(57)【要約】【課題】大振幅ぶれに対応するためには、ぶれ補正レンズ、あるいは、撮像素子の移動範囲を広げる必要があり、そのために、光学特性が劣化する。【解決手段】従来の光学的ぶれ補正機能に加えて、フライホイールと、フライホイール駆動手段と、フライホイール制御手段とをそなえ、フライホイール制御手段が、ぶれ補正量が設定された閾値に達した際にフライホイールを一定時間加速及び減速して、その反作用によってカメラの向きを一定量戻すように制御することによって、長時間露光などの大振幅のぶれの発生が起きる状況であっても、実際のぶれ量を光学的ぶれ補正の限界内に抑え、ぶれ補正効果を十分に発揮させることが可能となる。【選択図】図１
2011059212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系中に設けられたぶれ補正機構と、
カメラの光軸のぶれ角度を算出するぶれ角度検出手段と、
前記ぶれ角度検出手段の出力を受けてぶれ補正量を算出するぶれ補正制御手段と、
前記ぶれ補正制御手段のぶれ補正量出力を受けて前記ぶれ補正機構を駆動するぶれ補正駆動手段と、
フライホイールと、
前記フライホイールを駆動するフライホイール駆動手段と、
前記ぶれ補正制御手段の出力するぶれ補正量出力を受けて前記フライホイールの駆動状態を制御するフライホイール制御手段と、
によって構成され、
前記フライホイール制御手段は、ぶれ補正量が前記ぶれ補正機構のぶれ補正限界以下に設定された閾値に達した際に前記フライホイールを一定時間加速及び減速して、その反作用によってカメラの光軸の向きを戻すように前記フライホイール駆動手段を制御する、
ことを特徴とするぶれ補正装置。
【請求項２】
前記フライホイール制御手段は、前記ぶれ補正量が前記閾値を超える際の速度に応じて前記フライホイールの角加速度を切換えることを特徴とする請求項１記載のぶれ補正装置。
【請求項３】
前記フライホイール制御手段は、前記フライホイールを減速する際に、カメラの光軸の向きの変化速度が一定値以下になった時点で減速角加速度を小さくして、カメラの光軸の向きがそれ以上変化しないように制御することを特徴とする請求項１記載のぶれ補正装置。
【請求項４】
前記フライホイール制御手段は、前記フライホイールの加速を行ってカメラの光軸の向きを元の方向に戻し始めた後、ぶれ補正量が前記ぶれ補正機構のぶれ補正限界以下に設定された第２の閾値に達した時点で前記フライホイールの減速を開始することを特徴とする請求項３記載のぶれ補正装置。
【請求項５】
前記フライホイール制御手段は、前記フライホイールの加速を行っても前記ぶれ補正機構が補正限界に達し、さらに、前記フライホイールの回転速度限界に達した場合には、前記フライホイールの加速を取りやめて微弱な角加速度で減速させることを特徴とする請求項４記載のぶれ補正装置。
【請求項６】
前記フライホイール制御手段は、前記フライホイール駆動手段が前記フライホイールを加速する際の反作用によるカメラの光軸の向きの変化量を予測したぶれ補正予測信号を生成し、前記ぶれ補正制御手段にフィードフォワードとして入力することを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載のぶれ補正装置。
【請求項７】
前記ぶれ補正予測信号は、前記フライホイールに対する加速力から算出されるぶれ補正量よりも小さい値にすることを特徴とする、請求項６記載のぶれ補正装置。
【請求項８】
撮像光学系中に設けられたぶれ補正機構と、
カメラの光軸のぶれ角度を算出するぶれ角度検出手段と、
前記ぶれ角度検出手段の出力を受けてぶれ補正量を算出するぶれ補正制御手段と、
前記ぶれ補正制御手段のぶれ補正量出力を受けて前記ぶれ補正機構を駆動するぶれ補正駆動手段と、
ウェイトと、
前記ウェイトをカメラの光軸に垂直な平面内で一定距離移動させるウェイト駆動手段と、
前記ぶれ補正制御手段の出力するぶれ補正量出力を受けて前記ウェイト駆動手段の駆動方向とタイミングを制御するウェイト制御手段と、
によって構成され、
前記ウェイト制御手段は、ぶれ補正量が前記ぶれ補正機構のぶれ補正限界以下に設定された閾値に達した際に前記ウェイトを移動させ、その反作用によってカメラの光軸の向きを戻すように前記ウェイト駆動手段を制御する、
ことを特徴とするぶれ補正装置。
【請求項９】
前記ウェイトは、前記撮像光学系の周囲を光軸に垂直な平面内で取り囲む円環形状であることを特徴とする請求項８記載のぶれ補正装置。
【請求項１０】
前記ウェイトは磁性体で構成されており、前記ウェイト駆動手段は、前記ウェイトの周囲にレンズ光軸に対称に配置された複数の電磁コイルであり、前記ウェイト制御手段は前記ウェイトを移動させようとする方向に応じた前記電磁コイルの内の一つあるいは複数の電磁コイルに通電することで前記ウェイトを移動させ、前記電磁コイルの通電が終了すると前記ウェイトは弾性体によって初期位置に復帰することを特徴とする請求項９記載のぶれ補正装置。
【請求項１１】
前記ウェイト制御手段は、前記ウェイト駆動手段が前記ウェイトを駆動する際の反作用によるカメラの光軸の向きの変化量を予測したぶれ補正予測信号を生成し、前記ぶれ補正制御手段にフィードフォワードとして入力することを特徴とする、請求項８から請求項１０のいずれかに記載のぶれ補正装置。
【請求項１２】
前記ぶれ補正予測信号は、前記ウェイトに対する加速力から算出されるぶれ補正量よりも小さい値にすることを特徴とする、請求項１１記載のぶれ補正装置。
【請求項１３】
ぶれ角度を算出するぶれ角度検出手段と、
フライホイールと、
前記フライホイールを駆動するフライホイール駆動手段と、
前記ぶれ角度検出手段の出力するぶれ角度出力を受けて前記フライホイールの駆動状態を制御するフライホイール制御手段と、
カメラに取り付ける取付手段と、
によって構成され、
前記フライホイール制御手段は、ぶれ角度が閾値に達した際に前記フライホイールを一定時間加速及び減速して、その反作用によってカメラの光軸の向きを戻すように前記フライホイール駆動手段を制御する、
ことを特徴とするぶれ補正補助装置。
【請求項１４】
ぶれ角度を算出するぶれ角度検出手段と、
ウェイトと、
前記ウェイトをカメラの光軸に垂直な平面内で一定距離移動させるウェイト駆動手段と、
前記ぶれ角度検出手段の出力するぶれ角度出力を受けて前記ウェイト駆動手段の駆動方向とタイミングを制御するウェイト制御手段と、
カメラに取り付ける取付手段と、
によって構成され、
前記ウェイト制御手段は、ぶれ角度が閾値に達した際に前記ウェイトを移動させ、その反作用によってカメラの光軸の向きを戻すように前記ウェイト駆動手段を制御する、
ことを特徴とするぶれ補正補助装置。
【請求項１５】
前記フライホイール制御手段は、
カメラから出力されるシャッタータイミング表示信号により制御動作を開始することを特徴とする、請求項１３記載のぶれ補正補助装置。
【請求項１６】
前記ウェイト制御手段は、
カメラから出力されるシャッタータイミング表示信号により制御動作を開始することを特徴とする、請求項１４記載のぶれ補正補助装置。
【請求項１７】
前記シャッタータイミング表示信号は、ストロボ制御信号であることを特徴とする、請求項１５または１６記載のぶれ補正補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は近年普及しつつあるカメラに搭載されるぶれ補正装置、および、ぶれ補正装置内蔵のカメラに装着するぶれ補正補助装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のぶれ補正装置は、撮像素子までを含めた撮像光学系全体の向きを変えるものから、撮像素子の位置を光軸に垂直な平面上を移動させるもの、そして、撮像光学系を構成するレンズ群の一部の光軸をオフセットさせるものなどがある。
【０００３】
図６（ａ）〜（ｃ）は、従来のぶれ補正装置の構成と動作を示した模式図である。
【０００４】
図６において、６１はカメラ本体、６２は撮像素子、６３は撮像光学系の光軸であり、撮像素子６２の中心はこの光軸６３上にある。６４は撮像光学系の中のぶれ補正を受け持つぶれ補正レンズで光軸６３に垂直な平面上を移動するように制御されており、６５はぶれ補正レンズ６４の光軸でその初期位置は光軸６３に一致している、６６は光軸６３に沿って入射される入射光である。
【０００５】
図６（ａ）は撮像開始時点のカメラの状態を表わしており、光軸６３に沿って入射される入射光６６は、ぶれ補正レンズ６４の中心を通り、撮像素子６２の中心に入射している。
【０００６】
図６（ｂ）はぶれが発生したときの状態を表わしており、光軸６３の向きが下に傾いているため、図６（ａ）でぶれ補正レンズ６４の中心を通って撮像素子６２の中心に入射した入射光６６は、同様にぶれ補正レンズ６４の中心を通っても、撮像素子６２の中心から下方にずれた位置に入射することになる。
【０００７】
ぶれ補正装置は、ぶれ補正レンズ６４の位置を光軸６３の傾き角度に対応する量だけ上方に移動させ、入射光６６がぶれ補正レンズ６４の光軸６５の下方に入射するようにすることで、ぶれ補正レンズ６４の屈折力により入射光６６は上方に偏向させられて、撮像素子６２の中心に入射するようになる。
【０００８】
図７（ａ）〜（ｃ）は、（ａ）にカメラ本体６１のぶれ量、（ｂ）にぶれ補正駆動されているぶれ補正レンズ６４の目標位置（破線）と実位置（実線）、（ｃ）にぶれ補正された被写体像の撮像素子６２上の位置の時間変化を示したものである。
【０００９】
カメラ本体６１のぶれ量が図７（ａ）の波形のように検出されたときに、それを補正するためのぶれ補正レンズ６４の目標位置が図７（ｂ）に示されている。時間領域２および４ではぶれ補正レンズ６４の動作限界を越えるために、ぶれ補正レンズ６４の実位置は実線で示されたように限界位置で停止している。その結果、図７（ｃ）に示したように撮像素子６２上の被写体像の位置は時間領域２および４で移動してしまっている。そして、この対策のためにはぶれ補正レンズ６４の動作範囲を広げる必要がある。
【００１０】
上記の説明はぶれ補正レンズ６４が凸レンズであるとして説明を行ったが、凹レンズである場合にはぶれ補正レンズ６４の移動方向が逆になることで、同様の効果を得ることが出来る。
【００１１】
ぶれ補正レンズ６４の移動量は光軸６３の傾き量に比例しており、露光時間が長くなればなるほど、ぶれ量も増加するので、ぶれ補正レンズ６４の移動範囲を広くするか、ぶれ補正レンズ６４の屈折力を上げてぶれ補正感度を高くするなど、ぶれ補正能力を大きく設計することになる。
【００１２】
なお、ぶれ補正のその他の方法として撮像素子の位置を光軸に垂直な平面上で上下左右に動かす方法があるが、ぶれ量が大きくなったときにその移動範囲を広くする必要があることは同様である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許第２５４１９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記従来の構成では、対応できるぶれ量を大きくしようとするとぶれ補正レンズの移動量を大きくすることが必要であるが、撮像光学系を構成するレンズの光軸をオフセットさせることによる光学特性の劣化が大きくなるため、ぶれ補正レンズの移動量には制限があり、その結果ぶれ補正できる角度にも限界があった。
【００１５】
その結果、長時間露光においてはぶれ補正の効果を得られないことが多く、失敗写真の原因となっていた。
【００１６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、撮像光学系の光学特性を劣化させずに大きなぶれを補正することが出来るぶれ補正装置を提供することを目的とする。
【００１７】
なお、上記の課題は撮像光学系の一部のレンズの位置を動かすことによってぶれ補正を行う方式について述べたが、撮像素子の位置を動かす方式の場合にも同様の課題が存在することを説明する。
【００１８】
撮像光学系には周知の通り、像面湾曲という収差が存在し、撮像面から像面までの距離は光軸中心から遠いほど大きくなるために、撮像素子の移動量を大きくすると光軸中心から遠くなった領域では焦点が合わなくなる場合がある。
【００１９】
さらに、撮像素子の移動範囲をカバーできる大きさのイメージサークルが必要となって、撮像光学系が大型化すると共に、光軸から遠い位置は撮像素子への入射光の入射角度が大きくなり、撮像画像の明るさが低下するという問題も発生するため、撮像素子の移動量を大きく取ることは問題が多い。
【００２０】
一方、撮像素子を含めた光学系全体の角度を動かす方式では、動作量を大きく取っても光学特性の劣化は発生しない。しかし、動作するものが大きく重たいために、２０Ｈｚ程度にまでわたるぶれ補正を行うためには大きな力が必要になり、さらには、レンズ交換式の場合には質量の大きな大型レンズが存在することを考えると、光学系全体を動かすという構成そのものが実現困難であるといえる。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記従来の課題を解決するために、本発明のぶれ補正装置は、撮像光学系中に設けられた光学的ぶれ補正機構と、カメラ光軸のぶれ角度を算出するぶれ角度検出手段と、その出力を受けてぶれ補正量を算出するぶれ補正制御手段と、前記ぶれ補正制御手段のぶれ補正量出力を受けて前記光学的ぶれ補正機構を駆動するぶれ補正駆動手段と、カメラ本体に設けられたフライホイールと、そのフライホイールを駆動するフライホイール駆動手段と、前記ぶれ補正制御手段の出力するぶれ補正量出力を受けて前記フライホイールの駆動状態を制御するフライホイール制御手段と、によって構成され、フライホイール制御手段は、ぶれ補正量が光学的ぶれ補正機構のぶれ補正限界以下に設定された閾値に達した際にフライホイールを一定時間加速及び減速して、その反作用によってカメラの向きを一定量戻すように制御し、さらに、カメラの向きが戻る際の角速度及び角加速度は、前記光学的ぶれ補正機構によるぶれ補正機能が補正可能な角速度及び角加速度となるように、フライホイール制御手段によって制御されているという構成により、光学特性維持のためにぶれ補正レンズの移動量が大きく取れない場合でも、ぶれ補正レンズの移動量が限界に達する前にカメラ本体の向きを元の方向に戻すことで、長時間露光などの大振幅のぶれの発生が起きる状況であっても、ぶれの量をぶれ補正レンズによるぶれ補正の限界内に抑え、ぶれ補正効果を十分に発揮させることが可能となる。
【００２２】
また、本発明のぶれ補正装置において、前記フライホイール制御手段は、前記ぶれ補正量が前記閾値を超える際の速度に応じてフライホイールの角加速度を切換えることで、さらに多様なぶれに対してぶれ補正効果を発揮することが出来る。
【００２３】
また、本発明のぶれ補正装置において、前記フライホイール制御手段は、フライホイールを減速する際に、カメラの光軸の向きの変化速度が一定値以下になった時点で減速角加速度を小さくして、カメラの光軸の向きがそれ以上変化しないように制御することにより、
光軸の向きを戻すだけでなくぶれ速度をゼロまで戻すことで、ぶれ補正が有効に働く時間を延ばすことが出来、さらなる長時間露光に対応することが出来る。
【００２４】
また、本発明のぶれ補正装置において、前記フライホイール制御手段は、フライホイールの加速を行ってカメラ本体の向きを元の方向に戻し始めた後、ぶれ補正量が光学的ぶれ補正機構のぶれ補正限界以下に設定された第２の閾値に達した時点でフライホイールの減速を開始することにより、カメラ本体の向きが元に戻ることを確実に制御し、手ぶれ補正効果をより確実に発揮することが出来る。
【００２５】
また、本発明のぶれ補正装置において、前記フライホイール制御手段が、フライホイールの加速を行っても前記光学的ぶれ補正機構が補正限界に達し、さらに、フライホイールの回転速度限界に達した場合には、フライホイールの加速を取りやめて微弱な角加速度で減速させるように制御することで、フライホイールの異常な高速回転を防止することが出来る。
【００２６】
また、本発明のぶれ補正装置は、前記フライホイール制御手段が前記フライホイールを加速する際に、前記フライホイール制御手段は、その反作用として期待されるカメラ本体の向きの変化量を予測したぶれ補正予測信号を生成し、前記ぶれ補正制御手段にフィードフォワードとして入力するという構成を取ることにより、ぶれ補正制御の負荷を低減し、ぶれ補正精度を上げることが出来る。
【００２７】
なお、前記ぶれ補正予測信号は、前記フライホイールに対する加速力から算出されるぶれ補正量よりも小さい値にすることにより、前記フライホイールによるカメラ本体の方向補正量が少なくなった場合でも、フィードフォワードとなるぶれ補正予測信号が過大になってぶれ補正精度を低下させることを防止することが出来る。
【００２８】
また、本発明のぶれ補正装置は、撮像光学系中に設けられた光学的ぶれ補正機構と、カメラ光軸のぶれ角度を算出するぶれ角度検出手段と、その出力を受けてぶれ補正量を算出するぶれ補正制御手段と、前記ぶれ補正制御手段のぶれ補正量出力を受けて前記光学的ぶれ補正機構を駆動するぶれ補正駆動手段と、カメラ本体の重心以外の位置に設けられたウェイトと、前記ウェイトをカメラ光軸に垂直な平面内で一定距離移動させるウェイト駆動手段と、前記ぶれ補正制御手段の出力するぶれ補正量出力を受けて前記ウェイト駆動手段の駆動方向とタイミングを制御するウェイト制御手段と、によって構成され、ウェイト制御手段は、ぶれ補正量が光学的ぶれ補正機構のぶれ補正限界以下に設定された閾値に達した際にウェイトを移動させ、その反作用によってカメラの向きを一定量戻すように制御し、さらに、カメラの向きが戻る際の角速度及び角加速度は、前記光学的ぶれ補正機構によるぶれ補正機能が補正可能な角速度及び角加速度となるように設定されているという構成によって、光学特性維持のためにぶれ補正レンズの移動量が大きく取れない場合でも、ぶれ補正レンズの移動量が限界に達する前にカメラ本体の向きを元の方向に戻すことで、長時間露光などの大振幅のぶれの発生が起きる状況であっても、ぶれの量をぶれ補正レンズによるぶれ補正の限界内に抑え、ぶれ補正効果を十分に発揮させることが可能となるとともに、大きな駆動力を発生することが可能であることにより、大型のカメラにも適用可能なぶれ補正装置を実現することが出来る。
【００２９】
なお、前記ウェイトは、レンズ鏡筒の先端の周囲を光軸に垂直な平面内で取り囲む円環形状であることにより、重心から遠い位置でウェイトを駆動してより効果的にカメラ本体の方向を補正することが出来る。
【００３０】
また、本発明のぶれ補正装置において、前記ウェイトは磁性体で構成されており、前記ウェイト駆動手段は、前記ウェイトの周囲にレンズ光軸に対称に配置された８個以上の電磁コイルであり、前記ウェイト制御手段は前記ウェイトを移動させようとする方向に応じた前記電磁コイルの内の一つあるいは複数の電磁コイルに通電することで前記ウェイトを移動させ、前記電磁コイルの通電が終了すると前記ウェイトは弾性体によって初期位置に復帰する構成を取ることにより、大きな方向補正力を瞬時に発生することが出来、ぶれ補正効果をより確実にすることが出来る。
【００３１】
また、本発明のぶれ補正装置において、前記ウェイト制御手段が前記ウェイトを駆動する際に、前記ウェイト制御手段は、その反作用として期待されるカメラ本体の向きの変化量を予測したぶれ補正予測信号を生成し、前記ぶれ補正制御手段にフィードフォワードとして入力するという構成を取ることにより、ぶれ補正制御の負荷を低減し、ぶれ補正精度を上げることが出来る。
【００３２】
なお、前記ぶれ補正予測信号は、前記フライホイールあるいは前記ウェイトに対する加速力から算出されるぶれ補正量よりも小さい値にすることにより、ウェイト駆動によるカメラ本体の方向補正量が少なくなった場合でも、フィードフォワードとなるぶれ補正予測信号が過大になってぶれ補正精度を低下させることを防止することが出来る。
【００３３】
また、本発明のぶれ補正補助装置は、フライホイールと、そのフライホイールを駆動するフライホイール駆動手段と、カメラの光軸のぶれの角速度を検出するジャイロと、前記ジャイロの出力を受けて前記フライホイールの駆動状態を制御するフライホイール制御手段と、フライホイールによる補正動作を開始する角度を設定する作動開始角度設定手段と、それらの機構を納めた筐体をカメラ本体に取り付ける取付手段とを備える構成をとることにより、既存のぶれ補正機能付カメラに本発明のぶれ補正装置を取り付けることで、カメラの向きの変化を前記作動開始角度以内に抑えることでカメラ本体のぶれ補正機能が作動限界に達することを防止して、ぶれ補正精度を向上することが出来る。
【００３４】
また、本発明のぶれ補正補助装置は、ウェイトと、そのウェイトを駆動するウェイト駆動手段と、カメラの光軸のぶれの角速度を検出するジャイロと、前記ジャイロの出力を受けて前記ウェイトの駆動状態を制御するウェイト制御手段と、ウェイトによる補正動作を開始する角度を設定する作動開始角度設定手段と、それらの機構を納めた筐体をカメラ本体に取り付ける取付手段とを備えることにより、既存のぶれ補正機能付カメラに本発明のぶれ補正装置を取り付けることで、カメラの向きの変化を前記作動開始角度以内に抑えることでカメラ本体のぶれ補正機能が作動限界に達することを防止して、ぶれ補正精度を向上することが出来るとともに、駆動力が大きいことにより、大型のカメラにも適用可能なぶれ補正装置を実現することが出来る。
【００３５】
また、本発明のぶれ補正装置は、前記フライホイール制御手段、あるいは、前記ウェイト制御手段は、カメラ本体から出力されるシャッタータイミング表示信号により制御動作を開始する構成を取ることにより、ぶれ補正装置を必要なときのみ動作させることで消費電力を低減することが出来る。
【００３６】
また、本発明のぶれ補正装置は、前記シャッタータイミング表示信号にストロボ制御出力信号を用いる構成を取ることにより、既存のカメラを用いた場合でも消費電力低減を実現することが出来る。
【発明の効果】
【００３７】
本発明のぶれ補正装置によれば、光学特性の劣化や様々な問題が発生する、光学的ぶれ補正機構の動作量を増やすということをせずに、大振幅のぶれが発生する状況においても、ぶれ補正効果を維持することが出来、また、本発明のぶれ補正補助装置によれば、既存のぶれ補正機能付カメラに装着することで、大振幅のぶれが発生する状況においても、ぶれ補正効果を維持することが出来るという、従来にない効果を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態１におけるぶれ補正装置の模式図
【図２】本発明の実施の形態１の動作波形
【図３】本発明の実施の形態２におけるぶれ補正装置の模式図
【図４】レンズ先端に配置されたウェイトとウェイト駆動手段の構成を示した模式図
【図５】本発明における実施の形態３の模式図
【図６】従来のぶれ補正装置の構成と動作を示した模式図
【図７】従来のぶれ補正装置の動作波形
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００４０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるぶれ補正装置の模式図である。
【００４１】
図１及び以下の説明では水平方向のぶれ補正について説明するが、垂直方向、さらには、光軸を軸として回転するような回転方向のぶれについても同様である。
【００４２】
図１において、１はカメラ本体、２はカメラ本体１のぶれの角速度を検出するジャイロ、３はジャイロ２の出力を処理して、ぶれ角度を算出するぶれ角度検出手段、４は検出されたぶれ角度に対応したぶれ補正量を出力する光学的ぶれ補正制御手段、６は図示されていない光学的ぶれ補正機構によって一定の姿勢を維持しつつ光軸に垂直な平面上を移動可能に支持されたぶれ補正レンズ、５は光学的ぶれ補正制御手段４から出力されるぶれ補正量に対応した位置にぶれ補正レンズ６を駆動する光学的ぶれ補正駆動手段、９はフライホイール、７は光学的ぶれ補正制御手段４から出力されるぶれ補正量に対応してフライホイール９を制御するフライホイール制御手段、８はフライホイール駆動手段である。
【００４３】
図２は、図７と同様のぶれに対する動作状態を示す図で、（ａ）はぶれ量、（ｂ）は本発明によるカメラ本体方向の操作量、（ｃ）はぶれ補正を行うためのぶれ補正レンズ６の位置（実線）、（ｄ）はぶれ補正残留誤差であり、（ａ）のぶれ量と（ｂ）の方向操作量の和が、実際のカメラ本体１の向きになる。（図２（ａ）太線）
従来例を説明した図７では時間領域２及び４ではぶれ補正レンズ６の実位置が限界位置に達したためにぶれ補正残留誤差が発生したが、本実施の形態においては、動作限界の手前に限界越え判定レベルを設け、ぶれ補正レンズ６の位置あるいはぶれ補正レンズ６の位置指令値となるぶれ補正量が限界越え判定レベルを越えた瞬間からフライホイール制御手段７がフライホイール９を一定時間加速及び減速し、その反作用によってカメラ本体１の向きを図２（ｂ）に示す量だけ元の方向に戻す。この際、フライホイール９の角加速度はカメラ本体１の向きが変化する速度及び加速度が、光学的ぶれ補正駆動手段５の最大速度及び加速度を超えないように、設定されている。その結果、カメラ本体１の向きは、図２（ａ）の太線に示すような動作限界の範囲内に収まる変化となるので、ぶれ補正レンズ６の位置が動作限界を越えないために、ぶれ補正残留誤差は大きくなることはなく、ぶれのない撮影が可能となる。
【００４４】
長時間露光の場合には、限界越え判定レベルを越えるたびにフライホイール９の加減速を繰り返すことで、カメラ本体１の向きをぶれ補正範囲内に維持し続けることが可能である。
【００４５】
なお、ぶれ補正量が限界越え判定レベルを越えた際のフライホイール制御手段７によるフライホイール９の制御において、ぶれ補正量の変化速度に応じてフライホイール９の加速度を変えても良い。それにより、変化の早いぶれに対しても、ぶれ補正レンズ６の位置が動作限界に達することを防止することが出来る。
【００４６】
また、カメラ本体１はその使用者によって保持されているため、フライホイール９の停止と共にカメラ本体１も停止するとは限らず、フライホイール９が停止してもカメラ本体１が停止するとは限らない。
【００４７】
カメラ本体１が停止した時点でぶれ補正を停止するには、カメラ本体１が停止したことを検出してフライホイール９の減速を取りやめ、カメラ本体１の向きが変わらないような弱い加速度でフライホイール９を減速してもよい。
【００４８】
また、フライホイール９の加速を行ってカメラ本体１の向きを元の方向に戻し始めた後、ぶれ補正量がぶれ補正レンズ６のぶれ補正限界以下に設定された第２の閾値に達した際にフライホイール９の減速を開始し、カメラ本体１の向きの変化速度が一定値以下になった時点で減速角加速度を小さくして、カメラ本体１の光軸の向きがそれ以上変化しないように制御しても良い。
【００４９】
その際、フライホイール９を駆動してもカメラ本体１の向きが元に戻らない場合には、フライホイール９の加速が継続する状態となるため、フライホイール９の回転限界に到達してしまった際には、あるいは、ぶれ補正レンズ６の位置が動作限界に到達した際には、その時点で補正動作を停止し、フライホイール９を徐々に減速するのが望ましい。
【００５０】
なお、フライホイール制御手段７は、フライホイール駆動手段８が前記フライホイール９を加速する際の反作用によるカメラ本体１の向きの変化量を、フライホイール駆動手段８が発生するトルクおよびカメラ本体１の慣性モーメントから計算してぶれ補正予測信号を生成し、光学的ぶれ補正制御手段４にフィードフォワードとして入力してもよい。
【００５１】
それにより、光学的ぶれ補正制御手段４によるぶれ補正制御系の負荷を低減することが出来、ぶれ補正残留誤差をより小さくすることが出来る。
【００５２】
その際、カメラ本体１が使用者によって保持されているためにフライホイール９の加速反作用によるカメラ本体１の向きの変化は抑圧される可能性が高いため、光学的ぶれ補正制御手段４にフィードフォワードとして入力するぶれ補正予測信号は、計算値よりも小さな値とするのが運用上は適切である。使用者の保持による影響はカメラ本体１の形状などによって異なるため、どの程度小さくするかは実験的に決める必要がある。
【００５３】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２におけるぶれ補正装置の模式図である。
【００５４】
３１はカメラ本体、３２はカメラ本体３１のぶれの角速度を検出するジャイロ、３３はジャイロ３２の出力を処理して、ぶれ角度を算出するぶれ角度検出手段、３４は検出されたぶれ角度に対応したぶれ補正量を出力する光学的ぶれ補正制御手段、３６は図示されていない光学的ぶれ補正機構によって一定の姿勢を維持しつつ光軸に垂直な平面上を移動可能に支持されたぶれ補正レンズ、３５は光学的ぶれ補正制御手段４から出力されるぶれ補正量に対応した位置にぶれ補正レンズ３６を駆動する光学的ぶれ補正駆動手段、３９はウェイト、３７は光学的ぶれ補正制御手段３４から出力されるぶれ補正量に対応してウェイト３９を制御するウェイト制御手段、３８はウェイト駆動手段である。
【００５５】
本実施の形態においては、実施の形態１と同様に動作限界の手前に限界越え判定レベルを設け、ぶれ補正レンズ３６の位置あるいはぶれ補正レンズ３６の位置指令値となるぶれ補正量が限界越え判定レベルを越えた瞬間からウェイト制御手段３７がウェイト３９を初期位置である中央からいずれかの端部に向けて移動させ、その際の加速及び減速の反作用によってカメラ本体３１の向きを一定量元の方向に戻す。この際、ウェイト３９の加速度はカメラ本体３１の向きが変化する速度及び加速度が、光学的ぶれ補正駆動手段３５の最大速度及び加速度を超えないように、設定されている。
【００５６】
実施の形態１と異なるのは、フライホイール９を加速及び減速するのではなく、初期位置は動作中心に位置しているウェイト３９の移動に伴う加速及び減速によってカメラ本体３１の向きを変化させる反作用を得る点である。
【００５７】
ウェイト３９の移動は初期位置からいずれかの端点までの１回のみであり、１回の露光中に１回の動作しかすることは出来ない。
【００５８】
しかしながら、ウェイト駆動手段３８にバネの弾性、マグネットの磁力などを用いることで、フライホイールの回転では得られない大きな反作用を得ることが出来るため、質量の大きな望遠レンズなどに適用することが可能である。
【００５９】
さらには、重心近くに配置する必要があるフライホイールとは異なり、重心から最も離れたレンズの先端などに設置することが可能であり、その場合には、より軽量のウェイトで同様の効果を得ることが出来る。
【００６０】
なお、実施の形態１と同様に、ウェイト制御手段３７は、ウェイト駆動手段３８がウェイト３９を加速する際の反作用によるカメラ本体３１の向きの変化量を、ウェイト駆動手段３８が発生する反作用およびカメラ本体３１の慣性モーメントから計算してぶれ補正予測信号を生成し、光学的ぶれ補正制御手段３４にフィードフォワードとして入力してもよい。
【００６１】
それにより、光学的ぶれ補正制御手段３４によるぶれ補正制御系の負荷を低減することが出来、ぶれ補正残留誤差をより小さくすることが出来る。
【００６２】
その際、カメラ本体３１が使用者によって保持されているためにウェイト３９の加速反作用によるカメラ本体３１の向きの変化は抑圧される可能性が高いため、光学的ぶれ補正制御手段３４にフィードフォワードとして入力するぶれ補正予測信号は、計算値よりも小さな値とするのが運用上は適切である。使用者の保持による影響はカメラ本体３１の形状などによって異なるため、どの程度小さくするかは実験的に決める必要がある。
【００６３】
図４はレンズ先端に配置されたウェイト３９とウェイト駆動手段３８の構成の一例を示した模式図である。
【００６４】
図４（ａ）は初期状態、図４（ｂ）はウェイトが移動した後を示している。
【００６５】
４１は磁性体で出来たウェイトで、レンズ４３を保持する鏡筒４２の周囲を取り囲む円筒形状をしている。４４ａ〜ｈは鏡筒４２とウェイト４１の間に円周方向等間隔に８個設けられたコイル、４５ａ〜ｈはコイル４４に並んで設けられたバネである。
【００６６】
コイル４４に通電されていない初期状態では、ウェイト４１はバネ４５によって鏡筒４２と中心を一致させる位置に保持されている。
【００６７】
ウェイト制御手段３７が図４（ｂ）の矢印の方向にウェイト４１を移動させる指令をウェイト駆動手段３８に出したとき、ウェイト駆動手段３８はコイル４４ｂとコイル４４ｃに通電することによりウェイト４１をコイル４４ｂとコイル４４ｃに吸着することでウェイト４１を矢印の方向に移動させる。
【００６８】
この際の吸着力とバネ４５のバネ定数の調整により、ウェイト４１の加速度が設定でき、カメラ本体３１の向きの変化速度及び加速度を光学的ぶれ補正駆動手段３５の能力の範囲内に納めることが出来る。
【００６９】
ウェイト駆動手段３８は露光が終了した地点でコイル４４への通電を終了し、バネ４５の弾性によってウェイト４１は初期位置に復帰する。
【００７０】
なお、ウェイト４１をマグネットとしてコイル４４による反発力を利用するようにしても良いし、吸着力と反発力を共に用いるようにしても良い。
【００７１】
なお、ウェイト４１の駆動はコイルの磁力によるものだけでなく、電気信号で解除されるロック機構を備えたバネによるものとしても良い。
【００７２】
（実施の形態３）
図５は、本発明における実施の形態３の模式図である。
【００７３】
５１はぶれ補正補助装置本体、５２はジャイロ、５３はぶれ角度検出手段で、カメラ本体と一体となってぶれるぶれ補正補助装置本体５１のぶれ角度を検出する。５４はぶれ角度判定手段でぶれ角度検出手段５３の出力とあらかじめ設定された判定閾値とを比較した結果を出力し、５５はフライホイール制御手段でぶれ角度判定手段５４の比較結果を受けてフライホイール駆動手段５６を通じてフライホイール５７を動作させる。５８はカメラ取付手段、５９はカメラ取付手段５８によってぶれ補正補助装置本体５１に取り付けられたカメラで、５９ａはカメラ５９に内蔵された外部ストロボ制御手段であり、その制御出力信号はぶれ角度検出手段５３に入力され、カメラ５９において露光が開始されてからぶれ角度検出手段５３における検出処理が開始されるようにしている。
【００７４】
カメラ５９のシャッターが押されて露光が始まると、ストロボ制御手段５９ａからストロボ発光信号が出力され、露光開始信号としてぶれ角度検出手段５３に入力されて、その瞬間以降のぶれ角度が検出されて出力される。
【００７５】
この時点でカメラ５９においては自身の持つぶれ補正機能を動作させながら露光動作が進行している。
【００７６】
ぶれ角度検出手段５３の出力はぶれ角度判定手段５４に入力され、あらかじめ設定された判定閾値と比較される。
【００７７】
判定閾値はカメラ５９のぶれ補正可能角度の例えば７５％の値にあらかじめ設定されており、ぶれ角度判定手段５４はぶれ角度がこの閾値を越えた時点で残余のぶれ補正能力が不足していると判断し、フライホイール制御手段５５にぶれ補正補助動作の開始を指令する。
【００７８】
フライホイール制御手段５５はフライホイール駆動手段５６を経由してフライホイール５７を一定時間加速及び減速し、その反作用でぶれ補正補助装置本体５１とカメラ５９の向きをぶれ角度が減少する方向に一定角度移動させる。
【００７９】
この間もカメラ５９のぶれ補正機能は動作し続けているため、撮影画像のぶれは回避される。
【００８０】
なお、この実施の形態ではフライホイールによるぶれ補正補助動作について述べたが、実施の形態２と同様のウェイトによるぶれ補正補助動作も可能であり、その場合はレンズ先端に取り付けられるウェイトとウェイト駆動手段を内蔵する円筒形の外観を持ったぶれ補正補助装置とするのが望ましい形態である。
【００８１】
なお、本実施の形態でカメラの露光開始を通知する信号として外部ストロボ発光信号を用いたが、もちろん、露光期間を明示する専用の信号を用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明にかかるぶれ補正装置は、光学特性の劣化や様々な問題が発生する、光学的ぶれ補正機構の動作量を増やすということをせずに、大振幅のぶれが発生する状況においても、ぶれ補正効果を維持することが出来、また、本発明にかかるぶれ補正補助装置は、既存のぶれ補正機能付カメラに装着することで、大振幅のぶれが発生する状況においても、ぶれ補正効果を維持することが出来るという、従来にない有用な効果を得ることが出来る。
【符号の説明】
【００８３】
１    カメラ本体
２    ジャイロ
３    ぶれ角度検出手段
４    光学的ぶれ補正制御手段
５    光学的ぶれ補正駆動手段
６    ぶれ補正レンズ
７    フライホイール制御手段
８    フライホイール駆動手段
９    フライホイール
【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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