JPH07199265A - 像振れ補正機能付カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 像振れ補正効果をより一層アップさせた写真
撮影を行えるようにする。 【構成】 像振れ補正手段２１１の作動中に、露光開始
指示がなされても、画像振れ検出手段２０１，２０５の
出力が少なくとも所定の値より小さくなるまでは、露光
手段２０１，２０７を動作させない露光制御手段２０１
を設け、露光開始指示がなされても、画像振れ検出手段
の出力が少なくとも所定の値より小さくなるまでは、つ
まり補正残りが小さくなるまでは露光動作を禁止するよ
うにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラの振れ状態を検
出し、この検出信号に基づいて像振れを補正する像振れ
補正手段と、撮影画像の振れ状態を検出する画像振れ検
出手段とを備えた像振れ補正機能付カメラの改良に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、カメラを始めとする光学系の
像振れ補正、つまり手振れなどによる振動を抑制して像
安定を行うための装置が提案されている。これは一般
に、振動を検出するセンサと、そのセンサからの信号に
応じて画像の振れが生じないよう補正を加える補正系か
ら構成される。

【０００３】この種の像振れ補正装置は、カメラの振れ
振動（通常、撮影光軸に垂直な２軸回りの傾斜振動）を
センサによって加速度信号、または速度信号、または変
移信号、あるいは、速度信号に変換し、この変換後の信
号に応答して前記補正系を振動抑圧方向に駆動させるも
のとして構成される。

【０００４】光学的に補正を行う場合、補正系は、光学
系を径方向に揺動、または撮影光軸に垂直な２軸回りに
回動させるよう構成され、これにより結像される像の振
動を抑圧するフィードバック系制御機構が構成される。

【０００５】このような像振れ補正装置を一眼レフカメ
ラに適用する場合、像振れ補正装置は交換レンズ側に内
蔵されるか、カメラボディとレンズとの間に入るアダプ
タの形態を取る。

【０００６】図８はこのような像振れ補正装置の一例を
示したものである。

【０００７】像振れ補正機構は、光軸と直交する互いに
垂直な２方向（ピッチＰとヨーＹ）に駆動されるが、両
方向とも同様な構成のため、ピッチ方向のみ説明する。

【０００８】図８において、補正レンズ保持枠６０１は
すべり軸受６０２ｐを介して、ピッチスライド軸６０３
ｐ上を摺動出来るようになっている。また、ピッチスラ
イド軸６０３ｐは中間アーム６０４に取り付けられてい
る。補正レンズ保持枠６０１にはコイル６０５ｐが取り
付けられていて、固定枠６０６にはヨーク６０７ｐと永
久磁石６０８ｐで構成される磁気回路が固定されてい
る。

【０００９】そして、前記コイル６０５ｐに通電するこ
とにより、補正レンズ保持枠６０１はピッチ方向に駆動
される。

【００１０】次に、補正レンズ保持枠６０１の変位検出
機能について説明する。

【００１１】補正レンズ保持枠６０１に設けられた穴６
０９ｐにスリット６１０ｐ，集光レンズ６１１ｐ，赤外
発光ダイオード（以下、ＩＲＥＤと記す）６１２ｐが設
けられている。ＩＲＥＤ６２１ｐに対向した固定枠６０
６上には、受光器（以下、ＰＳＤと記す）６１３ｐが配
置されている。

【００１２】そして、前記ＩＲＥＤ６１２ｐを駆動する
と、その投射光である近赤外光がスリット６１０ｐを通
過してＰＳＤ６１３ｐに入射し、該ＰＳＤ６１３ｐから
その光の位置に応じた信号が出力され、この信号から補
正レンズ保持枠６１０の変位が検出される。

【００１３】ここで、ＰＳＤ６１３ｐの出力を増幅器６
１４ｐで増幅し、駆動回路６１５ｐを通してコイル６０
５ｐに入力すると、補正レンズ保持枠６１０が駆動され
て、ＰＳＤ６１３ｐの出力がゼロになる点（中立点）で
安定する。このような系に振れ量に値する振れセンサ６
１６ｐの出力を加算すると、補正レンズ保持枠６１０
は、振れ量を中立点として極めて精度良く追従してい
き、像振れを補正するように駆動される。

【００１４】このようなシステムを用い、像振れ補正を
行うのであるが、像振れ補正を行っていない場合は、像
振れ補正装置を電気的、あるいは、機械的に所定位置に
固定（ロック）しておく必要がある。それは、例えばカ
メラの持ち運びを考えると、ロックされていなければ、
該像振れ補正装置を光軸に対して垂直な面内での移動を
抑制する力はなく、持ち運びによる振動で不用意に揺動
し、周辺の他部材との衝突による音の発生、さらには衝
撃による像振れ補正装置の損傷、破壊ということが起こ
り得るからである。

【００１５】従来、このようなロック手段としては、電
気的、あるいは、機械的に行うものがある。電気的に行
うものにおいては、一定の信号を入力して定位置になる
ように駆動させるというものであるが、省電力の観点か
ら、このような電気的ロック手段よりも、機械的ロック
手段の方が主流である。

【００１６】ここで、その機械的ロック手段について説
明する。

【００１７】図８において、補正レンズ保持枠６０１に
は、円錐状の凹部６１７を被係合部として設けてあり、
係合部である円錐状の凸部６１８を被係合部である凹部
６１７に係合（ロック）する（矢印６１９方向）。これ
により、補正レンズ保持枠６０１のピッチ方向の動きを
規制し、ロック状態となる。

【００１８】ロックを解除する際は、円錐状の凸部６１
８が矢印６１９と反対の矢印６２０方向に動かされ、被
係合部である円錐状凹部６１７より離れ、補正レンズと
一体の補正レンズ保持枠６０１は光軸と直交する面内を
自在に駆動可能なロック解除状態となる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のシステムでは、次のような問題点が発生する。

【００２０】カメラの振れを検出する振れセンサは、周
波数特性の関係で出力に位相遅れなどがあり、実際の振
れとは多少異なった値を出力してしまうのである。ま
た、温度や湿度などの周囲の環境条件によっても特性が
変わってしまう。さらに、レンズをシフトさせる補正系
にも周波数特性による位相遅れがあり、振れ補正系全体
の位相遅れはかなり大きくなってしまうのである。

【００２１】この様なことがあると、像振れ補正装置を
作動させても、振れ量と補正量の対応がずれているの
で、ある周波数帯では補正エラーとしてかなりの振れが
残ってしまうのである。

【００２２】そして、補正残りの振れが大きいときに露
光してしまうと、振れ写真となり、像振れ補正の効果が
低減してしまう。

【００２３】（発明の目的）本発明の目的は、像振れ補
正効果をより一層アップさせた撮影を行うことのできる
像振れ補正機能付カメラを提供することである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明は、像振れ補正手
段の作動中に、露光開始指示がなされても、画像振れ検
出手段の出力が少なくとも所定の値より小さくなるまで
は、露光手段を動作させない露光制御手段を設け、露光
開始指示がなされても、画像振れ検出手段の出力が少な
くとも所定の値より小さくなるまでは、つまり補正残り
が小さくなるまでは露光動作を禁止するようにしてい
る。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。

【００２６】図１は本発明の第１の実施例における像振
れ補正機能付カメラの概略構成を示す図である。

【００２７】カメラ本体１０１内において、１０２はペ
ンタプリズム、１０３は一部の光線をフィルム面１０４
へ、残りをファインダ光学系へ反射させる固定された半
透明型のメインミラーである。１０５は測距及び画像振
れ検出を行うイメージセンサ１０６へ光を導く補助ミラ
ーであって、露光中はミラーボックス下面へ退避する。
１０７は接眼レンズ、１０８はシャッタユニットであ
る。１０９はカメラのブレを検出する振れ検出センサ、
１１０は絞り、１１１は光束を手振れ量に応じて曲げる
為の振れ補正レンズユニット、１１２は撮影レンズであ
る。

【００２８】図２は、図１で示したカメラ内部の電気的
構成の概略を示すブロック図である。

【００２９】図２において、２０１はカメラ全体の制御
を行うマイクロコンピュータ、２０２はフォーカス駆動
系、２０３は絞り駆動系、２０４はズーム駆動系であ
る。そして、２０５は前記イメージセンサ１０６を含
み、測距と像振れ量検出を行う測距部、２０６は測光
部、２０７はシャッタ部、２０８は表示部、２０９はそ
の他の制御部である。

【００３０】２１０は振れ補正用のマイクロコンピュー
タであり、振れ補正系２１１の制御を行う。振れ補正系
２１１は、カメラの振れを検知する振れセンサ２１２、
該振れセンサ２１２からの信号に基づいてフィードバッ
ク制御を行う信号処理系２１３、該信号処理系２１３か
らの制御信号によって実際の振れ補正動作を行う振れ補
正駆動系２１４からなる。

【００３１】また、２１５（ＳＷ１）は測光，測距を行
うスイッチで、２１６（ＳＷ２）はレリーズスイッチで
あり、一般にスイッチＳＷ１，ＳＷ２は２段ストローク
スイッチであって、レリーズボタンの第１ストロークで
スイッチＳＷ１がＯＮ，第２ストロークでスイッチＳＷ
２がＯＮになるように構成されている。２１７（ＳＷ
Ｍ）は露出モード選択スイッチであり、モード変更の操
作としては、該スイッチＳＷＭのＯＮ，ＯＦＦで行った
り、スイッチＳＷＭと他の操作部材との同時操作により
行う方法等がある。２１８（ＳＷＩＳ）は像振れ補正駆
動（以下、ＩＳと記す）選択スイッチであり、ＩＳ動作
を選択する場合は、このスイッチＳＷＩＳをＯＮにす
る。

【００３２】これらの電気系は、電源２１９から電源供
給がなされる。

【００３３】ここで、測距用のセンサとその信号処理系
を用いて像振れ検知を行う方法について一例を示す。

【００３４】図３に焦点検出の光学系を示す。図３の
（Ａ）に示す様に、対物レンズ３０１（図１の撮影レン
ズ１１２に相当）の各々異なる２つの領域を通過した光
束による光学像を二次結像レンズ３０２ａ，３０２ｂを
介して２つのセンサアレイ３０３ａ，３０３ｂ（図１の
イメージセンサ１０６に相当）で検出し、図３（Ｂ）に
示す様に、出力信号Ｓａ，Ｓｂを得て、この出力信号Ｓ
ａ，Ｓｂの位相差から対物レンズ３０１のピント状態を
知ることができる。振れ検知の方法は、どちらか一方の
出力信号Ｓａ（又はＳｂ）を一定の時間差をおいて二度
検出し、両者の位相差から振れを検出するものである。

【００３５】その際、位相差ｄを求めるアルゴリズムに
は、以下のようなものが知られている。

【００３６】ある時点におけるセンサアレイ３０３ａか
らの信号Ｓａと一定時間経過後の同一センサ３０３ａの
信号Ｓａ´をそれぞれＡ像｛ａ₁ ，ａ₂ ，……，ａ
_N ｝、Ａ´像｛ａ₁ ´，ａ₂ ´，……，ａ_N ´｝のＮ個
の像信号とし、Ａ像，Ａ´像の相関量Ｐ_Ｋ を、 と定義する（但し、ｎ＝Ｎ−Ｋ，−Ｎ／２≦Ｋ≦Ｎ／
２）。

【００３７】上記の（１），（２）式によれば、相関量
Ｐ_K はＡ像とＡ´像一致性を位相を変えながら演算する
もので、相関量Ｐ_K を参照にするＫが前述の位相差ｄと
なる。したがって、上記の（１），（２）式の演算を行
えば、振れによる像の移動量に関する情報を得ることが
できる。

【００３８】次に、動作について図４及び図５のフロー
チャートにしたがって説明する。

【００３９】図４はカメラ制御用マイクロコンピュータ
２０１の動作を、図５は振れ補正用マイクロコンピュー
タ２１０の動作を、それぞれ示している。

【００４０】最初に、図４のフローチャートにしたがっ
て、カメラ制御用マイクロコンピュータ２０１の動作に
ついて説明する。

【００４１】電源２１９から電源供給がなされると、カ
メラ制御用マイクロコンピュータ２０１は図４のステッ
プ１からの制御を開始する。 ［ステップ１］ カメラ制御用マイクロコンピュータ２
０１内の各メモリ等の初期化を行う。 ［ステップ２］ レリーズボタンの第１ストロークによ
りＯＮするスイッチＳＷ１の状態を調べ、ＯＦＦであれ
ばこのステップに留まり、その後ＯＮすることによりス
テップ３へ進む。 ［ステップ３］ 測光部２０６を駆動して測光情報を得
る。 ［ステップ４］ 測距部２０５を駆動して測距情報を得
る。 ［ステップ５］ 上記ステップ４にて得られた測距情報
に基づいてフォーカス駆動系２０２によりフォーカスレ
ンズを駆動する。 ［ステップ６］ フォーカスレンズが合焦位置に達した
か否かを判別し、もし達していなければステップ２へ戻
り、同様の動作を繰り返す。一方、合焦位置に達してい
れば、ステップ７へ進む。 ［ステップ７］ レリーズボタンの第２ストロークによ
りＯＮするスイッチＳＷ２の状態を調べ、ＯＦＦであれ
ばステップ２へ戻り、同様の動作を行う。また、ＯＮで
あれば、ステップ８へ進む。 ［ステップ８］ スイッチＳＷＩＳの状態を調べ、ＯＦ
ＦであればＩＳ動作の指示がなされていないので、ステ
ップ１３ヘ進み、ＯＮされていれば、ＩＳ動作を行うた
めにステップ９へ進む。

【００４２】ここでは、スイッチＳＷＩＳはＯＮされて
いるものとして、ステップ９以降の動作を説明する。 ［ステップ９］ 測距部２０６に含まれるイメージセン
サ１０６へ光像の蓄積を開始する。 ［ステップ１０］ 蓄積レベルが所定のレベルに達する
と、上記イメージセンサ１０６からの光像変換信号をＡ
／Ｄ変換し、ディジタルの像信号ａ_i としてメモリに順
次格納する。 ［ステップ１１］ １シーケス前の像信号ａ´と先程の
像信号信号ａ_i により位相差（像振れ量）ｄを演算す
る。 ［ステップ１２］ 上記の像振れ量ｄと所定のしきい値
Ｓとの比較を行い、「ｄ≦Ｓ」の関係にあると判定、つ
まり補正残りがある許容値より小さいと判定した場合は
ステップ１３へ進み、そうでない場合は補正残りがある
としてステップ９へ戻り、もう一度同様の動作を繰り返
す。 ［ステップ１３］ メインミラー１０３をアップさせ
る。 ［ステップ１４］ 絞り駆動部２０３を駆動して絞り込
みを行う。 ［ステップ１５］ シャッタ部２０７を駆動してシャッ
タ先幕を走行させ、露光を開始する。 ［ステップ１６］ 内蔵のタイマをスタートさせる。 ［ステップ１７］ 上記のステップ３において得られた
測光値等によって定められるシャッタ秒時に上記のタイ
マのカウント値が達すると、上記のシャッタ部２０７を
駆動してシャッタ後幕を走行させ、露光を開始する。 ［ステップ１８］ 絞り駆動部２０３を駆動して、絞り
を開放に戻す。 ［ステップ１９］ メインミラー１０３をダウンさせ、
露光動作を終了する。

【００４３】次に、図５のフローチャートにしたがっ
て、振れ補正制御用マイクロコンピュータ２１０の動作
について説明する ［ステップ２１］ 振れ補正制御用マイクロコンピュー
タ２１０内のメモリ等の初期化を行う。 ［ステップ２２］ スイッチＳＷＩＳの状態を調べ、Ｏ
ＦＦであればＩＳ動作の指示がなされていないので、ス
テップ３３ヘ進む。 ［ステップ２３］ ここではＩＳ動作を停止する。 ［ステップ２４］ 補正レンズユニット１１１のロック
を行う。

【００４４】上記ステップ２２において、スイッチＳＷ
ＩＳがＯＮされていれば、ＩＳ動作を行うためにステッ
プ２５へ進む。 ［ステップ２５］ 補正レンズユニット１１１のロック
を解除する。 ［ステップ２６］ 振れ補正系２１１内の信号処理系２
１３にて算出される振れ補正量に従って補正レンズユニ
ット１１１を駆動し、像振れを補正する。

【００４５】以上の様に、ＩＳ動作中に露光タイミング
を制御することにより、ＩＳの補正残りが大きいときに
露光がなされることがなくなり、ＩＳ効果をより一層ア
ップさせることができる。

【００４６】（第２の実施例）上記の第１の実施例にお
いて、元々の振れが大きく、補正残りが大きい場合に
は、スイッチＳＷ２を押してからなかなか露光されず、
シャッタチャンスを逃してしまうという問題点を有して
いる。

【００４７】そこで、この第２の実施例では、ある一定
時間、露光が可能とならないような場合は、しきい値を
大きな値に変更し、露光が早まるようにしようとするも
のである。

【００４８】図６は本発明の第２の実施例における像振
れ補正機能付カメラ内のカメラ制御マイクロコンピュー
タの動作を示すフローチャートであり、以下これにした
がって説明する。

【００４９】なお、回路構成等は第１の実施例と同様で
あり、又、図４と同じ動作を行う部分は同一ステップ番
号を付し、それらの説明は省略する。 ［ステップ３１］ スイッチＳＷＩＳの状態を調べ、Ｏ
ＦＦであればＩＳ動作の指示がなされていないので、ス
テップ３８ヘ進み、ＯＮされていれば、ＩＳ動作を行う
ためにステップ３２へ進む。 ［ステップ３２］ 内蔵のタイマＴ₁ をリセットし、ス
タートさせ、ステップ３３へ進む。 ［ステップ３３］ 第１の実施例と同様に、１シーケス
前の像信号ａ´と今回の像信号信号ａ_i により像振れ量
ｄを演算する。 ［ステップ３４］ 上記の像振れ量ｄと所定のしきい値
Ｓとの比較を行い、「ｄ≦Ｓ」の関係にあると判定、つ
まり補正残りがある許容値より小さいと判定した場合は
ステップ３８へ進み、そうでない場合は補正残りがある
としてステップ３５へ進む。 ［ステップ３５］ 上記のタイマＴ₁ がある一定時間Ｔ
_LMT を経過したか否かを調べ、経過していなければステ
ップ３３へ戻り、同様の動作を繰り返す。一方、一定時
間Ｔ_LMT を経過した場合には、ステップ３６へ進む。 ［ステップ３６］ しきい値Ｓを大きな値（Ｓ＋α）に
変更する。 ［ステップ３７］ 上記のタイマＴ₁ をリセットし、再
度スタートさせ、ステップ３３へ戻り、同様の動作を繰
り返す。

【００５０】その後、ステップ３４において、「ｄ≦
Ｓ」の関係にあると判定、つまり補正残りがある許容値
より小さいと判定した場合は、ステップ３８へ進む。ま
た、スイッチＳＷＩＳがＯＦＦの場合も、同様にステッ
プ３８へ進む。 ［ステップ３８］ 第１の実施例と同様、露光動作を実
行する。

【００５１】上記の様に動作を行うことにより、レリー
ズタイムラズを少なくすることができる。

【００５２】（第３の実施例）この第３の実施例では、
第２の実施例と同様に第１の実施例における問題点を解
消するべく、ある一定時間、露光が可能とならないよう
な場合は、強制的に露光動作を実行しようとするもので
ある。

【００５３】図７は本発明の第３の実施例における像振
れ補正機能付カメラ内のカメラ制御マイクロコンピュー
タの動作を示すフローチャートであり、以下これにした
がって説明する。

【００５４】なお、回路構成等は第１の実施例と同様で
あり、又、図４と同じ動作を行う部分は同一ステップ番
号を付し、それらの説明は省略する。 ［ステップ４１］ スイッチＳＷＩＳの状態を調べ、Ｏ
ＦＦであればＩＳ動作の指示がなされていないので、ス
テップ４６ヘ進み、ＯＮされていれば、ＩＳ動作を行う
ためにステップ４２へ進む。 ［ステップ４２］ 内蔵のタイマＴ₁ をリセットし、ス
タートさせ、ステップ４３へ進む。 ［ステップ４３］ 第１の実施例と同様に、１シーケス
前の像信号ａ´と今回の像信号信号ａ_i により像振れ量
ｄを演算する。 ［ステップ４４］ 上記の像振れ量ｄと所定のしきい値
Ｓとの比較を行い、「ｄ≦Ｓ」の関係にあると判定、つ
まり補正残りがある許容値より小さいと判定した場合は
ステップ４８へ進み、そうでない場合は補正残りがある
としてステップ４５へ進む。 ［ステップ４５］ 上記のタイマＴ₁ がある一定時間Ｔ
_LMT を経過したか否かを調べ、経過していなければステ
ップ４３へ戻り、同様の動作を繰り返す。一方、一定時
間Ｔ_LMT を経過した場合には、ステップ４６へ進む。 ［ステップ４６］ ここでは直ちに露光動作を実行す
る。

【００５５】上記の様に動作を行うことにより、第２の
実施例と同様、レリーズタイムラズを少なくすることが
できる。

【００５６】以上の各実施例によれば、振れを補正する
振れ補正系の位相遅れなどによるＩＳ動作中の振れ補正
残りをイメージセンサにより検出し、その時の像振れ量
を算出し、この像振れ量に基づいて露光タイミングを制
御する様にしているため、像振れ補正の効果をより一層
アップすることができる。

【００５７】（変形例）上記の各実施例では、イメージ
センサ１０６をファインダ光学系に配置しても良く、ま
た、測距用センサと画像振れセンサを別にしても同様の
効果を得ることができる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
像振れ補正手段の作動中に、露光開始指示がなされて
も、画像振れ検出手段の出力が少なくとも所定の値より
小さくなるまでは、露光手段を動作させない露光制御手
段を設け、露光開始指示がなされても、画像振れ検出手
段の出力が少なくとも所定の値より小さくなるまでは、
つまり補正残りが小さくなるまでは露光動作を禁止する
ようにしている。

【００５９】よって、像振れ補正効果をより一層アップ
させた写真撮影を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における像振れ補正機能
付カメラの概略構成を示す図である。

【図２】図１のカメラの電気的構成を示すブロック図で
ある。

【図３】図１のカメラの焦点検出光学系について説明す
るための図である。

【図４】図２のカメラ制御用マイクロコンピュータの動
作を示すフローチャートである。

【図５】図２の振れ補正用マイクロコンピュータの動作
を示すフローチャートである。

【図６】本発明の第２の実施例におけるカメラ制御用マ
イクロコンピュータの動作を示すフローチャートであ
る。

【図７】本発明の第３の実施例におけるカメラ制御用マ
イクロコンピュータの動作を示すフローチャートであ
る。

【図８】一般的な像振れ補正装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１０６ イメージセンサ １１１ 補正レンズユニット ２０１ カメラ制御用マイクロコンピュータ ２０５ 測距部 ２０７ シャッタ部 ２１０ 振れ補正用マイクロコンピュータ ２１１ 振れ補正系 ２１２ 振れセンサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カメラの振れ状態を検出し、この検出信
   号に基づいて像振れを補正する像振れ補正手段と、撮影
   画像の振れ状態を検出する画像振れ検出手段と、露光動
   作を行う露光手段とを備えた像振れ補正機能付カメラに
   おいて、前記像振れ補正手段の作動中に、露光開始指示
   がなされても、前記画像振れ検出手段の出力が少なくと
   も所定の値より小さくなるまでは、前記露光手段を動作
   させない露光制御手段を設けたことを特徴とする像振れ
   補正機能付カメラ。
2. 【請求項２】 前記露光制御手段内に、露光開始指示が
   なされてから一定時間経過しても、画像振れ検出手段の
   出力が所定の値より小さくならない場合は、前記所定の
   値を大きな値に変更する所定値変更手段を設けたことを
   特徴とする請求項１記載の像振れ補正機能付カメラ。
3. 【請求項３】 前記露光制御手段内に、露光開始指示が
   なされてから一定時間経過しても、画像振れ検出手段の
   出力が所定の値より小さくならない場合は、露光手段を
   強制的に動作させる露光強制手段を設けたことを特徴と
   する請求項１記載の像振れ補正機能付カメラ。