JP2024020846A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 構図を変えた流し撮り撮影を可能とする撮像装置を提供する。【解決手段】 光軸ＯＡに直交する方向に移動可能に構成された少なくとも一つの６群レンズ６又は８群レンズ８と、６群レンズ６又は８群レンズ８を光軸ＯＡに直交する方向に駆動する第１シフト駆動部１１Ｂ又は第２シフト駆動部１２Ｂと、６群レンズ６又は８群レンズ８の位置を検出する第１シフト位置検出部１１Ａ又は第２シフト位置検出部１２Ａと、撮影条件を制御する撮影条件制御部５０Ａと、被写体の移動速度及び移動方向の少なくとも一つを検出する検出部６２と、検出部６２からの信号に基づいて、６群レンズ６又は８群レンズ８を制御するシフト制御部３０Ｂとを有するカメラシステム１００において、撮影条件制御部５０Ａは、被写体の移動に対して露光及び６群レンズ６又は８群レンズ８の駆動を断続的に行う流し撮り撮影モードを有することを特徴とする。【選択図】 図５

Description

本発明は、撮像装置に関する。

躍動感を表現する撮影方法として、移動する被写体を追いながら低速でシャッターを切ることで、被写体は止まって写り、背景は流れて写る流し撮りという手法がある。流し撮りにおいては、カメラを振りながら低速でシャッターを切るため、手振れの影響を受けやすく、ブレの少ない写真を撮るには撮影者の技術に依存してしまう。

特許文献１には、撮影者の技術に依存しない流し撮り手法として、カメラが静止した状態で自動的に流し撮りを行う技術が開示されている。

特許第２９２５１５０号公報

特許文献１では、あらかじめ設定した位置に被写体が現れた際に流し撮りを開始するため、意図した構図と異なった際は撮影のやり直しとなり、撮影の機会を損なうおそれがある。

本発明は、構図を変えた流し撮り撮影を可能とする撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、光軸に直交する方向に移動可能に構成された少なくとも一つのシフト用光学部材と、前記シフト用光学部材を前記光軸に直交する方向に駆動する駆動部と、前記シフト用光学部材の位置を検出する位置検出部と、撮影条件を制御する条件制御部と、被写体の移動速度及び移動方向の少なくとも一つを検出する検出部と、前記検出部からの信号に基づいて、前記シフト用光学部材を制御するシフト制御部とを有する撮像装置において、前記条件制御部は、前記被写体の移動に対して露光及び前記シフト用光学部材の駆動を断続的に行う制御モードを有することを特徴とする。

本発明によれば、構図を変えた流し撮り撮影を可能とする撮像装置を提供することができる。

実施形態のカメラシステム１００の断面図である。 実施形態のカメラシステム１００の電気的構成図である。 （Ａ）通常のピントが合う範囲を示す図である。（Ｂ）シャインプルーフの原理を示す図である。（Ｃ）実施形態において、シャインプルーフが適用されたことを示す図である。 構図を変えた複数回の流し撮り撮影を行う際に必要なレンズ鏡筒１０１の構成を示す図である。 構図を変えた複数回の流し撮り撮影を行う際に必要なカメラ本体１０２の構成を示す図である。 構図を変えた複数回の流し撮り撮影を行う際の制御方法のフローチャートである。 （Ａ）～（Ｄ）流し撮りを行う際に起こりうる被写体状況を示す図である。 （Ａ）～（Ｈ）構図を変えた複数回の流し撮り撮影を行う際のフローを示す図である。

以下に、本発明の好ましい実施形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施形態のカメラシステム１００（撮像装置）を構成するレンズ鏡筒１０１（レンズ装置）及びカメラ本体１０２の断面図である。なお、図面において、レンズ鏡筒１０１における光軸ＯＡに沿った方向をＸ軸方向、ピッチ方向をＹ軸方向、ヨー方向をＺ軸方向と定める。

カメラ本体１０２は、撮像部５８（撮像素子）を有している。レンズ鏡筒１０１を通して結像した像を、カメラＣＰＵ５０により不図示のシャッターを制御することで、任意の時間だけ撮像部５８に露光し、撮影することができる。また、撮影画像の表示やカメラシステム１００の各種設定の変更が可能なタッチパネル機能を有する表示部６０、覗き込むことで撮影画像の確認や視線入力が可能なファインダー７０を有する。

レンズ鏡筒１０１は、１群レンズ１、２群レンズ２、３群レンズ３、４群レンズ４、５群レンズ５、６群レンズ６、７群レンズ７、８群レンズ８、９群レンズ９、１０群レンズ１０を有する。これらの各群レンズからなる光学系は、光軸ＯＡを有する。各群レンズの光軸ＯＡ方向の位置関係を変化させることで、レンズ鏡筒１０１の焦点距離が変化する。また、レンズ鏡筒１０１は、レンズＣＰＵ３０によりその光学系の開口径を変化させる絞り機構１４を有する。

各群レンズは、カムフォロアを有する鏡筒により保持されており、カムフォロアは、案内筒１５の光軸ＯＡに平行な直進溝とカム筒１６の光軸ＯＡに傾きを持った溝に係合している。カム筒１６は、ズーム操作環２０に係合されており、ズーム操作環２０が回転するとカム筒１６が回転するので、ズーム操作環２０を回転させることで焦点距離を変化させることができる。また、ズーム操作環２０の回転量を検出する不図示のズーム位置検出手段（ズーム操作環回転検出部２０Ａ）によって、光学系の焦点距離が検出可能である。

２群レンズ２は、光軸ＯＡ方向に駆動させることでピント調節が可能なフォーカス群となっている。フォーカスユニット１３は、光軸ＯＡ方向に案内する不図示のガイドバーと、２群レンズ２を駆動するフォーカス駆動部１３Ｂ（振動アクチュエータ）と、２群レンズ２の移動距離を検出する不図示のフォーカス位置検出部１３Ａによって構成されている。フォーカスユニット１３は、レンズＣＰＵ３０によって駆動制御される。

６群レンズ６と８群レンズ８の各々を、又は少なくとも一つを光軸ＯＡと直交する方向に駆動させることで、撮像面に対してピント面を傾けるティルト効果や撮影範囲（画角）を移動させるシフト効果が得られる。すなわち、６群レンズ６と８群レンズ８の各々は、光軸ＯＡに直交する方向に移動可能に構成されたシフト用光学部材である。具体的には、６群レンズ６と８群レンズ８が共に正の屈折力又は、負の屈折力を持つ場合には、互いに反対方向に動かすとティルト効果を得ることができ、それぞれを同じ方向に動かすとシフト効果を得ることができる。６群レンズ６と８群レンズ８の一方が正の屈折力をもち、他方が負の屈折力をもつ組み合わせの場合には、互いに反対方向に動かすとシフト効果を得ることができ、それぞれを同じ方向に動かすとティルト効果を得ることができる。光軸ＯＡに直交する方向に移動可能に保持する保持手段、駆動手段、移動距離を検出する第１シフト位置検出部１１Ａ（位置検出部）によって第１シフトユニット１１が構成され、６群レンズ６が駆動される。また、同様に第２シフトユニット１２が構成され、８群レンズ８が駆動される。このとき、第１シフトユニット１１、第２シフトユニット１２はレンズＣＰＵ３０により駆動制御される。

レンズ鏡筒１０１には、マウント１７が備えられており、マウント１７が不図示のカメラ本体１０２のマウントに接続され、レンズ鏡筒１０１を固定することができる。また、レンズ鏡筒１０１とカメラ本体１０２は、それぞれレンズＣＰＵ３０とカメラＣＰＵ５０を接続するレンズ側電気接点２１とカメラ側電気接点５１を有しており、カメラ側で設定した設定事項をレンズ鏡筒１０１に反映することができる。

図２は、レンズ鏡筒１０１及びカメラ本体１０２におけるカメラシステム１００の電気的構成図である。まず、カメラ本体１０２における制御について説明する。カメラＣＰＵ５０はマイクロコンピュータにより構成される。カメラＣＰＵ５０は、カメラ本体１０２内の各部の動作を制御する。また、カメラＣＰＵ５０は、レンズ鏡筒１０１の装着時にはレンズ側電気接点２１、カメラ側電気接点５１を介して、レンズ鏡筒１０１内に設けられたレンズＣＰＵ３０との通信を行う。

カメラＣＰＵ５０からレンズＣＰＵ３０に送信される情報（信号）には、２群レンズ２の駆動量情報、ピントズレ情報、絞り駆動命令、加速度センサ等のカメラ姿勢検出部５２からの信号に基づくカメラ本体１０２の姿勢情報が含まれる。また、撮影者がピントを合わせたい所望の被写体を指示するＴＳ指示部６１からの信号に基づく被写体の被写体距離情報、位置情報、更には所望の撮影範囲（画界）を指示する撮影範囲情報等が含まれる。このＴＳ指示部６１の詳細は後述する。

レンズＣＰＵ３０からカメラＣＰＵ５０に送信される情報（信号）には、レンズ鏡筒１０１の撮像倍率等の光学情報や、装着したレンズ鏡筒１０１に搭載されたズームや防振等のレンズ機能情報が含まれる。また、ジャイロセンサや加速度センサ等のレンズ姿勢検出部２２からの姿勢情報も含まれる。

なお、レンズ側電気接点２１、カメラ側電気接点５１には、カメラ本体１０２からレンズ鏡筒１０１に電源を供給するための接点も含まれている。

電源スイッチ５３は、撮影者により操作可能なスイッチであり、カメラＣＰＵ５０の起動、及びカメラシステム内の各アクチュエータやセンサ等への電源供給の開始をすることができる。レリーズスイッチ５４は、撮影者により操作可能なスイッチであり、第１ストロークスイッチＳＷ１と第２ストロークスイッチＳＷ２とを有する。レリーズスイッチ５４からの信号は、カメラＣＰＵ５０に入力される。カメラＣＰＵ５０は、第１ストロークスイッチＳＷ１からのＯＮ信号の入力に応じて、撮影準備状態に入る。撮影準備状態では、測光部５５による被写体輝度の測定と、焦点検出部５６による焦点検出が行われる。

カメラＣＰＵ５０は、測光部５５による測光結果に基づいて絞り機構１４の絞り値や撮像部５８の露光量（シャッター秒時）等を演算する。また、カメラＣＰＵ５０は、焦点検出部５６による撮影光学系の焦点状態の検出結果である焦点情報（デフォーカス量及びデフォーカス方向）に基づいて、被写体に対する合焦状態を得るための２群レンズ２の駆動量情報（駆動方向を含む）を決定する。２群レンズ２の駆動量情報は、レンズＣＰＵ３０に送信される。レンズＣＰＵ３０は、レンズ鏡筒１０１の各構成部の動作を制御する。

また、本実施形態のレンズ鏡筒１０１においては、６群レンズ６と８群レンズ８の各々を、又は少なくとも一つを光軸ＯＡと直交する方向に駆動させることで、撮像面に対してピント面を傾けるティルト効果や撮影範囲を移動させるシフト効果を得られる。そのため、カメラＣＰＵ５０は、ＴＳ指示部６１によって指示された所望の被写体に対してピントを合わせるためのティルト駆動量を演算する。また、現在の撮影範囲から、ＴＳ指示部６１によって指示された撮影範囲へ変更するシフト駆動量を演算する。これらの駆動量の情報はカメラＣＰＵ５０からレンズＣＰＵ３０へ送信され、６群レンズ６と８群レンズ８の駆動が制御される。

ここで、ＴＳ指示部６１によって指示される被写体は複数であっても良い。仮に距離が異なる被写体が複数であっても、前述のティルト効果によって傾いた被写体面２０２ｂ（図３（Ｂ）参照）上に少なくとも一つの被写体があればピントを合わせることが可能となる。ティルト動作によるティルト効果を使った撮影詳細については後述する。

また、ＴＳ指示部６１がカメラ本体１０２ではなく、レンズ鏡筒１０１にあっても良く、レンズ鏡筒１０１やカメラ本体１０２の既存の回転操作部やボタン・スイッチ等に、その機能を割り当てることも可能である。

更にカメラＣＰＵ５０は、所定の撮影モードになると、不図示の防振レンズの偏芯駆動、すなわち手振れ防振動作の制御を開始する。なお、防振機能が無いレンズ鏡筒１０１もあり、その場合この防振レンズの偏芯駆動は不要である。

レリーズスイッチ５４における第２ストロークスイッチＳＷ２からのＯＮ信号が入力されると、カメラＣＰＵ５０は、レンズＣＰＵ３０に対して絞り駆動命令を送信し、絞り機構１４が先に演算した絞り値に設定される。また、カメラＣＰＵ５０は、露光部５７に露光開始命令を送信し、不図示のミラーの退避動作（なお、ミラーレスカメラにはこの動作は無い。）や不図示のシャッターの開放動作を行わせ、撮像部５８において、被写体像の光電変換、すなわち露光動作を行わせる。

撮像部５８からの撮像信号は、カメラＣＰＵ５０内の信号処理部にてデジタル変換され、更に各種補正処理が施されて画像信号として出力される。画像信号（データ）は、画像記録部５９において、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の記録媒体に記録保存される。

また、液晶や有機ＥＬ技術によるディスプレイである表示部６０に、撮影時に撮像部５８で撮像される画像や、画像記録部５９に記録された画像を表示することもできる。近年、このディスプレイにはタッチ操作技術が搭載されており、ライブビュー撮影のディスプレイで被写体を選択し、ピントを合わせることができる。なお、ＴＳ指示部６１が表示部６０に含まれる構成が一般的である。

また、カメラＣＰＵ５０には、検出部６２、測距部６３が電気的に接続されているが、検出部６２、測距部６３の制御については、後述する。

次に、レンズ鏡筒１０１における制御について説明する。なお、レンズ鏡筒１０１のレンズＣＰＵ３０には、第１シフトユニット１１、第２シフトユニット１２、フォーカスユニット１３、絞り機構１４が電気的に接続されているが、これらの制御の詳細については、後述する。

まず、各検出部について説明する。第１シフト位置検出部１１Ａは、第１シフトユニット１１に含まれる第１シフト駆動部１１Ｂ（駆動部）により駆動される６群レンズ６の位置を検出する。同様に、第２シフト位置検出部１２Ａは、第２シフトユニット１２に含まれる第２シフト駆動部１２Ｂ（駆動部）により駆動される８群レンズ８の位置を検出する。

フォーカス操作環回転検出部１８Ａは、フォーカス操作環１８の回転を検出する不図示のセンサを含む。絞り操作環回転検出部１９Ａは、絞り操作環１９の回転を検出する不図示のセンサを含む。ズーム操作環回転検出部２０Ａは、ズーム操作環２０の回転を検出する不図示のセンサを含む。

レンズ姿勢検出部２２は、ジャイロセンサや加速度センサ等で構成され、図１には不図示であるが、レンズ鏡筒１０１内部に配置、固定され、レンズＣＰＵ３０に電気的に接続されている。ジャイロセンサ（レンズ姿勢検出部２２）は、カメラシステム１００の角度振れである縦（ピッチ方向）振れと横（ヨー方向）振れのそれぞれの角速度を検出し、検出値を角速度信号としてレンズＣＰＵ３０に出力する。レンズＣＰＵ３０は、ジャイロセンサからのピッチ方向及びヨー方向の角速度信号を電気的又は機械的に積分して、それぞれの方向での変位量であるピッチ方向振れ量及びヨー方向振れ量（これらをまとめて角度振れ量という。）を演算する。

ＴＳ操作検出部２３は、ティルト効果及びシフト効果を得るための準備をするためのマニュアル操作部（制御変更部）と、その操作量を検出する不図示のセンサを含む。すなわち、ＴＳ操作検出部２３は、６群レンズ６と８群レンズ８を光軸ＯＡに直交する方向に駆動させる際に、後述の画角Ａ（図７（Ａ）参照）を移動させるためのマニュアル操作量をセンサで検出し、６群レンズ６と８群レンズ８を駆動する。

次に、各駆動部について説明する。フォーカスユニット１３のフォーカス駆動部１３Ｂは、合焦動作を行う２群レンズ２の駆動量情報に応じて、２群レンズ２を光軸ＯＡの方向へ駆動する。その駆動量情報は、前述のカメラＣＰＵ５０からの信号に基づいて決定される。又は、手動で操作されたフォーカス操作環１８の回転をフォーカス操作環回転検出部１８Ａにより検出し、ピント位置を手動で指示したその信号から駆動量情報を決定することもできる。

絞り機構１４の電磁絞り駆動部１４Ｂは、カメラＣＰＵ５０からの絞り駆動命令を受けたレンズＣＰＵ３０により制御され、絞り機構１４を指定された絞り値に相当する開口状態に駆動する。また、絞り操作環１９の操作により撮影者が所望の絞り値を指定した際も同様に駆動する。

ＩＳ駆動部２４は、防振動作を行う不図示の防振レンズの駆動アクチュエータとその駆動回路とを含む。レンズＣＰＵ３０は、上述した角度振れ量と平行振れ量の合成変位量に基づいてＩＳ駆動部２４を制御して図１には不図示である防振レンズをシフト駆動し、角度振れ補正及び平行振れ補正を行う。なお、防振機能が無いレンズ鏡筒１０１においては、この構造、機能は不要となる。また、レンズＣＰＵ３０は、ピント振れ量に基づいてフォーカス駆動部１３Ｂを制御して２群レンズ２を光軸方向に駆動させ、ピント振れ補正を行う。

ＴＳ駆動部２５は、カメラＣＰＵ５０から被写体距離情報、位置情報、撮影範囲情報を受け、所望の傾いたピント面（被写体面２０２ｂ、図３（Ｂ）参照）となるようにティルト動作すると共に、所望の撮影範囲が得られるようシフト動作をする。ここで、所望のピントを得るため、ＴＳ駆動部２５とフォーカス駆動部１３Ｂが最適に動作するよう、レンズＣＰＵ３０によって制御されることは言うまでもない。また、本実施形態のレンズ鏡筒１０１は、シフト動作によって被写体距離が変わらなくてもピントが変化する光学特性となっている。しかしながら、その特性に合わせＴＳ駆動部２５とフォーカス駆動部１３Ｂが最適に制御されることは言うまでもない。

ここで、本実施形態のレンズ鏡筒１０１において、レンズＣＰＵ３０は、レンズ姿勢検出部２２からの出力に基づいて演算されたレンズ鏡筒１０１の振れ、変位量に基づいて、ＴＳ駆動部２５の制御を行う。例えば、カメラシステム１００を手で持って撮影する際に手振れが発生した場合、被写体に対して被写体面がずれる。しかしながら、本実施形態のカメラシステム１００は、後述の被写体記憶部２６に被写体の位置が記憶されているため、手振れを補正して被写体に被写体面を合わせ続けるＴＳ駆動部２５の制御が可能である。このＴＳ駆動部２５の制御のため、カメラ本体１０２に搭載された加速度センサの信号が使用される場合もある。

被写体記憶部２６は、ＴＳ指示部６１や表示部６０によって指示された被写体の、撮影範囲における空間上の位置を記憶する。この位置は被写体距離、及び撮像面をＸ－Ｙ軸平面としたその座標（Ｘ、Ｙ）で定義できるが、その詳細は後述する。

次に、シャインプルーフの原理について説明する。図３（Ａ）は、撮像面２００ａに対して光学系２０１ａの光軸ＯＡが傾いていない場合の、いわゆる通常、ピントが合う範囲を示している。図３（Ｂ）は、撮像面２００ｂに対して光学系２０１ｂの光軸ＯＡが傾いている場合に、シャインプルーフの原理によりピントが合う範囲を示している。

図中、撮像面２００ａ、撮像面２００ｂ、光学系２０１ａ、光学系２０１ｂ、ピントの合う被写体面２０２ａ、ピントの合う被写体面２０２ｂ、光学系の主面２０３ａ、主面２０３ｂが示されている。図３（Ｂ）に示すように、レンズ鏡筒１０１における光学系の光軸ＯＡと撮像部５８が傾いているとき、シャインプルーフの原理により被写体側のピントの合う範囲が決定される。シャインプルーフの原理は、撮像面２００ｂに接する線の延長線と、光学系の主面２０３ｂに接する線の延長線とが交点２０４ｂで交わるとき、被写体面２０２ｂに接する線の延長線もまた交点２０４ｂを通るというものである。

撮影したい被写体が奥行きを持っているとき、その奥行きに沿うように被写体面２０２ｂを傾けることで、被写体の手前から奥までピントを合わせることができる。あおり機構を持たないレンズで奥行き部分にピントを合わせたいときには、絞りを絞って被写界深度を深くする方法が一般的であるが、あおりレンズでは絞りが開放であってもティルト動作させることで、その奥行きに合わせてピントを合わせることが可能となる。

また、逆に光学系２０１ｂの主面２０３ｂを奥行きのある被写体の傾きと反対方向にティルト動作させることにより、被写体の奥行き方向に対して被写体面２０２ｂを直角に近い角度で交差させることも可能である。この場合、ピントの合う範囲を極端に狭くすることができるので、ジオラマ風の画像を取得することができる。

図３（Ｃ）は、本実施形態において、シャインプルーフの原理が適用されていることを示す図である。本実施形態では、光学系２０１ｃを倒す方法ではなく、光学素子を偏芯させることにより像面倒れを利用することで、被写体面２０２ｃの傾きθｏｂｊを発生させる。しかしながら、倒れが発生しない光学系２０１ｃの主面２０３ｃと被写体面２０２ｃに対してシャインプルーフの原理を当てはめると、撮像面２００ｃには角度θｉｍｇの像面倒れが発生するはずである。そこで、光学系２０１ｃの偏芯でこの角度θｉｍｇを補正し、撮像面２００ｃを倒さなくても被写体面２０２ｃが倒れ、所望の被写体にピントを合わせられるようになっている。この構成によって、撮像面２００ｃから角度θｉｍｇ傾いた線の延長線と、光学系の主面２０３ｃの延長線が交点２０４ｃで交わり、被写体面２０２ｃに接する線の延長線もまた交点２０４ｃを通るので、シャインプルーフの原理が適用されていることがわかる。

その一方で、所定の撮像面倒れ補正効果を確保しようとすると、光学系２０１ｃの偏芯量が増え、構図ズレが大きくなる。そこで、偏芯時の収差変動が小さくなるように設計されたもう１つのレンズを動かし、構図ズレが大きくならないようにする。すなわち、本実施形態では、光学系２０１ｃに相当する６群レンズ６又は８群レンズ８の少なくとも一つを偏芯動作させることで、構図ズレが大きくなる問題を解決している。

次に、本実施形態の主要部である６群レンズ６と８群レンズ８を光軸ＯＡに直交する方向にシフトさせ、一度の撮影操作で構図が異なる複数の流し撮りを行う方法について説明する。

図４（Ａ）は、構図を変えた複数回の流し撮り撮影を行う際のレンズＣＰＵ３０の制御形態を示し、図４（Ｂ）は、構図を変えた複数回の流し撮り撮影を行う際のカメラＣＰＵ５０の制御形態を示す。

まず、図４（Ａ）を参照してレンズＣＰＵ３０による制御フローについて説明する。レンズＣＰＵ３０には、フォーカス制御部３０Ａ、シフト制御部３０Ｂ及び絞り制御部３０Ｃが含まれる。また、シフト制御部３０Ｂには、第１シフト制御部３０Ｂ１と第２シフト制御部３０Ｂ２が含まれる。シフト制御部３０Ｂは、ＴＳ操作検出部２３からの信号に基づいて制御を行う。

第１シフトユニット１１には、第１シフト位置検出部１１Ａと第１シフト駆動部１１Ｂが含まれる。第１シフト駆動部１１Ｂは、第１シフト制御部３０Ｂ１からの指示で６群レンズ６を駆動させる。そして、第１シフト位置検出部１１Ａは、６群レンズ６の位置を検出して第１シフト制御部３０Ｂ１に出力する。

第２シフトユニット１２には、第２シフト位置検出部１２Ａと第２シフト駆動部１２Ｂが含まれる。第２シフト駆動部１２Ｂは、第２シフト制御部３０Ｂ２からの指示で８群レンズ８を駆動させる。そして、第２シフト位置検出部１２Ａは、８群レンズ８の位置を検出して第２シフト制御部３０Ｂ２へ出力する。なお、第１シフト駆動部１１Ｂと第２シフト駆動部１２Ｂは、ＴＳ駆動部２５に含まれる。

フォーカスユニット１３には、フォーカス位置検出部１３Ａとフォーカス駆動部１３Ｂが含まれる。フォーカス駆動部１３Ｂは、フォーカス制御部３０Ａからの指示でフォーカス群である２群レンズ２を駆動させる。そして、フォーカス位置検出部１３Ａは、２群レンズ２の位置を検出してフォーカス制御部３０Ａに出力する。

絞り機構１４には、電磁絞り駆動部１４Ｂが含まれる。電磁絞り駆動部１４Ｂは、絞り制御部３０Ｃからの指示で絞り機構１４を駆動し、指定された絞り値に相当する開口状態にする。

次に、図４（Ｂ）を参照してカメラＣＰＵ５０による制御フローについて説明する。カメラ本体１０２には、検出部６２と測距部６３が含まれる。検出部６２には、撮影範囲内に入った被写体を検出する被写体検出部６２Ａと、撮影範囲内を移動している被写体の移動速度を検出する移動速度検出部６２Ｂと、被写体の移動方向を検出する移動方向検出部６２Ｃが含まれる。測距部６３は、被写体検出部６２Ａで検出した被写体までの距離を測定する。

検出部６２と測距部６３で検出された各被写体情報はカメラＣＰＵ５０に出力され、カメラＣＰＵ５０にて第１シフトユニット１１及び第２シフトユニット１２の移動速度と移動方向の制御情報に変換され、レンズＣＰＵ３０のシフト制御部３０Ｂへ出力される。

カメラＣＰＵ５０には、撮影条件を制御する撮影条件制御部５０Ａ（条件制御部）が含まれる。撮影条件制御部５０Ａは、通常撮影モードＭ１と、被写体の移動に対して露光と第１シフトユニット１１及び第２シフトユニット１２の駆動を断続的に制御して撮影を行う流し撮り撮影モード（制御モード）を有する。流し撮り撮影モードには、被写体の流し撮りを行う流し撮りモードＭ２（第１のモード）と被写体の流し撮りを複数回行う複数流し撮りモードＭ３（第２のモード）がある。そして、通常撮影モードＭ１から流し撮りモードＭ２又は複数流し撮りモードＭ３に撮影モードを撮影者の選択によって切り替える流し撮り制御部５０Ｂが撮影条件制御部５０Ａに含まれる。この切り替えは、撮影者の選択による切り替えに限定されず、撮影条件制御部５０Ａによって流し撮りモードＭ２と複数流し撮りモードＭ３が切り替えられても良い。

本実施形態における流し撮りモードＭ２と複数流し撮りモードＭ３は、第１シフトユニット１１と第２シフトユニット１２を駆動させて被写体を追うことで、撮影者がカメラシステム１００を振らずに流し撮りを行う流し撮り撮影モードである。

図５は、複数流し撮りモードＭ３において、構図を変えた複数回の流し撮り撮影を行う際の制御のフローチャートである。

図６（Ａ）～（Ｄ）は、流し撮りを行う際に起こりうる被写体状況を示す図である。図６（Ａ）は、画角Ａ外から画角Ａ内に被写体Ｏが入ってくる際に、その移動方向が予測可能な被写体Ｏを撮影する状況を示す。図６（Ｂ）は、画角Ａ内において被写体Ｏの移動方向が予測可能な被写体Ｏを撮影する状況を示す。図６（Ｃ）は、画角Ａ外から画角Ａ内に被写体Ｏが入ってくる際に、その移動方向が予測不可能な被写体Ｏを撮影する状況を示す。図６（Ｄ）は、画角Ａ内において被写体Ｏの移動方向が予測不可能な被写体Ｏを撮影する状況を示す。また、画角Ａは、可動範囲Ｒにおいて可動である。

図７（Ａ）～（Ｈ）は、例えば図６（Ａ）のように被写体Ｏの移動方向が予測可能な被写体Ｏに対する、構図を変えた複数回の流し撮り撮影を行う際のフローを示す図である。以下、構図を変えた複数回の流し撮り撮影モードのフローについて、図５と図７（Ａ）～（Ｈ）を用いて説明する。

まず、図５のステップＳ１で撮影者は、流し撮り撮影モード（流し撮りモードＭ２又は複数流し撮りモードＭ３）を選択する。次にステップＳ２へ進み、撮影者は被写体Ｏの移動方向が予測可能か否かを判定する。移動方向が予測可能（Ｙ）であれば、ステップＳ３へ進み、予測不可能（Ｎ）であれば、ステップＳ４へ進む。移動方向が予測可能な被写体Ｏとしては、例えば図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すような電車やカーレース、競馬やサイクルロードレース、徒競走などの動きが一方向又はコースが決まっているものなどが挙げられる。予測不可能な被写体Ｏとしては、例えば図６（Ｃ）、図６（Ｄ）に示すような鳥や猫などの生き物や子ども、スポーツのセットプレーなど動きが不規則でコースが決まっていないものが挙げられる。

電車を被写体Ｏとした例を示す図７（Ａ）～（Ｈ）における可動範囲Ｒは、第１シフトユニット１１及び第２シフトユニット１２を駆動することで画角Ａを移動できる範囲を示している。

ステップＳ３では、撮影者はＴＳ操作検出部２３のマニュアル操作部を操作することによって第１シフトユニット１１及び第２シフトユニット１２を駆動させ、初期画角Ａ１を図７（Ａ）に示す被写体Ｏが可動範囲Ｒに進入してくる位置（画角Ａ）に移動させる。ここでは、撮影者が６群レンズ６又は８群レンズ８の少なくとも一つを寄せるように設定する。マニュアル操作部は、タッチパネル機能を有する表示部６０において操作が可能となっている。なお、ステップＳ１にて複数流し撮りモードＭ３が選択されているので、第１シフトユニット１１及び第２シフトユニット１２の駆動は断続的に行われる流し撮り撮影モードの設定となっている。しかしながら、撮影者がＴＳ操作検出部２３のマニュアル操作部を操作することで、流し撮り撮影モードが、ＴＳ操作検出部２３によって第１シフトユニット１１及び第２シフトユニット１２を駆動させる制御に変更される。このようにして、マニュアル操作部は、６群レンズ６又は８群レンズ８の少なくとも一つを被写体Ｏの移動に応じた方向へ移動させる。ステップＳ３で初期画角Ａ１を画角Ａとすることで、流し撮り撮影を行う際の第１シフトユニット１１及び第２シフトユニット１２の駆動量を増やすことができる。この設定によって、より効果的に流し撮りを行うことが可能となる。

ステップＳ４では、第１シフトユニット１１及び第２シフトユニット１２の駆動を行わず、画角変更は行われない。すなわち、撮影者がシフト群の６群レンズ６又は８群レンズ８の少なくとも一つを中心に位置するように設定する。ステップＳ４で図６（Ｃ）、図６（Ｄ）のように画角変更を行わない状態としておくことで第１シフトユニット１１及び第２シフトユニット１２に対して一定量の駆動量を得ることができる。

次に、ステップＳ５へ進み、被写体検出部６２Ａが被写体Ｏを検出する。これは、図７（Ａ）に示すように被写体Ｏの一部が画角Ａ内に入ったタイミングで行われる。

次に、ステップＳ６へ進み、測距部６３により測距を行い、被写体Ｏまでの距離情報を得る。次に、ステップＳ７及びステップＳ８へ進む。ステップＳ７でカメラＣＰＵ５０は、測光部５５による被写体輝度の測定と焦点検出部５６による焦点検出を行ない、被写体Ｏに対し合焦させ、すなわち露出・ピント合わせ等の撮影準備を行う。ステップＳ８では移動速度検出部６２Ｂ及び移動方向検出部６２Ｃにより被写体Ｏの移動速度及び移動方向の検出を行う。移動速度、移動方向の検出は、画角Ａ内の所定の２点間に対し被写体Ｏが写っている時間及び測距部６３により得られた被写体距離情報から算出することが可能であるが、それに限定されるものではない。本実施形態では、図７（Ａ）でポイントＰ１に被写体Ｏが写ってから、図７（Ｂ）のポイントＰ２に被写体Ｏが写るまでの時間と被写体距離情報から被写体Ｏの移動速度を算出する。なお、被写体の移動方向が予測可能である場合には、検出部６２は、被写体の移動速度及び移動方向の少なくとも一つを検出するようにしてもよい。

次に、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、流し撮りを行うために撮影条件制御部５０Ａが、ステップＳ８で検出された被写体Ｏの移動速度及び移動方向に基づいて、シフト群の駆動速度、駆動方向を決定する。撮影条件制御部５０Ａは、被写体Ｏの移動に合わせて画角Ａを移動させるための第１シフトユニット１１及び第２シフトユニット１２の駆動速度を算出する。

次に、ステップＳ１０に進み、ステップＳ９で算出された駆動速度情報に基づき、シフト制御部３０Ｂにより６群レンズ６又は８群レンズ８の少なくとも一つを駆動するために第１シフトユニット１１又は第２シフトユニット１２の駆動が開始される。駆動開始のタイミングは、被写体Ｏが画角Ａの中央部ＡＣなど所定の位置に入ったときでも良いし、ステップＳ９での算出が終了次第でも良い。また、撮影者が任意に定めても良い。

次に、ステップＳ１１に進み、第１シフトユニット１１又は第２シフトユニット１２が駆動されながら、第２ストロークスイッチＳＷ２からのＯＮ信号が入力される。すなわち、撮像部５８の撮像素子において、被写体像の光電変換（露光動作）が行われる。第２ストロークスイッチＳＷ２からのＯＮ信号の入力は、撮影者が実際に第２ストロークスイッチＳＷ２を押しても良く、予め設定されたタイミングで自動入力されても良い。図７（Ｂ）、図７（Ｃ）においては、被写体Ｏが画角Ａの中央部ＡＣに差し掛かったタイミングで算出された被写体Ｏの移動速度に基づいて画角Ａの駆動が開始される。そして、被写体Ｏが画角変更前の初期画角Ａ１の中央部Ｃに来たタイミングで第２ストロークスイッチＳＷ２からのＯＮ信号が入力され、露光動作が行われる。露光動作中も被写体Ｏに合わせて第１シフトユニット１１及び第２シフトユニット１２が駆動を続けることで流し撮り効果が得られ、図７（Ｇ）のような流し撮り撮影が完了する。

次に、ステップＳ１２に進み、撮影条件制御部５０Ａにて構図を変えた流し撮り撮影が可能かどうかの判定が行われる。ステップＳ１１で１枚目の流し撮りが完了したタイミングにおいて、第１シフトユニット１１及び第２シフトユニット１２の残り駆動量ＲＤ（図７（Ｃ）参照）に対する駆動速度と露光時間によって流し撮り撮影が可能か判定される。流し撮り撮影の継続が可能（Ｙ）であればステップＳ１３へ進み、不可能（Ｎ）であればステップＳ１７へ進み撮影を終了する。また、ステップＳ１で構図を変えた流し撮り撮影を行う複数流し撮りモードＭ３が選択されていない場合もステップＳ１７へ進んで撮影を終了する。

ステップＳ１３では、シフト駆動である第１シフトユニット１１及び第２シフトユニット１２の駆動を停止する。第１シフトユニット１１及び第２シフトユニット１２の駆動を停止することで、画角Ａの移動が停止する（図７（Ｃ）～図７（Ｄ）参照）。あるいは、駆動速度を遅くしても良く、被写体Ｏの移動に対して画角Ａの移動に遅れを生じさせることができれば良い。

次に、ステップＳ１４に進み、第１シフトユニット１１及び第２シフトユニット１２の駆動を再開する。図７（Ｄ）において、画角Ａの移動が停止していたが、その間も被写体Ｏは移動を続けるので、画角Ａに対して進行方向へ進んだ構図に変化する。第１シフトユニット１１及び第２シフトユニット１２の駆動を再開することで、図７（Ｅ）に示すように再び画角Ａは被写体Ｏに合わせて移動すると共に、残り駆動量ＲＤが減少していく。これにより、１回目の撮影時の画角Ａに対して被写体Ｏが移動方向へ進んだ構図となる。

次に、ステップＳ１５に進み、第１シフトユニット１１及び第２シフトユニット１２の駆動をしながら、再度露光動作を行うことで、図７（Ｈ）のように１回目の撮影に対して構図に変化が生じた２回目の撮影が完了する。

その後、ステップＳ１６に進み、構図を変えた複数回の流し撮り撮影の継続が可能かどうかの判定を再度行う。継続可能と判定（Ｙ）された場合は、ステップＳ１３へ戻り、継続不可能の判定となるまで撮影を繰り返す。ステップＳ１６で継続不可能と判定（Ｎ）された場合は、ステップＳ１７へ進み撮影を終了する。図７（Ｆ）においては、２回目の撮影が完了した時点で画角Ａは可動範囲Ｒの限界へ達しており、残り駆動量ＲＤはゼロとなっているため、継続不可能と判定され撮影を終了する。すなわち、撮影条件制御部５０Ａの流し撮り撮影モードでは、被写体Ｏの移動に対して、露光及び６群レンズ６と８群レンズ８の駆動が断続的に行われる。そして、流し撮り撮影モードは、検出された６群レンズ６と８群レンズ８のそれぞれの位置と、第１シフト駆動部１１Ｂと第２シフト駆動部１２Ｂの制御状態に基づき、シフト用光学部材の移動が終了するまでの間に実行される。

以上のような構成と処理方法により、撮影者の技術に依存しない流し撮り撮影を可能としたうえで、１回の撮影操作において構図を変えた複数回の流し撮り撮影が可能となる。本実施形態によれば、構図を変えた複数回の流し撮り撮影を可能とする撮像装置を提供することができる。

図６（Ａ）に示されるような被写体Ｏの移動方向が予測可能な例の説明を行ったが、図６（Ｃ）や図６（Ｄ）のように移動方向が予測不可能な被写体Ｏに対して、構図を変えた複数回の流し撮り撮影を行う際もステップＳ１２にて同様の判定が行われる。また、ステップＳ７で焦点検出部５６による合焦は、予め合焦位置を設定しておくなどにより省略しても良い。

本実施形態のレンズ鏡筒１０１は、図１に示されるようにカメラ本体１０２に着脱可能に装着される構成であるが、カメラ本体１０２とレンズ鏡筒１０１が一体の構成としてもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

本実施形態の開示は、以下の構成を含む。
（構成１）
光軸に直交する方向に移動可能に構成された少なくとも一つのシフト用光学部材と、
前記シフト用光学部材を前記光軸に直交する方向に駆動する駆動部と、
前記シフト用光学部材の位置を検出する位置検出部と、
撮影条件を制御する条件制御部と、
被写体の移動速度及び移動方向の少なくとも一つを検出する検出部と、
前記検出部からの信号に基づいて、前記シフト用光学部材を制御するシフト制御部とを有する撮像装置において、
前記条件制御部は、前記被写体の移動に対して露光及び前記シフト用光学部材の駆動を断続的に行う制御モードを有することを特徴とする撮像装置。
（構成２）
前記制御モードは、前記位置検出部にて検出された前記シフト用光学部材の位置と、前記シフト制御部の制御状態とに基づき、前記シフト用光学部材の移動が終了するまでの間に実行されることを特徴とする構成１に記載の撮像装置。
（構成３）
前記制御モードは、前記被写体の流し撮りを行う第１のモードと前記被写体の流し撮りを複数回行う第２のモードとを有することを特徴とする構成１又は２に記載の撮像装置。
（構成４）
前記被写体の移動方向が予測可能か否かに応じて、前記制御モードを変更する制御変更部を有することを特徴とする構成１から３の何れか1つに記載の撮像装置。
（構成５）
前記制御変更部は、前記被写体の移動方向が予測可能な際に、前記シフト用光学部材を前記被写体の移動に応じた方向へ移動させることを特徴とする構成４に記載の撮像装置。
（構成６）
前記シフト用光学部材を前記光軸に直交する方向に駆動することによって、撮像面に対してピント面を傾けるティルト効果又は撮影範囲を移動させるシフト効果が得られることを特徴とする構成１から５の何れか1つに記載の撮像装置。
（構成７）
前記ティルト効果は、二つの前記シフト用光学部材のそれぞれを反対方向に駆動することにより得られることを特徴とする構成６に記載の撮像装置。
（構成８）
前記シフト効果は、二つの前記シフト用光学部材のそれぞれを同じ方向に駆動することにより得られることを特徴とする構成６に記載の撮像装置。
（構成９）
前記撮像装置には、前記シフト用光学部材及び被写体像を撮像素子へ結像する光学系を含むレンズ装置が着脱可能に装着されていることを特徴とする構成１から８の何れか１つの構成に記載の撮像装置。

６ ６群レンズ（シフト用光学部材）
８ ８群レンズ（シフト用光学部材）
１１Ａ 第１シフト位置検出部（位置検出部）
１１Ｂ 第１シフト駆動部（駆動部）
１２Ａ 第２シフト位置検出部（位置検出部）
１２Ｂ 第２シフト駆動部（駆動部）
３０Ｂ シフト制御部
５０Ａ 撮影条件制御部（条件制御部）
６２ 検出部
１００ カメラシステム（撮像装置）
１０１ レンズ鏡筒（レンズ装置）
１０２ カメラ本体
Ｏ 被写体
ＯＡ 光軸
Ｍ２ 流し撮りモード（第１のモード）
Ｍ３ 複数流し撮りモード（第２のモード）

Claims (9)

1. 光軸に直交する方向に移動可能に構成された少なくとも一つのシフト用光学部材と、
   前記シフト用光学部材を前記光軸に直交する方向に駆動する駆動部と、
   前記シフト用光学部材の位置を検出する位置検出部と、
   撮影条件を制御する条件制御部と、
   被写体の移動速度及び移動方向の少なくとも一つを検出する検出部と、
   前記検出部からの信号に基づいて、前記シフト用光学部材を制御するシフト制御部とを有する撮像装置において、
   前記条件制御部は、前記被写体の移動に対して露光及び前記シフト用光学部材の駆動を断続的に行う制御モードを有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御モードは、前記位置検出部にて検出された前記シフト用光学部材の位置と、前記シフト制御部の制御状態とに基づき、前記シフト用光学部材の移動が終了するまでの間に実行されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御モードは、前記被写体の流し撮りを行う第１のモードと前記被写体の流し撮りを複数回行う第２のモードとを有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記被写体の移動方向が予測可能か否かに応じて、前記制御モードを変更する制御変更部を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記制御変更部は、前記被写体の移動方向が予測可能な際に、前記シフト用光学部材を前記被写体の移動に応じた方向へ移動させることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記シフト用光学部材を前記光軸に直交する方向に駆動することによって、撮像面に対してピント面を傾けるティルト効果又は撮影範囲を移動させるシフト効果が得られることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
7. 前記ティルト効果は、二つの前記シフト用光学部材のそれぞれを反対方向に駆動することにより得られることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記シフト効果は、二つの前記シフト用光学部材のそれぞれを同じ方向に駆動することにより得られることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
9. 前記撮像装置には、前記シフト用光学部材及び被写体像を撮像素子へ結像する光学系を含むレンズ装置が着脱可能に装着されていることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の撮像装置。

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