(57)【要約】      （修正有）【課題】操作起因の振動成分を除去した防振処理を可能にした撮影システムを提供する。【解決手段】少なくとも光軸を補正する補正レンズを含むレンズ装置と、レンズ装置と接続可能な操作装置とからなるレンズシステムにおいて、操作装置は、１つ以上の操作部と、補正レンズの位置を検出する補正レンズ位置検出部と、操作装置に加わる手ブレ量を検出する振動検出部１１４と、振動検出部で検出した手ブレ量と補正レンズの位置を基に補正レンズを制御するための第一の駆動量を算出する第一の駆動量算出手段と、第一の駆動量で補正レンズを制御する第一の補正レンズ制御手段と、手ブレ量から任意の値αを除去した第二の手ブレ量と補正レンズの位置を基に第二の駆動量を算出する第二の駆動量算出手段と、第二の駆動量で補正レンズを制御する第二の補正レンズ制御手段と、第二の補正レンズ制御手段を用いるか否かを判定する判定手段を備える。【選択図】図１
2020020837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも光軸を補正する補正レンズを含むレンズ装置と、
前記レンズ装置と接続可能な操作装置とからなるレンズシステムにおいて、
前記操作装置は、１つ以上の操作部と、
前記補正レンズの位置を検出する補正レンズ位置検出部と、
前記操作装置に加わる第一の手ブレ量を検出する振動検出部と、
前記振動検出部で検出した前記第一の手ブレ量と前記補正レンズの位置を基に
前記補正レンズを制御するための第一の駆動量を算出する第一の駆動量算出手段と、
前記第一の駆動量で前記補正レンズを制御する第一の補正レンズ制御手段と、
前記第一の手ブレ量から任意の値αを除去した第二の手ブレ量と
前記補正レンズの位置を基に第二の駆動量を算出する第二の駆動量算出手段と、
前記第二の駆動量で前記補正レンズを制御する第二の補正レンズ制御手段と、
前記第二の補正レンズ制御手段を用いるか否かを判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とするレンズシステム。
【請求項２】
前記操作装置は、少なくとも１つ以上の操作部を備え、前記判定手段は、前記操作部が操作されたか否かを判定し、操作されたと判定した場合に、第二の補正レンズ制御手段を用いることを特徴とする請求項１に記載のレンズシステム。
【請求項３】
前記操作装置は、少なくともズームレンズ、フォーカスレンズ、絞りのうちいずれかを駆動する駆動部を備え、前記判定手段は、前記補正レンズ以外の駆動部への出力変化があるか否かを判定し、前記出力変化がある場合に、第二の補正レンズ制御手段を用いることを特徴とする請求項１に記載のレンズシステム。
【請求項４】
前記任意の値αは、前記操作装置の振動成分と前記レンズ装置の振動成分の差分であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のレンズシステム。
【請求項５】
前記操作装置は、少なくとも前記第一の手ブレ量を記憶する記憶部と、少なくとも前記操作装置の振動成分を測定する測定モードと、を備え、前記測定モードは前記操作部および前記駆動部と前記第一の手ブレ量を対応付けて、前記第一の手ブレ量を前記記憶部に記憶することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載のレンズシステム。
【請求項６】
前記操作部の操作有無や前記駆動部への出力変化と、前記第一の手ブレ量を監視する監視手段と、を備え、前記監視手段は、前記操作部の操作、および前記駆動部への出力と、前記第一の手ブレ量から、前記第二の手ブレ量と前記手ブレ量の差分を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載のレンズシステム。
【請求項７】
前記判定手段は、前記レンズシステムが撮影した画像が撮影映像に用いられているか否かを検知する映像適用情報を検知可能であり、前記映像適用情報も判定条件に加えることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載のレンズシステム。
【請求項８】
前記監視手段は、前記映像適用情報やユーザの指示に基づいて処理を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載のレンズシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影システムに関し、特に防振機能を搭載したレンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置の手ブレ補正機能には、装置の手ブレを検出し、手ブレを相殺するように補正光学系を移動させる光学式手ブレ補正機能や、手ブレによる像ブレをキャンセルする方向に動画の各フレームで画像を切り出す電子式手ブレ補正機能がある。
【０００３】
従来、この手ブレ補正機能や、シャッターなどの操作釦を操作した時の手ブレをユーザに通知する手ブレ警告通知機能を備え、手ブレを補正した画像を撮影することが可能である。近年、カメラ付き携帯電話やデジタルカメラの普及により、カメラ撮影がより手軽に行えるようになっている。一方、カメラ操作に不慣れなユーザがカメラ撮影する機会が増えた事や、操作釦の位置がユーザによっては操作しにくい位置の場合に、手ブレ量が大きくなり、手ブレの少ない画像を撮影することが困難であるという問題があった。
【０００４】
上記の問題を解決する方法として、特許文献１には、ユーザに合わせて撮影指示用の操作釦を容易に設定可能な例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２３３１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では、装置の手ブレを検出する振動検出部の構成位置によって、次のような不都合がある。
【０００７】
図８には、光学系（以下、レンズ装置）と、レンズ装置を操作する操作装置が別体となっているテレビ撮影用に用いられるレンズ装置を示している。図８（Ａ）に示すように、ジャイロセンサなどの振動検出部は、光軸を補正する補正光学系（光軸）周辺に配置する構成が一般的である。しかし、近年装置の小型化が進むにつれて、図８（Ｂ）に示すように、振動検出部を操作装置側に構成せざるを得ない場合がある。このように振動検出部を光軸と異なる操作装置に構成すると、ユーザの操作などによって操作装置と光軸とで振動検出量（以下、振動成分）が異なる場合があり、このような場合に誤防振となってしまうという問題があった。静止画撮影であれば、釦操作開始から手ブレ量をある程度抑振した後に撮影することが可能だが、動画撮影では、撮影映像に影響を及ぼしてしまう。一方、操作装置内に制御を司るＣＰＵを構成している場合、振動検出部を操作装置側に構成した方が、演算処理速度の高速化や、手ブレと防振制御の同期性など、防振制御にとって大きな利点もある。
【０００８】
上述の問題について、図９を用いて少し具体的に説明する。図９（Ａ）は、レンズ装置に加わる振動成分の周波数特性を、図９（Ｂ）は、操作装置に加わる振動成分の周波数特性を示している。図９（Ａ）（Ｂ）中のＶは、レンズ装置、操作装置にて検出される同一の振動成分であり、例えば装置全体に加わる手ブレを示している。また、図９（Ｂ）中のＶ´は、操作装置のみ検出されている振動成分であり、例えば操作起因により操作装置にのみ加わる振動成分を示している。このように、レンズ装置と操作装置とで振動成分に差がある場合に、振動成分Ｖのみ抑振すべきであるのに、ＶとＶ´も抑振してしまい、誤防振となってしまう。また、ユーザ操作のみならず、操作装置側にズームレンズなどの他のアクチュエータを構成する場合には、アクチュエータの振動が振動検出部に加わってしまうことも誤防振の原因となる。
【０００９】
そこで、本発明は、誤防振を行わないために、操作起因の振動成分を除去した防振処理にすることを可能にしたレンズシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明に係るレンズシステムは、
少なくとも光軸を補正する補正レンズを含むレンズ装置と、
前記レンズ装置と接続可能な操作装置とからなるレンズシステムにおいて、
前記操作装置は、１つ以上の操作部と、
前記補正レンズの位置を検出する補正レンズ位置検出部と、
前記操作装置に加わる手ブレ量を検出する振動検出部と、
前記振動検出部で検出した前記手ブレ量と前記補正レンズの位置を基に
前記補正レンズを制御するための第一の駆動量を算出する第一の駆動量算出手段と、
前記第一の駆動量で前記補正レンズを制御する第一の補正レンズ制御手段と、
前記手ブレ量から任意の値αを除去した第二の手ブレ量と
前記補正レンズの位置を基に第二の駆動量を算出する第二の駆動量算出手段と、
前記第二の駆動量で前記補正レンズを制御する第二の補正レンズ制御手段と、
前記第二の補正レンズ制御手段を用いるか否かを判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、誤防振を行わないために、操作起因の振動成分を除去した防振処理にすることを可能にしたレンズシステムの提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１のブロック図である。
【図２】実施例１で用いる周波数特性である。
【図３】実施例１の防振制御に関する制御ブロック図である。
【図４】実施例１の防振制御の処理を表すフローチャートである。
【図５】実施例１の測定モード処理を表すフローチャートである。
【図６】実施例２のブロック図である。
【図７】実施例２の監視部の処理を表すフローチャートである。
【図８】ジャイロセンサの構成が異なる撮影システムのシステム図である。
【図９】操作起因の振動を示した周波数特性である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
以下、図１のブロック図を参照して、本発明の第１の実施例による構成について説明する。
【００１５】
本実施例の撮影システムは、レンズ装置１００と操作装置２００とから構成される。レンズ装置１００は、操作装置２００と不図示のギアを介して接続されており、操作装置２００を操作することでレンズ装置１００に構成される光学部材を駆動することができる。
【００１６】
レンズ装置１００は、フォーカスレンズ１０１、ズームレンズ１０２、アイリス１０３、シフトレンズ１０４から構成されている。フォーカスレンズ１０１は物体距離を変化させるレンズ、ズームレンズ１０２は焦点距離を変化させるレンズ、アイリス１０３は光量を調整する絞り部である。また、シフトレンズ１０４は光軸を変化させるレンズである。
【００１７】
操作装置２００は、駆動部、位置検出部、演算部１１３、振動検出部１１４、操作ＳＷ１１５、操作判定部１１６、補正コントロール算出部１１７、記憶部１１８から構成される。フォーカス駆動部１０５とフォーカス位置検出部１０６は、レンズ装置１００のフォーカスレンズ１０１と不図示のギアを介して接続している。同様に、ズーム駆動部１０７とズーム位置検出部１０８がズームレンズ１０２と、アイリス駆動部１０９とアイリス位置検出部１１０がアイリス１０３と、シフト駆動部１１１とシフト位置検出部１１２がシフトレンズ１０４と接続している。
【００１８】
フォーカス位置検出部１０６は、フォーカスレンズ１０１の駆動に伴い、位置信号を演算部１１３に出力する。同様に、ズーム位置検出部１０８はズームレンズ１０２の駆動に、アイリス位置検出部１１０はアイリス１０３の駆動に、シフト位置検出部１１２はシフトレンズ１０４の駆動に伴い、位置信号を演算部１１３に出力する。
【００１９】
演算部１１３はフォーカスレンズ１０１を駆動するにはフォーカス駆動部１０５に駆動信号を出力する。同様に、ズームレンズ１０２を駆動するにはズーム駆動部１０７に、アイリス１０３を駆動するにはアイリス駆動部１０９に、シフトレンズ１０４を駆動するにはシフト駆動部１１１に駆動信号を出力する。
【００２０】
振動検出部１１４は、操作装置２００に加わる振動を検出する振動センサである。検出した振動検出信号を演算部１１３に出力する。
【００２１】
操作ＳＷ１１５は、操作装置２００に備えられた操作スイッチである。
【００２２】
操作判定部１１６は、演算部１１３内に構成されており、操作ＳＷ１１５の操作があるか否かを判定する。
【００２３】
補正コントロール算出部１１７は、演算部１１３内に構成されており、シフト位置検出部１１２からの位置信号と、振動検出部１１４からの振動検出信号を元に、シフトレンズ１０４を駆動する駆動信号を算出する。
【００２４】
記憶部１１８はメモリであり、少なくとも操作ＳＷ１１５を操作した際の振動成分を予め記憶している。
【００２５】
次に、図２を用いて操作ＳＷ１１５を操作した際の、レンズ装置１００および操作装置２００に加えられる振動特性について説明する。
【００２６】
図２は、操作ＳＷ１１５を操作した際の装置に加わる振動成分の周波数特性を示しており、縦軸は振幅、横軸は周波数である。図２（Ａ）は、例えば図８（Ａ）のようにレンズ装置１００の光軸周辺に振動センサを配置し、配置した振動センサで検出したレンズ装置１００に加わる振動成分の周波数特性である。また、図２（Ｂ）は、振動検出部１１４で検出した振動成分の周波数特性である。図中Ｖは、手ブレによる振動検出信号であり、レンズ装置１００と操作装置２００とで同一の振動成分を検出している。図中Ｖ´は、操作ＳＷ１１５の操作による振動検出信号であり、レンズ装置１００のＶ´１００と操作装置２００のＶ´２００が異なっている。本実施例では、Ｖ´２００−Ｖ´１００を記憶部１１８に記憶しているものとする。
【００２７】
次に、図３を用いて、補正コントロールの算出処理について説明する。まず、図３は、補正コントロール算出部１１７にて行う補正コントロールを算出する際の制御図である。
図３（Ａ）は、手ブレを防振する通常処理を示しており、図３（Ｂ）は、判定部１１６の判定結果に従って、操作起因の振動成分以外を抑振する判定結果適用処理を示している。判定結果適用処理は、通常処理に対してフィルタ処理ＦＩＬ´が追加されている。以下、判定結果適用処理について説明する。
【００２８】
図示するように、振動検出部１１４からの振動成分Ｖに対して、フィルタ処理ＦＩＬを行う。フィルタ処理ＦＩＬ後の振動成分ＶＦＩＬが、図２（Ｂ）のようになる。次に、フィルタ処理ＦＩＬ後の振動検出信号ＶＦＩＬに対して、フィルタ処理ＦＩＬ´を行う。フィルタ処理ＦＩＬ´は、操作による低周波成分を除去する処理であり、フィルタ処理ＦＩＬ´後の振動成分ＶＦＩＬ´が図２（Ａ）のようになる。尚、除去する振動成分（以下、振動除去成分）は記憶部１１８に記憶されている振動成分である。ＶＦＩＬ´に対して、シフト位置検出部からの位置信号ＦＯＬを用いて補正コントロールＣＴＬ＿ＯＵＴを算出する。
【００２９】
次に、操作装置１００を操作した時の補正コントロール算出部１１７の処理を、図４のフローチャート図を基に説明する。
【００３０】
まず、シフト位置検出部１１２から位置信号を入力すると、ステップＳ４０１に進む。
【００３１】
ステップＳ４０１では、振動検出部１１４の振動成分Ｖを入力し、Ｓ４０２に進む。
【００３２】
ステップＳ４０２では、判定部１１６により判定処理を行い、ステップＳ４０３に進む。本実施例では、操作ＳＷ１１５が操作されていないか否かを判定する。
【００３３】
ステップＳ４０３では、ステップＳ４０２の判定結果に従い、ステップＳ４０４かステップＳ４０５に進む。本実施例では、操作ＳＷ１１５が操作無であればステップＳ４０４に進み、そうでなければステップＳ４０５に進む。
【００３４】
ステップＳ４０４では、補正コントロール算出部１１７にて、図３で説明した通常処理にて、補正コントロールＣＴＬ＿ＯＵＴを算出し、ステップＳ４０６に進む。
【００３５】
ステップＳ４０５では、補正コントロール算出部１１７にて、図３で説明した判定結果適用処理にて、補正コントロールＣＴＬ＿ＯＵＴを算出し、ステップＳ４０６に進む。
【００３６】
ステップＳ４０６では、補正コントロールＣＴＬ＿ＯＵＴをシフト駆動部１１１に出力し、終了する。
【００３７】
以上のように、操作中を判断し、操作起因の振動成分を除去することで、誤防振のない防振処理を行うことが可能となる。これにより、補正レンズの構成位置に依存せず、操作を考慮した防振処理を行う事が可能となる。
【００３８】
本実施形態の派生するシステムとして、操作中を判断する操作には、操作装置に備えられたスイッチとしたが、操作部の形状や数は問わない。予め操作による振動成分を記憶し、操作の有無を判定できれば、同様の効果が得られる。
【００３９】
また、振動除去成分について、本実施例では予め記憶した値としたが、これに限らず、決められた固定値としても良い。
【００４０】
また、記憶する値について、本実施例ではレンズ装置と操作装置の振動成分の差分としたが、これに限らず単純に操作による振動成分を記憶し、操作時に記憶した振動成分を除去するようにしても良い。
【００４１】
さらに、三脚固定時など、撮影環境と対応づけて記憶しておき、三脚に固定されているか否かの情報によって、防振処理に適用しても良い。また、モータなど駆動部の振動による振動検出信号を測定しておき、シフトレンズ以外の駆動部への出力を判定し、判定結果を用いて防振処理を変更するようにしても良い。他の駆動部は、本実施例で説明したフォーカスレンズ、ズームレンズ、アイリスのいずれかでも良いし、その他を駆動するものであっても良い。
【００４２】
また、判定結果適用処理について、本実施例で説明した条件に加え、撮影中にのみ適用するようにしても良い。放送用テレビレンズなどでは、自装置で撮影した映像が実際に撮影映像に用いられているか否かを検知可能であり、この情報を用いて、撮影映像に用いられている場合にのみ適用するようにしても良い。
【００４３】
また、振動検出部には水平方向の振動を検出するものと、垂直方向の振動を検出するものがある。検出する振動方向については、操作装置側に、水平、垂直両方向の振動検出部を備えても良いし、いずれかの振動検出部を操作装置側に構成し、いずれかの振動方向に対して防振処理を変更するようにしても良い。
【００４４】
次に、測定値を記憶する測定モードの一例について、図５のフローチャート図を基に説明する。
【００４５】
まず、不図示のスイッチを押すと、測定モードを開始し、ステップＳ５０１に進む。
【００４６】
ステップＳ５０１では、操作ＳＷ１１５が操作されるのを待ち、操作されればステップＳ５０２に進み、そうでなければステップＳ５０１に進む。
【００４７】
ステップＳ５０２では、振動検出部１１４からの振動成分に対し、フィルタ処理を施した後の振動成分α´を算出し、ステップＳ５０３に進む。
【００４８】
ステップＳ５０３では、ステップＳ５０２で算出した振動成分α´を記憶部１１８に記憶し、処理を終了する。
【００４９】
以上のような測定モードを備え、工場出荷時や撮影前に測定を行っておくことで、機体や撮影環境に適した測定値が得られ、誤防振を抑制することが可能となる。測定する場合には、操作装置に構成する振動検出部の検出方向（水平、垂直）毎に、振動成分を記憶するようにすることで、判定結果適用処理にて、より効果的な防振制御を行う事が可能となる。
【００５０】
また、操作装置に構成される複数の操作スイッチ毎に測定を行っても良い。さらに、工場出荷時などでは、レンズ装置と操作装置の振動の差分値を記憶しておき、この差分を用いて防振制御を行うようにしても良い。
【実施例２】
【００５１】
以下、本発明の第２の実施例について説明する。構成は図６を用いて説明する。
【００５２】
実施例１で説明した図１とは、監視部１１９が追加されている点が異なる。監視部１１９は、演算部１１３に登録されている監視項目を監視し、それらと振動検出部１１４の振動成分を対応づけて振動除去成分を算出する。監視項目は、例えば、操作ＳＷ１１５の操作や、シフト駆動部１１１以外の駆動部への出力変化などである。
【００５３】
補正コントロール算出部１１７は、判定結果適用処理におけるフィルタ処理ＦＩＬ´にて、監視部１１９が算出した振動除去成分を用いて演算を行う。
【００５４】
次に、監視部１１９の処理を、図７のフローチャート図を基に説明する。
まず、監視部１１９の処理を開始すると、ステップＳ７０１に進む。
【００５５】
ステップＳ７０１では、演算部１１３から監視項目を取得し、ステップＳ７０２に進む。
【００５６】
ステップＳ７０２では、ステップＳ７０１で取得した監視項目のうち、未確認項目があるか否かを判定し、未確認項目がある場合にはステップＳ７０３に進み、そうでない場合は、ステップＳ７０４に進む。
【００５７】
ステップＳ７０３では、監視項目の情報を取得し、ステップＳ７０２に進む。
【００５８】
ステップＳ７０４では、振動検出部１１４の振動成分Ｖを取得し、ステップＳ７０５に進む。
ステップＳ７０５では、ステップＳ７０４で取得した振動成分Ｖから振動除去成分を算出し、処理を終了する。
【００５９】
以上のように、装置に加わる振動成分を、操作情報などと対応づけて監視し、振動除去成分を算出することで、撮影環境やユーザに合った操作起因の振動成分を除去することが可能となる。
【００６０】
本実施形態の派生するシステムは、実施例１と同様である。また、本実施例では補正コントロールを算出する際に監視部の算出する振動除去成分を取得するようにしたが、監視部が記憶部に記憶するようにしても良い。この際、記憶部に記憶する値や判定結果適用処理の派生においても、実施例１と同様である。加えて、本実施例において、常に監視部が処理を行うようにしたが、監視部の処理においてもユーザ指示で処理を実行するようにしても良い。また、防振制御のパフォーマンスを重視するために、録画中でない場合にのみ処理するようにしても良い。
【００６１】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１００  レンズ装置、１０１  フォーカスレンズ、１０２  ズームレンズ、
１０３  アイリス、１０４  シフトレンズ、１０５  フォーカス駆動部、
１０６  フォーカス位置検出部、１０７  ズーム駆動部、１０８  ズーム位置検出部、
１０９  アイリス駆動部、１１０  アイリス位置検出部、１１１  シフト駆動部、
１１２  シフト位置検出部、１１３  演算部、１１４  振動検出部、
１１５  操作ＳＷ、１１６  操作判定部、１１７  補正コントロール算出部、
１１８  記憶部、２００  操作装置
【図１】
2020020837.tif 000003
【図２】
2020020837.tif 000004
【図３】
2020020837.tif 000005
【図４】
2020020837.tif 000006
【図５】
2020020837.tif 000007
【図６】
2020020837.tif 000008
【図７】
2020020837.tif 000009
【図８】
2020020837.tif 000010
【図９】
2020020837.tif 000011