JP2016194662A - 光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレ補正量を拡大するために、像ブレ補正用レンズユニットを複数設け、各々駆動する構成において、静止画は光学性能重視、動画は補正量重視で制御を行いたい。【解決手段】ブレ検出手段と、前記ブレ検出手段の検出結果に基づいて、第一の補正レンズ、もしくは、第一の補正レンズより、敏感度が高い第二の補正レンズの、少なくとも一つを駆動し像ブレを補正する像ブレ補正手段を持つ、交換レンズと、少なくとも二つの撮影モードを切替可能な撮影モード切替手段を持つ、カメラ本体において、カメラ本体と交換レンズが装着された際に、前記撮影モード切替手段により、第一の撮影モードが選択された場合には、前記第一の補正レンズを駆動して像ブレ補正を行い、前記撮影モード切替手段により、第二の撮影モードが選択された場合には、前記第二の補正レンズを駆動して像ブレ補正を行うことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、像ブレを補正する光学機器に関する。詳しくは、像ブレを補正するレンズを複数（２つ）設け、撮影モードに合ったブレ補正を行う。

従来、撮像装置のブレ補正機構では、撮像素子に入射される撮影光の光路途中に、光軸変位が可能なプリズムやレンズ部材を配置し、手ブレに応じ光軸の変位を行うことでブレ補正することが行われている。この構成で行うブレ補正のことを一般的に光学式ブレ補正と呼ばれ、現在は主にレンズや撮像素子を光軸直交方向に変位させることでブレ補正が行われている。

また先に述べた光学式ブレ補正の他に、電子式ブレ補正と呼ばれるものがある。この電子式ブレ補正とは、画像の切り出し領域を変位させることにより、ブレ補正を行う技術である。

特許文献１では、光学式ブレ補正と電子式ブレ補正を共に使用できる構成において、ブレ高周波成分は光学式ブレ補正、ブレ低周波成分は電子式ブレ補正を行うことが記されている。これにより電力消費を抑え、効率的なブレ補正を行うことができる。

特許文献２では、光学式ブレ補正機能を搭載した光学機器が複数組み合わされた場合、両者を適切な割合で動作させることで、ブレ補正可能な範囲を広げることが記載されている。

特開２０１０−４３７０号公報 特開平７−１０４３３８号公報

しかし、電子式ブレ補正は、複数枚の画像の切り出し領域を変位させてブレ補正を行うため、撮像素子の有効面積を最大限に使うことができない。また、ブレ補正機能を有する光学機器が複数組み合わされ、両者を適切な割合で動作させる場合、ブレ補正制御が複雑になる。

上述の課題を解決するために、本願における請求項１に記載の発明によれば、ブレ検出手段と、前記ブレ検出手段の検出結果に基づいて、第一の補正レンズ、もしくは、第一の補正レンズより、敏感度が高い第二の補正レンズの、少なくとも一つを駆動し像ブレを補正する像ブレ補正手段を持つ、交換レンズと、少なくとも二つの撮影モードを切替可能な撮影モード切替手段を持つ、カメラ本体において、カメラ本体と交換レンズが装着された際に、前記撮影モード切替手段により、第一の撮影モードが選択された場合には、前記第一の補正レンズを駆動して像ブレ補正を行い、前記撮影モード切替手段により、第二の撮影モードが選択された場合には、前記第二の補正レンズを駆動して像ブレ補正を行うことを特徴とする。

また、上述の課題を解決するために、本願における請求項２に記載の発明によれば、第一の撮影モードは静止画撮影モードであり、第二の撮影モードは動画撮影モードであることを特徴とする。

また、上述の課題を解決するために、本願における請求項３に記載の発明によれば、ブレ検出手段と、前記ブレ検出手段の検出結果に基づいて、第一の補正レンズ、もしくは、第一の補正レンズより、敏感度が高い第二の補正レンズの、少なくとも一つを駆動し像ブレを補正する像ブレ補正手段を持つ、交換レンズにおいて、第一のズーム領域内である場合には、前記第一の補正レンズを駆動して像ブレ補正を行い、第二のズーム領域内である場合には、前記第二の補正レンズを駆動して像ブレ補正を行うことを特徴とする。

また、上述の課題を解決するために、本願における請求項３に記載の発明によれば、第一のズーム領域は、所定のズーム領域よりも望遠側であり、第二のズーム領域は、所定のズーム領域よりも広角側であることを特徴とする。

この発明によれば、敏感度の異なる２つのレンズを使って像ブレ補正を行い、更に撮影レンズもしくは撮像装置の状態によって、駆動するレンズを選択する。主には、カメラが静止画撮影モードの場合は敏感度の低いレンズを駆動させて、動画撮影モードの場合は敏感度の高いレンズを駆動させて補正量重視の像ブレ補正を行う。これにより、静止画撮影モードの場合は光学性能を重視した像ブレ補正を行い、多少収差が許され、大きな補正量が必要な動画撮影モードの場合は補正量を重視した像ブレ補正を行うことが可能になる。

実施例１におけるカメラシステムのブロック図 実施例１における像振れ補正の動作を示すフローチャート 実施例２における像振れ補正の動作を示すフローチャート

以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。

〔第１の実施形態〕
図１は本発明の実施形態にかかわる光学機器としてのカメラシステムのブロック図である。以下、図１を参照して、本発明の第1の実施例によるカメラシステムについて説明する。図１はカメラ本体１０と交換レンズ１１とからなるカメラシステムの構成を示す。被写体からの撮影光束は交換レンズ１１の撮影光学系を通り、撮像素子１０２の面上に結像し、撮像素子１０２により光電変換される。光電変換された信号は、映像信号処理部１０３で、信号増幅やＡ／Ｄ変換、フィルタ処理などの画像処理などが施される。

カメラシステム制御用ＭＰＵ１０１は通信ライン１０５を介して、交換レンズＭＰＵ１１１と相互に通信する。この通信では、カメラ本体１０から交換レンズ１１へフォーカス駆動命令を送信したり、カメラ本体１０や交換レンズ１１内部の動作状態や光学情報などのデータを送受信したりする。また、この通信で、撮影モード選択部１０４で設定された撮影モードの情報を、カメラシステム制御用ＭＰＵ１０１から交換レンズＭＰＵ１１１に送信することも行う。

交換レンズ１１には、第1像ブレ補正レンズ１１３と第２像ブレ補正レンズ１１６が具備されている。そして、第1像ブレ補正レンズ１１３の移動量を検出するための位置検出部１１４と補正レンズを駆動するための駆動回路１１５が具備されている。また、第２像ブレ補正レンズ１１６の移動量を検出するための位置検出部１１７と補正レンズを駆動するための駆動回路１１８が具備されている。また、交換レンズ１１に加わる回転ブレを検出するための角速度センサ１１２が具備されている。

像ブレ補正は、次のようにして行われる。まずカメラは撮影モード選択部１０４によって、撮影者が選択した撮影モード情報を得る。この撮影モード情報は、通信ライン１０５を介して交換レンズＭＰＵ１１１に送信される。交換レンズＭＰＵ１１１はこの撮影モード情報によって、第１像ブレ補正レンズ１１３を駆動して像ブレ補正を行うか、第２像ブレ補正レンズを駆動して像ブレ補正を行うかを決定する。

撮影モード選択部１０４によって選択された撮影モードが静止画撮影モードであった場合、交換レンズＭＰＵ１１１は第１像ブレ補正レンズ１１３を駆動して像ブレ補正を行う。また、撮影モード選択部１０４によって選択された撮影モードが動画撮影モードであった場合、交換レンズＭＰＵ１１１は第２像ブレ補正レンズ１１６を駆動して像ブレ補正を行う。なお、第１像ブレ補正レンズは比較的敏感度が低い補正レンズであり、第２像ブレ補正レンズは比較的敏感度が高いレンズである。

まず、選択された撮影モードが静止画撮影モードであった場合について説明する。角速度センサ１１２がブレ信号を検出すると、そのブレ角速度情報が、交換レンズＭＰＵ１１１に入力される。交換レンズＭＰＵ１１１は、第1像ブレ補正レンズ１１３の駆動目標信号を算出し、この補正レンズ駆動目標信号と位置検出部１１４で検出された補正レンズ位置信号との差に応じた駆動信号を駆動回路１１５に出力する。そして、駆動回路１１５により、第1像ブレ補正レンズ１１３が駆動され、像ブレ補正が行われる。

次に、選択された撮影モードが動画撮影モードであった場合について説明する。角速度センサ１１２がブレ信号を検出すると、そのブレ角速度情報が、交換レンズＭＰＵ１１１に入力される。交換レンズＭＰＵ１１１は、第２像ブレ補正レンズ１１６の駆動目標信号を算出し、この補正レンズ駆動目標信号と位置検出部１１７で検出された補正レンズ位置信号との差に応じた駆動信号を駆動回路１１８に出力する。そして、駆動回路１１８により、第２像ブレ補正レンズ１１６が駆動され、像ブレ補正が行われる。

次に、図２のフローチャートに従って、交換レンズ１１側の像ブレ補正動作を説明する。像ブレ補正は、交換レンズＭＰＵ１１１の処理で、一定周期毎に発生するタイマー割り込みにより行われるものとする。

（Ｓ２０１）角速度センサ１１２の信号をＡ／Ｄ変換する。

（Ｓ２０２）Ａ／Ｄ変換された角速度信号に対して、ハイパスフィルタ演算を行い、オフセット成分を除去する。

（Ｓ２０３）ハイパスフィルタ演算結果に対して、積分演算を行い、角速度信号を角変位信号に変換する。

（Ｓ２０４）撮影モード選択部１０４により選択された情報により、撮影者が選択した撮影モードが静止画モードであるかどうかを確認する。静止画モードであった場合はＳ２０５へ進み、静止画撮影モードでなかった（動画撮影モードの）場合はＳ２１０へ進む。

（Ｓ２０５）角変位信号から第1像ブレ補正レンズ１１３を駆動するレンズ駆動目標信号（SFTDRV1）を算出する。

（Ｓ２０６） 第1像ブレ補正レンズ１１３の位置検出部１１４の信号をＡ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄ変換結果はSFTPST1とする。

（Ｓ２０７）フィードバック演算（SFTDRV1−SFTPST1）を行う。演算結果は、SFT_DT1とする。

（Ｓ２０８）フィードバック演算結果（SFT_DT1）に対して、フィルタ処理などを行い、レンズ駆動用の信号とする。

（Ｓ２０９）レンズ駆動用の信号を駆動回路１１５へ出力し、第1像ブレ補正レンズ１１３を駆動させる。これにより、検出したブレ信号に基づいて、像ブレを補正するように第1像ブレ補正レンズが駆動される。

（Ｓ２１０）角変位信号から第２像ブレ補正レンズ１１６を駆動するレンズ駆動目標信号（SFTDRV2）を算出する。

（Ｓ２１１） 第２像ブレ補正レンズ１１６の位置検出部１１７の信号をＡ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄ変換結果はSFTPST2とする。

（Ｓ２１２）フィードバック演算（SFTDRV2−SFTPST2）を行う。演算結果は、SFT_DT2とする。

（Ｓ２１３）フィードバック演算結果（SFT_DT2）に対して、フィルタ処理などを行い、レンズ駆動用の信号とする。

（Ｓ２１４）レンズ駆動用の信号を駆動回路１１８へ出力し、第２像ブレ補正レンズ１１６を駆動させる。これにより、検出したブレ信号に基づいて、像ぶれを補正するように第２像ブレ補正レンズが駆動される。

以上のように、交換レンズ１１に第1像ブレ補正レンズ１１３と第２像ブレ補正レンズ１１６の、２つの像ブレ補正レンズが具備されている場合、撮影者が選択した撮影モードが静止画モードであった場合、第1像ブレ補正レンズ１１３を駆動する。また、撮影者が選択した撮影モードが静止画モード以外（動画撮影モード）であった場合、第２像ブレ補正レンズ１１６を駆動する。なお、第１像ブレ補正レンズは比較的敏感度が低いレンズを、第２像ブレ補正レンズは比較的敏感度が高いレンズを使用する。

このように動作することで、撮影者が静止画撮影モードを選択した場合は光学性能重視の像ブレ補正を行い、動画撮影モードを選択した場合は補正量を重視した像ブレ補正が可能になる。

〔第２の実施形態〕
以下、図３のフローチャートを用いて、本発明の第２の実施形態による像ブレ補正動作について説明する。カメラシステムの構成は図１と同じなので、説明は省略する。本実施例では、レンズのズーム位置が、所定より望遠か広角かによって、２つの像ブレ補正レンズの制御を切り換える動作を行う。

図３において、Ｓ３０１からＳ３０３までは、図２と同様なので、説明を省略する。Ｓ３０４では、レンズのズーム位置が、所定より望遠か広角かを判定する。望遠側であれば、Ｓ３０５に進み、図２と同様に第１像ブレ補正レンズの駆動を行う。広角側であれば、第２像ブレ補正レンズの駆動を行う。

以上のように、ズーム位置が所定より望遠側の時は、第１像ブレ補正レンズを駆動し光学性能重視の像ブレ補正を行い、広角側の時は、第２像ブレ補正レンズを駆動し補正量重視の像ブレ補正を行う。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１０ カメラ本体、１１ 交換レンズ、１０１ カメラシステム制御用ＭＰＵ、
１０５ 通信ライン、１１１ 交換レンズＭＰＵ、１１３ 第１像ブレ補正レンズ、
１１６ 第２像ブレ補正レンズ

Claims (4)

1. ブレ検出手段と、
   前記ブレ検出手段の検出結果に基づいて、第一の補正レンズ、もしくは、第一の補正レンズより、敏感度が高い第二の補正レンズの、少なくとも一つを駆動し像ブレを補正する像ブレ補正手段を持つ、交換レンズと、
   少なくとも二つの撮影モードを切替可能な撮影モード切替手段を持つ、カメラ本体と、
   を有し、
   カメラ本体と交換レンズが装着された際に、
   前記撮影モード切替手段により、第一の撮影モードが選択された場合には、前記第一の補正レンズを駆動して像ブレ補正を行い、
   前記撮影モード切替手段により、第二の撮影モードが選択された場合には、前記第二の補正レンズを駆動して像ブレ補正を行う、ことを特徴とする光学機器。
2. 第一の撮影モードは静止画撮影モードであり、第二の撮影モードは動画撮影モードであることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
3. ブレ検出手段と、
   前記ブレ検出手段の検出結果に基づいて、第一の補正レンズ、もしくは、第一の補正レンズより、敏感度が高い第二の補正レンズの、少なくとも一つを駆動し像ブレを補正する像ブレ補正手段を持つ、交換レンズと、
   を有し、
   第一のズーム領域内である場合には、前記第一の補正レンズを駆動して像ブレ補正を行い、
   第二のズーム領域内である場合には、前記第二の補正レンズを駆動して像ブレ補正を行うことを特徴とする光学機器。
4. 第一のズーム領域は、所定のズーム領域よりも望遠側であり、
   第二のズーム領域は、所定のズーム領域よりも広角側であることを特徴とする請求項３に記載の光学機器。