(57)【要約】【課題】カメラの電源投入時に急激な手ぶれ補正レンズの移動を防止してメカ機構の負担を軽減する。【解決手段】コントローラ６は手ぶれセンサー４により検出されたカメラの移動情報に基づいて補正レンズ３の移動量を含む駆動データを求め、且つ位置センサー８から出力される位置情報をモニターしながら求めた駆動データに基づきアクチュエータ５を制御する。コントローラ６は、休止状態から動作状態に移行するとき、先ず位置センサー８に通電して補正レンズ３の現在位置を表す位置情報を取得し、次に取得した位置情報に基づき現在位置を目標位置に設定してアクチュエータ５に起動をかけて補正レンズ３を現在位置に保持し、続いて所定の初期位置を目標位置に設定しなおしてアクチュエータ５を制御し補正レンズ３を現在位置から初期位置に定速で移送する。【選択図】図２
2008216289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラに装着され、撮影操作時手ぶれにより生じるカメラの移動を検出する手ぶれセンサーと、
手ぶれを補正するため、カメラの鏡胴に装着された補正レンズと、
該鏡胴の光軸と交差する面内で該補正レンズを駆動するためのアクチュエータと、
該補正レンズの位置を検出して、対応する位置情報を出力する位置センサーと、
該手ぶれセンサーにより検出されたカメラの移動情報に基づいて補正レンズの移動量を含む駆動データを求め、且つ該位置センサーから出力される位置情報をモニターしながら該求めた駆動データに基づき該アクチュエータを制御する制御部とを備えた手ぶれ補正装置において、
前記制御部は、休止状態から動作状態に移行するとき、先ず該位置センサーに通電して該補正レンズの現在位置を表す位置情報を取得し、次に取得した位置情報に基づき該現在位置を目標位置に設定して該アクチュエータに起動をかけて該補正レンズを現在位置に保持し、続いて所定の初期位置を目標位置に設定しなおして該アクチュエータを制御し該補正レンズを現在位置から初期位置に移送することを特徴とする手ぶれ補正装置。
【請求項２】
前記制御部は、該アクチュエータを制御して該補正レンズを現在位置から初期位置まで定速で移送することを特徴とする請求項１記載の手ぶれ補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラの操作時手がぶれたことにより生じる撮影画像の乱れ（以下明細書ではこの現象を手ぶれと呼ぶ場合がある）を補正するための補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からカメラに組み込まれた手ぶれ補正装置が知られており、例えば特許文献１に開示がある。従来の手ぶれ補正装置は、手ぶれセンサーと補正レンズとアクチュエータと位置センサーとコントローラ（制御部）とで構成されている。手ぶれセンサーは例えばジャイロセンサーなどからなり、カメラに装着され撮影操作時手振れにより生じるカメラの移動を検出する。補正レンズは、手振れを補正するためカメラの鏡胴に装着されている。位置センサーは例えばホールセンサーからなり、補正レンズの位置を検出して対応する位置情報を出力する。アクチュエータは例えばコイルと磁石の組み合わせからなり、鏡胴の光軸と交差する面内で補正レンズを駆動する。コントローラ（制御部）は、手ぶれセンサーにより検出されたカメラの移動情報に基づいて補正レンズの移動量を含む駆動データを求め、且つ位置センサーから出力される位置情報をモニターしながら駆動データに基づいてアクチュエータを制御する。かかる構成により、撮影操作時シャッタ動作などでカメラが移動しても、補正レンズを駆動して手振れを補正し、撮影画像に乱れが生じないようにしている。
【特許文献１】特開平４‐２１８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
カメラを使わないときには電源は切れている。即ちシステムが休止状態にあるとき電源の供給は無い。このとき鏡胴内にある補正レンズは規制されておらず、フローティング状態にある。従って休止状態のとき補正レンズの現在位置は必ずしも一定していない。
【０００４】
カメラを使用するため電源を投入すると、システムは休止状態から動作状態に移行する。起動時点で補正レンズは所定の位置（ホームポジション）に初期化される（以下本明細書ではこの所定の位置を初期位置と呼ぶ場合がある）。システムに電源が供給されると位置センサーが働き、補正レンズの現在位置を検出する。この現在位置は必ずしも一定ではなく、初期位置からずれていることも多い。システムの制御部（コントローラ）は補正レンズを現在位置から初期位置に速やかに移送するため、アクチュエータに起動をかける。これによりレンズは急激に駆動される。典型的には電源投入後モニター画面が点灯するまでの短い時間に補正レンズを初期位置に送って安定化を図るため、補正レンズは急激に駆動される。このため電源投入時補正レンズを支持する機構に大きな負荷がかかる。この負荷はカメラに電源を投入する度に生じる。カメラの耐久性を確保するため、補正レンズのメカ機構はこの負荷に耐えられるように設計する必要があった。このためメカ機構に過大なコストがかかるという問題点があった。
【０００５】
特許文献１に開示された手ぶれ補正装置は電源投入時補正レンズのメカ機構に急激な負荷が加わらないように工夫が施されている。カメラの電源が投入されると内蔵のタイマーが自動的に所定の時間を計測する。この計測時間内に補正レンズを駆動して現在位置から初期位置に移送する。タイマーの設定時間は比較的余裕を取ってあるので、補正レンズをゆっくりとホームポジションに送ることが出来る。しかしながら現在位置と初期位置が非常に近い場合でもタイマーの設定時間だけ初期化に時間がかかってしまう。この様にタイマーで時間を設定すると不必要に待機時間が長くなることがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明は電源投入時に急激な補正レンズの移動を防止してメカ機構の負担を軽減すると共に、無駄な待機時間を浪費することなく速やかに補正レンズを初期位置に移動可能な手ぶれ補正装置を提供することを目的とする。かかる目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち本発明は、カメラに装着され、撮影操作時手ぶれにより生じるカメラの移動を検出する手ぶれセンサーと、手ぶれを補正するため、カメラの鏡胴に装着された補正レンズと、該鏡胴の光軸と交差する面内で該補正レンズを駆動するためのアクチュエータと、該補正レンズの位置を検出して、対応する位置情報を出力する位置センサーと、該手ぶれセンサーにより検出されたカメラの移動情報に基づいて補正レンズの移動量を含む駆動データを求め、且つ該位置センサーから出力される位置情報をモニターしながら該求めた駆動データに基づき該アクチュエータを制御する制御部とを備えた手ぶれ補正装置において、前記制御部は、休止状態から動作状態に移行するとき、先ず該位置センサーに通電して該補正レンズの現在位置を表す位置情報を取得し、次に取得した位置情報に基づき該現在位置を目標位置に設定して該アクチュエータに起動をかけて該補正レンズを現在位置に保持し、続いて所定の初期位置を目標位置に設定しなおして該アクチュエータを制御し該補正レンズを現在位置から初期位置に移送することを特徴とする。
【０００７】
好ましくは、前記制御部は、該アクチュエータを制御して該補正レンズを現在位置から初期位置まで定速で移送する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、休止状態から動作状態に移行するときまず初めに補正レンズの現在位置を検出する。この現在位置を目標位置にしてアクチュエータに起動をかける。これにより補正レンズを確実に現在位置に保持固定することが出来る。続いて初期位置（ホームポジション）を目標位置に設定しなおして補正レンズを現在位置から初期位置に移送する。この移送は現在位置及び初期位置に基づいてコントローラ（制御部）がアクチュエータを制御しながら行うことが出来る。よって従来のように補正レンズの急激な移動が起きず、メカ機構の負担を軽減することが出来る。従来は現在地位が不明のままホームポジションに向かって起動をかけるため位置関係によっては非常に急激な力が補正レンズに加わってしまう。一方検出した現在位置が初期位置に近いときは、コントローラは両者の位置関係に合わせて速やかに補正レンズを初期位置に移送できる。換言すると通電前の補正レンズの現在位置が設定初期位置に近ければ、ほとんど移動量が無いため短時間で補正レンズの安定化を行うことが出来る。従来のように現在位置に関わらずタイマー設定時間だけ待機する必要はない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明にかかる手ぶれ補正装置を組み込んだカメラ用鏡胴を示す模式図である。この模式図を参照して、本発明にかかるカメラ用手ぶれ補正装置の基本的な原理を説明する。（Ａ）に示すように、カメラ用の鏡胴は、ＡＦレンズ１、ズームレンズ２及びその間に装着された手ぶれ補正レンズ３とからなり、光軸に沿って配列されている。被写体から発した光は、矢印で示すようにＡＦレンズ１、手ぶれ補正レンズ３及びズームレンズ２を通って、倒立像として撮像面に結像する。この撮像面は、デジタルカメラの場合撮像素子の受光面であり、銀塩カメラの場合フィルムである。
【００１０】
（Ｂ）は撮影操作時に手ぶれが生じた場合の状態を表している。手ぶれがあると、被写体から発した光が鏡胴の光軸方向からずれるため、撮像面に結像した倒立像が、（Ａ）に示した本来の到達点からずれてしまう。矢印で示す様にこのずれが手ぶれになる。露光動作中に現れる倒立像のずれが結果的に撮像さてしまうため、画質に乱れが生じる。
【００１１】
（Ｃ）は、この手ぶれを補正するために、手ぶれ補正レンズ３を駆動した結果を表している。手ぶれ補正装置は、予め手ぶれセンサーにより検出したカメラの移動情報に基づいて手ぶれ補正レンズ３の駆動方向及び駆動速度を含む駆動データを求める。手ぶれ補正装置のコントローラは、この求めた駆動データに基づいてアクチュエータを制御し、手ぶれ補正レンズ３をシフト移動して、手ぶれの影響を除いている。図示する様に、手ぶれ補正レンズ３を所定の方向にシフト移動することで、被写体から発した光が折れ曲がり、本来の到達点に光が届くようにしている。これにより露光動作中手ぶれがあっても、撮像面上の倒立像の位置にずれが生じないため、クリアな画像が得られる。
【００１２】
図２は、本発明にかかる手ぶれ補正装置の実施形態を示すブロック図である。図示する様に、本発明にかかる手ぶれ補正装置は、基本的に手ぶれセンサー４と補正レンズ３とアクチュエータ５とコントローラ６とで構成されている。手ぶれセンサー４はカメラに装着され、撮影操作時手ぶれにより生じるカメラの移動を検出する。図示の実施形態では、この手ぶれセンサー４は一対のジャイロセンサーからなり、カメラの移動情報としてヨーイング成分とピッチング成分を検出している。検出されたヨーイング情報は第１のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ１）を通してコントローラ６に入力される。ピッチング情報は第２のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ２）を通って同じくコントローラ６に入力されている。補正レンズ３は手ぶれを補正するため、カメラの鏡胴に装着されている。図示の例では、この補正レンズ３は基板１０に保持された状態で、カメラの鏡胴（図示せず）に装着されている。アクチュエータ５はこの基板１０に搭載された補正レンズ３を駆動する。図示の例では、このアクチュエータ５は２つの部分に分かれている。左側のアクチュエータ５は基板１０に搭載されたコイルと、その下に固定配置されたマグネットとで構成されている。右側のアクチュエータ５は同じく基板１０に搭載されたコイルとその下に固定配置されたマグネットとで構成されている。左右のアクチュエータ５は、マグネットの着磁方向が直交している。これにより左右のアクチュエータ５の駆動方向が互いに直交している。この結果、一対のアクチュエータ５で補正レンズ３を光軸に直交した二次元方向に駆動可能である。コントローラ６は、手ぶれセンサー４により検出されたカメラの移動情報に基づいて補正レンズ３の駆動方向及び駆動速度を含む駆動データを求め、且つ求めた駆動データに基づきアクチュエータ５を制御する。図示の例では、このコントローラ６は３２ｂｉｔ２０ＭＨｚのマイクロコンピュータ（マイコン）からなり、補正レンズ駆動用のドライバＩＣ７を介してアクチュエータ５を駆動している。なお、アクチュエータ５を構成する基板１０の上にはＨａｌｌ素子が取り付けられており、その出力は位置検出回路８を介してコントローラ６にフィードバックされている。
【００１３】
引き続き図２を参照して、本手ぶれ補正装置の電気的な動作を詳細に説明する。上述したように、補正レンズ３を搭載する基板１０には一対のＨａｌｌ素子が取り付けてある。Ｈａｌｌ素子及びコイルを搭載した基板１０の裏側には、マグネットが固定設置されている。補正レンズ３を駆動すると、Ｈａｌｌ素子がそれぞれ対応するマグネットの上を移動するので、出力が生じる。Ｈａｌｌ素子からは、補正レンズ３の移動によりリニアな出力が出るように設定されている。ここで位置検出回路８とドライバＩＣ７は、コントローラ６と接続し、フィードバックループを構成している。かかる構成により、Ｈａｌｌ素子の出力が、コントローラ６で設定された目標電圧となるように、ドライバＩＣ７を介してアクチュエータ５を構成する一対のコイルに電流を流すようになっている。これにより一対のコイルは矢印で示したように垂直方向及び水平方向に移動可能で、その制御はコントローラ６からドライバＩＣ７に供給される出力電圧によって決まる。したがって本発明にかかる手ぶれ補正装置は、コントローラ６により出力された電圧で補正レンズ３が設定された位置に停止する。その位置を確認するため、コントローラ６は位置検出回路８から出力されたＨａｌｌ電圧をモニターしている。
【００１４】
以上の説明から明らかなように、ＨａＬＬ素子は位置センサーとして機能しており、補正レンズ３の位置を検出して対応する位置情報を出力する。Ｈａｌｌ素子の出力は位置検出回路８で増幅され、コントローラ６とドライバＩＣ７に入力される。ドライバＩＣ７は位置検出回路８から入力された補正レンズ３の現在位置と、コントローラ６から入力される目標位置との差に応じて、アクチュエータ５のコイルに通電し、補正レンズ３を目標位置まで駆動する。従ってドライバＩＣ７は位置検出回路８から供給される補正レンズ３の現在位置がコントローラ６から指示される補正レンズ３の目標位置に到達するまでアクチュエータ５のコイルに通電する。好ましくはドライバＩＣ７は現在位置から目標位置まで補正レンズ３が定速で移動するように通電量を制御する。
【００１５】
コントローラ６は本手ぶれ防止システムの制御部を構成している。本発明の特徴事項として、システム制御部を構成するコントローラ６は、システムが休止状態から動作状態に移行するとき、まず位置センサー（ＨａＬＬ素子と位置検出回路８）に通電して補正レンズ３の現在位置を表す位置情報を取得する。次に取得した位置情報に基づき現在位置を目標位置に設定してアクチュエータ５に起動をかけて補正レンズ３を現在位置に保持固定する。続いて所定の初期位置（ホームポジション）を目標位置に設定しなおしてドライバ７を介してアクチュエータ５を制御し、補正レンズ３を現在位置から初期位置に移送する。その際コントローラ６はドライバＩＣ７からアクチュエータ５を制御して補正レンズ３を現在位置から初期位置まで定速で移送する。
【００１６】
図３は、コントローラ６が実行する制御プログラムの手順を示すフローチャートである。図示するようにこのプログラムをスタートした後、まず手順Ｓ１で電源投入を確認する。続いて手順Ｓ２で位置検出回路８の電源をオンする。続いて手順Ｓ３で位置検出回路８を介しＨａｌｌ素子から補正レンズ３の現在位置情報を入手する。次いで手順Ｓ４で現在位置情報と同一の目標位置を設定し、ドライバＩＣに出力する。ドライバＩＣ７はコントローラ６からの指示に基づいてアクチュエータ５に起動をかけ、補正レンズ３を目標位置に送る。実際にはこの目標位置は補正レンズ３の現在位置と同一に設定されているので、アクチュエータ５の起動により補正レンズ３が現在位置に固定される。
【００１７】
この後手順Ｓ５で現在位置から初期位置まで補正レンズを移送するために必要な駆動データの演算を行う。この駆動演算には現在位置から初期位置まで補正レンズを移送するために必要な駆動時間の設定も含まれる。この駆動時間は補正レンズの移送が定速となるように現在地と初期位置（目標位置）の間の距離に応じて設定される。続いて手順Ｓ６でドライバＩＣに指示を送り、補正レンズの駆動を開始する。その際タイマーを同時に起動し、エラー時間の計測を開始する。このエラー時間はシステムエラーを検出するために設定されている。手順Ｓ７で補正レンズが初期位置まで移送されたか否かを判断する。移送が完了した場合にはプログラムを終了する。逆に移送が完了していない場合には手順Ｓ８に進みタイマーの計測時間を読み取って、エラー時間が経過したか否かを判断する。この手順Ｓ８は定期的に行われる。エラー時間に達していない場合には手順Ｓ７に戻り初期位置に補正レンズが到達したか否かを判断する。手順Ｓ７とＳ８を定期的に繰り返す。この過程でタイマーがカウントアウトした場合（即ちエラー時間に達した場合）手順Ｓ９に分岐し所定のエラー処理を行う。
【００１８】
以上の説明から明らかなように本発明の手ぶれ防止システムは、まずカメラの電源が投入されると位置検出回路がオン状態となる。このときまだアクチュエータを構成するコイルには通電されておらず、ドライバＩＣはスタンバイ状態である。次に位置検出回路の出力をコントローラが読み込み、その位置（現在位置）と同一位置となるようにドライバＩＣを介してコイルを通電する。このときコントローラから出力される指示位置と位置検出回路から出力される現在位置とは同じであるため、補正レンズは移動することなく現在位置に保持固定される。この後初期位置と現在位置との差を演算して、メカ機構の負荷にならない程度の移動時間を設定する。コントローラはこの設定時間に基づき、ドライバＩＣを介してアクチュエータを通電し、補正レンズを現在位置から初期位置まで移動させる。初期位置と現在位置との差が無ければ、この移動時間はゼロになる。この様な動作により、本発明にかかる手ぶれ防止装置は電源投入時の補正レンズの急激な作動を防ぐことが出来、メカ機構に対する負荷が軽減できる。また現在位置と初期位置（目標位置）が近い場合には短時間で補正レンズの移送を完了することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明にかかる手ぶれ補正装置の概要を示す模式図である。
【図２】本発明にかかる手ぶれ補正装置の実施形態の全体構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示した実施形態の動作説明に供するフローチャートである。
【符号の説明】
【００２０】
３・・・補正レンズ、４・・・ジャイロセンサー、５・・・アクチュエータ、６・・・コントローラ、７・・・ドライバＩＣ、８・・・位置検出回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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