JP4824538B2 - 手ぶれ補正機能を有する撮像装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮影時の手ぶれを補正する手ぶれ補正機能を有する撮像装置およびその制御方法に関するものである。

近年、スチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置の自動化が進み、自動露出や自動焦点調節機構などを備えたものが広く実用化されており、これらの多機能化の一環として、装置全体の振れに起因する像振れを補正する振れ補正機能を実現する技術もいくつか実用化されている。

これらの振れ補正機能を有する振れ防止装置は、一般に装置全体の振れを検出する振れ検出手段と、この振れに起因する像振れを補正する光学的補正手段と、光学的補正手段を駆動する駆動手段と、振れ検出手段の出力に応じて像振れ補正量を算出し駆動手段の制御を行う制御手段と、光学的補正手段を所定の位置に機械的に保持する保持手段とから構成されている。

例えば、特許文献１には、手ぶれによる撮影装置の振れ量を検出し、検出した振れ量により光電変換手段を有する基板を変位させているときに、光電変換手段を有する基板の変位量を検出し、検出した変位量により振れ量を補正して光電変換手段を有する基板を変位させて振れ補正を行うことが記載されている。

また、特許文献２には、光学的補正手段を所定の位置に機械的に保持する機械的保持手段と、機械的保持手段の状態変移時に動作し、光学的補正手段を所定の位置に保持する電気的保持手段とを設け、光学的補正手段を保持したり、保持状態から解除する、機械的保持手段の状態変移時には、電気的保持手段を動作させて機械的保持手段による光学的補正手段の保持を行えるようにしたり、所定の位置より変移したりしないようにし、画像がずれることを防止することが記載されている。

ここでいう、電気的保持とは、駆動手段へ通電を行っている間、光学的補正手段を所定の位置に保持しつづけることであり、機械的保持手段とは、該手段へ通電せずとも光学的補正手段を所定の位置に保持しつづけるものである。なお、機械的保持手段としては、全く電気的制御を伴わないものの他、光学的補正手段を所定の位置に保持する状態へ変移させたり、その保持の解除時に際しては電気的制御を伴うものも含むものとする。

また、特許文献３には、駆動力の大小で重力方向を判定する方法が実施例に記載されている。
特開２００１−０６６６５５号公報 特許第３１８８７３９号公報 特開２００５−３２３４０５号公報

このような構成の振れ防止装置では、重力方向センサを搭載しているため、重力方向を判別するには工夫が必要である。

本発明は、前記従来技術の問題を解決することに指向するものであり、補正手段が自由落下するときの方向を利用して重力方向を判定する機能を備えた手ぶれ補正機能を有する撮像装置およびその制御方法を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載した手ぶれ補正機能を有する撮像装置は、撮像素子と、撮像素子からの画像を表示する表示手段と、撮像装置に加わる振れを検出する振れ検出手段と、振れに起因する像振れを補正する補正手段と、補正手段の位置を検出する位置検出手段と、振れ検出手段および位置検出手段の出力に応じて補正手段を駆動する駆動手段と、補正手段を所定の位置に機械的に保持する機械的保持手段とからなる手ぶれ補正機能を有する撮像装置であって、半押しの第１レリーズ状態または該第１レリーズ状態からさらに押された第２レリーズ状態において前記機械的保持手段による前記補正手段の機械的保持を解除し始めてから前記駆動手段により前記補正手段を所定の位置に保持する電気的保持を開始するまでの間に、前記位置検出手段により前記補正手段の位置を検出して第１の位置情報として保持し、前記電気的保持を開始し始めてから前記位置検出手段により前記補正手段の位置を検出して第２の位置情報として保持し、前記第１の位置情報と前記第２の位置情報を用いて重力方向を判定する重力方向判定手段を備えたことを特徴とする。

また、請求項２に記載した手ぶれ補正機能を有する撮像装置は、請求項１の撮像装置において、振れ検出手段の出力値が所定の範囲外のときに、重力方向の判定を中止する手段を備えたことを特徴とする。

また、請求項３に記載した手ぶれ補正機能を有する撮像装置の制御方法は、撮像素子と、前記撮像素子からの画像を表示する表示手段と、撮像装置に加わる振れを検出する振れ検出手段と、前記振れに起因する像振れを補正する補正手段と、前記補正手段の位置を検出する位置検出手段と、前記振れ検出手段および前記位置検出手段の出力に応じて前記補正手段を駆動する駆動手段と、前記補正手段を所定の位置に機械的に保持する機械的保持手段とからなる手ぶれ補正機能を有する撮像装置の制御方法であって、半押しの第１レリーズ状態または該第１レリーズ状態からさらに押された第２レリーズ状態において前記機械的保持手段による前記補正手段の機械的保持を解除し始めてから前記駆動手段により前記補正手段を所定の位置に保持する電気的保持を開始するまでの間に、前記位置検出手段により前記補正手段の位置を検出して第１の位置情報として保持し、前記電気的保持を開始し始めてから前記位置検出手段により前記補正手段の位置を検出して第２の位置情報として保持し、前記第１の位置情報と前記第２の位置情報を用いて重力方向を判定することを特徴とする。

また、請求項４に記載した手ぶれ補正機能を有する撮像装置の制御方法は、請求項３の撮像装置において、振れ検出手段の出力値が所定の範囲外のときに、重力方向の判定を中止する手段を備えたことを特徴とする。

以上の撮像装置およびその制御方法によれば、補正手段により画像ずれを補正できるとともに、補正手段の位置情報から重力方向を判定できる。

本発明によれば、補正手段により画像ずれ等の違和感が出ることなく手ぶれ補正を行うことができ、かつ重力方向を判定することができるという効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態におけるデジタルスチルカメラ（以下、デジタルカメラという）の外観を示す（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は背面図である。また、図２はデジタルカメラ内部のシステム構成の概要を示すブロック回路図である。

図１に示すように、デジタルカメラ本体の上面には、レリーズスイッチ（レリーズシャッタ）ＳＷ１、モードダイヤルスイッチＳＷ２、およびサブＬＣＤ（液晶ディスプレイ）１が配設されている。

また、デジタルカメラ本体の正面には、撮影レンズを含む鏡胴ユニット７、光学ファインダ４、ストロボ発光部３、測距ユニット５、リモートコントロール受光部６が設けられている。

デジタルカメラの背面には、電源スイッチＳＷ１３、ＬＣＤモニタ１’、ＡＦＬＥＤ８、ストロボＬＥＤ９、広角方向ズームスイッチＳＷ３、望遠方向ズームスイッチＳＷ４、セルフタイマの設定・削除するセルフタイマスイッチＳＷ５、メニュースイッチＳＷ６、上移動・ストロボセットスイッチＳＷ７、右移動スイッチＳＷ８、ディスプレイスイッチＳＷ９、下移動・マクロスイッチＳＷ１０、左移動・画像確認スイッチＳＷ１１、ＯＫスイッチＳＷ１２、手ぶれ補正スイッチＳＷ１４が設けられている。カメラ本体の側面にはメモリカード／電池装填室の蓋２が設けられている。

デジタルカメラの各部材の機能および作用は公知であるので、その説明は省略することにし、次にカメラの内部のシステム構成を図２に基づき図１を参照しながら説明する。

図２に示すように、１０４はデジタルスチルカメラプロセッサ（以下、プロセッサという）である。このプロセッサ１０４は、Ａ／Ｄ変換器１０４１１、第１ＣＣＤ信号処理ブロック１０４１、第２ＣＣＤ信号処理ブロック１０４２、ＣＰＵブロック１０４３、ローカルＳＲＡＭ１０４４、ＵＳＢブロック１０４５、シリアルブロック１０４６、ＪＰＥＧ・ＣＯＤＥＣブロック（ＪＰＥＧ圧縮・伸長を行うブロック）１０４７、ＲＥＳＩＺＥブロック（画像データのサイズを補間処理により拡大・縮小するブロック）１０４８、ＴＶ信号表示ブロック（画像データを液晶モニタ・ＴＶなどの外部表示機器に表示させるためのビデオ信号に変換するブロック）１０４９、メモリカードコントローラブロック（撮影画像データを記録するメモリカードの制御を行うブロック）１０４１０を有している。これらの各ブロックは相互にバスラインで接続されている。

また、プロセッサ１０４の外部にはＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ（ホワイトバランス設定、γ設定が行われた状態の画像データ）、ＹＵＶ画像データ（輝度データ、色差データ変換が行われた状態の画像データ）、ＪＰＥＧ画像データ（ＪＰＥＧ圧縮された状態の画像データ）を保存するＳＤＲＡＭ１０３が配置され、このＳＤＲＡＭ１０３はプロセッサ１０４にメモリコントローラ（図示せず）、バスラインを介して接続されている。

プロセッサ１０４の外部には、さらに、ＲＡＭ１０７、内蔵メモリ（メモリカードスロットにメモリカードが装着されていない場合でも撮影画像データを記憶するためのメモリ）１２０、制御プログラム、パラメータなどが格納されたＲＯＭ１０８が設けられ、これらもバスラインによってプロセッサ１０４に接続されている。

ＲＯＭ１０８に格納する制御プログラムは、デジタルカメラの電源スイッチＳＷ１３をオンすると、プロセッサ１０４のメインメモリ（図示せず）にロードされ、プロセッサ１０４はその制御プログラムに従って各部の動作制御を行うと共に、制御データ、パラメータ等をＲＡＭ１０７等に一時的に保存させる。

鏡胴ユニット７は、ズームレンズ７１ａを有するズーム光学系７１、フォーカスレンズ７２ａを有するフォーカス光学系７２、絞り７３ａを有する絞りユニット７３、メカニカルシャッタ７４ａを有するメカニカルシャッタユニット７４からなるレンズ鏡筒を備えている。なお、ズームレンズ７１ａ、フォーカスレンズ７２ａおよび絞り７３ａは撮影光学系を構成している。また、撮影光学系の光軸をＺ軸とするとともに、このＺ軸に直交する平面をＸ-Ｙ平面とする。

ズーム光学系７１、フォーカス光学系７２、絞りユニット７３、メカニカルシャッタユニット７４は、ズームモータ７１ｂ、フォーカスモータ７２ｂ、絞りモータ７３ｂ、メカニカルシャッタモータ７４ｂによってそれぞれ駆動されるようになっている。

この鏡胴ユニット７の各モータはモータドライバ７５によって駆動され、モータドライバ７５はプロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４３によって制御される。

また、鏡胴ユニット７の各レンズ系によりＣＣＤ１０１に被写体像が結像され、ＣＣＤ１０１は被写体像を画像信号に変換してＦ／Ｅ−ＩＣ１０２に画像信号を出力する。Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２は画像ノイズ除去用のため相関二重サンプリングを行うＣＤＳ１０２１、利得調整用のＡＧＣ１０２２、アナログデジタル変換を行うＡ／Ｄ変換部１０２３から構成されている。すなわち、Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２はその画像信号に所定の処理を施し、アナログ画像信号をデジタル信号に変換してプロセッサ１０４の第１ＣＣＤ信号処理ブロック１０４１に向けてこのデジタル信号を出力する。

これらの信号制御処理は、プロセッサ１０４の第１ＣＣＤ信号処理ブロック１０４１から出力されるＶＤ（垂直同期）−ＨＤ（水平同期）信号によりＴＧ１０２４を介して行われる。そのＴＧ１０２４はそのＶＤ−ＨＤ信号に基づき駆動タイミング信号を生成する。

プロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４３は、音声記録回路１１５１による音声記録動作を制御するようになっている。音声記録回路１１５１はマイクロフォン（以下、マイクという）１１５３で変換された音声記録信号のマイクＡＭＰ（アンプリファイア）１１５２による増幅信号を指令に応じて記録する。ＣＰＵブロック１０４３は、音声再生回路１１６１の動作も制御する。音声再生回路１１６１は、指令により適宜メモリに記憶されている音声信号を再生してオーディオＡＭＰ１１６２に出力し、スピーカ１１６３から音声を出力させるように構成されている。

ＣＰＵブロック１０４３は、さらに、ストロボ回路１１４を制御することによってストロボ発光部３から照明光を発光させる。これに加えて、ＣＰＵブロック１０４３は、測距ユニット５も制御する。

ＣＰＵブロック１０４３は、プロセッサ１０４のサブＣＰＵ１０９に接続され、サブＣＰＵ１０９はＬＣＤドライバ１１７を介してサブＬＣＤ１による表示制御を行う。サブＣＰＵ１０９は、さらに、ＡＦＬＥＤ８、ストロボＬＥＤ９、リモートコントロール受光部６、操作スイッチＳＷ１〜ＳＷ１４からなる操作キーユニット、ブザー１１３に接続されている。

ＵＳＢブロック１０４５はＵＳＢコネクタ１２２に接続され、シリアルブロック１０４６はシリアルドライバ回路１２３１を介してＲＳ−２３２Ｃコネクタ１２３２に接続されている。ＴＶ信号表示ブロック１０４９は、ＬＣＤドライバ１１７を介してＬＣＤモニタ１’に接続されると共に、ビデオＡＭＰ（ＴＶ信号表示ブロック１０４９から出力されたビデオ信号を７５Ωインピーダンスに変換するためのＡＭＰ（アンプリファイア））１１８を介してビデオジャック（カメラをＴＶなどの外部表示機器に接続するためのジャック）１１９に接続されている。メモリカードコントローラブロック１０４１０はメモリカードスロット１２１のカード接点に接続されている。

ＬＣＤドライバ１１７はＬＣＤモニタ１’を駆動するとともに、ＴＶ信号表示ブロック１０４９から出力されたビデオ信号をＬＣＤモニタ１’に表示させる信号に変換する役割を果たす。ＬＣＤモニタ１’は撮影前の被写体の状態監視するため、撮影画像を確認するため、メモリカードまたは内蔵メモリ１２０に記録された画像データを表示するために用いられる。

デジタルカメラの本体には、鏡胴ユニット７の一部を構成する固定筒が設けられている。この固定筒にはＣＣＤステージ１２５１がＸ−Ｙ方向に移動可能に設けられている。ＣＣＤ１０１は手ぶれ補正機構の一部を構成するＣＣＤステージ１２５１に搭載されている。この固定筒およびＣＣＤステージ１２５１の詳細な構造については後述する。

ＣＣＤステージ１２５１はアクチュエータ１２５５によって駆動され、アクチュエータ１２５５はドライバ１２５４によって駆動制御される。そのドライバ１２５４はコイルドライブ第１ＭＤとコイルドライブ第２ＭＤとから構成されている。そのドライバ１２５４はＡＤ（アナログデジタル）変換器ＩＣ１２５６に接続され、そのＡＤ変換器ＩＣ１２５６はＲＯＭ１０８に接続され、このＡＤ変換器ＩＣ１２５６にはＲＯＭ１０８から制御データが入力される。

固定筒には手ぶれ補正スイッチＳＷ１４がオフ、電源スイッチＳＷ１３がオフのときには、ＣＣＤステージ１２５１を中央位置（原点位置）に強制保持する保持機構１２６３が設けられている。この保持機構１２６３はアクチュエータとしてのステッピングモータＳＴＭにより制御され、そのステッピングモータＳＴＭはドライバ１２６１によって駆動される。このドライバ１２６１にはＲＯＭ１０８から制御データが入力される。

ＣＣＤステージ１２５１には位置検出素子１２５２が取り付けられている。この位置検出素子１２５２の検出出力はアンプ１２５３に入力され、増幅されてＡ／Ｄ変換器１０４１１に入力される。デジタルカメラ本体にはジャイロセンサ１２４１がピッチ（Ｐitch）方向とヨー（Ｙaw）方向との回転を検出可能に設けられ、ジャイロセンサ１２４１の検出出力はローパスフィルタ兼用のＬＰＦ−アンプ１２４２を介してＡ／Ｄ変換器１０４１１に入力される。

このデジタルカメラは、図３に示す、「モニタリング処理」ブロックと「再生処理」ブロックの少なくとも２つのモードを有し、これら２つのモード間を遷移する。「モニタリング処理」ブロックの内部ではメニュー呼び出しを行うことができ、各種設定を変更することができる。また、「再生処理」ブロックの内部では、撮影画像をＬＣＤモニタ１’に表示させることができる。

すなわち、図３のフローチャートに示すように、モードダイヤルスイッチＳＷ２が撮影モードに設定されたか否か判断され（Ｓ１)、撮影モードに設定された場合（処理Ｓ１のＹｅｓ）、モニタリング処理が実行される（Ｓ２)。モニタリング処理実行後、撮影命令が入力されたか否か判断され(Ｓ３)、入力された場合（処理Ｓ２のＹｅｓ）は撮影処理が実行され(Ｓ４)、その後、処理Ｓ２に戻る。撮影命令が入力されない場合（処理Ｓ２のＮｏ）は後述する処理Ｓ８に進む。

また、処理Ｓ１において、モードダイヤルスイッチＳＷ２が撮影モードに設定されていない場合（処理Ｓ１のＮｏ）、さらにモードダイヤルスイッチＳＷ２が再生モードに設定されたか否か判断される(Ｓ５)。そして、再生モードに設定された場合（処理Ｓ５のＹｅｓ）、撮影画像をＬＣＤモニタ１’に表示させる再生処理が実行され(Ｓ６)、再生モードに設定されていない場合（処理Ｓ５のＮｏ）、撮影・再生以外の処理が実行される(Ｓ７)。

処理Ｓ３，Ｓ６，Ｓ７の後、電源スイッチＳＷ１３が押下されたか否か判断され(Ｓ８)、押下された場合（処理Ｓ８のＹｅｓ）は処理を終了し、押下されていない場合（処理Ｓ８のＮｏ）は処理Ｓ１に戻り、処理が継続される。

前述の図２に示したプロセッサ１０４は、２種類のタイマ機能を有している。図４は２種類のタイマ機能の動作を示すフローチャートであり、（ａ）はカウントダウンタイマ、（ｂ）はフリーランタイマである。２種類のタイマとも、セットした秒数がカウントダウンされ秒数がゼロになることを契機に割り込みを発生させる。なお、カウントダウン中の秒数はレジスタで参照することができる。各タイマにカウントするＸ秒をセットして（Ｓ１１、Ｓ１１’）、カウントをスタートし（Ｓ１２）、設定したＸ秒後に所定の割り込み処理を実行する（Ｓ１３）。

ここで、カウントダウンタイマによる処理は１回のカウントダウンで処理を終了する。再び動作させるためには再度スタートさせる必要がある。一方、フリーランタイマによる処理はリセット命令の確認を行い（Ｓ１４）、リセット命令のないとき（処理Ｓ１４のＮｏ）、処理Ｓ１１に戻り、リセット命令のあるとき（処理Ｓ１４のＹｅｓ）、カウントダウンの処理を終了する。フリーランタイマはリセット命令を実行しない限りＸ秒間隔の割り込みを繰り返し実行しつづける。

図５は、ＣＣＤをスライドさせて手ぶれ補正を行う原理を示している。撮像面（ＣＣＤ面）がＰ１の位置にあるとき、被写体の像はＯに投影される。しかし、手ぶれにより、カメラがθx，θyだけ回転した場合、撮像面はＰ２の位置に移動して、被写体が写る場所がＯ’に移動する。そこで、撮像面がＰ１になるようにｄｘ，ｄｙだけ平行移動してやることにより、被写体の撮像面上での投影位置は元に戻すことができる。

次に、手ぶれ補正機構の構成について図６〜図８（ａ），（ｂ）を参照しながら説明する。図６〜図８（ａ），（ｂ）には複数のレンズが収納される固定筒を示しており、図６は正面図、図７は図６のＡ−Ａ’の縦断面図、図８（ａ），（ｂ）は背面図である。図６〜図８（ａ），（ｂ）において、１０は固定筒である。固定筒１０は箱形形状を呈し、その内側がレンズ鏡筒受入用の収納空間とされている。固定筒１０の背面には全体的に略矩形状を呈する板状のベース部材１１が取り付けられている。その固定筒１０の内周壁には、ここではレンズ鏡筒を繰り出し・繰り入れるためのヘリコイド１２が形成されている。固定筒１０は少なくとも２つの角部が切り欠かれ、一方の角部１０ａは後述するステッピングモータＳＴＭの取り付け部とされ、他方の角部１０ｂは後述するフレキシブルプリント基板２０の折り曲げ箇所とされている。

図２に示すＣＣＤステージ１２５１はそのベース部材１１に設けられている。このＣＣＤステージ１２５１は、図９に分解して示すように環枠形状のＸ方向ステージ１３と、矩形状のＹ方向ステージ１４と、載置ステージ１５とから大略構成されている。

Ｘ方向ステージ１３はベース部材１１に固定されている。このＸ方向ステージ１３にはＸ方向に延びる一対のガイド軸１３ａ，１３ｂがＹ方向に間隔を開けて設けられている。Ｘ方向ステージ１３には直方体形状の４個の永久磁石１６ａ〜１６ｄが配置されている。この４個の永久磁石１６ａ〜１６ｄは２個一対とされ、一対の永久磁石１６ａ，１６ｂはＸ−Ｙ平面内でＹ方向に間隔を開けて平行に配置されている。この実施の形態では、一対のガイド軸１３ａ，１３ｂが一対の永久磁石１６ａ，１６ｂを貫通する構成とされているが、これに限るものではなく一対のガイド軸１３ａ，１３ｂに併設して設けられていても良い。一対の永久磁石１６ｃ，１６ｄはＸ−Ｙ平面内でＸ方向に間隔を開けて配置されている。

Ｙ方向ステージ１４はＹ方向に延びる一対のガイド軸１４ｃ，１４ｄがＸ方向に間隔を開けて設けられている。そのＹ方向ステージ１４にはＸ方向に間隔を開けて対向する２個一対の被支承部１７ａ，１７ａ’，１７ｂ，１７ｂ’がＹ方向に間隔を開けて形成されている。各一対の被支承部（１７ａ，１７ａ’），（１７ｂ，１７ｂ’）はＸ方向ステージ１３の一対のガイド軸１３ａ，１３ｂにそれぞれ可動可能に支承され、これによりＹ方向ステージ１４がＸ方向に可動可能とされている。

ＣＣＤ１０１は載置ステージ１５に固定されている。載置ステージ１５はＸ方向に張り出した一対のコイル取付板部１５ｃ，１５ｄとＹ方向に張り出した一対のコイル取付板部１５ａ，１５ｂとを有する。ＣＣＤ１０１はその載置ステージ１５の中央に固定されている。載置ステージ１５にはＣＣＤ１０１の撮像面と同じ側にＹ方向に間隔を開けて対向する２個一対の被支承部（符号を略す）がＸ方向に間隔を開けて形成され、各一対の被支承部はＹ方向ステージ１４の一対のガイド軸１４ｃ，１４ｄに可動可能に支承され、これにより載置ステージ１５は全体としてＸ−Ｙ方向に可動可能とされている。

ＣＣＤ１０１には撮像面と反対側の面に保護板１９が貼り付けられている。保護板１９にはその中央にテーパ形状の凹所１９ａが形成されている。この凹所１９ａの機能については後述する。

一対のコイル取付板部１５ｃ，１５ｄにはそれぞれ偏平かつ渦巻き状のコイル体ＣＯＬ１，ＣＯＬ１’が貼り付けられている。コイル体ＣＯＬ１，ＣＯＬ１’は直列接続されている。また一対のコイル取付板部１５ａ，１５ｂにおいてもそれぞれ偏平かつ渦巻き状のコイル体ＣＯＬ２，ＣＯＬ２’が貼り付けられている。コイル体ＣＯＬ２，ＣＯＬ２’も同様に直列接続されている。

各コイル体ＣＯＬ１，ＣＯＬ１’はそれぞれ各永久磁石１６ｃ，１６ｄに臨まされている。各コイル体ＣＯＬ２，ＣＯＬ２’はそれぞれ永久磁石１６ａ，１６ｂに臨まされている。一対のコイル体ＣＯＬ１，ＣＯＬ１’は、Ｘ方向にＣＣＤ１０１を可動させるのに用いられ、一対のコイル体ＣＯＬ２，ＣＯＬ２’はＹ方向にＣＣＤ１０１を可動させるのに用いられる。

また、コイル体ＣＯＬ１，ＣＯＬ１’には、図８（ａ）に示すように、各コイル体ＣＯＬ１，ＣＯＬ１’をＸ方向に横断する方向に磁性材料からなる吸着棒３５が設けられ、この吸着棒３５（鉄製の棒）を取り付けることで磁力により磁石（の着いたステージ）と棒（の着いたステージ）を引きつけて、ガタを抑えている。

ここでは、位置検出素子１２５２にはホール素子が用いられ、一対のコイル取付板部１５ｃ，１５ｄの一方のコイル取付板部１５ｄに位置検出素子１２５２としてのホール素子１２５２ａが設けられ、同様に一対のコイル取付板部１５ａ，１５ｂの一方のコイル取付板部１５ｂにホール素子１２５２ｂが設けられている。

ＣＣＤ１０１はフレキシブルプリント基板２０を介してＦ／Ｅ−ＩＣ１０２に電気的に接続され（図１０参照）、そのホール素子１２５２ａ，１２５２ｂはフレキシブルプリント基板２０を介してオペレーションアンプに電気的に接続され、各コイル体ＣＯＬ１，ＣＯＬ１’，ＣＯＬ２，ＣＯＬ２’はドライバ１２５４（図２参照）に電気的に接続されている。

図２に示す原点位置の保持機構１２６３は、図８（ｂ）のＢ−Ｂ’の縦断面を示す図１０と、図１１（ａ），（ｂ）に拡大して示すように、ステッピングモータＳＴＭを有する。このステッピングモータＳＴＭの駆動制御については後述することにし、保持機構１２６３のメカニカルな構成を先に詳細に説明する。

ステッピングモータＳＴＭは図６に示すように固定筒１０の角部１０ａに設けられている。そのステッピングモータＳＴＭの出力軸２０には出力ギヤ２１が設けられている。固定筒１０の角部１０ａには回転運動を直線運動に変換する変換機構２２が設けられている。

変換機構２２は回転伝達ギヤ２３と往復動シャフト２４と付勢コイルスプリング２５と強制押さえ板２６とバネ受け部材２７とから大略構成されている。固定筒１０の角部１０ａにはＺ軸方向に間隔を開けて一対の支承部２８，２９が形成されている。支承部２８はモータ取付板から構成されている。往復動シャフト２４は支承部２９とモータ取付板２８との間に掛け渡されて支承されている。回転伝達ギヤ２３は一対の支承部２８，２９の間に位置して、往復動シャフト２４に回転可能に支承されると共に、出力ギヤ２１に噛合されている。

往復動シャフト２４の一端側の部分は支承部２９を貫通してベース部材１１の背面側に臨んでいる。付勢コイルスプリング２５はバネ受け部材２７と支承部２９との間に設けられ、往復動シャフト２４はその付勢コイルスプリング２５により支承部２８に向けて付勢されている。往復動シャフト２４には回転伝達ギヤ２３の軸穴端面と係合する段差部２４ａを有する。

回転伝達ギヤ２３にはその一方の端面部に図１２（ａ）〜（ｅ）に示すようにカム溝３１が形成されている。このカム溝３１は回転伝達ギヤ２３の周回り方向に延び、谷底平坦部３１ａと頂上平坦部３１ｂとその谷底平坦部３１ａから頂上平坦部３１ｂに向かって連続的に傾斜する傾斜面部３１ｃとから構成されている。その谷底平坦部３１ａと頂上平坦部３１ｂとの間は後述するカムピンが回転方向から衝合する衝合壁としての絶壁３１ｄとなっている。

支承部２８（図１０参照）にはカムピン３２が固定され、そのカムピン３２の先端はカム溝３１に摺接されている。絶壁３１ｄから傾斜面部３１ｃの傾斜開始位置３１ｅまでの谷底平坦部３１ａの回転方向の長さはステッピングモータＳＴＭの回転制御信号に換算して２パルス分に相当する。

傾斜面部３１ｃの傾斜開始位置３１ｅから頂上平坦部３１ｂに通じる傾斜終端位置３１ｆまでの傾斜面部３１ｃの回転方向長さはステッピングモータＳＴＭの回転制御信号に換算して３０パルス分に相当する。

傾斜終端位置３１ｆから絶壁３１ｄまでの間の頂上平坦部３１ｂの回転方向長さはステッピングモータＳＴＭ１の回転制御信号に換算して３パルス分に相当し、ステッピングモータＳＴＭの３５パルス分が回転伝達ギヤ２３の１回転に対応し、回転伝達ギヤ２３の１回転により往復動シャフト２４がＺ軸方向に１往復される。

また、強制押さえ板２６はベース部材１１の背面側に設けられている。強制押さえ板２６は、図１０，図１１（ａ）に示すようにＣＣＤ１０１の中心に向かって長く延びる構成とされ、その強制押さえ板２６の基端部２６ａは往復動シャフト２４の一端部に固定されている。その強制押さえ板２６の自由端部２６ｂにはテーパ形状の押さえピン３３が固定されている。その強制押さえ板２６の延びる方向途中にはガイド軸２６ｃが突出形成されている。

図８（ａ），（ｂ）に示すベース部材１１には位置決め突起１１ａ，１１ｂとコイル取り付け突起１１ｃと係合突起１１ｄとが形成されている。コイル取り付け突起１１ｃにはネジリコイルバネ３４の巻回部３４ａが取り付けられ、ネジリコイルバネ３４の一端部３４ｂは係合突起１１ｄに係合され、ネジリコイルバネ３４の他端部３４ｃはガイド軸２６ｃに係合されている。ベース部材１１にはガイド軸２６ｃをガイドするガイド穴（図示を略す）が形成されている。

強制押さえ板２６はそのネジリコイルバネ３４によって位置決め突起１１ａに当接されつつ往復動シャフト２４の往復動に伴ってベース部材１１に対して離反接近する方向（Ｚ軸方向）に往復動される。ガイド軸２６ｃは強制押さえ板２６の往復動を安定した姿勢で行わせる役割を果たす。

押さえピン（嵌合突起）３３は凹所（嵌合穴）１９ａと嵌合することにより載置ステージ１５（図９参照）を機械的に原点位置に保持させる役割を果たし、図１３（ａ）に拡大して示すように押さえピン３３の周壁３３ａと保護板１９の凹所周壁１９ｂとが密接に嵌合した状態がカムピン３２のホールド待機位置（図１２（ｄ）参照）に相当し、図１３（ｂ）に拡大して示すように押さえピン３３の周壁３３ａと保護板１９の凹所周壁１９ｂとが最大離間した状態がカムピン３３のレリーズ待機位置（図１２（ｅ）参照）に対応し、カムピン３２のホールド待機位置は載置ステージ１５の強制原点位置でもある。

次に、ＣＣＤ１０１の移動目標地点はジャイロセンサ１２４１からの入力を基に決定される。ジャイロセンサ１２４１はカメラのＰitch（ピッチ）方向の回転とＹaw（ヨー）方向の回転を捉えるように配置されている。Ａ／Ｄ変換器１０４１１は、ジャイロセンサ１２４１からの出力をＴ［ｓ］間隔で取り込んでＡＤ変換する。

ここで、
ωyaw(t)：Ｙaw方向の瞬間角速度、
ωpitch(t)：Ｐitch方向の瞬間角速度、
θyaw(t)：Ｙaw方向の変化角度、
θpitch(t)：Ｐitch方向の変化角度、
Ｄyaw(t)：Ｙaw方向の回転に対応して移動する像移動量、
Ｄpitch(t)：Ｐitch方向の回転に対応して移動する像移動量
とすると、
Ｙaw方向の変化角度は（数１）
（数１）
θyaw(t)＝Σωyaw(i)×Ｔ（ｉは０からｔまで）
Ｐitch方向の変化角度は（数２）
（数２）
θpitch(t)＝Σωpitch(i)×Ｔ（ｉは０からｔまで）
で求められる。

一方、ズームポイントｚｐ、フォーカスポイントｆｐから焦点距離ｆが決定される。Ｙaw方向の回転に対応して移動する像移動量は（数３）
（数３）
Ｄyaw(t)＝ｆ×tan(θyaw(t))
Ｐitch方向の回転に対応して移動する像移動量は（数４）
（数４）
Ｄpitch(t)＝ｆ×tan(θpitch(t))
で求められる。これがＣＣＤ１０１の移動すべき量になる。図１４は焦点距離によるＣＣＤ移動量を示し、また、図１５および（表１）はぶれ角とＣＣＤ補正移動量との関係を示している。

図１６（ａ），（ｂ）はＣＣＤを動かすためのサーボ制御の制御周期を示すタイミングチャートである。本実施の形態では、周期Ｔ＝０．０００２５［ｓ］毎に図１７に示すフローチャートが実行される。その結果、ＣＣＤは目標位置に対して図１８に示すように動くことになる。

図１７において、先ず、フラグが「１」であるか否か判断され(Ｓ２０）、フラグが「１」である場合（処理Ｓ２０のＹｅｓ）は次の処理Ｓ２１へ、フラグが「１」でない場合（処理Ｓ２０のＮｏ）は処理Ｓ３０へそれぞれ進む。ここで、図１７のフローチャートを処理するために要する時間は、手ぶれ補正処理を行うフラグが「１」の場合は０．０００１［ｓ］であり（図１６（ａ））、手ぶれ補正処理を行わないフラグが「０」の場合は０．０００００５［ｓ］である（図１６（ｂ））。

処理Ｓ２０において、フラグが「１」であると判断された場合、カウントダウンタイマがゼロになって割り込みが入るまでの時間を周期Ｔで割った値が周期Ｔの２倍を超えているか、つまり「全てのカウントダウンタイマの値＞２×Ｔ」であるか否か判断される（Ｓ２１）。そして、処理Ｓ２１での判断が「Ｙｅｓ」の場合はそのまま処理Ｓ２３へ進み、「Ｎｏ」の場合はフラグを「０」にセット（Ｓ２２）してから、処理Ｓ２３へ進む。

次に、カウンタの値が４の倍数＋３であるか否か判断し（Ｓ２３）、「Ｙｅｓ」の場合はサーボ制御を行ってＣＣＤを動かし（Ｓ２９）、その後、処理Ｓ３０へ進む。また、処理Ｓ２３での判断が「Ｎｏ」の場合は、処理Ｓ２４へ進む。

さらに、カウンタの値が４の倍数＋２であるか否か判断し(Ｓ２４）、「Ｙｅｓ」の場合は、Ｐitch方向の角速度検出・角度算出を行って目標値をセットするとともに、サーボ制御を行ってＣＣＤを動かし(Ｓ２８）、その後、処理Ｓ３０へ進む。また、処理Ｓ２４での判断が「Ｎｏ」の場合は、処理Ｓ２５へ進む。

さらに、カウンタの値が４の倍数＋１であるか否か判断し(Ｓ２５）、「Ｙｅｓ」の場合はサーボ制御を行ってＣＣＤを動かし(Ｓ２７）、その後、処理Ｓ３０へ進む。また、処理Ｓ２５での判断が「Ｎｏ」の場合は、Ｙaw方向の角速度検出・角度算出を行って目標値をセットするとともに、サーボ制御を行ってＣＣＤを動かし（Ｓ２６）、その後、処理Ｓ３０へ進む。

そして最後に、処理Ｓ３０において、カウンタの値に「１」を足す処理を実行後、全体の処理を終了する。

サーボ制御においては、周期Ｔ［ｓ］が短い程、制御値をよりよく目標値近傍へ収束させることができるという特徴がある。ところが、例えばＴ＝０．０００１［ｓ］（補正処理を行う時間）とすると手ぶれ補正処理の間隔が最短にはなるが、この場合、手ぶれ補正以外の処理にもＣＰＵを使うので、手ぶれ補正のＣＰＵ占有率を１００％にはできない。一方、占有率が高すぎると、手ぶれ補正以外の割り込み処理に阻害され、手ぶれ補正の割り込みがずれたり、手ぶれ補正の割り込み処理が抜け落ちたりして、実装されている手ぶれ補正以外の機能に影響を及ぼす。これらの課題を回避するため、本実施の形態ではＣＰＵ占有率を４０％の周期Ｔ＝０．０００２５［ｓ］に設定する。サーボ制御によってＣＣＤを中央に居つづけさせるセンタリングおよび露光時の手ぶれ補正も共に周期Ｔ＝０．０００２５［ｓ］とする。

図１９は静止画撮影時の処理を示すフローチャートである。図１（ａ）に示すレリーズスイッチＳＷ１が押され、例えば半押しの第１レリーズ状態の検出後にＣＣＤを固定している保持機構を解除し、同時にＣＣＤを中央に保持制御するセンタリングを行う。さらに押された第２レリーズ状態の検出後にＣＣＤの追随を始め、露光を行う。露光の終了とともに追随を終了し、再びセンタリングを行う。センタリングが完了すると、ＣＣＤステージの固定を行う。第１，第２レリーズ状態の処理はサブＣＰＵ１０９を経由してＣＰＵブロック１０４３が制御する。

図１９において、先ず、手ぶれ補正スイッチＳＷ１４をオンすると(Ｓ３１)、ジャイロセンサの電源がオンされる(Ｓ３２)。そして、レリーズスイッチＳＷ１を半押して、第１レリーズ状態の処理が終了したとき(Ｓ３３)、制御周期が決定されて(Ｓ３４)、ＣＣＤステージ１２５１が解放されるとともに、ＣＣＤ１０１の中央保持制御（センタリング）が開始される(Ｓ３５)。

次に、第１レリーズ状態が継続しているか否か判断され(Ｓ３６)、継続していなければ（処理Ｓ３６のＮｏ）ＣＣＤステージ１２５１を固定し(Ｓ３７)、その後、処理Ｓ３３に戻る。処理Ｓ３６において、第１レリーズ状態が継続している場合（処理Ｓ３６のＹｅｓ）、さらにレリーズスイッチＳＷ１が押下されて第２レリーズ状態２か否か判断し(Ｓ３８)、押下されていなければ（処理Ｓ３８のＮｏ）処理Ｓ３６に戻る。

また、処理Ｓ３８において、第２レリーズ状態のとき（処理Ｓ３８のＹｅｓ）再び制御周期が決定され(Ｓ３９)、その決定された制御周期に変更されてから(Ｓ４０)、ＣＣＤ追随が開始される(Ｓ４１)。このとき、露光が実行され(Ｓ４２)、露光が終了すると(Ｓ４３)、ＣＣＤ追随を終了するとともに、ＣＣＤ１０１の中央保持制御が再び開始される(Ｓ４４)。

そして最後に、ＣＣＤ１０１の中央保持制御が終了したか否か判断され(Ｓ４５)、終了したとき（処理Ｓ４５のＹｅｓ）ＣＣＤステージ１２５１を固定して(Ｓ４６)、全体の処理が終了する。

図２０および図２１は、特に露光中の処理におけるタイミングチャートを示している。また、図２１は図２０の要部を詳細に示したものである。さらに、図２２には、図４と同様に２種類のタイマの使用方法を示す（ａ）はカウントダウンタイマ、（ｂ）はフリーランタイマのフローチャートである。

図２０および図２１の手ぶれ補正処理Ａは、図１７における処理Ｓ２０の判断「フラグは１？」において、「Ｙｅｓ」であった場合の処理を示している。この処理は、角度の再算出・目標地点の再設定・サーボ制御による目標地点への追随を繰り返す処理である。このように処理を繰り返すと、その分、ＣＰＵを占有する期間が長くなる。

一方、手ぶれ補正処理Ｂは、図１７における処理Ｓ２０の判断「フラグは１？」において、「Ｎｏ」であった場合の処理を示している。この処理は、角度の再算出・目標地点の再設定・サーボ制御による目標地点への追随を行わない処理である。追随を行わないため、ＣＰＵを占有する期間が手ぶれ補正処理Ａと比較して極めて短い。

本実施の形態では、露光に関する処理（シャッタを閉じる処理、フラッシュ発光開始処理、またはフラッシュ発光終了処理）を開始する際に、その開始時間が所定時間以内になったら、手ぶれ補正の処理を停止（手ぶれ補正処理Ａから手ぶれ補正処理Ｂに）している。すなわち、シャッタを閉じる処理、フラッシュ発光開始処理、またはフラッシュ発光終了処理を、手ぶれ補正の処理よりも優先して実行するようにしている。

ここで、露光前から図２０および図２１を左から時間順に見ていくことにする。モニタリング画像の明るさ度合いを利用して露光時間Ｃ＝０．５秒、フラッシュ発光開始時間Ｂ＝０．０６７秒、フラッシュ発光終了時間Ａ＝０．０６８秒と決定する。また、露光前に図２２（ｂ）のフリーランタイマをスタートさせる。フラグの初期値は「１」である。Ｔ［ｓ］周期で図１７のフローチャートの処理が繰り返し実行されつづける。

露光開始と同時に、図２２（ａ）のカウントダウンタイマ１，２，３の３つのカウントをスタートさせる（図２１参照）。

フラッシュ発光開始処理が実行される直前では、図１７における処理Ｓ２１の判断する「全てのカウントダウンタイマの値＞２×Ｔ」において、「Ｙｅｓ」から「Ｎｏ」に変わり、フラグが「０」になる。次の割り込みからは図１７の処理Ｓ２０の判断「フラグは１？」は「Ｎｏ」となるので、図１７のフローチャートの処理はほぼ何も実行せずに終了する。

そして、カウントダウンタイマ１がセットしたＡ秒後に「０」になり、フラッシュ発光開始処理の割り込みが入る。フラッシュ発光開始処理がたまたま手ぶれ補正の処理とタイミングが重なったとしても、このとき手ぶれ補正の処理は０．０００００５[ｓ]なので、フラッシュ発光タイミングのずれは無視できる。

フラッシュ発光開始処理の最後でフラグを「１」にする。この後からの手ぶれ補正の割り込みでは再び、図１７の処理Ｓ２１の判断「全てのカウントダウンタイマの値＞２×Ｔ」において、「Ｙｅｓ」になり、手ぶれ補正処理を実行しつづける。

また、ラッシュ発光終了処理直前になると、図１７における処理Ｓ２１の判断「全てのカウントダウンタイマの値＞２×Ｔ」において、「Ｙｅｓ」から「Ｎｏ」に変わり、フラグが「０」になる。次の割り込みからは図１７の処理Ｓ２０の判断「フラグは１？」は「Ｎｏ」となるので、図１７のフローチャートの処理はほぼ何も実行せずに終了する。

そして、カウントダウンタイマ２がセットしたＢ秒後に「０」になり、フラッシュ発光終了処理の割り込みが入る。フラッシュ発光終了処理がたまたま手ぶれ補正の処理とタイミングが重なったとしても、このとき手ぶれ補正の処理はほぼ何もしていないので、フラッシュ発光終了タイミングのずれはないといえる。

フラッシュ発光終了処理の最後でフラグを「１」にする。この後からの手ぶれ補正の割り込みでは再び、図１７の処理Ｓ２１の判断「全てのカウントダウンタイマの値＞２×Ｔ」において、「Ｙｅｓ」になり、手ぶれ補正処理を実行しつづける。

メカシャッタ閉じ処理直前になると、図１７における処理Ｓ２１の判断「全てのカウントダウンタイマの値＞２×Ｔ」において、「Ｙｅｓ」から「Ｎｏ」に変わり、フラグが「０」になる。次の割り込みからは図１７における処理Ｓ２０の判断「フラグは１？」は「Ｎｏ」となるので、図１７のフローチャートはほぼ何も実行せずに抜ける。

そして、カウントダウンタイマ３がセットしたＣ秒後に「０」になり、メカシャッタ閉じ処理の割り込みが入る。メカシャッタ閉じ処理がたまたま手ぶれ補正の処理とタイミングが重なったとしても、このとき手ぶれ補正の処理はほぼ何もしていないので、メカシャッタ閉じタイミングのずれはないといえる。

メカシャッタ閉じ処理の最後でフラグを「１」にする。この後からの手ぶれ補正の割り込みでは再び、図１７の処理Ｓ２１の判断「全てのカウントダウンタイマの値＞２×Ｔ」において、「Ｙｅｓ」になり、手ぶれ補正処理を実行しつづける。

前述したように、手ぶれ補正処理Ｂでは補正の制御を行わないので、手ぶれ補正処理Ａに戻るまではコイル体に流す電流は最近の電流値設定のままであり、この最近の電流値設定で進行方向にＣＣＤが進みつづけ、目標地点から離れて露光されることになる（図２３参照）。

そこで、図２４に示すフローチャートの処理を行う。この処理は前述した図１７とほぼ同様の処理を行うが、異なる点は処理Ｓ２０の判断「フラグは１？」が「Ｎｏ」のとき（手ぶれ補正処理Ｂ）、コイル体へ電流値の設定を行う（Ｓ３１）。

この処理Ｓ３１における電流値設定により、手ぶれ補正処理Ｂのときにコイル体に流す最近の電流値設定を変更して、この電流値設定で進行方向にＣＣＤが進みつづけること、目標地点から離れて露光されることを防ぐことができ、目標値の範囲内とすることができる。

また、図１７のサーボ制御では、フラグを参照し、「１」の場合には０．０００２５[ｓ]周期のサーボ制御を行い、「０」の場合には０．０００７５[ｓ]周期のサーボ制御を行う。手ぶれ補正の処理が割り込んでいるサーボ制御の最中には、フラッシュ発光やメカシャッタ閉じの割り込みが入ることができず、実行したいときに実行ができないと、発光時間や露光時間がずれて、例えば明るすぎる画像が撮影されることになる。これを回避するために、フラッシュ発光やメカシャッタ閉じを実行する手前で、一時的に手ぶれ補正のサーボ制御を停止して、所望のタイミングでフラッシュ発光やメカシャッタ閉じの処理を実行できるようにすることで、この結果、画像に対して影響を及ぼさない撮影ができる。

また、フラッシュ発光開始処理の終わりとフラッシュ発光終了処理の開始の間Ｆが２×Ｔより短い場合には、フラッシュ発光終了処理が手ぶれ補正処理（０．０００１[ｓ]）と重なる場合があり得るので、露光タイミングチャートは、図２１に代わり、図２５のようになる。

図２５に示すように、フラッシュ発光開始処理の最後にフラグを「１」に戻さずに、フラッシュ発光終了処理の最後にフラグを１に戻す。この結果、フラッシュ発光中は常に、図１７に示す処理Ｓ２０における判断「フラグは１？」が「Ｎｏ」となり補正処理の時間は０．０００００５[ｓ]になる。

図１７における処理Ｓ２１の判断する「全てのカウントダウンタイマの値＞２×Ｔ」が「２×Ｔ」を基準とする根拠を図２６に示す。図２６に示すように、最も遅く「全てのカウントダウンタイマの値＞２×Ｔ」が「Ｎｏ」となる場合がケース１であり、最も早く「全てのカウントダウンタイマの値＞２×Ｔ」が「Ｎｏ」となる場合がケース２である。いずれの場合もフラッシュ発光開始処理実行には図１７に示すフローチャートでは、処理時間が０．０００００５[ｓ]になっている。また、周期Ｔの乗数「２」は、フラッシュ発光開始処理実行に図１７に示すフローチャートが０．０００００５[ｓ]であるための最小の乗数である。

なお、処理Ｓ２１の判断する「全てのカウントダウンタイマ」とは、前述した例ではカウントダウンタイマは３つあるが、そのうちの少なくとも１つのカウントダウンタイマが稼動中であることを指している。

図２７に本実施の形態におけるモニタリング画像の流れを示す。例えば、図２に示すＣＣＤ１０１からの画像の取り込み先は、ＳＤＲＡＭ１０３上にＡ，Ｂ，Ｃの三面を持ち、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ａ→Ｂ→Ｃ→Ａ・・・の繰り返しにより取り込んでいる。表示する画像は、取り込み終了した最新の画像を用いる。このためＢ面に画像を転送しているときには、画像の表示は、Ａ面の画像を使用している（同時にＣＣＤ１０１はＣ面用の露光を行っている）。この転送を開始するタイミングで次の露光が開始され、さらに表示する画像が切り替わる。このように、表示画像と現実の場面にはタイムラグがある。

手ぶれを補正する手段の機械的保持の解除が始まった時点から数えて、次の画像を表示させたままにすると過不足なく画像を停止させることができる。この停止方法は、表示用の画像を切り換えずにＡ面ならずっとＡ面を表示させ、かつ露光した画像のＣＣＤ１０１からＳＤＲＡＭ１０３への転送を禁止する。

具体的には、図２７の時刻ｔａにおいて解除が開始されたとき、時刻ｔｂで表示するＣ面の画像を表示したままとし、露光したＢ面およびＳＤＲＡＭ１０３から表示装置へのＡ面の画像の転送を禁止する。

その後、機械的保持の解除が終了した時点（時刻ｔｄ）から数えて、次の時刻ｔｅで露光したＢ面の画像をＳＤＲＡＭ１０３への転送を許可する。時刻ｔｆでＳＤＲＡＮ１０３に転送されたＢ面の画像を時刻ｔｇで表示装置に表示するようにモニタリングの更新を許可する。

これにより、機械的保持の解除時に画像表示に画像ずれ等の違和感を生じることなく機械的保持から電気的保持に移行することができる。

本実施の形態における重力方向の判定方法について説明する。レリーズスイッチが押された第１または第２レリーズ状態における保持機構１２６３（図２参照）の解除開始からＣＣＤ１０１のセンタリング開始までの期間中に、ジャイロセンサ１２４１の出力値を１０ｍｓ間隔で取得する。なお、取得したジャイロセンサ１２４１の出力値の全てが所定の範囲内に収まっていない場合は、判定失敗と決定し重力方向判定の処理を中止する。

いま、保持機構１２６３が解除開始後でありセンタリング開始前の時点でＡＤ変換を１０ｍｓ間隔で１０回行う。このときの平均ＡＤ値を計算する。例えば、ｘ，ｙ方向で平均ＡＤ値（ｘ，ｙ）＝（ｘａ，ｙａ）とする。センタリング開始後から３０ｍｓ後以降にＡＤ変換を１ｍｓ間隔で１０回行う。このときの平均ＡＤ値を（ｘ，ｙ）＝（ｘｂ，ｙｂ）とする。

前述したようなジャイロセンサ１２４１の出力値で判定失敗と決定していなければ、（数５）を計算し、
（数５）
Ｒ＝１００×（｜ｙｂ−ｙａ｜）／（｜ｘｂ−ｘａ｜）
結果がＲ＞２００なら横持ち、Ｒ＜５０なら縦持ち、と重力方向を判定することができ、それ以外なら判定失敗と決定する。このように保持機構の位置情報から重力方向を判定することができる。

本発明に係る手ぶれ補正機能を有する撮像装置およびその制御方法は、補正手段により画像ずれ等の違和感が出ることなく手ぶれ補正を行うことと、重力方向を判定することができ、撮影時の手ぶれを補正する手段として有用である。

本発明の実施の形態におけるデジタルスチルカメラの外観を示す（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は背面図 デジタルカメラ内部のシステム構成の概要を示すブロック回路図 デジタルカメラの２つのモードの動作概要を示すフローチャート ２種類のタイマ機能の動作を示す（ａ）はカウントダウンタイマ、（ｂ）はフリーランタイマのフローチャート 手ぶれ補正を行う原理を説明する図 デジタルカメラのレンズ鏡胴の固定筒を示す正面図 図６のＡ−Ａ’の縦断面図 固定筒の（ａ）は背面図、（ｂ）はフレキシブルプリント基板を除いた背面図 ＣＣＤステージの分解斜視図 図８（ｂ）のＢ−Ｂ’の縦断面 強制保持機構の要部を示す（ａ）はＣＣＤステージとステッピングモータと変換機構との連結関係を示す斜視図、（ｂ）は変換機構の部分を拡大した斜視図 回転伝達ギヤのカム溝を示す（ａ）は回転伝達ギヤの底面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’の断面図、（ｃ）はカムピンが傾斜面部を摺動して回転伝達ギヤを押し上げた状態、（ｄ）はカムピンが頂上平坦部に当接し回転伝達ギヤが最も押し上げられた状態、（ｅ）はカムピンが絶壁を通過し谷底平坦部に当接して回転伝達ギヤが最も押し下げられた状態を示す模式図 押さえピンと凹所との嵌合状態を示す（ａ）は押さえピンと凹所周壁との密接状態、（ｂ）は押さえピンと凹所周壁との離間状態を示す部分拡大断面図 レンズの焦点距離とずれ量との関係を示す図 ぶれ角とＣＣＤ補正移動量との関係を示す図 ＣＣＤのサーボ制御の制御周期を示し（ａ）は制御周期が０．０００１[ｓ]、（ｂ）は制御周期が０．０００００５[ｓ]の場合を示す図 手ぶれ補正処理のフローチャート ＣＣＤが目標位置に移動する様子を示す図 撮影時の処理を示すフローチャート 露光中のタイミングチャート 図２０を詳細に示す図 ２種類のタイマ機能の動作を示す（ａ）はカウントダウンタイマ、（ｂ）はフリーランタイマのフローチャート ＣＣＤが目標位置に移動する様子を示す図 手ぶれ補正処理のフローチャート 露光中のタイミングチャート 「全てのカウントダウンタイマの値＞２×Ｔ」において、２×Ｔを基準とする根拠を説明する図 モニタリング画像の流れを示す図

符号の説明

１’ ＬＣＤモニタ
７ 鏡胴ユニット
１０１ ＣＣＤ
１０２ Ｆ／Ｅ−ＩＣ
１０３ ＳＤＲＡＭ
１０９ サブＣＰＵ
１１７ ＬＣＤドライバ
１２５１ ＣＣＤステージ
１０４１ 第１ＣＣＤ信号処理ブロック
１０４３ ＣＰＵブロック
１０４９ ＴＶ信号表示ブロック
１２６３ 保持機構
１２４１ ジャイロセンサ
ＳＷ１〜１４ 操作キー

Claims (4)

1. 撮像素子と、前記撮像素子からの画像を表示する表示手段と、撮像装置に加わる振れを検出する振れ検出手段と、前記振れに起因する像振れを補正する補正手段と、前記補正手段の位置を検出する位置検出手段と、前記振れ検出手段および前記位置検出手段の出力に応じて前記補正手段を駆動する駆動手段と、前記補正手段を所定の位置に機械的に保持する機械的保持手段とからなる手ぶれ補正機能を有する撮像装置であって、
   半押しの第１レリーズ状態または該第１レリーズ状態からさらに押された第２レリーズ状態において前記機械的保持手段による前記補正手段の機械的保持を解除し始めてから前記駆動手段により前記補正手段を所定の位置に保持する電気的保持を開始するまでの間に、前記位置検出手段により前記補正手段の位置を検出して第１の位置情報として保持し、前記電気的保持を開始し始めてから前記位置検出手段により前記補正手段の位置を検出して第２の位置情報として保持し、前記第１の位置情報と前記第２の位置情報を用いて重力方向を判定する重力方向判定手段を備えたことを特徴とする手ぶれ補正機能を有する撮像装置。
2. 前記振れ検出手段の出力値が所定の範囲外のときに、前記重力方向判定手段による重力方向の判定を中止する手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の手ぶれ補正機能を有する撮像装置。
3. 撮像素子と、前記撮像素子からの画像を表示する表示手段と、撮像装置に加わる振れを検出する振れ検出手段と、前記振れに起因する像振れを補正する補正手段と、前記補正手段の位置を検出する位置検出手段と、前記振れ検出手段および前記位置検出手段の出力に応じて前記補正手段を駆動する駆動手段と、前記補正手段を所定の位置に機械的に保持する機械的保持手段とからなる手ぶれ補正機能を有する撮像装置の制御方法であって、
   半押しの第１レリーズ状態または該第１レリーズ状態からさらに押された第２レリーズ状態において前記機械的保持手段による前記補正手段の機械的保持を解除し始めてから前記駆動手段により前記補正手段を所定の位置に保持する電気的保持を開始するまでの間に、前記位置検出手段により前記補正手段の位置を検出して第１の位置情報として保持し、前記電気的保持を開始し始めてから前記位置検出手段により前記補正手段の位置を検出して第２の位置情報として保持し、前記第１の位置情報と前記第２の位置情報を用いて重力方向を判定することを特徴とする手ぶれ補正機能を有する撮像装置の制御方法。
4. 前記振れ検出手段の出力値が所定の範囲外のときに、重力方向の判定を中止することを特徴とする請求項３記載の手ぶれ補正機能を有する撮像装置の制御方法。

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