JP3940807B2 - 振れ補正光学系のロック装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等の撮像装置や双眼鏡等に於ける振れを防止する振れ補正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の振れ補正装置としては、撮像面、フィルム面、或いは、ファインダ内の像の振れを防止するために、撮像装置、或いは、双眼鏡等に生じた手振れによる角速度を検出し、或いは、ビデオカメラ等では画像から像振れ量を検出し、検出された振れ量に応じて振れ補正光学系としての撮影レンズの一部のレンズ（以下補正レンズと呼ぶこととする）を撮影光軸に概直行し、かつ、互いに概直行する２方向（その内の１方向をＸ軸方向、他方向をＹ軸方向とする）にシフト移動し、撮像面、或いは、フィルム面、或いは、ファインダ内の像の振れを補正するものが知られている。
【０００３】
これをさらに具体的に一眼レフカメラの於いて、カメラボディとそれに着脱可能に装着される振れ補正装置を有する交換レンズの１例にて説明する。
【０００４】
図１３は、振れ補正装置を含むカメラシステムに於いて、補正レンズ３１をＸ軸方向、或いは、Ｙ軸方向の何れか１方向にシフト駆動するメカ、及び、補正レンズ３１の位置検出メカの構成を模式的に示した模式図である。
【０００５】
振れ補正装置を含むカメラシステムは、カメラボディ３６とそれに着脱可能に装着される交換レンズ３５とから成る。交換レンズ３２は、以下から構成される。交換レンズ３５は、撮影レンズ３０、３１、３２を含み、この内の３１の補正レンズを光軸３３に概直行する２方向にシフト可能なよう構成される。補正レンズ３１を含む可動部材４３は、例えば４４ａ、及び、４４ｂで示されるバネ等により交換レンズ３５の鏡筒部材に、補正レンズ３１の制御性に影響を及ぼさない程度に弱く弾性的に支持され、又、光軸と概直行する方向にシフト移動可能なよう構成される。
【０００６】
或いは、図１４に示されるように３１の補正レンズは、４５ａ、４５ｂ、４５ｃ（不図示）、４５ｄ（不図示）の弾性的に撓むことのできる４本の支持棒により交換レンズ３５の本体部材に片持式に支持されるため、補正レンズ３１は光軸に概直行する方向に移動することができる。
【０００７】
以上、図１３、或いは、図１４で示される様に、光軸３３に直行する概平面上を所定の可動範囲内で任意に移動が可能となる。
【０００８】
次に、補正レンズ３１を可動する機構としては、以下の構成をとるムービングコイル型のアクチュエータが使用される。図１３に示される通り、補正レンズ３１の可動部材４３にはコイル４０が取り付けられ、一方、交換レンズ３５の本体側の部材には２極に分極着磁されたマグネット４１と鉄等の透磁率の高い素材で作られたヨーク４２ａ、及び、４２ｂとが取り付けられ、コイル４０を取り囲む様に位置させ、一種の電磁的アクチュエータを構成する。今、コイル４０に電流を流すと電磁気的な力を発生し、補正レンズ３１、及び、それを含む可動部材４３は光軸にほぼ直行する１方向に移動する。尚、補正レンズ３１のシフト可動範囲は所定範囲に限られ、この範囲を越えては可動できないよう構成される（不図示）。以上、説明したような補正レンズ３１の可動機構をこれとほぼ直行する方向さらにもう１つ設け、補正レンズ３１を光軸３３とほぼ直行する２方向に駆動可能に構成される。
【０００９】
次に、補正レンズ３１の位置を検出する方法としては、光学的位置検出方式が知られている。例えば、図１３、及び、図１５に示す様に補正レンズ３１を含むシフト部材４３にはスリット部材３７が取り付けられていて、一方、交換レンズ３５の本体側の部材にはＬＥＤ（発光ダイオード）３８と、スリット部材３７を挟んで逆側に光学位置検出素子としての一次元のＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｖｉｃｅ）３９が取り付けられている。一般的に、ＰＳＤに光を入射すると、入射した光の総量に比例した光電流が生じ、生じた光電流はＰＳＤの２つの出力端子に分かれて出力される。この一方端子から出力される光電流をＩ１、他の一方の端子から出力される光電流をＩ２とする。この光電流Ｉ１とＩ２とは、入射する光の重心位置に応じて、その出力される電流の比率が変化する。これを利用し、ＰＳＤに入射した光の重心位置を知ることができる。従って、ＬＥＤ３８から投光された光はスリット部材３７のスリットを通過し、ＰＳＤ３９に入射し、ＰＳＤ３９からの２つの出力電流Ｉ１、Ｉ２から入射光の重心位置が算出され、入射光の重心位置は補正レンズ３１の位置により変化するから、つまりは、補正レンズ位置３１の位置が検出される。この様に構成される位置検出部が、図１３、及び、図１５では１軸分のみの図示されているが、同様の構成の位置検出部がＸ軸方向、及び、Ｙ軸方向にそれぞれ存在し、Ｘ軸方向、及び、Ｙ軸方向の補正レンズ位置が検出される。
【００１０】
次に、前述の補正レンズ３１の可動機構の説明からも分かる通り、補正レンズ３１は、コイル４０に電流を通電し、補正レンズ３１を制御駆動していない限り、補正レンズ３１、及び、可動部材４３等の重みにより重力方向に落下する。図１３の例では、補正レンズ３１は、可動部材４３を通じ、交換レンズ３５の本体部材に弱く支持され、又、図１４では、４５ａ、４５ｂ、４５ｃ（不図示）、４５ｄ（不図示）の弾性的に撓むことのできる４本の支持棒により交換レンズ３５の本体部材に同様、弱く支持される。もし、これを補正レンズが重力方向、その可動端に落下しなきよう、補正レンズ３１、及び、可動部材４３等の重みを十分支えられるほど強く支持した場合、コイル４０、マグネット４１、ヨーク４２ａ、及び、４２ｂ等で構成される補正レンズ３１の駆動機構は、強大な電磁的アクチュエータを構成する必要があり、コスト面、或いは、スペース面であまり現実的でない。
【００１１】
従って、補正レンズ３１は、その制御が行われていない時には、重力方向、かつ、その可動範囲の端に落ちたままとなる。具体的には、振れ補正の必要がない時であり、その場合、補正レンズ３１の制御を続行する為には、補正レンズ３１を駆動する為の電源を必要とし、一般的には、無駄な消費電流を抑える為、補正レンズ３１の制御を停止する。一方、補正レンズ３１がその可動範囲のほぼ中央に位置する時に、光学性能が最も得られる様に光学設計がなされている。従って、振れ補正が必要でない場合には、補正レンズを中央付近に固定する必要がある。
【００１２】
図１６は、補正レンズ３１をその可動範囲の概中央に固定する機構を模式的に示した図である。補正レンズ３１が固定されている可動部材４３には、丸形状をしたロック穴４３ａを開けておく。一方、交換レンズ３５本体の部材には、ロックピン５０を配置し、振れ補正の必要がない場合に、ロック穴４３ａに挿入されるよう構成する。具体的には、ロックピン５０は、鉄等の透磁率の高い素材からなり、又、ロックピン５０の周囲には電磁ロック用コイル５２が巻かれている。又、ロック穴４３ａに対して逆側には着磁された吸着板５３があり、通常は、ロックピン５０は、この吸着板に磁気的に吸着された状態にある。この状態で電磁ロック用コイル５２に所定の方向に通電すると、ロックピン５０が電磁力により吸着板５３から離れ、ロック穴４３ａに挿入される。この状態を電磁ロック状態と呼ぶこととする。この電磁ロック状態で、電磁ロック用コイル５２に今度はこれとは逆の方向に通電すると、ロックピン５０に生じる電磁力により、ロックピン５０は、ロック穴４３ａから抜け、吸着板５３に吸着される。この状態を電磁ロック解除状態と呼ぶこととする。又、この様な補正レンズ３１を所定のほぼその可動範囲の中央に電磁的に固定する機構を電磁ロック機構と呼ぶこととする。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来の振れ補正装置に於ける補正レンズを概その中央位置に保持する為の電磁ロック機能は、以下の問題を生じる。
【００１４】
電磁ロック状態、つまり、ロックピン５０がロック穴４３ａに挿入された状態でも、ロック穴４３ａとロックピン５０の隙間は存在し、補正レンズ３１がその隙間だけ移動可能となる。この隙間（以下、電磁ロックガタと呼ぶ）を小さく、又は、皆無に近くすることことは可能であるだろうが、そうした場合、今度は補正レンズ３１を電磁ロックすることができなくなる為、一般的に、ロックピン５０の径に対して、ロック穴４３ａの径は大きく構成される。これをさらに詳しく説明する。
【００１５】
まず、第１に補正レンズ制御誤差に起因し、電磁ロックガタを大きくする必要がある。補正レンズ３１を電磁ロックする場合、補正レンズ３１をロックピン５０が確実にロック穴４３ａに挿入できる位置、つまり、補正レンズ３１をその可動範囲のほぼ中央、正確には、電磁ロック状態において、ロック穴４３ａとロックピン５０の間の隙間が、その上下、左右でほぼ均等となる様、つまりは、ロック穴４３ａの中央（以下、電磁ロックセンタ位置と呼ぶこととする）にロックピン５０が挿入される様な位置に補正レンズ３１を駆動し、電磁ロック用コイル５２を通電することで電磁ロックする。一方、補正レンズ３１の制御には、一般的に制御誤差が生じる。特に外乱、例えば、本振れ補正装置を搭載したカメラ等は、通常、手持ちで使用される為、カメラを振り回すように使用された場合、補正レンズ３１に加わる外乱も非常に大きくなる。このような場合に於いても、振れ補正の必要が無くなった時点で、補正レンズ３１を確実に電磁ロックさせなければならない。従って、このように、補正レンズ３１の電磁ロック時の電磁ロックセンタ位置への駆動が確実に行うことができるように、この電磁ロックガタは、一般的に十分大きくなるよう構成される。
【００１６】
次に、第２に電磁ロックメカ機構のメカの部品寸法の製品個々のばらつきに起因し、電磁ロックガタを大きくする必要がある。この様な電磁ロック機能を構成する部品は、製品個々でその寸法、或いは、組み立て上の寸法ばらつきが生じる。例えば、ロック穴４３ａの穴径、ロックピン５０の径の設計値からの製品個々のばらつき、或いは、ロックピン５０は理想的にはロック穴４３ａを含む可動部材４３に対して垂直にロック穴４３ａに挿入される。しかし、量産ばらつきを考慮すると、ロックピン５０は、理想に反して若干斜めにロック穴４３ａに挿入される場合もあり得る。
【００１７】
以上、説明の通り、本来は勿論好ましいことではないが、このような場合を想定し、確実に補正レンズ３１が電磁ロックされるよう、つまり、ロックピン５０がロック穴４３ａに挿入されるよう、ロック穴４３ａの穴径は、ロックピン５０の径に対して十分余裕のある大きさを確保するよう設計がなされる。
【００１８】
しかしながら、こうした電磁ロックガタが有限の大きさを有する現実の電磁ロックメカでは、以下のような問題が生じる。
【００１９】
振れ補正を終了し、補正レンズ３１を電磁ロックした直後、補正レンズ３１が電磁ロックガタ分だけ、補正レンズ３１の重みで重力方向に落下することである。補正レンズ３１を電磁ロックセンタ位置に駆動し、電磁ロック用コイル５２に通電を行い、ロックピン５０をロック穴４３ａに挿入する。その後、補正レンズ３１が、電磁ロックガタ、つまり、ロックピン５０とロック穴４３ａとの隙間分だけ重力方向に落下する。こうした場合、補正レンズ３１の落下した移動量分だけ光軸３３は移動し、つまりは、結像位置がシフトする。こうした電磁ロック機構を使用した一眼レフカメラ、ビデオカメラ、双眼鏡等では、振れ補正を終了し、補正レンズ３１の電磁ロックさせた時、一瞬、ファインダ像が、或いは、外部に撮影像を映し出す外部液晶等のモニタ像が揺れ、大きな不自然さ、違和感をユーザに与える。
【００２０】
以上、本発明の課題は、この様な電磁ロックガタが有限の大きさを有する現実の電磁ロックメカで生じる電磁ロック時のファインダ像、或いは、外部液晶等による撮影モニタ像の不自然な揺れを防ぎ、しかも、極力、コストアップをせずに実現することを目的とし、加えて、本問題の原因となる電磁ロックガタの大きさが、例えば、製品個々のばらつきにより、或いは、量産途中の設計変更より変化した場合にも柔軟な対応を可能とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明による振れ補正光学系位置検出装置は、請求項１に於いては、振れにより生じる像面での振れを補正する為の振れ補正光学系と、振れ補正光学系を所定位置にロックさせるロック手段と、振れ補正光学系を駆動する為の駆動手段とを有し、ロック手段により振れ補正光学系が所定位置にロックされた状態で、振れ補正光学系が中央位置を含む有限なガタ範囲で移動可能である振れ補正装置であって、駆動手段による振れ補正光学系を駆動している時の駆動量に基づき、振れ補正装置に印加される重力方向を検出する重力方向検出手段とを設け、ロック手段による振れ補正光学系の所定位置へのロック時に、前記中央位置から検出された重力方向に所定量離れた有限なガタ範囲内の位置に振れ補正光学系を駆動してロックするようにした。
【００２２】
請求項２では、請求項１に加えてさらに、書き換え可能な不揮発性記憶手段をさらに有し、所定量は、前記書き換え可能な不揮発性記憶手段により記憶された値を用いるようにした。
【００２３】
請求項３では、振れにより生じる像面での振れを補正する為の振れ補正光学系と、振れ補正光学系を所定位置にロックさせるロック手段と、振れ補正光学系を駆動する為の駆動手段とを有し、ロック手段により振れ補正光学系が所定位置にロックされた状態で、振れ補正光学系が有限なガタ範囲で移動可能である振れ補正装置であって、駆動手段による振れ補正光学系を駆動している時の駆動量に基づき、振れ補正装置に印加される重力方向を検出する重力方向検出手段とを設け、ロック手段による振れ補正光学系の所定位置へのロック時に、有限なガタ範囲内で、検出された重力方向の有限なガタ範囲の端近辺に振れ補正光学系を駆動してロックするようにした。
【００２４】
請求項４では、振れにより生じる像面での振れを補正する為の振れ補正光学系と、振れ補正光学系を所定位置にロックさせるロック手段と、振れ補正光学系を駆動する為の駆動手段とを有し、ロック手段により振れ補正光学系が所定位置にロックされた状態で、振れ補正光学系が有限なガタ範囲で移動可能である振れ補正装置であって、駆動手段による振れ補正光学系を駆動している時の駆動量に基づき、振れ補正装置に印加される重力方向を検出する重力方向検出手段とを設け、ロック手段による振れ補正光学系の所定位置へのロック時に、有限なガタ範囲内に設けられた複数のロック位置の内、前記重力方向検出手段により検出された前記重力方向に基づいて最も前記重力方向に近いロック位置を選択し、選択されたロック位置近辺に振れ補正光学系を駆動してロックするようにした。
【００２５】
請求項５では、請求項４に加えてさらに、書き換え可能な不揮発性記憶手段をさらに有し、複数のロック位置は、書き換え可能な不揮発性記憶手段により記憶された値を用いるようにした。
【００２６】
請求項６では、振れにより生じる像面での振れを補正する為の振れ補正光学系と、振れ補正光学系を所定位置にロックさせるロック手段と、振れ補正光学系を駆動する為の駆動手段とを有し、ロック手段により振れ補正光学系が所定位置にロックされた状態で、振れ補正光学系が有限なガタ範囲で移動可能である振れ補正装置であって、駆動手段による振れ補正光学系を駆動している時の駆動量に基づき、振れ補正装置に印加される重力方向を検出する重力方向検出手段と、ロック手段による振れ補正光学系の所定位置へのロック後に、検出された重力方向に振れ補正光学系を駆動するようにした。
【００２７】
請求項７では、請求項６に加えてさらに、ロック手段による振れ補正光学系の所定位置へのロック後に、検出された重力方向に振れ補正光学系を所定量だけ駆動するようにした。
【００２８】
請求項８では、請求項７に加えてさらに、揮発性記憶手段をさらに有し、所定量は、前記書き換え可能な不揮発性記憶手段により記憶された値を用いるようにした。
【００２９】
請求項９では、請求項６に加えてさらに、ロック手段による振れ補正光学系の所定位置へのロック後に、検出された重力方向に振れ補正光学系を所定速度で駆動するようにした。
【００３０】
請求項１０では、請求項９に加えてさらに、書き換え可能な不揮発性記憶手段をさらに有し、所定速度は、書き換え可能な不揮発性記憶手段により記憶された値を用いるようにした。
【００３１】
請求項１１では、請求項１から請求項１０のいずれかに加えてさらに、駆動手段は、振れ補正光学系を少なくとも２方向に駆動し、重力方向検出手段は、駆動手段による振れ補正光学系を駆動している時の少なくとも２方向の駆動量に基づき振れ補正装置に印加される重力方向を検出するようにした。
【００３２】
請求項１２では、請求項１から請求項１０のいずれかに加えてさらに、重力方向検出手段は、駆動手段による振れ補正光学系を駆動している時の駆動量の移動平均値に基づき振れ補正装置に印加される重力方向を検出するようにした。
【００３３】
請求項１３では、請求項１から請求項１０のいずれかに加えてさらに、重力方向検出手段は、駆動手段による振れ補正光学系を駆動している時の駆動量にローパスフィルタを施した結果に基づき振れ補正装置に印加される重力方向を検出するようにした。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体的な例を用いて説明する。尚、振れ補正光学系としての補正レンズを光軸に直行する２方向に可動する機構、補正レンズの位置検出機構、補正レンズの駆動機構、及び、補正レンズの電磁ロックメカ機構等は従来技術を用いるものとして、それ以外の従来技術との相違部分を説明する。
【００３５】
具体的には、補正レンズの位置検出機構は図１３、及び、図１５に示される方式を、補正レンズ可動機構としては図１３、又は、図１４示される方式を、又、補正レンズの電磁ロック機構は、図１６示される方式を用いるものとする。又、以下説明する記号等も従来と同一の記号を用いるものとする。
【００３６】
尚、補正レンズ３１の駆動方向はＸ軸方向、及び、Ｙ軸方向の２方向存在するが、本交換レンズ３５を横位置で構えた場合の重力方向をＹ軸の負の方向とし、Ｘ軸を水平方向として以下の説明をする。
１．電気ハードウエア
次に、本発明に関する電気ハードウエアを説明する。図１は、図１３に示される振れ補正機能を有する一眼レフカメラシステムの交換レンズ３５の振れ補正機能を実現する為の電気ハードウエアの内、本発明に関する部分を示した電気回路ブロック図である。
【００３７】
尚、振れ補正機能を実現するには、交換レンズ３５に生じた角速度を検出する角速度検出回路、或いは、回路や素子等を動作させる為の電源、その他電気的な回路等が必要であるが、従来技術により実現可能である為、図示、及び、説明は省くこととする。
【００３８】
１はワンチップマイクロコンピュータであり、以下１をＭＣＵと称す。ＭＣＵ１は、後述の補正レンズ位置検出回路１１からの補正レンズ３１の位置を示すアナログ信号をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器（不図示）、及び、後述する時間等を計測するためのタイマ等の機能をその内部に有するものとする。
【００３９】
ＭＣＵ１には、書き換え可能な不揮発性記憶手段としての１４のＥＥＰＲＯＭが接続されていて、本発明に関する各種のパラメタデータ等を必要な時に書き込み、及び、読み込みが可能である。
【００４０】
又、ＭＣＵ１は、ＬＥＤ駆動回路１０を操作することで図１３及び、図１５示されるＬＥＤ３８（Ｘ軸用のＬＥＤを３８ａ、Ｙ軸用のＬＥＤを３８ｂとする）を後述補正レンズ位置検出回路１１が適切な補正レンズの位置を検出するように駆動する。
【００４１】
次に、ＬＥＤ３８ａ、ＬＥＤ３８ｂから投光された光束は、スリット部材３７を通過後、ＰＳＤ３９（Ｘ軸用のＰＳＤを３９ａ、Ｙ軸用のＬＥＤを３９ｂとする）の各Ｉ１信号、Ｉ２信号が補正レンズ位置検出回路１１により信号処理、つまりは、入射する光の重心位置に応じて、その出力される電流の比率が変化するＩ１、Ｉ２信号を処理し、最終的にＸ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ３１の位置（以下、補正レンズ位置ＬＲと呼ぶ）を算出し、ＭＣＵ１に出力される。ＭＣＵ１は、内臓されるＡ／Ｄ変換器により補正レンズ位置検出回路１１の出力信号がＡ／Ｄ変換され、つまりは、Ｘ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ位置ＬＲを認識可能となる。
【００４２】
又、ＭＣＵ１には、１２の補正レンズ駆動回路が接続され、ＭＣＵ１の操作により補正レンズ駆動回路１２を操作することで、Ｘ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ駆動用コイル３７（Ｘ軸用の補正レンズ駆動用コイルを３７ａ、Ｙ軸用補正レンズ駆動用コイルを３７ｂとする）を駆動し、補正レンズ３１を駆動制御する。補正レンズ３１の制御方法については後述する。
【００４３】
次に、ＭＣＵ１には、１３の電磁ロック駆動回路を操作し、電磁ロック用コイル３３の通電を制御する。
【００４４】
尚、前述の回路、及び、ＭＣＵ１等には公知の技術により電源が供給されているものとする。
２．補正レンズ駆動量算出、及び、重力検出方法
以下、補正レンズ３１の駆動量を算出し、算出された補正レンズ駆動量から本振れ補正装置に対する重力方向を検出する方法を記す。
（１）補正レンズ駆動量算出
まず、補正レンズ駆動量Ｖcontrolの算出方法について記す。
【００４５】
図２に示されるブロック図は、一般的に制御に用いられるＰＩＤ制御（比例−積分−微分制御）を、本補正レンズ３１の制御に応用したものであり、本実施形態によるＭＣＵ１で行われる補正レンズ３１の駆動量Ｖcontrolの１軸分の算出方法を示す。他の軸の補正レンズ駆動量Ｖcontrolも同様に算出するものとする。
【００４６】
ＭＣＵ１は、補正レンズ位置検出回路１１の出力をＡ／Ｄ変換して得られた補正レンズ位置ＬＲと、補正レンズ３１の駆動目標となる補正レンズ目標位置ＬＣの差を算出し、ΔＬとする。このΔＬは、目標となる位置に対する実際の位置の差であるから、補正レンズ３１の制御誤差を意味する。
【００４７】
尚、補正レンズ目標位置ＬＣは、振れ補正の動作を行う場合には、補正レンズ３１をどれだけシフトしたら交換レンズ３５に生じた像面の振れを適正に補正することができるかを意味する補正レンズの目標となる位置を示す。例えば、公知の技術により、振動ジャイロ等（不図示）を用いて得られる交換レンズ３５に生じた振れによる角速度を検出し、検出された角速度を積分等を行うことにより、交換レンズ３５に生じた振れ角度を算出し、像面の振れを抑える為の補正レンズ目標位置ＬＣが算出される。或いは、後述の補正レンズ３１を電磁ロックする時の補正レンズ３１を所望の位置に駆動する場合の目標位置となる。
【００４８】
次に、ＭＣＵ１は、得られた制御誤差ΔＬを積分し、得られた結果に所定の定数Ｋinteを掛け、駆動量積分項Ｖinteとし、制御誤差ΔＬに所定の定数Ｋpropを掛け、駆動量比例項Ｖpropとし、又、制御誤差ΔＬを微分し、得られた結果に所定の常数Ｋdiffを掛けて駆動量微分項Ｖdiffとする。得られた駆動量積分項Ｖinteと、駆動量比例項Ｖpropと、駆動量微分項Ｖdiffの加算値を算出し、その結果を補正レンズ駆動量Ｖcontrolとする。これを数式で示すと数１、数２、数３、及び、数４となる。
【００４９】
【数１】
【００５０】
【数２】
【００５１】
【数３】
【００５２】
【数４】
【００５３】
尚、駆動量積分項Ｖinteは、補正レンズ３１の駆動開始時、例えば、振れ補正開始時に０に初期化するものとする。
【００５４】
ここで、ＭＣＵ１等のワンチップマイクロコンピュータを用いたディジタル制御に於いては、前述のように補正レンズ目標位置ＬＣと補正レンズ位置ＬＲとから補正レンズの制御誤差ΔＬを算出し、制御誤差ΔＬと制御誤差ΔＬの積分結果、及び、制御誤差ΔＬの微分結果から補正レンズ駆動量Ｖcontrolを算出したが、これらの補正レンズ駆動量の演算は、所定の時間間隔（これを制御サンプリング間隔Δｔｓと呼ぶこととする）で繰り返し行うことが一般的である。この場合、第ｉ回目（ｉ＝０，１、２、‥‥）の制御サンプリング時の制御誤差をΔＬ（ｉ）、この時の駆動量積分項をＶinte（ｉ）、駆動量比例項をＶprop（ｉ）、駆動量微分項をＶdiff（ｉ）、及び、補正レンズ駆動量Ｖcontrol（ｉ）とすると、数１における積分値∫ΔＬｄｔは、制御サンプリング間隔Δｔｓ毎の積算値として、又、数３における微分値ｄΔＬ／ｄｔは、制御サンプリング間隔Δｔｓ間の変化量として近似計算できる。これを、数５、数６、数７、及び、数８に示す。
【００５５】
【数５】
【００５６】
【数６】
【００５７】
【数７】
【００５８】
【数８】
【００５９】
ここで、ｉ（ｉ＝０、１、２、‥‥）は制御サンプリングの回数であり、補正レンズ３１の駆動開始時、例えば、振れ補正開始時にｉ＝０とする。
【００６０】
ＭＣＵ１は、算出されたＸ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ駆動量Ｖcontrolにて補正レンズ駆動回路１２を通して、Ｘ軸の補正レンズ駆動用コイル４０ａ、及び、Ｙ軸の補正レンズ駆動用コイル４０ｂを駆動し、補正レンズ３１をＸ軸、及び、Ｙ軸方向に駆動制御する。
【００６１】
このことにより、補正レンズ目標位置ＬＣに追従すべく補正レンズ駆動量Ｖcontrolが算出され、それに応じて補正レンズ駆動用コイル４０ａ、４０ｂに通電がなされる為、補正レンズ３１はＸ軸、Ｙ軸とも各軸の補正レンズ目標位置近辺に駆動制御されることとなる。
（２）補正レンズ平均駆動量算出
次に、ＭＣＵ１の動作により得られたＸ軸、及び、Ｙ軸軸の補正レンズ駆動量Ｖcontrolから、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveを算出する。
（２−１）移動平均を用いる方法
ＰＩＤ制御部の出力であるＰＩＤ制御量：Ｖcontrolの移動平均値を算出し、補正レンズ平均駆動量：Ｖcontrol#aveとする。具体的には、ＭＣＵ１の動作により、制御サンプリング間隔Δｔｓ毎に補正レンズ駆動量Ｖcontrol（ｉ）が算出されるならば、ＭＣＵ１は、数９により、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#ave（ｉ）を算出する。
【００６２】
【数９】
【００６３】
ここで、数９に於いて、Ｎ≧１であり、かつ、ｉ≧Ｎである。Ｎ＋１は、移動平均個数であり、ｉがＮ個に満たない場合には、数１０により、ｉ個の平均値を補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#ave（ｉ）とする。
【００６４】
【数１０】
【００６５】
（２−２）ＬＰＦを用いる方法
次に、補正レンズ駆動量Ｖcontrolから補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveを算出する別の実施形態を示す。補正レンズ駆動量Ｖcontrolに、所定の時定数τaveのＬＰＦ（ローパスフィルタ）を施し、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveを算出する方法である。
【００６６】
図３は、補正レンズ駆動量Ｖcontrolから補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveを算出するブロック線図である。
【００６７】
図３に示される通り、補正レンズ駆動量Ｖcontrolから前回の制御サンプリング時の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveを減算し、減算結果を積分、積分された結果に１／τaveを乗算し、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveとする。これを、第ｉ制御サンプリング時の補正レンズ駆動量をＶcontrol（ｉ）、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#ave（ｉ）とし、積分を積算で近似すると、数１１で補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#ave（ｉ）が算出される。
【００６８】
【数１１】
【００６９】
ここで、本補正レンズ平均駆動量Ｖcontrolの算出開始時、図３に示される前回の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#ave、及び、数１１に示される前回の制御サンプリング時の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#ave（ｉ−１）は存在しない。この場合には便宜上、これを０として扱うものとする。
【００７０】
図４に、補正レンズ駆動量Ｖcontrolから前述の２つの方法で補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveが算出される様子を示す。前述の補正レンズ駆動量Ｖcontrolの算出の説明にも示される通り、補正レンズ目標位置ＬＣに補正レンズを追従させるよう補正レンズ駆動量Ｖcontrolが算出される為、一般的に算出された補正レンズ駆動量Ｖcontrolは、高周波が乗った波形となり、これを数９、数１０により平均化することで、或いは、図３、又は、数１１にて示される方法でＬＰＦを施すことで、この高周波が除去された補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveが得られる。図４の例では、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveは、タイミングｔ１０に於いて、振れ補正が開始される等により補正レンズ３１の駆動が開始され、補正レンズ駆動量Ｖcontrolの算出が開始されると同時に補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveが算出され始める。補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveは、時間が経過するとともに安定し、補正レンズ駆動量Ｖcontrolの高周波が除去された波形となっている。図４において、実線が補正レンズ駆動量Ｖconrol、点線が数９、数１０を用いて移動平均により得られた補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveを、一点鎖線が図３、又は、数１１を用いたＬＰＦにより得られる補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveの様子を示す。
【００７１】
尚、数９におけるＮを大きくすることで、或いは、図３、乃至、数１１のτaveを大きくすることで、この高周波の除去の効果を大きくすることができ、Ｎ、或いは、τaveの値は必要に応じて最適値に設定する。
【００７２】
以上の説明により、補正レンズ駆動量Ｖcontrolが算出されるとともに、それから補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveが算出される。以上の動作は、振れ補正の開始等の補正レンズ３１の駆動開始から補正レンズ３１の制御終了までの間、絶え間なく算出され続け、又、補正レンズ３１のＸ軸方向、及び、Ｙ軸方向について算出されるものとする。
【００７３】
次に、算出されたＸ軸方向、及び、Ｙ軸方向の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveから本交換レンズ３５に印加される重力方向に関して説明する。
（３）重力方向検出
図５にＸ軸方向、及び、Ｙ軸方向の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveと、それから推定される重力方向を示す。前述従来の技術に示される通り、補正レンズ３１等の自重の影響で、補正レンズ３１を駆動制御していない時には、その可動範囲内で重力方向に落下する。逆に、補正レンズ３１を駆動制御している時にはこの補正レンズ３１の自重をキャンセルする為の駆動量が必要となる。前述に示される方法で算出される補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveは、ほぼこの補正レンズ３１の自重をキャンセルするのに必要な補正レンズ駆動量に他ならない。又、図５に示されるＸ軸、及び、Ｙ軸方向の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrolの合成方向（これを図５の点線で示す）と逆の方向（これを図５の一点鎖線で示す）が重力方向となる。
【００７４】
このようにして、Ｘ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ平均駆動量Ｖxontrol#aveから交換レンズ３５に印加される重力方向を知ることができる。但し、交換レンズ３５が鉛直方向上向き、或いは、下向き方向で使用された場合には、本方法では重力方向は検出できない。しかし、そうしたケースは希であるとして本場合の対応については特に記さないこととする。
２．電磁ロック方法
以下、本発明による補正レンズ３１の電磁ロックの方法について記す。
２．１ 第１の実施形態
以下説明する第１の実施形態では、前述の方法で検出された重力の方向により、補正レンズ３１の電磁ロック位置：ＬＲlock‘を変更する。
【００７５】
図６は、補正レンズ３１が電磁ロック状態での補正レンズ３１の可動範囲、つまり、電磁ロックガタの範囲を示す。図６で、×は電磁ロックガタの中心を示す電磁ロックセンタ位置ＬＲlock、黒丸は、実際に電磁ロックする時の補正レンズ位置を示す電磁ロック位置ＬＲlock‘である。電磁ロック位置ＬＲlock’は、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockを基準に、前述により検出された重力方向に所定量ΔＬＲlock１（以下、この量を電磁ロック位置補正量と呼ぶこととする）離れた位置とする。ここで、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockは、製品個々でばらつきが生じる為、予め、調整により決定し、調整値としてＥＥＰＲＯＭ１４に記憶しておくものとし、必要なタイミングで読み出して使用するものとする。又、電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１は、電磁ロックセンタＬＲlockとこの電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１から決定される電磁ロック位置ＬＲlock‘が少なくとも電磁ロックガタの範囲内となり、又、許される範囲で大きく設定する。又、この電磁ロック時補正量ΔＬＲlock１は、ＥＥＰＲＯＭ１４に記憶させ、必要な時に読み出して使用することとする。
【００７６】
このことにより、電磁ロック後に補正レンズの駆動を終了した時点での補正レンズ３１の重力方向に落下する量は、従来技術に示される量、つまり、従来技術では、補正レンズ３１の電磁ロック時に駆動する位置が、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockであって、電磁ロック終了時に補正レンズ３１の駆動制御を終了した時点で、補正レンズ３１はこの位置から重力方向の電磁ロックガタ端に落下するが、この落下量に対して大幅に減少させることができ、従来技術で問題となる電磁ロック後の補正レンズ３１の重力方向への落下によるファインダ像の違和感を十分問題ないレベルに改善することができる。
【００７７】
加えて、ＥＥＰＲＯＭ１４に予め書き込んでおいた電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１を用いる為、例えば、製品個々で電磁ロックガタの大きさが異なり、ばらつきを生じている場合には、この電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１を調整値とし、製品個々について電磁ロックガタ形状を測定、それに最適な値とすることができる。加えて、製品の仕様の異なる製品、具体的には、電磁ロックメカに相違が生じ、この電磁ロックガタの大きさ等が異なる製品となった場合でも、量産コスト、設計コストを削減する目的で図１に示される電気ハードシステムは、或いは、ＭＣＵ１等の一部の部品は共通使用することが考えられる。そうした場合でも、電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１がＥＥＰＲＯＭ１４に書き込まれている為、その値を容易に変更することが可能となる。
【００７８】
検出された重力方向から電磁ロック位置ＬＲlock‘を決定する方法の別の実施形態を図７に示す。図７は、前述の図６で示された方法をより簡易的に行った場合を示す。本発明による振れ補正機能を有する一眼レフカメラの交換レンズの場合、或いは、同様に振れ補正機能を有するビデオカメラ、双眼鏡等では、ユーザが使用する場合の姿勢は、通常、何通りかに限定される。例えば、図５で示されるケースは、ユーザが本交換レンズを斜めに構えた場合であり、通常は、一眼レフカメラでいう横位置構え、又は、縦位置構えとなる場合がほぼ１００％に近い。従って、図５に示されるように補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveがＸ軸、Ｙ軸ともにこれほど大きな値となることは希であり、通常は、どちらか一方が大きく、どちらか一方は非常に小さくなる。
【００７９】
こうした観点から、図７は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveの内、どちらか一方大きい方の軸で、かつ、その軸の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveの方向とは逆方向が重力方向と見なし、その方向にロック位置ＬＲlock‘をずらす。具体的には、Ｘ軸、Ｙ軸の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveが図５で与えられた場合、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveの絶対値が大きい軸、図５の例ではＹ軸方向であり、Ｙ軸の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveの方向とは逆方向、つまり、図５では下方向が重力方向と見なし、図７の様に、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockを基準として、その方向に電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１ずらした位置を電磁ロック位置ＬＲlock‘とする。
次に、図８を用いて、実際の振れ補正の動作から、その動作を終了し、補正レンズ３１を電磁ロックする場合の例をとって、さらに詳しく説明する。
【００８０】
図８は、本発明によるＭＣＵ１により行われる動作で、振れ補正を行っている状態から、その振れ補正の動作を行う必要がなくなり、補正レンズ３１を電磁ロックする一連の動作を示す。尚、補正レンズ目標位置ＬＣ、補正レンズ位置ＬＲ、補正レンズ駆動量Ｖcontrol等は、Ｘ軸、Ｙ軸必要であるが、同様で有るため、片軸のみ示している。又、重力方向は図面下方向として以下を記す。
【００８１】
タイミングｔ１１以前は、従来技術により、像面での振れを補正する振れ補正動作が行われている。この時の補正レンズ目標位置ＬＣは、従来技術により振動ジャイロ（不図示）等により検出された振れ量に応じて決定される。又、この間は、像面での振れを補正すべく決定される補正レンズ目標位置ＬＣに応じて、前述の図２の説明に示される方法でＸ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ駆動量Ｖcontrolが算出され、その駆動量にて補正レンズ駆動回路１２を通じて補正レンズ３１がＸ軸方向、及び、Ｙ軸方向に駆動制御される。
【００８２】
この算出された補正レンズ駆動量Ｖcontrolは、高周波の乗ったギザギザした波形となっていて、このままのＸ軸、Ｙ軸の補正レンズ駆動量Ｖcontrolから図５で示される方法で重力方向を検出した場合、重力方向を誤検出する可能性がある。従って、前述の方法で、具体的には、補正レンズ駆動量Ｖcontrolの移動平均を算出、又は、補正レンズ駆動量ＶcontrolにＬＰＦを施すことでこの高周波成分を除去し、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveを算出する。
【００８３】
ここで、ユーザが本交換レンズ３５の姿勢を急に変えなければ、図８に示される通り、算出された補正レンズ平均駆動量Ｖcontrolは十分安定している。 尚、前述の通り、補正レンズ駆動量Ｖcontrolの移動平均を算出する場合に用いたＮ、及び、補正レンズ駆動量ＶcontrolにＬＰＦを施す時に使用した定数τaveを大きくすることで、補正レンズ駆動量Ｖcontrolの高周波成分の除去効果が向上すると記したが、そうすると今度は逆に、ユーザが本交換レンズ３５の姿勢を急に変化させた場合、例えば、横位置から縦位置に変化させた場合の応答が遅くなり、その直後に振れ補正を終了して補正レンズ３１の電磁ロックを行う場合には重力方向を見定め損なう場合があり得る。従って、このＮ、及び、τaveは、補正レンズ駆動量Ｖcontrolに乗った高周波成分の必要な除去率と、ユーザが本交換レンズ３５の姿勢を変えた時の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveの応答性の関係から最も適した値に決めるものとする。
【００８４】
次に、タイミングｔ１１にて振れ補正の必要がなくなり、振れ補正動作を終了し、補正レンズ３１を電磁ロックさせる場合の動作について記す。タイミングｔ１１にて振れ補正動作を終了するタイミングで、その直前のＸ軸、Ｙ軸の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveから、図５で示される方法で重力方法を確定する。図８の例では、図面下方向が重力方向であると検出され、図６、又は、図７で示される方法で、補正レンズセンタ位置ＬＲlockを基準に検出された重力方向、つまり、図面下方向に電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１だけずらした位置を電磁ロック位置ＬＲlock‘とする。タイミングｔ１１からタイミングｔ１２の間は、補正レンズ目標位置ＬＣを、現在の補正レンズ目標位置ＬＣを初期値とし、所定の傾きで、つまりは、所定速度ＶＣtarget０で、前述の方法で決定された電磁ロック位置ＬＲlock’を最終目標位置とするよう徐々に変化させ、タイミングｔ１２以降は、補正レンズ目標位置ＬＣを、電磁ロック位置ＬＲlock‘とする。このことにより、図２の説明で記される方法で補正レンズ駆動量Ｖcontrolが算出され、算出された補正レンズ駆動量Ｖcontrolにて補正レンズ駆動回路１２を通じて補正レンズ３１が駆動制御される。このことにより、補正レンズ３１は、設定された補正レンズ目標位置ＬＣに追従すべく制御され、補正レンズ３１は、徐々に電磁ロック位置ＬＲlock’に到達する。図８には、この時の片軸の補正レンズ目標位置ＬＣ、補正レンズ位置ＬＲ、補正レンズ駆動量Ｖcontrol、及び、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveを示す。ここで、タイミングｔ１１からタイミングｔ１２の間で、所定の傾き、つまりは、所定速度ＶＣtarget０にて補正レズ目標位置ＬＣを変化させて電磁ロック位置ＬＲlock‘に到達させている意図は、補正レンズ目標位置ＬＣをステップ的に電磁ロック位置ＬＲlock’に変化させることにより、一般的に補正レンズ３１の制御がオーバーシュートし、不安定となることが考えられ、これを避ける為である。
【００８５】
次に、タイミングｔ１２からタイミングｔ１３の間は、補正レンズ３１の位置ＬＲが補正レンズ目標位置ＬＣ、つまり、電磁ロック位置ＬＲlock‘の近辺に確実に到達しているか否かを判定している。具体的には、Ｘ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ位置ＬＲが、それぞれともに補正レンズ目標位置ＬＣ、つまり、電磁ロック位置ＬＲlock’を基準として所定範囲±ΔＬlock内に、それも所定時間Ｔlock１の間、継続して位置するかを判定している。図８の例では、タイミングｔ１３にて補正レンズ３１が、電磁ロック位置ＬＲlock‘近辺に確実に到達していると判定された。
【００８６】
電磁ロック位置ＬＲlock‘近辺に確実に補正レンズ３１が到達していると判定されたタイミングｔ１３からは、補正レンズ目標位置ＬＣはその値、つまり、電磁ロック位置ＬＲlock’のまま継続し、その位置に補正レンズ３１を駆動制御したまま、電磁ロック用コイル５２を所定時間Ｔlock２の間（図８のタイミングｔ１３からタイミングｔ１４に相当）通電する。このことにより、ロックピン５０は、ロック穴４３ａに挿入され、補正レンズ３１は電磁ロックされる。
【００８７】
タイミングｔ１４にて電磁ロック用コイル５２の通電を終了すると、今まで継続していた図２で示される補正レンズ駆動量Ｖcontrolの算出、及び、算出された補正レンズ駆動量Ｖcontrolでの補正レンズ駆動回路１２を通じての補正レンズ３１の駆動制御を終了し、Ｘ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ駆動用コイル４０ａ、４０ｂを非通電とする（図８のタイミングｔ１５に相当）。このことにより、補正レンズ３１は重力方向、図８の下方向に落下し始める。
【００８８】
以上説明した様に、図８のタイミングｔ１１〜タイミングｔ１３の動作により、補正レンズ３１は、振れ補正動作を終了、その直前の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveにより重力方向を検出、補正レンズ３１を電磁ロックセンタ位置ＬＲlockを基準として検出された重力方向に所定の電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１だけずれた電磁ロック位置ＬＲlock‘に確実に補正レンズ３１を駆動させる。図８の例では、タイミングｔ１３に相当し、この時の補正レンズ３１の位置、ロック穴４３ａとロックピン５０の関係を図９の（ａ）に示す。
【００８９】
次に、図８におけるタイミングｔ１３〜タイミングｔ１４の動作により、補正レンズ３１がこの電磁ロックセンタ位置ＬＲlockから電磁ロック位置ΔＬＲlock１だけずれた電磁ロック位置ＬＲlock‘に駆動制御されたまま、電磁ロック用コイル５２に通電を行い、ロックピン５０をロック穴４３ａに挿入し、補正レンズ３１を電磁ロックする。この電磁ロック用コイル５２に通電を終了したタイミングｔ１４時の補正レンズ３１の位置、ロック穴４３ａとロックピン５０の関係を図９の（ｂ）に示す。
【００９０】
次に、図８におけるタイミングｔ１５の動作により、補正レンズ３１の駆動制御が停止し、補正レンズ駆動量コイル４０ａ、４０ｂの通電が停止し、補正レンズ３１は、重力方向に若干落下し、電磁ロックガタ端で停止する。この時の補正レンズ３１の位置、ロック穴４３ａとロックピン５０の関係を図９の（ｃ）に示す。
【００９１】
以上説明したＭＣＵ１の動作により、電磁ロック時の補正レンズ３１の駆動位置、つまり、電磁ロック位置ＬＲlock‘を従来技術のように電磁ロックセンタ位置ＬＲlockとせず、検出された重力方向に電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１だけずらした位置とする為、電磁ロック後の補正レンズ３１の重力方向への落下量を実使用上問題とならないレベルに減少させ、本実施形態の一眼レフカメラに於いては、電磁ロック後のファインダの見栄えを向上させることができる。
２．２ 第２の実施形態
次に、図８、及び、図９で説明した方法とは別の実施形態を以下に示す。
【００９２】
図１０は、本発明によるＭＣＵ１により行われる動作で、振れ補正を行っている状態から、その振れ補正の動作を行う必要がなくなり、補正レンズ３１を電磁ロックする一連の動作を示す。尚、補正レンズ目標位置ＬＣ、補正レンズ位置ＬＲ、補正レンズ駆動量Ｖcontrol等は、Ｘ軸、Ｙ軸必要であるが、同様で有るため、片軸のみ示している。又、重力方向は図面下方向として以下を記す。
【００９３】
タイミングｔ２１以前は、図８と同様、従来技術により、像面での振れを補正する振れ補正動作が行われている。この時の補正レンズ目標位置ＬＣは、従来技術により振動ジャイロ（不図示）等により検出された振れ量に応じて決定される。次に像面での振れを補正すべく決定される補正レンズ目標位置ＬＣに応じて、前述の図２の説明に示される方法でＸ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ駆動量Ｖcontrolが算出され、その駆動量にて補正レンズ駆動回路１２を通じて補正レンズ３１がＸ軸方向、及び、Ｙ軸方向に駆動制御される。
【００９４】
又、図８と同様、補正レンズ駆動量Ｖcontrolの移動平均を算出、又は、補正レンズ駆動量ＶcontrolにＬＰＦを施すことでこの高周波成分を除去し、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveが算出される。又、図８と同様に、補正レンズ駆動量Ｖcontrolの移動平均を算出する場合に用いたＮ、及び、補正レンズ駆動量ＶcontrolにＬＰＦを施す時に使用した定数τaveは、補正レンズ駆動量Ｖcontrolに乗った高周波成分の必要な除去率と、ユーザが本交換レンズ３５の姿勢を変えた時の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveの応答性の関係から最も適した値に決めるものとする。
【００９５】
次に、タイミングｔ２１にて振れ補正の必要がなくなり、振れ補正動作を終了し、補正レンズ３１を電磁ロックさせる場合の動作について記す。タイミングｔ２１にて振れ補正動作を終了するタイミングで、その直前のＸ軸、Ｙ軸の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveから、図５で示される方法で重力方法を確定する。図１０の例では、図面下方向が重力方向であると検出される。
【００９６】
次に、タイミングｔ２１からタイミングｔ２４の間は、図８、及び、図８の説明と同様の方法で補正レンズ３１を電磁ロックする。但し、図８では、電磁ロック位置ＬＲlock‘を電磁ロックセンタ位置ＬＲlockを基準に検出された重力方向に所定の電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１ずれた位置に補正レンズ３１を駆動し、電磁ロック用コイル５２を通電、電磁ロックを行ったが、本実施形態では、補正レンズ３１を従来と同様、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockに駆動して電磁ロックを行う。具体的には、タイミングｔ２１からタイミングｔ２２の間は、補正レンズ目標位置ＬＣを、現在の補正レンズ目標位置ＬＣを初期値とし、所定の傾きで、つまりは、所定速度ＶＣtarget０で、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockを最終目標位置とするよう徐々に変化させ、タイミングｔ２２以降は、補正レンズ目標位置ＬＣを、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockとする。このことにより、図２の説明で記される方法で補正レンズ駆動量Ｖcontrolが算出され、算出された補正レンズ駆動量Ｖcontrolにて補正レンズ駆動回路１２を通じて補正レンズ３１が駆動制御される。このことにより、補正レンズ３１は、設定された補正レンズ目標位置ＬＣに追従すべく制御され、補正レンズ３１は、徐々に電磁ロックセンタ位置ＬＲlockに到達する。図１０には、この時の片軸の補正レンズ目標位置ＬＣ、補正レンズ位置ＬＲ、補正レンズ駆動量Ｖcontrol、及び、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveを示す。また、タイミングｔ２２からタイミングｔ２３の間は、補正レンズ３１の位置ＬＲが補正レンズ目標位置ＬＣ、つまり、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockの近辺に確実に到達しているか否かを判定している。具体的には、Ｘ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ位置ＬＲが、それぞれともに補正レンズ目標位置ＬＣ、つまり、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockを基準として所定範囲±ΔＬlock内に、それも所定時間Ｔlock１の間、継続して位置するかを判定している。図１０の例では、タイミングｔ２３にて補正レンズ３１が、電磁ロックセンタ位置ＬＲlock近辺に確実に到達していると判定された。
【００９７】
電磁ロックセンタ位置ＬＲlock近辺に確実に補正レンズ３１が到達していると判定されたタイミングｔ２３からは、補正レンズ目標位置ＬＣはその値、つまり、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockのまま継続し、その位置に補正レンズ３１を駆動制御したまま、電磁ロック用コイル５２を所定時間Ｔlock２の間（図１０のタイミングｔ２３からタイミングｔ２４に相当）通電する。このことにより、ロックピン５０は、ロック穴４３ａに挿入され、補正レンズ３１は電磁ロックされる。
【００９８】
次に、タイミングｔ２４にて電磁ロック用コイル５２の通電を終了すると、図８では、補正レンズ３１の駆動制御を終了、通電を停止していたが、本実施形態では、補正レンズ３１を、タイミングｔ２１直前の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveにて検出された重量方向に、徐々に落下させ、補正レンズ３１が、電磁ロックガタ端に達する直前で、補正レンズ３１の通電を終了する。
【００９９】
具体的には、図１０におけるタイミングｔ２４にて電磁ロック用コイル５２の通電を終了すると、次のタイミングｔ２５からタイミングｔ２６の間は、補正レンズ目標位置ＬＣを、現在の補正レンズ目標位置ＬＣ、この場合、補正レンズ目標位置ＬＣは、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockとなっていて、この電磁時ロックセンタ位置ＬＲlockを初期値とし、所定の傾き、つまりは、所定速度ＶＣtarget１にて、タイミングｔ２１直前の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveから図５の説明にて記載された方法で検出された重力方向に所定の電磁ロック後補正レンズ落下量ΔＬＲlock２だけ変化させる。
このことにより、図２の説明で記される方法で補正レンズ駆動量Ｖcontrolが算出され、算出された補正レンズ駆動量Ｖcontrolにて補正レンズ駆動回路１２を通じて補正レンズ３１が駆動制御される。このことにより、補正レンズ３１は、設定された補正レンズ目標位置ＬＣに追従すべく制御され、補正レンズ３１は、徐々に電磁ロックセンタ位置ＬＲlockから重力方向に電磁ロック後補正レンズ落下量ΔＬＲlock２だけ落ちた位置に到達する。図１０には、この時の片軸の補正レンズ目標位置ＬＣ、補正レンズ位置ＬＲ、補正レンズ駆動量Ｖcontrol等を示す。
【０１００】
次に、タイミングｔ２６にて補正レンズ目標位置ＬＣが、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockから重力方向に電磁ロック後補正レンズ落下量ΔＬＲlock２だけ落ちた位置に達し、補正レンズ３１がその近辺に制御駆動されると、今まで継続していた図２で示される補正レンズ駆動量Ｖcontrolの算出、及び、算出された補正レンズ駆動量Ｖcontrolでの補正レンズ駆動回路１２を通じての補正レンズ３１の駆動制御を終了し、Ｘ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ駆動用コイル４０ａ、４０ｂを非通電とする。このことにより、補正レンズ３１は重力方向、図１０の下方向に落下し始める。
【０１０１】
尚、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveから、重力方向を検出するタイミングを、図１０におけるタイミングｔ２１、つまり、補正レンズ３１の電磁ロックの動作の直前としたのは、図１０に示される通り、タイミングｔ２１から開始される補正レンズ３１の電磁ロックセンタ位置ＬＲlockへの駆動時に補正レンズ目標位置ＬＣが急激に変化する為に生じる補正レンズ駆動量Ｖcontrolの乱れが補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveに影響し、重力方向の検出結果に影響を及ぼし、重力方向の誤検出があり得るからである。しかしながら、仮に、この補正レンズ３１の電磁ロックセンタ位置ＬＲlockへの駆動時に補正レンズ駆動量Ｖcontrolの変動が、重力方向の検出に影響がないレベルであれば、無論、タイミングｔ２１ではなく、タイミングｔ２３、つまり、電磁ロック用コイル５２への通電開始直前、或いは、タイミングｔ２４、つまり、電磁ロック用コイル５２への通電終了時、或いは、タイミングｔ２５の補正レンズ３１の重力方向への駆動の開始直前でも構わない。
【０１０２】
尚、ここで用いられた所定速度ＶＣtarget１、及び、電磁ロック後補正レンズ落下量ΔＬＲlock２は、ＥＥＰＲＯＭ１４に記憶させ、必要な時に読み出して使用することとする。
【０１０３】
以上説明した様に、図１０のタイミングｔ２１〜タイミングｔ２３の動作により、補正レンズ３１は、振れ補正動作を終了、その直前の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveにより重力方向を検出する。従来技術と同様、補正レンズ３１を電磁ロックセンタ位置ＬＲlockに駆動させる。この図１０におけるタイミングｔ２３の時の補正レンズ３１の位置、ロック穴４３ａとロックピン５０の関係を図１１の（ａ）に示す。
【０１０４】
次に、図１０におけるタイミングｔ２３〜タイミングｔ２４の動作により、この補正レンズ３１がこの電磁ロックセンタ位置ＬＲlockに駆動制御されたまま、電磁ロック用コイル５２に通電を行い、ロックピン５０をロック穴４３ａに挿入し、補正レンズ３１を電磁ロックする。この電磁ロック用コイル５２に通電を終了したタイミングｔ２４時の補正レンズ３１の位置、ロック穴４３ａとロックピン５０の関係を図１１の（ｂ）に示す。
【０１０５】
次に、図１０におけるタイミングｔ２５からタイミングｔ２６の動作により、補正レンズ３１は、検出された重力方向に所定の傾き、つまりは、所定速度ＶＣtarget１にてゆっくりと駆動され、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockから所定の電磁ロック後補正レンズ落下量ΔＬＲlock２駆動されたところで補正レンズ３１の駆動制御を停止、補正レンズ駆動量コイル４０ａ、４０ｂの通電が停止し、補正レンズ３１は、重力方向に若干落下し、電磁ロックガタ端で停止する。この図１０におけるタイミングｔ２６時、及び、本一連の動作が終了、補正レンズ３１が少なくとも落下し終わったタイミングｔ２７時の補正レンズ３１の位置、ロック穴４３ａとロックピン５０の関係を図１１の（ｃ）、及び、（ｄ）に示す。
【０１０６】
このことにより、本動作後に補正レンズ３１の駆動を終了した時点での補正レンズ３１の重力方向に落下する量は、従来後術に示される量、つまり、従来技術では、補正レンズ３１の電磁ロック時に駆動する位置が、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockであって、電磁ロック終了時に補正レンズ３１の駆動制御を終了した時点で、ここから補正レンズ３１は重力方向の電磁ロックガタ端に落下する量に対して大幅に減少させることができ、加えて、図１０のタイミングｔ２５からタイミングｔ２６で補正レンズ目標位置ＬＣの傾き、つまり、所定速度target１を、極力緩やかな値とすることで、従来技術で問題となる電磁ロック後の補正レンズ３１の重力方向への落下によるファインダ像の急速な変化による違和感を十分問題ないレベルに改善することができる。
【０１０７】
加えて、ＥＥＰＲＯＭ１４に予め書き込んでおいた電磁ロック後補正レンズ落下量ΔＬＲlock２を用いる為、例えば、製品個々で電磁ロックガタの大きさが異なり、ばらつきを生じている場合には、この電磁ロック時補正量ΔＬＲlock２を調整値として、製品個々について電磁ロックガタ形状を測定し、それに最適な値とすることができる。
【０１０８】
加えて、ＥＥＰＲＯＭ１４に予め書き込んでおいた所定の速度target１て図１０におけるタイミングｔ２５からタイミングｔ２６での補正レンズ３１の落下速度をＭＣＵ１のソフト変更なしに容易に変更することができる為、本発明による交換レンズ３５をユーザがサービスに持ち込むことで変更でき、これにより、ユーザの感触にあわせて補正レンズ３１の落下速度を変更可能である。ユーザによっては、ゆっくりめに補正レンズ３１を落下させた方が好まれる場合もあるだろうし、早めの方が良いユーザもいるであろう。３．他の実施形態尚、図６、或いは、図７を用いた説明では、補正レンズ３１を電磁ロックする時に駆動する位置、つまり、電磁ロック位置ＬＲlock‘を電磁ロックセンタ位置ＬＲlockから検出された重力方向に所定の電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１ずらした位置とした。しかし、これに限られることはない。図１２を用いてその一例を説明する。図１２に示される通り、電磁ロック位置ＬＲlock’を複数用意しておく。図１２の例では、補正レンズ３１が電磁ロックされた状態で補正レンズ３１の可動可能な範囲、つまり、電磁ロックガタ内に４点の電磁ロック位置ＬＲlock‘を用意しておく。図１２では、検出された重力方向がＹ軸−方向である場合の電磁ロック位置ＬＲlock‘を丸で、Ｙ軸＋方向である場合の電磁ロック位置ＬＲlock‘を三角で、Ｘ軸＋方向である場合の電磁ロック位置ＬＲlock‘を四角で、Ｘ軸−方向である場合の電磁ロック位置ＬＲlock‘を×で示している。これらの４点の位置はＥＥＰＲＯＭ１４に予め書き込んでおき、必要な時に読み込んで使用する。次に、図８で示される補正レンズ３１を電磁ロックする場合には、以下のようにする。図８で、タイミングｔ１１にて前述図８の説明と同様の方法で重力方向を検出し、上記４点の電磁ロック位置の内、検出された重力方向に最も近い方向の１点の位置を選択し、選択された位置を電磁ロック位置ＬＲlock’とする。タイミングｔ１１以降は、前述図８の説明と同様であり、この選択された電磁ロック位置ＬＲlock‘に補正レンズ３１を駆動し、電磁ロック用コイル５２に通電、補正レンズ３１を電磁ロックする。又、この複数の電磁ロック位置をＥＥＰＲＯＭ１４に予め書き込んでおいた値を用いることにより、例えば、製品個々で電磁ロックガタの大きさが異なり、ばらつきを生じている場合には、製品個々についてこの電磁ロックガタを測定し、それに最適な値にこれら複数の電磁ロック位置を調整することができ、電磁ロック後の補正レンズ３１の重力方向への落下量を小さくすることができる。又、上記図１２を用いた説明では、Ｘ軸の＋方向、−方向、Ｙ軸の＋方向、−方向にそれぞれ１点ずつ、計４点の電磁ロック位置を予め設けているが、これはこの４点に限られるものではない。例えば、４５°方向にさらに４点設け、合計８点としても構わないし、これ以外でも良い。
【０１０９】
又、本実施形態では、補正レンズ３１の駆動中の補正レンズ駆動量Ｖcontrolに移動平均を施し、或いは、補正レンズ駆動量ＶcontrolにＬＰＦを施し、補正レンズ駆動量Ｖcontrolに乗った高周波を除去しているが、この高周波の除去方法はこれに限られるものではない。又、補正レンズ駆動量Ｖcontrolの高周波成分が許容できる程度に低く、平均化する等の必要がないならば、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveからではなく、直接、補正レンズ駆動量Ｖcontrolから重力方向を検出しても構わない。
【０１１０】
又、電磁ロック機構は、前述の図１６に示されるロック穴４３ａにロックピン５０に挿入する形式である必要はない。補正レンズ３１が電磁ロックされた状態で、補正レンズ３１が少しでも移動可能で、ガタが生じる場合、本発明が解決しようとする課題と何ら変わりない問題が生じる。具体的には、電磁ロックされた状態で、補正レンズ３１は電磁ロックのガタ内で移動可能であり、重力方向に落下し、本発明の主意と同様の問題が生じる。或いは、電気的な方法ではなく、メカ的に、例えば、ユーザが操作する操作レバーに連動させ、補正レンズ３１をメカ的に概中央位置にロックし、保持する機能であっても、補正レンズ３１がロックされた状態で、補正レンズ３１がそのガタ内で移動可能な場合には同様である。本発明によれば、前述の何れな場合でも、補正レンズ３１を駆動している時の補正レンズ駆動量Ｖcontrol、或いは、その移動平均化、或いは、ＬＰＦを施した結果である補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveから重力方向が検出され、補正レンズ３１はロックされた状態で発生するガタの中心から重力方向に所定の電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１ずれた位置に補正レンズ３１が駆動され、電磁ロックされる為、電磁ロックの終了後の補正レンズ３１の落下量を極力小さくすることができる。
【０１１１】
又は、従来と同等に補正レンズ３１がロックされた状態で発生するガタの中心に補正レンズ３１をロックしても、その後、補正レンズ駆動量Ｖcontrol、或いは、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveから検出された重力方向にゆっくりと補正レンズ３１を落下させる為、ファインダの見栄えを向上させることができる。
【０１１２】
又、電磁ロックガタの形状は、図１６に示される通り、丸型としたが、これに限るものではない。卵型でも、四角形状でも補正レンズがロックされた状態でガタが発生し、補正レンズ３１が移動可能であれば、本発明が解決しようとする課題と何ら変わりない問題が生じ、同様の解決方法で問題が解消できる。
【０１１３】
尚、本実施形態では、一眼レフカメラの交換レンズを１例に説明したが、これに限られることはない。例えば、同様な補正レンズのロック機構を有する同様な問題の発生する、例えば、振れ補正機能を内蔵するコンパクトカメラや、ビデオカメラ、或いは、双眼鏡等でもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態に係わる全体回路図である。
【図２】 本実施形態に係わる補正レンズ駆動量、及び、補正レンズ平均駆動量の算出ブロック図である。
【図３】 本実施形態に係わる補正レンズ平均駆動量の算出ブロック図である。
【図４】 本実施形態に係わる補正レンズ平均駆動量の算出される様子を示す図である。
【図５】 本実施形態に係わる補正レンズ平均駆動量と重力方向との関係を示す図である。
【図６】 本実施形態に係わる検出された重力方向と電磁ロック位置との関係を示す模式図である。
【図７】 本実施形態に係わる検出された重力方向と電磁ロック位置との関係を示す模式図である。
【図８】 本実施形態に係わる補正レンズの電磁ロック動作を示すタイミングチャートである。
【図９】 本実施形態に係わる補正レンズの電磁ロック動作時の補正レンズ、ロック穴、ロックピンの関係を示す模式図である。
【図１０】 本実施形態に係わる補正レンズの電磁ロック動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】 本実施形態に係わる補正レンズの電磁ロック動作時の補正レンズ、ロック穴、ロックピンの関係を示す模式図である。
【図１２】 本実施形態に係わる検出された重力方向と電磁ロック位置との関係を示す模式図である。
【図１３】 従来例に係わる一眼レフシステムの振れ補正装置の全体構成ブロック図である。
【図１４】 従来例に係わる補正レンズの可動機構を示す模式図である。
【図１５】 従来例に係わる補正レンズの位置検出機構を示す模式図である。
【図１６】 従来例に係わる補正レンズの電磁ロック機構を示す模式図である。
【符号の説明】
１ ＭＣＵ（ワンチップマイクロコンピュータ）
１０ ＬＥＤ駆動回路
１１ 補正レンズ位置検出回路
１２ 補正レンズ駆動回路
１３ 電磁ロック駆動回路
１４ ＥＥＰＲＯＭ
３０、３２ 撮影レンズ
３１ 振れ補正光学系（補正レンズ）
３３ 光軸
３４ 像面
３５ 交換レンズ
３６ カメラボディ
３７ スリット部材
３８、３８ａ、３８ｂ ＬＥＤ
３９、３９ａ、３９ｂ ＰＳＤ
４０、４０ａ、４０ｂ 補正レンズ駆動用コイル
４１ マグネット
４２ａ、４２ｂ ヨーク
４３ 可動部材
４３ｂ ロック穴
４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ 支持棒
５０ ロックピン
５２ 電磁ロック用コイル
５３ 吸着板
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等の撮像装置や双眼鏡等に於ける振れを防止する振れ補正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の振れ補正装置としては、撮像面、フィルム面、或いは、ファインダ内の像の振れを防止するために、撮像装置、或いは、双眼鏡等に生じた手振れによる角速度を検出し、或いは、ビデオカメラ等では画像から像振れ量を検出し、検出された振れ量に応じて振れ補正光学系としての撮影レンズの一部のレンズ（以下補正レンズと呼ぶこととする）を撮影光軸に概直行し、かつ、互いに概直行する２方向（その内の１方向をＸ軸方向、他方向をＹ軸方向とする）にシフト移動し、撮像面、或いは、フィルム面、或いは、ファインダ内の像の振れを補正するものが知られている。
【０００３】
これをさらに具体的に一眼レフカメラの於いて、カメラボディとそれに着脱可能に装着される振れ補正装置を有する交換レンズの１例にて説明する。
【０００４】
図１３は、振れ補正装置を含むカメラシステムに於いて、補正レンズ３１をＸ軸方向、或いは、Ｙ軸方向の何れか１方向にシフト駆動するメカ、及び、補正レンズ３１の位置検出メカの構成を模式的に示した模式図である。
【０００５】
振れ補正装置を含むカメラシステムは、カメラボディ３６とそれに着脱可能に装着される交換レンズ３５とから成る。交換レンズ３２は、以下から構成される。交換レンズ３５は、撮影レンズ３０、３１、３２を含み、この内の３１の補正レンズを光軸３３に概直行する２方向にシフト可能なよう構成される。補正レンズ３１を含む可動部材４３は、例えば４４ａ、及び、４４ｂで示されるバネ等により交換レンズ３５の鏡筒部材に、補正レンズ３１の制御性に影響を及ぼさない程度に弱く弾性的に支持され、又、光軸と概直行する方向にシフト移動可能なよう構成される。
【０００６】
或いは、図１４に示されるように３１の補正レンズは、４５ａ、４５ｂ、４５ｃ（不図示）、４５ｄ（不図示）の弾性的に撓むことのできる４本の支持棒により交換レンズ３５の本体部材に片持式に支持されるため、補正レンズ３１は光軸に概直行する方向に移動することができる。
【０００７】
以上、図１３、或いは、図１４で示される様に、光軸３３に直行する概平面上を所定の可動範囲内で任意に移動が可能となる。
【０００８】
次に、補正レンズ３１を可動する機構としては、以下の構成をとるムービングコイル型のアクチュエータが使用される。図１３に示される通り、補正レンズ３１の可動部材４３にはコイル４０が取り付けられ、一方、交換レンズ３５の本体側の部材には２極に分極着磁されたマグネット４１と鉄等の透磁率の高い素材で作られたヨーク４２ａ、及び、４２ｂとが取り付けられ、コイル４０を取り囲む様に位置させ、一種の電磁的アクチュエータを構成する。今、コイル４０に電流を流すと電磁気的な力を発生し、補正レンズ３１、及び、それを含む可動部材４３は光軸にほぼ直行する１方向に移動する。尚、補正レンズ３１のシフト可動範囲は所定範囲に限られ、この範囲を越えては可動できないよう構成される（不図示）。以上、説明したような補正レンズ３１の可動機構をこれとほぼ直行する方向さらにもう１つ設け、補正レンズ３１を光軸３３とほぼ直行する２方向に駆動可能に構成される。
【０００９】
次に、補正レンズ３１の位置を検出する方法としては、光学的位置検出方式が知られている。例えば、図１３、及び、図１５に示す様に補正レンズ３１を含むシフト部材４３にはスリット部材３７が取り付けられていて、一方、交換レンズ３５の本体側の部材にはＬＥＤ（発光ダイオード）３８と、スリット部材３７を挟んで逆側に光学位置検出素子としての一次元のＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｖｉｃｅ）３９が取り付けられている。一般的に、ＰＳＤに光を入射すると、入射した光の総量に比例した光電流が生じ、生じた光電流はＰＳＤの２つの出力端子に分かれて出力される。この一方端子から出力される光電流をＩ１、他の一方の端子から出力される光電流をＩ２とする。この光電流Ｉ１とＩ２とは、入射する光の重心位置に応じて、その出力される電流の比率が変化する。これを利用し、ＰＳＤに入射した光の重心位置を知ることができる。従って、ＬＥＤ３８から投光された光はスリット部材３７のスリットを通過し、ＰＳＤ３９に入射し、ＰＳＤ３９からの２つの出力電流Ｉ１、Ｉ２から入射光の重心位置が算出され、入射光の重心位置は補正レンズ３１の位置により変化するから、つまりは、補正レンズ位置３１の位置が検出される。この様に構成される位置検出部が、図１３、及び、図１５では１軸分のみの図示されているが、同様の構成の位置検出部がＸ軸方向、及び、Ｙ軸方向にそれぞれ存在し、Ｘ軸方向、及び、Ｙ軸方向の補正レンズ位置が検出される。
【００１０】
次に、前述の補正レンズ３１の可動機構の説明からも分かる通り、補正レンズ３１は、コイル４０に電流を通電し、補正レンズ３１を制御駆動していない限り、補正レンズ３１、及び、可動部材４３等の重みにより重力方向に落下する。図１３の例では、補正レンズ３１は、可動部材４３を通じ、交換レンズ３５の本体部材に弱く支持され、又、図１４では、４５ａ、４５ｂ、４５ｃ（不図示）、４５ｄ（不図示）の弾性的に撓むことのできる４本の支持棒により交換レンズ３５の本体部材に同様、弱く支持される。もし、これを補正レンズが重力方向、その可動端に落下しなきよう、補正レンズ３１、及び、可動部材４３等の重みを十分支えられるほど強く支持した場合、コイル４０、マグネット４１、ヨーク４２ａ、及び、４２ｂ等で構成される補正レンズ３１の駆動機構は、強大な電磁的アクチュエータを構成する必要があり、コスト面、或いは、スペース面であまり現実的でない。
【００１１】
従って、補正レンズ３１は、その制御が行われていない時には、重力方向、かつ、その可動範囲の端に落ちたままとなる。具体的には、振れ補正の必要がない時であり、その場合、補正レンズ３１の制御を続行する為には、補正レンズ３１を駆動する為の電源を必要とし、一般的には、無駄な消費電流を抑える為、補正レンズ３１の制御を停止する。一方、補正レンズ３１がその可動範囲のほぼ中央に位置する時に、光学性能が最も得られる様に光学設計がなされている。従って、振れ補正が必要でない場合には、補正レンズを中央付近に固定する必要がある。
【００１２】
図１６は、補正レンズ３１をその可動範囲の概中央に固定する機構を模式的に示した図である。補正レンズ３１が固定されている可動部材４３には、丸形状をしたロック穴４３ａを開けておく。一方、交換レンズ３５本体の部材には、ロックピン５０を配置し、振れ補正の必要がない場合に、ロック穴４３ａに挿入されるよう構成する。具体的には、ロックピン５０は、鉄等の透磁率の高い素材からなり、又、ロックピン５０の周囲には電磁ロック用コイル５２が巻かれている。又、ロック穴４３ａに対して逆側には着磁された吸着板５３があり、通常は、ロックピン５０は、この吸着板に磁気的に吸着された状態にある。この状態で電磁ロック用コイル５２に所定の方向に通電すると、ロックピン５０が電磁力により吸着板５３から離れ、ロック穴４３ａに挿入される。この状態を電磁ロック状態と呼ぶこととする。この電磁ロック状態で、電磁ロック用コイル５２に今度はこれとは逆の方向に通電すると、ロックピン５０に生じる電磁力により、ロックピン５０は、ロック穴４３ａから抜け、吸着板５３に吸着される。この状態を電磁ロック解除状態と呼ぶこととする。又、この様な補正レンズ３１を所定のほぼその可動範囲の中央に電磁的に固定する機構を電磁ロック機構と呼ぶこととする。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来の振れ補正装置に於ける補正レンズを概その中央位置に保持する為の電磁ロック機能は、以下の問題を生じる。
【００１４】
電磁ロック状態、つまり、ロックピン５０がロック穴４３ａに挿入された状態でも、ロック穴４３ａとロックピン５０の隙間は存在し、補正レンズ３１がその隙間だけ移動可能となる。この隙間（以下、電磁ロックガタと呼ぶ）を小さく、又は、皆無に近くすることことは可能であるだろうが、そうした場合、今度は補正レンズ３１を電磁ロックすることができなくなる為、一般的に、ロックピン５０の径に対して、ロック穴４３ａの径は大きく構成される。これをさらに詳しく説明する。
【００１５】
まず、第１に補正レンズ制御誤差に起因し、電磁ロックガタを大きくする必要がある。補正レンズ３１を電磁ロックする場合、補正レンズ３１をロックピン５０が確実にロック穴４３ａに挿入できる位置、つまり、補正レンズ３１をその可動範囲のほぼ中央、正確には、電磁ロック状態において、ロック穴４３ａとロックピン５０の間の隙間が、その上下、左右でほぼ均等となる様、つまりは、ロック穴４３ａの中央（以下、電磁ロックセンタ位置と呼ぶこととする）にロックピン５０が挿入される様な位置に補正レンズ３１を駆動し、電磁ロック用コイル５２を通電することで電磁ロックする。一方、補正レンズ３１の制御には、一般的に制御誤差が生じる。特に外乱、例えば、本振れ補正装置を搭載したカメラ等は、通常、手持ちで使用される為、カメラを振り回すように使用された場合、補正レンズ３１に加わる外乱も非常に大きくなる。このような場合に於いても、振れ補正の必要が無くなった時点で、補正レンズ３１を確実に電磁ロックさせなければならない。従って、このように、補正レンズ３１の電磁ロック時の電磁ロックセンタ位置への駆動が確実に行うことができるように、この電磁ロックガタは、一般的に十分大きくなるよう構成される。
【００１６】
次に、第２に電磁ロックメカ機構のメカの部品寸法の製品個々のばらつきに起因し、電磁ロックガタを大きくする必要がある。この様な電磁ロック機能を構成する部品は、製品個々でその寸法、或いは、組み立て上の寸法ばらつきが生じる。例えば、ロック穴４３ａの穴径、ロックピン５０の径の設計値からの製品個々のばらつき、或いは、ロックピン５０は理想的にはロック穴４３ａを含む可動部材４３に対して垂直にロック穴４３ａに挿入される。しかし、量産ばらつきを考慮すると、ロックピン５０は、理想に反して若干斜めにロック穴４３ａに挿入される場合もあり得る。
【００１７】
以上、説明の通り、本来は勿論好ましいことではないが、このような場合を想定し、確実に補正レンズ３１が電磁ロックされるよう、つまり、ロックピン５０がロック穴４３ａに挿入されるよう、ロック穴４３ａの穴径は、ロックピン５０の径に対して十分余裕のある大きさを確保するよう設計がなされる。
【００１８】
しかしながら、こうした電磁ロックガタが有限の大きさを有する現実の電磁ロックメカでは、以下のような問題が生じる。
【００１９】
振れ補正を終了し、補正レンズ３１を電磁ロックした直後、補正レンズ３１が電磁ロックガタ分だけ、補正レンズ３１の重みで重力方向に落下することである。補正レンズ３１を電磁ロックセンタ位置に駆動し、電磁ロック用コイル５２に通電を行い、ロックピン５０をロック穴４３ａに挿入する。その後、補正レンズ３１が、電磁ロックガタ、つまり、ロックピン５０とロック穴４３ａとの隙間分だけ重力方向に落下する。こうした場合、補正レンズ３１の落下した移動量分だけ光軸３３は移動し、つまりは、結像位置がシフトする。こうした電磁ロック機構を使用した一眼レフカメラ、ビデオカメラ、双眼鏡等では、振れ補正を終了し、補正レンズ３１の電磁ロックさせた時、一瞬、ファインダ像が、或いは、外部に撮影像を映し出す外部液晶等のモニタ像が揺れ、大きな不自然さ、違和感をユーザに与える。
【００２０】
以上、本発明の課題は、この様な電磁ロックガタが有限の大きさを有する現実の電磁ロックメカで生じる電磁ロック時のファインダ像、或いは、外部液晶等による撮影モニタ像の不自然な揺れを防ぎ、しかも、極力、コストアップをせずに実現することを目的とし、加えて、本問題の原因となる電磁ロックガタの大きさが、例えば、製品個々のばらつきにより、或いは、量産途中の設計変更より変化した場合にも柔軟な対応を可能とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明による振れ補正光学系位置検出装置は、請求項１に於いては、振れにより生じる像面での振れを補正する為の振れ補正光学系と、振れ補正光学系を所定位置にロックさせるロック手段と、振れ補正光学系を駆動する為の駆動手段とを有し、ロック手段により振れ補正光学系が所定位置にロックされた状態で、振れ補正光学系が中央位置を含む有限なガタ範囲で移動可能である振れ補正装置であって、駆動手段による振れ補正光学系を駆動している時の駆動量に基づき、振れ補正装置に印加される重力方向を検出する重力方向検出手段とを設け、ロック手段による振れ補正光学系の所定位置へのロック時に、前記中央位置から検出された重力方向に所定量離れた有限なガタ範囲内の位置に振れ補正光学系を駆動してロックするようにした。
【００２２】
請求項２では、請求項１に加えてさらに、書き換え可能な不揮発性記憶手段をさらに有し、所定量は、前記書き換え可能な不揮発性記憶手段により記憶された値を用いるようにした。
【００２３】
請求項３では、振れにより生じる像面での振れを補正する為の振れ補正光学系と、振れ補正光学系を所定位置にロックさせるロック手段と、振れ補正光学系を駆動する為の駆動手段とを有し、ロック手段により振れ補正光学系が所定位置にロックされた状態で、振れ補正光学系が有限なガタ範囲で移動可能である振れ補正装置であって、駆動手段による振れ補正光学系を駆動している時の駆動量に基づき、振れ補正装置に印加される重力方向を検出する重力方向検出手段とを設け、ロック手段による振れ補正光学系の所定位置へのロック時に、有限なガタ範囲内で、検出された重力方向の有限なガタ範囲の端近辺に振れ補正光学系を駆動してロックするようにした。
【００２４】
請求項４では、振れにより生じる像面での振れを補正する為の振れ補正光学系と、振れ補正光学系を所定位置にロックさせるロック手段と、振れ補正光学系を駆動する為の駆動手段とを有し、ロック手段により振れ補正光学系が所定位置にロックされた状態で、振れ補正光学系が有限なガタ範囲で移動可能である振れ補正装置であって、駆動手段による振れ補正光学系を駆動している時の駆動量に基づき、振れ補正装置に印加される重力方向を検出する重力方向検出手段とを設け、ロック手段による振れ補正光学系の所定位置へのロック時に、有限なガタ範囲内に設けられた複数のロック位置の内、前記重力方向検出手段により検出された前記重力方向に基づいて最も前記重力方向に近いロック位置を選択し、選択されたロック位置近辺に振れ補正光学系を駆動してロックするようにした。
【００２５】
請求項５では、請求項４に加えてさらに、書き換え可能な不揮発性記憶手段をさらに有し、複数のロック位置は、書き換え可能な不揮発性記憶手段により記憶された値を用いるようにした。
【００２６】
請求項６では、振れにより生じる像面での振れを補正する為の振れ補正光学系と、振れ補正光学系を所定位置にロックさせるロック手段と、振れ補正光学系を駆動する為の駆動手段とを有し、ロック手段により振れ補正光学系が所定位置にロックされた状態で、振れ補正光学系が有限なガタ範囲で移動可能である振れ補正装置であって、駆動手段による振れ補正光学系を駆動している時の駆動量に基づき、振れ補正装置に印加される重力方向を検出する重力方向検出手段と、ロック手段による振れ補正光学系の所定位置へのロック後に、検出された重力方向に振れ補正光学系を駆動するようにした。
【００２７】
請求項７では、請求項６に加えてさらに、ロック手段による振れ補正光学系の所定位置へのロック後に、検出された重力方向に振れ補正光学系を所定量だけ駆動するようにした。
【００２８】
請求項８では、請求項７に加えてさらに、揮発性記憶手段をさらに有し、所定量は、前記書き換え可能な不揮発性記憶手段により記憶された値を用いるようにした。
【００２９】
請求項９では、請求項６に加えてさらに、ロック手段による振れ補正光学系の所定位置へのロック後に、検出された重力方向に振れ補正光学系を所定速度で駆動するようにした。
【００３０】
請求項１０では、請求項９に加えてさらに、書き換え可能な不揮発性記憶手段をさらに有し、所定速度は、書き換え可能な不揮発性記憶手段により記憶された値を用いるようにした。
【００３１】
請求項１１では、請求項１から請求項１０のいずれかに加えてさらに、駆動手段は、振れ補正光学系を少なくとも２方向に駆動し、重力方向検出手段は、駆動手段による振れ補正光学系を駆動している時の少なくとも２方向の駆動量に基づき振れ補正装置に印加される重力方向を検出するようにした。
【００３２】
請求項１２では、請求項１から請求項１０のいずれかに加えてさらに、重力方向検出手段は、駆動手段による振れ補正光学系を駆動している時の駆動量の移動平均値に基づき振れ補正装置に印加される重力方向を検出するようにした。
【００３３】
請求項１３では、請求項１から請求項１０のいずれかに加えてさらに、重力方向検出手段は、駆動手段による振れ補正光学系を駆動している時の駆動量にローパスフィルタを施した結果に基づき振れ補正装置に印加される重力方向を検出するようにした。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体的な例を用いて説明する。尚、振れ補正光学系としての補正レンズを光軸に直行する２方向に可動する機構、補正レンズの位置検出機構、補正レンズの駆動機構、及び、補正レンズの電磁ロックメカ機構等は従来技術を用いるものとして、それ以外の従来技術との相違部分を説明する。
【００３５】
具体的には、補正レンズの位置検出機構は図１３、及び、図１５に示される方式を、補正レンズ可動機構としては図１３、又は、図１４示される方式を、又、補正レンズの電磁ロック機構は、図１６示される方式を用いるものとする。又、以下説明する記号等も従来と同一の記号を用いるものとする。
【００３６】
尚、補正レンズ３１の駆動方向はＸ軸方向、及び、Ｙ軸方向の２方向存在するが、本交換レンズ３５を横位置で構えた場合の重力方向をＹ軸の負の方向とし、Ｘ軸を水平方向として以下の説明をする。
１．電気ハードウエア
次に、本発明に関する電気ハードウエアを説明する。図１は、図１３に示される振れ補正機能を有する一眼レフカメラシステムの交換レンズ３５の振れ補正機能を実現する為の電気ハードウエアの内、本発明に関する部分を示した電気回路ブロック図である。
【００３７】
尚、振れ補正機能を実現するには、交換レンズ３５に生じた角速度を検出する角速度検出回路、或いは、回路や素子等を動作させる為の電源、その他電気的な回路等が必要であるが、従来技術により実現可能である為、図示、及び、説明は省くこととする。
【００３８】
１はワンチップマイクロコンピュータであり、以下１をＭＣＵと称す。ＭＣＵ１は、後述の補正レンズ位置検出回路１１からの補正レンズ３１の位置を示すアナログ信号をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器（不図示）、及び、後述する時間等を計測するためのタイマ等の機能をその内部に有するものとする。
【００３９】
ＭＣＵ１には、書き換え可能な不揮発性記憶手段としての１４のＥＥＰＲＯＭが接続されていて、本発明に関する各種のパラメタデータ等を必要な時に書き込み、及び、読み込みが可能である。
【００４０】
又、ＭＣＵ１は、ＬＥＤ駆動回路１０を操作することで図１３及び、図１５示されるＬＥＤ３８（Ｘ軸用のＬＥＤを３８ａ、Ｙ軸用のＬＥＤを３８ｂとする）を後述補正レンズ位置検出回路１１が適切な補正レンズの位置を検出するように駆動する。
【００４１】
次に、ＬＥＤ３８ａ、ＬＥＤ３８ｂから投光された光束は、スリット部材３７を通過後、ＰＳＤ３９（Ｘ軸用のＰＳＤを３９ａ、Ｙ軸用のＬＥＤを３９ｂとする）の各Ｉ１信号、Ｉ２信号が補正レンズ位置検出回路１１により信号処理、つまりは、入射する光の重心位置に応じて、その出力される電流の比率が変化するＩ１、Ｉ２信号を処理し、最終的にＸ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ３１の位置（以下、補正レンズ位置ＬＲと呼ぶ）を算出し、ＭＣＵ１に出力される。ＭＣＵ１は、内臓されるＡ／Ｄ変換器により補正レンズ位置検出回路１１の出力信号がＡ／Ｄ変換され、つまりは、Ｘ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ位置ＬＲを認識可能となる。
【００４２】
又、ＭＣＵ１には、１２の補正レンズ駆動回路が接続され、ＭＣＵ１の操作により補正レンズ駆動回路１２を操作することで、Ｘ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ駆動用コイル３７（Ｘ軸用の補正レンズ駆動用コイルを３７ａ、Ｙ軸用補正レンズ駆動用コイルを３７ｂとする）を駆動し、補正レンズ３１を駆動制御する。補正レンズ３１の制御方法については後述する。
【００４３】
次に、ＭＣＵ１には、１３の電磁ロック駆動回路を操作し、電磁ロック用コイル３３の通電を制御する。
【００４４】
尚、前述の回路、及び、ＭＣＵ１等には公知の技術により電源が供給されているものとする。
２．補正レンズ駆動量算出、及び、重力検出方法
以下、補正レンズ３１の駆動量を算出し、算出された補正レンズ駆動量から本振れ補正装置に対する重力方向を検出する方法を記す。
（１）補正レンズ駆動量算出
まず、補正レンズ駆動量Ｖcontrolの算出方法について記す。
【００４５】
図２に示されるブロック図は、一般的に制御に用いられるＰＩＤ制御（比例−積分−微分制御）を、本補正レンズ３１の制御に応用したものであり、本実施形態によるＭＣＵ１で行われる補正レンズ３１の駆動量Ｖcontrolの１軸分の算出方法を示す。他の軸の補正レンズ駆動量Ｖcontrolも同様に算出するものとする。
【００４６】
ＭＣＵ１は、補正レンズ位置検出回路１１の出力をＡ／Ｄ変換して得られた補正レンズ位置ＬＲと、補正レンズ３１の駆動目標となる補正レンズ目標位置ＬＣの差を算出し、ΔＬとする。このΔＬは、目標となる位置に対する実際の位置の差であるから、補正レンズ３１の制御誤差を意味する。
【００４７】
尚、補正レンズ目標位置ＬＣは、振れ補正の動作を行う場合には、補正レンズ３１をどれだけシフトしたら交換レンズ３５に生じた像面の振れを適正に補正することができるかを意味する補正レンズの目標となる位置を示す。例えば、公知の技術により、振動ジャイロ等（不図示）を用いて得られる交換レンズ３５に生じた振れによる角速度を検出し、検出された角速度を積分等を行うことにより、交換レンズ３５に生じた振れ角度を算出し、像面の振れを抑える為の補正レンズ目標位置ＬＣが算出される。或いは、後述の補正レンズ３１を電磁ロックする時の補正レンズ３１を所望の位置に駆動する場合の目標位置となる。
【００４８】
次に、ＭＣＵ１は、得られた制御誤差ΔＬを積分し、得られた結果に所定の定数Ｋinteを掛け、駆動量積分項Ｖinteとし、制御誤差ΔＬに所定の定数Ｋpropを掛け、駆動量比例項Ｖpropとし、又、制御誤差ΔＬを微分し、得られた結果に所定の常数Ｋdiffを掛けて駆動量微分項Ｖdiffとする。得られた駆動量積分項Ｖinteと、駆動量比例項Ｖpropと、駆動量微分項Ｖdiffの加算値を算出し、その結果を補正レンズ駆動量Ｖcontrolとする。これを数式で示すと数１、数２、数３、及び、数４となる。
【００４９】
【数１】
【数２】
【数３】
【数４】
尚、駆動量積分項Ｖinteは、補正レンズ３１の駆動開始時、例えば、振れ補正開始時に０に初期化するものとする。
【００５４】
ここで、ＭＣＵ１等のワンチップマイクロコンピュータを用いたディジタル制御に於いては、前述のように補正レンズ目標位置ＬＣと補正レンズ位置ＬＲとから補正レンズの制御誤差ΔＬを算出し、制御誤差ΔＬと制御誤差ΔＬの積分結果、及び、制御誤差ΔＬの微分結果から補正レンズ駆動量Ｖcontrolを算出したが、これらの補正レンズ駆動量の演算は、所定の時間間隔（これを制御サンプリング間隔Δｔｓと呼ぶこととする）で繰り返し行うことが一般的である。この場合、第ｉ回目（ｉ＝０，１、２、‥‥）の制御サンプリング時の制御誤差をΔＬ（ｉ）、この時の駆動量積分項をＶinte（ｉ）、駆動量比例項をＶprop（ｉ）、駆動量微分項をＶdiff（ｉ）、及び、補正レンズ駆動量Ｖcontrol（ｉ）とすると、数１における積分値∫ΔＬｄｔは、制御サンプリング間隔Δｔｓ毎の積算値として、又、数３における微分値ｄΔＬ／ｄｔは、制御サンプリング間隔Δｔｓ間の変化量として近似計算できる。これを、数５、数６、数７、及び、数８に示す。
【００５５】
【数５】
【数６】
【数７】
【数８】
ここで、ｉ（ｉ＝０、１、２、‥‥）は制御サンプリングの回数であり、補正レンズ３１の駆動開始時、例えば、振れ補正開始時にｉ＝０とする。
【００６０】
ＭＣＵ１は、算出されたＸ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ駆動量Ｖcontrolにて補正レンズ駆動回路１２を通して、Ｘ軸の補正レンズ駆動用コイル４０ａ、及び、Ｙ軸の補正レンズ駆動用コイル４０ｂを駆動し、補正レンズ３１をＸ軸、及び、Ｙ軸方向に駆動制御する。
【００６１】
このことにより、補正レンズ目標位置ＬＣに追従すべく補正レンズ駆動量Ｖcontrolが算出され、それに応じて補正レンズ駆動用コイル４０ａ、４０ｂに通電がなされる為、補正レンズ３１はＸ軸、Ｙ軸とも各軸の補正レンズ目標位置近辺に駆動制御されることとなる。
（２）補正レンズ平均駆動量算出
次に、ＭＣＵ１の動作により得られたＸ軸、及び、Ｙ軸軸の補正レンズ駆動量Ｖcontrolから、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveを算出する。
（２−１）移動平均を用いる方法
ＰＩＤ制御部の出力であるＰＩＤ制御量：Ｖcontrolの移動平均値を算出し、補正レンズ平均駆動量：Ｖcontrol#aveとする。具体的には、ＭＣＵ１の動作により、制御サンプリング間隔Δｔｓ毎に補正レンズ駆動量Ｖcontrol（ｉ）が算出されるならば、ＭＣＵ１は、数９により、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#ave（ｉ）を算出する。
【００６２】
【数９】
ここで、数９に於いて、Ｎ≧１であり、かつ、ｉ≧Ｎである。Ｎ＋１は、移動平均個数であり、ｉがＮ個に満たない場合には、数１０により、ｉ個の平均値を補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#ave（ｉ）とする。
【００６４】
【数１０】
（２−２）ＬＰＦを用いる方法
次に、補正レンズ駆動量Ｖcontrolから補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveを算出する別の実施形態を示す。補正レンズ駆動量Ｖcontrolに、所定の時定数τaveのＬＰＦ（ローパスフィルタ）を施し、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveを算出する方法である。
【００６６】
図３は、補正レンズ駆動量Ｖcontrolから補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveを算出するブロック線図である。
【００６７】
図３に示される通り、補正レンズ駆動量Ｖcontrolから前回の制御サンプリング時の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveを減算し、減算結果を積分、積分された結果に１／τaveを乗算し、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveとする。これを、第ｉ制御サンプリング時の補正レンズ駆動量をＶcontrol（ｉ）、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#ave（ｉ）とし、積分を積算で近似すると、数１１で補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#ave（ｉ）が算出される。
【００６８】
【数１１】
ここで、本補正レンズ平均駆動量Ｖcontrolの算出開始時、図３に示される前回の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#ave、及び、数１１に示される前回の制御サンプリング時の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#ave（ｉ−１）は存在しない。この場合には便宜上、これを０として扱うものとする。
【００７０】
図４に、補正レンズ駆動量Ｖcontrolから前述の２つの方法で補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveが算出される様子を示す。前述の補正レンズ駆動量Ｖcontrolの算出の説明にも示される通り、補正レンズ目標位置ＬＣに補正レンズを追従させるよう補正レンズ駆動量Ｖcontrolが算出される為、一般的に算出された補正レンズ駆動量Ｖcontrolは、高周波が乗った波形となり、これを数９、数１０により平均化することで、或いは、図３、又は、数１１にて示される方法でＬＰＦを施すことで、この高周波が除去された補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveが得られる。図４の例では、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveは、タイミングｔ１０に於いて、振れ補正が開始される等により補正レンズ３１の駆動が開始され、補正レンズ駆動量Ｖcontrolの算出が開始されると同時に補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveが算出され始める。補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveは、時間が経過するとともに安定し、補正レンズ駆動量Ｖcontrolの高周波が除去された波形となっている。図４において、実線が補正レンズ駆動量Ｖconrol、点線が数９、数１０を用いて移動平均により得られた補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveを、一点鎖線が図３、又は、数１１を用いたＬＰＦにより得られる補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveの様子を示す。
【００７１】
尚、数９におけるＮを大きくすることで、或いは、図３、乃至、数１１のτaveを大きくすることで、この高周波の除去の効果を大きくすることができ、Ｎ、或いは、τaveの値は必要に応じて最適値に設定する。
【００７２】
以上の説明により、補正レンズ駆動量Ｖcontrolが算出されるとともに、それから補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveが算出される。以上の動作は、振れ補正の開始等の補正レンズ３１の駆動開始から補正レンズ３１の制御終了までの間、絶え間なく算出され続け、又、補正レンズ３１のＸ軸方向、及び、Ｙ軸方向について算出されるものとする。
【００７３】
次に、算出されたＸ軸方向、及び、Ｙ軸方向の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveから本交換レンズ３５に印加される重力方向に関して説明する。
（３）重力方向検出
図５にＸ軸方向、及び、Ｙ軸方向の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveと、それから推定される重力方向を示す。前述従来の技術に示される通り、補正レンズ３１等の自重の影響で、補正レンズ３１を駆動制御していない時には、その可動範囲内で重力方向に落下する。逆に、補正レンズ３１を駆動制御している時にはこの補正レンズ３１の自重をキャンセルする為の駆動量が必要となる。前述に示される方法で算出される補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveは、ほぼこの補正レンズ３１の自重をキャンセルするのに必要な補正レンズ駆動量に他ならない。又、図５に示されるＸ軸、及び、Ｙ軸方向の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrolの合成方向（これを図５の点線で示す）と逆の方向（これを図５の一点鎖線で示す）が重力方向となる。
【００７４】
このようにして、Ｘ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ平均駆動量Ｖxontrol#aveから交換レンズ３５に印加される重力方向を知ることができる。但し、交換レンズ３５が鉛直方向上向き、或いは、下向き方向で使用された場合には、本方法では重力方向は検出できない。しかし、そうしたケースは希であるとして本場合の対応については特に記さないこととする。
２．電磁ロック方法
以下、本発明による補正レンズ３１の電磁ロックの方法について記す。
２．１ 第１の実施形態
以下説明する第１の実施形態では、前述の方法で検出された重力の方向により、補正レンズ３１の電磁ロック位置：ＬＲlock‘を変更する。
【００７５】
図６は、補正レンズ３１が電磁ロック状態での補正レンズ３１の可動範囲、つまり、電磁ロックガタの範囲を示す。図６で、×は電磁ロックガタの中心を示す電磁ロックセンタ位置ＬＲlock、黒丸は、実際に電磁ロックする時の補正レンズ位置を示す電磁ロック位置ＬＲlock‘である。電磁ロック位置ＬＲlock’は、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockを基準に、前述により検出された重力方向に所定量ΔＬＲlock１（以下、この量を電磁ロック位置補正量と呼ぶこととする）離れた位置とする。ここで、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockは、製品個々でばらつきが生じる為、予め、調整により決定し、調整値としてＥＥＰＲＯＭ１４に記憶しておくものとし、必要なタイミングで読み出して使用するものとする。又、電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１は、電磁ロックセンタＬＲlockとこの電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１から決定される電磁ロック位置ＬＲlock‘が少なくとも電磁ロックガタの範囲内となり、又、許される範囲で大きく設定する。又、この電磁ロック時補正量ΔＬＲlock１は、ＥＥＰＲＯＭ１４に記憶させ、必要な時に読み出して使用することとする。
【００７６】
このことにより、電磁ロック後に補正レンズの駆動を終了した時点での補正レンズ３１の重力方向に落下する量は、従来技術に示される量、つまり、従来技術では、補正レンズ３１の電磁ロック時に駆動する位置が、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockであって、電磁ロック終了時に補正レンズ３１の駆動制御を終了した時点で、補正レンズ３１はこの位置から重力方向の電磁ロックガタ端に落下するが、この落下量に対して大幅に減少させることができ、従来技術で問題となる電磁ロック後の補正レンズ３１の重力方向への落下によるファインダ像の違和感を十分問題ないレベルに改善することができる。
【００７７】
加えて、ＥＥＰＲＯＭ１４に予め書き込んでおいた電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１を用いる為、例えば、製品個々で電磁ロックガタの大きさが異なり、ばらつきを生じている場合には、この電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１を調整値とし、製品個々について電磁ロックガタ形状を測定、それに最適な値とすることができる。加えて、製品の仕様の異なる製品、具体的には、電磁ロックメカに相違が生じ、この電磁ロックガタの大きさ等が異なる製品となった場合でも、量産コスト、設計コストを削減する目的で図１に示される電気ハードシステムは、或いは、ＭＣＵ１等の一部の部品は共通使用することが考えられる。そうした場合でも、電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１がＥＥＰＲＯＭ１４に書き込まれている為、その値を容易に変更することが可能となる。
【００７８】
検出された重力方向から電磁ロック位置ＬＲlock‘を決定する方法の別の実施形態を図７に示す。図７は、前述の図６で示された方法をより簡易的に行った場合を示す。本発明による振れ補正機能を有する一眼レフカメラの交換レンズの場合、或いは、同様に振れ補正機能を有するビデオカメラ、双眼鏡等では、ユーザが使用する場合の姿勢は、通常、何通りかに限定される。例えば、図５で示されるケースは、ユーザが本交換レンズを斜めに構えた場合であり、通常は、一眼レフカメラでいう横位置構え、又は、縦位置構えとなる場合がほぼ１００％に近い。従って、図５に示されるように補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveがＸ軸、Ｙ軸ともにこれほど大きな値となることは希であり、通常は、どちらか一方が大きく、どちらか一方は非常に小さくなる。
【００７９】
こうした観点から、図７は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveの内、どちらか一方大きい方の軸で、かつ、その軸の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveの方向とは逆方向が重力方向と見なし、その方向にロック位置ＬＲlock‘をずらす。具体的には、Ｘ軸、Ｙ軸の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveが図５で与えられた場合、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveの絶対値が大きい軸、図５の例ではＹ軸方向であり、Ｙ軸の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveの方向とは逆方向、つまり、図５では下方向が重力方向と見なし、図７の様に、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockを基準として、その方向に電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１ずらした位置を電磁ロック位置ＬＲlock‘とする。
次に、図８を用いて、実際の振れ補正の動作から、その動作を終了し、補正レンズ３１を電磁ロックする場合の例をとって、さらに詳しく説明する。
【００８０】
図８は、本発明によるＭＣＵ１により行われる動作で、振れ補正を行っている状態から、その振れ補正の動作を行う必要がなくなり、補正レンズ３１を電磁ロックする一連の動作を示す。尚、補正レンズ目標位置ＬＣ、補正レンズ位置ＬＲ、補正レンズ駆動量Ｖcontrol等は、Ｘ軸、Ｙ軸必要であるが、同様で有るため、片軸のみ示している。又、重力方向は図面下方向として以下を記す。
【００８１】
タイミングｔ１１以前は、従来技術により、像面での振れを補正する振れ補正動作が行われている。この時の補正レンズ目標位置ＬＣは、従来技術により振動ジャイロ（不図示）等により検出された振れ量に応じて決定される。又、この間は、像面での振れを補正すべく決定される補正レンズ目標位置ＬＣに応じて、前述の図２の説明に示される方法でＸ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ駆動量Ｖcontrolが算出され、その駆動量にて補正レンズ駆動回路１２を通じて補正レンズ３１がＸ軸方向、及び、Ｙ軸方向に駆動制御される。
【００８２】
この算出された補正レンズ駆動量Ｖcontrolは、高周波の乗ったギザギザした波形となっていて、このままのＸ軸、Ｙ軸の補正レンズ駆動量Ｖcontrolから図５で示される方法で重力方向を検出した場合、重力方向を誤検出する可能性がある。従って、前述の方法で、具体的には、補正レンズ駆動量Ｖcontrolの移動平均を算出、又は、補正レンズ駆動量ＶcontrolにＬＰＦを施すことでこの高周波成分を除去し、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveを算出する。
【００８３】
ここで、ユーザが本交換レンズ３５の姿勢を急に変えなければ、図８に示される通り、算出された補正レンズ平均駆動量Ｖcontrolは十分安定している。 尚、前述の通り、補正レンズ駆動量Ｖcontrolの移動平均を算出する場合に用いたＮ、及び、補正レンズ駆動量ＶcontrolにＬＰＦを施す時に使用した定数τaveを大きくすることで、補正レンズ駆動量Ｖcontrolの高周波成分の除去効果が向上すると記したが、そうすると今度は逆に、ユーザが本交換レンズ３５の姿勢を急に変化させた場合、例えば、横位置から縦位置に変化させた場合の応答が遅くなり、その直後に振れ補正を終了して補正レンズ３１の電磁ロックを行う場合には重力方向を見定め損なう場合があり得る。従って、このＮ、及び、τaveは、補正レンズ駆動量Ｖcontrolに乗った高周波成分の必要な除去率と、ユーザが本交換レンズ３５の姿勢を変えた時の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveの応答性の関係から最も適した値に決めるものとする。
【００８４】
次に、タイミングｔ１１にて振れ補正の必要がなくなり、振れ補正動作を終了し、補正レンズ３１を電磁ロックさせる場合の動作について記す。タイミングｔ１１にて振れ補正動作を終了するタイミングで、その直前のＸ軸、Ｙ軸の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveから、図５で示される方法で重力方法を確定する。図８の例では、図面下方向が重力方向であると検出され、図６、又は、図７で示される方法で、補正レンズセンタ位置ＬＲlockを基準に検出された重力方向、つまり、図面下方向に電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１だけずらした位置を電磁ロック位置ＬＲlock‘とする。タイミングｔ１１からタイミングｔ１２の間は、補正レンズ目標位置ＬＣを、現在の補正レンズ目標位置ＬＣを初期値とし、所定の傾きで、つまりは、所定速度ＶＣtarget０で、前述の方法で決定された電磁ロック位置ＬＲlock’を最終目標位置とするよう徐々に変化させ、タイミングｔ１２以降は、補正レンズ目標位置ＬＣを、電磁ロック位置ＬＲlock‘とする。このことにより、図２の説明で記される方法で補正レンズ駆動量Ｖcontrolが算出され、算出された補正レンズ駆動量Ｖcontrolにて補正レンズ駆動回路１２を通じて補正レンズ３１が駆動制御される。このことにより、補正レンズ３１は、設定された補正レンズ目標位置ＬＣに追従すべく制御され、補正レンズ３１は、徐々に電磁ロック位置ＬＲlock’に到達する。図８には、この時の片軸の補正レンズ目標位置ＬＣ、補正レンズ位置ＬＲ、補正レンズ駆動量Ｖcontrol、及び、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveを示す。ここで、タイミングｔ１１からタイミングｔ１２の間で、所定の傾き、つまりは、所定速度ＶＣtarget０にて補正レズ目標位置ＬＣを変化させて電磁ロック位置ＬＲlock‘に到達させている意図は、補正レンズ目標位置ＬＣをステップ的に電磁ロック位置ＬＲlock’に変化させることにより、一般的に補正レンズ３１の制御がオーバーシュートし、不安定となることが考えられ、これを避ける為である。
【００８５】
次に、タイミングｔ１２からタイミングｔ１３の間は、補正レンズ３１の位置ＬＲが補正レンズ目標位置ＬＣ、つまり、電磁ロック位置ＬＲlock‘の近辺に確実に到達しているか否かを判定している。具体的には、Ｘ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ位置ＬＲが、それぞれともに補正レンズ目標位置ＬＣ、つまり、電磁ロック位置ＬＲlock’を基準として所定範囲±ΔＬlock内に、それも所定時間Ｔlock１の間、継続して位置するかを判定している。図８の例では、タイミングｔ１３にて補正レンズ３１が、電磁ロック位置ＬＲlock‘近辺に確実に到達していると判定された。
【００８６】
電磁ロック位置ＬＲlock‘近辺に確実に補正レンズ３１が到達していると判定されたタイミングｔ１３からは、補正レンズ目標位置ＬＣはその値、つまり、電磁ロック位置ＬＲlock’のまま継続し、その位置に補正レンズ３１を駆動制御したまま、電磁ロック用コイル５２を所定時間Ｔlock２の間（図８のタイミングｔ１３からタイミングｔ１４に相当）通電する。このことにより、ロックピン５０は、ロック穴４３ａに挿入され、補正レンズ３１は電磁ロックされる。
【００８７】
タイミングｔ１４にて電磁ロック用コイル５２の通電を終了すると、今まで継続していた図２で示される補正レンズ駆動量Ｖcontrolの算出、及び、算出された補正レンズ駆動量Ｖcontrolでの補正レンズ駆動回路１２を通じての補正レンズ３１の駆動制御を終了し、Ｘ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ駆動用コイル４０ａ、４０ｂを非通電とする（図８のタイミングｔ１５に相当）。このことにより、補正レンズ３１は重力方向、図８の下方向に落下し始める。
【００８８】
以上説明した様に、図８のタイミングｔ１１〜タイミングｔ１３の動作により、補正レンズ３１は、振れ補正動作を終了、その直前の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveにより重力方向を検出、補正レンズ３１を電磁ロックセンタ位置ＬＲlockを基準として検出された重力方向に所定の電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１だけずれた電磁ロック位置ＬＲlock‘に確実に補正レンズ３１を駆動させる。図８の例では、タイミングｔ１３に相当し、この時の補正レンズ３１の位置、ロック穴４３ａとロックピン５０の関係を図９の（ａ）に示す。
【００８９】
次に、図８におけるタイミングｔ１３〜タイミングｔ１４の動作により、補正レンズ３１がこの電磁ロックセンタ位置ＬＲlockから電磁ロック位置ΔＬＲlock１だけずれた電磁ロック位置ＬＲlock‘に駆動制御されたまま、電磁ロック用コイル５２に通電を行い、ロックピン５０をロック穴４３ａに挿入し、補正レンズ３１を電磁ロックする。この電磁ロック用コイル５２に通電を終了したタイミングｔ１４時の補正レンズ３１の位置、ロック穴４３ａとロックピン５０の関係を図９の（ｂ）に示す。
【００９０】
次に、図８におけるタイミングｔ１５の動作により、補正レンズ３１の駆動制御が停止し、補正レンズ駆動量コイル４０ａ、４０ｂの通電が停止し、補正レンズ３１は、重力方向に若干落下し、電磁ロックガタ端で停止する。この時の補正レンズ３１の位置、ロック穴４３ａとロックピン５０の関係を図９の（ｃ）に示す。
【００９１】
以上説明したＭＣＵ１の動作により、電磁ロック時の補正レンズ３１の駆動位置、つまり、電磁ロック位置ＬＲlock‘を従来技術のように電磁ロックセンタ位置ＬＲlockとせず、検出された重力方向に電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１だけずらした位置とする為、電磁ロック後の補正レンズ３１の重力方向への落下量を実使用上問題とならないレベルに減少させ、本実施形態の一眼レフカメラに於いては、電磁ロック後のファインダの見栄えを向上させることができる。
２．２ 第２の実施形態
次に、図８、及び、図９で説明した方法とは別の実施形態を以下に示す。
【００９２】
図１０は、本発明によるＭＣＵ１により行われる動作で、振れ補正を行っている状態から、その振れ補正の動作を行う必要がなくなり、補正レンズ３１を電磁ロックする一連の動作を示す。尚、補正レンズ目標位置ＬＣ、補正レンズ位置ＬＲ、補正レンズ駆動量Ｖcontrol等は、Ｘ軸、Ｙ軸必要であるが、同様で有るため、片軸のみ示している。又、重力方向は図面下方向として以下を記す。
【００９３】
タイミングｔ２１以前は、図８と同様、従来技術により、像面での振れを補正する振れ補正動作が行われている。この時の補正レンズ目標位置ＬＣは、従来技術により振動ジャイロ（不図示）等により検出された振れ量に応じて決定される。次に像面での振れを補正すべく決定される補正レンズ目標位置ＬＣに応じて、前述の図２の説明に示される方法でＸ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ駆動量Ｖcontrolが算出され、その駆動量にて補正レンズ駆動回路１２を通じて補正レンズ３１がＸ軸方向、及び、Ｙ軸方向に駆動制御される。
【００９４】
又、図８と同様、補正レンズ駆動量Ｖcontrolの移動平均を算出、又は、補正レンズ駆動量ＶcontrolにＬＰＦを施すことでこの高周波成分を除去し、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveが算出される。又、図８と同様に、補正レンズ駆動量Ｖcontrolの移動平均を算出する場合に用いたＮ、及び、補正レンズ駆動量ＶcontrolにＬＰＦを施す時に使用した定数τaveは、補正レンズ駆動量Ｖcontrolに乗った高周波成分の必要な除去率と、ユーザが本交換レンズ３５の姿勢を変えた時の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveの応答性の関係から最も適した値に決めるものとする。
【００９５】
次に、タイミングｔ２１にて振れ補正の必要がなくなり、振れ補正動作を終了し、補正レンズ３１を電磁ロックさせる場合の動作について記す。タイミングｔ２１にて振れ補正動作を終了するタイミングで、その直前のＸ軸、Ｙ軸の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveから、図５で示される方法で重力方法を確定する。図１０の例では、図面下方向が重力方向であると検出される。
【００９６】
次に、タイミングｔ２１からタイミングｔ２４の間は、図８、及び、図８の説明と同様の方法で補正レンズ３１を電磁ロックする。但し、図８では、電磁ロック位置ＬＲlock‘を電磁ロックセンタ位置ＬＲlockを基準に検出された重力方向に所定の電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１ずれた位置に補正レンズ３１を駆動し、電磁ロック用コイル５２を通電、電磁ロックを行ったが、本実施形態では、補正レンズ３１を従来と同様、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockに駆動して電磁ロックを行う。具体的には、タイミングｔ２１からタイミングｔ２２の間は、補正レンズ目標位置ＬＣを、現在の補正レンズ目標位置ＬＣを初期値とし、所定の傾きで、つまりは、所定速度ＶＣtarget０で、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockを最終目標位置とするよう徐々に変化させ、タイミングｔ２２以降は、補正レンズ目標位置ＬＣを、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockとする。このことにより、図２の説明で記される方法で補正レンズ駆動量Ｖcontrolが算出され、算出された補正レンズ駆動量Ｖcontrolにて補正レンズ駆動回路１２を通じて補正レンズ３１が駆動制御される。このことにより、補正レンズ３１は、設定された補正レンズ目標位置ＬＣに追従すべく制御され、補正レンズ３１は、徐々に電磁ロックセンタ位置ＬＲlockに到達する。図１０には、この時の片軸の補正レンズ目標位置ＬＣ、補正レンズ位置ＬＲ、補正レンズ駆動量Ｖcontrol、及び、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveを示す。また、タイミングｔ２２からタイミングｔ２３の間は、補正レンズ３１の位置ＬＲが補正レンズ目標位置ＬＣ、つまり、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockの近辺に確実に到達しているか否かを判定している。具体的には、Ｘ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ位置ＬＲが、それぞれともに補正レンズ目標位置ＬＣ、つまり、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockを基準として所定範囲±ΔＬlock内に、それも所定時間Ｔlock１の間、継続して位置するかを判定している。図１０の例では、タイミングｔ２３にて補正レンズ３１が、電磁ロックセンタ位置ＬＲlock近辺に確実に到達していると判定された。
【００９７】
電磁ロックセンタ位置ＬＲlock近辺に確実に補正レンズ３１が到達していると判定されたタイミングｔ２３からは、補正レンズ目標位置ＬＣはその値、つまり、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockのまま継続し、その位置に補正レンズ３１を駆動制御したまま、電磁ロック用コイル５２を所定時間Ｔlock２の間（図１０のタイミングｔ２３からタイミングｔ２４に相当）通電する。このことにより、ロックピン５０は、ロック穴４３ａに挿入され、補正レンズ３１は電磁ロックされる。
【００９８】
次に、タイミングｔ２４にて電磁ロック用コイル５２の通電を終了すると、図８では、補正レンズ３１の駆動制御を終了、通電を停止していたが、本実施形態では、補正レンズ３１を、タイミングｔ２１直前の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveにて検出された重量方向に、徐々に落下させ、補正レンズ３１が、電磁ロックガタ端に達する直前で、補正レンズ３１の通電を終了する。
【００９９】
具体的には、図１０におけるタイミングｔ２４にて電磁ロック用コイル５２の通電を終了すると、次のタイミングｔ２５からタイミングｔ２６の間は、補正レンズ目標位置ＬＣを、現在の補正レンズ目標位置ＬＣ、この場合、補正レンズ目標位置ＬＣは、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockとなっていて、この電磁時ロックセンタ位置ＬＲlockを初期値とし、所定の傾き、つまりは、所定速度ＶＣtarget１にて、タイミングｔ２１直前の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveから図５の説明にて記載された方法で検出された重力方向に所定の電磁ロック後補正レンズ落下量ΔＬＲlock２だけ変化させる。
このことにより、図２の説明で記される方法で補正レンズ駆動量Ｖcontrolが算出され、算出された補正レンズ駆動量Ｖcontrolにて補正レンズ駆動回路１２を通じて補正レンズ３１が駆動制御される。このことにより、補正レンズ３１は、設定された補正レンズ目標位置ＬＣに追従すべく制御され、補正レンズ３１は、徐々に電磁ロックセンタ位置ＬＲlockから重力方向に電磁ロック後補正レンズ落下量ΔＬＲlock２だけ落ちた位置に到達する。図１０には、この時の片軸の補正レンズ目標位置ＬＣ、補正レンズ位置ＬＲ、補正レンズ駆動量Ｖcontrol等を示す。
【０１００】
次に、タイミングｔ２６にて補正レンズ目標位置ＬＣが、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockから重力方向に電磁ロック後補正レンズ落下量ΔＬＲlock２だけ落ちた位置に達し、補正レンズ３１がその近辺に制御駆動されると、今まで継続していた図２で示される補正レンズ駆動量Ｖcontrolの算出、及び、算出された補正レンズ駆動量Ｖcontrolでの補正レンズ駆動回路１２を通じての補正レンズ３１の駆動制御を終了し、Ｘ軸、及び、Ｙ軸の補正レンズ駆動用コイル４０ａ、４０ｂを非通電とする。このことにより、補正レンズ３１は重力方向、図１０の下方向に落下し始める。
【０１０１】
尚、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveから、重力方向を検出するタイミングを、図１０におけるタイミングｔ２１、つまり、補正レンズ３１の電磁ロックの動作の直前としたのは、図１０に示される通り、タイミングｔ２１から開始される補正レンズ３１の電磁ロックセンタ位置ＬＲlockへの駆動時に補正レンズ目標位置ＬＣが急激に変化する為に生じる補正レンズ駆動量Ｖcontrolの乱れが補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveに影響し、重力方向の検出結果に影響を及ぼし、重力方向の誤検出があり得るからである。しかしながら、仮に、この補正レンズ３１の電磁ロックセンタ位置ＬＲlockへの駆動時に補正レンズ駆動量Ｖcontrolの変動が、重力方向の検出に影響がないレベルであれば、無論、タイミングｔ２１ではなく、タイミングｔ２３、つまり、電磁ロック用コイル５２への通電開始直前、或いは、タイミングｔ２４、つまり、電磁ロック用コイル５２への通電終了時、或いは、タイミングｔ２５の補正レンズ３１の重力方向への駆動の開始直前でも構わない。
【０１０２】
尚、ここで用いられた所定速度ＶＣtarget１、及び、電磁ロック後補正レンズ落下量ΔＬＲlock２は、ＥＥＰＲＯＭ１４に記憶させ、必要な時に読み出して使用することとする。
【０１０３】
以上説明した様に、図１０のタイミングｔ２１〜タイミングｔ２３の動作により、補正レンズ３１は、振れ補正動作を終了、その直前の補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveにより重力方向を検出する。従来技術と同様、補正レンズ３１を電磁ロックセンタ位置ＬＲlockに駆動させる。この図１０におけるタイミングｔ２３の時の補正レンズ３１の位置、ロック穴４３ａとロックピン５０の関係を図１１の（ａ）に示す。
【０１０４】
次に、図１０におけるタイミングｔ２３〜タイミングｔ２４の動作により、この補正レンズ３１がこの電磁ロックセンタ位置ＬＲlockに駆動制御されたまま、電磁ロック用コイル５２に通電を行い、ロックピン５０をロック穴４３ａに挿入し、補正レンズ３１を電磁ロックする。この電磁ロック用コイル５２に通電を終了したタイミングｔ２４時の補正レンズ３１の位置、ロック穴４３ａとロックピン５０の関係を図１１の（ｂ）に示す。
【０１０５】
次に、図１０におけるタイミングｔ２５からタイミングｔ２６の動作により、補正レンズ３１は、検出された重力方向に所定の傾き、つまりは、所定速度ＶＣtarget１にてゆっくりと駆動され、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockから所定の電磁ロック後補正レンズ落下量ΔＬＲlock２駆動されたところで補正レンズ３１の駆動制御を停止、補正レンズ駆動量コイル４０ａ、４０ｂの通電が停止し、補正レンズ３１は、重力方向に若干落下し、電磁ロックガタ端で停止する。この図１０におけるタイミングｔ２６時、及び、本一連の動作が終了、補正レンズ３１が少なくとも落下し終わったタイミングｔ２７時の補正レンズ３１の位置、ロック穴４３ａとロックピン５０の関係を図１１の（ｃ）、及び、（ｄ）に示す。
【０１０６】
このことにより、本動作後に補正レンズ３１の駆動を終了した時点での補正レンズ３１の重力方向に落下する量は、従来後術に示される量、つまり、従来技術では、補正レンズ３１の電磁ロック時に駆動する位置が、電磁ロックセンタ位置ＬＲlockであって、電磁ロック終了時に補正レンズ３１の駆動制御を終了した時点で、ここから補正レンズ３１は重力方向の電磁ロックガタ端に落下する量に対して大幅に減少させることができ、加えて、図１０のタイミングｔ２５からタイミングｔ２６で補正レンズ目標位置ＬＣの傾き、つまり、所定速度target１を、極力緩やかな値とすることで、従来技術で問題となる電磁ロック後の補正レンズ３１の重力方向への落下によるファインダ像の急速な変化による違和感を十分問題ないレベルに改善することができる。
【０１０７】
加えて、ＥＥＰＲＯＭ１４に予め書き込んでおいた電磁ロック後補正レンズ落下量ΔＬＲlock２を用いる為、例えば、製品個々で電磁ロックガタの大きさが異なり、ばらつきを生じている場合には、この電磁ロック時補正量ΔＬＲlock２を調整値として、製品個々について電磁ロックガタ形状を測定し、それに最適な値とすることができる。
【０１０８】
加えて、ＥＥＰＲＯＭ１４に予め書き込んでおいた所定の速度target１て図１０におけるタイミングｔ２５からタイミングｔ２６での補正レンズ３１の落下速度をＭＣＵ１のソフト変更なしに容易に変更することができる為、本発明による交換レンズ３５をユーザがサービスに持ち込むことで変更でき、これにより、ユーザの感触にあわせて補正レンズ３１の落下速度を変更可能である。ユーザによっては、ゆっくりめに補正レンズ３１を落下させた方が好まれる場合もあるだろうし、早めの方が良いユーザもいるであろう。３．他の実施形態尚、図６、或いは、図７を用いた説明では、補正レンズ３１を電磁ロックする時に駆動する位置、つまり、電磁ロック位置ＬＲlock‘を電磁ロックセンタ位置ＬＲlockから検出された重力方向に所定の電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１ずらした位置とした。しかし、これに限られることはない。図１２を用いてその一例を説明する。図１２に示される通り、電磁ロック位置ＬＲlock’を複数用意しておく。図１２の例では、補正レンズ３１が電磁ロックされた状態で補正レンズ３１の可動可能な範囲、つまり、電磁ロックガタ内に４点の電磁ロック位置ＬＲlock‘を用意しておく。図１２では、検出された重力方向がＹ軸−方向である場合の電磁ロック位置ＬＲlock‘を丸で、Ｙ軸＋方向である場合の電磁ロック位置ＬＲlock‘を三角で、Ｘ軸＋方向である場合の電磁ロック位置ＬＲlock‘を四角で、Ｘ軸−方向である場合の電磁ロック位置ＬＲlock‘を×で示している。これらの４点の位置はＥＥＰＲＯＭ１４に予め書き込んでおき、必要な時に読み込んで使用する。次に、図８で示される補正レンズ３１を電磁ロックする場合には、以下のようにする。図８で、タイミングｔ１１にて前述図８の説明と同様の方法で重力方向を検出し、上記４点の電磁ロック位置の内、検出された重力方向に最も近い方向の１点の位置を選択し、選択された位置を電磁ロック位置ＬＲlock’とする。タイミングｔ１１以降は、前述図８の説明と同様であり、この選択された電磁ロック位置ＬＲlock‘に補正レンズ３１を駆動し、電磁ロック用コイル５２に通電、補正レンズ３１を電磁ロックする。又、この複数の電磁ロック位置をＥＥＰＲＯＭ１４に予め書き込んでおいた値を用いることにより、例えば、製品個々で電磁ロックガタの大きさが異なり、ばらつきを生じている場合には、製品個々についてこの電磁ロックガタを測定し、それに最適な値にこれら複数の電磁ロック位置を調整することができ、電磁ロック後の補正レンズ３１の重力方向への落下量を小さくすることができる。又、上記図１２を用いた説明では、Ｘ軸の＋方向、−方向、Ｙ軸の＋方向、−方向にそれぞれ１点ずつ、計４点の電磁ロック位置を予め設けているが、これはこの４点に限られるものではない。例えば、４５°方向にさらに４点設け、合計８点としても構わないし、これ以外でも良い。
【０１０９】
又、本実施形態では、補正レンズ３１の駆動中の補正レンズ駆動量Ｖcontrolに移動平均を施し、或いは、補正レンズ駆動量ＶcontrolにＬＰＦを施し、補正レンズ駆動量Ｖcontrolに乗った高周波を除去しているが、この高周波の除去方法はこれに限られるものではない。又、補正レンズ駆動量Ｖcontrolの高周波成分が許容できる程度に低く、平均化する等の必要がないならば、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveからではなく、直接、補正レンズ駆動量Ｖcontrolから重力方向を検出しても構わない。
【０１１０】
又、電磁ロック機構は、前述の図１６に示されるロック穴４３ａにロックピン５０に挿入する形式である必要はない。補正レンズ３１が電磁ロックされた状態で、補正レンズ３１が少しでも移動可能で、ガタが生じる場合、本発明が解決しようとする課題と何ら変わりない問題が生じる。具体的には、電磁ロックされた状態で、補正レンズ３１は電磁ロックのガタ内で移動可能であり、重力方向に落下し、本発明の主意と同様の問題が生じる。或いは、電気的な方法ではなく、メカ的に、例えば、ユーザが操作する操作レバーに連動させ、補正レンズ３１をメカ的に概中央位置にロックし、保持する機能であっても、補正レンズ３１がロックされた状態で、補正レンズ３１がそのガタ内で移動可能な場合には同様である。本発明によれば、前述の何れな場合でも、補正レンズ３１を駆動している時の補正レンズ駆動量Ｖcontrol、或いは、その移動平均化、或いは、ＬＰＦを施した結果である補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveから重力方向が検出され、補正レンズ３１はロックされた状態で発生するガタの中心から重力方向に所定の電磁ロック位置補正量ΔＬＲlock１ずれた位置に補正レンズ３１が駆動され、電磁ロックされる為、電磁ロックの終了後の補正レンズ３１の落下量を極力小さくすることができる。
【０１１１】
又は、従来と同等に補正レンズ３１がロックされた状態で発生するガタの中心に補正レンズ３１をロックしても、その後、補正レンズ駆動量Ｖcontrol、或いは、補正レンズ平均駆動量Ｖcontrol#aveから検出された重力方向にゆっくりと補正レンズ３１を落下させる為、ファインダの見栄えを向上させることができる。
【０１１２】
又、電磁ロックガタの形状は、図１６に示される通り、丸型としたが、これに限るものではない。卵型でも、四角形状でも補正レンズがロックされた状態でガタが発生し、補正レンズ３１が移動可能であれば、本発明が解決しようとする課題と何ら変わりない問題が生じ、同様の解決方法で問題が解消できる。
【０１１３】
尚、本実施形態では、一眼レフカメラの交換レンズを１例に説明したが、これに限られることはない。例えば、同様な補正レンズのロック機構を有する同様な問題の発生する、例えば、振れ補正機能を内蔵するコンパクトカメラや、ビデオカメラ、或いは、双眼鏡等でもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態に係わる全体回路図である。
【図２】 本実施形態に係わる補正レンズ駆動量、及び、補正レンズ平均駆動量の算出ブロック図である。
【図３】 本実施形態に係わる補正レンズ平均駆動量の算出ブロック図である。
【図４】 本実施形態に係わる補正レンズ平均駆動量の算出される様子を示す図である。
【図５】 本実施形態に係わる補正レンズ平均駆動量と重力方向との関係を示す図である。
【図６】 本実施形態に係わる検出された重力方向と電磁ロック位置との関係を示す模式図である。
【図７】 本実施形態に係わる検出された重力方向と電磁ロック位置との関係を示す模式図である。
【図８】 本実施形態に係わる補正レンズの電磁ロック動作を示すタイミングチャートである。
【図９】 本実施形態に係わる補正レンズの電磁ロック動作時の補正レンズ、ロック穴、ロックピンの関係を示す模式図である。
【図１０】 本実施形態に係わる補正レンズの電磁ロック動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】 本実施形態に係わる補正レンズの電磁ロック動作時の補正レンズ、ロック穴、ロックピンの関係を示す模式図である。
【図１２】 本実施形態に係わる検出された重力方向と電磁ロック位置との関係を示す模式図である。
【図１３】 従来例に係わる一眼レフシステムの振れ補正装置の全体構成ブロック図である。
【図１４】 従来例に係わる補正レンズの可動機構を示す模式図である。
【図１５】 従来例に係わる補正レンズの位置検出機構を示す模式図である。
【図１６】 従来例に係わる補正レンズの電磁ロック機構を示す模式図である。
【符号の説明】
１ ＭＣＵ（ワンチップマイクロコンピュータ）
１０ ＬＥＤ駆動回路
１１ 補正レンズ位置検出回路
１２ 補正レンズ駆動回路
１３ 電磁ロック駆動回路
１４ ＥＥＰＲＯＭ
３０、３２ 撮影レンズ
３１ 振れ補正光学系（補正レンズ）
３３ 光軸
３４ 像面
３５ 交換レンズ
３６ カメラボディ
３７ スリット部材
３８、３８ａ、３８ｂ ＬＥＤ
３９、３９ａ、３９ｂ ＰＳＤ
４０、４０ａ、４０ｂ 補正レンズ駆動用コイル
４１ マグネット
４２ａ、４２ｂ ヨーク
４３ 可動部材
４３ｂ ロック穴
４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ 支持棒
５０ ロックピン
５２ 電磁ロック用コイル
５３ 吸着板
Claims (13)
- 振れにより生じる像面での振れを補正する為の振れ補正光学系と、
前記振れ補正光学系を所定位置にロックさせるロック手段と、
前記振れ補正光学系を駆動する為の駆動手段と、を有し、
前記ロック手段により前記振れ補正光学系が前記所定位置にロックされた状態で、前記振れ補正光学系が中央位置を含む有限なガタ範囲で移動可能である振れ補正装置であって、
前記駆動手段による前記振れ補正光学系を駆動している時の駆動量に基づき、前記振れ補正装置に印加される重力方向を検出する重力方向検出手段と、を設け、
前記ロック手段による前記振れ補正光学系の前記所定位置へのロック時に、前記中央位置から前記検出された重力方向に所定量離れた前記有限なガタ範囲内の位置に前記振れ補正光学系を駆動してロックすることを特徴とする。 - 請求項１の振れ補正装置であって、
書き換え可能な不揮発性記憶手段をさらに有し、
前記所定量は、前記書き換え可能な不揮発性記憶手段により記憶された値を用いる、ことをさらに特徴とする。 - 振れにより生じる像面での振れを補正する為の振れ補正光学系と、
前記振れ補正光学系を所定位置にロックさせるロック手段と、
前記振れ補正光学系を駆動する為の駆動手段と、を有し、
前記ロック手段により前記振れ補正光学系が前記所定位置にロックされた状態で、前記振れ補正光学系が有限なガタ範囲で移動可能である振れ補正装置であって、
前記駆動手段による前記振れ補正光学系を駆動している時の駆動量に基づき、前記振れ補正装置に印加される重力方向を検出する重力方向検出手段と、
を設け、
前記ロック手段による前記振れ補正光学系の前記所定位置へのロック時に、前記有限なガタ範囲内で、前記検出された重力方向の前記有限なガタ範囲の端近辺に前記振れ補正光学系を駆動してロックすることを特徴とする。 - 振れにより生じる像面での振れを補正する為の振れ補正光学系と、
前記振れ補正光学系を所定位置にロックさせるロック手段と、
前記振れ補正光学系を駆動する為の駆動手段と、を有し、
前記ロック手段により前記振れ補正光学系が前記所定位置にロックされた状態で、前記振れ補正光学系が有限なガタ範囲で移動可能である振れ補正装置であって、
前記駆動手段による前記振れ補正光学系を駆動している時の駆動量に基づき、前記振れ補正装置に印加される重力方向を検出する重力方向検出手段と、
を設け、
前記ロック手段による前記振れ補正光学系の前記所定位置へのロック時に、前記有限なガタ範囲内に設けられた複数のロック位置の内、前記重力方向検出手段により検出された前記重力方向に基づいて最も前記重力方向に近いロック位置を選択し、選択されたロック位置近辺に前記振れ補正光学系を駆動してロックすることを特徴とする。 - 請求項４の振れ補正装置であって、
書き換え可能な不揮発性記憶手段をさらに有し、
前記複数のロック位置は、前記書き換え可能な不揮発性記憶手段により記憶された値を用いる、ことをさらに特徴とする。 - 振れにより生じる像面での振れを補正する為の振れ補正光学系と、
前記振れ補正光学系を所定位置にロックさせるロック手段と、
前記振れ補正光学系を駆動する為の駆動手段と、を有し、
前記ロック手段により前記振れ補正光学系が前記所定位置にロックされた状態で、前記振れ補正光学系が有限なガタ範囲で移動可能である振れ補正装置であって、
前記駆動手段による前記振れ補正光学系を駆動している時の駆動量に基づき、前記振れ補正装置に印加される重力方向を検出する重力方向検出手段と、を設け、
前記ロック手段による前記振れ補正光学系の前記所定位置へのロック後に、前記検出された重力方向に前記振れ補正光学系を駆動することを特徴とする。 - 請求項６の振れ補正装置であって、
前記ロック手段による前記振れ補正光学系の前記所定位置へのロック後に、前記検出された重力方向に前記振れ補正光学系を所定量だけ駆動する、ことをさらに特徴とする。 - 請求項７の振れ補正装置であって、
書き換え可能な不揮発性記憶手段をさらに有し、前記所定量は、前記書き換え可能な不揮発性記憶手段により記憶された値を用いる、ことをさらに特徴とする。 - 請求項６の振れ補正装置であって、
前記ロック手段による前記振れ補正光学系の前記所定位置へのロック後に、前記検出された重力方向に前記振れ補正光学系を所定速度で駆動する、ことをさらに特徴とする。 - 請求項９の振れ補正装置であって、
書き換え可能な不揮発性記憶手段をさらに有し、
前記所定速度は、前記書き換え可能な不揮発性記憶手段により記憶された値を用いる、ことをさらに特徴とする。 - 請求項１から請求項１０のいずれかの振れ補正装置であって、
前記駆動手段は、前記振れ補正光学系を少なくとも２方向に駆動し、
前記重力方向検出手段は、前記駆動手段による前記振れ補正光学系を駆動している時の前記少なくとも２方向の駆動量に基づき前記振れ補正装置に印加される重力方向を検出する、ことをさらに特徴とする。 - 請求項１から請求項１０のいずれかの振れ補正装置であって、
前記重力方向検出手段は、前記駆動手段による前記振れ補正光学系を駆動している時の駆動量の移動平均値に基づき前記振れ補正装置に印加される重力方向を検出する、ことをさらに特徴とする。 - 請求項１から請求項１０のいずれかの振れ補正装置であって、
前記重力方向検出手段は、前記駆動手段による前記振れ補正光学系を駆動している時の駆動量にローパスフィルタを施した結果に基づき前記振れ補正装置に印加される重力方向を検出する、ことをさらに特徴とする。
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