JP2002267453A

JP2002267453A - 振動検出装置及び像振れ補正装置

Info

Publication number: JP2002267453A
Application number: JP2001068677A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Higuma; 樋熊　　一也
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-03-12
Filing date: 2001-03-12
Publication date: 2002-09-18

Abstract

(57)【要約】【課題】振動検出開始の指示タイミングから早期に正
確な振動検出を行い、かつ、温度変化によりオフセット
信号が変化した場合においても正確な振動検出を行える
ようにする。【解決手段】振動を検出する振動検出手段と、補正電
圧を出力する補正電圧出力手段と、前記振動検出出力と
前記補正電圧出力とを比較する比較手段と、前記比較手
段の出力に基づいて前記補正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のオフセット成分の除去
を行うオフセット除去手段とを有し、前記オフセット除
去手段によるオフセット成分の除去を、前記振動検出手
段による振動検出開始から一定間隔毎に行う（＃２１
２）。

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、正しく振動検出が行われないといった問
題があった。

【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り、これは次のような構成になって
いる。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、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
かを判定する。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、マイコンより操作信号
を発生し、その信号により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】

【発明が解決しようとする課題】ここで、前記特開平１
０−２２８０４３号公報に開示された振動検出装置にお
いては、Ｄ／Ａ変換器の出力の具体的制御方法も開示さ
れている。この公報によれば、一回の操作におけるＤ／
Ａ変換器の出力信号可変量はある所定の式に基づき可変
量を決定し、その操作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。

【０００８】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。また、
振動検出を行っている限り、絶えず上記演算を行う必要
があり、よって、従来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。

【０００９】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問題点
があった。

【００１０】（発明の目的）本発明の第１の目的は、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、かつ、温度変化によりオフセット信
号が変化した場合においても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。

【００１１】本発明の第２の目的は、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及び像振れ
補正動作を開始することができ、かつ、温度変化により
オフセット信号が変化した場合においても正確な振動検
出及び像振れ補正動作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。

【００１２】

【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１〜６に記載の発明は、振動を検出す
る振動検出手段と、補正電圧を出力する補正電圧出力手
段と、前記振動検出出力と前記補正電圧出力とを比較す
る比較手段と、前記比較手段の出力に基づいて前記補正
電圧出力を制御することにより、前記振動検出手段の出
力のオフセット成分の除去を行うオフセット除去手段と
を有する振動検出装置において、前記オフセット除去手
段によるオフセット成分の除去を、前記振動検出手段に
よる振動検出開始から一定間隔毎に行う振動検出装置と
するものである。

【００１３】また、上記第１の目的を達成するために、
請求項７〜１４に記載の発明は、振動を検出する振動検
出手段と、補正電圧を出力する補正電圧出力手段と、前
記振動検出出力と前記補正電圧出力とを比較する比較手
段と、前記比較手段の出力に基づいて前記補正電圧出力
を制御することにより、前記振動検出手段の出力のオフ
セット成分の除去を行うオフセット除去手段と、前記比
較手段を介してオフセット除去された前記振動検出出力
に基づき像振れ補正手段を駆動し、像振れ補正を行う像
振れ補正制御手段とを有する像振れ補正装置において、
前記オフセット除去手段によるオフセット成分の除去
を、前記振動検出手段による振動検出開始から一定間隔
毎に行う像振れ補正装置とするものである。

【００１４】

【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。

【００１５】（実施の第１の形態）図１は本発明の実施
の第１の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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】図２は、レンズ電気系１１０のレンズマイ
コン１０１及び振れ補正系１０２の具体的な回路構成を
示すブロック図である。

【００２０】振れ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より構成される増幅部３を経てレンズマイコン
４のＡ／Ｄ変換器５に入力される。前記増幅部３での増
幅率は「Ｒ２／Ｒ１」により決定され、またノイズ除去
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。
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６（出力飽和回
避制御部６ａ、制御データ記憶部６ｂ、データ選択・制
御部６ｃにより成る）が動作し、該オフセット除去手段
６は１２ｂｉｔＤ／Ａ変換器７の出力を制御する。

【００２１】Ｄ／Ａ変換部７の出力は増幅部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
換部７の出力が制御されることにより、振動ジャイロ１
のオフセット成分が除去される。その後、オフセット成
分が除去された信号は、像振れ補正動作開始指示手段８
により像振れ補正演算動作（像振れ補正演算動作）開始
の指示がなされることにより、ハイパスフィルタ（ＨＰ
Ｆ）９、積分器１０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１１の
出力（増幅器１２及びＡ／Ｄ変換器１３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変換器１４を介してレンズマイコン４の出力ポー
トよりＰＷＭとして出力され、コイルドライバ１５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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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＃１
０４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。

【００２５】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。

【００２６】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及び増幅部３及び１２ｂｉｔＡ
／Ｄ変換器７に給電動作が行われる。

【００２７】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。以上の詳細動作は後述の図４のフローチャート
を基に説明する。

【００２８】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、Ａ／Ｄ変換
し（変換後＝ＰＳＤ＿ＤＡＴＡ）、続くステップ＃１１
１においては、フィードバック演算｛（ＢＵＲＥ＿ＤＡ
ＴＡ）−（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１５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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】ステップ＃２０１においては、像振れ補正
演算開始フラグをＬレベルとし、オフセット除去演算演
算中は像振れ補正の演算を中止する。そして、次のステ
ップ＃２０２において、Ｄ／Ａ変換器７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レベル又は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＃２０３へ
進み、設定されていればステップ＃２０４へ進む。ステ
ップ＃２０３へ進むと、Ｄ／Ａ変換器７から初期出力を
出力させるために該Ｄ／Ａ変換器７に初期値を設定す
る。ここで、初期値の設定方法としては、例えば振動ジ
ャイロ１の基準電圧のＴＹＰ値（中心値）とする。ここ
では 1.35Ｖを出力するように設定を行う。Ｄ／Ａ変換
器７のＤ／Ａ基準電圧を例えば 3.0Ｖとすると、１２ｂ
ｉｔ＝４０９６LSB の分解能を持つことから、1.35Ｖ＝
１８４３LSB となり、その値をＤ／Ａ変換器７に設定す
る。

【００３２】次のステップ＃２０４においては、振動ジ
ャイロ１の信号のＡ／Ｄ値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５
のＡ／Ｄ基準電圧が例えば 3.6Ｖであるとすると、Ａ／
Ｄ値が 3.5Ｖ以上であるか否かの判定を行い、 3.5Ｖ未
満であれば後述するステップ＃２０６へ進む。

【００３３】一方、 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＃２０
５へ進み、ここではＡ／Ｄ値は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７の出力を変更してＡ／Ｄ値が飽和しないように
出力を制御する。

【００３４】ここで、増幅後出力の可変量としては、一
回のＤ／Ａ変換処理で、Ａ／Ｄ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５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。ここで、増幅部３
の増幅率（Ｒ２／Ｒ１で決定される）を例えば６４倍と
したとき、オペアンプ２の非反転入力端子をΔＶref だ
け変更すると増幅出力（Ａ／Ｄ変換前出力）は、（増幅部３の増幅率＋１）×ΔＶref ＝６５×ΔＶref 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、ΔＶref ＝0.0462２Ｖとなる。よって、Ｄ／Ａ変
換器７の出力をΔＶref ＝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。

【００３５】Ｄ／Ａ変換器７は１２ｂｉｔ＝４０９６LS
B 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。

【００３６】上記ステップ＃２０４よりステップ＃２０
６へ進むと、ここではＡ／Ｄ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＃２０８
へ進む。

【００３７】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＃２０７へ進み、
ここではＡ／Ｄ値は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７の
出力を変更してＡ／Ｄ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。

【００３８】つまり、上記ステップ＃２０５又はステッ
プ＃２０７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＃２０５、＃２０７が出力飽和回避
制御部６ａに相当する）。

【００３９】上記ステップ＃２０６よりステップ＃２０
８へ進むと、ここではＡ／Ｄ値が 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。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
囲内であればステップ＃２１０へ進み、目標値の近傍に
あれば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
演算開始フラグをＨレベルに設定するなどとしても良い
（ステップ＃２１０の動作を行うのが像振れ補正動作開
始指示手段８である）。

【００４０】そして、次のステップ＃２１２において、
一定時間毎にオフセット除去演算を行うために、割り込
みタイマーの設定を行う。このときのタイマーの設定値
は、前述した像振れ補正制御割り込みの時間間隔よりも
長い値、例えば５００msに設定し、像振れ補正制御に支
障をきたさないようにする。ここで設定するタイマーの
設定値は、レンズマイコンのＲＯＭ内に記憶されていて
も良いが、不図示のＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに
記憶させることで、マイコンの処理能力に合った最適な
値に調整可能となる。

【００４１】上記ステップ＃２０８にて、前記 1.8Ｖ±
0.1Ｖの範囲外であればステップ＃２０９へ進み、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７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をＸ＝目標値電圧−Ａ／Ｄ値＝ 1.8Ｖ−Ａ／Ｄ値により算出する。

【００４２】そして、次のステップ＃２１１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７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６ｂ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＃２１３においては、前記制御データ
（±ＹLSB ）に基づきＤ／Ａ変換器７の出力を変更す
る。

【００４３】つまり、ステップ＃２１１，２１３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＃２１１，＃
２１３がデータ選択・制御部６ｃに相当する）。また、
ここでのＤ／Ａ出力分解能は、１２ｂｉｔＡ／Ｄ変換器
７の基準電圧が 3.0Ｖであることから、0.00073 Ｖ／と
なる。よって、増幅出力の制御最小分解能は、（増幅部３の増幅率＋１）×ΔＶref ＝６５×ΔＶref
＝0.0475Ｖとなる。

【００４４】以上により、オフセット除去演算処理を終
了する。

【００４５】次に、上記ステップ＃２１２で設定した割
り込み発生時の処理を、図５のフローチャートを用いて
説明する。

【００４６】まず、ステップ＃３０１において、オフセ
ット除去演算のタイマー割り込みを禁止する。そして、
次のステップ＃３０２において、上述したオフセット除
去演算を行い、オフセット除去演算の割り込み処理を終
了する。

【００４７】このとき、割り込み処理中のオフセット除
去演算処理を通っただけではオフセット信号の除去がで
きなかった場合は、像振れ補正制御割り込み中でオフセ
ット除去演算処理を行うようにしている（＃２１２）の
で、オフセット信号の除去が早く確実に行える。又温度
変化によりオフセット信号が変化した場合でも、正確な
オフセット除去ができ、精度の良い振動検出を行うこと
ができる。

【００４８】また、オフセット除去演算処理によりオフ
セット信号の除去が行われた後は、５００msの間オフセ
ット除去演算は行われないので、像振れ補正制御に支障
をきたすことがない。

【００４９】以上のような処理を行うことによって、像
振れ補正制御が動作中であっても像振れ補正の制御に支
障をきたすことなくオフセット除去を行うことができ
る。

【００５０】（実施の第２の形態）次に、本発明の実施
の第２の形態における像振れ補正装置について説明す
る。

【００５１】この実施の第２の形態は、上記実施の第１
の形態における増幅部を、１次の低域通過フィルタから
２次の低域通過フィルタに変更し、オフセット信号の除
去を、不快な像飛びを起さないように時間をかけてゆっ
くりと制御したものである。

【００５２】図６は本発明の実施の第２の形態における
レンズマイコン及び振れ補正系の具体的な回路構成を示
すブロック図であり、図１とは、増幅部５０３のみが異
なるので、それ以外の部分の詳細な説明は省略する。

【００５３】この実施の第２の形態における増幅部５０
３は、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３、コンデンサＣ１
１，Ｃ１２、オペアンプ５０２により構成されている。
そして、該増幅部５０３の増幅率は「Ｒ２３／Ｒ２１」
により決定され、ノイズ除去のためにより高次な２次高
域遮断フィルタが形成されている。

【００５４】次に、図６のレンズマイコン５０４内の具
体的動作について説明する。なお、像振れ補正の割り込
み制御については、上記実施の第１の形態（図３参照）
と全く同様であるので、その説明は省略する。

【００５５】ここでは図３のステップ＃１０７にて実行
される、本発明の実施の第２の形態におけるオフセット
除去演算について、図７のフローチャートを用いて説明
する。

【００５６】まず、ステップ＃４０１において、Ｄ／Ａ
値変更中フラグを確認し、Ｄ／Ａ値変更中であればオフ
セット除去演算は行わずに後述するステップ＃４１０へ
進むが、変更中でなければステップ＃４０２へ進む。

【００５７】ステップ＃４０２へ進むと、像振れ補正演
算開始フラグをＬとし、オフセット除去演算中は像振れ
補正の演算を中止する。そして、次のステップ＃４０３
において、Ｄ／Ａ変換部５０７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＃４０４へ進み、設定されて
いればステップ＃４０５へ進む。

【００５８】ステップ＃４０４においては、Ｄ／Ａ変換
器５０７から初期出力を送出させるために該Ｄ／Ａ変換
器５０７に初期値を設定する。ここで、初期値の設定方
法としては、例えばそのセンサの基準電圧のＴＹＰ値
（標準値（中心値））とする。ここでは1.35Ｖを出力す
るように設定を行う。Ｄ／Ａ変換器５０７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「1.35Ｖ＝１８４３ LSB」とな
り、その値をＤ／Ａ変換器５０７に設定する。

【００５９】次のステップ＃４０５においては、振動ジ
ャイロ１の出力信号のＡ／Ｄ値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５０５のＡ／Ｄ基準電圧が例えば 3.6Ｖであるとす
ると、Ａ／Ｄ値が 3.5Ｖ以上であるか否かの判定を行
う。 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＃４０６へ進み、 3.5
Ｖ未満であればステップ＃４０７へ進む。

【００６０】ステップ＃４０６へ進むと、ここではＡ／
Ｄ値は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５０２の非
反転入力端子に接続されているＤ／Ａ変換器５０７の出
力を変更してＡ／Ｄ値が飽和しないように出力を制御す
る。ここで、増幅後出力の可変量としては、一回のＤ／
Ａ変換処理で、Ａ／Ｄ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５０５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。ここで、増幅部５０３の増
幅率（Ｒ２３／Ｒ２１で決定される）を例えば６４倍と
したとき、オペアンプ５０２の非反転入力端子をΔＶre
f だけ変更すると、増幅出力（Ａ／Ｄ変換前出力）は、
（増幅部５０３の増幅率＋１）×ΔＶref ＝６５×ΔＶ
ref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、「ΔＶref ＝0.0462Ｖ」となる。よって、Ｄ
／Ａ変換器７の出力を「ΔＶref ＝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。

【００６１】前記Ｄ／Ａ変換器５０７は「１２bit ＝４
０９６ LSB」の分解能を持つことから、「0.0462Ｖ≒６
４LSB 」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 」だけ減算して設定するた
め、「制御データＹ＝−６４LBS 」とする。これによ
り、増幅出力は最終的に 3.0Ｖ分減少することとなる。

【００６２】上記ステップ＃４０５からステップ＃４０
７へ進むと、Ａ／Ｄ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＃４０９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＃４０８へ進む。

【００６３】ステップ＃４０８へ進むと、ここではＡ／
Ｄ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５０２の非
反転入力端子に接続されているＤ／Ａ変換部５０７の出
力を変更してＡ／Ｄ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＃４０６と同様な考え方によ
り、Ｄ／Ａ変換器５０７に対して、現在の設定値にそれ
ぞれ「0.0462Ｖ≒６４LSB 」だけ加算し、設定するよう
に「制御データＹ＝６４LSB 」とする。これにより、増
幅出力は最終的に 3.0Ｖ分増加する。

【００６４】つまり、上記ステップ＃４０６又はステッ
プ＃４０８を行うことにより、増幅出力の飽和を回避す
る（ステップ＃４０６，＃４０８の動作を行う部分が出
力飽和回避制御部５０６ａである）。また、同ステップ
においてはＤ／Ａ変換器５０７の出力を変化させ、増幅
出力がダイナミックレンジ内に収まるよう調整するため
の設定を行っていることになる。

【００６５】上記ステップ＃４０７からステップ＃４０
９へ進むと、Ａ／Ｄ値が 0.1Ｖ以上3.5 Ｖ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。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
あればステップ＃４１０へ進み、前記範囲外であればス
テップ＃４１２へ進む。

【００６６】ステップ＃４１０へ進んだ場合、目標値の
近傍にあれば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＃４１０の動作を行う部分が像振れ補正演算
開始手段５０８である）。

【００６７】そして、次のステップ＃４１１において、
一定時間毎にオフセット除去演算を行うために、割り込
みタイマーの設定を行う。このときのタイマーの設定値
は、前述した像振れ補正制御割り込みの時間間隔よりも
長い値、例えば５００msに設定し、像振れ補正制御に支
障をきたさないようにする。ここで設定するタイマーの
設定値は、レンズマイコンのＲＯＭ内に記憶されていて
も良いが、不図示のＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに
記憶させることで、マイコンの処理能力に合った最適な
値に調整可能となる。このステップ＃４１１で設定した
割り込みの処理は、図５にて説明した上記実施の第１の
形態と同様であるので、その省略する。

【００６８】上記ステップ＃４０９からステップ＃４１
２へ進むと、ここでは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７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ＸＸ＝（目標値電圧−Ａ／Ｄ値）＝（ 1.8Ｖ−Ａ／Ｄ値）を計算する。そして、次のステップ＃４１３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５０７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５０６ｂ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。

【００６９】次のステップ＃４１４においては、Ｄ／Ａ
変換器５０７の出力をどれだけ変更したかを確認するた
めのＤ／Ａ値変更量Ｍを‘０’とする。そして、次のス
テップ＃４１５において、あらかじめ上記Ｙの値に対応
する、時間毎のＤ／Ａ値変更ＳＴＥＰ量（ＳLSB ）をデ
ータテーブルから読み込む。続くステップ＃４１６にお
いては、Ｄ／Ａ値を変更中であることを示すＤ／Ａ値変
更中フラグをＨとし、次のステップ＃４１７において、
Ｄ／Ａ値を一定間隔毎に変更させるために必要な時間を
計測し、割り込みを発生させるＤ／Ａ値変更タイマー割
り込み設定を行う。このタイマーに設定する時間間隔は
像振れ補正制御を行う間隔よりも長く、オフセット除去
演算処理の間隔よりも短い設定とする。

【００７０】以上により、オフセット除去演算を終了す
る。

【００７１】次に、上記ステップ＃４１７にて設定し
た、Ｄ／Ａ値変更割り込みが発生したときの処理を図８
のフローチャートを用いて説明する。Ｄ／Ａ値変更タイ
マー割り込みの発生により、以下の処理が開始される。

【００７２】まず、ステップ＃５０１において、Ｄ／Ａ
値変更タイマー割り込みを禁止する。そして、次のステ
ップ＃５０２において、前述したＤ／Ａ値変更量Ｍに、
変更ＳＴＥＰ量Ｓを加算する。加算した結果をＭとする
ことで、現在までのＤ／Ａ値の変更量がＭとなる。続く
ステップ＃５０３においては、現在までのＤ／Ａ値変更
量Ｍの絶対値｜Ｍ｜と、最終的な変更量Ｙの絶対値｜Ｙ
｜を比較する。この結果、｜Ｍ｜が｜Ｙ｜以下ならばス
テップ＃５０５へ進むが、それ以外ならばステップ＃５
０４へ進み、ここでは現在のＤ／Ａ値に変更ＳＴＥＰ量
Ｓを加算すると最終的な変更量であるＹを超えてしまう
ので、最終的な変化量がＹとなるように以下の演算を行
い、変更ＳＴＥＰ量Ｓを補正する。

【００７３】｜Ｓ｜＝｜Ｓ｜−（｜Ｍ｜−｜Ｙ｜）次のステップ＃５０５においては、現在のＤ／Ａ値に変
更ＳＴＥＰ量Ｓを加算し、Ｄ／Ａ変換器５０７に出力す
る。そして、次のステップ＃５０６において、現在まで
のＤ／Ａ変更量Ｍの絶対値｜Ｍ｜と、最終的に変更すべ
き変更量Ｙの絶対値｜Ｙ｜を比較する。この結果、｜Ｍ
｜と｜Ｙ｜が等しければステップ＃５０７へ進み、最終
的な変更量ＹだけＤ／Ａ値の変更が終了したので、Ｄ／
Ａ値変更中フラグをＬレベルとしてＤ／Ａ値の変更を終
了する。一方、｜Ｍ｜と｜Ｙ｜が等しくなければステッ
プ＃５０８へ進み、Ｄ／Ａ値を一定時間毎に変化させる
ために必要な時間を計測し、割り込みを発生させるＤ／
Ａ値変更タイマー割り込み設定を行う。このタイマーに
設定する時間間隔は、像振れ補正制御を行う間隔よりも
長く、オフセット除去演算処理の間隔よりも短い設定と
する。

【００７４】以上により、Ｄ／Ａ値変更処理を終了す
る。

【００７５】上記のような処理を行うことにより、振れ
センサの出力信号に重畳するオフセット成分を効率的に
除去でき、ダイナミックレンジ内の目標値近傍に増幅し
た信号を出力させることができる。また、オフセット成
分の除去を時間をかけてゆっくり行うことにより、像飛
びを防ぎ、使用者に不快な思いをさせることなく、像振
れ補正動作を行うことが出来る。

【００７６】（変形例）以上の実施の各形態において
は、振動検出手段として、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。

【００７７】また、比較手段として、差動増幅を行う手
段を用いているが、もちろんコンパレータ等の比較手段
であっても良い。

【００７８】また、Ｄ／Ａ変換器として、１２bit のＤ
／Ａ変換器を用いているが、より安価な８bit のＤ／Ａ
変換器を２個組み合わせて使用してもよい。

【００７９】また、像振れ補正手段としては、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。

【００８０】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。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜６に記
載の発明によれば、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、かつ、温度変
化によりオフセット信号が変化した場合においても正確
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。

【００８２】また、請求項７〜１４に記載の発明によれ
ば、振れ補正動作開始の指示タイミングから早期に正確
な振動検出及び像振れ補正動作を開始することができ、
かつ、温度変化によりオフセット信号が変化した場合に
おいても正確な振動検出及び像振れ補正動作を行うこと
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】本発明の実施の第１の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】本発明の実施の第１の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】本発明の実施の第１の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】本発明の実施の第１の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。

【図５】本発明の実施の第１の形態におけるオフセット
除去演算割り込み時の詳細を示すフローチャートであ
る。

【図６】本発明の実施の第２の形態に係るカメラシステ
ムの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７】本発明の実施の第２の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。

【図８】本発明の実施の第３の形態におけるＤ／Ａ値変
換処理の詳細を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１，５０１振動ジャイロ３，５０３増幅部４，５０４レンズマイコン６，５０６オフセット除去手段６ａ，５０６ａ出力飽和回避部６ｂ，５０６ｂ制御データ記憶部６ｃ，５０６ｃデータ選択・制御部７，５０７Ｄ／Ａ変換器８，５０８像振れ補正動作開始指示手段９，５０９ハイパスフィルタ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

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動を検出する振動検出手段と、補正電
圧を出力する補正電圧出力手段と、前記振動検出出力と
前記補正電圧出力とを比較する比較手段と、前記比較手
段の出力に基づいて前記補正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のオフセット成分の除去
を行うオフセット除去手段とを有する振動検出装置にお
いて、前記オフセット除去手段によるオフセット成分の除去
を、前記振動検出手段による振動検出開始から一定間隔
毎に行うことを特徴とする振動検出装置。
【請求項２】前記比較手段は、前記振動検出手段の出
力と前記補正電圧出力とを差動増幅する増幅手段である
ことを特徴とする請求項１に記載の振動検出装置。
【請求項３】前記補正電圧出力手段は、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又は２に記載の振動検出装置。
【請求項４】前記オフセット除去手段によるオフセッ
ト成分の除去を行う間隔を決定する設定値を、不揮発性
メモリに記憶することを特徴とする請求項１〜３の何れ
かに記載の振動検出装置。
【請求項５】前記増幅手段は、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２に記載の振動検出装
置。
【請求項６】前記オフセット除去手段は、前記増幅手
段からの差動増幅出力を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３に記載の振動検出装置。
【請求項７】振動を検出する振動検出手段と、補正電
圧を出力する補正電圧出力手段と、前記振動検出出力と
前記補正電圧出力とを比較する比較手段と、前記比較手
段の出力に基づいて前記補正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のオフセット成分の除去
を行うオフセット除去手段と、前記比較手段を介してオ
フセット除去された前記振動検出出力に基づき像振れ補
正手段を駆動し、像振れ補正を行う像振れ補正制御手段
とを有する像振れ補正装置において、前記オフセット除去手段によるオフセット成分の除去
を、前記振動検出手段による振動検出開始から一定間隔
毎に行うことを特徴とする像振れ補正装置。
【請求項８】前記比較手段は、前記振動検出手段の出
力と前記補正電圧出力とを差動増幅する増幅手段である
ことを特徴とする請求項７に記載の像振れ補正装置。
【請求項９】前記オフセット除去手段によるオフセッ
ト成分の除去を行う間隔を、前記像振れ補正制御手段が
像振れ補正制御に要する時間よりも長い時間とすること
を特徴とする請求項７又は８に記載の像振れ補正装置。
【請求項１０】前記オフセット除去手段によるオフセ
ット成分の除去を行う間隔を決定する設定値を、不揮発
性メモリに記憶することを特徴とする請求項７〜９の何
れかに記載の像振れ補正装置。
【請求項１１】前記補正電圧出力手段は、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７〜１０の何れかに記載の像振れ補正装置。
【請求項１２】前記増幅手段は、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８〜１１の何れかに記
載の像振れ補正装置。
【請求項１３】前記オフセット除去手段は、前記増幅
手段からの差動増幅出力を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１１に記載の像振れ補正装置。
【請求項１４】前記オフセット除去手段による前記Ｄ
／Ａ変換器の出力制御は、目標値に徐々に移行するよう
な制御を行うことを特徴とする請求項１３に記載の像振
れ補正装置。