JPH10260443A

JPH10260443A - ブレ検出装置

Info

Publication number: JPH10260443A
Application number: JP9064386A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tomita; 博之富田; Hideki Yamaguchi; 秀樹山口
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-03-18
Filing date: 1997-03-18
Publication date: 1998-09-29
Anticipated expiration: 2017-03-18
Also published as: US6173121B1; JP3800709B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ブレ検出部を搭載した光学機器の移動状態を
判定することによって、画角変更により大きく動いたと
きであっても、ブレ補正を高精度に行うことができるブ
レ検出装置を提供する。【解決手段】判定部は、角速度センサ１０が出力する
角速度信号に基づいて、この角速度信号の分散値を演算
する。判定部は、この分散値を判定レベルと対比するこ
とによって、構図変更、流し撮り又はランダムに動く動
体の追従による大きな動きが、角速度センサ１０を搭載
したレンズ鏡筒８０に作用したか否かを判定する。基準
値演算部３５は、判定部３０の判定結果に基づいて、ブ
レ補正制御の基準値を演算する。基準値演算部３５は、
構図変更などによる大きな動きが角速度センサ１０に作
用したときには、ブレ補正制御の基準値を可変する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラなどの撮影
装置における手ブレなどによる振動を検出するブレ検出
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種のブレ検出装置の利用
例として、スチルカメラなどの撮影装置や双眼鏡などの
光学装置にブレ検出装置を内蔵する例が提案されてい
る。このような撮影装置などは、カメラのブレをブレ検
出装置が検出し、撮影レンズの一部のレンズ（以下、ブ
レ補正レンズという）を光軸と直交又は略直交する方向
に、その検出信号に基づいて移動している。そして、撮
影時にカメラが振動することにより生ずるブレが補正さ
れる。

【０００３】従来のブレ補正を行う光学系の構造につい
ては、特開平４−７６５２５号公報の第３図に開示され
ている。特開平４−７６５２５号公報の防振手段を有し
たカメラは、光軸と直角方向の平面内で平行移動可能な
ブレ補正レンズと、このブレ補正レンズを保持する枠部
材と、この枠部材を保持する板部材と、この板部材に取
り付けられた４本のワイヤと、このワイヤを支持する本
体と、巻線コイル，ヨーク及び永久磁石からなり、ブレ
補正レンズを上下及び左右方向に駆動するアクチュエー
タと、発光素子と受光素子からなり、ブレ補正レンズの
位置を検出する位置検出装置などを備えている。

【０００４】以下に、図８を参照して、従来のブレ補正
装置の動作について説明する。図８は、従来のブレ補正
装置のブロック線図である。角速度センサ１０は、例え
ば、コリオリ力を検出するための圧電振動式角速度セン
サであり、カメラの振動をモニタするためのセンサであ
る。角速度センサ１０の出力信号は、積分部４０に入力
し、積分部４０は、この出力信号を時間積分する。積分
部４０は、角速度センサ１０の出力信号をカメラのブレ
角度に変換した後に、ブレ補正レンズの目標駆動位置情
報に変換し出力する。サーボ回路１００は、この目標駆
動位置情報に応じてブレ補正レンズを駆動するために、
目標駆動位置情報とブレ補正レンズの位置情報との差を
演算し、アクチュエータ１１０に信号を出力する。アク
チュエータ１１０は、光軸と直交又は略直交する面内に
おいて、この信号に基づいてブレ補正レンズを駆動す
る。位置検出装置１２０は、ブレ補正レンズの動きをモ
ニタしサーボ回路１００にフィードバックする。

【０００５】従来のブレ補正装置では、角速度センサ１
０の出力信号を積分部４０が一度積分し、角変位情報に
変換してから処理している。このために、角速度センサ
１０の出力信号を積分部が時間積分するときに、制御の
基準値となる積分定数（以下、基準値という）を決定す
る必要がある。この基準値は、カメラが静止した状態で
の角速度センサの出力信号（以下、オメガゼロという）
を用いるのが一般的である。この基準値の演算方法に関
しては、例えば、特開平４−２１１２３０号公報の第１
７図及び第１８図に開示されている。

【０００６】特開平４−２１１２３０号公報に開示され
ている手振れ補正装置のブレセンサは、コリオリ力を検
出する角速度センサと、中央演算処理装置（ＣＰＵ）と
メモリとからなり、現時点から所定の時間前までの間に
サンプリングした角速度センサの出力信号の平均値を算
出するドリフト成分検出部と、角速度センサの出力信号
から平均値を減算することによりドリフト成分を除去
し、その減算値を出力する減算器とを備えている。

【０００７】ドリフト成分検出部には、角速度センサの
出力信号が１０ｍｓ毎に入力され、０．５秒（１０ｍｓ
×５０）毎に５０個分の出力信号が入力される。そし
て、ドリフト成分検出部のメモリには、算出された５０
個分の平均値（以下、平均１とする）が格納され、１０
秒（０．５秒×２０）経過後には、さらに２０個分の平
均１が入力される。したがって、スタートから１０秒経
過後には、１０００個分（５０×２０）の角速度センサ
の出力信号の平均値を算出することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のブレ補正装置で
は、ブレ補正レンズは、ブレ検出装置により検出された
検出信号をもとに駆動されていたが、ブレ補正レンズに
は、その駆動範囲に限界（以下、駆動限界とする）があ
った。このために、構図の変更、流し撮り又はアトラン
ダムに動く動体を追う撮影など（以下、画角変更とい
う）により、撮影装置や光学装置に大きな動きが生じた
ときには、以下のような問題があった。なお、以下で
は、ブレ検出装置がカメラに搭載されていることを前提
として、説明する。

【０００９】図９は、構図変更時における角速度センサ
の出力信号及びブレ補正レンズの駆動量の一例を示す図
であり、（Ａ）は、角速度センサの出力信号を示す図で
あり、（Ｂ）は、ブレ補正レンズの駆動量を示す図であ
る。図９（Ａ）において、角速度０（ｄｅｇ／ｓ）の状
態では、カメラは完全に静止している。図９（Ａ）にお
いて、出力信号が鋭く立っているところは、構図変更が
あったところである。また、構図変更以外のところで
は、カメラはほぼ静止状態であるが、撮影者の手ブレが
のっているため、若干振動している。なお、図９（Ａ）
では、撮影者の手ブレは、簡略化のために正弦波として
描いてある。

【００１０】図９（Ｂ）は、図９（Ａ）に示す角速度セ
ンサの出力信号を基準値＝０として積分し、ブレ補正レ
ンズの駆動量に変換したものである。図９（Ａ）に示す
出力信号のように、ブレ補正レンズが忠実に動くと仮定
すると、ブレ補正レンズは、図９（Ｂ）のように駆動す
る。しかし、図９（Ｂ）において破線で示すように、ブ
レ補正レンズには、実際には駆動限界がある。このため
に、構図変更などの大きな動きがカメラに生じたときに
は、ブレ補正レンズが可動限界に達し、それ以上駆動で
きなくなる。その結果、ブレ補正レンズにより、ブレを
補正することができなくなる。

【００１１】また、構図変更の初期の段階である図９
（Ｂ）に示す時間ｔ１からｔ２までの間では、ブレ補正
レンズは駆動限界内の領域にあるために、この段階で
は、ブレ補正レンズによりブレを補正することができ
る。しかし、撮影者が画角変更しようとしているものま
で補正してしまうと、撮影者が画角変更しようとカメラ
を動かしたときに、ファインダ内の像が動かず非常に不
自然な動きとなり、撮影者に不快感を与えてしまう。こ
のために、高精度にブレを補正し、かつ、画角変更によ
る動作を自然に行うためには、画角変更による大きな動
きを検出することが必要となる。例えば、特開平５−１
４２６１４号公報、特開平７−２６１２３４号公報など
には、画角変更による大きな動きを検出する方法が記載
されている。

【００１２】図１０は、流し撮り時における角速度セン
サの出力信号及びブレ補正レンズの駆動量の一例を示す
図であり、（Ａ）は、角速度センサの出力信号を示す図
であり、（Ｂ）は、ブレ補正レンズの駆動量を示す図で
ある。特開平５−１４２６１４号公報、特開平７−２６
１２３４号公報などに記載された検出方法では、検出器
からの出力が一定方向から所定の時間あったときには、
画角変更があったと判定している。このために、この検
出方法によれば、例えば、図１０（Ａ）に示すように、
カメラが一方向に動く流し撮りがあったときには、画角
変更があったことを判定することができる。

【００１３】図１１は、動体追従時における角速度セン
サの出力信号及びブレ補正レンズの駆動量の一例を示す
図であり、（Ａ）は、角速度センサの出力信号を示す図
であり、（Ｂ）は、ブレ補正レンズの駆動量を示す図で
ある。図１１（Ａ）は、例えば、サッカーの選手などの
ように、アトランダムに動く動体を追っているときの角
速度センサの出力信号を示したものである。図１１
（Ａ）に示す動体追従中には、角速度センサの出力信号
は、図１０（Ａ）に示したように、一方向のみに出力す
ることはなく、両方向に大きな出力信号が発生してい
る。このために、特開平５−１４２６１４号公報などに
記載された検出方法では、画角変更があったことを判定
することができなかった。

【００１４】このように、従来のブレ補正装置では、カ
メラの動きを判定する手段がなかったために、画角変更
によりカメラが大きく動いたときには、ブレを補正する
ことができないという問題があった。また、従来のブレ
補正装置では、ファインダから眺める像が不自然になっ
てしまうという問題があった。さらに、特開平５−１４
２６１４号公報などに記載されたように、出力信号が一
定方向から所定時間あった場合に、カメラに大きな動き
が発生したと判定する手法では、ランダムに動く物体を
追うときには、対処できないという問題があった。

【００１５】本発明の課題は、ブレ検出部を搭載した光
学機器の移動状態を判定することによって、画角変更に
より大きく動いたときであっても、ブレ補正を高精度に
行うことができるブレ検出装置を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下のような
解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容
易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付
して説明するが、これに限定されるものではない。すな
わち、請求項１の発明は、ブレを検出し、ブレ検出信号
を出力（Ｓ４００）するブレ検出部（１０）と、前記ブ
レ検出信号に基づいて、このブレ検出信号の分散値（Ｖ
（ｙ）_N，Ｖ’（ｙ）_N）を演算（Ｓ７１０〜Ｓ７５
０）する分散値演算部（３０）と、前記分散値に基づい
て、前記ブレ検出部の移動状態を判定（Ｓ７６０）する
移動状態判定部（３０）とを含むことを特徴とするブレ
検出装置である。

【００１７】請求項２の発明は、請求項１に記載のブレ
検出装置において、前記分散値演算部は、前記ブレ検出
部が所定時間内（ｔ）に出力した出力値の平均値（Ｅ
（ｙ）_N，Ｅ’（ｙ）_N）に基づいて、前記分散値を演
算することを特徴するブレ検出装置である。

【００１８】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
に記載のブレ検出装置において、前記分散値演算部は、
前記ブレ検出部が所定時間内に出力した出力値の少なく
とも一部と所定時間経過後に出力された出力値とに基づ
いて、前記分散値を演算することを特徴するブレ検出装
置である。

【００１９】請求項４の発明は、請求項１から請求項３
までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、前
記ブレ検出部は、光学装置に搭載されていることを特徴
とするブレ検出装置である。

【００２０】請求項５の発明は、請求項４に記載のブレ
検出装置において、前記光学装置は、撮影装置であるこ
とを特徴とするブレ検出装置である。

【００２１】請求項６の発明は、請求項１から請求項５
までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、前
記ブレ検出部は、加速度を検出する加速度検出器である
ことを特徴とするブレ検出装置である。

【００２２】請求項７の発明は、請求項１から請求項５
までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、前
記ブレ検出部は、速度を検出する速度検出器であること
を特徴とするブレ検出装置である。

【００２３】請求項８の発明は、請求項１から請求項７
までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、前
記移動状態判定部は、前記分散値が所定値（Ｖ_t）を越
えるとき（Ｓ７６０）には、前記ブレ検出部が移動状態
であると判定（Ｓ７７０）することを特徴とするブレ検
出装置である。

【００２４】請求項９の発明は、請求項４から請求項７
までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、前
記移動状態判定部は、前記分散値が所定値を越えるとき
（Ｓ７６０）には、前記光学機器が画角変更による移動
状態であると判定（Ｓ７７０）することを特徴とするブ
レ検出装置である。

【００２５】請求項１０の発明は、請求項１から請求項
９までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、
前記ブレ検出信号に基づいて、このブレ検出信号の基準
値を演算（Ｓ８００，Ｓ９００）する基準値演算部（３
５）を備えることを特徴とするブレ検出装置である。

【００２６】請求項１１の発明は、請求項１０に記載の
ブレ検出装置において、前記基準値演算部は、前記分散
値に基づいて、前記ブレ検出信号の基準値を可変（Ｓ８
００）することを特徴とするブレ検出装置である。

【００２７】請求項１２の発明は、請求項１から請求項
１１までのいずれか１項に記載のブレ検出装置におい
て、前記ブレ検出信号を増幅する増幅部（２０）を備
え、前記分散値演算部は、前記増幅部により増幅された
ブレ検出信号に基づいて、このブレ検出信号の分散値を
演算することを特徴とするブレ検出装置である。

【００２８】請求項１３の発明は、請求項１から請求項
１２までのいずれか１項に記載のブレ検出装置におい
て、前記ブレ検出信号を増幅する増幅部（２０）を備
え、前記基準値演算部は、前記増幅部により増幅された
ブレ検出信号に基づいて、このブレ検出信号の基準値を
演算することを特徴とするブレ検出装置である。

【００２９】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）以下、図面を参照して、本発明の第１
実施形態について、さらに詳しく説明する。まず、本発
明の第１実施形態に係るブレ検出装置が使用される一眼
レフカメラについて説明し、このブレ検出装置の概要を
説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るブレ検
出装置が搭載された一眼レフカメラを概略的に示す断面
図である。

【００３０】角速度センサ１０は、カメラの振動を検出
し、このカメラに作用するコリオリ力に比例する電圧値
を出力するセンサである。角速度センサ１０は、２軸方
向の角速度を検出するために、Ｘ軸まわりの角速度を検
出するピッチ角速度センサと、Ｙ軸まわりの角速度を検
出するヨー角速度センサとからなる２つのセンサを通常
搭載している。図１において、１軸分の角速度センサに
ついては図示することを省略している。角速度センサ１
０は、後述する半押しタイマ９０がＯＮ動作を維持して
いる間は、角速度の検出が可能であり、検出したブレ検
出信号は、後述する増幅部２０に入力する。

【００３１】増幅部２０は、角速度センサ１０の出力値
を増幅するものである。増幅部２０は、角速度センサ１
０からの出力電圧を増幅し、増幅した出力信号は、後述
する判定部３０と、基準値演算部３５、積分部４０とに
入力する。

【００３２】判定部３０は、増幅部２０により増幅した
ブレ検出信号の分散値を演算し、角速度センサ１０を搭
載したカメラに画角変更による移動があったか否かを判
定するものである。判定部３０は、画角変更による移動
があったか否かに関する判定信号を後述する基準値演算
部３５に出力する。

【００３３】基準値演算部３５は、角速度センサ１０が
静止しているときの出力値であるブレ補正制御の基準値
（オメガゼロ値）を、増幅部２０により増幅したブレ検
出信号から演算するものである。また、基準値演算部３
５は、判定部３０から出力された判定信号に基づいて、
この基準値の演算形式を変え、基準値を可変する。基準
値演算部３５は、後述する積分部４０に演算した基準値
を出力する。

【００３４】積分部４０は、増幅部２０により増幅した
ブレ検出信号から基準値演算部３５により演算された基
準値を減算し、積分演算するのである。積分部４０は、
積分演算により、角速度信号を角変位信号に変換する。

【００３５】駆動部５０は、積分部４０からの角変位信
号に基づいて、後述するブレ補正レンズ６０を駆動する
ための駆動信号を出力し、この駆動信号に基づいてブレ
補正レンズ６０を駆動制御するものである。駆動部５０
は、制御用のサーボ回路と、ブレ補正レンズ６０を駆動
するアクチュエータと、ブレ補正レンズ６０の駆動位置
を検出するための位置検出装置などを備えている

【００３６】ブレ補正レンズ６０は、光軸Ｉ方向に対し
て直交又は略直交する方向（図中矢印方向）に駆動し、
ブレを補正するレンズである。ブレ補正レンズ６０は、
撮影装置の結像光学系に内蔵されている。ブレ補正レン
ズ６０は、駆動部５０からの駆動信号に基づいて、光軸
Ｉと交差する方向に駆動し、撮影装置の結像光学系の光
軸を偏心してブレを補正する。

【００３７】レンズ鏡筒８０は、ブレ補正レンズ６０を
含む撮影光学系を収納する。レンズ鏡筒８０は、カメラ
ボディ７０に着脱自在に取り付けられており、交換可能
である。

【００３８】電源供給部１３０は、角速度センサ１０に
電源を供給するための供給部である。電源供給部１３０
は、後述する半押しスイッチＳＷ１のＯＮ動作と同時に
角速度センサ１０に電源を供給する。電源供給部１３０
は、半押しタイマ９０がＯＮ状態にある間は、角速度セ
ンサ１０に電源を供給し続け、半押しタイマ９０のＯＦ
Ｆ動作により、角速度センサ１０への電源の供給を停止
する。

【００３９】半押しタイマ９０は、半押しスイッチＳＷ
１のＯＮ動作と同時にＯＮ動作するタイマである。半押
しタイマ９０は、半押しスイッチＳＷ１が押されている
間はＯＮ状態を維持し、半押しスイッチＳＷ１がＯＦＦ
動作となってからも一定時間はＯＮ状態を維持する。

【００４０】半押しスイッチＳＷ１は、一連の撮影準備
動作を開始するためのスイッチである。半押しスイッチ
ＳＷ１は、図示しないレリーズボタンの半押し動作に連
動してＯＮ動作する。

【００４１】全押しスイッチＳＷ２は、カメラの露光動
作などの撮影動作を開始させるためのスイッチである。
全押しスイッチＳＷ２は、レリーズボタンの全押し動作
に連動してＯＮ動作する。

【００４２】つぎに、判定部の動作を中心にして、本発
明の第１実施形態に係るブレ検出装置の動作を説明す
る。図２は、本発明の第１実施形態に係るブレ検出装置
が使用される一眼レフカメラの動作を説明するフローチ
ャートである。図示しないカメラボディの電源スイッチ
がＯＮ動作されることにより、本フローがスタートす
る。なお、以下の説明において、特に断りのある場合を
除き、各ステップは、判定部３０にて行われる。

【００４３】ステップ（以下、Ｓとする）１００におい
て、半押しスイッチＳＷ１がＯＮ動作しているか否かが
判断される。半押しスイッチＳＷ１がＯＮ動作している
ときには、Ｓ２００に進み、半押しスイッチＳＷ１がＯ
Ｎ動作していないときには、半押しスイッチＳＷ１がＯ
Ｎ動作されるまで繰り返し判断が続けられる。

【００４４】Ｓ２００において、半押しタイマ９０がタ
イマリセット（ｔ＝０）する。半押しスイッチＳＷ１の
ＯＮ動作と同時に、半押しタイマ９０は、タイマの時間
ｔをゼロにリセットする。

【００４５】Ｓ３００において、半押しタイマ９０がＯ
Ｎ動作する。半押しスイッチＳＷ１がＯＮ動作し、半押
しタイマ９０がタイマリセットするのと同時に、半押し
タイマ９０がＯＮ動作する。

【００４６】Ｓ４００において、角速度センサ１０がＯ
Ｎ動作する。電源供給部１３０は、半押しタイマ９０の
ＯＮ動作に同期して、角速度センサ１０に電源を供給
し、角速度センサ１０は、ＯＮ動作する。角速度センサ
１０は、カメラボディ７０及びレンズ鏡筒８０に生じる
振動を検出し、ブレ検出信号を出力する。

【００４７】Ｓ５００において、半押しタイマ９０が計
時をスタートする。半押しタイマ９０は、半押しスイッ
チＳＷ１のＯＮ動作と同時に、計時を開始する。

【００４８】Ｓ６００において、ブレ補正レンズ６０が
駆動を開始する。駆動部５０は、駆動信号を出力し、ブ
レ補正レンズ６０は、この駆動信号に基づいて駆動す
る。

【００４９】Ｓ７００において、判定部３０は、画角変
更中であるか否かを判定する。判定部３０は、カメラが
ほぼ静止した状態（以下、静止安定時という）である
か、画角変更によりカメラが大きな動きをしている最中
（以下、画角変更時という）であるかを判定する。カメ
ラが静止安定状態であるときには、Ｓ９００に進み、画
角変更時であるときには、Ｓ８００に進む。なお、静止
安定時とは、カメラが完全に静止した状態ではなく、撮
影者がカメラを完全に静止させようとしているにもかか
わらず、撮影者が意図しない手ブレによりカメラが振動
している状態をいう。

【００５０】Ｓ８００において、基準値演算部３５が画
角変更時の基準値を演算する。基準値演算部３５は、静
止安定時における基準値の演算形式に変えて、画角変更
時におけるブレ補正制御の基準値を、ブレ検出信号に基
づいて演算する。積分部４０は、増幅部２０の出力値か
ら基準値演算部３５の出力値を減算し、角速度信号を角
変位信号に積分演算し変換する。駆動部５０は、積分部
４０からの角変位信号に基づいて駆動信号を出力し、ブ
レ補正レンズ６０は、この駆動信号に基づいて、撮影装
置の結像光学系の光軸を偏心させてブレを補正する。

【００５１】Ｓ９００において、基準値演算部３５が静
止安定時の基準値を演算する。基準値演算部３５は、静
止安定時におけるブレ補正制御の基準値をブレ検出信号
に基づいて演算する。積分部４０は、この基準値に基づ
いて、角速度信号を角変位信号に変換し、駆動部５０
は、この角変位信号に基づいてブレ補正レンズ６０を駆
動する。

【００５２】Ｓ１０００において、半押しタイマ９０が
ＯＮ動作しているか否かが判断される。半押しタイマ９
０がＯＮ動作しているときには、Ｓ１１００に進み、半
押しタイマ９０がＯＮ動作していないときには、Ｓ１３
００に進む。

【００５３】Ｓ１１００において、全押しスイッチＳＷ
２がＯＮ動作しているか否かが判断される。全押しスイ
ッチＳＷ２がＯＮ動作しているときには、Ｓ１２００に
進み、全押しスイッチＳＷ２がＯＮ動作していないとき
には、Ｓ１００に進み、半押しスイッチＳＷ１がＯＮ動
作しているか否かが判断される。

【００５４】Ｓ１２００において、撮影動作が行われ
る。シャッタ機構によりシャッタの開閉、フィルム巻き
上げ機構によるフィルムの巻き上げなどの一連の撮影動
作が行われ、一連の動作が終了される。

【００５５】Ｓ１３００において、判定部３０は、分散
値の演算を停止し、基準値演算部３５は、基準値の演算
を停止する。

【００５６】Ｓ１４００において、Ｓ１０００におい
て、角速度センサ１０がＯＦＦ動作する。Ｓ１０００に
おいて、半押しタイマ９０がＯＮ動作していないと判断
されたときには、電源供給部１３０は、半押しタイマ９
０のＯＦＦ動作に同期して、角速度センサ１０への電源
の供給を停止する。

【００５７】Ｓ１５００において、半押しタイマ９０が
計時をストップする。半押しタイマ９０は、半押しスイ
ッチＳＷ１のＯＦＦ動作と同時に計時を停止し、一連の
動作を終了する。

【００５８】つぎに、本発明の第１実施形態に係るブレ
検出装置における判定部の演算の流れを説明する。図３
は、本発明の第１実施形態に係るブレ検出装置における
判定部の演算の流れを説明するフローチャートである。
図３は、図２におけるＳ７００を詳細に説明したもので
あり、判定部３０は、以下の手順により演算を行う。

【００５９】Ｓ７１０において、計時時刻ｔが判定レベ
ル（判定値）ｔ₁よりも小さいか否かが判定される。半
押しタイマ９０の計時スタートからの経過時間ｔが、時
間の判定レベルｔ₁以下であるときには、Ｓ７２０に進
み、経過時間ｔが、時間の判定レベルｔ₁を越えるとき
には、Ｓ７４０に進む。なお、以下のＳ７２０からＳ７
３０までのフローでは、判定部３０は、ある時刻ｔまで
に得られた角速度センサ１０からの出力データを使用し
て演算を行う。

【００６０】Ｓ７２０において、判定部３０は、経過時
間ｔにおける角速度センサ１０の出力値ｙの平均値Ｅ
（ｙ）_Nを演算する。判定部３０は、角速度センサ１０
によるブレ検出信号の検出開始（ｔ＝０）から時刻ｔま
での全てのブレ検出信号に基づいて、平均値Ｅ（ｙ）_N
を以下の数１により求め、Ｓ７３０に進む。

【００６１】

【数１】

【００６２】ここで、Ｎは、サンプル数であり、ｔは、
Ｎ回のサンプリングが行われたときの時刻（Ｎ＝ｔ（ｓ
ｅｃ）／サンプリング時間（ｓｅｃ））である。

【００６３】Ｓ７３０において、判定部３０は、経過時
間ｔの分散値Ｖ（ｙ）_Nを演算する。判定部３０は、角
速度センサ１０によるブレ検出信号の検出開始（ｔ＝
０）から時刻ｔまでの全てのブレ検出信号に基づいて、
角速度値の分散値Ｖ（ｙ）_Nを以下の数２により求めＳ
７６０に進む。

【００６４】

【数２】

【００６５】Ｓ７４０において、判定部３０は、演算区
間長における角速度センサ１０の出力値ｙの平均値Ｅ’
（ｙ）_Nを演算する。判定部３０は、ある演算区間長Ｋ
Ｏの範囲における角速度センサ１０のデータのみの移動
平均を以下の数３により演算し、Ｓ７５０に進む。

【００６６】

【数３】

【００６７】ここで、Ｋ０は、ある演算区間長における
データの数（Ｋ０＝演算区間長（ｓ）／サンプリングタ
イム（ｓ））である。

【００６８】Ｓ７５０において、判定部３０は、演算区
間長における経過時間ｔの分散値Ｖ’（ｙ）_Nを演算す
る。判定部３０は、ある演算区間長ＫＯの範囲における
角速度センサ１０のデータのみで分散値Ｖ’（ｙ）_Nを
以下の数４により求め、Ｓ７６０に進む。

【００６９】

【数４】

【００７０】Ｓ７６０において、判定部３０は、演算し
た分散値Ｖ（ｙ）_N又は分散値Ｖ’（ｙ）_Nが判定レベ
ルＶ_tよりも大きいか否かを判定する。演算した分散値
Ｖ（ｙ）_Nが判定レベルＶ_tよりも大きいときには、Ｓ
７７０に進み、演算した分散値Ｖ（ｙ）_Nが判定レベル
Ｖ_tよりも小さいときには、Ｓ７８０に進む。

【００７１】Ｓ７７０において、判定部３０は、画角変
更ありと判定する。判定部３０は、構図変更、流し撮
り、ランダムに動く動体を追従するなどの画角変更によ
り、カメラが大きな動きをしている最中であると判定
し、Ｓ８００に進む。

【００７２】Ｓ７８０において、判定部３０は、画角変
更なしと判定する。判定部３０は、画角変更によりカメ
ラが大きな動きをしておらず、静止安定状態にあると判
定し、Ｓ９００に進む。

【００７３】つぎに、本発明の第１実施形態に係るブレ
検出装置における判定部の判定結果について説明する。
図４は、画角変更があったときの角速度センサの出力信
号及びその分散値を示す図であり、図４（Ａ）は、構図
変更があったときの角速度センサの出力信号及びその分
散値を示す図であり、図４（Ｂ）は、流し撮りがあった
ときの角速度センサの出力信号及びその分散値を示す図
であり、図４（Ｃ）は、動体を追従しているときの角速
度センサの出力信号及びその分散値を示す図である。

【００７４】図４において、破線は、手ブレによる角速
度センサ１０の出力信号（角速度値）を示し、実線は、
出力信号（角速度値）の分散値である。本発明の第１実
施形態に係るブレ検出装置では、判定値Ｖ_tは、任意の
値に定めることができる。図４に示すように、静止安定
時における分散値Ｖ（ｙ）_Nは、実験データによればＶ
_t0＝１．５よりも小さな値を示している。判定値Ｖ_tを
できるだけ小さな値に設定し、画角変更があったことを
素早く検出することが好ましいが、あまりに小さな値に
設定すると、静止安定時においても画角変更があったと
判定してしまう可能性がある。一方、判定値Ｖ_tをあま
りに大きな値に設定すると、画角変更の開始の判定が遅
れてしまう。本発明の第１実施形態では、判定値Ｖ
_tは、静止安定時における分散値Ｖ（ｙ）_N（Ｖ_t0）＝
１．５よりも僅かに大きい２．０に設定した。図４に示
すように、構図変更時、流し撮り時、動体を追従時に
は、分散値Ｖ（ｙ）_Nは、１．５よりも大きな値を示し
ている。このために、判定部３０により分散値Ｖ（ｙ）
_Nを演算することによって、カメラに大きな動きがあっ
たか否かを確実に判定することができる。特に、本発明
の第１実施形態に係るブレ検出装置では、図４（Ｃ）に
示すように、ランダムに動く動体を追っているときにも
分散値Ｖ（ｙ）_Nが大きくなっている。その結果、図４
（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、角速度センサ１０
の出力信号が一方向ではなくても、画角変更によるカメ
ラの移動状態を確実に検出することができる。

【００７５】図５は、画角変更があったときの角速度セ
ンサの出力信号及びブレ補正レンズの駆動量を示す図で
あり、（Ａ）は、角速度センサの出力信号及び基準値演
算部により演算した制御の基準値を示す図であり、
（Ｂ）は、ブレ補正レンズの駆動量を示す図である。図
６は、流し撮りがあったときの角速度センサの出力信号
及びブレ補正レンズの駆動量を示す図であり、（Ａ）
は、角速度センサの出力信号及び基準値演算部により演
算した制御の基準値を示す図であり、（Ｂ）は、ブレ補
正レンズの駆動量を示す図である。図７は、動体を追従
しているときの角速度センサの出力信号及びブレ補正レ
ンズの駆動量を示す図であり、（Ａ）は、角速度センサ
の出力信号及び基準値演算部により演算した制御の基準
値を示す図であり、（Ｂ）は、ブレ補正レンズの駆動量
を示す図である。

【００７６】図５（Ａ）、図６（Ａ）及び図７（Ａ）に
おいて、破線は、手ブレによる角速度センサ１０の出力
信号（角速度値）を示し、実線は、基準値演算部により
演算した基準値である。また、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）
及び図７（Ｂ）は、基準値に基づいて、角速度信号を積
分し、ブレ補正レンズ１０の駆動量に変換したものを示
している。本発明の第１実施形態では、基準値演算部３
５は、判定部３０の判定結果に基づいて、制御の基準値
を可変する。このために、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）及び
図７（Ｂ）に示すように、ブレ補正レンズ６０は、駆動
限界を越えることなく、ブレを補正することができる。

【００７７】本発明の第１実施形態に係るブレ検出装置
では、カメラの静止安定時と画角変更時とを判定部３０
により判定することができる。このために、画角変更に
よりカメラを移動したときに、ブレ補正レンズが駆動
し、ファインダ内の像が動かないという不快感を減少す
ることができる。また、画角変更による大きな動きがカ
メラに作用した場合に、ブレを補正することができる。
さらに、ランダムに動く動体を追っている場合であっ
て、上下左右あらゆる方向にカメラが振られるときに
も、ブレを補正することができる。

【００７８】本発明の第１実施形態では、判定部３０
は、時間の判定レベルｔ₁を経過した後は、Ｓ７４０か
らＳ７５０までのフローに従って演算をする。このＳ７
４０からＳ７５０までのフローは、Ｓ７２０からＳ７３
０までと同様の統計量を演算しているが、Ｓ７２０から
Ｓ７３０までが全データの情報を用いて演算するのに対
し、Ｓ７４０からＳ７５０までは、有限区間長（Ｋ０）
の情報のみを用いている。このために、Ｓ７４０からＳ
７５０までの演算式は、Ｓ７４０からＳ７５０までの演
算式とは異なる。本発明の第１実施形態では、例えば、
角速度センサ１０がＯＮ動作してからその出力信号が比
較的安定するまでの時間を時間の判定レベルｔ₁とし、
ｔ₁を経過した後の有限区間長の情報のみを用いて正確
に判定することができる。

【００７９】（第２実施形態）本発明の第２実施形態で
は、図３に示すフローチャートにおける判定部３０の演
算式が本発明の第１実施形態とは異なる。

【００８０】Ｓ７２０において、判定部３０は、経過時
間ｔにおける角速度センサ１０の出力値ｙの平均値Ｅ
（ｙ）_Nを以下の数５により求める。

【００８１】

【数５】

【００８２】Ｓ７３０において、判定部３０は、経過時
間ｔの分散値Ｖ（ｙ）_Nを以下の数６により求める。

【００８３】

【数６】

【００８４】Ｓ７４０において、判定部３０は、演算区
間長における経過時間ｔにおける角速度センサ１０の出
力値ｙの平均値Ｅ’（ｙ）_Nを以下の数７により求め
る。

【００８５】

【数７】

【００８６】Ｓ７５０において、判定部３０は、演算区
間長における経過時間ｔの分散値Ｖ’（ｙ）_Nを以下の
数８に従って求める。

【００８７】

【数８】

【００８８】本発明の第２実施形態では、分散値を算出
する際に、前回のサンプリング時に演算した統計量を用
いる形式となっている。例えば、角速度センサＯＮ時
（ｔ＝０ｓ）からｔ＝１ｓまでの角速度平均値Ｅ（ｙ）
_Nが算出されているとする。ここで、Ｅ（ｙ）_Nは、ｔ
＝０からｔ＝１ｓまでの角速度平均値である。このと
き、次のサンプリング時ｔ＝１．００１ｓにおける平均
値Ｅ（ｙ）_N+1は、Ｅ（ｙ）_Nから、Ｅ（ｙ）_Nの演算
に用いたデータのうち最も古いデータ（この例では、ｔ
＝０における角速度値）を引き、それに、ｔ＝１．００
１ｓでのデータを加えるという形で算出している。した
がって、演算区間内の全データにて演算する形式の本発
明の第１実施形態と比較すると、本発明の第２実施形態
のほうが、演算量を極端に少なくすることができ、演算
速度の高速化が実現できる。また、演算のために保持し
ておくデータの数も少なくすることができるため、演算
部のメモリが少なくて良いという利点もある。

【００８９】（他の実施形態）以上説明した実施形態に
限定されることはなく、種々の変形や変更が可能であっ
て、それらも本発明の均等の範囲内である。例えば、本
発明の実施形態に係るブレ検出装置では、基準値演算部
３５は、例えば、静止安定時には以下の数９により、画
角変更時には以下の数１０により、それぞれ制御の基準
値を演算することができる。なお、Ｋ０’＜Ｋ０であ
る。

【００９０】

【数９】

【００９１】

【数１０】

【００９２】上記数９及び数１０は、移動平均である
が、静止安定時と画角変更時とで演算区間長を変えたも
のである。

【００９３】本発明の実施形態に係るブレ検出装置で
は、ブレ検出部は、角速度センサ１０に限らず、加速度
センサやその他のセンサであっても本発明を適用するこ
とができる。また、判定部３０は、基準値演算部３５に
内蔵してもよく、分散値を演算する分散値演算部と判定
部とは、別であってもよい。さらに、積分部４０は、演
算部３０に内蔵してもよい。本発明の実施形態では、一
眼レフのスチルカメラにブレ検出装置を搭載した例を挙
げて説明したが、これに限らず、ディジタルスチルカメ
ラ、ビデオカメラなどの撮影装置や、双眼鏡、望遠鏡な
どの光学装置に対しても本発明を適用することができ
る。また、レンズ鏡筒の交換が不可能なコンパクトカメ
ラについても本発明を適用することができる。さらに、
画角変更時、静止安定時における基準値の演算方法は、
本発明の実施形態における方法に限らず、静止安定時の
演算方式と画角変更時における演算方式とが変わってい
ればよく、これに類似する方式であってもよい。

【００９４】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、請求項１記
載の発明によれば、分散値演算部は、ブレ検出信号に基
づいて、このブレ検出信号の分散値を演算し、移動状態
判定部は、この分散値に基づいて、ブレ検出部の移動状
態を判定する。また、請求項１２記載の発明によれば、
分散値演算部は、増幅部により増幅されたブレ検出信号
に基づいて、このブレ検出信号の分散値を演算する。し
たがって、構図変更、流し撮り又はランダムに動く動体
を追従することによって、ブレ検出部に生ずる大きな動
きを確実に判定することができる。

【００９５】請求項２記載の発明によれば、分散値演算
部は、ブレ検出部が所定時間内に出力した出力値の平均
値に基づいて分散値を演算するので、分散値を精度よく
演算することができる。

【００９６】請求項３記載の発明によれば、分散値演算
部は、ブレ検出部が所定時間内に出力した出力値の少な
くとも一部と所定時間経過後に出力された出力値とに基
づいて、分散値を演算するので、リアルタイムに検出し
た検出信号に基づいて、分散値を正確に得ることができ
るとともに、演算量の軽減と演算時間の短縮化を図るこ
とができる。

【００９７】請求項４記載の発明によれば、ブレ検出部
は、光学装置に搭載されているので、スチルカメラやビ
デオカメラなどに生じた大きな動きを確実に判定するこ
とができる。

【００９８】請求項５記載の発明によれば、光学装置
は、撮影装置であるので、双眼鏡や望遠鏡などに生じた
大きな動きを確実に判定することができる。

【００９９】請求項６記載の発明によれば、ブレ検出部
は、加速度を検出する加速度検出器であるので、加速度
検出器の出力信号に基づいて、分散値を演算することが
できる。

【０１００】請求項７記載の発明によれば、ブレ検出部
は、速度を検出する速度検出器であるので、速度検出器
の出力信号に基づいて、分散値を演算することができ
る。

【０１０１】請求項８記載の発明によれば、移動状態判
定部は、分散値が所定値を越えるときには、ブレ検出部
が移動状態であると判定し、請求項９記載の発明によれ
ば、移動状態判定部は、分散値が所定値を越えるときに
は、光学機器が画角変更による移動状態であると判定す
るので、ブレ検出部を搭載した光学機器に生ずる大きな
動きをこの所定値を基準として判定することができる。

【０１０２】請求項１０記載の発明によれば、基準値演
算部は、ブレ検出信号に基づいて、このブレ検出信号の
基準値を演算するので、ブレ検出信号を高精度に演算
し、基準値を正確に得ることができる。

【０１０３】請求項１１記載の発明によれば、基準値演
算部は、分散値に基づいて、ブレ検出信号の基準値を可
変するので、構図変更時、流し撮り時又はランダムに動
く動体の追従時であっても、精度よくブレを補正するこ
とができる。

【０１０４】請求項１３記載の発明によれば、基準値演
算部は、増幅部により増幅されたブレ検出信号に基づい
て、このブレ検出信号の基準値を演算するので、ブレ補
正制御の基準値を精度よく演算することができる。

【０１０５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るブレ検出装置が搭
載された一眼レフカメラを概略的に示す断面図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係るブレ検出装置が使
用される一眼レフカメラの動作を説明するフローチャー
トである。

【図３】本発明の第１実施形態に係るブレ検出装置にお
ける判定部の演算の流れを説明するフローチャートであ
る。

【図４】画角変更があったときの角速度センサの出力信
号及びその分散値を示す図であり、（Ａ）は、構図変更
があったときの角速度センサの出力信号及びその分散値
を示す図であり、（Ｂ）は、流し撮りがあったときの角
速度センサの出力信号及びその分散値を示す図であり、
（Ｃ）は、動体を追従しているときの角速度センサの出
力信号及びその分散値を示す図である。

【図５】画角変更があったときの角速度センサの出力信
号及びブレ補正レンズの駆動量を示す図であり、（Ａ）
は、角速度センサの出力信号及び基準値演算部により演
算した制御の基準値を示す図であり、（Ｂ）は、ブレ補
正レンズの駆動量を示す図である。

【図６】流し撮りがあったときの角速度センサの出力信
号及びブレ補正レンズの駆動量を示す図であり、（Ａ）
は、角速度センサの出力信号及び基準値演算部により演
算した制御の基準値を示す図であり、（Ｂ）は、ブレ補
正レンズの駆動量を示す図である。

【図７】動体を追従しているときの角速度センサの出力
信号及びブレ補正レンズの駆動量を示す図であり、
（Ａ）は、角速度センサの出力信号及び基準値演算部に
より演算した制御の基準値を示す図であり、（Ｂ）は、
ブレ補正レンズの駆動量を示す図である。

【図８】従来のブレ補正装置のブロック線図である。

【図９】構図変更時における角速度センサの出力信号及
びブレ補正レンズの駆動量の一例を示す図であり、
（Ａ）は、角速度センサの出力信号を示す図であり、
（Ｂ）は、ブレ補正レンズの駆動量を示す図である。

【図１０】流し撮り時における角速度センサの出力信号
及びブレ補正レンズの駆動量の一例を示す図であり、
（Ａ）は、角速度センサの出力信号を示す図であり、
（Ｂ）は、ブレ補正レンズの駆動量を示す図である。

【図１１】動体追従時における角速度センサの出力信号
及びブレ補正レンズの駆動量の一例を示す図であり、
（Ａ）は、角速度センサの出力信号を示す図であり、
（Ｂ）は、ブレ補正レンズの駆動量を示す図である。

【符号の説明】

１０角速度センサ２０増幅部３０判定部３５基準値演算部４０積分部５０駆動部６０ブレ補正レンズ７０カメラボディ８０レンズ鏡筒９０半押しタイマ１３０電源供給部ＳＷ１半押しスイッチＳＷ２全押しスイッチＩ光軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ブレを検出し、ブレ検出信号を出力する
ブレ検出部と、前記ブレ検出信号に基づいて、このブレ検出信号の分散
値を演算する分散値演算部と、前記分散値に基づいて、前記ブレ検出部の移動状態を判
定する移動状態判定部と、を含むことを特徴とするブレ検出装置。
【請求項２】請求項１に記載のブレ検出装置におい
て、前記分散値演算部は、前記ブレ検出部が所定時間内に出
力した出力値の平均値に基づいて、前記分散値を演算す
ること、を特徴するブレ検出装置。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載のブレ検出
装置において、前記分散値演算部は、前記ブレ検出部が所定時間内に出
力した出力値の少なくとも一部と所定時間経過後に出力
された出力値とに基づいて、前記分散値を演算するこ
と、を特徴するブレ検出装置。
【請求項４】請求項１から請求項３までのいずれか１
項に記載のブレ検出装置において、前記ブレ検出部は、光学装置に搭載されていること、を特徴とするブレ検出装置。
【請求項５】請求項４に記載のブレ検出装置におい
て、前記光学装置は、撮影装置であること、を特徴とするブレ検出装置。
【請求項６】請求項１から請求項５までのいずれか１
項に記載のブレ検出装置において、前記ブレ検出部は、加速度を検出する加速度検出器であ
ること、を特徴とするブレ検出装置。
【請求項７】請求項１から請求項５までのいずれか１
項に記載のブレ検出装置において、前記ブレ検出部は、速度を検出する速度検出器であるこ
と、を特徴とするブレ検出装置。
【請求項８】請求項１から請求項７までのいずれか１
項に記載のブレ検出装置において、前記移動状態判定部は、前記分散値が所定値を越えると
きには、前記ブレ検出部が移動状態であると判定するこ
と、を特徴とするブレ検出装置。
【請求項９】請求項４から請求項７までのいずれか１
項に記載のブレ検出装置において、前記移動状態判定部は、前記分散値が所定値を越えると
きには、前記光学機器が画角変更による移動状態である
と判定すること、を特徴とするブレ検出装置。
【請求項１０】請求項１から請求項９までのいずれか
１項に記載のブレ検出装置において、前記ブレ検出信号に基づいて、このブレ検出信号の基準
値を演算する基準値演算部を備えること、を特徴とするブレ検出装置。
【請求項１１】請求項１０に記載のブレ検出装置にお
いて、前記基準値演算部は、前記分散値に基づいて、前記ブレ
検出信号の基準値を可変すること、を特徴とするブレ検出装置。
【請求項１２】請求項１から請求項１１までのいずれ
か１項に記載のブレ検出装置において、前記ブレ検出信号を増幅する増幅部を備え、前記分散値演算部は、前記増幅部により増幅されたブレ
検出信号に基づいて、このブレ検出信号の分散値を演算
すること、を特徴とするブレ検出装置。
【請求項１３】請求項１から請求項１２までのいずれ
か１項に記載のブレ検出装置において、前記ブレ検出信号を増幅する増幅部を備え、前記基準値演算部は、前記増幅部により増幅されたブレ
検出信号に基づいて、このブレ検出信号の基準値を演算
すること、を特徴とするブレ検出装置。