JP2002267452A - 振動検出装置及び像振れ補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用者の振動検出開始の指示タイミングから
早期に正確な振動検出を行えるようにする。 【解決手段】 基準電圧を出力する基準電圧出力手段１
０と、振動検出手段１の出力と前記基準電圧出力とを差
動増幅する第１増幅手段３と、該第１増幅手段の出力に
基づいて前記基準電圧出力を制御することにより、前記
振動検出手段の出力に重畳したオフセット成分の除去を
行うオフセット除去手段６と、前記振動検出手段の出力
と所定の基準電圧とを差動増幅する、前記第１増幅手段
より増幅度の低い第２増幅手段５とを有し、前記オフセ
ット除去手段は、前記第２増幅手段の出力を基に前記基
準電圧出力を制御した後、前記第１の増幅手段の出力と
所定の目標出力値との差分に応じて前記基準電圧出力を
制御して前記第１増幅手段の出力を所定の目標出力値と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ等に搭載さ
れる振動検出装置及び像振れ補正装置の改良に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、カメラを初めとする光学系の
振れ補正、つまり手振れなどによる振動を抑制して像安
定を行うための装置が提案されている。カメラ等に用い
られる振れ補正方式のうちの一つの典型的なものとして
は、振れセンサにて検知したカメラの振れ情報に基づき
撮影光学系の一部、或いは全部を駆動して結像面上の像
振れを抑制するというものである。

【０００３】ここで、前記振れセンサとしては、一般的
に角速度センサ又は加速度センサ等が用いられている。
このような角速度センサ又は加速度センサ自体は与えら
れた振動に対して微小な電圧しか出力されないために、
該センサの外部に適当な増幅器を設けて、必要な電圧を
出力するような構成をとっている。しかし、こうした振
動を検出するセンサ、特に、カメラなどにおいて一般的
に使用されている圧電型振動ジャイロなどは、電源投入
直後の数十〜数百msec間においては不安定な出力をし、
低周波のドリフトが電源投入後も発生する。また、振動
を与えないときの静止時出力電圧（ヌル電圧）も振動ジ
ャイロの個々のばらつきや使用環境の変化により、特に
使用温度により極めて大きく変化してしまう。よって、
出力信号を必要な電圧に増幅する際に、前記ドリフト成
分やヌル電圧成分も増幅してしまうことになり、信号が
飽和してしまう。

【０００４】上記の点に鑑み従来より開示されている方
法としては、検出しようとする振動の周波数に対して許
容できる低い周波数以下を角速度センサの出力からカッ
トするハイパスフィルタ回路を設けて、このハイパスフ
ィルタ回路を通過した信号を増幅器にて増幅する方法が
一般的に取られている。

【０００５】また、上記従来例においてハイパスフィル
タ回路を構成する大容量コンデンサを排除し、コスト上
や実装上で有利な振れ緩和装置が特開平８−１４９３６
３号公報に開示されている。これは、振動ジャイロの出
力を反転増幅回路にて所定の利得で増幅後、Ａ／Ｄ変換
を行い、そのデジタル信号を入力としてデジタル積分し
た出力をＤ／Ａ変換して前記反転増幅回路の非反転入力
端子に出力する構成をとったものである。つまり、Ａ／
Ｄ変換値に応じて反転増幅器の基準電圧を制御すること
で、低周波成分を排除するようにしている。このよう
に、大容量コンデンサを用いずＤ／Ａ変換器を用いてハ
イパスフィルタ回路を実現した例もある。

【０００６】また、上記と同様にＤ／Ａ変換器を用いた
例として、特開平１０−２２８０４３号公報に開示され
た振動検出装置がある。これは、振動ジャイロからの出
力をローパスフィルタ回路及び加算器及び増幅回路から
成る回路を通じてマイコンに入力し、該マイコンは、前
記回路の出力信号が所定レベル範囲を超えているか及び
基準レベルに対して偏っているかを判定し、所定レベル
範囲を超えている又は基準レベルに対して偏っていると
きは制御信号を発生し、該信号によりＤ／Ａ変換器の出
力を可変制御する。前記Ｄ／Ａ変換器の出力は前記加算
器に接続されており、出力信号を所定レベル範囲内及び
基準レベルに調整する。このような構成により、電源投
入時の不安定な出力を飽和させることなく増幅し、所望
の出力値を得るようにしている。

【０００７】ここで、上記特開平１０−２２８０４３号
公報におけるＤ／Ａ変換器の出力の具体的制御方法を述
べると、一回の制御におけるＤ／Ａ変換器の出力信号可
変量はある所定の式に基づき決定し、その制御回数はあ
らかじめ決定した回数だけ行うことで出力信号を所定レ
ベル範囲内又は基準レベルに調整するようにしている。
このため、出力信号がどのような出力レベルにあろう
と、つまり、出力が飽和していてもいなくても、所定レ
ベル範囲内又は基準レベルに調整するまで同じように演
算時間がかかってしまうことになる。よって、この方法
ではオフセット除去制御が必ずしも効率的には行われて
いなかった。したがって、出力が所定の基準レベルまた
はその近傍に達してから振動検出動作又は像振れ補正動
作を開始する場合に、動作開始タイミングが致命的なも
のではないが若干遅れてしまう場合があるという欠点が
あった。

【０００８】この点に鑑み、本出願人は特願平２０００
−３８１５６７号により、振動ジャイロからの出力信号
とＤ／Ａ変換器の出力信号を差動増幅してマイコンに入
力する構成とし、前記Ｄ／Ａ変換器の出力を以下のよう
に制御する装置を提案している。

【０００９】始めに前記Ｄ／Ａ変換器の出力を初期値と
する（初期値の設定方法としては、例えばそのセンサ基
準電圧のＴＹＰ値（中心値）とする）。そして、上記差
動増幅出力信号が飽和しないレベルになるように、前記
Ｄ／Ａ変換器の出力を所定の時間間隔で繰り返し粗調整
する。その後、前記差動増幅出力信号が飽和しないレベ
ルとなると、今度は前記差動増幅出力信号の出力目標値
とその時の差動増幅出力信号の差分に応じた微調整の為
のＤ／Ａ変更値を取得し、これを前記Ｄ／Ａ変換器に出
力して前記差動増幅出力信号を出力目標値とするもので
ある。この制御方法により、差動増幅出力信号を出力目
標値とするまで（電源投入時の不安定な出力を飽和させ
ることなく増幅し所望の出力値を得るまで）の時間を短
縮することを可能にしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案の装置においては、Ｄ／Ａ変換器の出力初期値を前述
した様にセンサ基準電圧のＴＹＰ値、つまり固定値とし
ている。ところが、前記基準電圧はセンサのばらつき、
温度等により大きく変化してしまう。このため、差動増
幅出力信号の前記調整は出力目標値から大きくずれたと
ころから開始されることになり、出力目標値に安定する
までには未だかなりの時間を要するものであった。

【００１１】（発明の目的）本発明の第１の目的は、使
用者の振動検出開始の指示タイミングから早期に正確な
振動検出を行うことのできる振動検出装置を提供しよう
とするものである。

【００１２】本発明の第２の目的は、使用者の振動検出
開始の指示タイミングから早期に正確な振動検出及び像
振れ補正を行うことのできる像振れ補正装置を提供しよ
うとするものである。

【００１３】

【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１〜４に記載の発明は、振動を検出す
る振動検出手段と、基準電圧を出力する基準電圧出力手
段と、前記振動検出手段の出力と前記基準電圧出力とを
差動増幅する第１増幅手段と、該第１増幅手段の出力に
基づいて前記基準電圧出力を制御することにより、前記
振動検出手段の出力に重畳したオフセット成分の除去を
行うオフセット除去手段と、前記振動検出手段の出力と
所定の基準電圧とを差動増幅する、前記第１増幅手段よ
り増幅度の低い第２増幅手段とを有し、前記オフセット
除去手段は、前記第２増幅手段の出力を基に前記基準電
圧出力を制御した後、前記第１の増幅手段の出力と所定
の目標出力値との差分に応じて前記基準電圧出力を制御
して前記第１増幅手段の出力を所定の目標出力値とする
ことを特徴とする振動検出装置とするものである。

【００１４】また、上記第２の目的を達成するために、
請求項５〜８に記載の発明は、振動を検出する振動検出
手段と、基準電圧を出力する基準電圧出力手段と、前記
振動検出手段の出力と前記基準電圧出力とを差動増幅す
る第１増幅手段と、該第１増幅手段の出力に基づいて前
記基準電圧出力を制御することにより、前記振動検出手
段の出力に重畳したオフセット成分の除去を行うオフセ
ット除去手段と、前記振動検出手段の出力と所定の基準
電圧とを差動増幅する、前記第１増幅手段より増幅度の
低い第２増幅手段と、前記第１の増幅手段の出力に基づ
いて像振れ補正手段を制御し、像振れ補正を行う像振れ
補正制御手段とを有し、前記オフセット除去手段は、前
記第２増幅手段の出力を基に前記基準電圧出力を制御し
た後、前記第１の増幅手段の出力と所定の目標出力値と
の差分に応じて前記基準電圧出力を制御して前記第１増
幅手段の出力を所定の目標出力値とする像振れ補正装置
とするものである。

【００１５】

【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。

【００１６】図１は本発明の実施の一形態に係る一眼レ
フカメラのブロック図であり、振れセンサや像振れ補正
装置は交換レンズ内に搭載される場合を例にしている。

【００１７】図１において、１０１はレンズマイコンで
あり、カメラ本体側から通信用の接点１０９ｃ（クロッ
ク信号用），１０９ｄ（カメラ本体→レンズ信号伝達
用）を通じて通信を受け、その指令値によって、振れ補
正系１０２、フォーカス駆動系１０４、絞り駆動系１０
５の動作を行わせる。前記振れ補正系１０２は、振れを
検知する振れセンサ１０６、補正レンズ変位検出用の位
置センサ１０７、及び、前記振れセンサ１０６と位置セ
ンサ１０７の出力を基にレンズマイコン１０１にて算出
された制御信号によって補正レンズを駆動して振れ補正
動作を行う振れ補正駆動系１０８から成る。また、１２
４（ＳＷＩＳ）は振れ補正動作を選択する為の防振スイ
ッチであり、振れ補正動作を選択する場合はこの防振ス
イッチ１２４をＯＮにする。

【００１８】前記フォーカス駆動系１０４は、レンズマ
イコン１０１からの指令値によって、焦点調節用のレン
ズを駆動してフォーカシングを行う。前記絞り駆動系１
０５は、レンズマイコン１０１からの指令値によって、
絞りを設定された位置まで絞る又は開放状態に復帰させ
るという動作を行う。また、前記レンズマイコン１０１
は、レンズ内の状態（フォーカス位置、絞り値の状態な
ど）や、レンズに関する情報（開放絞り値、焦点距離、
測距演算に必要なデータなど）を通信用の接点１０９ｅ
（レンズ→カメラ本体信号伝達用）よりカメラ本体側に
伝達することも行う。前述のレンズマイコン１０１、振
れ補正系１０２、フォーカス駆動系１０４及び絞り駆動
系１０５から、レンズ電気系１１０が構成される。そし
て、このレンズ電気系１１０に対しては、電源接点１０
９ａ、グランド接点１０９ｂを通じてカメラ内電源１１
８から給電が行われる。

【００１９】カメラ本体内部には、カメラ本体内電気系
１１１として、測距部１１２、測光部１１３、シャッタ
部１１４、表示部１１５、その他の制御部１１６、及
び、これらの動作開始、停止などの管理、露出演算、測
距演算などを行うカメラマイコン１１７が内蔵されてい
る。これらカメラ内電気系１１１に対しても、その電源
はカメラ内電源１１８より供給される。また、１２１
（ＳＷ１）は測光や測距を開始させる為のスイッチであ
り、１２２（ＳＷ２）はレリーズ動作を開始させる為の
レリーズスイッチであり、これらは一般的には２段スト
ロークスイッチであって、レリーズボタンの第１ストロ
ークでスイッチ１２１がＯＮし、第２ストロークでレリ
ーズスイッチ１２２がＯＮになるように構成されてい
る。１２３（ＳＷＭ）は露出モード選択スイッチであ
り、露出モード変更は、該スイッチのＯＮ，ＯＦＦで行
ったり、該スイッチ１２３と他の操作部材との同時操作
により行う方法等がある。

【００２０】図２は、上記レンズ電気系１１０のレンズ
マイコン１０１及び振れ補正系１０２の具体的回路構成
を示すブロック図である。

【００２１】振れを検出する角速度センサであるところ
の振動ジャイロ１からの出力は、抵抗Ｒ１，Ｒ２、コン
デンサＣ１、オペアンプ２より構成される第１の増幅部
３と、抵抗Ｒ３，Ｒ４、コンデンサＣ２、オペアンプ４
より構成される第２の増幅部５を経て、レンズマイコン
６のＡ／Ｄ変換器７及びＡ／Ｄ変換器８に入力される。

【００２２】前記第１の増幅部３において、その増幅率
は「Ｒ２／Ｒ１」により決定され、ノイズ除去のために
コンデンサＣ１と抵抗Ｒ２により決定される遮断周波数
の１次高域遮断フィルタが形成されている。また、前記
第２の増幅部５において、その増幅率は（Ｒ４／Ｒ３）
により決定され、ノイズ除去のためにコンデンサＣ２と
抵抗Ｒ４により決定される遮断周波数の１次高域遮断フ
ィルタが形成されている。また、オペアンプ４の非反転
入力端子には所定の基準電圧Ｖref が接続されている。

【００２３】電源投入初期時等には、振動ジャイロ１の
オフセット成分除去の演算のためにオフセット除去手段
９（出力飽和回避制御部９ａ、制御データ記憶部９ｂ、
データ選択・制御部９ｃ、Ｄ／Ａ変換器初期出力制御部
９ｄにより構成されている）が動作し、該オフセット除
去手段９は１２bit Ｄ／Ａ変換器１０の出力を制御す
る。該Ｄ／Ａ変換器１０の出力は第１の増幅部３のオペ
アンプ２の非反転入力端子に接続されており、該Ｄ／Ａ
変換器１０の出力が制御されることによりオペアンプ２
の基準電圧が制御され、振動ジャイロ１のオフセット成
分が除去される。

【００２４】前記第１の増幅部３の出力は後述の防振制
御に用いるため、所望の分解能を必要とし、その増幅率
（Ｒ２／Ｒ１で決定される）を例えば６４倍とする。前
記第２の増幅部５の出力はＤ／Ａ変換器１０の初期値を
導出するために用いるため、少なくとも出力が飽和しな
いことを必要とし、その増幅率（Ｒ４／Ｒ３で決定され
る）を、前記第１の増幅部３の増幅率よりも低い例えば
４倍とする。

【００２５】前記振動ジャイロ１の出力よりオフセット
成分が除去さた後は、像振れ補正演算開始指示手段１１
により像振れ補正演算開始の指示がなされ、ハイパスフ
ィルタ（ＨＰＦ）１２、積分器１３を経て角変位信号へ
と変換される。そして、補正レンズの位置を検知する位
置センサ１４の出力（増幅器１５及びＡ／Ｄ変換器１６
を介する）が逆極性で加算されてフィードバック演算さ
れ、その信号がＰＷＭ信号変換器１７よりレンズマイコ
ン６の出力ポートよりＰＷＭとして出力され（１７）、
コイルドライバ１８によって補正レンズが駆動され、像
振れを打ち消すことになる。

【００２６】図３は、図２のレンズマイコン４内での具
体的な処理動作を示したフローチャートである。

【００２７】ここで、像振れ補正動作は一定周期毎（例
えば５００μsec ）に発生する割り込み処理によって行
われる。そして、第１の方向、例えばピッチ方向（縦方
向）の制御と第２の方向、例えばヨー方向（横方向）の
制御を交互に行うので、この場合の片方向のサンプリン
グ周期は１msecとなる。割り込みが発生すると、レンズ
マイコン４は、図３のステップ＃１０１からの動作を開
始する。

【００２８】図３のステップ＃１０１においては、今回
の制御方向はピッチ方向であるかヨー方向であるかの判
定を行う。ピッチ方向であればステップ＃１０２へ進
み、各種フラグや係数、計算結果等をピッチデータとし
て読み書きできるようにデータアドレスを設定してステ
ップ＃１０４へ進む。また、ヨー方向であればステップ
＃１０１からステップ＃１０３へ進み、各種フラグや係
数、計算結果等をヨーデータとして読み書きできるよう
にデータアドレスを設定してステップ＃１０４へ進む。

【００２９】ステップ＃１０４へ進むと、ここでは角速
度センサである振動ジャイロ１の出力をＡ／Ｄ変換し、
その結果をＲＡＭに予め定義されたＡＤ＿ＤＡＴＡに格
納する。そして、次のステップ＃１０５において、像振
れ補正動作の開始指示が為されたか否かを判定する。こ
れは、例えばスイッチＳＷＩＳのＯＮとスイッチＳＷ１
のＯＮのＡＮＤ（論理積）によって像振れ補正開始とす
る。開始の指示が為されていればステップ＃１０６へ進
み、指示が為されていなければステップ＃１１４へ進
む。

【００３０】ここでは像振れ補正動作の開始の指示が為
されており、ステップ＃１０６へ進むものとする。また
同時に、振動ジャイロ１、第１の増幅部３、第２の増幅
部５及び１２bit Ｄ／Ａ変換器１０に給電動作が行われ
る。

【００３１】ステップ＃１０６においては、像振れ補正
演算の開始を指示するフラグの判定を行う。開始指示が
なされていればＨレベル、なされていなければＬレベル
である。フラグがＬレベルであればステップ＃１０７へ
進み、振動ジャイロ１の出力をダイナミックレンジ内に
収めかつ所定の目標値に出力させるため、オフセット除
去のための演算を行う。この演算後はステップ＃１１４
へ進む。上記ステップ＃１０７でのオフセット除去の演
算についての詳細は図４のフローチャートを用いて後述
する。

【００３２】また、上記ステップ＃１０６にてフラグが
Ｈレベルであればステップ＃１０８へ進み、前記オフセ
ット除去後さらにＤＣ成分のカットのため、ハイパスフ
ィルタ（ＨＰＦ）演算を行う。そして、次のステップ＃
１０９において、防振制御のための積分演算を行い、像
振れの角変位信号（ＢＵＲＥ＿ＤＡＴＡ）へ変換する。
次いでステップ＃１１０において、補正レンズの位置を
検知する位置センサ１１の出力を取り込み、これをＡ／
Ｄ変換し（変換後＝ＰＳＤ＿ＤＡＴＡ）、続くステップ
＃１１１において、フィードバック演算｛（ＢＵＲＥ＿
ＤＡＴＡ）−（ＰＳＤ＿ＤＡＴＡ）｝を行う。そして、
ステップ＃１１２において、安定な制御系にするために
位相補償演算を行い、次のステップ＃１１３において、
コイルドライバ１８へＰＷＭ出力を行う。これにより、
防振制御が為され、像振れが補正されることになる。

【００３３】上記ステップ＃１０５にて像振れ補正動作
開始の指示が為されていない場合や上記ステップ＃１０
７のオフセット演算の終了後はステップ＃１１４へ進
み、ここではハイパスフィルタ（ＨＰＦ）演算、積分演
算の初期化を行う。このとき像振れ補正動作はなされ
ず、補正レンズは所定の位置に静止している。

【００３４】次に、前述した図３のステップ＃１０７に
て実行されるオフセット除去演算について、図４のフロ
ーチャートを用いて説明する。

【００３５】ここでは、第１の増幅部３の出力が 1.8Ｖ
±0.１Ｖを出力するように設定を行うものとし、オペア
ンプ４の非反転入力端子に入力する所定の基準電圧Ｖre
f を1.8Ｖとする。

【００３６】まず、ステップ＃２０１において、Ｄ／Ａ
変換器１０から初期出力を出力するための設定がなされ
ているか否かを判定する。これは、例えばフラグのＨ又
はＬレベルで判定する。未設定で出力されていなければ
ステップ＃２０２へ進み、設定されていれば直ちにステ
ップ＃２０３へ進む。

【００３７】ステップ＃２０２へ進んだ場合、Ｄ／Ａ変
換器１０から初期出力を出力させるために該Ｄ／Ａ変換
器１０に初期値を設定する。ここで、初期値の設定方法
としては、第２の増幅部５の出力をＡ／Ｄ変換器８を介
して取り込み、該Ａ／Ｄ変換器８の出力（この出力をＡ
／Ｄ２値と記す）をもとにＤ／Ａ変換器１０の初期値を
設定するものであり、その具体的方法を以下に記載す
る。

【００３８】まず、第２の増幅部５の出力が温度等の影
響により、 2.0Ｖであったとする。

【００３９】1.8Ｖが目標値であり、第２の増幅部５の
増幅率が４倍であることからセンサのオフセット量は （ 2.0− 1.8）／４＝0.05 である。前述の通り、第１の増幅部３の増幅率は６４倍
であり、該第１の増幅部３の出力においてセンサのオフ
セット0.05Ｖをキャンセルするためには、オペアンプ２
の非反転入力端子を「 1.8Ｖ−ΔＶ」すればよいことに
なる。

【００４０】 ΔＶ＝（第１の増幅部３の増幅率）／（第１の増幅部３の増幅率＋１） ×センサオフセット量 ＝６４／６５×0.05 ＝0.492 ［Ｖ］ Ｄ／Ａ変換器１０のＤ／Ａ基準電圧を例えば 3.0Ｖとす
ると、「１２bit ＝４０９６ LSB」の分解能を持つこと
から、 となり、その値をＤ／Ａ変換器１０に設定する。

【００４１】次にステップ＃２０３へ進むと、ここでは
振動ジャイロ１の出力信号のＡ／Ｄ変換器７の出力（こ
の出力をＡ／Ｄ１値と記す）がダイナミックレンジ内に
収まっているか否かの判定を行う。ここで、Ａ／Ｄ変換
器７のＡ／Ｄ基準電圧が例えば 3.6Ｖであるとすると、
Ａ／Ｄ１値が 3.5Ｖ以上であるか否かの判定を行う。こ
の結果、 3.5Ｖ以上であれば出力は飽和に近い、又は飽
和している可能性が高いのでステップ＃２０４へ進み、
3.5Ｖ未満であればステップ＃２０５へ進む。

【００４２】ステップ＃２０４へ進むと、Ａ／Ｄ１値が
ダイナミックレンジ内に収まらず、Ｈレベル側に飽和し
ている可能性が高いので、オペアンプ２の非反転入力端
子に接続されているＤ／Ａ変換器１０の出力を変更して
Ａ／Ｄ１値が飽和しないように出力を制御する。増幅後
の出力の可変量としては、一回のＤ／Ａ変換処理で、Ａ
／Ｄ１の基準電圧量を超えないような変更量に設定する
のが好ましい。前述したように、Ａ／Ｄ変換器７のＡ／
Ｄ基準電圧が例えば 3.6Ｖであるとすると、 3.6Ｖ未満
の変更量が好ましい。これは、まず初めに飽和している
出力を飽和しない任意のレベルに出力させることが目的
であるため、可能な限り少ない電圧変更回数にするため
である。

【００４３】ここで、オペアンプ２の非反転入力端子を
ΔＶだけ変更すると、増幅出力（Ａ／Ｄ変換前出力）
は、 （第１の増幅部３の増幅率＋１）×ΔＶ＝６５×ΔＶ だけ変化する。増幅後の出力変化量を例えば 3.0Ｖとす
れば、「ΔＶ＝0.0462Ｖ」となる。よって、Ｄ／Ａ変換
器１０の出力を「ΔＶ＝0.0462Ｖ」変化させれば増幅後
の出力は 3.0Ｖ変化することになる。

【００４４】Ｄ／Ａ変換器１０は「１２bit ＝４０９６
LSB」の分解能を持つことから「0.0462Ｖ≒６４LSB 」
だけ設定値を変更する。ここでは現在の設定値から「0.
0462Ｖ≒６４LSB 」だけ減算し設定する。これにより、
増幅出力は 3.0Ｖ分減少する。この後、オフセット除去
演算を終了する。

【００４５】上記Ａ／Ｄ１値が 3.5Ｖ未満であれば前述
したようにステップ＃２０３からステップ＃２０５へ進
み、今度はＡ／Ｄ１値が 0.1Ｖ以上であるか否かの判定
を行い、0.１Ｖ以上であれば出力は飽和しておらず、ダ
イナミックレンジ内にあるのでステップ＃２０７へ進
む。一方、 0.1Ｖ以下であればＬレベル側に飽和してい
る可能性が高いのでステップ＃２０６へ進む。

【００４６】ステップ＃２０６へ進むと、Ａ／Ｄ１値は
ダイナミックレンジ内に収まらず、Ｌレベル側に飽和し
ている可能性が高いので、オペアンプ２の非反転入力端
子に接続されているＤ／Ａ変換器１０の出力を変更して
Ａ／Ｄ１値が飽和しないように出力を制御する。詳細は
上記ステップ＃２０４と同様な考え方により、現在の設
定値に「0.0462Ｖ≒６４LSB 」だけ加算し設定する。こ
れにより、増幅出力は3.0Ｖ分増加する。この後、オフ
セット除去演算を終了する。

【００４７】つまり、上記ステップ＃２０４又はステッ
プ＃２０６を複数回行うことにより、増幅出力の飽和を
回避する（ステップ＃２０４，＃２０６の動作を行うの
が出力飽和回避制御部６ｄである）。

【００４８】上記Ａ／Ｄ１値が 0.1Ｖ以上であれば前述
したようにステップ＃２０５からステップ＃２０７へ進
み、Ａ／Ｄ１値は 0.1Ｖ以上 3.5Ｖ未満であるので、こ
の時点でセンサ増幅出力は飽和しないダイナミックレン
ジ内に存在している。そこで、ここではこの出力が目標
値、例えば 1.8Ｖ± 0.1Ｖ以内に存在するか否かを判定
する。なお、ここでは目標値± 0.1Ｖ以内に収めるよう
にしているが、より狭い範囲に限定しても良い。前記範
囲内であれば後述するステップ＃２１１へ進み、前記範
囲外であればステップ＃２０８へ進む。

【００４９】ステップ＃２０８へ進むと、出力は飽和し
ていないが目標値からの偏差が大きいので目標値に出力
させるようにＤ／Ａ変換器１０の出力を制御する。ここ
では、目標値、例えば 1.8Ｖとの偏差量Ｘ Ｘ＝（目標値電圧−Ａ／Ｄ１値） ＝（ 1.8Ｖ＝Ａ／Ｄ１値） を計算する。

【００５０】そして、次のステップ＃２０９において、
あらかじめ上記Ｘの値に対応する、目標値に出力させる
為のＤ／Ａ変換器１０の出力変化量データを記憶したデ
ータテーブル（制御データ記憶部９ｂに相当する）よ
り、上記Ｘの値に対応する制御データ（±ＹLSB ）を読
み込む。続くステップ＃２１０においては、前記制御デ
ータ（±ＹLSB ）に基づき、Ｄ／Ａ変換器１０の出力を
変更する。

【００５１】つまり、上記ステップ＃２０９，＃２１０
によりダイナミックレンジ内にある出力値が目標値又は
その近傍に出力されることになる（ステップ＃２０９，
＃２１０の動作を行う部分がデータ選択・制御部９ｃで
ある）。

【００５２】また、ここでのＤ／Ａ出力分解能は、12bi
t Ｄ／Ａ変換器１０で基準電圧が 3.0Ｖであることか
ら、「0.00073 Ｖ／LSB 」となる。よって、増幅出力の
制御最小分解能は、 （第１の増幅部３の増幅率＋１）×ΔＶ＝６５×ΔＶ ＝0.0475Ｖ となる。

【００５３】上記ステップ＃２０７からステップ＃２１
１へ進むと、ここでは目標値の近傍にあるのでセンサの
オフセット除去はほぼ完了したとみなし、像振れ補正演
算開始を指示するため、像振れ補正演算開始フラグ＝Ｈ
に設定する。また、よりオフセット除去の精度を高める
為、増幅出力値が規定時間の間、 規定範囲内に存在し
ていることを確認してから像振れ補正開始フラグをＨレ
ベルに設定するなどとしても良い（ステップ＃２１１の
動作を行うのが像振れ補正演算開始手段１１である）。

【００５４】以上の実施の形態によれば、第１の増幅部
３の増幅率よりも低い第２の増幅部５を具備し、該第２
の増幅部５のＡ／Ｄ変換出力を基にＤ／Ａ変換器１０の
出力を制御するようにしているので、センサのばらつ
き、温度等に依存せず適正に前記Ｄ／Ａ変換器１０の初
期出力を設定することが可能となる。よって、従来の様
にセンサのばらつき、温度等によって前記第１の増幅部
３の差動増幅出力信号が出力目標値から大きくずれたと
ころから調整が開始されるといったことがなくなり、出
力目標値に安定するまでの時間を大幅に短縮することが
できる。つまり、振動ジャイロ１の増幅出力信号に重畳
するオフセット成分を効率的に素早く除去でき、ダイナ
ミックレンジ内の目標値近傍に出力させることができ
る。従って、使用者の振れ補正動作開始の指示タイミン
グから早期に正確な振動検出が可能となり、その結果像
振れ補正動作を早期に開始することができる。

【００５５】（変形例）以上の実施の形態においては、
分解能の高い１２bit のＤ／Ａ変換器１０を用いた例を
示したが、比較的安価に入手可能な８bit Ｄ／Ａ変換器
（２個）を粗調整用、微調整用として用い、より安価
で、増幅出力のオフセット除去制御を行ってもよい。

【００５６】また、振動検出手段として、振動ジャイロ
（角速度センサ）を使用した例を示しているが、角加速
度センサ、加速度センサ、速度センサ、角変位センサ、
変位センサ等、振れが検出できる手段であればどのよう
なものであってもよい。

【００５７】また、像振れ補正手段として、光軸に垂直
な面内で光学部材を動かすシフト光学系や可変頂角等の
光束変更手段や、光軸に垂直な面内で撮影画面を動かす
もの等、像振れが補正できるものであればどのようなも
のであってもよい。

【００５８】また、各請求項記載の発明または実施の各
形態の構成が、全体として一つの装置を形成する様なも
のであっても、又は、分離もしくは他の装置と結合する
様なものであっても、又は、装置を構成する要素のよう
なものであってもよい。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜４の何
れかに記載の発明によれば、使用者の振動検出開始の指
示タイミングから早期に正確な振動検出を行うことがで
きる振動検出装置を提供できるものである。

【００６０】また、請求項５〜８の何れかに記載の発明
によれば、使用者の振動検出開始の指示タイミングから
早期に正確な振動検出及び像振れ補正を行うことができ
る像振れ補正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カメラシステムの
回路構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施の一形態に係る主要部分の具体的
な回路構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の実施の一形態における像振れ補正割り
込み制御動作を示すフローチャートである。

【図４】本発明の実施の一形態におけるオフセット除去
演算の詳細を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 振動ジャイロ ３ 第１の増幅部 ４ レンズマイコン ５ 第２の増幅部 ６ オフセット除去手段 ６ａ 出力飽和回避制御部 ６ｂ 制御データ記憶部 ６ｃ データ選択・制御部 ６ｄ Ｄ／Ａ変換器初期出力制御部 ７，８ Ａ／Ｄ変換器 １０ Ｄ／Ａ変換器 １１ 像振れ補正演算開始指示手段 １５ コイルドライバ １０１ レンズマイコン １０２ 振れ補正系 １０６ 振れセンサ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動を検出する振動検出手段と、基準電
   圧を出力する基準電圧出力手段と、前記振動検出手段の
   出力と前記基準電圧出力とを差動増幅する第１増幅手段
   と、該第１増幅手段の出力に基づいて前記基準電圧出力
   を制御することにより、前記振動検出手段の出力に重畳
   したオフセット成分の除去を行うオフセット除去手段
   と、前記振動検出手段の出力と所定の基準電圧とを差動
   増幅する、前記第１増幅手段より増幅度の低い第２増幅
   手段とを有し、 前記オフセット除去手段は、前記第２増幅手段の出力を
   基に前記基準電圧出力を制御した後、前記第１の増幅手
   段の出力と所定の目標出力値との差分に応じて前記基準
   電圧出力を制御して前記第１増幅手段の出力を所定の目
   標出力値とすることを特徴とする振動検出装置。
2. 【請求項２】 前記基準電圧出力手段は、１個または複
   数のＤ／Ａ変換器により構成されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の振動検出装置。
3. 【請求項３】 前記第１増幅手段は、前記振動検出手段
   の出力から高域周波数成分を除去する高域遮断フィルタ
   部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の振
   動検出装置。
4. 【請求項４】 前記オフセット除去手段は、前記第１増
   幅手段の出力及び前記第２増幅手段の出力をＡ／Ｄ変換
   器によりデジタル信号に変換し、該デジタル信号に基づ
   いて前記Ｄ／Ａ変換器の出力を制御するためのデジタル
   信号を発生することを特徴とする請求項２に記載の振動
   検出装置。
5. 【請求項５】 振動を検出する振動検出手段と、基準電
   圧を出力する基準電圧出力手段と、前記振動検出手段の
   出力と前記基準電圧出力とを差動増幅する第１増幅手段
   と、該第１増幅手段の出力に基づいて前記基準電圧出力
   を制御することにより、前記振動検出手段の出力に重畳
   したオフセット成分の除去を行うオフセット除去手段
   と、前記振動検出手段の出力と所定の基準電圧とを差動
   増幅する、前記第１増幅手段より増幅度の低い第２増幅
   手段と、前記第１の増幅手段の出力に基づいて像振れ補
   正手段を制御し、像振れ補正を行う像振れ補正制御手段
   とを有し、 前記オフセット除去手段は、前記第２増幅手段の出力を
   基に前記基準電圧出力を制御した後、前記第１の増幅手
   段の出力と所定の目標出力値との差分に応じて前記基準
   電圧出力を制御して前記第１増幅手段の出力を所定の目
   標出力値とすることを特徴とする像振れ補正装置。
6. 【請求項６】 前記基準電圧出力手段は、１個または複
   数のＤ／Ａ変換器により構成されていることを特徴とす
   る請求項５に記載の像振れ補正装置。
7. 【請求項７】 前記第１増幅手段は、前記振動検出手段
   の出力から高域周波数成分を除去する高域遮断フィルタ
   部を備えることを特徴とする請求項５又は６に記載の像
   振れ補正装置。
8. 【請求項８】 前記オフセット除去手段は、前記第１増
   幅手段の出力及び前記第２増幅手段の出力をＡ／Ｄ変換
   器によりデジタル信号に変換し、該デジタル信号に基づ
   いて前記Ｄ／Ａ変換器の出力を制御するためのデジタル
   信号を発生することを特徴とする請求項６に記載の像振
   れ補正装置。