JP2006065200A - カメラシステム及びカメラ用交換レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】 カメラ側のマイコンで振動の角度情報の処理を行い、カメラ側から送信された角度情報に基づいてレンズ側のマイコンで像ブレ補正用の光学系の駆動を行うカメラシステムにおいて、レンズ側マイコンの像ブレ補正処理（像ブレ補正光学系の駆動）のタイミングをカメラ側マイコンの角度情報の処理のタイミングに合わせて、両マイコンの処理に生じるタイムラグを最小にすることで、最適な像ブレ補正を行うことができるカメラシステム及びカメラ用交換レンズを提供する。
【解決手段】 カメラ側マイコン１６は、レンズ側マイコン２２とは異なる所定のサイクルで振動の角度情報の処理を行っており、レンズ側マイコン２２に角度信号を送信する。そして、レンズ側マイコン２２により角度信号のデータが受信されて保存され（ステップＳ１０）、角度信号の受信が１セット完了すると（ステップＳ１２）、直ちに像ブレ補正処理が行われる（ステップＳ１４）。
【選択図】 図２

Description

本発明はカメラシステム及びカメラ用交換レンズに係り、特に振動に起因する像ブレを補正（防止）するカメラシステム及びカメラ用交換レンズに関する。

従来、カメラの振動に起因する像ブレを補正するための技術が開発されている。例えば、特許文献１には、カメラのレリーズ操作部材の操作に応じて、ブレを検出するブレ検出手段の出力を像ブレ防止手段に接続して像ブレ防止手段を動作させ、像ブレを防止する像ブレ防止装置について開示されている。

一方、レンズ交換可能なカメラにおいては、レンズ側の制御部（マイコン）によって像ブレの補正（防振）に関する処理をすべて行うのが一般的である。例えば、特許文献２には、像ブレ補正機能を有するカメラ用交換レンズについて開示されている。このような像ブレ補正機能を有するカメラ用交換レンズにおいては、光学系に加わった振動の角度情報の処理から像ブレ補正光学系の駆動までの一連の処理を１つのレンズ側マイコンでなるべく短時間で行うようにすることで、像ブレ補正を実現することができる。
特開平８−１０１４１８号公報 特開２００４−１７０６０１号公報（請求項４、段落００３２等）

ところで、レンズ交換可能なカメラには、カメラ側のマイコンが角度情報の処理を行い、レンズ側のマイコンがカメラ側マイコンから角度情報を受信して、像ブレ補正用の光学系の駆動を行う構成のものがある。レンズ側マイコンは、像ブレ補正光学系の駆動処理のほかにも、ズームやフォーカス、アイリス（絞り）等の処理を行っており、このレンズ側マイコンのズーム等の処理のサイクルは、カメラ側マイコンの角度情報の処理のサイクルとは通常一致しない。この場合、カメラ側とレンズ側で処理のタイミングが異なるため、カメラ側マイコンによる角度情報の処理からレンズ側マイコンによる像ブレ補正光学系の駆動処理を開始するまでのタイムラグが生じ、最適な像ブレの補正を行うことが困難であった。

レンズ側マイコンのズーム等の処理のサイクルがカメラ側マイコンの角度情報の処理のサイクルに比べて非常に短く、かつ角度情報の受信及び像ブレ補正光学系の駆動処理を常時行っている場合には、上記のタイムラグが短く像ブレの補正処理に与える影響は小さい。しかしながら、通常像ブレ補正処理のサイクルは１ミリ秒程度と短いため、カメラ側マイコンとレンズ側マイコンの処理のタイムラグが大きくなり、像ブレの補正に悪影響を与えるという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、カメラ側のマイコンで振動の角度情報の処理を行い、カメラ側からの角度情報に基づいてレンズ側のマイコンで像ブレ補正用の光学系の駆動を行うカメラシステムにおいて、両マイコンの処理のタイムラグを最小にして最適な像ブレ補正を行うことができるカメラシステム及びカメラ用交換レンズを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に係るカメラシステムは、像を結像する光学系を含むカメラ用交換レンズと、カメラとを備えるカメラシステムにおいて、前記カメラは、前記光学系に加わった振動に起因するブレを検出するブレ検出手段と、前記検出されたブレに対応するブレ信号を送信する第１の通信インターフェースとを備え、前記カメラ用交換レンズは、前記像を光学的に変位させる像変位手段と、前記第１の通信インターフェースからブレ信号を受信する第２の通信インターフェースと、前記第２の通信インターフェースを介して入力されたブレ信号に基づいて前記光学系に加わった振動に起因する像ブレを打ち消すように前記像変位手段により像を変位させて、像ブレ補正処理を行う像ブレ補正手段とを備え、前記像ブレ補正手段は、前記第２の通信インターフェースが新たなブレ信号を受信するタイミングに同期して前記像ブレ補正処理を行うことを特徴とする。

請求項１に係るカメラシステムによれば、カメラ側からブレ信号が入力されると、カメラ用交換レンズに直ちに像ブレ補正処理を行わせることで、振動の角度情報の処理から像ブレ補正手段の駆動処理が開始されるまでのタイムラグを最小にすることができ、最適な像ブレの補正処理を行うことができる。

請求項２に係るカメラシステムは、請求項１において、前記像ブレ補正手段は、前記ブレ信号が受信されたときに、前記カメラ用交換レンズにおいて実行中の処理に割り込み処理を行って、像ブレ補正処理を行うことを特徴とする。

請求項２に係るカメラシステムによれば、カメラ用交換レンズで実行中の処理に割り込みを行って、直ちに像ブレ補正処理を行われるため、振動の角度情報の処理から像ブレ補正手段の駆動処理が開始されるまでのタイムラグを最小にすることができ、最適な像ブレの補正処理を行うことができる。

請求項３に係るカメラ用交換レンズは、像を結像する光学系を含むカメラ用交換レンズと、前記カメラ用交換レンズの光学系に加わった振動に起因するブレを検出するブレ検出手段、及び前記検出されたブレに対応するブレ信号を送信する第１の通信インターフェースを含むカメラとを備えるカメラシステムに用いられるカメラ用交換レンズにおいて、前記像を光学的に変位させる像変位手段と、前記第１の通信インターフェースからブレ信号を受信する第２の通信インターフェースと、前記第２の通信インターフェースを介して入力されたブレ信号に基づいて前記光学系に加わった振動に起因する像ブレを打ち消すように前記像変位手段により像を変位させて、像ブレ補正処理を行う像ブレ補正手段とを備え、前記像ブレ補正手段は、前記第２の通信インターフェースが新たなブレ信号を受信するタイミングに同期して前記像ブレ補正処理を行うことを特徴とする。

本発明によれば、カメラ側のマイコンで振動の角度情報の処理を行い、カメラ側からの角度情報に基づいてレンズ側のマイコンで像ブレ補正用の光学系の駆動を行うカメラシステムにおいて、カメラ用交換レンズで実行中の処理に割り込みを行って、直ちに像ブレ補正処理を行われるため、振動の角度情報の処理から像ブレ補正手段の駆動処理が開始されるまでのタイムラグを最小にすることができ、最適な像ブレの補正処理を行うことができる。

以下、添付図面に従って本発明に係るカメラシステム及びカメラ用交換レンズの好ましい実施の形態について説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るカメラシステムを示すブロック図である。図１に示すように、カメラシステム１０は、カメラ１２と、カメラ用交換レンズ１４とを備えている。

カメラ１２は、カメラ側マイコン１６と、角速度信号出力部１８と、カメラ側の通信インターフェース２０とを備えている。

カメラ側マイコン１６は、制御用プログラムや制御や演算に必要な各種データテーブル等が格納されたＲＯＭや、作業用記憶領域として利用されるＲＡＭ等を備え、所定のプログラムに従ってカメラ１２内の各機器を制御する。

角速度信号出力部１８は、カメラシステム１０に加えられた振動の上下方向及び左右方向の角速度を検出する角速度センサを備えており、この角速度センサにより検出された角速度の信号（角速度信号）を出力する構成部である。

カメラ側の通信インターフェース２０は、カメラ用交換レンズ１４と通信するための機器である。

カメラ用交換レンズ１４は、レンズ側マイコン２２と、メイン通信インターフェース２４ａと、像ブレ補正用通信インターフェース２４ｂ等を備えている。

レンズ側マイコン２２は、制御用プログラムや制御や演算に必要な各種データテーブル等が格納されたＲＯＭや、作業用記憶領域として利用されるＲＡＭ等を備え、所定のプログラムに従ってカメラ用交換レンズ１４内の各機器を制御する。

カメラ側マイコン１６とレンズ側マイコン２２とは、カメラ用交換レンズ１４のメイン通信インターフェース２４ａ及び像ブレ補正用通信インターフェース２４ｂを介してシリアル接続されている。メイン通信インターフェース２４ａはカメラ用交換レンズ１４のズームやフォーカス（ＡＦ、ＭＦ）、アイリス（絞り）等のデータの通信を行うための機器であり、像ブレ補正用通信インターフェース２４ｂはカメラ側マイコン１６から送信された振動の角度情報を受信するための機器である。

次に、カメラ用交換レンズ１４のズーム、フォーカス及びアイリスの処理機構について説明する。図１に示すズームマニュアル操作部２６は、例えば、カメラ用交換レンズ１４の外周部に回動自在に設けられたズームリングである。このズームリングの回転方向や回転量は、カウンタ３２によりズームレンズ群３４の移動速度を指令するズームデマンドデータに変換され、レンズ側マイコン２２に出力される。レンズ側マイコン２２は、このズームデマンドデータに基づいて、Ｄ／Ａ変換機３６を介してズームドライブ回路３８に制御信号を出力する。ズームドライブ回路３８は、この制御信号に基づいてズームモータ４０を制御してカメラ用交換レンズ１４のズームレンズ群３４を駆動する。レンズ側マイコン２２では、カウンタ３２から取り込まれたズームデマンドデータと、センサ４２からカウンタ４４を介して入力されるズームレンズ群３４の位置データとに基づいてズームレンズ群３４の移動量などが演算される。

一方、フォーカスマニュアル操作部２８は、例えば、カメラ用交換レンズ１４の外周に設けられたフォーカスノブである。このフォーカスノブの回転操作量は、カウンタ３２によりフォーカスレンズ群４６の移動位置を指令するフォーカスデマンドデータに変換されレンズ側マイコン２２に出力される。レンズ側マイコン２２は、このフォーカスデマンドデータに基づいてフォーカスドライブ回路４８に制御信号を出力する。フォーカスドライブ回路４８は、この制御信号に基づいてパルスモータ５０を制御してフォーカスレンズ群４６を駆動する。

さらに、レンズ側マイコン２２は、アイリス（絞り）５２用のセンサ５４からＡ／Ｄ変換機５６を介して入力される絞り値データと、アイリスマニュアル操作部３０からカウンタ３２を介して入力されるアイリス制御信号とに基づいてメータ５８の駆動量を演算し、Ｄ／Ａ変換機６０を介してアイリス制御回路６２にメータ５８の制御信号を出力する。なお、アイリス５２用のセンサ５４により得られる絞り値データがアイリス制御回路６２に入力されるようにして、アイリス制御回路６２によりメータ５８の駆動量の演算が行われるようにしてもよい。

次に、本実施形態のカメラシステム１０の像ブレの補正機構について説明する。図１に示すカメラ１２の角速度信号出力部１８から出力された角速度信号は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）によって、像ブレ補正の対象とする周波数範囲よりも高い周波数成分が遮断された後、Ａ／Ｄ変換機によりデジタル信号に変換されてカメラ側マイコン１６に入力される。カメラ側マイコン１６は、入力された角速度信号をデジタルフィルタと同等の演算処理により積分処理し、角速度信号を角度信号に変換する。すなわち、光学系の振動によって生じる像ブレに対してそれを打ち消す方向及び大きさで像を変位させるための像ブレ補正レンズ６４の変位量（基準位置からの変位量）を、角速度信号を積分処理することによって求める。そして、この角度信号は、像ブレ補正レンズ６４の移動目標位置を示す値として出力され、像ブレ補正用通信インターフェース２４ｂを介してレンズ側マイコン２２に入力される。

次に、像ブレ補正レンズ６４の上下方向及び左右方向の位置が、それぞれセンサ６６ａ及び６６ｂにより検知されて、Ａ／Ｄ変換機６８ａ及び６８ｂを介して、レンズ側マイコン２２に入力される。そして、レンズ側マイコン２２は、この像ブレ補正レンズ６４の位置及び移動目標位置に基づいて、像ブレ補正レンズ６４の上下方向及び左右方向の移動量を算出する。

上記算出された像ブレ補正レンズ６４の移動量は、Ｄ／Ａ変換機７０ａ及び７０ｂによりアナログ信号に変換された後、それぞれ像ブレ補正レンズ上下方向ドライブ回路７２ａ及び像ブレ補正レンズ左右方向ドライブ回路７２ｂに入力される。像ブレ補正レンズ上下方向ドライブ回路７２ａ及び像ブレ補正レンズ左右方向ドライブ回路７２ｂは、それぞれ像ブレ補正レンズ６４を上下方向及び左右方向に移動させるモータ７４ａ及び７４ｂを駆動して、レンズ側マイコン２２から出力された像ブレ補正レンズ６４の移動量の値に基づいて像ブレ補正レンズ６４を移動させる。これにより、カメラシステム１０に加わった振動による像ブレが補正される。

なお、本実施形態においては、像ブレ補正の方式は像ブレ補正レンズ６４を変位させて光学系の像を意図的に変位させるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、プリズム等の光学素子等により被写体光の光路を変化させて振動による像ブレを打ち消すようにしてもよい。

次に、本実施形態の像ブレの補正方法について説明する。図２は、像ブレ補正処理方法を示すフローチャートである。

カメラ側マイコン１６は、レンズ側マイコン２２とは異なる所定のサイクル（例えば、１ミリ秒程度）で振動の角度情報の処理を行っており、レンズ側マイコン２２に角度信号を送信する。そして、レンズ側マイコン２２により角度信号のデータが受信され、受信されたデータが保存される（ステップＳ１０）。次に、角度信号の受信が１セット完了すると（ステップＳ１２）、カメラ用交換レンズ１４において実行中の処理に割り込みが行われて、直ちに像ブレ補正処理が行われる（ステップＳ１４）。

図３は、図２のステップＳ１４の像ブレ補正処理工程を示すフローチャートである。まず、レンズ側マイコン２２により、受信データが所定のフォーマットに従って角度情報に変換され、カメラ用交換レンズ１４の情報（例えば、焦点距離等）に基づいて像ブレ補正レンズ６４の移動目標位置が算出される（ステップＳ２０）。次に、センサ６６ａ及び６６ｂにより像ブレ補正レンズ６４の上下方向及び左右方向の現在位置が検出され、それぞれＡ／Ｄ変換機６８ａ及び６８ｂを介してレンズ側マイコン２２に入力される（ステップＳ２２）。そして、センサ６６ａ及び６６ｂによって検出される像ブレ補正レンズ６４の位置が上記の移動目標位置と一致するように、像ブレ補正レンズ６４の位置制御（デジタルサーボ処理）が行われる（ステップＳ２４）。

本実施形態によれば、カメラ側マイコン１６から角度信号が入力されると、カメラ用交換レンズ１４で実行中の処理に割り込みを行って、カメラ用交換レンズ１４に直ちに像ブレ補正処理を行わせることで、カメラ側マイコン１６による角度情報の処理からレンズ側マイコン２２による像ブレ補正光学系の駆動処理が開始されるまでのタイムラグを最小にすることができ、最適な像ブレの補正処理を行うことができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係るカメラシステムを示すブロック図である。

図４に示すように、カメラシステム８０は、カメラ８２と、カメラ用交換レンズ８４とを備えている。なお、カメラ８２及びカメラ用交換レンズ８４内に示す各装置で図１と同様のものについては、同一の符号を付して説明を省略する。

図４に示すカメラ側マイコン１６とレンズ側マイコン２２とはパラレル接続されている。メイン通信インターフェース８６はカメラ用交換レンズ１４のズームやフォーカス（ＡＦ、ＭＦ）、アイリス（絞り）等のデータの通信を行うための機器であり、Ａ／Ｄ変換機８８はカメラ側マイコン１６から送信された振動の角度情報（アナログデータ）をデジタルデータに変換して、レンズ側マイコン２２に入力するための機器である。また、図中の符号９０は、レンズ側マイコン２２に角度情報の更新のタイミングを知らせるための制御線であり、レンズ側マイコン２２は、この制御線９０の変化を検出すると角度情報の読み込みを行う。

カメラ側マイコン１６は、レンズ側マイコン２２とは異なる所定のサイクル（例えば、１ミリ秒程度）で振動の角度情報の処理を行って角度信号を生成する。カメラ側マイコン１６によって生成された角度信号は、カメラ８２のＤ／Ａ変換機９２によりアナログデータに変換されてレンズ側マイコン２２に送信される。

次に、本実施形態の像ブレの補正方法について説明する。図５は、像ブレ補正処理方法を示すフローチャートである。

上述のように、カメラ側マイコン１６において角度情報が更新されると、制御線９０に変化が生じる。すると、レンズ側マイコン２２により制御線９０の変化が検出され（ステップＳ３０）、カメラ８２側から送信された角度信号（アナログデータ）がＡ／Ｄ変換機８８によりデジタルデータに変換されて、レンズ側マイコン２２に読み込まれる（ステップＳ３２）。そして、カメラ用交換レンズ８４において実行中の処理に割り込みが行われて、レンズ側マイコン２２により受信された角度信号に基づいて直ちに像ブレ補正処理が行われる（ステップＳ３４）。なお、ステップＳ３４の像ブレ補正処理については図３と同様であるため説明を省略する。

本実施形態によれば、カメラ側マイコン１６の角度情報の処理のタイミングに合わせてカメラ用交換レンズ８４に像ブレ補正処理を行わせることで、カメラ側マイコン１６による角度情報の処理からレンズ側マイコン２２による像ブレ補正光学系の駆動処理が開始されるまでのタイムラグを最小にすることができ、最適な像ブレの補正処理を行うことができる。

以上、上記実施の形態では光学系に加わった振動を角速度センサにより検出し、角速度センサから出力される角速度信号に基づいて像ブレ補正を行う場合について説明したが、光学系に加わった振動を角速度センサ以外のブレセンサ、例えば角加速度センサ、加速度センサ、速度センサ、角変位センサ、又は、変位センサ等で検出し、振動に対応してそれらのブレセンサから出力されるブレ信号に基づいて像ブレ補正を行う場合においても本発明を適用することができる。

本発明の第１の実施形態に係るカメラシステムを示すブロック図 本発明の第１の実施形態に係る像ブレ補正処理方法を示すフローチャート 像ブレ補正処理工程を示すフローチャート 本発明の第２の実施形態に係るカメラシステムを示すブロック図 本発明の第２の実施形態に係る像ブレ補正処理方法を示すフローチャート

符号の説明

１０…カメラシステム、１２…カメラ、１４…カメラ用交換レンズ、１６…カメラ側マイコン、１８…角速度信号出力部、２０…通信インターフェース、２２…レンズ側マイコン、２４ａ…メイン通信インターフェース、２４ｂ…像ブレ補正用通信インターフェース、６４…像ブレ補正レンズ、６６ａ、６６ｂ…センサ、６８ａ、６８ｂ…Ａ／Ｄ変換機、７０ａ、７０ｂ…Ｄ／Ａ変換機、７２ａ…像ブレ補正レンズ上下方向ドライブ回路、７２ｂ…像ブレ補正レンズ左右方向ドライブ回路、７４ａ、７４ｂ…モータ、８０…カメラシステム、８２…カメラ、８４…カメラ用交換レンズ、８６…メイン通信インターフェース、８８…Ａ／Ｄ変換機、９０…制御線、９２…Ｄ／Ａ変換機

Claims (3)

1. 像を結像する光学系を含むカメラ用交換レンズと、カメラとを備えるカメラシステムにおいて、
   前記カメラは、
   前記光学系に加わった振動に起因するブレを検出するブレ検出手段と、
   前記検出されたブレに対応するブレ信号を送信する第１の通信インターフェースと、
   を備え、
   前記カメラ用交換レンズは、
   前記像を光学的に変位させる像変位手段と、
   前記第１の通信インターフェースからブレ信号を受信する第２の通信インターフェースと、
   前記第２の通信インターフェースを介して入力されたブレ信号に基づいて前記光学系に加わった振動に起因する像ブレを打ち消すように前記像変位手段により像を変位させて、像ブレ補正処理を行う像ブレ補正手段と、
   を備え、
   前記像ブレ補正手段は、前記第２の通信インターフェースが新たなブレ信号を受信するタイミングに同期して前記像ブレ補正処理を行うことを特徴とするカメラシステム。
2. 前記像ブレ補正手段は、前記ブレ信号が受信されたときに、前記カメラ用交換レンズにおいて実行中の処理に割り込み処理を行って、像ブレ補正処理を行うことを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
3. 像を結像する光学系を含むカメラ用交換レンズと、前記カメラ用交換レンズの光学系に加わった振動に起因するブレを検出するブレ検出手段、及び前記検出されたブレに対応するブレ信号を送信する第１の通信インターフェースを含むカメラとを備えるカメラシステムに用いられるカメラ用交換レンズにおいて、
   前記像を光学的に変位させる像変位手段と、
   前記第１の通信インターフェースからブレ信号を受信する第２の通信インターフェースと、
   前記第２の通信インターフェースを介して入力されたブレ信号に基づいて前記光学系に加わった振動に起因する像ブレを打ち消すように前記像変位手段により像を変位させて、像ブレ補正処理を行う像ブレ補正手段と、
   を備え、
   前記像ブレ補正手段は、前記第２の通信インターフェースが新たなブレ信号を受信するタイミングに同期して前記像ブレ補正処理を行うことを特徴とするカメラ用交換レンズ。

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