JP2010191210A - ブレ補正装置、カメラおよび交換レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】駆動手段が位置検出手段に与える影響を速やかに補正するブレ補正装置を提供する。
【解決手段】補正レンズ固定装置１３を用いてブレ補正レンズ１１を固定することにより取得される、ＶＣＭ２５ｘの駆動信号のデューティ比とホール素子２４ｘの出力信号の電圧レベルとの関係を表す補正関数が、フラッシュメモリ１８に記憶されている。校正制御部２３ａはブレ補正レンズ１１を左右方向へ限界まで移動させ、このときのホール素子２４ｘの出力電圧と記憶済みの補正関数とに基づいてホール素子２４ｘの出力特性が得られる。校正制御部２３ａは得られた出力特性をフラッシュメモリ１９に格納されている古い出力特性と比較する。経年変化により出力特性が大きく変化していた場合には、校正制御部２３ａは補正関数の導出を行い、フラッシュメモリ１９に格納されている出力特性および補正関数を更新する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被写体像のブレを補正する装置に関する。

デジタルカメラなどの撮像装置で撮像を行うとき、撮像装置に振動が加わると、被写体像に像ブレが発生することがある。像ブレが発生すると、鮮明な被写体像を得ることができない。そのため、撮像装置の振動に追従して光学系または撮像素子を駆動することにより像ブレを軽減する技術が提案されている。代表的な例としては、特許文献１に示されるカメラが有する光学式手ブレ補正機能が挙げられる。このカメラでは、光学系の位置をホール素子により検出する。また、光学系の駆動には、コイルとマグネットとから成るボイスコイルモータ（ＶＣＭ）を用いる。

特開２００７−３２８１８１号公報

光学系または撮像素子の位置を検出するホール素子は、ＶＣＭを駆動する際に発生する磁界の影響を受ける。特許文献１に開示されている従来技術では、この磁界の影響を負帰還回路により除去しているため、ホール素子の出力から光学系または撮像素子の位置を検出する際に遅れが生じるという問題があった。

請求項１に係る発明は、所定の可動範囲内において変位して、被写体像のブレを補正するブレ補正部材と、前記ブレ補正部材の位置を検出し、検出した位置に基づく位置信号を出力する位置検出手段と、入力される駆動信号に基づいて、前記ブレ補正部材を駆動する駆動手段と、前記駆動手段による前記ブレ補正部材の駆動を禁止する固定手段と、前記固定手段により前記ブレ補正部材の駆動を禁止した状態で前記駆動手段へ所定の駆動信号を入力し、このときに前記位置検出手段が出力する位置信号に基づいて、前記駆動手段が前記位置検出手段に与える影響を表す補正関数を導出する補正関数導出手段と、を備えることを特徴とするブレ補正装置である。
請求項２に係る発明は、所定の可動範囲内において変位して、被写体像のブレを補正するブレ補正部材と、前記ブレ補正部材の位置を検出し、検出した位置に基づく位置信号を出力する位置検出手段と、入力される駆動パルス信号に基づいて、前記ブレ補正部材を駆動する駆動手段と、前記位置検出手段が出力する位置信号を、前記駆動手段に入力される駆動パルス信号の周期よりも高速にサンプリングし、サンプリング結果をデジタル信号として出力するサンプリング手段と、前記サンプリング手段が出力するデジタル信号に基づいて、前記駆動手段が前記位置検出手段に与える影響を表す補正関数を導出する補正関数導出手段と、を備えることを特徴とするブレ補正装置である。
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のブレ補正装置を有することを特徴とするカメラである。
請求項８に係る発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のブレ補正装置を有することを特徴とする、撮像装置に着脱可能な交換レンズである。

本発明によれば、駆動手段が位置検出手段へ与える影響を、あらかじめ導出しておいた補正関数を用いて補正するので、ブレ補正部材の正確な位置を従来技術に比べて高速に検出することができる。

第１の実施の形態によるデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。 ブレ補正機構の詳細を示す図である。 ＶＣＭ２５ｘの駆動信号と、ホール素子２４ｘの出力信号との関係を示す図である。 補正関数を表す図である。 ホール素子２４ｘの出力特性を示す図である。 校正制御部２３ａによるホール素子２４ｘの校正動作を示す図である。 校正制御部２３ａによるホール素子２４ｘの校正動作のフローチャートである。 第２の実施の形態によるデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。 フラッシュメモリ１１８に格納される補正データを示す図である。 第３の実施の形態によるデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。 校正制御部２２３ａが補正関数を導出する様子を示す図である。

――第１の実施の形態――
図１は本実施の形態によるデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１は、撮影レンズ１０，ブレ補正レンズ１１，焦点調節装置１２，補正レンズ固定装置１３，撮像素子１４，入力装置１５，Ａ／Ｄ変換回路１６，ＤＲＡＭ１７，フラッシュメモリ１８，ＬＣＤ駆動回路１９，液晶モニタ２０，メモリカードインタフェース（Ｉ／Ｆ）２１，制御回路２３，ホール素子２４ｘ，２４ｙ，ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２５ｘ，２５ｙ，およびジャイロセンサ２６ｘ，２６ｙを備える。

撮像素子１４は、画素に対応する複数の光電変換素子を備えたＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサによって構成される。撮像素子１４は、撮像面上に結像されている被写体像を撮像し、被写体像の明るさに応じた光電変換信号（画像信号）を出力する。撮像素子１４の撮像面には、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）のカラーフィルタが画素位置に対応するように設けられている。撮像素子１４がカラーフィルタを通して被写体像を撮像するため、各撮像素子から出力される画像信号は、それぞれＲＧＢ表色系の色情報を有する。

撮像素子１４から出力された画像信号は制御回路２３に入力される。制御回路２３は、画像信号に対して種々の画像処理を行い、画像データを生成する。そして、制御回路２３は生成された画像データに対してＪＰＥＧなどの所定の方式により圧縮処理を行い、ＥＸＩＦなどの形式の画像ファイルとして記憶媒体２２へ記録する。制御回路２３は、たとえばＲＩＳＣなどで構成され、図１に示す各回路を制御する。

制御回路２３は、撮像素子１４から出力される撮像信号に基づいて周知の焦点評価値演算を行い、演算結果を焦点調節装置１２へ出力する。焦点調節装置１２は、上記演算結果に基づいて、焦点評価値が最大となる位置へ撮影レンズ１０を移動する。

ＤＲＡＭ１７は、画像処理、画像圧縮処理および表示用画像データ作成処理の途中や処理後のデータを一時的に格納するために使用される。表示用画像データは、制御回路２３が撮像素子１４からの出力に基づいて生成した画像データ、もしくは記憶媒体２２に記録されている画像データに基づいて、制御回路２３により生成される。生成された表示用画像データは、制御回路２３によりＤＲＡＭ１７に格納される。フラッシュメモリ１８は、制御回路２３が演算を行なうための各種の処理プログラムや、後述するホール素子の出力特性が記録された不揮発性メモリである。

ＬＣＤ駆動回路１９は制御回路２３の命令に基づいて液晶モニタ２０を駆動し、液晶モニタ２０はＤＲＡＭ１７に格納された表示用画像データに基づいて画像を表示する。また、液晶モニタ２０は、デジタルカメラの各種設定メニュー画面の表示を行なう。入力装置１５は、レリーズボタンや再生ボタンなどの種々の操作ボタンを含み、ユーザによる各操作ボタンの操作信号を制御回路２３へ出力する。

デジタルカメラ１はブレ補正機構を有する。制御回路２３は、ブレ補正レンズ１１，ホール素子２４ｘ，２４ｙ，ＶＣＭ２５ｘ，２５ｙ，およびジャイロセンサ２６ｘ，２６ｙを用いて、像ブレの補正を行う。

ブレ補正レンズ１１は、上下方向および左右方向に移動可能なレンズであり、撮影レンズ１０と撮像素子１４との間に設置されている。ＶＣＭ２５ｘ，２５ｙは、コイルや永久磁石などから成るモータである。ＶＣＭ２５ｘはブレ補正レンズ１１を左右方向に移動させ、ＶＣＭ２５ｙはブレ補正レンズ１１を上下方向に移動させる。ＶＣＭ２５ｘ，２５ｙは、制御回路２３からＶＣＭ２５ｘ，２５ｙへ入力される駆動信号のデューティ比に応じて駆動され、駆動信号のデューティ比によりブレ補正レンズ１１の位置が決定される。

ホール素子２４ｘはブレ補正レンズ１１の左右方向の現在位置を表す信号を、ホール素子２４ｙはブレ補正レンズ１１の上下方向の現在位置を表す信号をそれぞれ出力する。ジャイロセンサ２６ｘはデジタルカメラ１の左右方向のブレを、ジャイロセンサ２６ｙはデジタルカメラ１の上下方向のブレをそれぞれ検知する。そして、各方向のブレ量に応じた信号をそれぞれ出力する。Ａ／Ｄ変換回路１６はホール素子２４ｘ，２４ｙ，およびジャイロセンサ２６ｘ，２６ｙから出力されるアナログ信号を所定の周期でサンプリングし、デジタル信号に変換する。このデジタル信号は制御回路２３へ出力される。

補正レンズ固定装置１３は、ブレ補正レンズ１１を所定位置に固定する装置である。制御回路２３から補正レンズ固定装置１３へ、ブレ補正レンズ１１を固定するよう指示が与えられると、ブレ補正レンズ１１は所定位置から移動しなくなる。すなわち、ＶＣＭ２５ｘ，２５ｙへ入力される信号がいかなるデューティ比を有していようとも、ブレ補正レンズ１１は移動しない。

制御回路２３は校正制御部２３ａを有する。校正制御部２３ａは、デジタルカメラ１の電源オン操作が行われる度に、ブレ補正機構の校正を行う。校正制御部２３ａによる校正動作については後に詳述する。

図２は、ブレ補正機構の詳細を示す図である。図２（ａ）に示すように、ブレ補正レンズ１１はブレ補正ユニット３０上に設置される。ブレ補正レンズ１１には物理的な可動範囲３１が設定されており、ＶＣＭ２５ｘ，２５ｙによる移動はこの可動範囲内に限定される。

ブレ補正レンズ１１には不図示の永久磁石が固定されている。ＶＣＭ２５ｘ，２５ｙはこの永久磁石へ斥力や引力を働かせるような磁場を発生させることにより、ブレ補正レンズ１１を移動させる。またホール素子２４ｘ，２４ｙは、この永久磁石が発生させる磁場に基づき、ブレ補正レンズ１１の位置を検知する。

図２（ｂ）は図２（ａ）のブレ補正ユニット３０を側面から見た図である。図２（ｂ）に示すように、ブレ補正レンズ１１はブレ補正ユニット３０に移動可能に設けられている。ブレ補正ユニット３０は補正レンズ固定装置１３を有し、ブレ補正レンズ１１を固定する。

次に、校正制御部２３ａによる校正動作について説明する。以下では、まずホール素子２４ｘがＶＣＭ２５ｘから受ける影響について述べ、その後にブレ補正レンズ１１に固定されている永久磁石およびホール素子２４ｘの経年変化について述べる。

図３は、ＶＣＭ２５ｘの駆動信号と、ホール素子２４ｘの出力信号との関係を示す図である。図３において波形３４は、制御回路２３が出力するＶＣＭ２５ｘの駆動信号の波形を表している。また波形３５は、ＶＣＭ２５ｘの駆動信号が波形３４であるときの、ホール素子２４ｘの出力信号の波形を表している。

ＶＣＭ２５ｘへ一定のデューティ比の駆動信号を出力している間、ブレ補正レンズ１１の左右方向の位置は、このデューティ比に対応する一定の位置となる。従って、このときホール素子２４ｘの出力信号の電圧レベルは、例えば破線３６のように一定の電圧レベル（Ｖ３）となるはずである。しかしながらホール素子２４ｘは、ブレ補正レンズ１１に固定されている永久磁石の磁場からだけではなく、ＶＣＭ２５ｘを駆動することにより生じる磁場からも影響を受けてしまう。このためホール素子２４ｘの出力信号は、例えば波形３５のように、ＶＣＭ２５ｘの駆動信号に応じて変化する信号となる。

波形３５で表される信号は、例えばＬＰＦなどを用いて平滑化したとしても、一点鎖線３７で示すように、本来よりも高い電圧レベル（Ｖ４）を有する信号となってしまう。またＶ３とＶ４との差は、ＶＣＭ２５ｘの駆動信号のデューティ比に応じて変化するので、単純な定数でこの差を補正することはできない。そこで校正制御部２３ａは、ＶＣＭ２５ｘの駆動信号のデューティ比と、ホール素子２４ｘの出力信号の電圧レベルと、の関係を表す直線を取得してフラッシュメモリ１８に記録する。制御回路２３は、フラッシュメモリ１８に記録されたこの直線を用いて、ホール素子２４ｘの出力信号からＶＣＭ２５ｘの影響を除去する。以下、この直線を補正関数と呼ぶ。

補正関数を導出する際、校正制御部２３ａはまず補正レンズ固定装置１３を用いてブレ補正レンズ１１を固定する。これにより、ＶＣＭ２５ｘの駆動信号がどのようなデューティ比であってもブレ補正レンズ１１が変位しなくなる。次に校正制御部２３ａは、ＶＣＭ２５ｘの駆動信号のデューティ比を０％に設定し、ホール素子２４ｘの出力信号の電圧レベルＶ０を取得してＤＲＡＭ１７に格納する。その後、ＶＣＭ２５ｘへ所定のデューティ比Ｘ％を有する駆動信号を与え、ホール素子２４ｘの出力信号の電圧レベルＶＸを取得してＤＲＡＭ１７に格納する。最後に、ＤＲＡＭ１７に格納した２つの電圧レベルＶ０，ＶＸに基づいて補正関数を導出し、フラッシュメモリ１８へ記録する。

図４は、補正関数を表す図である。ＶＣＭ２５ｘの駆動信号のデューティ比がそれぞれ０％，Ｘ％であるとき、ホール素子２４ｘの出力信号の電圧レベルがそれぞれＶ０，ＶＸであるならば、補正関数は点（０，Ｖ０），（Ｘ，ＶＸ）を通る直線となる。

次に、ブレ補正レンズ１１に固定されている永久磁石、および、ホール素子２４ｘの経年変化を校正する手順について説明する。一般的に、前述した補正関数によりＶＣＭ２５ｘの影響が除去されている場合であっても、ホール素子２４ｘの出力信号には設計値との差異が存在する。校正制御部２３ａは、この差異を除去するための調節値を算出する。以下、ブレ補正レンズ１１のｘ方向の位置とホール素子２４ｘの出力電圧との関係を、ホール素子２４ｘの出力特性と呼ぶ。

図５は、ホール素子２４ｘの出力特性を示す図である。ブレ補正レンズ１１の位置が中央から右にＬ１［ｍｍ］であるときホール素子２４ｘがＶ２Ｉ［Ｖ］の電圧を出力し、ブレ補正レンズ１１の位置が中央から左にＬ１［ｍｍ］であるときホール素子２４ｘがＶ１Ｉ［Ｖ］の電圧を出力するようにブレ補正機構を設計した場合、ホール素子２４ｘの理想的な出力特性は波形５１となる。しかしながら、実際には波形５２のように、理想的な出力特性とは異なる出力特性となってしまう。

これは、ホール素子２４ｘやブレ補正レンズ１１に固定されている永久磁石の個体差、ならびに、これらの部材の経年変化に起因するものである。校正制御部２３ａはこのような出力特性の誤差を補正するために、デジタルカメラ１の電源投入操作が行われる度に、以下で述べるホール素子２４ｘの校正動作を行う。

図６は、校正制御部２３ａによるホール素子２４ｘの校正動作を示す図である。まず図６（ａ）に示すように、ブレ補正レンズ１１を右方向へ限界まで移動させ、このときのホール素子２４ｘの出力電圧Ｖ１ＲをＤＲＡＭ１７に格納する。なおこの出力電圧Ｖ１Ｒからは、前述した補正関数によりＶＣＭ２５ｘの影響が除去されているものとする。次に図６（ｂ）に示すように、ブレ補正レンズ１１を左方向へ限界まで移動させ、このときのホール素子２４ｘの出力電圧Ｖ２ＲをＤＲＡＭ１７に格納する。この出力電圧Ｖ２ＲについてもＶ１Ｒと同様に、ＶＣＭ２５ｘの影響が除去されているものとする。

このようにして取得されたＶ１Ｒ，Ｖ２Ｒを用いて、図５に示した直線５２で表されるホール素子２４ｘの出力特性が得られる。フラッシュメモリ１８には製造時に測定された出力特性が格納されており、校正制御部２３ａは、フラッシュメモリ１８に格納されている出力特性と、得られた出力特性とを比較する。２つの出力特性の傾きの差が所定のしきい値よりも大きい場合、すなわち、経年変化により出力特性が大きく変化した場合、校正制御部２３ａは、フラッシュメモリ１８に格納されている出力特性を今回得られた出力特性で更新する。これにより、ホール素子２４ｘを用いてブレ補正レンズ１１の位置を検出する際、更新された出力特性が用いられるようになる。また、校正制御部２３ａは前述した補正関数の導出を行い、フラッシュメモリ１８に格納されている補正関数を更新する。

他方、フラッシュメモリ１８に格納されている出力特性と更新された出力特性との間に、所定のしきい値よりも大きな傾きの差がない場合には、フラッシュメモリ１８に格納されている出力特性を更新しない。従って、ホール素子２４ｘを用いたブレ補正レンズ１１の位置を検出する際には、フラッシュメモリ１８に格納されている既存の出力特性が用いられる。また、補正関数の導出も行われず、フラッシュメモリ１８に格納されている既存の補正関数が継続して使用される。

図７は、校正制御部２３ａによるホール素子２４ｘの校正処理のフローチャートである。この処理は、制御回路２３がフラッシュメモリ１８に格納されている所定の制御プログラムを実行することにより行われる。まずステップＳ１１では、ブレ補正レンズ１１を右方向へ可動範囲３１の限界まで駆動する。ステップＳ１２では、このときのホール素子２４ｘの出力を取得する。ステップＳ１３ではステップＳ１１と同様に、ブレ補正レンズ１１を左方向へ可動範囲３１の限界まで駆動する。ステップＳ１４ではステップＳ１２と同様に、このときのホール素子２４ｘの出力を取得する。ステップＳ１５では、ステップＳ１２およびステップＳ１４で取得したホール素子２４ｘの出力に基づいて、ホール素子２４ｘの出力特性を算出する。

ステップＳ１６では、算出した出力特性とフラッシュメモリ１８に格納されている出力特性とを比較し、両者の傾きの差が所定のしきい値以上であるか否かを判定する。傾きの差がしきい値以上であった場合には肯定判定がなされ、ステップＳ１７へ進む。他方、傾きの差がしきい値未満であった場合にはそのまま校正動作を終了する。

ステップＳ１７では、ステップＳ１５で算出した出力特性をフラッシュメモリ１８に格納し、フラッシュメモリ１８に格納されている出力特性を更新する。ステップＳ１８では、補正レンズ固定装置１３へ指示を与え、ブレ補正レンズ１１を固定する。ステップＳ１９では、不図示のＶＣＭドライバへ指示を与え、ＶＣＭ２５ｘへ所定のデューティ比の駆動信号を出力する。ステップＳ２０では、このときのホール素子２４ｘの出力電圧を取得する。ステップＳ２１では、ステップＳ２０で得られた出力電圧に基づいて、ホール素子２４ｘの補正関数を導出する。ステップＳ２２では、ステップＳ２１で導出された補正関数をフラッシュメモリ１８に格納し、フラッシュメモリ１８に格納されている補正関数を更新する。ステップＳ２３では、補正レンズ固定装置１３へ指示を与え、ブレ補正レンズ１１の固定を解除する。

なお、以上で説明した校正制御部２３ａの校正動作はすべてホール素子２４ｘとＶＣＭ２５ｘとに関するものであったが、同様の校正動作がホール素子２４ｙとＶＣＭ２５ｙとに対しても行われる。この場合、ブレ補正レンズ１１はｙ軸方向すなわち上下に移動される。

上述した第１の実施の形態によるデジタルカメラによれば、次の作用効果が得られる。
（１）校正制御部２３ａは、補正レンズ固定装置１３によりブレ補正レンズ１１を固定した状態でＶＣＭ２５ｘ，２５ｙへ駆動信号を入力し、このときにホール素子２４ｘ，２４ｙが出力する位置信号に基づいて補正関数を導出する。これにより、ＶＣＭ２５ｘ，２５ｙがホール素子２４ｘ，２４ｙへ与える影響を即座に導出することができる。

（２）校正制御部２３ａは、ホール素子２４ｘ，２４ｙが出力する位置信号に基づいてホール素子２４ｘ，２４ｙの経年変化を検知すると共に、この検知に基づいてフラッシュメモリ１８が記憶する補正関数を更新する。これにより、経年変化が生じた場合であっても常に正しい補正関数を得ることができる。

（３）校正制御部２３ａは、ホール素子２４ｘ，２４ｙが出力する位置信号に基づいて出力特性を算出し、フラッシュメモリ１８が記憶する出力特性と比較することによりホール素子２４ｘ，２４ｙの経年変化を検知する。これにより、位置検出に影響を与えるほど大きな経年変化のみを検知することができるので、出力特性や補正関数を頻繁に更新する必要がない。

（４）制御回路２３は、フラッシュメモリ１８が記憶する補正関数および出力特性と、ホール素子２４ｘ，２４ｙが出力する位置信号と、に基づいて補正レンズ１１の位置を演算する。これにより、経年変化による影響とＶＣＭ２５ｘ，２５ｙによる影響とを正確に補正することができる。

上述した第１の実施の形態によるデジタルカメラは、ホール素子ごとに出力特性および補正関数を１つだけ記憶していた。以下に詳述する第２の実施の形態によるデジタルカメラは、１つのホール素子に対して周辺温度ごとに複数の出力特性および補正関数を記憶する。

――第２の実施の形態――
図８は第２の実施の形態によるデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１０１は、第１の実施の形態によるデジタルカメラ１が有する各要素に加えて、温度センサ１２７を備える。

温度センサ１２７は、ホール素子の周辺温度を検出し、制御回路１２３へ検出した周辺温度を出力する。校正制御部１２３ａは、校正動作を行う際に温度センサ１２７より周辺温度を取得し、フラッシュメモリ１１８に格納されている複数の出力特性および補正関数を、周辺温度ごとに切り替えて使用する。なお、その他の要素については第１の実施の形態によるデジタルカメラ１と同様であるため、説明を省略する。

図９は、フラッシュメモリ１１８に格納される補正データを示す図である。補正データ１８１には、ホール素子１２４ｘの出力特性および補正関数が複数通り格納されている。本実施形態では、周辺温度を「０度未満」，「０度以上１５度未満」，「１５度以上３０度未満」，「３０度以上４５度未満」，「４５度以上」の５つの温度帯に分け、各々の温度帯についてホール素子１２４ｘの出力特性および補正関数を格納している。

なおフラッシュメモリ１１８には、ホール素子１２４ｙに対応する補正データも格納されており、ホール素子２４ｘと同様の校正動作がホール素子２４ｙに対しても行われる。ホール素子１２４ｙの補正データは補正データ１８１と同様の構造を備えている。

例えば、電源投入操作時の周辺温度が１０度であった場合、校正制御部１２３ａは、フラッシュメモリ１１８に格納されている補正データ１８１から、「０度以上１５度未満」の行に格納されている出力特性「ｂ１ｘ＋ｂ２」と補正関数「ｂ３ｘ＋ｂ４」を選択する。そして、選択した出力特性および補正関数を用いて、図７に示した校正動作を実行する。すなわち、出力特性の比較の際には上記の「ｂ１ｘ＋ｂ２」という出力特性が用いられ、また上記の「ｂ１ｘ＋ｂ２」という出力特性および「ｂ３ｘ＋ｂ４」という補正関数が更新される。

上述した第２の実施の形態によるデジタルカメラによれば、第１の実施の形態によるデジタルカメラで得られる作用効果に加えて、次の作用効果が得られる。
（１）校正制御部１２３ａは、温度センサ１２７が検知した周辺温度に基づいて、フラッシュメモリ１１８に記憶されている複数の補正関数および出力特性から適切なものをそれぞれ１つずつ選択して、補正やデータの更新を行う。これにより、周辺温度による影響を経年変化などによる影響から分離し、より正確な位置検出を行える。

上述した第１および第２の実施の形態では、ＶＣＭを駆動してもブレ補正レンズが動かなくなるよう固定する補正レンズ固定装置を用いて、ホール素子の出力からＶＣＭの影響を除去するための補正関数を導出していた。以下に詳述する第３の実施の形態では、ブレ補正レンズを固定する手段を用いずに、ホール素子の出力からＶＣＭの影響を除去する。

――第３の実施の形態――
図１０は第３の実施の形態によるデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。デジタルカメラ２０１は、第１の実施の形態によるデジタルカメラ１が有する補正レンズ固定装置１３に相当する要素を備えない。従って、ブレ補正レンズ２１１を固定することはできない。

校正制御部２２３ａは、以下のような手順でホール素子２２４ｘの補正関数を導出する。まずＶＣＭ２２５ｘへ、ブレ補正レンズ２１１が可動範囲の限界へ到達する程度のデューティ比（例えば５０％）を有する駆動信号を出力する。そして、このとき得られたホール素子２２４ｘの出力波形を、ＶＣＭ２２５ｘの駆動信号よりも短い周期でサンプリングする。サンプリング周期を短くすることで、ホール素子２２４ｘの出力がＶＣＭ２２５ｘの影響を受け変動している様子を測定することができる。サンプリング結果からホール素子２２４ｘの出力波形を復元し、本来の出力電圧と上記のデューティ比でＶＣＭ２２５ｘを駆動した場合の出力電圧とを算出する。最後に、算出した２つの出力電圧に基づき補正関数を導出する。

図１１は、校正制御部２２３ａが補正関数を導出する様子を示す図である。図１１（ａ）には、ＶＣＭ２２５ｘには５０％程度のデューティ比を有する駆動信号が入力されているときの、ホール素子２２４ｘの出力波形２４２が示されている。このときホール素子２２４ｘがＶＣＭ２２５ｘの影響を受けていなければ、破線２４３で示す電圧レベルがＶ３の波形が出力されるはずである。また、波形２４２をＬＰＦなどにより平滑化すると、一点鎖線２４４で示す電圧レベルがＶ４の波形となる。

図１１（ａ）に示した波形２４２をＡ／Ｄ変換回路２１６によりサンプリングした結果を図１１（ｂ）に示す。このときのサンプリング周波数はＶＣＭ２２５ｘの駆動信号の周波数よりも高くする。図１１（ｂ）に示したサンプリング結果から図１１（ｃ）に示すように元の波形２４２を復元することが可能である。これにより、前述したデューティ比の駆動信号をＶＣＭ２２５ｘに入力した場合、破線２４３が表す波形の電圧レベルＶ３に対して、実際には電圧レベルＶ４が出力されることがわかる。校正制御部２２３ａはこの情報に基づき、図４に示すような補正関数を導出する。

上述した第３の実施の形態によるデジタルカメラによれば、第１および第２の実施の形態によるデジタルカメラで得られる作用効果に加えて、次の作用効果が得られる。
（１）校正制御部２２３ａは、ホール素子２２４ｘ，２２４ｙが出力する位置信号を、ＶＣＭ２２５ｘ，２２５ｙの駆動信号より短い周期でサンプリングした結果に基づいて補正関数を導出する。これにより、ブレ補正レンズ２１１を固定するための特別な装置が不要となり、ブレ補正機構の設計を簡略化することができる。

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（１）補正関数として２点を通る直線以外を用いてもよい。例えば３つ以上の種類のデューティ比に対応する電圧レベルを取得し、これらの点から近似直線あるいは近似曲線を導出して補正関数としてもよい。

（２）図９に示した補正データ１８１には、５つの温度帯ごとに５つの出力特性および補正関数が格納されているが、温度帯や出力特性、補正関数の個数はこれに限らない。また、温度帯の区切り方についても、図９に示したものとは異なる区切り方であってよい。

（３）ブレ補正機構には、上述した実施形態のようにブレ補正レンズを用いるのではなく、撮像素子自体を移動させるものが存在する。このようなものに対しても本発明は適用可能である。すなわち、ブレ補正部材である撮像素子をＶＣＭにより駆動すると共に、ホール素子により撮像素子の位置を検出するようにしてもよい。

（４）上述した実施形態では、ブレ補正レンズを駆動させるためにＶＣＭが用いる磁石と、ブレ補正レンズの位置を検出するためにホール素子が用いる磁石とは共通であるものとしていた。本発明は、ブレ補正レンズの駆動手段と位置検出手段とが互いに異なる磁石を用いて動作し、且つ駆動手段の動作による磁界が位置検出手段へ影響を与える構成であっても適用可能である。

（５）デジタルカメラがレンズ一体型ではなく交換レンズを用いるものであってもよい。この場合、出力特性や補正関数などの補正データは交換レンズ側に記憶させてもよいし、カメラボディ側に記憶させてもよい。補正データを用いた経年変化の検知についても同様に、どちらで行ってもよい。また、補正データは交換レンズが記憶し、経年変化の検知はカメラボディ側が行うようにしてもよい。

本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

１，１０１，２０１ デジタルカメラ
１１，１１１，２１１ ブレ補正レンズ
２３，１２３，２２３ 制御回路
２３ａ，１２３ａ，２２３ａ 校正制御部
２４ｘ，２４ｙ，１２４ｘ，１２４ｙ，２２４ｘ，２２４ｙ ホール素子
２５ｘ，２５ｙ，１２５ｘ，１２５ｙ，２２５ｘ，２２５ｙ ＶＣＭ

Claims (8)

1. 所定の可動範囲内において変位して、被写体像のブレを補正するブレ補正部材と、
   前記ブレ補正部材の位置を検出し、検出した位置に基づく位置信号を出力する位置検出手段と、
   入力される駆動信号に基づいて、前記ブレ補正部材を駆動する駆動手段と、
   前記駆動手段による前記ブレ補正部材の駆動を禁止する固定手段と、
   前記固定手段により前記ブレ補正部材の駆動を禁止した状態で前記駆動手段へ所定の駆動信号を入力し、このときに前記位置検出手段が出力する位置信号に基づいて、前記駆動手段が前記位置検出手段に与える影響を表す補正関数を導出する補正関数導出手段と、
   を備えることを特徴とするブレ補正装置。
2. 所定の可動範囲内において変位して、被写体像のブレを補正するブレ補正部材と、
   前記ブレ補正部材の位置を検出し、検出した位置に基づく位置信号を出力する位置検出手段と、
   入力される駆動パルス信号に基づいて、前記ブレ補正部材を駆動する駆動手段と、
   前記位置検出手段が出力する位置信号を、前記駆動手段に入力される駆動パルス信号の周期よりも高速にサンプリングし、サンプリング結果をデジタル信号として出力するサンプリング手段と、
   前記サンプリング手段が出力するデジタル信号に基づいて、前記駆動手段が前記位置検出手段に与える影響を表す補正関数を導出する補正関数導出手段と、
   を備えることを特徴とするブレ補正装置。
3. 請求項１または２に記載のブレ補正装置において、
   前記位置検出手段が出力する位置信号に基づいて、前記位置検出手段が経年変化しているか否かを判定する判定手段と、
   前記補正関数導出手段が導出する補正関数を記憶する第１の記憶手段と、
   前記判定手段により前記経年変化が判定されると、前記補正関数導出手段により補正関数を導出して前記第１の記憶手段が記憶する補正関数を更新する更新手段と、
   を更に備えることを特徴とするブレ補正装置。
4. 請求項３に記載のブレ補正装置において、
   前記位置検出手段が出力する出力信号に基づいて、前記位置検出手段の出力特性を算出する出力特性算出手段と、
   前記出力特性算出手段が算出する出力特性を記憶する第２の記憶手段と、
   を更に備え、
   前記判定手段は、前記出力特性算出手段が算出した出力特性と、前記第２の記憶手段に記憶されている出力特性と、を比較することにより前記位置検出手段が経年変化しているか否かを判定することを特徴とするブレ補正装置。
5. 請求項４に記載のブレ補正装置において、
   前記第１の記憶手段が記憶する補正関数と、前記第２の記憶手段が記憶する出力特性と、前記位置検出手段が出力する位置信号と、に基づいて前記ブレ補正部材の位置を演算する位置演算手段を更に備えることを特徴とするブレ補正装置。
6. 請求項５に記載のブレ補正装置において、
   前記位置検出手段の周辺温度を検知する温度センサと、
   前記温度センサが検知した周辺温度に基づいて、前記第１の記憶手段が記憶する複数の補正関数から１つを選択すると共に、前記第２の記憶手段が記憶する複数の出力特性から１つを選択する選択手段と、
   を更に備え、
   前記判定手段は、前記選択手段が選択した出力特性に基づいて前記位置検出手段が経年変化しているか否かを判定し、
   前記更新手段は、前記選択手段が選択した補正関数を更新することを特徴とするブレ補正装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のブレ補正装置を有することを特徴とするカメラ。
8. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のブレ補正装置を有することを特徴とする、撮像装置に着脱可能な交換レンズ。

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