JP6410431B2 - カメラシステム - Google Patents

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Description

本発明は、レンズユニットとそのレンズユニットを着脱自在に構成されたカメラボディとを含むカメラシステムに関し、特に、手ブレ等に起因する像ブレを補正するブレ補正機能を備えたカメラシステムに関する。
近年、手ブレ等に起因する像ブレを補正するブレ補正機能(以下「手ブレ補正機能」ともいう)を搭載したカメラが一般的になり、撮影者は、手持ち撮影において、特に手ブレ等に注意しなくても像ブレの無い良好な画像を撮影することができるようになった。
例えば、撮影用途に応じて撮影レンズを交換することができるレンズ交換式カメラのカメラシステムにおいては、手ブレ補正機能を交換レンズに搭載する場合とカメラ本体に搭載する場合の2通りがある。手ブレ補正機能を交換レンズに搭載する場合には、カメラの動きを検出するセンサを交換レンズに搭載し、検出したブレを打ち消す方向に撮影レンズ群の一部を移動することで、手ブレ補正が実施される。他方、手ブレ補正機能をカメラ本体に搭載する場合には、カメラの動きを検出するセンサをカメラ本体に搭載し、検出したブレを打ち消す方向に撮像素子を移動することで、手ブレ補正が実施される。手ブレ補正機能を交換レンズ又はカメラ本体の何れに搭載するかは、それぞれにメリット、デメリットがあるため、カメラシステムや製造メーカによって異なる。
一方、規格が共通のカメラシステムにおいては、交換レンズとカメラ本体の双方に手ブレ補正機能が存在する場合もある。この場合、両方の手ブレ補正機能が同時に動作してしまうと、何れのブレ補正機能も、カメラの姿勢変化に応じて、ほぼ同じように像ブレを補正してしまうために、結果として、像ブレを過剰に補正してしまい、手ブレ補正機能の効果を得られない虞がある。
そこで、このような問題を解決すべく、次のような技術が知られている。
例えば、振れ補正系を含む交換レンズと、防振コンバータ(像振れ補正装置内蔵のコンバータ)と、カメラ本体とを備えるカメラシステムにおいて、交換レンズと防振コンバータの振れ補正を1対1の割合、つまり振れを半分ずつ補正するようにした技術が知られている(特許文献1等参照)。このような技術によれば、交換レンズと防振コンバータの振れ補正が同時に行われることによる不具合が生じることが無いので、撮影者が失敗撮影する虞はない。なお、この技術では、交換レンズとコンバータが振れ補正を行う構成であるが、交換レンズとカメラ本体が振れ補正を行うように構成したとしても、同様の効果を期待することできる。
特開平7−104338号公報
しかしながら、上記技術のように、2つのユニット(例えば交換レンズとカメラ本体)の振れ補正を1対1の割合で行うとすると、2つのユニット間で振れ補正範囲に違いがある場合に、振れ補正範囲の狭い方のユニットが先に振れ補正範囲の限界に達してしまい、それ以上の振れ補正を行う場合に支障が生じるという問題がある。
以上のような実情を踏まえ、本発明は、レンズユニットとカメラボディの双方がブレ補正機能を有する場合に、双方のブレ補正範囲を有効に使いきるブレ補正比率で双方がブレ補正を実施することにより、カメラシステム全体としてのブレ補正範囲を拡大してブレ補正性能の向上を実現するカメラシステムを提供することを目的とする。
本発明の第1の態様は、レンズユニットと当該レンズユニットを着脱自在に構成されたカメラボディとを含むカメラシステムであって、前記カメラボディは、複数方向のブレ補正を実施するブレ補正部と、当該カメラボディに装着された前記レンズユニットが、前記複数方向のブレ補正を実施可能なレンズユニットであるか否かを判定する判定部と、を備え、前記判定部により前記複数方向のブレ補正を実施可能なレンズユニットであると判定された場合には、前記複数方向のブレ補正を、前記カメラボディが、前記レンズユニットが有するブレ補正範囲と、補正感度と、前記カメラボディに含まれるブレ補正範囲との情報に基づいたカメラボディ側ブレ補正比率に従って、前記ブレ補正部を駆動させて実施すると共に、前記レンズユニットは、前記レンズユニットが有するブレ補正範囲と、前記補正感度と、前記カメラボディに含まれるブレ補正範囲との情報に基づいたレンズユニット側ブレ補正比率に従ってブレ補正を実施するものであり、前記カメラボディに含まれるブレ補正範囲をL_b、前記レンズユニットが有するブレ補正範囲をL_l、および前記補正感度をKとした場合に、前記カメラボディ側ブレ補正比率は、L_b/(L_b+L_l×K)の演算により得られる値であり、前記レンズユニット側ブレ補正比率は、L_l/(L_b+L_l×K)の演算により得られる値である、カメラシステムを提供する。
本発明の第2の態様は、第1の態様において、前記演算により得られる前記カメラボディ側ブレ補正比率と前記レンズユニット側ブレ補正比率は、前記カメラボディと前記レンズユニットの双方がブレ補正を実施する場合に、前記カメラボディがブレ補正範囲の限界に達するときに前記レンズユニットもブレ補正範囲の限界に達する条件を満たす値である、カメラシステムを提供する。
本発明の第3の態様は、第1の態様において、前記補正感度は、前記レンズユニットに含まれる光学系の倍率の変化に応じて変化する値である、カメラシステムを提供する。
本発明の第の態様は、第1の態様において、前記カメラボディは、前記カメラボディ側ブレ補正比率を算出する第1の補正比率算出部を更に備え、前記レンズユニットは、前記レンズユニット側ブレ補正比率を算出する第2の補正比率算出部を更に備える、カメラシステムを提供する。
本発明の第の態様は、第1の態様において、前記カメラボディは、前記カメラボディ側ブレ補正比率と前記レンズユニット側ブレ補正比率とを算出するカメラボディ側の補正比率算出部を更に備え、前記カメラボディは、前記カメラボディ側の補正比率算出部により算出された前記レンズユニット側ブレ補正比率を前記レンズユニットへ通知する、カメラシステムを提供する。
本発明の第の態様は、第1の態様において、前記レンズユニットは、前記カメラボディ側ブレ補正比率と前記レンズユニット側ブレ補正比率とを算出するレンズユニット側の補正比率算出部を更に備え、前記レンズユニットは、前記レンズユニット側の補正比率算出部により算出された前記カメラボディ側ブレ補正比率を前記カメラボディへ通知する、カメラシステムを提供する。
本発明の第の態様は、第1乃至第の何れか一つの態様において、前記複数方向は、前記レンズユニット及び前記カメラボディの光軸方向にそれぞれ垂直な方向を軸とする回転方向であるヨー方向及びピッチ方向の2方向である、カメラシステムを提供する。
本発明によれば、レンズユニットとカメラボディの双方がブレ補正機能を有する場合に、双方のブレ補正範囲を有効に使いきるブレ補正比率で双方がブレ補正を実施することにより、カメラシステム全体としてのブレ補正範囲を拡大してブレ補正性能の向上を実現するカメラシステムを提供することができる。
一実施の形態に係るカメラシステムの方向を説明する図である。 一実施の形態に係るカメラシステムの構成例を示す図である。 一実施の形態に係るブレ補正マイコンの内部構成例を示す図である。 一実施の形態に係るヨー角度ブレ量算出部及びピッチ角度ブレ量算出部の各々の内部構成例を示す図である。 一実施の形態に係るLCUの内部構成例を示す図である。 一実施の形態に係るカメラボディで行われるブレ補正動作の処理内容を示すフローチャートである。 一実施の形態に係るレンズユニットで行われるブレ補正動作の処理内容を示すフローチャートである。 一実施の形態の変形例に係るカメラボディで行われるブレ補正動作の処理内容を示すフローチャートである。 一実施の形態の変形例に係るレンズユニットで行われるブレ補正動作の処理内容を示すフローチャートである。 一実施の形態の他の変形例に係るレンズユニットで行われるブレ補正動作の処理内容を示すフローチャートである。 一実施の形態の他の変形例に係るカメラボディで行われるブレ補正動作の処理内容を示すフローチャートである。
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施の形態について説明する。
はじめに、以下に説明する本実施形態に係るカメラシステムの方向について定義する。
図1は、その方向を説明する図である。
図1に示したように、本実施形態に係るカメラシステム100は、レンズユニット200がカメラボディ300に装着された構成を含み、そのカメラシステム100において、X方向、Y方向、Z方向、ピッチ(Pitch)方向、ヨー(Yaw)方向、及びロール(Roll)方向を、次のように定義する。
レンズユニット200が装着されたカメラボディ300の左右方向(水平方向)をX方向とする。説明の便宜上、カメラシステム100の正面を見たときの右方向を+(プラス,正)方向(+X方向)とし、その左方向を−(マイナス,負)方向(−X方向)とする。なお、X方向は、後述の撮像素子の撮像面の左右方向にも対応する。
また、レンズユニット200が装着されたカメラボディ300の上下方向(垂直方向)をY方向とする。説明の便宜上、上方向を+方向(+Y方向)とし、下方向を−方向(−Y方向)とする。なお、Y方向は、後述の撮像素子の撮像面の上下方向にも対応する。
また、レンズユニット200が装着されたカメラボディ300の光軸方向をZ方向とする。説明の便宜上、カメラシステム100の背面から正面への方向を+方向(+Z方向)とし、カメラシステム100の正面から背面への方向を−方向(−Z方向)とする。
また、X方向の軸を回転軸とする回転方向をピッチ方向とする。説明の便宜上、+X方向へ向かって左回転を+方向(+ピッチ方向)とし、+X方向に向かって右回転を−方向(−ピッチ方向)とする。
また、Y方向の軸を回転軸とする回転方向をヨー方向とする。説明の便宜上、+Y方向へ向かって右回転を+方向(+ヨー方向)とし、+Y方向に向かって左回転を−方向(−ヨー方向)とする。
また、Z方向の軸を回転軸とする回転方向をロール方向とする。説明の便宜上、+Z方向に向かって左回転を+方向(+ロール方向)とし、+Z方向に向かって右回転を−方向(−ロール方向)とする。
なお、このように定義した方向の正負(+,−)は、後述する角速度センサの実装方向に依存するため、上記に限定されるものでないことは勿論のことである。
図2は、本実施形態に係るカメラシステム100の構成例を示す図である。
図2に示したように、本実施形態に係るカメラシステム100は、レンズユニット200がカメラボディ300に装着された構成を含む。なお、カメラボディ300は、レンズユニット200を着脱自在に構成されており、カメラボディ300へのレンズユニット200の装着は、レンズユニット200に設けられている図示しないレンズマウント接続部とカメラボディ300に設けられている図示しないボディマウント接続部とが互いに勘合することによって行われる。これにより、レンズユニット200がカメラボディ300に固定されると共に、各々のマウント接続部に設けられている端子同士も電気的に接続され、その接点400を介して、レンズユニット200とカメラボディ300との間での通信が可能になる。
レンズユニット200は、光学系210、LCU(lens control unit)220、光学系駆動部230、ヨー角速度センサ240a、及びピッチ角速度センサ240bを含む。
光学系210は、ブレ補正レンズ群を含み、被写体からの光束を被写体像として撮像素子320の撮像面上に結像する。
光学系駆動部230は、LCU220の制御の下、光学系210の一部であるブレ補レンズ群を、光軸と直交する面上で移動させる。
ヨー角速度センサ240aは、ヨー方向の角速度を検出する。ピッチ角速度センサ240bは、ピッチ方向の角速度を検出する。
LCU220は、接点400を介してシステムコントローラ340と通信すると共に、レンズユニット200の全体動作を制御する。例えば、LCU220は、レンズユニット200に関する情報をシステムコントローラ340に通知したり、カメラボディ300に関する情報やブレ補正の開始、終了の指示をシステムコントローラ340から取得したりする。また、例えば、LCU220は、カメラボディ300に関する情報に基づいて、レンズユニット200に装着されたカメラボディ300がブレ補正を実施可能なカメラボディであるか否かを判定する。この判定により、例えば、ブレ補正機能を備えていないカメラボディや、ブレ補正機能を備えているが、それが無効とされているカメラボディは、ブレ補正を実施可能なカメラボディでないと判定される。なお、ブレ補正機能の無効は、例えば、カメラボディの操作部(例えば、カメラボディ300の後述のSW(スイッチ)部370)をユーザが操作することによって設定され得る。また、例えば、LCU220は、ヨー角速度センサ240a及びピッチ角速度センサ240bにより検出された角速度に基づいて、像ブレ(撮像素子320の撮像面に結像される被写体像のブレ)を打ち消す方向にブレ補正レンズ群を移動させるように光学系駆動部230を制御する。また、例えば、LCU220は、その他、フォーカス制御や絞り制御等も行う。なお、LCU220の内部構成については、図5を用いて後述する。
カメラボディ300は、フォーカルプレーンシャッター(以下単に「シャッター」という)310、撮像素子320、撮像素子駆動部330、システムコントローラ340、ブレ補正マイコン350、ヨー角速度センサ360a、ピッチ角速度センサ360b、及びSW部370を含む。
シャッター310は、撮像素子320の撮像面の前面に配置されている。シャッター310は、開口羽根を備え、システムコントローラ340の制御の下、その開口羽根の開閉により露光時間を制御する。
撮像素子320は、システムコントローラ340の制御の下、開口羽根が開状態のシャッター310を介して撮像面に結像された被写体像を電気信号に変換し、映像信号としてシステムコントローラ340へ出力する。
撮像素子駆動部330は、ブレ補正マイコン350の制御の下、撮像素子320を、撮像面と平行なX方向及びY方向に移動させる。
システムコントローラ340は、接点400を介してのLCU220との通信及びブレ補正マイコン350との通信を行うと共に、カメラボディ300及びカメラシステム100の全体動作を制御する。例えば、システムコントローラ340は、レンズユニット200に関する情報をLCU220から取得したり、カメラボディ300に関する情報やブレ補正の開始、終了の指示をLCU220へ通知したりする。また、例えば、システムコントローラ340は、レンズユニット200に関する情報に基づいて、カメラボディ300に装着されたレンズユニット200がブレ補正を実施可能なレンズユニットであるか否かを判定する。この判定により、例えば、ブレ補正機能を備えていないレンズユニットや、ブレ補正機能を備えているが、それが無効とされているレンズユニットは、ブレ補正を実施可能なレンズユニットでないと判定される。なお、ブレ補正機能の無効は、例えば、レンズユニットに備えられている操作部をユーザが操作することによって設定され得る。また、例えば、システムコントローラ340は、撮像素子320から出力される映像信号を画像データに変換する。また、例えば、システムコントローラ340は、ブレ補正マイコン350に対して、レンズユニット200に関する情報の一部(光学系210の光学特性、補正感度、及びレンズユニット側ブレ補正範囲長に関する情報)や、カメラボディ側ブレ補正範囲長に関する情報や、ブレ補正を実施可能なレンズユニットであるか否かの判定結果や、ブレ補正の開始、終了の指示を通知する。なお、補正感度、レンズユニット側ブレ補正範囲長、及びカメラボディ側ブレ補正範囲長については、図4を用いて後述する。
ブレ補正マイコン350は、システムコントローラ340と通信を行うと共に、システムコントローラ340の制御の下、ブレ補正を行う。例えば、ブレ補正マイコン350は、システムコントローラ340から、レンズユニット200に関する情報の一部(光学系210の光学特性、補正感度、及びレンズユニット側ブレ補正範囲長に関する情報)や、カメラボディ側ブレ補正範囲長に関する情報や、ブレ補正を実施可能なレンズユニットであるか否かの判定結果や、ブレ補正の開始、終了の指示を取得する。また、例えば、ブレ補正マイコン350は、ヨー角速度センサ360a及びピッチ角速度センサ360bにより検出された角速度に基づいて、像ブレを打ち消す方向に撮像素子320を移動させるように撮像素子駆動部330を制御する。なお、ブレ補正マイコン350の内部構成については、図3を用いて後述する。
ヨー角速度センサ360aは、ヨー方向の角速度を検出する。ピッチ角速度センサ360bは、ピッチ方向の角速度を検出する。
SW部370は、例えば撮影開始指示等、ユーザからの各種指示を受け付け、システムコントローラ340へ通知する。
なお、カメラシステム100において、LCU220、システムコントローラ340、及びブレ補正マイコン350の各々は、例えば、図示しないCPU及びメモリ等を含み、CPUがメモリに格納されているプログラムを読み出し実行することによって、上述及び後述の各種の動作を制御する。
また、カメラシステム100において、ヨー角速度センサ240a、360a、ピッチ角速度センサ240b、及び360bは、いずれも同一機能を有する角速度センサであるが、検出する方向に応じて実装方向が異なることは勿論のことである。
また、カメラシステム100において、撮像素子駆動部330は、複数方向のブレ補正を実施するブレ補正部の一例である。システムコントローラ340の一部は、カメラボディに装着されたレンズユニットが複数方向のブレ補正を実施可能なレンズユニットであるか否かを判定する判定部の一例である。そして、判定部により複数方向のブレ補正を実施可能なレンズユニットであると判定された場合には、例えば後述するように、複数方向のブレ補正を、カメラボディがカメラボディ側ブレ補正比率に従って実施すると共に、レンズユニットがレンズユニット側ブレ補正比率に従って実施する。
図3は、ブレ補正マイコン350の内部構成例を示す図である。
図3に示したように、ブレ補正マイコン350は、ADC(Analog-to-digital converter)351a、351b、ヨー角度ブレ量算出部352a、ピッチ角度ブレ量算出部352b、補正量算出部353、ドライバ354a、354b、及び通信部355を含む。
ADC351aは、ヨー角速度センサ360aによりアナログ信号として出力される検出結果をデジタル信号に変換する。ADC351bは、ピッチ角速度センサ360bによりアナログ信号として出力される検出結果をデジタル信号に変換する。
ヨー角度ブレ量算出部352aは、ADC351aの変換結果が表すヨー方向の角速度と光学特性(光学系210の焦点距離)とに基づいて、X方向の像面移動量(ヨー方向のブレに伴う像ブレ量)を算出する。或いは、ヨー角度ブレ量算出部352aは、ADC351aの変換結果が表すヨー方向の角速度、光学特性(光学系210の焦点距離)、補正感度、レンズユニット側ブレ補正範囲長、及びカメラボディ側ブレ補正範囲長に基づいて、カメラボディ側ブレ補正比率に応じたX方向の像面移動量を算出する。なお、ヨー角度ブレ量算出部352aの内部構成については、図4を用いて後述する。
ピッチ角度ブレ量算出部352bは、ADC351bの変換結果が表すピッチ方向の角速度と光学特性(光学系210の焦点距離)とに基づいて、Y方向の像面移動量(ピッチ方向のブレに伴う像ブレ量)を算出する。或いは、ピッチ角度ブレ量算出部352bは、ADC351bの変換結果が表すピッチ方向の角速度、光学特性(光学系210の焦点距離)、補正感度、レンズユニット側ブレ補正範囲長、及びカメラボディ側ブレ補正範囲長に基づいて、カメラボディ側ブレ補正比率に応じたY方向の像面移動量を算出する。なお、ピッチ角度ブレ量算出部352bの内部構成についても、図4を用いて後述する。
補正量算出部353は、ヨー角度ブレ量算出部352a及びピッチ角度ブレ量算出部352bの算出結果に基づいて、像ブレを打ち消す方向に撮像素子320を移動させるためのX方向及びY方向の移動量を算出する。
ドライバ354aは、補正量算出部353により算出されたX方向の移動量に応じた駆動パルスを撮像素子駆動部330へ出力する。ドライバ354bは、補正量算出部353により算出されたY方向の移動量に応じた駆動パルスを撮像素子駆動部330へ出力する。
通信部355は、システムコントローラ340と通信を行い、例えば、レンズユニット200に関する情報の一部(光学系210の光学特性、補正感度、及びレンズユニット側ブレ補正範囲長に関する情報)や、カメラボディ側ブレ補正範囲長に関する情報や、ブレ補正を実施可能なレンズユニットであるか否かの判定結果や、ブレ補正の開始、終了の指示を取得する。
図4は、ヨー角度ブレ量算出部352a及びピッチ角度ブレ量算出部352bの各々の内部構成例を示す図である。
図4に示したように、ヨー角度ブレ量算出部352a及びピッチ角度ブレ量算出部352bの各々は、乗算器501、積分器502、補正比率算出部503、及び乗算器504を含む。
乗算器501は、入力される角速度に光学特性(光学系210の焦点距離)を乗算する。積分器502は、乗算器501の乗算結果を時間積分して像面移動量を算出する。
補正比率算出部503は、補正感度、レンズユニット側ブレ補正範囲長、及びカメラボディ側ブレ補正範囲長から、次式(1)を用いて、カメラボディ側ブレ補正比率(カメラボディ側のブレ補正割合)を算出する。
Ratio_b = L_b/(L_b + L_l × K) 式(1)
ここで、Ratio_bはカメラボディ側ブレ補正比率であり、L_bはカメラボディ側ブレ補正範囲長であり、L_lはレンズユニット側ブレ補正範囲長であり、Kは補正感度である。
なお、カメラボディ側ブレ補正範囲長とは、撮像素子駆動部330による撮像素子320の最大移動範囲長のことである。本実施形態においては、X方向のカメラボディ側ブレ補正範囲長とY方向のカメラボディ側ブレ補正範囲長とを同じ値としている。
また、レンズユニット側ブレ補正範囲長とは、光学系駆動部230によるブレ補正レンズ群の最大移動範囲長のことである。レンズユニット側ブレ補正範囲長は、焦点距離に係らず一定としてもよいし、焦点距離に応じて変化するとしてもよい。本実施形態においては、X方向のレンズユニット側ブレ補正範囲長とY方向のレンズユニット側ブレ補正範囲長とを同じ値としている。
また、補正感度とは、光学系210の倍率(ブレ補正レンズ群の後段の光学系の倍率)に応じて、ブレ補正レンズ群の移動量に対する像面移動量(ブレ補正レンズ群の移動に伴う像ブレ量)が変化するときの変化率のことである。従って、光学系210の倍率が変化すると、補正感度も変化することになる。
乗算器504は、ブレ補正を実施可能なレンズユニットであるか否かの判定結果に応じて、積分器502の算出結果(像面移動量)に補正比率算出部503の算出結果(カメラボディ側ブレ補正比率)を乗算してカメラボディ側ブレ補正比率に応じた像面移動量を算出するか、或いは、その乗算を行わずに、積分器502の算出結果をそのまま出力する。
図5は、LCU220の内部構成例を示す図である。
図5に示したように、LCU220は、ADC221a、221b、ヨー角度ブレ量算出部222a、ピッチ角度ブレ量算出部222b、補正量算出部223、ドライバ224a、224b、通信部225、及びレンズコントローラ226を含む。
ADC221aは、ヨー角速度センサ240aによりアナログ信号として出力される検出結果をデジタル信号に変換する。ADC221bは、ピッチ角速度センサ240bによりアナログ信号として出力される検出結果をデジタル信号に変換する。
ヨー角度ブレ量算出部222aは、ADC221aの変換結果が表すヨー方向の角速度と光学特性(光学系210の焦点距離/補正感度)とに基づいて、X方向の移動量(ヨー方向のブレに伴う像ブレ量をブレ補正レンズ群の移動量に換算した値)を算出する。或いは、ヨー角度ブレ量算出部222aは、ADC221aの変換結果が表すヨー方向の角速度、光学特性(光学系210の焦点距離/補正感度)、補正感度、レンズユニット側ブレ補正範囲長、及びカメラボディ側ブレ補正範囲長に基づいて、レンズユニット側ブレ補正比率に応じたX方向の移動量を算出する。
ピッチ角度ブレ量算出部222bは、ADC221bの変換結果が表すピッチ方向の角速度と光学特性(光学系210の焦点距離/補正感度)とに基づいて、Y方向の移動量(ピッチ方向のブレに伴う像ブレ量をブレ補正レンズ群の移動量に換算した値)を算出する。或いは、ピッチ角度ブレ量算出部222bは、ADC221bの変換結果が表すピッチ方向の角速度、光学特性(光学系210の焦点距離/補正感度)、補正感度、レンズユニット側ブレ補正範囲長、及びカメラボディ側ブレ補正範囲長に基づいて、レンズユニット側ブレ補正比率に応じたY方向の移動量を算出する。
なお、ヨー角度ブレ量算出部222a及びピッチ角度ブレ量算出部222bの各々の内部構成については、基本的に、図4に示したものと同じであるが、次の点が異なる。
乗算器501においては、入力される角速度に乗算される光学特性が、光学系210の焦点距離ではなく、次式(2)により算出される光学特性となる。
OP = f / K 式(2)
ここで、OPは光学特性であり、fは光学系210の焦点距離であり、Kは上述のとおり補正感度である。
光学特性を、このような値とする理由は、上述のとおり、補正感度が示す変化率でブレ補正レンズ群の移動量に対して像面移動量が変化することによるものである。
また、補正比率算出部503においては、次式(3)を用いて、レンズユニット側ブレ補正比率(レンズユニット側のブレ補正割合)が算出される。
Ratio_l = L_l × K / (L_b + L_l × K) 式(3)
ここで、Ratio_lはレンズユニット側ブレ補正比率であり、L_b、L_l、及びKは上述のとおりカメラボディ側ブレ補正範囲長、レンズユニット側ブレ補正範囲長、及び補正感度である。
そして、乗算器504においては、ブレ補正を実施可能なカメラボディであるか否かの判定結果に応じて、積分器502の算出結果(移動量)に補正比率算出部503の算出結果(レンズユニット側ブレ補正比率)を乗算してレンズユニット側ブレ補正比率に応じた移動量を算出するか、或いは、その乗算を行わずに、積分器502の算出結果をそのまま出力する。
その他の構成については、図4に示したものと同様となる。
補正量算出部223は、ヨー角度ブレ量算出部222a及びピッチ角度ブレ量算出部222bの算出結果に基づいて、像ブレを打ち消す方向にブレ補レンズ群を移動させるためのX方向及びY方向の移動量を算出する。
ドライバ224aは、補正量算出部353により算出されたX方向の移動量に応じた駆動パルスを光学系駆動部230へ出力する。ドライバ224bは、補正量算出部223により算出されたY方向の移動量に応じた駆動パルスを光学系駆動部230へ出力する。
通信部225は、システムコントローラ340と通信を行い、例えば、レンズユニット200に関する情報を通知したり、カメラボディ300に関する情報(カメラボディ側ブレ補正範囲長に関する情報を含む)やブレ補正の開始、終了の指示を取得したりする。また、通信部225は、その他、例えばフォーカス制御や絞り制御等に関する通信も行う。
レンズコントローラ226は、LCU220(レンズユニット200)の全体動作を制御する。例えば、レンズコントローラ226は、システムコントローラ340へのレンズユニット200に関する情報の通知を制御する。また、例えば、レンズコントローラ226は、ヨー角度ブレ量算出部222a及びピッチ角度ブレ量算出部222bへの、光学系210の光学特性(上記のf/K)に関する情報、カメラボディ300に関する情報の一部(カメラボディ側ブレ補正範囲長に関する情報)、及びレンズユニット側ブレ補正範囲長や補正感度に関する情報の通知等を制御する。また、例えば、レンズコントローラ226は、その他、フォーカス制御や絞り制御等も行う。
次に、本実施形態に係るカメラシステム100のブレ補正動作について説明する。
なお、このブレ補正動作は、システムコントローラ340の制御の下に行われるものであり、システムコントローラ340からレンズユニット200及びカメラボディ300へブレ補正の開始指示が通知されてからブレ補正の終了指示が通知されるまでの間、レンズユニット200及びカメラボディ300の各々において、次のようなブレ補正動作が行われる。ここでは、カメラボディ300で行われるブレ補正動作を先に説明し、レンズユニット200で行われるブレ補正動作を次に説明する。
図6は、カメラボディ300で行われるブレ補正動作の処理内容を示すフローチャートである。
図6に示したように、ブレ補正の開始指示が通知されたブレ補正マイコン350は、まず、ヨー方向のブレ検出処理を行う(S101)。より詳しくは、ブレ補正マイコン350は、ヨー角速度センサ360aの検出結果に基づいて、ADC351a、ヨー角度ブレ量算出部352aにおける乗算器501及び積分器502により、X方向の像面移動量(ヨー方向のブレに伴う像ブレ量)を算出する。
続いて、ブレ補正マイコン350は、ピッチ方向のブレ検出処理を行う(S102)。より詳しくは、ブレ補正マイコン350は、ピッチ角速度センサ360bの検出結果に基づいて、ADC351b、ピッチ角度ブレ量算出部352bにおける乗算器501及び積分器502により、Y方向の像面移動量(ピッチ方向のブレに伴う像ブレ量)を算出する。
続いて、ブレ補正マイコン350は、カメラボディ300に装着されたレンズユニット200が、ブレ補正無効なレンズユニットであるか否かを判定する(S103)。なお、この判定は、システムコントローラ340から通知される、ヨー方向及びピッチ方向のブレ補正を実施可能なレンズユニットであるか否かの判定結果に基づいて行われる。すなわち、その判定結果が、ヨー方向及びピッチ方向のブレ補正を実施可能なレンズユニットであるとの判定結果である場合には、S103の判定結果がNoとなる。一方、ヨー方向及びピッチ方向のブレ補正を実施可能なレンズユニットでないとの判定結果である場合には、S103の判定結果がYesとなる。
S103の判定結果がYesの場合、ブレ補正マイコン350は、S101及びS102での算出結果に基づいて、ブレ補正処理を行う(S104)。より詳しくは、ブレ補正マイコン350は、その算出結果に基づいて、補正量算出部353、ドライバ354a、及び354bにより、X方向及びY方向の移動量に応じた駆動パルスを撮像素子駆動部330へ出力し、それに応じて撮像素子駆動部330が撮像素子320を移動させる。なお、この場合には、ヨー角度ブレ量算出部352a及びピッチ角度ブレ量算出部352bの各々において、乗算器504による乗算は行われず、積分器502の算出結果がそのまま補正量算出部353へ出力される。
一方、S103の判定結果がNoの場合、ブレ補正マイコン350は、カメラボディ側ブレ補正比率の算出処理を行う(S105)。より詳しくは、ブレ補正マイコン350は、補正比率算出部503により、上述の式(1)を用いて、補正感度、レンズユニット側ブレ補正範囲長、及びカメラボディ側ブレ補正範囲長から、カメラボディ側ブレ補正比率を算出する。そして、ブレ補正マイコン350は、S101及びS102での算出結果と、S105での算出結果とに基づいて、カメラボディ側ブレ補正比率に応じたブレ補正処理を行う(S106)。より詳しくは、ブレ補正マイコン350は、乗算器504により、S101及びS102での算出結果の各々にS105での算出結果を乗算し、その算出結果に基づいて、補正量算出部353、ドライバ354a、及び354bにより、カメラボディ側ブレ補正比率に応じたX方向及びY方向の移動量に対応する駆動パルスを撮像素子駆動部330へ出力し、それに応じて撮像素子駆動部330が撮像素子320を移動させる。
S104又はS106が完了すると、処理が終了する。
なお、図6に示した処理は、カメラボディ300で行われる一周期分のブレ補正動作を示したものであり、実際には、システムコントローラ340からブレ補正マイコン350へブレ補正の終了指示が通知されるまで、その一周期分のブレ補正動作が繰り返し行われる。
図7は、レンズユニット200で行われるブレ補正動作の処理内容を示すフローチャートである。
図7に示したように、ブレ補正の開始指示が通知されたLCU220は、まず、ヨー方向のブレ検出処理を行う(S111)。より詳しくは、LCU220は、ヨー角速度センサ240aの検出結果に基づいて、ADC221a、ヨー角度ブレ量算出部222aにおける乗算器501及び積分器502により、X方向の移動量(ヨー方向のブレに伴う像ブレ量をブレ補正レンズ群の移動量に換算した値)を算出する。
続いて、LCU220は、ピッチ方向のブレ検出処理を行う(S112)。より詳しくは、LCU220は、ピッチ角速度センサ240bの検出結果に基づいて、ADC221b、ピッチ角度ブレ量算出部222bにおける乗算器501及び積分器502により、Y方向の移動量(ピッチ方向のブレに伴う像ブレ量をブレ補正レンズ群の移動量に換算した値)を算出する。
続いて、LCU220は、レンズユニット200に装着されたカメラボディ300が、ブレ補正無効なカメラボディであるか否かを判定する(S113)。なお、この判定は、システムコントローラ340から通知される、カメラボディ300に関する情報に基づいて行われる。より詳しくは、その情報から、カメラボディ300がヨー方向及びピッチ方向のブレ補正を実施可能なカメラボディである場合には、S113の判定結果がNoとなり、そうでない場合には、S113の判定結果がYesとなる。
S113の判定結果がYesの場合、LCU220は、S111及びS112での算出結果に基づいて、ブレ補正処理を行う(S114)。より詳しくは、LCU220は、その算出結果に基づいて、補正量算出部223、ドライバ224a、及び224bにより、X方向及びY方向の移動量に応じた駆動パルスを光学系駆動部230へ出力し、それに応じて光学系駆動部230がブレ補正レンズ群を移動させる。なお、この場合には、ヨー角度ブレ量算出部222a及びピッチ角度ブレ量算出部222bの各々において、乗算器504による乗算は行われず、積分器502の算出結果がそのまま補正量算出部223へ出力される。
一方、S103の判定結果がNoの場合、LCU220は、レンズユニット側ブレ補正比率の算出処理を行う(S115)。より詳しくは、LCU220は、補正比率算出部503により、上述の式(3)を用いて、補正感度、レンズユニット側ブレ補正範囲長、及びカメラボディ側ブレ補正範囲長から、レンズユニット側ブレ補正比率を算出する。そして、LCU220は、S111及びS112での算出結果と、S115での算出結果とに基づいて、レンズユニット側ブレ補正比率に応じたブレ補正処理を行う(S116)。より詳しくは、LCU220は、乗算器504により、S111及びS112での算出結果の各々にS115での算出結果を乗算し、その算出結果に基づいて、補正量算出部223、ドライバ224a、及び224bにより、レンズユニット側ブレ補正比率に応じたX方向及びY方向の移動量に対応する駆動パルスを光学系駆動部230へ出力し、それに応じて光学系駆動部230がブレ補正レンズ群を移動させる。
S114又はS116が完了すると、処理が終了する。
なお、図7に示した処理は、レンズユニット200で行われる一周期分のブレ補正動作を示したものであり、実際には、システムコントローラ340からLCU220へブレ補正の終了指示が通知されるまで、その一周期分のブレ補正動作が繰り返し行われる。
以上、本実施形態に係るカメラシステム100によれば、ヨー方向及びピッチ方向のブレ補正を実施可能なカメラボディ300に、ヨー方向及びピッチ方向のブレ補正を実施可能なレンズユニット200が装着された場合には、カメラボディ側ブレ補正範囲長とレンズユニット側ブレ補正範囲長との比率に基づくブレ補正比率に従って、双方のブレ補正が実施されるようになるので、双方のブレ補正範囲を有効に使いきることができる。従って、従来のように、一方が先にブレ補正範囲の限界に達してしまうために、それ以上のブレ補正を実施することができない、といった問題が生じることはなく、カメラシステム全体としてのブレ補正範囲を拡大してブレ補正性能の向上を実現することができる。
なお、本実施形態に係るカメラシステム100においては、各種の変形が可能である。
例えば、ヨー角度ブレ量算出部352a及びピッチ角度ブレ量算出部352bの各々(ヨー角度ブレ量算出部222a及びピッチ角度ブレ量算出部222bの各々も同様)は、図4に示したように、入力される角速度に光学特性を乗算した値を時間積分した後にブレ補正比率を乗算するようにしていたが、このときの演算順序は、これに限定されるものではない。最終的に算出される値が同じになるのであれば、例えば、時間積分の前に、入力される角速度、光学特性、及びブレ補正比率の乗算を行うようにしてもよいし、或いは、光学特性にブレ補正比率を乗算したものを、入力される角速度に乗算するようにしてもよい。
また、例えば、本実施形態に係るカメラシステム100では、カメラボディ側ブレ補正比率をカメラボディ側で算出し、レンズユニット側ブレ補正比率をレンズユニット側で算出していたが、図8乃至図11を用いて次に説明するように、レンズユニット側ブレ補正比率及びカメラボディ側ブレ補正比率を、カメラボディ側又はレンズユニット側で算出するようにしてもよい。
図8及び図9は、レンズユニット側ブレ補正比率及びカメラボディ側ブレ補正比率をカメラボディ側で算出するようにしたときの、カメラシステム100のブレ補正動作の処理内容の一例を示すフローチャートである。なお、図8に示したフローチャートは、図6に示したフローチャートにおけるS105を、S121及びS122へ置き換えたものであり、図9に示したフローチャートは、図7に示したフローチャートにおけるS115を、S131へ置き換えたものである。そこで、ここでは、その置き換えた部分のみを説明することとし、その他の部分の説明は省略する。
図8に示したように、カメラボディ300では、S103の判定結果がNoになると、ブレ補正マイコン350は、レンズユニット側ブレ補正比率及びカメラボディ側ブレ補正比率の算出処理を行う(S121)。より詳しくは、ブレ補正マイコン350は、まず、図6のS105と同様の処理によりカメラボディ側ブレ補正比率を算出し、次に、そのカメラボディ側ブレ補正比率を1から減算することにより、レンズユニット側ブレ補正比率を算出する。そして、ブレ補正マイコン350は、S121で算出したレンズユニット側ブレ補正比率を、システムコントローラ340を介してLCU220へ通知する(S122)。より詳しくは、ブレ補正マイコン350は、そのレンズユニット側ブレ補正比率をシステムコントローラ340へ通知し、システムコントローラ340がそれを更にLCU220へ通知する。そして、S106では、S121で算出されたカメラボディ側ブレ補正比率に応じたブレ補正処理が行われる。
一方、図9に示したように、レンズユニット200では、S113の判定結果がNoになると、LCU220は、システムコントローラ340から通知されたレンズユニット側ブレ補正比率を取得する(S131)。そして、S116では、S131で取得されたレンズユニット側ブレ補正比率に応じたブレ補正処理が行われる。
このような、カメラシステム100のブレ補正動作を行うことによって、例えば、LCU220では、ヨー角度ブレ量算出部222a及びピッチ角度ブレ量算出部222bの各々が補正比率算出部503を備える必要が無いので、構成を、より簡素にすることができると共に、演算負荷を、より少なくすることができる。
図10及び図11は、レンズユニット側ブレ補正比率及びカメラボディ側ブレ補正比率をレンズユニット側で算出するようにしたときの、カメラシステム100のブレ補正動作の処理内容の一例を示すフローチャートである。なお、図10に示したフローチャートは、図7に示したフローチャートにおけるS115を、S141及びS142へ置き換えたものであり、図11に示したフローチャートは、図6に示したフローチャートにおけるS105を、S151へ置き換えたものである。そこで、ここでは、その置き換えた部分のみを説明することとし、その他の部分の説明は省略する。
図10に示したように、レンズユニット200では、S113の判定結果がNoになると、LCU220は、レンズユニット側ブレ補正比率及びカメラボディ側ブレ補正比率の算出処理を行う(S141)。より詳しくは、LCU220は、まず、図7のS115と同様の処理によりレンズユニット側ブレ補正比率を算出し、次に、そのレンズユニット側ブレ補正比率を1から減算することにより、カメラボディ側ブレ補正比率を算出する。そして、LCU220は、S141で算出したカメラボディ側ブレ補正比率を、システムコントローラ340を介してブレ補正マイコン350へ通知する(S142)。より詳しくは、LCU220は、そのカメラボディ側ブレ補正比率をシステムコントローラ340へ通知し、システムコントローラ340がそれを更にブレ補正マイコン350へ通知する。そして、S116では、S141で算出されたレンズユニット側ブレ補正比率に応じたブレ補正処理が行われる。
一方、図11に示したように、カメラボディ300では、S103の判定結果がNoになると、ブレ補正マイコン350は、システムコントローラ340から通知されたカメラボディ側ブレ補正比率を取得する(S151)。そして、S106では、S151で取得されたレンズユニット側ブレ補正比率に応じたブレ補正処理が行われる。
このような、カメラシステム100のブレ補正動作を行うことによって、例えば、ブレ補正マイコン350では、ヨー角度ブレ量算出部352a及びピッチ角度ブレ量算出部352bの各々が補正比率算出部503を備える必要が無いので、構成を、より簡素にすることができると共に、演算負荷を、より少なくすることができる。
以上、上述した実施形態は、発明の理解を容易にするために本発明の具体例を示したものであり、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。
100 カメラシステム
200 レンズユニット
210 光学系
220 LCU
221a、221b ADC
222a ヨー角度ブレ量算出部
222b ピッチ角度ブレ量算出部
223 補正量算出部
224a、224b ドライバ
225 通信部
226 レンズコントローラ
230 光学系駆動部
240a ヨー角速度センサ
240b ピッチ角速度センサ
300 カメラボディ
310 シャッター
320 撮像素子
330 撮像素子駆動部
340 システムコントローラ
350 ブレ補正マイコン
351a、351b ADC
352a ヨー角度ブレ量算出部
352b ピッチ角度ブレ量算出部
353 補正量算出部
354a、354b ドライバ
355 通信部
360a ヨー角速度センサ
360b ピッチ角速度センサ
370 SW部
400 接点
501 乗算器
502 積分器
503 補正比率算出部
504 乗算器

Claims (7)

  1. レンズユニットと当該レンズユニットを着脱自在に構成されたカメラボディとを含むカメラシステムであって、
    前記カメラボディは、
    複数方向のブレ補正を実施するブレ補正部と、
    当該カメラボディに装着された前記レンズユニットが、前記複数方向のブレ補正を実施可能なレンズユニットであるか否かを判定する判定部と、
    を備え、
    前記判定部により前記複数方向のブレ補正を実施可能なレンズユニットであると判定された場合には、前記複数方向のブレ補正を、前記カメラボディが、前記レンズユニットが有するブレ補正範囲と、補正感度と、前記カメラボディに含まれるブレ補正範囲との情報に基づいたカメラボディ側ブレ補正比率に従って、前記ブレ補正部を駆動させて実施すると共に、前記レンズユニットは、前記レンズユニットが有するブレ補正範囲と、前記補正感度と、前記カメラボディに含まれるブレ補正範囲との情報に基づいたレンズユニット側ブレ補正比率に従ってブレ補正を実施するものであり、
    前記カメラボディに含まれるブレ補正範囲をL_b、前記レンズユニットが有するブレ補正範囲をL_l、および前記補正感度をKとした場合に、前記カメラボディ側ブレ補正比率は、L_b/(L_b+L_l×K)の演算により得られる値であり、前記レンズユニット側ブレ補正比率は、L_l/(L_b+L_l×K)の演算により得られる値である、
    ことを特徴とするカメラシステム。
  2. 前記演算により得られる前記カメラボディ側ブレ補正比率と前記レンズユニット側ブレ補正比率は、前記カメラボディと前記レンズユニットの双方がブレ補正を実施する場合に、前記カメラボディがブレ補正範囲の限界に達するときに前記レンズユニットもブレ補正範囲の限界に達する条件を満たす値である、
    ことを特徴とする請求項1記載のカメラシステム。
  3. 前記補正感度は、前記レンズユニットに含まれる光学系の倍率の変化に応じて変化する値である、
    ことを特徴とする請求項1記載のカメラシステム。
  4. 前記カメラボディは、前記カメラボディ側ブレ補正比率を算出する第1の補正比率算出部を更に備え、
    前記レンズユニットは、前記レンズユニット側ブレ補正比率を算出する第2の補正比率算出部を更に備える、
    ことを特徴とする請求項1記載のカメラシステム。
  5. 前記カメラボディは、前記カメラボディ側ブレ補正比率と前記レンズユニット側ブレ補正比率とを算出するカメラボディ側の補正比率算出部を更に備え、
    前記カメラボディは、前記カメラボディ側の補正比率算出部により算出された前記レンズユニット側ブレ補正比率を前記レンズユニットへ通知する、
    ことを特徴とする請求項1記載のカメラシステム。
  6. 前記レンズユニットは、前記カメラボディ側ブレ補正比率と前記レンズユニット側ブレ補正比率とを算出するレンズユニット側の補正比率算出部を更に備え、
    前記レンズユニットは、前記レンズユニット側の補正比率算出部により算出された前記カメラボディ側ブレ補正比率を前記カメラボディへ通知する、
    ことを特徴とする請求項1記載のカメラシステム。
  7. 前記複数方向は、前記レンズユニット及び前記カメラボディの光軸方向にそれぞれ垂直な方向を軸とする回転方向であるヨー方向及びピッチ方向の2方向である、
    ことを特徴とする請求項1乃至の何れか一項に記載のカメラシステム。
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