JP6625088B2 - 交換レンズ、カメラシステム、および交換レンズの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、交換レンズ、カメラシステム、および交換レンズの制御方法に関する。

従来、カメラ等の光学機器に搭載された像ブレ補正システムでは、振動検出のために、ジャイロセンサが一般的に使用されている。ジャイロセンサの検出信号には、温度変化や経年変化等に起因して、ＤＣオフセットが発生するが、像ブレ補正への影響が大きいため、検出信号から除去する必要がある。特許文献１では、静止状態を検出したタイミングでジャイロセンサのオフセット補償演算を行う方法が提案されている。また、特許文献２では、静止状態を検出したタイミングで保存された温度とセンサ出力から算出された温度補正式に基づいてキャリブレーション処理を行う方法が提案されている。

特開２００２−２６７６８５号公報 特開２０１５−１７９８８７号公報

特許文献１および特許文献２に開示された方法では、オフセットを正確に取得するために、装置が静止している状態で、キャリブレーション処理を行う。交換レンズシステムでは、レンズ内に配置されるプロセッサーやモーター、各種センサを駆動するための電源は、一般的に、カメラ側バッテリーから供給される。そのため、システムが長時間操作されていないと判断すると、カメラは省エネルギー化のためにレンズをスリープ状態に移行させ、最終的にレンズの電源を切ってしまう。

したがって、交換レンズシステムでは、レンズは常時カメラから電源供給を受けることができるとはいえないため、時間の掛かるキャリブレーション処理を確実に行うことができるとは限らない。レンズが常時カメラから電源供給を受けることが可能であれば、このような問題を解決することができるが、バッテリーの消耗が大きくなり、撮影可能枚数が減少してしまう。

このような課題に鑑みて、本発明は、省エネルギー化を行いながら、角速度検出手段から出力される信号のオフセットのキャリブレーション処理を実行可能な交換レンズ、カメラシステム、および交換レンズの制御方法を提供することを目的とする。

本発明の一側面としての交換レンズは、交換レンズの角速度を検出する角速度検出手段から出力された角速度信号と、記録手段に記録された前記角速度信号の記録オフセットとに基づいて像ぶれ補正を行う交換レンズであって、前記記録オフセットの更新を行うか否かを判断する判断手段と、前記判断手段が前記記録オフセットを更新すると決定した場合、前記交換レンズが装着されたカメラ本体に、前記交換レンズをスリープ状態に移行する命令の送信を禁止させる禁止手段とを有することを特徴とする。

また、本発明の他の側面としての交換レンズの制御方法は、交換レンズの角速度を検出する角速度検出手段から出力された角速度信号と、記録手段に記録された前記角速度信号の記録オフセットとに基づいて像ぶれ補正を行う交換レンズの制御方法であって、前記記録オフセットの更新を行うか否かを判断するステップと、前記記録オフセットを更新すると決定した場合、前記交換レンズが装着されたカメラ本体に、前記交換レンズをスリープ状態に移行する命令の送信を禁止させるステップと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、省エネルギー化を行いながら、角速度検出手段から出力される信号のオフセットのキャリブレーション処理を実行可能な交換レンズ、カメラシステム、および交換レンズの制御方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る、像ブレ補正機能を有するカメラシステムのブロック図である。 実施例１のキャリブレーション処理を示すフローチャートである。 実施例２のキャリブレーション処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

図１を参照して、本発明の実施形態に係る、像ブレ補正機能を有するカメラシステム１の構成について説明する。図１は、カメラシステム１のブロック図である。カメラシステム１は、カメラ本体（撮像装置）１００、およびカメラ本体１００に着脱可能に取り付けられた交換レンズ１０１を有する。

カメラ本体１００は、カメラＭＰＵ１０２、操作部１０３、バッテリー１０４、およびカメラ側接点端子１０５を有する。カメラＭＰＵ１０２は、カメラ本体１００の制御全般を行う制御部であり、操作部１０３を介したユーザーからの指示に応じて測光や露光等の様々な処理を行う。また、カメラＭＰＵ１０２は、カメラ側接点端子１０５およびレンズ側接点端子１１０を介して、バッテリー１０４から交換レンズ１０１への電源の供給、およびレンズＭＰＵ１０６との間で各種情報の授受を行う。さらに、カメラＭＰＵ１０２は、カメラシステム１が静止状態（操作されていない状態）であると判断された後、所定時間経過後に、レンズＭＰＵ１０６に対して、交換レンズ１０１をスリープ状態に移行させる命令（スリープ状態移行命令）を行う。このような構成により、カメラシステム１は、省エネルギー化を実現することができる。

交換レンズ１０１は、レンズＭＰＵ１０６、ジャイロセンサ１０７、メモリ１０８、温度センサ１０９、レンズ側接点端子１１０、像ブレ補正レンズ１１１、モータドライバ１１２、および位置センサ１１３を有する。

レンズＭＰＵ（制御手段）１０６は、交換レンズ１０１の各種制御を行う。ジャイロセンサ（角速度検出手段）１０７は、交換レンズ１０１の振れの角速度を検出し、角速度信号をレンズＭＰＵ１０６に出力する。メモリ（記録手段）１０８は、各種情報や、あらかじめ実施された調整工程において取得されたジャイロセンサ１０７から出力される角速度信号のオフセット（記録オフセット）を保持するための不揮発性のメモリである。また、メモリ１０８は、記録オフセット取得時に温度センサ１０９により検出された温度も記録している。温度センサ１０９は、交換レンズ１０１の温度を検出し、検出結果をレンズＭＰＵ１０６に出力する。レンズＭＰＵ１０６は、ジャイロセンサ１０７から取得した角速度信号を処理し、像ブレ補正を行うために、位置センサ１１３の信号を用いてフィードバック制御を行いながらモータドライバ１１２に像ブレ補正レンズ１１１を駆動させる。

レンズＭＰＵ１０６は、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１１４、積分手段１１５、ブレ補正信号生成手段１１６、フィードバック演算手段１１７、取得手段１１８、設定手段１１９、減算手段１２０、および判断手段１２１を有する。

減算手段１２０は、ジャイロセンサ１０７から取得した角速度信号から、設定手段１１９によって設定された所定のオフセットを減算する。減算後の角速度信号は、ＨＰＦ１１４に入力される。ここで、所定のオフセットとは、メモリ１０８から読み出されたオフセットや、取得手段１１８から取得されたオフセットである。

積分手段１１５は、ＨＰＦ１１４から出力された角速度信号を角度信号に変換する。ブレ補正信号生成手段１１６は、ゲイン演算や適切な位相補償演算を行う。フィードバック演算手段１１７は、像ブレ補正レンズ１１１を駆動するためのフィードバック演算を行う。

取得手段１１８は、ＨＰＦ１１４から出力された角速度信号やジャイロセンサ１０７から出力された角速度信号を用いて、オフセットを取得する。判断手段（制御手段）１２１は、交換レンズ１０１が静止状態であるかどうかを判断する。また、判断手段１２１は、メモリ１０８に保存されている記録オフセットを更新するかどうかを決定する。判断手段１２１が記録オフセットの更新を決定した場合、レンズＭＰＵ１０６は、カメラＭＰＵ１０２に対して、スリープ状態移行命令を行わないように要求する。すなわちレンズＭＰＵ１０６は、カメラＭＰＵ１０２に対してスリープ状態移行命令の送信を禁止させる禁止手段としての機能を有する。

図２は、本実施例のジャイロセンサ１０７から出力される角速度信号のオフセットのキャリブレーション処理を示すフローチャートである。本実施例のキャリブレーション処理は、バッテリー１０４から交換レンズ１０１に電源が供給されることで開始する。本実施例のキャリブレーション処理は、ソフトウエアおよびハードウエア上で動作するコンピュータプログラムとしての処理プログラムにしたがって実行される。処理プログラムは、例えば、メモリ１０８に格納されていてもよいし、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。また、本実施例ではレンズＭＰＵ１０６がキャリブレーション処理を実行するが、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）や専用の装置が処理装置として本実施例のキャリブレーション処理を実行してもよい。また、本実施例の処理プログラムに対応する回路を設け、回路を動作させることで本実施例のオフセット更新処理を実行してもよい。

ステップＳ２０１では、レンズＭＰＵ１０６は、メモリ１０８から、あらかじめ実施された調整工程において取得されたジャイロセンサ１０７のオフセット（記録オフセット）と、記録オフセット取得時の交換レンズ１０１の温度（記録温度）を読み出す。この処理は、電源が供給されるごとに一度だけ行われる。

ステップＳ２０２では、判断手段１２１は、交換レンズ１０１の現在の温度（現在温度）とステップＳ２０１で読み出した記録温度との比較を行う。一般的に、ジャイロセンサから出力される角速度信号のオフセットは、温度変化により変動する。そのため、現在温度が記録温度と大きく異なっている場合、角速度信号の現在のオフセットが記録オフセットから変動している可能性がある。逆に、現在温度の記録温度に対する変化が小さい場合、速度信号の現在のオフセットは記録オフセットから大きく変動していないとみなすことができる。そこで、本実施例では、判断手段１２１は、現在温度と記録温度との差分の絶対値が所定値（例えば、１０℃）より大きいかどうかを判断する。絶対値が所定値より小さい場合、ステップＳ２０３に進み、所定値より大きい場合、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０３では、設定手段１１９は、記録オフセットを、減算手段１２０がジャイロセンサ１０７から出力された角速度信号を減算する際に使用するオフセットとして設定する。本処理の後、レンズＭＰＵ１０６は、キャリブレーション処理を終了する。

ステップＳ２０４では、取得手段１１８は、ジャイロセンサ１０７から出力された角速度信号に基づいて、簡易オフセットを取得する。例えば、取得手段１１８は、ＨＰＦ１１４から出力された信号の、ブレの大きさが所定より小さい期間における平均値などに基づいて簡易オフセットを算出してもよい。

ステップＳ２０５では、判断手段１２１は、簡易オフセットと記録オフセットとの差分の絶対値が閾値ｔｈ１より大きいかどうかを判断する。絶対値が閾値ｔｈ１より小さい場合、ステップＳ２０３に進み、閾値ｔｈ１より小さい場合、ステップＳ２０６に進む。なお、絶対値が閾値ｔｈ１と等しい場合、どちらのステップに進むかは任意である。

ステップＳ２０６では、レンズＭＰＵ１０６は、交換レンズ１０１が静止状態であるかどうかを判断する。具体的には、レンズＭＰＵ１０６は、ＨＰＦ１１４から出力された角速度信号の値（角速度）が所定の角速度より小さい時間が所定時間より長く続いた場合に交換レンズ１０１が静止状態であると判断する。交換レンズ１０１が静止状態であると判断された場合は、ステップＳ２０７に進み、静止状態でないと判断された場合は、ステップＳ２１１に進む。なお、レンズＭＰＵ１０６は、交換レンズ１０１が静止状態であると判断した際に、後述する待ち時間のカウントを開始する。

交換レンズ１０１が静止状態である場合、レンズＭＰＵ１０６は、オフセットのキャリブレーション処理を正確に実行することができる。オフセットを正確に取得するためには、交換レンズ１０１が静止状態で、時間を掛けてオフセットを算出することが望ましい。しかしながら、交換レンズ１０１が静止状態であると判断された場合、ユーザーがカメラ本体１００を三脚に固定している、またはカメラシステム１を使用後に放置している可能性が高い。そのため、カメラＭＰＵ１０２は、カメラシステム１が操作されていない状態で所定時間経過した場合、省エネルギー化のために、レンズＭＰＵ１０６に対して、スリープ状態移行命令を行う。レンズＭＰＵ１０６は、カメラＭＰＵ１０２からスリープ状態移行命令を受信すると、交換レンズ１０１をスリープ状態にする。

ステップＳ２０７では、レンズＭＰＵ１０６は、カメラＭＰＵ１０２に対して、スリープ状態移行命令を行わないように要求する（スリープ禁止通知を行う）。これは、例えば、カメラＭＰＵ１０２が参照するレンズの状態フラグの１つを立てればよい。本処理により、レンズＭＰＵ１０６は、カメラＭＰＵ１０２からスリープ状態移行命令を行われない、スリープ禁止通知状態となる。

ステップＳ２０８では、取得手段１１８は、交換レンズ１０１が静止状態であると判断された時点、すなわち交換レンズ１０１の静止状態が検出された時点から所定時間（およそ１０秒程度）を掛けてジャイロセンサ１０７の出力移動平均値を算出する。算出された出力移動平均値は、新たなオフセットとして、交換レンズ１０１の現在の温度と併せてメモリ１０８に記録される。また、設定手段１１９は、新たなオフセットを、減算手段１２０がジャイロセンサ１０７から出力された角速度信号を減算する際に使用するオフセットとして設定する。

ステップＳ２０９では、レンズＭＰＵ１０６は、メモリ１０８に新たなオフセットが記録されたかどうかを判断する。記録された場合、ステップＳ２１０に進み、記録されていない場合、ステップＳ２０６に戻る。ステップＳ２０６では、改めて交換レンズ１０１が静止状態であるかどうかの判断が行われる。キャリブレーション処理は時間が掛かるため、交換レンズ１０１は処理中に静止状態ではなくなる可能性があるからである。

ステップＳ２１０では、レンズＭＰＵ１０６は、カメラＭＰＵ１０２に対してスリープ禁止通知を解除する通知（スリープ禁止解除通知）を行う。これは、例えば、ステップＳ２０７でカメラＭＰＵ１０２が参照するレンズの状態フラグが立てられている場合、そのフラグをクリアすればよい。本処理を行うことで、カメラＭＰＵ１０２は、レンズＭＰＵ１０６に対して、スリープ状態移行命令を行うことができるようになる。本処理の後、レンズＭＰＵ１０６は、キャリブレーション処理を終了する。

ステップＳ２１１では、レンズＭＰＵ１０６は、カメラＭＰＵ１０２に対して既にスリープ禁止通知が行われているかどうかを判断する。スリープ禁止通知が行われている場合、ステップＳ２１２に進む。スリープ禁止通知が行われていない場合、ステップＳ２０６に戻る。この場合、カメラＭＰＵ１０２がレンズＭＰＵ１０６に対してスリープ状態移行命令を行うと、レンズＭＰＵ１０６は交換レンズ１０１を直ちにスリープ状態に移行させる。

ステップＳ２１２では、レンズＭＰＵ１０６は、待ち時間をカウントする。

ステップＳ２１３では、レンズＭＰＵ１０６は、待ち時間のカウント値が所定値より大きいかどうか（所定の待ち時間が経過したかどうか）を判断する。所定の待ち時間が経過した場合、ステップＳ２１０に進み、経過していない場合、ステップＳ２０６に戻る。すなわち、レンズＭＰＵ１０６は、所定の待ち時間が経過するまで、カメラＭＰＵ１０２からスリープ状態移行命令を行われない、スリープ禁止通知状態のままである。これは、静止状態であった交換レンズ１０１にブレが生じた場合、ユーザーによるカメラ操作によるブレで一時的に静止状態が解除されただけで、交換レンズ１０１が再度、静止状態になる可能性が高いからである。

以上説明したように、本実施例では、記録されたジャイロセンサ１０７のオフセットの更新が必要であると判断し、かつオフセット取得に望ましい静止状態が検出された場合、カメラＭＰＵ１０２がスリープ状態移行命令を行わない。これにより、交換レンズ１０１がキャリブレーション処理の終了前にスリープ状態に移行することを防ぐことができるため、オフセットを正確に取得することができる。また、オフセットの更新が不要な場合や、静止状態が検出できない場合、カメラＭＰＵ１０２からのスリープ状態移行命令により交換レンズ１０１は即座にスリープ状態に移行するため、省エネルギー化を実現することができる。

図３は、本実施例のキャリブレーション処理を示すフローチャートである。本実施例のキャリブレーション処理は、カメラＭＰＵ１０２に対してスリープ禁止通知を行うタイミングが実施例１の処理と異なる。

ステップＳ３０１〜Ｓ３０５までの処理はそれぞれ、実施例１のステップＳ２０１〜Ｓ２０５までの処理と同じであるため、詳細な説明は省略する。

ステップＳ３０６では、判断手段１２１は、簡易オフセットと記録オフセットとの差分の絶対値が閾値ｔｈ２（＞閾値ｔｈ１）より大きいかどうかを判断する。絶対値が閾値ｔｈ２より大きい場合、ステップＳ３０７に進み、小さい場合、ステップＳ３０８に進む。なお、絶対値が閾値ｔｈ２と等しい場合、どちらのステップに進むかは任意である。

ステップＳ３０７では、レンズＭＰＵ１０６は、カメラＭＰＵ１０２に対して、スリープ禁止通知を行う。

ステップＳ３０６およびステップＳ３０７の処理は、メモリ１０８に記録されていたオフセットの信頼性に応じて、オフセット更新の必要性のレベルを変えるために実行される。本実施例では、オフセット更新の必要性が高い場合、レンズＭＰＵ１０６は、交換レンズ１０１が静止状態であるかどうかに関係なく、カメラＭＰＵ１０２に対してスリープ禁止通知を行う。これにより、ユーザーによりカメラシステム１が操作されない場合でも、レンズＭＰＵ１０６はスリープ状態に移行しない。そのため、ユーザーが撮影を終えてカメラシステム１を放置するタイミングを検出できる可能性を高めることができる。

ステップＳ３０８〜Ｓ３１２の処理はそれぞれ、実施例１のステップＳ２０６〜Ｓ２１０の処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。

ステップＳ３１３では、レンズＭＰＵ１０６は、カメラＭＰＵ１０２に対してスリープ禁止通知が行われているかどうかを判断する。スリープ禁止通知が行われている場合、ステップＳ３１４に進み、行われていない場合、ステップＳ３０８に戻る。

ステップＳ３１４では、レンズＭＰＵ１０６は、待ち時間をカウントする。

ステップＳ３１５では、レンズＭＰＵ１０６は、ユーザーがカメラシステム１を操作したかどうかを判断する。ユーザーが操作した場合、ステップＳ３１６に進み、操作していない場合、ステップＳ３１７に進む。

ステップＳ３１６では、レンズＭＰＵ１０６は、待ち時間のカウント値をクリアする。これにより、ユーザーのカメラシステム１の無操作の検出から所定時間経過したことを正確に計測することができる。

ステップＳ３１７では、レンズＭＰＵ１０６は、待ち時間のカウント値が所定値より大きいかどうか（所定の待ち時間が経過したかどうか）を判断する。所定の待ち時間が経過した場合、ステップＳ３１２に進み、経過していない場合、ステップＳ３０８に戻る。

以上説明したように、本実施例では、記録されたジャイロセンサ１０７のオフセットの更新必要性のレベルを判断する。レベルが高い場合、カメラＭＰＵ１０２がスリープ状態移行命令を行うことができないようにすることで、オフセット取得に望ましい静止状態を検出しやすくなる。

なお、本実施例では、オフセットの更新必要性のレベルを簡易オフセットと記録オフセットとの差分の絶対値が閾値ｔｈ２より大きいかどうかで判断しているが、本発明はこれに限らない。例えば、カメラシステム１を省エネ優先モードまたは性能優先モードに設定できるように構成し、性能優先モードの場合に更新必要性のレベルを高めるようにしてもよい。

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および変更が可能である。
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１００ カメラ本体
１０１ 交換レンズ
１０６ レンズＭＰＵ（制御装置）
１０７ ジャイロセンサ（角速度検出手段）
１０８ メモリ（記録手段）
１２１ 判断手段（制御手段）

Claims (8)

1. 交換レンズの角速度を検出する角速度検出手段から出力された角速度信号と、記録手段に記録された前記角速度信号の記録オフセットとに基づいて像ぶれ補正を行う交換レンズであって、
   前記記録オフセットの更新を行うか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段が前記記録オフセットを更新すると決定した場合、前記交換レンズが装着されたカメラ本体に、前記交換レンズをスリープ状態に移行する命令の送信を禁止させる禁止手段とを有することを特徴とする交換レンズ。
2. 前記判断手段は、前記角速度信号に基づいて前記交換レンズが静止状態であるか否かを判断し、
   前記禁止手段は、前記判断手段が前記記録オフセットを更新すると決定し、かつ前記交換レンズが静止状態であると判断した場合、前記カメラ本体に、前記交換レンズをスリープ状態に移行する命令の送信を禁止させることを特徴とする請求項１に記載の交換レンズ。
3. 前記判断手段は、前記記録オフセットと、前記記録オフセットを取得したときの前記交換レンズの温度と前記交換レンズの現在の温度との差分の絶対値が所定値より大きい場合に取得される前記角速度信号のオフセットとの差分の絶対値が閾値より大きい場合に、前記記録オフセットを更新すると決定することを特徴とする請求項１または２に記載の交換レンズ。
4. 前記判断手段は、前記記録オフセットの更新必要性のレベルを判断し、かつ、前記角速度信号に基づいて前記交換レンズが静止状態であるか否かを判断し、
   前記禁止手段は、前記判断手段が前記記録オフセットを更新すると決定し、かつ、前記更新必要性が高いと判断した場合に、前記交換レンズが静止状態であるか否かに関わらず前記カメラ本体に、前記交換レンズをスリープ状態に移行する命令の送信を禁止させることを特徴とする請求項１に記載の交換レンズ。
5. 前記禁止手段は、前記判断手段が前記記録オフセットを更新すると決定し、かつ、前記更新必要性が低いと判断した場合、前記判断手段が前記交換レンズが静止状態であると判断してから前記カメラ本体に前記交換レンズをスリープ状態に移行する命令の送信を禁止させることを特徴とする請求項４に記載の交換レンズ。
6. 前記判断手段は、
   前記記録オフセットと、前記記録オフセットを取得したときの前記交換レンズの温度と前記交換レンズの現在の温度との差分の第１絶対値が所定値より大きい場合に取得される前記角速度信号のオフセットとの差分の第２絶対値が第１閾値より大きい場合に、前記記録オフセットを更新すると決定し、
   前記第２絶対値が前記第１閾値より大きな第２閾値より大きい場合に、前記更新必要性が高いと判断し、前記第２絶対値が前記第１閾値より大きく前記第２閾値より小さい場合、前記更新必要性が低いと判断することを特徴とする請求項４または５に記載の交換レンズ。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の交換レンズと、
   前記交換レンズが着脱可能な撮像装置と、を有することを特徴とするカメラシステム。
8. 交換レンズの角速度を検出する角速度検出手段から出力された角速度信号と、記録手段に記録された前記角速度信号の記録オフセットとに基づいて像ぶれ補正を行う交換レンズの制御方法であって、
   前記記録オフセットの更新を行うか否かを判断するステップと、
   前記記録オフセットを更新すると決定した場合、前記交換レンズが装着されたカメラ本体に、前記交換レンズをスリープ状態に移行する命令の送信を禁止させるステップと、を有することを特徴とする制御方法。