JPH11174513A - 像ぶれ補正機能を有する光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 常に正確な振動検出を行い、確実に像ぶれ補
正機能を発揮させる。 【解決手段】 光学系の光軸の角度変化を角速度として
検出する角速度検出手段と、該角速度検出手段の出力信
号を信号処理する信号処理手段と、前記光軸を変化させ
るための光軸変化手段と、前記信号処理手段からの信号
Ｓ１と前記光軸変化手段を所定の周波数にて微少振幅駆
動するために入力される信号Ｓ２を重畳して、その信号
Ｓ３により前記光軸変化手段を駆動する光軸変化駆動手
段と、前記角速度検出手段が有する共振周波数と前記微
少振幅駆動の駆動周波数とが干渉しない周波数帯域とな
るような、前記光軸変化手段を所定の周波数にて微少振
幅駆動するための信号Ｓ２を生成し、前記光軸変化駆動
手段に出力する信号生成手段とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、手ぶれ振動等によ
る像ぶれを補正する機能を有するカメラ等の光学装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、手ぶれ振動等によって発生す
る像ぶれを補正する機能を有するカメラ等の光学装置は
知られている。より具体的には、手ぶれ振動等によって
発生する像ぶれをその装置に備えられた振動検出手段に
よって加速度或いは角速度といった情報として検出し、
こうしたぶれ情報を基にして前記像ぶれを撮像面上或い
は観察面上にて打ち消すように装置の光学系の全体或い
は一部を移動、或いは、変化させる仕組みを備えた光学
装置が実現されている。特開平９−０４３６５７号はこ
うした装置についての提案例である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の提案装置に
おいては、手ぶれ等による装置の振動による光軸ぶれを
補正するための光軸変化手段を駆動する際にその摩擦力
を低減するために、該光軸変化手段を微少振幅駆動する
事の技術が記載されている。

【０００４】しかしながら、上記光軸変化手段を微少振
幅駆動すると、その周波数にてメカニカルな振動がその
装置内にて発生する。従って、特に振動検出手段とし
て、振動ジャイロ等の共振周波数を有するセンサを用い
ている場合、その共振周波数に近い振動を外部より与え
てしまうと、振動が正確に検出できないという問題が生
じる恐れがあった。

【０００５】（発明の目的）本発明の第１の目的は、常
に正確な振動検出を行い、確実に像ぶれ補正機能を発揮
させることのできる像ぶれ補正機能を有する光学装置を
提供しようとするものである。

【０００６】本発明の第２の目的は、光軸変化手段を微
少振幅駆動させる際のマイクロコンピュータの負荷を低
減することのできる像ぶれ補正機能を有する光学装置を
提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１記載の本発明は、光学系の光軸の角
度変化を角速度として検出する角速度検出手段と、該角
速度検出手段の出力信号を信号処理する信号処理手段
と、前記光軸を変化させるための光軸変化手段とを有し
た像ぶれ補正機能を有する光学装置において、前記信号
処理手段からの信号と前記光軸変化手段を所定の周波数
にて微少振幅駆動するために入力される信号を重畳し
て、その信号により前記光軸変化手段を駆動する光軸変
化駆動手段と、前記角速度検出手段が有する共振周波数
と前記微少振幅駆動の駆動周波数とが干渉しない周波数
帯域となるような、前記光軸変化手段を所定の周波数に
て微少振幅駆動するための信号を生成し、前記光軸変化
駆動手段に出力する信号生成手段とを有する像ぶれ補正
機能を有する光学装置とするものである。

【０００８】上記第２の目的を達成するために、請求項
２記載の本発明は、信号生成手段はこの装置を制御する
ために備わった連続パルス信号出力機能を有するマイク
ロコンピュータであり、生成した微少振幅駆動を行わせ
るための繰り返し信号を、前記連続パルス信号を出力す
る端子より出力する像ぶれ補正機能を有する光学装置と
するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。

【００１０】図１及び図２は本発明の実施の一形態に係
る像ぶれを補正する機能を有する光学装置としてのカメ
ラの電気回路構成例を示す回路図であり、図１の〜
は、図２の〜とそれぞれ接続されるものであり、こ
れら〜を端子名（時として信号名）として用いる。

【００１１】図１は、電気回路構成のうち、主として像
ぶれを補正するための機能を実現するための構成部分で
あり、１０１は手ぶれ等によるカメラの縦方向の振動を
角速度として検出するための例えば振動ジャイロ等の第
１の振動検出センサ、１０２はコンデンサ、１０３は可
変抵抗器（詳しくは後述する）、１０４は演算増幅器で
あり、前記振動検出センサ１０１の出力信号は、前記コ
ンデンサ１０２と可変抵抗器１０３から成る可変周波数
特性のハイパスフィルタによって直流成分がカットされ
ていわゆるボルテージフォロワ接続された演算増幅器１
０４によってバッファ出力される。１０５は固定抵抗
器、１０６は可変抵抗器、１０７はコンデンサ、１０８
は演算増幅器であり、これら固定抵抗器１０５から演算
増幅器１０８までの各素子にて構成される回路部は、特
開平１−１３０１４４号にも記載されている様に可変周
波数特性の積分器となる。この積分器に入力される信号
はハイパスフィルタにて帯域調整された手ぶれの角速度
であり、これが積分されることで手ぶれ等による振動の
角変位となる。１０９及び１１０は固定抵抗器、１１１
は可変抵抗器、１１２は演算増幅器であり、固定抵抗器
１０９から演算増幅器１１２までの各素子にて構成され
る回路部は倍率可変の加算器となり、前記積分器の出力
（角変位）と後述するマイクロコンピュータ２０１が出
力する信号とを加算してある倍率にて出力する。

【００１２】尚、前記可変抵抗器１０３の一端、前記演
算増幅器１０８及び演算増幅器１１２の＋入力に与えら
れるＶref は所定の基準電圧であり、例えば回路の電源
電圧の１／２の値等が選ばれる。回路に＋／−両極性の
電源が供給されているならば、この基準電圧Ｖref は０
Ｖで構わない。

【００１３】１１３は駆動回路であり、前記加算器の出
力信号の大きさに比例した電圧又は電流をコイル１１４
に通電する。１２０は撮影レンズの全部または一部とそ
の支持部材やマグネット等が一体となった光軸変化手段
であり、前記コイル１１４の通電量に略比例して、図１
のＰ（ピッチ）方向、即ち縦方向に移動することによ
り、検出した縦方向の振動による撮影画像の光軸ぶれを
打ち消す作用をする。

【００１４】１２１は手ぶれ等によるカメラの横方向の
振動を角速度として検出するための振動ジャイロ等の第
２の振動検出センサ、１２２はコンデンサ、１２３は可
変抵抗器、１２４は演算増幅器であり、前記振動検出手
段１２１の出力信号は、前記コンデンサ１２２と可変抵
抗器１２３から成る可変周波数特性のハイパスフィルタ
ーによって直流成分がカットされていわゆるボルテージ
フォロワ接続された演算増幅器１２４によってバッファ
出力される。１２５は固定抵抗器、１２６は可変抵抗
器、１２７はコンデンサ、１２８は演算増幅器であり、
前記固定抵抗器１２５から演算増幅器１２８までの各素
子にて構成される回路部は可変周波数特性の積分器とな
る。この積分器に入力される信号はハイパスフィルタに
て帯域調整された手ぶれ等による振動の角速度であり、
これが積分されることで振動の角変位となる。１２９及
び１３０は固定抵抗器、１３１は可変抵抗器、１３２は
演算増幅器であり、固定抵抗器１２９から演算増幅器１
３２までの各素子にて構成される回路部は倍率可変の加
算器となり、前記積分器の出力（角変位）と後述するマ
イクロコンピュータ２０１が出力する信号とを加算し
てある倍率にて出力する。

【００１５】尚、前記可変抵抗器１２３の一端、前記演
算増幅器１２８及び演算増幅器１３２の＋入力に与えら
れる規準電圧Ｖref については先述した通りである。

【００１６】１３３は駆動回路であり、前記加算器の出
力信号の大きさに比例した電圧又は電流を１３４にて示
されるコイルに通電する。尚、該駆動回路１１３又は１
３３に共通に入力される信号は、これら駆動回路の出
力許可信号である。

【００１７】光軸変化手段１２０は、コイル１３４の通
電量に略比例して図１のＹ（ヨー）方向、即ち横方向に
移動することにより、検出した横方向の振動による撮影
画像の光軸ぶれを打ち消す作用をする。

【００１８】以上説明した図１中の加算器と駆動回路に
よって構成される回路部が、光軸変化駆動手段となって
いる。

【００１９】図２は電気回路構成のうち、図１にて説明
した像ぶれ防止機能を除くその他の構成部分である。

【００２０】２０１はカメラの全体制御を行うためのワ
ンチップマイクロコンピュータであり、その内部には、
主として制御プログラムや固定のデータ等を格納するＲ
ＯＭ，制御や演算を行う際にデータ等を一時記憶するＲ
ＡＭ，論理演算を実行するＡＬＵ，外部より入力された
アナログデータをデジタルデータに変換するＡ／Ｄコン
バータ，ソフトウェアにて設定されたデータに従ってあ
る周波数でハイレベル区間とロウレベル区間とのいわゆ
るデューティ比率が可変設定可能な連続パルス信号をハ
ードウェアにて出力する連続パルス信号出力機能を有し
ている。この連続パルス信号出力機能については、若干
の機能の違いやマイクロコンピュータの品種の違い等に
よって、ＰＷＭ機能，ＰＷＭタイマ，ＰＰＧタイマ等と
呼ばれることもある。カメラ等の光学機器の制御に用い
られるマイクロコンピュータにおいては、上記のような
連続パルス信号出力機能が備わっているのが普通であ
り、特にこのような機能の有無によりマイクロコンピュ
ータのコストが大きく変わることはない。このマイクロ
コンピュータ２０１の動作シーケンスの詳細については
後述する。

【００２１】２０２は、例えばフォトダイオードとその
出力を増幅するアンプによって構成されて、被写体の明
るさに関する情報をアナログ値で出力する測光センサで
あり、その出力はマイクロコンピュータ２０１のＡ／Ｄ
コンバータ用の第１入力に接続される。２０３は、例え
ばＣＣＤラインセンサやＰＳＤ等によって構成されて、
被写体の焦点位置に関する情報をアナログ値にて出力す
る焦点検出センサであり、その出力はマイクロコンピュ
ータ２０１のＡ／Ｄコンバータ用の第２入力に接続され
る。２０４はカメラの電源となるバッテリー（不図示）
の電圧をＡ／Ｄコンバータの変換レンジに合致するよう
に所定の値に分圧あるいはレベルシフトをして出力する
バッテリー電圧検出回路であり、その出力はマイクロコ
ンピュータ２０１のＡ／Ｄコンバータ用の第３入力に接
続される。

【００２２】２０５はシャッタ及びその駆動回路であ
り、マイクロコンピュータ２０１からの出力信号により
シャッタを開閉して露光を行う。２０６は第１のモータ
駆動回路回路であり、前記焦点検出センサ２０３の出力
から求められた被写体の焦点位置に関する情報に従っ
て、マイクロコンピュータ２０１からの出力される駆動
信号に基づいて２０７にて示される撮影レンズの焦点調
節用モータを駆動する。２０８は第２のモータ駆動回路
回路であり、マイクロコンピュータ２０１からの出力さ
れる駆動信号に基づいて撮影レンズの焦点距離調節用モ
ータ２０９を駆動する。２１０は第３のモータ駆動回路
回路であり、マイクロコンピュータ２０１からの出力さ
れる駆動信号に基づいてフィルムの巻き上げ及び巻き戻
し用モータ２１１を駆動する。

【００２３】２１２はレリーズスイッチの第１ストロー
クにてオンする第 1ストロークスイッチ、２１３はレリ
ーズスイッチの第２ストロークにてオンする第２ストロ
ークスイッチ、２１４は撮影レンズの焦点距離変更用ス
イッチである。２１５は例えば液晶装置や発光ダイオー
ド等による表示器であり、撮影枚数や日付等の各種撮影
情報或いは警告表示等を行う。２１６は自然光では被写
体の明るさが不足するような場合に被写体を照明するス
トロボ装置である。２１７は焦点検出を行う場合に被写
体の明るさが不足している等の理由により前記焦点検出
センサ２０３の出力が不十分の場合に被写体を照明する
焦点検出用光源である。尚、焦点検出には各種手法があ
ることが知られているが、その手法によってはこうした
焦点検出用光源は焦点検出を行う場合に必ず被写体を照
明することもある。

【００２４】２１８は例えばＥＥＰＲＯＭや強誘電メモ
リ等の不揮発性メモリ（図２では、ＥＥＰＲＯＭを想定
している）であり、図１にて示したフィルタや光軸変化
駆動手段の製造誤差に関する情報、または、その補正値
に関する情報を製造時に測定して記憶する。端子から
はそれぞれ先述した連続パルス信号出力機能の第１出
力端子から第８出力端子であり、図１のからにそれ
ぞれ接続される。図１のは可変抵抗器１０３の断続動
作信号入力端子、は可変抵抗器１０６の断続動作信号
入力端子、は可変抵抗器１１１の断続動作信号入力端
子、は固定抵抗器１１０の片側端子、は可変抵抗器
１２３の断続動作信号入力端子、は可変抵抗器１２６
の断続動作信号入力端子、は可変抵抗器１３１の断続
動作信号入力端子、は固定抵抗器１３０の片側端子に
接続されている。マイクロコンピュータ２０１の出力端
子は先述した駆動回路１１３及び１３３の出力許可端
子に接続される。

【００２５】次に、図３を用いて可変抵抗器の構成例に
ついて説明する。

【００２６】可変抵抗器は、端子Ｔ１とＴ２との間に、
固定抵抗Ｒ１と固定抵抗Ｒ２とアナログスイッチＳＷと
の直列接続されたものが並列接続されて成る。さらにア
ナログスイッチＳＷの導通制御を行う端子が端子Ｔ３で
ある。

【００２７】アナログスイッチＳＷは端子Ｔ３に与えら
れる信号がハイレベルの場合に導通し、端子Ｔ３に与え
られる信号がロウレベルの場合に非導通となる。もし
も、端子Ｔ３に与えられる信号がロウレベルの場合に
は、アナログスイッチＳＷは非導通であるから、端子Ｔ
１とＴ２との間の抵抗値は固定抵抗Ｒ１の抵抗値そのも
のになり、端子Ｔ３に与えられる信号がハイレベルの場
合には、アナログスイッチＳＷは導通であるから、端子
Ｔ１とＴ２との間の抵抗値は固定抵抗Ｒ１と固定抵抗Ｒ
２とを並列接続した場合の合成抵抗値である「（Ｒ１×
Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）」になる。但し、固定抵抗Ｒ１
と固定抵抗Ｒ２のそれぞれの抵抗値Ｒ１及びＲ２の値に
対して、アナログスイッチＳＷの導通抵抗値が十分小さ
いとして無視している。

【００２８】端子Ｔ３に与えられる信号が図４にて示さ
れる様なハイレベルとロウレベルとがある時間比率で繰
り返し変化する連続パルス信号であったと場合を考える
と、連続パルス信号がハイレベルの期間中は、端子Ｔ１
とＴ２との間の抵抗値は固定抵抗Ｒ１と固定抵抗Ｒ２と
を並列接続した場合の合成抵抗値である「（Ｒ１×Ｒ
２）／（Ｒ１＋Ｒ２）」となり、連続パルス信号がロウ
レベルの期間中は、端子Ｔ１とＴ２との間の抵抗値は固
定抵抗Ｒ１の抵抗値そのものとなることの繰り返しとな
る。もしも、連続パルス信号の周期ｔが端子Ｔ１とＴ２
との間を通過する信号の周波数に比べて十分に短けれ
ば、この抵抗値の連続した繰り返しは合成抵抗値「（Ｒ
１×Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）」と抵抗値Ｒ１の時間的平
均値とみなして構わない。

【００２９】よって、端子Ｔ３に与えられる連続パルス
信号のハイレベル期間ｔonと周期ｔとの比「ｔon／ｔ」
を横軸にとって、縦軸に端子Ｔ１とＴ２との間の平均抵
抗値をとると、図５に示すような関係となる。これは端
子Ｔ１とＴ２との間の抵抗値が端子Ｔ３に与えられる連
続パルス信号のいわゆるデューティ比が連続的に変化す
ることによって、連続的に変化する可変抵抗器となって
いることを示している。但し、実際のマイクロコンピュ
ータにおいては連続パルス信号のデューティ比はデジタ
ルデータで設定されるので、無段階の連続とはならな
い。例えば連続パルス信号のデューティ比を設定するデ
ータが８ビット長であれば、２５６段階のデューティ比
が設定できるし、１６ビット長であれば６５５３６段階
のデューティ比が設定できる。

【００３０】図１において説明したコンデンサ１０２と
可変抵抗器１０３から成る可変周波数特性のハイパスフ
ィルタ、及び、コンデンサ１２２と可変抵抗器１２３か
ら成る可変周波数特性のハイパスフィルタの通過下限周
波数となるいわゆる遮断周波数ｆｃは、コンデンサの容
量値をＣ、可変抵抗器の抵抗値をＲとして、以下の式で
表わされる。

【００３１】ｆｃ＝１／２×π×Ｒ×Ｃ よって、可変抵抗器の抵抗値Ｒが変化することで遮断周
波数ｆｃを可変とすることができる。すなわち、図１に
て説明したハイパスフィルタは周波数特性が変更可能で
ある。

【００３２】ここで、仮に遮断周波数ｆｃとして「0.1
Ｈｚ」を得ようとすると、「Ｃ＝ 1.5μＦ」を選択し
て、「Ｒ＝１ＭΩ」となるような固定抵抗器及び連続パ
ルス信号のデューティを設定することで得られる。

【００３３】しかし、先述したように実際のコンデンサ
や抵抗器には製造誤差があるので、その誤差の影響を排
除して正確に遮断周波数ｆｃが「0.1 Ｈｚ」となるよう
な連続パルス信号のデューティをマイクロコンピュータ
２０１が出力するために、例えば個々の装置においてそ
の製造時に遮断周波数ｆｃが「0.1 Ｈｚ」となるような
連続パルス信号のデューティを測定して、その値を先述
した不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ２１８に記憶す
る。マイクロコンピュータ２０１が実際に装置の制御を
行う際にＥＥＰＲＯＭ２１８よりこの値を入力して連続
パルス信号のデューティを決定すれば、正確に遮断周波
数ｆｃが「0.1 Ｈｚ」となったハイパスフィルタを構成
することができる。尚、ＥＥＰＲＯＭ２１８に記憶する
値は絶対値でなくとも良く、標準値に対するずれ量でも
構わない。

【００３４】また、図１にて説明した固定抵抗器１０
５、可変抵抗器１０６、コンデンサ１０７、演算増幅器
１０８から成る積分器、及び、固定抵抗器１２５、可変
抵抗器１２６、コンデンサ１２７、演算増幅器１２８か
ら成る積分器についても、積分可能な下限周波数となる
遮断周波数ｆｓは、コンデンサの容量値をＣ、可変抵抗
器の抵抗値をＲとして以下の式で表わされる。

【００３５】ｆｓ＝１／２×π×Ｒ×Ｃ よって、可変抵抗器の抵抗値Ｒが変化することで遮断周
波数ｆｓを可変とすることができる。すなわち、図１に
て説明した積分器は周波数特性を変更可能である。ま
た、ハイパスフィルタの場合と同様に、個々の装置にお
いてその製造時に遮断周波数ｆｓが例えば「0.1 Ｈｚ」
となるような連続パルス信号のデューティを測定して、
その値を先述したＥＥＰＲＯＭ２１８に記憶する。マイ
クロコンピュータ２０１が実際に装置の制御を行う際に
ＥＥＰＲＯＭ２１８よりこの値を入力して連続パルス信
号のデューティを決定すれば、正確に遮断周波数ｆｓが
「0.1 Ｈｚ」となった積分器を構成することができる。

【００３６】尚、以上説明したハイパスフィルタ及び積
分器の周波数特性を変更するためにマイクロコンピュー
タ２０１より出力する連続パルス信号の周波数は、アナ
ログスイッチＳＷが応答可能な周波数範囲内で、そのハ
イパスフィルタ及び積分器を通過する信号、すなわち手
ぶれ等による装置の振動に関する信号に対して充分に高
くしておく必要がある。手ぶれ等による装置の振動に関
する信号は高くても数「１０Ｈｚ」位の周波数なので、
ハイパスフィルタ及び積分器の周波数特性を変更するた
めにマイクロコンピュータ２０１より出力する連続パル
ス信号の周波数は約１０ｋＨｚ位のオーダーに設定する
とよい。

【００３７】図１の固定抵抗器１０９から演算増幅器１
１２までの各素子にて構成される加算器は、固定抵抗器
１０９に入力される積分器の出力と固定抵抗器１１０に
入力されるマイクロコンピュータ２０１が出力する連続
パルス信号出力とを加算する。ここで、固定抵抗器１０
９の抵抗値をＲ109 、固定抵抗器１１０の抵抗値をＲ11
0 、可変抵抗器１１１の抵抗値をＲ111 とし、積分器の
出力値をＶｉ、マイクロコンピュータ２０１が出力する
連続パルス信号出力の出力値をＶｍ、加算器の出力値を
Ｖｏとすると、 Ｖｏ＝Ｖref −（Ｒ111 ／Ｒ109 ）×（Ｖｉ− Ｖref
）−（Ｒ111 ／Ｒ110 ）×（ Vm −Ｖref ） である。分かりやすくするために、「Ｖref ＝０Ｖ」で
考えると Ｖｏ＝−（Ｒ111 ／Ｒ109 ）× Ｖｉ−（Ｒ111 ／Ｒ11
0 ）× Vm であり、抵抗値Ｒ111 とＲ109 との比によって積分器の
出力Ｖｉの加算倍率が決定され、抵抗値Ｒ111 とＲ110
との比によって連続パルス信号出力の出力値Ｖｍの加算
倍率が決定されている。可変抵抗器１１１は図３から図
５にて説明したような可変抵抗器であるから、固定抵抗
器１０９から演算増幅器１１２までの各素子にて構成さ
れる加算器は、可変倍率の加算器であることがわかる。

【００３８】固定抵抗器１２９から演算増幅器１３２ま
での各素子にて構成される加算器についても全く同様な
構成なので、抵抗値Ｒ131 とＲ129 との比によって積分
器の出力Ｖｉの加算倍率が決定され、抵抗値Ｒ131 とＲ
130 との比によって連続パルス信号出力の出力値Ｖｍの
加算倍率が決定される可変倍率の加算器である。

【００３９】図６は加算器による信号加算の具体例を示
す図である。

【００４０】この図に示した信号波形例のうち、信号Ｓ
１は積分器の出力Ｖｉの波形例である。手ぶれ等によっ
て生じる装置の振動周波数は一般的にかなり低い周波数
であり、概略「0.１〜１０Ｈｚ」位のオーダーであるこ
とが知られている。その振幅等においては規則性はな
い。信号Ｓ２はマイクロコンピュータが出力する連続パ
ルス信号出力の出力値Ｖｍの波形例であり、所定の周波
数にてデューティ５０％の波形である。信号Ｓ３は、信
号Ｓ１と信号Ｓ２とが加算器によって加算された結果を
示すもので、信号Ｓ１に対する加算倍率に比べて信号Ｓ
２に対する加算倍率を低く設定するために信号Ｓ１の波
形上に信号Ｓ２の波形成分が小さい振幅で重畳された波
形になっている。但し、反転タイプの加算器なので、信
号Ｓ１及び信号Ｓ２の単純な加算結果に対して信号Ｓ３
は反転する。

【００４１】手ぶれ等による装置の振動の角変位を表わ
す積分出力信号（波形例Ｓ１）に、マイクロコンピュー
タ２０１からの連続パルス信号（波形例Ｓ２）を重畳す
る理由を説明する。

【００４２】図１にて説明した光軸変化手段１２０は装
置の中でメカニカルに支持されているものであるから、
コイル１１４或いはコイル１３４に通電されて移動する
場合には支持部材との摩擦が発生する。手ぶれ等による
装置の振動の周波数帯域は先述したように概略「0.1 〜
１０Ｈｚ」位と低いために、これによる撮影画像の光軸
ぶれを打ち消す作用をするための光軸変化手段１２０の
動作周波数帯域も同じく概略「0.１〜１０Ｈｚ」位とな
る。このために光軸変化手段１２０の移動に伴う摩擦は
静止摩擦に近いものとなって比較的摩擦力が大きく、こ
の摩擦力の影響で光軸変化手段１２０がスムーズに移動
できずに撮影画像の光軸ぶれを打ち消す作用が十分に達
成できない結果になる。

【００４３】そこで、こうした摩擦力を低減するため
に、光軸変化手段１２０を撮影画像の光軸ぶれを打ち消
すための移動とは別に、撮影画像に影響の無い範囲内で
の微少振幅駆動していると、摩擦力が動摩擦に近いもの
となって比較的摩擦力としては小さくなることが知られ
ている。マイクロコンピュータ２０１からの連続パルス
信号（波形例Ｓ２）はこうした光軸変化手段１２０の微
少振幅駆動を行うための信号である。微少振幅駆動の駆
動周波数はマイクロコンピュータ２０１が出力する連続
パルス信号の周波数にて決定されるが、摩擦力を効果的
に低減しかつ装置の他の部分に影響を与えない周波数が
望ましい。

【００４４】図７にも示した様に、撮影画像の像ぶれを
防止する作用を行う周波数帯域は先述したように概略
「0.1 〜１０Ｈｚ」位である。微少振幅駆動の駆動周波
数はこの像ぶれを防止する作用と干渉せぬように像ぶれ
を防止する作用を行う周波数帯域よりも１桁程度以上は
離れているように設定する。しかし、一方で像ぶれ或い
は装置のぶれを検出するために使われる振動ジャイロ等
の振動検出センサはそのセンサ部分を共振周波数にて振
動させている場合が多く、その共振周波数に近いような
振動を振動検出手段の外部より与えてしまっては該振動
検出センサが正確に装置のぶれを検出できなくなる。よ
って、微少振幅駆動の駆動周波数は振動検出手段の共振
周波数とも離れていて干渉無きように設定する必要があ
る。

【００４５】一例として図７に示した様に振動検出セン
サの共振周波数が「７〜８ＫＨｚ」であったとして、微
少振幅駆動の駆動周波数が「２００〜３００Ｈｚ」位と
なるようにマイクロコンピュータ２０１が連続パルス信
号の周波数を決定すれば、像ぶれを防止する作用を行う
周波数帯域とも、振動検出センサの共振周波数帯域とも
干渉せずに済み、不具合は発生しない。尚、加算器の加
算倍率等も固定抵抗器の製造誤差等に影響されてバラツ
キを発生する。そこで、個々の装置においてその製造時
に所定の加算倍率となるような連続パルス信号のデュー
ティを測定して、その値を先述したＥＥＰＲＯＭ２１８
に記憶する。

【００４６】マイクロコンピュータ２０１は実際に装置
の制御を行う際にＥＥＰＲＯＭ２１８よりこの値を入力
して連続パルス信号のデューティを決定すれば、誤差の
影響がなく所定の加算倍率を持った加算器を構成するこ
とができる。

【００４７】加算器の加算倍率がこの回路構成のなかで
どういう意味を持つかについて説明する。

【００４８】積分器が出力する手ぶれ振動の角変位信号
が示す撮影画像の光軸ぶれ対してその変位を打ち消すよ
うに光軸変化手段１２０が移動して、光軸を元に戻すよ
う変位すれば手ぶれ振動による撮影画像のぶれを防止で
きる。しかし、一般的に光軸変化手段１２０の移動量に
対する光軸の変位量は撮影レンズがズームレンズの場合
にその焦点距離によって変化するので、撮影レンズの焦
点距離情報に基づいて手ぶれ振動の角変位信号に対する
光軸変化手段１２０の駆動比率を調整する必要がある。
この駆動比率を調整するための手段として、本実施の形
態では、加算器の加算倍率を調整する。加算器の加算倍
率を変化させると、積分器が出力する手ぶれ振動の角変
位信号が同じ量でも加算器の出力値は変化するために、
駆動回路１１３又は１３３に出力される駆動用信号のレ
ベルが変化する。よって、コイル１１４又は１３４への
通電量も変化して光軸変化手段１２０の移動量も変化す
る。尚、撮影レンズの構成タイプによっては焦点調節の
ためのレンズの繰り出し量によっても手ぶれ振動の角変
位信号に対する光軸変化手段１２０の駆動比率を調整す
る必要がある場合もあり、このようなレンズの場合はレ
ンズの焦点距離情報とレンズの繰り出し量（撮影距離情
報）の両方に基づいて加算器の加算倍率を設定する。

【００４９】マイクロコンピュータ２０１の動作シーケ
ンスの全体の流れについて図８のタイミングチャートに
従って説明する。

【００５０】不図示のメインスイッチがオンされると、
電気回路に電源投入がされて、図のｔ１の期間になる。
像ぶれを検出するセンサ（振動検出センサ）は電源投入
後、出力が安定するまでにやや時間を要するためにその
不安定な出力を受けるハイパスフィルタや積分器は遮断
周波数ｆｃ又はｆｓが低いとその出力が飽和したりし易
い。よって、ハイパスフィルタの遮断周波数ｆｃが最大
となる様に、マイクロコンピュータ２０１は連続パルス
出力端子のうちととの出力信号を最大デューティで
出力するとともに、積分器の遮断周波数ｆｓが最大とな
るようにマイクロコンピュータ２０１は連続パルス出力
端子のうちととの出力信号を最大デューティで出力
する。このタイミングでは未だ振動を検出してそれによ
る像ぶれ防止の動作をする訳ではないので、遮断周波数
ｆｃ又はｆｓは像ぶれ防止の動作をする場合の遮断周波
数よりも高いもので構わない。

【００５１】連続パルス出力機能は一旦出力データを設
定すると後はハードウェアにて同じ波形を繰り返し出力
するので、マイクロコンピュータ２０１としてはデュー
ティ等を変更する必要が発生しない限りはこれに関わら
ずに済み、他の処理を行うことが出来る。つまり、光軸
変化手段を微少振幅駆動させる為のマイクロコンピュー
タ２０１の負荷を軽減することができる。

【００５２】さらにこのｔ１の期間内に必要に応じて撮
影レンズを初期位置に移動させるように第２のモータ駆
動回路回路２０８に信号出力を行って、撮影レンズの焦
点距離調節用モータを駆動する。これらのシーケンスが
終了するとｔ２の期間に移る。マイクロコンピュータ２
０１はストロボ装置２１６が発光可能となるように充電
を行わせる。充電が終了するとｔ３の期間に移る。

【００５３】振動検出センサの出力が安定するのに必要
な時間が経過すると、ハイパスフィルタや積分器の遮断
周波数を振動検出に必要な本来の遮断周波数となるよう
にマイクロコンピュータ２０１は連続パルス出力端子よ
り出力する信号のデューティを変更する。ハイパスフィ
ルタの遮断周波数ｆｃが所定値となるように連続パルス
出力端子のうちととの出力信号を最大デューティよ
り所定のデューティに変更するが、この場合に先述した
ように回路素子の製造誤差による遮断周波数ｆｃの誤差
が出ないように予めＥＥＰＲＯＭ２１８に記憶された値
を参照して連続パルス信号のデューティを決める。

【００５４】同様に、積分器の遮断周波数ｆｓも所定値
となるように連続パルス出力端子のうちととの出力
信号を最大デューティより所定のデューティに変更する
が、この場合に先述したように回路素子の製造誤差によ
る遮断周波数ｆｓの誤差が出ないように予めＥＥＰＲＯ
Ｍ２１８に記憶された値を参照して連続パルス信号のデ
ューティを決める。

【００５５】遮断周波数変更のシーケンスが終了すると
ｔ４の期間に移る。この期間中に、もしも、撮影レンズ
の焦点距離変更用スイッチ２１４が操作されると、マイ
クロコンピュータ２０１はそのスイッチ操作に応じて撮
影レンズの焦点距離を変更するように第２のモータ駆動
回路回路２０８に信号出力して撮影レンズの焦点距離調
節用モータ２０９を駆動する。これで、撮影者は好みの
焦点距離を選択することが出来る。

【００５６】第１ストロークスイッチ２１２がオンされ
ることを検出するとｔ５の期間に移る。この期間におい
て、マイクロコンピュータ２０１は撮影の準備として焦
点検出をまず行う。必要に応じて焦点検出用光源２１７
を発光して被写体を照明し、焦点検出センサ２０３の出
力情報をＡ／Ｄ変換しながら読み込む。さらに読み込ま
れた情報を演算処理して被写体の焦点位置に関する情報
を求めて、合焦とするためのレンズの駆動情報にする。
さらに、求められた駆動情報に従って第１のモータ駆動
回路回路２０６に信号出力を行って撮影レンズの焦点調
節用モータ２０７を駆動して、撮影レンズを合焦状態に
する。この際に撮影レンズの繰り出し位置を不図示のエ
ンコーダ等の情報より得ることが出来て、被写体の撮影
距離に関する情報を得ることもできる。続いて測光セン
サ２０２の出力信号をＡ／Ｄ変換しながら読み込むこと
で被写体の明るさに関する情報を得て、この情報を基に
適正な露光とするためのシャッタ速度や絞り値の情報を
演算する。

【００５７】焦点検出と測光のシーケンスが終了すると
ｔ６の期間に移る。この期間において、マイクロコンピ
ュータ２０１はハイパスフィルタや積分器の遮断周波数
の変更と加算器の加算倍率の設定とを行う。

【００５８】まず、ｔ５の期間にて求められたシャッタ
速度の情報に基づいてハイパスフィルタの遮断周波数ｆ
ｃと積分器の遮断周波数ｆｓとをそれぞれ変更する。こ
れは、例えばシャッタ速度が比較的高速な場合に低い周
波数の手ぶれ振動を防止するような低い遮断周波数を選
択してもあまり意味がないばかりか、回路の応答性が悪
くなることによる振動防止の誤差が大きくなるからであ
る。よって、シャッタ速度が高速であればハイパスフィ
ルタの遮断周波数ｆｃと積分器の遮断周波数ｆｓとをそ
れぞれ高周波数側に設定し、シャッタ速度が低速であれ
ばハイパスフィルタの遮断周波数ｆｃと積分器の遮断周
波数ｆｓとをそれぞれ低周波数側に設定するように連続
パルス出力端子のうちと及びととの出力信号の
デューティを変更する。設定に際しては先述したような
手法でＥＥＰＲＯＭ２１８に製造時に格納されたデータ
を参照して製造誤差による遮断周波数の誤差を発生させ
ないようにする。

【００５９】次に、ｔ４の期間にて設定された撮影レン
ズの焦点距離情報、及び、ｔ５の期間にて得られた被写
体の撮影距離に関する情報をもとに加算器の加算倍率を
決定する。この段階では加算器の加算倍率を決定するだ
けで、未だ連続パルス信号の出力端子と或いはと
への出力は行わないし、駆動回路１１３及び１３３の
出力も許可していない。

【００６０】第２ストロークスイッチ２１３のオンを検
出すると、ｔ７の期間に移る。マイクロコンピュータ２
０１は連続パルス信号の出力端子と或いはとへ
の出力を開始して加算器をｔ６の期間にて決定された加
算倍率にて動作させるとともに、摩擦力軽減のための微
少駆動振動用の連続パルス信号も出力する。さらに、信
号により駆動回路１１３及び１３３の駆動を許可する
ことで、コイル１１４及び１３４への通電も開始させ
る。これによって手ぶれ振動防止のための光軸変化手段
１２０の移動が開始されることにより撮影のための準備
が完了する。ｔ８の期間に移る。

【００６１】マイクロコンピュータ２０１は、ｔ５の期
間に求められたシャッタ速度及び絞り値に基づいてシャ
ッタ駆動回路２０５に信号出力を行ってシャッタを開閉
して露光を行う。既にｔ７の期間より光軸変化手段１２
０の移動が開始されているので、手ぶれ振動による光軸
変化防止の作用はこの期間中も行われて像ぶれのない高
品位の画像が撮影される。

【００６２】シャッタの開閉が終了すると、ｔ９の期間
となる。

【００６３】マイクロコンピュータ２０１は信号によ
り駆動回路１１３及び１３３の駆動を禁止とすること
で、コイル１１４及び１３４への通電も停止させる。さ
らに、連続パルス信号の出力端子と或いはとへ
の出力を停止して加算器の加算倍率を初期状態とすると
もに、摩擦力軽減のための微少駆動振動用の連続パルス
信号も停止する。これによって手ぶれ振動防止のための
光軸変化手段１２０の移動が停止する。続いてｔ１０の
期間となる。

【００６４】マイクロコンピュータ２０１は第３のモー
タ駆動回路２１０に信号出力を行ってフィルムの巻き上
げ及び巻き戻し用モータ２１１を駆動し、フィルムの巻
き上げを行う。この際に、巻き上げによる振動等に伴っ
て振動検出センサ１０１及び１２１の出力信号が不安定
になる場合があり、やはりその不安定な出力を受けるハ
イパスフィルタや積分器は遮断周波数ｆｃ又はｆｓが低
いとその出力が飽和したりし易い。よって、ハイパスフ
ィルタの遮断周波数ｆｃが最大となるようにマイクロコ
ンピュータ２０１は連続パルス出力端子のうちとと
の出力信号を最大デューティで出力するように変更する
とともに、積分器の遮断周波数ｆｓが最大となるように
マイクロコンピュータ２０１は連続パルス出力端子のう
ちととの出力信号を最大デューティで出力するよう
に変更する。フィルムの巻き上げ動作が終了すると、ｔ
１１の期間に移る。

【００６５】一通り撮影のシーケンスが終了した訳であ
るが、レリーズスイッチの第１ストロークスイッチ２１
２、或いは、第２ストロークスイッチ２１３までが続け
てオンされているならば、次の撮影駒の撮影に備えてハ
イパスフィルタや積分器の遮断周波数ｆｃ又はｆｓをｔ
６の期間に設定したものに戻るようにマイクロコンピュ
ータ２０１は連続パルス出力端子のうちととの出力
信号を最大デューティから変更するとともに、積分器の
遮断周波数ｆｓが最大となるようにマイクロコンピュー
タ２０１は連続パルス出力端子のうちととの出力信
号を最大デューティでから変更する。しかし、レリーズ
スイッチの第１ストロークスイッチ２１２或いは第２ス
トロークスイッチ２１３のオンが解除されて、メインス
イッチもオフとなると、シーケンスは終了する。

【００６６】尚、以上説明したシーケンス中では説明し
なかったが、先述した特開平１−１３０１４４号におい
て記載されている様に、積分器の出力が飽和してしまっ
た場合に飽和状態からなるべく早く定常状態にするよう
に積分器の遮断周波数ｆｓを高く変更するような動作を
マイクロコンピュータ２０１に行わせることも可能であ
る。この場合は、積分器の出力が所定の範囲内にあるか
どうかをマイクロコンピュータ２０１が知る必要がある
ので、積分器の出力をマイクロコンピュータ２０１のＡ
／Ｄコンバータ入力端子にも接続する。マイクロコンピ
ュータ２０１は積分器が機能しているｔ３〜ｔ１１の期
間中に所定のサイクルにて積分器の出力をＡ／Ｄ変換し
て入力し、得られたデータが所定の範囲を越えている場
合は積分器の出力が飽和しているとみなして、連続パル
ス出力端子のととの出力信号デューティを変更し
て、積分器の遮断周波数ｆｓを必要な時間だけ最大値と
なるようにすれば良い。

【００６７】（変形例）上記実施の形態においては、一
眼レフ等のカメラに適用した例を述べているが、カメラ
以外の光学機器やその他の装置、更にはそれらカメラや
光学機器やその他の装置に適用される装置、又はこれら
を構成する要素に対しても適用できるものである。

【００６８】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、常
に正確な振動検出を行い、確実に像ぶれ補正機能を発揮
させることができる像ぶれ補正機能を有する光学装置を
提供できるものである。

【００６９】また、本発明によれば、光軸変化手段を微
少振幅駆動させる際のマイクロコンピュータの負荷を低
減することができる像ぶれ補正機能を有する光学装置を
提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る像ぶれ補正機能を
有する光学装置の構成の一部を示す回路図である。

【図２】本発明の実施の一形態に係る像ぶれ補正機能を
有するカメラの構成の他の部分を示す回路図である。

【図３】図１に示す可変抵抗器の構成例を示す回路図で
ある。

【図４】図２のマイクロコンピュータより出力される連
続パルス信号の波形例を示した図である。

【図５】図１に示す可変抵抗器の抵抗値の変化を説明す
る図である。

【図６】図１に示す加算器による波形加算を説明する図
である。

【図７】本発明の実施の一形態に係る信号帯域を説明す
る図である。

【図８】本発明の実施の一形態に係る像ぶれ補正機能を
有するカメラの一連の動作を示すタイミングチャートで
ある。

【符号の説明】

１０１，１２１ 振動検出センサ １０３，１０６，１１１ 可変抵抗器 １２３，１２６，１３１ 可変抵抗器 １１３，１３３ 駆動回路 １２０ 光軸変化手段 ２０１ マイクロコンピュータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学系の光軸の角度変化を角速度として
   検出する角速度検出手段と、該角速度検出手段の出力信
   号を信号処理する信号処理手段と、前記光軸を変化させ
   るための光軸変化手段とを有した像ぶれ補正機能を有す
   る光学装置において、 前記信号処理手段からの信号と前記光軸変化手段を所定
   の周波数にて微少振幅駆動するために入力される信号を
   重畳して、その信号により前記光軸変化手段を駆動する
   光軸変化駆動手段と、前記角速度検出手段が有する共振
   周波数と前記微少振幅駆動の駆動周波数とが干渉しない
   周波数帯域となるような、前記光軸変化手段を所定の周
   波数にて微少振幅駆動するための信号を生成し、前記光
   軸変化駆動手段に出力する信号生成手段とを有すること
   を特徴とする像ぶれ補正機能を有する光学装置。
2. 【請求項２】 前記信号生成手段はこの装置を制御する
   ために備わった連続パルス信号出力機能を有するマイク
   ロコンピュータであり、生成した前記微少振幅駆動を行
   わせるための繰り返し信号を、前記連続パルス信号を出
   力する端子より出力することを特徴とする請求項１に記
   載の像ぶれ補正機能を有する光学装置。