(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影装置の振動の状態を検出し、検出された撮影装置の振動の状態を示す検出信号を出力する振動検出部と、前記振動検出部からの検出信号に応じ、撮影レンズを介して受光した被写体像の振れを光学的に軽減する振れ補正部と、前記振れ補正部の位置を検出し、検出された位置を示す位置検出信号を出力する位置検出部と、前記振動検出部からの検出信号に基づいて前記振れ補正部の目標位置を演算する目標位置演算部と、前記位置検出部からの位置検出信号に基づき、前記目標位置へ前記振れ補正部を駆動するよう制御する駆動制御部と、を備えた撮影装置であって、
撮影部による撮影動作の際、前記撮影部のシャッタースピードに応じ、前記位置検出部から前記駆動制御部へのフィードバック経路のゲイン設定を段階的に制御し、前記撮影部による撮影動作の際、前記撮影部のシャッタースピードが閾値よりも高速である場合は、前記ゲインを前記フィードバック経路に発振が発生しない低レベルの値に設定し、前記撮影部のシャッタースピードが前記閾値よりも低速である場合は、前記ゲインを前記低レベルの値より高い高レベルの値に設定するフィードバックゲイン制御部を備えた撮影装置。
【請求項２】
外乱の発生の有無を検出する外乱検出部を備え、
前記フィードバックゲイン制御部は、前記外乱検出部の検出結果に基づいて、前記フィードバック経路のゲインを設定することを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項３】
前記フィードバックゲイン制御部は、前記外乱検出部によって外乱の発生が検出されると、前記フィードバック経路に発振が起こらない条件に基づき、前記ゲインを再設定することを特徴とする請求項２に記載の撮影装置。
【請求項４】
前記フィードバックゲイン制御部は、前記フィードバック経路のゲインを再設定する際に、ゲインの値が大きい順に前記フィードバック経路に発振が起こらないか否かを判断し、前記フィードバック経路に発振が起こらない最大ゲインを設定することを特徴とする請求項３に記載の撮影装置。
【請求項５】
前記フィードバックゲイン制御部は、前記外乱検出部によって外乱の発生が検出されると、前記フィードバック経路のゲインを初期値に設定することを特徴とする請求項２に記載の撮影装置。
【請求項６】
前記外乱検出部は、Ｘ方向の外乱の発生、又は前記Ｘ方向と直交するＹ方向の外乱の発生の少なくともいずれか一方を検出すると、外乱が発生したと判断することを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項７】
撮影装置の振動の状態を検出し、検出された撮影装置の振動の状態を示す検出信号を出力する振動検出部と、前記振動検出部からの検出信号に応じ、撮影レンズを介して受光した被写体像の振れを光学的に軽減する振れ補正部と、前記振れ補正部の位置を検出し、検出された位置を示す位置検出信号を出力する位置検出部と、前記振動検出部からの検出信号に基づいて前記振れ補正部の目標位置を演算する目標位置演算部と、前記位置検出部からの位置検出信号に基づき、前記目標位置へ前記振れ補正部を駆動するよう制御する駆動制御部と、を備えた撮影装置の撮影方法であって、
撮影部による撮影動作の際、前記撮影部のシャッタースピードに応じ、前記位置検出部から前記駆動制御部へのフィードバック経路のゲイン設定を段階的に制御し、前記撮影部による撮影動作の際、前記撮影部のシャッタースピードが閾値よりも高速である場合は、前記ゲインを前記フィードバック経路に発振が発生しない低レベルの値に設定し、前記撮影部のシャッタースピードが前記閾値よりも低速である場合は、前記ゲインを前記低レベルの値より高い高レベルの値に設定する撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手振れなどによる振動を検出する装置を用いた撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、撮影装置が正立姿勢以外の姿勢にあるときには、ゲインが上げられる。
【０００３】
特許文献２では、パンニング動作終了が検知されたことにより、振れ信号のゲインを変更する。
【０００４】
特許文献３では、レリーズボタン等の操作部材の操作開始時点などから衝撃振動の発生から予期される際には、振動検出手段の時定数を変更する。
【特許文献１】特開２００７−５７９９８号公報
【特許文献２】特開平１０−２１３８３２号公報
【特許文献３】特開平６−２３０４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シャッタースピードが遅い際は特に、振れ補正部の振れに対する応答性が低いと、適切な振れ補正を行えない。
【０００６】
本発明は、撮影の際における精度のよい振れ検知を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、撮影装置の振動の状態を検出し、検出された撮影装置の振動の状態を示す検出信号を出力する振動検出部と、前記振動検出部からの検出信号に応じ、撮影レンズを介して受光した被写体像の振れを光学的に軽減する振れ補正部と、前記振れ補正部の位置を検出し、検出された位置を示す位置検出信号を出力する位置検出部と、前記振動検出部からの検出信号に基づいて前記振れ補正部の目標位置を演算する目標位置演算部と、前記位置検出部からの位置検出信号に基づき、前記目標位置へ前記振れ補正部を駆動するよう制御する駆動制御部と、を備えた撮影装置であって、撮影部による撮影動作の際、前記撮影部のシャッタースピードに応じ、前記位置検出部から前記駆動制御部へのフィードバック経路のゲイン設定を段階的に制御し、前記撮影部による撮影動作の際、前記撮影部のシャッタースピードが閾値よりも高速である場合は、前記ゲインを前記フィードバック経路に発振が発生しない低レベルの値に設定し、前記撮影部のシャッタースピードが前記閾値よりも低速である場合は、前記ゲインを前記低レベルの値より高い高レベルの値に設定するフィードバックゲイン制御部を備えた。
【０００８】
この発明によると、撮影部のシャッタースピードに応じ、位置検出部から駆動制御部へのフィードバック経路のゲインを段階的に制御するので、シャッタースピードの遅い場合における振れが問題となるときにフィードバック経路のゲインを段階的にアップし、精度のよい振れ補正をすることができ、かつハンチングの発生を極力抑えることができる。
【０００９】
本発明は、外乱の発生の有無を検出する外乱検出部を備え、前記フィードバックゲイン制御部は、前記外乱検出部の検出結果に基づいて、前記フィードバック経路のゲインを設定する態様も好ましい。また、前記フィードバックゲイン制御部は、前記外乱検出部によって外乱の発生が検出されると、前記フィードバック経路に発振が起こらない条件に基づき、前記ゲインを再設定する態様も好ましい。また、前記フィードバックゲイン制御部は、前記フィードバック経路のゲインを再設定する際に、ゲインの値が大きい順に前記フィードバック経路に発振が起こらないか否かを判断し、前記フィードバック経路に発振が起こらない最大ゲインを設定する態様も好ましい。また、前記フィードバックゲイン制御部は、前記外乱検出部によって外乱の発生が検出されると、前記フィードバック経路のゲインを初期値に設定する態様も好ましい。また、前記外乱検出部は、Ｘ方向の外乱の発生、又は前記Ｘ方向と直交するＹ方向の外乱の発生の少なくともいずれか一方を検出すると、外乱が発生したと判断する態様も好ましい。また、撮影装置の振動の状態を検出し、検出された撮影装置の振動の状態を示す検出信号を出力する振動検出部と、前記振動検出部からの検出信号に応じ、撮影レンズを介して受光した被写体像の振れを光学的に軽減する振れ補正部と、前記振れ補正部の位置を検出し、検出された位置を示す位置検出信号を出力する位置検出部と、前記振動検出部からの検出信号に基づいて前記振れ補正部の目標位置を演算する目標位置演算部と、前記位置検出部からの位置検出信号に基づき、前記目標位置へ前記振れ補正部を駆動するよう制御する駆動制御部と、を備えた撮影装置の撮影方法であって、撮影部による撮影動作の際、前記撮影部のシャッタースピードに応じ、前記位置検出部から前記駆動制御部へのフィードバック経路のゲイン設定を段階的に制御し、前記撮影部による撮影動作の際、前記撮影部のシャッタースピードが閾値よりも高速である場合は、前記ゲインを前記フィードバック経路に発振が発生しない低レベルの値に設定し、前記撮影部のシャッタースピードが前記閾値よりも低速である場合は、前記ゲインを前記低レベルの値より高い高レベルの値に設定する方法発明を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によると、撮影部のシャッタースピードに応じ、位置検出部から駆動制御部へのフィードバック経路のゲインを段階的に制御するので、シャッタースピードの遅い場合における振れが問題となるときにフィードバック経路のゲインを段階的にアップし、精度のよい振れ補正をすることができ、かつハンチングの発生を極力抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面に従って本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１２】
＜撮像部＞
図１は、本発明が適用されたデジタルカメラ１の電気的構成を示すブロック図である。
【００１３】
同図に示すように、本実施の形態のデジタルカメラ１は、ＣＰＵ１１１、操作部１１２、ズームレンズ用モータドライバ１１４、ズームレンズ１０、フォーカスレンズ用モータドライバ１１５、フォーカスレンズ１１、手ぶれ補正制御部１１７、手ぶれ補正部１１８、タイミングジェネレータ１１９、ＣＣＤドライバ１２０、ＣＣＤ１３、アナログ信号処理部１２２、Ａ／Ｄ変換器１２３、画像入力コントローラ１２４、画像信号処理回路１２５、圧縮処理回路１２６、ビデオエンコーダ１２７、画像表示装置１２８、バス１２９、メディアコントローラ１３０、記録メディア１３１、メモリ（ＳＤＲＡＭ）１３２、ＡＦ検出回路１３３、ＡＥ検出回路１３４等を備えて構成される。
【００１４】
各部はＣＰＵ１１１に制御されて動作し、ＣＰＵ１１１は、操作部１１２からの入力に基づき所定の制御プログラムを実行することにより、デジタルカメラ１の各部を制御する。
【００１５】
ＣＰＵ１１１はプログラムＲＯＭを内蔵しており、このプログラムＲＯＭにはＣＰＵ１１１が実行する制御プログラムのほか、制御に必要な各種データ等が記録されている。ＣＰＵ１１１は、このプログラムＲＯＭに記録された制御プログラムをメモリ１３２に読み出し、逐次実行することにより、デジタルカメラ１の各部を制御する。
【００１６】
なお、このメモリ１３２は、プログラムの実行処理領域として利用されるほか、画像データ等の一時記憶領域、各種作業領域として利用される。
【００１７】
操作部１１２は、レリーズボタン１１３の他、電源スイッチや撮影モードダイヤル、手ぶれ補正スイッチ等のカメラの一般的な操作手段を含み、操作に応じた信号をＣＰＵ１１１に出力する。レリーズボタン１１３は、半押し時にＯＮしてフォーカスロック、測光等の撮影準備を行わせるスイッチＳ１と、全押し時にＯＮして画像の取り込みを行わせるスイッチＳ２とを有している。
【００１８】
フォーカスレンズ１１は、フォーカス用モータドライバ１１５に駆動されて、ズームレンズ１０の光軸上を前後移動する。ＣＰＵ１１１は、フォーカス用モータドライバ１１５を介してフォーカスレンズ１１の移動を制御し、フォーカシングを行う。
【００１９】
ズームレンズ１０は、ズームレンズ用モータドライバ１１４に駆動されて、フォーカスレンズ１１の光軸上を前後移動する。ＣＰＵ１１１は、ズームレンズ用モータドライバ１１４を介してズームレンズ１０の移動を制御し、ズーミングを行う。
【００２０】
手ぶれ補正部１１８は、補正レンズ１２を含み、手ぶれ補正制御部１１７により制御され、ズームレンズ１０、及びフォーカスレンズ１１を介した被写体像の手ぶれを補正する。手ぶれ補正制御部１１７及び手ぶれ補正部１１８の詳細については、後述する。
【００２１】
ＣＣＤ１３は、手ぶれ補正部１１８の後段に配置されており、補正レンズ１２を透過した被写体光を受光する。ＣＣＤ１３は、周知のように多数の受光素子がマトリクス状に配列された受光面を備えている。補正レンズ１２を透過した被写体光は、このＣＣＤ１３の受光面上に結像され、各受光素子によって電気信号に変換される。
【００２２】
このＣＣＤ１３は、タイミングジェネレータ１１９からＣＣＤドライバ１２０を介して供給される垂直転送クロック及び水平転送クロックに同期して、各画素に蓄積された電荷を１ラインずつシリアルな画像信号として出力する。ＣＰＵ１１１は、タイミングジェネレータ１１９を制御して、ＣＣＤ１３の駆動を制御する。
【００２３】
なお、各画素の電荷蓄積時間（露出時間）は、タイミングジェネレータ１１９から与えられる電子シャッタ駆動信号によって決められる。ＣＰＵ１１１は、タイミングジェネレータ１１９に対して電荷蓄積時間を指示する。
【００２４】
また、画像信号の出力は、デジタルカメラ１が撮影モードにセットされると開始される。すなわち、デジタルカメラ１が撮影モードにセットされると、画像表示装置１２８にスルー画像を表示するため、画像信号の出力が開始される。このスルー画像用の画像信号の出力は、本撮影の指示が行われると、一旦停止され、本撮影が終了すると、再度開始される。
【００２５】
ＣＣＤ１３から出力される画像信号は、アナログ信号であり、このアナログの画像信号は、アナログ信号処理部１２２に取り込まれる。
【００２６】
アナログ信号処理部１２２は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）、及び自動ゲインコントロール回路（ＡＧＣ）を含んで構成される。ＣＤＳは、画像信号に含まれるノイズの除去を行い、ＡＧＣは、ノイズ除去された画像信号を所定のゲインで増幅する。このアナログ信号処理部１２２で所要の信号処理が施されたアナログの画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１２３に取り込まれる
Ａ／Ｄ変換器１２３は、取り込んだアナログの画像信号を所定ビットの階調幅を持ったデジタルの画像信号に変換する。この画像信号は、いわゆるＲＡＷデータであり、画素ごとＲ、Ｇ、Ｂの濃度を示す階調値を有している。
【００２７】
画像入力コントローラ１２４は、所定容量のラインバッファを内蔵しており、Ａ／Ｄ変換器１２３から出力された１コマ分の画像信号を蓄積する。この画像入力コントローラ１２４に蓄積された１コマ分の画像信号は、バス１２９を介してメモリ１３２に格納される。
【００２８】
バス１２９には、上記ＣＰＵ１１１、メモリ１３２、画像入力コントローラ１２４のほか、画像信号処理回路１２５、圧縮処理回路１２６、ビデオエンコーダ１２７、メディアコントローラ１３０、ＡＦ検出回路１３３、ＡＥ検出回路１３４等が接続されており、これらはバス１２９を介して互いに情報を送受信できるようにされている。
【００２９】
メモリ１３２に格納された１コマ分の画像信号は、点順次（画素の順番）に画像信号処理回路１２５に取り込まれる。
【００３０】
画像信号処理回路１２５は、点順次に取り込んだＲ、Ｇ、Ｂの各色の画像信号に対して所定の信号処理を施し、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとからなる画像信号（Ｙ／Ｃ信号）を生成する。
【００３１】
ＡＦ検出回路１３３は、ＣＰＵ１１１の指令に従い、画像入力コントローラ１２４を介してメモリ１３２に格納されたＲ、Ｇ、Ｂの画像信号を取り込み、ＡＦ（Automatic Focus）制御に必要な焦点評価値を算出する。このＡＦ検出回路１３３は、Ｇ信号の高周波成分のみを通過させるハイパスフィルタ、絶対値化処理部、画面に設定された所定のフォーカス領域内の信号を切り出すフォーカス領域抽出部、及び、フォーカス領域内の絶対値データを積算する積算部を含み、この積算部で積算されたフォーカス領域内の絶対値データを焦点評価値としてＣＰＵ１１１に出力する。ＣＰＵ１１１は、ＡＦ制御時、このＡＦ検出回路１３３から出力される焦点評価値が極大となる位置をサーチし、その位置にフォーカスレンズ１１を移動させることにより、主要被写体への焦点合わせを行う。
【００３２】
ＡＥ検出回路１３４は、ＣＰＵ１１１の指令に従い、画像入力コントローラ１２４を介してメモリ１３２に格納されたＲ、Ｇ、Ｂの画像信号を取り込み、ＡＥ制御に必要な積算値を算出する。ＣＰＵ１１１は、積算値から輝度値を算出し、輝度値から露出値を求める。また露出値から所定のプログラム線図に従って、絞り値及びシャッタスピードを決定する。
【００３３】
圧縮処理回路１２６は、ＣＰＵ１１１からの圧縮指令に従い、入力された輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとからなる画像信号（Ｙ／Ｃ信号）に所定形式（たとえば、ＪＰＥＧ）の圧縮処理を施し、圧縮画像データを生成する。また、ＣＰＵ１１１からの伸張指令に従い、入力された圧縮画像データに所定形式の伸張処理を施して、非圧縮の画像データを生成する。
【００３４】
ビデオエンコーダ１２７は、ＣＰＵ１１１からの指令に従い、画像表示装置１２８への表示を制御する。
【００３５】
メディアコントローラ１３０は、ＣＰＵ１１１からの指令に従い、記録メディア１３１に対してデータの読み／書きを制御する。なお、記録メディア１３１は、メモリカードのようにカメラ本体に対して着脱自在なものでもよいし、また、カメラ本体に内蔵されたものでもよい。着脱自在とする場合は、カメラ本体にカードスロットを設け、このカードスロットに装填して使用する。
【００３６】
＜手ぶれ補正のレンズ移動機構＞
次に、手ぶれ補正制御部１１７及び手ぶれ補正部１１８について説明する。
【００３７】
デジタルカメラ１は、操作部１１２によって、手ぶれＯＮモードと手ぶれＯＦＦモードとをユーザが切り替えることが可能である。手ぶれＯＮモードでは、手ぶれがキャンセルされるように、補正レンズ１２を移動制御する。手ぶれＯＦＦモードでは、補正レンズ１２を停止するように制御する。
【００３８】
図２は、デジタルカメラ１の光学系を示した図である。デジタルカメラ１の光学系は、ズームレンズ１０、フォーカスレンズ１１、補正レンズ１２から構成されている。この光学系の光軸１４上にＣＣＤ１３が配置されており、このＣＣＤ１３は、前述したように、被写体の画像を電気信号に変換する。
【００３９】
手ぶれが発生すると、１フレーム内で被写体の画像がＣＣＤ１３上で動くために、ＣＣＤ１３からは、ぼけた画像の電気信号が発生する。この手ぶれの発生を検出するために、カメラボディ又はレンズアセンブリ内に、Ｘ方向ジャイロセンサ５０（図６参照）及びＹ方向ジャイロセンサ（図示せず）が設けられている。これらのジャイロセンサは、角速度を表す信号を出力する。また、角加速度を表す信号を出力するジャイロセンサを用いてもよい。
【００４０】
手ぶれが発生していないときは、補正レンズ１２の光軸が、光学系の光軸１４に一致している。Ｘジャイロセンサ５０及び／又はＹジャイロセンサにより手ぶれが検出されると、補正レンズ１２は、手ぶれの大きさと方向に応じて、Ｘ方向及び／又はＹ方向に移動する。これにより、ＣＣＤ１３上に形成される画像がほぼ停止した状態となり、シャープな画像を表す信号がＣＣＤ１３から出力される。
【００４１】
次に、手ぶれ補正制御部１１７及び手ぶれ補正部１１８のレンズ移動機構について説明する。図３は、レンズ移動機構を示す分解斜視図であり、図４は、カバーが取り外されている状態のレンズ移動機構の正面図である。また、図５は、レンズ移動機構の一部を示す断面図である。
【００４２】
図３及び図４において、レンズ鏡筒１５には、ズームレンズ１０及びフォーカスレンズ１１が取り付けられている。このレンズ鏡筒１５は、レンズアセンブリに固定されている。また、レンズ鏡筒１５には、Ｘ方向に延びたメインガイド軸１６と、Ｙ方向に延びたメインガイド軸１７とが設けられており、また、Ｘ方向に移動可能なＸスライダ１８と、Ｙ方向に移動可能なＹスライダ１９とが収納されている。Ｘスライダ１８及びＹスライダ１９は、平面から見た形がほぼＬ字形をしている。
【００４３】
Ｘスライダ１８には、一対の軸孔１８ａが形成されており、これらの軸孔１８ａがメインガイド軸１６にスライダブリに嵌まっている。同様に、Ｙスライダ１９の一対の軸孔１９ａは、メインガイド軸１７にスライダブリに嵌まっている。
【００４４】
また、Ｘスライダ１８には、一対の軸孔１８ｂが形成されている。この軸孔１８ｂは、Ｙ方向の延びたサブガイド軸２０にスライダブリに嵌まっている。Ｙスライダ１９の一対の軸孔１９ｂは、Ｘ方向の延びたサブガイド軸２１にスライダブリに嵌まっている。
【００４５】
Ｘスライダ１８には、偏平なリング状のコイル２２が取り付けられている。同様に、Ｙスライダ１９にもコイル２３が取り付けられている。コイル２２との間にＸ方向の電磁力を発生するために、永久磁石２６を内側に取り付けたヨーク２５がレンズ鏡筒１５に取り付けられている。なお、コイル２３と間にＹ方向の電磁力を発生するためのヨーク及び永久磁石は、図では省略してある。
【００４６】
レンズホルダ３０は、補正レンズ１２を保持している。このレンズホルダ３０には、一対の穴３０ａが形成されており、これらにＸ方向の延びたサブガイド軸２１の両端が嵌合され、そしてサブガイド軸２１が動かないように接着剤などで固定されている。同様に、一対の穴３０ｂにサブガイド軸２０がしっかりと保持されている。
【００４７】
スライダ１８、１９を隠すように、レンズホルダ３０にカバー３２が配置されている。このカバー３２は、レンズ鏡筒１５のステップ１５ａに載せられている。カバー３２の内面には、２個の永久磁石３３、３４が取り付けられている。永久磁石３３はヨーク２５に対面し、永久磁石３４は別のヨーク（図示せず）に対面する。
【００４８】
図５に示すように、コイル２２の両側には、永久磁石２６、３３が位置しており、また、ヨーク２５の折り曲片２５ａがコイル２２内に入り込んでいる。コイル２２を通電すると、コイル２２に発生した磁界と、永久磁石２６、３３の磁界により電磁力が発生する。この電磁力は、コイル２２の電流の向きに応じて、＋Ｘ方向又は−Ｘ方向に作用し、Ｘスライダ１８を＋Ｘ方向又は−Ｘ方向に移動する。同様に、コイル２３に通電すると、コイル２３に発生した磁界と、図示しない永久磁石及び永久磁石３４の磁界から発生した電磁力により、Ｙスライダ１９を＋Ｙ方向又は−Ｙ方向に移動する。
【００４９】
また、レンズ鏡筒１５の穴１５ｂ、１５ｃには、Ｘホール素子４０、Ｙホール素子４１が収納されている。Ｘホール素子４０は、Ｘスライダ１８の下面に埋め込まれた小さな磁石４２の磁界に応答して電圧を発生する。この電圧は、Ｘスライダ１８のＸ方向での位置に対応している。また、Ｙホール素子４１も、Ｙスライダ１９の下面に埋め込まれた磁石４３の磁界に応答して電圧を発生し、この電圧はＹスライダ１９のＹ方向での位置に対応している。各ホール素子４０、４１は、補正レンズ１２の位置に応じて、例えば０〜５Ｖの電圧範囲の信号を発生する。各ホール素子４０、４１の出力信号が２．５Ｖ（基準電圧）のときには、Ｘスライダ１８はＸ基準位置に位置し、Ｙスライダ１９がＹ基準位置に位置している。この状態では、補正レンズ１２の光軸が光学系の光軸１４に一致している。
【００５０】
次に、手ぶれ補正制御部１１７及び手ぶれ補正部１１８のレンズ移動機構の作用について説明する。撮影準備のためにデジタルカメラの電源をＯＮにすると、制御回路（図６参照）は、基準電圧（２．５Ｖ）を目標レンズ位置信号とする。そして、制御回路は、各ホール素子４０、４１の出力信号が目標レンズ位置信号である基準電圧に到達するように、コイル２２、２３に供給する電流の向き及び大きさをフィードバック制御する。このフィードバック制御により、Ｘスライダ１８はＸ基準位置に向けて移動され、Ｙスライダ１９はＹ基準位置に向けて移動される。スライダ１８、１９が基準位置にセットされると、補正レンズ１２の光軸が光学系の光軸１４に一致する。手ぶれＯＦＦモードでは、手ぶれがあっても、目標レンズ位置信号は基準電圧に保たれる。これにより、レンズホルダ３０は手ぶれがあっても、停止したままとなる。
【００５１】
手ぶれＯＮモードでは、手ぶれに応じて補正レンズ１２がレンズホルダ３０とともに移動する。Ｘ方向の手ぶれはＸジャイロセンサ５０で検知され、またＹ方向の手ぶれはＹジャイロセンサで検知される。手ぶれが発生すると、各ジャイロセンサは角速度信号を発生する。各ジャイロセンサの角速度信号は個別に積分され、Ｘ方向とＹ方向の角度信号にそれぞれ変換される。この角度信号は、補正レンズ１２の直線移動に相当したレンズ変位量信号に変換される。得られたレンズ変位量信号は、基準電圧（２．５Ｖ）に加算されて、目標レンズ位置信号となる。ここで、レンズ変位量信号は、手ぶれの方向に応じて正負の符号を有するため、目標レンズ位置信号は、基準電圧（２．５Ｖ）を中心にして変化する。
【００５２】
例えば、＋Ｘ方向に手ぶれが発生すると、マイナスのレンズ変位量信号が基準電圧に加算されて、目標レンズ位置信号が算出される。次に、Ｘホール素子４０の出力信号が目標レンズ位置信号となるように、コイル２２の電流の向き及び大きさが決められる。このコイル２２の通電により発生した磁界と、永久磁石２６、３３の磁界とにより、−Ｘ方向の電磁力がコイル２２に作用する。この電磁力により、Ｘスライダ１８は、メインガイド軸１６に沿って−Ｘ方向に移動する。また、Ｘスライダ１８はサブガイド軸２０を介してレンズホルダ３０に連結されているため、Ｘスライダ１８は、レンズホルダ３０を−Ｘ方向に押す。
【００５３】
ここで、レンズホルダ３０に固定されたサブガイド軸２１は、Ｙスライダ１９の軸孔１９ｂにガイドされる。これにより、Ｘスライダ１８とレンズホルダ３０は、メインガイド軸１６及びＹスライダ１９の一対の軸孔１９ａにガイドされながら一緒に移動する。
【００５４】
Ｘスライダ１８が、目標レンズ位置信号に対応したレンズ位置まで移動すると、Ｘホール素子４０の出力信号が目標レンズ位置信号に一致する。これにより、レンズホルダ３０が、手ぶれのストロークに対応した距離を一Ｘ方向に移動するので、ＣＣＤ１３上に形成される画像は殆ど移動しない。したがって、ＣＣＤ１３からは、鮮明な画像の電気信号が発生する。
【００５５】
手ぶれが停止すると、レンズ変位量信号が０になるから、目標レンズ位置信号は基準電圧（２．５Ｖ）となる。Ｘホール素子４０の出力信号が基準電圧に戻るように、コイル２２の電流の向き及び大きさが決定される。これにより、Ｘスライダ１８がＸ基準位置に向けて徐々に移動する。Ｘスライダ１８がＸ基準位置に戻った後は、このＸ基準位置に維持されるように、コイル２２の電流の向きと大きさが制御される。レンズホルダ３０は、Ｘスライダ１８と一緒に戻るから、補正レンズ１２の光軸が光学系の光軸１４に一致した状態となる。
【００５６】
−Ｘ方向の手ぶれが発生すると、手ぶれの大きさに応じた値を持ったプラスのレンズ変位量信号が基準電圧に加算され、目標レンズ位置信号が算出される。Ｘホール素子４０の出力信号が目標レンズ位置信号になるように、コイル２２の電流の向き及び大きさが決められる。このコイル２２の通電により、Ｘスライダ１８は、メインガイド軸１６に沿って＋Ｘ方向に移動する。−Ｘ方向の手ぶれがなくなると、Ｘスライダ１８はＸ基準位置に徐々に戻し、そしてＸスライダ１８をＸ基準位置に維持する。このときには、補正レンズ１２の光軸は光学系の光軸１４に一致している。
【００５７】
Ｙ方向の手ぶれに対しても同様である。このＹ方向の手ぶれに対しては、コイル２３によってＹスライダ１９をＹ方向に移動する。このときにサブガイド軸２１を介してレンズホルダ３０がＹ方向に押される。Ｙスライダ１９は、メインガイド軸１７にガイドされ、レンズホルダ３０のサブガイド軸２０は、Ｘスライダ１８の軸穴１８ｂにガイドされる。レンズホルダ３０が、Ｙスライダ１９と一緒にＹ方向に移動すると、Ｙ方向の手ぶれによる画像の移動が防止され、ＣＣＤ１３上に形成される画像はほぼ停止する。Ｙ方向の手ぶれがなくなると、Ｙスライダ１９は、Ｙ基準位置に徐々に戻される。
【００５８】
実際の手ぶれは、Ｘ方向とＹ方向の両方で発生するため、レンズホルダ３０がＸ方向とＹ方向の両方へ同時に移動する。
【００５９】
＜手ぶれ補正のレンズ移動制御回路＞
次に、手ぶれ補正制御部１１７及び手ぶれ補正部１１８の制御回路について説明する。制御回路は、Ｘ方向と、Ｙ方向の２つが設けられている。図６は、手ぶれ補正制御部１１７及び手ぶれ補正部１１８の、Ｘ方向の手ぶれを抑制するための制御回路の構成を示すブロック図である。Ｘジャイロセンサ５０は、Ｘ方向の手ぶれが発生すると、角速度信号を発生する。この角速度信号は、ハイパスフィルタ５１に送られ、高周波の角速度信号が抽出された後、アンプ５２において増幅される。これにより、デジタルカメラ１がゆっくり動かされたときに発生する角速度信号は除去され、デジタルカメラ１が急激に動かされたときに発生する角速度信号だけが増幅されてから、ＣＰＵ８０に送られる。
【００６０】
ＣＰＵ８０はＡ／Ｄ変換器５３を備え、アンプ５２からのアナログの角速度信号をデジタルの角速度信号に変換する。このＡ／Ｄ変換器５３は、１６ｋＨｚのサンプリングパルスによって、アナログの角速度信号をサンプリングして、１０ビットのデジタルの角速度信号に変換する。この１０ビットの角速度信号は、平均回路５４に送られ、ここで１６個の角速度信号の平均値が算出される。これにより、１ｍｓ毎に１個の角速度信号が得られる。これは、角速度信号の転送速度が１ｋＨｚであることを表している。
【００６１】
平均化された角速度信号は、減算器５５と長時間積分器５６に送られる。長時間積分器５６は、角速度信号を循環積分することで、角速度信号のドリフト成分を算出する。循環積分は、具体的には、現在の信号と、１つ前の信号との差（正負がある）を求め、これを積算するものである。得られたドリフト成分は、減算器５５に送られ、入力中の角速度信号から減算される。
【００６２】
ドリフト補正された角速度信号は、コアリング回路５７に入力される。このコアリング回路５７は、減算器５５から出力された角速度がスレシュホードレベル以下のときに、０に変換する。これにより、微細な手ぶれに対しては抑制動作をしないので、補正レンズ１２のふらつきを防止することができる。
【００６３】
コアリング処理された角速度信号は、積分回路６０に送られる。この積分回路６０は、まず入力角速度信号Ａ１を積分して角度信号Ａｎ＋１に変換する。この積分には次式が使われる。
【００６４】
［数１］
Ａｎ＋１＝（Ａ１−Ａｎ）×α＋Ａｎ
ここで、αは係数であり、Ａｎはレジスタから読み出した前回の積分値である。
【００６５】
上記積分により、手ぶれによって発生した光学系の傾き角度が算出される。得られた角度信号Ａｎ＋１は、リミッタに送られる。このリミッタは、傾き角度がリミット角度（例えば２度）を越えた場合には、越えた部分がカットされる。したがって、角度信号Ａｎ＋１の最大値は、リミット角度である。なお、リミット角度は、光学系の焦点距離に関係なく、一定の値である。このリミット処理された角度信号Ａｎ＋１は、積分回路６０の出力信号として位相補償器６１に送られる。これとともに、角度信号Ａｎ＋１がレジスタに格納され、次の積分演算において積分値Ａｎとして用いられる。
【００６６】
位相補償器６１は、角度信号の位相調整をする。位相補償器６１に入力された角速度信号は、デジタルカメラ１の振れに対するＸジャイロセンサ５０からの信号出力までの時間や、積分回路６０での積分処理時間の位相遅れが発生しており、位相補償器６１は、これらの時間を加算した位相遅れを補償する。
【００６７】
位相補償処理された角度信号は乗算器６３に入力される。この乗算器６３は、メモリ６４から読み出したメカ係数γと角度信号を乗算して、レンズの変位量を算出する。メカ係数γは、光学系の焦点距離に応じた値となっており、焦点距離が大きいほどメカ係数γの値が大きい。実際には、メカ係数γは、焦点距離の外に、コイル２２、２３の変換効率などを考慮して決められている。各焦点距離におけるメカ係数γとしては、例えば図７に示す数値が用いられる。このメカ係数γにより、同じ手ぶれであっても、焦点距離が長いときは、焦点距離が短いときに比べて、補正レンズ１２の移動量が大きくなる。
【００６８】
乗算器６３から出力されたレンズ変位量信号は、加算器６５で基準電圧（２．５Ｖ）に加算され、目標レンズ位置信号が算出される。前述したように、この目標レンズ位置信号は、光学系のぶれ角度の大きさと方向に応じて、基準電圧を中心にして変化した値となっている。この目標レンズ位置信号は、ＣＰＵ８０の出力信号として減算器７０に送られる。
【００６９】
アンプ・定電流回路７１は、Ｘホール素子４０に定電流を供給する。このＸホール素子４０は、磁石４２の磁界に応答して、Ｘスライダ１８の位置を検出する。また、アンプ・定電流回路７１は、Ｘホール素子４０の出力信号を所定の増幅率で増幅する。アンプ・定電流回路７１の出力信号は、Ａ／Ｄ変換器７３でデジタル信号に変換され、減算器７０に入力される。
【００７０】
減算器７０は、加算器６５及びＡ／Ｄ変換器７３から入力された２つの信号の差に応じた信号をドライバ７２に送る。ドライバ７２は、減算器７０の出力信号を、ゲイン算出部７４で算出されたゲインに応じて増幅した大きさの電流を、減算器７０の出力信号の符号に応じた向きでコイル２２に流して、補正レンズ１２を＋Ｘ方向又は−Ｘ方向に移動させる。
【００７１】
なお、コアリング回路５７のスレッシュホールドレベル、積分回路６０の係数α及びリミッタ値、メモリ６２の加算係数β、メモリ６４のメカ係数γ、加算器６５の基準電圧などは、ＣＰＵ１１１によって設定される。
【００７２】
次に、手ぶれ補正制御部１１７及び手ぶれ補正部１１８の制御回路の作用について説明する。Ｘジャイロセンサ５０は、例えば＋Ｘ方向に手ぶれが起こると、符号がマイナスで、角速度の大きさに応じた値の角速度信号を発生する。また、手ぶれが収まるときには、プラスの符号で、収束の角速度に大きさに応じた値の角速度信号が発生する。この角速度信号は、ハイパスフィルタ５１で所定周波数以上のものが抽出され、かつアンプ５２で増幅されてから、ＣＰＵ８０に送られる。
【００７３】
ＣＰＵ８０のＡ／Ｄ変換器５３は角速度信号をデジタル信号に変換し、平均回路５４が１６個の角速度信号の平均値を算出する。平均化された角速度信号は、減算器５５でドリフト成分が除去される。
【００７４】
コアリング回路５７は、角速度信号が所定値以下のときに、角速度信号を０に置き換える。コアリング処理がされた角速度信号は、積分回路６０で積分されて角度信号に変換され、所定値以上の角度信号はリミット値に置き換えられる。角度信号は、手ぶれの発生時には値が０から増加し、手ぶれが収束するときには値が０に向かって減少する。したがって、手ぶれがないときには、角度信号は０である。また、角度信号には、手ぶれの向きに応じてプラス又はマイナスの符号を持っている。
【００７５】
リミット処理された角度信号は、位相補償器６１に送られ、位相補償処理が施される。位相補償処理された角度信号は、乗算器６３でメカ係数が乗算され、レンズ変位量信号に変換される。加算器６５は、レンズ変位量信号に基準電圧を加算して、目標レンズ位置信号に変換する。この目標レンズ位置信号は、減算器７０に入力される。
【００７６】
減算器７０は、Ｘホール素子４０の出力信号と、目標レンズ位置信号との差分を算出し、ドライバ７２を介してコイル２２に流す電流の向きと大きさとを制御する。
【００７７】
前述したように、ＣＰＵ８０は、手ぶれが発生していないときは、目標レンズ位置信号として基準電圧（２．５Ｖ）を出力し、手ぶれが発生しているときは、レンズ変位量に応じた電圧だけ、基準電圧よりも大きい又は小さい電圧を目標レンズ位置信号として出力する。ドライバ７２は、Ｘホール素子４０の出力信号が目標レンズ位置信号と一致するように、コイル２２に流す電流の向き及び大きさを制御する。これにより、Ｘスライダ１８を介して補正レンズ１２が移動して、手ぶれを抑制する。また、手ぶれが収まると、目標レンズ位置信号は基準電圧となるので、Ｘスライダ１８は基準位置に戻る。この補正レンズ１２の移動は、ゲイン算出部７４により算出されたゲインに応じて応答性を変更することができる。
【００７８】
＜第１の実施の形態＞
次に、第１の実施の形態のデジタルカメラ１の、補正レンズ１２の応答性を決定するフィードバックゲインの切り替えについて説明する。図８は、ゲイン切り替えの動作について示したフローチャートであり、図９は、各シーケンスにおいて設定されるゲインの移り変わりを示した図である。第１の実施の形態では、本撮影時のシャッタスピードに応じてゲインを決定する。
【００７９】
デジタルカメラ１は、電源を投入すると、画像表示装置１２８にスルー画像を表示する。ゲイン算出部７４は、ゲインの初期値であるＧ０をドライバに出力する（ステップＳ８１）。このように、スルー画像表示中は、このゲインＧ０に基づいて補正レンズ１２を駆動し、手ぶれ補正を行っている。この後も、手ぶれ補正は常に行っている。
【００８０】
また、前述したように、デジタルカメラ１は、半押し時にＯＮしてフォーカスロック、測光等の撮影準備を行わせるスイッチＳ１と、全押し時にＯＮして画像の取り込みを行わせるスイッチＳ２とを有するレリーズボタン１１３を備えている。まず、レリーズボタン１１３が半押しされたか否かを判定する（ステップＳ８２）。
【００８１】
レリーズボタン１１３が半押しされたと判断した場合は、本撮影の露出値を決定する（ステップＳ８３）。ＣＰＵ１１１は、ＡＥ検出回路１３４が算出した積算値から輝度値を算出し、輝度値から露出値を求める。また、露出値から絞り値及びシャッタスピードを決定する。
【００８２】
次に、決定されたシャッタスピードが２５０分の１秒より速いか否かを判定する（ステップＳ８４）。シャッタスピードが２５０分の１秒より速い場合は、ゲイン算出部７４は、ゲインをＧ１に決定する（ステップＳ８５）。シャッタスピードが２５０分の１秒より遅い場合は、６０分の１秒より速いか否かを判定する（ステップＳ８６）。シャッタスピードが６０分の１秒より速い場合は、ゲイン算出部７４は、ゲインをＧ２に決定する（ステップＳ８７）。シャッタスピードが６０分の１秒より遅い場合は、ゲインをＧ３に決定する（ステップＳ８８）。以上のように場合分けを行い、図１６の対応表に示すようにゲインが決定される。なお、これらのゲインは、Ｇ０＜Ｇ１＜Ｇ２＜Ｇ３の関係にある。
【００８３】
このようにゲインが決定されると、ゲインをＧ０から決定されたゲインに切り替え、補正レンズ１２を駆動して手ぶれ補正を行いスルー画像を表示し、さらに合焦動作を行う（図９のＳ１ＯＮタイミング）。Ｘドライバ７２はＰＷＭ制御部を含み、減算器７０の出力信号に応じたパルス幅を決定し、また、ゲイン算出部７４で算出されたゲインに基づいて、出力パルスの電圧値を決定する。この出力パルスによりコイル２２に電流を流し、補正レンズ１２を駆動する。Ｙ方向についても同様である。
【００８４】
次に、レリーズボタン１１３の半押しが解除されたか否かを判定する（ステップＳ８９）。半押しが解除されている場合は、ステップＳ８１に戻り、ゲインをＧ０に戻す。解除されていない場合は、レリーズボタン１１３が全押しされているか否かを判定する（ステップＳ９０）。
【００８５】
全押しされていない場合は、ステップＳ８９に戻る。この間においても、決定されたゲインに基づいて補正レンズ１２を駆動して手ぶれ補正を行い、スルー画像を表示する。全押しされた場合は、本撮影を行う（ステップＳ９１、図９のＳ２ＯＮタイミング）。露光中においても同様に、決定されたゲインに基づいて、補正レンズ１２を駆動して手ぶれ補正を行う。
【００８６】
本撮影が終了すると、フローチャートのスタートに戻り、ステップＳ８１においてゲインはＧ０に戻る（図９の撮影終了タイミング）。
【００８７】
ゲインを上げると高域の回路特性を向上させることができるが、フィードバックループにおいて発振しやすくなるという欠点があるため、常時ゲインを上げておくためには、発振余裕が必要となる。本発明においては、撮影準備動作に入ってからゲインを上げ、撮影終了によりゲインを戻すことにより、ゲインが高くなっている時間を短縮している。外乱が発生してから発振へ移行するまでには時間がかかるため、このように構成することにより発振を生じる可能性が少なくなり、発振余裕を削ることが可能となる。
【００８８】
また、レリーズボタンが半押しされてからゲインを上げ、その後に合焦動作を行うようにしたため、合焦動作へのぶれの影響を少なくすることができる。
【００８９】
さらに、低速シャッタの場合は、手ぶれの可能性が高いと考えられるので、できるだけゲインを上げた設定にしている。また、高速シャッタの場合は、元々画像のぶれが少ないと考えられるので、発振のリスクを冒さずにゲインは低めに設定している。
【００９０】
なお、シャッタスピードの判定の閾値は、本実施の形態の数値に限定されるものではない。また、本実施の形態では３段階にゲインを変更しているが、何段階でもよい。
【００９１】
また、本実施の形態では、ゲイン算出部７４で算出されたゲインに基づいてコイル２２に流す電流値を制御することにより応答性を上げているが、アンプ・定電流回路７１の増幅率を制御して応答性を上げてもよいし、Ｘホール素子４０に供給する定電流を制御して応答性を上げてもよい。
【００９２】
＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態のデジタルカメラ１におけるゲイン切り替えについて説明する。図１０は、ゲイン切り替えの動作について示したフローチャートである。なお、図８に示すフローチャートと共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、図１１は、各シーケンスにおいて設定されるゲインの移り変わりを示した図である。第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に本撮影時のシャッタスピードに応じてゲインを算出するが、レリーズボタンの全押し時にゲインの切替を行う。
【００９３】
第１の実施の形態と同様に、スルー画像表示中は、ゲイン算出部７４はゲインをＧ０に設定し（ステップＳ８１）、このゲインＧ０に基づいて、補正レンズ１２を駆動し、手ぶれ補正を行う。
【００９４】
次に、レリーズボタン１１３が半押しされたか否かを判定する（ステップＳ８２）。レリーズボタン１１３が半押しされたと判断した場合は、本撮影の露出値を決定する（ステップＳ８３）。また、露出値から絞り値及びシャッタスピードを決定する。
【００９５】
次に、レリーズボタン１１３の半押しが解除されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。半押しが解除されている場合は、ステップＳ８１に戻る。解除されていない場合は、レリーズボタン１１３が全押しされているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００９６】
全押しされていない場合は、ステップＳ１０１に戻る。この間においても、手ぶれ補正を行い、スルー画像を表示している。全押しされた場合は、ステップＳ８３において決定されたシャッタスピードが２５０分の１秒より速いか否かを判定する（ステップＳ１０３）。シャッタスピードが２５０分の１秒より速い場合は、ゲイン算出部７４は、ゲインをＧ１に決定する（ステップＳ１０４）。シャッタスピードが２５０分の１秒より遅い場合は、６０分の１秒より速いか否かを判定する（ステップＳ１０５）。シャッタスピードが６０分の１秒より速い場合は、ゲイン算出部７４は、ゲインをＧ２に決定する（ステップＳ１０６）。シャッタスピードが６０分の１秒より遅い場合は、ゲインをＧ３に決定する（ステップＳ１０７）。第１の実施の形態と同様に、これらのゲインは、Ｇ０＜Ｇ１＜Ｇ２＜Ｇ３の関係にある。
【００９７】
このようにゲイン算出部７４が決定したゲインに基づいて、補正レンズ１２を駆動して手ぶれ補正を行い、本撮影を行う（ステップＳ９１、図１１のＳ２ＯＮタイミング）。
【００９８】
本撮影が終了すると、スタートに戻り、ステップＳ８１においてゲインはＧ０に戻る（図１１の撮影終了タイミング）。
【００９９】
このように、ゲインを上げるタイミングをレリーズボタン全押しから撮影終了までの間とすることにより、より発振の生じる可能性を少なくすることができる。
【０１００】
＜第３の実施の形態＞
図１２は、第３の実施の形態のデジタルカメラ１の、手ぶれ補正制御部１１７及び手ぶれ補正部１１８の、Ｘ方向の手ぶれを抑制するための制御回路の構成を示すブロック図である。なお、図６に示すブロック図と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。図１２に示すように、第３の実施の形態の手ぶれ補正制御部１１７は、図６に示す第１の実施の形態の手ぶれ補正制御部１１７とは、外乱検出部７５を備えたところが異なる。
【０１０１】
図１３は、第３の実施の形態のデジタルカメラ１におけるゲイン切り替えの動作を示したフローチャートである。なお、図８に示すフローチャートと共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１０２】
図１２及び図１３を用いて、第３の実施の形態のデジタルカメラ１におけるゲイン切り替えについて説明する。第３の実施の形態では、本撮影時のシャッタスピードに応じてゲインを算出するが、外乱の発生を検出して、ゲインを変更する。
【０１０３】
これまでと同様に、スルー画像表示中は、ゲインの初期値Ｇ０に基づいて補正レンズ１２を駆動し、手ぶれ補正を行う（ステップＳ８１）。
【０１０４】
次に、レリーズボタン１１３が半押しされたか否かを判定する（ステップＳ８２）。レリーズボタン１１３が半押しされたと判断した場合は、本撮影の露出値を決定する（ステップＳ８３）。また、露出値から絞り値及びシャッタスピードを決定する。
【０１０５】
次に、ゲイン算出部７４は、決定されたシャッタスピードに基づいて、ゲインを算出する（ステップＳ８４〜Ｓ８８）。シャッタスピードが２５０分の１秒より速い場合は、ゲインをＧ１に、２５０分の１秒〜６０分の１秒の場合は、ゲインをＧ２に、６０分の１秒より遅い場合は、ゲインをＧ３に決定する。これまでと同様に、これらのゲインは、Ｇ０＜Ｇ１＜Ｇ２＜Ｇ３の関係にある。このようにゲイン算出部７４が決定したゲインに基づいて、補正レンズ１２を駆動して手ぶれ補正を行う。
【０１０６】
次に、外乱が発生したか否かを判定する（ステップＳ１３１）。前述したように、ゲインを上げると外乱によりフィードバックループにおいて発振しやすくなるため、外乱が発生した場合はゲインを上げないことが好ましい。外乱の発生の有無については、外乱検出部７５がジャイロセンサの出力の高周波成分を解析し、判定する。なお、外乱検出部はＹ方向についても備えられており、Ｙ方向の外乱についても検出することが可能である。外乱の発生の有無については、Ｘ方向及びＹ方向の外乱検出部の少なくとも一方において検出された場合に、外乱が発生したと判断する。
【０１０７】
外乱が発生していないと判断した場合は、ゲイン算出部７４は、ステップＳ８４〜Ｓ８８で算出したゲインをそのまま使用する（ステップＳ１３２）。外乱が発生していると判断した場合は、ゲイン算出部７４は、ゲインをＧ０に変更する（ステップＳ１３３）。このように、外乱が発生したことを検出した場合は、ゲインをＧ０に変更して手ぶれ補正を行う。
【０１０８】
次に、レリーズボタン１１３の半押しが解除されたか否かを判定する（ステップＳ８９）。半押しが解除されている場合は、ステップＳ８１に戻り、ゲインをＧ０に戻す。解除されていない場合は、レリーズボタン１１３が全押しされているか否かを判定する（ステップＳ９０）。
【０１０９】
全押しされていない場合は、ステップＳ１３１に戻り、再び外乱が発生しているか否かを判定する。この間においても、最後に決定されたゲインに基づいて補正レンズ１２を駆動して手ぶれ補正を行い、スルー画像を表示する。全押しされたと判断した場合は、本撮影を行う（ステップＳ９１）。露光中においても同様に、最後に決定されたゲインに基づいて、補正レンズ１２を駆動して手ぶれ補正を行う。
【０１１０】
本実施の形態のように、外乱が発生していない場合だけゲインを上げることにより、発振を生じる可能性をさらに減らすことができ、発振余裕を削ることが可能となる。
【０１１１】
本発明は、第２の実施の形態のように、レリーズボタンが全押しされてからゲインを上げる構成のデジタルカメラ１においても適用することが可能である。
【０１１２】
＜第４の実施の形態＞
図１４は、第４の実施の形態のデジタルカメラ１の、ゲイン切り替えの動作を示したフローチャートである。なお、図１３に示すフローチャートと共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。第４の実施の形態のデジタルカメラ１は、第３の実施の形態と同様に手ぶれ補正制御部１１７に外乱検出部７５を備えており、外乱の発生を検出して、ゲインを切り替える。
【０１１３】
これまでと同様に、スルー画像表示中は、ゲインＧ０に基づいて補正レンズ１２を駆動し、手ぶれ補正を行う（ステップＳ８１）。
【０１１４】
次に、レリーズボタン１１３が半押しされたか否かを判定する（ステップＳ８２）。レリーズボタン１１３が半押しされたと判断した場合は、本撮影の露出値を決定する（ステップＳ８３）。また、露出値から絞り値及びシャッタスピードを決定する。
【０１１５】
次に、ゲイン算出部７４は、決定されたシャッタスピードに基づいて、ゲインを算出する（ステップＳ８４〜Ｓ８８）。シャッタスピードが２５０分の１秒より速い場合は、ゲインをＧ１に、２５０分の１秒〜６０分の１秒の場合は、ゲインをＧ２に、６０分の１秒より遅い場合は、ゲインをＧ３に決定する。これまでと同様に、これらのゲインは、Ｇ０＜Ｇ１＜Ｇ２＜Ｇ３の関係にある。このようにゲイン算出部７４が決定したゲインに基づいて、補正レンズ１２を駆動して手ぶれ補正を行う。
【０１１６】
次に、外乱が発生したか否かを判定する（ステップＳ１３１）。第３の実施の形態と同様に、外乱検出部７５が、ジャイロセンサの出力の高周波成分を解析し、外乱の有無を判定する。
【０１１７】
外乱が発生していないと判断した場合は、ゲイン算出部７４は、ステップＳ８４〜Ｓ８８で算出したゲインをそのまま使用する（ステップＳ１３２）。このとき、絞り値及びシャッタスピードは、ステップＳ８３で算出された値とする（ステップＳ１４１）。外乱が発生していると判断した場合は、ゲインの再算出を行う（ステップＳ１４２）。
【０１１８】
図１５は、ステップＳ１４２におけるゲイン算出部７４のゲイン算出の動作について示したフローチャートである。
【０１１９】
まず、ステップＳ８４〜Ｓ８８においてシャッタスピードに基づいて決定したゲインがＧ３であるか否かを判定する（ステップＳ１５１）。シャッタスピードに基づいて決定したゲインがＧ３の場合には、ゲインをＧ３に維持した場合に、発生している外乱によりフィードバックループに発振が起きるか否かを判定する（ステップＳ１５３）。この判定は、外乱検出部７５がジャイロセンサの出力の高周波成分と所定の閾値を比較することにより行う。発振が起きずにＧ３のゲインで正常に制御が可能と判断すると、ゲインをＧ３のまま維持する（ステップＳ１５６）。ゲインをＧ３に上げるとフィードバックループに発振が起きてしまうと判断すると、次に、ゲインをＧ２にした場合にフィードバックループに発振が起きるか否かを判定する（ステップＳ１５４）。発振が起きずにＧ２のゲインで正常に制御が可能と判断すると、ゲインをＧ２に決定する（ステップＳ１５７）。ゲインをＧ２にしてもフィードバックループに発振が起きてしまうと判断すると、次に、ゲインをＧ１にした場合にフィードバックループに発振が起きるか否かを判定する（ステップＳ１５５）。発振が起きずにＧ１のゲインで正常に制御が可能と判断すると、ゲインをＧ１に決定する（ステップＳ１５８）。ゲインをＧ１にしてもフィードバックループに発振が起きてしまうと判断すると、ゲインをＧ０に決定する（ステップＳ１５９）。
【０１２０】
シャッタスピードに基づいて決定したゲインがＧ２の場合には、ゲインをＧ２に維持した場合に、発生している外乱によりフィードバックループに発振が起きるか否かを判定し（ステップＳ１５４）、発振が起きると判定するとゲインを下げて再判定を行う。シャッタスピードに基づいて決定したゲインがＧ１の場合にも、ゲインをＧ１に維持した場合に、発生している外乱によりフィードバックループに発振が起きるか否かを判定する（ステップＳ１５５）。このように、検出した外乱によって発振が起きない最大のゲインを決定する。
【０１２１】
次に、いま算出されたゲインが、ステップＳ８４〜Ｓ８８で算出されたゲインと同じか否かを判定する（ステップＳ１６０）。同じ場合は、ゲインの再算出を終了する。同じでない場合は、図１６の対応表に基づいて、ゲインに応じてシャッタスピードを変更する（ステップＳ１６１）。例えば、ゲインがＧ２になった場合には、シャッタスピードを２５０分の１秒から６０分の１秒の間に変更する。ゲインがＧ１になった場合には、シャッタスピードを２５０分の１秒以上に変更する。なお、ゲインがＧ０になった場合は、設定可能な最速のシャッタスピードに設定する。
【０１２２】
次に、いま決定したシャッタスピードに応じて露出値を変更する（ステップＳ１６２）。この露出値は、ステップＳ８３において算出された輝度値と、ステップＳ１６１で決定したシャッタスピードから算出し、絞り値及び／又は撮影感度を変更することにより行う。
【０１２３】
このように、外乱検出部７５が外乱を検出した場合は、ゲイン算出部７４が再算出したゲインに基づいて、補正レンズ１２を駆動して手ぶれ補正を行う。
【０１２４】
次に、レリーズボタン１１３の半押しが解除されたか否かを判定する（ステップＳ８９）。半押しが解除されている場合は、ステップＳ８１に戻り、ゲインをＧ０に戻す。解除されていない場合は、レリーズボタン１１３が全押しされているか否かを判定する（ステップＳ９０）。
【０１２５】
全押しされていない場合は、ステップＳ１３１に戻り、再び外乱が発生しているか否かを判定する。以前に外乱が発生してゲインを変更した場合であっても、外乱が発生していないと判断された場合には、ゲインをステップＳ８４〜Ｓ８８で決定したゲインに設定し（ステップＳ１３２）、また絞り値及び／又は撮影感度、及びシャッタスピードをステップＳ８３で算出された値に戻す（ステップＳ１４１）。全押しされたと判断した場合は、本撮影を行う（ステップＳ９１）。露光中においても、最後に決定されたゲインに基づいて、補正レンズ１２を駆動して手ぶれ補正を行う。
【０１２６】
本実施の形態のように、発生した外乱により発振が生じない最大のゲインに再算出することで、発振を生じる可能性が少なくなり、発振余裕を削ることが可能となる。また、再算出したゲインに応じてシャッタスピードを変更することで、手ぶれを抑制することができる。また、変更したシャッタスピードに応じて絞り値及び／又は撮影感度を変更することで、適正露出での撮影が可能となる。
【０１２７】
本発明の実施の形態においては、ぶれに応じて補正レンズを制御させることにより手ぶれ補正を行っているが、手ぶれ補正の方式はこれに限定されるものではなく、例えば撮像素子の位置を制御して手ぶれ補正を行ったものに適用してもよい。この場合は、撮像素子の位置を制御するフィードバック制御のゲインの制御を行う。その他、屈曲光学系の屈曲角度を制御して手ぶれ補正を行う方式や、撮像レンズ及び撮像素子全体を制御して手ぶれ補正を行う方式についても適用可能である。また、フィルムを用いるアナログカメラの手ぶれ補正においても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】図１は、本発明が適用されたデジタルカメラ１の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、デジタルカメラ１の光学系を示した図である。
【図３】図３は、レンズ移動機構を示す分解斜視図である。
【図４】図４は、カバーが取り外されている状態のレンズ移動機構の正面図である。
【図５】図５は、レンズ移動機構の一部を示す断面図である。
【図６】図６は、Ｘ方向の手ぶれを抑制するための制御回路の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、レンズの変位量を算出するための各焦点距離におけるメカ係数γについて示した図である。
【図８】図８は、ゲイン切り替えの動作について示したフローチャートである。
【図９】図９は、各シーケンスにおいて設定されるゲインの移り変わりを示した図である。
【図１０】図１０は、ゲイン切り替えの動作について示したフローチャートである。
【図１１】図１１は、各シーケンスにおいて設定されるゲインの移り変わりを示した図である。
【図１２】図１２は、第３の実施の形態のデジタルカメラ１の、手ぶれ補正制御部１１７及び手ぶれ補正部１１８の、Ｘ方向の手ぶれを抑制するための制御回路の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、第３の実施の形態のデジタルカメラ１の、ゲイン切り替えの動作を示したフローチャートである。
【図１４】図１４は、第４の実施の形態のデジタルカメラ１の、ゲイン切り替えの動作を示したフローチャートである。
【図１５】図１５は、ゲイン算出部７４のゲイン再算出の動作について示したフローチャートである。
【図１６】図１６は、シャッタスピードとフィードバックゲインの対応表である。
【符号の説明】
【０１２９】
１…デジタルカメラ、１０…ズームレンズ、１１…フォーカスレンズ、１２…補正レンズ、１３…ＣＣＤ、１５…レンズ鏡筒、１８…Ｘスライダ、１９…Ｙスライダ、２２…コイル、２５…ヨーク、２６…永久磁石、３３…永久磁石、４０…Ｘホール素子、４１…Ｙホール素子、５０…Ｘジャイロセンサ、７０…減算器、７１…アンプ・定電流回路、７２…Ｘドライバ、７３…Ａ／Ｄ変換器、７４…ゲイン算出部、７５…外乱検出部、１１１…ＣＰＵ、１１２…操作部、１１７…手ぶれ補正制御部、１１８…手ぶれ補正部、１３４…ＡＥ検出回路
【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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