(57)【要約】【課題】流し撮り振れ補正に有利な制御装置を提供すること。【解決手段】光学素子を第１の方向および前記第１の方向と直交する第２の方向に駆動するように制御する制御手段（１２４）を有し、前記制御手段は、第１の範囲において前記光学素子を駆動するように制御する第１の制御と、前記第１の範囲の規制を解除して、前記第１の範囲よりも大きな第２の範囲において、前記光学素子を駆動するように制御する第２の制御と、を被写体の画面内での位置を検出する被写体検出手段の検出結果に基づいて、選択することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子を第１の方向および前記第１の方向と直交する第２の方向に駆動するように制御する制御手段を有し、
前記制御手段は、
第１の範囲において前記光学素子を駆動するように制御する第１の制御と、
前記第１の範囲の規制を解除して、前記第１の範囲よりも大きな第２の範囲において、前記光学素子を駆動するように制御する第２の制御と、
を被写体の画面内での位置を検出する被写体検出手段の検出結果に基づいて、選択することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第２の制御を選択する場合に、画面の周辺領域において前記被写体検出手段が画面の中心から第３の方向に被写体を検出した場合は、前記第３の方向において前記第１の範囲の規制を解除することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
画面の周辺領域において前記被写体検出手段が画面の中心から第３の方向に被写体を検出し、前記被写体検出手段が前記第３の方向とは反対の第４の方向に被写体を検出する場合は、前記第１の制御を選択し、
前記周辺領域において前記被写体検出手段が前記第３の方向に被写体を検出し、前記被写体検出手段が前記第４の方向に被写体を検出しない場合は、前記第２の制御を選択する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第２の制御を選択する場合に、前記光学素子が駆動可能な全ての方向において、前記第１の範囲の規制を解除することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、画面の周辺領域において前記被写体検出手段が被写体を検出しない場合は、前記第２の制御を選択することを特徴とする請求項１または４に記載の制御装置。
【請求項６】
光学素子を第１の方向および前記第１の方向と直交する第２の方向に駆動する駆動手段と、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の制御装置と、
を有することを特徴とする像振れ補正装置。
【請求項７】
前記光学素子は、レンズであることを特徴とする請求項６に記載の像振れ補正装置。
【請求項８】
前記光学素子は、撮像素子であることを特徴とする請求項６に記載の像振れ補正装置。
【請求項９】
光学素子と、
請求項６ないし８のいずれか１項に記載の像振れ補正装置と、
を有することを特徴とする光学機器。
【請求項１０】
光学素子を第１の方向および前記第１の方向と直交する第２の方向に駆動するように制御する制御ステップを有し、
前記制御ステップは、
第１の範囲において前記光学素子を駆動するように制御する第１の制御と、
前記第１の範囲の規制を解除して、前記第１の範囲よりも大きな第２の範囲において、前記光学素子を駆動するように制御する第２の制御と、
を被写体の画面内での位置を検出する被写体検出手段の検出結果に基づいて、選択する選択ステップ、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の制御方法の手順が記述されたコンピュータで実行可能なプログラム。
【請求項１２】
コンピュータに、請求項１０に記載の制御方法の各ステップを実行させるためのプログラムが記憶されたコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像振れ補正部材の駆動を制御する制御装置に関し、特に流し撮りを行っている際の像振れ補正部材の駆動を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラに生じる手振れ等の影響により発生する像振れを補正するには、カメラの振動を検出し、この検出結果に応じて像振れ補正レンズや撮像素子（像振れ補正部材）を動かすことで、光軸を変化させる事によって行う。カメラの振動の検出は、原理的にいえば、角加速度，角速度等を検出する振れセンサと、該振れセンサの出力信号を電気的あるいは機械的に積分して角変位を出力する手段をカメラに搭載することによって行うことができる。そして、この検出情報に基づき撮影光軸を偏心させる像振れ補正部材を駆動させると共に、像振れ補正部材の位置を検出しフィードバック制御を行う事で、正確な像振れ抑制を行えるようにしたものが提案されている。（例えば特許文献１）
また、カメラでの撮影方法の一つに流し撮りがある。これは、例えば水平方向に移動している主被写体の動きにカメラを追従させながら撮影する手法で、上手な流し撮り写真とは、写真上で主被写体は静止しており、背景は主被写体の移動方向に流れている写真である。この時、被写体の躍動感を出すために、シャッター速度を遅くして撮影するのが一般的である。被写体の動きに正確にカメラを追従させるには経験が必要であり、シャッター速度も遅くなる事からブレが生じやすく、初心者にとっては比較的難しい撮影技法である。そこで、特許文献２では、像振れ補正部材を用いる事で流し撮りを補助するための手法について提案されている。具体的な方法としては、主被写体の撮像面上の移動速度を検出し、撮影者が行う流し撮り速度との差から主被写体移動速度を算出する。露光中は算出した主被写体移動速度と撮影者が行う流し撮り速度との差、つまり流し撮り速度誤差を検出する。その誤差を補正するように光学偏心することで、撮影者がきれいな流し撮り写真を撮影できるようにするとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２１８９６７号公報
【特許文献２】特開２００７−１３９９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２に記載の発明は、流し撮り中に生じる被写体の移動速度と、撮影者の流し撮り速度との差を補正するという動作のため、一般的な手振れ補正量よりも、必要補正量が大きくなる可能性がある。一般的に像振れ補正部材には、種々の要因からメカニカルな可動範囲よりも小さく制限された電気的可動範囲が定められており、当然の事ながら電気的可動範囲を超えるようなブレが生じた場合には補正をする事が出来ない。電気的可動範囲は、通常手振れによるブレの必要補正駆動範囲を満たし、かつ像振れ補正部材を大きく偏心させる事による光学性能の劣化が発生しない範囲に定められる。すなわち電気的可動範囲を超えて像振れ補正部材を駆動させる事自体可能だが、代償に光学性能の劣化が生じる可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記課題を鑑み、流し撮り振れ補正に有利な制御装置、像振れ補正装置、光学機器、制御方法、プログラム、記憶媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての制御装置は、光学素子を第１の方向および前記第１の方向と直交する第２の方向に駆動するように制御する制御手段を有し、前記制御手段は、第１の範囲において前記光学素子を駆動するように制御する第１の制御と、前記第１の範囲の規制を解除して、前記第１の範囲よりも大きな第２の範囲において、前記光学素子を駆動するように制御する第２の制御と、を被写体の画面内での位置を検出する被写体検出手段の検出結果に基づいて、選択することを特徴とする。
【０００７】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、流し撮り振れ補正に有利な制御装置、像振れ補正装置、光学機器、制御方法、プログラム、記憶媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のカメラシステムを表すブロック図である。
【図２】本発明の流し撮り撮影時の撮影方法を表す図である。
【図３】本発明の流し撮り撮影時の各信号波形を表す図である。
【図４】本発明の像振れ補正部材のメカ可動範囲と電気規制範囲を表す図である。
【図５】本発明の測光手段によって求められる動きベクトル情報と、被写体位置と、画像内の周辺領域（画像端領域）を表す図である。
【図６】本発明のカメラの動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の交換レンズの動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の交換レンズの動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の像振れ補正の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の像振れ補正部材の電気規制範囲を解除する条件を算出する動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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】
【００１１】
以下、図１を参照して、本発明の実施例による、カメラシステム（光学機器）の構成について説明する。カメラシステムは、カメラ本体１０１と交換レンズ１０２とからなる。被写体からの撮影光束は交換レンズ１０２の撮影光学系を通り、撮影準備中は中央部分がハーフミラーとなっているクイックリターン主ミラー１０３で一部が反射され、ペンタプリズム１０４において正立像となる。撮影者はこの正立像を光学ファインダー１０５において被写体像として確認することができる。１０６は測光回路であり、測光回路内のセンサは複数のエリアに分割された多画素の素子から成るセンサで、被写体の照度を測ると共に、被写体の経時的な移動方向と移動速度を示す動きベクトル情報を算出する事ができる。すなわち、本実施例において、測光回路１０６は、被写体の画面内での移動方向や移動速度などを検出（算出）する被写体検出手段（動きベクトル検出手段）として機能する。測光回路１０６は、センサの測光結果や動きベクトル情報をカメラシステム制御用ＭＰＵ（カメラＭＰＵ）１０７に入力する。カメラＭＰＵ１０７は取得した情報に基づいて露光時間、絞りなどの撮影条件を決定する。
【００１２】
１０８はサブミラーであり、クイックリターン主ミラー１０３の裏面に配置されており、クイックリターン主ミラー１０３のハーフミラー面を通過した光束を測距手段１０９に入射させる。測距手段１０９は入射した光束を光電変換及び信号処理して測距データを作成し、カメラＭＰＵ１０７に入力する。
【００１３】
撮影動作に入ると、クイックリターン主ミラー１０３及びサブミラー１０８はペンタプリズム１０４側へ退避し、フォーカルプレーンシャッター１１０がシャッター駆動回路１１１により駆動される。すると、撮影光束は撮影光学画像として撮像部１１２（ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子）面上に結像する。その撮影光学画像は、撮像部１１２によって光電変換され撮像信号となる。
【００１４】
１１３はタイミングジェネレータであり、撮像部１１２の蓄積動作、読み出し動作及びリセット動作などを制御する。１１４は撮像部１１２の蓄積電荷ノイズを低減するＣＤＳ回路（２重相関サンプリング回路）、１１５は撮像信号を増幅するゲインコントロール回路である。１１６は増幅された撮像信号をアナログからデジタルの画像データへ変換するＡ／Ｄ変換器である。１１７は映像信号処理回路であり、Ａ／Ｄ変換器１１６でデジタル化された画像データに、フィルタ処理、色変換処理及びガンマ処理などを行う。映像信号処理回路１１７で信号処理された画像信号はバッファメモリ１１８に格納され、ＬＣＤ１１９に表示されたり、着脱可能なメモリカード１２０に記録される。
【００１５】
操作部１２１はカメラの撮影モードの設定や、記録画像ファイルサイズの設定や、撮影時のレリーズを行うためのスイッチ類である。カメラＭＰＵ１０７はカメラ本体１０１の上記動作を制御するほか、カメラ本体１０１側のインターフェース回路１２２及び交換レンズ１０２側のインターフェース回路１２３を介して、レンズＭＰＵ１２４と相互に通信する。この通信では、デジタルカメラ本体１０１と交換レンズ１０２間で様々なデータのやり取りを行う。
【００１６】
交換レンズ１０２には、撮影光学系の一部として、フォーカスレンズ１２５、ズームレンズ１２６、像振れ補正用レンズ１２７、絞り１２８が配置されている。
【００１７】
フォーカスレンズ１２５は、レンズＭＰＵ１２４からの制御信号によりフォーカス制御回路１２９及びフォーカスレンズ駆動用モータ１３０を介して駆動される。フォーカス制御回路１２９には、フォーカスレンズ駆動回路のほか、フォーカスレンズの移動に応じたゾーンパターン信号やパルス信号を出力するフォーカスエンコーダなども含まれている。被写体距離はこのフォーカスエンコーダにより検知することができる。
【００１８】
ズームレンズ１２６は、撮影者が不図示のズーム操作環を操作することにより移動する。ズームエンコーダ１３１はズームレンズの移動に応じたゾーンパターン信号を出力する。撮影像倍率は、レンズＭＰＵ１２４がフォーカスエンコーダとズームエンコーダ１３１からの信号を読み取り、被写体距離と焦点距離の組み合わせにより予め記憶されている撮影像倍率データを読み出すことによって得られる。
【００１９】
像振れ補正レンズ１２７は、像振れ補正制御回路（ＩＳ制御回路）１３２、リニアモータ１３３を介して図１の矢印で示すように上下方向および左右方向に駆動される。したがって、像振れ補正制御回路１３２およびリニアモータ１３３は、像振れ補正レンズ１２７（光学素子、光学部材）を上下方向（第１の方向）および左右方向（第１の方向と直交する第２の方向）に駆動する駆動手段として構成される。像振れ補正は、次のようにして行われる。すなわち、カメラシステム（光学機器）の回転振れを検出する角速度センサ１３５の振れ信号が信号処理回路１３６で信号処理されレンズＭＰＵ１２４に入力される。ここで、角速度センサ１３５は、光学機器の振れを検出する振れ検出手段としての機能を有していればよく、角加速度や加速度等を検出可能な振れセンサであってもよい。レンズＭＰＵ１２４は、補正レンズ駆動目標信号を算出し、この補正レンズ駆動目標信号と補正レンズエンコーダ１３４から出力される補正レンズ位置信号との差に応じた駆動信号を像振れ補正制御回路１３２に出力する。像振れ補正は、このように補正レンズエンコーダ１３４から出力される補正レンズ位置信号を像振れ補正制御回路１３２にフィードバックすることで行われる。なお上記の像振れ補正制御は、カメラ本体１０１を中心として、上下方向の傾きを検出するためのピッチ軸、左右方向の傾きを検出するためのヨー軸の２軸それぞれにおいて行われる。このように、レンズＭＰＵ１２４は、像振れ補正レンズ１２７（光学素子、光学部材）を上下方向（第１の方向）および左右方向（第１の方向と直交する第２の方向）に駆動するように制御する制御手段として機能する。つまり、像振れ補正レンズ１２７を駆動するための駆動手段を制御している。したがって、像振れ補正レンズ１２７（像振れ補正部材）の駆動を制御する制御装置は、レンズＭＰＵ１２４から構成され、該レンズＭＰＵ１２４と、像振れ補正制御回路１３２と、リニアモータ１３３とにより像振れ補正装置が構成される。
【００２０】
絞り１２８は、レンズＭＰＵ１２４からの制御信号により絞り制御回路１３７及びステッピングモータ１３８を介して駆動される。
【００２１】
スイッチ１３９は像振れ補正ＯＮ／ＯＦＦ及び像振れ補正動作モードの選択用スイッチである。像振れ補正モードは、通常の像振れ補正動作モードと流し撮り動作モードを選択することができる。
【００２２】
次に図２〜図５を参照して、本発明の流し撮り方法について説明する。
【００２３】
図２は目の前を通り過ぎる被写体を流し撮り手法で撮影した際の、被写体とカメラの動きを図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）の時系列で示している。流し撮りは露光期間中も被写体の移動速度に合わせるようにカメラを振る事により、被写体の動きは止め、背景を流した写真が撮影可能となる。しかし、撮影者が不慣れな場合等では、図２のように被写体の動きに合わせてカメラを振っているつもりでも、実際にはカメラを振る流し撮り速度と、被写体の移動速度が完全には一致せず、差が生じる事がある。ここで、被写体移動速度の変動と角速度センサ出力の変動には相関関係があり、図２（ｂ）に示すように、変動の角変位をθ［ｄｅｇ］、被写体距離をＬ、撮影倍率をβ、被写体振れ変位をＤとすると、以下の式（１）のような関係式が成り立つ。
【００２４】
Ｄ＝βＬπθ/180    ・・・（１）
したがって、被写体移動速度をV a、変動の角速度をωaとすると、以下の式（２）のような関係式が成り立つ。
【００２５】
V a＝βＬπωa/180    ・・・（２）
ここで検出された角速度センサ出力ωから、上記変動角速度ωaを差し引くと、きれいに流し撮りを行うため、すなわち移動する被写体を正確に追従するための角速度ω０が、以下の式（３）のように算出される。
【００２６】
ω０＝ω − ωa
＝ω − 180 V a／（βＬπ）  ・・・（３）
このように被写体の移動速度と流し撮り角速度をキャンセルするように像振れ補正レンズ１２７を駆動すれば、流し撮り時の被写体振れが大幅に低下し、きれいな流し撮り写真を撮影することが可能となる。
【００２７】
図３の上段は図２の方法で流し撮りを行っている際の被写体の移動速度を角速度に換算した値（被写体角速度）と、交換レンズ１０２内の角速度センサ１３５から出力された流し撮り時の角速度を示しており、下段は像振れ補正レンズ１２７の駆動量を示している。図２に示す例のように被写体の移動速度よりも早い速度でカメラが振られて流し撮りをしている時、露光中の被写体振れをキャンセルするために、像振れ補正レンズは図２に示す＋方向へ駆動される。この際、被写体の移動速度と流し撮り速度との差を補正するために、その差が大きい場合には一般的な手振れを補正する際に必要な量よりも大きな駆動量が必要になる事がある。
【００２８】
図４は像振れ補正レンズ１２７の可動範囲を示している。像振れ補正レンズ１２７は通常の手振れによる振れを十分補正でき、かつ像振れ補正レンズが偏心した際にも光学性能が劣化しない範囲で駆動するように電気的に規制されている（電気規制範囲）。この範囲を超えて像振れ補正レンズ１２７を、例えば図４のＢ方向に偏心させた場合、Ｄ方向の画像周辺の像の流れや歪などの光学性能劣化が現れてくる。このように通常撮影時には電気規制範囲を超えて動作させる事は、画像周辺部での光学性能の劣化がユーザーに認識可能となってしまう。電気規制範囲を超えて像振れ補正レンズを駆動させる場合には、光学性能劣化が許容できるような撮影条件下でのみ許可をする必要が生ずる。
【００２９】
次に図５を参照して、光学性能劣化が許容できるような撮影条件を規定する方法について説明する。図５（ａ）、（ｂ）は測光回路１０６内の測光センサに写る被写体像を示している。測光センサは複数領域に分割された多画素から成り、被写体の明るさと色を測定する事が出来る。また、カメラＭＰＵ１０７は、所定のサンプリングレートで測光回路１０６から画像を取得する事で、被写体の動きベクトル情報を得る事が出来る。図５（ａ）と（ｂ）は、流し撮り時に所定のサンプリングレートで更新された被写体像であり、図５（ｃ）は、図５（ａ）と（ｂ）の各領域において比較処理を行った結果得られたベクトルデータ（動きベクトル情報）である。図５（ｃ）では主被写体である電車は流し撮りを行っている事から画面内での位置があまり変化しておらずベクトルデータとしては小さな値が出力される。一方、背景に当たる部分は被写体の移動速度で移動している事から大きなベクトルデータが得られる。図５（ｄ）は、図５（ｃ）の動きベクトル情報と測光センサから得られた色情報を考慮する事で検出された、流し撮り中の画面内での被写体位置を示す。このように、本実施例において、測光センサ１０６およびカメラＭＰＵ１０７は、被写体の画面内での位置を検出する被写体検出手段としての機能を有する。図５（ｅ）は複数領域に分割された画面の周辺領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを示し、カメラＭＰＵ１０７は検出した被写体位置が画面内の周辺領域に存在するかどうかを識別できる。この例では主被写体は画面内でＢ領域に存在し、Ｄ領域には存在しない。ここで、図２のように被写体の移動速度よりも早い流し撮り速度でカメラを振った場合は、画面内の主被写体は図５の左方向（画面の中心からＢ領域へ向かう方向）へ移動する。すなわち、図２のような場合、画面内の主被写体は、主被写体の実際の移動方向とは反対の方向へ移動する。そのため、像振れ補正レンズ１２７は、露光中に図４のＢ方向、つまり図５のＢ領域へ向かう方向に駆動するよう制御される。換言すれば、画面内の被写体の移動方向に基づいて、像振れ補正レンズ１２７の駆動方向が制御される。ここでは、画面内の主被写体が図５の左方向（Ｂ領域へ向かう方向）に移動するため、像振れ補正レンズ１２７も同じ図４の左方向（Ｂ方向）に駆動される。この際Ｄ領域は被写体が存在しない背景部分であり、流し撮りにより像が流れている事から、像ブレ補正部材をＢ方向に電気規制範囲を超えて大きく偏心させてもＤ領域に生じる光学性能の劣化はユーザーに認識され難い。
【００３０】
以上から、流し撮り時の背景が流れるという特性を利用し、ユーザーに光学性能の劣化が認識され難い状況下では電気規制範囲を超えて像振れ補正部材を駆動する事ができる。この事から、流し撮り撮影時に流し撮り角速度と被写体移動速度の差を補正する動作を、より大きな駆動量に対しても適用する事ができる。
【００３１】
以上の動作を図６から図９のフローチャートに従って説明する。
【００３２】
まず図６のフローチャートに従ってカメラ本体１０１側の撮影動作を説明する。図６のフローは、カメラＭＰＵ１０７によって制御される。
【００３３】
カメラ本体１０１側でメインスイッチがＯＮされていると、ステップＳ６０１から動作を開始する。
【００３４】
ステップＳ６０１では、カメラ本体１０１の操作部１２１にあるレリーズスイッチが半押し（SW1ON）されたかどうかの判定を行う。半押しされたら、ステップＳ６０２へ進み、半押しされていなかったらここでの処理は終了する。
【００３５】
ステップＳ６０２では、インターフェース回路１２２，１２３を介し、レンズＭＰＵ１２４とカメラレンズステータス通信を行う。ここでは、カメラの状態（レリーズスイッチの状態ＳＷ１ＯＮ、撮影モード、シャッター速度など）をレンズへ送信したり、レンズの状態（焦点距離、絞りの状態、フォーカスレンズの駆動状態など）を受信したりする。本実施例のフローチャートには、このカメラレンズステータス通信は主要な個所のみ記載しているが、カメラの状態が変化したときや、カメラがレンズの状態を確認したいときなどに随時行われる。
【００３６】
ステップＳ６０３では、レリーズスイッチが半押し（SW1ON）されたので測距手段１０９で測距を行い、被写体にピントを合わせるためのフォーカスレンズ駆動量を演算する。
【００３７】
ステップＳ６０４では、フォーカスレンズ駆動量（フォーカスレンズ駆動命令）を交換レンズ１０２へ送信する。このデータは、例えばフォーカスエンコーダの駆動目標パルス量として送信する。
【００３８】
ステップＳ６０５では、フォーカスレンズ駆動が終了すると、再測距を行う。
【００３９】
ステップＳ６０６では、合焦深度内であるかどうかの判定を行い、合焦深度内であればステップＳ６０７へ進み、合焦深度内でなければステップＳ６０１へ戻りステップＳ６０１〜Ｓ６０５の動作を再び行う。
【００４０】
ステップＳ６０７では、合焦深度内であるので、合焦表示を行う。これはカメラ本体１０１の光学ファインダー１０５内にＬＥＤを点灯させたり、音を発生させたりすることで行う。
【００４１】
ステップＳ６０８では、測光回路１０６からの測光結果（輝度）を得て、露光時間Ｔｖ、絞り値（絞り駆動量）を算出する。
【００４２】
ステップＳ６０９では、前述したような方法により、測光回路１０６の画像信号から被写体の動きベクトル情報を検出する。
【００４３】
ステップＳ６１０では、同じく前述したような方法によりベクトル情報から、被写体の画面内での位置を検出する。
【００４４】
ステップＳ６１１では、検出した被写体動きベクトルから、被写体速度を算出する。この被写体速度と、前ステップで算出した被写体位置情報は、レンズＭＰＵ１２４へ送信される。
【００４５】
ステップＳ６１２では、カメラ本体１０１の操作部１２１にあるレリーズスイッチが全押し（SW2ON）されたかどうかの判定を行う。全押しされたら、ステップＳ６１３へ進み、全押しされていなければステップＳ６０１へ戻りステップＳ６０１〜Ｓ６１１までの動作を再び行う。
【００４６】
ステップＳ６１３では、クイックリターン主ミラー１０３のミラーアップを行う。このときサブミラー１０８も主ミラー１０３とともにペンタプリズム１０４側へ駆動される。このとき、測距手段１０９へ入射していた被写体像は遮断される。
【００４７】
ステップＳ６１４では、ステップＳ６０８で求めた絞り駆動量を交換レンズ１０２へ送信し、絞り１２８の駆動を行わせる。
【００４８】
ステップＳ６１５では、先幕シャッターを駆動する。
【００４９】
ステップＳ６１６では、被写体像を撮像部１１２に露光し電荷を蓄積する。
【００５０】
ステップＳ６１７では、露光時間が経過したら、後幕シャッターを駆動し、露光を終了する。
【００５１】
ステップＳ６１８では、撮像部１１２からの電荷転送（読み出し）を行う。
【００５２】
ステップＳ６１９では、読み出した撮影画像信号は、ＣＤＳ回路１１４、ゲインコントロール回路１１５、Ａ／Ｄ変換器１１６を経てデジタルデータへ変換され、バッファメモリ１１８に保存される。
【００５３】
ステップＳ６２０では、絞り開放命令を交換レンズ１０２へ送信し、絞り１２８を開放に戻す。
【００５４】
ステップＳ６２１では、クイックリターン主ミラー１０３及びサブミラー１０８のミラーダウンを行う。
【００５５】
ステップＳ６２２では、ガンマ補正や圧縮処理などの画像補正処理を行う。
【００５６】
ステップＳ６２３では、画像補正処理された画像データはＬＣＤ１１９に表示されるとともにメモリカード１２０に記録され、撮影までの一連の動作は終了する。
【００５７】
次に、図７、図８及び図９に示したフローチャートに従って、交換レンズ１０２側の動作を説明する。図７〜９のフローは、レンズＭＰＵ１２４によって制御される。
【００５８】
交換レンズ１０２をカメラ本体１０１に装着すると、カメラ本体１０１から交換レンズ１０２へシリアル通信がなされ、図７のステップＳ７０１から動作を開始する。
【００５９】
ステップＳ７０１では、レンズ制御、像振れ補正制御のための初期設定を行う。
【００６０】
ステップＳ７０２では、不図示のスイッチ類の状態検出、ズーム・フォーカスの位置検出を行う。スイッチ類は例えば、オートフォーカスとマニュアルフォーカスの切り換えスイッチや、像振れ補正機能のＯＮ／ＯＦＦスイッチなどがある。
【００６１】
ステップＳ７０３では、カメラ本体１０１からフォーカス駆動命令通信があったかどうかを判定する。フォーカス駆動命令が受信されていればステップＳ７０４へ、受信されていなければステップＳ７０８へ進む。
【００６２】
ステップＳ７０４では、カメラ本体１０１からのフォーカス駆動命令通信において、フォーカスレンズの目標駆動量（パルス数）も送信されてくる。そこで、フォーカス制御回路１２９にあるフォーカスエンコーダのパルス数を検出して、目標パルス数駆動するようフォーカス駆動制御を行う。
【００６３】
ステップＳ７０５では、目標パルス数Ｐに達したかどうかの判定を行う。目標に達していればステップＳ７０６へ、達していなければステップＳ７０７へ進む。
【００６４】
ステップＳ７０６では、目標パルス数に達したので、フォーカスレンズの駆動を停止する。
【００６５】
ステップＳ７０７では、目標パルス数に達していないので、残り駆動パルス数に応じて、フォーカスレンズ駆動用モータ１３０の速度設定を行う。残り駆動パルス数が少なくなっていくにしたがって減速していく。
【００６６】
ステップＳ７０８では、ステップＳ７０２で像振れ補正機能ＯＮ／ＯＦＦスイッチのＯＦＦが検出されていたら像振れ補正用レンズ１２７を光軸中心にロックする。そして、ＯＮが検出されていて、カメラのレリーズスイッチＳＷ１ＯＮをカメラレンズステータス通信により検出したら、ロックを解除（アンロック）し、像振れ補正動作が動作可能な状態とする。
【００６７】
ステップＳ７０９では、カメラ本体１０１から全駆動停止（レンズ内のアクチュエータの全駆動を停止する）命令を受信したかどうかの判定を行う。カメラ本体１０１側で何も操作がなされないと、しばらくしてからカメラ本体１０１からこの全駆動停止命令が送信される。全駆動停止命令を受信した場合はステップＳ７１０へ進み、受信しない場合はステップＳ７０２へ戻る。
【００６８】
ステップＳ７１０では、全駆動停止制御を行う。ここでは全アクチュエータ駆動を停止し、マイコンをスリープ（停止）状態にする。像振れ補正装置への給電も停止する。その後、カメラ本体１０１側で何か操作が行われると、カメラ本体１０１は交換レンズ１０２に通信を送り、スリープ状態を解除する。
【００６９】
これらの動作の間に、カメラ本体１０１からの通信によるシリアル通信割込み、像振れ補正制御割込みの要求があれば、それらの割込み処理を行う。
【００７０】
シリアル通信割込み処理は、通信データのデコードを行いデコード結果に応じて、例えば絞り駆動、フォーカスレンズ駆動などのレンズ処理を行う。そして、通信データのデコードによって、ＳＷ１ＯＮ、ＳＷ２ＯＮ、シャッター速度、カメラの機種等も判別できる。
【００７１】
また、像振れ補正割込みは一定周期毎に発生するタイマー割り込みであり、ピッチ方向（縦方向）制御とヨー方向（横方向）の像振れ補正制御を行っている。
【００７２】
まず、シリアル通信割り込みについて、図８のフローチャートを用いて説明する。
【００７３】
カメラ本体１０１からの通信を受信するとステップＳ８０１から動作を開始する。
【００７４】
ステップＳ８０１では、カメラからの命令（コマンド）解析を行い、各命令に応じた処理へ分岐する。
【００７５】
ステップＳ８０２では、フォーカス駆動命令を受信したので、ステップＳ８０３で目標駆動パルス数に応じて、フォーカスレンズ駆動用モータ１３０の速度設定を行し、フォーカスレンズ駆動を開始する。
【００７６】
ステップＳ８０４では、絞り駆動命令を受信したので、送信されてきた絞り駆動データをもとに絞り１２８を駆動するため、ステップＳ８０５でステッピングモータ１３８の駆動パターンを設定する。そして、設定した駆動パターンを絞り制御回路１３７を介してステッピングモータ１３８に出力し、絞り１２８を駆動する。
【００７７】
ステップＳ８０６では、カメラレンズステータス通信を受信したので、ステップＳ８０７で、交換レンズ１０２の焦点距離情報やＩＳ動作状態などをカメラ本体１０１に送信する。また、カメラ本体１０１のステータス状態（レリーズスイッチの状態、撮影モード、シャッター速度など）を受信する。
【００７８】
ステップＳ８０８では、被写体情報受信命令を受信したので、ステップＳ８０９で受信した被写体振れ速度データと被写体位置データをレンズＭＰＵ１２４内のＲＡＭに格納する。
【００７９】
ステップＳ８１０では、その他の命令、例えばレンズのフォーカス敏感度データ通信や、レンズ光学データ通信などであり、ステップＳ８１１でそれらの処理を行う。
【００８０】
次に、像振れ補正割り込みについて、図９のフローチャートを用いて説明する。
【００８１】
交換レンズ１０２のメイン動作中に像振れ補正割り込みが発生すると、レンズＭＰＵ１２４は図９のステップＳ９０１から像振れ補正の制御を開始する。
【００８２】
ステップＳ９０１では、角速度センサ１３５の信号を、信号処理回路１３６で処理した出力信号をＡ／Ｄ変換する。
【００８３】
ステップＳ９０２では、スイッチ１３９の状態を判別して、流し撮りモード（第１のモード）であるか、通常防振モード（第２のモード）であるかを判定し、通常防振モードであるならステップＳ９０３へ進み、流し撮りモードであればステップＳ９０６へ進む。
【００８４】
ステップＳ９０３では、低周波成分をカットするためハイパスフィルタ演算を行う。演算開始から所定時間はハイパスフィルタの時定数切り換えを行い、早急に信号が安定するための動作も行う。
【００８５】
ステップＳ９０４では、ハイパスフィルタの演算結果を入力として積分演算を行う。この結果は角変位データである。
【００８６】
ステップＳ９０５では、ズーム位置、フォーカス位置に応じた防振敏感度を読み出し、振れ補正レンズ１２７の目標駆動量を算出する。
【００８７】
ステップＳ９０６では、流し撮りモードが選択されているので、ＳＷ２がＯＮ、つまり露光動作を選択されたか否かを判定する。ＳＷ２がＯＦＦ（すなわち、露光開始前）であれば、ステップＳ９０７へ進み、ＳＷ２がＯＮされていれば（すなわち、露光開始タイミングであれば）、ステップＳ９０９へ進む。
【００８８】
ステップＳ９０７では、角速度センサＡ／Ｄ変換結果とカメラ本体１０１から受信した被写体振れ速度データから、移動する被写体を正確に追従するための角速度を前述のように算出する。
【００８９】
ステップＳ９０８では、目標駆動量０を設定する。これは像振れ補正レンズ１２７を電気的に中心保持状態にするためである。
【００９０】
ステップＳ９０９では、ステップＳ９０６においてＳＷ２ＯＮ、すなわちユーザーにより露光動作が選択されたので、まず振れ補正レンズ１２７の可動範囲の電気的な規制を解除する条件を算出する。この算出方法に関しては図１０を用いて後述する。
【００９１】
ステップＳ９１０では、ステップＳ９０９で求めた電気規制を解除する条件に合致していた場合にはステップＳ９１１に進む。合致していない場合には、電気規制範囲（第１の範囲）内で像振れ補正レンズを動作させるように制限をする。換言すれば、レンズＭＰＵ１２４は、電気規制を解除する条件に合致していない場合には、第１の範囲（電気規制範囲）において像振れ補正レンズ１２７（像振れ補正部材）を駆動するように制御する第１の制御を行う。ここで、第１の範囲とは、像振れ補正部材の機械的可動範囲よりも狭い範囲で、像振れ補正部材が偏心した際にも光学性能が劣化しない（光学性能が保証される）範囲である。
【００９２】
ステップＳ９１１では、像振れ補正レンズ１２７の電気的可動範囲規制を解除し、より拡大した範囲（第２の範囲）で動作できるようにする。換言すれば、レンズＭＰＵ１２４は、電気規制を解除する条件に合致していた場合は、第１の範囲の規制を解除して、該第１の範囲よりも大きな第２の範囲において、像振れ補正レンズ１２７（像振れ補正部材）を駆動するように制御する第２の制御を行う。ここで、第２の範囲とは、第１の範囲と像振れ補正部材の機械的可動範囲の間の範囲であって、第１の範囲よりも広く、機械的可動範囲以下の範囲である。
【００９３】
ステップＳ９１２では、ステップＳ９０７で算出している被写体の角速度と、角速度センサ１３５から求めた流し撮りの角速度との差を算出する。
【００９４】
ステップＳ９１３では、ステップＳ９１２で算出した角速度を積分演算し、角変位データを算出する。
【００９５】
ステップＳ９１４では、ズーム位置、フォーカス位置に応じた防振敏感度を読み出し、像振れ補正レンズ１２７の目標駆動量を算出する。このように被写体の移動速度と現在の流し撮り速度との偏差をキャンセルするように像振れ補正レンズ１２７を駆動する事で、流し撮り時に被写体振れがなくなり、精度のよい流し撮り写真を撮影する事が可能となる。
【００９６】
ステップＳ９１５では、像振れ補正レンズ１２７の偏心量を検出する補正レンズエンコーダ１３４の信号をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ結果をレンズＭＰＵ１２４内のＲＡＭ領域に格納する。
【００９７】
ステップＳ９１６では、フィードバック演算を行う。
【００９８】
ステップＳ９１７では、ループゲインとステップＳ９１６の演算結果を乗算する。
【００９９】
ステップＳ９１８では、安定な制御系にするために位相補償演算を行う。
【０１００】
ステップＳ９１９では、ステップＳ９１８の演算結果をＰＷＭとしてレンズＭＰＵ１２４のポートに出力し、像振れ補正割込みが終了する。その出力はＩＳ制御回路１３２内のドライバー回路に入力し、リニアモータ１３３によって像振れ補正レンズ１２７が駆動され、像振れが補正が行われる。
【０１０１】
次に図５及び図１０のフローチャートを用いて前述のステップＳ９０９での像振れ補正レンズ１２７の可動範囲の電気的規制を解除する条件の算出方法を説明する。
【０１０２】
ステップＳ１００１では、カメラＭＰＵ１０７から受信したデータから、被写体が画像端（図５（ｅ）の周辺領域Ａ〜Ｄ）に存在するかどうかを判別する。カメラＭＰＵ１０７は図５（ｅ）で表されている周辺領域Ａ〜Ｄのいずれかに被写体が存在しているかどうかのデータを送信する。被写体が周辺領域Ａ〜Ｄのいずれかに存在していた場合にはステップＳ１０２へ進み、いずれにも存在していなかった場合（被写体が画面中央部にのみ存在していた場合）にはステップＳ１０５へ進む。
【０１０３】
ステップＳ１００２では、被写体が周辺領域Ａ〜Ｄのいずれかに存在していた場合、その逆側端領域（すなわち、被写体の存在が検出された周辺領域の第１領域とは反対側の第２領域）にも被写体が存在するかどうかを判定する。たとえば被写体が図５（ｄ）、（ｅ）で示されるように周辺領域のＢ領域（第１領域）に存在していた場合、その逆側端のＤ領域（第２領域）にも存在するかどうかを判別する。同様にＡ（Ｃ）領域（第１領域）に存在していた場合はＣ（Ａ）領域（第２領域）を参照し、Ｂ（Ｄ）領域（第１領域）に存在していた場合はＤ（Ｂ）領域（第２領域）を参照する。ここで画像両端（すなわち、周辺領域の第１領域および第２領域）に被写体が存在していた場合はステップＳ１００３へ進み、片側端（第１領域）にのみ存在していた場合はステップＳ１００４へ進む。
【０１０４】
ステップＳ１００３では、被写体が画面両側に存在しているため、振れ補正レンズ１２７の電気的規制を解除して動作させた場合、被写体の周辺部の像劣化が生じてしまうため、電気的規制領域の解除を禁止する。換言すれば、レンズＭＰＵ１２４は、画面内の周辺領域に被写体が存在する側とは反対側において、被写体が存在する場合は、像振れ補正部材の電気的規制範囲（第１の範囲）において像振れ補正部材の駆動を制御する第１の制御を選択・実行する。
【０１０５】
ステップＳ１００４では、被写体が画面内で片側端領域（第１領域）にのみ存在している。すなわち、被写体検出手段により、画面の周辺領域における一部の第１領域（本実施例では、Ａ〜Ｄ領域のいずれか）でのみ被写体を検出している。したがって、片側端領域（第１領域）とは反対側にある逆側端領域（第２領域）は背景にあたり、流し撮り撮影をしている事から背景は流れている。このため被写体存在領域方向への振れ補正レンズ１２７の電気的規制範囲を解除して大きく駆動させたとしても、像劣化が生じる部分が背景であるため、目立ち難くなる。そのため、被写体が存在する領域側（画面の中心から主被写体が存在する方向（第３の方向））の電気的規制範囲の解除を許可する。換言すれば、レンズＭＰＵ１２４は、画面内の周辺領域に被写体が存在する側とは反対側において、被写体が存在しない場合は、画面内の周辺領域に被写体が存在する側（第３の方向）において、電気的規制範囲（第１の範囲）の規制を解除する。すなわち、レンズＭＰＵ１２４は、像振れ補正部材の電気的規制範囲（第１の範囲）の規制を解除する第２の制御を選択・実行する。
【０１０６】
このように、レンズＭＰＵ１２４は、画面の周辺領域における逆側端領域（すなわち、主被写体を検出する第１領域とは反対側の第２領域）において、被写体検出手段により被写体が検出されない場合は第２の制御を選択・実行する。換言すれば、画面の中心から第１領域（例えばＢ領域）に向かう方向（第３の方向）とは反対の方向（第４の方向）にある画面の周辺領域における第２領域（例えばＤ領域）において、被写体検出手段により被写体が検出されない場合は第２の制御を選択・実行する。すなわち、画面の周辺領域において被写体検出手段が画面の中心から第３の方向において被写体を検出しており、かつ、画面の周辺領域において被写体検出手段が第３の方向とは反対の第４の方向において被写体を検出しない場合は、第２の制御を選択・実行する。そして、レンズＭＰＵ１２４は、第２の制御を選択・実行する場合においては、画面の周辺領域において被写体検出手段が第３の方向に被写体を検出した場合は、該第３の方向において第１の範囲の規制を解除する。逆に、レンズＭＰＵ１２４は、画面の周辺領域における逆側端領域（すなわち、主被写体が検出される第３の方向とは反対の第４の方向にある第２領域）において、被写体検出手段により被写体が検出される場合は第１の制御を選択・実行する。すなわち、画面の周辺領域において被写体検出手段が画面の中心から第３の方向において被写体を検出しており、かつ、画面の周辺領域において被写体検出手段が第３の方向とは反対の第４の方向において被写体を検出する場合は、第１の制御を選択・実行する。
【０１０７】
ステップＳ１００５では、被写体が画面中央部に存在しており、画像端領域はすべて背景領域である。この場合レンズＭＰＵ１２４は、すべての方向において、像振れ補正レンズ１２７の電気的規制範囲を解除し、可動範囲を拡大する。換言すれば、レンズＭＰＵ１２４は、画面の周辺領域において被写体検出手段が被写体を検出しない場合は、像振れ補正部材が駆動可能な全ての方向において、電気的規制範囲（第１の範囲）の規制を解除する第２の制御を選択・実行する。
【０１０８】
このように、レンズＭＰＵ１２４は、流し撮り撮影モードにおいて、被写体の画面内での位置を検出する測光センサ１０６からの検出結果に基づいて、像振れ補正部材を異なる駆動範囲（すなわち、第１の範囲と第２の範囲）で駆動するように制御する。具体的に、レンズＭＰＵ１２４は、第１の範囲において像振れ補正部材を駆動するように制御する第１の制御と、該第１の範囲の規制を解除して、該第１の範囲よりも大きな第２の範囲において、像振れ補正部材を駆動するように制御する第２の制御と、を有する。そして、レンズＭＰＵ１２４は、被写体の画面内での位置に基づいて、第１の制御と第２の制御とを選択する（切り換える）ように制御する。
【０１０９】
以上、本発明によれば、流し撮り時の被写体位置と被写体の画面内での移動方向（像振れ補正部材の駆動方向）を考慮する事で、光学性能劣化が許容できる条件下で像振れ補正部材の可動範囲を拡大する事ができる。したがって、的確に流し撮り時の被写体ブレを補正する事ができる。
【０１１０】
以上のようにする事で、主被写体の振れがなく背景が流れているきれいな流し撮り写真を容易に撮影することが可能となり、さらに振れ補正レンズの可動範囲を拡大する事により、より大きなブレに対しても補正をする事が可能となる。
【０１１１】
本実施例では、被写体振れ速度の検出をカメラの測光手段により行った例を示した。しかし、クイックリターンミラーの無い電子ビューファインダーカメラやライブビュー撮影で被写体像を観察するカメラでも、撮像面において被写体のベクトル情報を算出する事が可能であれば同様の効果を得る事が出来る。
【０１１２】
また、本実施例では、図１０において、画面内の被写体の位置に応じて、像振れ補正部材の可動範囲の電気的規制を解除するための条件を算出する例を示した。しかし、画面内の被写体の位置と、像振れ補正部材を駆動する駆動方向（または画面内の被写体の移動方向）とに応じて、上記条件を算出するようにしてもよい。例えば、画面内の周辺領域において、像振れ補正部材の駆動方向とは反対方向に被写体が存在しない場合は、像振れ補正部材の駆動方向において電気的規制を解除するなどである。像振れ補正部材の駆動方向とは反対方向の側の領域（端部）に被写体（主被写体）が存在しない場合は、背景が流れており、該駆動方向において電気的規制を解除して大きく駆動させても像劣化が生じる部分が目立ち難いためである。逆に、画面内の周辺領域において、像振れ補正部材の駆動方向とは反対方向に被写体が存在する場合は、像振れ補正部材の可動範囲の電気的規制を解除しないことで、被写体（主被写体）が存在する領域に像劣化が生じてしまうのを防ぐようにする。
【０１１３】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【０１１４】
例えば、上記実施例では、像振れ補正レンズ１２７を駆動することで像振れ補正を行ったが、撮像部１１２に設けられた撮像素子（光学素子、光学部材）を駆動することで像振れ補正を行うことも可能である。
【０１１５】
また、例えば、上述の実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、記録媒体から直接、或いは有線／無線通信を用いてプログラムを実行可能なコンピュータを有するシステム又は装置に供給し、そのプログラムを実行する場合も本発明に含む。
【０１１６】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するための手順が記述されたコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。
【０１１７】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリでもよい。
【０１１８】
また、プログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を形成するコンピュータプログラムを記憶し、接続のあったクライアントコンピュータはがコンピュータプログラムをダウンロードしてプログラムするような方法も考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明は、コンパクトデジタルカメラ、一眼レフカメラ、ビデオカメラなどの撮像装置に好適に利用できる。
【符号の説明】
【０１２０】
１２４  レンズＭＰＵ
【図１】
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【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】
2016133558.tif 000009
【図８】
2016133558.tif 000010
【図９】
2016133558.tif 000011
【図１０】
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