(57)【要約】【課題】外乱推定を精度良く行って、良好な防振制御等の処理を行えるようにする。【解決手段】防振制御装置は、第１および第２可動素子１２１，１３１のうち少なくとも一方をシフト駆動して像振れを低減する。該装置は、振れを検出する振れ検出手段５０１と、各可動素子の実シフト位置を検出する位置検出手段１２８，１３８とを有し、検出された振れに応じて各可動素子の目標シフト位置を算出して上記少なくとも一方の可動素子を実シフト位置が目標シフト位置に近づくようにシフトさせる帰還制御を行う。該装置は、帰還制御による第１および第２可動素子のシフト駆動を指示する信号とそれらの実シフト位置を用いて外乱を推定する第１および第２外乱推定処理を行い、第１および第２外乱推定処理のうち、選択した一方の外乱推定処理の結果を少なくとも用いる処理を行う。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系の光軸に対してそれぞれシフト可能な第１可動素子および第２可動素子のうち少なくとも一方の可動素子をシフト駆動して光学機器の振れに起因する像振れを低減する防振制御を行う防振制御装置であって、
前記振れを検出する振れ検出手段と、
前記第１および第２可動素子の実シフト位置を検出する位置検出手段と、
前記振れ検出手段により検出された前記振れに応じて前記第１および第２可動素子のそれぞれの目標シフト位置を算出し、前記少なくとも一方の可動素子を前記位置検出手段により検出される前記実シフト位置が前記目標シフト位置に近づくようにシフトさせる帰還制御を行う帰還制御手段と、
前記帰還制御による前記第１可動素子のシフト駆動を指示する信号と前記位置検出手段により検出された前記第１可動素子の前記実シフト位置とを用いて前記光学機器に作用する外乱を推定する第１外乱推定処理、および前記帰還制御による前記第２可動素子のシフト駆動を指示する信号と前記位置検出手段により検出された前記第２可動素子の前記実シフト位置とを用いて前記外乱を推定する第２外乱推定処理を行う外乱推定手段と、
前記第１および第２外乱推定処理のうち、選択した一方の外乱推定処理の結果を少なくとも用いる処理を行う処理手段とを有することを特徴とする防振制御装置。
【請求項２】
前記処理手段は、前記第１および第２外乱推定処理のうち、選択した前記一方の外乱推定処理の結果に対する重み付けを他方の外乱推定処理の結果より重くして該第１および第２外乱推定処理の結果を加算した値を用いて前記処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の防振制御装置。
【請求項３】
前記外乱推定手段は、前記光軸に直交する方向への前記光学機器の平行振れを前記外乱して検出し、
前記処理手段は、前記帰還制御手段に、前記平行振れを含む前記光学機器の振れに応じた前記帰還制御を行わせることを特徴とする請求項１または２に記載の防振制御装置。
【請求項４】
前記外乱推定手段は、前記光学機器に作用する重力加速度を前記外乱として検出し、
前記処理手段は、該重力加速度を用いて前記光学機器の傾き角度または重力方向を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の防振制御装置。
【請求項５】
前記外乱推定手段は、前記光学機器に作用する外乱力を前記外乱として検出し、
前記処理手段は、前記帰還制御手段に前記外乱力に応じた前記帰還制御を行わせることを特徴とする請求項１または２に記載の防振制御装置。
【請求項６】
前記処理手段は、前記第１および第２外乱推定処理のうち、前記第１または第２可動素子であって前記防振制御によりシフト駆動されない可動素子に対応する外乱推定処理の結果を前記一方の外乱推定処理として選択することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の防振制御装置。
【請求項７】
前記処理手段は、前記第１および第２外乱推定処理のうち、前記第１および第２可動素子における前記防振制御での最大シフト駆動量がより小さい可動素子に対応する外乱推定処理の結果を前記一方の外乱推定処理として選択することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の防振制御装置。
【請求項８】
前記処理手段は、前記撮像光学系の焦点距離またはズーム位置に応じて前記一方の外乱推定処理を選択することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の防振制御装置。
【請求項９】
前記処理手段は、前記第１および第２可動素子のそれぞれの防振敏感度に応じて前記一方の外乱推定処理を選択することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の防振制御装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の防振制御装置を備えたことを特徴とする光学機器。
【請求項１１】
撮像光学系の光軸に対してそれぞれシフト可能な第１可動素子および第２可動素子のうち少なくとも一方の可動素子をシフト駆動して光学機器の振れに起因する像振れを低減する防振制御をコンピュータに行わせるコンピュータプログラムとしての制御プログラムであって、
前記コンピュータに、
前記振れを検出させ、
前記第１および第２可動素子の実シフト位置を検出させ、
検出された前記振れに応じて前記第１および第２可動素子のそれぞれの目標シフト位置を算出させ、前記少なくとも一方の可動素子を検出される前記実シフト位置が前記目標シフト位置に近づくようにシフトさせる帰還制御を行わせ、
さらに、
前記帰還制御による前記第１可動素子のシフト駆動を指示する信号と検出された前記第１可動素子の前記実シフト位置とを用いて前記光学機器に作用する外乱を推定する第１外乱推定処理、および前記帰還制御による前記第２可動素子のシフト駆動を指示する信号と検出された前記第２可動素子の前記実シフト位置とを用いて前記外乱を推定する第２外乱推定処理を行わせ、
前記第１および第２外乱推定処理のうち、選択した一方の外乱推定処理の結果を少なくとも用いる処理を行わせることを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像振れを低減するための防振制御装置およびこれを搭載した撮像装置等の光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の光学機器に搭載される防振システムは、振れ検出器により検出された手振れ等の光学機器の振れに応じてレンズその他の光学素子や撮像素子等の可動素子を光軸に対してシフトさせることで、該振れに起因する像振れを低減する。特許文献１にて開示された防振システムは、固定部材を挟んだ光軸方向前後にそれぞれ、第１の光学素子を保持した第１の可動鏡筒と第２の光学素子を保持した第２の可動鏡筒とを配置し、それぞれの可動鏡筒を独立してシフト駆動できるように構成されている。これにより、補正可能な振れ量（角度）を増加させている。
【０００３】
また、従来、光学機器に作用する振れや重力による外乱を検出し、その外乱の検出値を用いて可動素子の駆動制御（防振制御）を行ったり光学機器の姿勢を検出したりする技術が開示されている。特許文献２には、可動素子を駆動する駆動部にて発生する駆動推力と可動部材の位置検出結果とを入力として外乱を推定するオブザーバを用いて光学機器の平行振れを推定し、該推定結果を用いて防振制御を行う技術が開示されている。さらに、特許文献３には、可動素子を駆動する駆動部から重力方向の信号を取り出すことで光学機器の重力方向（姿勢）を検出する技術が開示されている。これら特許文献２，３に開示された技術により、平行振れや重力方向を検出するための検出器を設ける必要をなくして、光学機器のコンパクト化や低コスト化を図ることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５８３８９号公報
【特許文献２】特開２０１３−００３１６８号公報
【特許文献３】特開平０５−２１５９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、防振システムにおける外乱の推定には、以下の問題がある。防振システムは、ジャイロセンサ等の振れ検出器からの出力値に基づいて算出された振れ補正量に基づいて可動素子を駆動する。撮影時において詳細な構図の設定や正確なピント合わせを可能にするため、防振制御は常に有効にしておくことが望ましいので、外乱推定についても可動素子を駆動しながら行う必要がある。ただし、可動素子を駆動しながら外乱推定を行う場合、可動素子を駆動する駆動部のメカ的特性や電気的特性に非線形な特性の領域が含まれていると、その非線形特性領域での外乱推定は、推定値に大きな誤差を生じさせる可能性が高い。一般に可動素子の駆動量が大きいほど線形特性が損なわれて、誤差が大きくなることが多い。また、この非線形特性を補正するために、メカ的および電気的特性を考慮した外乱推定を行うと、推定処理の複雑化や処理時間の増大を招く。また、光学機器ごとの特性の個体ばらつきや経時変化によって推定結果の誤差が大きくなり、制御性能が悪化するおそれもある。
【０００６】
本発明は、外乱推定を精度良く行って、良好な防振制御や重力方向の検出等の処理を行えるようにした防振制御装置および光学機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての防振制御装置は、撮像光学系の光軸に対してそれぞれシフト可能な第１可動素子および第２可動素子のうち少なくとも一方の可動素子をシフト駆動して光学機器の振れに起因する像振れを低減する防振制御を行う。該防振制御装置は、振れを検出する振れ検出手段と、第１および第２可動素子の実シフト位置を検出する位置検出手段と、振れ検出手段により検出された振れに応じて第１および第２可動素子のそれぞれの目標シフト位置を算出し、上記少なくとも一方の可動素子を位置検出手段により検出される実シフト位置が目標シフト位置に近づくようにシフトさせる帰還制御を行う帰還制御手段と、帰還制御による第１可動素子のシフト駆動を指示する信号と位置検出手段により検出された第１可動素子の実シフト位置とを用いて光学機器に作用する外乱を推定する第１外乱推定処理、および帰還制御による第２可動素子のシフト駆動を指示する信号と位置検出手段により検出された第２可動素子の実シフト位置とを用いて上記外乱を推定する第２外乱推定処理を行う外乱推定手段と、第１および第２外乱推定処理のうち、選択した一方の外乱推定処理の結果を少なくとも用いる処理を行う処理手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の他の一側面としての制御プログラムは、撮像光学系の光軸に対してそれぞれシフト可能な第１可動素子および第２可動素子のうち少なくとも一方の可動素子をシフト駆動して光学機器の振れに起因する像振れを低減する防振制御をコンピュータに行わせるコンピュータプログラムである。該制御プログラムは、コンピュータに、振れを検出させ、第１および第２可動素子の実シフト位置を検出させ、検出された振れに応じて第１および第２可動素子のそれぞれの目標シフト位置を算出させ、上記少なくとも一方の可動素子を検出される実シフト位置が目標シフト位置に近づくようにシフトさせる帰還制御を行わせる。さらに、制御プログラムは、コンピュータに、帰還制御による第１可動素子のシフト駆動を指示する信号と検出された第１可動素子の実シフト位置とを用いて光学機器に作用する外乱を推定する第１外乱推定処理、および帰還制御による第２可動素子のシフト駆動を指示する信号と検出された第２可動素子の実シフト位置とを用いて上記外乱を推定する第２外乱推定処理を行わせ、第１および第２外乱推定処理のうち、選択した一方の外乱推定処理の結果を少なくとも用いる処理を行わせることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、外乱を検出するための新たな検出器を追加することなく精度良く外乱を検出することができる。そして、その検出結果を用いれば、良好な防振制御や重力方向の検出等の処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１であるカメラのレンズ鏡筒部の構成を示す分解斜視図。
【図２】実施例１のレンズ鏡筒部（望遠端）の構成を示す断面図。
【図３】実施例１のレンズ鏡筒部（広角端）の構成を示す断面図。
【図４】実施例１におけるカメラ振れの方向を示す図。
【図５】実施例１における防振制御装置の構成を示すブロック図。
【図６】実施例１における振れ補正ストロークの説明図。
【図７】実施例１における振れ補正ストロークの説明図。
【図８】実施例１における振れ補正ゲインの説明図。
【図９】実施例１における像振れ補正部の帰還制御を示すブロック図。
【図１０】実施例１における像振れ補正部の被駆動部の振動を１自由度でモデル化した図。
【図１１】実施例１における像振れ補正部の振動モデルを示す図。
【図１２】実施例１における像振れ補正部の帰還制御を示すブロック図。
【図１３】実施例１における電気的特性およびメカ的特性を示す図。
【図１４】本発明の実施例２の防振制御装置の構成を示すブロック図。
【図１５】実施例２における像振れ補正部の帰還制御を示すブロック図。
【図１６】本発明の実施例３の防振制御装置の構成を示すブロック図。
【図１７】実施例３における像振れ補正部の帰還制御を示すブロック図。
【図１８】本発明の実施例４の防振制御装置の構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１２】
まず、本発明の実施例１である光学機器としてのデジタルカメラ等の撮像装置（以下、カメラという）の構成部品について、図１から図３を用いて説明する。図１にはカメラのレンズ鏡筒部１００を分解して示しており、図２および図３には組立て状態のレンズ鏡筒部１００の光軸に平行な断面を示している。図２は後述する変倍（ズーム）可能な撮像光学系が望遠端にある状態を、図３は同撮像光学系が広角端にある状態をそれぞれ示している。
【００１３】
図３は、光学系を広角側に変倍した状態での、光軸と平行な断面で破断した断面図である。レンズ鏡筒部１００は、撮像素子１０１、撮像素子ホルダ１０２、固定筒１０３、カム筒１０４、第１群１１０、第２群１２０、第３群１３０および第４群１４０によって構成されている。
【００１４】
第１群１１０は、１群レンズ１１１と１群レンズホルダ１１２により構成されている。第２群１２０は、２群レンズ１２１と２群レンズホルダ１２２を含み、光軸方向に移動して変倍を行うとともに、像振れを低減（補正）するために第１可動素子である２群レンズ１２１を光軸に直交する方向に移動（シフト）させる第１像振れ補正部でもある。第３群１３０は、３群レンズ１３１と３群レンズホルダ１３２を含み、光軸方向に移動して変倍を行うとともに、像振れを補正するために第２可動素子としての３群レンズ１３１を光軸に直交する方向にシフトさせる第２像振れ補正部でもある。
【００１５】
なお、本実施例では、可動素子としての２群レンズ１２１および３群レンズ１３１を光軸に直交する方向にシフトさせて像振れ補正を行う場合について説明する。しかし、可動素子は光軸に対してシフトすればよく、例えば光軸上の１点を中心として揺動するようにシフトしてもよい。
【００１６】
第４群１４０は、４群レンズ１４１、４群レンズホルダ１４２、メインバー１４３、サブバー１４４およびステッピングモータ１４５により構成されている。また、１群レンズ１１１、２群レンズ１２１、３群レンズ１３１および４群レンズ１４１によって、撮像光学系が構成されている。
【００１７】
撮像素子１０１は、撮像光学系によって形成された光学像（被写体像）を電気信号に変換する光電変換素子であり、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成されている。撮像素子ホルダ１０２は、撮像素子１０１を保持する円盤状の部材である。また、撮像素子ホルダ１０２は、メインバー１４２、サブバー１４３およびステッピングモータ１４４を保持する。
【００１８】
固定筒１０３は、円筒状に形成された部材であり、その光軸方向一端に撮像素子ホルダ１０２が固定され、光軸方向他端の内周部にて第１群１１０の１群レンズホルダ１１２を保持する。また、固定筒１０３は、その外周部にてカム筒１０４を回転可能に保持する。さらに、固定筒１０３の周壁部には、光軸方向に延びる第１直進溝部１０３１および第２直進溝部１０３２がそれぞれ周方向３箇所に形成されている。第１直進溝部１０３１は、２群固定地板１２３に設けられた２群フォロワー１２３１に係合して、第２群１２０を光軸方向にガイドする。第２直進溝部１０３２は、３群固定地板１３３に設けられた３群フォロワー１３３１に係合して、第３群１３０を光軸方向にガイドする。
【００１９】
カム筒１０４は、円筒状に形成された部材であり、固定筒１０３の外周にて光軸回りで回転可能に支持される。カム筒１０４の周壁部には、第１カム溝部１０４１および第２カム溝部１０４２が形成されている。第１カム溝部１０４１は、２群固定地板１２３に設けられた２群フォロワー１２３１と係合し、カム筒１０４の回転に伴って第２群１２０を光軸方向に移動させる。第２カム溝部１０４２は、３群固定地板１３３に設けられた３群フォロワー１３３１と係合し、カム筒１０４の回転に伴って第３群１３０を光軸方向に移動させる。また、図示しない検出器によって、カム筒１０４の回転位置（つまりはズーム位置）を検出することができる。
【００２０】
１群レンズホルダ１１２は、１群レンズ１１１を保持し、固定筒１０３に固定される。
【００２１】
４群レンズホルダ１４２は、４群レンズ１４１を保持し、スリーブ部１４２１、回転止め溝部１４２２およびラック部１４２３を有する。スリーブ部１４２１は、撮像素子ホルダ１０４に固定されて光軸方向に延びるメインバー１４３に係合する。これにより、４群レンズホルダ１４２は、光軸方向に移動可能に保持される。回転止め溝部１４２２は、撮像素子ホルダ１０４に固定されて光軸方向に延びるサブバー１４４と係合する。これにより、４群レンズホルダ１４２はメインバー１４３を中心として回転することが阻止される。ラック１４２３は、ステッピングモータ１４５の出力軸に設けられたリードスクリューに係合し、ステッピングモータ１４５の回転力を光軸方向への移動力に変換する。このため、ステッピングモータ１４５を回転させることで、４群レンズホルダ１４２を光軸方向に移動させることができる。
【００２２】
カム筒１０４を回転させ、２群レンズ１２１および３群レンズ１３１を光軸方向に移動させることで、撮像光学系の変倍を行われることができる。カム筒１０４は、ユーザによる手動操作により回転させてもよいし、ステッピングモータや振動型モータ等のアクチュエータの駆動力によって回転させてもよい。また、ステッピングモータ１４５を回転させて４群レンズ１４１を光軸方向に移動させることで、撮像光学系の焦点調節を行うことができる。
【００２３】
第２群１２０である第１像振れ補正部と第３群１３０である第２像振れ補正部はそれぞれ、駆動源としてボイスコイルモータを備えている。ボイスコイルモータのコイル１２５２，１３５２に通電することで、マグネット１２５１，１３５１との間にローレンツ力を発生させ、可動素子である２群レンズ１２１および３群レンズ１３１を光軸に直交する方向にシフト駆動することができる。また、２群レンズ１２１および３群レンズ１３１の光軸に直交する方向での位置を検出する位置検出手段（位置センサ）としてのホール素子１２８，１３８がマグネット１２５１，１３５１に近接して配置されている。ホール素子１２８，１３８はそれぞれ、マグネット１２５１，１３５１の移動（シフト）に伴う磁界の変化を電気信号に変換する。これにより、撮像光学系の光軸の位置（基準位置）に対する２群レンズ１２１および３群レンズ１３１の実際のシフト量（シフト位置）、つまりは実シフト位置の検出を可能とする。
【００２４】
次に、本実施例のカメラの振れ（以下、カメラ振れという）の検出と防振制御（像振れ補正制御：以下、像振れ補正という）を行うために該カメラに搭載された防振制御装置について説明する。図４には、カメラ振れの方向を示している。本実施例において防振制御装置が像振れ補正を行うカメラ振れには、撮像光学系の光軸４０２に対して矢印４０３ｐ，４０３ｙで示す角度振れと、矢印４０４ｐ，４０４ｙで示す平行振れがある。角度振れは、光軸４０２に直交する水平軸回りでのピッチ振れと、光軸４０２に直交する垂直軸回りでのヨー振れを含む。また、平行振れは、光軸４０２に直交する水平軸に平行な方向への水平振れと光軸４０２に直交する垂直軸に平行な垂直振れを含む。
【００２５】
図５には、防振制御装置の構成を示している。なお、図５には上述したピッチ振れ４０３ｐと垂直振れ４０４ｐに関する構成のみを示しているが、実際にはヨー振れ４０３ｙと水平振れ４０４ｙに関する同様の構成も設けられている。以下では、ピッチ振れ４０３ｐと垂直振れ４０４ｐに対する像振れ補正に関してのみ説明するが、ヨー振れ４０３ｙと水平振れ４０４ｙに対する像振れ補正に関しても同様である。
【００２６】
角速度計により構成される振れセンサ（振れ検出手段）５０１は、ピッチ振れの角速度に応じた電気信号を出力する。振れセンサ５０１の出力である角速度信号は、カメラＣＰＵ５０２に入力される。カメラＣＰＵ５０２は、角速度信号からピッチ振れ量を算出するとともに、後述するように平行振れ量を算出する。そして、ピッチ振れ量と平行振れ量に応じた像振れを補正するために第１および第２像振れ補正部５１６，５１７にて必要な可動素子のシフト量である振れ補正量を算出する。カメラＣＰＵ５０２は、算出した振れ補正量に基づいて第１および第２像振れ補正部５１６，５１７のコイル１２５２，１３５２への通電を制御する。これにより、２群および３群レンズ（以下、シフトレンズともいう）１２１，１３１がシフト駆動され、像振れ補正が行われる。
【００２７】
引き続き、図５を用いて、カメラＣＰＵ５０２により行われる演算や制御等の処理について説明する。なお、図５では、説明のためにカメラＣＰＵ５０２の内部を算出部、制御部、推定器等のブロックに分けて記載しているが、実際にはコンピュータであるカメラＣＰＵ５０２は各ブロックが行う処理をコンピュータプログラムである制御プログラムに従って実行する。
【００２８】
振れセンサ５０１からの角速度信号は、カメラＣＰＵ５０２内の角度振れ量算出部５０３に入力されて積分され、角度信号に変換される。また、後に詳しく説明するように算出される平行振れ量を示す平行振れ信号は、カメラＣＰＵ５０２内の平行振れ量算出部５０４に入力される。
【００２９】
撮像光学系の主点位置における平行振れ量をＹとし、撮像光学系の角度振れ量（角度）をθとし、撮像光学系の焦点距離をｆとし、撮影倍率をβとすると、撮像素子１０１の撮像面にて生ずる像振れ量δは、以下の式（１）で求められる。
δ＝（１＋β）ｆθ＋βＹ  ・・・（１）
焦点距離ｆや撮影倍率βは、撮像光学系の変倍状態（ズーム位置）およびフォーカス状態（４群レンズ１４１の位置）から求めることができ、振れ角度θは角速度信号の積分により求めることができる。
【００３０】
Ｔをシフトレンズのシフト量（振れ補正ストローク）に対する撮像面上での像変位量を示す像振れ補正敏感度（防振敏感度）とすると、シフトレンズの振れ補正量δaは式（２）で示すようになる。よって、これらの情報に応じて、角度振れと平行振れに対する像振れ補正を行うことができる。
δa＝（（１＋β）ｆθ＋βＹ）／Ｔ  ・・・（２）
角度振れ量算出部５０３の出力は、敏感度調整部５０５に入力される。敏感度調整部５０５は、ズーム位置とフォーカス位置の情報５０６およびそれらにより求まる撮影倍率に基づいて角度振れ量算出部５０３の出力を増幅し、角度振れ補正目標値にする。これは、撮像光学系のズーム状態やフォーカス状態等の光学状態の変化による第１像振れ補正部５１６の像振れ補正敏感度の変化を補正するためである。
【００３１】
平行振れ量算出部５０４の出力に対しては、敏感度調整部５０７が、ズーム位置とフォーカス位置の情報５０６および撮影倍率に基づいて増幅し、平行振れ補正目標値にする。そして、角度振れ補正目標値と平行振れ補正目標値を加算器５０８で加算し、第１振れ補正目標値とする。
【００３２】
また、角度振れ量算出部５０３の出力は、敏感度調整部５０９にも入力される。敏感度調整部５０９は、ズーム位置とフォーカス位置の情報５０６および撮影倍率に基づいて角度振れ量算出部５０３の出力を増幅し、角度振れ補正目標値にする。これも、撮像光学系のズーム状態やフォーカス状態等の光学状態の変化による第２像振れ補正部５１７の像振れ補正敏感度の変化を補正するためである。平行振れ量算出部５０４の出力に対しても敏感度調整部５１０で、ズーム位置とフォーカス位置の情報５０６および撮影倍率に基づいて増幅し、平行振れ補正目標値にする。そして、角度振れ補正目標値と平行振れ補正目標値を加算器５１１で加算し、第２振れ補正目標値とする。
【００３３】
このようにして、カメラＣＰＵ５０２は、第１像振れ補正部５１６に対して算出された第１振れ補正目標値と第２像振れ補正部５１７に対して算出された第２振れ補正目標値とを求める。
【００３４】
ここで、第１像振れ補正部５１６と第２像振れ補正部５１７はそれぞれ、撮像光学系の焦点距離に応じて像振れ補正敏感度が異なる。このため、焦点距離に応じて、図６または図７に示すように、第１像振れ補正部５１６の最大の振れ補正ストローク（最大シフト駆動量：以下、最大駆動ストロークという）と第２像振れ補正部５１７の最大駆動ストロークを設定する。
【００３５】
図６では、撮像光学系の焦点距離が所定焦点距離ｆａより長い（以上の）場合は第１像振れ補正部５１６のみを駆動する（すなわち、第２像振れ補正部５１７の最大駆動ストロークを０とする）。また、焦点距離が所定焦点距離ｆaより短い場合は第２像振れ補正部５１７のみを駆動する（すなわち、第２像振れ補正部５１７の最大駆動ストロークを０とする）。第１像振れ補正部５１６のみを駆動する場合は、カメラＣＰＵ５０２内のゲイン５１２の倍率を１倍とし、ゲイン５１３の倍率を０倍とする。また、第２像振れ補正部５１７のみを駆動する場合は、ゲイン５１２の倍率を０倍とし、ゲイン５１３の倍率を１倍とする。
【００３６】
図７では、撮像光学系の焦点距離が長くなるほど第１像振れ補正部５１６の最大駆動ストロークを増加させ、第２像振れ補正部５１７の最大駆動ストロークを減少させる。言い換えれば、撮像光学系の焦点距離が短くなるほど第１像振れ補正部５１６の最大駆動ストロークを減少させ、第２像振れ補正部５１７の最大駆動ストロークを増加させる。ただし、焦点距離が望遠端付近であるときには第１像振れ補正部５１６のみを駆動し、焦点距離が広角端付近であるときには第２像振れ補正部５１７のみを駆動する。この場合は、図８に示すようにゲイン５１２，５１３の倍率を設定して、望遠端付近および広角端付近以外の焦点距離では第１像振れ補正部５１６と第２像振れ補正部とを同時に駆動することで像振れ補正を行う。
【００３７】
なお、図６および図７では焦点距離（ズーム位置）に応じて第１および第２像振れ補正部５１６，５１７の最大駆動ストロークを変化させる場合を示したが、像振れ補正敏感度によって最大駆動ストロークを設定してもよい。
【００３８】
次に、カメラＣＰＵ５０２内の帰還制御手段である第１および第２帰還制御部５１４，５１５における第１および第２像振れ補正部５１６，５１７の制御方法について説明する。図９には、第１帰還制御部５１４と第２帰還制御部５１５で共通して行われる演算処理を示している。
【００３９】
偏差算出部９０１は、像振れ補正のためのシフトレンズの目標位置（以下、目標シフト位置という）と、位置センサ（ホール素子）９０５から出力された実シフト位置を示す信号をＡＤ変換して得られるデジタル信号である実シフト位置との差分を計算する。ここで実シフト位置には観測ノイズが含まれている。観測ノイズとは、位置センサ９０５自体が持つノイズや外部からの電気的な誘導ノイズ等を含むノイズ成分である。位置センサ９０５の出力には、本来の実シフト位置を示す出力成分にこの観測ノイズが加わる。
【００４０】
偏差算出部９０１で算出された偏差はフィードバックコントローラ９０２に入力される。フィードバックコントローラ９０２は、偏差をゼロに近づけるように、すなわち位置センサ９０５により検出された実シフト位置が目標シフト位置に近づく（追従する）ように帰還制御を行う。しかし、フィードバックコントローラ９０２からの出力は、プラント９０４（第１および第２像振れ補正部５１６，５１７）までの中間システム９０３にてシステムノイズが加わった後でプラント９０４に駆動推力を与えることになる。本実施例にいう主なシステムノイズは、手振れ等のカメラ振れによる振動加速度の影響やカメラの姿勢の変化による重力加速度の影響による力外乱である。このように、各像振れ補正部のシフトレンズは目標位置とコントローラ９０２の特性、プラント９０４の特性、システムノイズおよび観測ノイズの影響を受けて駆動される。
【００４１】
次に、カメラに作用する外乱としての平行振れの検出方法について説明する。平行振れの検出は、図５に示すように第１像振れ補正部５１６および第２像振れ補正部５１７のそれぞれに対して設けられた外乱推定手段としての第１推定器５１８および第２推定器５１９が用いられる。ただし、第１推定器５１８で行う推定処理（第１外乱推定処理）および第２推定器５１９で行う推定処理（第２外乱推定処理）は同じであるので、ここでは第１推定器５１８で行う推定処理のみについて説明する。
【００４２】
第１推定器５１８は、第１像振れ補正部５１６について、図１０に示すように、光軸に直交し、かつ互いに直交する２軸（Ａ軸とＢ軸）においてプラントのモデル化を行う。図１１には、該２軸のうち一方の軸のモデル例として、第１像振れ補正部５１６のシフトレンズ（２群レンズ１２１）およびこれを保持する２群レンズホルダ１２２等からなる被駆動部の振動を１自由度でモデル化した像振れ補正部振動モデルを示す。１００１は像振れ補正部の被駆動部であり、１１０１は像振れ補正部のうち被駆動部の支持ベースとなる固定部（２群および３群固定地板１２３，１３３、さらにはカメラ本体）である。図１１では、被駆動部１００１の絶対変位をｚｂとし、固定部１１０１の絶対変位をｚｗとし、ばね定数をｋとし、減衰係数をｃとしている。また、像振れ補正部のコイルに電力を供給することにより被駆動部１００１に加わる駆動推力（以下、単に推力という）をｆとし、被駆動部１００１の質量をｍとしている。このとき、モデル系での運動方程式は式（３）に示される。
【００４３】
【数１】
2015152804.tif 000003
【００４４】
ここで、被駆動部１００１と固定部１１０１との相対変位は、第１像振れ補正部５１６に設けられた位置センサ（ホール素子）によって検出される。このため、図５に示すように、第１推定器５１８には、第１像振れ補正部５１６から位置センサにより検出されたシフトレンズの実シフト位置を示す信号が入力される。また、被駆動部１００１と固定部１１０１との相対変位を可観測出力とするため、状態変数として、被駆動部１００１と固定部１１０１との相対変位ｚ０、被駆動部１００１の絶対変位ｚｂおよび固定部１１０１の絶対変位ｚｗを用いる。これらは、式（４）の関係を有する。
【００４５】
【数２】
2015152804.tif 000004
【００４６】
ここで、状態変数を、
【００４７】
【数３】
2015152804.tif 000005
【００４８】
とおき、出力を相対変位ｙ＝ｚ０とし、入力を被駆動部１００１に加わる推力ｕ＝ｆとし、外乱によるカメラの絶対速度を、
【００４９】
【数４】
2015152804.tif 000006
【００５０】
として、以下の状態方程式（５）に当てはめる。推力ｕは、図５に示した第１帰還制御部５１４から第１像振れ補正部に対して帰還制御によるシフト駆動を指示する駆動指示信号に含まれるコイルに流す電流値の指令値から算出される。
【００５１】
【数５】
2015152804.tif 000007
【００５２】
ただし、ｗ（ｔ），ｖ（ｔ）は観測雑音であり、これらはＧａｕｓｓ性白色雑音で、いずれもその平均値と共分散は既知であり、式（６）のように表されるものとする。
【００５３】
【数６】
2015152804.tif 000008
【００５４】
式（３）〜（６）より、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは式（７）のように表される。
【００５５】
【数７】
2015152804.tif 000009
【００５６】
よって、像振れ補正部の被駆動部１００１と固定部１１０１との相対変位が測定可能であると考えると、式（５）より、外乱オブザーバ（以下、単にオブザーバという）は、式（８）に示すように構成される。
【００５７】
【数８】
2015152804.tif 000010
【００５８】
ここで、Ｌはオブザーバゲインである。このオブザーバゲインＬは、式（９）で示されるRiccati方程式を解くことにより予め求められるカルマンフィルタゲインである。
ＡＰ＋ＰＡＴ−ＰＣＴＲ−１ＣＰ＋Ｑ＝０      ・・・（９）
すなわち、Riccati方程式の正定対称な解Ｐより、式（１０）に示されるように決定される。
Ｌ＝ＰＣＴＲ−１      ・・・（１０）
このオブザーバを用いると、状態変数である像振れ補正部の被駆動部１００１の絶対速度の推定と、被駆動部１００１と固定部１１０１との相対変位の推定とが可能となる。推定された相対変位ｚ０を１階微分し、被駆動部１００１の絶対速度に加算することで、固定部１１０１の絶対速度を検出することができる。なお、相対変位ｚ０の１階微分値が被駆動部１００１の絶対速度に対して非常に小さい値となる場合には、相対変位ｚ０の１階微分を加算せずに、推定された被駆動部１００１の絶対速度を固定部１１０１の絶対速度として平行振れによる像振れ補正に用いてもよい。
【００５９】
このようにして、第１推定器５１８において平行振れ量が算出（推定）されるとともに、同様にして第２推定器５１９でも平行振れ量が算出（推定）される。
【００６０】
ここで、上述したオブザーバによる平行振れ量の推定には、以下の問題がある。オブザーバはメカ的な特性がシフトレンズの位置によらず線形であるとみなして演算される。よって、メカ的特性が想定された線形特性から乖離すると、推定結果に誤差が生じることになる。また、コイル通電時におけるコイルに流す電流値の指令値（電流指令値）に対するコイルに実際に流れる電流値（実電流値）の特性である電気的特性も同様に線形であるとみなして演算される。よって、電気的特性が想定された線形特性から乖離すると、同様に推定結果に誤差が生じることになる。
【００６１】
図１２には、図９に示した第１および第２帰還制御部５１４，５１５の演算処理に、電気的特性１２０１が加味された場合の演算処理を示している。図９にて説明したように、偏差算出部９０１で算出された偏差はフィードバックコントローラ９０２に入力され、フィードバックコントローラ９０２は偏差をゼロに近づけるように制御を行う。ただし、図１２では、フィードバックコントローラ９０２からの指令値は電気的特性１２０１を通った後に中間システム９０３にてシステムノイズ成分が加わった後、プラント９０４である像振れ補正部に推力を与えることになる。
【００６２】
上述したように電気的特性１２０１とプラント９０４のメカ的特性１２０２が線形であるとみなしてオブザーバ（推定器）１２０３が構成されている。よって、電気的特性１２０１とメカ的特性１２０２が非線形要素を有していると、オブザーバ１２０３からの出力が誤差を含むことになる。
【００６３】
図１３（ａ）には、非線形特性を有する電気的特性１２０１を、図１３（ｂ）には非線形特性を有するメカ的特性１２０２を示す。電気特性１２０１とメカ特性１２０２はともに、指令中心やシフトレンズの可動中心（光軸）から離れて端に近づくにつれて線形特性からの乖離が大きくなる。このため、図中の線形特性領域Ｔ１においてはオブザーバにより算出される平行振れ量の推定値の精度は高いが、非線形特性領域Ｔ２においては推定値は大きな誤差を含む。
【００６４】
電気的特性１２０１には、例えばＰＷＭ方式を用いたＨブリッジによるシフトレンズの駆動においては、Ｈブリッジ回路の特性に伴うスイッチング遅れやデッドタイムが存在する場合が多い。図１３（ａ）は、横軸にコイルに対する電流指令値（ＰＷＭ方式の信号に変換した際のＰＷＭ値）を、縦軸にコイルに流れる実電流値をとり、それらの関係を示している。理論的には、電流指令値（ＰＷＭ値）と実電流量とが全領域で比例関係にあるはずである。しかし、実際には、上述したスイッチング遅れやデッドタイムによる影響により、Ｄｕｔｙ比が０％および１００％に近い領域にて実電流値が理論値に対して少なくなる非線形領域が存在する。このため、指令中心から離れた非線形特性領域Ｔ２においては、電気的特性１２０１の線形性が失われる。
【００６５】
一方、メカ的特性１２０２には、例えば図１３（ｂ）に点線で示すように、電流指令値に対してシフトレンズの実シフト位置が線形の特性を有することが望ましい。しかし、シフトレンズをメカ端付近まで駆動した際には、図１１に示したばね定数ｋが可動中心から離れるにつれて線形特性を持たなくなる非線形の弾性特性を有する場合には、メカ端付近で弾性反力が大きくなるので、より多くの推力が必要となる。このため、可動中心から離れた非線形特性領域Ｔ２においては、メカ的特性１２０２の線形性が失われる。
【００６６】
これらの電気的およびメカ的特性を考慮すると、平行振れ量は線形特性領域Ｔ１にて推定することが望ましい。このため、本実施例では、第１および第２推定器５１８，５１９による推定結果（出力）を平行振れ量を算出（検出）する平行振れ算出部５０４に選択的に入力する信号選択器５２０が設けられている。信号選択器５２０、平行振れ量算出部５０４、敏感度調整部５０７および加算器５０８は、第１および第２帰還制御部５１４，５１５とともに処理手段を構成する。
【００６７】
図６に示すように所定焦点距離ｆａを境に第１および第２像振れ補正部のうち一方を選択して防振制御を行う場合は、第１および第２推定器５１８，５１９のうち像振れ補正を行っていない像振れ補正部に対応する推定器からの出力を信号選択器５２０にて選択する。また、図７に示すように焦点距離に応じて第１および第２像振れ補正部の最大駆動ストロークを変化させる場合は、最大駆動ストロークの比較結果に応じて第１および第２推定器５１８，５１９のうち一方からの出力を信号選択器５２０にて選択する。具体的には、最大駆動ストロークが線形特性領域Ｔ１にあり、かつより小さい最大駆動ストロークが設定されている像振れ補正部に対応する推定器からの出力を選択する。これらをまとめて言えば、最大駆動ストロークが小さい方の像振れ補正部（像振れ補正のために駆動されていない像振れ補正部を含む）に対応する推定器からの出力を選択する。
【００６８】
なお、信号選択器５２０による選択は、上述したように最大駆動ストロークの比較結果に応じて行う以外に、撮像光学系の焦点距離（ズーム位置）に応じて行ってもよいし、第１おび第２像振れ補正部の像振れ補正敏感度の比較結果に応じて行ってもよい。
【００６９】
このように、本実施例では、第１および第２推定器のうち、より精度の高い外乱推定が可能な一方の推定器からの出力を用いて外乱としての平行振れ（の量）を検出する。そして、該平行振れを含めたカメラ振れに対する像振れ補正を行う。これにより、電気的特性やメカ的特性の非線形要素の影響による平行振れの推定精度の低下を抑え、良好な防振性能を確保することができる。
【００７０】
なお、本実施例では、２つの可動素子として２つのシフトレンズを用いる場合について説明したが、撮像素子を光軸に対してシフト可能とすることで可動素子として用いてもよい。すなわち、２つの可動素子として１つのシフトレンズと１つの撮像素子を用いてもよい。このことは、後述する他の実施例でも同じである。
【実施例２】
【００７１】
図１４には、本発明の実施例２である防振制御装置の構成を示している。図１４において、実施例１の図５に示した防振制御装置の構成要素と共通する構成要素には、図５と同符号を付している。本実施例では、実施例１に対して以下の点で異なる。
（１）カメラに作用する外乱としての重力加速度を推定する第１重力加速度推定器１４０１と第２重力加速度推定器１４０２が設けられている点。
（２）第１および第２重力加速度推定器１４０１，１４０２に対して信号選択器１４０３が設けられている点。
（３）カメラの傾き角度（重力方向）を検出する傾き算出器１４０４が設けられている点。
【００７２】
以下、第１および第２重力加速度推定器１４０１，１４０２にて行われる重力加速度の推定方法について説明する。ここでは、実施例１で説明したカルマンフィルタによるオブザーバを用いて加速度を推定し、その加速度に被駆動部の質量を乗算することで力外乱を推定する方法を用いることができる。また、図１５に示すようにノミナルモデルの伝達関数を用いて力外乱を推定する方法を用いることもできる。
【００７３】
図１５において、実施例１にて図９を用いて説明した各帰還制御部と同じ部分には図９と同符号を付している。アクチュエータ（ボイスコイルモータ）のノミナル数学モデルであるノミナルモデルＰｎ（ｓ）と高周波ノイズを除去するためのローパスフィルタＱ（ｓ）とを用いてオブザーバが構成される。該オブザーバには、位置センサ９０５からの実シフト位置（観測ノイズを含む）とフィードバックコントローラ９０２からの出力とが入力される。
【００７４】
フィードバックコントローラ９０２からの出力は、プラント９０４に推力を与えるのと同時にローパスフィルタＱ（ｓ）１５０１にも入力される。また、ノミナルモデルＰｎ（ｓ）とローパスフィルタＱ（ｓ）により表現される伝達特性１５０２の出力から、減算器１５０３によって、ローパスフィルタＱ（ｓ）１５０１の出力を減算することで力外乱を推定することができる。
【００７５】
本実施例で算出する力外乱は重力加速度のような極低周波帯域の外乱成分のみではなく、高周波の外乱成分も含んでいる。そこで、算出した力外乱を、例えば０．５Ｈｚ以下のカットオフ周波数に設定されたローパスフィルタＱ（ｓ）１５０１を通すことで、重力加速度成分のみを抽出することが可能である。
【００７６】
次に、カメラの傾き角度の検出について説明する。信号選択器１４０３は、実施例１での信号選択器５２０についての説明と同様に、第１おび第２像振れ補正部（被駆動部）の最大駆動ストロークの比較結果に応じて、第１および第２重力加速度推定器１４０１，１４０２のうち一方による推定結果（出力）を選択する。なお、信号選択器１４０３による選択は、実施例１でも述べたように、撮像光学系の焦点距離（ズーム位置）に応じて行ってもよいし、第１おび第２像振れ補正部の像振れ補正敏感度の比較結果に応じて行ってもよい。
【００７７】
推定された重力加速度は傾き算出器１４０４に入力される。図１４にはピッチ方向での推定重力加速度の演算のための構成を詳しく示したが、ヨー方向でも推定重力加速度１４０５が同様に演算され、その推定重力加速度１４０５も傾き算出器１４０４に入力される。そして、傾き演算部１４０４は、ピッチ方向およびヨー方向の推定重力加速度からカメラの傾き角度を算出（検出）する。信号選択器１４０３および傾き算出器１４０４は、処理手段を構成する。
【００７８】
例えば、ヨー方向の推定重力加速度は撮像素子の長辺方向（Ｘ軸方向）において算出され、ピッチ方向の推定重力加速度は撮像素子の短辺方向（Ｙ軸方向）において算出される。Ｘ軸方向の推定重力加速度とＹ軸方向の推定重力加速度から、式（１１）を用いて、撮像光学系の光軸周りでの傾斜角度であるロール角度が傾き角度として検出される。
傾き角度[deg]
＝ａｒｃｔａｎ（Ｙ軸加速度／Ｘ軸加速度）×１８０／π    ・・・（１１）
算出された傾き角度を用いれば、カメラに対する重力方向を検出することができ、例えば撮像時のカメラの姿勢（ユーザがカメラを横位置に構えているか縦位置に構えているか等）を判定することができる。撮像時のカメラの姿勢を撮影画像とともに記録しておけば、撮影時のカメラの姿勢を考慮して撮影画像を表示させることができる。また、撮像前のカメラの姿勢を考慮して被写体（人物の顔）の検知を行うことで、被写体検知をより正確に行うこともできる。
【００７９】
本実施例でも、第１および第２重力加速度推定器１４０１，１４０２のうち、より精度の高い外乱推定が可能な一方の推定器からの出力を用いて外乱としての重力加速度（の変化）を検出する。そして、該重力加速度を用いてカメラの傾き角度を検出する。これにより、電気的特性やメカ的特性の非線形要素の影響による傾き角度の検出精度の低下を抑え、良好な傾き角度（重力方向）の検出を行うことができる。
【実施例３】
【００８０】
図１６には、本発明の実施例３である防振制御装置の構成を示している。図１６において、実施例１の図５に示した防振制御装置の構成要素と共通する構成要素には、図５と同符号を付している。本実施例では、実施例１に対して、以下の点で異なる。
（１）第１外乱力推定器１６０１と第２外乱力推定器１６０２が設けられている点。
（２）第１および第２外乱力推定器１６０１，１６０２に対して信号選択器１６０３が設けられている点。
（３）第１帰還制御部５１４と第２帰還制御部５１５の代わりに、第１帰還制御部１６０４と第２帰還制御部１６０５が設けられている点。
（４）第１帰還制御部１６０４と第２帰還制御部１６０５には信号選択器１６０３の出力が入力される点。
【００８１】
帰還制御においては、図９を用いて実施例１にて説明したように、手振れ等のカメラ振れに起因する振動加速度の影響やカメラの姿勢変化よる重力加速度の影響等による力外乱が主であるシステムノイズが加わる。そして、この力外乱の影響が大きいと、目標値に対する応答特性が悪くなり、防振性能にも悪影響を与えることになる。この帰還制御に与える外乱力（外乱値）を予め演算することができれば、その外乱値を振れ補正量から予め減算することで、外乱をキャンセルし、耐外乱性能を改善させることができる。
【００８２】
次に、本実施例における外乱力の推定方法について説明する。第１外乱力推定器１６０１と第２外乱力推定器１６０２は、実施例１で説明したカルマンフィルタを用いたオブザーバによって加速度を推定し、該加速度に被駆動部の質量を乗算することで外乱力を推定する。また、実施例２で説明したノミナルモデルの伝達関数を用いて力外乱を推定してもよい。
【００８３】
信号選択器１６０３は、実施例１での信号選択器５２０についての説明と同様に、第１おび第２像振れ補正部（被駆動部）の最大駆動ストロークの比較結果に応じて、第１および第２外乱力推定器１６０１，１６０２のうち一方による推定結果（出力）を選択する。なお、信号選択器１６０３による選択は、実施例１でも述べたように、撮像光学系の焦点距離（ズーム位置）に応じて行ってもよいし、第１おび第２像振れ補正部の像振れ補正敏感度の比較結果に応じて行ってもよい。
【００８４】
選択された推定外乱力は、第１帰還制御部１６０４と第２帰還制御部１６０５のそれぞれに入力される。図１７には、第１帰還制御部１６０４と第２帰還制御部１６０５とで共通して行われる演算処理を示している。なお、図１７において、図９を用いて説明した帰還制御部と同じ部分には同符号を付している。信号選択器１６０３は、第１および第２帰還制御部１６０４，１６０５とともに処理手段を構成する。
【００８５】
推定外乱力はローパスフィルタ１７０１に入力され、ここで高周波成分が除去された後、減算器１７０２に入力される。減算器１７０２は、フィードバックコントローラ９０２からの出力を減算して、プラント９０４である像振れ補正部に推力を与える。
【００８６】
減算器１７０２を設けているのは、以下の理由による。本実施例では、手振れ等のカメラ振れによる振動加速度の影響やカメラの姿勢変化による重力加速度の影響による力外乱が主であるシステムノイズを推定外乱力として算出している。このため、システムノイズである力外乱と逆方向の力をプラントに加えれば、外乱の影響を低減することができ、応答性が良く、外乱の影響を受けにくい帰還制御を行うことができる。そして、これにより、シフトレンズを目標シフト位置に駆動する際の応答特性が向上し、外乱の影響による防振性能の低下を抑えることができる。
【００８７】
本実施例でも、第１および第２外乱力推定器１６０１，１６０２のうち、より精度の高い外乱力推定が可能な一方の推定器からの出力を用いて外乱力を推定し、帰還制御を行う。これにより、電気的特性やメカ的特性の非線形要素の影響による外乱力の推定精度の低下を抑え、良好に外乱力を補正して帰還制御の精度を確保することができる。
【実施例４】
【００８８】
図１８には、本発明の実施例４である防振制御装置の構成を示している。図１８において、実施例１の図５に示した防振制御装置の構成要素と共通する構成要素には、図５と同符号を付している。本実施例では、実施例１に対して、以下の点で異なる。
（１）図５で設けられていた信号選択器５２０が削除されている点。
（２）ゲイン１８０１とゲイン１８０２が設けられている点。
（３）加算器１８０３が設けられている点。
（４）加算器１８０３でゲイン１８０１とゲイン１８０２の出力が加算された後、平行振れ量算出部５０４に入力されている。
【００８９】
実施例１では、信号選択器５２０で第１および第２推定器５１８の出力のうち一方を選択して平行振れ量算出部５０４に入力した。これに対して、本実施例では、第１推定器５１８の出力はゲイン１８０１に入力され、第２推定器５１９の出力はゲイン１８０２に入力される。そして、これらゲイン１８０１，１０８０によって重み付けされた後の出力を加算器１８０３で加算した値を平行振れ量の推定値として平行振れ量算出部５０４に入力する。ゲイン１８０１，１０８０、加算器１８０３、平行振れ量算出部５０４、敏感度調整部５０７および加算器５０８は、第１および第２帰還制御部５１４，５１５とともにに処理手段を構成する。
【００９０】
本実施例におけるゲイン１８０１，１８０２（つまりは重み付け）の設定方法について説明する。本実施例では、実施例１において図７を用いて説明したように、撮像光学系の焦点距離に応じて第１および第２像振れ補正部の最大駆動ストロークを設定する。ゲイン５１２およびゲイン５１３では図８に示したようにゲインが設定され、第１像振れ補正部５１６と第２像振れ補正部５１７とが同時に駆動されて像振れ補正を行う。
【００９１】
ここで、ゲイン１８０１はゲイン５１３と同じ倍率が設定され、ゲイン１８０２はゲイン５１２と同じ倍率が設定される。第１推定器５１８と第２推定器５１９でそれぞれ推定された平行振れ量は、ゲイン１８０１とゲイン１８０２を通過した後に加算される。この加算においては、対応する像振れ補正部の最大駆動ストローク量が小さい方として選択された推定器の出力の重み付けを大きくし、対応する像ぶれ補正部の最大駆動ストローク量が大きい方の推定器の出力の重み付けを小さくする。こうして重み付け加算された平行振れ量は、平行振れ量算出部５０４に入力され、像振れ補正に用いられる。
【００９２】
なお、第１および第２推定器５１８，５１９のうち重み付けを重くする推定器の選択は、上記のように第１おび第２像振れ補正部の最大駆動ストロークの比較結果に応じて行う以外に、撮像光学系の焦点距離（ズーム位置）に応じて行ってもよい。また、第１おび第２像振れ補正部の像振れ補正敏感度の比較結果に応じて行ってもよい。
【００９３】
本実施例では、第１および第２推定器５１８，５１９のうち、より精度の高い平行振れ量の推定が可能な一方の推定器からの出力に対する重み付けを他方の推定器よりも重くしつつ該一方と他方の推定器による推定結果の加算値を用いて平行振れ量を検出する。これにより、重み付けが軽い推定器の推定結果が大きな誤差を含んでいても、重み付けが重い推定器の推定結果を主として用いて推定結果の信頼度を向上させることができる。これにより、電気的特性やメカ的特性の非線形要素の影響による平行振れ推定の精度低下を抑え、良好な防振性能を確保することができる。
【００９４】
なお、本実施例のような２つの推定器による推定結果の重み付け加算値を用いる方法は、実施例２で説明した重力加速度の検出や実施例３で説明した外乱力の検出においても用いることができる。
【００９５】
また、上記各実施例では、撮像光学系（レンズ）が一体的に設けられたカメラに防振制御装置を搭載した場合について説明したが、レンズが交換可能なカメラに防振制御装置を搭載してもよい。また、カメラには、各実施例で説明したデジタルカメラだけでなく、監視カメラ、Ｗｅｂカメラおよび携帯電話等のモバイル端末に搭載されるカメラも含まれる。
【００９６】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００９７】
４０１  カメラ
４０２  光軸
５０１  振れセンサ
５０２  カメラＣＰＵ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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