(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物のブレを検出し、ブレ検出信号を出力するブレ検出部と、
前記ブレ検出信号の取得時間の長さが異なる前記ブレ検出信号の基準値を２つ以上演算する基準値演算部と、
前記ブレ検出信号に基づいて前記対象物が静止状態であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部による判定結果に基づいて前記２つ以上の基準値から１つの前記基準値を選択する基準値選択部と、
を含むことを特徴とするブレ検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブレ検出装置において、
前記判定部により静止状態であると判定されたときに前記基準値選択部が選択する前記基準値は、静止状態でないと判定されたときよりも長い取得時間に得られた前記ブレ検出信号に基づいて演算されている、ことを特徴とするブレ検出装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のブレ検出装置において、
前記判定部は、前記ブレ検出信号に基づいて前記対象物の画角変更の有無を検出し、当該画角変更の有無に基づいて静止状態であるか否かを判定する、ことを特徴とするブレ検出装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、
前記基準値選択部は、この基準値選択部の選択動作以前のブレ検出信号の基準値をＢとし、前記基準値選択部の選択動作以後のブレ検出信号の基準値をＡとしたときに、
基準値＝（１−Ｐ（ｔ））＊Ａ＋Ｐ（ｔ）＊Ｂ
〔ただし、Ｐ（ｔ）は、０≦Ｐ（ｔ）≦１の減少関数である〕
により選択動作を行うこと、を特徴とするブレ検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載のブレ検出装置において、
前記減少関数Ｐ（ｔ）は、
Ｐ（ｔ）＝１（ｔ＜０）、
Ｐ（ｔ）＝１−ｔ／τ（０≦ｔ＜τ）、
Ｐ（ｔ）＝０（τ≦ｔ）
であること、を特徴とするブレ検出装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、
前記基準値演算部は、前記ブレ検出信号に基づいて、第１の基準値を演算するとともに、前記第１の基準値に基づいて、前記ブレ検出信号に対する前記第１の基準値の遅れを補正することによって、前記第２の基準値を演算すること、を特徴とするブレ検出装置。
【請求項７】
請求項６に記載のブレ検出装置において、
前記基準値演算部は、時刻ｔにおける前記基準値又は前記第１の基準値をω0  （ｔ）とし、所定時間内における前記基準値又は前記第１の基準値の変化分をδω0  （ｔ）とするときに、前記補正基準値又は前記第２の基準値ω0’（ｔ）を
ω0’（ｔ）＝ω0  （ｔ）＋ｆ（δω0  （ｔ））＊δω0  （ｔ）
〔ただし、ｆは、δω0  （ｔ）の関数である〕
により演算すること、を特徴とするブレ検出装置。
【請求項８】
請求項７に記載のブレ検出装置において、
前記基準値演算部は、
ｆ（δω0  （ｔ））＝０（｜δω0  （ｔ）｜＜Ｔｈ）、
ｆ（δω0（ｔ））＝ａ＊δω0  （ｔ）（｜δω0  （ｔ）｜≧Ｔｈ）
〔ただし、Ｔｈは、定数である〕
により前記補正基準値又は前記第２の基準値ω0’（ｔ）を演算すること、を特徴とする
ブレ検出装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、
前記基準値演算部は、前記ブレ検出部が所定時間内に出力した出力値の少なくとも一部と所定時間経過後に出力した出力値とに基づいて、前記基準値又は前記第１の基準値を演算すること、を特徴とするブレ検出装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、
前記基準値演算部は、少なくとも、前記ブレ検出部が移動状態にあるときと静止状態にあるときのブレ検出信号の基準値を演算すること、を特徴とするブレ検出装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のブレ検出装置において、
前記ブレ検出部が所定時間内に出力したブレ検出信号を演算データとして記憶する記憶部を備え、前記基準値演算部は、前記演算データの少なくとも一部に基づいて、前記基準値又は前記第１の基準値を演算し、
前記ブレ検出部が移動状態にあるときの演算データ数は、このブレ検出部が静止状態にあるときの演算データ数に比べて少ないこと、を特徴とするブレ検出装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、
前記基準値演算部は、前記基準値又は前記第１の基準値を移動平均により演算すること、を特徴とするブレ検出装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、
前記基準値演算部は、遮断周波数を変えた複数の低域通過フィルタ及び／又は演算方法の異なる複数の低域通過フィルタにより、前記基準値又は前記第１の基準値を演算すること、を特徴とするブレ検出装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、
前記基準値演算部は、前記ブレ検出信号から低域周波数成分を抽出する低域通過フィルタ部を備えること、を特徴とするブレ検出装置。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、
前記ブレ検出部は、加速度を検出する加速度検出器、又は速度又は角速度を検出する速度検出器、又は角速度を検出する角速度検出器であること、を特徴とするブレ検出装置。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、
前記ブレ検出信号を増幅する増幅部を備え、
前記基準値演算部は、前記増幅部により増幅されたブレ検出信号に基づいて、このブレ検出信号の基準値を演算すること、を特徴とするブレ検出装置。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６までのいずれか１項に記載のブレ検出装置と、
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、
前記ブレ検出装置からの前記ブレ検出信号の基準値に基づいて、前記駆動部を駆動制御する制御部と、を含むことを特徴とするブレ補正カメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影装置などにおける手ブレなどによる振動を検出するブレ検出装置及びブレ補正カメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種のブレ検出装置の利用例として、スチルカメラなどの撮影装置や双眼鏡などの光学装置に内蔵する例が提案されている。このような撮影装置などは、カメラのブレをブレ検出装置が検出し、撮影レンズの一部のレンズ（以下、ブレ補正レンズという）を光軸と直交又は略直交する方向に、その検出信号に基づいて移動している。そして、カメラが撮影時に振動することにより生ずるブレを、ブレ補正レンズが補正している。
【０００３】
従来のブレ補正を行う光学系の構造については、特開平４−７６５２５号公報の第３図に開示されている。特開平４−７６５２５号公報の防振手段を有するカメラは、光軸と直角方向の平面内で平行移動可能なブレ補正レンズと、このブレ補正レンズを保持する枠部材と、この枠部材を保持する板部材と、この板部材に取り付けられた４本のワイヤと、このワイヤを支持する本体と、巻線コイル，ヨーク及び永久磁石からなり、ブレ補正レンズを上下及び左右方向に駆動するアクチュエータと、発光素子と受光素子からなり、ブレ補正レンズの位置を検出する位置検出装置などを備えている。
【０００４】
以下に、図１４を参照して、従来のブレ補正装置の動作について説明する。
図１４は、従来のブレ補正装置のブロック線図である。
角速度センサ１０は、例えば、コリオリ力を検出するための圧電振動式角速度センサであり、カメラの振動をモニタするためのセンサである。角速度センサ１０の出力信号は、積分部４０に入力し、積分部４０は、この出力信号を時間積分する。積分部４０は、角速度センサ１０の出力信号をカメラのブレ角度に変換した後に、ブレ補正レンズの目標駆動位置情報に変換し出力する。サーボ回路１００は、この目標駆動位置情報に応じてブレ補正レンズを駆動するために、目標駆動位置情報とブレ補正レンズの位置情報との差を演算し、アクチュエータ１１０に信号を出力する。アクチュエータ１１０は、光軸と直交又は略直交する面内において、この信号に基づいてブレ補正レンズを駆動する。位置検出装置１２０は、ブレ補正レンズの動きをモニタしサーボ回路１００にフィードバックする。
【０００５】
従来のブレ補正装置では、角速度センサ１０の出力信号を積分部４０が一度積分し、角変位情報に変換してから処理している。このために、角速度センサ１０の出力信号を積分部が時間積分するときに、制御の基準値となる積分定数（以下、基準値という）を決定する必要がある。例えば、特開平４−２１１２３０号公報の第１７図及び第１８図には、この基準値の演算方法が開示されている。
【０００６】
特開平４−２１１２３０号公報に開示されている手振れ補正装置のブレセンサは、コリオリ力を検出する角速度センサと、中央演算処理装置（ＣＰＵ）とメモリとからなり、現時点から所定の時間前までの間にサンプリングした角速度センサの出力信号の平均値を移動平均法により算出するドリフト成分検出部と、角速度センサの出力信号から平均値を減算することによりドリフト成分を除去し、その減算値を出力する減算器とを備えている。
【０００７】
ドリフト成分検出部には、角速度センサの出力信号が１０ｍｓ毎に入力され、０．５秒（１０ｍｓ×５０）毎に５０個分の出力信号が入力される。そして、ドリフト成分検出部のメモリには、算出された５０個分の平均値（以下、平均１とする）が格納され、１０秒（０．５秒×２０）経過後には、さらに２０個分の平均１が入力される。したがって、スタートから１０秒経過後には、１０００個分（５０×２０）の角速度センサの出力信号の平均値を算出することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来のブレ補正装置は、一般的に、カメラが静止した状態の角速度センサ１０の出力信号（以下、オメガゼロという）を、この出力信号を積分するときの積分定数として用いている。
しかし、カメラなどの撮影装置を手持ちで撮影するときには、カメラは、撮影者の手ブレにより通常振動している。このような状況下では、振動センサの静止時の出力を直接測ることができないために、手ブレによる振動がのった角速度センサの出力信号から、オメガゼロを演算により求める必要がある。
【０００９】
以下に、図１５及び図１６を参照して、オメガゼロの演算に成功した場合と失敗した場合とについて説明する。
図１５は、従来のブレ補正装置によるオメガゼロの演算に成功した例を示す図である。図１６は、従来のブレ補正装置によるオメガゼロの演算に失敗した例を示す図である。図１５（Ａ）及び図１６（Ａ）は、角速度センサが出力した出力信号を示したものであり、図１５（Ｂ）及び図１６（Ｂ）は、角速度センサの出力信号から求めた角変位信号を示したものである。なお、説明を簡単とするために手ブレ波形として正弦波が入力されたものとし、オメガゼロはゼロとした。
【００１０】
図１５（Ａ）に示すように、角速度信号の振幅の中心は、ゼロであり、オメガゼロがゼロの値に正確に求められたとする。このオメガゼロを積分定数として角速度信号の積分演算を行うと、図１５（Ｂ）に示すような角変位信号を求めることができる。このように、正確に求めらたオメガゼロを積分定数として角速度信号を積分すると、角変位信号を正確に算出することができる。したがって、正確に算出された角変位信号を用いてブレ補正レンズを制御すると、ブレ補正を高精度に行うことができる。
【００１１】
一方、図１６（Ａ）においては、角速度信号の振幅の中心はゼロではなく、演算したオメガゼロがゼロの値に正確に求められておらず、オフセット値がのっている。このような間違ったオメガゼロ値を積分定数として積分演算すると、図１６（Ｂ）に示すように、１次の傾き成分がのった角変位信号が算出され、角変位信号を正確に算出することができない。このような角変位信号を用いてブレ補正レンズを制御すると、ブレ補正レンズは、振動しながらドリフトし、ブレ補正を高精度に行うことができないだけではなく、かえってブレを悪化させてしまう可能性がある。したがって、オメガゼロの演算を精度良く行うことが、ブレ補正においては重要な因子となる。
【００１２】
図１７は、静止安定時において演算区間を長くとったときの移動平均法による演算結果及び演算誤差を示す図であり、図１７（Ａ）は、角速度センサの出力信号及び移動平均法による演算結果を示し、図１７（Ｂ）は、移動平均法による演算結果と真のオメガゼロ値との演算誤差を絶対値として示す図である。なお、説明を簡単とするために、手ブレ波形として正弦波が入力されたものと仮定し、真のオメガゼロ値は、ゼロである。
【００１３】
図１７（Ａ）に示すオメガゼロ値は、以下の数１により表される移動平均法により演算したものである。
【００１４】
【数１】
0003867350.tif 000002
【００１５】
ここで、Ｋ１は、移動平均法による演算データ数である。
【００１６】
図１８は、静止安定時において演算区間を短くとったときの移動平均法による演算結果及び演算誤差を示す図であり、図１８（Ａ）は、角速度センサの出力信号及び移動平均法による演算結果を示し、図１８（Ｂ）は、移動平均法による演算結果と真のオメガゼロ値との演算誤差を絶対値として示す図である。なお、図１７と同様に、手ブレ波形として正弦波が入力されたものと仮定し、真のオメガゼロ値は、ゼロである。
【００１７】
図１８（Ａ）に示すオメガゼロ値は、以下の数２により表される移動平均法により演算したものである。
【００１８】
【数２】
0003867350.tif 000003
【００１９】
ここで、Ｋ２は、移動平均法による演算データ数である。数１と数２の相違は、数１による演算データ数Ｋ１が数２による演算データ数Ｋ２よりも大きい点である。図１７（Ｂ）と図１８（Ｂ）とを比較すると、図１７（Ｂ）のほうがオメガゼロ値の演算誤差が小さい。その結果、カメラは、ほぼ静止状態であるが、撮影者の手ブレがのっているために、角速度センサ１０が若干振動しているとき（以下、静止安定時という）には、移動平均法による演算区間は、長くとったほうがよいことが分かる。
【００２０】
図１９は、動体追従時における角速度センサの出力信号、演算区間を長くとったときの移動平均法による演算結果及びブレ補正レンズの駆動量の一例を示す図である。図２０は、動体追従時における角速度センサの出力信号、演算区間を短くとったときの移動平均法による演算結果及びブレ補正レンズの駆動量の一例を示す図である。なお、図１９（Ａ）及び図２０（Ａ）は、角速度センサの出力信号及び移動平均法による演算結果を示し、図１９（Ｂ）及び図２０（Ｂ）は、ブレ補正レンズの駆動量を示す図である。
【００２１】
図１９（Ａ）及び図２０（Ａ）において、演算結果を表す実線は、それぞれ数１及び数２に示す移動平均法により演算され、角速度センサの出力値を積分するための基準となる基準値（オメガゼロ値）である。また、図１９（Ａ）及び図２０（Ａ）に示すように、構図の変更、流し撮り又はアトランダムに動く物体（被写体）を追っているようなとき（以下、画角変更時という）には、角速度センサ１０に大きな動きが生じている。このような画角変更時において、オメガゼロ値（角速度センサ１０の出力値＝０）を基準としてブレ補正レンズの駆動量を演算すると、ブレ補正レンズは、その駆動限界に達してしまう可能性がある。
【００２２】
図１９（Ａ）と図２０（Ａ）とを比較すると、移動平均法による演算区間を長くとったときには、図１９（Ａ）に示すように、遅れが大きいことが分かる。図１９（Ａ）及び図２０（Ａ）に示す演算結果（基準値）を積分定数として、角速度センサ１０の出力信号を積分すると、図１９（Ｂ）及び図２０（Ｂ）に示すように、この出力信号は、ブレ補正レンズの駆動量にそれぞれ変換される。図２０（Ｂ）では、ブレ補正レンズは、その駆動限界に達していないが、図１９（Ｂ）では、ブレ補正レンズは、その駆動限界に達してしまっている。その結果、図１９（Ｂ）に示すような状態では、ブレ補正レンズによるブレ補正が困難であるだけではなく、カメラのファインダ内の像の動きが不自然なものとなり、撮影者に不快感を与えてしまうという問題があった。
【００２３】
このように、画角変更時には、演算区間は短いほうが適しているが、演算区間が短いときの基準値に基づいてブレ補正を行うと、静止安定時におけるブレ補正の精度を上げることができないという問題があった。一方、静止安定時には、演算区間は長いほうが適しているが、演算区間が長いときの基準値に基づいてブレ補正を行うと、画角変更時におけるブレ補正の精度を上げることができないという問題があった。
【００２４】
本発明の課題は、静止安定時だけではなく画角変更時にもブレ補正を高精度に行うことができるブレ検出装置及びブレ補正カメラを提供することである。
【００２７】
【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、対象物のブレを検出し、ブレ検出信号を出力するブレ検出部と、前記ブレ検出信号の取得時間の長さが異なる前記ブレ検出信号の基準値を２つ以上演算する基準値演算部と、前記ブレ検出信号に基づいて前記対象物が静止状態であるか否かを判定（Ｓ９００）する判定部（３０）と、前記判定部による判定結果に基づいて前記２つ以上の基準値（ω0（ｔ），ω0’（ｔ））から１つの前記基準値を選択
（Ｓ１０００，Ｓ１１００，Ｓ１０００’，Ｓ１１００’）する基準値選択部（５５）と、を含むことを特徴としているブレ検出装置である。請求項２の発明は、請求項１に記載のブレ検出装置において、前記判定部により静止状態であると判定されたときに前記基準値選択部が選択する前記基準値は、静止状態でないと判定されたときよりも長い取得時間に得られた前記ブレ検出信号に基づいて演算されている、ことを特徴とするブレ検出装置である。請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のブレ検出装置において、前記判定部は、前記ブレ検出信号に基づいて前記対象物の画角変更の有無を検出し、当該画角変更の有無に基づいて静止状態であるか否かを判定する、ことを特徴とするブレ検出装置である。
【００２８】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、前記基準値選択部は、この基準値選択部の選択動作以前のブレ検出信号の基準値をＢとし、前記基準値選択部の選択動作以後のブレ検出信号の基準値をＡとしたときに、基準値＝（１−Ｐ（ｔ））＊Ａ＋Ｐ（ｔ）＊Ｂ〔ただし、Ｐ（ｔ）は、０≦Ｐ（ｔ）≦１の減少関数である〕により選択動作を行う（Ｓ１０２０，Ｓ１１２０）ことを特徴とするブレ検出装置である。
【００２９】
請求項５の発明は、請求項４に記載のブレ検出装置において、前記減少関数Ｐ（ｔ）は、Ｐ（ｔ）＝１（ｔ＜０）、Ｐ（ｔ）＝１−ｔ／τ（０≦ｔ＜τ）、Ｐ（ｔ）＝０（τ≦ｔ）であることを特徴とするブレ検出装置である。
【００３２】
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項に記載のブレ検出装置において、前記基準値演算部は、前記ブレ検出信号に基づいて、第１の基準値を演算するとともに、前記第１の基準値に基づいて、前記ブレ検出信号に対する前記第１の基準値の遅れを補正（Ｓ７５２）することによって、前記第２の基準値を演算すること、を特徴とするブレ検出装置である。
【００３３】
請求項７の発明は、請求項６に記載のブレ検出装置において、前記基準値演算部は、時刻ｔにおける前記基準値又は前記第１の基準値をω0（ｔ）とし、所定時間内における前記基準値又は前記第１の基準値の変化分をδω0（ｔ）とするときに、前記補正基準値又は前記第２の基準値ω0’（ｔ）をω0’（ｔ）＝ω0（ｔ）＋ｆ（δω0（ｔ））＊δ
ω0（ｔ）〔ただし、ｆは、δω0（ｔ）の関数である〕により演算（Ｓ７５２）することを特徴とするブレ検出装置である。
【００３４】
請求項８の発明は、請求項７に記載のブレ検出装置において、前記基準値演算部は、ｆ（δω0（ｔ））＝０（｜δω0（ｔ）｜＜Ｔｈ）、ｆ（δω0（ｔ））＝ａ＊δω0（ｔ）（｜δω0（ｔ）｜≧Ｔｈ）〔ただし、Ｔｈは、定数である〕により前記補正基準値又は前記第２の基準値ω0’（ｔ）を演算（Ｓ７５２）することを特徴とするブレ検出装置である。
【００３５】
請求項９の発明は、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、前記基準値演算部は、前記ブレ検出部が所定時間内に出力した出力値の少なくとも一部と所定時間経過後に出力した出力値とに基づいて、前記基準値又は前記第１の基準値を演算することを特徴とするブレ検出装置である。
【００３６】
請求項１０の発明は、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、前記基準値演算部は、少なくとも、前記ブレ検出部が移動状態にあるときと静止状態にあるときのブレ検出信号の基準値（ω0（ｔ），ω0’（ｔ））を演算（Ｓ６００、Ｓ７００）することを特徴としているブレ検出装置である。
【００３７】
請求項１１の発明は、請求項１０に記載のブレ検出装置において、前記ブレ検出部が所定時間内（ｔ0 〜ｔ10 ）に出力したブレ検出信号を演算データ（ω1 〜ω10 ）として記憶する記憶部（３５ａ）を備え、前記基準値演算部は、前記演算データの少なくとも一部（ω5〜ω10 ，ω7 〜ω10 ）に基づいて、前記基準値又は前記第１の基準値（ω0 （ｔ）  ，ω0 ’（ｔ）  ）を演算（Ｓ６００、Ｓ７００）し、前記ブレ検出部が移動状態にあるときの演算データ数（Ｔ２）は、このブレ検出部が静止状態にあるときの演算データ数（Ｔ１）に比べて少ないことを特徴とするブレ検出装置である。
【００３８】
請求項１２の発明は、請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、前記基準値演算部は、前記基準値又は前記第１の基準値を移動平均により演算することを特徴とするブレ検出装置である。
【００３９】
請求項１３の発明は、請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、前記基準値演算部は、遮断周波数を変えた複数の低域通過フィルタ及び／又は演算方法の異なる複数の低域通過フィルタにより、前記基準値又は前記第１の基準値を演算することを特徴とするブレ検出装置である。
【００４０】
請求項１４の発明は、請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、前記基準値演算部は、前記ブレ検出信号から低域周波数成分を抽出する低域通過フィルタ部を備えることを特徴とするブレ検出装置である。
【００４１】
請求項１５の発明は、請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、前記ブレ検出部は、加速度を検出する加速度検出器、又は速度又は角速度を検出する速度検出器、又は角速度を検出する角速度検出器であること、を特徴とするブレ検出装置である。
【００４３】
請求項１６の発明は、請求項１から請求項１５までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、前記ブレ検出信号を増幅する増幅部（２０）を備え、前記基準値演算部は、前記増幅部により増幅されたブレ検出信号に基づいて、このブレ検出信号の基準値を演算（Ｓ６００，Ｓ７００）することを特徴とするブレ検出装置である。
【００４４】
請求項１７の発明は、請求項１から請求項１６までのいずれか１項に記載のブレ検出装置と、ブレを補正するブレ補正光学系（６０）と、前記ブレ補正光学系を駆動する駆動部（５０）と、前記ブレ検出装置からの前記ブレ検出信号の基準値に基づいて、前記駆動部を駆動制御する制御部（５０）とを含むことを特徴とするブレ補正カメラである。
【００４５】
【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検出装置が使用される一眼レフカメラについて説明し、このブレ検出装置の概要を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るブレ検出装置が搭載された一眼レフカメラを概略的に示す断面図である。
【００４６】
角速度センサ１０は、カメラの振動を検出し、このカメラに作用するコリオリ力に比例する電圧値を出力するセンサである。角速度センサ１０は、２軸方向の角速度を検出するために、Ｘ軸まわりの角速度を検出するピッチ角速度センサと、Ｙ軸まわりの角速度を検出するヨー角速度センサとからなる２つのセンサを通常搭載している。図１において、１軸分の角速度センサについては図示することを省略している。角速度センサ１０は、後述する半押しタイマ９０がＯＮ動作を維持している間は、角速度の検出が可能であり、検出したブレ検出信号は、後述する増幅部２０に入力する。
【００４７】
増幅部２０は、角速度センサ１０の出力値を増幅するものである。増幅部２０は、角速度センサ１０からの出力電圧を増幅し、増幅した出力信号は、後述する判定部３０と、基準値演算部３５と、駆動信号演算部４５とに入力する。
【００４８】
判定部３０は、増幅部２０により増幅したブレ検出信号の基準値に基づいて、角速度センサ１０を搭載したカメラが画角変更による移動状態にあるか否かを判定するものである。判定部３０は、例えば、角速度センサ１０の出力信号の大きさや、角速度センサ１０の出力信号に基づいて分散値を演算するなどの方法によって、カメラの移動状態を判定する。判定部３０は、画角変更による移動があったか否かに関する判定信号を後述する基準値選択部５５に出力する。
【００４９】
基準値演算部３５は、増幅部２０により増幅したブレ検出信号に基づいて、角速度センサ１０の出力値であるブレ補正制御の基準値（オメガゼロ値）を演算するものである。本発明の第１実施形態では、基準値演算部３５は、角速度センサ１０の画角変更時（移動状態時）における基準値と、静止安定時（静止状態時）における基準値の２種類の基準値を演算する。基準値演算部３５は、２種類の基準値を同時又は略同時に演算する機能を有する。基準値演算部３５は、演算した２種類の基準値を基準値選択部５５に出力する。
【００５０】
図２は、本発明の第１実施形態に係るブレ検出装置における基準値演算部のメモリ部を示す図である。
基準値演算部３５は、図２に示すように、所定時間である時刻ｔ0 から時刻ｔn までの間に角速度センサ１０が出力した出力値ω1 から出力値ωn までを演算データとして記憶するメモリ部３５ａを備えている。
【００５１】
基準値選択部５５は、判定部３０から出力された判定信号に基づいて、基準値演算部３５から出力された２種類の基準値のうち、いずれか一方の基準値を選択するものである。基準値選択部５５は、選択した基準値を駆動信号演算部４５に出力する。
【００５２】
駆動信号演算部４５は、増幅部２０により増幅したブレ検出信号から基準値演算部３５により演算された基準値を減算し、積分演算するものである。駆動信号演算部４５は、積分演算により、角速度信号を角変位信号に変換し、さらに、この角変位信号に応じた駆動信号に変換する。駆動信号演算部４５は、この駆動信号を駆動部５０に出力する。
【００５３】
駆動部５０は、駆動信号演算部４５からの角変位信号に基づいて、後述するブレ補正レンズ６０を駆動するための駆動信号を出力し、この駆動信号に基づいてブレ補正レンズ６０を駆動制御するものである。駆動部５０は、制御用のサーボ回路と、ブレ補正レンズ６０を駆動するアクチュエータと、ブレ補正レンズ６０の駆動位置を検出するための位置検出装置などを備えている。
【００５４】
ブレ補正レンズ６０は、光軸Ｉ方向に対して直交又は略直交する方向（図中矢印方向）に駆動し、ブレを補正するレンズである。ブレ補正レンズ６０は、撮影装置の結像光学系に内蔵されている。ブレ補正レンズ６０は、駆動部５０からの駆動信号に基づいて、光軸Ｉと交差する方向に駆動し、撮影装置の結像光学系の光軸を偏心してブレを補正する。
【００５５】
レンズ鏡筒８０は、ブレ補正レンズ６０を含む撮影光学系を収納する。レンズ鏡筒８０は、カメラボディ７０に着脱自在に取り付けられており、交換可能である。
【００５６】
電源供給部１３０は、角速度センサ１０に電源を供給するための供給部である。電源供給部１３０は、後述する半押しスイッチＳＷ１のＯＮ動作と同時に角速度センサ１０に電源を供給する。電源供給部１３０は、半押しタイマ９０がＯＮ状態にある間は、角速度センサ１０に電源を供給し続け、半押しタイマ９０のＯＦＦ動作により、角速度センサ１０への電源の供給を停止する。
【００５７】
半押しタイマ９０は、半押しスイッチＳＷ１のＯＮ動作と同時にＯＮ動作するタイマである。半押しタイマ９０は、半押しスイッチＳＷ１が押されている間はＯＮ状態を維持し、半押しスイッチＳＷ１がＯＦＦ動作となってからも一定時間はＯＮ状態を維持する。
【００５８】
半押しスイッチＳＷ１は、一連の撮影準備動作を開始するためのスイッチである。半押しスイッチＳＷ１は、図示しないレリーズボタンの半押し動作に連動してＯＮ動作する。
【００５９】
全押しスイッチＳＷ２は、カメラの露光動作などの撮影動作を開始させるためのスイッチである。全押しスイッチＳＷ２は、レリーズボタンの全押し動作に連動してＯＮ動作する。
【００６０】
つぎに、基準値演算部の動作を中心にして、本発明の第１実施形態に係るブレ検出装置の動作を説明する。
図３は、本発明の第１実施形態に係るブレ検出装置が使用される一眼レフカメラの動作を説明するフローチャートである。
図示しないカメラボディの電源スイッチがＯＮ動作されることにより、本フローがスタートする。
【００６１】
ステップ（以下、Ｓとする）１００において、半押しスイッチＳＷ１がＯＮ動作しているか否かが判断される。半押しスイッチＳＷ１がＯＮ動作しているときには、Ｓ２００に進み、半押しスイッチＳＷ１がＯＮ動作していないときには、半押しスイッチＳＷ１がＯＮ動作されるまで繰り返し判断が続けられる。
【００６２】
Ｓ２００において、半押しタイマ９０がタイマリセット（ｔ＝０）する。半押しスイッチＳＷ１のＯＮ動作と同時に、半押しタイマ９０は、タイマの時間ｔをゼロにリセットする。
【００６３】
Ｓ３００において、半押しタイマ９０がＯＮ動作する。半押しスイッチＳＷ１がＯＮ動作し、半押しタイマ９０がタイマリセットするのと同時に、半押しタイマ９０がＯＮ動作する。
【００６４】
Ｓ４００において、角速度センサ１０がＯＮ動作する。電源供給部１３０は、半押しタイマ９０のＯＮ動作に同期して、角速度センサ１０に電源を供給し、角速度センサ１０は、ＯＮ動作する。角速度センサ１０は、カメラボディ７０及びレンズ鏡筒８０に生じる振動を検出し、ブレ検出信号を出力する。基準値演算部３５は、増幅部２０により増幅されたブレ検出信号（出力値）をメモリ部３５ａに記憶する。
【００６５】
Ｓ５００において、半押しタイマ９０が計時をスタートする。半押しタイマ９０は、半押しスイッチＳＷ１のＯＮ動作と同時に、計時を開始する。
【００６６】
Ｓ６００において、基準値演算部３５は、数３により基準値の演算を開始する。基準値演算部３５は、図２に示すメモリ部３５ａに記憶された時刻ｔ0 から時刻ｔ10までの角速度センサ１０の出力値ω1 から出力値ω10のうち、例えば、演算区間Ｔ１内における出力値ω5 から出力値ω10までを読み出す。基準値演算部３５は、移動平均法の一例として示す以下の数３により、静止安定時における基準値を演算し、基準値選択部５５にこの基準値を出力する。
【００６７】
【数３】
0003867350.tif 000004
【００６８】
Ｓ７００において、基準値演算部３５は、数４により基準値の演算を開始する。基準値演算部３５は、メモリ部３５ａに記憶された時刻ｔ0 から時刻ｔ10までの角速度センサ１０の出力値ω1 から出力値ω10のうち、例えば、演算区間Ｔ２内における出力値ω7 から出力値ω10までを読み出す。基準値演算部３５は、移動平均法の一例として示す以下の数４により、静止安定時における基準値の演算と同時又は略同時に画角変更時における基準値を演算し、基準値選択部５５にこの基準値を出力する。
【００６９】
【数４】
0003867350.tif 000005
【００７０】
数４に示す移動平均法による演算区間Ｔ２は、数３に示す移動平均法による演算区間Ｔ１とその長さが異なる。
【００７１】
Ｓ８００において、半押しタイマ９０がＯＮ動作しているか否かが判断される。半押しタイマ９０がＯＮ動作しているときには、Ｓ９００に進み、半押しタイマ９０がＯＮ動作していないときには、Ｓ１５００に進む。
【００７２】
Ｓ９００において、判定部３０は、画角変更中であるか否かを判定する。判定部３０は、カメラが静止安定状態であるか、画角変更状態であるかを判定し、その判定結果に応じた判定信号を基準値選択部５５に出力する。カメラが完全に静止した状態にはなく、撮影者がカメラを静止させようとしているが、撮影者の意図しない手ブレによりカメラが振動している静止安定状態であるときには、Ｓ１０００に進む。カメラが大きな動きをしている画角変更状態であるときには、Ｓ１１００に進む。
【００７３】
Ｓ１０００において、駆動信号演算部４５は、数３の演算結果に基づいて、駆動信号を演算する。基準値選択部５５は、判定部３０の判定信号に基づいて、基準値演算部３５が数３により演算した静止安定時における基準値を選択する。駆動信号演算部４５は、この基準値に基づいて積分演算し、ブレ補正レンズ６０の駆動量に応じた駆動信号を演算する。
【００７４】
Ｓ１１００において、駆動信号演算部４５は、数４の演算結果に基づいて、駆動信号を演算する。基準値選択部５５は、判定部３０の判定信号に基づいて、基準値演算部３５が数４により演算した画角変更時における基準値を選択する。駆動信号演算部４５は、この基準値に基づいて、ブレ補正レンズ６０の駆動量に応じた駆動信号を演算する。
【００７５】
Ｓ１２００において、ブレ補正レンズ６０が駆動を開始する。駆動部５０は、Ｓ１０００又はＳ１１００において駆動信号演算部４５が出力した駆動信号に基づいて、ブレ補正レンズ６０を駆動制御する。なお、Ｓ１２００に進む時点において、ブレ補正レンズ６０が駆動されていないときには、駆動部５０は、Ｓ１２００においてブレ補正レンズ６０の駆動を開始する。
【００７６】
Ｓ１３００において、全押しスイッチＳＷ２がＯＮ動作しているか否かが判断される。全押しスイッチＳＷ２がＯＮ動作しているときには、Ｓ１４００に進み、全押しスイッチＳＷ２がＯＮ動作していないときには、Ｓ１００に戻り、半押しスイッチＳＷ１がＯＮ動作しているか否かが判断される。
【００７７】
Ｓ１４００において、撮影動作が行われる。図示しないシャッタ機構によりシャッタの開閉、フィルム巻き上げ機構によるフィルムの巻き上げなどの一連の撮影動作が行われ、一連の動作が終了される。
【００７８】
Ｓ１５００において、ブレ補正レンズ６０が駆動を停止する。Ｓ１５００に進む時点において、ブレ補正レンズ６０が駆動しているときには、駆動部５０は、Ｓ１５００においてブレ補正レンズ６０の駆動を停止する。Ｓ１５００に進む時点において、ブレ補正レンズ６０が駆動していないときには、Ｓ１５００を飛ばし、Ｓ１６００に進む。
【００７９】
Ｓ１６００において、基準値演算部３５は、数３及び数４による基準値の演算を停止する。
【００８０】
Ｓ１７００において、角速度センサ１０がＯＦＦ動作する。Ｓ１７００において、半押しタイマ９０がＯＮ動作していないと判断されたときには、電源供給部１３０は、半押しタイマ９０のＯＦＦ動作に同期して、角速度センサ１０への電源の供給を停止する。
【００８１】
Ｓ１８００において、半押しタイマ９０が計時をストップする。半押しタイマ９０は、半押しスイッチＳＷ１のＯＦＦ動作と同時に計時を停止し、一連の動作を終了する。
【００８２】
図４は、本発明の第１実施形態に係るブレ検出装置における角速度センサの出力信号、移動平均法による演算結果及びブレ補正レンズの駆動量を一例として示す図であり、図４（Ａ）は、角速度センサの出力信号及び移動平均法による演算結果を示し、図４（Ｂ）は、ブレ補正レンズの駆動量を示す図である。なお、説明を簡単にするために、手ブレ波形として正弦波が入力され、オメガゼロは、ゼロとした。
【００８３】
図４（Ａ）において、カメラは、静止安定状態から大きく動く状態（画角変更状態）を経て、再び、静止安定状態となっている。図４（Ａ）において、変動する角速度センサ１０の出力信号を示す実線に対して、演算結果を示す実線は、本発明の第１実施形態における数３又は数４により演算された基準値（オメガゼロ値）の変動を表したものである。図４（Ａ）に示すように、最初の静止安定状態では、演算区間の長い数３による演算結果が選択され、基準値の精度が上げられている。次に、画角変更状態では、演算区間の短い数４による演算結果が選択され、応答性が上げられている。再び静止安定状態に戻ったときには、演算区間の長い数３による演算結果が選択され、基準値の精度を向上させている。その結果、図４（Ｂ）に示すように、この演算結果（基準値）に基づいて、ブレ補正レンズ６０の駆動量が演算されると、ブレ補正レンズ６０は、その駆動限界に達することなく駆動される。
【００８４】
本発明の第１実施形態に係るブレ検出装置は、カメラが静止安定時にある場合には、演算区間の長い数３の移動平均法により演算した基準値を選択し、静止安定時における基準値の演算精度を上げている。一方、何か動いている被写体を追っているような画角変更時には、基準値演算の応答が速くなることが要求されるために、演算区間の短い数４の移動平均法により演算した基準値を選択している。このように、本発明の第１実施形態に係るブレ検出装置は、２つの基準値を同時又は略同時に演算し、状況に応じて最適な基準値を選択している。このために、移動平均法による演算区間を長くし、静止安定時におけるブレ補正の精度を上げたときに、応答性が悪くなってしまうという従来のブレ検出装置の問題点を解決することができる。また、移動平均法による演算区間を短くし、画角変更などの大きな動きがあったときの応答性を高めた場合に、静止安定時における基準値の演算精度が犠牲になるという問題点も解決することができる。その結果、静止安定時におけるブレ補正の精度を向上することができる。また、撮影者が画角変更したときに、ブレ補正レンズ６０が駆動限界に達してしまうという使い勝手の悪さや撮影者に与える不快感を解消することができる。
【００８５】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係るブレ検出装置が使用される一眼レフカメラの動作を説明するフローチャートである。
なお、以下の説明において、図３に示したフローチャートにおけるステップと同一のステップは、同一の番号を付して説明し、特に必要のない限り説明を省略する。
【００８６】
Ｓ１９００において、ブレ補正レンズ６０が駆動を開始する。基準値選択部５５は、Ｓ６００において基準値演算部３５が数３により演算した基準値又はＳ７００において基準値演算部３５が数４により演算した基準値のいずれか一方を選択する。そして、駆動信号演算部４５は、選択された基準値に基づいて、駆動信号を演算し、駆動部５０は、この駆動信号に基づいて、ブレ補正レンズ６０を駆動制御する。
【００８７】
Ｓ１０００’において、駆動信号演算部４５は、数３の演算結果に基づいて、駆動信号を演算する。基準値選択部５５は、Ｓ９００における判定部３０の判定信号に基づいて、Ｓ６００において基準値演算部３５が演算した基準値を選択し、駆動信号演算部４５は、この基準値に基づいて駆動信号を演算する。なお、Ｓ１９００において、数３により演算した基準値に基づいて、駆動信号演算部４５が駆動信号を演算しているときには、このＳ１０００’は飛ばし、Ｓ１２００に進んでもよい。
【００８８】
Ｓ１１００’において、駆動信号演算部４５は、数４の演算結果に基づいて、駆動信号を演算する。基準値選択部５５は、Ｓ９００における判定部３０の判定信号に基づいて、Ｓ７００において基準値演算部３５が演算した基準値を選択し、駆動信号演算部４５は、この基準値に基づいて駆動信号を演算する。なお、Ｓ１９００において、数４により演算した基準値に基づいて、駆動信号演算部４５が駆動信号を演算しているときには、このＳ１１００’は飛ばし、Ｓ１２００に進んでもよい。
【００８９】
本発明の第２実施形態に係るブレ検出装置は、半押しスイッチＳＷ１がＯＮ動作しており、全押しスイッチＳＷ２がＯＮ動作していないとき（図示しないレリーズボタンが半押し動作中）には、数３又は数４のいずれか一方の演算式に基づいて、ブレ補正レンズ６０の駆動信号を演算している。また、全押しスイッチＳＷ２がＯＮ動作しているとき（レリーズボタンが全押し動作中）には、数３又は数４のいずれか一方により演算された基準値が選択されている。このために、撮影準備動作中（半押し動作中）であっても、静止安定時又は画角変更時における基準値に基づいて、ブレ補正レンズ６０を駆動することができる。また、本発明の第２実施形態に係るブレ検出装置は、数３及び数４による演算の開始及び終了が同じタイミング（同時）であり、演算中は、演算結果が常に出力され続けている。その結果、数３又は数４のいずれか一方により演算された基準値（解）を選択するときに、演算結果を瞬時に得ることができるために、カメラボディ７０及びレンズ鏡筒８０の急激な姿勢変更に素早く対応することができる。
【００９０】
（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態に係るブレ検出装置における基準値選択部の動作を説明するフローチャートである。図７は、本発明の第３実施形態に係るブレ検出装置における基準値選択部が基準値を選択及び切り換えたときの演算結果を示す図であり、図７（Ａ）は、基準値を選択及び切り換えたときに生ずる不連続点を示す図であり、図７（Ｂ）は、この不連続点を解消したときの演算結果を示す図である。なお、図６は、図３におけるＳ１０００，Ｓ１１００及び図５におけるＳ１０００’，Ｓ１１００’を詳細に説明したものであり、基準値選択部５５は、以下の手順により演算を行う。
【００９１】
Ｓ１０１０において、選択動作前後の基準値による不連続点があるか否かを判断する。基準値選択部５５は、Ｓ９００における判定部３０の判定信号に基づいて、Ｓ６００において基準値演算部３５が演算した基準値（以下、選択動作後の基準値という）Ａを選択する。基準値選択部５５は、選択動作後の基準値Ａと選択動作前の基準値Ｂとに差Ａ−Ｂがあるか否かを判断し、差Ａ−Ｂがあるときには、Ｓ１０２０に進み、差Ａ−Ｂがないときには、Ｓ１０３０に進む。
【００９２】
Ｓ１０２０において、基準値選択部５５は、不連続点を解消する。図７において、時間ｔS は、基準値選択部５５により基準値の選択動作（切換動作）が行われた時刻である。図７（Ａ）に示すように、時間ｔS において基準値の不連続点が生じている。本発明の第３実施形態に係るブレ検出装置における基準値選択部５５は、切換動作時における不連続点を以下の数５により解消している。
【００９３】
【数５】
0003867350.tif 000006
【００９４】
ここで、数５における関数Ｐ（ｔ）は、以下の数６により表される減少関数である。
【００９５】
【数６】
0003867350.tif 000007
【００９６】
ここで、時間ｔは、基準値選択部５５が選択動作を開始した時間ｔS からの経過時刻であり、変数τは、選択動作後の基準値の切換時間を設定するための数である。
【００９７】
Ｓ１０３０において、駆動信号演算部４５は、数５及び数６の演算結果に基づいて、駆動信号を演算する。駆動信号演算部４５は、Ｓ１０２０において基準値選択部５５が演算した基準値に基づいて駆動信号を演算する。なお、Ｓ１１１０からＳ１１３０までの手順は、Ｓ１０１０からＳ１０３０までの手順と同じであるために説明を省略する。
【００９８】
本発明の第３実施形態に係るブレ検出装置は、基準値選択部５５は、切換動作時における基準値を数５及び数６により演算している。このために、図７（Ｂ）に示すように、切換動作時における基準値の不連続点を解消することができる。その結果、ブレ補正レンズ６０が不連続点によりステップ状に駆動するような不審な動作を解消することができる。
【００９９】
（第４実施形態）
図８は、本発明の第４実施形態に係るブレ検出装置が搭載された一眼レフカメラを概略的に示す断面図である。
なお、以下の説明において、図１に示した部分と同一の部分は、同一の番号を付して説明し、その部分の詳細な説明については省略する。
【０１００】
増幅部２０は、角速度センサ１０からの出力値（出力電圧）を増幅し、後述する第１基準値演算部３６と、駆動信号演算部４５とに出力する。
【０１０１】
第１基準値演算部３６は、増幅部２０により増幅したブレ検出信号に基づいて、角速度センサ１０の出力値であるブレ補正制御の基準値（オメガゼロ値）を第１の基準値として演算するものである。第１基準値演算部３６は、後述する第２基準値演算部３７に演算した第１の基準値を出力する。
【０１０２】
第２基準値演算部３７は、第１基準値演算部３６が出力した第１の基準値に基づいて、第２の基準値を演算するものである。第２基準値演算部３７は、演算した第２の基準値を駆動信号演算部４５に出力する。
【０１０３】
駆動信号演算部４５は、増幅部２０により増幅したブレ検出信号から第２基準値演算部３７により演算した第２の基準値を減算し、積分演算するものである。駆動信号演算部４５は、角速度信号を角変位信号に変換し、さらに、この角変位信号に応じた駆動信号に変換する。駆動信号演算部４５は、この駆動信号を駆動部５０に出力する。
【０１０４】
つぎに、第１及び第２基準値演算部の動作を中心にして、本発明の第４実施形態に係るブレ検出装置の動作を説明する。
図９は、本発明の第４実施形態に係るブレ検出装置が使用される一眼レフカメラの動作を説明するフローチャートである。
なお、以下の説明において、図３に示したフローチャートにおけるステップと同一のステップは、同一の番号を付して説明し、特に必要のない限り説明を省略する。
【０１０５】
Ｓ６５０において、第１基準値演算部３６は、時刻ｔにおける第１の基準値ω0 (t) の演算を数７により開始する。第１基準値演算部３６は、移動平均法の一例として示す以下の数７により第１の基準値ω0 (t) を演算し、第２基準値演算部３７にこの第１の基準値ω0 (t) を出力する。
【０１０６】
【数７】
0003867350.tif 000008
【０１０７】
ここで、Ｋ０は、静止安定時において、十分な精度が得られるような大きさに設定された移動平均法による演算データ数である。なお、Ｓ６５０が２回目以降のステップであるときには、第１の基準値ω0 (t) の演算を継続する。
【０１０８】
Ｓ７５０において、第２基準値演算部３７は、時刻ｔにおける第２の基準値ω0 '(t)の演算を数８により開始する。第２基準値演算部３７は、一例として示す以下の数８により第２の基準値ω0 '(t)を演算し、駆動信号演算部４５にこの第２の基準値ω0 '(t)を出力する。
【０１０９】
【数８】
0003867350.tif 000009
【０１１０】
ここで、δω0 (t) は、時刻ｔ−１から時刻ｔまでの所定時間内における第１の基準値ω0 (t) の変化分である。第２基準値演算部３７は、この変化分δω0 (t) を以下の数９により演算する。
【０１１１】
【数９】
0003867350.tif 000010
【０１１２】
ここで、時刻ｔ−１は、時刻ｔの一つ前においてサンプリングをした時刻である。なお、Ｓ７５０が２回目以降のステップであるときには、第２の基準値の演算を継続する。
【０１１３】
図１０は、本発明の第４実施形態に係るブレ検出装置における第２基準値演算部の演算処理を説明するフローチャートである。図１１は、本発明の第４実施形態に係るブレ検出装置における第２基準値演算部の演算処理を模式的に示す図である。なお、図１１において、破線は、数７により演算した第１の基準値であり、実線は、数８により演算した第２の基準値である。
【０１１４】
Ｓ７５１において、第２基準値演算部３７は、時刻ｔ−１から時刻ｔまでの所定時間内における第１の基準値ω0 (t) の変化分δω0 (t) を数９により演算する。数７は、移動平均法による演算式であり、演算区間を長くする（演算データ数Ｋ０を多くする）ほうが静止安定時には精度のよい基準値を得ることができる。一方、例えば、動く被写体を追っている場合であって、演算区間を長くしたときには、図１９（Ａ）に示すように、基準値の演算結果が遅れ、図１９（Ｂ）に示すように、ブレ補正レンズ６０が駆動限界に達してしまう。そこで、第２基準値演算部３７は、図１１に示すように、時刻ｔにおける第１の基準値ω0 (t) の変化分δω0 (t) をまず最初に演算する。
【０１１５】
Ｓ７５２において、第２基準値演算部３７は、時刻ｔにおける第２の基準値ω0 '(t)を数８により演算する。第２基準値演算部３７は、時刻ｔにおける第１の基準値ω0 (t) の変化分δω0 (t) に関数ｆ（δω0 (t))を掛けたものを、第１の基準値ω0 (t) に加算し、第２の基準値ω0 '(t)を求める。その結果、図１１に示すように、第１の基準値ω0 (t) の応答の悪いところが持ち上げられて（場合によっては引き下げられて）、角速度センサ１０の出力信号に対する第１の基準値ω0 (t) の応答の遅れが補正される。
【０１１６】
Ｓ８００において、半押しタイマ９０がＯＮ動作しているか否かが判断される。半押しタイマ９０がＯＮ動作しているときには、Ｓ１２００に進み、半押しタイマ９０がＯＮ動作していないときには、Ｓ１５００に進む。
【０１１７】
Ｓ１２００において、ブレ補正レンズ６０が駆動を開始する。駆動信号演算部４５は、Ｓ７５２において演算した第２の基準値ω0 '(t)を基準として積分演算して、ブレ補正レンズ６０の駆動量に応じた駆動信号を求める。駆動部５０は、この駆動信号に基づいてブレ補正レンズ６０を駆動制御する。
【０１１８】
Ｓ１６００において、第１基準値演算部３６及び第２基準値演算部３７は、それぞれ第１の基準値ω0 (t) 及び第２の基準値ω0 '(t)の演算を中止する。第１基準値演算部３６及び第２基準値演算部３７は、このステップに進む時点において、第１の基準値ω0 (t) 及び第２の基準値ω0 '(t)の演算を行っていたときには、これらの基準値の演算を中止する。
【０１１９】
図１２は、本発明の第４実施形態に係るブレ検出装置における角速度センサの出力信号、第１及び第２基準値演算部による演算結果並びにブレ補正レンズの駆動量を一例として示す図であり、図１２（Ａ）は、角速度センサの出力信号並びに第１及び第２基準値演算部による演算結果を示し、図１２（Ｂ）は、ブレ補正レンズの駆動量を示す図である。なお、説明を簡単にするために、手ブレ波形として正弦波が入力し、オメガゼロは、ゼロとした。
【０１２０】
図１２（Ａ）に示すように、本発明の第４実施形態に係るブレ検出装置は、静止安定時における基準値の精度を維持しつつ、画角変更時などの大きな動きがあったときにも、角速度センサ１０の出力信号に追従して基準値が素早く応答する。また、図１２（Ｂ）に示すように、本発明の第４実施形態に係るブレ検出装置は、画角変更時などの大きな動きがあったときでも、駆動限界に到達することなくブレ補正レンズ６０を駆動し、ブレ補正が可能な状態にすることができる。このように、本発明の第４実施形態に係るブレ検出装置は、静止安定時における基準値の精度の向上を図るとともに、画角変更時における基準値の遅れを解決することができる。その結果、高精度なブレ補正が可能であり、かつ、画角変更時などにおけるブレ補正にも対処可能であるために、使い心地が非常によいブレ補正装置を提供することができる。本発明の第４実施形態に係るブレ検出装置は、数７、数８及び数９による演算の開始及び終了のタイミングが略同時（若干異なる）である。しかし、同時処理のできない第１基準値演算部３６及び第２基準値演算部３７であっても、これらの処理能力及び演算速度がある程度のものであれば、静止安定時における基準値の精度の向上と、画角変更時における基準値の遅れの解消とを十分に図ることができる。
【０１２１】
（第５実施形態）
図１３は、本発明の第５実施形態に係るブレ検出装置における第２基準値演算部が演算する関数ｆ（δω0 (t))の形状を一例として示す図である。
第２基準値演算部３７は、以下の数１０及び数１１に示す関数ｆ（δω0 (t))により、第２の基準値ω0 '(t)を演算することができる。
【０１２２】
【数１０】
0003867350.tif 000011
【０１２３】
【数１１】
0003867350.tif 000012
【０１２４】
ここで、Ｔｈは、定数である。関数ｆ（δω0 (t))は、数１０に示すように、変化分δω0 (t) の絶対値が定数Ｔｈよりも小さいときには、ゼロである。また、関数ｆ（δω0 (t))は、数１１に示すように、変化分δω0 (t) の絶対値が定数Ｔｈ以上であるときには、変化分δω0 (t) に比例する。一般に、変化分δω0 (t) の値は、静止安定時の場合には小さくなり、画角変更時のように角速度センサ１０の出力信号が大きくなるような場合には大きくなる。静止安定時のように変化分δω0 (t) が小さいときには、変化分δω0 (t) は数１０に従ってゼロとなり、第２の基準値ω0 '(t)は、第１の基準値ω0 (t) に等しくなる。一方、画角変更時のように変化分δω0 (t) が大きいときには、基準値の応答の遅れを補正し改善するために、第２基準値演算部３７は、第２の基準値ω0 '(t)を数１１に従って演算する。
【０１２５】
本発明の第４実施形態に係るブレ検出装置は、関数ｆ（δω0 (t))の形状を数１１に示す形状に限定することもできる。この場合に、関数ｆ（δω0 (t))の形状が全ての変化分δω0 (t）の値に比例するようになると、静止安定時において、第２の基準値δω0 '(t)は、第１の基準値ω0 (t）に比べて揺らぎが大きくなってしまう。その結果、図１８に示すように、静止安定時における基準値の演算精度が低下して好ましくない。本発明の第４実施形態に係るブレ検出装置は、数１０を採用することによって、静止安定時の揺らぎを大きくすることなく、かつ、画角変更時のように素早い応答が必要なときには、基準値の素早い応答が可能となる。
【０１２６】
なお、定数Ｔｈは、静止安定時には第１の基準値ω0 (t) に影響を及ぼさず、かつ、画角変更時には角速度センサ１０の出力信号に素早く応答できるような値にすることが好ましい。定数Ｔｈは、実験により決定してもよいし理論的に決定してもよく、例えば、静止安定時と画角変更時の傾き量を、波形を解析することによって決定してもよい。
【０１２７】
（第６実施形態）
第１基準値演算部３６は、以下の数１２によって第１の基準値ω0 (t) を演算することができる。
【０１２８】
【数１２】
0003867350.tif 000013
【０１２９】
数１２は、第１の基準値ω0 (t) を算出する際に、前回のサンプリング時に演算した基準値を用いる形式となっている。例えば、第１基準値演算部３６は、角速度センサ１０のＯＮ時（ｔ＝０）からｔ＝１ｓまでの間における角速度センサ１０の出力信号の平均値を演算する。第１基準値演算部３６は、演算した平均値から最も古いデータ（この例では、ｔ＝０における出力値）を引き、それにｔ＝１．００１ｓでのデータを加えることによって、次のサンプリング時ｔ＝１．００１ｓにおける出力信号の平均値を演算する。
【０１３０】
本発明の第６実施形態に係るブレ検出装置は、角速度センサ１０が所定時間内に出力した出力値の一部と所定時間経過後に出力した出力値とに基づいて、第１の基準値ω0 (t) を算出している。このために、演算区間内における全データを演算処理する形式に比べて、演算量を極端に少なくすることができ、演算処理の高速化を実現することができる。
【０１３１】
（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検出装置では、基準値演算部３５は、静止安定時及び画角変更時における基準値を同時又は略同時に演算しているが、カメラが静止安定状態にあるときには、画角変更時における基準値を演算しなくてもよい。また、基準値演算部３５は、図２に示した演算区間Ｔ１と演算区間Ｔ２とに共通する出力値から画角変更時における基準値を演算し、その後に、時刻ｔ4 から時刻ｔ6 までの出力値から演算区間Ｔ１内の静止安定時における基準値を演算することもできる。この場合には、数３及び数４を独立して演算するのに比べて、演算速度を速くすることができる。さらに、本発明の第１実施形態では、演算区間Ｔ１，Ｔ２は、時刻ｔ0 から時刻ｔ10までの出力値の一部に基づいて基準値を演算しているが、出力値の全部に基づいて基準値を演算することもできる。基準値演算部３５は、演算した静止安定時及び画角変更時における基準値をメモリ部３５ａに予め記憶し、基準値選択部５５は、いずれか一方の基準値を判定信号に基づいて選択することもできる。
【０１３２】
本発明の第１実施形態では、２種類の演算方式により演算した２つの基準値から１つの基準値を選択しているが、基準値演算部３５が演算する基準値は、静止安定時と画角変更時における基準値の２種類に限定するものではない。また、演算方式の異なる２種類以上の演算式によって基準値を演算したり、演算方式や演算式を選択し、基準値を演算することもできる。ＣＰＵに余裕があるときには、３種類以上の演算方式により演算した基準値から１つの基準値を選択することもできる。例えば、基準値の種類は、演算区間が長い静止安定時用の基準値及び演算区間が短い画角変更時用の基準値に加えて、演算区間の長さが中間である撮影準備動作（半押し動作）中における基準値の３種類であってもよい。また、撮影準備動作中は、半押し動作用の基準値に基づいてブレ補正レンズ６０を駆動し、撮影動作（全押し動作）中は、全押し動作用のアルゴリズムに切り換えて、２種類の基準値から１つの基準値を選択してもよい。この場合には、全押し動作用のアルゴリズムは、半押し動作中におけるブレ補正レンズ６０の駆動に関与せず、基準値の演算のみを行う。
【０１３３】
本発明の第１実施形態では、基準値演算部３５は、演算区間の長さを変えた２つの移動平均法によって基準値を演算しているが、例えば、遮断周波数を変えた複数のディジタルフィルタによって基準値を演算することもできる。また、ディジタルフィルタと移動平均法などの異なる演算方式のものを複数用意して、基準値を演算することもできる。さらに、遮断周波数及び／又は演算方法の異なる複数の低域通過フィルタにより基準値を演算したり、これらの低域通過フィルタは、移動平均法により基準値を演算することもできる。基準値演算部３５は、基準値の演算をＣＰＵによってディジタル処理してもよいし、アナログ回路によってアナログ処理してもよい。
【０１３４】
基準値選択部５５は、画角変更があったか否かを基準として、基準値を選択しているが、これに限定するものではない。基準値選択部５５は、例えば、半押しタイマ９０の時間を選択基準としてもよく、半押しタイマ９０の時間と画角変更があったか否かの両方を選択基準としてもよい。また、本発明の第１実施形態における関数Ｐ（ｔ）は、減少関数であればよく、その形状はこれに限定するものではない。さらに、変数τは、定数であってもよく、例えば、選択動作後の基準値Ａと選択動作前の基準値Ｂとの差Ａ−Ｂに比例する変数であってもよい。
【０１３５】
本発明の第４実施形態に係るブレ検出装置では、第１基準値演算部３６の演算方法は、数７及び数１２に示す移動平均法に限るものではない。例えば、角速度センサ１０から低域周波数成分を抽出する低周波透過型のディジタルフィルタや最小自乗法などを使用することができるが、一般的には、低周波透過型の演算式を使用する。また、関数ｆ（δω0 (t))の形状は、数１０及び数１１に示す形状に限定するものではなく、実験により又は理論的に求めた任意の形状であってもよく、例えば、２次式や３次式であってもよい。さらに、第２基準値演算部３７は、以下の数１３に示す数値演算方法によって、変化分δω0 (t）を求めることができる。
【０１３６】
【数１３】
0003867350.tif 000014
【０１３７】
なお、数１３に示す関数ｆ（δω0 (t))の形状は、数１０及び数１１に示す形状であってもよく、その他の実験により又は理論的に求めた任意の形状であってもよい。
【０１３８】
本発明の第４実施形態では、第１の基準値ω0 (t）から第２の基準値ω0 '(t)を求める形式であれば、数９及び数１３に示す形式に限定されず、その他の全ての形式が本発明に含まれる。また、本発明の第４実施形態では、基準値の演算は、第２の基準値ω0 '(t)までであるがこれに限定するものではなく、ＣＰＵの計算能力が許すならば、さらに第３、第４の基準値のように多段に演算してもよい。さらに、本発明の第４実施形態では、第１基準値演算部３６及び第１基準値演算部３７は、ＣＰＵによりディジタル処理で基準値を演算してもよいし、実装状態によってはアナログ回路で処理してもよい。第１基準値演算部３６は、図２に示すようなメモリ部３５ａによって演算データを記憶し、この演算データの少なくとも一部に基づいて、第１の基準値ω0 (t）を演算することもできる。
【０１３９】
本発明の実施形態に係るブレ検出装置では、ブレ検出部は、角速度センサ１０などの角速度検出器に限らず、速度検出器や、加速度センサなどの加速度検出器やその他のセンサであっても本発明を適用することができる。また、判定部３０、基準値演算部３５、基準値選択部５５及び駆動信号演算部４５は、一体型のワンチップマイクロコンピュータ内に搭載することもできる。同様に、第１基準値演算部３６及び第２基準値演算部３７は、一つの基準値演算部であってもよく、第１基準値演算部３６、第２基準値演算部３７及び駆動信号演算部４５は、一体型のワンチップマイクロコンピュータ内に搭載することもできる。本発明の実施形態では、一眼レフのスチルカメラにブレ検出装置を搭載した例を挙げて説明したが、これに限らず、ディジタルスチルカメラ、ビデオカメラなどの撮影装置や、双眼鏡、望遠鏡などの光学装置に対しても本発明を適用することができる。また、レンズ鏡筒の交換が不可能なコンパクトカメラについても本発明を適用することができる。
【０１４０】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば以下のような種々の効果がある。
（１）基準値演算部は、ブレ検出部が出力するブレ検出信号に基づいて、このブレ検出信号の基準値を２つ以上演算するので、状況に応じて複数の基準値を準備することができる。
【０１４１】
（２）基準値演算部は、ブレ検出信号の基準値を同時に又は略同時に２つ以上演算するので、複数の基準値を演算して、演算結果を瞬時に得ることができる。
【０１４２】
（３）移動状態判定部は、ブレ検出部の移動状態を判定し、基準値選択部は、移動状態判定部の判定結果に基づいて、基準値演算部が演算した複数のブレ検出信号の基準値から１つのブレ検出信号の基準値を選択するので、移動状態に応じて最適な基準値を選択することができる。
【０１４３】
（４）基準値選択部は、その選択動作以前のブレ検出信号の基準値Ｂ、選択動作以後のブレ検出信号の基準値Ａとしたときに、基準値＝（１−Ｐ（ｔ））＊Ａ＋Ｐ（ｔ）＊Ｂ〔ただし、Ｐ（ｔ）は、０≦Ｐ（ｔ）≦１の減少関数〕により選択動作を行うので、基準値選択部の選択動作時における基準値の不連続点を確実に解消することができる。
【０１４４】
（５）減少関数Ｐ（ｔ）は、Ｐ（ｔ）＝１（ｔ＜０）、Ｐ（ｔ）＝１−ｔ／τ（０≦ｔ＜τ）、Ｐ（ｔ）＝０（τ≦ｔ）であるので、基準値選択部の選択動作時における基準値の不連続点を切り換え時間に応じて解消することができる。
【０１４５】
（６）基準値演算部は、ブレ検出信号に対する基準値の遅れを補正することによって、補正基準値を演算するので、この補正基準値に基づいて高精度にブレを補正することができる。
【０１４６】
（７）基準値演算部は、角速度センサが出力するブレ検出信号に基づいて、このブレ検出信号の第１の基準値を演算するとともに、この第１の基準値に基づいて、ブレ検出信号の第２の基準値を演算するので、この第２の基準値に基づいて高精度にブレを補正することができる。
【０１４７】
（８）基準値演算部は、ブレ検出信号に対する第１の基準値の遅れを補正することによって、第２の基準値を演算するので、画角変更時における基準値の遅れを解決し高精度にブレを補正することができる。
【０１４８】
（９）基準値演算部は、時刻ｔにおけるブレ検出信号の基準値又は第１の基準値をω0 （ｔ）とし、所定時間内におけるこの基準値又は第１の基準値の変化分をδω0 （ｔ）とするときに、補正基準値又は第２の基準値ω0 '（ｔ）をω0 '（ｔ）＝ω0 （ｔ）＋ｆ（δω0 （ｔ））＊δω0 （ｔ）〔ただし、ｆは、δω0 （ｔ）の関数である〕により演算するので、ブレ検出信号に対して応答性の悪い第１の基準値を補正して、このブレ検出信号に対する第１の基準値の応答の遅れを解決することができる。
【０１４９】
（１０）基準値演算部は、ｆ（δω0 （ｔ））＝０（｜δω0 （ｔ）｜＜Ｔｈ）、ｆ（δω0 （ｔ））＝ａ＊δω0 （ｔ）（｜δω0（ｔ）｜≧Ｔｈ）〔ただし、Ｔｈは、定数である〕により補正基準値又は第２の基準値ω0 '（ｔ）を演算するので、静止安定時においては、補正基準値又は第２の基準値の揺らぎを防止するとともに、画角変更時においては、補正基準値又は第２の基準値の素早い応答を可能とすることができる。
【０１５０】
（１１）基準値演算部は、ブレ検出部が所定時間内に出力した出力値の少なくとも一部と所定時間経過後に出力した出力値とに基づいて、ブレ検出信号の基準値又は第１の基準値を演算するので、演算量を低減することができるとともに、演算処理の高速化を図ることができる。
【０１５１】
（１２）基準値演算部は、少なくとも、ブレ検出部が移動状態にあるときと静止状態にあるときのブレ検出信号の基準値を演算するので、ブレ検出部の状態に応じて複数の基準値を演算することができる。
【０１５２】
（１３）記憶部は、ブレ検出部が所定時間内に出力したブレ検出信号を演算データとして記憶し、基準値演算部は、この演算データの少なくとも一部に基づいて、ブレ検出信号の基準値又は第１の基準値を演算し、ブレ検出部が移動状態にあるときの演算データ数は、このブレ検出部が静止状態にあるときの演算データ数に比べて少ないので、移動状態にあるときと静止状態にあるときときのそれぞれについて、誤差の少ない基準値を演算することができる。
【０１５３】
（１４）基準値演算部は、ブレ検出信号の基準値又は第１の基準値を移動平均により演算するので、誤差の少ない基準値を演算することができる。
【０１５４】
（１５）基準値演算部は、遮断周波数を変えた複数の低域通過フィルタ及び／又は演算方法の異なる複数の低域通過フィルタにより、ブレ検出信号の基準値又は第１の基準値を演算するので、基準値を精度よく演算することができる。
【０１５５】
（１６）基準値演算部は、ブレ検出信号から低域周波数成分を抽出する低域通過フィルタ部を備えるので、基準値の演算に必要な周波数成分のみを取り出すことができる。
【０１５６】
（１７）ブレ検出部は、加速度を検出する加速度検出器であるので、加速度検出器の出力信号に基づいて、基準値を演算することができる。
【０１５７】
（１８）ブレ検出部は、速度又は角速度を検出する速度検出器であるので、速度検出器又は角速度検出器の出力信号に基づいて、基準値を演算することができる。
【０１５８】
（１９）基準値演算部は、増幅部により増幅されたブレ検出信号に基づいて、このブレ検出信号の基準値を演算するので、この基準値を精度よく演算することができる。
【０１５９】
（２０）制御部は、ブレ検出装置からのブレ検出信号の基準値に基づいて、ブレ補正光学系を駆動する駆動部を駆動制御するので、ブレ補正の精度を上げることができる。
【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検出装置が搭載された一眼レフカメラを概略的に示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るブレ検出装置における基準値演算部のメモリ部を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るブレ検出装置が使用される一眼レフカメラの動作を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態に係るブレ検出装置における角速度センサの出力信号、移動平均法による演算結果及びブレ補正レンズの駆動量を一例として示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るブレ検出装置が使用される一眼レフカメラの動作を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の第３実施形態に係るブレ検出装置における基準値選択部の動作を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態に係るブレ検出装置における基準値選択部が基準値を選択及び切り換えたときの演算結果を示す図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係るブレ検出装置が搭載された一眼レフカメラを概略的に示す断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係るブレ検出装置が使用される一眼レフカメラの動作を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の第４実施形態に係るブレ検出装置における第２基準値演算部の演算処理を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の第４実施形態に係るブレ検出装置における第２基準値演算部の演算処理を模式的に示す図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に係るブレ検出装置における角速度センサの出力信号、第１及び第２基準値演算部による演算結果並びにブレ補正レンズの駆動量を一例として示す図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に係るブレ検出装置における第２基準値演算部が演算する関数ｆ（δω0 （ｔ））の形状を一例として示す図である。
【図１４】従来のブレ補正装置のブロック線図である。
【図１５】従来のブレ補正装置によるオメガゼロの演算に成功した例を示す図である。
【図１６】従来のブレ補正装置によるオメガゼロの演算に失敗した例を示す図である。
【図１７】静止安定時において演算区間を長くとったときの移動平均法による演算結果及び演算誤差を示す図である。
【図１８】静止安定時において演算区間を短くとったときの移動平均法による演算結果及び演算誤差を示す図である。
【図１９】動体追従時における角速度センサの出力信号、演算区間を長くとったときの移動平均法による演算結果及びブレ補正レンズの駆動量の一例を示す図である。
【図２０】動体追従時における角速度センサの出力信号、演算区間を短くとったときの移動平均法による演算結果及びブレ補正レンズの駆動量の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０  角速度センサ
２０  増幅部
３０  移動状態判定部
３５  基準値演算部
３５ａ  メモリ部
３６  第１基準値演算部
３７  第２基準値演算部
４５  駆動信号演算部
５０  駆動部
５５  基準値選択部
６０  ブレ補正レンズ
７０  カメラボディ
８０  レンズ鏡筒
９０  半押しタイマ
１３０  電源供給部
ＳＷ１  半押しスイッチ
ＳＷ２  全押しスイッチ
Ｉ  光軸
【図１】
0003867350.tif 000015
【図２】
0003867350.tif 000016
【図３】
0003867350.tif 000017
【図４】
0003867350.tif 000018
【図５】
0003867350.tif 000019
【図６】
0003867350.tif 000020
【図７】
0003867350.tif 000021
【図８】
0003867350.tif 000022
【図９】
0003867350.tif 000023
【図１０】
0003867350.tif 000024
【図１１】
0003867350.tif 000025
【図１２】
0003867350.tif 000026
【図１３】
0003867350.tif 000027
【図１４】
0003867350.tif 000028
【図１５】
0003867350.tif 000029
【図１６】
0003867350.tif 000030
【図１７】
0003867350.tif 000031
【図１８】
0003867350.tif 000032
【図１９】
0003867350.tif 000033
【図２０】
0003867350.tif 000034