(57)【要約】【課題】位置検出手段の過剰な校正動作を排除して、撮影待ち時間を極力短くする。【解決手段】現在の周囲温度Ｔと出荷前の構成時の同温度Ｔａ（記憶値）とを比較し、その差が所定値ΔＴを超えていれば、本格的な校正動作を行う。一方、温度差が所定値ΔＴ以内であれば、カメラ製造時の所定時点を起点とした経過時間ｔが所定時間ｔａを超えているか否かを判定し、超えていれば本格的な校正動作を行い、超えていなければ簡易的な校正動作を行う。簡易的な校正動作は、本格的な校正動作と比べて短時間で済む。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光軸と交差する方向に駆動される振れ補正部材と、
前記振れ補正部材の位置を検出する位置検出手段と、
カメラまたはレンズ鏡筒の振れ量を検出する振れ検出手段と、
該振れ検出手段および前記位置検出手段の検出結果に基づき、カメラまたはレンズ鏡筒の振れに起因する像振れを補正すべく前記振れ補正部材を駆動する振れ補正制御を行う振れ補正制御手段とを備えたデジタルカメラシステムにおいて、
前記振れ補正制御に先立ち、前記位置検出手段に対して予め決められた複数項目の調整を行う通常の校正動作と、前記複数項目のうちの一部の調整のみを行う簡易的な校正動作のいずれかを行う校正手段と、
条件に応じて前記通常の校正動作および前記簡易的な校正動作のいずれを行うかを決定する校正制御手段とを具備することを特徴とするカメラシステム。
【請求項２】
前記校正制御手段は、カメラ出荷前の所定時点からの経過時間が所定時間を超えるときに前記通常の校正動作を行わしめ、超えないときに前記簡易的な校正動作を行わしめることを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項３】
前記校正制御手段は、現在の温度と、過去に校正動作を行ったときの温度との差が所定値を超えるときに前記通常の校正動作を行わしめ、超えないときに前記簡易的な校正動作を行わしめることを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項４】
前記校正制御手段は、現在の温度と、過去に校正動作を行ったときの温度との差が所定値未満であり、かつカメラ出荷前の所定時点からの経過時間が所定時間を超えないときに前記簡易的な校正動作を行わしめ、それ以外の場合に通常の校正動作を行わしめることを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項５】
前記校正制御手段は、前記位置検出手段の経年変化による出力変動がが所定値を超えると判断した場合に前記通常の校正動作を行わしめ、超えないと判断した場合に前記簡易的な校正動作を行わしめることを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項６】
前記校正制御手段は、過去に行われた前記通常または簡易的な校正動作の校正結果と、該過去の校正動作と同一の温度条件で行った前記通常または簡易的な校正動作の校正結果とを比較し、その差が所定値以上の場合に経年変化による出力変動が所定値を超えると判断することを特徴とする請求項５に記載のカメラシステム。
【請求項７】
前記振れ補正制御手段は、前記通常の校正動作が行われた場合は、当該校正動作で得られた前記複数項目の調整結果を用いて前記振れ補正制御を行い、前記簡易的な校正動作が行われた場合は、当該校正動作で得られた一部の調整項目の調整結果と、過去の校正動作で得られた他の調整項目の調整結果とを用いて前記振れ補正制御を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像振れ補正機能を備えたカメラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
手振れ等に起因する像の振れを光学的に補正可能なカメラが知られている。この種のカメラは、カメラの振れを検出する振れ検出部と、撮影光軸と直交する方向に移動可能な振れ補正レンズとを有し、振れ検出部の出力に基づいて振れ補正レンズを駆動することで、結像面における像の振れを補正する。精度の高い振れ補正を行うには、常に補正レンズの正確な位置をリアルタイムで把握する必要があり、そのためにホール素子等を用いた位置検出装置が設けられている。しかし、カメラの使用環境温度や経年変化等の影響で、位置検出装置の出力と実際の補正レンズ位置との間にずれが生ずることがあり、このため、カメラ出荷後も位置検出装置の校正動作が不可欠となる。そこで、カメラの電源オンのたびに位置検出装置の校正動作を行うことで、常に高精度な振れ補正制御を可能としたカメラがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−８０５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
位置検出装置の校正動作は、振れ補正制御の精度を高めるために重要であるが、過剰な校正動作は、徒に撮影待ち時間を長くするだけであり好ましくない。引用文献１では、この点については考慮されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、撮影光軸と交差する方向に駆動される振れ補正部材と、振れ補正部材の位置を検出する位置検出手段と、カメラまたはレンズ鏡筒の振れ量を検出する振れ検出手段と、振れ検出手段および位置検出手段の検出結果に基づき、カメラまたはレンズ鏡筒の振れに起因する像振れを補正すべく振れ補正部材を駆動する振れ補正制御を行う振れ補正制御手段とを備えたデジタルカメラシステムに適用され、振れ補正制御に先立ち、位置検出手段に対して予め決められた複数項目の調整を行う通常の校正動作と、複数項目のうちの一部の調整のみを行う簡易的な校正動作のいずれかを行う校正手段と、条件に応じて通常の校正動作および簡易的な校正動作のいずれを行うかを決定する校正制御手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、位置検出手段の過剰な校正動作を排除して、撮影待ち時間を極力短くできる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態におけるデジタルカメラの制御ブロック図。
【図２】振れ補正機構の詳細を示す構成図。
【図３】補正レンズの駆動範囲を説明する図。
【図４】位置検出部の校正動作の概要を説明する図。
【図５】本格的な（通常の）校正動作の手順例を示す図。
【図６】簡易的な校正動作の手順例を示す図。
【図７】校正制御の手順を示すフローチャート。
【図８】校正制御の他の手順例を示すフローチャート。
【図９】簡易的な校正動作の他の手順例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１〜図７により本発明の一実施形態を説明する。
図１は、本実施の形態におけるデジタルカメラのブロック図である。カメラ１は、撮影レンズ２と、撮像素子３と、補正レンズ駆動部４と、補正レンズ位置検出部５と、Ｙａｗ方向振れ検出素子６と、Ｐｉｔｃｈ方向振れ検出素子７と、制御部８と、アクチュエータ駆動部９と、絞り駆動部１０と、フォーカス駆動部１１と、操作部１２と、画像処理部１３と、液晶モニタ１４と、温度センサ１６とを備えている。
【０００９】
撮影レンズ２を透過した被写体光束は、撮像素子３で撮像され、その撮像信号は画像処理部１３に入力される。画像処理部１３は、画像処理回路や表示回路、記録／再生回路等を含み、画像処理回路は、入力された撮像信号に種々の処理を施して画像データを生成する。画像データは、表示回路による処理を経て、カメラ背面などに設けられた液晶モニタ１４に表示される。
【００１０】
撮影モード設定時には、上記撮像が繰り返され、その都度得られた画像データに基づく画像を液晶モニタ１４に逐次更新表示する、いわゆるスルー画表示（ライブビュー表示）が行われる。撮影者は、そのスルー画表示を見ながら構図を決定することができる。レリーズ操作がなされると、改めて撮像が行われ、生成された画像データは、コンピュータで扱うことが可能な画像ファイルとして、記録／再生回路によりメモリカード等の記録媒体１５に記録される。また再生モードでは、記録媒体１５に記録された画像データを記録／再生回路にて読み出し、画像処理回路および表示回路による処理を経て液晶モニタ１４に表示することができる。
【００１１】
制御部８は、ＣＰＵやメモリ、その他の周辺回路から構成され、上記画像処理部１３やアクチュエータ駆動部９などを制御するとともに、後述する振れ補正制御を行う。アクチュエータ駆動部９は、絞り駆動部１０を介して絞りを駆動するとともに、フォーカス駆動部１１を介して焦点調節（ピント合わせ）を行う。操作部１２は、電源ボタンやレリーズボタン、再生操作や情報入力等で用いる各種操作部材等を含む。
【００１２】
次に、本実施形態における振れ補正制御について説明する。
撮影レンズ２は、手振れ等に起因する像の振れを補正するための補正レンズ２ａを含み、補正レンズ２ａは、補正レンズ駆動部４によって光軸と交わる方向に駆動されることにより、撮像素子３への被写体像の結像位置を補正する。補正レンズ位置検出部５は、補正レンズ２ａの位置を検出する。
【００１３】
図２に、補正レンズ２ａ、補正レンズ駆動部４、および補正レンズ位置検出部５の具体的な構成例を示す。
補正レンズ２ａはレンズ枠２ｂに保持され、レンズ枠２ｂとともに撮影光軸と交差する方向に移動可能とされる。その移動範囲は、可動制限枠２ｃによってメカ的に制限される。補正レンズ駆動部４は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）にて構成され、駆動用マグネット４ａと、駆動マグネット用ヨーク４ｂと、コイル４ｃと、コイル用ヨーク４ｄとを有する。駆動用マグネット４ａと駆動マグネット用ヨーク４ｂとは一体化されて可動制限枠２ｃに固定され、コイル用ヨーク４ｄも可動制限枠２ｃに固定されている。コイル４ｃは、レンズ枠２ｂに固定され、駆動用マグネット４ａおよびコイル用ヨーク４ｄとの間に挟まれる形で配置されている。制御部８を介してコイル４ｃに通電すると、補正レンズ２ａは可動制限枠２ｃ内で光軸と交わる方向に移動する。
【００１４】
補正レンズ位置検出部５は、位置検出用マグネット５ａと、位置検出用ヨーク５ｂと、ホール素子５ｃとで構成される。位置検出用マグネット５ａと位置検出用ヨーク５ｂは、一体化されてレンズ枠２ｂに固定され、ホール素子５ｃは、可動制限枠２ｃに固定されている。この補正レンズ位置検出部５は、ホール素子５ｃからの出力電圧を制御部８へ出力し、制御部８は、補正レンズ位置検出部５からの出力電圧値（位置検出信号）に基づいて、補正レンズ２ａの位置を検知する。
【００１５】
図１において、Ｙａｗ方向振れ検出素子６は、カメラ１の本体のヨーイング、すなわち横方向の振れを検出するためのジャイロセンサである。また、Ｐｉｔｃｈ方向振れ検出素子７は、カメラ１の本体のピッチング、すなわち縦方向の振れを検出するためのジャイロセンサである。Ｙａｗ方向振れ検出素子６、およびＰｉｔｃｈ方向振れ検出素子７は、それぞれの検出結果を制御部８へ出力する。制御部８は、Ｙａｗ方向振れ検出素子６、およびＰｉｔｃｈ方向振れ検出素子７からの出力、および位置検出部５の検出出力に基づいて、振れを打ち消すように補正レンズ２ａを駆動制御する。
【００１６】
図３は補正レンズ２ａの駆動範囲を示す図である。補正レンズ２ａは、駆動制限枠２ｃで囲まれたメカ駆動範囲内で移動が許容されるが、実際の振れ補正制御時には、メカ駆動範囲の中心を中心としたより狭い範囲（ソフト駆動範囲）ＡＲ内で駆動される。したがって、振れ補正制御時に補正レンズ２ａが駆動制限枠２ｃに衝突することはない。
【００１７】
なお、本実施形態は撮影レンズを固定的に備えたカメラを想定しているが、レンズ交換可能なカメラに適用した場合は、上記補正レンズ２ａ、補正レンズ駆動部４、補正レンズ位置検出部５および振れ検出素子６，７は、交換レンズ側に設けられる。
【００１８】
ところで、このような振れ補正制御を行うカメラでは、精度の高い位置検出を可能とするために、製品の出荷前にレンズ位置検出部５の校正動作を行う。校正動作時には、例えば図４（ａ）に示すように、補正レンズ２ａを相対するメカ制限（可動制限枠）２ｃに当て、当てた状態での位置検出信号が、それぞれＶ１，Ｖ２（図４（ｂ））となるように調整を行う。−Ｌ１，Ｌ１は、補正レンズ２ａを両メカ制限に当てたときのレンズ位置を、５１は校正によって実現すべき理想的な位置検出出力直線を、５２は校正前における理想的でない同出力直線の一例をそれぞれ示している。
なお、図４は水平方向の調整例を示しているが、垂直方向も同様の調整を行う。
【００１９】
上記校正動作の具体的な手順を図５に示す。
まず、補正レンズ２ａを駆動して水平方向の一方のメカ制限に当て、そのときの位置検出信号がＶ１となるようにオフセット電圧調整信号Ｖｈ＿offsetを調整する（第１の調整）。次に、補正レンズ２ａを水平方向の他方のメカ制限に当て、そのときの位置検出信号がＶ２となるように調整する（第２の調整）。この第２の調整は、ホール素子駆動電流Ｖhiを調整することでゲイン、つまり出力直線の傾きを調整するとともに、オフセット電圧調整信号の調整によってオフセットレベルを調整することで行う。各調整で得た調整値は、不揮発性のメモリに記憶される。次に、補正レンズ２ａを一方のメカ制限に再度当て、ソフト的な調整を行う（第３の調整）。これは、メカ制限に再度当てたときの位置検出信号とＶ１との誤差分を、補正値として記憶する処理である。実際に振れ補正制御を行うときは、得られた位置検出信号を上記補正値で補正した値を用いることで、精度の高い位置検出が行える。
なお、垂直方向も同様の処理を行う。
【００２０】
上記記憶した各調整値を用いることで、位置検出信号の飽和を防止しつつダイナミックレンジを有効に使うことができ、正確な位置検出が可能となり、ひいては高精度の振れ補正制御を行うことができる。
【００２１】
しかし、位置検出部５を構成するホール素子５ｃは温度による影響を受け易く、また経年変化による出力変動もあり、状況によっては出荷時の調整値を用いても精度の高い位置検出（振れ補正）は期待できない。そこで、出荷後もカメラの電源がオンされるたびに、制御部８は位置検出部５の校正動作を行い、その都度求めた調整値に基づいてその後の振れ補正制御を行う。
【００２２】
しかしながら、カメラ使用時の周囲温度が出荷前の校正時の温度に近く、かつ経年変化による影響を未だ受けない状況では、図５に示したような本格的な校正動作は不要であり、より簡易的な校正動作で十分な位置検出精度を得ることができる。かかる状況で本格的な校正動作を行うことは、徒にカメラの起動時間（電源オン操作から撮影可能となるまでの時間）を長くするだけであり、好ましくない。そこで本実施形態では、状況に応じて校正動作の方法を変えるようにした。
【００２３】
図６は簡易的な校正動作の一例を示している。この例では、補正レンズ２ａを駆動して水平方向の一方のメカ制限に当て、そのときの位置検出信号がＶ１となるようにオフセット電圧調整信号Ｖｈ＿offsetを調整し、次に補正レンズ２ａを水平方向の他方のメカ制限に当て、ここでＶ２に対してソフト的な調整を行って終了する。各調整値はメモリに記憶される。図５に示したようなゲイン（傾き）の調整は行われず、振れ補正制御時には、当該校正動作で得たオフセットレベル調整値およびソフト的な調整値と、出荷前の校正動作で得られたゲイン調整値とが用いられる。
【００２４】
この図６の校正（調整）動作では、ゲイン調整がなされないため、ゲインが低いときには位置検出信号の分解能が下がり、逆にゲインが上がると位置検出信号が飽和するおそれがある。また、メカ制限とソフト制限との関係が一部で逆転し、そのままでは補正レンズ２ａがメカ制限に衝突するおそれもある。このような場合、ソフト制限を通常よりも狭めることで衝突自体は避け得るが、範囲を狭めると振れ補正性能の低下は免れない。しかし、カメラ使用時の温度が出荷前の校正時の温度と殆ど変わらず、かつ経年変化もない状況では、出荷前のゲイン調整値を用いても、上記のような分解能の低下や信号の飽和、補正レンズ２ａの衝突といった不都合は起こらない可能性が高い。つまり、図６のような簡易調整だけ行えば、補正レンズ２ａの駆動範囲を狭めることなく満足な振れ補正性能が得られる可能性が高い。そして、簡易的な校正動作は、本格的な校正動作と比べて短時間で済むので、その分だけカメラの起動時間を短くできる。
【００２５】
次に、図７のフローチャートを参照して、本格的な校正動作と簡易的な校正動作の使い分けについて説明する。
制御部８は、カメラの電源オン操作に伴って各部の初期化を行うとともに、図７に示す位置検出部５の校正処理を行う。まずステップＳ１で温度センサ１６の出力を読み込み、現在のカメラ周囲温度Ｔを得る。ステップＳ２では、現在の周囲温度Ｔと出荷前の構成時の同温度Ｔａ（記憶値）とを比較し、その差が所定値ΔＴ（例えば、１５度）を超えていれば、本格的な校正動作が必要であると判断してステップＳ３に進む。ステップＳ３では、図５で説明したような本格的な校正動作を行う。
【００２６】
一方、温度差が所定値ΔＴ以内であれば、ステップＳ４に進み、カメラ製造時の所定時点を起点とした経過時間ｔが所定時間ｔａを超えているか否かを判定する。この経過時間ｔは、カメラ内蔵の時計を用いて得ることができる。ステップＳ４が肯定されると、経年変化による位置検出部５の出力のずれが無視できないほど大きいと判断し、ステップＳ５で本格的な校正動作を行い、次いでステップＳ６でｔａの値を更新する。
【００２７】
ｔａは、例えばステップＳで４での校正動作が行われるたびに、そのときの経過時間ｔに数値Δｔを加えていくことで更新する。経年変化による影響が時間の経過に伴って顕著になることに鑑み、加える数値Δｔは徐々に小さくすることが望ましい。
【００２８】
ステップＳ４が否定されると、経年変化による影響はないと判断し、また周囲温度ＴとＴａとの差も小さいので、ステップＳ７において、図６で説明したような簡易的な校正動作を行う。ステップＳ３，Ｓ６，Ｓ７の後はメインの処理（不図示）にリターンし、撮影が許容される。
【００２９】
図８は他の実施形態におけるフローを示し、これは、経年変化の判定方法が図７と異なる。
制御部８は、カメラの電源オン操作に伴って各部の初期化を行うとともに、図８に示す位置検出部５の校正処理を行う。ステップＳ１１では、フラグのオン・オフを判定する。このフラグは、経年変化に対処するための本格的な校正動作を行うか否かを決めるものであり、カメラ出荷時にはオフに設定されている。
【００３０】
フラグがオフであればステップＳ１２に進み、上述と同様に温度センサ１６からカメラ周囲温度Ｔを読取り、ステップＳ１３で周囲温度Ｔと出荷前の構成時の同温度Ｔａ（記憶値）とを比較する。温度差が所定値ΔＴ（例えば、１５度）を超えていれば、ステップＳ１４で本格的な校正動作を行い、所定値ΔＴ以内であれば、ステップＳ１５で簡易的な校正動作を行う。
【００３１】
ステップＳ１６では、ステップＳ１５での校正動作で得た調整値と、出荷前の校正動作で得た調整値（記憶値）とを比較し、その差が所定値未満であれば、ステップＳ１７でフラグをオフしてリターンする。一方、上記調整値の差が所定値を超える場合は、ステップＳ１８でフラグをオンしてリターンする。すなわち、温度差ΔＴが所定値以内であるにも拘わらず調整値が大きく異なるということは、温度以外の何らかの要因（経年変化）によってずれが生じていると判断し、次回は本格的な校正動作を行うべくフラグをオンする。次回の電源オン時には、フラグがオンであるため、温度に拘わらず無条件で本格的な校正動作が行われる（ステップＳ１１→Ｓ１４）。
【００３２】
図９は簡易的な校正動作の他の例を示している。これは、図６の校正動作よりも更に簡易的なもので、補正レンズ２ａを一方のメカ制限に当てて位置検出信号のレベルを確認し、次に他方のメカ制限に当ててソフト的な調整を行って終了する。ソフト的な調整値は、振れ補正制御に用いるものとしてメモリに記憶される。この場合は、実質的にソフト的な調整のみを行い、ゲイン調整もオフセットレベル調整もなされない。振れ補正制御時には、出荷前の校正動作で得たゲイン調整値およびオフセットレベル調整値とが用いられる。しかし、カメラ使用時の温度が出荷前の校正時の温度と殆ど変わらず、かつ経年変化もない状況では、図６の校正動作ほどではないにせよ、出荷前のゲイン調整値やオフセットレベル調整値を用いても、満足な振れ補正性能が得られる可能性は高い。そして、この図９の簡易的な校正動作は、図６の校正動作よりも更に短時間で済み、カメラの起動時間をより短縮することが可能となる。
【００３３】
簡易的な校正動作として、図６および図９の校正動作のいずれを採用するかは、起動時間の高速化と振れ補正性能のいずれを重視するかで決めればよい。あるいは、簡易的な校正動作（例えば、図７のステップＳ７や図８のステップＳ１５）を行うにあたり、温度差（｜Ｔ−Ｔａ｜）が第１の所定値ΔＴ１（＜ΔＴ）を超える場合は図６の校正動作を、ΔＴ１未満であれば図９の校正動作を行うようにしてもよい。
【００３４】
なお、例えば経年変化が殆ど起きない位置検出部を用いた場合は、温度差のみで校正動作を使い分けてもよい。例えば図７の例に適用すると、ステップＳ４〜Ｓ６を削除し、ステップＳ２が否定されたときにステップＳ７に進むフローとなる。逆に温度差が問題とならない位置検出部を用いた場合は、経年変化のみで校正動作を使い分けてもよい。この場合は、ステップＳ２，Ｓ３を削除し、ステップＳ１からステップＳ４に進むフローとなる。
【００３５】
以上では、撮影光学系を構成する補正レンズを駆動して像振れ補正を行う例を示したが、撮像素子を駆動して像振れ補正を行うカメラにも本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００３６】
１  カメラ、２  撮影レンズ、２ａ  補正レンズ、２ｂ  レンズ枠、２ｃ  可動制限枠、３  撮像素子、４  補正レンズ駆動部、４ａ  駆動用マグネット、４ｂ  駆動マグネット用ヨーク、４ｃ  コイル、４ｄ  コイル用ヨーク、５  補正レンズ位置検出部、５ａ
位置検出用マグネット、５ｂ  位置検出用ヨーク、５ｃ  ホール素子、６  Ｙａｗ方向振れ検出素子、７  Ｐｉｔｃｈ方向振れ検出素子、８  制御部、９  アクチュエータ駆動部、１０  絞り駆動部、１１  フォーカス駆動部、１２  操作部、１３  画像処理部、１４  液晶モニタ、１５  記録媒体、１６  温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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