(57)【要約】      （修正有）【課題】コマ速を落とさずに流し撮りの被写体ブレを補正する。【解決手段】角速度情報に基づいて動きを検出する第１の動き検出手段１１１と、撮像信号に基づいて被写体の動きを検出する第２の動き検出手段１４１と、光学像の結像位置を変更するブレ補正手段１０４及び、ブレ補正を行う駆動制御手段１１３とを備え、更に、撮像時に駆動するメカ部材１２１、１３４と、撮像装置を静止した状態で撮影したときの第１の動き検出手段１１１の出力値の推移を記録する記録手段手段１８３を備えてなり、前記駆動制御手段１１３は、撮影時に取得した第１の動き検出手段１１１の出力値の推移と、撮像装置を静止した状態で撮影したときの第１の動き検出手段１１１の出力値の推移とから、前記撮像時に駆動するメカ部材１２１、１３４の影響を低減させた動き量を算出し、それを元に補正量を算出する。【選択図】図１
2019168562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下を構成要素とする撮像装置
・角速度情報に基づいて動きを検出する第１の動き検出手段（１１１）
・被写体の撮像信号に基づいて前記被写体の動きを検出する第２の動き検出手段（１４１）
・撮影光学系で形成される前記被写体の光学像の結像位置を変更するブレ補正手段（１０４）
・前記被写体の動きを補正する補正量を決定し、前記補正量に従って前記ブレ補正手段を駆動して前記結像位置を変更する駆動制御手段（１１８）
A)撮像時に駆動するメカ部材（１２１、１３４）
B)撮像装置を静止した状態で撮影したときの「第１の動き検出手段（１１１）の出力値の推移」を記録しておく手段（１８３）
C)前記駆動制御手段（１１８）は、
・撮影時に取得した「第１の動き検出手段（１１１）の出力値の推移」
・前記の「撮像装置を静止した状態で撮影したときの第１の動き検出手段（１１１）の出力値の推移」
から前記「撮像時に駆動するメカ部材」の影響を低減させた動き量を算出し、それを元に補正量を算出することを特徴とする。（図7）
【請求項２】
以下を構成要素とする請求項１に記載の撮像装置。
D)上記B)の情報は、10[Hz]以下の周波数成分を含むことを特徴とする。(S405)
【請求項３】
以下を構成要素とする請求項１に記載の撮像装置。
E)上記B)の情報は、200[Hz]以上の周波数成分を除いて記録することを特徴とする。(S405)
【請求項４】
以下を構成要素とする請求項１に記載の撮像装置。
F) 前記B)の「メカ動作と角速度情報の推移」は撮像装置の姿勢差ごとに記録することを特徴とする。(図４の説明の先頭)
【請求項５】
以下を構成要素とする請求項１に記載の撮像装置。
G) 前記B)の「メカ動作と角速度情報の推移」は「ライブビュー撮影」と「ファインダー撮影」で別々に記録することを特徴とする。(図４の説明の先頭)
【請求項６】
以下を構成要素とする請求項１に記載の撮像装置。
H) 前記B)の「メカ動作と角速度情報の推移」は「静音シーケンス」と「通常シーケンス」で別々に記録することを特徴とする。(図４の説明の先頭)
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に流し撮り撮影で発生する画像のブレを補正するのに好適なブレ補正装置を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、移動している被写体のスピード感を表現する撮影技術として流し撮りがある。前記撮影技術は、撮影者が被写体の動きに合わせてカメラをパンニングすることにより、移動している被写体を静止させて背景を流した画像を撮影することを目的とする。流し撮り撮影においては、撮影者が被写体の動きに合わせてパンニングをする必要があるが、パンニング速度が速すぎたり遅すぎたりすることで、被写体の移動速度とパンニング速度の間に差が発生してしまうと、被写体までブレた画像になることも多い。
【０００３】
そこで、特許文献１では「角速度情報に基づいて動きを検出する第１の動き検出手段」と「被写体の撮像信号に基づいて前記被写体の動きを検出する第２の動き検出手段」を元に被写体ブレを補正することを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2015-210493号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では連写中に角速度情報に取得するタイミングについて言及がされていない。
【０００６】
撮影中はシャッターなどのメカ部材が動作するため、この間の撮像装置の角速度情報はメカ部材の動作による影響がノイズとして含まれている可能性がある（以下「メカ動作ノイズ」と表記）。これを回避するために連写の撮影間隔を空けてその間に角速度情報を取得する手法が考えられるが、その場合連写コマ速が落ちる可能性があった。
【０００７】
そこで本発明は、「コマ速をなるべく落とさずに流し撮りの被写体ブレを補正すること」を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、以下を構成要素とすることを特徴とする。
・角速度情報に基づいて動きを検出する第１の動き検出手段（１１１）
・被写体の撮像信号に基づいて前記被写体の動きを検出する第２の動き検出手段（１４１）
・撮影光学系で形成される前記被写体の光学像の結像位置を変更するブレ補正手段（１０４）
・前記被写体の動きを補正する補正量を決定し、前記補正量に従って前記ブレ補正手段を駆動して前記結像位置を変更する駆動制御手段（１１８）
A)撮像時に駆動するメカ部材（１２１、１３４）
B)撮像装置を静止した状態で撮影したときの「第１の動き検出手段（１１１）の出力値の推移」を記録しておく手段（１８３）
C)前記駆動制御手段（１１８）は、
・撮影時に取得した「第１の動き検出手段（１１１）の出力値の推移」
・前記の「撮像装置を静止した状態で撮影したときの第１の動き検出手段（１１１）の出力値の推移」
から前記「撮像時に駆動するメカ部材」の影響を低減させた動き量を算出し、それを元に補正量を算出することを特徴とする。（図7）
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、例えば流し撮り撮影において撮影中の角速度情報にメカ動作ノイズが含まれている場合でも、コマ速をなるべく落とさずに流し撮りの被写体ブレを補正することを可能にする撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】システム構成図
【図２】シフトレンズ１０４の駆動制御に係わる構成を示す図
【図３】連写中の流し撮り制御部１１８の動作の流れを示すタイミングチャート
【図４】カメラマイコン１３２が「メカ動作ノイズの推移」をFlashROM１８３に記録するフロー
【図５】「メカ動作ノイズの推移」のデータ構成
【図６】「メカ動作ノイズの推移」の模式図
【図７】流し撮り制御部１１８が連写中に角速度情報を更新するフロー
【図８】「シャッターチャージ中の角速度情報」から「シャッターチャージによるメカ動作ノイズ」の影響を低減させる概念図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
［実施例１］
図１は、本発明の第１の実施例に係わる撮像装置の構成図である。本撮像装置は、流し撮りアシストモードを含む連写モードを有する。同図において、１００は交換レンズ、１２０はカメラ本体である。
【００１３】
まず交換レンズ１００の構成を説明する。交換レンズ１００は、主撮像光学系１０２、焦点距離を変更可能なズームレンズ群１０３、およびシフトレンズ１０４を含む撮影レンズユニット１０１を備える。このように、交換レンズは被写体の光学像を撮像面に形成する撮影光学系である。
【００１４】
シフトレンズ１０４は、撮像装置のブレによる光軸に対する像のブレを光軸と垂直方向に移動することにより、撮影光学系で形成される被写体の光学像の結像位置を変更して光学的に補正する。
【００１５】
また、ズームレンズ群の位置を検出するズームエンコーダ１０５、シフトレンズ群の位置を検出する位置センサ１０６、撮像装置のブレを検出する角速度センサ１１１を備える。さらには、レンズシステム制御用マイクロコンピューター（以下レンズマイコン）１１３、シフトレンズを駆動するドライバ１１４を備える。交換レンズ１００は、カメラ本体１２０とのマウント接点部１１６を介してカメラ本体１２０と電気的に接続する。
【００１６】
さらにレンズマイコン１１３は、流し撮りアシスト用の制御を行う流し撮り制御部１１８を備える。この他、レンズマイコン１１３は、フォーカスレンズ制御、絞り制御等も行うが、図の簡略化のためここでは省略している。また、ブレ補正のためには、例えば横方向と縦方向といった、直交する２軸に関して検出および補正を行うが、各軸についてまったく同じ構成であるため、ここでは１軸分のみ記載している。
【００１７】
次にカメラ本体１２０の構成を説明する。カメラ本体１２０は、シャッター１２１、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子１２２、アナログ信号処理回路１２３、カメラ信号処理回路１２４、撮像素子１２２やアナログ信号処理回路１２３の動作タイミングを設定するタイミングジェネレータ１２５を備える。また、電源スイッチ、レリーズスイッチ、流し撮りアシストモードにするかどうかの切り替えスイッチ等で構成されるカメラ操作スイッチ１３１を備える。
【００１８】
さらには、カメラ全体のシステムを制御するカメラシステム制御用マイクロコンピューター（以下カメラマイコン）１３２、カメラマイコンに接続される書き換え可能なFlashROM１８３、シャッター動作を行わせるためのモーターを駆動するドライバ１３３、シャッターの駆動用モーター１３４を備える。また、撮影した画像を記録するメモリカード１７１、カメラで撮影しようとしている画像をモニタし、また撮影した画像を表示する液晶パネル（以下ＬＣＤ）１７２、および交換レンズ１００とのマウント接点部１６１を備える。
【００１９】
レンズマイコン１１３とカメラマイコン１３２は、マウント接点部１１６および１６１を介して所定のタイミングでシリアル通信を行なう。さらに、カメラ信号処理回路１２４は、動きベクトル検出部１４１を備え、カメラマイコン１３２は、メカ制御部１５１、主被写体の角速度を算出する被写体角速度算出部１５２を備える。
【００２０】
図１において、操作スイッチ１３１によりカメラ本体１２０の電源がＯＮされると、その状態変化をカメラマイコン１３２が検出し、カメラマイコン１３２の制御によりカメラ本体１２０の各回路への電源供給および初期設定が行われる。また、交換レンズ１００への電源供給が行われ、レンズマイコン１１３の制御により、交換レンズ１００内の初期設定が行われる。そしてレンズマイコン１１３とカメラマイコン１３２との間で所定のタイミングで通信が開始される。この通信で、カメラからレンズへはカメラの状態、撮影設定等の情報が、またレンズユニット１００からカメラ本体１２０へはレンズの焦点距離情報、角速度情報などの情報がそれぞれ必要なタイミングで送受信される。
【００２１】
図2は、流し撮りアシストモードにおける交換レンズ内のシフトレンズ１０４の駆動制御に係わる構成を示す図である。図2において、６００〜６０４は流し撮り制御部１１８の詳細な構成を示している。
６０１はカメラ情報取得部であり、ここでは特に、
・流し撮りアシストモードの設定情報
・露光開始タイミング情報
・シャッターチャージ開始タイミング情報
・シャッターチャージ中の角速度の推移（以下「メカ動作ノイズの推移」と表記）
を取得している。
【００２２】
６０２はカメラマイコンに送信するための角速度データ出力部であり、所定のタイミングで角速度データを出力する。
【００２３】
６０３は被写体角速度取得部であり、通信によって得られたカメラ情報から流し撮りアシストに必要な主被写体の角速度情報を取得する。
【００２４】
手振れ補正量演算部６００は、流し撮りアシスト撮影において、
・位置センサ１０６の出力
・角速度センサ１１１の出力
・カメラ情報取得部６０１から取得した情報
・被写体角速度取得部６０３から取得した情報
を元に、被写体の移動速度とパンニング速度差を吸収するようにドライバ１１４を介してシフトレンズ１０４を制御することで被写体ブレを補正する。ドライバ１１４の制御量の算出方法は本件の本質ではないので説明を省く。
【００２５】
ここで、流し撮りアシストモードの連写中における流し撮り制御部（１１８）の動作の流れについて、図3のタイミングチャートを用いて説明する。図3の上段A)はシャッターチャージ後に角速度情報更新する場合の「メカ制御部（１５１）の動作」と「流し撮り制御部（１１８）の動作」の関係を示している。
T301
メカ制御部１５１はシャッター１２１を走行させて露光する。
T302
メカ制御部１５１はシャッターの駆動用モーター１３４を駆動させてシャッターチャージする。
【００２６】
T311
流し撮り制御部１１８は上記T302が終了したことを通知として受けて、角速度情報を更新する。
T303
メカ制御部１５１は上記T311が終了したことを通知として受けて、シャッターの駆動用モーター１３４を駆動させてシャッターセットする。
T312
流し撮り制御部１１８は上記T311が終了したら、更新した角速度情報を元に「流し撮りアシスト撮影」のための「シフトレンズ１０４の補正量」を算出する。
【００２７】
T304
メカ制御部１５１はシャッター１２１を走行させて露光する。
T313
流し撮り制御部１１８は上記T304に合わせて「流し撮りアシスト撮影」のための補正をシフトレンズ１０４に対して行う。
【００２８】
上記T311の角速度情報更新は、長周期の周波数成分を取得するために一定の時間継続する必要がある。この間T303のシャッターセットを待つと、その時間分コマ間が伸びてコマ速が落ちることになる。
【００２９】
これを改善するために、図3の下段B)のように「T322のシャッターチャージ」と「T331の角速度情報更新」を平行して実施できればコマ速の低下を軽減できるが、そのままでは「T322のシャッターチャージによるメカ動作ノイズ」が角速度情報に含まれてしまう。
これを改善するためには「角速度センサ１１１から得られた生データ」から「T322のシャッターチャージによるメカ動作ノイズ」を引いたものをT312の補正量算出に使えばよい。以降の説明では、この方法について説明する。
【００３０】
図4はカメラマイコン１３２が「メカ動作ノイズの推移」をFlashROM１８３に記録するフローを示している。このフローを流し撮りアシストの撮影前に実施する。例えば生産工程の途中で実施してもよい。実施時はカメラを静止させた状態で行う。
【００３１】
このフローで記録される「メカ動作ノイズの推移」のデータ構造を図5に示す。また、このフローで記録される「メカ動作ノイズの推移」のデータを模式的に表現したものを図6に示す。
【００３２】
本実施例では「メカ動作ノイズの推移」のデータは1つだが、以下のバリエーションを持たせてもよい。
・撮像装置の姿勢差ごとに記録する
・「ライブビュー撮影」と「ファインダー撮影」で別々に記録する
・「静音シーケンス」と「通常シーケンス」で別々に記録する
S401
撮影時の露光までのメカ制御を行う。具体的にはシャッターの駆動用モーター１３４を制御して、シャッター走行前の準備動作、シャッター走行制御を行う。
S402
マウント接点部１６１を介してレンズマイコン１１３に対して「角速度の定期通知開始」を要求する。レンズマイコン１１３はこの要求を受けると定期的に角速度センサ１１１から取得した角速度情報をカメラマイコン１３２に送信する。本実施例では1[ms]周期で送信するものとする。
【００３３】
S403
撮影時の露光後相当のメカ制御を開始する。具体的にはシャッターチャージ動作のためにシャッターの駆動用モーター１３４の通電を開始する。
S404
レンズマイコン１１３から角速度情報を受信していたらS405へ遷移する。受信していなかったらS407へ遷移する。
S405
受信した角速度情報の加工を行う。具体的には過去の角速度情報を元に、10[Hz]より上の周波数成分をカットする。本実施例ではカメラマイコン１３２で角速度情報の加工を実施しているが、レンズ１００の内部で実施することも可能である。
【００３４】
S406
加工した角速度情報をFlashROM１８３に記録する。データフォーマットは図5のように、メカ動作開始からの時間ごとに角速度情報を格納している。本実施例では1ms置きに角速度情報を受信するため、格納先を1つずつずらして記録する。
角速度情報の個数は図3のT331の長さに対応しており、必要な周波数成分を取得するのに充分な時間を確保できる個数とする。本実施例では100個としている。
S407
角速度情報を全て取得し終わったら（本実施例では100個取得したら）S408に遷移する。終わっていないときはS404に戻る。
【００３５】
S408
マウント接点部１６１を介してレンズマイコン１１３に対して「角速度の定期通知終了」を要求する。レンズマイコン１１３はこの要求を受けると角速度情報をカメラマイコン１３２に送信するのをやめる。
【００３６】
図7は流し撮りアシストモードが設定された状態で連写したとき、流し撮り制御部１１８が角速度情報を更新するフローを示しており、図3のT331で行う処理に相当する。
【００３７】
このフローでは「シャッターチャージ中の角速度情報」から「シャッターチャージによるメカ動作ノイズ」の影響を低減させる。その方法の概念図を図8に示す。
【００３８】
以下にフローの詳細を説明する。なお、「メカ動作ノイズの推移５０１」のデータは起動時にカメラ本体１２０から交換レンズ１００に送信され、流し撮り制御部１１８に保持されているものとする。
S701
マウント接点部１１６を介してカメラマイコン１３２から「シャッターチャージ開始タイミング情報」を受信するまで待つ。
S702
シャッターチャージ開始時刻をRAMに保持する。
【００３９】
S703
角速度センサ１１１から角速度情報を受信するまで待つ。
S704
受信した角速度情報の加工を行う。具体的には過去の角速度情報を元に、10[Hz]より上の周波数成分をカットする。図8のC)からD)への加工に相当する。
S705
S702で保持したシャッターチャージ開始時刻から現在時刻の経過時間を元に「メカ動作ノイズの推移５０１」からメカ動作ノイズの角速度を取得し、上記S704の結果から差し引く。図8の「E) = D) - B)」の加工に相当する。
【００４０】
S706
角速度情報を更新する。
S707
「メカ動作ノイズの推移５０１」で角速度が記録されている時間内（本実施例では100[ms]）ならS702に戻る。そうでない場合は終了する。
【００４１】
上記フローで図8の「E) = D) - B)」の処理が行われ、メカ動作ノイズ（本実施例ではシャッターチャージの動作ノイズ）が低減された角速度情報が取得できる。これにより図3の下段B)の動作が可能となり、流し撮りアシスト撮影でのコマ速低下を軽減させることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１００  交換レンズ
１０１  撮影レンズユニット
１０３  ズームレンズ
１０４  シフトレンズ
１０５  ズームエンコーダ
１０６  シフトレンズ位置検出センサ
１１１  角速度センサ
１１３  レンズ制御マイクロコンピューター
１１４  シフトレンズドライバ
１２０  カメラ本体
１２１  シャッター
１２２  撮像素子
１２３  アナログフロントエンド
１２４  カメラ信号処理回路
１２５  タイミングジェネレータ
１３１  カメラ操作スイッチ
１３２  カメラ制御マイクロコンピューター
１３３  シャッター駆動用ドライバ
１３４  モーター
１５１  メカ制御部
【図１】
2019168562.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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