JP7635016B2

JP7635016B2 - 撮像装置、像ブレ補正装置および像ブレ補正方法

Info

Publication number: JP7635016B2
Application number: JP2021027611A
Authority: JP
Inventors: 一彰山名
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2021-02-24
Filing date: 2021-02-24
Publication date: 2025-02-25
Anticipated expiration: 2041-02-24
Also published as: JP2022129064A; US11575831B2; CN114979413A; US20220272276A1; CN114979413B

Description

本発明は、像ブレ補正に関する。

近年、撮像装置の高画素化、高感度化により、撮像装置を構成するレンズなどの光学部品または撮像素子を精度よく、かつ大きなストロークで移動させることが可能な像ブレ補正装置が求められている。しかしながら、交換レンズ、撮像装置ともにそれぞれの像ブレ補正装置を有する機器を使用する際、消費電力が大きくなってしまうという問題がある。

一方、撮像装置は、少しでも多くの撮影を可能にするための低消費電力化が求められている。ゆえに、像ブレ補正性能と低消費電力の両方を実現した撮像システムが求められている。

例えば、特許文献１ではレンズの像ブレ補正装置と、撮像装置の像ブレ補正装置を選択制御する技術が開示されている。

特開２００８－１０７６４６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、選択されていない像ブレ補正装置は、電磁ロックで動かないようにしているため電力を消費してしまう。

また、選択されていない像ブレ補正装置を機械的にロックすることで電力消費を抑えることは可能だが、部品の寸法や、ロックするための付勢力の不均一性から、わずかに交換レンズと撮像装置の撮影光軸にズレが発生してしまうという問題があった。

そこで、本発明は、像ブレ補正装置を機械的にロックしても撮影光軸のずれを抑えることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明にかかる撮像装置は、第１の可動部と、前記第１の可動部の位置を機械的にロックする第１のロック機構と、を含む第１の像ブレ補正ユニットを有し、第２の可動部と前記第２の可動部の位置を機械的にロックする第２のロック機構とを含む第２の像ブレ補正ユニットを備えた交換レンズが、着脱可能な撮像装置であって、前記交換レンズが装着されていて前記第１の可動部及び前記第２の可動部の一方が前記第１のロック機構または前記第２のロック機構により固定される場合に、前記第１の可動部及び前記第２の可動部の一方が固定されることで生じる撮影光軸のずれを打消す方向に前記第１の可動部及び前記第２の可動部の他方の位置を移動させる制御手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、像ブレ補正装置を機械的にロックしても撮影光軸のずれを抑えることができる。

本発明の実施形態にかかるカメラ１００の前面斜視図。本発明の実施形態にかかるカメラ１００の内部構成を表す概略図。本発明の実施形態にかかるカメラ１００の電気的接続を示すブロック図。本発明の実施形態にかかるカメラ１００の主な内部構成を説明するための分解斜視図。本発明の実施形態にかかるカメラ１００内の像ブレ補正ユニット１０４の分解斜視図。本発明の実施形態にかかるカメラ１００のロック機構１５０の説明図。本発明の第１の実施形態にかかるカメラ１００の動作のフローチャートを示す図。本発明の第２の実施形態にかかるカメラ１００のロック機構１５０の駆動制御のフローチャートを示す図。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態にかかるカメラ１００の前面斜視図である。シャッターボタン３は撮影指示を行うための操作部材である。モード切り替えスイッチ４は各種モードを切り替えるための操作部材である。端子カバー５は、インターフェースコネクタ（不図示）を保護するカバーである。メイン電子ダイヤル６は回転操作部材であり、メイン電子ダイヤル６をユーザーが回すことで、シャッター速度や絞りなどの各種撮影パラメータの変更等が行える。電源ダイヤル７はカメラ１００の電源のＯＮ及びＯＦＦを切り替える操作部材である。

マウント１には、後述する撮影レンズ２００が着脱される。カメラ通信部２はマウント１の内側に端子が設けられていて、カメラ通信部２の端子と後述するレンズ通信端子２１４とが電気的に接続されカメラ１００と撮影レンズ２００との通信を行う。

図２はカメラ１００の内部構成を表す概略図である。図２では、主に本発明と関連する部分を示している。カメラ１００に交換可能に装着される交換レンズである撮影レンズ２００は、フォーカスレンズ２０２や、後述する像ブレ補正ユニット２０５、絞り機構２０４などで構成されている。

なお、本実施形態では、撮影レンズ２００はカメラ１００に交換可能に装着されるが、撮影レンズ２００は交換可能なものではなく、カメラ１００と一体に固定されていてもよい。

レンズ通信端子２１４はレンズマウント２１１の内側に設けられていて、カメラ通信部２を介して、カメラ１００と撮影レンズ２００との通信を行う。カメラ１００の内部には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等により構成される撮像素子１０３ａが撮像基板１０３ｂに取り付けられており、撮像基板１０３ｂの背面側には各種処理を行うシステム制御回路１０１が設けられたメイン基板１０５が配置されている。像ブレ補正ユニット１０４は、撮像素子１０３ａと撮像基板１０３ｂとで構成される撮像素子ユニット１０３、後述するぶれ補正制御部７２やロック機構１５０を含んでいる。なお、カメラ１００の各種処理を行うシステム制御回路１０１としてのＣＰＵ、ＭＰＵ、ＡＧＴＧなどは、メイン基板１０５ではなく、少なくとも一部が撮像基板１０３ｂに実装されていてもよい。

カメラ１００の上部には撮影条件や、構図、撮影した画像の確認などに用いるファインダー内表示部１０６及び被写体像を観察する接眼レンズ１０７を備える。カメラ１００の背面には撮影条件や、構図、撮影した画像の確認などに用いる背面表示部１０８及び生成された画像データを記録する着脱可能な記録媒体を保持するための記録媒体スロット（不図示）を備える。

撮像基板１０３ｂとメイン基板１０５は、接続基板（不図示）によって、電気的に接続される。また、撮像素子１０３ａの前方（被写体側）には露光時間を調整するためのシャッター１１０が設けられている。

撮影レンズ２００に入射した光束は、絞り２０４およびシャッター１１０を介して導かれ、光学像として撮像素子１０３ａの撮像面上に結像する。

マウント１は、カメラ１００と撮影レンズ２００を接続するためのインターフェースであって、レンズマウント２１１とバヨネット結合などにより固定される。

図３は、カメラ１００の電気的接続を示すブロック図である。

記録媒体３００および４００は、記録媒体スロットであるカードスロット３０および４０に保持されたメモリカードなどの記録媒体である。

第１の像ブレ補正ユニットである像ブレ補正ユニット１０４は、後述する第１の可動部である可動ユニット１０４ａ、固定ユニット１０４ｂ、第１のロック機構であるロック機構１５０を含んでいる。像ブレ補正制御部７２は、ジャイロセンサ８２が検出したカメラ１００の動き（振れ量）に応じて可動ユニット１０４ａを光軸１０００と垂直な方向に駆動することにより像ブレを補正する。ロック機構１５０は、光軸１０００と平行な方向に可動ユニット１０４ａを付勢して可動ユニット１０４ａの位置を機械的にロックさせる。

第２の像ブレ補正ユニットである像ブレ補正ユニット２０５は、第２の可動部である像ブレ補正レンズ２０３、像ブレ補正制御部６４、第２のロック機構であるロック機構２１０を含んでいる。像ブレ補正制御部６４は、ジャイロセンサ８２が検出したカメラの動き（振れ量）に応じて像ブレ補正レンズ２０３を撮影光軸１０００と垂直な方向に駆動することにより像ブレを補正する。

また、ロック機構２１０は、不図示のモーターやギヤトレインによりロック部材（不図示）を回転し、像ブレ補正レンズ２０３を機械的にロックする機構などさまざまであるが、公知のため本実施形態では説明を割愛する。

なお、撮影レンズ２００がジャイロセンサを有する構成であれば、ジャイロセンサ８２の代わりに撮影レンズ２００のジャイロセンサが検出した結果に応じて像ブレ補正レンズ２０３を駆動するようにしてもよい。

第１カードスロット３０は記録媒体３００用のカードスロットで、記録媒体３００が装着されると、装着検知手段３２により検知される。第２カードスロット４０は記録媒体４００用のカードスロットで、記録媒体４００が装着されると、装着検知手段４２により検知される。

メイン基板１０５は、カメラ１００全体を制御するシステム制御回路１０１が実装されていて、メモリ５２は、システム制御回路１０１の動作用の定数、変数、プログラムなどを記憶する。また、システム制御回路１０１は、撮像素子１０３ａによって撮像した画像データを画像処理回路６０によって演算した演算結果に基づき、シャッター１１０、撮影レンズ２００の絞り２０４を制御してＡＦ処理およびＡＥ処理を行う。

表示装置５４は、動作状態や警告メッセージ、ライブビュー画像や撮影した画像を表示する液晶ディスプレイであって、背面表示部１０８に含まれている。タイマー５６は所定時間を計測し、温度計５８は撮像素子１０３ａの温度を測定する。

画像処理回路６０は、撮像素子１０３ａにより撮影された画像データに対して、画素補間処理や色変換処理、予め設定された動画記録設定（動画記録画質や動画記録形式など）に合わせた所定の画像処理を行う。

操作部８０は、シャッターボタン３、モード切り替えスイッチ４、メイン電子ダイヤル６、電源ダイヤル７のような各種ボタン、スイッチ、ダイヤルなどから成り、撮影および再生、通信などを実行する際の各種機能選択や設定、撮影および再生に係る指示を行う。

ジャイロセンサ８２は、カメラ１００の動き（振れ）を角速度として検出する。電源スイッチ８４は、電源ダイヤル７への操作に応じてカメラ１００の電源オン、電源オフを切り替えする。

電池８８は、カメラ１００に着脱可能な電池であり、電源制御回路８６は電池８８と通信することで電池８８の電池残量に関する情報を取得することができる。取得した電池残量に関する情報はシステム制御回路１０１へ送信される。

通信制御部９４は、外部機器（図示せず）とアンテナ９６を介した無線通信や、通信コネクタ９８を介した有線通信などの制御を行う。

図４はカメラ１００の主な内部構成を説明するための分解図である。像ブレ補正ユニット１０４は、シャッター１１０とともにベース部材１２０に固定される。

像ブレ補正ユニット１０４のうち、ロック機構１５０は撮像素子１０３ａよりも後方（撮影者側）に配置されていて、不図示のモーター、ギヤトレイン等の駆動機構により、撮影光軸１０００の方向に移動可能である。

図５は、カメラ１００の像ブレ補正ユニット１０４の分解斜視図である。像ブレ補正ユニット１０４は、可動ユニット１０４ａと固定部である固定ユニット１０４ｂとを有していて、可動ユニット１０４ａは撮像素子１０３ａを含む。固定ユニット１０４ｂはベース部材１２０に固定される。像ブレ補正ユニット１０４は、３本のビス６００ａ、６００ｂ、６００ｃと３つのコイルばね５００ａ、５００ｂ、５００ｃとによって、ベース部材１２０に対して撮影光軸１０００方向に変位可能に支持される。

固定ユニット１０４ｂは、主として前側ヨーク３１０と、ベースプレート３５０と、後側ヨーク３６０により構成される。可動ユニット１０４ａは、主としてセンサホルダ３２０、ローパスフィルタ３２１、撮像素子１０３ａにより構成される。

センサホルダ３２０には、撮像素子１０３ａと撮像基板１０３ｂが接着固定されている。センサホルダ３２０において、撮像素子１０３ａよりも前方にローパスフィルタ３２１が配置されている。ローパスフィルタ３２１は、赤外線の入射を防止し、色モアレ等の発生を防止する。

センサホルダ３２０には３つのコイル３４１ａ、３４１ｂ、３４１ｃが搭載されている。また、センサホルダ３２０には、３か所の球受け部３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃが形成されている。前側ヨーク３１０には、球受け部３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃと対向する位置に球受け部３１３ａ、３１３ｂ、３１３ｃが形成されている。

撮像素子１０３ａと撮像基板１０３ｂを接着固定した状態のセンサホルダ３２０と前側ヨーク３１０とは、対向する球受け部同士の間に球体３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃを挟持する。これにより、球体３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃが支持される。

前側ヨーク３１０には、コイル３４１ａ、３４１ｂ、３４１ｃと対向する位置に磁石３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃが貼り付けられている。

前側ヨーク３１０とセンサホルダ３２０とを一定距離まで近接させると、センサホルダ３２０は前側ヨーク３１０に磁気吸引されて、球体３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃを介して、撮影光軸１０００と直交する平面方向に変位可能に前側ヨーク３１０に保持される。

さらに、前側ヨーク３１０には支柱がベースプレート３５０に向けて立設されていて、支柱の各一端は、ベースプレート３５０に圧入されている。センサホルダ３２０を挟み込むように前側ヨーク３１０とベースプレート３５０とが接合される。

ベースプレート３５０には、撮影光軸１０００方向視で異なる位置に、磁石３５１ａ、３５１ｂ、３５１ｃおよび３６１ａ、３６１ｂ、３６１ｃが組み込まれている。撮影光軸１０００方向視において、磁石３５１ａ、３５１ｂ、３５１ｃおよび３６１ａ、３６１ｂ、３６１ｃは対応するコイル３４１ａ、３４１ｂ、３４１ｃとほぼ同じ位置に配置される。

磁石３５１ａ、３５１ｂ、３５１ｃ、３６１ａ、３６１ｂ、３６１ｃには、ベースプレート３５０に対して後側から後側ヨーク３６０を装着する。後側ヨーク３６０及びベースプレート３５０はそれぞれ磁性材料で構成されている。

前側ヨーク３１０に設置されている磁石３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃと後側ヨーク３６０に設置されている磁石３５１ａ、３５１ｂ、３５１ｃ、３６１ａ、３６１ｂ、３６１ｃとで磁界が形成される。形成された磁界環境中にコイル３４１ａ、３４１ｂ、３４１ｃが配置されている。

これらのコイルに電流を流すことによって、各コイルにローレンツ力を発生させ、その力を推力としてセンサホルダ３２０を撮影光軸１０００と直交する方向に変位させることが可能な構成となっている。

また、コイル３４１ａ、３４１ｂ、３４１ｃの内側にそれぞれ実装されている位置検出センサであるホール素子（不図示）によって、センサホルダ３２０が磁石３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃに対して相対的に移動することによる磁力の変化が検出される。

そしてその検出結果に基づいて、固定ユニット１０４ｂに対する可動ユニット１０４ａの撮影光軸１０００と直交する方向の位置（基準位置に対する変位量）を検出することができる。

図６は、カメラ１００のロック機構１５０の説明図である。

ロック機構１５０は、撮影光軸１０００と平行な方向に移動可能であって、ロック機構１５０が前方に移動すると、弾性部材１５０ａ～１５０ｃと可動ユニット１０４ａのセンサホルダ３２０が接触する。接触してからさらにロック機構１５０が前方へ移動すると、弾性部材１５０ａ～１５０ｃがロック機構１５０の推進力と、センサホルダ３２０によりチャージ（弾性変形）される。

以上のチャージにより、センサホルダ３２０と弾性部材１５０ａ～１５０ｃとセンサホルダ３２０の接触面に摩擦力が発生し、ロック機構１５０は、可動ユニット１０４ａの位置をロックさせることが可能となる。

（第１の実施形態）
次に図７を用いて本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態の各構成は図１から図６を用いて上述しているため説明は省略する。図７は、第１の実施形態に係るカメラ１００の動作のフローチャートを示す図である。

第１の実施形態におけるカメラ１００は、２つの省エネモードを備える。省エネモード１は、像ブレ補正ユニット１０４または像ブレ補正ユニット２０５の一方の像ブレ補正機能を有効化し、無効にする像ブレ補正ユニットは機械的にロックすることで像ブレ補正機能と省エネを両立させるモードである。

省エネモード２は、像ブレ補正ユニット１０４、像ブレ補正ユニット２０５の両方を機械的にロックすることでカメラ１００の消費電力を最小限に抑えるモードである。省エネモード１、省エネモード２の設定は、例えばモード切り替えスイッチ４への操作に応じてシステム制御回路１０１によって実行される。

ステップＳ１０１では、システム制御回路１０１は電源ダイヤル７への操作に応じてカメラ１００の電源をオンにして撮影準備を開始させる。

ステップＳ１０２では、システム制御回路１０１は、モード切り替えスイッチ４への操作で省エネモード１が選択されているか否か確認する。省エネモード１が選択されている場合、システム制御回路１０１は省エネモード１を設定し、ステップＳ１０３へ移行する。

ステップＳ１０３では、システム制御回路１０１は、装着している撮影レンズ２００の焦点距離を確認する。撮影レンズ２００の焦点距離に関する情報は、例えば、撮影準備を開始させた後にカメラ通信部２を介して撮影レンズ２００から取得する。システム制御回路１０１は、撮影レンズ２００の焦点距離を確認することで、像ブレ補正ユニット１０４と像ブレ補正ユニット２０５のどちらを有効にしたほうが、撮影時の像ブレ補正に有効かを判別する。そこで、システム制御回路１０１は、撮影レンズ２００の焦点距離に関する情報が所定の焦点距離以上であることを示すか否かを判別する。

本実施形態では、焦点距離が１００ｍｍよりも短い場合（所定の焦点距離以上でないことを示す場合）、像ブレ補正ユニット１０４を有効化する。一方、焦点距離が１００ｍｍ以上の場合（所定の焦点距離以上であることを示す場合）、像ブレ補正ユニット２０５を有効化する。なお、本実施形態では判別条件の一例として焦点距離１００ｍｍを閾値として設定しているが、異なる焦点距離の値でもよいし、焦点距離以外の像ブレ補正特性に関する情報を判別条件としてもよい。

ステップＳ１０４では、システム制御回路１０１は電源制御回路８６を用いてカメラ１００の電池残量を確認する。そこで、システム制御回路１０１は、電池残量に関する情報が所定の電池残量以上であることを示すか否かを判別する。

本実施形態では、電池残量が５０％よりも少ない場合（電池残量に関する情報が所定の電池残量以上でないことを示す場合）、撮影を長く継続できるように、像ブレ補正ユニット１０４を有効化し、像ブレ補正ユニット２０５は機械的にロックする。これは、一般的に、カメラ内の像ブレ補正ユニット１０４のほうが、レンズ内の像ブレ補正ユニット２０５よりも、電池８８に近い場所に配置されているため、電源効率が良いと考えられるためである。なお、本実施形態では判別条件の一例として電池残量５０％を閾値として設定しているが、異なる電池残量の値でもよい。一方、電池残量が５０％以上の場合（電池残量に関する情報が所定の電池残量以上であることを示す場合）、焦点距離による判別結果を優先して像ブレ補正ユニット２０５を有効化する。

ステップＳ１０５では、システム制御回路１０１は像ブレ補正ユニット１０４のロック機構１５０を有効化し、像ブレ補正ユニット１０４を機械的にロックする。ステップＳ１０６では、システム制御回路１０１は像ブレ補正ユニット１０４をロック機構１５０にて機械的にロックした際、撮影光軸１０００がずれたか否かを判定する。撮影光軸１０００がずれたか否かは、撮像素子１０３ａが機械的ロック前とロック後で撮影光軸１０００と直交する方向に動いたか否かを位置検出センサであるホール素子の検出結果を用いて確認することで判定する。なお、撮像素子１０３ａを駆動範囲の中心である基準位置に移動させてから機械的ロックを行う構成であれば、基準位置とロック後の位置との差異を確認するようにしてもよい。

撮影光軸１０００がずれていないと判定された場合は撮影準備を完了する。撮影光軸１０００がずれたと判定された場合、ステップＳ１０７では、システム制御回路１０１は撮影光軸１０００のずれを打消す方向に像ブレ補正ユニット２０５にて像ブレ補正レンズ２０３を移動させて撮影光軸１０００を補正する。

ステップＳ１０８では、システム制御回路１０１は撮影光軸１０００がずれているか否かをステップＳ１０６と同様の方法で判定する。まだ撮影光軸１０００がずれている場合はステップＳ１０７に戻り撮影光軸１０００を補正する。

撮影光軸１０００がずれていないと判定された場合はステップＳ１１５へ移行して撮影準備を完了する。

ステップＳ１０４で電池残量を確認した結果、電池残量が５０％よりも少ない場合、ステップＳ１０９へ移行する。ステップＳ１０９では、システム制御回路１０１は像ブレ補正ユニット２０５のロック機構２１０を有効化し、像ブレ補正ユニット２０５を機械的にロックする。

ステップＳ１１０では、システム制御回路１０１は像ブレ補正ユニット２０５をロック機構２１０にて機械的にロックした際、撮影光軸１０００がずれたか否かを判定する。撮影光軸１０００がずれたか否かは、像ブレ補正レンズ２０３が機械的ロック前とロック後で撮影光軸１０００と直交する方向に動いたか否かを位置検出センサであるホール素子の検出結果を用いて確認することで判定する。なお、ホール素子で像ブレ補正レンズ２０３の位置を検出するための構成は公知の構成を用いればよく詳細な説明は省略する。撮影光軸１０００がずれていないと判定された場合はステップＳ１１５へ移行して撮影準備を完了する。

撮影光軸１０００がずれたと判定された場合、ステップＳ１１１では、システム制御回路１０１は撮影光軸１０００のずれを打消す方向に像ブレ補正ユニット１０４にて撮像素子１０３ａを移動させて撮影光軸１０００を補正する。ステップＳ１１２では、システム制御回路１０１は撮影光軸１０００がずれているか否かをステップＳ１１０と同様の方法で判定する。まだ撮影光軸１０００がずれている場合はステップＳ１１１に戻り撮影光軸１０００を補正する。

撮影光軸１０００がずれていないと判定された場合は撮影準備を完了する。

ステップＳ１０２で確認した結果、省エネモード１が選択されていない場合、ステップＳ１１３ではシステム制御回路１０１は、省エネモード２が選択されているか否か確認する。省エネモード２が選択されている場合、システム制御回路１０１は省エネモード２を設定し、ステップＳ１１４へ移行する。

省エネモード２が選択されていない場合、省エネモード１、省エネモード２のいずれもユーザーが選択していないと判断し、像ブレ補正ユニット１０４と像ブレ補正ユニット２０５を両方有効化した状態で撮影準備を完了する。

ステップＳ１１４では、システム制御回路１０１は、像ブレ補正ユニット１０４と像ブレ補正ユニット２０５の両方を機械的にロックし、ステップＳ１１５へ移行して撮影準備を完了する。

以上、本実施形態によれば、省エネモード１を選択することにより、防振効果と省エネの両方を実現した撮影モードを実現することが可能となる。

また、本実施形態によれば、像ブレ補正ユニット１０４及び像ブレ補正ユニット２０５の一方を機械的にロックしても、像ブレ補正ユニット１０４及び像ブレ補正ユニット２０５の他方を移動させて撮影光軸１０００のずれを抑制することができる。

本実施形態では、動作モードの選択結果の他、焦点距離と電池残量も判別条件に加えて像ブレ補正ユニット１０４と像ブレ補正ユニット２０５のどれを機械的にロックするか決定しているが、モード選択結果だけを判別条件とする構成でもよい。また、省エネモードに応じた切り替えの他に、ユーザーが像ブレ補正ユニット１０４を機械的にロックして像ブレ補正するモードと像ブレ補正ユニット２０５を機械的にロックして像ブレ補正するモードを選択できる構成にしてもよい。

また、撮影光軸１０００のずれを補正するのに用いた像ブレ補正ユニットで像ブレ補正する場合、撮影光軸１０００のずれを補正するために移動させた位置を駆動中心位置に設定し、その駆動中心位置を基準にして駆動範囲を設定すればよい。

（第２の実施形態）
次に図８を用いて本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態の各構成は図１から図６を用いて上述しているため説明は省略する。図８は、像ブレ補正ユニット１０４のロック機構１５０の駆動制御のフローチャートを示す図である。

第１の実施形態ではロック機構１５０またはロック機構２１０により撮影光軸１０００がずれた場合、ロックされていない像ブレ補正ユニットを駆動させて撮影光軸１０００を補正する技術について説明した。

本実施形では、ロック機構１５０による像ブレ補正ユニット１０４の機械的なロックで発生する撮影光軸１０００のずれを像ブレ補正ユニット１０４の移動により補正する技術について説明する。以下で説明するステップＳ２０１から続く処理は、図７のステップＳ１０５に移行すると開始させればよい。

ロック機構１５０は、不図示のモーター、ギヤトレインにより、撮影光軸１０００と平行な方向に移動可能である。ロック機構１５０が前方に移動すると、弾性部材１５０ａ～１５０ｃと可動ユニット１０４ａのセンサホルダ３２０との接触による摩擦力で、可動ユニット１０４ａの位置が機械的にロックされる。また、ロック機構１５０は、弾性部材１５０ａ～１５０ｃとセンサホルダ３２０とが接触した位置からさらに前方に、弾性部材１５０ａ～１５０ｃが弾性変形したロック完了位置まで移動可能である。そのため、弾性部材１５０ａ～１５０ｃとセンサホルダ３２０とが接触した状態における弾性部材１５０ａ～１５０ｃによるセンサホルダ３２０への付勢力を変更することができる。弾性部材１５０ａ～１５０ｃとセンサホルダ３２０とが接触した位置からロック完了位置までの間は、可動ユニット１０４ａの駆動力が弾性部材１５０ａ～１５０ｃとセンサホルダ３２０との接触による摩擦力よりも大きい。そのため、可動ユニット１０４ａは、摩擦力を受けながらも駆動可能である。

ステップＳ２０１では、システム制御回路１０１は変数ｉを０に初期化する。ステップＳ２０２では、システム制御回路１０１は、機械的ロック前の撮像素子１０３ａの位置を初期位置とし、撮影光軸１０００に対し垂直な面の横軸方向座標をｘ０、縦軸方向をｙ０として記憶する。以下では、撮影光軸１０００と平行な方向をｚ方向、撮影光軸１０００と垂直な面の横軸方向をｘ方向、縦軸をｙ方向とする。

ステップＳ２０３では、システム制御回路１０１はロック機構１５０をｚ方向に初期位置ｚ０からロック完了位置ｚｅまで移動させる。ステップＳ２０４では、システム制御回路１０１はロック機構１５０がロック完了位置ｚｅに移動した直後の撮像素子１０３ａのｘ方向の位置ｘｅおよびｙ方向の位置ｙｅを取得する。

ステップＳ２０５では、システム制御回路１０１はロック機構１５０の初期位置ｚ０からロック完了位置ｚｅへの移動による撮像素子１０３ａのｘ方向のずれ量ｘｓ及びｙ方向のずれ量ｙｓを以下の式（１）、（２）による求める。
ｘｓ＝ｘｅ－ｘ０（１）
ｙｓ＝ｙｅ－ｙ０（２）

そして、システム制御回路１０１は、機械的にロックする前とロックした後の位置の差分であるｘ方向のずれ量ｘｓの絶対値が所定の閾値Ｘよりも小さく、かつ、ｙ方向のずれ量ｙｓの絶対値が所定の閾値Ｙよりも小さいか否かを判定する。いずれの絶対値も閾値よりも小さければ撮像素子１０３ａはロック前とロック後とで同等の位置にいる（ずれていない）とシステム制御回路１０１は判定し、撮影準備を完了する。

いずれか一方の絶対値が閾値以上の場合、ステップＳ２０６では、システム制御回路１０１はロック機構１５０をｚ方向にロック完了位置ｚｅからｚ（ｉ）まで移動させる。

ここで、ロック機構１５０のｚ方向の位置は、ロック完了位置ｚｅが最も前方の位置であり、ｚ（ｉ）はｚｅよりも後の位置であってｉの値が大きいほどｚｅに近い位置とする。つまり、ロック機構１５０をｚ方向にロック完了位置ｚｅからｚ（ｉ）まで移動させることでセンサホルダ３２０に対する付勢力を弱める。

ステップＳ２０７では、システム制御回路１０１は像ブレ補正ユニット１０４により撮像素子１０３ａの位置を（ｘ（ｉ）、ｙ（ｉ））に移動させる。ｘ（ｉ）、ｙ（ｉ）は以下の式（３）、（４）で表される。
ｘ（ｉ）＝ｘ０－ｘｓ（３）
ｙ（ｉ）＝ｙ０－ｙｓ（４）

ステップＳ２０８では、システム制御回路１０１はロック機構１５０をｚ方向に、ｚ（ｉ）からロック完了位置ｚｅまで移動させる。すなわち、センサホルダ３２０に対する付勢力を再び強める。ステップＳ２０９では、システム制御回路１０１はステップＳ２０４と同様にロック機構１５０がロック完了位置ｚｅに移動した直後の撮像素子１０３ａのｘ方向の位置ｘｅおよびｙ方向の位置ｙｅを取得する。

ステップＳ２１０では、システム制御回路１０１はステップＳ２０５と同様に、新たに求めたｘ方向のずれ量ｘｓの絶対値が所定の閾値Ｘよりも小さく、かつ、ｙ方向のずれ量ｙｓの絶対値が所定の閾値Ｙよりも小さいか否かを判定する。いずれの絶対値も閾値よりも小さければ撮像素子１０３ａはロック前とロック後とで同等の位置にいる（ずれていない）とシステム制御回路１０１は判定し、撮影準備を完了する。いずれか一方の絶対値が閾値以上の場合、ステップＳ２１１へ移行し、ステップＳ２１１では、システム制御回路１０１は変数ｉの数値が１０より大きいか否か確認する。

変数ｉの数値が１０以下の場合、ステップＳ２１２では、システム制御回路１０１は変数ｉに１を加える。そして、ステップＳ２０６へ移行する。

変数ｉの数値が１０より大きい場合、ステップＳ２０６～Ｓ２１２の処理を規定回数繰り返しても撮像素子１０３ａがロック前とロック後とでずれている。

そこで、ステップＳ２１３では、システム制御回路１０１は、撮影レンズ２００に像ブレ補正ユニット２０５があるか否か（像ブレ補正可能なレンズか否か）を判定する。撮影レンズ２００の像ブレ補正ユニット２０５の有無に関する情報は、例えば、撮影準備を開始させた後にカメラ通信部２を介して撮影レンズ２００から取得する。

撮影レンズ２００に像ブレ補正ユニット２０５がある場合、撮像素子ロック処理を終了して図７のステップＳ１０７へ移行する。

撮影レンズ２００に像ブレ補正ユニット２０５がない場合、ステップＳ２１４では、システム制御回路１０１は、撮影光軸１０００がずれていることをユーザーに知らせるための警告を表示装置５４に表示させて撮影準備を完了する。

以上、本実施形態によれば、像ブレ補正ユニット１０４をロック機構１５０で機械的にロックする際の撮影光軸１０００のずれを抑制することができる。また、像ブレ補正ユニット１０４をロック機構１５０で機械的にロックする際に撮影光軸１０００のずれが生じたとしても、像ブレ補正ユニット２０５を用いて撮影光軸１０００のずれを抑制することができる。

なお、本実施形態では、第１の実施形態と組み合わせた例を説明したが、本実施形態の撮像素子ロック処理は、撮像素子を機械的にロックする場合であればその他の条件によらず適用可能である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

例えば、上記の２つの実施形態でカメラ１００のシステム制御回路１０１で実行した処理を撮影レンズ２００が有する制御回路によって実行する構成であってもよい。

また、上記の２つの実施形態では像ブレ補正処理は公知の方法を用いればよいため詳細な説明は省略しているが、像ブレ補正ユニット１０４または像ブレ補正ユニット２０５以外の方法で像ブレ補正可能な構成であってもよい。

１００カメラ
１０４像ブレ補正ユニット
１５０ロック機構
２００撮影レンズ
２０５像ブレ補正ユニット
２１０ロック機構

Claims

第１の可動部と、前記第１の可動部の位置を機械的にロックする第１のロック機構と、を含む第１の像ブレ補正ユニットを有し、
第２の可動部と前記第２の可動部の位置を機械的にロックする第２のロック機構とを含む第２の像ブレ補正ユニットを備えた交換レンズが、着脱可能な撮像装置であって、
前記交換レンズが装着されていて前記第１の可動部及び前記第２の可動部の一方が前記第１のロック機構または前記第２のロック機構により固定される場合に、前記第１の可動部及び前記第２の可動部の一方が固定されることで生じる撮影光軸のずれを打消す方向に前記第１の可動部及び前記第２の可動部の他方の位置を移動させる制御手段を有することを特徴とする撮像装置。
前記第１の可動部及び前記第２の可動部を機械的にロックするか否かを決定する決定手段を有し、
前記決定手段は、前記撮像装置の動作モードに基づいて決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記決定手段は、前記撮像装置の動作モードが省エネモードの場合に前記第１の可動部及び前記第２の可動部の少なくとも一方を機械的にロックすると決定することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
前記決定手段は、前記交換レンズの焦点距離に関する情報に基づいて前記第１の可動部及び前記第２の可動部のいずれか一方を機械的にロックすると決定することを特徴とする請求項２または３に記載の撮像装置。
前記決定手段は、前記交換レンズの焦点距離に関する情報が所定の焦点距離以上ではないことを示す場合、前記第２の可動部を機械的にロックすると決定することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
前記決定手段は、前記撮像装置の電池残量に関する情報に基づいて前記第１の可動部及び前記第２の可動部のいずれか一方を機械的にロックすると決定することを特徴とする請求項２または３に記載の撮像装置。
前記決定手段は、前記決定手段は、前記撮像装置の電池残量に関する情報が所定の電池残量以上ではないことを示す場合、前記第２の可動部を機械的にロックすると決定することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
前記第１の可動部の位置を検出する検出手段を有し、
制御手段は、前記第１の可動部を機械的にロックする前とロックした後との前記検出手段で検出された位置の差分が所定の閾値を超える場合、前記第１の可動部の位置を移動させることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記第１のロック機構は、前記第１の可動部に対して前記撮影光軸と平行な方向に付勢力を加えることで前記可動部を機械的にロックし、
前記制御手段は、前記第１の可動部を機械的にロックする前とロックした後との前記検出手段で検出された位置の差分が所定の閾値を超える場合、前記付勢力を弱めてから前記第１の可動部の位置を移動させ、前記第１の可動部を移動させた後に前記付勢力を強めることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
前記制御手段は、前記第２の像ブレ補正ユニットを備えていない交換レンズが装着されていて前記第１の可動部を機械的にロックしたときに前記撮影光軸のずれが生じた場合、表示装置に警告を表示させることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の撮像装置。
第１の可動部と前記第１の可動部の位置を機械的にロックする第１のロック機構とを含む第１の像ブレ補正ユニットと、
第２の可動部と前記第２の可動部の位置を機械的にロックする第２のロック機構とを含む第２の像ブレ補正ユニットと、を有し、
前記第１の像ブレ補正ユニット及び前記第２の像ブレ補正ユニットを用いて撮像素子に結像される光学像の像ブレを補正する撮像装置であって、
前記第１の可動部及び前記第２の可動部の一方が前記第１のロック機構または前記第２のロック機構により固定される場合に、前記第１の可動部及び前記第２の可動部の一方が固定されることで生じる撮影光軸のずれを打消す方向に前記第１の可動部及び前記第２の可動部の他方の位置を移動させる制御手段を有することを特徴とする撮像装置。
第１の可動部と前記第１の可動部の位置を機械的にロックする第１のロック機構とを含む第１の像ブレ補正ユニットを有し、
第２の可動部と前記第２の可動部の位置を機械的にロックする第２のロック機構とを含む第２の像ブレ補正ユニットを備えた第２の像ブレ補正装置が、着脱可能な像ブレ補正装置であって、
前記第２の像ブレ補正装置が装着されていて前記第１の可動部または前記第２の可動部の一方が前記第１のロック機構または前記第２のロック機構により固定される場合に、前記第１の可動部及び前記第２の可動部の一方が固定されることで生じる光軸のずれを打消す方向に前記第１の可動部及び前記第２の可動部の他方の位置を移動させる制御手段を有することを特徴とする像ブレ補正装置。
第１の可動部と前記第１の可動部の位置を機械的にロックする第１のロック機構とを含む第１の像ブレ補正ユニットと、第２の可動部と前記第２の可動部の位置を機械的にロックする第２のロック機構を含む第２の像ブレ補正ユニットとを用いて撮像素子に結像される光学像の像ブレを補正する像ブレ補正方法であって、
前記第１の可動部及び前記第２の可動部の一方が前記第１のロック機構または前記第２のロック機構により固定される場合に、前記第１の可動部及び前記第２の可動部の一方が固定されることで生じる撮影光軸のずれを打消す方向に前記第１の可動部及び前記第２の可動部の他方の位置を移動させることを特徴とする像ブレ補正方法。