(57)【要約】【課題】  流し撮り撮影に有利な像振れ補正動作を制御すること。【解決手段】複数の画像間の動きベクトルに基づいて主被写体が検出されたか否かを判定する判定手段（１０７ａ）と、前記主被写体が検出されたと判定された場合に、前記主被写体の動きを示す動きベクトルに関する情報に基づいて、前記主被写体の角速度を算出し、前記主被写体が検出されないと判定された場合に、画像中の所定領域における被写体の動きを示す動きベクトルに関する情報に基づいて、前記所定領域における被写体の角速度を算出する算出手段（１０７ｂ）と、を有する。【選択図】  図１
2017058486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画像間の動きベクトルに基づいて主被写体が検出されたか否かを判定する判定手段と、
前記主被写体が検出されたと判定された場合に、前記主被写体の動きを示す動きベクトルに関する情報に基づいて、前記主被写体の角速度を算出し、前記主被写体が検出されないと判定された場合に、画像中の所定領域における被写体の動きを示す動きベクトルに関する情報に基づいて、前記所定領域における被写体の角速度を算出する算出手段と、
を有することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記算出手段は、
前記主被写体が検出されたと判定された場合、前記主被写体の動きを示す動きベクトルに関する情報と、振れを検出する振れ検出手段からの出力に基づいて、前記主被写体の角速度を算出し、
前記主被写体が検出されないと判定された場合、前記所定領域における被写体の動きを示す動きベクトルに関する情報と、前記振れ検出手段からの出力に基づいて、前記所定領域における被写体の角速度を算出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】
前記所定領域は、前記画像中でオートフォーカス制御が可能であることを示す枠内の領域であ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】
前記所定領域は、前記画像中における周辺領域よりも中心に近い中心領域であ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５】
前記所定領域は、前記画像中におけるユーザーが指定した領域であ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６】
前記判定手段は、周囲環境温度を検出する温度検出手段からの出力値が所定の範囲内にある場合に、前記主被写体が検出されたと判定し、前記温度検出手段からの出力値が所定の範囲外にある場合に、前記主被写体が検出されないと判定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の制御装置と通信可能な通信手段と、
光学素子を駆動して像振れ補正を行う像振れ補正手段と、
前記制御装置から送信される前記主被写体の角速度に基づいて前記像振れ補正手段を制御する第１の像振れ補正制御を行い、前記制御装置から送信される前記所定領域における被写体の角速度に基づいて前記像振れ補正手段を制御する第２の像振れ補正制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とするレンズ装置。
【請求項８】
振れを検出する振れ検出手段を有することを特徴とする請求項７に記載のレンズ装置。
【請求項９】
前記制御手段は、
前記主被写体の角速度と前記振れ検出手段からの出力とに基づいて前記第１の像振れ補正制御を行い、
前記所定領域における被写体の角速度と前記振れ検出手段からの出力とに基づいて前記第２の像振れ補正制御を行うことを特徴とする請求項８に記載のレンズ装置。
【請求項１０】
入力画像の動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、
請求項１ないし６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撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像装置は、振れを検出する振れ検出手段を有するレンズ装置と通信可能な通信手段を備え、前記レンズ装置から振れに関する情報を受信することを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
像振れ補正装置の制御方法であって、
複数の画像間の動きベクトルに基づいて主被写体が検出されたか否かを判定する判定ステップと、
前記主被写体が検出されたと判定された場合に、前記主被写体の動きを示す動きベクトルに関する情報に基づいて、前記主被写体の角速度を算出し、前記主被写体が検出されないと判定された場合に、画像中の所定領域における被写体の動きを示す動きベクトルに関する情報に基づいて、前記所定領域における被写体の角速度を算出する算出ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の制御方法の各ステップ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１４】
コンピュータに、請求項１２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、制御装置に関し、特にユーザーの流し撮り撮影の補助を行う像振れ補正動作を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、像振れ補正動作によりユーザーの流し撮り撮影の補助を行う撮像装置について開示されている。特許文献１では、撮像画面内の主被写体の動きベクトルを検出し、該主被写体の動きベクトルに基づいて像振れ補正レンズを駆動することにより、高画質な流し撮り画像を撮影できることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３１７８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のような流し撮り撮影の補助を行う場合、主被写体移動速度を算出するために正確な主被写体検出が必要になる。しかし、例えば主被写体が一時的に障害物に隠れてしまったときや、背景と主被写体のコントラスト差が少ない場合などは、ベクトル検出ができず、主被写体検出が上手くいかないことがある。また、ベクトル情報から算出した被写体角速度と、角速度センサから得られたパンニング角速度とを比較して主被写体検出する場合は、角速度センサのＤＣ成分であるオフセット量を正確に除去する必要がある。そのため、オフセット除去が上手くいかなかった場合や、温度環境化で誤差が生じた場合などは主被写体検出が上手くいかない可能性がある。そういった場合、流し撮り撮影の補助が上手くできず、撮影者が意図した写真が撮れない可能性が高い。
【０００５】
そこで、本発明は、上記課題を鑑み、流し撮り撮影に有利な像振れ補正動作を制御する制御装置および制御方法、レンズ装置、撮像装置、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、複数の画像間の動きベクトルに基づいて主被写体が検出されたか否かを判定する判定手段と、前記主被写体が検出されたと判定された場合に、前記主被写体の動きを示す動きベクトルに関する情報に基づいて、前記主被写体の角速度を算出し、前記主被写体が検出されないと判定された場合に、画像中の所定領域における被写体の動きを示す動きベクトルに関する情報に基づいて、前記所定領域における被写体の角速度を算出する算出手段と、を有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、流し撮り撮影に有利な像振れ補正動作を制御する制御装置および制御方法、レンズ装置、撮像装置、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】本発明のカメラの動作を示すフローチャートである。
【図５】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６】本発明の交換レンズの通信割り込み動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の像ブレ補正の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の主被写体角速度算出処理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、添付図面を参照して本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
【実施例】
【００１１】
以下、図１を用いて、本発明の実施例による、像振れ補正装置を備えたカメラシステムの構成について説明する。カメラシステムは、カメラ本体（撮像装置）１０１と交換レンズ（レンズ装置、レンズ本体）１０２とからなる。
【００１２】
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ベクトル情報を算出する事ができる。このように、測光回路１０６は、入力画像（被写体像）の動きベクトルを検出する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ベクトル情報をカメラＭＰＵ１０７に入力し、カメラＭＰＵ１０７は露光時間、絞りなどの撮影条件を決定する。
【００１３】
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。
【００１４】
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（ＣＣＤやＣＭＯＳ）１１２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。
【００１５】
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。なお、本実施例では、測光回路１０６にて入力画像（被写体像）の動きベクトルを検出しているが、この映像信号処理回路１１７でも入力画像の動きベクトルを算出することが可能である。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に記録されたりする。
【００１６】
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、撮影者の流し撮り撮影を補助するための像振れ補正動作を制御する制御装置として機能する。そして、カメラ本体１０１側のインターフェース回路１２２（通信手段）及び交換レンズ１０２側のインターフェース回路１２３（通信手段）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。また、カメラＭＰＵ１０７は、測光回路１０６で得られる入力画像（複数の画像間）の動きベクトルに基づいて主被写体が検出されたか否かを判定する判定部１０７ａ（判定手段）を有する。さらに、カメラＭＰＵ１０７は、判定部１０７ａによる主被写体の判定結果に応じて、流し撮り撮影において撮影者が追従している被写体の移動速度（角速度）を算出する算出部１０７ｂ（算出手段）を有する。
【００１７】
１４０は周囲環境温度を検出するサーミスタなどの温度センサ（温度検出手段）である。このセンサ出力はカメラＭＰＵ１０７に入力され、カメラ制御に使われたり、インターフェース回路１２２及び１２３を通じてレンズＭＰＵ１２４に入力されレンズ制御に使われたりする。
【００１８】
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、像ブレ補正レンズ１２７、絞り１２８が配置されている。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
像ブレ補正レンズ１２７（光学素子）は、像ブレ補正制御回路１３２、リニアモータ１３３を介して駆動される。このように、像ブレ補正制御回路１３２およびリニアモータ１３３は、像ブレ補正レンズ１２７を駆動して像振れ補正を行う像振れ補正手段として機能する。本実施例では、交換レンズ１０２に像振れ補正機能を有する。ただし、本発明はこれに限定されず、例えば、撮像部１１２（光学素子）を駆動して像振れ補正を行うように構成されてもよく、カメラ本体１０１に像振れ補正機能を有してもよい。像ブレ補正は、次のようにして行われる。すなわち、回転ブレ（振れ）を検出する角速度センサ１３５（振れ検出手段）のブレ信号がＡＤＣ１３６でデジタル信号に変換されレンズＭＰＵ１２４に入力される。レンズＭＰＵ１２４は各種信号処理を行い、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ブレ補正制御回路１３２に出力する。像ブレ補正は、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ブレ補正制御回路１３２にフィードバックすることで行われる。なお上記の像ブレ補正制御は、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。
【００２２】
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。
【００２３】
スイッチ１３９は像ブレ補正ＯＮ／ＯＦＦ及び像ブレ補正動作モードの選択用スイッチである。像ブレ補正動作モードは、通常の像ブレ補正動作と流し撮り動作モードを選択することができる。
【００２４】
レンズＭＰＵ１２４は、交換レンズ１０２の上記動作を制御するほか、撮影者の流し撮り撮影を補助するための像振れ補正動作を制御する制御装置として機能する。レンズＭＰＵ１２４は、カメラＭＰＵ１０７と通信可能なインターフェース回路１２３を介して、カメラ本体１０１とさまざまな情報を交換する。そして、カメラＭＰＵ１０７から送信される情報に基づいて像振れ補正手段を制御する像振れ補正制御を行う。
【００２５】
次に図２〜図３を用いて、本発明における流し撮りモードでの動作について説明する。
【００２６】
図２は目の前を通り過ぎる主被写体を流し撮り手法で撮影した際の、主被写体とカメラの動きを図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）の時系列の順で示している。流し撮りは、シャッター速度を遅くして撮影するのが一般的であり、露光期間中も主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、主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のように主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、主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、主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、撮影像倍率をβ、被写体ブレ変位をＤとすると、以下のような関係式が成り立つ。
D＝βLπθ/180       ・・・（１）
したがって、主被写体移動速度をV a、変動の角速度をωaとすると、以下のような関係式が成り立つ。
Vａ＝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の、すなわち移動する主被写体を正確に追従するための角速度ω０が、以下のように算出される。
ω0＝ω−ωａ
＝ω−180Vａ／（βＬπ）  ・・・（３）
このように主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ブレ補正レンズ１２７を駆動すれば、流し撮り時の被写体ブレが無くなり、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た際の主被写体の移動速度を角速度に換算した値と、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、下段は像ブレ補正レンズ１２７の駆動信号を示している。駆動信号は角速度信号を基にして生成され、図３での駆動信号Ａは流し撮り角速度Ａを、駆動信号Ｂは流し撮り角速度信号Ｂを基にしてそれぞれ生成されている。
【００２８】
流し撮りを行う際、露光期間中は主被写体角速度と流し撮り角速度が一致するように追従するのが理想的ではあるが、完璧に一致させるように追従するのは困難で、主被写体角速度に対して少なからず追従進みや追従遅れが生じる。例えば図２のように、露光中に主被写体の移動速度よりも速い速度でカメラが振られて流し撮りをしている時、露光中の被写体ブレをキャンセルするために、像ブレ補正レンズは図２に示すプラス方向へ駆動される。この露光中追従進みが起きている状態は、図３でいうところの流し撮り角速度Ａと主被写体角速度の関係であり、これら２つの信号を基に駆動信号Ａが生成されることになる。
【００２９】
また、露光中に主被写体の移動速度よりも遅い速度でカメラが振られて流し撮りをしている時、露光中の被写体ブレをキャンセルするために、像ブレ補正レンズは図２に示すマイナス方向へ駆動される。この露光中追従遅れが起きている状態は、図３でいうところの流し撮り角速度Ｂと主被写体角速度の関係であり、これら２つの信号を基に駆動信号Ｂが生成されることになる。
【００３０】
また、駆動信号Ａや駆動信号Ｂは、角速度センサから得られた流し撮り角速度と、ベクトル情報から得られた主被写体の角速度とに基づいて算出されるため、流し撮り補助の精度を上げるには主被写体を正しく検出することが重要である。また、主被写体検出にも角速度センサから得られた流し撮り角速度と、ベクトル情報から得られた主被写体の角速度が用いられる。そのため、どちらかの情報が検出できない状況であったり、誤差を持っていたりすると正しい主被写体検出が困難になり、結果的に流し撮り補助の精度が悪くなってしまう可能性が高い。本発明の実施例では、主被写体検出が上手くできなかった場合、できるだけユーザー（撮影者）が意図した流し撮り写真が撮影できるようにするための方法について提案する。
【００３１】
続いて、本発明におけるカメラやレンズの動作を図４から図８のフローチャートに従って説明する。
【００３２】
まず図４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。
【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Ｓ４０１から動作を開始する。
【００３４】
ステップＳ４０１にて、カメラＭＰＵ１０７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Ｓ４０２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Ｓ４０２にて、カメラＭＰＵ１０７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箇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Ｓ４０３にて、カメラＭＰＵ１０７は、レリーズスイッチが半押し（ＳＷ１ＯＮ）されたことに応じて測距手段１０９を用いて測距を行い、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Ｓ４０４にて、カメラＭＰＵ１０７は、演算したフォーカスレンズ駆動量を交換レンズ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Ｓ４０５にて、カメラＭＰＵ１０７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Ｓ４０６にて、カメラＭＰＵ１０７は、再測距の結果、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Ｓ４０７へ進む。
【００４０】
ステップＳ４０７にて、カメラＭＰＵ１０７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Ｓ４０８にて、カメラＭＰＵ１０７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Ｓ４０９にて、カメラＭＰＵ１０７は、レンズ本体１０２内の角速度センサ１３５で検出された角速度信号（振れに関する情報）を受信する。ここで得られた角速度信号は次のステップＳ４１０において使用される。
【００４３】
ステップＳ４１０にて、カメラＭＰＵ１０７は、ベクトル情報と角速度信号を基に主被写体角速度を算出する。主被写体角速度を算出する処理の詳細については、図８を用いて後述する。
【００４４】
ステップＳ４１１にて、カメラＭＰＵ１０７は、算出した被写体角速度をレンズＭＰＵ１２４へ送信する。
【００４５】
ステップＳ４１２にて、カメラＭＰＵ１０７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Ｓ４１３へ進む。
【００４６】
ステップＳ４１３にて、カメラＭＰＵ１０７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Ｓ４１４にて、カメラＭＰＵ１０７は、ステップＳ４０８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Ｓ４１５にて、カメラＭＰＵ１０７は、先幕シャッターを駆動する。
【００４９】
ステップＳ４１６にて、カメラＭＰＵ１０７は、被写体像を撮像部１１２に露光させ電荷を蓄積させる。
【００５０】
ステップＳ４１７にて、カメラＭＰＵ１０７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Ｓ４１８にて、カメラＭＰＵ１０７は、撮像部１１２からの電荷転送（読み出し）を行う。
【００５２】
ステップＳ４１９にて、カメラＭＰＵ１０７は、撮像部１１２から出力される撮影画像信号を、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せ、バッファメモリ１１８に保存する。
【００５３】
ステップＳ４２０にて、カメラＭＰＵ１０７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Ｓ４２１にて、カメラＭＰＵ１０７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Ｓ４２２にて、カメラＭＰＵ１０７は、映像信号処理回路１１７にガンマ補正や圧縮処理などの画像補正処理を行わせる。
【００５６】
ステップＳ４２３にて、カメラＭＰＵ１０７は、画像補正処理された画像データをＬＣＤ１１９に表示されるとともにメモリカード１２０に記録させ、撮影までの一連の動作を終了する。
【００５７】
次に、図５、図６、図７、図８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。
【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５のステップＳ５０１から動作を開始する。
【００５９】
ステップＳ５０１にて、レンズＭＰＵ１２４は、レンズ制御、像ブレ補正制御のための初期設定を行う。
【００６０】
ステップＳ５０２にて、レンズＭＰＵ１２４は、レンズ本体１０２にある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、像ブレ補正機能のＯＮ／ＯＦＦスイッチなどがある。
【００６１】
ステップＳ５０３にて、レンズＭＰＵ１２４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Ｓ５０４へ、受信されていなければステップＳ５０８へ進む。
【００６２】
ステップＳ５０４にて、カメラ本体１０１からのフォーカス駆動命令通信では、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。レンズＭＰＵ１２４は、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Ｓ５０５にて、レンズＭＰＵ１２４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Ｓ５０６へ、達していなければステップＳ５０７へ進む。
【００６４】
ステップＳ５０６にて、レンズＭＰＵ１２４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Ｓ５０７にて、レンズＭＰＵ１２４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Ｓ５０８にて、レンズＭＰＵ１２４は、ステップＳ５０２で像ブレ補正機能ＯＮ／ＯＦＦスイッチのＯＦＦが検出されていたら、像ブレ補正レンズ１２７を光軸中心にロックする。また、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、像ブレ補正動作が動作可能な状態とする。
【００６７】
ステップＳ５０９にて、レンズＭＰＵ１２４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。
【００６８】
ステップＳ５１０にて、レンズＭＰＵ１２４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。像ブレ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、像ブレ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、像ブレ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）の像ブレ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６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Ｓ６０１から動作を開始する。
【００７４】
ステップＳ６０１にて、レンズＭＰＵ１２４は、カメラ本体１０１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Ｓ６０２にて、レンズＭＰＵ１２４は、フォーカス駆動命令を受信した場合、ステップＳ６０３に進む。
【００７６】
ステップＳ６０３にて、レンズＭＰＵ１２４は、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。
【００７７】
ステップＳ６０４にて、レンズＭＰＵ１２４は、絞り駆動命令を受信した場合、ステップＳ６０５に進む。
【００７８】
ステップＳ６０５にて、レンズＭＰＵ１２４は、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。
【００７９】
ステップＳ６０６にて、レンズＭＰＵ１２４は、カメラレンズステータス通信を受信した場合、ステップＳ６０７に進む。
【００８０】
ステップＳ６０７にて、レンズＭＰＵ１２４は、レンズの焦点距離情報やＩＳ動作状態などをカメラに送信したり、カメラのステータス状態（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。
【００８１】
ステップＳ６０８にて、レンズＭＰＵ１２４は、被写体情報受信命令を受信した場合、ステップＳ６０９に進む。
【００８２】
ステップＳ６０９にて、レンズＭＰＵ１２４は、受信した被写体ブレ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。
【００８３】
ステップＳ６１０にて、レンズＭＰＵ１２４は、流し撮り情報通信を受信した場合、ステップＳ６１１に進む。ここで流し撮り情報通信とは、カメラＭＰＵ１０７で算出した主被写体角速度や、レンズ本体１０２内の角速度センサ１３５で検出された角速度信号などの情報をやり取りする通信である。
【００８４】
ステップＳ６１１にて、レンズＭＰＵ１２４は、受信した主被写体角速度などをレンズＭＰＵ１２４内のＲＡＭに格納する。
【００８５】
ステップＳ６１２にて、レンズＭＰＵ１２４は、その他の命令を受信した場合、ステップＳ６１１に進む。ここで、その他の命令とは、例えば交換レンズ１０２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る。
【００８６】
ステップＳ６１３にて、レンズＭＰＵ１２４は、ステップＳ６１２で受けるその他の命令の処理を行う。
【００８７】
次に像ブレ補正割り込みについて、図７のフローチャートを用いて説明する。
【００８８】
レンズ本体１０２のメイン動作中に像ブレ補正割り込みが発生すると、レンズＭＰＵ１２４は図７のステップＳ７０１から像ブレ補正の制御を開始する。
【００８９】
ステップＳ７０１にて、レンズＭＰＵ１２４は、角速度センサ１３５の信号を、ＡＤＣ１３６でＡ／Ｄ変換させる。
【００９０】
ステップＳ７０２にて、レンズＭＰＵ１２４は、スイッチ１３９の状態を判別して、流し撮りモードであるか、通常防振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Ｓ７０３へ進み、流し撮りモードであればステップＳ７０７へ進む。
【００９１】
ステップＳ７０３にて、レンズＭＰＵ１２４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。
【００９２】
ステップＳ７０４にて、レンズＭＰＵ１２４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。
【００９３】
ステップＳ７０５にて、レンズＭＰＵ１２４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、像ブレ補正レンズ１２７の目標駆動量を算出する。
【００９４】
ステップＳ７０６にて、レンズＭＰＵ１２４は、流し撮りモードリセットを未完状態とする。具体的には例えばリセット完了フラグなどを用意し、そのフラグを落とす。
【００９５】
ステップＳ７０７にて、レンズＭＰＵ１２４は、流し撮りモードが選択されていれば、流し撮りモードリセットが完了されているかの判定を行い、完了されていればステップＳ７１０に進み、未完であればステップＳ７０８に進む。
【００９６】
ステップＳ７０８にて、レンズＭＰＵ１２４は、流し撮りモードリセットが未完なため、流し撮りモードリセットを行う。ここで行うリセットは具体的には、流し撮りモードで使用するフラグやカウンタの０クリアなどのことである。
【００９７】
ステップＳ７０９にて、レンズＭＰＵ１２４は、流し撮りモードリセットを完了状態とする。具体的には例えばリセット完了フラグなどを用意し、そのフラグを立てる。
【００９８】
ステップＳ７１０にて、レンズＭＰＵ１２４は、ＳＷ２−１がＯＮ、つまり露光動作を選択されたか否かを判定する。ＳＷ２−１がＯＦＦであれば、ステップＳ７１１へ進み、ＳＷ２−１がＯＮされていれば、ステップＳ７１２へ進む。なお、このＳＷ２−１ＯＮ信号は露光中はずっと立ちっぱなしになっており、露光が終了すると立ち下がり、再度露光動作が行われると立ち上がるような信号である。
【００９９】
ステップＳ７１１にて、レンズＭＰＵ１２４は、目標駆動量０を設定する。これは像ブレ補正レンズ１２７を電気的に中心保持状態にするためである。
【０１００】
ステップＳ７１２にて、レンズＭＰＵ１２４は、ＳＷ２−２がＯＮ、つまり露光動作を選択されてカメラの露光開始準備が整ったか否かを判定する。ＳＷ２−２がＯＦＦであれば、ステップＳ７１３へ進み、ＳＷ２−２がＯＮされていれば、ステップＳ７１５へ進む。なお、このＳＷ２−２ＯＮ信号もＳＷ２−１信号と同様に、露光中はずっと立ちっぱなしになっており、露光が終了すると立ち下がり、再度露光動作が行われカメラの露光開始準備が整えば立ち上がるような信号である。
【０１０１】
ステップＳ７１３にて、レンズＭＰＵ１２４は、目標駆動量０を設定する。これは像ブレ補正レンズ１２７を電気的に中心保持状態にするためである。この時点ではカメラの露光開始準備は整っておらず露光は開始されていないため、像ブレ補正レンズ駆動はまだ行わない。
【０１０２】
ステップＳ７１４にて、レンズＭＰＵ１２４は、流し撮りモード中レンズステータスリセットを行う。ここで言う流し撮りモード中レンズステータスとは、流し撮りモード中における前回の露光中のレンズステータスを表すもので、例えば前回露光中のレンズ端当たり情報などである。本実施例では詳細を述べないが、例えばこのレンズ端当たり情報をカメラに通知するようにすれば、カメラは「流し撮り失敗しました」などと表示し、ユーザーに流し撮りの成功／失敗を通知することが可能になる。
【０１０３】
ステップＳ７１５にて、レンズＭＰＵ１２４は、ステップＳ７１２においてＳＷ２−２ＯＮ、すなわちカメラの露光開始準備が整ったので、カメラから送信されている主被写体の角速度と、角速度センサから求めた流し撮りの角速度との差を算出する。
【０１０４】
ステップＳ７１６にて、レンズＭＰＵ１２４は、ステップＳ７１５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。
【０１０５】
ステップＳ７１７にて、レンズＭＰＵ１２４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、像ブレ補正レンズ１２７の目標駆動量を算出する。このように主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ブレ補正レンズ１２７を駆動する事で、流し撮り時に被写体ブレがなくなり、精度のよい流し撮り写真を撮影する事が可能となる。なお、本実施例では、主被写体の角速度と流し撮り角速度との差や、像ブレ補正レンズ１２７の目標駆動量など、をレンズＭＰＵ１２４で算出するように構成した。しかし本発明は、これに限定されず、例えば、防振敏感度に関する情報をカメラ本体１０１に送信して、該差や目標駆動量など、をカメラＭＰＵ１０７で算出するように構成してもよい。
【０１０６】
ステップＳ７１８にて、レンズＭＰＵ１２４は、像ブレ補正レンズ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。
【０１０７】
ステップＳ７１９にて、レンズＭＰＵ１２４は、フィードバック演算を行う。
【０１０８】
ステップＳ７２０にて、レンズＭＰＵ１２４は、安定な制御系にするために位相補償演算を行う。
【０１０９】
ステップＳ７２１にて、レンズＭＰＵ１２４は、ステップＳ７２０の演算結果をＰＷＭとしてレンズＭＰＵ１２４のポートに出力し、像ブレ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によって像ブレ補正レンズ１２７が駆動され、像ブレが補正が行われる。
【０１１０】
次に図８を用いて、前述したステップＳ４１０での主被写体角速度算出処理について説明する。
【０１１１】
ステップＳ８０１にて、カメラＭＰＵ１０７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。
【０１１２】
ステップＳ８０２にて、カメラＭＰＵ１０７は、ステップＳ８０１で検出した各検出ポイントの動きベクトル情報から、主被写体が画角のどこに存在しているかを検出する。流し撮り撮影時、ユーザーは主被写体を追いながら撮影を行っており、かつ背景は流れているため、動きベクトルの移動量が最も少ないポイントが主被写体になる。
【０１１３】
ステップＳ８０３にて、カメラＭＰＵ１０７（判定部１０７ａ）は、ステップＳ８０２で主被写体の検知が成功したかどうかを判定し、成功していたらステップＳ８０４に、失敗していたらステップＳ８０７に進む。ここで主被写体検知が成功するためには、周期的な画像読み込みを行っているタイミングで被写体のベクトル情報を検出することができる必要がある。つまり、そのタイミングで被写体が障害物に隠れてしまったりすると、ベクトル情報が読み取れずに主被写体検知が失敗する可能性がある。また、周囲環境温度が高温もしくは低温である場合、角速度センサ１３５から出力される信号に誤差が生じる、すなわち主被写体検知が失敗する可能性がある。そのため、判定部１０７ａは、温度センサ１４０からの出力が所定の範囲外にある場合は、主被写体検知が失敗したとして主被写体が検出されないと判定する。一方で、ベクトル情報が読み取れる場合であって、温度センサ１４０からの出力値が所定の範囲内にある場合は、主被写体が検出されたと判定する。
【０１１４】
ステップＳ８０４にて、カメラＭＰＵ１０７は、主被写体検知が成功したので、主被写体検知成功フラグを立てる。
【０１１５】
ステップＳ８０５にて、カメラＭＰＵ１０７（算出部１０７ｂ）は、被写体の動きベクトル情報と角速度センサ信号を使って、被写体角速度を算出する。具体的には、動きベクトルを角速度情報に変換し、角速度センサ信号と足し合わせることで被写体角速度を算出する。
【０１１６】
ステップＳ８０６にて、カメラＭＰＵ１０７は、ステップＳ８０５で算出した角速度信号を主被写体角速度とする。
【０１１７】
このように、算出部１０７ｂは、主被写体が検出されたと判定された場合に、主被写体の動きを示す動きベクトルに関する情報を取得する。そして、取得した主被写体の動きを示す動きベクトルに関する情報と、角速度センサ１３５からの出力と、に基づいて、主被写体の角速度（第１の情報）を算出する。
【０１１８】
ステップＳ８０７にて、カメラＭＰＵ１０７は、ステップＳ８０３で主被写体検知を失敗したので、AF枠内の被写体が主被写体であると仮定して動きベクトルを検出する。
【０１１９】
ステップＳ８０８にて、カメラＭＰＵ１０７（算出部１０７ｂ）は、AF枠内の動きベクトル情報と角速度センサ信号を使って、AF枠内の被写体角速度を算出する。具体的には、動きベクトルを角速度情報に変換し、角速度センサ信号と足し合わせることで被写体角速度を算出する。
【０１２０】
ステップＳ８０９にて、カメラＭＰＵ１０７は、ステップＳ８０８で算出したAF枠内の被写体角速度を主被写体角速度とする。
【０１２１】
このように、算出部１０７ｂは、主被写体が検出されないと判定された場合に、画像中の所定領域（ＡＦ枠内）における被写体の動きベクトルに関する情報を取得する。そして、取得した所定領域における被写体の動きを示す動きベクトルに関する情報と、角速度センサ１３５からの出力と、に基づいて、所定領域における被写体の角速度（第２の情報）を算出する。ここで、本実施例において、所定領域とは、測光回路１０６で得られる画像中でオートフォーカス制御が可能であることを示す枠内の領域である。ただし、本発明はこれに限定されず、該所定領域は、測光回路１０６で得られる画像中における周辺領域よりも中心に近い中心領域であってもよい。もしくは、画像中におけるユーザーが指定した領域であってもよい。
【０１２２】
ステップＳ８０６またはステップＳ８０９により算出された主被写体角速度は、図４で説明したように、レンズＭＰＵ１２４に送信され、主被写体角速度を受信したレンズＭＰＵ１２４は、図７で説明したように、像振れ補正処理を実行する。つまり、レンズＭＰＵ１２４は、カメラＭＰＵ１０７から送信される第１の情報と角速度センサ１３５からの出力に基づいて像振れ補正手段を制御する第１の像振れ補正制御を行う。また、カメラＭＰＵ１０７から送信される第２の情報と角速度センサ１３５からの出力に基づいて像振れ補正手段を制御する第２の像振れ補正制御を行う。
【０１２３】
なお、本実施例では、図８の主被写体角速度算出処理をカメラＭＰＵ１０７で実行するようにしたが、例えば、検出された動きベクトルに関する情報を交換レンズ１０２に送信して、主被写体角速度算出処理をレンズＭＰＵ１２４で実行するように構成してもよい。
【０１２４】
このように、本実施例によれば、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。そして、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し、その誤差を補正するように光学偏心する。そうすることで、撮影者がきれいな流し撮り写真を撮影できるようになる。さらに、主被写体が一時的に障害物に隠れてしまった場合など主被写体検出が上手くいかなかったときは、ＡＦ枠内の被写体に対して流し撮り補助を行うように光学偏心量を算出する。ユーザーは流し撮り開始前にフォーカスを合せてから撮影をすることが予想されるため、それにより、最もユーザーが意図したものに近い流し撮り写真が撮影可能になる。
【０１２５】
以上のように本発明の実施例を用いれば、被写体が一時的に障害物に隠れたりして、動きベクトル情報が読めないタイミングがあったとしても、ＡＦ枠内の被写体の動きベクトルを使って流し撮り補助を行う。通常、ユーザーはフォーカスを合わせてから流し撮りを開始するため、追っている主被写体がＡＦ枠内にいる可能性が高い。よって、主被写体検知が上手くいかなかった場合でもユーザーが最も意図したものに近い流し撮り写真を撮影することができる。
【０１２６】
本実施例では、主被写体検知成功フラグを用いた制御変更について述べていない。しかし、例えば主被写体検知成功フラグが立たなかった場合、目標駆動量を０にして流し撮り補助を行わないようにしたり、フラグの振る舞いでレンズ制御やカメラ制御を変更してもよい。
【０１２７】
また本実施例では、ＳＷ２−１中は目標駆動量を０にしているが、通常の手ブレ補正制御を行うようにしてもよい。
【０１２８】
また本実施例ではＳＷ１中のレンズ制御について述べていないが、例えばフレーミングを重視して通常の手ブレ補正制御をおこなってもよいし、流し撮り補助で使用可能な補正角をより多く確保するために目標駆動量を０にしてもよい。また、ＳＷ１中のレンズ制御をユーザーが選択できるようにしてもよい。
【０１２９】
また本実施例では、動きベクトル情報を基に主被写体検知を行っているが、各ベクトル検出ポイントでの被写体角速度まで算出してから、主被写体検出を行ってもよい。
【０１３０】
本発明によれば、流し撮り補助時に主被写体検出結果に応じてレンズ偏心制御を変える。具体的には、主被写体検出が成功した場合は、検出された主被写体のベクトル情報を用いてレンズ偏心量を算出し、主被写体検出が失敗した場合は、AF枠、画角の中心、ユーザーが指定した枠内などに存在する被写体のベクトル情報を用いてレンズ偏心量を決める。それにより、主被写体検出が失敗した場合も、ユーザーが意図したものに近い被写体に対して流し撮り補助を行うことができる。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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】
【０１３６】
本発明は、像振れ補正機能を備えたカメラシステムに好適に利用できる。
【符号の説明】
【０１３７】
１０７ａ  判定部
１０７ｂ  算出部
【図１】
2017058486.tif 000003
【図２】
2017058486.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2017058486.tif 000008
【図７】
2017058486.tif 000009
【図８】
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