JPH076833B2 - カメラの防振装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、加速度センサによるぶれ検知装置と光学セ
ンサによるぶれ検知装置を有するカメラの防振装置に関
する。

（従来の技術） カメラの防振装置として利用されるカメラぶれ検知の原
理は、公知である。例えば特開昭58−174928号公報に
は、光学的なセンサにより時間差のある２つのシーンを
電気信号に各々変換して、その相関を調べることにより
ぶれ量を計算するぶれ検知装置が記載されている。又、
加速度検知装置をカメラに装着し、その信号を積分する
ことによりカメラのぶれを検出する方式も提案されてい
る。前者の原理によるぶれ検知装置の欠点は、光センサ
の感度限界の為ぶれの速さが大きい場合には検出が不可
能となったり、又シャッター開放時において通常の光学
系では光センサでぶれ量を算出できないという点にあ
る。又後者のぶれ検知方式では、加速度信号を一旦積分
してぶれ速度の信号に変換する必要があり、その際に積
分定数（初期値）の正確な設定ができない場合、測定し
たぶれ量が不正確であったり、積分値が飽和する等のお
それがあった。

この発明の目的は、これらの欠点のないカメラの防振装
置を提供することにある。

（問題点を解決する為の手段） 本発明のカメラの防振装置は、ブレにより生ずる慣性力
を利用してブレを検出する第１の検出手段（S1,S2）、
第１の検出手段の出力を積分する積分手段（45a,45
b）、イメージセンサー（140a,140b）からの出力信号の
時間差のある２つの像に関する信号の相関を調べてブレ
を検出する第２の検出手段（140a,140b）、撮影レンズ
（1a〜1j）の像をブレを光学的に補正するための補正光
学手段（２）、補正光学手段を駆動する駆動手段（3a,3
a′,3b,3b′,3d）、積分手段の積分信号と第２の検出手
段の検出信号とに基づいて駆動手段を制御する制御手段
（60,120）とを具備することを特徴としている。

特に制御手段は積分信号と第２の検出手段の出力を加算
して駆動手段を制御することを特徴としている。

（実施例） 第１図〜第９図にこの発明による防振装置の実施例を示
す。

第１図はレンズ系で、1a〜1jはアフォーカル光学系の構
成レンズ、1f,1gはこれを前後進させることにより焦点
合わせを行うフォーカスレンズである。補正光学部２
は、平行光束を収束すると共に、それ自体のシフトによ
り像を移動させる。補正光学部のシフト量と像面での像
のシフト量は1:1である。尚レンズ系はこの形態に限ら
ない。３は補正光学部２にスペーサ（不図示）を介して
結合するプランジャであり、これは可動磁石3a,3a′、
コイル3b,3b′、非通電時に可動磁石3a,3a′を定位置に
保つ板バネ（不図示）、可動磁石の位置を検知するセン
サ3dから成る。S1はレンズの主点近傍に配置された光軸
に垂直、紙面に平行な方向の加速度を検知する加速度セ
ンサ、S2は像面に近い位置でS1と同方向の加速度を検知
する加速度センサである。プランジャ及び加速度センサ
は、光軸を含む紙面と垂直な平面内にも各々同様に配置
されている。５はフォーカスレンズ1f,1gを動かすフォ
ーカス駆動制御部であり、これはP1から入力される公知
のカメラのフォーカス制御信号によって、フォーカスレ
ンズ1f,1gを所定の位置に移動するフォーカス駆動部5a
及びフォーカス位置検出部5bから成る。P1〜P6,PGはカ
メラボディ本体とフォーカス情報及びレリーズ情報等の
伝達を行う為の接点である。10は撮影光軸のシフトに起
因する像の移動加速度演算回路であり、これの出力信号
はフォーカス位置検出部5bの出力信号から算出された横
倍率βとセンサS1の出力信号を乗じたものである。20は
光軸の主点回りのローテーションに起因する像の移動加
速度演算回路であり、これの出力信号は減算回路30によ
って得られたセンサS1とセンサS2の差分に、フォーカス
位置検出部5bのフォーカス位置信号によって決定される
予め設定された重付けを行ったものである。これら両者
の信号を加算回路40によって加え合わせ、像の移動加速
度を得る。45a及び45bは加速度から速度を得る為の積分
回路で、45aは過渡的な変化（例えば電源スイッチON、
非常に大きな加速度の変化等）後、一定時間経過してか
ら正しい積分値を出力する。一方45bはリセット時の初
期速度を設定する為のリセット入力を有する積分回路で
ある。速度から変位量を得る積分回路50は、リセット時
からのある時間経過後の移動変位量を与える。積分器45
a又は45bの出力信号は切換スイッチ121を介して、積分
回路50に導かれる。積分回路50の出力信号は、レンズ駆
動を行うか否かを選択する。スイッチ回路及び極性反転
回路を介してアクチュエータ駆動回路60に導かれる。こ
のアクチュエータ駆動回路60は、補正光学部２の位置を
検出する為のセンサ3dの出力と極性反転回路110の出力
とを比較して、これが０となるようにアクチュエータの
コイル3b,3b′に通電する。コンパレータ130は、加算器
40の出力の絶対値をある値と比較することにより、極め
て大きな加速度を検知した場合に接点P6を介してカメラ
本体内の処理装置に割込みをかけるように動作する。

第２図は、カメラ本体側の測距、オートフォーカス、ブ
レ補正をする制御系を示す。処理装置120は、CPU,記憶
ユニット、入出力ポート等を有する例えば１チップマイ
クロプロセッサから成る。この処理装置120には、フォ
トセンサ列（リニア・イメージ・センサ）140a,140bとC
CDから成るセンサ装置140の信号がA/D変換器150を介し
て入力される。センサ装置140にはレンズ系を通った光
束が導かれる。又処理装置120には、シャッターボタン
の第１ストローク、第２ストロークをセンスするSW1及
びSW2に対する入力端子、タイマ180に対する割込み入力
端子、レンズ系を制御するP1〜P4,P6端子、D/Aコンバー
タ130に対してコード情報を伝達する端子DO1〜DO8等が
備えられている。センサ装置140はCCD駆動装置160によ
り作動される。クロック発生器170は、CCD駆動装置及び
処理装置120にクロックパルスを供給する。タイマ180は
処理装置120による初期設定後、所定時間経過後処理装
置120に割込みをかける。センサ装置140a及び140bは、
第８図に示される光学系に配置され、位相検知により公
知のオートフォーカスや、同一センサ上の像の時間変化
から公知のぶれ検知に利用される（特開昭60−16691
1）。

第３図は第１図中の積分器45bの回路図を示す。集積演
算回路451は積分回路を形成し、この積分回路は、端子P
3からの信号により制御されるリセット回路454を備え、
これにより積分出力は０にリセット可能である。集積演
算回路452は極性反転器（インバータ）であり、端子P5
を介するD/A変換器150からの信号の正負を反転する。集
積演算回路453は、加算器を形成し、451と452の出力を
加算する。

（回路動作） 処理装置120には、予め第４図，第５図，第６図及び第
７図のフローチャートに示されるプログラムが記憶され
ており、このフローチャートに従って動作する。以下、
カメラのシャッタが押されてから開始する一連の動作を
順に説明する。

カメラのシャッタの第１ストロークが押されると、SW1
がオンとなり、カメラ本体とレンズ部の回路の電源がオ
ンになる。これにより、処理装置120は第４図に示され
るブログラムに従って動作を開始する。第４図の４−
（１）において、まず割込みが許可状態になり、タイマ
180の初期値がセットされ、FLAG1レジスタ及びFLAG2レ
ジスタがクリアされる。割込み許可状態においては、処
理装置120の割込入力端子P6,SW2,TIMERのいずれかに割
込み要求があった場合、その時点で各々第５図，第６
図、第７図のフローチャートに示すプログラムに制御が
移る。タイマ180は処理装置120により初期値がセットさ
れると一定時間後に割込み信号を発生する。この時間間
隔はレンズ内の加速度を速度に変換する積分器45aの時
定数より長い時間、即ち入力される加速度が過渡的に変
化した際に出力が安定するまでの時間に予め設定してお
く。

第４図の４−（１）を実行後、割込み信号が発生しない
場合には４−（２）以下に進む。４−（２）では、セン
サ装置140a,140bの出力の位相関係を調べ、公知のオー
トフォーカスのシーケンスに従い、端子P1にレンズ駆動
信号を送り、フォーカス駆動部5a（第１図）はこれによ
りレンズを駆動してオートフォーカスを行う。

４−（３）のステップにおいては、センサ装置140a,140
bからの信号を時間間隔（ΔＴ）をおいて、第１フレー
ムと第２フレームとしてサンプリングし、両者の位相
差、時間間隔から画像内の物体の相対移動速度を算出す
る。この間、第１フレームの信号サンプリング後第２フ
レームのサンプリングをするまでの時間の中間におい
て、端子P3を通して積分器45bにワンショットのリセッ
トパルスを送る。積分器45bは、この時点から加速度を
積分開始し、その出力信号はこの時点での被写体とカメ
ラの撮像面上での相対速度を、基準速度０とした被写体
とカメラの相対速度として示す（符号は正負逆）。第２
のフレームの画像をサンプリング後、処理装置120は公
知の位相検知によるカメラぶれ算出を行う。４−（４）
において、この算出の際のエラーがチェックされ、エラ
ーがなければ４−（５）へ進む。エラーがあった場合に
は４−（３）へもどる。

ステップ４−（５）においては、第１フレームと第２フ
レームのサンプリング間隔ΔＴを用いて、算出されたぶ
れ量ΔＸをΔＴで除算した値、即ち第１フレーム及び第
２フレーム間の被写体とカメラの相対速度ｖがD/A変換
器130に送出される。アナログ量に変換された出力信号
は、端子P5を介して積分器45b内の極性反転器452に導か
れ、そこで極性反転されて加算器453に導かれ、ここで
積分器451の出力信号と加算される。このとき、相関演
算で計算された相対速度と加速度センサにより算出され
た相対速度は、各々同一の速度については同一の信号レ
ベルとなるように各回路の利得を設定しておく。従っ
て、加算器453の出力において、第１フレームと第２フ
レーム間の被写体とカメラの撮像面上での相対速度と、
その速度を基準としたカメラと被写体の速度の和、即ち
カメラと被写体の間の撮像面上での相対速度が得られ
る。

ステップ４−（６）においては処理装置はFLAG1に対応
した内部レジスタの値をセットする。

そしてステップ４−（７）においてSW2,P6,TIMER等の割
込み入力を待つ待ち状態に入る。第１フレーム及び第２
フレームのサンプリング後積分器45bから画面と被写体
の相対速度が出力されるまでのタイムチャートを第９図
に示す。

処理装置120は、以上のシーケンスで動作中、割込み許
可状態の場合には、端子P6,SW2,TIMER等の割込み信号に
より、各々第５図，第６図，第７図に示した割込み処理
プログラムを実行する。以下各々について説明する。

第５図は端子P6から割込みにより動作する割込み処理の
過程を示す。第１図において、加算回路40の出力の加速
度はコンパレータ130で調べられ、過大な加速度が発生
した場合、端子P6に割込み信号が発生される。これによ
り処理装置120は第５図に示された処理を実行する。ま
ず５−（１）において、CPUは割込み不許可状態にされ
る。更にステップ５−（２）において、FLAG1レジスタ,
FLAG2レジスタがクリアされ、過大な入力により積分器4
5a,45bの出力が正しい速度を示していないことを記憶す
る。次に処理装置120はタイマ180を初期値設定し、積分
器45aが正確な積分値を出力する緩和時間後にタイマ180
により割込みがかかるようにする（ステップ５−
（３））。そしてステップ５−（４）において、CPUは
割込み許可状態にされ、第４図のに制御が移される。

第７図はタイマからの割込みを処理する過程を示し、第
４図又は第５図によりタイマに初期値が設定された後、
特定の時間後にタイマから発せられる割込み信号により
起動される。まず処理装置120は７−（１）において割
込みを不許可状態にした後、ステップ７−（２）におい
てFLAG2をセットして、第１図の積分器45aの出力が安定
し正しい速度を示していることを記憶する。次に処理装
置120は割込みを許可状態にし（７−（３））、割込み
前の制御に戻る（７−（４））。

第６図はシャッタレリーズボタンの第２ストロークでオ
ンになるSW2により発生した割込みにより実行される割
込み処理を示す。シャッタレリーズボタンの第２ストロ
ークが押されると、SW2による割込みがかかり、第６図
の処理に制御が移る。まずステップ６−（１）において
割込みが不許可にされる。次に６−（２）においてFLAG
1レジスタがセットされているか否かが調べられる。こ
れがセットされていれば積分器45bの出力が正しい速度
を示していることになり、処理は６−（４）に進み、こ
こで処理装置120は端子P4に信号を出力し、第１図の切
換スイッチ121を積分器45bと50が接続されるようなスイ
ッチ位置にセットする。これに対してFLAG1レジスタが
セットされていない場合には、６−（３）に分岐する。
即ちFLAG2レジスタがセットされているか否かが調べら
れ、これがセットされている場合には、切換スイッチ12
1に端子P4を介して信号を送り、積分器45aと50が接続さ
れるように切換えられる。

ステップ６−（６）においては積分回路50をリセットす
る信号を端子P2を介して送り、同時に切換スイッチ100
を積分回路50が極性反転器110に接続されるように切換
える。

ステップ６−（７）においては公知のAE処理を行い、シ
ャッタ速度及び絞り値を設定する。６−（８）では公知
のシャッタ操作とその後のフィルム巻上げの一連の動作
を行う。この時、補正光学部２はぶれによる像の変位を
補正する方向に動く。最後に待ち状態になり、みかけ上
のカメラの動作は停止する（ステップ６−（９））。以
後一旦シャッタボタンを放し、SW1及びSW2がオフになっ
た後に再びシャッタボタンが押されることで、以上述べ
た一連の撮影動作が繰返される。

（発明の効果） 上述のとおり、この発明によれば光学センサを利用した
ぶれ検知装置を従来の加速度センサと積分装置のみから
なるぶれ検知装置と併用し、これにより加速度センサに
よるぶれ検知において問題となる加速度−速度変換にお
ける速度の初期値の決定を解決し、また加速度−速度変
換器の出力が過渡的な加速度変化後しばらく正しい速度
を出力せず防振装置が正常に作動しないという問題点を
解決することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はレンズ系を含めたぶれ補正撮影系を示すブロッ
ク接続図、第２図及び第３図はこの発明による防振装置
のブトック接続図、第４図ないし第７図はこの発明によ
る防振装置の動作を示すフローチャート、第８図は光セ
ンサ光学系、第９図は光センサによるぶれ検知のタイム
チャートを示す。 1a〜1f…レンズ、２…補正光学部、3a,3a′…可動磁
石、3b,3b′…コイル、５…フォーカス駆動制御部、45
a,45b…積分回路、120…処理装置、140…センサ装置、1
60…CCD駆動装置、170…クロック発生器、180…タイ
マ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブレにより生ずる慣性力を利用してブレを
   検出する第１の検出手段、該第１の検出手段の出力を積
   分する積分手段、イメージセンサーからの出力信号の時
   間差のある２つの像に関する信号の相関を調べてブレを
   検出する第２の検出手段、撮影レンズの像ブレを光学的
   に補正するための補正光学手段、前記補正光学手段を駆
   動する駆動手段、前記積分手段の積分信号と前記第２の
   検出手段の検出信号とに基づいて前記駆動手段を制御す
   る制御手段を具備することを特徴とするカメラの防振装
   置。
2. 【請求項２】前記制御手段は前記積分信号と前記第２の
   検出手段の出力を加算して前記駆動手段を制御すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカメラの防振
   装置。