(57)【要約】【課題】制御が容易であり、しかも十分な精度を得ることが可能な手振れ補正装置を提供する。【解決手段】撮像光学系６と、撮像光学系を介してその受光面に結像された被写体像を画像信号に変換する撮像部４とを備えた撮影装置に用いられる手振れ補正装置であって、撮像光学系の光軸上に設けられ、変位可能な反射面２ａと、反射面の変位を制御するための制御電極２ｂとを有する可変ミラー２と、制御電極に反射面を変位させるための駆動信号を供給する駆動部３と、駆動信号を補正するための補正情報を生成する補正部７とを備える。【選択図】    図１
2005010207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系と、前記撮像光学系を介してその受光面に結像された被写体像を画像信号に変換する撮像手段と、を備えた撮影装置に用いられる手振れ補正装置であって、
前記撮像光学系の光軸上に設けられ、変位可能な反射面と、前記反射面の変位を制御するための電極とを有する可変ミラーと、
前記電極に前記反射面を変位させるための駆動信号を供給する駆動手段と、
前記駆動信号を補正するための補正情報を生成する補正手段と、
を備えたことを特徴とする手振れ補正装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記電極に駆動信号が供給されていないときの前記反射面の変位誤差を補正するための情報を前記補正情報として生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の手振れ補正装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記電極に駆動信号が供給されているときの前記反射面の変位誤差を補正するための情報を前記補正情報として生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の手振れ補正装置。
【請求項４】
前記補正手段は、互いに異なる複数の駆動信号による前記反射面の複数の変位状態に基づいて、前記補正情報を生成する
ことを特徴とする請求項３に記載の手振れ補正装置。
【請求項５】
前記補正手段は、手振れ補正動作を実行する前に予め前記補正情報を生成する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の手振れ補正装置。
【請求項６】
前記反射面の変位状態に関する情報を生成して前記補正手段に供給する変位状態情報生成手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の手振れ補正装置。
【請求項７】
前記変位状態情報生成手段は、前記撮像手段の出力信号に基づいて前記変位状態に関する情報を生成する
ことを特徴とする請求項６に記載の手振れ補正装置。
【請求項８】
前記変位状態情報生成手段は、前記撮像手段に結像された撮影対象とは異なる所定の像に基づいて前記変位状態に関する情報を生成する
ことを特徴とする請求項６に記載の手振れ補正装置。
【請求項９】
前記撮像手段に結像された所定の像は、前記可変ミラーの反射面上に設けられたマークの像である
ことを特徴とする請求項８に記載の手振れ補正装置。
【請求項１０】
前記可変ミラーの反射面に係る平面に波動を照射する波源と、前記平面からの反射波動を検出する検出手段と、をさらに備え、
前記変位状態情報生成手段は、前記検出手段で検出された反射波動に基づいて前記変位状態に関する情報を生成する
ことを特徴とする請求項６に記載の手振れ補正装置。
【請求項１１】
前記補正手段は、手振れ補正動作が終了した後、前記電極に駆動信号が供給されていないときの前記反射面の変位誤差を補正するための補正情報を前記駆動手段に供給する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の手振れ補正装置。
【請求項１２】
前記補正手段は、手振れ補正動作によって前記可変ミラーが制御限界に達した場合、前記電極に駆動信号が供給されていないときの前記反射面の変位誤差を補正するための補正情報を前記駆動手段に供給する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の手振れ補正装置。
【請求項１３】
前記補正情報を記憶する記憶手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の手振れ補正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラ等の撮影装置に用いられる手振れ補正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
撮影装置に用いられる手振れ補正としては、可動レンズを光軸に対して垂直方向に移動させて手振れ補正を行う方式が従来より知られている（特許文献１、特許文献２参照）。しかしながら、可動レンズを用いた方式では、可動レンズの位置を知る必要があり、また可動レンズの慣性に対する制御も必要である。そのため、可動レンズの位置や動作量の検出手段が必要であり、制御も複雑になるといった問題がある。
【０００３】
このような問題に対し、撮像光学系に組み込んだ可変ミラーを用いて手振れ補正を行う方法も提案されている（特許文献３参照）。しかしながら、可変ミラーを用いて手振れ補正を行う場合、可変ミラー自体の固体差や可変ミラーの取り付け誤差等が、手振れ補正の精度に大きく反映される。したがって、単に可変ミラーを用いて手振れ補正を行った場合には、十分な手振れ補正精度が得られないという問題が生じる。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２７０３５８１号公報
【０００５】
【特許文献２】
特許第２９１８５３７号公報
【０００６】
【特許文献３】
特開２００２−１２２７８４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の手振れ補正では、制御が複雑になるといった問題や、十分な手振れ補正精度が得られないといった問題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題に対してなされたものであり、制御が容易であり、しかも十分な精度を得ることが可能な手振れ補正装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る手振れ補正装置は、撮像光学系と、前記撮像光学系を介してその受光面に結像された被写体像を画像信号に変換する撮像手段と、を備えた撮影装置に用いられる手振れ補正装置であって、前記撮像光学系の光軸上に設けられ、変位可能な反射面と、前記反射面の変位を制御するための電極とを有する可変ミラーと、前記電極に前記反射面を変位させるための駆動信号を供給する駆動手段と、前記駆動信号を補正するための補正情報を生成する補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
前記発明の好ましい態様は、以下の通りである。
【００１１】
・前記補正手段は、前記電極に駆動信号が供給されていないときの前記反射面の変位誤差を補正するための情報を前記補正情報として生成する。
【００１２】
・前記補正手段は、前記電極に駆動信号が供給されているときの前記反射面の変位誤差を補正するための情報を前記補正情報として生成する。
【００１３】
・前記補正手段は、互いに異なる複数の駆動信号による前記反射面の複数の変位状態に基づいて、前記補正情報を生成する。
【００１４】
・前記補正手段は、手振れ補正動作を実行する前に予め前記補正情報を生成する。
【００１５】
・前記反射面の変位状態に関する情報を生成して前記補正手段に供給する変位状態情報生成手段をさらに備える。
【００１６】
・前記変位状態情報生成手段は、前記撮像手段の出力信号に基づいて前記変位状態に関する情報を生成する。
【００１７】
・前記変位状態情報生成手段は、前記撮像手段に結像された撮影対象とは異なる所定の像に基づいて前記変位状態に関する情報を生成する。
【００１８】
・前記撮像手段に結像された所定の像は、前記可変ミラーの反射面上に設けられたマークの像である。
【００１９】
・前記可変ミラーの反射面に係る平面に波動を照射する波源と、前記平面からの反射波動を検出する検出手段と、をさらに備え、前記変位状態情報生成手段は、前記検出手段で検出された反射波動に基づいて前記変位状態に関する情報を生成する。
【００２０】
・前記補正手段は、手振れ補正動作が終了した後、前記電極に駆動信号が供給されていないときの前記反射面の変位誤差を補正するための補正情報を前記駆動手段に供給する。
【００２１】
・前記補正手段は、手振れ補正動作によって前記可変ミラーが制御限界に達した場合、前記電極に駆動信号が供給されていないときの前記反射面の変位誤差を補正するための補正情報を前記駆動手段に供給する。
【００２２】
・前記補正情報を記憶する記憶手段をさらに備える。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態に係り、デジタルカメラ（撮影装置）の主として手振れ補正に関連する部分の構成例を示したブロック図である。
【００２５】
撮像光学系６は、撮像レンズ系１及び可変ミラー２を含み、可変ミラー２の反射面２ａで反射した被写体像が撮像部４に結像されるようになっている。可変ミラー２は制御電極２ｂを有しており、駆動部３から制御電極２ｂに駆動信号を供給することで、図３に示すように反射面２ａの変位（光軸に対する反射面の傾き）が制御される。撮像部４は、撮影レンズ系１及び可変ミラー２を介して受光面に結像された被写体像を画像信号に変換するものであり、ＣＣＤイメージセンサ等によって構成されている。撮像部４から出力された画像信号は画像処理部５に入力し、画像処理部５では画像信号に基づいて所定の画像処理が行われる。画像処理部５からの信号は補正部７に供給され、補正部７では反射面２ａの変位誤差を補正するための補正情報を生成する。この補正情報は駆動部３に供給され、駆動部３ではこの補正情報に基づいて補正された駆動信号を出力する。また、補正情報は、必要に応じて記憶部８に記憶される。
【００２６】
図２に示すように、可変ミラー２の反射面２ａの４隅にはマーク２ｃが設けられており、マーク２ｃの像は撮像部４の受光面に結像される。マーク２ｃの撮像部４上の結像位置は反射面２ａの変位に応じて変動するため、マーク２ｃの結像位置を検出することで、可変ミラー２の反射面２ａの変位を検出することができる。具体的には、撮像部４の出力信号を用いて画像処理部５で所定の処理を行うことで、マーク２ｃの撮像部４上の結像位置が検出され、可変ミラー２の反射面２ａの変位状態に応じた位置検出信号が画像処理部５から出力される。
【００２７】
可変ミラー２は、反射面２ａに対向する位置に制御電極２ｂが配置されたものであり、制御電極２ｂに駆動電圧を印加することにより、制御電極２ｂと反射面２ａとの間に働く静電気力によって可動部分である反射面２ａの変位が変化する。したがって、制御電極２ｂに印加する駆動電圧に応じて、反射面２ａの変位、すなわち反射面２ａの撮影光学系６の光軸に対する角度を制御することが可能である。
【００２８】
このように、可変ミラーは、駆動信号に応じて反射面の変位が決まるものであるため、可動レンズを用いた手振れ補正とは異なり、可動レンズの位置や動作量の検出手段は不要である。したがって、可動レンズを用いた場合に比べて制御が容易であり、また小型軽量化をはかることもできる。ただし、可変ミラー自体の固体差や可変ミラーの取り付け誤差等が、手振れ補正の精度に大きく影響する。すなわち、可変ミラーに駆動信号を供給しないときの反射面の変位及び可変ミラーに駆動信号を供給しているときの反射面の変位ともに、可変ミラー自体の固体差や可変ミラーの取り付け誤差等に依存する。そのため、同じ駆動信号（駆動電圧）を可変ミラーの制御電極に供給した場合、可変ミラーが誤差のない正規の状態で設定されているときの正規の反射面の変位と、実際に設定された反射面の変位との間には変位誤差が生じる。したがって、単に可変ミラーを用いただけでは、十分な手振れ補正精度を得ることは困難である。
【００２９】
本実施形態では、可変ミラー２に設けられたマーク２ｃの撮像部４上の結像位置から可変ミラー２の反射面２ａの変位状態に関する情報を生成し、変位状態に関する情報に基づき補正部７によって反射面２ａの変位誤差を補正するための補正情報を生成し、その補正情報に基づいて駆動部３から可変ミラー２の制御電極２ｂに供給する駆動信号を補正する。このように、補正部７によって生成された補正情報に基づいて駆動信号を補正するため、可変ミラー自体の固体差や可変ミラーの取り付け誤差等があっても、十分な手振れ補正精度を得ることが可能である。また、可変ミラー２に設けられたマーク２ｃの撮像部４上の結像位置に基づいて可変ミラー２の反射面２ａの変位状態に関する情報を生成するため、専用の素子を用いずに変位状態に関する情報を取得することができ、装置構成を簡略化することが可能である。
【００３０】
次に、本実施形態の第１の動作例を、図４に示したフローチャートを参照して説明する。
【００３１】
まず、例えばパワーオン動作等により、撮像部４が起動される（Ｓ１）。この段階では、可変ミラー２は手振れ補正動作実行前の状態に維持されており、可変ミラー２の制御電極２ｂには駆動信号は供給されていない。撮像部４には、被写体像とともに可変ミラー２に設けられたマーク２ｃの像が結像されており、撮像部４からの出力信号に基づいて、画像処理部５によりマーク２ｃの結像位置が検出される（Ｓ２）。補正部７は、光軸に対して可変ミラー２が正規の位置にある場合のマーク２ｃの正規の結像位置を予め保持しており、補正部７では、この正規の結像位置と、画像処理部５によって検出されたマーク２ｃの結像位置とから、反射面の変位誤差を補正するための補正情報（補正値）を生成する（Ｓ３）。なお、この生成された補正情報は、必要に応じて記憶部８に記憶しておくようにしてもよい。
【００３２】
補正部７で生成された補正情報（補正信号）は駆動部３に供給され、駆動部３では、この補正情報に基づいて補正された駆動信号を、可変ミラー２の制御電極２ｂに供給する。その結果、反射面の変位誤差が打ち消され、可変ミラー２の反射面は正規の変位状態と同等の変位状態になる（Ｓ４）。なお、このときの可変ミラー２の反射面２ａの変位を基準変位と呼ぶことにする。手振れ補正は、このような基準変位を基準状態として実行される（Ｓ５）。
【００３３】
手振れ補正を実行する際に、補正限界に達した場合（例えば、可変ミラー２の変位が限界に達した場合）には（Ｓ６）、Ｓ４のステップに戻り、可変ミラー２の反射面２ａの変位を基準変位状態に設定する。手振れ補正動作が終了した場合にも（Ｓ７）、Ｓ４のステップに戻り、可変ミラー２の反射面２ａの変位を基準変位状態に設定する。このような処理を行うことにより、基準変位状態から次回の手振れ補正を実行することができ、常に効率的な手振れ補正動作を実行することが可能である。
【００３４】
このように本動作例によれば、手振れ補正動作を実行する前に、制御電極２ｂに駆動信号を供給していないときの可変ミラー２の反射面２ａの変位誤差を補正するための補正情報を、予め生成する。そして、補正情報に基づいて補正された駆動信号により、可変ミラー２を変位誤差が打ち消された基準変位状態に設定するため、手振れ補正をこのような基準変位状態を基準として実行することができ、効率的な手振れ補正動作を行うことが可能となる。
【００３５】
次に、本実施形態の第２の動作例を、図５に示したフローチャートを参照して説明する。
【００３６】
まず、パワーオン動作等により、撮像部４が起動される（Ｓ１１）。この段階では、可変ミラー２は手振れ補正動作実行前の状態に維持されており、可変ミラー２の制御電極２ｂには駆動信号は供給されていない。また、撮像部４には、被写体像とともに可変ミラー２に設けられたマーク２ｃが結像されている。
【００３７】
次に、補正部７から駆動部３に、予め決めておいた補正情報取得用の制御信号を供給する。駆動部３は、この制御信号に基づいて生成した駆動信号を可変ミラー２に供給し、可変ミラー２を駆動する（Ｓ１２）。その結果、可変ミラー２の反射面２ａは変位し、撮像部４上のマーク２ｃの結像位置が反射面２ａの変位に応じて変化する。撮像部４上のマーク２ｃの結像位置は、画像処理部５によって検出される（Ｓ１３）。補正部７は、光軸に対して可変ミラー２が正規の位置にある場合のマーク２ｃの正規の結像位置を予め保持しており、補正部７では、この正規の結像位置と、画像処理部５によって検出されたマーク２ｃの結像位置とから、反射面の変位誤差を補正するための補正情報（補正データ）を生成する（Ｓ１４）。生成された補正情報は、記憶部８に記憶される（Ｓ１５）。
【００３８】
上述したＳ１２〜Ｓ１５のステップは、補正情報取得用の制御信号の値を変えて所定回数繰り返される（Ｓ１６）。すなわち、可変ミラー２の反射面２ａの変位を変えて（駆動信号の値を変えて）、各変位での補正情報が生成される。このようにして、補正情報の取得が終了した後、取得した補正情報を用いて手振れ補正が実行される（Ｓ１７）。
【００３９】
このように、本動作例によれば、手振れ補正動作を実行する前に予め、互いに異なる複数の駆動信号によって可変ミラーの反射面の変位を複数設定し、各変位状態において、制御電極に駆動信号を供給しているときの可変ミラーの反射面の変位誤差を補正するための補正情報を生成する。したがって、可変ミラーの反射面の変位に応じて適切かつ高精度の補正を行うことができ、手振れ補正動作実行時に精度の高い手振れ補正を実行することが可能となる。
【００４０】
なお、上述した実施形態では、マーク２ｃを反射面２ａの４隅に設けたが、例えば可変ミラーの４つの角を指標として、マーク２ｃの代わりに用いるようにしてもよい。また、４隅に限らず別の場所にマーク２ｃを設けてもよいし、マーク２ｃの個数も４つに限らない。また、マーク２ｃの結像領域として、撮像部４の有効画素領域の周囲に設けられた無効画素領域を用いるようにしてもよい。
【００４１】
次に、本実施形態の変更例について、図６及び図７を参照して説明する。
【００４２】
図６は、本変更例の構成を説明するための図である。なお、基本的な装置構成は図１と同様であり、図６では主として図１とは異なる構成部分のみを示している。
【００４３】
図６に示すように、本変更例では、可変ミラー２の反射面２ａの裏面側に半導体レーザ等の点光源１２を設け、点光源１２から反射面２ａの裏面に照射された光ビームの反射光を検出部１１によって検出している。検出部１１上の反射光の検出位置は可変ミラー２の反射面２ａの変位に応じて変化するため、反射光の位置を検出することで、駆動信号を補正するための補正情報を生成することができる。
【００４４】
次に、本変更例の動作例について、図７に示したフローチャートを参照して説明する。
【００４５】
まず、可変ミラー２の反射面２ａの裏面に、点光源１２から光ビームを照射する（Ｓ３１）。光ビームは反射面２ａの裏面で反射して、反射光が検出部１１に入射する（Ｓ３２）。検出部１１では、検出面上の反射光の位置を検出する（Ｓ３３）。検出部１１で検出された反射光の位置情報は、図１に示した補正部７に供給され、補正部７では反射光の位置情報に基づいて、駆動信号を補正するための補正情報を生成する（Ｓ３４）。その後、先に述べた例と同様にして、手振れ補正が実行される（Ｓ３５）。
【００４６】
なお、本例では可変ミラー２の反射面２ａの裏面に光ビームを照射しているが、可変ミラー２の反射面２ａに光ビームを照射してもよい。また、点光源１２は半導体レーザに限らず、例えば発光ダイオードでもよい。さらに、光源の代わりに音波や電磁波等を波源として用いてもよい。
【００４７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示された構成要件を適宜組み合わせることによって種々の発明が抽出され得る。例えば、開示された構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、所定の効果が得られるものであれば発明として抽出され得る。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、可変ミラーの駆動信号を補正することにより、制御が容易で且つ精度の高い手振れ補正を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る手振れ補正装置の構成例を示したブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る手振れ補正装置の補正原理を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態に係り、可変ミラーの変位について示した図である。
【図４】本発明の実施形態に係る手振れ補正装置の第１の動作例を示したフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係る手振れ補正装置の第２の動作例を示したフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る手振れ補正装置の変更例の構成例を示した図である。
【図７】本発明の実施形態に係る手振れ補正装置の変更例の動作例を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１…撮像レンズ系    ２…可変ミラー
２ａ…反射面    ２ｂ…制御電極    ２ｃ…マーク
３…駆動部    ４…撮像部
５…画像処理部    ６…撮像光学系
７…補正部    ８…記憶部
１１…検出部    １２…点光源
【図１】
2005010207.tif 000003
【図２】
2005010207.tif 000004
【図３】
2005010207.tif 000005
【図４】
2005010207.tif 000006
【図５】
2005010207.tif 000007
【図６】
2005010207.tif 000008
【図７】
2005010207.tif 000009