JP2008176068A - Blur correction device and optical device - Google Patents

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Nobutaka Hirama
宣孝 平間
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a blur correction device capable of moving members relatively-movable members with good responsiveness, and to provide an optical device. <P>SOLUTION: The blur correction device 2 includes: a first member 4 and a second member 6 movable relatively to each other; a detecting part 33 for detecting relative movement of the first member 4 and second member 6; and a vibrating part 20 for vibrating at least the first member 4 or second member 6 according to the relative movement of the first and second members 2 and 6, detected by the detecting part 33. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ブレ補正装置および光学装置に関する。   The present invention relates to a shake correction apparatus and an optical apparatus.

最近では、カメラなどの光学装置においては、手振れなどによるブレ画像を防止するために、像ブレ補正装置などのブレ補正装置が内蔵されている。この種のブレ補正装置では、固定部に対して可動部をスムーズに移動させるために、防振システムが配置されている。   Recently, an optical device such as a camera has a built-in blur correction device such as an image blur correction device in order to prevent a blur image due to camera shake or the like. In this type of shake correction apparatus, an anti-vibration system is arranged to smoothly move the movable part relative to the fixed part.

防振システムのような位置決め機構は、低速駆動時や定位置制御時では、摩擦抵抗の影響により制御性能が低下するため、摩擦の対策が重要になっている。摩擦が位置決め性能を悪化させる原因は以下の理由による。   In a positioning mechanism such as an anti-vibration system, the control performance deteriorates due to the influence of frictional resistance during low-speed driving or constant position control, and therefore, countermeasures against friction are important. The reason that the friction deteriorates the positioning performance is as follows.

物体が止まっている時にかかる静止時摩擦は値が大きく、押してもなかなか動き出さないが、一度、動き始めてれば、動いている間にかかる摩擦(動摩擦) は、静止時摩擦に比べて小さい。これを防振システムに当てはめると、静止時に駆動力をかけても加速せず、ある程度力をかけると、摩擦力を振り切るのに十分になって加速を開始する。このように、操作しても結果が出ない部分である不感帯がある。   The static friction when the object is stationary is large and does not start to move easily even when pressed. However, once it starts to move, the friction (dynamic friction) applied while moving is smaller than the static friction. If this is applied to the vibration isolation system, it will not accelerate even when a driving force is applied when it is stationary, and if a certain amount of force is applied, it will be sufficient to shake off the frictional force and start accelerating. In this way, there is a dead zone that is a portion where no result is obtained even if operated.

このような摩擦の非線形性は、制御誤差を招く原因である。摩擦は、位置、速度、環境など様々な動作条件よって変動するため、正確な解析と同定は非常に困難である。固体摩擦を小さくするための従来方法としては、空気静圧軸受けや磁気軸受けなどで非接触構造にすることや、グリスを塗るなどの方法が挙げられる。   Such non-linearity of friction is a cause of control errors. Since friction varies depending on various operating conditions such as position, velocity, and environment, accurate analysis and identification are very difficult. Examples of conventional methods for reducing solid friction include a non-contact structure using an aerostatic bearing or a magnetic bearing, or a method of applying grease.

しかしながら、非接触構造では、システムの大型化、重量増加、コストアップなどを招く。また、グリス等によって摩擦を少なくする方法では、低温時において粘性が大きくなり問題となる。   However, the non-contact structure causes an increase in system size, weight, and cost. Also, the method of reducing friction with grease or the like causes a problem that the viscosity increases at low temperatures.

そこで、従来の防振システムでは、可動部と固定部との摺動部に、鋼球などを配置し、摩擦を少なくするなどの対処はなされているが、光軸周り方向(θ方向)への回転を防ぐ回転止め(ガイド部の1種)などでは摩擦が発生していた。回転止めとは、撮像素子が回転をすることを防ぐ機構である。また、補正するアクチュエータがガイドで固定されている場合も摩擦が発生し、位置決め特性を悪化させる問題があった。   Therefore, in the conventional anti-vibration system, measures such as arranging a steel ball on the sliding part between the movable part and the fixed part to reduce friction are taken, but in the direction around the optical axis (θ direction). Friction has occurred in a rotation stopper (a kind of guide portion) that prevents the rotation of the roller. The rotation stopper is a mechanism that prevents the image sensor from rotating. Further, when the actuator to be corrected is fixed by a guide, there is a problem that friction is generated and the positioning characteristics are deteriorated.

前述した摩擦の影響を小さくするために、フルイダイジング(ディザ効果)を利用する方法がある。フルイダイジング(ディザ効果)とは、固体摩擦のある箇所に微小な高周波振動を与えることにより、見かけの摩擦を少なくする技術である。   In order to reduce the influence of the friction described above, there is a method using fluidizing (dithering effect). Fluidizing (dithering effect) is a technique for reducing apparent friction by applying minute high-frequency vibrations to a portion with solid friction.

しかしながら、フルイダイジング技術を用いる場合には、高周波振動をカメラに加える必要があることから、条件によっては、かえって画質を低下させる可能性があると共に、音や振動が撮影者に伝わるおそれがあるなどの問題がある。   However, when using fluidizing technology, it is necessary to apply high-frequency vibration to the camera. Depending on the conditions, there is a possibility that the image quality may be deteriorated, and sound and vibration may be transmitted to the photographer. There are problems such as.

なお、フルイダイジング技術を用いた像振れ防止機能付きカメラ自体は、たとえば下記の特許文献1に示すように知られている。
特許第3530643号公報
A camera with an image blur prevention function using a fluidizing technique itself is known as shown in, for example, Patent Document 1 below.
Japanese Patent No. 3530643

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、相互に相対移動可能な部材を、応答性良く移動させ得るブレ補正装置および光学装置を提供することである。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a shake correction apparatus and an optical apparatus that can move members that can move relative to each other with high responsiveness.

上記目的を達成するために、本発明に係るブレ補正装置は、
互いに相対移動可能な第1部材および第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材との相対移動を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記第1部材と前記第2部材との相対移動に応じて、前記第1部材と前記第2部材との少なくとも一方に振動を与える振動部と、
を含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a shake correction apparatus according to the present invention includes:
A first member and a second member movable relative to each other;
A detection unit for detecting relative movement between the first member and the second member;
A vibration unit that vibrates at least one of the first member and the second member in response to relative movement between the first member and the second member detected by the detection unit;
It is characterized by including.

好ましくは、前記振動部は、前記第1部材と前記第2部材との接触部分に振動を与える。   Preferably, the vibration unit applies vibration to a contact portion between the first member and the second member.

好ましくは、前記第1部材は、光学系による像を撮像する撮像素子ユニットを含み、
前記振動部は、前記撮像素子ユニットを振動させることが可能な位置に備えられている。あるいは、前記第1部材は、像ブレを補正するための光学系を含む。
Preferably, the first member includes an image sensor unit that captures an image by an optical system,
The vibration unit is provided at a position where the image sensor unit can be vibrated. Alternatively, the first member includes an optical system for correcting image blur.

好ましくは、前記振動部は、前記第1部材と前記第2部材との相対移動速度に応じて、振動を変化させる。   Preferably, the vibration unit changes vibration according to a relative movement speed between the first member and the second member.

好ましくは、前記第1部材と前記第2部材との相対移動速度が所定値以上であるときに、振動を低減させる。   Preferably, vibration is reduced when a relative movement speed between the first member and the second member is equal to or higher than a predetermined value.

好ましくは、前記振動部は、前記第1部材と前記第2部材とを相対移動させるための振動部である。   Preferably, the vibration part is a vibration part for relatively moving the first member and the second member.

本発明に係る光学装置は、上記のいずれかに記載のブレ補正装置を具備する。   An optical device according to the present invention includes any of the shake correction devices described above.

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図1は本発明の第1実施形態に係るブレ補正装置の概略斜視図、
図2は図1に示すII−II線に沿う概略断面図、
図3はカメラの全体ブロック図、
図4〜図8は図1〜図3に示すブレ補正装置を含むカメラの制御方法を示すフローチャート図、
図9は図8に示す制御フローを説明するための振れ補正量のタイムチャート図、
図10は本発明の第2実施形態に係るブレ補正装置の概略斜視図、
図11は第2実施形態に係るカメラの全体ブロック図、
図12は第2実施形態に係るブレ補正装置の制御方法を示すフローチャート図、
図13は本発明の第3実施形態に係るブレ補正装置の概略斜視図、
図14は第3実施形態に係るカメラの全体ブロック図、
図15は第3実施形態に係るブレ補正装置の制御方法を示すフローチャート図、
図16は図15に示す制御方法の作用を示すグラフ、
図17は図15に示す実施形態の変形例を示すフローチャート図である。
第1実施形態
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 is a schematic perspective view of a shake correction apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line II-II shown in FIG.
FIG. 3 is an overall block diagram of the camera.
FIGS. 4 to 8 are flowcharts showing a control method of the camera including the shake correction apparatus shown in FIGS.
9 is a time chart of shake correction amount for explaining the control flow shown in FIG.
FIG. 10 is a schematic perspective view of a shake correction apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an overall block diagram of a camera according to the second embodiment.
FIG. 12 is a flowchart showing a control method of the shake correction apparatus according to the second embodiment.
FIG. 13 is a schematic perspective view of a shake correction apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is an overall block diagram of a camera according to the third embodiment.
FIG. 15 is a flowchart showing a control method of the shake correction apparatus according to the third embodiment.
16 is a graph showing the operation of the control method shown in FIG.
FIG. 17 is a flowchart showing a modification of the embodiment shown in FIG.
First embodiment

図1および図2に示すように、本発明の一実施形態に係るブレ補正装置2は、撮像素子12が備えられ固定部6に対してX軸およびY軸方向に相対移動可能な撮像素子ユニット4を有する。固定部6は、図3に示すカメラボディ40に対して固定してある。撮像素子ユニット4は、カメラボディ40に対して着脱自在に取り付けられるレンズ鏡筒42に内蔵してある光学レンズ群48の光軸Z方向に対して垂直なX軸およびY軸方向に沿って移動自在に配置してある。固定部6およびユニット4が、相対移動が可能な第1および第2部材に対応する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the shake correction apparatus 2 according to an embodiment of the present invention includes an image sensor 12 that is provided with an image sensor 12 and is relatively movable in the X-axis and Y-axis directions with respect to the fixed portion 6. 4. The fixing unit 6 is fixed to the camera body 40 shown in FIG. The image sensor unit 4 moves along the X-axis and Y-axis directions perpendicular to the optical axis Z direction of the optical lens group 48 built in the lens barrel 42 that is detachably attached to the camera body 40. Arranged freely. The fixed portion 6 and the unit 4 correspond to first and second members that can be moved relative to each other.

図1および図2に示すように、撮像素子ユニット4は、固定部6に対してX軸方向およびY軸方向に移動可能な可動板10を有する。可動板10の中央部上面には、撮像素子12が固定してあり、その上に、スペーサ13を介して光学ローパスフィルタ(OLPF)14が配置してある。撮像素子12は、その表面に照射された光学画像を電気信号に変換するための素子である。光学ローパスフィルタ(OLPF)14は、いわゆるモアレ現象を除去するために設けられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the imaging element unit 4 includes a movable plate 10 that can move in the X-axis direction and the Y-axis direction with respect to the fixed portion 6. An imaging element 12 is fixed on the upper surface of the central portion of the movable plate 10, and an optical low-pass filter (OLPF) 14 is disposed thereon via a spacer 13. The imaging element 12 is an element for converting an optical image irradiated on the surface thereof into an electrical signal. The optical low-pass filter (OLPF) 14 is provided to remove a so-called moire phenomenon.

光学ローパスフィルタ14の上には、シール部材16を介して透明なガラス板18が配置してある。シール部材16により、撮像素子12と光学ローパスフィルタ14との間、光学ローパスフィルタ14とガラス板18との間を密封している。すなわち、ガラス板18は、塵埃などが光学ローパスフィルタ14および撮像素子12に付着することを防止している。   A transparent glass plate 18 is disposed on the optical low-pass filter 14 via a seal member 16. A seal member 16 seals between the image sensor 12 and the optical low-pass filter 14 and between the optical low-pass filter 14 and the glass plate 18. That is, the glass plate 18 prevents dust and the like from adhering to the optical low-pass filter 14 and the image sensor 12.

本実施形態では、ガラス板18は、光学ローパスフィルタ14よりも、X軸方向に幅広く形成してあり、各側端部がシール部材16よりも飛び出しており、各側端部の下面には、振動部としての圧電素子20が連結してある。圧電素子20の下面は、支持部22で支持されている。それぞれの支持部22は、防振シート24を介して可動板10に対して固定してある。防振シート24は、撮像素子12とシール部材16の間に塵などが入らないように密閉する部材である。また、圧電素子20の振動によりフレキのコネクタ接続部や撮像素子12と基板の接着、さらには位置検出センサのマグネット等に悪影響を与える可能性があるため、防振シート24は、それらの振動を伝わりづらくする機能もある。防振シート24は、ゴム製シートなどの弾性部材で構成してあるが、弾性を有する接着剤などでも良い。   In this embodiment, the glass plate 18 is formed wider in the X-axis direction than the optical low-pass filter 14, each side end protrudes from the seal member 16, and on the lower surface of each side end, A piezoelectric element 20 as a vibration part is connected. The lower surface of the piezoelectric element 20 is supported by a support portion 22. Each support portion 22 is fixed to the movable plate 10 via a vibration-proof sheet 24. The anti-vibration sheet 24 is a member that is sealed so that dust or the like does not enter between the image sensor 12 and the seal member 16. Further, the vibration of the piezoelectric element 20 may adversely affect the flexible connector connection part, the adhesion between the imaging element 12 and the substrate, and the magnet of the position detection sensor. There is also a function that makes it difficult to communicate. The vibration isolating sheet 24 is composed of an elastic member such as a rubber sheet, but may be an elastic adhesive or the like.

一対の支持部22のうちの一方には、ガイド部としてのガイドロッド8の第1軸8aが挿通するためのスライド孔が形成してあり、支持部22は、第1軸8aに沿って、Y軸方向に相対移動可能になっている。ガイドロッド8は、略L字形状に加工してあり、第1軸8aに対して垂直に折り曲げられた第2軸8bを有する。第2軸8bは、二つの支持部23,23に形成してある挿通孔を通り、これらの支持部23,23によりX軸方向に沿って相対移動自在に保持してある。これらの支持部23,23は、防振シート25を介して固定部6に対して固定してある。すなわち、撮像素子ユニット4は、固定部6に対して、ガイドロッド8により、X軸方向およびY軸方向の相対移動が案内され、しかも光軸Z方向周り(θ方向)の回転を防止している。   One of the pair of support portions 22 is formed with a slide hole through which the first shaft 8a of the guide rod 8 as a guide portion is inserted, and the support portion 22 extends along the first shaft 8a. Relative movement is possible in the Y-axis direction. The guide rod 8 is processed into a substantially L shape, and has a second shaft 8b bent perpendicular to the first shaft 8a. The second shaft 8b passes through insertion holes formed in the two support portions 23 and 23, and is held by these support portions 23 and 23 so as to be relatively movable along the X-axis direction. These support parts 23, 23 are fixed to the fixing part 6 via vibration-proof sheets 25. That is, the image sensor unit 4 is guided relative to the fixed portion 6 by the guide rod 8 in the X axis direction and the Y axis direction, and prevents rotation around the optical axis Z direction (θ direction). Yes.

固定部6は、撮像素子ユニット4の周囲四方を囲むように配置してあり、固定部6におけるX軸方向の一辺位置には、固定部6に対して、撮像素子ユニット4をX軸方向に移動させるための永久磁石26xを保持してあるヨーク30xが固定してある。永久磁石26xには、撮像素子ユニット4における可動板10に固定してあるコイル28xが向き合い、コイル28xへの電流制御により、可動板10を介して撮像素子ユニット4がX軸方向に移動制御されるようになっている。すなわち、コイル28xと永久磁石26xは、X軸方向移動手段としてのボイスコイルモータ(VCM)を構成している。なお、X軸方向移動手段としては、VCMに限定されず、その他のアクチュエータを用いることができる。   The fixing unit 6 is arranged so as to surround the four sides around the image sensor unit 4, and the image sensor unit 4 is positioned in the X axis direction with respect to the fixing unit 6 at one side position of the fixing unit 6 in the X axis direction. A yoke 30x holding a permanent magnet 26x for movement is fixed. The permanent magnet 26x faces the coil 28x fixed to the movable plate 10 in the image sensor unit 4, and the image sensor unit 4 is controlled to move in the X-axis direction via the movable plate 10 by current control to the coil 28x. It has become so. That is, the coil 28x and the permanent magnet 26x constitute a voice coil motor (VCM) as X-axis direction moving means. The X-axis direction moving means is not limited to the VCM, and other actuators can be used.

また、固定部6におけるY軸方向の一辺位置には、固定部6に対して、撮像素子ユニット4をY軸方向に移動させるための永久磁石26yを保持してあるヨーク30yが固定してある。永久磁石26yには、撮像素子ユニット4における可動板10に固定してあるコイル28yが向き合い、コイル28yへの電流制御により、可動板10を介して撮像素子ユニット4がY軸方向に移動制御されるようになっている。すなわち、コイル28yと永久磁石26yは、Y軸方向移動手段としてのボイスコイルモータ(VCM)を構成している。なお、Y軸方向移動手段としては、VCMに限定されず、その他のアクチュエータを用いることができる。   Further, a yoke 30y holding a permanent magnet 26y for moving the image sensor unit 4 in the Y-axis direction is fixed to the fixed portion 6 at one side position in the Y-axis direction of the fixed portion 6. . The permanent magnet 26y faces a coil 28y fixed to the movable plate 10 in the image sensor unit 4, and the image sensor unit 4 is controlled to move in the Y-axis direction via the movable plate 10 by controlling the current to the coil 28y. It has become so. That is, the coil 28y and the permanent magnet 26y constitute a voice coil motor (VCM) as Y-axis direction moving means. The Y-axis direction moving means is not limited to the VCM, and other actuators can be used.

固定部6に対しての撮像素子ユニット4の相対移動位置を検出するために、固定部6には、位置センサ33が装着してある。位置センサ33は、ホール素子32を有し、そのホール素子32に対応する位置に、永久磁石34が可動板10の表面に装着してある。永久磁石34が可動板10と共にX軸およびY軸方向に移動することで、そのX軸およびY軸方向の移動量を位置センサ33が検出するようになっている。なお、検出部としての位置センサ33としては、磁気式センサに限らず、PSD、光学式のセンサであっても良い。   In order to detect the relative movement position of the image sensor unit 4 with respect to the fixing unit 6, a position sensor 33 is attached to the fixing unit 6. The position sensor 33 has a hall element 32, and a permanent magnet 34 is mounted on the surface of the movable plate 10 at a position corresponding to the hall element 32. As the permanent magnet 34 moves in the X-axis and Y-axis directions together with the movable plate 10, the position sensor 33 detects the amount of movement in the X-axis and Y-axis directions. The position sensor 33 as the detection unit is not limited to a magnetic sensor but may be a PSD or an optical sensor.

次に、図3に基づき、カメラ全体について説明する。図1〜図3に示す撮像素子ユニット4を有するブレ補正装置2は、カメラボディ40の内部に、光軸Zに対して撮像素子ユニット4のガラス板18が垂直になるように配置される。ガラス位置18は、図2に示す光学ローパスフィルタ14および撮像素子12に対して平行である。   Next, the entire camera will be described with reference to FIG. The shake correction apparatus 2 having the image sensor unit 4 shown in FIGS. 1 to 3 is arranged inside the camera body 40 so that the glass plate 18 of the image sensor unit 4 is perpendicular to the optical axis Z. The glass position 18 is parallel to the optical low-pass filter 14 and the image sensor 12 shown in FIG.

図3に示すように、カメラボディ40には、レンズ鏡筒42が着脱自在に装着される。なお、コンパクトカメラなどでは、レンズ鏡筒42とカメラボディ40とが一体であるカメラもあり、本発明では、カメラの種類は特に限定されない。また、スチルカメラに限らず、ビデオカメラ、顕微鏡、携帯電話などの光学機器にも適用できる。以下の説明では、説明の容易化のために、レンズ鏡筒42とカメラボディ40とが着脱自在となる一眼レフカメラについて説明する。   As shown in FIG. 3, a lens barrel 42 is detachably attached to the camera body 40. In some compact cameras and the like, there is a camera in which the lens barrel 42 and the camera body 40 are integrated. In the present invention, the type of camera is not particularly limited. Further, the present invention can be applied not only to a still camera but also to an optical device such as a video camera, a microscope, and a mobile phone. In the following description, a single lens reflex camera in which the lens barrel 42 and the camera body 40 are detachable will be described for ease of explanation.

カメラボディ40の内部において、撮像素子ユニット4のZ軸方向の前方には、シャッタ部材44が配置してある。シャッタ部材44のZ軸方向の前方には、ミラー46が配置してあり、そのZ軸方向の前方には、レンズ鏡筒42に内蔵してある絞り部47および光学レンズ群48が配置してある。   In the camera body 40, a shutter member 44 is disposed in front of the image sensor unit 4 in the Z-axis direction. A mirror 46 is disposed in front of the shutter member 44 in the Z-axis direction, and a diaphragm 47 and an optical lens group 48 built in the lens barrel 42 are disposed in front of the Z-axis direction. is there.

カメラボディ40には、ボディCPU50が内蔵してあり、レンズ接点54を介してレンズCPU58に接続してある。レンズ接点54は、カメラボディ40に対してレンズ鏡筒42を連結することで、ボディCPU50と、レンズCPU58とを電気的に接続するようになっている。ボディCPU50には、電源52が接続してある。電源52は、カメラボディ40に内蔵してある。   The camera body 40 incorporates a body CPU 50 and is connected to the lens CPU 58 via a lens contact 54. The lens contact 54 electrically connects the body CPU 50 and the lens CPU 58 by connecting the lens barrel 42 to the camera body 40. A power source 52 is connected to the body CPU 50. The power source 52 is built in the camera body 40.

ボディCPU50には、レリーズスイッチ51、ストロボ53、表示部55、ジャイロセンサ70、EEPROM(メモリ)60、防振スイッチ62、防塵フィルタ駆動回路56、画像処理コントローラ59、AFセンサ72、防振追随制御IC74などが接続してある。画像コントローラ59には、インターフェース回路57を介して、撮像素子ユニット4の撮像素子12(図2参照)が接続してあり、撮像素子12にて撮像された画像の画像処理を制御可能になっている。   The body CPU 50 includes a release switch 51, a strobe 53, a display unit 55, a gyro sensor 70, an EEPROM (memory) 60, an anti-vibration switch 62, a dust-proof filter driving circuit 56, an image processing controller 59, an AF sensor 72, and an anti-vibration follow-up control. IC74 etc. are connected. The image controller 59 is connected to the image sensor 12 (see FIG. 2) of the image sensor unit 4 via the interface circuit 57, so that image processing of an image captured by the image sensor 12 can be controlled. Yes.

ボディCPU50は、レンズ鏡筒42との通信機能と、カメラボディ40の制御機能を有している。また、ボディCPU50はEEPROM60から入力された情報と、ジャイロセンサ70からの出力を受けて算出したブレの角度、焦点距離情報、距離情報から、防振駆動部目標位置を算出し、その防振駆動部目標位置を防振追従制御IC74へ出力する。また、ボディCPU50は、ジャイロセンサ70のセンサ出力を図示しないアンプを介してボディCPU50に入力し、ジャイロセンサ70の角速度を積分することによって、振れ角度を求める。   The body CPU 50 has a communication function with the lens barrel 42 and a control function of the camera body 40. Further, the body CPU 50 calculates the image stabilization drive unit target position from the information input from the EEPROM 60 and the blur angle, focal length information, and distance information calculated in response to the output from the gyro sensor 70, and the image stabilization drive. The target position is output to the image stabilization tracking control IC 74. In addition, the body CPU 50 inputs the sensor output of the gyro sensor 70 to the body CPU 50 via an amplifier (not shown), and obtains the deflection angle by integrating the angular velocity of the gyro sensor 70.

また、ボディCPUは、レンズ鏡筒42との装着が完全であるか否かの通信を行い、レンズCPU58から入力された焦点距離、距離情報とジャイロセンサから目標位置を演算する。レリーズスイッチ51が半押し時であれば、AE、AF、状況に応じて防振駆動等の撮影準備動作の指示を、レンズCPU58と、防振追従制御IC74とに出力する。全押し時にはミラー駆動、シャッター駆動、絞り駆動等の指示を出力する。   The body CPU communicates whether or not the lens barrel 42 is completely mounted, and calculates the target position from the focal length and distance information input from the lens CPU 58 and the gyro sensor. If the release switch 51 is half-pressed, an instruction for a shooting preparation operation such as an anti-shake drive is output to the lens CPU 58 and the anti-shake follow-up control IC 74 in accordance with AE, AF, and the situation. When fully pressed, instructions such as mirror drive, shutter drive, and aperture drive are output.

表示部55は、主として液晶表示装置などで構成され、出力結果やメニューなどを表示する。レリーズスイッチ51は、シャッター駆動のタイミングを操作するスイッチであり、ボディCPU50にスイッチの状態を出力し、半押し時にはAF、AE、状況により防振駆動を行い、全押し時には、ミラーアップ、シャッター駆動等を行う。   The display unit 55 is mainly composed of a liquid crystal display device or the like, and displays output results and menus. The release switch 51 is a switch for controlling the timing of shutter driving, and outputs the state of the switch to the body CPU 50. When half-pressed, the vibration-proof driving is performed according to AF, AE, and the situation. When fully pressed, the mirror is raised and the shutter is driven. Etc.

ミラー46は、構図決定の際にファインダーに像を映し出すためのもので、露光中は光路から退避する。ボディCPU50からレリーズスイッチ51の情報が入力され、全押し時にミラーアップ、露光終了後にミラーダウンを行う。不図示のミラー駆動部(例えばDCモータ)により駆動される。ミラー46には、サブミラー46aが連結してある。   The mirror 46 is for projecting an image on the viewfinder when determining the composition, and retracts from the optical path during exposure. Information on the release switch 51 is input from the body CPU 50, and the mirror is raised when fully pressed and the mirror is lowered after the exposure is completed. It is driven by a mirror driving unit (not shown) (for example, a DC motor). A sub mirror 46 a is connected to the mirror 46.

サブミラー46aは、AFセンサに光を送るためのミラーであり、ミラーを通過した光束を反射してAFセンサに導く。このサブミラー46aは、露光中は光路から退避する。   The sub mirror 46a is a mirror for sending light to the AF sensor, and reflects the light beam that has passed through the mirror and guides it to the AF sensor. The sub mirror 46a is retracted from the optical path during exposure.

シャッタ部材44は、露光時間を制御する機構である。ボディCPU50からレリーズスイッチ51の情報が入力され、全押し時にシャッター駆動を行う。不図示のシャッター駆動部(例えばDCモータ)により駆動される。   The shutter member 44 is a mechanism that controls the exposure time. Information on the release switch 51 is input from the body CPU 50, and the shutter is driven when fully pressed. It is driven by a shutter drive unit (not shown) (for example, a DC motor).

AFセンサ72は、オートフォーカス(AF)を行うためのセンサである。このAFセンサとしては、通常CCDが用いられる。防振スイッチ62は、防振ON、OFFの状態を撮像素子ユニットCPUに出力する。ジャイロセンサ70は、ボディに生じるブレの角速度を検出し、ボディCPU50に出力する。EEPROM60は、ジャイロセンサのゲイン値、角度調整値などの情報を有し、ボディCPUに出力する。   The AF sensor 72 is a sensor for performing autofocus (AF). As this AF sensor, a CCD is usually used. The image stabilization switch 62 outputs the image stabilization ON / OFF state to the image sensor unit CPU. The gyro sensor 70 detects the angular velocity of the blur generated in the body and outputs it to the body CPU 50. The EEPROM 60 has information such as a gain value and an angle adjustment value of the gyro sensor and outputs the information to the body CPU.

防塵駆動フィルタ駆動回路56は、図1および図2に示す圧電素子20に接続してあり、所定条件を満足する場合に、圧電素子20を、たとえばZ軸方向(図2参照)に駆動し、ガラス板18を振動させ、ガラス板18の表面に付着している塵埃などを飛ばして除去する動作を行う。   The dustproof drive filter drive circuit 56 is connected to the piezoelectric element 20 shown in FIG. 1 and FIG. 2, and drives the piezoelectric element 20 in, for example, the Z-axis direction (see FIG. 2) when a predetermined condition is satisfied. The glass plate 18 is vibrated, and the operation of removing dust and the like adhering to the surface of the glass plate 18 is performed.

たとえば圧電素子20に周期的な矩形波もしくはサイン波等の電圧を印加する。圧電素子に負の電圧を印加するとガラス板はたとえば上側に凸に変形し、逆に正の電圧を印加すると下側に凸に変形する。このように防塵フィルタ駆動回路56を制御して圧電素子20に周期的な電圧を印加することにより、塵がガラス面から受けた慣性力が塵の付着力を上回るとガラス面から離れる。   For example, a voltage such as a periodic rectangular wave or sine wave is applied to the piezoelectric element 20. When a negative voltage is applied to the piezoelectric element, the glass plate is deformed, for example, upward, and conversely, when a positive voltage is applied, the glass plate is deformed downward. By controlling the dustproof filter drive circuit 56 and applying a periodic voltage to the piezoelectric element 20 in this way, the dust is separated from the glass surface when the inertial force received from the glass surface exceeds the adhesion force of the dust.

圧電素子20の周期的な駆動は、低電圧でなるべく大きな振幅を得るために、ガラス板18の表面を共振させる振動数で圧電素子20を駆動させることが好ましい。共振する周波数は、形状と材質と支持の方法と振動モードによって決まる。ガラスを支持する部分では振幅0となる節位置にて支持するようにしている。   The periodic drive of the piezoelectric element 20 is preferably driven at a frequency that resonates the surface of the glass plate 18 in order to obtain as large an amplitude as possible at a low voltage. The resonant frequency is determined by the shape, material, support method, and vibration mode. In the portion supporting the glass, the glass is supported at the node position where the amplitude is zero.

また、防塵駆動フィルタ駆動回路56は、その他の所定条件を満足する場合には、圧電素子20を駆動し、ガラス板18を振動させて塵埃を除去するときよりも小さな微小振幅で、しかも、ガラス板18の共振周波数帯域外で振動させるようになっている。この振動により、圧電素子20の下部に連結してある支持部22を振動させる共に、ガイドロッド8および支持部23,23が振動し、そのため、いわゆるディザ効果により、ガイドロッド8と支持部22および23との摩擦抵抗が低減される。その結果、撮像素子ユニット4の動き始めや低速駆動時であっても、応答性良く撮像素子ユニット4が移動し、その制御誤差が少なく、像ブレ補正が良好になる。また、摩擦が少なくなるために、省エネルギーにも寄与する。なお、防振時において共振させるほど大きな振幅は、位置決めに悪影響を与える可能性があるため、振動の振幅は、位置決め精度に影響を与えない程度に微小であることが好ましい。   Further, the dustproof drive filter drive circuit 56 drives the piezoelectric element 20 and vibrates the glass plate 18 with a minute amplitude smaller than when the dust is removed when the other predetermined conditions are satisfied. The plate 18 is vibrated outside the resonance frequency band. This vibration causes the support portion 22 connected to the lower portion of the piezoelectric element 20 to vibrate, and the guide rod 8 and the support portions 23 and 23 vibrate. Therefore, due to the so-called dither effect, the guide rod 8 and the support portion 22 and Friction resistance with 23 is reduced. As a result, even when the image sensor unit 4 starts to move or is driven at a low speed, the image sensor unit 4 moves with high responsiveness, the control error is small, and the image blur correction is good. Moreover, since friction is reduced, it contributes to energy saving. Note that an amplitude that is so large as to resonate during vibration isolation may adversely affect positioning. Therefore, it is preferable that the amplitude of vibration be as small as not to affect positioning accuracy.

また、図示の実施形態では、摩擦を低減させるための微小振動の方向がZ軸方向である。このZ軸方向は、撮像ユニット4の移動方向(X軸方向およびY軸方向)とは直交する方向である。このように摩擦を低減させるための振動の方向と、撮像ユニット4の移動方向とを略直交させることで、摩擦を低減させる振動が撮像ユニット4の移動(位置制御)に影響を与えにくくなり、撮像ユニット4の位置決めを容易に行うことができる。   In the illustrated embodiment, the direction of minute vibration for reducing friction is the Z-axis direction. This Z-axis direction is a direction orthogonal to the moving direction of the imaging unit 4 (X-axis direction and Y-axis direction). Thus, by making the vibration direction for reducing the friction and the moving direction of the imaging unit 4 substantially orthogonal, the vibration for reducing the friction is less likely to affect the movement (position control) of the imaging unit 4, The imaging unit 4 can be easily positioned.

本実施形態では、防塵駆動フィルタ駆動回路56には、相対移動量判断回路80が接続してある。相対移動量判断回路80は、ボディCPU50を通して、たとえば位置センサ33およびジャイロセンサ70などからの情報に基づき、固定部6に対する撮像素子ユニット4の相対移動量(補正量変化率)を検出し、その移動量に基づき、防塵駆動フィルタ駆動回路56を制御する。相対移動量判断回路80による制御の詳細は、図8に示し、その詳細については、後述する。   In the present embodiment, a relative movement amount determination circuit 80 is connected to the dustproof drive filter drive circuit 56. The relative movement amount determination circuit 80 detects the relative movement amount (correction amount change rate) of the imaging element unit 4 with respect to the fixed unit 6 based on information from, for example, the position sensor 33 and the gyro sensor 70 through the body CPU 50. Based on the amount of movement, the dustproof drive filter drive circuit 56 is controlled. Details of control by the relative movement amount determination circuit 80 are shown in FIG. 8, and details thereof will be described later.

防振追従制御IC74は、防振制御を行うためのICである。ボディCPU50から入力された防振駆動部目標位置と、位置検出部から入力された防振駆動部位置情報から、防振駆動部移動量を算出し、防振駆動ドライバ76へ出力する。すなわち、防振追随制御IC74には、位置センサ33からの撮像素子ユニットの位置信号が入力されると共に、ボディCPU50からの出力信号が入力される。ボディCPU50では、ジャイロセンサ70の出力を受けて算出したブレの角度、焦点距離エンコーダで検出された焦点距離情報、距離エンコーダ64で検出された距離情報などから、防振駆動部目標位置を算出し、その防振駆動部目標位置を防振追従制御IC74へ出力する。   The image stabilization tracking control IC 74 is an IC for performing image stabilization control. Based on the image stabilization drive unit target position input from the body CPU 50 and the image stabilization drive unit position information input from the position detection unit, the movement amount of the image stabilization drive unit is calculated and output to the image stabilization drive driver 76. That is, the image stabilization unit control IC 74 receives the position signal of the image sensor unit from the position sensor 33 and the output signal from the body CPU 50. The body CPU 50 calculates the image stabilization drive unit target position from the blur angle calculated by receiving the output of the gyro sensor 70, the focal length information detected by the focal length encoder, the distance information detected by the distance encoder 64, and the like. The image stabilization drive unit target position is output to the image stabilization tracking control IC 74.

防振駆動ドライバ76は、防振駆動部を制御するためのドライバであり、防振追従制御ICから駆動量の入力を受けて、防振駆動部の駆動方向、駆動量を制御する。すなわち、防振駆動ドライバ76は、防振追従制御IC74からの入力情報に基づき、コイル28x,28yに駆動電流を流し、撮像素子ユニット4を固定部6に対してX軸およびY軸方向に移動させ、像ブレ補正制御を行う。   The image stabilization drive driver 76 is a driver for controlling the image stabilization drive unit, and receives the drive amount from the image stabilization tracking control IC and controls the drive direction and drive amount of the image stabilization drive unit. In other words, the image stabilization drive driver 76 sends drive current to the coils 28x and 28y based on the input information from the image stabilization tracking control IC 74, and moves the image sensor unit 4 in the X-axis and Y-axis directions with respect to the fixed portion 6. Image blur correction control.

図3に示すレンズ鏡筒42には、焦点距離エンコーダ66、距離エンコーダ64、絞り部47、絞り部47を制御する駆動モータ68、レンズCPU58、ボディ部とのレンズ接点54、及び、複数のレンズ群48が具備してある。レンズ接点54には、カメラボディ40からレンズ駆動系電源を供給するための接点と、レンズCPU58を駆動するためのCPU電源の接点とデジタル通信用の接点がある。   The lens barrel 42 shown in FIG. 3 includes a focal length encoder 66, a distance encoder 64, a diaphragm 47, a drive motor 68 that controls the diaphragm 47, a lens CPU 58, a lens contact 54 with the body, and a plurality of lenses. Group 48 is provided. The lens contact 54 includes a contact for supplying a lens driving system power from the camera body 40, a contact for a CPU power source for driving the lens CPU 58, and a contact for digital communication.

駆動系電源およびCPU電源はカメラボディ40の電源52から供給され、レンズCPU58や駆動系の電源を供給している。デジタル通信用接点ではレンズCPU58から出力された焦点距離、被写体距離、フォーカス位置情報等のデジタル情報をボディCPU50に入力するための通信と、ボディCPU50から出力されたフォーカス位置や絞り量等のデジタル情報をレンズCPU58に入力するための通信を行う。ボディCPU50からのフォーカス位置情報や絞り量情報を受けてレンズCPU58がAF、絞り制御を行う。   Driving system power and CPU power are supplied from a power source 52 of the camera body 40, and supply power for the lens CPU 58 and the driving system. At the digital communication contact, communication for inputting digital information such as focal length, subject distance, and focus position information output from the lens CPU 58 to the body CPU 50 and digital information such as a focus position and an aperture amount output from the body CPU 50 are provided. Is communicated to the lens CPU 58. The lens CPU 58 performs AF and aperture control in response to focus position information and aperture amount information from the body CPU 50.

焦点距離エンコーダ66は、ズームレンズ群の位置情報より焦点距離を換算する。すなわち、焦点距離エンコーダ66は、焦点距離をエンコードし、レンズCPUに出力する。   The focal length encoder 66 converts the focal length from the position information of the zoom lens group. That is, the focal length encoder 66 encodes the focal length and outputs it to the lens CPU.

距離エンコーダ64は、フォーカシングレンズ群の位置情報より被写体距離を換算する。すなわち、距離エンコーダ64は、被写体距離をエンコードし、レンズCPUに出力する。   The distance encoder 64 converts the subject distance from the position information of the focusing lens group. That is, the distance encoder 64 encodes the subject distance and outputs it to the lens CPU.

レンズCPUは、カメラボディ40との通信機能、レンズ群48の制御機能を有している。レンズCPUには、焦点距離、被写体距離等が入力され、レンズ接点を介してボディCPU50に出力する。ボディCPU50からレンズ接点54を介して、レリーズ情報、AF情報が入力される。   The lens CPU has a communication function with the camera body 40 and a control function of the lens group 48. A focal length, a subject distance, and the like are input to the lens CPU and output to the body CPU 50 via a lens contact. Release information and AF information are input from the body CPU 50 via the lens contact 54.

次に、図4〜図8に基づき、本発明の一実施形態に係る制御のフローチャートについて説明する。まず図4に示すように、ステップS1にて、電源をオンにすると、次にステップS2では、バッテリーチェックを行う。次に、ステップS3では、バッテリーの残量チェックを行う。残量が不足している場合には、表示部55に警告表示を行い、S17へ行き、制御を終了する。ステップS3にて、残量がオーケーである場合には、ステップS6へ行き、ボディCPU50とレンズCPU58との通信を開始する。次に、ステップS7では、レンズ鏡筒42とカメラボディ40との連結が完全であるか否かをチェックし、そうでない場合には、ステップS8にて表示部55に警告を表示し、ステップS17にて制御を終了する。   Next, based on FIGS. 4-8, the flowchart of the control which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated. First, as shown in FIG. 4, when the power is turned on in step S1, a battery check is performed in step S2. Next, in step S3, the remaining battery level is checked. If the remaining amount is insufficient, a warning is displayed on the display unit 55, the process goes to S17, and the control is terminated. If the remaining amount is OK in step S3, the process goes to step S6 to start communication between the body CPU 50 and the lens CPU 58. Next, in step S7, it is checked whether or not the connection between the lens barrel 42 and the camera body 40 is complete. If not, a warning is displayed on the display unit 55 in step S8, and step S17. The control ends with.

ステップS7にて装着が完全である場合には、ステップS9にて、防塵動作を行う。すなわち、ボディCPU50からの駆動信号を受けて、防塵駆動フィルタ駆動回路56は、圧電素子20を駆動し、ガラス板18を振動させ、ガラス板18の表面に付着している塵埃などを飛ばして除去する動作を行う。   If the mounting is complete in step S7, a dustproof operation is performed in step S9. That is, upon receiving a drive signal from the body CPU 50, the dustproof drive filter drive circuit 56 drives the piezoelectric element 20, vibrates the glass plate 18, and removes dust and the like adhering to the surface of the glass plate 18. To perform the operation.

次に、ステップS10では、レンズCPU58とボディCPU50との信号のやりとりを行い、図5に示すように、ステップS11からステップS12へと移り、EEPROM60の情報をボディCPU50が読み取る。次に、ステップS13では、防振スイッチ62がオンになっているか否かを検出する。防振スイッチ62がオフの場合には、図7に示すステップS14へ行き、ステップS20〜S33に示す通常の撮像動作をおこなう。   Next, in step S10, signals are exchanged between the lens CPU 58 and the body CPU 50, and as shown in FIG. 5, the process proceeds from step S11 to step S12, and the information in the EEPROM 60 is read by the body CPU 50. Next, in step S13, it is detected whether or not the image stabilization switch 62 is turned on. When the image stabilization switch 62 is off, the process goes to step S14 shown in FIG. 7, and the normal imaging operation shown in steps S20 to S33 is performed.

すなわち、ステップS20では、半押しタイマーをリセットし、次に、ステップS21では、半押しタイマーがオンか否かを検出する。半押しタイマーがオンでない場合には、図4に示すステップS16へ行き、制御を終了する。図7に示すステップS21にて半押しタイマーがオンである場合には、ステップS22へ行き、レリーズスイッチ51が半押し状態になっているかを検出し、そうでない場合には、ステップS21へ戻り、半押し状態である場合には、ステップS23へ行き、半押しタイマーをリセットする。次に、ステップS24にて、距離を測定すると共に、測光処理を行い、ステップS25にて、焦点距離情報を取得する。   That is, in step S20, the half-press timer is reset, and then in step S21, it is detected whether the half-press timer is on. If the half-press timer is not on, the process goes to step S16 shown in FIG. 4 to end the control. If the half-press timer is on in step S21 shown in FIG. 7, the process goes to step S22 to detect whether the release switch 51 is half-pressed. If not, the process returns to step S21. If it is half-pressed, the process goes to step S23 to reset the half-press timer. Next, in step S24, the distance is measured and photometric processing is performed. In step S25, focal length information is acquired.

その後、ステップS26にて、オートフォーカス動作を行い、ステップS27にて、レリーズスイッチ51が全押し状態かを検出する。全押し状態でない場合には、ステップS22に戻り、全押し状態である場合には、ステップS28にて、ミラー46をアップし、ステップS29にて絞り駆動を行い、ステップS30にて、シャッター44を開く。   Thereafter, an autofocus operation is performed in step S26, and it is detected in step S27 whether the release switch 51 is fully pressed. If it is not fully depressed, the process returns to step S22. If it is fully depressed, the mirror 46 is raised in step S28, the diaphragm is driven in step S29, and the shutter 44 is activated in step S30. open.

次に、ステップS31では、撮像素子12で撮像されたデータをボディCPU50に取り込み、ステップS32にて絞り47を解放し、ステップ33にて、ミラー46をダウンさせる。その後、ステップS34では、半押しタイマーがオフになっているか否かを検出し、オフになっていない場合には、図5に示すステップ35を通して、ステップS13に戻る。図7に示すステップS34にて半押しタイマーがオフと判断されれば、ステップS16へ行き、図4に示すステップS17で制御が終了する。   Next, in step S31, data captured by the image sensor 12 is taken into the body CPU 50, the diaphragm 47 is released in step S32, and the mirror 46 is lowered in step 33. Thereafter, in step S34, it is detected whether or not the half-press timer is off. If not, the process returns to step S13 through step 35 shown in FIG. If it is determined in step S34 shown in FIG. 7 that the half-press timer is off, the process goes to step S16, and the control is ended in step S17 shown in FIG.

図5に示すステップS13にて、防振スイッチ62がオンと判断されれば、ステップS15へ行き、図6に示すステップS40〜S72に示す像ブレ補正制御時の撮像動作が行われる。ステップS40では、半押しタイマーがリセットされる。次に、ステップS41では、半押しタイマーがオンか否かを検出する。半押しタイマーがオンでない場合には、ステップS42へ行き、ブレ補正駆動制御が停止され、ステップS43では、角速度センサであるジャイロセンサ70がオフとなり、ステップS44では、ロック機構が解除され、ステップ16を通して、図4に示すステップs17へ至り、制御が中止される。   If it is determined in step S13 shown in FIG. 5 that the image stabilization switch 62 is turned on, the process proceeds to step S15, and the imaging operation during the image blur correction control shown in steps S40 to S72 shown in FIG. 6 is performed. In step S40, the half-press timer is reset. Next, in step S41, it is detected whether or not the half-press timer is on. If the half-press timer is not on, the process goes to step S42 to stop the blur correction drive control. In step S43, the gyro sensor 70 that is an angular velocity sensor is turned off. In step S44, the lock mechanism is released. Through step S17 shown in FIG. 4, the control is stopped.

ステップS41にて、半押しタイマーがオンである場合には、ステップS50へ行き、レリーズスイッチ51が半押し状態になっているかを検出し、そうでない場合には、ステップS41へ戻り、半押し状態である場合には、ステップS51へ行き、半押しタイマーをリセットする。次に、ステップS52にて、角速度センサであるジャイロセンサ70をオン状態とし、次に、ステップS53では、距離を測定すると共に、測光処理を行い、ステップS54にて、焦点距離情報を取得する。   In step S41, if the half-press timer is on, the process goes to step S50 to detect whether the release switch 51 is in the half-pressed state. If not, the process returns to step S41 and is in the half-pressed state. If YES, go to step S51 to reset the half-press timer. Next, in step S52, the gyro sensor 70 that is an angular velocity sensor is turned on. Next, in step S53, the distance is measured and photometric processing is performed. In step S54, focal length information is acquired.

その後、ステップS55にて、オートフォーカス動作を行い、ステップS56にてロック機構を解除する。次に、ステップS57にて、図1および図2に示す圧電素子20を駆動し、ステップS58にて、撮像素子ユニット4をセンタリングするように、コイル28x,28yに電流を流し、固定部6に対して撮像素子ユニット4をX軸方向およびY軸方向に移動させ、ステップS59にて、ブレ補正駆動を開始する。   Thereafter, an autofocus operation is performed in step S55, and the lock mechanism is released in step S56. Next, in step S57, the piezoelectric element 20 shown in FIGS. 1 and 2 is driven, and in step S58, a current is passed through the coils 28x and 28y so that the imaging element unit 4 is centered. On the other hand, the image sensor unit 4 is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction, and in step S59, blur correction driving is started.

ブレ補正駆動に際しては、ステップS59にてブレ補正駆動を行う前、または同時に、ステップS57にて圧電素子20を駆動する。すなわち、図3に示す防塵駆動フィルタ駆動回路56は、ボディCPU50からの制御信号を受けて、圧電素子20を駆動し、ガラス板18を振動させて塵埃を除去するときよりも小さな微小振幅で、しかも、ガラス板18の共振周波数帯域外で振動させる。この振動により、圧電素子20の下部に連結してある支持部22をZ軸方向に振動させる共に、ガイドロッド8および支持部23,23が振動し、そのため、いわゆるディザ効果により、ガイドロッド8と支持部22および23との摩擦抵抗が低減される。その結果、撮像素子ユニット4の動き始めや低速駆動時であっても、応答性良く撮像素子ユニット4が移動し、その制御誤差が少なく、像ブレ補正が良好になる。また、摩擦が少なくなるために、省エネルギーにも寄与する。なお、撮像素子ユニット4の動き始めや低速駆動時とは、ロック機構の解除直後に限定するものではなく、像ブレ補正中に一時的に撮像素子4が停止又は低速になった時などを含む。   In the shake correction drive, the piezoelectric element 20 is driven in step S57 before or simultaneously with the shake correction drive in step S59. That is, the dustproof drive filter drive circuit 56 shown in FIG. 3 receives a control signal from the body CPU 50, drives the piezoelectric element 20, vibrates the glass plate 18, and has a smaller amplitude than when removing dust. Moreover, the glass plate 18 is vibrated outside the resonance frequency band. This vibration causes the support portion 22 connected to the lower portion of the piezoelectric element 20 to vibrate in the Z-axis direction, and the guide rod 8 and the support portions 23 and 23 vibrate. Therefore, due to the so-called dither effect, The frictional resistance with the support portions 22 and 23 is reduced. As a result, even when the image sensor unit 4 starts to move or is driven at a low speed, the image sensor unit 4 moves with high responsiveness, the control error is small, and the image blur correction is good. Moreover, since friction is reduced, it contributes to energy saving. The start of movement of the image sensor unit 4 or the low speed drive is not limited to immediately after the lock mechanism is released, but includes the time when the image sensor 4 is temporarily stopped or slowed down during image blur correction. .

次に、ステップS60では、レリーズスイッチ51が全押し状態かを検出する。全押し状態でない場合には、ステップS50に戻り、全押し状態である場合には、ステップS61にて、ミラー46をアップし、ステップS62にて絞り駆動を行う。次に、ステップS63にて、撮像素子露光前に、コイル28x、28yに電流を流し、固定部6に対する撮像素子ユニット4の相対移動を行い、画像に対してのセンタリングを行い、ステップS64にて、シャッター44を開く。   Next, in step S60, it is detected whether the release switch 51 is fully pressed. If it is not in the fully depressed state, the process returns to step S50. If it is in the fully depressed state, the mirror 46 is raised in step S61, and the diaphragm is driven in step S62. Next, in step S63, before the image sensor exposure, current is supplied to the coils 28x and 28y, the image sensor unit 4 is moved relative to the fixed portion 6, and the image is centered, and in step S64. Then, the shutter 44 is opened.

次に、ステップS65では、撮像素子12で撮像されたデータをボディCPU50に取り込み、ステップS66にて絞り47を解放し、ステップ67にて、ミラー46をダウンさせる。その後、ステップS68では、ブレ補正制御を停止させ、ステップS69では、圧電素子20の駆動を停止し、ステップS70では、角速度センサであるジャイロセンサ70を停止し、ステップS71では、ロック機構を駆動させ、撮像素子ユニット4が固定部6に対して移動しないようにロックする。   Next, in step S65, data captured by the image sensor 12 is taken into the body CPU 50, the diaphragm 47 is released in step S66, and the mirror 46 is lowered in step 67. Thereafter, in step S68, the blur correction control is stopped, in step S69, the driving of the piezoelectric element 20 is stopped, in step S70, the gyro sensor 70 which is an angular velocity sensor is stopped, and in step S71, the lock mechanism is driven. The image sensor unit 4 is locked so as not to move with respect to the fixed portion 6.

次に、ステップS72では、半押しタイマーがオフになっているか否かを検出し、オフになっていない場合には、図5に示すステップ35を通して、ステップS13に戻る。図6に示すステップS72にて半押しタイマーがオフと判断されれば、ステップS16へ行き、図4に示すステップS17で制御が終了する。   Next, in step S72, it is detected whether or not the half-press timer is off. If not, the process returns to step S13 through step 35 shown in FIG. If it is determined in step S72 shown in FIG. 6 that the half-press timer is off, the process goes to step S16, and the control is ended in step S17 shown in FIG.

なお、本実施形態では、図6に示すステップS57〜S69に際して、図8に示すステップS80〜S84の制御を行い、必要に応じて、圧電素子20による振動を停止させる。すなわち、まず、図8に示すステップS80では、補正量のサンプリングを行う。補正量のサンプリングは、たとえば図1〜図3に示す位置センサ33を用いて、固定部6に対する撮像素子ユニット4の相対移動速度(補正量変化率)を、位置センサ33などで検出することで行っても良い。   In the present embodiment, in steps S57 to S69 shown in FIG. 6, the control of steps S80 to S84 shown in FIG. 8 is performed, and the vibration by the piezoelectric element 20 is stopped as necessary. That is, first, in step S80 shown in FIG. 8, the correction amount is sampled. The correction amount is sampled by, for example, using the position sensor 33 shown in FIGS. 1 to 3 to detect the relative movement speed (correction amount change rate) of the image sensor unit 4 with respect to the fixed unit 6 by the position sensor 33 or the like. You can go.

あるいは、図3に示すジャイロセンサ70から角速度を検出し、焦点距離と、被写体までの距離情報などから、ボディCPU50にて振れ補正量を求め、その振れ補正量をサンプリングしても良い。振れ補正量の時間変化の一例を図9に示す。図9において、縦軸は、振れ補正位置であり、横軸は、経過時間である。   Alternatively, the angular velocity may be detected from the gyro sensor 70 shown in FIG. 3, the shake correction amount may be obtained by the body CPU 50 from the focal length, the distance information to the subject, and the like, and the shake correction amount may be sampled. An example of the time change of the shake correction amount is shown in FIG. In FIG. 9, the vertical axis represents the shake correction position, and the horizontal axis represents the elapsed time.

図9に示すように、振れ量においては、急激に変化している状態と変化が少ない、すなわち低速、もしくは定位置制御を行っている場合が考えられる。このとき、補正量は、図3に示すボディCPU50において、図8に示すステップS80に基づき、一定サンプリングされる。次に、図8に示すステップS81では、図3に示す相対移動量判断回路80において、補正量の変化率(すなわち、図1および図2に示す固定部6に対するユニット4の移動速度)が、閾値(所定値)以上か否かが判断される。   As shown in FIG. 9, there is a case where the shake amount is changing rapidly and there is little change, that is, a case where low speed or fixed position control is performed. At this time, the correction amount is sampled by the body CPU 50 shown in FIG. 3 based on step S80 shown in FIG. Next, in step S81 shown in FIG. 8, in the relative movement amount determination circuit 80 shown in FIG. 3, the change rate of the correction amount (that is, the moving speed of the unit 4 with respect to the fixed portion 6 shown in FIGS. 1 and 2) It is determined whether or not the threshold value (predetermined value) is exceeded.

たとえば図9に示すA、C区間では、一定サンプリング時間において、補正量の変化率が大きいため、圧電素子によって振動を与える構造の場合、静止時摩擦の影響は少なく、圧電素子を駆動させる必要性がない。そこで、そのような場合には、図8に示すステップS82へ行き、図3に示す相対移動量判断回路80は、防塵フィルタ駆動回路56へ信号を送り、図1および図2に示す圧電素子20による振動を停止させる。固定部6と撮像素子ユニット4との相対移動速度(補正量の変化率)が所定値以上であるときは、比較的に摩擦が小さく、振動を加える必要が少ないからである。   For example, in the sections A and C shown in FIG. 9, since the rate of change of the correction amount is large at a constant sampling time, the structure that gives vibration by the piezoelectric element has little influence of static friction, and it is necessary to drive the piezoelectric element. There is no. Therefore, in such a case, the process goes to step S82 shown in FIG. 8, and the relative movement amount determination circuit 80 shown in FIG. 3 sends a signal to the dustproof filter drive circuit 56, and the piezoelectric element 20 shown in FIGS. The vibration caused by is stopped. This is because when the relative movement speed (change rate of correction amount) between the fixed unit 6 and the image sensor unit 4 is equal to or greater than a predetermined value, the friction is relatively small and it is not necessary to apply vibration.

しかし、図9に示すB,D区間においては、補正量の変化率が少ないため、静止しているか、もしくは定位置制御されていると判断することができ、静止時摩擦の影響が強いため圧電素子を駆動させ続けることが好ましい。そのような場合には、ステップS81において、図3に示す相対移動量判断回路80が、補正量の変化率が閾値に満たないと判断し、図8に示すステップS83へ行き、図3に示す相対移動量判断回路80が防塵フィルタ駆動回路56を制御し、図1および図2に示す圧電素子20の駆動を継続する。   However, in the sections B and D shown in FIG. 9, since the change rate of the correction amount is small, it can be determined that the vehicle is stationary or controlled at a fixed position. It is preferable to continue driving the element. In such a case, in step S81, the relative movement amount determination circuit 80 shown in FIG. 3 determines that the change rate of the correction amount is less than the threshold value, and goes to step S83 shown in FIG. The relative movement amount determination circuit 80 controls the dustproof filter drive circuit 56 and continues to drive the piezoelectric element 20 shown in FIGS.

次に、図8に示すステップS84では、累積サンプリング時間が、設定されたシャッター秒時以上になったか否かが検出され、設定されたシャッター秒時以上の場合には、図6に示すステップS68におけるブレ補正駆動停止時であると判断し、ステップS69にて、圧電素子20の駆動を停止する。   Next, in step S84 shown in FIG. 8, it is detected whether or not the accumulated sampling time is equal to or longer than the set shutter time. If it is equal to or longer than the set shutter time, step S68 shown in FIG. In step S69, the driving of the piezoelectric element 20 is stopped.

本実施形態では、通常動作ではゴミ除去システムに用いるための圧電素子20を用いて、ガラス板18の表面を振動させるだけでなく、像ぶれ補正制御に用いる防振システムにおける摩擦発生部であるガイドロッド8と支持部22,23とを振動させ、ディザ効果により摩擦を少なくすることで、防振制御の向上を図ることが可能となる。すなわち、撮像素子ユニット4の動き始めや低速駆動時であっても、応答性良く撮像素子ユニット4が固定部6に対して素早く移動し、その制御誤差が少なく、像ブレ補正が良好になる。また、摩擦が少なくなるために、省エネルギーにも寄与する。   In this embodiment, in the normal operation, not only the surface of the glass plate 18 is vibrated using the piezoelectric element 20 for use in the dust removal system, but also a guide that is a friction generating part in the image stabilization system used for image blur correction control. It is possible to improve the anti-vibration control by vibrating the rod 8 and the support portions 22 and 23 and reducing the friction by the dither effect. That is, even when the image sensor unit 4 starts to move or is driven at a low speed, the image sensor unit 4 quickly moves with respect to the fixed portion 6 with high responsiveness, and the control error is small, and the image blur correction is good. Moreover, since friction is reduced, it contributes to energy saving.

また、グリースなどの潤滑剤を用いないので、低温時においてグリースの粘性が大きくなり摩擦が大きくなるなどの問題もない。さらに、空気軸受や磁気軸受などの非接触構造を採用していないため、システムのコンパクト化を図ることができ、軽量であり、製造コストの低減も図ることができる。   Further, since a lubricant such as grease is not used, there is no problem that the viscosity of the grease increases and the friction increases at low temperatures. Furthermore, since a non-contact structure such as an air bearing or a magnetic bearing is not employed, the system can be made compact, lightweight, and the manufacturing cost can be reduced.

また、本実施形態では、圧電素子20は、たとえば振幅、数10nm程度、たとえば周波数は数10KHz程度とすることが可能であり、防振駆動ドライバ76の駆動周波数より極めて大きく、振幅が非常に微小であることから、防振駆動部の位置決め性能には大きな悪影響を与えず摩擦を少なくすることが可能である。防塵フィルタ回路部56では通常ゴミを振動で落とすために圧電素子20が共振する周波数を用いている。共振周波数は低電圧駆動でなるべく大きな振動を与えるために利用している。   In the present embodiment, the piezoelectric element 20 can have an amplitude of about several tens of nanometers, for example, a frequency of about several tens of kilohertz, and is extremely larger than the drive frequency of the image stabilization drive driver 76 and has a very small amplitude. Therefore, it is possible to reduce the friction without significantly affecting the positioning performance of the image stabilizing drive unit. The dustproof filter circuit unit 56 normally uses a frequency at which the piezoelectric element 20 resonates in order to drop dust by vibration. The resonance frequency is used to give as much vibration as possible with low voltage drive.

特に本実施形態では、図8に示す制御フローに示すように、補正量の変化率が大きく、摩擦を低減させる必要がないときには、圧電素子20による駆動を停止させていることから、常に振動を加える場合に比較して、消費電力をさらに低減することができる。また、必要最小限の時にのみ圧電素子20によるディザ効果を与えていることから、ディザ効果による音や振動が撮影者に伝わるなどの問題を少なくすることができる。   In particular, in the present embodiment, as shown in the control flow shown in FIG. 8, when the change rate of the correction amount is large and it is not necessary to reduce the friction, the driving by the piezoelectric element 20 is stopped. Compared with the case where it adds, power consumption can further be reduced. In addition, since the dither effect by the piezoelectric element 20 is given only when it is the minimum necessary, problems such as transmission of sound and vibration due to the dither effect to the photographer can be reduced.

なお、上述した実施形態では、図3に示す相対移動量判断回路で判断される相対移動量が、固定部材6に対するユニット4の移動速度情報であったが、それに限らず、加速度情報、位置情報および角速度情報などであっても良い。
第2実施形態
In the above-described embodiment, the relative movement amount determined by the relative movement amount determination circuit shown in FIG. 3 is the movement speed information of the unit 4 with respect to the fixed member 6. And angular velocity information.
Second embodiment

図10〜図12に示すように、本発明の第2実施形態に係るブレ補正装置2aでは、以下に示す以外は、図1〜図9に示す第1実施形態と同様な構成および作用効果を奏し、共通する部材には共通する符号を付し、共通する部分についての説明は一部省略する。   As shown in FIGS. 10 to 12, the shake correction apparatus 2 a according to the second embodiment of the present invention has the same configuration and operational effects as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 9 except for the following. The common members are denoted by the same reference numerals, and the description of the common portions is partially omitted.

図10に示すように、このブレ補正装置2aでは、図1および図2に示す実施形態とは異なり、撮像素子ユニット4aには、図2に示すガラス板18は装着されておらず、図2に示す光学ローパスフィルタ14および撮像素子12、あるいは撮像素子12単独で構成してある。   As shown in FIG. 10, in this blur correction device 2a, unlike the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the image sensor unit 4a is not equipped with the glass plate 18 shown in FIG. The optical low-pass filter 14 and the image sensor 12 shown in FIG.

また、図10に示す実施形態では、図1および図2に示すガラス板18に装着してある圧電素子20に関しても具備されていない。ただし、図10に示す実施形態では、支持部22および23の上に、それぞれ圧電素子20aが具備してあり、各圧電素子20aの振動が、それぞれの支持部22および23に伝達し、各支持部22および23を、必要に応じてZ軸方向に振動可能に構成してある。   In the embodiment shown in FIG. 10, the piezoelectric element 20 attached to the glass plate 18 shown in FIGS. 1 and 2 is not provided. However, in the embodiment shown in FIG. 10, the piezoelectric elements 20a are provided on the support portions 22 and 23, respectively, and vibrations of the piezoelectric elements 20a are transmitted to the support portions 22 and 23, respectively. The parts 22 and 23 are configured to be able to vibrate in the Z-axis direction as necessary.

各圧電素子20aの駆動および停止は、図11に示すカメラボディ40aの圧電素子駆動回路82により制御される。圧電素子駆動回路82は、相対移動量判断回路80により制御される。   The driving and stopping of each piezoelectric element 20a is controlled by the piezoelectric element driving circuit 82 of the camera body 40a shown in FIG. The piezoelectric element drive circuit 82 is controlled by a relative movement amount determination circuit 80.

次に、図12に基づき、相対移動量判断回路80による制御について説明する。本実施形態では、図6に示すステップS57〜S69に際して、図12に示すステップS180〜S186の制御を行い、圧電素子20aによる振動に強弱を付ける。   Next, control by the relative movement amount determination circuit 80 will be described with reference to FIG. In the present embodiment, at steps S57 to S69 shown in FIG. 6, the control of steps S180 to S186 shown in FIG. 12 is performed to add strength to the vibration by the piezoelectric element 20a.

すなわち、まず、図12に示すステップS180では、補正量のサンプリングを行う。補正量のサンプリングは、第1実施形態と同様にして行うことができる。振れ補正量の時間変化の一例を図9に示す。   That is, first, in step S180 shown in FIG. 12, the correction amount is sampled. Sampling of the correction amount can be performed in the same manner as in the first embodiment. An example of the time change of the shake correction amount is shown in FIG.

図9に示すように、振れ量においては、急激に変化している状態と変化が少ない、すなわち低速、もしくは定位置制御を行っている場合が考えられる。このとき、補正量は、図11に示すボディCPU50において、図12に示すステップS180に基づき、一定サンプリングされる。次に、図12に示すステップS181では、図11に示す相対移動量判断回路80において、補正量の変化率(すなわち、固定部6に対するユニット4aの移動速度)が、第1閾値(所定値1)以上か否かが判断される。補正量の変化率が第1閾値以上である場合には、ステップS182へ行き、補正量の変化率が第2閾値(所定値2)以上か否かが判断される。第2閾値は、第1閾値よりも大きな値である。   As shown in FIG. 9, there is a case where the shake amount is changing rapidly and there is little change, that is, a case where low speed or fixed position control is performed. At this time, the correction amount is sampled by the body CPU 50 shown in FIG. 11 based on step S180 shown in FIG. Next, in step S181 shown in FIG. 12, in the relative movement amount determination circuit 80 shown in FIG. 11, the change rate of the correction amount (that is, the moving speed of the unit 4a with respect to the fixed portion 6) is the first threshold value (predetermined value 1). ) It is determined whether or not it is above. If the change rate of the correction amount is equal to or greater than the first threshold value, the process goes to step S182 to determine whether the change rate of the correction amount is equal to or greater than the second threshold value (predetermined value 2). The second threshold value is larger than the first threshold value.

補正量の変化率が第2閾値以上であるような場合とは、たとえば図9に示すA、C区間のような場合である。このような場合には、一定サンプリング時間において、補正量の変化率が大きいため、静止時摩擦の影響は少なく、圧電素子20aによる駆動力を小さくして、ディザ効果を小さくしても良い。そこで、そのような場合には、図12に示すステップS183へ行き、図11に示す相対移動量判断回路80は、圧電素子駆動回路82へ信号を送り、図10に示す圧電素子20aによる振動を最小限にする。なお、場合によっては停止させても良い。固定部6と撮像素子ユニット4との相対移動速度(補正量の変化率)が第2閾値以上であるときは、比較的に摩擦が小さく、振動を加える必要が少ないからである。   The case where the change rate of the correction amount is greater than or equal to the second threshold is, for example, the case of sections A and C shown in FIG. In such a case, since the rate of change of the correction amount is large during a certain sampling time, the influence of the static friction is small, and the driving force by the piezoelectric element 20a may be reduced to reduce the dither effect. Therefore, in such a case, the process goes to step S183 shown in FIG. 12, and the relative movement amount determination circuit 80 shown in FIG. 11 sends a signal to the piezoelectric element drive circuit 82 to cause vibrations by the piezoelectric element 20a shown in FIG. Minimize. In some cases, it may be stopped. This is because when the relative moving speed (change rate of correction amount) between the fixed unit 6 and the image sensor unit 4 is equal to or higher than the second threshold, the friction is relatively small and it is not necessary to apply vibration.

また、図12に示すステップS181において、補正量の変化率が第1閾値よりも小さいときには、図9に示すB区間のように、補正量の変化率がかなり少なく、静止しているか、もしくは定位置制御されていると判断することができ、静止時摩擦の影響が強いため、ディザ効果を大きく発揮させることが好ましい。   In addition, in step S181 shown in FIG. 12, when the change rate of the correction amount is smaller than the first threshold value, the change rate of the correction amount is considerably small as shown in the B section shown in FIG. Since it can be determined that the position is controlled and the influence of friction at rest is strong, it is preferable that the dither effect is exerted greatly.

そのような場合には、図11に示す相対移動量判断回路80が、補正量の変化率が第1閾値に満たないと判断し、図12に示すステップS184へ行き、図11に示す相対移動量判断回路80が圧電素子駆動回路82を制御し、図10に示す圧電素子20aの駆動を最大限にする。   In such a case, the relative movement amount determination circuit 80 shown in FIG. 11 determines that the change rate of the correction amount is less than the first threshold value, goes to step S184 shown in FIG. 12, and moves to the relative movement shown in FIG. The quantity determination circuit 80 controls the piezoelectric element driving circuit 82 to maximize the driving of the piezoelectric element 20a shown in FIG.

また、図12に示すステップS182において、補正量の変化率が第2閾値よりも小さいときには、図9に示すD区間のように、補正量の変化率が、B区間に比較すれば大きいが、A区間やC区間ほどに大きくない場合と判断できる。   In addition, when the change rate of the correction amount is smaller than the second threshold in step S182 shown in FIG. 12, the change rate of the correction amount is large as compared to the B interval as in the D interval shown in FIG. It can be determined that it is not as large as Section A or Section C.

そのような場合には、図11に示す相対移動量判断回路80が、補正量の変化率が第2閾値に満たないと判断し、図12に示すステップS185へ行き、図11に示す相対移動量判断回路80が圧電素子駆動回路82を制御し、図10に示す圧電素子20aの駆動を中間駆動状態にする。   In such a case, the relative movement amount determination circuit 80 shown in FIG. 11 determines that the change rate of the correction amount is less than the second threshold value, goes to step S185 shown in FIG. 12, and moves to the relative movement shown in FIG. The quantity determination circuit 80 controls the piezoelectric element driving circuit 82 to set the driving of the piezoelectric element 20a shown in FIG. 10 to the intermediate driving state.

次に、図12に示すステップS186では、累積サンプリング時間が、設定されたシャッター秒時以上になったか否かが検出され、設定されたシャッター秒時以上の場合には、図6に示すステップS68におけるブレ補正駆動停止時であると判断し、ステップS69にて、圧電素子20の駆動を停止する。   Next, in step S186 shown in FIG. 12, it is detected whether or not the accumulated sampling time is equal to or longer than the set shutter time, and if it is equal to or longer than the set shutter time, step S68 shown in FIG. In step S69, the driving of the piezoelectric element 20 is stopped.

この第2実施形態では、第1実施形態で用いられる図1および図2に示す圧電素子20の代わりに、図10に示す圧電素子20aを用いる以外は、第1実施形態と同様な作用効果を奏する。しかも、特に本実施形態では、補正量の変化率に応じて、圧電素子20aによる駆動を複数段階に制御していることから、第1実施形態に比較して、消費電力をさらに低減することができる。   In the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment are obtained except that the piezoelectric element 20a shown in FIG. 10 is used instead of the piezoelectric element 20 shown in FIGS. 1 and 2 used in the first embodiment. Play. In addition, particularly in the present embodiment, since the driving by the piezoelectric element 20a is controlled in a plurality of stages according to the change rate of the correction amount, the power consumption can be further reduced as compared with the first embodiment. it can.

なお、第2実施形態においては、圧電素子20aによる振動の周波数を変化させることにより、摩擦力を低減するための振動を制御しても良いし、圧電素子20aによる振動の振幅を変化させることにより、摩擦力を低減するための振動を制御しても良い。
第3実施形態
In the second embodiment, the vibration for reducing the frictional force may be controlled by changing the frequency of the vibration by the piezoelectric element 20a, or by changing the amplitude of the vibration by the piezoelectric element 20a. The vibration for reducing the frictional force may be controlled.
Third embodiment

図13〜図15に示すように、本発明の第3実施形態に係るブレ補正装置2bでは、以下に示す以外は、図1〜図9に示す第1実施形態または図10〜図12に示す第2実施形態と同様な構成および作用効果を奏し、共通する部材には共通する符号を付し、共通する部分についての説明は一部省略する。   As shown in FIGS. 13 to 15, in the shake correction apparatus 2 b according to the third embodiment of the present invention, the first embodiment shown in FIGS. 1 to 9 or the FIGS. The same configuration and operation effects as those of the second embodiment are provided, common members are denoted by common reference numerals, and description of common portions is partially omitted.

図13に示すように、このブレ補正装置2bでは、図1および図2に示す実施形態とは異なり、撮像素子ユニット4aには、図2に示すガラス板18は装着されておらず、図2に示す光学ローパスフィルタ14および撮像素子12、あるいは撮像素子12単独で構成してある。   As shown in FIG. 13, in this shake correction apparatus 2b, unlike the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the image sensor unit 4a is not equipped with the glass plate 18 shown in FIG. The optical low-pass filter 14 and the image sensor 12 shown in FIG.

また、図13に示す実施形態では、図1および図2に示すガラス板18に装着してある圧電素子20に関しても具備されていない。しかも、図13に示す実施形態では、図10に示す第2実施形態とは異なり、支持部22,23の上にも、圧電素子が具備されていない。   In the embodiment shown in FIG. 13, the piezoelectric element 20 attached to the glass plate 18 shown in FIGS. 1 and 2 is not provided. Moreover, in the embodiment shown in FIG. 13, unlike the second embodiment shown in FIG. 10, no piezoelectric element is provided on the support portions 22 and 23.

また、図14に示すカメラボディ40bの相対移動量判断回路80による駆動信号は、防振追随制御IC74に入力され、防振追随制御IC74を制御している。   Further, the drive signal from the relative movement amount determination circuit 80 of the camera body 40b shown in FIG. 14 is input to the anti-vibration follow-up control IC 74 to control the anti-vibration follow-up control IC 74.

次に、図15に基づき、本実施形態における相対移動量判断回路80による制御について説明する。本実施形態では、図6に示すステップS57〜S69に際して、図15に示すステップS280〜S284の制御を行う。すなわち、固定部6に対してユニット4aを相対移動させるための図16に示す駆動信号Sdに、微小振動信号Svを重畳させたり、させなかったりする制御を行う。   Next, control by the relative movement amount determination circuit 80 in the present embodiment will be described based on FIG. In the present embodiment, the control in steps S280 to S284 shown in FIG. 15 is performed in steps S57 to S69 shown in FIG. That is, control is performed so that the minute vibration signal Sv is superimposed or not superimposed on the drive signal Sd shown in FIG. 16 for moving the unit 4 a relative to the fixed portion 6.

まず、図15に示すステップS280では、補正量のサンプリングを行う。補正量のサンプリングは、第1実施形態と同様にして行うことができる。振れ補正量の時間変化の一例を図9に示す。   First, in step S280 shown in FIG. 15, the correction amount is sampled. Sampling of the correction amount can be performed in the same manner as in the first embodiment. An example of the time change of the shake correction amount is shown in FIG.

図9に示すように、振れ量においては、急激に変化している状態と変化が少ない、すなわち低速、もしくは定位置制御を行っている場合が考えられる。このとき、補正量は、図14に示すボディCPU50において、図15に示すステップS280に基づき、一定サンプリングされる。次に、図15に示すステップS281では、図14に示す相対移動量判断回路80において、補正量の変化率(すなわち、図13に示す固定部6に対するユニット4aの移動速度)が、閾値(所定値)以上か否かが判断される。   As shown in FIG. 9, there is a case where the shake amount is changing rapidly and there is little change, that is, low speed or fixed position control is performed. At this time, the correction amount is sampled by the body CPU 50 shown in FIG. 14 based on step S280 shown in FIG. Next, in step S281 shown in FIG. 15, in the relative movement amount determination circuit 80 shown in FIG. 14, the change rate of the correction amount (that is, the movement speed of the unit 4a with respect to the fixed unit 6 shown in FIG. Value) or more.

たとえば図9に示すA、C区間では、一定サンプリング時間において、補正量の変化率が大きいため、圧電素子によって振動を与える構造の場合、静止時摩擦の影響は少なく、圧電素子を駆動させる必要性がない。そこで、そのような場合には、図15に示すステップS282へ行き、図14に示す相対移動量判断回路80は、防振追随制御IC74へ信号を送り、防振駆動ドライバ76による図16に示す駆動信号Sdに、フルイダイジング(ディザ効果)のための微小振動信号Svの重畳を停止する。固定部6と撮像素子ユニット4aとの相対移動速度(補正量の変化率)が所定値以上であるときは、比較的に摩擦が小さく、防振システムの駆動信号Sdに微小振動信号Svを付加して、ユニット4a自体を微小振動させる必要は少ないからである。   For example, in the sections A and C shown in FIG. 9, since the rate of change of the correction amount is large at a constant sampling time, the structure that gives vibration by the piezoelectric element has little influence of static friction, and it is necessary to drive the piezoelectric element. There is no. Therefore, in such a case, the process goes to step S282 shown in FIG. 15, and the relative movement amount determination circuit 80 shown in FIG. 14 sends a signal to the image stabilization follow-up control IC 74 and is shown in FIG. Superimposition of the minute vibration signal Sv for fluidizing (dithering effect) on the drive signal Sd is stopped. When the relative movement speed (change rate of correction amount) between the fixed unit 6 and the image sensor unit 4a is equal to or greater than a predetermined value, the friction is relatively small, and the minute vibration signal Sv is added to the drive signal Sd of the image stabilization system. This is because there is little need to minutely vibrate the unit 4a itself.

しかし、図9に示すB,D区間においては、補正量の変化率が少ないため、静止しているか、もしくは定位置制御されていると判断することができ、静止時摩擦の影響が強いため、フルイダイジング(ディザ効果)を生じさせることが好ましい。そのような場合には、ステップS281において、図14に示す相対移動量判断回路80が、補正量の変化率が閾値に満たないと判断し、図15に示すステップS283へ行き、図14に示す相対移動量判断回路80が防振追随制御IC74を制御し、図16に示すように、防振システムの駆動信号Sdに微小振動信号Svを付加して、ユニット4a自体を微小振動させる。   However, in the sections B and D shown in FIG. 9, since the rate of change of the correction amount is small, it can be determined that the vehicle is stationary or controlled at a fixed position, and the influence of friction at rest is strong. It is preferable to cause fluidizing (dither effect). In such a case, in step S281, the relative movement amount determination circuit 80 shown in FIG. 14 determines that the change rate of the correction amount is less than the threshold, and goes to step S283 shown in FIG. The relative movement amount determination circuit 80 controls the anti-vibration follow-up control IC 74 to add the minute vibration signal Sv to the drive signal Sd of the vibration isolation system as shown in FIG.

次に、図15に示すステップS284では、累積サンプリング時間が、設定されたシャッター秒時以上になったか否かが検出され、設定されたシャッター秒時以上の場合には、図6に示すステップS68におけるブレ補正駆動停止時であると判断し、図15に示すステップS69aにて、防振システムの駆動信号Sdに微小振動信号Svを付加する制御を終了する。   Next, in step S284 shown in FIG. 15, it is detected whether or not the accumulated sampling time is equal to or longer than the set shutter time, and if it is equal to or longer than the set shutter time, step S68 shown in FIG. In step S69a shown in FIG. 15, the control for adding the minute vibration signal Sv to the drive signal Sd of the image stabilization system is terminated.

この第3実施形態では、第2実施形態で用いられる図10に示す圧電素子20aを用いる代わりに、図16に示すように、防振システムの駆動信号Sdに微小振動信号Svを付加する制御を行う以外は、第2実施形態と同様な作用効果を奏する。しかも、特に本実施形態では、ディザ効果のための圧電素子が不要となる。   In the third embodiment, instead of using the piezoelectric element 20a shown in FIG. 10 used in the second embodiment, as shown in FIG. 16, control for adding a minute vibration signal Sv to the drive signal Sd of the vibration isolation system is performed. Except for this, the same effects as those of the second embodiment are achieved. In addition, in the present embodiment, a piezoelectric element for the dither effect is not necessary.

なお、本実施形態の変形として、図17のステップS380〜S386に示すように、防振システムの駆動信号Sdに微小振動信号Svを付加する制御を複数段階にしても良い。その場合には、消費電力をさらに低減することができる。   As a modification of the present embodiment, as shown in steps S380 to S386 in FIG. 17, the control for adding the minute vibration signal Sv to the drive signal Sd of the image stabilization system may be performed in a plurality of stages. In that case, power consumption can be further reduced.

図17に示すステップS380〜S386について説明する。ステップS380では、補正量のサンプリングを行う。次に、図17に示すステップS381では、図14に示す相対移動量判断回路80において、補正量の変化率(すなわち、固定部6に対するユニット4aの移動速度)が、第1閾値(所定値1)以上か否かが判断される。補正量の変化率が第1閾値以上である場合には、ステップS382へ行き、補正量の変化率が第2閾値(所定値2)以上か否かが判断される。第2閾値は、第1閾値よりも大きな値である。   Steps S380 to S386 shown in FIG. 17 will be described. In step S380, the correction amount is sampled. Next, in step S381 shown in FIG. 17, in the relative movement amount determination circuit 80 shown in FIG. 14, the change rate of the correction amount (that is, the moving speed of the unit 4a with respect to the fixed portion 6) is the first threshold value (predetermined value 1). ) It is determined whether or not the above. If the change rate of the correction amount is greater than or equal to the first threshold value, the process goes to step S382 to determine whether or not the change rate of the correction amount is greater than or equal to the second threshold value (predetermined value 2). The second threshold value is larger than the first threshold value.

補正量の変化率が第2閾値以上であるような場合とは、たとえば図9に示すA、C区間のような場合である。このような場合には、一定サンプリング時間において、補正量の変化率が大きいため、静止時摩擦の影響は少なく、図16に示す微小振動信号Svの周波数および/または振幅を変化させることにより、ディザ効果(フルイダイジング)を小さくしても良い。   The case where the change rate of the correction amount is greater than or equal to the second threshold is, for example, the case of sections A and C shown in FIG. In such a case, since the rate of change of the correction amount is large at a fixed sampling time, the influence of the friction at rest is small, and the dither is obtained by changing the frequency and / or amplitude of the minute vibration signal Sv shown in FIG. The effect (fluidizing) may be reduced.

そこで、そのような場合には、図17に示すステップS383へ行き、図14に示す相対移動量判断回路80は、防振追随制御IC74へ信号を送り、図16に示す微小振動信号Svの周波数および/または振幅を変化させることにより、ディザ効果(フルイダイジング)を小さくする。なお、場合によっては、微小振動信号Svの重畳を停止させても良い。固定部6と撮像素子ユニット4との相対移動速度(補正量の変化率)が第2閾値以上であるときは、比較的に摩擦が小さく、振動を加える必要が少ないからである。   Therefore, in such a case, the process goes to step S383 shown in FIG. 17, and the relative movement amount determination circuit 80 shown in FIG. 14 sends a signal to the image stabilization follow-up control IC 74, and the frequency of the minute vibration signal Sv shown in FIG. And / or dithering (fluidizing) is reduced by changing the amplitude. In some cases, superposition of the minute vibration signal Sv may be stopped. This is because when the relative moving speed (change rate of correction amount) between the fixed unit 6 and the image sensor unit 4 is equal to or higher than the second threshold, the friction is relatively small and it is not necessary to apply vibration.

また、図17に示すステップS381において、補正量の変化率が第1閾値よりも小さいときには、図9に示すB区間のように、補正量の変化率がかなり少なく、静止しているか、もしくは定位置制御されていると判断することができ、静止時摩擦の影響が強いため、ディザ効果を大きく発揮させることが好ましい。   In step S381 shown in FIG. 17, when the change rate of the correction amount is smaller than the first threshold value, the change rate of the correction amount is considerably small as in section B shown in FIG. Since it can be determined that the position is controlled and the influence of friction at rest is strong, it is preferable that the dither effect is exerted greatly.

そのような場合には、図14に示す相対移動量判断回路80が、補正量の変化率が第1閾値に満たないと判断し、図17に示すステップS384へ行き、図14に示す相対移動量判断回路80が防振追随制御IC74へ信号を送り、図16に示す微小振動信号Svの周波数および/または振幅を変化させることにより、ディザ効果(フルイダイジング)を最大限にする。   In such a case, the relative movement amount determination circuit 80 shown in FIG. 14 determines that the change rate of the correction amount is less than the first threshold value, goes to step S384 shown in FIG. 17, and moves to the relative movement shown in FIG. The quantity determination circuit 80 sends a signal to the anti-vibration follow-up control IC 74 to change the frequency and / or amplitude of the minute vibration signal Sv shown in FIG. 16, thereby maximizing the dither effect (fluidizing).

また、図17に示すステップS382において、補正量の変化率が第2閾値よりも小さいときには、図9に示すD区間のように、補正量の変化率が、B区間に比較すれば大きいが、A区間やC区間ほどに大きくない場合と判断できる。   In addition, in step S382 shown in FIG. 17, when the change rate of the correction amount is smaller than the second threshold value, the change rate of the correction amount is large as compared to the B interval as in the D interval shown in FIG. It can be determined that it is not as large as Section A or Section C.

そのような場合には、図14に示す相対移動量判断回路80が、補正量の変化率が第2閾値に満たないと判断し、図17に示すステップS385へ行き、図14に示す相対移動量判断回路80が防振追随制御IC74へ信号を送り、図16に示す微小振動信号Svの周波数および/または振幅を変化させることにより、ディザ効果(フルイダイジング)を中間駆動状態にする。   In such a case, the relative movement amount determination circuit 80 shown in FIG. 14 determines that the rate of change of the correction amount is less than the second threshold value, goes to step S385 shown in FIG. 17, and moves to the relative movement shown in FIG. The quantity determination circuit 80 sends a signal to the image stabilization follow-up control IC 74 to change the frequency and / or amplitude of the minute vibration signal Sv shown in FIG. 16, thereby setting the dither effect (fluidizing) to the intermediate drive state.

次に、図17に示すステップS386では、累積サンプリング時間が、設定されたシャッター秒時以上になったか否かが検出され、設定されたシャッター秒時以上の場合には、図6に示すステップS68におけるブレ補正駆動停止時であると判断し、図17に示すステップS69aにて、図16に示す微小振動信号Svの重畳を停止する。   Next, in step S386 shown in FIG. 17, it is detected whether or not the accumulated sampling time is equal to or longer than the set shutter time. If it is equal to or longer than the set shutter time, step S68 shown in FIG. In step S69a shown in FIG. 17, the superposition of the minute vibration signal Sv shown in FIG. 16 is stopped.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the present invention.

たとえば、上述した実施形態では、コイル28x,28yを撮像素子ユニット4側に装着し、永久磁石26x,26yおよびヨーク30x,30yを固定部6に固定してあるが、その逆であっても良い。また、撮像素子ユニット4をX軸およびY軸方向に移動させるための手段としては、コイル28x,28yおよび永久磁石26x,26yからなるボイスコイルモータの代わりに、圧電素子、ステッピングモータ等でも良い。   For example, in the above-described embodiment, the coils 28x and 28y are mounted on the image sensor unit 4 side, and the permanent magnets 26x and 26y and the yokes 30x and 30y are fixed to the fixed portion 6. However, the reverse is also possible. . Further, as means for moving the image sensor unit 4 in the X-axis and Y-axis directions, a piezoelectric element, a stepping motor, or the like may be used instead of the voice coil motor including the coils 28x and 28y and the permanent magnets 26x and 26y.

また、本発明では、ディザ効果を持たせるための振動を付与するための振動手段としては、圧電素子20に限定されず、磁歪効果等を利用した素子や、その他の素子であってもよい。また、圧電素子20は、直接に支持部22に接触する構造に限定されず、金属等の振動を伝えやすい部材によって支持部22などの摩擦発生部に振動を与える構造でもよい。   In the present invention, the vibration means for applying the vibration for giving the dither effect is not limited to the piezoelectric element 20, and may be an element using the magnetostriction effect or the like or other elements. The piezoelectric element 20 is not limited to a structure that directly contacts the support portion 22, and may be a structure that applies vibration to a friction generating portion such as the support portion 22 by a member that easily transmits vibration such as metal.

さらに本発明では、光学系を移動させることにより像ぶれを補正するタイプのブレ補正装置にも適用することが可能である。すなわち、たとえば図3に示すレンズ鏡筒42の固定部に対して相対移動可能な像ブレ補正光学系ユニット(図示省略)に接触し、固定部に対する像ブレ補正光学系ユニットの相対移動をガイドするガイド部(図示省略)を、図2に示すような圧電素子20などで振動させるように構成しても良い。   Furthermore, the present invention can also be applied to a blur correction device that corrects image blur by moving the optical system. That is, for example, the image blur correction optical system unit (not shown) that can move relative to the fixed portion of the lens barrel 42 shown in FIG. 3 is contacted to guide relative movement of the image blur correction optical system unit with respect to the fixed portion. The guide portion (not shown) may be configured to vibrate with a piezoelectric element 20 as shown in FIG.

このようなブレ補正装置では、固定部に対して光学系ユニットが相対移動する際に、圧電素子によりガイド部が振動され、そのため、いわゆるディザ効果により、静摩擦係数が低減される。その結果、光学系ユニットの動き始めや低速駆動時であっても、応答性良く光学系ユニットが移動し、その制御誤差が少なく、像ブレ補正が可能である。   In such a shake correction apparatus, when the optical system unit moves relative to the fixed portion, the guide portion is vibrated by the piezoelectric element, and thus the static friction coefficient is reduced due to a so-called dither effect. As a result, even when the optical system unit starts to move or is driven at a low speed, the optical system unit moves with good responsiveness, and its control error is small, and image blur correction can be performed.

図1は本発明の第1実施形態に係るブレ補正装置の概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view of a shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図2は図1に示すII−II線に沿う概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II shown in FIG. 図3はカメラの全体ブロック図である。FIG. 3 is an overall block diagram of the camera. 図4は図1〜図3に示すブレ補正装置を含むカメラの制御方法を示すフローチャート図である。FIG. 4 is a flowchart showing a control method of the camera including the shake correction apparatus shown in FIGS. 図5は図4の続きを示すフローチャート図である。FIG. 5 is a flowchart showing the continuation of FIG. 図6は図5の一部を示すフローチャート図である。FIG. 6 is a flowchart showing a part of FIG. 図7は図5の一部を示すフローチャート図である。FIG. 7 is a flowchart showing a part of FIG. 図8は図6の一部を示すフローチャート図である。FIG. 8 is a flowchart showing a part of FIG. 図9は図8に示す制御フローを説明するための振れ補正量のタイムチャート図である。FIG. 9 is a time chart of the shake correction amount for explaining the control flow shown in FIG. 図10は本発明の第2実施形態に係るブレ補正装置の概略斜視図である。FIG. 10 is a schematic perspective view of a shake correction apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図11は第2実施形態に係るカメラの全体ブロック図である。FIG. 11 is an overall block diagram of a camera according to the second embodiment. 図12は第2実施形態に係るブレ補正装置の制御方法を示すフローチャート図である。FIG. 12 is a flowchart showing a control method of the shake correction apparatus according to the second embodiment. 図13は本発明の第3実施形態に係るブレ補正装置の概略斜視図である。FIG. 13 is a schematic perspective view of a shake correction apparatus according to the third embodiment of the present invention. 図14は第3実施形態に係るカメラの全体ブロック図である。FIG. 14 is an overall block diagram of a camera according to the third embodiment. 図15は第3実施形態に係るブレ補正装置の制御方法を示すフローチャート図である。FIG. 15 is a flowchart showing a control method of the shake correction apparatus according to the third embodiment. 図16は図15に示す制御方法の作用を示すグラフである。FIG. 16 is a graph showing the operation of the control method shown in FIG. 図17は図15に示す実施形態の変形例を示すフローチャート図である。FIG. 17 is a flowchart showing a modification of the embodiment shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

2,2a,2b… ブレ補正装置
4,4a… 撮像素子ユニット
6… 固定部
8… ガイドロッド
12… 撮像素子
18… ガラス板
20,20a… 圧電素子
22,23… 支持部
26x,26y… 永久磁石
28x,28y… コイル
30x,30y… ヨーク
33… 位置センサ
40… カメラボディ
42… レンズ鏡筒
50… ボディCPU
56… 防塵フィルタ駆動回路
74… 防振追随制御IC
76… 防振駆動ドライバ
80… 相対移動量判断回路
82… 圧電素子駆動回路
2, 2a, 2b ... Shake correction device 4, 4a ... Imaging element unit 6 ... Fixed part 8 ... Guide rod 12 ... Imaging element 18 ... Glass plate 20, 20a ... Piezoelectric element 22, 23 ... Support part 26x, 26y ... Permanent magnet 28x, 28y ... Coil 30x, 30y ... Yoke 33 ... Position sensor 40 ... Camera body 42 ... Lens barrel 50 ... Body CPU
56 ... Dustproof filter drive circuit 74 ... Anti-vibration tracking control IC
76 ... Anti-vibration drive driver 80 ... Relative movement amount determination circuit 82 ... Piezoelectric element drive circuit

Claims (8)

互いに相対移動可能な第1部材および第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材との相対移動を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記第1部材と前記第2部材との相対移動に応じて、前記第1部材と前記第2部材との少なくとも一方に振動を与える振動部とを含むことを特徴とする像ブレを補正するためのブレ補正装置。
A first member and a second member movable relative to each other;
A detection unit for detecting relative movement between the first member and the second member;
A vibration unit that vibrates at least one of the first member and the second member in response to relative movement between the first member and the second member detected by the detection unit; Blur correction device for correcting image blur.
請求項1に記載のブレ補正装置であって、
前記振動部は、前記第1部材と前記第2部材との接触部分に振動を与えることを特徴とするブレ補正装置。
The shake correction apparatus according to claim 1,
The vibration correcting device, wherein the vibration unit applies vibration to a contact portion between the first member and the second member.
請求項1または2に記載のブレ補正装置であって、
前記第1部材は、光学系による像を撮像する撮像素子ユニットを含み、
前記振動部は、前記撮像素子ユニットを振動させることが可能な位置に備えられていることを特徴とするブレ補正装置。
The shake correction apparatus according to claim 1 or 2,
The first member includes an image sensor unit that captures an image by an optical system,
The vibration correcting device is provided with a position where the vibration unit can vibrate the image sensor unit.
請求項1または2に記載のブレ補正装置であって、
前記第1部材は、像ブレを補正するための光学系を含むブレ補正装置。
The shake correction apparatus according to claim 1 or 2,
The first member is a blur correction device including an optical system for correcting image blur.
請求項1〜4のいずれかに記載のブレ補正装置であって、
前記振動部は、前記第1部材と前記第2部材との相対移動速度に応じて、振動を変化させることを特徴とするブレ補正装置。
The shake correction apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The vibration correcting device, wherein the vibration unit changes vibration according to a relative movement speed between the first member and the second member.
請求項1〜5のいずれかに記載のブレ補正装置であって、
前記第1部材と前記第2部材との相対移動速度が所定値以上であるときに、振動を低減させることを特徴とするブレ補正装置。
The shake correction apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The vibration reduction device according to claim 1, wherein vibration is reduced when a relative movement speed between the first member and the second member is a predetermined value or more.
請求項1〜6のいずれかに記載のブレ補正装置であって、
前記振動部は、前記第1部材と前記第2部材とを相対移動させるための駆動部であることを特徴とするブレ補正装置。
The shake correction apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The vibration correcting device according to claim 1, wherein the vibration unit is a driving unit for relatively moving the first member and the second member.
請求項1〜7のいずれかに記載のブレ補正装置を具備することを特徴とする光学装置。   An optical apparatus comprising the shake correction apparatus according to claim 1.
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