(57)【要約】【課題】光軸まわりの回転を検出する専用の検出手段が無くても撮影機器を制御できる構成にして小型化、コストダウンを図る。【解決手段】ブレ補正部１３ａを第１、第２の方向１４ｐ、１４ｙに駆動する第１、第２の駆動部１３ｐ１、１３ｐ２、１３ｙと、ブレ補正部１３ａの第１、第２の方向１４ｐ、１４ｙの位置を検出する第１、第２の位置検出部２１ｐ１、２１ｐ２、２１ｙと、ブレ補正部１３ａを第１の駆動部１３ｐ１、１３ｐ２により第１の方向１４ｐに所定の周波数で振動させる励振制御部２５と、励振制御部２５によるブレ補正部１３ａの振動中に第２の位置検出部２１ｙで検出されるブレ補正部１３ａの第２の方向１４ｙの位置に基づいて光軸１１０まわりの角速度を検出する第１の角速度検出手段（ブレ補正部１３ａと第２の位置検出部２１ｙとバンドパスフィルタ２６と復調器２８で構成）とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に直交する平面に沿って第１の方向と該第１の方向とは異なる方向である第２の方向に動かされることで撮像面でのブレを補正するブレ補正部、前記ブレ補正部を前記第１の方向に駆動する第１の駆動部、前記ブレ補正部を前記第２の方向に駆動する第２の駆動部、及び前記ブレ補正部の前記第１の方向の位置を検出する第１の位置検出部、前記第２の方向の位置を検出する第２の位置検出部で構成されるブレ補正手段と、
前記ブレ補正部を前記第１の駆動部により前記第１の方向に所定の周波数で振動させる励振制御手段と、
前記励振制御手段による前記ブレ補正部の振動中に前記第２の位置検出部で検出される前記ブレ補正部の前記第２の方向の位置に基づいて前記光軸まわりの角速度を検出する第１の角速度検出手段とを備えることを特徴とする撮影機器。
【請求項２】
前記ブレ補正部は撮像手段を保持し、
前記第１の角速度検出手段による前記光軸まわりの角速度の検出結果に基づいて前記ブレ補正部を前記角速度を相殺する方向に駆動する第３の駆動手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の撮影機器。
【請求項３】
前記第１の位置検出部と第２の位置検出部の出力を２領域の周波数帯域に分け、前記２領域の周波数帯域のうち低周波領域をブレ補正のための制御に用い、前記２領域の周波数帯域のうち高周波領域を前記第１の角速度検出手段による前記光軸まわりの角速度の検出に用いる信号分離手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影機器。
【請求項４】
前記撮像手段の露光動作に先立ち、前記第１の角速度検出手段による前記光軸まわりの角速度の検出結果に基づいて露光時の前記光軸まわりの像ズレ量を予測する像ズレ予測手段と、
前記撮像手段の露光時に前記像ズレ予測手段の出力に基づいて前記第３の駆動手段を駆動する予測駆動手段とを備えることを特徴とする請求項２に記載の撮影機器。
【請求項５】
前記ブレ補正部をブレ補正に用いる第１のモードと、前記ブレ補正部を前記励振制御手段により振動させて前記第１の角速度検出手段による前記光軸まわりの角速度の検出を行う第２のモードとを有し、
前記第２のモード時に前記第１の角速度検出手段による前記光軸まわりの角速度の検出結果に基づいて当該撮影機器の表示状態を制御する表示制御手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の撮影機器。
【請求項６】
前記第１のモードと前記第２のモードで、前記第１の位置検出部と前記第１の駆動部の間、及び、前記第２の位置検出部と前記第２の駆動部の間のうち少なくともいずれか一方で構築される負帰還利得を変更する負帰還利得変更手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の撮影機器。
【請求項７】
前記第１の角速度検出手段の角速度検出軸とは異なる角速度検出軸を有する他の角速度検出手段と、
前記第１の角速度検出手段による前記光軸まわりの角速度の検出結果に基づいて前記他の角速度検出手段の出力を補正する角速度補正手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の撮影機器。
【請求項８】
撮影準備中に光軸まわりの回転運動を検出する検出手段と、
撮影準備中の前記検出手段の出力から撮影中の前記光軸まわりの回転運動を予測する回転運動予測手段と、
前記光軸に直交する第１の軸及び前記光軸に直交する第２の軸まわりの回転運動を検出する回転運動検出手段と、
前記回転運動予測手段と前記回転運動検出手段の出力に基づいてブレ補正を行うブレ補正手段とを備えることを特徴とする撮影機器。
【請求項９】
前記撮影準備中は前記ブレ補正手段とは独立してブレ補正を行うことを特徴とする請求項８に記載の撮影機器。
【請求項１０】
前記ブレ補正手段による前記回転運動予測手段の出力に基づくブレ補正は、前記回転運動検出手段の出力に基づくブレ補正よりも短い時間で停止されることを特徴とする請求項８に記載の撮影機器。
【請求項１１】
前記ブレ補正部はレンズを保持し、
前記第１の角速度検出手段による前記光軸まわりの角速度の検出結果に基づいて、撮像部もしくは該撮像部が取り付けられた撮像ユニットを駆動することを特徴とする請求項１に記載の撮影機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影機器の光軸まわりの回転を検出し、その結果を撮影機器に反映させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の撮影機器（カメラ）においては、撮影光軸まわりの回転を検出し、その結果を撮影機機器に反映する技術が進められている。例えば特許文献１においては、光軸まわりの回転ブレを検出し、それを打ち消すように撮像面を回転させることで露光中に上記回転ブレにより生ずる像ずれを軽減することが開示されている。また、特許文献２においては、カメラに与えられる振動を情報入力のための操作に利用することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０６７１３５号公報
【特許文献２】特開２０００−１２５１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献等に開示された従来技術では、光軸まわりの回転ブレを検出するため或いは情報入力のため等、撮影機器の制御のために専用の検出手段を設けなければならず、コストアップ、大型化が問題であった。
【０００５】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、光軸まわりの回転を検出する専用の検出手段が無くても撮影機器を制御できる構成にして小型化、コストダウンを図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の撮影機器は、光軸に直交する平面に沿って第１の方向と該第１の方向とは異なる方向である第２の方向に動かされることで撮像面でのブレを補正するブレ補正部、前記ブレ補正部を前記第１の方向に駆動する第１の駆動部、前記ブレ補正部を前記第２の方向に駆動する第２の駆動部、及び前記ブレ補正部の前記第１の方向の位置を検出する第１の位置検出部、前記第２の方向の位置を検出する第２の位置検出部で構成されるブレ補正手段と、前記ブレ補正部を前記第１の駆動部により前記第１の方向に所定の周波数で振動させる励振制御手段と、前記励振制御手段による前記ブレ補正部の振動中に前記第２の位置検出部で検出される前記ブレ補正部の前記第２の方向の位置に基づいて前記光軸まわりの角速度を検出する第１の角速度検出手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光軸まわりの回転を検出するために専用の検出手段を設ける必要がなく、小型化、コストダウンが図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る撮影機器であるデジタルカメラの内部構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態におけるブレ補正手段の構成例を示す図である。
【図３】第１の実施形態における励振波形を示す図である。
【図４】第１の実施形態における変調及び復調波形を示す図である。
【図５】第１の実施形態におけるブレ補正手段の構成例を示す図である。
【図６】第１の実施形態におけるブレ補正手段の構成例を示す図である。
【図７】第１の実施形態における撮影機器が実行する処理を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態におけるブレ補正手段の構成例を示す図である。
【図９】第２の実施形態における情報入力を行う様子を示す図である。
【図１０】第２の実施形態における撮影機器が実行する処理を示すフローチャートである。
【図１１】第３の実施形態におけるブレ補正手段の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、実施形態に係る撮影機器であるデジタルカメラの内部構成を示す図である。以下の説明では、本発明を分り易くするために本発明の主要な部位を中心として説明し、本発明に不要な部位の説明は省略する。
【００１０】
１１は光学系を有するレンズ鏡筒である。１１０は撮影系の光軸である。１２はカメラ本体である。本実施形態においては、レンズ鏡筒１１はカメラ本体１２に着脱可能になっているが、レンズ鏡筒１１とカメラ本体１２が一体となった構成でも良い。
【００１１】
１３ｅは撮像素子を含む撮像部であり、カメラ本体１２内でブレ補正部１３ａにより保持される。撮像部１３ｅにはレンズ鏡筒１１より撮像面に入射される被写体光束が結像され、その情報が画像の電子データとして出力される。撮像部１３ｅを保持するブレ補正部１３ａは駆動部１３ｐにより矢印１４ｐの方向（第１の方向１４ｐ）に駆動される。また、撮像部１３ｅを保持するブレ補正部１３ａは別の駆動部１３ｙ（図２を参照）により、矢印１４ｐの方向とは垂直の方向である、図１の紙面垂直方向（第２の方向１４ｙ）にも駆動される。このようにブレ補正手段１３が構成される。ブレ補正手段１３の詳細は図２で説明する。
【００１２】
カメラ本体１２内には、矢印１６ｐ回りの角速度を検出する角速度検出部１５ｐが設けられている。また、カメラ本体１２には、矢印１６ｙに示す軸１７回りの角速度を検出する角速度検出部１５ｙ（不図示であるが説明の便宜上符号１５ｙを付す）も設けられている。矢印１６ｐに示す軸１６（不図示）と軸１７は直交するものとする。
【００１３】
１８はカメラ本体１２内に設けられたＣＰＵ（カメラマイコン）であり、角速度検出部１５ｐ、１５ｙの信号が入力される。ＣＰＵ１８に入力された２方向の角速度信号は各々ブレ補正目標値に変換され、駆動部１３ｐ、１３ｙを駆動するドライバ１９に入力される。
【００１４】
レリーズ操作釦１１１は、その操作状態がＣＰＵ１８に伝えられる（図１にてレリーズ操作釦１１１からＣＰＵ１８への矢印は省略する）。例えばレリーズ操作釦１１１により撮像部１３ｅへ被写体光束を露光する信号が入力された場合、ＣＰＵ１８は駆動部１３ｐ、１３ｙに駆動指令を出力する。
【００１５】
以上の構成によりカメラ本体１２に加わるブレを角速度検出部１５ｐ、１５ｙで検出し、そのブレを相殺するように撮像部１３ｅを駆動させることでブレ補正を行う。
【００１６】
図２は、撮像素子を含む撮像部１３ｅを保持する撮像ユニットであるブレ補正手段１３の構成を示す図である。１３ａは撮像部１３ｅを保持するブレ補正部である。１３ｐ１、１３ｐ２は第１の駆動部であり、ブレ補正部１３ａを第１の方向１４ｐに駆動する。１３ｙは第２の駆動部であり、ブレ補正部１３ａを第２の方向１４ｙに駆動する。１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは弾性支持部であり、ブレ補正部１３ａを弾性支持する。２１ｐ１、２１ｐ２は第１の位置検出部であり、ブレ補正部１３ａの第１の方向１４ｐの位置を検出する。２１ｙは第２の位置検出部であり、ブレ補正部１３ａの第２の方向１４ｙの位置を検出する。第１、第２の駆動部１３ｐ１、１３ｐ２、１３ｙは、コイルと、コイルに対向する永久磁石（不図示）との関連により、コイルに電流を流すことでブレ補正部１３ａを駆動する。また、第１、第２の位置検出部２１ｐ１、２１ｐ２、２１ｙは、上述した永久磁石との磁気関係によりブレ補正部１３ａの位置を検出する。
【００１７】
第１、第２の位置検出部２１ｐ１、２１ｐ２、２１ｙの出力は、夫々ローパスフィルタ２２ｐ１、２２ｐ２、２２ｙで高周波領域が減衰させられた後に、比較器２３ｐ１、２３ｐ２、２３ｙでブレ補正目標値２４ｐ、２４ｙと比較される。そして、その偏差分が第１、第２の駆動部１３ｐ１、１３ｐ２、１３ｙに入力されることで公知のフィードバック回路を構成して、ブレ補正手段１３を駆動制御している。ブレ補正目標値２４ｐ、２４ｙは、角速度検出部１５ｐ、１５ｙの信号を撮像部１３ｅの撮像面上のズレ量に換算した値である。なお、ローパスフィルタ２２ｐ１、２２ｐ２、２２ｙに関しては後述する。
【００１８】
ここで、ブレ補正とは独立にブレ補正部１３ａを第１の方向１４ｐに沿って所定の周波数、所定の振幅で振動させる励振制御部２５を備え、励振制御部２５からの出力値がピッチブレ補正目標値２４ｐに合成される。したがって、励振制御部２５が動作しているときは、ブレ補正部１３ａは第１の方向１４ｐに所定の周波数、所定の振幅で振動を続ける。所定の周波数は、手ブレの帯域（例えば１０Ｈｚ以下）より十分高い２ｋＨｚ程度に設定し、手ブレ補正とは分離すると共に所定の振幅も画像の劣化に影響しない程度に設定する。
【００１９】
この状態で、矢印１４ｒ回りの手ブレの角速度が加わると、ブレ補正部１３ａの振動速度とブレ補正部１３ａの質量と矢印１４ｒ回りの角速度との関連から第１の方向１４ｐと直交する第２の方向１４ｙにコリオリの力が働く。このコリオリの力によるブレ補正部１３ａの第２の方向１４ｙの変位を第２の位置検出部２１ｙで検出する。
【００２０】
上述したようにブレ補正部１３ａは公知のフィードバック制御により所定の位置に駆動制御されている。これは、第１、第２の駆動部１３ｐ１、１３ｐ２、１３ｙと第１、第２の位置検出部２１ｐ１、２１ｐ２、２１ｙにより電気的に強固なバネが形成されているということである。そのため、コリオリの力が働くと、その影響により電気バネが撓み、ブレ補正部１３ａの位置が変化する。この変化を第２の位置検出部２１ｙで検出する。なお、電気的なバネはブレ補正部１３ａが変位することで、それを打ち消すように第２の駆動部１３ｙに電流を流すことで構成している。したがって、コリオリの力は第２の駆動部１３ｙに流れる電流で検出しても良い。コリオリの力は入力される角速度に比例するので、この力を検出することで矢印１４ｒ回りに入力される角速度（光軸１１０まわりの角速度）を検出することができる。即ち、ブレ補正部１３ａそのものが矢印１４ｒ回りの角速度を検出する第１の角速度検出手段を構成する。
【００２１】
以下、駆動波形の模式図に基づいて詳細を説明する。図３は、励振制御部２５によりブレ補正部１３ａが第１の方向１４ｐに振動しているときの波形３３であり、第１の位置検出部２１ｐ１の検出信号である。ここで、横軸３１は経過時間、縦軸３２は位置検出部２１ｐの検出信号（出力電圧）である。
【００２２】
このとき、ブレ補正部１３ａに矢印１４ｒ回りの角速度が入力されると、図４に示すように、ブレ補正部１３ａの第２の方向１４ｙの位置が波形４２のように変化する。図４では、波形４２の頂点を結んだ線４１が入力角速度であり、この入力角速度に図３の波形３３を乗じた結果が波形４２となる（変調）。したがって、波形３３に同期させて波形４２をサンプリングすると（復調）波形４１が得られる。
【００２３】
図２に戻って、バンドパスフィルタ２６は、第２の位置検出部２１ｙの出力のうち、第１の方向１４ｐで振動している周波数成分のみを取り出し、それ以外の周波数成分は除去する。即ち、手ブレ補正等のために低周波で駆動している信号成分は取り除かれ、純粋に変調成分のみを取り出す。バンドパスフィルタ２７も同様に、第１の位置検出部２１ｐ１の出力から励振成分のみを取り出して、それ以外の信号は除去される。
【００２４】
バンドパスフィルタ２６で取り出された信号は、バンドパスフィルタ２７の信号に基づいて上述したように復調器２８で復調されて角速度に変換される。復調器２８の信号は積分器２９で積分されて角度に変換される。
【００２５】
このように第１、第２の位置検出部２１ｐ１、２１ｐ２、２１ｙには励振制御部２５による高周波の信号が重畳している。そのため、ローパスフィルタ２２ｐ１、２２ｐ２、２２ｙはその成分を除去する目的で設けられており、これにより励振成分とは独立にブレ補正制御を行うことができる。即ち、ブレ補正のための制御と第１の角度検出手段による角速度の検出を周波数帯域で棲み分けている。
【００２６】
積分器２９で検出された角度は、比較器２３ｐ１により第１の位置検出部２１ｐ１の出力（ローパスフィルタ２２ｐ１経由）及びピッチブレ補正目標値２４ｐと比較され、第１の駆動部１３ｐ１を駆動するのに用いられる。また、積分器２９で検出された角度は、反転器２１０により反転された後、比較器２３ｐ２により第１の位置検出部２１ｐ２の出力（ローパスフィルタ２２ｐ２経由）及びピッチブレ補正目標値２４ｐと比較され、第１の駆動部１３ｐ２を駆動するのに用いられる。したがって、矢印１４回りのブレが生じると、第１の駆動部１３ｐ１、１３ｐ２は各々反対方向の駆動力を発生する。その結果、ブレ補正部１３ａは矢印１４ｒ回りに回転する。このとき、矢印１４ｒ回り入力されるブレ方向とブレ補正部１３ａを回転駆動させる方向が逆になるように駆動部を設定する。これにより、ブレ補正部１３ａに矢印１４ｒ回りのブレが加わると、そのブレをゼロにするようにブレ補正部１３ａを駆動する、いわゆるゼロメソッド駆動制御構成となる。ゼロメソッドで駆動制御される場合、矢印１４ｒ回りの角速度検出に関して云えば、角速度が生じれば、それを打ち消すように角速度センサ（この場合ブレ補正部１３ａ）を動かせばよい。したがって、角速度センサの感度変動やリニアリティ誤差が多少悪くても精度の良い補正を行うことができる。
【００２７】
なお、上記矢印１４ｒ回りのブレ補正はブレ補正部１３ａを第１、第２の方向１４ｐ、１４ｙに駆動してブレ補正を行いながら可能である。これは、上述したようにブレ検出周波数帯域（例えば２ｋＨｚ）とブレ補正周波数帯域（例えば１０Ｈｚ以下）が異なるために分離できるからである。
【００２８】
しかしながら、上記の方法に限られず、通常は第１、第２の方向１４ｐ、１４ｙのブレ補正のみを行い、露光時にはそれに加えて矢印１４ｒ回りのブレ補正を行っても良い。
【００２９】
また、撮影準備中に矢印１４ｒ回りの角速度（ブレ）を検出しておき、それに基づいて公知の手段で求めた予測ブレにより露光時にブレ補正部１３ａを矢印１４ｒ回りに駆動しても良い。露光時には、角速度検出部１５ｐ、１５ｙ出力に基づいて第１、第２の方向１４ｐ、１４ｙのブレ補正駆動を行う。この場合の構成例を説明すると、例えば撮影準備中は、図５に示すようにピッチブレ補正目標値２４ｐ、ヨーブレ補正目標値２４ｙの代わりに基準信号５１ｐ、５１ｙを加えることでブレ補正部１３ａを所定の位置（例えば光軸中心）に固定制御する。このとき、励振制御部２５によりブレ補正部１３ａは第１の方向１４ｐに振動駆動され、矢印１４ｒ回りの角速度が加わると、その信号を第２の位置検出部２１ｙで検出する。即ち、この時点では、ブレ補正部１３ａは第１の角速度検出手段として動作する。
【００３０】
また、このとき入力切替スイッチ５２はオンになり、積分器２９の出力は公知の適応フィルタ５３に入力される。適応フィルタ５３は入力される信号を逐次蓄積してゆくことで、矢印１４ｒ回りのブレと同じになるように各フィルタの係数を求めてゆく。なお、このとき出力切換スイッチ５４はオフになっており、適応フィルタ５３の出力はその出力と入力の差分をフィルタ係数更新値として用いている。
【００３１】
露光が始まると、図６に示すように基準信号５１ｐ、５１ｙの代わりにピッチブレ補正目標値２４ｐ、ヨーブレ補正目標値２４ｙが入力され、励振制御部２５による高周波の信号の代わりに基準信号６１が入力される。そのため、この時点では矢印１４ｒ周りの角速度検出は止め、ブレ補正を開始する。
【００３２】
また、このとき入力切替スイッチ５２はオフになり、積分器２９の出力は公知の適応フィルタ５３に入力されなくなる。出力切換スイッチ５４はオンになっており、適応フィルタ５３の出力は比較器２３ｐ１及び反転器２１０に出力され、その間は適応フィルタ５３の各フィルタ係数は更新されない。適応フィルタ５３より、今までの積分器２９出力の履歴を持った予測ブレ波形が比較器２３ｐ１及び反転器２１０に出力されるので、ブレ補正部１３ａはその信号に応じて矢印１４ｒ回りにブレ補正を始める。なお、上記ブレ補正法の場合には、ブレ補正部１３ａのブレ補正がブレ検出の修整に反映されないために上述したゼロメソッドではなくなる。
【００３３】
図７は、以上をまとめたフローチャートであり、このフローは撮影機器の主電源オンでＣＰＵ１８の制御下でスタートする。以下では、説明を簡略化するために、本発明と直接関係の無い動作の説明は省いている。ステップＳ７０１では、レリーズ操作釦１１１の半押操作による撮影準備開始指示があるまで待機する。撮影準備開始指示があると、ステップＳ７０２で、いわゆる電子防振を始める。電子防振では、撮像部１３ｅで時系列的に検出される被写体像の動きベクトルにより手ブレや被写体ブレにより撮像面上に発生するズレ量を検出し、その量に基づいて画像の読み出し位置（画面切り出し位置）を調整する。
【００３４】
ステップＳ７０３で、角速度検出部１５ｐ、１５ｙを起動し、検出される角速度を演算してブレ補正目標値２４ｐ、２４ｙを求める。ただし、この時点では、図５に示すように、これらブレ補正目標値にてブレ補正部１３ａを駆動することはしない。また、ブレ補正部１３ａは、基準信号５１ｐ、５１ｙにより所定位置に電気的に固定され、励振制御部２５により第１の方向１４ｐに振動を始める。
【００３５】
ステップＳ７０４で、入力切替スイッチ５２をオンにして、適応フィルタ５３に積分器２９からの矢印１４ｒ回りの角度情報が入力される。また、出力切換スイッチ５４をオフにして、求めている角度情報に基づいてブレ補正部１３ａが駆動されないようにしている。ステップＳ７０５で、適応フィルタ５３が作動を始める。これにより、適応フィルタ５３は角度情報が入力されるごとにフィルタの各係数値を求め、全ての係数（例えば２００係数）を求め終わった後は、その係数を角度情報入力と共に更新してゆく。
【００３６】
ステップＳ７０６では、レリーズ操作釦１１１の全押操作等による露光指示があるまで待機する。露光指示があると、ステップＳ７０７で、励振制御部２５の出力を止めてブレ補正部１３ａの振動駆動を停止する。また、ステップＳ７０２において開始した電子防振を停止する。
【００３７】
ステップＳ７０７で、入力切替スイッチ５２をオフにして、適応フィルタ５３に積分器２９からの矢印１４ｒ回りの角度情報の入力を禁止する。また、出力切換スイッチ５４をオンにして、適応フィルタ５３からはブレ補正のための予測目標値が出力される。
【００３８】
ステップＳ７０８で、ピッチブレ補正目標値２４ｐ、ヨーブレ補正目標値２４ｙ及び適応フィルタ５３からのロール（矢印１４ｒ回り）ブレ補正予測目標値に基づいてブレ補正部１３ａが第１の駆動部１３ｐ１、１３ｐ２及び第２の駆動部１３ｙによって駆動され、矢印１４ｐ、１４ｙ、１４ｒ方向のブレ補正を開始する。
【００３９】
ステップＳ７０９で、露光が終了するまで待機する。その間、ブレ補正は継続される。ただし、矢印１４ｒ回りのブレは予測値であるために長時間のブレには対応できない。そこで、例えば露光時間が１／４秒以上になる場合にはこの方向のブレ補正を停止し、ブレ補正部１３ａはその状態（ブレ補正を停止した時のブレ補正部１３ａの傾きのまま）で大１、第２の方向１４ｐ、１４ｙのブレ補正を行う。
【００４０】
露光が終了すると、ステップＳ７１０で、ブレ補正部１３ａは基準信号５１ｐ、５１ｙにより所定位置に電気的に固定され、励振制御部２５により第１の方向１４ｐに振動を始める。ステップＳ７１１で、入力切替スイッチ５２をオンにして、適応フィルタ５３に積分器２９からの矢印１４ｒ回りの角度情報を入力する。また、出力切換スイッチ５４をオフにして、適応フィルタ５３からはブレ補正のための予測目標値が出力されなくなり、適応フィルタ５３はブレ予測目標値の学習を始める。
【００４１】
ステップＳ７１２で、レリーズ操作釦１１１の半押操作解除による撮影準備解除指示があるまで待機する。撮影準備解除指示が入力されると、ステップＳ７１３で、角速度検出部１５ｐ、１５ｙを停止し、また、ブレ補正部１３ａの励振制御を終了する。
【００４２】
以上説明したように、光軸１１０に直交する平面に沿って第１、第２の方向１４ｐ、１４ｙに動かされることで撮像面でのブレを補正するブレ補正部１３ａ、ブレ補正部１３ａを第１、第２の方向１４ｐ、１４ｙに駆動する第１、第２の駆動部１３ｐ１、１３ｐ２、１３ｙ、及びブレ補正部１３ａの第１、第２の方向１４ｐ、１４ｙの位置を検出する第１、第２の位置検出部２１ｐ１、２１ｐ２、２１ｙで構成されるブレ補正手段１３と、
ブレ補正部１３ａを第１の駆動部１３ｐ１、１３ｐ２により第１の方向１４ｐに所定の周波数で振動させる励振手段である励振制御部２５と、
励振制御部２５によるブレ補正部１３ａの振動中に第２の位置検出部２１ｙで検出されるブレ補正部１３ａの第２の方向１４ｙの位置に基づいて光軸１１０まわりの角速度（矢印１４ｒ回りの角速度）を検出する第１の角速度検出手段（ブレ補正部１３ａと第２の位置検出部２１ｙとバンドパスフィルタ２６と復調器２８で構成）とを備える。
【００４３】
また、ブレ補正部１３ａは撮像手段である撮像部１３ｅを保持し、第１の角速度検出手段による光軸１１０まわりの角速度の検出結果に基づいてブレ補正部１３ａを前記角速度を相殺する方向に駆動する第３の駆動手段（第１の駆動部１３ｐ１、１３ｐ２及び反転器２１０）を備える。
【００４４】
また、第１、第２の位置検出部２１ｐ１、２１ｐ２、２１ｙの出力を少なくとも２領域の周波数帯域に分け、低周波領域をブレ補正のための制御に用い、高周波領域を第１の角速度検出手段による光軸１１０まわりの角速度の検出に用いる信号分離手段（ローパスフィルタ２２ｐ、２２ｙ、バンドパスフィルタ２６、２７）を備える。
【００４５】
また、撮像部１３ｅの露光動作に先立ち、第１の角速度検出手段による光軸１１０まわりの角速度の検出結果に基づいて露光時の光軸１１０まわりの像ズレ量を予測する像ズレ予測手段（適応フィルタ５３）と、撮像部１３ｅの露光時に像ズレ予測手段の出力に基づいて第３の駆動手段を駆動する予測駆動手段（出力切換スイッチ５４）を備える。
【００４６】
また、撮影準備中（ステップＳ７０１以降）に光軸１１０まわりの回転運動を検出する検出手段（第１の角速度検出手段：（ブレ補正部１３ａと第２の位置検出部２１ｙとバンドパスフィルタ２６と復調器２８で構成）と、
撮影準備中の検出手段の出力から撮影中（ステップＳ７０６以降）の光軸１１０まわりの回転運動を予測する回転運動予測手段（適応フィルタ５３）と、
光軸に直交する第１の軸および第２の軸まわりの回転運動を検出する回転運動検出手段（角速度検出部１５ｐ、１５ｙ）と、
回転運動予測手段と回転運動検出手段の出力に基づいてブレ補正を行うブレ補正手段１３とを備える。
【００４７】
そして、撮影準備中はブレ補正手段とは独立してブレ補正を行う（ステップＳ７０２の電子防振）。また、ブレ補正手段による回転運動予測手段の出力に基づくブレ補正は、回転運動検出手段の出力に基づくブレ補正よりも短い時間で停止される（ステップＳ７０９中のブレ補正処理）。
【００４８】
（第２の実施形態）
図８、図９、図１０は本発明の第２の実施形態を説明する図であり、第１の実施形態とは以下の点で異なる。
・ブレ補正手段１３は撮像部１３ｅを駆動するのではなくレンズを駆動する。
・光軸１１０まわりのブレ補正は行わず、代わりに光軸１１０まわりの意図的な入力を検出して情報入力に用いる。
【００４９】
図８において、シフトレンズ１３ｆはブレ補正部１３ａを構成する保持枠に組み込まれており、第１の実施形態と同様に第１、第２の駆動部１３ｐ、１３ｙ、第１、第２の位置検出部２１ｐ、２１ｙでブレ補正手段１３を構成している。ブレ補正手段１３は、第１の実施形態と同様に第１、第２の位置検出部２１ｐ、２１ｙと第１、第２の駆動部１３ｐ、１３ｙとの関連で位置制御されている。ピッチブレ補正目標値２４ｐ、ヨーブレ補正目標値２４ｙによりブレ補正手段１３はブレ補正駆動を行う。
【００５０】
そして、ブレ補正を行わないときには励振制御部２５がブレ補正部１３ａを第１の方向１４ｐに振動駆動させる。そのときに加わるコリオリの力を第２の位置検出部２１ｙで検出してバンドパスフィルタ２６、復調器２８、積分器２９で処理して矢印１４ｒ回りのブレ角度を求める。
【００５１】
求められたブレ角度に基づいて情報入力を行う。具体的には、カメラを撮影モードからカメラ表示系に撮影画像を再生表示させ、ユーザ９１がカメラ本体１２を矢印１４ｒ回りに振ることでカメラ表示系等の操作入力を行い、例えば再生画面をスクロールする等の操作を行う。カメラを揺らして操作系等の情報入力を行う提案は多いが、多くが加速度計等を用いてカメラを上下左右に振る方式である。図９に示すように手首のスナップを利かせて情報入力を行うのが最も入力しやすい操作方法であり、本実施形態の撮影機器ではカメラを揺らして操作系等の情報入力を行うことが専用の検出手段無く実現できる。
【００５２】
図１０は、以上をまとめたフローチャートであり、このフローは撮影機器の主電源オンでＣＰＵ１８の制御下でスタートする。以下では、説明を簡略化するために、本発明と直接関係の無い動作の説明は省いている。ステップＳ１００１で、撮影モード（第１のモード）か再生モード（第２のモード）であるかを判定しており、撮影モードの場合には撮影フローチャートに進み、再生モードの場合はステップＳ１００２に進む。撮影モードは本発明とは無関係のため説明を省く。
【００５３】
ステップＳ１００２で、レリーズ操作釦１１１が押し込まれるまで待機する。レリーズ操作釦１１１が押し込まれると、ステップＳ１００３に進む。ステップＳ１００３で、ブレ補正手段１３に対するブレ補正目標値をゼロにする。したがって、ブレ補正部１３ａは所定の位置に電気的に固定される。また、第１、第２の位置検出部２１ｐ、２１ｙと対応する第１、第２の駆動部１３ｐ、１３ｙの間で構築される負帰還利得を増大する。そして、ブレ補正部１３ａを第１の方向１４ｐに振動駆動させる。一般的に、負帰還利得を増大していくと、フィードバック制御は不安定になってゆく。特に、ブレ補正部１３ａがブレ補正のために駆動しているときには負帰還利得の増大で発振しやすくなる。しかしながら、ブレ補正部１３ａを所定の位置に電気的に固定している状態では多少フィードバック制御が不安定でも発振は生じない。むしろ、僅かな不安定さはメカニカルな機構の静止摩擦を減少させてコリオリの力を検出しやすくする。勿論負帰還利得を増大させることでメカニカルな誤差はその分圧縮される。また、第１の方向１４ｐのブレ補正部１３ａの振動振幅、振動周波数は、それによりカメラに生じる振動がユーザに感知できないレベルに調整する。
【００５４】
ステップＳ１００４で、復調器２８が発生する角速度を検出しており、その絶対値が所定の値より大きいか否かを判別している。所定の値より大きい場合はステップＳ１００６に進み、そうでない場合は操作入力モードをスキップし、ステップＳ１００８に進む。即ち、角速度が所定の値以上のときにのみ操作入力となる。
【００５５】
ステップＳ１００５で、積分器２９の出力より矢印１４ｒ回りの入力角度が右回りの場合にはステップＳ１００６に進み、左回りの場合にはステップＳ１００７に進む。ステップＳ１００６では再生画面を進み方向に画面切換する。一方、ステップＳ１００７では再生画面を戻り方向に画面切換する。ステップＳ１００４で説明したように、画面切換は所定の角速度でないと動作しない。したがって、光軸１１０まわりに素早く回転（大きな角速度）させて画面を進ませ、左回りに戻すときはゆっくり回転させれば画面が戻ることはない。反対に、画面を戻すときは左回りに素早く回転させ、右回りにゆっくり戻せばよい。
【００５６】
ステップＳ１００８で、レリーズ操作釦１１１の操作がオフされるまでステップＳ１００４〜Ｓ１００８をフローは循環して待機し、その間の光軸１１０まわりの回転入力を受け付ける。レリーズ操作釦１１１の操作がオフされると、ステップＳ１００９に進む。ステップＳ１００９で、ブレ補正手段１３の駆動を終了し、ステップＳ１００１に戻る。
【００５７】
以上のような構成にすれば、ユーザに使いやすい情報入力（ユーザーインターフェイス）を専用の検出センサ無し（ブレ補正部が検出する角速度出力を撮影機器に反映させる）で実現できるので、カメラの小型化を図ることができる。
【００５８】
なお、第２の実施形態ではシフトレンズ１３ｆを振動させて光軸１１０まわりの回転入力を検出する例で説明したが、第１の実施形態で示したように撮像部１３ｅを振動させて光軸１１０まわりの回転入力を検出しても良い。
【００５９】
以上説明したように、光軸１１０に直交する平面に沿って第１、第２の方向１４ｐ、１４ｙに動かされることで撮像面でのブレを補正するブレ補正部１３ａ、ブレ補正部１３ａを第１、第２の方向１４ｐ、１４ｙに駆動する第１、第２の駆動部１３ｐ、１３ｙ、及びブレ補正部１３ａの第１、第２の方向１４ｐ、１４ｙの位置を検出する第１、第２の位置検出部２１ｐ、２１ｙで構成されるブレ補正手段１３と、
ブレ補正部１３ａを第１の駆動部１３ｐにより第１の方向１４ｐに所定の周波数で振動させる励振手段である励振制御部２５と、
励振制御部２５によるブレ補正部１３ａの振動中に第２の位置検出部２１ｙで検出されるブレ補正部１３ａの第２の方向１４ｙの位置に基づいて光軸１１０まわりの角速度（矢印１４ｒ回りの角速度）を検出する第１の角速度検出手段（ブレ補正部１３ａと第２の位置検出部２１ｙとバンドパスフィルタ２６と復調器２８で構成）とを備える。
【００６０】
そして、ブレ補正部１３ａをブレ補正に用いる第１のモード（撮影モード）と、ブレ補正部１３ａを励振制御部２５により振動させて第１の角速度検出手段による光軸１１０まわりの角速度の検出を行う第２のモード（再生モード）とを有し、第２のモード時に第１の角速度検出手段による光軸周りの角速度の検出結果に基づいて当該撮影機器の表示状態を制御（再生画面のスクロール）する表示制御手段（ＣＰＵ１８（ステップＳ１００５〜Ｓ１００７））を備える。
また、第１のモードと第２のモードで、第１の位置検出部２１ｐと第１の駆動部１３ｐとの間、及び、第２の位置検出部２１ｙと第２の駆動部１３ｙの間のうち少なくともいずれか一方で構築される負帰還利得を変更する負帰還利得変更手段（ＣＰＵ１８（ステップＳ１００３））を有する。
【００６１】
（第３の実施形態）
第１の実施形態では光軸１１０まわりの回転ブレを検出してそのブレ補正を行い、第２の実施形態では光軸１１０まわりの回転入力を検出して情報入力に用いた。第３の実施形態においては、光軸１１０まわりの回転を他の方向のブレ検出の精度補正に用いる例を説明する。
【００６２】
図１における角速度検出部１５ｐ、１５ｙの位置は精度よく定められている。何故ならば、その角速度検出方向がブレ補正手段１３のブレ補正方向と一致していないと精度の良いブレ補正ができないためである。例えばブレ補正手段１３のブレ補正方向に対して角速度検出方向が一割傾いていると、その分がブレ補正不足になる。上記一割分を感度補正してブレ補正手段１３を駆動すれば良いと思われるかもしれないが、実際には上記傾き方向分だけの、軸外角速度も入力することになるのでその分離ができない。
【００６３】
図１１に示すように、角速度検出部１５ｙを取り付ける基板１１０１が光軸１１０に対して角度θだけ傾いており、その角速度検出方向が矢印１６ｙ‘である場合、矢印１４ｒ回りの角速度（光軸１１０まわりの角速度）に関しても傾いた分だけ感度を持ってしまう。これを防ぐために、基板１１０１の取り付けや、基板１１０１に対する角速度検出部１５ｐ、１５ｙの取り付け精度を厳密に定めており、それが調整のための機器の大型化を招いている。
【００６４】
そこで、図２や図８で説明したブレ補正手段１３を利用して光軸１１０まわりの角速度を検出すると共に、その検出した角速度に基づいて角速度検出部１５ｐ、１５ｙの出力を補正して、見かけ上角速度検出部１５ｐ、１５ｙの取り付けが傾いていない（図１１のθが零となる）ようにする。
【００６５】
図１１では、角速度検出部１５ｙの感度補正について説明するが、角速度検出部１５ｐの補正についても同様である。１１０２は感度調整手段Ｋ１であり角速度検出部１５ｙの出力の感度を調整する。これは、角速度検出部１５ｙは角度θだけ傾いた感度軸１６ｙ‘となっており、その分目標の感度（感度軸１６ｙ）より利得が減っているために、それを補うためである。
【００６６】
１１０３は感度調整手段Ｋ２であり、ブレ補正手段１３により光軸１１０まわりの感度を調整する。これは、感度軸１６ｙ‘に加わる光軸１１０まわりの出力重畳分を求めていることになる。
【００６７】
そして、感度調整手段１１０２、１１０３を加算器１１０４で加算して感度軸１６ｙまわりの角速度を求めている。実際には、撮影機器全体を光軸１１０まわりに回転させ、そのときの加算器１１０４の出力が零になるように感度調整手段１１０３の感度を調整する。その後に撮影機器を感度軸１６ｙまわりに所定量回転させて、加算器１１０４の出力がその回転が加わったときの適正出力になるように感度調整手段１１０２を調整する。
【００６８】
このような構成により角速度検出部１５ｐ、１５ｙの取り付けに気を使わなくても精度の良いブレ補正が可能になる。
【００６９】
以上説明したように、光軸１１０に直交する平面に沿って第１、第２の方向１４ｐ、１４ｙに動かされることで撮像面でのブレを補正するブレ補正部１３ａ、ブレ補正部１３ａを第１、第２の方向１４ｐ、１４ｙに駆動する第１、第２の駆動部１３ｐ、１３ｙ、及びブレ補正部１３ａの第１、第２の方向１４ｐ、１４ｙの位置を検出する第１、第２の位置検出部２１ｐ、２１ｙで構成されるブレ補正手段１３と、
ブレ補正部１３ａを第１の駆動部１３ｐにより第１の方向１４ｐに所定の周波数で振動させる励振手段である励振制御部２５と、
励振制御部２５によるブレ補正部１３ａの振動中に第２の位置検出部２１ｙで検出されるブレ補正部１３ａの第２の方向１４ｙの位置に基づいて光軸１１０まわりの角速度（矢印１４ｒ回りの角速度）を検出する第１の角速度検出手段（ブレ補正部１３ａと第２の位置検出部２１ｙとバンドパスフィルタ２６と復調器２８で構成）とを備える。
【００７０】
そして、第１の角速度検出手段の角速度検出軸とは異なる角速度検出軸を有する第２、第３の角速度検出手段である角速度検出部１５ｐ、１５ｙを有し、第１の角速度検出手段による光軸１１０まわりの角速度の検出結果に基づいて角速度検出部１５ｐ、１５ｙの出力を補正する角速度補正手段（感度調整手段１１０２、１１０３、加算器１１０４で構成）を備える。
【００７１】
第１の実施形態では撮像部１３ｅを振動させて光軸１１０まわりの回転入力を検出しており、第２の実施形態ではシフトレンズ１３ｆを振動させて光軸１１０まわりの回転入力を検出している。ここでシフトレンズ駆動と撮像部駆動の両者が組み合わさる撮影機器の場合にはシフトレンズ１３ｆにより光軸周りの回転を検出し、その信号を用いて撮像部１３ｅの駆動により光軸回りのぶれ補正を行ってもよい。そのような組み合わせの場合には光軸周りのぶれ検出とその補正が分離している為に互いの干渉に気を使う必要が無く安定した回転ぶれ補正が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上、光軸まわりに発生する回転をブレ補正手段で検出して撮影機器の動作に反映させる撮影機器について説明を行ってきたが、本発明はデジタルスチルカメラの動画撮影やデジタルビデオカメラ、監視カメラ、Ｗｅｂカメラ、携帯電話等にも広く展開できる。
【符号の説明】
【００７３】
１３：ブレ補正手段、１３ｅ：撮像部、１３ｐ、１３ｙ：駆動部、１５ｐ、１５ｙ：角速度検出部、１８：ＣＰＵ、２１ｐ、２１ｙ：位置検出部、２２ｐ、２２ｙ：ローパスフィルタ、２５：励振制御部、２６、２７：バンドパスフィルタ、２８：復調器、５３：適応フィルタ、２１０：反転器
【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】
2011160126.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011160126.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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