JP3237776B2

JP3237776B2 - カメラのブレ補正装置

Info

Publication number: JP3237776B2
Application number: JP12777192A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　　達也
Original assignee: Olympus Corp; Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1992-05-20
Filing date: 1992-05-20
Publication date: 2001-12-10
Anticipated expiration: 2016-12-10
Also published as: JPH05323411A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラのブレ補正装
置、詳しくはカメラのブレ状態を検出し、この検出信号
をもとに撮影光学系または撮像手段の一部（例えばレン
ズ、フィルムなど）を駆動することで、発生したブレの
影響をできるだけ小さくするようにしたカメラのブレ補
正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】これまで、カメラのブレによる写真への
影響をできるだけ小さくするために、種々のブレ補正装
置が提案されている。その中で、カメラの手ブレ・像ブ
レ状態を各種センサで検出し、同センサの出力を基に、
例えば撮影光学系の一部（撮影レンズ）、または撮像手
段の一部（フィルム，ＣＣＤ等）を移動することで、ブ
レを補正する手段がある。

【０００３】ここで、ブレ発生による像面への影響につ
いて簡単に述べると、一般に人間が見てブレがあると感
じられるのは、ネガフィルム上で５０〜１００ミクロン
以上と言われている。よって、ブレを補正するために
は、このような微妙な変位量を制御する必要があり、高
い精度が要求される。また、撮影光軸方向をＺ軸とした
場合、ブレ発生による影響はＸ，Ｙ軸にまたがりランダ
ムに発生しており、これにも対応する必要がある。

【０００４】一方、上述したような高いレベルでブレ補
正の制御を行おうとすると、高精度を追求する余り装置
自体が大きく、重くなり、ブレ補正はできるものの結局
は使いずらいということになってしまう。そこで、高い
レベルでのブレ補正装置を実現しつつ、その構成自体を
小さくすることが考えられている。そのため、例えば１
つのブレ補正部材に対し、２つのアクチュエータ（駆動
手段）を接続しブレ補正時にはＸ軸方向，Ｙ軸方向を独
立して制御する方法等が考えられている。

【０００５】しかしながら、１つのブレ補正部材に対
し、２つのアクチェータを接続してブレ補正をする場
合，Ｘ軸方向，Ｙ軸方向を独立して制御する必要がある
わけだが、動作時にＸ軸方向、Ｙ軸方向の各々において
他軸方向の動きに影響されるという現象が発生する恐れ
がある。これは、例えばＸ軸方向についてある量を動か
そうと指示した際、Ｘ軸方向に動くのと同時にＹ軸方向
にもつられて動いてしまうということであり、高精度の
ブレ補正を行う際には問題となる。よって、この現象に
対応するため、ブレ補正時、もしくはブレ補正時以外に
ブレ補正装置を作動させて駆動情報のデータ取りを行
い、このデータを基に駆動演算式の係数を変更するなど
のブレ補正装置の最適化動作が行われてきた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなブレ補正装置の最適化動作を行うにあたっては、
なお、次のような問題がある。まず、ブレ補正部材にお
ける他軸方向の動きに影響される現象が発生する要因を
考えると、様々なものが挙げられる。例えば、ブレ補正
部材の使用時の温度状況や使用経過時間等が考えられ
る。そのために、最適化動作は適宜行う必要があるが、
この場合、ブレ補正装置の最適化動作中のカメラの極端
な姿勢差変化や振動・ブレの発生が大きな外乱となり、
正確な最適化動作が行いづらいという問題がある。

【０００７】ブレ補正装置は、発生したブレの影響を出
来るだけ小さくするために使用されるものであるが、ブ
レではない大きい力の不要振動に対して、ブレ補正部材
自体のふらつきをなくすために、ブレ補正部材自体を規
制する部材（例えば、バネ，ピン等）が一般に用いられ
ている。従って、この部材の規制力が強いと、ブレ補正
部材を実駆動させるための、この規制力以上の力を発生
する駆動手段が必要となる。このことは駆動手段の大型
化、および消費電力の増加につながり、好ましいことで
はない。よって、ブレ補正部材に強力な規制をかけるこ
とは望ましくなく、ブレ補正部材の実使用以外に、不要
振動により、ブレ補正部材自体が動いてしまうという現
象が考えられる。このような状況（姿勢差変化が大き
い、および発生ブレが大きい）の中でブレ補正装置の最
適化動作を行うと、最適化のためのデータ取りが出来ず
最適な駆動演算式の係数が定まらない。そして、結果的
にブレ補正の効率が低下するという問題点が発生する。

【０００８】本発明の目的は、上記従来の不具合に鑑み
てなされたもので、ブレ補正装置の最適化動作を行うタ
イミングを規制することができるカメラのブレ補正装置
を提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
カメラのブレ補正装置は、カメラ本体のブレ状態を検出
するブレ検出手段と、このブレ検出手段からの信号を受
けてブレ補正量を演算する演算手段と、撮像装置の撮像
動作中に、上記演算手段からの信号を受けて、撮像手段
上に結像する被写体像のブレを補正するために２つの軸
を中心とする回転方向に駆動されるブレ補正手段と、上
記撮像動作に先立って上記ブレ補正手段を一方の回転方
向に所定量作動させ、その際の上記２つの回転方向にお
ける動作状態情報から上記ブレ演算手段の演算係数を変
更する最適化動作を行い、それによって上記ブレ補正手
段の動作確認を行う確認手段と、を具備しており、上記
ブレ検出手段から出力されたブレ量が所定値以下である
か否かを判定し、所定値以下であると判定された場合に
限って、上記確認手段による最適化動作を許容するよう
にしたことを特徴とする。本発明の請求項２に係るカメ
ラのブレ補正装置は、カメラ本体のブレ状態を検出する
ブレ検出手段と、このブレ検出手段からの信号を受けて
ブレ補正量を演算する演算手段と、撮像装置の撮像動作
中に、上記演算手段からの信号を受けて、撮像手段上に
結像する被写体像のブレを補正するために２つの軸を中
心とする回転方向に駆動されるブレ補正手段と、上記撮
像動作に先立って上記ブレ補正手段を一方の回転方向に
所定量作動させ、その際の上記２つの回転方向における
動作状態情報から上記ブレ演算手段の演算係数を変更す
る最適化動作を行い、それによって上記ブレ補正手段の
動作確認を行う確認手段と、を具備しており、上記最適
化動作中に上記ブレ検出手段から出力されたブレ量が所
定値以下であるか否かを判定し、所定値以下でないと判
定された場合には、上記最適化動作を中止するようにし
たことを特徴とする。

【００１０】

【作用】ブレ検出手段によりカメラの姿勢差、および振
動状態を直接モニタし、カメラが安定した状態であると
判断した場合は、ブレ補正装置の最適化動作を行う。ま
た、このブレ補正装置の最適化動作中に、カメラを持ち
上げたり、撮影のために構えられたりしてカメラが不安
定な状態になったと判断した場合は、ブレ補正装置の最
適化動作を中止する。

【００１１】

【実施例】以下、図を参照して本発明の実施例を説明す
る。まず、本発明の実施例を説明するに先立ち、本発明
のブレ補正装置の概念を図１により説明する。カメラの
ブレを検出するためのブレ検出手段１は、公知の角速度
センサや光電変換手段等で構成されており、このブレ検
出手段１からの信号は、演算手段２に入力される。この
演算手段２は、カメラでの実際のブレ状態の把握、およ
びブレ補正信号を生成するものであり、この演算手段２
の出力は、駆動手段３へ送られる。この駆動手段３は、
ＤＣモーター，ＵＳＭ（超音波モーター）、もしくは圧
電体等の公知のアクチェータにより構成されていて、そ
の出力は、後述するブレを補正する手段を駆動するため
に用いられる。この補正手段４は、例えば撮影光学系の
一部のレンズ、もしくはフィルム等の撮像装置を移動さ
せて補正する。そして、この補正動作は確認手段５によ
りチェックされる。また、この確認手段５は、上記補正
手段４の動作状態・位置の監視を行う他、上記駆動手段
３に対しての駆動動作命令、そして、上記ブレ検出手段
１からのブレ情報が入力される。

【００１２】このように構成された上記ブレ補正装置に
おいては、ブレ検出手段１によりカメラの光軸方向中心
を基準とした回転ブレ状態が検出され、ここでの出力は
演算手段２に送られる。演算手段２では検出された回転
ブレ情報に基づき像面上でのブレ量を算出し、ブレを補
正するために使用する駆動手段３の駆動データを生成す
る。なお、駆動データの生成は使用するアクチェータの
特性に合わせて行われる。そして、駆動手段３は、例え
ば撮影レンズ、もしくはフィルム等のブレ補正手段４
を、発生したブレを相殺するように駆動する。これによ
り、ブレ補正が行われる。

【００１３】通常は以上のような流れでカメラのブレ補
正動作が行われ、上記図１中には、図示されていないカ
メラの制御手段により、その動作は管理されている。そ
の一方、確認手段５には、上記ブレ検出手段１の出力、
および上記カメラの制御手段からのカメラの動作情報が
入力され、カメラの使用状態を判断する。そして、ここ
でカメラが露光中であるか、発生ブレが大きいか、姿勢
差変化が大きいか、などの判断が行われ、所定状態のと
きに確認手段５は駆動手段３に対して駆動命令を行い、
駆動手段３はこれを受けて補正手段４を駆動させる。そ
して、補正手段４の動作状態・位置は確認手段５により
監視される。以上が、本発明の概念である。

【００１４】図２は、本発明の一実施例を示すカメラの
ブレ補正装置の具体的な構成図であり、本発明を一眼レ
フレックスカメラに適用したものである。ブレ検出手段
１は、図２中においてＸ軸方向を中心としたカメラの回
転ブレを検出するためのものであり、カメラボディ１０
内に配設されている。なお、図２には図示されていない
が、Ｙ軸方向を中心としたカメラの回転ブレを検出する
ためのブレ検出手段も設けられている。そして、ブレ検
出手段１の出力は演算手段２に入力され、必要に応じて
信号変換され、ここでの演算結果は駆動手段３に送られ
る。この駆動手段３には、実際にブレを補正するための
ブレ補正手段に駆動力を伝達するための駆動伝達手段３
Ａが設けられており、これがブレ補正手段４であるブレ
補正用光学系に接続してある。このブレ補正用光学系４
の近傍には位置検出手段５Ａが接続されており、これに
よりブレ補正光学系４のブレ補正状態は確認手段５に送
られる。そして、上記図１で説明した通りに動作判断が
行われる。なお、符号１１は撮影レンズ鏡筒（撮影光学
系）、１２はファインダー、１３は可動反射ミラー、１
４は撮像手段であるフィルムをそれぞれ示している。

【００１５】次に、このように構成された、本実施例の
具体的な動作を、図３と共に説明する。まず、図２にお
いて現在露光中（ブレ補正中）、もしくはレリーズ釦の
ファースト・レリーズ操作がなされていて、これから露
光を行おうとしているかどうかを、カメラの制御手段
（図示されず）からの情報により、確認手段５で判断す
る。また、カメラボディ１０、および撮影光学系１１の
振動状態をブレ検出手段１により検出し、現在のカメラ
のブレ状態も判断する。

【００１６】ここで、ブレ検出手段１で検出されたブレ
状態の一例を図３に示す。図３において、縦軸は角速度
であり、中心をゼロとして±方向に出力される。また、
横軸は時間軸ｔである。いま、仮に＋Ａ［ｄｅｇ／ｓ
ｅｃ］、および −Ａ［ｄｅｇ／ｓｅｃ］という２つの
判断基準値の設定と、ブレの軌跡が図３の通りであった
とする。ここで、カメラに発生しているブレが小さい場
合、ブレの軌跡は＋Ａ［ｄｅｇ／ｓｅｃ］〜０
〜 −Ａ［ｄｅｇ／ｓｅｃ］の範囲内に収まることに
なる。一方、ブレが大きい場合は、この判断基準値内か
ら外れることになる。そこで、カメラで発生しているブ
レが所定値より大きいか否かは、比較器等を利用してこ
れと同等の手段で判断すればよいことになる。以上の方
法により、カメラの使用状態、およびカメラの不要振動
発生状態を判断し、ブレ補正装置の最適化動作を行うか
否かを決定すればよい。

【００１７】ブレ補正装置の最適化動作自体は、本発明
の主とするところではないので詳しい説明は省略し、簡
単に説明する。例えば、Ｘ軸方向、またはＹ軸方向のど
ちらか一方の軸のみについて動作指示した場合、通常ブ
レ補正装置（駆動手段〜補正手段）が正確に作動してい
れば、その動作を指示した軸のみが所定動作を行い、も
う一方の軸方向については動作しないものである。

【００１８】ところが、長時間にわたる使用、負荷変動
など何らかの原因により、関係のない軸方向にも動作す
る場合があり、これはブレの補正率の低下につながる問
題である。そこで、ブレ補正手段の動作を指示した軸方
向、そして、指示していないもう一方の軸方向の動作状
態・位置を前記の位置検出手段５Ａで検出する。この検
出結果により、ブレ補正装置の最適化動作（相対する軸
方向出力の±補正）をどれだけ行う必要があるか、ま
た、一つの軸方向において、単位動作時間内にブレ補正
手段がどれだけこの軸方向に変位動作したかの情報から
駆動速度を算出し、駆動指示時の駆動係数の変更をどれ
だけ行うかを決定する。この決定した駆動係数を記憶手
段等（図示されず）に記憶させ、次回からのブレ補正装
置の動作時には、この駆動係数に基づき駆動手段の駆動
データを決定するものである。

【００１９】図４は、本発明によるブレ補正装置の最適
化動作の動作行程を示したフローチャートである。ま
ず、スタートして、ステップ＃１においてカメラの撮影
要求があるか否かの判断を行う。これは前記カメラの制
御手段（図示されず）により、ファースト・レリーズ信
号等が入力されている場合、すぐに撮影できるようにブ
レ補正装置の最適化動作は行わないようにしておくため
である。ここで、撮影要求（信号）があった場合は、ス
テップ＃１３に進む。

【００２０】上記ステップ＃１において撮影要求がなか
った場合は、ステップ＃２においてブレ量が所定値以下
か否かを判断する。これは前記の姿勢差変化、もしくは
発生手ブレ量が大きい等の不要外乱が発生していないか
どうかを判断するものであり、ここでブレ量が所定値以
上の場合にはステップ＃１に戻り、再度撮影要求がある
か否かの判断を行う。また、ブレ量が所定値以下の場合
には、ブレ補正装置の最適化を行ってもよいと判断し、
ステップ＃３においてブレ補正手段を所定の初期位置に
移動させる。

【００２１】次に、ステップ＃４において上記ステップ
＃１の場合と同様に、撮影要求があったか否かを判断す
る。これは初期位置移動動作内であったとしても、撮影
要求があった場合には、これに優先して対応するためで
ある。よって、ステップ＃４において撮影要求がある場
合、ステップ＃１と同様にステップ＃１３に進む。ステ
ップ＃４において撮影要求がなかった場合には、次のス
テップ＃５においてブレ量が所定値以下か否かを判断す
る。このステップ＃５においてブレ量が所定値以上の場
合にはステップ＃２と同様に上記ステップ＃１に戻り、
撮影要求があるか否かの判断からやり直すことになる。

【００２２】ここで、ブレ量が所定値以下の場合には、
ステップ＃６においてステップ＃３で指示した通りにブ
レ補正手段が初期位置に到達したかどうかの判断を行
う。また、ブレ補正手段がまだ初期位置に到達していな
い場合には、ステップ＃３に戻り初期位置移動動作を繰
り返す。一方、ブレ補正手段が所定の初期位置に到達し
たら、次のステップ＃７に進み、今度はブレ補正装置の
最適化のための所定量動作の指示を行い、次いでステッ
プ＃８に進み、ブレ補正装置最適化のための所定量動作
を行い、そしてステップ＃９進み、再々度撮影要求があ
るか否かの判断を行う。これは、所定量移動動作内であ
ったとしても、撮影要求があった場合には、これに優先
して対応するためである。よって、ステップ＃９におい
て撮影要求があった場合、ステップ＃１、および＃４と
同様にステップ＃１３に進む。

【００２３】ここで、撮影要求がない場合には、ステッ
プ＃１０においてブレ量が所定値以下か否かを判断す
る。ステップ＃１０においてブレ量が所定値以上の場合
には上記ステップ＃２、および＃５と同様に前記ステッ
プ＃１に戻り、撮影要求があるか否かの判断からやり直
すことになる。また、ブレ量が所定値以下の場合には、
ステップ＃１１においてステップ＃７で指示した通りに
ブレ補正手段が所定位置に到達したかどうかの判断を行
う。ここで、ブレ補正手段がまだ所定位置に到達してい
ない場合には、ステップ＃８に戻り所定位置移動動作を
繰り返す。一方、ブレ補正手段が所定の移動位置に到達
したらステップ＃１２に進み、ブレ補正手段駆動のため
の駆動係数の更新を行う。これは前記記憶手段等に記憶
させ、次回からの駆動動作時にこの駆動係数に基づき駆
動手段の駆動データを決定することになる。

【００２４】次に、ステップ＃１３において、ブレ補正
手段の初期位置への移動を行う。これは、カメラ側の撮
影要求に対し、最も適切なブレ補正手段の位置状態から
露光動作を開始させるために移動を行うものである。よ
って、ブレ補正装置の最適化が行われず、例えば、上記
ステップ＃１，＃４，＃９等から撮影要求があってステ
ップ＃１３に進んできた場合でも、同様に初期位置への
移動を行うものである。そして、ステップ＃１４におい
て、ブレ補正手段の位置状態が初期位置へ復帰したか否
かの判断を行う。ここで、まだ初期位置へ復帰していな
い場合はステップ＃１３に戻り、初期位置への復帰動作
を繰り返す。初期位置への復帰動作が完了した時点で、
撮影動作に移行することが可能となる。

【００２５】次に、前記図４におけるブレ補正装置の最
適化動作が、カメラ全体の中で、どのような形で行われ
ているかを、図５のフローチャートにより説明する。図
５は、ブレ補正装置を有するカメラの動作行程を示した
フローチャートである。スタートしてステップ＃２１に
おいてカメラの動作に必要な諸設定等のためのイニシャ
ライズ動作を行う。次いで、ステップ＃２２で、前記の
ブレ補正装置の最適化動作を行う。このステップ＃２２
のサブルーチンは前記図４のフローチャートで説明した
そのものである。

【００２６】次いで、ステップ＃２３においてレリーズ
釦の押下によりファースト・レリーズ信号が入力され、
次にステップ＃２４においてセカンド・レリーズ信号が
入力されているか否かを判断する。ここではセカンド・
レリーズ信号が入力されるのを待ち、入力されればステ
ップ＃２５に進む。このステップ＃２５において、発生
している手ブレによる像劣化を防止出来るように、ブレ
補正手段の駆動を開始し、ステップ＃２６で露光動作を
行う。次いで、ステップ＃２７で所定の露光時間が経過
したかどうかを判断し、所定の露光時間が経過したなら
ば、露光動作を終了し、ステップ＃２８においてブレ補
正装置の動作も終了させ、ステップ＃２２に戻る。

【００２７】なお、上記ステップ＃２２においてブレ補
正装置の最適化動作を行うわけだが、この動作は、上記
図５においては、ステップ＃２３のファースト・レリー
ズ信号入力前に行われることになっているが、本発明は
これに限定されるものではなく、例えば、ステップ＃２
４のセカンド・レリーズ信号の前に行ってもよい。ま
た、必ずしも撮影の度にブレ補正装置の最適化動作を行
うのではなく、例えば、数回の撮影毎に一度だけ最適化
動作を行うとか、所定の経過時間毎に行うとかいうもの
でもよい。

【００２８】このように、本発明では、カメラのブレ補
正装置において、カメラの姿勢差変化、および発生ブレ
状態に応じてブレ補正装置の最適化のためのテスト動作
を行うか否かを決定するもので、実際の露光時に正確な
ブレ補正動作を行うことが可能となる。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ブレ
補正装置に使用されるブレ検出手段の出力をブレ補正動
作での使用時以外に利用してカメラの安定状態を判断
し、カメラが安定しているときのみ、ブレ補正装置の最
適化動作を行うものである。よって、姿勢差変化、もし
くは手ブレ振動といった不要外乱の混入が無い状態でブ
レ補正装置を作動させて駆動情報のデータ取りを行い、
このデータをもとに駆動演算式の係数を変更することが
可能であり、ブレ補正装置の正確な動作が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概念図。

【図２】本発明の一実施例を示すカメラのブレ補正装置
の概略構成図。

【図３】発生ブレ量の状態を表す線図。

【図４】上記実施例におけるブレ補正装置の最適化動作
の動作行程を示すフローチャート。

【図５】上記実施例のブレ補正装置を具備したカメラ全
体の概略動作を示すフローチャート。

【符号の説明】

１：ブレ検出手段２：演算手段３：駆動手段４：補正手段５：確認手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 5/00 G01M 11/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カメラ本体のブレ状態を検出するブレ検
出手段と、このブレ検出手段からの信号を受けてブレ補正量を演算
する演算手段と、撮像装置の撮像動作中に、上記演算手段からの信号を受
けて、撮像手段上に結像する被写体像のブレを補正する
ために２つの軸を中心とする回転方向に駆動されるブレ
補正手段と、上記撮像動作に先立って上記ブレ補正手段を一方の回転
方向に所定量作動させ、その際の上記２つの回転方向に
おける動作状態情報から上記ブレ演算手段の演算係数を
変更する最適化動作を行い、それによって上記ブレ補正
手段の動作確認を行う確認手段と、を具備しており、上記ブレ検出手段から出力されたブレ
量が所定値以下であるか否かを判定し、所定値以下であ
ると判定された場合に限って、上記確認手段による最適
化動作を許容するようにしたことを特徴とするカメラの
ブレ補正装置。
【請求項２】カメラ本体のブレ状態を検出するブレ検
出手段と、このブレ検出手段からの信号を受けてブレ補正量を演算
する演算手段と、撮像装置の撮像動作中に、上記演算手段からの信号を受
けて、撮像手段上に結像する被写体像のブレを補正する
ために２つの軸を中心とする回転方向に駆動されるブレ
補正手段と、上記撮像動作に先立って上記ブレ補正手段を一方の回転
方向に所定量作動させ、その際の上記２つの回転方向における動作状態情報から
上記ブレ演算手段の演算係数を変更する最適化動作を行
い、それによって上記ブレ補正手段の動作確認を行う確
認手段と、を具備しており、上記最適化動作中に上記ブレ検出手段
から出力されたブレ量が所定値以下であるか否かを判定
し、所定値以下でないと判定された場合には、上記最適
化動作を中止するようにしたことを特徴とするカメラの
ブレ補正装置。