(57)【要約】【課題】光学機器の各動作状態にそれぞれ最適な像振れ補正範囲を設定する。【解決手段】結像光学系に加わる振れに起因する像振れを、前記結像光学系の光軸と垂直な平面内において補正する補正光学手段と、前記振れ状態を検出し、この検出信号に基づいて前記補正光学手段の位置制御を行う像振れ補正手段とを有する像振れ補正機能付き光学機器において、前記結像光学系が所定の焦点距離である状態で（＃１９）、複数の像振れ補正範囲の中より任意の像振れ補正範囲を選択する（＃５１〜＃５５）外部操作手段を有する。【選択図】図７
2004227003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結像光学系に加わる振れに起因する像振れを、前記結像光学系の光軸と垂直な平面内において補正する補正光学手段と、前記振れ状態を検出し、この検出信号に基づいて前記補正光学手段の位置制御を行う像振れ補正手段とを有する像振れ補正機能付き光学機器において、
前記結像光学系が所定の焦点距離である状態で、複数の像振れ補正範囲の中より任意の像振れ補正範囲を選択する外部操作手段を有することを特徴とする像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項２】
選択可能な前記複数の中の一つの像振れ補正範囲は、第１の方向の像振れ補正範囲と前記第１の方向と垂直な第２の方向の像振れ補正範囲を設定することで決定されるものであり、前記第１の方向と第２の方向それぞれの像振れ補正範囲を互いに異ならせたことを特徴とする請求項１記載の像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項３】
前記第１の方向の像振れ補正範囲と前記第１の方向と垂直な第２の方向の像振れ補正範囲のうちの一方の像振れ補正範囲は、前記補正光学手段の駆動限界を電気的に制限することで決定され、他の一つの像振れ補正範囲は、機械的構造上の制限において決定されることを特徴とする請求項２記載の像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項４】
選択可能な前記複数の中の一つの像振れ補正範囲は、前記補正光学手段の駆動限界を電気的に制限することで決定され、他の一つの像振れ補正範囲は、機械的構造上の制限において決定されることを特徴とする請求項１記載の像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項５】
選択可能な前記複数の中の一つの像振れ補正範囲は、略円形であり、他の一つの像振れ補正範囲は、多角形であることを特徴とする請求項１記載の像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項６】
結像光学系に加わる振れに起因する像振れを、前記結像光学系の光軸と垂直な平面内において補正する補正光学手段と、前記振れ状態を検出し、この検出信号に基づいて前記補正光学手段の位置制御を行う像振れ補正手段とを有する像振れ補正機能付き光学機器において、
像振れ補正特性と前記補正光学手段の像振れ補正範囲を、それぞれ複数の中より選択する外部操作手段を有することを特徴とする像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項７】
前記像振れ補正特性と前記像振れ補正範囲の組み合わせは、予め定まっていることを特徴とする請求項６記載の像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項８】
複数の中のある一つの像振れ補正特性が選択された際における像振れ補正範囲は、第１の方向の像振れ補正範囲と前記第１の方向と垂直な第２の方向の像振れ補正範囲を設定することで決定されるものであり、前記第１の方向と第２の方向それぞれの像振れ補正範囲を互いに異ならせたことを特徴とする請求項７記載の像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項９】
複数の中の一つの像振れ補正範囲は、前記補正光学手段の駆動限界を電気的に制限することで決定され、他の一つの像振れ補正範囲は、機械的構造上の制限において決定されることを特徴とする請求項６又は７記載の像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項１０】
前記複数の中の一つの像振れ補正範囲は、略円形であり、他の一つの像振れ補正範囲は、多角形であることを特徴とする請求項６又は７記載の像振れ補正機能付き光学機器。
【請求項１１】
複数の中の一つの像振れ補正特性は、他の像振れ補正特性より低周波帯域の特性を劣化させたものであり、この際選択される像振れ補正範囲は、他の像振れ補正範囲よりも狭いことを特徴とする請求項７記載の像振れ補正機能付き光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手振れなどに起因する像振れを補正する機能を具備したカメラなどの像振れ補正機能付き光学機器の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在のカメラは露出決定やピント合せ等の撮影にとって重要な作業は全て自動化されているため、カメラ操作に未熟な人でも撮影失敗を起す可能性は非常に少なくなっている。
【０００３】
また、最近では、カメラに加わる手振れを防ぐシステムも研究されており、撮影者の撮影失敗を誘発する要因は殆ど無くなってきている。
【０００４】
ここで、手振れを防ぐシステムについて簡単に説明する。
【０００５】
撮影時のカメラの手振れは、周波数として通常１〜１２Ｈｚの振動であるが、シャッタのレリーズ時点においてこのような手振れを起していても像振れの無い写真を撮影可能とする為の基本的な考えとして、上記手振れによるカメラの振動を検出し、その検出値に応じて補正レンズを変位させてやらなければならない。従って、カメラの振れが生じても像振れを生じない写真を撮影できることを達成するためには、第１にカメラの振動を正確に検出し、第２に手振れによる光軸変化を補正することが必要となる。
【０００６】
この振動（カメラ振れ）の検出は、原理的にいえば、角加速度，角速度，角変位等を検出する振動検出手段と、該センサの出力信号を電気的或は機械的に積分して角変位を出力するカメラ振れ検出手段とをカメラに搭載することによって行うことができる。そして、この検出情報に基づいて撮影光軸を偏心させる補正光学装置を駆動させることにより、像振れ抑制が可能となる。
【０００７】
ここで、振動検出手段を用いた防振システムについて、図１１を用いてその概要を説明する。
【０００８】
図１１の例は、図示矢印８１方向のカメラ縦振れ８１ｐ及び横振れ８１ｙに由来する像振れを抑制するシステムの図である。
【０００９】
同図中、８２はレンズ鏡筒、８３ｐ，８３ｙは各々カメラ縦振れ振動、カメラ横振れ振動を検出する振動検出手段で、それぞれの振動検出方向を８４ｐ，８４ｙで示してある。８５は補正光学装置（８７ｐ，８７ｙは各々補正光学装置８５に推力を与えるコイル、８６ｐ，８６ｙは補正手段８５の位置を検出する位置検出素子）であり、該補正光学装置８５には後述する位置制御ループを設けており、振動検出手段８３ｐ，８３ｙの出力を目標値として駆動され、像面８８での安定を確保する。
【００１０】
図１２はかかる目的に好的に用いられる像振れ補正装置（前述の振動検出手段，補正光学装置，コイル，位置検出素子や後述する各種のＩＣ等より構成される）の構造を示す分解斜視図であり、以下図１２〜図２１を参照しつつ、この構造について説明する。
【００１１】
地板７１（図１５に拡大図あり）の背面突出耳７１ａ（３ケ所（１ケ所は隠れて見えない））は不図示の鏡筒に嵌合し、公知の鏡筒コロ等が孔７１ｂにネジ止めされ、鏡筒に固定される。
【００１２】
磁性体であり光択メッキが施された第２ヨーク７２は、孔７２ａを貫通するネジで地板７１の孔７１ｃにネジ止めされる。又、第２ヨーク７２にはネオジウムマグネット等の永久磁石（シフト用マグネット）７３が磁気的に吸着されている。尚、各永久磁石７３の磁化方向は図１２に図示した矢印７３ａの方向である。
【００１３】
補正レンズ７４がＣリング等で固定された支持枠７５（図１６に拡大図あり）にはコイル７６ｐ，７６ｙ（シフト用コイル）が強引に押し込まれて接合（以下、この事を「パッチン接着」と記す）され（図１６は未接着）、又、ＩＲＥＤ等の投光素子７７ｐ，７７ｙも支持枠７５の背面に接着され、スリット７５ａｐ，７５ａｙを通してその射出光が後述するＰＳＤ等の位置検出素子７８ｐ，７８ｙに入射する。
【００１４】
支持枠７５の孔７５ｂ（３ケ所）にはＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）等の先端球状の支持球７９ａ，７９ｂ及びチャージバネ７１０が挿入され（図１３及び図１４も参照）、支持球７９ａが支持枠７５に熱カシメされ固定される（支持球７９ｂはチャージバネ７１０のバネ力に逆らって孔７５ｂの延出方向に摺動可能である）。
【００１５】
上記図１３は像振れ補正装置の組立後の横断面図であり、支持枠７５の孔７５ｂに矢印７９ｃ方向に支持球７９ｂ，チャージしたチャージバネ７１０，支持球７９ａの順に挿入してゆき（支持球７９ａ，７９ｂは同形状の部品）、最後に孔７５ｂの周端部７５ｃを熱カシメして支持球７９ａの抜け止めを行う。
【００１６】
孔７５ｂの図１３と直交する方向の断面図を図１４（ａ）に示し、又図１４（ａ）の断面図を矢印７９ｃ方向より見た平面図を図１４（ｂ）に示しており、図１４（ｂ）の符号Ａ〜Ｄに示す範囲の深さを図１４（ａ）のＡ〜Ｄに示す。
【００１７】
ここで、支持球７９ａの羽根部７９ａａの後端部は深さＡ面の範囲で受けられ規制される為、周端部７５ａを熱カシメする事で支持球７９ａは支持枠７５に固定される。
【００１８】
支持球７９ｂの羽根部７９ｂａの先端部は深さＢ面の範囲で受けられる為に、該支持球７９ｂがチャージバネ７１０のチャージバネ力で孔７５ｂより矢印７９ｃの方向に抜けてしまう事はない。
【００１９】
勿論像振れ補正装置の組立が終了すると支持球７９ｂは図１３に示す様に第２ヨーク７２に受けられる為、支持枠７５より抜け出る事はなくなるが、組立性を考慮して抜け止め範囲Ｂ面を設けている。
【００２０】
図１３及び図１４に示す支持枠７５の孔７５ｂの形状は、該支持枠７５を成形で作る場合においても複雑な内径スライド型を必要とせず、矢印７９ｃと反対側に型を抜く単純な２分割型で成形可能なために、その分寸法精度を厳しく設定出来る。
【００２１】
この様に、支持球７９ａ，７９ｂが同一部品となっている為に部品コストが下がるばかりでなく、組立ミスが無く、部品管理上も有利である。
【００２２】
上記支持枠７５の軸受部７５ｄには例えばフッソ系のグリスを塗布し、ここにＬ字形の軸７１１（非磁性のステンレス材）を挿入し（図１２参照）、Ｌ字軸７１１の他端は地板７１に形成された軸受部７１ｄ（同様にグリスを塗布し）に挿入し、３カ所の支持球７９ｂを共に第２ヨーク７２に乗せて支持枠７５を地板７１内に収める。
【００２３】
次に、図１２に示す第１ヨーク７１２の位置決め孔７１２ａ（３ケ所）を地板７１の図１５に示すピン７１ｆ（３ケ所）に嵌合させ、同じく図１５に示す受け面７１ｅ（５ケ所）にて第１ヨーク７１２を受けて地板７１に対し磁気的に結合する（永久磁石７３の磁力により）。
【００２４】
これにより、第１ヨーク７１２の背面が支持球７９ａと当接し、図１３に示す様に支持枠７５は第１ヨーク７１２と第２ヨーク７２にて挟持され、光軸方向の位置決めが為される。
【００２５】
支持球７９ａ，７９ｂと第１ヨーク７１２，第２ヨーク７２の互いの当接面にもフッソ系グリスが塗布してあり、支持枠７５は地板７１に対して光軸と直交する平面内にて自由に摺動可能である。
【００２６】
上記Ｌ字軸７１１は支持枠７５が地板７１に対し矢印７１３ｐ，７１３ｙ方向にのみ摺動可能に支持していることになり、これにより支持枠７５の地板７１に対する光軸回りの相対的回転（ローリング）を規制している。
【００２７】
尚、前記Ｌ字軸７１１と軸受部７１ｄ，７５ｄの嵌合ガタは光軸方向には大きく設定しており、支持球７９ａ，７９ｂと第１ヨーク７１２，第２ヨーク７２の挾持による光軸方向規制と重複嵌合してしまうことを防いでいる。
【００２８】
前記第１ヨーク７１２の表面には絶縁用シート７１４が被せられ、その上に複数のＩＣを有するハード基板７１５（位置検出素子７８ｐ，７８ｙ、出力増幅用ＩＣ，コイル７６ｐ，７６ｙ駆動用ＩＣ等）が位置決め孔７１５ａ（２ケ所）を地板７１の図１１に示すピン７１ｈ（２ケ所）に嵌合され、孔７１５ｂ，第１ヨーク７１２の孔７１２ｂとともに地板７１の孔７１ｇにネジ結合される。
【００２９】
ここで、ハード基板７１５には位置検出素子７８ｐ，７８ｙが工具にて位置決めされて半田付けされ、又信号伝達用のフレキシブル基板７１６も面７１６ａがハード基板７１５の背面に破線で囲む範囲７１５ｃ（図１２参照）に熱により圧着される。
【００３０】
前記フレキシブル基板７１６から光軸と直交する平面方向に一対の腕７１６ｂｐ，７１６ｂｙが延出しており、各々支持枠７５の引っ掛け部７５ｅｐ，７５ｅｙ（図１６参照）に引っ掛けられ、投光素子７７ｐ，７７ｙの端子及びコイル７６ｐ，７６ｙの端子が半田付けされる。
【００３１】
これにより、ＩＲＥＤ等の投光素子７７ｐ，７７ｙ、コイル７６ｐ，７６ｙの駆動はハード基板７１５よりフレキシブル基板７１６を介在して行われることになる。
【００３２】
前記フレキシブル基板７１６の腕部７１６ｂｐ，７１６ｂｙ（図１２参照）には各々屈折部７１６ｃｐ，７１６ｃｙを有しており、この屈折部の弾性により支持枠７５が光軸と直交する平面内に動き回る事に対する該腕部７１６ｂｐ，７１６ｂｙの負荷を低減している。
【００３３】
前記第１ヨーク７１２は型抜きによる突出面７１２ｃを有し、該突出面７１２ｃは絶縁シート７１４の孔７１４ａを通り、ハード基板７１５と直接接触している。この接触面のハード基板７１５側にはアース（ＧＮＤ：グランド）パターンが形成されており、ハード基板７１５を地板にネジ結合する事で第１ヨーク７１２はアースされ、アンテナになってハード基板７１５にノイズを与える事を無くしている。
【００３４】
図１２に示すマスク７１７は地板７１のピン７１ｈに位置決めされ、前記ハード基板７１５上に両面テープにて固定される。
【００３５】
前記地板７１には永久磁石貫通孔７１ｉ（図１２，図１５参照）が開けられており、ここから第２ヨーク７２の背面が露出している。そして、この貫通孔７１ｉに永久磁石７１８（ロック用マグネット）が組み込まれ、第２ヨーク７２と磁気結合している（図１３参照）。
【００３６】
ロックリング７１９（図１２，図１３，図１７参照）にはコイル７２０（ロック用コイル）が接着され、又ロックリング７１９の耳部７１９ａの背面には軸受７１９ｂ（図１８参照）があり、アマーチュアピン７２１（図１２，図１８参照）にアマーチュアゴム７２２を通し、該アマーチュアピン７２１を軸受７１９ｂに通した後、該アマーチュアピン７２１にアマーチュアバネ７２３を通し、アマーチュア７２４に嵌入してカシメ固定する。
【００３７】
従って、アマーチュア７２４はアマーチュアバネ７２３のチャージ力に逆らってロックリング７１９に対し矢印７２５方向に摺動出来る。
【００３８】
図１８は組立終了後の振れ補正装置を、図８の背面方向から見た平面図であり、この図において、ロックリング７１９の外径切り欠き部７１９ｃ（３ケ所）を地板７１の内径突起７１ｊ（３ケ所）に合せてロックリング７１９を地板７１に押し込み、その後ロックリングを時計方向に回して抜け止めを行う公知のバヨネット結合により、ロックリング７１９は地板７１に取り付いている。
【００３９】
従って、ロックリング７１９は地板７１に対し光軸回りに回転可能である。しかし、ロックリング７１９が回転して再びその切り欠き７１９ｃが突起７１ｊと同位相になり、バヨネット結合が外れてしまうのを防ぐ為にロックゴム７２６（図１２，図１８参照）を地板７１に圧入して、該ロックリング７１９がロックゴム７２６に規制される切り欠き部７１９ｄの角度θ（図１８参照）しか回転出来ない様に回転規制している。
【００４０】
磁性体のロック用ヨーク７２７（図１２参照）にも永久磁石７１８（ロック用マグネット）が取り付けられ、その孔７２７ａ（２ケ所）を地板７１のピン７１ｋ（図１８参照）に嵌合して嵌め込み、孔７２７ｂ（２ケ所）と７１ｎ（２ケ所）によりねじ結合している。
【００４１】
地板７１側の永久磁石７１８とロック用ヨーク７２７側の永久磁石７１８、及び、第２のヨーク７２，ロック用ヨーク７２７により、公知の閉磁路を形成している。
【００４２】
又、前記ロックゴム７２６はロック用ヨーク７２７がネジ結合される事で抜け止めされる。尚、図１８においては上記の説明の為にロックヨーク７２７は省いて図示している。
【００４３】
前記ロックリング７１９のフック７１９ｅと地板７１のフック７１ｍ間（図１８参照）にはロックバネ７２８が掛けられており、ロックリング７１９を時計まわりに付勢している。吸着ヨーク７２９（図１２，図１８参照）には吸着コイル７３０が差し込まれ、地板７１の孔７２９ａによりネジ結合される。
【００４４】
コイル７２０の端子及び吸着コイル７３０の端子は、例えば４本縒り線のテトロン被覆線のツイストペア構成にしてフレキシブル基板７１６の幹部７１６ｄに半田付けされる。
【００４５】
前記ハード基板７１５上のＩＣ７３１ｐ，７３１ｙ（図１２参照）は各々位置検出端子７８ｐ，７８ｙの出力増幅用のＩＣであるが、その内部構成は図１９の様になっている（ＩＣ７３１ｐ，７３１ｙは同構成の為、ここでは７３１ｐのみ示す）。
【００４６】
図１９において、電流−電圧変換アンプ７３１ａｐ，７３１ｂｐは投光素子７７ｐにより位置検出素子７８ｐ（抵抗Ｒ１，Ｒ２より成る）に生じる光電流７８ｉ１ｐ，７８ｉ２ｐを電圧に変換し、差動アンプ７３１ｃｐは各電流−電圧変換アンプ７３１ａｐ，７３１ｂｐの差出力を求め増幅している。
【００４７】
投光素子７７ｐ，７７ｙの射出光は、前述した通り、スリット７５ａｐ，７５ａｙを経由して位置検出素子７８ｐ，７８ｙ上に入射するが、支持枠７５が光軸と垂直な平面内で移動すると位置検出素子７８ｐ，７８ｙへの入射位置が変化する。
【００４８】
前記位置検出素子７８ｐは矢印７８ａｐ方向（図１２参照）に感度を持っており、又スリット７５ａｐは矢印７８ａｐとは直交する方向（７８ａｙ方向）に光束が拡がり、矢印７８ａｐ方向には光束が絞られる形状をしている為、支持枠７５が矢印７１３ｐ方向に動いた時のみ該位置検出素子７８ｐの光電流７８ｉ１ ｐ，７８ｉ２ ｐのバランスは変化し、差動アンプ７３１ｃｐは支持枠７５の矢印７１３ｐ方向に応じた出力をする。
【００４９】
又位置検出素子７８ｙは矢印７８ａｙ方向（図１２参照）に検出感度を持ち、スリット７５ａｙは矢印７８ａｙとは直交する方向（７８ａｐ方向）に延出する形状の為に、支持枠７５が矢印７１３ｙ方向に動いた時のみ該位置検出素子７８ｙは出力を変化させる。
【００５０】
加算アンプ７３１ｄｐは電流−電圧変換アンプ７３１ａｐ，７３１ｂｐの出力の和（位置検出素子７８ｐの受光量総和）を求め、この信号を受ける駆動アンプ７３１ｅｐはこれに従って投光素子７７ｐを駆動する。
【００５１】
上記投光素子７７ｐは温度等に極めて不安定にその投光量が変化する為、それに伴い位置検出素子７８ｐの光電流７８ｉ１ ｐ，７８ｉ２ ｐの絶対量（７８ｉ１ ｐ＋７８ｉ２ ｐ）が変化する。その為、支持枠７５の位置を示す（７８ｉ１ ｐ−７８ｉ２ ｐ）である差動アンプ７３１ｃｐの出力も変化してしまう。
【００５２】
しかし、上記の様に受光量の総和が一定となる様に前述の駆動回路によって投光素子７７ｐを制御すれば、差動アンプ７３１ｃｐの出力変化が無くなる。
【００５３】
図１２に示すコイル７６ｐ，７６ｙは永久磁石７３，第１のヨーク７１２，第２のヨーク７２で形成される閉磁路内に位置し、コイル７６ｐに電流を流す事で支持枠７５は矢印７１３ｐ方向に駆動され（公知のフレミングの左手の法則）、コイル７６ｙに電流を流す事で支持枠７５は矢印７１３ｙ方向に駆動される。
【００５４】
一般に位置検出素子７８ｐ，７８ｙの出力をＩＣ７３１ｐ，７３１ｙで増幅し、その出力でコイル７６ｐ，７６ｙを駆動すると、支持枠７５が駆動されて位置検出素子７８ｐ，７８ｙの出力が変化する構成となる。
【００５５】
ここで、コイル７６ｐ，７６ｙの駆動方向（極性）を位置検出素子７８ｐ，７８ｙの出力が小さくなる方向に設定すると（負帰還）、該コイル７６ｐ，７６ｙの駆動力により位置検出素子７８ｐ，７８ｙの出力がほぼ零になる位置で支持枠７５は安定する。
【００５６】
この様に位置検出出力を負帰還して駆動を行う手法を位置制御手法と云い、例えば外部から目標値（例えば手振れ角度信号）をＩＣ７３１ｐ，７３１ｙに混合させると、支持枠７５は目標値に従って極めて忠実に駆動される。
【００５７】
実際には差動アンプ７３１ｃｐ，７３１ｃｙの出力はフレキシブル基板７１６を経由して不図示のメイン基板に送られ、そこでアナログ／デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）が行われ、マイコンに取り込まれる。
【００５８】
マイコン内では適宜目標値（手振れ角度信号）と比較増幅され、公知のデジタルフィルタ手法による位相進み補償（位置制御をより安定させる為）が行われた後、再びフレキシブル基板７１６を通り、ＩＣ７３２（コイル７６ｐ，７６ｙ駆動用）に入力する。ＩＣ７３２は入力される信号を基に前記コイル７６ｐ，７６ｙを公知のＰＷＭ（パルス幅変調）駆動を行い、支持枠７５を駆動する。
【００５９】
支持枠７５は前述した様に矢印７１３ｐ，７１３ｙ方向に摺動可能であり、上述した位置制御手法により位置を安定させている訳であるが、カメラ等の民生用光学機器においては電源消耗防止の観点からも常に該支持枠７５を制御しておく事は出来ない。だからといって非制御状態にしておくと、支持枠７５は非制御状態時には光軸と直交する平面内にて自由に動き回る事が出来るようになる為、その時の機械的な構造上の移動可能制限端（以下、機械的なストローク端とも記す）での衝突の音発生や損傷に対しても対策しておく必要がある。
【００６０】
その対策として、以下に説明する様に、支持枠７５を係止するロック機構を具にしている。
【００６１】
図１８及び図２０に示す様に支持枠７５の背面には３ケ所の放射状に突出した突起７５ｆを設けてあり、図２０に示す様に突起７５ｆの先端がロックリング７１９の内周面７１９ｇに嵌合している。従って、支持枠７５は地板７１に対して全ての方向に拘束されている。
【００６２】
図２０（ａ），（ｂ）はロックリング７１９と支持枠７５の動作の関係を示す平面図であり、図１８の平面図から要部のみ抜出した図である。尚、説明を解り易くする為に実際の組立状態とは若干レイアウトを変化させている。又、図２０（ａ）のカム部７１９ｆ（３ケ所）は、図１３，図１７に示す通り、ロックリング７１９の円筒の母線方向全域に渡って設けられている訳ではないので図１８の方向からは実際には見えないが、説明の為に図示している。
【００６３】
図１３に示した通り、コイル７２０（図２０の７２０ａは図示しないフレキシブル基板等でロックリング７１９の外周を通り、端子７１９ｈよりフレキシブル基板７１６の幹部７１６ｄ上の端子７１６ｅに接続される４本縒り線の引き出し線）は永久磁石７１８で挟まれた閉磁路内に入っており、コイル７２０に電流を流す事でロックリング７１９を光軸回りに回転させるトルクを発生する。
【００６４】
このコイル７２０の駆動も不図示のマイコンからフレキシブル基板７１６を介してハード基板７１５上の駆動用ＩＣ７３３に入力する指令信号で制御され、ＩＣ７３３はコイル７２０をＰＷＭ駆動する。
【００６５】
図２０（ａ）において、コイル７２０に通電するとロックリング７１９に反時計回りのトルクが発生する様にコイル７２０の巻き方向が設定されており、これによりロックリング７１９はロックバネ７２８のバネ力に逆らって反時計方向に回転する。
【００６６】
尚、ロックリング７１９は、コイル７２０に通電前はロックバネ７２８の力によりロックゴム７２６に当接して安定している。
【００６７】
ロックリング７１９が回転すると、アマーチュア７２４が吸着ヨーク７２９に当接してアマーチュアバネ７２３を縮め、吸着ヨーク７２９とアマーチュア７２４の位置関係をイコライズしてロックリング７１９は図２０（ｂ）の様に回転を止める。
【００６８】
図２１はロックリング駆動のタイミングチャートである。
【００６９】
図２１の矢印７１９ｉでコイル７２０に通電（７２０ｂに示すＰＷＭ駆動）すると同時に吸着マグネット７３０にも通電（７３０ａ）する。その為、吸着ヨーク７２９にアマーチュア７２４が当接し、イコライズされた時点でアマーチュア７２４は吸着ヨーク７２９に吸着される。
【００７０】
次に、図２１の７２０ｃに示す時点でコイル７２０への通電を止めると、ロックリング７１９はロックバネ７２８の力で時計回りに回転しようとするが、上述した様にアマーチュア７２４が吸着ヨーク７２９に吸着されている為、回転は規制される。この時、支持枠７５の突起７５ｆはカム部７１９ｆと対向する位置に在る（カム部７１９ｆが回転して来る）為、支持枠７５は突起７５ｆとカム部７１９ｆの間のクリアランス分だけ動ける様になる。
【００７１】
この為、重力Ｇ（図２０（ｂ）参照）の方向に支持枠７５が落下する事になるが、図２１の矢印７１９ｉの時点で支持枠７５も制御状態にする為、落下する事は無い。
【００７２】
支持枠７５は非制御時はロックリング７１９の内周で拘束されているが、実際には突起７５ｆと内周壁７１９ｇの嵌合ガタ分だけガタを有する。即ち、このガタ分だけ支持枠７５は重力Ｇ方向に落ちており、支持枠７５の中心と地板７１の中心がずれている事になる。その為、矢印７１９ｉの時点から例えば１秒費やしてゆっくり地板７１の中心（光軸の中心）に移動させる制御をしている。
【００７３】
これは急激に中心に移動させると補正レンズ７４を通して像の揺れを撮影者が感じて不快である為であり、この間に露光が行われても、支持枠７５の移動による像劣化が生じない様にする為である。（例えば１／８秒で支持枠を５μｍ移動させる）
詳しくは、図２１の矢印７１９ｉ時点での位置検出素子７８ｐ，７８ｙの出力を記憶し、その値を目標値として支持枠７５の制御を始め、その後１秒間費やしてあらかじめ設定した光軸中心の時の目標値に移動してゆく（図２１の７５ｇ参照）。
【００７４】
ロックリング７１９が回転され（アンロック状態）た後、振動検出手段からの目標値を基にして（前述した支持枠７５の中心位置移動動作に重なって）支持枠７５が駆動され、防振が始まる事になる。
【００７５】
ここで、防振を終わる為に矢印７１９ｊの時点で防振オフにすると、振動検出手段からの目標値が補正手段を駆動する補正駆動手段に入力されなくなり、支持枠７５は中心位置に制御されて止まる。この時に吸着コイル７３０への通電を止める（７３０ｂ）。すると、吸着ヨーク７２９によるアマーチュア７２４の吸着力が無くなり、ロックリング７１９はロックバネ７２８により時計回りに回転され、図２０（ａ）の状態に戻る。この時、ロックリング７１９はロックゴム７２６に当接して回転規制される為に回転終了時の該ロックリング７１９の衝突音は小さく抑えられる。
【００７６】
その後（例えば２０ｍｓｅｃ後）、補正駆動手段への制御を断ち、図２１のタイミングチャートは終了する。
【００７７】
このような像振れ補正装置を具備したカメラの像振れ補正機能に係る部分のみの回路構成を示したのが、図２２のブロック図である。
【００７８】
振れ検出手段２の出力は増幅手段３で増幅され、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと記す）１のＡ／Ｄ変換端子に入力される。また、補正レンズの位置検出を行う位置検出手段４の出力は増幅手段５で増幅され、マイコン１のＡ／Ｄ変換端子に入力される。マイコン１内ではこれら２つのデータの信号処理を行い、補正レンズ駆動データを補正レンズ駆動手段６へ出力し、補正レンズを駆動して像振れ補正を行う。また、ロック・アンロック駆動手段７は、前述したアンロックコイルの駆動、アンロック状態保持等を行うものである。
【００７９】
ここで、上記マイコン１の像振れ補正装置に関する部分の具体的動作の例を、図２３のフローチャートを用いて説明する。
【００８０】
像振れ補正は、例えば一定周期毎の割り込み処理によって行う。尚、前述のロック・アンロック制御はカメラのメインフローの中において行われている。
【００８１】
割り込みが発生すると、マイコン１はステップ＃８１から動作を開始する。
［ステップ＃８１］  振れ検出手段２であるとこるの例えば角速度センサの出力をＡ／Ｄ変換する。
［ステップ＃８２］  像振れ補正開始命令を受けたかどうかの判定を行い、像振れ補正開始命令を受けていないならステップ＃８３へ進む。
【００８２】
ステップ＃８３〜＃８４は、像振れ補正を行わない場合の動作である。
［ステップ＃８３］  像振れ補正を行わないので、ＤＣオフセット，積分演算の初期化を行う。
［ステップ＃８４］  像振れ補正開開始命令を受けてからの時間を計測するタイマをクリアする。
【００８３】
また、上記ステップ＃８２にて像振れ補正開始命令を受けていることを判定した場合は、ステップ＃８５へ進む。
［ステップ＃８５］  像振れ補正開始命令を受けてから所定時間が経過したかどうかの判定を行う。所定時間経過していなければステップ＃８６へ進む。
【００８４】
ステップ＃８６〜＃８７は像振れ補正開始命令を受けてから所定時間の間の動作であり、未だ像振れ補正動作は行っていない。
［ステップ＃８６］  ＤＣオフセットの演算を行う。これは、ハイパスフィルタの初期入力がＤＣ分で急激な変化をしないように（ステップ入力にならないように）するためである。
［ステップ＃８７］  ハイパスフィルタ演算の初期化を行い、積分結果を「０」にする。これは、電気的に補正レンズを中心に保持するためである。
【００８５】
また、ステップ＃８５にて像振れ補正開始命令を受けてから所定時間が経過したことを判定した場合は、ステップ＃８８以降の像振れ補正動作を開始する。
［ステップ＃８８］  像振れ補正を開始するために、角速度センサのＡ／Ｄ変換出力から所定周波数（コンデンサと抵抗で決まるカットオフ周波数）以下の成分をカットし、実際の振れの信号成分のみを通過させるべくハイパスフィルタ演算を行う。
［ステップ＃８９］  角変位データを算出する為に公知の積分演算を行う。
［ステップ＃９０］  ズームやフォーカスのポジションによって振れ角変位に対する補正レンズの偏心量（敏感度）が変化するので、その調整を行う。
［ステップ＃９１］  上記の演算結果（像振れ補正駆動用データ）をマイコン１内のSFTDRVで設定されるＲＡＭ領域に格納する。
［ステップ＃９２］  補正系駆動用データSFTDRVが電気的な移動可能制限端（ストロークリミット位置）DRVLMT以内であるかの判定を行い、ストロークリミット位置DRVLMT内であればステップ＃９４へ進むが、そうでなければステップ＃９３へ進む。
［ステップ＃９３］  補正系駆動用データSFTDRVがストロークリミット位置DRVLMTを越えているので、ストロークリミット位置DRVLMTの値を補正系駆動用データSFTDRVに書き込む。
［ステップ＃９４］  補正レンズの位置を検出する位置検出手段４の出力をＡ／Ｄ変換し、その結果をＲＡＭのSFTPSTに格納する。
［ステップ＃９５］  フィードバック演算（SFTDRV−SFTPST）を行う。
［ステップ＃９６］  ループゲインと上記のフィードバック演算結果を乗算する。
［ステップ＃９７］  安定な制御系にするために位相補償演算を行う。
［ステップ＃９８］  上記位相補償演算結果をＰＷＭ信号としてマイコン１のポートに出力し、割り込みが終了する。
【００８６】
上記の出力は補正レンズ駆動手段６に入力され、これにより補正レンズが駆動され、像振れが補正が行われる。
【００８７】
以上のような構成によって像振れ補正が行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００８８】
上記の様な像振れ補正装置を具備したカメラにおいて、実際に撮影するときは、静止した被写体だけでなく、動く被写体を追尾しながら撮影したり、被写体を変更したりして撮影することもあり、その際には頻繁にパンニング動作が行われる。
【００８９】
また、撮影者は像振れ補正機能が動いていることをファインダ上で確認するため、手振れよりも大きい振動を故意に与えることがある。
【００９０】
このようなパンニング動作が行われると、角速度センサには大振幅信号が入力され、その信号に応じて振れ補正を行うと補正レンズが機械的なストローク端（機械的な構造上の移動可能制限端）にぶつかり、音の発生，補正レンズの損傷を招きかねない。これを防止するために、大振幅振れのときは積分演算の特性を変更したり、上記フローチャートのステップ＃９２，＃９３にて述べた様な電気的なストロークリミット位置を設けるなどの対策を行っている。
【００９１】
しかしながら、重力方向に故意に大きく振ったとき、補正レンズの重力と補正レンズの慣性力が働き、電気的なストロークリミット位置では停止できず、そのリミット位置を突き破って機械的なストローク端にぶつかってしまうことがある。そうなるとやはり音の発生，補正レンズの損傷という事態を招くことになる。特に、補正レンズの重量が大きくなればその重力及び慣性力も大きくなり、このような事が顕著化してくる。
【００９２】
上記の様な事態を防ぐ対策としては、電気的なストロークリミット位置をさらに小さくすることが考えられる。しかしそうすると、従来は電気的なストロークリミット位置は垂直（重力）方向と水平方向で同じ値にしているので、全体的にストロークが小さくなってしまっていた。水平方向に関しては、重力が加わらない分、リミット位置を突き破って機械的なストローク端に衝突する確率は低いので補正可能範囲を大きく出来る筈であるが、上記理由で有効的なストロークを設定できないものであった。
【００９３】
また、像振れ補正は、静止した被写体を撮影する場合，動きの多い被写体を撮影する場合，三脚に取り付けて撮影する場合など、様々な状況に応じた最適な制御を行うことによって、より像振れ補正の精度を向上させることができる。
【００９４】
そこで、複数の像振れ補正モードを設定可能にし、そのモードに応じた像振れ補正の最適制御を行い、像振れ補正の精度を向上させることも既に提案されている。
【００９５】
しかし、像振れ補正可能範囲に関しても、それぞれのモードに応じた最適な範囲がある筈であるが、従来までは補正可能範囲についてはあまり考慮されず、すべてのモードで同じ範囲としていた。
【００９６】
（発明の目的）
本発明の第１の目的は、光学機器の各動作状態にそれぞれ最適な像振れ補正範囲を設定することのできる像振れ補正機能付き光学機器を提供しようとするものである。
【００９７】
本発明の第２の目的は、光学機器の各動作状態にそれぞれ最適な像振れ補正特性及び像振れ補正範囲を設定することのできる像振れ補正機能付き光学機器を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００９８】
上記第１の目的を達成するために、本発明は、結像光学系に加わる振れに起因する像振れを、前記結像光学系の光軸と垂直な平面内において補正する補正光学手段と、前記振れ状態を検出し、この検出信号に基づいて前記補正光学手段の位置制御を行う像振れ補正手段とを有する像振れ補正機能付き光学機器において、前記結像光学系が所定の焦点距離である状態で、複数の像振れ補正範囲の中より任意の像振れ補正範囲を選択する外部操作手段を有し、例えば、複数の中より選択可能な一つの像振れ補正範囲が、第１の方向の像振れ補正範囲と前記第１の方向と垂直な第２の方向の像振れ補正範囲を設定することで決定されるものであり、前記第１の方向と第２の方向それぞれの補正可能範囲を互いに異ならせた像振れ補正機能付き光学機器とするものである。
【００９９】
また、上記第２の目的を達成するために、本発明は、結像光学系に加わる振れに起因する像振れを、前記結像光学系の光軸と垂直な平面内において補正する補正光学手段と、前記振れ状態を検出し、この検出信号に基づいて前記補正光学手段の位置制御を行う像振れ補正手段とを有する像振れ補正機能付き光学機器において、像振れ補正特性と前記補正光学手段の像振れ補正範囲を、それぞれ複数の中より選択する外部操作手段を有し、例えば、前記像振れ補正特性と前記像振れ補正範囲の組み合わせを、予め定めた像振れ補正機能付き光学機器とするものである。
【０１００】
具体的には、複数の中の一つの像振れ補正特性は、他の像振れ補正特性より低周波帯域の特性を劣化させたものであり、この像振れ補正特性が選択された際には、この時の像振れ補正範囲としては、他の像振れ補正範囲よりも狭いものが選ばれるようにしている。
【発明の効果】
【０１０１】
請求項１記載の本発明によれば、光学機器の各動作状態にそれぞれ最適な像振れ補正範囲を設定することができる像振れ補正機能付き光学機器を提供できるものである。
【０１０２】
また、請求項６記載の本発明によれば、光学機器の各動作状態にそれぞれ最適な像振れ補正特性及び像振れ補正範囲を設定することができる像振れ補正機能付き光学機器を提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１０３】
本発明を実施するための最良の形態は、後述する実施例に記載の通りである。
【実施例１】
【０１０４】
本発明の実施例を説明する前に本発明の前提となる前提技術例をまず詳細に説明する。
【０１０５】
図１は本発明の前提となる前提技術例を示すブロック図であり、ここでは像振れ補正機能付き光学機器として、一眼レフカメラの交換レンズに適用した場合を想定している。
【０１０６】
図１において、１０１はレンズマイコンであり、カメラ本体側から通信用のライン１０９ｃ（クロック信号用），１０９ｄ（本体→レンズ信号伝達用）を通じて通信を受け、その指令値によって、図１２に示したような構成より成る振れ補正系１０２，フォーカス駆動系１０４，絞り駆動系１０５の動作を行わせたり、振れ補正系１０２の制御を行ったりする。
【０１０７】
前記振れ補正系１０２は、振れを検知する角変位センサ等の振れセンサ１０６、補正レンズの位置を検出する位置センサ１０７、及び、前記振れセンサ１０６と位置センサ１０７の出力を基にレンズマイコン１０１にて算出された駆動信号によって補正レンズを駆動し、像振れ補正を行う振れ補正駆動系１０８から成る。
【０１０８】
また、１２４（ＳＷＩＳとも記す）は像振れ補正動作を行わせるための像振れ補正開始用スイッチであり、像振れ補正動作を選択する場合にはこのスイッチＳＷＩＳをＯＮにする。
【０１０９】
前記フォーカス駆動系１０４は、レンズマイコン１０１からの指令値によって焦点調節用のレンズを駆動してフォーカシングを行う。前記絞り駆動系１０５は、レンズマイコン１０１からの指令値によって、絞りを設定された位置まで絞る又は開放状態に復帰させるという動作を行う。
【０１１０】
また、前記レンズマイコン１０１は、レンズ内の状態（ズーム位置，フォーカス位置，絞り値の状態など）や、レンズに関する情報（開放絞り値，焦点距離，測距演算に必要なデータなど）を通信用のライン１０９ｅ（レンズ→カメラ本体信号伝達用）よりカメラ本体側に伝達することも行う。
【０１１１】
前述のレンズマイコン１０１，振れ補正系１０２，フォーカス駆動系１０４，絞り駆動系１０５から、レンズ電気系１１０が構成される。そして、このレンズ電気系１１０に対しては、通信用のライン１０９ａ，グランド用ライン１０９ｂを通じてカメラ内電源１１８から電源供給が行われる。
【０１１２】
カメラ本体内には、カメラ本体内の電気系１１１として、測距部１１２，測光部１１３，シャッタ部１１４，表示部１１５，その他の制御部１１６、及び、これらの動作開始・停止などの管理，露出演算，測距演算などを行うカメラマイコン１１７が内蔵されている。この電気系１１１に対しても、その電源はカメラ内電源１１８より供給される。
【０１１３】
また、１２１（ＳＷ１とも記す）は測光や測距を開始させるためのスイッチであり、１２２（ＳＷ２とも記す）はレリーズ動作を開始させるためのレリーズスイッチであり、これらは一般的には２段ストロークスイッチであって、レリーズボタンの第１ストロークでスイッチＳＷ１がＯＮし、第２ストロークでレリーズスイッチＳＷ２がＯＮになるように構成されている。
【０１１４】
１２３（ＳＷＭとも記す）は露出モード選択スイッチであり、露出モード変更は、該スイッチのＯＮ，ＯＦＦで行ったり、該スイッチ１２３と他の操作部材との同時操作により行う方法などがある。
【０１１５】
次に、上記構成のカメラの交換レンズ側での動作説明を行う。
【０１１６】
レンズマイコン１０１は、図２のフローチャートに示すように動作し、前述のレンズ制御を行っている。以下、図２にしたがって動作説明をする。
【０１１７】
カメラのスイッチＳＷ１のＯＮなど、何らかの操作がなされると、カメラ本体（以下、単にカメラと記す）から交換レンズ（以下、単にレンズと記す）へ通信がなされ、レンズマイコン１０１はステップ＃１から動作を開始する。
［ステップ＃１］  レンズ制御，像振れ補正制御のための初期設定を行う。
［ステップ＃２］  カメラからの指令に基づいてフォーカス駆動を行う。
［ステップ＃３］  ズーム及びフォーカスのポジション検出を行う。
［ステップ＃４］  カメラからの通信やスイッチＳＷＩＳの状態に応じて、図１６等で前述したような補正光学手段である支持枠（補正レンズ）のロック・アンロック制御を行う。
［ステップ＃５］  カメラからＨＡＬＴ（レンズ内のアクチュエータの全駆動を停止する）命令を受信したかどうかの判定を行い、ＨＡＬＴ命令を受信していなければ上記ステップ＃２からの動作を繰り返す。
【０１１８】
また、ステップ＃５にてＨＡＬＴ命令を受信していれば、ステップ＃６へ移行する。
［ステップ＃６］  ＨＡＬＴ制御を行う。ここでは全駆動を停止し、レンズマイコン１０１はスリープ（停止）状態になる。
【０１１９】
これらの動作の間に、カメラからの通信によるシリアル通信割り込み、像振れ補正制御割り込みの要求があれば、それらの割り込み処理を行う。
【０１２０】
シリアル通信割り込み処理は、通信データのデコード，絞り駆動などのレンズ処理を行う。そして、通信データのデコードによって、スイッチＳＷ１のＯＮ，スイッチＳＷ２のＯＮ，シャッタ秒時，カメラの機種等が判別できる。
【０１２１】
次に、上記ステップ＃４にて実行されるロック制御、つまりロック・アンロック動作について、図３のフローチャートを用いて説明する。尚この実施の形態における像振れ補正装置は、前述の図１２で述べた構造を持つものを想定している。また、像振れ補正動作は、カメラのメインスイッチ、スイッチＳＷ１，ＳＷＩＳの全てがＯＮになったら開始するようなシステムであるものとする。
［ステップ＃３１］  カメラのメインスイッチがＯＮされているかどうかの判定を行い、ＯＮされていればステップ＃３２へ進む。
［ステップ＃３２］  カメラのスイッチＳＷ１がＯＮされたかどうかの判定を行い、ＯＮされていればステップ＃３３へ進む。
［ステップ＃３３］  スイッチＳＷＩＳがＯＮされたかどうかの判定を行い、ＯＮされていればステップ＃３４へ進む。
【０１２２】
つまり、カメラのメインスイッチ、スイッチＳＷ１，ＳＷＩＳの全てＯＮであれば、ステップ＃３４からの像振れ補正動作を開始する。もし、どれか１つでもＯＦＦの場合は、後述するステップ＃４０からの像振れ補正終了動作を行う。
［ステップ＃３４］  像振れ補正開始フラグＩＳ＿ＳＴＡＲＴをセットする。
［ステップ＃３５］  アンロック吸着用マグネットに通電をする。これは図１６等で述べた様に、ロックリングがロックバネに逆らって回転した状態を保持（ロック解除状態）しておくためである。
［ステップ＃３６］  振れ補正駆動用のコイルに通電を行う。
［ステップ＃３７］  ロックリング駆動コイルに通電し、ロックリングを回転させる。
［ステップ＃３８］  ロックリング駆動時間が経過したかどうかの判定を行う。このロックリング駆動時間は、以下のステップ＃３９でロックリングの回転を停止しても、アンロック吸着用マグネットによってロック解除状態を保持できる時間があらかじめ設定されている。ここで、ロックリング駆動時間が経過していなければこのサブルーチンを終了し、以後ロックリング駆動時間が経過するまで同様の動作を繰り返する。その後、ロックリング駆動時間が経過したことを判定すると、ステップ＃３９へ進む。
［ステップ＃３９］  ロックリング駆動コイルへの通電を停止する。これでロック解除状態となる。
【０１２３】
また、前述した様にカメラのメインスイッチ、スイッチＳＷ１，ＳＷＩＳのどれか１つでもＯＦＦの場合は、ステップ＃４０からの像振れ補正の終了動作を行う。
［ステップ＃４０］  像振れ補正開始フラグＩＳ＿ＳＴＡＲＴをクリアする。
［ステップ＃４１］  アンロック吸着用マグネットへの通電を停止する。これにより、ロックバネによってロックリングがロック方向に回転しロック状態となる。
［ステップ＃４２］  ロックリング駆動中にＯＦＦされる場合があるので、ロックリング駆動コイルの通電も停止しておく。
［ステップ＃４３］  補正レンズを可動中心位置に持っていくセンタリング動作が終了したかどうかの判定を行い、終了していなければこのサブルーチンを終了し、センタリング動作が終了するまで同様の動作を繰り返す。その後、センタリング動作が終了したことを判定すると、ステップ＃４４へ進む。
［ステップ＃４４］  可動中心位置に補正レンズがあるので、振れ補正駆動用コイルへの通電を停止する。
【０１２４】
以上のようにロック・アンロック動作が行われる。
【０１２５】
また、像振れ補正割り込みは図４に示す様に一定時間毎（例えば５００msec）に発生するタイマ割り込みである。そして、図４に示す様にピッチ方向（縦方向）制御とヨー方向（横方向）制御を交互に行うので、この場合の片方向のサンプリング周期は１msecとなる。また、制御方法（演算係数等）は同じでも、演算などの結果は当然ピッチ方向とヨー方向で別々のデータとなるので、ピッチとヨーでそれぞれ基準アドレスを設定し、演算結果などのデータをＲＡＭの間接アドレスで指定し、基準アドレスをピッチ制御時とヨー制御時で切り換えることによって行なっている。
【０１２６】
カメラのメイン動作中に像振れ補正割り込みが発生すると、レンズマイコン１０１は図５のステップ＃１１から像振れ補正の制御を開始する。
［ステップ＃１１］  今回の制御方向はピッチであるかヨーであるかの判定を行い、ヨー方向であればステップ＃１２へ進む。
［ステップ＃１２］  前述の様に間接アドレスで指定されている部分の基準アドレスをヨー制御用に設定する。そして、ステップ＃１４へ進む。
【０１２７】
また、今回の制御方向はピッチ方向であれば、ステップ＃１３へ進む。
［ステップ＃１３］  前述のように間接アドレスで指定されている部分の基準アドレスをピッチ制御用に設定する。
［ステップ＃１４］  振れセンサ１０６であるところの角速度センサの出力を取り込み、Ａ／Ｄ変換を行う。
［ステップ＃１５］  「ＩＳ＿ＳＴＡＲＴ＝１」かどうか、つまり像振れ補正開始かどうかの判定を行い、像振れ補正を行わない場合はステップ＃１６へ進む。
［ステップ＃１６］  像振れ補正を行なわないので、ハイパス・積分演算の初期化を行う。そして、ステップ＃１９へ進む。
【０１２８】
また、上記ステップ＃１５にて像振れ補正を行う場合は、ステップ＃１７へ進む。
［ステップ＃１７］  像振れ補正を作動するため、ハイパスフィルタ演算を行う。
［ステップ＃１８］  積分演算を行う。この結果は角変位データとなる。
［ステップ＃１９］  ズーム及びフォーカスのポジションによって振れ角変位に対する補正レンズの偏心量（敏感度）が変化するので、その調整を行う。この結果は、補正レンズを駆動すべき量に相当するデータ（SFTDRVY ，SFTDRVP ）となる。
［ステップ＃２０］  今回の制御はピッチなのかヨーなのかの判定を行い、ヨーであればステップ＃２１へ進む。
［ステップ＃２１］  SFTDRVY とヨー制御用のストロークリミット位置DRVLMTY を比較する。SFTDRVY がリミット位置内であれば直ちにステップ＃２５へ進むが、リミット位置より大きければステップ＃２２へ進む。
［ステップ＃２２］  DRVLMTY をSFTDRVY に書き込む。
【０１２９】
また、上記ステップ＃２０において今回の制御はピッチであることを判定した場合は、ステップ＃２３へ進む。
［ステップ＃２３］  SFTDRVP とピッチ制御用のストロークリミット位置DRVLMTP を比較する。SFTDRVP がリミット位置内であればステップ＃２５へ直ちに進むが、リミット位置より大きければステップ＃２４へ進む。
［ステップ＃２４］  DRVLMTP をSFTDRVP に書き込む。
［ステップ＃２５］  補正レンズの位置を検出する位置センサ１０７の出力をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ結果をマイコン内のSFTPSTで設定されるＲＡＭ領域に格納する。
［ステップ＃２６］  フィードバック演算（SFTDRV−SFTPST）を行う。
［ステップ＃２７］  フィードバック演算結果とループゲインを乗算する。
［ステップ＃２８］  安定な制御系にするために位相補償演算を行う。
［ステップ＃２９］  位相補償演算結果をＰＷＭとしてマイコンのポートに出力する。
【０１３０】
上記の出力が振れ補正駆動系１０８に入力され、補正レンズが駆動されて像振れ補正が行われる。
【０１３１】
以上により、タイマ割り込みが終了する。
【０１３２】
以上の様に、ステップ＃２１〜＃２４でストロークリミット位置をピッチとヨーで別々にしたので、カメラを正位置（横位置）に構えたときはピッチ方向が重力方向であり、補正レンズの機械的なストローク端への突き当たり防止のためにピッチ方向のストロークリミット位置を小さくしても、「DRVLMTY ＞DRVLMTP 」とすれば重力がかからないヨー方向は補正可能範囲を大きくすることができ、ストロークを有効に使うことができる。
【０１３３】
ここで、カメラは一般に正位置にて使用されることが多い事から、前述の様にピッチ方向のリミット位置をヨー方向よりも小さくするようにしているが、カメラを縦位置して撮影されることも考えられるので、公知の傾斜スイッチ等で重力方向の判定を行い、正位置であればピッチ方向のストロークリミット位置を小さくし、縦位置であればヨー方向のストロークリミット位置を小さくすれば、重力方向のストロークリミット位置を小さくすることができる。
【０１３４】
上記前提技術例において、レンズマイコン１０１，振れ補正系１１０が像振れ補正手段に相当する。又レンズマイコン１０１内のステップ＃２３及び＃２３において、ヨーとピッチ方向のストロークリミット位置をDRVLMTY ，DRVLMTP に設定する部分が像振れ補正範囲を設定する第１及び第２の設定手段に相当し、それぞれ異なる値に設定することができる。
【０１３５】
また、DRVLMTY ，DRVLMTP が「駆動を電気的に制限する」為の駆動データに相当する。又、前述した様にカメラに加わる重力方向をピッチ若しくはヨー方向とし、この重力方向の像振れ補正範囲を狭くして、補正光学手段である補正レンズが機械的なストローク端に突き当たることを防止すると共に、これと垂直な方向の像振れ補正は最大限確保しようとしている。
【０１３６】
次に、本発明の実施例１について説明する。
【０１３７】
この実施例１では、複数の像振れ補正モードを有する場合を例にしている。
【０１３８】
回路構成は図６に示しており、これは図１の回路構成に、新たに像振れ補正モードを切り換える為のスイッチ１２５（ＳＷＩＳＭＯＤＥとも記す）を具備した構成としたものである。
【０１３９】
この実施例１における動作について、図７のフローチャートを用いて説明する。なお、上記前提技術例における図５のフローチャートと同様の部分の説明は省略し、この実施例１特有の動作部分のみ、つまりステップ＃５１〜＃５５について説明する。
［ステップ＃５１］  像振れ補正モード切換え用のスイッチＳＷＩＳＭＯＤＥの状態を調べ、モード１であるか、モード２であるかを判定する。モード１であればステップ＃５２へ進み、モード２であればステップ＃５４へ進む。
【０１４０】
ここで、像振れ補正モードについて説明すると、様々な撮影条件に応じてそれに適した像振れ補正特性があるので、撮影者が撮影条件によってモードを切り換え、良好な撮影結果を得られるようにするものである。この実施の形態では、モード１は、静止した被写体を撮影する場合に適した特性、具体的にはハイパス・積分のカットオフ周波数を低くした特性（例えば 0.1Ｈｚ）にし、モード２は、動きの多い被写体を撮影する場合に適した特性、具体的にはハイパス・積分のカットオフ周波数を高くした特性（例えば 0.3Ｈｚ）にする。
［ステップ＃５２］  モード１であるので、ストロークリミット位置DRVLMT1 との比較を行う。DRVLMT1 以内であればステップ＃２５へ進み、それより大きければステップ＃５３へ進む。
［ステップ＃５３］  SFTDRVにDRVLMT1 を書き込む。
【０１４１】
また、前述した様にステップ＃５１にてモード２であると判定した場合は、ステップ＃５４へ進む。
［ステップ＃５４］  モード２であるので、ストロークリミット位置DRVLMT2 との比較を行う。DRVLMT2 以内であればステップ＃２６へ進み、それより大きければステップ＃５５へ進む。
［ステップ＃５５］  SFTDRVにDRVLMT2 を書き込む。
【０１４２】
ここで、ストロークリミット位置DRVLMT1 とDRVLMT2 の関係について説明する。
【０１４３】
先程説明したようにモード２は動きの多い被写体に適しているモードで、パンニング時の像振れ補正特有の揺り戻し感を減少させることも撮影結果向上のためには重要である。ストロークリミット位置を小さくすれば揺り戻しの絶対量は減少するので、モード２のストロークリミット位置DRVLMT2 はモード１のストロークリミット位置DRVLMT1 に比べて小さく設定すれば、より適した像振れ補正を行うことができる。
【０１４４】
ステップ＃５５以降の動作に関しては、上記前提技術例と同様であるため、その説明は省略する。
【０１４５】
以上のように、ステップ＃５１〜＃５５において、ストロークリミット位置をモード毎に切り換えているので、何れの撮影状態であっても最適なストロークリミット位置を設定できる。
【０１４６】
この実施例１では、モード１を静止被写体撮影用、モード２を動体被写体撮影用としたが、モードをもっと増やして、三脚取り付け撮影用、歩行撮影用などのモードを追加したり、モード１やモード２と入れ替えても構わない。例えば、歩行撮影モードの場合は、振れが大きいのでストロークリミット位置を大きくすればよい。
【０１４７】
この実施例１において、スイッチＳＷＩＳＭＯＤＥが請求項１記載の外部操作手段に相当し、複数の像振れ補正範囲とは、ステップ＃５２，＃５４におけるストロークリミット位置DRVLMT1 ，DRVLMT2 に相当する。また、同じモードにおいても、ピッチとヨーのストロークリミット位置を上記前提技術例と同様に異ならせても構わない。この事が請求項２記載の内容に相当する。
【０１４８】
また、静止被写体撮影用であるモード１のストロークリミット位置DRVLMT1 は機械的なストローク端に突き当たらないように設定するなり、特に設定しなかったりして良く、特に設定しない場合は、ステップ＃５２，＃５３は削除され、機械的なストローク端に衝突するところまで補正可能範囲が拡大する。この事が請求項４記載の内容に相当する。又、同じモードにおいても、例えばピッチ方向（重力方向）に対しては電気的なストロークリミット位置を設け、ヨー方向に対しては電気的なストロークリミット位置を設けず、機械的なストローク端に衝突するまで補正範囲を拡大するようにしても良い。この事が請求項３記載の内容に相当する。
【実施例２】
【０１４９】
この実施例２では、反対軸のレンズ位置（実際にはレンズ位置に対応するレンズ駆動データ）に応じてストロークリミット位置を変更する場合について説明する。
【０１５０】
回路構成は上記前提技術例と同様であるので、その説明は省略する。
【０１５１】
この実施例２における動作について、図８のフローチャートを用いて説明する。なお、上記前提技術例における図５のフローチャートと同様の部分の説明は省略し、この実施例２特有の動作部分のみについて説明する。又、ステップ＃２５以降は図５や図７と同様であるので、その図示も省略する。
［ステップ＃６１］  今回の制御はピッチかヨーかの判定を行い、ピッチであればステップ＃６２へ進む。
［ステップ＃６２］  ヨーの像振れ補正駆動データSFTDRVY を読み出し、SFTDRVY の値に応じたピッチのストロークリミット位置DRVLMTP の値をデータテーブルから読み出す。SFTDRVY の値が大きければDRVLMTP の値は小さくなる。
［ステップ＃６３］  SFTDRVP とDRVLMTP を比較し、DRVLMTP の値の方が大きければステップ＃２５へ進むが、SFTDRVP の値の方が大きければステップ＃６４へ進む。
［ステップ＃６４］  DRVLMTP の値をSFTDRVP に書き込む。
【０１５２】
また、上記ステップ＃６１にて今回の制御はヨーであると判定した場合は、ステップ＃６５へ進む。
［ステップ＃６５］  ピッチの像振れ補正駆動データSFTDRVP を読み出し、SFTDRVP の値に応じたヨーのストロークリミット位置DRVLMTY の値をデータテーブルから読み出す。SFTDRVP の値が大きければDRVLMTY の値は小さくなる。
［ステップ＃６３］  SFTDRVY とDRVLMTY を比較し、DRVLMTY の値の方が大きければステップ＃２５へ進むが、SFTDRVY の値の方が大きければステップ＃６７へ進む。
［ステップ＃６７］  DRVLMTY の値をSFTDRVY に書き込む。
【０１５３】
これ以降の動作に関しては、上記前提技術例と同様であるため、その説明は省略する。
【０１５４】
ここで、ステップ＃６２，＃６５での動作を、図９を用いて詳述する。
【０１５５】
図９の横軸がヨー方向駆動データSFTDRVY 、縦軸がピッチ方向駆動データSFTDRVP とすると、例えばSFTDRVY の値がDRVY1 以内のときはSFTDRVP のリミット位置がLMTP1 となるように設定し、DRVY2 以内のときはLMTP2 となるようにテーブルデータでピッチのリミット位置を設定する。ヨー方向のリミット位置についても同様に設定すれば、図９の実線で示した形状のリミット位置、つまり像振れ補正範囲となる。点線で示した形状は、機械的なストローク端（電気的なストロークリミット位置を設定しない場合の像振れ補正範囲）である。
【０１５６】
以上のように、テーブルデータの値を変えることでピッチとヨー別々で且つストロークリミット位置、つまり像振れ補正範囲を様々な形状（略円形は勿論、四角形や図９の様な多角形）に設定でき、各撮影状態に適した像振れ補正制御を行う事ができる。この事が、請求項５記載の内容に相当する。
【０１５７】
なお、この実施例２では、テーブルデータによってストロークリミット位置を設定したが、演算によって求めてもよい。
【実施例３】
【０１５８】
この実施例３では、像振れ補正モード切換え用のスイッチＳＷＩＳＭＯＤＥにより、像振れ補正特性と像振れ補正範囲の両方を切り換える例を示すものである。
【０１５９】
回路構成は実施例１における図６と同様であるので、その説明は省略する。
【０１６０】
この実施例３における動作について、図１０のフローチャートを用いて説明する。なお、実施例１における図７のフローチャートと同様の部分の説明は省略し、この実施例３特有の動作部分、つまりステップ＃６８〜＃７６のみについて説明する。又、ステップ＃２５以降は図７等と同様であるので、その図示も省略する。
［ステップ＃６８］  スイッチＳＷＩＳＭＯＤＥの状態を調べ、モード１であるか、モード２であるかを判定し、モード１であればステップ＃６９へ進む。
［ステップ＃６９］  積分カットオフ周波数 0.1Ｈｚの積分演算を行う。モード１は静止した被写体の撮影に適したモードであるので、積分のカットオフ周波数を低くしている。
［ステップ＃７０］  ズーム及びフォーカスのポジションによって振れ角変位に対する補正レンズの偏心量（敏感度）が変化するので、その調整を行う。この結果は、補正レンズを駆動すべき量に相当するデータ（SFTDRVY ，SFTDRVP ）となる。
［ステップ＃７１］  モード１であるので、ストロークリミット位置DRVLMT1 との比較を行う。DRVLMT1 以内であればステップ＃２５へ進み、それより大きければステップ＃５３へ進む。
［ステップ＃５３］  SFTDRVにDRVLMT1 を書き込む。
【０１６１】
また、前述した様にステップ＃６８にてモード２であると判定した場合は、ステップ＃７３へ進む。
［ステップ＃７３］  積分カットオフ周波数 0.3Ｈｚの積分演算を行う。モード２は動きの多い被写体の撮影に適したモードであるので、積分のカットオフ周波数をモード１よりも高くしている。
［ステップ＃７４］  ズーム及びフォーカスのポジションによって振れ角変位に対する補正レンズの偏心量（敏感度）が変化するので、その調整を行う。この結果は、補正レンズを駆動すべき量に相当するデータ（SFTDRVY ，SFTDRVP ）となる。
［ステップ＃７５］  モード２であるので、ストロークリミット位置DRVLMT2 との比較を行う。DRVLMT2 以内であればステップ＃２５へ進み、それより大きければステップ＃７６へ進む。
［ステップ＃７６］  SFTDRVにDRVLMT2 を書き込む。
【０１６２】
以上の様に、スイッチＳＷＩＳＭＯＤＥにより選択されるモードに応じて、そのモードに適した像振れ補正特性と像振れ補正範囲の両方を選択するようにしているため、最適な像振れ補正制御を行うことが可能となる。
【０１６３】
この実施例３において、スイッチＳＷＩＳＭＯＤＥが請求項６記載の外部操作手段に相当し、このスイッチにてモード１が選択された場合は、ステップ＃６９，＃７０の処理が行われ、モード２が選択された場合は、ステップ＃７３，＃７４の処理を行われ、最適な像振れ補正制御が可能となる。この事が、請求項６，７，９の内容に相当する。
【０１６４】
また、ストロークリミット位置（像振れ補正範囲）を実施例２と同様に反対軸の駆動データに応じたデータテーブルで設定すれば、ピッチ，ヨーを別々に設定でき、様々な形状にすることができる。この事が、請求項１０記載の内容に相当する。
【０１６５】
また、静止被写体撮影用であるモード１のストロークリミット位置DRVLMT1 は機械的なストローク端に突き当たるように設定し、つまり電気的リミット位置を設けなく、機械的なストローク端に衝突するところまで補正可能範囲が拡大させるようにしても良い。この事が請求項９記載の内容に相当する。又、同じモードにおいても、例えばピッチ方向（重力方向）に対しては電気的なストロークリミット位置を設け、ヨー方向に対しては電気的なストロークリミット位置を設けず、機械的なストローク端に衝突するまで補正範囲を拡大するようにしても良い。この事が請求項８記載の内容に相当する。
【０１６６】
また、この実施例３においても、モード１を静止被写体撮影用、モード２を動体被写体撮影用としたが、モードをもっと増やして、三脚取り付け撮影用、歩行撮影用などのモードを追加したり、モード１やモード２と入れ替えても構わない。
【０１６７】
（変形例）
上記実施例では、ピッチとヨーのプログラムを共有している例を示したが、別々に設けても構わない。また、デジタル制御で行う例を示したが、アナログ制御で行っても良い。
【０１６８】
また、像振れ補正装置は交換レンズに組み込んだ例を示したが、像振れ補正装置が交換レンズ内になく、エクステンダのように、カメラとレンズの間に入るアダプタや、交換レンズの前方に取り付けるコンバージョン・レンズのどの中に入る付属品としての形態をとっても良い。
【０１６９】
また、レンズシャッタカメラ，ビデオカメラなどのカメラに適用しても良く、更には、その他の双眼鏡等の光学機器や他の装置，構成ユニットとしても適用することができる。
【０１７０】
また、上記実施例では、振れセンサとして角速度センサを例にしているが、角加速度センサ，加速度センサ，速度センサ，角変位センサ，変位センサ、更には画像振れ自体を検出する方法など、振れが検出できるものであればどのようなものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】本発明の前提となる前提技術例に係る一眼レフカメラと交換レンズの回路構成を示すブロック図である。
【図２】図１のレンズマイコンでのメイン動作を示すフローチャートである。
【図３】図１のレンズマイコンにて行われるロック・アンロック動作を示すフローチャートである。
【図４】図１のレンズマイコンにて行われる像振れ補正割り込み発生のタイミングを示す図である。
【図５】図１のレンズマイコンにて行われる像振れ補正割り込み動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施例１に係る一眼レフカメラと交換レンズの回路構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施例１において交換レンズ内のマイコンにて行われる像振れ補正割り込み動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施例２において交換レンズ内のマイコンにて行われる像振れ補正割り込み動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の例２における像振れ補正範囲の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施例３において交換レンズ内のマイコンにて行われる像振れ補正割り込み動作を示すフローチャートである。
【図１１】従来の防振システムの概略構成を示す斜視図である。
【図１２】図１１の振れ補正装置の構造を示す分解斜視図である。
【図１３】図１２の挟持手段が挿入される支持枠の孔の形状を説明する為の図である。
【図１４】図１２の地板に支持枠を組み込んだ時の様子を示す断面図である。
【図１５】図１２に示す地板を示す斜視図である。
【図１６】図１２に示す支持枠を示す斜視図である。
【図１７】図１２に示すロックリングを示す斜視図である。
【図１８】図１２の支持枠等を示す正面図である。
【図１９】図１２の位置検出素子の出力を増幅するＩＣの構成を示す回路図である。
【図２０】図１２のロックリングが駆動される時の様子を示す図である。
【図２１】図２０のロックリング駆動時における信号波形を示す図である。
【図２２】像振れ補正装置が搭載された一般的なカメラの像振れ補正系の回路構成を示すブロック図である。
【図２３】従来の像振れ補正動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１７２】
１０１  レンズマイコン
１０２  振れ補正系
１０６  振れセンサ
１０７  位置センサ
１０８  振れ補正駆動系
１２４  像振れ補正開始用スイッチ
１２５  像振れ補正モード切換え用のスイッチ
【図１】
2004227003.tif 000003
【図２】
2004227003.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004227003.tif 000006
【図５】
2004227003.tif 000007
【図６】
2004227003.tif 000008
【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】
2004227003.tif 000016
【図１５】
2004227003.tif 000017
【図１６】
2004227003.tif 000018
【図１７】
2004227003.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2004227003.tif 000021
【図２０】
2004227003.tif 000022
【図２１】
2004227003.tif 000023
【図２２】
2004227003.tif 000024
【図２３】
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