JP5188138B2

JP5188138B2 - 像ぶれ補正装置を有する光学機器

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Description

本発明は、手振れを検出し補正することで撮影画像の精度を向上させるための像ぶれ補正装置を有する、レンズ、カメラ、レンズとカメラからなるカメラシステム等を含む光学機器、撮影装置に関する。

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、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い。

また、最近では、カメラに加わる手振れを抑制する像ぶれ補正装置が搭載されたカメラ、レンズ等が普及しており、撮影者の撮影ミスを誘発する要因は少なくなっている。

ここで、像ぶれ補正システムについて簡単に説明する。

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。

前記手振れによる像ぶれの影響を抑制するためには、上記手振れによるカメラの振動を検出し、検出結果に応じて補正レンズを変位させる必要がある。

像ぶれ補正手段の性能を良くするためには、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適切に補正することが必要である。

この振動（カメラの手振れ）の検出には、角加速度、角速度、角変位等を検出する振動検出手段が用いられる。

該振動検出手段の出力信号を電気的あるいは機械的に積分し、角変位信号を演算し、出力する。前記出力された角変位信号に基づき撮影光軸を偏心させることにより像ぶれ抑制が行われる。

ここで、振れ検出手段を用いた防振システムについて、図９を用いてその概要を説明する。

図９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に起因する像ぶれを抑制するシステムの図であり、像ぶ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。

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手段で、それぞれの振動検出方向を８４ｐ，８４ｙで示してある。８５は補正光学装置（８６ｐ、８６ｙは各々補正光学手段８５に推力を与えるコイル、８７ｐ、８７ｙは補正光学装置８５の位置を検出する位置検出素子）である。該補正光学装置８５は位置制御ループを設けており、振れ検出手段８３ｐ、８３ｙの出力を目標値として駆動され、像面８８での安定を確保する。（特許文献１参照）
また、特許文献１に記載の像ぶれ補正装置は、補正光学系を駆動させないときはメカ的に補正光学系を補正中心に保持するメカ機構を備えている。

前記メカ機構の代りにバネなどの弾性部材を用いて補正光学系を補正中心に保持するように構成し、メカ的な保持手段を省いて小型化を図ったものもある。
（特許文献２参照）
特開平７−２１８９６７号公報特開平８−１８４８７０号公報

特許文献２においては、像ぶれ補正動作を行わない時には補正レンズはバネによって保持されている。従って、衝撃を加えると共振周波数で共振し、バネのバネ定数によっては共振振幅がかなり大きくなる可能性がある。

また、一眼レフカメラで撮影を行う場合、撮影時にミラー駆動やシャッター駆動が実行される。それらの駆動による衝撃が前述の像ぶれ補正装置に加わると、補正レンズが共振し、撮影画像に影響を及ぼす可能性がある。

この不要共振を防ぐために駆動コイルに通電を行い、電気的に補正レンズを光軸中心に保持する。勿論、撮影された画像に対する影響を無視できる程度の光軸近傍でも良いことは言うまでもない。

より効果的に不要共振を減衰させるには、粘性を効かせた駆動特性で電気的に補正レンズを保持する必要がある。しかし、粘性を効かせる特性とすると、像ぶれ補正の位相遅れが増え、像ぶれ補正の性能が劣化してしまう。

ここで、粘性の違いによる周波数特性の差を図１０のボード線図に示す。図１０において、実線が粘性が少ない場合の周波数特性であり、点線が粘性を強くした場合の周波数特性である。

図１０上の実線のゲイン特性を見ると、共振周波数における共振ゲインが高く、像ぶれ補正装置に共振周波数の振動が入力した場合、補正レンズが大きく共振して撮影画像に影響を及ぼす可能性がある。

この共振ゲインを下げるため粘性を強くすると点線の特性となるが、１０Ｈｚなどの手振れ周波数帯域での位相遅れが大きくなり、その結果、像ぶれ補正の性能が劣化する。

また、上記衝撃による不要共振は時間とともに減衰していくので、カメラのシャッター速度が高速側の場合は、不要共振が撮影画像に与える影響が大きく、低速側は、影響が少ない。

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抑制することである。

本発明の第２の目的は、補正レンズの共振が撮影結果に及ぼす影響は、シャッター速度によって異なるため、シャッター速度に応じて、最適な像ぶれ補正制御を行うことである。

上記の課題を解決するために、本発明のレンズ、カメラ、レンズ及びカメラからなるカメラシステム等の光学機器は、弾性部材を介して保持される像ぶれ補正レンズを有する光学機器であって、前記光学機器の振れ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前記像ぶれ補正レンズを駆動し、前記振れによる像ぶれを補正する駆動手段と、前記像ぶれ補正レンズの位置を検出する位置検出手段と、前記駆動手段による像ぶれ補正の許可または不許可を選択する選択手段と、前記選択手段により像ぶれ補正の許可が選択されている場合は、前記振れ検出手段の出力に基づく信号に対して前記弾性部材による共振の影響を低減するように第１の位相進みフィルタ演算を行い、前記第１の位相進みフィルタ演算が行われた信号と前記位置検出手段の出力に基づく信号とを用いて前記像ぶれ補正レンズの駆動を制御し、不許可が選択されている場合は、露光動作中のみ前記振れ検出手段の出力に基づく信号に前記第１の位相進みフィルタ演算よりも粘性を増やした第２の位相進みフィルタ演算を行い、前記第２の位相進みフィルタ演算が行われた信号を用いて前記像ぶれ補正レンズが光軸位置に位置するように前記像ぶれ補正レンズの駆動を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、像ぶれ補正動作が許可されているか否かによって、補正レンズの駆動特性を変更することで、像ぶれ補正動作選択時の像ぶれ補正効果を劣化させずに、補正レンズの不要共振を低減することができる。そして、像ぶれ補正動作が選択されていない場合の補正レンズの不要共振も低減することができる。

また、本発明によれば、像ぶれ補正動作が許可されているか否かという判定と、シャッター速度に応じて、補正レンズの駆動特性を変更することで、像ぶれ補正効果を劣化させずに、補正レンズの不要共振を低減することができる。

（実施例１）
以下に、本発明の実施例を添付の図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、カメラ本体２０１と交換レンズ２０２とからなるカメラシステム（光学機器）の構成を示す。

被写体からの撮影光束は交換レンズ２０２の撮影光学系を通り、撮影準備中は中央部分がハーフミラーとなっているクイックリターン主ミラー２０３で一部が反射され、ペンタプリズム２０４において正立像となる。

撮影者はこの正立像を光学ファインダ２０５において被写体像として確認することができる。

２０６は測光回路であり、不図示のピント板面上の照度を測定して、その測定結果をカメラシステム制御用ＭＰＵ２０７に入力する。

カメラシステム制御用ＭＰＵ２０７は露光時間、絞りなどの撮影条件を決定する。測光回路２０６内の測光センサは、複数のエリアに分割されており、エリアごとの測光結果を得ることができる。

２０８はサブミラーである。クイックリターン主ミラー２０３の裏面に配置されており、クイックリターン主ミラー２０３のハーフミラー面を通過した光束を測距手段２０９に入射させる。

測距手段２０９は入射した光束を光電変換及び信号処理して測距データを作成し、カメラシステム制御用ＭＰＵ２０７に入力する。

撮影動作に入ると、クイックリターン主ミラー２０３及びサブミラー２０８はペンタプリズム２０４側へ退避し、フォーカルプレーンシャッター２１０がシャッター駆動回路２１１により駆動される。

すると、撮影光束は撮影光学画像として撮像部（ＣＣＤやＣＭＯＳ）２１２面上に結像する。その撮影光学画像は、撮像部２１２によって光電変換され撮像信号となる。

２１３はタイミングジェネレータである。撮像部２１２の蓄積動作、読み出し動作及びリセット動作などを制御する。２１４は撮像部２１２の蓄積電荷ノイズを低減するＣＤＳ回路（２重相関サンプリング回路）、２１５は撮像信号を増幅するゲインコントロール回路である。２１６は増幅された撮像信号をアナログからデジタルの画像データへ変換するＡ／Ｄ変換器である。

２１７は映像信号処理回路であり、Ａ／Ｄ変換器２１６でデジタル化された画像データに、フィルタ処理、色変換処理及びガンマ処理などを行う。

映像信号処理回路２１７で信号処理された画像信号はバッファメモリ２１８に格納され、ＬＣＤ２１９の表示に用いられる。また、着脱可能なメモリカード２２０に記録される。

操作部２２１はカメラメインスイッチや、撮影モードの設定や、記録画像ファイルサイズの設定や、撮影時のレリーズを行うためのスイッチ類である。

カメラシステム制御用ＭＰＵ２０７は上記動作を制御するほか、カメラ本体２０１側のインターフェース回路２２２及び交換レンズ２０２側のインターフェース回路２２３を介して、レンズＭＰＵ２２４と相互に通信する。

この通信では、交換レンズ２０２へフォーカス駆動命令を送信したり、デジタルカメラ本体２０１や交換レンズ２０２内部の動作状態や光学情報などのデータを送受信したりする。

交換レンズ２０２には、撮影光学系の一部として、フォーカスレンズ２２５、ズームレンズ２２６、像ぶれ補正用レンズ２２７、絞り２２８が配置される。

フォーカスレンズ２２５は、レンズＭＰＵ２２４からの制御信号によりフォーカス制御回路２２９及びフォーカスレンズ駆動用モータ２３０を介して駆動される。

フォーカス制御回路２２８には、フォーカスレンズ駆動回路のほか、フォーカスレンズの移動に応じたゾーンパターン信号やパルス信号を出力するフォーカスエンコーダなども含まれる。被写体距離はこのフォーカスエンコーダにより検知できる。

ズームレンズ２２６は、撮影者が不図示のズーム操作環を操作することにより移動する。ズームエンコーダ２３１はズームレンズの移動に応じたゾーンパターン信号を出力する。

像ぶれ補正レンズ２２７は、像ぶれ補正制御回路２３２、リニアモータ２３３を介して駆動される。

像ぶれ補正は、次のようにして行われる。すなわち、回転振れを検出する角速度センサ２３５の振れ信号が信号処理回路２３６で信号処理されレンズＭＰＵ２２４に入力される。レンズＭＰＵ２２４は、補正レンズ駆動目標信号を算出し、この補正レンズ駆動目標信号と補正レンズエンコーダ２３４から出力される補正レンズ位置信号との差に応じた駆動信号を像ぶれ補正制御回路２３２に出力する。像ぶれ補正は、このように補正レンズエンコーダ２３４から出力される補正レンズ位置信号を像ぶれ補正制御回路２３２にフィードバックすることで行われる。

絞り２２８は、レンズＭＰＵ２２４からの制御信号により絞り制御回路２３７介し、ステッピングモータ１３８により駆動される。

スイッチ２３９は像ぶれ補正の許可または不許可を選択するための像ぶれ補正ＯＮ／ＯＦＦ選択用スイッチである。

次に図２から図４に像ぶれ補正レンズ２２７を含む像ぶれ補正ユニットを示す。

図２はレンズ駆動手段の分解斜視図である。

図２において、３１はベース板を、３６は可動鏡筒、３２ａ，３２ｂ，３２ｃは前記ベース板と可動鏡筒に狭持された球である。また、３３ａ，３３ｂはコイル、３４ａ，３４ｂは磁石、３５ａ，３５ｂ，３６ｃは弾性体、３７は磁石吸着板である。３８ａ，３８ｂは吸着板固定螺旋、３９は可動鏡筒保持板、４０はＦＰＣ、４１ａ，４１ｂはＦＰＣ固定螺旋、１０１は適切な穴が設けられた磁石吸着板である。

図３はレンズ駆動装置の平面図である。図３（ａ）は光軸方向からみた正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＢ−Ｂ断面での断面図である。

図３（ａ）に示すように、可動鏡筒３６はベース板３１に対して複数の弾性体３５で弾性支持されている。本実施例では弾性体が光軸から放射状に１２０度の間隔で３本配置されている。このような対称な配置とすることで、モーメントの発生による不要共振の励起を抑制することができる。また弾性体は光軸方向に適宜傾けて取り付けられており、ベース板３１と可動鏡筒３６の間に設けられた球３２ａ，３２ｂ，３２ｃを把持している。

図３（ｃ）に示すように、駆動手段はベース板３１にはコイル３３ａ，３３ｂが固定されており、可動鏡筒３６には磁石３４ａ，３４ｂが固定されており、いわゆるムービングマグネット型のアクチュエータを構成する。

また、磁石３４ａに対して、コイル３３ａ，３３ｂ非対抗側にセンサ１０２が設けられている。本実施例では、ムービングマグネット型のアクチュエータのため、位置検出手段として用いるためのセンサとしてホール素子を用いている。センサ１０２はベース板３１にＦＰＣ４０を介して固定されており、可動鏡筒３６の位置を磁束密度の変化によって検出する。また、ホール素子を前述の配置とする事で、駆動用の磁石３４ａを位置検出用の磁石として兼用している。

図４は駆動手段の模式図であり、図４（ａ）は磁石、コイルおよびセンサを光軸方向から見た図である。また、図４（ｂ）は磁石を中心付近で切断した時の断面図である。１１０はセンサの感磁部である。

図４に示した磁気回路では磁束４２ａ，４２ｂ，４２ｃは図に示した矢印のような流れをしている。図４（ｂ）の状態では、感磁部１１０は着磁境界４３の真上に位置しているので、この点の磁界はほぼ０になる。この時の移動量は０として検出される。ベース板３１と可動鏡筒３６の間に相対運動が生じた場合、ベース板３１に固定されたセンサ１０２から見て、着磁境界４３は可動鏡筒３６と一緒に動くので、感磁部１１０の磁界は０ではない値を示す。一定の範囲では、移動量と磁界の強さは線形関係が保たれており、この範囲では線形に位置を検出可能である。

次に、図５、図６及び図７に示したフローチャートに従って、交換レンズ１０２側の動作を説明する。

レンズをカメラに装着すると、カメラからレンズへシリアル通信がなされ、図５のステップ２００から動作を開始する。
（ステップ２００）レンズ制御、像ぶれ補正制御のための初期設定を行う。
（ステップ２０１）不図示のスイッチ類の状態検出、ズーム・フォーカスの位置検出を行う。スイッチ類は例えば、オートフォーカスとマニュアルフォーカスの切り換えスイッチや、像ぶれ補正機能のＯＮ／ＯＦＦスイッチなどがある。
（ステップ２０２）カメラからフォーカス駆動命令通信があったかどうかを判定する。フォーカス駆動命令が受信されていればステップ２０３へ、受信されていなければステップ２０７へ進む。
（ステップ２０３）カメラからのフォーカス駆動命令通信では、フォーカスレンズの目標駆動量（パルス数）も送信されてくるので、フォーカス制御回路２２９にあるフォーカスエンコーダのパルス数を検出して、目標パルス数駆動するようフォーカス駆動制御を行う。
（ステップ２０４）目標パルス数Ｐに達したかどうかの判定を行う。目標に達していればステップ２０５へ、達していなければステップ２０６へ進む。
（ステップ２０５）目標パルス数に達したので、フォーカスレンズの駆動を停止する。
（ステップ２０６）目標パルス数に達していないので、残り駆動パルス数に応じて、フォーカスレンズ駆動用モータ２３０の速度設定を行う。残り駆動パルス数が少なくなっていくにしたがって減速していく。
（ステップ２０７）ステップ２０１で像ぶれ補正機能ＯＮ／ＯＦＦスイッチのＯＦＦが検出されていたら、像ぶれ補正用レンズ２２７を光軸付近に停止させる。そして、ＯＮが検出されていて、カメラのレリーズスイッチＳＷ１ＯＮをカメラレンズステータス通信により検出したら、像ぶれ補正動作が動作可能な状態とする。
（ステップ２０８）カメラから全駆動停止（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からこの全駆動停止命令が送信される。
（ステップ２０９）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、マイコンをスリープ（停止）状態にする。像ぶ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、カメラはレンズに通信を送り、スリープ状態を解除する。

これらの動作の間に、カメラからの通信によるシリアル通信割込み、像ぶ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。

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、フォーカスレンズ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、ＳＷ１ＯＮ、ＳＷ２ＯＮ、シャッター速度、カメラの機種等も判別できる。

また、像ぶれ補正割込みは一定周期毎に発生するタイマー割り込みであり、ピッチ方向（縦方向）制御とヨー方向（横方向）の像ぶれ補正制御を行っている。

まず、シリアル通信割り込みについて、図６のフローチャートを用いて説明する。

カメラからの通信を受信するとステップ３００から動作を開始する。

ステップ３００でカメラからの命令（コマンド）解析を行い、各命令に応じた処理へ分岐する。

ステップ３０１では、フォーカス駆動命令を受信したので、ステップ３０２で目標駆動パルス数に応じて、フォーカスレンズ駆動用モータ２９の速度設定が実行し、フォーカスレンズ駆動を開始する。

ステップ３０３では、絞り駆動命令を受信したので、送信されてきた絞り駆動データをもとに絞り２７を駆動する。ステップ３０４でステッピングモータ３４の駆動パターンを設定し、設定した駆動パターンを絞り制御回路３３を介してステッピングモータ３４に出力し、絞り２７を駆動する。

ステップ３０５では、カメラレンズステータス通信を受信したので、ステップ３０６で、レンズの焦点距離情報、ＩＳ動作状態などをカメラに送信したり、カメラのステータス状態（レリーズスイッチの状態、撮影モード、シャッター速度など）を受信する。

ここで、カメラが撮影準備中（ＳＷ１ＯＮ）であるか露光動作中（ＳＷ２ＯＮ）であるかを判別し、後述の振れ検出の特性切換を行う。

ステップ３０７では、例えばレンズのフォーカス敏感度データ通信や、レンズ光学データ通信等の他の命令を、ステップ３０８で処理を行う。

以上のような振れ検出を含む像ぶれ補正動作は、レンズＭＰＵ１２４で行われる。その動作を図７のフローチャートを用いて説明する。

レンズのメイン動作中に像ぶれ補正割り込みが発生すると、レンズＭＰＵ１２４は図７のステップ４００から像ぶれ補正の制御を開始する。
（ステップ４００）振れ検出部１３０の振れ信号（角速度信号）をＡ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄ変換結果は、レンズＭＰＵ１２４内のＶＡＤ＿ＤＡＴで設定される不図示のＲＡＭ領域に格納する。
（ステップ４０１）像ぶれ補正ＯＮ／ＯＦＦ選択用スイッチ２３９がＯＮであるかＯＦＦであるかどうかの判定を行う。ＯＮであればステップ４０２へ進み、ＯＦＦであれば４０３へ進む。
（ステップ４０２）ＳＷ１ＯＮ＝１であるかどうか、つまりカメラのレリーズスイッチが半押しされ撮影準備中であるかどうかの判定を行う。ＳＷ１ＯＮ＝１であればステップ４０４へ、ＳＷ１ＯＮ＝０であればステップ４０３へ進む。
（ステップ４０３）像ぶれ補正を行わないので、ハイパスフィルタ、積分演算の初期化を行う。補正レンズ駆動目標データＳＦＴＤＲＶもゼロとなる。このとき、補正レンズは光学機器に衝撃が与えられたときのバネ定数に起因する共振振幅を抑制する特性を有する第２の駆動特性で駆動制御され、光軸位置に固定される。

第１の駆動特性と、第２の駆動特性は振れの周波数に対する振れ補正レンズ駆動特性の周波数特性が異なる。
（ステップ４０４）ハイパスフィルタ演算を行う。また、像ぶれ補正の開始から所定時間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。このときは通常の像ぶれ補正の特性である第１の駆動特性で駆動されることとなる。
（ステップ４０５）ハイパスフィルタ演算結果を入力として、積分演算を行う。その結果をレンズＭＰＵ１２４内のＤＥＧ＿ＤＡＴで設定される不図示のＲＡＭ領域に格納する。ＤＥＧ＿ＤＡＴは振れ角変位信号である。
（ステップ４０６）ズーム・フォーカスのポジションによって、振れ角変位ＤＥＧ＿ＤＡＴを補正するための像ぶれ補正レンズ１２７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光学防振敏感度（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に変換する。その演算結果は、レンズＭＰＵ１２４内のＳＦＴＤＲＶで設定される不図示のＲＡＭ領域に格納する。
（ステップ４０７）像ぶれ補正レンズ２６の変位信号をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ結果をレンズＭＰＵ１２４内のＳＦＴ＿ＡＤで設定されるＲＡＭ領域に格納する。
（ステップ４０８）像ぶれ補正ＯＮ／ＯＦＦ選択用スイッチ２３９がＯＮであるかＯＦＦであるかどうかの判定を行う。ＯＮであればステップ４０９へ進み、ＯＦＦであれば４１１へ進む。
（ステップ４０９）ＳＷ１ＯＮ＝１であるかどうか、つまりカメラのレリーズスイッチが半押しされ撮影準備中であるかどうかの判定を行う。ＳＷ１ＯＮ＝１であればステップ４１０へ、ＳＷ１ＯＮ＝０であればステップ４１２へ進む。
（ステップ４１０）振れ補正レンズ変位信号Ａ／Ｄ変換結果ＳＦＴ＿ＡＤを入力として、位相進みフィルタ演算Ａを行う。演算結果はレンズＭＰＵ１２４内のＳＦＴＰＳＴで設定されるＲＡＭ領域に格納する。
（ステップ４１１）ＳＷ２ＯＮ＝１であるかどうか、つまりカメラのレリーズスイッチが全押しされ露光動作中であるかどうかの判定を行う。ＳＷ２ＯＮ＝１であればステップ４１３へ、ＳＷ２ＯＮ＝０であればステップ４１２へ進む。
（ステップ４１２）像ぶれ補正レンズ１２７の駆動を停止する。
（ステップ４１３）振れ補正レンズ変位信号Ａ／Ｄ変換結果ＳＦＴ＿ＡＤを入力として、位相進みフィルタ演算Ｂを行う。演算結果はレンズＭＰＵ１２４内のＳＦＴＰＳＴで設定されるＲＡＭ領域に格納する。

ここで、ステップ４０８〜ステップ４１３までの動作について、詳細に説明する。

まず、ステップ４０８で像ぶれ補正ＯＮ／ＯＦＦ選択用スイッチ１３９がＯＮであり、ステップ４０９でＳＷ１ＯＮであると判定され、ステップ４１０へ進んだ場合について説明する。

ステップ４１０ではステップ４００で検出した振れ信号に基づいて像ぶれ補正を行うが、振れ補正レンズ変位信号に位相進みフィルタ演算を行うことで、粘性を増やした像ぶれ補正を行うこととなる。これは、前述の像ぶれ補正機構のバネの不要共振の影響を低減させるためのものである。ただし、粘性を増やすことで、像ぶれ補正の位相遅れが増え、像ぶれ補正の性能が劣化するので、不要共振低減とのバランスをとり位相進みフィルタの特性が決定される。

次に、ステップ４０８で像ぶれ補正ＯＮ／ＯＦＦ選択用スイッチ１３９がＯＦＦであり、ステップ４１１でＳＷ２がＯＮであると判定され、ステップ４１３へ進んだ場合について説明する。

ステップ４１３ではステップ４０３で補正レンズ駆動目標データＳＦＴＤＲＶをゼロとして、像ぶれ補正レンズ１２７を駆動する。すなわち、電気的に像ぶれ補正レンズ１２７を光軸付近に保持する。ここでも、振れ補正レンズ変位信号に位相進みフィルタ演算を行うことで、粘性を増やした像ぶれ補正を行うが、これも前述の像ぶれ補正機構のバネの不要共振の影響を低減させるためである。

ただし、電気的に像ぶれ補正レンズ１２７を光軸付近に保持するだけなので、ステップ４１０のように、像ぶれ補正の位相遅れを考慮する必要がない。

したがって、ステップ４１０の位相進み演算の特性Ａより、粘性を増やした特性Ｂとし、より不要共振低減させる特性としている。
（ステップ４１４）フィードバック演算（ＳＦＴＤＲＶ−ＳＦＴＰＳＴ）を行う。演算結果はレンズＭＰＵ１２４内のＳＦＴ＿ＤＴで設定されるＲＡＭ領域に格納する。
（ステップ４１５）ループゲインＬＰＧ＿ＤＴとステップ４１４の演算結果ＳＦＴ＿ＤＴを乗算する。演算結果はレンズＭＰＵ１２４内のＳＦＴ＿ＰＷＭで設定されるＲＡＭ領域に格納する。
（ステップ４１６）安定な制御系にするために位相補償演算を行う。
（ステップ４１７）ステップ４１６の演算結果をＰＷＭとしてレンズＭＰＵ１２４のポートに出力し、像ぶれ補正割込みが終了する。

その出力はＩＳ制御回路１３２内のドライバー回路に入力し、リニアモータ１３３によって像ぶれ補正レンズ１２７が駆動され、像ぶれが補正が行われる。

以上のように、レンズＭＰＵ１２４は図４のステップ４０８〜ステップ４１０において、像ぶれ補正ＯＮ／ＯＦＦ選択用スイッチ２３９がＯＮの場合は、粘性と像ぶれ補正の位相遅れとのバランスをとる位相進み演算特性とする。そして、ステップ４１３においては、像ぶれ補正ＯＮ／ＯＦＦ選択用スイッチ２３９がＯＦＦであるので、露光動作中は電気的に像ぶれ補正レンズ１２７を光軸付近に保持する。この保持するときの特性は、粘性を増やした位相進みフィルタ特性としている。

以上述べた如く動作することにより、像ぶれ補正の性能を劣化させることなく、像ぶれ補正機構のバネの不要共振の影響を低減し、精度の良い像ぶれ補正を行うことができる。

更に、像ぶれ補正動作が選択されていない場合でも、バネの不要共振の影響を低減することができる。

（実施例２）
次に、本発明の実施例２を図８のフローチャートに基づいて説明する。

本実施例の構成については、実施例１と同様の構成とし、説明は省略する。

図８のフローチャートにおけるステップ４１１で、ＳＷ２ＯＮ＝１である、つまりカメラのレリーズスイッチが全押しされ露光動作中であると判定された場合は、ステップ５００へ進む。

ステップ５００では、カメラのシャッター速度Ｔｖが、所定のシャッター速度ＳＨＴＬより速いかどうかの判定を行う。カメラのシャッター速度Ｔｖが、所定のシャッター速度ＳＨＴＬより速ければ、ステップ４１３へ進み、遅ければステップ４１２へ進む。ステップ４１３では前述のように、位相進みフィルタを行うが、粘性を増やした特性Ｂとし、より不要共振低減させる特性とし、電気的に像ぶれ補正レンズ１２７を光軸付近に保持する。ステップ４１２では、カメラのシャッター速度が所定のシャッター速度より遅く、不要共振の影響が少なくなるので、省電のため像ぶれ補正レンズ１２７の通電を停止する。

以上のように、レンズＭＰＵ１２４は図４のステップ４０８〜ステップ４１０、及びステップ５００において、像ぶれ補正選択用スイッチ２３９がＯＮの場合は、粘性と像ぶれ補正の位相遅れとのバランスをとる位相進み演算特性とする。

そして、ステップ５００及び４１３においては、像ぶれ補正選択用スイッチ２３９がＯＦＦであり、カメラのシャッター速度が所定のシャッター速度より速ければ、露光動作中は電気的に像ぶれ補正レンズ１２７を光軸付近に保持する。この保持するときの特性は、粘性を増やした位相進みフィルタ特性としている。

このように動作することで、像ぶれ補正の性能を劣化させることなく、像ぶれ補正機構のバネの不要共振の影響を低減し、精度の良い像ぶれ補正を行うことができる。そして、像ぶれ補正動作が選択されていない場合でも、バネの不要共振の影響を低減することができる。また、不要共振の影響が少ないシャッター速度においては、像ぶれ補正レンズへの通電を停止するので、電力の消費を低減することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

例えば、上記実施例では位相進みフィルタの特性を変更する例を示したが、ループゲインを変更しても良いし、両方変更しても良い。

本発明の一実施例に係るカメラシステムの構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係る像ぶれ補正装置の分解斜視図である。本発明の実施形態に係る像ぶれ補正装置の平面図と断面図である。本発明の実施形態に係る像ぶれ補正装置の駆動手段の説明図である。本発明の一実施例に係る交換レンズ側の動作を示すフローチャートである。本発明の一実施例に係る交換レンズ側の動作を示すフローチャートである。本発明の一実施例に係る像ぶれ補正の動作を示すフローチャートである。本発明の一実施例に係る像ぶれ補正の動作を示すフローチャートである。像ぶれ補正装置の防振システムの一例を示すブロック図である。像ぶれ補正装置の周波数特性を示すボード線図である。

符号の説明

２０１カメラ本体
２０２交換レンズ
２０３クイックリターン主ミラー
２０５光学ファインダ
２０７カメラシステムＭＰＵ
２０８サブミラー
２１２撮像部
２１７映像信号処理回路
２１９ＬＣＤ
２２２カメラ側インターフェース回路
２２３レンズ側インターフェース回路
２２４レンズＭＰＵ
２２５フォーカスレンズ
２２６ズームレンズ
２２７像ぶれ補正用レンズ
２２９フォーカス制御回路
２３０フォーカスレンズ駆動用モータ
２３１ズームエンコーダ
２３２像ぶれ補正制御回路
２３３像ぶれ補正レンズ駆動用モータ
２３４像ぶれ補正用レンズエンコーダ
２３５角速度センサ
２３６信号処理回路
２３９像ぶれ補正用スイッチ

Claims

弾性部材を介して保持される像ぶれ補正レンズを有する光学機器であって、
前記光学機器の振れ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前記像ぶれ補正レンズを駆動し、前記振れによる像ぶれを補正する駆動手段と、
前記像ぶれ補正レンズの位置を検出する位置検出手段と、
前記駆動手段による像ぶれ補正の許可または不許可を選択する選択手段と、
前記選択手段により像ぶれ補正の許可が選択されている場合は、前記振れ検出手段の出力に基づく信号に対して前記弾性部材による共振の影響を低減するように第１の位相進みフィルタ演算を行い、前記第１の位相進みフィルタ演算が行われた信号と前記位置検出手段の出力に基づく信号とを用いて前記像ぶれ補正レンズの駆動を制御し、不許可が選択されている場合は、露光動作中のみ前記振れ検出手段の出力に基づく信号に前記第１の位相進みフィルタ演算よりも粘性を増やした第２の位相進みフィルタ演算を行い、前記第２の位相進みフィルタ演算が行われた信号を用いて前記像ぶれ補正レンズが光軸位置に位置するように前記像ぶれ補正レンズの駆動を制御する制御手段と、を有することを特徴とする光学機器。
前記光学機器はレンズ、カメラ、またはレンズとカメラからなるカメラシステムであることを特徴とする請求項１の光学機器。