(57)【要約】【課題】ブレ補正量を拡大するために、像ブレ補正用レンズユニットを複数設け、各々駆動する構成において、ブレ補正による光学性能の低下を軽減させる。【解決手段】光学機器に加わるブレを検出するブレ検出手段と前記光学機器に加わるブレを補正する第一の補正レンズと、前記光学機器に加わるブレを補正する第二の補正レンズと、前記ブレ検出手段出力の低周波信号を抽出する第一の帯域抽出手段と、前記ブレ検出手段出力の高周波信号を抽出する第二の帯域抽出手段と、を有し、前記第一の帯域抽出手段で得られたブレ信号を前記第一の補正レンズと前記第二の補正レンズのいずれか一方で補正し、前記第二の帯域抽出手段で得られたブレ信号を前記第一の帯域抽出手段で得られたブレ信号の補正に使用していない補正レンズで行うことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学機器に加わるブレを検出するブレ検出手段と、
前記光学機器に加わるブレを補正する第一の補正レンズと、
前記光学機器に加わるブレを補正する第二の補正レンズと、
前記ブレ検出手段出力の低周波信号を抽出する第一の帯域抽出手段と、
前記ブレ検出手段出力の高周波信号を抽出する第二の帯域抽出手段と、を有し、
前記第一の帯域抽出手段で得られたブレ信号を前記第一の補正レンズと前記第二の補正レンズのいずれか一方で補正し、
前記第二の帯域抽出手段で得られたブレ信号を前記第一の帯域抽出手段で得られたブレ信号の補正に使用していない補正レンズで行うことを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記第一の帯域抽出手段で得られたブレ信号を前記第一の補正レンズで補正することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記第一の補正レンズは前期第二の補正レンズよりも収差が小さいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学機器。
【請求項４】
前記第一の補正レンズは前期第二の補正レンズよりも敏感度が低いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器に用いられる像ブレ補正装置に関する。詳しくは、像ブレを補正するレンズを複数（２つ）設け、レンズに合ったブレ補正を行う。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置のブレ補正機構では、撮像素子に入射される撮影光の光路途中に、光軸変位が可能なプリズムやレンズ部材を配置し、手ブレに応じ光軸の変位を行うことでブレ補正することが行われている。この構成で行うブレ補正のことを一般的に光学式ブレ補正と呼ばれ、現在は主にレンズや撮像素子を光軸直交方向に変位させることでブレ補正が行われている。
【０００３】
また先に述べた光学式ブレ補正の他に、電子式ブレ補正と呼ばれるものがある。この電子式ブレ補正とは、画像の切り出し領域を変位させることにより、ブレ補正を行う技術である。
【０００４】
特許文献１には、光学式ブレ補正と電子式ブレ補正を共に使用できる構成において、ブレ高周波成分は光学式ブレ補正、ブレ低周波成分は電子式ブレ補正を行うことが記されている。これにより電力消費を抑え、効率的なブレ補正を行うことができる。
【０００５】
特許文献２には、光学式ブレ補正機能を搭載した光学機器が複数組み合わされた場合、両者を適切な割合で動作させることで、ブレ補正可能な範囲を広げることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−４３７０号公報
【特許文献２】特開平７−１０４３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、電子式ブレ補正は、複数枚の画像の切り出し領域を変位させてブレ補正を行うため、撮像素子の有効面積を最大限に使うことができない。また、ブレ補正機能を有する光学機器が複数組み合わされ、両者を適切な割合で動作させる場合、ブレ補正制御が複雑になる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するために、本願における請求項１に記載の発明は、光学機器に加わるブレを検出するブレ検出手段と前記光学機器に加わるブレを補正する第一の補正レンズと、前記光学機器に加わるブレを補正する第二の補正レンズと、前記ブレ検出手段出力の低周波信号を抽出する第一の帯域抽出手段と、前記ブレ検出手段出力の高周波信号を抽出する第二の帯域抽出手段と、を有し、前記第一の帯域抽出手段で得られたブレ信号を前記第一の補正レンズと前記第二の補正レンズのいずれか一方で補正し、前記第二の帯域抽出手段で得られたブレ信号を前記第一の帯域抽出手段で得られたブレ信号の補正に使用していない補正レンズで行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の光学機器によれば、収差の異なる２つのレンズを使って像ブレ補正を行い、更に周波数によって、駆動するレンズを選択する。主には、低周波のブレ信号は収差の小さいレンズで補正を行って、高周波のブレ信号は収差の小さいレンズを駆動させる。これにより、大きなブレ信号は収差が小さいレンズで補正し、小さなブレ信号は収差の大きいレンズで補正することになるため、画質の向上が見込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１におけるカメラシステムのブロック図
【図２】実施例１における帯域抽出手段の概要図
【図３】実施例１における像振れ補正の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
〔第１の実施形態〕
図１は本発明の実施形態にかかわるカメラシステムのブロック図である。以下、図１を参照して、本発明の第1の実施例によるカメラシステムについて説明する。
【００１３】
図１はカメラ本体１０と交換レンズ１１とからなるカメラシステムの構成を示す。被写体からの撮影光束は交換レンズ１１の撮影光学系を通り、撮像素子１０２の面上に結像し、撮像素子１０２により光電変換される。光電変換された信号は、映像信号処理部１０３で、信号増幅やＡ／Ｄ変換、フィルタ処理などの画像処理などが施される。
【００１４】
カメラシステム制御用ＭＰＵ１０１は通信ライン１０５を介して、交換レンズ制御用ＭＰＵ１１１と相互に通信する。この通信では、カメラ本体１０から交換レンズ１１へフォーカス駆動命令を送信、カメラ本体１０や交換レンズ１１内部の動作状態や光学情報などのデータの送受信などを行う。
【００１５】
交換レンズ１１には、カメラ制御用ＭＰＵ１０１と通信を行う交換レンズ制御用ＭＰＵ１１１が具備されている。レンズ制御用ＭＰＵ１１１は、カメラ制御用ＭＰＵ１０１と通信を行う他、フィルタ１１９を内包しており、後述する角速度センサ１１２の信号をフィルタリングも行う。その他、第1像ブレ補正レンズ１１３と第２像ブレ補正レンズ１１６が具備されている。そして、第1像ブレ補正レンズ１１３の移動量を検出するための位置検出部１１４と補正レンズを駆動するための駆動回路１１５が具備されている。また、第２像ブレ補正レンズ１１６の移動量を検出するための位置検出部１１７と補正レンズを駆動するための駆動回路１１８が具備されている。また、交換レンズ１１に加わる回転ブレを検出するための角速度センサ１１２が具備されている。
【００１６】
次に、像ブレ補正の方法を説明する。まず、交換レンズ制御用ＭＰＵ１１１は、角速度センサ１１２の出力信号を不図示のＡ／Ｄコンバータで読み取る。その後、内包されているフィルタ１１９によって、高周波成分と低周波成分に切り分けて、高周波成分と低周波成分をそれぞれブレ補正の駆動目標信号に変換する。低周波成分から求めたブレ補正の駆動目標信号は、位置検出部１１４で検出された補正レンズ位置信号との差に応じた駆動信号を駆動回路１１５に出力する。そして駆動回路１１５により、第１像ブレ補正レンズ１１３が駆動して、低周波の像ブレ補正が行われる。高周波成分から求めたブレ補正の駆動目標信号は、位置検出部１１７で検出された補正レンズ位置信号との差に応じた駆動信号を駆動回路１１８に出力する。そして駆動回路１１８により、第２像ブレ補正レンズ１１６が駆動して、高周波の像ブレ補正が行われる。なお、第１像ブレ補正レンズ１１３は比確定収差が小さいレンズであり、第２像ブレ補正レンズ１１６は、第１像ブレ補正レンズ１１３よりも収差が大きなレンズである。
【００１７】
次に、図２を用いてフィルタ１１９について説明する。フィルタ１１９は角速度センサ１１２の出力信号のオフセット成分及び高周波信号を除去するバンドパスフィルタ２０１と、角速度センサ１１２の出力信号の低周波信号を除去するハイパスフィルタ２０２で構成されている。バンドパスフィルタ２０１の出力は、第１像ブレ補正レンズ１１３を駆動させるための駆動目標信号に変換され、ハイパスフィルタ２０２の出力は第２像ブレ補正レンズ１１６を駆動させるための駆動目標信号に変換される。ブレ信号は一般的に低周波ほどその振幅が大きく、高周波程その振幅が小さい。
【００１８】
次に、図３のフローチャートに従って、交換レンズ１１側の像ブレ補正動作を説明する。像ブレ補正は、交換レンズＭＰＵ１１１の処理で、一定周期毎に発生するタイマー割り込みにより行われるものとする。
【００１９】
（Ｓ３０１）角速度センサ１１２の信号を不図示のＡ／コンバータでＡ／Ｄ変換する。
【００２０】
（Ｓ３０２）Ａ／Ｄ変換された角速度信号に対して、バンドパスフィルタ２０１によるフィルタ演算を行い、オフセット成分を除去すると共に、高周波成分を除去し、低周波の信号のみ抜き出す。
【００２１】
（Ｓ３０３）バンドパスフィルタ２０１の演算結果に対して、積分演算を行い、角速度信号を角変位信号に変換する。
【００２２】
（Ｓ３０４）角変位信号から第１像ブレ補正レンズ１１３を駆動するレンズ駆動目標信号（ＳＦＴＤＲＶ１）を算出する。
【００２３】
（Ｓ３０５）第１像ブレ補正レンズ１１３の位置検出部１１４の信号をＡ／Ｄ変換して、結果をＳＦＴＰＳＴ１とする。
【００２４】
（Ｓ３０６）フィードバック演算（ＳＦＴＤＲＶ１−ＳＦＴＰＳＴ１）を行う。演算結果はＳＦＴ＿ＤＴ１とする。
【００２５】
（Ｓ３０７）フィードバック演算結果（ＳＦＴ＿ＤＴ１）に対して、フィルタ処理を行い、レンズ駆動用の信号に変換する。
【００２６】
（Ｓ３０８）レンズ駆動用の信号を駆動回路１１５へ出力し、第１像ブレ補正レンズ１１３を駆動させる。これにより、検出した低周波のブレ信号に基づいて、像ブレを補正するように、第１像ブレ補正レンズ１１３が駆動される。
【００２７】
（Ｓ３０９）Ａ／Ｄ変換された角速度信号に対して、ハイパスフィルタ２０２によるフィルタ演算を行い低周波の信号を除去し、高周波の信号のみ抜き出す。
【００２８】
（Ｓ３１０）ハイパスフィルタ２０２の演算結果に対して、積分演算を行い、角速度信号を角変位信号に変換する。
【００２９】
（Ｓ３１１）角変位信号から第２像ブレ補正レンズ１１６を駆動するレンズ駆動目標信号（ＳＦＴＤＲＶ２）を算出する。
【００３０】
（Ｓ３１２）第２像ブレ補正レンズ１１６の位置検出部１１７の信号をＡ／Ｄ変換して、結果をＳＦＴＰＳＴ２とする。
【００３１】
（Ｓ３１３）フィードバック演算（ＳＦＴＤＲＶ２−ＳＦＴＰＳＴ２）を行う。演算結果はＳＦＴ＿ＤＴ２とする。
【００３２】
（Ｓ３１４）フィードバック演算結果（ＳＦＴ＿ＤＴ２）に対して、フィルタ処理を行い、レンズ駆動用の信号に変換する。
【００３３】
（Ｓ３１５）レンズ駆動用の信号を駆動回路１１８に出力し、第２像ブレ補正レンズ１１６を駆動させる。これにより、検出した高周波のブレ信号に基づいて、像ブレを補正するように、第２像ブレ補正レンズ１１６が駆動される。
【００３４】
以上のように、２つの像ブレ補正レンズが具備されている場合、ブレが大きい低周波のブレ信号を収差が小さいレンズで補正し、ブレが小さい高周波のブレ信号を収差が大きいレンズで補正することによって、ブレ補正レンズの駆動による光学性能の低下を低減させることが出来る。
【００３５】
また、本実施例では、収差が小さいレンズでブレが大きい低周波を補正し、収差が大きいレンズでブレが小さい高周波を補正したが、敏感度が低いレンズでブレが大きい低周波を補正し、敏感度が高いレンズでブレが小さい高周波を補正することでも同様の効果が得られる。
【００３６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  カメラ本体、１１  交換レンズ、１０１  カメラシステム制御用ＭＰＵ、
１０５  通信ライン、１１１  交換レンズＭＰＵ、１１３  第１像ブレ補正レンズ、
１１６  第２像ブレ補正レンズ、１１９  フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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