JP4794758B2 - カメラシステム、カメラ及びレンズ - Google Patents
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- H04N23/687—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation by shifting the lens or sensor position
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振れ補正機能を有するカメラシステム、カメラ及びレンズの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、カメラシステム防振装置としては、図１２に示すように、交換レンズ８内に撮影者の手振れ量を検出する為の不図示の振れセンサを内蔵し、この振れセンサからの出力に基づいて撮影光学系１０の全面もしくはその一部で構成される振れ補正系９を駆動するものが一般に良く知られている。
【０００３】
また、カメラ（本体）側に振れセンサを、（交換）レンズ側に振れ補正を行う補正光学系をそれぞれ有し、ヨー（カメラの横方向）、ピッチ（カメラの縦方向（重力方向））の振れデータを一つの信号ラインを介して交互にカメラ側からレンズ側に送信し、その送信データに基づいてレンズ側が防振制御を行う像振れ防止システムが特開平７−１９１３５４号公報で提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような、カメラ側に振れセンサを、レンズ側に振れ補正系をそれぞれ有した像振れ防止システムにおいて、撮影準備操作中は露光中に比較して、オートフォーカス（ＡＦ）等の演算・動作を必要とするため、カメラ・レンズ間の通信量が増加する傾向がある。このような状態において、更に像振れ補正に関する通信をカメラ・レンズ間で行おうとすると、特に撮影準備操作中は全体の通信量が増加してしまい、ＣＰＵに対して大きな負荷がかかる。これを解消するにはカメラ側のＣＰＵに高速処理可能なものを使用すれば良いが、一般的に使用されるカメラシーケンス等を処理するＣＰＵよりも高価なものとなってしまい、低コスト化が望まれるカメラシステムには適用できないものであった。
【０００５】
（発明の目的）
本発明の第１の目的は、カメラとレンズより成るカメラシステムにおいて、カメラ側のカメラ制御及び像振れ補正の為の演算を行う制御手段の負荷を軽減し、安価な制御でも像振れ補正を適正に行うことのできるカメラシステムを提供しようとするものである。
【０００６】
本発明の第２の目的は、レンズとの組み合わせで像振れ補正可能なカメラにおいて、カメラ側のカメラ制御及び像振れ補正の為の演算を行う制御手段の負荷を軽減することのできるカメラを提供しようとするものである。
【０００７】
本発明の第３の目的は、カメラとの組み合わせで像振れ補正可能なレンズにおいて、カメラ側のカメラ制御及び像振れ補正の為の演算を行う制御手段の負荷を軽減させることのできるレンズを提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、カメラとレンズとを有するカメラシステムにおいて、前記カメラは、振動を検出する振動検出手段と、前記カメラの動作が撮影準備操作中の場合に前記振動検出手段の出力を用いて第１のバイト数で表される像振れ補正データを演算し、前記カメラの動作が露光中の場合に前記振動検出手段の出力を用いて前記第１のバイト数よりも大きい第２のバイト数で表される像振れ補正データを演算する演算手段と、前記第１及び第２のバイト数で表される像振れ補正データを前記レンズに送信する送信手段と、を有し、前記レンズは、前記カメラから送られた前記第１及び第２のバイト数で表される像振れ補正データがどちらも同一の所定のバイト数で表される像振れ補正データになるように処理し、前記所定のバイト数で表される像振れ補正データに基づいて像振れ補正手段を駆動し像振れ補正を行う制御手段を有するカメラシステムとするものである。
【０００９】
また、上記第２の目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、所定のバイト数で表される像振れ補正データに基づいて像振れ補正手段を駆動して像振れ補正を行う像振れ補正制御手段を有するレンズとの組み合わせにより使用されるカメラであって、前記カメラは、振動を検出する振動検出手段と、前記カメラの動作が撮影準備操作中の場合に前記振動検出手段の出力を用いて第１のバイト数で表される像振れ補正データを演算し、前記カメラの動作が露光中の場合に前記振動検出手段の出力を用いて前記第１のバイト数よりも大きい第２のバイト数で表される像振れ補正データを演算する演算手段と、前記第１及び第２のバイト数で表される像振れ補正データを前記レンズに送信する送信手段と、を有するカメラとするものである。
【００１０】
また、上記第３の目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、振動を検出する振動検出手段と、カメラの動作が撮影準備操作中の場合に前記振動検出手段の出力を用いて第１のバイト数で表される像振れ補正データを演算し、前記カメラの動作が露光中の場合に前記振動検出手段の出力を用いて前記第１のバイト数よりも大きい第２のバイト数で表される像振れ補正データを演算する演算手段と、前記第１及び第２のバイト数で表される像振れ補正データを前記レンズに送信する送信手段と、を有するカメラに対し、着脱可能なレンズにおいて、前記カメラから送られた前記第１及び第２のバイト数で表される像振れ補正データがどちらも同一の所定のバイト数で表される像振れ補正データになるように処理し、前記所定のバイト数で表される像振れ補正データに基づいて像振れ補正手段を駆動し像振れ補正を行う制御手段を有するレンズとするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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。
【００１２】
図１は本発明の実施の一形態に係るカメラ本体及びこのカメラ本体に着脱可能な交換レンズより成るカメラシステムの構成図である。ここでは、カメラに振れセンサが配置され、レンズ側に振れ補正系が配置される場合について説明する。
【００１３】
図１において、カメラ１内には該カメラ側の制御を司るＣＰＵ２が具備されており、更に該カメラのヨー，ピッチ方向の振れを検出する振れセンサ４及び５が図示したように配置され、このセンサ出力は共にＡ／Ｄコンバータ３によってデジタルデータに変換されて、上記ＣＰＵ２内のデータとして取り込まれる構成となっている。
【００１４】
上記振れセンサ４及び５の内部の具体的構成の一例としては、図２に示したように、角速度センサとしての振動ジャイロ、及び、積分回路等から成り立っている。
【００１５】
図２において、振動ジャイロ２０は駆動回路２２によって共振駆動されると共に、同期検波回路２１等により所定の角速度出力となるようにその出力変換が行われる。前記同期検波回路２１からの出力には通常不必要なＤＣオフセットが含まれており、このＤＣ分はコンデンサ２４及び抵抗２５で構成されるハイパスフィルタで取り除かれ、残りの振れ信号のみがオペアンプ２３、抵抗２６及び２７で構成される増幅器で増幅される。更にこの増幅器の出力は、オペアンプ２８、抵抗２９，３０及びコンデンサ３１で構成される積分回路で積分され、振れ変位に比例した出力に変換され、この積分出力は前述した様にＡ／Ｄコンバータ３へ出力される構成となっている。
【００１６】
図１に戻って、ＣＰＵ２内に取り込まれたセンサ出力は、レンズ８からの情報を基に演算した振れ補正レンズ駆動量となる。そして、この振れ補正レンズ駆動量のデータをカメラ１とレンズ８との情報のやりとりを行う通常のシリアルバスライン７を介して、ＣＰＵ２よりレンズ８内のＣＰＵ１１に転送される。
【００１７】
レンズ８内では、振れ補正系９自体の絶対位置を検出する位置検出センサ１５及び１６の出力をＡ／Ｄコンバータ１８でデジタルデータに変換して上記ＣＰＵ１１内に取り込み、該ＣＰＵ１１にて、上記ＣＰＵ２からの振れ補正レンズ駆動量のデータとこの振れ補正系９の位置を比較し、その比較結果をＤ／Ａコンバータ１２に転送する。そしてこのＤ／Ａコンバータ１２からの出力結果を基にドライバ回路１３及び１４を介して振れ補正系９を駆動し、像振れを補正する構成となっている。１７はメカロック機構のアクチュエータ用ドライバ回路である。
【００１８】
ここで、上記振れ補正系９の具体的な構成例を図３に示す。
【００１９】
図３は、振れ補正系９を光軸と垂直なｘ，ｙ方向に平行シフトすることによりカメラの角度振れを補正するいわゆるシフト光学系の構成を示したものであり、同図において、５０，５１はそれぞれ実際のｘ，ｙ軸方向の駆動源となる磁気回路ユニットとしてのヨーク部、５２，５３はそれぞれのヨークに対応したコイル部である。従って、このコイル部に前述したドライバ回路１３，１４より電流が供給されることにより、撮影レンズの一部である振れ補正レンズ５４がｘ，ｙ方向に偏心駆動される。５５は上記振れ補正レンズ５４を固定する為の支持アーム及び支持枠を示している。
【００２０】
上記振れ補正レンズ５４の動きは、該振れ補正レンズ５４と一体となって動くＩＲＥＤ５６，５７、及び、シフト光学系全体を保持する為の鏡筒部６０上に取り付けられたＰＳＤ６２，６３との組み合わせによって、非接触に検出される。又、５８はこのシフト光学系への通電を停止した時に振れ補正レンズ５４を光軸中心に機械的に略光軸中心位置に保持する為のメカロック機構（ＣＰＵ１１によりメカロック機構のアクチュエータ用ドライバ回路１７を介して駆動される）、５９はチャージピン、６１はこのシフト光学系の倒れ方向を規制する為のあおり止めとしての支持球である。
【００２１】
次に、本発明の実施の一形態に係る主要部分の動作について、図４，図５，図６，図８，図９，図１０に示したフローチャート及び図７（ａ）〜（ｄ）に示したタイミングチャート等を用いて説明していく。
【００２２】
図４は、防振（像振れ補正）動作に関連するカメラ１内のＣＰＵ２でのメイン処理を示すものであり、同図において、まずステップ＃１００では、カメラ１のレリーズ動作の開始を指示する不図示のスイッチＳＷ１がＯＮしているかどうかの判定を行い、ＯＮしていればステップ＃１０１及びステップ＃１０２にて、電源電圧がカメラ全体の動作保証に対し充分かどうかの判定を、不図示のバッテリーチェック回路によって実行する。この結果、電源電圧が不充分であると判定した場合はステップ＃１０２からステップ＃１０３へ進み、ここでは上記スイッチＳＷ１がＯＦＦする迄待機し、該スイッチＳＷ１がＯＮすると再びスタート位置に戻る。
【００２３】
一方、上記ステップ＃１０２にてバッテリーチェックの結果がＯＫと判定した場合はステップ＃１０４へ進み、通常の測光動作を行い、続くステップ＃１０５にて、実際のフォーカス制御を不図示の光学センサ及びＣＰＵ１１との通信によりフォーカスレンズの駆動を行うことによって実行する。このフォーカス制御はステップ＃１０６にて合焦であることを検出できる迄継続し、合焦検出をできるとステップ＃１０７へ進み、防振開始用の不図示のスイッチＩＳＳＷがＯＮしているかどうかの判定を行い、このスイッチＩＳＳＷがＯＦＦしている場合は防振動作が必要ないものとしてステップ＃１０８へ進み、ＣＰＵ１１内部のフラグＩＳＯＮＬを０とし、直ちにステップ＃１１６へ進むことになる。
【００２４】
また、上記ステップ＃１０７にてスイッチＩＳＳＷがＯＮしていることを判定した場合には防振撮影動作が選択されているものとしてステップ＃１０９へ進み、ロック解除命令をカメラ１側のＣＰＵ２からレンズ８側のＣＰＵ１１へシリアルバスライン７を介して転送する。
【００２５】
ここで、上記コマンド通信の様子を示したものが図７（ａ）のタイミングチャートであり、図７（ａ）の中において、ＳＣＫはシリアル通信の為の同期クロック、ＳＤＯはカメラ１からレンズ８側へ転送されるシリアルデータ、ＳＤＩは同時にレンズ８側からカメラ１側へ転送されるシリアルデータである。
【００２６】
この図７（ａ）のように、カメラ１からレンズ８に対して、少なくとも１バイト以上のメカロック解除のコマンドが送信されると、ＳＤＩからはデータを受け取った事を示すＢＵＳＹ信号が検出され、この事によりＣＰＵ２内では、ステップ＃１１０にてメカロック解除動作が完了（実際にはメカロックの解除動作は時間的にもう少し遅れるが、シーケンス的にはコマンド受信完了によって解除完了と見なせる）したものと判定する。そして、次のステップ＃１１１へ進み、一定周期Ｔ毎に割り込みをかける為のタイマーをリセットして新たに計時動作を開始させ、続くステップ＃１１２にて、防振動作状態であることを示すＣＰＵ２内部のフラグＩＳＯＮＬを１とし、更に、次のステップ＃１１３にて、上記タイマーの割り込み動作を許可する。
【００２７】
次のステップ＃１１４及びステップ＃１１５では、後述する演算用レジスタＵY 及びＵP を各々０Ｈに初期設定し、その後はステップ＃１１６へ進み、実際のシャッタレリーズ動作に伴うカメラ１に具備された不図示のスイッチＳＷ２がＯＮしているかどうかの判定を行い、ＯＮしていれば撮影者が実際のレリーズ動作を開始したものとしてステップ＃１１７へ進み、図１に示したカメラ１内のミラー６のアップ動作を行い、シャッタレリーズ動作を実行する。
【００２８】
一方、上記ステップ＃１１６にてスイッチＳＷ２が未だＯＮしていない事を検知した場合は、撮影者が未だフレーミング動作（撮影構図を決めている）中であるとしてステップ＃１１８へ進み、ここでスイッチＳＷ１が未だＯＮしているかを判定し、ＯＮしていれば再びステップ＃１１６へ戻って上記動作を繰り返すことになる。また、上記ステップ＃１１８にてスイッチＳＷ１がＯＦＦになった事を検知すると、ＣＰＵ２は撮影者自身がカメラの撮影を終了したものとしてステップ＃１１９へ進み、前述したフラグＩＳＯＮＬの内容の判定を行う。ここでフラグＩＳＯＮＬの内容が１の場合は防振動作は実行されているものとしてステップ＃１００へ戻るが、フラグＩＳＯＮＬが０の場合は防振動作が実行されていないものとしてステップ＃１２０へ進み、ここでロック設定命令を送信する。このロック設定コマンドは、前述したロック解除コマンドと同様（当然そのデータ内容は異なる）に、ＣＰＵ２からＣＰＵ１１に対して図７に示したタイミングチャートと同じようにして送信される。
【００２９】
次のステップ＃１２１では、上記のロック設定が完了したかどうかの判定を行い、ロック設定完了であると判定した場合にはステップ＃１２２へ進み、前述したタイマーの割り込み動作を禁止してこれら一連の動作が終了する。
【００３０】
次に、前述した一定周期Ｔ毎に発生する割り込み処理動作について、図５のフローチャートにより説明を行う。
【００３１】
図５において、まずステップ＃１３０では、図１に示したヨー方向の振れセンサ５からの出力をＡ／Ｄコンバータ３によりデジタルデータに変換する動作を開始する。そして、次のステップ＃１３１にて、上記変換動作が終了した事を検知するとステップ＃１３２へ進み、この変換結果に対して所定の演算を施す。ここで、このデータ変換動作について、図６に示す「データ変換」サブルーチンにより説明する。
【００３２】
図６の「データ変換」サブルーチンでは、まずステップ＃１５０にて、Ａ／Ｄ変換結果が記憶されているＡＤＤＡＴＡレジスタの内容をＣＰＵ２内部の汎用演算レジスタＡに転送し、次のステップ＃１５１にて、個々のセンサ感度を補正する為のデータを同じく汎用演算レジスタＢに転送し、最終的にはステップ＃１５２にて、上記二つの汎用演算レジスタどうしの乗算を行ってその結果をレジスタＣに設定する。
【００３３】
図５に戻り、次のステップ＃１３３では、シャッタレリーズ動作に伴うカメラのスイッチＳＷ２がＯＮしているかどうかの判定を行い、ＯＮしていれば露光動作に入っているのでステップ＃１３４へ進み、最高精度（最も高い制御分解能）で像振れ補正制御を行うためにレジスタＣの内容（２バイトの像振れ補正データ）をそのまま送信データレジスタに転送する。また、上記ステップ＃１３３にてスイッチＳＷ２がＯＮしていなければ、スイッチＳＷ１のＯＮ中で、未だ露光動作を開始していない。よって、それ程高精度の防振制御は必要としないのでカメラ側のＣＰＵ２の負荷を少なくするためにステップ＃１３５へ進み、ここではレジスタＣの内容を像振れ補正制御の最小分解能がスイッチＳＷ２のＯＮ中よりは低いデータに変換し、その結果をレジスタＤ（１バイトの像振れ補正データ）に設定する。ここでの変換としては、例えばビット操作等を用いて制御最小分解能を落としてデータを短くする。続くステップ＃１３６では、レジスタＤの内容を送信データレジスタに転送する。
【００３４】
ここで、上記ステップ＃１３４〜＃１３６における制御分解能の変更制御について、図１１を用いて説明する。
【００３５】
例えば、スイッチＳＷ２のＯＮ中は、データ１ビット＝0.001 °（1LSB=0.001°）、最大防振角度を±0.5 °と設定すれば、１０００ビットのデータが必要となり、カメラからレンズへの送信データは最低１０ビット必要となることから、２バイトの送信データとなる。一方、スイッチＳＷ１のＯＮ中は精度を落とし、例えば１ビット＝0.004 °（1LSB=0.004°）とする。この場合、最大防振角度は±0.512 °、カメラからレンズへの送信データは８ビット、つまり１バイトの送信データとなる。
【００３６】
再び図５に戻り、次のステップ＃１３７では、実際の送信動作を開始するが、実際のセンサ出力の方法は、図７（ｂ）〜（ｄ）に示したタイミングチャートの様に、まず最初にセンサ出力を示すコマンドが送信され（このコマンドの中にはヨー、ピッチ等の判定の為のフラグや、SW1 ONやSW2 ONの状態フラグ等が含まれている（図７（ｂ）参照）。次にセンサ出力に相当するレジスタＣまたはＤの内容を、スイッチＳＷ１のＯＮ中であれば１バイト（図７（ｃ）参照）、スイッチＳＷ２のＯＮ中であれば上位１バイト・下位１バイト（図７（ｄ）参照）の順に計２バイトのシリアルデータとして転送する。
【００３７】
上記センサデータの転送が完了した事を次のステップ＃１３８にて検知すると、今度はステップ＃１３９にて、ピッチ方向のセンサ出力に対するＡ／Ｄ変換動作を開始する。このピッチ方向の振れセンサ出力に対する処理となるステップ＃１３９〜＃１４７に関しては、ヨー方向のステップ＃１３０〜＃１３８と全く同じなので説明は省略する。
【００３８】
最後に、ステップ＃１４８にて、このタイマー割り込みのフラグを０にクリアして、割込み処理動作を終了し、図４に示したメインフローへ戻る。
【００３９】
このように、カメラ側のＣＰＵ２の処理上では一定周期Ｔ毎に割込みが発生し、カメラ内に設けられたヨーとピッチのセンサ出力がその度毎にレンズに送信されることになる。
【００４０】
次に、レンズ側の制御の方法について、図８及び図９のフローチャートを用いて説明する。
【００４１】
まず、図８のフローチャートは、ＣＰＵ１１のメインフローを示したもので、まずステップ＃１６０，＃１６１では、レンズ制御の為の補正演算用内部レジスタＣY ，ＣP を０Ｈにそれぞれリセットする。次のステップ＃１６２では、ロック設定制御を示すＬＣＫフラグを０にリセットし、同様に続くステップ＃１６３にて、ロック解除制御を示すＵＬＣＫフラグを０にリセットする。そして、次のステップ＃１６４にて、前述したカメラ側から送信されてくるデータを受け取る為のシリアルインターフェースの割込み動作を許可した後、ステップ＃１６５にて、後述するシリアルインターフェース通信割り込み処理の中で、ロック解除を促すコマンドが受信されたかどうかを判定し、このフラグＵＬＣＫが０にリセットされている場合は、ロック解除命令は受け取っていないものと判定してそのままステップ＃１６８へ進むが、フラグＵＬＣＫが１にセットされている場合はロック解除命令を受け取ったものと判定して直ちにステップ＃１６６へ進み、ロック解除動作を行う。この場合、ＣＰＵ１１からの制御信号によって、不図示のメカロックドライバーを介して、図３の５８に示したメカロック機構中のプランジャーに対して所定方向の電流が通電され、振れ補正レンズ５４の係止が解除される。そして、次のステップ＃１６７では、上述したＵＬＣＫフラグを０にリセットする。
【００４２】
続くステップ＃１６８では、ロック設定を示すＬＣＫフラグが１にセットされているかどうかを判定し、このフラグＬＣＫが０にリセットされている場合はロック設定命令は受け取っていないものと判定して、そのままステップ＃１６５へ戻ることになるが、ＬＣＫが１にセットされている場合はロック設定命令を受け取ったものと判定してステップ＃１６９へ進み、直ちにロック設定動作を行う。この場合も前述したロック解除動作と同様に、ＣＰＵ１１からの制御信号によって、メカロック機構中のプランジャーに対して今度はロック解除の場合と反対方向に電流が通電され、振れ補正レンズ５４の動きがレバーによって強制的に停止させられる。最後に、ステップ＃１７０にて、上記ＬＣＫフラグを０にリセットし、再びステップ＃１６５へ戻り、前述した動作を繰り返す事になる。
【００４３】
次に、図９に示した、レンズ側シリアル通信の処理方法について説明する。
【００４４】
まず、ステップ＃１８０にて、カメラ側から送られて来る通信内容としてのコマンドが何であるかの解釈を行い、次のステップ＃１８１にて、この通信内容がロック解除命令かどうかの判定を行う。ここで、ロック解除命令であると判定した場合はステップ＃１８２へ進み、ＣＰＵ１１内部でのロック解除動作を促す為のフラグＵＬＣＫを１にセットし、直ちにステップ＃２０４へ進み、ここでシリアル割込みの為のフラグがクリアして、この割り込み動作を終了する。従って、この場合は前述した様に、図８のメインフロー動作でロック解除の動作が実行される。
【００４５】
一方、上記ステップ＃１８１にてロック解除命令ではないと判定した場合はステップ＃１８３へ進み、ここではロック設定命令かどうかの判定を行い、ここでロック設定命令であると判定した場合はステップ＃１８４へ進み、ＣＰＵ１１内部でのロック設定命令を促す為のフラグＬＣＫを１にセットし、ロック解除命令を受信した時と同様にステップ＃２０４へ進み、割り込み動作を終了する。
【００４６】
また、上記ステップ＃１８３でロック設定命令でもないと判定した場合はステップ＃１８５へ進み、ヨー方向のセンサ受信データかどうかの判定を行い、ここで受信コマンドがヨーセンサ受信用のコマンドと一致していると判定した場合はステップ＃１８６へ進み、図７（ｃ）及び（ｄ）のタイミングチャートに示されている様な形式でのシリアルデータ（１バイト又は２バイト）の内容をＣＰＵ１１内部のＳY レジスタにセットする。そして、次のステップ＃１８７にて、スイッチＳＷ１がＯＮかスイッチＳＷ２がＯＮかの判定を行う。この結果、スイッチＳＷ１がＯＮしていればステップ＃１８８へ進み、受信データは１バイトデータであり、最小分解能の低いデータであるので、最小分解能をスイッチＳＷ２のＯＮ時と同一のレベルに揃えるために適切な変換処理を行う。ここでの変換としては例えば、ビット操作等を用いる。そして、ステップ＃１８９へ進む。
【００４７】
ここで、上記のレンズ側での変換処理を行う理由について説明する。
【００４８】
レンズ側はカメラ側から１バイトデータ（例えば最小分解能１bit ＝0.004deg）が送られてきても、２バイトデータ（例えば最小分解能１bit ＝0.001deg）が送られてきても、レンズ側での像振れ補正制御の最小分解能に揃えないと正しい像振れ補正制御ができない。本実施の形態では、レンズ側の像振れ補正制御の最小分解能は２バイトデータに相当するものとしている。つまり、どのような状態であっても１bit ＝0.001degとして像振れ補正制御を行う。よって、１バイトデータが送られて来た場合には２バイトデータに相当するデータに変換する必要がある。従って、例えば、カメラ側から１バイトデータで１（＝0.004deg）と送られてきたら、レンズ側は４（＝0.004deg）と変換処理を行って振れ補正制御をする。
【００４９】
なお、上記のように２バイトデータに相当するデータに変換することは、像振れ補正の精度が良くなる訳では無いことは言うまでもない。像振れ補正の精度はカメラ側から送られてくるデータの精度のみで決まるからであり、レンズ側はあくまでも常に１bit ＝0.001degの最小分解能で像振れ補正制御を行う（これがレンズの処理能力である）。
【００５０】
図９に戻り、上記ステップ＃１８７でスイッチＳＷ２がＯＮであればそのままステップ＃１８９へ進む。そして、ステップ＃１８９では、図１に示した振れ補正系９のヨー方向の動きを検出している位置検出センサ１５（ＩＲＥＤ、ＰＳＤ、及び処理回路から成る）の出力をＡ／Ｄコンバータ１８でデジタルデータへの変換を開始する。次のステップ＃１９０では、このＡ／Ｄ変換の動作が終了したかどうかの判定を行い、Ａ／Ｄ変換の動作が終了したと判定した場合はステップ＃１９１へ進み、この結果をＣＰＵ１１内部のＴY レジスタに転送する。この振れセンサからの出力に相当するデータが記憶されているＳY レジスタと、振れ補正系の位置出力に相当するデータが記憶されているＴY レジスタの内容が一致するように、次のステップ＃１９２では、ヨー補正系のフィードバック演算を実行するが、この方法については、図１０のフローチャートを用いて説明する。
【００５１】
図１０において、まずステップ＃２１０では、上述したＳY レジスタ（ピッチ方向の場合はＳP レジスタ）とＴY レジスタ（ピッチ方向の場合はＴP レジスタ）との差分を、再びＳY （ｏｒＳP ）レジスタにセットし、次のステップ＃２１１にて、この結果に対して、この補正系のフィードバック制御のループゲインを決定する所定データＬＰＧを乗算し、その結果を再びＳY （ｏｒＳP ）レジスタにセットする。次のステップ＃２１２〜＃２１４は、この補正系の位相補償演算（この場合１次の位相進み補償）を実行する為のフローであり、この中で使われる係数Ｂ１，Ａ０、Ａ１の値はあらかじめ公知のＳ−Ｚ変換によって所定のデータとして設定されている。
【００５２】
まず、ステップ＃２１２では、上記ＳY （ｏｒＳP ）の内容から、所定係数データＢ１と演算レジスタＣY （ｏｒＣP 、これらのレジスタは前回のサンプリング時に決定されている値が記憶されている）の乗算結果を減算し、その結果をＤY （ｏｒＤP ）レジスタに設定する。そして、次のステップ＃２１３にて、積和演算として所定係数データＡ０と上記ＤY （ｏｒＤP ）レジスタの乗算値に、所定係数データＡ１と上記ＣY （ｏｒＣP ）レジスタの乗算値を加算し、最終的な結果をＯY （ｏｒＯP ）レジスタに設定するる。最後に、ステップ＃２１４にて、次回の演算の為に、ＤY （ｏｒＤP ）レジスタの値をＣY （ｏｒＣP ）レジスタに転送して、この補正系のフィードバック演算は終了する。
【００５３】
図９に戻り、ステップ＃１９３では、前述したヨー方向の補正系フィードバック演算の結果ＯY レジスタの値を、図１のＤ／Ａコンバータ１２にＤＡＤＡＴＡとして転送し、この出力値に相当する電流をドライバ回路１３を介して振れ補正系９に加え、ヨー方向のセンサ出力に基づいて振れ補正系９のヨー方向に対する駆動を実行することになる。この制御動作が終了すると、直ちにステップ＃２０４へ進んでこの割り込み動作を終了する。
【００５４】
一方、上記ステップ＃１８５にてヨー方向のセンサデータ受信のコマンドではないと判定した場合はステップ＃１９４へ進み、ここで今度はピッチ方向のセンサデータ受信コマンドであるかどうかの判定を行う。ここでピッチのセンサ受信データであると判定した場合は、ステップ＃１９５〜＃２０２を実行し、振れ補正系９のピッチ方向の駆動制御を行うが、この方法についてはヨー方向のステップ＃１８６〜＃１９３と全く同じなので、その説明は省略する。
【００５５】
また、上記ステップ＃１９４にてピッチのセンサデータ受信コマンドでもないと判定した場合はステップ＃２０３へ進み、通常のレンズ通信（例えばフォーカスや絞りの制御等）の処理を行い、その動作終了後、ステップ＃２０４でシリアル通信の割り込みフラグをクリアして、全てのシリアル割り込み処理を終了する。
【００５６】
上記の実施の形態によれば、カメラの動作が撮影準備操作中か露光中かにより、カメラからレンズへ送信する像振れ補正データの最小分解能を変更することにより、像振れ補正精度が必ずしも必要とされない露光期間以外のときには送信データを減少させ、カメラ側のＣＰＵ２の負荷を軽減するようにしたものである。詳しくは、あまり像振れ補正の精度を必要とせず、かつレンズ・ カメラ間の通信量が多くなる撮影準備操作中（スイッチＳＷ１がＯＮ中）には、制御最小分解能を落とす、つまりカメラからレンズへ送信する像振れ補正データを２バイトから１バイトに減らすようにしているので、カメラ側のＣＰＵ２の負荷を軽減することが可能となった。
【００５７】
一方、振れ補正の精度を必要とし、かつ、撮影準備操作中よりはカメラ・レンズ間の通信量が少ない露光期間（スイッチＳＷ２のＯＮ中）は充分な補正を行うために制御分解能は落とさないようにしているので、撮影結果に悪影響を及ぼすことはない。
【００５８】
なお、本発明に係る振動検出手段として、角加速度計、角速度計、速度計、角変位計、変位計、更には画像の振れ自体を検出する方法等、振れが検出できるようなものであればどのようなものであってもよい。
【００５９】
また、像振れ補正手段としては、光軸に垂直な面内で光学部材を動かすシフト光学系や可変頂角プリズム等の光束変更手段や、光軸に垂直な面内で撮影面を動かすもの、更には画像処理により振れを補正するもの等、振れを補正できるものであればどのようなものであってもよい。
【００６０】
（発明と実施の形態の対応）
上述の実施の形態において、振れセンサ４，５が本発明の振動検出手段に、振れ補正系９が本発明の像振れ補正手段に、ＣＰＵ２内の図５のステップ＃１３３〜＃１３６及びステップ＃１４２〜＃１４５の動作を行う部分が本発明の制御手段に、ＣＰＵ１１内の図９のステップ＃１８７，＃１８８及びステップ＃１９６，＃１９７の動作を行う部分が本発明の変換手段に、それぞれ相当する。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜３の何れかに記載の発明によれば、カメラとレンズより成るカメラシステムにおいて、カメラ側のカメラ制御及び像振れ補正の為の演算を行う制御手段の負荷を軽減し、安価な制御でも像振れ補正を適正に行うことができるカメラシステムを提供できるものである。
【００６２】
また、請求項４〜６の何れかに記載の発明によれば、レンズとの組み合わせで像振れ補正可能なカメラにおいて、カメラ側のカメラ制御及び像振れ補正の為の演算を行う制御手段の負荷を軽減することができるカメラを提供できるものである。
【００６３】
また、請求項７に記載の発明によれば、カメラとの組み合わせで像振れ補正可能なレンズにおいて、カメラ側のカメラ制御及び像振れ補正の為の演算を行う制御手段の負荷を軽減させることができるレンズを提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一に係るカメラシステムの構成図である。
【図２】本発明の実施の一に係るカメラシステムにおける角速度センサの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の一に係るカメラシステムに具備される振れ補正系の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の一に係るカメラシステムにおけるカメラ側メイン処理の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の一に係るカメラシステムにおけるカメラ側タイマー割り込み処理の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の一に係るカメラシステムにおけるデータ変換サブルーチン処理の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の一に係るカメラシステムにおけるカメラ側からレンズ側へ送信する送信データのタイミングチャートである。
【図８】本発明の実施の一に係るカメラシステムにおけるレンズ側メイン処理の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の一に係るカメラシステムにおけるレンズ側シリアル割り込み処理の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の一に係るカメラシステムにおける補正系フィードバック演算サブルーチン処理の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の一に係るカメラシステムにおける各状態での制御最小分解能と送信データ長との対応等を示した図である。
【図１２】従来の像振れ防止機能を有するカメラシステムの構成図である。
【符号の説明】
１ カメラ
２ カメラ側のＣＰＵ
４，５ 振れセンサ
７ シリアルバスライン
８ レンズ
９ 振れ補正系
１１ ＣＰＵ
【発明の属する技術分野】
本発明は、振れ補正機能を有するカメラシステム、カメラ及びレンズの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、カメラシステム防振装置としては、図１２に示すように、交換レンズ８内に撮影者の手振れ量を検出する為の不図示の振れセンサを内蔵し、この振れセンサからの出力に基づいて撮影光学系１０の全面もしくはその一部で構成される振れ補正系９を駆動するものが一般に良く知られている。
【０００３】
また、カメラ（本体）側に振れセンサを、（交換）レンズ側に振れ補正を行う補正光学系をそれぞれ有し、ヨー（カメラの横方向）、ピッチ（カメラの縦方向（重力方向））の振れデータを一つの信号ラインを介して交互にカメラ側からレンズ側に送信し、その送信データに基づいてレンズ側が防振制御を行う像振れ防止システムが特開平７−１９１３５４号公報で提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような、カメラ側に振れセンサを、レンズ側に振れ補正系をそれぞれ有した像振れ防止システムにおいて、撮影準備操作中は露光中に比較して、オートフォーカス（ＡＦ）等の演算・動作を必要とするため、カメラ・レンズ間の通信量が増加する傾向がある。このような状態において、更に像振れ補正に関する通信をカメラ・レンズ間で行おうとすると、特に撮影準備操作中は全体の通信量が増加してしまい、ＣＰＵに対して大きな負荷がかかる。これを解消するにはカメラ側のＣＰＵに高速処理可能なものを使用すれば良いが、一般的に使用されるカメラシーケンス等を処理するＣＰＵよりも高価なものとなってしまい、低コスト化が望まれるカメラシステムには適用できないものであった。
【０００５】
（発明の目的）
本発明の第１の目的は、カメラとレンズより成るカメラシステムにおいて、カメラ側のカメラ制御及び像振れ補正の為の演算を行う制御手段の負荷を軽減し、安価な制御でも像振れ補正を適正に行うことのできるカメラシステムを提供しようとするものである。
【０００６】
本発明の第２の目的は、レンズとの組み合わせで像振れ補正可能なカメラにおいて、カメラ側のカメラ制御及び像振れ補正の為の演算を行う制御手段の負荷を軽減することのできるカメラを提供しようとするものである。
【０００７】
本発明の第３の目的は、カメラとの組み合わせで像振れ補正可能なレンズにおいて、カメラ側のカメラ制御及び像振れ補正の為の演算を行う制御手段の負荷を軽減させることのできるレンズを提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、カメラとレンズとを有するカメラシステムにおいて、前記カメラは、振動を検出する振動検出手段と、前記カメラの動作が撮影準備操作中の場合に前記振動検出手段の出力を用いて第１のバイト数で表される像振れ補正データを演算し、前記カメラの動作が露光中の場合に前記振動検出手段の出力を用いて前記第１のバイト数よりも大きい第２のバイト数で表される像振れ補正データを演算する演算手段と、前記第１及び第２のバイト数で表される像振れ補正データを前記レンズに送信する送信手段と、を有し、前記レンズは、前記カメラから送られた前記第１及び第２のバイト数で表される像振れ補正データがどちらも同一の所定のバイト数で表される像振れ補正データになるように処理し、前記所定のバイト数で表される像振れ補正データに基づいて像振れ補正手段を駆動し像振れ補正を行う制御手段を有するカメラシステムとするものである。
【０００９】
また、上記第２の目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、所定のバイト数で表される像振れ補正データに基づいて像振れ補正手段を駆動して像振れ補正を行う像振れ補正制御手段を有するレンズとの組み合わせにより使用されるカメラであって、前記カメラは、振動を検出する振動検出手段と、前記カメラの動作が撮影準備操作中の場合に前記振動検出手段の出力を用いて第１のバイト数で表される像振れ補正データを演算し、前記カメラの動作が露光中の場合に前記振動検出手段の出力を用いて前記第１のバイト数よりも大きい第２のバイト数で表される像振れ補正データを演算する演算手段と、前記第１及び第２のバイト数で表される像振れ補正データを前記レンズに送信する送信手段と、を有するカメラとするものである。
【００１０】
また、上記第３の目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、振動を検出する振動検出手段と、カメラの動作が撮影準備操作中の場合に前記振動検出手段の出力を用いて第１のバイト数で表される像振れ補正データを演算し、前記カメラの動作が露光中の場合に前記振動検出手段の出力を用いて前記第１のバイト数よりも大きい第２のバイト数で表される像振れ補正データを演算する演算手段と、前記第１及び第２のバイト数で表される像振れ補正データを前記レンズに送信する送信手段と、を有するカメラに対し、着脱可能なレンズにおいて、前記カメラから送られた前記第１及び第２のバイト数で表される像振れ補正データがどちらも同一の所定のバイト数で表される像振れ補正データになるように処理し、前記所定のバイト数で表される像振れ補正データに基づいて像振れ補正手段を駆動し像振れ補正を行う制御手段を有するレンズとするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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。
【００１２】
図１は本発明の実施の一形態に係るカメラ本体及びこのカメラ本体に着脱可能な交換レンズより成るカメラシステムの構成図である。ここでは、カメラに振れセンサが配置され、レンズ側に振れ補正系が配置される場合について説明する。
【００１３】
図１において、カメラ１内には該カメラ側の制御を司るＣＰＵ２が具備されており、更に該カメラのヨー，ピッチ方向の振れを検出する振れセンサ４及び５が図示したように配置され、このセンサ出力は共にＡ／Ｄコンバータ３によってデジタルデータに変換されて、上記ＣＰＵ２内のデータとして取り込まれる構成となっている。
【００１４】
上記振れセンサ４及び５の内部の具体的構成の一例としては、図２に示したように、角速度センサとしての振動ジャイロ、及び、積分回路等から成り立っている。
【００１５】
図２において、振動ジャイロ２０は駆動回路２２によって共振駆動されると共に、同期検波回路２１等により所定の角速度出力となるようにその出力変換が行われる。前記同期検波回路２１からの出力には通常不必要なＤＣオフセットが含まれており、このＤＣ分はコンデンサ２４及び抵抗２５で構成されるハイパスフィルタで取り除かれ、残りの振れ信号のみがオペアンプ２３、抵抗２６及び２７で構成される増幅器で増幅される。更にこの増幅器の出力は、オペアンプ２８、抵抗２９，３０及びコンデンサ３１で構成される積分回路で積分され、振れ変位に比例した出力に変換され、この積分出力は前述した様にＡ／Ｄコンバータ３へ出力される構成となっている。
【００１６】
図１に戻って、ＣＰＵ２内に取り込まれたセンサ出力は、レンズ８からの情報を基に演算した振れ補正レンズ駆動量となる。そして、この振れ補正レンズ駆動量のデータをカメラ１とレンズ８との情報のやりとりを行う通常のシリアルバスライン７を介して、ＣＰＵ２よりレンズ８内のＣＰＵ１１に転送される。
【００１７】
レンズ８内では、振れ補正系９自体の絶対位置を検出する位置検出センサ１５及び１６の出力をＡ／Ｄコンバータ１８でデジタルデータに変換して上記ＣＰＵ１１内に取り込み、該ＣＰＵ１１にて、上記ＣＰＵ２からの振れ補正レンズ駆動量のデータとこの振れ補正系９の位置を比較し、その比較結果をＤ／Ａコンバータ１２に転送する。そしてこのＤ／Ａコンバータ１２からの出力結果を基にドライバ回路１３及び１４を介して振れ補正系９を駆動し、像振れを補正する構成となっている。１７はメカロック機構のアクチュエータ用ドライバ回路である。
【００１８】
ここで、上記振れ補正系９の具体的な構成例を図３に示す。
【００１９】
図３は、振れ補正系９を光軸と垂直なｘ，ｙ方向に平行シフトすることによりカメラの角度振れを補正するいわゆるシフト光学系の構成を示したものであり、同図において、５０，５１はそれぞれ実際のｘ，ｙ軸方向の駆動源となる磁気回路ユニットとしてのヨーク部、５２，５３はそれぞれのヨークに対応したコイル部である。従って、このコイル部に前述したドライバ回路１３，１４より電流が供給されることにより、撮影レンズの一部である振れ補正レンズ５４がｘ，ｙ方向に偏心駆動される。５５は上記振れ補正レンズ５４を固定する為の支持アーム及び支持枠を示している。
【００２０】
上記振れ補正レンズ５４の動きは、該振れ補正レンズ５４と一体となって動くＩＲＥＤ５６，５７、及び、シフト光学系全体を保持する為の鏡筒部６０上に取り付けられたＰＳＤ６２，６３との組み合わせによって、非接触に検出される。又、５８はこのシフト光学系への通電を停止した時に振れ補正レンズ５４を光軸中心に機械的に略光軸中心位置に保持する為のメカロック機構（ＣＰＵ１１によりメカロック機構のアクチュエータ用ドライバ回路１７を介して駆動される）、５９はチャージピン、６１はこのシフト光学系の倒れ方向を規制する為のあおり止めとしての支持球である。
【００２１】
次に、本発明の実施の一形態に係る主要部分の動作について、図４，図５，図６，図８，図９，図１０に示したフローチャート及び図７（ａ）〜（ｄ）に示したタイミングチャート等を用いて説明していく。
【００２２】
図４は、防振（像振れ補正）動作に関連するカメラ１内のＣＰＵ２でのメイン処理を示すものであり、同図において、まずステップ＃１００では、カメラ１のレリーズ動作の開始を指示する不図示のスイッチＳＷ１がＯＮしているかどうかの判定を行い、ＯＮしていればステップ＃１０１及びステップ＃１０２にて、電源電圧がカメラ全体の動作保証に対し充分かどうかの判定を、不図示のバッテリーチェック回路によって実行する。この結果、電源電圧が不充分であると判定した場合はステップ＃１０２からステップ＃１０３へ進み、ここでは上記スイッチＳＷ１がＯＦＦする迄待機し、該スイッチＳＷ１がＯＮすると再びスタート位置に戻る。
【００２３】
一方、上記ステップ＃１０２にてバッテリーチェックの結果がＯＫと判定した場合はステップ＃１０４へ進み、通常の測光動作を行い、続くステップ＃１０５にて、実際のフォーカス制御を不図示の光学センサ及びＣＰＵ１１との通信によりフォーカスレンズの駆動を行うことによって実行する。このフォーカス制御はステップ＃１０６にて合焦であることを検出できる迄継続し、合焦検出をできるとステップ＃１０７へ進み、防振開始用の不図示のスイッチＩＳＳＷがＯＮしているかどうかの判定を行い、このスイッチＩＳＳＷがＯＦＦしている場合は防振動作が必要ないものとしてステップ＃１０８へ進み、ＣＰＵ１１内部のフラグＩＳＯＮＬを０とし、直ちにステップ＃１１６へ進むことになる。
【００２４】
また、上記ステップ＃１０７にてスイッチＩＳＳＷがＯＮしていることを判定した場合には防振撮影動作が選択されているものとしてステップ＃１０９へ進み、ロック解除命令をカメラ１側のＣＰＵ２からレンズ８側のＣＰＵ１１へシリアルバスライン７を介して転送する。
【００２５】
ここで、上記コマンド通信の様子を示したものが図７（ａ）のタイミングチャートであり、図７（ａ）の中において、ＳＣＫはシリアル通信の為の同期クロック、ＳＤＯはカメラ１からレンズ８側へ転送されるシリアルデータ、ＳＤＩは同時にレンズ８側からカメラ１側へ転送されるシリアルデータである。
【００２６】
この図７（ａ）のように、カメラ１からレンズ８に対して、少なくとも１バイト以上のメカロック解除のコマンドが送信されると、ＳＤＩからはデータを受け取った事を示すＢＵＳＹ信号が検出され、この事によりＣＰＵ２内では、ステップ＃１１０にてメカロック解除動作が完了（実際にはメカロックの解除動作は時間的にもう少し遅れるが、シーケンス的にはコマンド受信完了によって解除完了と見なせる）したものと判定する。そして、次のステップ＃１１１へ進み、一定周期Ｔ毎に割り込みをかける為のタイマーをリセットして新たに計時動作を開始させ、続くステップ＃１１２にて、防振動作状態であることを示すＣＰＵ２内部のフラグＩＳＯＮＬを１とし、更に、次のステップ＃１１３にて、上記タイマーの割り込み動作を許可する。
【００２７】
次のステップ＃１１４及びステップ＃１１５では、後述する演算用レジスタＵY 及びＵP を各々０Ｈに初期設定し、その後はステップ＃１１６へ進み、実際のシャッタレリーズ動作に伴うカメラ１に具備された不図示のスイッチＳＷ２がＯＮしているかどうかの判定を行い、ＯＮしていれば撮影者が実際のレリーズ動作を開始したものとしてステップ＃１１７へ進み、図１に示したカメラ１内のミラー６のアップ動作を行い、シャッタレリーズ動作を実行する。
【００２８】
一方、上記ステップ＃１１６にてスイッチＳＷ２が未だＯＮしていない事を検知した場合は、撮影者が未だフレーミング動作（撮影構図を決めている）中であるとしてステップ＃１１８へ進み、ここでスイッチＳＷ１が未だＯＮしているかを判定し、ＯＮしていれば再びステップ＃１１６へ戻って上記動作を繰り返すことになる。また、上記ステップ＃１１８にてスイッチＳＷ１がＯＦＦになった事を検知すると、ＣＰＵ２は撮影者自身がカメラの撮影を終了したものとしてステップ＃１１９へ進み、前述したフラグＩＳＯＮＬの内容の判定を行う。ここでフラグＩＳＯＮＬの内容が１の場合は防振動作は実行されているものとしてステップ＃１００へ戻るが、フラグＩＳＯＮＬが０の場合は防振動作が実行されていないものとしてステップ＃１２０へ進み、ここでロック設定命令を送信する。このロック設定コマンドは、前述したロック解除コマンドと同様（当然そのデータ内容は異なる）に、ＣＰＵ２からＣＰＵ１１に対して図７に示したタイミングチャートと同じようにして送信される。
【００２９】
次のステップ＃１２１では、上記のロック設定が完了したかどうかの判定を行い、ロック設定完了であると判定した場合にはステップ＃１２２へ進み、前述したタイマーの割り込み動作を禁止してこれら一連の動作が終了する。
【００３０】
次に、前述した一定周期Ｔ毎に発生する割り込み処理動作について、図５のフローチャートにより説明を行う。
【００３１】
図５において、まずステップ＃１３０では、図１に示したヨー方向の振れセンサ５からの出力をＡ／Ｄコンバータ３によりデジタルデータに変換する動作を開始する。そして、次のステップ＃１３１にて、上記変換動作が終了した事を検知するとステップ＃１３２へ進み、この変換結果に対して所定の演算を施す。ここで、このデータ変換動作について、図６に示す「データ変換」サブルーチンにより説明する。
【００３２】
図６の「データ変換」サブルーチンでは、まずステップ＃１５０にて、Ａ／Ｄ変換結果が記憶されているＡＤＤＡＴＡレジスタの内容をＣＰＵ２内部の汎用演算レジスタＡに転送し、次のステップ＃１５１にて、個々のセンサ感度を補正する為のデータを同じく汎用演算レジスタＢに転送し、最終的にはステップ＃１５２にて、上記二つの汎用演算レジスタどうしの乗算を行ってその結果をレジスタＣに設定する。
【００３３】
図５に戻り、次のステップ＃１３３では、シャッタレリーズ動作に伴うカメラのスイッチＳＷ２がＯＮしているかどうかの判定を行い、ＯＮしていれば露光動作に入っているのでステップ＃１３４へ進み、最高精度（最も高い制御分解能）で像振れ補正制御を行うためにレジスタＣの内容（２バイトの像振れ補正データ）をそのまま送信データレジスタに転送する。また、上記ステップ＃１３３にてスイッチＳＷ２がＯＮしていなければ、スイッチＳＷ１のＯＮ中で、未だ露光動作を開始していない。よって、それ程高精度の防振制御は必要としないのでカメラ側のＣＰＵ２の負荷を少なくするためにステップ＃１３５へ進み、ここではレジスタＣの内容を像振れ補正制御の最小分解能がスイッチＳＷ２のＯＮ中よりは低いデータに変換し、その結果をレジスタＤ（１バイトの像振れ補正データ）に設定する。ここでの変換としては、例えばビット操作等を用いて制御最小分解能を落としてデータを短くする。続くステップ＃１３６では、レジスタＤの内容を送信データレジスタに転送する。
【００３４】
ここで、上記ステップ＃１３４〜＃１３６における制御分解能の変更制御について、図１１を用いて説明する。
【００３５】
例えば、スイッチＳＷ２のＯＮ中は、データ１ビット＝0.001 °（1LSB=0.001°）、最大防振角度を±0.5 °と設定すれば、１０００ビットのデータが必要となり、カメラからレンズへの送信データは最低１０ビット必要となることから、２バイトの送信データとなる。一方、スイッチＳＷ１のＯＮ中は精度を落とし、例えば１ビット＝0.004 °（1LSB=0.004°）とする。この場合、最大防振角度は±0.512 °、カメラからレンズへの送信データは８ビット、つまり１バイトの送信データとなる。
【００３６】
再び図５に戻り、次のステップ＃１３７では、実際の送信動作を開始するが、実際のセンサ出力の方法は、図７（ｂ）〜（ｄ）に示したタイミングチャートの様に、まず最初にセンサ出力を示すコマンドが送信され（このコマンドの中にはヨー、ピッチ等の判定の為のフラグや、SW1 ONやSW2 ONの状態フラグ等が含まれている（図７（ｂ）参照）。次にセンサ出力に相当するレジスタＣまたはＤの内容を、スイッチＳＷ１のＯＮ中であれば１バイト（図７（ｃ）参照）、スイッチＳＷ２のＯＮ中であれば上位１バイト・下位１バイト（図７（ｄ）参照）の順に計２バイトのシリアルデータとして転送する。
【００３７】
上記センサデータの転送が完了した事を次のステップ＃１３８にて検知すると、今度はステップ＃１３９にて、ピッチ方向のセンサ出力に対するＡ／Ｄ変換動作を開始する。このピッチ方向の振れセンサ出力に対する処理となるステップ＃１３９〜＃１４７に関しては、ヨー方向のステップ＃１３０〜＃１３８と全く同じなので説明は省略する。
【００３８】
最後に、ステップ＃１４８にて、このタイマー割り込みのフラグを０にクリアして、割込み処理動作を終了し、図４に示したメインフローへ戻る。
【００３９】
このように、カメラ側のＣＰＵ２の処理上では一定周期Ｔ毎に割込みが発生し、カメラ内に設けられたヨーとピッチのセンサ出力がその度毎にレンズに送信されることになる。
【００４０】
次に、レンズ側の制御の方法について、図８及び図９のフローチャートを用いて説明する。
【００４１】
まず、図８のフローチャートは、ＣＰＵ１１のメインフローを示したもので、まずステップ＃１６０，＃１６１では、レンズ制御の為の補正演算用内部レジスタＣY ，ＣP を０Ｈにそれぞれリセットする。次のステップ＃１６２では、ロック設定制御を示すＬＣＫフラグを０にリセットし、同様に続くステップ＃１６３にて、ロック解除制御を示すＵＬＣＫフラグを０にリセットする。そして、次のステップ＃１６４にて、前述したカメラ側から送信されてくるデータを受け取る為のシリアルインターフェースの割込み動作を許可した後、ステップ＃１６５にて、後述するシリアルインターフェース通信割り込み処理の中で、ロック解除を促すコマンドが受信されたかどうかを判定し、このフラグＵＬＣＫが０にリセットされている場合は、ロック解除命令は受け取っていないものと判定してそのままステップ＃１６８へ進むが、フラグＵＬＣＫが１にセットされている場合はロック解除命令を受け取ったものと判定して直ちにステップ＃１６６へ進み、ロック解除動作を行う。この場合、ＣＰＵ１１からの制御信号によって、不図示のメカロックドライバーを介して、図３の５８に示したメカロック機構中のプランジャーに対して所定方向の電流が通電され、振れ補正レンズ５４の係止が解除される。そして、次のステップ＃１６７では、上述したＵＬＣＫフラグを０にリセットする。
【００４２】
続くステップ＃１６８では、ロック設定を示すＬＣＫフラグが１にセットされているかどうかを判定し、このフラグＬＣＫが０にリセットされている場合はロック設定命令は受け取っていないものと判定して、そのままステップ＃１６５へ戻ることになるが、ＬＣＫが１にセットされている場合はロック設定命令を受け取ったものと判定してステップ＃１６９へ進み、直ちにロック設定動作を行う。この場合も前述したロック解除動作と同様に、ＣＰＵ１１からの制御信号によって、メカロック機構中のプランジャーに対して今度はロック解除の場合と反対方向に電流が通電され、振れ補正レンズ５４の動きがレバーによって強制的に停止させられる。最後に、ステップ＃１７０にて、上記ＬＣＫフラグを０にリセットし、再びステップ＃１６５へ戻り、前述した動作を繰り返す事になる。
【００４３】
次に、図９に示した、レンズ側シリアル通信の処理方法について説明する。
【００４４】
まず、ステップ＃１８０にて、カメラ側から送られて来る通信内容としてのコマンドが何であるかの解釈を行い、次のステップ＃１８１にて、この通信内容がロック解除命令かどうかの判定を行う。ここで、ロック解除命令であると判定した場合はステップ＃１８２へ進み、ＣＰＵ１１内部でのロック解除動作を促す為のフラグＵＬＣＫを１にセットし、直ちにステップ＃２０４へ進み、ここでシリアル割込みの為のフラグがクリアして、この割り込み動作を終了する。従って、この場合は前述した様に、図８のメインフロー動作でロック解除の動作が実行される。
【００４５】
一方、上記ステップ＃１８１にてロック解除命令ではないと判定した場合はステップ＃１８３へ進み、ここではロック設定命令かどうかの判定を行い、ここでロック設定命令であると判定した場合はステップ＃１８４へ進み、ＣＰＵ１１内部でのロック設定命令を促す為のフラグＬＣＫを１にセットし、ロック解除命令を受信した時と同様にステップ＃２０４へ進み、割り込み動作を終了する。
【００４６】
また、上記ステップ＃１８３でロック設定命令でもないと判定した場合はステップ＃１８５へ進み、ヨー方向のセンサ受信データかどうかの判定を行い、ここで受信コマンドがヨーセンサ受信用のコマンドと一致していると判定した場合はステップ＃１８６へ進み、図７（ｃ）及び（ｄ）のタイミングチャートに示されている様な形式でのシリアルデータ（１バイト又は２バイト）の内容をＣＰＵ１１内部のＳY レジスタにセットする。そして、次のステップ＃１８７にて、スイッチＳＷ１がＯＮかスイッチＳＷ２がＯＮかの判定を行う。この結果、スイッチＳＷ１がＯＮしていればステップ＃１８８へ進み、受信データは１バイトデータであり、最小分解能の低いデータであるので、最小分解能をスイッチＳＷ２のＯＮ時と同一のレベルに揃えるために適切な変換処理を行う。ここでの変換としては例えば、ビット操作等を用いる。そして、ステップ＃１８９へ進む。
【００４７】
ここで、上記のレンズ側での変換処理を行う理由について説明する。
【００４８】
レンズ側はカメラ側から１バイトデータ（例えば最小分解能１bit ＝0.004deg）が送られてきても、２バイトデータ（例えば最小分解能１bit ＝0.001deg）が送られてきても、レンズ側での像振れ補正制御の最小分解能に揃えないと正しい像振れ補正制御ができない。本実施の形態では、レンズ側の像振れ補正制御の最小分解能は２バイトデータに相当するものとしている。つまり、どのような状態であっても１bit ＝0.001degとして像振れ補正制御を行う。よって、１バイトデータが送られて来た場合には２バイトデータに相当するデータに変換する必要がある。従って、例えば、カメラ側から１バイトデータで１（＝0.004deg）と送られてきたら、レンズ側は４（＝0.004deg）と変換処理を行って振れ補正制御をする。
【００４９】
なお、上記のように２バイトデータに相当するデータに変換することは、像振れ補正の精度が良くなる訳では無いことは言うまでもない。像振れ補正の精度はカメラ側から送られてくるデータの精度のみで決まるからであり、レンズ側はあくまでも常に１bit ＝0.001degの最小分解能で像振れ補正制御を行う（これがレンズの処理能力である）。
【００５０】
図９に戻り、上記ステップ＃１８７でスイッチＳＷ２がＯＮであればそのままステップ＃１８９へ進む。そして、ステップ＃１８９では、図１に示した振れ補正系９のヨー方向の動きを検出している位置検出センサ１５（ＩＲＥＤ、ＰＳＤ、及び処理回路から成る）の出力をＡ／Ｄコンバータ１８でデジタルデータへの変換を開始する。次のステップ＃１９０では、このＡ／Ｄ変換の動作が終了したかどうかの判定を行い、Ａ／Ｄ変換の動作が終了したと判定した場合はステップ＃１９１へ進み、この結果をＣＰＵ１１内部のＴY レジスタに転送する。この振れセンサからの出力に相当するデータが記憶されているＳY レジスタと、振れ補正系の位置出力に相当するデータが記憶されているＴY レジスタの内容が一致するように、次のステップ＃１９２では、ヨー補正系のフィードバック演算を実行するが、この方法については、図１０のフローチャートを用いて説明する。
【００５１】
図１０において、まずステップ＃２１０では、上述したＳY レジスタ（ピッチ方向の場合はＳP レジスタ）とＴY レジスタ（ピッチ方向の場合はＴP レジスタ）との差分を、再びＳY （ｏｒＳP ）レジスタにセットし、次のステップ＃２１１にて、この結果に対して、この補正系のフィードバック制御のループゲインを決定する所定データＬＰＧを乗算し、その結果を再びＳY （ｏｒＳP ）レジスタにセットする。次のステップ＃２１２〜＃２１４は、この補正系の位相補償演算（この場合１次の位相進み補償）を実行する為のフローであり、この中で使われる係数Ｂ１，Ａ０、Ａ１の値はあらかじめ公知のＳ−Ｚ変換によって所定のデータとして設定されている。
【００５２】
まず、ステップ＃２１２では、上記ＳY （ｏｒＳP ）の内容から、所定係数データＢ１と演算レジスタＣY （ｏｒＣP 、これらのレジスタは前回のサンプリング時に決定されている値が記憶されている）の乗算結果を減算し、その結果をＤY （ｏｒＤP ）レジスタに設定する。そして、次のステップ＃２１３にて、積和演算として所定係数データＡ０と上記ＤY （ｏｒＤP ）レジスタの乗算値に、所定係数データＡ１と上記ＣY （ｏｒＣP ）レジスタの乗算値を加算し、最終的な結果をＯY （ｏｒＯP ）レジスタに設定するる。最後に、ステップ＃２１４にて、次回の演算の為に、ＤY （ｏｒＤP ）レジスタの値をＣY （ｏｒＣP ）レジスタに転送して、この補正系のフィードバック演算は終了する。
【００５３】
図９に戻り、ステップ＃１９３では、前述したヨー方向の補正系フィードバック演算の結果ＯY レジスタの値を、図１のＤ／Ａコンバータ１２にＤＡＤＡＴＡとして転送し、この出力値に相当する電流をドライバ回路１３を介して振れ補正系９に加え、ヨー方向のセンサ出力に基づいて振れ補正系９のヨー方向に対する駆動を実行することになる。この制御動作が終了すると、直ちにステップ＃２０４へ進んでこの割り込み動作を終了する。
【００５４】
一方、上記ステップ＃１８５にてヨー方向のセンサデータ受信のコマンドではないと判定した場合はステップ＃１９４へ進み、ここで今度はピッチ方向のセンサデータ受信コマンドであるかどうかの判定を行う。ここでピッチのセンサ受信データであると判定した場合は、ステップ＃１９５〜＃２０２を実行し、振れ補正系９のピッチ方向の駆動制御を行うが、この方法についてはヨー方向のステップ＃１８６〜＃１９３と全く同じなので、その説明は省略する。
【００５５】
また、上記ステップ＃１９４にてピッチのセンサデータ受信コマンドでもないと判定した場合はステップ＃２０３へ進み、通常のレンズ通信（例えばフォーカスや絞りの制御等）の処理を行い、その動作終了後、ステップ＃２０４でシリアル通信の割り込みフラグをクリアして、全てのシリアル割り込み処理を終了する。
【００５６】
上記の実施の形態によれば、カメラの動作が撮影準備操作中か露光中かにより、カメラからレンズへ送信する像振れ補正データの最小分解能を変更することにより、像振れ補正精度が必ずしも必要とされない露光期間以外のときには送信データを減少させ、カメラ側のＣＰＵ２の負荷を軽減するようにしたものである。詳しくは、あまり像振れ補正の精度を必要とせず、かつレンズ・ カメラ間の通信量が多くなる撮影準備操作中（スイッチＳＷ１がＯＮ中）には、制御最小分解能を落とす、つまりカメラからレンズへ送信する像振れ補正データを２バイトから１バイトに減らすようにしているので、カメラ側のＣＰＵ２の負荷を軽減することが可能となった。
【００５７】
一方、振れ補正の精度を必要とし、かつ、撮影準備操作中よりはカメラ・レンズ間の通信量が少ない露光期間（スイッチＳＷ２のＯＮ中）は充分な補正を行うために制御分解能は落とさないようにしているので、撮影結果に悪影響を及ぼすことはない。
【００５８】
なお、本発明に係る振動検出手段として、角加速度計、角速度計、速度計、角変位計、変位計、更には画像の振れ自体を検出する方法等、振れが検出できるようなものであればどのようなものであってもよい。
【００５９】
また、像振れ補正手段としては、光軸に垂直な面内で光学部材を動かすシフト光学系や可変頂角プリズム等の光束変更手段や、光軸に垂直な面内で撮影面を動かすもの、更には画像処理により振れを補正するもの等、振れを補正できるものであればどのようなものであってもよい。
【００６０】
（発明と実施の形態の対応）
上述の実施の形態において、振れセンサ４，５が本発明の振動検出手段に、振れ補正系９が本発明の像振れ補正手段に、ＣＰＵ２内の図５のステップ＃１３３〜＃１３６及びステップ＃１４２〜＃１４５の動作を行う部分が本発明の制御手段に、ＣＰＵ１１内の図９のステップ＃１８７，＃１８８及びステップ＃１９６，＃１９７の動作を行う部分が本発明の変換手段に、それぞれ相当する。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜３の何れかに記載の発明によれば、カメラとレンズより成るカメラシステムにおいて、カメラ側のカメラ制御及び像振れ補正の為の演算を行う制御手段の負荷を軽減し、安価な制御でも像振れ補正を適正に行うことができるカメラシステムを提供できるものである。
【００６２】
また、請求項４〜６の何れかに記載の発明によれば、レンズとの組み合わせで像振れ補正可能なカメラにおいて、カメラ側のカメラ制御及び像振れ補正の為の演算を行う制御手段の負荷を軽減することができるカメラを提供できるものである。
【００６３】
また、請求項７に記載の発明によれば、カメラとの組み合わせで像振れ補正可能なレンズにおいて、カメラ側のカメラ制御及び像振れ補正の為の演算を行う制御手段の負荷を軽減させることができるレンズを提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一に係るカメラシステムの構成図である。
【図２】本発明の実施の一に係るカメラシステムにおける角速度センサの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の一に係るカメラシステムに具備される振れ補正系の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の一に係るカメラシステムにおけるカメラ側メイン処理の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の一に係るカメラシステムにおけるカメラ側タイマー割り込み処理の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の一に係るカメラシステムにおけるデータ変換サブルーチン処理の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の一に係るカメラシステムにおけるカメラ側からレンズ側へ送信する送信データのタイミングチャートである。
【図８】本発明の実施の一に係るカメラシステムにおけるレンズ側メイン処理の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の一に係るカメラシステムにおけるレンズ側シリアル割り込み処理の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の一に係るカメラシステムにおける補正系フィードバック演算サブルーチン処理の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の一に係るカメラシステムにおける各状態での制御最小分解能と送信データ長との対応等を示した図である。
【図１２】従来の像振れ防止機能を有するカメラシステムの構成図である。
【符号の説明】
１ カメラ
２ カメラ側のＣＰＵ
４，５ 振れセンサ
７ シリアルバスライン
８ レンズ
９ 振れ補正系
１１ ＣＰＵ
Claims (4)
- カメラとレンズとを有するカメラシステムにおいて、
前記カメラは、
振動を検出する振動検出手段と、
前記カメラの動作が撮影準備操作中の場合に前記振動検出手段の出力を用いて第１のバイト数で表される像振れ補正データを演算し、前記カメラの動作が露光中の場合に前記振動検出手段の出力を用いて前記第１のバイト数よりも大きい第２のバイト数で表される像振れ補正データを演算する演算手段と、
前記第１及び第２のバイト数で表される像振れ補正データを前記レンズに送信する送信手段と、を有し、
前記レンズは、
前記カメラから送られた前記第１及び第２のバイト数で表される像振れ補正データがどちらも同一の所定のバイト数で表される像振れ補正データになるように処理し、前記所定のバイト数で表される像振れ補正データに基づいて像振れ補正手段を駆動し像振れ補正を行う制御手段を有することを特徴とするカメラシステム。 - 前記所定のバイト数は、前記第２のバイト数であり、
前記制御手段は、前記カメラから前記第１のバイト数で表される像振れ補正データが送信された場合、前記第１のバイト数で表される像振れ補正データを前記第２のバイト数で表される像振れ補正データに変換し、前記カメラから前記第２のバイト数で表される像振れ補正データが送信された場合、変換を行わないことを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。 - 所定のバイト数で表される像振れ補正データに基づいて像振れ補正手段を駆動して像振れ補正を行う像振れ補正制御手段を有するレンズとの組み合わせにより使用されるカメラであって、
前記カメラは、
振動を検出する振動検出手段と、
前記カメラの動作が撮影準備操作中の場合に前記振動検出手段の出力を用いて第１のバイト数で表される像振れ補正データを演算し、前記カメラの動作が露光中の場合に前記振動検出手段の出力を用いて前記第１のバイト数よりも大きい第２のバイト数で表される像振れ補正データを演算する演算手段と、
前記第１及び第２のバイト数で表される像振れ補正データを前記レンズに送信する送信手段と、を有することを特徴とするカメラ。 - 振動を検出する振動検出手段と、カメラの動作が撮影準備操作中の場合に前記振動検出手段の出力を用いて第１のバイト数で表される像振れ補正データを演算し、前記カメラの動作が露光中の場合に前記振動検出手段の出力を用いて前記第１のバイト数よりも大きい第２のバイト数で表される像振れ補正データを演算する演算手段と、前記第１及び第２のバイト数で表される像振れ補正データを前記レンズに送信する送信手段と、を有するカメラに対し、着脱可能なレンズにおいて、
前記カメラから送られた前記第１及び第２のバイト数で表される像振れ補正データがどちらも同一の所定のバイト数で表される像振れ補正データになるように処理し、前記所定のバイト数で表される像振れ補正データに基づいて像振れ補正手段を駆動し像振れ補正を行う制御手段を有することを特徴とするレンズ。
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