(57)【要約】【課題】撮像装置の防振制御における光学素子の駆動を適正化する。【解決手段】振動検出素子から出力される角速度信号を受けて、角速度信号の第１周波数以下の周波数成分のみを透過させるローパスフィルタ３０と、制御信号に応じてローパスフィルタ３０の出力をラッチするラッチ部３２と、角速度信号とラッチ部３２の出力との差を出力する演算器３４とを備えるハイパスフィルタ２００を構成する。このハイパスフィルタ２００により、撮像装置の振動検出素子から出力される角速度信号を処理する。【選択図】図１
2010262096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動検出素子から出力される角速度信号を受けて、所定の周波数以上の周波数帯域を透過させるハイパスフィルタを含み、前記ハイパスフィルタは、
前記角速度信号の第１周波数以下の周波数成分を透過させる第１ローパスフィルタと、
制御信号に応じて、前記第１ローパスフィルタの出力をラッチするラッチ部と、
前記角速度信号と、前記ラッチ部の出力と、の差を出力する演算器と、
を備えることを特徴とする防振制御回路。
【請求項２】
請求項１に記載の防振制御回路であって、
前記ラッチ部は、撮像装置における静止画の撮像開始を示す前記制御信号に応じてラッチを実行することを特徴とする防振制御回路。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の防振制御回路であって、
前記ラッチ部におけるラッチを解除する際に、前記ラッチ部の保持値を前記第１ローパスフィルタの出力値へ段階的に変更することを特徴とする防振制御回路。
【請求項４】
請求項３に記載の防振制御回路であって、
前記ハイパスフィルタは、前記ラッチ部におけるラッチを解除する際に、
前記第１ローパスフィルタの出力値と、前記ラッチ部の保持値と、を比較する比較器と、
前記比較器において前記第１ローパスフィルタの出力値が前記ラッチ部の保持値より大きい場合には前記ラッチ部の保持値に所定値を加算し、前記第１ローパスフィルタの出力値が前記ラッチ部の保持値より小さい場合には前記ラッチ部の保持値から所定値を減算する加減算部と、を備え、
前記ラッチ部の保持値を前記第１ローパスフィルタの出力値へ段階的に変更することを特徴とする防振制御回路。
【請求項５】
請求項３に記載の防振制御回路であって、
前記ハイパスフィルタは、
前記ラッチ部におけるラッチ期間の少なくとも一部の期間は前記第１ローパスフィルタの動作を停止させ、
前記ラッチ部におけるラッチを解除する際に、前記第１ローパスフィルタを再起動することによって、前記ラッチ部の保持値を前記第１ローパスフィルタの出力値へ段階的に変更することを特徴とする防振制御回路。
【請求項６】
請求項４に記載の防振制御回路であって、
前記第１ローパスフィルタは、少なくとも２段のフィルタ回路を含んで構成されることを特徴とする防振制御回路。
【請求項７】
請求項１に記載の防振制御回路であって、
前記ハイパスフィルタからの出力信号を積分して出力する積分回路と、
前記積分回路からの出力信号の第２周波数より大きい周波数成分を透過させるハイパスフィルタを含むセンタリング処理回路と、
前記センタリング処理回路から出力される信号に応じて、防振制御を行う際に駆動させる光学系素子の駆動を制御する補正信号を生成する補正信号生成回路と、
を含むことを特徴とする防振制御回路。
【請求項８】
振動に応じて被写体のぶれを防止する撮像装置であって、前記撮像装置は、
光学系素子と、
前記光学系素子を駆動する駆動素子と、
前記撮像素子の振動を検出する振動検出素子と、
前記振動検出素子が出力する信号に基づいて、前記駆動素子を制御する補正信号を生成する防振制御回路と、を備え、前記防振制御回路は、
振動検出素子から出力される角速度信号を受けて、所定の周波数以上の周波数帯域を透過させるハイパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタからの出力信号を積分して出力する積分回路と、
前記積分回路からの出力信号の第２周波数より大きい周波数成分を透過させるハイパスフィルタを含むセンタリング処理回路と、
前記センタリング処理回路から出力される信号に応じて、前記補正信号を生成する補正信号生成回路と、を含み、前記ハイパスフィルタは、
前記角速度信号の第１周波数以下の周波数成分を透過させる第１ローパスフィルタと、
制御信号に応じて、前記第１ローパスフィルタの出力をラッチするラッチ部と、
前記積分回路の出力する信号と、前記ラッチ部の出力と、の差を出力する演算器と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置等に用いられる防振制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置は、それに備わる撮像素子の画素数を増加させることによって高画質化を実現している。その一方で、撮像装置の高画質化を実現する他の方法として、撮像装置を持つ手のぶれによって生じる被写体のぶれを防止するために、撮像装置は手振れ補正機能を備える防振制御回路を搭載することが望まれている。
【０００３】
具体的には、撮像装置はジャイロセンサなどの検出素子を備え、撮像装置の振動によって生じる角速度成分に応じてレンズや撮像素子などの光学部品を駆動して被写体のぶれを防止する。これによって、撮像装置が振動しても、取得される映像信号に振動の成分が反映されることはなく、像ぶれのない高画質な映像信号を取得することができる。
【０００４】
図７に、防振制御回路の機能ブロック図を示す。防振制御回路１００は、アナログ／デジタル変換回路（ＡＤＣ）１０、加算回路１２、サーボ回路１４、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１６、積分回路２２、センタリング処理回路２４及びデジタル／アナログ変換回路（ＤＡＣ）２６を含んで構成される。
【０００５】
防振制御回路１００は、位置検出素子１０２、レンズ駆動素子１０４、振動検出素子１０６に接続される。位置検出素子１０２は、レンズ駆動素子１０４で駆動されるレンズの位置を少なくとも直交変換可能なように測定できるように少なくとも２軸以上に対して設けられる。また、振動検出素子１０６も、ヨー方向及びピッチ方向の２軸に沿って振動の成分を直交変換可能なように少なくとも２軸以上に対して設けられる。位置検出素子１０２及び振動検出素子１０６の出力信号はＸ軸成分同士、Ｙ軸成分同士で加算処理などされ、それぞれに基づいてヨー方向（Ｘ軸方向）及びピッチ方向（Ｙ軸方向）にレンズ位置が制御される。
【０００６】
ＡＤＣ１０は、位置検出素子１０２、例えばホール素子から出力されたアナログの電圧信号をデジタル信号に変換する。ホール素子は、レンズに固定された磁石による磁力に応じた誘導電流を生成し、その誘導電流に応じてレンズの位置を示す電圧信号を出力する。ＡＤＣ１０はその電圧信号をデジタル信号に変換して位置信号（Ｈａｌｌ−Ｘ，Ｈａｌｌ−Ｙ）として出力する。ＡＤＣ１０は、レンズの光軸と撮像装置に備えられる撮像素子の中心とが一致する場合に、基準を示す信号、例えば、“０”を示すデジタル値を出力する構成とする。また、ＡＤＣ１０は、振動検出素子１０６、例えばジャイロセンサから出力されたアナログの角速度信号（Ｇｙｒｏ−Ｘ，Ｇｙｒｏ−Ｙ）をデジタル信号に変換する。すなわち、ＡＤＣ１０は、位置検出素子１０２及び振動検出素子１０６からの出力信号を時分割でデジタル化して出力する。ＡＤＣ１０は、信号（Ｇｙｒｏ−Ｘ，Ｇｙｒｏ−Ｙ）はＨＰＦ１６へ出力し、信号（Ｈａｌｌ−Ｘ，Ｈａｌｌ−Ｙ）は加算回路１２へ出力する。
【０００７】
ＨＰＦ１６は、振動検出素子１０６から出力される角速度信号に含まれる直流成分を除去し、撮像装置の振動が反映された角速度信号の高周波成分を抽出する。ＨＰＦ１６は、図８に示すように、入力信号の所定の周波数以下の周波数帯域のみを透過するローパスフィルタ（ＬＰＦ）１６ａと、入力信号とＬＰＦ１６ａの出力値との差を出力する演算器１６ｂと、を含んで構成することができる。これにより、ＨＰＦ１６は、ＬＰＦ１６ａの透過する周波数帯域のみを入力信号からカットした信号を出力する。
【０００８】
積分回路２２は、ＨＰＦ１６が出力する角速度信号を積分して、撮像装置の移動量を示す角度信号を生成する。積分回路２２は、図示しないデジタルフィルタを含んで構成することが好適であり、図示しないレジスタに設定されたフィルタ係数に応じたフィルタ処理を行うことによって角度信号、つまり撮像装置の移動量を求める。
【０００９】
センタリング処理回路２４は、積分回路２２から出力される角度信号に含まれる低周波数成分を除去して高周波成分を抽出する。撮像装置において手振れ補正処理を行う場合、補正処理を継続して実行するうちにレンズの位置が基準位置から徐々に離れていき、レンズの可動範囲の限界点付近に達する場合がある。このとき、手振れ補正処理を継続すると、レンズはある一方の方向には移動できるが、他方には移動できなくなる。センタリング処理回路２４はこれを防止するために設けられるものであり、角度信号から所定の値を減算することによって、レンズの可動範囲の限界点に近づきにくいように制御する。
【００１０】
加算回路１２は、ＡＤＣ１０の出力する位置信号（Ｈａｌｌ−Ｘ）とセンタリング処理回路２４で生成されたＸ軸成分の振動成分信号（ＳＶ−Ｘ）を加算し、また、ＡＤＣ１０の出力する位置信号（Ｈａｌｌ−Ｙ）とセンタリング処理回路２４で生成されたＹ軸成分の振動成分信号（ＳＶ−Ｙ）を加算してサーボ回路１４へ出力する。サーボ回路１４は、加算回路１２からの出力信号に応じて、レンズ駆動素子１０４の駆動を制御する補正信号ＳＲを生成する。サーボ回路１４は、レジスタとデジタルフィルタ回路を含んで構成され、レジスタに格納されるフィルタ係数を用いたフィルタ処理を行う。ＤＡＣ２６はデジタルの補正信号ＳＲをアナログ信号に変換する。ＤＡＣ２６によってアナログ化された補正信号ＳＲに基づいて、レンズ駆動素子１０４によりＸ軸方向及びＹ軸方向についてそれぞれ撮像装置のレンズが駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−２１３８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、防振制御装置では、被写体を撮像範囲に収めるように撮像装置をセットする際や被写体を動画で撮像する際には、撮像装置に対する振動のうち周波数が低い振動については手振れ補正を大きく効かさず、周波数の高い振動に対しては手振れ補正と共にレンズを常にセンタへ動かすような処理が必要である。
【００１３】
一方、静止画の撮像時には、撮像装置は固定されて使用されており、撮像装置に対する振動のうち周波数が低い振動についても手振れ補正を大きく効かすことが好ましい。
【００１４】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためだけに限定されるものではないが上記課題を鑑み、撮像装置の防振制御に適正化することができる防振制御回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の１つの態様は、振動検出素子から出力される角速度信号を受けて、所定の周波数以上の周波数帯域を透過させるハイパスフィルタを含み、前記ハイパスフィルタは、前記角速度信号の第１周波数以下の周波数成分を透過させる第１ローパスフィルタと、制御信号に応じて、前記第１ローパスフィルタの出力をラッチするラッチ部と、前記角速度信号と、前記ラッチ部の出力と、の差を出力する演算器と、を備えることを特徴とする防振制御回路である。
【００１６】
ここで、前記ラッチ部は、撮像装置における静止画の撮像開始を示す前記制御信号に応じてラッチを実行することが好適である。
【００１７】
また、前記ラッチ部におけるラッチを解除する際に、前記ラッチ部の保持値を前記第１ローパスフィルタの出力値へ段階的に変更することが好適である。
【００１８】
例えば、前記ハイパスフィルタは、前記ラッチ部におけるラッチを解除する際に、前記第１ローパスフィルタの出力値と、前記ラッチ部の保持値と、を比較する比較器と、前記比較器において前記第１ローパスフィルタの出力値が前記ラッチ部の保持値より大きい場合には前記ラッチ部の保持値に所定値を加算し、前記第１ローパスフィルタの出力値が前記ラッチ部の保持値より小さい場合には前記ラッチ部の保持値から所定値を減算する加減算部と、を備え、前記ラッチ部の保持値を前記第１ローパスフィルタの出力値へ段階的に変更することが好適である。
【００１９】
また、前記ハイパスフィルタは、前記ラッチ部におけるラッチ期間の少なくとも一部の期間は前記第１ローパスフィルタの動作を停止させ、前記ラッチ部におけるラッチを解除する際に、前記第１ローパスフィルタを再起動することによって、前記ラッチ部の保持値を前記第１ローパスフィルタの出力値へ段階的に変更することが好適である。
【００２０】
また、前記第１ローパスフィルタは、少なくとも２段のフィルタ回路を含んで構成されることが好適である。
【００２１】
また、前記ハイパスフィルタからの出力信号を積分して出力する積分回路と、前記積分回路からの出力信号の第２周波数より大きい周波数成分を透過させるハイパスフィルタを含むセンタリング処理回路と、前記センタリング処理回路から出力される信号に応じて、防振制御を行う際に駆動させる光学系素子の駆動を制御する補正信号を生成する補正信号生成回路と、を含むことが好適である。
【００２２】
本発明の別の態様は、振動に応じて被写体のぶれを防止する撮像装置であって、前記撮像装置は、光学系素子と、前記光学系素子を駆動する駆動素子と、前記撮像素子の振動を検出する振動検出素子と、前記振動検出素子が出力する信号に基づいて、前記駆動素子を制御する補正信号を生成する防振制御回路と、を備え、前記防振制御回路は、振動検出素子から出力される角速度信号を受けて、所定の周波数以上の周波数帯域を透過させるハイパスフィルタと、前記ハイパスフィルタからの出力信号を積分して出力する積分回路と、前記積分回路からの出力信号の第２周波数より大きい周波数成分を透過させるハイパスフィルタを含むセンタリング処理回路と、前記センタリング処理回路から出力される信号に応じて、前記補正信号を生成する補正信号生成回路と、を含み、前記ハイパスフィルタは、前記角速度信号の第１周波数以下の周波数成分を透過させる第１ローパスフィルタと、制御信号に応じて、前記第１ローパスフィルタの出力をラッチするラッチ部と、前記積分回路の出力する信号と、前記ラッチ部の出力と、の差を出力する演算器と、を備えることを特徴とする撮像装置である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、撮像装置の防振制御における光学素子の駆動を適正化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施の形態におけるハイパスフィルタの構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態におけるハイパスフィルタの作用を示す図である。
【図３】第２の実施の形態におけるハイパスフィルタの構成を示す図である。
【図４】第２の実施の形態におけるハイパスフィルタの作用を示す図である。
【図５】第３の実施の形態におけるハイパスフィルタの構成を示す図である。
【図６】第３の実施の形態におけるハイパスフィルタの作用を示す図である。
【図７】防振制御回路の構成を示す図である。
【図８】従来のハイパスフィルタの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
＜第１の実施の形態＞
本発明の実施の形態におけるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２００は、図１に示すように、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３０、ラッチ素子３２及び演算器３４を含んで構成される。
【００２６】
本実施の形態におけるＨＰＦ２００は、図７に示した防振制御回路１００のＨＰＦ１６の代わりとなるものであり、振動検出素子１０６から出力される角速度信号を入力信号として受けて、積分回路２２へ信号を出力する。防振制御回路１００において、ＨＰＦ２００以外の構成要素に変更はないので、以下ではＨＰＦ２００について詳細に説明する。
【００２７】
ＨＰＦ２００は、振動検出素子１０６から出力される角速度信号に含まれる直流成分を除去し、撮像装置の振動が反映された角速度信号の高周波成分を抽出する。この処理により、撮像装置に対して与えられる振動のうち、振動の周波数が低いゆっくりとした揺れが除去され、レンズのセンタリング処理及び手振れ補正を適切に行うことが可能となる。
【００２８】
ＬＰＦ３０は、振動検出素子１０６から出力される角速度信号を入力信号として受けて、角速度信号のカットオフ周波数ｆｃ以下の信号のみを透過して出力する。ＬＰＦ３０は、例えば、デジタルフィルタやＲＣ回路、ＲＬ回路、ＲＬＣ回路等で構成することができる。図１では、１次のＩＩＲフィルタで構成しており、入力信号、レジスタＺ１及びレジスタＺ２に対する係数β０，β１，β２を変更することによってＬＰＦ３０の周波数特性を調整することができる。レジスタＺ１及びレジスタＺ２は、それぞれ、ＬＰＦ３０の入力信号及び出力信号を記憶するメモリである。
【００２９】
ラッチ素子３２は、シャッタ信号ＳＨＯＴに応じて、入力信号で更新されつつ値Ｚ３として出力する状態と、入力信号をラッチして値Ｚ３として出力する状態とに切り替えられる。ラッチ素子３２は、シャッタ信号ＳＨＯＴがオフである場合、ＬＰＦ３０の出力値で値Ｚ３を更新しつつ、更新された値Ｚ３を演算器３４へ出力する。一方、ラッチ素子３２は、シャッタ信号ＳＨＯＴがオンである場合、シャッタ信号ＳＨＯＴがオンになったタイミングで値Ｚ３をラッチし、シャッタ信号ＳＨＯＴがオフになるまでラッチした値Ｚ３を演算器３４へ出力する。
【００３０】
演算器３４は、振動検出素子１０６から出力される角速度信号からラッチ素子３２から入力される値Ｚ３を減算して出力する。
【００３１】
次に、ＨＰＦ２００の動作について、図２を参照しつつ説明する。図２には、ＨＰＦ２００への入力信号Ｓｉｎ、ＬＰＦ３０の出力値ＳＬＰＦ、ラッチ素子３２の出力値Ｚ３、ＨＰＦ２００の出力信号Ｓｏｕｔ及びシャッタ信号ＳＨＯＴの時間的変化を示す。
【００３２】
被写体を撮像範囲に収めるように撮像装置をセットする際や被写体を動画で撮像する際には、撮像装置のシャッタが押されていない。この場合には、シャッタ信号ＳＨＯＴがオフとなる。シャッタ信号ＳＨＯＴがオフの状態では、ラッチ素子３２の出力値Ｚ３をＬＰＦ３０の出力値で更新し続ける。演算器３４では、振動検出素子１０６から出力される角速度信号と、その角速度信号のカットオフ周波数ｆｃ以下の信号との差分処理が行われる。したがって、ＨＰＦ２００では、振動検出素子１０６から出力される角速度信号からカットオフ周波数ｆｃより大きい周波数成分の信号のみを抽出して出力する。
【００３３】
ＨＰＦ２００からの出力信号は、積分回路２２、センタリング処理回路２４へ送られ、積分処理及びセンタリング処理が施される。加算回路１２では、ＡＤＣ１０の出力する位置信号（Ｈａｌｌ−Ｘ，Ｈａｌｌ−Ｙ）とセンタリング処理回路２４で生成されたＸ軸成分の振動成分信号（ＳＶ−Ｘ，ＳＶ−Ｙ）とが加算されてサーボ回路１４へ出力される。サーボ回路１４は、加算回路１２からの出力信号に応じて、レンズ駆動素子１０４の駆動を制御する補正信号ＳＲを生成し、ＤＡＣ２６を介して、レンズ駆動素子１０４によって補正信号ＳＲに基づいて撮像装置のレンズが駆動される。
【００３４】
これによって、被写体を撮像範囲に収めるように撮像装置をセットする際や被写体を動画で撮像する際には、撮像装置において振動周期が大きい揺れに対しての補正が弱められ、レンズを常にセンタへ動かすような処理が強調される。また、被写体を撮像範囲に収めたタイミングでシャッタを押して静止画を撮像する際に、手振れ補正による補正範囲を大きく維持することができる。
【００３５】
静止画の撮像のために撮像装置のシャッタが押されると、シャッタ信号ＳＨＯＴがオンの状態となる。シャッタ信号ＳＨＯＴがオンになったタイミングで、ラッチ素子３２はＬＰＦ３０の出力値をラッチし、シャッタ信号ＳＨＯＴがオフになるまで出力値Ｚ３として出力する。演算器３４では、振動検出素子１０６から出力される角速度信号と、ラッチ素子３２においてラッチされた出力値Ｚ３との差分処理が行われる。したがって、ＨＰＦ２００では、振動検出素子１０６から出力される角速度信号から一定値である出力値Ｚ３を引いた値、すなわち角速度信号の変動をそのまま伝えた信号が出力される。
【００３６】
これによって、静止画の撮像時には、撮像装置において振動周期が大きい揺れの周波数成分も積分回路２２及びセンタリング処理回路２４において処理され、低い周波数の振動に対する手振れ補正が強められる。
【００３７】
＜第２の実施の形態＞
ところで、第１の実施の形態におけるＨＰＦ２００を適用した場合、静止画の撮像期間もＬＰＦ３０は動作し続ける。そのため、シャッタ信号ＳＨＯＴがオフになった時点でラッチ素子３２のラッチが解除されると、図２に示すように、その時点のＬＰＦ３０の出力値ＳＬＰＦとラッチ素子３２でラッチされていた値Ｚ３とに大きな差が生じ、ＨＰＦ２００の出力値Ｓｏｕｔが一度に大きく変動する可能性がある（図２の矢印で示す箇所）。
【００３８】
これにより、静止画の撮像を終了したときにレンズが大きく動くことになり、ファインダーや液晶モニタにおいて画像の飛びが発生したり、撮像装置からのノイズの発生源となったり、撮像者の手にレンズの動きが伝わって違和感を与えたりする原因となることがある。
【００３９】
第２の実施の形態におけるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２０２は、図３に示すように、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３０、スイッチ素子３６、比較器３８、加減算器４０、ラッチ素子３２及び演算器３４を含んで構成される。
【００４０】
本実施の形態におけるＨＰＦ２０２は、図７に示した防振制御回路１００のＨＰＦ１６の代わりとなるものであり、振動検出素子１０６から出力される角速度信号を入力信号として受けて、積分回路２２へ信号を出力する。防振制御回路１００において、ＨＰＦ２０２以外の構成要素に変更はないので、以下ではＨＰＦ２０２について詳細に説明する。
【００４１】
ＬＰＦ３０は、第１の実施の形態と同様に構成され、振動検出素子１０６から出力される角速度信号を入力信号として受けて、角速度信号のカットオフ周波数ｆｃ以下の信号のみを透過して出力する。
【００４２】
スイッチ素子３６は、シャッタ信号ＳＨＯＴ及び比較器３８からの制御信号Ｃ１を受けて、シャッタ信号ＳＨＯＴ及び制御信号Ｃ１に応じてＬＰＦ３０の出力とラッチ素子３２の入力との接続／遮断を行う。具体的には、撮像装置のシャッタが押されてシャッタ信号ＳＨＯＴがオン（ハイレベル）となるタイミングに同期して、スイッチ素子３６は開放され、ＬＰＦ３０の出力とラッチ素子３２の入力とが遮断される。また、制御信号Ｃ１がオン（ハイレベル）になったタイミングに同期して、スイッチ素子３６は閉じられ、ＬＰＦ３０の出力とラッチ素子３２の入力とが接続される。制御信号Ｃ１についての詳しい説明は後述する。
【００４３】
比較器３８は、ＬＰＦ３０に含まれるレジスタの値Ｚ２と、ラッチ素子３２の値Ｚ３と、を比較し、その比較結果に応じた制御信号Ｃ１及び制御信号Ｃ２をスイッチ素子３６及び加減算器４０にそれぞれ出力する。
【００４４】
制御信号Ｃ１は、値Ｚ２と値Ｚ３との大小関係が逆転したことを示す信号として生成される。例えば、比較器３８は、値Ｚ２が値Ｚ３よりも大きい状態から値Ｚ２が値Ｚ３よりも小さい状態へ移行したタイミング、又は、値Ｚ３が値Ｚ２よりも大きい状態から値Ｚ３が値Ｚ２よりも小さい状態へ移行したタイミングで制御信号Ｃ１をオフ（ローレベル）からオン（ハイレベル）にする。また、比較器３８は、制御信号Ｃ１をオンにしたタイミングから所定の時間が経過した際に制御信号Ｃ１をオフにする。
【００４５】
制御信号Ｃ２は、値Ｚ２と値Ｚ３との大小関係に応じた信号として生成される。比較器３８は、値Ｚ２が値Ｚ３よりも大きい場合には制御信号Ｃ２を加算指示信号とし、値Ｚ２が値Ｚ３よりも小さい場合には制御信号Ｃ２を減算指示信号とする。値Ｚ２が値Ｚ３と等しい場合には、制御信号Ｃ２を加算指示信号又は減算指示信号のいずれにしてもよいが、本実施の形態では加算指示信号とする。
【００４６】
加減算器４０は、比較器３８からの制御信号Ｃ２に応じて、ラッチ素子３２の値Ｚ３と所定値αとの加減算を行い、その演算結果をラッチ素子３２へ出力する。加減算器４０は、制御信号Ｃ２が加算指示信号である場合には、ラッチ素子３２の現在の値Ｚ３に所定値αを加算してラッチ素子３２へ出力する。加減算器４０は、制御信号Ｃ２が減算指示信号である場合には、ラッチ素子３２の現在の値Ｚ３から所定値αを減算してラッチ素子３２へ出力する。
【００４７】
所定値αは、静止画の撮像期間終了後にラッチ素子３２の値が急激に変更されないよう、段階的に変更されるような値に設定することが好適である。例えば、防振制御回路１００が搭載される撮像装置におけるＬＰＦ３０の出力値の平均的な変動幅に応じて所定値αを設定することが好適である。具体的には、ＬＰＦ３０の出力値の平均的な変動幅の１／２〜１／１０程度の値に設定することが好適である。また、例えば、シャッタ信号ＳＨＯＴがオンからオフへ変化したタイミングにおける値Ｚ２と値Ｚ３との差に応じて所定値αを設定することも好適である。具体的には、値Ｚ２と値Ｚ３との差の１／２〜１／１０程度の値に設定することが好適である。
【００４８】
なお、比較器３８及び加減算器４０は、シャッタ信号ＳＨＯＴがオンからオフに変更されたタイミングに同期させて動作させることが好適である。また、比較器３８において制御信号Ｃ１をオンにしたタイミングに同期させて比較器３８及び加減算器４０の動作を停止させることが好適である。
【００４９】
ラッチ素子３２は、シャッタ信号ＳＨＯＴに応じて、入力信号で更新されつつ値Ｚ３として出力する状態と、入力信号をラッチして値Ｚ３として出力する状態とに切り替えられる。ラッチ素子３２は、シャッタ信号ＳＨＯＴがオフである場合、スイッチ素子３６が閉じていればスイッチ素子３６を介して入力されるＬＰＦ３０の出力値で値Ｚ３を更新し、スイッチ素子３６が開いていれば加減算器４０からの出力値で値Ｚ３を更新し、更新された値Ｚ３を演算器３４へ出力する。一方、シャッタ信号ＳＨＯＴがオンである場合、ラッチ素子３２は、スイッチ素子３６が開くタイミングで値Ｚ３をラッチし、ラッチした値Ｚ３を演算器３４へ出力する。
【００５０】
演算器３４は、振動検出素子１０６から出力される角速度信号からラッチ素子３２から入力される値Ｚ３を減算して出力する。
【００５１】
次に、ＨＰＦ２０２の動作について、図４を参照しつつ説明する。図４には、ＨＰＦ２０２への入力信号Ｓｉｎ、ＬＰＦ３０の出力値ＳＬＰＦ、ラッチ素子３２の出力値Ｚ３、ＨＰＦ２０２の出力信号Ｓｏｕｔ及びシャッタ信号ＳＨＯＴの時間的変化を示す。また、図４には、本発明の実施の形態におけるＨＰＦ２０２の作用を明確に表すために部分拡大図も含めている。
【００５２】
シャッタ信号ＳＨＯＴがオフであり、スイッチ素子３６が閉じられている場合、ＬＰＦ３０は振動検出素子１０６から出力される角速度信号を受けて、角速度信号のカットオフ周波数ｆｃ以下の信号のみを透過して出力する。ラッチ素子３２は、ＬＰＦ３０からの出力値で更新されつつ、その値Ｚ３を演算器３４へ出力する。演算器３４は、振動検出素子１０６から出力される角速度信号からラッチ素子３２から出力される値Ｚ３を減算する処理を行う。これによって、ＨＰＦ２０２全体としては、角速度信号からカットオフ周波数ｆｃ以下の角速度信号の周波数成分を差し引いた信号、すなわち角速度信号のカットオフ周波数ｆｃより大きい周波数成分が出力信号Ｓｏｕｔとして出力される。
【００５３】
スイッチ素子３６が閉じられている場合のＨＰＦ２０２は、第１の実施の形態と同様に、撮像装置において振動周期が大きい揺れに対しての補正が弱められ、レンズを常にセンタへ動かすようなセンタリング処理が強調される。また、被写体を撮像範囲に収めたタイミングでシャッタを押して静止画を撮像する際に、手振れ補正による補正範囲を大きく維持することができる。
【００５４】
撮像装置で静止画を撮像するためにシャッタが押されると、シャッタ信号ＳＨＯＴがオフからオンとなる。シャッタ信号ＳＨＯＴがオンになると、ラッチ素子３２においてラッチが行われると共に、スイッチ素子３６が開かれてＬＰＦ３０とラッチ素子３２とが切断される。これにより、静止画の撮像が終了し、シャッタ信号ＳＨＯＴがオフになるまで、ラッチ素子３２から一定の値Ｚ３が出力される。演算器３４は、振動検出素子１０６から出力される角速度信号から一定の値Ｚ３を減算する処理を行う。すなわち、ＨＰＦ２０２では、振動検出素子１０６から出力される角速度信号の変化がダイレクトに出力値Ｓｏｕｔに反映されることになる。これによって、静止画の撮像時には、撮像装置において振動周期が大きい揺れの周波数成分も積分回路２２及びセンタリング処理回路２４において処理され、レンズを常にセンタへ動かすような処理が弱められ、手振れに対する補正が強められる。
【００５５】
なお、シャッタ信号ＳＨＯＴがオンになっている期間もＬＰＦ３０の動作は継続され、ＬＰＦ３０に含まれるレジスタの値Ｚ２は更新され続ける。
【００５６】
静止画の撮像が終了すると、シャッタ信号ＳＨＯＴがオンからオフへ変更される。シャッタ信号ＳＨＯＴがオフになると、ラッチ素子３２のラッチが解除され、比較器３８及び加減算器４０が動作を開始する。比較器３８は、ＬＰＦ３０に含まれるレジスタの値Ｚ２と、ラッチ素子３２の値Ｚ３と、を比較する。比較の結果、値Ｚ２が値Ｚ３よりも大きい場合には制御信号Ｃ２として加算指示信号が加減算器４０へ出力され、値Ｚ２が値Ｚ３よりも小さい場合には制御信号Ｃ２として減算指示信号が加減算器４０へ出力される。加減算器４０は、制御信号Ｃ２が加算指示信号である場合には、ラッチ素子３２の現在の値Ｚ３に所定値αを加算してラッチ素子３２へ出力し、制御信号Ｃ２が減算指示信号である場合には、ラッチ素子３２の現在の値Ｚ３から所定値αを減算してラッチ素子３２へ出力する。ラッチ素子３２は、加減算器４０からの出力値で更新されつつ、その値Ｚ３を演算器３４へ出力する。この処理が、制御信号Ｃ１がオンになるまで、すなわち値Ｚ２と値Ｚ３との大小関係が逆転するまで続けられる。制御信号Ｃ１がオンになると、スイッチ素子３６が閉じられ、比較器３８及び加減算器４０の動作が停止される。これにより、通常の角速度信号の低周波成分の除去処理に戻る。
【００５７】
このような処理によって、図４の部分拡大図に矢印で示すように、ラッチ素子３２のラッチが解除された際に、ラッチ素子３２の値Ｚ３を所定値αずつ段階的に変更することが可能となり、ＨＰＦ２０２からの出力信号Ｓｏｕｔが急激に変化することを防ぐことができる。すなわち、静止画の撮像を終了したときにレンズが急激に大きく動くことがなくなり、ファインダーや液晶モニタにおいて画像の飛びの発生を抑制することができる。また、撮像装置からのノイズを低減し、撮像者の手への違和感を抑制することができる。
【００５８】
＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態におけるＨＰＦ２０４は、図５に示すように、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３０−１，３０−２、ラッチ素子３２、演算器３４及び前段フィルタ４２を含んで構成される。
【００５９】
本実施の形態におけるＨＰＦ２０４は、図７に示した防振制御回路１００のＨＰＦ１６の代わりとなるものであり、振動検出素子１０６から出力される角速度信号を入力信号として受けて、積分回路２２へ信号を出力する。防振制御回路１００において、ＨＰＦ２０４以外の構成要素に変更はないので、以下ではＨＰＦ２０４について詳細に説明する。
【００６０】
ＨＰＦ２０４には、積分回路２２からの角度信号が入力される。角度信号は、前段フィルタ４２及び演算器３４へ入力される。前段フィルタ４２は、信号の位相を調整する等の処理を信号に施してＬＰＦ３０−１へ出力する。
【００６１】
本実施の形態では、２段のＬＰＦ３０−１，３０−２が設けられている。ＬＰＦ３０−１，３０−２は、例えば、デジタルフィルタやＲＣ回路、ＲＬ回路、ＲＬＣ回路等で構成することができる。図５では、ＬＰＦ３０−１，３０−２はそれぞれ１次のＩＩＲフィルタで構成している。レジスタＺ４はＬＰＦ３０−１の入力信号を記憶するメモリであり、レジスタＺ５はＬＰＦ３０−１の出力信号を記憶するメモリである。レジスタＺ１はＬＰＦ３０−２の入力信号を記憶するメモリであり、レジスタＺ２はＬＰＦ３０−２の出力信号を記憶するメモリである。ＬＰＦ３０−１では、入力信号、レジスタＺ４及びレジスタＺ５に対する係数β３，β４，β５を変更することによって必要な周波数特性を得ている。また、ＬＰＦ３０−２では、入力信号、レジスタＺ１及びレジスタＺ２に対する係数β０，β１，β２を変更することによって必要な周波数特性を得ている。
【００６２】
このように、２段のＬＰＦ３０−１，３０−２を設けることによって、ローパスフィルタとしてのフィルタリング特性を高めることができる。ここでは、２段のＬＰＦ３０−１，３０−２の組み合わせによって、入力信号のカットオフ周波数ｆｃ以下の周波数成分のみを出力する特性を持たせる。
【００６３】
また、ＬＰＦ３０−１，３０−２は、シャッタ信号ＳＨＯＴに応じて、停止・起動させることが可能な構成とする。例えば、シャッタ信号ＳＨＯＴに応じて、ＬＰＦ３０−１，３０−２へのクロックの供給を停止・開始できる構成とする。
【００６４】
ラッチ素子３２は、第２の実施の形態と同様に、シャッタ信号ＳＨＯＴがオフである場合にはＬＰＦ３０−２の出力値で値Ｚ３を更新し、更新された値Ｚ３を演算器３４へ出力する。一方、シャッタ信号ＳＨＯＴがオンである場合、ＬＰＦ３０−２の出力値をラッチし、シャッタ信号ＳＨＯＴがオフになるまでラッチした値Ｚ３を演算器３４へ出力する。
【００６５】
演算器３４は、積分回路２２から入力される角度信号からラッチ素子３２から入力される値Ｚ３を減算して出力する。
【００６６】
次に、ＨＰＦ２０４の動作について、図６を参照しつつ説明する。図６には、ＨＰＦ２０４への入力信号Ｓｉｎ、ＬＰＦ３０−２の出力値ＳＬＰＦ、ラッチ素子３２の出力値Ｚ３、ＨＰＦ２０４の出力信号Ｓｏｕｔ及びシャッタ信号ＳＨＯＴの時間的変化を示す。また、図６には、本発明の実施の形態におけるＨＰＦ２０４の作用を明確に表すために部分拡大図も含めている。
【００６７】
被写体を撮像範囲に収めるように撮像装置をセットする際や被写体を動画で撮像する際には、シャッタ信号ＳＨＯＴがオフであり、ＬＰＦ３０−１，３０−２は動作状態にあり、ラッチ素子３２はＬＰＦ３０−２からの出力値で更新されつつ、その値Ｚ３を演算器３４へ出力する。演算器３４は、振動検出素子１０６から出力される角速度信号からラッチ素子３２から出力される値Ｚ３を減算する処理を行う。これによって、ＨＰＦ２０４全体としては、角速度信号からカットオフ周波数ｆｃ以下の角度信号の周波数成分を差し引いた信号、すなわち角速度信号のカットオフ周波数ｆｃ以上の周波数成分が出力信号Ｓｏｕｔとして出力される。このようにして生成されたセンタリング信号とＡＤＣ１０の出力する位置信号（Ｈａｌｌ−Ｘ，Ｈａｌｌ−Ｙ）とを加算してサーボ回路１４へ出力する。
【００６８】
撮像装置で静止画を撮像するためにシャッタが押されると、シャッタ信号ＳＨＯＴがオフからオンとなる。シャッタ信号ＳＨＯＴがオンになると、ラッチ素子３２においてラッチが行われると共に、ＬＰＦ３０−１，３０−２の動作が停止される。これにより、シャッタ信号ＳＨＯＴがオフになるまで、ラッチ素子３２から一定の値Ｚ３が出力される。演算器３４は、振動検出素子１０６から出力される角速度信号から一定の値Ｚ３を減算する処理を行う。すなわち、振動検出素子１０６から出力される角速度信号の変化がダイレクトに出力値Ｓｏｕｔに反映されることになる。
【００６９】
静止画の撮像が終了すると、シャッタ信号ＳＨＯＴがオンからオフへ変更される。シャッタ信号ＳＨＯＴがオフになると、ラッチ素子３２のラッチが解除されると共に、ＬＰＦ３０−１，３０−２が再起動される。これにより、ＬＰＦ３０−１，３０−２は動作状態となり、ラッチ素子３２はＬＰＦ３０−２からの出力値で更新されつつ、その値Ｚ３を演算器３４へ出力する。ただし、ＬＰＦ３０−１，３０−２はシャッタ信号ＳＨＯＴがオフに変更されるまで非動作状態にあったので、ＬＰＦ３０−２の出力信号はＬＰＦ３０−１，３０−２の停止前の出力値から現在の入力信号に応じた出力値へと徐々に変化する。ラッチ素子３２は、ＬＰＦ３０−２からの出力値で更新されつつ、その値Ｚ３を演算器３４へ出力する。
【００７０】
このように、ラッチ素子３２のラッチが解除された際にラッチ素子３２の入力信号となるＬＰＦ３０−２の出力値が徐々に変化するので、図６の部分拡大図に矢印で示すように、ラッチ素子３２の出力値Ｚ３も徐々に更新される。これにより、ＨＰＦ２０４からの出力信号Ｓｏｕｔが急激に変化することを防ぐことができる。すなわち、静止画の撮像を終了したときにレンズが急激に大きく動くことがなくなり、ファインダーや液晶モニタにおいて画像の飛びの発生を抑制することができる。また、撮像装置からのノイズを低減し、撮像者の手への違和感を抑制することができる。
【００７１】
なお、本実施の形態では、ＬＰＦ３０−１，３０−２の両方をシャッタ信号ＳＨＯＴに応じて停止・起動させる構成としたが、最も後段のＬＰＦ３０−２を停止させるものであればよい。例えば、ローパスフィルタを１段とした場合には、そのローパスフィルタをシャッタ信号ＳＨＯＴに応じて停止・起動させる構成とすればよい。また、ローパスフィルタを３段以上とした場合には、ラッチ素子３２に最も近い最終段のローパスフィルタを含む少なくとも１つのローパスフィルタをシャッタ信号ＳＨＯＴに応じて停止・起動させる構成とすればよい。
【００７２】
また、本実施の形態では、シャッタ信号ＳＨＯＴがオンになってからオフになるまでの全期間においてＬＰＦ３０−１，３０−２を停止させる構成としたが、その一部の期間のみにおいてＬＰＦ３０−１，３０−２を停止させる構成としてもよい。この場合にも、本実施の形態における構成と同様の作用・効果はある程度得ることができる。
【００７３】
また、以上の説明では、レンズを駆動することによって防振制御（手振れ防止）等の処理を実現したが、これに限定されるものではない。例えば、レンズの代わりに撮像素子（ＣＣＤ等の光電変換素子）や他の光学系素子を駆動し、レンズと他の光学系素子との相対的な配置を変えるものとしてもよい。
【００７４】
また、位置検出素子１０２とサーボ回路１４を用いたフィードバック制御による防振制御に限られるものではなく、振動検出素子１０６の出力する信号を用いた、フィードバック制御を用いない防振制御にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１０  アナログ／デジタル変換回路（ＡＤＣ）、１２  加算回路、１４  サーボ回路、１６  ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、１６ａ  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、１６ｂ  演算器、２２  積分回路、２４  センタリング処理回路、２６  デジタル／アナログ変換回路（ＤＡＣ）、３０  ローパスフィルタ、３２  ラッチ素子、３４  演算器、３６  スイッチ素子、３８  比較器、４０  加減算器、４２  前段フィルタ、１００  防振制御回路、１０２  位置検出素子、１０４  レンズ駆動素子、１０６  振動検出素子、２００，２０２，２０４  ハイパスフィルタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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