JPH07168236A

JPH07168236A - カメラの手ぶれ補正装置およびその手ぶれ補正方法

Info

Publication number: JPH07168236A
Application number: JP34214293A
Authority: JP
Inventors: Toru Nishida; 徹西田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-12-14
Filing date: 1993-12-14
Publication date: 1995-07-04

Abstract

(57)【要約】【目的】手ぶれが生じても、ぶれ演算を効率且つ迅速
に行ないその手ぶれを即時的に打消して、手ぶれ写真の
発生を防止する。【構成】写真撮影する際に生じる手ぶれは、手ぶれセ
ンサ６で検出され、その検出信号は、サンプリング回路
１０でサンプリングされて記憶回路１１に格納されると
共にプロセッサ２６によりフーリエ変換される。このと
きのサンプリング時間は、演算回路２７と比較回路２８
とサンプリング時間演算回路２９によって、手ぶれセン
サ６に固有の特性の相違、並びに手ぶれ検出データの出
力データの変動成分の大小に適合させてより最適なぶれ
検出データが得られるように可変される。記憶回路１１
の出力は、ぶれ演算回路３１とぶれ補正データ変換回路
３２でぶれ速度データとぶれ量データに変換され、この
データを受けてぶれ補正アクチュエータ９がフィルム面
２上での手ぶれによる像位置の移動を打消すように補正
用光学部材５を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラの手ぶれ補正装
置およびその方法に関し、より詳しくは、カメラ本体に
生じる手ぶれを検出し、このときの検出値に基づいて撮
影光学系の光路中に介挿された補正用光学部材を駆動し
フィルム面上の像移動を打消すようにした手ぶれ補正装
置およびその方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カメラの手ぶれ補正装置（以下
「手ぶれ補正装置」と略称する）は、撮影光学系にズー
ムレンズを用いた場合を例にすれば、図７に示すように
カメラ本体に一体またはレンズマウントを介して着脱自
在に撮影光学系１が設けられ、その光軸Ｏの後方にフィ
ルム面２が位置されている。

【０００３】この撮影光学系１は、複数枚のレンズで形
成されるフォーカスレンズ群３と複数枚のレンズで形成
されるズームレンズ群４を有していて、この光路中に補
正用光学部材５が介挿されている。

【０００４】そして、フォーカスレンズ群３は、図示し
ない制御回路の出力であるフォーカス指令信号Ｄｆで合
焦駆動され、同じくズーム指令信号Ｄｚでズーミングが
行われ、手ぶれ補正指令信号Ｄａで手ぶれ補正駆動が行
われるようになっている。

【０００５】次に、手ぶれ補正指令信号Ｄａの具体的な
形態について説明する。カメラ本体に生じる手ぶれの振
動が図８に示すように振幅が０を境に±方向に移動する
略正弦波状の特性ａであった場合、手ぶれを補正するに
は、図９に示すように、先ずカメラ本体に設けられた手
ぶれ検出部で極く短い期間に速度Ｖを検出し、このとき
の検出データに基づいてぶれ変化量データＢ_kを演算し
て求め、このぶれ変化量データＢ_kに基づいて手ぶれ補
正指令信号Ｄａを求め、補正用光学部材５を手ぶれによ
る移動を打消す方向に駆動させることによってフィルム
面２上での像移動をなくすようにしている。

【０００６】ここで、補正後の動きとしては、図８にお
いて、符号ｂで示すように常に遅れるようになってしま
う。即ち、図９に拡大して示すように複数回に亘るぶれ
検出時点ｔ−２Ｉｔ，ｔ−Ｉｔ，ｔ，ｔ＋Ｉｔ（ただし
Ｉｔ：各回における積分時間）のそれぞれに得られるぶ
れ検出値に基づいて各回のぶれ変化量データＢ_k，Ｂ_k-1
を求め、このぶれ変化量データＢ_k，Ｂ_K-1からカメラ移
動速度データＶ_k，Ｖ_k-1を求め、このデータＶ_k，Ｖ_k-1
に基づいて手ぶれ補正指令信号Ｄａを生成しているので
ある。

【０００７】従って、補正系の動きとしては、図１０に
示すようにぶれ量特性ｅに対する補正量特性ｄで補正さ
れた場合の補正後特性ｆとなる。

【０００８】このために手ぶれ補正としては、カメラ本
体のぶれ量に対して約１／４程度の改善効果しか得られ
ない。

【０００９】これを改善するために、補正光学系を駆動
する際にカメラ本体の手ぶれの振動を収束せしめるよう
に補正用光学部材への駆動回路に対する入力を制御する
ことが行われている。

【００１０】具体的には、例えば特開平１−３００２２
１号公報に開示されているように、補正用光学部材への
駆動回路の増幅率をぶれ検出部の出力に応じて可変、即
ち、カメラ本体の手ぶれ振動を収束せしめるように変化
させている。

【００１１】また、上述のように電気的手段、即ち駆動
回路の増幅率を可変する手段を用いて手ぶれ振動を収束
させる他の手段としては、同公報に開示されているよう
に、カメラ本体の手ぶれを検出するための振動センサの
剛性を、手ぶれ振動を収束せしめるように可変すること
によって手ぶれ補正を改善している。

【００１２】また、手ぶれ検出部で得られた手ぶれデー
タをぶれ速度データまたはぶれ量データに変換するに
は、例えば特開昭６３−８６２８号公報に示されている
ように手ぶれデータを積分回路で１階積分することによ
ってぶれ速度データを得て、当該手ぶれデータを２階積
分することによってぶれ量データを得ているのである。

【００１３】このために、手ぶれ検出時点と演算終了時
点と駆動時点との間に時間的な遅れ（図８の符号ｃ参
照）が必然的に生じてしまうために、ある程度の手ぶれ
は改善されるものの、手ぶれ補正系に生じる遅れのため
に補正不足量Δ（図９を参照）が常に生じてしまう。

【００１４】カメラに生じる手ぶれの絶対量が比較的に
小さい場合には、この補正不足量Δも小さいために従来
装置における補正手段で実質的な不具合が生じないもの
の、手ぶれの絶対量が大きい場合には、常に大きな補正
不足量が生じてしまうことになる。

【００１５】また、ぶれ速度データとぶれ量データを得
るには、１階積分もしくは２階積分が次表のようにして
行われることになる。

【００１６】

【表１】従って、時間ｔ₀，ｔ₁，ｔ₂……における各時点の手ぶ
れデータは、他時点の影響を受けずに独立してデータを
得ることができるため別段の問題は無いものの、ぶれ速
度データは、１階積分を行っているために前時点のとき
に生じる誤差が積重ねられてしまう。換言すれば、加速
度出力のサンプリングの開始時におけるデータ（ａ₀，
ａ₁等）の重み付けが大きくなることになる。

【００１７】一方、ぶれ量データを２階積分で得る場合
には上述のぶれ速度データにおける誤差成分の積重ねが
更に行われてしまうために開始時におけるデータの重み
付けが非常に大きくなってしまう。従って、ぶれ速度デ
ータとぶれ量データとを高精度で得ようとする際には、
手ぶれデータの検出をかなりの高精度にしなければなら
ず、検出素子の構成の複雑化や高価格化をもたらしてし
まうという問題がある。

【００１８】このために、特開平５−８０３８４号公報
に開示されているように、フーリエ変換プロセッサを設
け、ぶれセンサに生じたぶれ検出信号をフーリエ変換す
ると共に、このフーリエ変換されたデータを予め定めら
れた一律の値のサンプリング時間でもってサンプリング
することによって、手ぶれの速度情報と移動量のデータ
を得ることがより早くできることになり、動作応答遅れ
も少なくすることができ、カメラに生じる手ぶれの絶対
量が小さい場合であっても、または大きな場合であって
も手ぶれを有効適切に補正することができるのである。

【００１９】従って、手ぶれ検出を行い、この検出結果
に基づいて補正用光学部材の駆動量を演算しこの演算の
結果に基づいて補正用光学部材を駆動させる際に、ぶれ
センサに生じたぶれ検出信号をフーリエ変換すると共
に、このフーリエ変換されたデータを所定のサンプリン
グ時間でもってサンプリングすることによって、手ぶれ
の速度情報と移動量のデータを得ることがより早くで
き、種々の手ぶれ発生状況の大部分に対して適応させる
ことができる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５−８０３８４号公報に記載された手ぶれ補正装置の場
合、フーリエ変換プロセッサを設け、ぶれセンサに生じ
たぶれ検出信号をフーリエ変換すると共に、このフーリ
エ変換されたデータを予め定められた一律の値であるサ
ンプリング時間でもってサンプリングすることによっ
て、手ぶれの速度情報と移動量のデータを得ているの
で、大部分の手ぶれ発生状況に適応できるものの、種々
の手ぶれ発生状況の全てにおいて必ずしも最適な値では
ない。

【００２１】即ち、手ぶれ検出信号の変動成分が多い場
合には、サンプリングポイントを多くしなければ、換言
すればサンプリング時間を短くしなければ所望の手ぶれ
補正精度を得ることができず、これを基準にして求めら
れる短いサンプリング時間を一律に設定すると、手ぶれ
検出信号の変動成分が少ない場合には、サンプリングポ
イントが多すぎて冗長性が多くなってしまい、これに伴
って、全体の補正動作応答が遅くなってしまうという不
具合がある。

【００２２】逆に、手ぶれ検出信号の変動成分が少ない
場合を基準にして得られるサンプリング時間を一律に設
定すると、手ぶれ検出信号の変動成分が多い場合には、
サンプリングポイントが少なすぎてしまい、これに伴っ
て、必要とするぶれ補正精度が得られなくなってしまう
という不具合がある。

【００２３】また、上述のように手ぶれ検出信号の変動
成分の大小に起因する不具合の他に、手ぶれセンサの固
有の特性によってもこの不具合と同様なことが起ってし
まう。

【００２４】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、カメラに生じる手ぶれの変動成分
の絶対量の大小や手ぶれセンサの固有の特性が異なって
も、手ぶれ補正精度を悪化させることなしに手ぶれを有
効適切に補正することができると共に、ぶれ補正の駆動
を行なうための駆動量データを得るに際して構成の複雑
化や高価格化をもたらすことのないカメラの手ぶれ補正
装置およびその手ぶれ補正方法を提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に係るカメラの手ぶれ補正装置は、カメ
ラ本体に生じる手ぶれを電気信号に変換して手ぶれ検出
データを得るぶれセンサと、このぶれセンサからの手ぶ
れ検出データを、後記サンプリング時間演算回路で得ら
れたサンプリング時間でサンプリングするサンプリング
回路と、このサンプリング回路からの複数時点における
サンプリング出力データを格納する記憶回路と、この記
憶回路に格納された前記サンプリング出力データのそれ
ぞれをフーリエ変換するフーリエ変換プロセッサと、こ
のフーリエ変換プロセッサからの複数の出力のスペクト
ル情報を演算する演算回路と、この演算回路で得られた
前記スペクトル情報の相関データを求める比較回路と、
この比較回路で得られた前記相関データから上記サンプ
リング回路における最適なサンプリング時間を演算する
サンプリング時間演算回路と、上記記憶回路に格納され
た前記サンプリング出力データに基づいて、前記カメラ
本体の手ぶれによって生じるフィルム面上での像位置の
移動を補正するために撮影光学系の光路中に介挿された
補正用光学部材を必要な方向に移動または傾斜させるぶ
れ補正データを演算するぶれ補正データ演算回路と、を
具備することを特徴とするものである。

【００２６】また、請求項２に係るカメラの手ぶれ補正
方法は、カメラ本体に生じる手ぶれをぶれセンサを用い
て電気信号に変換して手ぶれ検出データを得て、この得
られた手ぶれ検出データを、後記サンプリング時間でサ
ンプリングし、複数時点における複数のサンプリング出
力データを記憶回路に格納し、この格納されたサンプリ
ング出力データのそれぞれをフーリエ変換し、この複数
のフーリエ変換出力のスペクトル情報を演算し、得られ
たスペクトル情報の相関データを求め、この相関データ
から最適なサンプリング時間を演算し、前記記憶回路に
格納された複数のサンプリング出力データに基づいて、
カメラ本体の手ぶれによって生じるフィルム面上での像
位置の移動を補正するために撮影光学系の光路中に介挿
された補正用光学部材を必要な方向に移動または傾斜さ
せるようにしたことを特徴とするものである。

【００２７】

【作用】上記のように構成されたカメラの手ぶれ補正装
置およびその手ぶれ補正方法は、カメラ本体に生じる手
ぶれを手ぶれセンサで電気信号に変換して手ぶれ検出デ
ータを得て、この手ぶれセンサで得られた手ぶれ検出デ
ータを、後記サンプリング時間演算回路で得られたサン
プリング時間でサンプリングし、複数時点における複数
のサンプリング出力データを記憶回路に格納する。

【００２８】この記憶回路に格納されたサンプリング出
力データのそれぞれをフーリエ変換プロセッサでフーリ
エ変換し、このフーリエ変換プロセッサで得られた複数
のフーリエ変換出力のスペクトル情報を演算回路で演算
し、この演算回路で得られたスペクトル情報の相関デー
タを比較回路で求める。

【００２９】この比較回路で得られた相関データから最
適なサンプリング時間をサンプリング時間演算回路で演
算する。この最適なサンプリング時間でサンプリングさ
れ、且つ上記記憶回路に格納された複数のサンプリング
出力データに基づいて、カメラ本体の手ぶれによって生
じるフィルム面上での像位置の移動を補正するために撮
影光学系の光路中に介挿された補正用光学部材を必要な
方向に移動または傾斜させることによって、手ぶれを打
ち消し、ぶれの生じない鮮明な画像を得ることができ
る。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図６を用
いて詳細に説明する。本発明に係るカメラの手ぶれ補正
装置の一実施例の概略構成を示す図１において、コンパ
クトカメラに見られるようにカメラ本体に一体化され、
または、レンズマウント等を介して着脱自在に設けられ
た撮影光学系１の光軸Ｏ上にフィルム面２が位置してい
る。

【００３１】この撮影光学系１は、複数枚のレンズで形
成されるフォーカスレンズ群３と複数枚のレンズで形成
されるズームレンズ群４と、これらの２つのレンズ群
３，４の光軸を手ぶれに応じて補正するための補正用光
学部材５とで構成されている。

【００３２】また、カメラ本体には、ぶれセンサ６が固
定的に設けられている。このぶれセンサ６は、カメラ本
体に生じる手ぶれを電気信号に変換して手ぶれ検出デー
タを得るものであり、例えば半導体型の速度センサを用
いることができる。

【００３３】このぶれセンサ６の後段には、詳細内容は
後述するサンプリング回路１０と記憶回路１１とが順次
に接続されている。このサンプリング回路１０は、手ぶ
れセンサ６からの手ぶれ検出データを、後記サンプリン
グ時間演算回路２９で得られたサンプリング時間でサン
プリングするものである。また、記憶回路１１は、サン
プリング回路１０からの複数時点におけるサンプリング
出力データを格納するもので、ｎ個のメモリＭＥ₁〜Ｍ
Ｅ_nが直列に接続されると共に、それぞれの個々の出力
が取り出せるように接続されている。

【００３４】一方、フォーカスレンズ群３およびズーム
レンズ群４のそれぞれには、フォーカスおよびズームを
電動で行うためのフォーカスモータ７、ズームモータ８
が設けられ、補正用光学部材５を光軸Ｏに直交する方向
に駆動するためのぶれ補正アクチュエータ９が設けられ
ている。

【００３５】さらに、フォーカスモータ７、ズームモー
タ８、ぶれ補正アクチュエータ９のそれぞれには、フォ
ーカス駆動回路１２、ズーム駆動回路１３、アクチュエ
ータ駆動回路１４が接続されている。

【００３６】また、カメラ本体内に設けられた各部を複
合的に制御するための指令を出すためのＣＰＵ１５が設
けられ、このＣＰＵ１５には、測距を行い自動合焦駆動
させるためのＡＦ回路１６が接続されている。

【００３７】このＡＦ回路１６の出力端、即ち被写体距
離データＤｘの送出端は、ＡＦデータ変換回路１７の第
１入力端に接続され、このＡＦデータ変換回路１７の出
力端、即ち、フォーカス駆動データＤｆｘの送出端は、
フォーカス駆動回路１２の第１制御端に接続されてい
る。

【００３８】このフォーカス駆動回路１２の第２制御端
には、フォーカスモータ７の回転に応じてパルス数デー
タＰｉｘを生成するフォトインタラプタ１８の出力端が
接続されている。

【００３９】一方、撮影光学系１には、ズームレンズ群
４の現在の焦点距離位置データを得るためのズーム位置
検出回路１９が設けられ、このズーム位置検出回路１９
の出力端即ちズーム位置データＺｐｘの送出端は、ＡＦ
データ変換回路１７の第２制御端に接続されると共に、
上述のズーム駆動回路１３の第１制御端に接続されてい
る。このズーム駆動回路１３の第２制御端には、ＣＰＵ
１５の出力端、即ちズーム駆動量データＺ′の送出端が
接続されている。

【００４０】また、ＣＰＵ１５には、測光回路２０が接
続され、所望の測光制御を実行することができるように
なっている。さらに、このＣＰＵ１５の各入力端には、
レリーズを起動させるためのレリーズスイッチ２１と測
光を開始させるための測光スイッチ２２とズーミングを
行わせるためのズームスイッチ２３もそれぞれ接続され
ている。

【００４１】さらに、フィルム巻上げ、シャッタチャー
ジ等の一連の動作をさせるための給送モータ２４が設け
られ、この給送モータ２４は、ＣＰＵ１５の出力端に接
続された給送駆動回路２５を介してＣＰＵ１５からの給
送指令に応じて回転が制御されるようになっている。な
お、ＣＰＵ１５には、所定のプログラムを実行させるた
めの固定的なデータや各種制御を行うに必要なデータを
一時的に格納するための図示しないメモリが備えられて
いる。

【００４２】上記記憶回路１１の出力端には、格納され
たサンプリング出力データのそれぞれをフーリエ変換す
るフーリエ変換プロセッサ２６が接続され、このフーリ
エ変換プロセッサ２６の出力端には、複数の出力のスペ
クトル情報を演算するための演算回路２７が接続されて
いる。

【００４３】この演算回路２７の後段には、演算回路２
７で得られるスペクトル情報の相関データを求める比較
回路２８と、この比較回路２８で得られる相関データか
ら上記サンプリング回路１０における最適なサンプリン
グ時間を演算するためのサンプリング時間演算回路２９
が順次に接続されている。

【００４４】このサンプリング時間演算回路２９の後段
には、サンプリング回路１０におけるサンプリング時間
を可変させるための制御指令を行なうサンプリング時間
可変回路３０が接続されている。

【００４５】上述の記憶回路１１の出力端は、ぶれ演算
回路３１とぶれ補正データ変換回路３２とを順次に接続
して構成されているぶれ補正データ演算回路を介してア
クチュエータ駆動回路１４に接続されている。

【００４６】このぶれ演算回路３１とぶれ補正データ変
換回路３２でなるぶれ補正データ演算回路は、上記記憶
回路１１に格納されたサンプリング出力データに基づい
て、上記カメラ本体の手ぶれによって生じるフィルム面
２上での像位置の移動を補正するために撮影光学系の光
路中に介挿された補正用光学部材５を必要な方向に移動
または傾斜させるぶれ補正データを演算するものであ
り、具体的な演算は、次の通りである。

【００４７】即ち、上述のぶれ演算回路３１における演
算は、ぶれ変化量データＢ_kとＡＦ回路１６から出力さ
れる被写体距離データＤｘとからぶれ補正基準駆動デー
タＢＬｗｉｄｅを、ＢＬｗｉｄｅ＝ｆ（Ｂ_k，Ｄｘ）と
して求めるものである。

【００４８】また、ぶれ補正データ変換回路３２は、ぶ
れ演算回路３１で得られたぶれ補正基準駆動データＢＬ
ｗｉｄｅとズーム位置検出回路１９で得られたズーム位
置データＺｐｘとから、ぶれ補正量データＢＬｚｐを、
ＢＬｚｐ＝ｆ（ＢＬｗｉｄｅ，Ｚｐｘ）として求める
ものである。

【００４９】さらに、上述のサンプリング時間演算回路
２９の出力端はフーリエ変換プロセッサ２６とぶれ演算
回路３１のそれぞれに、演算されたサンプリング時間の
情報を伝達させるための制御線が接続され、また、ＡＦ
回路１６で得られる被写体距離データＤｘの情報をぶれ
演算回路３１に伝達させるための制御線が接続されてい
る。

【００５０】次に、以上のように構成された本実施例に
係る手ぶれ補正機能付きカメラにおける手ぶれ補正動作
を説明する。

【００５１】図２に示すフローチャートのステップ＃１
（以下、「ステップ＃」を「＃」と略称する）におい
て、メインスイッチがオンされ、回路各部に電源供給が
なされると図示しないメモリに格納された所定のプログ
ラムを実行すべく回路各部がイニシャライズされ、ＣＰ
Ｕ１５から手ぶれセンサ６に制御信号が送出され、ぶれ
センサ６が作動し、手ぶれ検出データがサンプリング回
路１０に送られる。

【００５２】そして、次の＃２で記憶回路１１の有する
メモリＭＥ₁〜ＭＥ_nの個数、この例では１２８が読み込
まれ、次の＃３でサンプリング時間Ｓｔの読み込みが行
なわれる。

【００５３】次の＃４でサンプリング動作が開始され
る。ここで、手ぶれセンサ６の出力に基づいて得られる
ぶれ変化量データＢ_kは、手ぶれセンサ６の出力Ａｋを
サンプリング時間Ｓｔで一定のサンプリング期間Ｉｔだ
け積分した速度データとしてのディメンジョンで与えら
れる。

【００５４】この様子を模式化したものが図５に示すも
ので、手ぶれセンサ６の出力ＡｋをスタートポイントＳ
から微小なサンプリング時間Ｓｔでｎ回、例えば１２８
回のサンプリングを行い、一定のサンプリング期間Ｉｔ
だけ積分すると、そのデータは、次式のように表現され
る。

【００５５】

【数１】このようにして行われるサンプリングが開始されて＃５
に移行してサンプリング時間演算ルーチンが実行され
る。

【００５６】この＃５の詳細は、図３に示すようになっ
ていて、ルーチンがスタートされると先ず＃２０と＃２
１において、記憶回路１１の有するメモリＭＥ₁〜ＭＥ_n
の番号（この例では１２８）をｉとｊとしてそれぞれ読
み込ませる。そして、次の＃２２でｉを１つだけダウン
カウントさせ、次の＃２３でメモリＭＥ₁〜ＭＥ_nが１つ
だけシフトされる。

【００５７】次の＃２４で「ｉ≦１？」の判定がなさ
れ、この場合、ＮＯであるので＃２２に戻され、再びｉ
を１つだけダウンカウントさせ、次の＃２３でメモリＭ
Ｅ₁〜ＭＥ_nが１つだけシフトされ、次の＃２４で「ｉ≦
１？」の判定がなされる。以下同様に＃２４がＹＥＳと
なるまで、換言すればｉ＝１になるまで＃２２でｉを１
つだけダウンカウントさせ、次の＃２３でメモリＭＥ₁
〜ＭＥ_nを１つだけシフトするのである。

【００５８】そして、＃２４でＹＥＳとなったときに次
の＃２５でｉ＝１のときに１番目のメモリＭＥ₁に手ぶ
れセンサ６の出力Ａｋが読み込まれ、次の＃２６でｊが
１つだけダウンカウントされ、次の＃２７で「ｉ≦１
？」の判定がなされ、このときにはＮＯであるので、＃
２１に戻され、この＃２１でメモリ番号がｉとされ、次
の＃２２でｉが１つだけカウントダウンされ、次の＃２
３でメモリＭＥ₁〜ＭＥ_nが１つだけシフトされる。以下
同様にしてメモリＭＥ₁〜ＭＥ_nの個数（ｎ個）分だけ手
ぶれセンサ６の出力Ａｋが読み込まれる。

【００５９】＃２７でＹＥＳ、即ち、ｎ個のデータ格納
が完了したときに＃２８に移行し、メモリＭＥ₁〜ＭＥ_n
の格納データとサンプリング時間Ｓｔとメモリ個数（１
２８）に基づきフーリエ変換プロセッサ２６によってフ
ーリエ変換が行なわれる。詳しくは、手ぶれセンサ６で
得られる手ぶれの出力Ａｋの波形は、フーリエ変換を使
って次式のように表現できるのである。

【００６０】

【数２】以上のことを換言すれば、手ぶれの出力Ａｋは、ｓｉｎ
波とｃｏｓ波の和の形として表わすことができるという
ことである。

【００６１】また、本実施例の場合、ぶれセンサ６に
は、加速度センサが用いられており、ぶれ速度データへ
の変換は、上述の１式に示すように１階積分することに
よって次の４式のように求めることができ、ぶれ量デー
タへの変換も上述の１式に示すように２階積分すること
によって次の５式のように求めることができる。

【００６２】

【数３】よって、ぶれ速度への変換とぶれ量への変換は、ぶれセ
ンサ６で得られたデータを２式と３式を使ってフーリエ
変換してｃｏｓ波の振幅成分ａ_nとｓｉｎ波の振幅成分
ｂ_nを求め、これを４式と５式に代入することによって
行うことができる。

【００６３】一方、上述のサンプリング出力Ｂ₁のデー
タを２式と３式に示すようにフーリエ変換すると、次式
のようになる。

【００６４】

【数４】を求めることができ、次の出力Ｂ₂からＢ₃……において
も同様にしてｃｏｓ波の振幅ａ_i成分ａとｓｉｎ波の振
幅成分ｂ_iに基づいてぶれ速度とぶれ量を求めることが
できる。ここで、ｍは、サンプリング回数であり、この
場合は、ｍ＝１２８となっている。

【００６５】そして、次の＃２９でメモリ数を２で割
り、次の＃３０に移行して演算回路２７によってスペク
トルＳＰが次のように演算される。

【００６６】

【数５】従って、この例における手ぶれの出力Ａｋの周波数とス
ペクトルＳＰとの間は、図６に示すようなものになる。

【００６７】そして、次の＃３１でｉが１つだけダウン
カウントされ、＃３２に移行して「ｉ≦０？」の判定が
行なわれ、このときにはＮＯであるので＃３０に戻さ
れ、再びスペクトルＳＰが求められ、＃３１でｉが１つ
だけダウンカウントされたうえ、＃３２に移行する。こ
の＃３２がＹＥＳとなるまで動作が繰り返される。

【００６８】＃３２がＹＥＳのときには、次の＃３３で
スペクトルＳＰの最大値Ｓ_maxが０と置かれ、次の＃３
４でメモリ個数（＃２９で２で割られたメモリ数）が１
つだけアップカウントされ次の＃３５でｉが１つだけダ
ウンカウントされる。

【００６９】次に＃３６で「ｉ≦０？」の判定が行なわ
れ、このときにはＮＯであるので＃３７に移行してＳ
_max≦ＳＰの判定がなされ、ＮＯの場合には＃３５と＃
３６が再度実行され、＃３７でＹＥＳの場合に次の＃３
８でスペクトルＳＰの最大値Ｓ_maxにおけるｉをＳｌａ
ｇとして格納する。

【００７０】このような格納が完了したら、即ち、＃３
６がＹＥＳになったら、＃３９に移行し、この＃３９で
求められたＳｌａｇに基づいて最適なサンプリング時間
Ｓｔを演算し、次の＃４０に移行してメモリ数を演算す
ることによって一連の＃５（サンプリング時間演算ルー
チン）の実行が完了して図２に示す＃６に移行する。

【００７１】この＃６は、レリーズ釦が半押しである否
かをＣＯＰＵ１５に接続されたレリーズスイッチ（Ｓ
Ｗ）２１のオンオフ状態で判定するものであり、ＮＯの
場合には、上述の＃５（サンプリング時間演算ルーチ
ン）が再度実行される。

【００７２】＃６がＹＥＳになると、次の＃７に移行
し、ズーム位置検出回路１９で得られたズーム位置デー
タＺｐｘが格納され、ＣＰＵ１５からの指令に基づき測
光回路２０が作動し、測光と露出演算が行われる。

【００７３】さて、図３に示す＃２８が上述のようにし
て実行され、ｃｏｓ波の振幅成分ａ _iとｓｉｎ波の振幅
成分ｂ_iが求められると、このデータは図２に示す＃８
において、ぶれ演算回路３１によって、メモリＭＥ₁〜
ＭＥ_nの格納データＭｔとズーム位置データＺｐｘとサ
ンプリング時間Ｓｔとからぶれの大きさをチェックする
ためのＢ_OL（ｔ）がｆ（Ｍｔ，Ｚｐｘ，Ｓｔ）として求
められる。

【００７４】そして、次の＃９に移行し、上述のデータ
Ｂ_OL（ｔ）が所定の基準データＣ１に等しいかまたは大
きいか否かの判断が行われ、ＮＯの場合には次の＃１０
に移行し、フォーカスモータ７が回転中である旨のフラ
グ、即ちＭｆフラグを“１”にセットして図４に示すフ
ローチャートの＃５と＃６１に並列的に移行される。

【００７５】一方、＃９でＹＥＳの場合には、カメラ本
体の手ぶれ量が補正不可能な程に大きいので撮影者が意
図的にカメラ本体を移動、例えば高速移動する被写体を
流し撮りする等の場合であると判断し、手ぶれ補正を行
わないこととし、＃１１に移行させ、サンプリング回路
１０によるサンプリング動作を強制的に停止させるもの
である。

【００７６】そして、次の＃１２に移行し撮影用の測光
と測距を行う。この際に、ＡＦ回路１６で得られた被写
体距離データＤｘは、ＡＦデータ変換回路１７に入力さ
れ、先程のズーム位置検出回路１９で得られたズーム位
置データＺｐｘの内容を加味（詳細は後述）し、フォー
カス駆動データＤｆｘが求められ、次の＃１３において
フォーカスモータ７が駆動開始される。

【００７７】そして、次の＃１４でＤｆｘ−Ｐｉｘ＝０
であるか否かの判断が行われる。この判断は、実際にフ
ォーカス駆動させる際のフォーカスモータ７の駆動ステ
ップ数に対応したフォーカスモータ７がステップ駆動さ
れる毎にフォトインタラプタ１８に生じるステップ数デ
ータＰｉｘとが等しいか否かを判断するもので、より具
体的にはフォーカス駆動すべきステップ数だけフォーカ
スモータ７がステップ駆動されたか否かを判断するもの
である。

【００７８】＃１４でＮＯの間は、フォーカスモータ７
のステップ駆動が継続して行われ、ＹＥＳの場合には、
フォーカス駆動が完了したものと判断し、＃１５でフォ
ーカスモータ７の駆動停止がなされる。

【００７９】次の＃１６でレリーズスイッチ２１がＯＮ
されたか否かが判断され、ＮＯの場合にはそのまま待機
し、ＹＥＳの場合には次の＃１７に移行しシャッタが開
にされ、フィルム露光が開始され次の＃１８でシャッタ
閉であるか否かが判断されＮＯの場合には、そのまま待
機し、ＹＥＳの場合には、フィルム露光が完了して図４
に示す＃６０に移行し、給送駆動回路２５を介して給送
モータ２４が駆動され、フィルム巻上げ、シャッタチャ
ージ等が行われ次回のフィルム露光に備えられる。

【００８０】さて、上述の＃９でＮＯと判断されたと
き、即ち、手ぶれの量が所定値以下であると判断された
ときには、次の＃１０でフオーカスモータフラグＭｆが
“１”にセットされ、次に図４に示す＃５，＃４１から
＃６０でなる第１系統と、＃６１から＃６５でなる第２
系統が並列的に実行されることになる。

【００８１】先ず、第１系統について説明すると、先ず
上述の＃５と同様のサンプリング時間演算ルーチンが、
図３を用いて前述説明したと同様に実行され、次の＃４
１においてぶれ変化量データＢ_kが、ぶれ演算回路３１
によって、メモリＭＥ₁〜ＭＥ_nの格納データＭｔとサン
プリング時間ＳｔとからＢ_k＝ｆ（Ｍｔ，Ｓｔ）として
求められる。

【００８２】そして、次の＃４２において、フォーカス
モータフラグＭｆが“０”、即ちフォーカスモータ７が
停止中であるか否かが判断され、停止中のときはＮＯに
分岐し、＃５に戻され、＃５と＃４１と＃４２が再度に
亘って上述同様に実行される。

【００８３】＃４２によってフォーカスモータ７が駆動
中であると判定されたときには、ＹＥＳに分岐し、次の
＃４３に移行し、レリーズスイッチ２１がＯＮであるか
否かが判断され、ＯＮされていない場合には＃５と＃４
１と＃４２が再度に亘って実行される。

【００８４】そして、レリーズスイッチ２１がＯＮとな
り、＃４３がＹＥＳとなった場合には、＃４４に移行
し、ＢＬｗｉｄｅ＝ｆ（Ｂ_k，Ｄｘ）が演算され、次の＃４５でＢＬｚｐ＝ｆ（ＢＬｗｉｄｅ，Ｚｐｘ）の演算が行われ、次の＃４６でＢＬｚｐをＢＬに変換す
ることが行われ，次の＃４７に移行する。

【００８５】この＃４７は、アクチュエータ駆動回路１
４で求められたＢＬに基づいてぶれ補正アクチュエータ
９が駆動され、補正用光学部材５が光軸０に直交する方
向に移動されることによって手ぶれ補正が行われる。

【００８６】そして、次の＃４８でシャッタが開とさ
れ、次の＃４９でシャッタ秒時Ｓｓからサンプリングの
期間Ｉｔが差引かれ、この差引かれた時間Ｓｓが次の＃
５０で０以下であるか否かが判断され、ＮＯの場合には
再び＃５によるサンプリング時間演算ルーチンが実行さ
れ＃５１から＃５５までの５つのステップが上述説明し
た＃４１，＃４４，＃４５，＃４６，＃４７と同様にし
て実行され、＃５５でぶれアクチュエータ駆動が行われ
た後に＃４９に戻される。

【００８７】＃４９でシャッタ秒時Ｓｓからサンプリン
グ時間Ｉｔを差引いた時間Ｓ_S′が求められ次の＃５０
で時間「Ｓｓが０？」以下であるか否かの判断がなさ
れ、ＮＯである場合には上述同様に＃５から＃５５が再
び行われる。

【００８８】これらの＃５から＃５５の繰返しは、＃５
０で行われる判断で「Ｓｓ＜０？」がＹＥＳとなるまで
行われ、言い換えればシャッタが開かれている間にはぶ
れ検出に基づいてぶれ予測補正が繰返し行われることに
なる。

【００８９】＃５０でＹＥＳになった場合には、＃５６
に移行し、シャッタが閉であるか否かが判断され、ＮＯ
である場合には待機状態にされ、ＹＥＳの場合には、次
の＃５７に移行し、ぶれ補正アクチュエータ９がぶれ補
正の方向とは逆の方向に駆動され初期位置に戻すように
駆動される。次の＃５８で、ＣＰＵ１５から送出される
禁止信号Ｉによってアクチュエータ駆動回路１４の作動
が停止されぶれ補正アクチュエータ９が停止される。

【００９０】次に＃４８においても上述の＃４７におけ
ると同様にしてＣＰＵ１５から送出される禁止指令によ
ってサンプリング回路１０が作動を停止され、次の＃６
０に移行して次回の撮影に備えてフィルム巻上げ、シャ
ッタチャージ等のフィルム給送が行われ、一連の手ぶれ
補正のシーケンスにおける第１系統の動作が完了する。

【００９１】一方、第２系統の動作は、上述の＃１０に
おいてフォーカスモータフラグが“１”になると図４に
示す＃６１に移行し、測光回路２０がＣＰＵ１５からの
指令に基づいて制御されて測光を行い、その測定値に基
づいた適正露光値に対応するシャッタ秒時と絞り値が求
められる。

【００９２】これと同時的にＡＦ回路１６が、ＣＰＵ１
５からの指令に基づいて制御されて測距を行い、このと
きに得られる被写体距離データＤｘをＡＦデータ変換回
路１７によってフォーカス駆動データＤｆｘに変換し、
次の＃６２でこのデータＤｆｘによってフォーカス駆動
される。

【００９３】次に、＃６３に移行し、「Ｄｆｘ−Ｐｉｘ
＝０」であるか否かの判断が行われる。この判断は、実
際にフォーカス駆動させる際のフォーカスモータ７の駆
動ステップ数に対応したフォーカス駆動量データＤｆｘ
とフォーカスモータ７がステップ駆動される毎にフォト
インタラプタ１８に生じるステップ数データＰｉｘの累
積値とが等しくなったか否かを判断するもので、より具
体的には、フォーカス駆動すべきステップ数だけフォー
カスモータ７がステップ駆動されたか否かを判断するも
のである。

【００９４】そして、＃６３でＮＯの場合には、フォー
カスモータ７のステップ駆動が引き続き行われ、ＹＥＳ
の場合には、フォーカス駆動が完了したものと判断し、
次の＃６４でフォーカスモータ７の駆動停止がなされ
る。

【００９５】次の＃６５では、フォーカスモータフラグ
Ｍｆを“０”、即ち、モータ停止状態にされ、次に撮影
されるときに備えられるのである。

【００９６】従って、今まで説明した実施例において
は、ぶれセンサの出力に基づいてぶれ速度データやぶれ
量データを求める際に、従来のように１階積分や２階積
分を行わず、先ずフーリエ変換し、ｓｉｎ波の振幅成分
とｃｏｓ波の振幅成分を求め、これらに基づいてぶれ速
度データとぶれ量データを求めているために従来の欠点
であった直前データの重み付けが大きいために誤差が積
重ねられてしまうことが無い。

【００９７】これに伴って、データの信頼性が向上し、
ぶれセンサの有する個有の精度は特別に高くしなくても
良いために、換言すれば、ぶれセンサの誤差が積重ねら
れることがないので割合にラフなものとすることができ
結果的にカメラの価格を低減させることができる。

【００９８】また、ぶれ補正を行なうための基本データ
である手ぶれ検出データを、フーリエ変換する際に、手
ぶれ検出部材に固有の特性の相違、並びに手ぶれ検出デ
ータの出力データの変動成分の大小に適合させてより最
適なぶれ検出データが得られるようにサンプリング時間
を可変させているので、手ぶれ補正精度を悪化させるこ
となしに手ぶれを有効適切に補正することができる。

【００９９】なお、本発明は、上述の実施例に限定され
ることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形
実施をすることができることは勿論である。

【０１００】例えば、補正用光学部材としては、上述の
例のみならず、くさび形のプリズムを光軸に直交して配
置し、ぶれ補正を行う際にそれを上下動させるようにし
てもよい。

【０１０１】また、本発明に係るカメラに用いられてい
る手ぶれ検出部の具体例としては、上述の実施例に示す
ものに限定されず、カメラ本体に生じる手ぶれに対応す
るデータを電気信号として得られるものであれば良いと
いうことである。

【０１０２】さらに、本発明に係るカメラは、上述の実
施例で説明したように、撮影レンズがズームレンズの場
合のみならず二焦点式カメラや単焦点式のカメラにも上
述同様に適用できることは勿論であり、被写体距離の大
小に応じてぶれ補正量を修正することは設計の自由に任
され、同様に焦点距離の大小に応じてぶれ補正量を修正
することも設計の自由に任されるものである。

【０１０３】また、ぶれ補正を行なう態様が実施例にお
いては、いわゆるリアルタイムな制御が行なわれている
が、極めて短い時間間隔で複数のぶれ検出を行い、これ
らのでデータに基づいてシャッタ開閉時点におけるぶれ
予測機能を加味するようにしても良いことは勿論であ
る。

【０１０４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明は、
カメラ本体の手ぶれによって生じるフィルム面上での像
位置の移動を補正するために撮影光学系の光路中に介挿
された補正用光学部材を必要な方向に移動または傾斜さ
せるための基本データである手ぶれ検出データを、フー
リエ変換プロセッサでフーリエ変換する際に、手ぶれ検
出部材に固有の特性の相違、並びに手ぶれ検出データの
出力データの変動成分の大小に適合させてより最適なぶ
れ検出データが得られるようにサンプリング時間を可変
させているので、手ぶれ補正精度を悪化させることなし
に手ぶれを有効適切に補正することができると共に、ぶ
れ補正の駆動を行なうための駆動量データを得るに際し
て構成の複雑化や高価格化をもたらすことのないカメラ
の手ぶれ補正装置およびその手ぶれ補正方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカメラの手ぶれ補正装置の一実施
例における回路構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示す実施例の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図３】図２中の一部のステップであるサンプル時間演
算のサブルーチンの詳細を説明するためのフローチャー
トである。

【図４】図２に続く動作を説明するためのフローチャー
トである。

【図５】図１に示す実施例におけるサンプリング動作を
説明するための波形図である。

【図６】図１に示す実施例におけるスペクトル演算の状
態を示す波形図である。

【図７】従来の手ぶれ補正機能付きカメラの動作を概念
的に示す光路図である。

【図８】従来のカメラの手ぶれ補正装置における手ぶれ
補正動作を示す波形図である。

【図９】図８の一部拡大図である。

【図１０】従来のカメラの手ぶれ補正装置における手ぶ
れ補正後の手ぶれ量の時間的変化を示す波形図である。

【符号の説明】

１撮影光学系２フィルム面３フォーカスレンズ群４ズームレンズ群５補正用光学部材６手ぶれセンサ７フォーカスモータ８ズームモータ９ぶれ補正アクチュエータ１０サンプリング回路１１記憶回路１２フォーカス駆動回路１３ズーム駆動回路１４アクチュエータ駆動回路１５ＣＰＵ１６ＡＦ回路１７ＡＦデータ変換回路１８フォトインタラプタ１９ズーム位置検出回路２０測光回路２１レリーズスイッチ２２測光スイッチ２３ズームスイッチ２４給送モータ２５給送駆動回路２６フーリエ変換プロセッサ２７演算回路２８比較回路２９サンプリング時間演算回路３０サンプリング時間可変回路３１ぶれ演算回路３２ぶれ補正データ変換回路ＭＥ₁〜ＭＥ_n メモリＯ光軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カメラ本体に生じる手ぶれを電気信号に変
換して手ぶれ検出データを得るぶれセンサと、このぶれセンサからの手ぶれ検出データを、後記サンプ
リング時間演算回路で得られたサンプリング時間でサン
プリングするサンプリング回路と、このサンプリング回路からの複数時点におけるサンプリ
ング出力データを格納する記憶回路と、この記憶回路に格納された前記サンプリング出力データ
のそれぞれをフーリエ変換するフーリエ変換プロセッサ
と、このフーリエ変換プロセッサからの複数の出力のスペク
トル情報を演算する演算回路と、この演算回路で得られた前記スペクトル情報の相関デー
タを求める比較回路と、この比較回路で得られた前記相関データから上記サンプ
リング回路における最適なサンプリング時間を演算する
サンプリング時間演算回路と、上記記憶回路に格納された前記サンプリング出力データ
に基づいて、前記カメラ本体の手ぶれによって生じるフ
ィルム面上での像位置の移動を補正するために撮影光学
系の光路中に介挿された補正用光学部材を必要な方向に
移動または傾斜させるぶれ補正データを演算するぶれ補
正データ演算回路と、を具備することを特徴とするカメラの手ぶれ補正装置。
【請求項２】カメラ本体に生じる手ぶれをぶれセンサを
用いて電気信号に変換して手ぶれ検出データを得て、この得られた手ぶれ検出データを、後記サンプリング時
間でサンプリングし、複数時点における複数のサンプリ
ング出力データを記憶回路に格納し、この格納されたサンプリング出力データのそれぞれをフ
ーリエ変換し、この複数のフーリエ変換出力のスペクトル情報を演算
し、得られたスペクトル情報の相関データを求め、この相関
データから最適なサンプリング時間を演算し、前記記憶回路に格納された複数のサンプリング出力デー
タに基づいて、カメラ本体の手ぶれによって生じるフィ
ルム面上での像位置の移動を補正するために撮影光学系
の光路中に介挿された補正用光学部材を必要な方向に移
動または傾斜させるようにしたことを特徴とするカメラ
の手ぶれ補正方法。