CN112424682A - 相机机身、相机附件及信息发送方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够提高抖动校正的效果的相机机身、相机附件及信息发送方法。本发明的相机机身(2),相机附件(3)能够相对于该相机机身(2)装卸,其中,所述相机机身(2)具备:可动部(260),能够移动以校正所述相机机身(2)的抖动;检测部(290),检测所述抖动,并输出检测信号;计算部(330),基于所述检测信号来计算所述可动部的移动量;及发送部(240),将所述计算部(330)为了计算所述移动量而使用的机身侧信息发送到所述相机附件。
Description
技术领域
本发明涉及相机机身、相机附件及信息发送方法。
背景技术
已知有具备抖动校正装置的可换镜头(参照专利文献1)。但是,在将具备抖动校正装置的可换镜头安装于具备抖动校正装置的相机机身的情况下,可换镜头与相机机身的抖动校正的协作成为问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-38461号公报
发明内容
本发明的第一方式的相机机身构成为,相机附件能够相对于该相机机身装卸,其中,相机机身具备:可动部,能够移动以校正所述相机机身的抖动;检测部,检测所述抖动,并输出检测信号;计算部,基于所述检测信号来计算所述可动部的移动量;及发送部,将所述计算部为了计算所述移动量而使用的机身侧信息发送到所述相机附件。
本发明的第二方式的相机附件构成为,能够相对于相机机身装卸,其中,具备:可动部,能够以具有与所述相机附件的光轴正交的分量的方式移动;检测部,检测所述相机附件的抖动,并输出检测信号;计算部,基于所述检测信号来计算所述可动部的移动量;及接收部,从所述相机机身接收基于所述计算部为了计算所述移动量而使用的信息的机身侧信息。
本发明的第三方式的信息发送方法,是能够相对于相机机身装卸的相机附件与所述相机机身之间的信息发送方法,其中,包括:检测所述相机机身的抖动,并输出检测信号;基于所述检测信号来计算能够在与光轴交叉的方向上移动的可动部的移动量;及将用于计算所述移动量的机身侧信息在所述相机机身与所述相机附件之间进行信息发送。
附图说明
图1是说明相机系统的主要部分结构的框图。
图2是例示命令数据通信和热线通信的时序图。
图3是例示RDY信号、CLK信号、DATAB信号、DATAL信号的时序的图。
图4是例示HCLK信号和HDATA信号的时序的图。
图5是说明第二数据92所包含的信息的图。
图6是说明由镜头侧控制部330进行的抖动校正透镜361b的驱动量的计算的图。
图7是表示第二判定部336的动作的图。
图8是表示与角度抖动相关的总抖动状态、截止频率fcω和第一校正率Gω1之间的关系的图。
图9是表示静止图像/动画防抖、快门速度和第二校正率之间的关系的图。
图10是示出静止图像/动画防抖、防抖模式和截止频率fc_inteω之间的关系的图。
图11是表示与平移抖动相关的总抖动状态、截止频率fcα和第一校正率Gα1之间的关系的图。
图12是表示静止图像/动画防抖、防抖模式和截止频率fc_inteα之间的关系的图。
图13是表示进行动画摄影的情况下的抖动校正的状态的时序图。
图14是表示进行静止图像摄影的情况下的抖动校正的状态的时序图。
具体实施方式
以下,参照附图对用于实施发明的方式进行说明。
图1是说明相机系统1的主要部分结构的框图。本实施方式的相机系统1在相机机身2可拆装地安装有可换镜头3。在图1中,分别用线表示可换镜头3的光轴O、与光轴O交叉的面内的X轴方向和Y轴方向。
<相机机身>
相机机身2具有机身侧控制部230、机身侧通信部240、电源部250、拍摄元件260、传感器驱动部265、信号处理部270、操作构件280、抖动传感器290及显示部285。机身侧控制部230与机身侧通信部240、电源部250、拍摄元件260、传感器驱动部265、信号处理部270、操作构件280及抖动传感器290连接。
机身侧通信部240与可换镜头3的镜头侧通信部340之间进行规定的通信。机身侧通信部240向机身侧控制部230发送信号。机身侧通信部240包括机身侧第一通信部240a和机身侧第二通信部240b。机身侧第一通信部240a与可换镜头3进行后述的命令数据通信,机身侧第二通信部240b与可换镜头3进行后述的热线通信。
机身侧第一通信部240a与后述的机身侧第一控制部230a连接,通过命令数据通信在相机机身2与可换镜头3之间收发的信息由机身侧第一控制部230a输出或输入。机身侧第二通信部240b与机身侧第一控制部230a及后述的机身侧第二控制部230b连接,通过热线通信从可换镜头3发送到相机机身2的信息被发送到机身侧第一控制部230a及机身侧第二控制部230b。
电源部250将未图示的电池的电压转换为在相机系统1的各部中所使用的电压,并提供给相机机身2的各部及可换镜头3。电源部250能够根据机身侧控制部230的指示,针对每个供电目的地切换供电的开启和关闭。
拍摄元件260例如是CMOS图像传感器、CCD图像传感器等固态拍摄元件。拍摄元件260根据来自机身侧控制部230的控制信号,对拍摄面260S的被拍摄体像进行拍摄而输出信号。拍摄元件260能够进行动画摄影和静止图像摄影。所谓动画摄影,除了记录动画以外,还包括用于在显示部285中连续地显示成像状态的所谓的实景图像的摄影。
从拍摄元件260输出的信号被信号处理部270用于生成实景图像用的图像数据、静止图像摄影用的图像数据。拍摄元件260与信号处理部270、机身侧控制部230连接。
信号处理部270对从拍摄元件260输出的信号进行规定的图像处理而生成图像数据。所生成的图像数据以规定的文件格式记录于未图示的存储介质,或者用于由显示部285进行的图像显示。信号处理部270与机身侧控制部230、拍摄元件260及显示部285连接。
抖动传感器290检测由手抖等引起的相机机身2的抖动。抖动传感器290包括角速度传感器290a和加速度传感器290b。抖动传感器290将角度抖动和平移抖动分为X轴方向分量和Y轴方向分量进行检测。
角速度传感器290a检测由相机机身2的旋转运动产生的角速度。角速度传感器290a例如分别检测绕与X轴平行的轴、与Y轴平行的轴的各轴的旋转,并将与X轴方向相关的抖动角速度ω1的检测信号和与Y轴方向相关的抖动角速度ω2的检测信号分别输出给机身侧控制部230。
此外,加速度传感器290b检测由相机机身2的平移运动产生的加速度。加速度传感器290b例如分别检测与X轴平行的轴、与Y轴平行的轴的方向的加速度,并将X轴方向的抖动加速度α1的检测信号和Y轴方向的抖动加速度α2的检测信号分别输出给机身侧控制部230。
角速度传感器290a和加速度传感器290b能够分别以比热线通信的周期短的周期,周期性地输出检测信号。
机身侧控制部230由微型计算机及其周边电路等构成。机身侧控制部230包括存储部235。存储部235由机身侧控制部230控制数据的记录和读出。存储部235存储机身侧控制部230执行的控制程序等。机身侧控制部230执行存储部235中所存储的控制程序来控制相机机身2内的各部。
机身侧控制部230包括机身侧第一控制部230a和机身侧第二控制部230b。机身侧第一控制部230a主要进行相机机身2整体的控制,机身侧第二控制部230b与传感器驱动部265连接,主要控制使拍摄元件260在与光轴交叉的方向上移动的抖动校正动作。机身侧第二控制部230b主要进行抖动校正动作的控制,因此能够迅速地进行与抖动校正有关的控制。机身侧第一控制部230a对机身侧第二控制部230b发送抖动校正的开始、后述的校正率等与抖动校正相关的指示。机身侧第一控制部230a和机身侧第二控制部230b之间彼此适当地进行所需的数据、指示的收发。
传感器驱动部265例如包括致动器、驱动机构和位置检测部。传感器驱动部265基于从机身侧控制部230输出的指示,使拍摄元件260在与光轴O交叉的方向上移动。通过拍摄元件260在与光轴O交叉的方向上移动,能够抑制拍摄元件260的拍摄面260S上的被拍摄体像的抖动(像抖动)。传感器驱动部265利用霍尔元件等位置检测部来检测与光轴O交叉的方向上的拍摄元件260的位置。
包括释放按钮、操作开关等的操作构件280设置于相机机身2的外装面。用户通过操作操作构件280,来进行摄影指示、摄影条件的设定指示等。另外,用户能够利用操作构件280指示抖动校正功能的开启和关闭,或者指示将防抖模式设为运动模式、普通模式和镜头侧优先模式中的哪一个,或者进行抖动校正的设定。
运动模式是与普通模式相比减小可动范围或减小抖动校正角等适合于在追踪快速移动的被拍摄体、频繁地变更构图、或者加快快门速度这样的条件下的抖动校正的模式。在普通模式中,使可动范围与机械可动范围一致等来增大可动范围,能够提高抖动校正的效果。
镜头侧优先模式是在相机机身2和可换镜头3中防抖模式不一致的情况下,使相机机身2的防抖模式与在可换镜头3中所设定的防抖模式一致的模式。
这里,在本实施方式中,如后所述,由于在可换镜头3的指示部375中也能够设定抖动校正的设定的至少一部分,所以在相机机身2和可换镜头3中抖动校正的设定有时会不一致。在抖动校正的设定在相机机身2和可换镜头3中不一致的情况下,存在可换镜头3中的抖动校正效果和相机机身2中的抖动校正效果不一致,实时取景图像等看起来不自然的情况。
在本实施方式中,操作构件280的操作被发送到机身侧第一控制部230a,指示部375的指示通过命令数据通信或热线通信被发送到机身侧第一控制部230a。因此,能够由机身侧第一控制部230a识别出相机机身2和可换镜头3的抖动校正的设定,机身侧第一控制部230a通过命令数据通信向可换镜头3发送与抖动校正的设定有关的指示,能够使相机机身2和可换镜头3的抖动校正的设定一致。
操作构件280将与用户的操作相应的操作信号向机身侧控制部230送出。
显示部285例如由液晶显示面板构成。显示部285根据来自机身侧控制部230的指示,显示基于由信号处理部270处理后的图像数据的图像、操作菜单画面等。另外,也可以通过对显示部285进行触摸面板操作,来代替操作构件280进行摄影条件的设定等。
<可换镜头>
可换镜头3具有镜头侧控制部(计算部)330、镜头侧通信部340、镜头侧存储部350、拍摄光学系统360、透镜驱动部370、指示部375及抖动传感器390。镜头侧控制部330与镜头侧通信部340、镜头侧存储部350、透镜驱动部370、指示部375及抖动传感器390连接。
镜头侧控制部330由微型计算机及其周边电路等构成。镜头侧控制部330执行镜头侧存储部350中所存储的控制程序,来控制可换镜头3的各部,诸如进行自动焦点调节控制、抖动校正控制等。由镜头侧控制部330进行的抖动校正控制将在后面描述。
镜头侧存储部350由非易失性存储介质构成。镜头侧存储部350由镜头侧控制部330控制数据的记录和读出。镜头侧存储部350除了存储镜头侧控制部330执行的控制程序等以外,还存储表示拍摄光学系统360的光学特性的数据、与抖动校正的设定相应的截止频率(后述的fcω、fcα、fc_inteω、fc_inteα)、第一校正率(后述的Gω1、Gα1)。
拍摄光学系统360具有多个透镜和光圈构件,使被拍摄体像成像于成像面(拍摄面260S)。拍摄光学系统360的至少一部分作为移动构件,构成为能够移动在可换镜头3内的位置。
拍摄光学系统360例如具有作为移动构件的聚焦透镜361a、作为移动构件的抖动校正透镜361b。
透镜驱动部370使移动构件移动,包括透镜驱动部370a、370b。透镜驱动部370分别包括致动器和驱动机构、移动构件的位置检测部。镜头侧控制部330根据来自透镜驱动部370的位置检测部、致动器的信号,周期性地生成移动构件的位置信息。
另外,根据来自透镜驱动部370的位置检测部、致动器的信号,由镜头侧控制部330周期性地识别移动状态,诸如是否正在对移动构件进行移动驱动、移动构件的移动方向、移动构件是否处于停止中等。生成移动构件的位置信息的周期及识别移动构件的移动状态的周期能够比热线通信的周期短。
聚焦透镜361a构成为通过透镜驱动部370a而能够在光轴O方向上进退移动。通过聚焦透镜361a进行移动来调节拍摄光学系统360的焦点位置。聚焦透镜361a的移动方向、移动量、移动速度等驱动指示可以由机身侧控制部230指示,也可以考虑来自机身侧控制部230的指示而由镜头侧控制部330指示。聚焦透镜361a在光轴O方向上的位置构成为能够由透镜驱动部370a的编码器等检测。
抖动校正透镜361b构成为通过透镜驱动部370b而能够在与光轴O交叉的方向上进退移动。通过抖动校正透镜361b进行移动来抑制拍摄元件260的拍摄面260S的被拍摄体像的摆动(像抖动)。抖动校正透镜361b的移动方向、移动量、移动速度等驱动指示可以基于抖动传感器390的检测信号由镜头侧控制部330进行指示,也可以考虑抖动传感器390的检测信号和来自机身侧控制部230的指示而由镜头侧控制部330进行指示。
抖动校正透镜361b的位置构成为能够由透镜驱动部370b的霍尔元件等检测。作为抖动校正透镜361b的位置信息,透镜驱动部370b例如检测与光轴O交叉的面内的抖动校正透镜361b的光轴O’的位置。即,检测以光轴O为原点位置的抖动校正透镜361b的光轴O’的X轴方向的坐标值和Y轴方向的坐标值。因此,抖动校正透镜361b的位置信息可以用光轴O’的X轴方向的位置和Y轴方向的位置来表示,也可以用光轴O’的X轴方向的移动量(坐标值的差)和Y轴方向的移动量来表示。
指示部375例如设置于可换镜头3的外筒。用户通过操作指示部375,能够进行可换镜头3中的抖动校正的设定,诸如可换镜头3中的抖动校正功能的开启或关闭的指示、将可换镜头3中的防抖模式设为运动模式还是普通模式等。与用户的操作相应的操作信号从指示部375向镜头侧控制部330送出。
抖动传感器390检测由手抖等引起的可换镜头3的抖动。抖动传感器390与相机机身2的抖动传感器309相同。抖动传感器390将角速度传感器390a和加速度传感器390b的检测信号分别输出给镜头侧控制部330。角速度传感器390a和加速度传感器390b能够分别以比热线通信的周期短的周期,周期性地输出检测信号。
镜头侧通信部340与机身侧通信部240之间进行规定的通信。镜头侧通信部340包括镜头侧第一通信部340a和镜头侧第二通信部340b。镜头侧第一通信部340a与相机机身2之间进行后述的命令数据通信,镜头侧第二通信部340b与相机机身2之间进行后述的热线通信。
镜头侧第一通信部340a与镜头侧控制部330连接,通过命令数据通信从可换镜头3发送到相机机身2的信息由镜头侧控制部330生成。镜头侧第二通信部340b也与镜头侧控制部330连接,通过热线通信从可换镜头3发送到相机机身2的信息由镜头侧控制部330、镜头侧第二通信部340b等生成。
图1的镜头侧通信部340与机身侧通信部240之间的箭头表示信号的流向。
镜头侧第一通信部340a向机身侧第一通信部240a输出表示可换镜头3是否能够进行命令数据通信的信号(以下称为RDY信号)和数据信号(以下称为DATAL信号)。机身侧第一通信部240a向镜头侧第一通信部340a输出命令数据通信的时钟信号(以下称为CLK信号)和数据信号(以下称为DATAB信号)。
镜头侧第二通信部340b向机身侧第二通信部240b输出热线通信的时钟信号(以下称为HCLK信号)和数据信号(以下称为HDATA信号)。
热线通信是从可换镜头3向相机机身2的单向的数据通信,命令数据通信是可换镜头3与相机机身2的双向的数据通信。
<通信的详细情况>
相机系统1具备基于命令数据通信和热线通信的两个独立的通信系统,因此能够并行地进行各个通信。
即,相机机身2和可换镜头3在进行命令数据通信时,既能够开始热线通信也能够结束热线通信。另外,也能够在进行热线通信时进行命令数据通信。
因此,可换镜头3即使处于命令数据通信中,也能够通过热线通信向相机机身2持续地发送数据。例如,即使命令数据通信所需要的时间由于数据量的增大而变长,也能够在必要的定时进行热线通信。
而且,相机机身2即使正在通过热线通信接收数据的期间,也能够通过命令数据通信在任意的定时向可换镜头3发送各种指示、请求,并且能够在任意的定时从可换镜头3接收数据。
图2是例示命令数据通信和热线通信的时序图。
相机机身2在通过命令数据通信指示热线通信的开始之后,例如在时刻t1以后,通过热线通信周期性地接收来自可换镜头3的数据。
另外,相机机身2通过命令数据通信与可换镜头3之间收发数据。详细而言,相机机身2在时刻t2至t3、及时刻t9至t10的期间,对可换镜头3进行发送指示且接收各种数据,在时刻t5至t6、及时刻t12至t13,向可换镜头3发送各种数据,在其间的时刻t4、t7、t8及t11,分别将抖动校正的开始指示、光圈驱动指示及聚焦驱动指示等与移动构件的移动控制有关的指示发送给可换镜头3。
在本实施方式中,命令数据通信中收发的数据的种类多,另外,对可换镜头3的指示频度也高。另外,根据数据的种类,收发所需要的时间变长,在时刻t2至t3、时刻t5至t6、时刻t9至t10、及时刻t12至t13收发各种数据的时间比在时刻t4、t7、t8及t11发送指示的时间长。
可换镜头3例如根据通过命令数据通信发送的来自相机机身2的指示,将表示可换镜头3的信息(焦距、摄影距离、光圈值、拍摄光学系统360的光学特性等)的数据发送给相机机身2。可换镜头3还接收从相机机身2发送的表示相机机身2的信息(帧率、相机机身2的设定等)的数据。
命令数据通信由于一次收发所需要的时间长,并且收发的频度也多,所以难以以短周期持续进行数据通信。
与此相对,热线通信由于使用与命令数据通信所使用的通信用端子不同的通信用端子,因此能够以短周期持续进行从可换镜头3向相机机身2的数据通信。例如,可以从相机机身2的启动处理结束开始包括曝光中在内直至切断处理为止,在所期望的期间进行热线通信。
热线通信的开始指示和结束指示通过命令数据通信从相机机身2发送给可换镜头3,但不限于此。
<命令数据通信的说明>
接下来,使用图3对命令数据通信进行说明。图3例示RDY信号、CLK信号、DATAB信号、DATAL信号的时序。
在一次命令数据通信中,在从相机机身2向可换镜头3发送一个命令包402之后,在相机机身2与可换镜头3之间相互收发各一个数据包406、407。
镜头侧第一通信部340a在命令数据通信开始时(t21)将RDY信号的电位设为L电平。当RDY信号为L电平时,机身侧第一通信部240a开始CLK信号401的输出。CLK信号401的频率例如为8MHz。机身侧第一通信部240a与时钟信号401同步地输出包含规定长度的命令包402的DATAB信号。命令包402由H电平和L电平的切换来表示。机身侧第一通信部240a在输出与命令包402的数据长度相当的期间的CLK信号401之后,结束CLK信号的输出(t22)。
命令包402例如包含同步用数据、用于识别是第几个命令数据通信的数据、表示来自相机机身2的指示的数据、表示后续的数据包406的数据长度的数据、通信错误检查用的数据等。命令包402所包含的指示例如有从相机机身2向可换镜头3的移动构件的驱动指示、从相机机身2向可换镜头3的数据的发送指示等。
可换镜头3只要根据基于接收到的命令包402计算出的值是否与命令包402所包含的通信错误检查用的数据相一致来判断有无通信错误即可。
当完成了命令包402的接收时,镜头侧第一通信部340a使RDY信号成为H电平,并且镜头侧控制部330开始基于命令包402的第一控制处理404(t22)。
镜头侧第一通信部340a在由镜头侧控制部330进行的第一控制处理404结束后,能够使RDY信号成为L电平(t23)。当输入的RDY信号成为L电平时,机身侧第一通信部240a输出CLK信号405。
机身侧第一通信部240a与CLK信号405同步地输出包含数据包406的DATAB信号。另外,镜头侧第一通信部340a与CLK信号405同步地输出包含规定长度的数据包407的DATAL信号。数据包406、407由H电平和L电平的切换来表示。机身侧第一通信部240a在输出与数据包406的数据长度相当的期间的CLK信号405之后,结束CLK信号的输出(t24)。
数据包406、407是具有由命令包402表示的数据数量的可变长度的数据。数据包406、407包含同步用的数据、表示相机机身2的信息的数据、表示可换镜头3的信息的数据、通信错误检查用的数据等。
从相机机身2发送到可换镜头3的数据包406包含表示移动构件的驱动量的数据、用于传递相机机身2内的设定和动作状态的数据等。
从可换镜头3发送到相机机身2的数据包407包含表示可换镜头3的机型名称信息的数据、表示可换镜头3中的抖动校正控制的数据、与拍摄光学系统360的光学特性有关的数据等。
接收侧的设备(可换镜头3或相机机身2)只要根据基于接收到的数据包406、407计算出的值是否与数据包406、407所包含的通信错误检查用的数据一致来判断有无通信错误即可。
当数据包406、407的收发完成时,镜头侧第一通信部340a使RDY信号成为H电平,并且镜头侧控制部330基于数据包406、407开始第二控制处理408(t24)。
(第一及第二控制处理的说明)
接下来,说明命令数据通信的第一控制处理404和第二控制处理408的例子。
例如,设为命令包402包含聚焦透镜361a的驱动指示。作为第一控制处理404,镜头侧控制部330生成表示接收到聚焦透镜361a的驱动指示的数据包407。
接着,作为第二控制处理408,镜头侧控制部330向透镜驱动部370a发出指示,以使聚焦透镜361a移动由数据包406表示的移动量。由此,聚焦透镜361a向光轴O方向的移动开始。当从镜头侧控制部330向透镜驱动部370a发出了聚焦透镜361a的移动指示时,镜头侧第一通信部340a视为完成了第二控制处理408而使RDY信号成为L电平(t25)。
另外,例如,设为命令包402包含热线通信的开始指示。作为第一控制处理404,镜头侧控制部330生成表示接收到热线通信的开始指示的数据包407。接着,作为第二控制处理408,镜头侧控制部330通过镜头侧第二通信部340b而开始热线通信。当开始了热线通信时,镜头侧第一通信部340a视为完成了第二控制处理408而使RDY信号成为L电平(t25)。
此外,例如,设为命令包402包含抖动校正的驱动指示。作为第一控制处理404,镜头侧控制部330生成表示接收到抖动校正透镜361b的驱动指示的数据包407。
接着,作为第二控制处理408,镜头侧控制部330向透镜驱动部370b发出指示,以基于由数据包406示出的校正率、抖动校正控制指示和抖动传感器390的输出使抖动校正透镜361b移动。由此,抖动校正透镜361b向与光轴O交叉的方向的移动开始。当从镜头侧控制部330向透镜驱动部370a发出了抖动校正透镜361b的移动指示时,镜头侧第一通信部340a视为完成了第二控制处理408而使RDY信号成为L电平(t25)。
<热线通信的说明>
接着,使用图4,对热线通信进行说明。图4例示HCLK信号和HDATA信号的时序。在一次热线通信中,与一个HCLK信号502同步地从可换镜头3向相机机身2发送一个HDATA信号503。
在本实施方式的相机系统1中,在收发热线通信的开始指示之前,预先在可换镜头3与相机机身2之间决定与热线通信相关的情况。作为与热线通信相关的情况,例如有通过一次热线通信发送的HDATA信号的数据长度(字节数)、HDATA信号所包含的数据及其顺序、HCLK信号的时钟频率、周期(图4的Tinterval)、一个周期中的通信时间(图4的Ttransmit)等。
在本实施方式中,HCLK信号的频率为2.5MHz,一次热线通信的数据长度比命令包402长,一次热线通信的周期为1毫秒,一个周期中的通信时间小于发送间隔的75%,但并不限于此。
另外,所谓一次热线通信,是指在热线通信的一个周期中进行的数据发送,与基于来自相机机身2的命令数据通信的热线通信开始指示到热线通信结束指示不同。
首先,对热线通信中的镜头侧第二通信部340b的动作进行说明。当在时刻t31以前通过命令数据通信接收到热线通信的开始指示时,镜头侧第二通信部340b开始向相机机身2输出HCLK信号(t31)。HCLK信号周期性地从可换镜头3输出,在图4中表示为HCLK信号502、502’、……。
镜头侧第二通信部340b与HCLK信号同步地输出HDATA信号。HDATA信号由H电平和L电平的切换来表示。一个HDATA信号为规定的数据长度,在图4中表示为具有N个包含D0至D7这8位的1字节。
一个HDATA信号为了使长度固定也可以包含未使用的位区域、未使用的字节区域。在未使用的位区域、未使用的字节区域输入预先确定的初始值。HDATA信号与HCLK信号502、502’、……同步地周期性地从可换镜头3输出,在图4中表示为HDATA信号503、503’、……。
当HDATA信号的发送完成时(t32),镜头侧第二通信部340b停止HCLK信号的输出,直到开始下一个HDATA信号的发送的时刻t34为止。将时刻t31至t32设为一次热线通信,将时刻t31至t34设为热线通信的一个周期。镜头侧第二通信部340b从时刻t34开始第二次热线通信。
镜头侧第二通信部340b周期性地持续进行热线通信,直到通过命令数据通信从相机机身2发送热线通信的结束指示为止。
镜头侧第二通信部340b通过内置的串行通信部,将HDATA信号503、503’、……发送到机身侧第二通信部240b。镜头侧第二通信部340b例如使用DMA(Direct Memory Access:直接存储器存取)功能,将存放在未图示的存储器的数据区域中的数据作为HDATA信号高效地进行传送。DMA功能是在没有CPU介入的情况下自动访问存储器上的数据的功能。
接着,对热线通信中的机身侧第二通信部240b的动作进行说明。在本实施方式中,机身侧第二通信部240b在电源接通时的初始化处理结束时,或者在判断为通过命令数据通信发送了热线通信的开始指示时,以可接收状态待机。
从可换镜头3开始HDATA信号的发送,在从该开始时刻t31起经过规定时间Terror0后(时刻t33)完成了规定长度的数据的接收(t32)时,机身侧第二通信部240b视为能够正常地通信而确定接收到的数据。规定时间Terror0是使一个周期中的通信时间Ttransmit具有余量的时间,例如设为一个周期的80%。机身侧第二通信部240b在接收到一次HDATA信号后,也以可接收状态待机,在从时刻t31起经过一个周期后,开始下一个HDATA信号的接收(t34)。
机身侧第二通信部240b在从由镜头侧通信部340开始HDATA信号的发送起,在规定时间Terror0以内未完成规定长度的数据的接收的情况下,视为不能正常地通信(通信错误)而丢弃接收到的数据。
另外,在热线通信中,一个周期中的通信时间(Ttransmit)优选不超过75%,以能够在各周期之间(时刻t33至t34的期间)进行通信错误处理等,但并不限于此。
<热线数据>
在一次热线通信中,一个热线数据90从可换镜头3发送到相机机身2。
热线数据90能够针对每个移动构件包含移动构件的位置信息及与移动构件的位置信息不同的信息中的至少两种信息。
在本实施方式的情况下,热线数据90包括:第一数据91,包含聚焦透镜361a的位置信息和可用于聚焦透镜361a的驱动量的计算的信息;及第二数据92,包含抖动校正透镜361b的位置信息和可用于抖动校正透镜361b的驱动量的计算的信息。第一数据91所包含的信息和第二数据所包含的信息既可以相同,也可以部分不同。另外,相机机身2为了计算移动构件的驱动量,可以使用通过热线通信发送的信息,也可以不使用通过热线通信发送的信息。
与移动构件的位置信息不同的信息是可用于移动构件的驱动量的计算的信息,能够针对每个移动构件进行设定。例如,包含位置信息的可靠性、移动构件的移动状态、指示部375等操作构件的操作状态中的至少一个。上述的信息、状况等在镜头侧控制部330、镜头侧第二通信部340b等中以数值、标识符的形式表现,并包含于热线数据90。
表示移动构件的位置的位置信息在移动构件为聚焦透镜361a的情况下,表示光轴O方向上的聚焦透镜361a的相对或绝对的位置,是透镜驱动部370a的致动器的脉冲数、由透镜驱动部370a检测出的检测值等。
表示移动构件的位置的位置信息在移动构件为抖动校正透镜361b的情况下,表示与光轴O交叉的面内的抖动校正透镜361b的相对或绝对的位置,是与光轴O交叉的面内的抖动校正透镜361b的光轴O’的坐标值或移动量等。
位置信息的可靠性由表示位置信息有效还是无效的标识符、表示位置信息的可靠性的数值等表示。
移动构件的移动状态由表示移动构件是否处于移动中的标识符、表示移动构件是否处于能够移动的状况的标识符、表示是否正在停止驱动移动构件的标识符、表示是否正在开始驱动移动构件的标识符、表示移动构件的移动方向的标识符等表示。
指示部375等操作构件的操作状态由表示由指示部375指示的防抖模式的标识符、表示有无指示部375的标识符等表示。
(第二数据92的说明)
图5是说明第二数据92所包含的信息的图。
第二数据92例如包括与抖动校正透镜361b的位置有关的数据92h和92i、与基于来自抖动传感器390的检测信号的抖动状态有关的数据92a至92d、与抖动校正量或计算出的抖动量的可靠性有关的数据92e和92f、与抖动校正透镜361b的移动状态有关的数据92g及表示指示部375的指示的数据92q中的至少一个。
数据92a至92d与基于来自抖动传感器390的检测信号的抖动状态有关,包括由镜头侧控制部330或抖动传感器390基于来自抖动传感器390的检测信号所选择的标识符。
镜头侧控制部330根据抖动传感器390的检测信号来判断抖动状态。在本实施方式中,作为抖动状态,判断构图变更中的状态、构图稳定的状态、固定于三脚架的状态等。镜头侧控制部330分别选择表示是否处于构图变更中的标识符、表示是否处于构图稳定状态的标识符、表示是否处于三脚架固定状态的标识符,并将各标识符包含于热线数据90而发送到相机机身2。
例如,镜头侧控制部330基于从角速度传感器390a输出的X轴方向的角度抖动检测信号,分别选择表示是否处于构图变更中的标识符、表示是否处于构图稳定状态的标识符、表示是否处于三脚架固定状态的标识符,并将它们设定为数据92a。
数据92b与数据92a的不同之处在于,针对Y轴方向进行上述判断。
数据92c与数据92a的不同之处在于,针对平移抖动进行上述判断。
数据92d与数据92a的不同点在于,针对Y轴方向的平移抖动进行上述判断。
机身侧控制部230根据数据92a~92d,能够知道可换镜头3中的抖动状态的判断结果,由此能够使抖动状态在可换镜头3和相机机身2中一致。
数据92g与抖动校正透镜361b的移动状态有关,包括由镜头侧控制部330选择出的标识符。在本实施方式中,作为抖动控制状态,可举出静止图像防抖中、动画防抖中、非抖动校正中等。所谓非抖动校正中,是指没有驱动透镜驱动部370b而没有进行抖动校正的状态。
所谓静止图像防抖中,是指基于从相机机身2通过命令数据通信发送的静止图像防抖开始指示、快门速度,正在进行适合于静止图像拍摄时的抖动校正的状态。
所谓动画防抖中,是指基于从相机机身2通过命令数据通信发送的动画防抖开始指示,正在进行适合于动画拍摄时、实时取景图像拍摄时的抖动校正的状态。
在本实施方式中,为如下设定:动画防抖中的抖动校正的效果强于高速摄影时的静止图像防抖中的抖动校正的效果。
机身侧控制部230根据数据92g能够知道抖动校正透镜361b的移动状态。
数据92h、92i与抖动校正透镜361b的位置有关,用表示抖动校正透镜361b的位置的数值或表示抖动校正透镜361b的移动量的数值表示。
数据92h表示X轴方向上的抖动校正透镜361b的光轴O’的当前位置。在本实施方式中,数据92h将在可换镜头3内检测出的X轴方向上的坐标值换算为拍摄元件260的拍摄面260S上的坐标值(像面换算值)来表示。像面转换值通过将在可换镜头3检测出的抖动校正透镜361b的坐标值乘以防抖系数来计算。防抖系数表示相对于抖动校正透镜361b的单位移动量的拍摄面260S中的像面的移动量,是根据拍摄光学系统360的焦距和摄影距离而变动的值,并存储在镜头侧存储部350等中。
镜头侧控制部330从镜头侧存储部350读出与检测出抖动校正透镜361b的坐标值时的焦距、摄影距离相应的防抖系数,计算像面换算值。通过在可换镜头3中计算像面换算值,具有不需要将与焦距、摄影距离相应的防抖系数发送给相机机身2这样的效果,但也可以通过热线通信发送像面换算前的值。
数据92i与数据92h的不同之处在于,针对Y轴方向进行上述判断。
数据92e、92f与抖动校正透镜361b的位置信息的可靠性、计算出的抖动量、抖动校正量的可靠性相关,包含镜头侧控制部330基于数据92h~92o的可靠性选择出的标识符。在本实施方式中,数据92e、92f表示数据92h~92o是否分别有效,但并不限于此。
机身侧控制部230根据数据92e、92f能够知道数据92h~92o的可靠性。
数据92q表示指示部375的指示,例如包括表示指示部375指示运动模式和普通模式中的哪一个、或有无指示部375的标识符。在没有指示部375的可换镜头3的情况下,镜头侧控制部330在数据92q中包含表示没有指示部375的标识符。
<抖动校正的说明>
本实施方式的相机系统1构成为能够进行由透镜驱动部370b驱动抖动校正透镜361b而进行的镜头侧抖动校正、和由传感器驱动部265驱动拍摄元件260而进行的机身侧抖动校正。因此,例如,通过使镜头侧抖动校正和机身侧抖动校正协作,能够提高抖动校正效果。
在镜头侧抖动校正和机身侧抖动校正中,也能够根据与抖动校正相关的各设定、抖动的状态等适当地变更控制。
例如,能够根据抖动的状态变更抖动校正透镜361b或拍摄元件260(以下设为可动部)的可动范围、要校正的抖动的频带。在三脚架固定状态下,可以提取在三脚架固定时容易产生的十几Hz的频带的抖动检测信号来进行校正。在构图变更中状态下,可以将频带限制在特定的范围,或者减小可动范围,以便不对伴随构图变更而产生的用户所希望的可换镜头3的抖动进行校正。在构图稳定状态下,可以与构图变更中状态相比,扩大频带的范围,使可动范围与机械可动范围一致等而将可动范围增大。
此外,也能够根据防抖模式、快门速度等变更要校正的抖动的频带、可动部的可移动范围。在防抖模式为运动模式的情况下,由于应对以比普通模式快的快门速度进行的摄影,因此可以减小可动范围。在防抖模式为普通模式的情况下,与运动模式相比增大可动范围,能够提高抖动校正的效果。
此外,也可以在静止图像摄影中和动画摄影中变更抖动校正控制。
在动画摄影中的情况下,为了也能够校正大的抖动,可以扩大频带,或者增大可动范围。在静止图像摄影中的情况下,也可以与动画摄影中相比缩窄频带的范围来去除噪声等,由此提高精度。在本实施方式中,通过命令数据通信将静止图像防抖开始指示和动画防抖开始指示这两种指示中的任一种从相机机身2发送到可换镜头3,能够在可换镜头3中进行适合于静止图像或动画的抖动校正控制。
动画防抖开始指示包含有表示可换镜头3中的抖动校正的分担比例的第二校正率(Gω2、Gα2)(参照图9)。第二校正率(Gω2、Gα2)表示在可换镜头3和相机机身2中协作来校正抖动时的可换镜头3的抖动校正的比例。第二校正率(Gω2、Gα2)表示相机机身2的抖动校正的比例,可以由镜头侧控制部330计算与相机机身2的抖动校正的比例相加成为100%这样的可换镜头3的抖动校正的比例。第二校正率(Gω2、Gα2)能够分别在角度抖动和平移抖动中进行设定。将与角度抖动校正相关的第二校正率Gω2和与平移抖动校正相关的第二校正率Gα2合起来作为第二校正率。
另外,静止图像防抖开始指示包含有与快门速度相应的第二校正率。在第二校正率由于快门速度的变更而改变的情况下,改变第二校正率而将静止图像防抖开始指示再次从相机机身2发送到可换镜头3。另外,快门速度与拍摄元件260的光电转换部的累积时间相应,在设置机械快门机构的情况下与该机械快门机构的驱动速度相应,并且既可以是电子快门速度,也可以是机械快门速度。
在本实施方式中,通过命令数据通信将与快门速度相应的第二校正率和静止图像防抖开始指示一起从相机机身2发送给可换镜头3,但也可以在可换镜头3存储与快门速度相应的第二校正率等,并通过命令数据通信从相机机身2发送与快门速度相关的信息。
相机机身2可以根据抖动校正的设定(防抖模式、抖动状态)来变更第二校正率。在第二校正率变化的情况下,使第二校正率变化后的动画防抖开始指示或静止图像防抖开始指示再次从相机机身2发送到可换镜头3。
<抖动校正的目标位置计算>
这里,使用图6来说明由镜头侧控制部330进行的抖动校正透镜361b的驱动量的计算。在本实施方式中,所谓驱动量,是校正抖动所需的到抖动校正透镜361b的目标位置为止的驱动量,也称为总抖动量。此外,计算抖动校正透镜361b的目标位置作为驱动量。
相机机身2中的机身侧第二控制部230b与镜头侧控制部330同样地,计算拍摄元件260的目标位置作为抖动校正的驱动量。
镜头侧控制部330基于角速度传感器390a的检测信号来计算用于校正绕X轴的角速度抖动的目标位置LC1,并基于加速度传感器390b的检测信号来计算用于校正X轴方向的加速度抖动的目标位置LC2,且计算抖动校正透镜361b的用于校正X轴方向的抖动的目标位置LC。
另外,在以上的说明中,仅对X轴进行了说明,但镜头侧控制部330对于Y轴也同样,基于角速度传感器390a及加速度传感器390b的检测信号来计算用于校正角速度抖动的目标位置LC1’及用于校正平移抖动的目标位置LC2’,且计算用于校正Y轴方向的抖动的目标位置LC’。以下,由于X轴、Y轴的动作相同,因此仅对X轴进行记载。
镜头侧控制部330具备滤波部331、第一变更部332、第二变更部333、积分部334、第一判定部335、第二判定部336、第三判定部337。由角速度传感器390a检测出的抖动角速度ω1被输入到滤波部331。滤波部331从抖动角速度ω1去除规定的截止频率fcω以下的频率,并将抖动角速度ω2输出给第一变更部332。
第一变更部332将规定的第一角度抖动校正率Gω1与抖动角速度ω2相乘而将抖动角速度ω3输出到第二变更部333。第二变更部333将规定的第二角度抖动校正率Gω2与抖动角速度ω3相乘而将抖动角速度ω4输出到积分部334。积分部334对抖动角速度ω4进行积分而输出用于校正角度抖动的抖动校正透镜361b的目标位置LC1。
第一判定部335被输入从角速度传感器390a输出的检测信号(抖动角速度ω1),并判定与产生于可换镜头3的角度抖动相关的镜头侧抖动状态。
在本实施方式中,作为抖动状态,可举出是否处于构图变更中状态、是否处于构图稳定状态和是否三脚架固定状态中的至少一个。所谓构图变更中状态,是用户正在使可换镜头3在水平或垂直方向上摆动而变更构图的状态。所谓构图稳定状态,是用户使可换镜头3的位置固定而使构图稳定的状态。所谓三脚架固定状态,是可换镜头3或相机机身2固定于三脚架的状态。
第一判定部335判定出的镜头侧抖动状态被输入到第二判定部336。另外,第一判定部335判定出的镜头侧抖动状态通过后述的热线通信被发送给相机机身2。
这里,机身侧第二控制部230b基于角速度传感器290a的检测信号来判定与产生于相机机身2的角度抖动相关的机身侧抖动状态。作为抖动状态,除了与镜头侧控制部330同样的构图变更中状态、构图稳定状态、三脚架固定状态以外,机身侧第二控制部230b还判定镜头侧优先状态。所谓镜头侧优先状态,是根据用户的设定等,关于抖动状态,在可换镜头3与相机机身2的判定不一致的情况下,优先进行可换镜头3的判定的状态。
由机身侧第二控制部230b判定出的机身侧抖动状态通过后述的命令数据通信被发送到镜头侧控制部330,并被输入到第二判定部336。因此,第二判定部336被输入镜头侧抖动状态和机身侧抖动状态。第二判定部336基于镜头侧抖动状态和机身侧抖动状态来判定与角度抖动相关的总抖动状态。
如图7所示,第二判定部336在机身侧抖动状态为镜头侧优先状态时将镜头侧抖动状态设为总抖动状态,在机身侧判定结果为镜头侧优先状态之外时将机身侧抖动状态设为总抖动状态。
第二判定部336存储有与角度抖动相关的总抖动状态、阈值和系数之间的关系(图8),将与关于角度抖动的总抖动状态相对应的截止频率fcω输出到滤波部331,并将第一校正率Gω1输出到第一变更部。
第二变更部333被输入由机身侧第一控制部230a判定并通过命令数据通信发送来的第二校正率Gω2。
在本实施方式中,设定为在将相机机身2的第二校正率和可换镜头3的第二校正率相加时成为1。如图9所示,机身侧第一控制部230a存储有静止图像/动画防抖、快门速度和第二校正率之间的关系。在本实施方式中,X轴方向上的第二校正率与Y轴方向上的第二校正率相同,但并不限于此。另外,角度抖动的第二校正率Gω2与平移抖动的第二校正率Gα2也相同,但并不限于此。
在本实施方式中,在快门速度快的情况下,在可换镜头3中进行适合于高速摄影的抖动校正,在快门速度不快的情况下,在可换镜头3和相机机身2中使抖动校正协作来增大抖动校正的效果。
因此,在静止图像防抖中快门速度例如比1/60秒时快的情况下,将可换镜头3的第二校正率设为1,将相机机身2的第二校正率设为0。另外,在动画防抖或静止图像防抖中快门速度比例如1/60秒时慢的情况下,将可换镜头3的第二校正率设为0.5,将相机机身2的第二校正率设为0.5。第二校正率能够适当变更,在相机机身2没有抖动校正功能的情况下,将可换镜头3的第二校正率设为1,将相机机身2的第二校正率设为0。
另外,在可换镜头3具有角度抖动校正功能但没有平移抖动校正功能的情况下,如上述那样设定与角度抖动有关的第二校正率,对于平移抖动,将可换镜头3的第二校正率设为0,将相机机身2的第二校正率设为1。另外,也可以根据相机机身2和可换镜头3的抖动校正功能的精度来调整第二校正率。第二校正率通过防抖开始指示的命令数据通信从相机机身2发送到可换镜头3,但也可以设置校正率变更命令数据通信而在防抖开始后每次变更时发送。
第三判定部337被输入从机身侧第一控制部230a通过命令数据通信发送来的与抖动校正相关的指示。从相机机身2发送的与抖动校正相关的指示包括抖动校正控制是动画抖动和静止图像抖动中的哪一个,防抖模式是运动模式、普通模式和镜头侧优先模式中的哪一个。另外,从指示部375向第三判定部337输入由用户所设定的防抖模式。
第三判定部337存储有图10所示的与抖动校正相关的指示(静止图像/动画防抖、防抖模式)与阈值(频带、截止频率fc_inteω)之间的关系,并将对应的截止频率fc_inteω输出到积分部334。在本实施方式中,使运动模式下的截止频率fc_inteω比普通模式下的截止频率fc_inteω大,但并不限于此。积分部334基于抖动角速度ω4和截止频率fc_inteω进行积分,计算与角度抖动相关的目标位置LC1。
镜头侧控制部330以与校正抖动角速度所需的角度抖动目标位置LC1的计算同样的方式,计算校正平移抖动所需的平移抖动目标位置LC2,并对LC1和LC2进行加减运算来计算最终的目标位置LC。
这里,对于由镜头侧控制部330进行的平移抖动目标位置LC2的计算,记载与角度抖动目标位置LC1的计算不同的点。另外,对计算角度抖动目标位置LC1的各结构331~337与计算平移抖动目标位置LC2的各结构331~337相同的情况进行说明,但并不限于此。
由加速度传感器390b检测出的抖动加速度α1被输入到滤波部331。滤波部331将规定的截止频率fcα以下的频率截止,并将抖动加速度α2输出给第一变更部332。第一变更部332将与平移抖动相关的规定的第一校正率Gα1与抖动加速度α2相乘而将抖动加速度α3输出到第二变更部333。第二变更部333将规定的第二平移抖动校正率Gα2与抖动加速度α3相乘而将抖动加速度α4输出到积分部334。积分部334基于抖动加速度α4和截止频率fc_inteα进行二次积分而输出抖动校正透镜361b的用于校正平移抖动的目标位置LC2。
第二判定部336存储有与平移抖动相关的总抖动状态、截止频率fcα和第一校正率Gα1之间的关系(图11),将与总抖动状态对应的截止频率fcα输出到滤波部331,并将第一校正率Gα1输出到第一变更部332。
第二变更部333被输入由机身侧第一控制部230a判定并通过命令数据通信发送来的与平移抖动相关的第二校正率Gα2。
第三判定部337存储有图12所示的静止图像/动画防抖、防抖模式和截止频率fc_inteα之间的关系,并将对应的截止频率fc_inteα输出到积分部334。在本实施方式中,使平移抖动目标位置LC2处的截止频率fc_inteα大于角度抖动目标位置LC1处的截止频率fc_inteω,但并不限于此。
接着,对于由机身侧第二控制部230b进行的、用于校正角度抖动的拍摄元件260的目标位置BC1及用于校正加速度抖动的拍摄元件260的目标位置BC2的计算,记载与由镜头侧控制部330进行的目标位置LC1、LC2的计算不同的点。另外,作为计算目标位置BC1、BC2的各结构,使用各结构331~337进行说明,但各结构也可以与镜头侧控制部330的各结构不同。
另外,在本实施方式中,机身侧第二控制部230b具备滤波部331、第一变更部332、第二变更部333、积分部334,机身侧第一控制部230a具备第一判定部335、第二判定部336、第三判定部337,并将判定结果发送到机身侧第二控制部230b,但能够适当变更。
机身侧第二控制部230b基于由抖动速度传感器290a、290b检测出的抖动角速度ω1、抖动加速度α1、截止频率fcω、fcα、第一校正率Gω1、Gα1、机身侧第二校正率Gω2、Gα2、截止频率fc_inteω、fc_inteα,输出目标位置BC1、BC2。X轴、Y轴分别相同。
机身侧第一控制部230a的第一判定部335基于抖动传感器290的输出,分别针对角度抖动和角速度抖动判定机身侧抖动状态。另外,机身侧第一控制部230a的第二判定部336基于机身侧抖动状态和从可换镜头3通过热线通信发送的镜头侧抖动状态,判定总抖动状态,并判定截止频率fcω、fcα、第一校正率Gω1、Gα1。判定方法与镜头侧控制部330相同。
另外,机身侧第一控制部230a的第三判定部337基于由机身侧第一控制部230a识别出的是动画摄影中还是静止图像摄影中的信息、机身侧防抖模式、从可换镜头3通过热线通信发送的镜头侧防抖模式,判定截止频率fc_inteω、fc_inteα。判定方法与镜头侧控制部330相同。
在本实施方式中,用于计算目标位置LC、BC的变量、阈值(第一校正率、截止频率)在相机机身2和可换镜头3中一致。因此,能够抑制在第一校正率或截止频率在相机机身2和可换镜头3中不一致的情况下产生的对抖动校正的效果的不协调感。另外,系数、阈值也可以在相机机身2和可换镜头3之间以不产生抖动校正的效果的不协调感的程度产生偏差。
另外,关于第二校正率,将镜头侧第二校正率(针对抖动校正的可换镜头3的分担比例)和机身侧第二校正率(针对抖动校正的相机机身2的分担比例)相加后的值为1(或100%)。因此,通过使可换镜头3中的抖动校正与相机机身2中的抖动校正协作,不会过度地进行抖动校正或过度抑制抖动校正,能够提高抖动校正的效果。
另外,在镜头侧控制部330和机身侧第二控制部230b双方设置了第二判定部336,但也可以通过命令数据通信从相机机身2向可换镜头3发送总抖动状态。在该情况下,能够省略由镜头侧控制部330将镜头侧抖动状态从第一判定部335发送到第二判定部336的动作,并且在第二判定部336中也不需要存储和参照图7的对应关系。
另外,在镜头侧控制部330和机身侧第二控制部230b双方设置了第二判定部336来判定图8和图11的总抖动状态、截止频率和第一校正率,但也可以通过命令数据通信将截止频率和第一校正率从相机机身2发送到可换镜头3。在该情况下,不需要由镜头侧控制部330将镜头侧抖动状态从第一判定部335发送给第二判定部336,从而也能够省略第二判定部336。
同样地,在镜头侧控制部330和机身侧第二控制部230b双方设置了第三判定部337来进行图10和图12的积分部334的截止频率的判定,但也可以在相机机身2和可换镜头3之间收发截止频率。在该情况下,能够省略镜头侧控制部330或机身侧第二控制部230b的一方中的截止频率的判定。
镜头侧控制部330还可以读出检测信号被输出的时间点的防抖系数,并基于总抖动量和防抖系数来计算目标位置LC的像面换算值。此时,镜头侧控制部330在不考虑抖动校正透镜361b的驱动范围(机械可动范围和控制可动范围)的情况下计算像面换算值。这里,所谓机械可动范围,是指基于抖动校正透镜361b的保持机构的可动范围,所谓控制可动范围,是指被用户的设定、拍摄条件所限制的可动范围。
镜头侧控制部330还考虑机械可动范围和控制可动范围,针对X轴方向和Y轴方向计算抖动校正透镜361b的目标位置。移动量也可以作为X轴方向和Y轴方向上的目标位置与当前位置的差(坐标值的差)来计算。
计算出抖动校正透镜361b的移动量或目标位置的镜头侧控制部330向透镜驱动部370b输出驱动信号,使抖动校正透镜361b驱动。接收到驱动信号的透镜驱动部370b使抖动校正透镜361b向与光轴O交叉的X轴和Y轴方向分别移动。
另外,透镜驱动部370b周期性地检测抖动校正透镜361b在X轴方向和Y轴方向上的位置,并作为当前位置输出到镜头侧控制部330。镜头侧控制部330可以将从透镜驱动部370b输出的值直接作为数据92h、92i,也可以将进行像面换算等运算而得到的值作为数据92h、92i。
机身侧第二控制部230b基于通过热线通信接收到的抖动校正透镜361b的位置信息、来自机身侧第一控制部230a的指示、从抖动传感器290输出的检测信号中的至少一个来生成驱动信号,并输出给传感器驱动部265。接收到驱动信号的传感器驱动部265使拍摄元件260向与光轴O交叉的X轴和Y轴方向分别移动。
以下,使用图13、图14对防抖动作的一例进行说明。
<动画摄影时的防抖动作>
图13是表示进行动画摄影的情况下的抖动校正的状态的时序图。原本存在X轴和Y轴这两个轴量的时序图,但由于X轴和Y轴大致相同,因此仅记载了一个轴量的动作。另外,在图13、图14中,对角度抖动进行了图示,对于平移抖动,由于相同而省略了图示。另外,在图13、图14中,设为选择了镜头侧优先状态作为机身侧抖动状态。另外,没有防抖模式的变更而省略。
机身侧第一控制部230a在时刻t1识别出主开关等启动开关已接通。
机身侧第一控制部230a在时刻t2,通过命令数据通信对镜头侧控制部330指示抖动检测开始,并且对机身侧第二控制部230b也指示抖动检测开始。抖动传感器290、390按照该指示开始抖动的检测,并从时刻t3起输出检测信号。机身侧第二控制部230b及镜头侧控制部330基于检测信号来判定抖动状态,并将判定结果分别作为镜头侧抖动状态、机身侧抖动状态。
设为机身侧第一控制部230a在时刻t4以前,通过命令数据通信指示了热线通信的开始。镜头侧控制部330从时刻t4以前开始周期性地输出热线数据90,在图13中,正在进行热线通信的时刻有时刻t4、时刻t4’和除此之外的时刻。
机身侧第一控制部230a根据热线数据90的数据92a至92d来识别镜头侧抖动状态。另外,机身侧第一控制部230a在与此大致相同的时刻,从机身侧第二控制部230b至少取得机身侧抖动状态。在时刻t4,判断为可换镜头3和相机机身2均处于构图稳定状态(由图13的黑圆表示)。
机身侧第一控制部230a在时刻t5通过命令数据通信对镜头侧控制部330指示动画防抖开始,并且对机身侧第二控制部230b指示动画防抖开始。命令数据通信中的动画防抖开始指示包括机身侧防抖模式、机身侧抖动状态、第二校正率。
这里,在时刻t5开始了热线通信,在机身侧第一控制部230a中,根据时刻t4的热线通信的数据92q识别出镜头侧防抖模式。机身侧第一控制部230a考虑镜头侧防抖模式和由操作构件280等设定的机身侧防抖模式,通过时刻t5的命令数据通信向镜头侧控制部330发送机身侧防抖模式。
另外,机身侧第一控制部230a在时刻t4根据热线数据90的数据92a识别出与角度抖动相关的镜头侧抖动状态为构图稳定状态(由图13的黑圆表示)。由于镜头侧抖动状态是构图稳定状态,机身侧抖动状态是镜头侧优先状态,所以机身侧第一控制部230a通过时刻t5的命令数据通信向镜头侧控制部330发送与角度抖动相关的总抖动状态是构图稳定状态。这里,在时刻t4,基于抖动传感器290的检测信号的与角度抖动相关的机身侧抖动状态也是构图稳定状态。因此,即使在时刻t4,也能够使抖动状态在相机机身2和可换镜头3中一致。
另外,机身侧第一控制部230a基于时刻t5时间点的设定和图9来决定第二校正率Gω2,并在通过时刻t5的命令数据通信向镜头侧控制部330发送镜头侧的第二校正率Gω2的同时,向机身侧第二控制部230b发送机身侧的第二校正率Gω2。
接收时刻t5的动画防抖开始指示,镜头侧控制部330或机身侧第二控制部230b计算可动部的目标位置,从时刻t6起通过透镜驱动部370b或传感器驱动部265使可动部驱动而开始抖动校正。在图13的例子中,在时刻t5以前,可动部停止驱动,处于沿重力方向落下的状态。接收时刻t5的指示,可动部暂时被向可动中心驱动,在时刻t6以后进行抖动校正。
这样,机身侧第一控制部230a周期性地取得热线数据90,因此能够根据热线数据90识别出镜头侧防抖模式或镜头侧抖动状态的变化。机身侧第一控制部230a在根据热线数据90识别出镜头侧防抖模式或镜头侧抖动状态发生了变化时,根据需要进行命令数据通信,使相机机身2和可换镜头3的抖动校正控制一致。
对时刻t5’的命令数据通信进行说明。
设为在图13中的时刻t7,用户为了变更构图而操作了可换镜头3。于是,镜头侧控制部330的第一判定部335判定为镜头侧抖动状态是构图变更中状态。然后,通过在时刻t7以后进行的热线通信(时刻t4’),发送包含表示镜头侧抖动状态是构图变更中状态的数据92a的热线数据90。另一方面,根据相机机身2的抖动传感器290的检测结果,继续进行构图稳定状态的检测。
这里,在图13中,由于选择了镜头侧优先状态作为机身侧抖动状态,因此机身侧第一控制部230a通过时刻t5’的命令数据通信发送总抖动状态是镜头侧优先状态的情况,同时也向机身侧第二控制部230b发送镜头侧的抖动状态(构图变更中状态)。当镜头侧控制部330通过时刻t5’的命令数据通信接收到总抖动状态是镜头侧优先状态时,第二判定部336判定为总抖动状态是构图变更中状态,并在时刻t5’开始构图变更中状态的抖动校正。另外,机身侧第二控制部230b也接收到总抖动状态是构图变更中状态,所以在时刻t5’开始构图变更中状态的抖动校正。
这样,通过时刻t4、t4’的周期性的热线通信,能够从可换镜头3发送镜头侧抖动状态,因此相机机身2不需要进行包含使镜头侧抖动状态从可换镜头3发送到相机机身2的指示的命令数据通信。另外,在进行包含使镜头侧抖动状态从可换镜头3发送到相机机身2的指示的命令数据通信的情况下,需要周期性地进行命令数据通信,在其周期比热线通信长的情况下,存在镜头侧抖动状态与机身侧抖动状态不一致的时间变长的问题。
另外,如果想要以较快的周期进行包含使镜头侧抖动状态从可换镜头3发送到相机机身2的指示的命令数据通信,则存在不能进行其间的其他命令数据通信的问题。但是,根据本实施方式,由于通过与命令数据通信独立的热线通信来发送抖动状态等,因此具有不存在如上述那样的问题的效果。
<静止图像摄影时的防抖动作>
图14是表示进行静止图像摄影的情况下的抖动校正的状态的时序图,并且以还包含指示静止图像摄影的释放操作前后的实景图像曝光的方式进行了记载。另外,原本存在X轴和Y轴这两个轴量,但由于X轴和Y轴相同,因此仅记载了一个轴量的动作。
在时刻t1以后,周期性地进行上述的热线通信。在时刻t2,上述的动画防抖开始指示通过命令数据通信从相机机身2发送到可换镜头3。在图14中,机身侧抖动状态选择了镜头侧优先状态。
在时刻t2的时间点,用户操作可换镜头3来变更构图,在可换镜头3和相机机身2这两者检测出构图变更中状态的抖动状态。因此,在时刻t2以后的动画防抖中,选择构图变更中状态作为总抖动状态。
在时刻t3,当用户停止可换镜头3的构图变更操作时,通过接下来的热线通信(时刻t4)发送表示镜头侧抖动状态是构图稳定状态的数据92a。
另一方面,在时刻t4的定时,根据抖动传感器290的检测结果继续检测出构图变更状态,与抖动传感器390的检测结果不一致。此外,设为在时刻t5由用户进行静止图像摄影的操作。
机身侧第一控制部230a在时刻t5识别出通过操作构件280使释放开关接通的情况。机身侧第一控制部230a在时刻t6操作拍摄元件260来停止实景图像的生成。
机身侧第一控制部230a在时刻t7通过命令数据通信对镜头侧控制部330指示静止图像防抖开始,并且对机身侧第二控制部230b指示静止图像防抖开始。在时刻t7到时刻t9的期间,进行适合于静止图像摄影的抖动校正控制。
在时刻t7的静止图像防抖开始指示中,与动画防抖开始指示同样地,可包含机身侧防抖模式、机身侧角度抖动状态(镜头侧优先状态)、第二校正率。
由于在时刻t7紧前的热线通信(时刻t4)的数据92a中,镜头侧抖动状态是构图稳定状态,并且机身侧抖动状态是镜头侧优先状态,因此机身侧第一控制部230a将总抖动状态设为构图稳定状态。
因此,在时刻t7,对可换镜头3的静止图像防抖开始指示包含镜头侧优先状态,对机身侧第二控制部230b的静止图像防抖开始指示包含构图稳定状态作为总抖动状态。
另外,机身侧第一控制部230a基于时刻t7时间点的设定和图9来决定第二校正率Gω2,并在通过时刻t7的命令数据通信向镜头侧控制部330发送镜头侧的第二校正率Gω2的同时,向机身侧第二控制部230b发送机身侧的第二校正率Gω2。
镜头侧控制部330按照该指示,操作透镜驱动部370b来驱动抖动校正透镜361b,开始适合于静止图像的抖动校正。机身侧第二控制部230b也同样。
机身侧第一控制部230a在时刻t8通过拍摄元件260开始静止图像曝光,在时刻t9结束静止图像曝光,在时刻t12再次开始实景图像曝光。
机身侧第一控制部230a在曝光结束后,通过命令数据通信向镜头侧控制部330指示动画防抖开始而使动画防抖再次开始(时刻t10)。另外,机身侧第一控制部230a与可换镜头3同样地对机身侧第二控制部230b指示动画防抖开始。
当曝光结束时,镜头侧控制部330在时刻t11再次开始热线通信。另外,可以在时刻t8到时刻t11的期间也继续进行热线通信。
在时刻t13,由于用户进行构图变更操作,从而根据可换镜头3的抖动传感器390的检测结果检测出构图变更中状态。另一方面,根据相机机身2的抖动传感器290的检测结果,检测出构图稳定状态。在图14中,由于设定了镜头侧优先状态作为机身侧抖动状态,所以机身侧第一控制部230a在时刻t14,通过命令数据通信将是镜头侧优先状态的情况发送到可换镜头3,并且将通过热线通信接收到的镜头侧抖动状态(构图变更中状态)作为总抖动状态发送到机身侧第二控制部230b。从时刻t14起,镜头侧控制部330和机身侧第二控制部230b进行将总抖动状态设为构图变更中状态的抖动校正控制。
如上所述,即使镜头侧抖动状态和机身侧抖动状态不一致,也能够通过热线通信将镜头侧抖动状态发送到相机机身2,由此能够缩短在相机机身2和可换镜头3中抖动状态不一致的时间。
根据上述的实施方式,可得到以下的作用效果。
由于收发可换镜头3和相机机身2的抖动校正的分担比例,所以能够在相机系统1中使可换镜头3的抖动校正和相机机身2的抖动校正协作而提高抖动校正效果。另外,由于能够设定可换镜头3和相机机身2的分担比例,所以能够防止在可换镜头3或相机机身2中过度地进行抖动校正、过度抑制抖动校正的情况。另外,由于能够由机身侧控制部230设定校正率,所以能够进行与是静止图像摄影还是动画摄影、快门速度等摄影条件相应的抖动校正。另外,分担比例能够分别针对角度抖动和平移抖动进行设定,即使在可换镜头3中具有角度抖动校正功能而没有平移抖动校正功能的情况下,也能够使相机机身2和可换镜头3协作。另外,由于分担比例是通过命令数据通信进行发送的,因此能够决定从相机机身2发送的定时,并且能够并行地进行热线通信。另外,由于从机身侧第一控制部230a向机身侧第二控制部230b发送机身侧的分担比例,并向镜头侧控制部330发送镜头侧的分担比例,所以机身侧第二控制部230b及镜头侧控制部330能够容易地进行基于各自的分担比例的控制。
相机机身2将基于为了根据抖动传感器309的检测信号计算可动部的目标位置而使用的信息的机身侧信息发送到可换镜头3,因此能够使用于计算目标位置的信息在相机机身2和可换镜头3中一致。作为用于计算目标位置的信息,是指截止频率这样的与要校正抖动的频带的阈值有关的信息、第一校正率这样的与抖动校正的效果的强弱有关的信息。
这里,在用于计算目标位置的信息在相机机身2和可换镜头3中一致的情况下,例如,能够使抖动状态的检测结果一致,而变更要进行抖动校正的频带、抖动校正可动部的可动范围来提高抖动校正效果。另外,由于通过热线通信将抖动的状态从可换镜头3发送到相机机身2,因此能够缩短抖动的状态在可换镜头3和相机机身2中不一致的时间。假设在不通过热线通信发送抖动的状态,而仅通过命令数据通信从可换镜头3向相机机身2发送抖动的状态的情况下,在相机机身2中能够识别出镜头侧的抖动状态的检测结果的时间延迟,检测结果在可换镜头3和相机机身2中偏离的时间增大,产生用户对抖动校正时的取景图像、实景图像的使用感的降低(不协调感)。但是,在本实施方式中,能够减小检测结果在可换镜头3和相机机身2中偏离的时间。
镜头侧第二通信部340b也能够以比通过命令数据通信接收来自相机机身2的指示的周期短的周期,周期性地发送热线数据90,由此能够与命令数据通信的时机、期间无关地,即时发送用于抖动校正控制的信息。
另外,抖动传感器390也能够以比热线通信短的周期,周期性地输出检测信号,由此不需要考虑热线数据90的输出定时与抖动传感器390的检测信号的输出定时的偏差,能够提高热线数据90的即时性。
可换镜头3还能够发送热线数据90所包含的数值的可靠性(位置信息的有效性、镜头侧抖动状态的有效性等),因此通过一次热线通信将数值和其可靠性对应起来发送到相机机身2,由此能够在相机机身2中进行与可靠性相应的应对。
可换镜头3周期性地将固定长度的热线数据90发送到相机机身2,因此与发送可变长度的数据的情况不同,能够以恒定的周期反复发送。
本发明并不限定于上述内容。在本发明的技术思想的范围内考虑到的其他方面也包含在本发明的范围内。
(变形例1)
在上述说明中,说明了在热线通信中使用DMA功能的例子。也可以代替DMA功能的使用,以使软件介入的方式生成热线数据90。在变形例1中,HDATA信号的发送由镜头侧第二通信部340b进行,热线数据90的生成由镜头侧控制部330进行。通过如此构成,即使不使用DMA功能,也能够并行地进行热线通信和热线数据90的生成。但是,热线数据90的生成在不超过热线通信的一个周期的期间进行。
(变形例2)
在上述说明中,说明了将机身侧控制部230分为机身侧第一控制部230a和机身侧第二控制部230b的例子,但也可以不分为机身侧第一控制部230a和机身侧第二控制部230b,而构成为一个机身侧控制部230。在该情况下,机身侧控制部230只要直接控制传感器驱动部265即可,机身侧第二通信部240b的通信线路只要仅与一个机身侧控制部230连接即可。
另外,在图4的热线通信的例子中,示出了将仅使用了HCLK信号线和HDATA信号线这两根信号线的时钟同步式通信的数据传送方向设为从可换镜头3向相机机身2的一个方向的例子,但也可以再追加一根信号线,从而能够在双方向进行数据传送。或者,也可以通过构成为能够切换HDATA信号线的输入输出,由此构成为在双方向进行数据通信。
热线通信不限于时钟同步式,也可以使用UART(异步串行通信)。另外,也可以构成为,除了时钟信号线和数据信号线以外,还追加握手信号线或CS(芯片选择)信号线,由此镜头侧控制部330与机身侧第一控制部230a、机身侧第二控制部230b使通信开始的定时一致。
(变形例3)
在相机机身2中,也可以构成为省略在与光轴O交叉的方向上驱动拍摄元件260的传感器驱动部265,通过由信号处理部270进行的图像处理来进行使图像的位置移动的抖动校正。或者,也可以在相机机身2中,一并进行基于传感器驱动部265的抖动校正和基于信号处理部270的抖动校正。
(变形例4)
也可以构成为,在可换镜头3和相机机身2中,根据抖动的成分来分担抖动校正。例如,也可以是可换镜头3分担关于X轴和Y轴的角度抖动及关于X轴和Y轴的平移抖动,相机机身2分担绕光轴O的抖动(滚动分量)。
(变形例5)
镜头侧抖动状态和镜头侧防抖模式通过热线通信发送到相机机身2,但也可以通过命令数据通信进行发送。在该情况下,通过热线数据通信进行发送的形式和通过命令数据通信进行发送的形式也可以不同。
标号说明
1:相机系统;2:相机机身;3:可换镜头;230:机身侧控制部;230a:机身侧第一控制部;230b:机身侧第二控制部;235:存储部;240:机身侧通信部;240a:机身侧第一通信部;240b:机身侧第二通信部;250:电源部;260:拍摄元件;260S:拍摄面;265:传感器驱动部;270:信号处理部;280:操作构件;285:显示部;290:传感器;290a:角速度传感器;290b:加速度传感器;309:传感器;330:镜头侧控制部;331:滤波部;332:第一变更部;333:第二变更部;334:积分部;335:第一判定部;336:第二判定部;337:第三判定部;340:镜头侧通信部;340a:镜头侧第一通信部;340b:镜头侧第二通信部;350:镜头侧存储部;360:拍摄光学系统;361a:聚焦透镜;361b:校正透镜;370:透镜驱动部;370a:透镜驱动部;370b:透镜驱动部;375:指示部;390:传感器;390a:角速度传感器;390b:加速度传感器;401:时钟信号;402:命令包;404:第一控制处理;405:信号;406:数据包;407:数据包;408:第二控制处理;502:信号;503:信号
Claims (15)
1.一种相机机身,相机附件能够相对于该相机机身装卸,其中,所述相机机身具备:
可动部,能够移动以校正所述相机机身的抖动;
检测部,检测所述抖动,并输出检测信号;
计算部,基于所述检测信号来计算所述可动部的移动量;及
发送部,将所述计算部为了计算所述移动量而使用的机身侧信息发送到所述相机附件。
2.根据权利要求1所述的相机机身,其中,
所述机身侧信息包括根据所述检测信号判定所述抖动的状态而得到的判定结果。
3.根据权利要求1或2所述的相机机身,其中,
所述相机机身具备接收部,该接收部从所述相机附件周期性地接收根据附件侧检测信号检测出的附件侧抖动状态,所述附件侧检测信号是在所述相机附件检测出抖动而得到的信号。
4.根据权利要求3所述的相机机身,其中,
所述计算部选择由所述接收部接收到的所述附件侧抖动状态以及所述机身侧信息中的任一方来进行用于校正所述抖动的计算。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的相机机身,其中,
所述机身侧信息包括与所述抖动的校正效果的强弱相关的信息。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的相机机身,其中,
所述机身侧信息包括与在根据所述检测信号运算所述移动量时所使用的规定的频带相关的信息。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的相机机身,其中,
所述机身侧信息包括是否使所述抖动的校正的设定与所述相机附件的抖动校正的设定一致的信息。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的相机机身,其中,
所述机身侧信息包括用三脚架固定的状态、构图变更中的状态和构图稳定状态当中的任一个。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的相机机身,其中,
所述机身侧信息包括对由所述相机附件成像的被拍摄体像进行拍摄的拍摄部是在进行动画摄影还是在进行静止图像摄影的信息。
10.一种相机附件,能够相对于相机机身装卸,其中,具备:
可动部,能够以具有与所述相机附件的光轴正交的分量的方式移动;
检测部,检测所述相机附件的抖动,并输出检测信号;
计算部,基于所述检测信号来计算所述可动部的移动量;及
接收部,从所述相机机身接收基于所述计算部为了计算所述移动量而使用的信息的机身侧信息。
11.根据权利要求10所述的相机附件,其中,
所述计算部使用所述机身侧信息来计算所述移动量。
12.根据权利要求10或11所述的相机附件,其中,
所述计算部使用所述机身侧信息来确定要从所述检测信号去除的频带。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的相机附件,其中,
所述计算部使用所述机身侧信息来与所述检测信号相乘。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的相机附件,其中,
所述相机附件具备发送部,该发送部根据所述检测信号来判定所述抖动的状态,并将判定结果发送到所述相机机身。
15.一种信息发送方法,是能够相对于相机机身装卸的相机附件与所述相机机身之间的信息发送方法,其中,包括:
检测所述相机机身的抖动,并输出检测信号;
基于所述检测信号来计算能够在与光轴交叉的方向上移动的可动部的移动量;及
将用于计算所述移动量的机身侧信息在所述相机机身与所述相机附件之间进行信息发送。
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