JPH11218793A

JPH11218793A - 像振れ補正機能付き光学機器

Info

Publication number: JPH11218793A
Application number: JP3421398A
Authority: JP
Inventors: Shinji Imada; 今田　　信司
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】温度変化による位置検出手段の感度変動の補
正を正確に行い、像振れ補正精度を向上させる。【解決手段】振れ状態を検出する振れ検出手段と、該
振れ検出手段の検出結果に基づいて前記振れに起因する
像振れを補正する補正手段と、該補正手段の位置を検出
する位置検出手段と、前記補正手段を所定位置に係止す
る係止手段と、前記補正手段が前記係止手段によって係
止されている時の前記位置検出手段の出力を記憶してい
る係止位置記憶手段と、前記位置検出手段の感度を前記
係止位置記憶手段の出力を基に較正する感度較正手段
と、前記係止位置記憶手段と前記位置検出手段の出力の
差に応じて、前記感度較正手段を動作させるか否かを決
定する制御手段（＃３４〜＃４２）を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、手振れなど起因す
る像振れを補正する機能を備えたカメラ等の像振れ補正
機能付き光学機器の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在のカメラは露出決定やピント合せ等
の撮影にとって重要な作業は全て自動化されているた
め、カメラ操作に未熟な人でも撮影失敗を起す可能性は
非常に少なくなっている。

【０００３】また、最近では、カメラに加わる手振れを
防ぐシステムも研究されており、撮影者の撮影失敗を誘
発する要因は殆ど無くなってきている。

【０００４】ここで、手振れを防ぐシステムについて簡
単に説明する。

【０００５】撮影時のカメラの手振れは、周波数として
通常１Ｈｚ乃至１２Ｈｚの振動であるが、シャッタのレ
リーズ時点においてこのような手振れを起していても像
振れの無い写真を撮影可能とする為の基本的な考えとし
て、上記手振れによるカメラの振動を検出し、その検出
値に応じて補正レンズを変位させてやらなければならな
い。従って、カメラの振れが生じても像振れを生じない
写真を撮影できることを達成するためには、第１にカメ
ラの振動を正確に検出し、第２に手振れによる光軸変化
を補正することが必要となる。

【０００６】この振動（カメラ振れ）の検出は、原理的
にいえば、角加速度，角速度，角変位等を検出する振動
検出センサと、該センサの出力信号を電気的或は機械的
に積分して角変位を出力する積分器等を含み、その角変
位に相当する信号を出力する振れ検出手段をカメラに搭
載することによって行うことができる。そして、この検
出情報に基づいて撮影光軸を偏心させる補正光学装置を
駆動させることにより、像振れ抑制が可能となる。

【０００７】ここで、振れ検出手段を用いた防振システ
ムについて、図８を用いてその概要を説明する。

【０００８】図８の例は、図示矢印８１方向のカメラ縦
振れ８１ｐ及び横振れ８１ｙに由来する像振れを抑制す
るシステムの図である。

【０００９】同図中、８２はレンズ鏡筒、８３ｐ，８３
ｙは各々カメラ縦振れ振動、カメラ横振れ振動を検出す
る振れ検出手段で、それぞれの振れ検出方向を８４ｐ，
８４ｙで示してある。８５は補正光学装置（８７ｐ，８
７ｙは各々補正光学装置８５に推力を与えるコイル、８
６ｐ，８６ｙは補正光学装置８５の位置を検出する位置
検出素子）であり、該補正光学装置８５には後述する位
置制御ループを設けており、振れ検出回路８３ｐ，８３
ｙの出力を目標値として駆動され、像面８８での安定を
確保する。

【００１０】図９〜図１１は以上説明した防振システム
に用いられる像振れ補正装置を示す図である。更に詳し
くは、図９は振れ補正装置の正面図（図８のレンズ鏡筒
８２の物体側から見た図）、図１０（ａ）は図９の矢印
Ａ方向から見た側面図、図１０（ｂ）は図９のＤ１−Ｄ
１断面図、図１０（ｃ）は図９のＤ２−Ｄ２断面図、図
１１は図９の裏面図である。

【００１１】これらの図において、７１ａは地板７１に
３ケ所に等分に設けられた嵌合枠であり、図８のレンズ
鏡筒８２の内周に嵌合し、両者を孔７１ｂ（図１０
（ａ），（ｂ）参照）を利用して結合させている。この
地板７１には図８に示す様にボビンに巻かれたシフトコ
イル７２ｐ，７２ｙが固定され、又ロックコイル７３が
巻かれたステータ７４が固定されている。ロータ７５は
その軸まわりに回転可能に地板７１に取り付けられ、該
ロータ７５，ステータ７４及びロックコイル７３によ
り、公知のステップモータを構成している。

【００１２】地板７１には、その外周側面に３ケ所に等
分の長孔７１ｃ（図１０（ａ）にのみ図示し、図９及び
図１０（ｃ）ではその位置を矢印で示している）が設け
られている。また、地板７１の裏面にはロックリング７
６（図１１参照）が矢印７６ａ回りに回転可能に取り付
けられており、ロータ７５のピニオン７５ａと歯車７６
ａが噛み合って、該ロックリング７６はステップモータ
により図１１の矢印７６ａ回りに振動（回転）させられ
る。

【００１３】補正レンズ（図示しない）を保持する支持
枠７７は、図９や図１０（ａ）に示す様に外周放射方向
に３等分に延出する支持軸７７ａを有しており、その先
端部が地板７１の長孔７１ｃと嵌合している。

【００１４】３ケ所の嵌合部は図１０に示す長孔７１
ｃ，支持軸７７ａの関係とそれぞれ同一であり、図から
明らかな様に、各々の関係は光軸７０（図１０（ａ）参
照）の方向には固定され、光軸７０と直角な方向には互
いに摺動可能になっている（孔７１ｃが長孔の為）。即
ち、支持枠７７は地板７１に対し光軸方向には移動規制
されるが、その垂直な平面内においては自由に動くこと
ができる。この動く方向を分解すると、図９に示すピッ
チ方向７８ｐ，ヨー方向７８ｙ，ロール方向７８ｒに分
けられる。

【００１５】図９に示す様に支持枠７７のピン７７ｂと
地板のピン７１ｄの間には対の引っ張りバネ７９が掛け
られており、支持枠７７を両側から引っ張っている。又
支持枠７７にはシフトマグネット７１０が吸着されたシ
フトヨーク７１１が取り付けられており、地板７１上の
シフトコイル７２ｐ，７２ｙと対向している（図１０
（ｂ）等参照）。

【００１６】そして両者の関連により、シフトコイル７
２ｐに電流を流すと支持枠７７は矢印７８ｐ方向に引っ
張りバネ７９の弾性力に逆らって駆動され、又シフトコ
イル７２ｙに電流を流すと同様に引っ張りバネ７９の弾
性力に逆らって矢印７８ｙ方向に駆動される。

【００１７】今、カメラの振れを検出する振動検出回路
からの振れ情報に基づき支持枠７７を矢印７８ｐ，７８
ｙ方向に駆動すると、前述した様に像面の安定化が図れ
る訳であるが、防振システムを使用していない時には支
持枠７７が地板７１１に対し不動にしておく必要があ
る。何故ならば、携帯時等の外乱振動により支持枠７７
が揺れ、地板７１との間で衝撃音が発生する事、及び、
それによる破損を避ける為である。

【００１８】図１１が防振システムを使用しない時の状
態を示した図であり、支持枠７７の４ケ所の突起７７ｅ
はロックリング７６の内周壁７６ａと当接している。従
って、支持枠７７は矢印７８ｐ，７８ｙ方向の移動は規
制されている。

【００１９】防振システムを使用する時は、ステップモ
ータによりロックリング７６を図１０において時計回り
に所定量回転させる。すると、突起７７ｅと対向する面
はカム部７６ｃとなり、互いに当接が離れる。よって、
支持枠７７はロックリング７６に対しフリーになり、矢
印７８ｐ，７８ｙ方向に駆動可能となる。

【００２０】以上の構成の像振れ補正装置において、補
正手段（支持枠７７や不図示の補正レンズ等）を精度良
く駆動して正確な振れ補正を行う為には、補正手段の駆
動位置を常に監視し、その位置情報を駆動回路にフィー
ドバックするのが望ましい。

【００２１】図１２はその構成の一例を具体化したブロ
ック図である。

【００２２】振れ検出手段２の出力は、信号処理回路３
により増幅及びハイパスフィルタ，ローパスフィルタ等
の処理がなされ、マイコン１に入力される。該マイコン
１内では、その信号をＡ／Ｄ変換部４にてデジタル信号
に変換し、データ処理部５によりオフセット除去，ハイ
パスフィルタ処理，積分などの処理を施す。また、不図
示の補正レンズの位置を検出する位置検出手段６の出力
は、信号処理回路によりローパスフィルタ等の処理がな
され、マイコン１に入力される。該マイコン１内では、
その信号をＡ／Ｄ変換部８にてデジタル信号に変換し、
データ処理部９にて増幅等の処理を施す。そして、前記
信号処理部５，９の出力信号をフィードバック演算部１
０によりフィードバック演算し、次段の位相進み補償部
１１にて公知の位相進み補償を行い、補正レンズの駆動
信号をマイコン１のポートに出力する。これにより、補
正レンズ駆動手段１２によって不図示の補正手段（補正
レンズ）が駆動され、像振れ補正が行われる。

【００２３】なお、像振れ補正を行わないときには補正
手段をロック（係止）状態に、像振れ補正を行うときは
アンロック（非係止）状態に係止手段を駆動するが、ロ
ック・アンロック駆動手段１３はその駆動を行う為のも
のである。

【００２４】上記の様に、位置制御手法を用いることで
手振れを精度良く補正できるのであるが、位置検出手段
６の検出精度が低い場合には補正手段の駆動位置が正確
に求められないために、目標値通りに補正手段を駆動す
ることができなくなる。

【００２５】振れ補正手段２のコンパクト化のために位
置検出用としてフォトリフレクタを用いて補正手段（補
正レンズ）の位置検出をアナログ検出する場合の構成
を、図１３，図１４に示す。

【００２６】図１３は像振れ補正装置の要部構成を示す
平面図、図１４は図１３のＤ３−Ｄ３断面及び矢印Ｂ方
向から見た側面図を示す図である。なお、図９〜図１１
と同様の部分は同一符号を付し、その説明は省略する。

【００２７】図１３において、ヨーク７１１の上には楔
形の白黒パターンを有する反射板１１Ｐ，１１ｙが設け
られている。この反射板１１ｐの紙面上方には、図１４
（ａ）に示す様に、フォトリフレクタ１２ｐが対向して
設けられており、該フォトリフレクタ１２ｐは基板１３
に半田付けされ、地板７１と固定されている。

【００２８】今、反射板１１ｐが支持枠７７の矢印Ｐ方
向の駆動に伴って動くと、フォトリフレクタ１２ｐとの
対向面の反射率が変化し、それによりフォトレフレクタ
１２ｐの出力が変化する。反射板１１ｙについても同様
に、フォトレフレクタ（不図示）が設けられており、矢
印Ｙ方向の反射板１１ｙの動きにより出力を変化させ
る。

【００２９】図１３に示した様に、反射板１１ｐの反射
パターンの白黒の割合は、矢印Ｙ方向に関しては変化し
ないため、反射板１１ｐのＹ方向の移動ではフォトリフ
レクタ１２ｐの出力は変化しない。反射板１１ｙも同様
であり、対向するフォトレフレクタ１２ｙの出力はＹ方
向の移動のみに変化し、Ｐ方向の移動では変化しない。

【００３０】このようにして矢印Ｐ，Ｙ方向の補正手段
の動きを独立に検出するのであるが、反射板１１ｐ，１
１ｙの反射パターンの白黒の割合は、補正手段が係止手
段により係止されている位置（略駆動中心）においてフ
ォトリフレクタと対向する構成になっている。

【００３１】フォトリフレクタは対向する反射板の反射
率が極めて低いとき（黒の割合が多いとき）には出力は
ほとんど無く、反射率が高くなっていく（白の割合が多
くなっていく）にしたがって出力が増大する。すなわ
ち、補正手段が係止されている位置においては、対のフ
ォトリフレクタは共に中間出力をしており、それら出力
値はフォトリフレクタの感度により変化する。具体的に
は、感度が高いときは中間出力も大きく、感度が低いと
きは中間出力も小さくなる。

【００３２】図１５はフォトリフレクタの信号処理回路
の一例である。

【００３３】フォトリフレクタ２１の構成要素の一つで
あるＬＥＤ２１ａの駆動回路は、トランジスタ２２，オ
ペアンプ２３，Ｄ／Ａ変換器２４，抵抗Ｒ１によって構
成されており、Ｄ／Ａ変換器２４に入力するデジタルデ
ータを変更することによって、ＬＥＤ２１ａの駆動電流
Ｉ₁ は変化する。また、ＬＥＤ２１ａから投光され、反
射板１１ｐ，１１ｙによって反射して来た信号光は受光
部によって受光され、光電変換されて電流Ｉ₂ として出
力される。この電流Ｉ₂ はオペアンプ２５で電流から電
圧に変換され、次段のオペアンプ２６で増幅され、Ｖou
t として出力される。

【００３４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、補正手段の
移動ストロークに対応するフォトリフレクタの出力（感
度）は、例えば図１６に示す様に温度によって変化して
しまう。そこで、係止状態でのフォトリフレクタの出力
Ｖout を基に感度較正を行う方法が従来より提案されて
いる。

【００３５】図１７は、フォトリフレクタの駆動電流を
変化させたときの矢印Ｐ，Ｙ方向の検出感度と、係止位
置におけるフォトリフレクタ出力を併記した図であり、
感度と中心値（補正手段の係止位置におけるフォトリフ
レクタの出力Ｖout ）はＬＥＤ駆動電流Ｉ₁ の増加にし
たがって同一の割合で増加すべく、補正手段の係止位置
を設定している。したがって、中心値の変動を知ること
で感度の変動を知ることができる。そして、図１６にお
いて補正手段を像振れ補正ストロークのＸ₀ の位置で係
止している時、例えば温度４０度では、出力Ｖout はＶ
１である。この時の出力をＶ２になる様にフォトリフレ
クタの投光電流（電流Ｉ₁ ）を減らせば、勾配も２０度
のものと同じになり、４０度における感度が補正される
訳である。同じように、−２０度の時の出力Ｖ４がＶ２
になる様に投光電流を増やせば、この時の感度も２０度
と同じにできる。また、このとき、係止手段にもガタが
あるため、係止状態であってもＸ₀ （Ｖ２）の値は変化
する。したがって、例えば、フォトリフレクタの出力Ｖ
４をＶ２になる様に投光電流を変更する場合、ぴったり
Ｖ２ではなく、ある許容値以内になるように変更する。

【００３６】しかしながら、係止手段が前述のステップ
モータによるオープン制御であると、係止状態であるか
否かが不確実であり、上記のような感度較正を正確に行
うことができない。例えば、図１６において、係止させ
たつもりが実際は何らかの故障によって係止されていな
く、補正手段がＸ₁ の位置にあり、その状態で感度較正
を行ってしまうと、点線で示すように逆に感度をずらし
てしまう結果となる。

【００３７】また、感度を高く設定している場合、もし
くはフォトリフレクタのＬＥＤの駆動電流を設定するＤ
／Ａ変換器２４（図１５）の分解能が粗い場合、感度較
正時に、最小分解能のデータ変更で許容値を飛び越えて
しまい、ハンチングしてしまうう可能性がある（図１６
において、Ｖ２＋ＶαとＶ２−Ｖαを往復し、許容範囲
に入らない）（発明の目的）本発明の第１の目的は、温度変化による
位置検出手段の感度変動の補正を正確に行い、像振れ補
正精度を向上させることのできる像振れ補正機能付き光
学機器を提供しようとするものである。

【００３８】本発明の第２の目的は、位置検出手段の感
度較正が収束しない状況に陥らないようにすることので
きる像振れ補正機能付き光学機器を提供しようとするも
のである。

【００３９】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１〜６記載の本発明は、振れ状態を検
出する振れ検出手段と、該振れ検出手段の検出結果に基
づいて前記振れに起因する像振れを補正する補正手段
と、該補正手段の位置を検出する位置検出手段と、前記
補正手段を所定位置に係止する係止手段と、前記補正手
段が前記係止手段によって係止されている時の前記位置
検出手段の出力を記憶している係止位置記憶手段と、前
記位置検出手段の感度を前記係止位置記憶手段の出力を
基に較正する感度較正手段とを有する像振れ補正機能付
き光学機器において、前記係止位置記憶手段と前記位置
検出手段の出力の差に応じて、前記感度較正手段を動作
させるか否かを決定する制御手段を有した像振れ補正機
能付き光学機器とするものである。

【００４０】上記構成においては、係止位置記憶手段と
位置検出手段の出力の差から、補正手段を動作させるに
際して、感度補正する必要があるか否かを決定（周辺温
度変化による位置検出手段の感度変更を要するか否かを
決定）するようにしている。

【００４１】同じく上記第１の目的を達成するために、
請求項７〜１１記載の本発明は、振れ状態を検出する振
れ検出手段と、該振れ検出手段の検出結果に基づいて前
記振れに起因する像振れを補正する補正手段と、該補正
手段の位置を検出する位置検出手段と、前記補正手段を
所定位置に係止する係止手段と、前記補正手段が前記係
止手段によって係止されている時の前記位置検出手段の
出力を記憶している係止位置記憶手段と、前記位置検出
手段の感度を前記係止位置記憶手段の出力を基に較正す
る感度較正手段とを有する像振れ補正機能付き光学機器
において、前記補正手段が前記係止手段によって係止さ
れているか否かを検出する係止状態検出手段と、該係止
状態検出手段により係止状態であると判定されている時
に、前記感度較正手段に感度較正を行わせる感度較正制
御手段とを有した像振れ補正機能付き光学機器とするも
のである。

【００４２】上記構成においては、係止手段が何らかの
故障により補正手段が係止状態でないことを検出し、そ
のときは、温度変化による位置検出手段の感度較正を行
わないようにしている。

【００４３】また、上記第２の目的を達成するために、
請求項１２〜１５記載の本発明は、振れ状態を検出する
振れ検出手段と、該振れ検出手段の検出結果に基づいて
前記振れに起因する像振れを補正する補正手段と、該補
正手段の位置を検出する位置検出手段と、前記補正手段
を所定位置に係止する係止手段と、前記補正手段が前記
係止手段によって係止されている時の前記位置検出手段
の出力を記憶している係止位置記憶手段と、前記位置検
出手段の感度を前記係止位置記憶手段の出力を基に較正
する感度較正手段とを有する像振れ補正機能付き光学機
器において、前記感度較正手段による較正動作回数、も
しくは、較正動作時間を制限する感度較正制御手段を有
した像振れ補正機能付き光学機器とするものである。

【００４４】上記構成においては、感度較正手段による
較正動作回数、もしくは、較正動作時間を制限すること
により、位置検出手段の感度較正が長くなるのを防ぐよ
うにしている。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。

【００４６】図１は本発明の実施の第１の形態に係る像
振れ補正装置の構成を示すブロック図であり、この実施
の形態では一眼レフカメラの交換レンズに適用した場合
を想定している。

【００４７】図１において、３１はレンズマイコンであ
り、カメラとの通信によってレンズ側の制御を行ってい
る。３２は振れを検出する振れ検出手段であるところの
振れセンサである。３３は前記振れセンサ３２からの信
号を、ハイパスフィルタによりＤＣ成分をカットし、増
幅、更にはローパスフィルタによってノイズ除去し、振
れ信号としてＭＰＵ３１のＡ／Ｄ変換端子に出力するＨ
ＰＦ・増幅・ＬＰＦ回路である。

【００４８】また、補正レンズの位置検出を行う位置検
出手段は、従来例で示したものと同様の構成（図１５参
照）であるものとし、ＭＰＵ３１からＤ／Ａ変換器２４
に出力するデータを変更することによって、位置検出の
感度を変更することができる。そして、位置検出出力Ｖ
out は、ＭＰＵ３１のＡ／Ｄ変換入力端子に入力され
る。

【００４９】前記二つの振れ信号と位置検出信号は、Ｍ
ＰＵ３１内にてフィードバック演算され、コイルドライ
バ３５を介して補正レンズを駆動し、像振れは補正され
る。また、像振れ補正を行わない時は補正レンズをロッ
クし、像振れ補正を行う時はアンロック（ロック解除）
するが、その構成は従来例で示した構成と同様とし、モ
ータドライバ３４を介してステッピングモータを駆動
し、ロックリング７６（図１１参照）を矢印７６ｒ方向
に回転させることによってロック・アンロックを行う。

【００５０】また、ＭＰＵ３１は上記の様な像振れ補正
制御の他に、モータドライバ３７，３８を介してフォー
カスレンズの駆動，絞り駆動、及び、ズーム・フォーカ
ス位置検出回路３６の出力からズーム・フォーカスのゾ
ーン検出を行っている。

【００５１】３９はロック位置データや振れセンサ３２
の感度等を記憶しているＥＥＰＲＯＭ、４０は像振れ補
正(Image Stabilizer)を行うかどうかの動作選択スイッ
チ（ＩＳＳＷ）、４１はオートフォーカスかマニュアル
フォーカスかを選択するスイッチ（Ａ／ＭＳＷ）であ
る。

【００５２】次に、ＭＰＵ３１の具体的動作を、図２の
フローチャートを用いて説明する。レンズをカメラに装
着すると、カメラからレンズへシリアル通信がなされ、
ＭＰＵ３１はステップ＃１から動作を開始する。

【００５３】まず、ステップ＃１においては、レンズ制
御，像振れ補正制御の為の初期設定を行う。また、ＥＥ
ＰＲＯＭ３９の内容をＭＰＵ３１のＲＡＭにコピーす
る。次のステップ＃２においては、スイッチ４０，４１
の状態検出、ズーム・フォーカスの位置検出を行う。そ
して、次のステップ＃３において、カメラからフォーカ
ス駆動要求通信があったかどうかを判定する。もしフォ
ーカス駆動要求があればステップ＃４へ進み、ここでは
カメラからフォーカスレンズの駆動量が指令されるの
で、それに応じてフォーカス駆動制御を行い、ステップ
＃２へ戻る。

【００５４】また、上記ステップ＃３にてフォーカス駆
動要求がなかった場合にはステップ＃５へ進み、ここで
はカメラからの通信、スイッチ４０の状態に応じて、ロ
ック・アンロックの制御及び像振れ補正開始フラグIS_S
TARTの設定を行う。後で詳しく説明するが、感度較正等
もここで行う。次のステップ＃６においては、カメラか
ら全駆動停止（レンズ内のアクチュエータの全駆動を停
止する）命令を受信したかどうかの判定を行う。カメラ
側で何も操作がなされないと、しばらくしてからカメラ
からこの全駆動停止命令が送信される。この全駆動停止
命令が送信されて来ていなければステップ＃２へ戻る
が、送信されて来た場合にはステップ＃７へ進み、全駆
動停止制御を行う。つまり、全アクチュエータ駆動を停
止し、マイコンをスリープ（停止）状態にする。また、
像振れ補正装置への給電も停止する。その後、カメラ側
で何か操作が行われると、カメラはレンズに通信を送
り、スリープ状態を解除する。

【００５５】これらの動作の間に、カメラからの通信に
よるシリアル通信割込み、像振れ補正制御割込みの要求
があれば、それらの割込み処理を行う。

【００５６】前記シリアル通信割込み処理は、通信デー
タのデコード，絞り駆動などのレンズ処理を行う。そし
て、通信データのデコードによって、スイッチＳＷ１
（撮影準備動作開始用のスイッチ）のＯＮ，スイッチＳ
Ｗ２（レリーズ動作開始用のスイッチ）のＯＮ，シャッ
タ秒時，カメラの機種等が判別できる。また、像振れ補
正割込みは、一定周期毎（例えば５００μsec 毎）に発
生するタイマ割り込みである。そして、ピッチ方向（縦
方向）制御とヨー方向（横方向）制御を交互に行うの
で、この場合の片方向のサンプリング周期は１msecとな
る。また、制御方法は両方向とも同様である部分が多い
のでプログラムは１系統のみ作成する。制御方法（演算
係数等）は同じでも演算などの結果は当然ピッチ方向と
ヨー方向で別々のデータとなるので、ピッチとヨーでそ
れぞれ基準アドレスを設定し、演算結果などのデータを
ＲＡＭの間接アドレスで指定し、基準アドレスをピッチ
制御時とヨー制御時で切り換えることによって演算を行
っている。

【００５７】カメラのメイン動作中に像振れ補正割り込
みが発生すると、ＭＰＵ３１は図３のステップ＃１１か
ら像振れ補正の制御を開始する。

【００５８】ステップ＃１１においては、振れセンサ３
２である角速度センサの出力をＡ／Ｄ変換し、次のステ
ップ＃１２において、像振れ補正開始フラグIS_STARTの
状態の判定を行う。この結果、像振れ補正開始フラグが
クリアされているならばステップ＃１３へ進み、像振れ
補正を行わないのでハイパス，積分演算の初期化を行
う。そして、ステップ＃１６へと進む。

【００５９】また、上記ステップ＃１２にて像振れ補正
開始フラグがセットされていた場合にはステップ＃１４
へ進み、像振れ補正を動作する為にハイパスフィルタ演
算を行う。像振れ補正の開始から２〜３秒は時定数の切
り換えを行い、立ち上がりの像揺れを緩和することも行
う。そして、次のステップ＃１５へ進み、ここでは設定
された特性の積分演算を行う。この結果は角変位データ
θになる。パンニングされた場合は、振れ角変位に応じ
て積分のカットオフ周波数を切り換えることも行ってい
る。

【００６０】次のステップ＃１６においては、ズーム・
フォーカスのポジションによって、振れ角変位に対する
補正レンズの偏心量（敏感度）が変化するので、その調
整を行う。具体的には、ズーム及びフォーカスポジショ
ンをそれぞれいくつかのゾーンに分割し、各ゾーンにお
ける平均的な防振敏感度（deg/mm）をテーブルデータか
ら読み出し、補正レンズ駆動データに変換する。その演
算結果は、マイコン３１内のＳＦＴＤＲＶで設定される
ＲＡＭ領域に格納する。そして、次のステップ＃１７に
おいて、補正レンズの位置センサ出力をＡ／Ｄ変換し、
Ａ／Ｄ結果をマイコン３１内のＳＦＴＰＳＴで設定され
るＲＡＭ領域に格納する。続くステップ＃１８において
は、フィードバック演算（ＳＦＴＤＲＶ−ＳＦＴＰＳ
Ｔ）を行う。

【００６１】ステップ＃１９においては、ループゲイン
と上記ステップ＃１８での演算結果を乗算し、次のステ
ップ＃２０においては、安定な制御系にする為に位相補
償演算を行い、続くステップ＃２１において、前記ステ
ップ＃２０の結果をＰＷＭとしてマイコン３１のポート
に出力し、割込みが終了する。

【００６２】前記ＰＷＭ出力は図１のコイルドライバ３
５に出力され、ムービングマグネットによって補正レン
ズが駆動され、像振れが補正が行われる。

【００６３】次に、全駆動停止状態の解除からロック解
除（アンロック）までの動作を、図４のフローチャート
を用いて説明する。

【００６４】カメラ側からレンズＭＰＵ３１へ全駆動停
止解除命令が送信されると、ＭＰＵ３１はスリープ状態
を解除し、カメラ側からの命令に応じてレンズ内の制御
を行う。

【００６５】図４のフローチャートは、そのレンズ内の
制御のうちの一つの像振れ補正の制御に関係する動作を
示した図である。また、カメラ側のスイッチＳＷ１のＯ
Ｎによって像振れ補正動作を行うシステムとする。全駆
動停止が解除されると、タイマがスタートし、ステップ
＃３１からの動作を行う。

【００６６】ステップ＃３１においては、全駆動停止解
除から５msec経過したかどうかの判定を行い、経過して
いなければこのサブルーチンを終了する。一方、全駆動
停止解除から５msec経過していればステップ＃３２へ進
み、像振れ補正系への給電を行い、次のステップ＃３３
において、今度は全駆動停止解除から１５msec経過した
かどうかの判定を行い、経過していなければこのサブル
ーチンを終了する。また、全駆動停止解除から１５msec
経過していればステップ＃３４へ進み、補正レンズ位置
データ（ＳＦＴＰＳＴ）とロック位置記憶データ（ＭＬ
ＫＰＳＴ）の差をとり、その差がＤ０より小さければ、
温度による感度変動はないと判定してステップ＃４４へ
進む。ここで、Ｄ０の値はロックガタによって変わって
くるので、ＥＥＰＲＯＭ３９などの書き換え可能なメモ
リに設定してもよい。

【００６７】また、補正レンズ位置データ（ＳＦＴＰＳ
Ｔ）とロック位置記憶データ（ＭＬＫＰＳＴ）の差がＤ
０より大きければステップ＃３５へ進み、今度は補正レ
ンズ位置データ（ＳＦＴＰＳＴ）とロック位置記憶デー
タ（ＭＬＫＰＳＴ）の差をとり、その差がＤ１より大き
ければ、ロックされていないと判定してステップ＃３６
へ進み、小さければ、温度により感度変動が生じたと判
定してステップ＃４０へ進む。ここで、Ｄ１の値はＥＥ
ＰＲＯＭ３９などの書き換え可能なメモリに設定しても
よい。

【００６８】ステップ＃３６においては、もう既に一度
ロックを行ったかどうかの判定を行い、一度ロックを行
っていれば今回はロックされている筈なのに、再度ロッ
クされていないと判定されているので、ロック機構か補
正レンズ位置検出系の故障である為にステップ＃３７へ
進み、故障（エラー）の警告を行う。この警告は、カメ
ラからの通信にわざと応答せず通信エラーを生じさせる
ことで故障をカメラ側に伝えたり、ブザーを鳴らした
り、カメラのファインダやその他の表示部に表示させる
ことによって行うなどの方法がある。

【００６９】また、上記ステップ＃３７にて未だ一度も
ロックを行っていなければステップ＃３８へ進み、ここ
ではロックが外れている可能性があるのでロック動作を
行う。そして、次のステップ＃３９において、ロック動
作終了後にタイマをクリアし、ステップ＃３１へ戻り、
もう一度同様の動作を繰り返す。

【００７０】上記ステップ＃３５において、補正レンズ
位置データ（ＳＦＴＰＳＴ）とロック位置記憶データ
（ＭＬＫＰＳＴ）の差がＤ１より小さければ、前述した
様に温度により感度変動が生じたと判定してステップ＃
４０へ進み、ここでは「補正レンズ位置データ（ＳＦＴ
ＰＳＴ）−ロック位置記憶データ（ＭＬＫＰＳＴ）」の
演算結果が正であるか否かを判定し、正であればステッ
プ＃４１へ進み、感度を高くする為にＤ／Ａ変換器に設
定するデータに＋１する。一方、負であればステップ＃
４２へ進み、ここでは感度を低くする為にＤ／Ａ変換器
に設定するデータに−１する。

【００７１】次のステップ＃４３においては、感度変更
を５回以上行ったかどうかの判定を行い、５回以上行っ
ていれば、もうこれ以上感度変更は行わないのでステッ
プ＃４４へ進む。また、５回未満であればステップ＃３
９へ進み、タイマをクリアして図２のメインルーチンへ
戻り、再びこの図４のサブルーチンに戻ることで、再度
感度変更が必要かどうかの判定を行うことになる。タイ
マをクリアするのは、感度変更を行ってから、フォトリ
フレクタの出力が安定するまで暫く待つためである。

【００７２】ステップ＃４４においては、カメラのメイ
ンスイッチがＯＮであるかどうかの判定を行い、ＯＮで
あればステップ＃４５へ進み、ここではカメラのスイッ
チＳＷ１がＯＮされているかの判定を行い、ＯＮされて
いればステップ＃４６へ進み、ここではスイッチ４０
（ＩＳＳＷ）がＯＮされているかどうかの判定を行い、
ＯＮされていればステップ＃４７へ進み、像振れ補正動
作を開始する為にロックを解除する。なお、上記メイン
スイッチ，スイッチＳＷ１，スイッチ４０（ＩＳＳＷ）
の何れかがＯＦＦの場合は、このサブルーチンを直ちに
終了する。

【００７３】以上のように、ステップ＃３４で、ロック
位置記憶データと補正レンズ位置データの差が第１の所
定値Ｄ０より小さいときは、感度較正を行わず、又ステ
ップ＃３５で、ロック位置記憶データと補正レンズ位置
データの差が第２の所定値Ｄ１より小さいときは、感度
較正を行い、大きいときはロック機構もしくは位置検出
系の故障であると判定してエラー警告を行って像振れ補
正装置を動作させないようにすることで、より正確な感
度較正，像振れ補正を行うことができる。

【００７４】また、ステップ＃４３で、感度較正の実行
回数を５回までに制限しているため、感度較正において
ハンチングを起こすことがなくなり、第１の所定値Ｄ０
の値を小さくして厳密な感度較正を行うことが可能にな
ることで、より正確な像振れ補正を行うことができる。

【００７５】なお、本実施の形態において、感度較正手
段は、図１のＤ／Ａ変換器２４及びＭＰＵ３１であり、
その動作は図４のステップ＃４１，＃４２である。

【００７６】（実施の第２の形態）図５は本発明の実施
の第２の形態に係る像振れ補正装置の主要部分の動作
（上記図４に対応する部分の動作）を示すフローチャー
トであり、以下これに従って説明する。なお、その他の
構成や動作については上記実施の第１の形態と同様であ
るので、その説明は省略する。

【００７７】この実施の第２の形態は、感度較正の時間
に制限を設け、上記実施の第１の形態と同様の効果を得
るようにしたものであり、図４の各ステップと同一の動
作を行う部分は同一のステップ番号を付し、その説明は
省略する。

【００７８】ステップ＃４８においては、全駆動停止解
除からの時間をモニタし、１００msec以上経過している
場合はステップ＃４４へと進み、ロック解除するかどう
かの判定処理を行う。つまり、これ以上ＬＥＤ駆動電流
変更（感度較正）が行われることはなくなる。

【００７９】一方、２００msecを経過していなければス
テップ＃３９へ進み、再度感度変更を行うかどうかの判
定処理を行うことになる。

【００８０】以上のように、ステップ＃４８にて、全駆
動停止解除から１００msec経過するまでの間に感度較正
を実行し、１００msec経過後は感度較正の動作を打ち切
っているため、感度較正においてハンチングを起こすこ
とがなくなり、第１の所定値Ｄ０の値を小さくして厳密
な感度較正を行うことが可能になることで、より正確な
像振れ補正を行うことができる。

【００８１】さらに、像振れ補正動作が開始するまでの
時間が長くなり過ぎることもなくなる。

【００８２】（実施の第３の形態）図６は本発明の実施
の第３の形態に係る像振れ補正装置の構成を示すブロッ
ク図であり、図１と同じ部分は同一符号を付し、その説
明は省略する。

【００８３】図６において、図１と異なるのは、ロック
検知スイッチ４２を設けた点のみであり、ロック状態で
あることを確認してから感度較正を行うように動作させ
ようとするものである。つまり、上記実施の第１や第２
の形態において、何らかの不具合で半ロック状態であっ
た場合、その半ロックの状態によっては、図４及び図５
のステップ＃３５にて“Ｎ０”と判定される可能性があ
り、そうなると、半ロック状態で感度較正が行われてし
まい、逆に感度をずらしてしまうことになる。そこで、
本発明の実施の第３の形態においては、確実にロック状
態であると検知できるロック検知スイッチ４２を設けた
のである。

【００８４】上記ロック検知スイッチ４２としては、例
えば図１１に示したロックリング７６の回転をフォトイ
ンタラプタで検出する方法などが考えられるが、ロック
リング７６の回転を検知できるものであればどんなもの
でも構わない。

【００８５】このときのＭＰＵ３１の動作について、図
７のフローチャートに示す。なお、図４と同様の動作を
行う部分については同一のステップ番号を付記し、その
説明は省略する。

【００８６】ステップ＃４９において、ロック検知スイ
ッチ４２がＯＮであるかどうかの判定を行い、ＯＮ、つ
まりロック状態であればステップ＃５０へ進む。そし
て、このステップ＃５０において、補正レンズ位置デー
タ（ＳＦＴＰＳＴ）とロック位置記憶データ（ＭＬＫＰ
ＳＴ）の差をとり、その差が第１の所定値Ｄ０より小さ
いか否かを判定することにより、感度較正の作動・不作
動を選択する。一方、上記ステップ＃４９にてＯＦＦで
あると判定した場合は、ロックされていない可能性があ
るので、ステップ＃３６以降の動作へと進む。

【００８７】以上のように、ステップ＃４９にて、ロッ
ク検知スイッチ４２の状態を判定し、ロック状態である
ことを確認してから感度較正を実行しているため、半ロ
ック状態で感度較正を実行してしまう不具合がなくな
り、より正確な感度較正及び像振れ補正を行うことが可
能となる。

【００８８】以上の実施の各形態によれば、補正レンズ
位置データとロック位置記憶データから、周囲温度の変
化による補正レンズ位置検出手段の感度変動、及びロッ
ク状態の検出を行うことができ、感度変動があった場合
は、感度較正を行ってから、像振れ補正動作を開始する
ように動作するので、正確な像振れ補正を行うことがで
きる。

【００８９】また、感度較正において、感度較正実行回
数もしくは感度較正実行時間に制限を設けることで、よ
り厳密な感度較正を可能とし、感度較正により像振れ補
正開始までの時間が長くなり過ぎるのを防ぐことができ
る。

【００９０】また、ロック検知SWを設け、半ロック状態
で感度較正を実行してしまうことを防ぐことができる。

【００９１】（変形例）上記の実施の第１〜第３の形態
では、ピッチとヨーのプログラムを共有している例を示
したが、別々に設けても構わない。また、デジタル制御
で行う例を示したが、アナログ制御で行ってもよい。

【００９２】また、像振れ補正装置は交換レンズに組み
込んだ例を示したが、像振れ補正装置が交換レンズ内に
なく、交換レンズの前方に取り付けるコンバージョン・
レンズのどの中に入る付属品としての形態をとってもよ
い。

【００９３】また、レンズシャッタカメラ、ビデオカメ
ラなどのカメラに適用しても良く、更には、その他の光
学機器や他の装置、構成ユニットとしても適用すること
ができる。

【００９４】また、上記実施の形態では、振れセンサと
して角速度センサを例にしているが、角加速度センサ，
加速度センサ，速度センサ，角変位センサ，変位セン
サ、更には画像振れ自体を検出する方法など、振れが検
出できるものであればどのようなものであってもよい。

【００９５】また、位置検出手段としてフォトリフレク
タを用いたが、ＰＳＤなど位置を検出できるものならど
のようなものであってもよい。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
温度変化による位置検出手段の感度変動の補正を正確に
行い、像振れ補正精度を向上させることがきる像振れ補
正機能付き光学機器を提供できるものである。

【００９７】また、本発明によれば、位置検出手段の感
度較正が収束しない状況に陥らないようにすることがで
きる像振れ補正機能付き光学機器を提供できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１の形態の像振れ補正装置を
搭載した一眼レフカメラ用の交換レンズの構成を示すブ
ロック図である。

【図２】図１のマイコンでのメイン動作を示すフローチ
ャートである。

【図３】本発明の実施の各形態に係る像振れ補正制御動
作を示すフローチャートである。

【図４】本発明の実施の第１の形態における感度較正制
御動作を示すフローチャートである。

【図５】本発明の実施の第２の形態における感度較正制
御動作を示すフローチャートである。

【図６】本発明の実施の第３の形態に係る像振れ補正装
置を搭載した一眼レフカメラ用の交換レンズの構成を示
すブロック図である。

【図７】本発明のの実施の第３の形態における感度較正
制御動作を示すフローチャートである。

【図８】従来の防振システムを説明するための斜視図で
ある。

【図９】従来の像振れ補正装置の構成の一例を示す正面
図である。

【図１０】図９の像振れ補正装置の側面及び断面を示す
図である。

【図１１】図９の裏面図である。

【図１２】従来の像振れ補正装置の制御の流れを示すブ
ロック図である。

【図１３】従来の像振れ補正装置の他の構成例を示す正
面図である。

【図１４】図１３の像振れ補正装置の主要部分の断面図
である。

【図１５】図１３の像振れ補正装置の位置検出手段の構
成を示す回路図である。

【図１６】補正レンズの係止位置と位置検出駆動電流及
び位置検出感度の関係を示す図である。

【図１７】補正レンズの係止位置と位置検出感度の温度
変化の関係を示す図である。

【符号の簡単な説明】

２１フォトリフレクタ２４Ｄ／Ａ変換器３１ＭＰＵ３２振れセンサ３３補正レンズ駆動用コイルドライバ３４ロック・アンロック駆動用モータドライバ３９ＥＥＰＲＯＭ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】振れ状態を検出する振れ検出手段と、該
振れ検出手段の検出結果に基づいて前記振れに起因する
像振れを補正する補正手段と、該補正手段の位置を検出
する位置検出手段と、前記補正手段を所定位置に係止す
る係止手段と、前記補正手段が前記係止手段によって係
止されている時の前記位置検出手段の出力を記憶してい
る係止位置記憶手段と、前記位置検出手段の感度を前記
係止位置記憶手段の出力を基に較正する感度較正手段と
を有する像振れ補正機能付き光学機器において、前記係止位置記憶手段と前記位置検出手段の出力の差に
応じて、前記感度較正手段を動作させるか否かを決定す
る制御手段を有したことを特徴とする像振れ補正機能付
き光学機器。
【請求項２】前記制御手段は、前記係止位置記憶手段
と前記位置検出手段の出力の差が第１の所定値より小さ
ければ、前記感度較正手段を動作させずに前記補正手段
を動作させ、前記第１の所定値より大きく、第２の所定
値より小さければ、前記感度較正手段を動作させてから
前記補正手段を動作させ、前記第２の所定値より大きけ
れば、前記補正手段を動作させないように制御する手段
であることを特徴とする請求項１記載の像振れ補正機能
付き光学機器。
【請求項３】前記感度較正手段は、前記位置検出手段
への印加電流を変更する手段であることを特徴とする請
求項１又は２記載の像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項４】前記係止位置記憶手段は、電気的に変更
可能な不揮発性メモリであることを特徴とする請求項
１，２又は３記載の像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項５】前記第１の所定値、もしくは、前記第２
の所定値は、電気的に変更可能な不揮発性メモリに記憶
されていることを特徴とする請求項２，３又は４記載の
像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項６】前記制御手段は、前記補正手段、もしく
は、前記位置検出手段への電源供給が切断状態から供給
状態に変化したときに動作することを特徴とする請求項
２，３，４又は５記載の像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項７】振れ状態を検出する振れ検出手段と、該
振れ検出手段の検出結果に基づいて前記振れに起因する
像振れを補正する補正手段と、該補正手段の位置を検出
する位置検出手段と、前記補正手段を所定位置に係止す
る係止手段と、前記補正手段が前記係止手段によって係
止されている時の前記位置検出手段の出力を記憶してい
る係止位置記憶手段と、前記位置検出手段の感度を前記
係止位置記憶手段の出力を基に較正する感度較正手段と
を有する像振れ補正機能付き光学機器において、前記補正手段が前記係止手段によって係止されているか
否かを検出する係止状態検出手段と、該係止状態検出手
段により係止状態であると判定されている時に、前記感
度較正手段に感度較正を行わせる感度較正制御手段とを
有したことを特徴とする像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項８】前記感度較正手段は、前記位置検出手段
への印加電流を変更する手段であることを特徴とする請
求項７記載の像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項９】前記係止位置記憶手段は、電気的に変更
可能な不揮発性メモリであることを特徴とする請求項７
又は８記載の像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項１０】前記制御手段は、前記補正手段、もし
くは、前記位置検出手段への電源供給が切断状態から供
給状態に変化したときに動作することを特徴とする請求
項７，８又は９記載の像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項１１】前記感度補正手段は、前記係止位置記
憶手段と前記位置検出手段の出力の差が第１の所定値よ
り大きいときに動作することを特徴とする請求項７，
８，９又は１０記載の像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項１２】振れ状態を検出する振れ検出手段と、
該振れ検出手段の検出結果に基づいて前記振れに起因す
る像振れを補正する補正手段と、該補正手段の位置を検
出する位置検出手段と、前記補正手段を所定位置に係止
する係止手段と、前記補正手段が前記係止手段によって
係止されている時の前記位置検出手段の出力を記憶して
いる係止位置記憶手段と、前記位置検出手段の感度を前
記係止位置記憶手段の出力を基に較正する感度較正手段
とを有する像振れ補正機能付き光学機器において、前記感度較正手段による較正動作回数、もしくは、較正
動作時間を制限する感度較正制御手段を有したことを特
徴とする像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項１３】前記感度較正手段は、前記位置検出手
段への印加電流を変更する手段であることを特徴とする
請求項１２記載の像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項１４】前記係止位置記憶手段は、電気的に変
更可能な不揮発性メモリであることを特徴とする請求項
１２又は１３記載の像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項１５】前記感度較正手段は、前記補正手段へ
の電源供給が切断状態から供給状態に変化したときに動
作することを特徴とする請求項１２，１３又は１４記載
の像振れ補正機能付き光学機器。