(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレを検出し、ブレ検出信号を出力するブレ検出部と、
ブレを補正するブレ補正光学系と、
前記ブレ補正光学系を駆動する駆動部と、
前記ブレ補正光学系の可動範囲を第１の範囲に設定する可動範囲設定部と、
前記ブレ検出信号に基づいて前記ブレが所定範囲より大きいと判断した場合に、前記可動範囲を前記第１の範囲より広い第２の範囲に変更する可動範囲変更部と、
を備えたことを特徴とするブレ補正装置。
【請求項２】
ブレを検出し、ブレ検出信号を出力するブレ検出部と、
ブレを補正するブレ補正光学系と、
前記ブレ補正光学系を駆動する駆動部と、
前記ブレ検出信号に基づいて、前記ブレ補正光学系の目標駆動位置を演算し、目標位置信号を出力する目標駆動位置演算部と、
前記ブレ補正光学系の可動範囲を第１の範囲に設定する可動範囲設定部と、
前記目標位置信号に基づいて前記ブレが所定範囲より大きいと判断した場合に、前記可動範囲を前記第１の範囲より広い第２の範囲に変更する可動範囲変更部と、
を備えたことを特徴とするブレ補正装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のブレ補正装置において、
前記ブレ検出信号又は前記目標位置信号に基づいて、前記駆動部を駆動制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記可動範囲が前記第１の範囲であるときには、この可動範囲の中心又はその近傍で前記ブレ補正光学系を前記駆動部に駆動させること、
を特徴とするブレ補正装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のブレ補正装置において、
前記ブレ検出信号又は前記目標位置信号と比較値とを比較する比較部とを備え、
前記比較値は最大設定値と最小設定値とからなり、前記可動範囲変更部は、前記比較部により前記ブレ検出信号又は前記目標位置信号が設定時間内に前記最大設定値を越え、かつ、前記最小設定値を下回ったと判断されたときには、前記可動範囲を前記第２の範囲に設定すること、
を特徴とするブレ補正装置。
【請求項５】
請求項４に記載のブレ補正装置において、
前記可動範囲変更部は、前記可動範囲を前記第２の範囲に変更した後に、前記ブレ検出信号又は前記目標位置信号が設定時間内に前記最大設定値を越えず、かつ、前記最小設定値を下回らなかったときには、前記可動範囲を前記第１の範囲に復帰させること、
を特徴とするブレ補正装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のブレ補正装置において、
前記可動範囲変更部は、撮影動作時には、前記可動範囲を前記第２の範囲に変更すること、
を特徴とするブレ補正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ、ビデオ、双眼鏡などの光学装置におけるブレを補正するブレ補正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、角速度センサによりカメラのブレを検出し、撮影光学系の一部又は全部を構成するブレ補正光学系をこのブレを打ち消す方向に駆動することによって、フイルム面上の像ブレを補正するブレ補正装置が知られている。カメラに生ずるブレは、ピッチング、ヨーイング及びローリング運動からなる３自由度の回転運動と、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向の運動からなる３自由度の平進運動の６自由度を有している。従来のブレ補正装置は、通常、ピッチング及びヨーイング運動からなる２自由度の運動に対してブレを補正している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
カメラに加わるブレは、大きくわけて２種類が存在する。一つは、撮影者が意図していないブレであり、通常、手ブレと呼ばれるブレである。この手ブレは、撮影に影響を及ぼすために、補正する必要がある。もう一つは、撮影者が意図したブレであり、例えば、パンニング動作や構図変更である。パンニング撮影を撮影者が意図した場合において、被写体を追ってカメラがパンニングしようと始動したときに、従来のブレ補正装置は、パンニング動作と手ブレを区別できないために、始動開始当初にブレ補正動作を行ってしまう。このために、カメラを横に振り始めたにも係わらず、ファインダ内の像が動かないという現象が生じる。
【０００４】
同様に、構図変更を撮影者が開始したときにも、従来のブレ補正装置は、構図変更動作と手ブレを区別できないために、構図変更動作を補正してしまい構図変更の動作開始直後にブレ補正光学系を駆動してしまう。その結果、構図を変更しようと撮影者がカメラを動かしたにも係わらず、ファインダ上の像が移動しないことになる。可動範囲リミットまでブレ補正光学系が駆動すると、ブレ補正動作が不可能となるために、この可動範囲リミットまでブレ補正光学系が駆動した段階で初めて、ファインダ上の像が動きはじめることになる。以上の現象は、ブレ補正範囲が広ければ広いほど撮影者には感じやすくなり、撮影者は、ファインダ上で意図した構図を取り難くなってしまうという問題があった。一方、この現象を防ぐために補正範囲を狭くすると、ブレ補正の効果をファインダ上で確認し難くなってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明の課題は、撮影者に違和感を与えることなくフレーミングを行うことができるブレ補正装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
すなわち、請求項１の発明は、
ブレを検出し、ブレ検出信号（ω）を出力するブレ検出部（２ｘ，２ｙ）と、ブレを補正するブレ補正光学系（１０）と、前記ブレ補正光学系を駆動する駆動部（３ｘ，３ｙ）と、前記ブレ補正光学系の可動範囲を第１の範囲に設定する可動範囲設定部（５５）と、前記ブレ検出信号に基づいて前記ブレが所定範囲より大きいと判断した場合に、前記可動範囲を前記第１の範囲より広い第２の範囲に変更（Ｓ１６０，Ｓ２３０）する可動範囲変更部（５４）と、を備えたことを特徴とするブレ補正装置である。
【０００７】
請求項２の発明は、ブレを検出し、ブレ検出信号（ω）を出力するブレ検出部（２ｘ，２ｙ）と、ブレを補正するブレ補正光学系（１０）と、前記ブレ補正光学系を駆動する駆動部（３ｘ，３ｙ）と、前記ブレ検出信号に基づいて、前記ブレ補正光学系の目標駆動位置を演算し、目標位置信号（Ｘ）を出力する目標駆動位置演算部（５３）と、前記ブレ補正光学系の可動範囲を第１の範囲に設定する可動範囲設定部（５５）と、前記目標位置信号に基づいて前記ブレが所定範囲より大きいと判断した場合に、前記可動範囲を前記第１の範囲より広い第２の範囲に変更（Ｓ１６０，Ｓ２３０）する可動範囲変更部（５４）と、を備えたことを特徴とするブレ補正装置である。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のブレ補正装置において、前記ブレ検出信号又は前記目標位置信号に基づいて、前記駆動部を駆動制御する制御部（５８）を備え、前記制御部は、前記可動範囲が前記第１の範囲であるときには、この可動範囲の中心（Ｉ）又はその近傍で前記ブレ補正光学系を前記駆動部に駆動させること、を特徴とするブレ補正装置である。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１又は請求項２に記載のブレ補正装置において、前記ブレ検出信号又は前記目標位置信号と比較値とを比較する比較部（５４）とを備え、前記比較値は最大設定値（Ｘmax ）と最小設定値（Ｘmin ）とからなり、前記可動範囲変更部は、前記比較部により前記ブレ検出信号又は前記目標位置信号が設定時間内に前記最大設定値を越え、かつ、前記最小設定値を下回ったと判断されたときには、前記可動範囲を前記第２の範囲に設定する（Ｓ１６０，Ｓ２３０）こと、を特徴とするブレ補正装置である。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４に記載のブレ補正装置において、前記可動範囲変更部は、前記可動範囲を前記第２の範囲に変更した後に、前記ブレ検出信号又は前記目標位置信号が設定時間内に前記最大設定値を越えず、かつ、前記最小設定値を下回らなかったときには、前記可動範囲を前記第１の範囲に復帰させること、を特徴とするブレ補正装置である。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のブレ補正装置において、前記可動範囲変更部は、撮影動作時（Ｓ２９０）には、前記可動範囲を前記第２の範囲に変更すること、を特徴とするブレ補正装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態について、さらに詳しく説明する。
まず、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置について、ブレ補正装置を搭載した一眼レフカメラを例に挙げて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置を一眼レフカメラに搭載した状態を示す斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置のブロック図である。
【００１５】
交換レンズ８は、カメラボディ１に着脱自在に装着されており、交換レンズ８は、角速度センサ２ｘ，２ｙと、ブレ補正レンズ１０と、ＶＣＭ３ｘ，３ｙと、位置検出部４ｘ，４ｙなどを備えている。
【００１６】
角速度センサ２ｘ，２ｙは、カメラボディ１及び交換レンズ８に生ずるブレ運動をモニタするものである。角速度センサ２ｘ，２ｙは、通常、回転により生ずるコリオリ力を検出する圧電振動式角速度センサが使用される。角速度センサ２ｘは、図１に示すように、カメラボディ１及び交換レンズ８がピッチングを起こしたときにピッチング方向のブレを角速度情報として検出する角速度計である。角速度センサ２ｙは、カメラボディ１及び交換レンズ８がヨーイングを起こしたときにヨーイング方向のブレを角速度情報として検出する角速度計である。なお、角速度センサ２ｘ，２ｙは、同一構造であり、角速度センサ２ｙは、図２において図示を省略する。角速度センサ２ｘは、高域のノイズ成分及びＤＣ成分をカットするフィルタ５１ｘに検出した角速度情報（角速度信号）を出力する。
【００１７】
ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、例えば、ブレ量を打ち消す方向にブレ補正レンズ１０を駆動するために、ブレ補正量に応じた目標駆動位置情報を演算したり、ボイスコイルモータ（以下、ＶＣＭという）３ｘ，３ｙの駆動又は駆動停止をＰＷＭドライバ５３ｘ，５３ｙに指示したりする中央処理部である。ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、レンズＣＰＵ７が送信する焦点距離情報及びレンズデータ、メインＣＰＵ６が送信する被写体距離情報並びに角速度信号に基づいて、ブレ補正レンズ１０を目標位置に駆動するための目標駆動位置情報を演算する。また、ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、位置検出部４ｘ，４ｙが出力する位置検出情報及び演算した目標駆動位置情報に基づいて、ＶＣＭ３ｘ，３ｙを駆動制御する。ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙには、ＯＮ動作によってブレ補正装置を起動するブレ補正起動スイッチ１４が接続されている。ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、フィルタ５１ｘ，５１ｙを通過し、Ａ／Ｄコンバータ５２ｘ，５２ｙを介してディジタル化（量子化）した角速度信号をそれぞれ取り込んでいる。ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、演算した目標駆動位置情報をＰＷＭドライバ５３ｘ，５３ｙを介してＶＣＭ３ｘ，３ｙにそれぞれ出力する。なお、ブレ補正ＣＰＵ５ｙは、図２において図示を省略する。
【００１８】
レンズＣＰＵ７は、例えば、焦点距離情報やＥＥＰＲＯＭから読み出したレンズデータをブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙに出力する中央処理部である。レンズＣＰＵ７には、交換レンズ８に関する種々の固有情報であるレンズデータを書き込んだＥＥＰＲＯＭ７１が接続されている。また、レンズＣＰＵ７には、焦点距離に関する焦点距離情報が入力している。
【００１９】
ブレ補正レンズ１０は、撮影光学系の一部又は全部を構成し、光軸Ｉと垂直な方向に駆動することによって、ブレを補正するレンズである。ブレ補正レンズ１０は、その外周部がレンズ枠１１の内周部により保持されている。
【００２０】
ＶＣＭ３ｘ，３ｙは、光軸Ｉと垂直な平面内（図中ｘｙ平面内）においてブレ補正レンズ１０を駆動するものである。ＶＣＭ３ｘ，３ｙは、同一構造であり、ＶＣＭ３ｙは、図２において図示を省略するとともに、以下では、ＶＣＭ３ｘを中心に説明する。ＶＣＭ３ｘは、取付部材３０ｘに取り付けられたヨーク３４ｘと、このヨーク３４ｘとの間に磁界を形成するマグネット３２ｘと、ヨーク３４ｘとマグネット３２ｘとの間に配置され、レンズ枠１１に取り付けられたコイル３１ｘと、取付部材３５ｘのレンズ枠１１側の面に取り付けられ、マグネット３２ｘを固定するヨーク３３ｘと、ｘｙ平面内でレンズ枠１１を移動自在に支持する図示しないワイヤとを備えている。ＶＣＭ３ｘは、コイル３１ｘが通電状態になると、図中矢印方向の力を発生し、ブレ補正レンズ１０を駆動する。なお、ＶＣＭ３ｙは、ヨー方向（ｘ軸方向）の駆動力を発生する。
【００２１】
位置検出部４ｘ，４ｙは、光軸Ｉと垂直な平面内におけるブレ補正レンズ１０の位置をモニタするものである。位置検出部４ｘ，４ｙは、ＶＣＭ３ｘ，３ｙと対向する位置に設けられている。位置検出部４ｘ，４ｙは、同一構造であり、位置検出部４ｙは、図２において図示を省略する。位置検出部４ｘは、取付部材４０ｘに取り付けられたＩＲＥＤ４１ｘと、取付部材４４ｘに取り付けられた１次元のＰＳＤ４３ｘと、ＩＲＥＤ４１ｘとＰＳＤ４３ｘとの間に配置され、かつ、レンズ枠１１の外周部に取り付けられ、ＩＲＥＤ４１ｘからの光束を制限するスリット部材４２ｘとを備えている。位置検出部４ｘは、ＩＲＥＤ４１ｘから投光され、スリット部材４２ｘを通してＰＳＤ４３ｘに入射する赤外光を検出する構造となっている。位置検出部４ｘは、スリット部材４２ｘが移動することにより、ＰＳＤ４３ｘ上で移動する光の位置を検出し、ブレ補正レンズ１０の実際の駆動位置を検出する。位置検出部４ｘは、ＰＳＤ４３ｘが出力する位置検出信号（位置検出情報）をＡ／Ｄコンバータ５４ｘを介して、ブレ補正ＣＰＵ５ｘに出力する。なお、位置検出部４ｙは、ブレ補正レンズ２０のヨー方向（ｘ軸方向）の位置を検出する。
【００２２】
メインＣＰＵ６は、例えば、レリーズスイッチ６０のＯＮ動作に基づいて、ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙにブレ補正レンズ１０の駆動を指示したり、フィルム巻き上げ機構部１２やシャッタ機構部１３を駆動制御したり、ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙに被写体距離情報を送信したり、第１タイマ６２及び第２タイマ６３をＯＮ動作したりする中央処理部である。メインＣＰＵ６には、レリーズスイッチ６０と、フィルムを巻き上げるフィルム巻き上げ機構部１２と、シャッタを開閉するシャッタ機構部１３と、第１タイマ６２と、第２タイマ６３とが接続されている。また、メインＣＰＵ６には、被写体までの距離に関する被写体距離情報が入力している。メインＣＰＵ６は、レンズ接点９を介してブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙと通信が可能である。
【００２３】
レリーズスイッチ６０は、一連の撮影準備動作を半押し動作によって開始するとともに、フィルム巻き上げ機構部１２やシャッタ機構部１３の駆動などの撮影動作を全押し動作によって開始するスイッチである。
【００２４】
つぎに、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置の角速度情報から目標駆動位置情報への演算方法を説明する。
図３は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置におけるブレ補正ＣＰＵの演算部のブロック図である。
以下では、角速度センサ２ｘが出力した角速度情報からブレ補正レンズ１０をｘ軸方向に駆動する場合を例に挙げて説明する。
【００２５】
角速度＝０アルゴリズム５０は、角速度センサ２ｘの出力信号（角速度情報）ωからその中心値（ω＝０（ゼロ）の値）を算出するものである。カメラボディ１及び交換レンズ８が静止しているときに、角速度センサ２ｘの出力信号ωが変動すると、ブレ補正ＣＰＵ５ｘは、カメラボディ１及び交換レンズ８がブレていると誤認し、ブレ補正レンズ１０によりブレを補正しようする。このために、角速度センサ２ｘの出力信号ωの中心値を角速度＝０アルゴリズム５０によって算出する必要がある。角速度＝０アルゴリズム５０は、算出した中心値を角速度センサ２ｘの出力信号ωから減算し、補正が必要な角速度情報を算出する。角速度情報角速度＝０アルゴリズム５０は、移動平均法やディジタルフィルタなどによって中心値を算出する。
【００２６】
積分部５１は、補正が必要な角速度情報を角度情報θに積分するためのものである。
【００２７】
オーバフロー防止テーブル５２は、カメラボディ１及び交換レンズ８のブレを同一方向の角速度成分として角速度センサ２ｘが長時間検出したときに、積分のオーバフローを防止するものである。
図４は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置におけるオーバフロー防止テーブルを示す図である。
オーバフロー防止テーブル５２は、図４に示すように、積分後の角度情報θの大きさに応じて出力信号を発生する。オーバフロー防止テーブル５２は、角度情報が−θ１を越えθ１を下回るときには、出力信号を発生せずゼロである。一方、オーバフロー防止テーブル５２は、角度情報が−θ２以上−θ１以下であるときには、負の値の信号を出力し、角度情報がθ１以上θ２以下であるときには、正の値の信号を出力する。オーバフロー防止テーブル５２は、発生した出力信号を角速度情報から減算してオーバフローを防止する。なお、オーバフロー防止テーブル５２は、露光動作中には使用されない。角度情報θが飽和しかかっている状況下でオーバフロー防止テーブル５２を使用すると、その出力信号により角速度情報が変動する。その結果、ブレ補正ＣＰＵ５ｘは、この変動値をカメラボディ１及び交換レンズ８のブレと誤認識し、ブレ補正レンズ１０が補正してしまうためである。
【００２８】
理想目標位置変換部５３は、ブレ補正レンズ１０の理想的な目標駆動位置情報（以下、目標駆動位置情報という）Ｘに積分後の角度情報θを変換するものである。理想目標位置変換部５３は、図３に示すように、焦点距離情報ｆ、ブレ補正係数α及び被写体距離情報Ｄに基づいて、目標駆動位置情報Ｘを演算する。ここで、ブレ補正係数αは、ブレ補正レンズ１０の駆動量に対するフィルム面上での補正量の比である。ブレ補正係数αの値が大きくなればなるほど、ブレ補正レンズ１０の駆動量は、同じブレに対して少なくて済む。また、ブレ補正係数αは、焦点距離ｆの関数で表される。目標駆動位置情報Ｘは、被写体が遠いときには、以下の式で表される。
Ｘ＝ｆ×θ×β／α（ｆ）
ここで、θは、ブレ角度であり、βは、定数である。また、被写体が近いときには、被写体距離情報Ｄを用いてブレ補正量を変更する。理想目標位置変換部５３は、演算した目標駆動位置情報Ｘをコンパレータ５４に出力する。
【００２９】
コンパレータ５４は、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘmax ，Ｘmin を越えた回数をカウントするものである。コンパレータ５４は、目標駆動位置情報Ｘを予め設定した比較値（設定値）Ｘmax ，Ｘmin と比較し、この目標駆動位置情報Ｘをそのまま出力する。目標駆動位置情報Ｘから位置バイアステーブル５６の出力信号を減算した目標駆動位置情報Ｘ’は、可動範囲リミッタ５５に入力する。
【００３０】
可動範囲リミッタ５５は、ブレ補正レンズ１０の駆動範囲（可動範囲）をソフト的に規制するものである。可動範囲リミッタ５５は、ブレ補正レンズ１０の駆動範囲を機械的に規制する機械的リミットの内側に設けられている。可動範囲リミッタ５５は、コンパレータ５４の比較結果に基づいて、ソフトリミット値を±Ｌ１から±Ｌ２に広げて、ブレ補正レンズ１０の可動範囲を狭い可動範囲（−Ｌ１〜Ｌ１）から広い可動範囲（−Ｌ２〜Ｌ２）に変更する。本発明の実施形態では、ソフトリミット値±Ｌ２をソフトリミット値±Ｌ１の１．５倍から２倍程度に設定することが好ましい。可動範囲リミッタ５５は、目標駆動位置情報Ｘ’をＰＩＤ制御部５８に出力する。
【００３１】
図５は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置におけるブレ補正ＣＰＵの制御部のブロック図である。
ＰＩＤ制御部５８は、目標駆動位置情報Ｘ’に基づいて、ブレ補正レンズ１０を駆動するようにＶＣＭ３ｘを制御するものである。ＰＩＤ制御部５８は、ＰＳＤ４３ｘが出力するブレ補正レンズ１０に関する位置検出情報ｘを目標駆動位置情報Ｘ’から減算した情報に基づいてＶＣＭ３ｘを制御する。ＰＩＤ制御部５８は、その出力信号から２階微分部５９の出力信号を減算した信号を、ＰＷＭドライバ５３ｘに出力する。ＰＳＤ４３ｘは、ＰＩＤ制御部５８を通じて駆動するブレ補正レンズ１０の位置をモニタし、位置バイアステーブル５６及び速度バイアステーブル５７に位置検出情報ｘを出力する。
【００３２】
２階微分部５９は、ＰＳＤ４３ｘが出力する位置検出情報ｘを２階微分して、ブレ補正レンズ１０の加速度を演算するものである。２階微分部５９は、その出力信号（２階微分値）をＰＩＤ制御部５８の出力信号から減算し、ブレ補正レンズ１０に過度の動きが生じないようにしている。
【００３３】
位置バイアステーブル５６は、ブレ補正レンズ１０の駆動量を可動範囲内に収め、かつ、ブレ補正レンズ１０の速度変動を最小限に抑えるために、ブレ補正レンズ１０の駆動位置を修正するものである。
図６は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置における位置バイアステーブルを示す図である。
位置バイアステーブル５６は、図６に示すように、ブレ補正レンズ１０の位置検出情報ｘが−ｘ１を越えｘ１を下回るときには、出力信号を発生せずゼロである。一方、位置バイアステーブル５６は、位置検出情報ｘが−Ｌ以上−ｘ１以下又はｘ１以上Ｌ以下であるときには、図６に示すような出力信号を発生する。図３に示すように、位置バイアステーブル５６の出力信号は、コンパレータ５４が出力する目標駆動位置情報Ｘから減算される。その結果、過大な目標駆動位置情報Ｘが可動範囲リミッタ５５に入力しようとするときに、この目標駆動位置情報Ｘが位置バイアステーブル５６により歪み、ブレ補正レンズ１０が可動範囲内（−Ｌ１〜Ｌ１）で駆動する。また、可動範囲リミット（−Ｌ，Ｌ）に衝突するような過大なブレが角速度センサ５ｘに入力したときに、位置バイアステーブル５６は、ブレ補正レンズ１０の速度変動を最小限に抑える。
【００３４】
速度バイアステーブル５７は、可動範囲の中心から偏った位置を中心にブレ補正レンズ１０が駆動しているときに、可動範囲の中心又はその近傍でブレ補正レンズ１０が駆動するように、ブレ補正レンズ１０の駆動速度を修正するものである。
図７は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置における速度バイアステーブルを示す図である。
速度バイアステーブル５７は、ブレ補正レンズ１０の位置検出情報ｘが−ｘ１を越えｘ１を下回るときには、出力信号を発生しないが、−Ｌ以上−ｘ１以下又はｘ１以上Ｌ以下であるときには、図７に示すように、出力信号を発生する。図３に示すように、速度バイアステーブル５７の出力信号は、補正が必要な角速度情報から減算されて、角速度情報が修正される。
【００３５】
つぎに、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置の動作を説明する。
図８は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置の動作を説明するフローチャートである。図９は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置の動作を説明する図である。
以下では、コンパレータ５４と可動範囲リミッタ５５の動作を中心として説明する。
ステップ（以下、Ｓとする）１００において、ソフトリミットが±Ｌ１に設定される。レリーズスイッチ６０が半押し動作すると、メインＣＰＵ６は、ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙにブレ補正開始信号を出力し、図示しない電源供給部が角速度センサ２ｘ，２ｙなどに電源を供給する。また、レリーズスイッチ６０が半押し動作に同期して、メインＣＰＵ６は、図示しない半押しタイマをＯＮ動作する。そして、電源投入直後には、可動範囲リミッタ５５のソフトリミット値が±Ｌ１に設定されて、ブレ補正レンズ１０の可動範囲が狭い可動範囲（−Ｌ１〜Ｌ１）に規制される。
【００３６】
Ｓ１１０において、ブレ補正が開始される。ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、レンズＣＰＵ６のブレ補正開始信号に基づいて、一連のブレ補正動作を開始する。ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、角速度センサ２ｘ，２ｙが出力する角速度情報ωに基づいて、理想目標位置変換部５３により目標駆動位置情報Ｘを演算する。図９に示すように、目標駆動位置情報Ｘは、時間Ｔ0 〜Ｔ1 の最初の時点では、ブレが小さく、かつ、最小設定値である比較値Ｘmin よりも大きく最大設定値である比較値Ｘmax よりも小さい。この状態では、ソフトリミット値は、±Ｌ１に設定され、ブレ補正レンズ１０の可動範囲は、狭い可動範囲（−Ｌ１〜Ｌ１）に規制されている。しかし、可動範囲の中心である光軸Ｉ又はその近傍でブレ補正レンズ１０を駆動させても、ブレが小さいためにブレ補正効果を十分に得ることができる。
【００３７】
Ｓ１２０において、第１タイマ６２がＯＮ動作する。レリーズスイッチ６０の半押し動作に同期して、メインＣＰＵ６は、第１タイマ６２にＯＮ動作を指示する。
【００３８】
Ｓ１３０において、コンパレータ５４は、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘmax よりも大きいか否かを判断する。目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘmax よりも大きいときには、Ｓ１４０に進み、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘmax よりも小さいときには、Ｓ２００に進む。
【００３９】
Ｓ１４０において、第２タイマ６３がＯＮ動作する。図９に示すように、ブレ幅が広くなり、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘmax を越えると同時又は略同時に、メインＣＰＵ６によって第２タイマ６３がＯＮ動作する。
【００４０】
Ｓ１５０において、コンパレータ５４は、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘmax よりも小さいか否かを判断する。図９に示すように、第２タイマ６３のＯＮ動作中（タイムアウトする前）に目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘmin を下回ったときには、コンパレータ５４は、大きなブレが入力しブレ幅が広くなったと判断し、Ｓ１６０に進む。一方、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘmin よりも大きいときには、Ｓ１７０に進む。
【００４１】
Ｓ１６０において、ソフトリミットが±Ｌ２に設定される。図９に示すように、目標駆動位置情報Ｘは、そのブレ幅が大きくなると、ソフトリミット値±Ｌ１を越えてしまう。その結果、ブレ補正レンズ１０の駆動範囲を狭い可動範囲（−Ｌ１〜Ｌ１）に設定していると、ブレ補正の効果を得ることができなくなる。コンパレータ５４は、第２タイマ６３のＯＮ動作中に大きなブレが入力したと判断したときには、時間Ｔ1 において、可動範囲リミッタ５５のソフトリミット値を±Ｌ１から±Ｌ２に変更する。このために、狭い可動範囲（−Ｌ１〜Ｌ１）から広い可動範囲（−Ｌ２〜Ｌ２）にブレ補正レンズ１０の可動範囲が変更される。その結果、ソフトリミット値を広くすることによって、大きなブレにも対応が可能となり、ブレ補正効果を十分に得ることができる。
【００４２】
Ｓ１７０において、第２タイマ６３がアウトしたか否かが判断される。ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、第２タイマ６３がタイムアウトしたか否かを判断し、第２タイマ６３がタイムアウトしたときには、Ｓ１８０に進む。第２タイマ６３のＯＮ動作中に、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘmin を下回らなかったときには、コンパレータ５４は、一方向にブレが偏っており、撮影者による構図変更、パンニング又は角速度センサ２ｘ，２ｙのドリフトと判断する。撮影者による構図変更やパンニング時に、ブレ補正レンズ１０の可動範囲を広い可動範囲（−Ｌ２〜Ｌ２）に変更すると、撮影者の動作に対して像の動きに遅れが生じて、撮影者に違和感を与えてしまう。このために、コンパレータ５４は、可動範囲リミッタ５５のソフトリミット値を変更しない。第２タイマ６３がタイムアウトしていないときには、Ｓ１５０に戻り、コンパレータ５４は、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘmax を下回るか否かを繰り返し判断する。
【００４３】
Ｓ１８０において、第２タイマ６３がＯＦＦ動作して、Ｓ１９０において、第１タイマ６２がリセットする。Ｓ１３０において、コンパレータ５４は、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘmax を再び越えるか否かを繰り返し判断する。
【００４４】
Ｓ２００において、コンパレータ５４は、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘmin よりも小さいか否かを判断する。目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘmax を越えず、かつ、比較値Ｘmin を下回るときには、Ｓ２１０に進み、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘmax を越えず、かつ、比較値Ｘmin を下回らないときには、Ｓ２７０に進む。
【００４５】
Ｓ２１０において、第２タイマ６３がＯＮ動作して、Ｓ２２０において、コンパレータ５４は、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘmax よりも大きいか否かを判断する。目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘmax よりも大きいときには、Ｓ２３０に進む。そして、Ｓ２３０において、ソフトリミット値を±Ｌ１から±Ｌ２に設定して、大きなブレに対応することができる。一方、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘmax を下回るときには、Ｓ２４０に進む。この場合には、撮影者による構図変更、パンニング又は角速度センサ２ｘ，２ｙのドリフトであるために、可動範囲リミッタ５５は、ソフトリミット値を変更しない。そして、Ｓ２４０において、第２タイマ６３がアウトしたか否かを判断し、第２タイマ６３がタイムアウトしていないときには、Ｓ２２０に戻る。
【００４６】
Ｓ２５０において、第２タイマ６３がＯＦＦ動作して、Ｓ２６０において、第１タイマ６２がリセットする。Ｓ１３０において、コンパレータ５４は、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘmax よりも大きいか否かを繰り返し判断する。
【００４７】
Ｓ２７０において、第１タイマ６２がタイムアウトしたか否かが判断される。ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、第１タイマ６２がタイムアウトしたか否かを判断し、第１タイマ６２がタイムアウトしたときには、Ｓ２８０に進み、第１タイマ６２がタイムアウトしていないときには、Ｓ２９０に進む。
【００４８】
Ｓ２８０において、ソフトリミットが±Ｌ１に設定される。可動範囲リミッタ５５がソフトリミット値を±Ｌ２に広げている場合であって、第１タイマ６２のＯＮ動作中（タイムアウトする前）に大きなブレが入力しないときには、可動範囲リミッタ５５は、ソフトリミット値を±Ｌ２から±Ｌ１に復帰する。パンニング又は構図変更などがされても撮影者に違和感を生じさせないように、広い可動範囲（−Ｌ２〜Ｌ２）から狭い可動範囲（−Ｌ１〜Ｌ１）にブレ補正レンズ１０の可動範囲が戻される。
【００４９】
Ｓ２９０において、全押しスイッチがＯＮ動作されたか否かを判断する。全押しスイッチがＯＮ動作したときには、Ｓ３００に進み、全押しスイッチがＯＮ動作しなかったときには、Ｓ３１０に進む。
【００５０】
Ｓ３００において、ソフトリミットが±Ｌ２に設定される。本フローの途中において、レリーズスイッチ６０が全押し動作されたときには、ソフトリミット値が±Ｌ１から±Ｌ２に広げられる。ブレ補正レンズ１０の可動範囲（補正範囲）は、撮影動作時には広いほうが撮影結果として優位である。このために、可動範囲リミッタ５５は、ブレ補正レンズ１０の可動範囲を狭い可動範囲（−Ｌ１〜Ｌ１）から広い可動範囲（−Ｌ２〜Ｌ２）に変更して露光に備える。
【００５１】
Ｓ３１０において、ブレ補正が終了したか否かが判断される。ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、ブレ補正起動スイッチ１４のＯＦＦ動作又は半押しタイマのタイムアウトに基づいて、ブレ補正を終了するか否かを判断し、ブレ補正を終了するときには本フローを終了する。一方、ブレ補正起動スイッチ１４がＯＦＦ動作又は半押しタイマがタイムアウトしていないときには、Ｓ１３０に戻り、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘmax よりも大きいか否かが繰り返し判断される。
【００５２】
本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置は、電源投入直後には、ブレ補正レンズ１０の可動範囲を可動範囲リミッタ５５が狭い可動範囲（−Ｌ１〜Ｌ１）に設定している。このために、ブレ補正レンズ１０は、例えば、可動範囲の中心である光軸Ｉ又はその近傍において駆動する。その結果、構図変更やパンニングを撮影者がしたときに、ブレ補正レンズ１０がブレ補正動作により大きく駆動して、ファインダ内の像が移動しなかったり、ファインダ内の像が遅れて追従するという問題を解決することができる。
【００５３】
また、第２のタイマ６３のＯＮ動作中に、目標駆動位置情報Ｘが最大設定値である比較値Ｘmax を越え、かつ、最小設定値である比較値Ｘmin を下回るときには、狭い可動範囲（−Ｌ１〜Ｌ１）から広い可動範囲（−Ｌ２〜Ｌ２）に可動範囲リミッタ５５が変更している。このために、狭い可動範囲（−Ｌ１〜Ｌ１）を越えるような大きなブレが入力するときには、ブレ補正レンズ１０の可動範囲を広げて、広い可動範囲（−Ｌ２〜Ｌ２）内でブレを補正することができる。
【００５４】
さらに、広い可動範囲（−Ｌ２〜Ｌ２）への変更後であって、第１のタイマ６２のＯＮ動作中に、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘmax を越えず、かつ、比較値Ｘmin を下回らなかったときには、狭い可動範囲（−Ｌ１〜Ｌ１）に可動範囲リミッタ５５が復帰している。このために、大きなブレが入力していないときには、広い可動範囲（−Ｌ２〜Ｌ２）から狭い可動範囲（−Ｌ１〜Ｌ１）に可動範囲リミッタ５５が素早く変更し、撮影者によるパンニングや構図変更に対応することができる。
【００５５】
（他の実施形態）
以上説明した実施形態に限定されることはなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
例えば、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置は、オーバフロー防止テーブル５２、位置バイアステーブル５６及び速度バイアステーブル５７が不連続なテーブルであるが、これらのテーブルに代えて多項式により演算しても同様の効果を得ることができる。また、ソフトリミット値は、±Ｌ１と±Ｌ２の２値を用いているが、比較値を複数個設けることによって、狭い可動範囲から広い可動範囲までブレ補正レンズ１０の可動範囲を複数の範囲に変更することもできる。さらに、ソフトリミット±Ｌ２を省略し、その外側を機械的なリミットとすることもできる。
【００５６】
本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置は、目標駆動位置信号Ｘと比較値Ｘmax ，Ｘmin とをコンパレータ５５が比較しているが、これに限定するものではない。例えば、角速度センサ２ｘ，２ｙの出力信号と比較値Ｘmax ，Ｘmin とを比較し、その比較結果に基づいて可動範囲リミット５５のソフトリミットを変更することもできる。また、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置は、一眼レフカメラに搭載した場合を例に挙げて説明したが、ビデオカメラ、双眼鏡などにも本発明を適用することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、可動範囲規制部は、ブレ検出信号又は目標位置信号に基づいて、可動範囲を変更することができる。このために、この可動範囲を最初に狭く設定することによって、撮影者に違和感を与えないフレーミングが可能となる。また、可動範囲を広く設定することによって、過大なブレが生じたときであってもブレ補正の効果を十分に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置を一眼レフカメラに搭載した状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置のブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置におけるブレ補正ＣＰＵの演算部のブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置におけるオーバフロー防止テーブルを示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置におけるブレ補正ＣＰＵの制御部のブロック図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置における位置バイアステーブルを示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置における速度バイアステーブルを示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置の動作を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置の動作を説明する図である。
【符号の説明】
２ｘ，２ｙ  角速度センサ
３ｘ，３ｙ  ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）
５ｘ，５ｙ  ブレ補正ＣＰＵ
１０  ブレ補正レンズ
５３  理想目標位置変換部
５４  コンパレータ
５５  可動範囲リミッタ
５６  位置バイアステーブル
５７  速度バイアステーブル
５８  ＰＩＤ制御部
Ｉ  光軸
−Ｌ１〜Ｌ１  狭い可動範囲
−Ｌ２〜Ｌ２  広い可動範囲
Ｘ  目標駆動位置信号
Ｘmax ，Ｘmin   比較値
ω  角速度情報
【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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