JP2020201451A - Imaging apparatus and method for controlling imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置および撮像装置の制御方法に関する。 The present invention relates to an image pickup apparatus and a control method for the image pickup apparatus.
カメラボディに交換レンズを装着するカメラシステムの手ブレ補正に関し、カメラボディに搭載された振動検出部の信号に基づいて、例えば交換レンズに搭載されたブレ補正部を駆動させる技術が知られている(特許文献1参照)。 Regarding camera shake correction of a camera system in which an interchangeable lens is attached to a camera body, there is known a technique for driving, for example, a blur correction unit mounted on an interchangeable lens based on a signal of a vibration detection unit mounted on the camera body. (See Patent Document 1).
一例として、カメラシステムにおける静止画の撮像時に露光開始時点でカメラボディ内の機械式シャッタを駆動させると(メカ先幕駆動)、機械式シャッタの動作に伴って高周波の振動が発生する。そして、その振動によりカメラボディに接続された交換レンズには微小なしなりが生ずる。このようなしなり等に起因して、カメラボディの振動検出部と交換レンズの振動検出部の間で振動検出結果に誤差が生じると、カメラシステムのブレ補正精度が低下しうる。 As an example, when a mechanical shutter in the camera body is driven at the start of exposure at the time of capturing a still image in a camera system (mechanical front curtain drive), high-frequency vibration is generated with the operation of the mechanical shutter. Then, the vibration causes a minute bending in the interchangeable lens connected to the camera body. If an error occurs in the vibration detection result between the vibration detection unit of the camera body and the vibration detection unit of the interchangeable lens due to such bending or the like, the blur correction accuracy of the camera system may decrease.
本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであって、交換レンズのしなり等によるブレ補正精度の低下を抑制する撮像装置を提供する。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an imaging device that suppresses a decrease in blur correction accuracy due to bending of an interchangeable lens or the like.
本発明の一例は、撮像光学系と第一の振動検出部を有するレンズ装置を着脱可能な撮像装置である。撮像装置は、撮像光学系を通過した光束による像を撮像する撮像素子と、第二の振動検出部と、第一の振動検出部から出力される第1信号と第二の振動検出部から出力される第2信号の少なくとも一方に基づいてブレ補正信号を算出し、撮像時のブレ補正を実行するブレ補正手段にブレ補正信号を出力する調整部と、を備える。撮像光学系の光軸方向における撮像光学系の主点からの距離は、第二の振動検出部よりも第一の振動検出部の方が短く、調整部は、ブレ補正信号を算出するときに第1信号と第2信号を参照する参照割合を、撮像条件に応じて変更する。 An example of the present invention is an image pickup device in which a lens device having an image pickup optical system and a first vibration detection unit can be attached and detached. The image pickup device is an image pickup element that captures an image of a luminous flux passing through an imaging optical system, a second vibration detection unit, and outputs from a first signal and a second vibration detection unit output from the first vibration detection unit. A blur correction unit that calculates a blur correction signal based on at least one of the second signals and outputs a blur correction signal to a blur correction means that executes blur correction at the time of imaging is provided. The distance from the principal point of the imaging optical system in the optical axis direction of the imaging optical system is shorter in the first vibration detection unit than in the second vibration detection unit, and the adjustment unit calculates the blur correction signal. The reference ratio for referring to the first signal and the second signal is changed according to the imaging conditions.
本発明の一例である撮像装置によれば、交換レンズのしなり等によるブレ補正精度の低下を抑制できる。 According to the image pickup apparatus which is an example of the present invention, it is possible to suppress a decrease in blur correction accuracy due to bending of the interchangeable lens or the like.
以下、本発明の実施形態を図面などに基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to drawings and the like.
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態のカメラシステムの構成例を示す図である。カメラシステム11は、カメラボディ11aと、カメラボディ11aに着脱可能な交換レンズ11bを備える。カメラボディ11aは、撮像装置の一例であり、交換レンズ11bは、レンズ装置の一例である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the camera system of the first embodiment. The
カメラボディ11aは、ボディCPU(Central Processing Unit)12aと、撮像素子14と、調整部16と、第二の振動検出部17と、第二の駆動部19と、機械式シャッタ(以下、単にシャッタと称する)30とを含む。
一方、交換レンズ11bは、レンズCPU12bと、撮像光学系13と、第一の振動検出部15と、第一の駆動部18とを含む。
The
On the other hand, the
ボディCPU12aは、カメラボディ11a側の制御を担うプロセッサであり、レンズCPU12bは、交換レンズ11b側の制御を担うプロセッサである。カメラボディ11aに交換レンズ11bが装着された状態では、ボディCPU12aと、レンズCPU12bは互いに通信を行い、両者が連係してカメラシステム11の撮像時の制御を担う。
The
最初に、交換レンズ11bの構成要素について説明する。
カメラシステム11において、被写体からの光束は、交換レンズ11bの撮像光学系13を通過してカメラボディ11aの撮像素子14に入射する。また、撮像光学系13は、ズーム光学系を有していてもよい。なお、カメラシステム11を示す図面では、カメラシステム11の光軸を符号10で示し、撮像光学系13の主点の位置を点Pで示す。
First, the components of the
In the
交換レンズ11bの撮像光学系13に含まれる一部のレンズは、ブレ補正手段の1つである第一のブレ補正部13aとして機能する。第一のブレ補正部13aを構成するレンズは、第一の駆動部18によって光軸10と直交する面内で移動する。かかる第一のブレ補正部13aの駆動により、カメラシステム11のブレで撮像素子14の撮像面に生じる像ブレを補正することができる。
ここで、第一の駆動部18の駆動機構としては、例えばボイスコイルモータ(VCM)や、リードスクリュを組み合わせたステッピングモータ等のリニアアクチュエータを用いることができる。なお、カメラシステム11を示す図面では、第一のブレ補正部13aの移動方向の一部(図中上下方向)を矢印13bで示すが、第一のブレ補正部13aは図中の紙面奥行方向にも移動できる。
Some lenses included in the imaging
Here, as the drive mechanism of the
第一の振動検出部15は、交換レンズ11bの内部に配置されたジャイロセンサであり、カメラシステム11の各方向のブレの角速度を検出する。第一の振動検出部15の信号(第1信号とも称する)は、カメラボディ11aの調整部16に出力される。
The first
続いて、カメラボディ11aの構成要素について説明する。
撮像素子14は、撮像光学系13を通過した光束による被写体の像を撮像して画像信号を出力する。撮像素子14から出力された画像信号は、一般的にカメラボディ11aに設けられた画像処理部(不図示)で画像処理され、その後に記憶部(不図示)に記録される。
Subsequently, the components of the
The
また、撮像素子14は、ブレ補正手段の1つである第二のブレ補正部14aとして機能する。撮像素子14は、第二の駆動部19によって光軸10と直交する面内で移動する。かかる撮像素子14の駆動により、カメラシステム11のブレで撮像素子14の撮像面に生じる像ブレを補正することができる。
なお、カメラシステム11を示す図面では、第二のブレ補正部14aの移動方向の一部(図中上下方向)を矢印14bで示すが、第二のブレ補正部14aは図中の紙面奥行方向にも移動できる。
Further, the
In the drawing showing the
シャッタ30は、撮像素子14の被写体側の前面に配置され、主に静止画撮像時に撮像素子14の撮像面への光の入射を機械的に制御する。
例えば、カメラシステム11で静止画を撮像するときには、まずシャッタ30の先幕が駆動して閉となり、撮像素子14では画素の電荷をリセットする動作が行われる。続いて、シャッタ30の先幕が駆動して開となる。これにより、撮像素子14に光が入射して露光が開始される。その後、シャッタ30の後幕が駆動して閉となる。これにより、撮像素子14が遮光されて露光が終了し、撮像素子14の各画素からは電荷が読み出されて画像信号が得られる。
The
For example, when the
第二の振動検出部17は、カメラボディ11a内に配置されたジャイロセンサであり、第一の振動検出部15と同様にカメラシステム11の各方向のブレの角速度を検出する。第二の振動検出部17は、交換レンズ11bに配置されている第一の振動検出部15と比較して、光軸方向において撮像光学系13の主点Pから遠い位置に配置されている。第二の振動検出部17の信号(第2信号とも称する)は、第一の振動検出部15の信号と同様に、調整部16に出力される。
なお、カメラシステム11において、第一の振動検出部15,第二の振動検出部17は、交換レンズ11b或いはカメラボディ11aのどちらか一方にまとめて配置されていてもよい。
The second
In the
調整部16は、ボディCPU12aおよびレンズCPU12bのいずれかにより制御され、カメラシステム11のブレ情報としての角度変化量を算出する。調整部16は、後述の方法により、第一の振動検出部15と第二の振動検出部17の信号を組み合わせて参照し、角速度を積分することで上記の角度変化量を算出する。
また、調整部16は、算出された角度変化量を補正するブレ補正信号を生成する。そして、調整部16は、第一のブレ補正部13aを駆動させる第一の駆動部18あるいは第二のブレ補正部14aを駆動する第二の駆動部19に対して、生成したブレ補正信号を振り分けて出力する。これにより、カメラシステム11のブレ補正が実行される。
The adjusting
Further, the adjusting
ここで、調整部16による、第一の駆動部18あるいは第二の駆動部19へのブレ補正信号の出力振り分けの一例を説明する。
Here, an example of the output distribution of the blur correction signal to the
一般的に、交換レンズ11b側の第一のブレ補正部13aは、カメラボディ11a側の第二のブレ補正部14aと比べてブレ補正量を多く確保しやすいという特徴がある。
第二のブレ補正部14aは、撮像素子14をブレ補正に用いるため、そのブレ補正量は撮像素子14の移動量により決まる。したがって、第二のブレ補正部14aのブレ補正量を大きくしようとすると、撮像素子14周りのスペースが大きくなり、カメラボディ11aが大型化してしまう。一方、撮像光学系13の一部をブレ補正に用いる第一のブレ補正部13aは、補正用のレンズ群のパワーを高く設定して光学的敏感度を高めることで、同一の駆動量でもブレ補正量をより大きくすることができる。以上の理由から、第一のブレ補正部13aは、第二のブレ補正部14aよりもブレ補正量を大きくしやすい。
In general, the first
Since the second
一方、第一のブレ補正部13aは、光軸10を中心軸とする回転方向の像ブレは補正できないのに対して、撮像素子14をブレ補正に用いる第二のブレ補正部14aは、回転方向の像ブレを補正できるという特徴がある。
On the other hand, the first
また、一般に、撮像光学系13の焦点距離が長くなるほど、カメラシステム11の同じブレ量に対する像ブレ量が大きくなる。そのため、撮像光学系13の焦点距離が長い場合には、焦点距離が短い場合と比べてブレ補正量を多く確保することが重要となる。一方、撮像光学系13の焦点距離が短くなるほど、像ブレ量に占める回転方向のブレ量の割合が大きくなる。そのため、撮像光学系13の焦点距離が短い場合には、焦点距離が長い場合と比べて回転方向の像ブレを補正することが重要となる。
Further, in general, the longer the focal length of the imaging
以上の観点から、ボディCPU12a(又はレンズCPU12b)は、カメラシステム11の撮像条件を検出し、当該撮像条件に応じて調整部16を以下のように制御する。
From the above viewpoint, the
例えば、ボディCPU12a(又はレンズCPU12b)は、撮像光学系13の焦点距離が長くなるほど、第二の駆動部19よりも第一の駆動部18に多い割合でブレ補正するように調整部16にブレ補正信号を出力させる制御を行う。例えば、ボディCPU12a(又はレンズCPU12b)は、撮像光学系13の焦点距離が短くなるほど、第一の駆動部18よりも第二の駆動部19に多い割合でブレ補正するように調整部16にブレ補正信号を出力させる制御を行う。
For example, the
また、ボディCPU12a(又はレンズCPU12b)は、予め設定されている焦点距離の閾値に基づいて調整部16を制御してもよい。例えば、ボディCPU12a(又はレンズCPU12b)は、焦点距離が閾値よりも長い場合には、調整部16がブレ補正信号を全て第一の駆動部18に出力するように制御してもよい。また、ボディCPU12a(又はレンズCPU12b)は、焦点距離が閾値以下である場合には、調整部16がブレ補正信号を全て第二の駆動部19に出力するように制御してもよい。
Further, the
次に、調整部16による、第一の振動検出部15と第二の振動検出部17の信号の組み合わせ方法について説明する。
第一実施形態において、調整部16は、カメラシステム11の撮像条件のうち露光時間が短いときには、主に第一の振動検出部15の信号に基づきカメラシステム11のブレ情報を算出する。一方、調整部16は、露光時間が長いときには主に第二の振動検出部17の信号に基づきカメラシステム11のブレ情報を算出する。その理由について、図2を用いて説明する。
Next, a method of combining the signals of the first
In the first embodiment, when the exposure time is short among the imaging conditions of the
図2は、カメラボディ11aに対して交換レンズ11bにしなりが生じている状態を模式的に示す図である。
上記のように、カメラシステム11による静止画の撮像時に、メカ先幕駆動によりカメラボディ11a内のシャッタ30を駆動すると、カメラボディ11aでは高周波の振動が発生する。そして、その振動がカメラボディ11aに対して接続される交換レンズ11bに伝わることで、交換レンズ11bには一定の間、カメラボディ11aに対する微小なしなりが生じる。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a state in which the
As described above, when the
ここで、上記のしなりが発生していない通常の状態(図1)では、交換レンズ11b側の第一の振動検出部15と、カメラボディ11a側の第二の振動検出部17の間で、角速度を検出する座標軸の向きはよく一致する。しかし、図2に示す状態では、上記のしなりにより、第一の振動検出部15と第二の振動検出部17の間で、角速度を検出する座標軸の向きにずれが生じる。そのため、静止画の撮像開始直後から一定の間は、第一の振動検出部15と第二の振動検出部17の各出力信号に誤差が生じる。
図2では、第一の振動検出部15の座標軸の向きを符号21で示し、第二の振動検出部17の座標軸の向きを符号22で示す。なお、図2では、符号21,22で示す座標軸につき、紙面奥行方向に延びる軸の図示はいずれも省略している。
Here, in a normal state (FIG. 1) in which the above bending does not occur, between the first
In FIG. 2, the orientation of the coordinate axes of the first
ここで、カメラシステム11のブレによる光軸10の変化は、主に撮像光学系13の主点Pの位置における光軸10の傾きで決まる。よって、カメラシステム11のブレ補正を行うにあたっては、主点Pにより近い位置に配置された第一の振動検出部15の信号に基づいてカメラシステム11のブレ情報を算出すると、より精度の高いブレ補正を行うことができる。
Here, the change in the
また、上記のような振動検出部の間の検出誤差によるブレ補正の精度への影響は、検出誤差が生じる時間が露光時間に占める割合に伴って大きくなる。すなわち、露光時間が短くなるほど、振動検出部の間の検出誤差によるブレ補正の精度への影響は大きくなる。よって、ボディCPU12a(又はレンズCPU12b)は、撮像条件の露光時間が短くなるほど、調整部16に対して第一の振動検出部15の第1信号を参照する割合を大きくする制御をすることが好ましい。
Further, the influence of the detection error between the vibration detection units as described above on the accuracy of the blur correction increases with the ratio of the time when the detection error occurs to the exposure time. That is, the shorter the exposure time, the greater the influence of the detection error between the vibration detection units on the accuracy of the blur correction. Therefore, it is preferable that the
一方で、ジャイロセンサによる第一の振動検出部15及び第二の振動検出部17の各信号には低周波ノイズが重畳している。カメラシステム11のブレ情報としての角度変化量は、振動検出部の検出する角速度の積分結果である。
そのため、露光時間が長くなるほど角度変化量の誤差が大きくなり、ブレ補正の精度が低下しやすくなる。
On the other hand, low frequency noise is superimposed on each signal of the first
Therefore, the longer the exposure time, the larger the error in the amount of angle change, and the accuracy of blur correction tends to decrease.
また、カメラボディ11aに装着される交換レンズ11bには様々な種類がある。例えば、製造年代が古いなどの理由により、交換レンズ11bの中には、第一の振動検出部15の低周波ノイズがカメラボディ11a側の第二の振動検出部17の同じ低周波ノイズよりも大きい場合がある。
Further, there are various types of
より多くの撮影シーンで安定した手ブレ補正を実現するという観点に立つと、上記の振動検出部の間の検出誤差によるブレ補正の精度への影響が小さくなるほど、第二の振動検出部17の第2信号を参照する割合を大きくするとよい。つまり、ボディCPU12a(又はレンズCPU12b)は、撮像条件の露光時間が長くなるほど、調整部16に対して第二の振動検出部17の第2信号を参照する割合を大きくする制御をすることが好ましい。
From the viewpoint of realizing stable camera shake correction in more shooting scenes, the smaller the influence of the detection error between the vibration detection units on the accuracy of the blur correction, the smaller the influence of the second
また、ボディCPU12a(又はレンズCPU12b)は、予め設定されている露光時間の閾値(例えばシャッタ速度1/60秒)に基づいて、信号を参照する振動検出部を決定してもよい。例えば、ボディCPU12a(又はレンズCPU12b)は、露光時間が閾値未満の場合には、調整部16が第二の振動検出部17の第2信号を参照せず、第一の振動検出部15の第1信号をすべて参照するように制御してもよい。また、ボディCPU12a(又はレンズCPU12b)は、露光時間が閾値を超える場合には、調整部16が第一の振動検出部15の第1信号を参照せず、第二の振動検出部17の第2信号をすべて参照するように制御してもよい。
Further, the
図3は、第1実施形態におけるブレ補正の制御例を示す図である。
図3に示す処理は、カメラシステム11がユーザの撮影準備操作を受け付けたとき(例えば、レリーズスイッチの半押し操作時)に開始する。そして、図3に示す処理は、所定の制御周期(例えばボディCPU12a又はレンズCPU12bの動作周期)に応じてループし、撮影の終了(露光時間の終了またはレリーズスイッチの解除など)に応じて終了する。なお、特別に説明がない限り、図3に示す処理において、各種の判断や制御はボディCPU12aが行うものとする。
FIG. 3 is a diagram showing a control example of blur correction in the first embodiment.
The process shown in FIG. 3 starts when the
ステップS300にて、ボディCPU12aは、以降の制御で参照するカメラシステム11の撮像条件(露光時間、焦点距離等)の情報を取得する。
ステップS301にて、ボディCPU12aは、露光時間が短いかを判断する。一例として、ボディCPU12aは、取得した露光時間がシャッタ速度1/60秒以上であるときに露光時間が短いと判断する。露光時間が短いと判断されたときにはステップS302に処理が移行し、露光時間が短いと判断されないときにはステップS303に処理が移行する。
In step S300, the
In step S301, the
ステップS302にて、ボディCPU12aは、調整部16に対して第一の振動検出部15の信号を参照する割合を大きくする制御をする。
例えば、ボディCPU12aは、第一の振動検出部15の信号に乗じる重み付けの係数Aを、第二の振動検出部17の信号に乗じる重み付けの係数Bよりも大きく設定する(A>B)。ここで、係数Aと係数Bの和は1となるように設定されるものとする。また、係数Aは、露光時間が短いほど大きくなるように設定してもよい。
なお、ボディCPU12aは、調整部16が第二の振動検出部17の信号を参照せず、第一の振動検出部15の信号をすべて参照するように制御してもよい。
In step S302, the
For example, the
The
ステップS302での調整部16は、係数Aを乗じた第一の振動検出部15の信号の積分結果と、係数Bを乗じた第一の振動検出部15の信号の積分結果との和から角度変化量を算出する。ステップS302によると、露光時間が短い場合に算出される角度変化量については、交換レンズ11b側の第一の振動検出部15での検出結果の影響が大きくなる。その後、処理はステップS304に移行する。
The
ステップS303にて、ボディCPU12aは、調整部16に対して第二の振動検出部17の信号を参照する割合を大きくする制御をする。
例えば、ボディCPU12aは、第二の振動検出部17の信号に乗じる重み付けの係数Bを、第一の振動検出部15の信号に乗じる重み付けの係数Aよりも大きく設定する(B>A)。ここで、係数Aと係数Bの和は1となるように設定されるものとする。また、係数Bは、露光時間が長いほど大きくなるように設定してもよい。
なお、ボディCPU12aは、調整部16が第一の振動検出部15の信号を参照せず、第二の振動検出部17の信号をすべて参照するように制御してもよい。以上のように、第一の振動検出部15の信号を参照する割合と第二の振動検出部17の信号を参照する割合の制御は、一方の割合を0にすることも含む。
In step S303, the
For example, the
The
ステップS303での調整部16は、係数Aを乗じた第一の振動検出部15の信号の積分結果と、係数Bを乗じた第一の振動検出部15の信号の積分結果との和から角度変化量を算出する。ステップS303によると、露光時間が長い場合に算出される角度変化量については、カメラボディ11a側の第二の振動検出部17での検出結果の影響が大きくなる。その後、処理はステップS304に移行する。
The
ステップS304にて、ボディCPU12aは、焦点距離が短いかを判断する。一例として、ボディCPU12aは、取得した焦点距離が所定条件の焦点距離より短いとき(例えば、36×24mm画面サイズの撮像が可能なカメラにおいて焦点距離50mm以下の場合)には、焦点距離が短いと判断する。
焦点距離が短いと判断されたときにはステップS305に処理が移行し、焦点距離が短いと判断されないときにはステップS306に処理が移行する。
In step S304, the
When it is determined that the focal length is short, the process shifts to step S305, and when it is not determined that the focal length is short, the process shifts to step S306.
ステップS305にて、ボディCPU12aは、調整部16のブレ補正信号の出力先として第二のブレ補正部14a(第二の駆動部19)を設定する。その後、処理はステップS307に移行する。
なお、ステップS305でのボディCPU12aは、第一の駆動部18よりも第二の駆動部19に多い割合でブレ補正するように、調整部16が各駆動部にブレ補正信号を出力するように設定してもよい。
In step S305, the
The
ステップS306にて、ボディCPU12aは、調整部16のブレ補正信号の出力先として第一のブレ補正部13a(第一の駆動部18)を設定する。その後、処理はステップS307に移行する。
なお、ステップS306でのボディCPU12aは、第二の駆動部19よりも第一の駆動部18に多い割合でブレ補正するように、調整部16が各駆動部にブレ補正信号を出力するよう設定してもよい。
In step S306, the
The
ステップS307にて、調整部16は、ステップS305またはステップS306の設定に基づき、上記の角度変化量を補正するブレ補正信号を第一の駆動部18または第二の駆動部19に出力する。これにより、第一のブレ補正部13aまたは第二のブレ補正部14aにおいてブレ補正が実行される。
In step S307, the adjusting
ステップS308にて、ボディCPU12aは、撮影が終了したかを判断する。例えば、ボディCPU12aは、露光時間が終了したとき、またはレリーズスイッチの解除を検出したときに撮影が終了したと判断する。撮影が終了したときには、図3の処理が終了する。一方、撮影が終了していないときには、処理がステップS300に戻って、ボディCPU12aは上記動作を繰り返す。
In step S308, the
以上のように、第1実施形態におけるブレ補正では、交換レンズ11b側の第一の振動検出部15の検出結果と、カメラボディ11a側の第二の振動検出部17の検出結果との参照割合が、撮像条件(露光時間)に応じて変更される。これにより、撮像条件の変化に起因するブレ補正の精度低下を抑制することができる。
As described above, in the blur correction in the first embodiment, the reference ratio between the detection result of the first
ところで、図1の例では、第一の振動検出部15は撮像光学系13の主点Pの近傍に配置されていることを前提として説明した。しかし、交換レンズ11bの種類によっては、各種のズームやフォーカス操作に伴い撮像光学系13の主点Pの位置が移動し、各振動検出部と主点Pとの位置関係が変化することもある。かかる場合には、第一の振動検出部15の検出結果と第二の振動検出部17の検出結果との参照割合を、各振動検出部と主点Pとの距離に基づいて変更することが好ましい。
By the way, in the example of FIG. 1, the first
図4は、主点Pの位置変化を考慮した角度変化量の算出例を説明する図である。図4に示すように、第一の振動検出部15から撮像光学系13の主点Pまでの距離をP1とし、第二の振動検出部17から撮像光学系13の主点Pまでの距離をP2とする。また、第一の第一の振動検出部15の出力をV1とし、第二の振動検出部17の出力をV2とする。
このとき、調整部16は、下記の式(1)で求まる出力Vをカメラシステム11の角速度として参照し、ブレ情報としての角度変化量を算出すればよい。
V=V1*(P2/(P1+P2))+V2*(P1/(P1+P2)) …(1)
FIG. 4 is a diagram illustrating a calculation example of an angle change amount in consideration of a position change of the principal point P. As shown in FIG. 4, the distance from the first
At this time, the adjusting
V = V1 * (P2 / (P1 + P2)) + V2 * (P1 / (P1 + P2)) ... (1)
また、各種のズームやフォーカス操作によるP1およびP2の情報は、例えば交換レンズ11b内のメモリ部(不図示)に参照テーブルとして保持させることができる。そして、レンズCPU12bとボディCPU12aとの間で通信することで、P1およびP2の値は既知の値として使用することができる。また、P1およびP2の値を直接保持する必要はなく、上記の式(1)のV1の係数の計算結果(無次元量)を1種類だけ保持するようにしてもよい。
なお、これらの値の精度は、例えば4ビット程度もあれば十分であるため、カメラシステム11の通信帯域や計算資源に及ぼす負荷は軽微に留めることができる。
Further, the information of P1 and P2 by various zoom and focus operations can be stored as a reference table in, for example, a memory unit (not shown) in the
Since the accuracy of these values is sufficient, for example, about 4 bits, the load on the communication band and computational resources of the
<第2実施形態>
第2実施形態においては、第一の振動検出部15の検出結果と、第二の振動検出部17の検出結果との参照割合が、焦点距離に応じて変更される例を説明する。
カメラボディ11aに対する交換レンズ11bのしなりやすさは、交換レンズ11bの全長や剛性が大きく関係するが、これらは一般に、使用する焦点距離(ズーム条件)で変化する。また、カメラボディ11aから撮像光学系13の主点Pまでの距離が長くなるほど、しなりの影響を大きく受けやすくなるが、これも一般に焦点距離(ズーム条件)で変化する。そのため、第2実施形態では、上記の参照割合を焦点距離に応じて変更している。
<Second Embodiment>
In the second embodiment, an example in which the reference ratio between the detection result of the first
The flexibility of the
ここで、第2実施形態および後述する第3実施形態でのカメラシステム11の構成について、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付して重複説明を省略する。
Here, with respect to the configurations of the
図5は、第2実施形態におけるブレ補正の制御例を示す図である。
図5に示す処理は、第1実施形態で説明した図3の処理と同様に行われるため、前提条件に関する重複説明は省略する。
FIG. 5 is a diagram showing a control example of blur correction in the second embodiment.
Since the process shown in FIG. 5 is performed in the same manner as the process of FIG. 3 described in the first embodiment, duplicate description of the preconditions will be omitted.
ステップS500aにて、ボディCPU12aは、以降の制御で参照するカメラシステム11の撮像条件(露光時間、焦点距離等)の情報と、交換レンズ11bの鏡筒情報を取得する。
In step S500a, the
鏡筒情報は、例えば、交換レンズ11bの全長、剛性、主点Pまでの距離等を示す交換レンズ11bに関する情報である。これらの交換レンズ11bに関する情報は、その値を直接参照して制御を行うものではなく、後述の方法で交換レンズ11bのしなりの影響の大小を推定するときに利用される。そのため、鏡筒情報は、第一実施形態で説明したP1、P2に関する情報と同様に、データ量の少ない無次元量として準備されていれば足りる。
The lens barrel information is, for example, information about the
ステップS500bにて、ボディCPU12aは、ステップS500aで取得した鏡筒情報および焦点距離に基づき、ブレ補正に及ぼす交換レンズ11bのしなりの影響の大小を推定する。
In step S500b, the
例えば、交換レンズ11bがズームレンズである場合を考える。ボディCPU12aは、ズーム状態がワイド端(焦点距離:短)であり全長が最も短い状態をしなりの影響が最小とみなし、この最小のときのしなりの影響度を20%として推定する。また、ボディCPU12aは、ズーム状態がテレ端(焦点距離:長)であり全長が最も長い状態をしなりの影響が最大とみなし、この最大のときのしなりの影響度を80%として推定する。そして、ボディCPU12aは、ズーム状態が中間の状態でのしなりの影響度を、しなりが最小のときから最大のときまでの間で割り振って推定する。
For example, consider the case where the
また、ボディCPU12aは、ズームレンズの種類や鏡筒の剛性も加味して、交換レンズ11bのしなりの影響の大小を推定してもよい。
例えば、ボディCPU12aは、全長が長いズームレンズ(例えば焦点距離70−300mm)では、上記ワイド端におけるしなりの影響度を30%、テレ端におけるしなりの影響度を90%として推定する。一方、ボディCPU12aは、全長が短いズームレンズ(例えば焦点距離24−70mm)では、上記ワイド端におけるしなりの影響度を10%、テレ端におけるしなりの影響度を70%として推定する。
また、ボディCPU12aは、交換レンズ11bの鏡筒が相対的に剛性の高い金属製である場合には影響度を低くする一方で、樹脂製である場合には影響度を高くするようにしてもよい。
Further, the
For example, the
Further, the
ステップS501にて、ボディCPU12aは、ステップS500bで推定した交換レンズ11bのしなりの影響が大きいか(例えば推定した影響度が所定の閾値よりも大きいか)を判断する。しなりの影響が大きいと判断されるときにはステップS502に処理が移行し、しなりの影響が大きいと判断されないときにはステップS503に処理が移行する。
In step S501, the
ステップS502にて、ボディCPU12aは、調整部16に対して第一の振動検出部15の信号を参照する割合を大きくする制御をする。その後、処理はステップS504に移行する。
一方、ステップS503にて、ボディCPU12aは、調整部16に対して第二の振動検出部17の信号を参照する割合を大きくする制御をする。その後、処理はステップS504に移行する。
In step S502, the
On the other hand, in step S503, the
ステップS502、S503の処理は、それぞれ図3のステップS302、S303の処理と基本的に同様である。ただし、ステップS502、S503での参照割合の係数の設定において、ボディCPU12aは、ステップS500bで推定した影響度を用いてもよい。例えば、ボディCPU12aは、第一の振動検出部15の信号を参照する割合を影響度の数値とし、第二の振動検出部17の信号を参照する割合は影響度の残り分(100%から影響度の数値を引いた値)としてもよい。
The processes of steps S502 and S503 are basically the same as the processes of steps S302 and S303 of FIG. 3, respectively. However, in setting the coefficient of the reference ratio in steps S502 and S503, the
なお、図5に示すステップS504からS508の処理は、それぞれ図3のステップS304からS308の処理にそれぞれ対応する。これらの処理は、ステップS508でNoの場合(撮影終了していない場合)にステップS500aに戻る点を除いては、図3の対応する処理と同様であるため、各処理の説明は省略する。 The processes of steps S504 to S508 shown in FIG. 5 correspond to the processes of steps S304 to S308 of FIG. 3, respectively. Since these processes are the same as the corresponding processes in FIG. 3 except that the process returns to step S500a when No in step S508 (when the shooting is not completed), the description of each process will be omitted.
以上のように、第2実施形態におけるブレ補正では、交換レンズ11b側の第一の振動検出部15の検出結果と、カメラボディ11a側の第二の振動検出部17の検出結果との参照割合が、撮像条件(焦点距離)に応じて変更される。これにより、撮像条件の変化に起因するブレ補正の精度低下を抑制することができる。
As described above, in the blur correction in the second embodiment, the reference ratio between the detection result of the first
<第3実施形態>
第3実施形態においては、調整部16での各振動検出部の信号を周波数帯域別に参照する方法を説明する。
図6は、第3実施形態における調整部16の構成例を示す図である。図6に示す調整部16は、ハイパスフィルタ(低周波減衰フィルタ)16aと、ローパスフィルタ(高周波減衰フィルタ)16bと、加算部16cと、補正信号作成部16dとを有する。
<Third Embodiment>
In the third embodiment, a method of referring to the signal of each vibration detection unit in the
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the adjusting
図6において、ハイパスフィルタ16aは第一の振動検出部15の信号を受け、ローパスフィルタ16bは第二の振動検出部17の信号を受ける。ハイパスフィルタ16aの出力と、ローパスフィルタ16bの出力は、加算部16cで加算される。補正信号作成部16dは、加算部16cから出力される信号を受ける。補正信号作成部16dは、加算部16cの出力を積分する積分器を有し、ブレ補正信号を算出する。なお、補正信号作成部16dから出力されるブレ補正信号は、第一の駆動部18または第二の駆動部19に出力される。
In FIG. 6, the high-
図7(A)は、調整部16のハイパスフィルタ16aの特性71の例を示しており、横軸は周波数、縦軸は出力利得を示す。図7(A)の特性71により、第一の振動検出部15の信号のうち、破線73で示す折点周波数f0以下の周波数成分は減衰させられる。これにより、第一の振動検出部15の信号に重畳する低周波ノイズはハイパスフィルタ16aで減衰し、撮像時のレンズのしなりによる高周波のブレ成分を抽出することができる。
FIG. 7A shows an example of the characteristic 71 of the high-
図7(B)は、調整部16のローパスフィルタ16bの特性72の例を示しており、横軸は周波数、縦軸は出力利得を示す。図7(B)の特性72により第二の振動検出部17の信号のうち、破線73で示す折点周波数f0以上の周波数成分は減衰させられる。これにより、第二の振動検出部17の信号で検出される高周波のブレ成分はローパスフィルタ16bで減衰し、低周波のブレ成分を抽出することができる。
FIG. 7B shows an example of the characteristic 72 of the low-
第3実施形態においては、上記の折点周波数f0を、露光時間や焦点距離に応じてボディCPU12a(又はレンズCPU12b)が変更する。
図8は、調整部16のハイパスフィルタ16a及びローパスフィルタ16bの特性の変更制御を説明する模式図である。
In the third embodiment, the
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating control of changing the characteristics of the high-
図8(A)の線分81は折点周波数f0と露光時間との関係の一例を示している。図8(A)においては、露光時間が短くなるほど(図中横軸右側)、折点周波数f0は低周波側になる(図中縦軸上側)。これにより、露光時間が短くなるほど、カメラシステム11のブレ情報の算出のときに、振動検出部の信号として、高周波側の広帯域において第一の振動検出部15の信号が参照されるようになる。すなわち、第一の振動検出部15と第二の振動検出部17の信号の組み合わせにおいて、第一の振動検出部15の信号を参照する割合が大きくなる。
The
したがって、交換レンズ11bのしなりの影響も加味された高精度なブレ補正が行われる。また、低周波側はカメラボディ11a側の第二の振動検出部17の信号を参照するため、交換レンズ11bの種類によりジャイロセンサの低周波ノイズの影響の程度が変化しにくいので、安定したブレ補正を行うことができるようになる。
Therefore, highly accurate blur correction is performed in consideration of the influence of the bending of the
一方、図8(B)の線分82は折点周波数f0と焦点距離の関係の一例を示している。図8(B)の例では、交換レンズ11bの一例として撮像光学系13がレトロフォーカスタイプのズームレンズであり、焦点距離が長くなるにつれて、交換レンズ11bの全長が長→短→長と変化するレンズを想定している。図8(B)においては、焦点距離に応じて交換レンズ11bの全長が長くなり、しなりの影響が大きくなるほど、折点周波数f0を低周波側に変更する。これにより、図8(A)の場合と同様に、高精度かつ安定したブレ補正を行うことができる。
On the other hand, the
なお、図8(B)に示す折点周波数f0と焦点距離の関係(線分82)は一例にすぎず、交換レンズ11bの仕様(ズームによる交換レンズ11bの全長の変化の挙動)に応じて異なる特性になる。
The relationship between the folding point frequency f0 and the focal length (line segment 82) shown in FIG. 8B is only an example, and depends on the specifications of the
本発明は、これまで説明したメカ先幕駆動による静止画撮像時の鏡筒のしなりに限定されることなく、その他の外乱振動に対しても有効に適用できる。
また、上述の実施形態では、カメラボディ11a側のボディCPU12aがマスタとなってブレ補正の制御を行う場合を説明した。しかし、交換レンズ11b側のレンズCPU12bがマスタとなり、レンズCPU12bの指示に基づきブレ補正の制御を行うようにしてもよい。
The present invention is not limited to the bending of the lens barrel when capturing a still image by driving the mechanical front curtain as described above, and can be effectively applied to other disturbance vibrations.
Further, in the above-described embodiment, the case where the
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。 The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by the processing to be performed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
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および変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and modifications can be made within the scope of the gist thereof.
11 カメラシステム
11a カメラボディ
11b 交換レンズ
13 撮像光学系
13a 第一のブレ補正部
14 撮像素子
14a 第二のブレ補正部
15 第一の振動検出部
16 調整部
16a ハイパスフィルタ
16b ローパスフィルタ
16c 加算部
16d 補正信号作成部
17 第二の振動検出部
18 第一の駆動部
19 第二の駆動部
30 シャッタ
11
Claims (12)
前記撮像光学系を通過した光束による像を撮像する撮像素子と、
第二の振動検出部と、
前記第一の振動検出部から出力される第1信号と前記第二の振動検出部から出力される第2信号の少なくとも一方に基づいてブレ補正信号を算出し、前記撮像時のブレ補正を実行するブレ補正手段に前記ブレ補正信号を出力する調整部と、を備え、
前記撮像光学系の光軸方向における前記撮像光学系の主点からの距離は、前記第二の振動検出部よりも前記第一の振動検出部の方が短く、
前記調整部は、前記ブレ補正信号を算出するときに前記第1信号と前記第2信号を参照する参照割合を、撮像条件に応じて変更する
ことを特徴とする撮像装置。 An image pickup device in which a lens device having an image pickup optical system and a first vibration detection unit can be attached and detached.
An image sensor that captures an image of a luminous flux that has passed through the imaging optical system,
The second vibration detector and
A blur correction signal is calculated based on at least one of a first signal output from the first vibration detection unit and a second signal output from the second vibration detection unit, and blur correction at the time of imaging is executed. The blur correction means is provided with an adjustment unit that outputs the blur correction signal.
The distance from the principal point of the imaging optical system in the optical axis direction of the imaging optical system is shorter in the first vibration detecting unit than in the second vibration detecting unit.
The adjusting unit is an image pickup apparatus characterized in that the reference ratio for referring to the first signal and the second signal when calculating the blur correction signal is changed according to an imaging condition.
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The imaging device according to claim 1, wherein the adjusting unit changes the reference ratio according to an exposure time.
ことを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 The imaging device according to claim 2, wherein the adjusting unit increases the ratio of referring to the first signal when the exposure time is short, as compared with when the exposure time is long.
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The imaging device according to claim 1, wherein the adjusting unit changes the reference ratio according to the focal length of the imaging optical system.
ことを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。 The imaging device according to claim 4, wherein the adjusting unit increases the ratio of referring to the first signal when the focal length is long, as compared with when the focal length is short.
ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の撮像装置。 The imaging device according to claim 4 or 5, wherein the adjusting unit changes the reference ratio according to the rigidity of the lens device.
前記第1信号の高周波のブレ成分を抽出するハイパスフィルタと、
前記第2信号の低周波のブレ成分を抽出するローパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタの出力と前記ローパスフィルタの出力を加算する加算部と、を含み、
前記調整部は、前記撮像条件に応じて、前記ハイパスフィルタおよび前記ローパスフィルタの折点周波数を変更する
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の撮像装置。 The adjusting part
A high-pass filter that extracts the high-frequency blur component of the first signal,
A low-pass filter that extracts the low-frequency blur component of the second signal,
Includes an adder that adds the output of the high-pass filter and the output of the low-pass filter.
The imaging device according to any one of claims 1 to 6, wherein the adjusting unit changes the breaking frequency of the high-pass filter and the low-pass filter according to the imaging conditions.
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の撮像装置。 The blur correction means is characterized in that it is at least one of a first blur correction unit that moves a lens in the lens device and a second blur correction unit that moves the position of the image pickup element in the image pickup device. The image pickup apparatus according to any one of claims 1 to 7.
ことを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。 The claim is characterized in that the adjusting unit changes the output destination of the blur correction signal between the first blur correction unit and the second blur correction unit according to the focal length of the imaging optical system. Item 8. The imaging device according to item 8.
前記調整部は、前記焦点距離が長いときに、前記第一のブレ補正部を前記出力先として設定する
ことを特徴とする請求項9に記載の撮像装置。 When the focal length is short, the adjusting unit sets the second blur correction unit as the output destination.
The imaging device according to claim 9, wherein the adjusting unit sets the first blur correction unit as the output destination when the focal length is long.
ことを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の撮像装置。 The imaging device according to any one of claims 1 to 10, further comprising a shutter that mechanically shields the image pickup element from light to control exposure.
前記撮像装置は、
前記撮像光学系を通過した光束による像を撮像する撮像素子と、
第二の振動検出部と、を備え、
前記撮像光学系の光軸方向における前記撮像光学系の主点からの距離は、前記第二の振動検出部よりも前記第一の振動検出部の方が短く、
前記第一の振動検出部から出力される第1信号と前記第二の振動検出部から出力される第2信号の少なくとも一方に基づいてブレ補正信号を算出する工程と、
前記撮像時のブレ補正を実行するブレ補正手段に前記ブレ補正信号を出力する工程と、
前記ブレ補正信号を算出するときに前記第1信号と前記第2信号を参照する参照割合を、撮像条件に応じて変更する工程と、
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
It is a control method of an image pickup device in which a lens device having an image pickup optical system and a first vibration detection unit can be attached and detached.
The image pickup device
An image sensor that captures an image of a luminous flux that has passed through the imaging optical system,
With a second vibration detector,
The distance from the principal point of the imaging optical system in the optical axis direction of the imaging optical system is shorter in the first vibration detecting unit than in the second vibration detecting unit.
A step of calculating a blur correction signal based on at least one of a first signal output from the first vibration detection unit and a second signal output from the second vibration detection unit.
A step of outputting the blur correction signal to the blur correction means for executing the blur correction at the time of imaging, and
A step of changing the reference ratio of referring to the first signal and the second signal when calculating the blur correction signal according to the imaging conditions, and
A method for controlling an imaging device, which comprises.
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