JP2012247709A

JP2012247709A - 光学機器およびその制御方法

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Publication number: JP2012247709A
Application number: JP2011120989A
Authority: JP
Inventors: Kenji Takeuchi; 謙司竹内; Toshio Ihi; 敏男井比
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Priority date: 2011-05-30
Filing date: 2011-05-30
Publication date: 2012-12-13
Anticipated expiration: 2031-05-30
Also published as: JP5809450B2

Abstract

【課題】振れ補正の駆動に関する信号で姿勢検知を行う光学機器において、より大きな手振れ角度を実現しつつ、姿勢検知の精度の低下を抑制する。
【解決手段】補正部材を駆動して撮影画像のブレを補正する機能を備えた光学機器であって、光学機器の振れを検出する振れ検出部と、補正部材の位置を検出する位置検出部と、振れ検出部と位置検出部の検出結果に応じて補正部材の補正量を演算する演算部と、光学機器の姿勢を検知する姿勢検知部と、姿勢検知部に用いる信号を補正する信号補正部とを有し、演算部は、検出部の検出結果に対して比例制御と積分制御と微分制御とを実行することで補正量を演算し、姿勢検知部は、積分制御にて抽出された積分制御にて得られる信号を用いて光学機器の姿勢を検知し、信号補正部は、補正量の大きさに基づいて抽出された積分制御にて得られる信号を補正する。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像ブレを補正する機能を有する光学機器およびその制御方法に関するものである。

従来、光学機器の振れを検出して、この振れに起因する画像ブレを補正するように移動可能な補正部材（補正レンズ及びその保持部材）を駆動する振れ補正装置を備えた光学機器が知られている。補正部材の駆動では、補正部材の現在位置が補正部材位置信号として検出され、これがフィードバックされて補正位置制御信号に反映させるフィードバック制御が行われる。一般にフィードバック制御では、ＰＩＤ制御と呼ばれる制御方法が用いられる。

そして、画像ブレ補正制御が行われる光学機器において上記画像ブレ補正に用いるＰＩＤ制御の積分補償値に基づいて姿勢検知するものとして、特許文献１が知られている。

特開２００７−５７９８１

上述のＰＷＭ方式を用いたＨブリッジによる補正部材の駆動においては、Ｈブリッジ回路の特性に伴う図７（ａ）に示すようなスイッチング遅れ、デッドタイムが一般的に存在する場合が多い。図７（ｂ）は、横軸に補正部材への指令信号をＰＷＭ方式の信号に変換した際のＰＷＭ値、縦軸に駆動コイル（ＶＣＭ）に流れる電流値をとり、それらの関係を示している。ＰＷＭ値は、Ｄｕｔｙ比を９ビットで表現しており、ＰＷＭ値２５６がＤｕｔｙ比５０％となり、駆動コイルに流れる電流が理論的に０になる値を示している。また、図７は補正部材の位置制御をフィードバック制御により行っている場合の図ではなく、オープン制御により単にＰＷＭ設定値と駆動コイルに流れる電流量との関係をプロットした図である。そのため、理論的にはＰＷＭの設定値と駆動コイルに流れる電流量が全領域で比例関係にあるはずであるが、実際には、スイッチング遅れによる影響から、Ｄｕｔｙ比が０％および１００％に近い領域にて電流量が理論値に比べて少なくなる非線形領域が存在する。これは図７（ａ）で示すように、スイッチング特性により、スイッチングＯＦＦ時に駆動コイルに印加される電圧が下がりきる前に次のスイッチングＯＮのタイミングが来るためである。また、Ｄｕｔｙ比０％、１００％の点ではそもそもスイッチングが発生しないためこのような理論値とのずれは発生しない。

大きな手振れ角を補正する場合、メカ端付近まで補正部材を駆動させることが必要となり、ＰＷＭ値も上記した非線形領域であるＤｕｔｙ比０％もしくは１００％付近まで使用する必要がある。この非線形領域では、電流量が理論値に比べて少ないため、駆動トルク不足となり、不足分のトルクを補うためにＰＩＤ制御におけるＩ制御の積分値が大きくなってしまう。

特許文献１に開示されているような従来の光学機器では、この非線形領域で補正部材を制御する場合には、姿勢検知を誤判定してしまうといった問題があった。

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、振れ補正の駆動に関する信号で姿勢検知を行う光学機器において、より大きな手振れ角度を実現しつつ、姿勢検知の精度の低下を抑制することである。

本発明に係わる光学機器は、補正部材を駆動して撮影画像のブレを補正する機能を備えた光学機器であって、前記光学機器の振れを検出する振れ検出手段と、前記補正部材の位置を検出する位置検出手段と、前記振れ検出手段と前記位置検出手段の検出結果に応じて前記補正部材の補正量を演算する演算手段と、前記光学機器の姿勢を検知する姿勢検知手段と、前記姿勢検知手段に用いる信号を補正する信号補正手段とを有し、前記演算手段は、前記振れ検出手段と前記位置検出手段の検出結果に対して比例制御と積分制御と微分制御とを実行することで前記補正量を演算し、前記姿勢検知手段は、前記積分制御にて得られる信号を抽出し、該抽出された積分制御にて得られる信号を用いて前記光学機器の姿勢を検知し、前記信号補正手段は、前記補正量の大きさに基づいて、前記抽出された積分制御にて得られる信号を補正することを特徴とする。

本発明によれば、振れ補正の駆動に関する信号で姿勢検知を行う光学機器において、より大きな手振れ角度を実現しつつ、姿勢検知の精度の低下を抑制することが可能となる。

本発明の一実施形態の光学機器の全体構成を示すブロック図。補正レンズ駆動制御部の構成を示すブロック図。振れ補正機構を表す分解斜視図。姿勢検出情報補正手段を持つＰＩＤ部の構成を示すブロック図。光学機器の姿勢と補正レンズ位置と積分補償値との関係を示す図。光学機器において行われる姿勢検出処理の流れを表すフローチャート。ＰＷＭＤｕｔｙとＶＣＭへの電流値の関係を表す図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の光学機器の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。この光学機器は、主に静止画像の撮影を行うためのデジタルカメラであり、補正レンズを駆動することで画像ブレを補正する機能を有する。

図１において、１０１はズームユニットであり、変倍を行うズームレンズを含む。１０２はズーム駆動制御部であり、ズームユニット１０１を駆動制御する。１０３は光軸に垂直な方向に位置を変更することが可能な補正レンズ（ＩＳユニット）である。この補正レンズ１０３を駆動することにより撮影画像のブレを補正する。１０４は補正レンズ駆動制御部（ＩＳ駆動制御部）であり、補正レンズ（補正部材）１０３を駆動制御する。また、演算処理部のメインクロック周期及び演算サンプリング周期も制御する。

１０５は絞り・シャッタユニットである。１０６は絞り・シャッタ駆動制御部であり、絞り・シャッタユニット１０５を駆動制御する。１０７はフォーカスユニットであり、ピント調節を行うレンズを含む。１０８はフォーカス駆動制御部であり、フォーカスユニット１０７を駆動制御する。

１０９は撮像部であり、各レンズ群により結像された被写体像を電気信号に変換する。１１０は撮像信号処理部であり、撮像部１０９から出力された電気信号を映像信号に変換処理する。１１１は映像信号処理部であり、撮像信号処理部１１０から出力された映像信号を用途に応じて加工する。１１２は表示部であり、映像信号処理部１１１から出力された信号に基づいて、必要に応じて画像表示を行う。１１３は電源部であり、システム全体に用途に応じて電源を供給する。１１４は外部入出力端子部であり、外部との間で通信信号及び映像信号を入出力する。１１５はシステムを操作するための操作部である。１１６は記憶部であり、映像情報など様々なデータを記憶する。１１７は姿勢情報制御部であり、光学機器の姿勢判定をして姿勢情報を提供する。１１８はシステム全体を制御する制御部である。

次に、上記構成を持つ光学機器の概略動作について説明する。操作部１１５には、押し込み量に応じて第１スイッチ（ＳＷ１）および第２スイッチ（ＳＷ２）が順にオンするように構成されたシャッタレリーズボタンが含まれる。シャッタレリーズボタンが約半分押し込まれたときにスイッチＳＷ１がオンし、シャッタレリーズボタンが最後まで押し込まれたときにスイッチＳＷ２がオンする構造となっている。スイッチＳＷ１がオンされると、フォーカス駆動制御部１０８がフォーカスユニット１０７を駆動してピント調節を行うとともに、絞り・シャッタ駆動制御部１０６が絞り・シャッタユニット１０５を駆動して適正な露光量に設定する。スイッチＳＷ２がオンされると、撮像部１０９に露光された光像から得られた画像データが記憶部１１６に記憶される。

操作部１１５には、振れ補正（防振）モードを選択可能にする防振スイッチが含まれる。防振スイッチにより振れ補正モードが選択されると、制御部１１８が補正レンズ駆動制御部１０４に防振動作を指示し、これを受けた補正レンズ駆動制御部１０４が防振オフの指示がなされるまで防振動作を行う。また、操作部１１５には、静止画撮影モードと動画撮影モードとのうちの一方を選択可能にする撮影モード選択スイッチが含まれており、それぞれの撮影モードにおいて各アクチュエータの動作条件を変更することができる。また、操作部１１５には再生モードを選択出来る再生モード選択スイッチも含まれており、再生モード時には防振動作を停止する。

操作部１１５には、またズーム変倍の指示を行う変倍スイッチが含まれる。変倍スイッチによりズーム変倍の指示があると、制御部１１８を介して指示を受けたズーム駆動制御部１０２がズームユニット１０１を駆動して、指示されたズーム位置にズームユニット１０１を移動させる。それとともに、撮像部１０９から送られて各信号処理部（１１０,１１１）にて処理された画像情報に基づいて、フォーカス駆動制御部１０８がフォーカスユニット１０７を駆動してピント調節を行う。姿勢情報制御部１１７からの姿勢情報により映像信号処理部１１１からの画像データの姿勢が決定され、表示部１１２の画像表示の向きが決定される。

図２は、補正レンズ駆動制御部１０４の構成を示すブロック図である。２０１はピッチ方向のセンサ部（例えば角速度センサ）であり、通常姿勢（画像フレームの長さ方向が水平方向とほぼ一致する姿勢）における光学機器の垂直方向（ピッチ方向）の振動を検出する。２０２はヨー方向のセンサ部（例えば角速度センサ）であり、通常姿勢における光学機器の水平方向（ヨー方向）の振動を検出する。２０３，２０４はそれぞれピッチ方向、ヨー方向の防振制御部であり、状況に応じて防振制御、補正レンズ位置制御を行う。

２０５，２０６はそれぞれＰＩＤ部であり、ピッチ方向、ヨー方向それぞれの補正位置制御信号と補正レンズ１０３の位置を示す位置信号とから制御量を求め、位置指令信号を生成する。２０７，２０８はそれぞれドライブ（駆動）部であり、ＰＩＤ部２０５，２０６から送られた位置指令信号に基づき、補正レンズ１０３を駆動する。２０９，２１０はそれぞれホール素子であり、補正レンズ１０３のピッチ方向、ヨー方向の位置を検出する。２１１は光学機器の姿勢を検出する姿勢検出部である。

次に、図２に示す補正レンズ駆動制御部１０４による補正レンズ１０３の位置制御について説明する。補正レンズ１０３の位置制御では、ピッチ方向のセンサ部２０１、ヨー方向のセンサ部２０２からの光学機器のピッチ方向、ヨー方向の振れを表す振れ信号（角速度信号）に基づいて、それぞれの方向に補正レンズ１０３を駆動させる。補正レンズ１０３には磁石が具備されており、この磁石の磁場をホール素子２０９，２１０で検出し、補正レンズ１０３の位置を示す位置信号がＰＩＤ部２０５，２０６へそれぞれ送られる。すなわち、ホール素子２０９，２１０は、補正レンズ１０３の位置検出を行い、検出結果である位置信号をＰＩＤ部２０５，２０６に出力する。ＰＩＤ部２０５，２０６は、これらの位置信号が、防振制御部２０３，２０４から送られてくる補正位置制御信号にそれぞれ収束するようなフィードバック制御を行う。

なお、ホール素子２０９，２１０から出力される位置信号には個体ばらつきがあるため、所定の補正位置制御信号に対して、補正レンズ１０３が所定の位置に移動するように、ホール素子２０９，２１０の出力調整を行う必要がある。このとき、ＰＩＤ部２０５，２０６では、Ｐ制御（比例制御）とＩ制御（積分制御）とＤ制御（微分制御）とを用いたＰＩＤ制御を行う。なお、ＰＩＤ制御は、フィードバック制御の一種であり、出力値と目標値との偏差、その積分値、および微分値の３つの要素によって入力値の制御を行う制御である。ＰＩＤ制御のうち、偏差に比例して入力値を変化させる動作を比例動作あるいはＰ動作という。また、偏差の積分値に比例して入力値を変化させる動作を積分動作あるいはＩ動作といい、偏差の微分値に比例して入力値を変化させる動作を微分動作あるいはＤ動作という。また、ＰＩＤ部２０５で用いられる積分補償値を抽出し姿勢検出が行われる。またＩ制御を行わないＰＤ制御では補正レンズの目標位置とホール素子によって検出された検出位置との差分量（偏差量）により姿勢検出が行われる。

防振制御部２０３，２０４は、ピッチ方向のセンサ部２０１、ヨー方向のセンサ部２０２からの振れ情報に基づき、画像ブレを補正する方向に補正レンズ１０３の位置を移動させるようにする補正位置制御信号をそれぞれ出力する。これによって、光学機器に手振れなどが発生しても、画像ブレを防止できる。防振制御部２０３に入力された角速度信号は、フィルタ処理等を施されて、補正位置制御信号としてＰＩＤ部２０５へ入力される。

図３の分解斜視図を参照して、前述の振れ補正機構について説明する。３０１は振れ補正機構の基台であるベース部材でありシャッタ機構、ＮＤフィルタ機構も同時に固定保持している。ベース部材３０１には一体的に図示の２つのフォロワピン３０２が設けられ、また不図示の可動フォロワピンが備えられている。そして、ベース部材３０１の径方向外側にある不図示のカム筒の３本のカム溝に嵌合してカム溝に沿って光軸方向に進退するようになっている。なお、この振れ補正機構についての詳細な構成については省略する。

１０３は前述の補正レンズであり補正レンズホルダ３１６に不図示のカシメ爪によって一体的に保持されている。３０３は補正レンズを通過する光束を制限する開口部を備えたレンズカバーであり、側面に伸びた３カ所の腕部３０４それぞれに開口３０５が設けられている。そして、補正レンズホルダ３１６の側面３カ所に設けられた引掛爪３１５と嵌合することにより補正レンズホルダ３１６に一体的に保持される。補正レンズホルダ３１６にはマグネット３１２、３１３が一体的に保持されている。補正レンズホルダ３１６は３つの転動ボール３０７を介してベース部材３０１に圧接されており、転動ボールが転がることにより補正レンズホルダ３１６は光軸に垂直な面内で自由に移動することが可能になっている。

この方式であれば、ガイドバーでガイドする方式に比べてより微小な振幅で、より高周期の振動を実現できる効果があり、高画素化するデジタルカメラにおいても良好な補正を行うことが可能になる。

３１４は補正レンズホルダ３１６をベース部材３０１に向かって付勢するスラストスプリング、３１７，３１８は補正レンズホルダ３１６の回転を防ぐためのラジアルスプリングである。スラストスプリング３１４は引っ張りスプリングであり補正レンズホルダ３１６の引掛爪３１５に一端が係合し、他端はベース部材３０１の不図示の引掛爪に係合していて付勢力を与えている。

３０８，３０９は駆動コイル（ＶＣＭ）、３１０、３１１は駆動コイルを保持する樹脂製のボビンであり先端に金属製のピンが一体的に構成され、駆動コイルの端部が絡げられている。この金属ピンに後述のＦＰＣの導通パターンを半田することで制御回路から電力を供給している。３２４は駆動コイル３０８，３０９に電力を供給するためのフレキシブル基板（以降ＦＰＣ）であり、ランド３２５において金属ピンを介して駆動コイル３０８，３０９が半田で電気的に接続されている。

また２０９，２１０は磁界の変化を検出するためのホール素子であり、マグネット３１２，３１３に近接して配置されてマグネットの移動に伴う磁界の変化を検出して移動量を算出する。ホール素子もまたＦＰＣに実装されておりＦＰＣによって電力が供給されている。３２７はシャッタ及びＮＤフィルタ駆動部に電力を供給するためのＦＰＣである。３２０はＦＰＣ３２４，３２７を固定するためのＦＰＣホルダであり、円柱の突起３２１にＦＰＣ３２４，３２７の穴が圧入されてＦＰＣは位置決めされ固定されている。

図４は、ＰＩＤ制御を行うＰＩＤ部２０５の構成と姿勢検出情報補正手段を示すブロック図である。なお、ＰＩＤ部２０６も同一の構成を有しており、その説明は省略する。

図４において、４０１は積分補償器（Ｋｉ）、４０２は比例補償器（Ｋｐ）、４０３は微分補償器（Ｋｄ）である。４０６は積分補償値読み出し部である。積分補償値読み出し部４０６には積分補償器（Ｋｉ）４０１の出力値である積分補償値が入力され、ＰＩＤ制御時の姿勢判定に用いられる。これは、比例補償器４０２のみでは定常的に偏差にオフセット成分が乗るため、積分補償器４０１によりオフセット成分をゼロに漸近させる制御を行う。撮像装置の姿勢が変化した場合、即ち補正レンズ１０３に加わる重力の方向が変化した場合、前記オフセット成分は補正レンズ１０３の実位置と同様に、姿勢変化に応じた変動を示す。また、補正レンズ１０３の応答性を高めるために偏差に対して微分制御部６０３を行う。そして、積分補償器４０１、比例補償器４０２、微分補償器４０３の結果を足し合わせ、ドライブ部２０７は出力され、補正レンズ１０３を駆動する。

ＰＩＤ部２０５、２０６で生成された信号のうち、積分補償器４０１の出力を取り出し、取り出した積分値を撮像装置の姿勢判定に利用する方法を説明する。ホール素子２０９および２１０によって検出される補正レンズ１０３の位置は、補正レンズ１０３の自重により、防振制御部２０３からの目標値に対して重力方向に偏差が生じる。例えばカメラが正位置の場合、重力による影響で補正レンズ１０３は自重によりピッチ方向下向きに偏差が生じる。ＰＩＤ制御では偏差を補正するようにＰＩＤ制御の積分補償値が作用するので、ピッチ方向及びヨー方向で積分補償値読み出し部４０６からその値を読み出すことにより補正レンズ１０３が重力を受けている方向が分かるので姿勢判定が出来る。

図５に各姿勢における補正レンズ位置と積分補償値の関係を示す。図５（ａ）は光学機器の姿勢が正位置および逆位置のときの補正レンズ位置と積分補償値の関係を示している。補正レンズに加わる外力が重力外乱のみとした理想的な状態では、補正レンズ位置と積分補償値とは比例関係にある。また姿勢が変わると比例関係が変わらないままオフセットが生じる状態となる。ここで姿勢が変わるとオフセットは変化するが比例関係の傾きは一定である。この姿勢差によるＰｉｔｃｈ軸、Ｙａｗ軸それぞれについての積分補償値のオフセットの変化を利用して姿勢検出を行う。しかし、実際には、図５（ａ）の点線のように、補正レンズ位置をメカ端付近まで駆動した際には、弾性体の反力による外乱が生じ、重力外乱と弾性体の反力による外乱が同一方向に加わる場合において、より多くの駆動トルクが必要となる。それによって、ＰＷＭのＤｕｔｙ比が０％あるいは１００％に近い領域を使用することになり、先に述べた理由から積分補償値が理論値に比べ大きな値となる。この補正レンズ位置と積分補償値とが比例関係にある領域（補正レンズ位置）を比例領域、比例関係にない領域を比例領域外とする。

図５（ｂ）は、各姿勢におけるＰｉｔｃｈ／Ｙａｗ軸の積分補償値の変化をプロットしたものである。補正レンズ１０３に加わる外乱が理想的な重力外乱のみである場合には、補正レンズ１０３の中心位置がどこにあろうと、姿勢変化に対する積分補償値の変化は同じように円形状になる。しかし実際には、図５（ｂ）で示すように、補正レンズ１０３がメカ端付近にある場合に姿勢変化による積分補償値の軌跡が円ではなく、片方向のみ伸びた形状になってしまい、姿勢検知の誤検出の原因となってしまう。

これらの不具合を解消するために、図４の説明に戻り、姿勢検出情報補正部７１１（信号補正部）が設けられている。ドライブ部２０７から出力された駆動制御信号をＰＷＭ値に変換した値から、ノイズを除去するためのノイズ除去部７０４は、高周波数のノイズを除去するために周波数帯域を制限するローパスフィルタあるいは、平均化手段を持つ。温度検出部７０３は、可動部の温度変動を検出する。補正量決定部７０２は、温度検出部７０３とノイズ除去部７０４から出力される駆動信号の両方あるいは片方の情報から、姿勢検出情報の補正量を決定する。補正量決定部７０２は、温度変動により補正量が変化することを考慮して、複数のテーブルあるいは計算式を持っており、温度情報によって使用する補正テーブルを切り替える。

また補正量は、図７（ｂ）で示すようなＰＷＭ値と駆動コイル（ＶＣＭ）３０８，３０９に流れる電流を測定することで算出することができ、温度変化による補正量の変化量も測定により求める。ＰＷＭの設定値に対する電流損失分を測定しフィードバック制御時にこれを補うための積分補償値がどの程度増加するかを換算し、ＰＷＭに対する補正量をテーブルあるいは、２次関数などで近似して持つ。７０５は減算器であり、補正量決定部７０２から算出された補正量を、積分補償値読み出し部４０６から出力される信号から減算する。補正された姿勢検出情報は姿勢検出部２１１に入力される。

以上のような構成の光学機器における姿勢検出情報の補正方法について図６のフローチャートを用いて説明する。なお本フローチャートは、温度変化に対して２パターンの補正テーブルを持つ場合についてのものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、さらに多くのテーブルもしくは補正計算式を持つ（複数記憶している）場合に対しても同様に適用可能である。

姿勢検知のスタートは一定周期、例えば４０ｍｓｅｃおきに実行される。姿勢検知処理がスタートするとまずステップＳ１０１にて、光学機器の温度情報の取得が実行される。次に、ステップＳ１０２にて補正レンズの位置制御にかかわる積分補償値の取得が実行される。次にステップＳ１０３にて位置制御にかかわる制御量をＰＷＭに変換した値が取得される。補正レンズの位置制御は常にフィードバック制御をおこなっているため、リアルタイムにＰＷＭ値が変化する。そのため、このＰＷＭ値をそのまま姿勢検知情報の補正に使用した場合、高周波なノイズ成分によって姿勢判定が頻繁に切り替わってしまう恐れがある。そのため、ステップＳ１０４にて、取得したＰＷＭ値にローパスフィルタあるいは平均化処理を行うことで、ノイズの除去を行う。

次にステップＳ１０５にてＳ１０４で算出したＰＷＭ値が規定値以上かどうか、即ち補正レンズ１０３の位置が比例領域か比例領域外であるかを判定する。規定値は、図７（ｂ）の測定から算出した補正テーブルにより決定され、理論値と実際の電流が一致する領域と電流値が非線形となる領域の切り替わりのＰＷＭ値を設定する。Ｓ１０５にてＳ１０４で算出したＰＷＭ値が規定値以上でない場合には、ＰＷＭ値と電流値が非線形な領域を使用していないことから、姿勢判定に用いる積分補償値を補正する必要はなくステップＳ１１１に進み、従来通り姿勢検知の判定を行う。

Ｓ１０５にてＳ１０４で算出したＰＷＭ値が規定値以上の場合はステップＳ１０６に進み、光学機器の温度に応じて補正テーブルの設定を変更する。このとき、光学機器の温度が規定値以上であれば、ステップＳ１０７にて補正テーブル１を設定し、規定値以下ならステップＳ１０８にて補正テーブル２を設定する。設定された補正テーブルによってステップＳ１０９にて補正量を算出し、ステップＳ１１０にて姿勢検出のための積分補償値から補正量を減算して、ステップＳ１１１の姿勢判定を行い、姿勢検知処理を終了する。

（第２の実施形態）
実施形態１においては、Ｓ１０５にてＳ１０４で算出したＰＷＭ値が規定値以上の場合はステップＳ１０６に進み、光学機器の温度に応じて補正テーブルの設定を変更した。しかしながら、本実施形態においては、補正レンズ１０３の位置が比例領域であるか否かの積分補償値の閾値がＲＯＭに記憶されているものとする。そして、閾値以上となる複数点でのシフトレンズ位置とその位置に応じた積分補償器４０１の理論値を記憶しておく。そして、Ｓ１０５にて補正レンズ１０３の位置が比例領域を外れる場合は、補正レンズ位置に応じた積分補償器４０１の理論値を読み出す。この理論値は１つの値でも良いし、温度の関数であっても良い。さらに、一つの位置で複数の温度に応じて理論値が記憶されていても良い。

（その他の実施形態）
上述した実施形態においては、補正レンズ１０３の位置が比例領域でない場合は、補正値を温度によって補正したり、理論値に置き換えたりした。しかしながら、補正レンズ１０３の位置が比例領域でない場合、単に姿勢判定を行わずに前回の姿勢を保持したままでも良い。

以上の実施形態によれば、振れ補正の駆動に関する信号で姿勢検知を行う光学機器において、より大きな手振れ角度を実現するために補正レンズを大きなストロークで駆動した場合でも、正確な姿勢検知を行うことが可能となる。

上述した実施形態では、主に静止画像の撮影を行うためのデジタルカメラだけでなく、デジタルビデオカメラ、一眼レフカメラの交換レンズ、撮影機能付きの電子機器などにも利用可能である。

Claims

補正部材を駆動して撮影画像のブレを補正する機能を備えた光学機器であって、
前記光学機器の振れを検出する振れ検出手段と、
前記補正部材の位置を検出する位置検出手段と、
前記振れ検出手段と前記位置検出手段の検出結果に応じて前記補正部材の補正量を演算する演算手段と、
前記光学機器の姿勢を検知する姿勢検知手段と、
前記姿勢検知手段に用いる信号を補正する信号補正手段とを有し、
前記演算手段は、前記振れ検出手段と前記位置検出手段の検出結果に対して比例制御と積分制御と微分制御とを実行することで前記補正量を演算し、
前記姿勢検知手段は、前記積分制御にて得られる信号を抽出し、該抽出された積分制御にて得られる信号を用いて前記光学機器の姿勢を検知し、
前記信号補正手段は、前記補正量の大きさに基づいて、前記抽出された積分制御にて得られる信号を補正することを特徴とする光学機器。
前記信号補正手段は、前記補正量に対する前記抽出された積分制御にて得られる信号を補正する補正量の情報をテーブルとして有することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
前記信号補正手段は、前記補正部材の温度を検出する温度検出手段と、前記温度に対する前記テーブルを複数記憶する記憶部とを有し、前記温度検出手段による情報から前記テーブルを選択し、選択されたテーブルを用いて前記姿勢検知手段で用いる前記抽出された積分制御にて得られる信号を補正することを特徴とする請求項２に記載の光学機器
前記信号補正手段は、前記補正量に対する前記抽出された積分制御にて得られる信号を補正する補正量の情報を計算式として有することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
前記信号補正手段は、前記補正部材の温度を検出する温度検出手段と、前記温度に対する前記計算式を複数記憶する記憶部とを有し、前記温度検出手段による情報から前記計算式を選択し、選択された計算式を用いて前記姿勢検知手段で用いる前記抽出された積分制御にて得られる信号を補正することを特徴とする請求項４に記載の光学機器。
前記信号補正手段は、前記補正量の情報を得るために使用する前記補正量の周波数帯域を制限するフィルタ手段または平均化手段を有することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の光学機器。
補正部材を駆動して撮影画像のブレを補正する機能を備えた光学機器の制御方法であって、
前記光学機器の振れを検出する振れ検出工程と、
前記補正部材の位置を検出する位置検出工程と、
前記振れ検出工程と前記位置検出工程での検出結果に応じて前記補正部材の補正量を演算する演算工程と、
前記光学機器の姿勢を検知する姿勢検知工程と、
前記姿勢検知工程で用いる信号を補正する信号補正工程とを有し、
前記演算工程では、前記振れ検出工程と前記位置検出工程での検出結果に対して比例制御と積分制御と微分制御とを実行することで前記補正量を演算し、
前記姿勢検知工程では、前記積分制御にて得られる信号を抽出し、該抽出された積分制御にて得られる信号を用いて前記光学機器の姿勢を検知し、
前記信号補正工程では、前記補正量の大きさに基づいて、前記抽出された積分制御にて得られる信号を補正することを特徴とする光学機器の制御方法。