JP4552394B2 - 振れ補正機能を有するカメラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手振れを補正する振れ補正機能を有するカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、手振れを補正するための振れ補正機能を有するカメラが知られている。このようなカメラでは、ジャイロなどで振れ量を検出し、検出した振れ量に基づいて振れ補正部材（光学系や撮像素子等）の位置を制御することによって振れ補正が行われる。振れ補正の精度を向上させるために、振れ補正部材の位置を制御するための位置制御信号に、振れ補正部材の位置を検出する位置検出センサからの位置情報をフィードバックさせるフィードバック制御が行われる。
【０００３】
一般に、フィードバック制御には、比例補償（Ｐ補償）・積分補償（Ｉ補償）・微分補償（Ｄ補償）のＰＩＤ補償が用いられる。Ｐ補償は、入力量に比例する出力量を出力する制御を行う。Ｄ補償は、Ｐ補償の過補償によるゲイン余裕ＧＭ及び位相余裕ＰＭの低下を改善し、フィードバック制御の安定性を向上させるために用いられる。Ｉ補償は、フィードバック制御のオフセット特性を改善するために用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２１８７９５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１では、露光前はＰ補償を行い、露光後はＰＩＤ補償を行っているが、ＰＩＤ補償のＩ補償では、低周波領域で位相の遅れが発生し、振れ補正性能の低下につながる場合がある。
【０００６】
具体的に説明すると、Ｉ補償制御の周波数応答のゲインは、例えば−２０ｄＢ／ｄｅｃの直線になり、位相は−９０度で一定となる。また、Ｐ補償では、周波数に関わらずゲインは一定であり、位相は０度となる。したがって、Ｐ補償とＩ補償とを組み合わせたＰＩ補償では、積分時間を変えると周波数特性が変化する。積分時間を短くする（すなわち、Ｉ補償のゲインを大きくする）と、高い周波数まで適切に制御され、速やかにオフセットが減少する。周波数の高い領域においては、Ｉ補償に対してＰ補償のゲイン比率が高くなり、Ｉ補償による位相の遅れも現れてこない。ところが、周波数の低いＩ補償が利きだす領域では、Ｐ補償に対してＩ補償のゲイン比率が高くなり、Ｉ補償による位相の遅れが現れ、この位相の遅れは周波数が低くなるほど大きくなる。そのため、振れ補正機能を有するカメラにおいて、ＰＩ補償を行う場合、Ｉ補償が利きだす周波数は、ある程度高くする必要があり、その周波数は補正しようとする振れ周波数領域内に入ってしまう。したがって、Ｉ補償による低周波領域の位相の遅れは振れ補正機能の低下につながることになる。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、振れ補正性能の低下を防止することができる振れ補正機能を有するカメラを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る振れ補正機能を有するカメラは、振れを検出する振れ検出部と、
光軸に直交する方向に移動して振れを補正する振れ補正部材と、
前記振れ補正部材の前記光軸に直交する方向の位置を検出する位置検出部と、
前記振れ検出部からの出力に基づいて、前記振れ補正部材を制御する制御信号を生成する制御信号生成部とを備え、
前記制御信号生成部は、前記振れ検出部からの出力と前記位置検出部からの出力との差分を積分して積分補償動作を行う積分補償部を有し、
前記積分補償部は、静止画撮影のための露光開始前までは前記積分補償動作を行い、静止画撮影のための露光開始後は、露光開始直前の積分補償値を保持し、積分補償動作を停止して該保持した露光開始直前の積分補償値に基づいて前記振れ補正部材を制御する。
【０００９】
この構成によれば、振れ検出部によって振れが検出され、振れ補正部材によって光軸に直交する方向に移動して振れが補正され、位置検出部によって振れ補正部材の光軸に直交する方向の位置が検出され、制御信号生成部によって振れ検出部からの出力に基づいて、振れ補正部材を制御する制御信号が生成される。そして、制御信号生成部は、振れ検出部からの出力と位置検出部からの出力との差分を積分して積分補償動作を行う積分補償部を有しており、積分補償部によって、静止画撮影のための露光開始前までは積分補償動作が行われ、静止画撮影のための露光開始後は、露光開始直前の積分補償値を保持し、積分補償動作が行われないで該保持した露光開始直前の積分補償値に基づいて振れ補正部材が制御される。
【００１０】
したがって、静止画撮影のための露光開始後は、積分補償動作が行われないので、積分補償動作によって発生する位相の遅れを防止することができ、振れ補正性能の低下を防止することができる。
【００１１】
また、静止画撮影のための露光開始後は、露光直前の積分補償値を用いて積分補償が行われるので、積分補償による効果を維持しつつ、積分補償動作によって発生する位相の遅れを防止することができ、振れ補正性能の低下を防止することができる。
【００１２】
また、上記の振れ補正機能を有するカメラにおいて、露光開始前までの前記振れ検出部からの出力をオフセット値として記憶するオフセット記憶部をさらに備え、
前記制御信号生成部は、露光開始後にオフセット記憶部に記憶されているオフセット値を前記振れ検出部からの出力から減算し、減算した値に基づいて前記振れ補正部材を制御する制御信号を生成することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、露光開始前までの振れ検出部からの出力がオフセット値としてオフセット記憶部に記憶され、制御信号生成部によって、露光開始後にオフセット記憶部に記憶されているオフセット値が振れ検出部からの出力から減算され、減算された値に基づいて振れ補正部材を制御する制御信号が生成される。
【００１４】
したがって、露光開始前までの振れ検出部からの出力がオフセット値として記憶され、露光開始後に、記憶されているオフセット値が振れ検出部からの出力から減算され、減算された値に基づいて振れ補正部材を制御する制御信号が生成されるので、露光開始後は適切な制御信号を用いて振れ補正を行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００１６】
図１は、本実施形態における振れ補正機能を有するカメラの構成を示す図である。
【００１７】
図１に示すように、角速度センサ部１は、振れωを検出し、角速度信号としてハイパスフィルタ（ＨＰＦ）部２に出力する。ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）部２は、角速度センサ部１からの角速度信号に含まれる直流ドリフトやオフセットを除去する。積分部３はハイパスフィルタ部２を経由した角速度信号を積分して角度信号に変換する。レベル設定部４は、補正光学素子８の移動量又は移動させるべき位置（補正位置）を決定するために、角度信号のレベルを調節して補正位置制御信号に変換する。レベル設定部４によるレベルは、撮像レンズの焦点距離に応じてあらかじめ決定されており、マイクロコンピュータ（マイコン）１２からレベル設定部４に入力される。補正光学素子８の位置（光軸に直交する方向における位置）は位置センサ部９により検出される。また、補正光学部１１は、補正光学素子８と、駆動素子７と、駆動素子７を保持し、駆動素子７の出力を補正光学素子８に伝達するための機構部材（図示省略）と、位置センサ部９とで構成される。
【００１８】
ＰＩＤ部５、駆動素子７を駆動するための駆動部６、駆動素子７、補正光学素子８、位置センサ部９及び減算部１０はフィードバックループを構成する。減算部１０は、レベル設定部４の補正位置制御信号から位置センサ部９の補正位置検出信号を減算する。ＰＩＤ部５は、減算部１０からの出力信号に対して比例補償（Ｐ補償）、積分補償（Ｉ補償）、微分補償（Ｄ補償）を行い、補正光学部１１の遅れ伝達特性（駆動素子７から補正光学素子８への伝達特性）を補償する。
【００１９】
カメラ本体のシャッターレリーズボタン１３は、その押し込み量に応じて第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２が順にオンするように構成されている。第１スイッチＳ１は、シャッターレリーズボタン１３を約半分押し込んだ（半押し状態）ときにオンし、マイコン１２は第１スイッチＳ１のオンにより、被写体輝度の測定（測光）、被写体への撮像レンズのピント合わせ（測距）、振れ補正動作等の一連の露光準備シーケンスを開始する。第２スイッチＳ２は、シャッターレリーズボタン１３を最後まで押し込んだ（全押し状態）ときにオンし、マイコン１２は第２スイッチＳ２のオンにより、ミラーのアップダウン、撮像レンズの絞り動作、シャッターの開閉、フィルムの巻き上げ等の露光シーケンスを行う。
【００２０】
なお、実際のカメラでの振れ補正は、上記振れ補正装置を２組用い、フィルム面上で互いに直交する２つの方向（撮像レンズの光軸に対してピッチ方向及びヨー方向）における画像の振れをそれぞれ補正する。
【００２１】
図２は、図１に示す積分部３及びＰＩＤ部５等をより詳細に説明するための図である。図２に示すように、積分部３は、積分係数部３１、積分器３２及び加算部３３を備えて構成される。積分係数部３１は、積分器３２の値に積分係数を乗算する。なお、積分係数は１より小さい値が与えられており、時間が経過するに従って積分器３２の値は減少することとなる。加算部３３は、積分係数部３１によって積分係数が乗算された値と、ＨＰＦ部２からの角速度信号とを加算する。加算された角速度信号は、再び積分器３２に入力することとなり、積分器３２は、加算部３３によって加算された角速度信号を記憶する。
【００２２】
ＰＩＤ部５は、Ｉ補償部５１、Ｄ補償部５２、Ｐ補償部５３、加算部５４及び加算部５５を備えて構成される。Ｉ補償部５１は、フィードバック制御のオフセット特性を改善するものであり、積分器５１１、Ｉゲイン部５１２、スイッチ５１３及び加算部５１４を備えて構成される。Ｉ補償部５１は、レベル設定部４から出力される補正位置制御信号と、位置センサ部９より出力される位置検出信号との差分データの積分値に所定のＩゲインが乗算された値を積分補償値として出力し、加算部５４は、前記積分補償値を前記差分データに加算する。スイッチ５１３は、マイコン１２からの制御により、オン／オフされる。スイッチ５１３がオフの間は、差分データの入力が禁止されるため、積分器５１１の値は変化しない。従って、差分データに関わらず、オフ直前の積分値に基づく積分補償値が差分データに加算されることとなる。
【００２３】
Ｄ補償部５２は、Ｐ補償の過補償によるゲイン余裕ＧＭ及び位相余裕ＰＭの低下を改善し、フィードバック制御の安定性を向上させるものであり、微分器５２１、Ｄゲイン部５２２及び減算部５２３を備えて構成される。Ｄ補償部５２は、レベル設定部４から出力される補正位置制御信号と、位置センサ部９より出力される位置検出信号との差分データの微分値に所定のＤゲインが乗算された値を微分補償値として出力し、加算部５５は、前記微分補償値を積分補償値が加算された差分データに加算する。
【００２４】
Ｐ補償部５３は、入力量に比例する出力量を出力する制御を行うものであり、Ｐゲイン部５３１を備えて構成される。Ｐゲイン部５３１は、積分補償値及び微分補償値が加算された差分データに所定のＰゲインを乗算し、Ｐゲインが乗算された値を駆動部６に出力する。
【００２５】
このように、レベル設定部４から出力される補正位置制御信号と、位置センサ部９より出力される位置検出信号との差分データに対して、Ｉ補償部５１、Ｄ補償部５２及びＰ補償部５３によるＰＩＤ補償が行われ、振れ補正駆動が行われる。
【００２６】
また、レベル設定部４から出力される補正位置制御信号は、オフセット記憶部１６に記憶される。具体的には、オフセット記憶部１６の入力側及び出力側には、それぞれスイッチ１７及びスイッチ１８が設けられる。スイッチ１７，１８は、マイコン１２からの制御により、オン／オフされる。露光開始のタイミングで、スイッチ１８がオフにされ、スイッチ１７がオフ→オン→オフと制御されることにより、露光開始直前の補正位置制御信号がオフセット値としてオフセット記憶部１６に記憶される。また、露光中は、スイッチ１７がオフにされ、スイッチ１８がオンにされ、減算部１４によって、オフセット記憶部１６に記憶されたオフセット値が補正位置制御信号より減算される。露光時以外は、スイッチ１８はオフにされる。
【００２７】
したがって、露光時以外は、レベル設定部４からの補正位置制御信号は、そのまま後段に出力され、露光時は、レベル設定部４からの補正位置制御信号からオフセット記憶部１６に記憶されているオフセット値が減算された値が後段に出力されることとなる。そのため、露光開始時に減算部１０に入力される値は０となり、露光開始後は、この０となった補正位置制御信号を基準として、振れωに応じた補正位置制御信号が生成される。
【００２８】
センタリング部１９は、０出力部１９１及びスイッチ１９２を備えて構成される。０出力部１９１は、レベル設定部４からの補正位置制御信号を０にする０信号を出力する。補正位置制御信号が０にされることで、補正光学素子８が０位置、すなわちセンター位置に移動することとなる。スイッチ１９２は、マイコン１２からの制御により、レベル設定部４の出力側と、０出力部１９１の出力側とに切り換える。スイッチ１９２がレベル設定部４の出力側にオンされることによって、レベル設定部４と減算部１０とが接続され、レベル設定部４より出力される補正位置制御信号が減算部１０に入力されることとなる。また、スイッチ１９２が０出力部１９１の出力側にオンされることによって、０出力部１９１と減算部１０とが接続され、０出力部１９１より出力される０信号が減算部１０に入力されることとなる。
【００２９】
図３は、図２に示す振れ補正機能を有するカメラの動作を示すフローチャートである。
【００３０】
ステップＳＴ１において、マイコン１２は、シャッターレリーズボタン１３が半押し状態であるか否か、すなわち、第１スイッチＳ１がオンであるか否かを判断する。ここで、第１スイッチＳ１がオンであると判断されると（ステップＳＴ１でＹＥＳ）、ステップＳＴ２に移行し、第１スイッチＳ１がオンでないと判断されると（ステップＳＴ１でＮＯ）、第１スイッチＳ１がオンされるまで待機状態となる。
【００３１】
ステップＳＴ２において、マイコン１２は、積分補償部５１の積分器５１１をリセットする。すなわち、マイコン１２は、積分器５１１の記憶内容（積分値）をリセットするリセット信号を積分器５１１に出力し、積分器５１１は、マイコン１２より入力されるリセット信号に基づいて記憶内容をリセットする。
【００３２】
ステップＳＴ３において、マイコン１２は、スイッチ（ＳＷ）５１３をオンにする。これにより、Ｉ補償部５１において、レベル設定部４から出力される補正位置制御信号と、位置センサ部９より出力される位置検出信号との差分データが積分され、積分補償が行われる。
【００３３】
ステップＳＴ４において、マイコン１２は、スイッチ（ＳＷ）１７をオンにする。ステップＳＴ５において、マイコン１２は、スイッチ（ＳＷ）１８をオフにする。このように、スイッチ１７がオンにされ、スイッチ１８がオフにされることにより、レベル設定部４から出力される補正位置制御信号がオフセット値としてオフセット記憶部１６に記憶されることとなる。
【００３４】
ステップＳＴ６において、マイコン１２は、スイッチ（ＳＷ）１９２をレベル設定部４側に切り換える（図２のスイッチ１９２において、左オンとする）。これにより、レベル設定部４と減算部１０とが接続され、レベル設定部４から出力される補正位置制御信号が減算部１０に入力されることとなる。
【００３５】
このように、スイッチ５１３がオンにされ、スイッチ１７がオンにされ、スイッチ１８がオフにされ、スイッチ１９２がレベル設定部４側に切り換えられることで、第１スイッチＳ１がオンの間は、検出された振れに基づく補正位置制御信号に応じて振れ補正制御が行われる。なお、第１スイッチＳ１がオンの間、ＰＩＤ部５では、スイッチ５１３がオンにされているため、積分補償が行われる。
【００３６】
ステップＳＴ７において、マイコン１２は、シャッターレリーズボタン１３が全押し状態であるか否か、すなわち、第２スイッチＳ２がオンであるか否かを判断する。ここで、第２スイッチＳ２がオンであると判断されると（ステップＳＴ７でＹＥＳ）、ステップＳＴ８に移行し、第２スイッチＳ２がオンでないと判断されると（ステップＳＴ７でＮＯ）、第２スイッチＳ２がオンされるまで待機状態となる。
【００３７】
ステップＳＴ８において、マイコン１２は、スイッチ（ＳＷ）１９２を０出力部１９１側に切り換える（図２のスイッチ１９２において、右オンとする）。これにより、補正位置制御信号が０になり、補正光学素子８は、０位置、すなわち、センター位置に移動する。このような補正光学素子８がセンター位置に移動することをセンタリング動作という。このように、補正光学素子８は、静止画撮影のための露光開始直前に所定の位置、すなわち、センター位置に移動するので、露光開始後は、補正光学素子８の振れ補正をセンター位置から行うことができ、振れ補正範囲を広くすることができる。なお、このセンタリング動作と同時に、マイコン１２は、絞り制御やＡＦ（オートフォーカス）制御等の露光準備を行う。
【００３８】
ステップＳＴ９において、マイコン１２は、露光が開始されたか否かを判断する。ここで、露光が開始されたと判断されると（ステップＳＴ９でＹＥＳ）、ステップＳＴ１０に移行し、露光が開始されていないと判断されると（ステップＳＴ９でＮＯ）、露光が開始されるまで待機状態となる。
【００３９】
ステップＳＴ１０において、マイコン１２は、スイッチ１７をオフにする。ステップＳＴ１１において、マイコン１２は、スイッチ１８をオンにする。このように、スイッチ１７がオフにされ、スイッチ１８がオンにされることにより、レベル設定部４より出力される補正位置制御信号から、オフセット記憶部１６に記憶されているオフセット値が減算されることとなる。
【００４０】
ステップＳＴ１２において、マイコン１２は、スイッチ１９２をレベル設定部４側に切り換える（図２のスイッチ１９２において、左オンとする）。これにより、レベル設定部４と減算部１０とが接続され、レベル設定部４から出力される補正位置制御信号が減算部１０に入力されることとなる。
【００４１】
ステップＳＴ１３において、マイコン１２は、スイッチ５１３をオフにする。このように、スイッチ１７がオフにされ、スイッチ１８がオンにされ、スイッチ１９２がレベル設定部４側に切り換えられ、スイッチ５１３がオフにされることで、補正光学素子８はセンター位置から検出された振れに応じた振れ補正動作を開始する。また、スイッチ５１３がオフにされることで、減算部１０と加算部５１４とが接続されなくなり、Ｉ補償部５１において、レベル設定部４から出力される補正位置制御信号と、位置センサ部９より出力される位置検出信号との差分データが入力されなくなり、露光開始後はＩ補償部５１による積分補償動作が行われなくなる。したがって、露光開始直前に積分器５１１に保持された積分補償値によって積分補償が行われる。
【００４２】
ステップＳＴ１４において、マイコン１２は、露光が終了したか否かを判断する。ここで、露光が終了したと判断されると（ステップＳＴ１４でＹＥＳ）、ステップＳＴ１に戻ることとなり、露光が終了していないと判断されると（ステップＳＴ１４でＮＯ）、露光が終了するまで待機状態となる。
【００４３】
このように、角速度センサ部１によって振れが検出され、補正光学素子８によって振れが補正され、ＨＰＦ部２、積分部３、レベル設定部４及びＰＩＤ部５によって角速度センサ部１からの出力に基づいて、補正光学素子８を制御する制御信号が生成される。そして、ＰＩＤ部５は積分補償動作を行う積分補償部５１を有しており、積分補償部５１によって、静止画撮影のための露光開始前までは積分補償動作が行われ、静止画撮影のための露光開始後は積分補償動作が行われないで補正光学素子８が制御される。
【００４４】
したがって、静止画撮影のための露光開始後は、積分補償動作が行われないので、積分補償動作によって発生する低周波領域での位相の遅れを防止することができ、振れ補正性能の低下を防止することができる。
【００４５】
次に、レベル設定部４より出力される補正位置制御信号のオフセット補正について説明する。図４は、図２に示すオフセット記憶部１６の効果について説明するための図である。図４に示す実線は補正光学素子８の動きを表し、二点差線はレベル設定部４より出力される補正位置制御信号を表し、破線はオフセット補正を行わず、振れ補正開始時に積分部３の積分器３２をリセットした場合の補正光学素子８の動きを表す。
【００４６】
図４に示すように、第２スイッチＳ２がオンされる以前は、レベル設定部４の補正位置制御信号に一致するように補正光学素子８が駆動される。そして、第２スイッチＳ２がオンされると、センタリング動作により、補正光学素子８は、レベル設定部４からの補正位置制御信号に関係なくセンター位置（振幅が０となる位置）に移動する。露光開始により振れ補正が開始されると、補正光学素子８は、振れ補正開始時のレベル設定部４における補正位置制御信号のオフセット値（図４の矢印で示す）を有したままセンター位置から振れ補正を開始する。このオフセット値は、露光の間は変化しない。したがって、露光中に振れが生じても振れのない撮影画像が得られることとなる。
【００４７】
なお、振れ補正開始時に積分部３の積分器３２をリセットした場合、図４の破線で示すように、積分係数部３１で乗算される積分係数によりオフセットが徐々に減少していき、露光中のオフセットの変化分は、撮影画像の振れとなる。
【００４８】
このように、露光開始時までにレベル設定部４より出力される補正位置制御信号をオフセット値としてオフセット記憶部１６に記憶しておき、露光開始後は、補正位置制御信号からオフセット値を減算した値に基づいて補正光学素子８が駆動されるので、常に適切な振れ補正を行うことができる。
【００４９】
次に、露光開始後にＰＩＤ部５のＩ補償部５１において積分補償を行わなかった場合における効果について説明する。図５は、露光時に積分補償を行った場合と行わなかった場合とにおける補正光学素子８の動きを示す図である。図５に示す実線は積分補償を行った場合における補正光学素子８の動きを表し、破線は積分補償を行わなかった場合における補正光学素子８の動きを表す。
【００５０】
補正光学素子８は、重力の影響により、指示された位置よりも下方にずれてしまう傾向にある。そこで、積分補償を行うことによって、このずれを解消することができる。図５に示すように、第２スイッチＳ２がオンされる以前は、積分補償の効果により、補正光学素子８の下方へのずれはほぼ解消されているが、位相の遅れが生じている。第２スイッチＳ２がオンされると、センタリング動作により、補正光学素子８は、レベル設定部４からの補正位置制御信号に関係なくセンター位置（振幅が０となる位置）に移動する。第２スイッチＳ２がオンされる以前は、振れ補正制御により、補正光学素子８が下方にずれることに対する積分補償がある程度できているが、補正位置制御信号は常に変化しているために、最適な値にはなっていない。センタリング動作においては、補正位置制御信号は０に固定されるので、積分補償値は、補正光学素子８が下方にずれることに対して適切な値となる。
【００５１】
露光開始により振れ補正が開始されると、適切な値に固定された積分補償値を使用して振れ補正駆動が行われるため、補正位置制御信号に忠実に振れ補正が行われる。
【００５２】
露光時に積分補償を全く行わなかった場合、すなわち、積分器５１１に保持されている積分値を用いずに振れ補正を行った場合、図５の破線で示すような振れ補正動作が行われる。振れ補正開始の時点で、補正光学素子８が下方にずれることを解消するための積分補償がなくなるため、重力に応じた量だけ下方にずれた後に、下方にずれた分のオフセットがかかった状態で振れ補正動作が行われる。このように、露光時に積分補償が行われなかった場合、重力の影響によって補正光学素子８が下方にずれてしまい、このずれが安定するまでの間は撮影画像の振れとなって現れる。
【００５３】
しかしながら、本実施形態では、静止画撮影のための露光開始後は、露光直前の積分補償値を用いて露光時における積分補償が行われるため、位相のずれが生じることなく、且つ補正光学素子８が重力の影響によって下方にずれることを防止することができるという積分補償による効果を維持しつつ、適切な振れ補正を行うことができ、積分補償動作によって発生する位相の遅れを防止することができ、振れ補正性能の低下を防止することができる。
【００５４】
なお、本実施形態において、振れ補正部材として補正光学素子８を用い、補正光学素子８を光軸に対して移動させることによって振れを補正しているが、本発明は特にこれに限定されず、補正光学素子８を固定し、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子を光軸に対して移動させてもよく、振れ補正のために何らかの部材を移動させるものであればよい。
【００５５】
また、本実施形態では、センタリング部１９を設け、露光開始前に補正光学素子８のセンタリング動作を行っているが、本発明は特にこれに限定されず、センタリング動作を行わずに振れ補正を行ってもよい。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、静止画撮影のための露光開始後は、積分補償動作が行われないので、積分補償動作によって発生する位相の遅れを防止することができ、振れ補正性能の低下を防止することができる。
【００５７】
また、静止画撮影のための露光開始後は、露光直前の積分補償値を用いて積分補償が行われるので、積分補償による効果を維持しつつ、積分補償動作によって発生する位相の遅れを防止することができ、振れ補正性能の低下を防止することができる。
【００５８】
請求項２に記載の発明によれば、露光開始前までの振れ検出部からの出力がオフセット値として記憶され、露光開始後に、記憶されているオフセット値が振れ検出部からの出力から減算され、減算された値に基づいて振れ補正部材を制御する制御信号が生成されるので、露光開始後は適切な制御信号を用いて振れ補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態における振れ補正機能を有するカメラの構成を示す図である。
【図２】 図１に示す積分部及びＰＩＤ部等をより詳細に説明するための図である。
【図３】 図２に示す振れ補正機能を有するカメラの動作を示すフローチャートである。
【図４】 図２に示すオフセット記憶部の効果について説明するための図である。
【図５】 露光時に積分補償を行った場合と行わなかった場合とにおける補正光学素子の動きを示す図である。
【符号の説明】
１ 角速度センサ部
２ ＨＰＦ部
３ 積分部
４ レベル設定部
５ ＰＩＤ部
６ 駆動部
７ 駆動素子
８ 補正光学素子
９ 位置センサ部
１６ オフセット記憶部
１７ スイッチ
１８ スイッチ
１９ センタリング部
３１ 積分係数部
３２ 積分器
３３ 加算部
５１ 積分補償部
５２ 微分補償部
５３ 比例補償部
１９１ ０出力部
１９２ スイッチ
５１１ 積分器
５１２ Ｉゲイン部
５１３ スイッチ
５１４ 加算部
５２１ 微分器
５２２ Ｄゲイン部
５２３ 減算部
５３１ Ｐゲイン部
【発明の属する技術分野】
本発明は、手振れを補正する振れ補正機能を有するカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、手振れを補正するための振れ補正機能を有するカメラが知られている。このようなカメラでは、ジャイロなどで振れ量を検出し、検出した振れ量に基づいて振れ補正部材（光学系や撮像素子等）の位置を制御することによって振れ補正が行われる。振れ補正の精度を向上させるために、振れ補正部材の位置を制御するための位置制御信号に、振れ補正部材の位置を検出する位置検出センサからの位置情報をフィードバックさせるフィードバック制御が行われる。
【０００３】
一般に、フィードバック制御には、比例補償（Ｐ補償）・積分補償（Ｉ補償）・微分補償（Ｄ補償）のＰＩＤ補償が用いられる。Ｐ補償は、入力量に比例する出力量を出力する制御を行う。Ｄ補償は、Ｐ補償の過補償によるゲイン余裕ＧＭ及び位相余裕ＰＭの低下を改善し、フィードバック制御の安定性を向上させるために用いられる。Ｉ補償は、フィードバック制御のオフセット特性を改善するために用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２１８７９５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１では、露光前はＰ補償を行い、露光後はＰＩＤ補償を行っているが、ＰＩＤ補償のＩ補償では、低周波領域で位相の遅れが発生し、振れ補正性能の低下につながる場合がある。
【０００６】
具体的に説明すると、Ｉ補償制御の周波数応答のゲインは、例えば−２０ｄＢ／ｄｅｃの直線になり、位相は−９０度で一定となる。また、Ｐ補償では、周波数に関わらずゲインは一定であり、位相は０度となる。したがって、Ｐ補償とＩ補償とを組み合わせたＰＩ補償では、積分時間を変えると周波数特性が変化する。積分時間を短くする（すなわち、Ｉ補償のゲインを大きくする）と、高い周波数まで適切に制御され、速やかにオフセットが減少する。周波数の高い領域においては、Ｉ補償に対してＰ補償のゲイン比率が高くなり、Ｉ補償による位相の遅れも現れてこない。ところが、周波数の低いＩ補償が利きだす領域では、Ｐ補償に対してＩ補償のゲイン比率が高くなり、Ｉ補償による位相の遅れが現れ、この位相の遅れは周波数が低くなるほど大きくなる。そのため、振れ補正機能を有するカメラにおいて、ＰＩ補償を行う場合、Ｉ補償が利きだす周波数は、ある程度高くする必要があり、その周波数は補正しようとする振れ周波数領域内に入ってしまう。したがって、Ｉ補償による低周波領域の位相の遅れは振れ補正機能の低下につながることになる。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、振れ補正性能の低下を防止することができる振れ補正機能を有するカメラを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る振れ補正機能を有するカメラは、振れを検出する振れ検出部と、
光軸に直交する方向に移動して振れを補正する振れ補正部材と、
前記振れ補正部材の前記光軸に直交する方向の位置を検出する位置検出部と、
前記振れ検出部からの出力に基づいて、前記振れ補正部材を制御する制御信号を生成する制御信号生成部とを備え、
前記制御信号生成部は、前記振れ検出部からの出力と前記位置検出部からの出力との差分を積分して積分補償動作を行う積分補償部を有し、
前記積分補償部は、静止画撮影のための露光開始前までは前記積分補償動作を行い、静止画撮影のための露光開始後は、露光開始直前の積分補償値を保持し、積分補償動作を停止して該保持した露光開始直前の積分補償値に基づいて前記振れ補正部材を制御する。
【０００９】
この構成によれば、振れ検出部によって振れが検出され、振れ補正部材によって光軸に直交する方向に移動して振れが補正され、位置検出部によって振れ補正部材の光軸に直交する方向の位置が検出され、制御信号生成部によって振れ検出部からの出力に基づいて、振れ補正部材を制御する制御信号が生成される。そして、制御信号生成部は、振れ検出部からの出力と位置検出部からの出力との差分を積分して積分補償動作を行う積分補償部を有しており、積分補償部によって、静止画撮影のための露光開始前までは積分補償動作が行われ、静止画撮影のための露光開始後は、露光開始直前の積分補償値を保持し、積分補償動作が行われないで該保持した露光開始直前の積分補償値に基づいて振れ補正部材が制御される。
【００１０】
したがって、静止画撮影のための露光開始後は、積分補償動作が行われないので、積分補償動作によって発生する位相の遅れを防止することができ、振れ補正性能の低下を防止することができる。
【００１１】
また、静止画撮影のための露光開始後は、露光直前の積分補償値を用いて積分補償が行われるので、積分補償による効果を維持しつつ、積分補償動作によって発生する位相の遅れを防止することができ、振れ補正性能の低下を防止することができる。
【００１２】
また、上記の振れ補正機能を有するカメラにおいて、露光開始前までの前記振れ検出部からの出力をオフセット値として記憶するオフセット記憶部をさらに備え、
前記制御信号生成部は、露光開始後にオフセット記憶部に記憶されているオフセット値を前記振れ検出部からの出力から減算し、減算した値に基づいて前記振れ補正部材を制御する制御信号を生成することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、露光開始前までの振れ検出部からの出力がオフセット値としてオフセット記憶部に記憶され、制御信号生成部によって、露光開始後にオフセット記憶部に記憶されているオフセット値が振れ検出部からの出力から減算され、減算された値に基づいて振れ補正部材を制御する制御信号が生成される。
【００１４】
したがって、露光開始前までの振れ検出部からの出力がオフセット値として記憶され、露光開始後に、記憶されているオフセット値が振れ検出部からの出力から減算され、減算された値に基づいて振れ補正部材を制御する制御信号が生成されるので、露光開始後は適切な制御信号を用いて振れ補正を行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００１６】
図１は、本実施形態における振れ補正機能を有するカメラの構成を示す図である。
【００１７】
図１に示すように、角速度センサ部１は、振れωを検出し、角速度信号としてハイパスフィルタ（ＨＰＦ）部２に出力する。ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）部２は、角速度センサ部１からの角速度信号に含まれる直流ドリフトやオフセットを除去する。積分部３はハイパスフィルタ部２を経由した角速度信号を積分して角度信号に変換する。レベル設定部４は、補正光学素子８の移動量又は移動させるべき位置（補正位置）を決定するために、角度信号のレベルを調節して補正位置制御信号に変換する。レベル設定部４によるレベルは、撮像レンズの焦点距離に応じてあらかじめ決定されており、マイクロコンピュータ（マイコン）１２からレベル設定部４に入力される。補正光学素子８の位置（光軸に直交する方向における位置）は位置センサ部９により検出される。また、補正光学部１１は、補正光学素子８と、駆動素子７と、駆動素子７を保持し、駆動素子７の出力を補正光学素子８に伝達するための機構部材（図示省略）と、位置センサ部９とで構成される。
【００１８】
ＰＩＤ部５、駆動素子７を駆動するための駆動部６、駆動素子７、補正光学素子８、位置センサ部９及び減算部１０はフィードバックループを構成する。減算部１０は、レベル設定部４の補正位置制御信号から位置センサ部９の補正位置検出信号を減算する。ＰＩＤ部５は、減算部１０からの出力信号に対して比例補償（Ｐ補償）、積分補償（Ｉ補償）、微分補償（Ｄ補償）を行い、補正光学部１１の遅れ伝達特性（駆動素子７から補正光学素子８への伝達特性）を補償する。
【００１９】
カメラ本体のシャッターレリーズボタン１３は、その押し込み量に応じて第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２が順にオンするように構成されている。第１スイッチＳ１は、シャッターレリーズボタン１３を約半分押し込んだ（半押し状態）ときにオンし、マイコン１２は第１スイッチＳ１のオンにより、被写体輝度の測定（測光）、被写体への撮像レンズのピント合わせ（測距）、振れ補正動作等の一連の露光準備シーケンスを開始する。第２スイッチＳ２は、シャッターレリーズボタン１３を最後まで押し込んだ（全押し状態）ときにオンし、マイコン１２は第２スイッチＳ２のオンにより、ミラーのアップダウン、撮像レンズの絞り動作、シャッターの開閉、フィルムの巻き上げ等の露光シーケンスを行う。
【００２０】
なお、実際のカメラでの振れ補正は、上記振れ補正装置を２組用い、フィルム面上で互いに直交する２つの方向（撮像レンズの光軸に対してピッチ方向及びヨー方向）における画像の振れをそれぞれ補正する。
【００２１】
図２は、図１に示す積分部３及びＰＩＤ部５等をより詳細に説明するための図である。図２に示すように、積分部３は、積分係数部３１、積分器３２及び加算部３３を備えて構成される。積分係数部３１は、積分器３２の値に積分係数を乗算する。なお、積分係数は１より小さい値が与えられており、時間が経過するに従って積分器３２の値は減少することとなる。加算部３３は、積分係数部３１によって積分係数が乗算された値と、ＨＰＦ部２からの角速度信号とを加算する。加算された角速度信号は、再び積分器３２に入力することとなり、積分器３２は、加算部３３によって加算された角速度信号を記憶する。
【００２２】
ＰＩＤ部５は、Ｉ補償部５１、Ｄ補償部５２、Ｐ補償部５３、加算部５４及び加算部５５を備えて構成される。Ｉ補償部５１は、フィードバック制御のオフセット特性を改善するものであり、積分器５１１、Ｉゲイン部５１２、スイッチ５１３及び加算部５１４を備えて構成される。Ｉ補償部５１は、レベル設定部４から出力される補正位置制御信号と、位置センサ部９より出力される位置検出信号との差分データの積分値に所定のＩゲインが乗算された値を積分補償値として出力し、加算部５４は、前記積分補償値を前記差分データに加算する。スイッチ５１３は、マイコン１２からの制御により、オン／オフされる。スイッチ５１３がオフの間は、差分データの入力が禁止されるため、積分器５１１の値は変化しない。従って、差分データに関わらず、オフ直前の積分値に基づく積分補償値が差分データに加算されることとなる。
【００２３】
Ｄ補償部５２は、Ｐ補償の過補償によるゲイン余裕ＧＭ及び位相余裕ＰＭの低下を改善し、フィードバック制御の安定性を向上させるものであり、微分器５２１、Ｄゲイン部５２２及び減算部５２３を備えて構成される。Ｄ補償部５２は、レベル設定部４から出力される補正位置制御信号と、位置センサ部９より出力される位置検出信号との差分データの微分値に所定のＤゲインが乗算された値を微分補償値として出力し、加算部５５は、前記微分補償値を積分補償値が加算された差分データに加算する。
【００２４】
Ｐ補償部５３は、入力量に比例する出力量を出力する制御を行うものであり、Ｐゲイン部５３１を備えて構成される。Ｐゲイン部５３１は、積分補償値及び微分補償値が加算された差分データに所定のＰゲインを乗算し、Ｐゲインが乗算された値を駆動部６に出力する。
【００２５】
このように、レベル設定部４から出力される補正位置制御信号と、位置センサ部９より出力される位置検出信号との差分データに対して、Ｉ補償部５１、Ｄ補償部５２及びＰ補償部５３によるＰＩＤ補償が行われ、振れ補正駆動が行われる。
【００２６】
また、レベル設定部４から出力される補正位置制御信号は、オフセット記憶部１６に記憶される。具体的には、オフセット記憶部１６の入力側及び出力側には、それぞれスイッチ１７及びスイッチ１８が設けられる。スイッチ１７，１８は、マイコン１２からの制御により、オン／オフされる。露光開始のタイミングで、スイッチ１８がオフにされ、スイッチ１７がオフ→オン→オフと制御されることにより、露光開始直前の補正位置制御信号がオフセット値としてオフセット記憶部１６に記憶される。また、露光中は、スイッチ１７がオフにされ、スイッチ１８がオンにされ、減算部１４によって、オフセット記憶部１６に記憶されたオフセット値が補正位置制御信号より減算される。露光時以外は、スイッチ１８はオフにされる。
【００２７】
したがって、露光時以外は、レベル設定部４からの補正位置制御信号は、そのまま後段に出力され、露光時は、レベル設定部４からの補正位置制御信号からオフセット記憶部１６に記憶されているオフセット値が減算された値が後段に出力されることとなる。そのため、露光開始時に減算部１０に入力される値は０となり、露光開始後は、この０となった補正位置制御信号を基準として、振れωに応じた補正位置制御信号が生成される。
【００２８】
センタリング部１９は、０出力部１９１及びスイッチ１９２を備えて構成される。０出力部１９１は、レベル設定部４からの補正位置制御信号を０にする０信号を出力する。補正位置制御信号が０にされることで、補正光学素子８が０位置、すなわちセンター位置に移動することとなる。スイッチ１９２は、マイコン１２からの制御により、レベル設定部４の出力側と、０出力部１９１の出力側とに切り換える。スイッチ１９２がレベル設定部４の出力側にオンされることによって、レベル設定部４と減算部１０とが接続され、レベル設定部４より出力される補正位置制御信号が減算部１０に入力されることとなる。また、スイッチ１９２が０出力部１９１の出力側にオンされることによって、０出力部１９１と減算部１０とが接続され、０出力部１９１より出力される０信号が減算部１０に入力されることとなる。
【００２９】
図３は、図２に示す振れ補正機能を有するカメラの動作を示すフローチャートである。
【００３０】
ステップＳＴ１において、マイコン１２は、シャッターレリーズボタン１３が半押し状態であるか否か、すなわち、第１スイッチＳ１がオンであるか否かを判断する。ここで、第１スイッチＳ１がオンであると判断されると（ステップＳＴ１でＹＥＳ）、ステップＳＴ２に移行し、第１スイッチＳ１がオンでないと判断されると（ステップＳＴ１でＮＯ）、第１スイッチＳ１がオンされるまで待機状態となる。
【００３１】
ステップＳＴ２において、マイコン１２は、積分補償部５１の積分器５１１をリセットする。すなわち、マイコン１２は、積分器５１１の記憶内容（積分値）をリセットするリセット信号を積分器５１１に出力し、積分器５１１は、マイコン１２より入力されるリセット信号に基づいて記憶内容をリセットする。
【００３２】
ステップＳＴ３において、マイコン１２は、スイッチ（ＳＷ）５１３をオンにする。これにより、Ｉ補償部５１において、レベル設定部４から出力される補正位置制御信号と、位置センサ部９より出力される位置検出信号との差分データが積分され、積分補償が行われる。
【００３３】
ステップＳＴ４において、マイコン１２は、スイッチ（ＳＷ）１７をオンにする。ステップＳＴ５において、マイコン１２は、スイッチ（ＳＷ）１８をオフにする。このように、スイッチ１７がオンにされ、スイッチ１８がオフにされることにより、レベル設定部４から出力される補正位置制御信号がオフセット値としてオフセット記憶部１６に記憶されることとなる。
【００３４】
ステップＳＴ６において、マイコン１２は、スイッチ（ＳＷ）１９２をレベル設定部４側に切り換える（図２のスイッチ１９２において、左オンとする）。これにより、レベル設定部４と減算部１０とが接続され、レベル設定部４から出力される補正位置制御信号が減算部１０に入力されることとなる。
【００３５】
このように、スイッチ５１３がオンにされ、スイッチ１７がオンにされ、スイッチ１８がオフにされ、スイッチ１９２がレベル設定部４側に切り換えられることで、第１スイッチＳ１がオンの間は、検出された振れに基づく補正位置制御信号に応じて振れ補正制御が行われる。なお、第１スイッチＳ１がオンの間、ＰＩＤ部５では、スイッチ５１３がオンにされているため、積分補償が行われる。
【００３６】
ステップＳＴ７において、マイコン１２は、シャッターレリーズボタン１３が全押し状態であるか否か、すなわち、第２スイッチＳ２がオンであるか否かを判断する。ここで、第２スイッチＳ２がオンであると判断されると（ステップＳＴ７でＹＥＳ）、ステップＳＴ８に移行し、第２スイッチＳ２がオンでないと判断されると（ステップＳＴ７でＮＯ）、第２スイッチＳ２がオンされるまで待機状態となる。
【００３７】
ステップＳＴ８において、マイコン１２は、スイッチ（ＳＷ）１９２を０出力部１９１側に切り換える（図２のスイッチ１９２において、右オンとする）。これにより、補正位置制御信号が０になり、補正光学素子８は、０位置、すなわち、センター位置に移動する。このような補正光学素子８がセンター位置に移動することをセンタリング動作という。このように、補正光学素子８は、静止画撮影のための露光開始直前に所定の位置、すなわち、センター位置に移動するので、露光開始後は、補正光学素子８の振れ補正をセンター位置から行うことができ、振れ補正範囲を広くすることができる。なお、このセンタリング動作と同時に、マイコン１２は、絞り制御やＡＦ（オートフォーカス）制御等の露光準備を行う。
【００３８】
ステップＳＴ９において、マイコン１２は、露光が開始されたか否かを判断する。ここで、露光が開始されたと判断されると（ステップＳＴ９でＹＥＳ）、ステップＳＴ１０に移行し、露光が開始されていないと判断されると（ステップＳＴ９でＮＯ）、露光が開始されるまで待機状態となる。
【００３９】
ステップＳＴ１０において、マイコン１２は、スイッチ１７をオフにする。ステップＳＴ１１において、マイコン１２は、スイッチ１８をオンにする。このように、スイッチ１７がオフにされ、スイッチ１８がオンにされることにより、レベル設定部４より出力される補正位置制御信号から、オフセット記憶部１６に記憶されているオフセット値が減算されることとなる。
【００４０】
ステップＳＴ１２において、マイコン１２は、スイッチ１９２をレベル設定部４側に切り換える（図２のスイッチ１９２において、左オンとする）。これにより、レベル設定部４と減算部１０とが接続され、レベル設定部４から出力される補正位置制御信号が減算部１０に入力されることとなる。
【００４１】
ステップＳＴ１３において、マイコン１２は、スイッチ５１３をオフにする。このように、スイッチ１７がオフにされ、スイッチ１８がオンにされ、スイッチ１９２がレベル設定部４側に切り換えられ、スイッチ５１３がオフにされることで、補正光学素子８はセンター位置から検出された振れに応じた振れ補正動作を開始する。また、スイッチ５１３がオフにされることで、減算部１０と加算部５１４とが接続されなくなり、Ｉ補償部５１において、レベル設定部４から出力される補正位置制御信号と、位置センサ部９より出力される位置検出信号との差分データが入力されなくなり、露光開始後はＩ補償部５１による積分補償動作が行われなくなる。したがって、露光開始直前に積分器５１１に保持された積分補償値によって積分補償が行われる。
【００４２】
ステップＳＴ１４において、マイコン１２は、露光が終了したか否かを判断する。ここで、露光が終了したと判断されると（ステップＳＴ１４でＹＥＳ）、ステップＳＴ１に戻ることとなり、露光が終了していないと判断されると（ステップＳＴ１４でＮＯ）、露光が終了するまで待機状態となる。
【００４３】
このように、角速度センサ部１によって振れが検出され、補正光学素子８によって振れが補正され、ＨＰＦ部２、積分部３、レベル設定部４及びＰＩＤ部５によって角速度センサ部１からの出力に基づいて、補正光学素子８を制御する制御信号が生成される。そして、ＰＩＤ部５は積分補償動作を行う積分補償部５１を有しており、積分補償部５１によって、静止画撮影のための露光開始前までは積分補償動作が行われ、静止画撮影のための露光開始後は積分補償動作が行われないで補正光学素子８が制御される。
【００４４】
したがって、静止画撮影のための露光開始後は、積分補償動作が行われないので、積分補償動作によって発生する低周波領域での位相の遅れを防止することができ、振れ補正性能の低下を防止することができる。
【００４５】
次に、レベル設定部４より出力される補正位置制御信号のオフセット補正について説明する。図４は、図２に示すオフセット記憶部１６の効果について説明するための図である。図４に示す実線は補正光学素子８の動きを表し、二点差線はレベル設定部４より出力される補正位置制御信号を表し、破線はオフセット補正を行わず、振れ補正開始時に積分部３の積分器３２をリセットした場合の補正光学素子８の動きを表す。
【００４６】
図４に示すように、第２スイッチＳ２がオンされる以前は、レベル設定部４の補正位置制御信号に一致するように補正光学素子８が駆動される。そして、第２スイッチＳ２がオンされると、センタリング動作により、補正光学素子８は、レベル設定部４からの補正位置制御信号に関係なくセンター位置（振幅が０となる位置）に移動する。露光開始により振れ補正が開始されると、補正光学素子８は、振れ補正開始時のレベル設定部４における補正位置制御信号のオフセット値（図４の矢印で示す）を有したままセンター位置から振れ補正を開始する。このオフセット値は、露光の間は変化しない。したがって、露光中に振れが生じても振れのない撮影画像が得られることとなる。
【００４７】
なお、振れ補正開始時に積分部３の積分器３２をリセットした場合、図４の破線で示すように、積分係数部３１で乗算される積分係数によりオフセットが徐々に減少していき、露光中のオフセットの変化分は、撮影画像の振れとなる。
【００４８】
このように、露光開始時までにレベル設定部４より出力される補正位置制御信号をオフセット値としてオフセット記憶部１６に記憶しておき、露光開始後は、補正位置制御信号からオフセット値を減算した値に基づいて補正光学素子８が駆動されるので、常に適切な振れ補正を行うことができる。
【００４９】
次に、露光開始後にＰＩＤ部５のＩ補償部５１において積分補償を行わなかった場合における効果について説明する。図５は、露光時に積分補償を行った場合と行わなかった場合とにおける補正光学素子８の動きを示す図である。図５に示す実線は積分補償を行った場合における補正光学素子８の動きを表し、破線は積分補償を行わなかった場合における補正光学素子８の動きを表す。
【００５０】
補正光学素子８は、重力の影響により、指示された位置よりも下方にずれてしまう傾向にある。そこで、積分補償を行うことによって、このずれを解消することができる。図５に示すように、第２スイッチＳ２がオンされる以前は、積分補償の効果により、補正光学素子８の下方へのずれはほぼ解消されているが、位相の遅れが生じている。第２スイッチＳ２がオンされると、センタリング動作により、補正光学素子８は、レベル設定部４からの補正位置制御信号に関係なくセンター位置（振幅が０となる位置）に移動する。第２スイッチＳ２がオンされる以前は、振れ補正制御により、補正光学素子８が下方にずれることに対する積分補償がある程度できているが、補正位置制御信号は常に変化しているために、最適な値にはなっていない。センタリング動作においては、補正位置制御信号は０に固定されるので、積分補償値は、補正光学素子８が下方にずれることに対して適切な値となる。
【００５１】
露光開始により振れ補正が開始されると、適切な値に固定された積分補償値を使用して振れ補正駆動が行われるため、補正位置制御信号に忠実に振れ補正が行われる。
【００５２】
露光時に積分補償を全く行わなかった場合、すなわち、積分器５１１に保持されている積分値を用いずに振れ補正を行った場合、図５の破線で示すような振れ補正動作が行われる。振れ補正開始の時点で、補正光学素子８が下方にずれることを解消するための積分補償がなくなるため、重力に応じた量だけ下方にずれた後に、下方にずれた分のオフセットがかかった状態で振れ補正動作が行われる。このように、露光時に積分補償が行われなかった場合、重力の影響によって補正光学素子８が下方にずれてしまい、このずれが安定するまでの間は撮影画像の振れとなって現れる。
【００５３】
しかしながら、本実施形態では、静止画撮影のための露光開始後は、露光直前の積分補償値を用いて露光時における積分補償が行われるため、位相のずれが生じることなく、且つ補正光学素子８が重力の影響によって下方にずれることを防止することができるという積分補償による効果を維持しつつ、適切な振れ補正を行うことができ、積分補償動作によって発生する位相の遅れを防止することができ、振れ補正性能の低下を防止することができる。
【００５４】
なお、本実施形態において、振れ補正部材として補正光学素子８を用い、補正光学素子８を光軸に対して移動させることによって振れを補正しているが、本発明は特にこれに限定されず、補正光学素子８を固定し、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子を光軸に対して移動させてもよく、振れ補正のために何らかの部材を移動させるものであればよい。
【００５５】
また、本実施形態では、センタリング部１９を設け、露光開始前に補正光学素子８のセンタリング動作を行っているが、本発明は特にこれに限定されず、センタリング動作を行わずに振れ補正を行ってもよい。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、静止画撮影のための露光開始後は、積分補償動作が行われないので、積分補償動作によって発生する位相の遅れを防止することができ、振れ補正性能の低下を防止することができる。
【００５７】
また、静止画撮影のための露光開始後は、露光直前の積分補償値を用いて積分補償が行われるので、積分補償による効果を維持しつつ、積分補償動作によって発生する位相の遅れを防止することができ、振れ補正性能の低下を防止することができる。
【００５８】
請求項２に記載の発明によれば、露光開始前までの振れ検出部からの出力がオフセット値として記憶され、露光開始後に、記憶されているオフセット値が振れ検出部からの出力から減算され、減算された値に基づいて振れ補正部材を制御する制御信号が生成されるので、露光開始後は適切な制御信号を用いて振れ補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態における振れ補正機能を有するカメラの構成を示す図である。
【図２】 図１に示す積分部及びＰＩＤ部等をより詳細に説明するための図である。
【図３】 図２に示す振れ補正機能を有するカメラの動作を示すフローチャートである。
【図４】 図２に示すオフセット記憶部の効果について説明するための図である。
【図５】 露光時に積分補償を行った場合と行わなかった場合とにおける補正光学素子の動きを示す図である。
【符号の説明】
１ 角速度センサ部
２ ＨＰＦ部
３ 積分部
４ レベル設定部
５ ＰＩＤ部
６ 駆動部
７ 駆動素子
８ 補正光学素子
９ 位置センサ部
１６ オフセット記憶部
１７ スイッチ
１８ スイッチ
１９ センタリング部
３１ 積分係数部
３２ 積分器
３３ 加算部
５１ 積分補償部
５２ 微分補償部
５３ 比例補償部
１９１ ０出力部
１９２ スイッチ
５１１ 積分器
５１２ Ｉゲイン部
５１３ スイッチ
５１４ 加算部
５２１ 微分器
５２２ Ｄゲイン部
５２３ 減算部
５３１ Ｐゲイン部
Claims (2)
- 振れを検出する振れ検出部と、
光軸に直交する方向に移動して振れを補正する振れ補正部材と、
前記振れ補正部材の前記光軸に直交する方向の位置を検出する位置検出部と、
前記振れ検出部からの出力に基づいて、前記振れ補正部材を制御する制御信号を生成する制御信号生成部とを備え、
前記制御信号生成部は、前記振れ検出部からの出力と前記位置検出部からの出力との差分を積分して積分補償動作を行う積分補償部を有し、
前記積分補償部は、静止画撮影のための露光開始前までは前記積分補償動作を行い、静止画撮影のための露光開始後は、露光開始直前の積分補償値を保持し、積分補償動作を停止して該保持した露光開始直前の積分補償値に基づいて前記振れ補正部材を制御することを特徴とする振れ補正機能を有するカメラ。 - 露光開始前までの前記振れ検出部からの出力をオフセット値として記憶するオフセット記憶部をさらに備え、
前記制御信号生成部は、露光開始後にオフセット記憶部に記憶されているオフセット値を前記振れ検出部からの出力から減算し、減算した値に基づいて前記振れ補正部材を制御する制御信号を生成することを特徴とする請求項１記載の振れ補正機能を有するカメラ。
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