(57)【要約】【課題】  露光開始と同時に補正光学系を動かすような光学システムにおいて、補正初期の防振効果を改善する。【解決手段】  本発明にかかるカメラの画像振れ補正装置は、カメラの画像の振れ状態を検出する為の振れ検出手段と、該振れ検出手段の出力に基づき該カメラの画像の振れを補正する為の振れ補正手段と、前記振れ補正手段に含まれ該補正手段を動きやすくするために該振れ検出手段の出力に重畳させる所定周期的毎に所定量の微小振動を発生させる微小振動信号発生手段を有し、カメラの第１レリーズで該振れ補正手段を該微小振動信号発生手段からの信号だけで動作させることを特徴とする。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラの画像の振れ状態を検出する為の振れ検出手段と、該振れ検出手段の出力に基づき該カメラの画像の振れを補正する為の振れ補正手段と、前記振れ補正手段に含まれ該補正手段を動きやすくするために該振れ検出手段の出力に重畳させる所定周期的毎に所定量の微小振動を発生させる微小振動信号発生手段を有し、カメラの第１レリーズで該振れ補正手段を該微小振動信号発生手段からの信号だけで動作させることを特徴とするカメラの画像振れ補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラの画像振れ補正装置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こ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止するシステムも研究されており、撮影者の撮影ミスを誘発する要因は殆ど無くなってきている。
【０００４】
ここで、手振れを防止する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１Ｈｚから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こしても像振れの無い写真を撮影可能とするため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なければならない。従って、カメラ振れが生じても像振れが生じない写真を撮影するためには、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、加速度、角加速度、角速度、角変位等を検出する振れ検出センサと、カメラ振れ補正の為にその出力を適宜演算処理する演算部を具備した振動検出装置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き、撮影光軸を偏心させる補正光学装置を駆動させて像振れ抑制が行われる。
【０００７】
振動検出装置と補正光学装置等を有した防振システムについては、特開平２−５８０３７号公報に詳細が公開されているが、ここでは図６を用いてその概略について説明する。
【０００８】
図６（ａ）は防振システムを搭載したコンパクトカメラの斜視図であり、６１はカメラのカバー、６２はカメラの撮影レンズであり、撮影をしないときはレンズバリアで保護されている（図６（ａ）は撮影状態のためにレンズバリアは待避して見えない）。６３はカメラのメインスイッチで、図６（ａ）は防振システムがオンされた撮影可能状態であり、このメインスイッチ６３を指標“ＯＦＦ”に合せると撮影不能状態になり、このメインスイッチ６３をスポーツモード６４（高速シャッタモード）或いはストロボモード６５に合せたときは、防振システムがオフされた撮影可能状態に切り換る（このようなモードでは防振システムは必要ないため）。６６はレリーズボタンであり、該レリーズボタン６６を押し込むことでカメラは測光、測距を行い、ピント合せ終了後に振れ補正を始め、フィルムへの露光を行う。６７は被写体が暗いとき等に自動的に発光、或いは、強制的に発光するストロボ発光部である。
【０００９】
図６（ｂ）は図６（ａ）の内部斜視図であり、７０はカメラ本体、６８は補正光学系６９を図中Ｘ，Ｙ方向に自在に駆動して振れ補正を行う補正手段、７１ｐ，７１ｙは各々ピッチ方向の振れ７２ｐ，ヨー方向の振れ７２ｙを検出する振れ検出センサである。７３は前述したレンズバリアであり、図６（ａ）に示したノブ７４に連動して開閉する。ノブ７４は図６（ａ）に示す様にメインスイッチ６３と隣接しており、このメインスイッチ６３を操作すると該ノブ７４も押されてレンズバリア７３は開く構造になっている。レンズバリア７３は閉状態の時に補正手段６８（詳しくは、補正光学系６９を支持した支持枠）を機械的にロックして、携帯時等の撮影しないときに該補正手段６８が暴れて破損することを防いでいる。
【００１０】
ところで、特開平０９−０４３６５７号公報には、フルイダイジング（微小振動）という方法を用いた光学機器が開示されている。
【特許文献１】特開平２−５８０３７号公報
【特許文献２】特開平９−４３６５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
一般的に、撮影の際にはカメラを上向き，下向きなどしてあらゆる姿勢で行っている。その際に、このような像振れ補正機能手段を設けた撮影レンズをカメラ本体に取り付け撮影を行うには、防振用の光学要素（補正レンズ）を保持した光学保持手段を鏡筒内に固定した支持手段に駆動可能に取着する際に用いるチャージバネのバネ定数を光学要素の自重によって光軸方向の倒れが発生し光学性能が不安定となる為にある程度大きくしておく必要がある。
【００１２】
しかしながら、チャージバネのバネ定数を大きくすると、それと共に用いる補正レンズを支持する支持手段の当接面における摩擦力も大きくなる。そうなると光学要素の動きが悪くなり、像振れ補正残りが増えてしまう。
【００１３】
特開平０９−０４３６５７号公報では、フルイダイジング（微小振動）という方法を用いて解決している。この方法は、静摩擦力より動摩擦力の方が小さいという現象を応用したもので、摩擦力が発生する部分を振動させることによって、摩擦の状態を静摩擦から動摩擦へと変化させ、摩擦力を低減する方法である。そして、その振動振幅が大きいほど、摩擦力の低減の効果が大きい。
【００１４】
通常は第１レリーズから防振動作を行い、第２レリーズで露光動作が行われる。第２レリーズが押されると補正光学系を初期位置に動作させるセンタリング動作を行う。これはレリーズ釦の第１レリーズから動作している補正光学系の補正の為の駆動ストロークをどの方向にも最大にとれるようにするためである。図６に示した様なコンパクトカメラにおいては、撮影系のレンズ（補正光学系を含む）と撮影者が被写体を確認するファインダ系のレンズは夫々専用のために、ファインダを通して防振システムの作動を知る事が出来ない。これを利用してコンパクトカメラでは、レリーズ釦の第１レリーズでは補正光学系を動作させずに、露光動作の行われる第２レリーズでのみ補正光学系を動作させるようにしている。
【００１５】
しかし、第２レリーズで補正光学系を動作させた場合、先のフルイダイジングを用いて摩擦力を低減していても，補正光学系の動作初期は摩擦の影響で動きが悪くなる問題がある。
【００１６】
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、露光開始と同時に補正光学系を動かすような光学システムにおいて、補正初期の防振効果を改善するカメラの画像振れ補正装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明にかかるカメラの画像振れ補正装置は、カメラの画像の振れ状態を検出する為の振れ検出手段と、該振れ検出手段の出力に基づき該カメラの画像の振れを補正する為の振れ補正手段と、前記振れ補正手段に含まれ該補正手段を動きやすくするために該振れ検出手段の出力に重畳させる所定周期的毎に所定量の微小振動を発生させる微小振動信号発生手段を有し、カメラの第１レリーズで該振れ補正手段を該微小振動信号発生手段からの信号だけで動作させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、防振の為に光学要素（補正レンズ）を駆動させる為にフルイダイジング方法を利用して摩擦力を低減させて駆動制御する際にフルイダイジングの動作を第１レリーズで動作させることにより、第２レリーズから行われる像振れ補正動作初期の摩擦の影響を少なくでき、露光開始ぎりぎりから補正動作を行えるので補正範囲を広く使用でき、また必要時にだけ補正光学系を動かすので節電も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００２０】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１〜図３は本発明の実施の第１の形態に係る補正手段の構成を示す図であり、図１は補正手段の正面図、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、図２（ｂ）は図１の矢印３８方向より見た図、図３は図１に示す補正手段の斜視図である。
【００２２】
これらの図において、補正レンズ３１（図２（ａ）に示す様に、該補正レンズ３１は支持枠３２に固定される２枚のレンズより成り、地板３５に固定されるレンズ３９と共に撮影光学系の群を構成している）は、支持枠３２に固定されている。支持枠３２には強磁性材料のヨーク３３が取り付けられ、該ヨーク３３の裏側にはネオジウム等の永久磁石が吸着固定されている（図１に、かくれ線で示している）。又、支持枠３２から放射状に延出する３本のピン３２ａは、地板３５の側壁３５ａに設けられた長孔３５ｂに嵌合している。
【００２３】
図２（ｂ）及び図３に示す様に、ピン３２ａと長孔３５ｂの関係は補正レンズ３１の光軸方向には嵌合しており、ガタは生じないが光軸と直交する方向に長孔が延びている。従って、支持枠３２は地板３５に対し光軸３１１方向には移動規制されるが、光軸と直交する平面内には自由に移動（図１の矢印３１０ｐ，３１０ｙ，３１０ｒ方向）できる。但し、支持枠３２上のフック３２ｂと地板上のフック３５ｃ間に引っ張りバネ３７が掛けられている為に、各々の方向（３１０ｐ，３１０ｙ，３１０ｒ方向）に弾性的に規制されている。（初期位置）地板３５には、永久磁石３４ｐ，３４ｙに対向してコイル３６ｐ，３６ｙが取り付けられている。
【００２４】
前記ヨーク３３，永久磁石３４ｐ，コイル３６ｐの各配置は図２（ａ）に示す様になっており（永久磁石３４ｙ，コイル３６ｙも同配置）、コイル３６ｐに電流を流すと支持枠３２は矢印３１０ｐ方向に駆動され、コイル３６ｙに電流を流すと支持枠３２は矢印３１０ｙ方向に駆動される。そして、その駆動量は各々の方向における引っ張りバネ３７のバネ定数とコイル３６ｐ，３６ｙと永久磁石３４ｐ，３４ｙの関連で生ずる推力との釣り合いで求まる。即ち、コイル３６ｐ，３６ｙに流す電流の量に基づいて、補正レンズ３１の偏心量を制御できる。
【００２５】
図４は本発明の実施の第１の形態に係るコンパクトカメラの主要部分を示す回路のブロック図であり、図１に示した補正手段を有した構造のものを想定している。尚、図４はカメラ縦振れ（図４のＹ方向の振れであり、以下ピッチ方向の振れと云う）のみの系を示しているが、カメラ横振れ（図４のＸ方向の振れであり、以下ヨー方向の振れと云う）も同じ構成である。
【００２６】
カメラマイコン１１には、カメラのメインスイッチ１３，レリーズスイッチ１４の状態信号や図６の振れ検出センサ７１ｐ及びその出力を演算する演算部を備えた振動検出装置１０ｐの振れ信号が入力されている。
【００２７】
前記メインスイッチ１３のオンにより振動検出装置１０ｐが振れ検出を始め、振れ信号がカメラマイコン１１に入力され、レリーズスイッチ１４の押し切り操作（第２レリーズ）がなされると（実際にはその前にレリーズスイッチ１４を半押しする第１レリーズで被写体の測光，測距は行われている）、カメラマイコン１１は、前記振動検出装置１０ｐからの振れ信号を基にして駆動回路１２ｐを介してコイル３６ｐに電流を流す。これにより、コイル３６ｐは引っ張りバネ３７でバランスのとれた位置（初期位置）にある補正手段３１をＹ方向に駆動し、振れ補正を行う。
【００２８】
像振れ補正割込は一定周期毎に発生し、その処理動作を示すフローチャートを図５に示し、動作説明をする。カメラのメイン動作中に割込みが発生すると、カメラマイコン１１は図５のステップ＃１１から像振れ補正の制御を開始する。
【００２９】
［ステップ＃１１］振れ検出センサ７１ｐ及びその出力を演算する演算部を備えた振動検出装置１０ｐの振れ信号を取り込み、Ａ／Ｄ変換を行う。
【００３０】
［ステップ＃１２］像振れ補正を行うかどうかの判定を行う。これは、例えば不図示の像振れ補正ＳＷのＯＮとＳＷ１のＯＮのＡＮＤによって像振れ補正が開始するシステムの場合、メインルーチンで、その判定を行い、その結果をフラグに反映し、ここではそのフラグによって判定を行う。
【００３１】
［ステップ＃１３］ハイパスフィルタ演算を行う。
【００３２】
［ステップ＃１４］積分演算を行う。この演算結果は角変位となる。
【００３３】
［ステップ＃１５］フルイダイジングレベル（ＲＡＭのＨＦＬＶＬに設定）を設定する。
【００３４】
［ステップ＃１６］像振れ補正を行わないのでハイパスフィルタ・積分演算の初期化を行う。
【００３５】
［ステップ＃１７］フルイダイジングの設定周期に達したかを判定する。一定周期でフルイダイジングを行う為には、例えばこの割込みが５００μｓｅｃであるとすると、割込みの回数をカウントして行き、そのカウント値が設定した周期の値に達すれば、フルイダイジングのタイミングが設定できる。
【００３６】
［ステップ＃１８］フルイダイジングのタイミングに達していないので、割込み回数のカウントを＋１する。
【００３７】
［ステップ＃１９］フルイダイジングのタイミングに達したので、ＳＦＴＤＲＶをＨＦＬＶＬに設定し、像振れ補正駆動用データとする。そして、フルイダイジングのカウントを０に戻しておく。
【００３８】
［ステップ＃２０］ズーム・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。
【００３９】
［ステップ＃２１］演算結果（像振れ補正駆動用データ）をマイコン内のＳＦＴＤＲＶ１で設定されるＲＡＭ領域に格納する。
【００４０】
［ステップ＃２２］ＳＷ２の状態を判定する。これも、メインルーチンでカメラからの通信で判別されるＳＷ２の状態をフラグに反映し、そのフラグにより判定する。ＯＮであればステップ＃２３へ、ＯＦＦであればステップ＃２４へ進む。
【００４１】
［ステップ＃２３］ＳＦＴＤＲＶ１にＨＦＬＶＬを加算し、ＳＦＴＤＲＶに設定し像振れ補正駆動用データとする。
【００４２】
［ステップ＃２４］ステップ＃２３もしくはステップ＃１９の結果をＰＷＭとしてマイコンのポートに出力し、補正レンズ駆動用のコイルドライバーに入力され、補正レンズが駆動され、像ブレが補正される。そして、割込みが終了する。
【００４３】
以上のように動作すれば、第１レリーズではフルイダイジングだけで補正光学系を駆動し、第２レリーズで像振れ補正にフルイダイジングを重畳した補正光学系の駆動になり、像振れ補正初期の補正光学系の動作を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】補正手段の正面図である。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図である。（ｂ）は図１の矢印３８方向より見た図である。
【図３】図１に示す補正手段の斜視図である。
【図４】本発明の実施の第１の形態に係る回路のブロック図である。
【図５】本発明の実施の第１の形態に係る動作を示すフローチャートである。
【図６】（ａ）、（ｂ）従来の防振機能を備えたコンパクトカメラの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  振動検出装置
１１  カメラマイコン
１２  駆動回路
１３  メインスイッチ
１４  レリーズスイッチ
３１  補正レンズ
３２  支持枠
３３  ヨーク
３４  永久磁石
３５  地板
３６  コイル
３７  引っ張りバネ
【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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