JP3401337B2 - 像ぶれ補正機能を有するカメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、手ぶれ等に起因して
カメラが被写体に対して振動した場合に、撮影光学系の
光軸を偏向してぶれによる被写体像の受像面上での移動
を相殺できる像ぶれ補正機能を有するカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の像ぶれ補正装置は、ぶれ検出手段
として設けられた角速度センサからの出力信号を積分し
てぶれ量を計算し、この計算結果に基づいて撮影光学系
の光路中に設けられた補正光学系を駆動することによ
り、カメラの受像面、例えばフィルム面や光電変換素子
の受光面の上での被写体像の移動を補償する。

【０００３】一般に、従来の像ぶれ補正機能を有するカ
メラは、電源を投入した時点から補正のためのぶれ検
出、ぶれ補正のための補正光学系の駆動量の演算等の処
理を継続し、シャッターがレリーズされて露光、撮影が
実行されると、実際に補正光学系を駆動して受像面上で
の像のブレを補正する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の像ぶれ補正機能を有するカメラでは、電源が投
入された後は、補正が不必要な場合であっても、ぶれ検
出手段、演算手段が常時作動することとなり、バッテリ
ーを無駄に消耗させるという問題がある。

【０００５】また、従来の構成では、三脚を使用して撮
影する場合等のように、ぶれ補正が機能することにより
撮影結果をかえって悪化させる虞がある場合には、別個
に設けたスイッチを操作することにより補正を停止させ
る必要がある。

【０００６】

【発明の目的】この発明は、上述した従来技術の課題に
鑑みてなされたものであり、角速度センサ等を用いたぶ
れ検出専用の手段を作動させることなく、ぶれ補正の要
否を判断することができる像ぶれ補正機能を有するカメ
ラの提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる像ぶれ
補正機能を有するカメラは、上記の目的を達成させるた
め、被写体像を受像面上に結像させる撮影光学系と、被
写体に対する撮影光学系のぶれを検出するぶれ検出手段
と、撮影光学系の光軸を偏向する補正光学系と、撮影光
学系のぶれによる受像面上での被写体像の移動を相殺す
るようぶれ検出手段からの信号に基づいて補正光学系を
駆動する駆動手段と、撮影対象画面の少なくとも一部の
輝度を検知する測光センサと、測光センサの出力の変動
幅が所定の基準値を越えたか否かを判断する判定手段
と、判定手段が変動幅が基準値より大きいと判断した場
合にぶれ検出手段および駆動手段を作動させる駆動制御
手段とを有することを特徴とする。

【０００８】

【実施例】以下、この発明にかかる像ぶれ補正機能を有
するカメラの実施例を説明する。図１は、実施例にかか
る像ぶれ補正機能を有するカメラ１を示す。

【０００９】カメラ１には、被写体像を受像面であるフ
ィルムＦ上に形成する撮影光学系２、撮影光学系２の一
部を介して入射し、クイックリターンミラー３で反射さ
れた被写体光を撮影者の眼に導くファインダー光学系
４、シャッターボタン２０、カメラ全体を制御する制御
手段３０、そして像ぶれ補正手段４０が設けられてい
る。

【００１０】また、カメラ１には、被写体に対する撮影
光学系２のぶれを検出するぶれ検出手段として機能する
角速度センサ５１、５２、ファインダー光学系４を介し
て入射する被写体からの光束の一部をコンデンサレンズ
５ａを介して受光し、撮影対象画面の少なくとも一部の
輝度を検知する測光センサ５が設けられている。

【００１１】シャッターボタン２０は２段階のスイッチ
になっており、１段押し込まれると測光スイッチがON
し、２段押し込まれるとレリーズスイッチがONする。こ
れらのスイッチのON/OFF情報は、制御手段３０に入力さ
れる。

【００１２】角速度センサ５１は、図１の上下方向(垂
直方向)のカメラの回転運動の角速度を検出するもの
で、手ぶれなどによるその方向での角速度に応じた電圧
を制御手段３０へ出力する。角速度センサ５２は、図１
の紙面に垂直な方向(水平方向)でのカメラの回転運動の
角速度を検出するセンサで、検出した角速度に応じた電
圧を制御手段３０へ出力する。

【００１３】像ぶれ補正手段４０は、撮影光学系２の光
軸を偏向する補正光学系と、補正光学系を駆動する駆動
手段とから構成されている。駆動手段は、制御手段３０
の指令に基づいて撮影光学系２により形成される被写体
像のフィルム面上での移動を相殺するように補正光学系
を駆動し、撮影光学系２の光軸を紙面に垂直な方向およ
び紙面に平行な方向に、互いに独立に偏向する。

【００１４】制御手段３０は、測光センサ５の出力の変
動幅が所定の基準値を越えたか否かを判断する判定手段
としての機能を含み、変動幅が基準値を超えた場合、お
よび撮影の実行中に、センサ５１，５２からの入力信号
に基づいて、像ぶれ補正手段４０を駆動することにより
フィルム面Ｆ上での像ぶれを補正する。

【００１５】測光センサ５は、例えば図２に示すよう
に、画面を６分割するような領域Ａ〜Ｆを有している。
これらの領域は、中心に位置する円形の領域Ａ、この領
域Ａを囲むリング状の領域Ｂ、これらの領域を除いて撮
影範囲を２行２列の矩形状に４分割する領域Ｃ，Ｄ，
Ｅ，Ｆから構成されている。

【００１６】なお、この例では、主たる被写体が画面中
心に位置する頻度が高いことに鑑み、後述するように領
域Ａの出力のみをぶれ補正要否の判定に用いているが、
他の領域の出力、あるいは複数の領域の出力を総合して
判定してもよい。また、測光センサ５の構成は、上記の
図２のような分割領域を有するものに限定されず、非分
割センサ、あるいは他の分割パターンにより分割された
センサを用いることもできる。

【００１７】図３は、像ぶれ補正手段４０の構成を示
す。補正光学系を構成する補正レンズ４０１は、レンズ
枠４１０にはめ込まれた状態で第１回動板４２０に固定
され、第１回動板４２０は回動軸４２１を介して第２回
動板４３０に回動可能に取り付けられる。さらに第２回
動板４３０は、撮影光学系の光軸Ｏを中心として回動軸
４２１とは９０度離れて突設された回動軸４３１を介し
て基板４４０に回動可能に取り付けられる。基板４４０
は、カメラ１に固定されている。

【００１８】上記の構成により、補正レンズ４０１は、
第１、第２回動板４２０，４３０の回動により、光軸Ｏ
に対して垂直な面内で図中の矢印Ｈ、Ｖで示した方向に
変位可能に保持される。

【００１９】レンズ枠４１０は、大径部４１１と小径部
４１２とを有し、小径部４１２が第１回動板４２０の開
口部４２２に嵌合される。第１回動板４２０の回動軸４
２１は、第２回動板４３０に形成された軸孔４３９に挿
入される。開口部４２２を挟んで回動軸４２１の反対側
には、ネジ孔４２３が形成されたアーム４２４が設けら
れている。

【００２０】ネジ孔４２３には、フレキシブルジョイン
トを介してモータ４２５の回転軸に連結されたネジ部材
４２６が螺合している。モータ４２５は、第２回動板４
３０上に固定されている。モータ４２５が駆動される
と、第１回動板４２０は、回動軸４２１を中心にネジ部
材４２６の回転方向に応じて矢印Ｖで示す方向に回動駆
動される。

【００２１】駆動アーム４２４の先端には、永久磁石４
２７が設けられており、第２回動板４３０上には、永久
磁石４２７の位置を検出するＭＲセンサ４２８が、永久
磁石４２７と対向して設けられている。制御手段３０
は、ＭＲセンサ４２８の出力信号によりレンズ４０１の
矢印Ｖ方向の変位を検知する。

【００２２】第２回動板４３０の回動軸４３１は、基板
４４０に形成された軸孔４４９に挿入される。第２回動
板４３０には小径部４１２が挿通される開口部４３２が
形成されている。開口部４３２は、第１回動板４２０を
第２回動板４３０に組み付けた際に、第１回動板４２０
の回動による小径部４１２の移動を妨げない大きさにな
っている。

【００２３】開口部４３２を挟んで回動軸４３１の反対
側には、ネジ孔４３３が形成された駆動アーム４３４が
設けられている。ネジ孔４３３には、フレキシブルジョ
イントを介してモータ４３５の回転軸に連結されたネジ
部材４３６が螺合している。モータ４３５は、基板４４
０上に固定されている。モータ４３５が駆動されると、
第２回動板４３０は、回動軸４３１を中心に、ネジ部材
４３６の回転方向に応じて矢印Ｈで示す方向に回動駆動
される。

【００２４】駆動アーム４３４の先端には、永久磁石４
３７が設けられており、基板４４０上には、ＭＲセンサ
４３８が配されている。制御手段３０は、ＭＲセンサ４
３８の出力信号によりレンズ４０１の矢印Ｈ方向の変位
を検知する。

【００２５】基板４４０には小径部４１２が挿通される
開口部４４２が設けられている。開口部４４２は、第
１、第２回動板の回動による小径部４１２の移動を妨げ
ない大きさとなっている。

【００２６】図４は、上述のレンズ枠４１０、第１回動
板４２０、第２回動板４３０、および基板４４０が組み
合わされた状態で像ぶれ補正手段４０を撮影光学系２側
から見た図である。図４は、補正レンズ４０１の光軸が
撮影光学系の光軸Ｏに一致する基準状態を示す。基準状
態では、第１回動板の回動軸４２１の中心、光軸Ｏ、永
久磁石４２７、ＭＲセンサ４２８が直線ａ上に並ぶ。同
様に、第２回動板４３０の回動軸４３１の中心、光軸
Ｏ、永久磁石４３７、ＭＲセンサ４３８が直線ｂ上に並
ぶ。

【００２７】図５は、前述した制御手段３０を構成する
ＣＰＵ３１の入出力信号を説明するブロック図である。
シャッターボタン２０に連動する測光スイッチ２１，レ
リーズスイッチ２２のON/OFFの情報は、それぞれ１ビッ
トのデジタルパルスとしてＣＰＵ３１のポートＰＩ1，
ＰＩ2に入力される。角速度センサ５１，５２の電圧出
力は、ＣＰＵ３１のＡ／Ｄ変換ポートＡＤ1，ＡＤ2に、
ＭＲセンサ４２８，４３８からの電圧出力は、Ａ／Ｄ変
換ポートＡＤ3，ＡＤ4にそれぞれ入力される。そして、
測光センサ５の各領域Ａ〜Ｆからの信号は、測光回路３
２を介してＡ／Ｄ変換ポートＡＤ5に入力されている。

【００２８】ＣＰＵ３１のＤ／Ａ出力ポートＤＡ1，Ｄ
Ａ2には、第１回動板４２０を駆動するモータ４２５お
よび第２回動板４３０を駆動するモータ４３５が、それ
ぞれモータ駆動回路４６１，４６２を介して接続されて
いる。ＣＰＵ３１は、上述の入力信号に基づいて像ぶれ
を補正するために必要な補正レンズの移動量をモータ４
２５，モータ４３５の駆動量に換算して演算し、ポート
ＤＡ1，ＤＡ2から駆動量に対応した電圧を出力する。

【００２９】図６は、この実施例のカメラの制御シーケ
ンスから、像ぶれ補正の制御を説明するために必要とな
る部分のみを取り出して示すフローチャートである。

【００３０】なお、角速度センサは実際には２個用いら
れているが、その出力値は互いに独立に処理され、それ
ぞれのセンサに対応したモータを駆動するために用いら
れる。そこで、説明の重複を避けるために、図６のフロ
ーチャートには一方の像ぶれ補正処理のみを示してい
る。

【００３１】カメラの電源が投入されて制御が開始され
ると、ぶれ補正の要否を設定するフラグＨおよび測光演
算が繰返し実行されているか否かを示すフラグＩが共に
０にクリアされ、測光演算に用いられるタイマＴＩＭが
０に初期化される(Ｓ１)。Ｓ2では、測光スイッチのON/
OFFが判断され、OFFと判断されるとＳ１に戻り、ONと判
断されると測光演算の処理のサブルーチンが実行される
(Ｓ3)。

【００３２】測光演算のサブルーチンでは、図７に示さ
れるように、測光センサ５の各領域Ａ〜Ｆの出力を測光
回路３２を介してＣＰＵ３１に取り込み(Ｓ20)、補正要
否の判定に利用する領域Ａの出力をレジスタＡｎにスト
アする。

【００３３】ＣＰＵ３１は、取り込まれた測光センサの
各領域の出力に基づいて絞り値、シッャター速度等を求
める露出演算を実行する(Ｓ21)。測光センサの出力に基
づくぶれ補正要否の判断には、測光値の比較が必要であ
るため、測光スイッチがONして最初に測光演算のサブル
ーチンが実行された場合、すなわちフラグＩが０の場合
には(Ｓ22)、レジスタＡｎに設定されている測光値を他
のレジスタＡｍに移し(Ｓ23)、フラグＩを１に設定(Ｓ2
4)して図６のフローチャートにリターンする。

【００３４】測光スイッチがONされた状態では、Ｓ4で
レリーズスイッチがONと判定されるまでＳ3の測光演算
処理が繰り返し実行される。レリーズスイッチがONされ
る前に測光スイッチがOFFされると、Ｓ1に戻って処理が
繰り返される。

【００３５】測光スイッチをONした状態で測光演算処理
が連続して実行され、フラグＩが１と判断された場合
(Ｓ22)には、前回の測光値Ａｍと今回の測光値Ａｎとの
差の絶対値、すなわち測光センサの出力変動が所定の基
準値ＬＶＬ以上であるか否かが判断される(Ｓ25)。

【００３６】出力変動が基準値以上であった場合には、
ぶれ補正が必要であると判断してフラグＨを１に設定す
ると共に、タイマＴＩＭにカウント１０を設定する(Ｓ2
6)。出力変動が基準値未満であった場合には、タイマＴ
ＩＭの値が０か否かを判断し(Ｓ27)、ＴＩＭ＝０であれ
ばフラグＨを０にクリアし(Ｓ28)、０でなければＴＩＭ
の値をデクリメントする(Ｓ29)。いずれの場合にも、Ｓ
23，Ｓ24のステップを経て図６のフローチャートにリタ
ーンする。

【００３７】タイマＴＩＭを用いることにより、測光値
の出力変動が一旦所定の基準値を超えた場合には、これ
が基準値より低くなった際にも、このループが１０回繰
り返される時間の間は補正が必要と判断される。これに
より、出力変動が低下した後も所定時間内にレリーズス
イッチがONされると、ぶれ補正装置が作用するため、一
旦発生したぶれの残存影響を回避することができる。

【００３８】レリーズスイッチがONされたと判断される
と(Ｓ4)、絞りが所定の開口値に絞り込まれ、クイック
リターンミラーが上昇し、シャッターが走行して露光が
開始される(Ｓ5)。

【００３９】露光中は、測光値の変動に基づいて設定さ
れたフラグＨの値により(Ｓ6)、フラグＨが１の場合に
はぶれ量の検出と演算(Ｓ7)、補正レンズの駆動(Ｓ8)が
露光時間が終了するまで繰り返し実行される。フラグＨ
が０の場合には、これらのステップＳ7，Ｓ8は実行され
ず、ぶれ補正なしで撮影が実行される。

【００４０】露光時間が経過したと判断されると(Ｓ
9)、シャッタが閉じられ、ミラーダウン、絞り開放等の
露光終了処理が行われ(Ｓ10)、シーケンスは終了する。
カメラの電源がＯＮとなっている場合には、このあと再
びシーケンスの初め(Ｓ1)に戻ることになる。

【００４１】上述の像ぶれ補正シーケンスの説明におい
ては、Ｖ方向のみの補正について説明した。しかし、実
際には、Ｖ，Ｈ方向のそれぞれにおいて同様の補正処理
が実行される。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、測光センサの出力変動をモニタすることにより、ぶ
れ補正が必要か否かを判断する構成としたため、角速度
センサ等を用いた専用のぶれ補正回路を常時作動させる
必要がない。また、三脚を用いた撮影のようにぶれ補正
が不要な場合にも、別個に設けた補正スイッチ等を操作
することなく、カメラ側で判断することができるため、
操作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例にかかる像ぶれ補正機能を
有するカメラの構成の概略を示すブロック図である。

【図２】 実施例のカメラの測光センサの受光領域の分
割パターンを示す説明図である。

【図３】 実施例のカメラの補正レンズ駆動機構の分解
斜視図である。

【図４】 図３の駆動機構を撮影光学系側から見た正面
図である。

【図５】 実施例のカメラの制御系の構成を示すブロッ
ク図である。

【図６】 実施例のカメラの制御シーケンスを示すフロ
ーチャートである。

【図７】 図６の測光演算のサブルーチンを示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１ カメラ ２ 撮影光学系 ４ ファインダー光学系 ５ 測光センサ ２０ シャッターボタン ２１ 測光スイッチ ２２ レリーズスイッチ ３０ 制御手段 ３１ ＣＰＵ ４０ 像ぶれ補正手段 ４０１ 補正レンズ ４２０ 第１回動板 ４３０ 第２回動板 ４４０ 基板 ５１，５２ 角速度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−93672（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−173220（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−107619（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−142616（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−76161（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−270849（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−56831（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−20947（ＪＰ，Ａ) 特公 昭44−19191（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 5/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体像を受像面上に結像させる撮影光学
   系と、 被写体に対する前記撮影光学系のぶれを検出するぶれ検
   出手段と、 前記ぶれ検出手段からの信号に基づいて前記受像面上で
   の被写体像の移動を相殺する像ぶれ補正手段と、 撮影対象画面の少なくとも一部の輝度を検知する測光セ
   ンサと、 該測光センサの出力の変動幅が所定の基準値を越えたか
   否かを判断する判定手段と、 該判定手段が前記変動幅が前記基準値より大きいと判断
   した場合にのみ、前記ぶれ検出手段および前記像ぶれ補
   正手段を作動させる駆動制御手段とを有することを特徴
   とする像ぶれ補正機能を有するカメラ。
2. 【請求項２】前記測光センサは、前記撮影対象画面の少
   なくとも一部を複数の領域に分割して輝度を測定し、前
   記判定手段は、前記領域の少なくとも一つの出力を用い
   て変動幅を判断することを特徴とする請求項１に記載の
   像ぶれ補正機能を有するカメラ。
3. 【請求項３】前記駆動制御手段は、前記判定手段の撮影
   実行前の判断に基づき、撮影実行中に前記ぶれ検出手段
   と前記像ぶれ補正手段とを制御することを特徴とする請
   求項１に記載の像ぶれ補正機能を有するカメラ。
4. 【請求項４】前記像ぶれ補正手段は、前記撮影光学系の
   光軸を偏向する補正光学系と、前記ぶれ検出手段からの
   出力に基づいて前記補正光学系を駆動する駆動手段とを
   有することを特徴とする請求項１に記載の像ぶれ補正機
   能を有するカメラ。