WO2018198258A1 - レンズ鏡筒、カメラボディ、カメラシステム - Google Patents

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WO2018198258A1
WO2018198258A1 PCT/JP2017/016641 JP2017016641W WO2018198258A1 WO 2018198258 A1 WO2018198258 A1 WO 2018198258A1 JP 2017016641 W JP2017016641 W JP 2017016641W WO 2018198258 A1 WO2018198258 A1 WO 2018198258A1
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WO
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lens barrel
lens
cylinder
camera body
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/016641
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
戸川　久憲
拓海 中野
宏樹 瀧田
茉理絵 下山
Original Assignee
株式会社ニコン
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2019514977A priority patent/JP6988887B2/ja
Priority to PCT/JP2017/016641 priority patent/WO2018198258A1/ja
Priority to US16/609,108 priority patent/US11372316B2/en
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • G03B17/12—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
    • G03B17/14—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets interchangeably
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0007—Movement of one or more optical elements for control of motion blur

Definitions

  • the present invention relates to a lens barrel, a camera body, and a camera system.
  • a lens barrel integrated with an imaging unit can be swung with respect to the outer frame of the imaging device, and is orthogonal to the optical axis.
  • a blur correction mechanism including two drive units having a support shaft (see Patent Document 1).
  • the lens barrel of the present invention is a lens barrel to which a camera body can be attached and detached, and a first barrel having a first engagement portion that engages with a first portion of the camera body, and an inner side of the first barrel.
  • a second cylinder having a second engaging portion and an optical system that are engaged with the second portion of the camera body, and a drive unit that drives the second cylinder with respect to the first cylinder. It was set as the structure provided.
  • the lens barrel of the present invention is a lens barrel to which a camera body can be attached and detached, and is a first barrel, a second barrel that is disposed inside the first barrel and has an optical system, and the first barrel.
  • the second cylinder is configured to include a drive unit that drives the second cylinder in a rotation direction about an axis different from the optical axis of the optical system.
  • the camera body of the present invention is a camera body to which a lens barrel having an optical system can be attached and detached, and a first housing having a first engaging portion that engages with the first cylinder of the lens barrel.
  • a second housing that is disposed inside the first housing and has a second engaging portion that engages with a second tube of the lens barrel and an image sensor, wherein the second housing is The optical system is driven in a rotational direction about an axis different from the optical axis of the optical system.
  • the camera system of the present invention is a camera system in which a camera body and a lens barrel are detachable, and the camera body includes a first housing and a second housing having an image sensor,
  • the lens barrel includes a first cylinder that engages with the first casing, a second cylinder that includes an optical system and engages with the second casing, and the first casing or the first cylinder.
  • a driving unit that drives the second casing and the second cylinder is provided.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram of a camera system 1 including a lens barrel 3 and a camera body 2 according to a first embodiment. It is the figure which simplified and showed the system configuration
  • the pitch axis P is a position of the camera body 2 (hereinafter referred to as a normal position) when the photographer takes a horizontally long image with the optical axis horizontal when the lens barrel 3 is attached to the camera body 2.
  • the yaw axis Y is an axis extending in the vertical direction at the normal position.
  • the roll axis R is an axis extending in the optical axis direction at the normal position.
  • the pitch axis P, the yaw axis Y, and the roll axis R are orthogonal to each other.
  • “orthogonal” includes not only strictly 90 degrees but also a range slightly deviated from 90 degrees due to manufacturing errors and assembly errors.
  • the rotation around the pitch axis P is pitched
  • the rotation around the yaw axis Y is yawing
  • the rotation around the roll axis R is rolling.
  • the pitching direction is the pitch direction
  • the yawing direction is the yaw direction
  • the rolling direction is the roll direction.
  • a direction along the pitch axis P or a direction along the yaw axis Y is defined as a shift direction.
  • FIG. 1A is a system configuration diagram of a camera system 1 including a lens barrel 3 and a camera body 2 according to the first embodiment.
  • FIG. 1B is a diagram illustrating a simplified system configuration of a camera system 1 including the lens barrel 3 and the camera body 2 according to the first embodiment.
  • 1A and 1B show the same camera system 1, these drawings are supplemented on the other side, for example, for configurations not included in one figure, and they complement each other. To do.
  • the camera system 1 may be a zoomable system or a system that cannot zoom.
  • the lens barrel 3 of this embodiment is detachable from the camera body 2.
  • the lens barrel 3 can be expanded and contracted between a contracted state (non-photographed state, a stored state, a retracted state) and an extended state (photographed state).
  • the lens barrel 3 includes a lens inner shell 302 that holds a lens group L that is an imaging optical system inside, and a housing that is disposed on the outer periphery of the lens inner shell 302. 320 and a lens outer shell 301 (for example, a fixed cylinder) disposed on the outer periphery of the housing 320.
  • the lens inner shell 302 and the housing 320 may be combined to form a lens inner shell.
  • the lens inner shell 302 can rotate in the pitch direction about the pitch axis P with respect to the housing 320.
  • the housing 320 is rotatable in the yaw direction about the yaw axis Y with respect to the lens outer shell 301.
  • the lens inner shell, the lens outer shell, and the housing may be cylindrical.
  • a flat portion may be provided on the inner peripheral surface or the outer peripheral surface for arranging other components.
  • the shape of the lens inner shell, lens outer shell, and housing may be modified by forming a flat portion, a notch, a portion whose thickness changes, or the like as appropriate.
  • a shape such as a quadrangular prism may be used.
  • the lens inner shell 302 of the lens barrel 3 includes a lens group L, a shift direction image stabilization system 330, a blur detection unit 325, and a lens inner shell mount 326.
  • the lens inner shell 302 includes a part of a pitch driving unit 322 that drives the lens inner shell 302 in the pitch direction with respect to the housing 320.
  • the lens group L is an imaging optical system that forms a subject image on the image sensor 220 disposed in the camera body 2.
  • the lens group L includes an anti-vibration optical system LB.
  • the image stabilizing optical system LB moves in the shift direction and can correct image blur due to camera shake or the like.
  • the shift direction image stabilization system 330 is a system that controls the image stabilization optical system LB that moves in the shift direction.
  • a movable frame that holds the image stabilization optical system LB, an image stabilization optical system position detection unit that detects the position of the image stabilization optical system LB, a shift drive unit 332 that drives the movable frame in the shift direction, and the like are provided.
  • An example of the shift drive unit 332 is a voice coil motor (VCM).
  • VCM voice coil motor
  • the image stabilization optical system LB is driven by the shift drive unit 332 in a direction that cancels image blur of the subject image caused by camera shake of the photographer, and image blur is corrected.
  • the shake detection unit 325 detects shake in the pitch direction, yaw direction, roll direction, or shift direction of the lens inner shell 302.
  • the shake detection unit 325 may detect a shake in at least one direction. Blur in all directions may be detected.
  • the shake detection unit 325 is a gyro sensor or the like. It may be composed of one sensor or a plurality of sensors.
  • the lens inner shell mount 326 has a shape including a lens inner shell coupling portion 317 and is in contact with a body inner shell mount 224 described later.
  • the lens inner shell mount 326 includes a coupling detection unit 340.
  • the coupling detection unit 340 detects a coupling state (engagement state) between the lens inner shell 302 and the body inner shell 202 via a coupling detection unit 240 described later.
  • the housing 320 includes a pitch driving unit 322 and a pitch direction rotation detection unit 323.
  • the pitch driving unit 322 drives the lens inner shell 302 in the pitch direction.
  • the pitch driving unit 322 is driven, the lens inner shell 302 rotates in the pitch direction about the pitch axis P.
  • the pitch direction rotation detection unit 323 detects the rotation amount of the lens inner shell 302 in the pitch direction. In other words, the pitch direction rotation detection unit 323 detects the drive amount of the pitch drive unit 322. The pitch direction rotation detection unit 323 detects the rotation amount of the lens inner shell 302 (or the driving amount of the pitch driving unit 322), thereby determining whether the lens inner shell 302 (or the pitch driving unit 322) is driven accurately. can do.
  • the housing 320 includes a part of a yaw driving unit 312 that drives the housing 320 in the yaw direction with respect to the lens outer shell 301. When the yaw driving unit 312 is driven, the housing 320 is driven in the yaw direction with respect to the lens outer shell 301. Along with this, the lens inner shell 302 is also driven in the yaw direction.
  • the lens outer shell 301 includes a yaw driving unit 312, a yaw direction rotation detecting unit 313, an operation member 315, a lens outer shell mount 310, and a lens control unit 314.
  • the yaw drive unit 312 drives the housing 320 in the yaw direction.
  • the yaw direction rotation detection unit 313 detects the rotation of the housing 320 in the yaw direction. In other words, the yaw direction rotation detection unit 313 detects the drive amount of the yaw drive unit 312.
  • the yaw direction rotation detection unit 313 detects the rotation amount of the housing 320 (or the driving amount of the yaw driving unit 312) to determine whether the housing 320 (or the pitch driving unit 322) is driven accurately. Can do.
  • the operation member 315 is a member operated by the user.
  • the lens outer shell mount 310 includes a contact 311 for communication or energization.
  • the lens outer shell mount 310 has a shape including a lens outer shell coupling portion 316.
  • the lens control unit 314 controls the shift driving unit 332, the pitch driving unit 322, and the yaw driving unit 312. In addition, when the user operates an operation member 315 described later, the lens control unit 314 moves the lens group L in the optical axis direction and changes the focal length.
  • the lens outer shell 301 and the lens inner shell 302 are electrically connected by a wiring portion such as a flexible printed wiring board (hereinafter referred to as FPC).
  • FPC flexible printed wiring board
  • the camera body 2 includes a body inner shell 202 and a body outer shell 201 (for example, a body fixing portion).
  • the body inner shell 202 includes an image sensor 220, an image sensor driver 223, and a body inner shell mount 224.
  • the body outer shell 201 includes a body control unit 215, an image processing unit 218, a body outer shell mount 210, a display unit 214, a battery 212, and an operation member 213.
  • the image sensor 220 receives light incident from the imaging optical system (lens group L) and converts it into an electrical signal.
  • the image sensor driving unit 223 drives the image sensor 220 to perform blur correction.
  • the body inner shell mount 224 has a shape including a body inner shell coupling portion 217 and is in contact with the lens inner shell mount 326. Further, it has a combination detection unit 240.
  • the coupling detection unit 240 detects the coupling state (engagement state) between the lens inner shell 302 and the body inner shell 202 via the coupling detection unit 340.
  • the body control unit 215 performs shake correction calculation and control, which will be described later. Various controls are performed based on the input of the operation member 213 and the like.
  • the image processing unit 218 performs image processing on the image data output from the image sensor 220.
  • the body outer shell mount 210 includes a contact 211 for communication or energization.
  • the body outer shell mount 210 has a shape including a body outer shell coupling portion 216.
  • the display unit 214 displays image data acquired by the image sensor 220 and information related to various settings.
  • the operation member 213 is operated by the user.
  • the body outer shell 201 and the body inner shell 202 are electrically connected by wiring such as FPC.
  • the camera system 1 is a camera system in which the lens barrel 3 can be replaced, and the lens inner shell 302 and the body inner shell 202 are integrated into a shake correction operation (hereinafter, integrated). Drive blur correction).
  • the body outer shell 201 of the camera body 2 and the lens outer shell 301 of the lens barrel 3 are coupled (engaged) to be integrated.
  • the body inner shell 202 of the camera body 2 and the lens inner shell 302 of the lens barrel 3 are coupled (engaged) to be integrated.
  • the lens control unit 314 causes the yaw drive unit 312 and the direction to cancel the shake detected by the shake detection unit 325 and The pitch drive unit 322 is driven.
  • blur correction is executed.
  • the image blur of the subject image caused by the camera shake of the photographer is corrected.
  • lens shift blur correction using the shift direction image stabilization system 330 can be performed simultaneously or selectively.
  • the blur correction performed by driving the image sensor 220 in any one of the shift direction, the pitch direction, the yaw direction, and the roll direction by a driving unit (not shown) may be performed simultaneously or selectively.
  • the blur detection unit 325 that detects blur necessary for blur correction is provided in the lens inner shell 302.
  • the inner shell side body inner shell
  • the blur detection unit 325 is compared with the case where the blur detection unit 325 is installed on the outer shell side (body outer shell 201 or lens outer shell 301). 202 or lens inner shell 302) can be accurately detected.
  • the integral drive shake correction it is necessary to accurately detect the shake on the inner shell side. This is because the blur on the inner shell side does not necessarily match the blur on the outer shell side.
  • the target to be driven in the integrated driving blur correction is the body inner shell 202 and the lens inner shell 302, it is necessary to accurately detect the blur on the inner shell side.
  • the shake detection unit 325 may be provided in the body inner shell 202, and even in this case, the shake on the inner shell side can be detected.
  • the detection result detected by the blur detection unit 325 can be transmitted to the body control unit 215 without using a mount contact or the like.
  • the body control unit 215 performs the shake correction operation so that the direction of the optical axis does not change. Further, the control may be performed so that the detection value of the blur detection unit 325 is reduced. Control may be performed so that the amount of blurring on the imaging surface (imaging element 220) is reduced.
  • a sensor that can detect the positional relationship between the outer shell side and the inner shell side may be provided. If the positional relationship between the outer shell side and the inner shell side can be detected by such a sensor, the inner shell side blur can be accurately detected even if the blur detection unit 325 is installed on the outer shell side. That is, the blur detection unit 325 can be installed on the lens outer shell 301 or the body outer shell 201.
  • the configuration in which the shake detection unit 325 is provided in the body inner shell 202 does not require communication means such as a contact provided in the mount when transmitting information about the shake detected by the shake detection unit 325 to the body control unit 215.
  • This is also advantageous. That is, the amount of information transmitted and received between the camera body 2 and the lens barrel 3 can be reduced.
  • the installation position of the shake detection unit 325 is preferably a place where vibrations other than camera shake (vibration accompanying movement of the mirror or shutter) are not applied.
  • vibrations other than camera shake vibration accompanying movement of the mirror or shutter
  • a hard part, a place corresponding to a vibration node, a subject side of the lens barrel 3, and the like can be mentioned.
  • a blur detection unit may be provided in a plurality or all of the body inner shell 202, the lens inner shell 302, the lens outer shell 301, and the body outer shell 201.
  • more accurate control may be performed by using a plurality of shake detection units provided in a plurality of components.
  • the yaw drive unit 312 is provided with a main configuration such as a coil in the lens outer shell 301 of the lens barrel 3, so that the load in the shake correction operation can be reduced, the response is good, and the electric power is smaller. Can be executed quickly. That is, since the main part of the yaw driving unit 312 is installed on the lens outer shell 301, the main part of the yaw driving unit 312 is not included in the driving target during the blur correction operation, and therefore the inertia of the driving target is correspondingly increased. It is possible to reduce the load in the shake correction operation, to improve the responsiveness, and to perform the shake correction operation quickly with less power.
  • the pitch drive unit 322 is provided with a main configuration such as a coil in the housing 320. Therefore, the load in the shake correction operation can be reduced, the response is good, and the pitch drive unit 322 can be executed quickly with less power. Can do. In other words, since the main part of the pitch driving unit 322 is installed in the housing 320, the main part of the pitch driving unit 322 is not included in the driving target during the blur correction operation, and the inertia of the driving target is reduced accordingly. In addition, it is possible to reduce the load in the shake correction operation, to improve the responsiveness, and to execute the shake correction operation quickly with less power.
  • Integrated drive blur correction A blur correction performed by driving the lens inner shell 302 and the body inner shell 202 together.
  • Lens blur correction A blur correction performed by the shift direction image stabilization system 330.
  • the image stabilizing optical system LB is driven in the shift direction to correct image blur.
  • Image sensor blur correction blur correction performed by moving the image sensor 220. Which of these blur corrections is executed in combination is not limited to the flowcharts shown in FIGS. 2 and 3, and may be changed according to the user's selection or automatically according to the shooting situation. It may be changed.
  • the integral drive blur correction, lens blur correction, and image sensor blur correction may be automatically switched in accordance with the vibration frequency of the blur detected by the blur detection unit 325.
  • lens blur correction or image sensor blur correction is performed for a shake with a relatively low vibration frequency
  • integrated drive shake correction is applied for a shake with a relatively large vibration frequency.
  • the shake correction may be performed by appropriately combining the shake correction.
  • the blur correction operation will be described in detail separately for the operation on the camera body 2 side and the operation on the lens barrel 3 side.
  • FIG. 2 is a flowchart showing processing performed by the body control unit 215.
  • the body control unit 215 determines whether a through image is being displayed or a moving image is being captured. If a through image is being displayed or if a moving image is being shot, the process proceeds to S120. If neither the live view display nor the moving image shooting is performed, the process proceeds to S230.
  • the body control unit 215 determines whether or not the current shake correction mode is the integrated drive shake correction mode. For example, the body control unit 215 determines the shake correction mode based on the mode set by the user. Alternatively, as described above, the body control unit 215 may automatically determine based on the shake detected by the shake detection unit 325. Alternatively, when both the camera body 2 and the lens barrel 3 are systems having an inner shell, it is determined as an integral driving blur correction mode, and when at least one of them is a system without an inner shell, lens blur correction is performed. The mode or the image sensor blur correction mode may be determined. When the operation mode is the integrated drive shake correction mode, the process proceeds to S130, and when the operation mode is a mode other than the integrated drive shake correction mode, the process proceeds to S210.
  • the body control unit 215 transmits a lens information transmission instruction to the lens control unit 314 of the lens barrel 3 attached to the camera body 2.
  • the lens information is information necessary mainly for the integral driving blur correction among the information regarding the lens barrel 3.
  • information on the installation position of the pitch driving unit 322 or the yaw driving unit 312 distance from the mounting position of the lens barrel 3, whether it is installed on the inner shell side or the outer shell side, etc.
  • the center of gravity of the lens barrel 3 The position or the center of gravity of the lens inner shell 302, and the like.
  • information regarding the drive characteristics of the pitch drive unit 322 or the yaw drive unit 312 may be a single focus lens or a zoom lens. Including the information on the focal length of the lens, in the case of a zoom lens, information on the current focal length, information on the current center of gravity position, and the like may be used.
  • the barycentric position may be the barycentric position of the optical system.
  • the body control unit 215 determines whether the lens information requested in S130 has been received from the lens barrel 3. If not received, the process returns to S130, and the lens information transmission instruction (request) is repeated. If lens information is received, the process proceeds to S150.
  • the body control unit 215 determines whether a zoom operation has been performed.
  • the lens group L moves, and the position of the center of gravity of the lens inner shell 302 (or the lens barrel 3) changes. Accordingly, it is necessary to adjust the driving direction and driving amount of the pitch driving unit 322 or the yaw driving unit 312 in the integrated driving blur correction. If a zoom operation has been performed, the process proceeds to S160. If the zoom operation has not been performed, the process proceeds to S180.
  • the body control unit 215 transmits an instruction to transmit the center of gravity position information after zooming to the lens barrel 3.
  • the body control unit 215 determines whether or not the gravity center position information requested in S160 has been received from the lens barrel 3. If it has not been received, the process returns to S160 and repeats the transmission instruction (request) of the gravity center position information. When the gravity center position information is received from the lens barrel 3, the process proceeds to S180.
  • the body control unit 215 determines whether or not the shake detection unit 325 has detected a shake.
  • the shake detected by the shake detection unit 325 is acquired by the body control unit 215 of the camera body 2 via the contact 311 and the contact 211.
  • the timing at which the body control unit 215 acquires the blur detected by the blur detection unit 325 is not limited to S130.
  • the lens barrel 3 may transmit the blur detected by the blur detection unit 325 to the camera body 2 at a predetermined timing.
  • the blur detection unit 325 can detect at least one of pitch direction blur, yaw direction blur, roll direction blur, and shift direction blur. Blur in all directions may be detected, or blur in multiple directions may be detected.
  • whether or not blur for example, it is determined that blur is detected when the output value of the blur detection unit 325 is equal to or greater than a certain value. If the blur detection unit 325 detects at least one of pitch direction blur, yaw direction blur, roll direction blur, and shift direction blur, the process proceeds to S190. If the shake detection unit 325 has not detected any direction of shake, the process proceeds to S200.
  • the body control unit 215 transmits a shake correction instruction to the lens barrel 3.
  • the shake correction instruction performed in S190 is an instruction related to the integral drive shake correction.
  • the body control unit 215 performs calculation of how much the yaw driving unit 312 and the pitch driving unit 322 are driven in which direction.
  • the lens control unit 314 performs drive control of each actuator (the yaw drive unit 312 and the pitch drive unit 322) according to an instruction from the body control unit 215.
  • the detection value of the shake detection unit 325, the information regarding the installation position of the shake detection unit 325, the gravity center position information of the lens barrel 3 (or the lens inner shell 302). Center of gravity position information) is required.
  • the body control unit 215 calculates a blur correction instruction parameter necessary for blur correction, and transmits the parameter to the lens control unit 314. Note that the lens controller 314 may perform the blur correction calculation.
  • the body control unit 215 determines whether or not the power is turned off. If the power is not turned off, the process returns to S110, and if the power is turned off, the operation is terminated.
  • the body control unit 215 determines whether or not the shake detection unit 325 has detected a shake as in S180. When the shake detection unit 325 detects a shake, the process proceeds to S220, and when the shake detection unit 325 does not detect a shake, the process proceeds to S200.
  • the body control unit 215 transmits a shake correction instruction to the lens barrel 3.
  • the body control unit 215 transmits an instruction regarding the lens shake correction to the lens barrel 3.
  • the lens barrel 3 performs the shake correction by operating the shift direction image stabilization system 330 and driving the image stabilization optical system.
  • the body control unit 215 performs the image sensor blur correction by driving the image sensor driving unit X. In this case, the body control unit 215 does not need to transmit a shake correction instruction to the lens barrel 3. Thereafter, the process proceeds to S200.
  • the body control unit 215 determines whether or not a still image is being displayed. If a still image is being displayed, the process proceeds to S240. If no still image is displayed, the process proceeds to S200.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the integral drive blur correction operation performed by the lens barrel 3.
  • the lens control unit 314 determines whether a lens information transmission instruction has been received from the camera body 2. If a lens information transmission instruction has been received, the process proceeds to S320. If a lens information transmission instruction has not been received, the process proceeds to S330.
  • the operation of S310 is an operation corresponding to S130 of FIG.
  • the lens control unit 314 transmits the lens information requested from the camera body 2 to the camera body 2.
  • the lens information to be transmitted here is information necessary mainly for the integral driving blur correction among the information regarding the lens barrel 3 as described above. For example, information on the installation position of the pitch driving unit 322 or the yaw driving unit 312 (distance from the mounting position of the lens barrel 3, whether it is installed on the inner shell side or the outer shell side, etc.), the center of gravity of the lens barrel 3 The position or the center of gravity of the lens inner shell 302, and the like.
  • information regarding the drive characteristics of the pitch drive unit 322 or the yaw drive unit 312 may be a single focus lens or a zoom lens. Including the information on the focal length of the lens, in the case of a zoom lens, information on the current focal length, information on the current center of gravity position, and the like may be used.
  • the lens control unit 314 determines whether or not an instruction to transmit the gravity center position information has been received from the camera body 2. If the center of gravity position information transmission instruction is received, the process proceeds to S340. If the center of gravity position information transmission instruction is not received, the process proceeds to S350.
  • the operation in S330 is an operation corresponding to S160 in FIG.
  • the lens control unit 314 transmits the gravity center position information to the camera body 2.
  • the center-of-gravity position information transmitted in S340 is information on the center-of-gravity position that changes as a result of the zoom operation, and transmits information on the center-of-gravity position at the time of transmission.
  • the lens control unit 314 may have a center-of-gravity information table that stores the relationship between the focal length and the center-of-gravity position.
  • the lens control unit 314 refers to the barycentric information table and transmits information on the barycentric position corresponding to the focal length at that time to the camera body 2.
  • the lens control unit 314 determines whether or not a shake correction instruction is received from the camera body 2. If a shake correction instruction has been received, the process proceeds to S360. If a shake correction instruction has not been received, the process proceeds to S370.
  • the lens control unit 314 performs blur correction by driving any one or more of the actuators, that is, the yaw driving unit 312, the pitch driving unit 322, and the shift driving unit 332.
  • the yaw driving unit 312 and the pitch driving unit 322 are driven.
  • the shift drive unit 332 is driven.
  • the lens control unit 314 controls the operation of each actuator in accordance with the driving direction and driving amount instructed from the body control unit 215.
  • the lens control unit 314 determines whether the power is turned off. If the power is not turned off, the process returns to S310, and if the power is turned off, the operation is terminated.
  • the lens replacement can be smoothly performed, so that practicality and convenience can be improved. Is possible.
  • FIG. 4 is a system configuration diagram of a camera system 1 including the lens barrel 3 and the camera body 2 according to the second embodiment.
  • the configuration of the lens barrel 3 is different from that of the first embodiment.
  • the lens barrel 3 of the second embodiment includes a pitch / yaw drive unit 350 instead of the yaw drive unit 312 and the pitch drive unit 322 in the first embodiment.
  • the pitch / yaw drive unit 350 is fixed to the lens outer shell 301 and is a multi-axis drive type actuator that can drive the lens inner shell 302 in both the pitch direction and the yaw direction. With this change, the yaw direction rotation detection unit 313 and the pitch direction rotation detection unit 323 are also omitted.
  • the pitch / yaw drive unit 350 may include a sensor for detecting the drive amount, or a separate non-contact sensor or the like may be provided. May be. Since the configuration other than the above is the same as that of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.
  • the lens outer shell 301 is provided with the pitch / yaw drive unit 350, which is an actuator for driving the lens inner shell 302 and the body inner shell 202, so that the mass on the lens inner shell side to be driven is suppressed. Therefore, it is possible to drive the integrated drive blur correction with smaller electric power.
  • the wiring to the pitch / yaw driving unit 350 can be completed only on the outer shell side, the wiring to the lens inner shell 302 can be reduced.
  • the body control unit 215 performs calculation on which direction and how much the yaw drive unit 312 and the pitch drive unit 322 are driven with respect to the integral drive shake correction, and the lens control unit 314 receives the signal from the body control unit 215.
  • An example in which the operation of each actuator is controlled according to the instruction has been described. However, which operation is shared by which control unit is not limited to the example of the present embodiment, and can be changed as appropriate.
  • the lens control unit 314 may perform all of the shake correction calculations related to the integral drive shake correction, or the body control unit 215 and the lens control unit 314 may share the calculation related to the shake correction. Further, depending on the combination of the camera body 2 and the lens barrel 3, it may be changed which of the body control unit 215 and the lens control unit 314 performs the calculation related to the integral drive blur correction.
  • the lens barrel 3 includes the pitch driving unit 322 and the yaw driving unit 312 has been described.
  • the camera body 2 may include the pitch driving unit 322 or the yaw driving unit 312. Both drive units may be provided in the camera body 2, one drive unit may be provided in the camera body 2, and the other drive unit may be provided in the lens barrel 3.
  • the lens inner shell 302 and the body inner shell 202 are driven in the pitch direction or the yaw direction to perform blur correction.
  • the present invention is not limited to this, and the lens inner shell 302 and the body inner shell 202 may be driven in the shift direction to perform blur correction.
  • a drive unit that can be driven in the shift direction is provided to drive the lens inner shell 302 or the housing 320 in the shift direction.

Abstract

レンズ鏡筒と撮像部とを一体に駆動するブレ補正機構を備えたレンズ交換式カメラにおいて、レンズ交換を円滑に実行できるようにして、実用性、利便性を高めることが可能なカメラシステム、レンズ鏡筒を提供する。 カメラボディを着脱可能なレンズ鏡筒であって、レンズ鏡筒は、前記カメラボディの第１部と係合する第１係合部を有する第１筒と、前記第１筒の内側に配置され、前記カメラボディの第２部と係合する第２係合部と光学系とを有する第２筒と、前記第１筒に対して前記第２筒を駆動する駆動部と、を備える。

Description

レンズ鏡筒、カメラボディ、カメラシステム
　本発明は、レンズ鏡筒、カメラボディ、カメラシステムに関するものである。
　動画撮影が可能な撮像装置において、広い範囲のブレ補正角を補正するために、従来、撮像部と一体のレンズ鏡筒を撮像装置の外枠に対して揺動可能とし、光軸に直交する支持軸を有する２つの駆動部を備えるブレ補正機構が存在する（特許文献１参照）。
　一方、レンズ交換式カメラにおいては、レンズを交換する際に、カメラボディに対してレンズ鏡筒を着脱できるようにする必要がある。
特開２０１３－１４０２８５号公報
　本発明のレンズ鏡筒は、カメラボディを着脱可能なレンズ鏡筒であって、前記カメラボディの第１部と係合する第１係合部を有する第１筒と、前記第１筒の内側に配置され、前記カメラボディの第２部と係合する第２係合部と光学系とを有する第２筒と、前記第１筒に対して前記第２筒を駆動する駆動部と、を備える構成とした。
　また、本発明のレンズ鏡筒は、カメラボディを着脱可能なレンズ鏡筒であって、第１筒と、前記第１筒の内側に配置され、光学系を有する第２筒と、前記第１筒に対して前記第２筒を、前記光学系の光軸とは異なる軸を中心とした回転方向に駆動する駆動部と、を備える構成とした。
　また、本発明のカメラボディは、光学系を有するレンズ鏡筒を着脱可能なカメラボディであって、前記レンズ鏡筒の第１筒と係合する第１係合部を有する第１筐体と、前記第１筐体の内側に配置され、前記レンズ鏡筒の第２筒と係合する第２係合部と撮像素子とを有する第２筐体と、を備え、前記第２筐体は、前記光学系の光軸とは異なる軸を中心とした回転方向に駆動される構成とした。
　また、本発明のカメラシステムは、カメラボディとレンズ鏡筒とが着脱可能なカメラシステムであって、前記カメラボディは、第１筐体と、撮像素子を有する第２筐体と、を備え、前記レンズ鏡筒は、前記第１筐体と係合する第１筒と、光学系を有し、前記第２筐体と係合する第２筒と、前記第１筐体又は前記第１筒に対して、前記第２筐体と前記第２筒とを駆動する駆動部と、を備える構成とした。
第１実施形態のレンズ鏡筒３と、カメラボディ２とを備えるカメラシステム１のシステム構成図である。 第１実施形態のレンズ鏡筒３と、カメラボディ２とを備えるカメラシステム１のシステム構成を簡素化して示した図である。 ボディ制御部２１５が行う処理を示すフローチャートである。 レンズ鏡筒３が行う一体駆動ブレ補正動作の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態のレンズ鏡筒３と、カメラボディ２とを備えるカメラシステム１のシステム構成図である。
　以下、図面等を参照して説明する。
　以下の説明において、理解を容易にするために、必要に応じてピッチ軸Ｐ、ヨー軸Ｙ、ロール軸Ｒという文言を用いる。実施形態において、ピッチ軸Ｐは、レンズ鏡筒３をカメラボディ２に装着した際に、撮影者が光軸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２の位置（以下、正位置という）において撮影者から見て左右方向に延在する軸である。ヨー軸Ｙは、正位置において上下方向に延在する軸である。ロール軸Ｒは、正位置において光軸方向に延在する軸である。よって、ピッチ軸Ｐ、ヨー軸Ｙ、ロール軸Ｒは、互いに直交している。なお、「直交」とは厳密に９０度だけでなく、製造誤差や組立誤差によって９０度から、若干ずれた範囲も含まれる。
　また、ピッチ軸Ｐを中心とした回転をピッチング、ヨー軸Ｙを中心とした回転をヨーイング、ロール軸Ｒを中心とした回転をローリングとする。さらに、ピッチングの方向をピッチ方向、ヨーイングの方向をヨー方向、ローリングの方向をロール方向とする。
　また、ピッチ軸Ｐに沿った方向又はヨー軸Ｙに沿った方向をシフト方向とする。
（第１実施形態）
　図１Ａは、第１実施形態のレンズ鏡筒３と、カメラボディ２とを備えるカメラシステム１のシステム構成図である。図１Ｂは、第１実施形態のレンズ鏡筒３と、カメラボディ２とを備えるカメラシステム１のシステム構成を簡素化して示した図である。なお、図１Ａと図１Ｂとは、同じカメラシステム１を示しているので、これらの図は、例えば、一方の図に含まれていない構成については、他方で補うものとし、これらは相互に補完するものである。
　カメラシステム１は、ズーム可能なシステムであってもよいし、ズームのできないシステムであってもよい。
（レンズ鏡筒３）
　本実施形態のレンズ鏡筒３は、カメラボディ２に対して着脱可能である。また、レンズ鏡筒３は、縮筒状態（非撮影状態，収納状態，沈胴状態）と、伸長状態（撮影状態）との間で伸縮可能である。
　レンズ鏡筒３は、図１Ａ，１Ｂのシステム構成図に示すように、結像光学系であるレンズ群Ｌを内部に保持するレンズ内殻３０２、レンズ内殻３０２の外周に配置された筐体３２０、及び筐体３２０の外周に配置されたレンズ外殻３０１（例えば、固定筒）等を備える。レンズ内殻３０２と筐体３２０とを合わせてレンズ内殻としてもよい。
　本実施形態のレンズ鏡筒３において、レンズ内殻３０２は、筐体３２０に対してピッチ軸Ｐを中心としてピッチ方向に回転可能である。また、筐体３２０は、レンズ外殻３０１に対してヨー軸Ｙを中心としてヨー方向に回転可能である。
　レンズ鏡筒３の全体としての外形が円筒形状の場合、レンズ内殻、レンズ外殻、筐体も円筒形状であることが考えられる。しかし、他部品配置等のために内周面又は外周面に平坦部を設けてもよい。また、レンズ内殻、レンズ外殻、筐体の形状は、適宜、平坦部・切欠き・厚みの変化する部分等を形成して変形してもよい。円筒形状でなく、四角柱のような形状であってもよい。
（レンズ内殻３０２）
　図１Ａ，１Ｂに示すようにレンズ鏡筒３のレンズ内殻３０２は、レンズ群Ｌと、シフト方向防振システム３３０と、ブレ検出部３２５と、レンズ内殻マウント３２６と、を備える。
　また、レンズ内殻３０２は、レンズ内殻３０２を筐体３２０に対して、ピッチ方向に駆動するピッチ駆動部３２２の一部を備える。
　レンズ群Ｌは、被写体像をカメラボディ２に配置された撮像素子２２０に結像する結像光学系である。また、レンズ群Ｌは防振光学系ＬＢを含む。防振光学系ＬＢはシフト方向に移動し、手振れ等による像ブレを補正することができる。
　シフト方向防振システム３３０は、シフト方向に移動する防振光学系ＬＢを制御するシステムである。防振光学系ＬＢを保持する可動枠、防振光学系ＬＢの位置を検出する防振光学系位置検出部、可動枠をシフト方向に駆動するシフト駆動部３３２、等を備える。シフト駆動部３３２は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）等があげられる。シフト駆動部３３２により、防振光学系ＬＢは、撮影者の手ブレ等に起因する被写体像の像ブレを打ち消す方向に駆動され、像ブレが補正される。
　ブレ検出部３２５は、レンズ内殻３０２のピッチ方向、ヨー方向、ロール方向又はシフト方向の振れを検出する。ブレ検出部３２５は、少なくとも１つの方向の振れを検出すればよい。全ての方向のブレを検出してもよい。
　ブレ検出部３２５は、ジャイロセンサ等があげられる。１つのセンサで構成されてもよいし、複数のセンサで構成されてもよい。
　レンズ内殻マウント３２６は、レンズ内殻結合部３１７を備えた形状であり、後述するボディ内殻マウント２２４と接触する。また、レンズ内殻マウント３２６は、結合検知部３４０を有する。結合検知部３４０は、後述する結合検知部２４０を介して、レンズ内殻３０２とボディ内殻２０２との結合状態（係合状態）を検知する。
　（筐体３２０）
　筐体３２０は、ピッチ駆動部３２２とピッチ方向回転検出部３２３とを備える。ピッチ駆動部３２２は、レンズ内殻３０２をピッチ方向に駆動する。ピッチ駆動部３２２が駆動されると、レンズ内殻３０２はピッチ軸Ｐを中心としたピッチ方向に回転する。
　ピッチ方向回転検出部３２３は、レンズ内殻３０２のピッチ方向の回転量を検出する。言い換えると、ピッチ方向回転検出部３２３は、ピッチ駆動部３２２の駆動量を検出する。ピッチ方向回転検出部３２３がレンズ内殻３０２の回転量（又はピッチ駆動部３２２の駆動量）を検出することで、レンズ内殻３０２（又はピッチ駆動部３２２）が正確に駆動されているかを判断することができる。また、筐体３２０は、筐体３２０をレンズ外殻３０１に対してヨー方向に駆動するヨー駆動部３１２の一部を備える。
　ヨー駆動部３１２が駆動すると、筐体３２０が、レンズ外殻３０１に対してヨー方向に駆動される。それに伴って、レンズ内殻３０２もヨー方向に駆動される。
　（レンズ外殻３０１）
　レンズ外殻３０１は、図１Ａ，１Ｂに示すように、ヨー駆動部３１２と、ヨー方向回転検出部３１３と、操作部材３１５、レンズ外殻マウント３１０と、レンズ制御部３１４と、を備える。ヨー駆動部３１２は、筐体３２０をヨー方向に駆動する。ヨー方向回転検出部３１３は、筐体３２０のヨー方向の回転を検出する。言い換えると、ヨー方向回転検出部３１３は、ヨー駆動部３１２の駆動量を検出する。ヨー方向回転検出部３１３が筐体３２０の回転量（又はヨー駆動部３１２の駆動量）を検出することで、筐体３２０（又はピッチ駆動部３２２）が正確に駆動されているかを判断することができる。操作部材３１５は、使用者によって操作される部材である。
　レンズ外殻マウント３１０は、通信又は通電用の接点３１１を備える。また、レンズ外殻マウント３１０は、レンズ外殻結合部３１６を備える形状である。
　レンズ制御部３１４は、シフト駆動部３３２、ピッチ駆動部３２２、ヨー駆動部３１２を制御する。また、レンズ制御部３１４は、後述する操作部材３１５を使用者が操作した場合、レンズ群Ｌを光軸方向に移動させ、焦点距離を変更させる。
　レンズ外殻３０１とレンズ内殻３０２との間は、フレキシブルプリント配線板（以下、ＦＰＣ）等の配線部により電気的に接続されている。
　（カメラボディ２）
　次に、カメラボディ２の説明をする。
　図１Ａ，１Ｂのシステム構成図に示すように、カメラボディ２は、ボディ内殻２０２と、ボディ外殻２０１（例えば、ボディ固定部）とを備える。
　ボディ内殻２０２は、撮像素子２２０と、撮像素子駆動部２２３と、ボディ内殻マウント２２４とを備える。ボディ外殻２０１は、ボディ制御部２１５と、画像処理部２１８と、ボディ外殻マウント２１０と、表示部２１４と、バッテリ２１２と、操作部材２１３とを備える。
　撮像素子２２０は、結像光学系（レンズ群Ｌ）から入射した光を受光して電気信号に変換する。撮像素子駆動部２２３は、撮像素子２２０を駆動してブレ補正を行う。ボディ内殻マウント２２４は、ボディ内殻結合部２１７を備える形状であり、レンズ内殻マウント３２６と接触する。また、結合検知部２４０を有する。結合検知部２４０は、結合検知部３４０を介して、レンズ内殻３０２とボディ内殻２０２との結合状態（係合状態）を検知する。
　ボディ制御部２１５は、後述するブレ補正の演算や制御を行う。また、操作部材２１３の入力等に基づいて各種制御を行う。画像処理部２１８は、撮像素子２２０から出力された画像データに画像処理を施す。
　ボディ外殻マウント２１０は、通信又は通電用の接点２１１を備える。また、ボディ外殻マウント２１０は、ボディ外殻結合部２１６を備える形状である。表示部２１４は、撮像素子２２０が取得した画像データや各種設定に関する情報を表示する。操作部材２１３は、使用者によって操作される。
　また、ボディ外殻２０１とボディ内殻２０２との間は、ＦＰＣ等の配線で電気的に接続されている。
　以上の構成により、本実施形態のカメラシステム１は、レンズ鏡筒３が交換可能なカメラシステムであって、レンズ内殻３０２とボディ内殻２０２とが一体となってブレ補正動作（以下、一体駆動ブレ補正とする。）を行うことができる。
　このカメラシステム１において、カメラボディ２のボディ外殻２０１とレンズ鏡筒３のレンズ外殻３０１とが結合（係合）して一体になる。また、カメラボディ２のボディ内殻２０２とレンズ鏡筒３のレンズ内殻３０２とが結合（係合）して一体になる。この状態で、ブレ検出部３２５がピッチ方向又はヨー方向のブレを検出すると、その出力信号に基づいて、レンズ制御部３１４は、ブレ検出部３２５が検出したブレを打ち消す方向にヨー駆動部３１２及びピッチ駆動部３２２を駆動する。その結果、ブレ補正が実行される。撮影者の手ブレ等に起因する被写体像の像ブレが補正される。また、シフト方向防振システム３３０を用いるレンズシフトブレ補正を同時に、又は、選択的に行うようにすることもできる。さらに、図示しない駆動部で、撮像素子２２０をシフト方向、ピッチ方向、ヨー方向、ロール方向のいずれかに駆動して行うブレ補正を同時に又は選択的に行うようにしてもよい。
（ブレ検出部３２５の設置位置）
　ブレ補正に必要となるブレを検出するブレ検出部３２５は、上述したように、レンズ内殻３０２に設けられている。ブレ検出部３２５をレンズ内殻３０２に設けることにより、ブレ検出部３２５が外殻側（ボディ外殻２０１又はレンズ外殻３０１）に設置されている場合に比べて、内殻側（ボディ内殻２０２又はレンズ内殻３０２）のブレを正確に検出することができる。一体駆動ブレ補正では、内殻側のブレを正確に検出することが必要である。これは、内殻側のブレと外殻側のブレとは、必ずしも一致しないからである。また、一体駆動ブレ補正において駆動する対象は、ボディ内殻２０２とレンズ内殻３０２であるので、内殻側のブレを正確に検出する必要がある。なお、ブレ検出部３２５はボディ内殻２０２に設けられていてもよく、その場合でも内殻側のブレを検出することができる。この場合、ブレ検出部３２５が検出した検出結果は、マウントの接点等を介すことなくボディ制御部２１５へ伝えることが可能である。
　一体駆動ブレ補正動作では、ボディ制御部２１５は、光軸の方向が変化しないようにブレ補正動作を行う。また、ブレ検出部３２５の検出値が少なくなるように制御を行うようにしてもよい。撮像面（撮像素子２２０）のブレ量が少なくなるように制御を行ってもよい。
　なお、外殻側と内殻側との位置関係を検出できるセンサ（ホール素子、ＰＳＤ等）を設けるようにしてもよい。このようなセンサで外殻側と内殻側との位置関係が検出できれば、ブレ検出部３２５が外殻側に設置されていても、内殻側のブレを正確に検出することができる。つまり、ブレ検出部３２５をレンズ外殻３０１又はボディ外殻２０１に設置することができる。
　また、ブレ検出部３２５をボディ内殻２０２に設ける構成は、ブレ検出部３２５が検出したブレに関する情報をボディ制御部２１５へ伝えるときに、マウントに備えられた接点等の通信手段を必要としない点でも有利である。つまり、カメラボディ２とレンズ鏡筒３との間で行われる情報の送受信量を少なくすることができる。
　なお、ブレ検出部３２５の設置位置としては、手ブレ以外の振動（ミラーやシャッターの移動に伴う振動等）が加わらない場所が望ましい。例えば、硬い部品の上、振動の節に相当する場所、レンズ鏡筒３の被写体側等が挙げられる。また、ブレ検出部３２５は、複数あってもよい。この場合、複数のブレ検出部３２５を互いに離れた位置に設置すれば、より詳細かつ正確にブレの状態を検出可能となり、一層高精度な制御を行うことができる。
　さらに、ブレ検出部を、ボディ内殻２０２、レンズ内殻３０２、レンズ外殻３０１及びボディ外殻２０１の複数又は全部に設けてもよい。この場合、複数の構成部に備えられた複数のブレ検出部を使用することによって、より高精度な制御を行えるようにしてもよい。
（ＶＣＭの設置位置）
　ヨー駆動部３１２は、上述したとおり、レンズ鏡筒３のレンズ外殻３０１にコイル等の主要な構成が設置されているので、ブレ補正動作における負荷を軽減でき、応答性がよく、より小さな電力で迅速に実行することができる。すなわち、ヨー駆動部３１２の主要部がレンズ外殻３０１に設置されているので、ブレ補正動作時にヨー駆動部３１２の主要部は、駆動対象に含まれないため、その分だけ駆動対象の慣性が減少し、ブレ補正動作における負荷を軽減でき、応答性がよく、より小さな電力で迅速にブレ補正動作を実行することが可能となる。
　ピッチ駆動部３２２は、上述したとおり、筐体３２０にコイル等の主要な構成が設置されているので、ブレ補正動作における負荷を軽減でき、応答性がよく、より小さな電力で迅速に実行することができる。すなわち、ピッチ駆動部３２２の主要部が筐体３２０に設置されているので、ブレ補正動作時にピッチ駆動部３２２の主要部は、駆動対象に含まれないため、その分だけ駆動対象の慣性が減少し、ブレ補正動作における負荷を軽減でき、応答性がよく、より小さな電力で迅速にブレ補正動作を実行することが可能となる。
　次に、図２及び図３を使用してブレ補正動作について説明する。図２及び図３に示すフローチャートでは、以下の３種類のブレ補正を実行可能である。
（１）一体駆動ブレ補正：レンズ内殻３０２とボディ内殻２０２とを一体で駆動して行うブレ補正。
（２）レンズブレ補正：シフト方向防振システム３３０で行うブレ補正。防振光学系ＬＢをシフト方向に駆動して像ブレを補正する。
（３）撮像素子ブレ補正：撮像素子２２０を移動させて行うブレ補正。
これらのうちのいずれのブレ補正を組み合わせて実行するかは、図２及び図３に示すフローチャートに限られず、利用者の選択に応じて変更してもよいし、撮影状況に応じて自動的に変更してもよい。例えば、ブレ検出部３２５が検出したブレの振動の周波数に応じて、一体駆動ブレ補正とレンズブレ補正と撮像素子ブレ補正とを自動的に切換えてもよい。例えば、振動の周波数が比較的小さいブレについては、レンズブレ補正又は撮像素子ブレ補正を行い、振動の周波数が比較的大きいブレについては、一体駆動ブレ補正を適用することが考えられる。また、各ブレ補正を適宜組み合わせてブレ補正を行ってもよい。
　ブレ補正動作について、カメラボディ２側の動作とレンズ鏡筒３側の動作に分けて、詳しく説明する。
（カメラボディ２側の動作）
　図２は、ボディ制御部２１５が行う処理を示すフローチャートである。
　カメラボディ２の電源がＯＮされて動作が開始すると、ステップ（以下、Ｓとする）１１０では、ボディ制御部２１５は、スルー画の表示中又は動画の撮影中であるか否かを判断する。スルー画の表示中又は動画の撮影中である場合には、Ｓ１２０へ進む。スルー画の表示も動画の撮影も行っていない場合には、Ｓ２３０へ進む。
　Ｓ１２０では、ボディ制御部２１５は、現在のブレ補正のモードが一体駆動ブレ補正モードであるか否かの判断を行う。ボディ制御部２１５は、例えば、使用者が設定したモードに基づいてブレ補正のモードを判断する。または、上述したように、ブレ検出部３２５が検出したブレに基づいて、ボディ制御部２１５が自動で判断してもよい。または、カメラボディ２とレンズ鏡筒３が両方とも内殻を備えるシステムである場合には一体駆動ブレ補正モードと判断し、少なくともどちらか一方が内殻を備えないシステムである場合にはレンズブレ補正モード又は撮像素子ブレ補正モードと判断してもよい。動作モードが一体駆動ブレ補正モードである場合には、Ｓ１３０へ進み、動作モードが一体駆動ブレ補正モード以外のモードである場合には、Ｓ２１０へ進む。
　Ｓ１３０では、ボディ制御部２１５は、カメラボディ２に装着されているレンズ鏡筒３のレンズ制御部３１４に対して、レンズ情報の送信指示を送信する。ここで、レンズ情報とは、レンズ鏡筒３に関する情報のうち、主に一体駆動ブレ補正に関して必要な情報である。例えば、ピッチ駆動部３２２又はヨー駆動部３１２の設置位置に関する情報（レンズ鏡筒３のマウント位置からの距離、内殻側と外殻側どちらに設置されているか等）、レンズ鏡筒３の重心位置又はレンズ内殻３０２の重心位置、等があげられる。また、ピッチ駆動部３２２又はヨー駆動部３１２の駆動特性（ピッチ駆動部３２２又はヨー駆動部３１２とレンズ内殻３０２との組み合わせにおける応答特性）に関する情報、単焦点レンズであるかズームレンズであるかも含めてレンズの焦点距離の情報、ズームレンズである場合には、現在の焦点距離に関する情報と、現在の重心位置に関する情報等でもよい。なお、重心位置は、光学系の重心位置でもよい。
　Ｓ１４０では、ボディ制御部２１５は、Ｓ１３０で要求したレンズ情報をレンズ鏡筒３から受信したか否かを判断する。受信していない場合には、Ｓ１３０に戻り、レンズ情報の送信指示（要求）を繰り返す。レンズ情報を受信した場合には、Ｓ１５０へ進む。
　Ｓ１５０では、ボディ制御部２１５は、ズーム操作が行われたか否かを判断する。ズーム操作が行われると、レンズ群Ｌが移動して、レンズ内殻３０２（又はレンズ鏡筒３）の重心位置が変化する。これにより、一体駆動ブレ補正におけるピッチ駆動部３２２又はヨー駆動部３１２の駆動方向や駆動量を調整する必要がある。ズーム操作が行われた場合には、Ｓ１６０へ進む。ズーム操作が行われていない場合には、Ｓ１８０へ進む。
　Ｓ１６０では、ボディ制御部２１５は、ズーム後の重心位置情報の送信指示をレンズ鏡筒３に対して送信する。
　Ｓ１７０では、ボディ制御部２１５は、Ｓ１６０で要求した重心位置情報をレンズ鏡筒３から受信したか否かを判断する。受信していない場合には、Ｓ１６０に戻り、重心位置情報の送信指示（要求）を繰り返す。重心位置情報をレンズ鏡筒３から受信している場合には、Ｓ１８０へ進む。
　Ｓ１８０では、ボディ制御部２１５は、ブレ検出部３２５がブレを検出しているか否かを判断する。ブレ検出部３２５が検出したブレは、接点３１１及び接点２１１を介してカメラボディ２のボディ制御部２１５は取得する。なお、ボディ制御部２１５が、ブレ検出部３２５が検出したブレを取得するタイミングはＳ１３０の時に限られない。レンズ鏡筒３は、ブレ検出部３２５が検出したブレを所定のタイミングでカメラボディ２へ送信してもよい。ブレ検出部３２５は、ピッチ方向のブレ、ヨー方向のブレ、ロール方向のブレ又はシフト方向のブレの少なくとも１つを検出することができる。全ての方向のブレを検出してもよいし、複数の方向のブレを検出してもよい。ここで、ブレを検出しているか否かに関しては、例えば、ブレ検出部３２５の出力値が一定値以上となる場合にブレを検出していると判断する。ブレ検出部３２５がピッチ方向のブレ、ヨー方向のブレ、ロール方向のブレ又はシフト方向のブレの少なくともひとつを検出している場合には、Ｓ１９０へ進む。ブレ検出部３２５がいずれの方向のブレも検出していない場合には、Ｓ２００へ進む。
　Ｓ１９０では、ボディ制御部２１５は、レンズ鏡筒３に対して、ブレ補正指示を送信する。
　このＳ１９０で行われるブレ補正指示は、一体駆動ブレ補正に関しての指示である。
　ここで、ヨー駆動部３１２及びピッチ駆動部３２２をどの方向にどれだけ駆動するかの演算は、ボディ制御部２１５が行う。レンズ制御部３１４は、ボディ制御部２１５からの指示にしたがい、各アクチュエータ（ヨー駆動部３１２及びピッチ駆動部３２２）の駆動制御を行う。
　ボディ制御部２１５が行う一体駆動ブレ補正の演算においては、ブレ検出部３２５の検出値と、ブレ検出部３２５の設置位置に関する情報と、レンズ鏡筒３の重心位置情報（又はレンズ内殻３０２の重心位置情報）とが必要となる。ピッチ駆動部３２２又はヨー駆動部３１２の設置位置に関する情報を用いてもよい。これらの情報を用いて、ボディ制御部２１５は、ブレ補正に必要なブレ補正指示のパラメータを演算し、これをレンズ制御部３１４へ送信する。なお、ブレ補正の演算はレンズ制御部３１４が行ってもよい。
　Ｓ２００では、ボディ制御部２１５は、電源がＯＦＦされたか否かの判断を行う。電源がＯＦＦされていなければ、Ｓ１１０へ戻り、電源がＯＦＦされていれば、動作を終了する。
　Ｓ２１０では、ボディ制御部２１５は、Ｓ１８０のときと同様に、ブレ検出部３２５がブレを検出したか否かを判断する。ブレ検出部３２５がブレを検出した場合には、Ｓ２２０へ進み、ブレ検出部３２５がブレを検出していない場合には、Ｓ２００へ進む。
　Ｓ２２０では、ボディ制御部２１５は、レンズ鏡筒３に対して、ブレ補正指示を送信する。
　Ｓ１２０でレンズブレ補正と判断された場合、ボディ制御部２１５はレンズブレ補正に関しての指示をレンズ鏡筒３へ送信する。レンズ鏡筒３は、レンズブレ補正の指示を受けた場合、シフト方向防振システム３３０を動作させて防振光学系を駆動することによりブレ補正を行う。また、Ｓ１２０で撮像素子ブレ補正と判断された場合、ボディ制御部２１５は、撮像素子駆動部Ｘを駆動して撮像素子ブレ補正を行う。この場合、ボディ制御部２１５は、ブレ補正指示をレンズ鏡筒３に送信する必要はない。その後、Ｓ２００へ進む。
　Ｓ２３０では、ボディ制御部２１５は、静止画の表示中であるか否かの判断を行う。静止画の表示中の場合は、Ｓ２４０へ進む。静止画を表示していない場合には、Ｓ２００へ進む。
（レンズ鏡筒３側の動作）
　図３は、レンズ鏡筒３が行う一体駆動ブレ補正動作の流れを示すフローチャートである。
　Ｓ３１０では、レンズ制御部３１４は、レンズ情報送信指示をカメラボディ２から受信したか否かの判断を行う。レンズ情報送信指示を受信している場合には、Ｓ３２０へ進み、レンズ情報送信指示を受信していない場合には、Ｓ３３０へ進む。このＳ３１０の動作は、図２のＳ１３０に対応する動作である。
　Ｓ３２０では、レンズ制御部３１４は、カメラボディ２から要求されたレンズ情報をカメラボディ２へ送信する。ここで送信するレンズ情報は、先に説明したように、レンズ鏡筒３に関する情報のうち、主に一体駆動ブレ補正に関して必要な情報である。例えば、ピッチ駆動部３２２又はヨー駆動部３１２の設置位置に関する情報（レンズ鏡筒３のマウント位置からの距離、内殻側と外殻側どちらに設置されているか等）、レンズ鏡筒３の重心位置又はレンズ内殻３０２の重心位置、等があげられる。また、ピッチ駆動部３２２又はヨー駆動部３１２の駆動特性（ピッチ駆動部３２２又はヨー駆動部３１２とレンズ内殻３０２との組み合わせにおける応答特性）に関する情報、単焦点レンズであるかズームレンズであるかも含めてレンズの焦点距離の情報、ズームレンズである場合には、現在の焦点距離に関する情報と、現在の重心位置に関する情報等でもよい。
　Ｓ３３０では、レンズ制御部３１４は、重心位置情報の送信指示をカメラボディ２から受信したか否かの判断を行う。重心位置情報送信指示を受信している場合には、Ｓ３４０へ進み、重心位置情報送信指示を受信していない場合には、Ｓ３５０へ進む。このＳ３３０の動作は、図２のＳ１６０に対応する動作である。
　Ｓ３４０では、レンズ制御部３１４は、重心位置情報をカメラボディ２へ送信する。このＳ３４０で送信する重心位置情報は、ズーム操作が行われたことによって変化する重心位置の情報であって、送信時点における重心位置の情報を送信するものである。
　ここで、レンズ制御部３１４は、焦点距離と重心位置との関係を記憶した重心情報テーブルを有していてよい。レンズ制御部３１４は、この重心情報テーブルを参照して、その時点の焦点距離に対応した重心位置の情報をカメラボディ２へ送信する。
　Ｓ３５０では、レンズ制御部３１４は、ブレ補正指示をカメラボディ２から受信しているか否かの判断を行う。ブレ補正指示を受信している場合には、Ｓ３６０へ進み、ブレ補正指示を受信していない場合には、Ｓ３７０へ進む。
　Ｓ３６０では、レンズ制御部３１４は、アクチュエータ、すなわち、ヨー駆動部３１２，ピッチ駆動部３２２、シフト駆動部３３２の何れか又は複数を駆動して、ブレ補正を行う。図２のＳ１９０で送信されたブレ補正指示の場合は、ヨー駆動部３１２及びピッチ駆動部３２２を駆動する。図２のＳ２２０で送信されたブレ補正指示の場合は、シフト駆動部３３２を駆動する。ここで、レンズ制御部３１４は、ボディ制御部２１５から指示された駆動方向や駆動量にしたがって、各アクチュエータの動作を制御する。
　Ｓ３７０では、レンズ制御部３１４は、電源がＯＦＦされたか否かの判断を行う。電源がＯＦＦされていなければ、Ｓ３１０へ戻り、電源がＯＦＦされていれば、動作を終了する。
　以上説明したように、レンズ鏡筒と撮像部とを一体に駆動するブレ補正機構を備えたレンズ交換式カメラにおいて、レンズ交換を円滑に実行できるようにして、実用性、利便性を高めることが可能である。
（第２実施形態）
　図４は、第２実施形態のレンズ鏡筒３と、カメラボディ２とを備えるカメラシステム１のシステム構成図である。
　第２実施形態では、レンズ鏡筒３の構成が第１実施形態と異なっている。具体的には、第２実施形態のレンズ鏡筒３は、第１実施形態におけるヨー駆動部３１２及びピッチ駆動部３２２に代えて、ピッチ・ヨー駆動部３５０を備えている。このピッチ・ヨー駆動部３５０は、レンズ外殻３０１に固定されており、レンズ内殻３０２を、ピッチ方向及びヨー方向の両方向に駆動可能な多軸駆動型のアクチュエータである。なお、この変更にともない、ヨー方向回転検出部３１３及びピッチ方向回転検出部３２３も省略されている。これらヨー方向回転検出部３１３及びピッチ方向回転検出部３２３に代わり、例えば、ピッチ・ヨー駆動部３５０内に駆動量を検出するセンサを備えて構成してもよいし、別途非接触センサ等を設けてもよい。上記以外の他の構成は、第１実施形態と同様であるので、詳しい説明は省略する。
　第２実施形態によれば、レンズ内殻３０２及びボディ内殻２０２を駆動するアクチュエータであるピッチ・ヨー駆動部３５０をレンズ外殻３０１に設けたので、駆動されるレンズ内殻側の質量を抑えることができ、一体駆動ブレ補正をより小さな電力で駆動可能となる。また、ピッチ・ヨー駆動部３５０への配線を外殻側だけで完結されることができるので、レンズ内殻３０２への配線を少なくすることができる。
（変形形態）
　以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能である。
（１）ボディ制御部２１５は、一体駆動ブレ補正に関して、ヨー駆動部３１２及びピッチ駆動部３２２をどの方向にどれだけ駆動するかの演算を行い、レンズ制御部３１４は、ボディ制御部２１５からの指示にしたがい、各アクチュエータの動作自体の制御を行う例を挙げて説明した。しかし、どちらの制御部がどのような動作を分担するのかについては、本実施形態の例に限らず、適宜変更可能である。例えば、レンズ制御部３１４が一体駆動ブレ補正に関するブレ補正演算の全てを行うようにしてもよいし、ボディ制御部２１５とレンズ制御部３１４とでブレ補正に関する演算を分担してもよい。また、カメラボディ２とレンズ鏡筒３との組み合わせに応じて、ボディ制御部２１５とレンズ制御部３１４とのいずれが一体駆動ブレ補正に関する演算を行うのかを変更するようにしてもよい。
（２）一体駆動ブレ補正と、レンズブレ補正と、撮像素子ブレ補正とを備えた構成を例に挙げて説明した。これらのブレ補正は単独に行われてもよいし、適宜組み合わせて行われてもよい。
（３）一体駆動ブレ補正と、レンズブレ補正と、撮像素子ブレ補正と切り替えることを説明したが、ブレ補正を行わない場合があってもよい。
（４）上述した実施形態では、レンズ鏡筒３がピッチ駆動部３２２とヨー駆動部３１２を備える例を説明した。これに限られず、カメラボディ２がピッチ駆動部３２２又はヨー駆動部３１２を備えてもよい。両方の駆動部がカメラボディ２に備えられてもよいし、片方の駆動部がカメラボディ２に備えられもう片方の駆動部がレンズ鏡筒３に備えられてもよい。
（５）上述した実施形態では、レンズ内殻３０２及びボディ内殻２０２をピッチ方向又はヨー方向に駆動してブレ補正をすることを説明した。これに限られず、レンズ内殻３０２及びボディ内殻２０２をシフト方向に駆動してブレ補正を行ってもよい。この場合、ピッチ駆動部３２２とヨー駆動部３１２の代わりに、シフト方向に駆動可能な駆動部を設けて、レンズ内殻３０２又は筐体３２０をシフト方向に駆動する。
　なお、各実施形態及び変形形態は、任意の組み合わせでもよい。また、以上説明した各実施形態によって限定されることはない。
１　　　カメラシステム
２　　　カメラボディ
３　　　レンズ鏡筒
２０１　ボディ外殻
２０２　ボディ内殻
２１０　ボディ外殻マウント
２１１　接点
２１２　バッテリ
２１３　操作部材
２１４　表示部
２１５　ボディ制御部
２１６　ボディ外殻結合部
２１７　ボディ内殻結合部
２１８　画像処理部
２２０　撮像素子
２２３　撮像素子駆動部
２２４　ボディ内殻マウント
２４０　結合検知部
３０１　レンズ外殻
３０２　レンズ内殻
３１０　レンズ外殻マウント
３１１　接点
３１２　ヨー駆動部
３１３　ヨー方向回転検出部
３１４　レンズ制御部
３１５　操作部材
３１６　レンズ外殻結合部
３１７　レンズ内殻結合部
３２０　筐体
３２１　第２レンズ筐体
３２２　ピッチ駆動部
３２３　ピッチ方向回転検出部
３２４　結像光学系
３２５　ブレ検出部
３２６　レンズ内殻マウント
３３０　シフト方向防振システム
３３２　シフト駆動部
３４０　結合検知部
３５０　ピッチ・ヨー駆動部

Claims (13)

  1. 　カメラボディを着脱可能なレンズ鏡筒であって、
    　前記カメラボディの第１部と係合する第１係合部を有する第１筒と、
    　前記第１筒の内側に配置され、前記カメラボディの第２部と係合する第２係合部と光学系とを有する第２筒と、
    　前記第１筒に対して前記第２筒を駆動する駆動部と、
    　を備えるレンズ鏡筒。
  2. 　カメラボディを着脱可能なレンズ鏡筒であって、
    　第１筒と、
    　前記第１筒の内側に配置され、光学系を有する第２筒と、
    　前記第１筒に対して前記第２筒を、前記光学系の光軸とは異なる軸を中心とした回転方向に駆動する駆動部と、
    　を備えるレンズ鏡筒。
  3. 　前記第１筒は、前記カメラボディの第１部と係合する第１係合部を有し、
    　前記第２筒は、前記カメラボディの第２部と係合する第２係合部を有する
    　請求項２に記載のレンズ鏡筒。
  4. 　前記カメラボディと通信する通信部を備え、
    　前記駆動部は、前記通信部が前記カメラボディから前記駆動部を駆動する指示を受信した場合、前記第１筒に対して前記第２筒を駆動する
    　請求項１から３の何れか一項に記載のレンズ鏡筒。
  5. 　前記第１筒又は前記第２筒の動きを検出する検出部を備え、
    　前記通信部は、前記検出部が検出した前記第１筒の動き又は前記第２筒の動きに関する情報を前記カメラボディに送信する
    　請求項４に記載のレンズ鏡筒。
  6. 　前記検出部は、前記第２筒に備えられている
    　請求項５に記載のレンズ鏡筒。
  7. 　前記通信部は、前記第１筒の動き又は前記第２筒の動きに関する情報に基づく前記指示を受信する
    　請求項５又は６に記載のレンズ鏡筒。
  8. 　前記駆動部は、前記通信部が前記カメラボディから受信した前記指示に基づいて前記第１筒に対して前記第２筒を駆動する
    　請求項７に記載のレンズ鏡筒。
  9. 　前記通信部は、前記レンズ鏡筒に関する情報を前記カメラボディに送信する
    　請求項５から請求項８の何れか一項に記載のレンズ鏡筒。
  10. 　前記レンズ鏡筒に関する情報は、前記レンズ鏡筒の重心に関する情報又は前記検出部が備えられた位置に関する情報である
    　請求項９に記載のレンズ鏡筒。
  11. 　前記通信部は、前記光学系の焦点距離が変更された場合、前記レンズ鏡筒の重心に関する情報を前記カメラボディに送信する
    　請求項１０に記載のレンズ鏡筒。
  12. 　光学系を有するレンズ鏡筒を着脱可能なカメラボディであって、
    　前記レンズ鏡筒の第１筒と係合する第１係合部を有する第１筐体と、
    　前記第１筐体の内側に配置され、前記レンズ鏡筒の第２筒と係合する第２係合部と撮像素子とを有する第２筐体と、を備え、
    　前記第２筐体は、前記光学系の光軸とは異なる軸を中心とした回転方向に駆動される
    　カメラボディ。
  13. 　カメラボディとレンズ鏡筒とが着脱可能なカメラシステムであって、
    　前記カメラボディは、
    　第１筐体と、
    　撮像素子を有する第２筐体と、を備え、
    　前記レンズ鏡筒は、
    　前記第１筐体と係合する第１筒と、
    　光学系を有し、前記第２筐体と係合する第２筒と、
    　前記第１筐体又は前記第１筒に対して、前記第２筐体と前記第２筒とを駆動する駆動部と、を備える
    　カメラシステム。
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