JPWO2020013200A1 - 交換レンズ、及びカメラボディ - Google Patents

Abstract

ブレを補正するように移動可能な撮像素子を有するカメラボディにおける良好な撮影を実現する交換レンズを提供する。本発明の交換レンズ３は、撮像素子１１を有するカメラボディ１に着脱可能な交換レンズ３であって、被写体の像を形成する光学系３１，３２，３３と、前記光学系３１，３２，３３の光軸と交わる方向に移動する前記撮像素子１１の移動の範囲に関する情報を記憶する記憶部４５と、前記情報を前記カメラボディへ送信する送信部４６とを備える。

Description

本発明は、交換レンズ、及びカメラボディ及びカメラボディに関するものである。

従来、カメラボディの内部に設けられた撮像素子を、手ブレを相殺するように移動させることでブレ補正を行うカメラボディがある（特許文献１参照）。撮像素子を大きく移動させると、画像が劣化する。

特開２００４−２７４２４２号公報

本発明の交換レンズは、撮像素子を有するカメラボディに着脱可能な交換レンズであって、被写体の像を形成する光学系と、前記光学系の光軸と交わる方向に移動する前記撮像素子の移動の範囲に関する情報を記憶する記憶部と、前記情報を前記カメラボディへ送信する送信部とを備える構成とした。

また、本発明の交換レンズは、撮像素子を有するカメラボディに着脱可能な交換レンズであって、被写体の像を形成する光学系と、前記撮像素子で撮像する前記像の範囲を示す情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記像の範囲を示す情報を前記カメラボディへ送信する送信部とを備える構成とした。

さらに、本発明の交換レンズは、撮像素子を有するカメラボディに着脱可能な交換レンズであって、被写体の像を形成する光学系と、前記被写体の像を撮像し、前記光学系の光軸と交わる方向に移動する前記撮像素子の移動の範囲を決めるのに用いられる情報を記憶する記憶部と、前記情報を前記カメラボディへ送信する送信部とを備える構成とした。

さらに、本発明のカメラボディは、交換レンズを着脱可能なカメラボディであって、前記交換レンズの光学系により形成される像を撮像する撮像素子と、振れを検出して信号を出力する振れ検出部と、装着される前記交換レンズが異なると、前記撮像素子を移動させる範囲を異ならせる制御部と、を有する構成とした。

第１実施形態のカメラシステムのブロック図である。 イメージサークルと、撮像素子の駆動許可範囲とを説明する図であり、（ａ）は、撮像素子が駆動されていない状態で、（ｂ）は撮像素子１１が駆動されて中心がずれた状態である。 交換レンズが保持している撮像素子の駆動許可範囲の情報を説明する図である。 第２実施形態のカメラシステムのブロック図である。 それぞれのモードにおいて、焦点距離が異なる場合の駆動許可範囲の情報を説明する図である。 第３実施形態のカメラシステムのブロック図である。

（第１実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、第１実施形態のカメラシステム１００のブロック図であり、カメラシステム１００はカメラボディ１と交換レンズ３とからなる。第１実施形態ではカメラボディ１と交換レンズ３の両方にブレ補正機構がある。
本実施形態においては、図示するように３次元直交座標系が設定される。具体的には、撮影者がＺ軸（図１では交換レンズ３の光軸と平行な方向）を水平として横長の画像を撮影する場合のカメラボディ１の位置において撮影者から見て左側に向かう方向をＸプラス方向とし、また、Ｚ軸に垂直な平面内でＺ軸とＸ軸とに垂直に交わる軸をＹ軸とする。
Ｚ軸を中心とする回転方向をロール（Ｒｏｌｌ）方向、Ｙ軸を中心とする回転方向をヨー（Ｙａｗ）方向、Ｘ軸を中心とする回転方向をピッチ（Ｐｉｔｃｈ）方向とする。

（カメラシステム１００）
カメラシステム１００は、カメラボディ１と、このカメラボディ１に対して着脱可能に装着される交換レンズ３とを備える。

（カメラボディ１）
カメラボディ１は、撮像素子１１、撮像素子１１をＸＹ平面内で駆動する素子駆動部１２、撮像素子１１の位置を検出する素子位置検出部１３、記録媒体１４、レリーズスイッチ１５、モード設定部１６、表示部１７、ブレ検出センサ１８、交換レンズ３との通信用のボディ側送受信部１９及びボディＣＰＵ２０を備える。

ボディＣＰＵ２０は、撮像素子１１での撮影を制御する撮影制御部２１と、撮像素子１１で撮影された画像データを処理する画像信号処理部２２と、撮像素子１１で撮像された画像データより合焦状態を検出する焦点検出部２３とを備える。
また、ボディＣＰＵ２０は、ブレ検出センサ１８の信号を処理するセンサ信号処理部２４と、センサ信号処理部２４により処理されたブレ信号より撮像素子１１の目標位置を演算する目標位置演算部２５と、目標位置演算部２５により演算された目標位置に基づき、後述する駆動許可範囲内での撮像素子の駆動量を演算する素子駆動量演算部２６と、を備える。

レリーズスイッチ１５は、カメラシステム１００の撮影操作を行う部材であって、撮影者が撮影動作のタイミング等を操作するスイッチである。

撮影制御部２１は、レリーズスイッチ１５の押下により撮像素子１１の撮影制御を行う。レリーズスイッチ１５の押下には、レリーズスイッチ１５を途中まで押し下げる半押しと最後まで押し下げる全押しがあり、カメラシステム１００は、半押しで合焦動作を行い、全押しで撮影動作を行う。半押しと全押しがなく、一度の操作で合焦動作と撮影動作を行っても構わない。

モード設定部１６は、撮影者が操作する操作部で、静止画撮影モードと動画撮影モードとのいずれかの撮影モードを選択可能である。
さらにモード設定部１６は、後述する撮像素子１１のブレ補正時における駆動制御が異なる３つの駆動モードのうちのいずれかを選択可能である。３つの駆動モードは「ノーマルモード」と「アクティブモード」と「スポーツモード」である。

「ノーマルモード」は、常用で使用可能な通常タイプのブレ補正を行う駆動モードである。特に、撮影者が静止して撮影（立ち止まって撮影）する際などに適している。後述する撮像素子１１の「露光前センタリング」が撮影時に行われる。「ノーマルモード」では、ブレを補正するために撮像素子１１が移動する範囲（「素子ブレ補正範囲」と呼ぶ）が「大」に設定され、ブレ補正時に撮像素子１１は後述する「スポーツモード」が設定されたときよりも広い範囲を移動することができる。

「アクティブモード」は、歩きながら撮影する場合や乗り物に乗っている時などに適するブレ補正を行う駆動モードである。「アクティブモード」は、撮影者が動いて静止せずに撮影（立ち止まらずに撮影）する際などに適している。撮影時には「ノーマルモード」と同様に、「露光前センタリング」が行われる。「アクティブモード」でも、ブレを補正するために撮像素子１１が移動する素子ブレ補正範囲は「大」に設定される。

「スポーツモード」は、動いている被写体を追う場合などに最適な手ブレ補正を行う駆動モードである。「スポーツモード」はスポーツ中の被写体を撮影する際などに適している。「スポーツモード」では、「ノーマルモード」や「アクティブモード」と違い、「露光前センタリング」は行われない。「スポーツモード」では、ブレを補正するために撮像素子１１が移動する素子ブレ補正範囲が「小」に設定され、ブレ補正時に撮像素子１１は「ノーマルモード」や「アクティブモード」が設定されたときよりも狭い範囲しか移動することができない。

「露光前センタリング」は、レリーズスイッチ１５の操作に基づき記録画像を生成する撮像素子１１の露光の直前に後述する駆動許可範囲Ｒ２の中央に撮像素子１１の中央を移動することである。また、記録画像を生成する露光の直前以外にも、ライブビューの開始時など撮影者の指示があった場合に、ブレ補正のために動いている撮像素子１１を、駆動許可範囲Ｒ２の中央に移動することが可能である。センタリングは、撮像素子１１の中央を駆動許可範囲Ｒ２の中央に移動させることにより、撮像素子１１のＸＹ平面内での移動可能距離の偏りをなくし、全方位のブレに対するブレ補正を可能にするものである。レリーズスイッチ１５を半押しから全押しする際に撮像素子１１の中央を駆動許可範囲Ｒ２の中央に移動させ、そこからブレ補正のための移動を行う。

「スポーツモード」で「露光前センタリング」を行わないのは、連写中などでは撮影毎に撮像素子１１を中央に戻すよりも、戻さない方がライブビュー画像（撮像素子１１で連続的に撮像した信号に基づく画像を連続的に表示部１７に表示し、被写体を確認しフレーミングを行うための画像）がより安定しフレーミングがしやすいからである。「露光前センタリング」を行うと、撮影する被写体の画像内での位置がずれてしまう。スポーツ撮影の静止画撮影あるいは動画撮影の場合もライブビュー画像が安定しているとフレーミングしやすい。

撮像素子１１は交換レンズ３の撮影光学系の予定焦点面に設けられ、撮影制御部２１の制御に基づいて、交換レンズ３の撮影光学系を介して入射した被写体からの光を光電変換して信号を生成して出力する。撮像素子１１は、例えばＣＣＤ、ＣＭＯＳなどにより構成されている。また、撮像素子１１は焦点検出用の画素を有する。

画像信号処理部２２は、撮像素子１１により出力された信号に対してノイズ処理やＡ／Ｄ変換等の処理を行い、画像データを生成する。画像信号処理部２２は、モード設定部１６により静止画撮影が選択されたときは静止画用（又はライブビュー画像）の画像データを作成し、動画撮影が選択されたときは、動画用の画像データを作成する。

記録媒体１４は、画像信号処理部２２で作成された静止画又は動画の画像データを記録するための媒体であり、カードメモリが使用される。内蔵のメモリでも構わない。

表示部１７は、カメラボディ１の背面に設けられ、画像信号処理部２２で作成された画像データに基づく被写体画像（静止画、ライブビュー画像を含む動画）や操作に関連した情報（メニュー）などを表示するディスプレイである。液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどが使用される。

焦点検出部２３は、撮像素子１１の焦点検出用画素を用いて周知の瞳分割式位相差方式により焦点検出処理を行う。または、撮像素子１１から出力される画像データを用いて周知のコントラスト方式により焦点検出を行ってもよい。

ブレ検出センサ１８は、カメラボディ１の内部に配置され、撮影者の手ブレなど、カメラボディ１に加わるブレを検出する。ブレ検出センサ１８として、本実施形態においてはピッチング、ヨーイング、ローリングなどの回転ブレを検出する角速度センサと並進ブレを検出する加速度センサが設けられている。
ブレ検出センサ１８により、Ｘ軸を中心とした回転振動（ピッチング）の角速度、Ｙ軸を中心とした回転振動（ヨーイング）の角速度、Ｚ軸を中心とした回転ブレ（ローリング）の角速度、及びＸＹ平面内の並進ブレが検出される。本実施形態では、少なくともＸＹ平面内の並進ブレとＺ軸を中心とした回転ブレ（ローリング）の角速度が可能であればよい。

センサ信号処理部２４は、ブレ検出センサ１８の出力信号を読み込み、この出力信号に基づいて基準値を演算し、出力信号から基準値を減算する等の各種処理を行う。

目標位置演算部２５は、センサ信号処理部２４で処理されたブレ検出センサ１８の出力信号から、カメラボディ１のブレを補正するために撮像素子１１を移動させる目標位置を演算する。そして、この目標位置は、撮像素子１１の有効画素範囲（静止画の画像データを生成するための画素が配置された範囲）が、後述するボディ側送受信部１９で交換レンズ３から受信した駆動許可範囲からはみ出さない位置に設定される。
なお、本実施形態において、カメラボディ１で補正するブレは、カメラボディ１のブレのうちのブレ検出センサ１８により検出されたＸＹ方向の並進ブレと、ロール方向の回転ブレとである。

素子駆動量演算部２６は、目標位置演算部２５で検出された撮像素子１１の目標位置と素子位置検出部１３で検出された撮像素子１１の位置とから撮像素子１１を駆動するための撮像素子１１の駆動量を演算する。

素子駆動部１２は、素子駆動量演算部２６で演算された駆動量で撮像素子１１をＸＹ方向とロール方向とのそれぞれの方向に移動する。これにより、カメラボディ１に加わるブレの補正が行われ、ブレのない被写体像が撮像される。
また、素子駆動部１２は、カメラボディ１のモード設定部１６で選択された駆動モードがノーマルモード又はアクティブモードの場合、撮像素子１１の露光前センタリングを行い、選択されている駆動モードがスポーツモードの場合は、撮像素子１１の露光前センタリングを行わない。

撮像素子１１には、撮像素子１１の位置を検出するための素子位置検出部１３が配置されている。本実施形態において素子位置検出部１３は、例えばホール素子とマグネットであるが、これに限らず発光部と受光部（ＰＳＤ）を組み合わせた検出部であってもよい。

ボディ側送受信部１９は、カメラボディ１に交換レンズ３が装着されたときに、レンズ側送受信部４６と接触する。これにより、カメラボディ１と交換レンズ３との信号の送受信が可能となり、カメラボディ１と交換レンズ３との間で情報の授受が行われる。
ボディ側送受信部１９は、レンズ側送受信部４６から、少なくとも撮像素子１１の駆動許可範囲情報を受け取る。
また、ボディ側送受信部１９は、フォーカスレンズを駆動するため、焦点検出部２３で検出されたデフォーカス量と、モード設定部１６で選択された駆動モード情報とを、レンズ側送受信部４６に送信する。

（交換レンズ３）
次に、交換レンズ３について説明する。交換レンズ３は、ズームレンズ３１と、フォーカスレンズ３２と、ブレ補正レンズ３３と、ズームレンズ駆動部５１と、フォーカスレンズ駆動部５２と、ブレ補正レンズ駆動部５３と、ズームレンズ位置検出部４１と、フォーカスレンズ位置検出部４２と、ブレ補正レンズ位置検出部４３とを備える。
交換レンズ３は、さらに角速度センサ４４、レンズ記憶部４５、レンズＣＰＵ３０及びレンズ側送受信部４６を備える。

レンズ側送受信部４６は、上述したように、カメラボディ１に交換レンズ３が装着されると、ボディ側送受信部１９と接触し、カメラボディ１と交換レンズ３との信号の送受信が可能となる。
レンズ側送受信部４６は、ボディ側送受信部１９からデフォーカス量と、駆動モード情報を受信する。また、レンズ側送受信部４６は、ボディ側送受信部１９に、駆動許可範囲情報を送信する。

レンズＣＰＵ３０は、角速度信号処理部３４と、ブレ補正レンズ目標位置演算部３５と、レンズ駆動量演算部３６と、素子駆動許可範囲情報作成部３７とを備える。

ズームレンズ３１は、例えばズームリングであるズームレンズ駆動部５１により駆動され、光軸方向に沿って移動することにより、交換レンズ３の焦点距離を連続的に変化させるレンズ群である。
なお、ズームレンズ駆動部５１は、ズームリングの回転等を検出してレンズＣＰＵ３０からの信号により駆動するモータであってもよい。また、ズーミング操作はズームリングに限らず、ボタン操作等によってズーミングするものであってもよい。
ズームレンズ位置検出部４１は、ズームレンズ３１の位置を検出する。

フォーカスレンズ３２は、フォーカスレンズ駆動部５２により駆動され、光軸方向に移動して、被写体像を撮像素子１１の撮像面に合焦させるレンズ群である。フォーカスレンズ駆動部５２はステッピングモータ等の駆動源を備える。
撮像素子１１の焦点検出用画素から出力される信号により焦点検出部２３により検出されたデフォーカス量（被写体像の位置と撮像素子１１の撮像面とのズレ量）は、ボディ側送受信部１９からレンズ側送受信部４６に送信される。レンズ駆動量演算部３６は受信したデフォーカス量から、フォーカスレンズ３２の駆動方向および駆動量を演算する。フォーカスレンズ駆動部５２は演算した駆動方向および駆動量でフォーカスレンズ３２を駆動する。フォーカスレンズ位置検出部４２は、フォーカスレンズの位置を検出する。

ブレ補正レンズ３３は、ＶＣＭ（ヴォイスコイルモータ）等のブレ補正レンズ駆動部５３により光学的にブレ補正を行うために駆動され、ＸＹ平面上で移動可能なレンズ群である。
ブレ補正レンズ３３は、角速度センサ４４により検出された角速度を基に、角速度信号処理部３４、ブレ補正レンズ目標位置演算部３５、レンズ駆動量演算部３６で演算された駆動量で、ブレ補正レンズ駆動部５４によりピッチ方向とヨー方向のブレを補正するように駆動される。
ブレ補正レンズ３３の位置は、ブレ補正レンズ位置検出部４３により位置検出され、検出された位置情報は、ブレ補正レンズ目標位置演算部３５の出力にフィードバックされる。

角速度センサ４４は、交換レンズ３に生じる振れの角速度を検出するセンサである。Ｘ軸回り（ピッチ）、Ｙ軸回り（ヨー）、の角速度を検出する振動ジャイロ等のセンサである。なお、角速度センサ４４は、さらにＺ軸回り（ロール）の角速度も検出してもよい。

レンズ記憶部４５には、焦点距離に対応したイメージサークル（合焦位置で被写体像が形成される領域）の大きさに関する情報が記憶されている。この情報は交換レンズ固有の情報であり、交換レンズごとに異なっている。また、イメージサークル内において光学性能が動画撮影画像、静止画撮影画像において許容範囲内の領域（「駆動許可範囲」と称する）に関する情報もレンズ記憶部４５に記憶されている。

レンズＣＰＵ３０は、角速度信号処理部３４、ブレ補正レンズ目標位置演算部３５、レンズ駆動量演算部３６、素子駆動許可範囲情報作成部３７を有する。

角速度信号処理部３４は、角速度センサ４４の出力の出力信号を読み込み、この信号に基づいて基準値を演算し、出力信号から基準値を減算する等の各種処理を行う。

ブレ補正レンズ目標位置演算部３５は、角速度信号処理部３４で処理された角速度センサ４４の出力より、ブレ補正レンズ３３の目標位置を演算する。

レンズ駆動量演算部３６は、ブレ補正レンズ目標位置演算部３５で演算された目標位置と、ブレ補正レンズ位置検出部４３により検出されたブレ補正レンズ３３の現在位置から、ブレ補正レンズ駆動部５３の駆動量を演算する。

ブレ補正レンズ駆動部５３は、演算されたブレ補正レンズ３３の駆動量に基づき、ブレ補正レンズ３３を駆動する。

ブレ補正レンズ位置検出部４３はブレ補正レンズ３３が駆動されると、ブレ補正レンズ３３の移動位置を検出し、これを、レンズ駆動量演算部３６にフィードバックする。レンズ駆動量演算部３６は、フィードバック信号に基づいてブレ補正レンズ３３の駆動量を再演算する。

レンズ記憶部４５は、ズームレンズの位置に対応した交換レンズ３の焦点距離情報、焦点距離に応じた撮影モード（静止画撮影モード、動画撮影モード）及び駆動モード（ノーマルモード、アクティブモード、スポーツモード）によって決まる素子ブレ補正範囲毎の撮像素子１１の駆動許可範囲を記憶している。

次に交換レンズ３からカメラボディ１に送信される駆動許可範囲について説明する。素子駆動許可範囲情報作成部３７はズームレンズ位置検出部４１から送られたズームレンズの位置から、レンズ記憶部４５に記憶された、ズームレンズの位置に対応した交換レンズ３の焦点距離情報を取得する。この焦点距離情報を基にレンズ記憶部４５に記憶されている撮像素子１１の駆動許可範囲を読み出して、カメラボディに送信する駆動許可範囲の情報を作成して、レンズ側送受信部４６を介してカメラボディ１に送信する。交換レンズ３は、カメラボディ１に、ズームレンズの位置に対応した交換レンズ３の焦点距離での撮影モード及び素子ブレ補正範囲毎の駆動許可範囲の情報を送信する。カメラボディ１では、受信した駆動許可範囲の情報から、カメラボディ１のモード設定部１６で設定されている撮影モード及び駆動モードから決められる素子ブレ補正範囲を基に、対応する駆動許可範囲を選択して設定する。

また、レンズ記憶部４５は焦点距離及び撮影距離に応じた、撮影モード及び素子ブレ補正範囲毎の撮像素子１１の駆動許可範囲を２次元のテーブルとして記憶しても良い。その場合は、素子駆動許可範囲情報作成部３７はズームレンズ位置検出部４１から送られたズームレンズの位置から、レンズ記憶部４５に記憶されたズームレンズの位置に対応した交換レンズ３の焦点距離情報を取得する。この焦点距離情報と、フォーカスレンズ位置検出部４２から送られたレンズ位置から算出した撮影距離情報とに基づいて、レンズ記憶部４５のテーブルに記憶されている撮影モード及び素子ブレ補正範囲毎の撮像素子１１の駆動許可範囲を読み出して、カメラボディに送信する情報を作成する。

図２はイメージサークルＲ１と、撮像素子１１の駆動許可範囲Ｒ２とを説明する図である。イメージサークルＲ１とは、交換レンズ３を通過した被写体からの光が撮像面に結像する範囲である。イメージサークルＲ１は、ブレ補正レンズ３３の位置に関わらず一定である。駆動許可範囲Ｒ２は、イメージサークルＲ１内において解像度、各種収差、周辺減光等の光学性能が必要な性能を満たす範囲である。ブレ補正レンズ３３がブレ補正の為に動く場合、ブレ補正レンズ３３の位置に応じて、駆動許可範囲Ｒ２の位置または範囲が変化する。

図２では、ブレ補正レンズ３３の中心が、交換レンズ３の光軸中心にいる場合の駆動許可範囲Ｒ２を示している。駆動許可範囲Ｒ２の位置または範囲が変化するとは、駆動許可範囲Ｒ２の形が円形から歪んだり、小さくなったり、中心位置がずれたりすることである。図２のＲ３の領域は撮像素子１１の有効画素領域である。

図２（ａ）は、撮像素子１１およびブレ補正レンズ３３が駆動されていない状態で、撮像素子１１の有効画素領域Ｒ３の中心Ｃ３と、交換レンズ３により形成されるイメージサークルＲ１及び駆動許可範囲Ｒ２の中心Ｃ２とは一致している。

なお、上述した露光前センタリングとは、露光前に、図２（ａ）のようにＣ２とＣ３とを一致させることである。なおイメージサークルＲ１の中心と駆動許可範囲Ｒ２の中心とがずれている場合（ブレ補正レンズ３３の中心が、交換レンズ３の光軸中心と一致しない場合等）には、露光前センタリングとして撮像素子１１の中心とイメージサークルＲ１の中心とを一致させる、もしくは撮像素子１１の中心と駆動許可範囲Ｒ２の中心とを一致させることを行っても構わない。

図２（ｂ）は、撮像素子１１が駆動された状態である。図示するように、撮像素子１１が駆動されて撮像素子１１の有効画素領域Ｒ３の一部が、イメージサークルＲ１からはみ出すと、そのはみ出した領域Ａ１は光が十分に入射しないので、暗い画像が形成される。また、撮像素子１１の有効画素領域Ｒ３が、駆動許可範囲Ｒ２からはみ出すと、はみ出した領域Ａ２の画像は劣化する。例えば各種収差が駆動許可範囲Ｒ２よりも悪化してしまう。

この駆動許可範囲Ｒ２は、交換レンズ３ごとに異なり、また、個々の交換レンズ３においても、焦点距離や撮影距離により異なる。
上述したように駆動許可範囲Ｒ２は、レンズ記憶部４５に記憶されている。なおレンズ記憶部４５に記憶せずに、駆動許可範囲Ｒ２を焦点距離や撮影距離からその都度算出するようにしても構わない。

次に、本実施形態のカメラシステム１００の動作について説明する。
カメラボディ１に交換レンズ３を装着し、カメラボディ１の図示しないメインスイッチ（電源スイッチ）をＯＮにする。

レリーズスイッチ１５が半押しされ、又はモード設定部１６により動画撮影（ライブビュー画像を含む）が選択されると、撮像素子１１の撮像面に入射した被写体からの光によって取得された画像データを基に、焦点検出部２３はデフォーカス量を検出する。

デフォーカス量が、ボディ側送受信部１９よりレンズ側送受信部４６に送信される。受信したデフォーカス量に基づき交換レンズ３レンズ駆動量演算部３６はフォーカスレンズ３２の駆動方向および駆動量決定し、フォーカスレンズ駆動部５２はその駆動方向および駆動量に基づいてフォーカスレンズ３２を駆動する。
駆動後のフォーカスレンズ３２の位置はフォーカスレンズ位置検出部４２によって検出される。フォーカスレンズ３２の位置より求められた撮影距離情報を素子駆動許可範囲情報作成部３７に入力しても良い。
なお、ボディは検出したデフォーカス量からフォーカスレンズ３２の移動量及び駆動方向を算出し、フォーカスレンズの３２の移動量及び駆動方向に関する情報を交換レンズ３に送信してもよい。

また、ズームレンズ３１の位置が、ズームレンズ位置検出部４１によって検出されて、レンズ記憶部４５に記憶されたズームレンズ３１の位置に応じた焦点距離情報が素子駆動許可範囲情報作成部３７に送信される。

レンズ記憶部４５には、焦点距離ごとに撮像素子１１の駆動許可範囲として、動画撮影モード用と静止画撮影モード用との２種類の情報が記憶され、それぞれが、さらに素子ブレ補正範囲が「大」の場合、「小」の場合の異なる２種類の情報を有する。すなわち、
（ａ）動画撮影で素子ブレ補正範囲が「大」。
（ｂ）静止画撮影で素子ブレ補正範囲が「大」。
（ｃ）動画撮影で素子ブレ補正範囲が「小」。
（ｄ）静止画撮影で素子ブレ補正範囲が「小」。
の４つの場合の駆動許可範囲情報がレンズ記憶部４５に記憶されている。
上記（ａ）〜（ｄ）の４種類の撮影時の駆動許可範囲Ｒ２を３種類の焦点距離のＡ、Ｂ、Ｃ（焦点距離はＡ＞Ｂ＞Ｃ）に対して示したテーブルを図３に示す。図３の縦の項目は（ａ）〜（ｄ）の４種類の場合を示し、横の項目は焦点距離を示しており、（１）〜（６）は上記の条件の場合での駆動許可範囲Ｒ２の形と大きさを示している。
駆動許可範囲Ｒ２の形としては円形、正方形、六角形などの形である。駆動許可範囲Ｒ２の大きさは円形の場合には円の中心から円周までの距離（半径の長さ）、正方形の場合には正方形の中心から一辺までの垂線の長さ（一辺の長さの半分）などであり、駆動許可範囲Ｒ２の中心から駆動許可範囲Ｒ２の周辺（縁）までの長さを示している。例えば、（１）の情報としては、形状は円形で大きさは２０ｍｍなどになる。駆動許可範囲Ｒ２の大きさは、（１）≧（２）≧（３）≧（４）≧（５）≧（６）である。

但し、（１）〜（６）は１例に過ぎず、図３では（ａ）動画撮影で素子ブレ補正範囲が「大」の場合の駆動許可範囲Ｒ２である（２）と、（ｂ）静止画撮影で素子ブレ補正範囲が「大」の場合の駆動許可範囲Ｒ２である（２）が同じであるが、両者で駆動許可範囲Ｒ２を異ならせても構わない。また（１）〜（６）の複数の駆動許可範囲Ｒ２を同じにしても良い。
なお、素子ブレ補正範囲の代わりに駆動モードに対応したテーブルを使用しても構わない。

動画撮影の場合、光学性能としての周辺解像度の低下は静止画よりも許容されるので、図３のテーブルに示すように駆動許可範囲Ｒ２の大きさは、動画撮影時は静止画撮影時よりも大きな範囲になる（焦点距離が同じ場合）。
また、素子ブレ補正範囲が「大」の場合には、駆動許可範囲Ｒ２の大きさは大きく、素子ブレ補正範囲が「小」の場合、素子ブレ補正範囲が「大」の場合よりも駆動許可範囲Ｒ２の大きさは小さくなる。

素子駆動許可範囲情報作成部３７は、ズームレンズ位置検出部４１によって検出されたズームレンズ３１の位置に基づいて、レンズ記憶部４５のテーブル（図３）からカメラボディへ送る情報を選択して、作成する。
すなわち、レンズ記憶部４５に記憶されたズームレンズ３１の位置に対応した焦点距離を読出し、その焦点距離に対応する（ａ）〜（ｄ）の場合の駆動許可範囲Ｒ２に関する情報を抽出する。例えば図３の場合の焦点距離がＡの場合には（１）〜（４）の情報をカメラボディ１へ送信する情報として抽出する。

レンズ側送受信部４６は、素子駆動許可範囲情報作成部３７で作成された駆動許可範囲Ｒ２に関する情報（焦点距離がＡの場合には（１）〜（４））をボディ側送受信部１９に送信する。なお、素子の駆動許可範囲Ｒ２に関する情報だけではなく、焦点距離情報や撮影距離情報、絞り値情報を一緒に送っても構わない。
なお、レンズ側送受信部４６とボディ側送受信部１９との間の通信は、一定の間隔（例えば１ｍｓ間隔）で行われている。

カメラボディ１では、モード設定部１６で設定された撮影モード情報である「静止画撮影モード」または「動画撮影モード」の何れか、駆動モード情報である「ノーマルモード」、「アクティブモード」または「スポーツモード」の何れかの設定情報に基づいて、交換レンズ３から受信した駆動許可範囲Ｒ２に関する情報を選択する。なお上述したように、素子ブレ補正範囲については駆動モードにより決定される。

例えば、モード設定部１６で「アクティブモード」が設定されている場合には素子ブレ補正範囲が「大」であり、さらに「動画撮影モード」が設定されていると、（ａ）の場合であると判断し、（１）の情報（駆動許可範囲Ｒ２の形状、大きさ）を選択する。

カメラボディ１では、ブレ検出センサ１８によってブレが検出されると、センサ信号処理部２４はブレ検出センサ１８から出力される信号を読み込み、この信号に基づいてブレ検出の基準値を演算し、ブレ検出センサ１８から出力される信号から算出されたブレ検出の基準値を減算する等の各種処理を行う。

目標位置演算部２５は、センサ信号処理部２４で処理されたブレ検出センサ１８の出力信号と、レンズ側送受信部から受信し、選択した駆動許可範囲Ｒ２の情報とによって、カメラボディ１のブレを補正するための撮像素子１１の目標位置を演算する。
目標位置演算部２５は、選択した駆動許可範囲Ｒ２の情報とブレ検出センサ１８の出力とから目標位置を算出するので、撮像素子１１の有効画素領域Ｒ３の少なくとも一部が、駆動許可範囲Ｒ２より外側に移動することなく、撮像素子１１の有効画素領域Ｒ３全体が駆動許可範囲Ｒ２の内側になるように目標位置を制限できる。

素子駆動量演算部２６は、目標位置演算部２５で算出された撮像素子１１の目標位置と、素子位置検出部１３により検出された撮像素子１１の位置とからに撮像素子１１を駆動するための撮像素子１１の駆動量を演算する。

素子駆動部１２は、演算された駆動量で撮像素子１１を駆動させる。このため、撮像素子１１の有効画素領域Ｒ３が、駆動許可範囲Ｒ２からはみ出すことがない。そのため、撮影された画像は光学性能が良好でない領域で撮影されることがないので画像が劣化することはない。また駆動許可範囲Ｒ２はイメージサークルＲ１の内側にあるので、イメージサークル外で撮影されて画像が暗くなることもない。

なお、本実施形態では、交換レンズ３のブレ補正レンズ３３によるブレ補正をする、しないに関わらず、レンズ記憶部４５は1種類の駆動許可範囲Ｒ２の情報（テーブル）を記憶していたが、これに限定されず、ブレ補正レンズ３３によるブレ補正をする、しないに応じて、異なる駆動許可範囲Ｒ２の情報（テーブル）を記憶していてもよい。その場合、素子駆動許可範囲情報作成部３７は、ブレ補正レンズ３３によるブレ補正をする、しないに応じてカメラボディへ送る情報を選択する。

なお、カメラボディ１のモード設定部１６で選択された駆動モードが、ノーマルモード、アクティブモード又はスポーツモードのどれであるかという情報を、レンズ側送受信部４６に送信しても構わない。交換レンズ３は受信した駆動モードの情報から素子ブレ補正範囲の「大」・「小」を判断し、カメラボディに送る駆動許可範囲Ｒ２の情報を選択しても構わない。
例えば受信した駆動モードが「ノーマルモード」の場合には、素子ブレ補正範囲が「大」と判断し、焦点距離がＡの場合には、図３の（１）または（３）の情報をカメラボディに送信する。

さらにカメラボディ１から撮影モードの情報を受信しても構わない。撮影モードとして「動画撮影モード」、駆動モードとして「ノーマルモード」を受信し、焦点距離がＡの場合には（１）の情報のみをカメラボディ１に送信する、この場合、カメラボディで駆動許可範囲Ｒ２の情報を選択する必要はない。

また、交換レンズ３のブレ補正レンズをブレ補正のために駆動した場合、撮像素子１１の場合と同様に、交換レンズ３が受信した駆動モードがノーマルモード又はアクティブモードの場合は、ブレ補正レンズ３３の露光前センタリングを行い、選択されている駆動モードがスポーツモードの場合は、ブレ補正レンズ３３の露光前センタリングを行わない。
交換レンズ３のブレ補正レンズをブレ補正のために駆動した場合、ブレ補正レンズの位置情報やブレ補正レンズ３３の最大移動範囲である「ブレ補正レンズ最大移動範囲」の情報をカメラボディ１に送っても構わない。カメラボディ１は交換レンズ３から送られてきたブレ補正レンズの位置情報やブレ補正レンズ最大移動範囲の情報を基に、ブレ補正のために撮像素子１１を駆動する駆動量を算出する。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。図４は第２実施形態のカメラシステム２００のブロック図である。第２実施形態のカメラシステム２００及び交換レンズ２０３が第１実施形態のカメラシステム２及び交換レンズ３と異なる点は、交換レンズ２０３がブレ補正レンズ及びブレ補正レンズを駆動する機構を含まない点である。

本実施形態においては、カメラボディ２０１で、ＸＹ方向の並進ブレと、ピッチ方向、ヨー方向及びロール方向の回転ブレとを補正する。なお、以下の説明において、カメラシステム２００及び交換レンズ２０３における、第１実施形態のカメラシステム１００及び交換レンズ３と同様の部分は同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態では素子駆動許可範囲情報作成部３７において、
（ａ）動画撮影モード（ｂ）静止画撮影モードのそれぞれ撮影モードでの撮影距離毎の素子駆動許可範囲Ｒ２の情報が作成される。なお、素子ブレ補正範囲が「大」・「小」の条件も追加して、第１実施形態と同様に４つの駆動許可範囲Ｒ２の情報を作成しても構わない。

図５に示すように、「動画撮影モード」、「静止画撮影モード」のそれぞれのモードにおいて、焦点距離Ａ、Ｂ、Ｃ（Ａ＞Ｂ＞Ｃ）の場合の駆動許可範囲Ｒ２の情報を生成し、交換レンズ２０３の焦点距離に応じた駆動許可範囲Ｒ２の情報をカメラボディ２０１に送信する。

カメラボディ２０１の素子駆動量演算部２６には、モード設定部１６から動画撮影モードが選択されているか静止画撮影モードが選択されているかの情報が入力される。交換レンズ２０３から受信した情報である（ａ）及び（ｂ）から、動画撮影、静止画撮影のいずれかを選択し、駆動許可範囲Ｒ２の情報を選択する。選択した駆動許可範囲Ｒ２の情報に基づいて、第１実施形態と同様にカメラボディ２０１の素子駆動量演算部２６は、撮像素子１１を駆動する駆動量を演算する。
なお、素子ブレ補正範囲が「大」・「小」の条件がある場合には、駆動モードも考慮して（設定されている駆動モードから素子ブレ補正範囲を選択して）駆動許可範囲Ｒ２の情報を選択する。

第２実施形態においても第１実施形態と同様に、素子駆動部１２は、演算された駆動量で撮像素子１１を駆動させる。このため、撮像素子１１の有効画素領域Ｒ３が、駆動許可範囲Ｒ２からはみ出すことがない。そのため、撮影された画像は光学性能が良好でない領域で撮影されることがないので画像が劣化することはない。また駆動許可範囲Ｒ２はイメージサークルＲ１の内側にあるので、イメージサークル外で撮影されて画像が暗くなることもない。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。図６は第３実施形態のカメラシステム３００のブロック図である。第３実施形態のカメラシステム３００及び交換レンズ３０３が第１実施形態のカメラシステム１００及び交換レンズ３と異なる点は、素子駆動許可範囲情報作成部を含まない点である。なお、以下の説明において、カメラシステム３００及び交換レンズ３０３における、第１実施形態のカメラシステム１００及び交換レンズ３と同様の部分は同一の符号を付して説明を省略する。

素子駆動許可範囲情報作成部を含まない交換レンズ３０３の場合、レンズ側送受信部４６は、焦点距離情報をボディ側送受信部１９に送信する。また、レンズ記憶部４５に記憶されている交換レンズ３０３の個体情報も送信する。

カメラボディ３０１の素子駆動量演算部２６は、モード設定部１６より、動画撮影が選択されているか、静止画撮影が選択されているかの情報を入力する。また、モード設定部１６より、ノーマルモード、アクティブモード、スポーツモードのいずれのモードが選択されているかの情報を入力する。素子駆動量演算部２６は、この交換レンズ３から受信した焦点距離情報及び交換レンズ３０３の個体情報より、撮像素子１１の駆動許可範囲Ｒ２を決定する。

この場合、焦点距離が短いほど駆動許可範囲Ｒ２を小さくし、焦点距離が長いほど駆動許可範囲Ｒ２を大きくする。なぜならば、レンズの焦点距離が短いと、焦点距離が長い場合に比べて像高の変化に対する収差及び光量の変化が大きく、さらに、同じ量のブレを補正するための撮像素子の駆動許可範囲は焦点距離が短いほど小さく、焦点距離が長いほど大きくなるためである。
また、交換レンズ３０３から撮影距離情報をカメラボディ３０１に送信しても構わない。素子駆動量演算部２６は、受信した交換レンズ３の撮影距離情報を用いて算出した撮影倍率を基に撮像素子１１の駆動許可範囲を算出してもよい。

第３実施形態においても、第１実施形態と同様に、素子駆動部１２は演算された駆動量で撮像素子１１を駆動させる。このため、撮像素子１１の有効画素領域Ｒ３が、駆動許可範囲Ｒ２からはみ出すことがない。そのため、撮影された画像は光学性能が良好でない領域で撮影されることがないので画像が劣化することはない。また駆動許可範囲Ｒ２はイメージサークルＲ１の内側にあるので、イメージサークル外で撮影されて画像が暗くなることもない。

なお、上記実施の形態では撮像素子１１の駆動許可範囲Ｒ２を円形としたが、レンズ記憶部４５が記憶する駆動許可範囲Ｒ２は円形でなくてもよい。例えば、レンズ記憶部４５は、撮像素子１１の駆動許可範囲Ｒ２の情報として、撮像素子１１の長辺方向への駆動許可範囲及び撮像素子１１の短辺方向への駆動許可範囲のいずれか短い方の駆動許可範囲を一辺とする正方形を駆動許可範囲Ｒ２の形状情報とを記憶してもよい。駆動許可範囲Ｒ２の形状情報としては、長方形でもよいし楕円形でもよい。レンズ側送信部４６は、これらの駆動許可範囲や形状情報をカメラボディに送信する。

なお、上記実施形態では、並進ブレ及び回転ブレを検出してブレ補正を行ったが、並進ブレ及び回転ブレのいずれか一方のみを検出して、ブレ補正を行ってもよい。

なお、上記実施形態では、駆動モード（ノーマルモード、アクティブモード、スポーツモード）に応じて、レリーズスイッチ１５の操作による撮像素子１１の露光前センタリングに関して異なる駆動制御をおこなったが、駆動モードによる制御の違いはこれに限らず、同じ大きさのブレ検出信号に対して、撮像素子１１の駆動量を異なる大きさで制御するなどしても良い。

なお、上記実施形態では、複数の駆動モード及び複数の撮影モードが設定可能であったが、複数のモードのうちいずれか一つのモードのみを有していてもよい。その場合、レンズ記憶部４５は、焦点距離毎に一つの撮像素子１１の駆動許可範囲Ｒ２の情報を記憶する。
また、上記実施例では、複数の駆動モード及び複数の撮影モードが設定可能で、複数のモードに対して撮像素子１１の駆動許可範囲Ｒ２はそれぞれ異なる値であったが、複数のモードに対して撮像素子１１の駆動許可範囲Ｒ２は同じ値であってもよい。その場合に、レンズ記憶部４５は、焦点距離毎に一つの撮像素子１１の駆動許可範囲Ｒ２の情報を記憶してもよい。

また、上記実施形態ではズームレンズ位置検出部４１により検出される情報は、ズームレンズの位置にする情報であったが、交換レンズ３の焦点距離の値でもよい。また、レンズ記憶部４５は３種類の焦点距離毎ではなく、それ以上の複数の焦点距離毎に駆動許可範囲Ｒ２を記憶しても良いし、ズームレンズの複数の位置毎に駆動許可範囲Ｒ２を記憶していてもよい。

なお、レンズ記憶部４５は、ズームレンズの焦点距離と撮影距離とに対応した駆動許可範囲Ｒ２の情報を保持していてもよい。撮影倍率が高くなると、撮影距離に応じて駆動許可範囲Ｒ２の変化が大きくなる為である。その場合、焦点距離と撮影距離との２次元のテーブルに、それぞれの撮影モードに対応する複数の駆動許可範囲情報が記憶されていても良い。

また、レンズ記憶部４５は駆動許可範囲Ｒ２の情報を、焦点距離及び撮影距離の少なくともいずれか一つに関する関数式で保持していてもよい。

なお、駆動モードの設定を交換レンズ３に備えられた操作部で行ってもよい。その場合、交換レンズ３は、操作部で設定された駆動モードを交換レンズからカメラボディに送信しても構わない。

また、ＣＰＵを持たない交換レンズ、又は、交換レンズとの通信ができないマウントアダプタが装着された場合には、カメラボディの目標位置設定部は、メニューからユーザーが設定した焦点距離情報に基づいて、駆動許可範囲Ｒ２を決定し、目標位置を演算しても構わない。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記の実施形態の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能なことは当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態、及び、実施形態の要素と変形形態の要素との組み合わせの形態も本発明の技術的範囲に含まれることが、請求の範囲の記載から明らかである。

１，２０１，３０１：カメラボディ、３，２０３，３０３：交換レンズ、１１：撮像素子、１２：素子駆動部、１３：素子位置検出部、１４：記録媒体、１５：レリーズスイッチ、１６：モード設定部、１７：表示部、１８：ブレ検出センサ、１９：ボディ側送受信部、２０：ボディＣＰＵ、２１：撮影制御部、２２：画像信号処理部、２３：焦点検出部、２４：センサ信号処理部、２５：目標位置演算部、２６：素子駆動量演算部、３０：レンズＣＰＵ、３１：ズームレンズ、３２：フォーカスレンズ、３３：ブレ補正レンズ、３４：角速度信号処理部、３５：ブレ補正レンズ目標位置演算部、３６：ブレ補正レンズ駆動量演算部、３７：素子駆動許可範囲情報作成部、４１：ズームレンズ位置検出部、４２：フォーカスレンズ位置検出部、４３：ブレ補正レンズ位置検出部、４４：角速度センサ、４５：レンズ記憶部、４６：レンズ側送受信部、５１：ズームレンズ駆動部、５２：フォーカスレンズ駆動部、５３：ブレ補正レンズ駆動部、５４：ブレ補正レンズ駆動部、５６：レンズ側送受信部、１００，２００，３００：カメラシステム

Claims (14)

1. 撮像素子を有するカメラボディに着脱可能な交換レンズであって、
   被写体の像を形成する光学系と、
   前記光学系の光軸と交わる方向に移動する前記撮像素子の移動の範囲に関する情報を記憶する記憶部と、
   前記情報を前記カメラボディへ送信する送信部と
   を備える交換レンズ。
2. 撮像素子を有するカメラボディに着脱可能な交換レンズであって、
   被写体の像を形成する光学系と、
   前記撮像素子で撮像する前記像の範囲を示す情報を記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された前記像の範囲を示す情報を前記カメラボディへ送信する送信部と
   を備える交換レンズ。
3. 前記光学系は、前記光学系が有するレンズを前記光学系の光軸方向に移動させて焦点距離が変更可能であり、
   前記記憶部は、前記光学系の複数の焦点距離毎に前記撮像素子の移動の範囲に関する情報または前記撮像素子で撮像する前記像の範囲を示す情報を記憶し、
   前記送信部は、前記光学系の焦点距離に対応する前記撮像素子の移動の範囲に関する情報または前記撮像素子で撮像する前記像の範囲を示す情報を前記カメラボディへ送信する、請求項１または２に記載の交換レンズ。
4. 前記像の範囲を示す情報は、前記撮像素子が前記光学系の光軸と交差する面内で移動して前記像を撮像する範囲の情報である
   請求項２に記載の交換レンズ。
5. 前記送信部は、一定の時間間隔で前記情報を送信する、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の交換レンズ。
6. 前記記憶部は、前記移動の範囲に関する情報または前記像の範囲を示す情報として、第１の範囲を示す第１情報と、前記第１の範囲を含み第１の範囲より広い第２の範囲を示す第２情報とを記憶し、
   前記送信部は、前記第１情報及び第２情報の少なくとも一方を送信する、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の交換レンズ。
7. 前記記憶部は、前記移動の範囲に関する情報または前記像の範囲を示す情報として、第１の範囲を示す第１情報と第２の範囲を示す第２情報とを記憶し、
   前記第１の範囲は、前記第１の範囲内でも最も外側における前記光学系の性能が前記第２の範囲内の最も外側における前記光学系の性能よりもよい範囲に設定されており、
   前記送信部は、前記第１情報及び第２情報の少なくとも一方を送信する、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の交換レンズ。
8. 撮像素子を有するカメラボディに着脱可能な交換レンズであって、
   被写体の像を形成する光学系と、
   前記被写体の像を撮像し、前記光学系の光軸と交わる方向に移動する前記撮像素子の移動の範囲を決めるのに用いられる情報を記憶する記憶部と、
   前記情報を前記カメラボディへ送信する送信部と
   を備える交換レンズ。
9. 前記光学系は、前記光学系が有するレンズを前記光学系の光軸方向に移動させて焦点距離が変更可能であり、
   前記記憶部は、前記光学系の複数の焦点距離毎に前記撮像素子の移動の範囲を決めるのに用いられる情報を記憶し、
   前記送信部は、前記情報を前記カメラボディへ送信する、請求項８に記載の交換レンズ。
10. 交換レンズを着脱可能なカメラボディであって、
    前記交換レンズの光学系により形成される像を撮像する撮像素子と、
    振れを検出して信号を出力する振れ検出部と、
    装着される前記交換レンズが異なると、前記撮像素子を移動させる範囲を異ならせる制御部と、
    を有するカメラボディ。
11. 前記制御部は、前記撮像素子を移動させる範囲を決める情報または前記撮像素子の移動の範囲に関する情報を前記交換レンズから受信し、前記範囲を決定する、請求項１０に記載のカメラボディ。
12. 前記撮像素子を移動させる範囲を決める情報または前記撮像素子の移動の範囲に関する情報は、前記振れに基づく前記像のブレを補正するために前記撮像素子の移動可能な範囲を示す情報である、請求項１０または１１に記載のカメラボディ。
13. 複数の撮影のモードを設定する設定部を有し、
    前記設定部で設定された前記撮影のモードにより、前記撮像素子を移動させる範囲を異ならせる請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載のカメラボディ。
14. 動画撮影と静止画撮影とを設定する設定部を有し、
    前記像を移動させる範囲を決める情報または前記撮像素子の移動の範囲に関する情報は、第１の範囲に関する情報と、前記第１の範囲を含み第１の範囲より広い第２の範囲との情報とからなり、
    前記制御部は、静止画撮影が設定されていると前記１の範囲に基づく範囲内で前記撮像素子を移動させ、動画撮影が設定されていると前記第１の範囲を示す第１情報に基づく範囲内で前記撮像素子を移動させる、請求項１０から１２のいずれか一項に記載のカメラボディ。

Images