JP5677067B2 - ブレ補正装置および光学装置 - Google Patents

Description

本発明は、ブレ補正装置および光学装置に関する。

従来から、ミラーダウン動作やシャッターチャージ動作に伴う防振システムの誤動作によって発生する焦点検出精度やフォーカス制御結果の悪化を防ぐカメラが知られている（たとえば特許文献１）。

特開２００９−２５８４０１号公報

しかしながら、回路上のノイズの影響を受ける場合や急激な振動等の影響により光量一定制御が過渡的となった場合には、防振システムの受光素子からの出力を用いた検出精度が低下するという問題がある。

請求項１に記載の発明によるブレ補正装置は、光学系の光軸と交わる平面上で変位して、手振れに起因する被写体像の像ブレを補正する可動部と非可動部とからなるブレ補正手段と、前記可動部と前記非可動部との一方に配置され、前記可動部の変位による前記平面上での位置変化を検出するための検出光を発光する発光手段と、前記可動部と前記非可動部との他方に配置され、前記検出光と交わる平面上にて前記発光手段に対して相対的に変位し、前記発光手段からの前記検出光を受光して、前記発光手段との相対位置に応じて、増加または減少する第１検出信号と該第１検出信号とは逆に減少または増加する第２検出信号とを出力する受光手段と、前記受光手段により出力された前記第１検出信号と前記第２検出信号とに検出誤差が発生しているか否かを判定する判定手段とを備え、前記判定手段は、前記第１検出信号の変化量と前記第２検出信号の変化量とが前記位置変化に応じて互いに逆に増減する非同相の場合は前記検出誤差が発生していないと判定し、前記第１検出信号の変化量と前記第２検出信号の変化量とが前記位置変化に応じて互いに同相に増加または減少する場合に前記検出誤差が発生していると判定することを特徴とする。

本発明によれば、受光手段から出力された第１検出信号の変化量と第２検出信号の変化量とが、ブレ補正手段の位置変化に応じて互いに増加または減少する場合に検出誤差が発生していると判定できる。

本発明の実施の形態によるカメラの回路構成を示すブロック図 実施の形態のブレ検出センサの一例を示す図 実施の形態のブレ補正装置の一例を示す図 第１の実施の形態によるブレ補正制御部の機能を説明するブロック図 第２の実施の形態によるブレ補正制御部の機能を説明するブロック図 第３の実施の形態によるブレ補正制御部の機能を説明するブロック図

−第１の実施の形態−
図面を用いて、第１の実施の形態による光学装置について説明する。
図１は実施の形態のカメラの回路構成を示すブロック図である。カメラ１は、ズームレンズや焦点調節レンズ、その他の結像レンズにより構成される撮影レンズ２、撮像素子６、制御回路７、メモリ８、ブレ検出センサ１４、ブレ補正装置１５、ＬＣＤ駆動回路１６、液晶モニタ１７、操作部材１８を備える。撮像素子６は、複数の光電変換素子を備えたＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサによって構成される。撮像素子６は、撮像面上に結像されている被写体像を撮像し、被写体像の明るさに応じた光電変換信号（撮像信号）に変換して、制御回路７へ出力する。

制御回路７は、図示しないＣＰＵとメモリ等の周辺回路から構成され、種々の処理や制御を行う。たとえば、制御回路７は、撮像素子６から入力した撮像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して画像データを生成する。そして、制御回路７は、生成した画像データに対して各種の画像処理を施した後、ＪＰＥＧ等の圧縮処理を施し、たとえばＥＸＩＦ形式の画像ファイルを生成する。制御回路７は、生成した画像ファイルを、たとえばメモリカード等の不揮発性の記録媒体に記録する。また、制御回路７は、ブレ補正制御部７１を機能的に備える。ブレ補正制御部７１の詳細については、説明を後述する。

メモリ８は、画像処理、画像圧縮処理および表示用画像データ作成処理の途中や処理後のデータを一時的に格納するために使用される。表示用画像データは、撮像素子６からの出力に基づいて、制御回路７が生成した画像データ、もしくは記録媒体に記録されている画像データに基づいて、制御回路７により生成される。生成された表示用画像データは、制御回路７によりメモリ８に格納された後、後述するＬＣＤ駆動回路１６へ出力される。

操作部材１８は、レリーズボタン、電源ボタン、モードダイヤル、ズームボタン、カメラ１の各種の機能を設定するための設定メニュー画面の表示切換スイッチ、設定メニュー決定ボタンなどを含む。ＬＣＤ駆動回路１６は制御回路７の制御信号に基づいて、液晶モニタ１７を駆動し、液晶モニタ１７に画像を表示する。

ブレ検出センサ１４は、たとえばジャイロなどの角速度センサによって構成され、撮影時にカメラ１に発生する振れをピッチングとヨーイングに分解して検出する。図２に示すように、ブレ検出センサ１４は、撮影レンズ２の光軸に直交する水平方向（図２のＸ軸方向）に配置されたセンサ１４Ｘと、撮影レンズ２の光軸に直交する鉛直方向（図２のＹ軸方向）に配置されたセンサ１４Ｙとを有する。センサ１４Ｘ、１４ＹはそれぞれＸ軸方向およびＹ軸方向の回転角速度を計測して、ピッチング値およびヨーイング値（以後、ブレ検出値）を示すブレ検出信号を制御回路７のブレ補正制御部７１へ出力する。なお、センサ１４Ｘ、１４Ｙとはカメラ１の回転中心、すなわち重心近傍に配置されることが好ましい。

ブレ補正装置１５は、シフトレンズ１５１、アクチュエータ１５３、および位置検出センサ１５４を備える。シフトレンズ１５１は、アクチュエータ１５３による駆動力に応じて、たとえばボールベアリングなどにより撮像素子６の撮像面と平行な面内、すなわち光軸と交差（直交）する平面（移動平面）内で移動（変位）可能となるように設けられる。このシフトレンズ１５１は、移動平面内におけるシフトレンズ１５１の位置に応じて向心力が働くバネ等の部材により保持されている。シフトレンズ１５１の移動により、撮影レンズ２を通過した被写体光は、振れを打ち消す方向に屈折される。その結果、撮影者の手振れに伴うカメラ１本体の振れに起因して発生する光学像（被写体の像）のブレが補正される。

アクチュエータ１５３は、たとえば、コイル、磁石、およびヨークを有するボイスコイルモータである。アクチュエータ１５３は、後述するように、制御回路７のブレ補正制御部７１により印加される電圧に応じて駆動力を発生して、シフトレンズ１５１を移動させる。位置検出センサ１５４は、たとえば、発光部、受光部およびスリット部を備える光位置検出センサであり、シフトレンズ１５１の位置を検出して、位置検出信号としてブレ補正制御部７１へ出力する。

図３を用いて、ブレ補正装置１５の構成について詳細に示す。図３（ａ）はブレ補正装置１５の平面図であり、図３（ｂ）はブレ補正装置１５のＡ−Ａ線断面図であり、図３（ｃ）はブレ補正装置１５のＢ−Ｂ線断面図である。なお、図３（ａ）では、図面の水平方向をＸ軸、垂直方向をＹ軸として示している。

上述したように、シフトレンズ１５１は、撮影レンズ２の光軸と直交する面内をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動することにより、被写体の像の像ブレを補正するブレ補正光学系であり、可動部材であるレンズホルダ１５１ａにより保持される。レンズホルダ１５１ａはリング形状に形成された板状部材であり、シフトレンズ１５１の外周からシフトレンズ１５１をＸＹ平面内で移動可能に保持する。レンズホルダ１５１ａは、弾性支持部材１５１ｂにより非可動部（すなわちカメラ１の筐体）１５１ｃ、１５１ｄに取り付けられる。このため、レンズホルダ１５１ａおよびシフトレンズ１５１は、カメラ１の筐体に対しほぼ非接触を維持したまま、ＸＹ平面上を自由に可動できる。

アクチュエータ１５３は、Ｘ駆動用アクチュエータ１５３Ｘと、Ｙ駆動用アクチュエータ１５３Ｙとを有する。Ｘ駆動用アクチュエータ１５３Ｘは、レンズホルダ１５１ａをシフトレンズ１５１とともにＸ方向に駆動するための駆動力を発生する。Ｙ駆動用アクチュエータ１５３Ｙは、レンズホルダ１５１ａをシフトレンズ１５１とともにＹ方向に駆動するための駆動力を発生する。

図３（ｂ）に示すように、Ｘ駆動用アクチュエータ１５３Ｘは、コイル１５３ａ、マグネット１５３ｂおよびヨーク１５３ｃを有するボイスコイルモータである。コイル１５３ａはレンズホルダ１５１ａに設けられ、非可動部１５１ｃに設けられたマグネット１５３ｂと、非可動部１５１ｄに設けられたヨーク１５３ｃとにより挟まれている。なお、図示を省略しているが、Ｙ駆動用アクチュエータ１５３Ｙについても、Ｘ駆動用アクチュエータ１５３Ｘと同様の構成を有している。

位置検出センサ１５４は、Ｘ位置検出センサ１５４ＸとＹ位置検出センサ１５４Ｙとを有する。Ｘ位置検出センサ１５４Ｘは、シフトレンズ１５１のＸ軸方向への移動量を計測する光位置センサである。Ｙ位置検出センサ１５４Ｙは、シフトレンズ１５１のＹ軸方向への移動量を計測する光位置センサである。

図３（ｃ）に示すように、Ｘ位置検出センサ１５４Ｘはレンズホルダ１５１ａに設けられた発光部であるＬＥＤ１５４ａおよびスリット１５４ｂと、非可動部１５１ｄに設けられた受光部（光電変換素子）であるＰＳＤ（Position Sensitive Detector）１５４ｃを有する。図３（ｃ）において破線で示す、ＬＥＤ１５４ａから発した光は、スリット１５４ｂを通過してＰＳＤ１５４ｃ上にスリット光をつくる。ＰＳＤ１５４ｃは、スリット光が形成された相対位置に比例した第１位置検出信号Ｉ１と第２位置検出信号Ｉ２とを出力する。換言すると、第１位置検出信号Ｉ１と第２位置検出信号Ｉ２とは、非可動部１５１ｄに対するレンズホルダ１５１ａの相対位置を示している。なお、図示を省略しているが、Ｙ位置検出センサ１５４Ｙについても、Ｘ位置検出センサ１５４Ｘと同様の構成を有している。

図３（ｄ）は、ＰＳＤ１５４ｃに対するＬＥＤ１５４ａの相対位置と、第１位置検出信号Ｉ１および第２位置検出信号Ｉ２との関係を示す図である。図３（ｄ）に示すように、ＰＳＤ１５４ｃに対するＬＥＤ１５４ａの相対位置がＸ軸方向の＋側に移動するほど、第１位置検出信号Ｉ１の出力値は増加し、第２位置検出信号Ｉ２の出力値は減少する。また、ＰＳＤ１５４ｃに対するＬＥＤ１５４ａの相対位置がＸ軸方向の−側に移動するほど、第１位置検出信号Ｉ１の出力値は減少し、第２位置検出信号Ｉ２の出力値は増加する。第１位置検出信号Ｉ１の出力値と第２位置検出信号Ｉ２の出力値はＬＥＤ１５４ａの相対位置によらず一定である。すなわち、ＰＳＤ１５４ｃの受光面におけるスリット光の位置により、第１位置検出信号Ｉ１と第２位置検出信号Ｉ２との出力値の比が変化する。上述したようにして位置検出センサ１５４から出力された位置検出信号は、図示しないＡ／Ｄ変換回路等によりデジタル信号に変換されて制御回路７へ出力される。

なお、図３（ａ）に示すように、レンズホルダ１５１ａには、固定孔１５５が設けられている。シフトレンズ１５１を駆動させない場合、たとえば電源ＯＦＦの場合は、固定孔１５５に非可動部１５１ｃまたは１５１ｄからピン等が挿入されることによって、レンズホルダ１５１ａがＸＹ平面上で固定される。

次に、図４を参照して、本実施の形態による制御回路７のブレ補正制御部７１による処理について説明する。図４に示すように、ブレ補正制御部７１は、位置検出判定部７１１、位置演算部７１２、目標位置算出部７１３、レンズ位置算出部７１４、駆動ゲイン算出部７１５、データ保持部７１６およびデータ選択部７１７を機能的に備える。位置検出判定部７１１は、位置検出センサ１５４から出力された位置検出信号に検出誤差が含まれているか否かを判定する。なお、位置検出判定部７１１の詳細は説明を後述する。

位置演算部７１２は、所定の制御周期Ｔｓ１ごとに位置検出センサ１５４から出力され、デジタル変換された位置検出信号を入力する。位置演算部７１２は、入力した位置検出信号を用いてシフトレンズ１５１の現在位置を算出する。上述したように、ＰＳＤ１５４ｃの受光面に受光したＬＥＤ１５４ａからのスリット光の位置によって、第１位置検出信号と第２位置検出信号とはそれぞれの出力値の比が変化する。ＰＳＤ１５４ｃの受光面の長さをＬとした場合、位置演算部７１２は、従来からの技術と同様に、以下の式（１）などを用いてシフトレンズ１５１の現在位置を算出し、算出した現在位置を後述するデータ保持部７１６およびデータ選択部７１７へ出力する。
現在位置＝Ｌ／２×（Ｉ１−Ｉ２）／（Ｉ１＋Ｉ２） …（１）

目標位置算出部７１３は、ブレ検出センサ１４から入力したブレ検出値を、所定の制御周期Ｔｓ１ごとのタイミングで量子化した後、ＬＰＦ演算を行って振れ量を算出する。振れ量が算出されると、目標位置算出部７１３は、算出した振れ量に基づいて、シフトレンズ１５１が光学像のブレを補正するための位置（目標位置）を算出する。シフトレンズ１５１の目標位置と現在位置が算出されると、レンズ位置算出部７１４は、目標位置と現在位置との差分に基づいて、ブレ補正のためのシフトレンズ１５１の移動量を算出する。駆動ゲイン算出部７１５は、レンズ位置算出部７１４により算出されたシフトレンズ１５１の移動量を用いて、アクチュエータ１５３を駆動するための駆動ゲインを算出して、制御信号としてアクチュエータ１５３へ出力する。

データ保持部７１６はたとえば揮発性の記録媒体により構成され、位置検出判定部７１１による判定結果に応じて、位置演算部７１２により算出された現在位置を一時的に格納する。データ選択部７１７は、位置検出判定部７１１による判定結果に応じて、データ保持部７１６に格納された現在位置および位置演算部７１２により算出された現在位置の何れか一方をシフトレンズ１５１の現在位置として、上述したレンズ位置算出部７１４へ出力する。なお、データ保持部７１６およびデータ選択部７１７については詳細を後述する。

位置検出判定部７１１は、所定の制御周期Ｔｓ１ごとに位置検出センサ１５４から出力され、デジタル変換された位置検出信号、すなわち第１位置検出信号Ｉ１と第２位置検出信号Ｉ２とに検出誤差が含まれているか否かを判定する。位置検出判定部７１１は、第１位置検出信号Ｉ１と第２位置検出信号Ｉ２とをそれぞれ微分して、算出した微分値の符号を比較することにより検出誤差の有無を判定する。図３（ｄ）を用いて上述したように、通常は第１位置検出信号Ｉ１の傾きと第２位置検出信号Ｉ２の傾きとは互いに逆、換言すると、第１位置検出信号Ｉ１と第２位置検出信号Ｉ２とは互いに逆に増減する。すなわち、検出誤差が無い場合には、第１位置検出信号Ｉ１と第２位置検出信号Ｉ２とをそれぞれ微分した値は互いに符号が異なる。したがって、位置検出判定部７１１は、算出した２つの微分値の符号が異なる場合（以後、非同相と呼ぶ）には検出誤差が発生していないと判定する。

しかし、以下の（１）、（２）のような場合には、第１位置検出信号Ｉ１、第２位置検出信号Ｉ２の傾きが互いに逆にはならず、互いに同方向に増減するようになる。
（１）シフトレンズ１５１を駆動する際のアクチュエータ１５３の駆動にともなうノイズや各種のデジタル信号ノイズなどの回路上のノイズが第１位置検出信号Ｉ１、第２位置検出信号Ｉ２に混入した場合。
（２）ＬＥＤ１５４ａがＰＤＳ１５４ｃの受光面の端部に位置することにより、ＬＥＤ１５４ａからの発せられた全ての光がＰＳＤ１５４ｃに受光されず、光量が一定とならない場合。

すなわち、検出誤差がある場合には、第１位置検出信号Ｉ１と第２位置検出信号Ｉ２とをそれぞれ微分した値は互いに符号が同じとになる。したがって、位置検出判定部７１１は、算出した２つの微分値の符号が同じ場合（以後、同相と呼ぶ）には検出誤差が発生していると判定する。なお、位置検出判定部７１１は、ＬＥＤ１５４ａからの光の光量を一定に制御することによる脈流やドリフト等の同位相の微小変化が常に生じることによる影響を除外して検出誤差を判定することができる。この場合、予め所定の閾値を設定し、算出した２つの微分値の絶対値が所定の閾値以内の場合には、位置検出判定部７１１は、微分値の符号が同相であっても検出誤差が発生していないと判定すればよい。この所定の閾値は、予め実験等によって脈流やドリフトによる影響を除外するために最適な値として設定され、図示しない記録領域に記録されているものとする。

位置検出判定部７１１により非同相、すなわち検出誤差が無いと判定された場合には、データ保持部７１６およびデータ選択部７１７は以下の処理を行う。データ保持部７１６は、位置演算部７１２により算出された現在位置を入力して格納する。以前の制御周期の際に位置演算部７１２により算出された現在位置が既に格納されている場合には、データ保持部７１６は今回の制御周期で位置演算部７１２により算出されて入力した現在位置に置き換える。データ選択部７１７は、位置演算部７１２により算出された現在位置をレンズ位置算出部７１４へ出力する。

位置検出判定部７１１により同相、すなわち検出誤差が発生していると判定された場合には、データ保持部７１６およびデータ選択部７１７は以下の処理を行う。データ保持部７１６は、位置演算部７１２により算出された現在位置を格納せず、以前の制御周期にて非同相と判定されたときに位置演算部７１２によって算出された現在位置の格納を継続する。データ選択部７１７は、データ保持部７１６に格納されている現在位置、すなわち以前の制御周期にて非同相と判定されたときに位置演算部７１２によって算出された現在位置を読み出す。そして、データ選択部７１７は、今回の制御周期で位置演算部７１２により算出された現在位置に代えて、データ保持部７１６から読み出した現在位置をレンズ位置算出部７１４へ出力する。

なお、データ選択部７１７は、データ保持部７１６に格納されている現在位置を示す値そのものを用いるものに代えて、現在位置を示す信号の微分値と現在位置を示す値とを加算した値を、現在位置を示す値として用いてもよい。データ選択部７１７が、現在位置を示す信号の微分値と現在位置を示す値とを加算した値を、現在位置を示す値としてレンズ位置算出部７１４に出力することにより、シフトレンズ１５１の移動の変化量と移動方向とを加味したシフトレンズ１５１の移動量を算出できる。

以上で説明した第１の実施の形態によるカメラ１によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）シフトレンズ１５１は、撮影レンズ２の光軸と交わる平面上で変位して、手振れに起因する被写体像の像ブレを補正する。位置検出センサ１５４のＬＥＤ１５４ａは、シフトレンズ１５１の変位による平面上での位置変化を検出するための検出光を発光する。位置検出センサ１５４のＰＳＤ１５４ｃは、検出光と交わる平面上にてＬＥＤ１５４ａに対して相対的に変位し、ＬＥＤ１５４ａからの検出光を受光して、ＬＥＤ１５４ａとの相対位置に応じた第１位置検出信号Ｉ１と、第２位置検出信号Ｉ２とを出力する。位置検出判定部７１１は、ＰＳＤ１５４ｃより出力された第１位置検出信号Ｉ１と第２位置検出信号Ｉ２とに検出誤差が発生しているか否かを判定する。そして、位置検出判定部７１１は、第１位置検出信号Ｉ１の変化量と第２位置検出信号Ｉ２の変化量とがシフトレンズ１５１の位置変化に応じて互いに増加または減少する同相の場合に検出誤差が発生していると判定するようにした。さらに、位置検出判定部７１１は、第１位置検出信号Ｉ１の変化量と第２位置検出信号Ｉ２の変化量とがシフトレンズ１５１の位置変化に応じて互いに逆に増減する非同相の場合に検出誤差が発生していないと判定するようにした。したがって、シフトレンズ１５１の位置検出精度の低下を防ぎ、ブレ補正装置１５のブレ補正駆動の精度を維持することができる。

（２）位置演算部７１２は、ＰＳＤ１５４ｃから出力された第１位置検出信号Ｉ１と第２位置検出信号Ｉ２とに基づいて、シフトレンズ１５１の現在位置を算出する。レンズ位置算出部７１４は、位置演算部７１２により算出された現在位置に基づいて、シフトレンズ１５１の移動量を算出することによりシフトレンズ１５１の駆動を制御する。ＰＳＤ１５４ｃは、所定の制御周期Ｔｓ１ごとに第１位置検出信号Ｉ１と第２位置検出信号Ｉ２とを出力する。位置検出判定部７１１は、ＰＳＤ１５４ｃから制御周期Ｔｓ１ごとに出力された第１位置検出信号Ｉ１と第２位置検出信号Ｉ２とを入力するごとに検出誤差の発生の有無を判定する。位置検出判定部７１１により検出誤差の発生が判定された場合には、駆動ゲイン算出部７１５は、以前の制御周期Ｔｓ１において検出誤差の発生が判定されていないときに位置演算部７１２によって算出された現在位置に基づいてシフトレンズ１５１の駆動を制御するようにした。したがって、位置検出信号に検出誤差が重畳しているか否かに関わらず、レンズ位置算出部７１４は、検出誤差が重畳していない位置検出信号を用いて算出された現在位置と、目標位置算出部７１３により算出された目標位置とを用いて、ブレ補正のためのシフトレンズ１５１の移動量を算出できる。すなわち、ブレ補正精度の低下を防止できる。

−第２の実施の形態−
図面を参照して、本発明による第２の実施の形態について説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、位置検出センサから出力された位置検出信号に検出誤差が発生していると判定された場合には、アクチュエータの駆動ゲインを低下させる点で、第１の実施の形態と異なる。

図５は、第２の実施の形態によるブレ補正制御部７１の機能を説明するブロック図である。図５に示すように、本実施の形態のブレ補正制御部７１は、図４に示す第１の実施の形態のブレ補正制御部７１に含まれるデータ保持部７１６とデータ選択部７１７とを備えていない。このため、位置検出センサ１５４から出力された位置検出信号に検出誤差が生じている場合には、第２の実施の形態の位置演算部７１２によって算出される現在位置にも誤差が生じるので、レンズ位置算出部７１４で算出される移動量にも誤差が発生する。

したがって、本実施の形態においては、位置検出判定部７１１により同相、すなわち検出誤差が有ることが判定された場合、駆動ゲイン算出部７１５は、レンズ位置算出部７１４から入力した移動量を用いて算出した駆動ゲインを下げる。この場合、レンズ位置算出部７１４は、移動量に基づいて算出した駆動ゲインに、所定の係数（＜１）を乗じることにより値を補正してアクチュエータ１５３へ出力する。または、レンズ位置算出部７１４は、移動量に基づいて算出した駆動ゲインから、所定の値を減算することにより値を補正してアクチュエータ１５３へ出力する。上記の所定の係数や所定の値は、予め実験等により、検出誤差の発生による影響を除外するために最適な値として設定され、図示しない記録領域に記録されているものとする。

以上で説明した第２の実施の形態のカメラ１によれば、第１の実施の形態のカメラ１で得られた作用効果（１）に加えて、以下の作用効果が得られる。
位置演算部７１２は、ＰＳＤ１５４ｃから出力された第１位置検出信号Ｉ１と第２位置検出信号Ｉ２とに基づいて、シフトレンズ１５１の現在位置を算出する。駆動ゲイン算出部７１５は、位置演算部７１２により算出された現在位置に基づいて、シフトレンズ１５１の駆動を制御する。アクチュエータ１５３は、駆動ゲイン算出部７１５により算出された駆動ゲインに応じてシフトレンズ１５１を駆動させる。そして、位置検出判定部７１１により検出誤差の発生が判定された場合には、駆動ゲイン算出部７１５は、アクチュエータ１５３の駆動周期を低く設定するようにした。したがって、上述した処理によりアクチュエータ１５３に入力される駆動ゲインが下げられるので、開ループゲインが下がり周波数特性も低域側に下がる。この結果、アクチュエータ１５３は不要な高周波ノイズに追従しにくくなる。

−第３の実施の形態−
図面を参照して、本発明による第３の実施の形態について説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、位置検出センサから出力された位置検出信号に検出誤差が発生していると判定された場合には、ブレ検出センサから出力されるブレ検出信号の信号帯域を低域側に制限する点で、第１の実施の形態と異なる。

図６は第３の実施の形態によるブレ補正制御部７１の機能を説明するブロック図である。図６に示すように、本実施の形態のブレ補正制御部７１は、図４に示す第１の実施の形態のブレ補正制御部７１に含まれるデータ保持部７１６とデータ選択部７１７とを備えず、ＬＰＦ７１８とデータ選択部７１９とを更に備えている。

ブレ検出センサ１４から出力されたブレ検出信号は、ＬＰＦ７１８とデータ選択部７１９とに入力される。ＬＰＦ７１８は、ブレ検出センサ１４から入力したブレ検出信号の信号帯域を低域側に制限するローパスフィルタである。ＬＰＦ７１８によりローパスフィルタ処理が施されたブレ検出信号は、データ選択部７１９へ出力される。

データ選択部７１９は、位置検出判定部７１１による判定結果に応じて、ブレ検出センサ１４からＬＰＦ７１８を介さずに入力されたブレ検出信号（ローパスフィルタ処理が施されていないブレ検出信号。以後、非ＬＰＦブレ検出信号とよぶ）およびＬＰＦ７１８によるローパスフィルタ処理が施されたブレ検出信号（以後、ＬＰＦブレ検出信号と呼ぶ）の何れか一方を目標位置算出部７１３へ出力する。

位置検出判定部７１１により非同相、すなわち検出誤差が無いと判定された場合には、データ選択部７１９は、入力したブレ検出信号のうち非ＬＰＦブレ検出信号を目標位置算出部７１３へ出力する。位置検出判定部７１１により同相、すなわち検出誤差が発生している判定された場合には、データ選択部７１９は、入力したブレ検出信号のうちＬＰＦブレ検出信号を目標位置算出部７１３へ出力する。

以上で説明した第３の実施の形態によると、第１の実施の形態のカメラ１で得られた作用効果（１）に加えて、以下の作用効果が得られる。
ブレ検出センサ１４は、手振れを検出し、検出した手振れの量を示すブレ検出信号を出力する。位置演算部７１２は、ＰＳＤ１５４ｃから出力された第１位置検出信号Ｉ１と第２位置検出信号Ｉ２とに基づいて、シフトレンズ１５１の現在位置を算出する。駆動ゲイン算出部７１５は、ブレ検出センサ１４により出力されたブレ検出信号と、位置演算部７１２により算出された現在位置とに基づいて、シフトレンズ１５１の駆動を制御する。そして、位置検出判定部７１１により検出誤差の発生が判定された場合には、データ選択部７９１は、ブレ検出センサ１４から出力されたブレ検出信号の周波数特性を低域側に切り換えるようにした。したがって、高周波の駆動ノイズや振動がブレ検出センサ１４に伝搬されることによって検出誤差が重畳したブレ検出信号が、目標位置算出部７１３へ入力されて移動量の算出に用いられるということを防ぐことができる。すなわち、移動量の算出の精度低下を防げるので、ブレ補正の精度を維持できる。

以上で説明した第３の実施の形態のカメラ１を、次のように変形できる。
データ選択部７１９は、位置検出判定部７１１によって同相または非同相が判定されるごとに、ＬＦＰブレ検出信号と非ＬＰＦブレ検出信号とを切り換えて出力するものに代えて、公知の技術を用いて、位置検出判定部７１１による同相判定の頻度に応じて非ＬＰＦブレ検出信号に切り換え出力してもよい。この結果、レンズ位置算出部７１４による算出に用いられるブレ検出信号の周波数特性が頻繁に瞬間的に切り換わることを防ぐことができる。
さらに、公知の技術を用いて、位置検出判定部７１１による同相判定の頻度に応じてＬＰＦ７１８のフィルタ係数が所定の割合で徐々に変更可能となるように構成されてもよい。

第１〜第３の実施の形態のカメラ１を、次のように変形してもよい。
（１）第１〜第３の実施の形態において、シフトレンズ１５１を駆動させるものに代えて、撮像素子６を駆動させて撮影レンズ２および撮像素子６における被写体光の光軸と直交する方向の相対位置を変更させて、像ブレを補正するものでもよい。
（２）カメラを例として説明したが、望遠鏡等の光学装置にも適用することができる。

また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。説明に用いた実施の形態および変形例は、それぞれを適宜組合わせて構成しても構わない。

７ 制御回路、 １４ ブレ検出センサ、
１５ ブレ補正装置、 ７１ ブレ補正制御部、
１５１ シフトレンズ、 １５３ アクチュエータ、
１５４ 位置検出センサ、 １５４ａ ＬＥＤ、
１５４ｃ ＰＳＤ、 ７１１ 位置検出判定部、
７１２ 位置演算部、 ７１５ 駆動ゲイン算出部、
７１６ データ保持部、 ７１９ データ選択部

Claims (7)

1. 光学系の光軸と交わる平面上で変位して、手振れに起因する被写体像の像ブレを補正する可動部と非可動部とからなるブレ補正手段と、
   前記可動部と前記非可動部との一方に配置され、前記可動部の変位による前記平面上での位置変化を検出するための検出光を発光する発光手段と、
   前記可動部と前記非可動部との他方に配置され、前記検出光と交わる平面上にて前記発光手段に対して相対的に変位し、前記発光手段からの前記検出光を受光して、前記発光手段との相対位置に応じて、増加または減少する第１検出信号と該第１検出信号とは逆に減少または増加する第２検出信号とを出力する受光手段と、
   前記受光手段により出力された前記第１検出信号と前記第２検出信号とに検出誤差が発生しているか否かを判定する判定手段とを備え、
   前記判定手段は、前記第１検出信号の変化量と前記第２検出信号の変化量とが前記位置変化に応じて互いに逆に増減する非同相の場合は前記検出誤差が発生していないと判定し、前記第１検出信号の変化量と前記第２検出信号の変化量とが前記位置変化に応じて互いに同相に増加または減少する場合に前記検出誤差が発生していると判定することを特徴とするブレ補正装置。
2. 請求項１に記載のブレ補正装置において、
   前記受光手段から出力された前記第１検出信号と前記第２検出信号との出力比に基づいて、前記ブレ補正手段の位置を算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された前記位置に基づいて、前記ブレ補正手段の駆動を制御する制御手段とを備え、
   前記受光手段は、所定の検出周期ごとに前記第１検出信号と前記第２検出信号とを出力し、
   前記判定手段は、前記受光手段から前記検出周期ごとに出力された前記第１検出信号と前記第２検出信号とを入力するごとに前記検出誤差の発生の有無を判定し、
   前記判定手段により前記検出誤差の発生が判定された場合には、前記制御手段は、以前の検出周期において前記検出誤差の発生が判定されていないときに前記算出手段によって算出された前記位置に基づいて前記ブレ補正手段の駆動を制御することを特徴とするブレ補正装置。
3. 請求項１または２に記載のブレ補正装置において、
   前記判定手段は、前記第１検出信号の変化量と前記第２検出信号の変化量とが同相であっても所定の閾値の範囲内の場合には、前記検出誤差が発生していないものと判定することを特徴とするブレ補正装置。
4. 請求項２に記載のブレ補正装置において、
   前記判定手段により検出誤差が発生していないと判定された場合には、前記算出手段により算出された前記位置を記録する記録手段を備えるブレ補正装置。
5. 請求項１に記載のブレ補正装置において、
   前記受光手段から出力された前記第１検出信号と前記第２検出信号とに基づいて、前記ブレ補正手段の位置を算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された前記位置に基づいて、前記ブレ補正手段の駆動を制御する制御手段と、
   前記制御手段による制御に応じて前記ブレ補正手段を駆動させる駆動手段とを備え、
   前記判定手段により前記検出誤差の発生が判定された場合には、前記制御手段は、駆動手段の駆動ゲインを低く設定することを特徴とするブレ補正装置。
6. 請求項１に記載のブレ補正装置において、
   前記手振れを検出し、検出した前記手振れの量を示す振れ量検出信号を出力する検出手段と、
   前記受光手段から出力された前記第１検出信号と前記第２検出信号とに基づいて、前記ブレ補正手段の位置を算出する算出手段と、
   前記検出手段により出力された前記振れ量検出信号と、前記算出手段により算出された前記位置とに基づいて、前記ブレ補正手段の駆動を制御する制御手段と、
   前記判定手段により前記検出誤差の発生が判定された場合には、前記検出手段から出力された前記振れ量検出信号の周波数特性を低域側に切り換える切換手段とを備えることを特徴とするブレ補正装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載のブレ補正装置を備えることを特徴とする光学装置。
   

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