JP2021015151A - 撮像装置および撮像装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 交換レンズとの間で防振に関する通信を行うことができない場合にも、交換レンズの補正残りを効果的に補正できる撮像装置を提供する。【解決手段】 撮像光学系を駆動させて振れ補正を行うレンズ装置を着脱可能な撮像装置は、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、撮像装置の振れを検出する振動検出部と、撮像素子で異なる時刻に取得した複数の画像を用いて、像の動きの状態を検出する動き検出部と、振動検出部の出力と動き検出部の出力に基づいて、撮像装置に装着されているレンズ装置の像振れ補正特性を同定する制御部と、制御部で同定された像振れ補正特性と振動検出部の出力を用いて、振れ補正の補正残り分の像振れを撮像素子の撮像面にて抑制する補正部と、を備える。【選択図】図１

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。

近年、例えばレンズ交換式のカメラシステムにおいては、交換レンズ、カメラ本体共に独立した防振機構を備えたものが知られている。この種のカメラシステムでは、カメラ本体と交換レンズ間で通信を行うことにより、両者それぞれの防振機構の性能を有効に活用することも提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１５−１９４７１１号公報

例えば、交換レンズとカメラ本体間の通信規格が制定される前に発売された交換レンズを使用する場合、カメラ本体と交換レンズの間で防振に関する通信を行うことができないことがある。この場合、交換レンズが行う防振に対して影響を与えるおそれがあるためにカメラ本体側の防振制御に制限がかかってしまい、結果としてカメラシステムで撮像された画像にぶれ残りが生じうる。

また、上記の通信規格が制定される前に発売された交換レンズの防振特性は、振動検出技術や防振制御技術の向上の影響で、他の交換レンズやカメラ本体の防振特性より劣る場合がある。このような交換レンズがカメラ本体に装着された場合、交換レンズの防振特性以上の防振を行えず、カメラ本体が持つ防振特性を十分活かすことができないという事象が生じる。

本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであって、交換レンズとの間で防振に関する通信を行うことができない場合にも、交換レンズの補正残りを効果的に補正できる撮像装置を提供する。

本発明の一実施形態は、撮像光学系を駆動させて振れ補正を行うレンズ装置を着脱可能な撮像装置であって、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、撮像装置の振れを検出する振動検出部と、撮像素子で異なる時刻に取得した複数の画像を用いて、像の動きの状態を検出する動き検出部と、振動検出部の出力と動き検出部の出力に基づいて、撮像装置に装着されているレンズ装置の像振れ補正特性を同定する制御部と、制御部で同定された像振れ補正特性と振動検出部の出力を用いて、振れ補正の補正残り分の像振れを撮像素子の撮像面にて抑制する補正部と、を備える。

本発明の一実施形態の撮像装置によれば、交換レンズとの間で防振に関する通信を行うことができない場合にも、交換レンズの補正残りを効果的に補正できる。

（Ａ）は第１実施形態のカメラシステムの構成の概要を示す図であり、（Ｂ）はカメラシステムの回路構成例を示すブロック図である。 カメラ本体と交換レンズの像振れ検出部の能力に関する説明図である。 ベクトル演算による補正残りの検出方法を説明する図である。 第１実施形態におけるカメラシステムの動作例を示すフローチャートである。 （Ａ）はカメラ本体で検出される像振れ量の波形の例を示す図であり、（Ｂ）は交換レンズによる補正残り量の波形の例を示す図である。 （Ａ）はカメラ本体の像振れ量と交換レンズの補正残りの周波数−ゲイン特性例を示す図であり、（Ｂ）は交換レンズの像振れ補正特性の例を示す図である。 第２実施形態におけるカメラシステムの動作例を示すフローチャートである。 第３実施形態におけるカメラシステムの動作例を示すフローチャートである。

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。

（第１実施形態）
図１（Ａ）は、第１実施形態のカメラシステム１００の構成の概要を示す図であり、図１（Ｂ）は、カメラシステム１００の回路構成例を示すブロック図である。図１において、同一の要素には共通の符号を付して示す。

本実施形態のカメラシステム１００は、撮像装置の一例であるカメラ本体１と、カメラ本体１に装着される交換レンズ２とを備える。交換レンズ２は、レンズ装置の一例であって、カメラ本体１に対して着脱可能である。カメラ本体１と交換レンズ２は、電気接点１１を介して電気的に接続され、カメラ本体１に交換レンズ２を装着した状態では両者の間で通信が可能である。本実施形態では、カメラ本体１がいわゆるミラーレスカメラである例を示すが、カメラ本体１はクイックリターンミラーを有する一眼レフレックスカメラであってもよい。

カメラ本体１は、カメラシステム制御部５、撮像素子６、画像処理部７、メモリ部８、表示部９、操作検出部１０、像振れ補正部１４、振れ検出部１５、シャッタ機構１６、シャッタ駆動部１７を含む。
一方、交換レンズ２は、撮像光学系３、レンズシステム制御部１２、レンズ駆動部１３、振れ検出部１８を含む。

最初に、交換レンズ２の構成要素について説明する。
カメラシステム１００において、被写体からの光束は、交換レンズ２の撮像光学系３を通過してカメラ本体１の撮像素子６に入射する。撮像光学系３は、複数のレンズを有し、レンズ駆動部１３の動作により、撮像光学系３における焦点調節、絞り駆動、像振れ補正などが行われる。交換レンズ２におけるレンズ駆動などの制御はレンズシステム制御部１２で行われる。

交換レンズ２の像振れ補正量は、振れ検出部１８によって検出された被写体像の像振れ量に基づいて算出され、レンズシステム制御部１２に送られる。振れ検出部１８は、例えば、交換レンズ２の内部に配置されたジャイロセンサであり、撮像光学系３の光軸４の方向（ｚ方向）と、光軸４に直交する平面上の第１の方向（ｘ方向）および第２の方向（ｙ方向）とにおける交換レンズ２の振れを検出する。第１の方向および第２の方向は、光軸４に対していずれも直交し、かつ第１の方向と第２の方向が互いに直交する関係にある。

続いて、カメラ本体１の構成要素について説明する。
撮像素子６は、撮像光学系３を通過した光束による被写体の像を光電変換して撮像を行う。レリーズボタンから撮像指示を受けると、撮像素子６は被写体の像を撮像して画像信号を出力する。撮像指示に応じて出力された画像信号は、画像処理部７で画像処理され、その後にメモリ部８において画像を記録される。メモリ部８は、インターフェースを介して接続される外付けの記憶媒体に画像を記録させるものでもよく、内蔵のメモリやハードディスク等に画像を記録させるものでもよい。

また、撮像素子６は、撮像指示を受けていないときにもライブビュー表示のための画像を所定のフレームレートで撮像する。ライブビュー表示のための画像は、画像処理部７およびカメラシステム制御部５を介して表示部９で動画として表示される。図１（Ａ）に示すように、表示部９は、カメラ本体１の背面部に設けられた背面表示パネル９ａと、表示素子をファインダ内に組み込んだ電子ビューファインダ９ｂとを有する。ライブビュー表示は、背面表示パネル９ａおよび電子ビューファインダ９ｂのいずれで行われてもよい。

また、画像処理部７は、後述するように、被写体像の移動量を検出するためのベクトル演算を行う機能を担う。画像処理部７は、動き検出部の一例である。
操作検出部１０は、撮影者からの各種操作（例えばレリーズスイッチや電源ボタンの操作など）を検出する。

像振れ補正部１４は、撮像光学系３の光軸４に直交する方向（ｘｙ方向）に撮像素子６を移動させ、撮影者の手振れ等によるカメラ振れに起因する像振れを撮像面側で補正する機能を担う。像振れ補正部１４は、補正部の一例である。

振れ検出部１５は、振動検出部の一例であって、カメラ本体１の内部に配置されたジャイロセンサである。振れ検出部１５は、撮像光学系３の光軸４の方向（ｚ方向）と、光軸４に直交する平面上の第１の方向（ｘ方向）および第２の方向（ｙ方向）とにおけるカメラ本体１の像振れを検出する。光軸４と、第１の方向および第２の方向の関係は、振れ検出部１８の場合と同様である。

シャッタ機構１６は、撮像素子６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６の撮像面への光の入射（すなわち、撮像素子６の露光）を機械的に制御する。シャッタ機構１６は、シャッタ駆動部１７により駆動制御される。

カメラシステム制御部５は、カメラ本体１の統括的な制御を担うプロセッサである。例えば、カメラ本体１の各要素の制御は、いずれもカメラシステム制御部５を介して行われる。また、カメラ本体１と交換レンズ２との通信も、カメラシステム制御部５によって制御される。

また、カメラシステム制御部５は、撮像素子６の光軸４に対する移動量を制御する機能を担う。例えば、カメラシステム制御部５は、振れ検出部１５により検出されたカメラシステム１００の振れに基づいて、被写体像の像振れを低減するための目標位置を演算する。そして、カメラシステム制御部５は、演算された目標位置に撮像素子６が移動するように、像振れ補正部１４の駆動部（例えば、コイル）への通電を制御する。

ここで、交換レンズ２が防振に関する通信規格に対応する機種である場合、カメラシステム１００での防振は以下のように行われる。この場合、カメラ本体１は、装着された交換レンズ２と、カメラシステム制御部５を介して防振に関する通信を行うことができる。カメラシステム制御部５は、カメラ本体１と交換レンズ２のそれぞれに適切な像振れ補正量を割り振る。これにより、カメラ本体１と交換レンズ２が協調して振れ補正を行い、カメラシステム１００の防振が実現される。

一方、交換レンズ２が防振に関する通信規格に非対応の機種である場合、カメラ本体１は、装着された交換レンズ２と、カメラシステム制御部５を介して防振に関する通信を行うことはできない。この場合、本実施形態のカメラ本体１は、以下のようにしてカメラ本体１の像振れ補正量を求める。

まず、カメラシステム制御部５は、画像処理部７で検出した背景ベクトルと、振れ検出部１５の出力とから、カメラ本体１に現在装着されている交換レンズ２の像振れ補正特性を同定する。次に、同定されたレンズ側の像振れ補正特性に基づき、カメラシステム制御部５は、カメラ本体１側に割り振る像振れ補正値を算出する。この場合の処理例の詳細については後述する。

また、カメラシステム制御部５は、不揮発性の記憶媒体である記憶部５ａを内部に有している。この記憶部５ａには、交換レンズ２の像振れ補正特性情報が、交換レンズごとにそれぞれ格納されている。交換レンズ２の像振れ補正特性情報は、例えば、後述の像振れ補正特性のカーブを示す情報であり、交換レンズ２の機種名の情報と紐付けされた状態で格納されている。なお、像振れ補正特性情報は、レンズの設計値に基づいて予め算出された後述の基本カーブ（６４）であってもよく、カメラシステム制御部５が求めたレンズ側の像振れ補正特性を適宜格納したものでもよい。

図２は、カメラ本体１と交換レンズ２の像振れ検出部の能力に関する説明図である。図２の横軸は時間を示し、図２の縦軸は像振れの角速度を示す。

通常、カメラ本体１や交換レンズ２の像振れ検出にはジャイロセンサが用いられ、従来のジャイロセンサの場合、図２に示す実線の波形２１のような角速度波形が検出される。しかし、この波形２１には温度ドリフトの影響による低周波成分が波形に重畳している。つまり、波形２１によると、本来は存在しない低周波成分を低周波の像振れとして検出してしまう。このように、本来は存在しない低周波成分が像振れ検出部の角速度信号に混在すると、後段の処理で角度を算出するために行われる積分処理結果に大きな誤差を生む要因となってしまう。

そこで、上記の不要な低周波成分を除去するために、検出した角速度波形にハイパスフィルタ処理を行うと、図２に示す破線の波形２２のように、温度ドリフトの影響が少ない角速度波形を得ることができる。しかし、ハイパスフィルタ処理を行う場合、低周波域にある波形がＤＣ（直流）成分も含め全てカットされてしまうため、実際にジャイロセンサが低周波の角速度を受けたとしても、その低周波成分を検出することはできない。このようにして検出から漏れてしまう低周波成分が、補正残りとして像振れを起こす原因となる。

近年においては、ジャイロセンサの温度ドリフト性能が向上し、上記のようなハイパスフィルタ処理が不要となり、あるいはきわめて低い時定数のハイパスフィルタ処理が可能となっている。かかる事情から、従来では検出できなかった低周波成分をジャイロセンサで検出できるようになってきている。
すなわち、近年のジャイロセンサは、波形２１のような角速度波形ではなく、ハイパスフィルタ処理なしに、またはきわめて低い時定数のハイパスフィルタ処理により、低周波成分の検出漏れの少ない状態で波形２２のような角速度波形を検出しうる。

ここで、カメラ本体１の振れ検出部１５に適用されるジャイロセンサは、ハイパスフィルタ処理なしに、またはきわめて低い時定数のハイパスフィルタ処理により、低周波成分の検出漏れの少ない状態で波形２２のような角速度波形を検出できるものとする。
一方、交換レンズ２の振れ検出部１８に適用されるジャイロセンサの検出特性は、交換レンズ２ごとに相違する。例えば、交換レンズ２が古い機種である場合、振れ検出部１８のジャイロセンサが波形２１に示すような検出特性を持つことも想定される。

図３は、画像処理部７で行われるベクトル演算による補正残りの検出方法を説明するための図である。

図３（Ａ）は、任意の時刻ｔでの画像を示し、図３（Ｂ）は、時刻ｔ＋Δｔでの画像を示す。図３（Ａ）、（Ｂ）には動きのある主被写体Ｓが撮像されているものとする。図３（Ｃ）は、図３（Ａ）、（Ｂ）の画像からベクトルを検出した図を示している。ここで、ベクトル演算とは、２つの別時刻の画像から特徴点の移動方向と距離を求める演算である。ベクトル演算の具体的な演算方法は既知であるため、詳細な説明は割愛する。

図３（Ａ）、（Ｂ）の各画像と、図３（Ｃ）で検出されているベクトルを対比すると、大きく分けて２種類のベクトルがあることが分かる。１つ目のベクトルは、画像内の主被写体Ｓ（ここでは人物）の動き等、実際に動いた被写体像から検出される動きベクトル３１である。２つ目のベクトルは、実際には動いていない被写体像（背景等）から検出される背景ベクトル３２である。図３（Ｃ）において、動きベクトル３１は実線の矢印で示し、背景ベクトル３２は破線の矢印で示す。

例えば、カメラ本体１の像振れ補正部１４が作動せず、交換レンズ２による像振れ補正のみが作動している場合、画像処理部７で検出される背景ベクトル３２は、交換レンズ２による像振れ補正の補正残りを示したものに相当する。よって、カメラ本体１は、背景ベクトル３２を用いることで、交換レンズ２による像振れ補正の補正残りを画像に基づいて検出できる。

図４は、第１実施形態におけるカメラシステム１００の動作例を示すフローチャートである。
図４の例では、静止画撮像時における撮影準備開始から撮影終了までの処理を説明する。また、図４に示す処理は、撮影者によるカメラシステム１００の撮影準備動作（例えばレリーズスイッチの半押し操作（Ｓ１ ＯＮ）やカメラシステム１００の電源投入）に応じて開始される。なお、撮影準備動作が行われる期間は、第１の期間の一例である。

また、図４の例では、カメラ本体１に装着される交換レンズ２は、防振に関する通信規格に非対応の機種であることを前提として説明を行う。また、電気接点１１を介した通信により、交換レンズ２からカメラ本体１に対しては、交換レンズ２の機種名の情報が予め通知されているものとする。

ステップＳ４０１にて、カメラシステム制御部５は、装着されている交換レンズ２から通知された交換レンズ２の機種名の情報に基づき、交換レンズ２の機種名と紐付けされた像振れ補正特性のカーブを示す情報を記憶部５ａから読み出して設定する。この像振れ補正特性のカーブについては後述するが、ここでは交換レンズ２が初回の使用であって、後述の基本カーブ６４の情報が読み出されるものとする。

ステップＳ４０２にて、カメラシステム制御部５は、カメラシステム１００の像振れ補正機能がＯＮになっているかを判断する。像振れ補正機能がＯＮになっていると判断された場合、処理はステップＳ４０３に移行する。一方、像振れ補正機能がＯＦＦになっていると判断された場合、図４の処理は終了する。この場合、カメラシステム制御部５は、像振れ補正機能ＯＦＦ時の撮像処理（不図示）に移行するが、この動作説明は割愛する。

ステップＳ４０３にて、カメラシステム制御部５は、カメラ本体１の像振れ補正部１４による像振れ補正機能（以下、ＩＩＳとも称する）をＯＦＦに設定し、交換レンズ２の像振れ補正機能（以下、ＯＩＳとも称する）をＯＮに設定する。

このとき、カメラシステム制御部５は、ＯＩＳをＳ１ ＯＮ時の補正設定（以下、Ｓ１防振とも称する）とする。Ｓ１防振においては、静止画撮像の露光中に行われる補正設定（以下、Ｓ２防振とも称する）よりも像振れ補正量が小さく設定されている。その理由は、撮影準備段階で最大限の像振れ補正量で補正を行ってしまった場合に、露光中の像振れ補正量が足りなくなることを防ぐためである。なお、交換レンズ２におけるＳ１防振に対するＳ２防振の像振れ補正量の割合は、予め決定されているものとする。

ステップＳ４０４にて、画像処理部７は、ライブビュー表示のために被写体を撮像した動画像から背景ベクトルを検出する。そして、カメラシステム制御部５は、画像処理部７で得られた背景ベクトルから交換レンズ２の補正残りを検出する。

ここで、交換レンズ２の補正残りとは、実際には交換レンズ２の振れ検出部１８では検出されてはいるが、ＯＩＳ内のハイパスフィルタ処理によって補正の対象から漏れてしまった低周波成分の振れである。より具体的には、交換レンズ２におけるハイパスフィルタのカットオフ周波数ｆ_ｃ以下の低周波成分の振れが該当する。

ステップＳ４０５にて、カメラシステム制御部５は、ステップＳ４０４で検出した交換レンズ２の補正残りと、カメラ本体１の振れ検出部１５の出力に基づき、交換レンズ２の像振れ補正特性を同定する。そして、カメラシステム制御部５は、同定されたレンズ側の像振れ補正特性に基づき、ＩＩＳの像振れ補正値を算出する。

以下、図５、図６を参照しつつ、カメラシステム制御部５による交換レンズ２の像振れ補正特性の同定処理について説明する。

図５（Ａ）は、カメラ本体１で検出される像振れ量の波形の例を示す図であり、縦軸は時間を示し、横軸は像振れ量を示す。図５（Ｂ）は、交換レンズ２による補正残り量の波形の例を示す図であり、縦軸は時間を示し、横軸は補正残り量を示す。
また、図６（Ａ）は、カメラ本体１の像振れ量と交換レンズ２の補正残りの周波数−ゲイン特性例を示す図であり、縦軸はゲインを示し、横軸は周波数を示す。図６（Ｂ）は、交換レンズ２の像振れ補正特性の例を示す図であり、縦軸はＩＩＳ抑振率を示し、横軸は周波数を示す。

まず、カメラシステム制御部５は、振れ検出部１５より取得したカメラ本体１の像振れ量の波形の中から、ステップＳ４０５で検出した交換レンズ２の補正残りの波形と同じ周波数帯の波形を抽出する。これにより、補正残りが起こっている周波数帯において、本来カメラシステム１００が補正すべき像振れ補正量を把握することができる。

図５（Ａ）に示す波形５１は、振れ検出部１５より取得したカメラ本体１の像振れ量の波形である。この波形５１から交換レンズ２の補正残りの波形と同じ周波数帯の波形を抽出するためには、交換レンズ２で使われているハイパスフィルタと同じカットオフ周波数ｆ_ｃでローパスフィルタをかければよい。ＯＩＳではハイパスフィルタのカットオフ周波数ｆ_ｃ以下の像振れ量は補正対象から外れて残る。したがって、交換レンズ２の補正残りは、像振れ量に対して交換レンズ２のカットオフ周波数ｆ_ｃでローパスフィルタをかけた結果と略同等であるといえる。なお、交換レンズ２のカットオフ周波数ｆ_ｃは、例えば交換レンズ２の仕様などに基づいて特定できる。

波形５１に交換レンズ２で使われているハイパスフィルタと同じカットオフ周波数ｆ_ｃのローパスフィルタをかけると、図５（Ａ）に示す波形５２のような低周波域のみの像振れ量波形を得ることができる。この波形５２は、補正残りのある周波数帯においてカメラシステム１００が補正すべき像振れ補正量を表した波形と等価となる。なお、ＯＩＳは、ハイパスフィルタ処理のためこの周波数帯の像振れ補正がほとんどできないことから、波形５２は、図５（Ｂ）に示した交換レンズ２の補正残りの波形５３と略相似形状となる。

次に、カメラシステム制御部５は、振れ検出部１５より取得した像振れ量の波形と交換レンズ２の補正残りの波形に高速フーリエ変換処理を行い、周波数−ゲイン特性を求める。これにより、２つの波形の各周波数におけるゲインを比較できるようになる。なお、ゲインを取得する方法は高速フーリエ変換に限定されることなく、他の公知の周波数変換手法（例えば離散フーリエ変換）によるものでもよい。

ここで、図６（Ａ）に示すカーブ６１はカメラ本体１の振れ波形のゲイン特性、カーブ６２は交換レンズ２の補正残り波形のゲイン特性をそれぞれ表している。この二つのカーブは、カットオフ周波数ｆ_ｃより低い周波数域では両カーブともほぼ同じ軌跡を有する。しかし、カットオフ周波数ｆ_ｃより高い周波数域では、カーブ６１に対しカーブ６２のゲインは小さくなる。この相違は、カットオフ周波数ｆ_ｃより高い周波数であれば、交換レンズ２のＯＩＳによって像振れ補正が行われることによる。

一方、図６（Ｂ）は、交換レンズ２の像振れ補正特性を表した図である。図６の縦軸のＩＩＳ抑振率は、交換レンズ２の補正残り波形のゲインをカメラ本体１の振れ波形のゲインで除したものである。カメラ本体１の像振れ量波形のゲインは、本来カメラシステム１００が補正すべき像振れ補正量を表している。交換レンズ２の補正残り波形のゲインは、ＩＩＳが補正すべき補正量を表している。つまり、ＩＩＳ抑振率は、カメラシステム１００本来の補正量に対するＩＩＳの補正量の割合を示すものになる。

図６（Ｂ）に示すカーブ６３は、図６（Ａ）のゲインのカーブ６１、６２より求めたＩＩＳ抑振率のカーブである。カーブ６３において、カットオフ周波数ｆ_ｃ以下の領域ではＯＩＳは働かずＩＩＳで補正することになるため、この領域でのＩＩＳ抑振率はほぼ１になる。また、カーブ６３において、カットオフ周波数ｆ_ｃより大きい領域ではＯＩＳが働くことでＩＩＳによる像振れ補正量が減る。そのため、カットオフ周波数ｆ_ｃより大きい領域でのＩＩＳ抑振率は周波数が高くなるにつれて下がる。

図６（Ｂ）に示すカーブ６３は、撮影準備動作中（撮影準備開始から撮影開始指示まで）にカメラシステム１００に入力された像振れ量によって作成される。撮影準備動作の時間が交換レンズ２のカットオフ周波数ｆ_ｃの時定数より長い場合は、カットオフ周波数ｆ_ｃ以下の周波数帯でＩＩＳ抑振率を得ることができ、カーブ６３を取得することができる。

しかし、撮影準備動作の時間が交換レンズ２のカットオフ周波数ｆ_ｃの時定数より短い場合、カットオフ周波数ｆ_ｃを含む時定数以下の周波数帯でＩＩＳ抑振率を正しく得ることができない。この場合には、カットオフ周波数ｆ_ｃ以降の周波数帯で正しいＩＩＳ抑振率のカーブを取得することができない。

このため、今回のケースのように交換レンズ２を初めてカメラ本体１に装着して使用する場合、ステップＳ４０１においてカメラシステム制御部５は、記憶部５ａに予め格納されている像振れ補正特性の基本カーブ６４を読み出して取得する。この基本カーブ６４は、交換レンズ２の設計値に基づいて算出されたカーブであり、撮影準備動作の時間が交換レンズ２のカットオフ周波数ｆ_ｃの時定数を超えるまで使用される。

撮影準備動作の時間が交換レンズ２のカットオフ周波数ｆ_ｃの時定数を超えた場合、カメラシステム制御部５は、ＩＩＳ抑振率のカーブを更新する指示を出す。これにより、記憶部５ａに格納されている像振れ補正特性の基本カーブ６４の情報は、今回の撮影準備動作中に作成されたカーブ６３の情報に更新される。そして、現在装着されている交換レンズ２を次回以降使用するときには、更新されたカーブ６３を使用することができる。

つまり、基本カーブ６４がカーブ６３に更新済みである場合には、上記のステップＳ４０１において記憶部５ａから更新済みの補正特性カーブ（カーブ６３）が読み出される。この場合においても、必要に応じて補正特性カーブの情報がさらに更新されてもよい。なお、ＩＩＳ抑振率は交換レンズ２毎に別の値になるため、ＩＩＳ抑振率の値は各々の交換レンズ２の像振れ補正特性を表した値となる。

以上のように、カメラシステム制御部５は、カメラ本体１の振れ検出部１５より取得したカメラ本体１の像振れ量波形に、像振れ補正特性のカーブ６３のような特性を持ったフィルタを乗算することで、ＩＩＳの像振れ補正量を求めることができる。

図４に戻って、ステップＳ４０６にて、カメラシステム制御部５は、操作検出部１０が撮影開始指示であるレリーズスイッチの全押し操作（Ｓ２ ＯＮ）を検出したかを判断する。Ｓ２ ＯＮを検出したと判断された場合、処理はステップＳ４０７に移行し、Ｓ２ ＯＮを検出していないと判断された場合、処理はステップＳ４０３に戻る。

ステップＳ４０７にて、カメラシステム制御部５は、ＩＩＳの補正設定を前述のＳ２防振の設定に変更する。その後、カメラシステム制御部５は、振れ検出部１５より取得したカメラ本体１の像振れ量と、ステップＳ４０５で同定した交換レンズ２の像振れ補正特性を用いてＩＩＳの像振れ補正量を求める。そして、像振れ補正部１４は、ＩＩＳの像振れ補正量に基づいて撮像素子６を移動させてカメラ本体１の像振れ補正を実行する。これにより、交換レンズ２での補正残りに相当する振れが抑制される。

ステップＳ４０８にて、レンズシステム制御部１２は、カメラシステム制御部５からの指示に応じて、交換レンズ２のＯＩＳの補正設定を前述のＳ２防振の設定に切り替える。

ステップＳ４０９にて、撮像素子６は、レリーズスイッチの全押し操作に応じて開始された画像の露光を完了させる。

ステップＳ４１０にて、カメラシステム制御部５は、操作検出部１０が連続撮影の指示を検出しているかを判断する。連続撮影の指示を検出していると判断した場合、処理はステップＳ４０７に戻る。一方、連続撮影の指示を検出していないと判断した場合、処理はステップＳ４１１に移行する。

ステップＳ４１１にて、カメラシステム制御部５は、操作検出部１０がＳ１ ＯＮの解除を検出したかを判断する。Ｓ１ ＯＮの解除を検出した場合、撮影完了となって図４の処理は終了する。一方、Ｓ１ ＯＮの解除を検出していない場合、処理はステップＳ４０３に戻る。
以上で、図４のフローチャートの説明を終了する。

第１実施形態によれば、カメラ本体１は、画像処理部７で検出した交換レンズ２の補正残りと、カメラ本体１の振れ検出部１５の出力に基づき、交換レンズ２の像振れ補正特性を同定する。そして、カメラ本体１は、同定されたレンズ側の像振れ補正特性に基づき、ＩＩＳの像振れ補正値を算出する。これにより、カメラ本体１と交換レンズ２の間で防振に関する通信を行うことができない場合にも、交換レンズ２の補正残りをカメラ本体１側で効果的に補正できる。例えば、カメラシステム１００において、交換レンズ２が防振に関する通信規格に非対応の機種である場合の振れ補正に有効である。

（第２実施形態）
第２実施形態では、カメラ本体１が動画撮影中に防振特性の同定処理を行う例を説明する。
なお、第２実施形態および後述する第３実施形態においてカメラシステム１００およびその要素の基本構成は第１実施形態と同様であるので、重複説明は省略する。

動画撮影の場合には常に画像を取得し続けるため、記録用の動画の撮影中であってもカメラシステム制御部５は画像処理部７から背景ベクトルの取得が順次可能である。そのため、第２実施形態におけるカメラシステム１００の動作例は、図７のようになる。

図７に示す第２実施形態の処理は、撮影者によるカメラシステム１００の電源投入に応じて開始される。第２実施形態のカメラシステム１００は、電源投入後に動画撮影の待機状態となり、動画撮影の開始指示に応じて記録用の動画撮影を実行する。ここで、第２実施形態における動画撮影の待機状態は、第１実施形態の撮影準備状態に相当する。

図７に示すステップＳ４０１〜Ｓ４０５の処理は、図４の処理と同様であるため重複説明は割愛する。なお、第２実施形態においては、動画撮影の待機状態における補正設定をＳ１防振と称し、動画撮影中における補正設定をＳ２防振と称する。
図７において、ステップＳ４０５が終了すると、処理はステップＳ７０１に移行する。

ステップＳ７０１にて、カメラシステム制御部５は、操作検出部１０が動画撮影の開始指示を検出したかを判断する。動画撮影の開始指示を検出したと判断された場合、カメラシステム制御部５は撮像素子６を駆動させて動画の撮影を実行させる。これと同時に、処理はステップＳ４０７、Ｓ４０８に順次移行する。
一方、動画撮影の開始指示を検出していないと判断された場合、処理はステップＳ４０３に戻る。この場合、ＯＩＳの補正設定は、動画撮影の待機状態のＳ１防振が継続される。
図７に示すステップＳ４０７、Ｓ４０８の処理は、図４の処理と同様であるため重複説明は割愛する。図７において、ステップＳ４０８が終了すると、処理はステップＳ７０２に移行する。

ステップＳ７０２にて、画像処理部７は、動画撮影の指示に応じて得られた動画像から背景ベクトルを検出する。カメラシステム制御部５は、ステップＳ４０４と同様に、画像処理部７で得られた背景ベクトルから交換レンズ２の補正残りを検出する。

ステップＳ７０２の場合、ＩＩＳはＯＮになっているため、ステップＳ４０５で取得した交換レンズ２の像振れ補正特性のカーブによる補正がかかっている。
しかし、撮影準備時間が交換レンズ２のカットオフ周波数ｆ_ｃの時定数を超えずに像振れ補正特性の基本カーブを使用している場合には、図５（Ｂ）の波形５３のような補正残り波形が生じうる。一例として、電源投入直後にそのまま動画撮影を開始した場合が相当する。その他にも、更新後の像振れ補正特性カーブであってもＩＩＳで補正残りが十分に補正しきれていない場合にも同様に補正残り波形が生じうる。

ステップＳ７０３にて、カメラシステム制御部５は、ステップＳ４０５と同様に、ステップＳ７０２で検出した交換レンズ２の補正残りと、カメラ本体１の振れ検出部１５の出力に基づき、交換レンズ２の像振れ補正特性を同定する。そして、カメラシステム制御部５は、同定されたレンズ側の像振れ補正特性に基づき、ＩＩＳの像振れ補正値を算出する。

まず、カメラシステム制御部５は、カメラ本体１の振れ検出部１５より取得したカメラ本体１の像振れ量波形の中から、交換レンズ２の補正残り波形と同じ周波数帯の波形を抽出する。この処理に関してはステップＳ４０５と同様なので割愛する。

次に、カメラシステム制御部５は、カメラ本体１の像振れ量波形と交換レンズ２の補正残り波形に高速フーリエ変換処理を行い周波数−ゲイン特性を求める。この際、ＯＩＳの補正設定はＳ２防振となっているため、Ｓ１防振時よりもＯＩＳの像振れ補正量は大きくなっている。よって、ステップＳ７０２で取得した交換レンズ２の補正残り波形をそのまま使用してゲインのカーブを取得すると、以下の事象が生じる。すなわち、図６（Ａ）で交換レンズ２の補正残り波形のゲイン特性を表しているカーブ６２よりも、特にカットオフ周波数ｆ_ｃより高い周波数帯域でゲインの大きさが小さくなる。しかし、交換レンズ２毎にＳ１防振に対するＳ２防振の像振れ補正量の割合は予め決まっている。そのため、ステップＳ７０２で取得した交換レンズ２の補正残り波形でゲインのカーブを取得する場合、Ｓ１防振に対するＳ２防振の像振れ補正量の割合を用いてＳ１防振でのゲインのカーブに修正すればよい。

その後、カメラシステム制御部５は、図６（Ａ）に示すカメラ本体１の像振れ波形のゲインカーブ（６１）と、交換レンズ２の補正残り波形のゲインカーブ（６２）から、ＩＩＳ抑振率を求め、交換レンズ２の像振れ補正特性のカーブを取得する。

ここで取得されるカーブは、動画撮影の開始からカメラシステム１００に入力された像振れ量によって作成される。入力の時間が交換レンズ２のカットオフ周波数ｆ_ｃの時定数より長い場合は、カットオフ周波数ｆ_ｃ以降の周波数でのＩＩＳ抑振率を得てカーブを取得できるため、カメラシステム制御部５は、ＩＩＳ抑振率のカーブを更新する指示を出す。これにより、記憶部５に格納されている像振れ補正特性のカーブの情報は、ステップＳ７０３で作成されたカーブの情報に更新される。

一方、入力の時間が交換レンズ２のカットオフ周波数ｆ_ｃの時定数より短い場合、カットオフ周波数ｆ_ｃを含む時定数以下の周波数帯でＩＩＳ抑振率を正しく得ることができない。この場合には、カットオフ周波数ｆ_ｃ以降の周波数帯で正しいＩＩＳ抑振率のカーブを取得することができないので、記憶部５に格納されている交換レンズ２の像振れ補正特性のカーブは更新されない。

最後に、カメラシステム制御部５は、交換レンズ２の像振れ補正特性のカーブを用いてＩＩＳの像振れ補正量を求める。この処理方法はステップＳ４０５と同様であるため詳細は割愛する。その後、処理はステップＳ７０４に移行する。

ステップＳ７０４にて、カメラシステム制御部５は、操作検出部１０が動画撮影の完了指示を検出しているかを判断する。動画撮影の完了指示を検出していると判断した場合、撮影完了となって図７の処理は終了する。一方、動画撮影の完了指示を検出していないと判断した場合、処理はステップＳ７０２に戻る。

以上で、図７のフローチャートの説明を終了する。
第２実施形態によれば、記録用の動画撮影中においても交換レンズ２の像振れ補正特性を同定することができ、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
第３実施形態では、カメラ本体１の撮像素子６が露光中の非破壊読み出しに対応している場合の動作例を説明する。
撮像素子６の非破壊読み出しが可能である場合には、カメラ本体１が露光中であってもカメラシステム制御部５は画像処理部７から背景ベクトルを順次取得することが可能である。つまり、第３実施形態では、カメラ本体１が露光中であっても交換レンズ２の像振れ補正特性を同定することが可能である。そのため、第３実施形態におけるカメラシステム１００の動作例は、図８のようになる。

図８の例では、第１実施形態の図４の処理と相違する部分を説明し、重複部分の説明はいずれも割愛する。図８に示すステップＳ４０１〜Ｓ４０８の処理は、図４の処理と同様であるため重複説明は割愛する。図８において、ステップＳ４０８が終了すると、処理はステップＳ８０１に移行する。

ステップＳ８０１にて、画像処理部７は、撮影開始の指示に応じて得られた画像から背景ベクトルを検出する。カメラシステム制御部５は、ステップＳ４０４と同様に、画像処理部７で得られた背景ベクトルから交換レンズ２の補正残りを検出する。

ステップＳ８０１の場合、ＩＩＳはＯＮになっているため、ステップＳ４０５で取得した交換レンズ２の像振れ補正特性のカーブによる補正がかかっている。
しかし、撮影準備時間が交換レンズ２のカットオフ周波数ｆ_ｃの時定数を超えずに像振れ補正特性の基本カーブを使用している場合には、図５（Ｂ）の波形５３のような補正残り波形が生じうる。その他にも、更新後の像振れ補正特性カーブであってもＩＩＳで補正残りが十分に補正しきれていない場合にも同様に補正残り波形が生じうる。

ステップＳ８０２にて、カメラシステム制御部５は、ステップＳ４０５と同様に、ステップＳ７０２で検出した交換レンズ２の補正残りと、カメラ本体１の振れ検出部１５の出力に基づき、交換レンズ２の像振れ補正特性を同定する。そして、カメラシステム制御部５は、同定されたレンズ側の像振れ補正特性に基づき、ＩＩＳの像振れ補正値を算出する。
なお、ステップＳ８０２の処理の説明は、第２実施形態のステップＳ７０３と同様であるため重複説明を割愛する。

ステップＳ８０３にて、カメラシステム制御部５は、レリーズスイッチの全押し操作に応じて開始された画像の露光が完了したかを判断する。露光が完了したと判断された場合、処理はステップＳ４１０に移行する。なお、ステップＳ４１０でＹｅｓの場合には、引き続きステップＳ４１１に処理が移行する。一方、露光が完了していないと判断された場合、処理はステップＳ８０１に戻る。

図８に示すステップＳ４１０、Ｓ４１１の処理は、図４の処理と同様であるため重複説明は割愛する。以上で、図８のフローチャートの説明を終了する。
第３実施形態によれば、撮影指示に応じた静止画の露光中においても交換レンズ２の像振れ補正特性を同定することができ、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（その他の実施形態）
上記の各実施形態では、カメラ本体１の像振れ補正部１４による像振れ補正機能をＩＩＳとして説明した。しかし、カメラ本体１における撮像面での像振れの補正は、交換レンズ２の光軸４に対して垂直な平面内に撮像素子６を移動させる構成に限定されない。例えば、撮像素子６で得られる画像の切り出し範囲を変更する制御を行うことで、カメラ本体１での像振れを補正してもよい。この場合、撮像素子６からの画像の読み出し範囲を変更してもよく、後段の画像処理部７で画像をトリミングすることで切り出し範囲を制御してもよい。これらの場合、撮像素子６または画像処理部７が補正部として機能しうる。

上記の実施形態では、交換レンズ２の像振れ補正特性情報を、カメラシステム制御部５の記憶部５ａに格納する例を説明した。しかし、交換レンズ２の像振れ補正特性情報の格納先は上記に限定されず、例えば、メモリ部８に像振れ補正特性情報を格納してもよい。

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。

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。

１ カメラ本体
２ 交換レンズ
３ 撮像光学系
５ カメラシステム制御部
５ａ 記憶部
６ 撮像素子
７ 画像処理部
１３ レンズ駆動部
１４ 像振れ補正部
１５ 振れ検出部
１００ カメラシステム

Claims (8)

1. 撮像光学系を駆動させて振れ補正を行うレンズ装置を着脱可能な撮像装置であって、
   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、
   前記撮像装置の振れを検出する振動検出部と、
   前記撮像素子で異なる時刻に取得した複数の画像を用いて、前記像の動きの状態を検出する動き検出部と、
   前記振動検出部の出力と前記動き検出部の出力に基づいて、前記撮像装置に装着されている前記レンズ装置の像振れ補正特性を同定する制御部と、
   前記制御部で同定された前記像振れ補正特性と前記振動検出部の出力を用いて、前記振れ補正の補正残り分の像振れを前記撮像素子の撮像面にて抑制する補正部と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御部は、撮像指示を受け付ける前の第１の期間に前記像振れ補正特性を同定し、
   前記補正部は、前記撮像指示を受け付けた後の第２の期間に、前記第１の期間で同定された前記像振れ補正特性と前記動き検出部の出力を用いて、前記補正残り分の像振れを抑制する
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御部は、第１の期間において前記補正部を動作させずに、前記振動検出部の出力と前記動き検出部の出力に基づいて前記レンズ装置の像振れ補正特性を同定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記動き検出部は、画像の背景ベクトルを検出し、
   前記制御部は、前記背景ベクトルと前記動き検出部の出力に基づいて、前記レンズ装置の像振れ補正特性を同定する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の撮像装置。
5. 前記補正部は、前記撮像光学系の光軸と垂直な平面において前記撮像素子の位置を移動させる
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の撮像装置。
6. 前記補正部は、前記撮像素子で得られる画像の切り出し範囲を変更する制御を行う
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の撮像装置。
7. 前記制御部は、同定した前記像振れ補正特性を前記レンズ装置と紐づけて記憶媒体に記憶させる
   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。
8. 撮像光学系を駆動させて振れ補正を行うレンズ装置を着脱可能な撮像装置の制御方法であって、
   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、
   前記撮像装置の振れを検出する振動検出部と、を備え、
   前記撮像素子で異なる時刻に取得した複数の画像を用いて、前記像の動きの状態を検出する動き検出工程と、
   前記振動検出部の出力と前記動き検出工程で検出された前記動きの状態に基づいて、前記撮像装置に装着されている前記レンズ装置の像振れ補正特性を同定する制御工程と、
   前記制御工程で同定された前記像振れ補正特性と前記振動検出部の出力を用いて、前記振れ補正の補正残り分の像振れを前記撮像素子の撮像面にて抑制する補正工程と、
   を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
   
   

Images