(57)【要約】【課題】ブレ補正量を拡大するために、像ブレ補正用レンズユニットを複数設け、各々駆動する構成において、パンニング動作中に片方を画角アシストとして使用する場合、画角アシスト用の補正角を増やしたい。【解決手段】角速度センサの出力に基づいて像ブレ補正を行う第一のレンズと、カメラから受け取ったベクトル情報に基づいて像ブレ補正を行う第二のレンズがある場合、パンニング動作を検出したら、第一のレンズをまずセンタリングする。第一のレンズのセンタリングが終わるまでは第二のレンズでベクトル情報を基に画角アシストを行う。パンニング動作継続中で、第一のレンズのセンタリングが終了しており、かつ第二のレンズが駆動端に近い場合は第一のレンズを画角アシストとして使用する。これにより画角アシストの補正角を広げることができるため、撮影者の使い勝手が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の像ブレ補正レンズと、第二の像ブレ補正レンズを持つ交換レンズがあり、
前記交換レンズには、撮影レンズに加わるブレを検出するブレ検出手段があり、前記交換レンズが装着されるカメラ本体があり、
前記ブレ検出手段の出力に基づいて、所定の撮影動作を検出する手段を判定する撮影動作判定手段があり、
前記カメラ本体から、前記交換レンズに被写体ベクトル情報を受信する手段があり、
前記撮影動作判定手段により第一の撮影動作であると判定された場合は、
前記第一の像ブレ補正レンズと前記第二の像ブレ補正レンズを、共に前記被写体ベクトル情報に基づいて駆動することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
第一の撮影状態はパンニング動作、またはチルティング動作であることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記撮影動作判定手段により第一の撮影動作であると判定された場合は、 
前記位置検出手段によって、前記第二の像ブレ補正レンズが所定の範囲内にいるかどうか判定し、
前記第二の像ブレ補正レンズが前記所定の範囲内にいないと判定された場合は、
前記第一の像ブレ補正レンズと前記第二の像ブレ補正レンズを、共に前記被写体ベクトル情報に基づいて駆動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学機器。
【請求項４】
第一の像ブレ補正レンズと、第二の像ブレ補正レンズを持つ交換レンズがあり、
前記交換レンズには、撮影レンズに加わるブレを検出するブレ検出手段があり、前記交換レンズが装着されるカメラ本体があり、
前記ブレ検出手段の出力に基づいて、所定の撮影動作を検出する手段を判定する撮影動作判定手段があり、
前記カメラ本体から、前記交換レンズに被写体ベクトル情報を受信する手段があり、
前記撮影動作判定手段により第一の撮影動作であると判定された場合は、
前記第一の像ブレ補正レンズと前記第二の像ブレ補正レンズを、共に前記被写体ベクトル情報に基づいて駆動することを特徴とする像ブレ補正装置を持つ交換レンズを有するカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器に用いられる像ブレ補正装置に関する。詳しくは、像ブレを補正するレンズを複数（２つ）設け、撮影モードに合ったブレ補正を行う。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置のブレ補正機構では、撮像素子に入射される撮影光の光路途中に、光軸変位が可能なプリズムやレンズ部材を配置し、手ブレに応じ光軸の変位を行うことでブレ補正することが行われている。この構成で行うブレ補正のことを一般的に光学式ブレ補正と呼ばれ、現在は主にレンズや撮像素子を光軸直交方向に変位させることでブレ補正が行われている。
【０００３】
特許文献１は、像ブレを補正するレンズを複数設けた場合の制御に関する特許である。特許文献１には、光学的補正感度及び変位時の光学像周辺の解像度の低下具合の異なる２種類の補正レンズを用いて、像中心部の解像度は保ちつつ、周波数の高いブレと低いブレの両方を補正し、補正範囲を拡大可能とした構成が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２は補正光学系を用いることで流し撮りを補助するための制御についての特許である。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している。
【０００５】
この特許では、求められた速度誤差を露光中に埋めるように制御することを提案しているが、露光中でなく撮影者が被写体を追っている状態のときにこの制御を用いることも可能である。それをすることで撮影者が主被写体を画角上の狙った位置に維持しやすくなり、画角決定のアシストを行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２０８２１０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】
【０００７】
しかし、特許文献２の技術を用いて画角アシストを行った場合、撮影者の技量やレンズ可動可能範囲によっては端当たりを起こしてしまう可能性がある。可動範囲の端にぶつかってしまうと補正光学系の駆動が制限されてしまうため、画角アシストができなくなってしまう可能性が高い。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明に係る光学機器は、
第一の像ブレ補正レンズと、第二の像ブレ補正レンズを持つ交換レンズがあり、前記交換レンズには、撮影レンズに加わるブレを検出するブレ検出手段があり、前記交換レンズが装着されるカメラ本体があり、前記ブレ検出手段の出力に基づいて、所定の撮影動作を検出する手段を判定する撮影動作判定手段があり、前記カメラ本体から、前記交換レンズに被写体ベクトル情報を受信する手段があり、前記撮影動作判定手段により第一の撮影動作であると判定された場合は、前記第一の像ブレ補正レンズと前記第二の像ブレ補正レンズを、共に前記被写体ベクトル情報に基づいて駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る光学機器によれば、複数（２つ）の像ブレ補正レンズを持つ構成において、パンニング中は２つとも画角アシストとして使うことを許可する。そのため、１つのレンズが可動可能限界に達しても、もう１つのレンズで画角アシストを続けることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例におけるカメラシステムのブロック図
【図２】実施例における像振れ補正の動作を示すフローチャート
【図３】実施例における像振れ補正の動作を示すフローチャート
【図４】実施例における像振れ補正の動作を示すフローチャート
【図５】実施例における像振れ補正の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施形態〕
図１は本発明の実施形態にかかわるカメラシステムのブロック図である。
【００１２】
以下、図１を参照して、本発明の第1の実施例によるカメラシステムについて説明する。
【００１３】
図１はカメラ本体１０と交換レンズ１１とからなるカメラシステムの構成を示す。
【００１４】
被写体からの撮影光束は交換レンズ１１の撮影光学系を通り、撮像素子１０２の面上に結像し、撮像素子１０２により光電変換される。光電変換された信号は、映像信号処理部１０３で、信号増幅やＡ／Ｄ変換、フィルタ処理などの画像処理などが施される。また、この映像信号処理部１０３では、主被写体の判別や動きベクトル量が算出され、動きベクトル量はカメラシステム制御用ＭＰＵ１０１で読み出される。
【００１５】
カメラシステム制御用ＭＰＵ１０１は通信ライン１０４を介して、交換レンズＭＰＵ１１と相互に通信する。この通信では、カメラ本体１０から交換レンズ１１へフォーカス駆動命令を送信したり、カメラ本体１０や交換レンズ１１内部の動作状態や光学情報などのデータを送受信したりする。また、この通信で、映像信号処理部１０３で算出された動きベクトル量を、カメラシステム制御用ＭＰＵ１０１から交換レンズＭＰＵ１１１に送信することも行う。
【００１６】
交換レンズ１１には、第一像ブレ補正レンズ１１３と第二像ブレ補正レンズ１１６が具備されている。そして、第一像ブレ補正レンズ１１３の移動量を検出するための位置検出部１１４と補正レンズを駆動するための駆動回路１１５が具備されている。また、第二像ブレ補正レンズ１１６の移動量を検出するための位置検出部１１７と補正レンズを駆動するための駆動回路１１８が具備されている。また、交換レンズ１１に加わる回転ブレを検出するための角速度センサ１１２が具備されている。
【００１７】
像ブレ補正は、次のようにして行われる。角速度センサ１１２のぶれ信号が交換レンズＭＰＵ１１１に入力される。交換レンズＭＰＵ１１１は、第一像ブレ補正レンズ１１３の駆動目標信号を算出し、この補正レンズ駆動目標信号と位置検出部１１４で検出された補正レンズ位置信号との差に応じた駆動信号を駆動回路１１５に出力する。そして、駆動回路１１５により、第一像ブレ補正レンズ１１３が駆動され、像ブレ補正が行われる。
【００１８】
第一像ブレ補正レンズ１１３を駆動することで像ブレ補正されるが、角速度センサ１１２のブレ検出誤差や位置検出部１１４の誤差などにより、像ブレ補正残りが発生する。この像ブレ補正残りが存在する被写体像は、撮像素子１０２で撮像される。撮像信号は映像信号処理部１０３で処理され、像ブレ補正残り量である動きベクトル量として算出される。動きベクトル量は、カメラシステム制御用ＭＰＵ１０１から交換レンズＭＰＵ１１１へ送信される。
【００１９】
交換レンズＭＰＵ１１１では、動きベクトル量から第二像ブレ補正レンズ１１６の駆動目標信号を算出し、この補正レンズ駆動目標信号と位置検出部１１７で検出された補正レンズ位置信号との差に応じた駆動信号を駆動回路１１８に出力する。そして、駆動回路１１８により、第二像ブレ補正レンズ１１６が駆動され、第一像ブレ補正レンズによる像ブレ補正残りに対しての補正が行われる。
【００２０】
また、パンニング動作中は撮影者がわざと被写体を追従するように撮影を行うため、角速度センサ１１２の出力を用いてブレ補正する必要がない。そこで角速度センサ１１２の出力からパンニング動作中であるかの判断を行い、パンニング動作中と判定された場合は画角アシストをメインにした制御を行う。具体的にはパンニング動作中と判定されたら、第一像ブレ補正レンズはまずセンタリング動作を行う。第一像ブレ補正レンズのセンタリング動作を行いながら、カメラＭＰＵ１０１から送られてきた動きベクトル量から第二像ブレ補正レンズを駆動するための駆動目標信号を算出する。
【００２１】
この補正レンズ駆動目標信号と位置検出部１１７で検出された補正レンズ位置信号との差に応じた駆動信号を駆動回路１１８に出力し、駆動回路１１８により第二像ブレ補正レンズ１１６が駆動され、被写体の画角上の位置が変化しないよう制御する。また、第一像ブレ補正レンズのセンタリング動作が完了し、かつ、第二像ブレ補正レンズが端当たりしそうな場合は、第二像ブレ補正レンズを使った画角アシストは止めて第一像ブレ補正レンズを使用した画角アシストに切り替える。
【００２２】
次に、図２フローチャートに従って、交換レンズ１１側の像ブレ補正動作を説明する。
【００２３】
像ブレ補正は、交換レンズＭＰＵ１１１の処理で、一定周期毎に発生するタイマー割り込みにより行われるものとする。
【００２４】
（Ｓ２０１）像ブレ補正の割り込みが開始される。
【００２５】
（Ｓ２０２）角速度センサ１１２の信号をＡ／Ｄ変換する。
【００２６】
（Ｓ２０３）Ａ／Ｄ変換された角速度信号に対して、ハイパスフィルタ演算を行い、オフセット成分を取り除く。
【００２７】
（Ｓ２０４）ハイパスフィルタ演算後の信号を見てパンニング中であるかの判定を行う。例として所定の大きさ以上の角速度が所定時間以上続けばパンニング中であると判定を行う。
【００２８】
（Ｓ２０５）Ｓ２０４でパンニング中でないと判定された場合は第一制御を行う。第一制御については後述する。
【００２９】
（Ｓ２０６）Ｓ２０４でパンニング中であると判定された場合は第二制御を行う。第二制御については後述する。
【００３０】
（Ｓ２０７）像ブレ補正の割り込みが終了される。
【００３１】
次に図３のフローチャートに従って、図２のＳ２０５における第一制御について述べる。
【００３２】
（Ｓ３０１）第一制御が開始される。
【００３３】
（Ｓ３０２）角速度センサ１１２のハイパスフィルタ演算結果に対して、積分演算を行い、角速度信号を角変位信号に変換する。
【００３４】
（Ｓ３０３）角変位信号から第一像ブレ補正レンズ１１３を駆動するレンズ駆動目標信号（SFTDRV1）を算出する。
【００３５】
（Ｓ３０４） 第一像ブレ補正レンズ１１３の位置検出部１１４の信号をＡ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄ変換結果はSFTPST1とする。
【００３６】
（Ｓ３０５）フィードバック演算（SFTDRV1−SFTPST1）を行う。演算結果は、SFT_DT1とする。
【００３７】
（Ｓ３０６）フィードバック演算結果（SFT_DT1）に対して、フィルタ処理などを行い、レンズ駆動用の信号とする。
【００３８】
（Ｓ３０７）レンズ駆動用の信号を駆動回路１１５へ出力し、第一像ブレ補正レンズ１１３を駆動させる。これにより、検出したブレ信号に基づいて、像ブレを補正するように第一像ブレ補正レンズが駆動される。
【００３９】
（Ｓ３０８）カメラシステム制御用ＭＰＵ１０１から受信された動きベクトルデータを読み出す。
【００４０】
（Ｓ３０９）動きベクトルデータから第二像ブレ補正レンズ１１６を駆動するレンズ駆動目標信号（SFTDRV2）を算出する。
【００４１】
（Ｓ３１０） 第二像ブレ補正レンズ１１６の位置検出部１１７の信号をＡ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄ変換結果はSFTPST2とする。
【００４２】
（Ｓ３１１）フィードバック演算（SFTDRV2−SFTPST2）を行う。演算結果は、SFT_DT2とする。
【００４３】
（Ｓ３１２）フィードバック演算結果（SFT_DT2）に対して、フィルタ処理などを行い、レンズ駆動用の信号とする。
【００４４】
（Ｓ３１３）レンズ駆動用の信号を駆動回路１１８へ出力し、第二像ブレ補正レンズ１１６を駆動させる。これにより、カメラで検出した動きベクトルに基づいて、像ブレを補正するように第二像ブレ補正レンズが駆動される。
【００４５】
（Ｓ３１４）第一制御を終了する。
【００４６】
次に図４のフローチャートに従って、図２のＳ２０６における第二制御について述べる。
【００４７】
（Ｓ４０１）第二制御が開始される。
【００４８】
（Ｓ４０２）角速度センサ１１２のハイパスフィルタ演算結果に対して、積分演算を行い、角速度信号を角変位信号に変換する。
【００４９】
（Ｓ４０３）第一像ブレ補正レンズのセンタリング動作が完了しているかの判定を行う。
【００５０】
（Ｓ４０４）Ｓ４０３で第一像ブレ補正レンズのセンタリング動作が完了していないと判定された場合は、第一像ブレ補正のセンタリング動作を行う。
【００５１】
（Ｓ４０５）カメラシステム制御用ＭＰＵ１０１から受信された動きベクトルデータを読み出す。
【００５２】
（Ｓ４０６）動きベクトルデータから第二像ブレ補正レンズ１１６を駆動するレンズ駆動目標信号（SFTDRV2）を算出する。
【００５３】
（Ｓ４０７） 第二像ブレ補正レンズ１１６の位置検出部１１７の信号をＡ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄ変換結果はSFTPST2とする。
【００５４】
（Ｓ４０８）フィードバック演算（SFTDRV2−SFTPST2）を行う。演算結果は、SFT_DT2とする。
【００５５】
（Ｓ４０９）フィードバック演算結果（SFT_DT2）に対して、フィルタ処理などを行い、レンズ駆動用の信号とする。
【００５６】
（Ｓ４１０）レンズ駆動用の信号を駆動回路１１８へ出力し、第二像ブレ補正レンズ１１６を駆動させる。これにより、カメラで検出した動きベクトルに基づいて第二像ブレ補正レンズが駆動される。なお、この第二制御中はパンニング動作をしているため、第二像ブレ補正レンズは被写体位置が画角上でずれないように画角アシスト駆動をしていることになる。
【００５７】
（Ｓ４１１）Ｓ４０３で第一像ブレ補正レンズのセンタリング動作が完了していると判定された場合は第三制御を行う。第三制御については後述する。
【００５８】
（Ｓ４１２）第二制御を終了する。
【００５９】
次に図５のフローチャートに従って、図４のＳ４１１における第三制御について述べる。
【００６０】
（Ｓ５０１）第三制御が開始される。
【００６１】
（Ｓ５０２）カメラシステム制御用ＭＰＵ１０１から受信された動きベクトルデータを読み出す。
【００６２】
（Ｓ５０３）第二像ブレ補正レンズが、駆動可能範囲内の所定範囲内にあるかどうかを確認する。所定範囲とは具体的には電気端内で所定よりも内側の領域のことで、電気端当たりをしない十分な余裕がある領域を指している。
【００６３】
（Ｓ５０４）Ｓ５０３で第二像ブレ補正レンズが所定範囲内にあると判定された場合は、動きベクトルデータから第二像ブレ補正レンズ１１６を駆動するレンズ駆動目標信号（SFTDRV2）を算出する。
【００６４】
（Ｓ５０５） 第二像ブレ補正レンズ１１６の位置検出部１１７の信号をＡ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄ変換結果はSFTPST2とする。
【００６５】
（Ｓ５０６）フィードバック演算（SFTDRV2−SFTPST2）を行う。演算結果は、SFT_DT2とする。
【００６６】
（Ｓ５０７）フィードバック演算結果（SFT_DT2）に対して、フィルタ処理などを行い、レンズ駆動用の信号とする。
【００６７】
（Ｓ５０８）レンズ駆動用の信号を駆動回路１１８へ出力し、第二像ブレ補正レンズ１１６を駆動させる。これにより第一像ブレ補正レンズのセンタリング動作が終了しており、かつ第二像ブレ補正レンズに端までの駆動余裕がある場合は、第二像ブレ補正レンズで画角アシストを行うことになる。
【００６８】
（Ｓ５０９）Ｓ５０３で第二像ブレ補正レンズが所定範囲内にないと判定された場合は、動きベクトルデータから第一像ブレ補正レンズ１１３を駆動するレンズ駆動目標信号（SFTDRV1）を算出する。
【００６９】
（Ｓ５１０） 第一像ブレ補正レンズ１１３の位置検出部１１４の信号をＡ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄ変換結果はSFTPST1とする。
【００７０】
（Ｓ５１１）フィードバック演算（SFTDRV1−SFTPST1）を行う。演算結果は、SFT_DT1とする。
【００７１】
（Ｓ５１２）フィードバック演算結果（SFT_DT1）に対して、フィルタ処理などを行い、レンズ駆動用の信号とする。
【００７２】
（Ｓ５１３）レンズ駆動用の信号を駆動回路１１５へ出力し、第一像ブレ補正レンズ１１３を駆動させる。これにより第一像ブレ補正レンズのセンタリング動作が終了しており、かつ第二像ブレ補正レンズに端までの駆動余裕がない場合は、第一像ブレ補正レンズで画角アシストを行うことになる。
【００７３】
以上のように、交換レンズ１１に第一像ブレ補正レンズ１１３と第二像ブレ補正レンズ１１６の２つの像ブレ補正レンズを具備し、パンニング動作中である場合、まず第一像ブレ補正レンズのセンタリング動作を行いながら、第二像ブレ補正レンズで画角アシストを行う。次に、パンニング動作継続中で第一像ブレ補正レンズのセンタリングが完了した場合、第二像ブレ補正レンズに端当たりまでの余裕があれば、第二像ブレ補正レンズで画角アシストを行い、余裕がなければ第一像ブレ補正レンズで画角アシストを行う。
【００７４】
このように動作することで、パンニング動作中に画角アシストを行っているときに、片方のレンズが駆動端に達したとしても、もう一方のレンズで画角アシストを継続することができる。また、本実施例では、第二像ブレ補正レンズが駆動端まで達した際に第一像ブレ補正レンズで画角アシストを行う例をしめしたが、このときに第二像ブレ補正レンズをセンタリング動作させてもよい。これにより、第二像ブレ補正レンズに駆動端までの余裕が出てくるため、第二像ブレ補正レンズを再度、画角アシストに使用することが可能になる。
【００７５】
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】
【００７６】
１０  カメラ本体、１１  交換レンズ、１０１  カメラシステム制御用ＭＰＵ、
１０４  通信ライン、１１１  交換レンズＭＰＵ、１１３  第一像ブレ補正レンズ、
１１６  第二像ブレ補正レンズ
【図１】
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【図２】
2017219658.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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