JP2008046374A - 手振れ補正制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】デジタルフィルタの初期化時間を短縮して、手振れ補正を迅速に行うことが可能な手振れ補正制御装置を提供する。
【解決手段】ジャイロセンサ４０は、角速度信号をＢＰＦ４１に出力する。この角速度信号は、ＢＰＦ４１によって高周波成分が抽出されてＡ／Ｄ変換器４４に出力される。Ａ／Ｄ変換器４４は、この角速度信号をデジタル信号に変換して、ＩＩＲフィルタで構成されたＨＰＦ４５に出力する。制御部４３は、補正演算再開時に、Ａ／Ｄ変換器４４から出力される初期ＡＤ値を取得し、この初期ＡＤ値と振れの角速度が無い状態の標準ＡＤ値との差に基づいて初期値Ｘ（−Ｔ）を設定する。さらに、制御部４３は、標準ＡＤ値と初期値Ｘ（−Ｔ）との差に基づいて初期値Ｙ（−Ｔ）を設定し、これらの初期値Ｘ（−Ｔ），Ｙ（−Ｔ）に基づいてＨＰＦ４５を制御してフィルタ演算を開始させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、振れ検出手段の出力から特定の周波数成分を抽出した出力信号によって算出された振れ角に基づいて、光軸の振れの補正を制御する手振れ補正制御装置に関する。

近年、手振れによって生じる光軸の振れを補正する手振れ補正装置を備えたカメラが市販されている。このような手振れ補正装置は、撮影レンズの光軸の振れを検出する振れ検出手段を備え、この振れ検出手段の出力信号に基づいて振れ角を算出し、この振れ角に応じて、光軸の振れを補正する補正手段である補正レンズを変位させることによって、カメラの結像面、例えばフイルム面や光電変換素子の結像面上での被写体像の移動を補正している。

このような手振れ補正装置は、振れ検出手段として、例えば、ジャイロセンサ等の角速度検出センサを備えている。このジャイロセンサの出力信号は、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）によって、所定範囲の周波数成分が抽出される。また、ジャイロセンサの出力信号には、角速度の無い停止状態を示す標準電圧があるが、この標準電圧は、温度を主成分とする外乱によって出力信号の電圧が変動するため、ＤＣ成分（低周波成分）をさらに除去する必要がある。

前述のＤＣ成分を除去するために、アナログのＨＰＦ（ハイパスフィルタ）を設けた手振れ補正装置が知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。また、このＨＰＦをデジタルフィルタ（ＩＣやソフトウェア等による演算でフィルタ処理を行うフィルタ）で構成した手振れ補正装置も知れられている（例えば、特許文献５参照）。

この特許文献５記載の手振れ補正装置では、手振れ補正開始時、または補正開始時から一定時間経過時の角速度を基準値とし、この基準値からの差分をとりながらフィルタ演算を行っている。また、この場合、補正開始時が停止状態とは限らないため、大雑把なＤＣ成分の除去しかできないため、後段のデジタルのＨＰＦの時定数を徐々に大きくすることによって、ＤＣ成分の除去をより正確に行うことが記載されている。
特開２００５−１１４８３５号公報

しかしながら、特許文献１〜４に記載の手振れ補正装置では、ＨＰＦの初期化をフィルタのリセット等の制御によって実現しているため、ＨＰＦの初期化に時間がかかるという問題がある。また、上記特許文献５に記載の手振れ補正装置においても、デジタルのＨＰＦの時定数を徐々に大きくするため、ＨＰＦの出力が定常状態となる（収束する）までに時間がかかり、ＨＰＦの初期化に時間がかかるという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、デジタルフィルタの初期化時間を短縮して、手振れ補正を迅速に行うことが可能な手振れ補正制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の手振れ補正制御装置は、光学機器の光軸の振れを検出する振れ検出手段と、この振れ検出手段の出力から特定の周波数成分を抽出するデジタルフィルタとを備え、前記デジタルフィルタの出力信号に基づいて得られた振れ角に基づいて、前記光軸の振れを補正する補正手段の駆動を制御する手振れ補正制御装置であり、前記光軸の振れが無い状態で前記振れ検出手段から出力される標準出力値と、前記振れ検出手段の初期出力値とに基づいて、前記デジタルフィルタの初期値を設定する初期値設定手段を備えていることを特徴とするものである。

また、本発明の手振れ補正制御装置は、手振れ補正開始時に、前記振れ検出手段から規定時間出力される出力値に基づいて基準値を決定し、この基準値と前記規定時間経過後の出力値とに基づいて前記デジタルフィルタの初期値を設定する初期値設定手段を備えていることを特徴とするものである。さらに、前記初期値設定手段は、前記振れ検出手段から規定時間出力される出力値の分布を検出し、最も出現回数の多い出力値を前記基準値に決定することが好ましい。

また、本発明の手振れ補正制御装置は、前記デジタルフィルタの位相特性に基づいて、前記デジタルフィルタの初期値を設定する初期値設定手段を備えていることを特徴とするものである。

前記デジタルフィルタの位相のズレによって出力信号が進む場合、前記初期値設定手段は、前記振れ検出手段の進み時間分先の出力値を予測し、この予測値に基づいて前記デジタルフィルタの初期値を設定することが好ましい。また、前記デジタルフィルタの位相のズレによって出力信号が遅れる場合、前記初期値設定手段は、起動から遅れ時間経過後に、初期出力値に基づいて前記遅れ時間前の前記デジタルフィルタの初期値を計算し、この初期値を遅れ時間経過後の前記デジタルフィルタの初期値に設定することが好ましい。

本発明の手振れ補正制御装置は、手振れ補正終了前の前記振れ検出手段及び前記デジタルフィルタの出力結果に基づいて、手振れ補正再開時の前記デジタルフィルタの初期値を設定する初期値設定手段を備えていることを特徴とするものである。また、前記初期値設定手段は、手振れ補正終了前の前記出力結果の差分を基準値とし、前記手振れ補正再開時に、前記基準値に基づいて前記デジタルフィルタの初期値を設定することが好ましい。

さらに、前記初期値設定手段は、手振れ補正終了時からの経過時間に基づいて、前記光軸の振れが無い状態で前記振れ検出手段から出力される標準出力値と、前記基準値との混合比率を変化させて、この混合値を新たな基準値とすることが好ましい。

本発明の手振れ補正制御装置によれば、手振れ補正開始時に、初期値設定手段によってデジタルフィルタの初期値を設定することによって、デジタルフィルタの出力が定常状態となるまでの時間を短縮して、デジタルフィルタの初期化時間を短縮することが可能であり、手振れ補正を迅速に行うことが可能である。

図１に示すデジタルカメラ１０は、撮影レンズ１１と、固体撮像素子であるＣＣＤイメージセンサ（以下、単にＣＣＤと称する）１２と、ＣＤＳ（相関二重サンプリング回路）１３と、ＡＭＰ１４と、Ａ／Ｄ変換器１５と、システムコントローラ１６と、ＬＣＤ１７と、操作部１８と、レンズモータ１９，２０と、手振れ補正制御装置２１，２２とを備えて構成されている。

撮影レンズ１１は、レンズ３１と、レンズ３２と、補正レンズ３３とを備えて構成されている。レンズ３１は、ズームレンズであり、レンズ３２は、フォーカスレンズである。また、補正レンズ３３は、光軸Ｌの振れを補正する補正手段であり、後述するように、光軸Ｌと垂直な平面内で移動される。ＣＣＤ１２は、この撮影レンズ１１の背後に配置されており、撮影レンズ１１によって結像された被写体像を電気信号に変換して撮像信号を出力する。

その後、撮像信号は、ＣＤＳ１３によってノイズが除去され、ＡＭＰ１４によって増幅される。さらに、撮像信号は、Ａ／Ｄ変換器１５によって、アナログ信号からデジタル信号の画像データに変換され、システムコントローラ１６に出力される。

システムコントローラ１６は、信号処理部２５を備えている。信号処理部２５は、画像データに対して各種画像処理や圧縮処理を施す。また、このシステムコントローラ１６は、カメラ本体に着脱自在に装着される記録メディア２６に対する画像データの読み書きを制御する。さらに、システムコントローラ１６は、ＬＣＤ１７を制御することによって、スルー画の表示や、記録画像の再生表示等を行う。

また、システムコントローラ１６には、複数のボタン等で構成される操作部１８が接続されている。システムコントローラ１６は、この操作部１８から操作信号を取得し、各操作信号に対応する処理を実行する。例えば、シャッタボタンが操作された時に、システムコントローラ１６は、シャッタボタンから操作信号を取得し、各部を制御して撮影処理を実行する。

前述のように、シャッタボタンが操作された時に撮影処理が実行されるが、この撮影時に手振れが発生すると、１フレーム内で被写体の画像がＣＣＤ１２の受光面上で動くために、ＣＣＤ１２からは、ぼけた画像の撮像信号が出力される。デジタルカメラ１０は、この手振れを補正するために、レンズモータ１９，２０によって、前述の補正レンズ３３を光軸Ｌと垂直な平面内で移動させて手振れの補正を行っている。なお、レンズモータ１９は、補正レンズ３３をＨ（水平）方向に駆動するモータであり、レンズモータ２０は、補正レンズ３３をＶ（垂直）方向に駆動するモータである。

また、レンズモータ１９は、手振れ補正制御装置２１によって制御され、レンズモータ２０は、手振れ補正制御装置２２によって制御される。以下に、手振れ補正制御装置２１について説明する。

手振れ補正制御装置２１は、図２に示すように、ジャイロセンサ４０と、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）４１と、デジタル演算ブロック４２と、制御部４３とを備えて構成されている。ジャイロセンサ４０は、光軸Ｌの振れを検出する振れ検出手段であり、水平方向の振れの角速度を検出して、角速度信号をアナログ回路で構成されたＢＰＦ４１に出力する。

このＢＰＦ４１は、角速度信号を増幅する増幅機能を備えており、高周波（例えば、３〜１０Ｈｚ程度）の角速度信号を抽出するとともに、この角速度信号を増幅してデジタル演算ブロック４２に出力する。これにより、デジタルカメラ１０がゆっくり動かされたときに発生する角速度信号が除去され、デジタルカメラ１０が急激に動かされたときに発生する角速度信号だけが増幅される。

また、デジタル演算ブロック４２は、Ａ／Ｄ変換器４４と、ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）４５と、積分回路４６と、ＰＷＭ（パルス幅変調）ドライバ４７とを備えて構成されている。ＢＰＦ４１から出力された角速度信号は、最初にＡ／Ｄ変換器４４に入力される。

このＡ／Ｄ変換器４４は、例えば、１６ｋＨｚのサンプリングパルスによって、アナログ信号である角速度信号をサンプリングして、符号付き１０ビットのデジタル信号である角速度信号に変換する。この時、ＤＣ変動やオフセット変動等のＤＣ成分を含んでＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換器４４は、デジタル信号に変換された角速度信号をＨＰＦ４５に出力する。

ＨＰＦ４５は、ＩＩＲ（Infinite Impulse Response）型フィルタまたはＦＩＲ（Finite Impulse Response）型フィルタで構成されるデジタルフィルタであり、角速度信号からＤＣ成分を除去して、角速度信号を積分回路４６に出力する。積分回路４６は、角速度信号を積分することによって振れ角を算出し、この角度情報をレンズ駆動量情報に変換する。積分回路４６は、このレンズ駆動量情報をＰＷＭドライバ４７に出力する。ＰＷＭドライバ４７は、このレンズ駆動量情報に基づいてＰＷＭ出力波形を生成して、レンズモータ１９に出力する。レンズモータ１９は、ＰＷＭ出力波形によって駆動され、補正レンズ３３を変位させて振れ角度分の補正を行う。

また、制御部４３は、ＨＰＦ４５の初期値を設定する初期値設定手段であり、ＨＰＦ４５に接続されている。制御部４３は、Ａ／Ｄ変換器４４から出力されたデジタルの角速度信号（以下、ＡＤ値と称する）を取得し、ＨＰＦ４５のフィルタ初期値を設定する。以下に、このフィルタ初期値の設定について説明する。

最初に、ＨＰＦ４５を単純な（フィルタ次数の低い）ＩＩＲフィルタによって構成した場合、すなわち、ＨＰＦ４５が、下記式１で示すフィルタ演算を行う場合について説明する。なお、この式１において、Ｔはサンプリング時間、Ｘ（ｎ）は入力信号、Ｙ（ｎ）はフィルタ出力であり、Ａはフィルタ特性を決定する定数である。この式１によってフィルタ演算を行う場合、フィルタ特性は、例えば、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示すような振幅特性、位相特性、遅延特性を有している。

制御部４３は、電源ＯＮ時、補正機能の有効時、または補正演算再開時、すなわち、図４のグラフにおいて時間ｔ＝０となる初期ＡＤ値をＡ／Ｄ変換器４４から取得する。その後、制御部４３は、Ａ／Ｄ変換器４４から出力される標準ＡＤ値と、この初期ＡＤ値との差を算出する。この標準ＡＤ値とは、角速度が「０」の時にＡ／Ｄ変換器４４から出力される標準的なＡＤ値である。さらに、制御部４３は、これらの差に基づいて、以下に説明するように、ＨＰＦ４５の初期値を設定する。

最初に、初期値である入力Ｘ（−Ｔ）について説明する。入力Ｘ（−Ｔ）を設定する場合、図５に示す特性グラフを用いる。この特性グラフは、横軸が「標準ＡＤ値と初期ＡＤ値との差」を示しており、縦軸は「入力Ｘ（−Ｔ）」を示している。この特性グラフは、初期ＡＤ値と標準ＡＤ値との差が小さい場合は前回も略停止状態であると推測し、入力Ｘ（−Ｔ）を初期ＡＤ値と同等とし、差が大きい場合は加速中と判断して、前回の値は小さいものと推測し、入力Ｘ（−Ｔ）を初期ＡＤ値より小さい値とし、さらに、その中間にあたる場合は、減速中と判断して前回の値は大きいものと推測し、入力Ｘ（−Ｔ）を初期ＡＤ値よりも大きい値とする特性を有している。

前述の特性グラフは、制御部４３内の内臓ＲＯＭ等に記憶されている。制御部４３は、標準ＡＤ値と初期ＡＤ値との差を算出するとともに、この差に基づいて、前述の特性グラフを参照することにより、初期値Ｘ（−Ｔ）を設定する。

次に、初期値である入力Ｙ（−Ｔ）について説明する。入力Ｙ（−Ｔ）を設定する場合、図６に示す特性グラフを用いる。この特性グラフは、横軸が「標準ＡＤ値とＸ（−Ｔ）との差」を示しており、縦軸は「Ｙ（−Ｔ）」を示している。この特性グラフは、前述の処理で設定されたＸ（−Ｔ）と標準ＡＤ値との差が小さい場合は、振れが少なく、温度などの外乱による変動によって標準ＡＤ値が変化する影響分の方が大きいことを想定し、ＨＰＦの初期値を抑え、逆に差が大きい場合、振れを含む激しい動作が発生している状態であるので、補正をすべき高周波成分が主成分であることが想定されるので、ＨＰＦの初期値を初期ＡＤ値と同等とする特性を有している。

この特性グラフは、図５に示す特性グラフと同様に、制御部４３内の内臓ＲＯＭ等に記憶されている。制御部４３は、標準ＡＤ値とＸ（−Ｔ）との差を算出するとともに、これらの差に基づいて、前述の特性グラフを参照することによって、初期値Ｙ（−Ｔ）を設定する。

次に、ＨＰＦ４５のフィルタ演算処理について、図７のフローチャートを用いて説明する。電源ＯＮ時、補正機能の有効時、または補正演算再開時に、制御部４３は、Ａ／Ｄ変換器４４から出力される初期ＡＤ値を取得する。

制御部４３は、Ａ／Ｄ変換器４４から出力される標準ＡＤ値と、この初期ＡＤ値との差を算出するとともに、この差に基づいて初期値Ｘ（−Ｔ）を設定する。さらに、制御部４３は、標準ＡＤ値と初期値Ｘ（−Ｔ）との差を算出するとともに、この差に基づいて、初期値Ｙ（−Ｔ）を設定する。

その後、制御部４３は、ＨＰＦ４５を制御して、これらの初期値Ｘ（−Ｔ），Ｙ（−Ｔ）を設定するとともに、フィルタ演算処理を実行させる。このように、手振れ補正開始時に、制御部４３によってＨＰＦ４５の初期値を設定することによって、ＨＰＦ４５の出力が定常状態となるまでの時間を短縮して、ＨＰＦ４５の初期化時間を短縮することが可能である。

上記フィルタ演算処理の説明において、標準ＡＤ値及び初期ＡＤ値に基づいて、ＨＰＦ４５の初期値を設定してフィルタ演算を行う場合を例に説明を行ったが、Ａ／Ｄ変換器４４から規定時間出力されるＡＤ値に基づいて、ＨＰＦ４５の初期値を設定しても良い。

以下に、規定時間出力されるＡＤ値に基づいてＨＰＦ４５の初期値を設定するフィルタ演算処理について、図８に示すグラフ、及び図９のフローチャートを用いて説明する。この場合、最初に、制御部４３は、Ａ／Ｄ変換器４４から出力されるＡＤ値を規定時間経過するまで取得する。さらに、制御部４３は、規定時間内でＡＤ値が現れる回数の統計からＡＤ値の分布計算を行う。

ＡＤ値の分布計算を行った後、制御部４３は、分布のピークとなる値、すなわち出現回数が最も多いＡＤ値を角速度０とする基準値に設定する。その後、制御部４３は、この基準値と、規定時間経過時のＡＤ値とに基づいて、ＨＰＦ４５の初期値を設定する。この初期値の設定では、前述の初期ＡＤ値及び標準ＡＤに基づいて初期値を設定する場合と同様に、特性グラフに基づいて初期値を設定する。

上記フィルタ演算処理の説明において、ＨＰＦ４５として、フィルタ次数の低い単純なフィルタ構成のフィルタを用いた場合について説明を行ったが、以下に、フィルタの次数が高いフィルタを用いた場合を例に説明する。

下記式２に示すＩＩＲフィルタは、フィルタの次数が高く、Ｙ（−Ｔ）〜Ｙ（−ＮＴ）、Ｘ（−Ｔ）〜Ｘ（−ＮＴ）までの初期値が必要である。なお、この式２において、Ｔはサンプリング時間、Ｘ（ｎ）は入力信号、Ｙ（ｎ）はフィルタ出力、Ａ及びＢはフィルタ特性を決定する定数、Ｎはフィルタの次数である。この場合のフィルタ演算処理について、図１０のグラフ、及び図１１のフローチャートを用いて説明する。

制御部４３は、ＡＤ変換器４３から取得したＡＤ値をＸ（ｎ）に保管しながらサンプリングを行う。その後、制御部４３は、次数回分のサンプリングが完了したか否かを判定する。次数回分のサンプリングが完了していないと判定された場合、ＡＤ値を保管しながらサンプリングを行う処理を繰り返し実行する。

また、次数回分のサンプリングが完了したと判定された場合、保管されたＸ（ｎ）に基づいて、前述したように、ＡＤ値の分布を計算して、出現回数の最も多いＡＤ値を角速度０とする基準値に設定するとともに、この基準値に基づいて、初期値Ｙ（ｎ）を算出して、フィルタ演算処理を開始する。以上、ＨＰＦ４５として、ＩＩＲフィルタを用いた場合を例に説明したが、これに限るものではなく、ＦＩＲフィルタを用いても良い。以下に、ＦＩＲフィルタを用いた場合について説明を行う。

ＦＩＲフィルタを用いた場合のフィルタ演算処理について、図１２のグラフ、及び図１３のフローチャートを用いて説明する。下記式３に示すＩＩＲフィルタの演算式では、Ｘ（−Ｔ）〜Ｘ（−ＮＴ）までの初期値が必要である。なお、この式３において、Ｔはサンプリング時間、Ｘ（ｎ）は入力信号、Ｙ（ｎ）はフィルタ出力、Ａはフィルタ特性を決定する定数、Ｎはフィルタ次数である。

制御部４３は、ＡＤ変換器４３から取得したＡＤ値を保管しながらサンプリングを行う。初めのＡＤ値の傾向をサンプリング値の傾きから判断し、演算開始前の過去のＡＤ値を推測する。その後、制御部４３は、傾きが反転したか否かを判定する。この判定は、例えば、ＡＤ値の２回微分が０になる位置において、傾きの正負が逆転したか否かによって行われる。

傾きが反転していないと判定された場合、ＡＤ値のサンプリング処理に戻って前述の処理を繰り返し行う。また、傾きが反転したと判定された場合、ＡＤ値の推測値を過去のＡＤ値に決定する。

その後、制御部４３は、ＡＤ変換器４３から取得したＡＤ値を保管しながらサンプリングを引き続き行う。制御部４３は、これらのサンプリング値に基づいて直近の傾きを算出する。さらに、制御部４３は、この直近の傾きに基づいて未来のＡＤ値を予測する。

さらに、制御部４３は、過去及び未来のＡＤ値を含めてフィルタ次数分の初期値を取得したか否かを判定する。次数分の初期値が取得されていないと判定された場合、次数分の初期値が取得されるまで、サンプリング処理に戻り、未来のＡＤ値の予測を行う。また、次数分の初期値が取得されたと判定された場合、過去及び未来のＡＤ値と、保管されたＸ（ｎ）とを初期値として設定して、フィルタ演算を開始する。

このように、過去及び未来のＡＤ値と、保管されたＸ（ｎ）とを初期値として設定することによって、通常よりも初期値の設定を早く行うことができる。例えば、サンプリング時間Ｔが１ｍｓの場合、初期値の設定を２ｍＳ早く行うことができる。

次に、フィルタの位相のずれを補正して、フィルタの初期値を設定することによってフィルタの出力を定常状態に効率良く近づける方法について以下に説明する。

デジタルフィルタの位相特性に応じてフィルタ初期値を設定するフィルタ演算処理について、図１４のグラフ、及び図１５のフローチャートを用いて説明する。ＨＰＦ４５として、式１で示されるフィルタを用いた場合、図３（Ｃ）に示す遅延特性より、信号の位相が進むことが分かる。手振れの主成分が２〜４Ｈｚとし、その範囲の補正効果を一番求められている場合、その範囲の進み時間の平均を算出して予め記憶しておく。

制御部４３は、起動時（例えば、電源ＯＮ時、補正機能の有効時、または補正演算再開時）に、Ａ／Ｄ変換器４４から出力される初期ＡＤ値を保管するとともに、初期ＡＤ値以降のＡＤ値を逐次取得する。制御部４３は、Ａ／Ｄ変換器４４から取得したＡＤ値に基づいて、角速度が反転したか否かを判定する。

角速度が反転していないと判定された場合、制御部４３は、角速度が反転するまで、ＡＤ値を取得する処理を繰り返し行う。また、角速度が反転したと判定された場合、制御部４３は、初期ＡＤ値とピーク値とから傾きを算出するとともに、平均進み時間分のサンプリング回数先の予想角速度（予想ＡＤ値）を算出する。

その後、制御部４３は、予想角速度に基づいてフィルタ初期値を設定する。さらに、制御部４３は、このフィルタ初期値に基づいて演算を行い、フィルタ演算処理を終了する。

以上のフィルタ演算処理によって、低周波成分は確実にカットされるが高周波成分の影響が残るという懸念がある。しかし、アナログのＢＰＦによって高周波成分の影響が抑制されており、さらに、レンズ駆動の周波数限界があり、高周波成分の影響は殆ど無い。

なお、上記フィルタ演算処理において、信号の位相が進むフィルタを例に説明を行ったが、以下に、位相が遅れるフィルタの場合について説明する。位相に遅れが生じるフィルタの場合のフィルタ演算処理について、図１６のグラフ、及び図１７のフローチャートを用いて説明する。

制御部４３は、起動時（例えば、電源ＯＮ時、補正機能の有効時、または補正演算再開時）に、Ａ／Ｄ変換器４４から出力される初期ＡＤ値を取得する。その後、制御部４３は、第１の実施形態と同様に、初期ＡＤ値に基づいてフィルタ初期値を算出する。

その後、制御部４３は、ディレイ時間が経過したか否かを判定する。ディレイ時間が経過していないと判定された場合、ディレイ時間が経過するまで待機状態となる。また、ディレイ時間が経過したと判定された場合、ディレイ時間前のフィルタ初期値をディレイ時間経過後のフィルタ初期値としてフィルタ演算を開始する。

次に、補正演算が停止される直前（手振れ補正終了時）のＡ／Ｄ変換器４４及びＨＰＦ４５の出力結果に基づいて、手振れ補正再開時のＨＰＦの初期値を設定する場合について、図１８のグラフを用いて説明する。制御部４３は、電源ＯＦＦ時や、手振れ補正機能停止時や、パンチルト検出等によって、補正演算が停止された時に、この時の低周波成分を基準値として保管する。なお、この低周波成分は、ＨＰＦ４５の出力値とＡ／Ｄ変換器４４の出力値との差分から算出される。

その後、電源ＯＮ時や、補正機能有効時や、補正演算再開時に、制御部４３は、保管された基準値に基づいてフィルタ初期値を設定する。その後、制御部４３は、このフィルタ初期値に基づいてフィルタ演算を開始する。

上記フィルタ演算処理において、補正演算停止時間に関わらず、補正演算停止時の低周波成分を基準値としてフィルタ初期値を算出する場合について説明したが、停止時間に基づいてフィルタ初期値の算出方法を変更することが好ましい。以下に、停止時間によってフィルタ初期値の算出方法を変更する場合について、図１９のグラフ、及び図２０のフローチャートを用いて説明する。

制御部４３は、電源ＯＦＦ時や、手振れ補正機能停止時や、パンチルト検出等によって補正演算が停止された時に、この時の低周波成分を基準値として保管する。なお、この低周波成分は、ＨＰＦ４５の出力値とＡ／Ｄ変換器４４の出力値との差分から算出される。

その後、電源ＯＮ時や、補正機能有効時や補正演算再開時に、制御部４３は、前回の補正演算を停止してからの経過時間が限界時間以上か否かを判定する。この限界時間とは、ジャイロセンサ４０の温度変化によって決まる時間である。

限界時間以上経過していると判定された場合、制御部４３は、標準ＡＤ値に基づいてフィルタ初期値を設定する。また、限界時間以上経過していない、すなわち、限界時間未満であると判定された場合、制御部４３は、図１９に示すグラフを参照して、前回からの経過時間に対応する標準ＡＤ値比率を取得するとともに、この比率に基づいて、基準値と標準ＡＤ値との混合でフィルタ初期値を設定する。制御部４３は、このフィルタ初期値に基づいて演算を行ってフィルタ演算処理を終了する。

上記実施形態において、手振れ補正制御部２１についてのみ説明を行ったが、補正レンズ３３をＶ方向に駆動するレンズモータ２０の制御も同様であり、手振れ補正制御装置２２の詳しい説明を省略する。

なお、上記実施形態において、光軸の振れを検出するために、角速度検出手段であるジャイロセンサを設ける場合を例に説明を行ったが、これに限るものではなく、振れ検出手段として、角加速度センサ、速度センサ、加速度センサ等を設けても良い。

また、上記実施形態において、初期値設定手段である制御部を手振れ補正制御装置に設けた場合を例に説明したが、この制御部を設けずに、デジタルカメラ全体を制御するシステムコントローラがフィルタ初期値を設置しても良い。

さらに、上記実施形態において、デジタルフィルタであるＨＰＦの初期値の設定を行なう場合を例に説明を行ったが、積分回路もフィルタ機能を備えており、このフィルタの初期値の設定を同様に行っても良い。

また、上記実施形態において、本発明の手振れ補正制御装置をデジタルカメラに適用した場合を例に説明したが、これに限るものではなく、例えば、本発明を銀塩カメラに適用しても良い。

デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。 手振れ補正制御装置の電気的構成を示すブロック図である。 ＩＩＲフィルタのフィルタ特性を示すグラフであり、振幅特性、位相特性、遅延特性を示している。 標準ＡＤ値及び初期ＡＤ値を示すグラフである。 標準ＡＤ値と初期ＡＤ値の差と、初期値Ｘ（−Ｔ）との関係を示すグラフである。 標準ＡＤ値と初期値Ｘ（−Ｔ）との差と、初期値Ｙ（−Ｔ）との関係を示すグラフである。 フィルタ演算処理を説明するフローチャートであり、標準ＡＤ値と初期ＡＤ値の差に基づいて初期値を設定する場合を示している。 規定時間内のＡＤ値と、ＡＤ値の分布を示すグラフである。 フィルタ演算処理を説明するフローチャートであり、出現回数の最も多いＡＤ値を基準値として初期値を設定する場合を示している。 フィルタ次数分のサンプリング位置とＡＤ値との関係を示すグラフである。 フィルタ演算処理を説明するフローチャートであり、フィルタ次数分のサンプリングによって初期値Ｘを設定し、出現回数の最も多いＡＤ値を基準値として初期値Ｙを設定する場合を示している。 過去のＡＤ値の推測値と、未来のＡＤ値の予測値とを示すグラフである。 フィルタ演算処理を説明するフローチャートであり、過去と未来のＡＤ値に基づいて初期値を設定する場合を示している。 平均進み時間分のサンプリング回数先のＡＤ値の予測値を示すグラフである。 フィルタ演算処理を説明するフローチャートであり、平均進み時間分のサンプリング回数先のＡＤ値を予測して初期値を設定する場合を示している。 ディレイ時間前とディレイ時間経過後のＡＤ値を示すグラフである。 フィルタ演算処理を説明するフローチャートであり、ディレイ時間前のＡＤ値に基づいて初期値を設定する場合を示している。 前回の手振れ補正停止時の基準値を示すグラフである。 手振れ補正停止時からの経過時間と標準ＡＤ値の比率との関係を示すグラフである。 フィルタ演算処理を説明するフローチャートであり、手振れ補正停止時からの経過時間に基づいて基準値を変更して初期値を設定する場合を示している。

符号の説明

１０ デジタルカメラ
１６ システムコントローラ
１９，２０ レンズモータ
２１，２２ 手振れ補正制御装置
４０ ジャイロセンサ
４１ ＢＰＦ
４３ 制御部
４４ Ａ／Ｄ変換器
４５ ＨＰＦ
４６ 積分回路
４７ ＰＷＭドライバ

Claims (9)

1. 光学機器の光軸の振れを検出する振れ検出手段と、この振れ検出手段の出力から特定の周波数成分を抽出するデジタルフィルタとを備え、前記デジタルフィルタの出力信号に基づいて得られた振れ角に基づいて、前記光軸の振れを補正する補正手段の駆動を制御する手振れ補正制御装置において、
   前記光軸の振れが無い状態で前記振れ検出手段から出力される標準出力値と、前記振れ検出手段の初期出力値とに基づいて、前記デジタルフィルタの初期値を設定する初期値設定手段を備えていることを特徴とする手振れ補正制御装置。
2. 光学機器の光軸の振れを検出する振れ検出手段と、この振れ検出手段の出力から特定の周波数成分を抽出するデジタルフィルタとを備え、前記デジタルフィルタの出力信号に基づいて得られた振れ角に基づいて、前記光軸の振れを補正する補正手段の駆動を制御する手振れ補正制御装置において、
   手振れ補正開始時に、前記振れ検出手段から規定時間出力される出力値に基づいて基準値を決定し、この基準値と前記規定時間経過後の出力値とに基づいて前記デジタルフィルタの初期値を設定する初期値設定手段を備えていることを特徴とする手振れ補正制御装置。
3. 前記初期値設定手段は、前記振れ検出手段から規定時間出力される出力値の分布を検出し、最も出現回数の多い出力値を前記基準値に決定することを特徴とする請求項２記載の手振れ補正制御装置。
4. 光学機器の光軸の振れを検出する振れ検出手段と、この振れ検出手段の出力から特定の周波数成分を抽出するデジタルフィルタとを備え、前記デジタルフィルタの出力信号に基づいて得られた振れ角に基づいて、前記光軸の振れを補正する補正手段の駆動を制御する手振れ補正制御装置において、
   前記デジタルフィルタの位相特性に基づいて、前記デジタルフィルタの初期値を設定する初期値設定手段を備えていることを特徴とする手振れ補正制御装置。
5. 前記デジタルフィルタの位相のズレによって出力信号が進む場合、前記初期値設定手段は、前記振れ検出手段の進み時間分先の出力値を予測し、この予測値に基づいて前記デジタルフィルタの初期値を設定することを特徴とする請求項４記載の手振れ補正制御装置。
6. 前記デジタルフィルタの位相のズレによって出力信号が遅れる場合、前記初期値設定手段は、起動から遅れ時間経過後に、初期出力値に基づいて前記遅れ時間前の前記デジタルフィルタの初期値を計算し、この初期値を遅れ時間経過後の前記デジタルフィルタの初期値に設定することを特徴とする請求項４記載の手振れ補正制御装置。
7. 光学機器の光軸の振れを検出する振れ検出手段と、この振れ検出手段の出力から特定の周波数成分を抽出するデジタルフィルタとを備え、前記デジタルフィルタの出力信号に基づいて得られた振れ角に基づいて、前記光軸の振れを補正する補正手段の駆動を制御する手振れ補正制御装置において、
   手振れ補正終了前の前記振れ検出手段及び前記デジタルフィルタの出力結果に基づいて、手振れ補正再開時の前記デジタルフィルタの初期値を設定する初期値設定手段を備えていることを特徴とする手振れ補正制御装置。
8. 前記初期値設定手段は、手振れ補正終了前の前記出力結果の差分を基準値とし、前記手振れ補正再開時に、前記基準値に基づいて前記デジタルフィルタの初期値を設定することを特徴とする請求項７記載の手振れ補正制御装置。
9. 前記初期値設定手段は、手振れ補正終了時からの経過時間に基づいて、前記光軸の振れが無い状態で前記振れ検出手段から出力される標準出力値と、前記基準値との混合比率を変化させて、この混合値を新たな基準値とすることを特徴とする請求項８記載の手振れ補正制御装置。

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