(57)【要約】【課題】  ピント振れの検出及び補正を被写体輝度に関わらず高精度に行えるようにする。【解決手段】  カメラシステムは、光軸方向への振れ（ピント振れ）に対してフォーカスレンズ１２の位置を追従させ前記ピント振れを補正する振れ補正部１６と、焦点検出用撮像素子５と、加速度検出装置１８を備える。さらに前記カメラシステムは前記焦点検出用撮像素子５もしくは前記加速度検出装置１８により検出した情報を基に前記振れ補正部１６に与える指令を演算するピント振れ補正量演算部２１０を有する。前記焦点検出用撮像素子５の蓄積時間が予め定められた値以下の場合には前記焦点検出用撮像素子５により検出した情報を用いてピント振れ補正を行う。また、前記蓄積時間が前記予め定められた値を越える場合には前記加速度検出装置１８により検出した情報を用いてピント振れ補正を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向への振れ（ピント振れ）に対してフォーカスレンズの位置を追従させ、前記ピント振れを補正する振れ補正部と、光軸方向の振れを検出する焦点検出用撮像素子と、加速度検出装置と、前記焦点検出用撮像素子もしくは前記加速度検出装置により検出した情報を基に前記振れ補正部に与える指令を演算するピント振れ補正量演算部と、撮影倍率検出部と、を備えたピント振れ補正機能を有するカメラシステムにおいて、
前記焦点検出用撮像素子の蓄積時間が予め定められた値以下の場合には前記焦点検出用撮像素子により検出した情報を用いてピント振れ補正を行い、
前記蓄積時間が前記予め定められた値を越える場合には前記加速度検出装置により検出した情報を用いてピント振れ補正を行うことを特徴とするカメラシステム。
【請求項２】
前記カメラシステムは、前記撮影倍率検出部によって検出した撮影倍率が予め定められた値を越える場合に前記ピント振れ補正の選択を有効にすることを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項３】
前記カメラシステムは、前記焦点検出用撮像素子で検出したデフォーカス量が予め定められた値よりも小さい場合に前記ピント振れ補正の選択を有効にすることを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像振れ補正精度を向上させる機能を有するカメラシステムなどの光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カメラや交換レンズの光学機器には、手振れ等による像振れを抑制する防振システムが搭載されていることが多い。
【０００３】
手振れは、通常１Ｈｚ〜１０Ｈｚの周波数を有する振動である。露光時点において手振れを起こしていても像振れの無い写真を撮影可能とする防振システムではシステムに加わる振動を検出し補正する機能を有している。具体的には、光学機器の振動を検出し、この検出結果に応じて補正レンズを変位させたり（光学防振）、撮影映像のうち切り取る（出力する）領域を変更したりしている。なお、手ぶれ等の振動は、レーザージャイロや加速度センサ等の検出装置により検出された加速度、角加速度、加速度、角変位等に基づく演算処理により求められる。
【０００４】
ところで、一般に撮影倍率が０．１倍以下の場合には、撮像面が傾く方向の角度振れの補正のみで像振れ補正は十分であるが、撮影倍率がそれよりも大きくなると、撮像面に対して平行な方向の振れの影響が大きくなる。さらに、撮影倍率が大きくなると、ピント方向（撮影光軸方向）の振れの影響も大きくなる。これは、平行振れが撮影倍率に比例して像面上でのずれとして発生し、またピント方向の振れ（ピント振れ）は撮影倍率の二乗に比例してピントのずれとして発生するためである。
【０００５】
このため、従来マクロレンズのような撮影倍率の高い光学機器において、加速度センサ等の変位センサを用いることで光学的振れ補正手段を制御し平行振れ及びピント振れを補正する提案がなされている。例えば、特許文献１では、加速度センサ、速度センサ、又は位置センサ等の変位センサによりカメラの振れを検出し露光中に再度自動合焦動作（ＡＦ）をさせ、ピント振れを補正するという技術提案がなされている。
【０００６】
また、結像した像の変位から直接振れ変位を求める方法、例えばＡＦセンサに結像した像の振れを検知してカメラ振れを算出する方法も従来提案されている。このような方法ではＡＦセンサの応答性を良くすることが重要であり、これに有効な技術として特許文献２では被写体輝度に応じてＡＦセンサの検出周期を変更する技術が開示されている。また、被写体輝度が暗い場合にはＡＦセンサの検出周期を長くし、さらに予測演算を行うことでＡＦの予測精度を上げるという技術が特許文献３で開示されている。
【０００７】
その他、加速度センサで検出される加速度からカメラの振れを算出する方法として、特許文献４において次のような手法が開示されている。まず、ＡＦセンサ信号に基づいて算出された補正値を用い、加速度センサの示す信号から重力加速度成分を除去する。さらに振れ速度および変位を算出する際に用いる初速度をＡＦセンサの信号から求める。以上のようにＡＦセンサ等の焦点検出用撮像素子と加速度センサの信号の双方を用いて振れ情報を求めることで角度振れ、平行振れ及びピント振れを含む光学機器の振れを精度良くかつ迅速に検出することができる。
【特許文献１】特開平１０−３１２００６号公報
【特許文献２】特開平０２−０００８１３号公報
【特許文献３】特開平０９−２３０４４２号公報
【特許文献４】特開２００６−００３４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１で開示されているピント振れ検出及びその補正により露光中のピント振れを補正することが可能である。ただし、露光開始前のピント振れ補正（すなわち自動焦点調節）はＡＦセンサにより検出した情報を基に行っているため、例えば被写体輝度が低い場合にはピント振れ検出の応答性が悪化する。これは、ＡＦセンサの電荷蓄積時間、すなわち検出周期が長くなることで周期の短い振れを検出しきれないためである。
【０００９】
上記特許文献２で開示されている技術を用いることにより、被写体輝度が高い場合には振れに対する追従性を向上させることができる。ただし、輝度が低い場合における追従性の向上にはつながらない。また、上記特許文献３の技術を用いた場合でも振れに対する追従性を根本的に改善することは難しい。
【００１０】
また、上記特許文献４では露光中か否かに関わらずＡＦセンサと加速度センサを用いて振れ補正を行う方法が開示されている。ただし、実施例において露光開始前のピント振れ補正（すなわち自動焦点調節）はＡＦセンサで検出した情報を基に行っており、ＡＦセンサと加速度センサを用いたピント振れ補正の仕方は明示されていない。さらに、被写体輝度が高い場合には光電変換素子のみで振れ検出を行うことが可能であるため双方を用いるのは効率的でない。
【００１１】
実際の撮影においては露光中だけでなく露光開始前でもピント振れを精度良く検出、補正できることが重要である。というのは、露光開始直前に検出した合焦位置とその時点でのフォーカスレンズの位置に大きな差があった場合、露光開始時までにフォーカスレンズを合焦位置へ移動させることができないためである。またファインダの見えという観点から露光開始前でも振れが精度良く補正できることが好ましい。
【００１２】
そこで、本発明は一眼レフカメラにも適用が可能であり、かつ被写体輝度に関わらず高精度な像振れ補正を効率的に行えるようにした光学機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、一つの観点として本発明のカメラシステムは以下のような構成を有する。前記カメラシステムは光軸方向への振れ（ピント振れ）に対してフォーカスレンズの位置を追従させ、前記ピント振れを補正する振れ補正部と、光軸方向の振れを検出する焦点検出用撮像素子と、加速度検出装置を有する。さらに、前記焦点検出用撮像素子もしくは前記加速度検出装置により検出した情報を基に前記振れ補正部に与える指令を演算するピント振れ補正量演算部と、撮影倍率検出部を備える。このようなピント振れ補正機能を有するカメラシステムにおいて、前記焦点検出用撮像素子の蓄積時間が予め定められた値以下の場合には前記焦点検出用撮像素子により検出した情報を用いてピント振れ補正を行う。また、前記蓄積時間が前記予め定められた値を越える場合には前記加速度検出装置により検出した情報を用いてピント振れ補正を行うことを特徴とするカメラシステムである。
【００１４】
また、他の観点としての本発明は、前記カメラシステムにおいて前記撮影倍率検出部によって検出した撮影倍率が予め定められた値を越える場合に前記ピント振れ補正の選択を有効にすることを特徴とする請求項１記載のカメラシステムである。
【００１５】
さらに、他の観点としての本発明は、前記カメラシステムにおいて前記焦点検出用撮像素子で検出したデフォーカス量が予め定められた値よりも小さい場合に前記ピント振れ補正の選択を有効にすることを特徴とする請求項１記載のカメラシステムである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、例えば被写体輝度が高い場合、すなわちＡＦセンサの蓄積時間が予め定められた値よりも小さい場合には、ＡＦセンサのみを用いてピント振れ補正を行う。また、被写体輝度が低い場合、すなわちＡＦセンサの蓄積時間が予め定められた値を越える場合には加速度センサを用いて補正を行うので、被写体輝度が低い場合でも手ぶれの検出及び補正を高精度に行うことが可能となる。
【００１７】
しかも、被写体輝度が高い場合には加速度センサによるピント振れ補正を行わないので、双方を用いてピント振れ補正を行う場合に比べて効率的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の実施例を表すレンズ交換式デジタル一眼レフカメラの断面図である。ここでは、レンズ光軸（撮影光軸）ＡＸＬの方向をＺ方向とし、上記レンズ光軸ＡＸＬに対して直交する方向であって、撮像面に平行な２方向のうち横方向をＸ方向、縦方向をＹ方向とする。
【００２０】
１はカメラボディ（以下、単にカメラという）、２はカメラ１に装着された交換レンズである。カメラ１において、３はメインミラーであり、撮影開始前においては、交換レンズ２からの光束の光路上に配置され、その光束の一部を反射してファインダ光学系（７，８）に導き、かつ残りの光束を透過させる。この状態において、メインミラー３の背後にはサブミラー４が配置されており、メインミラー３を透過した光束を反射して焦点検出ユニット５に導く。メインミラー３およびサブミラー４は、撮影中は上記光路から退避する。
【００２１】
焦点検出ユニット５はＡＦセンサを有しいわゆる位相差検出方式での焦点検出（交換レンズ２の焦点状態の検出）を行う。ＡＦセンサは、入射した光束を２つに分割するコンデンサレンズと、各分割光束を再結像させる２つのセパレータレンズと、結像した２つの被写体像をそれぞれ光電変換するＣＣＤセンサ等のラインセンサから構成される。なお、ラインセンサは、被写体の縦方向（Ｙ方向）と横方向（Ｘ方向）の像位置を検出するよう十字型に配置されている。
【００２２】
６はＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサにより構成される撮像素子であり、この撮像素子６の受光面（撮像面）上には交換レンズ２からの光束が結像する。撮像素子６は、結像した被写体像を光電変換し、撮像信号を出力する。また、不図示の電子制御式フォーカルプレーンシャッタにより撮像素子６の露光量を制御する。
【００２３】
ファインダ光学系は、ペンタプリズム７と、接眼レンズ８とにより構成されている。
【００２４】
交換レンズ２において、被写体側から順に、１１は第１レンズユニット、１２はフォーカスレンズとしての第２レンズユニット、１３は変倍レンズとしての第３レンズユニット、１４は振れ補正レンズとしての第４レンズユニットである。また、第３および第４レンズユニット１３，１４の間には絞りユニット１５が配置されており、交換レンズ２内を通過してカメラ１側に至る光量を調節する。なお、上記レンズユニット１１〜１４および絞りユニット１５により撮影光学系が構成される。
【００２５】
第２レンズユニット（フォーカスレンズ）１２は、ＡＦモータ１６からの駆動力を受けて光軸ＡＸＬ上を移動し、焦点調節を行う。
【００２６】
第３レンズユニット（変倍レンズ）１３は、撮影者による操作力が不図示の伝達機構により伝達されることによってレンズ光軸ＡＸＬ上を移動し、変倍を行う。
【００２７】
第４レンズユニット（振れ補正レンズ）１４は、ＩＳアクチュエータ１９からの駆動力を受けて、レンズ光軸ＡＸＬに直交する方向に移動し、像振れ補正を行う。
【００２８】
具体的には、まず交換レンズ２側に設けられた振動ジャイロ等の角速度センサ１７からの信号および加速度センサ１８からの信号に基づいて、カメラシステムの振れを示す振れ情報が生成される。さらに、その振れ情報が示す振れ方向とは反対方向に、かつ振れ情報が示す振れ変位量に応じた駆動量（振れ変位量と振れ補正レンズの敏感度等から演算される）だけ第４レンズユニット１４を駆動するようにＩＳアクチュエータ１９を制御する。
【００２９】
なお、加速度センサ１８は、Ｘ，Ｙ，Ｚの３方向の加速度を検出することができる。また、角速度センサ１７と加速度センサ１８は、撮影光学系の光軸ＡＸＬに直交し、かつ撮影光学系の主点Ｐを含む平面上に配置されている。これにより、角速度センサ１７および加速度センサ１８はいずれも主点Ｐに対応した位置での振れの角速度および加速度を検出することができる。
【００３０】
また、ＩＳアクチュエータ１９の駆動の制御は、後述するレンズＣＰＵにより行われる。さらに、第４レンズユニット１４は、光軸上の一点を中心にして回動し、実質的に光軸直交方向に移動するものであってもよいし、いわゆる可変頂角プリズムであってもよい。
【００３１】
図２は、図１に示したレンズ交換式デジタル一眼レフカメラシステムの電気回路構成を示すブロック図である。
【００３２】
この図において、１００はカメラ１側の電気回路（以下、カメラ側電気回路という）、２００は交換レンズ２側の電気回路（以下、レンズ側電気回路という）である。
【００３３】
カメラ側電気回路において、１０１はマイクロコンピュータで構成されるカメラＣＰＵである。カメラＣＰＵ１０１は、カメラ１側の各構成部の動作を制御するとともに、カメラ接点１０２および交換レンズ２側（以下、単にレンズ２側という）のレンズ接点２０２を介して交換レンズ２に設けられたレンズＣＰＵ２０１との通信を行う。レンズ２側に通信される情報としては、後述する平行振れ情報、ピント振れ情報等が含まれ、また、レンズ２側から受信する信号として像倍率情報等が含まれる。
【００３４】
カメラ接点１０２は、レンズ２側に信号を伝達する信号伝達接点、交換レンズ２に電源を供給する電源用接点を含む。
【００３５】
１０３は外部から操作可能な電源スイッチであり、カメラＣＰＵ１０１を立ち上げてシステム内の各アクチュエータやセンサ等への電源供給およびシステムの動作を可能な状態とするためのスイッチである。
【００３６】
１０４は外部から操作可能な２段ストローク式のレリーズスイッチであり、第１ストロークスイッチ（ＳＷ１）と第２ストロークスイッチ（ＳＷ２）を有する。レリーズスイッチ１０４からの信号は、カメラＣＰＵ１０１に入力される。カメラＣＰＵ１０１は、第１ストロークスイッチ（ＳＷ１）からのＯＮ信号の入力に応じて、撮影準備状態に入り、測光部１０５による被写体輝度の測定、ＡＦセンサ蓄積時間の検出、および焦点検出部１０６による位相差検出方式での焦点検出を開始させる。カメラＣＰＵ１０１は、測光結果に基づいて絞りユニット１５の絞り値や撮像素子６の露光量（シャッタ秒時）等を演算する。また、カメラＣＰＵ１０１は、焦点状態の検出結果である焦点検出情報（デフォーカス量およびデフォーカス方向）に基づいて、撮影対象となる被写体に対して焦点を合わせるために必要な第２レンズユニット１２の駆動量および駆動方向を決定する。駆動量および駆動方向の情報は、レンズＣＰＵ２０１に送信される。レンズＣＰＵ２０１は、レンズ２内の各構成部の動作を制御する。
【００３７】
さらに、カメラＣＰＵ１０１は、レンズ２側に設けられたＩＳ（防振）スイッチ２０３からのＯＮ信号を受けると、第４レンズユニット１４の駆動制御、すなわち振れ補正制御を開始する。ここで、カメラ１側に設けられた平行振れ検出部１０８が、ＡＦセンサからの信号に基づいて、つまりは合焦対象の被写体からの光束がＡＦセンサ上で変位することを利用してＡＦセンサに結像する被写体像のＸ，Ｙ方向の像振れを検出する。検出した被写体像のＸ，Ｙ方向の像振れ、すなわち平行振れをＸ，Ｙ方向の平行振れ情報としてレンズＣＰＵ２０１に送信する。また、ピント振れ検出部１０７は、焦点検出情報の変動に基づいてピント方向（Ｚ方向）の振れ、すなわちピント振れ変位量（方向を含む）を検出し、これをピント振れ情報としてレンズＣＰＵ２０１に送信する。
【００３８】
第２ストロークスイッチ（ＳＷ２）からのＯＮ信号が入力されると、カメラＣＰＵ１０１は、レンズＣＰＵ２０１に対して絞り駆動命令を送信し、絞りユニット１５を先に演算した絞り値に設定させる。また、カメラＣＰＵ１０１は、露光部１０９に露光開始命令を送信し、ミラー３，４の退避（アップ）動作およびシャッタの開放動作を行わせ、撮像素子６を含む撮像部１１０にて、被写体像の光電変換、すなわち撮影を行わせる。
【００３９】
撮像部１１０（撮像素子６）からの撮像信号は、信号処理部１１１にてデジタル変換され、さらに各種補正処理が施されて画像信号として出力される。画像信号（データ）は、画像記録部１１２において、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の記録媒体に記録保存される。
【００４０】
レンズ接点２０２は、カメラ１側との信号のやり取りを行う信号伝達接点と、カメラ１側から電源供給を受ける電源用接点とを含む。
【００４１】
ＩＳ（防振）スイッチ２０３は、像振れ補正制御を行わせるかどうかを選択するために撮影者により操作される。ＩＳスイッチ２０３からのＯＮ信号は、レンズＣＰＵ２０１を介してカメラ１側にも送信される。
【００４２】
２０４は図１において符号１７を付した角速度センサである。角速度センサ２０４は、カメラシステムの角度振れである縦（ピッチ方向）振れと横（ヨー方向）振れのそれぞれの角速度を示す角速度信号を出力する検出部と演算出力部とから構成されている。上記演算出力部は上記検出部からの角速度信号を電気的あるいは機械的に積分して得られた、上記ピッチ方向振れおよびヨー方向振れの変位（角度振れ変位量）を示す信号をレンズＣＰＵ２０１に出力している。なお、この角速度センサ２０４は、レンズＣＰＵ２０１からの指令信号によってその動作のＯＮ／ＯＦＦが制御される。
【００４３】
２０５は図１において符号１８を付した加速度センサであり、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの３方向における加速度を機械的に、具体的には振れにより発生する慣性力を利用して検出し、加速度を示す信号をレンズＣＰＵ２０１に出力する。
【００４４】
２０６は加速度・速度演算部であり、カメラ１側から入力されたＸ，Ｙ方向の平行振れ情報およびＺ方向のピント振れ情報を、撮影倍率情報（これについては後述する）に応じてＸ，Ｙ、Ｚ方向の平行，ピント振れ変位量に変換する。さらに、その値からＸ，Ｙ，Ｚ方向の平行，ピント振れ速度および平行，ピント振れ加速度を演算する。
【００４５】
ここで既に角度振れの補正が行われた状態であれば、Ｘ，Ｙ方向の振れは角度振れを排除した平行振れのみと見なされる。
【００４６】
２０７は補正値演算部である。補正値演算部２０７は、まず加速度・速度演算部２０６にて演算された平行，ピント振れ加速度と、加速度センサ２０５からの信号により示される加速度（以下、センサ検出加速度という）とを比較する。さらに、その差分を加速度センサ２０５から得られた加速度に対する補正値として演算する。この補正値は、Ｘ，Ｙ，Ｚのそれぞれの方向について演算され、方向別の加速度補正値として記憶される。なお、この補正値が重力加速度に相当する。この補正値演算部２０７における補正値演算は、カメラ１側の露光動作の開始まで繰り返され、随時、加速度補正値が更新記憶される。
【００４７】
２０８は振れ変位演算部であり、加速度センサ２０５から得られたセンサ検出加速度に対して補正値演算部２０７にて算出された加速度補正値による補正を加えることによって、センサ検出加速度から重力加速度成分を排除する。補正後の加速度を積分して振れ速度を求め、さらにこれを積分する。これにより、加速度センサ２０５の検出結果を基にした、重力加速度成分を除外した平行、ピント振れ変位量が算出される。
【００４８】
なお、振れ速度および振れ変位の算出においては、カメラシステムの振れの初速度を求める必要があるため、加速度・速度演算部２０６で求められた振れ速度（平行，ピント振れ速度）を初速度として設定する。
【００４９】
２０９は振れ合成部であり、上記振れ変位演算部２０８で算出された加速度センサ出力による平行振れ変位量と角速度センサ２０４出力から求められた角度振れ変位量（ピッチ、ヨー方向）とから、第４レンズユニット１４の駆動量（振れ補正量）を決定する。具体的には、Ｘ方向の平行振れによる振れ変位量と、ヨー方向の角度振れによる像面上での振れ変位量とを合成し、かつＹ方向の平行振れによる振れ変位量とピッチ方向の角度振れによる像面上での振れ変位量とをそれぞれ合成する。そして、合成された振れ変位量から、第４レンズユニット１４の駆動量および方向を決定する。
【００５０】
２１０は前述したピント振れ変位量に基づいて、第２レンズユニット１２のピント振れ補正のための駆動量および方向を演算するピント振れ補正量演算部である。
【００５１】
２１１は補正駆動制御部であり、ＩＳスイッチ２０３のＯＮに応答して、角度振れに基づく振れ補正制御もしくは角度振れと平行振れの合計値（合成値）に基づく振れ補正制御を選択的に実行する。具体的には、補正駆動制御部２１１は、撮像倍率情報により示される倍率が予め定められた値（例えば、０．２〜０．３倍、より好ましくは０．１倍）より低い場合には角度振れのみに基づく振れ補正制御を行う。また、倍率が上記予め定められた値よりも高いマクロ域である場合には、露光開始前には角度振れのみに基づく振れ補正制御、露光開始後は角度振れと平行振れとの合計変位量に基づく振れ補正制御を行う。
【００５２】
なお、加速度・速度演算部２０６〜補正駆動制御部２１１はレンズＣＰＵ２０１内に設けられている。
【００５３】
２１２は補正駆動部であり、図１に示したＩＳアクチュエータ１９とその駆動回路とを含む。ＩＳアクチュエータ１９は、第４レンズユニット１４をＸ方向に駆動する永久磁石およびコイルからなるＸ方向アクチュエータと、第４レンズユニット１４をＹ方向に駆動する永久磁石およびコイルからなるＹ方向アクチュエータとにより構成される。なお、レンズ２内には、第４レンズユニット１４を、その光軸がレンズ光軸ＡＸＬに略一致する位置に保持するためのロック機構が設けられている。補正駆動部２１２は、レンズＣＰＵ２０１からの指令信号に応じて、ＩＳスイッチ２０３がＯＦＦになったとき（振れ補正停止時）にロック機構をロック動作させる。また、ＩＳスイッチ２０３がＯＮになったとき（振れ補正動作時）にロック機構をアンロック動作させる。
【００５４】
２１３は合焦駆動部であり、カメラＣＰＵ１０１から送信された第２レンズユニット１２の駆動量および駆動方向の情報に応じてＡＦモータ１６を駆動することによって第２レンズユニット１２の駆動を行う。
【００５５】
１１３はピント振れ補正選択部である。露光開始前において、カメラＣＰＵ１０１は次に示す条件１〜４を全て満たす場合とそうでない場合で合焦駆動部２１３に送信する指令を選択する。具体的には、条件１〜４の全てを満たす場合、カメラＣＰＵ１０１はピント振れ補正量演算部２１０からのピント振れの補正駆動量および駆動方向を合焦駆動部２１３に送信し、ＡＦモータ１６を駆動させることでピント振れ補正を行う。それ以外の場合、カメラＣＰＵ１０１は、測距手段１０６の焦点検出情報（デフォーカス量およびデフォーカス方向）に基づく駆動量および駆動方向を合焦駆動部２１３に送信し、自動焦点調節すなわち追従ＡＦによるピント方向の振れ補正を行う。
【００５６】
条件１：振れ補正制御時（ＩＳスイッチがＯＮ）であること。
【００５７】
条件２：撮影倍率が予め定められた値（例えば、０．２〜０．３倍、より好ましくは０．１倍）よりも高いこと。
【００５８】
条件３：デフォーカス量が予め定められた値（例えばＦδなど。Ｆ：絞り値、δ：許容錯乱円径）よりも小さいこと。
【００５９】
条件４：ＡＦセンサ蓄積時間が予め定められた値（例えば手振れの周期が０．１〜１ｓｅｃの場合にはその最小周期の１／２である０．０５秒など。他に加速度センサ１８で検出した振れ周期を用いてもよい）を越えること。
【００６０】
さらに、ピント振れ補正選択部１１３は、条件１及び条件２を共に満たす場合、露光動作開始と同時に、ピント振れ補正量演算部２１０からのピント振れの補正駆動量および方向の情報に応じてピント振れ補正を行う。
【００６１】
２１４は絞り駆動部であり、カメラＣＰＵ１０１からの絞り駆動命令を受けたレンズＣＰＵ２０１により制御され、図１に示した絞りユニット１５を命令により指定された絞り値に相当する開口状態に動作させる。
【００６２】
２１５は撮影倍率検出部であり、変倍レンズである第３レンズユニット１３の位置を検出する第１検出部と、第２レンズユニット１２の位置を検出する第２検出部と、これら第１および第２検出部からの位置情報に基づいて撮影倍率を演算する演算部（いずれも図示せず）により構成されている。上記演算部で演算された撮影倍率の情報は、加速度・速度演算部２０６に送信されるとともに、レンズＣＰＵ２０１を介してカメラＣＰＵ１０１にも送信される。
【００６３】
次に、図３のフローチャートを用いて、図２に示したシステムの主要動作をピント振れ補正に限定して説明する。まず、カメラ側電気回路１００における電源スイッチ１０３がＯＮされると、レンズ側電気回路２００に電源供給が開始され、カメラＣＰＵ１０１とレンズＣＰＵ２０１との間の通信が開始される（ステップ、＜図にはＳと記す＞１００１）。
【００６４】
次に、カメラＣＰＵ１０１は、レリーズスイッチ１０４におけるＳＷ１のＯＮ信号が発生しているか否かを判別する（ステップ１００２）。ＯＮ信号が発生しているときは、レンズＣＰＵ２０１は、ＩＳスイッチ２０３がＯＮになっているかを判別する（ステップ１００３）。ＩＳスイッチ２０３がＯＮのときはステップ１００４へ、ＯＮでないときはステップ１０２７へと進む。
【００６５】
ステップ１００４において、カメラＣＰＵ１０１は測光手段１０５によりＡＦセンサの蓄積時間Ａを検出する。
【００６６】
ステップ１００５においてカメラＣＰＵ１０１は焦点検出部１０６により焦点検出動作を行い、デフォーカス量Ｄｅｆ、デフォーカス方向が求められる。
【００６７】
ステップ１００６においてレンズＣＰＵ２０１は、第２（フォーカス）及び第３（変倍）レンズユニット１２、１３の位置の検出を行う。
【００６８】
さらに、レンズＣＰＵ２０１はステップ１００５にて検出された合焦位置とステップ１００６にて検出された第２、第３レンズユニット１２、１３の位置、すなわち焦点距離及び被写体距離情報から撮影倍率検出部２１５によって現在の撮影倍率を検出する。現在の撮影倍率が上記予め定められた値Ｄより大きいか否か、言い換えれば、ピント振れ補正が必要なマクロ域であるかどうかを判別する（ステップ１００７）。マクロ域であると判別した場合は、ステップ１００８へ進む。なお、マクロ域であると判別されなかった場合には、ステップ１０２７へと進む。
【００６９】
ステップ１００８においてレンズＣＰＵ１０１はステップ１００５で検出されたデフォーカス量Ｄｅｆが上記予め定められた値αより小さいか否かを判別する。予め定められた値より小さいと判断した場合は、ステップ１００９へ進む。小さいと判断されなかった場合には、ステップ１０２３へと進む。ここでデフォーカス量の大小の判別を行っているのは、第２レンズユニット（フォーカスレンズ）１２の位置と合焦位置が離れている場合に細かな振れ補正を行ってもあまり意味が無いためである。そのような場合にはまず合焦位置まで第２レンズユニット（フォーカスレンズ）１２を駆動するようにしている。
【００７０】
さらに、レンズＣＰＵ２０１はステップ１００４で検出した蓄積時間Ａが予め定められた値Ｅを越えるか否か、言い換えればＡＦセンサでピント振れを精度良く検出できる被写体輝度であるかどうかを判別する（ステップ１００９）。予め定められた値Ｅを越える場合、すなわちＡＦセンサではピント振れを精度良く検出できないと判断した場合には、ステップ１０１０へ進む。精度良く検出できると判断された場合には、ステップ１０２３へ進む。
【００７１】
さらに、レンズＣＰＵ２０１は、加速度検出手段２０５により検出したピント振れ方向（Ｚ方向）の加速度と加速度・速度演算部２０６にて演算されたピント振れ加速度から補正量演算部２０７にて補正値を演算する。さらに、ピント振れ補正量演算部２１０によりピント振れ補正駆動量を演算し、第２レンズユニット（フォーカスレンズ）１２のあるべき位置を求める。（ステップ１０１０）。
【００７２】
ステップ１０１１では、レンズＣＰＵ２０１は、第２レンズユニット（フォーカスレンズ）１２の位置の検出を行う。
【００７３】
さらに、レンズＣＰＵ２０１は、ステップ１０１０で求めた加速度センサ情報を基に算出されたレンズ位置とステップ１０１１で検出した第２レンズユニット（フォーカスレンズ）１２の位置が同じであるかどうかを判断する（ステップ１０１２）。同じ場合には、ステップ１０１４へ進み、異なる場合にはステップ１０１３へ進む。ステップ１０１３においてレンズＣＰＵ２０１は、第２レンズユニット（フォーカスレンズ）１２をステップ１０１２での差の量だけ駆動させ、再度ステップ１０１０へと進む。
【００７４】
ステップ１０１４では、レリーズボタンの第２ストローク操作によってＳＷ２からのＯＮ信号が入力されたか否かを判別し、ＯＮ信号が入力されるまでステップ１００２からステップ１０１４を繰り返す。ＳＷ２からのＯＮ信号が入力されると、ステップ１０１５へと進む。
【００７５】
ステップ１０１５では、カメラＣＰＵ１０１は撮像素子６の露光動作を開始し、これと同時にレンズＣＰＵ２０１ではピント振れの補正を行う。ステップ１０１６〜１０１９はステップ１０１０〜１０１３と同一の処理である。露光終了までステップ１０１６〜１０１９を繰り返す。
【００７６】
こうして露光動作が終了する（ステップ１０２１）と、ステップ１０２２に進み、カメラＣＰＵ１０１は、撮影画像データを記録媒体に記録して、ステップ１００２に戻る。
【００７７】
なお、ステップ１００９にてＡＦセンサの蓄積時間Ａが予め定められた値Ｅを越えない場合、すなわちＡＦセンサを用いてピント振れを精度良く検出できると判断した場合には、ステップ１０２３へ進む。次に、カメラＣＰＵ１０１はステップ１００４と同様に合焦位置の検出を行い（ステップ１０２３）、第２ユニット（フォーカスレンズ）１２の位置検出を行う（ステップ１０２４）。ステップ１０２５においてレンズＣＰＵ２０１は合焦位置と第２レンズユニット（フォーカスレンズ）１２の位置が同じかどうかを判断し、同じであればステップ１０１４へと進み、異なればステップ１０２６へ進む。ステップ１０２６ではステップ１０２５における差の量だけ第２レンズユニット（フォーカスレンズ）１２を駆動させ、再度ステップ１０２３へと進む。
【００７８】
また、ステップ１００８にてデフォーカス量が予め定められた値以上であると判別された場合には、ステップ１０２３へ進む。その後は上述の通りである。
【００７９】
また、ステップ１００７にて撮像倍率が予め定められた値以下、すなわちマクロ域ではないと判別した場合には、ステップ１０２７へと進む。ステップ１０２７〜ステップ１０３０はステップ１０２３〜１０２６と同一の処理である。ＳＷ２からのＯＮ信号が入力されるまでステップ１００２からステップ１０３１を繰り返す。ＳＷ２からのＯＮ信号が入力されると、ステップ１０３２の露光動作へと進む。なお、この場合露光中にピント振れ補正は行わない。
【００８０】
また、ステップ１００３にてＩＳスイッチ２０３がＯＦＦであった場合には、ステップ１０２７へと進む。ステップ１０２７からは上述の通りである。
【００８１】
カメラＣＰＵ１０１およびレンズＣＰＵ２０１は、電源スイッチ１０３がＯＦＦされるまで上記一連の動作を繰り返する。電源スイッチ１０３がＯＦＦされると、カメラＣＰＵ１０１とレンズＣＰＵ２０１間の通信を終了し、レンズ側電気回路２００への電源供給も終了する。
【００８２】
次に、図４を用いて被写体輝度が高い場合、低い場合、及び輝度が低い際に本実施例を適用した場合におけるピント振れ（Ｌ１）に対する追従誤差の違いを説明する。図４（Ａ）は被写体輝度が低い場合、（Ｂ）は被写体輝度が高い場合、（Ｃ）は被写体輝度が低い際に本実施例を適用した場合である。被写体輝度が低い場合のＡＦセンサの蓄積時間をＴ１、高い場合の蓄積時間をＴ２で表している。
【００８３】
焦点検出部で検出した過去３点（図４（Ａ）及び（Ｃ）ではＰ１〜Ｐ３、（Ｂ）ではＰ５〜Ｐ７）の検出結果に基づいて振れ曲線（図４（Ａ）及び（Ｃ）ではＬ２、（Ｂ）ではＬ３）を推定し、将来のピント振れを予測する。予測した将来の位置（図４（Ａ）ではＰ４、（Ｂ）ではＰ８，（Ｃ）ではＰ９）へ第２レンズユニット（フォーカスレンズ）１２が移動するように合焦駆動部２１３に指令を与えている。ただし、図４（Ｃ）、すなわち本実施例では焦点検出部で検出した例えば過去３点に加えて加速度センサ信号（Ｓ１）を用いて補間を行っている。
【００８４】
図４（Ａ）〜（Ｃ）を見ると、被写体輝度が低い場合（Ａ）と高い場合（Ｂ）を比較すると（Ｂ）の方が振れを精度良く追従できていることが分かる。また、輝度が低い場合でもあっても本実施例を適用すれば（Ｃ）、被写体輝度が高い場合（Ｂ）と同程度の精度で追従が行えることが分かる。
【００８５】
なお、本実施例ではＡＦセンサの蓄積時間と予め定められた値との大小で加速度センサを用いたピント振れ補正を行うかどうかを判別したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ＡＦセンサの蓄積時間ではなく被写体輝度を検出して予め定められた値との大小を判別するようにしても良い。
【００８６】
なお、本実施例では、ＡＦセンサからの出力を用いて平行振れおよびピント振れを検出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、撮像素子６からの出力を用いてこれらを検出してもよい。
【００８７】
また、本実施例では、ＡＦセンサからの出力を、加速度センサ２０５により検出される加速度の補正値の算出（重力加速度の排除）、さらには加速度に基づいて計算される速度算出に必要な初速度を求めるのに用いる場合について説明した。ただし、本発明はこれに限定されず、例えば一方の算出のみに用いたり、ＡＦセンサを用いず従来のように加速度センサにより検出した情報から重力加速度を排除し、初速度を求めたりしてもよい。
【００８８】
また、本実施例では、露光開始と同時に平行振れの補正を開始する場合について説明したが、露光開始前において平行振れの補正を開始するようにしてもよい。
【００８９】
さらに、本実施例では、平行振れ検出部１０８、ピント振れ検出部１０７及びピント振れ補正選択部１１３がカメラ１側に設けられ、角速度センサ２０４、加速度センサ２０５および振れ補正制御を行うＣＰＵがレンズ２側に設けられた場合について説明した。ただし、本発明はこれに限定されず、これら各構成要素は、カメラ側およびレンズ側のいずれに設けられていてもよい。
【００９０】
例えば、角速度センサおよび加速度センサを、平行振れ検出部およびピント振れ検出部とともにカメラ側に設け、これらからの出力信号をレンズ側のＣＰＵが取り込んで振れ補正制御を行ってもよい。さらに、レンズ側に設けた平行振れ検出部およびピント振れ検出部がカメラ側のＡＦセンサからの信号を取り込んで、平行振れおよびピント振れの演算を行うようにしてもよい。また、カメラ側のＣＰＵにおいて振れ補正に必要な全ての演算を行い、第４レンズユニット１４の駆動指令（駆動量および方向の指令）をレンズ側に送信するようにしてもよい。
【００９１】
さらに、本実施例は、レンズ交換式デジタル一眼レフカメラについて説明したが、本発明は、レンズ一体側のデジタルカメラ、さらにはビデオカメラにも適用することができる。
【００９２】
また、本実施例では、いわゆる光学防振を行う場合について説明したが、本発明は、撮像素子により取得した画像信号のうち出力する領域を振れに応じてシフトさせたり、領域を拡大・縮小させたりする、いわゆる電子防振を行う場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施例であるレンズ交換式デジタル一眼レフカメラを示す断面図。
【図２】上記カメラシステムの電気回路構成を示すブロック図。
【図３】上記カメラシステムにおける主要動作を示すフローチャート。
【図４】被写体輝度が高い場合と低い場合及び本実施例における追従誤差を比較した図。
【符号の説明】
【００９４】
１  カメラボディ
２  交換レンズ
３  メインミラー
４  サブミラー
５  焦点検出ユニット
６  撮像素子
１２  第２レンズユニット（フォーカスレンズ）
１４  第４レンズユニット（振れ補正レンズ）
１５  絞りユニット
１６  ＡＦモータ
１７  角度振れセンサ
１８  加速度センサ
１９  ＩＳアクチュエータ
【図１】
2010145494.tif 000003
【図２】
2010145494.tif 000004
【図３】
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【図４】
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