JP3183928B2 - 撮影装置の手ぶれ防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は撮影装置の手ぶれ
防止装置に関し、特にカメラやビデオカメラ等の被写体
の画像を記録する光学装置に於ける撮影者と被写体の相
対的な移動により画質を劣化させる振動、所謂、手ぶれ
振動の影響を補正防止する撮影装置の手ぶれ防止装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、撮影した画像の手ぶれによる
劣化を防止する装置が考案されている。これらの中に
は、手ぶれを検出してその値が大きいときに露光を禁止
し、手ぶれが小さくなる場合に露光を許可するようにし
て露光時のぶれを低減する方法がある。この場合、その
効果を大きくするためには、露光する前にその露光中の
ぶれの大きさを知る必要があり、露光開始以前に露光中
に起きるであろう手ぶれの大きさを予測している。ここ
で、ぶれセンサの高周波ノイズの除去のためにローパス
フィルタを用いれば、信号が遅延するためにこの遅延時
間の予測も必要である。

【０００３】また、手ぶれ信号に基いて光学系等を積極
的に移動させて、撮像系上の像のぶれを無くするように
工夫された手ぶれ防止装置の場合には、光学系を駆動す
るためのアクチュエータのレスポンスによる遅れが生じ
る。この遅れについても、予測する必要がある。

【０００４】更に、この積極的に光学系、或いは撮像系
を駆動して手ぶれを補正するような手ぶれ補正機構に於
いては、機械系のがたつきの影響を受けずに補正するた
めに、露光時間中にその補正部材を一方向のみに直線
的、或いは曲線的に駆動するようにしたものがあるが、
この場合、露光中に発生するであろう手ぶれを露光前に
予測してその駆動方向と速度を決める必要がある。

【０００５】ここで、この予測で求めたい未来までの時
間について分類すると、上述したように露光時間による
ものと、信号処理やアクチュエータのレスポンスによる
遅延によるものの２種類に分類される。予測を行う場合
に、これらの項を独立して定め、加算して予測を行うこ
とにより予測の精度は高まる。つまり、予測する時間を
一定値と変動値と分離して扱い、予測時間を可変にする
ことで、有利になる手ぶれ防止方法も知られている。

【０００６】一方、この手ぶれ信号を予測するための方
法として、従来、手ぶれ振動を単振動に近似してその周
期や周波数を検出して手ぶれを予測したり、ぶれの無く
なるタイミングを予測する方法が考えられている。

【０００７】また、手ぶれ振動の時系列データを、最小
自乗法等を用いて、直線や二次以上の高次の回帰線に近
似し外挿する方法も提案されている。この方法は、統計
的な手法を用いるためそれなりの精度が期待される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、手ぶれ
の振動はきれいな単振動ではなく、像の位置の次元では
１０Ｈｚ以下の振動が複雑に重ね合わさった状態である
ため、単振動による予測は精度が悪い。また、同期や周
波数のリアルタイムの検出についても、フーリエ変換等
の複雑な演算が必要である。

【０００９】また、単振動や、回帰式等を用いる従来の
方法では、手ぶれを時間の関数に置代えて予測演算を行
うため、予測時間を可変にしやすいが、その関数の係数
や定数をリアルタイムに検出設定を繰り返すためには、
大きな演算量が必要である。そのために、リアルタイム
のぶれの予測が困難になったり、予測演算のために高性
能のコンピュータ等の実装が必要になり、大型化、高コ
スト化を招き、カメラ等の小型の普及品への応用が困難
なものとなる。

【００１０】この発明は上記の課題に鑑みてなされたも
ので、より効果的な手ぶれ防止を実現するために、カメ
ラやビデオカメラ等の被写体の画像を記録する光学装置
に於ける手ぶれ振動の振動影響を補正防止する手ぶれ防
止装置に於いて、簡単な構成と簡単な演算により精度の
高い手ぶれ信号の予測演算を可能にすると共に、予測時
間を可変設定可能とした撮影装置の手ぶれ防止装置を提
供することを目的とする。

【００１１】更にこの発明は、手ぶれのないタイミング
での撮影を行わせるカメラ、或いは露光中に一方向に光
軸を移動させ撮像系上の被写体像の移動を補正する手ぶ
れ防止装置を備えたカメラに於いて、手ぶれ防止効果を
より高められる撮影装置の手ぶれ防止装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、被
写体の画像を記録する撮影装置に於ける手ぶれ防止装置
に於いて、手ぶれ振動を検出する手ぶれ信号検出手段
と、露光時間の長さを自動若しくは手動にて設定する露
光時間設定手段と、撮影時の手ぶれ信号を予測するため
の予測係数を上記露光時間設定手段で設定された露光時
間に基いて設定する手ぶれ予測係数設定手段と、上記手
ぶれ信号検出手段出力と上記手ぶれ予測係数設定手段出
力とに基いて、予測手ぶれ信号を演算する演算手段と、
を具備することを特徴とする。

【００１３】又この発明は、上記演算手段出カに基き手
ぶれを補正する補正手段と、上記手ぶれ信号検出手段の
検出の遅延時間と上記手ぶれ補正手段の動作の遅延時間
との少なくとも一方の情報を記憶する遅延情報記憶手段
とを更に有し、上記手ぶれ予測計数設定手段は、上記露
光時間設定手段の出カ信号と上記遅延情報記憶手段の出
カ信号とに基いて、予測係数を設定するようにしたこと
を特徴とする。

【００１４】更にこの発明は、図１（ｃ）に示されるよ
うに、露光時間設定部３の出力に基いた手ぶれ信号の平
均化演算を行う手ぶれ信号平均演算部８と、上記演算部
５の出力に基き手ぶれを補正する補正部９とを有し、上
記この手ぶれ信号平均演算部８の出力を上記手ぶれ信号
記憶部２に記憶させることにより、露光開始以前に手ぶ
れ防止手段の駆動方向と速度との少なくとも一方を決定
するようにしたことを特徴とする。

【００１５】

【作用】この発明の撮影装置の手ぶれ防止装置にあって
は、図１（ａ）に示されるように、被写体の画像を記録
する撮影装置に於ける手ぶれ防止装置に於いて、手ぶれ
信号検出部１が手ぶれ振動を検出すると、手ぶれ信号記
憶部２に手ぶれ信号検出部１からの出力が少なくとも１
個以上記憶される。また、露光時間設定部３にて露光時
間の長さが自動若しくは手動にて設定され、この露光時
間設定部３の出力に基いて、撮影時の手ぶれ信号を予測
するための少なくとも２種以上の予測係数が手ぶれ予測
係数設定部４で設定される。そして、演算部５にて、上
記手ぶれ信号検出部１の出力及び／若しくは上記手ぶれ
信号記憶部２の出力と上記手ぶれ予測係数設定部４から
の出力とが乗算及び加算され、予測手ぶれ信号が演算さ
れる。

【００１６】また、この発明の第２の構成例は、図１
（ｂ）に示されるように、手ぶれ信号検出部１の信号の
遅延時間と手ぶれ補正手段の動作の遅延時間の情報が、
手ぶれ信号遅延情報記憶部６に記憶され、上記露光時間
設定部３の出力信号と上記手ぶれ信号遅延情報記憶部６
の出力信号とに基いて、予測係数の設定が行われるよう
にしたものである。

【００１７】更に、この発明の第３の構成例は、更に露
光許可制御部７を儲け、この露光許可制御部７によっ
て、上記手ぶれ信号に基いて露光開始の許可と禁止が制
御される。）また、この発明の第４の構成例は、図１
（ｃ）に示されるように、上記手ぶれ信号検出部１の信
号が、上記露光時間設定部３の出力に基く時間平均を取
る手ぶれ信号記憶部２に記憶される。この値に基いて、
光学系の被写体像の光軸をぶれの補正方向に移動させる
手ぶれ補正部９の駆動方向や駆動速度が、露光開始以前
に決定するように構成されたものである。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。

【００１９】実施例の詳細な説明に入る前に、先ずこの
発明に於ける手ぶれ予測の原理を説明する。

【００２０】図３に示されるように、カメラに対して、
ｘ、ｙ、ｚの３つの軸を設定する。手ぶれは、画面の横
方向と縦方向に発生するが、説明を簡略化するため、画
面の横方向の手ぶれに対して補正を行う例について説明
する。尚、画面の縦方向についても同様に適用すること
ができる。

【００２１】露光の禁止と許可を制御する場合には、露
光時間の１／２の時間でぶれが十分に小さくなるときに
露光中のぶれが小さくなることが予想される。このた
め、この場合には、予測を行いたい未来までの時間は、
露光開始寸前では、露光時間の１／２の時間になる。更
に、角速度センサの遅れの量と、手ぶれ補正のための機
械的な遅れの量が予想を必要とする程度の値を有する場
合には、この遅延量を上記露光時間の１／２の時間に加
算して、予測する未来までの時間を設定すれば良い。

【００２２】また、露光中に発生する手ぶれ振動を、補
正機構のがたつきの影響を受けないように一方向的に直
線に近似して、積極的に撮影系の光軸を移動させて手ぶ
れを補正する場合、この直線は、露光中に発生する手ぶ
れの角速度の平均値とほぼ等しいことが、手ぶれ防止の
効果シミュレーションを行ったことで判った。このた
め、露光時間に相当する時間平均を演算しておき、露光
開始直前に露光時間の１／２の時間を予測すれば、露光
中に制御すべき補正のための駆動の方向と速度が求めら
れる。この場合も、角速度センサの遅れの量と、手ぶれ
補正のための機械的な遅れの量が予想を必要とする程度
の値を有する場合には、この遅延量を含めて予測する未
来までの時間を設定すれば良い。

【００２３】いま、手ぶれ信号をＸ（ｉ）、予測した結
果の予測手ぶれ信号を（Ｙ）とする。

【００２４】ここで、（ｉ）の値は、少なくとも、０と
１の値をとり、予測するデータの必要な精度により、２
以上のある自然数（Ｎ）まで用いられる。現時点での手
ぶれ信号をＸ（０）、１時点過去の手ぶれ信号をＸ
（１）、２時点過去の信号をＸ（２）、ｉ時点過去での
手ぶれ信号であるならＸ（ｉ）と表わす。

【００２５】このＸ（０）の信号は、上記手ぶれ信号検
出部１から出力される。また、過去の手ぶれ信号Ｘ
（ｉ）は、順次手ぶれ信号記憶部２に記憶されていき、
古くなって不必要なデータから破棄され新しい手ぶれ信
号に更新される。また、手ぶれ予測係数設定部３には、
予測のために用いられる係数として、上記Ｘ（０）、Ｘ
（１）、…、Ｘ（ｉ）に対応してＡ（０）、（１）、
…、Ａ（ｉ）が設定されている。この予測係数の決め方
については後述する。

【００２６】上記演算部５では、上記手ぶれ信号Ｘ
（０）と予測係数Ａ（０）を乗じ、中間データＷ（０）
を、下記（１）式により求める。

【００２７】 Ｗ（０）＝（Ｘ（０）×Ａ（０）） …（１） 更に、上記演算部５は、同様に、中間データＷ（ｉ）
を、下記（２）式により求める。

【００２８】 Ｗ（ｉ）＝（Ｘ（ｉ）×Ａ（ｉ）） …（２） 但し、（ｉ）は、１から（Ｎ）までの自然数である。ま
た、図示されない手ぶれ信号予測部では、上記で求めた
中間データ（Ｗ（ｉ））から、予測手ぶれ信号（Ｙ）を
下記（３）式より求める。

【００２９】

【数１】 つまり、下記（４）式のようになる。

【数２】

【００３０】次に、上記で使用した予測の係数の定め方
について述べる。

【００３１】いま、検出した手ぶれ信号についての階差
を考える。１階の階差をΔ１、２階の階差をΔ２、３階
の階差をΔ３とする。すると、下記（５）式、（６）式
及び（７）式のように表される。

【００３２】 Δ１（０）＝Ｘ（０）−Ｘ（１） Δ１（１）＝Ｘ（１）−Ｘ（２） Δ１（２）＝Ｘ（２）−Ｘ（３） …（５） Δ２（０）＝Δ１（０）−Δ１（１） Δ２（１）＝Δ１（１）−Δ１（２） …（６） Δ３（０）＝Δ２（０）−Δ２（１） …（７） 従って下記（８）式、（９）式及び（１０）式が求めら
れる。

【００３３】 Δ２（０）＝Ｘ（０）−２・Ｘ（１）＋Ｘ（２） …（８） Δ２（１）＝Ｘ（１）−２・Ｘ（２）＋Ｘ（３） …（９） Δ３（０）＝Ｘ（０）−３・Ｘ（１）＋３・Ｘ（２）−Ｘ（３） …（１０） また、予測手ぶれ信号（Ｙ）と、最新の手ぶれ信号につ
いての階差をΔ１（Ｙ）とする。すると、下記（１１）
式、（１２）式及び（１３）式より、下記（１４）式、
（１５）式及び（１６）式が求められる。

【００３４】 Δ１（Ｙ）＝Ｙ−Ｘ（０） …（１１） Δ２（Ｙ）＝Δ１（Ｙ）−Δ１（０） …（１２） Δ３（Ｙ）＝Δ２（Ｙ）−Δ２（０） …（１３） Ｙ＝Ｘ（０）＋Δ１（Ｙ） …（１４） Δ１（Ｙ）＝Δ１（０）＋Δ２（Ｙ） …（１５） Δ２（Ｙ）＝Δ２（０）＋Δ３（Ｙ） …（１６） 更に、手ぶれ信号（Ｘ）の検出の時間間隔をΔｔ、予測
したい時間を（Ｓ）とする。また、その比を（ｋ）とす
る。すると、下記（１７）式が成立する。

【００３５】 ｋ＝Ｓ／Δｔ …（１７） 手ぶれ信号の時間的な推移について、ある程度滑らかに
推移するとして、その滑らかさを、いま３次の導関数が
定数と仮定する。いま、離散的な手ぶれ信号を扱ってい
るために、手ぶれ信号は滑らかに推移するためには３次
の階差はデータの間隔時間に比例するはずである。つま
り、下記（１８）式のようになる。

【００３６】 Δ３（Ｙ）＝（Ｓ／Δｔ）・Δ３（０）＝ｋ・Δ３（０）…（１８） この（１８）式と上記（１６）式、（１５）式及び（１
４）式から、下記（１９）式、（２０）式及び（２１）
式が求められる。

【００３７】 Δ２（Ｙ）＝Δ２（０）＋ｋ・Δ３（０） …（１９） Δ１（Ｙ）＝Δ１（０）＋Δ２（０）＋ｋ・Δ３（０） …（２０） Ｙ＝Ｘ（０）＋Δ１（０）＋Δ２（０）＋ｋ・Δ３（０）…（２１） そして、この（２１）式と上記（５）式、（８）式及び
（１０）式から、下記（２２）式が求められ、故に下記
（２３）式が成立する。

【００３８】 Ｙ＝｛Ｘ（０）｝ ＋｛Ｘ（０）−Ｘ（１）｝ ＋｛Ｘ（０）−２・Ｘ（１）＋Ｘ（２）｝ ＋ｋ・｛Ｘ（０）−３・Ｘ（１）＋３・Ｘ（２）−Ｘ（３）｝ …（２２） Ｙ＝（３＋ｋ）・Ｘ（０）−（３＋３・ｋ）・Ｘ（１） ＋（１＋３・ｋ）・Ｘ（２）−ｋ・Ｘ（３） …（２３） この（２３）式で表わされるように、過去の手ぶれ信号
と、現在の手ぶれ信号とに所定の係数を乗じて、未来の
手ぶれ信号を予測することができる。この係数が、予測
係数である。この例では、３階の階差についての予測す
る時間とデータの時間間隔との比で比例を考ているが、
手ぶれ信号の予測の精度を上げるために、更に、高次の
階差について考えることも勿論可能である。

【００３９】また、上記（２３）式から判るように、予
測演算のために手ぶれ信号予測手段に記憶されている係
数は、予測したい未来までの時間によって異なる。予測
に時間が変化するのは露光時間に依るためであるから、
手ぶれ予測係数設定部４は、露光時間設定部３の出力に
よって、また場合によっては、手ぶれ信号遅延情報記憶
部６からの信号を含めて係数を設定する。

【００４０】この場合、上記（２３）式に示されたよう
に、所定の式に従って演算を行って予測係数を求めても
よいし、予測時間に応じた予測係数のテーブル表を記憶
しておいて、予測時間に応じてテーブル参照することで
係数を設定することも可能である。

【００４１】また、以下に述べる予測係数の求め方の場
合は、このテーブル参照方式が適切である。

【００４２】ところで、上記（２３）式で示されたよう
な方法で設定した予測のための係数では、予測の精度が
不十分であると判断できる場合がある。これは、手ぶれ
による独特の振動やアクチュエータのレスポンスが、簡
単な線形の関数の形で記述できないことによると考えら
れる。

【００４３】この誤差を小さくするために、手ぶれ防止
装置の設計や製作段階に於いて、手ぶれ信号を測定し、
予測した手ぶれ信号と実際の手ぶれ信号との差異が最も
小さくなるようにこの係数を設定することも可能であ
る。

【００４４】具体的には、現在と過去の手ぶれ信号によ
る重回帰分析を行うことで、それぞれの手ぶれ信号の重
みの係数を最小自乗法により求めることができる。

【００４５】次に、手ぶれ検出センサの検出の遅れ時間
を予測する場合の予測係数の最適化を行う例について述
べる。尚、データの個数や測定の回数は必要に応じて増
やすことができる。

【００４６】実験で得られた手ぶれ信号を考えると、い
ま、１ｍｓｅｃ毎のサンプル間隔で２秒間に得た２００
１個の手ぶれ信号をＢ（ｊ）（ｊは０から２０００）と
する。

【００４７】また、この手ぶれ検出センサは、出力信号
に３０ｍｓｅｃの遅延を有しているとする。

【００４８】いま、同じ時点でのデータについて、同じ
値の添え字（ｊ）で表された手ぶれ信号列Ｃ０（ｊ）、
Ｃ１（ｊ）、Ｃ２（ｊ）、Ｃ３（ｊ）について考える。
ここで、Ｃ０（ｊ）には予測を行う時点の最新の手ぶれ
信号、Ｃ１（ｊ）、Ｃ２（ｊ）、Ｃ３（ｊ）には、それ
ぞれ１０ｍｓｅｃ過去の手ぶれ信号、２０ｍｅｃ過去の
データ、３０ｍｓｅｃ過去のデータが入るものとする。

【００４９】また、予測したい時間後の実際の手ぶれ量
をＤ（ｊ）とする。この信号列に上記の実測した手ぶれ
信号を当てはめると、下記表１に示されるようになる。

【００５０】

【表１】

【００５１】予測するために用いるデータと基準のデー
タの組は、１９４１個になる。

【００５２】ここで、予測係数をＡ０、Ａ１、Ａ２、Ａ
３とする。これらは、それぞれ０ｍｓｅｃ、１０ｍｓｅ
ｃ、２０ｍｓｅｃ、３０ｍｓｅｃの過去のデータに乗ず
るための係数である。

【００５３】予測のための演算式は、時点（ｊ）での予
測値をＹ（ｊ）とすると、下記（２４）式のように表さ
れる。

【００５４】 Ｙ（ｊ）＝Ａ０×Ｃ０（ｊ）＋Ａ１×Ｃ１（ｊ） ＋Ａ２×Ｃ２（ｊ）＋Ａ３×Ｃ３（ｊ） …（２４） 時点（ｊ）での実際の手ぶれ信号と予測値の誤差ｅ
（ｊ）は、下記（２５）式のようになる。

【００５５】 ｅ（ｊ）＝Ｄ（ｊ）−Ｙ（ｊ） …（２５） そして、誤差の平方和（Ｅ）は、下記（２６）式のよう
に表される。

【００５６】

【数３】

【００５７】次いで、最小自乗法に基いて、この誤差の
平方和（Ｅ）を最小にする予測係数の組合わせを求め
る。そのために、下記（２７）式及び（２８）式で示さ
れる行列（Ｇ）を考える。（ｊ）は、ここでは０から１
９４１の値である。

【００５８】

【数４】

【数５】

【００５９】そして、行列（Ｇ）の逆行列（Ｇ）-1を下
記（２９）式より求める。

【００６０】

【数６】

【００６１】このような演算を行い、予測係数を定める
ことで、実際の手ぶれの発生に合わせた予測係数の最適
化を行うことができる。この係数を予め記憶手段に記憶
させればよい。

【００６２】尚、ここでは、手ぶれ検出センサの出力の
遅延を補正する例を示したが、これにアクチュエータの
遅れ等を考慮すれば、更に実際に即した予測が行われ
る。

【００６３】また、上述した例では、手ぶれ検出センサ
の値から同一の手ぶれ検出センサの値を予測する例を示
したが、これらの予測係数の最適化は、カメラの設計段
階や製造段階で行われ、撮影者が操作する以前にカメラ
の手ぶれ予測係数記憶手段に予め記憶されることを考え
れば、予測係数の最適化段階に於いて、より精度の高い
手ぶれ検出装置による手ぶれ信号を基準に用いて、カメ
ラ内の手ぶれ検出センサで予測するための予測係数を最
適化することで、カメラ内の実装した手ぶれ検出センサ
が持つ誤差を減らすことが可能になる。

【００６４】次に、予測に用いる手ぶれのデータの時間
間隔について説明する。

【００６５】上述した例では、このデータの間隔時間
（Δｔ）について、１０ｍｓｅｃとしている。しかし、
この時間については、手ぶれの信号に対してその軌跡を
十分にトレースするサンプルを可能にする時間であれば
よいわけで、この値について規定するものではない。十
分に、手ぶれを表わすためには、手ぶれ信号の高周波の
周波数に対して十分に検出できる値であればよい。従来
からの、手ぶれについての現象解析により、画像の劣化
を招く手ぶれの周波数は、最大でも１０Ｈｚ程度と求め
られているので、この１０Ｈｚを正確に検出できる間隔
であればよい。これは、サンプルの定理より、８倍以上
の周波数での検出を行えばよい。つまり、予測用のデー
タの時間間隔は、１２ｍｓｅｃより高速であればよいと
考えられる。

【００６６】予測の時間が長い場合にはこの間隔は長め
に設定し、短時間の場合には短めに設定することで、予
測の精度は向上する。

【００６７】また、予測に用いるデータがノイズを含む
場合には、ソフト的に、ローパスフィルタや平均化等の
手法により、ノイズを低減することができる。この場
合、このローパスフィルタによる信号の遅延についても
予測することで、信号の遅延を補正防止することができ
る。また、この場合この値を含めて手ぶれ信号遅延情報
記憶部６に記憶されるデータを定めることにより達成さ
れる。

【００６８】次に、この発明の第１の構成例及び第２の
構成例に対応する第１の実施例について説明する。

【００６９】この第１の実施例は、カメラに於いて、手
ぶれ信号として被写体輝度の変化を測定し、輝度変化が
大きいときに手ぶれが大きいと判断して撮像系の露光を
禁止し、輝度変化が小さいときに手ぶれが小さいと判断
して露光を許可することで手ぶれによる画質の劣化の無
い被写体像を得ようとした手ぶれの防止装置である。

【００７０】被写体輝度変化は、画面の平面上でのぶれ
の大きさに比例して発生するはずである。つまり、この
信号は画面の横方向、縦方向に限らず、ぶれの情報を提
供するものである。

【００７１】図２は、この発明の第１の実施例に従った
撮影装置の手ぶれ防止装置の基本構成を示すブロック図
である。同図に於いて、手ぶれ信号検出部１は、後述す
る被写体輝度検出部１０と、被写体輝度微分演算部１１
と、Ａ／Ｄコンバータ１２から成る。上記手ぶれ信号検
出部１の出力は、手ぶれ信号記憶部２及び演算部５の乗
算演算部５ａへ送られる。

【００７２】また、露光時間設定部３は、フィルムに露
光を与える露出時間（シャッタスピード）を設定する手
段であり、カメラの露出モードに従って、マニュアル露
出モードとシャッタスピード優先モードでは撮影者の手
動操作により指示された値、また、絞り優先モードとプ
ログラム優先モードでは被写体の輝度の情報から、若し
くは被写体輝度情報に撮影者の絞りやプログラムシフト
等の操作量を加味した情報から、露出時間を設定するも
のである。

【００７３】上記演算部５内の手ぶれ信号予測演算部５
ｂは、乗算演算部５ａの出力についての和を演算し、予
測手ぶれ信号を出力するものである。この予測手ぶれ信
号に基いて、露光開始の許可と禁止を制御する露光許可
制御部７が配されている。この露光許可制御部７には、
撮影者の操作に応じて、露光開始を指示する信号を発す
る露光命令出力部１３からの信号を受けて露光部１４に
露光開始の信号を発する露光開始信号発生部１５が接続
されている。

【００７４】図４は、手ぶれ信号検出部１の詳細な構成
を示した図である。同図に於いて、被写体輝度検出部１
０は、図示の如く接続されたＳＰＤ１０ａ、ダイオード
１０ｂ及び１０ｃ、バッファアンプ１０ｄにより構成さ
れている。この第１の実施例では、被写体光を受光し、
被写体の輝度を検出するための受光手段として、比較的
低コストのＳＰＤ１０ａを使用している。ＳＰＤ１０ａ
は、カメラの測光に用いられている部分測光用の受光素
子である。ダイオード１０ｂ及び１０ｃは、ＳＰＤ１０
ａの光電流を対数圧縮するためのものであり、その個数
は電源電圧により異なる。また、ＳＰＤ１０ａとダイオ
ード１０ｂのアノードの接続部には、バッファアンプ１
０ｄが接続され、被写体輝度信号を出力している。

【００７５】被写体輝度微分演算部１１は、微分回路１
１ａ、ローパスフィルタ１１ｂ及びアンプ１１ｃで構成
され、被写体輝度信号を被写体輝度変化信号に変換演算
している。微分回路１１ａが変化信号に変換し、更にロ
ーパスフィルタ１１ｂにより光源のフリッカノイズ等の
高周波のノイズ成分を除去し、アンプ１１ｃで必要な信
号サイズに規格化する。そして、この規格化された信号
が、Ａ／Ｄコンバータ１２によりデジタル信号化され
る。

【００７６】上述した回路のうち、ローパスフィルタ１
ｂは、入力信号に対して出力信号に遅れを有している。
その遅れは、入力信号の周波数とフィルタのカットオフ
周波数とフィルタの次数により異なる。カットオフ周波
数を手ぶれの周波数よりも十分に高くしておくことで、
異なる入力される手ぶれ信号の周波数でも、一率の遅れ
時間を有する。

【００７７】いま、蛍光灯等のフリッカノイズを除去す
るために、フィルタをカットオフ周波数２５Ｈｚで８次
の構成で用いるとする。この場合、約４０ｍｓｅｃの遅
延が生じる。この輝度の変化の信号の遅延に関する情報
は、手ぶれ信号遅延情報記憶部６に記憶される。

【００７８】図２に戻って、上記手ぶれ信号遅延情報記
憶部６には、上記手ぶれ信号検出部１の遅延時間に関す
る情報と、露光部１４が露光開始の信号を受けてから実
際の露光が開始されるまでのタイムラグに関する情報
と、各種予測演算に要する時間に関する情報が記憶され
ている。

【００７９】また、手ぶれ予測係数設定部４では、露光
時間設定部３と手ぶれ信号遅延情報記憶部６の信号を受
けて、予測のための係数を設定する。このために、手ぶ
れ予測係数設定部４内には予測したい時間に応じた、上
記（２９）式で示した方法により求めた予測のための係
数群がテーブル状に記憶されており、上記の受けた信号
に基いて、テーブル参照形式で現在の予測に必要な手ぶ
れ信号予測係数を設定する。

【００８０】或いは、上記（２３）式で示した方法によ
り、予測時間に応じた係数を演算で求めてもよい。

【００８１】露光部１４は、露光を行うためのシャッタ
がアクチュエータを介して取付けられているが、通常の
機械構造は機械的時定数を有し、起動時等に遅れを有し
ている。また、シャッタには露光に寄与しない助走の範
囲が設定されるため、その区間を移動する時間が必要で
ある。そのため、露光開始の指示信号を受けても実際に
露光が開始するのは速くても１０ｍｓｅｃ程度必要であ
る。この遅れの情報も、手ぶれ信号遅延情報記憶部６に
記憶される。

【００８２】このように、手ぶれ信号遅延情報記憶部６
には、手ぶれ検出時の信号の遅れと露光開始時の遅れの
情報が記憶されると共に、その他の信号処理で必要な時
間も記憶されている。

【００８３】予測手ぶれ信号に基いて露光開始の許可と
禁止を制御する露光許可制御部７は、予測した手ぶれ信
号が所定値以下である場合に露光開始の許可の信号を出
力し、その他の場合には露光を禁止する信号を出力す
る。

【００８４】露光命令出力部１３は、所謂カメラのセカ
ンドレリーズスイッチが取付けられている。このセカン
ドレリーズスイッチの操作により、ピント合わせが終了
して露光をする準備が整った後に、露光動作を指示する
信号を露光開始信号発生部１５に対し発する。

【００８５】この露光開始信号発生部１５は、露光命令
出力部１３からの露光動作を指示する信号が発せられる
ものである。また、露光開始信号発生部１５は、上記露
光許可制御部７からの信号が露光を許可した場合に、露
光部１４に対して露光開始を指示する信号を出力する。

【００８６】上述したように構成することにより、実際
の被写体光の露光時間内の手ぶれが小さな場合にのみ露
光を行うような撮影装置を得ることができる。

【００８７】同実施例では、最新の被写体輝度変化によ
る手ぶれ信号を含め、１０ｍｓｅｃ毎のずれた時間での
４個の手ぶれ信号から予測するものとする。すなわち、
０ｍｓｅｃ過去のデータと、１０ｍｓｅｃ、２０ｍｓｅ
ｃ、３０ｍｓｅｃ過去のデータとを用いてそれぞれ予測
される。

【００８８】手ぶれ信号検出部１の出力は、１ｍｓｅｃ
毎に、手ぶれ信号記憶部２に取込まれる。最新の現在の
手ぶれデータの記憶エリアを含め、この手ぶれ信号記憶
部２の記憶エリアの大きさは、３１個必要になる。３０
ｍｓｅｃを越える過去のデータは、新しいデータによっ
て更新されるようになっている。

【００８９】また、手ぶれ予測係数設定部４では、現在
の最新の手ぶれ信号のための係数（Ａ（０））と、それ
ぞれ１０ｍｓｅｃ、２０ｍｓｅｃ、３０ｍｓｅｃ過去の
データに乗ずるための係数（Ａ（１）、Ａ（２）、Ａ
（３））が設定される。

【００９０】乗算演算部５ａでは、現在の最新の手ぶれ
信号をＸ（０）と、手ぶれ信号記憶部２に記憶されてい
る過去の手ぶれ信号のうちの１０ｍｓｅｃ、２０ｍｓｅ
ｃ、３０ｍｓｅｃ過去のデータについて、それぞれＸ
（１）、Ｘ（２）、Ｘ（３）として、更に、各々の時点
のデータの演算結果を中間データ（Ｗ（ｉ））で表わす
と、上記（２）式と同じ Ｗ（ｉ）＝（Ｘ（ｉ）×Ａ（ｉ）） （但し、（ｉ）は、０から３までの自然数） なる演算を行う。

【００９１】この中間データ（Ｗ）については、直ちに
手ぶれ信号予測演算部５ｂによって、下記（３０）式で
表される演算が行われ、予測手ぶれデータ（Ｙ）が求め
られる。

【００９２】

【数７】

【００９３】この演算は、中間データ（Ｗ）を使わずと
も、直接的に下記（３１）式で表される演算により行う
ことも可能なはずである。

【００９４】

【数８】

【００９５】露光許可制御部７では、この予測された手
ぶれ信号（Ｙ）の絶対値と、ぶれの許容の大きさを示す
所定値（Ｔｈ）を比較することで、露光を許可するか否
かが判断される。

【００９６】また、露光命令出力部１３からの信号が露
光動作を指示していて、且つ露光許可制御部７の出力が
露光を許可している場合、露光開始信号発生部１５で
は、露光部１４に対して露光開始を指示する。

【００９７】これら一連の動作は、１ｍｓｅｃ以内に行
われ、１ｍｓｅｃ毎の予測手ぶれ信号に基いて、手ぶれ
防止が行われる。

【００９８】次に、図５のフローチャートを参照して、
露光部１４に露光開始の指示信号を出力する動作を説明
する。ここでは、手ぶれ信号記憶部２、手ぶれ予測係数
設定部４、乗算演算部５ａ、手ぶれ信号予測演算部５
ｂ、露光許可制御部７、露光開始信号発生部１５が、マ
イクロコンピュータを中心に構成した場合のプログラム
の流れについて説明する。尚、カメラのレリーズスイッ
チの操作後、このサブルーチンが実行されるものとす
る。

【００９９】また、同実施例では、予測に用いる記憶さ
れた手ぶれ信号の時間間隔を１０ｍｓｅｃ、また、予測
に使用するデータの個数を４個とする。

【０１００】図５は、この演算のサブルーチンがコール
されたときを示す。

【０１０１】先ず、ステップＳ１で、露光時間設定部３
から露出時間（Ｓ１）を読出す。次いで、ステップＳ２
で、手ぶれ信号遅延情報記憶部６より手ぶれ信号遅延情
報（Ｓ２）を読出す。そして、ステップＳ３にて、読出
した露出時間（Ｓ１）と手ぶれ信号遅延時間（Ｓ２）か
ら、予測する未来までの予測時間（Ｓ）を下記（３２）
式から演算設定する。

【０１０２】 Ｓ＝（Ｓ１／Ｓ２）＋Ｓ２ …（３２） 同実施例では、予測時間の上限を１００ｍｓｅｃとす
る。

【０１０３】次に、ステップＳ４で、手ぶれ信号を予測
するために用いる４種の予測係数（Ａ（０）、Ａ
（１）、Ａ（２）、Ａ（３））を設定する。そのため、
下記表２に示されるように、テーブル状にデータを記憶
しておき、予測時間（Ｓ）に応じた値を読出す。

【０１０４】

【表２】

【０１０５】テーブルに記憶されている係数は、予め、
予測時間に応じて使用している手ぶれ検出手段の信号か
らぶれないタイミングを予測できるように最適化してあ
る値である。

【０１０６】そして、ステップＳ５にて、手ぶれ信号を
マイクロコンピュータの書込み読出し自由な記憶領域
（ＲＡＭ）に書込む際に使用するためのデータポインタ
に、手ぶれ信号を格納するための連続的なＲＡＭ領域の
先頭アドレス（＃Ｖ０）を代入する。これは、最新の手
ぶれ信号を含め、３１個のデータの格納がなされる領域
の先頭アドレスである。

【０１０７】次いで、ステップＳ６にて、予測を行うた
めに必要な手ぶれ信号が手ぶれ信号記憶部２（上記ＲＡ
Ｍ領域）に記憶されたことを検出するためのカウンタと
してのプリデータカウンタをクリアする。このカウンタ
は、最初に３１個のデータが格納されるまでカウントア
ップを行う。

【０１０８】更に、ステップＳ７に進んで、手ぶれ信号
として被写体輝度変化データを、手ぶれ信号検出部１か
ら読込む。そして、ステップＳ８にて、一般的な間接ア
ドレッシングの手法を用いて、上記データポインタの示
すＲＡＭのエリアに、この手ぶれ信号を記憶させる。

【０１０９】次に、ステップＳ９に於いて、プリデータ
カウンタの値を調べ、予測するために十分なデータの個
数を、既に手ぶれ信号記憶部２に記憶しているか否か調
べる。まだ十分なデータが記憶されていない場合にはス
テップＳ１０へ、必要なデータがそろっている場合には
後述するステップＳ１５へ進む。

【０１１０】ステップＳ１０へ進んだ場合は、先ず、ス
テップＳ１０でプリデータカウンタをインクリメントし
て１進める。次いで、ステップＳ１１にてデータポイン
タの値を次のデータのエリアを示すためにインクリメン
トする。そして、ステップＳ１２にて、、データポイン
タの値が手ぶれ信号を格納するエリアから越えていない
かを調べる。同実施例の場合、上述したように、最新の
手ぶれ信号を含み合計３１個のデータを記憶しているた
め、先頭アドレスから記憶領域が３０個越えた場合に、
ステップＳ１３に於いてデータポインタの値を先頭アド
レス（＃Ｖ０）に再設定する。

【０１１１】続いて、ステップＳ１４で、このルーチン
の処理を終るかどうかを調べる。終了のための信号は、
撮影者のスイッチ操作によったり、制御を開始してから
の経過時間等で定められている。終了の条件に当てはま
った場合は、このサブルーチンの処理を終了する。終了
の条件に合わない場合は、上記ステップＳ７へ戻る。こ
のサブルーチン終了の条件は、露光開始の指示信号を発
した場合と、撮影者の操作により処理を中断する場合等
が当てはまる。

【０１１２】上記ステップＳ９に於ける判断で、予測に
十分な過去のデータの蓄積があると判断された場合には
ステップＳ１５に進み、先ず、現在のデータポインタの
値が意味する最新の手ぶれ信号の格納アドレスからデー
タを読出して、変数（Ｘ（０））に代入する。ここで、
まだ取込んだ最新のデータを保持しているならば、その
値を代入してもよい。

【０１１３】次に、ステップＳ１６からステップＳ１８
に於いて、１０ｍｓｅｃ過去のデータを読出す。そのた
めに先ず、現在のデータポインタの値から１０個以前の
データアドレスが、手ぶれ信号を格納しているＲＡＭ領
域の先頭アドレス（＃Ｖ０）よりも大きいか調べる。

【０１１４】ここで、＃Ｖ０より大きい場合には、その
ままステップＳ１７で、間接アドレスによりデータポイ
ンタよりデータ１０個分小さな値のアドレス情報を用い
て１０ｍｓｅｃ過去のデータを読出し、変数（Ｘ
（１））に代入する。上記ステップＳ１６で、先頭アド
レス（＃Ｖ０）より、データポインタ−１０の値が小さ
くなってしまった場合は、現在のデータポインタの値よ
り２１個分大きなアドレスに１０ｍｓｅｃ過去のデータ
が格納されている。したがって、ステップＳ１８に進ん
で、その値を変数（Ｘ（１））に代入する。

【０１１５】次に、ステップＳ１９からステップＳ２１
に於いて、上記と同様の方法で、２０ｍｓｅｃ過去のデ
ータを読出し、変数（Ｘ（２））に代入する。更に、ス
テップＳ２２からステップＳ２４にて、上記と同様の方
法で３０ｍｓｅｃ過去のデータを読出し、変数（Ｘ
（３））に代入する。

【０１１６】このようにして求めた、現在と、過去１０
ｍｓｅｃ、２０ｍｓｅｃ、３０ｍｓｅｃの４個の手ぶれ
信号と、上述したステップＳ４で設定した予測係数とを
用いて、ステップＳ２５からステップＳ２８に於いて、
予測手ぶれ信号（Ｙ）を演算する。

【０１１７】ここでは、乗算演算部５ａと手ぶれ信号予
測部５ｂの動作を複合的にソフトウェアに展開してあ
る。

【０１１８】先ず、ステップＳ２５で、予測手ぶれ信号
の変数（Ｙ）に、乗算（Ｘ（０）×Ａ（０））の結果の
値を代入する。次いで、ステップＳ２６からステップＳ
２８に於いて、変数（Ｙ）に乗算（Ｘ（１）×Ａ
（１））の結果、乗算（Ｘ（２）×Ａ（２））の結果、
乗算（Ｘ（３）×Ａ（３））を次々に加算代入する。こ
の結果求められた変数（Ｙ）が、予測される手ぶれ信号
の値である。

【０１１９】そして、ステップＳ２９にて、この手ぶれ
予測信号がぶれが小さいことを意味しているのか否かを
判断する。そのための判断を行うための基準値として、
所定値（Ｔｈ）と、予測手ぶれ信号（Ｙ）の絶対値を比
較する。予測手ぶれ信号（Ｙ）が所定値（Ｔｈ）以下の
場合手ぶれは無いと判断し、ステップＳ３０へ進む。一
方、予測手ぶれ信号（Ｙ）が所定値より大きい場合には
ステップＳ１１へ戻り、上述した動作を繰返す。

【０１２０】また、ステップＳ３０では、露光命令出力
部１３の露光命令信号を読む。そして、ステップＳ３１
にて、露光命令信号が露光動作を指示しているか判断
し、指示していなければステップＳ１１へ戻り、露光動
作を指示していればステップＳ３２で露光部１３へ露光
開始信号を指示出力する。その後、ステップＳ１４へ進
む。

【０１２１】次に、この発明の第２の実施例について説
明する。

【０１２２】この実施例は、角速度センサで手ぶれを検
出して、その値に基いてアクチュエータを動かし、この
アクチュエータに連動して撮像部材のレンズの光軸に対
する位置を変更して、撮影される写真の手ぶれによる劣
化を防止する場合に適用したものである。

【０１２３】図３に示されたように、カメラに対して、
ｘ、ｙ、ｚの３つの軸を設定する。

【０１２４】同実施例は、光軸を移動させる手ぶれ補正
部９（図１（ｃ））の機械的連結部のがたつきの影響を
なくし、且つアクチュエータの制御を簡略化するため
に、露光中にのみ手ぶれを直線に近似して、光軸を等速
直線的に移動させる手ぶれ防止装置の例である。

【０１２５】そのために、図１（ｃ）に示されるよう
に、予測手ぶれ信号検出部１の信号を、露光時間設定部
３の出力に基く時間平均を取る手ぶれ信号平均演算部８
を介して手ぶれ信号記憶部２に記憶させる。そして、こ
の値に基いて、露光中に手ぶれを防止するため、光学系
の撮影レンズを通って撮像系に至る被写体像の光軸を、
ぶれを補正する方向に積極的に移動させるような、手ぶ
れ補正部９を駆動する方向や駆動する速度を露光開始以
前に決定するようになっている。

【０１２６】図６は、この第２の実施例の構成を示すブ
ロック図である。同図に於いて、角速度センサ１６は、
カメラの画面の横方向の手ぶれを検出するために、ｙ軸
回りの回転による角速度を検出するように、その感度軸
を合わせてある。また、角速度センサ１７は、画面の縦
方向の手ぶれを検出するために、ｘ軸回りの回転の角速
度を検出するように設置されている。上記角速度センサ
１６、１７は、それぞれ出力段にＡ／Ｄコンバータ（図
示せず）を有し、その出力はデジタル化されている。

【０１２７】各軸の手ぶれ信号は、２ｍｓｅｃ毎にサン
プルされるものとする。

【０１２８】ｘ方向手ぶれ信号平均演算部１８、ｙ方向
手ぶれ信号平均演算部１９は、それぞれ露光時間設定部
３で設定された露光時間と同等の時間についての角速度
センサの信号の平均値をとるものとする。また、この演
算を行う最大長の露光時間を５０ｍｓｅｃ、つまり１／
２０秒とする。

【０１２９】そのため、各軸の手ぶれ信号平均演算部
は、それぞれ２６個の手ぶれ信号を記憶するメモリを有
している。ｘ、ｙ方向とも、それぞれ最新の２６個の手
ぶれ信号を記憶しており、露光時間に相当する時間のデ
ータについてｘ方向、ｙ方向別に平均化演算を行う。つ
まり、合計５２個のデータの記憶エリアが必要である。

【０１３０】同実施例では、ｘ方向とｙ方向の両軸の手
ぶれについて、それぞれ最新の手ぶれ信号平均演算部か
らの手ぶれ信号を含め、８ｍｓｅｃ毎のずれた時間での
６個の平均手ぶれ信号から予測するものとする。すなわ
ち、各軸について、０ｍｓｅｃ過去のデータと、８ｍｓ
ｅｃ、１６ｍｓｅｃ、２４ｍｓｅｃ、３２ｍｓｅｃ、４
０ｍｓｅｃの、それぞれ過去のデータとを用いて予測さ
れる。

【０１３１】この場合、最新の現在の平均手ぶれ信号の
記憶エリアを含め、この手ぶれ信号記憶部２の記憶エリ
アの大きさは、１軸当たり２１個必要なので、ｘ、ｙ軸
合わせて２１×２個必要になる。また、４０ｍｓｅｃを
越える過去のデータは、新しいデータによって更新され
るようになっている。

【０１３２】また、手ぶれ予測係数設定部４では、現在
の最新の手ぶれ信号のための係数（Ａ（０））と、それ
ぞれ８ｍｓｅｃ、１６ｍｓｅｃ、２４ｍｓｅｃ、３２ｍ
ｓｅｃ、４０ｍｓｅｃ過去のデータに乗ずるための係数
Ａ（１）、Ａ（２）、Ａ（３）、Ａ（４）、Ａ（５）
が、露光時間設定部３と手ぶれ信号遅延情報記憶部６の
出力信号に基いて設定される。

【０１３３】この手ぶれ信号遅延情報記憶部６には、露
光時間以外で予測に必要な時間、センサの遅れ、アクチ
ュエータの遅れ、演算に要する時間等の予測時間の情報
が記憶されている。

【０１３４】上記乗算演算部５ａでは、現在の最新の手
ぶれ信号を、ｘとｙ方向それぞれＸｘ（０）、Ｘｙ
（０）と、手ぶれ信号記憶部２に記憶されている過去の
手ぶれ信号の内の８ｍｓｅｃ、１６ｍｓｅｃ、２４ｍｓ
ｅｃ、３２ｍｓｅｃ、４０ｍｓｅｃの過去のデータにつ
いて、それぞれＸｘ（１）、Ｘｙ（１）、Ｘｘ（２）、
Ｘｙ（２）、Ｘｘ（３）、Ｘｙ（３）、Ｘｘ（４）、Ｘ
ｙ（４）、Ｘｘ（５）、Ｘｙ（５）として、ｘ方向及び
ｙ方向の手ぶれ信号予測演算部５ｂ１及び５ｂ２によっ
て、ｘ、ｙ方向の予測手ぶれ信号（Ｙｘ、Ｙｙ）を、下
記（３３）式及び（３４）式により求める。

【０１３５】

【数９】

【数１０】

【０１３６】また、ｘ方向手ぶれ補正部２０及びｙ方向
手ぶれ補正部２１は、ｘ方向手ぶれ信号予測演算部５ｂ
１及びｙ方向手ぶれ信号予測演算部５ｂ２で求められた
予測手ぶれ信号（Ｙｘ、Ｙｙ）に基いて、露光命令出力
部１３の露光開始命令に従って、予測された手ぶれ信号
でアクチュエータを速度駆動制御し、手ぶれを打消すも
のである。

【０１３７】露光命令出力部１３は、セカンドレリーズ
スイッチの操作を検出して、焦点調節等の露光のために
準備を行い、その準備が完了した時点で露光開始命令を
出力する。この露光開始命令に従って、ｘ方向及びｙ方
向手ぶれ補正部２０及び２１と、シャッタの駆動を行う
露光部１４が作動するようになっている。

【０１３８】図７は、ｘ方向及びｙ方向手ぶれ補正部２
０及び２１の構成例を示したものである。同実施例で
は、フィルム等の撮像手段の光軸中心位置を、画面のｘ
方向、ｙ方向に平行移動させる機構を有している。その
ため、画面枠２２は、ｘ方向のみに移動を許すｘ方向ガ
イド２３上に設けられたもので、ｙ方向のみに移動を許
すｙ方向ガイド２４上に設置されている。

【０１３９】また、画面枠２２には、ｘ方向、ｙ方向へ
の駆動をするための圧電アクチュエータユニット２５、
２６が、コロでできたスライド部材２７、２８を介して
取付けられている。圧電アクチュエータユニット２５、
２６は、積層型圧電体と変位拡大機構と駆動回路から構
成されており、指示された速度で変形を起こし、画面枠
２２を駆動する。尚、この画面枠２２は、各圧電アクチ
ュエータユニットにばねで付勢されている。

【０１４０】次に、上述した、手ぶれ信号記憶部２、手
ぶれ予測係数設定部４、乗算演算部５ａ、手ぶれ信号予
測演算部５ｂ１及び５ｂ２、ｘ方向及びｙ方向手ぶれ信
号平均演算部１８及び１９を、マイクロコンピュータを
中心に構成した場合のプログラムの流れについて、図８
及び図９のフローチャートを参照して説明する。図８及
び図９に於いて、カメラのファーストレリーズスイッチ
の操作後、このサブルーチンが実行されるものとする。

【０１４１】この演算のサブルーチンがコールされたと
して、先ず、ステップＳ４１で露光時間設定部３から露
光時間（Ｓ１）を読出す。次いで、ステップＳ４２で手
ぶれ信号遅延情報記憶部６から手ぶれ信号遅延情報（Ｓ
２）を読出す。そして、ステップＳ４３にて、読出した
露光時間（Ｓ１）と手ぶれ信号遅延時間（Ｓ２）とか
ら、予測する未来までの予測時間（Ｓ）を演算設定す
る。単位をｍｓｅｃとすると、上記（３２）式が成立す
る。尚、同実施例では、予測時間の上限を５０ｍｓｅｃ
とする。

【０１４２】次に、ステップＳ４４で、手ぶれ信号を予
測するために用いる６種の予測係数（Ａ（０）、Ａ
（１）、Ａ（２）、Ａ（３）、Ａ（４）、Ａ（５））を
設定する。そのため、上記表２に示されるように、テー
ブル状にデータを記憶しておき、予測時間（Ｓ）に応じ
た値を読出す。テーブルに記憶されている係数は、予
め、予測時間に応じて使用している手ぶれ信号検出部の
信号から、適切な直線的な防振駆動のための速度を予測
できるように最適化してある値である。

【０１４３】次いで、ステップＳ４５にて、センサから
の手ぶれ信号を平均化するため、手ぶれ信号を記憶して
おくＲＡＭ領域の先頭アドレス（＃ＶＭ０）をデータポ
インタ１に代入する。このＲＡＭ領域は、５２個のデー
タの格納が可能である。そして、ステップＳ４６、ステ
ップＳ４７にて、平均化するための加算データ変数（Ｓ
ｘ、Ｓｙ）をクリアする。

【０１４４】更に、ステップＳ４８では、平均化するた
めのデータの個数を表わす変数（Ｎｍ）に、下記（３
５）式の如くして、データをセットする。

【０１４５】 Ｎｍ＝（Ｓ１／Ｓ２）＋１ …（３５） これはデータのサンプルが２ｍｓｅｃに１回であること
と、時間の最初と最後にもデータがあるためである。

【０１４６】次に、ステップＳ４９に進んで、平均化し
た手ぶれ信号をＲＡＭに書込む際に使用するためのデー
タポインタ２に、手ぶれ信号を格納するための連続的な
ＲＡＭ領域の先頭アドレス（＃Ｖ０）を代入する。これ
は、最新の手ぶれ信号を含めｘ、ｙ方向で２６個ずつの
格納がなされる領域の先頭アドレスである。

【０１４７】ステップＳ５０では、予測を行うために必
要な手ぶれ信号が、手ぶれ信号記憶部２（上記ＲＡＭ領
域）に記憶されたことを検出するためのカウンタとして
のプリデータカウンタをクリアする。このカウンタは、
最初に予測に必要な２１×２個ずつ平均化されたデータ
が格納されるまで、カウントアップを行う。つまり、平
均化の作業を含めると、（Ｎｍ＋２１）回の角速度のサ
ンプルをカウントする。

【０１４８】次に、ステップＳ５１にて、手ぶれ信号と
して角速度センサ１６、１７を読込む。そして、ステッ
プＳ５２で、平均化演算用のデータの加算値変数（Ｓ
ｘ、Ｓｙ）に、下記（３６）式による加算を行う。

【０１４９】Ｓx ＝Ｓx ＋（ｘセンサデータ） Ｓy ＝Ｓy ＋（ｙセンサデータ） …（３６） ここで、ステップＳ５３でプリデータカウンタの値を調
べ、平均化演算を行うために十分な手ぶれセンサのデー
タの個数を既に記憶しているか否かを調べる。まだ十分
なデータが記憶されていない場合には後述するステップ
Ｓ６３へ、必要なデータがそろっていればステップＳ５
４に進んで、センサの信号を平均化するための演算を行
う。

【０１５０】ステップＳ５４からステップＳ５９では、
露光時間相当以前のデータを除去するため、先ず、（デ
ータポインタ１−２×Ｎｍ）が、＃Ｖｍ０より小さいか
否かを調べる。ここで、小さくなる場合に読出すデータ
のアドレスを補正して、前回の加算値に加わっていた一
番古いデータを、すなわち（Ｓ１＋２）ｍｓｅｃ過去の
データを加算値から引く。すると、下記（３７）式が成
立する。

【０１５１】 Ｓx ＝Ｓx −（Ｎｍ）個前のｘセンサデータ Ｓy ＝Ｓy −（Ｎｍ）個前のｙセンサデータ …（３７） また、ステップＳ６０及びステップＳ６１では、下記
（３８）式で表される平均値を求める。

【０１５２】 Ｘx （０）＝Ｓx ／Ｎｍ Ｘy （０）＝Ｓx ／Ｎｍ …（３８） 次に、ステップＳ６２にて、一般的な間接アドレッシン
グの手法を用いて、上記データポインタ２の示すＲＡＭ
のエリアに、この平均化された手ぶれ信号を記憶する。
そして、ステップＳ６３に於いて、プリデータカウンタ
の値を調べ、予測するために十分なデータの個数を既に
手ぶれ信号記憶部２に記憶しているか否かを調べる。こ
こで、まだ十分なデータが記憶されていない場合にはス
テップＳ６４へ進み、必要なデータがそろっている場合
には後述するステップＳ７２へ進む。

【０１５３】ステップＳ６４へ進んだ場合は、先ずこの
ステップＳ６４にて、プリデータカウンタをインクリメ
ントして１進める。次いで、ステップＳ６５及びステッ
プＳ６６で、データポインタ１、２の値を、次のデータ
のエリアを示すために２個ずつインクリメントする。

【０１５４】そして、ステップＳ６７では、データポイ
ンタ１の値が平均化演算の手ぶれ信号を格納するエリア
から越えていないかを調べる。同実施例の場合、上述し
たように、最新の手ぶれ信号を含んで合計５２個のデー
タを記憶可能にしている。このため、先頭アドレスから
記憶領域が５１個を越えた場合に、ステップＳ６８に進
んでデータポインタの値を先頭アドレス（＃ＶＭ０）に
再設定する。

【０１５５】ステップＳ６９では、データポインタ１の
値が手ぶれ信号を格納するエリアから越えていないかを
調べる。ここでは、上述したように、最新の手ぶれ信号
を含み合計４２個のデータを記憶しているため、先頭ア
ドレスから記憶領域が４１個を越えた場合に、ステップ
Ｓ７０に進んでデータポインタの値を先頭アドレス（＃
Ｖ０）に再設定する。

【０１５６】続いて、ステップＳ７にて、このルーチン
の処理を終了するかどうかを調べる。終了のための信号
は、撮影者のスイッチ操作による。終了の条件に当ては
まった場合は、このサブルーチンの処理を終了する。一
方、終了の条件に合わない場合は、上記ステップＳ５１
へ戻る。終了の条件は、露光開始の命令が発生された場
合と、撮影者の操作により処理を中断する場合等が当て
はまる。

【０１５７】上記ステップＳ６３に於いて、予測に十分
な過去のデータの蓄積があると判断された場合には、ス
テップＳ７２からステップＳ７６で、上述した第１の実
施例で示したのと同様な手法を用いて、また、ｘ、ｙの
２軸のデータが記憶されていることに注意して、８ｍｓ
ｅｃ、１６ｍｓｅｃ、２４ｍｓｅｃ、３２ｍｓｅｃ、４
０ｍｓｅｃ過去のデータ（Ｘｘ（１）、Ｘｙ（１）、Ｘ
ｘ（２）、Ｘｙ（２）、Ｘｘ（３）、Ｘｙ（３）、Ｘｘ
（４）、Ｘｙ（４）、Ｘｘ（５）、Ｘｙ（５））を読出
す。

【０１５８】このようにして求めた、現在と、過去の平
均化された手ぶれ信号と、ステップＳ４４で設定した予
測係数とを用いて、ステップＳ１７７からステップＳ８
８で、予測手ぶれ信号（Ｙｘ、Ｙｙ）を演算する。ここ
では、乗算演算部５ａとｘ方向、ｙ方向手ぶれ信号予測
演算部５ｂ１、５ｂ２の動作を複合的にソフトウェアに
展開してある。

【０１５９】次いで、ステップＳ８９で駆動用の予測手
ぶれ信号Ｙｘをｘ方向手ぶれ補正部２０へ、そしてステ
ップＳ９０で予測手ぶれ信号Ｙｙをｙ方向手ぶれ補正部
２１へ出力した後、ステップＳ６５へ戻り、上記の動作
を繰返す。

【０１６０】ところで、交換レンズやズームレンズのよ
うに焦点距離が変更され、角速度と像のぶれの関係が変
化する場合、焦点距離に応じてこの予測の係数を設定で
きるように焦点距離検出手段を含めて構成しておくこと
も可能である。同一の予測の係数に焦点距離に応じた補
正を行うことで達成できる。

【０１６１】また、被写体距離で変化する場合でも、同
様に、被写体距離を検出して距離を考慮しての係数の設
定を行うか、距離に応じて係数を補正することで精度の
向上が図ることができる。

【０１６２】以上のようにこの実施例によれば、撮像系
への露光時間の長さによって積和演算による予測に用い
る係数を切換えて予測する時間の長さを変更すること
で、露光時間が異なる場合であっても、露光の中央時点
でのぶれの大ききや速度を予測することが可能になる。
そのため、露光の中央時点でのぶれを小さくするタイミ
ングで露光を開始する場合には、露光時間に合わせた正
確な露光開始の時点の決定が可能になる。また、露光中
に等速度で一方向にぶれ補正機構を駆動して撮像系のぶ
れを低減する場合であっても、露光の中央時点でのぶれ
速度を露光時間に応じて、露光開始前に求めることが可
能になり、そのぶれを打ち消す方向に補正機構を駆動す
ることで簡単に効果の高いぶれ補正システムを構築する
ことができる。

【０１６３】尚、上述した例では、手ぶれ信号検出部１
に被写体輝度検出部や角速度センサを使用した例を示し
たが、これは、ＣＣＤ等の撮像装置を用いた手ぶれ検出
であっても、無論、原理的にその方法、効果に差異があ
るものではない。

【０１６４】

【発明の効果】本発明によれば、撮影装置の露光時間に
応じて所定時間後の手ぶれ状態を予測する演算式を最適
化しているから、露光時間が異なっていても適切な予測
ぶれ信号が得られ、手ぶれの少ない状態で露光動作を行
うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の撮影装置の手ぶれ防止装置の基本的
な構成例を示すブロック図である。

【図２】この発明の第１の実施例に従った撮影装置の手
ぶれ防止装置の基本構成を示すブロック図である。

【図３】カメラに対するｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の関係を示
した図である。

【図４】図２の手ぶれ信号検出部１の詳細な構成を示し
た図である。

【図５】第１の実施例の動作を説明するフローチャート
である。

【図６】この発明の第２の実施例の構成を示すブロック
図である。

【図７】ｘ方向及びｙ方向手ぶれ補正部２０及び２１の
構成例を示した図である。

【図８】第２の実施例の動作を説明するフローチャート
である。

【図９】第２の実施例の動作を説明するフローチャート
である。

【符号の説明】

１ 手ぶれ信号検出部、 ２ 手ぶれ信号記憶部、 ３ 露光時間設定部、 ４ 手ぶれ予測係数設定部、 ５ 演算部、 ５ａ 乗算演算部、 ５ｂ 手ぶれ信号予測演算部、 ５ｂ１ ｘ方向手ぶれ信号予測演算部、 ５ｂ２ ｙ方向手ぶれ信号予測演算部、 ６ 手ぶれ信号遅延情報記憶部、 ７ 露光許可制御部、 ８ 手ぶれ信号平均演算部、 ９ 手ぶれ補正部、 １０ 被写体輝度検出部、 １１ 被写体輝度微分演算部、 １２ Ａ／Ｄコンバータ、 １３ 露光命令出力部、 １４ 露光部、 １５ 露光開始信号発生部、 １６、１７ 角速度センサ、 １８ ｘ方向手ぶれ信号平均演算部、 １９ ｙ方向手ぶれ信号平均演算部、 ２０ ｘ方向手ぶれ補正部、 ２１ ｙ方向手ぶれ補正部。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−273221（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−198818（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−149811（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−163717（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−285907（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−335331（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−361240（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−173219（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 5/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体の画像を記録する撮影装置に於け
   る手ぶれ防止装置に於いて、 手ぶれ振動を検出する手ぶれ信号検出手段と、 露光時間の長さを自動若しくは手動にて設定する露光時
   間設定手段と、 撮影時の手ぶれ信号を予測するための予測係数を上記露
   光時間設定手段で設定された露光時間に基いて設定する
   手ぶれ予測係数設定手段と、 上記手ぶれ信号検出手段出力と上記手ぶれ予測係数設定
   手段出力とに基いて、予測手ぶれ信号を演算する演算手
   段と、 を具備することを特徴とする撮影装置の手ぶれ防止装
   置。
2. 【請求項２】 更に上記演算手段出カに基き手ぶれを補
   正する補正手段と、上記手ぶれ信号検出手段の検出の遅
   延時間と上記手ぶれ補正手段の動作の遅延時間との少な
   くとも一方の情報を記憶する遅延情報記憶手段とを有
   し、 上記手ぶれ予測計数設定手段は、上記露光時間設定手段
   の出カ信号と上記遅延情報記憶手段の出カ信号とに基い
   て、予測係数を設定するようにしたことを特徴とする請
   求項１に記載の撮影装置の手ぶれ防止装置。