JP2018072406A - 像ブレ補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流し撮り撮影のユーザ補助において撮影によるメカノイズの影響を受けずにジャイロ情報を取得することを可能にした撮像装置を提供すること。【解決手段】角速度情報に基づいて動きを検出する第１の動き検出手段と、被写体の撮像信号に基づいて前記被写体の動きを検出する第２の動き検出手段と、撮影光学系で形成される前記被写体の光学像の結像位置を変更するブレ補正手段と、前記第１および第２の動き検出手段の出力に基づいて前記被写体の動きを補正する補正量を決定し、前記補正量に従って前記ブレ補正手段を駆動して前記結像位置を変更する駆動制御手段とを有し、前記第１の動き検出手段は、撮影動作でのメカの動作タイミングに基づいて動き検出手段を起動するタイミングを変更する事を特徴とする構成とする。【選択図】 図７

Description

本発明は、像ブレ補正装置に関し、特に流し撮り撮影で使用する角速度情報の取得タイミングに関するものである。

従来より、移動している被写体のスピード感を表現する撮影技術として流し撮りがある。前記撮影技術は、撮影者が被写体の動きに合わせてカメラをパンニングすることにより、移動している被写体を静止させて背景は流すことを目的とする。流し撮り撮影においては撮影者が被写体の動きに合わせてパンニングをする必要があるが、パンニング速度が速すぎたり遅すぎたりすることで、被写体の移動速度とパンニング速度の間に差が発生してしまうと、被写体までブレた画像になることも多い。

そこで、特許文献１では、角速度情報に基づいて動きを検出する第１の動き検出手段と、被写体の撮像信号に基づいて前記被写体の動きを検出する第２の動き検出手段とを用いて、画像振れを補正する事を可能としている。

特許第０５０９４６０６号公報

しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、撮影によりカメラのシャッターやミラーが動作しているタイミングでは、カメラのメカノイズが発生し正しい角速度情報を取得する事が出来ない。

そこで、本発明の目的は、流し撮り撮影のユーザ補助において、撮影によるメカノイズの影響を受けずに角速度情報を取得することを可能にした撮像装置を提供することである。

角速度情報に基づいて動きを検出する第１の動き検出手段と、被写体の撮像信号に基づいて前記被写体の動きを検出する第２の動き検出手段と、撮影光学系で形成される前記被写体の光学像の結像位置を変更するブレ補正手段と、前記第１および第２の動き検出手段の出力に基づいて前記被写体の動きを補正する補正量を決定し、前記補正量に従って前記ブレ補正手段を駆動して前記結像位置を変更する駆動制御手段とを有し、前記第１の動き検出手段は、撮影動作でのメカの動作タイミングに基づいて動き検出手段を起動するタイミングを変更する事を特徴とする構成とする。

本発明によれば、流し撮り撮影のユーザ補助において、撮影によるメカノイズの影響を受けずに角速度情報を取得することを可能にした撮像装置を提供することができる。

本発明の実施例の全体構成図 本発明の第１の実施例の角速度情報の取得タイミングを表した図 本発明の第１の実施例のフローチャート 本発明の第２の実施例の撮影動作中のカメラのメカ動作による角速度情報への影響を表す図 本発明の第２の実施例の角速度情報取得可能タイミングテーブル表 本発明の第２実施例の角速度情報の取得タイミングを表した図 本発明の第２実施例のフローチャート

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本明の好ましい実施の形態は、以下の実施例１乃至３に示す通りである。

［実施例１］
図１は、本発明の実施形態にかかわる撮像装置の構成図である。図１において、１００は交換レンズ、１２０はカメラ本体である。交換レンズ１００は、主撮像光学系１０２、焦点距離を変更可能なズームレンズ群１０３、および撮像装置の振れによる光軸に対する像の振れを光軸と垂直方向に移動することにより光学的に補正するシフトレンズ群１０４から成る撮影レンズユニット１０１を備える。

また、ズームレンズ群の位置を検出するズームエンコーダ１０５、シフトレンズ群の位置を検出する位置センサ１０６、撮像装置の振れを検出する角速度センサ１１１、角速度センサ１１１の出力を増幅するアンプ１１２、レンズシステム制御用マイクロコンピューター（以下レンズマイコン）１１３、シフトレンズを駆動するドライバ１１４、シフトレンズの位置センサ１０６の出力を増幅するアンプ１１５、およびカメラ本体１２０とのマウント接点部１１６を備える。

さらにレンズマイコン１１３は、手ブレ補正制御を行う手ブレ補正制御部１１７と、流し撮りアシスト用の制御を行う流し撮り制御部１１８を備える。レンズマイコン１１３はその他にもフォーカスレンズ制御、絞り制御等も行うが、図の簡略化のためここでは省略している。また、手ブレ補正のためには、例えば横方向と縦方向といった、直交する２軸に関して検出および補正を行うが、まったく同じ構成であるため、ここでは１軸分のみ記載している。

一方カメラ本体１２０は、１８３は光学ファインダー、１８１はメインミラー、１８２はペンタプリズム部、１８４は測光用のセンサ、１８５は測光センサの出力に対するアナログ信号処理回路である。撮影レンズ１０１により集光された一部の光束はメインミラー１８１により反射され、ペンタプリズム部１８２へ導かれ、そこから測光用センサ１８５、および光学ファインダー１８３へと結像する。

また、シャッター１２１、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子１２２、アナログ信号処理回路１２３、カメラ信号処理回路１２４、撮像素子１２２やアナログ信号処理回路１２３の動作タイミングを設定するタイミングジェネレータ１２５、電源スイッチ、レリーズスイッチ、流し撮りアシストモードにするかどうかの切り替えスイッチ等で構成されるカメラ操作スイッチ１３１、カメラ全体のシステムを制御するカメラシステム制御用マイクロコンピューター（以下カメラマイコン）１３２、シャッター動作を行わせるためのモーターを駆動するドライバ１３３、シャッター駆動用モーター１３４を備える。

また、撮影した映像を記録するメモリカード１７１、カメラで撮影しようとしている画像をモニタし、また撮影した画像を表示する液晶パネル（以下ＬＣＤ）１７２、および交換レンズ１００とのマウント接点部１６１を備え、レンズマイコン１１３とカメラマイコン１３２は、マウント接点部１１６および１６１を介して所定のタイミングでシリアル通信を行なう。

さらに、カメラ信号処理回路１２４は、動きベクトル検出部１４１を備え、カメラマイコン１３２は、シャッター制御部１５１、主被写体の角速度を算出する被写体角速度算出部１５２を備える。

図１において、操作スイッチ１３１によりカメラの電源がＯＮされると、その状態変化をカメラマイコン１３２が検出し、カメラマイコン１３２の制御によりカメラ本体１２０の各回路への電源供給および初期設定が行われる。また、交換レンズ１００への電源供給が行われ、レンズマイコン１１３の制御により、交換レンズ１００内の初期設定が行われる。

そしてレンズマイコン１１３とカメラマイコン１３２との間で所定のタイミングで通信が開始される。この通信で、カメラからレンズへはカメラの状態、撮影設定等が、またレンズからカメラへはレンズの焦点距離情報、角速度情報等がそれぞれ必要なタイミングで送受信される。

流し撮りアシストモード設定が行われていない通常モード時、交換レンズ内では、角度速度センサ１１１が手ブレ等によるカメラのブレを検出し、その検出結果を用いることで手ブレ補正制御部１１７により、シフトレンズ１０４を駆動して手ブレ補正動作が行われる。

操作スイッチ１３１により、流し撮りアシストモードが設定されると、カメラマイコン１３２は、流し撮りアシスト用の制御に切り替わる。またその情報がカメラマイコン１３２からレンズマイコン１１３へと送信され、レンズマイコンは流し撮りアシストモードに移行する。

流し撮りアシストモード設定中のカメラ本体１２０は、撮像した映像情報からカメラ信号処理回路１２４内の動きベクトル検出部により検出された被写体の動きベクトルを出力する。同時に、レンズマイコン１１３から、交換レンズ１００内の角速度センサで検出された角速度データを受信する。

撮影者が流し撮りを行なっていると動きベクトル検出部から出力される被写体の動きベクトルは、撮影者が撮影しようとしている主被写体に対応したベクトルと、流れている背景に対応したベクトルの２種類となるが、流し撮りが目的であるため、検出された２種類の動きベクトルのうち、動き量の小さいデータが主被写体の動きベクトルとなり、この動きベクトルの値が主被写体の像面上の移動量となる。

一方レンズから受信した角速度データは、カメラの流し撮り速度に対応しているため、受信した角速度データと、主被写体の像面上の移動量およびレンズの現在の焦点距離から算出される角速度の差分を算出すると、その結果は主被写体の移動角速度データとなる。そしてカメラマイコンは算出した主被写体の角速度データをレンズマイコンに送信する。以上が本実施例における交換レンズ１００、カメラ本体１２０の基本動作である。

図２は本発明の角速度情報の取得タイミングを表した図である。２０１、２０２はカメラでの撮影動作期間中を表す。２０１から２０６は角速度情報の取得タイミングを表す。２２０は撮影動作期間２０１と２０２とのコマ間の撮影間隔時間を表す。図３は本発明の特徴を示したカメラマイコン１３２内のフローチャートで、流し撮りアシストモード時の撮影シーケンス部の角速度情報取得フローチャートである。

以下、図２、図３を用いて本実施例の角速度情報の取得タイミングを説明する。流し撮りアシストモードが設定されると、Ｓ３０１ではカメラが撮影動作中かどうかを判定し、撮影動作中でなければＳ３０２へ進み、撮影動作中の場合は、Ｓ３０３へ進む。

Ｓ３０２では、カメラマイコン１３２からレンズマイコン１１３へ角速度情報取得要求を送信し、レンズマイコン１１３は角速度センサ１１１より取得した角速度情報をカメラマイコン１３２へ送信しＳ３０３へ進む。Ｓ３０４では、次の角速度情報を取得するまでの時間待ちを行い、Ｓ３０５へ進む。Ｓ３０５では、流し撮りアシストモード中であるかを確認し、流し撮りアシストモード中であればＳ３０１へ進み、なければ角速度情報取得処理を終了する。

このように動作する事で、角速度情報の取得タイミング２１１、２１２、２１４、２１６では、角速度情報を取得し。カメラのメカ動作中である２１３、２１５では角速度情報を取得しない事により、流し撮りアシストモード中のカメラのメカノイズの影響を受けない角速度情報の取得を可能とする。

本実施例では、撮影のコマ間に角速度情報を取得可能としたが、撮影のコマ間で角速度情報を取得する為に必要な時間に満たない場合、撮影のコマ間の撮影間隔時間２２０を長くしてもよい。

［実施例２］
実施例１では、カメラの撮影動作中は角速度情報取得を行わない事により、メカノイズの影響を受けない角速度情報の取得を可能としたが、カメラの撮影動作中に角速度情報取得を行うことが出来れば、高速連写での流し撮りアシストが可能になる。

図４は撮影動作中のカメラのメカ動作による角速度情報への影響の一例を表す図である。縦軸は角速度センサ１１１より取得した角速度情報の値であり、横軸は時間の経過を表す。４００はカメラでの撮影による撮影動作期間を表す。４０１は撮影開始時のメインミラー１８１のミラーアップ動作期間であり、４０２は撮影終了時のメインミラー１８１のミラーダウン動作期間である。４０３は撮影開始時のシャッター１２１のシャッターセット解除動作期間であり、４０４は撮影露光中のシャッター走行駆動期間、４０５は撮影終了時のシャッターチャージ駆動期間である。

４１０は一連の撮影動作中に取得した角速度情報の変化である。４１０を確認すると、
撮影動作中でもメインミラー１８１やシャッター１２１のメカ動作の影響が少なく角速度情報の取得が可能な期間４０６があることが分かる。

図５は撮影時のメカ動作が異なる撮影モード毎に角速度情報を取得し、角速度情報の取得可能タイミングを示す角速度情報取得可能タイミングテーブルである。図４は、メインミラー１８１、シャッター１２１両方が動作するときの角速度情報の変化例であるが、通常撮影と静音撮影時では、撮影動作中のメカ動作による角速度情報の変化が異なる。また、ライブビュー撮影中では、メインミラー１８１は動作せず、シャッター１２１の動作だけとなる為、撮影動作中のメカ動作による角速度情報の変化が異なる。

そのため、メカ動作が異なる撮影モード毎に、撮影動作期間中のメカ動作時の角速度情を取得し、撮影動作期間中でも角速度情報が取得可能なタイミングを事前に測定し、カメラ１２０内の不揮発性メモリ（不図示）に記録しておく。

以下、図５と図６の角速度情報の取得タイミングを表した図、図７のカメラマイコン１３２内のフローチャートを用いて本実施例の角速度情報の取得タイミングを説明する。流し撮りアシストモードが設定されると、Ｓ３１１ではカメラが撮影動作中かどうかを判定し、撮影動作中でなければＳ３１２へ進み、撮影動作中の場合は、Ｓ３１５へ進む。

Ｓ３１２からＳ３１４は、実施例１のＳ３０２からＳ３０４と同等の動作のため説明を割愛する。Ｓ３１５では、設定されている撮影動作モードを確認し、カメラ１２０内の不揮発性メモリ（不図示）から撮影動作モードでの角速度情報取得タイミングを取得し、Ｓ３１５へ進む。Ｓ３１６ではカメラ１２０でのメカ動作を監視し、Ｓ３１５取得した角速度情報取得タイミングまで待ち、Ｓ３１７に進む。Ｓ３１７ではＳ３１２と同等の動作により、角速度情報を取得し、Ｓ３１４へ進む。

このように動作する事で、図６の２３１や２３６といった、撮影動作期間中以外のタイミングだけでなく、２３２から２３５の撮影動作中のタイミングでも角速度情報を測定する事が可能になり、高速連写中の流し撮りアシスト撮影が可能となる。

［実施例３］
実施例２では、高速連写中の角速度情報取得タイミングを示したが、シャッター速度が遅く露光時間が長い場合はシャッター（１２１）が開いた状態でシャッター走行が行われない露光期間中に、角速度情報を取得してもよい。このように動作する事で、シャッター速度が遅く露光時間が長い場合において、撮影動作中のタイミングでも角速度情報を測定する事が可能になる。

本実施例１〜３では、ミラーとシャッターを持つ一眼レフカメラの構成で説明を行ったが、ミラーを持たないミラーレスカメラやコンパクトカメラの構成でもよい。また、角速度センサをレンズ側に持つ構成としたが、カメラ本体側に持つ構成や、カメラ本体と、レンズ双方に持つ構成でもよい。

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。

１００ 交換レンズ
１０１ 撮影レンズユニット
１０３ ズームレンズ
１０４ シフトレンズ
１０５ ズームエンコーダ
１０６ シフトレンズ位置検出センサ
１１１ 角速度センサ
１１３ レンズ制御マイクロコンピューター
１１４ シフトレンズドライバ
１２０ カメラ本体
１２１ シャッター
１２２ 撮像素子
１２３ アナログフロントエンド
１２４ カメラ信号処理回路
１２５ タイミングジェネレータ
１３１ カメラ操作スイッチ
１３２ カメラ制御マイクロコンピューター
１３３ シャッター駆動用ドライバ
１３４ モーター
１５１ シャッター制御部
１８１ メインミラー

Claims (9)

1. 角速度情報に基づいて動きを検出する第１の動き検出手段（１５２）と、被写体の撮像信号に基づいて前記被写体の動きを検出する第２の動き検出手段（１４１）と、撮影光学系で形成される前記被写体の光学像の結像位置を変更するブレ補正手段（１１７）と、前記第１および第２の動き検出手段の出力に基づいて前記被写体の動きを補正する補正量を決定し（１３２）、前記補正量に従って前記ブレ補正手段を駆動して前記結像位置を変更する駆動制御手段（１１３）とを有し、前記第１の動き検出手段は、撮影動作でのメカの動作タイミングに基づいて動き検出手段を起動するタイミングを変更する事を特徴とする撮像装置。
2. 第１の動き検出手段（１５２）で動きを検出するタイミングは、ミラー（１８１）、シャッター（１２１）のメカが動作しないタイミングであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. ミラー（１８１）、シャッター（１２１）が動作しないタイミングは、撮像装置（１２０）が撮影動作を行っていない期間（２１１，２１２，２１４，２１６）である事を特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 連写撮影時に撮影動作を行っていない期間が動きを検出する為に必要な時間に満たない場合、撮影と撮影のコマ間の隔撮影間隔時間（２２０）を長くすることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
5. 第１の動き検出手段で動きを検出するタイミングは、ミラー（１８１）、シャッター（１２１）のメカが動作中でもメカ振動の影響が少ないタイミングであることを特徴とする請求項に１記載の撮像装置。
6. メカ振動の影響が少ないタイミングは、事前にメカ動作中の角速度情報への影響を測定し（図４）メカ振動の角速度情報への影響が一定の閾値以下となる期間（４０６）とすることを特徴とする請求項に５記載の撮像装置。
7. メカ動作の角速度情報への影響の測定はミラー（１８１）、シャッター（１２１）が両方動作する「ファインダー撮影」と、シャッターのみ動作する、「ライブビュー撮影」で別々に記録する（図５）ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. メカ動作の角速度情報への影響の測定は、「ファインダー撮影」において、「通常撮影」と「静音撮影」で別々に記録する（図５）ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
9. ミラー（１８１）、シャッター（１２１）が動作しないタイミングは、露光時間が動きを検出する為に必要な時間より長い場合の露光期間である事を特徴とする請求項２に記載の撮像装置。