JPH1090742A

JPH1090742A - ブレ検出回路

Info

Publication number: JPH1090742A
Application number: JP8238906A
Authority: JP
Inventors: Fumiya Taguchi; 文也田口
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-09-10
Filing date: 1996-09-10
Publication date: 1998-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】振動検出信号を処理する処理回路の最終段に
おいて出力されるオフセット成分をオフセット調整する
ことなく小さく抑えるとともに、出力が飽和する前にフ
ィードバック量を変化させ、基準電圧に出力を素早く収
束し、ＨＰＦを構成するコンデンサの容量を小さくする
ことができるブレ検出回路を提供する。【解決手段】角速度信号は、オペアンプＯＰ１の
「＋」端子を基準として抵抗Ｒ１に入力される。入力さ
れた信号は、抵抗Ｒ１，Ｒ２により設定されたゲインに
より反転増幅され、コンデンサＣ１と抵抗Ｒ２により設
定された遮断周波数により、高域周波数成分が取り除か
れる。直流成分ののった出力信号は、抵抗Ｒ３，Ｒ４に
より分圧され、オペアンプＯＰ２の「−」端子に抵抗Ｒ
５を介して印加する。オペアンプＯＰ２は、抵抗Ｒ３，
Ｒ４により分圧された電圧を、抵抗Ｒ５とコンデンサＣ
２とともに積分し、オペアンプＯＰ１の＋端子に印加す
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，ビデオな
どの撮影装置における手ブレなどによる振動を検出する
ブレ検出回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば、特開平２−１８３２
１７号公報に開示されているようなブレ補正装置が知ら
れている。このブレ補正装置は、カメラやビデオなどに
生じたブレを角速度センサなどのセンサによって検出
し、センサにより検出されたブレの方向と逆方向にブレ
補正レンズを移動しブレを補正している。

【０００３】以下に、図５を参照して、従来のブレ補正
装置について説明する。図５は、従来のブレ補正装置の
ブロック図である。カメラボディ１０１は、カメラボデ
ィ側及びレンズ鏡筒側に給電する電池１０３と、カメラ
ボディ側ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４と、カメラボディ
側の主要な制御を行うカメラボディ側ＣＰＵ１０５と、
カメラの電源スイッチをＯＮするメインスイッチ１１２
と、レリーズボタンの第１ストローク（半押し状態）で
ＯＮする半押しスイッチ１１１と、レリーズボタンの第
２ストローク（全押し状態）でＯＮする全押しスイッチ
１１０と、操作スイッチ１１３と、半導体スイッチであ
る給電制御スイッチ１３０などを備えている。

【０００４】レンズ鏡筒１０２は、レンズ鏡筒側の主要
な制御を行うレンズ鏡筒側ＣＰＵ１１９と、レンズ鏡筒
側ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０と、ブレ補正制御モード
を選択するための２ｂｉｔの設定スイッチ１３１，１３
２と、振動を検出し振動検出信号を出力するブレ検出部
１１３，１１４と、第１のレンズ群１２５と、第２のレ
ンズ群１２６と、光軸方向に対して略垂直方向に駆動し
ブレを補正する第３のレンズ群（以下、ブレ補正レンズ
という）１２７と、絞り羽根１２８と、ブレ補正レンズ
１２５を駆動するためのモータ１２３，１２４と、この
モータ１２３，１２４をそれぞれ駆動制御する制御回路
１２１，１２２などを備えている。従来のブレ補正装置
は、平面上に結像する像面のブレを、例えば、互いに直
交するＸ軸及びＹ軸の２軸成分に分解し、ブレの向きを
打ち消すようにそれぞれの軸方向に沿ってブレ補正機構
部を駆動していた。このために、駆動源となるモータ１
２３，１２４は、ブレ補正レンズ１２７を駆動するため
に２軸分２個必要となるために、ブレ検出部１１３，１
１４、モータ１２３，１２４及び制御回路１２１，１２
２も、それぞれ２個づつ設けられている。以下において
は、ブレ検出部１１３を説明する。

【０００５】図６は、従来のブレ補正装置のブレ検出回
路のブロック図である。ブレ検出部１１３は、図６に示
すように、角速度センサ（ジャイロ）２０１と、この角
速度センサ２０１に接続されたハイパスフィルタ（以
下、ＨＰＦという）２０２と、このＨＰＦ２０２に接続
された増幅器（ＡＭＰ）２０３と、この増幅器２０３に
接続されたローパスフィルタ（以下、ＬＰＦという）２
０４と、このＬＰＦ２０４に接続されたＡ／Ｄコンバー
タ２０５からなるブレ検出回路を備えている。

【０００６】角速度センサ２０１は、ブレ状態を角速度
として検出し、この角速度に基づいて角速度信号を出力
するためのセンサであり、この角速度信号は、次段のＨ
ＰＦ２０２に入力している。

【０００７】ＨＰＦ２０２は、角速度センサ２０１の角
速度信号から低域周波数成分をカットするためのフィル
タであり、低域周波数成分がカットされた信号は、次段
の増幅器２０３に入力している。

【０００８】増幅器２０３は、ＨＰＦ２０２により低域
周波数成分がカットされた信号を増幅するためのもので
あり、増幅された信号は、次段のＬＰＦ２０４に入力し
ている。

【０００９】ＬＰＦ２０４は、増幅器２０３により増幅
された信号から高域周波数成分をカットするためのフィ
ルタであり、高域周波数成分がカットされた信号は、次
段のＡ／Ｄコンバータ２０５に入力している。

【００１０】Ａ／Ｄコンバータ２０５は、ＬＰＦ２０４
により高域周波数成分がカットされたアナログ信号をデ
ジタル信号に変換し出力するためのものである。なお、
上述した一連のアナログ信号処理回路は、ブレの周波数
域の信号に対して増幅するために、処理する信号の周波
数領域は、数Ｈｚから数十Ｈｚである。

【００１１】アナログ処理されたデータは、角速度の次
元を持っているために、このデータに基づいて、ブレ補
正レンズ１２７を駆動するときには、角速度の基準値
（検出装置出力基準値）ω０（以下、オメガゼロとい
う）を算出する必要がある。このオメガゼロを算出する
ことにより、一定の速度でパンニングしたときに、ブレ
ている状態とは異なる状態であることを補正動作に反映
することができる。ブレ補正レンズ１２７は、オメガゼ
ロと検出された角速度の処理データとの差に比例した補
正量により駆動され、オメガゼロは、ω０＝（１／Ｔ）
Σω（ｔ）の式により算出される。これは、時刻０から
Ｔまでの間の各時刻の角速度ω（ｔ）の和を時間Ｔで平
均したものである。この計算式において使用する角速度
データは、角速度センサ２０１の出力が安定し、カメラ
の状態がブレ状態ではないと判断されるときに検出した
データを用いるのが理想的である。また、平均する時間
（検出時間）Ｔが長いほどデータの安定度はよい。

【００１２】カメラボディ１０１とレンズ鏡筒１０２に
は、図５に示すように、これらを互いに電気的に接続す
るための電気接点１１５，１１６，１１７，１１８が設
けられている。電気接点１１５は、電池１０３から給電
制御スイッチ１３０を介してレンズ鏡筒１０２側へ給電
するための接点である。電気接点１１６は、カメラボデ
ィ側ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４の出力をレンズ鏡筒１
０２側に給電するための接点である。電気接点１１７
は、カメラボディ側ＣＰＵ１０５とレンズ鏡筒側ＣＰＵ
１１９との間の通信を行うための接点である。電気接点
１１８は、電池１０３の陰極端子につながるグランド
（ＧＮＤ）ラインを接続するための接点である。

【００１３】次に、従来のブレ補正装置の動作を説明す
る。メインスイッチ１１２がＯＮ動作され、半押しスイ
ッチ１１１がＯＮ動作されると、カメラボディ側ＣＰＵ
１０５の端子には、“Ｌ”レベルの信号が入力される。
そして、全押しスイッチ１１０がＯＮ動作されると、カ
メラボディ側ＣＰＵ１０５の端子には、“Ｌ”レベルの
信号が入力される。カメラボディ側ＣＰＵ１０５は、半
押しスイッチ１１１のＯＮ動作により、カメラボディ側
ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４を起動制御し、電気接点１
１６を介して、レンズ鏡筒側ＣＰＵ１１９に給電する。

【００１４】レンズ鏡筒側ＣＰＵ１１９は、給電要求信
号を電気接点１１７を介してカメラボディ側ＣＰＵ１０
５に出力する。カメラボディ側ＣＰＵ１０５は、給電制
御スイッチ１３０をＯＮ動作させ、電池１０３は、レン
ズ鏡筒側ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０に電気接点１１５
を介して給電する。また、レンズ鏡筒側ＣＰＵ１１９
は、電気接点１１６からの給電により、レンズ鏡筒側Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータ１２０を起動し、レンズ鏡筒側ＤＣ
／ＤＣコンバータ１２０は、制御回路１２１，１２２と
モータ１２３，１２４に給電する。

【００１５】設定スイッチ１３２がＯＮ動作されたとき
には、レンズ鏡筒側ＣＰＵ１１９のＤ１端子には、
“Ｌ”レベルの信号が入力され、設定スイッチ１３１が
ＯＮ動作されたときには、レンズ鏡筒側ＣＰＵ１１９の
Ｄ２端子には、“Ｌ”レベルの信号が入力される。一
方、設定スイッチ１３２がＯＦＦ動作のときには、レン
ズ鏡筒側ＣＰＵ１１９のＤ１端子は、“Ｈ”レベルであ
り、設定スイッチ１３１がＯＦＦ動作のときには、レン
ズ鏡筒側ＣＰＵ１１９のＤ２端子は、“Ｈ”レベルであ
る。

【００１６】Ｄ１端子が“Ｌ”レベルであり、Ｄ２端子
が“Ｈ”レベルのときには、ブレ補正制御モードは、
“露光中のみ補正動作を行うモード”に選択される。Ｄ
１端子が“Ｈ”レベルであり、Ｄ２端子が“Ｌ”レベル
のときには、ブレ補正制御モードは、“露光中および露
光外に補正動作を行うモード”に選択される。Ｄ１端子
が“Ｈ”レベルであり、Ｄ２端子が“Ｈ”レベルのとき
には、ブレ補正制御モードは、“ブレ補正動作を行わな
いモード”に選択される。

【００１７】ブレ検出部１１３，１１４は、検出したブ
レ量をアナログ処理し、その信号をレンズ鏡筒側ＣＰＵ
１１９に入力する。“露光中および露光外に補正動作を
行うモード”にブレ補正制御モードが選択されている場
合であって、半押しスイッチ１１１がＯＮ動作されたと
きには、レンズ鏡筒側ＣＰＵ１１９は、アナログ処理さ
れたデータに基づいて、ブレ補正レンズ１２７の駆動量
を演算する。ブレ検出部１１３，１１４は、検出した角
速度信号を電源が印加された時点から出力しており、レ
ンズ鏡筒側ＣＰＵ１１９は、角速度信号が出力された時
点からオメガゼロの検出処理を始める。オメガゼロの検
出に要する時間は、検出時間が十分にあるときには、お
よそ２秒間程度であるが、電源投入直後の撮影のときな
どには２秒間も確保できない。このようなときには、オ
メガゼロの検出は、できるかぎり長い時間をかけて行わ
れる。撮影者が撮影を行うときには、レンズ鏡筒側ＣＰ
Ｕ１１９は、撮影直前までのオメガゼロの検出データに
基づいて補正量を算出し、この補正量に基づいてモータ
１２３，１２４をフィードバック制御する。

【００１８】レンズ鏡筒側ＣＰＵ１１９は、演算した補
正量に基づいて、モータ１２３，１２４の駆動を制御回
路１２１，１２２に指示する。モータ１２３，１２４の
回転運動は、直線運動に変換され、ブレ補正レンズ１２
７を駆動する。なお、“露光中のみ補正動作を行うモー
ド”にブレ補正制御モードが選択されている場合であっ
て、全押しスイッチ１１０がＯＮ動作されたときには、
ブレ補正レンズ１２７は、露光中のみ駆動される。

【００１９】図７は、従来のブレ補正装置のブレ検出回
路の一例を示した回路図である。図７に示すブレ検出回
路は、初段にコンデンサＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３、抵抗
Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３及びオペアンプＯＰ１１からな
る３次のＬＰＦ１０と、２段目にコンデンサＣ２１及び
抵抗Ｒ２１からなる１次のＨＰＦ（交流結合）２０と、
３段目にコンデンサＣ３１、抵抗Ｒ３１及びオペアンプ
ＯＰ３１とからなる１００倍の増幅器３０などから構成
されている。

【００２０】図７において、入力された角速度信号は、
初段のＬＰＦ１０において高域周波数成分が遮断される
が、通過帯における信号の位相も同時に遅れる。この位
相遅れは、ブレ補正制御の誤差を生じさせるために、位
相遅れは、ゼロに近いことが望ましい。このために、Ｌ
ＰＦ１０の遮断周波数は、この位相遅れが無視できる程
度の、例えば、３００Ｈｚ程度に低く設定されている。
高域周波数成分を遮断された波形は、２段目のＨＰＦ２
０に入力する。

【００２１】図８は、図６に示した従来のブレ検出回路
からＨＰＦを省略したブロック図である。角速度センサ
２０１から出力された角速度信号には、周波数の低い信
号（長時間に渡るドリフト）がもともと含まれており、
最小検出振幅も微小である。図８に示すように、角速度
センサ２０１から出力された角速度信号を増幅器２０３
においてそのままゲインを掛けてしまうと、増幅器２０
３からの出力信号の成分は、低域周波数成分により飽和
し、使用に耐えないものとなってしまう。そこで、低域
周波数成分を遮断するためには、図７に示すように、例
えば、遮断周波数０．０６Ｈｚ程度のＨＰＦ２０が使用
されている。このように、図７に示す回路構成では、低
域周波数成分と高域周波数成分とを遮断した信号を３段
目の増幅器３０において増幅しており、この増幅器３０
は、非反転増幅回路を構成しており、１０１倍のゲイン
を掛けている。角速度センサ２０１から出力された角速
度信号を図７に示す回路構成により処理する場合におい
て、過大な入力信号が増幅器３０４に印加されたときに
は、増幅器３０によりゲイン倍された信号が増幅器３０
から出力されてしまう。

【００２２】図９は、角速度センサの出力信号がダイナ
ミックレンジを越えた状態を概略的に示した図である。
角速度センサ２０１から出力された角速度信号のダイナ
ミックレンジは、電源電圧及び出力段の回路構成により
制限されるために、図９に示すように、増幅器３０から
の出力信号が飽和してしまう。この状態で放置しておく
と、出力電圧は、ＨＰＦ２０の特性から回路の時定数に
より基準点に限りなく近づいてくる。しかし、ＨＰＦ２
０の時定数は、数秒オーダーであるために、増幅器３０
からの出力信号が基準点に達するまでにはかなりの時間
を必要とし、過大なブレが起きた直後には、通常のブレ
補正を行うことができなくなる。これを避けるために、
図７に示すブレ検出回路では、アナログスイッチＳＷ４
１によりＨＰＦ２０の時定数を短縮している。

【００２３】図１０は、角速度センサの出力信号がダイ
ナミックレンジ内に引き戻された状態を概略的に示した
図である。角速度センサ２０１から出力された角速度信
号の飽和時にアナログスイッチＳＷ４１がＯＮ動作され
ると、図１０に示すように、約２０ｍｓ程度の時間によ
り増幅器３０からの出力信号を基準点まで引き戻すこと
ができる。

【００２４】図１１は、従来のブレ補正装置のブレ検出
回路の他の例を示した回路図である。図１１に示すブレ
検出回路は、初段にコンデンサＣ６１、抵抗Ｒ６１及び
オペアンプＯＰ６１からなり、ＬＰＦを兼ね直流カット
された反転増幅器６０と、２段目にコンデンサＣ７１、
抵抗Ｒ７１，Ｒ７２，Ｒ７３及びオペアンプＯＰ７１か
らなるＬＰＦを兼ねた反転増幅器７０と、コンデンサＣ
５１及び抵抗Ｒ５１からなり、直流をカットするＨＰＦ
５０などから構成されている。

【００２５】図１１に示すブレ検出回路は、オペアンプ
ＯＰ６１の入力のゲインが掛かる抵抗連結部分を、２
３．５μＦのコンデンサＣ５１により直流的に絶縁して
いるために、オフセット調整が不要である。この回路構
成によれば、初段の反転増幅器６０のゲインは、初段の
オペアンプＯＰ６１のオフセットに対してはかからな
い。初段のゲインを十分に大きくし次段のゲインを下げ
たときには、出力に現れるオフセット電圧は、自ずと小
さくなる。ＨＰＦ５０の時定数は、１２０ｋΩの抵抗Ｒ
５１と２３．５μＦのコンデンサＣ５１により決定され
ており、抵抗Ｒ５１は、１．５ＭΩの抵抗Ｒ６１ととも
にゲインを設定する機能を担っている。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】図７に示す従来のブレ
検出回路において、ＨＰＦ２０と増幅器３０との間の最
終段のオペアンプＯＰ３３に入力オフセット電圧の影響
があると、このオフセット電圧は、オペアンプＯＰ３３
によりゲイン倍されて出力される。また、最終段のオペ
アンプＯＰ３３に入力バイアス電流の影響があると、ア
ナログスイッチＳＷ４８をＯＮ動作した状態とＯＦＦ動
作した状態とにより、オペアンプＯＰ３３の「＋」端子
と「−」端子のバイアス電流のバランスが変化する。こ
のバイアス電流のバランスの変化は、電圧の変化となり
オペアンプＯＰ３３から出力となって現れる。これらの
出力飽和を防ぐために、図７に示すブレ検出回路は、可
変抵抗Ｒ４４によりオフセット調整を行っているが、こ
のオフセット調整は、コスト的に無視することができな
い。

【００２７】また、図１１に示す従来のブレ検出回路に
おいて、オフセットにかかる２段目の反転増幅器７０の
ゲインを小さくしたいときには、初段の反転増幅器６０
においてゲインを稼ぐ必要がある。その結果、ＨＰＦ５
０の時定数を設定している２３．５μＦのコンデンサＣ
５１の容量が従属的に大きくなる。コンデンサＣ５１の
容量が大きくなると、出力信号が飽和した場合に、アナ
ログスイッチＳＷ６１，ＳＷ８１をＯＮ動作したときの
収束時間が長くなってしまう。

【００２８】図１２は、時刻０でＥ＝５Ｖのステップ電
圧がＨＰＦに入力したときに、経過時刻ｔにおける定常
時からの差の電圧をゲイン（１００）倍したときの電圧
を示した表である。例えば、アンプ出力変動電圧を１６
８ｍＶ（１．６８ｄｅｇ／ｓｅｃ）以下とするために、
アナログスイッチＳＷ８１をＯＮ動作する時間は、最大
３４０ｍｓ必要となってしまう。

【００２９】本発明の課題は、第１に、振動検出信号を
処理回路により処理するときに、その処理回路の最終段
においてゲイン倍されて出力されるオフセット成分を、
オフセット調整することなく小さく抑えることができ、
ＨＰＦを構成するコンデンサの容量を小さくすることが
できるブレ検出回路を提供することである。第２に、出
力が飽和する前にフィードバック量を変化させ、増幅基
準電圧に出力を素早く収束することができるブレ検出回
路を提供することである。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下のような
解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容
易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付
して説明するが、これに限定されるものではない。すな
わち、振動検出部（１１３，１１４）により検出された
振動検出信号を処理し、ブレ補正機構部（１２３，１２
４，１２７）を制御する制御部（１１９，１２１，１２
２）に出力するブレ検出回路において、前記振動検出信
号の少なくとも一部の信号を積分する積分部（６）と、
前記積分部の出力信号を前記振動検出信号から差し引い
た信号を出力する差動部（３）とを含むことを特徴とし
ている。

【００３１】請求項２の発明は、振動検出部により検出
された振動検出信号を処理し、ブレ補正機構部を制御す
る制御部に出力するブレ検出回路において、前記振動検
出信号の少なくとも一部の信号の帰還量（Ｋ）を設定す
る設定部（７）と、前記設定部の出力信号を積分する積
分部と、前記積分部の出力信号を前記振動検出信号から
差し引いた信号を出力する差動部とを含むことを特徴と
する。

【００３２】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
に記載のブレ検出回路において、前記振動検出部は、入
出力間が直流結合されていることを特徴とする。

【００３３】請求項４の発明は、請求項１から請求項３
までのいずれか１項に記載のブレ検出回路において、前
記積分部は、オフセット成分を積分することを特徴とし
ている。

【００３４】請求項５の発明は、請求項４に記載のブレ
検出回路において、前記設定部は、前記振動検出信号が
所定値に達する前に、前記帰還量を変化することを特徴
とする。

【００３５】請求項６の発明は、請求項５に記載のブレ
検出回路において、前記所定値は、前記振動検出信号の
ダイナミックレンジであることを特徴とする。

【００３６】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）以下、図面を参照して、本発明の実施
形態についてさらに詳しく説明する。図１は、第１実施
形態に係るブレ検出回路のブロック図である。図１に示
すブレ検出回路は、角速度センサ１と、この角速度セン
サ１に接続された増幅器３と、この増幅器３に接続され
たＬＰＦ４と、このＬＰＦ４に接続されたＡ／Ｄコンバ
ータ５と、ＬＰＦ４からの出力信号の少なくとも一部を
積分し、角速度センサ１からの出力信号から差し引くよ
うにフィードバックする積分器６を備えている。第１実
施形態に係るブレ検出回路は、図７及び図１１に示す従
来のブレ検出回路と異なり、入力から出力に至までが直
流結合であり、増幅基準電圧（Ｖｒｅｆ）は、出力電圧
の積分値に依存している。

【００３７】次に、本発明の第１実施形態に係るブレ検
出回路の動作を説明する。角速度センサ１から出力した
角速度信号は、増幅器３により増幅され、ＬＰＦ４によ
り高域周波数成分が遮断された後に、Ａ／Ｄコンバータ
５に入力される。積分器６は、ＬＰＦ４により高域周波
数成分が遮断された後の出力電圧を積分し、角速度セン
サ２０１から出力した角速度信号から差し引いている。
レンズ鏡筒側ＣＰＵ１１９は、角速度センサ１の角速度
信号から積分器６の出力信号を差し引いた信号に基づい
て、図５に示すモータ１２３，１２４の駆動を制御回路
１２１，１２２に指示する。その結果、ブレ補正レンズ
１２７は、モータ１２３，１２４により駆動され、ブレ
補正を行う。

【００３８】本発明の第１実施形態に係るブレ検出回路
は、ＬＰＦ４により高域周波数成分が遮断された後の出
力電圧を積分器６により積分している。直流成分を遮断
していない出力を積分器６が積分すると、積分器６は、
低周波に対してはゲインが増加する方向であるために、
積分器６の出力は、直流成分側が出力としては大きい。
この積分器６の出力を角速度センサ１の出力信号から差
し引くことにより、増幅器３により増幅された増幅出力
は、直流オフセット成分が取り除かれた出力となり、図
１に示すブレ検出回路は、あたかも交流結合をしたかの
ような機能を果たす。また、角速度センサ１からＡ／Ｄ
コンバータ５までが直流結合されているために、従来の
ブレ補正装置のブレ検出回路がカットしていた低域周波
数成分の角速度信号を出力情報として利用することがで
き、オメガゼロの検出精度を向上することができる。

【００３９】（第２実施形態）図２は、第２実施形態に
係るブレ検出回路のブロック図である。図２に示すブレ
検出回路は、角速度センサ１と、この角速度センサ１に
接続された増幅器３と、この増幅器３に接続されたＬＰ
Ｆ４と、このＬＰＦ４に接続されたＡ／Ｄコンバータ５
と、ＬＰＦ４からの出力信号の帰還量Ｋを設定する設定
部７と、この設定部７からの出力信号を積分し、角速度
センサ１の出力信号から差し引くようにフィードバック
する積分器６などを備えている。レンズ鏡筒側ＣＰＵ１
１９は、角速度センサ１の角速度信号から積分器６の出
力信号を差し引いた信号に基づいて、モータ１２３，１
２４の駆動を制御回路１２１，１２２に指示し、モータ
１２３，１２４により駆動されたブレ補正レンズ１２７
がブレ補正を行う。

【００４０】図３は、第２実施形態に係るブレ検出回路
の回路図である。図３に示すブレ検出回路は、入力段に
コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１，Ｒ２及びオペアンプＯＰ１
により構成されたＬＰＦを含む増幅器３と、コンデンサ
Ｃ２、抵抗Ｒ６、抵抗Ｒ５、オペアンプＯＰ２及び抵抗
Ｒ７からなり、増幅器３により増幅された出力を積分す
る積分器６と、抵抗Ｒ３，Ｒ4 からなる設定部７と、基
準電圧源のインピーダンスを下げるオペアンプＯＰ３
と、アナログスイッチＳＷ１などから構成されている。
図３に示すブレ検出回路における実際の定数設定の具体
例は、Ｒ１：１ｋΩ、Ｒ２：１００ｋΩ、Ｒ３：２４０
ｋΩ、Ｒ４：１ｋΩ、Ｒ５：４７０ｋΩ、Ｒ６：２．７
ｋΩ、Ｒ７：４７０ｋΩ、Ｃ１：４７００ｐＦ、Ｃ２：
２．４μＦである。

【００４１】本発明の第２実施形態では、Ｒ２／Ｒ１に
より増幅段のゲインを１００倍に設定しており、抵抗Ｒ
２とコンデンサＣ１によりＬＰＦの遮断周波数を３４０
Ｈｚ近辺に設定している。本発明の第２実施形態では、
抵抗Ｒ３，Ｒ４は、帰還量を設定し、抵抗Ｒ５とコンデ
ンサＣ２は、積分回路のゲインを設定している。例え
ば、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の比を１：１に設定することに
より帰還量を５０％とすることができ、積分定数は、抵
抗Ｒ５，Ｒ６により変化させることができる。また、抵
抗Ｒ６とコンデンサＣ２は、アナログスイッチＳＷ１の
ＯＮ動作時の積分帰還量を設定しており、アナログスイ
ッチＳＷ１は、抵抗Ｒ６とともに出力が飽和したときの
帰還量を大きくしている。これらは、ＨＰＦの遮断周波
数の設定に相当（抵抗Ｒ５は、抵抗値が大きいために問
わない）する。さらに、抵抗Ｒ７は、オペアンプＯＰ２
の入力バイアス電流のアンバランスを調整しており、オ
ペアンプＯＰ２の入力バイアス電流のオフセットは、抵
抗Ｒ７により補償されている。なお、アナログスイッチ
ＳＷ１の状態による実際の収束の速さは、コンデンサＣ
２、抵抗Ｒ６及びアナログスイッチＳＷ１のＯＮ抵抗に
より構成される回路の時定数ではなく、これらにより構
成される積分回路の帰還量で決まる。

【００４２】図４は、第２実施形態に係るブレ検出回路
における帰還量Ｋの設定動作を説明するフローチャート
である。ステップ（以下、Ｓとする）５００において、
検出系の電源がＯＮ動作する。カメラボディ側ＣＰＵ１
０５は、半押しスイッチ１１１のＯＮ動作を検出し、ブ
レ検出部１１３，１１４に電源を供給する。ブレ検出部
１１３，１１４の角速度センサ１は、振動を検出し、カ
メラボディ側ＣＰＵ１０５に角速度信号を出力する。

【００４３】Ｓ５０１において、帰還量ＫをＫｍａｘに
設定する。レンズ鏡筒側ＣＰＵ１１９は、設定部７の帰
還量Ｋを最大値Ｋｍａｘに設定する。

【００４４】Ｓ５０２において、経過時間がＴＯ以上で
あるか否かが判断される。レンズ鏡筒側ＣＰＵ１１９
は、経過時間がＴＯに達したか否かを判断し、経過時間
がＴＯに達したときには、Ｓ５０３に進み、経過時間が
ＴＯに満たないときには、経過時間がＴＯに達するまで
繰り返し判断を続ける。

【００４５】Ｓ５０３において、帰還量ＫをＫに設定す
る。レンズ鏡筒側ＣＰＵ１１９は、設定部７の帰還量Ｋ
を最大値Ｋｍａｘに設定してから、経過時間がＴＯに達
したときには、設定部７の帰還量Ｋをもとの値Ｋに戻
す。

【００４６】Ｓ５０４において、検出動作を実行し、検
出値をモニタする。レンズ鏡筒側ＣＰＵ１１９は、ブレ
検出部１１３，１１４の角速度センサ１に角速度信号の
出力を指示し、ブレ検出部１１３，１１４は、振動を検
出する。レンズ鏡筒側ＣＰＵ１１９は、角速度センサ１
からの角速度信号をモニタする。

【００４７】Ｓ５０５において、モニタ値がＶＴ以上で
あるか否かが判断される。レンズ鏡筒側ＣＰＵ１１９
は、モニタしている角速度センサ２０１からの角速度信
号が、ＶＴを越えたか否かを判断する。角速度信号がＶ
Ｔを越えたときには、Ｓ５０１に進み、設定部７の帰還
量Ｋが最大値Ｋｍａｘに設定され、角速度信号がＶＴを
越えていないときには、Ｓ５０４に戻り、検出動作が実
行され、検出値がモニタされる。

【００４８】次に、本発明の第２実施形態に係るブレ検
出回路の動作を説明する。角速度センサ１により検出さ
れた角速度信号は、オペアンプＯＰ１の「＋」端子を基
準として抵抗Ｒ１に入力される。入力された信号は、抵
抗Ｒ１，Ｒ２により設定されたゲインにより反転増幅さ
れる。また、コンデンサＣ１と抵抗Ｒ２により設定され
た遮断周波数により、高域周波数成分がＬＰＦにより取
り除かれる。この状態においては、直流成分も出力に現
れており、この直流成分ののった出力信号は、抵抗Ｒ
３，Ｒ４により分圧され、オペアンプＯＰ２の「−」端
子に抵抗Ｒ５を介して印加する。オペアンプＯＰ２は、
抵抗Ｒ３，Ｒ４により分圧された電圧を、抵抗Ｒ５とコ
ンデンサＣ２とともに積分し、オペアンプＯＰ１の
「＋」端子に印加する。これにより、積分器６により積
分された電圧を基準として、入力信号が増幅されるよう
に、負帰還がかけられる。

【００４９】過大なブレによる大きなレベルの角速度信
号が角速度センサ２０１から出力され、オペアンプＯＰ
１の出力電圧がダイナミックレンジを越えそうなときに
は、オペアンプＯＰ１の出力側と抵抗Ｒ６の間にあるア
ナログスイッチＳＷ１をＯＮ動作する。その結果、増幅
器２からの出力信号が１００％帰還され、抵抗Ｒ６とコ
ンデンサＣ２により設定された積分器６を介してオペア
ンプＯＰ１に戻される。なお、実際の入力信号に対する
正常な帰還は、出力信号が飽和した後ではかからず、出
力信号の収束は、若干遅くなってしまうために、アナロ
グスイッチＳＷ１をＯＮ動作するタイミングは、出力が
飽和した後では遅く、出力が飽和しない状態で行う。

【００５０】本発明の第２実施形態に係るブレ検出回路
は、図２に示すように、帰還ループの積分を介する際
に、ゲインの項を付加する設定部７を設けているため
に、このゲイン定数Ｋを変化させることにより、帰還量
を自由に変化させることができる。角速度センサ１に過
大なブレが入力され、処理回路の出力がレンジオーバー
するときに、ゲイン定数Ｋを変化させて帰還量を大きく
し、直流成分を差し引くことにより、基準点付近に出力
信号を素早く収束させ、引き戻すことができる。

【００５１】本発明の第２実施形態に係るブレ検出回路
は、ゲイン段の出力オフセット成分を積分器６が積分
し、この積分器６の出力を入力側に負帰還し、引き算す
る構成としている。したがって、汎用の安いオペアンプ
を用いたときであっても、オフセット調整をすることな
く増幅機能を実現することができ、角速度センサ１の出
力にドリフトなどが発生したときであっても、基準電圧
を基準として信号を増幅することができる。このため
に、交流結合によるＨＰＦと同等の効果を奏することが
できる。また、ＨＰＦの遮断周波数は、主に帰還積分回
路の積分定数の操作により自由に決定することができ、
帰還量を操作する抵抗Ｒ３，Ｒ４により、更に遮断周波
数を操作することができる。したがって、積分器６内の
コンデンサＣ２の容量が大きくなりすぎるときには、抵
抗Ｒ３，Ｒ４の分圧比により帰還量Ｋを操作することに
より、コンデンサＣ２の容量を現実的な値とすることが
できる。その結果、コンデンサＣ２の容量を小さくする
ことができるために、実装などの点で有利である。

【００５２】本発明の第２実施形態に係るブレ検出回路
では、１チャンネル当たり１個のアナログスイッチＳＷ
１で足りる。また、増幅器２からの出力信号を帰還する
ためのループにより、基準電圧に電流を流す構造となっ
たために、基準電圧にバッファとなるオペアンプＯＰ３
が設けられている。本発明の第２実施形態に係るブレ検
出回路は、測光回路のように出力信号を一回蓄積し、蓄
積後のデータを１個づつ出力し、増幅する回路ではな
く、例えば、出力信号をリニアに検出するブレ検出回路
に特に有効である。

【００５３】（他の実施形態）以上説明した実施形態に
限定されることはなく、種々の変形や変更が可能であっ
て、それらも本発明の均等の範囲内である。例えば、レ
ンズ鏡筒側ＣＰＵ１１９は、モニタしている検出値がレ
ンジからはずれそうなときに、第２実施形態のアナログ
スイッチＳＷ１にＯＮ動作を指示してもよい。また、ブ
レ検出部は、角速度センサに限らず、加速度センサやそ
の他のセンサに関しても本発明は有効である。例えば、
角加速度センサを用いるときには、まず角加速度信号を
積分し、角速度信号に変換する。さらに、本発明の実施
形態では、スチルカメラにブレ検出回路を搭載した例を
挙げて説明したが、これに限らず、ビデオカメラ、双眼
鏡又は望遠鏡などに対しても本発明は有効である。

【００５４】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、請求項１記
載の発明によれば、振動検出信号から積分部の出力信号
を差し引いた信号を差動部が出力するので、オフセット
調整することなくオフセット成分を小さく抑えることが
できる。

【００５５】請求項２記載の発明によれば、設定部は、
振動検出信号の少なくとも一部の帰還量を設定し、積分
部は、設定部からの出力信号を積分するので、基準電圧
近傍に出力を素早く収束することができる。

【００５６】請求項３記載の発明によれば、振動検出部
は、入出力間が直流結合されているので、低域周波数成
分に含まれる振動検出信号を利用することができる。

【００５７】請求項４記載の発明によれば、オフセット
成分を積分部が積分するので、オフセット調整をするこ
となく、オフセット成分を取り除くことができる。

【００５８】請求項５記載の発明によれば、振動検出信
号が所定値に達する前に、設定部が帰還量を変化し、請
求項６記載の発明によれば、所定値は、振動検出信号の
ダイナミックレンジであるので、ブレ検出部に過大なブ
レが入力されたときに、出力がレンジオーバーする前に
フィードバック量を変化させて、ダイナミックレンジ内
に信号を捉えることができ、基準電圧近傍に出力を素早
く収束することができる。また、フィードバック量を調
整することにより、使用するコンデンサの容量を小さく
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るブレ検出回路のブ
ロック図である。

【図２】本発明の第２実施形態に係るブレ検出回路のブ
ロック図である。

【図３】本発明の第２実施形態に係るブレ検出回路の回
路図である。

【図４】本発明の第２実施形態に係るブレ検出回路にお
ける帰還量Ｋの設定動作を説明するフローチャートであ
る。

【図５】従来のブレ補正装置のブロック図である。

【図６】従来のブレ補正装置のブレ検出回路のブロック
図である。

【図７】従来のブレ補正装置のブレ検出回路の一例を示
した回路図である。

【図８】図６の従来のブレ検出回路からＨＰＦを省略し
たブロック図である。

【図９】角速度センサの出力信号がダイナミックレンジ
を越えた状態を概略的に示した図である。

【図１０】角速度センサの出力信号がダイナミックレン
ジ内に引き戻された状態を概略的に示した図である。

【図１１】従来のブレ補正装置のブレ検出回路の他の例
を示した回路図である。

【図１２】時刻０でＥ＝５Ｖのステップ電圧がＨＰＦに
入力したときに、経過時刻ｔにおける定常時からの差の
電圧をゲイン（１００）倍したときの電圧を示した表で
ある。

【符号の説明】

１角速度センサ３増幅器４ＬＰＦ６積分器７設定部１０５カメラボディ側ＣＰＵ１１０全押しスイッチ１１１半押しスイッチ１１９レンズ鏡筒側ＣＰＵ１１３，１１４ブレ検出部１２１，１２２制御回路１２３，１２４モータ１２７ブレ補正レンズ２０１角速度センサ２０２ＨＰＦ２０３増幅器２０４ＬＰＦ２０５Ａ／ＤコンバータＫ帰還量

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｎ 5/232 Ｈ０４Ｎ 5/232 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動検出部により検出された振動検出信
号を処理し、ブレ補正機構部を制御する制御部に出力す
るブレ検出回路において、前記振動検出信号の少なくとも一部の信号を積分する積
分部と、前記積分部の出力信号を前記振動検出信号から差し引い
た信号を出力する差動部とを含むこと、を特徴とするブレ検出回路。
【請求項２】振動検出部により検出された振動検出信
号を処理し、ブレ補正機構部を制御する制御部に出力す
るブレ検出回路において、前記振動検出信号の少なくとも一部の信号の帰還量を設
定する設定部と、前記設定部の出力信号を積分する積分部と、前記積分部の出力信号を前記振動検出信号から差し引い
た信号を出力する差動部とを含むこと、を特徴とするブレ検出回路。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載のブレ検出
回路において、前記振動検出部は、入出力間が直流結合されているこ
と、を特徴とするブレ検出回路。
【請求項４】請求項１から請求項３までのいずれか１
項に記載のブレ検出回路において、前記積分部は、オフセット成分を積分すること、を特徴とするブレ検出回路。
【請求項５】請求項４に記載のブレ検出回路におい
て、前記設定部は、前記振動検出信号が所定値に達する前
に、前記帰還量を変化すること、を特徴とするブレ検出回路。
【請求項６】請求項５に記載のブレ検出回路におい
て、前記所定値は、前記振動検出信号のダイナミックレンジ
であること、を特徴とするブレ検出回路。