(57)【要約】【課題】小型で低コストの位置検出装置、及びそれを利用したブレ補正装置を提供することである。【解決手段】位置検出装置に於いて、ＬＥＤ５０から発光された光は、スリット部材４７のスリット部５２によってスリット上のスポット光となってＰＳＤ３５上にて受光される。このスポット光は、該スポット光の長手方向が、第１及び第２の方向に対して略等しい角度になるように、スリット部５２によって形成される。そして、上記スポット光の位置は、ＰＳＤ３５上に投光された上記スポット光の長手方向と直交する方向の位置が検出されることによって求められる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する第１及び第２の方向の変移量を検出し単一の変移量として検出する位置検出装置であって、
発光手段と、
上記発光手段が発光した光を所定形状のスポット光に形成するスポット光形成手段と、
上記スポット光形成手段が形成したスポット光を受光する受光手段と、
上記受光手段に投光された上記スポット光の位置を検出する位置検出手段と、
を有し、
上記スポット光形成手段は、上記スポット光の長手方向が上記第１及び第２の方向に対して略等しい角度になるように該スポット光を形成し、
上記位置検出手段は、上記スポット光の長手方向と直交する方向の位置を検出することを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
上記スポット光形成手段は、スリットが形成された遮光板を有し、該スリットの長手方向が上記第１及び第２の方向に対して４５度に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
上記位置検出手段は、上記受光手段上に投光された上記スポット光の重心位置を検出し、所定の係数に基づき上記第１若しくは第２の方向の変移量へ変換することを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項４】
上記位置検出装置は、更に所定の係数を記憶した記憶手段を有することを特徴とする請求項３に記載の位置検出装置。
【請求項５】
上記所定の係数は、上記第１、第２の方向に対応してそれぞれ設定されることを特徴とする請求項３に記載の位置検出装置。
【請求項６】
撮影光学系の一部若しくは撮影光学系の形成する物体像を光電変換する撮像素子を、互いに直交する第１、第２の方向へ変移させることでブレによって生じる撮影画像の劣化を補正するブレ補正可能なブレ補正装置であって、
ブレを検出するブレ検出手段と、
上記第１、第２の方向の変移に応じて単一の変移量を出力する位置検出手段と、
上記第１、第２の方向へ上記撮影光学系の一部若しくは上記撮像素子の位置を変移させる変移手段と、
上記ブレ検出手段の出力に応じて、上記位置検出手段の検出した変移量を基に上記第１の方向へのみ上記変移手段の変移動作を実行させる状態と、上記位置検出手段の検出した変移量を基に上記第２の方向へのみ上記変移手段の変移動作を実行させる状態と、を所定の周期で実行する制御手段と、
を有することを特徴とするブレ補正装置。
【請求項７】
上記所定周期は、上記ブレ検出手段が出力するブレ信号の周期より短く設定されていることを特徴とする請求項６に記載のブレ補正装置。
【請求項８】
撮影光学系と、
上記撮影光学系が形成した物体像を光電変換する撮像素子と、
上記撮像素子を上記撮影光学系の光軸に垂直な面上を直交した第１、第２の方向へ移動可能に支持する支持部材と、
上記支持部材上に固定された発光素子であって、その投光パターンの長手方向が上記第１、第２の方向に対して等しい角度である発光素子と、
上記発光素子の投光パターンを受光し、該投光パターンの位置を検出する検出回路であって、該投光パターンの長手方向に垂直な方向の位置変化を検出する検出回路と、
上記支持部材を上記第１、第２の方向へ変移させるアクチェータと、
ブレを検出するブレ検出手段と、
上記ブレ検出手段の出力に応じて、上記検出手段の検出した位置変化量を基に上記第１の方向へ上記支持部材を変移させるため上記アクチェータを駆動する状態と、上記検出手段の検出した位置変化量を基に上記第２の方向へ上記支持部材を変移させるため上記アクチェータを駆動する状態とを交互に実行する制御手段と、
を有することを特徴とするブレ補正装置。
【請求項９】
互いに直交する第１及び第２の方向の変移量を検出し単一の変移量として検出する位置検出装置であって、
発光手段と、
上記発光手段から発光された光から所定形状のスポット光を形成するもので、該スポット光の長手方向が上記第１及び第２の方向に対して略等しい角度になるように形成するスポット光形成手段と、
上記スポット光形成手段により形成されたスポット光を受光する受光手段と、
上記受光手段で受光された上記スポット光の位置を検出するもので、上記スポット光の長手方向と直交する方向の位置を検出する位置検出と、
を具備することを特徴とする位置検出装置。
【請求項１０】
上記スポット光形成手段は、上記スポット光の長手方向が上記第１及び第２の方向に対して４５度に形成されていることを特徴とする請求項９に記載の位置検出装置。
【請求項１１】
上記位置検出手段は、上記受光手段上に投光された上記スポット光の重心位置を検出し、所定の係数に基づいて上記第１若しくは第２の方向の変移量へ変換することを特徴とする請求項９に記載の位置検出装置。
【請求項１２】
所定の係数を記憶した記憶手段を更に具備し、
上記位置検出手段は、上記受光手段上に投光された上記スポット光の重心位置を検出し、上記記憶手段に記憶された所定の係数に基づいて上記第１若しくは第２の方向の変移量へ変換することを特徴とする請求項１１に記載の位置検出装置。
【請求項１３】
上記所定の係数は、上記第１、第２の方向に対応してそれぞれ設定されることを特徴とする請求項１１に記載の位置検出装置。
【請求項１４】
上記スポット光形成手段はスリットが形成された遮光板を有し、上記発光手段から発光された光を上記スリットを介して所定形状のスポット光として形成することを特徴とする請求項９に記載の位置検出装置。
【請求項１５】
ブレを検出するブレ検出手段と、
物体像を撮像して光電変換する撮像素子と、
上記撮像素子を互いに直交する第１及び第２の方向の変移に応じた変移量を出力する位置検出手段と、
上記第１、第２の方向へ上記撮影光学系の一部若しくは上記撮像素子の位置を変移させる変移手段と、
上記ブレ検出手段の出力に応じて、上記位置検出手段の検出した変移量を基に上記第１の方向へのみ上記変移手段を変移させる第１の変移動作と、上記位置検出手段の検出した変移量を基に上記第２の方向へのみ上記変移手段を変移させる第２の動作と、を所定の周期で実行して上記物体像のブレを補正する制御手段と、
を具備することを特徴とするブレ補正装置。
【請求項１６】
上記所定周期は、上記ブレ検出手段が出力するブレ信号の周期より短く設定されていることを特徴とする請求項１５に記載のブレ補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は位置検出装置及びブレ補正装置に関し、より詳細には、デジタルカメラ等の光学機器で撮影を行う場合に、手ブレ等により発生する撮影光学系のブレを補正するブレ補正装置、及びその補正光学系等の駆動制御に使用される位置検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、撮影者が手でカメラを持って撮影する際に、シャッタ速度が遅い場合等、露光中にカメラが振れてしまい失敗写真となる、所謂、手ブレが発生する場合がある。この手ブレを防止するために、種々の防振技術が検討されおり、例えば、下記特許文献１には、角速度センサ等を使用して手ブレ等により生じる撮影光軸と垂直な平面の縦横方向の撮影像のブレ量を検出し、検出されたブレ量に応じてブレ補正光学系を移動することによりブレ補正を行う技術が開示されている。
【０００３】
図１５は、上述した特許文献１に記載のブレ補正装置の構成例を示す分解斜視図である。
【０００４】
このブレ補正装置は、ブレ補正光学系と一体になって移動するＬＥＤ等の発光部及び投光するスポット像を形成するスリットとから成る投光部と、投光部から投光されるスポット像を受光するＰＳＤ等の位置検出素子で構成される受光部とを、ブレ補正光学系の縦横方向の位置検出用に有し、各方向用の受光部からの出力信号によってブレ補正光学系の各方向の位置を検出し、ブレ補正光学系の駆動制御を行うものである。
【０００５】
図１５に於いて、補正レンズ１を保持する固定枠３は、滑り軸受け４ｐ、４ｐを介してピッチスライド軸５ｐ上を摺動自在となっている。また、ピッチスライド軸５ｐは、保持枠６に取り付けられている。上記固定枠３は、ピッチスライド軸５ｐと同軸のピッチコイルバネ７ｐ、７ｐとに挟まれており、中立位置付近に保持される。固定枠３には、ピッチコイル９ｐが取り付けられている。ピッチコイル９ｐは、ピッチマグネット１０ｐとピッチヨーク１１ｐとで構成された磁気回路中に置かれており、電流を流すことで固定枠３はピッチング方向１７ｐ（縦方向）に駆動される。
【０００６】
また、固定枠３には、投光器１３ｐ（ＬＥＤ）とスリット１２ｐが固定部材１５ｐを介して一体に設けられている。投光器１３ｐから、スリット１２ｐを介して固定側の受光器１６ｐ（ＰＳＤ）に投光され、これにより固定枠３のピッチング方向１７ｐの位置検出が行われる。
【０００７】
更に、保持枠６には滑り軸受け４ｙ、４ｙが嵌合されており、ヨースライド軸５ｙが取り付けられたハウジング１８内を摺動可能となっている。このハウジング１８は、図外のレンズ鏡筒に取り付けられており、保持枠６はレンズ鏡筒に対してヨーイング方向１７ｙ（横方向）に移動可能とされている。また、ヨースライド軸５ｙと同軸にヨーコイルバネ７ｙ、７ｙが設けられており、固定枠３と同様に中立位置付近に保持される。
【０００８】
固定枠３には、また、ヨーコイル９ｙが設けられている。ヨーコイル９ｙはヨーマグネット１０ｙとヨーヨーク１１ｙとで構成された磁気回路中に置かれており、電流を流すことで固定枠３及び保持枠６がヨーイング方向１７ｙに駆動される。固定枠３には、投光器１３ｙ（ＬＥＤ）とスリット１２ｙが固定部材１５ｙを介して一体に設けられている。投光器１３ｙから、スリット１２ｙを介して固定側の受光器１６ｙ（ＰＳＤ）に投光され、固定枠３のヨーイング方向１７ｙの位置検出が行われる。
【０００９】
また、装置の小型化を図るために、位量検出素子に二次元ＰＳＤを採用し、一組の投受光部でブレ補正光学系の位置検出を行うようにした方法も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平４−１８５１５号公報
【特許文献２】特開２００１−１１７１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した特許文献１のように、二組の投受光部を設ける方式の場合、部品点数や配線の多さのために、装置の大型化やコストアップを招くおそれがある。また、こうした問題を解決するために、上記特許文献２では、二次元ＰＳＤを用いて、投受光部を一組にすることで装置の小型化を図っているが、二次元ＰＳＤは一次元ＰＳＤに比べると高価であるので、装置の低コスト化という点に関しては、大きな効果が望めないという問題があった。
【００１１】
したがって本発明の目的は、小型で低コストの位置検出装置、及びそれを利用したブレ補正装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち請求項１に記載の発明は、互いに直交する第１及び第２の方向の変移量を検出し単一の変移量として検出する位置検出装置であって、発光手段と、上記発光手段が発光した光を所定形状のスポット光に形成するスポット光形成手段と、上記スポット光形成手段が形成したスポット光を受光する受光手段と、上記受光手段に投光された上記スポット光の位置を検出する位置検出手段と、を有し、上記スポット光形成手段は、上記スポット光の長手方向が上記第１及び第２の方向に対して略等しい角度になるように該スポット光を形成し、上記位置検出手段は、上記スポット光の長手方向と直交する方向の位置を検出することを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に於いて、上記スポット光形成手段は、スリットが形成された遮光板を有し、該スリットの長手方向が上記第１及び第２の方向に対して４５度に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明に於いて、上記位置検出手段は、上記受光手段上に投光された上記スポット光の重心位置を検出し、所定の係数に基づき上記第１若しくは第２の方向の変移量へ変換することを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明に於いて、上記位置検出装置は、更に所定の係数を記憶した記憶手段を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明に於いて、上記所定の係数は、上記第１、第２の方向に対応してそれぞれ設定されることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、撮影光学系の一部若しくは撮影光学系の形成する物体像を光電変換する撮像素子を、互いに直交する第１、第２の方向へ変移させることでブレによって生じる撮影画像の劣化を補正するブレ補正可能なブレ補正装置であって、ブレを検出するブレ検出手段と、上記第１、第２の方向の変移に応じて単一の変移量を出力する位置検出手段と、上記第１、第２の方向へ上記撮影光学系の一部若しくは上記撮像素子の位置を変移させる変移手段と、上記ブレ検出手段の出力に応じて、上記位置検出手段の検出した変移量を基に上記第１の方向へのみ上記変移手段の変移動作を実行させる状態と、上記位置検出手段の検出した変移量を基に上記第２の方向へのみ上記変移手段の変移動作を実行させる状態と、を所定の周期で実行する制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明に於いて、上記所定周期は、上記ブレ検出手段が出力するブレ信号の周期より短く設定されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、撮影光学系と、上記撮影光学系が形成した物体像を光電変換する撮像素子と、上記撮像素子を上記撮影光学系の光軸に垂直な面上を直交した第１、第２の方向へ移動可能に支持する支持部材と、上記支持部材上に固定された発光素子であって、その投光パターンの長手方向が上記第１、第２の方向に対して等しい角度である発光素子と、上記発光素子の投光パターンを受光し、該投光パターンの位置を検出する検出回路であって、該投光パターンの長手方向に垂直な方向の位置変化を検出する検出回路と、上記支持部材を上記第１、第２の方向へ変移させるアクチェータと、ブレを検出するブレ検出手段と、上記ブレ検出手段の出力に応じて、上記検出手段の検出した位置変化量を基に上記第１の方向へ上記支持部材を変移させるため上記アクチェータを駆動する状態と、上記検出手段の検出した位置変化量を基に上記第２の方向へ上記支持部材を変移させるため上記アクチェータを駆動する状態とを交互に実行する制御手段と、を有することを特徴とする。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、互いに直交する第１及び第２の方向の変移量を検出し単一の変移量として検出する位置検出装置であって、発光手段と、上記発光手段から発光された光から所定形状のスポット光を形成するもので、該スポット光の長手方向が上記第１及び第２の方向に対して略等しい角度になるように形成するスポット光形成手段と、上記スポット光形成手段により形成されたスポット光を受光する受光手段と、上記受光手段で受光された上記スポット光の位置を検出するもので、上記スポット光の長手方向と直交する方向の位置を検出する位置検出と、を具備することを特徴とする。
【００２１】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明に於いて、上記スポット光形成手段は、上記スポット光の長手方向が上記第１及び第２の方向に対して４５度に形成されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載の発明に於いて、上記位置検出手段は、上記受光手段上に投光された上記スポット光の重心位置を検出し、所定の係数に基づいて上記第１若しくは第２の方向の変移量へ変換することを特徴とする。
【００２３】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明に於いて、所定の係数を記憶した記憶手段を更に具備し、上記位置検出手段は、上記受光手段上に投光された上記スポット光の重心位置を検出し、上記記憶手段に記憶された所定の係数に基づいて上記第１若しくは第２の方向の変移量へ変換することを特徴とする。
【００２４】
請求項１３に記載の発明は、請求項１１に記載の発明に於いて、上記所定の係数は、上記第１、第２の方向に対応してそれぞれ設定されることを特徴とする。
【００２５】
請求項１４に記載の発明は、請求項９に記載の発明に於いて、上記スポット光形成手段はスリットが形成された遮光板を有し、上記発光手段から発光された光を上記スリットを介して所定形状のスポット光として形成することを特徴とする。
【００２６】
請求項１５に記載の発明は、ブレを検出するブレ検出手段と、物体像を撮像して光電変換する撮像素子と、上記撮像素子を互いに直交する第１及び第２の方向の変移に応じた変移量を出力する位置検出手段と、上記第１、第２の方向へ上記撮影光学系の一部若しくは上記撮像素子の位置を変移させる変移手段と、上記ブレ検出手段の出力に応じて、上記位置検出手段の検出した変移量を基に上記第１の方向へのみ上記変移手段を変移させる第１の変移動作と、上記位置検出手段の検出した変移量を基に上記第２の方向へのみ上記変移手段を変移させる第２の動作と、を所定の周期で実行して上記物体像のブレを補正する制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００２７】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の発明に於いて、上記所定周期は、上記ブレ検出手段が出力するブレ信号の周期より短く設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、省スペースで低コストの位置検出装置、及びそれを利用したブレ補正装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００３０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る位置検出装置が搭載されるブレ補正装置の構成例を示すブロック図、図２は位置検出演算を行う演算回路の構成例を示すブロック図、図２はブレ補正装置の構成例の正面図、図３（ａ）は図１の位置検出部を構成する位置検出装置の構成例を示す上面図、図４は図３（ａ）の位置検出装置の断面図であって、（ａ）は図３（ａ）のＡ−Ａ′線に沿った断面図、（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ′線に沿った断面図である。
【００３１】
本第１の実施形態は、図２及び図３（ａ）に示されるように、ＰＳＤ等の光位置検出素子（以下ＰＳＤ）の位置検出方向と、信号光スポット形成のための位置検出用スリットの長手方向のなす角度が略９０°、ＰＳＤの位置検出方向とブレ補正時の撮像ユニットの横（水平）、縦（垂直）の各方向の駆動方向のなす角度が略４５°となるような構成とし、一組の投受光部で横（水平）、縦（垂直）の二方向の位置検出を行うことができるようにしたものである。
【００３２】
図１に示されるように、本発明に係る位置検出装置が搭載されるブレ補正装置は、制御手段である中央演算装置（ＣＰＵ）２１と、ブレ検出手段であるブレ検出部２２と、駆動制御部２３と、変移手段であるＸ方向駆動部２４ａ及びＹ方向駆動部２４ｂと、位置検出制御・処理部２５と、位置検出手段である位置検出部２６及び記憶手段である記憶部２７等を有して構成される。
【００３３】
上記ブレ検出部２２は、ブレ補正装置が搭載されるカメラ等に於ける手ブレ等による横方向、縦方向の振動を検出するもので、２つの角速度センサ等により構成される。このブレ検出部２２で検出された振動に応じたブレ情報が、ＣＰＵ２１に出力される。ＣＰＵ２１は、ブレ検出部２２から出力されるブレ情報や、位置検出制御・処理部２５から出力される現在位置情報に基づいてブレ補正量を演算する。そして、このＣＰＵ２１から駆動制御部２３及び位置検出制御・処理部２５に、駆動制御命令や位置検出制御命令を出力する。
【００３４】
駆動制御部２３は、ＣＰＵ２１からの駆動制御命令に応じて、Ｘ方向駆動部２４ａ、Ｙ方向駆動部２４ｂに駆動制御信号を出力するもので、例えば電磁アクチュエータ等により構成される。これらＸ方向駆動部２４ａ、Ｙ方向駆動部２４ｂは、それぞれ駆動制御部２３から出力される駆動制御信号に応じて、撮像ユニット３０をブレ補正装置が搭載されるカメラの横（水平）方向、縦（垂直）方向に移動させるものである。
【００３５】
位置検出制御・処理部２５は、ＣＰＵ２１からの位置検出制御命令に応じて、位置検出部２６内の図示されない発光素子の発光制御信号を出力すると共に、位置検出部２６内の図示されない受光素子から出力される信号光電流を現在位置情報に変換してＣＰＵ２１に出力するものである。
【００３６】
位置検出部２６は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子、ＰＳＤ等の光位置検出素子、信号光スポット形成用のスリット部材等で構成されている。この位置検出部２６では、撮像素子の横（水平）方向及び縦（垂直）方向の現在位置に応じた信号光電流が、位置検出制御・処理部２５に出力される。
【００３７】
記憶部２７は、位置検出部２６の出力を、撮像ユニット３０の位置情報に変換する際に使用する係数等を記憶するためのもので、例えば不揮発性メモリにより構成されている。
【００３８】
撮像素子３１はＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ等により構成される光電変換素子であり、撮影光学系３２によって得られた被写体像を光電変換するためのものである。これらの撮像素子３１が複数実装される基板等で、支持部材である撮像ユニット３０が構成されている。
【００３９】
次に、図２を参照して、上述したＸ方向駆動部２４ａ、Ｙ方向駆動部２４ｂが電磁アクチュエータを利用して構成された例について説明する。
【００４０】
Ｘ方向駆動部２４ａ、Ｙ方向駆動部２４ｂを構成する電磁アクチュエータ４１ａ、４１ｂは、それぞれ磁気回路４２ａ、４２ｂ、コイル４３ａ、４３ｂ、コイルヘッド４４ａ、４４ｂを有して構成されている。Ｘ方向駆動用電磁アクチュエータ４１ａは、Ｌ字形状の接合部材４０の垂直片４０ａと、図示されないカメラ内の固定壁との間に介在して、これらを連結している。同様に、Ｙ方向駆動用電磁アクチュエータ４１ｂは、接合部材４０の水平片４０ｂと撮像ユニット３０との間に介在してこれらを連結している。これら２つの電磁アクチュエータ４１ａ、４１ｂの駆動によって、撮像ユニット３０及び後述するスリット部材４７を、直交する２軸方向に移動することができるようになっている。
【００４１】
上記撮像ユニット３０の端部には、撮像ユニット３０を移動する方向であるＸ方向及びＹ方向に対して略等しい角度、すなわち４５°の方向に延出して、後述するスリット部材４７が取り付けられている。
【００４２】
尚、上述した各駆動部の構成としては、上記の電磁アクチュエータを利用したものに限られるものではなく、撮像ユニット３０をブレの周期に追従して駆動制御できるものであれば、圧電アクチュエータ、超音波アクチュエータ、モータ等の他のアクチュエータを利用したものであっても良い。
【００４３】
次に、図３（ａ）及び図４（ａ）、（ｂ）を参照して、位置検出部を構成する位置検出装置の詳細を説明する。
【００４４】
位置検出装置は、図３（ａ）に示されるように、ＬＥＤ５０、ＰＳＤ３５、信号光スポット形成用のスリット部材４７等により構成される。ＬＥＤ５０は、位置検出用の信号光を発生する位置検出用の発光素子である。また、受光手段でもあるＰＳＤ３５は、信号光スポットの受光位置に応じた一対の信号光電流を出力するもので、位置検出用の光位置検出素子である。このスリット部材４７は、撮像ユニット３０の横（水平）方向、縦（垂直）方向の現在位置に応じた信号光竜流を、位置検出制御・処理部２５に出力する。
【００４５】
スリット部材４７は、固定用のビス４６によって撮像ユニット３０に固定されている。そして、スリット部材４７のスリット部の上部には、ＬＥＤ５０をスリット部材４７に固定するための位置検出用発光素子ホルダであるＬＥＤホルダ５１が設けられている。このＬＥＤホルダ５１は、ＬＥＤ５０を固定するためのもので、図４（ａ）、（ｂ）に於いて下向き、すなわちＰＳＤ３５側に照射面が向けられている。
【００４６】
ＬＥＤ５０とＰＳＤ３５との間には、スリット部材４７の信号光スポット形成のための（スポット光形成手段である）スリット部５２が設けられている。このスリット部５２は、光位置検出素子上へ所定の投光形状の信号光を形成するためのもので、例えば、遮光板にスリットが形成されて構成されている。そして、この場合、スリット部材４７の長手方向と直交する方向がスリット部５２の長手方向として形成されている。
【００４７】
一方、スリット部材４７の下部には、受光回路が実装される受光基板５５が、スリット部材４７とは非接触に配置されている。この受光基板５５には、ＰＳＤ３５、信号処理回路５４等が実装されており、コネクタ５６を介して、位置情報信号をＣＰＵ２１へ伝送するための、図示されないフレキシブルプリント基板が接続される。上記信号処理回路５４は、ＰＳＤ３５から出力される一対の信号光電流を、信号光スポットの受光位置信号に変換するための位置検出用の回路である。上記受光基板５５は、Ｘ方向位置検出用受光基板受け台５７によって固定されている。
【００４８】
尚、受光基板５５とＣＰＵ２１との接続部分については、必ずしもフレキシブルプリント基板である必要はなく、リード線を半田付けする等の構成にしても良い。
【００４９】
また、上記スリット部材４７は、固定用ビス４６及び締結部品５８（図４（ｂ）参照）によって、撮像ユニット３０に固定されている。上記締結部品５８は、信号光投光部の固定用ビスを締め込むためのナット等で構成された位置検出用信号光投光部固定用の部品である。したがって、電磁アクチュエータ４１ａ、４１ｂによって撮像ユニット３０がＸ方向、Ｙ方向に移動されることによって、撮像ユニット３０に固定されたスリット部材４７もＸ方向、Ｙ方向に移動すると、該スリット部材４７に形成されたスリット部５２がＰＳＤ３５上を、Ｘ方向、Ｙ方向に移動するようになっている。
【００５０】
尚、上述したスリット部材４７の構成に関しては、上述した構成に限るものではなく、接着や圧入等での固定等、必要な精度での部材の固定ができるものであれば、他の構成としてもよい。
【００５１】
更に、スリット部材４７に形成されたスリット部５２はスリット部材４７の長手方向と直交する方向に形成されているが、これに限られるものではない。
【００５２】
図３（ｂ）は、位置検出部を構成する位置検出装置の他の構成例を示す上面図である。この場合、スリット部材４７′に形成されたスリット部５２′はスリット部材４７の長手方向と平行に形成されている。つまり、図３（ａ）のスリット部材４７の配置を、９０°回転させたものとなっている。尚、図３（ｂ）の位置検出装置の構成は、スリット部５２′がスリット部５２と９０°向きが異なるだけであり、その他の構成は図３（ａ）の位置検出装置と同じであるので説明は省略する。
【００５３】
また、上述した例では、信号光の投光部が撮像ユニット３０側に設置されて移動する構成について説明したが、投受光部を入れ替えて、投光部が固定され、受光部が撮像ユニット３０側に設置されて移動される構成としても良い。
【００５４】
次に、図５を参照して、現在位置情報の算出について説明する。
【００５５】
図５は、位置検出演算を行う演算回路の構成例を示すブロック図である。
【００５６】
図５に於いて、ＰＳＤ３５は、上述したように、信号光スポットの受光位置に応じて一対の信号光を電気信号に変換して出力する素子である。このＰＳＤ３５にて、図３（ａ）に示されるＬＥＤ５０から投光された信号光がスリット５２を介して受光されて、２つの信号光電流１1 、Ｉ2 が出力される。これらの信号光電流１1 、Ｉ2 は、Ｉ−Ｖ（電流／電圧）変換アンプ３６ａ、３６ｂに於いて、それぞれの電流値に応じた電圧値Ｖ1 、Ｖ2 に変換される。そして、Ｉ−Ｖ変換アンプ３６ａ、３６ｂの出力は、差動アンプ等で構成される比演算回路３７に供給される。この比演算回路３７では、ＰＳＤ３５の受光面のＩ1 出力端子側端基準の受光スポット重心位置に対応する位置情報Ｖ1 ／（Ｖ1 ＋Ｖ2 ）が算出されて、その算出結果がＣＰＵ２１に出力される。
【００５７】
このような構成に於いて、図３（ａ）に示されるＬＥＤ５０から投光された入射信号光が、スリット５２を介してＰＳＤ３５にて受光される。すると、その受光位置に応じて電気信号に変換されて出力された２つの信号光電流１1 、１2 が、Ｉ−Ｖ変換アンプ３６ａ、３６ｂによって、それぞれ電圧値Ｖ1 、Ｖ2 に変換される。その後、比演算回路３７に於いて、ＰＳＤ３５の受光面のＩ1 出力端子側端基準の受光スポット重心位置に対応する位置情報Ｖ1 ／（Ｖ1 ＋Ｖ2 ）が算出され、その算出結果がＣＰＵ２１に供給される。
【００５８】
ＣＰＵ２１では、この位置情報と記憶部２７に記憶されているＰＳＤ３５の受光面長Ｌとから、重心位置Ｍが、下記（１）式により求められる。  
Ｍ＝Ｖ1 ／（Ｖ1 ＋Ｖ2 ）ｘＬ                                  …（１）
上述した説明では、比演算回路３７で算出される位置情報の例として、Ｖ1 ／（Ｖ1 ＋Ｖ2 ）を求めるようにしているが、ＰＳＤ３５の受光面の中心基準の受光スポット重心位置に対応する位置情報（Ｖ1 −Ｖ2 ）／（Ｖ1 ＋Ｖ2 ）を求めるようにしても良い。或いは、比演算回路３７の部分をＡ／Ｄ変換回路として、２つの電圧値Ｖ1 、Ｖ2 を別々にＣＰＵ２１に入力し、ＣＰＵ２１内で上記（１）式の演算を行うようにしても良い。
【００５９】
ここで、横（水平）方向の撮像ユニット３０の現在位置ＸN は、Ｘ方向駆動部２４ａによる駆動前の撮像ユニット３０の位置をＸB 、受光スポット重心位置をＭB 、駆動後の受光スポット重心位置をＭN とすると、重心移動方向と駆動方向のなす角が４５°であるので、  
ＸN ＝ＸB ＋（ＭN −ＭB ）ｘ√２                              …（２）  
となる。また、縦（垂直）方向の現在位置ＹN に関しても、上記（２）式と同様な方法で求めることができる。
【００６０】
発光制御については、位置検出動作時に、ＬＥＤ５０を点灯動作させる、或いは、位置検出のサンプリング周期に同期させて点滅動作させる発光信号が出力される。
【００６１】
次に、図６のフローチャートを参照して、本発明の第１の実施形態に於けるカメラの撮影シーケンスの手順及びブレ補正方法の動作について説明する。
【００６２】
撮影シーケンスが開始されると、先ず、ステップＳ１に於いて、カメラの撮影モードがブレ補正モードであるか否かが判定される。ここで、ブレ補正モードである場合はステップＳ２に移行し、ブレ補正モードでない場合はステップＳ３に移行する。ステップＳ２では、ブレ補正部が初期化される。
【００６３】
ここで、図７乃至図１２を参照して、初期化動作について説明する。
【００６４】
先ず、図１０に示されるように、手ブレ発生前の撮影画面内での被写体の任意点位置である位置７５の信号光スポットの重心位置ＭBI（図７（ａ）参照）が、上記（１）式により求められる。これにより、ＰＳＤ３５の受光面６１の受光面中心６２上の位置（手ブレ発生後の撮影画面内での被写体の任意点位置）７６までの駆動量Ｄが算出される。ＰＳＤ３５の受光面６１の長さをＬとすると、信号光スポット位置が受光面中心６２に存在する場合の信号光スポットの重心位置はＬ／２であるので、駆動量Ｄは、  
Ｄ＝（Ｌ／２−ＭBI）ｘ√２                                    …（３）  
となる。
【００６５】
次に、駆動制御部２３によってＹ方向駆動部２４ｂが制御される。これにより、求められた駆動量Ｄ分だけ、撮像ユニット３０が駆動されて信号光スポット重心位置がＰＳＤ３５の受光面中心６２に合わせられ、駆動停止位置での実際の信号光スポットの重心位置が測定される。尚、測定された重心位置が受光面中心６２から所定以上外れている場合に、上記の処理が繰り返されるようなフィードバック制御が行われるようにしても良い。
【００６６】
ここまでの処理タイミング及びＰＳＤ３５での受光信号光の変化が、図８、図９に於けるｔA までの期間に表されている。信号光スポットは受光面６１上にあるので、受光信号光量はほぼ一定の値となる。
【００６７】
尚、図７（ａ）〜（ｄ）に於いて、図中６３は初期化前の信号光スポット位置、６４は信号光スポットを縦（垂直）方向に移動させて受光面中心を横切る位置に配置した後の信号光スポット位置、６５は信号光スポットを縦（垂直）方向に移動させて受光面中心を横切る位置に配置する際の信号光スポット端の軌跡である。また、６６は信号光スポットを縦（垂直）、横（水平）の各方向に交互微小駆動して受光光量が所定量減少するまで移動させた後の信号光スポット位置、６７は信号光スポットを縦（垂直）、横（水平）の各方向に交互微小駆動して受光光量が所定量減少するまで移動させた際の信号光スポット端の軌跡である。
【００６８】
更に、７０は信号光スポットを縦（垂直）、横（水平）の各方向に交互微小駆動して受光光量が所定量減少するまで図７（ｂ）とは逆方向に移動させた後の信号光スポット位置、７１は信号光スポットを縦（垂直）、横（水平）の各方向に交互微小駆動して受光光量が所定量減少するまで図７（ｂ）とは逆方向に移動させた際の信号光スポット端の軌跡である。また、７２は信号光スポット移動量、受光光量データから算出された初期位置に信号光スポットを移動させた後の信号光スポット位置、７３は信号光スポット移動量、受光光量データから算出された初期位置に信号光スポットを移動させた際の信号光スポット端の軌跡である。
【００６９】
次に、図７（ｂ）に示されるように、駆動制御部２３によりＸ方向駆動部２４ａ、Ｙ方向駆動部２４ｂが制御されて、撮像ユニット３０が横（水平）方向、縦（垂直）方向に、所定駆動量ずつ信号光スポットの重心位置が測定されながら、交互に連続微小駆動される。そして、信号光スポット端が受光面６１の内部まで移動し、ＰＳＤ３５での受光信号光量が所定量に減少した時点で駆動動作が停止される。この間の処理タイミンゲ及びＰＳＤ３５での受光信号光量変化は、図８及び図９のタイミングチャートに於ける期間ｔA 〜ｔB に表されるようになる。
【００７０】
続いて、図７（ｃ）に示されるように、信号光スポットが図７（ｂ）での処理とは逆方向に移動するように、駆動制御部２３によりＸ方向駆動部２４ａ、Ｙ方向駆動部２４ｂが制御されて、撮像ユニット３０が横（水平）方向、縦（垂直）方向に、所定駆動量ずつ信号光スポットの重心位置が測定されながら交互に連続微小駆動される。そして、図７（ｂ）での処理とは反対側の信号光スポット端が受光面６１内部まで移動され、ＰＳＤ３５での受光信号光量が所定量に減少した時点で、駆動動作が停止される。この間の処理タイミング及びＰＳＤ３５での受光信号光量変化は、図８及び図９のタイミングチャートの期間ｔB 〜ｔC に表されるようになる。
【００７１】
最後に、図８及び図９のタイミングチャートの期間ｔB 〜ｔC での横（水平）方向、縦（垂直）方向のそれぞれの駆動量の合計ＤX 、ＤY が求められて、図７（ｄ）に示されるように、図７（ｃ）の処理とは逆方向に信号光スポットが移動するように、駆動制御部２３によりＸ方向駆動部２４ａ、Ｙ方向駆動部２４ｂが制御される。そして、撮像ユニット３０が横（水平）方向、縦（垂直）方向に、それぞれＤX ／２、ＤY ／２ずつ駆動され、初期化動作が終了する。この間の処理タイミング及びＰＳＤ３５での受光信号光量変化は、図８及び図９のタイミングチャートに於けるｔC 以降の期間に示されるようになる。
【００７２】
図６のフローチャートに戻って、ステップＳ３に於いて、カメラのモードが撮影モードであるか否かが判定される。ここで、撮影モードであればステップＳ４に移行し、撮影モードでなければ撮影シーケンスが終了する。
【００７３】
ステップＳ４では、カメラの第１（１ｓｔ）レリーズスイッチの状態が判定される。ここで、第１レリーズスイッチがオンされていればステップＳ５に移行し、オフであれば上記ステップＳ３に移行する。また、ステップＳ５では、カメラの第２（２ｎｄ）レリーズスイッチの状態が判定される。ここで、第２レリーズスイッチがオンであればステップＳ６に移行し、オフであれば上記ステップＳ４に移行する。
【００７４】
ステップＳ６に於いては、カメラのモードがブレ補正モードであるか否かが判定される。ここで、ブレ補正モードであればステップＳ７に移行し、ブレ補正モードでなければステップＳ９に移行する。ステップＳ７では、ブレ補正動作が行われながら撮像素子３１への露光が行われる。そして、ステップＳ８では、信号光スポット位置が位置検出素子の受光面中心に合わせられる（ブレ補正部の初期化）。一方、ステップＳ９では、通常の撮像素子３１への露光が行われる。
【００７５】
ここで、図１０乃至図１２を参照して、ブレ補正動作について説明する。
【００７６】
図１０は、手ブレが発生した場合の撮影画面内の被写体上の任意の点の移動軌跡と、ブレ補正動作による撮像ユニット１０８上の上記被写体上の任意の点に対応する点の移動軌跡を重ねて示した図である。尚、図中７７は手ブレによる撮影画面内での被写体の任意点の移動軌跡であり、７８はブレ補正動作による撮影画面内での被写体の任意点に対応する撮像ユニット上の点の移動軌跡を表している。
【００７７】
図１０に於いて、上記被写体上の点が点７５から点７６に移動したことが、ブレ検出部２２で検出された場合、駆動制御部２３により、Ｘ方向駆動部２４ａ、Ｙ方向駆動部２４ｂが制御される。そして、上記撮像ユニット３０上の上記被写体上の任意の点に対応する点が、軌跡７８のような軌跡を描くように、撮像ユニット３０が横（水平）方向、縦（垂直）方向に移動され、所定駆動量ずつ信号光スポットの重心位置が測定される。そして、撮像ユニット３０は、検出されたブレ量に相当する横（水平）方向、縦（垂直）方向の各方向成分の駆動量に達するまで、交互に連続微小駆動される。
【００７８】
このとき、図１１に示されるように、撮像ユニット３０の移動に合わせて、信号光スポットも、ＰＳＤ３５の受光面６１上を、軌跡８１に示されるような方向へ、軌跡８０のように移動する。ここで、軌跡８０は、ブレ補正動作時に撮像ユニットを縦（垂直）、横（水平）の各方向に交互微小駆動した場合の信号光スポット位置変化を示すものである。また、軌跡８１は、ブレ補正動作時に撮像ユニットを縦（垂直）、横（水平）の各方向に交互微小駆動した場合の信号光スポット端の移動軌跡である。
【００７９】
また、それぞれの信号光スポット位置に於けるＰＳＤ３５の出力信号光電流から信号光スポットの重心位置が算出され、この情報に基づいて目標駆動量に達したか否かが判断される。ここで、ブレ補正という観点から考えると、上記交互駆動時の各方向の駆動回数はほぼ同回数とする必要がある。
【００８０】
よって、各方向の目標駆動量を最小駆動量で除して各方向毎の駆動回数を算出し、駆動回数の多い方の１回当たりの駆動量を方向毎の駆動回数の比の分最小駆動量よりも多くして駆動回数を揃える。例えば、横（水平）方向の駆動回数が１０回で、縦（垂直）方向の駆動回数が１５回であった場合、縦（垂直）方向の１回当たりの駆動量ＤYPは、最小駆動量をＤMIN とすると、  
ＤYP＝ＤMIN Ｘ１５／１０                                      …（４）  
となる。
【００８１】
上記の処理は、図１２に示されるタイミングチャートの期間ｔA 〜ｔB で行われる。また、各方向の補正駆動及び位置検出の周期は、手ブレの周波数に対して十分に短い周期（１／１０〜１／１００程度）で実行される。尚、この期間中の任意のタイミングで、次回のブレ補正駆動のためのブレ検出が行われる。ｔB 以降の期間では、露光が終了するまで上記の処理が繰り返される。
【００８２】
以上、第１の実施形態に係るカメラの撮影シーケンス及びブレ補正方法について説明したが、本発明に係わるシーケンスやブレ補正方法はこれに限るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での応用や変形が可能であることは言うまでもない。
【００８３】
本第１の実施形態によれば、一次元検出用の一組の投受光部のみで二次元の位置検出が可能であるので、小型で低コストの位置検出装置及びそれを利用したブレ補正装置を提供することができる。
【００８４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００８５】
上述した第１の実施形態では、上記（２）式に示されるように、ＰＳＤ３５の受光面６１上での信号光スポット重心の変化量を撮像ユニット３０の移動量に変換する際に、撮像ユニット３０の移動方向と位置検出部（ＰＳＤ３５）とのなす角が４５°であることを前提に、信号光スポット重心の変化量に係数として√２を掛けて撮像ユニット３０の移動量を算出するようにしていた。
【００８６】
しかしながら、実際には組付け誤差や部品ばらつき等により、信号光スポット重心の変化量と撮像ユニット３０の移動量との関係は、図１３に示されるように、横（水平）方向の変換直線ｌX 、縦（垂直）方向の変換直線ｌY が、傾きが√２の理想的な直線ｌTHに対して外れてしまう場合が発生する。この場合、理想的な直線ｌTHに対するずれが位置検出誤差となり、正しいブレ補正が行えなくなる可能性がある。
【００８７】
このため、第２の実施形態は、上記原因による位置検出誤差を低減するために、ブレ補正装置の固体毎に製造工程中で変換直線の実際の傾きを求めて、信号光スポットの重心変化量を撮像ユニット３０の移動量に変換する変換係数として記憶部２７に記憶しておき、この変換係数を用いて位置検出を行うようにしている。
【００８８】
尚、図１３に於いて、ｌTHは、ブレ補正時の縦（垂直）、横（水平）の各方向の駆動方向と、位置検出素子の受光面上での信号光スポットの重心移動方向が理想的な場合（各駆動方向と重心移動方向のなす角が４５°）の駆動量と重心移動量の関係を表す特性曲線、ｌX は、ブレ補正時の縦（垂直）、横（水平）の各方向の駆動方向と、位置検出素子の受光面上での信号光スポットの重心移動方向が理想的でない（各駆動方向と重心移動方向のなす角が４５°でない）場合の横（水平）方向駆動量と重心移動量の関係を表す特性曲線、そしてｌY は、ブレ補正時の縦（垂直）、横（水平）の各方向の駆動方向と、位置検出素子の受光面上での信号光スポットの重心移動方向が理想的でない（各駆動方向と重心移動方向のなす角が４５°でない）場合の縦（垂直）方向駆動量と重心移動量の関係を表す特性曲線である。
【００８９】
上記変換係数は、例えば、以下のように求められる。
【００９０】
図１４を参照して、横（水平）方向変換係数ＫX を求める場合を考えると、先ず、初期位置での信号光スポットの重心位置Ｍ1 が測定され、所定駆動量Ｄだけ撮像ユニット３０が駆動された後の重心位置Ｍ2 が測定される。以上の測定値及び所定値から、  
ＫX ＝Ｄ／（Ｍ2 −Ｍ1 ）                                      …（５）  
となる。縦（垂直）方向の変換係数ＫY についても、同様にして求めることができる。
【００９１】
上記では、２点間のデータ変化による直線補間により変換係数を求めたが、変換係数の求め方はこれに限るものではなく、より多数の点でのデータ変化を測定し、変換係数テーブルのようなものを作成するようにしたり、その他の方法で変換係数を求めるようにしてもよい。
【００９２】
本第２の実施形態の鳩合、実際の位置検出時には、上記（２）式の代わりに、  
ＸN ＝ＸB ＋（ＭN −ＭB ）×ＫX                               …（６）  
が用いられて位置検出演算が行われる。
【００９３】
他の構成や配置等に関しては、上述した第１の実施形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９４】
このように、第２の実施形態によれば、信号光スポットの重心変化量を撮像ユニット３０の移動量に変換する変換係数を調整値として記憶しておき、この調整値を用いて位置検出演算を行うようにしたので、より精度の高い位置検出装置及びそれを利用したブレ補正装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明に係る位置検出装置が搭載されるブレ補正装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】ブレ補正装置の構成例の正面図
【図３】（ａ）は図１の位置検出部を構成する位置検出装置の構成例を示す上面図、（ｂ）は位置検出部を構成する位置検出装置の他の構成例を示す上面図である。
【図４】図３（ａ）の位置検出装置の断面図であって、（ａ）は図３（ａ）のＡ−Ａ′線に沿った断面図、（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ′線に沿った断面図である。
【図５】位置検出演算を行う演算回路の構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に於けるカメラの撮影シーケンスの手順及びブレ補正方法の動作について説明するフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態による位置検出装置の初期化動作時の信号光スポットと受光素子の受光面との相対位置関係を示すもので、（ａ）は信号光スポットを縦（垂直）方向に移動させて受光面中心を横切る位置に配置した場合の相対位置を示した図、（ｂ）は信号光スポットを縦（垂直）、横（水平）の各方向に交互微小駆動して受光光量が所定量減少するまで移動させた場合の相対位置を示した図、（ｃ）は信号光スポットを縦（垂直）、横（水平）の各方向に交互微小駆動して受光光量が所定量減少するまで（ｂ）とは逆方向に移動させた場合の相対位置を示した図、（ｄ）は信号光スポット移動量、受光光量データから算出された初期位置に信号光スポットを移動させた場合の相対位置を示した図である。
【図８】本発明の第１の実施形態による位置検出装置の初期化動作時のタイミングチャートである。
【図９】本発明の第１の実施形態による位置検出装置の初期化動作時の受光光量変化を示すグラフである。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係るブレ補正動作による撮像ユニットの移動と撮影画面内での手ブレによる被写体の移動の相対関係を示した図である。
【図１１】本発明に係るブレ補正動作時の信号光スポットと受光素子の受光面との相対位置関係を示す図である。
【図１２】本発明に係るブレ補正動作時のタイミングチャートである。
【図１３】本発明に係る位置検出装置に於ける縦（垂直）、横（水平）の各方向駆動時の受光素子上での信号光スポット重心移動の変化の組み付け誤差等による生じるぱらつきを示すグラフである。
【図１４】本発明に係る位置検出装置の重心移動量を駆動量に変換する変換係数の求める際の各データの関係を示した図である。
【図１５】従来技術のブレ補正装置の構成例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００９６】
２１…中央演算装置（ＣＰＵ）、２２…ブレ検出部、２３…駆動制御部、２４ａ…Ｘ方向駆動部、２４ｂ…Ｙ方向駆動部、２５…位置検出制御・処理部、２６…位置検出部、２７…記憶部、３０…撮像ユニット、３１…撮像素子、３２…撮影光学系、３５…光位置検出素子（ＰＳＤ）、３６ａ、３６ｂ…Ｉ−Ｖ変換アンプ、３７…比演算回路、４０…接合部材、４１ａ…Ｘ方向駆動用電磁アクチュエータ、４１ｂ…Ｙ方向駆動用電磁アクチュエータ、４７…スリット部材、５０…発光ダイオード（ＬＥＤ）、５１…ＬＥＤホルダ、５２…スリット部。
【図１】
2007086507.tif 000003
【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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