JP6100152B2 - 撮像装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置およびその制御方法に関する。

スチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置に外部から加えられた振れ（振動）を補正する方式として、光学式像振れ補正方式と、撮像素子式像振れ補正方式等がある。光学式像振れ補正方式は、シフトレンズ（補正レンズ）を光軸に垂直な面内で駆動する方式である。撮像素子式像振れ補正方式は、撮像素子を光軸に垂直な面内で駆動する方式である。これらの方式では、撮像装置が、振れの度合いを検知するセンサからの信号に対して、所定の周波数遮断を行う処理と、入出力の単位を合わせるための積分処理を中心とした演算を行うことにより、像振れ補正量を算出する。

振れの度合いの検出には角速度センサが用いられる。角速度センサは、圧電素子等の振動材を一定周波数で振動させ、回転運動成分により発生するコリオリ力による力を電圧に変換して角速度情報を得る。この振れを検知する方向としては、図１０に示すように、撮像装置を直行座標系の中心に配置した時、縦方向（ピッチ）と横方向（ヨー）が一般的である。

光学式像振れ補正方式は、光軸に垂直な平面内で移動する像振れ補正用の補正手段であるシフトレンズを像振れ補正量だけ移動させることにより、撮像素子上で結像された画像の振れ（像振れ）を取り除く。また、撮像素子式像振れ方式は、光軸に垂直な平面内で移動する像振れ補正用の補正手段としての撮像素子を像振れ補正量だけ移動することにより、画像から補正を取り除く。以下では、光学式像振れ補正方式の構成を例にとって説明する。

光学式像振れ補正方式で振れを補正する撮像装置は、先ず、像振れ補正量分の移動をシフトレンズ駆動部へ指令して、制御対象であるシフトレンズが目標値まで駆動させることができるように、該シフトレンズの実位置を取得する。そして、撮像装置が、目標値と実位置の偏差をゼロにするような、例えばＰＩＤ制御などのフィードバック（帰還）制御を実行する。

このような振れ補正機構に対する望ましい特性としては、摩擦が小さく、目標への追従がよいことや共振周波数を設計者が操作しやすいことが挙げられる。このような特性を実現する機構として、特許文献１は、可動鏡筒と固定鏡筒の間に複数の球（ボール）を挟持し、弾性体で押圧する振れ補正機構を開示している。

特許文献１が開示する振れ補正機構では、ボール受け部の端面に接触した状態ではすべり摩擦に移行して追従性が低下するため、球が常に転がりの状態にあることが望ましい。そこで、特許文献１には、予め可動鏡筒を最大移動量または実移動量分動かして、シフトレンズを初期化駆動することが開示されている。

また、特許文献２は、振れ補正駆動手段から重力方向の信号を取り出し、撮像装置の姿勢検知を行う振れ補正機構を開示している。また、特許文献３は、撮影時の画像処理装置の姿勢状態を検知し、その姿勢状態の情報を、撮影によって得られた撮像画像データとともに記録し、その姿勢状態に基づいて撮像画像データの回転処理を行う画像処理装置を開示している。

特開２００１−２９０１８４号公報 特開平５−２１５９９２号公報 特開２０００−３１２３２９号公報

特許文献１が開示する振れ補正機構では、装置の起動時のシフトレンズの初期化動作が、毎回同じである。つまりこの振れ補正機構は、毎回シフトレンズを最大移動量分移動させる。しかし、シフトレンズをできるだけ短い時間で移動させようとすると、シフトレンズ駆動の音が大きくなってしまう。シフトレンズ駆動音が大きいとシフトレンズを起動するたびに耳障りな音が発せられるため、ユーザに不快感を与えてしまう。シフトレンズ駆動音としては音が小さいほうが望ましいが、シフトレンズの駆動時間は撮像装置の電源起動から撮影可能となるシステムの立ち上がりまでの時間に影響する。したがって、長い時間をかけて初期化駆動を行うと、電源ボタン押下から撮影可能になるまでの時間が延びてしまい、ユーザに不快感を与えてしまう。

また、ズームレンズやシフトレンズ、フォーカスレンズ、絞り・シャッタユニットなどを有するレンズ鏡筒が、繰り出し状態（撮影可能な状態）と沈胴状態（撮影しないときに鏡筒を収納した状態）とで全長を変更できる構造を有する撮像装置を想定する。

この撮像装置が、起動時に鏡筒沈胴状態のままである起動モード（例えば、ＬＣＤなどの表示装置に撮影画像を表示させる機能のみを有効にした再生起動モード）である場合、シフトレンズの初期化動作に伴う音が大きいと、音が目立ってしまう。また、音を小さくするために初期化動作時間を長くすると起動時間が延びてしまう。

本発明は、鏡筒沈胴状態での起動において、シフトレンズの初期化駆動による駆動音低減と起動時間の短縮を実現できる撮像装置の提供を目的とする。

本発明の一実施形態の像振れ補正装置は、沈胴状態の位置と撮影状態の位置との間で光軸方向に移動するレンズ鏡筒と、振れ検出手段の出力に基づいて像振れを光学的に補正する補正手段と、前記補正手段を保持する可動部材と、前記可動部材の光軸方向の移動を規制する固定部材と、前記可動部材と前記固定部材との間に挟持されて前記可動部材および前記固定部材のそれぞれに対して相対移動可能である回転部材と、前記可動部材を駆動する駆動部材と、前記回転部材を駆動範囲の中心位置に向かわせるように前記可動部材を初期化駆動する制御手段とを備える。前記制御手段は、前記像振れ補正装置の起動モードが前記沈胴状態の位置から前記撮影状態の位置への移動を伴わない第１の起動モードである場合の前記可動部材の初期化駆動の振幅を前記像振れ補正装置の起動モードが前記沈胴状態の位置から前記撮影状態の位置への移動を伴う第２の起動モードである場合の振幅よりも小さい第１の駆動振幅に設定する。

本発明の撮像装置によれば、起動モードに応じて、シフトレンズの初期化動作の駆動振幅と駆動速度とを切り替えることで、鏡筒沈胴状態での起動において、シフトレンズの初期化駆動による駆動音低減と起動時間の短縮を実現できる。

本実施形態の撮像装置の構成例を示す図である。 シフトレンズ駆動制御部の内部構成を示すブロック図である。 シフトレンズ駆動制御部が備えるＰＩＤ部の機能ブロック図である。 撮像装置が備える振れ補正機構の分解斜視図である。 振れ補正機構を被写体側から見た正面図である。 ボール受部内のボールの配置を説明する図である。 初期化駆動時におけるシフトレンズの位置変化を説明する図である。 ボール受け部内におけるボールの初期化動作の例を説明する図である。 シフトレンズの初期化動作を説明するフローチャートである。 ピッチ方向とヨー方向とを説明する図である。

図１は、本実施形態の撮像装置の構成例を示す図である。この例では、撮像装置は、デジタルコンパクトカメラである。もちろん、本発明の適用範囲は、デジタルコンパクトカメラに限定されない。本発明は、デジタルビデオカメラ、監視カメラ、Ｗｅｂカメラ、携帯電話に適用可能である。

図１において、１０１はズームユニットであり、変倍を行うズームレンズを含む。１０２はズーム駆動制御部であり、ズームユニット１０１を駆動制御する。１０３は光軸に対して略垂直な平面での位置を変更することが可能な振れ補正光学系としてのシフトレンズである。１０４はシフトレンズ駆動制御部であり、シフトレンズ１０３を駆動制御する。また、シフトレンズ駆動制御部は、省電力時にはシフトレンズ駆動制御部１０４への電源供給を停止する。１０５は絞り・シャッタユニットである。１０６は絞り・シャッタ駆動制御部であり、絞り・シャッタユニット１０５を駆動制御する。

１０７はフォーカスユニットであり、ピント調整を行うレンズを含む。１０８はフォーカス駆動制御部であり、フォーカスユニット１０７を駆動制御する。１０９は撮像素子が用いられる撮像部であり、各レンズ群を通ってきた光像を電気信号に変換する。１１０は撮像信号処理部であり、撮像部１０９から出力された電気信号を映像信号に変換処理する。１１１は映像信号処理部であり、撮像信号処理部１１０から出力された映像信号を用途に応じて加工する。

１１２は表示部であり、映像信号処理部１１１から出力された信号に基づいて、必要に応じて画像表示を行う。１１５は電源部であり、システム全体に用途に応じて電源を供給する。１１６は外部入出力端子部であり、外部との間で通信信号及び映像信号を入出力する。１１７はシステムを操作するための操作部である。１１８は記憶部であり、映像情報など様々なデータを記憶する。１１４は姿勢情報制御部であり、映像信号処理部１１１および表示部１１２に対して撮影装置の姿勢を設定する。１１３は表示制御部であり、撮像部および表示部の動作・表示を制御する。１１９はシステム全体を制御する制御部である。

次に、図１を参照して説明した構成を持つ撮像装置の動作について説明する。操作部１１７は、押し込み量に応じて第１スイッチ（ＳＷ１) および第２スイッチ（ＳＷ２）が順にオンするように構成されたシャッタレリーズボタンを有している。シャッタレリーズボタンを約半分押し込んだときに第１スイッチがオンし、シャッタレリーズボタンを最後まで押し込んだときに第２スイッチがオンする構造となっている。

操作部１１７の第１スイッチがオンされると、フォーカス駆動制御部１０８が、フォーカスユニット１０７を駆動してピント調整を行うとともに、絞り・シャッタユニット駆動制御部１０６が、絞り・シャッタ１０５を駆動して適正な露光量に設定する。さらに第２スイッチがオンされると、撮像部１０９に露光された光像から得られた画像データを記憶部１１８に記憶する。

このとき、操作部１１７より振れ補正機能オンの指示があると、制御部１１９が、シフトレンズ駆動制御部１０４に振れ補正動作を指示する。この指示を受けたシフトレンズ駆動制御部１０４が、振れ補正機能オフの指示がされるまで振れ補正動作を行う。

また、操作部１１７が一定時間操作されなかった場合、制御部１１９が、省電力のためにディスプレイの電源を遮断する指示を出す。この撮像装置は、静止画撮影モードと動画撮影モードとのうちの一方を操作部１１７より選択可能であり、それぞれのモードにおいて各アクチュエータ制御部の動作条件を変更することができる。

なお、操作部１１７に対してズームレンズによる変倍の指示があると、制御部１１９を介して指示を受けたズーム駆動制御部１０２が、ズームユニット１０１を駆動して、指示されたズーム位置にズームレンズを移動する。また、撮像部１０９から送られた各信号処理部１１０，１１１にて処理された画像情報に基づいて、フォーカス駆動制御部１０８がフォーカスユニット１０７を駆動してピント調整を行う。

図２は、図１に示すシフトレンズ駆動制御部の内部構成を示すブロック図である。
２０１はピッチ方向ジャイロ部であり、通常姿勢（画像フレームの長さ方向が水平方向とほぼ一致する姿勢）の撮像装置の垂直方向（ピッチ方向）の振れを検知する。２０２はヨー方向ジャイロ部であり、通常姿勢の撮像装置の水平方向（ヨー方向）の振れを検知する。

２０３，２０４は、それぞれ、ピッチ方向、ヨー方向の駆動目標位置を決定する決定手段としての防振制御部であり、状況に応じて防振制御、シフトレンズ位置制御を行う。２０５，２０６は、フィードバック制御手段としてのＰＩＤ部であり、ピッチ方向、ヨー方向それぞれの補正位置制御信号と、シフトレンズ１０３の位置を示す位置信号との偏差から制御量を求め、位置指令信号を出力する。２０７，２０８は、ドライブ部であり、それぞれ、ＰＩＤ部２０５，２０６から送られた位置指令信号に基づき、シフトレンズ１０３を駆動する。２０９，２１０は、ホール素子であり、それぞれ、シフトレンズ１０３のピッチ方向、ヨー方向の位置を検知する。

次に、シフトレンズ１０３の位置制御では、シフトレンズ駆動制御部１０４は、以下の駆動動作を実行する。シフトレンズ駆動制御部１０４は、ピッチ方向ジャイロ部２０１、ヨー方向ジャイロ部２０２からの撮像装置のピッチ方向、ヨー方向の振れを表す振れ情報信号（角速度信号）に基づいて、それぞれの方向にシフトレンズ１０３を駆動させる。シフトレンズ１０３には磁石が付けられており、この磁石の磁場をホール素子２０９，２１０で検知し、シフトレンズ１０３の実位置を示す位置信号がＰＩＤ部２０５，２０６へそれぞれ送られる。ＰＩＤ部２０５，２０６は、これらの位置信号が、防振制御部２０３，２０４から送られる補正位置制御信号にそれぞれ収束するようにフィードバック制御を行う。

ホール素子２０９，２１０から出力される位置信号には固体ばらつきがあるため、規定の補正位置制御信号に対して、シフトレンズ１０３が規定の位置に移動するように、ホール素子２０９，２１０の出力調整を行う必要がある。このとき、ＰＩＤ部２０５，２０６では、比例制御と積分制御と微分制御とを選択的に組み合わせたＰＩＤ制御を行う。また、姿勢検出部２１１は、ＰＩＤ部で用いられる信号に基づいて、撮像装置の姿勢を検出する。

防振制御部２０３，２０４は、ピッチ方向ジャイロ部２０１、ヨー方向ジャイロ部２０２からの振れ情報信号に基づき、撮像装置の振れによる画像振れを補正する方向にシフトレンズ１０３の位置を移動させるようにする補正位置制御信号をそれぞれ出力する。補正位置制御信号は、駆動目標位置を示す。これにより、撮像装置に手振れなどが発生しても画像振れを防止できる。

図３は、図２に示すシフトレンズ駆動制御部が備えるＰＩＤ部の機能ブロック図である。ＰＩＤ部２０５，２０６は、対応する方向は異なるが、基本的機能は同じである。したがって、図３では、ＰＩＤ部２０５の構成を例にとって説明する。

ホール素子２０９の出力値である位置信号が、ＡＤ変換部３０８によってデジタル信号に変換される。偏差算出部３０２が、ＡＤ変換部３０８が出力するデジタル信号と、防振制御部２０３の出力値である振れ補正位置とに基づいて、振れ補正位置と、実位置との差分（偏差）を計算する。この偏差が比例制御部３０３（Ｐ制御部）と微分制御部３０５（Ｄ制御部）と積分制御部３０４（Ｉ制御部）に入力され、演算が行われる。

比例制御部３０３では偏差をゼロに近づける、即ち目標位置である振れ位置と実位置とを近づけるための制御を行う。しかし、比例制御部３０３のみでは定常的に偏差にオフセット成分が乗るため、積分制御部３０５によりオフセット成分をゼロに漸近させる制御を行う。

撮像装置の姿勢が変化した場合、即ちシフトレンズに加わる重力の方向が変化した場合、上記オフセット成分はシフトレンズの実位置と同様に、姿勢変化に応じた変動を示す。実位置と、偏差の積分制御の出力が、姿勢判定のため姿勢検出部２１１へ渡される。また、微分制御部３０４が、シフトレンズの応答性を高めるために偏差に対して微分制御を行う。最終的に比例制御部３０３の結果と微分制御部３０３の結果と積分制御部３０４の結果を和算出部３０６により足し合わせ、ＤＡ変換３０７によりアナログ信号としてドライブ部２０８に渡す。ドライブ部２０８が、渡されたアナログ信号に基づいて、シフトレンズ１０３を駆動する。

次に、姿勢検出部２１１について説明する。重力加速度は、定常的にシフトレンズに加わる力となるので、重力加速度は積分制御の出力値で検知可能である。また、積分制御の出力で検出すれば、加速度高周波成分の影響も除去して取得できるので、姿勢変化検出時のチャタリングの防止にもなる。ここで、シフトレンズをバネで吊っている構成の場合においては、シフトレンズの位置に応じたバネ力分も考慮する必要がある。防振制御がオンされていると、シフトレンズは振れ検出値に応じて時間毎に移動することになる。シフトレンズの位置が変化すると、位置信号に比例したバネ力が加わるため、積分制御出力からバネ力を減算する必要がある。したがって、姿勢検出部２１１は、積分制御部３０５の出力値とシフトレンズ位置信号から重力補正に係る推力を演算し、重力加速度を推定する。これにより、姿勢を検出することができる。同様の演算をＰｉｔｃｈ軸とＹａｗ軸それぞれで行うことでカメラの姿勢検出が可能である。

図４は、図１に示す撮像装置が備える振れ補正機構の分解斜視図である。４０１は振れ補正機構の基台であるベースである。ベース４０１は、シャッタ機構、ＮＤフィルタ機構を固定保持している。ベース４０１には一体的に図示の２つのフォロワピン４０２が設けられ、また不図示の可動フォロワピンが設けられている。ベース４０１の径方向外側にある不図示のカム筒の３本のカム溝に、３つのフォロワが嵌合して、カム溝に沿って光軸方向に進退するようになっている。

４０６は、補正レンズ群であり、シフトレンズホルダ４１６に不図示のカシメ爪によって一体的に保持されている。補正レンズ群４０６が、図１に示すシフトレンズ１０３として機能する。４０３は補正レンズ群４０６を通過する光束を制限する開口部を備えたレンズカバーである。レンズカバー４０３には、側面に伸びた３カ所の腕部４０４それぞれに開口４０５が設けられており、シフトレンズホルダ４１６の側面３カ所に設けられた突起４１５と嵌合することによりシフトレンズホルダ４１６に一体的に保持される。シフトレンズホルダ４１６にはマグネット４１２、４１３が一体的に保持されている。

シフトレンズホルダ４１６は、３つの球部材である転動ボール４０７を介してベース４０１に圧接されており、転動ボールが転がることにより、シフトレンズホルダ４１６は光軸に垂直な面内で自由に移動することが可能である可動部材である。すなわち、ベース４０１は、光軸に垂直な平面内でシフトレンズホルダ４１６を移動可能に支持する固定部材である。転動ボール４０７は、シフトレンズホルダ４１６とベース４０１との間に挟持され、シフトレンズホルダとベースの少なくとも一方の面に形成された受部内で転動しつつ、ベースに対してシフトレンズホルダを移動させる。この構成をとることにより、ガイドバーでガイドする方式に比べてより微小な振幅で、より高周期の振動を実現できる効果があり、高画素化するデジタルカメラにおいても良好な補正を行うことが可能になる。

４１４はシフトレンズホルダ４１６をベース４０１に向かって付勢するスラストスプリングである。４１７、４１８はシフトレンズホルダ４１６の回転を防ぐためのラジアルスプリングである。スラストスプリング４１４は、引っ張りスプリングである。スラストスプリング４１４は、シフトレンズホルダ４１６の引っ掛爪４１５に一端が係合し、他端が、ベースの不図示の引っ掛爪に係合していて付勢力を与えている。

４０８、４０９はコイルである。４１０、４１１は、コイルを保持する樹脂製のボビンである。ボビンは、先端に金属製のピンが一体的に構成されておりコイルの端部が絡げられている。この金属ピンに後述のＦＰＣの導通パターンを半田することで、制御回路から電力を供給している。

４２４はコイル４０８、４０９に電力を供給するフレキシブル基板（以降ＦＰＣ）である。ＦＰＣ４２４には、ランド４２５において金属ピンを介してコイル４０８、４０９が半田で電気的に接続されている。また、４２２、４２３は、磁界の変化を検出するためのホール素子である。ホール素子は、マグネット４１２、４１３に近接して配置されてマグネットの移動に伴う磁界の変化を検出して移動量を算出する。ホール素子はＦＰＣ４２４に実装されており、ＦＰＣ４２４によって電力が供給されている。

４２６はシャッタ及びＮＤフィルタ駆動部に電力を供給するＦＰＣである。４２０はＦＰＣ４２４、４２６を固定するＦＰＣホルダである。ＦＰＣホルダ４２０は、円柱の突起４２１にＦＰＣ４２４、４２６の穴が圧入されて位置決めされ、固定されている。

図５は、振れ補正機構を被写体側から見た正面図である。
図５において、４２８はシフトレンズ近傍の転動ボールが成す三角形の頂点に配置されたボールの受け部である。球部材にはセラミック、受け部にはモールド材を使用している。

図６は、ボール受部内のボールの配置を説明する図である。図６（Ａ）は、ボール４０７の配置を立体的に示す。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）を被写体側から見た正面図である。図６（Ｂ）において、ボール４０７とボール受部４２８の接点はボール４０７の中心と一致している。なお、ボール受部４２８は、補正レンズ群４０６近傍のボール４０７が成す三角形の頂点にそれぞれ配置されているが、ボール受部４２８とボール４０７の３つの組み合わせは同じ構成であるので、以後の説明では、任意の一つの組み合わせについて述べる。

図４乃至図６に示す構造では、転動ボールが常に転がり状態にあることが望ましいが、転動ボールが凹部４２８の端面に接触した状態では、すべり摩擦が支配的となってしまうため、追従性が低下してしまう。そこで、振れ補正動作中は、転動ボールが常に転がり状態にあるように、起動時に予め最大移動量または実移動量分動かすシフトレンズ初期化動作が行われる。このようにして、シフトレンズ駆動範囲内で良好な防振性能を得られるように起動時に初期化動作が行われている。

図７は、初期化駆動時におけるシフトレンズの位置変化を説明する図である。
図７（Ａ）は、シフトレンズの初期化駆動の時系列グラフを示す図である。図７（Ａ）中９０１は、初期化駆動時のＰｉｔｃｈ軸のシフトレンズ位置を示す。９０２は、Ｙａｗ軸のシフトレンズ位置を示す。９０５は、光軸中心を示す。また、図７（Ｂ）では、縦方向をピッチ（Ｐｉｔｃｈ）方向、横方向をヨー（Ｙａｗ）方向とする。

９０３はＰｉｔｃｈ軸、Ｙａｗ軸の初期化駆動の最大振幅を示し、円９０６の直径となる。また、９０４は初期化駆動に要する時間を示す。ここで、円９０６を大きくするとシフトレンズ駆動の音が大きくなり、円９０６を小さくするとシフトレンズ駆動の音が小さくなる。時間９０４を長くするとシフトレンズ駆動時の音の周波数が低くなり、時間９０４を短くするとシフトレンズ駆動時の音の周波数が高くなる。

また、時間９０４を短くするとシフトレンズ駆動速度が大きくなるので、シフトレンズ駆動時の音のゲインも大きくなる。シフトレンズ駆動音が大きいとシフトレンズを起動するたびに耳障りな音が発せられて、ユーザに不快感を与えてしまうことがある。

ここで、シフトレンズ駆動音としては音が小さいほうが望ましいが、振幅９０３はシフトレンズを最低でも実移動量分だけ駆動しなければならない。また、時間９０４は撮像装置の電源起動時間に影響するため、あまりに長い時間をかけて初期化駆動を行うと電源ボタン押下から撮影可能になるまでの時間が延びてしまい、ユーザに不快感を与えてしまうことがある。

図８は、シフトレンズの駆動時におけるボール受け部内におけるボールの初期化動作の例を説明する図である。図８中に示すように、縦方向をピッチ（Ｐｉｔｃｈ）方向、横方向をヨー（Ｙａｗ）方向とする。なお、８０１はボール受け部４２８の中心を示す。

初期化駆動時のボールの動きは、図８（Ａ）から図８（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ）の順番で遷移する。各図において、実線で示す円はその時点でのボール位置であり、点線は前回のボール位置であり、矢印は前回から今回までの間ボール位置がどのような軌道で移動してきたかを示している。図８（Ａ）では、初期化円動作前において、初期ボール位置は、ボール受け部４２８の中心８０１から左上方向に離れてところに位置している。

初期化駆動時は、図８（Ｂ）に示すように、ボール４０７が、ボール受け部４２８左側の壁面に当てられ、その後、そこから所定移動量分右方向に動かされる。続いて、図８（Ｃ）に示すように、ボール４０７が、ホール受け部４２８上側の壁面に当てられ、その後そこから所定移動量分下方向に動かされる。よって、初期化円動作後は初期化円動作の振幅内でシフトレンズを動かすのであれば、ボール４０７がボール受け部４２８の壁面に当たることはなくなる。

ここで、カメラ起動について説明する。カメラの電源スイッチがオンされると、電源部１１５からシステム全体に用途に応じて電源を供給される。カメラにはいくつかの起動モードが存在する。一つの起動モードは、撮像装置のレンズ鏡筒が撮影可能状態に移動する撮影起動モードである。撮像装置が撮影可能状態にするために、鏡筒レンズ内においてもズームユニット１０１の初期化、シフトレンズの初期化１０３、絞り・シャッタユニット１０５の初期化、フォーカスユニット１０７の初期化がそれぞれ行われる。

シフトレンズ初期化動作には、上述したような初期化駆動音の問題や初期化駆動時間の問題があるが、以下の方法で、初期化駆動音の問題や初期化駆動時間を解決することができる場合がある。ここで、本実施形態では、レンズ鏡筒が、沈胴状態の位置と繰り出し状態の位置との間で移動し、繰り出し状態と沈胴状態とで全長を変更することができる構造である。例えば、レンズ鏡筒内には、ズームユニット１０１、シフトレンズ１０９、絞り・シャッタユニット１０５、フォーカスユニット１０７が配置され、各レンズ群は繰り出し状態と沈胴状態で光軸方向位置を変更するものとする。

レンズ鏡筒が沈胴状態から繰り出し状態に遷移する動作を伴う起動時において、レンズ鏡筒内の各ユニット初期化の中で、特にズームユニット１０３の初期化時が最も時間がかかってしまう。そこで、ズームユニット１０３の初期化中にシフトレンズ１０３の初期化を同時に行い、ズームユニット１０３の初期化終了までにシフトレンズ初期化駆動が終了していれば、シフトレンズ初期化駆動影響による起動時間延長の問題はなくなる、

また、ズームユニット１０１の駆動中は、シフトレンズ１０３初期化駆動音よりも大きなズーム駆動音が発生しているので、シフトレンズ１０３初期化駆動音がそれほど目立つことはない。このようして、レンズ鏡筒が沈胴状態から繰り出し状態に遷移する動作を伴う起動時に、鏡筒内の各ユニット初期化の際には、シフトレンズの初期化駆動音の問題や初期化駆動時間を解決することができる。

しかし、レンズ鏡筒が沈胴状態のままシフトレンズの初期化動作を行う場合もある。撮像装置起動時に鏡筒沈胴状態のままである起動モードであり、かつ、振れ補正機構の駆動手段から重力方向の信号を取り出して姿勢検知を行い、撮像画像データの回転処理を行う場合は、姿勢検知を行うためシフトレンズのフィードバック制御を行う必要がある。したがって、この場合、撮像装置は、沈胴状態のままシフトレンズの初期化動作を行う。

撮像装置起動時に鏡筒沈胴状態のままである起動モードは、例えば、ＬＣＤなどのカメラに装着された表示装置に撮影画像を表示させる機能のみを有効にした再生起動モードである。撮像装置起動時に鏡筒沈胴状態のままである起動モードでは、レンズ鏡筒内の他のレンズの初期化は行わないので、シフトレンズ初期化のみが単独で行われることになる。このとき、カメラでは他に音を発生する要因がないため、初期化動作音が大きいとその音が目立ってしまいユーザに不快感を与えてしまうことがある。また、音を小さくするために初期化動作時間を長くすると起動時間が延びてしまう問題が生じる。また、初期化動作時間を長くすると音のゲインは小さくなるが、音の周波数は低くなるのでより初期化駆動音が目立ちやすくなってしまう。

再生起動時においては、シフトレンズは防振制御を行わなくていいので、シフトレンズを固定位置に保持してシフトレンズのフォードバック制御を行うようにすれば、傾き検知を行うことができる。即ち、再生起動時の初期化動作において大きな振幅は必要がない。しかし、カメラに衝撃が加わった場合などにおいて、ボール位置がずれてしまう場合があるので、シフトレンズ固定位置での制御において、衝撃などで想定されるボール位置のずれ分の振幅で初期化動作を行う必要がある。

ここで、再生起動時においては、撮影起動時に比べて初期化動作の振幅を小さくできるので、再生起動時の初期化駆動音はほとんど目立たなくすることができる。振幅が小さくなると音のゲイン自体が小さいので初期化動作時間を変更して音の周波数を変更しても、音がほとんど目立つことがないので初期化動作時間を短くすることもできる。

すなわち、本実施形態の撮像装置は、再生起動時においては、初期化動作の振幅を小さくし、初期化動作時間も短くすることで、初期化動作音を低減し、再生起動時の起動時間も短くすることができる。

図９は、本実施形態の撮像装置におけるシフトレンズの初期化動作を説明するフローチャートである。撮像装置が備える制御部１１９は、撮像装置の起動モードに応じて、シフトレンズ１０３の初期化駆動の駆動振幅および駆動速度を切り替える。

まず、ステップＳ９０１にて、撮像装置の電源がオンされると、ステップＳ９０２に進み、制御部１１９が、鏡筒繰り出し状態であるか否かを判定する。つまり、制御部１１９は、起動モードが、レンズ鏡筒の繰り出しを伴わない第１の起動モード、レンズ鏡筒の繰り出しを伴う第２の起動モードのうちのいずれであるかを判断する。

鏡筒繰り出し状態である場合は、起動モードが、レンズ鏡筒の繰り出しを伴う起動モードである。したがって、その場合は、処理がステップＳ９０３に進む。鏡筒繰り出し状態でない場合は、起動モードが、レンズ鏡筒の繰り出しを伴わない起動モード（例えば、再生起動モード）である。したがって、その場合は、処理がステップＳ９１２に進む。

ステップＳ９０３において、制御部１１９が、初期化終了フラグ１がオフか否かを判定する。初期化終了フラグ１は、ステップＳ９０７におけるシフトレンズの初期化駆動が行われたか否かを示すフラグである。

初期化終了フラグ１がオフである場合は、処理がステップＳ９０４に進み、制御部１１９が、シフトレンズ駆動用の電源をオンにして、ステップＳ９０５に進む。ステップＳ９０５では、制御部１１９が、初期化駆動の振幅設定を行う。具体的には、制御部１１９が、初期化駆動の振幅Ａｍｐ（図７の９０３）をａ１に設定する、ステップＳ９０６では、制御部１１９が、初期化駆動の駆動時間の設定を行う。具体的には、制御部１１９が、初期化駆動の駆動時間Ｔｉｍe （図７の９０４）をｂ１に設定して、ステップＳ９０７に進む。

ステップＳ９０７では、制御部１１９が、シフトレンズの初期化駆動を行う。具体的には、制御部１１９は、ステップＳ９０６とステップＳ９０７で設定された初期化駆動振幅と初期化駆動時間で、図７、図８を用いて説明したような初期化動作を実行する。ステップＳ９０８では、制御部１１９が、初期化終了フラグ１をオンに設定し、電源がオフされるまでは初期化動作は行われないようにする。そして処理がステップＳ９０９へ進む。

ステップＳ９０３の判定処理で、初期化終了フラグ１がオンである場合は、すでに初期化駆動（Ｓ９０７）が一度行われている状態であり、再度初期化動作を行う必要なない。したがって、この場合は、ステップＳ９０４乃至Ｓ９０８の処理は実行されず、ステップＳ９０９へ進む。

ステップＳ９０９では、制御部１１９が、像振れ補正機能がオンされているか否かを判定する。像振れ補正機能がオンされている場合は、処理がステップＳ９１０に進む。そして、制御部１１９が、防振制御を行い、処理がステップＳ９２０に進む。

像振れ補正機能がオフされている場合は、処理がステップＳ９１１に進む。そして、制御部１１９が、防振制御をオフにしてシフトレンズを光軸中心位置に固定し、処理がステップＳ９２０に進む。

ステップＳ９１２においては、制御部１１９が、初期化終了フラグ２がオフか否かを判定する。初期化終了フラグ２は、ステップＳ９１７におけるシフトレンズの初期化駆動が行われたか否かを示すフラグである。

初期化終了フラグ２がオフである場合は、処理がステップＳ９１３に進む。ステップＳ９１３では、制御部１１９が、傾斜検知要望があるか否かを判定する。記憶部１１８に保存されている撮影画像を表示部１１２（ＬＣＤなど）に表示する際に、カメラの姿勢を検知し、姿勢に応じて表示画像を回転させる必要がある場合に、傾き検知要望ありとされる。例えば、表示できる画像がない場合や、撮像装置が外部表示機器に接続されている場合は、傾斜検知を行う必要がない。したがって、この場合は、傾斜検知要望はなしとされる。ここで、傾斜検知要望ありの場合、処理がステップＳ９１４に進む。そして、制御部１１９が、シフトレンズ駆動用の電源をオンにして、ステップＳ９１５に進む。

ステップＳ９１５では、制御部１１９が、初期化駆動の振幅設定を行う。具体的には、制御部１１９が、初期化駆動の駆動振幅Ａｍｐ（図７の９０３）をａ２に設定する。このとき大きな振幅で駆動する必要はないので、ａ１＞ａ２である。

ステップＳ９１６では、制御部１１９が、初期化駆動の駆動時間の設定を行う。具体的には、制御部１１９が、初期化駆動の駆動時間Ｔｉｍe （図７の９０４）をｂ１に設定する。このとき、長い時間で駆動する必要はないので、ｂ１＞ｂ２である。

ステップＳ９１７では、制御部１１９が、ステップＳ９１６とステップＳ９１７で設定された駆動振幅と駆動時間で、図７および図８を用いて説明したような初期化動作を実行する。ステップＳ９１８では、制御部１１９が、初期化終了フラグ２をオンに設定し、電源がオフされるまで初期化動作２は行われないようにする。そして、処理がステップＳ９１９へ進む。ステップ９１９では、制御部１１９が、防振制御をオフにして、シフトレンズを光軸中心位置に固定し、ステップＳ９２０に進む。

ステップＳ９１３の判定処理で、傾斜検知要望なしの場合、初期化動作を行う必要がない。したがって、この場合には、処理がステップＳ９０２に戻り、判定を繰り返し、鏡筒繰り出しまたは傾斜検知要望ありになるまで待機状態になる。

ステップＳ９１２の判定処理で、初期化終了フラグ２がオンである場合、すでに初期化駆動（Ｓ９１７）が一度行われている状態であり、再度初期化動作２を行う必要がない。したがって、この場合には、ステップＳ９１３〜Ｓ９１９の処理は実行されず、初期化動作２は行われずに、ステップＳ９２０へ進む。

なお、この例では、初期化終了フラグ１と初期化終了フラグ２がそれぞれ設けられている。そして、初期化終了フラグ２がオンされた後は、撮像装置の電源オフされない限りは、再度シフトレンズ初期化駆動（Ｓ９１７）が行われることはないが、鏡筒繰り出し時にシフトレンズ初期化駆動（Ｓ９０７）は行われる。つまり、ステップＳ９１７での初期化駆動が行われた後、Ｓ９２１でＮｏの場合、Ｓ９０２に戻り、その後、シフトレンズの駆動振幅、駆動速度が、それぞれ、ａ１，ｂ１に変更されて、初期化駆動が再実行される。鏡筒繰り出し時にシフトレンズ初期化駆動（Ｓ９０７）が行われ、初期化終了フラグ１がオンされた後は、撮像装置が電源オフされない限りは、再度シフトレンズ初期化駆動（Ｓ９０７）が行われることはなく、かつ初期化駆動（Ｓ９１７）も行われない。

ステップＳ９２０では、制御部１１９が、姿勢検出部２１１に指示することを通じて、傾斜検知判定、すなわち撮像装置の姿勢を検出し、回転が必要かを判定する。ステップＳ９２０に進んだ状態において、すでにシフトレンズ駆動電源はオンされ、防振制御もしくは中央固定が行われている状態であるので、傾斜検知は可能な状態となっている。傾斜検知判定の後、ステップＳ９２１に進む。

ステップＳ９２１では、制御部１１９が、電源スイッチがオフされたか否かを判定し、電源スイッチがオフされていなければステップＳ９０２に戻り、上記判定を繰り返す。ステップＳ９２１で電源スイッチがオフされている場合は、ステップＳ９２２に進む。そして、制御部１１９が、初期化終了フラグ１をオフし、ステップＳ９２３に進む。制御部１１９が、初期化終了フラグ２をオフし、ステップＳ９２４に進む。ステップＳ９２４では、制御部１１９が、シフトレンズの駆動電源をオフする。そして、ステップＳ９２５で、制御部１１９が、撮像装置の電源をオフする。

本実施形態の撮像装置によれば、撮像装置の起動モードによってシフトレンズ１０３の初期化動作の振幅と時間を変更する。制御部１１９は、鏡筒繰り出し状態での起動時に比べ、鏡筒沈胴状態での起動時は初期化動作の振幅と時間を小さくする。具体的には、制御部１１９は、撮像装置の起動モードが、レンズ鏡筒の沈胴状態の位置から繰り出し状態の位置への移動を伴わない第１の起動モードである場合に、以下の動作を実行する。制御部１１９は、初期化駆動の駆動振幅、駆動速度を、第２の駆動振幅、第２の駆動速度より小さい第１の駆動振幅、第１の駆動速度に設定する。なお、制御部１１９は、撮像装置の起動モードが繰り出しを伴わない起動モードである場合に、検出された撮像装置の姿勢に基づいて、Ｓ９１５乃至Ｓ９１７の処理を実行するかを判断する（Ｓ９１３）。

本実施形態の撮像装置によれば、鏡筒沈胴状態での起動（例えば、再生起動時など）において、シフトレンズ初期化動作の駆動音低減と撮像装置の起動時間短縮を行うことができる。

（その他の実施例）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

１０４ シフトレンズ駆動制御部
１０６ 絞り・シャッタ駆動制御部
１１９ 制御部

Claims (6)

1. 沈胴状態の位置と撮影状態の位置との間で光軸方向に移動するレンズ鏡筒と、
   振れ検出手段の出力に基づいて像振れを光学的に補正する補正手段と、
   前記補正手段を保持する可動部材と、
   前記可動部材の光軸方向の移動を規制する固定部材と、
   前記可動部材と前記固定部材との間に挟持されて前記可動部材および前記固定部材のそれぞれに対して相対移動可能である回転部材と、
   前記可動部材を駆動する駆動部材と、
   前記回転部材を駆動範囲の中心位置に向かわせるように前記可動部材を初期化駆動する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記像振れ補正装置の起動モードが前記沈胴状態の位置から前記撮影状態の位置への移動を伴わない第１の起動モードである場合の前記可動部材の初期化駆動の振幅を前記像振れ補正装置の起動モードが前記沈胴状態の位置から前記撮影状態の位置への移動を伴う第２の起動モードである場合の振幅よりも小さい第１の駆動振幅に設定する
   ことを特徴とする像振れ補正装置。
2. 撮像された画像を表示する表示手段を備え、
   前記制御手段は、前記像振れ補正装置の起動モードが前記第１の起動モードである場合において、前記像振れ補正装置の姿勢に基づいて、前記表示手段によって表示されている画像を前記像振れ補正装置の姿勢に応じて回転させる必要があると判断したときに、前記可動部材の初期化駆動の振幅を前記第１の駆動振幅に設定して前記可動部材を初期化駆動する
   ことを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正装置。
3. 沈胴状態の位置と撮影状態の位置との間で光軸方向に移動するレンズ鏡筒と、
   振れ検出手段の出力に基づいて像振れを光学的に補正する補正手段と、
   前記補正手段を保持する可動部材と、
   前記可動部材の光軸方向の移動を規制する固定部材と、
   前記可動部材と前記固定部材との間に挟持されて前記可動部材および前記固定部材のそれぞれに対して相対移動可能である回転部材と、
   前記可動部材を駆動する駆動部材と、
   前記回転部材を駆動範囲の中心位置に向かわせるように前記可動部材を初期化駆動する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記像振れ補正装置の起動モードが前記沈胴状態の位置から前記撮影状態の位置への移動を伴わない第１の起動モードである場合の前記可動部材の初期化駆動の速度を前記像振れ補正装置の起動モードが前記沈胴状態の位置から前記撮影状態の位置への移動を伴う第２の起動モードである場合の速度よりも小さい第１の駆動速度に設定する
   ことを特徴とする像振れ補正装置。
4. 撮像された画像を表示する表示手段を備え、
   前記制御手段は、前記像振れ補正装置の起動モードが前記第１の起動モードである場合において、前記像振れ補正装置の姿勢に基づいて、前記表示手段によって表示されている画像を前記像振れ補正装置の姿勢に応じて回転させる必要があると判断したときに、前記可動部材の初期化駆動の速度を前記第１の駆動速度に設定して前記可動部材を初期化駆動する
   ことを特徴とする請求項３に記載の像振れ補正装置。
5. 沈胴状態の位置と撮影状態の位置との間で光軸方向に移動するレンズ鏡筒と、振れ検出手段の出力に基づいて像振れを光学的に補正する補正手段と、前記補正手段を保持する可動部材と、前記可動部材の光軸方向の移動を規制する固定部材と、前記可動部材と前記固定部材との間に挟持されて前記可動部材および前記固定部材のそれぞれに対して相対移動可能である回転部材と、前記可動部材を駆動する駆動部材と、を備える像振れ補正装置の制御方法であって、
   前記回転部材を駆動範囲の中心位置に向かわせるように前記可動部材を初期化駆動する制御工程を有し、
   前記制御工程において、前記像振れ補正装置の起動モードが前記沈胴状態の位置から前記撮影状態の位置への移動を伴わない第１の起動モードである場合の前記可動部材の初期化駆動の振幅を前記像振れ補正装置の起動モードが前記沈胴状態の位置から前記撮影状態の位置への移動を伴う第２の起動モードである場合の振幅よりも小さい第１の駆動振幅に設定する
   ことを特徴とする制御方法。
6. 沈胴状態の位置と撮影状態の位置との間で光軸方向に移動するレンズ鏡筒と、振れ検出手段の出力に基づいて像振れを光学的に補正する補正手段と、前記補正手段を保持する可動部材と、前記可動部材の光軸方向の移動を規制する固定部材と、前記可動部材と前記固定部材との間に挟持されて前記可動部材および前記固定部材のそれぞれに対して相対移動可能である回転部材と、前記可動部材を駆動する駆動部材と、を備える像振れ補正装置の制御方法であって、
   前記回転部材を駆動範囲の中心位置に向かわせるように前記可動部材を初期化駆動する制御工程を有し、
   前記制御工程において、前記像振れ補正装置の起動モードが前記沈胴状態の位置から前記撮影状態の位置への移動を伴わない第１の起動モードである場合の前記可動部材の初期化駆動の速度を前記像振れ補正装置の起動モードが前記沈胴状態の位置から前記撮影状態の位置への移動を伴う第２の起動モードである場合の速度よりも小さい第１の駆動速度に設定する
   ことを特徴とする制御方法。

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