JP3684015B2 - 像振れ補正機能付き光学機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手振れなどに起因する像振れを補正する機能を具備した像振れ補正機能付き光学機器の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在のカメラは露出決定やピント合せ等の撮影にとって重要な作業は全て自動化されているため、カメラ操作に未熟な人でも撮影失敗を起す可能性は非常に少なくなっている。
【０００３】
また、最近では、カメラに加わる手振れを防ぐシステムも研究されており、撮影者の撮影失敗を誘発する要因は殆ど無くなってきている。
【０００４】
ここで、手振れを防ぐシステムについて簡単に説明する。
【０００５】
撮影時のカメラの手振れは、周波数として通常１〜１２Ｈｚの振動であるが、シャッタのレリーズ時点においてこのような手振れを起していても像振れの無い写真を撮影可能とする為の基本的な考えとして、上記手振れによるカメラの振動を検出し、その検出値に応じて補正レンズを変位させてやらなければならない。従って、カメラの振れが生じても像振れを生じない写真を撮影できることを達成するためには、第１にカメラの振動を正確に検出し、第２に手振れによる光軸変化を補正することが必要となる。
【０００６】
この振動（カメラ振れ）の検出は、原理的にいえば、角加速度，角速度，角変位等を検出する振動検出手段と、該センサの出力信号を電気的或は機械的に積分して角変位を出力するカメラ振れ検出手段とをカメラに搭載することによって行うことができる。そして、この検出情報に基づいて撮影光軸を偏心させる補正光学装置を駆動させることにより、像振れ抑制が可能となる。
【０００７】
ここで、振動検出手段を用いた防振システムについて、図８を用いてその概要を説明する。
【０００８】
図８の例は、図示矢印８１方向のカメラ縦振れ８１ｐ及び横振れ８１ｙに由来する像振れを抑制するシステムの図である。
【０００９】
同図中、８２はレンズ鏡筒、８３ｐ，８３ｙは各々カメラ縦振れ振動、カメラ横振れ振動を検出する振動検出手段で、それぞれの振動検出方向を８４ｐ，８４ｙで示してある。８５は補正光学装置（８７ｐ，８７ｙは各々補正光学装置８５に推力を与えるコイル、８６ｐ，８６ｙは補正手段８５の位置を検出する位置検出素子）であり、該補正光学装置８５には後述する位置制御ループを設けており、振動検出手段８３ｐ，８３ｙの出力を目標値として駆動され、像面８８での安定を確保する。
【００１０】
図９はかかる目的に好的に用いられる像振れ補正装置（前述の振動検出手段，補正光学装置，コイル，位置検出素子や後述する各種のＩＣ等より構成される）の構造を示す分解斜視図であり、以下図９〜図１８を参照しつつ、この構造について説明する。
【００１１】
地板７１（図１２に拡大図あり）の背面突出耳７１ａ（３ケ所（１ケ所は隠れて見えない））は不図示の鏡筒に嵌合し、公知の鏡筒コロ等が孔７１ｂにネジ止めされ、鏡筒に固定される。
【００１２】
磁性体であり光択メッキが施された第２ヨーク７２は、孔７２ａを貫通するネジで地板７１の孔７１ｃにネジ止めされる。又、第２ヨーク７２にはネオジウムマグネット等の永久磁石（シフト用マグネット）７３が磁気的に吸着されている。尚、各永久磁石７３の磁化方向は図８に図示した矢印７３ａの方向である。
【００１３】
補正レンズ７４がＣリング等で固定された支持枠７５（図１３に拡大図あり）にはコイル７６ｐ，７６ｙ（シフト用コイル）が強引に押し込まれて接合（以下、この事を「パッチン接着」と記す）され（図１３は未接着）、又、ＩＲＥＤ等の投光素子７７ｐ，７７ｙも支持枠７５の背面に接着され、スリット７５ａｐ，７５ａｙを通してその射出光が後述するＰＳＤ等の位置検出素子７８ｐ，７８ｙに入射する。
【００１４】
支持枠７５の孔７５ｂ（３ケ所）にはＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）等の先端球状の支持球７９ａ，７９ｂ及びチャージバネ７１０が挿入され（図１０及び図１１も参照）、支持球７９ａが支持枠７５に熱カシメされ固定される（支持球７９ｂはチャージバネ７１０のバネ力に逆らって孔７５ｂの延出方向に摺動可能である）。
【００１５】
上記図９は像振れ補正装置の組立後の横断面図であり、支持枠７５の孔７５ｂに矢印７９ｃ方向に支持球７９ｂ，チャージしたチャージバネ７１０，支持球７９ａの順に挿入してゆき（支持球７９ａ，７９ｂは同形状の部品）、最後に孔７５ｂの周端部７５ｃを熱カシメして支持球７９ａの抜け止めを行う。
【００１６】
孔７５ｂの図１０と直交する方向の断面図を図１１（ａ）に示し、又図１１（ａ）の断面図を矢印７９ｃ方向より見た平面図を図１１（ｂ）に示しており、図１１（ｂ）の符号Ａ〜Ｄに示す範囲の深さを図１１（ａ）のＡ〜Ｄに示す。
【００１７】
ここで、支持球７９ａの羽根部７９ａａの後端部は深さＡ面の範囲で受けられ規制される為、周端部７５ａを熱カシメする事で支持球７９ａは支持枠７５に固定される。
【００１８】
支持球７９ｂの羽根部７９ｂａの先端部は深さＢ面の範囲で受けられる為に、該支持球７９ｂがチャージバネ７１０のチャージバネ力で孔７５ｂより矢印７９ｃの方向に抜けてしまう事はない。
【００１９】
勿論像振れ補正装置の組立が終了すると支持球７９ｂは図９に示す様に第２ヨーク７２に受けられる為、支持枠７５より抜け出る事はなくなるが、組立性を考慮して抜け止め範囲Ｂ面を設けている。
【００２０】
図１０及び図１１に示す支持枠７５の孔７５ｂの形状は、該支持枠７５を成形で作る場合においても複雑な内径スライド型を必要とせず、矢印７９ｃと反対側に型を抜く単純な２分割型で成形可能なために、その分寸法精度を厳しく設定出来る。
【００２１】
この様に、支持球７９ａ，７９ｂが同一部品となっている為に部品コストが下がるばかりでなく、組立ミスが無く、部品管理上も有利である。
【００２２】
上記支持枠７５の軸受部７５ｄには例えばフッソ系のグリスを塗布し、ここにＬ字形の軸７１１（非磁性のステンレス材）を挿入し（図９参照）、Ｌ字軸７１１の他端は地板７１に形成された軸受部７１ｄ（同様にグリスを塗布し）に挿入し、３カ所の支持球７９ｂを共に第２ヨーク７２に乗せて支持枠７５を地板７１内に収める。
【００２３】
次に、図９に示す第１ヨーク７１２の位置決め孔７１２ａ（３ケ所）を地板７１の図１２に示すピン７１ｆ（３ケ所）に嵌合させ、同じく図１２に示す受け面７１ｅ（５ケ所）にて第１ヨーク７１２を受けて地板７１に対し磁気的に結合する（永久磁石７３の磁力により）。
【００２４】
これにより、第１ヨーク７１２の背面が支持球７９ａと当接し、図１０に示す様に支持枠７５は第１ヨーク７１２と第２ヨーク７２にて挟持され、光軸方向の位置決めが為される。
【００２５】
支持球７９ａ，７９ｂと第１ヨーク７１２，第２ヨーク７２の互いの当接面にもフッソ系グリスが塗布してあり、支持枠７５は地板７１に対して光軸と直交する平面内にて自由に摺動可能である。
【００２６】
上記Ｌ字軸７１１は支持枠７５が地板７１に対し矢印７１３ｐ，７１３ｙ方向にのみ摺動可能に支持していることになり、これにより支持枠７５の地板７１に対する光軸回りの相対的回転（ローリング）を規制している。
【００２７】
尚、前記Ｌ字軸７１１と軸受部７１ｄ，７５ｄの嵌合ガタは光軸方向には大きく設定しており、支持球７９ａ，７９ｂと第１ヨーク７１２，第２ヨーク７２の挾持による光軸方向規制と重複嵌合してしまうことを防いでいる。
【００２８】
前記第１ヨーク７１２の表面には絶縁用シート７１４が被せられ、その上に複数のＩＣを有するハード基板７１５（位置検出素子７８ｐ，７８ｙ、出力増幅用ＩＣ，コイル７６ｐ，７６ｙ駆動用ＩＣ等）が位置決め孔７１５ａ（２ケ所）を地板７１の図１２に示すピン７１ｈ（２ケ所）に嵌合され、孔７１５ｂ，第１ヨーク７１２の孔７１２ｂとともに地板７１の孔７１ｇにネジ結合される。
【００２９】
ここで、ハード基板７１５には位置検出素子７８ｐ，７８ｙが工具にて位置決めされて半田付けされ、又信号伝達用のフレキシブル基板７１６も面７１６ａがハード基板７１５の背面に破線で囲む範囲７１５ｃ（図９参照）に熱により圧着される。
【００３０】
前記フレキシブル基板７１６から光軸と直交する平面方向に一対の腕７１６ｂｐ，７１６ｂｙが延出しており、各々支持枠７５の引っ掛け部７５ｅｐ，７５ｅｙ（図１３参照）に引っ掛けられ、投光素子７７ｐ，７７ｙの端子及びコイル７６ｐ，７６ｙの端子が半田付けされる。
【００３１】
これにより、ＩＲＥＤ等の投光素子７７ｐ，７７ｙ、コイル７６ｐ，７６ｙの駆動はハード基板７１５よりフレキシブル基板７１６を介在して行われることになる。
【００３２】
前記フレキシブル基板７１６の腕部７１６ｂｐ，７１６ｂｙ（図９参照）には各々屈折部７１６ｃｐ，７１６ｃｙを有しており、この屈折部の弾性により支持枠７５が光軸と直交する平面内に動き回る事に対する該腕部７１６ｂｐ，７１６ｂｙの負荷を低減している。
【００３３】
前記第１ヨーク７１２は型抜きによる突出面７１２ｃを有し、該突出面７１２ｃは絶縁シート７１４の孔７１４ａを通り、ハード基板７１５と直接接触している。この接触面のハード基板７１５側にはアース（ＧＮＤ：グランド）パターンが形成されており、ハード基板７１５を地板にネジ結合する事で第１ヨーク７１２はアースされ、アンテナになってハード基板７１５にノイズを与える事を無くしている。
【００３４】
図９に示すマスク７１７は地板７１のピン７１ｈに位置決めされ、前記ハード基板７１５上に両面テープにて固定される。
【００３５】
前記地板７１には永久磁石貫通孔７１ｉ（図９，図１２参照）が開けられており、ここから第２ヨーク７２の背面が露出している。そして、この貫通孔７１ｉに永久磁石７１８（ロック用マグネット）が組み込まれ、第２ヨーク７２と磁気結合している（図１０参照）。
【００３６】
ロックリング７１９（図９，図１０，図１４参照）にはコイル７２０（ロック用コイル）が接着され、又ロックリング７１９の耳部７１９ａの背面には軸受７１９ｂ（図１５参照）があり、アマーチュアピン７２１（図９，図１５参照）にアマーチュアゴム７２２を通し、該アマーチュアピン７２１を軸受７１９ｂに通した後、該アマーチュアピン７２１にアマーチュアバネ７２３を通し、アマーチュア７２４に嵌入してカシメ固定する。
【００３７】
従って、アマーチュア７２４はアマーチュアバネ７２３のチャージ力に逆らってロックリング７１９に対し矢印７２５方向に摺動出来る。
【００３８】
図１５は組立終了後の振れ補正装置を、図９の背面方向から見た平面図であり、この図において、ロックリング７１９の外径切り欠き部７１９ｃ（３ケ所）を地板７１の内径突起７１ｊ（３ケ所）に合せてロックリング７１９を地板７１に押し込み、その後ロックリングを時計方向に回して抜け止めを行う公知のバヨネット結合により、ロックリング７１９は地板７１に取り付いている。
【００３９】
従って、ロックリング７１９は地板７１に対し光軸回りに回転可能である。しかし、ロックリング７１９が回転して再びその切り欠き７１９ｃが突起７１ｊと同位相になり、バヨネット結合が外れてしまうのを防ぐ為にロックゴム７２６（図９，図１５参照）を地板７１に圧入して、該ロックリング７１９がロックゴム７２６に規制される切り欠き部７１９ｄの角度θ（図１５参照）しか回転出来ない様に回転規制している。
【００４０】
磁性体のロック用ヨーク７２７（図９参照）にも永久磁石７１８（ロック用マグネット）が取り付けられ、その孔７２７ａ（２ケ所）を地板７１のピン７１ｋ（図１５参照）に嵌合して嵌め込み、孔７２７ｂ（２ケ所）と７１ｎ（２ケ所）によりねじ結合している。
【００４１】
地板７１側の永久磁石７１８とロック用ヨーク７２７側の永久磁石７１８、及び、第２のヨーク７２，ロック用ヨーク７２７により、公知の閉磁路を形成している。
【００４２】
又、前記ロックゴム７２６はロック用ヨーク７２７がネジ結合される事で抜け止めされる。尚、図１５においては上記の説明の為にロックヨーク７２７は省いて図示している。
【００４３】
前記ロックリング７１９のフック７１９ｅと地板７１のフック７１ｍ間（図１５参照）にはロックバネ７２８が掛けられており、ロックリング７１９を時計まわりに付勢している。吸着ヨーク７２９（図９，図１５参照）には吸着コイル７３０が差し込まれ、地板７１の孔７２９ａによりネジ結合される。
【００４４】
コイル７２０の端子及び吸着コイル７３０の端子は、例えば４本縒り線のテトロン被覆線のツイストペア構成にしてフレキシブル基板７１６の幹部７１６ｄに半田付けされる。
【００４５】
前記ハード基板７１５上のＩＣ７３１ｐ，７３１ｙ（図９参照）は各々位置検出端子７８ｐ，７８ｙの出力増幅用のＩＣであるが、その内部構成は図１６の様になっている（ＩＣ７３１ｐ，７３１ｙは同構成の為、ここでは７３１ｐのみ示す）。
【００４６】
図１６において、電流−電圧変換アンプ７３１ａｐ，７３１ｂｐは投光素子７７ｐにより位置検出素子７８ｐ（抵抗Ｒ１，Ｒ２より成る）に生じる光電流７８ｉ１ｐ，７８ｉ２ｐを電圧に変換し、差動アンプ７３１ｃｐは各電流−電圧変換アンプ７３１ａｐ，７３１ｂｐの差出力を求め増幅している。
【００４７】
投光素子７７ｐ，７７ｙの射出光は、前述した通り、スリット７５ａｐ，７５ａｙを経由して位置検出素子７８ｐ，７８ｙ上に入射するが、支持枠７５が光軸と垂直な平面内で移動すると位置検出素子７８ｐ，７８ｙへの入射位置が変化する。
【００４８】
前記位置検出素子７８ｐは矢印７８ａｐ方向（図９参照）に感度を持っており、又スリット７５ａｐは矢印７８ａｐとは直交する方向（７８ａｙ方向）に光束が拡がり、矢印７８ａｐ方向には光束が絞られる形状をしている為、支持枠７５が矢印７１３ｐ方向に動いた時のみ該位置検出素子７８ｐの光電流７８ｉ1 ｐ，７８ｉ2 ｐのバランスは変化し、差動アンプ７３１ｃｐは支持枠７５の矢印７１３ｐ方向に応じた出力をする。
【００４９】
又位置検出素子７８ｙは矢印７８ａｙ方向（図９参照）に検出感度を持ち、スリット７５ａｙは矢印７８ａｙとは直交する方向（７８ａｐ方向）に延出する形状の為に、支持枠７５が矢印７１３ｙ方向に動いた時のみ該位置検出素子７８ｙは出力を変化させる。
【００５０】
加算アンプ７３１ｄｐは電流−電圧変換アンプ７３１ａｐ，７３１ｂｐの出力の和（位置検出素子７８ｐの受光量総和）を求め、この信号を受ける駆動アンプ７３１ｅｐはこれに従って投光素子７７ｐを駆動する。
【００５１】
上記投光素子７７ｐは温度等に極めて不安定にその投光量が変化する為、それに伴い位置検出素子７８ｐの光電流７８ｉ1 ｐ，７８ｉ1 ｐの絶対量（７８ｉ1 ｐ＋７８ｉ2 ｐ）が変化する。その為、支持枠７５の位置を示す（７８ｉ1 ｐ−７８ｉ2 ｐ）である差動アンプ７３１ｃｐの出力も変化してしまう。
【００５２】
しかし、上記の様に受光量の総和が一定となる様に前述の駆動回路によって投光素子７７ｐを制御すれば、差動アンプ７３１ｃｐの出力変化が無くなる。
【００５３】
図９に示すコイル７６ｐ，７６ｙは永久磁石７３，第１のヨーク７１２，第２のヨーク７２で形成される閉磁路内に位置し、コイル７６ｐに電流を流す事で支持枠７５は矢印７１３ｐ方向に駆動され（公知のフレミングの左手の法則）、コイル７６ｙに電流を流す事で支持枠７５は矢印７１３ｙ方向に駆動される。
【００５４】
一般に位置検出素子７８ｐ，７８ｙの出力をＩＣ７３１ｐ，７３１ｙで増幅し、その出力でコイル７６ｐ，７６ｙを駆動すると、支持枠７５が駆動されて位置検出素子７８ｐ，７８ｙの出力が変化する構成となる。
【００５５】
ここで、コイル７６ｐ，７６ｙの駆動方向（極性）を位置検出素子７８ｐ，７８ｙの出力が小さくなる方向に設定すると（負帰還）、該コイル７６ｐ，７６ｙの駆動力により位置検出素子７８ｐ，７８ｙの出力がほぼ零になる位置で支持枠７５は安定する。
【００５６】
この様に位置検出出力を負帰還して駆動を行う手法を位置制御手法と云い、例えば外部から目標値（例えば手振れ角度信号）をＩＣ７３１ｐ，７３１ｙに混合させると、支持枠７５は目標値に従って極めて忠実に駆動される。
【００５７】
実際には差動アンプ７３１ｃｐ，７３１ｃｙの出力はフレキシブル基板７１６を経由して不図示のメイン基板に送られ、そこでアナログ／デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）が行われ、マイコンに取り込まれる。
【００５８】
マイコン内では適宜目標値（手振れ角度信号）と比較増幅され、公知のデジタルフィルタ手法による位相進み補償（位置制御をより安定させる為）が行われた後、再びフレキシブル基板７１６を通り、ＩＣ７３２（コイル７６ｐ，７６ｙ駆動用）に入力する。ＩＣ７３２は入力される信号を基に前記コイル７６ｐ，７６ｙを公知のＰＷＭ（パルス幅変調）駆動を行い、支持枠７５を駆動する。
【００５９】
支持枠７５は前述した様に矢印７１３ｐ，７１３ｙ方向に摺動可能であり、上述した位置制御手法により位置を安定させている訳であるが、カメラ等の民生用光学機器においては電源消耗防止の観点からも常に該支持枠７５を制御しておく事は出来ない。だからといって非制御状態にしておくと、支持枠７５は非制御状態時には光軸と直交する平面内にて自由に動き回る事が出来るようになる為、その時のストローク端（機械的端、詳しくはメカロックリング）での衝突の音発生や損傷に対しても対策しておく必要がある。
【００６０】
その対策として、以下に説明する様に、支持枠７５を係止するロック機構を具にしている。
【００６１】
図１５及び図１７に示す様に支持枠７５の背面には３ケ所の放射状に突出した突起７５ｆを設けてあり、図１７に示す様に突起７５ｆの先端がロックリング７１９の内周面７１９ｇに嵌合している。従って、支持枠７５は地板７１に対して全ての方向に拘束されている。
【００６２】
図１７（ａ），（ｂ）はロックリング７１９と支持枠７５の動作の関係を示す平面図であり、図１５の平面図から要部のみ抜出した図である。尚、説明を解り易くする為に実際の組立状態とは若干レイアウトを変化させている。又、図１７（ａ）のカム部７１９ｆ（３ケ所）は、図１０，図１４に示す通り、ロックリング７１９の円筒の母線方向全域に渡って設けられている訳ではないので図１５の方向からは実際には見えないが、説明の為に図示している。
【００６３】
図１０に示した通り、コイル７２０（図１７の７２０ａは図示しないフレキシブル基板等でロックリング７１９の外周を通り、端子７１９ｈよりフレキシブル基板７１６の幹部７１６ｄ上の端子７１６ｅに接続される４本縒り線の引き出し線）は永久磁石７１８で挟まれた閉磁路内に入っており、コイル７２０に電流を流す事でロックリング７１９を光軸回りに回転させるトルクを発生する。
【００６４】
このコイル７２０の駆動も不図示のマイコンからフレキシブル基板７１６を介してハード基板７１５上の駆動用ＩＣ７３３に入力する指令信号で制御され、ＩＣ７３３はコイル７２０をＰＷＭ駆動する。
【００６５】
図１７（ａ）において、コイル７２０に通電するとロックリング７１９に反時計回りのトルクが発生する様にコイル７２０の巻き方向が設定されており、これによりロックリング７１９はロックバネ７２８のバネ力に逆らって反時計方向に回転する。
【００６６】
尚、ロックリング７１９は、コイル７２０に通電前はロックバネ７２８の力によりロックゴム７２６に当接して安定している。
【００６７】
ロックリング７１９が回転すると、アマーチュア７２４が吸着ヨーク７２９に当接してアマーチュアバネ７２３を縮め、吸着ヨーク７２９とアマーチュア７２４の位置関係をイコライズしてロックリング７１９は図１７（ｂ）の様に回転を止める。
【００６８】
図１８はロックリング駆動のタイミングチャートである。
【００６９】
図１８の矢印７１９ｉでコイル７２０に通電（７２０ｂに示すＰＷＭ駆動）すると同時に吸着マグネット７３０にも通電（７３０ａ）する。その為、吸着ヨーク７２９にアマーチュア７２４が当接し、イコライズされた時点でアマーチュア７２４は吸着ヨーク７２９に吸着される。
【００７０】
次に、図１８の７２０ｃに示す時点でコイル７２０への通電を止めると、ロックリング７１９はロックバネ７２８の力で時計回りに回転しようとするが、上述した様にアマーチュア７２４が吸着ヨーク７２９に吸着されている為、回転は規制される。この時、支持枠７５の突起７５ｆはカム部７１９ｆと対向する位置に在る（カム部７１９ｆが回転して来る）為、支持枠７５は突起７５ｆとカム部７１９ｆの間のクリアランス分だけ動ける様になる。
【００７１】
この為、重力Ｇ（図１７（ｂ）参照）の方向に支持枠７５が落下する事になるが、図１８の矢印７１９ｉの時点で支持枠７５も制御状態にする為、落下する事は無い。
【００７２】
支持枠７５は非制御時はロックリング７１９の内周で拘束されているが、実際には突起７５ｆと内周壁７１９ｇの嵌合ガタ分だけガタを有する。即ち、このガタ分だけ支持枠７５は重力Ｇ方向に落ちており、支持枠７５の中心と地板７１の中心がずれている事になる。その為、矢印７１９ｉの時点から例えば１秒費やしてゆっくり地板７１の中心（光軸の中心）に移動させる制御をしている。
【００７３】
これは急激に中心に移動させると補正レンズ７４を通して像の揺れを撮影者が感じて不快である為であり、この間に露光が行われても、支持枠７５の移動による像劣化が生じない様にする為である。（例えば１／８秒で支持枠を５μｍ移動させる）
詳しくは、図１８の矢印７１９ｉ時点での位置検出素子７８ｐ，７８ｙの出力を記憶し、その値を目標値として支持枠７５の制御を始め、その後１秒間費やしてあらかじめ設定した光軸中心の時の目標値に移動してゆく（図１８の７５ｇ参照）。
【００７４】
ロックリング７１９が回転され（アンロック状態）た後、振動検出手段からの目標値を基にして（前述した支持枠７５の中心位置移動動作に重なって）支持枠７５が駆動され、防振が始まる事になる。
【００７５】
ここで、防振を終わる為に矢印７１９ｊの時点で防振オフにすると、振動検出手段からの目標値が補正手段を駆動する補正駆動手段に入力されなくなり、支持枠７５は中心位置に制御されて止まる。この時に吸着コイル７３０への通電を止める（７３０ｂ）。すると、吸着ヨーク７２９によるアマーチュア７２４の吸着力が無くなり、ロックリング７１９はロックバネ７２８により時計回りに回転され、図１７（ａ）の状態に戻る。この時、ロックリング７１９はロックゴム７２６に当接して回転規制される為に回転終了時の該ロックリング７１９の衝突音は小さく抑えられる。
【００７６】
その後（例えば２０ｍｓｅｃ後）、補正駆動手段への制御を断ち、図１８のタイミングチャートは終了する。
【００７７】
このような像振れ補正装置を具備したカメラの像振れ補正機能に係る部分のみの回路構成を示したのが、図１９のブロック図である。
【００７８】
振れ検出手段２の出力は増幅手段３で増幅され、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと記す）１のＡ／Ｄ変換端子に入力される。また、補正レンズの位置検出を行う位置検出手段４の出力は増幅手段５で増幅され、マイコン１のＡ／Ｄ変換端子に入力される。マイコン１内ではこれら２つのデータの信号処理を行い、補正レンズ駆動データを補正レンズ駆動手段６へ出力し、補正レンズを駆動して像振れ補正を行う。また、ロック・アンロック駆動手段７は、前述したアンロックコイルの駆動、アンロック状態保持等を行うものである。
【００７９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の様な像振れ補正装置を具備したカメラにおいて、像振れ補正に際しては、静止した被写体を撮影する場合、動きの多い被写体を撮影する場合、三脚に取り付けて撮影するなど、様々な状況に適した像振れ補正特性があり、その使い分けが重要である。
【００８０】
例えば、静止した被写体を撮影する場合は、低周波の振れまで補正するような像振れ補正特性を設定すれば良いが、逆に動きの多い被写体を撮影する場合は、低周波を効かせすぎるとパンニング動作にも応答してしまうので操作性が悪くなるため、低周波の特性は落とした方が良い。
【００８１】
そこで、複数の像振れ補正モードを具備し、外部操作により選択された像振れ補正モードに応じて、そのモードに最適な像振れ補正制御を行い、どのような撮影状態であっても最適な写真撮影を可能とする提案も既に為されている。
【００８２】
しかし、像振れ補正動作中に像振れ補正モードを切り換えられてしまった場合、特性がまったく変わってしまうので、振れ検出演算結果が不連続に変化してしまう。像振れ補正はその振れ検出演算結果に基づいて行われるので、ファインダで急峻な像変動を発生させてしまう。そうなると、撮影者に不快感を与えてしまうことになる。
【００８３】
（発明の目的）
本発明の第１の目的は、像振れ補正動作中に像振れ補正特性の変更操作が為されても、像の急激な変動を緩和し、観察者に不快感を与えないようにすることのできる像振れ補正機能付き光学機器を提供しようとするものである。
【００８４】
本発明の第２の目的は、上記第１の目的を達成すると共に、像の急激な変動を緩和できない場合は、像振れ補正特性の変更操作が為されても、像の変動自体を生じさせない制御状態を形成し、観察者に不快感を与えないようにすることのできる像振れ補正機能付き光学機器を提供しようとするものである。
【００８５】
本発明の第３の目的は、像振れ補正動作中に像振れ補正特性の変更操作が為されても、像の変動自体を生じさせない制御状態を形成し、観察者に不快感を与えないようにすることのできる像振れ補正機能付き光学機器を提供しようとするものである。
【００８６】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、本発明は、結像光学系に加わる振れに起因する像振れを補正する補正光学手段と、前記振れ状態を検出し、前記補正光学手段の位置制御用の駆動信号を算出する演算手段と、該演算手段からの駆動信号に基づいて前記補正光学手段を駆動する駆動手段と、複数の中より任意の像振れ補正特性に変更する為の操作手段とを有する像振れ補正機能付き光学機器において、像振れ補正動作が行われている最中に、前記操作手段により像振れ補正特性が変更された場合、像の急激な変化を緩和する像変動緩和手段を有する像振れ補正機能付き光学機器とするものである。
【００８７】
具体的には、像振れ補正動作が行われている最中に、像振れ補正特性の変更操作が為された場合、例えば、振れ検出信号を積分する積分手段の時定数が変更される前後（特性変更される前後）での積分結果を同じにするように積分を行ったり、前記積分手段の、像振れ補正特性の変更前と変更後の出力の差分を算出し、該差分を積分出力から差し引いたりして、像の急激な変化を緩和する構成にしている。
【００８８】
また、上記第２の目的を達成するために、本発明は、像変動緩和手段を機能させても像変動が緩和されないと判定した場合は、像振れ補正特性の変更操作が為されても、像振れ補正特性の変更を禁止する特性変更制御手段を有する像振れ補正機能付き光学機器とするものである。
【００８９】
また、上記第３の目的を達成するために、本発明は、結像光学系に加わる振れに起因する像振れを補正する補正光学手段と、前記振れ状態を検出し、前記補正光学手段の位置制御用の駆動信号を算出する演算手段と、該演算手段からの駆動信号に基づいて前記補正光学手段を駆動する駆動手段と、複数の中より任意の像振れ補正特性に変更する為の操作手段とを有する像振れ補正機能付き光学機器において、像振れ補正動作が行われている最中に、前記操作手段により像振れ補正特性が変更された場合、前記像振れ補正特性の変更は禁止する像振れ補正特性禁止手段を有する像振れ補正機能付き光学機器とするものである。
【００９０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００９１】
図１は本発明の実施の第１の形態に係るブロック図であり、ここでは像振れ補正機能付き光学機器として、一眼レフカメラの交換レンズに適用した場合を想定している。
【００９２】
図１において、１０１はレンズマイコンであり、カメラ本体側から通信用のライン１０９ｃ（クロック信号用），１０９ｄ（本体→レンズ信号伝達用）を通じて通信を受け、その指令値によって、図８に示したような構成より成る振れ補正系１０２，フォーカス駆動系１０４，絞り駆動系１０５の動作を行わせたり、振れ補正系１０２の制御を行ったりする。
【００９３】
前記振れ補正系１０２は、振れを検知する角変位センサ等の振れセンサ１０６、補正レンズの位置を検出する位置センサ１０７、及び、前記振れセンサ１０６と位置センサ１０７の出力を基にレンズマイコン１０１にて算出された駆動信号によって補正レンズを駆動し、像振れ補正を行う振れ補正駆動系１０８から成る。
【００９４】
また、１２４（ＳＷＩＳとも記す）は像振れ補正動作を行わせるための像振れ補正開始用スイッチであり、像振れ補正動作を選択する場合にはこのスイッチＳＷＩＳをＯＮにする。１２５（ＳＷＩＳＭＯＤＥとも記す）は像振れ補正特性（以下、像振れ補正モードと記す）を切り換えるためのスイッチであり、通常撮影モード（以下、これを「モード１」と記す）と動体撮影モード（以下、これを「モード２」と記す）の設定が可能である。
【００９５】
前記フォーカス駆動系１０４は、レンズマイコン１０１からの指令値によって焦点調節用のレンズを駆動してフォーカシングを行う。前記絞り駆動系１０５は、レンズマイコン１０１からの指令値によって、絞りを設定された位置まで絞る又は開放状態に復帰させるという動作を行う。
【００９６】
また、前記レンズマイコン１０１は、レンズ内の状態（ズーム位置，フォーカス位置，絞り値の状態など）や、レンズに関する情報（開放絞り値，焦点距離，測距演算に必要なデータなど）を通信用のライン１０９ｅ（レンズ→カメラ本体信号伝達用）よりカメラ本体側に伝達することも行う。
【００９７】
前述のレンズマイコン１０１，振れ補正系１０２，フォーカス駆動系１０４，絞り駆動系１０５から、レンズ電気系１１０が構成される。そして、このレンズ電気系１１０に対しては、通信用のライン１０９ａ，グランド用ライン１０９ｂを通じてカメラ内電源１１８から電源供給が行われる。
【００９８】
カメラ本体内には、カメラ本体内の電気系１１１として、測距部１１２，測光部１１３，シャッタ部１１４，表示部１１５，その他の制御部１１６、及び、これらの動作開始・停止などの管理，露出演算，測距演算などを行うカメラマイコン１１７が内蔵されている。この電気系１１１に対しても、その電源はカメラ内電源１１８より供給される。
【００９９】
また、１２１（ＳＷ１とも記す）は測光や測距を開始させるためのスイッチであり、１２２（ＳＷ２とも記す）はレリーズ動作を開始させるためのレリーズスイッチであり、これらは一般的には２段ストロークスイッチであって、レリーズボタンの第１ストロークでスイッチＳＷ１がＯＮし、第２ストロークでレリーズスイッチＳＷ２がＯＮになるように構成されている。
【０１００】
１２３（ＳＷＭとも記す）は露出モード選択スイッチであり、露出モード変更は、該スイッチのＯＮ，ＯＦＦで行ったり、該スイッチ１２３と他の操作部材との同時操作により行う方法などがある。
【０１０１】
次に、上記構成のカメラの交換レンズ側での動作説明を行う。
【０１０２】
レンズマイコン１０１は、図２のフローチャートに示すように動作し、前述のレンズ制御を行っている。以下、図２にしたがって動作説明をする。
【０１０３】
カメラのスイッチＳＷ１のＯＮなど、何らかの操作がなされると、カメラ本体（以下、単にカメラと記す）から交換レンズ（以下、単にレンズと記す）へ通信がなされ、レンズマイコン１０１はステップ＃１から動作を開始する。
［ステップ＃１］ レンズ制御，像振れ補正制御のための初期設定を行う。
［ステップ＃２］ カメラからの指令に基づいてフォーカス駆動を行う。
［ステップ＃３］ ズーム及びフォーカスのポジション検出を行う。
［ステップ＃４］ カメラからの通信やスイッチＳＷＩＳの状態に応じて、図１６等で前述したような補正光学手段である支持枠（補正レンズ）のロック・アンロック制御を行う。
［ステップ＃５］ カメラからＨＡＬＴ（レンズ内のアクチュエータの全駆動を停止する）命令を受信したかどうかの判定を行い、ＨＡＬＴ命令を受信していなければ上記ステップ＃２からの動作を繰り返す。
【０１０４】
また、ステップ＃５にてＨＡＬＴ命令を受信していれば、ステップ＃６へ移行する。
［ステップ＃６］ ＨＡＬＴ制御を行う。ここでは全駆動を停止し、レンズマイコン１０１はスリープ（停止）状態になる。
【０１０５】
これらの動作の間に、カメラからの通信によるシリアル通信割り込み、像振れ補正制御割り込みの要求があれば、それらの割り込み処理を行う。
【０１０６】
シリアル通信割り込み処理は、通信データのデコード，絞り駆動などのレンズ処理を行う。そして、通信データのデコードによって、スイッチＳＷ１のＯＮ，スイッチＳＷ２のＯＮ，シャッタ秒時，カメラの機種等が判別できる。
【０１０７】
次に、上記ステップ＃４にて実行されるロック制御、つまりロック・アンロック動作について、図３のフローチャートを用いて説明する。尚この実施の形態における像振れ補正装置は、前述の図８で述べた構造を持つものを想定している。また、像振れ補正動作は、カメラのメインスイッチ、スイッチＳＷ１，ＳＷＩＳの全てがＯＮになったら開始するようなシステムであるものとする。
［ステップ＃１１］ カメラのメインスイッチがＯＮされているかどうかの判定を行い、ＯＮされていればステップ＃１２へ進む。
［ステップ＃１２］ カメラのスイッチＳＷ１がＯＮされたかどうかの判定を行い、ＯＮされていればステップ＃１３へ進む。
［ステップ＃１３］ スイッチＳＷＩＳがＯＮされたかどうかの判定を行い、ＯＮされていればステップ＃１４へ進む。
【０１０８】
つまり、カメラのメインスイッチ、スイッチＳＷ１，ＳＷＩＳの全てＯＮであれば、ステップ＃１４からの像振れ補正動作を開始する。もし、どれか１つでもＯＦＦの場合は、後述するステップ＃２０からの像振れ補正終了動作を行う。
［ステップ＃１４］ 像振れ補正開始フラグＩＳ＿ＳＴＡＲＴをセットする。
［ステップ＃１５］ アンロック吸着用マグネットに通電をする。これは図１６等で述べた様に、ロックリングがロックバネに逆らって回転した状態を保持（ロック解除状態）しておくためである。
［ステップ＃１６］ 振れ補正駆動用のコイルに通電を行う。
［ステップ＃１７］ ロックリング駆動コイルに通電し、ロックリングを回転させる。
［ステップ＃１８］ ロックリング駆動時間が経過したかどうかの判定を行う。このロックリング駆動時間は、以下のステップ＃１９でロックリングの回転を停止しても、アンロック吸着用マグネットによってロック解除状態を保持できる時間があらかじめ設定されている。ここで、ロックリング駆動時間が経過していなければこのサブルーチンを終了し、以後ロックリング駆動時間が経過するまで同様の動作を繰り返する。その後、ロックリング駆動時間が経過したことを判定すると、ステップ＃１９へ進む。
［ステップ＃１９］ ロックリング駆動コイルへの通電を停止する。これでロック解除状態となる。
【０１０９】
また、前述した様にカメラのメインスイッチ、スイッチＳＷ１，ＳＷＩＳのどれか１つでもＯＦＦの場合は、ステップ＃２０からの像振れ補正の終了動作を行う。
［ステップ＃２０］ 像振れ補正開始フラグＩＳ＿ＳＴＡＲＴをクリアする。
［ステップ＃２１］ アンロック吸着用マグネットへの通電を停止する。これにより、ロックバネによってロックリングがロック方向に回転しロック状態となる。
［ステップ＃２２］ ロックリング駆動中にＯＦＦされる場合があるので、ロックリング駆動コイルの通電も停止しておく。
［ステップ＃２３］ 補正レンズを可動中心位置に持っていくセンタリング動作が終了したかどうかの判定を行い、終了していなければこのサブルーチンを終了し、センタリング動作が終了するまで同様の動作を繰り返す。その後、センタリング動作が終了したことを判定すると、ステップ＃２４へ進む。
［ステップ＃２４］ 可動中心位置に補正レンズがあるので、振れ補正駆動用コイルへの通電を停止する。
【０１１０】
以上のようにロック・アンロック動作が行われる。
【０１１１】
また、像振れ補正割り込みは一定時間毎（例えば５００msec）に発生するタイマ割り込みである。そして、ピッチ方向（縦方向）の制御とヨー方向（横方向）の制御を交互に行うので、この場合の片方向のサンプリング周期は１msecとなる。また、制御方法（演算係数等）は同じでも、演算などの結果は当然ピッチ方向とヨー方向で別々のデータとなるので、ピッチとヨーでそれぞれ基準アドレスを設定し、演算結果などのデータをＲＡＭの間接アドレスで指定し、基準アドレスをピッチ制御時とヨー制御時で切り換えることによって行なっている。
【０１１２】
カメラのメイン動作中に像振れ補正割り込みが発生すると、レンズマイコン１０１は図４のステップ＃３１から像振れ補正の制御を開始する。
［ステップ＃３１］ 交換レンズ（カメラ）に加わる振れ検出を行う角速度センサの出力をＡ／Ｄ変換する。
［ステップ＃３２］ 像振れ補正開始命令を受けたかどうかの判定を行い、像振れ補正開始命令を受けていないならステップ＃３３へ進む。
［ステップ＃３３］ 像振れ補正を行なわないので、ハイパス・積分演算の初期化を行う。そして、ステップ＃４１へ進む。
【０１１３】
また、上記ステップ＃３２にて像振れ補正開始命令を受けていた場合はステップ＃３４へ進む。
［ステップ＃３４］ 像振れ補正を動作するため、ハイパスフィルタ演算を行う。像振れ補正の開始から２〜３秒は時定数切り換えを行ない、立ち上がりの像揺れを緩和することも行う。
［ステップ＃３５］ 像振れ補正モードが、モード１（通常撮影モード）かモード２（動体撮影モード）かの判定を行い、モード１であればステップ＃３６へ進み、モード２であった場合はステップ＃３７へ進む。
［ステップ＃３６］ モード１なので、積分カットオフ周波数を 0.2Ｈｚに設定する。
［ステップ＃３７］ モード２なので、積分カットオフ周波数を 0.3Ｈｚに設定する。
【０１１４】
上記の積分カットオフ周波数を設定した場合は、いずれの場合もステップ＃３８へ進む。
［ステップ＃３８］ 像振れ補正動作中に像振れ補正モードが切り換えられたか、つまり積分のカットオフ周波数の設定が変更されたかどうかを判定し、変更されていない場合はステップ＃４０へ直ちに進むが、変更されていた場合はステップ＃３９へ進む。
［ステップ＃３９］ 積分演算の演算子Ｗ（ｎ−１）を変更後の積分係数で求め直す（過渡応答対策）。
【０１１５】
ここで、積分演算について説明する。
【０１１６】
デジタルで行う積分演算は、以下の式の演算を行っている。
【０１１７】
入力 ：Ｘ（ｎ）
出力 ：Ｙ（ｎ）
演算子 ：Ｗ（ｎ），Ｗ（ｎ−１）
積分演算係数 ：Ａ０，Ａ１，Ｂ１
今回のサンプリング：ｎ
このとき、積分のカットオフ周波数を変更すると、積分演算係数Ａ０，Ａ１，Ｂ１が変化するので（変更後の積分演算係数をそれぞれＡ０´，Ａ１´，Ｂ１´とする）、変更前の積分演算係数で求めたＷ（ｎ−１）を用いて、新しい積分演算係数で積分演算を行うと過渡応答が発生してしまう。したがって、過渡応答を発生させないようにする為には、前回の積分演算結果と同じになるように演算子Ｗ（ｎ−１）を演算し直さなければならない。
【０１１８】
新しく演算子Ｗ（ｎ−１）を求めるには、上記式（１），式（２）からＷ（ｎ）を消去し、Ｗ（ｎ−１）について解くと、
となるので、新しい積分演算係数で演算子Ｗ（ｎ−１）を求めればよい。
［ステップ＃４０］ 設定された特性の積分演算を行う。この結果は角変位データθになる。前記ステップ＃３６又は＃３７で設定した積分特性は通常のしっかり構えたときの手持ち時の特性であり、パンニングされた場合は、振れ角変位に応じて積分のカットオフ周波数を切り換えることも行っている。
［ステップ＃４１］ フォーカスのポジションによって、振れ角変位に対する補正レンズの偏心量（敏感度）が変化するので、その調整を行う。具体的には、フォーカスポジションを幾つかのゾーンに分割し、各ゾーンにおける平均的な敏感度（deg ／mm）をテーブルデータから読み出し、補正レンズ駆動データに変換する。その演算結果はマイコン内のSFTDRVで設定されるＲＡＭ領域に格納する。
［ステップ＃４２］ 補正レンズの位置センサ出力をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ結果をマイコン内のSFTPSTで設定されるＲＡＭ領域に格納する。
［ステップ＃４３］ フィードバック演算（SFTDRV−SFTPST）を行う。
［ステップ＃４４］ ループゲインと上記フィードバック演算結果を乗算する。
［ステップ＃４５］ 安定な制御系にするために位相補償演算を行う。
［ステップ＃４６］ 上記位相補償演算の結果をＰＷＭとしてマイコンのポートに出力し、割り込みが終了する。
【０１１９】
前述の出力は振れ補正系１０２内の振れ補正駆動系に入力され、補正レンズが駆動されて像振れ補正が行われる。
【０１２０】
以上の様に、ステップ＃３８〜＃３９において、像振れ補正動作中に像振れ補正モードが切り換えられたら、積分の演算子Ｗ（ｎ−１）を新しい積分係数で求め直しているので、換言すれば、積分時定数が変更される前後での積分結果が同じになるように積分演算を行っているので、過渡応答（像の急激な変動）が減少し、モードが切り換えられることによる像変動を緩和することができる。
【０１２１】
なお、この実施の形態では、像振れ補正動作中に像振れ補正モードが切り換えられたら、積分の演算子Ｗ（ｎ−１）を新しい積分係数で求め直すようにしているが、位相補償演算時における係数を変更するようにしても、像の急激な変動を抑えることは可能である。
【０１２２】
（実施の第２の形態）
この実施の第２の形態では、像振れ補正動作中に像振れ補正モードが切り換えられた場合は、切り換えられる前と後の積分演算結果の差分を保持しておき、その後のサンプリングでは積分演算結果からその保持した差分を加減算することで、像変動を緩和する動作例を説明する。
【０１２３】
回路構成は上記実施の第１の形態と同様であるので、その説明は省略する。
【０１２４】
この実施の第２の形態における動作について、図５のフローチャートを用いて説明する。なお、上記実施の第１の形態における図３及び図４のフローチャートと同様の部分の説明は省略し、この実施の第２の形態特有の動作部分のみについて説明する。図５が図４と異なる点は、ステップ＃５１〜＃５８の部分であるので、その部分のみについて説明する。
［ステップ＃５１］ モード１なので、積分のカットオフ周波数を 0.2ＨＺに設定する。
［ステップ＃５２］ 積分を行う。そして、その結果を角変位データθ１とする。そして、ステップ＃５５へ移行する。
［ステップ＃５３］ モード２なので、積分のカットオフ周波数を 0.3ＨＺに設定する。
［ステップ＃５４］ 積分を行う。そして、その結果を角変位データθ２とする。そして、ステップ＃５５へ移行する。
［ステップ＃５５］ 前回のサンプリング時と像振れ補正モードが変更されているかどうかの判定を行い、変更されていればステップ＃５６へ、変更されていなければステップ＃５７へ、それぞれ進む。
［ステップ＃５６］ 角変位データθ１とθ２の差分をθOFSTに保持する。
［ステップ＃５７］ 今回の積分結果θからθOFSTを差し引き、新しい角変位データθとする。
［ステップ＃５８］ 演算の初期化中にθOFSTを０とする。
【０１２５】
以上の様に、演算の初期化中にθOFSTを０にクリアしておき、像振れ補正動作中に像振れ補正モードが切り換えられたら、前回と今回の像振れ補正モード時に得られた角変位データの差分θOFSTを保持し、その後のサンプリングではその差分を差し引いているので、モード切換え時の角変位データの急激な変動がなくなり、像変動を抑制することができる。
【０１２６】
（実施の第３の形態）
この実施の第３の形態では、像振れ補正動作中に像振れ補正モードが切り換えられた際に、上記実施の第１の形態のような像変動を動作させても像変動が残ってしまうと判定した場合は、像振れ補正の制御は切り換えないようにする例を想定している。例えば、像振れ補正モードがモード１からモード２に切換え操作がされても、時定数変化が大きい場合は像振れ補正制御はモード１の時のままで行おうとするものである。
【０１２７】
回路構成は上記実施の第１の形態と同様であるので、その説明は省略する。
【０１２８】
この実施の第３の形態における動作について、図６のフローチャートを用いて説明する。なお、上記実施の第１の形態における図３及び図４のフローチャートと同様の部分の説明は省略し、この実施の第３の形態特有の動作部分のみについて説明する。図６が図４と異なる点は、ステップ＃６０〜＃６６の部分であるので、その部分のみについて説明する。又、ステップ＃４２以降の図示も省略する。
［ステップ＃６０］ スイッチＳＷＩＳＭＯＤＥがモード１であるかモード２であるかの判定を行い、モード１であればステップ＃６１へ進む。
［ステップ＃６１］ ここでは振れ量に応じて積分のカットオフ周波数を変更していくパンニング制御を行っている。具体的には、前回のサンプリングで求められた振れ量θを基に、モード１の積分カットオフ周波数設定用テーブルデータから積分のカットオフ周波数を読み出して設定している。振れ量θが大きくなる程積分のカットオフ周波数も大きくなるようなテーブルデータにしている。
【０１２９】
また、上記ステップ＃６０にてスイッチＳＷＩＳＭＯＤＥがモード２であれば、ステップ＃６２へ進む。
［ステップ＃６２］ 上記ステップ＃６１と同様、振れ量に応じて積分のカットオフ周波数を変更していくパンニング制御を行っている。具体的には、前回のサンプリングで求められた振れ量θを基に、モード２の積分カットオフ周波数設定用テーブルデータから積分のカットオフ周波数を読み出して設定している。前述した様に、モード２は動体撮影モードであるので、積分カットオフ周波数設定テーブルデータはモード１よりも大きい値に設定し、パンニング動作の制御性を良くしている。
［ステップ＃６３］ 積分カットオフ周波数が変更されたかどうかの判定を行い、変更されていなければステップ＃４０へ進み、変更されていればステップ＃６４へ進む。
［ステップ＃６４］ 積分カットオフ周波数の変化が、例えば５倍以上であるかどうかの判定を行い、５倍以上であればステップ＃６５へ進む。ここで、５倍とは、例えば積分カットオフ周波数が 0.2Ｈｚから１Ｈｚに変化されている場合である。
［ステップ＃６５］ 積分カットオフ周波数の変化が５倍以上であるので、前回のサンプリング時と同じ積分カットオフ周波数に戻す。そして、積分演算を行うステップ＃４０へ進む。
【０１３０】
また、ステップ＃６４にて積分カットオフ周波数の変化が５倍未満であれば、ステップ＃６６へ進む。
［ステップ＃６６］ 積分カットオフ周波数の変化が５倍未満であるので、上記実施の第１の形態で説明した様に、積分演算における演算子を新しい積分カットオフ周波数の係数の基で計算し直し、過渡応答を緩和する。
【０１３１】
以上の様に、像振れ補正動作中に像振れ補正モードが切り換えられた際（ステップ＃６３のＹＥＳ）、積分カットオフ周波数が所定値以上変化し（ステップ＃６４のＹＥＳ）、像変動を緩和する事ができないと判定する場合、積分カットオフ周波数は切り換えないようにしている為（ステップ＃６５）、像変動が生じる事は無い。一方、変化が所定値未満の場合は（ステップ＃６４のＮＯ）、過渡応答対策を施するようにしている為（ステップ＃６６）、像変動を緩和することができる。
【０１３２】
（実施の第４の形態）
この実施の第４の形態では、像振れ補正動作中に像振れ補正モードが切り換え操作が為されても、像振れ補正の制御は切り換えないようにする例を想定している。例えば、像振れ補正モードがモード１からモード２に切換え操作がされても、像振れ補正制御はモード１の時のままで行おうとするものである。
【０１３３】
回路構成は上記実施の第１の形態と同様であるので、その説明は省略する。
【０１３４】
この実施の第４の形態における動作について、図７のフローチャートを用いて説明する。なお、上記実施の第３の形態と同じ部分の説明は省略し、この実施の第４の形態特有の動作部分のみについて説明する。図７が図６と異なる点は、ステップ＃６７〜＃７１の部分であるので、その部分のみについて説明する。又、ステップ＃４２以降の図示も省略する。
［ステップ＃６７］ スイッチＳＷＩＳＭＯＤＥがモード１であるかモード２であるかの判定を行い、モード１であればステップ＃６８へ進む。
［ステップ＃６８］ 前回のサンプリング時とモードが異なるか、つまり、モードがモード２からモード１に切り換えられたかを判定する。そうでなければステップ＃６９へ進み、そうでなければステップ＃７１へ進む。
［ステップ＃６９］ ここでは振れ量に応じて積分のカットオフ周波数を変更していくパンニング制御を行っている。具体的には、前回のサンプリングで求められた振れ量θを基に、モード１の積分カットオフ周波数設定用テーブルデータから積分のカットオフ周波数を読み出して設定している。振れ量θが大きくなる程積分のカットオフ周波数も大きくなるようなテーブルデータにしている。
【０１３５】
また、上記ステップ＃６７にてスイッチＳＷＩＳＭＯＤＥがモード２であれば、ステップ＃７０へ進む。
［ステップ＃７０］ 前回のサンプリング時とモードが異なるか、つまり、モードがモード１からモード２に切り換えられたかを判定する。そうでなければステップ＃７１へ進み、そうであれば前述したステップ＃６９へ進む。
［ステップ＃７１］ 上記ステップ＃６９と同様、振れ量に応じて積分のカットオフ周波数を変更していくパンニング制御を行っている。具体的には、前回のサンプリングで求められた振れ量θを基に、モード２の積分カットオフ周波数設定用テーブルデータから積分のカットオフ周波数を読み出して設定している。前述した様に、モード２は動体撮影モードであるので、積分カットオフ周波数設定テーブルデータはモード１よりも大きい値に設定し、パンニング動作の制御性を良くしている。
【０１３６】
以上の様に、像振れ補正中に像振れ補正モードが切り換え操作されても、像振れ補正制御は切り換える前のもので行うようにしているので、像変動は生じない。
【０１３７】
以上の実施の第１〜第３の形態によれば、像振れ補正動作中に像振れ補正モードが切り換えられても、演算で過渡応答対策を行っているので、像変動を緩和することができる。
【０１３８】
また、実施の第３の形態においては、上記の対策を行っても像変動が残ってしまうと判定できるときは、像振れ補正モードが切り換えられても、像振れ補正制御は切り換えないようにしている為、像変動が発生しないようになる。又、この場合、そのサンプリングでの像振れ補正動作が停止（終了）したら、その時初めて像振れ補正制御を切り換えるようにする事により、以後の像振れ補正時には、変更されたモードでの過渡応答対策が為されるので、使い勝手の良いものとすることができる。
【０１３９】
また、実施の第４の形態によれば、像振れ補正モードの切り換え操作が為されても、像振れ補正中であれば、像振れ補正制御は変更しないようにしているので、像変動が生じることはない。
【０１４０】
（変形例）
上記実施の各形態では、ピッチとヨーのプログラムを共有している例を示したが、別々に設けても構わない。また、デジタル制御で行う例を示したが、アナログ制御で行っても良い。
【０１４１】
また、像振れ補正装置は交換レンズに組み込んだ例を示したが、像振れ補正装置が交換レンズ内になく、エクステンダのように、カメラとレンズの間に入るアダプタや、交換レンズの前方に取り付けるコンバージョン・レンズのどの中に入る付属品としての形態をとっても良い。
【０１４２】
また、レンズシャッタカメラ，ビデオカメラなどのカメラに適用しても良く、更には、その他の双眼鏡等の光学機器や他の装置，構成ユニットとしても適用することができる。
【０１４３】
また、上記実施の各形態では、振れセンサとして角速度センサを例にしているが、角加速度センサ，加速度センサ，速度センサ，角変位センサ，変位センサ、更には画像振れ自体を検出する方法など、振れが検出できるものであればどのようなものであってもよい。
【０１４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、像振れ補正動作中に像振れ補正特性の変更操作が為されても、像の急激な変動を緩和し、観察者に不快感を与えないようにすることができる像振れ補正機能付き光学機器を提供できるものである。
【０１４５】
また、本発明によれば、像の急激な変動を緩和できない場合は、像振れ補正特性の変更操作が為されても、像の変動自体を生じさせない制御状態を形成し、観察者に不快感を与えないようにすることができる像振れ補正機能付き光学機器を提供できるものである。
【０１４６】
また、本発明によれば、像振れ補正動作中に像振れ補正特性の変更操作が為されても、像の変動自体を生じさせない制御状態を形成し、観察者に不快感を与えないようにすることができる像振れ補正機能付き光学機器を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る一眼レフカメラと交換レンズの回路構成を示すブロック図である。
【図２】図１のレンズマイコンでのメイン動作を示すフローチャートである。
【図３】図１のレンズマイコンにて行われるロック・アンロック動作を示すフローチャートである。
【図４】図１のレンズマイコンにて行われる像振れ補正割り込み動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の第２の形態に係る交換レンズ内のマイコンにて行われる像振れ補正割り込み動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の第３の形態に係る交換レンズ内のマイコンにて行われる像振れ補正割り込み動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の第４の形態に係る交換レンズ内のマイコンにて行われる像振れ補正割り込み動作を示すフローチャートである。
【図８】従来の防振システムの概略構成を示す斜視図である。
【図９】図８の振れ補正装置の構造を示す分解斜視図である。
【図１０】図８の挟持手段が挿入される支持枠の孔の形状を説明する為の図である。
【図１１】図８の地板に支持枠を組み込んだ時の様子を示す断面図である。
【図１２】図８に示す地板を示す斜視図である。
【図１３】図８に示す支持枠を示す斜視図である。
【図１４】図８に示すロックリングを示す斜視図である。
【図１５】図８の支持枠等を示す正面図である。
【図１６】図８の位置検出素子の出力を増幅するＩＣの構成を示す回路図である。
【図１７】図８のロックリングが駆動される時の様子を示す図である。
【図１８】図１６のロックリング駆動時における信号波形を示す図である。
【図１９】像振れ補正装置が搭載された一般的なカメラの像振れ補正系の回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１ レンズマイコン
１０２ 振れ補正系
１０６ 振れセンサ
１０７ 位置センサ
１０８ 振れ補正駆動系
１２４ 像振れ補正開始用スイッチ
１２５ 像振れ補正モード切換え用のスイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、手振れなどに起因する像振れを補正する機能を具備した像振れ補正機能付き光学機器の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在のカメラは露出決定やピント合せ等の撮影にとって重要な作業は全て自動化されているため、カメラ操作に未熟な人でも撮影失敗を起す可能性は非常に少なくなっている。
【０００３】
また、最近では、カメラに加わる手振れを防ぐシステムも研究されており、撮影者の撮影失敗を誘発する要因は殆ど無くなってきている。
【０００４】
ここで、手振れを防ぐシステムについて簡単に説明する。
【０００５】
撮影時のカメラの手振れは、周波数として通常１〜１２Ｈｚの振動であるが、シャッタのレリーズ時点においてこのような手振れを起していても像振れの無い写真を撮影可能とする為の基本的な考えとして、上記手振れによるカメラの振動を検出し、その検出値に応じて補正レンズを変位させてやらなければならない。従って、カメラの振れが生じても像振れを生じない写真を撮影できることを達成するためには、第１にカメラの振動を正確に検出し、第２に手振れによる光軸変化を補正することが必要となる。
【０００６】
この振動（カメラ振れ）の検出は、原理的にいえば、角加速度，角速度，角変位等を検出する振動検出手段と、該センサの出力信号を電気的或は機械的に積分して角変位を出力するカメラ振れ検出手段とをカメラに搭載することによって行うことができる。そして、この検出情報に基づいて撮影光軸を偏心させる補正光学装置を駆動させることにより、像振れ抑制が可能となる。
【０００７】
ここで、振動検出手段を用いた防振システムについて、図８を用いてその概要を説明する。
【０００８】
図８の例は、図示矢印８１方向のカメラ縦振れ８１ｐ及び横振れ８１ｙに由来する像振れを抑制するシステムの図である。
【０００９】
同図中、８２はレンズ鏡筒、８３ｐ，８３ｙは各々カメラ縦振れ振動、カメラ横振れ振動を検出する振動検出手段で、それぞれの振動検出方向を８４ｐ，８４ｙで示してある。８５は補正光学装置（８７ｐ，８７ｙは各々補正光学装置８５に推力を与えるコイル、８６ｐ，８６ｙは補正手段８５の位置を検出する位置検出素子）であり、該補正光学装置８５には後述する位置制御ループを設けており、振動検出手段８３ｐ，８３ｙの出力を目標値として駆動され、像面８８での安定を確保する。
【００１０】
図９はかかる目的に好的に用いられる像振れ補正装置（前述の振動検出手段，補正光学装置，コイル，位置検出素子や後述する各種のＩＣ等より構成される）の構造を示す分解斜視図であり、以下図９〜図１８を参照しつつ、この構造について説明する。
【００１１】
地板７１（図１２に拡大図あり）の背面突出耳７１ａ（３ケ所（１ケ所は隠れて見えない））は不図示の鏡筒に嵌合し、公知の鏡筒コロ等が孔７１ｂにネジ止めされ、鏡筒に固定される。
【００１２】
磁性体であり光択メッキが施された第２ヨーク７２は、孔７２ａを貫通するネジで地板７１の孔７１ｃにネジ止めされる。又、第２ヨーク７２にはネオジウムマグネット等の永久磁石（シフト用マグネット）７３が磁気的に吸着されている。尚、各永久磁石７３の磁化方向は図８に図示した矢印７３ａの方向である。
【００１３】
補正レンズ７４がＣリング等で固定された支持枠７５（図１３に拡大図あり）にはコイル７６ｐ，７６ｙ（シフト用コイル）が強引に押し込まれて接合（以下、この事を「パッチン接着」と記す）され（図１３は未接着）、又、ＩＲＥＤ等の投光素子７７ｐ，７７ｙも支持枠７５の背面に接着され、スリット７５ａｐ，７５ａｙを通してその射出光が後述するＰＳＤ等の位置検出素子７８ｐ，７８ｙに入射する。
【００１４】
支持枠７５の孔７５ｂ（３ケ所）にはＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）等の先端球状の支持球７９ａ，７９ｂ及びチャージバネ７１０が挿入され（図１０及び図１１も参照）、支持球７９ａが支持枠７５に熱カシメされ固定される（支持球７９ｂはチャージバネ７１０のバネ力に逆らって孔７５ｂの延出方向に摺動可能である）。
【００１５】
上記図９は像振れ補正装置の組立後の横断面図であり、支持枠７５の孔７５ｂに矢印７９ｃ方向に支持球７９ｂ，チャージしたチャージバネ７１０，支持球７９ａの順に挿入してゆき（支持球７９ａ，７９ｂは同形状の部品）、最後に孔７５ｂの周端部７５ｃを熱カシメして支持球７９ａの抜け止めを行う。
【００１６】
孔７５ｂの図１０と直交する方向の断面図を図１１（ａ）に示し、又図１１（ａ）の断面図を矢印７９ｃ方向より見た平面図を図１１（ｂ）に示しており、図１１（ｂ）の符号Ａ〜Ｄに示す範囲の深さを図１１（ａ）のＡ〜Ｄに示す。
【００１７】
ここで、支持球７９ａの羽根部７９ａａの後端部は深さＡ面の範囲で受けられ規制される為、周端部７５ａを熱カシメする事で支持球７９ａは支持枠７５に固定される。
【００１８】
支持球７９ｂの羽根部７９ｂａの先端部は深さＢ面の範囲で受けられる為に、該支持球７９ｂがチャージバネ７１０のチャージバネ力で孔７５ｂより矢印７９ｃの方向に抜けてしまう事はない。
【００１９】
勿論像振れ補正装置の組立が終了すると支持球７９ｂは図９に示す様に第２ヨーク７２に受けられる為、支持枠７５より抜け出る事はなくなるが、組立性を考慮して抜け止め範囲Ｂ面を設けている。
【００２０】
図１０及び図１１に示す支持枠７５の孔７５ｂの形状は、該支持枠７５を成形で作る場合においても複雑な内径スライド型を必要とせず、矢印７９ｃと反対側に型を抜く単純な２分割型で成形可能なために、その分寸法精度を厳しく設定出来る。
【００２１】
この様に、支持球７９ａ，７９ｂが同一部品となっている為に部品コストが下がるばかりでなく、組立ミスが無く、部品管理上も有利である。
【００２２】
上記支持枠７５の軸受部７５ｄには例えばフッソ系のグリスを塗布し、ここにＬ字形の軸７１１（非磁性のステンレス材）を挿入し（図９参照）、Ｌ字軸７１１の他端は地板７１に形成された軸受部７１ｄ（同様にグリスを塗布し）に挿入し、３カ所の支持球７９ｂを共に第２ヨーク７２に乗せて支持枠７５を地板７１内に収める。
【００２３】
次に、図９に示す第１ヨーク７１２の位置決め孔７１２ａ（３ケ所）を地板７１の図１２に示すピン７１ｆ（３ケ所）に嵌合させ、同じく図１２に示す受け面７１ｅ（５ケ所）にて第１ヨーク７１２を受けて地板７１に対し磁気的に結合する（永久磁石７３の磁力により）。
【００２４】
これにより、第１ヨーク７１２の背面が支持球７９ａと当接し、図１０に示す様に支持枠７５は第１ヨーク７１２と第２ヨーク７２にて挟持され、光軸方向の位置決めが為される。
【００２５】
支持球７９ａ，７９ｂと第１ヨーク７１２，第２ヨーク７２の互いの当接面にもフッソ系グリスが塗布してあり、支持枠７５は地板７１に対して光軸と直交する平面内にて自由に摺動可能である。
【００２６】
上記Ｌ字軸７１１は支持枠７５が地板７１に対し矢印７１３ｐ，７１３ｙ方向にのみ摺動可能に支持していることになり、これにより支持枠７５の地板７１に対する光軸回りの相対的回転（ローリング）を規制している。
【００２７】
尚、前記Ｌ字軸７１１と軸受部７１ｄ，７５ｄの嵌合ガタは光軸方向には大きく設定しており、支持球７９ａ，７９ｂと第１ヨーク７１２，第２ヨーク７２の挾持による光軸方向規制と重複嵌合してしまうことを防いでいる。
【００２８】
前記第１ヨーク７１２の表面には絶縁用シート７１４が被せられ、その上に複数のＩＣを有するハード基板７１５（位置検出素子７８ｐ，７８ｙ、出力増幅用ＩＣ，コイル７６ｐ，７６ｙ駆動用ＩＣ等）が位置決め孔７１５ａ（２ケ所）を地板７１の図１２に示すピン７１ｈ（２ケ所）に嵌合され、孔７１５ｂ，第１ヨーク７１２の孔７１２ｂとともに地板７１の孔７１ｇにネジ結合される。
【００２９】
ここで、ハード基板７１５には位置検出素子７８ｐ，７８ｙが工具にて位置決めされて半田付けされ、又信号伝達用のフレキシブル基板７１６も面７１６ａがハード基板７１５の背面に破線で囲む範囲７１５ｃ（図９参照）に熱により圧着される。
【００３０】
前記フレキシブル基板７１６から光軸と直交する平面方向に一対の腕７１６ｂｐ，７１６ｂｙが延出しており、各々支持枠７５の引っ掛け部７５ｅｐ，７５ｅｙ（図１３参照）に引っ掛けられ、投光素子７７ｐ，７７ｙの端子及びコイル７６ｐ，７６ｙの端子が半田付けされる。
【００３１】
これにより、ＩＲＥＤ等の投光素子７７ｐ，７７ｙ、コイル７６ｐ，７６ｙの駆動はハード基板７１５よりフレキシブル基板７１６を介在して行われることになる。
【００３２】
前記フレキシブル基板７１６の腕部７１６ｂｐ，７１６ｂｙ（図９参照）には各々屈折部７１６ｃｐ，７１６ｃｙを有しており、この屈折部の弾性により支持枠７５が光軸と直交する平面内に動き回る事に対する該腕部７１６ｂｐ，７１６ｂｙの負荷を低減している。
【００３３】
前記第１ヨーク７１２は型抜きによる突出面７１２ｃを有し、該突出面７１２ｃは絶縁シート７１４の孔７１４ａを通り、ハード基板７１５と直接接触している。この接触面のハード基板７１５側にはアース（ＧＮＤ：グランド）パターンが形成されており、ハード基板７１５を地板にネジ結合する事で第１ヨーク７１２はアースされ、アンテナになってハード基板７１５にノイズを与える事を無くしている。
【００３４】
図９に示すマスク７１７は地板７１のピン７１ｈに位置決めされ、前記ハード基板７１５上に両面テープにて固定される。
【００３５】
前記地板７１には永久磁石貫通孔７１ｉ（図９，図１２参照）が開けられており、ここから第２ヨーク７２の背面が露出している。そして、この貫通孔７１ｉに永久磁石７１８（ロック用マグネット）が組み込まれ、第２ヨーク７２と磁気結合している（図１０参照）。
【００３６】
ロックリング７１９（図９，図１０，図１４参照）にはコイル７２０（ロック用コイル）が接着され、又ロックリング７１９の耳部７１９ａの背面には軸受７１９ｂ（図１５参照）があり、アマーチュアピン７２１（図９，図１５参照）にアマーチュアゴム７２２を通し、該アマーチュアピン７２１を軸受７１９ｂに通した後、該アマーチュアピン７２１にアマーチュアバネ７２３を通し、アマーチュア７２４に嵌入してカシメ固定する。
【００３７】
従って、アマーチュア７２４はアマーチュアバネ７２３のチャージ力に逆らってロックリング７１９に対し矢印７２５方向に摺動出来る。
【００３８】
図１５は組立終了後の振れ補正装置を、図９の背面方向から見た平面図であり、この図において、ロックリング７１９の外径切り欠き部７１９ｃ（３ケ所）を地板７１の内径突起７１ｊ（３ケ所）に合せてロックリング７１９を地板７１に押し込み、その後ロックリングを時計方向に回して抜け止めを行う公知のバヨネット結合により、ロックリング７１９は地板７１に取り付いている。
【００３９】
従って、ロックリング７１９は地板７１に対し光軸回りに回転可能である。しかし、ロックリング７１９が回転して再びその切り欠き７１９ｃが突起７１ｊと同位相になり、バヨネット結合が外れてしまうのを防ぐ為にロックゴム７２６（図９，図１５参照）を地板７１に圧入して、該ロックリング７１９がロックゴム７２６に規制される切り欠き部７１９ｄの角度θ（図１５参照）しか回転出来ない様に回転規制している。
【００４０】
磁性体のロック用ヨーク７２７（図９参照）にも永久磁石７１８（ロック用マグネット）が取り付けられ、その孔７２７ａ（２ケ所）を地板７１のピン７１ｋ（図１５参照）に嵌合して嵌め込み、孔７２７ｂ（２ケ所）と７１ｎ（２ケ所）によりねじ結合している。
【００４１】
地板７１側の永久磁石７１８とロック用ヨーク７２７側の永久磁石７１８、及び、第２のヨーク７２，ロック用ヨーク７２７により、公知の閉磁路を形成している。
【００４２】
又、前記ロックゴム７２６はロック用ヨーク７２７がネジ結合される事で抜け止めされる。尚、図１５においては上記の説明の為にロックヨーク７２７は省いて図示している。
【００４３】
前記ロックリング７１９のフック７１９ｅと地板７１のフック７１ｍ間（図１５参照）にはロックバネ７２８が掛けられており、ロックリング７１９を時計まわりに付勢している。吸着ヨーク７２９（図９，図１５参照）には吸着コイル７３０が差し込まれ、地板７１の孔７２９ａによりネジ結合される。
【００４４】
コイル７２０の端子及び吸着コイル７３０の端子は、例えば４本縒り線のテトロン被覆線のツイストペア構成にしてフレキシブル基板７１６の幹部７１６ｄに半田付けされる。
【００４５】
前記ハード基板７１５上のＩＣ７３１ｐ，７３１ｙ（図９参照）は各々位置検出端子７８ｐ，７８ｙの出力増幅用のＩＣであるが、その内部構成は図１６の様になっている（ＩＣ７３１ｐ，７３１ｙは同構成の為、ここでは７３１ｐのみ示す）。
【００４６】
図１６において、電流−電圧変換アンプ７３１ａｐ，７３１ｂｐは投光素子７７ｐにより位置検出素子７８ｐ（抵抗Ｒ１，Ｒ２より成る）に生じる光電流７８ｉ１ｐ，７８ｉ２ｐを電圧に変換し、差動アンプ７３１ｃｐは各電流−電圧変換アンプ７３１ａｐ，７３１ｂｐの差出力を求め増幅している。
【００４７】
投光素子７７ｐ，７７ｙの射出光は、前述した通り、スリット７５ａｐ，７５ａｙを経由して位置検出素子７８ｐ，７８ｙ上に入射するが、支持枠７５が光軸と垂直な平面内で移動すると位置検出素子７８ｐ，７８ｙへの入射位置が変化する。
【００４８】
前記位置検出素子７８ｐは矢印７８ａｐ方向（図９参照）に感度を持っており、又スリット７５ａｐは矢印７８ａｐとは直交する方向（７８ａｙ方向）に光束が拡がり、矢印７８ａｐ方向には光束が絞られる形状をしている為、支持枠７５が矢印７１３ｐ方向に動いた時のみ該位置検出素子７８ｐの光電流７８ｉ1 ｐ，７８ｉ2 ｐのバランスは変化し、差動アンプ７３１ｃｐは支持枠７５の矢印７１３ｐ方向に応じた出力をする。
【００４９】
又位置検出素子７８ｙは矢印７８ａｙ方向（図９参照）に検出感度を持ち、スリット７５ａｙは矢印７８ａｙとは直交する方向（７８ａｐ方向）に延出する形状の為に、支持枠７５が矢印７１３ｙ方向に動いた時のみ該位置検出素子７８ｙは出力を変化させる。
【００５０】
加算アンプ７３１ｄｐは電流−電圧変換アンプ７３１ａｐ，７３１ｂｐの出力の和（位置検出素子７８ｐの受光量総和）を求め、この信号を受ける駆動アンプ７３１ｅｐはこれに従って投光素子７７ｐを駆動する。
【００５１】
上記投光素子７７ｐは温度等に極めて不安定にその投光量が変化する為、それに伴い位置検出素子７８ｐの光電流７８ｉ1 ｐ，７８ｉ1 ｐの絶対量（７８ｉ1 ｐ＋７８ｉ2 ｐ）が変化する。その為、支持枠７５の位置を示す（７８ｉ1 ｐ−７８ｉ2 ｐ）である差動アンプ７３１ｃｐの出力も変化してしまう。
【００５２】
しかし、上記の様に受光量の総和が一定となる様に前述の駆動回路によって投光素子７７ｐを制御すれば、差動アンプ７３１ｃｐの出力変化が無くなる。
【００５３】
図９に示すコイル７６ｐ，７６ｙは永久磁石７３，第１のヨーク７１２，第２のヨーク７２で形成される閉磁路内に位置し、コイル７６ｐに電流を流す事で支持枠７５は矢印７１３ｐ方向に駆動され（公知のフレミングの左手の法則）、コイル７６ｙに電流を流す事で支持枠７５は矢印７１３ｙ方向に駆動される。
【００５４】
一般に位置検出素子７８ｐ，７８ｙの出力をＩＣ７３１ｐ，７３１ｙで増幅し、その出力でコイル７６ｐ，７６ｙを駆動すると、支持枠７５が駆動されて位置検出素子７８ｐ，７８ｙの出力が変化する構成となる。
【００５５】
ここで、コイル７６ｐ，７６ｙの駆動方向（極性）を位置検出素子７８ｐ，７８ｙの出力が小さくなる方向に設定すると（負帰還）、該コイル７６ｐ，７６ｙの駆動力により位置検出素子７８ｐ，７８ｙの出力がほぼ零になる位置で支持枠７５は安定する。
【００５６】
この様に位置検出出力を負帰還して駆動を行う手法を位置制御手法と云い、例えば外部から目標値（例えば手振れ角度信号）をＩＣ７３１ｐ，７３１ｙに混合させると、支持枠７５は目標値に従って極めて忠実に駆動される。
【００５７】
実際には差動アンプ７３１ｃｐ，７３１ｃｙの出力はフレキシブル基板７１６を経由して不図示のメイン基板に送られ、そこでアナログ／デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）が行われ、マイコンに取り込まれる。
【００５８】
マイコン内では適宜目標値（手振れ角度信号）と比較増幅され、公知のデジタルフィルタ手法による位相進み補償（位置制御をより安定させる為）が行われた後、再びフレキシブル基板７１６を通り、ＩＣ７３２（コイル７６ｐ，７６ｙ駆動用）に入力する。ＩＣ７３２は入力される信号を基に前記コイル７６ｐ，７６ｙを公知のＰＷＭ（パルス幅変調）駆動を行い、支持枠７５を駆動する。
【００５９】
支持枠７５は前述した様に矢印７１３ｐ，７１３ｙ方向に摺動可能であり、上述した位置制御手法により位置を安定させている訳であるが、カメラ等の民生用光学機器においては電源消耗防止の観点からも常に該支持枠７５を制御しておく事は出来ない。だからといって非制御状態にしておくと、支持枠７５は非制御状態時には光軸と直交する平面内にて自由に動き回る事が出来るようになる為、その時のストローク端（機械的端、詳しくはメカロックリング）での衝突の音発生や損傷に対しても対策しておく必要がある。
【００６０】
その対策として、以下に説明する様に、支持枠７５を係止するロック機構を具にしている。
【００６１】
図１５及び図１７に示す様に支持枠７５の背面には３ケ所の放射状に突出した突起７５ｆを設けてあり、図１７に示す様に突起７５ｆの先端がロックリング７１９の内周面７１９ｇに嵌合している。従って、支持枠７５は地板７１に対して全ての方向に拘束されている。
【００６２】
図１７（ａ），（ｂ）はロックリング７１９と支持枠７５の動作の関係を示す平面図であり、図１５の平面図から要部のみ抜出した図である。尚、説明を解り易くする為に実際の組立状態とは若干レイアウトを変化させている。又、図１７（ａ）のカム部７１９ｆ（３ケ所）は、図１０，図１４に示す通り、ロックリング７１９の円筒の母線方向全域に渡って設けられている訳ではないので図１５の方向からは実際には見えないが、説明の為に図示している。
【００６３】
図１０に示した通り、コイル７２０（図１７の７２０ａは図示しないフレキシブル基板等でロックリング７１９の外周を通り、端子７１９ｈよりフレキシブル基板７１６の幹部７１６ｄ上の端子７１６ｅに接続される４本縒り線の引き出し線）は永久磁石７１８で挟まれた閉磁路内に入っており、コイル７２０に電流を流す事でロックリング７１９を光軸回りに回転させるトルクを発生する。
【００６４】
このコイル７２０の駆動も不図示のマイコンからフレキシブル基板７１６を介してハード基板７１５上の駆動用ＩＣ７３３に入力する指令信号で制御され、ＩＣ７３３はコイル７２０をＰＷＭ駆動する。
【００６５】
図１７（ａ）において、コイル７２０に通電するとロックリング７１９に反時計回りのトルクが発生する様にコイル７２０の巻き方向が設定されており、これによりロックリング７１９はロックバネ７２８のバネ力に逆らって反時計方向に回転する。
【００６６】
尚、ロックリング７１９は、コイル７２０に通電前はロックバネ７２８の力によりロックゴム７２６に当接して安定している。
【００６７】
ロックリング７１９が回転すると、アマーチュア７２４が吸着ヨーク７２９に当接してアマーチュアバネ７２３を縮め、吸着ヨーク７２９とアマーチュア７２４の位置関係をイコライズしてロックリング７１９は図１７（ｂ）の様に回転を止める。
【００６８】
図１８はロックリング駆動のタイミングチャートである。
【００６９】
図１８の矢印７１９ｉでコイル７２０に通電（７２０ｂに示すＰＷＭ駆動）すると同時に吸着マグネット７３０にも通電（７３０ａ）する。その為、吸着ヨーク７２９にアマーチュア７２４が当接し、イコライズされた時点でアマーチュア７２４は吸着ヨーク７２９に吸着される。
【００７０】
次に、図１８の７２０ｃに示す時点でコイル７２０への通電を止めると、ロックリング７１９はロックバネ７２８の力で時計回りに回転しようとするが、上述した様にアマーチュア７２４が吸着ヨーク７２９に吸着されている為、回転は規制される。この時、支持枠７５の突起７５ｆはカム部７１９ｆと対向する位置に在る（カム部７１９ｆが回転して来る）為、支持枠７５は突起７５ｆとカム部７１９ｆの間のクリアランス分だけ動ける様になる。
【００７１】
この為、重力Ｇ（図１７（ｂ）参照）の方向に支持枠７５が落下する事になるが、図１８の矢印７１９ｉの時点で支持枠７５も制御状態にする為、落下する事は無い。
【００７２】
支持枠７５は非制御時はロックリング７１９の内周で拘束されているが、実際には突起７５ｆと内周壁７１９ｇの嵌合ガタ分だけガタを有する。即ち、このガタ分だけ支持枠７５は重力Ｇ方向に落ちており、支持枠７５の中心と地板７１の中心がずれている事になる。その為、矢印７１９ｉの時点から例えば１秒費やしてゆっくり地板７１の中心（光軸の中心）に移動させる制御をしている。
【００７３】
これは急激に中心に移動させると補正レンズ７４を通して像の揺れを撮影者が感じて不快である為であり、この間に露光が行われても、支持枠７５の移動による像劣化が生じない様にする為である。（例えば１／８秒で支持枠を５μｍ移動させる）
詳しくは、図１８の矢印７１９ｉ時点での位置検出素子７８ｐ，７８ｙの出力を記憶し、その値を目標値として支持枠７５の制御を始め、その後１秒間費やしてあらかじめ設定した光軸中心の時の目標値に移動してゆく（図１８の７５ｇ参照）。
【００７４】
ロックリング７１９が回転され（アンロック状態）た後、振動検出手段からの目標値を基にして（前述した支持枠７５の中心位置移動動作に重なって）支持枠７５が駆動され、防振が始まる事になる。
【００７５】
ここで、防振を終わる為に矢印７１９ｊの時点で防振オフにすると、振動検出手段からの目標値が補正手段を駆動する補正駆動手段に入力されなくなり、支持枠７５は中心位置に制御されて止まる。この時に吸着コイル７３０への通電を止める（７３０ｂ）。すると、吸着ヨーク７２９によるアマーチュア７２４の吸着力が無くなり、ロックリング７１９はロックバネ７２８により時計回りに回転され、図１７（ａ）の状態に戻る。この時、ロックリング７１９はロックゴム７２６に当接して回転規制される為に回転終了時の該ロックリング７１９の衝突音は小さく抑えられる。
【００７６】
その後（例えば２０ｍｓｅｃ後）、補正駆動手段への制御を断ち、図１８のタイミングチャートは終了する。
【００７７】
このような像振れ補正装置を具備したカメラの像振れ補正機能に係る部分のみの回路構成を示したのが、図１９のブロック図である。
【００７８】
振れ検出手段２の出力は増幅手段３で増幅され、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと記す）１のＡ／Ｄ変換端子に入力される。また、補正レンズの位置検出を行う位置検出手段４の出力は増幅手段５で増幅され、マイコン１のＡ／Ｄ変換端子に入力される。マイコン１内ではこれら２つのデータの信号処理を行い、補正レンズ駆動データを補正レンズ駆動手段６へ出力し、補正レンズを駆動して像振れ補正を行う。また、ロック・アンロック駆動手段７は、前述したアンロックコイルの駆動、アンロック状態保持等を行うものである。
【００７９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の様な像振れ補正装置を具備したカメラにおいて、像振れ補正に際しては、静止した被写体を撮影する場合、動きの多い被写体を撮影する場合、三脚に取り付けて撮影するなど、様々な状況に適した像振れ補正特性があり、その使い分けが重要である。
【００８０】
例えば、静止した被写体を撮影する場合は、低周波の振れまで補正するような像振れ補正特性を設定すれば良いが、逆に動きの多い被写体を撮影する場合は、低周波を効かせすぎるとパンニング動作にも応答してしまうので操作性が悪くなるため、低周波の特性は落とした方が良い。
【００８１】
そこで、複数の像振れ補正モードを具備し、外部操作により選択された像振れ補正モードに応じて、そのモードに最適な像振れ補正制御を行い、どのような撮影状態であっても最適な写真撮影を可能とする提案も既に為されている。
【００８２】
しかし、像振れ補正動作中に像振れ補正モードを切り換えられてしまった場合、特性がまったく変わってしまうので、振れ検出演算結果が不連続に変化してしまう。像振れ補正はその振れ検出演算結果に基づいて行われるので、ファインダで急峻な像変動を発生させてしまう。そうなると、撮影者に不快感を与えてしまうことになる。
【００８３】
（発明の目的）
本発明の第１の目的は、像振れ補正動作中に像振れ補正特性の変更操作が為されても、像の急激な変動を緩和し、観察者に不快感を与えないようにすることのできる像振れ補正機能付き光学機器を提供しようとするものである。
【００８４】
本発明の第２の目的は、上記第１の目的を達成すると共に、像の急激な変動を緩和できない場合は、像振れ補正特性の変更操作が為されても、像の変動自体を生じさせない制御状態を形成し、観察者に不快感を与えないようにすることのできる像振れ補正機能付き光学機器を提供しようとするものである。
【００８５】
本発明の第３の目的は、像振れ補正動作中に像振れ補正特性の変更操作が為されても、像の変動自体を生じさせない制御状態を形成し、観察者に不快感を与えないようにすることのできる像振れ補正機能付き光学機器を提供しようとするものである。
【００８６】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、本発明は、結像光学系に加わる振れに起因する像振れを補正する補正光学手段と、前記振れ状態を検出し、前記補正光学手段の位置制御用の駆動信号を算出する演算手段と、該演算手段からの駆動信号に基づいて前記補正光学手段を駆動する駆動手段と、複数の中より任意の像振れ補正特性に変更する為の操作手段とを有する像振れ補正機能付き光学機器において、像振れ補正動作が行われている最中に、前記操作手段により像振れ補正特性が変更された場合、像の急激な変化を緩和する像変動緩和手段を有する像振れ補正機能付き光学機器とするものである。
【００８７】
具体的には、像振れ補正動作が行われている最中に、像振れ補正特性の変更操作が為された場合、例えば、振れ検出信号を積分する積分手段の時定数が変更される前後（特性変更される前後）での積分結果を同じにするように積分を行ったり、前記積分手段の、像振れ補正特性の変更前と変更後の出力の差分を算出し、該差分を積分出力から差し引いたりして、像の急激な変化を緩和する構成にしている。
【００８８】
また、上記第２の目的を達成するために、本発明は、像変動緩和手段を機能させても像変動が緩和されないと判定した場合は、像振れ補正特性の変更操作が為されても、像振れ補正特性の変更を禁止する特性変更制御手段を有する像振れ補正機能付き光学機器とするものである。
【００８９】
また、上記第３の目的を達成するために、本発明は、結像光学系に加わる振れに起因する像振れを補正する補正光学手段と、前記振れ状態を検出し、前記補正光学手段の位置制御用の駆動信号を算出する演算手段と、該演算手段からの駆動信号に基づいて前記補正光学手段を駆動する駆動手段と、複数の中より任意の像振れ補正特性に変更する為の操作手段とを有する像振れ補正機能付き光学機器において、像振れ補正動作が行われている最中に、前記操作手段により像振れ補正特性が変更された場合、前記像振れ補正特性の変更は禁止する像振れ補正特性禁止手段を有する像振れ補正機能付き光学機器とするものである。
【００９０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００９１】
図１は本発明の実施の第１の形態に係るブロック図であり、ここでは像振れ補正機能付き光学機器として、一眼レフカメラの交換レンズに適用した場合を想定している。
【００９２】
図１において、１０１はレンズマイコンであり、カメラ本体側から通信用のライン１０９ｃ（クロック信号用），１０９ｄ（本体→レンズ信号伝達用）を通じて通信を受け、その指令値によって、図８に示したような構成より成る振れ補正系１０２，フォーカス駆動系１０４，絞り駆動系１０５の動作を行わせたり、振れ補正系１０２の制御を行ったりする。
【００９３】
前記振れ補正系１０２は、振れを検知する角変位センサ等の振れセンサ１０６、補正レンズの位置を検出する位置センサ１０７、及び、前記振れセンサ１０６と位置センサ１０７の出力を基にレンズマイコン１０１にて算出された駆動信号によって補正レンズを駆動し、像振れ補正を行う振れ補正駆動系１０８から成る。
【００９４】
また、１２４（ＳＷＩＳとも記す）は像振れ補正動作を行わせるための像振れ補正開始用スイッチであり、像振れ補正動作を選択する場合にはこのスイッチＳＷＩＳをＯＮにする。１２５（ＳＷＩＳＭＯＤＥとも記す）は像振れ補正特性（以下、像振れ補正モードと記す）を切り換えるためのスイッチであり、通常撮影モード（以下、これを「モード１」と記す）と動体撮影モード（以下、これを「モード２」と記す）の設定が可能である。
【００９５】
前記フォーカス駆動系１０４は、レンズマイコン１０１からの指令値によって焦点調節用のレンズを駆動してフォーカシングを行う。前記絞り駆動系１０５は、レンズマイコン１０１からの指令値によって、絞りを設定された位置まで絞る又は開放状態に復帰させるという動作を行う。
【００９６】
また、前記レンズマイコン１０１は、レンズ内の状態（ズーム位置，フォーカス位置，絞り値の状態など）や、レンズに関する情報（開放絞り値，焦点距離，測距演算に必要なデータなど）を通信用のライン１０９ｅ（レンズ→カメラ本体信号伝達用）よりカメラ本体側に伝達することも行う。
【００９７】
前述のレンズマイコン１０１，振れ補正系１０２，フォーカス駆動系１０４，絞り駆動系１０５から、レンズ電気系１１０が構成される。そして、このレンズ電気系１１０に対しては、通信用のライン１０９ａ，グランド用ライン１０９ｂを通じてカメラ内電源１１８から電源供給が行われる。
【００９８】
カメラ本体内には、カメラ本体内の電気系１１１として、測距部１１２，測光部１１３，シャッタ部１１４，表示部１１５，その他の制御部１１６、及び、これらの動作開始・停止などの管理，露出演算，測距演算などを行うカメラマイコン１１７が内蔵されている。この電気系１１１に対しても、その電源はカメラ内電源１１８より供給される。
【００９９】
また、１２１（ＳＷ１とも記す）は測光や測距を開始させるためのスイッチであり、１２２（ＳＷ２とも記す）はレリーズ動作を開始させるためのレリーズスイッチであり、これらは一般的には２段ストロークスイッチであって、レリーズボタンの第１ストロークでスイッチＳＷ１がＯＮし、第２ストロークでレリーズスイッチＳＷ２がＯＮになるように構成されている。
【０１００】
１２３（ＳＷＭとも記す）は露出モード選択スイッチであり、露出モード変更は、該スイッチのＯＮ，ＯＦＦで行ったり、該スイッチ１２３と他の操作部材との同時操作により行う方法などがある。
【０１０１】
次に、上記構成のカメラの交換レンズ側での動作説明を行う。
【０１０２】
レンズマイコン１０１は、図２のフローチャートに示すように動作し、前述のレンズ制御を行っている。以下、図２にしたがって動作説明をする。
【０１０３】
カメラのスイッチＳＷ１のＯＮなど、何らかの操作がなされると、カメラ本体（以下、単にカメラと記す）から交換レンズ（以下、単にレンズと記す）へ通信がなされ、レンズマイコン１０１はステップ＃１から動作を開始する。
［ステップ＃１］ レンズ制御，像振れ補正制御のための初期設定を行う。
［ステップ＃２］ カメラからの指令に基づいてフォーカス駆動を行う。
［ステップ＃３］ ズーム及びフォーカスのポジション検出を行う。
［ステップ＃４］ カメラからの通信やスイッチＳＷＩＳの状態に応じて、図１６等で前述したような補正光学手段である支持枠（補正レンズ）のロック・アンロック制御を行う。
［ステップ＃５］ カメラからＨＡＬＴ（レンズ内のアクチュエータの全駆動を停止する）命令を受信したかどうかの判定を行い、ＨＡＬＴ命令を受信していなければ上記ステップ＃２からの動作を繰り返す。
【０１０４】
また、ステップ＃５にてＨＡＬＴ命令を受信していれば、ステップ＃６へ移行する。
［ステップ＃６］ ＨＡＬＴ制御を行う。ここでは全駆動を停止し、レンズマイコン１０１はスリープ（停止）状態になる。
【０１０５】
これらの動作の間に、カメラからの通信によるシリアル通信割り込み、像振れ補正制御割り込みの要求があれば、それらの割り込み処理を行う。
【０１０６】
シリアル通信割り込み処理は、通信データのデコード，絞り駆動などのレンズ処理を行う。そして、通信データのデコードによって、スイッチＳＷ１のＯＮ，スイッチＳＷ２のＯＮ，シャッタ秒時，カメラの機種等が判別できる。
【０１０７】
次に、上記ステップ＃４にて実行されるロック制御、つまりロック・アンロック動作について、図３のフローチャートを用いて説明する。尚この実施の形態における像振れ補正装置は、前述の図８で述べた構造を持つものを想定している。また、像振れ補正動作は、カメラのメインスイッチ、スイッチＳＷ１，ＳＷＩＳの全てがＯＮになったら開始するようなシステムであるものとする。
［ステップ＃１１］ カメラのメインスイッチがＯＮされているかどうかの判定を行い、ＯＮされていればステップ＃１２へ進む。
［ステップ＃１２］ カメラのスイッチＳＷ１がＯＮされたかどうかの判定を行い、ＯＮされていればステップ＃１３へ進む。
［ステップ＃１３］ スイッチＳＷＩＳがＯＮされたかどうかの判定を行い、ＯＮされていればステップ＃１４へ進む。
【０１０８】
つまり、カメラのメインスイッチ、スイッチＳＷ１，ＳＷＩＳの全てＯＮであれば、ステップ＃１４からの像振れ補正動作を開始する。もし、どれか１つでもＯＦＦの場合は、後述するステップ＃２０からの像振れ補正終了動作を行う。
［ステップ＃１４］ 像振れ補正開始フラグＩＳ＿ＳＴＡＲＴをセットする。
［ステップ＃１５］ アンロック吸着用マグネットに通電をする。これは図１６等で述べた様に、ロックリングがロックバネに逆らって回転した状態を保持（ロック解除状態）しておくためである。
［ステップ＃１６］ 振れ補正駆動用のコイルに通電を行う。
［ステップ＃１７］ ロックリング駆動コイルに通電し、ロックリングを回転させる。
［ステップ＃１８］ ロックリング駆動時間が経過したかどうかの判定を行う。このロックリング駆動時間は、以下のステップ＃１９でロックリングの回転を停止しても、アンロック吸着用マグネットによってロック解除状態を保持できる時間があらかじめ設定されている。ここで、ロックリング駆動時間が経過していなければこのサブルーチンを終了し、以後ロックリング駆動時間が経過するまで同様の動作を繰り返する。その後、ロックリング駆動時間が経過したことを判定すると、ステップ＃１９へ進む。
［ステップ＃１９］ ロックリング駆動コイルへの通電を停止する。これでロック解除状態となる。
【０１０９】
また、前述した様にカメラのメインスイッチ、スイッチＳＷ１，ＳＷＩＳのどれか１つでもＯＦＦの場合は、ステップ＃２０からの像振れ補正の終了動作を行う。
［ステップ＃２０］ 像振れ補正開始フラグＩＳ＿ＳＴＡＲＴをクリアする。
［ステップ＃２１］ アンロック吸着用マグネットへの通電を停止する。これにより、ロックバネによってロックリングがロック方向に回転しロック状態となる。
［ステップ＃２２］ ロックリング駆動中にＯＦＦされる場合があるので、ロックリング駆動コイルの通電も停止しておく。
［ステップ＃２３］ 補正レンズを可動中心位置に持っていくセンタリング動作が終了したかどうかの判定を行い、終了していなければこのサブルーチンを終了し、センタリング動作が終了するまで同様の動作を繰り返す。その後、センタリング動作が終了したことを判定すると、ステップ＃２４へ進む。
［ステップ＃２４］ 可動中心位置に補正レンズがあるので、振れ補正駆動用コイルへの通電を停止する。
【０１１０】
以上のようにロック・アンロック動作が行われる。
【０１１１】
また、像振れ補正割り込みは一定時間毎（例えば５００msec）に発生するタイマ割り込みである。そして、ピッチ方向（縦方向）の制御とヨー方向（横方向）の制御を交互に行うので、この場合の片方向のサンプリング周期は１msecとなる。また、制御方法（演算係数等）は同じでも、演算などの結果は当然ピッチ方向とヨー方向で別々のデータとなるので、ピッチとヨーでそれぞれ基準アドレスを設定し、演算結果などのデータをＲＡＭの間接アドレスで指定し、基準アドレスをピッチ制御時とヨー制御時で切り換えることによって行なっている。
【０１１２】
カメラのメイン動作中に像振れ補正割り込みが発生すると、レンズマイコン１０１は図４のステップ＃３１から像振れ補正の制御を開始する。
［ステップ＃３１］ 交換レンズ（カメラ）に加わる振れ検出を行う角速度センサの出力をＡ／Ｄ変換する。
［ステップ＃３２］ 像振れ補正開始命令を受けたかどうかの判定を行い、像振れ補正開始命令を受けていないならステップ＃３３へ進む。
［ステップ＃３３］ 像振れ補正を行なわないので、ハイパス・積分演算の初期化を行う。そして、ステップ＃４１へ進む。
【０１１３】
また、上記ステップ＃３２にて像振れ補正開始命令を受けていた場合はステップ＃３４へ進む。
［ステップ＃３４］ 像振れ補正を動作するため、ハイパスフィルタ演算を行う。像振れ補正の開始から２〜３秒は時定数切り換えを行ない、立ち上がりの像揺れを緩和することも行う。
［ステップ＃３５］ 像振れ補正モードが、モード１（通常撮影モード）かモード２（動体撮影モード）かの判定を行い、モード１であればステップ＃３６へ進み、モード２であった場合はステップ＃３７へ進む。
［ステップ＃３６］ モード１なので、積分カットオフ周波数を 0.2Ｈｚに設定する。
［ステップ＃３７］ モード２なので、積分カットオフ周波数を 0.3Ｈｚに設定する。
【０１１４】
上記の積分カットオフ周波数を設定した場合は、いずれの場合もステップ＃３８へ進む。
［ステップ＃３８］ 像振れ補正動作中に像振れ補正モードが切り換えられたか、つまり積分のカットオフ周波数の設定が変更されたかどうかを判定し、変更されていない場合はステップ＃４０へ直ちに進むが、変更されていた場合はステップ＃３９へ進む。
［ステップ＃３９］ 積分演算の演算子Ｗ（ｎ−１）を変更後の積分係数で求め直す（過渡応答対策）。
【０１１５】
ここで、積分演算について説明する。
【０１１６】
デジタルで行う積分演算は、以下の式の演算を行っている。
入力 ：Ｘ（ｎ）
出力 ：Ｙ（ｎ）
演算子 ：Ｗ（ｎ），Ｗ（ｎ−１）
積分演算係数 ：Ａ０，Ａ１，Ｂ１
今回のサンプリング：ｎ
このとき、積分のカットオフ周波数を変更すると、積分演算係数Ａ０，Ａ１，Ｂ１が変化するので（変更後の積分演算係数をそれぞれＡ０´，Ａ１´，Ｂ１´とする）、変更前の積分演算係数で求めたＷ（ｎ−１）を用いて、新しい積分演算係数で積分演算を行うと過渡応答が発生してしまう。したがって、過渡応答を発生させないようにする為には、前回の積分演算結果と同じになるように演算子Ｗ（ｎ−１）を演算し直さなければならない。
【０１１８】
新しく演算子Ｗ（ｎ−１）を求めるには、上記式（１），式（２）からＷ（ｎ）を消去し、Ｗ（ｎ−１）について解くと、
［ステップ＃４０］ 設定された特性の積分演算を行う。この結果は角変位データθになる。前記ステップ＃３６又は＃３７で設定した積分特性は通常のしっかり構えたときの手持ち時の特性であり、パンニングされた場合は、振れ角変位に応じて積分のカットオフ周波数を切り換えることも行っている。
［ステップ＃４１］ フォーカスのポジションによって、振れ角変位に対する補正レンズの偏心量（敏感度）が変化するので、その調整を行う。具体的には、フォーカスポジションを幾つかのゾーンに分割し、各ゾーンにおける平均的な敏感度（deg ／mm）をテーブルデータから読み出し、補正レンズ駆動データに変換する。その演算結果はマイコン内のSFTDRVで設定されるＲＡＭ領域に格納する。
［ステップ＃４２］ 補正レンズの位置センサ出力をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ結果をマイコン内のSFTPSTで設定されるＲＡＭ領域に格納する。
［ステップ＃４３］ フィードバック演算（SFTDRV−SFTPST）を行う。
［ステップ＃４４］ ループゲインと上記フィードバック演算結果を乗算する。
［ステップ＃４５］ 安定な制御系にするために位相補償演算を行う。
［ステップ＃４６］ 上記位相補償演算の結果をＰＷＭとしてマイコンのポートに出力し、割り込みが終了する。
【０１１９】
前述の出力は振れ補正系１０２内の振れ補正駆動系に入力され、補正レンズが駆動されて像振れ補正が行われる。
【０１２０】
以上の様に、ステップ＃３８〜＃３９において、像振れ補正動作中に像振れ補正モードが切り換えられたら、積分の演算子Ｗ（ｎ−１）を新しい積分係数で求め直しているので、換言すれば、積分時定数が変更される前後での積分結果が同じになるように積分演算を行っているので、過渡応答（像の急激な変動）が減少し、モードが切り換えられることによる像変動を緩和することができる。
【０１２１】
なお、この実施の形態では、像振れ補正動作中に像振れ補正モードが切り換えられたら、積分の演算子Ｗ（ｎ−１）を新しい積分係数で求め直すようにしているが、位相補償演算時における係数を変更するようにしても、像の急激な変動を抑えることは可能である。
【０１２２】
（実施の第２の形態）
この実施の第２の形態では、像振れ補正動作中に像振れ補正モードが切り換えられた場合は、切り換えられる前と後の積分演算結果の差分を保持しておき、その後のサンプリングでは積分演算結果からその保持した差分を加減算することで、像変動を緩和する動作例を説明する。
【０１２３】
回路構成は上記実施の第１の形態と同様であるので、その説明は省略する。
【０１２４】
この実施の第２の形態における動作について、図５のフローチャートを用いて説明する。なお、上記実施の第１の形態における図３及び図４のフローチャートと同様の部分の説明は省略し、この実施の第２の形態特有の動作部分のみについて説明する。図５が図４と異なる点は、ステップ＃５１〜＃５８の部分であるので、その部分のみについて説明する。
［ステップ＃５１］ モード１なので、積分のカットオフ周波数を 0.2ＨＺに設定する。
［ステップ＃５２］ 積分を行う。そして、その結果を角変位データθ１とする。そして、ステップ＃５５へ移行する。
［ステップ＃５３］ モード２なので、積分のカットオフ周波数を 0.3ＨＺに設定する。
［ステップ＃５４］ 積分を行う。そして、その結果を角変位データθ２とする。そして、ステップ＃５５へ移行する。
［ステップ＃５５］ 前回のサンプリング時と像振れ補正モードが変更されているかどうかの判定を行い、変更されていればステップ＃５６へ、変更されていなければステップ＃５７へ、それぞれ進む。
［ステップ＃５６］ 角変位データθ１とθ２の差分をθOFSTに保持する。
［ステップ＃５７］ 今回の積分結果θからθOFSTを差し引き、新しい角変位データθとする。
［ステップ＃５８］ 演算の初期化中にθOFSTを０とする。
【０１２５】
以上の様に、演算の初期化中にθOFSTを０にクリアしておき、像振れ補正動作中に像振れ補正モードが切り換えられたら、前回と今回の像振れ補正モード時に得られた角変位データの差分θOFSTを保持し、その後のサンプリングではその差分を差し引いているので、モード切換え時の角変位データの急激な変動がなくなり、像変動を抑制することができる。
【０１２６】
（実施の第３の形態）
この実施の第３の形態では、像振れ補正動作中に像振れ補正モードが切り換えられた際に、上記実施の第１の形態のような像変動を動作させても像変動が残ってしまうと判定した場合は、像振れ補正の制御は切り換えないようにする例を想定している。例えば、像振れ補正モードがモード１からモード２に切換え操作がされても、時定数変化が大きい場合は像振れ補正制御はモード１の時のままで行おうとするものである。
【０１２７】
回路構成は上記実施の第１の形態と同様であるので、その説明は省略する。
【０１２８】
この実施の第３の形態における動作について、図６のフローチャートを用いて説明する。なお、上記実施の第１の形態における図３及び図４のフローチャートと同様の部分の説明は省略し、この実施の第３の形態特有の動作部分のみについて説明する。図６が図４と異なる点は、ステップ＃６０〜＃６６の部分であるので、その部分のみについて説明する。又、ステップ＃４２以降の図示も省略する。
［ステップ＃６０］ スイッチＳＷＩＳＭＯＤＥがモード１であるかモード２であるかの判定を行い、モード１であればステップ＃６１へ進む。
［ステップ＃６１］ ここでは振れ量に応じて積分のカットオフ周波数を変更していくパンニング制御を行っている。具体的には、前回のサンプリングで求められた振れ量θを基に、モード１の積分カットオフ周波数設定用テーブルデータから積分のカットオフ周波数を読み出して設定している。振れ量θが大きくなる程積分のカットオフ周波数も大きくなるようなテーブルデータにしている。
【０１２９】
また、上記ステップ＃６０にてスイッチＳＷＩＳＭＯＤＥがモード２であれば、ステップ＃６２へ進む。
［ステップ＃６２］ 上記ステップ＃６１と同様、振れ量に応じて積分のカットオフ周波数を変更していくパンニング制御を行っている。具体的には、前回のサンプリングで求められた振れ量θを基に、モード２の積分カットオフ周波数設定用テーブルデータから積分のカットオフ周波数を読み出して設定している。前述した様に、モード２は動体撮影モードであるので、積分カットオフ周波数設定テーブルデータはモード１よりも大きい値に設定し、パンニング動作の制御性を良くしている。
［ステップ＃６３］ 積分カットオフ周波数が変更されたかどうかの判定を行い、変更されていなければステップ＃４０へ進み、変更されていればステップ＃６４へ進む。
［ステップ＃６４］ 積分カットオフ周波数の変化が、例えば５倍以上であるかどうかの判定を行い、５倍以上であればステップ＃６５へ進む。ここで、５倍とは、例えば積分カットオフ周波数が 0.2Ｈｚから１Ｈｚに変化されている場合である。
［ステップ＃６５］ 積分カットオフ周波数の変化が５倍以上であるので、前回のサンプリング時と同じ積分カットオフ周波数に戻す。そして、積分演算を行うステップ＃４０へ進む。
【０１３０】
また、ステップ＃６４にて積分カットオフ周波数の変化が５倍未満であれば、ステップ＃６６へ進む。
［ステップ＃６６］ 積分カットオフ周波数の変化が５倍未満であるので、上記実施の第１の形態で説明した様に、積分演算における演算子を新しい積分カットオフ周波数の係数の基で計算し直し、過渡応答を緩和する。
【０１３１】
以上の様に、像振れ補正動作中に像振れ補正モードが切り換えられた際（ステップ＃６３のＹＥＳ）、積分カットオフ周波数が所定値以上変化し（ステップ＃６４のＹＥＳ）、像変動を緩和する事ができないと判定する場合、積分カットオフ周波数は切り換えないようにしている為（ステップ＃６５）、像変動が生じる事は無い。一方、変化が所定値未満の場合は（ステップ＃６４のＮＯ）、過渡応答対策を施するようにしている為（ステップ＃６６）、像変動を緩和することができる。
【０１３２】
（実施の第４の形態）
この実施の第４の形態では、像振れ補正動作中に像振れ補正モードが切り換え操作が為されても、像振れ補正の制御は切り換えないようにする例を想定している。例えば、像振れ補正モードがモード１からモード２に切換え操作がされても、像振れ補正制御はモード１の時のままで行おうとするものである。
【０１３３】
回路構成は上記実施の第１の形態と同様であるので、その説明は省略する。
【０１３４】
この実施の第４の形態における動作について、図７のフローチャートを用いて説明する。なお、上記実施の第３の形態と同じ部分の説明は省略し、この実施の第４の形態特有の動作部分のみについて説明する。図７が図６と異なる点は、ステップ＃６７〜＃７１の部分であるので、その部分のみについて説明する。又、ステップ＃４２以降の図示も省略する。
［ステップ＃６７］ スイッチＳＷＩＳＭＯＤＥがモード１であるかモード２であるかの判定を行い、モード１であればステップ＃６８へ進む。
［ステップ＃６８］ 前回のサンプリング時とモードが異なるか、つまり、モードがモード２からモード１に切り換えられたかを判定する。そうでなければステップ＃６９へ進み、そうでなければステップ＃７１へ進む。
［ステップ＃６９］ ここでは振れ量に応じて積分のカットオフ周波数を変更していくパンニング制御を行っている。具体的には、前回のサンプリングで求められた振れ量θを基に、モード１の積分カットオフ周波数設定用テーブルデータから積分のカットオフ周波数を読み出して設定している。振れ量θが大きくなる程積分のカットオフ周波数も大きくなるようなテーブルデータにしている。
【０１３５】
また、上記ステップ＃６７にてスイッチＳＷＩＳＭＯＤＥがモード２であれば、ステップ＃７０へ進む。
［ステップ＃７０］ 前回のサンプリング時とモードが異なるか、つまり、モードがモード１からモード２に切り換えられたかを判定する。そうでなければステップ＃７１へ進み、そうであれば前述したステップ＃６９へ進む。
［ステップ＃７１］ 上記ステップ＃６９と同様、振れ量に応じて積分のカットオフ周波数を変更していくパンニング制御を行っている。具体的には、前回のサンプリングで求められた振れ量θを基に、モード２の積分カットオフ周波数設定用テーブルデータから積分のカットオフ周波数を読み出して設定している。前述した様に、モード２は動体撮影モードであるので、積分カットオフ周波数設定テーブルデータはモード１よりも大きい値に設定し、パンニング動作の制御性を良くしている。
【０１３６】
以上の様に、像振れ補正中に像振れ補正モードが切り換え操作されても、像振れ補正制御は切り換える前のもので行うようにしているので、像変動は生じない。
【０１３７】
以上の実施の第１〜第３の形態によれば、像振れ補正動作中に像振れ補正モードが切り換えられても、演算で過渡応答対策を行っているので、像変動を緩和することができる。
【０１３８】
また、実施の第３の形態においては、上記の対策を行っても像変動が残ってしまうと判定できるときは、像振れ補正モードが切り換えられても、像振れ補正制御は切り換えないようにしている為、像変動が発生しないようになる。又、この場合、そのサンプリングでの像振れ補正動作が停止（終了）したら、その時初めて像振れ補正制御を切り換えるようにする事により、以後の像振れ補正時には、変更されたモードでの過渡応答対策が為されるので、使い勝手の良いものとすることができる。
【０１３９】
また、実施の第４の形態によれば、像振れ補正モードの切り換え操作が為されても、像振れ補正中であれば、像振れ補正制御は変更しないようにしているので、像変動が生じることはない。
【０１４０】
（変形例）
上記実施の各形態では、ピッチとヨーのプログラムを共有している例を示したが、別々に設けても構わない。また、デジタル制御で行う例を示したが、アナログ制御で行っても良い。
【０１４１】
また、像振れ補正装置は交換レンズに組み込んだ例を示したが、像振れ補正装置が交換レンズ内になく、エクステンダのように、カメラとレンズの間に入るアダプタや、交換レンズの前方に取り付けるコンバージョン・レンズのどの中に入る付属品としての形態をとっても良い。
【０１４２】
また、レンズシャッタカメラ，ビデオカメラなどのカメラに適用しても良く、更には、その他の双眼鏡等の光学機器や他の装置，構成ユニットとしても適用することができる。
【０１４３】
また、上記実施の各形態では、振れセンサとして角速度センサを例にしているが、角加速度センサ，加速度センサ，速度センサ，角変位センサ，変位センサ、更には画像振れ自体を検出する方法など、振れが検出できるものであればどのようなものであってもよい。
【０１４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、像振れ補正動作中に像振れ補正特性の変更操作が為されても、像の急激な変動を緩和し、観察者に不快感を与えないようにすることができる像振れ補正機能付き光学機器を提供できるものである。
【０１４５】
また、本発明によれば、像の急激な変動を緩和できない場合は、像振れ補正特性の変更操作が為されても、像の変動自体を生じさせない制御状態を形成し、観察者に不快感を与えないようにすることができる像振れ補正機能付き光学機器を提供できるものである。
【０１４６】
また、本発明によれば、像振れ補正動作中に像振れ補正特性の変更操作が為されても、像の変動自体を生じさせない制御状態を形成し、観察者に不快感を与えないようにすることができる像振れ補正機能付き光学機器を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る一眼レフカメラと交換レンズの回路構成を示すブロック図である。
【図２】図１のレンズマイコンでのメイン動作を示すフローチャートである。
【図３】図１のレンズマイコンにて行われるロック・アンロック動作を示すフローチャートである。
【図４】図１のレンズマイコンにて行われる像振れ補正割り込み動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の第２の形態に係る交換レンズ内のマイコンにて行われる像振れ補正割り込み動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の第３の形態に係る交換レンズ内のマイコンにて行われる像振れ補正割り込み動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の第４の形態に係る交換レンズ内のマイコンにて行われる像振れ補正割り込み動作を示すフローチャートである。
【図８】従来の防振システムの概略構成を示す斜視図である。
【図９】図８の振れ補正装置の構造を示す分解斜視図である。
【図１０】図８の挟持手段が挿入される支持枠の孔の形状を説明する為の図である。
【図１１】図８の地板に支持枠を組み込んだ時の様子を示す断面図である。
【図１２】図８に示す地板を示す斜視図である。
【図１３】図８に示す支持枠を示す斜視図である。
【図１４】図８に示すロックリングを示す斜視図である。
【図１５】図８の支持枠等を示す正面図である。
【図１６】図８の位置検出素子の出力を増幅するＩＣの構成を示す回路図である。
【図１７】図８のロックリングが駆動される時の様子を示す図である。
【図１８】図１６のロックリング駆動時における信号波形を示す図である。
【図１９】像振れ補正装置が搭載された一般的なカメラの像振れ補正系の回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１ レンズマイコン
１０２ 振れ補正系
１０６ 振れセンサ
１０７ 位置センサ
１０８ 振れ補正駆動系
１２４ 像振れ補正開始用スイッチ
１２５ 像振れ補正モード切換え用のスイッチ
Claims (8)
- 結像光学系に加わる振れに起因する像振れを補正する補正光学手段と、前記振れ状態を検出し、前記補正光学手段の位置制御用の駆動信号を算出する演算手段と、該演算手段からの駆動信号に基づいて前記補正光学手段を駆動する駆動手段と、複数の中より任意の像振れ補正特性に変更する為の操作手段とを有する像振れ補正機能付き光学機器において、
像振れ補正動作が行われている最中に、前記操作手段により像振れ補正特性が変更された場合、像の急激な変化を緩和する像変動緩和手段を有することを特徴とする像振れ補正機能付き光学機器。 - 前記演算手段は、振れ検出信号を積分する積分手段を有しており、前記像変動緩和手段は、前記積分手段の変更後の時定数での積分結果が、変更前の時定数での積分結果と同じになるように動作し、像の急激な変化を緩和することを特徴とする請求項１記載の像振れ補正機能付き光学機器。
- 前記演算手段は、振れ検出信号を積分する積分手段を有しており、前記像変動緩和手段は、前記積分手段の、像振れ補正特性の変更前と変更後の出力の差分を算出し、該差分を積分出力から差し引くことで、像の急激な変化を緩和することを特徴とする請求項１記載の像振れ補正機能付き光学機器。
- 前記像変動緩和手段は、前記駆動信号の位相補償時における演算係数を変更し、像の急激な変化を緩和することを特徴とする請求項１記載の像振れ補正機能付き光学機器。
- 前記像変動緩和手段を機能させても像変動が緩和されないと判定した場合は、前記操作手段により像振れ補正特性の変更操作が為されても、像振れ補正特性の変更を禁止する特性変更制御手段を有したことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の像振れ補正機能付き光学機器。
- 前記演算手段は、振れ検出信号を積分する積分手段を有しており、前記特性変更制御手段は、前記積分手段のカットオフ周波数に、変更前と変更後で所定値以上の変化がある場合に、像振れ補正特性の変更を禁止することを特徴とする請求項５記載の像振れ補正機能付き光学機器。
- 前記特性変更制御手段は、像振れ補正動作が停止した際に、変更された像振れ補正特性への変更を許容することを特徴とする請求項５又は６記載の像振れ補正機能付き光学機器。
- 結像光学系に加わる振れに起因する像振れを補正する補正光学手段と、前記振れ状態を検出し、前記補正光学手段の位置制御用の駆動信号を算出する演算手段と、該演算手段からの駆動信号に基づいて前記補正光学手段を駆動する駆動手段と、複数の中より任意の像振れ補正特性に変更する為の操作手段とを有する像振れ補正機能付き光学機器において、
像振れ補正動作が行われている最中に、前記操作手段により像振れ補正特性が変更された場合、前記像振れ補正特性の変更は禁止する像振れ補正特性禁止手段を有することを特徴とする像振れ補正機能付き光学機器。
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| JP2735797A JP3684015B2 (ja) | 1997-01-28 | 1997-01-28 | 像振れ補正機能付き光学機器 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2735797A JP3684015B2 (ja) | 1997-01-28 | 1997-01-28 | 像振れ補正機能付き光学機器 |
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Family Applications (1)
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| JP2735797A Expired - Fee Related JP3684015B2 (ja) | 1997-01-28 | 1997-01-28 | 像振れ補正機能付き光学機器 |
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- 1997-01-28 JP JP2735797A patent/JP3684015B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH10213835A (ja) | 1998-08-11 |
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