JPH11271831A - 交換レンズ及びブレ補正カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮影状況に応じてブレ量を正確に演算するこ
とができる交換レンズ及びブレ補正カメラを提供する。 【解決手段】 Ｓ２０３において、撮影像倍率βがしき
い値Ｂよりも大きいか否かが判断される。撮影像倍率β
がしきい値Ｂ以下であるときには、撮影光学系の光軸を
傾ける角度ブレが、ブレの要因のほとんどを占める。こ
のために、角度ブレのみを考慮して、像面におけるブレ
量Ｄ_i が演算される。一方、撮影像倍率βがしきい値Ｂ
よりも大きいときには、光軸を平行移動させる平行ブレ
が、ブレの要因として無視できなくなる。このために、
Ｓ２０４において、平行ブレによる変位量ｄ_Y が演算さ
れて、角度ブレ及び平行ブレを考慮して、像面における
ブレ量Ｄ_i が演算される。その結果、撮影像倍率βに応
じて、高精度にブレ量を演算することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、手ブレなどのブレ
を補正するブレ補正装置を搭載した交換レンズ及びブレ
補正カメラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開平２−６６５３５号公報は、撮影装
置の手ブレなどによる光軸の角度変動を検出して、この
手ブレを補正するブレ補正装置を開示している。

【０００３】特開平３−４６６４２号公報は、撮影光学
系の光軸と直交する第１の軸回りの角速度を検出する第
１の角速度センサと、第１の軸と直交する第２の軸回り
の角速度を検出する第２の角速度センサと、第１の軸方
向の加速度を検出する第１の加速度センサと、第２の軸
方向の加速度を検出する第２の加速度センサと、第１及
び第２の軸回りに光学系を回転駆動する回転機構部と、
第１及び第２の角速度センサの出力信号と、第１及び第
２の加速度センサの出力信号とに基づいて、回転機構部
を駆動制御するサーボ回路とを備えるブレ補正装置を第
１図に開示している。このブレ補正装置は、撮影距離が
短い接写時におけるブレを防止するために、角速度セン
サと加速度センサとを併用している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平３−４６６４２
号公報が開示するブレ補正装置は、ブレを検出するセン
サとして角速度センサと加速度センサを用いて、ブレ振
動検出システムを構成している。このブレ補正装置は、
異なる検出特性を有する２種類のセンサが、特性の異な
るブレ振動を検出し、像ブレを補正することで防振性能
の向上を図っている。しかし、このブレ補正装置は、セ
ンサの数が多いために、これらのセンサの出力信号に基
づいてブレ量を演算するときに、演算量が増加してしま
うという問題があった。

【０００５】本発明の課題は、撮影状況に応じてブレ量
を正確に演算することができる交換レンズ及びブレ補正
カメラを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下のような
解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容
易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付
して説明するが、これに限定するものではない。すなわ
ち、請求項１の発明は、カメラボディに装着可能な交換
レンズであって、撮影光学系の光軸（Ｏ）を平行移動さ
せるブレを検出する平行ブレ検出部（８）と、前記光軸
を傾けるブレを検出する角度ブレ検出部（７）と、ブレ
量を演算する演算部（６）とを含み、前記演算部は、被
写体距離又は撮影像倍率に応じて、前記平行ブレ検出部
及び／又は前記角度ブレ検出部の出力信号に基づいて、
ブレ量を演算（Ｓ２０６）することを特徴とする交換レ
ンズである。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１に記載の交換
レンズにおいて、前記演算部は、前記被写体距離が所定
距離よりも遠いとき、又は、前記撮影像倍率が所定倍率
よりも小さいときには、前記角度ブレ検出部の出力信号
のみに基づいて、ブレ量を演算することを特徴とする交
換レンズである。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
に記載の交換レンズにおいて、前記演算部は、被写体距
離が所定距離よりも近いとき、又は、撮影像倍率が所定
倍率よりも大きいときには、前記平行ブレ検出部及び前
記角度ブレ検出部の出力信号に基づいて、ブレ量を演算
することを特徴とする交換レンズである。

【０００９】請求項４の発明は、請求項１から請求項３
までのいずれか１項に記載の交換レンズにおいて、前記
演算部は、被写体距離が所定距離よりも遠いとき、又
は、撮影像倍率が所定倍率よりも小さいときには、前記
平行ブレ検出部の出力信号に基づく演算を停止すること
を特徴とする交換レンズである。

【００１０】請求項５の発明は、請求項２から請求項４
までのいずれか１項に記載の交換レンズにおいて、前記
所定距離又は前記所定倍率を所定の値に可変して設定す
る可変設定部（２０）を備えることを特徴とする交換レ
ンズである。

【００１１】請求項６の発明は、請求項１から請求項５
までのいずれか１項に記載の交換レンズにおいて、ブレ
を補正するブレ補正光学系（１）と、前記ブレ補正光学
系を駆動する駆動部（２）と、前記ブレ量に応じて、前
記駆動部を駆動制御する制御部（６）とを含み、前記平
行ブレ検出部は、加速度を検出する加速度検出器（８）
であり、前記角度ブレ検出部は、角速度を検出する角速
度検出器（７）であることを特徴とする交換レンズであ
る。

【００１２】請求項７の発明は、撮影光学系の光軸
（Ｏ）を平行移動させるブレを検出する平行ブレ検出部
（８）と、前記光軸を傾けるブレを検出する角度ブレ検
出部（７）と、ブレを補正するブレ補正光学系（１）
と、前記ブレ補正光学系を駆動する駆動部（２）と、ブ
レ量を演算する演算部（６）と、前記ブレ量に応じて、
前記駆動部を駆動制御する制御部（６）とを含み、前記
演算部は、被写体距離又は撮影像倍率に応じて、前記平
行ブレ検出部及び／又は前記角度ブレ検出部の出力信号
に基づいて、ブレ量を演算（Ｓ２０６）することを特徴
とするブレ補正カメラである。

【００１３】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、図面など
を参照して、本発明の第１実施形態について、さらに詳
しく説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るブ
レ補正カメラのブロック図である。

【００１４】本発明の第１実施形態に係るブレ補正カメ
ラは、ブレ補正光学系１と、駆動部２と、位置検出部３
と、メインＣＰＵ４と、ブレ補正用ＣＰＵ６と、角速度
センサ７と、加速度センサ８と、距離エンコーダ９と、
レンズ情報ＲＯＭ１０と、切替部２０と、これらの出力
信号を処理する図示しない信号処理回路などを備えてい
る。

【００１５】ブレ補正光学系１は、撮影光学系の少なく
とも一部を構成し、撮影光学系の光路を変更する光学系
である。ブレ補正光学系１は、例えば、光軸に対して略
直交する方向に駆動することによって、光学的に像シフ
トしブレを補正するブレ補正レンズである。

【００１６】駆動部２は、ブレ補正光学系１を駆動する
ためのものである。駆動部２は、例えば、光軸に対して
略直交する方向にブレ補正光学系１を電磁駆動方式によ
り駆動するボイスコイルモータである。駆動部２は、ブ
レ補正光学系１をｘ軸方向に駆動するモータと、ｙ軸方
向に駆動するモータとを備えている。

【００１７】位置検出部３は、光軸と略直交する平面内
におけるブレ補正光学系の位置を検出するものである。
位置検出部３は、例えば、発光素子（ＩＲＥＤ）と、ブ
レ補正光学系１に取り付けられ、ＩＲＥＤから入射する
光束を制限するスリット部材と、このスリット部材を通
過した光束が入射する受光素子（ＰＳＤ）とからなる装
置である。位置検出部３は、スリット部材が移動するこ
とによって、ＰＳＤ上を移動する光の位置を検出し、ブ
レ補正光学系１の駆動位置情報をブレ補正用ＣＰＵ６に
出力する。位置検出部３は、ブレ補正光学系１のｘ軸方
向の位置を検出する装置と、ｙ軸方向の位置を検出する
装置とからなる。

【００１８】メインＣＰＵ４は、カメラ全体を制御する
中央処理演算部である。メインＣＰＵ４は、ブレ補正用
ＣＰＵ６が出力する情報や、図示しない電源容量に関す
る情報などに基づいて、ブレ補正動作を行うか否かを選
択したり、ブレ補正開始やブレ補正停止などに関するコ
マンド情報を、ブレ補正用ＣＰＵ６に送信する。

【００１９】ブレ補正用ＣＰＵ６は、角速度センサ７及
び加速度センサ８が出力する振動検出情報、位置検出部
７が出力する位置検出情報並びに被写体距離などに基づ
いて、像面におけるブレ量（ブレ補正量）を演算したり
する中央処理演算部である。ブレ補正用ＣＰＵ６は、こ
のブレ補正量に基づいて駆動部２を駆動制御する。ブレ
補正用ＣＰＵ６は、角速度センサ７及び加速度センサ８
の出力信号から、ブレ量の演算誤差となるような直流成
分を除去する。また、ブレ補正用ＣＰＵ６は、測距エン
コーダ９の出力信号とレンズ情報ＲＯＭ１０から読み出
したレンズ情報とに基づいて、被写体距離、レンズ位置
及び撮影像倍率を演算する。ブレ補正用ＣＰＵ６には、
駆動部２と、位置検出部３と、メインＣＰＵ４と、角速
度センサ７と、加速度センサ８と、測距エンコーダ９
と、レンズ情報ＲＯＭ１０と、切替部２０とが接続され
ている。ブレ補正用ＣＰＵ６は、メインＣＰＵ４との間
で通信が可能である。

【００２０】図２は、被写体距離に対するブレ要因の割
合を示すグラフである。図３は、撮影像倍率に対するブ
レ要因の割合を示すグラフである。ブレには、光軸に垂
直なＸ軸回り又はＹ軸回りにおける回転によるブレ（以
下、角度ブレという）と、Ｘ軸又はＹ軸方向への変位に
よるブレ（以下、平行ブレという）とが存在する。図２
及び図３は、ある焦点距離の撮影光学系を想定したとき
に、角度ブレ及び平行ブレの代表的な値をそれぞれ代入
した結果を模式的に示したものである。図２において、
横軸は、被写体距離を示し、縦軸は、像面（フィルム
面）におけるブレ量のうち角度ブレ及び平行ブレの要因
が占める割合を示している。図３において、横軸は、撮
影像倍率を示し、縦軸は、像面におけるブレ量のうち角
度ブレ及び平行ブレの要因が占める割合を示している。

【００２１】図２に示すように、被写体距離（撮影距
離）が遠方にあるときには、ブレの要因は、そのほとん
どが角度ブレによるものであり、撮影距離が無限遠方で
あるときには、理論上、全て角度ブレである。また、図
３に示すように、撮影像倍率が低いときには、ブレの要
因は、そのほとんどが角度ブレによるものであり、この
角度ブレは、角速度センサ７の出力信号に基づいて、角
度変化量を演算して求めることができる。一方、被写体
距離（撮影距離）が至近になって、撮影像倍率が高くな
ると、平行ブレが占める割合が大きくなるために、角度
ブレとともに平行ブレの要因が無視できなくなる。この
ように、ブレの要因が占める割合は、被写体距離又は撮
影像倍率に応じて異なるために、本発明の実施形態で
は、検出する物理量が異なる２種類のセンサを組み合わ
せて、ブレ補正装置を構成している。

【００２２】図１に示す角速度センサ７は、光軸を傾け
る角度ブレを検出する特性を有するセンサである。角速
度センサ７は、例えば、光軸に対して直交する軸回りの
角速度を検出する振動ジャイロ型の角速度センサであ
る。角速度センサ７は、光軸に対して直交するＸ軸回り
の角速度を検出するピッチング検出用センサと、光軸に
対して直交するＹ軸回りの角速度を検出するヨーイング
検出用センサとを備えている。角速度センサ７は、検出
した振動検出情報（角速度信号）を処理する図示しない
処理回路などを備えている。

【００２３】加速度センサ８は、角速度センサ７とは特
性が異なるセンサであって、光軸方向に対して平行移動
させる平行ブレを検出する特性を有するセンサである。
加速度センサ８は、例えば、光軸に対して直交する方向
の加速度を検出するピエゾ抵抗型、静電容量型又は圧電
型の加速度センサである。加速度センサ８は、少なくと
も光軸に対して直交する平面内で独立した２方向の振動
を検出可能なように、Ｘ軸方向の加速度を検出するＸ軸
検出用センサと、Ｙ軸方向の加速度を検出するＹ軸検出
用センサとを備えている。加速度センサ８は、検出した
振動検出情報（加速度信号）を処理する図示しない処理
回路などを備えている。

【００２４】測距エンコーダ９は、被写体までの距離を
検出して、被写体距離に比例する信号（被写体距離情
報）をパルス信号として出力するエンコーダである。測
距エンコーダ９は、検出した被写体距離情報をブレ補正
用ＣＰＵ６に出力する。

【００２５】レンズ情報ＲＯＭ１０は、焦点距離に関す
る焦点距離情報や、レンズ固有の情報や、測距エンコー
ダ９が出力するパルス信号を演算に必要な物理量に変換
するための係数などを格納するものである。また、レン
ズ情報ＲＯＭ１０は、焦点距離と被写体距離との組み合
わせに対応する撮影像倍率を、テーブルとして予め記憶
しており、これらの組み合わせに対応する値をブレ補正
用ＣＰＵ６が読み出している。

【００２６】切替部２０は、角度ブレだけを考慮してブ
レ量を演算するか、角度ブレと平行ブレを考慮してブレ
量を演算するかの基準となるしきい値を、撮影者が可変
して設定するものである。切替部２０は、図２に示す被
写体距離が近い方から遠い方に、又は、図３に示す撮影
像倍率が大きい方から小さい方に、しきい値を連続して
変えるダイヤル式の切替スイッチである。また、切替部
２０は、しきい値を複数の段階に切り替えるスライド式
のスイッチであってもよい。

【００２７】図４は、本発明の第１実施形態に係るブレ
補正カメラにおいて角度ブレのみを考慮してブレ量を演
算する場合の演算過程を示すブロック図である。図５
は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正カメラにおい
て角度ブレ及び平行ブレを考慮してブレ量を演算する場
合の演算過程を示すブロック図である。なお、図４は、
１軸回りの角速度に対するブレ量Ｄ_i の演算過程を示す
図であり、図５は、１軸回りの角速度及び１軸方向の加
速度に対するブレ量Ｄ_i の演算過程を示す図である。

【００２８】ブレ補正用ＣＰＵ６は、図５に示すよう
に、積分部６１と、角度変位変換部６２と、積分部６
３，６４と、平行変位量演算部６５と、撮影像倍率乗算
部６６とを備えている。

【００２９】積分部６１は、角速度センサ７が出力する
ピッチ方向又はヨー方向の角速度信号ωに基づいて、角
度変動量ｄθを演算するものである。積分部６１は、角
速度ゼロ値が出力の中心になるように、角速度信号ωを
補正した後に、単位時間ｄｔ毎に、この角速度信号ωに
単位時間ｄｔを乗じて、光軸に対する角度変動量ｄθを
演算する。積分部６１は、図４に示すように、角度ブレ
のみを考慮するときには、角度変位変換部６２に角度変
動量ｄθを出力する。また、積分部６１は、図５に示す
ように、角度ブレ及び平行ブレを考慮するときには、角
度変位変換部６２及び平行変位量演算部６５に角度変動
量ｄθを出力する。

【００３０】角度変位変換部６２は、積分部６１が演算
した角度変動量ｄθに基づいて、角度ブレ量Ｄθ（以
下、Ｄθのθは添字とする）を演算するものである。角
度変位変換部６２は、図４に示すように、角度ブレのみ
を考慮するときには、像面におけるブレ量Ｄ_i として角
度ブレ量Ｄθを出力する。

【００３１】積分部６３，６４は、加速度センサ８が出
力する加速度信号αを単位時間ｄｔ毎に２階積分して、
単位時間ｄｔにおける変位量ｄ_Y を演算するものであ
る。積分部６３，６４は、平行変位量演算部６５に変位
量ｄ_Y を出力する。

【００３２】平行変位量演算部６５は、積分部６１が演
算した角度変動量ｄθと、積分部６３，６４が演算した
変位量ｄ_Y とに基づいて、平行ブレによる変位量ｄ_p を
演算するものである。平行変位量演算部６５は、平行ブ
レによる変位量ｄ_p を撮影像倍率乗算部６６に出力す
る。

【００３３】撮影像倍率乗算部６６は、レンズ情報ＲＯ
Ｍ１０から読み出した撮影像倍率βと、平行ブレによる
変位量ｄ_p とを乗算して、平行ブレ量Ｄ_paraを演算する
ものである。撮影像倍率乗算部６６は、角度変位変換部
６２に平行ブレ量Ｄ_paraを出力する。ブレ補正用ＣＰＵ
６は、角度変位変換部６２が演算した角度ブレ量Ｄθ
と、撮影像倍率乗算部６６が演算した平行ブレ量Ｄ_para
とに基づいて、像面におけるブレ量Ｄ_i を演算する。

【００３４】つぎに、本発明の第１実施形態に係るブレ
補正カメラによるブレ量の演算過程を説明する。図６
は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正カメラによる
ブレ量の演算過程を説明するフローチャートである。ス
テップ（以下、Ｓとする）２００において、ブレ補正用
ＣＰＵ６は、焦点距離情報及び被写体距離情報を取得す
る。ブレ補正用ＣＰＵ６は、レンズ情報ＣＰＵ１０から
読み出した撮影光学系の焦点距離情報と、測距エンコー
ダ９の出力信号とに基づいて、被写体距離を演算する。
また、ブレ補正用ＣＰＵ６は、レンズ情報ＣＰＵ１０か
ら撮影像倍率を読み出す。

【００３５】Ｓ２０１において、ブレ補正用ＣＰＵ６
は、撮影像倍率βを取得する。撮影像倍率βは、被写体
距離と焦点距離との組み合わせにより定まり、ブレ補正
用ＣＰＵ６は、これらの組み合わせに対応する値を、レ
ンズ情報ＲＯＭ１０のテーブルから撮影像倍率βとして
読み出す。

【００３６】Ｓ２０２において、ブレ補正用ＣＰＵ６
は、角度変動量ｄθを演算する。図４及び図５に示すよ
うに、積分部６１は、角速度センサ７が出力する角速度
信号ωに基づいて、角度変動量ｄθを演算する。

【００３７】Ｓ２０３において、ブレ補正用ＣＰＵ６
は、撮影像倍率βの絶対値がしきい値Ｂよりも大きいか
否かを判断する。手ブレ振動の要因は、撮影像倍率βが
１／３０よりも小さくなると、そのほとんどが角度ブレ
振動に起因するものとみなすことができる。ブレ補正用
ＣＰＵ６は、変位量ｄ_Y を演算するか否かの基準となる
しきい値Ｂの絶対値を、例えば、１／３０に予め設定す
る。撮影像倍率βの絶対値がしきい値Ｂよりも大きいと
きには、Ｓ２０４に進み、撮影像倍率βの絶対値がしき
い値Ｂ以下であるときには、Ｓ２０５に進む。

【００３８】Ｓ２０４において、ブレ補正用ＣＰＵ６
は、変位量ｄ_Y を演算する。撮影像倍率βの絶対値がし
きい値Ｂよりも大きいときには、図３に示すように、角
度ブレとともに平行ブレの要因が無視できなくなる。積
分部６３，６４は、図５に示すように、加速度センサ８
が出力する加速度信号αに基づいて、変位量ｄ_Y を演算
する。

【００３９】Ｓ２０５において、ブレ補正用ＣＰＵ６
は、像面におけるブレ量Ｄ_i を演算する。ブレ補正用Ｃ
ＰＵ６は、撮影像倍率βの絶対値がしきい値Ｂ以下であ
ると判断したきには、図３に示すように、ブレの要因
は、そのほとんどが角度ブレによるものとみなすことが
できる。ブレ補正用ＣＰＵ６は、角度ブレのみを考慮し
て、像面におけるブレ量Ｄ_i を演算する。角度変位変換
部６２は、以下に示す数１によって、角度ブレ量Ｄθを
演算する。

【００４０】

【数１】

【００４１】ここで、βは、撮影像倍率であり、θは、
ブレ角度であり、ｌは、被写体距離である。角度変位変
換部６２は、図４に示すように、像面におけるブレ量Ｄ
_i として、角度ブレ量Ｄθを出力する。

【００４２】一方、ブレ補正用ＣＰＵ６は、撮影像倍率
βの絶対値がしきい値Ｂよりも大きいと判断したきに
は、図３に示すように、角度ブレとともに平行ブレの要
因が無視できなくなる。ブレ補正用ＣＰＵ６は、角度ブ
レ及び平行ブレをまとめた像面におけるブレ量Ｄ_i を演
算する。平行変位量演算部６５は、平行ブレによる変位
量ｄ_p を演算し、撮影像倍率乗算部６６は、以下に示す
数２によって、平行ブレ量Ｄ_paraを演算する。

【００４３】

【数２】

【００４４】ここで、ｄ_p は、平行ブレによる変位量
（平行ブレの振幅）である。ブレ補正用ＣＰＵ６は、角
度ブレ量Ｄθ及び平行ブレ量Ｄ_paraを含めたこれらのブ
レ量の総和である像面におけるブレ量Ｄ_i を、以下に示
す数３によって演算する。

【００４５】

【数３】

【００４６】ここで、像面におけるブレ量Ｄ_i に対する
角度ブレ量Ｄθが占める割合Ｐθ（Ｐθのθは添字であ
る）は、以下の数４に示すとおりである。

【００４７】

【数４】

【００４８】数４に示すように、被写体距離が無限遠で
あるときには、原理上、ブレの要因は角度ブレがほとん
どを占めるが、被写体距離が至近距離になるほど、平行
ブレの占める割合が大きくなる。本発明の第１実施形態
は、検出する物理量が異なる２種類のセンサを組み合わ
せてブレ補正装置を構成している。そして、ブレ補正用
ＣＰＵ６は、被写体距離が近くなり撮影像倍率βがしき
い値Ｂよりも大きいときには、角度ブレと平行ブレを考
慮してブレ量Ｄ_i を演算する。一方、ブレ補正用ＣＰＵ
６は、被写体距離が遠くなり撮影像倍率βがしきい値Ｂ
以下であるときには、角度ブレのみを考慮してブレ量Ｄ
_i を演算する。

【００４９】つぎに、光軸に対して角度変化が生じた場
合と、角度変化に加えて平行変化が生じた場合とに分け
て、ブレ量の演算方法を説明する。 （角度変化を生じた場合）図７は、光軸に対して角度変
化が生じたときのブレ量を説明するための図である。ａ
は、撮影物体Ｓから撮影光学系Ｇの前側主平面Ｈまでの
距離である。ｂは、撮影光学系Ｇの後側主平面Ｈ’から
像面Ｉまでの距離である。Ｔは、前側主平面Ｈから後側
主平面Ｈ’までの距離（撮影光学系Ｇの厚さ）である。
Ｒは、撮影物体Ｓから像面Ｉまでの距離である。なお、
距離Ｒには、以下の数５に示す関係が成立する。

【００５０】

【数５】

【００５１】ここで、静止被写体に対して微小時間ｄｔ
間に、光軸上のある点Ｎを中心として、カメラが角度変
動量ｄθだけ変化したとする。ｎは、回転中心Ｎから像
面Ｉまでの距離である。この場合に、被写体は、カメラ
の光軸を基準として考えると、点Ｎを中心として角度変
動量−ｄθだけ変化したとみなせる。Ｄ_O は、この変化
による被写体の移動相当量である。−ｄφは、撮影光学
系Ｇへの被写体光の入射角変化量であり、以下の数６に
示すとおりである。

【００５２】

【数６】

【００５３】角度変位変換部６２は、像面におけるブレ
量Ｄ_i を、結像の関係から以下の数７により演算するこ
とができる。

【００５４】

【数７】

【００５５】（角度変化と平行変化を生じた場合）図８
は、角度変化に加えて平行変化が光軸に生じたときのブ
レ量を説明するための図である。Ｌは、例えば、レンズ
鏡筒内に取り付けた加速度センサ８から像面Ｉまでの距
離である。ｄ_Y は、加速度センサ８が出力する加速度信
号αを２階積分して演算した点Ｐ０から点Ｐ１までの変
位量である。図８に示すように、カメラは、時刻ｔ０か
ら時刻ｔ１までの微小時間ｄｔの間に変位量ｄ_p だけ平
行移動し、さらに角度変化量ｄθだけ角度変化すると、
加速度センサ８は、この微小時間ｄｔの間に点Ｐ０から
点Ｐ１まで変位する。変位量ｄ_Y は、角度変化量ｄθが
微小であるときには、直線的なものとみなすことができ
る。

【００５６】図９は、平行移動量の演算方法を説明する
ための図である。変位量ｄ_Y は、角度ブレによる変位量
及び平行ブレによる変位量ｄ_p の合計であり、変位量ｄ
_Y 、角度変化量ｄθ及び平行ブレによる変位量ｄ_p に
は、以下の数８に示す関係が成立する。

【００５７】

【数８】

【００５８】平行変位量演算部６５は、角度変化量ｄθ
が微小であるときには、平行ブレによる変位量ｄ_p を、
以下の数９によって演算する。

【００５９】

【数９】

【００６０】撮影像倍率演算部６６は、以下の数１０に
示すように、平行ブレによる変位量ｄ_p に撮影像倍率β
を乗じて、像面における平行ブレ量Ｄ_paraを演算する。

【００６１】

【数１０】

【００６２】像面におけるブレ量Ｄ_i は、微小時間ｄｔ
間における角度ブレ量Ｄθ及び平行ブレ量Ｄ_paraの合計
である。ブレ補正用ＣＰＵ６は、以下の数１１によっ
て、像面におけるブレ量Ｄ_i を演算する。

【００６３】

【数１１】

【００６４】撮影光学系Ｇの厚さＴ、距離ｂ及び焦点距
離ｆは、測距エンコーダ９のパルス信号及びレンズ情報
ＲＯＭ１０が記憶するレンズ情報に基づいて、演算する
ことができる。また、残りの変数である距離ａ及び距離
Ｒは、ニュートンの結像式により演算することができ
る。このように、ブレ補正用ＣＰＵ６は、像面における
ブレ量Ｄ_i を数５〜数１１により演算する。

【００６５】本発明の第１実施形態に係るブレ補正カメ
ラは、以下に記載するような効果を有する。 （１） 本発明の第１実施形態は、性質の異なるブレを
それぞれ検出する角速度センサ７及び加速度センサ８を
備えている。このために、角度ブレを検出して補正する
ことができるとともに、平行ブレの影響が無視できない
ような、撮影像倍率が高い至近距離における撮影状況下
であっても、ブレ量を高精度に演算してブレ補正能力の
向上を図ることができる。

【００６６】（２） 本発明の第１実施形態は、レンズ
の焦点距離及び被写体距離に基づいて撮影像倍率βを求
め、この撮影像倍率βがしきい値Ｂよりも大きいか否か
を判断して、角速度センサ７及び加速度センサ８の出力
信号の参照割合を変えることができる。このために、焦
点距離及び被写体距離などの撮影状況に応じて、角速度
センサ７及び加速度センサ８の出力信号を切り替えて、
ブレ量を正確に演算して高精度にブレを補正することが
できる。

【００６７】（３） 本発明の第１実施形態は、撮影像
倍率βが低く、被写体距離が遠方であって、ブレの要因
のほとんどを角度ブレが占めるようなときには、角速度
信号ωのみに基づいて、ブレ量Ｄ_i を正確に演算するこ
とができる。その結果、ブレ補正用ＣＰＵ６は、加速度
信号αによる平行ブレ量Ｄ_paraの演算処理を停止するた
めに、演算誤差が累積するのを防止することができると
ともに、電力消費や演算量の負荷を軽減することができ
る。また、演算処理が簡単になるために、演算処理の高
速化を図ることができるとともに、低コストのマイコン
を使用することができるために、安価なブレ補正カメラ
を製造することができる。

【００６８】（他の実施形態）本発明は、以上説明した
実施形態に限定するものではなく、以下に記載するよう
に、種々の変形又は変更が可能であって、これらも本発
明の均等の範囲内である。 （１） 本発明の実施形態は、レンズ一体型のブレ補正
カメラを例に挙げて説明したが、カメラボディ、このカ
メラボディに着脱自在な交換レンズ又は中間アダプタに
ついても、本発明を適用することができる。また、本発
明は、焦点距離が一定の交換レンズに限らず、焦点距離
が連続的に可変するズームレンズに、本発明を適用する
こともできる。さらに、本発明は、スチルカメラに限定
するものではなく、ディジタルスチルカメラやビデオカ
メラなどの撮影装置や、双眼鏡、望遠鏡などの光学機器
などにも適用することができる。

【００６９】（２） 本発明の実施形態は、角速度セン
サ７を例に挙げて説明したが、角加速度を検出する角加
速度センサに代えても、本発明を適用することができ
る。また、光軸Ｏ回りのブレを検出するローリング検出
用センサを追加してもよく、光軸Ｏ方向の加速度を検出
するＺ軸検出用センサを追加してもよい。さらに、角速
度センサ７及び加速度センサ８は、それぞれ複数のセン
サ群によって構成してもよいし、単一の部品で構成して
もよい。例えば、加速度センサ８は、２軸又は３軸を同
時に検知するセンサであってもよい。

【００７０】（３） 本発明の実施形態は、しきい値Ｂ
を１／３０に設定した場合を例に挙げて説明したが、こ
の値に限定するものではない。例えば、高精度にブレを
補正したいときには、しきい値Ｂを小さな値に設定し、
演算負荷を軽減したいときには、しきい値Ｂを大きな値
に設定することができる。また、高性能の交換レンズ
は、高精度のマイコンを搭載するために、演算量が増加
してもしきい値Ｂを小さな値に設定して、ブレ量を正確
に演算することができる。一方、安価な交換レンズは、
しきい値Ｂを大きな値に設定して、加速度センサ９を使
用することによる演算誤差を低減することができる。

【００７１】（４） 本発明の実施形態は、撮影像倍率
βとしきい値Ｂとを比較しているが、角度ブレ量Ｄθ及
び平行ブレ量Ｄ_paraの演算後に、それぞれのブレ振幅の
比率を演算して、小さいほうのブレを考慮しないでブレ
量Ｄ_i を演算してもよい。この場合には、センサの他軸
感度（クロストーク）による影響を軽減して、センサの
出力ドリフトやノイズの影響を除去することができる。
また、ブレ補正用ＣＰＵ６は、撮影像倍率βとしきい値
Ｂとを比較しているが、被写体距離ｌがあるしきい値よ
りも小さいか否かを比較してもよい。

【００７２】（５） 本発明の実施形態は、撮影像倍率
βが低いときには、平行ブレ量Ｄ_paraの演算処理を停止
しているが、加速度センサ８とその増幅回路などへの電
源供給を停止して、電力消費をより一層低減することも
できる。また、平行ブレ量Ｄ_paraの演算処理は停止する
が、加速度センサ８への電源の供給を継続して、センサ
の出力変動などを検出してもよい。この場合には、加速
度センサ８がＯＮ動作とＯＦＦ動作とを頻繁に繰り返さ
ないために、電源投入直後のドリフトを防止して、安定
した状態で加速度センサ８を使用することができる。

【００７３】（６） 本発明の実施形態は、切替部２０
によってしきい値Ｂを任意の値に設定しているが、加速
度センサ９を使用しないモードを設けてもよい。

【００７４】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、被写体距離又は撮影像倍率に応じて、平行ブレ検
出部及び／又は角度ブレ検出部の出力信号に基づいて、
演算部がブレ量を演算するので、撮影状況に応じて、ブ
レ量を高精度に演算して、ブレを正確に補正することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るブレ補正カメラの
ブロック図である。

【図２】被写体距離に対するブレ要因の割合を示すグラ
フである。

【図３】撮影像倍率に対するブレ要因の割合を示すグラ
フである。

【図４】本発明の第１実施形態に係るブレ補正カメラに
おいて角度ブレのみを考慮してブレ量を演算する場合の
演算過程を示すブロック図である。

【図５】本発明の第１実施形態に係るブレ補正カメラに
おいて角度ブレ及び平行ブレを考慮してブレ量を演算す
る場合の演算過程を示すブロック図である。

【図６】本発明の第１実施形態に係るブレ補正カメラに
おけるブレ量の演算過程を説明するフローチャートであ
る。

【図７】光軸に対して角度変化が生じたときのブレ量を
説明するための図である。

【図８】角度変化に加えて平行変化が光軸に生じたとき
のブレ量を説明するための図である。

【図９】平行移動量の演算方法を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１ ブレ補正光学系 ２ 駆動部 ４ メインＣＰＵ ６ ブレ補正用ＣＰＵ ７ 角速度センサ ８ 加速度センサ ２０ 切替部 Ｏ 光軸

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カメラボディに装着可能な交換レンズで
   あって、 撮影光学系の光軸を平行移動させるブレを検出する平行
   ブレ検出部と、 前記光軸を傾けるブレを検出する角度ブレ検出部と、 ブレ量を演算する演算部とを含み、 前記演算部は、被写体距離又は撮影像倍率に応じて、前
   記平行ブレ検出部及び／又は前記角度ブレ検出部の出力
   信号に基づいて、ブレ量を演算すること、 を特徴とする交換レンズ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の交換レンズにおいて、 前記演算部は、前記被写体距離が所定距離よりも遠いと
   き、又は、前記撮影像倍率が所定倍率よりも小さいとき
   には、前記角度ブレ検出部の出力信号のみに基づいて、
   ブレ量を演算すること、 を特徴とする交換レンズ。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の交換レン
   ズにおいて、 前記演算部は、被写体距離が所定距離よりも近いとき、
   又は、撮影像倍率が所定倍率よりも大きいときには、前
   記平行ブレ検出部及び前記角度ブレ検出部の出力信号に
   基づいて、ブレ量を演算すること、 を特徴とする交換レンズ。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３までのいずれか１
   項に記載の交換レンズにおいて、 前記演算部は、被写体距離が所定距離よりも遠いとき、
   又は、撮影像倍率が所定倍率よりも小さいときには、前
   記平行ブレ検出部の出力信号に基づく演算を停止するこ
   と、 を特徴とする交換レンズ。
5. 【請求項５】 請求項２から請求項４までのいずれか１
   項に記載の交換レンズにおいて、 前記所定距離又は前記所定倍率を所定の値に可変して設
   定する可変設定部を備えること、 を特徴とする交換レンズ。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項５までのいずれか１
   項に記載の交換レンズにおいて、 ブレを補正するブレ補正光学系と、 前記ブレ補正光学系を駆動する駆動部と、 前記ブレ量に応じて、前記駆動部を駆動制御する制御部
   とを含み、 前記平行ブレ検出部は、加速度を検出する加速度検出器
   であり、 前記角度ブレ検出部は、角速度を検出する角速度検出器
   であること、 を特徴とする交換レンズ。
7. 【請求項７】 撮影光学系の光軸を平行移動させるブレ
   を検出する平行ブレ検出部と、 前記光軸を傾けるブレを検出する角度ブレ検出部と、 ブレを補正するブレ補正光学系と、 前記ブレ補正光学系を駆動する駆動部と、 ブレ量を演算する演算部と、 前記ブレ量に応じて、前記駆動部を駆動制御する制御部
   とを含み、 前記演算部は、被写体距離又は撮影像倍率に応じて、前
   記平行ブレ検出部及び／又は前記角度ブレ検出部の出力
   信号に基づいて、ブレ量を演算すること、 を特徴とするブレ補正カメラ。