JP2006003439A - 光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 撮影露光中か否かにかかわらず、短時間で、かつ高精度な振れ検出および振れ補正を行えるようにする。
【解決手段】 振れ補正手段１４を用いて振動に伴う像振れを補正する光学機器において、該振動の加速度を検出して得られた第１の信号（２０５）と、該振動の変位を検出して得られた第２の信号（１０７，１０８）とを用いて振れ情報を生成し、該振れ情報に基づいて振れ補正手段を制御する制御手段２０１を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、像振れ補正精度を向上させる機能を有する光学機器に関するものである。

カメラや交換レンズ等の光学機器には、手振れ等による像振れを抑制する防振システムが搭載されていることが多い。

手振れは、通常１Ｈｚ〜１０Ｈｚの周波数を有する振動であるが、露光時点においてこのような手振れを起こしていても像振れの無い写真を撮影可能とする防振システムでは、光学機器の振動を検出し、この検出結果に応じて補正レンズを光軸直交面内で変位させたり（光学防振）、撮影映像のうち切り取る（出力する）領域をシフトさせたり（電子防振）する。

ここで、手振れ等の振動は、レーザージャイロ等により加速度、角加速度、角速度、角変位等を検出し、この検出結果に基づく演算処理により求められる。そして、演算された振れ情報に基づいて、補正レンズを駆動したり、映像の出力領域をシフトさせたりすることにより、像振れ補正が行われる。

ところで、一般に撮影倍率が０．１倍以下の場合は、撮像面が傾く方向の角度振れの補正のみで像振れ補正は十分であるが、撮影倍率がそれよりも大きくなると、撮像面に対して平行な方向の平行振れの影響が大きくなる。さらに、撮影倍率が大きくなると、ピント方向（撮影光軸方向）の振れの影響も大きくなる。これは、平行振れが撮影倍率に比例して像面上でのずれとして発生し、またピント方向の振れは撮影倍率の二乗に比例してピントのずれとして発生するためである。

このため、従来、マクロレンズのような撮影倍率の高い光学機器において、加速度センサを用い、光学的振れ補正手段を制御することにより平行振れを補正する提案がなされている。

また、加速度センサで検出される加速度には、平行振れの加速度に重力による加速度が加わって検出される。そして、検出された加速度から速度および変位を算出するためには、初速度を正確に求める必要がある。その手段として、特許文献１では、次のような手法が開示されている。

まず、重力加速度方向を所定時間の間測定し続け、その測定結果の平均値より平均的な重力加速度方向を求める。その後、角速度センサの出力から角度方向の変位を求め、さらに重力加速度方向の変位を算出し、上記検出された加速度から重力加速度を引いて振れ加速度を演算する。

また、上記特許文献１には、加速度センサにより検出された加速度のうち、所定の時間間隔における最初のピーク時から最後のピーク時までの間の加速度を用いて、最初のピーク時と最後のピーク時とにおける振れ変位が等しいと仮定することによって、その加速度から速度を算出する手法も開示されている。

また、その他に、結像した像の変位から直接振れ変位を求める方法、例えば、ＡＦセンサに結像した像の振れを検出してカメラ振れを検知する処方も従来提案されている。
特開平９−２１８４３５号公報（段落００１０，００１９〜００２１、図１，図２等）

上記特許文献１のように、加速度から振れ変位を算出する場合、まず、重力加速度方向を算出するために、長時間、加速度を測定し続けて重力方向を求める必要がある。このため、最終的に振れ変位を得るまでに長時間を要し、撮影装置における速写性が悪化する。

また、この方法は、初速度の算出に際して、カメラに加わる振れを周期運動と仮定した上で成り立つものである。しかし、実際に生じるカメラ振れは周期性に乏しい挙動をするため、算出した初速度に誤差を大きく含む。

一方、ＡＦセンサ等の光電変換素子からの出力によりカメラ振れの変位を検出し、これのみに基づいて像振れ補正を行う技術を一眼レフカメラに適用しようとする場合、精度は良いものの、露光中はクイックリターンミラーが撮影光路から退避してＡＦセンサに対する被写体像の結像が中断され、ＡＦセンサによる検出ができなくなるため、露光中のカメラ振れの検出ができなくなる。

そこで、本発明は、一眼レフカメラにも適用が可能であり、かつ短時間で高精度な像振れ補正を行えるようにした光学機器を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、１つの観点として本発明は、振れ補正手段を用いて振動に伴う像振れを補正する光学機器であって、該振動の加速度を検出して生成された第１の信号と、該振動の変位を検出して生成された第２の信号とを用いて振れ情報を生成し、該振れ情報に基づいて振れ補正手段を制御する制御手段を有する。

また、他の観点としての本発明は、振れ補正手段を用いて振動に伴う像振れを補正する光学機器であって、該振動により発生する慣性力を利用して生成された第１の信号と、該振動による光束の変位を検出して生成された第２の信号とを用いて振れ情報を生成し、該振れ情報に基づいて該振れ補正手段を制御する制御手段を有する。

本発明によれば、例えば、第１の信号が示す振れ加速度から、第２の信号に基づいて算出した補正値を用いて重力加速度成分を除去したり、第１の信号が示す振れ加速度から振れ速度および振れ変位を求める際に用いる初速度を第２の信号から求めたりすることが可能となる。すなわち、第１の信号と第２の信号の双方を用いて振れ情報を求めることで、角度振れ、平行振れおよびピント振れを含む光学機器の振れを精度良く、かつ迅速に検出することができる。

しかも、撮影中において、該撮影の開始前に求めて記憶した上記補正値を用いて第１の信号が示す振れ加速度の補正を行うことにより、撮影中にも精度良く像振れ補正を行うことができる。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施例１を表すレンズ交換式デジタル一眼レフカメラの断面図である。ここでは、レンズ光軸（撮影光軸）ＡＸＬの方向をＺ方向とし、該レンズ光軸ＡＸＬに対して直交する方向であって、撮像面に平行な２方向のうち横方向をＸ方向、縦方向をＹ
方向とする。

１はカメラボディ（以下、単にカメラという）、２は該カメラ１に装着された交換レンズである。カメラ１において、３はメインミラーであり、撮影開始前においては、交換レンズ２からの光束の光路上に配置され、該光束の一部を反射してファインダ光学系（７，８）に導き、かつ残りの光束を透過させる。この状態において、メインミラー３の背後にはサブミラー４が配置されており、メインミラー３を透過した光束を反射して焦点検出ユニット５に導く。メインミラー３およびサブミラー４は、撮影中は上記光路から退避する。

焦点検出ユニット５は、入射した光束を２つに分割するコンデンサレンズと、各分割光束を再結像させる２つのセパレータレンズと、結像した２つの被写体像をそれぞれ光電変換するＣＣＤセンサ等のラインセンサにより構成されるＡＦセンサとを有し、いわゆる位相差検出方式での焦点検出（交換レンズ２の焦点状態の検出）を行う。なお、ラインセンサは、被写体の縦方向（Ｙ方向）と横方向（Ｘ方向）の像位置を検出するよう十字型に配置されている。

６はＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサにより構成される撮像素子であり、この撮像素子６の受光面（撮像面）上には交換レンズ２からの光束が結像する。撮像素子６は、結像した被写体像を光電変換し、撮像信号を出力する。９は電子制御式のフォーカルプレーンシャッタであり、撮像素子６の露光量を制御する。

ファインダ光学系は、ペンタプリズム７と、接眼レンズ８とにより構成されている。

交換レンズ２において、被写体側から順に、１１は第１レンズユニット、１２はフォーカスレンズとしての第２レンズユニット、１３は変倍レンズとしての第３レンズユニット、１４は振れ補正レンズとしての第４レンズユニットである。また、第３および第４レンズユニット１３，１４の間には絞りユニット１５が配置されており、交換レンズ２内を通過してカメラ１側に至る光量を調節する。なお、上記レンズユニット１１〜１４および絞りユニット１５により撮影光学系が構成される。

第２レンズユニット（フォーカスレンズ）１２は、ＡＦモータ１６からの駆動力を受けて光軸ＡＸＬ上を移動し、焦点調節を行う。

第３レンズユニット（変倍レンズ）１３は、撮影者による操作力が不図示の伝達機構により伝達されることによってレンズ光軸ＡＸＬ上を移動し、変倍を行う。

第４レンズユニット（振れ補正レンズ）１４は、ＩＳアクチュエータ１９からの駆動力を受けて、レンズ光軸ＡＸＬに直交する方向に移動し、像振れ補正を行う。

具体的には、交換レンズ２側に設けられた振動ジャイロ等の角速度センサ１７からの信号および加速度センサ１８からの信号に基づいて、カメラシステムの振れを示す振れ情報が生成され、該振れ情報が示す振れ方向とは反対方向に、かつ該振れ情報が示す振れ変位量に応じた駆動量（振れ変位量と振れ補正レンズの敏感度等から演算される）だけ第４レンズユニット１４を駆動するようにＩＳアクチュエータ１９を制御する。

なお、加速度センサ１８は、Ｘ，Ｙ，Ｚの３方向の加速度を検出することができる。また、角速度センサ１７と加速度センサ１８は、撮影光学系の光軸ＡＸＬに直交し、かつ該撮影光学系の主点Ｐを含む平面上に配置されている。これにより、角速度センサ１７および加速度センサ１８はいずれも主点Ｐに対応した位置での振れの角速度および加速度を検
出することができる。

また、ＩＳアクチュエータ１９の駆動の制御は、後述するレンズＣＰＵにより行われる。さらに、第４レンズユニット１４は、光軸上の一点を中心にして回動し、実質的に光軸直交方向に移動するものであってもよいし、いわゆる可変頂角プリズムであってもよい。図２には、図１に示したレンズ交換式デジタル一眼レフカメラシステムの電気回路構成を示すブロック図である。

この図において、１００はカメラ１側の電気回路（以下、カメラ側電気回路という）、２００は交換レンズ２側の電気回路（以下、レンズ側電気回路という）である。

カメラ側電気回路において、１０１はマイクロコンピュータで構成されるカメラＣＰＵであり、カメラ１側の各構成部の動作を制御するとともに、カメラ接点１０２および交換レンズ２側（以下、単にレンズ２側という）のレンズ接点２０２を介して交換レンズ２に設けられたレンズＣＰＵ２０１との通信を行う。レンズ２側に通信される情報としては、後述する平行振れ情報、ピント振れ情報等が含まれ、また、レンズ２側から受信する信号として像倍率情報等が含まれる。

カメラ接点１０２は、レンズ２側に信号を伝達する信号伝達接点、交換レンズ２に電源を供給する電源用接点を含む。

１０３は外部から操作可能な電源スイッチであり、カメラＣＰＵ１０１を立ち上げてシステム内の各アクチュエータやセンサ等への電源供給およびシステムの動作を可能な状態とするためのスイッチである。

１０４は外部から操作可能な２段ストローク式のレリーズスイッチであり、第１ストロークスイッチ（ＳＷ１）と第２ストロークスイッチ（ＳＷ２）を有する。該レリーズスイッチ１０４からの信号は、カメラＣＰＵ１０１に入力される。カメラＣＰＵ１０１は、第１ストロークスイッチ（ＳＷ１）からのＯＮ信号の入力に応じて、撮影準備状態に入り、測光部１０５による被写体輝度の測定および焦点検出部１０３による位相差検出方式での焦点検出を開始させる。カメラＣＰＵ１０１は、測光結果に基づいて絞りユニット１５の絞り値や撮像素子６の露光量（シャッタ秒時）等を演算する。また、カメラＣＰＵ１０１は、焦点状態の検出結果である焦点検出情報（デフォーカス量およびデフォーカス方向）に基づいて、撮影対象となる被写体に対して焦点を合わせるために必要な第２レンズユニット２の駆動量および駆動方向を決定する。該駆動量および駆動方向の情報は、レンズＣＰＵ２０１に送信される。レンズＣＰＵ２０１は、レンズ２内の各構成部の動作を制御する。

さらに、カメラＣＰＵ１０１は、レンズ２側に設けられたＩＳ（防振）スイッチ２０３からのＯＮ信号を受けると、第４レンズユニット１４の駆動制御、すなわち振れ補正制御を開始する。ここで、本実施例では、撮影倍率が所定値より大きい場合は、カメラ１側に設けられた平行振れ検出部１０８が、ＡＦセンサからの信号に基づいて、つまりは合焦対象の被写体からの光束のＡＦセンサ上での変位を利用して、該ＡＦセンサに結像する被写体像のＸ，Ｙ方向の像振れ、すなわち平行振れを検出し、Ｘ，Ｙ方向の平行振れ情報としてレンズＣＰＵ２０１に送信する。また、ピント振れ検出部１０７は、焦点検出情報の変動に基づいてピント方向（Ｚ方向）の振れ、すなわちピント振れ変位量（方向を含む）を検出し、これをピント振れ情報としてレンズＣＰＵ２０１に送信する。

第２ストロークスイッチ（ＳＷ２）からのＯＮ信号が入力されると、カメラＣＰＵ１０１は、レンズＣＰＵ２０１に対して絞り駆動命令を送信し、絞りユニット１５を先に演算
した絞り値に設定させる。また、カメラＣＰＵ１０１は、露光部１０９に露光開始命令を送信し、ミラー３，４の退避（アップ）動作およびシャッタ９の開放動作を行わせ、撮像素子６を含む撮像部１１０にて、被写体像の光電変換、すなわち撮影を行わせる。

撮像部１１０（撮像素子６）からの撮像信号は、信号処理部１１１にてデジタル変換され、さらに各種補正処理が施されて画像信号として出力される。画像信号（データ）は、画像記録部１１２において、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の記録媒体に記録保存される。

レンズ接点２０２は、カメラ１側との信号のやり取りを行う信号伝達接点と、カメラ１側から電源供給を受ける電源用接点とを含む。

ＩＳ（防振）スイッチ２０３は、像振れ補正制御を行わせるかどうかを選択するために撮影者により操作される。ＩＳスイッチ２０３からのＯＮ信号は、レンズＣＰＵ２０１を介してカメラ１側にも送信される。

２０４は図１において符号１７を付した角速度センサであり、カメラシステムの角度振れである縦（ピッチ方向）振れと横（ヨー方向）振れのそれぞれの角速度を示す角速度信号を出力する検出部と、該検出部からの角速度信号を電気的あるいは機械的に積分して得られた、上記ピッチ方向振れおよびヨー方向振れの変位（角度振れ変位量）を示す変位信号をレンズＣＰＵ２０１に出力する演算出力部とから構成されている。なお、この角速度センサ２０４は、レンズＣＰＵ２０１からの指令信号によってその動作のＯＮ／ＯＦＦが制御される。

２０５は図１において符号１８を付した加速度センサであり、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの３方向における加速度を機械的に、具体的には振れにより発生する慣性力を利用して検出し、該加速度を示す信号をレンズＣＰＵ２０１に出力する。

２０６は加速度・速度演算部であり、カメラ１側から入力されたＸ，Ｙ方向の平行振れ情報およびＺ方向のピント振れ情報を、撮影倍率情報（これについては後述する）に応じてＸ，Ｙ、Ｚ方向の平行，ピント振れ変位量に変換し、その値からＸ，Ｙ，Ｚ方向の平行，ピント振れ速度および平行，ピント振れ加速度を演算する。

ここで既に角度振れの補正が行われた状態であれば、Ｘ，Ｙ方向の振れは角度振れを排除した平行振れのみと見なされる。

２０７は補正値演算部であり、加速度・速度演算部２０６にて演算された平行，ピント振れ加速度と、加速度センサ２０５からの信号により示される加速度（以下、センサ検出加速度という）とを比較して、その差分を加速度センサ２０５から得られた加速度に対する補正値として演算する。この補正値は、Ｘ，Ｙ，Ｚのそれぞれの方向について演算され、方向別の加速度補正値として記憶される。なお、この補正値が重力加速度に相当する。この補正値演算部２０７における補正値演算は、カメラ１側の露光動作の開始まで繰り返され、随時、加速度補正値が更新記憶される。

２０８は振れ変位演算部であり、加速度センサ２０５から得られたセンサ検出加速度に対して補正値演算部２０７にて算出された加速度補正値による補正を加えることによって、センサ検出加速度から重力加速度成分を排除し、その後、該補正後の加速度を積分して振れ速度を、さらにこれを積分する。これにより、加速度センサ２０５の検出結果を基にした、重力加速度成分を除外した平行振れ変位量が算出される。

なお、振れ速度および振れ変位の算出においては、カメラシステムの振れの初速度を求める必要があるため、加速度・速度演算部２０６で求められた振れ速度（平行，ピント振れ速度）を初速度として設定する。

２０９は振れ合成部であり、前述した振れ変位演算部２０８で算出された加速度センサ出力を基にした平行振れ変位量と角速度センサ２０４による検出結果から求められた角度振れ変位量（ピッチ、ヨー方向）とから、第４レンズユニット１４の駆動量（振れ補正量）を決定する。具体的には、Ｘ方向の平行振れによる振れ変位量と、ヨー方向の角度振れによる像面上での振れ変位量とを合成し、かつＹ方向の平行振れによる振れ変位量とピッチ方向の角度振れによる像面上での振れ変位量とをそれぞれ合成する。そして、合成された振れ変位量から、第４レンズユニット１４の駆動量および方向を決定する。

２１０は前述したピント振れ変位量に基づいて、第２レンズユニット１２のピント振れ補正のための駆動量および方向を演算するピント振れ補正量演算部である。

２１１は補正駆動制御部であり、ＩＳスイッチ２０３のＯＮに応答して、角度振れに基づく振れ補正制御若しくは角度振れと平行振れの合計値（合成値）に基づく振れ補正制御を選択的に実行する。具体的には、補正駆動制御部２１１は、撮像倍率情報により示される倍率が所定値（例えば、０．２〜０．３倍、より好ましくは０．１倍）より低い場合には角度振れのみに基づく振れ補正制御を行い、倍率が該所定値よりも高いマクロ域である場合には、露光開始前には角度振れのみに基づく振れ補正制御、露光開始後は角度振れと平行振れとの合計変位量に基づく振れ補正制御を行う。

なお、加速度・速度演算部２０６〜補正駆動制御部２１１はレンズＣＰＵ２０１内に設けられている。

２１２は補正駆動部であり、図１に示したＩＳアクチュエータ１９とその駆動回路とを含む。ＩＳアクチュエータ１９は、第４レンズユニット１４をＸ方向に駆動する永久磁石およびコイルからなるＸ方向アクチュエータと、第４レンズユニット１４をＹ方向に駆動する永久磁石およびコイルからなるＹ方向アクチュエータとにより構成される。なお、レンズ２内には、第４レンズユニット１４を、その光軸がレンズ光軸ＡＸＬに略一致する位置に保持するためのロック機構が設けられている。補正駆動部２１２は、レンズＣＰＵ２０１からの指令信号に応じて、ＩＳスイッチ２０３がＯＦＦになったとき（振れ補正停止時）に該ロック機構をロック動作させ、ＩＳスイッチ２０３がＯＮになったとき（振れ補正動作時）に該ロック機構をアンロック動作させる。

２１３は合焦駆動部であり、カメラＣＰＵ１０１から送信された第２レンズユニット１２の駆動量および駆動方向の情報に応じてＡＦモータ１６を駆動することによって第２レンズユニット１２のオートフォーカス駆動を行う。また、合焦駆動部２１３は、振れ補正制御時において、撮影倍率が上記所定値よりも高いときには、露光動作開始と同時に、ピント振れ補正量演算部２１０からのピント振れの補正駆動量および方向の情報に応じてＡＦモータ１６を駆動することによって、第２レンズユニット１２のピント振れ補正駆動を行う。

２１４は絞り駆動部であり、カメラＣＰＵ１０１からの絞り駆動命令を受けたレンズＣＰＵ２０１により制御され、図１に示した絞りユニット１５を該命令により指定された絞り値に相当する開口状態に動作させる。

２１５は撮影倍率検出部であり、変倍レンズである第３レンズユニット１３の位置を検出する第１検出部と、第２レンズユニット１２の位置を検出する第２検出部と、これら第
１および第２検出部からの位置情報に基づいて撮影倍率を演算する演算部（いずれも図示せず）により構成されている。該演算部で演算された撮影倍率の情報は、加速度・速度演算部２０６に送信されるとともに、レンズＣＰＵ２０１を介してカメラＣＰＵ１０１にも送信される。

次に、図３のフローチャートを用いて、図２に示したシステムの主要動作を説明する。まず、カメラ側電気回路１００における電源スイッチ１０３がＯＮされると、レンズ側電気回路２００に電源供給が開始され、カメラＣＰＵ１０１とレンズＣＰＵ２０１との間の通信が開始される（ステップ〈図にはＳと記す〉１００１）。

次に、カメラＣＰＵ１０１は、レリーズスイッチ１０４におけるＳＷ１のＯＮ信号が発生しているか否かを判別し（ステップ１００２）、該ＯＮ信号発生しているときは、レンズＣＰＵ２０１は、ＩＳスイッチ２０３がＯＮになっているかを判別する（ステップ１００３）。ＩＳスイッチ２０３がＯＮのときはステップ１００４へ、ＯＮでないときはステップ１０１６へ進む。

ステップ１００４では、カメラＣＰＵ１０１は、測光および焦点検出動作を行い、レンズＣＰＵ２０１は、焦点検出結果に基づくフォーカス動作を行うとともに、角度振れ検出を開始し、さらに第２および第３レンズユニット１２，１３の位置（つまりは焦点距離および被写体距離）の検出を行う。

その後、所定の時間が経過すると、角度振れの検出結果を受けたレンズＣＰＵ２０１（補正駆動制御部２１１）は、補正駆動部２１２を介して第４レンズユニット１４の振れ補正制御を開始する（ステップ１００５）。

さらに、レンズＣＰＵ２０１は、ステップ１００４にて検出された焦点距離および被写体距離から撮影倍率検出部２１５によって算出された現在の撮影倍率が所定値より大きいか否か、言い換えれば、平行振れ補正およびピント振れ補正が必要なマクロ域であるかどうかを判別する（ステップ１００６）。マクロ域であると判別した場合は、カメラ１側のＡＦセンサを用いて平行振れ（Ｘ，Ｙ方向）を検出するとともに、焦点検出情報に基づくピント振れ（Ｚ方向）の検出を行う。

また、このとき、レンズ２側では、３軸方向の加速度センサ２０５により、Ｘ，Ｙ，Ｚの３方向における加速度の検出を開始する（ステップ１００７）。そして、カメラ１側のＡＦセンサにより検出されたＸ，Ｙ，Ｚの３方向の平行，ピント振れ変位量から該３方向の平行，ピント振れ速度および平行，ピント振れ加速度を算出し、さらにこの平行，ピント振れ加速度をレンズ２側の加速度センサ２０５により検出されたセンサ検出加速度と比較して、該センサ検出加速度の補正値（重力加速度成分）を演算する（ステップ１００８）。この動作は、次のステップ１００９で、レリーズスイッチのＳＷ２がＯＮされるまで繰り返され、最新の補正値に更新される。

ステップ１００９では、レリースボタンの第２ストローク操作によってＳＷ２からのＯＮ信号が入力されたか否かを判別し、ＯＮ信号が入力されるまでステップ１００２からステップ１００８を繰り返す。ＳＷ２からのＯＮ信号が入力されると、ステップ１０１０へと進む。

ステップ１０１０では、レンズＣＰＵ２０１は、露光動作に先立って、以下の手順で平行振れ補正およびピント振れ補正を開始する。

まず、加速度センサ２０５より求められた加速度（センサ検出加速度）を前述した補正
値により補正し、重力加速度成分を排除する。次に、補正後の加速度を積分して振れ速度を、さらにこれを積分して振れ変位量を算出する。なお、振れ速度の算出においては、カメラ側（ＡＦセンサ）から得た振れ速度を初速度として用いる。

次に、ステップ１０１１では、前述した加速度センサ２０５の出力を基にした平行振れ変位量と角速度センサ２０４よる検出結果から求められる角度振れ変位量（ピッチ、ヨー方向）とから第４レンズユニット１４の振れ補正駆動量（ＩＳアクチュエータ１９の駆動量）を決定する。

具体的には、Ｘ方向の平行振れによる振れ変位量とヨー方向の角度振れによる像面上の振れ変位量を合成し、かつＹ方向の平行振れによる振れ変位量とピッチ方向の角度振れによる像面上の振れ変位量とを合成し、これら合成された振れ変位量から第４レンズユニット１４の駆動量を決定する。こうして、平行振れおよび角度振れの合成変位量に基づく第４レンズユニット１４の駆動が開始される。

ステップ１０１２では、レンズＣＰＵ２０１（ピント振れ補正量演算部２１０）は、ピント振れ変位量に基づいて第２レンズユニット１２のピント振れ補正駆動量を演算し、該演算結果に応じて補正駆動部２１２およびＡＦモータ１６を介して第２レンズユニット１２を駆動し、ピント振れ補正を開始する。

次に、ステップＳ１０１３では、カメラＣＰＵ１０１は撮像素子６の露光動作を開始する。なお、レンズＣＰＵ２０１は、露光中も角度振れ、平行振れおよびピント振れの補正を行う。こうして露光が終了すると、ステップＳ１０１４に進み、カメラＣＰＵ１０１は、撮影画像データを記録媒体に記録して、ステップ１００２に戻る。

また、ステップ１００６にて撮像倍率が所定値以下でマクロ域ではないと判別した場合には、ステップ１０１５へと進み、レリーズスイッチ１０４の第２ストローク操作によってＳＷ２からのＯＮ信号が入力されるまで、ステップ１００２からステップ１００６を繰り返す。ＳＷ２からのＯＮ信号が入力されると、ステップ１０１３の露光動作へと進む。そして、この露光中は、角度振れ補正のみが実行される。

なお、ステップ１００３にてＩＳスイッチ２０３がＯＦＦであった場合には、ステップ１０１６にて、カメラＣＰＵ１０１は焦点検出および測光動作を行う。そして、ステップ１０１５へと進み、レリーズスイッチ１０４の第２ストローク操作によってＳＷ２からのＯＮ信号が入力されるまでステップ１００２からステップ１０１６を繰り返す。そして、ＳＷ２からのＯＮ信号が入力されると、ステップ１０１３の露光動作へと進む。この場合、いずれの振れ補正も行わない。

カメラＣＰＵ１０１およびレンズＣＰＵ２０１は、電源スイッチ１０３がＯＦＦされるまで上記一連の動作を繰り返し、電源スイッチ１０３がＯＦＦされると、カメラＣＰＵ１０１とレンズＣＰＵ２０１間の通信を終了し、レンズ側電気回路２００への電源供給も終了する。

なお、本実施例では、ＡＦセンサからの出力を用いて平行振れおよびピント振れを検出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、撮像素子６からの出力を用いてこれらを検出してもよい。

また、本実施例では、ＡＦセンサからの出力を、加速度センサ２０５により検出される加速度の補正値の算出（重力加速度の排除）に用い、さらにその加速度に基づいて計算される速度算出に必要な初速度を求めるのに用いる場合について説明したが、これらのうち
一方の算出のみに用いてもよい。

また、本実施例では、露光開始と同時に平行振れおよびピント振れの補正を開始する場合について説明したが、露光開始前において平行振れおよびピント振れの補正を開始するようにしてもよい。

さらに、本実施例では、平行振れ検出部１０８およびピント振れ検出部１０７がカメラ１側に設けられ、角速度センサ２０４、加速度センサ２０５および振れ補正制御を行うＣＰＵがレンズ２側に設けられた場合について説明したが、これら各構成要素は、カメラ側およびレンズ側のいずれに設けられていてもよい。

例えば、角速度センサおよび加速度センサを、平行振れ検出部およびピント振れ検出部とともにカメラ側に設け、これらからの出力信号をレンズ側のＣＰＵが取り込んで振れ補正制御を行ったり、レンズ側に設けた平行振れ検出部およびピント振れ検出部がカメラ側のＡＦセンサからの信号を取り込んで、平行振れおよびピント振れの演算を行うようにしたり、カメラ側のＣＰＵにおいて振れ補正に必要な全ての演算を行い、第４レンズユニット１４の駆動指令（駆動量および方向の指令）をレンズ側に送信するようにしたりしてもよい。

さらに、本実施例は、レンズ交換式デジタル一眼レフカメラについて説明したが、本発明は、レンズ一体側のデジタルカメラ、さらにはビデオカメラにも適用することができる。

また、本実施例では、いわゆる光学防振を行う場合について説明したが、本発明は、撮像素子により取得した画像信号のうち出力する領域を振れに応じてシフトさせる、いわゆる電子防振を行う場合にも適用することができる。

本発明の実施例であるレンズ交換式デジタル一眼レフカメラを示す断面図。 上記カメラシステムの電気回路構成を示すブロック図。 上記カメラシステムにおける主要動作を示すフローチャート。

符号の説明

１ カメラボディ
２ 交換レンズ
３ メインミラー
４ サブミラー
５ 焦点検出ユニット
６ 撮像素子
１２ 第２レンズユニット（フォーカスレンズ）
１４ 第４レンズユニット（振れ補正レンズ）
１５ 絞りユニット
１６ ＡＦモータ
１７ 角度振れセンサ
１８ 加速度センサ
１９ ＩＳアクチュエータ

Claims (17)

1. 振れ補正手段を用いて振動に伴う像振れを補正する光学機器であって、
   前記振動の加速度を検出して生成された第１の信号と、前記振動の変位を検出して生成された第２の信号とを用いて振れ情報を生成し、該振れ情報に基づいて前記振れ補正手段を制御する制御手段を有することを特徴とする光学機器。
2. 振れ補正手段を用いて振動に伴う像振れを補正する光学機器であって、
   前記振動により発生する慣性力を利用して生成された第１の信号と、前記振動による光束の変位を検出して生成された第２の信号とを用いて振れ情報を生成し、該振れ情報に基づいて前記振れ補正手段を制御する制御手段を有することを特徴とする光学機器。
3. 前記制御手段は、前記第１の信号が示す振れ加速度を、前記第２の信号を用いて補正し、該補正した振れ加速度に基づいて前記振れ情報を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学機器。
4. 前記制御手段は、前記第１の信号が示す第１の振れ加速度と前記第２の信号に基づいて算出した第２の振れ加速度との差分値に基づいて、前記第１の振れ加速度から重力加速度成分を除去するための補正値を求め、該補正値を用いて前記第１の振れ加速度を補正することを特徴とする請求項３に記載の光学機器。
5. 前記制御手段は、撮影の開始前に求めた前記補正値を用いて、該撮影中における前記第１の振れ加速度の補正を行うことを特徴とする請求項４に記載の光学機器。
6. 前記制御手段は、前記第１の信号が示す振れ加速度に基づいて振れ速度および振れ変位を求め、かつ前記第２の信号に基づいて、前記振れ速度および振れ変位を求める際に用いられる振れ初速度を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学機器。
7. 前記第２の信号は、像面に略平行な方向への振動に応じた信号であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の光学機器。
8. 前記第２の信号は、撮影光軸に略平行な方向への振動に応じた信号であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の光学機器。
9. 前記制御手段は、撮影倍率を検出し、該撮影倍率が前記所定値よりも大きいときに、前記第１および第２の信号を用いて前記振れ情報を生成することを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の光学機器。
10. 前記振れ補正手段を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の光学機器。
11. 前記第２の信号は、像面に略平行な方向への振動に応じた信号であり、
    前記振れ補正手段は、撮影光軸の方向とは異なる方向に移動可能な光学素子であることを特徴とする請求項１０に記載の光学機器。
12. 前記第２の信号は、撮影光軸に略平行な方向への振動に応じた信号であり、
    前記振れ補正手段は、前記撮影光軸の方向に移動可能な光学素子であることを特徴とする請求項１０に記載の光学機器。
13. 前記第１の信号を出力する第１の検出手段を有することを特徴とする請求項１から１２
    のいずれか１つに記載の光学機器。
14. 前記第１の検出手段は、該光学機器が有する光学系の光軸に直交し、かつ該光学系の主点を含む平面上に配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の光学機器。
15. 前記第２の信号を出力する第２の検出手段を有することを特徴とする請求項１から１４のいずれか１つに記載の光学機器。
16. 前記第２の検出手段は、光学系の焦点状態を検出する焦点検出手段であることを特徴とする請求項１５に記載の光学機器。
17. 撮影装置と、
    該撮影装置に対して装着可能な請求項１から１６のいずれか１つに記載の光学機器とを有することを特徴とする撮影システム。

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