JP2008268813A - 光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電源の状態に応じた防振動作を確保することで、防振動作による他の機能の制限を少なくしつつ、使い勝手の向上を図る。
【解決手段】光学機器２００は、撮像系内の防振要素２１６を移動させて像振れを抑制する防振手段２１６，２１８，２１９と、振れに応じた信号を出力する振れ検出手段２１７と、該振れ検出手段からの信号に基づいて防振手段の動作を制御する制御手段２０８とを有する。制御手段は、電源１１０から電力の供給を受けて動作する。そして、制御手段は、該電源の状態に応じて、防振要素の可動量を変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、像振れを抑制するいわゆる光学防振システムを有する光学機器に関する。

上記のような光学防振システムは、光学機器に加わった振れ量を示す情報を生成し、該情報に基づいて、撮像系を構成する防振要素（光学素子や撮像素子）を光軸直交方向に移動させることで像振れを抑制する。

振れ量の情報は、一般に、角加速度、角速度等を検出する振れセンサからの出力信号を積分することで生成される。

そして、防振要素を移動させるアクチュエータは、永久磁石と電磁コイルとにより構成され、電磁コイルへの通電によって該アクチュエータに発生した推力で防振要素を駆動する。振れ量に応じて電磁コイルへの通電量を変化させることで、様々な振れ量に対して適切な防振効果を得ることができる。具体的には、振れ量が大きいほど電磁コイルへの通電量を大きくし、防振要素を大きく移動させる。

このような光学防振システムを備えた光学機器は、特許文献１にて開示されている。この光学機器では、電源電圧がある値よりも低いか否か、すなわち電池がある程度消耗しているか否かを判別し、電池がある程度消耗している場合に防振システムを非作動とすることで、光学機器の他の機能（撮像機能等）が使用できなくなることを回避する。

また、特許文献１には、シャッタスピードが所定スピードより速いか遅いかや、レンズの焦点距離が所定距離より短いか長いかによって、防振システムを非作動とする技術も開示されている。
特開平５−６６４５２号公報

しかしながら、特許文献１にて開示された光学機器は、電池が消耗している場合等、所定の条件を満たす場合に一律に防振システムを非作動とするため、防振システムを作動させたい使用者の意思に反して防振システムが非作動状態となる場合がある。このため、防振機能が必要な撮像が行えなくなる等、光学機器の使い勝手が低下するおそれがある。

本発明は、電源の状態に応じた防振動作を確保することで、防振動作による他の機能の制限を少なくしつつ、使い勝手の向上を図れるようにした光学機器を提供する。

本発明の一側面としての光学機器は、撮像系内の防振要素を移動させて像振れを抑制する防振手段と、振れに応じた信号を出力する振れ検出手段と、該振れ検出手段からの信号に基づいて防振手段の動作を制御する制御手段とを有する。制御手段は、電源から電力の供給を受けて動作する。そして、制御手段は、該電源の状態に応じて、防振要素の可動量を変更することを特徴とする。

本発明によれば、電源の状態に応じて防振要素の可動量を変更するので、電池が消耗した状態でも防振動作を行わせることができる。したがって、電池が消耗した状態での防振動作によって他の機能が制限されることを少なくしつつ、防振動作を確保して使い勝手を向上させることができる。

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。

図１には、本実施の実施例１である光学機器としての交換レンズ装置を含む撮像システムの構成を示している。

１００はデジタル一眼レフカメラ（以下、カメラという）であり、２００はカメラ１００に装着される交換レンズ装置（以下、交換レンズという）である。

カメラ１００内に設けられた電気回路部１０１は、交換レンズ２００内の撮像光学系からの光量を測定するための測光部１０２と、撮像光学系の焦点状態を検出する焦点検出部１０３とを有する。また、撮像素子１０５と、撮像素子１０５の露出を制御するフォーカルプレンシャッタ１０４と、不図示のクイックリターンミラーを動作させるミラー駆動部（図示せず）と、これら構成要素を制御するカメラＣＰＵ１０６とを有する。撮像素子１０５は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等で構成される光電変換素子である。

さらに、電気回路部１０１は、交換レンズ２００とのシリアル通信を行うための通信部１０７と、撮像された画像や各種情報を表示する表示モニタ１０８とを有する。

また、カメラ１００には、撮像動作を指示するために操作されるレリーズスイッチ１０９が設けられている。レリーズスイッチ１０９は、２段ストロークスイッチであり、第１ストローク操作（半押し操作）されてスイッチＳＷ１がＯＮすることで、測光や焦点調節等の撮像準備動作が開始される。また、第２ストローク操作（全押し操作）されてスイッチＳＷ２がＯＮになることで、画像記録動作が開始される。

さらに、カメラ１００内には、上記電気回路部１０１に電源電圧を供給する電源としての電池１１０が装填されている。この電池１１０は、カメラ１００に対して着脱が可能である。また、電池１１０からの電源電圧は、不図示の電気接点を介して交換レンズ２００にも供給される。

交換レンズ２００内には、撮像光学系が設けられている。撮像光学系は、被写体側から順に、フォーカスレンズ２０１と、ズームレンズ２０２と、絞り２０３と、防振要素としての補正レンズ２１６とを含む。撮像光学系は、被写体からの光を撮像素子１０５上に結像させる。撮像光学系及び撮像素子１０５により撮像系が構成される。補正レンズ２１６は、撮像系内の防振要素である。

また、交換レンズ２００内の電気回路部２０７には、交換レンズ２００の制御を行う制御手段としてのレンズＣＰＵ２０８と、カメラ１００との間でシリアル通信を行うための通信部２０９とが設けられている。

また、電気回路部２０７には、フォーカスレンズ２０１を光軸方向に駆動するレンズ駆動用モータ２１２と、レンズＣＰＵ２０８からの制御信号に応じてレンズ駆動用モータ２１２を動作させるレンズ駆動制御部２１１とを有する。また、フォーカスレンズ２０１の移動に伴ってパルス信号を出力するパルス発生器２１５も有する。また、絞り２０３を駆動する絞り駆動用モータ２１４と、レンズＣＰＵ２０８からの制御信号に応じて絞り駆動用モータ２１４を動作させる絞り制御部２１３とを有する。

また、交換レンズ２００内には、ズームレンズ２０２の位置を検出するためのズーム位置検出器２０４と、フォーカスレンズ２０１の位置を検出するためのフォーカス位置検出器２０５とが設けられている。

さらに、交換レンズ２００内には、カメラ１００側の電池１１０から供給される電源電圧に応じた信号を出力する電源検出手段としての電池チェック部（ＢＣ）２３０が設けられている。レンズＣＰＵ２０８は、該電池チェック部２３０からの信号により、電池１１０から供給される電源電圧のレベルを検出することができる。言い換えれば、電池１１０の状態が、特定の残量以下の状態であるか否かを検出することができる。

また、交換レンズ２００内には、オートフォーカスとマニュアルフォーカスを切り替えるために操作されるＡ／Ｍスイッチ、及び防振動作のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるＩＳスイッチを含むスイッチ部２０６が設けられている。さらに、交換レンズ２００の振れを検出する振れセンサ２１７が設けられている。振れセンサ２１７としては、振動ジャイロのような角速度センサや、加速度センサ等が用いられる。本実施例では、角速度センサを用いる。

また、交換レンズ２００内には、補正レンズ２１６を光軸に直交する面内で移動させて防振動作を行わせる補正レンズ駆動部２１９と、レンズＣＰＵ２０８からの制御信号に応じて補正レンズ駆動部２１９を制御する補正レンズ制御部２１８とを有する。

ここで、レンズＣＰＵ２０８は、振れセンサ２１７からの角速度信号を積分して角変位（振れ量）を算出する。そして、レンズＣＰＵ２０８は、該角変位の情報に基づいて、補正レンズ２１６を駆動するための制御信号を生成する。なお、レンズＣＰＵ２０８は、後述するように、積分処理における角速度信号に対する積分特性を電池１１０の状態に応じて変更し、補正レンズ２１６の可動量を変更する。

ここで、補正レンズ２１６を含む防振手段としての防振ユニット５１の構成例を、図６〜図８を用いて説明する。図６は、防振ユニット５１の正面図であり、図７Ａ及び図７Ｂはそれぞれ、防振ユニット５１を図６中のＡ−Ａ線で切断した断面図及び矢印Ｂ方向から見た図である。図８は、防振ユニット５１の斜視図である。

補正レンズ２１６は、支持枠５３により保持されている。図７Ｂに示すように、補正レンズ２１６は、支持枠５３により保持された２枚のレンズ２１６ａ，２１６ｂにより構成されている。

地板５４には、レンズ５２が固定されている。レンズ５２と上記補正レンズ２１６により撮像光学系内での１つのレンズ群を構成している。

支持枠５３における互いに９０度の位相差を有する２箇所には、強磁性材料により形成されたヨーク５５が取り付けられている。該ヨーク５５の裏面には、ネオジウム等の永久磁石５６ｐ，５６ｙが吸着固定されている。

また、支持枠５３から放射状に延出した３本の支持軸５３ａは、地板５４の側壁５４ｂに形成された長孔部５４ａに挿入されている。

図７Ａ及び図８に示すように、支持軸５３ａは、補正レンズ２１６の光軸方向（光軸には符号５７を付す）においてはガタが少なくするように、長孔部５４ａに係合している。また、支持軸５３ａは、光軸直交面内（光軸直交方向）においては矢印５８ｐ，５８ｙ，５８ｒで示す方向に移動できるように、長孔部５４ａに係合している。

ただし、図６に示すように、支持枠５３上に光軸を挟んだ２箇所に設けられたピン５３ｂと地板５４上の２箇所に設けられたピン５４ｃとの間には、弾性部材としての引っ張りコイルバネ５９が掛けられている。このため、支持枠５３は、矢印５８ｐ，５８ｙ，５８ｒの方向において弾性的に移動可能に支持されるとともに、その移動範囲が制限される。

地板５４には、永久磁石５６ｐ，５６ｙに対向する位置にコイル５１０ｐ，５１０ｙが取り付けられている。ヨーク５５、永久磁石５６ｐ及びコイル５１０ｐは、図７Ｂに示すように配置されている。なお、もう一方のヨーク５５、永久磁石５６ｙ及びコイル５１０ｙも同様に配置されている。図１中の補正レンズ駆動部２１９は、コイル５１０ｐ，５１０ｙを含む。

コイル５１０ｐに電流を流すと、永久磁石５６ｐとコイル５１０ｐの間に発生した反発力（駆動力）によって、支持枠５３は矢印５８ｐの方向（ピッチ方向）に駆動される。同様に、コイル５１０ｙに電流を流すと、永久磁石５６ｙとコイル５１０ｙの間に発生した駆動力によって、支持枠５３は矢印５８ｙの方向（ヨー方向）に駆動される。

各方向への駆動量は、各方向における引っ張りコイルバネ５９の弾性力と、コイル及び永久磁石間に生じる駆動力との釣り合いで求まる。したがって、交換レンズ２００に生じた振れによる像変位を打ち消すように支持枠５３（つまりは補正レンズ２１６）を移動させる電流をコイル５１０ｐ，５１０ｙに流すことによって、補正レンズ２１６の光軸直交方向への移動による防振動作が可能となる。コイル５１０ｐ，５１０ｙに流すべき電流は、前述した角変位に基づいて決定される。

補正レンズ２１６が移動することで、撮像素子１０５上に形成される光学像の振れが抑制され、この結果、撮像素子１０５を用いて生成される画像の振れが抑制される。この光学像の振れと生成される画像の振れとを含めて像振れという。

一般に、コイルに流す電流をｉ（Ａ）とし、磁束密度をＢ（Ｈ）とし、コイルの有効長をＬ（ｍ）とし、バネ定数をｋ（Ｎ／ｍ）とし、釣り合いの位置からの支持枠５３の変位をｘ（ｍ）とすると、次式が成り立つ。

このように、コイル通電により生ずる駆動力とバネ弾性力との釣り合いによって防振レンズ２１６の位置を制御する防振ユニット５１においては、上記式より、釣り合いの位置からの変位ｘが大きいほどコイルに流す電流量を多くする必要がある。これにより、防振動作により消費される電力は、変位ｘの二乗に比例して大きくなる。そして、カメラ１００と共用している電池１１０がある程度消耗した状態で、消耗していない状態と同じように防振動作を行うと、電池１１０の消耗をより早め、カメラ１００側での撮像可能回数が減少する等、防振機能以外のカメラ機能を制限してしまう。

このため、本実施例では、以下に説明するように、電池１１０の状態（電圧又は残量）に応じて、補正レンズ２１６の可動量（最も大きく移動できる量）を変更する。

ただし、図６〜図８に示した防振ユニットは例に過ぎず、他の構成を有する防振ユニットを用いてもよい。

図２には、カメラＣＰＵ１０６にて行われる処理の流れを示している。この処理は、カメラＣＰＵ１０６内に格納されたコンピュータプログラムに従って実行される。

まず、ステップＳ１０１では、カメラＣＰＵ１０６は、スイッチＳＷ１がＯＮするのを待機し、該スイッチＳＷ１がＯＮされたことを判定すると、ステップＳ１０２へ進み、測光動作を行う。

次に、ステップＳ１０３では、カメラＣＰＵ１０６は、Ａ／Ｍスイッチによりオートフォーカスが選択されている場合に、フォーカス制御を行う。具体的には、焦点検出部１０３において、撮像光学系からの光束を複数に分割して複数の被写体像を得る。そして、受光センサを用いて該複数の像の位相差を検出する。さらに、該位相差から撮像光学系のデフォーカス量を求め、該デフォーカス量に基づいてフォーカスレンズ２０１の合焦を得るための駆動量を算出する。該駆動量の情報（フォーカス駆動命令）はレンズＣＰＵ２０８に送信され、レンズＣＰＵ２０８は該情報に応じてフォーカスレンズ２０１を駆動する。

続くステップＳ１０４においては、カメラＣＰＵ１０６は、合焦が得られたか否かを判定する。合焦していなければステップＳ１０３へ戻り、再度フォーカス制御を行う。合焦している場合は、ステップＳ１０５へ進む。

ステップＳ１０５では、カメラＣＰＵ１０６は、スイッチＳＷ２がＯＮされたか否かを判定する。スイッチＳＷ２がＯＮされていなければステップＳ１０１に戻り、スイッチＳＷ２がＯＮされていればステップＳ１０６へ進む。

ステップＳ１０６では、クイックリターンミラーのアップ動作（撮像光路外への退避動作）を行う。

そしてステップＳ１０７では、先に行った測光の結果に基づいてレンズＣＰＵ２０８に絞り駆動命令を送信する。レンズＣＰＵ２０８は、該絞り駆動命令に基づいて絞り２０３を絞り込み駆動する。

続くステップＳ１０８では、シャッタ１０４の先幕を走行させ、撮像素子１０５の露光を開始する。

その後、ステップＳ１０９では、先に行った測光の結果に基づいて設定されたシャッタ秒時Ｔｖが経過するまで待機し、シャッタ秒時Ｔｖが経過すると、ステップＳ１１０へ進む。

ステップＳ１１０では、シャッタ１０４の後幕を走行させ、露光を終了する。

次にステップＳ１１１では、レンズＣＰＵ２０８に絞り開放命令を送信する。レンズＣＰＵ２０８は、該絞り開放命令に基づいて絞り２０３を開放駆動する。

最後に、ステップＳ１１２において、クイックリターンミラーのダウン動作（撮像光路内への配置動作）を行い、次の撮像のためにステップＳ１０１へ戻る。

なお、上記動作中に、カメラＣＰＵ１０６は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のＯＮ等のカメラ１００の状態を示す情報をレンズＣＰＵ２０８に送信する。

次に、レンズＣＰＵ２０８で行われる処理について説明する。まず、図３には、レンズＣＰＵ２０８で行われるレンズリセット処理の流れを示している。

交換レンズ２００をカメラ１００に装着すると、カメラＣＰＵ１０６からレンズＣＰＵ２０８へシリアル通信がなされ、レンズＣＰＵ２０８は、ステップＳ２０１から本処理を開始する。

まずステップＳ２０１では、レンズＣＰＵ２０８は、各種の初期設定を行なう。例えば、各処理で用いる変数やフラグの初期化、各種ポートの設定、各種割り込み制御の設定、不揮発性メモリからのデータ読み出し等である。なお、このステップはレンズＣＰＵ２０８がリセットされたときのみ実行され、以後は実行されない。

次に、ステップＳ２０２では、ＩＳスイッチやＡ／Ｍスイッチの状態を検出したり、ズームレンズ２０２やフォーカスレンズ２０１の位置を検出したりする。

続くステップＳ２０３では、カメラＣＰＵ１０６からのフォーカス駆動命令に応じてフォーカスレンズ２０１を駆動する。

さらに、ステップＳ２０４では、カメラＣＰＵ１０６からの絞り駆動命令に応じて絞り２０３を駆動する。

そして次のステップＳ２０５では、カメラＣＰＵ１０６から全駆動停止命令を受信したか否かを判定する。受信した場合は、ステップＳ２０６に進み、交換レンズ２００のほとんど全ての動作を停止させる。これにより、交換レンズ２００は、いわゆるスリープ状態になる。全駆動停止命令を受信していなければ、ステップＳ２０２へ戻る。

全駆動停止命令は、カメラ１００側で一定時間の間何の操作もなされなかった場合に、カメラＣＰＵ１０６から出力される。その後、カメラ１００側で何らかの操作が行われると、カメラＣＰＵ１０６はレンズＣＰＵ２０８に停止解除命令を送り、スリープ状態を解除する。これにより、レンズＣＰＵ２０８は、再びステップＳ２０２から処理を開始する。

また、上記処理の間に、カメラＣＰＵ１０６からの一定周期毎に発生するシリアル通信割り込み要求があれば、レンズＣＰＵ２０８は割込み処理を行う。割り込み処理では、割り込み要求やこれに伴って送信されてきたデータ等の通信内容を解析し、その解析結果に応じた処理を行う。なお、この解析によって、カメラ１００側でのスイッチＳＷ１，ＳＷ２のＯＮや、シャッタ秒時、カメラ１００の機種、その他のカメラ情報を取得することができる。

また、割り込み処理には、防振割り込み要求に応じた防振割り込み処理も含まれる。防振割り込み要求としては、ピッチ方向の防振動作を要求するものとヨー方向の防振動作を要求するものとが交互にレンズＣＰＵ２０８に送信される。防振割り込み処理について、図４のフローチャートを用いて説明する。

防振割り込み要求を受信したレンズＣＰＵ２０８は、ステップＳ３０１から処理を開始する。

まず、ステップＳ３０１では、レンズＣＰＵ２０８は、今回の防振割り込み要求がピッチ方向のものかヨー方向のものかを判定する。ピッチ方向であれば、ステップＳ３０２に進み、各種フラグや係数、計算結果等をピッチデータとして読み書きできるようにデータアドレスを設定する。ヨー方向であれば、ステップＳ３０３に進み、各種フラグや係数、計算結果等をヨーデータとして読み書きできるようにデータアドレスを設定する。

続くステップＳ３０４では、振れセンサ２１７（ここでは、角速度センサとする）からの出力をＡ／Ｄ変換し、その結果を不図示のメモリ（ＲＡＭ）に格納する。

続くステップＳ３０５では、防振開始の指示が行われたか否かを判定する。例えば、ＩＳスイッチがＯＮであり、かつカメラＣＰＵ１０６から送信されてきた通信内容の解析結果によりスイッチＳＷ１のＯＮが検出された場合に、防振開始指示が行われたものとする。防振開始指示がなされた場合はステップＳ３０６へ進み、防振開始指示がなされていなければステップＳ３１３へ進む。

ステップＳ３０６では、振れセンサ２１７からの出力のＡ／Ｄ変換後の信号のうち、低周波成分をカットするために、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）演算を行う。

続くステップＳ３０７では、カメラＣＰＵ１０６から送信されてきた通信の解析結果により、スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２のうちどちらがＯＮかを判定する。スイッチＳＷ１がＯＮであればステップＳ３０８へ進み、スイッチＳＷ２がＯＮであればステップＳ３０９へ進む。

ステップＳ３０８では、電池チェック部２３０を通じて、カメラ１００内の電池１１０から交換レンズ２００に供給されている電源電圧が特定電圧（例えば、４Ｖ）以下か否かを判定する。ここで、特定電圧は、電池１１０がフル充電された状態での電圧（例えば、５Ｖ）よりも低く設定されている。電源電圧が特定電圧以下であることは、電池１１０が特定の残量以下の状態であることに相当する。電源電圧が特定電圧より大きければステップＳ３０９へ進み、特定電圧以下であればステップＳ３１０へ進む。

ステップＳ３０９では、電源電圧はまだ充分高く、電池１１０の残量に余裕があるとみなして、振れセンサ２１７からの角速度信号に対する積分特性を第１の積分特性に設定する。そして、この第１の積分特性で角速度信号の積分処理を行い、角速度信号を角変位信号、すなわち振れ量を示す情報に変換する。

一方、ステップＳ３１０では、電源電圧が低く、電池１１０の残量に余裕がないとみなして、振れセンサ２１７からの角速度信号に対する積分特性を第２の積分特性に設定する。そして、この第２の積分特性で角速度信号の積分処理を行い、角速度信号を角変位信号、すなわち振れ量を示す情報に変換する。

ここで、上記第１及び第２の積分特性について、図５を用いて説明する。
第１の積分特性は、補正レンズ２１６のメカニカルな又は電気的な可動量（最大補正ストローク）までの移動を可能とするよう角速度信号を積分する場合に用いられる。また、第２の積分特性は、第１の積分特性に比べて、一部の積分時定数が小さい。一部とは、交換レンズ２００の振れ（角変位）が特定の角変位より大きい領域を意味する。

つまり、第１及び第２の積分特性ではともに、交換レンズ２００の振れ（角変位）が大きくなるにしたがって積分演算のカットオフ周波数が大きくなる（積分時定数が小さくなる）。しかし、第２の積分特性では、第１の積分特性よりも小さな角変位から積分演算のカットオフ周波数が増加する。

このような第２の積分特性を用いると、同じ角変位に対する補正レンズ２１６の移動量が、第１の積分特性が用いられる場合の移動量に比べて小さくなる。この結果、第２の積分特性下での補正レンズ２１６の可動量は、第１の積分特性下での可動量よりも小さく制限される。したがって、第２の積分特性を用いることで、交換レンズ２００の振れ量が同じでも、防振ユニットの動作（補正レンズ２１６の駆動）に使用される電力を少なくすることができ、電池１１０の消費を抑えることができる。

本実施例では、電池１１０からの電源電圧が特定電圧以下となることで、積分特性を第１の積分特性から第２の積分特性に変更する。これは、電源電圧が低く電池残量が少なくなってきている状態では、電池１１０の消耗をできるだけ遅くしてカメラ１００及び交換レンズ２００の他の機能（オートフォーカス機能や画像記録機能等）をできるだけ長く使用できるようにするためである。

さらに、第２の積分特性では、上記特定の角変位よりも角変位が小さい領域では、第１の積分特性と同じ積分時定数となる。これにより、第２の積分特性を用いる場合、つまりは電源電圧が特定電圧以下である場合においても、使用者が最も防振効果を望む場合が多い小さな振れに対する防振性能を確保できる。

また、本実施例では、スイッチＳＷ１がＯＮ（スイッチＳＷ２はＯＦＦ）の間でのみ、第２の積分特性を使用する。つまり、画像記録中には電池１１０の状態にかかわらず補正レンズ２１６の可動量の変更を行わず、画像記録中以外の状態で電池１１０の状態に応じて補正レンズ２１６の可動量を変更する。

これは、一般の撮像においては、スイッチＳＷ１がＯＮの期間（撮像準備動作期間）はある程度長く、この間に第２の積分特性を用いた防振動作を行うことで、省電効果が大きくなるためである。また、スイッチＳＷ２がＯＮの期間（画像記録期間）は長くとも１秒以内の短い期間であるため省電効果は少なく、記録用画像を撮像するときには本来の防振動作を許容して、良好な画像の取得を可能とすべきだからである。

図４に戻って、ステップＳ３１１では、検出遅れや演算遅れを補償するために、ステップＳ３０９及びＳ３１０での積分演算結果に対して位相補償演算を行う。そして、ステップＳ３１２では、位相補償演算後の積分演算結果に対して適当なゲインを掛けて、不図示の出力ポートに出力する。出力ポートから出力された信号は、補正レンズ制御部２１８に入力され、補正レンズ駆動部２１９により補正レンズ２１６が駆動される。こうして、防振動作が行なわれ、防振割り込み処理を終了する。

なお、上記ステップＳ３０５において防振開始指示がなされていなければ、ステップＳ３１３において、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）演算や積分演算の初期化を行い、防振割り込み処理を終了する。

以上のように、本実施例では、交換レンズ２００に供給される電源電圧が特定電圧以下に低下した場合には、振れセンサ２１７からの角速度信号を積分する際の積分時定数がより小さくなるように積分特性を変更する。これにより、電池１１０がある程度消耗した状態において、補正レンズ２１６の可動量をその最大補正ストロークよりも小さくして電池１１０の消耗速度を遅くすることができるとともに、防振動作を確保することができる。

図９には、本発明の実施例２である光学機器としての交換レンズにおいて行われる防振割り込み処理の流れを示している。実施例１では、電源電圧が特定電圧以下の場合に積分特性を変更することで、補正レンズの可動量を小さくしたが、本実施例では、積分値が特定値以上である場合は、積分値＝特定値に固定することで補正レンズの可動量を小さくする。

なお、本実施例で説明する処理が実行される交換レンズ及びカメラの構成は、実施例１と同じであり、共通する構成要素には実施例１と同符号を付す。また、本実施例では、実施例１において図２及び図３に示した処理と同じ処理を行う。

カメラＣＰＵ１０６からの防振割り込み要求を受信したレンズＣＰＵ２０８は、ステップＳ３０１から処理を開始する。ステップＳ３０１〜Ｓ３０６までの処理及びステップＳ３１３の処理は、実施例１と同じである。ステップＳ３０６からステップＳ４０１に進む。

ステップＳ４０１では、レンズＣＰＵ２０８は、実施例１で説明した第１の積分特性で、振れセンサ２１７からの角速度信号の積分演算を行い、角変位信号へと変換する。

次のステップＳ３０７では、実施例１でも説明したように、カメラＣＰＵ１０６から送信されてきた通信の解析結果により、スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２のうちどちらがＯＮかを判定する。スイッチＳＷ１がＯＮであればステップＳ３０８へ進み、スイッチＳＷ２がＯＮであればステップＳ３１１へ進む。

ステップＳ３０８では、実施例１でも説明したように、電池チェック部２３０を通じて、カメラ１００内の電池１１０から交換レンズ２００に供給されている電源電圧が特定電圧（例えば、４Ｖ）以下か否かを判定する。電源電圧が特定電圧より大きければステップＳ３１１へ進み、特定電圧以下であればステップＳ４０２へ進む。

ステップＳ４０２では、ステップＳ４０１で算出した積分値（＝角変位）の絶対値が特定値より大きいか否かを判定する。特定値以下であればステップＳ３１１へ進む。一方、特定値より大きければステップＳ４０３へ進み、
積分値の絶対値＝特定値 …（１）
に設定する。ここにいう特定値は、補正レンズ２１６のメカニカルな又は電気的な可動量（最大補正ストローク）に相当する値よりも小さい値である。上記設定後、積分値（特定値）に対して振れの方向を示す符号を付加する。

上記（１）の設定は、防振動作に用いられる積分値の上限値を、電源電圧が特定値より大きい場合に比べて小さくすることに相当する。つまり、本実施例では、電源の状態に応じて、防振動作に用いられる積分値の上限値を変更する。このように設定することで、補正レンズ２１６の可動量は、最大補正ストロークよりも小さく制限される。したがって、実際の交換レンズ２００の振れ量が同じでも、防振ユニットの動作（補正レンズ２１６の駆動）に使用される電力を少なくすることができ、電池１１０の消費を抑えることができる。

ステップＳ３１１では、ステップＳ４０１で計算された積分値（電源電圧が特定電圧より高い場合）又はステップＳ４０３で設定された積分値（電源電圧が特定電圧以下の場合）に対して、実施例１と同様の位相補償演算を行う。そして、ステップＳ３１２で、位相差補償演算の結果を出力ポートから出力する。

以上のように、本実施例では、交換レンズ２００に供給される電源電圧が特定電圧以下に低下した場合には、振れセンサ２１７からの角速度信号の積分値が特定値を超えないように制限する。これにより、電池１１０がある程度消耗した状態において、補正レンズ２１６の可動量をその最大補正ストロークよりも小さくして電池１１０の消耗速度を遅くすることができるとともに、防振動作を確保することができる。

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

例えば、上記各実施例では、交換レンズ内に設けられた電池チェック部でカメラ内に設けられた電池からの電源電圧を検出する場合について説明した。しかし、電池チェック機能をカメラに持たせ、カメラから交換レンズに電源電圧の情報を送信し、交換レンズはその情報に基づいて補正レンズの可動量を変更するようにしてもよい。

また、上記各実施例では、補正レンズを移動させて像振れ（光学像の振れ）を抑制する場合について説明したが、撮像素子（防振要素）を移動させることで像振れ（取得画像の振れ）を抑制するようにしてもよい。さらに、上記各実施例では、補正レンズを光軸直交方向に移動させる場合について説明したが、移動方向は光軸直交方向に限らず、また防振要素としていわゆる可変頂角プリズムを使用してもよい。

さらに、上記各実施例では、レンズ交換式撮像システムに用いられる交換レンズについて説明したが、本発明の実施例としては、レンズ一体型撮像装置（光学機器）も含まれる。また、上記各実施例では、交換レンズにおいて補正レンズの可動量の変更処理を行う場合について説明したが、カメラ（光学機器）において同変更処理を行い、交換レンズに対して補正レンズの可動量の制限を指令するようにしてもよい。

また、上記各実施例では、一眼レフカメラシステムについて説明したが、本発明は、ビデオカメラシステムを構成する交換レンズやビデオカメラも実施例として含む。

本発明の実施例１である交換レンズを含む撮像システムの構成を示すブロック図。 実施例１におけるカメラＣＰＵでの処理を示すフローチャート。 実施例１におけるレンズＣＰＵでの処理を示すフローチャート。 実施例１におけるレンズＣＰＵでの防振割り込み処理を示すフローチャート。 実施例１における積分特性を示す図。 実施例１における防振ユニットの正面図。 図６の防振ユニットのＡ−Ａ断面を示す図。 図６の矢印Ｂ方向から見た防振ユニットを示す図。 防振ユニットの斜視図。 本発明の実施例２である交換レンズ（レンズＣＰＵ）での防振割り込み処理を示すフローチャート。

符号の説明

１００ カメラ
１１０ 電池（電源）
１０６ カメラＣＰＵ
２００ 交換レンズ
２０１ フォーカスレンズ
２０２ ズームレンズ
２０３ 絞り
２０８ レンズＣＰＵ
２１６ 補正レンズ
２１７ 振れセンサ
２３０ 電池チェック部

Claims (8)

1. 撮像系内の防振要素を移動させて像振れを抑制する防振手段と、
   振れに応じた信号を出力する振れ検出手段と、
   該振れ検出手段からの信号に基づいて前記防振手段の動作を制御する制御手段とを有し、
   前記制御手段は、電源から電力の供給を受けて動作し、
   該電源の状態に応じて、前記防振要素の可動量を変更することを特徴とする光学機器。
2. 前記制御手段は、前記電源の状態が特定の残量以下の状態になった場合は、前記特定の残量より多い状態である場合に比べて、前記防振要素の可動量を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
3. 前記制御手段は、前記振れ検出手段からの信号を積分し、該積分値に基づいて前記防振手段の動作を制御し、
   該制御手段は、前記電源の状態に応じて前記振れ検出手段からの信号に対する積分特性を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学機器。
4. 前記制御手段は、前記電源の状態が特定の残量以下の状態になった場合は、前記特定の残量より多い状態である場合に比べて、積分時定数が小さくなるように前記積分特性を変更することを特徴とする請求項３に記載の光学機器。
5. 前記制御手段は、前記振れ検出手段からの信号を積分し、該積分値に基づいて前記防振手段の動作を制御し、
   該制御手段は、前記電源の状態に応じて前記積分値の上限値を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学機器。
6. 前記制御手段は、前記電源の状態が特定の残量以下の状態になった場合は、前記特定の残量より多い状態である場合に比べて、前記積分値の上限値を小さくすることを特徴とする請求項３に記載の光学機器。
7. 前記制御手段は、画像記録中には前記電源の状態にかかわらず前記防振要素の可動量の変更を行わず、該画像記録中以外の状態で前記電源の状態に応じて前記防振要素の可動量を変更することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の光学機器。
8. 前記防振手段は、前記防振要素を移動可能に支持する弾性部材と、前記防振要素の駆動力を発生する駆動手段とを含み、
   前記制御手段は、前記弾性部材に生ずる弾性力と釣り合う駆動力が発生するように前記駆動手段に対する通電を制御することを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の光学機器。