然后穿過防振用光學系統(tǒng)2在攝像元件1的像面上再次成像。這些光束的入射角和出射角都是ω。這里，將在與主面垂直的方向上穿過將攝像光學系統(tǒng)看做一個鏡頭(合成鏡頭)的情況下的主點的光線的方向定義為攝影光學系統(tǒng)的光軸。并且，在圖1a和圖1b中，攝像光學系統(tǒng)的光軸和防振用光學系統(tǒng)2的光軸位于一致的位置。這里，在攝像裝置不產(chǎn)生抖動時，如圖1a所示，攝像光學系統(tǒng)的光瞳位置處的光軸的y軸位置和攝像元件的像面中心(與圖像中心一致)的y軸位置一致。因此，穿過攝像光學系統(tǒng)的光軸的光(主光線)穿過防振用光學系統(tǒng)2的光軸而入射到攝像元件1的像面中心po。另一方面，如圖1b所示，當在攝像裝置產(chǎn)生角θ的像抖動時，在攝像光學系統(tǒng)的光瞳位置處的光軸的y軸位置和攝像元件1的像面中心的y軸位置之間產(chǎn)生偏差。因該偏差的大小而使從被攝體的同一物點射出的光束成像在與不產(chǎn)生抖動時攝像元件上的成像位置不同的位置。因該成像位置的偏差而產(chǎn)生像抖動。另外，這樣的像抖動不限于角度抖動，因攝像裝置在與像面平行的方向上移動的移位抖動也產(chǎn)生像抖動。

作為用于抑制像抖動的抖動抑制方法，主要公知有光學系統(tǒng)移位式、攝像元件移位式、以及電子式這三種方法。如圖2a所示，光學系統(tǒng)移位式的抖動抑制處理是通過根據(jù)所檢測的抖動而在與攝像光學系統(tǒng)的光軸垂直的面內(nèi)驅(qū)動作為攝像光學系統(tǒng)的一部分的防振用光學系統(tǒng)2來抑制抖動的處理。即，在光學系統(tǒng)移位式的抖動抑制處理中，像面中心po不移動，光束的成像位置移動到p1。如圖2b所示，攝像元件移位式的抖動抑制處理是通過根據(jù)所檢測的抖動而在與攝像光學系統(tǒng)的光軸垂直的面內(nèi)驅(qū)動攝像元件1來抑制抖動的處理。即，在攝像元件移位式的抖動抑制處理中，像面中心po移動到p1。電子式的抖動抑制處理是通過根據(jù)所檢測的抖動而變更攝像圖像(與光軸垂直的面內(nèi))的切出范圍來抑制抖動的處理。即，如圖2c所示，在電子式的抖動抑制處理中，僅變更攝像圖像的切出范圍而像面中心po和成像位置都不移動。

圖3a示出未發(fā)生像抖動的攝像圖像。若攝像光學系統(tǒng)的光軸與被攝體對準，則在沒有像抖動的情況下，像面上的被攝體o的位置與圖像中心po的位置一致。并且，攝像光學系統(tǒng)的光軸與像面的交點位置與圖像中心po一致。無論是桶形的畸變像差還是枕形的畸變像差，都以攝像光學系統(tǒng)的光軸為中心以點對稱的方式產(chǎn)生像差。因此，在圖3a的情況下，對攝像圖像產(chǎn)生影響的像差d以圖像中心po為中心呈點對稱形狀。

圖3b示出發(fā)生像抖動的攝像圖像。因攝像裝置的抖動而導致攝像光學系統(tǒng)的光軸從被攝體偏離，因此像面上的被攝體o的位置從圖像中心po的位置移動。另一方面，在未進行抖動抑制處理時，攝像光學系統(tǒng)的光軸與像面的交點位置與圖像中心po一致。因此，在圖3b的情況下，對攝像圖像產(chǎn)生影響的像差d以圖像中心po為中心而呈點對稱形狀。

圖3b是示出發(fā)生像抖動的攝像圖像的圖，圖3c示出對圖3b的像抖動應(yīng)用攝像元件移位式或電子式的抖動抑制處理后的攝像圖像。通過抖動抑制處理使圖像中心po與被攝體o的位置對準。另一方面，攝像光學系統(tǒng)的光軸與像面的交點位置p1與圖像中心po之間產(chǎn)生偏差。因此，在圖3c的情況下，對攝像圖像產(chǎn)生影響的像差d為非點對稱形狀。當對圖3c的像差d與圖3a和圖3b的像差d進行比較時，可以看到圖3c的像差d的形狀因抖動抑制處理而變形。

另一方面，圖4示出對圖3b的像抖動應(yīng)用光學系統(tǒng)移位式的抖動抑制處理后的攝像圖像。如圖4所示，在光學系統(tǒng)移位式的抖動抑制處理的情況下，通過抖動抑制處理，穿過攝像光學系統(tǒng)21的光軸的光線與像面的交點的位置po對準被攝體o的位置。如上所述，以攝像光學系統(tǒng)的光軸為中心以點對稱的方式產(chǎn)生像差。因此，在進行抖動抑制處理之前以驅(qū)動防振用光學系統(tǒng)2之前的攝像光學系統(tǒng)21的光軸與像面的交點p2為中心以點對稱方式產(chǎn)生的像差d，作為抖動抑制處理的結(jié)果，以防振用光學系統(tǒng)2的驅(qū)動后的穿過攝像光學系統(tǒng)21的光軸的光(主光線)與像面的交點po為中心以非點對稱的方式產(chǎn)生。當對圖4的像差d與圖3a或圖3b的像差d進行比較時，可以看到圖4的像差d的形狀因抖動抑制處理而變形。

作為用于準確地校正隨著抖動抑制處理的畸變像差的形狀變化的方法，考慮了如下方法：進行考慮了畸變像差形狀的變化的畸變像差校正。在通常的畸變像差校正中，理想像高y(校正后的像高)和實際像高y’(校正前的像高)的關(guān)系預先被定義為畸變像差的校正用的信息(畸變像差校正信息)。該關(guān)系例如由公式(1)那樣的近似多項式定義。而且，在實際的處理中，通過利用了預先定義的關(guān)系的坐標轉(zhuǎn)換來進行畸變像差校正。具體而言，利用定義式來計算校正前的圖像和校正后的圖像的對應(yīng)坐標，通過根據(jù)該對應(yīng)坐標對校正前的圖像中的各像素進行重新配置來進行校正。

y＝d0+d1y’+d2y’²+d3y’³+…公式(1)

在針對攝像元件移位式或電子式的抖動抑制處理后的攝像圖像的畸變像差校正中，可以通過考慮了圖像中心與攝像光學系統(tǒng)的光軸之間的偏差量的通常那樣的畸變像差校正來進行包含像差形狀的變化的校正。即，將圖像中的與攝像光學系統(tǒng)的光軸對應(yīng)的像素位置設(shè)為基準位置，利用上述的公式(1)來進行畸變像差校正。

另一方面，由于因防振用光學系統(tǒng)的偏心而導致的畸變像差的形狀變化和因圖像中心與攝像光學系統(tǒng)的光軸的之間偏差而導致的畸變像差的形狀變化它們的發(fā)生原理不同，因此即使進行了考慮到圖像中心與攝像光學系統(tǒng)的光軸之間的偏差量的通常那樣的畸變像差校正也會產(chǎn)生校正殘留。

這里，雖然因防振用光學系統(tǒng)的偏心而導致的畸變像差的形狀變化和因圖像中心與攝像光學系統(tǒng)的光軸之間的偏差而導致的畸變像差的形狀變化它們的發(fā)生原理不同，但具有大致相似的性質(zhì)。圖5是示出因防振用光學系統(tǒng)的偏心而導致的畸變像差的形狀變化和因垂直圖像中心與攝像光學系統(tǒng)的光軸之間的偏差而導致的畸變像差的形狀變化的關(guān)系的一例的圖。這里，在圖5中，為了容易理解地僅示出畸變像差形狀的變化，使作為攝影對象的被攝體為格子圖案的被攝體。并且，圖5的左側(cè)示出使攝像系統(tǒng)(安裝有攝像光學系統(tǒng)的狀態(tài)的攝像裝置)垂直移位了0mm、0.05mm、0.1mm，而為了對因這些移位而導致的像抖動進行校正而在將攝像元件垂直驅(qū)動了0mm、0.05mm、0.1mm的狀態(tài)下對被攝體進行拍攝時的攝像圖像中的畸變像差形狀。圖5的右側(cè)示出使攝像系統(tǒng)(安裝有攝像光學系統(tǒng)的狀態(tài)的攝像裝置)與圖5的左側(cè)相同條件地垂直移位了0mm、0.05mm、0.1mm，而為了對因這些移位而導致的像抖動進行校正而在將防振用光學系統(tǒng)垂直驅(qū)動了0mm、0.05mm、0.1mm的狀態(tài)下對被攝體進行拍攝時的攝像圖像中的畸變像差形狀。另外，在圖5中，為了說明的簡化，設(shè)想在防振用光學系統(tǒng)被驅(qū)動1mm時像在像面上移動1mm。因防振用光學系統(tǒng)的構(gòu)造，從而防振用光學系統(tǒng)的驅(qū)動量d和像面上的移動量m并不一定一致，而成為公式(2)所表示那樣的比例關(guān)系。在圖5中，將公式(2)的像面移動量靈敏度s設(shè)為1。此時，為了抑制相同的抖動而所需的驅(qū)動量在攝像元件和防振用光學系統(tǒng)中相等。

m＝s×d公式(2)

其中，s＝(1-β2)×β3公式(3)

(β2：防振用光學系統(tǒng)的倍率，β3：攝像光學系統(tǒng)的比防振用光學系統(tǒng)靠后組的倍率)

從圖5可知，即使對以相同量驅(qū)動攝像元件和防振用光學系統(tǒng)的狀態(tài)下的各自的畸變像差形狀進行比較，兩者的畸變像差形狀也不一致。然而，在圖5的情況下，防振用光學系統(tǒng)被驅(qū)動了0.05mm的狀態(tài)和攝像元件被驅(qū)動了0.1mm的狀態(tài)這兩者的畸變像差形狀相似。

因此，在想要對使防振用光學系統(tǒng)驅(qū)動了0.05mm的狀態(tài)下的攝像圖像進行校正的情況下，如果有公式(1)等“能夠考慮圖像中心與攝像光學系統(tǒng)的光軸所成像的位置之間的偏差來校正關(guān)于攝像光學系統(tǒng)的光軸所成像的位置點對稱地產(chǎn)生的畸變像差的機構(gòu)”，針對該機構(gòu)，只要賦予0.1mm作為圖像中心與光軸中心之間的偏差量即可。由此，能夠大致校正隨著防振用光學系統(tǒng)的驅(qū)動的畸變像差的形狀變化(畸變像差形狀的非點對稱化)。

在具體的處理中，例如預先定義像面上的畸變像差的形狀類似的防振用光學系統(tǒng)的驅(qū)動量和攝像元件的驅(qū)動量的相關(guān)關(guān)系，當進行防振用光學系統(tǒng)的驅(qū)動時，將防振用光學系統(tǒng)的驅(qū)動量換算為對應(yīng)的攝像元件的驅(qū)動量，并根據(jù)換算后的驅(qū)動量例如進行基于公式(1)的畸變像差校正。圖6a和圖6b是像面上的畸變像差的形狀類似的防振用光學系統(tǒng)的驅(qū)動量和攝像元件的驅(qū)動量的相關(guān)關(guān)系的一例。圖6a是相關(guān)關(guān)系為線性的例子。在相關(guān)關(guān)系為線性的情況下，當進行畸變像差校正時，通過使防振用光學系統(tǒng)的驅(qū)動量乘以規(guī)定的系數(shù)來進行換算。另一方面，圖6b是相關(guān)關(guān)系為非線性的例子。在非線性的情況下，預先定義表示該曲線的近似式。而且，當進行畸變像差校正時，使用近似式對防振用光學系統(tǒng)的驅(qū)動量進行換算。例如用二次式來近似圖6b的關(guān)系。然而，并不一定要用二次式來近似。用三次式以上的適當?shù)拇螖?shù)的公式來近似出圖6b的關(guān)系，但并不限于此。并且，不限于多項式，也可以用適當?shù)臄?shù)學式來近似。

即，如上所述，獲取表示與防振用光學系統(tǒng)的驅(qū)動量對應(yīng)的攝像元件的像面上的畸變像差的形狀、和與攝像光學系統(tǒng)的光軸和攝像圖像的圖像中心之間的偏差量對應(yīng)的攝像元件的像面上的畸變像差的形狀之間的相關(guān)關(guān)系的函數(shù)(基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù))，利用該基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)將防振用光學系統(tǒng)的驅(qū)動量換算為攝像元件的驅(qū)動量，并使用換算后的結(jié)果進行畸變像差校正，由此，攝像裝置能夠通過簡單的方法進行高精度的畸變像差校正。

【第一實施方式】

圖7和圖8是示出第一實施方式的攝像系統(tǒng)3的結(jié)構(gòu)例的圖。圖7是示出攝像系統(tǒng)3的更換鏡頭4和照相機主體5的外觀的圖。圖8是示出攝像系統(tǒng)3的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。攝像系統(tǒng)3具有更換鏡頭4和照相機主體5。更換鏡頭4和照相機主體5經(jīng)由鏡頭安裝部6而連接成通信自如。鏡頭安裝部6由更換鏡頭4和照相機主體5分別構(gòu)成，通過相互配合來固定更換鏡頭4和照相機主體5并且以更換鏡頭4和照相機主體5能夠通信的狀態(tài)連接。

在下面的說明中，將照相機主體5的左右方向設(shè)為x方向，將上下方向設(shè)為y方向。攝像元件12的像面在該x方向和y方向上平行地構(gòu)成。這里，將從被攝體側(cè)觀察照相機主體5的情況下的x方向的右方向設(shè)為+方向，將x方向的左方向設(shè)為-方向。并且，將y方向的上方向設(shè)為+方向，將y方向的下方向設(shè)為-方向。并且，將更換鏡頭4的攝像光學系統(tǒng)21的光軸方向設(shè)為z方向，將被攝體側(cè)設(shè)為+方向，將其相反方向設(shè)為-方向。

另外并且，例如分別將以x方向為軸的旋轉(zhuǎn)運動稱作俯仰方向的旋轉(zhuǎn)運動，以y方向為軸的旋轉(zhuǎn)運動稱作偏擺方向的旋轉(zhuǎn)運動，以z方向為軸的旋轉(zhuǎn)運動稱作橫滾方向的旋轉(zhuǎn)運動，該x方向是攝像元件12的攝像面上的水平方向，該y方向是攝像面上的垂直方向，該z方向是攝像光學系統(tǒng)21的光軸方向。另外，將圖中所示的各箭頭的方向稱作+方向的旋轉(zhuǎn)，將其相反方向稱作-方向的旋轉(zhuǎn)。另外，上述的正負關(guān)系是由角速度傳感器23的規(guī)格確定的，正負也可以反過來。

更換鏡頭4與照相機主體5經(jīng)由鏡頭安裝部6安裝。在更換鏡頭4被安裝于照相機主體5的情況下，根據(jù)照相機主體5的控制進行動作。更換鏡頭4具有攝像光學系統(tǒng)21、鏡頭控制單元(lcu)22、角速度傳感器23、以及光學系統(tǒng)驅(qū)動部24。

攝像光學系統(tǒng)21是將像成像于像面上的攝像鏡頭。攝像光學系統(tǒng)21使來自未圖示的被攝體的光束成像于照相機主體5的攝像元件12的像面上。攝像光學系統(tǒng)21例如具有：光學系統(tǒng)(變焦光學系統(tǒng))21a，其用于變更攝像光學系統(tǒng)21的焦距；光學系統(tǒng)(對焦光學系統(tǒng))21b，其用于通過移動焦點位置來變更像的合焦狀態(tài)；以及防振用光學系統(tǒng)21c，其在與攝像光學系統(tǒng)21的光軸垂直的方向上被驅(qū)動。

lcu22例如是包含cpu和存儲器等在內(nèi)的控制器，且該lcu22控制更換鏡頭4的動作。例如，lcu22根據(jù)來自照相機主體5的系統(tǒng)控制器13的指示來控制攝像光學系統(tǒng)21的鏡頭和光圈等的驅(qū)動。

lcu22將表示更換鏡頭4的攝像光學系統(tǒng)21的光學特性的信息(第一鏡頭信息)保存在存儲器中。lcu22例如將攝像光學系統(tǒng)21的焦距、能夠驅(qū)動變焦光學系統(tǒng)21a的位置(變焦位置)、能夠驅(qū)動對焦光學系統(tǒng)21b的位置(對焦位置)、用于校正攝像光學系統(tǒng)21的畸變像差的畸變像差校正信息、以及基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)等作為第一鏡頭信息保存在存儲器中。例如按各個變焦位置和對焦位置的組合構(gòu)成畸變像差校正信息和基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)。lcu22根據(jù)來自系統(tǒng)控制器13的指示將存儲在存儲器中的第一鏡頭信息提供給照相機主體5。

并且，lcu22分別識別對焦位置、變焦位置、以及防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量，并將所識別的信息(第二鏡頭信息)提供給照相機主體5。

角速度傳感器23檢測隨著安裝于照相機主體5的更換鏡頭4的姿勢的變化而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運動作為角速度信號。角速度傳感器23例如檢測上述的偏擺方向和俯仰方向的旋轉(zhuǎn)運動而生成角速度信號。角速度傳感器23具有檢測偏擺方向的旋轉(zhuǎn)運動的角速度傳感器23a和檢測俯仰方向的旋轉(zhuǎn)運動的角速度傳感器23b。

光學系統(tǒng)驅(qū)動部24根據(jù)lcu22的控制分別驅(qū)動攝像光學系統(tǒng)21的變焦光學系統(tǒng)21a、對焦光學系統(tǒng)21b、以及防振用光學系統(tǒng)21c。光學系統(tǒng)驅(qū)動部24通過驅(qū)動變焦光學系統(tǒng)21a來變更光軸上的位置從而變更攝像光學系統(tǒng)21的焦距。并且，光學系統(tǒng)驅(qū)動部24通過驅(qū)動對焦光學系統(tǒng)21b來變更光軸上的位置從而變更攝像光學系統(tǒng)21的焦點位置。并且，光學系統(tǒng)驅(qū)動部24在與光軸垂直的方向上對防振用光學系統(tǒng)21c進行驅(qū)動，由此，通過改變通過攝像光學系統(tǒng)21而成像于像面上的像的位置來抑制像抖動。

lcu22作為根據(jù)角速度傳感器23所檢測的角速度信號來計算攝像系統(tǒng)3的抖動量的抖動量獲取部而發(fā)揮功能。在本實施方式中，lcu22根據(jù)角速度信號來計算攝像光學系統(tǒng)21的抖動量作為攝像系統(tǒng)3的抖動量。具體而言，抖動量是攝像光學系統(tǒng)21的光軸的偏擺方向上的旋轉(zhuǎn)運動和攝像光學系統(tǒng)21的光軸的俯仰方向上的旋轉(zhuǎn)運動。lcu22根據(jù)抖動量和攝像光學系統(tǒng)21的光學特性來計算像面上的像的移動量(偏差量)。lcu22根據(jù)計算出的偏差量，通過將防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量指示給光學系統(tǒng)驅(qū)動部24，能夠消除像面上的像的偏差。

照相機主體5具有快門11、攝像元件12、系統(tǒng)控制器13、以及操作部14。

快門11設(shè)置于攝像光學系統(tǒng)21和攝像元件12之間，是對透過攝像光學系統(tǒng)21而入射到攝像元件12的光的光量進行調(diào)整的機構(gòu)?？扉T11例如是焦平面快門?？扉T11通過對快門簾幕進行開閉動作來控制光入射到攝像元件12的時間(即曝光時間)。

攝像元件12設(shè)置于攝像光學系統(tǒng)21的后部即照相機主體5的殼體的內(nèi)部側(cè)。攝像元件12具有排列多個對光進行光電轉(zhuǎn)換而蓄積電荷的攝像用像素而構(gòu)成的像面。攝像元件12例如由(complementarymetaloxidesemiconductor：互補金屬氧化物半導體)(cmos)圖像傳感器或者其它攝像元件構(gòu)成。攝像元件12通過將經(jīng)由攝像光學系統(tǒng)21聚光而成像于像面上的像(被攝體像)轉(zhuǎn)換為與光量對應(yīng)的電信號而生成圖像信號。攝像元件12根據(jù)來自系統(tǒng)控制器13的控制信號將圖像信號提供給系統(tǒng)控制器13。

系統(tǒng)控制器13例如是包含cpu和存儲器等對照相機主體5的動作進行控制的控制器。并且，系統(tǒng)控制器13包含經(jīng)由鏡頭安裝部6與更換鏡頭4的lcu22進行通信的通信部。通信部由發(fā)送電路和接收電路構(gòu)成。而且，通過對更換鏡頭4的lcu22進行控制信號或信息信號的發(fā)送和接收，來控制更換鏡頭4的動作。

例如，系統(tǒng)控制器13從通信部對更換鏡頭4的lcu22進行用于曝光調(diào)整的光圈的驅(qū)動指示、對焦位置的指示、以及變焦位置的指示等控制信號的發(fā)送。并且，系統(tǒng)控制器13控制未圖示的顯示構(gòu)件上的圖像顯示、未圖示的記錄介質(zhì)中的圖像文件的記錄、攝影動作的開始或結(jié)束等，并按照操作部14的操作進行切換動作模式的控制。

并且，系統(tǒng)控制器13從攝像元件12讀出圖像信號，并對讀出的圖像信號實施信號處理而獲取圖像數(shù)據(jù)(攝像圖像)。并且，系統(tǒng)控制器13對攝像圖像實施各種圖像處理。該圖像處理包含上述的畸變像差校正。因此，系統(tǒng)控制器13通過通信部的接收電路獲取上述的第一鏡頭信息(構(gòu)成第一信息獲取部)。并且，獲取第二鏡頭信息(構(gòu)成第二信息獲取部)。根據(jù)獲取的第一鏡頭信息和第二鏡頭信息校正畸變像差。

操作部14具有由用戶進行操作的操作部件。例如操作部14具有釋放按鈕和動態(tài)圖像記錄按鈕等作為操作部件。釋放按鈕是用于使照相機主體5執(zhí)行靜態(tài)圖像攝影處理的按鈕。并且，動態(tài)圖像記錄按鈕是用于使照相機主體5執(zhí)行動態(tài)圖像記錄處理的按鈕。另外并且，操作部14也可以具有用于變更照相機主體5的動作模式或者曝光控制等的各種設(shè)定的按鈕作為操作部件。例如，操作部14也可以具有用于變更畸變像差校正的實施/非實施的設(shè)定的按鈕作為操作部件。

接下來，對系統(tǒng)控制器13的內(nèi)部的處理進行說明。圖9是以系統(tǒng)控制器13所具有的功能為塊進行示出的框圖。系統(tǒng)控制器13具有圖像生成部131、存儲器132、基準位置計算部133、以及圖像處理部134等。

圖像生成部131將從攝像元件12讀出的圖像信號轉(zhuǎn)換為能夠進行圖像處理的圖像數(shù)據(jù)(攝像圖像)。圖像生成部131將轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)據(jù)提供給存儲器132。

存儲器132是保存數(shù)據(jù)的存儲區(qū)域。存儲器132保存從圖像生成部131提供的圖像數(shù)據(jù)。并且，存儲器132保存上述的第一鏡頭信息和第二鏡頭信息。

基準位置計算部133根據(jù)保存在存儲器132中的第一鏡頭信息和第二鏡頭信息來計算攝像光學系統(tǒng)21的光軸與攝像圖像的圖像中心之間的偏差量。例如，基準位置計算部133根據(jù)第一鏡頭信息和第二鏡頭信息來識別攝像光學系統(tǒng)21的光學特性和防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量。更具體地說，基準位置計算部133根據(jù)第一鏡頭信息和第二鏡頭信息來識別攝像光學系統(tǒng)21的焦距和防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量。基準位置計算部133根據(jù)所識別的攝像光學系統(tǒng)21的焦距和防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量來計算上述的偏差量。

并且，基準位置計算部133根據(jù)第一鏡頭信息和第二鏡頭信息來轉(zhuǎn)換計算出的偏差量?；鶞饰恢糜嬎悴?33從第二鏡頭信息中識別攝像光學系統(tǒng)21的對焦位置和變焦位置，并根據(jù)識別結(jié)果從第一鏡頭信息中確定一個基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)。基準位置計算部133利用所確定的基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)對上述的偏差量進行轉(zhuǎn)換來計算轉(zhuǎn)換偏差量。即，基準位置計算部133作為進行偏差量的計算和偏差量的轉(zhuǎn)換的偏差量轉(zhuǎn)換部而發(fā)揮功能?；鶞饰恢糜嬎悴?33根據(jù)計算出的轉(zhuǎn)換偏差量來計算用于畸變像差校正的基準位置。

例如，在與防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量對應(yīng)的像面上的畸變像差的形狀、和與光軸和攝像圖像的圖像中心之間的偏差量對應(yīng)的像面上的畸變像差的形狀是將α設(shè)為系數(shù)的一次函數(shù)的關(guān)系的情況下，能夠?qū)⒒鶞饰恢棉D(zhuǎn)換函數(shù)表示為：

轉(zhuǎn)換偏差量＝偏差量×α公式(4)

圖像處理部134根據(jù)第一鏡頭信息和基準位置對攝像圖像進行畸變像差校正。例如，圖像處理部134將基準位置作為畸變像差校正的中心，根據(jù)第一鏡頭信息的畸變像差校正信息對攝像圖像進行畸變像差校正。

如上所述，系統(tǒng)控制器13根據(jù)通過預先設(shè)定的基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)對如下偏差量進行轉(zhuǎn)換后的轉(zhuǎn)換偏差量來進行畸變像差校正，所述偏差量是根據(jù)計算出的攝像光學系統(tǒng)21的焦距和防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量而計算出的光軸與攝像圖像的圖像中心之間的偏差量。由此，系統(tǒng)控制器13能夠?qū)⑴c防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量對應(yīng)的像面上的畸變像差的形狀作為與光軸和所述攝像圖像的圖像中心之間的偏差量對應(yīng)的像面上的畸變像差的形狀近似地進行畸變像差校正。

接下來，對更換鏡頭4的處理進行說明。圖10是示出用于驅(qū)動光學系統(tǒng)驅(qū)動部24的防振用光學系統(tǒng)21c的結(jié)構(gòu)的例子的說明圖。光學系統(tǒng)驅(qū)動部24例如具有與防振用光學系統(tǒng)21c連動地進行動作的可動部244、對可動部244進行支承的支承部243、以及驅(qū)動可動部244的驅(qū)動部241和驅(qū)動部242。

驅(qū)動部241和驅(qū)動部242根據(jù)lcu22的控制而在與攝像光學系統(tǒng)21的光軸垂直的方向上對可動部244進行驅(qū)動。驅(qū)動部241和驅(qū)動部242例如具有電磁式直線電機(音圈馬達等)，該電磁式直線電機由設(shè)置于可動部244的電磁線圈和設(shè)置于支承部243與電磁線圈磁連接的固定磁鐵構(gòu)成。

驅(qū)動部241和驅(qū)動部242構(gòu)成為：在與防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量(相對于攝像光學系統(tǒng)的光軸和防振用光學系統(tǒng)21c的光軸一致的位置的移動量和方向)對應(yīng)的來自lcu22的驅(qū)動電流流過構(gòu)成電磁式直線電機的電磁線圈的情況下，通過電磁線圈和固定磁鐵之間產(chǎn)生的磁場的相互作用而在與攝像光學系統(tǒng)21的光軸垂直的方向上對可動部244進行驅(qū)動。例如驅(qū)動部241構(gòu)成為通過磁場的相互作用而在x方向上對可動部244進行驅(qū)動。并且，例如驅(qū)動部242構(gòu)成為通過磁場的相互作用而在y方向上對可動部244進行驅(qū)動。

圖11是以lcu22所具有的功能為塊進行示出的框圖。lcu22具有模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)221a、adc221b、校正量計算部222a、校正量計算部222b、驅(qū)動量計算部223、驅(qū)動用驅(qū)動器224a、驅(qū)動用驅(qū)動器224b、存儲器225、以及通信部226。

adc221a將從角速度傳感器23a輸出的偏擺方向的角速度信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。adc221b將從角速度傳感器23b輸出的俯仰方向的角速度信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。

校正量計算部222a根據(jù)偏擺方向的角速度信號和攝像光學系統(tǒng)21的光學特性對在像面上產(chǎn)生的y方向的像抖動的量(偏差量)進行計算。校正量計算部222b根據(jù)俯仰方向的角速度信號和攝像光學系統(tǒng)21的光學特性對在像面上產(chǎn)生的x方向的像抖動的量(偏差量)進行計算。圖12是用于對校正量計算部222a和校正量計算部222b的動作進行說明的說明圖。具體而言，校正量計算部222a和校正量計算部222b對輸入的數(shù)字的角速度信號乘以與攝像光學系統(tǒng)21的焦距對應(yīng)的光學特性op，通過對相乘的值進行累積來計算偏差量作為校正量。

例如在將焦距設(shè)為f，將防振用光學系統(tǒng)21c的校正靈敏度設(shè)為k的情況下通過如下的公式(5)來表達光學特性op

光學特性op＝f/k公式(5)

lcu22為了對偏差量的計算利用光學特性op，通過定期地檢測攝像光學系統(tǒng)21的變焦位置來檢測焦距f。

校正靈敏度k是某個焦距f中的與防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量對應(yīng)的像面上的像的偏差量的比例(變化率)。

在更換鏡頭4的校正中，攝像元件12的像面上的像的偏差量與防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量不一致。因此，利用上述公式(5)，根據(jù)校正靈敏度k將像面上的像的偏差量換算為防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量。

如上所述，校正量計算部222a通過對偏擺方向的角速度乘以光學特性op來計算在像面上產(chǎn)生的x方向的偏差量。并且，校正量計算部222b通過對俯仰方向的角速度乘以光學特性op來計算在像面上產(chǎn)生的y方向的偏差量。

驅(qū)動量計算部223根據(jù)校正量計算部222a和校正量計算部222b所計算出的x方向和y方向的偏差量來計算防振用光學系統(tǒng)21c的x方向和y方向的驅(qū)動量。

驅(qū)動用驅(qū)動器224a將與防振用光學系統(tǒng)21c的x方向的驅(qū)動量對應(yīng)的電流波形(即驅(qū)動脈沖)輸出給光學系統(tǒng)驅(qū)動部24。并且，驅(qū)動用驅(qū)動器224b將與防振用光學系統(tǒng)21c的y方向的驅(qū)動量對應(yīng)的電流波形(即驅(qū)動脈沖)輸出給光學系統(tǒng)驅(qū)動部24。

存儲器225是存儲第一鏡頭信息的存儲器。例如，存儲器225存儲攝像光學系統(tǒng)21的焦距、變焦光學系統(tǒng)21a的變焦位置、對焦光學系統(tǒng)21b的對焦位置、用于校正攝像光學系統(tǒng)21的畸變像差的畸變像差校正信息、以及基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)等。并且，存儲器225也可以還存儲第二鏡頭信息。例如，存儲器225存儲lcu22所識別的攝像光學系統(tǒng)21的當前的對焦位置、變焦位置、以及防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量等作為第二鏡頭信息。

通信部226經(jīng)由鏡頭安裝部6與照相機主體5進行通信。由此，通信部226從照相機主體5接受表示防振用光學系統(tǒng)21c的抖動校正的開始和結(jié)束的通知、用于曝光調(diào)整的控制信號、對焦位置的指示、以及變焦位置的指示等。通信部226例如根據(jù)來自照相機主體5的系統(tǒng)控制器13的請求，發(fā)送第一鏡頭信息和第二鏡頭信息。

接下來，對攝像系統(tǒng)3的照相機主體5和更換鏡頭4的畸變像差校正的動作進行說明。圖13是示出照相機主體5和更換鏡頭4的畸變像差校正的動作的例子的流程圖。

照相機主體5在通過攝像元件12獲取攝像圖像的情況下，對畸變像差校正是否有效進行判斷，在畸變像差校正有效的情況下執(zhí)行畸變像差校正。照相機主體5首先對是否為剛安裝更換鏡頭4之后進行判斷(步驟s11)。照相機主體5在判斷為安裝了更換鏡頭4的情況下(步驟s11“是”)，從更換鏡頭4接收并獲取基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)(步驟s12：第一信息獲取部的處理)。

圖14是示出基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)的例子的說明圖?；鶞饰恢棉D(zhuǎn)換函數(shù)是按變焦光學系統(tǒng)21a的變焦位置和對焦光學系統(tǒng)21b的對焦位置的組合設(shè)定的函數(shù)。例如，照相機主體5從更換鏡頭4獲取包含基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)在內(nèi)的第一鏡頭信息。并且，例如，照相機主體5也可以請求更換鏡頭4發(fā)送基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)。另外，在攝像光學系統(tǒng)21不具有變焦光學系統(tǒng)21a的情況下，也可以按對焦位置構(gòu)成基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)。

并且，照相機主體5在判斷為未安裝更換鏡頭4的情況下(步驟s11“否”)轉(zhuǎn)移到步驟s13的處理。

照相機主體5對更換鏡頭4的手抖動校正是否有效進行判斷(步驟s13)。例如，照相機主體5也可以在判斷為更換鏡頭4的手抖動校正有效的情況下，發(fā)送控制信號以對更換鏡頭4進行手抖動校正。

照相機主體5在判斷為更換鏡頭4的手抖動校正有效的情況下(步驟s13“是”)，從更換鏡頭4獲取防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量、變焦位置、以及對焦位置(步驟s14)。即，照相機主體5從更換鏡頭4獲取第二鏡頭信息(第二信息獲取部的處理)。例如，照相機主體5也可以請求更換鏡頭4發(fā)送第二鏡頭信息。并且，照相機主體5在判斷為更換鏡頭4的手抖動校正不是有效的情況下(步驟s13“否”)轉(zhuǎn)移到步驟s16的處理。

照相機主體5根據(jù)獲取的變焦位置、對焦位置、以及防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量來計算基準位置(步驟s15)。例如，照相機主體5根據(jù)獲取的變焦位置和對焦位置，從變焦位置和對焦位置的各個組合的基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)中確定一個基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)。并且，照相機主體5根據(jù)防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量和變焦位置(攝像光學系統(tǒng)21的焦距)來計算偏差量。并且，照相機主體5通過利用基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)對偏差量進行轉(zhuǎn)換來計算轉(zhuǎn)換偏差量。照相機主體5根據(jù)轉(zhuǎn)換偏差量來計算用于畸變像差校正的基準位置。

照相機主體5根據(jù)攝像光學系統(tǒng)21的畸變像差校正信息和根據(jù)轉(zhuǎn)換偏差量而計算出的基準位置對攝像圖像進行畸變像差校正(步驟s16)。另外，在更換鏡頭4的手抖動校正有效的情況下，將計算出的基準位置作為基準進行畸變像差校正，但在更換鏡頭4的手抖動校正無效的情況下，將位于攝像元件12的像面上的與攝像光學系統(tǒng)21的光軸對應(yīng)的成像位置作為基準進行畸變像差校正。

更換鏡頭4對照相機主體5發(fā)送基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)(步驟s17)。更換鏡頭4例如可以是根據(jù)來自照相機主體5的基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)的請求而發(fā)送基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)的結(jié)構(gòu)，也可以是在檢測出與照相機主體5的連接的情況下發(fā)送基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)的結(jié)構(gòu)。

更換鏡頭4檢測攝像系統(tǒng)3的抖動量，來計算防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量(步驟s18)。更換鏡頭4根據(jù)計算出的驅(qū)動量來驅(qū)動防振用光學系統(tǒng)21c。另外，更換鏡頭4也可以是在接收支持從照相機主體5進行手抖動校正的控制信號的情況下執(zhí)行步驟s18的處理的結(jié)構(gòu)，也可以是不管有無該控制信號的接收都計算防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量的結(jié)構(gòu)。

更換鏡頭4分別檢測攝像光學系統(tǒng)21的變焦光學系統(tǒng)21a的位置、攝像光學系統(tǒng)21的對焦光學系統(tǒng)21b的位置，獲取變焦位置和對焦位置(步驟s19)。更換鏡頭4通過步驟s18和步驟s19的處理而生成第二鏡頭信息。

更換鏡頭4將防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量、變焦位置、以及對焦位置發(fā)送給照相機主體5(步驟s20)。即，更換鏡頭4將第二鏡頭信息發(fā)送給照相機主體5。例如，更換鏡頭4也可以是在被從照相機主體5請求第二鏡頭信息的情況下將第二鏡頭信息發(fā)送給照相機主體5的結(jié)構(gòu)，也可以是周期性地將第二鏡頭信息發(fā)送給照相機主體5的結(jié)構(gòu)。由此，更換鏡頭4發(fā)送照相機主體5進行畸變像差校正所需的信息。

照相機主體5在攝像圖像的獲取過程中周期性地執(zhí)行上述的步驟s11至步驟s16。例如，照相機主體5每當進行攝像圖像獲取時執(zhí)行上述的步驟s11至步驟s16的一連串的處理步驟。由此，照相機主體5能夠?qū)γ總€攝像圖像獲取第二鏡頭信息。其結(jié)果是，照相機主體5能夠獲取各攝像圖像的畸變像差校正所需的信息。

根據(jù)上述的實施方式，攝像系統(tǒng)3根據(jù)通過預先設(shè)定的基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)對如下偏差量進行轉(zhuǎn)換后的轉(zhuǎn)換偏差量來設(shè)定畸變像差校正的基準位置，并進行畸變像差校正，所述偏差量是根據(jù)計算出的攝像光學系統(tǒng)21的焦距和防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量而計算出的光軸和攝像圖像的圖像中心之間的偏差量。由此，攝像系統(tǒng)3能夠?qū)⑴c防振用光學系統(tǒng)21c1驅(qū)動量對應(yīng)的像面上的畸變像差的形狀，作為與光軸和所述攝像圖像的圖像中心之間的偏差量對應(yīng)的像面上的畸變像差的形狀近似地進行畸變像差校正。即，攝像系統(tǒng)3能夠通過簡單的處理進行考慮了與防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量對應(yīng)的像面上的畸變像差的形狀和與光軸和所述攝像圖像的圖像中心之間的偏差量對應(yīng)的像面上的畸變像差的形狀的畸變像差校正。

并且，根據(jù)上述的實施方式，攝像系統(tǒng)3的照相機主體5預先獲取包含變焦位置和對焦位置的各個組合的基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)在內(nèi)的第一鏡頭信息并保存在存儲器132中，并根據(jù)攝像圖像的獲取從更換鏡頭4獲取包含變焦位置、對焦位置、以及防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量在內(nèi)的第二鏡頭信息。由此，照相機主體5在獲取第一鏡頭信息之后，通過獲取簡單的構(gòu)成的第二鏡頭信息能夠進行適當?shù)幕兿癫钚ＵＳ纱?，能夠抑制為了進行照相機主體5和更換鏡頭4之間的畸變像差校正所需的信息的通信的容量。

并且，根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠抑制攝影過程中的為了進行照相機主體5和更換鏡頭4之間的畸變像差校正所需的信息的通信的容量。因此，在像動態(tài)圖像拍攝或?qū)崟r取景顯示等那樣連續(xù)地獲取圖像的情況下，能夠防止因更換鏡頭4和照相機主體5之間的通信的延遲而導致的處理遲延。

尤其是由于基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)根據(jù)鏡頭而不同，因此通過事先使鏡頭具有基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)，從而無論在照相機主體5安裝了哪種鏡頭的情況下，照相機主體5都能夠獲取用于進行適當?shù)幕兿癫钚Ｕ男畔?。并且，由于照相機主體5不需要保存可安裝的所有的鏡頭的基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)，因此能夠抑制所使用的存儲器的容量。

【第二實施方式】

接下來，對第二實施方式進行說明。圖15是示出第二實施方式的攝像系統(tǒng)3a的結(jié)構(gòu)的圖。另外，對與第一實施方式相同的結(jié)構(gòu)標注相同的參照標號而省略其詳細的說明。攝像系統(tǒng)3a具有更換鏡頭4和照相機主體5a。照相機主體5a具有快門11、攝像元件12、系統(tǒng)控制器13a、操作部14、抖動校正微型計算機15、角速度傳感器16、以及攝像元件驅(qū)動部17。

抖動校正微型計算機15是進行有關(guān)像抖動抑制處理的控制的微型計算機。抖動校正微型計算機15作為根據(jù)角速度傳感器16所檢測的角速度信號來計算攝像系統(tǒng)3的抖動量的抖動量獲取部而發(fā)揮功能。在本實施方式中，抖動校正微型計算機15根據(jù)角速度信號來計算照相機主體5的抖動量作為攝像系統(tǒng)3的抖動量。具體而言，抖動量是照相機主體5的偏擺方向、俯仰方向、以及橫滾方向的旋轉(zhuǎn)運動。抖動校正微型計算機15根據(jù)抖動量的檢測結(jié)果和攝像光學系統(tǒng)21的光學特性來計算在攝像元件12的像面上產(chǎn)生的像抖動的量即偏差量，并根據(jù)偏差量來計算攝像元件驅(qū)動部17對攝像元件12的驅(qū)動量。抖動校正微型計算機15通過控制攝像元件驅(qū)動部17以向消除計算出的像抖動的方向驅(qū)動攝像元件12的像面，來校正像抖動。

角速度傳感器16檢測隨著照相機主體5a的姿勢的變化而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運動作為角速度信號。角速度傳感器16例如生成與偏擺方向、俯仰方向、以及橫滾方向的旋轉(zhuǎn)運動對應(yīng)的角速度信號。角速度傳感器16具有檢測偏擺方向的旋轉(zhuǎn)運動的角速度傳感器16a、檢測俯仰方向的旋轉(zhuǎn)運動的角速度傳感器16b、以及檢測橫滾方向的旋轉(zhuǎn)運動的角速度傳感器16c。

攝像元件驅(qū)動部17通過根據(jù)抖動校正微型計算機15的控制使攝像元件12的像面在與攝像光學系統(tǒng)21的光軸垂直的方向上移動，來校正隨著照相機主體5a的姿勢變化而產(chǎn)生的像面上的像抖動。

圖16是以抖動校正微型計算機15所具有的功能為塊進行示出的框圖。

抖動校正微型計算機15具有模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)151a、adc151b、adc151c、校正量計算部152a、校正量計算部152b、校正量計算部152c、驅(qū)動量計算部153、驅(qū)動用驅(qū)動器154a、驅(qū)動用驅(qū)動器154b、驅(qū)動用驅(qū)動器154c、以及通信部155。

adc151a將從角速度傳感器16a輸出的偏擺方向的角速度信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。adc151b將從角速度傳感器16b輸出的俯仰方向的角速度信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。adc151c將從角速度傳感器16c輸出的橫滾方向的角速度信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。

校正量計算部152a根據(jù)偏擺方向的角速度信號和攝像光學系統(tǒng)21的光學特性來計算在像面上產(chǎn)生的x方向的像抖動的量(偏差量)。校正量計算部152b根據(jù)俯仰方向的角速度信號和攝像光學系統(tǒng)21的光學特性來計算在像面上產(chǎn)生的y方向的像抖動的量(偏差量)。圖17是用于對校正量計算部152a和校正量計算部152b的動作進行說明的說明圖。具體而言，校正量計算部152a和校正量計算部152b通過對所輸入的數(shù)字的角速度信號乘以與攝像光學系統(tǒng)21的焦距對應(yīng)的光學特性op，對相乘后的值乘以照相機主體5a的像抖動校正的比率(像抖動校正比率)，并對相乘后的值進行累積來計算偏差量作為校正量。

照相機主體5a的像抖動校正比率表示照相機主體5a相對于更換鏡頭4的像抖動校正的比率。像抖動校正比率例如可以是1：1等預先設(shè)定的任意值，也可以根據(jù)更換鏡頭4的像抖動校正的性能(例如防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量的最大值)和照相機主體5a的像抖動校正的性能(例如攝像元件12的驅(qū)動量的最大值)來設(shè)定。在像抖動校正比率例如是1：1的情況下，校正量計算部152a和校正量計算部152b將對角速度乘以光學特性op后的值乘以1/2作為像抖動校正比率。

校正量計算部152c根據(jù)橫滾方向的角速度信號來計算在像面上產(chǎn)生的橫滾方向的像抖動的量(偏差量)。圖18是用于對校正量計算部152c的動作進行說明的說明圖。具體而言，校正量計算部152c通過對輸入的橫滾方向的數(shù)字的角速度信號所表示的角速度進行累積來計算偏差量作為校正量。

驅(qū)動量計算部153根據(jù)校正量計算部152a、校正量計算部152b、以及校正量計算部152c所計算出的偏差量，來計算攝像元件驅(qū)動部17對攝像元件12的驅(qū)動量。具體而言，驅(qū)動量計算部153根據(jù)校正量計算部152a和校正量計算部152b所計算出的x方向和y方向的偏差量，來計算攝像元件驅(qū)動部17對攝像元件12的x方向和y方向的驅(qū)動量。并且，驅(qū)動量計算部153根據(jù)校正量計算部152c所計算出的橫滾方向的偏差量，來計算攝像元件驅(qū)動部17對攝像元件12的橫滾方向的驅(qū)動量。

驅(qū)動用驅(qū)動器154a將與攝像元件驅(qū)動部17對攝像元件12的x方向的驅(qū)動量對應(yīng)的電流波形(即驅(qū)動脈沖)輸出給攝像元件驅(qū)動部17。驅(qū)動用驅(qū)動器154b將與攝像元件驅(qū)動部17對攝像元件12的y方向的驅(qū)動量對應(yīng)的電流波形(即驅(qū)動脈沖)輸出給攝像元件驅(qū)動部17。驅(qū)動用驅(qū)動器154c將與攝像元件驅(qū)動部17對攝像元件12的橫滾方向的驅(qū)動量對應(yīng)的電流波形(即驅(qū)動脈沖)輸出給攝像元件驅(qū)動部17。

通信部155與系統(tǒng)控制器13a進行通信，獲取攝像光學系統(tǒng)21的光學特性。并且，通信部155與系統(tǒng)控制器13a進行通信，獲取指示像抖動校正的開始和結(jié)束的控制信號。

接下來，對攝像元件驅(qū)動部17中的處理進行說明。圖19是示出用于驅(qū)動攝像元件驅(qū)動部17的攝像元件12的結(jié)構(gòu)的例子的說明圖。攝像元件驅(qū)動部17例如具有與攝像元件12連動地進行動作的可動部175、對可動部175進行支承的支承部174、驅(qū)動可動部175的驅(qū)動部171、驅(qū)動部172、以及驅(qū)動部173。

驅(qū)動部171和驅(qū)動部172在x方向上對可動部175進行驅(qū)動。驅(qū)動部173在y方向上對可動部175進行驅(qū)動。驅(qū)動部171和驅(qū)動部172因驅(qū)動部171和驅(qū)動部172的驅(qū)動量的差而在橫滾方向上對可動部175進行驅(qū)動。即，驅(qū)動部171和驅(qū)動部172根據(jù)x方向的驅(qū)動量和橫滾方向的驅(qū)動量在x方向和橫滾方向上對可動部175進行驅(qū)動。驅(qū)動部173根據(jù)y方向的驅(qū)動量在y方向上對可動部175進行驅(qū)動。

驅(qū)動部171、驅(qū)動部172以及驅(qū)動部173例如具有電磁式直線電機(音圈馬達等)，該電磁式直線電機由設(shè)置于可動部175的電磁線圈和設(shè)置于支承部174與電磁線圈磁連接的固定磁鐵構(gòu)成。

驅(qū)動部171、驅(qū)動部172以及驅(qū)動部173構(gòu)成為：在與攝像元件12的驅(qū)動量對應(yīng)的來自抖動校正微型計算機15的驅(qū)動電流流過構(gòu)成電磁式直線電機的電磁線圈的情況下，通過電磁線圈和固定磁鐵之間產(chǎn)生的磁場的相互作用而在x方向、y方向、以及橫滾方向上對可動部175進行驅(qū)動。

如果旋轉(zhuǎn)移動角是微小值，則通過下面的公式(7)來計算對攝像元件12的橫滾方向的驅(qū)動量(旋轉(zhuǎn)移動角)。

旋轉(zhuǎn)移動角＝l·(驅(qū)動部172的移動量-驅(qū)動部171的移動量)公式(7)

另外，l是由驅(qū)動部171和驅(qū)動部172相對于可動部175的配置而確定的常數(shù)。

接下來，對系統(tǒng)控制器13a的內(nèi)部的處理進行說明。圖20是以系統(tǒng)控制器13a所具有的功能為塊進行示出的框圖。系統(tǒng)控制器13a具有圖像生成部131、存儲器132、基準位置計算部133a、以及圖像處理部134等。

并且，系統(tǒng)控制器13a具有由發(fā)送電路和接收電路構(gòu)成的通信部。通信部在系統(tǒng)控制器13a與更換鏡頭4的lcu22之間經(jīng)由鏡頭安裝部6進行發(fā)送和接收控制信號或信息信號的動作，并在系統(tǒng)控制器13a與存在于抖動校正微型計算機15的通信部155之間進行發(fā)送和接收控制信號或信息信號的動作。

基準位置計算部133a根據(jù)保存在存儲器132中的基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)和與攝像元件驅(qū)動部17的驅(qū)動量對應(yīng)的像面上的像移動量來計算基準位置。

如上所述，在本實施例中，照相機主體5a和更換鏡頭4以與像抖動校正比率對應(yīng)的比率分割進行像抖動校正。因此，要想計算基準位置，需要攝像元件驅(qū)動部17和光學系統(tǒng)驅(qū)動部24這兩者的校正量(驅(qū)動量)。但是，由于攝像元件驅(qū)動部17的校正量和光學系統(tǒng)驅(qū)動部24的校正量由像抖動校正比率確定，因此如果能夠計算出一方的校正量，則能夠估計出另一方的校正量。

基準位置計算部133a例如在像抖動校正比率是1：1的情況下，根據(jù)下面的公式(8)來計算基準位置。

基準位置＝攝像元件驅(qū)動部17的驅(qū)動量+攝像元件驅(qū)動部17的驅(qū)動量×α公式(8)

即，基準位置計算部133a根據(jù)攝像元件驅(qū)動部17的驅(qū)動量和估計出的防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量之和來計算基準位置。

并且，lcu22相對于第一實施方式也是lcu22內(nèi)的校正量計算部222a和222b的結(jié)構(gòu)不同。圖21是用于對第二實施方式的lcu22內(nèi)的校正量計算部222a和222b的動作進行說明的說明圖。第二實施方式中的校正量計算部222a和222b通過對角速度乘以與攝像光學系統(tǒng)21的焦距對應(yīng)的光學特性op，對相乘后的值乘以更換鏡頭4的像抖動校正的比率(像抖動校正比率)，并對相乘后的值進行累積來計算偏差量作為校正量。因此，lcu22從系統(tǒng)控制器13獲取更換鏡頭4的像抖動校正比率。

接下來，對第二實施方式的攝像系統(tǒng)3a的照相機主體5a和更換鏡頭4的畸變像差校正的動作進行說明。圖22是示出照相機主體5a和更換鏡頭4的畸變像差校正的動作的例子的流程圖。另外，由于步驟s31至步驟s33的處理分別與圖13的步驟s11至步驟s13對應(yīng)，因此省略說明。

照相機主體5a在判斷為更換鏡頭4的手抖動校正有效的情況下(步驟s33“是”)，根據(jù)角速度傳感器16所檢測的角速度來計算攝像元件驅(qū)動部17的驅(qū)動量，并根據(jù)攝像元件驅(qū)動部17的驅(qū)動量、照相機主體5a和更換鏡頭4的像抖動校正比率來估計防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量(步驟s34)。并且，照相機主體5a根據(jù)計算出的驅(qū)動量，通過攝像元件驅(qū)動部17來驅(qū)動攝像元件12。

照相機主體5a從更換鏡頭4獲取變焦位置和對焦位置(步驟s35：第二信息獲取部的處理)。

照相機主體5a根據(jù)所獲取的變焦位置、對焦位置、攝像元件驅(qū)動部17的驅(qū)動量、以及估計的防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量來計算基準位置(步驟s36)。

照相機主體5a根據(jù)攝像光學系統(tǒng)21的畸變像差校正信息和基準位置對攝像圖像進行畸變像差校正(步驟s37)。

更換鏡頭4對照相機主體5a發(fā)送基準位置轉(zhuǎn)換函數(shù)(步驟s38)。

更換鏡頭4檢測攝像系統(tǒng)3的抖動量，來計算防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量(步驟s39)。更換鏡頭4根據(jù)計算出的驅(qū)動量來驅(qū)動防振用光學系統(tǒng)21c。

更換鏡頭4分別檢測攝像光學系統(tǒng)21的變焦光學系統(tǒng)21a的位置和攝像光學系統(tǒng)21的對焦光學系統(tǒng)21b的位置，來獲取變焦位置和對焦位置(步驟s40)。

更換鏡頭4將變焦位置和對焦位置發(fā)送給照相機主體5a(步驟s41)。

照相機主體5a在攝像圖像的獲取過程中周期性地執(zhí)行上述的步驟s31至步驟s37。例如，照相機主體5a每當獲取攝像圖像時執(zhí)行上述的步驟s31至步驟s37。由此，照相機主體5a能夠?qū)γ總€攝像圖像獲取第二鏡頭信息。其結(jié)果是，照相機主體5a能夠獲取各攝像圖像的畸變像差校正所需的信息。另外，照相機主體5a也可以是如下結(jié)構(gòu)：在與更換鏡頭4連接之后在第一次通信時從更換鏡頭4獲取第一鏡頭信息，周期性地從更換鏡頭4獲取第二鏡頭信息，每當通過攝像元件12來獲取攝像圖像時利用基準位置換算函數(shù)對光軸和攝像圖像的圖像中心的偏差量進行轉(zhuǎn)換來計算轉(zhuǎn)換偏差量。

根據(jù)上述的第二實施方式，關(guān)于攝像系統(tǒng)3a，不僅其照相機主體5從更換鏡頭4獲取防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量，還根據(jù)照相機主體5所計算出的攝像元件驅(qū)動部17的驅(qū)動量、照相機主體5和更換鏡頭4的校正比率來估計防振用光學系統(tǒng)21c的驅(qū)動量。由此，能夠減少照相機主體5和更換鏡頭4之間的通信量并且進行高精度的畸變像差校正。

另外，在上述的第二實施方式中，對照相機主體5從更換鏡頭4獲取第一鏡頭信息進行了說明，但并不限定于該結(jié)構(gòu)。照相機主體5也可以是如下結(jié)構(gòu)：具有與網(wǎng)絡(luò)連接的通信部，通過該通信部從能夠經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接的服務(wù)器獲取第一鏡頭信息。并且，照相機主體5也可以是將多個更換鏡頭4的第一鏡頭信息預先存儲在存儲器132中的結(jié)構(gòu)。

并且，在上述的第二實施方式中，對照相機主體5a具有驅(qū)動攝像元件12的攝像元件驅(qū)動部17的例子進行了說明，但并不限定于該結(jié)構(gòu)。照相機主體5a的攝像元件驅(qū)動部17也可以置換為電子式抖動校正的功能，該電子式抖動校正根據(jù)偏差量使攝像元件12的像面上的對圖像進行拍攝的區(qū)域(切出范圍)移動。另外并且，照相機主體5a也可以是組合攝像元件驅(qū)動部17的抖動校正和電子式抖動校正來執(zhí)行的結(jié)構(gòu)。

并且，在上述的第二實施方式中，對采用更換鏡頭4具有角速度傳感器23的結(jié)構(gòu)說明進行了說明，但并不限定于該結(jié)構(gòu)。第二實施方式的更換鏡頭4也可以是從照相機主體5a獲取抖動量的結(jié)構(gòu)。通過這樣的結(jié)構(gòu)，更換鏡頭4能夠省略角速度傳感器23。

并且，在上述的第二實施方式中，也可以是按頻率成分分離更換鏡頭4的校正和照相機主體5的校正而應(yīng)用的結(jié)構(gòu)。例如，在更換鏡頭4的校正對以高頻率產(chǎn)生的抖動是有效的結(jié)構(gòu)，照相機主體5的校正對以低頻率產(chǎn)生的抖動是有效的結(jié)構(gòu)的情況下，通過更換鏡頭4來校正高頻率的抖動，通過照相機主體5來校正低頻率的抖動，由此，能夠進行更適當?shù)亩秳有ＵＡ硗?，更換鏡頭4和照相機主體5負責哪種成分的校正可以在第一次連接時確定，也可以是逐次判斷來切換的結(jié)構(gòu)。

根據(jù)以上實施方式對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明并不限定于上述的實施方式，當然可以在本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進行各種變形和應(yīng)用。并且，在上述的各動作流程的說明中，為了方便，使用“首先”、“接下來”等對動作進行說明，但并不是指必須按該順序?qū)嵤﹦幼鳌?/p>

并且，上述的實施方式的各處理也可以事先存儲為使作為計算機的cpu等能夠執(zhí)行的程序。此外，可以保存在存儲卡、磁盤、光盤、半導體存儲器等外部存儲裝置的存儲介質(zhì)中進行分發(fā)。而且，cpu等讀取存儲在該外部存儲裝置的存儲介質(zhì)中的程序并通過該讀取的程序來控制動作，由此，能夠執(zhí)行上述的處理。