JP6282152B2 - 撮像装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、像振れ補正機能を有するカメラ等の撮像装置に関し、特に流し撮りを好適に行うための撮影補助技術に関するものである。

カメラによる流し撮りは、被写体（動体）を撮影するときに、被写体を追いながら通常よりも遅いシャッタ速度で撮影する方法である。この方法によれば、背景が流れ、被写体が静止している画像が得られる。ユーザは、流し撮りにより、スピード感あふれる写真を撮影することができる。しかし、長秒撮影が行われるので、露光期間中に被写体のスピードとカメラを振る速度とを合わせることが難しく、熟練を要する撮影技術のひとつとなっている。
流し撮りを簡単に実現するために、特許文献１には被写体の速度と、カメラを振る速度との差分を検出し、当該差分に相当するズレ量を、手ブレ補正機能を用いて補正するという、流し撮りをアシストする方法が開示されている。以下、この方法を流し撮りアシストという。

特開２００６−３１７８４８号公報

前記特許文献１に開示された従来技術では、手ブレ補正機能により補正が可能となる角度に限度がある。そのため、被写体の速度とカメラを振るときの速度との差が著しい場合、流し撮りが成功しない可能性がある。ユーザにとっては流し撮りにおいて撮影チャンスが少ないことが多いので、撮影の失敗の可能性をできる限り低くすることが求められる。
本発明の目的は、流し撮り撮影時に、静止画像の撮影の成功率を高めることを可能にする撮像装置およびその制御方法を提供することである。

本発明の第１の側面に係る装置は、振れを検出して像振れ補正手段により像振れを補正する撮像装置であって、撮影光学系を介して結像された被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像装置の振れを検出する第１検出手段と、前記撮像手段により撮像された画像から被写体像の動きを検出する第２検出手段と、露光時間を設定する露光時間設定手段と、前記撮影光学系の焦点距離の情報を取得する取得手段と、前記第１検出手段および第２検出手段の出力、並びに前記焦点距離の情報を取得して前記像振れ補正手段の駆動制御を行う駆動制御手段と、前記駆動制御手段により前記像振れ補正手段が駆動され、被写体が前記撮像手段により静止画像として撮像されない場合、前記露光時間設定手段により露光時間を変更してから連続撮影の制御を行い、被写体が前記撮像手段により静止画像として撮像される場合には前記露光時間の変更および連続撮影の制御を行わない撮影制御手段と、を備える。

本発明の第２の側面に係る装置は、振れを検出して像振れ補正手段により像振れを補正する撮像装置であって、撮影光学系を介して結像された被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像装置の振れを検出する第１検出手段と、前記撮像手段により撮像された画像から被写体像の動きを検出する第２検出手段と、露光時間を設定する露光時間設定手段と、前記撮影光学系の焦点距離の情報を取得する取得手段と、前記第１検出手段および第２検出手段の出力、並びに前記焦点距離の情報を取得して前記像振れ補正手段の駆動制御を行う駆動制御手段と、流し撮りの設定に用いる操作手段と、前記操作手段により流し撮りを行うことが設定された場合、前記露光時間設定手段により露光時間を変更して連続撮影の制御を行う撮影制御手段と、を備える。

本発明によれば、静止画像の撮影の成功率を高めることができる。

本発明の第１実施形態に係る撮像装置の構成図である。 本発明の第１実施形態におけるカメラ制御部の処理を説明するフローチャートである。 流し撮り可否判定処理を説明するフローチャートである。 手ブレ補正部の構成図である。 レンズ制御部内のパンニング制御を説明するフローチャートである。 流し撮りアシスト制御の構成図である。 パンニング判定処理を説明する図である。 本発明の第２実施形態におけるカメラ制御部の処理を説明するフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る撮像装置の構成図である。 本発明の第３実施形態を説明するフローチャートである。 本発明の第４実施形態を説明するフローチャートである。 本発明の第４実施形態における表示例を示す図である。

本発明の各実施形態について、添付図面を参照して以下に説明する。
［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係る撮像装置の構成例を示す図であり、流し撮りアシスト機能を搭載したミラーレスカメラの構成を例示する。図１の交換レンズ１００は、カメラ本体部１２０に装着可能な光学機器である。交換レンズ１００は、主撮影光学系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。シフトレンズ群１０４は、撮像装置の振れによる光軸に対する像の振れを、光軸方向に垂直な方向へ移動することにより光学的に補正する補正レンズである。また、ズームエンコーダ１０５はズームレンズ群１０３の位置を検出し、検出信号をレンズシステム制御用マイクロコンピュータ（以下、レンズ制御部という）１１３に出力する。ズームエンコーダ１０５の検出信号により、撮影レンズユニット１０１の焦点距離を取得することができる。位置センサ１０６はシフトレンズ群１０４の位置を検出し、検出信号はアンプ１１５を介してレンズ制御部１１３に出力される。

角速度センサ１１１は撮像装置の振れを検出する第１検出手段である。その振れ検出信号はアンプ１１２によって増幅された後、レンズ制御部１１３に出力される。ドライバ１１４はレンズ制御部１１３からの制御信号にしたがってシフトレンズ群１０４を駆動する。マウント接点部１１６はカメラ本体部１２０との接続部である。レンズ制御部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。レンズ制御部１１３はフォーカスレンズ制御、絞り制御等も行うが、図示の簡略化のために省略する。また像振れ補正時には、例えば横方向と縦方向といった、直交する２軸に関する検出および補正処理が実行されるが、これらは同じ構成であるため、以下では１軸分のみを説明する。

カメラ本体部１２０は、シャッタ１２１と、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）センサ等の撮像素子１２２を備える。撮像素子１２２の出力信号は、アナログ信号処理回路１２３で処理された後、カメラ信号処理回路１２４に送られる。カメラ信号処理回路１２４は画像の動きを検出する第２検出手段として動きベクトル検出部１４１を有する。タイミングジェネレータ（ＴＧ）１２５は、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。操作部１３１は、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設定するかどうかの切り替えスイッチ等を備える。

カメラシステム制御用マイクロコンピュータ（以下、カメラ制御部という）１３２は、カメラ全体のシステムを制御する。ドライバ１３３は、シャッタ動作を行わせるために、シャッタ駆動用モータ１３４を駆動する。また、メモリカード１７１は、撮影した画像データを記録する記録媒体である。表示部１７２は、カメラで撮影しようとしている画像のモニタに使用し、撮影した画像を表示する液晶パネル（ＬＣＤ）等の表示デバイスを備える。カメラ本体部１２０には、交換レンズ１００とのマウント接点部１６１が設けられている。レンズ制御部１１３とカメラ制御部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う。カメラ制御部１３２は、露光時間設定を行うシャッタ制御部１５１と、流し撮りの成否を判定する判定部１５２と、主被写体についての角速度を算出する被写体角速度算出部１５３を備える。

撮像装置において、操作部１３１を用いてユーザが電源をＯＮ操作すると、その状態変化をカメラ制御部１３２が検出する。カメラ制御部１３２はカメラ本体部１２０の各回路への電源供給および初期設定処理を実行する。交換レンズ１００への電源供給が行われ、レンズ制御部１１３は、交換レンズ１００内の初期設定処理を実行する。そしてレンズ制御部１１３とカメラ制御部１３２との間で所定のタイミングで通信が開始する。このレンズ−カメラ間通信では、カメラ本体部１２０から交換レンズ１００へはカメラの状態や撮影設定等に関する情報がそれぞれ必要なタイミングで送受信される。また交換レンズ１００からカメラ本体部１２０へは交換レンズ１００の焦点距離情報や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が設定されていない通常モード時には、交換レンズ１００内で角速度センサ１１１が手ブレ等によるカメラのブレを検出する。その検出結果を用いて手ブレ補正制御部１１７がシフトレンズ群１０４を駆動することで像振れ補正動作が行われる。

図４を参照して、手ブレ補正機能に関して説明する。図４は手ブレ補正動作に関する構成図である。図１と同様の構成部については同じ符号を付すことにより、それらの詳細な説明を省略する。図４における各部４０１〜４０８は、手ブレ補正制御部１１７の詳細な構成を示している。

Ａ（Analog）／Ｄ（Digital）変換器４０１は、角速度センサ１１１による振れ検出信号をデジタル信号に変換する。角速度センサ１１１の出力（アンプ１１２後の出力）に対するＡ／Ｄ変換時のデータサンプリングは、例えば１〜１０ｋＨｚ程度で行われる。振れ検出信号は、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）等で構成されたフィルタ演算部４０２で処理され、角速度センサ１１１の出力に含まれているオフセット成分が除去される。また角速度センサ１１１で検出した振れの大きさに応じてフィルタ演算のカットオフ周波数を変更することでパンニング対策の処理が行われる。第１積分器４０３は、シフトレンズ群１０４の駆動目標データを生成するために、角速度データを角変位データに変換する。Ａ／Ｄ変換器４０７は、位置センサ１０６の出力（アンプ１１５後の出力）をデジタルデータに変換する。加算器４０４は、第１積分器４０３の出力を正入力とし、Ａ／Ｄ変換器４０７の出力を負入力として両者を加算する。つまり、シフトレンズ群１０４の駆動目標値から現在のシフトレンズ位置を減算することにより、シフトレンズ群１０４の実際の駆動データが算出される。フィルタ演算部４０５は加算器４０４の出力を取得して所定のフィルタ処理を行う。その処理結果にしたがってＰＷＭ（パルス幅変調）出力部４０６は、算出された移動量データをＰＷＭ信号に変換し、シフトレンズ駆動用のドライバ１１４に出力する。加算器４０４、フィルタ演算部４０５、ＰＷＭ出力部４０６は、シフトレンズ群１０４の駆動制御部を構成する。

パンニング制御部４０８は、Ａ／Ｄ変換器４０１の出力信号を取得し、角速度データの示す状態からカメラがパンニングされたかどうかを判定する。パンニング制御部４０８は、カメラのパンニングを判定した場合、フィルタ演算部４０２のカットオフ周波数の変更制御および第１積分器４０３の出力調整を行う。

次に、パンニング制御について、図５を参照して説明する。図５はパンニング制御を例示したフローチャートであり、以下の処理はレンズ制御部１１３内の手ブレ補正制御部１１７が実行する。
Ｓ５０１では、Ａ／Ｄ変換器４０１で取り込まれた角速度データの平均値（所定サンプリング回数分の平均値）が第１閾値（所定値αと記す）と比較され、平均値が所定値αよりも大きいかどうかについて判定される。平均値が所定値α以下の場合にはパンニングが行われていないと判断され、Ｓ５０７に進む。また、平均値が所定値αよりも大きい場合、Ｓ５０２に進む。

Ｓ５０２は、角速度データの平均値が第２閾値（所定値βと記し、「β＞α」とする）より大きいか否かの判定処理である。判定の結果、平均値が所定値β以下の場合、ゆっくりとしたパンニングが行われていると判断され、Ｓ５０６に移行する。また、平均値が所定値βよりも大きい場合には、速いパンニングが行われていると判断され、Ｓ５０３に進む。Ｓ５０３ではフィルタ演算部４０２内にあるＨＰＦのカットオフ周波数が最大値に設定され、Ｓ５０４で像振れ補正制御が強制的にＯＦＦに設定される。この設定は、ＨＰＦのカットオフ周波数を高くすることでシフトレンズ群１０４を徐々に停止させて、手ブレ補正制御をＯＦＦにしたときの違和感をなくすために行われる。また、速いパンニング時には、手ブレの大きさに対してパンニングによる移動量が非常に大きくなる。このため、手ブレ補正制御をＯＦＦにすることで手ブレが残ったとしても違和感はない。仮に、この設定を行わずに、パンニングを大きなブレとして補正しようとすると、パンニング開始時には画像が一旦停止する。その後、シフトレンズ群１０４が可動範囲の端部に到達した瞬間に、画像が突然大きく動く結果、ユーザには非常に不自然な動きとして見えてしまうことになる。

Ｓ５０５では、第１積分器４０３の出力を現在のデータから徐々に中心位置のデータに変更する処理が実行され、シフトレンズ群１０４を可動範囲の中心位置に動かすように制御が行われる。これは次に像振れ補正動作を再開する場合に、シフトレンズ群１０４の位置が可動範囲の中心位置にあることが望ましいためである。Ｓ５０２で角速度データの平均値が所定値β以下の場合（ゆっくりとしたパンニングが行われていると判断された場合）、Ｓ５０６へと進み、角速度データの大きさに応じてＨＰＦのカットオフ周波数が設定される。これは、ゆっくりとしたパンニングが行われている場合、手ブレの影響を無視できないためである。Ｓ５０６の処理は、パンニング時の画像の追従性が不自然にならない程度に保ちつつ、手ブレ補正を行うために必要な処理である。そしてＳ５０８に処理を進める。

一方、Ｓ５０１で角速度データの平均値が所定値α以下の場合（パンニングが行われていないと判断された場合）、Ｓ５０７へと進み、ＨＰＦのカットオフ周波数が通常値に設定される。そして、Ｓ５０８では、防振（像振れ補正）制御の強制ＯＦＦ設定が解除される。
図７は、パンニング時の横方向の角速度データと、所定値αおよびβとの関係を例示する。横軸は時間軸であり、縦軸は角速度データ７０１のサンプリング値の変化を示す。この例では、右方向にパンニングした場合に＋方向の角速度出力となり、左方向にパンニングした場合に−方向の角速度出力となる。右方向への急激なパンニングと、左右方向のゆっくりとしたパンニングが検出されている例を示している。図７から分かるように、パンニング中には、角速度データが中心値から大きく外れる。そのため、この角速度データを積分してシフトレンズ群１０４の駆動目標値を算出した場合、ＤＣ（直流）的なオフセット成分により、第１積分器４０３の出力が非常に大きな値となり、制御不能状態に陥ってしまう可能性がある。そこで、パンニングが検出された場合、ＨＰＦのカットオフ周波数を高く変更することにより、ＤＣ成分をカットすることが必要となる。急激なパンニングの場合には、第１積分器４０３の出力が特に顕著になるために、よりカットオフ周波数を上げる制御が行われる。
以上のようにパンニング制御が行われることで、パンニング中にて違和感のない画像のモニタリングが可能となる。なお、本例ではパンニング操作について説明するが、チルティング操作についても同様である。

図１の操作部１３１により、ユーザが流し撮りアシストモードを設定した場合、カメラ制御部１３２は、流し撮りアシスト用の制御に切り替える。流し撮りアシストモードの設定情報はカメラ制御部１３２からレンズ制御部１１３へと送信されるため、レンズ制御部１１３で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の設定中のカメラ本体部１２０では、カメラ信号処理回路１２４内の動きベクトル検出部１４１が撮像した画像情報から被写体の動きベクトルを検出してカメラ制御部１３２に出力する。カメラ制御部１３２は、レンズ制御部１１３から、交換レンズ１００内の角速度センサ１１１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っている場合、動きベクトル検出部１４１から出力される被写体の動きベクトルは、撮影対象とす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。この場合、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る。この動きベクトルの値は像面上の主被写体像の移動量に相当する。一方、レンズ制御部１１３からカメラ制御部１３２が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。よって、受信した角速度データと、像面上の主被写体像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データとの差分を算出することにより、主被写体の移動に係る角速度データが得られる。カメラ制御部１３２は算出した主被写体の移動に係る角速度データをレンズ制御部１１３に送信する。

図６は、流し撮りアシストモード時における、交換レンズ１００内のシフトレンズ駆動制御に関する構成図である。各部６０１〜６０６は流し撮り制御部１１８の詳細な構成を示している。図４との相違点を中心に説明する。

カメラ情報取得部６０１は、流し撮りアシストモードの設定情報、シャッタレリーズ情報を通信制御部６１０から取得する。角速度データ出力部６０２は、所定のタイミングで角速度データをＡ／Ｄ変換器４０１から取得（サンプリング）し、通信制御部６１０を介してカメラ制御部１３２に送信する。被写体角速度取得部６０３は、通信制御部６１０から取得したカメラ情報から、流し撮りアシストに必要な主被写体の角速度情報を取得する。加算器６０４は、Ａ／Ｄ変換器４０１からの角速度データを正入力とし、被写体角速度取得部６０３からの被写体の角速度データを負入力として、両者の差分を算出する。算出された差分データは第２積分器６０５に出力される。第２積分器６０５は、所定期間のみ積分動作を行い、積分演算結果を加算器４０４に出力する。設定変更部６０６は、カメラ情報取得部６０１が取得したモード情報に応じてパンニング制御部４０８の設定を変更する。レンズ制御部１１３内の通信制御部６１０は、カメラ制御部１３２と双方向通信を行う。

ユーザがカメラ本体部１２０のスイッチを操作して流し撮りアシストモードが設定されると、通信制御部６１０からカメラ情報がカメラ情報取得部６０１により読み込まれて設定変更部６０６に通知される。設定変更部６０６は通知されたモード情報に従い、パンニング制御部４０８の設定変更を行う。ここで行われる設定変更は、急激なパンニング状態に移行し易くするための変更である。具体的には、前述のパンニング判定用の所定値α，βが変更される。また、角速度データ出力部６０２は、検出された角速度データをカメラ制御部１３２に送信するために、角速度データを通信制御部６１０に送る。さらにはカメラ制御部１３２からレンズ制御部１１３へ送信される、主被写体像の移動の角速度情報が被写体角速度取得部６０３により読み込まれる。加算器６０４は、角速度センサ１１１が検出した角速度データと、主被写体像の移動の角速度情報との差分を計算して第２積分器６０５へ出力する。第２積分器６０５は、カメラ情報取得部６０１が取得した、露光期間中であることを示す信号により積分動作を開始し、また、その他の期間にはシフトレンズ群１０４の可動範囲の中心位置に相当する値を出力する。露光期間以外の期間にて、シフトレンズ群１０４を可動範囲の中心位置に配置させる制御を行う場合、露光期間の終了時には現在のシフトレンズ位置から中心位置までシフトレンズ群１０４が急峻に移動することになる。しかし、露光期間の終了直後は撮像素子１２２からの読み出しのため、表示画面上では画像が消失している期間に相当する。よってシフトレンズ位置の急峻な変化による画像の動きは問題とならない。第２積分器６０５の出力は加算器４０４への正入力となり、第１積分器４０３の出力（正入力）、およびシフトレンズ群１０４の位置情報（負入力）と共に加算される。その結果、シフトレンズ群１０４の駆動量が算出される。

流し撮りアシストモードの設定中に撮影者が流し撮り操作を行うと、交換レンズ１００内では、パンニング制御部４０８が直ちに、急峻なパンニング状態に対する制御を行う。つまり、図５のＳ５０３〜Ｓ５０５で示したように像振れ補正動作が禁止され、第１積分器４０３の出力はシフトレンズ群１０４の可動範囲の中心位置に相当する出力となる。これにより、シフトレンズ群１０４の位置は、カメラのパンニング時の角速度と被写体に係る角速度との差分に対応した駆動量で補正されることになる。そのため、露光期間中にてカメラのパンニング速度と被写体の速度との差分がシフトレンズ群１０４の移動で相殺される結果、流し撮りが成功する。

ところで、カメラのパンニング速度と被写体の速度との差分が大きいと、シフトレンズ群１０４の移動による相殺では十分でない場合が発生し得る。図１のカメラ制御部１３２内に示す判定部１５２は、カメラのパンニング速度と被写体の速度との差分がシフトレンズ群１０４の移動により相殺可能かどうかを事前に検出することで、流し撮りの成否を判定する。

図２、図３のフローチャートを参照して、カメラ制御部１３２が行う撮影制御の処理例を説明する。図２は、流し撮りアシストモード時における撮影シーケンスを示すフローチャートである。図３は、流し撮りの成否の判定処理を示すフローチャートである。
図２のＳ２０１では、レリーズスイッチが半押し操作されたか否かについて判定される。半押し操作が行われて、第１スイッチ（Ｓ１と記す）がＯＮ状態になった場合、Ｓ２０２に処理を進め、Ｓ１がＯＦＦ状態の場合には、Ｓ２０３に移行する。Ｓ２０２では、時間計測カウンタの値をインクリメントする処理が実行され、Ｓ２０４に進む。また、Ｓ２０３では、時間計測カウンタがリセットされて、Ｓ２０１に戻り、レリーズスイッチが半押し操作されるまで判定処理が繰り返される。

Ｓ２０４は、主被写体像の移動の角速度が既に算出されているかどうかについての判定処理である。主被写体像の移動の角速度が算出されている場合、Ｓ２０５に処理を進め、当該角速度が算出されていない場合にはＳ２０６に移行する。Ｓ２０５では、時間計測カウンタの値が所定時間Ｔに相当する値になったか否かについて判定される。つまり、所定時間Ｔが経過した場合、Ｓ２０６に進み、所定時間Ｔが経過していない場合にはＳ２０７に移行する。

Ｓ２０６では主被写体像の移動の角速度が算出される。ここで、主被写体像の移動の角速度を算出し直す理由は、時間経過に伴い主被写体の速度が変化する場合を考慮するためである。Ｓ２０６で算出された主被写体像の移動の角速度はレンズ制御部１１３へ送信される。そしてＳ２０７では、流し撮りアシスト動作の成否判定が行われる。この判定処理については、図３を用いて後述する。

Ｓ２０８では、レリーズスイッチが全押し操作されたか否かについて判定される。レリーズスイッチの全押し操作により第２スイッチ（Ｓ２と記す）がＯＮ状態になった場合、Ｓ２０９に処理を進める。またＳ２がＯＦＦ状態の場合には、Ｓ２０１に処理を戻す。この場合、Ｓ２０１〜Ｓ２０７の処理、すなわち、被写体速度情報を所定周期で更新しながら流し撮りの成否判定が繰り返される。

Ｓ２０９では現在のカメラ設定状態で撮影が行われる。撮影後、Ｓ２１０では、Ｓ２０７の判定結果が確認される。流し撮りの成功と判定された場合には撮影シーケンスを終了する。Ｓ２０７で流し撮りが成功しなかったと判定された場合、Ｓ２１１に処理を進め、シャッタ速度をより速い値に変更し、カメラの露出状態をシャッタ速度の変更に応じて調整する処理が実行される。そして、Ｓ２１２で再度撮影が行われる。このように連続する撮影時にシャッタ速度を速くすることで、流し撮りが失敗する可能性をより低くすることができる。シャッタ速度を速くすることで、露出がアンダーの状態となることも考えられるが、もともと流し撮りを行う場合には、通常のカメラ制御状態に対してシャッタ速度が遅く設定される。このため、絞りをより絞った状態であり、またＩＳＯ感度も低い状態となっている場合が多い。よって、Ｓ２１２の連写（連続撮影）時にシャッタ速度を速くしたとしても、露出がアンダーの状態となる可能性は非常に低い。また、流し撮り中に連写を行う場合、画角はある程度変化してしまうことになる。しかし、撮影者が狙った被写体を捉えられる可能性が高くなるため、唯一の撮影チャンスに対する失敗の確率を低減することができる。

次に、図３を参照して、図２のＳ２０７（流し撮りアシスト成否判定）の処理について説明する。まず、Ｓ３０１でカメラ制御部１３２は、カメラの移動角速度、つまりレンズ制御部１１３との通信により取得される、交換レンズ１００内の角速度センサ１１１が検出した角速度データを取り込む。次にＳ３０２では、カメラの移動角速度と、上述した主被写体像の移動の角速度データとの差分（Ａと記す）が算出される。Ｓ３０３では、Ｓ３０２で算出した差分データＡと、カメラで設定されているシャッタ速度、および焦点距離情報から、流し撮りを成功させるために必要なシフトレンズ群１０４の移動量（以下、必要移動量といい、Ｂと記す）が算出される。Ｓ３０４でカメラ制御部１３２は、レンズ制御部１１３から通信により取得したシフトレンズ群１０４の最大移動量（Ｃと記す）を取り込む。

Ｓ３０５では、Ｓ３０３で算出した必要移動量Ｂと、Ｓ３０４で取得したシフトレンズ群１０４の最大移動量Ｃが比較される。比較の結果、必要移動量Ｂが最大移動量Ｃ以上である場合、Ｓ３０６に処理を進め、また必要移動量Ｂが最大移動量Ｃ未満である場合、Ｓ３０７に移行する。Ｓ３０６では流し撮りが失敗したと判定され、またＳ３０７ではシフ流し撮りが成功したと判定される。Ｓ３０６またはＳ３０７の後、リターン処理に移行する。
本実施形態では、撮影の際にシフトレンズ群を用いた像振れ補正部が駆動制御され、被写体が静止画像として撮像されない場合、シャッタ制御部が露光時間を変更してから連続撮影の制御が実行される。本実施形態によれば、流し撮りの成否判定の結果に応じて、露光時間を変更して連続撮影を行うことにより、流し撮りの成功率を高めることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、流し撮りの成否判定処理での判定条件が異なる。流し撮りの撮影期間中でのシフトレンズ群の位置に応じて流し撮りの成否判定処理が行われて連続撮影の可否が決定される。なお、本実施形態に係る撮像装置の構成については、第１実施形態の場合と同様であるため、既に使用した符号を用いることにより、それらの詳細な説明を省略する。このような説明の省略の仕方は後述の実施形態でも同じである。

以下、本発明の第２実施形態について、図８を参照して説明する。図８は、第２実施形態に係るカメラ制御部１３２が行う撮影制御例を示すフローチャートであり、流し撮りアシストモード時の撮影シーケンスを示す。図８において、Ｓ２０１〜Ｓ２０６、およびＳ２０８、Ｓ２０９の処理は図２と同じであるため、それらの説明は省略する。以下では、相違点であるＳ８０９からＳ８１２を説明する。
Ｓ２０９での撮影処理の後、Ｓ８０９でカメラ制御部１３２は、レンズ制御部１１３から送信されたシフトレンズ群１０４の位置データを取得して確認する。Ｓ８１０では、確認したシフトレンズ群１０４の位置に関し、その可動範囲に対して流し撮りアシスト動作によるシフトレンズ群１０４の変位量が判定される。シフトレンズ群１０４の位置が可動範囲の端位置であると判定された場合、シフトレンズ群１０４が補正端（可動範囲の端）に突き当たったことにより、流し撮りが失敗している可能性が高い。また、シフトレンズ群１０４の位置センサは、ホール素子とマグネットで構成したものが使用されることが多い。この位置センサはレンズの可動範囲の端付近において、検出特性上のリニアリティが低下する可能性がある。そのため、シフトレンズ群１０４が可動範囲の端近傍まで移動していて、リニアリティの低下を想定した場合には、シフトレンズ群１０４の駆動目標値に対して、実際の駆動位置がずれる可能性が考えられる。位置ずれの発生により、流し撮りの失敗の可能性が高くなる。さらには、交換レンズ１００がズームレンズであって、かつワイド側での撮影を想定した場合、シフトレンズ群１０４が可動範囲の端近傍まで移動していると、補正角度が大きくなる。よって台形歪み等、光学的な歪みの影響で流し撮りが失敗する可能性もある。そこで、本実施形態では、Ｓ８１０でシフトレンズ群１０４の位置が可動範囲の端位置または端近傍であると判定された場合、Ｓ８１１に進む。Ｓ８１１にてシャッタ速度を速い値に変更してカメラ設定の更新処理が実行された後、Ｓ８１２で連続撮影が行われる。一方、Ｓ８１０でシフトレンズ群１０４の位置が可動範囲の端位置または端近傍でないと判定された場合には、Ｓ８１１およびＳ８１２の処理は実行せずに処理を終了する。なお、端近傍とは、可動範囲の端位置に対して設定される可動範囲内の位置であり、像振れ補正の最大角度から事前に決定される。

本実施形態では、シフトレンズ群１０４を用いて流し撮りアシストを行う場合、撮影中のシフトレンズ群１０４の位置を確認する。シフトレンズ群１０４が可動範囲の端に突き当たった場合、または端近傍まで動いている場合には、露出時間が変更されて連写撮影が行われる。よって、流し撮りの成否について事前の判定処理を撮影前に実行することなく、流し撮りの失敗の確率を低減できる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を説明する。本実施形態においては、流し撮りアシストモードの設定中において、常に連写を行う場合の構成例を説明する。
図９は、本発明の第３実施形態に係る撮像装置の構成図であり、流し撮りアシスト機能を搭載した一眼レフカメラの構成例を示す。手ブレ補正機能については交換レンズ内ではなく、カメラ本体部内に搭載されている。図９において、図１との相違点を主に説明する。
撮像装置は交換レンズ９００とカメラ本体部９２０を備える。交換レンズ９００は、撮影レンズユニット９０１とレンズ制御部９１１を有する。ズームエンコーダ１０５は、ズームレンズ群１０３の位置を検出し、検出信号をレンズ制御部９１１に出力することで焦点距離が取得される。また、レンズ制御部９１１は絞り制御等を行う。

カメラ本体部９２０は、光学ファインダ９７３と、メインミラー９６１と、ペンタプリズム部９６２を備える。測光用センサ９２２の出力はアナログ信号処理回路９２３が処理してカメラ信号処理回路１２４に出力する。撮影レンズユニット９０１により集光された光束の一部はメインミラー９６１により反射され、ペンタプリズム部９６２へ導かれ、測光用センサ９２２、および光学ファインダ９７３へと結像する。撮像素子９３４は、撮影光学系の光軸方向と垂直な方向に移動可能な状態で配置されている。つまり、撮像素子９３４の移動制御により像振れ補正が行われる。ドライバ９３２は、カメラ制御部９３１からの制御信号にしたがって、像振れ補正動作を行うために撮像素子９３４を光軸方向に垂直な方向に駆動する。位置センサ９３３は撮像素子９３４の位置を検出して、検出信号をカメラ制御部９３１に出力する。角速度センサ９４１は、カメラの振れを検出し、振れ検出信号をカメラ制御部９３１に出力する。

カメラ制御部９３１において、手ブレ補正制御部９５１は、角速度センサ９４１の検出信号に基づいて像振れ補正の制御を行う。流し撮り制御部９５２は、流し撮りアシストモード時の制御を行う。手ブレ補正制御部９５１と流し撮り制御部９５２は、本実施形態の場合、カメラ制御部９３１に組み込まれているが、内部の制御については第１実施形態の場合と同じである。カメラ制御部９３１内の判断部９５３は、角速度センサ９４１の検出信号から得られるカメラ本体部９２０に係るパンニング速度情報、および設定されたシャッタ速度情報から、撮影した画像が流し撮り状態であるかどうかを判断する。また判断部９５３は、撮影した画像の露出状態が適正かどうかを判断する。

本実施形態においては、シフトレンズ群の代わりに撮像素子９３４を光軸方向に対して垂直な方向に動かすことで像振れ補正動作や流し撮りアシスト動作を行う構成である。また、主被写体の移動量を検出するための動きベクトル検出については、撮像素子９３４の出力に代えて測光用センサ９２２の出力を用いて行われる。
図１０は、カメラ制御部９３１が行う撮影制御の処理例を説明するフローチャートであり、流し撮りアシストモード時の撮影シーケンスを示す。図１０において、Ｓ２０１〜Ｓ２０６、およびＳ２０８の処理については図２と同様であるため、それらの詳細な説明を省略し、相違点であるＳ１００９からＳ１０１３を説明する。
Ｓ２０８での撮影後にＳ１００９で判断部９５３は、角速度センサ９４１の出力データに基づくパンニング速度から、流し撮りにて許容できるシャッタ速度（閾値をＳと記す）を算出する。その後、Ｓ１０１０でシャッタ速度がより速い値に変更され、それに伴う露出状態の変更処理が行われる。次のＳ１０１１で判断部９５３は、Ｓ１００９で算出したシャッタ速度Ｓと、現在設定されているシャッタ速度とを比較する。比較の結果、現在のシャッタ速度の方が、Ｓ１００９で算出したシャッタ速度Ｓよりも速い場合、流し撮りの効果は現れないため、撮影を終了する。

Ｓ１０１１にて現在のシャッタ速度が、Ｓ１００９で算出したシャッタ速度Ｓよりも遅い場合には、Ｓ１０１２に進み、判断部９５３は設定された露出がアンダーの状態であるかどうかを判断する。現在設定されている露出がアンダーの状態である場合には写真撮影の成功は期待できなので、撮影を中止する。また、Ｓ１０１２で、現在設定されている露出がアンダーの状態でないと判断された場合、Ｓ１０１３に進んで連続撮影が行われる。そしてＳ１０１０へ戻って、再びシャッタ速度が変更される。すなわち、連続撮影が行われる毎に露光時間を短くする設定への変更処理が行われて、Ｓ１０１１およびＳ１０１２の判定処理が繰り返される。Ｓ１０１１でシャッタ速度が閾値Ｓより遅い場合、またはＳ１０１２で露出がアンダーの状態と判定された場合に、連続撮影が停止される。このように、シャッタ速度を変更しつつ、流し撮りの効果があって、かつ適正露出の状態にある間、連続撮影が実行されるので、流し撮りの成功写真を撮影できる可能性が高まる。
本実施形態では、流し撮りアシストモードが設定された場合、シャッタ速度を変更しながら連続撮影を行うことにより、単写の場合に比べて流し撮りの成功確率を高めることができる。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態を説明する。本実施形態は、流し撮りアシストモード時に連続撮影を行う場合の通知処理に関するものである。図１１は本実施形態における流し撮りアシストモードでの動作シーケンスに関するフローチャートを示す。以下の処理はカメラ制御部１３２のＣＰＵ（中央演算処理装置）が制御プログラムを実行することにより実現される。図１１において、Ｓ２０１〜Ｓ２１２の処理は、図２と同じであるため、それらの説明を省略して、相違点であるＳ１１０８，Ｓ１１０９，Ｓ１１１５を説明する。

図１１のＳ２０７の後のＳ１１０８にて流し撮りアシストの成否判定結果が成功であった場合、Ｓ２０８に進むが、成功でないことが判定された場合には、Ｓ１１０９に進む。Ｓ１１０９では、表示部１７２への警告表示制御がＯＮに設定され、Ｓ２０８に処理を進める。警告表示制御では撮影者へのメッセージ等の通知処理が実行される。
Ｓ２０１にて、レリーズスイッチの第１スイッチＳ１がＯＦＦ状態であると判定された場合、Ｓ２０３での時間計測カウンタのリセット後にＳ１１１５に進む。Ｓ１１１５において、表示部１７２への警告表示制御がＯＦＦに設定され、Ｓ２０１に処理を戻す。

本実施形態では、流し撮りアシストモードが設定された場合において、撮影の失敗の確率を低減させるためにカメラ設定が強制的に連写になる。そのため、撮影者は現在の撮影動作が連続撮影動作かどうかの判断がつかない可能性がある。その結果、連続撮影が行われているにもかかわらず、不用意にカメラを動かしてしまうと、連続撮影での流し撮りが成功しない。そこで、流し撮りが失敗する可能性がある場合には、表示部１７２にその旨の表示が行われるか、またはスピーカによる音声等で通知される。これにより、撮影者には連続撮影を行う旨が通知されて注意喚起がなされるので、カメラを不用意に動かしてしまうことを回避できる。図１２は、表示部１７２の画面に表示するメッセージを例示する。本例では、これから連写を行うこと、およびカメラを不用意に動かさないように保持を促すためのメッセージが表示される。

本実施形態では、流し撮りモード時において警告表示制御によって撮影者に対して連続撮影を行うことを通知することで、流し撮りの成功率を高めることができる。
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及び変更が可能である。

１００ 交換レンズ
１０４ シフトレンズ群
１１１ 角速度センサ
１１３ レンズ制御部
１２０ カメラ本体部
１３２ カメラ制御部
１４１ 動きベクトル検出部
１５２ 流し撮り判定部

Claims (18)

1. 振れを検出して像振れ補正手段により像振れを補正する撮像装置であって、
   撮影光学系を介して結像された被写体像を撮像する撮像手段と、
   前記撮像装置の振れを検出する第１検出手段と、
   前記撮像手段により撮像された画像から被写体像の動きを検出する第２検出手段と、
   露光時間を設定する露光時間設定手段と、
   前記撮影光学系の焦点距離の情報を取得する取得手段と、
   前記第１検出手段および第２検出手段の出力、並びに前記焦点距離の情報を取得して前記像振れ補正手段の駆動制御を行う駆動制御手段と、
   前記駆動制御手段により前記像振れ補正手段が駆動され、被写体が前記撮像手段により静止画像として撮像されない場合、前記露光時間設定手段により露光時間を変更してから連続撮影の制御を行い、被写体が前記撮像手段により静止画像として撮像される場合には前記露光時間の変更および連続撮影の制御を行わない撮影制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 流し撮りを支援するモードが設定された場合に、前記撮影制御手段は、撮影前に流し撮りの成否を判定し、被写体が前記撮像手段により静止画像として撮像されない場合に流し撮りが成功しないと判定し、前記露光時間設定手段により露光時間を変更してから連続撮影の制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮影制御手段は、前記第１検出手段の出力と前記第２検出手段の出力との差分、設定されている露光時間、および前記焦点距離の情報から、前記像振れ補正手段の移動量を算出し、当該移動量を閾値と比較することにより、流し撮りの成否を判定し、前記像振れ補正手段の移動量が前記閾値より小さい場合、流し撮りの成功と判定することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記閾値は、前記像振れ補正手段の可動範囲の端位置を示す値であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 流し撮りを支援するモードが設定された場合に、前記撮影制御手段は、撮影後に流し撮りの成否を判定し、流し撮りが成功でないと判定した場合、前記露光時間設定手段により露光時間を変更してから連続撮影の制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
6. 前記撮影制御手段は、撮影期間中の前記像振れ補正手段の位置情報を取得して、当該位置情報を前記像振れ補正手段の可動範囲の端位置と比較することにより、流し撮りの成否を判定することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記撮影制御手段は、前記像振れ補正手段の位置が前記像振れ補正手段の可動範囲の端位置または端近傍でない場合、流し撮りの成功と判定することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 振れを検出して像振れ補正手段により像振れを補正する撮像装置であって、
   撮影光学系を介して結像された被写体像を撮像する撮像手段と、
   前記撮像装置の振れを検出する第１検出手段と、
   前記撮像手段により撮像された画像から被写体像の動きを検出する第２検出手段と、
   露光時間を設定する露光時間設定手段と、
   前記撮影光学系の焦点距離の情報を取得する取得手段と、
   前記第１検出手段および第２検出手段の出力、並びに前記焦点距離の情報を取得して前記像振れ補正手段の駆動制御を行う駆動制御手段と、
   流し撮りの設定に用いる操作手段と、
   前記操作手段により流し撮りを支援するモードが設定された場合、前記露光時間設定手段により露光時間を変更して連続撮影の制御を行う撮影制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
9. 前記撮影制御手段は、前記第１検出手段の出力および前記露光時間設定手段により設定された露光時間を取得して流し撮りの結果を判断し、前記連続撮影を行うか、または停止させる制御を行うことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
10. 前記撮影制御手段は、露光時間を閾値と比較することにより流し撮りの結果を判断し、前記露光時間が閾値より短い場合、前記連続撮影を停止させることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
11. 前記撮影制御手段は露出がアンダーの状態である場合、前記連続撮影を停止させることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の撮像装置。
12. 前記露光時間設定手段は、前記連続撮影が行われる毎に露光時間を短く設定することを特徴とする請求項１、２、５、８ないし１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
13. 前記撮影制御手段は、前記連続撮影を行うことを表示または音声により通知する処理を行うことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の撮像装置。
14. 前記撮影光学系は補正レンズを備え、
    前記像振れ補正手段は、前記補正レンズを前記撮影光学系の光軸方向と異なる方向に移動させる駆動手段を備えることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の撮像装置。
15. 前記像振れ補正手段は、前記撮像手段を前記撮影光学系の光軸方向と異なる方向に駆動させる駆動手段を備えることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の撮像装置。
16. 前記第１検出手段は振れの角速度を検出し、前記第２検出手段は撮像された画像の動きベクトルを検出することを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の撮像装置。
17. 振れを検出して像振れ補正手段により像振れを補正する撮像装置にて実行される制御方法であって、
    第１検出手段が前記撮像装置の振れを検出し、第２検出手段が撮像手段により撮像された画像から被写体像の動きを検出するステップと、
    前記第１検出手段および第２検出手段の出力、並びに取得手段が取得した撮影光学系の焦点距離の情報から駆動制御手段が前記像振れ補正手段の駆動制御を行うステップと、
    撮影制御手段が露光時間設定手段による露光時間の変更および連続撮影を制御する撮影制御ステップを有し、
    前記撮影制御ステップにて、前記駆動制御手段により前記像振れ補正手段が駆動され、被写体が前記撮像手段により静止画像として撮像されない場合、前記撮影制御手段が前記露光時間設定手段により露光時間を変更してから連続撮影の制御を行い、被写体が前記撮像手段により静止画像として撮像される場合には前記露光時間の変更および連続撮影の制御を行わないことを特徴とする撮像装置の制御方法。
18. 振れを検出して像振れ補正手段により像振れを補正する撮像装置にて実行される制御方法であって、
    第１検出手段が前記撮像装置の振れを検出し、第２検出手段が撮像手段により撮像された画像から被写体像の動きを検出するステップと、
    前記第１検出手段および第２検出手段の出力、並びに取得手段が取得した撮影光学系の焦点距離の情報から駆動制御手段が前記像振れ補正手段の駆動制御を行うステップと、
    流し撮りの設定に用いる操作手段により流し撮りを支援するモードが設定された場合、撮影制御手段が露光時間設定手段により露光時間を変更して連続撮影の制御を行うステップを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。

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