JP2010231037A - カメラシステムおよび光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】好適な振れ補正が可能なカメラシステムおよび光学機器を提供すること。
【解決手段】像を形成する光学系（４７、４７ａ、４８）と、前記光学系（４７、４７ａ、４８）の少なくとも一部を移動させることにより像振れを補正する第１ブレ補正部（４７ａ）とを有するレンズ鏡筒（４２）と、前記光学系（４７、４７ａ、４８）の像を撮像する撮像部（４）と、前記撮像部（４）を移動させることにより像振れを補正する第２ブレ補正部（４）とを有するカメラ本体（１００）と、前記カメラ本体（１００）及び前記レンズ鏡筒（４２）の少なくとも一方に備えられ、前記第１ブレ補正部（４７ａ）の動作により生じるモーメント（ＭＬ）、及び、前記第２ブレ補正部（４）の動作により生じるモーメント（ＭＳ）に応じて、前記第１ブレ補正部（４７ａ）及び前記第２ブレ補正部（４）の少なくとも一方の動作を制御する制御部（５０）とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、カメラシステムおよび光学機器に関する。

撮影の際に生じる手振れを補正するために、たとえばレンズ鏡筒またはカメラボディに手振れ防振機構を備えることがある。

しかし、三脚撮影時の振れの振動周波数は、手振れの場合に比較して高く、振れを防止するために動作する補正機構自体が、その駆動反力によって発振してしまい、手振れ補正を良好に行えないおそれがある。

なお、カメラボディとレンズ鏡筒のそれぞれに振れ補正機構を搭載したものがあり、片方の振れ補正機構の振れ制御範囲を超えてしまった場合に、他方の振れ補正機構を用いて振れ補正する技術が知られている（特許文献１参照）。

しかし、カメラボディとレンズ鏡筒のそれぞれの防振機構を用いて振れ補正するにしても、従来技術では、このような振れ補正機構自体の動きに基づく振れを防止することは難しかった。

特開２００５−１８９６５４号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、好適な振れ補正が可能なカメラシステムおよび光学機器を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係るカメラシステム（１００）は、
像を形成する光学系（４７、４７ａ、４８）と、前記光学系（４７、４７ａ、４８）の少なくとも一部を移動させることにより像振れを補正する第１ブレ補正部（４７、４７ａ）とを有するレンズ鏡筒（４２）と、
前記光学系（４７、４７ａ、４８）の像を撮像する撮像部（４）と、前記撮像部（４）を移動させることにより像振れを補正する第２ブレ補正部（４）とを有するカメラ本体（１００）と、
前記カメラ本体（１００）及び前記レンズ鏡筒（４２）の少なくとも一方に備えられ、前記第１ブレ補正部（４７ａ）の動作により生じるモーメント（ＭＬ）、及び、前記第２ブレ補正部（４）の動作により生じるモーメント（ＭＳ）に応じて、前記第１ブレ補正部（４７ａ）及び前記第２ブレ補正部（４）の少なくとも一方の動作を制御する制御部（５０）とを含む。

第１ブレ補正部と第２ブレ補正部とに生じるモーメントに応じて、第１ブレ補正部と第２ブレ補正部との少なくとも一方の動作を制御することにより、ブレ補正部自体の動きに基づく振動を抑制することができる。

前記制御部（５０）は、前記第１ブレ補正部（４７ａ）の動作により生じるモーメント（ＭＬ）が前記第２ブレ補正部（４）の動作により生じるモーメント（ＭＳ）よりも大きいとき、前記第１ブレ補正部（４７ａ）の動作を低減させ、前記第２ブレ補正部（４）の動作により生じるモーメント（ＭＳ）が前記第１ブレ補正部（４７ａ）の動作により生じるモーメント（ＭＬ）よりも大きいとき、前記第２ブレ補正部（４）の動作を低減させても良い。

モーメントの大きい方のブレ補正部の動作を低減させることにより、ブレ補正部自体の動きに基づく振動を効果的に低減させることができる。

前記制御部（５０）は、前記第１ブレ補正部（４７ａ）の動作により生じるモーメント（ＭＬ）と前記第２ブレ補正部（４）の動作により生じるモーメント（ＭＳ）とが等しくなるように、前記第１ブレ補正部（４７ａ）及び前記第２ブレ補正部（４）の少なくとも一方の動作を制御しても良い。

前記カメラ本体（１００）及び前記レンズ鏡筒（４２）の少なくとも一方に備えられ、前記カメラ本体（１００）及び前記レンズ鏡筒（４２）の少なくとも一方を支持する支持部材（１３０）に取付け可能な取付け部（１３２ａ、１４７ｂ）を含んでも良い。

前記カメラ本体（１００）及び前記レンズ鏡筒（４２）の少なくとも一方が、前記支持部材（１３０）に取付けられているか否かを検出する検出部（５０）を含み、前記制御部（５０）は、前記カメラ本体（１００）及び前記レンズ鏡筒（４２）の少なくとも一方が前記支持部材（１３０）に取付けられていることを前記検出部（５０）が検出したとき、前記第１ブレ補正部（４７ａ）の動作により生じるモーメント（ＭＬ）、及び、前記第２ブレ補正部（４）の動作により生じるモーメント（ＭＳ）に応じて、前記第１ブレ補正部（４７ａ）及び前記第２ブレ補正部（４）の少なくとも一方の動作を制御しても良い。

カメラ本体及びレンズ鏡筒の少なくとも一方が支持部材に取付けられている場合に、モーメントの大きい方のブレ補正部の動作を低減させることにより、三脚等の剛性の高い支持部材で撮影したときに生じる振れ補正部の動きに基づく振動を低減させることができる。

前記制御部（５０）は、前記取付け部（１３２ａ、１４７ｂ）の位置に関する情報（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ５、Ｌ６）が供給され、前記情報（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ５、Ｌ６）を用いて前記第１ブレ補正部（４７ａ）の動作により生じるモーメント（ＭＬ）、及び、前記第２ブレ補正部（４）の動作により生じるモーメント（ＭＳ）を求めても良い。

取付け部の位置に関する情報が供給されることにより、正確に振れ補正をすることができる。

前記レンズ鏡筒（４２）は、前記カメラ本体（１００）に着脱するためのレンズ側マウントを有し、
前記カメラ本体（１００）は、前記レンズ鏡筒（４２）に着脱するためのカメラ本体（１００）側マウント（４０ｂ）を有しても良い。

本発明に係る光学機器は、上記のカメラシステム（１００）を含む。

なお、上述の説明では、本発明をわかりやすく説明するために、実施形態を示す図面の符号に対応つけて説明したが、本発明は、これに限定されるものでない。後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させてもよい。更に、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るカメラのブロック図である。 図２は、図１に示すカメラの分解斜視図である。 図３は、図１に示すカメラの分解斜視図である。 図４は、図１に示すカメラの振れ補正演算を示すブロック図である。 図５は、本発明の一実施形態に係る振れ補正制御のフローチャートである。 図６は、図１に示すカメラの側面図である。 図７は、図１に示すカメラの側面図である。 図８（Ａ）は、一般的なカメラの制御ゲインを示すグラフ、図８（Ｂ）は、一般的なカメラの位相特性を示すグラフである。 図９（Ａ）は、一般的なカメラの制御ゲインを示すグラフ、図９（Ｂ）は、一般的なカメラの位相特性を示すグラフである。 図１０は、本発明の他の実施形態に係る振れ補正制御のフローチャートである。

第１実施形態
図１に示すように、本実施形態に係るカメラシステムを有する一眼レフカメラ１００のカメラボディ４０には、レンズ鏡筒４２が着脱自在に装着される。なお、コンパクトカメラなどでは、レンズ鏡筒４２とカメラボディ４０とが一体であるカメラもあり、カメラの種類は特に限定されない。以下の説明では、説明の容易化のために、レンズ鏡筒４２とカメラボディ４０とが着脱自在となる一眼レフカメラについて説明する。

カメラボディ４０の内部において、固定部６には撮像素子ユニット４が配置され、固定部６と撮像素子ユニット４が光軸Ｚ方向に対して垂直な面に沿って移動自在になっている。撮像素子ユニット４のＺ軸方向の前方には、シャッタ部材４４が配置してある。シャッタ部材４４のＺ軸方向の前方には、ミラー４６が配置してあり、そのＺ軸方向の前方には、レンズ側ブレ補正ユニット４７および光学レンズ群４８が配置してある。

カメラボディ４０には、ボディＣＰＵ５０が内蔵してあり、レンズ接点５４を介してレンズＣＰＵ５８に接続してある。レンズ接点５４は、カメラボディ４０に対してレンズ鏡筒４２を連結することで、ボディＣＰＵ５０と、レンズＣＰＵ５８とを電気的に接続するようになっている。ボディＣＰＵ５０には、電源５２が接続してある。電源５２は、カメラボディ４０に内蔵してある。

ボディＣＰＵ５０には、レリーズスイッチ５１、ストロボ５３、表示部５５、ボディ側角速度センサ７０、ＥＥＰＲＯＭ（メモリ）６０、防振スイッチ６２、画像処理コントローラ５９、ＡＦセンサ７２などが接続してある。画像処理コントローラ５９には、インターフェース回路５７を介して、撮像素子ユニット４の撮像素子（不図示）が接続してあり、撮像素子にて撮像された画像の画像処理を制御可能になっている。

ボディＣＰＵ５０は、レンズ鏡筒４２との通信機能と、カメラボディ４０の制御機能を有している。ボディ側振れ補正において、ボディＣＰＵ５０は、ボディ側角速度センサ（たとえばジャイロセンサ）７０からの出力を受けて積分したブレの角度等から、防振駆動部目標位置を算出し、ボディ側ブレ補正回路５６に出力する。ボディ側ブレ補正回路５６は、ボディＣＰＵ５０からの駆動命令に基づいて、ブレ補正モータ（ＶＣＭ）２６ｘ， ２６ｙおよび２８ｘ， ２８ｙを駆動制御する回路である。ＶＣＭ２６ｘ， ２６ｙおよび２８ｘ， ２８ｙの駆動方法については、後述する。

ボディＣＰＵ５０は、レンズ鏡筒４２との装着が完全であるか否かの通信を行う。ボディＣＰＵ５０は、レリーズスイッチ５１が半押し時であれば、ＡＥ、ＡＦ等の撮影準備動作の指示を、レンズＣＰＵ５８に出力する。全押し時にはミラー駆動、シャッタ駆動、絞り駆動等の指示を出力する。

表示部５５は、主として液晶表示装置などで構成され、出力結果やメニューなどを表示する。レリーズスイッチ５１は、シャッタ駆動のタイミングを操作するスイッチであり、ボディＣＰＵ５０にスイッチの状態を出力し、半押し時にはＡＦ、ＡＥ、状況により防振駆動を行い、全押し時には、ミラーアップ、シャッタ駆動等を行う。

ミラー４６は、構図決定の際にファインダーに像を映し出すためのもので、露光中は光路から退避する。ボディＣＰＵ５０からレリーズスイッチ５１の情報が入力され、全押し時にミラーアップ、露光終了後にミラーダウンを行う。不図示のミラー駆動部（例えばＤＣモータ）により駆動される。ミラー４６には、サブミラー４６ａが連結してある。

サブミラー４６ａは、ＡＦセンサに光を送るためのミラーであり、ミラーを通過した光束を反射してＡＦセンサに導く。このサブミラー４６ａは、露光中は光路から退避する。

シャッタ部材４４は、露光時間を制御する機構である。ボディＣＰＵ５０からレリーズスイッチ５１の情報が入力され、全押し時にシャッタ駆動を行う。不図示のシャッタ駆動部（例えばＤＣモータ）により駆動される。

ＡＦセンサ７２は、オートフォーカス（ＡＦ）を行うためのセンサである。このＡＦセンサとしては、通常ＣＣＤが用いられる。防振スイッチ６２は、防振ＯＮ，ＯＦＦの状態をボディＣＰＵ５０に出力する。ＥＥＰＲＯＭ６０は、ボディ側角速度センサのゲイン値、角度調整値などの情報を有し、ボディＣＰＵ５０に出力する。

図１に示すレンズ鏡筒４２には、レンズＣＰＵ５８が内蔵してあり、レンズ接点５４を介してボディＣＰＵ５０に接続してある。レンズＣＰＵ５８には、レンズ側角速度センサ６５（たとえばジャイロセンサ）、レンズ側ブレ補正回路６４、焦点距離エンコーダ６６などが接続してある。レンズ側ブレ補正回路６４はレンズ側ブレ補正ユニット４７に接続してあり、レンズ側ブレ補正ユニット４７には、ブレ補正レンズ４７ａが内蔵してある。レンズ側振れ補正についての詳細は後述する。

レンズ鏡筒４２には、上記のほかに不図示のレンズ側ブレ補正モータ、絞り部、絞り部を制御する駆動モータ、複数のレンズ群４８などが具備してある。レンズ接点５４には、カメラボディ４０からレンズ駆動系電源を供給するための接点と、レンズＣＰＵ５８を駆動するためのＣＰＵ電源の接点とデジタル通信用の接点がある。

駆動系電源およびＣＰＵ電源はカメラボディ４０の電源５２から供給され、レンズＣＰＵ５８や駆動系の電源を供給している。デジタル通信用接点ではレンズＣＰＵ５８から出力された焦点距離、被写体距離等のデジタル情報をボディＣＰＵ５０に入力するための通信と、ボディＣＰＵ５０から出力された絞り、フォーカス等のデジタル情報をレンズＣＰＵ５８に入力するための通信などを行う。

焦点距離エンコーダ６６は、ズームレンズ群の位置情報より焦点距離を換算する。すなわち、焦点距離エンコーダ６６は、焦点距離をエンコードし、レンズＣＰＵ５８に出力する。

本実施形態では、レンズ側とボディ側のそれぞれにブレ補正機構が備えられている。まず、レンズ側ブレ補正機構の構成について、図２に基づき詳細に説明する。Ｚ軸は光軸であり、Ｙ軸は、Ｚ軸およびカメラボディ４０の底面４０ａに垂直な方向である。Ｘ軸は、Ｚ軸およびＹ軸に垂直な方向である。Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は相互に垂直になっている。カメラ１００のブレ補正は、通常、Ｘ軸回りに回転するピッチングと、Ｙ軸回りに回転するヨーイングとの２つの運動に対して行われる。

カメラ１００のブレ運動は、レンズ鏡筒４２に内蔵されるＸ軸角速度センサ６５ｘ，Ｙ軸角速度センサ６５ｙからなるレンズ側角速度センサ６５によりモニタされる。Ｘ軸角速度センサ６５ｘは、ピッチングブレ検出用の角速度計であり、Ｙ軸角速度センサ６５ｙは、ヨーイングブレ検出用の角速度計である。なお、Ｘ軸回りおよびＹ軸回りのブレを検出する一体の２軸角速度センサでもよい。

このレンズ側角速度センサ６５は撮影時のブレを検出し、図１に示すレンズＣＰＵ５８に、検出信号を出力する。レンズＣＰＵ５８は、レンズ側ブレ補正回路６４に検出信号を出力し、レンズ側ブレ補正回路６４を用いてブレ補正レンズ４７ａの目標駆動位置の情報が演算される。演算結果を基に、レンズＣＰＵ５８は、レンズ側ブレ補正回路６４に指示信号を送り、レンズ側ブレ補正回路６４は、図２に示すＶＣＭ（ボイスコイルモータ）４７ｘ，４７ｙへ駆動信号を送信する。このＶＣＭ４７ｘ，４７ｙによって、ブレを打ち消す方向にブレ補正レンズ１０１が駆動される。このようにして、レンズ側ブレ補正が行われる。なお、ブレ補正レンズ１０１の駆動機構はＶＣＭに限定されず、その他のアクチュエータを用いることができる。

次に、ボディ側ブレ補正機構の構成について、図３に基づき詳細に説明する。固定部６には、撮像素子ユニット４が配置してある。図３に示すように、固定部６におけるＸ軸方向の一辺およびＹ軸方向の一辺には、撮像素子ユニット４をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させるためのＶＣＭ２６ｘ， ２６ｙおよび２８ｘ， ２８ｙが配置されている。ＶＣＭは永久磁石とコイルとが向き合うように構成されている。図１に示すボディ側ブレ補正回路５６が図３に示すＶＣＭ２６ｘ， ２６ｙおよび２８ｘ， ２８ｙに電流制御することにより、撮像素子ユニット４がＸ軸方向およびＹ軸方向に移動制御されるようになっている。なお、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の移動手段としては、ＶＣＭに限定されず、その他のアクチュエータを用いることができる。

図１に示すボディＣＰＵ５０は、図３に示すボディ側角速度センサ７０の検出信号に基づき、ボディ側ブレ補正回路５６に駆動信号を出力し、ボディ側ブレ補正回路５６を用いて撮像素子ユニット４の目標駆動位置の情報を演算する。演算結果を基に、ボディＣＰＵ５０は、ボディ側ブレ補正回路５６に指示信号を送り、ボディ側ブレ補正回路５６は、図３に示すＶＣＭ２６ｘ，２６ｙ，２８ｘ，２８ｙを駆動させ、ブレを打ち消す方向に撮像素子ユニット４を駆動制御する。

上述したようなレンズ側とボディ側とのそれぞれのブレ補正機構には、以下に述べるフィードバック制御が行われている。図４では、レンズ側ブレ補正の場合について、代表して述べる。

図４に示すように、たとえばピッチング方向のブレをレンズ側角速度センサ６５が検出した場合に、レンズ側角速度センサ６５はブレ量に応じた電圧を増幅回路１１０へ出力する。角速度センサ６５が出力する電圧は小さいので、増幅回路１１０によって角速度センサ６５の出力値が増幅される。増幅回路１１０からの出力値はＬＰＦ（ローパスフィルタ）１１２に入力され、高周波ノイズが除去される。ＬＰＦ１１２からの出力値は、レンズＣＰＵ５８およびレンズ側ブレ補正回路６４に入力される。

レンズ側角速度センサ６５の出力信号のみではゼロ基準値が不明なため、レンズＣＰＵ５８はデジタルＬＰＦ等を用いてゼロ基準値を求め、正確なブレ量を演算する（ブレ演算手段１１４）。レンズＣＰＵ５８は、レンズ側ブレ補正回路６４を用いて、検出されたブレ角速度の成分から、ブレ角速度を打ち消すようなレンズ目標速度を演算する（レンズ目標速度演算手段１１６）。そしてレンズＣＰＵ５８は、レンズ目標速度の値を積分し（積分演算手段１１８）、図４に示すブレ補正レンズ４７ａの目標位置Ｌｃを演算する。

レンズＣＰＵ５８は、目標位置Ｌｃにブレ補正レンズ４７ａが位置するようにフィードバック制御を行う。ブレ補正レンズ４７ａの現在位置Ｌｒの検出は、不図示のＬＥＤとＰＳＤ（ポジションセンシティブディテクター）４７ｂや、マグネットとホール素子との組み合わせによって行われる。制御コントローラはＰＩＤ制御１２０であり、制御ゲインを調整することができる。

レンズＣＰＵ５８はレンズ側ブレ補正回路６４を用いて、上述したレンズ目標位置Ｌｃと現在位置Ｌｒとから、動作中にブレ補正レンズ４７ａが常にレンズ目標位置Ｌｃに位置するようにＶＣＭ４７ｘ，４７ｙを駆動制御している。

以上のようにしてフィードバック制御によるレンズ側防振が行われている。ボディ側でも同様にして、フィードバック制御によるボディ側防振が行われている。すなわち、レンズ側角速度センサ６５とボディ側角速度センサ７０とは対応関係にあり、レンズ側ブレ補正回路６４とボディ側ブレ補正回路５６とは対応関係にある。さらに、ＶＣＭ４７ｘ，４７ｙと、ボディ側のＶＣＭ２６ｘ，２６ｙ，２８ｘ，２８ｙとは対応しているので、ボディＣＰＵ５０およびボディ側ブレ補正回路５６により、ボディ側でもレンズ側と同様にして、フィードバック制御によるボディ側防振が行われている。ただし、駆動させる対象は、ブレ補正レンズ４７ａでなく撮像素子ユニット４である。

このようなレンズ側防振とボディ側防振とを統合して判断するのは、図１に示すボディＣＰＵ５０である。そこで、ブレ補正に関して、ボディＣＰＵ５０による後述の制御が可能になる。

図５に示すフローチャートを用いて、本実施形態におけるブレ補正制御について説明する。まずステップＳ１において、図１に示すボディＣＰＵ５０が、カメラボディ４０およびレンズ鏡筒４２の少なくとも一方が三脚に取付けられているか否かを検出する。

すなわち、図６に示すようにレンズ鏡筒４２が三脚１３０に取付けられている場合と、図７に示すようにカメラボディが三脚１３０に取付けられている場合のどちらかを、ボディＣＰＵ５０が検出する。まず、説明を簡単にするために、レンズ鏡筒４２が三脚１３０に取付けられている（図６に示す）ことをボディＣＰＵ５０が検出した場合について述べる。

図６に示すように、三脚１３０には、連結部１３２を介して三脚座４７ｂが着脱自在に連結してある。三脚座４７ｂの三脚座リング１４７ｂすなわち取付け部にはレンズ鏡筒４２が固定されている。

次に、図５に示すステップＳ２において、図１に示すボディＣＰＵ５０が、必要な情報を読み込んでレンズ側モーメント（ＭＬ）を演算する。レンズ側モーメント（ＭＬ）とは、図６に示すブレ補正レンズ４７ａ自体の動作により生じるモーメントである。

ボディＣＰＵ５０がレンズ側モーメント（ＭＬ）を演算するのに必要な情報とは、不図示のレンズメモリに記憶されているブレ補正レンズ４７ａの質量ｍ１と、三脚座リング１４７ｂからブレ補正レンズ４７ａまでの距離Ｌ１である。ボディＣＰＵ５０は、レンズ鏡筒のメモリに記憶してあるブレ補正レンズ４７ａの質量ｍ１と距離Ｌ１の情報を、レンズＣＰＵ５８を介して読み取る。

図６に示すようにレンズ鏡筒４２が三脚１３０に取付けられている場合には、レンズ側モーメントＭＬ＝ｍ１×α１×Ｌ１と表すことができる。α１は、三脚１３０に固定してブレを補正しようとした場合にブレ補正レンズ４７ａに発生させる加速度である。

次に、図５に示すステップＳ３において、図１に示すボディＣＰＵ５０が、必要な情報を読み込んでボディ側モーメント（ＭＳ）を演算する。ボディ側モーメント（ＭＳ）とは、図６に示す撮像素子ユニット４自体の動作により生じるモーメントである。

ボディＣＰＵ５０がボディ側モーメント（ＭＳ）を演算するのに必要な情報とは、たとえば図１に示すＥＥＰＲＯＭ６０に記憶されている撮像素子ユニット４の質量ｍ２と、三脚座リング１４７ｂから撮像素子ユニット４までの距離Ｌ２である。

距離Ｌ２は、ボディＣＰＵ５０が、レンズＣＰＵ５８から受ける距離Ｌ３（三脚座リング１４７ｂからマウント部４０ｂまでの距離）の情報と、マウント部４０ｂから撮像素子ユニット４までの距離Ｌ４の情報を読み込んで、足すことによって演算される。

図６に示すようにレンズ鏡筒４２が三脚１３０に取付けられている場合には、ボディ側モーメントＭＳ＝ｍ２×α２×Ｌ２と表すことができる。α２は、三脚１３０に固定してブレを補正しようとした場合に撮像素子ユニット４に発生させる加速度である。ステップＳ２とステップＳ３の順序は逆でも良いし、同時でも良い。

そして、図５に示すステップＳ４において、ボディＣＰＵ５０が、ＭＬ＜ＭＳであるか否かを判定する。図６に示すブレ補正レンズ４７ａ自体の動作により生じるモーメントが、図６に示す撮像素子ユニット４の動作により生じるモーメントよりも大きい場合（ＭＬ＞ＭＳ）にはステップＳ５に進み、ブレ補正レンズ４７ａの補正量を低減させる。

ブレ補正レンズ４７ａの補正量を低減させる方法の一例を述べる。ボディＣＰＵ５０は、図４に示すブレ補正レンズ４７ａを動かすためのＶＣＭ４７ｘ，４７ｙの制御量を低減させる。たとえば、ボディＣＰＵが、ＶＣＭ４７ｘ，４７ｙの制御量に対して１以下の係数を掛けて、ＶＣＭ４７ｘ，４７ｙの制御量を低減させる。または、ＶＣＭ４７ｘ，４７ｙの制御量をゼロにして、レンズ側ブレ補正ユニット４７の駆動を停止させてもよい。また、例えば、ボディＣＰＵ５０は、ブレ補正レンズ４７ａおよび撮像素子ユニット４の少なくとも一方の制御周期又は制御の位相を変更することにより、レンズ側モーメントＭＬをボディ側モーメントＭＳで打ち消すように制御してもよい。同様に、ボディＣＰＵ（制御部）は、ボディ側モーメントＭＳをレンズ側モーメントＭＬで打ち消すように制御してもよい。

さらに、図５に示すフローチャートのステップＳ６において、図１に示すボディＣＰＵ５０は、撮像素子ユニット４によるブレ補正を行い、撮像素子シフト防振をメインにしたブレ補正制御を行う。ステップＳ５とステップＳ６とは、同時に行っても良いし、または、ステップＳ６は、ステップＳ５の前後に行われてもよい。

ステップＳ４において、図６に示す撮像素子ユニット４自体の動作により生じるモーメントが、図６に示すブレ補正レンズ４７ａの動作により生じるモーメントよりも大きい場合（ＭＬ＜ＭＳ）にはステップＳ７に進み、撮像素子ユニット４の補正量を低減させる。レンズ側防振とボディ側防振のフィードバック制御で異なるのは、駆動対象であるブレ補正レンズ４７ａが撮像素子４に置き換わるのみなので、撮像素子ユニット４のブレ補正の低減または停止は、レンズ側ブレ補正ユニット４７の場合と同様にして行うことが可能である。

さらに、図５に示すフローチャートのステップＳ８において、図１に示すボディＣＰＵ５０は、レンズＣＰＵ５８に制御信号を送り、ブレ補正レンズ４７ａによるブレ補正をメインにしたレンズシフト防振によるブレ補正制御を行う。

上述した図５に示すフローチャートでは、図６に示すようにレンズ鏡筒４２が三脚１３０に取付けられている場合を例に説明したが、図７に示すようにカメラボディが三脚１３０に取付けられている場合についても、同様の制御を行うことができる。この場合には、取付け部の位置に関する情報が異なるのみである。

図７に示すように、三脚１３０には、連結部１３２のネジ部１３２ａすなわち取付け部に、ネジ止めによりカメラボディ４０が着脱自在に連結してある。

この場合にも、図５に示すステップＳ２において、図１に示すボディＣＰＵ５０が、必要な情報を読み込んでレンズ側モーメント（ＭＬ）を演算する。

この場合にボディＣＰＵ５０がレンズ側モーメント（ＭＬ）を演算するのに必要な情報とは、不図示のレンズメモリに記憶されている図７に示すブレ補正レンズ４７ａの質量ｍ１と、ネジ部１３２ａからブレ補正レンズ４７ａまでの距離Ｌ５である。

距離Ｌ５は、ボディＣＰＵ５０が、レンズＣＰＵ５８から受け取る距離Ｌ５ａ（ブレ補正レンズ４７ａからマウント部４０ｂまでの距離）の情報と、マウント部４０ｂからネジ部１３２ａまでの距離Ｌ７の情報とを読み込んで、足すことによって演算される。

図７に示すようにカメラボディ４０が三脚１３０に取付けられている場合には、レンズ側モーメントＭＬ＝ｍ１×α１×Ｌ５と表すことができる。

次に、図５に示すステップＳ３において、図１に示すボディＣＰＵ５０が、必要な情報を読み込んでボディ側モーメント（ＭＳ）を演算する。

ボディＣＰＵ５０がボディ側モーメント（ＭＳ）を演算するのに必要な情報とは、図１に示すＥＥＰＲＯＭ６０に記憶されている撮像素子ユニット４の質量ｍ２と、図７に示すネジ部１３２ａから撮像素子ユニット４までの距離Ｌ６である。

図７に示すようにカメラボディ４０が三脚１３０に取付けられている場合には、ボディ側モーメントＭＳ＝ｍ２×α２×Ｌ６と表すことができる。ステップＳ２とステップＳ３の順序は逆でも良いし、同時でも良い。

そして、図５に示すステップＳ４以降のボディＣＰＵの演算については、図６に示すようにレンズ鏡筒４２が三脚１３０に取付けられている場合と同じである。

一般に、三脚撮影時には、たとえばレンズ側ブレ補正の場合に、ブレ補正レンズの駆動の反力を受けて三脚が振動し、再度その振動を角速度センサが検出してブレ補正レンズが駆動されるという振動伝達のループが形成されている。

振動伝達ループの一巡伝達の周波数特性を、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示す。通常、この一巡伝達特性は全周波数帯域で発振条件を超えないように、シフト駆動時に発生する反力、つまり制御ゲインを適当に小さくしている。発振条件とは、図８（Ｂ）に示すように、位相が−１８０°を超えて、しかも図８（Ａ）に示すようにゲインが０ｄＢを超えた場合である。

このように制御ゲインを小さくしているが、本来は、三脚固定時に発生するブレの周波数は、手ブレの場合よりも高いために、たとえば図９（Ａ）の実線１４０に示すように、制御ゲインを大きくして高帯域側での追従制御性能を上げることが望ましい。

図９（Ａ）および図９（Ｂ）は、制御ゲインによる補正効果比較図である。すなわち、図１に示すブレ補正レンズ、もしくは撮像素子ユニットの位置フィードバック制御の周波数特性を示すボード線図である。

図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示すように、制御ゲインを大きくした方が、追従できる周波数帯域が高くなり、高周波数側での補正効果を高くすることができる。図９（Ｂ）に実線１５０で示すように、位相の遅れが少ない。

上述したように、三脚固定時に発生するブレの周波数は高いために、制御ゲインを上げることが望ましいが、一律に制御ゲインを上げると、図８（Ａ）の点線１３０ｃに示すように、発振してしまう。

そこで本実施形態では、ボディＣＰＵがレンズ側モーメント（ＭＬ）およびボディ側モーメント（ＭＳ）を演算・比較し、モーメントの小さい方を選んで、小さい方をメインにしたブレ補正制御を行う。

図１に示すブレ補正レンズ４７ａもしくは撮像素子ユニット４をシフト駆動させるときに、レンズ鏡筒４２を揺らすモーメントの小さい方が、三脚固定時の振動伝達ループの発振余裕が大きくなる。発振余裕が大きい分、ブレ補正レンズ４７ａもしくは撮像素子ユニット４の位置制御の制御ゲインを大きくすることができ、三脚固定時に生じる高い周波数の振れに対する補正効果を高めることができる。

本実施形態では、ブレ補正レンズ４７ａと撮像素子ユニット４とに生じるモーメントに応じて、モーメントの大きい方のブレ補正部の動作を低減させることにより、ブレ補正部（ブレ補正レンズ４７ａまたは撮像素子ユニット）自体の動きに基づく振動を効果的に抑制することができる。

特に、カメラ本体及びレンズ鏡筒の少なくとも一方が剛性の高い三脚などに取付けられている場合に、三脚等で撮影したときに生じる振れ補正部の動きに基づく振動が生じやすいが、本実施形態では、そのような状態を抑制することができる。

さらに、図６に示す三脚座リング１４７ｂからブレ補正部までの距離情報や、図７に示すネジ部１３２ａからブレ補正部までの距離情報といった位置に関する情報が図１に示すボディＣＰＵ５０に供給されることにより、正確に振れ補正を行うことができる。

第２実施形態
本実施形態では、ボディＣＰＵが取付け部からブレ補正部までの距離情報のみの情報を読み込んで演算し、ブレ補正制御が行われる。図１０に示すフローチャートのステップＳ２２においてレンズ側距離（ＬＬ）およびステップＳ２３においてボディ側距離（ＬＳ）が演算されること以外は、図１〜図９に示す第１実施形態と同様なので、重複する説明は省略する。

図１０に示すフローチャートを用いて、本実施形態におけるブレ補正制御について説明する。まずステップＳ２１において、図１に示すボディＣＰＵ５０が、カメラボディ４０およびレンズ鏡筒４２の少なくとも一方が三脚に取付けられているか否かを検出する。

すなわち、図６に示すようにレンズ鏡筒４２が三脚１３０に取付けられている場合と、図７に示すようにカメラボディが三脚１３０に取付けられている場合のどちらかを、ボディＣＰＵ５０が検出する。

図１０に示すステップＳ２２において、図１に示すボディＣＰＵ５０が、必要な情報を読み込んでレンズ側距離（ＬＬ）を演算する。

図６に示すようにレンズ鏡筒４２が三脚１３０に取付けられている場合には、ボディＣＰＵ５０がレンズ側距離（ＬＬ）を演算するために、三脚座リング１４７ｂからブレ補正レンズ４７ａまでの距離Ｌ１の情報を読み込む。この場合には、レンズ側距離ＬＬ＝Ｌ１である。

図７に示すようにカメラボディが三脚１３０に取付けられている場合には、ボディＣＰＵ５０がレンズ側距離（ＬＬ）を演算するために、ネジ部１３２ａからブレ補正レンズ４７ａまでの距離Ｌ５の情報を読み込む。この場合には、レンズ側距離ＬＬ＝Ｌ５である。

次に、図１０に示すステップＳ２３において、図１に示すボディＣＰＵ５０が、必要な情報を読み込んでボディ側距離（ＬＳ）を演算する。

図６に示すようにレンズ鏡筒４２が三脚１３０に取付けられている場合には、ボディＣＰＵ５０がボディ側距離（ＬＳ）を演算するために、ネジ部１３２ａから撮像素子ユニット４までの距離Ｌ２の情報を読み込む。この場合には、ボディ側距離ＬＳ＝Ｌ２である。

図７に示すようにカメラボディが三脚１３０に取付けられている場合には、ボディＣＰＵ５０がボディ側距離（ＬＳ）を演算するために、ネジ部１３２ａからブレ補正レンズ４７ａまでの距離Ｌ５の情報を読み込む。この場合には、ボディ側距離ＬＳ＝Ｌ６である。ステップＳ２３とステップＳ２４の順番は逆でも良いし、同時でも良い。

図１０に示すステップＳ２４において、ボディＣＰＵ５０が、ＬＬ＜ＬＳであるか否かを判定する。ＬＬ＜ＬＳでない場合にはステップＳ２５に進み、図１に示すボディＣＰＵ５０は、第１実施形態で説明したものと同様の方法によって、ブレ補正レンズ４７ａの補正量を低減させる。または、ブレ補正レンズ４７ａの駆動を停止させても良い。

そして、図１０に示すフローチャートのステップＳ２６において、図１に示すボディＣＰＵ５０は、撮像素子ユニット４によるブレ補正をメインにしたブレ補正制御を行う。

ステップＳ２４において、ＬＬ＜ＬＳである場合にはステップＳ２７に進み、図１に示すボディＣＰＵ５０は、第１実施形態で説明したものと同様の方法によって、撮像素子ユニット４の補正量を低減させる。

そして、図１０に示すフローチャートのステップＳ２８において、図１に示すボディＣＰＵ５０は、ブレ補正レンズ４７ａによるブレ補正をメインにしたブレ補正制御を行う。

本実施形態によれば、ボディＣＰＵが取付け部からブレ補正部までの距離情報のみの情報を読み込んで演算するので、演算速度を高めることができる。

第１実施形態では、ボディＣＰＵがレンズ側モーメントＭＬ＜ボディ側モーメントＭＳであるか否かを判定し、モーメントの大きい方のブレ補正部の動作を低減させたが、ＭＬ＝ＭＳとなるようにブレ補正レンズおよび撮像素子ユニットの少なくとも一方の動作を制御しても良い。

また、たとえば図５に示すステップＳ１において三脚撮影であることが検出されなかった場合には、手持ち撮影であることが考えられるので、ＭＬ，ＭＳに応じてブレ補正部を制御しなくてもよい。なぜなら、手持ち撮影の時には、上述した三脚固定時における発振の影響よりも手ブレの影響のほうが支配的だからである。手持ち撮影の時には、モーメントを考慮せず、もっとも有効に手ブレを補正できるように制御しても良い。

また、ＭＬ，ＭＳの演算において、ボディＣＰＵは、各ブレ補正部の運動量の情報を用いて演算してもよい。

さらに、レンズフードなどのアクセサリの有無に応じて各ブレ補正部の制御を異ならせてもよい。

また、レンズ鏡筒とカメラボディとがと着脱可能な一眼レフカメラに限定されず、レンズ鏡筒とカメラボディとが着脱不可能なコンパクトデジタルカメラやスチルカメラ、ビデオカメラなどにも適用することができる。

４…撮像素子ユニット
４０…カメラボディ
４２…レンズ鏡筒
４７ａ…ブレ補正レンズ
５０…ボディＣＰＵ
６５…レンズ側角速度センサ
７０…ボディ側角速度センサ
１３０…三脚
１３２ａ…ネジ部
１４７ｂ…三脚座リング

Claims (8)

1. 像を形成する光学系と、前記光学系の少なくとも一部を移動させることにより像振れを補正する第１ブレ補正部とを有するレンズ鏡筒と、
   前記光学系の像を撮像する撮像部と、前記撮像部を移動させることにより像振れを補正する第２ブレ補正部とを有するカメラ本体と、
   前記カメラ本体及び前記レンズ鏡筒の少なくとも一方に備えられ、前記第１ブレ補正部の動作により生じるモーメント、及び、前記第２ブレ補正部の動作により生じるモーメントに応じて、前記第１ブレ補正部及び前記第２ブレ補正部の少なくとも一方の動作を制御する制御部とを含むことを特徴とするカメラシステム。
2. 請求項１に記載されたカメラシステムであって、
   前記制御部は、前記第１ブレ補正部の動作により生じるモーメントが前記第２ブレ補正部の動作により生じるモーメントよりも大きいとき、前記第１ブレ補正部の動作を低減させ、前記第２ブレ補正部の動作により生じるモーメントが前記第１ブレ補正部の動作により生じるモーメントよりも大きいとき、前記第２ブレ補正部の動作を低減させることを特徴とするカメラシステム。
3. 請求項１又は請求項２に記載されたカメラシステムであって、
   前記制御部は、前記第１ブレ補正部の動作により生じるモーメントと前記第２ブレ補正部の動作により生じるモーメントとが等しくなるように、前記第１ブレ補正部及び前記第２ブレ補正部の少なくとも一方の動作を制御することを特徴とするカメラシステム。
4. 請求項１から請求項３までの何れか１項に記載されたカメラシステムであって、
   前記カメラ本体及び前記レンズ鏡筒の少なくとも一方に備えられ、前記カメラ本体及び前記レンズ鏡筒の少なくとも一方を支持する支持部材に取付け可能な取付け部を含むことを特徴とするカメラシステム。
5. 請求項４に記載されたカメラシステムであって、
   前記カメラ本体及び前記レンズ鏡筒の少なくとも一方が、前記支持部材に取付けられているか否かを検出する検出部を含み、
   前記制御部は、前記カメラ本体及び前記レンズ鏡筒の少なくとも一方が前記支持部材に取付けられていることを前記検出部が検出したとき、前記第１ブレ補正部の動作により生じるモーメント、及び、前記第２ブレ補正部の動作により生じるモーメントに応じて、前記第１ブレ補正部及び前記第２ブレ補正部の少なくとも一方の動作を制御することを特徴とするカメラシステム。
6. 請求項４又は請求項５に記載されたカメラシステムであって、
   前記制御部は、前記取付け部の位置に関する情報が供給され、前記情報を用いて前記第１ブレ補正部の動作により生じるモーメント、及び、前記第２ブレ補正部の動作により生じるモーメントを求めることを特徴とするカメラシステム。
7. 請求項１から請求項６までの何れか１項に記載されたカメラシステムを含むことを特徴とする光学機器。
8. 請求項７に記載された光学機器であって、
   前記レンズ鏡筒は、前記カメラ本体に着脱するためのレンズ側マウントを有し、
   前記カメラ本体は、前記レンズ鏡筒に着脱するためのカメラ本体側マウントを有することを特徴とする光学機器。

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