JP4616961B2 - Image stabilization device, lens, camera and camera interchangeable lens - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラに加わる振れ状態を検出する振れ検出手段の検出結果に基づいて、前記振れに起因する像振れを補正する補正レンズを有する像振れ補正装置、レンズ、カメラ及びカメラの交換レンズ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わ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こ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、撮影者の撮影ミス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こしていても像振れの無い写真を撮影可能とするための基本的考えとして、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位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れセンサと、該振れセンサの出力信号を電気的あるいは機械的に積分して角変位を出力する手段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き撮影光軸を偏心させる補正光学系を駆動させて像振れ抑制が行われる。
【0007】
ここで、振れ検出装置を用いた防振システムについて、図6を用いてその概要を説明する。
【0008】
図6の例は、図示矢印81方向のカメラ縦振れ81p及びカメラ横振れ81yに起因する像振れを抑制するシステムの図であり、像振れ補正装置を一眼レフカメラの交換レンズに設けた場合の図である。
【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れ検出装置で、それぞれの振動検出方向を84p,84yで示してある。85は補正光学系(87p,87yは各々補正光学系85に推力を与えるコイル、86p,86yは補正光学系85の位置を検出する位置検出素子)であり、該補正光学系85は位置制御ループが設けられており、振れ検出装置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】
また、精度は低下するが、補正光学系85の位置検出を廃止することでコストダウンを行い、位置制御ループを設けず、検出した振れ量のみで振れ補正制御を行うオープン制御手法でも振れ補正は可能である。
【0011】
図7は、オープン制御による像振れ補正装置の一例を示した分解斜視図である。
【0012】
図7において、1は補正レンズを保持する支持枠、2は支持枠1を保持する地板、3は地板2に不図示のビス等で固定される磁性体であるところの第1ヨーク、4は支持枠1に固定される巻線コイルである。5は、第1ヨーク3との間に支持枠1を挟むように、地板2に不図示のビス等で固定される磁性体であるところの第2ヨーク、6は第2ヨーク5上に磁気的に吸着し固定される永久磁石であり、略90°位置をずらして2個設けられる。7a〜7cは一端を支持枠1に圧入され、他端を地板2に設けられた長孔2aに挿入されるシフトピンであり、光軸を中心として略120°等分に3箇所、光軸を中心として放射状に設けられている。8a〜8dは地板2に対して支持枠1を弾性支持するバネであり、一方を支持枠1に設けられた突起1aによって位置決めされ、もう一方を地板2に設けられた突起2bによって位置決めされており、光軸を中心として略90°等分に4箇所設けられている。突起1a及び突起2bは光軸を中心として放射状に突出しており、同一直線上に対向するように設けられているので、バネ8(8a〜8d)も光軸を中心として放射状に配置されることとなる。
【0013】
組立て手順は、最初に、地板2に第1ヨーク3をその孔を通し、ビス等で固定する。次に、支持枠1に設けられた孔に、巻き線コイル4の不図示のボビンに設けられた突起を挿入し、接着等で巻線コイル4を固定する。次いで、シフトピン7を地板2に設けられた長孔2aを通して支持枠1に設けられた孔に圧入する。これにより、支持枠1は地板2に対して光軸方向の移動が規制されるが、光軸方向以外には移動可能となる。次に、バネ8の一方を支持枠1に設けられた突起1aに、もう一方を地板2に設けられた突起2bに取り付ける。これにより、支持枠1は略光軸中心に保持される。次に、第2ヨーク5に、永久磁石6を磁気的に吸着させ固定する。最後に、第2ヨーク5を、第1ヨーク3との間に支持枠1を挟むように、地板2にビス等で固定する。
【0014】
前記永久磁石6と巻線コイル4はそれぞれ対向するように配置する。これにより、第2ヨーク5は磁性体であるので、第1ヨーク3・永久磁石6との間に公知の閉磁路が形成され、且つこの閉磁路内に設けられ支持枠1に固定された巻線コイル5に通電することにより推力が発生し、支持枠1を任意のストローク駆動させる。また無通電時にはバネ8により支持枠1は略中心位置に保持され、バネ8は略90°等分で4箇所設けられているので、像振れ補正装置の姿勢が変化しても、性能に変化はない。
【0015】
9aおよび9bは像振れ補正装置を搭載した光学機器の振れを検出する振れ検出センサである。10は振れ検出センサ9aおよび9bの出力を基に演算を行う制御回路で、振れ検出センサ9aおよび9bで検知された振れを打ち消すように、支持枠1(補正レンズ)の駆動量を算出し、巻線コイル4に通電することで支持枠1を制御し、像面の安定を確保する。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
上記図7の像振れ補正装置において、補正レンズを保持する支持枠1はバネ8によって保持されており、衝撃を加えると共振周波数で共振し、バネ8のバネ定数によって共振振幅がかなり大きくなる可能性がある。
【0017】
また、一眼レフカメラで撮影を行う場合、撮影動作のためのミラー駆動やシャッタ駆動が行われる。それらの駆動による衝撃が前述の振れ補正装置に加わると補正レンズが共振し、撮影に悪影響を及ぼす可能性がある。
【0018】
共振振幅は衝撃が加わってから時間とともに減衰してゆくので、シャッタ秒時が長い場合はその影響は少ないが、シャッタ秒時が短くなればその影響は大きくなる。
【0019】
また、バネ定数を大きくすれば共振振幅も少なくなるのであるが、振れ補正時にはバネに抗して補正レンズを駆動させる必要があるため、バネ定数を大きくすると消費電流が増えてしまうので、あまり大きくできない。
【0020】
また、装着されたカメラによっては、ミラー駆動やシャッタ駆動を行わずに撮影できるものもあるので、装着されたカメラに応じて共振対策を最適に変更する必要がある。
【0021】
(発明の目的)
本発明の第1の目的は、撮影動作中の構成部材の作動に起因する補正レンズの共振が撮影結果に及ぼす影響を少なくすることのできる像振れ補正装置を提供しようとするものである。
【0022】
本発明の第2の目的は、撮影動作中の構成部材の作動に起因する補正レンズの共振はカメラによって異なるので、装着されたカメラに応じて補正レンズの補正中心の制御を行い、最適な像振れ補正制御を行うことのできるカメラの交換レンズを提供しようとするものである。
【0023】
【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、本発明は、カメラに加わる振れ状態を検出する振れ検出手段と、前記振れ検出手段の検出結果に基づいて駆動され、前記振れに起因する像振れを補正する補正レンズと、前記補正レンズを補正中心に位置させる複数の弾性部材とを有する像振れ補正装置であって、
前記カメラに備えられている露光開始スイッチにより露光開始が選択されたときに前記カメラの露光時間が予め定められた時間以下の場合、前記補正レンズの補正中心を変更する補正中心変更手段を有する像振れ補正装置とするものである。
【0026】
また、上記第2の目的を達成するため、本発明は、カメラに加わる振れ状態を検出する振れ検出手段と、前記振れ検出手段の検出結果に基づいて駆動され、前記振れに起因する像振れを補正する補正レンズと、前記補正レンズを補正中心に位置させる複数の弾性部材とを有するカメラの交換レンズであって、露光前に前記補正レンズの補正中心を変更する補正中心変更手段と、ミラー駆動を行わない第1のカメラに装着されている場合には、前記補正中心変更手段を動作させず、ミラー駆動を行う第2のカメラに装着されている場合には、前記補正中心変更手段を動作させる動作制御手段とを有するカメラの交換レンズとするものである。
【0027】
同じく上記第2の目的を達成するため、本発明は、カメラに加わる振れ状態を検出する振れ検出手段と、前記振れ検出手段の検出結果に基づいて駆動され、前記振れに起因する像振れを補正する補正レンズと、前記補正レンズを補正中心に位置させる複数の弾性部材とを有するカメラの交換レンズであって、露光前に前記補正レンズの補正中心を変更する補正中心変更手段と、第1のカメラに装着されている場合には、前記補正中心変更手段を動作させず、前記第1のカメラよりミラー駆動、シャッタ駆動の衝撃の多い第2のカメラに装着されている場合には、前記補正中心変更手段を動作させる動作制御手段とを有するカメラの交換レンズとするものである。
【0028】
【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。
【0029】
(実施の第1の形態)
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、本実施の形態では図7に示したオープン制御による像振れ補正装置を具備した一眼レフカメラの交換レンズに適用した場合を例にしている。
【0030】
この実施の形態では、像振れ補正は、カメラのスイッチSW1のONによって開始され、後述するようにスイッチSW2のONによって補正中心を変更する例を想定している。
【0031】
図1において、31はレンズMPUであり、カメラMPU40との通信によって、レンズ側の制御を行っている。32は振れを検出する振れセンサであり、その出力信号はハイパスフィルタによりDC成分をカットされ、増幅・ノイズ除去のローパスフィルタ33を介してレンズMPU31のA/D変換端子に入力される。A/D変換された振れ角速度信号はハイパス・積分等の演算が施され、その結果に基づいて、コイルドライバ34を介して補正レンズは駆動され、像振れ補正が行われる。
【0032】
また、レンズMPU31は上記のような像振れ補正制御の他に、ズーム・フォーカス位置検出器35からの信号よりゾーン検出や、モータドライバー36,37を介してフォーカスレンズの駆動,絞り駆動を行っている。
【0033】
38は像振れ補正(Image Stabilizer)を行うかどうかの動作選択用のスイッチ(ISSW)、39はオートフォーカスかマニュアルフォーカスかを選択するスイッチ(A/MSW)である。
【0034】
前記レンズMPU31は、カメラMPU40と通信を行い、カメラ・レンズそれぞれのステータス(焦点距離、各スイッチの状態等)の確認や、フォーカス,絞り等の駆動命令を送信したりする。
【0035】
レリーズスイッチ41は、一般的には2段ストロークスイッチとなっており、該レリーズスイッチ41の第1ストロークで不図示のスイッチSW1がONし、第2ストロークでレリーズ用の不図示のスイッチSW2がONになるように構成されている。
【0036】
ここで、レンズMPU31の具体的な動作について、図2のフローチャートにしたがって説明する。
【0037】
レンズをカメラに装着すると、カメラMPU40からレンズMPU31へシリアル通信がなされ、レンズMPU31はステップ#1から動作を開始する。
【0038】
まず、ステップ#1において、レンズ制御,像振れ補正制御のための初期設定を行う。そして、次のステップ#2において、スイッチ38,39の状態検出、ズーム・フォーカスの位置検出を行う。続くステップ#3においては、カメラMPU40からフォーカス駆動要求通信があったかどうかを判定する。フォーカス駆動要求があればステップ#4へ移行し、カメラMPU40からフォーカスレンズの駆動量が指令されるので、それに応じてフォーカス駆動制御を行う。
【0039】
また、フォーカス駆動要求がなければステップ#5へ進み、カメラMPU40からの通信、スイッチ38の状態に応じて、像振れ補正開始フラグIS_STARTの設定等の像振れ補正動作開始制御を行う。次のステップ#6においては、カメラMPU40から全駆動停止(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う。カメラ側で何も操作がなされないと、しばらくしてからカメラMPU40からこの全駆動停止命令が送信されるので、ステップ#7へ進む。
【0040】
ステップ#7においては、全駆動停止制御を行う。ここでは全アクチュエータ駆動を停止し、レンズMPU31はスリープ(停止)状態になる。像振れ補正装置への給電も停止する。その後、カメラ側で何か操作が行われると、カメラMPU40はレンズMPU31に通信を送り、スリープ状態を解除する。
【0041】
これらの動作の間に、カメラMPU41からの通信によるシリアル通信割込み、像振れ補正制御割込みの要求があれば、それらの割込み処理を行う。
【0042】
シリアル通信割込み処理は、通信データのデコードを行い、デコード結果に応じて、例えば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。これにより、カメラのスイッチSW1のONで像振れ補正を開始し、スイッチSW2のONで補正中心位置の変更を行ったりすることができる。この詳細な動作は後述する。
【0043】
また、像振れ補正割込みは一定周期毎(例えば500μsec )に発生するタイマー割り込みである。そして、ピッチ方向(縦方向)制御とヨー方向(横方向)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、制御方法は両方向とも同様である部分が多いのでプログラムは一系統のみ作成する。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演算を行っている。
【0044】
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MPU31は図3のステップ#11から像振れ補正の制御を開始する。
【0045】
まず、ステップ#11において、振れセンサ32である例えば角速度センサの出力をA/D変換する。そして、次のステップ#12において、像振れ補正開始フラグIS_STARTの状態の判定を行う。もし像振れ補正開始フラグIS_STARTがクリアされているならステップ#13へ移行し、ここでは像振れ補正を行わないので、ハイパス,積分演算の初期化を行い、ステップ#16へ進む。
【0046】
一方、像振れ補正開始フラグがセットされているならステップ#12からステップ#14へ進み、ここでは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い、立ち上がりの像揺れを緩和することも行う。続くステップ#15においては、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。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。
【0047】
次のステップ#16においては、ズーム・フォーカス位置検出器35よりの検出結果、つまりズーム・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、ズーム及びフォーカスポジションをそれぞれいくつかのゾーンに分割し、各ゾーンにおける平均的な防振敏感度(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SFTDRVに変換する。その演算結果は、レンズMPU31内の設定されるRAM領域に格納する。次のステップ#17においては、スイッチSW2がONされたかどうかの判定を行い、該スイッチSW2がONされていなければ直ちにステップ#23へ進む。
【0048】
また、スイッチSW2がONしていればステップ#17からステップ#18へ進み、ここではオフセット量を保持したかどうかの判定を行う。このオフセット量とは、スイッチSW2がONされたときに補正レンズを中心位置に移動させるためのデータである。オフセット量を保持していれば直ちにステップ#22へ移行する。保持していなければステップ#19へ進み、ここではシャッタ秒時が所定値Tvより長いかどうかの判定を行う。所定値Tvより長ければステップ#20へ進み、シャッタ秒時が所定値Tvより長いので、補正レンズのバネ共振の影響は少ない。したがって、中心付近で振れ補正を行うために今回の駆動データSFTDRVをオフセット量SFTOFST として保持する。また、シャッタ秒時が所定値Tvより短ければステップ#21へ進み、シャッタ秒時が所定値Tvより短いので、補正レンズのバネ共振の影響が大きい。したがって、中心付近で振れ補正を行うと共振により撮影結果に悪影響を与えてしまうため、今回の駆動データSFTDRVに所定量αを加えたデータをオフセット量SFTOFST として保持する。
【0049】
次のステップ#22においては、今回の駆動データSFTDRVからオフセット量SFTOFST を差し引いて、最終的な駆動データSFT_DTを求める。そして、次のステップ#23において、駆動データ SFT_DT の結果をPWMとしてレンズMPU31のポートに出力し、割込みが終了する。その出力はコイルドライバー36に入力し、コイルとマグネットにより補正レンズが駆動され、像振れが補正が行われる。
【0050】
以上のように、ステップ#19〜#21にて、カメラのシャッタ秒時に応じてオフセット量を変更している。つまり、ミラー,シャッタ衝撃による共振の影響がありそうなシャッタ秒時では中心から外れた位置を中心にして、バネ(図7のバネ8に相当)をどちらかに押し付けるように像振れ補正を行うので共振振幅が少なくなり、撮影結果に悪影響を及ぼすのを防止している。
【0051】
また、この実施の第1の形態では、ステップ#20で今回の駆動量データをオフセット量として保持しているが、オフセット量としてゼロを保持すれば、補正中心位置変更を行わないことと同等になる。
【0052】
(実施の第2の形態)
本発明の実施の第2の形態は、カメラのミラー,シャッタの動作方向が縦方向(ピッチ方向)の場合を想定し、ピッチ方向の振れ補正のみシャッタ秒時によって補正中心を変更する例を示すものである。なお、回路構成は図1と同様とするので、その説明は省略する。
【0053】
本発明の実施の第2の形態における主要部分の動作について、図4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の形態である図3のフローチャートと同様な部分の説明は省略し、本実施の形態特有の動作部分であるステップ#31のみ説明する。
【0054】
ステップ#31においては、今回の像振れ補正制御がピッチ(PITCH)方向ならステップ#19へ進み、ピッチ方向でない(ヨー方向)ならステップ#20へ進み、シャッタ秒時によるオフセット量変更(補正中心変更)を行わない。
【0055】
以上のように、ステップ#31にて、像振れ補正方向がピッチである場合は、シャッタ秒時によるオフセット量変更を行うので、カメラのミラー・シャッタ駆動衝撃方向(ピッチ)の共振の影響を少なくすることができるとともに、ヨー方向については、バネの中立点(光軸付近)で像振れ補正を行うことができる。
【0056】
また、この実施の第2の形態では、カメラのミラー,シャッタ駆動方向がピッチの場合の例を示したが、衝撃方向がヨーの場合でもヨー方向の補正中心を制御すればよい。
【0057】
(実施の第3の形態)
本発明の実施の第3の形態は、上記実施の第1及び第2の形態と同様に、一眼レフカメラの交換レンズに、図7に示した様なオープン制御における像振れ補正装置を適用し、装着されたカメラに応じて補正中心変更を動作させたりさせなかったりする例を示すものである。なお、回路構成は図1と同様とするので、その説明は省略する。
【0058】
本発明の実施の第3の形態における主要部分の動作について、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の形態である図3のフローチャートと同様な部分の説明は省略し、本実施の形態特有の動作部分であるステップ#41のみ説明する。
【0059】
ステップ#14においては、取り付けられたカメラのタイプがAタイプかBタイプかの判定を行う。Aタイプであればステップ#20へ進み、シャッタ秒時によるオフセット量変更(補正中心変更)は行わない。また、Bタイプであればステップ#21へ進み、オフセット量変更(補正中心変更)を行う。
【0060】
ここで、カメラAとして具体的な例をあげると、ミラー駆動を行わないカメラ、ミラー駆動もしくはシャッタ駆動の衝撃の少ないカメラ、デジタルカメラなどの、撮影中の振動が少ないカメラである。
【0061】
以上のように、ステップ#41にて、交換レンズが取り付けられているカメラの種類を判定し、撮影中にミラー駆動等の衝撃による補正レンズのバネ共振の影響がありそうなカメラの場合は、オフセット量変更を行うので、共振の影響を少なくすることができる。
【0062】
また、オフセット量変更はカメラの機種とともに、上記実施の第1及び第2の形態のようなシャッタ秒時によって変更するシーケンスを加えても良い。
【0063】
最後に、まとめて実施の各形態における効果を、以下に列挙する。
【0064】
1)カメラのシャッタ秒時に応じて補正レンズの補正中心位置を変更し、バネを押さえつけるよう像振れ補正制御を行い、ミラー駆動やシャッタ駆動のような撮影動作中の衝撃に起因する振れ補正レンズの共振を少なくする構成とすることにより、共振が撮影結果に及ぼす影響を少なくすることができる。
【0065】
2)交換レンズ方式のカメラシステムの場合、装着されているカメラによって撮影動作中の衝撃量が異なる(ミラー駆動を行うものや、ミラー駆動やシャッタ駆動の衝撃の少ない種類のカメラも存在する)ので、装着されたカメラに応じて補正中心値を変更し、バネを押さえつけるよう像振れ補正制御を行い、共振が撮影結果に及ぼす影響を少なくすることができる。
【0066】
(発明と実施の形態の対応)
請求項1,2に記載の発明の補正中心変更手段や制御手段は、上記実施の第1の形態におけるレンズMPU31がこれに相当し、その動作は図3のステップ#17〜ステップ#22である。また、請求項3に記載の発明の補正中心変更手段及び制御手段は、実施の第2の形態におけるレンズMPU31がこれに相当し、その動作は図4のステップ#17〜22及びステップ#31である。また、請求項8,9に記載の発明の補正中心変更手段及び動作制御手段は、実施の第3の形態におけるレンズMPU31であり、その動作は図5のステップ#17〜#22及びステップ#41である。
【0067】
(変形例)
上記の実施の各形態では、レンズMPUを用い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よい。
【0068】
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、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よい。
【0069】
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。
【0070】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1ないし7に記載の発明によれば、撮影動作中の構成部材の作動に起因する補正レンズの共振が撮影結果に及ぼす影響を少なくすることができる像振れ補正装置、レンズ又はカメラを提供できるものである。
【0071】
また、請求項8又は9に記載の発明によれば、撮影動作中の構成部材の作動に起因する補正レンズの共振はカメラによって異なるので、装着されたカメラに応じて補正レンズの補正中心の制御を行い、最適な像振れ補正制御を行うことができるカメラの交換レンズを提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1の形態に係る像振れ補正装置を具備した一眼レフカメラ用の交換レンズの構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の第1の形態におけるレンズMPUでのメイン動作を示すフローチャートである。
【図3】本発明の実施の第1の形態における像振れ補正制御動作を示すフローチャートである。
【図4】本発明の実施の第2の形態における像振れ補正制御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3の形態における像振れ補正制御動作を示すフローチャートである。
【図6】一般的な像振れ補正装置の防振システムを説明するための図である。
【図7】図6の像振れ補正装置の構成の一例を示す分解斜視図である。
【符号の簡単な説明】
31 レンズMPU31
32 振れセンサ
34 補正レンズ駆動用コイルドライバー
40 カメラMPU[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention corrects the image blur caused by the shake based on the detection result of the shake detection means for detecting the shake state applied to the camera. Correction lens Have Image stabilizer, lens, camera And improvement of the interchangeable lens of the camera.
[0002]
[Prior art]
With current cameras, all the important tasks for shooting such as determining exposure and focusing are automated, so there is very little chance for people who are not familiar with camera operation to make shooting failures.
[0003]
Recently, a system for preventing camera shake applied to the camera has been studied, and there are almost no factors that cause a photographer to make a shooting mistake.
[0004]
Here, a system for preventing camera shake will be briefly described.
[0005]
Camera shake at the time of shooting is normally 1 to 12 Hz as a frequency, but as a basic idea to make it possible to take a picture with no image shake even if such camera shake occurs at the shutter release time. Therefore, it is necessary to detect the vibration of the camera due to the camera shake and to displace the correction lens in accordance with the detected value. Therefore, in order to achieve the ability to take a picture that does not cause image shake even if camera shake occurs, first, camera vibration is detected accurately, and second, optical axis displacement due to camera shake is corrected. It will be necessary.
[0006]
In principle, this vibration (camera shake) detection is performed by integrating the shake sensor that detects angular acceleration, angular velocity, angular displacement, etc., and the output signal of the shake sensor electrically or mechanically. This can be done by mounting the output means on the camera. Then, based on this detection information, a correction optical system that decenters the photographing optical axis is driven to suppress image blur.
[0007]
Here, the outline of the image stabilization system using the shake detection device will be described with reference to FIG.
[0008]
The example of FIG. 6 is a diagram of a system that suppresses image blur caused by the camera
[0009]
In the figure,
[0010]
In addition, although the accuracy is lowered, the cost correction is achieved by eliminating the position detection of the correction
[0011]
FIG. 7 is an exploded perspective view showing an example of an image blur correction apparatus using open control.
[0012]
In FIG. 7, 1 is a support frame for holding the correction lens, 2 is a base plate for holding the
[0013]
In the assembling procedure, first, the
[0014]
The
[0015]
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
In the image blur correction apparatus shown in FIG. 7, the
[0017]
When shooting with a single-lens reflex camera, mirror driving and shutter driving for shooting operation are performed. When an impact caused by such driving is applied to the shake correction device, the correction lens resonates, which may adversely affect photographing.
[0018]
Since the resonance amplitude attenuates with time after the impact is applied, the influence is small when the shutter time is long, but the influence becomes large when the shutter time is short.
[0019]
In addition, if the spring constant is increased, the resonance amplitude is also reduced. However, since it is necessary to drive the correction lens against the spring during shake correction, increasing the spring constant increases current consumption. Can not.
[0020]
In addition, since some cameras can be photographed without performing mirror driving or shutter driving, it is necessary to optimally change the resonance countermeasure according to the mounted camera.
[0021]
(Object of invention)
The first object of the present invention is to reduce the influence of the resonance of the correction lens caused by the operation of the constituent members during the photographing operation on the photographing result. Image blur correction device Is to provide.
[0022]
The second object of the present invention is to control the correction center of the correction lens in accordance with the mounted camera, since the resonance of the correction lens caused by the operation of the constituent members during the photographing operation differs depending on the camera. An object of the present invention is to provide an interchangeable lens for a camera that can perform shake correction control.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the first object, the present invention corrects image blur caused by the shake, driven based on a shake detection unit for detecting a shake state applied to the camera, and a detection result of the shake detection unit. An image blur correction apparatus having a correction lens and a plurality of elastic members that position the correction lens at the correction center,
When exposure start is selected by an exposure start switch provided in the camera The exposure time of the camera is a predetermined time or less If The image blur correction apparatus includes a correction center changing unit that changes the correction center of the correction lens.
[0026]
In order to achieve the second object, The present invention Is a shake detection means for detecting the shake state applied to the camera. And the shake detection means A correction lens that is driven on the basis of the detection result and corrects the image blur caused by the shake; Said Interchangeable lens for a camera having a plurality of elastic members for positioning the correction lens at the correction center Because , Before exposure Correction lens A correction center changing means for changing the correction center and a correction center changing means when mounted on a first camera that does not perform mirror drive. Do not work , Mirror drive When the second camera is mounted, the correction center changing means is Make it work This is an interchangeable lens for a camera having an operation control means.
[0027]
In order to achieve the second purpose, The present invention Is a shake detection means for detecting the shake state applied to the camera. And the shake detection means A correction lens that is driven on the basis of the detection result and corrects the image blur caused by the shake; Said Interchangeable lens for a camera having a plurality of elastic members for positioning the correction lens at the correction center Because Correction center changing means for changing the correction center of the correction lens before exposure And the first When attached to the camera, the correction center changing means is Do not work , More impact of mirror drive and shutter drive than the first camera When the second camera is mounted, the correction center changing means is Make it work This is an interchangeable lens for a camera having an operation control means.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments.
[0029]
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram according to a first embodiment of the present invention. In this embodiment, the present invention is applied to an interchangeable lens of a single-lens reflex camera equipped with an image blur correction device by open control shown in FIG. It is an example.
[0030]
In this embodiment, it is assumed that image blur correction is started by turning on the switch SW1 of the camera, and the correction center is changed by turning on the switch SW2, as will be described later.
[0031]
In FIG. 1,
[0032]
In addition to the above-described image blur correction control, the
[0033]
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
Here, a specific operation of the
[0037]
When the lens is attached to the camera, serial communication is performed from the
[0038]
First, in
[0039]
If there is no focus drive request, the process proceeds to step # 5, and image blur correction operation start control such as setting of an image blur correction start flag IS_START is performed according to communication from the
[0040]
In
[0041]
During these operations, if there is a request for serial communication interruption or image blur correction control interruption by communication from the
[0042]
In the serial communication interrupt processing, communication data is decoded, and lens processing such as aperture driving is performed according to the decoding result. Then, by decoding the communication data, it is possible to determine the switch SW1, the switch SW2, the shutter speed, the camera model, and the like. Thereby, image blur correction can be started by turning on the switch SW1 of the camera, and the correction center position can be changed by turning on the switch SW2. This detailed operation will be described later.
[0043]
The image blur correction interrupt is a timer interrupt that occurs at regular intervals (for example, 500 μsec). Since the pitch direction (vertical direction) control and the yaw direction (horizontal direction) control are alternately performed, the sampling period in one direction in this case is 1 msec. In addition, since the control method has many parts that are the same in both directions, only one system of programs is created. Even if the control method (calculation coefficient, etc.) is the same, the result of the calculation is naturally separate data in the pitch direction and the yaw direction, so a reference address is set for each of the pitch and yaw, and the data such as the calculation result is indirectly stored in the RAM. The calculation is performed by specifying the address and switching the reference address between pitch control and yaw control.
[0044]
When an image blur correction interruption occurs during the main operation of the camera, the
[0045]
First, in
[0046]
On the other hand, if the image blur correction start flag is set, the process proceeds from
[0047]
In the
[0048]
If the switch SW2 is ON, the process proceeds from
[0049]
In the
[0050]
As described above, in steps # 19 to # 21, the offset amount is changed according to the shutter time of the camera. That is, image blur correction is performed so that a spring (corresponding to the spring 8 in FIG. 7) is pressed to one of the positions centered on a position deviated from the center at the time of the shutter time that is likely to be affected by resonance due to mirror and shutter impact. Therefore, the resonance amplitude is reduced, and the adverse effect on the photographing result is prevented.
[0051]
In the first embodiment, the current drive amount data is held as the offset amount in
[0052]
(Second Embodiment)
The second embodiment of the present invention assumes an example in which the operation direction of the mirror and shutter of the camera is the vertical direction (pitch direction), and shows an example in which the correction center is changed according to the shutter time only for shake correction in the pitch direction. Is. Since the circuit configuration is the same as that in FIG. 1, description thereof is omitted.
[0053]
The operation of the main part in the second embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. The description of the same part as the flowchart of FIG. 3 which is the first embodiment is omitted, and only step # 31 which is an operation part peculiar to the present embodiment will be described.
[0054]
In
[0055]
As described above, when the image blur correction direction is pitch in
[0056]
In the second embodiment, an example in which the mirror and shutter driving direction of the camera is pitch is shown, but the correction center in the yaw direction may be controlled even when the impact direction is yaw.
[0057]
(Third embodiment)
In the third embodiment of the present invention, as in the first and second embodiments described above, an image blur correction apparatus in open control as shown in FIG. 7 is applied to an interchangeable lens of a single-lens reflex camera. This shows an example in which the correction center change is not operated according to the mounted camera. Since the circuit configuration is the same as that in FIG. 1, description thereof is omitted.
[0058]
The operation of the main part in the third embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. The description of the same part as the flowchart of FIG. 3 which is the first embodiment is omitted, and only step # 41 which is an operation part peculiar to the present embodiment will be described.
[0059]
In
[0060]
Here, specific examples of the camera A include a camera that does not perform mirror driving, a camera that has less impact of mirror driving or shutter driving, a digital camera, and the like that has less vibration during shooting.
[0061]
As described above, in
[0062]
Further, the change of the offset amount may be added together with a camera model and a sequence for changing according to the shutter time as in the first and second embodiments.
[0063]
Finally, the effects in each embodiment are listed below.
[0064]
1) The correction center position of the correction lens is changed in accordance with the shutter speed of the camera, and image shake correction control is performed so as to press the spring, and the shake correction lens caused by the impact during the shooting operation such as mirror driving or shutter driving is performed. By adopting a configuration that reduces the resonance, the influence of the resonance on the imaging result can be reduced.
[0065]
2) In the case of an interchangeable lens type camera system, the amount of impact during the shooting operation differs depending on the attached camera (some types perform mirror drive, and some types of cameras have less impact from mirror drive or shutter drive). The correction center value is changed in accordance with the mounted camera, and image blur correction control is performed so as to press the spring, so that the influence of resonance on the imaging result can be reduced.
[0066]
(Correspondence between Invention and Embodiment)
[0067]
(Modification)
In each of the above-described embodiments, an example of performing digital control using the lens MPU has been shown, but analog control may be used.
[0068]
In addition, the image blur correction device is incorporated in the interchangeable lens. However, the image blur correction device is not in the interchangeable lens, and may be in the form of an accessory that falls in any of the conversion lenses attached to the front of the interchangeable lens. Good.
[0069]
In each of the above embodiments, an angular velocity sensor is used as an example of a shake sensor. However, shake such as an angular acceleration sensor, an acceleration sensor, a speed sensor, an angular displacement sensor, a displacement sensor, and a method for detecting image shake itself may be used. Any device can be used as long as it can be detected.
[0070]
【The invention's effect】
As explained above, the
[0071]
According to the invention described in claim 8 or 9, since the resonance of the correction lens caused by the operation of the constituent member during the photographing operation differs depending on the camera, the control of the correction center of the correction lens according to the mounted camera. Thus, it is possible to provide an interchangeable lens for a camera that can perform optimal image blur correction control.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an interchangeable lens for a single-lens reflex camera including an image shake correction apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a main operation in the lens MPU according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing an image blur correction control operation according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an image blur correction control operation according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an image blur correction control operation according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining an image stabilization system of a general image shake correction apparatus.
7 is an exploded perspective view illustrating an example of the configuration of the image blur correction device in FIG. 6;
[Brief description of symbols]
31 Lens MPU31
32 Runout sensor
34 Coil driver for correction lens drive
40 Camera MPU
Claims (11)
前記カメラに備えられている露光開始スイッチにより露光開始が選択されたときに前記カメラの露光時間が予め定められた時間以下の場合、前記補正レンズの補正中心を変更する補正中心変更手段を有することを特徴とする像振れ補正装置。A shake detection unit that detects a shake state applied to the camera, a correction lens that is driven based on a detection result of the shake detection unit, and that corrects an image shake caused by the shake, and a plurality of correction lenses that are positioned at the correction center. An image blur correction apparatus having an elastic member of
Wherein when the camera exposure time is the time following a predetermined, having a corrected center changing means for changing the corrected center of the correcting lens when the exposure start is selected by the exposure start switch are provided on the camera An image blur correction device characterized by the above.
露光前に前記補正レンズの補正中心を変更する補正中心変更手段と、ミラー駆動を行わない第1のカメラに装着されている場合には、前記補正中心変更手段を動作させず、ミラー駆動を行う第2のカメラに装着されている場合には、前記補正中心変更手段を動作させる動作制御手段と、を有することを特徴とするカメラの交換レンズ。A shake detection unit that detects a shake state applied to the camera, a correction lens that is driven based on a detection result of the shake detection unit, and that corrects an image shake caused by the shake, and a plurality of correction lenses that are positioned at the correction center. An interchangeable lens for a camera having an elastic member of
When mounted on a correction center changing means for changing the correction center of the correction lens before exposure and a first camera that does not perform mirror driving, the correction center changing means is not operated and mirror driving is performed. And an operation control means for operating the correction center changing means when attached to the second camera.
露光前に前記補正レンズの補正中心を変更する補正中心変更手段と、第1のカメラに装着されている場合には、前記補正中心変更手段を動作させず、前記第1のカメラよりミラー駆動、シャッタ駆動の衝撃の多い第2のカメラに装着されている場合には、前記補正中心変更手段を動作させる動作制御手段と、を有することを特徴とするカメラの交換レンズ。A shake detection unit that detects a shake state applied to the camera, a correction lens that is driven based on a detection result of the shake detection unit, and that corrects an image shake caused by the shake, and a plurality of correction lenses that are positioned at the correction center. An interchangeable lens for a camera having an elastic member of
A correction center changing means for changing the correction center of the correction lens before exposure, and a mirror drive from the first camera without operating the correction center changing means when mounted on the first camera; An interchangeable lens for a camera, comprising: an operation control unit that operates the correction center changing unit when mounted on a second camera having a large impact of shutter driving.
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