JP2016191762A - カメラシステム、交換レンズおよびカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】効果的な流し撮り写真を容易に撮影できるようにし、補正光学系が補正端に達してしまうことによりブレた画像が撮れてしまうことを防ぐ。
【解決手段】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し、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、流し撮り時の補正光学系位置を考慮した上で、補正範囲の端に当たらないように補正光学系の基準位置、もしくは補正光学系の駆動量と方向決定することができる。そのため、流し撮り補助を行った場合にも補正範囲の端に当たる可能性が極めて低くなり、端当たりによってブレた画像が撮れてしまうことを防ぐことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、手ブレを検出し補正することで撮影画像の精度を向上させる撮像装置において、熟練が必要な流し撮り手法を容易に実現できる撮像装置に関する。

カメラに生じる手ブレ等の影響により発生する像ブレを補正するには、カメラの振動を検出し、この検出結果に応じて補正レンズや撮像素子を動かすことで、光軸を変化させる事によって行う。カメラの振動の検出は、原理的にいえば、角加速度，角速度等を検出するブレセンサと、該ブレセンサの出力信号を電気的あるいは機械的に積分して角変位を出力する手段をカメラに搭載することによって行うことができる。そして、この検出情報に基づき撮影光軸を偏心させる補正光学系を駆動させると共に、補正光学系の位置を検出しフィードバック制御を行う事で、正確な像ブレ抑制を行えるようにしたものが提案されている（特許文献１）。

また、カメラでの撮影方法の一つに流し撮りがある。これは、例えば水平方向に移動している主被写体の動きにカメラを追従させながら撮影する手法で、上手な流し撮り写真とは、写真上で主被写体は静止しており、背景は主被写体の移動方向に流れている写真である。この時、被写体の躍動感を出すために、シャッター速度を遅くして撮影するのが一般的である。被写体の動きに正確にカメラを追従させるには経験が必要であり、シャッター速度も遅くなる事からブレが生じやすく、初心者にとっては比較的難しい撮影技法である。

そこで、特許文献２には、補正光学系を用いる事で流し撮りを補助するための手法について提案されている。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。

特開平７−２１８９６７号公報 特開２００７−１３９９５２号公報

しかし、特許文献２のように流し撮り補助を行う場合、補助を開始する時点の補正光学系の位置と流し撮りを行う方向との組み合わせによっては、補正光学系の可動範囲の端にぶつかっ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、ブレ補正しきれずブレた画像が撮れてしまう可能性が高い。

本発明のカメラ、レンズ、及びカメラシステムは、カメラまたは撮影レンズに加わるブレを検出するブレ検出手段と、撮影画面内での被写体移動速度を被写体像のベクトル情報から検出する被写体移動速度検出手段と、撮影レンズの光軸を偏心することのできる光軸偏心手段と、光軸を偏心した際に、前記光軸偏心手段が駆動した位置を検出する、光軸偏心手段位置検出手段を持ち、前記撮影レンズは、前記カメラから送信される前記被写体移動速度を受信し、前記ブレ検出手段から得られる速度と、前記被写体移動速度と、前記光軸偏心手段位置検出手段によって求められた前記光軸偏心手段の位置に基づいて、前記光軸偏心手段の偏心量と方向を決定することを特徴とする。

本発明のカメラ、レンズ、及びカメラシステムによれば、流し撮り補助時に、補正光学系位置を考慮した上で可動範囲の端に達さないように補正光学系の位置、もしくは駆動量と方向を決定することができる。そのため、流し撮り補助を行った場合にも可動範囲の端に達してしまう可能性が極めて低くなり、端当たりによってブレた画像が撮れてしまうことを防ぐことができる。

本発明のカメラシステムを表すブロック図である。 本発明の流し撮り撮影時の撮影方法を表す図である。 本発明の流し撮り撮影時の各信号波形を表す図である。 本発明のブレ補正レンズのメカ可動範囲と電気可動範囲を表す図である。 本発明の流し撮り補助開始位置とレンズ駆動方向の関係を表す図である。 本発明の流し撮り補助開始位置を決定する際の具体例を表す図である。 本発明のカメラの動作を示すフローチャートである。 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。 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。 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。 本発明のブレ補正レンズの流し撮り補助開始位置決定までを示すフローチャートである。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。

以下、図１を用いて、本発明の実施例による、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１０１と交換レンズ１０２とからなる。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。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システム制御用ＭＰＵ１０７に入力し、カメラシステム制御用ＭＰＵ１０７は露光時間、絞りなどの撮影条件を決定する。

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、カメラシステム制御用ＭＰＵ１０７に入力する。

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。

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。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に記録される。

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。カメラシステム制御用ＭＰＵ１０７はカメラ本体１０１の上記動作を制御するほか、カメラ本体１０１側のインターフェース回路１２２及び交換レンズ１０２側のインターフェース回路１２３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。

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、像ブレ補正用レンズ１２７、絞り１２８が配置されている。

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。

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。

像ブレ補正レンズ１２７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。像ブレ補正は、次のようにして行われる。すなわち、回転ブレを検出する角速度センサ１３５のブレ信号が信号処理回路１３６で信号処理されレンズＭＰＵ１２４に入力される。レンズＭＰＵ１２４は、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。

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。

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。

次に、図２〜図５を用いて、本発明の流し撮り方法について説明する。

図２は目の前を通り過ぎる被写体を流し撮り手法で撮影した際の、被写体とカメラの動きを（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の時系列で示している。流し撮りは露光期間中も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、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、被写体の移動速度が一致せず、差が生じる事がある。

ここで、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、被写体移動速度をV_a、変動の角速度をω_aとすると、以下のような関係式が成り立つ。
V _a＝βＬπω_a /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ω_aを差し引くと、きれいに流し撮りを行うため、すなわち移動する被写体を正確に追従するための角速度ω_０が、以下のように算出される。
ω_０ ＝ω − ω_a
＝ω − 180 V _a／（βＬπ） ・・・（３）
このように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。

図３の上段は図２の方法で流し撮りを行っている際の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。

流し撮りを行う際、露光期間中は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、一致させるように追従するのはほぼ不可能で、被写体角速度に対して必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。

また、露光中に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。この際、被写体の移動速度と流し撮り速度との差を補正するために、その差が大きい場合には一般的な手ブレを補正する際に必要な量よりも大きな駆動量が必要になる事がある。

図４は像ブレ補正レンズ１２７の可動範囲を示している。像ブレ補正レンズ１２７は通常の手ブレによるブレを十分補正でき、かつ像ブレ補正レンズが偏心した際にも光学性能が劣化しない範囲で駆動でき、かつメカ可動範囲に達さないように電気的に規制されている。また、電気可動範囲端まで達してしまうということは、補正や制御しきれない大きさのブレが起きていることである。つまり露光中に電気可動範囲端まで達してしまうとブレた画像が撮れてしまう可能性が高く、それを防ぐためにできるだけ電気可動範囲端まで達さないように制御する必要がある。

次に図５を用いて、流し撮り補助中に電気可動範囲端まで達さないようにする制御方法について説明する。図５はレンズの位置と電気可動範囲との関係を示している。なお、今回のレンズ位置・方向については撮像素子側から見たレンズ位置・方向を想定している。

まず図５（ａ）は、流し撮り補助を開始する直前の像ブレ補正レンズ位置と電気可動範囲の関係であり、一例として補正レンズ位置が左側に寄っていた場合を示している。この場合に被写体速度に対する追従遅れが起きると、流し撮り補助を行うためにレンズは黒矢印のように左方向へ動くことになり、電気可動範囲端まで達してしまう可能性が高い。また逆に追従進みが起きると、流し撮り補助のためのレンズ駆動は白矢印のように右方向となるため、レンズが中心にいる場合より大きな駆動量が稼げることになる。

続いて図５（ｂ）は、流し撮り補助開始する位置について示している。なお、図５（ｂ）は、図５（ａ）のように今後のレンズ駆動方向と、流し撮り補助開始直前の像ブレ補正レンズ位置が判定された場合について示している。まず流し撮り補助中に追従遅れが生じた場合、前述したように左に寄ったままのレンズ位置で流し撮り補助を開始すると電気可動範囲端に達してしまう可能性が高い。そこで、その場合は流し撮り補助開始位置Ａまでレンズを駆動してから流し撮り補助を開始する。なお、今回は電気可動範囲端に達してしまいそうな場合に、開始位置として移動する位置を電気可動範囲の中央としているが開始位置は中央に限らない。目的は電気可動範囲端に達しないような制御をすることであるため、駆動量を稼ぐために中央より右にずらした位置を開始位置としてもよい。

流し撮り補助開始位置を決定する際の具体例を示したのが図６である。まず図６（ａ）は、電気可動範囲の外側をドーナツ状に８分割し、開始直前レンズ位置がどこにいるかを判定する際の区画分けを示している。この区画分けされた位置に対して、電気可動範囲端まで達してしまうと判断されてしまう場合の流し撮り補助時レンズ駆動方向の関係を示したのが図６（ｂ）である。例えば開始直前レンズ位置がＢであると判断された時、ＹＡＷマイナスかつＰＩＴＣＨプラス方向へ駆動してしまうと電気可動範囲端まで達してしまう可能性が高い。よって、駆動方向がＹＡＷマイナスかつＰＩＴＣＨプラス方向であればレンズを一度中心まで移動してから流し撮り補助を開始する。

以上のように本発明の実施例においては、流し撮り補助開始直前のレンズ位置及び駆動方向に基づいて、実際に流し撮り補助を開始するレンズ位置を決定する。それによって、レンズが電気可動範囲端まで達することによってブレた画像が撮れてしまうことを防ぐことができる。

続いて、以上の動作を図７から図１１のフローチャートに従って説明する。まず図７のフローチャートに従ってカメラ本体１側の撮影動作を説明する。

カメラ本体１側でメインスイッチがＯＮされていると、ステップ７０１から動作を開始する。

（ステップ７０１）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７０２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。

（ステップ７０２）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。

（ステップ７０３）レリーズスイッチが半押し（SW1ON）されたので測距手段１０９で測距を行い、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。

（ステップ７０４）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。

（ステップ７０５）フォーカスレンズ駆動が終了すると、再測距を行う。

（ステップ７０６）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７０７へ進む。

（ステップ７０７）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。

（ステップ７０８）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。

（ステップ７０９）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。

（ステップ７１０）同じく前述したような方法によりベクトル情報から、被写体の画面内での位置を検出する。

（ステップ７１１）検出した被写体動きベクトルから、被写体速度を算出する。この被写体速度と、前ステップで算出した被写体位置情報は、レンズＭＰＵ１０２へ送信される。

（ステップ７１２）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６１３へ進む。

（ステップ７１３）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。

（ステップ７１４）ステップ７０８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。

（ステップ７１５）先幕シャッターを駆動する。

（ステップ７１６）被写体像を撮像部１１２に露光し電荷を蓄積する。

（ステップ７１７）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。

（ステップ７１８）撮像部１１２からの電荷転送（読み出し）を行う。

（ステップ７１９）読み出した撮影画像信号は、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れ、バッファメモリ１１８に保存される。

（ステップ７２０）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。

（ステップ７２１）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。

（ステップ７２２）ガンマ補正や圧縮処理などの画像補正処理を行う。

（ステップ７２３）画像補正処理された画像データはＬＣＤ１１９に表示されるとともにメモリカード１２０に記録され、撮影までの一連の動作は終了する。

次に、図８、図９及び図１０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。

レンズをカメラに装着すると、カメラからレンズへシリアル通信がなされ、図８のステップ８０１から動作を開始する。

（ステップ８０１）レンズ制御、像ブレ補正制御のための初期設定を行う。

（ステップ８０２）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。

（ステップ８０３）カメラ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８０４へ、受信されていなければステップ８０８へ進む。

（ステップ８０４）カメラ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）も送信されてくるので、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。

（ステップ８０５）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８０６へ、達していなければステップ８０７へ進む。

（ステップ８０６）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。

（ステップ８０７）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。

（ステップ８０８）ステップ８０２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用レンズ１２７を光軸中心にロックする。そして、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。

（ステップ８０９）カメラから全駆動停止（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。カメラ側で何も操作がなされないと、しばらくしてからカメラからこの全駆動停止命令が送信される。

（ステップ８１０）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、カメラ側で何か操作が行われると、カメラはレンズに通信を送り、スリープ状態を解除する。

これらの動作の間に、カメラ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。

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。
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。

まず、シリアル通信割り込みについて、図９のフローチャートを用いて説明する。

カメラからの通信を受信するとステップ９０１から動作を開始する。

ステップ９０１でカメラからの命令（コマンド）解析を行い、各命令に応じた処理へ分岐する。

ステップ９０２では、フォーカス駆動命令を受信したので、ステップ９０３で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。

ステップ９０４では、絞り駆動命令を受信したので、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、ステップ９０５でステッピングモータ１３８の駆動パターンを設定し、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。

ステップ９０６では、カメラレンズステータス通信を受信したので、ステップ９０７で、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。

ステップ９０８では、被写体情報受信命令を受信したので、ステップ９０９で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。
ステップ９１０では、その他の命令、例えばレンズ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り、ステップ９１１でそれらの処理を行う。

次に像ブレ補正割り込みについて、図１０のフローチャートを用いて説明する。

レンズ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１０のステップ１００１から像ブレ補正の制御を開始する。

（ステップ１００１）角速度センサ１３５の信号を、信号処理回路１３６で処理した出力信号をＡ／Ｄ変換する。

（ステップ１００２）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１００３へ進み、流し撮りモードであればステップ１００６へ進む。

（ステップ１００３）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。

（ステップ１００４）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。

（ステップ１００５）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、ブレ補正レンズ１２７の目標駆動量を算出する。

（ステップ１００６）流し撮りモードが選択されているので、ＳＷ２がＯＮ、つまり露光動作を選択されたか否かを判定する。ＳＷ２がＯＦＦであれば、ステップ１００７へ進み、ＳＷ２がＯＮされていれば、ステップ１００９へ進む。

（ステップ１００７）角速度センサＡ／Ｄ変換結果とカメラから受信した被写体ブレ速度データから、移動する被写体を正確に追従するための角速度を前述のように算出する。

（ステップ１００８）目標駆動量０を設定する。これは補正レンズ１２７を電気的に中心保持状態にするためである。

（ステップ１００９）ステップ１００６においてSW2ON、すなわちユーザーにより露光動作が選択されたので、ブレ補正レンズ１２７について流し撮り補助を開始する位置を決定する。この決定方法に関しては図１１を用いて後述する。

（ステップ１０１０）ステップ１００９で決定された流し撮り補助開始レンズ位置について確認し、開始位置が中央と決定されていればステップ１０１１に、そうでなければステップ１０１２に進む。

（ステップ１０１１）ブレ補正レンズ１２７が電気可動範囲端に達してしまわないように、流し撮り補助開始前にレンズ位置をセンタリングする。

（ステップ１０１２）ステップ１００７で算出している被写体の角速度と、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。

（ステップ１０１３）ステップ１０１２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。

（ステップ１０１４）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、ブレ補正レンズ１２７の目標駆動量を算出する。このように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。

（ステップ１０１５）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。

（ステップ１０１６）フィードバック演算を行う。

（ステップ１０１７）ループゲインとステップ９１６の演算結果を乗算する。

（ステップ１０１８）安定な制御系にするために位相補償演算を行う。

（ステップ１０１９）ステップ１０１８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。

次に、図６及び図１１のフローチャートを用いて前述のステップ１００９でのブレ補正レンズ１２７の可動範囲の電気的規制を解除する条件の算出方法を説明する。

（ステップ１１０１）補正レンズエンコーダ１３４の出力から現在のレンズ位置を確認、レンズＭＰＵでつくられた流し撮り補助時の駆動信号からレンズ駆動方向を確認する。そして、それらの情報から流し撮り補助を行った場合に、レンズが電気可動範囲端に達してしまう可能性が高いかどうかを判断する。具体的には図６（ｂ）のようなテーブルデータを用いて判断を行い、レンズが電気可動範囲端まで達してしまうと判断されればステップ１１０２に、そうでないと判断されればステップ１１０３に進む。

（ステップ１１０２）レンズが電気可動範囲端まで達してしまう可能性が高いと判断されたので、それを防ぐために流し撮り補助開始レンズ位置を中央に決定する。

（ステップ１１０３）レンズが電気可動範囲端まで達する可能性は低いと判断されたため、流し撮り開始レンズ位置を変更する必要はないと決定する。

以上のように本発明の実施例を用いれば、主被写体のブレがなく背景が流れているきれいな流し撮り写真を容易に撮影することが可能となり、さらにレンズ位置・駆動方向を考慮した上で、電気可動範囲端に達してしまわないように制御することが可能になる。

本実施例では、被写体ブレ速度の検出をカメラの測光手段により行った例を示したが、クイックリターンミラーの無い電子ビューファインダーカメラやライブビュー撮影で被写体像を観察するカメラでも、撮像面において被写体のベクトル情報を算出する事が可能であれば同様の効果を得る事が出来る。

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。

１０１ カメラ本体、１０２ 交換レンズ、１０６ 測光回路、
１０７ カメラシステムＭＰＵ、１２２ カメラ側インターフェース回路、
１２３ レンズ側インターフェース回路、１２４ レンズＭＰＵ、
１２５ フォーカスレンズ、１２６ ズームレンズ、１２７ ブレ補正レンズ、
１３２ 像ブレ補正制御回路、１３３ ブレ補正レンズ駆動用モータ、
１３４ ブレ補正用レンズエンコーダ、１３５ 角速度センサ

Claims (5)

1. カメラまたは撮影レンズに加わるブレを検出するブレ検出手段と、撮影画面内での被写体移動速度を被写体像のベクトル情報から検出する被写体移動速度検出手段と、撮影レンズの光軸を偏心することのできる光軸偏心手段と、光軸を偏心した際に、前記光軸偏心手段が駆動した位置を検出する、光軸偏心手段位置検出手段を持ち、前記撮影レンズは、前記カメラから送信される前記被写体移動速度を受信し、前記ブレ検出手段から得られる速度と、前記被写体移動速度と、前記光軸偏心手段位置検出手段によって求められた前記光軸偏心手段の位置に基づいて、前記光軸偏心手段の偏心量と方向を決定することを特徴とするカメラ、レンズ、及びカメラシステム。
2. カメラまたは撮影レンズに加わるブレを検出するブレ検出手段と、撮影画面内での被写体移動速度を被写体像のベクトル情報から検出する被写体移動速度検出手段と、撮影レンズの光軸を偏心することのできる光軸偏心手段と、光軸を偏心した際に、前記光軸偏心手段が駆動した位置を検出する、光軸偏心手段位置検出手段を持ち、前記撮影レンズは、前記カメラから送信される前記被写体移動速度を受信し、前記ブレ検出手段から得られる速度と、前記被写体移動速度と、前記光軸偏心手段位置検出手段によって求められた前記光軸偏心手段の位置に基づいて、前記光軸偏心手段の偏心基準位置を決定することを特徴とするカメラ、レンズ、及びカメラシステム。
3. 前記光軸偏心手段には偏心量を制限する光軸偏心手段偏心可能範囲があり、前記光軸偏心手段の偏心量と方向は、前記光軸偏心手段偏心可能範囲まで達さないように決定することを特徴とする請求項１に記載のカメラ、レンズ、及びカメラシステム。
4. 前記光軸偏心手段には偏心量を制限する光軸偏心手段偏心可能範囲があり、前記光軸偏心手段の偏心基準位置は、前記光軸偏心手段偏心可能範囲まで達さないように決定することを特徴とする請求項２に記載のカメラ、レンズ、及びカメラシステム。
5. 前記被写体の移動速度は、露光動作前にカメラからレンズに送信されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載のカメラ、レンズ、及びカメラシステム。