JP4659224B2 - レンズ交換可能なカメラシステム、カメラ本体及び交換レンズ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手振れなどに起因する像振れを補正する機能を有するレンズ交換可能なカメラシステム、カメラ本体及び該カメラ本体に着脱自在な交換レンズの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在のカメラは露出決定やピント合わせ等の撮影にとって重要な作業は全て自動化されているため、カメラ操作に未熟な人でも撮影失敗を起こす可能性は非常に少なくなっている。
【０００３】
また、最近では、カメラに加わる手振れを防ぐシステムも研究されており、撮影者の撮影ミスを誘発する要因は殆ど無くなってきている。
【０００４】
ここで、手振れを防ぐシステムについて簡単に説明する。
【０００５】
撮影時のカメラの手振れは、周波数として通常１〜１２Ｈｚの振動であるが、シャッタのレリーズ時点においてこのような手振れを起こしていても像振れのない写真を撮影可能とするための基本的考えとして、上記手振れによるカメラの振動を検出し、その検出値に応じて補正レンズを変位させてやらなければならない。従って、カメラの振れが生じても像振れを生じない写真を撮影できることを達成するためには、第１に、カメラの振動を正確に検出し、第２に、振動による光軸変位を補正することが必要となる。
【０００６】
この振動（カメラ振れ）の検出は、原理的にいえば、角加速度、角速度、角変位等を検出する振れセンサと該振れ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装置を駆動させて像振れ抑制が行われる。
【０００７】
図８は、カメラシステムの交換レンズ側に像振れ補正装置（補正光学装置と振れセンサよりなう）を具備した例を示す概略構成図である。
【０００８】
図８において、カメラ本体７００に内蔵されたＣＰＵ７０１と交換レンズ７０２内に内蔵されたＣＰＵ７０３とは、その接点ブロック７０４を介してシリアルバスラインで結ばれている。そして、そのバスラインを通して転送されるカメラ本体７００からの指令信号に従って、交換レンズ７０２内のアクチュエータ（例えば絞り駆動、フォーカス駆動）が駆動される。
【０００９】
図８では、レンズの機能の他に所定軸Ｐ，Ｙの周りの振れを検出する振れセンサ７０５，７０６が具備され、該振れセンサ７０５，７０６からの両出力が所定レベルに変換されたデータを基に、上記両軸周りに対して補正光学系７０７を駆動させて画像振れを補正している。なお、７０８，７０９は前記補正光学系７０７を駆動する為の回路である。また、カメラ本体７００内には実際のフィルム面への露光時に、撮影光路から待避するために上部へ跳ね上がるミラー７１０、及び実際の露光におけるシャッタ速度を決定するシャッタ機構７１１が内蔵されている。
【００１０】
図９は、通常の一眼レフタイプのカメラに使用されているフォーカルプレーンタイプのシャッタ駆動に伴う振れ波形等の様子を示した説明図である。
【００１１】
図９（ａ）で示したように、まず始めにシャッタ先幕駆動が開始され、シャッタ先幕の移動方向とは、作用反作用の関係でカメラが逆方向に移動することになり、同図（ｂ）で示したように、図中では下方向の振れとなって現れる。先幕走行開始からｔ時間経過すると先幕走行は完了してシャッタ幕の動きは停止するため、今度はカメラは反対方向に移動し、同図（ｂ）で示した図中では上方向の振れとなって現れる。
【００１２】
通常、このシャッタ幕の走行時間は数msecであることから、このシャッタ幕の走行によって生ずる振れの周波数は数１０〜数１００Ｈｚとなる。一般に、手振れ検出などに使用される振れセンサの場合、１００Ｈｚ近辺の周波数を正確に検知することは出来ず、同図（ｃ）の実線で示したように、本来の振れ波形のピークに対してセンサ出力のピークは時間ｔｓだけ遅れたような波形となる。また、上記振れセンサからの出力に基づき、実際像面上の振れを補正するように駆動される補正系も、その補正帯域はせいぜい数１０〜１００Ｈｚ位であり、その結果１００Ｈｚ付近のセンサ出力から振れ信号に対しては、図９（ｃ）の点線で示したように、センサ出力のピークに対して補正系出力のピークが時間ｔｃだけ遅れたような波形となる。
【００１３】
このように１００Ｈｚ位の振れ信号に対して実際の補正動作はかなり時間的に遅れた形（ｔｓ，ｔｃ）で実行される。このため、実際の像面上の振れ波形は図９（ｄ）で示したように、振れを補正するどころか、却ってその時間遅れによる補正のために振れを増加する方向になってしまっている。
【００１４】
その対策として、図９（ｅ）に示すような１次関数的な補正データを振れセンサ出力に加算し（図９（ｆ））、そのデータにより振れ補正を行うことで、図９（ｇ）に示すような補正残りとなり、ほぼシャッタ先幕走行による振れを補正することが可能となることが、例えば特開平９−４３６６０号に開示されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
図９（ｅ）に示すような１次関数的な補正データは、カメラ本体から交換レンズ側へ送信するのであるが、送信データ内容として、シャッタ振れタイミング、シャッタ振れ補正データ（ディレイ時間Ｔ１，Ｔ２、レベルＬ）などを送信する必要がある。
【００１６】
そして、最近では、振れセンサをカメラ本体内に、補正光学装置を交換レンズ内に配置する防振システムも提案されており、この場合、カメラ本体内にある振れセンサからの振れデータを交換レンズ側へ送信し、該交換レンズ側では受信した振れデータに基づいて補正光学装置を動作させることで振れ補正を行う。
【００１７】
このようなシステムでは、通信データ量が非常に多くなり、マイコンは通信処理により多くの時間を費やさなければならなくなり、そのため、その他の処理に遅れが生じてしまう可能性があった。
【００１８】
（発明の目的）
本発明の目的は、カメラ本体と交換レンズとの間の通信を簡略化しつつ、像振れ補正を正確に行うことのできるカメラシステム、カメラ本体及び交換レンズを提供しようとするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、カメラ本体と、該カメラ本体に着脱自在な交換レンズより成るカメラシステムであって、前記カメラ本体は、カメラシステムに加わる振れを検出する振れ検出手段と、前記カメラ本体に具備されたクイックリターンミラー駆動による衝撃もしくは前記カメラ本体に具備されたシャッタ駆動による衝撃にて前記カメラシステムに発生する振れ信号を予め記憶している記憶手段と、前記振れ検出手段の振れ出力と前記記憶手段に記憶された振れ波形データを所定のタイミングで加算もしくは減算する演算手段と、該演算手段の演算結果を振れデータとして前記交換レンズ側へ送信する送信手段とを有し、前記交換レンズは、送信されてくる前記振れデータを受信する受信手段と、受信した前記振れデータに基づいて前記振れに起因する像振れを補正する振れ補正手段とを有するレンズ交換可能なカメラシステムとするものである。
【００２０】
同じく上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、カメラ本体と、該カメラ本体に着脱自在な交換レンズより成るカメラシステムであって、前記カメラ本体は、カメラシステムに加わる振れを検出する振れ検出手段と、前記カメラ本体に具備されたクイックリターンミラー駆動による衝撃もしくは前記カメラ本体に具備されたシャッタ駆動による衝撃にて前記カメラシステムに発生する振れ波形データを予め記憶している記憶手段と、所定のシャッタ秒時の際は、前記振れ検出手段の振れ出力と前記記憶手段に記憶された振れ信号を所定のタイミングで加算もしくは減算する演算手段と、前記所定のシャッタ秒時の場合は、前記演算手段の演算結果を振れデータとして、前記所定のシャッタ秒時以外の場合は、前記振れ検出手段の振れ出力を振れデータとして、前記交換レンズ側へ送信する送信手段とを有し、前記交換レンズは、送信されてくる前記振れデータを受信する受信手段と、受信した前記振れデータに基づいて前記振れに起因する像振れを補正する振れ補正手段とを有するレンズ交換可能なカメラシステムとするものである。
同じく上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、カメラ本体と、該カメラ本体に着脱自在な交換レンズより成るカメラシステムのカメラ本体であって、カメラシステムに加わる振れを検出する振れ検出手段と、前記カメラ本体に具備されたクイックリターンミラー駆動による衝撃もしくは前記カメラ本体に具備されたシャッタ駆動による衝撃にて前記カメラシステムに発生する振れ波形データを予め記憶している記憶手段と、前記振れ検出手段の振れ出力と前記記憶手段に記憶された振れ信号を所定のタイミングで加算もしくは減算する演算手段と、前記演算手段の演算結果を振れデータとして前記交換レンズ側へ送信する送信手段とを有するカメラ本体とするものである。
同じく上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、カメラ本体と、該カメラ本体に着脱自在な交換レンズより成るカメラシステムの交換レンズであって、カメラシステムに加わる振れを検出する振れ検出手段と、前記カメラ本体に具備されたクイックリターンミラー駆動による衝撃もしくは前記カメラ本体に具備されたシャッタ駆動による衝撃にて前記カメラシステムに発生する振れ波形データを予め記憶している記憶手段と、前記振れ検出手段の振れ出力と前記記憶手段に記憶された振れ信号を所定のタイミングで加算もしくは減算する演算手段と、該演算手段の演算結果を振れデータとして前記交換レンズ側へ送信する送信手段とを有するカメラ本体から送信されてくる前記振れデータを受信する受信手段と、受信した前記振れデータに基づいて前記振れに起因する像振れを補正する振れ補正手段とを有する交換レンズとするものである。
同じく上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、カメラ本体と、該カメラ本体に着脱自在な交換レンズより成るカメラシステムのカメラ本体であって、カメラシステムに加わる振れを検出する振れ検出手段と、前記カメラ本体に具備されたクイックリターンミラー駆動による衝撃もしくは前記カメラ本体に具備されたシャッタ駆動による衝撃にて前記カメラシステムに発生する振れ波形データを予め記憶している記憶手段と、所定のシャッタ秒時の際は、前記振れ検出手段の振れ出力と前記記憶手段に記憶された振れ信号を所定のタイミングで加算もしくは減算する演算手段と、前記所定のシャッタ秒時の場合は、前記演算手段の演算結果を振れデータとして、前記所定のシャッタ秒時以外の場合は、前記振れ検出手段の振れ出力を振れデータとして、前記交換レンズ側へ送信する送信手段とを有するカメラ本体とするものである。
同じく上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、カメラ本体と、該カメラ本体に着脱自在な交換レンズより成るカメラシステムの交換レンズであって、前記カメラシステムに加わる振れを検出する振れ検出手段と、前記カメラ本体に具備されたクイックリターンミラー駆動による衝撃もしくは前記カメラ本体に具備されたシャッタ駆動による衝撃にて前記カメラシステムに発生する振れ波形データを予め記憶している記憶手段と、所定のシャッタ秒時の際は、前記振れ検出手段の振れ出力と前記記憶手段に記憶された振れ信号を所定のタイミングで加算もしくは減算する演算手段と、前記所定のシャッタ秒時の場合は、前記演算手段の演算結果を振れデータとして、前記所定のシャッタ秒時以外の場合は、前記振れ検出手段の振れ出力を振れデータとして、前記交換レンズ側へ送信する送信手段とを有するカメラ本体から送信されてくる振れデータを受信する受信手段と、受信した前記振れデータに基づいて前記振れに起因する像振れを補正する振れ補正手段とを有する交換レンズとするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
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。
【００２２】
（実施の第１の形態）
まず、オープン制御による像振れ補正装置（振れセンサと補正光学装置より成る）の分解斜視図を、図７を用いて説明する。
【００２３】
図７において、１は補正レンズを支持する支持枠、２は支持枠１を保持する地板、３は地板２に不図示のビス等で固定される磁性体であるところの第１ヨーク、４は支持枠１に固定される巻線コイルである。５は、第１ヨーク３との間に支持枠１を挟むように、地板２に不図示のビス等で固定される磁性体であるところの第２ヨークである。６は第２ヨーク５上に磁気的に吸着し固定される永久磁石であり、略９０°位置をずらして２個設けられている。７ａ〜７ｃは一端を支持枠１に圧入され、他端を地板２に設けられた長孔２ａに挿入されているシフトピンであり、光軸を中心として略１２０°等分に３ケ所、光軸を中心として放射状に設けられている。８ａ〜８ｄは地板２に対して支持枠１を弾性支持するバネであり、一方を支持枠１に設けられた突起１ａによって位置決めされ、もう一方を地板２に設けられた突起２ｂによって位置決めされており、光軸を中心として略９０°等分に４ケ所設けられている。突起１ａ及び突起２ｂは光軸を中心として放射状に突出しており、同一直線上に対向するように設けられているので、バネ８も光軸を中心として放射状に配置されることとなる。
【００２４】
組立手順は、最初に、地板２に第１ヨーク３を孔３ａを通してビス等で固定する。次に、支持枠１に設けられた孔１ｂに、ボビン４ｂに設けられた突起４ｃを挿入し、接着等で巻線コイル４を固定する。そして、シフトピン７を地板２の長孔２ａを通して支持枠１に設けられた孔１ｃに圧入する。これにより支持枠１は地板２に対して光軸方向の移動が規制されるが、光軸方向以外には移動可能となる。次に、バネ８を、一方を支持枠１に設けられた突起１ａに、もう一方を地板２に設けられた突起２ｂに、それぞれ取り付ける。これにより、支持枠１は略光軸中心に保持される。次いで、第２ヨーク５に、永久磁石６を磁気的に吸着させ固定する。最後に、第２ヨーク５を、第１ヨーク３との間に支持枠１を挟むように、地板２にビス等で固定する。
【００２５】
永久磁石６と巻線コイル４はそれぞれ対向するように配置する。これにより第２ヨーク５は磁性体であるので、第１ヨーク３と永久磁石６との間に公知の閉磁路を形成し、且つこの閉磁路内に設けられ、支持枠１に固定された巻線コイル５に通電することにより、推力を発生させ支持枠１を任意のストローク駆動させる。また、無通電時にはバネ８により支持枠１は略中心位置に保持され、バネ８は略９０°等分で４ケ所設けられているので、像振れ補正装置の姿勢が変化しても、その性能に変化はない。
【００２６】
９ａ，９ｂはカメラ本体に内蔵された振れセンサであり、その信号をカメラ本体側で適当に振れデータに変換し、交換レンズに送信をする。すると、交換レンズ側では、前記振れデータを基に演算を行い、振れを打ち消すように補正レンズの駆動量を算出し、巻線コイル４に通電することで支持枠１を制御し、像面の安定を確保する。
【００２７】
図１は、上記の像振れ補正装置を具備するカメラシステムの主要部分の構成を示すブロック図である。
【００２８】
図１において、３１は交換レンズ側に具備されるレンズＭＰＵであり、カメラ本体との通信によって、交換レンズ側の制御を行っている。カメラ本体から送信される振れデータに基づいて、コイルドライバー３２を介して補正レンズを駆動し、像振れ補正を行う。また、レンズＭＰＵ３１は、上記のような像振れ補正制御の他に、ズーム・フォーカスの位置（ゾーン）検出を行う位置検出器３３や、モータードライバー３４，３５を介してフォーカスレンズの駆動、絞り駆動を行っている。さらに、レンズＭＰＵ３１は、カメラＭＰＵ３８とカメラ・レンズ通信を行い、カメラ・レンズそれぞれのステータス（焦点距離、ＳＷの状態等）の確認やフォーカス、絞り等の駆動命令を送受信したり、振れデータを受信したりする。
【００２９】
３６（ＩＳＳＷ）は像振れ補正(Image Stabilizer)を行うかどうかの動作選択スイッチ、３７（Ａ／ＭＳＷ）はオートフォーカスかマニュアルフォーカスかを選択するスイッチである。
【００３０】
３８はカメラ本体側に具備されるカメラＭＰＵであり、不図示の測光部や測距部等の制御を行ったり、撮影のためのミラー部４２、シャッタ部４１の制御を行う。また、内蔵するＲＯＭには、カメラの所定の動作、例えばシャッタ先幕の走行時の衝撃にて生じる振れ波形データやクイックリターンミラーのアップ時の衝撃にて生じる振れ波形データが予め記憶されている。さらに、上記衝撃による振れは装着された交換レンズによってレベルなどが変わってくるので、装着可能な交換レンズ各々に対応する複数の振れ波形データが予め記憶されている。
【００３１】
３９は振れを検出する振れセンサ（図７の９ａ，９ｂに相当）であり、検出される振れ出力は、ＨＰＦ・増幅・ＬＰＦ回路４０に入力され、ここでＤＣ成分のカット、増幅及びノイズ除去が行われ、カメラＭＰＵ３８のＡ／Ｄ変換端子に入力される。すると、該カメラＭＰＵ３８はＡ／Ｄ変換された振れ角速度信号をハイパス・積分等の演算を行った後、演算データを交換レンズへ振れデータとして送信する。
【００３２】
４３はレリーズスイッチであり、一般的には２段ストロークスイッチとなっており、該レリーズスイッチ４３の第１ストロークでスイッチＳＷ１がＯＮし、第２ストロークでレリーズスイッチＳＷ２がＯＮになるように構成されている。
【００３３】
ここで、上記カメラＭＰＵ３８の具体的な動作を、図２及び図３に示したフローチャートを用いて説明する。
【００３４】
図２は、像振れ補正動作に関連するカメラＭＰＵ３８の動作のメインフローを示すものである。
【００３５】
まず、ステップ＃１００において、スイッチＳＷ１がＯＮするのを待機し、該スイッチＳＷ１のＯＮを検知するとステップ＃１０１へ進み、測光動作を行う。そして、次のステップ＃１０２において、フォーカス制御を行う。これは不図示の光学センサで被写体像を検出し、演算によりデフォーカス量を求め、交換レンズ側（レンズＭＰＵ３１）へフォーカス駆動命令を送信することで行う。続くステップ＃１０３においては、合焦したかどうかの判定を行い、合焦していなければステップ＃１０２へ戻り、再度フォーカス制御を行う。
【００３６】
上記ステップ＃１０３にて合焦していることを判定するとステップ＃１０４へ進み、ここではスイッチＳＷ２がＯＮされたかどうかの判定を行う。この結果、該スイッチＳＷ２がＯＮされていればステップ＃１０５へ進み、撮影を行うためミラーアップ動作を行う。そして、次のステップ＃１０６において、交換レンズ側へ絞り駆動命令を送信し、続くステップ＃１０７において、先幕走行動作を行い、露光を開始する。その後はステップ＃１０８へ進み、設定されたシャッタ秒時Ｔｖが経過するまで待機し、シャッタ秒時Ｔｖが経過するとステップ＃１０９へ進み、後幕走行動作を行い、露光を終了する。そして、次のステップ＃１１０において、交換レンズ側へ絞り開放命令を送信し、最後にステップ＃１１１において、ミラーダウン動作を行い、ステップ＃１００へ戻る。
【００３７】
また、上記の動作中に、カメラＭＰＵ３８はスイッチＳＷ１，ＳＷ２のＯＮなどのカメラの状態を交換レンズ側へ送信したり、装着された交換レンズの判別を行うためのレンズＩＤの取得等を該交換レンズと通信により行っている。
【００３８】
図３は、図２のメインフローの動作中に一定周期毎に行われる振れ検出用の割り込み動作を示したフローチャートであり、以下これにしたがって説明する。
【００３９】
まず、ステップ＃１２０において、振れセンサ３９の出力のＡ／Ｄ変換を行う。そして、次のステップ＃１２１において、低周波成分をカットするためにハイパスフィルタ演算を行う。続くステップ＃１２２においては、積分演算を行い、角速度データから角変位データ（ＡＨ＿ＤＡＴＡ）を得る。
【００４０】
ステップ＃１２３においては、シャッタ先幕駆動のタイミングかどうかの判定を行い、そうでなければステップ＃１２４へ進み、シャッタ先幕駆動のタイミングでないので上記ステップ＃１２２にて得られた角変位データ（ＡＨ＿ＤＡＴＡ）を振れのレンズ送信データ（ＬＢ＿ＤＡＴＡ）と設定し、ステップ＃１２７へ進む。
【００４１】
また、シャッタ先幕駆動のタイミングであった場合はステップ＃１２５へ進み、カメラＭＰＵ３８内のＲＯＭに予め記憶されている任意波形データ（ＳＨ＿ＤＡＴＡ(n) ）を読み込む。この任意波形データ（ＳＨ＿ＤＡＴＡ(n) ）は、装着された交換レンズの種類をレンズＩＤにより判別し、その交換レンズと組み合わされた状態に対応した波形データであり、シャッタ先幕走行時の衝撃による振れ信号である。また、クイックリターンミラーのアップ時の衝撃による振れも考慮するのが望ましいが、説明簡略化のため、本実施の形態ではその説明は省略する。
【００４２】
また、この任意波形データ（ＳＨ＿ＤＡＴＡ(n) ）はシャッタ先幕駆動のタイミング(n=0) から時間と共に変化するデータである。そして、次のステップ＃１２６において、上記ステップ＃１２２にて得られた角変位データ（ＡＨ＿ＤＡＴＡ）に上記ステップ＃１２５の任意波形データ（ＳＨ＿ＤＡＴＡ(n) ）を加算（ＡＨ＿ＤＡＴＡ＋ＳＨ＿ＤＡＴＡ(n) →ＬＢ＿ＤＡＴＡ）し、その結果をレンズ送信振れデータ（ＬＢ＿ＤＡＴＡ）と設定する。また、シャッタ走行方向が逆になった場合は、上記任意波形データ（ＳＨ＿ＤＡＴＡ(n) ）を減算することで対応可能である。
【００４３】
そして、次のステップ＃１２７において、レンズ送信振れデータ（ＬＢ＿ＤＡＴＡ）を交換レンズ側に２Ｂｙｔｅデータとして送信する。
【００４４】
以上で割り込み終了となる。
【００４５】
この割り込み動作により、シャッタ先幕走行振れ信号の記憶値である任意波形データを加味した振れデータを交換レンズ側に送信することができる。
【００４６】
次に、レンズＭＰＵ３１のメイン動作を、図４のフローチャートにより説明する。
【００４７】
交換レンズをカメラ本体に装着すると、カメラＭＰＵ３８からレンズＭＰＵ３１へシリアル通信がなされ、レンズＭＰＵ３１はステップ＃１３０から動作を開始する。
【００４８】
まず、ステップ＃１３０においては、レンズ制御、像振れ補正制御のための初期設定を行う。そして、次のステップ＃１３１において、スイッチＩＳＳＷ，Ａ／ＭＳＷの状態検出、ズーム・フォーカスの位置検出を行う。続くステップ＃１３２においては、カメラＭＰＵ３８からフォーカス駆動要求通信があったかどうかを判定し、フォーカス駆動要求があればステップ＃１３３へ進み、カメラＭＰＵ３８からフォーカスレンズの駆動量が指令されるのでそれに応じてフォーカス駆動制御を行う。
【００４９】
また、フォーカス駆動要求がなければステップ＃１３４へ進み、カメラＭＰＵ３８からの通信、スイッチＩＳＳＷの状態に応じて、像振れ補正開始フラグＩＳ＿ＳＴＡＲＴの設定等の像振れ補正動作開始制御を行う。そして、次のステップ＃１３５において、カメラＭＰＵ３８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。カメラ本体側で何も操作がなされないと、暫くしてからカメラＭＰＵ３８からこの全駆動停止命令が送信される。すると、次のステップ＃１３６において、全駆動停止制御を行う。ここでは全てのアクチュエータ駆動を停止し、レンズＭＰＵ３１はスリープ（停止）状態となる。像振れ補正装置への給電も停止する。
【００５０】
その後、カメラ本体側で何か操作が行われると、カメラＭＰＵ３８はレンズＭＰＵ３１に通信を送り、スリープ状態を解除する。
【００５１】
これらの動作の間に、カメラＭＰＵ３８からの通信によるシリアル通信割り込み要求があれば、それらの割込み処理を行う。その通信の中には前述の振れデータ通信も含まれている。
【００５２】
シリアル通信割り込み処理は、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、スイッチＳＷ１のＯＮ，ＳＷ２のＯＮ、シャッタ秒時、カメラの機種等が判別できる。
【００５３】
また、振れデータ通信は一定周期毎（例えば５００μsec ）にカメラＭＰＵ３８から送信される。
【００５４】
ここで、レンズＭＰＵ３１の振れデータ通信処理の動作を、図５のフローチャートにより説明する。
【００５５】
レンズＭＰＵ３１は、振れデータ通信を受信すると、ステップ＃１４０から動作を行う。そして、次のステップ＃１４０において、像振れ補正開始フラグＩＳ＿ＳＴＡＲＴの状態を判定し、ＩＳ＿ＳＴＡＲＴ＝０ならばステップ＃１４１へ進み、補正レンズ駆動用データ（ＤＲＶ＿ＤＡＴＡ）をクリアしてステップ＃１４４へ進む。一方、ＩＳ＿ＳＴＡＲＴ＝１ならばステップ＃１４２へ進み、ズーム・フォーカス位置から防振敏感度データ（ＩＳＢ＿ＤＡＴＡ）を得る。これは、カメラＭＰＵ３８から送信された振れデータ（ＬＢ＿ＤＡＴＡ）を補正レンズの移動量に変換するためのデータである。そして、次のステップ＃１４３において、カメラＭＰＵ３８から送られてきた振れデータ（ＬＢ＿ＤＡＴＡ）と防振敏感度データ（ＩＳＢ＿ＤＡＴＡ）から補正レンズ駆動用データ（ＤＲＶ＿ＤＡＴＡ）を得る。最後に、ステップ＃１４４において、上記の補正レンズ駆動用データ（ＤＲＶ＿ＤＡＴＡ）をＰＷＭとしてレンズＭＰＵ３１のポートに出力する。すると、このの出力はコイルドライバー３２に入力され、コイルとマグネットにより補正レンズが駆動され、像振れ補正が行われる。
【００５６】
以上のように、カメラ本体側にて、振れセンサ３９の信号処理を行い（図３の＃１２０〜＃１２２）、さらに該信号処理データとカメラ本体内に記憶されている（装着された交換レンズと組み合わされた状態時に適したシャッタ先幕走行時の衝撃による振れ信号である）任意波形データを加算した結果（＃１２５〜＃１２６）を交換レンズ側へ送信し（＃１２７）、交換レンズ側では、受信したデータに基づいて像振れ補正を行うことで（図５の＃１４２〜＃１４４）、従来よりも、シャッタ振れタイミング通信やシャッタ振れ補正データ通信を省略することができ、振れ通信の簡略化を図ることができる。
【００５７】
（実施の第２の形態）
本発明の実施の第２の形態では、所定のシャッタ秒時の場合のみ、カメラ本体側で任意波形データ（シャッタ先幕走行振れ信号）と振れセンサ信号処理データを加算し、その結果を交換レンズに送信する例を説明する。
【００５８】
なお、カメラシステムの回路構成は図１と同様であるものとする。また、カメラＭＰＵ３８のメイン動作は、図２のフローチャートと同様であり、又レンズＭＰＵ３１の動作は、図４及び図５のフローチャートと同様であるため、その説明は省略する。
【００５９】
上記実施の第１の形態と異なる、カメラＭＰＵ３８での振れ検出用割り込み動作について、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００６０】
図６において、ステップ＃１５０が本発明の実施の第２の形態における特徴的な動作となり、その他の動作は図３と同様のため、同一のステップ番号を付し、その部分の説明は省略する。
【００６１】
ステップ＃１２３にて先幕走行タイミングを検出するとステップ＃１５０へ進み、ここではシャッタ秒時Ｔｖが所定秒時（１／６０〜１／２５０）であるかの判定を行い、所定秒時であればステップ＃１２５へ進み、レンズＭＰＵ３１内のＲＯＭに格納されている任意波形データ（ＳＨ＿ＤＡＴＡ(n) ）とステップ＃１２２にて得られた角変位データ（ＡＨ＿ＤＡＴＡ）を加算し、その結果を振れのレンズ送信データ（ＬＢ＿ＤＡＴＡ）として交換レンズ側へ送信する。
【００６２】
一方、所定秒時以外であれば、ステップ＃１５０からステップ＃１２４へ進み、任意波形データ（ＳＨ＿ＤＡＴＡ(n) ）の加算は行わす。前記角変位データ（ＡＨ＿ＤＡＴＡ）のみを振れのレンズ送信データ（ＬＢ＿ＤＡＴＡ）として交換レンズ側へ送信する。
【００６３】
以上のように、カメラ本体側で、振れセンサ３９の信号処理を行い（図６の＃１２０〜＃１２２）、さらに所定のシャッタ秒時の場合のみ、前述の振れセンサ信号処理データと任意波形データを加算した結果（＃１５０→＃１２５〜＃１２６）を交換レンズ側へ送信し（＃１２７）、交換レンズ側では、受信したデータに基づいて像振れ補正を行うことで（図５の＃１４２〜＃１４４）、従来よりもシャッタ振れタイミング通信やシャッタ振れ補正データ通信を省略することができ、振れ通信の簡略化を図ることができる。そして、露光期間に占める振れの中でシャッタ振れの影響の大きい所定のシャッタ秒時（１／６０〜１／２５０）の場合のみに上記加算を行うことで、より精度の良い振れデータを設定することが可能となる。なお、上記加算を行うシャッタ秒時を「１／６０〜１／２５０」に限定しているのは、上記１／６０〜１／２５０よりも速いシャッタ秒時の場合は、シャッタ先幕と後幕が重なった波形となるし、遅いシャッタ秒時の場合は、露光期間の最初の期間のみにシャッタ振れは発生するのでその影響は少なくなるからである。
【００６４】
（変形例）
上記の実施の各形態では、ＭＰＵを用いたデジタル制御で行う例を示したが、アナログ制御で行ってもよい。
【００６５】
また、記憶手段としてカメラＭＰＵ内のＲＯＭを用いた例を示したが、外部ＥＥＰＲＯＭ等でも構わない。
【００６６】
また、像振れ補正装置のうちの振れセンサを除く部分（補正光学装置）は交換レンズに組み込んだ例を示したが、補正光学装置が交換レンズ内になく、交換レンズの前方に取り付けるコンバージョン・レンズのどの中に入る付属品としての形態をとってもよい。
【００６７】
また、上記実施の各形態では、振れセンサとして角速度センサを例にしているが、角加速度センサ、加速度センサ、速度センサ、角変位センサ、変位センサ、更には画像振れ自体を検出する方法など、振れが検出できるものであればどのようなものであってもよい。
（本発明と実施の形態の対応）
振れセンサ３９が本発明の振れ検出手段に、カメラＭＰＵ３８内のＲＯＭもしくは不揮発性メモリが記憶手段に、カメラＭＰＵ３８が演算手段および送信手段に、それぞれ相当する。送信手段は、請求項１では、演算手段の演算結果を振れデータとして交換レンズ側に送信する。送信手段は、請求項２では、所定のシャッタ秒時の場合は、演算手段の演算結果を振れデータとして、所定のシャッタ秒時以外の場合は、前記振れ検出手段の振れ出力を振れデータとして、交換レンズ側へ送信する。記憶手段は、カメラ本体に装着可能な複数の交換レンズ毎の振れ信号を予め記憶しており、演算手段は、現在装着されている交換レンズの種類に対応する振れ信号を読み出す。機械的作用部が作用する動作とは、クイックリターンミラー駆動もしくはシャッタ駆動に関する動作である。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、カメラ本体と交換レンズとの間の通信を簡略化しつつ、像振れ補正を正確に行うことができるカメラシステム、カメラ本体又は交換レンズを提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１の形態に係るカメラシステムの主要部分の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のカメラＭＰＵでのメイン動作を示すフローチャートである。
【図３】同じく図１のカメラＭＰＵでの振れ検出動作を示すフローチャートである。
【図４】図１のレンズＭＰＵでのメイン動作を示すフローチャートである。
【図５】同じく図１のレンズＭＰＵでの像振れ補正制御動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の第２の形態に係るカメラＭＰＵでの振れ検出動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の各形態に係る像振れ補正装置の分解斜視図である。
【図８】従来のカメラシステムの交換レンズ側に防振システムを具備した例を示す概略構成図である。
【図９】通常の一眼レフタイプのカメラに使用されているフォーカルプレーンタイプのシャッタ駆動に伴う振れ波形等の様子を示した説明図である。
【符号の説明】
３１ レンズＭＰＵ
３２ 補正レンズ駆動用コイルドライバー
３６ 像振れ補正選択スイッチ
３８ カメラＭＰＵ
３９ 振れセンサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、手振れなどに起因する像振れを補正する機能を有するレンズ交換可能なカメラシステム、カメラ本体及び該カメラ本体に着脱自在な交換レンズの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在のカメラは露出決定やピント合わせ等の撮影にとって重要な作業は全て自動化されているため、カメラ操作に未熟な人でも撮影失敗を起こす可能性は非常に少なくなっている。
【０００３】
また、最近では、カメラに加わる手振れを防ぐシステムも研究されており、撮影者の撮影ミスを誘発する要因は殆ど無くなってきている。
【０００４】
ここで、手振れを防ぐシステムについて簡単に説明する。
【０００５】
撮影時のカメラの手振れは、周波数として通常１〜１２Ｈｚの振動であるが、シャッタのレリーズ時点においてこのような手振れを起こしていても像振れのない写真を撮影可能とするための基本的考えとして、上記手振れによるカメラの振動を検出し、その検出値に応じて補正レンズを変位させてやらなければならない。従って、カメラの振れが生じても像振れを生じない写真を撮影できることを達成するためには、第１に、カメラの振動を正確に検出し、第２に、振動による光軸変位を補正することが必要となる。
【０００６】
この振動（カメラ振れ）の検出は、原理的にいえば、角加速度、角速度、角変位等を検出する振れセンサと該振れ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装置を駆動させて像振れ抑制が行われる。
【０００７】
図８は、カメラシステムの交換レンズ側に像振れ補正装置（補正光学装置と振れセンサよりなう）を具備した例を示す概略構成図である。
【０００８】
図８において、カメラ本体７００に内蔵されたＣＰＵ７０１と交換レンズ７０２内に内蔵されたＣＰＵ７０３とは、その接点ブロック７０４を介してシリアルバスラインで結ばれている。そして、そのバスラインを通して転送されるカメラ本体７００からの指令信号に従って、交換レンズ７０２内のアクチュエータ（例えば絞り駆動、フォーカス駆動）が駆動される。
【０００９】
図８では、レンズの機能の他に所定軸Ｐ，Ｙの周りの振れを検出する振れセンサ７０５，７０６が具備され、該振れセンサ７０５，７０６からの両出力が所定レベルに変換されたデータを基に、上記両軸周りに対して補正光学系７０７を駆動させて画像振れを補正している。なお、７０８，７０９は前記補正光学系７０７を駆動する為の回路である。また、カメラ本体７００内には実際のフィルム面への露光時に、撮影光路から待避するために上部へ跳ね上がるミラー７１０、及び実際の露光におけるシャッタ速度を決定するシャッタ機構７１１が内蔵されている。
【００１０】
図９は、通常の一眼レフタイプのカメラに使用されているフォーカルプレーンタイプのシャッタ駆動に伴う振れ波形等の様子を示した説明図である。
【００１１】
図９（ａ）で示したように、まず始めにシャッタ先幕駆動が開始され、シャッタ先幕の移動方向とは、作用反作用の関係でカメラが逆方向に移動することになり、同図（ｂ）で示したように、図中では下方向の振れとなって現れる。先幕走行開始からｔ時間経過すると先幕走行は完了してシャッタ幕の動きは停止するため、今度はカメラは反対方向に移動し、同図（ｂ）で示した図中では上方向の振れとなって現れる。
【００１２】
通常、このシャッタ幕の走行時間は数msecであることから、このシャッタ幕の走行によって生ずる振れの周波数は数１０〜数１００Ｈｚとなる。一般に、手振れ検出などに使用される振れセンサの場合、１００Ｈｚ近辺の周波数を正確に検知することは出来ず、同図（ｃ）の実線で示したように、本来の振れ波形のピークに対してセンサ出力のピークは時間ｔｓだけ遅れたような波形となる。また、上記振れセンサからの出力に基づき、実際像面上の振れを補正するように駆動される補正系も、その補正帯域はせいぜい数１０〜１００Ｈｚ位であり、その結果１００Ｈｚ付近のセンサ出力から振れ信号に対しては、図９（ｃ）の点線で示したように、センサ出力のピークに対して補正系出力のピークが時間ｔｃだけ遅れたような波形となる。
【００１３】
このように１００Ｈｚ位の振れ信号に対して実際の補正動作はかなり時間的に遅れた形（ｔｓ，ｔｃ）で実行される。このため、実際の像面上の振れ波形は図９（ｄ）で示したように、振れを補正するどころか、却ってその時間遅れによる補正のために振れを増加する方向になってしまっている。
【００１４】
その対策として、図９（ｅ）に示すような１次関数的な補正データを振れセンサ出力に加算し（図９（ｆ））、そのデータにより振れ補正を行うことで、図９（ｇ）に示すような補正残りとなり、ほぼシャッタ先幕走行による振れを補正することが可能となることが、例えば特開平９−４３６６０号に開示されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
図９（ｅ）に示すような１次関数的な補正データは、カメラ本体から交換レンズ側へ送信するのであるが、送信データ内容として、シャッタ振れタイミング、シャッタ振れ補正データ（ディレイ時間Ｔ１，Ｔ２、レベルＬ）などを送信する必要がある。
【００１６】
そして、最近では、振れセンサをカメラ本体内に、補正光学装置を交換レンズ内に配置する防振システムも提案されており、この場合、カメラ本体内にある振れセンサからの振れデータを交換レンズ側へ送信し、該交換レンズ側では受信した振れデータに基づいて補正光学装置を動作させることで振れ補正を行う。
【００１７】
このようなシステムでは、通信データ量が非常に多くなり、マイコンは通信処理により多くの時間を費やさなければならなくなり、そのため、その他の処理に遅れが生じてしまう可能性があった。
【００１８】
（発明の目的）
本発明の目的は、カメラ本体と交換レンズとの間の通信を簡略化しつつ、像振れ補正を正確に行うことのできるカメラシステム、カメラ本体及び交換レンズを提供しようとするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、カメラ本体と、該カメラ本体に着脱自在な交換レンズより成るカメラシステムであって、前記カメラ本体は、カメラシステムに加わる振れを検出する振れ検出手段と、前記カメラ本体に具備されたクイックリターンミラー駆動による衝撃もしくは前記カメラ本体に具備されたシャッタ駆動による衝撃にて前記カメラシステムに発生する振れ信号を予め記憶している記憶手段と、前記振れ検出手段の振れ出力と前記記憶手段に記憶された振れ波形データを所定のタイミングで加算もしくは減算する演算手段と、該演算手段の演算結果を振れデータとして前記交換レンズ側へ送信する送信手段とを有し、前記交換レンズは、送信されてくる前記振れデータを受信する受信手段と、受信した前記振れデータに基づいて前記振れに起因する像振れを補正する振れ補正手段とを有するレンズ交換可能なカメラシステムとするものである。
【００２０】
同じく上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、カメラ本体と、該カメラ本体に着脱自在な交換レンズより成るカメラシステムであって、前記カメラ本体は、カメラシステムに加わる振れを検出する振れ検出手段と、前記カメラ本体に具備されたクイックリターンミラー駆動による衝撃もしくは前記カメラ本体に具備されたシャッタ駆動による衝撃にて前記カメラシステムに発生する振れ波形データを予め記憶している記憶手段と、所定のシャッタ秒時の際は、前記振れ検出手段の振れ出力と前記記憶手段に記憶された振れ信号を所定のタイミングで加算もしくは減算する演算手段と、前記所定のシャッタ秒時の場合は、前記演算手段の演算結果を振れデータとして、前記所定のシャッタ秒時以外の場合は、前記振れ検出手段の振れ出力を振れデータとして、前記交換レンズ側へ送信する送信手段とを有し、前記交換レンズは、送信されてくる前記振れデータを受信する受信手段と、受信した前記振れデータに基づいて前記振れに起因する像振れを補正する振れ補正手段とを有するレンズ交換可能なカメラシステムとするものである。
同じく上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、カメラ本体と、該カメラ本体に着脱自在な交換レンズより成るカメラシステムのカメラ本体であって、カメラシステムに加わる振れを検出する振れ検出手段と、前記カメラ本体に具備されたクイックリターンミラー駆動による衝撃もしくは前記カメラ本体に具備されたシャッタ駆動による衝撃にて前記カメラシステムに発生する振れ波形データを予め記憶している記憶手段と、前記振れ検出手段の振れ出力と前記記憶手段に記憶された振れ信号を所定のタイミングで加算もしくは減算する演算手段と、前記演算手段の演算結果を振れデータとして前記交換レンズ側へ送信する送信手段とを有するカメラ本体とするものである。
同じく上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、カメラ本体と、該カメラ本体に着脱自在な交換レンズより成るカメラシステムの交換レンズであって、カメラシステムに加わる振れを検出する振れ検出手段と、前記カメラ本体に具備されたクイックリターンミラー駆動による衝撃もしくは前記カメラ本体に具備されたシャッタ駆動による衝撃にて前記カメラシステムに発生する振れ波形データを予め記憶している記憶手段と、前記振れ検出手段の振れ出力と前記記憶手段に記憶された振れ信号を所定のタイミングで加算もしくは減算する演算手段と、該演算手段の演算結果を振れデータとして前記交換レンズ側へ送信する送信手段とを有するカメラ本体から送信されてくる前記振れデータを受信する受信手段と、受信した前記振れデータに基づいて前記振れに起因する像振れを補正する振れ補正手段とを有する交換レンズとするものである。
同じく上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、カメラ本体と、該カメラ本体に着脱自在な交換レンズより成るカメラシステムのカメラ本体であって、カメラシステムに加わる振れを検出する振れ検出手段と、前記カメラ本体に具備されたクイックリターンミラー駆動による衝撃もしくは前記カメラ本体に具備されたシャッタ駆動による衝撃にて前記カメラシステムに発生する振れ波形データを予め記憶している記憶手段と、所定のシャッタ秒時の際は、前記振れ検出手段の振れ出力と前記記憶手段に記憶された振れ信号を所定のタイミングで加算もしくは減算する演算手段と、前記所定のシャッタ秒時の場合は、前記演算手段の演算結果を振れデータとして、前記所定のシャッタ秒時以外の場合は、前記振れ検出手段の振れ出力を振れデータとして、前記交換レンズ側へ送信する送信手段とを有するカメラ本体とするものである。
同じく上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、カメラ本体と、該カメラ本体に着脱自在な交換レンズより成るカメラシステムの交換レンズであって、前記カメラシステムに加わる振れを検出する振れ検出手段と、前記カメラ本体に具備されたクイックリターンミラー駆動による衝撃もしくは前記カメラ本体に具備されたシャッタ駆動による衝撃にて前記カメラシステムに発生する振れ波形データを予め記憶している記憶手段と、所定のシャッタ秒時の際は、前記振れ検出手段の振れ出力と前記記憶手段に記憶された振れ信号を所定のタイミングで加算もしくは減算する演算手段と、前記所定のシャッタ秒時の場合は、前記演算手段の演算結果を振れデータとして、前記所定のシャッタ秒時以外の場合は、前記振れ検出手段の振れ出力を振れデータとして、前記交換レンズ側へ送信する送信手段とを有するカメラ本体から送信されてくる振れデータを受信する受信手段と、受信した前記振れデータに基づいて前記振れに起因する像振れを補正する振れ補正手段とを有する交換レンズとするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
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。
【００２２】
（実施の第１の形態）
まず、オープン制御による像振れ補正装置（振れセンサと補正光学装置より成る）の分解斜視図を、図７を用いて説明する。
【００２３】
図７において、１は補正レンズを支持する支持枠、２は支持枠１を保持する地板、３は地板２に不図示のビス等で固定される磁性体であるところの第１ヨーク、４は支持枠１に固定される巻線コイルである。５は、第１ヨーク３との間に支持枠１を挟むように、地板２に不図示のビス等で固定される磁性体であるところの第２ヨークである。６は第２ヨーク５上に磁気的に吸着し固定される永久磁石であり、略９０°位置をずらして２個設けられている。７ａ〜７ｃは一端を支持枠１に圧入され、他端を地板２に設けられた長孔２ａに挿入されているシフトピンであり、光軸を中心として略１２０°等分に３ケ所、光軸を中心として放射状に設けられている。８ａ〜８ｄは地板２に対して支持枠１を弾性支持するバネであり、一方を支持枠１に設けられた突起１ａによって位置決めされ、もう一方を地板２に設けられた突起２ｂによって位置決めされており、光軸を中心として略９０°等分に４ケ所設けられている。突起１ａ及び突起２ｂは光軸を中心として放射状に突出しており、同一直線上に対向するように設けられているので、バネ８も光軸を中心として放射状に配置されることとなる。
【００２４】
組立手順は、最初に、地板２に第１ヨーク３を孔３ａを通してビス等で固定する。次に、支持枠１に設けられた孔１ｂに、ボビン４ｂに設けられた突起４ｃを挿入し、接着等で巻線コイル４を固定する。そして、シフトピン７を地板２の長孔２ａを通して支持枠１に設けられた孔１ｃに圧入する。これにより支持枠１は地板２に対して光軸方向の移動が規制されるが、光軸方向以外には移動可能となる。次に、バネ８を、一方を支持枠１に設けられた突起１ａに、もう一方を地板２に設けられた突起２ｂに、それぞれ取り付ける。これにより、支持枠１は略光軸中心に保持される。次いで、第２ヨーク５に、永久磁石６を磁気的に吸着させ固定する。最後に、第２ヨーク５を、第１ヨーク３との間に支持枠１を挟むように、地板２にビス等で固定する。
【００２５】
永久磁石６と巻線コイル４はそれぞれ対向するように配置する。これにより第２ヨーク５は磁性体であるので、第１ヨーク３と永久磁石６との間に公知の閉磁路を形成し、且つこの閉磁路内に設けられ、支持枠１に固定された巻線コイル５に通電することにより、推力を発生させ支持枠１を任意のストローク駆動させる。また、無通電時にはバネ８により支持枠１は略中心位置に保持され、バネ８は略９０°等分で４ケ所設けられているので、像振れ補正装置の姿勢が変化しても、その性能に変化はない。
【００２６】
９ａ，９ｂはカメラ本体に内蔵された振れセンサであり、その信号をカメラ本体側で適当に振れデータに変換し、交換レンズに送信をする。すると、交換レンズ側では、前記振れデータを基に演算を行い、振れを打ち消すように補正レンズの駆動量を算出し、巻線コイル４に通電することで支持枠１を制御し、像面の安定を確保する。
【００２７】
図１は、上記の像振れ補正装置を具備するカメラシステムの主要部分の構成を示すブロック図である。
【００２８】
図１において、３１は交換レンズ側に具備されるレンズＭＰＵであり、カメラ本体との通信によって、交換レンズ側の制御を行っている。カメラ本体から送信される振れデータに基づいて、コイルドライバー３２を介して補正レンズを駆動し、像振れ補正を行う。また、レンズＭＰＵ３１は、上記のような像振れ補正制御の他に、ズーム・フォーカスの位置（ゾーン）検出を行う位置検出器３３や、モータードライバー３４，３５を介してフォーカスレンズの駆動、絞り駆動を行っている。さらに、レンズＭＰＵ３１は、カメラＭＰＵ３８とカメラ・レンズ通信を行い、カメラ・レンズそれぞれのステータス（焦点距離、ＳＷの状態等）の確認やフォーカス、絞り等の駆動命令を送受信したり、振れデータを受信したりする。
【００２９】
３６（ＩＳＳＷ）は像振れ補正(Image Stabilizer)を行うかどうかの動作選択スイッチ、３７（Ａ／ＭＳＷ）はオートフォーカスかマニュアルフォーカスかを選択するスイッチである。
【００３０】
３８はカメラ本体側に具備されるカメラＭＰＵであり、不図示の測光部や測距部等の制御を行ったり、撮影のためのミラー部４２、シャッタ部４１の制御を行う。また、内蔵するＲＯＭには、カメラの所定の動作、例えばシャッタ先幕の走行時の衝撃にて生じる振れ波形データやクイックリターンミラーのアップ時の衝撃にて生じる振れ波形データが予め記憶されている。さらに、上記衝撃による振れは装着された交換レンズによってレベルなどが変わってくるので、装着可能な交換レンズ各々に対応する複数の振れ波形データが予め記憶されている。
【００３１】
３９は振れを検出する振れセンサ（図７の９ａ，９ｂに相当）であり、検出される振れ出力は、ＨＰＦ・増幅・ＬＰＦ回路４０に入力され、ここでＤＣ成分のカット、増幅及びノイズ除去が行われ、カメラＭＰＵ３８のＡ／Ｄ変換端子に入力される。すると、該カメラＭＰＵ３８はＡ／Ｄ変換された振れ角速度信号をハイパス・積分等の演算を行った後、演算データを交換レンズへ振れデータとして送信する。
【００３２】
４３はレリーズスイッチであり、一般的には２段ストロークスイッチとなっており、該レリーズスイッチ４３の第１ストロークでスイッチＳＷ１がＯＮし、第２ストロークでレリーズスイッチＳＷ２がＯＮになるように構成されている。
【００３３】
ここで、上記カメラＭＰＵ３８の具体的な動作を、図２及び図３に示したフローチャートを用いて説明する。
【００３４】
図２は、像振れ補正動作に関連するカメラＭＰＵ３８の動作のメインフローを示すものである。
【００３５】
まず、ステップ＃１００において、スイッチＳＷ１がＯＮするのを待機し、該スイッチＳＷ１のＯＮを検知するとステップ＃１０１へ進み、測光動作を行う。そして、次のステップ＃１０２において、フォーカス制御を行う。これは不図示の光学センサで被写体像を検出し、演算によりデフォーカス量を求め、交換レンズ側（レンズＭＰＵ３１）へフォーカス駆動命令を送信することで行う。続くステップ＃１０３においては、合焦したかどうかの判定を行い、合焦していなければステップ＃１０２へ戻り、再度フォーカス制御を行う。
【００３６】
上記ステップ＃１０３にて合焦していることを判定するとステップ＃１０４へ進み、ここではスイッチＳＷ２がＯＮされたかどうかの判定を行う。この結果、該スイッチＳＷ２がＯＮされていればステップ＃１０５へ進み、撮影を行うためミラーアップ動作を行う。そして、次のステップ＃１０６において、交換レンズ側へ絞り駆動命令を送信し、続くステップ＃１０７において、先幕走行動作を行い、露光を開始する。その後はステップ＃１０８へ進み、設定されたシャッタ秒時Ｔｖが経過するまで待機し、シャッタ秒時Ｔｖが経過するとステップ＃１０９へ進み、後幕走行動作を行い、露光を終了する。そして、次のステップ＃１１０において、交換レンズ側へ絞り開放命令を送信し、最後にステップ＃１１１において、ミラーダウン動作を行い、ステップ＃１００へ戻る。
【００３７】
また、上記の動作中に、カメラＭＰＵ３８はスイッチＳＷ１，ＳＷ２のＯＮなどのカメラの状態を交換レンズ側へ送信したり、装着された交換レンズの判別を行うためのレンズＩＤの取得等を該交換レンズと通信により行っている。
【００３８】
図３は、図２のメインフローの動作中に一定周期毎に行われる振れ検出用の割り込み動作を示したフローチャートであり、以下これにしたがって説明する。
【００３９】
まず、ステップ＃１２０において、振れセンサ３９の出力のＡ／Ｄ変換を行う。そして、次のステップ＃１２１において、低周波成分をカットするためにハイパスフィルタ演算を行う。続くステップ＃１２２においては、積分演算を行い、角速度データから角変位データ（ＡＨ＿ＤＡＴＡ）を得る。
【００４０】
ステップ＃１２３においては、シャッタ先幕駆動のタイミングかどうかの判定を行い、そうでなければステップ＃１２４へ進み、シャッタ先幕駆動のタイミングでないので上記ステップ＃１２２にて得られた角変位データ（ＡＨ＿ＤＡＴＡ）を振れのレンズ送信データ（ＬＢ＿ＤＡＴＡ）と設定し、ステップ＃１２７へ進む。
【００４１】
また、シャッタ先幕駆動のタイミングであった場合はステップ＃１２５へ進み、カメラＭＰＵ３８内のＲＯＭに予め記憶されている任意波形データ（ＳＨ＿ＤＡＴＡ(n) ）を読み込む。この任意波形データ（ＳＨ＿ＤＡＴＡ(n) ）は、装着された交換レンズの種類をレンズＩＤにより判別し、その交換レンズと組み合わされた状態に対応した波形データであり、シャッタ先幕走行時の衝撃による振れ信号である。また、クイックリターンミラーのアップ時の衝撃による振れも考慮するのが望ましいが、説明簡略化のため、本実施の形態ではその説明は省略する。
【００４２】
また、この任意波形データ（ＳＨ＿ＤＡＴＡ(n) ）はシャッタ先幕駆動のタイミング(n=0) から時間と共に変化するデータである。そして、次のステップ＃１２６において、上記ステップ＃１２２にて得られた角変位データ（ＡＨ＿ＤＡＴＡ）に上記ステップ＃１２５の任意波形データ（ＳＨ＿ＤＡＴＡ(n) ）を加算（ＡＨ＿ＤＡＴＡ＋ＳＨ＿ＤＡＴＡ(n) →ＬＢ＿ＤＡＴＡ）し、その結果をレンズ送信振れデータ（ＬＢ＿ＤＡＴＡ）と設定する。また、シャッタ走行方向が逆になった場合は、上記任意波形データ（ＳＨ＿ＤＡＴＡ(n) ）を減算することで対応可能である。
【００４３】
そして、次のステップ＃１２７において、レンズ送信振れデータ（ＬＢ＿ＤＡＴＡ）を交換レンズ側に２Ｂｙｔｅデータとして送信する。
【００４４】
以上で割り込み終了となる。
【００４５】
この割り込み動作により、シャッタ先幕走行振れ信号の記憶値である任意波形データを加味した振れデータを交換レンズ側に送信することができる。
【００４６】
次に、レンズＭＰＵ３１のメイン動作を、図４のフローチャートにより説明する。
【００４７】
交換レンズをカメラ本体に装着すると、カメラＭＰＵ３８からレンズＭＰＵ３１へシリアル通信がなされ、レンズＭＰＵ３１はステップ＃１３０から動作を開始する。
【００４８】
まず、ステップ＃１３０においては、レンズ制御、像振れ補正制御のための初期設定を行う。そして、次のステップ＃１３１において、スイッチＩＳＳＷ，Ａ／ＭＳＷの状態検出、ズーム・フォーカスの位置検出を行う。続くステップ＃１３２においては、カメラＭＰＵ３８からフォーカス駆動要求通信があったかどうかを判定し、フォーカス駆動要求があればステップ＃１３３へ進み、カメラＭＰＵ３８からフォーカスレンズの駆動量が指令されるのでそれに応じてフォーカス駆動制御を行う。
【００４９】
また、フォーカス駆動要求がなければステップ＃１３４へ進み、カメラＭＰＵ３８からの通信、スイッチＩＳＳＷの状態に応じて、像振れ補正開始フラグＩＳ＿ＳＴＡＲＴの設定等の像振れ補正動作開始制御を行う。そして、次のステップ＃１３５において、カメラＭＰＵ３８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。カメラ本体側で何も操作がなされないと、暫くしてからカメラＭＰＵ３８からこの全駆動停止命令が送信される。すると、次のステップ＃１３６において、全駆動停止制御を行う。ここでは全てのアクチュエータ駆動を停止し、レンズＭＰＵ３１はスリープ（停止）状態となる。像振れ補正装置への給電も停止する。
【００５０】
その後、カメラ本体側で何か操作が行われると、カメラＭＰＵ３８はレンズＭＰＵ３１に通信を送り、スリープ状態を解除する。
【００５１】
これらの動作の間に、カメラＭＰＵ３８からの通信によるシリアル通信割り込み要求があれば、それらの割込み処理を行う。その通信の中には前述の振れデータ通信も含まれている。
【００５２】
シリアル通信割り込み処理は、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、スイッチＳＷ１のＯＮ，ＳＷ２のＯＮ、シャッタ秒時、カメラの機種等が判別できる。
【００５３】
また、振れデータ通信は一定周期毎（例えば５００μsec ）にカメラＭＰＵ３８から送信される。
【００５４】
ここで、レンズＭＰＵ３１の振れデータ通信処理の動作を、図５のフローチャートにより説明する。
【００５５】
レンズＭＰＵ３１は、振れデータ通信を受信すると、ステップ＃１４０から動作を行う。そして、次のステップ＃１４０において、像振れ補正開始フラグＩＳ＿ＳＴＡＲＴの状態を判定し、ＩＳ＿ＳＴＡＲＴ＝０ならばステップ＃１４１へ進み、補正レンズ駆動用データ（ＤＲＶ＿ＤＡＴＡ）をクリアしてステップ＃１４４へ進む。一方、ＩＳ＿ＳＴＡＲＴ＝１ならばステップ＃１４２へ進み、ズーム・フォーカス位置から防振敏感度データ（ＩＳＢ＿ＤＡＴＡ）を得る。これは、カメラＭＰＵ３８から送信された振れデータ（ＬＢ＿ＤＡＴＡ）を補正レンズの移動量に変換するためのデータである。そして、次のステップ＃１４３において、カメラＭＰＵ３８から送られてきた振れデータ（ＬＢ＿ＤＡＴＡ）と防振敏感度データ（ＩＳＢ＿ＤＡＴＡ）から補正レンズ駆動用データ（ＤＲＶ＿ＤＡＴＡ）を得る。最後に、ステップ＃１４４において、上記の補正レンズ駆動用データ（ＤＲＶ＿ＤＡＴＡ）をＰＷＭとしてレンズＭＰＵ３１のポートに出力する。すると、このの出力はコイルドライバー３２に入力され、コイルとマグネットにより補正レンズが駆動され、像振れ補正が行われる。
【００５６】
以上のように、カメラ本体側にて、振れセンサ３９の信号処理を行い（図３の＃１２０〜＃１２２）、さらに該信号処理データとカメラ本体内に記憶されている（装着された交換レンズと組み合わされた状態時に適したシャッタ先幕走行時の衝撃による振れ信号である）任意波形データを加算した結果（＃１２５〜＃１２６）を交換レンズ側へ送信し（＃１２７）、交換レンズ側では、受信したデータに基づいて像振れ補正を行うことで（図５の＃１４２〜＃１４４）、従来よりも、シャッタ振れタイミング通信やシャッタ振れ補正データ通信を省略することができ、振れ通信の簡略化を図ることができる。
【００５７】
（実施の第２の形態）
本発明の実施の第２の形態では、所定のシャッタ秒時の場合のみ、カメラ本体側で任意波形データ（シャッタ先幕走行振れ信号）と振れセンサ信号処理データを加算し、その結果を交換レンズに送信する例を説明する。
【００５８】
なお、カメラシステムの回路構成は図１と同様であるものとする。また、カメラＭＰＵ３８のメイン動作は、図２のフローチャートと同様であり、又レンズＭＰＵ３１の動作は、図４及び図５のフローチャートと同様であるため、その説明は省略する。
【００５９】
上記実施の第１の形態と異なる、カメラＭＰＵ３８での振れ検出用割り込み動作について、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００６０】
図６において、ステップ＃１５０が本発明の実施の第２の形態における特徴的な動作となり、その他の動作は図３と同様のため、同一のステップ番号を付し、その部分の説明は省略する。
【００６１】
ステップ＃１２３にて先幕走行タイミングを検出するとステップ＃１５０へ進み、ここではシャッタ秒時Ｔｖが所定秒時（１／６０〜１／２５０）であるかの判定を行い、所定秒時であればステップ＃１２５へ進み、レンズＭＰＵ３１内のＲＯＭに格納されている任意波形データ（ＳＨ＿ＤＡＴＡ(n) ）とステップ＃１２２にて得られた角変位データ（ＡＨ＿ＤＡＴＡ）を加算し、その結果を振れのレンズ送信データ（ＬＢ＿ＤＡＴＡ）として交換レンズ側へ送信する。
【００６２】
一方、所定秒時以外であれば、ステップ＃１５０からステップ＃１２４へ進み、任意波形データ（ＳＨ＿ＤＡＴＡ(n) ）の加算は行わす。前記角変位データ（ＡＨ＿ＤＡＴＡ）のみを振れのレンズ送信データ（ＬＢ＿ＤＡＴＡ）として交換レンズ側へ送信する。
【００６３】
以上のように、カメラ本体側で、振れセンサ３９の信号処理を行い（図６の＃１２０〜＃１２２）、さらに所定のシャッタ秒時の場合のみ、前述の振れセンサ信号処理データと任意波形データを加算した結果（＃１５０→＃１２５〜＃１２６）を交換レンズ側へ送信し（＃１２７）、交換レンズ側では、受信したデータに基づいて像振れ補正を行うことで（図５の＃１４２〜＃１４４）、従来よりもシャッタ振れタイミング通信やシャッタ振れ補正データ通信を省略することができ、振れ通信の簡略化を図ることができる。そして、露光期間に占める振れの中でシャッタ振れの影響の大きい所定のシャッタ秒時（１／６０〜１／２５０）の場合のみに上記加算を行うことで、より精度の良い振れデータを設定することが可能となる。なお、上記加算を行うシャッタ秒時を「１／６０〜１／２５０」に限定しているのは、上記１／６０〜１／２５０よりも速いシャッタ秒時の場合は、シャッタ先幕と後幕が重なった波形となるし、遅いシャッタ秒時の場合は、露光期間の最初の期間のみにシャッタ振れは発生するのでその影響は少なくなるからである。
【００６４】
（変形例）
上記の実施の各形態では、ＭＰＵを用いたデジタル制御で行う例を示したが、アナログ制御で行ってもよい。
【００６５】
また、記憶手段としてカメラＭＰＵ内のＲＯＭを用いた例を示したが、外部ＥＥＰＲＯＭ等でも構わない。
【００６６】
また、像振れ補正装置のうちの振れセンサを除く部分（補正光学装置）は交換レンズに組み込んだ例を示したが、補正光学装置が交換レンズ内になく、交換レンズの前方に取り付けるコンバージョン・レンズのどの中に入る付属品としての形態をとってもよい。
【００６７】
また、上記実施の各形態では、振れセンサとして角速度センサを例にしているが、角加速度センサ、加速度センサ、速度センサ、角変位センサ、変位センサ、更には画像振れ自体を検出する方法など、振れが検出できるものであればどのようなものであってもよい。
（本発明と実施の形態の対応）
振れセンサ３９が本発明の振れ検出手段に、カメラＭＰＵ３８内のＲＯＭもしくは不揮発性メモリが記憶手段に、カメラＭＰＵ３８が演算手段および送信手段に、それぞれ相当する。送信手段は、請求項１では、演算手段の演算結果を振れデータとして交換レンズ側に送信する。送信手段は、請求項２では、所定のシャッタ秒時の場合は、演算手段の演算結果を振れデータとして、所定のシャッタ秒時以外の場合は、前記振れ検出手段の振れ出力を振れデータとして、交換レンズ側へ送信する。記憶手段は、カメラ本体に装着可能な複数の交換レンズ毎の振れ信号を予め記憶しており、演算手段は、現在装着されている交換レンズの種類に対応する振れ信号を読み出す。機械的作用部が作用する動作とは、クイックリターンミラー駆動もしくはシャッタ駆動に関する動作である。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、カメラ本体と交換レンズとの間の通信を簡略化しつつ、像振れ補正を正確に行うことができるカメラシステム、カメラ本体又は交換レンズを提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１の形態に係るカメラシステムの主要部分の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のカメラＭＰＵでのメイン動作を示すフローチャートである。
【図３】同じく図１のカメラＭＰＵでの振れ検出動作を示すフローチャートである。
【図４】図１のレンズＭＰＵでのメイン動作を示すフローチャートである。
【図５】同じく図１のレンズＭＰＵでの像振れ補正制御動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の第２の形態に係るカメラＭＰＵでの振れ検出動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の各形態に係る像振れ補正装置の分解斜視図である。
【図８】従来のカメラシステムの交換レンズ側に防振システムを具備した例を示す概略構成図である。
【図９】通常の一眼レフタイプのカメラに使用されているフォーカルプレーンタイプのシャッタ駆動に伴う振れ波形等の様子を示した説明図である。
【符号の説明】
３１ レンズＭＰＵ
３２ 補正レンズ駆動用コイルドライバー
３６ 像振れ補正選択スイッチ
３８ カメラＭＰＵ
３９ 振れセンサ
Claims (7)
- カメラ本体と、該カメラ本体に着脱自在な交換レンズより成るカメラシステムであって、
前記カメラ本体は、カメラシステムに加わる振れを検出する振れ検出手段と、前記カメラ本体に具備されたクイックリターンミラー駆動による衝撃もしくは前記カメラ本体に具備されたシャッタ駆動による衝撃にて前記カメラシステムに発生する振れ波形データを予め記憶している記憶手段と、前記振れ検出手段の振れ出力と前記記憶手段に記憶された振れ信号を所定のタイミングで加算もしくは減算する演算手段と、該演算手段の演算結果を振れデータとして前記交換レンズ側へ送信する送信手段とを有し、
前記交換レンズは、送信されてくる前記振れデータを受信する受信手段と、受信した前記振れデータに基づいて前記振れに起因する像振れを補正する振れ補正手段とを有することを特徴とするレンズ交換可能なカメラシステム。 - カメラ本体と、該カメラ本体に着脱自在な交換レンズより成るカメラシステムであって、
前記カメラ本体は、カメラシステムに加わる振れを検出する振れ検出手段と、前記カメラ本体に具備されたクイックリターンミラー駆動による衝撃もしくは前記カメラ本体に具備されたシャッタ駆動による衝撃にて前記カメラシステムに発生する振れ波形データを予め記憶している記憶手段と、所定のシャッタ秒時の際は、前記振れ検出手段の振れ出力と前記記憶手段に記憶された振れ信号を所定のタイミングで加算もしくは減算する演算手段と、前記所定のシャッタ秒時の場合は、前記演算手段の演算結果を振れデータとして、前記所定のシャッタ秒時以外の場合は、前記振れ検出手段の振れ出力を振れデータとして、前記交換レンズ側へ送信する送信手段とを有し、
前記交換レンズは、送信されてくる前記振れデータを受信する受信手段と、受信した前記振れデータに基づいて前記振れに起因する像振れを補正する振れ補正手段とを有することを特徴とするレンズ交換可能なカメラシステム。 - 前記記憶手段は、前記カメラ本体に装着可能な複数の交換レンズ毎の前記振れ信号を予め記憶しており、前記演算手段は、現在装着されている交換レンズの種類に対応する前記振れ信号を選択し、前記振れ検出手段の振れ出力に加算もしくは減算して前記振れデータを算出することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ交換可能なカメラシステム。
- カメラ本体と、該カメラ本体に着脱自在な交換レンズより成るカメラシステムのカメラ本体であって、
カメラシステムに加わる振れを検出する振れ検出手段と、
前記カメラ本体に具備されたクイックリターンミラー駆動による衝撃もしくは前記カメラ本体に具備されたシャッタ駆動による衝撃にて前記カメラシステムに発生する振れ波形データを予め記憶している記憶手段と、
前記振れ検出手段の振れ出力と前記記憶手段に記憶された振れ信号を所定のタイミングで加算もしくは減算する演算手段と、
前記演算手段の演算結果を振れデータとして前記交換レンズ側へ送信する送信手段とを有することを特徴とするカメラ本体。 - カメラ本体と、該カメラ本体に着脱自在な交換レンズより成るカメラシステムの交換レンズであって、
カメラシステムに加わる振れを検出する振れ検出手段と、前記カメラ本体に具備されたクイックリターンミラー駆動による衝撃もしくは前記カメラ本体に具備されたシャッタ駆動による衝撃にて前記カメラシステムに発生する振れ信号を予め記憶している記憶手段と、前記振れ検出手段の振れ出力と前記記憶手段に記憶された振れ波形データを所定のタイミングで加算もしくは減算する演算手段と、該演算手段の演算結果を振れデータとして前記交換レンズ側へ送信する送信手段とを有するカメラ本体から送信されてくる前記振れデータを受信する受信手段と、
受信した前記振れデータに基づいて前記振れに起因する像振れを補正する振れ補正手段とを有することを特徴とする交換レンズ。 - カメラ本体と、該カメラ本体に着脱自在な交換レンズより成るカメラシステムのカメラ本体であって、
カメラシステムに加わる振れを検出する振れ検出手段と、
前記カメラ本体に具備されたクイックリターンミラー駆動による衝撃もしくは前記カメラ本体に具備されたシャッタ駆動による衝撃にて前記カメラシステムに発生する振れ波形データを予め記憶している記憶手段と、
所定のシャッタ秒時の際は、前記振れ検出手段の振れ出力と前記記憶手段に記憶された振れ信号を所定のタイミングで加算もしくは減算する演算手段と、
前記所定のシャッタ秒時の場合は、前記演算手段の演算結果を振れデータとして、前記所定のシャッタ秒時以外の場合は、前記振れ検出手段の振れ出力を振れデータとして、前記交換レンズ側へ送信する送信手段とを有することを特徴とするカメラ本体。 - カメラ本体と、該カメラ本体に着脱自在な交換レンズより成るカメラシステムの交換レンズであって、
前記カメラシステムに加わる振れを検出する振れ検出手段と、前記カメラ本体に具備されたクイックリターンミラー駆動による衝撃もしくは前記カメラ本体に具備されたシャッタ駆動による衝撃にて前記カメラシステムに発生する振れ信号を予め記憶している記憶手段と、所定のシャッタ秒時の際は、前記振れ検出手段の振れ出力と前記記憶手段に記憶された振れ波形データを所定のタイミングで加算もしくは減算する演算手段と、前記所定のシャッタ秒時の場合は、前記演算手段の演算結果を振れデータとして、前記所定のシャッタ秒時以外の場合は、前記振れ検出手段の振れ出力を振れデータとして、前記交換レンズ側へ送信する送信手段とを有するカメラ本体から送信されてくる振れデータを受信する受信手段と、
受信した前記振れデータに基づいて前記振れに起因する像振れを補正する振れ補正手段とを有することを特徴とする交換レンズ。
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