JP2015200876A

JP2015200876A - 像振れ補正装置及びそれを備えた撮像装置、及び像振れ補正装置の制御方法

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Inventors: 進洋柴田; Nobuhiro Shibata
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Abstract

【課題】大きな振れが加えられたときでも、消費電力を抑止するとともに、見栄えの良い防振を実現することができる像振れ補正装置を提供すること。【解決手段】光軸と異なる方向に移動することで像振れを補正する第１の光学補正手段と、光軸と異なる方向に移動することで像振れを補正する第２の光学補正手段と、振れ検出手段から出力される振れ信号に基いて第１の光学補正手段及び第２の光学補正手段の少なくとも一方を移動させて像振れを補正する制御手段と、第１の光学補正手段の移動位置に関する情報を検出する第１の位置検出手段と、を有し、制御手段は、第１の光学補正手段の移動位置に関する情報が第１の所定値以下の場合、第１の光学補正手段による像振れ補正を実行するとともに第２の光学補正手段による像振れ補正を実行せず、第１の光学補正手段の移動位置に関する情報が第１の所定値を超えた場合、第２の光学補正手段による像振れ補正を実行する。【選択図】図４

Description

本発明は、防振機能を備えた像振れ補正装置及びそれを備えた撮像装置、及び像振れ補正装置の制御方法に関する。

近年のカメラ、ビデオ等の撮像装置は、撮影時の手ぶれ等により被写体像がぶれることを防止するため、防振機能を備えている。例えば、特許文献１では、補正レンズ系を光軸に垂直な方向に移動させることにより防振制御を行っている。また、特許文献２では、単一の補正レンズ系だけでなく、複数の補正レンズ系を用いて防振制御を行っている。

特許第３７０６６４４号特開２００１−２４９２７６号公報

補正レンズは、付勢ばねで保持されており、駆動領域の中央付近に位置するときは付勢ばねに加わる力が弱くなるので電力の消費が小さくなり、外周付近に位置するときは付勢ばねに加わる力が強くなるので電力の消費が大きくなる。また、補正レンズが外周付近に位置すると防振できなくなるため、補正レンズが外周付近に移動しないように補正レンズが外周付近に移動すると減速させる処理を行っている。

しかしながら、そのような工夫がなされていても撮像装置に大きな振れが加わると、補正レンズが外周付近に近づくことによる防振性能の劣化は免れなく、結果的に消費電流が大きくなると同時に見栄えが悪くなってしまう。

このような課題を鑑みて、本発明は、大きな振れが加えられたときでも、消費電力を抑止するとともに、見栄えの良い防振を実現することができる像振れ補正装置及びそれを備えた撮像装置、及び像振れ補正装置の制御方法を提供することを目的とする。

本発明の一側面としての像振れ補正装置は、光軸と異なる方向に移動することで光学的に像振れを補正する第１の光学補正手段と、光軸方向において前記第１の光学補正手段と異なる位置に配置され、前記光軸と異なる方向に移動することで光学的に像振れを補正する第２の光学補正手段と、振れ検出手段から出力される振れ信号に基づいて前記第１および第２の光学補正手段の少なくとも一方を移動させて像振れを補正する制御手段と、前記第１の光学補正手段の移動位置に関する情報を検出する第１の位置検出手段と、を有し、前記制御手段は、前記第１の光学補正手段の移動位置に関する情報が第１の所定値以下の場合、前記第１の光学補正手段による像振れ補正を実行するとともに前記第２の光学補正手段による像振れ補正を実行せず、前記第１の光学補正手段の移動位置に関する情報が前記第１の所定値を超えた場合、前記第２の光学補正手段による像振れ補正を実行することを特徴とする。

また、本発明の他の側面としての像振れ補正装置の制御方法は、光軸と異なる方向に移動することで光学的に像振れを補正する第１の光学補正手段と、光軸方向において前記第１の光学補正手段と異なる位置に配置され、前記光軸と異なる方向に移動することで光学的に像振れを補正する第２の光学補正手段と、振れ検出手段から出力される振れ信号に基づいて前記第１および第２の光学補正手段の少なくとも一方を移動させて像振れを補正する制御手段と、前記第１の光学補正手段の移動位置に関する情報を検出する第１の位置検出手段と、を有する像振れ制御装置の制御方法であって、前記制御手段は、前記第１の光学補正手段の移動位置に関する情報が第１の所定値以下の場合、前記第１の光学補正手段による像振れ補正を実行するとともに前記第２の光学補正手段による像振れ補正を実行せず、前記第１の光学補正手段の移動位置に関する情報が前記第１の所定値を超えた場合、前記第２の光学補正手段による像振れ補正を実行するステップと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、大きな振れが加えられたときでも、消費電力を抑止するとともに、見栄えの良い防振を実現することができる像振れ補正装置及びそれを備えた撮像装置、及び像振れ補正装置の制御方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る撮像装置の鏡筒の分解斜視図である。第１および第２の像移動ユニットの分解斜視図である。撮像装置のブロック図である。防振制御に関するブロック図である。駆動領域と消費電力の関係図である。第１および第２の像移動ユニットの両方を駆動させて防振制御を行う場合のフローチャートである。第１および第２の像移動ユニットの両方を駆動させて防振制御を行う場合の像移動手段の軌跡と駆動ゲイン変更領域の関係図である。第１および第２像移動ユニットのいずれか一方を駆動させて防振制御を行う場合のフローチャートである。第１および第２像移動ユニットのいずれか一方を駆動させて防振制御を行う場合の像移動手段の軌跡と駆動ゲイン変更領域の関係図である。駆動戻し処理のフローチャートである。駆動戻し処理の像移動手段の軌跡と駆動ゲイン変更領域の関係図である。第１および第２像移動ユニットのいずれか一方を駆動させて防振制御を行い、途中で駆動領域のうち消費電力が大きくなる領域に侵入した場合のフローチャートである。

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

図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置の鏡筒１００の分解斜視図である。撮像素子１０１は、各レンズ群（撮像光学系）によって形成された被写体像を光電変換する。フォーカスユニット１０２は、ピント調整を行う。ステッピングモータ１０３は、フォーカスユニット１０２の駆動を行う。カム筒１０４を操作することで、撮像光学系の倍率を所望の値に変更することができる。カム筒１０４は、ユーザーが手動で操作してもよいし、ＤＣモータなどの専用モータを設けて操作してもよい。固定筒１０５は、カム筒１０４を軸支する。第１像移動ユニット（第１の光学補正手段）１０６および第２像移動ユニット（第２の光学補正手段）１０７は、被写体像のずれを防止可能に構成された防振ユニットである。ズームレンズ１０８は、変倍を行う。

図２は、第１および第２像移動ユニット１０６，１０７の分解斜視図である。第１および第２像移動ユニット１０６，１０７はそれぞれ、光軸方向において異なる位置に配置されている。シフトレンズ１１１は、光軸から偏心させることで光学的に像振れの補正を行う。磁石１１２，コイル１１５は、ボイスコイルモータを構成し、可動部１１４を駆動させる。固定地板１１７は、円筒形状に形成され、第２像移動ユニット１０７を固定する。付勢ばね１１３は、固定地板１１７に形成されたばね掛け部に引っ掛けられることで可動部１１４を保持する。転動ボール１１６は、可動部１１４が固定地板１１７の光軸に直交する面内を移動可能となるように支持する。第１像移動ユニット１０６は、第２像移動ユニット１０７と同様の構成であるため、説明を省略する。

図３は、撮像装置のブロック図である。ズームユニット３０１は、カム筒１０４と固定筒１０５とズームレンズ１０８により構成される。ズーム駆動制御部３０２は、ズームユニット３０１の駆動を制御する。防振制御部３０３は、第１および第２像移動ユニット１０６，１０７を制御する。絞り・シャッタ駆動制御部３０５は、絞り・シャッタユニット３０４の駆動を制御する。フォーカス駆動制御部３０６は、フォーカスユニット１０２の駆動を制御する。撮像信号処理部３０７は、撮像素子１０１から出力された電気信号を映像信号に変換処理する。システム全体を制御する制御部３０８は、内部のＣＰＵ（中央演算処理装置）がプログラムを解釈して実行することで各種の処理を行う。振れ検出部（振れ検出手段）３０９は、撮像装置本体に加わる振れ量を検出する。記憶部３１０は、第１および第２像移動ユニット１０６，１０７の駆動領域の各位置における消費電力のデータなどの様々なデータを記憶する。操作部３１１は、撮像装置の操作を行うユーザインタフェースである。電源部３１２は、システム全体に用途に応じて電源を供給するとともに、電池の残り残量の情報を保持している。表示部３１３は、撮像信号処理部３０７により得られた画像の表示制御を行う。

図４は、防振制御に関するブロック図である。図４（ａ）は第１および第２像移動ユニット１０６，１０７の両方を駆動させている状態の図、図４（ｂ）は第１および第２像移動ユニット１０６，１０７のうちいずれか一方を駆動させている状態の図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に対して像移動ユニットの目標位置の算出手段が１つだけになっており、その他の構成は図４（ａ）と同じである。一般的に人の手ブレは複数の周波数の複合波である。従来の１つの像移動ユニットを用いて防振を行う場合は、所定ターゲット（例として５Ｈｚ）が最も防振性能が良く、その前後の周波数は少しずつ防振性能が落ちていく傾向であった。一方、２つの像移動ユニットを用いて防振を行う場合は、異なるターゲット（例として１Ｈｚと７Ｈｚ）それぞれで最も防振が良くなる制御を行うことでより広い帯域での防振性能を実現することができる。また、２つの像移動ユニットを同時に駆動させると消費電力が大きくなることは避けられないため、一方の像移動ユニットのみを駆動させて、他方の像移動ユニットは駆動中心近傍で待機させておくケースもある。

図５に示されるように、第１および第２像移動ユニット１０６，１０７は、構成は同じであるが、必ずしも消費電力は同じではない。構成される部品の大きさ、重さ、ばね係数、磁石の磁力の強弱、コイルの巻き数等の違いにより、駆動領域の外周部であってもそれぞれの像移動ユニットの消費電流は異なる。また、像移動ユニットの可動部１１４は、固定地板１１７との間を付勢ばね１１３で吊られて駆動領域の中央で均衡が保たれている状態である。そのため、駆動領域の中央では消費電力が最も小さく、外周部では消費電力が最も大きくなる。

ＬＰＦ（ローパスフィルタ）４０７は、振れ検出部３０９が検出した振れ量の周波数のうち低周波数成分を抽出する。振れ検出部３０９のそのままの出力から、ＬＰＦ４０７を通過した後の出力を引くと振れ量の周波数のうち高周波成分を抽出することができる。第１および第２ブレーキ部４０１，４０８は、高周波成分と低周波数成分のそれぞれの振れ角速度が防振可能な範囲を超えて極めて大きいときは振れ角速度をクランプする。第１および第２積分部４０２，４０９は、振れ角速度を振れ角度に変換する。これにより振れ角度をキャンセルするための目標位置を算出することができる。振れ角度キャンセル量は、焦点距離に応じた敏感度と、駆動ゲインに相当する重み付け量の積算となり、式（１）で表現される。焦点距離に応じた敏感度とは、光学系により決まる定数であり、一般的には望遠側であるほど増加する値である。駆動ゲインに相当する重み付け量とは、振れ角度を完全にキャンセルしたい場合は駆動ゲイン１００％となり、これは重み付け量が１．０であることを意味している。逆にシフトレンズを駆動させない場合は駆動ゲイン０％となり、これは重み付け量が０であることを意味している。第１および第２駆動ゲイン変更部４０３，４１０は、目標位置が駆動領域の外周部となる場合には目標位置に所定の重み付けを行い、それ以上目標位置を外周部に近づけないようにしている。例として、第１像移動ユニット１０６が駆動しており、かつ第２像移動ユニット１０７が停止しているとき、駆動ゲインはそれぞれ１００％と０％である。駆動を切り換える、すなわち第１像移動ユニット１０６を停止させ、第２像移動ユニット１０７を駆動させる場合は、第１像移動ユニット１０６の駆動ゲインを１００％、９０％、８０％、・・・１０％、０％と変更させる。同時に、第２像移動ユニット１０７の駆動ゲインを０％、１０％・・・８０％、９０％、１００％と変更させる。第１現在位置検出部（第１の位置検出手段）４０５および第２現在位置検出部（第２の位置検出手段）４１１は、それぞれ第１像移動ユニット１０６と第２像移動ユニット１０７の現在位置を検出している。第１および第２駆動出力部４０４，４１２は、それぞれの目標位置と現在位置との偏差を算出し、偏差がゼロに収束するように帰還制御を行っている。駆動ゲイン変更領域判定部４０６は、それぞれの像移動ユニットの駆動領域の各位置での消費電力、現在位置および目標位置から領域の拡大と縮小、および像移動ユニットの駆動の切り換えを行う。

振れ角度キャンセル量＝振れ角度×焦点距離に応じた敏感度×重み付け量・・・（式１）
ここで、２つの像移動ユニットを用いて防振を行う場合について、図６のフローチャートを用いて説明する。ステップＳ６０１では、防振制御開始を宣言する。ステップＳ６０２では、振れ検出部３０９から振れ角速度ωを取得している。ステップＳ６０３では、取得した振れ角速度ωを変数αに保存している。ステップＳ６０４では、ＬＰＦ４０７が振れ角速度ωから低周波数成分の振れ角速度ω_Ｌを抽出する。ステップＳ６０５では、振れ角速度ωと低周波数成分の振れ角速度ω_Ｌとの差分をとることにより高周波成分であるω_Ｈを抽出する。ステップＳ６０６では、高周波数成分の振れ角速度ω_Ｈと所定速度Ｖ１を比較する。振れ角速度ω_Ｈが所定速度Ｖ１より速い場合には、ステップＳ６０７で第１ブレーキ部４０１が振れ角速度ω_Ｈを所定速度Ｖ１でクランプする。振れ角速度ω_Ｈが所定速度Ｖ１以下の場合にはクランプはせずにステップＳ６０８に進む。ステップＳ６０８では、第１積分部４０２が振れ角速度ω_Ｈを積分して目標角度θ_Ｈを算出する。実際は目標角度に固定定数を乗算することにより目標位置（移動位置）となるが、ここでは便宜上そのまま目標角度θ_Ｈを目標位置として置き換えることにする。ステップＳ６０９では、低周波数成分の振れ角速度ω_Ｌと所定速度Ｖ２を比較する。振れ角速度ω_Ｌが所定速度Ｖ２より速い場合には、ステップＳ６１０で第２ブレーキ部４０８が振れ角速度ω_Ｌを所定速度Ｖ２でクランプする。振れ角速度ω_Ｌが所定速度Ｖ２以下の場合にはクランプはせずにステップＳ６１１に進む。ステップＳ６１１では、第２積分部４０９が振れ角速度ω_Ｌを積分して目標角度θ_Ｌを算出する。実際は目標角度に所定定数を乗算することにより目標位置となるが、ここでは便宜上そのまま目標角度θ_Ｌを目標位置として置き換えることにする。ステップＳ６１２では、第１現在位置検出部４０５が高周波成分側の防振をしている像移動ユニットの現在位置Ｐ_Ｈを取得する。ステップＳ６１３では、第２現在位置検出部４１１が低周波数成分側の防振をしている像移動ユニットの現在位置Ｐ_Ｌを取得する。

ステップＳ６１４では、目標位置の絶対値｜θ_Ｈ｜が高周波成分側の防振をしている像移動ユニットの駆動領域のうち消費電力の高くなる領域Ｒ１の境界値（所定値）を超えているか否かを判定する。絶対値｜θ_Ｈ｜が領域Ｒ１の境界値を超えている場合、ステップＳ６１５で現在位置Ｐ_Ｌに所定値を加算した絶対値が低周波数成分側の防振をしている像移動ユニットの駆動領域のうち消費電力の高くなる領域Ｒ２の境界値以内か否かを判定する。ステップＳ６１５で境界値以内の場合には、ステップＳ６１６で駆動ゲイン変更領域判定部４０６が領域Ｒ１の縮小と領域Ｒ２の拡大を行う。ステップＳ６１５で領域Ｒ２の境界値以内でない場合には、領域Ｒ１と領域Ｒ２は変化させずにステップＳ６２０に進む。

ステップＳ６１４で絶対値｜θ_Ｈ｜が領域Ｒ１の境界値を超えていない場合には、ステップＳ６１７で目標位置の絶対値｜θ_Ｌ｜が領域Ｒ２の境界値を超えているか否かを判定する。絶対値｜θ_Ｌ｜が領域Ｒ２の境界を超えている場合、ステップＳ６１８で現在位置Ｐ_Ｈに所定値を加算した絶対値が高周波成分側の防振をしている像移動ユニットの領域Ｒ１の境界値以内か否かを判定する。ステップＳ６１８で境界値以内の場合には、ステップＳ６１９で駆動ゲイン変更領域判定部４０６が領域Ｒ１の拡大と領域Ｒ２の縮小を行う。ステップＳ６１８で領域Ｒ１の境界値以内でない場合には、領域Ｒ１と領域Ｒ２は変化させずにステップＳ６２０に進む。

ステップＳ６２０では、現在位置Ｐ_Ｈと目標位置θ_Ｈの差分である偏差Ｄ_Ｈを算出する。ステップＳ６２１では、現在位置Ｐ_Ｌと目標位置θ_Ｌの差分である偏差Ｄ_Ｌを算出する。ステップＳ６２２では、偏差Ｄ_Ｈを電圧に変換して駆動出力する。ステップＳ６２３では、偏差Ｄ_Ｌを電圧に変換して駆動出力する。ステップＳ６２４では、防振制御終了を宣言している。

上述した防振制御の一例が図７に示されている。図７は、第１および第２像移動ユニット１０６，１０７の両方を駆動させて防振制御を行う場合の像移動手段の軌跡と駆動ゲイン変更領域（消費電力の高くなる領域）の関係図である。縦軸はレンズ位置、横軸は時間を表している。図中、第１および第２像移動ユニット１０６，１０７が同時に防振を行っている。所定の時間に第１像移動ユニット１０６の目標位置が駆動ゲイン変更領域Ｒ１内となる場合に、第２像移動ユニット１０７の現在位置をみると駆動ゲイン変更領域Ｒ２に対して十分な余裕がある。そのため、第１像移動ユニット１０６の駆動ゲイン変更領域Ｒ１を縮小して、第２像移動ユニット１０７のゲイン変更領域Ｒ２を拡大する。これは第１および第２像移動ユニット１０６，１０７が入れ替わっても同様のことが可能である。

次に、第１および第２像移動ユニット１０６，１０７のいずれか一方を駆動させて防振制御を行う場合について、図８のフローチャートを用いて説明する。ステップＳ８０１では、防振制御開始を宣言する。ここでは、一例として、第２像移動ユニット１０７を停止させた状態で、第１像移動ユニット１０６を駆動する場合について説明する。ステップＳ８０２では、振れ検出部３０９から振れ角速度ωを取得している。ステップＳ８０３では、振れ角速度ωの絶対値とクランプ速度Ｖｃを比較する。振れ角速度ωがクランプ速度Ｖｃより速い場合には、ステップＳ８０４で第１ブレーキ部４０１が振れ角速度ωをクランプ速度Ｖｃでクランプする。振れ角速度ωがクランプ速度Ｖｃ以下の場合には、クランプはせずにステップＳ８０５に進む。ステップＳ８０５では、第１積分部４０２が振れ角速度ωを積分して目標角度θを算出する。実際は目標角度に所定定数を乗算することにより目標位置となるが、ここでは便宜上そのまま目標角度θを目標位置として置き換えることにする。ステップＳ８０６では、第１現在位置検出部４０５が第１像移動ユニット１０６の現在位置Ｐ１を取得する。ステップＳ８０７では、第２現在位置検出部４１１が第２像移動ユニット１０７の現在位置Ｐ２を取得する。ステップＳ１０００では、後述する駆動戻し処理が行われる。

ステップＳ８０８では、目標位置の絶対値｜θ｜が第１像移動ユニット１０６の駆動領域のうち消費電力の高くなる領域Ｒ１の境界値を超えているか否かを判定する。絶対値｜θ｜が領域Ｒ１の境界値を超えている場合、ステップＳ８０９で第２像移動ユニット１０７の現在位置の絶対値｜Ｐ２｜が第２像移動ユニット１０７の駆動領域のうち消費電力の高くなる領域Ｒ２の境界値以内か否かを判定する。絶対値｜Ｐ２｜が領域Ｒ２の境界値以内の場合には、ステップＳ８１０で現在位置Ｐ１と目標位置θの差分である偏差Ｄ１を算出する。ステップＳ８１１では、現在位置Ｐ２と目標位置θの差分である偏差Ｄ２を算出する。

ステップＳ８１３では、駆動の切り換えを行う際に、振れ角速度ωの絶対値と所定速度Ｖとを比較する。振れ角速度ωが所定速度Ｖより大きい場合は、ステップＳ８１４で第１駆動ゲイン変更部４０３が第１像移動ユニット１０６の駆動ゲインを減少方向に段階的に変更する。同時に、第２駆動ゲイン変更部４１０が第２像移動ユニット１０７の駆動ゲインを増加方向に段階的に変更する。ここで段階的に変更するとは、第１像移動ユニット１０６の駆動ゲインと第２像移動ユニット１０７の駆動ゲインの合計が１００％となるように変更することである。例えば、帰還制御で第１像移動ユニット１０６の駆動ゲインを１００％、５０％、０％の順に変更し、第２像移動ユニット１０７の駆動ゲインを０％、５０％、１００％の順に変更することを意味する。また、ステップＳ８１３で振れ角速度ωが所定速度Ｖ以下の場合は、ステップＳ８１５で第１駆動ゲイン変更部４０３が第１像移動ユニット１０６の駆動ゲインを０％に変更する。ステップＳ８１６では、偏差Ｄ２を電圧に変換して駆動出力する。ステップＳ８１７では、偏差Ｄ１を電圧に変換して駆動出力する。また、ステップＳ８０８で絶対値｜θ｜が領域Ｒ１の境界値以内（所定値以下）の場合、もしくはステップＳ８０９で絶対値｜Ｐ２｜が領域Ｒ２の境界値を超えている場合には、ステップＳ８１２で現在位置Ｐ１と目標位置θの差分である偏差Ｄ１を算出する。このときは駆動の切り換えが発生しないため、ステップＳ８１７で偏差Ｄ１を電圧に変換して駆動出力する。ステップＳ８１８で防振制御終了を宣言する。

仮に、第１および第２像移動ユニット１０６，１０７のうち一方の像移動ユニットが他方の像移動ユニットよりも駆動領域の外周部の消費電力が小さい場合、一方の像移動ユニットの方がより広い範囲で防振制御を行うことができる。そのため、最初に一方の像移動ユニットを駆動させたほうがよい。

上述した防振制御の一例が図９に示されている。図９は、第１および第２像移動ユニット１０６，１０７のうちいずれか一方を駆動させて防振制御を行う場合の像移動手段の軌跡と駆動ゲイン変更領域（消費電力の高くなる領域）の関係図である。縦軸はレンズ位置、横軸は時間を表している。図中、第１像移動ユニット１０６が防振を行っており、第２像移動ユニット１０７は駆動領域の中央近傍で停止している。図中では、第１像移動ユニット１０６の目標位置が駆動ゲイン変更領域Ｒ１内になって所定の期間を過ぎるまでは第１および第２像移動ユニット１０６，１０７で防振を行い、所定の期間が過ぎた後に第２像移動ユニット１０７の防振だけ継続して行っている。図９とは違い、所定の時間に第１像移動ユニット１０６の目標位置が駆動ゲイン変更領域Ｒ１内となる場合に、第１像移動ユニット１０６を停止させると同時に、第２像移動ユニット１０７の駆動を開始してもよい。また、第２像移動ユニット１０７の目標位置が駆動ゲイン変更領域Ｒ２内となる場合、同様にゲイン変更が行われる。そうすることで、駆動している像移動ユニットが駆動領域の外周部に侵入する前にその駆動を停止させて、他方の像移動ユニットの駆動を開始するので、消費電力を抑えつつ、１つの像移動ユニットを用いて防振を行うときよりも防振範囲を拡大することができる。

次に、駆動戻し処理について、図１０のフローチャートを用いて説明する。ステップＳ１００１では、駆動戻し処理開始を宣言する。ここでは、一例として、既に第１像移動ユニット１０６は第２像移動ユニット１０７に駆動切り換えが行われており、第１像移動ユニット１０６は駆動領域の外周部に位置しているとする。ステップＳ１００２では、目標位置の絶対値｜θ｜と所定量を比較している。目標位置の絶対値｜θ｜が所定量より大きい場合、ステップＳ１００３で時間カウンタをカウントアップする。ステップＳ１００４では、時間カウンタと所定時間を比較する。時間カウンタが所定時間を経過している場合、ステップＳ１００５で戻し処理フラグを有効にする。

ステップＳ１００２で絶対値｜θ｜が所定量以下の場合、ステップＳ１００６で時間カウンタをクリアする。ステップＳ１００７では、戻し処理フラグの有効と無効を判定している。戻し処理フラグが有効と判定された場合、ステップＳ１００８で戻し処理フラグを無効にした後、ステップＳ１００９で目標位置θを中央位置に変更する。ステップＳ１０１０では、第２像移動ユニット１０７の現在位置Ｐ２と目標位置θの差分である偏差Ｄ２を算出する。ステップＳ１０１１では、偏差Ｄ２を電圧に変換して駆動出力する。ステップＳ１０1２では、第２駆動ゲイン変更部４１０が第２像移動ユニット１０７の駆動ゲインを１００％、９０％、８０％・・・１０％、０％と段階的に変更を行い、最終的には０％に変更する。かつ第１駆動ゲイン変更部４０３が第１像移動ユニット１０６の駆動ゲインを０％、１０％・・・９０％、１００％と段階的に変更を行い、最終的には１００％に変更することにより、第１像移動ユニット１０６と第２像移動ユニット１０７の駆動切り換えを行う。ステップＳ１０１３では、駆動戻し処理終了を宣言する。

上述した駆動戻し処理の一例が図１１に示されている。図１１は、駆動戻し処理の像移動手段の軌跡と駆動ゲイン変更領域（消費電力の高くなる領域）の関係図である。縦軸はレンズ位置、横軸は時間を表している。図中、第２像移動ユニット１０７が防振を行っており、第１像移動ユニット１０６は駆動ゲイン変更領域Ｒ１付近で停止している。撮像装置を一定速度以上で大きく振る動作、すなわち大きなパンニング動作を行う（パンニング判定が行われる）と、振れ角速度ωに一定速度以上分のオフセット成分が乗ることになるため、積分した目標角度θにもオフセット成分が乗ることになる。そのため目標位置は急峻に駆動範囲の端に近付くことになる。結果、大きなパンニング動作をしているときには防振効果が弱くなることがある。そのときの動作に乗じる形で、第２像移動ユニット１０７に所定量以上の振動が加えられ、所定時間だけ経過した場合には、第２駆動出力部４１２が第２像移動ユニット１０７を駆動領域の中心位置に駆動させる。その後、駆動ゲイン変更領域判定部４０６が第２像移動ユニット１０７を停止させると同時に、第１像移動ユニット１０６の駆動を開始する。以上の動作を行うことにより、大きなパンニング動作を含む大きな揺れが発生するタイミングで一方の像移動ユニットを中心位置に駆動させておくことにより、次に発生する駆動切り換えに備えることができる。

次に、第１および第２像移動ユニットのいずれか一方を駆動させて防振制御を行い、途中で駆動領域のうち消費電力が大きくなる領域に侵入したとき、第１および第２像移動ユニットのゲインを変更して最終的には両方の像移動ユニットを駆動させる。その場合について、図１２のフローチャートを用いて説明する。

ここでは、一例として、第２移動ユニット１０７を停止させた状態で、第１像移動ユニット１０６を駆動する場合について説明する。

ステップＳ１３０１からステップＳ１３１１までは、図８のステップＳ８０１からステップＳ８１１までと同様の処理であるため説明を省略する。

ステップＳ１３１４では第１像移動ユニット１０６が駆動領域の端付近に近付くと、消費電力が大きくなるため、第１駆動ゲイン変更部４０３が駆動ゲインを段階的に所定ゲインαまで引き下げていく。これにより消費電力が大きくなることを防ぐことができるが、防振性能が落ちてしまう。防振性能の落ち分を補填するために、第２駆動ゲイン変更部４１０が駆動ゲインを段階的に所定ゲインβまで引き上げていく。

以降ステップＳ１３１５からステップＳ１３１７までは、図８のステップＳ８１６からステップＳ８１８までと同様の処理であるため説明を省略する。

ここで、駆動範囲が大きいユニットを第１像移動ユニットにすれば、駆動端に行き着くまでの余裕があるため省電効果がある。

また、消費電力が小さいユニットを第１像移動ユニットにすれば、省電効果がある。

なお、本実施形態では、撮像装置を例にして説明してきたが、本発明は、撮像装置のみに限定されるものではなく、撮像装置を有する携帯機器にも展開できる。

また、電源部３１２により現在の電池残量を取得し、電池残量が所定量以下である場合は、消費電力が高くなる領域の境界値を小さく（狭く）して消費電力を抑えることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１０６第１像移動ユニット（第１の光学補正手段）
１０７第２像移動ユニット（第２の光学補正手段）
３０８制御部（制御手段）
３０９振れ検出部（振れ検出手段）
４０５第１現在位置検出部（第１の位置検出手段）

Claims

光軸と異なる方向に移動することで光学的に像振れを補正する第１の光学補正手段と、
光軸方向において前記第１の光学補正手段と異なる位置に配置され、前記光軸と異なる方向に移動することで光学的に像振れを補正する第２の光学補正手段と、
振れ検出手段から出力される振れ信号に基づいて前記第１および第２の光学補正手段の少なくとも一方を移動させて像振れを補正する制御手段と、
前記第１の光学補正手段の移動位置に関する情報を検出する第１の位置検出手段と、を有し、
前記制御手段は、前記第１の光学補正手段の移動位置に関する情報が第１の所定値以下の場合、前記第１の光学補正手段による像振れ補正を実行するとともに前記第２の光学補正手段による像振れ補正を実行せず、前記第１の光学補正手段の移動位置に関する情報が前記第１の所定値を超えた場合、前記第２の光学補正手段による像振れ補正を実行することを特徴とする像振れ補正装置。
前記制御手段は、前記第１の光学補正手段の移動位置に関する情報が前記第１の所定値を超えた場合、所定の期間を過ぎるまで前記第１の光学補正手段による像振れ補正及び前記第２の光学補正手段による像振れ補正を実行し、前記所定の期間を過ぎたとき前記第１の光学補正手段による像振れ補正を停止し前記第２の光学補正手段による像振れ補正を継続することを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正装置。
前記第１の光学補正手段の移動位置に関する情報が前記第１の所定値を超えた領域の消費電力は、前記第１の光学補正手段の移動位置に関する情報が前記第１の所定値以下である領域の消費電力に比べて大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の像振れ補正装置。
前記第２の光学補正手段の移動位置に関する情報を検出する第２の位置検出手段を更に有し、
前記制御手段は、前記第１の光学補正手段の移動位置に関する情報が前記第１の所定値を超え、かつ前記第２の光学補正手段の移動位置に関する情報が第２の所定値以下の場合、前記第２の光学補正手段による像振れ補正を実行することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
前記第１の光学補正手段の移動位置に関する情報が前記第１の所定値を超えた場合、前記第１の光学補正手段を制御する前記振れ信号のゲインを段階的に減少させるとともに、前記第２の光学補正手段を制御する前記振れ信号のゲインを段階的に増加させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
前記第１の光学補正手段の移動位置に関する情報が前記第１の所定値を超えた場合、前記第２の光学補正手段による像振れ補正を実行するとともに、前記第１の光学補正手段を前記第１の光学補正手段の駆動中心に向かわせることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
パンニング判定された場合、前記第１の光学補正手段を前記第１の光学補正手段の駆動中心に向かわせることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
請求項１から７のいずれか１項に記載の像振れ補正装置を有することを特徴とする撮像装置。
光軸と異なる方向に移動することで光学的に像振れを補正する第１の光学補正手段と、光軸方向において前記第１の光学補正手段と異なる位置に配置され、前記光軸と異なる方向に移動することで光学的に像振れを補正する第２の光学補正手段と、振れ検出手段から出力される振れ信号に基づいて前記第１および第２の光学補正手段の少なくとも一方を移動させて像振れを補正する制御手段と、前記第１の光学補正手段の移動位置に関する情報を検出する第１の位置検出手段と、を有する像振れ制御装置の制御方法であって、
前記制御手段は、前記第１の光学補正手段の移動位置に関する情報が第１の所定値以下の場合、前記第１の光学補正手段による像振れ補正を実行するとともに前記第２の光学補正手段による像振れ補正を実行せず、前記第１の光学補正手段の移動位置に関する情報が前記第１の所定値を超えた場合、前記第２の光学補正手段による像振れ補正を実行するステップと、を有することを特徴とする像振れ補正装置の制御方法。