JP6775208B1 - 撮像装置及び撮像システム - Google Patents
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Abstract
Description
実施形態1では、撮像装置の一例として3種類の手ぶれ補正機能を有するデジタルカメラの例を説明する。
図1は、実施形態1に係るデジタルカメラ1の斜視図である。図2は、実施形態1に係るデジタルカメラ1の構成を示すブロック図である。デジタルカメラ1は、カメラ本体100とそれに着脱可能な交換レンズ200とから構成される。
カメラ本体100(撮像装置の一例)は、画像センサ110と、液晶モニタ120と、操作部130と、カメラ制御部140と、ボディマウント150と、カードスロット170とを備える。また、カメラ本体100は、例えばカメラ制御部140の機能的構成として、EIS機能を実装するEIS処理部143を備える。
交換レンズ200は、光学系と、レンズ制御部240と、レンズマウント250とを備える。光学系は、ズームレンズ210と、OIS(Optical Image Stabilizer)レンズ220と、フォーカスレンズ230と、絞り260とを含む。
本実施形態におけるデジタルカメラ1の各種手ぶれ補正機能を実現するための構成について、図3〜5を用いて説明する。
例えば、カメラ制御部140における補正配分設定部146は、各マウント150,250を介してOIS比率を示す情報を交換レンズ200のレンズ制御部240に送信して、OIS処理部223への設定を行う。
図3を用いて、カメラ本体100におけるBIS処理部183の構成を説明する。BIS処理部183は、HPF(ハイ・パス・フィルタ)406と、位相補償部407と、積分器408と、乗算器409と、PID制御部410とを含む。
図3,5を用いて、EIS処理部143について説明する。図5は、デジタルカメラ1におけるEIS機能を説明するための図である。
以上のように構成されるデジタルカメラ1の手ぶれ補正の動作について以下説明する。
本実施形態のデジタルカメラ1は、上記のような補正配分を動的に設定して手ぶれ補正動作を行う。本実施形態のデジタルカメラ1の手ぶれ補正に関する全体の動作について、図6を用いて説明する。図6は、実施形態1におけるデジタルカメラ1の手ぶれ補正の全体動作を例示するフローチャートである。
本実施形態において、上記のような補正配分の各比率Ro〜Reは、各処理部223,183,143によって補正可能なピッチ、ヨー又はロール方向の角度範囲すなわち補正角を考慮して決定される。図6のステップS3における補正配分の決定処理について、図7を用いて説明する。
Ab=(Bo−Br)/f …(1)
Ae=(Eo−Er)×k/f …(2)
Ro=Ao/(Ao+Ab+Ae) …(3)
Rb=Ab/(Ao+Ab+Ae) …(4)
Re=Ae/(Ao+Ab+Ae) …(5)
図6のステップS4におけるロール用の配分決定処理について、図8を用いて説明する。
Rbr=Br/(Br+k×Er) …(11)
Rer=k×Er/(Br+k×Er) …(12)
間で手ぶれ補正量の補正配分を設定することができる。
以上のように、本実施形態におけるデジタルカメラ1は、交換レンズ200とカメラ本体100を備えた撮像装置の一例である。交換レンズ200は、OISレンズ220(補正レンズ)を含む光学系と、光学系の光軸と垂直な面内におけるレンズ駆動範囲Aoの中で、OISレンズ220を移動させることにより像ぶれ補正を行うOIS処理部223(第1像ぶれ補正部)とを備える。カメラ本体100は、光学系を介して形成された被写体像を撮像して画像データを生成する画像センサ110(撮像素子)と、光軸と垂直な面内における素子駆動範囲Boの中で、画像センサ110を移動させることにより像ぶれ補正を行うBIS処理部183(第2像ぶれ補正部)と、画像データにおいて画像を切り出す領域を、予め設定された切り出し量Eoの範囲内で調整することにより像ぶれ補正を行うEIS処理部143(第3像ぶれ補正部)とを備える。交換レンズ200及び/又はカメラ本体100は、各処理部223,183,143が同時並行で像ぶれ補正を行う際における互いの配分を示す補正配分を設定する補正配分設定部146を例えばカメラ制御部140に備える。補正配分は、同時並行の像ぶれ補正における、OIS処理部223の配分を示すOIS比率Ro(第1比率)と、BIS処理部183の配分を示すBIS比率Rb(第2比率)と、EIS処理部143の配分を示すEIS比率Re(第3比率)とを含む。
以下、図9〜10を参照して、本開示の実施形態2を説明する。実施形態1では、各種の手ぶれ補正機能を備えたデジタルカメラ1を説明した。実施形態2では、デジタルカメラ1の姿勢を制御することによる手ぶれ補正機能を備えた撮像システム10について説明する。
図9は、実施形態2に係る撮像システム10の構成を示すブロック図である。本実施形態の撮像システム10は、デジタルカメラ1と、デジタルカメラ1の姿勢制御による手ぶれ補正機能を実現するジンバル装置5とを備える。本実施形態のデジタルカメラ1は、例えば、実施形態1と同様の構成に加えて、カメラ本体100においてジンバル装置5とデータ通信を行う通信部152をさらに備える。
図10は、実施形態2における撮像システム10の動作を例示するフローチャートである。本実施形態の撮像システム10においては、デジタルカメラ1とジンバル装置5とが同時並行で手ぶれ補正動作を行う。図10に示すフローチャートは、例えばジンバル装置5にデジタルカメラ1が装着された状態で、カメラ制御部140によって実行される。
Rg=Ag/(Ao+Ab+Ae+Ag) …(21)
Rgr=Agr/(Abr+Aer+Agr) …(22)
以上のように、実施形態2における撮像システム10は、デジタルカメラ1と、デジタルカメラ1が取り付け可能なジンバル装置5とを備える。ジンバル装置5は、デジタルカメラ1の向きを制御することにより像ぶれ補正を行うジンバル制御部55(第4像ぶれ補正部)と、デジタルカメラ1とジンバル装置5とが同時並行で像ぶれ補正を行う際におけるジンバル装置5の配分を示す補正比率を設定する設定部として例えば通信部53を備える。本実施形態の撮像システム10によると、デジタルカメラ1に加えて、補正比率が設定されたジンバル装置5により、手ぶれがより大幅に生じても手ぶれ補正を行い易くすることができる。
以下、図11〜12を参照して、本開示の実施形態3を説明する。実施形態2では、デジタルカメラ1とジンバル装置5を備えた撮像システム10について説明した。実施形態3では、ジンバル装置5に特有の振動を補正するデジタルカメラ1A及び撮像システム10について説明する。
図11は、実施形態3に係るデジタルカメラ1Aの構成を例示する。本実施形態のデジタルカメラ1Aは、例えば上記各実施形態と同様の構成において、種々のジンバル装置5特有の振動を解析可能に構成される。例えば図11に示すように、本実施形態のデジタルカメラ1Aは、カメラ制御部140Aの機能的構成として、振動解析部147及びフィルタ調整部148を備える。
図12は、実施形態3に係るデジタルカメラ1Aの動作を例示するフローチャートである。本フローチャートに示す各処理は、例えばジンバル装置5と共にデジタルカメラ1Aの手ぶれ補正動作の実行中に並列して、一例としてカメラ制御部140Aによって実行される。
以上のように、実施形態3における撮像システム10において、デジタルカメラ1は、デジタルカメラ1Aは、ジンバル装置5がデジタルカメラ1Aを動かす特定の動きを検知し、検知結果に基づいて、像ぶれ補正において特定の動きの影響を抑制するように、像ぶれ補正部の少なくとも1つを制御する制御部として、例えばカメラ制御部140Aを備える。これにより、ジンバル装置5を用いて撮影を行う際に、ジンバル装置5特有の振動により撮影の品質が低下する事態を抑制することができる。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施形態1〜3を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置換、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施形態1〜3で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施形態を例示する。
100 カメラ本体
110 画像センサ
140,140A カメラ制御部
143 EIS処理部
146 補正配分設定部
181 センサ駆動部
183,183A BIS処理部
184 ジャイロセンサ
200 交換レンズ
220 OISレンズ
221 OIS駆動部
223 OIS処理部
224 ジャイロセンサ
5 ジンバル装置
51 ジャイロセンサ
53 通信部
54 操作部
55 ジンバル制御部
10 撮像システム
Claims (6)
- 光学系を介して形成された被写体像を撮像して画像データを生成する撮像素子を備える撮像装置と、
前記撮像装置を取り付け可能なジンバル装置とを備え、
前記撮像装置は、
前記光学系の光軸と垂直な面内におけるレンズ駆動範囲の中で、前記光学系に含まれる補正レンズを移動させることにより像ぶれ補正を行う第1像ぶれ補正部と、
前記光軸と垂直な面内における素子駆動範囲の中で、前記撮像素子を移動させることにより像ぶれ補正を行う第2像ぶれ補正部と、
前記画像データにおいて画像を切り出す領域を、予め設定された切り出し量の範囲内で調整することにより像ぶれ補正を行う第3像ぶれ補正部と
のうちの2つ以上の像ぶれ補正部を備え、
前記ジンバル装置は、
前記撮像装置の向きを制御することにより像ぶれ補正を行う第4像ぶれ補正部を備え、
前記撮像装置は、
前記ジンバル装置の共振周波数による振動を検知し、検知結果に基づいて、前記像ぶれ補正の対象から前記共振周波数による振動を除くように前記2つ以上の像ぶれ補正部の少なくとも1つを制御する制御部を備える
撮像システム。 - 前記撮像装置及び/又は前記ジンバル装置は、
前記撮像装置と前記ジンバル装置とが同時並行で像ぶれ補正を行う際における、前記撮像装置の前記2つ以上の像ぶれ補正部の配分を示す補正配分、及び前記ジンバル装置の配分を示す補正比率を設定する設定部を備える
請求項1に記載の撮像システム。 - 前記撮像装置及び/又は前記ジンバル装置は、
前記レンズ駆動範囲と前記素子駆動範囲と前記切り出し量のうちの少なくとも2つに基づいて、前記補正配分を決定する制御部を備える
請求項2に記載の撮像システム。 - 前記ジンバル装置は、前記撮像装置のぶれ量を検出するぶれ検出部をさらに備え、
前記第4像ぶれ補正部は、前記撮像装置と前記ジンバル装置とが同時並行で像ぶれ補正を行う際に、前記ぶれ検出部によって検出されたぶれ量における前記補正比率の分のぶれ補正量の分だけ像ぶれ補正を行う
請求項2に記載の撮像システム。 - 前記設定部は、前記ジンバル装置と前記撮像装置と情報通信を行う通信部と、ユーザ操作に応じて情報を入力する操作部との少なくとも一方を含む
請求項2に記載の撮像システム。 - 光学系を介して形成された被写体像を撮像して画像データを生成する撮像素子を備える撮像装置と、
前記撮像装置を取り付け可能なジンバル装置とを備え、
前記撮像装置は、
前記光学系の光軸と垂直な面内におけるレンズ駆動範囲の中で、前記光学系に含まれる補正レンズを移動させることにより像ぶれ補正を行う第1像ぶれ補正部と、
前記光軸と垂直な面内における素子駆動範囲の中で、前記撮像素子を移動させることにより像ぶれ補正を行う第2像ぶれ補正部と、
前記画像データにおいて画像を切り出す領域を、予め設定された切り出し量の範囲内で調整することにより像ぶれ補正を行う第3像ぶれ補正部と
のうちの2つ以上の像ぶれ補正部を備え、
前記ジンバル装置は、
前記撮像装置の向きを制御することにより像ぶれ補正を行う第4像ぶれ補正部を備え、
前記撮像装置及び/又は前記ジンバル装置は、
前記撮像装置と前記ジンバル装置とが同時並行で像ぶれ補正を行う際における、前記撮像装置の前記2つ以上の像ぶれ補正部の配分を示す補正配分、及び前記ジンバル装置の配分を示す補正比率を設定する設定部を備え、
前記撮像装置は、
前記ジンバル装置の共振周波数による振動を検知して、検知結果に基づき、前記像ぶれ補正の対象から前記共振周波数による振動を除くように前記2つ以上の像ぶれ補正部の少なくとも1つを制御する制御部を備える
撮像システム。
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