JPH1172813A

JPH1172813A - 防振装置及び光学機器

Info

Publication number: JPH1172813A
Application number: JP9247467A
Authority: JP
Inventors: Koichi Washisu; 晃一鷲巣
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1999-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】地磁気を利用した振動検出手段を用いる事で
小型化を達成すると共に、防振を適正に行えない場合は
警告により光学機器をしっかり構えることを使用者に促
し、防振を適正に行えないことによる悪影響を抑える。【解決手段】光学機器の使用時の姿勢を検出する姿勢
検出手段１５ｘ，１５ｙと、地磁気の方向を検出し、こ
の地磁気の方向と光学機器の光軸方向の相対角を、該光
学機器に加わる振動として出力する振動検出手段１３
ｐ，１３ｙと、光学機器の姿勢により、該光学機器に加
わる振動が前記振動検出手段にて正確に検出できない時
に、警告を発する警告手段１８とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地磁気の方向を検
出し、この地磁気の方向と光学機器の光軸方向の相対角
を、該光学機器に加わる振動として出力する振動検出手
段を有する防振装置及び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こす可能性
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、撮影者の撮影ミスを誘
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ないし１０Ｈｚ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こしても像
振れの無い写真を撮影可能とするための基本的な考えと
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なければならない。
従って、カメラ振れが生じても像振れが生じない写真を
撮影するためには、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、加速度，角加速度，角速度，角変位等を検出
し、カメラ振れ補正の為にその出力を適宜演算処理する
振れ検出センサ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き、撮影光軸
を偏心させる補正光学装置を駆動させて像振れ抑制が行
われる。

【０００７】振れ検出センサと補正光学装置等を有した
防振システムについては、特開平２−５８０３７号に詳
細が公開されているが、ここでは図１０を用いてその概
略について説明する。

【０００８】図１０（ａ）は防振システムを搭載したコ
ンパクトカメラの斜視図であり、１０１はカメラのカバ
ー、１０２はカメラの撮影レンズであり、撮影をしない
ときはレンズバリアで保護されている（図１０（ａ）は
撮影状態のためにレンズバリアは待避して見えない）。
１０３はカメラのメインスイッチであり、図１０（ａ）
は防振システムがオンされた撮影可能状態であり、この
メインスイッチ１０３を指標“ＯＦＦ”に合せると撮影
不能状態になり、このメインスイッチ１０３をスポーツ
モード１０４（高速シャッタモード）或いはストロボモ
ード１０５に合せたときは、防振システムがオフされた
撮影可能状態に切り換る（このようなモードでは防振シ
ステムは必要ないため）。１０６はレリーズボタンであ
り、該レリーズボタン１０６を押し込むことでカメラは
測光，測距を行い、ピント合せ終了後に振れ補正を始
め、フィルムへの露光を行う。１０７は被写体が暗いと
き等に自動的に発光、或いは、強制的に発光するストロ
ボ発光部である。

【０００９】図１０（ｂ）は図１０（ａ）の内部斜視図
であり、１０８はカメラ本体、１０９は補正レンズ１１
０を図中Ｘ，Ｙ方向に自在に駆動して振れ補正を行う補
正機構（補正光学装置の中で実際に振れ補正駆動する部
分）、１１１ｐ，１１１ｙは各々ピッチ方向の振れ１１
２ｐ，ヨー方向の振れ１１２ｙを検出する振れ検出セン
サである。１１３は前述したレンズバリアであり、図１
０（ａ）に示したノブ１１４に連動して開閉する。ノブ
１１４は図１０（ａ）に示す様にメインスイッチ１０３
と隣接しており、このメインスイッチ１０３を操作する
と該ノブ１１４も押されてレンズバリア１１３は開く構
造になっている。レンズバリア１１３は閉状態の時に補
正機構１０９を機械的にロックして、携帯時等の撮影し
ないときに該補正機構１０９が暴れて破損することを防
いでいる。

【００１０】上記の防振システムを搭載したカメラにお
いて、手振れ振動を検出する振動検出手段は、角速度計
（レートジャイロ，振動ジャイロ等）や角加速度計が用
いられている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の振動検出手段はある程度大きくないと手振れを検出で
きない。何故ならば、これらの振動検出手段は総てその
マス（質量）に加わるコリオリ力，慣性力を利用してい
る為に、手振れの様な小さな振動の検出の為にはある程
度大きなマスを必要とするからである。

【００１２】その為、この様な防振システムをカメラに
搭載することで該カメラ自体が大型化してしまい、一般
ユーザーにとって却って使い難い（防振システムを有し
ないものに比べて）カメラになってしまうという問題が
あった。

【００１３】上記の点に鑑み、小型の振動検出手段とし
て、地磁気を利用した地磁気センサを用いることが考え
られるが、地磁気センサでいわゆる手振れを検出する場
合には、カメラの向けた方向、例えば撮影光軸と地磁気
の方向が平行の場合と直角の場合とでは、その検出感度
が異なってくる為に、単純に従来の振動ジャイロ等より
なる振動検出手段を、この地磁気センサに置き換えるこ
とは出来なかった。

【００１４】（発明の目的）本発明の第１の目的は、地
磁気を利用した振動検出手段を用いる事で小型化を達成
すると共に、防振を適正に行えない場合は警告により光
学機器をしっかり構えることを使用者に促し、防振を適
正に行えないことによる悪影響を抑えることのできる防
振装置を提供しようとするものである。

【００１５】本発明の第２の目的は、地磁気を利用した
振動検出手段を用いる事で小型化を達成すると共に、防
振を適正に行えない場合は適正に行えるように該光学機
器を構え直すことを使用者に明示し、防振を適正に行え
ないことによる悪影響を抑えることのできる防振装置を
提供しようとするものである。

【００１６】本発明の第３の目的は、地磁気を利用した
振動検出手段を用いる事で小型化を達成すると共に、前
記振動検出手段を用いても振動の検出を適正に行うこと
のできる防振装置を提供しようとするものである。

【００１７】本発明の第４の目的は、地磁気を利用した
振動検出手段を用いる事で小型化を達成すると共に、地
磁気に対する光軸の方向をどの様に光学機器を構えても
適切に検出でき、手振れによる該光学機器の動作の失敗
を未然に防ぐことのできる防振装置を提供しようとする
ものである。

【００１８】本発明の第５の目的は、小型化を達成しつ
つ、光学機器の主に使用される姿勢において、振動検出
を適正に行うことのできる光学機器を提供しようとする
ものである。

【００１９】

【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１〜３記載の記載の本発明は、光学機
器の使用時の姿勢を検出する姿勢検出手段と、地磁気の
方向を検出し、この地磁気の方向と光学機器の光軸方向
の相対角を、該光学機器に加わる振動として出力する振
動検出手段と、光学機器の姿勢により、該光学機器に加
わる振動が前記振動検出手段にて正確に検出できない時
に、警告を発する警告手段とを有した防振装置とするも
のである。

【００２０】上記構成において、光学機器の使用姿勢に
より該光学機器に搭載された地磁気検出手段が地磁気の
方向と光学機器の撮影光軸の相対角の変化を正確に検出
できない時は、その旨の警告を行ったり、さらには振動
が正確に検出できない方向の防振は中止するようにして
いる。

【００２１】また、上記第２の目的を達成するために、
請求項４及び５記載の記載の本発明は、地磁気の方向と
光学機器の光軸方向の相対角を検出し、この検出結果を
該光学機器に加わる振動として出力する振動検出手段
と、該振動検出手段により光学機器に加わる振動の検出
を適正に行なえる、該光学機器の使用姿勢を表示する使
用姿勢表示手段とを有した防振装置とするものである。

【００２２】上記構成において、光学機器に加わる振動
の検出を適正に行なえる、該光学機器の使用姿勢、つま
り該光学機器の光軸方向と地磁気の方向の相対角が所定
範囲内になる使用姿勢を、表示により使用者に知らせる
ようにしている。

【００２３】また、上記第３の目的を達成するために、
請求項６〜８記載の本発明は、地磁気の方向を検出し、
この地磁気の方向と光学機器の光軸方向の相対角を該光
学機器に加わる第１の方向の振動として出力する第１の
振動検出手段と、地磁気の方向を検出し、この地磁気の
方向と光学機器の光軸方向の相対角を、該光学機器に加
わる前記第１の方向とは異なる第２の方向の振動として
出力する第２の振動検出手段と、前記第１の振動検出手
段が該光学機器に加わる振動を適正に検出できない時
は、前記第２の振動検出手段の出力を基に、前記第１の
振動検出手段の信号を予測し、この第１の振動検出手段
の出力として出力する予測手段とを有した防振装置とす
るものである。

【００２４】上記の構成において、地磁気の方向と光学
機器の光軸方向の相対角より、光学機器に加わる異なる
二方向の振動を検出するものにおいて、一方の振動検出
手段が正確な振動を検出出来ない場合は、正確に振動検
出を行える他方の振動検出手段の出力を基に、前記一方
の振動検出手段の出力とするようにしている。

【００２５】上記第４の目的を達成するために、請求項
９記載の本発明は、カメラの姿勢を検出する姿勢検出手
段と、複数の検知方向に配置された複数の地磁気検出手
段と、前記姿勢検出手段と前記地磁気検出手段との出力
から、地磁気の方向と光軸の方向との相対角を該光学機
器に加わる振動として出力する光軸方向検出手段とを有
した防振装置とするものである。

【００２６】同じく上記第４の目的を達成するために、
請求項１０及び１１記載の本発明は、カメラの撮影光軸
に直交し、互いに直角な第１，第２の軸まわりの地磁気
変化を検出する第１，第２の地磁気検出手段と、前記第
１，第２の軸のどちらが重力方向に近いかで、カメラの
姿勢を検出する姿勢検出手段と、該姿勢検出手段により
前記第１の軸方向が重力方向に近い事が判定された場合
は、前記第１の地磁気検出手段の出力を基に、前記第２
の軸方向が重力方向に近い事が判定された場合は、前記
第２の地磁気検出手段の出力を基に、地磁気の方向と光
軸の方向との相対角を該光学機器に加わる振動として出
力する光軸方向検出手段とを有した防振装置とするもの
である。

【００２７】上記第５の目的を達成するために、請求項
１２〜１４記載の本発明は、光軸に対し直交し、互いに
直角な第１の軸と第２の軸まわりの振動を検出する振動
検出手段を有する光学機器において、該光学機器の主に
使用される姿勢において、重力方向と略直交する第１の
軸まわりの振動を検出する振動検出手段として、傾斜角
検出手段又は慣性検出手段を用い、重力方向と略一致す
る第２の軸まわりの振動を検出する振動検出手段とし
て、地磁気の方向を検出し、この地磁気の方向と光学機
器の光軸方向の相対角を、該光学機器に加わる振動とし
て出力する地磁気検出手段を用いた光学機器とするもの
である。

【００２８】

【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。

【００２９】図１は本発明の実施の第１の形態に係るカ
メラの主要部分の構成を示す斜視図であり、同図におい
て、１１はカメラ本体、１２は鏡筒内に設けられ矢印１
２ｐ，１２ｙ方向に駆動される事で像面での振れを補正
する補正装置、１３ｐ，１３ｙは各々矢印１４ｐ，１４
ｙまわりの地磁気の変化を検出する地磁気センサであ
り、カメラ１１が矢印１４ｐまわり（ピッチ方向）に振
れることで、地磁気センサ１３ｐの出力信号１３ｐａが
変化（撮影光軸１０の方向と地磁気の方向の相対角が変
化する為）し、又カメラ１１が矢印１４ｙまわり（ヨー
方向）に振れることで、地磁気センサ１３ｙの出力信号
１３ｙａが変化し、これはあたかも手振れを検出してい
ることになる。つまり、この地磁気センサが振動検出手
段を為すものであり、従来の振動ジャイロより構成され
る振動検出手段に比べて、前述した様に小型化を達成で
き、カメラのコンパクト化に寄与することとなる。尚、
図１では地磁気センサ１３ｐ，１３ｙは解り易い様にコ
ンパスの形状で図示しているが、この形に限定されるも
のでは無い。

【００３０】前記各々の地磁気センサ１３ｐ，１３ｙの
出力として現れる信号１３ｐａ，１３ｙａはスイッチ１
３ｐｂ，１３ｙｂを介して補正装置１２に入力され、そ
の信号を基に前記補正装置１２は駆動されて振れ補正を
行う。

【００３１】尚、前記信号１３ｐａ，１３ｙａは、地磁
気センサ１３ｐ，１３ｙの出力に対しカメラの状態（ズ
ーム，フォーカス等）に合わせて変換され、防振開始時
（例えば露光直前）をゼロとして連続的に出力される信
号である。

【００３２】１５ｘ，１５ｙは各々矢印方向に感度を持
つ加速度センサ等の姿勢検出器であり、この二つの出力
は信号１５ｘａ，１５ｙａとして姿勢判定回路１６に入
力され、該カメラ１１が横位置に構えられているか縦位
置に構えられているか、或いはそれ以外の姿勢（上向
き，下向き）をここで判定される。

【００３３】つまり、姿勢判定回路１６は、例えば姿勢
検出器１５ｙがその感度方向に重力を検出し、姿勢検出
器１５ｘが重力を検出していない時は、該カメラ１１は
横位置（正位置）に構えられており、反対の時は、縦位
置に構えられていると判定する。そして両者とも重力を
検出していない時は、該カメラ１１は上向き、或いは下
向きにして構えられていると判定する。この姿勢判定の
タイミングは、撮影者がカメラ１１を構え、不図示のレ
リ−ズボタンを半押しした時であり、これにより撮影準
備状態におけるカメラの姿勢を判定することができる。

【００３４】前記姿勢判定回路１６は上記の様に姿勢検
出器１５ｘ，１５ｙからの信号１５ｘａ，１５ｘａを基
にカメラ１１の姿勢を判定し、該カメラ１１が横位置に
構えられている時は信号１６ｐａを出力し、縦位置の場
合は信号１６ｙａを出力する。この信号１６ｐａ，１６
ｙａは各々断続回路１７ｐ，１７ｙに入力され、該断続
回路１７ｐ，１７ｙは、信号１６ｐａ，１６ｙａが入力
されており、且つその時信号１３ｐａ，１３ｙａが一定
範囲から外れている時に、信号１７ｙａ，１７ｙｂ、１
７ｐａ，１７ｐｂを各々出力する。上記一定範囲とは、
撮影光軸１０と地磁気の方向のなす角度である。そし
て、この様な時（一定範囲から外れている時）に、信号
１７ｐａ或いは信号１７ｙａのいずれかが警告器１８に
入力され、該警告器１８にて警告が為される。

【００３５】又、スイッチ１３ｐｂ，１３ｙｂは通常は
閉じており、地磁気センサ１３ｐ，１３ｙからの信号１
３ｐａ，１３ｙａを補正装置１２に入力しているが、上
記断続器１７ｐ，１７ｙより信号１７ｐｂ，１７ｙｂが
入力されている時のみスイッチを開放状態にする。

【００３６】以上の構成において、カメラの姿勢と撮影
光軸１０と地磁気の方向をパラメ−タにして、本発明の
実施の第１の形態における動作について説明する。

【００３７】（１）カメラを横位置に構えた時図２（ａ），（ｂ）は、カメラ１１を横位置に構えた時
の撮影光軸１０と地磁気の方向１９（１９ａ，１９ｂ）
の関係を示す図であり、図２（ａ）はカメラを上から見
た（紙面垂直方向が重力方向）図、図２（ｂ）はカメラ
１１を横から見た図である。

【００３８】この時姿勢判定回路１６は、前述した様に
信号１６ｐａのみ出力している。

【００３９】ここで、地磁気が矢印１９ａの方向の時
は、矢印１４ｐ，１４ｙまわりの地磁気の変化を検出、
つまり手振れを検出する地磁気センサ１３ｐ，１３ｙの
各々の感度軸は地磁気の方向と直交している為、撮影光
軸１０と地磁気の方向１９ａのなす角の手振れによる変
化は両方向とも検出可能である。そして、この様に撮影
光軸１０と地磁気の方向１９ａのなす角が一定範囲、具
体的には±４５度内の時は、断続器１７ｐ，１７ｙから
は信号１７ｐａ，１７ｐｂ，１７ｙａ，１７ｙｂは出力
されず、信号１６ｐａ，１６ｙａが出力されていてもス
イッチ１３ｐｂ，１３ｙｂの開放は行なわれない。よっ
て、露光時の防振は行なわれる。又、警告器１８は警告
をしない。

【００４０】一方、地磁気の方向が矢印１９ｂの方向の
時は、図２（ｂ）に示す様に、矢印１４ｐまわりのいわ
ゆる手振れを検出する地磁気センサ１３ｐの感度軸と地
磁気の方向が平行な為に、該地磁気センサ１３ｐは地磁
気の方向と撮影光軸１０のなす角の手振れによる変化は
検出できない。そしてこの際、地磁気センサ１３ｙは撮
影光軸１０と地磁気の方向１９ｂが所定範囲外（図２
（ａ）では直交している）を示す信号を出力している
為、断続器１７ｐには信号１６ｐａと信号１３ｙａが共
に入力され、それにより信号１７ｐａ，１７ｐｂが該断
続器１７より出力される。よって、スイッチ１３ｐｂは
開放され（信号１７ｐｂの入力により）、地磁気センサ
１３ｐによる補正装置１２の振れ補正は行なわれない
（この方向は正確に振れ検知できない為）。また、信号
１７ｐａは警告器１８に入力しており、防振が行なわれ
ない事が警告される。

【００４１】なお、警告器１８はＬＥＤ等の点滅や音で
行なわれるが、勿論防振を必要としない撮影条件（被写
体が高輝度の時，焦点距離が短い時，セルフタイマ時，
ストロボ使用時等）では警告は行なわないように構成さ
れており、撮影者に余計な精神的負担を与えないように
なっている。

【００４２】（２）カメラを縦位置に構えた時カメラ１１を縦位置に構える時は該カメラ１１を上から
見ると、図３（ａ）の様に、横から見ると、図３（ｂ）
の様になる。

【００４３】この時は姿勢判定回路１６より信号１６ｙ
ａが出力される。そして、地磁気の方向が矢印１９ａの
場合は、前述のカメラ１１を縦位置に構えた時と同様
に、地磁気センサ１３ｐ，１３ｙは両者とも撮影光軸１
０と地磁気のなす角の変化を検出可能である。

【００４４】一方、地磁気の方向が矢印１９ｂの時は、
矢印１４ｙまわりのいわゆる手振れを検出する地磁気セ
ンサ１３ｙの感度軸は地磁気の方向１９ｂと平行になる
為に、該地磁気センサ１３ｙは撮影光軸１０と地磁気の
方向のなす角の変化は検出できない。そしてこの際、地
磁気センサ１３ｐは撮影光軸と地磁気の方向のなす角が
一定範囲外（直交した状態）である事の信号を出力して
おり、その信号１３ｐａと信号１６ｙａが断続器１７ｙ
に入力する為に、断続器１７ｐ，１７ｙより信号１７ｙ
ａ，１７ｙｂが出力され、スイッチ１３ｙｂが開放され
る。よって、この方向の振れ補正が行なわれないと共
に、信号１７ｙａが警告器１８に入力されるので、該警
告器１８にて警告が行なわれる。

【００４５】（３）カメラが上向き、或いは、下向きの
時図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は、カメラ１１が上向きの
時を３方向（上方，横２方向）から見た図である。

【００４６】この際地磁気が矢印１９ａの方向の時は、
地磁気センサ１３ｙは手振れを検出できず、矢印１９ｂ
の方向の時は、地磁気センサ１３ｐは手振れを検出でき
ない（各々感度軸が地磁気と平行な為）。

【００４７】又、どちらの地磁気センサが手振れ検出を
出来ないかを知る事ができない（それを知る為には、撮
影光軸１０を感度軸とする第３の地磁気センサが必要な
為）。よって、この様な場合は２軸方向とも防振は止め
る。又、上向き，下向き等の特殊な姿勢故に、この様な
時は防振は行なわない事を前提として警告は行なわな
い。

【００４８】姿勢判定回路１６は、信号１５ｙａ，１５
ｙａが共に入力されない時は、上向き又は下向きと判定
し、スイッチ１３ｐｂ，１３ｙｂを共に開放し、警告器
１８の警告動作は強制停止させる。

【００４９】以上説明した様に、カメラ１１を向ける方
向とその時の姿勢との関連で手振れを正確に検出できな
い時は、その方向の防振を止める事で、防振誤動作によ
る像劣化を防ぐことができる。又、この様な際には警告
を行なう事で、撮影者はカメラをしっかり構える事によ
り、振れに対して対策を行なう事ができる。

【００５０】（実施の第２の形態）図５は本発明の実施
の第２の形態に係るカメラの主要部分の構成を示す斜視
図であり、図１と異なるのは、警告器１８の隣にガイダ
ンス用の表示器２１が設けられている点である。

【００５１】上記実施の第１の形態と同様に、加速度セ
ンサ等の姿勢検出器１５ｘ，１５ｙの出力を基に地磁気
センサ１３ｐ，１３ｙの選択が行われるが、その絶対値
出力（地磁気の方向）を表示器２１は表示する。即ち、
カメラ１１が横位置の時は、表示器２１は、入力される
信号１７ｐａにより同じく該表示器２１に入力される信
号１３ｐａ，１３ｙａのうちの信号１３ｙａを選択し、
又縦位置の時は、入力される信号１７ｙａにより同じく
該表示器２１に入力される信号１３ｐａ，１３ｙａのう
ちの信号１３ｐａを選択し、信号１３ｐａ，１３ｙａの
絶対値を指針２２を動かすことにより表示する。

【００５２】指針２２は、いわゆるコンパスの様にカメ
ラ１１を構えた時の水平方向の該カメラ１１の向きを示
す。そして、この指針２２が斜線２３の範囲になる様に
カメラ１１を向けると、地磁気センサ１３ｐ，１３ｙの
両者とも撮影光軸１０と地磁気のなす角の手振れによる
変化を検出できる様になる。

【００５３】カメラ１１の使い方について、具体的に説
明する。

【００５４】今、撮影者がカメラ１１を横位置に構え、
図２（ａ），（ｂ）の矢印１９ｂの地磁気方向のときに
レリーズボタンを半押しにしたとする。この際、地磁気
センサ１３ｐは手振れを検出できない為に、警告器１８
が警告を行なうと共に、スイッチ１３ｐｂが開放され
る。この時撮影者は表示器２１の指針２２が斜線２３の
範囲に入る様に、カメラ１１の向きを変更する。

【００５５】勿論カメラ１１の向きを変更する事でのフ
レーミング変化で被写体が構図からはみ出てしまう事も
あるが、それも多くの場合は撮影者の僅かのフットワー
クで解決できる。そして、指針２２が斜線２３の範囲に
入ると、信号１７ｐａ，１７ｐｂの出力が止まる為、警
告器１８の警告が止まり、スイッチ１３ｐｂは接続され
る。つまり、地磁気センサ１３ｐの出力を利用して手振
れ補正が可能となる。

【００５６】この様に、カメラ１１を向ける方向をガイ
ダンスする事で、通常使用されるカメラ１１の殆どの条
件において防振を行なう事が可能になる。

【００５７】（実施の第３の形態）図６は本発明の実施
の第３の形態に係るカメラの主要部分の構成を示す斜視
図であり、上記実施の第２の形態である図５と異なるの
は、警告器１８，表示器２１が無く、演算回路３１ｐ，
３１ｙが設けられている点である。

【００５８】演算回路３１ｐ，３１ｙは各々地磁気セン
サ１３ｙ，１３ｐからの信号１３ｙａ又は１３ｙｂ、或
いは、それら信号が一定値より大きい時、ある利得で増
幅又は減少させ、必要に応じてフィルタにて低周波域又
は高周波域をカットした信号３１ｐａ，３１ｙａを出力
する。

【００５９】これらの信号３１ｐａ，３１ｙａの意味す
るところを、以下に説明する。

【００６０】手振れ、特にレリーズボタンを強く押した
時に生ずる大きな振れは、カメラ１１の重心とレリーズ
ボタンの位置の関係等からある一定の形態（波形）と方
向を持つ。よって、この様な大きな振れに対してはどち
らか一方の軸の手振れ波形が分かれば、他方の軸まわり
の手振れもある程度予測可能となる。

【００６１】予測手段となる演算回路３１ｐ，３１ｙ
は、第１の方向、例えば矢印１４ｙまわりの振れ（例え
ば、地磁気センサ１３ｙが検出する振れ）がレリーズ操
作時にある程度大きい時は上述のレリーズ操作の為に生
ずる特異な振れと判断し、この様な時はその振れ波形を
演算して第２の方向（例えば矢印１４ｐまわり）の振れ
を予測する。

【００６２】尚、第１の方向の振れが通常の手振れ（レ
リーズ操作の大振れでない）の時は予測値はゼロとす
る。そして、通常時は地磁気センサ１３ｐ，１３ｙの出
力で振れ補正を行なう訳であるが、実施の第１及び第２
の形態で述べた様に、カメラ１１の向きにより振れが検
出できない方向の地磁気センサ１３ｐ，１３ｙの出力は
スイッチ１３ｐｂ或いは１３ｙｂにより、信号３１ｐａ
或いは３１ｙａというように切り換えて振れ補正を行な
う。

【００６３】カメラ１１の向きにより振れが正確に検出
できない時は、他方の軸の振れ状態より予測した振れで
振れ補正を行なう訳である。この様な構成にする事で、
どの様なカメラ１１の向きであっても、地磁気センサを
用いて振れ補正が可能であり、コンパクトな防振システ
ムが実現できる。

【００６４】尚、予測手段としては、図１０の演算回路
３１ｐ，３１ｙ以外の方法も考えられる。

【００６５】図７においては、特徴抽出回路３２ｐ，３
２ｙと記憶回路３３ｐ，３３ｙで予測手段を構成してい
る。特徴抽出回路３２ｐ，３２ｙには各々手振れに相当
する信号１３ｙａ，１３ｙｂが入力しており、それらの
周波数，大きさ，方向等から、現在の手振れがどのパタ
ーンに入っているか識別し、信号３２ｐａ，３２ｙａを
記憶回路３３ｐ，３３ｙに出力する。前記記憶回路３３
ｐ，３３ｙは複数パターンの予測振れ波形を記憶してお
り、信号３２ｐａ，３２ｙａの入力によって最適な予測
振れ波形を信号３３ｐａ，３３ｙａとして出力する。

【００６６】この様に予測振れを予め記憶しておき、一
方の振れ状態（例えば、地磁気センサ１３ｙの出力）よ
り最適な予測振れを選び、他方の振れ状態（例えば、地
磁気センサ１３ｐの出力）として出力しても良い。

【００６７】（実施の第４の形態）図８は本発明の実施
の第４の形態に係るカメラの主要部分の構成を示す斜視
図であり、地磁気センサ１３ｐの代わりに傾斜計４１ｐ
が設けられている。その為、矢印１２ｐの方向の振れ補
正の為には振れ検出として傾斜計４１ｐが用いられ、矢
印１２ｙの方向の振れ補正の為には振れ検出として地磁
気センサ１３ｙが用いられている。

【００６８】カメラ１１を使用する場合の殆どの姿勢
は、図８の様に、像面４３の長手方向の辺４３ａが水平
の場合（カメラ１１を横位置に構えた場合）である（矢
印４２が重力方向）。この時、カメラ１１の向きが東西
南北どちらを向いても、図２（ａ）で説明した様に、地
磁気センサ１３ｙは振れを検出可能であり、又、この時
傾斜計４１ｐもカメラの向きに依らず振れ検出が可能で
ある（傾斜計が傾斜検出不能なのは軸４１ｐｂが重力方
向４２と平行な時のみ故）。よって、カメラ１１の姿勢
を横位置に限定すれば、このシステムでも異なる２軸両
方向の振れ検出が可能となる。

【００６９】但し、上記の様にカメラ１１を縦位置に構
えると傾斜センサ４１ｐは手振れを検出できなくなり、
地磁気検出手段１３ｙもカメラの向きによっては（図３
（ｂ）で説明した様に）手振れが検出できない。

【００７０】しかし、カメラ１１の構え方は８割近くが
横位置であり、縦位置の比例は少ない。しかも縦位置に
おいて防振が必要な撮影状況は少ない為に、該カメラ１
１の縦位置において防振を行なわなくてもさほど不便で
は無く、逆にこの方向により防振システムがコンパク
ト、且つ、安くできる事のメリットが大である。

【００７１】尚、傾斜計４１ｐの代わりに角加速度計や
ジャイロを用いると、カメラ１１の縦位置でもこの軸ま
わりは手振れ検出が可能であり、縦位置での防振も該カ
メラ１１の向きによっては可能となる。

【００７２】ここで、実施の第４の形態で傾斜計を挙げ
た理由は、傾斜計は、角加速度計やジャイロに比べてコ
ンパクト且つ安い為であり、又、検出する物理現象が傾
斜の角度であり、角加速度や角速度に比べて信号の処理
も簡単で、処理回路も安くできる為である。

【００７３】上述の地磁気センサと傾斜計を組み合わせ
た防振システム（図８参照）においては、上述した通
り、カメラ１１の構え方が変わると防振ができなくな
る。

【００７４】図９はこの様な時も防振可能になる様に対
策を行なった防振システムを具備したカメラの斜視図で
あり、図８に比べ、地磁気センサ１３ｐ，傾斜計４１ｙ
及び姿勢検出器として加速度センサ１５ｘ，１５ｙが設
けられている。

【００７５】補正装置１２は地磁気センサ１３ｐ，１３
ｙからの信号１３ｐａ，１３ｙａ及び傾斜計４１ｐ，４
１ｙの信号４１ｐａ，４１ｙａのどちらかで駆動され、
その目標値（信号１３ｐａ，１３ｙａ、４１ｐａ，４１
ｙａ）はスイッチ１３ｐａ，１３ｐｂで選択される。

【００７６】スイッチ１３ｐａ，１３ｐｂによる信号の
選択は、今迄説明して来た実施の形態と同様、姿勢判定
回路１６により制御される（姿勢判定回路１６には加速
度センサ等の地磁気センサ１５ｘ，１５ｙからの信号１
５ｘａ，１５ｙａが入力されており、これに基づいて制
御する）。そして、図９の様なカメラの構え方の場合、
地磁気センサ１５ｙは重力検出し、地磁気センサ１５ｘ
は重力検出しない。この際、姿勢判定回路１６は信号１
６ｐａを出力し、信号１６ｙａを出力しない。

【００７７】補正装置２１の駆動目標値は通常信号１３
ｐａ，１３ｙａであるが、信号１６ｐａが入力されると
スイッチ１３ｐｂは目標値として信号４１ｐａを選択す
る。よって、矢印１２ｐ方向の防振の為の目標値は傾斜
計４１ｐの出力、矢印１２ｙ方向の防振の為の目標値は
地磁気センサ１３ｙとなり、この姿勢では、この組み合
わせにより手振れを検出できないカメラの向きは無くな
る。

【００７８】カメラ１１を縦位置に構えた時は、反対に
信号１６ｙａが出力され、信号１６ｐａは出力されない
為に地磁気センサ１３ｐと傾斜計４１ｙを用いて防振を
行なうことになる。カメラ１１の上向き，下向きでは、
その事を姿勢判定回路１６が検出し、２軸方向とも防振
を行わなくするのは、上記実施の第１の形態と同様であ
る。

【００７９】以上の様な構成にする事で、カメラの姿勢
（上向き，下向きを除く）に依らず、防振可能な防振シ
ステムを安く、コンパクトに実現できる。

【００８０】上記の実施の各形態によれば、以下の様な
効果を有したカメラとすることができる。

【００８１】（１）カメラの姿勢により、地磁気センサ
１３ｐ，１３ｙが地磁気の方向と撮影光軸１０の相対角
の変化を正確に検出できない時は、その旨の警告を行う
と共に、正確に検出できない方向の手振れ補正を中止す
るようにしている為、振動検出手段として地磁気センサ
を用いた場合の問題点（カメラの向きにより振れ検出感
度が変化してしまう）は、警告に応じて撮影者がカメラ
をしっかり構える事で解決され、コンパクトな防振カメ
ラを実現できる。

【００８２】（２）カメラに加わる手振れの検出を適正
に行なえる、該カメラの姿勢（カメラの光軸と地磁気の
方向の相対角が所定範囲になる姿勢）を、表示器２１に
より表示（ガイド）するようにしているので、ユーザー
はその表示に従ってカメラの向きを変える事で、コンパ
クトな防振システムで適正な防振が行なえる。

【００８３】（３）カメラの縦振れ，横振れを検出する
地磁気センサ１３ｐ，１３ｙを有し、一方の地磁気セン
サが手振れを適正に検出できない時は、他方の地磁気セ
ンサの出力を演算、或いは、他方の地磁気センサの出力
を基にＲＯＭ等の記憶手段から振動データを選択し、上
記一方の地磁気センサの手振れ信号とする予測手段を設
けている為、振動検出手段として地磁気センサを用いた
事による問題点（カメラの向きにより振れ検出感度が変
化してしまう）を回避でき、コンパクトな防振システム
を実現できる。

【００８４】（４）カメラの姿勢を検出する姿勢検出手
段と複数の検知方向に配置された複数の地磁気検出手段
の出力からカメラに加わる振動を検出する構成にして、
カメラを構える姿勢が変化しても、カメラに加わる振動
検出精度を変化させない事ができる防振システムを、コ
ンパクトに実現できる。

【００８５】よって、地磁気に対する撮影光軸の方向
を、どの様にカメラを構えても適切に検出でき、手振れ
による撮影失敗を未然に防げるコンパクトなカメラを実
現できる。

【００８６】（５）カメラが使用される姿勢はその殆ど
が横位置（長方形の結像面の長手方向が略水平となるカ
メラの構え方）であることに着目し、カメラの重心方向
と略一致する方向の振動を検出する振動検出手段とし
て、傾斜角検出手段、或いは、加速度計、角加速度計、
ジャイロ等の慣性検出手段を用い、カメラの重心方向と
直交する方向の振動を検出する振動検出手段として、地
磁気センサを用いるようにしている為、コンパクトな防
振システムを実現できる。

【００８７】（発明と実施の形態の対応）上記実施の各
形態において、地磁気センサ１３ｐ，１３ｙが本発明の
振動検出手段や地磁気検出手段に相当し、加速度センサ
等の姿勢検出器１５ｘ，１５ｙが本発明の姿勢検出手段
に相当し、ＬＥＤ等の警告器１８が本発明の警告手段に
相当し、表示器２１が本発明の使用姿勢表示手段に相当
し、演算回路３１ｐ，３１ｙ又は特徴抽出回路３２ｐ，
３２ｙ、記憶回路３３ｐ，３３ｙに相当する。

【００８８】以上が実施の形態の各構成と本発明の各構
成の対応関係であるが、本発明は、これら実施の形態の
構成に限定されるものではなく、請求項で示した機能、
又は実施の形態がもつ機能が達成できる構成であればど
のようなものであってもよいことは言うまでもない。

【００８９】（変形例）本発明は、レンズシャッタカメ
ラ、一眼レフカメラ等、種々の形態のカメラに適用でき
るものである。さらにはカメラ以外の光学機器やその他
の防振を必要とする装置、更にはそれらカメラや光学機
器やその他の装置に適用される装置、又はこれらを構成
する要素に対しても適用できるものである。

【００９０】更に、本発明は、以上の実施の各形態、又
はそれらの技術を適当に組み合わせた構成にしてもよ
い。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
地磁気を利用した振動検出手段を用いる事で小型化を達
成すると共に、防振を適正に行えない場合は警告により
光学機器をしっかり構えることを使用者に促し、防振を
適正に行えないことによる悪影響を抑えることができる
防振装置を提供できるものである。

【００９２】また、本発明によれば、地磁気を利用した
振動検出手段を用いる事で小型化を達成すると共に、防
振を適正に行えない場合は適正に行えるように該光学機
器を構え直すことを使用者に明示し、防振を適正に行え
ないことによる悪影響を抑えることができる防振装置を
提供できるものである。

【００９３】また、本発明によれば、地磁気を利用した
振動検出手段を用いる事で小型化を達成すると共に、前
記振動検出手段を用いても振動の検出を適正に行うこと
ができる防振装置を提供できるものである。

【００９４】また、本発明によれば、地磁気を利用した
振動検出手段を用いる事で小型化を達成すると共に、地
磁気に対する光軸の方向をどの様に光学機器を構えても
適切に検出でき、手振れによる該光学機器の動作の失敗
を未然に防ぐことができる防振装置を提供できるもので
ある。

【００９５】また、本発明によれば、小型化を達成しつ
つ、光学機器の主に使用される姿勢において、振動検出
を適正に行うことができる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の形態に係るカメラの主要
部分の構成を示す斜視図である。

【図２】図１のカメラを横位置に構えた時の撮影光軸と
地磁気の方向の関係を示す図である。

【図３】図１のカメラを縦位置に構えた時の撮影光軸と
地磁気の方向の関係を示す図である。

【図４】図１のカメラを上向き或いは下向きに構えた時
の撮影光軸と地磁気の方向の関係を示す図である。

【図５】本発明の実施の第２の形態に係るカメラの主要
部分の構成を示す斜視図である。

【図６】本発明の実施の第３の形態に係るカメラの主要
部分の構成を示す斜視図である。

【図７】図６の一部の構成を変更した例を示すカメラの
斜視図である。

【図８】本発明の実施の第４の形態に係るカメラの主要
部分の構成を示す斜視図である。

【図９】図８の一部の構成を変更した例を示すカメラの
斜視図である。

【図１０】従来の防振システムを搭載したカメラの構成
を示す斜視図である。

【符号の説明】

１２補正装置１３ｐ，１３ｙ地磁気センサ１３ｐａ，１３ｙａスイッチ１５ｘ，１５ｙ姿勢検出器１６姿勢判定回路１７ｐ，１７ｙ断続器１８警告器２１表示器３１ｐ，３１ｙ演算回路３２ｐ，３２ｙ特徴抽出回路３３ｐ，３３ｙ記憶回路４１ｐ，４１ｙ傾斜計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学機器の使用時の姿勢を検出する姿勢
検出手段と、地磁気の方向を検出し、この地磁気の方向
と光学機器の光軸方向の相対角を、該光学機器に加わる
振動として出力する振動検出手段と、光学機器の姿勢に
より、該光学機器に加わる振動が前記振動検出手段にて
正確に検出できない時に、警告を発する警告手段とを有
したことを特徴とする防振装置。
【請求項２】前記警告手段は、光学機器の光軸方向と
地磁気の方向との相対角を基に、前記振動検出手段が該
光学機器に加わる振動を正確に検出できるか否かを判別
することを特徴とする請求項１記載の防振装置。
【請求項３】前記振動検出手段にて光学機器に加わる
振動が正確に検出できない方向については、防振を中止
することを特徴とする請求項１又は２記載の防振装置。
【請求項４】地磁気の方向と光学機器の光軸方向の相
対角を検出し、この検出結果を該光学機器に加わる振動
として出力する振動検出手段と、該振動検出手段により
光学機器に加わる振動の検出を適正に行なえる、該光学
機器の使用姿勢を表示する使用姿勢表示手段とを有した
ことを特徴とする防振装置。
【請求項５】前記使用姿勢表示手段は、光学機器に加
わる振動の検出を適正に行なえるように、該光学機器の
光軸方向と地磁気の方向の相対角が所定範囲内になる使
用姿勢を表示することを特徴とする請求項４記載の防振
装置。
【請求項６】地磁気の方向を検出し、この地磁気の方
向と光学機器の光軸方向の相対角を該光学機器に加わる
第１の方向の振動として出力する第１の振動検出手段
と、地磁気の方向を検出し、この地磁気の方向と光学機
器の光軸方向の相対角を、該光学機器に加わる前記第１
の方向とは異なる第２の方向の振動として出力する第２
の振動検出手段と、前記第１の振動検出手段が該光学機
器に加わる振動を適正に検出できない時は、前記第２の
振動検出手段の出力を基に、前記第１の振動検出手段の
信号を予測し、この第１の振動検出手段の出力として出
力する予測手段とを有したことを特徴とする防振装置。
【請求項７】前記予測手段は、前記第２の振動検出手
段の信号を演算して、前記第１の振動検出手段の出力と
することを特徴とする請求項６記載の防振装置。
【請求項８】前記予測手段は、前記第２の振動検出手
段の信号を基に、予め複数の振動データを記憶した記憶
手段から振動データを選択し、これを前記第１の振動検
出手段の出力とすることを特徴とする請求項７記載の防
振装置。
【請求項９】カメラの姿勢を検出する姿勢検出手段
と、複数の検知方向に配置された複数の地磁気検出手段
と、前記姿勢検出手段と前記地磁気検出手段との出力か
ら、地磁気の方向と光軸の方向との相対角を該光学機器
に加わる振動として出力する光軸方向検出手段とを有し
たことを特徴とする防振装置。
【請求項１０】カメラの撮影光軸に直交し、互いに直
角な第１，第２の軸まわりの地磁気変化を検出する第
１，第２の地磁気検出手段と、前記第１，第２の軸のど
ちらが重力方向に近いかで、カメラの姿勢を検出する姿
勢検出手段と、該姿勢検出手段により前記第１の軸方向
が重力方向に近い事が判定された場合は、前記第１の地
磁気検出手段の出力を基に、前記第２の軸方向が重力方
向に近い事が判定された場合は、前記第２の地磁気検出
手段の出力を基に、地磁気の方向と光軸の方向との相対
角を該光学機器に加わる振動として出力する光軸方向検
出手段とを有したことを特徴とする防振装置。
【請求項１１】前記姿勢検出手段は、前記第１の軸が
重力方向に近い場合は、横位置の姿勢でカメラが使用さ
れていることを検出し、前記第２の軸が重力方向に近い
場合は、縦位置の姿勢でカメラが使用されていることを
検出するものであり、前記姿勢検出手段により、カメラの使用姿勢が横位置又
は縦位置以外である事が検出された場合には、防振を行
なわないようにしたことを特徴とする請求項１０記載の
防振装置。
【請求項１２】光軸に対し直交し、互いに直角な第１
の軸と第２の軸まわりの振動を検出する振動検出手段を
有する光学機器において、該光学機器の主に使用される姿勢において、重力方向と
略直交する第１の軸まわりの振動を検出する振動検出手
段として、傾斜角検出手段又は慣性検出手段を用い、重
力方向と略一致する第２の軸まわりの振動を検出する振
動検出手段として、地磁気の方向を検出し、この地磁気
の方向と光学機器の光軸方向の相対角を、該光学機器に
加わる振動として出力する地磁気検出手段を用いたこと
を特徴とする光学機器。
【請求項１３】光学機器の主に使用される姿勢は、長
方形の結像面の長手方向が略水平状態となる姿勢である
ことを特徴とする請求項１２記載の光学機器。
【請求項１４】前記慣性検出手段は、加速度計、角加
速度計、振動ジャイロのうちの何れかであることを特徴
とする請求項１２記載の光学機器。