JP2018194770A - カメラシステム、交換レンズおよびカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】効果的な流し撮り写真を容易に撮影できるようにし、様々な要因によって流し撮り補助機能が効果を出しにくい場面であっても、流し撮り写真の撮影を成功させたい。
【解決手段】主被写体の撮像面上の移動速度を検出し、撮影者が行う流し撮り速度との差から主被写体移動速度を算出し、露光中は算出した主被写体移動速度と撮影者が行う流し撮り速度との差、つまり流し撮り速度誤差を検出し、その誤差を補正するように光学偏心することで、撮影者がきれいな流し撮り写真を撮影できるようになる。さらに、流し撮り補正ゲインによって光学偏心量を変更しながら複数回の露光を行う。これにより、被写体距離や回転中心、センサ検出誤差などの要因によって偏心すべき量がベストからずれてしまった場合も、複数回行った露光のうち少なくとも１回の露光については、ベストに限りなく近い光学偏心量で流し撮り補助を行うことができるため、流し撮り撮影の成功率が向上する。
【選択図】図１

Description

本発明は、手ブレを検出し補正することで撮影画像の精度を向上させる撮像装置において、熟練が必要な流し撮り手法を容易に実現できる撮像装置に関する。

カメラに生じる手ブレ等の影響により発生する像ブレの補正は、カメラの振動を検出し、この検出結果に応じて補正レンズや撮像素子を動かすことで、光軸を変化させる事によって行う。カメラの振動の検出は、原理的にいえば、角加速度，角速度等を検出するブレセンサと、該ブレセンサの出力信号を電気的あるいは機械的に積分して角変位を出力する手段をカメラに搭載することによって行うことができる。そして、この検出情報に基づき撮影光軸を偏心させる補正光学系を駆動させると共に、補正光学系の位置を検出しフィードバック制御を行う事で、正確な像ブレ抑制を行えるようにしたものが提案されている（特許文献１）。

また、カメラでの撮影方法の一つに流し撮りがある。これは、例えば水平方向に移動している主被写体の動きにカメラを追従させながら撮影する手法で、上手な流し撮り写真とは、写真上で主被写体は静止しており、背景は主被写体の移動方向に流れている写真である。この時、被写体の躍動感を出すために、シャッター速度を遅くして撮影するのが一般的である。被写体の動きに正確にカメラを追従させるには経験が必要であり、シャッター速度も遅くなる事からブレが生じやすく、初心者にとっては比較的難しい撮影技法である。

そこで、特許文献２では、補正光学系を用いる事で流し撮りを補助するための手法について提案されている。具体的な方法としては、主被写体の撮像面上の移動速度を検出し、撮影者が行う流し撮り速度との差から主被写体移動速度を算出する。露光中は算出した主被写体移動速度と撮影者が行う流し撮り速度との差、つまり流し撮り速度誤差を検出する。その誤差を補正するように光学偏心することで、撮影者がきれいな流し撮り写真を撮影できるようにしている。

特開平７−２１８９６７号公報 特開２００７−１３９９５２号公報

しかし、特許文献２のような流し撮り補助を行う場合、被写体距離や回転中心、センサ検出誤差などの要因によって、偏心すべき量がベストからわずかにずれてしまう可能性がある。このわずかなずれが起きてしまった場合、積分演算を行うとずれ分がずっと加算され続けてしまうことになってしまい、常に少しだけ流れた写真が撮れてしまう可能性が高い。

上記の課題を解決するために、本発明は、カメラまたは撮影レンズのブレを検出するためのブレ検出手段と、前記ブレ検出手段の出力からパンニング速度を算出するパンニング速度算出手段と、撮影画面内での被写体移動速度を被写体像のベクトル情報から検出する被写体移動速度検出手段と、撮影レンズの光軸を偏心することのできる光軸偏心手段と、前記光軸偏心手段の偏心量を補正することができる偏心量補正手段を持ち、前記パンニング速度と前記被写体移動速度の差に基づいて、露光中に前記ブレ補正手段を駆動する構成において、複数回の露光を行い、そのうち少なくとも１回の露光において、前記偏心量補正手段によって前記光軸偏心手段の偏心量を変更することを特徴とする。

本発明によれば、流し撮り補助時に複数回露光を行い、露光ごとに偏心量にかける補正値を変更する。そのため、様々な要因によって、偏心量が実際に偏心すべき量からわずかにずれてしまったとしても、補正値によって偏心量を偏心すべき量に限りなく近づけることができる。それにより、複数回行った露光のうち少なくとも１回の露光については、ベストに限りなく近い偏心量で流し撮り補助を行うことができる。

本発明のカメラシステムを表すブロック図である。 本発明の流し撮り撮影時の撮影方法を表す図である 本発明の流し撮り撮影時の各信号波形を表す図である。 本発明の一形態において５回連射で流し撮りを行ったときの各信号波形を表す図である。 本発明のカメラの動作を示すフローチャートである。 本発明の交換レンズの動作を示すフローチャートである。 本発明の交換レンズの通信割り込み動作を示すフローチャートである。 本発明の像ブレ補正の動作を示すフローチャートである。 本発明の流し撮り補正ゲイン設定方法を示すフローチャートである。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。

以下、図１を用いて、本発明の実施例による、カメラシステムの構成について説明する。

カメラシステムはカメラ本体１０１と交換レンズ１０２とからなる。被写体からの撮影光束は交換レンズ１０２の撮影光学系を通り、撮影準備中は中央部分がハーフミラーとなっているクイックリターン主ミラー１０３で一部が反射され、ペンタプリズム１０４において正立像となる。撮影者はこの正立像を光学ファインダー１０５において被写体像として確認することができる。１０６は測光回路であり、測光回路内のセンサは複数のエリアに分割された多画素の素子から成るセンサで、被写体の照度を測ると共に、被写体の経時的な移動方向と移動速度を示すベクトル情報を算出する事ができる。測光回路１０６は、センサの測光結果やベクトル情報をカメラＭＰＵ１０７に入力し、カメラＭＰＵ１０７は露光時間、絞りなどの撮影条件を決定する。

１０８はサブミラーであり、クイックリターン主ミラー１０３の裏面に配置されており、クイックリターン主ミラー１０３のハーフミラー面を通過した光束を測距手段１０９に入射させる。測距手段１０９は入射した光束を光電変換及び信号処理して測距データを作成し、カメラＭＰＵ１０７に入力する。

撮影動作に入ると、クイックリターン主ミラー１０３及びサブミラー１０８はペンタプリズム１０４側へ退避し、フォーカルプレーンシャッター１１０がシャッター駆動回路１１１により駆動される。すると、撮影光束は撮影光学画像として撮像部（ＣＣＤやＣＭＯＳ）１１２面上に結像する。その撮影光学画像は、撮像部１１２によって光電変換され撮像信号となる。

１１３はタイミングジェネレータであり、撮像部１１２の蓄積動作、読み出し動作及びリセット動作などを制御する。１１４は撮像部１１２の蓄積電荷ノイズを低減するＣＤＳ回路（２重相関サンプリング回路）、１１５は撮像信号を増幅するゲインコントロール回路である。１１６は増幅された撮像信号をアナログからデジタルの画像データへ変換するＡ／Ｄ変換器である。１１７は映像信号処理回路であり、Ａ／Ｄ変換器１１６でデジタル化された画像データに、フィルタ処理、色変換処理及びガンマ処理などを行う。映像信号処理回路１１７で信号処理された画像信号はバッファメモリ１１８に格納され、ＬＣＤ１１９に表示されたり、着脱可能なメモリカード１２０に記録されたりする。

操作部１２１はカメラの撮影モードの設定や、記録画像ファイルサイズの設定や、撮影時のレリーズを行うためのスイッチ類である。カメラＭＰＵ１０７はカメラ本体１０１の上記動作を制御するほか、カメラ本体１０１側のインターフェース回路１２２及び交換レンズ１０２側のインターフェース回路１２３を介して、レンズＭＰＵ１２４と相互に通信する。この通信では、デジタルカメラ本体１０１と交換レンズ１０２間で様々なデータのやり取りを行う。

交換レンズ１０２には、撮影光学系の一部として、フォーカスレンズ１２５、ズームレンズ１２６、像ブレ補正用レンズ１２７、絞り１２８が配置されている。

フォーカスレンズ１２５は、レンズＭＰＵ１２４からの制御信号によりフォーカス制御回路１２９及びフォーカスレンズ駆動用モータ１３０を介して駆動される。フォーカス制御回路１２９には、フォーカスレンズ駆動回路のほか、フォーカスレンズの移動に応じたゾーンパターン信号やパルス信号を出力するフォーカスエンコーダなども含まれている。被写体距離はこのフォーカスエンコーダにより検知することができる。

ズームレンズ１２６は、撮影者が不図示のズーム操作環を操作することにより移動する。ズームエンコーダ１３１はズームレンズの移動に応じたゾーンパターン信号を出力する。撮影像倍率は、レンズＭＰＵ１２４がフォーカスエンコーダとズームエンコーダ１３１からの信号を読み取り、被写体距離と焦点距離の組み合わせにより予め記憶されている撮影像倍率データを読み出すことによって得られる。

像ブレ補正レンズ１２７は、像ブレ補正制御回路１３２、リニアモータ１３３を介して駆動される。像ブレ補正は、次のようにして行われる。すなわち、回転ブレを検出する角速度センサ１３５のブレ信号がＡＤＣ１３６でデジタル信号に変換されレンズＭＰＵ１２４に入力される。レンズＭＰＵ１２４は各種信号処理を行い、補正レンズ駆動目標信号を算出し、この補正レンズ駆動目標信号と補正レンズエンコーダ１３４から出力される補正レンズ位置信号との差に応じた駆動信号を像ブレ補正制御回路１３２に出力する。像ブレ補正は、このように補正レンズエンコーダ１３４から出力される補正レンズ位置信号を像ブレ補正制御回路１３２にフィードバックすることで行われる。なお上記の像ブレ補正制御は、カメラ本体１０１を中心として、上下方向の傾きを検出するためのピッチ軸、左右方向の傾きを検出するためのヨー軸の２軸それぞれにおいて行われる。

絞り１２８は、レンズＭＰＵ１２４からの制御信号により絞り制御回路１３７及びステッピングモータ１３８を介して駆動される。スイッチ１３９は像ブレ補正ＯＮ／ＯＦＦ及び像ブレ補正動作モードの選択用スイッチである。像ブレ補正モードは、通常の像ブレ補正動作と流し撮り動作モードを選択することができる。

次に図２〜図４を用いて、本発明の流し撮り方法について説明する。

図２は目の前を通り過ぎる被写体を流し撮り手法で撮影した際の、被写体とカメラの動きを（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の時系列で示している。流し撮りは露光期間中も被写体の移動速度に合わせるようにカメラを振る事により、被写体の動きは止め、背景を流した写真が撮影可能となる。しかし、撮影者が不慣れな場合等では、図２のように被写体の動きに合わせてカメラを振っているつもりでも、実際にはカメラを振る流し撮り速度と、被写体の移動速度が十分には一致せず、差が生じる事がある。ここで、被写体移動速度の変動と角速度センサ出力の変動には相関関係があり、図２（ｂ）に示すように、変動の角変位をθ［ｄｅｇ］、被写体距離をＬ、撮影倍率をβ、被写体ブレ変位をＤとすると、以下のような関係式が成り立つ。

Ｄ＝βＬπθ／１８０・・・（１）
したがって、被写体移動速度をＶ_ａ、変動の角速度をω_ａとすると、以下のような関係式が成り立つ。

Ｖ_ａ＝βＬπω_ａ／１８０・・・（２）
ここで検出された角速度センサ出力ωから、上記変動角速度ω_ａを差し引くと、きれいに流し撮りを行うため、すなわち移動する被写体を正確に追従するための角速度ω_０が、以下のように算出される。

ω_０＝ω−ω_ａ
＝ω−１８０Ｖ_ａ／（βＬπ）・・・（３）
このように被写体の移動速度と流し撮り角速度をキャンセルするように像ブレ補正レンズ１２７を駆動すれば、流し撮り時の被写体ブレが無くなり、きれいな流し撮り写真を撮影することが可能となる。

図３の上段は図２の方法で流し撮りを行った際の被写体の移動速度を角速度に換算した値と、交換レンズ１０２内の角速度センサ１３５から出力された流し撮り時の角速度を示しており、下段は像ブレ補正レンズ１２７の駆動信号を示している。駆動信号は角速度信号を基にして生成され、図３での駆動信号Ａは流し撮り角速度Ａを、駆動信号Ｂは流し撮り角速度信号Ｂを基にしてそれぞれ生成されている。

流し撮りを行う際、露光期間中は被写体角速度と流し撮り角速度が一致するように追従するのが理想的ではあるが、十分に一致させるように追従するのは困難で、被写体角速度に対して少なからず追従進みや追従遅れが生じる。例えば図２のように、露光中に被写体の移動速度よりも速い速度でカメラが振られて流し撮りをしている時、露光中の被写体ブレをキャンセルするために、像ブレ補正レンズは図２に示すプラス方向へ駆動される。この露光中追従進みが起きている状態は、図３でいうところの流し撮り角速度Ａと被写体角速度の関係であり、これら２つの信号を基に駆動信号Ａが生成されることになる。

また、露光中に被写体の移動速度よりも遅い速度でカメラが振られて流し撮りをしている時、露光中の被写体ブレをキャンセルするために、像ブレ補正レンズは図２に示すマイナス方向へ駆動される。この露光中追従遅れが起きている状態は、図３でいうところの流し撮り角速度Ｂと被写体角速度の関係であり、これら２つの信号を基に駆動信号Ｂが生成されることになる。

しかし実際には、以上の手順で生成された駆動信号で像ブレ補正レンズ１２７を駆動しても、被写体距離や回転中心、センサ検出誤差などの要因によって、常に被写体が少し流れてしまった状態の流し撮り写真が撮れてしまう可能性がある。特に被写体距離や回転中心が要因で起こる流し撮り写真の失敗は、シフトブレ成分が駆動信号に含まれていないことによるものである可能性が高い。シフトブレ成分はある所定回転中心の角度ブレと見積り補正することも可能だが、補正量算出には加速度センサが必要になるため部品点数が上がってしまう課題がある。本発明の実施例では、被写体距離や回転中心の影響によってシフトブレ成分が発生した場合や、センサ検出誤差が発生してしまった場合でも流し撮り成功させるための一形態を提示する。具体的には連射撮影を行い、撮影コマごとに駆動信号にかける補正ゲインを変更していくことによって、連射撮影中の少なくとも１枚を確実に成功写真にする。

図４は、本実施例での一形態において５回の連射で流し撮りを行った際の被写体の移動速度を角速度に換算した値と、交換レンズ１０２内の角速度センサ１３５から出力された流し撮り時の角速度と、カメラの露光状態と、像ブレ補正レンズ１２７の駆動信号にかける補正ゲインと、像ブレ補正レンズ１２７の駆動量を表している。５回連射をすることで５回露光が行われ、露光中は流し撮り角速度と被写体角速度のズレをキャンセルするように補正レンズ１２７を駆動する。また、５回の露光のうち少なくとも１回の露光において流し撮り写真を成功させるために、駆動量にかける補正ゲインを少しずつ振りながら変えていく。具体的には例えば図４のように、コマ毎に補正ゲインを×１．００、×１．０５、×０．９５、×１．１０、×０．９０、・・・のような変更を行う。これによって、補正ゲインが×１．００の駆動量に対して、図４のように実際の駆動量が変化していく。

続いて、以上の動作を図５から図９のフローチャートに従って説明する。

まず図５のフローチャートに従ってカメラ本体１０１側の撮影動作を説明する。

カメラ本体１０１側でメインスイッチがＯＮされていると、ステップ５０１から動作を開始する。

（ステップ５０１）カメラ本体１０１の操作部１２１にあるレリーズスイッチが半押し（ＳＷ１ＯＮ）されたかどうかの判定を行う。半押しされたら、ステップ５０２へ進み、半押しされていなかったらここでの処理は終了する。

（ステップ５０２）インターフェース回路１２２，１２３を介し、レンズＭＰＵ１２４とカメラレンズステータス通信を行う。ここでは、カメラの状態（レリーズスイッチの状態ＳＷ１ＯＮ、撮影モード、シャッター速度など）をレンズへ送信したり、レンズの状態（焦点距離、絞りの状態、フォーカスレンズの駆動状態など）を受信したりする。本実施例のフローチャートには、このカメラレンズステータス通信は主要な箇所のみ記載しているが、カメラの状態が変化したときや、カメラがレンズの状態を確認したいときなどに随時行われる。

（ステップ５０３）レリーズスイッチが半押し（ＳＷ１ＯＮ）されたので測距手段１０９で測距を行い、被写体にピントを合わせるためのフォーカスレンズ駆動量を演算する。

（ステップ５０４）フォーカスレンズ駆動量を交換レンズ１０２へ送信する。このデータは、例えばフォーカスエンコーダの駆動目標パルス量として送信する。

（ステップ５０５）フォーカスレンズ駆動が終了すると、再測距を行う。

（ステップ５０６）合焦深度内であるかどうかの判定を行い、合焦深度内であればステップ５０７へ進む。

（ステップ５０７）合焦深度内であるので、合焦表示を行う。これはカメラ本体１０１の光学ファインダー１０５内にＬＥＤを点灯させたり、音を発生させたりすることで行う。

（ステップ５０８）測光回路１０６からの測光結果（輝度）を得て、露光時間Ｔｖ、絞り値（絞り駆動量）を算出する。

（ステップ５０９）前述したような方法により、測光回路１０６の画像信号から被写体の動きベクトル情報を検出する。

（ステップ５１０）同じく前述したような方法によりベクトル情報から、被写体の画面内での位置を検出する。

（ステップ５１１）検出した被写体動きベクトルから、被写体速度を算出する。この被写体速度と、前ステップで算出した被写体位置情報は、レンズＭＰＵ１０２へ送信される。

（ステップ５１２）カメラ本体１０１の操作部１２１にあるレリーズスイッチが全押し（ＳＷ２ＯＮ）されたかどうかの判定を行う。全押しされたら、ステップ５１３へ進む。

（ステップ５１３）クイックリターン主ミラー１０３のミラーアップを行う。このときサブミラー１０８も主ミラー１０３とともにペンタプリズム１０４側へ駆動される。このとき、測距手段１０９へ入射していた被写体像は遮断される。

（ステップ５１４）ステップ５０８で求めた絞り駆動量を交換レンズ１０２へ送信し、絞り１２８の駆動を行わせる。

（ステップ５１５）先幕シャッターを駆動する。

（ステップ５１６）被写体像を撮像部１１２に露光し電荷を蓄積する。

（ステップ５１７）露光時間が経過したら、後幕シャッターを駆動し、露光を終了する。

（ステップ５１８）撮像部１１２からの電荷転送（読み出し）を行う。

（ステップ５１９）読み出した撮影画像信号は、ＣＤＳ回路１１４、ゲインコントロール回路１１５、Ａ／Ｄ変換器１１６を経てデジタルデータへ変換され、バッファメモリ１１８に保存される。

（ステップ５２０）絞り開放命令を交換レンズ１０２へ送信し、絞り１２８を開放に戻す。

（ステップ５２１）クイックリターン主ミラー１０３及びサブミラー１０８のミラーダウンを行う。

（ステップ５２２）ガンマ補正や圧縮処理などの画像補正処理を行う。

（ステップ５２３）画像補正処理された画像データはＬＣＤ１１９に表示されるとともにメモリカード１２０に記録され、撮影までの一連の動作は終了する。

次に、図６、図７、図８及び図９に示したフローチャートに従って、交換レンズ１０２側の動作を説明する。

レンズをカメラに装着すると、カメラからレンズへシリアル通信がなされ、図６のステップ６０１から動作を開始する。

（ステップ６０１）レンズ制御、像ブレ補正制御のための初期設定を行う。

（ステップ６０２）不図示のスイッチ類の状態検出、ズーム・フォーカスの位置検出を行う。スイッチ類は例えば、オートフォーカスとマニュアルフォーカスの切り換えスイッチや、像ブレ補正機能のＯＮ／ＯＦＦスイッチなどがある。

（ステップ６０３）カメラからフォーカス駆動命令通信があったかどうかを判定する。フォーカス駆動命令が受信されていればステップ６０４へ、受信されていなければステップ６０８へ進む。

（ステップ６０４）カメラからのフォーカス駆動命令通信では、フォーカスレンズの目標駆動量（パルス数）も送信されてくるので、フォーカス制御回路１２９にあるフォーカスエンコーダのパルス数を検出して、目標パルス数駆動するようフォーカス駆動制御を行う。

（ステップ６０５）目標パルス数Ｐに達したかどうかの判定を行う。目標に達していればステップ６０６へ、達していなければステップ６０７へ進む。

（ステップ６０６）目標パルス数に達したので、フォーカスレンズの駆動を停止する。

（ステップ６０７）目標パルス数に達していないので、残り駆動パルス数に応じて、フォーカスレンズ駆動用モータ１３０の速度設定を行う。残り駆動パルス数が少なくなっていくにしたがって減速していく。

（ステップ６０８）ステップ６０２で像ブレ補正機能ＯＮ／ＯＦＦスイッチのＯＦＦが検出されていたら像ブレ補正用レンズ１２７を光軸中心にロックする。そして、ＯＮが検出されていて、カメラのレリーズスイッチＳＷ１ＯＮをカメラレンズステータス通信により検出したら、ロックを解除（アンロック）し、像ブレ補正動作が動作可能な状態とする。

（ステップ６０９）カメラから全駆動停止（レンズ内のアクチュエータの全駆動を停止する）命令を受信したかどうかの判定を行う。カメラ側で何も操作がなされないと、しばらくしてからカメラからこの全駆動停止命令が送信される。

（ステップ６１０）全駆動停止制御を行う。ここでは全アクチュエータ駆動を停止し、マイコンをスリープ（停止）状態にする。像ブレ補正装置への給電も停止する。その後、カメラ側で何か操作が行われると、カメラはレンズに通信を送り、スリープ状態を解除する。

これらの動作の間に、カメラからの通信によるシリアル通信割込み、像ブレ補正制御割込みの要求があれば、それらの割込み処理を行う。シリアル通信割込み処理は、通信データのデコードを行いデコード結果に応じて、例えば絞り駆動、フォーカスレンズ駆動などのレンズ処理を行う。そして、通信データのデコードによって、ＳＷ１ＯＮ、ＳＷ２ＯＮ、シャッター速度、カメラの機種等も判別できる。

また、像ブレ補正割込みは一定周期毎に発生するタイマー割り込みであり、ピッチ方向（縦方向）制御とヨー方向（横方向）の像ブレ補正制御を行っている。まず、シリアル通信割り込みについて、図７のフローチャートを用いて説明する。カメラからの通信を受信するとステップ７０１から動作を開始する。

（ステップ７０１）カメラからの命令（コマンド）解析を行い、各命令に応じた処理へ分岐する。

（ステップ７０２）フォーカス駆動命令を受信した場合、ステップ７０３に進む。

（ステップ７０３）目標駆動パルス数に応じて、フォーカスレンズ駆動用モータ１３０の速度設定を行し、フォーカスレンズ駆動を開始する。

（ステップ７０４）絞り駆動命令を受信した場合、ステップ７０５に進む。

（ステップ７０５）送信されてきた絞り駆動データをもとに絞り１２８を駆動するため、ステッピングモータ１３８の駆動パターンを設定し、設定した駆動パターンを絞り制御回路１３７を介してステッピングモータ１３８に出力し、絞り１２８を駆動する。

（ステップ７０６）カメラレンズステータス通信を受信した場合、ステップ７０７に進む。

（ステップ７０７）レンズの焦点距離情報やＩＳ動作状態などをカメラに送信したり、カメラのステータス状態（レリーズスイッチの状態、撮影モード、シャッター速度など）を受信する。

（ステップ７０８）被写体情報受信命令を受信した場合、ステップ７０９に進む。

（ステップ７０９）受信した被写体ブレ速度データと被写体位置データをレンズＭＰＵ１２４内のＲＡＭに格納する。

（ステップ７１０）その他の命令を受信した場合、ステップ７１１に進む。

（ステップ７１１）ステップ７１０で受けるその他の命令とは、例えばレンズのフォーカス敏感度データ通信や、レンズ光学データ通信などであり、ステップ７１１でそれらの処理を行う。

次に像ブレ補正割り込みについて、図８のフローチャートを用いて説明する。レンズのメイン動作中に像ブレ補正割り込みが発生すると、レンズＭＰＵ１２４は図８のステップ８０１から像ブレ補正の制御を開始する。

（ステップ８０１）角速度センサ１３５の信号を、ＡＤＣ１３６でＡ／Ｄ変換する。

（ステップ８０２）スイッチ１３９の状態を判別して、流し撮りモードであるか、通常防振モードであるかを判定し、通常防振モードであるならステップ８０３へ進み、流し撮りモードであればステップ８０６へ進む。

（ステップ８０３）低周波成分をカットするためハイパスフィルタ演算を行う。演算開始から所定時間はハイパスフィルタの時定数切り換えを行い、早急に信号が安定するための動作も行う。

（ステップ８０４）ハイパスフィルタの演算結果を入力として積分演算を行う。この結果は角変位データである。

（ステップ８０５）ズーム位置、フォーカス位置に応じた防振敏感度を読み出し、ブレ補正レンズ１２７の目標駆動量を算出する。

（ステップ８０６）流し撮りモードが選択されていれば、流し撮りモードリセットが完了されているかの判定を行い、完了されていればステップ８０９に進み、未完であればステップ８０７に進む。

（ステップ８０７）流し撮りモードリセットが未完なため、流し撮りモードリセットを行う。ここで行うリセットは具体的には、流し撮りモードで使用するフラグやカウンタの０クリアなどのことである。

（ステップ８０８）流し撮りモードリセットを完了状態とする。具体的には例えばリセット完了フラグなどを用意し、そのフラグを立てる。

（ステップ８０９）ＳＷ２がＯＮ、つまり露光動作を選択されたか否かを判定する。ＳＷ２がＯＦＦであれば、ステップ８１０へ進み、ＳＷ２がＯＮされていれば、ステップ８１２へ進む。なお、このＳＷ２ＯＮ信号は露光中はずっと立ちっぱなしになっており、露光が終了すると立ち下がり、再度露光動作が行われると立ち上がるような信号である。

（ステップ８１０）角速度センサＡ／Ｄ変換結果とカメラから受信した被写体ブレ速度データから、移動する被写体を正確に追従するための角速度を前述のように算出する。

（ステップ８１１）目標駆動量０を設定する。これは補正レンズ１２７を電気的に中心保持状態にするためである。

（ステップ８１２）ステップ８０９においてＳＷ２ＯＮ、すなわちユーザーにより露光動作が選択されたので、ステップ８１０で算出している被写体の角速度と、角速度センサから求めた流し撮りの角速度との差を算出する。

（ステップ８１３）ステップ８１２で算出した角速度を積分演算し、角変位データを算出する。

（ステップ８１４）ズーム位置、フォーカス位置に応じた防振敏感度を読み出し、ブレ補正レンズ１２７の目標駆動量を算出する。このように被写体の移動速度と現在の流し撮り速度との偏差をキャンセルするようにブレ補正レンズ１２７を駆動する事で、流し撮り時に被写体ブレがなくなり、精度のよい流し撮り写真を撮影する事が可能となる。

（ステップ８１５）ステップ８１４で算出したブレ補正レンズ１２７の目標駆動量にかける流し撮り補正ゲインの設定を行う。流し撮り補正ゲインの設定フローについては図９を用いて後述する。

（ステップ８１６）像ブレ補正レンズ１２７の偏心量を検出する補正レンズエンコーダ１３４の信号をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ結果をレンズＭＰＵ１２４内のＲＡＭ領域に格納する。

（ステップ８１７）フィードバック演算を行う。

（ステップ８１８）安定な制御系にするために位相補償演算を行う。

（ステップ８１９）ステップ８１８の演算結果をＰＷＭとしてレンズＭＰＵ１２４のポートに出力し、像ブレ補正割込みが終了する。その出力はＩＳ制御回路１３２内のドライバー回路に入力し、リニアモータ１３３によって像ブレ補正レンズ１２７が駆動され、像ブレが補正が行われる。

次に図９を用いて、前述したステップ８１５での流し撮り補正ゲインの設定処理について説明する。なお、今回の実施例では図４のように露光を５回行い、露光毎に補正ゲインを×１．００、×１．０５、×０．９５、×１．１０、×０．９０、・・・と変更しながら撮影を行う場合についてフローチャートを用いて説明する。

（ステップ９０１）ユーザーが露光動作を選択した場合に立ち上がる、ＳＷ２ＯＮ信号の立ち上がりを検出したかどうか判定を行い、ＳＷ２ＯＮ立ち上がりを検出したタイミングであればステップ９０２に進み、そうでなければステップ９０３に進む。

（ステップ９０２）ＳＷ２ＯＮの立ち上がり回数を数えるカウンタであるＳＷ２ＯＮ＿Ｃｎｔをカウントアップする。なおＳＷ２ＯＮ＿ＣｎｔはＳＷ２ＯＮの立ち上がり回数のみを数えるカウンタであるため、露光中にＳＷ２ＯＮが立ちっぱなしである場合はカウントアップは行わない。

（ステップ９０３）ＳＷ２ＯＮ＿Ｃｎｔが１であればステップ９０４に進み、そうでなければステップ９０５に進む。

（ステップ９０４）ＳＷ２ＯＮ＿Ｃｎｔが１である期間、つまり１回目の露光中は流し撮り補正ゲインを×１．００に設定する。

（ステップ９０５）ＳＷ２ＯＮ＿Ｃｎｔが２であればステップ９０６に進み、そうでなければステップ９０７に進む。

（ステップ９０６）ＳＷ２ＯＮ＿Ｃｎｔが２である期間、つまり２回目の露光中は流し撮り補正ゲインを×１．０５に設定する。

（ステップ９０７）ＳＷ２ＯＮ＿Ｃｎｔが３であればステップ９０８に進み、そうでなければステップ９０９に進む。

（ステップ９０８）ＳＷ２ＯＮ＿Ｃｎｔが３である期間、つまり３回目の露光中は流し撮り補正ゲインを×０．９５に設定する。

（ステップ９０９）ＳＷ２ＯＮ＿Ｃｎｔが４であればステップ９１０に進み、そうでなければステップ９１１に進む。

（ステップ９１０）ＳＷ２ＯＮ＿Ｃｎｔが４である期間、つまり４回目の露光中は流し撮り補正ゲインを×１．１０に設定する。

（ステップ９１１）ＳＷ２ＯＮ＿Ｃｎｔが５である期間、つまり５回目の露光中は流し撮り補正ゲインを×０．９０に設定する。

（ステップ９１２）ＳＷ２ＯＮ信号の立ち下がりを検出したかどうかの判定を行い、検出すればステップ９１３に進み、そうでなければ流し撮り補正ゲイン設定処理を終了する。ここで、前述したようにＳＷ２ＯＮ信号は露光が開始されると立ち上がり、露光中は立ちっぱなしであり、露光が終了すると立ち下がる信号である。そのため５回目の露光中はステップ９１３に進むことはなく、５回目の露光が終了するとステップ９１３に進むことになる。

（ステップ９１３）ＳＷ２ＯＮが立ち下がりが検出された、つまり５回目の露光が終了したので流し撮りモードリセットを未完状態とする。ここで流し撮りモードが未完状態となることで、ステップ８０７の流し撮りモードリセット処理に進むようになり、リセット処理内でＳＷ２ＯＮ＿Ｃｎｔが０クリアされる。

以上のように本発明の実施例を用いれば、主被写体のブレがなく背景が流れているきれいな流し撮り写真を容易に撮影することが可能となり、さらに被写体距離や回転中心、センサ検出誤差などの要因によって偏心すべき量がベストからずれてしまった場合も、複数回行った露光のうち少なくとも１回の露光については、ベストに限りなく近い偏心量で流し撮り補助を行うことができる。

本実施例では、被写体ブレ速度の検出をカメラの測光手段により行った例を示したが、クイックリターンミラーの無い電子ビューファインダーカメラやライブビュー撮影で被写体像を観察するカメラでも、撮像面において被写体のベクトル情報を算出する事が可能であれば同様の効果を得る事が出来る。

また本実施例では、５回連射撮影を行い露光毎に流し撮り補正ゲインを×１．００、×１．０５、×０．９５、×１．１０、×０．９０、・・・と変更しながら撮影を行う場合について記載を行ったが、連射回数は５回に限るものではなく、補正ゲインの設定幅もこれに限られるものではない。単純に連射回数を増減させてもよいし、シャッター速度や被写体角速度、流し撮り角速度などの検出結果によって、偏心すべき量がずれやすい撮影条件だと判断すれば連射回数を増やしたり、補正ゲインの設定幅や設定方法を変更したりしてもよい。

また本実施例では、露光毎にブレ補正レンズの駆動量にかける補正ゲインを変更していく例を示したが、駆動量ではなく、露光毎に流し撮り角速度や、被写体角速度にかける補正ゲインを変更したり、ブレ補正レンズの偏心敏感度を変更したりしても同様の効果を得ることができる。

また本実施例では、５回連射撮影を行う場合について記載したが、本発明は連射撮影に限られるものではない。例えば単射撮影においても、１回目の露光後に流し撮り角速度や被写体角速度の検出結果によってパンニングが継続されていると判定される場合は２回目の露光では流し撮り補正ゲインを変更したり、パンニングは継続されていなかったとしても被写体や撮影条件が前回の露光と同じであると判定された場合は、次回の露光で補正ゲインを変更するようにしたりしてもよい。そうすることで本実施例と同様に、複数回行った露光のうち少なくとも１回の露光についてはベストに限りなく近い偏心量で流し撮り補助を行うことができる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１０１ カメラ本体、１０２ 交換レンズ、１０６ 測光回路、
１０７ カメラＭＰＵ、１２２ カメラ側インターフェース回路、
１２３ レンズ側インターフェース回路、１２４ レンズＭＰＵ、
１２５ フォーカスレンズ、１２６ ズームレンズ、１２７ ブレ補正レンズ、
１３２ 像ブレ補正制御回路、１３３ ブレ補正レンズ駆動用モータ、
１３４ ブレ補正用レンズエンコーダ、１３５ 角速度センサ

Claims (5)

1. カメラまたは撮影レンズのブレを検出するためのブレ検出手段と、
   前記ブレ検出手段の出力からパンニング速度を算出するパンニング速度算出手段と、
   撮影画面内での被写体移動速度を被写体像のベクトル情報から検出する被写体移動速度検出手段と、
   撮影レンズの光軸を偏心することのできる光軸偏心手段と、
   前記光軸偏心手段の偏心量を補正することができる偏心量補正手段を持ち、
   前記パンニング速度と前記被写体移動速度の差に基づいて、露光中に前記ブレ補正手段を駆動する構成において、
   複数回の露光を行い、そのうち少なくとも１回の露光において、前記偏心量補正手段によって前記光軸偏心手段の偏心量を変更することを特徴とするカメラ、レンズ、及びカメラシステム。
2. 前記偏心量補正手段は、前記光軸偏心手段を駆動するための偏心量にかける補正ゲインを変更することで補正を行うことを特徴とする請求項１に記載のカメラ、レンズ、及びカメラシステム。
3. 前記偏心量補正手段は、前記パンニング速度にかける補正ゲインを変更することで補正を行うことを特徴とする、請求項１に記載のカメラ、レンズ、及びカメラシステム。
4. 前記偏心量補正手段は、前記被写体移動速度にかける補正ゲインを変更することで補正を行うことを特徴とする、請求項１に記載のカメラ、レンズ、及びカメラシステム。
5. 前記偏心量補正手段は、シフトレンズ偏心敏感度を変更することで補正を行うことを特徴とする、請求項１に記載のカメラ、レンズ、及びカメラシステム。