JP5500034B2 - 手振れ補正機構を備えた撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、手振れ補正機構を備えたカメラに関し、特に、手振れ補正機構における駆動回路の出力制御に関する。

一眼レフ型カメラ等では、手振れによる像ブレを防ぐため、手振れ補正機構が設けられている。ジャイロセンサがカメラの姿勢変化を検出すると、その手振れによる像ぶれを相殺するように、専用補正光学系、あるいは撮像素子を相対的に位置変動させる。

撮像素子を相対移動させる手振れ補正機構では、撮像素子を中央部に取り付けて２方向（水平、垂直方向）に移動可能な可動部（移動ステージ）に対し、磁石を配置した固定部（固定ステージ）が対向配置される。可動部に設けられたコイルに駆動電流を流すと、その近傍で磁界変化が生じ、固定部の磁石、可動部のコイルとの間における相互の磁力作用によって可動部、すなわち撮像素子が相対移動する（例えば、特許文献１参照）。

精度よく手振れ補正動作を行うため、可動部はフィードバック制御されている。手振れ補正制御部は、可動部の位置変動に伴う磁界変化を検出し、可動部の移動量を検出する。そして、可動部の実際の位置と、手振れ補正のため設定された目標位置との差に基づいて駆動信号を出力し、可動部の位置を調整する。可動部の位置制御は、所定時間間隔（例えば数ｍｍ秒間隔）で実行される。

特開２００７−２５６１６号公報

カメラ等の姿勢が手振れによって大きく変化すると、コイル等に流す駆動電流も大きくなり、急激に変化する。そのため、コイル近傍における磁場も急激に変化し、コイル近傍に設けられた電気回路にも磁界変化の影響が生じる。

撮像素子あるいは撮像素子周辺には、画素信号読み出しの信号処理回路、電源回路などが配設されており、磁界変化による誘導電流により、場合によっては画像信号にノイズが生じてしまう。例えば、ＣＭＯＳセンサなどＡ／Ｄ変換回路が内部に一体的配設が可能な撮像素子の場合、磁界変化によって撮像素子用電源回路の電源電圧基準レベルが変動し、画像にノイズパターンが生じやすい。

したがって、画像信号にノイズを発生させることなく、手ぶれ補正動作を精度よく実行させることが必要とされる。

本発明の撮影装置は、撮像素子と、撮像素子から読み出される画素信号をＡ／Ｄ変換処理するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器によってデジタル化された画素信号から画像データを生成する画像信号処理手段と、コイルを有し、撮像素子を支持しながら所定方向に移動可能な可動部を有する手振れ補正機構と、コイルにパルス状駆動信号を流すことによって、手振れによる像ブレを相殺するように（すなわち、像ぶれが生じないように）、可動部を所定時間間隔で位置制御する手ぶれ補正制御手段とを備える。

撮像素子としては、ＣＭＯＳなどのＸＹ独立型イメージセンサが適用可能であり、特に、Ａ／Ｄ変換器を撮像素子内部に組み込み、デジタル画素信号を出力可能なイメージセンサを構成することが可能である。Ａ／Ｄ変換器としては、例えば、１ラインごとにＡ／Ｄ変換処理可能なカラムＡ／Ｄ変換器を適用してもよい。

手ぶれ補正機構としては、コイルに駆動電流を流し、磁界変化に基づく磁力作用によって可動部を移動させる構造を適用可能である。例えば、永久磁石などの磁石を設けた固定部を設置し、可動部には撮像素子の移動方向に沿ってコイルを配置させ、固定部に対し可動部を対向配置させる。この場合、コイルに駆動電流が流れることで磁界変化が生じ、固定部の磁石とコイル（電磁石）との相互作用によって、可動部が相対移動する。

可動部の移動方向としては、光軸垂直平面に沿った方向（水平方向、垂直方向）にすることが可能であり、カメラのコンパクト化、ダウンサイジング化を図る場合、コイルを移動方向に沿って撮像素子の近くに配置すればよい。手振れ補正動作処理の時間間隔、すなわち駆動信号の出力間隔については、像ぶれ補正の観点からして見れば、可動部の位置をできる限り高精度に位置決めする必要があり、例えば、１フレーム分の画素信号読み出し期間よりも短い期間に定められる。

そして、本発明の撮影装置は、コイルへの駆動信号のＯＮタイミング（立ち上がり）、ＯＦＦタイミング（立下り）の少なくともいずれか一方を、Ａ／Ｄ変換処理期間から外すタイミング調整手段を備える。ここでのＡ／Ｄ変換処理期間は、撮像素子の各画素に対し、画素信号（電荷）もしくはリセット信号を読み出してデジタル画素信号を生成するために行われる信号処理の期間を表す。

所定時間間隔でコイルにパルス状の駆動信号を流すとき、コイルにおいて急激な電流変化が生じ、それに合わせてコイル近傍に磁界変化が生じる。このとき、磁界変化の大きさによっては、可動部に設置された撮像素子の回路（電源回路など）に誘導電流が生じる場合があるが、急激な電流変化がＡ／Ｄ変換処理期間から外れたタイミングであれば、画素信号に対する信号処理に影響はなく、ノイズ発生が抑えられる。

特に、Ａ／Ｄ変換器を内部に配設したＣＭＯＳ型イメージセンサがコイル近傍に配置された場合、磁界変化によって撮像素子内の回路に誘導電流が生じ易い。

タイミング調整手段は、様々な調整方法でＯＮ／ＯＦＦタイミングを外すことが可能である。ＯＮ、ＯＦＦタイミング両方を外してもよく、ＯＮタイミングだけ、あるいはＯＦＦタイミングだけを外すことも可能である。Ａ／Ｄ変換処理期間は、撮像素子の種類、画素信号読み出し回路の特性などによって様々であり、それらに応じてＯＮ／ＯＦＦタイミングを設定すればよい。

例えばＣＭＯＳセンサなどのＸＹ独立型イメージセンサの場合、画素信号の読み出し（転送）に合わせてＡ／Ｄ変換処理が行われる。したがって、タイミング調整手段は、画素信号読み出しにおける水平同期信号に同期させて駆動信号を出力させてもよい。例えば、１ラインごとに画素信号を同時に読み出してデジタル化処理するカラムＡ／Ｄ変換器を備えたＣＭＯＳセンサなどの場合、Ａ／Ｄ変換処理は、画素信号読み出しの水平同期信号の出力間隔に合わせて行われるため、ＯＮ／ＯＦＦタイミングを外すことが容易となる。

一方、水平同期信号に対して完全に同期させる必要はなく、水平同期信号の出力タイミングに対してオフセット（時間差）を設けた状態で駆動信号を出力させながらタイミングを外すことも可能であり、タイミング調整手段は、水平同期信号との同期状態から位相をずらしたタイミングで駆動信号を出力させてもよい。例えば、わずかに水平同期信号の前後にずらして時系列的には位相がずれないようにすれば、実質的に同期しているものとみなせる（ここでは、準同期という）。

撮影状況においては、撮影画像にある程度ノイズが生じても問題ない場合がある。例えば、スルー画像を表示して静止画像を記録していない場合、表示画像にノイズがある程度生じても問題ない。その一方で、動く被写体を追尾しても動画像にブレを生じさせないようにするため、画素信号読み出しのサンプリング周期（フレームレート）を高く設定するのが望ましい。

したがって、タイミング調整手段は、静止画像を記録する場合（例えば、撮影モードにおいてレリーズボタンが押されたとき）、駆動信号ＯＮ／ＯＦＦタイミングの少なくともいずれか一方をＡ／Ｄ変換処理期間から外すようにしてもよい。

静止画像を記録しない状況では、撮影画像のノイズ発生はそれほど問題ないと考え、手振れ補正処理を画素信号読み出し処理と連動せず実行してもよく、駆動信号の出力タイミングを水平同期信号に対して非同期に設定してもよい。したがって、タイミング調整手段は、静止画像を記録しない場合、駆動信号を水平同期信号に対して非同期に出力させてもよい。

しかしながら、動画像記録などの撮影環境によっては、画像信号にノイズを生じさせない方が望ましい一方で、サンプリング周期を静止画像記録とは異なる設定にすることが要求される。この場合、タイミング調整手段は、静止画像を記録しない場合、静止画像を記録するときの駆動信号出力周期の整数倍の周期で、駆動信号を出力させるようにしてもよい。その場合、駆動信号の出力タイミングとＡ／Ｄ変換処理期間が重なる頻度が減るため、撮影画像のノイズ発生は、ある程度抑えられる。

撮影状況に変化に応じて画素信号読み出しのサンプリング周波数等が変化するようであれば、撮影状況の変化に応じて駆動信号のＯＮ／ＯＦＦタイミングを調整することが望ましい。したがって、タイミング調整手段が、駆動信号を水平同期信号に同期させるか、もしくは水平同期信号に対する位相ずれを同じ状態で維持する準同期モードと、非同期モードとの間で切り替え可能であるのがよい。例えば、タイミング調整手段にパルスカウンタを設け、水平同期信号にあわせてカウントをリセットすることにより同期モードに切り替えることが可能である。

本発明の手振れ補正装置は、コイルを有し、撮像素子を支持しながら所定方向に移動可能な可動部を有する手振れ補正機構と、コイルにパルス状駆動信号を流すことによって、手振れによる像ブレを相殺するように、可動部を所定時間間隔で位置制御する手ぶれ補正制御手段と、コイルへの駆動信号ＯＮ／ＯＦＦタイミングの少なくともいずれか一方を、撮像素子から読み出される画素信号をＡ／Ｄ変換処理するＡ／Ｄ変換器のＡ／Ｄ変換処理期間から外すタイミング調整手段とを備える。

本発明の他の局面における撮影装置は、撮像素子もしくは光学系を光軸に対して駆動する手振れ補正機構と、駆動信号を手振れ補正機構へ出力し、手振れによる像ブレを相殺するように手振れ補正機構を位置制御する手ぶれ補正制御手段と、駆動信号の出力タイミングを、撮像素子から読み出される画素信号のＡ／Ｄ変換処理期間から外すタイミング調整手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、撮像素子の位置を移動させる手振れ補正機構、あるいはレンズを駆動する手振れ補正機構において、磁気シールドの不完全さ、アクチュエータの構造上特性などの理由によって、駆動時に手振れ補正機構の近傍で磁場変化が生じる構造であっても、撮影画像に対しノイズ発生が防止される。

確実かつ簡易な方法によって駆動信号の出力タイミングをずらすため、タイミング調整手段は、駆動信号の出力タイミングを、画素信号読み出し、Ａ／Ｄ変換処理に関する同期信号（例えば、画素信号読み出しの水平同期信号）に同期させるか、もしくは、同期させた状態から位相をずらす（時間差を設ける）ようにすればよい。

このように本発明によれば、手振れ補正動作処理を行う間、姿勢変化に関係なく、高画質の画像を得ることができる。

本実施形態であるデジタルカメラのブロック図である。 ＣＭＯＳセンサの簡易な構成図である。 画素信号とコイル駆動信号のタイミングチャートを示した図である。 第２の実施形態における駆動信号のタイミングチャートを示した図である。 第３の実施形態であるデジタルカメラの駆動信号出力タイミング調整回路を示した論理回路図である。 第３の実施形態における駆動信号のタイミングチャートを示した図である。

以下では、図面を参照して本実施形態について説明する。

図１は、本実施形態であるデジタルカメラのブロック図である。

デジタルカメラ１０は、ＣＭＯＳセンサ１１を備えた一眼レフカメラであり、モードスイッチボタン１４によって撮影モード、再生モード、動画像記録モードなどのモード切替が行われる。電源スイッチ（図示せず）がＯＮ状態になると撮影モードが設定され、スルー画像をＬＣＤ１６に表示しながら静止画像が記録可能となる。

撮影モードでは、絞りを含む撮影光学系１３によって被写体像がＣＭＯＳセンサ１１の受光面に形成される。そして、ＣＭＯＳセンサ１１において生じる被写体像に応じた一連の画素信号が所定時間間隔でＣＭＯＳセンサ１１から読み出されると同時に、デジタル化処理される。ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などで構成される画像信号処理回路２２は、ＣＭＯＳセンサ１１から順次出力される一フレーム分の画素信号に対してホワイトバランス調整などの画像信号処理などを施し、画像データを生成する。

ＬＣＤドライバ１５は、画像信号処理回路２２から送られてくる画像データに基づいてＬＣＤ駆動信号をＬＣＤ１６に出力する。これによって、リアルタイム動画像であるスルー画像がＬＣＤ１６に表示される。ＡＥ処理部３１は被写体の明るさを検出し、画像信号処理回路２２は、検出された明るさに基づいて明るさ調整処理等を行う。

ユーザがレリーズスイッチボタン１８を半押しすると、ＡＦセンサ３２によって被写体までの距離が検出される。ＡＦ駆動部３３は、焦点調整のため撮影光学系１３内のフォーカシングレンズを駆動する。また、ＡＥ処理部３１は、被写体の明るさ、ユーザの設定値などに基づき、露出値、すなわち絞りおよびシャッタスピードを演算する。

さらにレリーズスイッチボタン１８が全押しされると、露出制御部３４は、演算された露出値に基づいて絞り、シャッタ３５を駆動制御する。これによって、１フレーム分の画像信号がＣＭＯＳセンサ１１から読み出される。画像信号処理回路２２は、読み出された１フレーム分の画素信号に基づいて静止画像用画像データを生成する。画像データは、システムコントロール回路２０を通じてメモリカードなどのメモリ（図示せず）に記録される。

一方、モードスイッチボタン１４によって動画像記録モードが設定されると、１フレーム分の画素信号が所定時間間隔で順次読み出される。そして、画像信号処理回路２２は、動画像データを生成しながらメモリへ記録する。再生モードが設定されると、メモリに記録された静止画像がＬＣＤ１６に再生表示される。

システムコントロール回路２０は、カメラ全体の動作を制御し、また、ＣＭＯＳセンサ１１、画像信号処理回路２２へなどへ同期信号（クロックパルス信号）を出力して信号処理のタイミングを調整する。ＣＭＯＳセンサ１１には、水平同期信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤなどの駆動信号が送られる。

デジタルカメラ１０は手振れ補正機能を備え、カメラ本体内部には、手振れ補正機構１２が撮影光学系１１の光軸後方に配置されている。手振れ補正機構１２は、光軸垂直平面に沿った水平−垂直（Ｘ−Ｙ）方向に移動可能な矩形状移動ステージ（可動部）５０と、移動ステージ５０に対向配置される矩形状固定ステージ（固定部）６０とを備える。カメラ本体上部に設けられた手振れスイッチボタン１９が操作されると、手振れ補正処理が実行される。

ＣＭＯＳセンサ１１は、移動ステージ５０の中央部に取り付けられており、ＣＭＯＳセンサ１１の側面には、Ｘ、Ｙ方向に沿ってボイスコイル４３Ａ、４３Ｂがそれぞれ設置されている。固定ステージ６０は、光軸方向に沿って移動ステージ５０に近接した状態で対向配置されており、ＣＭＯＳセンサ１１の受光面領域に合わせて開口部が形成されている。

ボイスコイル４３Ａ、４３Ｂに駆動電流（駆動信号）が流れると、ボイスコイル４３Ａ、４３Ｂは電磁石として機能し、コイル近傍において磁界変化が生じる。固定部６０に設けられた永久磁石４４Ａ、４４Ｂとボイスコイル４３Ａ、４３Ｂとの磁気相互作用により、移動ステージ５０がＸ−Ｙ方向に沿って移動する。

角速度検出回路４５は、カメラ１０の姿勢変動（ヨーイング、ピッチング）を検知するジャイロセンサによって構成される。システムコントロール回路２０は、検出された角速度信号に基づいて手振れ量（変位量）を演算する。そして、システムコントロール回路２０は、ステージ駆動回路６５へ駆動信号を出力し、手振れによる像ブレを相殺するように移動ステージ５０を移動させる。

移動ステージ５０のＣＭＯＳセンサ１１周囲には、ホール素子などの磁気センサ４２Ａ、４２ＢがＸ、Ｙ方向に沿って配置されている。移動ステージ５０が移動すると、磁気センサ４２Ａ、４２Ｂは、永久磁石４４Ａ、４４Ｂに対する相対的位置変化に応じて磁界変化を検知する。システムコントロール回路２０は、磁気変化に基づいて移動ステージ５０の移動量を検出する。

手振れ補正動作処理を実行する間、角速度検出回路４５は、角速度信号をシステムコントロール回路２０へ随時出力する。そして、システムコントロール回路２０は、所定時間間隔（例えば数ｍｍ秒間隔）で手ぶれ補正動作処理を実行する。すなわち、検出される移動ステージ５０の相対位置と、検出される角速度信号に基づいて設定される移動ステージ５０の目標移動量との差に基づき、移動ステージ５０の位置をフィードバック制御する。

ステージ駆動回路６５は、手振れ補正動作処理の時間間隔に合わせて駆動信号をボイスコイル４３Ａ、４３Ｂへ出力し、ここではＰＷＭ制御に従ってパルス信号を出力する。システムコントロール回路２０は、パルス駆動信号の出力タイミングを設定、調整する。後述するように、駆動信号の出力タイミングは、ＣＭＯＳセンサ１１における画素信号のＡ／Ｄ変換期間と重ならないように、画素信号読み出しのため出力される水平同期信号ＨＤに同期している。

図２は、ＣＭＯＳセンサの簡易な構成図である。

図２に示すように、ＣＭＯＳセンサ１１は、各画素列の傍にカラムＡ／Ｄ変換器２４を配置したＡ／Ｄ変換器内蔵の一体型イメージセンサであり、カラムＡ／Ｄ変換器により、リセット信号と画素信号を時分割に変換し、その差分を取ることで相関二重サンプリングを実現している。

ＣＭＯＳセンサ１１の受光面に形成される画素ブロック２６においては、各画素に画素信号が生成される。そして、水平シフトレジスタ２８Ａ、垂直シフトレジスタ２８Ｂによって１ラインごとに画素信号が順次読み出される。

図３は、画素信号とコイル駆動信号のタイミングチャートを示した図である。図３を用いて、駆動信号の出力タイミングについて説明する。

カラムＡ／Ｄ変換器２４では、水平同期信号ＨＤに合わせてラインごとに画素信号がＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換器２４では、最初にリセット信号をサンプリングした後、画素信号がサンプリングされる。図３には、カラムＡ／Ｄ変換器の信号処理期間が図示されており、ここでは、リセット信号変換期間をＦＡ、画素信号変換期間をＦＢで表している。

一方、手振れ補正動作処理は上述したように所定時間間隔で実行されており、パルス駆動信号の出力タイミングはこの時間間隔に従う。ここでは、時間間隔は、１フレーム分の画素信号を読み出すのにかかる時間よりも十分短く設定され、１ライン分の画素信号を読み出す時間、すなわち、ある画素から画素信号を読み出してデジタル変換する期間に対応している。

そして、パルス駆動信号ＰＳの周期を水平同期信号の周期に一致させた上で、パルス駆動信号ＰＳが水平同期信号ＨＤに同期して出力される。パルス駆動信号ＰＳはＰＷＭ制御に従って出力されており、所定のデューティ比（例えば、４０パーセント）で周期的に出力される。なお、図３では、複数あるボイスコイルのうちの１つのパルス駆動信号を図示している。

駆動信号ＰＳの立ち上がりＰ１のタイミングは、水平同期信号ＨＤの出力タイミングに同期し、リセット信号変換期間ＦＡ、画素信号変換期間ＦＢから外れている。そして、駆動信号ＰＳの立下りＰ２のタイミングも、リセット信号変換期間ＦＡ、画素信号変換期間ＦＢから外れている。駆動信号ＰＳの出力期間（ＯＮ期間）はＰＷＭ制御に従っており、駆動信号ＰＳの立ち上がり、立下りのタイミングがリセット信号変換期間ＦＡ、画素信号変換期間ＦＢの期間から外れるように、デューティ比が設定されている。

ボイスコイル４３Ａ、４３Ｂには、駆動信号ＰＳのＯＮタイミングＰ１、ＯＦＦタイミングＰ２において流れる駆動電流が変化し、磁界変化がその周囲に生じる。特に、カメラの姿勢変化が大きい場合、駆動電流の急激な変化が生じる。

その結果、ボイスコイル４３Ａ、４３Ｂの近傍にあるカラムＡ／Ｄ変換器２４の範囲にまで磁界変化の影響が及び、ＣＭＯＳセンサ１１内に設けられた電源回路において、配線回路に磁界変化による誘導電流が流れる。これにより、基準となる電源電圧レベルが手ぶれ補正動作処理に合わせて変動し、正確な画素信号レベルが検出できない。

しかしながら、本実施形態では、ＣＭＯＳセンサ１１内における電圧レベル変動が、リセット信号変換期間ＦＡ、画素信号変換期間ＦＢから外れたタイミングで生じる。一連のＡ／Ｄ変換処理期間ＦＡ、ＦＢには、磁界変化による影響が及ばないため、生成されるデジタル画素信号にノイズが生じない。

このように本実施形態によれば、カラムＡ／Ｄ変換器２４を組み込んだＣＭＯＳセンサ１１を備えたデジタルカメラ１０において、ＣＭＯＳセンサ１１を支持し、ボイスコイル４３Ａ、４３ＢをＣＭＯＳセンサ１１の傍に配置させた移動ステージ５０と、ボイスコイル４３Ａ、４３Ｂと対向するように永久磁石４４Ａ、４４Ｂを取り付けた固定ステージ６０によって構成される手振れ補正機構１２が設けられる。

そして、カメラの姿勢変化に応じて移動ステージ５０が固定部６０に対して相対移動し、手振れ補正動作処理が所定時間間隔で実行される。このとき、ボイスコイル４３Ａ、４３Ｂへ送るパルス駆動信号ＰＳのＯＮタイミング、ＯＦＦタイミングが、画素信号読み出し用の駆動信号である水平同期信号ＨＤに同期する。

リセット信号変換期間、画素信号変換期間は、Ａ／Ｄ変換器の特性、撮像素子の特性によって異なる。したがって、駆動信号のデューティ比は、回路等の特性に応じて定めればよい。一方、リセット信号変換期間、画素信号変換期間いずれか一方の期間と重ならないようにするだけでも、画像信号に対するノイズ抑制の効果が生じる。

次に、図４を用いて、第２の実施形態であるデジタルカメラについて説明する。第２の実施形態では、スルー画像表示のとき、水平同期信号の整数倍の周波数に設定される。それ以外の構成については、第１の実施形態と同じである。

図４は、第２の実施形態における駆動信号のタイミングチャートである。

第２の実施形態では、スルー画像表示における水平同期信号ＨＤ（Ｍ）の周期Ｍは、静止画像記録時の水平同期信号ＨＤ（Ｓ）の周期Ｎの半分に設定されている。すなわち、スルー画像表示における水平同期信号ＨＤ（Ｍ）の周波数は、静止画像記録時の水平同期信号ＨＤ（Ｓ）の周波数の２倍に設定されている。このようにフレームレートを高く設定することによって、動きのある被写体についても時間的に連続性のある動画像を表示することができる。

駆動信号ＰＳは、スルー画像表示（ライブビュー）期間における水平同期信号ＨＤ（Ｍ）に同期させている。スルー画像表示の間、パルス駆動信号ＰＳの立ち上がりＴ１、Ｔ２のタイミングは、スルー画像表示の間におけるリセット信号変換期間ＦＡ、画素信号変換期間ＦＢから外れている。

静止画像を記録する間においても、スルー画像表示期間と同じ周期で駆動信号ＰＳが出力される。したがって、水平同期信号ＨＤ（Ｓ）の半周期の時点で駆動信号ＰＳが立ち上がり、同じデューティ比で立ち下がる。その結果、パルス駆動信号ＰＳの立ち上がりＴ１、Ｔ３および立下りＴ２のタイミングは、静止画像記録中におけるリセット信号変換期間ＦＡ、画素信号変換期間ＦＢから外れている。よって、駆動信号によるノイズ発生についてある程度抑えることができる。

なお、本実施形態では、パルス駆動信号の周期を静止画像記録時の水平同期信号の２倍に設定しているが、整数倍に設定すればよい。例えば、静止画像記録時の水平同期信号の周期をＮ、パルス駆動信号の周期をＭとした場合、Ｎ＝ＡＭ（Ａは整数）の関係を満たすように設定可能である。駆動信号が水平同期信号に同期して出力する場合に加え、水平同期信号の出力間で出力される駆動信号も一部はタイミングを外すことができる。

次に、図５、６を用いて、第３の実施形態であるデジタルカメラについて説明する。第３の実施形態では、静止画像記録以外のモードでは、パルス駆動信号を非同期に出力し、静止画像を記録するモードに切り替わると、同期信号に対して位相ずれ量を維持した状態（準同期モード）で駆動信号を出力する。それ以外の構成については、第１、第２の実施形態と同じである。

図５は、第３の実施形態であるデジタルカメラの駆動信号出力タイミング調整回路を示した論理回路図である。図６は、第３の実施形態における駆動信号のタイミングチャートを示した図である。

ＰＷＭカウンタ８０は、コンパレータ８２、８６、論理回路８４と接続し、Ｄフリップフロップ９０がコンパレータ８６に接続する。ただし、クロック周期（ＣＬＫ）は、水平同期信号ＨＤの周期よりも大きいものとする。

ＰＷＭカウンタ８０は、非同期モードにおけるパルス駆動信号の周期Ｍをカウントし、コンパレータ８２は、パルス駆動信号が周期Ｍまでカウントされているかを検知する。一方、コンパレータ８６は、非同期モードにおけるパルス駆動信号のＯＮ期間Ｊまでカウントされているか検知し、Ｄフリップフロップ９０の出力信号の切り換えによってパルス駆動信号のＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる。

スルー画像表示している状態から静止画像記録の状態へ切り替えられると、論理回路８８へ送られる信号がＨＩＧＨからＬＯＷに切り替えられる。これによって、論理回路８４の出力状態が切り替わり、水平同期信号ＨＤに同期して、ＰＷＭカウンタ８０のカウントがリセットされる。

図６に示すように、スルー画像表示（ライブビュー）の間、パルス駆動信号ＰＳは、水平同期信号ＨＤに同期していない。そして、非同期モードのスルー画像表示状態から静止画像記録状態へ切り替えられる、すなわち、レリーズスイッチボタンが押下されると、水平同期信号ＨＤのＬＯＷ状態のときにパルスカウントがリセットさせる。

駆動信号は、水平同期信号ＨＤがＬＯＷ状態になる前にＯＮ状態に切り替わっており、水平同期信号ＨＤによりＰＷＭカウンタ８０がリセットされるまでにカウントされた期間Ｔだけ駆動信号の出力周期が伸びる。ここでは、周期をＭ’で表している。

これにより、静止画像を記録している間、位相Ｔだけずれた状態で駆動信号ＰＳが出力される。その結果、駆動信号の立ち上がり、立下りのタイミングが、リセット信号変換期間、画素信号変換期間に対して常に一定となり、時系列的にタイミングが変動しない。したがって、駆動信号の立ち上がりあるいは立下りをリセット信号変換期間、画素信号変換期間から外すように、駆動信号のデューティ比を容易に設定することができる。

上記第１乃至第３実施形態においては、水平同期信号ＨＤの出力タイミング近傍期間が、Ａ／Ｄ変換器による信号変換期間と重ならないことに着目して、水平同期信号ＨＤを利用してボイスコイルの駆動信号の出力タイミングを調整する構成としたが、水平同期信号ＨＤを用いずに、Ａ／Ｄ変換器による信号変換期間を外す構成としても良い。

なお、このような準同期モードに切り替える代わりに、第１、第２の実施形態と同じ構成にすることも可能であり、静止画像記録に切り替わったときに水平同期信号と同期させるようにタイミング調整回路を構成してもよい。逆に、第１、第２の実施形態においても、位相差（時間差）を維持した状態で駆動信号の出力タイミングを調整する準同期モードを設定することも可能である。

ＣＭＯＳセンサ以外のＸＹ独立型イメージセンサ、あるいはその他の撮像素子を使用してもよい。また、カラムＡ／Ｄ変換器以外のＡ／Ｄ変換器を行っても良い。そして、撮像素子の傍、あるいは離れた位置にＡ／Ｄ変換器を設置する構成でもよい。あるいは、可動部以外の磁界変化を受ける恐れのある場所にＡ／Ｄ変換器を設置してもよい。

同期、準同期モードと非同期モードの切替条件は、撮影状況に応じて任意に設定することが可能である。例えば、静止画像以外の撮影モード（動画像記録）で同期、準同期させるようにしてもよい。また、駆動信号については、立下り（ＯＦＦ）タイミングをＡ／Ｄ変換処理期間から外すようにタイミング調整してもよい。

ボイスコイル以外のコイルを使用することも可能であり、また、手振れ補正機構は、コイルと永久磁石との相互磁気作用によって撮像素子を移動させる構成に限定されず、固定部に電磁石として機能するコイルを設ける構成でもよく、駆動信号によって撮像素子、あるいは光学系を駆動するアクチュエータを使用する構成であればよい。

１０ 一眼レフ型デジタルカメラ
１１ ＣＭＯＳセンサ
１２ 手振れ補正機構
２４ カラムＡ／Ｄ変換器
４３Ａ、４３Ｂ ボイスコイル
ＨＤ 水平同期信号
ＰＳ パルス駆動信号

Claims (16)

1. 撮像素子と、
   前記撮像素子から読み出される画素信号をＡ／Ｄ変換処理するＡ／Ｄ変換器と、
   前記Ａ／Ｄ変換器によってデジタル化された画素信号から画像データを生成する画像信号処理手段と、
   コイルを有し、前記撮像素子を支持しながら所定方向に移動可能な可動部を有する手振れ補正機構と、
   前記コイルにパルス状駆動信号を流すことによって、手振れによる像ブレを相殺するように、前記可動部を所定時間間隔で位置制御する手ぶれ補正制御手段と、
   前記コイルへの駆動信号ＯＮ／ＯＦＦタイミングの少なくともいずれか一方を、Ａ／Ｄ変換処理期間から外すタイミング調整手段と
   を備えたことを特徴とする撮影装置。
2. 前記タイミング調整手段が、画素信号読み出しの水平同期信号に同期させて駆動信号を出力させることを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
3. 前記タイミング調整手段が、水平同期信号から位相をずらしたタイミングで駆動信号を出力させることを特徴とする請求項２に記載の撮影装置。
4. 前記タイミング調整手段が、静止画像を記録する場合、駆動信号ＯＮ／ＯＦＦタイミングの少なくともいずれか一方をＡ／Ｄ変換処理期間から外すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の撮影装置。
5. 前記タイミング調整手段が、静止画像を記録しない場合、静止画像を記録するときの駆動信号出力周期の整数倍の周期で、駆動信号を出力させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の撮影装置。
6. 前記タイミング調整手段が、静止画像を記録しない場合、駆動信号を水平同期信号に対して非同期に出力させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の撮影装置。
7. 前記タイミング調整手段が、駆動信号を水平同期信号に同期させるか、もしくは水平同期信号に対する位相ずれ量を維持する同期／準同期モードと、非同期モードとの間で切り替え可能であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の撮影装置。
8. 前記タイミング調整手段が、パルスカウンタを有し、水平同期信号にあわせてカウントをリセットすることにより非同期から同期、準同期モードに切り替えることを特徴とする請求項７に記載の撮影装置。
9. 前記タイミング調整手段が、駆動信号ＯＮ／ＯＦＦタイミングの少なくともいずれか一方を、Ａ／Ｄ変換期間から外すことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の撮影装置。
10. 前記Ａ／Ｄ変換器が、前記可動部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の撮影装置。
11. 前記撮像素子が、前記Ａ／Ｄ変換器を内部に組み入れたＸＹアドレス型イメージセンサであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の撮影装置。
12. 前記コイルが、前記撮像素子の移動方向に沿って配置されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の撮影装置。
13. 前記手振れ補正機構が、磁石を設けた固定部を有し、
    前記コイルが前記可動部に配置され、
    前記可動部が、前記固定部に対し対向配置されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の撮影装置。
14. コイルを有し、撮像素子を支持しながら所定方向に移動可能な可動部を有する手振れ補正機構と、
    前記コイルにパルス状駆動信号を流すことによって、手振れによる像ブレを相殺するように、前記可動部を所定時間間隔で位置制御する手ぶれ補正制御手段と、
    前記コイルへの駆動信号ＯＮ／ＯＦＦタイミングの少なくともいずれか一方を、前記撮像素子から読み出される画素信号をＡ／Ｄ変換処理するＡ／Ｄ変換器のＡ／Ｄ変換処理期間から外すタイミング調整手段と
    を備えたことを特徴とする手振れ補正装置。
15. 撮像素子もしくは光学系を光軸に対して駆動する手振れ補正機構と、
    駆動信号を前記手振れ補正機構へ出力し、手振れによる像ブレを相殺するように前記手振れ補正機構を位置制御する手ぶれ補正制御手段と、
    駆動信号の少なくとも出力タイミングを、前記撮像素子から読み出される画素信号のＡ／Ｄ変換処理期間から外すタイミング調整手段と
    を備えたことを特徴とする撮影装置。
16. 前記タイミング調整手段が、駆動信号の出力タイミングを、画素信号読み出しあるいはＡ／Ｄ変換処理に関する同期信号に同期させるか、もしくは、前記同期信号に対する同期状態から位相をずらすことを特徴とする請求項１５に記載の撮影装置。
    

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