(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自装置に加わる振れによる光学像の像ブレを補正するために移動可能な補正部材を備えた振れ補正装置であって、
前記振れ補正装置に加わる振れを検出して当該振れを表すアナログ振れ信号を生成する振れ検出手段と、
前記アナログ振れ信号を第１デジタル振れ信号に変換する第１ＡＤ変換器と、
前記アナログ振れ信号を第２デジタル振れ信号に変換する第２ＡＤ変換器であって、前記第１ＡＤ変換器よりも分解能が高く変換速度が遅い第２ＡＤ変換器と、
前記第１デジタル振れ信号を、前記第２ＡＤ変換器の変換速度よりも速い所定サンプリング速度の第１サンプリングデータとして出力する第１サンプリングホールド手段と、
前記第２デジタル振れ信号を、前記所定サンプリング速度の第２サンプリングデータとして出力する第２サンプリングホールド手段と、
前記第１サンプリングデータ及び前記第２サンプリングデータに基づいて、前記補正部材を移動させるための補正部材駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
前記補正部材駆動信号に従って前記補正部材を駆動する駆動手段と、
を備えることを特徴とする振れ補正装置。
【請求項２】
前記駆動信号生成手段は、
前記第１サンプリングデータが表す振れを補正するように前記補正部材を移動させるための第１駆動信号を生成する第１生成手段と、
前記補正部材の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段が検出した前記補正部材の位置と前記第２サンプリングデータが表す振れが補正される前記補正部材の位置との差を小さくするように前記補正部材を移動させるための第２駆動信号を生成する第２生成手段と、
前記補正部材駆動信号を生成するために前記第１駆動信号に前記第２駆動信号を加算する加算手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の振れ補正装置。
【請求項３】
前記所定サンプリング速度は前記第１ＡＤ変換器の変換速度と等しい
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の振れ補正装置。
【請求項４】
前記振れ検出手段は、前記アナログ振れ信号として、前記振れ補正装置に加わる振れの加速度を表すアナログ加速度信号と前記振れ補正装置に加わる振れの角速度を表すアナログ角速度信号とを生成し、
前記第１ＡＤ変換器は、前記アナログ加速度信号及び前記アナログ角速度信号のうちの一方を前記アナログ振れ信号として前記第１デジタル振れ信号に変換し、
前記第２ＡＤ変換器は、前記アナログ加速度信号及び前記アナログ角速度信号のうちの他方を前記アナログ振れ信号として前記第２デジタル振れ信号に変換する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の振れ補正装置。
【請求項５】
前記補正部材は、光軸に対して直交する方向に移動可能な補正レンズである
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の振れ補正装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の振れ補正装置を備えた撮像装置。
【請求項７】
自装置に加わる振れによる光学像の像ブレを補正するために移動可能な補正部材を備えた撮像装置であって、
前記撮像装置に加わる振れを検出して当該振れを表すアナログ振れ信号を生成する振れ検出手段と、
前記アナログ振れ信号を第１デジタル振れ信号に変換する第１ＡＤ変換器と、
前記アナログ振れ信号を第２デジタル振れ信号に変換する第２ＡＤ変換器であって、前記第１ＡＤ変換器よりも分解能が高く変換速度が遅い第２ＡＤ変換器と、
前記第１デジタル振れ信号を、前記第２ＡＤ変換器の変換速度よりも速い所定サンプリング速度の第１サンプリングデータとして出力する第１サンプリングホールド手段と、
前記第２デジタル振れ信号を、前記所定サンプリング速度の第２サンプリングデータとして出力する第２サンプリングホールド手段と、
前記第１サンプリングデータ及び前記第２サンプリングデータに基づいて、前記補正部材を移動させるための補正部材駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
前記補正部材駆動信号に従って前記補正部材を駆動する駆動手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
前記補正部材は、前記撮像装置の撮像素子である
ことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
自装置に加わる振れによる光学像の像ブレを補正するために移動可能な補正部材を備えた振れ補正装置の制御方法であって、
前記振れ補正装置に加わる振れを検出して当該振れを表すアナログ振れ信号を生成する振れ検出工程と、
前記アナログ振れ信号を第１デジタル振れ信号に変換する第１ＡＤ変換工程と、
前記アナログ振れ信号を第２デジタル振れ信号に変換する第２ＡＤ変換工程であって、前記第１ＡＤ変換工程よりも分解能が高く変換速度が遅い第２ＡＤ変換工程と、
前記第１デジタル振れ信号を、前記第２ＡＤ変換工程の変換速度よりも速い所定サンプリング速度の第１サンプリングデータとして出力する第１サンプリングホールド工程と、
前記第２デジタル振れ信号を、前記所定サンプリング速度の第２サンプリングデータとして出力する第２サンプリングホールド工程と、
前記第１サンプリングデータ及び前記第２サンプリングデータに基づいて、前記補正部材を移動させるための補正部材駆動信号を生成する駆動信号生成工程と、
前記補正部材駆動信号に従って前記補正部材を駆動する駆動工程と、
を備えることを特徴とする振れ補正装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振れ補正装置、撮像装置、及び振れ補正装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
手ぶれなどによる振れを補正するための振れ補正装置や振れ補正機能を備えた撮像装置が知られている。このような撮像装置では一般的に、撮像装置に加わる振れを検知するために、ジャイロスコープ（角速度センサ）が用いられる。ジャイロスコープは、圧電素子等の振動材を一定周波数で振動させ、コリオリ力による力を電圧に変換して角速度情報を得る。撮像装置に加わる振れ補正機能は、得られた角速度に対して積分を行って振れ量を算出し、光学的に画角を移動可能なシフトレンズ又は撮像素子などの振れ補正部材を、振れ量をキャンセルする方向に動かすことにより、振れを補正する。
【０００３】
従来、ジャイロスコープにより検出されたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡＤ（アナログデジタル）変換器として、高速且つ高分解能のものが用いられてきた。即ち、ＡＤ変換に要する変換時間の遅れができるだけ少なく、また、変換精度が高くなるようにすることで、ＡＤ変換に起因する制御性能の低下を極力低減するようにしてきた。しかしながら、高速且つ高分解能なＡＤ変換器を使用した場合には、回路規模が大きくなりコストが高くなってしまうといった問題があった。
【０００４】
このような問題を解消するために、複数の系列において複数のＡＤ変換器でＡＤ変換をそれぞれ行い、マルチプレクサで各系列のデジタル信号を順次選択して１チャンネルずつデジタル信号を出力する方法が提案されている（特許文献１参照）。これにより、低速なＡＤ変換器であっても、多チャンネルのアナログ信号が並行してＡＤ変換されるため、単位時間当たりの変換量が増加する（即ち、１チャンネル当たりの変換時間が見かけ上高速化する）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０９４３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術を撮像装置に加わる振れの補正機能に適用した場合、実現したいサンプリング速度に応じてチャンネル数を増やす必要があり、チャンネル数に応じたＡＤ変換器が必要となる。即ち、理論上は２つのＡＤ変換器があればある程度の高速化は可能であるが、更に高速化するためには更に多くのＡＤ変換器が必要であり、回路規模が大きくなってしまうという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、必要なＡＤ変換器の数の増大を抑制しつつ、また、１つのＡＤ変換器に高速性及び高分解能性を同時に要求せずに、振れ補正の精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、第１の本発明は、自装置に加わる振れによる光学像の像ブレを補正するために移動可能な補正部材を備えた振れ補正装置であって、前記振れ補正装置に加わる振れを検出して当該振れを表すアナログ振れ信号を生成する振れ検出手段と、前記アナログ振れ信号を第１デジタル振れ信号に変換する第１ＡＤ変換器と、前記アナログ振れ信号を第２デジタル振れ信号に変換する第２ＡＤ変換器であって、前記第１ＡＤ変換器よりも分解能が高く変換速度が遅い第２ＡＤ変換器と、前記第１デジタル振れ信号を、前記第２ＡＤ変換器の変換速度よりも速い所定サンプリング速度の第１サンプリングデータとして出力する第１サンプリングホールド手段と、前記第２デジタル振れ信号を、前記所定サンプリング速度の第２サンプリングデータとして出力する第２サンプリングホールド手段と、前記第１サンプリングデータ及び前記第２サンプリングデータに基づいて、前記補正部材を移動させるための補正部材駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記補正部材駆動信号に従って前記補正部材を駆動する駆動手段と、を備えることを特徴とする振れ補正装置を提供する。
【０００９】
なお、その他の本発明の特徴は、添付図面及び以下の発明を実施するための形態における記載によって更に明らかになるものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上の構成により、本発明によれば、必要なＡＤ変換器の数の増大を抑制しつつ、また、１つのＡＤ変換器に高速性及び高分解能性を同時に要求せずに、振れ補正の精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る撮像装置１００の構成を示すブロック図
【図２】シフトレンズ駆動制御部１０４の内部構成を示すブロック図
【図３】第１の実施形態に係る、防振制御部２０４ａ，２０４ｂ及び位置制御部２０１ａ，２０１ｂを含んだシフトレンズ位置制御機構の機能ブロック図
【図４】ＡＤ変換器の出力の更新タイミングとサンプリングデータとの関係を示す図
【図５】従来の振れ補正の概念図
【図６】第１の実施形態に係る振れ補正の概念図
【図７】第２の実施形態に係る、防振制御部２０４ａ，２０４ｂ及び位置制御部２０１ａ，２０１ｂを含んだシフトレンズ位置制御機構の機能ブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせすべてが、本発明に必須とは限らない。
【００１３】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る撮像装置１００の構成を示すブロック図である。図１において、１０１はズームユニットであり、変倍を行うズームレンズを含む。１０２はズーム駆動制御部であり、ズームユニット１０１を駆動制御する。１０３は撮像装置１００に加わる振れによる光学像のぶれ（像ブレ）を補正するための補正部材としてのシフトレンズ（補正レンズ）であり、光軸に対して略垂直な（直交する）方向に移動可能である。即ち、本実施形態において、補正部材は撮像装置１００の光学系に含まれるレンズであるが、シフトレンズ１０３の代わりに、後述する撮像部１０９の撮像素子が補正部材としての役割を担ってもよい。なお、以下で「振れ補正動作」や単に「振れを補正する」と言う場合は、装置に加わる振れによって生じる、撮像光学系によって結像した光学像のぶれを上記補正部材によって補正することを示す。
【００１４】
１０４はシフトレンズ駆動制御部であり、シフトレンズ１０３を駆動制御する。省電力時には、撮像装置１００はシフトレンズ駆動制御部１０４への電源供給を停止する。１０５は絞り・シャッタユニットである。１０６は絞り・シャッタ駆動制御部であり、絞り・シャッタユニット１０５を駆動制御する。１０７はフォーカスユニットであり、ピント調整を行うレンズを含む。１０８はフォーカス駆動制御部であり、フォーカスユニット１０７を駆動制御する。
【００１５】
１０９は撮像素子を含んだ撮像部であり、各レンズ群を通ってきた光像を電気信号に変換する。前述の通り、撮像素子が撮像装置１００に加わる振れを補正するための補正部材としての役割を担ってもよく、この場合、撮像素子が光軸に対して略垂直な方向に移動可能なように構成される。
【００１６】
１１０は撮像信号処理部であり、撮像部１０９から出力された電気信号を映像信号に変換処理する。１１１は映像信号処理部であり、撮像信号処理部１１０から出力された映像信号を用途に応じて加工する。１１２は表示部であり、映像信号処理部１１１から出力された信号に基づいて、必要に応じて画像表示を行う。１１３は表示制御部であり、撮像部１０９及び表示部１１２の動作を制御する。
【００１７】
１１４は振れ検出部であり、撮影装置に与えられた振れの度合いを検出し、振れを表す信号（アナログ振れ信号）を生成する。本実施形態では、検出部１１４はジャイロスコープ（角速度センサ）であり、撮像装置１００の角速度を表す信号（アナログ角速度信号）を生成する。しかしながら、検出部１１４は例えば加速度センサであって、撮像装置１００の加速度を表す信号（アナログ加速度信号）を生成してもよい。或いは、検出部１１４はジャイロスコープ及び加速度センサの両方を含んでもよい。
【００１８】
１１５は電源部であり、撮像装置１００全体に必要に応じて電源を供給する。１１６は外部入出力端子部であり、外部との間で通信信号及び映像信号を入出力する。１１７は撮像装置１００を操作するための操作部である。１１８は記憶部であり、映像情報など様々なデータを記憶する。１１９は撮像装置１００全体を制御する制御部である。
【００１９】
次に、上記の構成を持つ撮像装置１００の動作について説明する。操作部１１７は、押し込み量に応じて第１スイッチ（ＳＷ１）及び第２スイッチ（ＳＷ２）が順にオンするように構成されたシャッタレリーズボタンを有している。シャッタレリーズボタンを約半分押し込んだときに第１スイッチがオンし、シャッタレリーズボタンを最後まで押し込んだときに第２スイッチがオンする構造となっている。
【００２０】
操作部１１７の第１スイッチがオンされると、フォーカス駆動制御部１０８がフォーカスユニット１０７を駆動してピント調整を行うとともに、絞り・シャッタユニット駆動制御部１０６が絞り・シャッタユニット１０５を駆動して適正な露光量に設定する。更に第２スイッチがオンされると、撮像部１０９により露光された光像から得られた画像データを記憶部１１８に記憶する。
【００２１】
操作部１１７より振れ補正機能オンの指示があると、制御部１１９はシフトレンズ駆動制御部１０４に振れ補正動作を指示し、これを受けたシフトレンズ駆動制御部１０４は、振れ補正機能オフの指示がなされるまで振れ補正動作を行う。また、操作部１１７が一定時間操作されなかった場合、制御部１１９は省電力のために表示部１１２の電源を遮断する指示を出す。また、撮像装置１００では、静止画撮影モードと動画撮影モードとのうちの一方を操作部１１７より選択可能であり、それぞれのモードにおいて各駆動制御部の動作条件を変更することができる。
【００２２】
操作部１１７に対してズームレンズによる変倍の指示があると、制御部１１９を介して指示を受けたズーム駆動制御部１０２がズームユニット１０１を駆動して、指示されたズーム位置にズームレンズを移動する。それとともに、撮像部１０９により生成され撮像信号処理部１１０及び映像信号処理部１１１により処理された画像情報に基づいて、フォーカス駆動制御部１０８がフォーカスユニット１０７を駆動してピント調整を行う。
【００２３】
図２は、シフトレンズ駆動制御部１０４の内部構成を示すブロック図である。図２において、「縦方向」は、撮像装置１００の光軸をＺとしたときのピッチ方向、「横方向」は撮像装置１００の光軸をＺとしたときのヨー方向を意味する。また、振れ検出部１１４は、通常姿勢の撮像装置１００の垂直方向に加わる振れを検出する縦方向振れ検出部１１４ａと、通常姿勢の撮像装置１００の水平方向に加わる振れを検出する横方向振れ検出部１１４ｂとを備える。以下に説明する２００番台の符号のユニットが、シフトレンズ駆動制御部１０４に含まれる。
【００２４】
２０４ａは縦方向における防振制御部、２０４ｂは横方向における防振制御部であり、それぞれ縦方向、横方向の振れ量に基づいてシフトレンズ１０３の目標位置を決定する。２０１ａは縦方向におけるシフトレンズ位置制御部、２０１ｂは横方向におけるシフトレンズ位置制御部である。位置制御部２０１ａ、２０１ｂは、目標位置とシフトレンズ１０３の実際の位置との偏差から制御量を求め、位置指令信号を出力する。
【００２５】
２０２ａは縦方向における駆動部、２０２ｂは横方向における駆動部であり、位置制御部２０１ａ，２０１ｂから送られた位置指令信号に基づき、シフトレンズ１０３を駆動する。２０３ａは縦方向における位置検出部、２０３ｂは横方向における位置検出部であり、例えばホール素子によってシフトレンズ１０３のそれぞれの方向の現在の（実際の）位置を検知する。
【００２６】
次に、シフトレンズ駆動制御部１０４による本発明でのシフトレンズ１０３の位置制御について、図２及び図３を参照して説明する。シフトレンズ駆動制御部１０４は、縦方向振れ検出部１１４ａ及び横方向振れ検出部１１４ｂからの撮像装置１００に加わる振れを表す信号に基づいて、それぞれの方向にシフトレンズ１０３を駆動する。シフトレンズ１０３には磁石が付けられており、この磁石の磁場を位置検出部２０３ａ，２０３ｂで検知する。そしてシフトレンズ１０３の実際の位置を示す位置信号が位置制御部２０１ａ，２０１ｂへそれぞれ送られる。
【００２７】
位置制御部２０１ａ，２０１ｂは、これらの位置信号が防振制御部２０４ａ，２０４ｂから送られる目標位置の信号にそれぞれ収束するように制御を行う。これによって撮像装置１００に手ぶれなどの振れが発生しても画像ぶれを防止できる。
【００２８】
図３は、第１の実施形態に係る、防振制御部２０４ａ，２０４ｂ及び位置制御部２０１ａ，２０１ｂを含んだシフトレンズ位置制御機構の機能ブロック図を示す。横方向の位置制御の原理と縦方向の位置制御の原理とは同じであるため、以下の説明では、方向については特に言及しない。
【００２９】
シフトレンズ駆動制御部１０４は、変換速度が速く分解能が低い第１ＡＤ変換器３０３と、第１ＡＤ変換器よりも分解能が高く変換速度が遅い第２ＡＤ変換器３０２とを備える。第１ＡＤ変換器３０３は、振れ検出部１１４により検出されたアナログ振れ信号をデジタル信号（第１デジタル振れ信号）に変換する。第２ＡＤ変換器３０２は、振れ検出部１１４により検出されたアナログ振れ信号をデジタル信号（第２デジタル振れ信号）に変換する。
【００３０】
シフトレンズ駆動制御部１０４はまた、第１デジタル振れ信号を、第２ＡＤ変換器３０２の変換速度よりも速い所定サンプリング速度の第１サンプリングデータとして出力する第１サンプリングホールド回路３０７を備える。シフトレンズ駆動制御部１０４は更に、第２デジタル振れ信号を、同じ所定サンプリング速度の第２サンプリングデータとして出力する第２サンプリングホールド回路３０８を備える。
【００３１】
このような構成により、図４に示すようなサンプリングデータが得られる。例えば、第１ＡＤ変換器３０３の変換周期（変換速度の逆数）をＴ、第２ＡＤ変換器３０２の変換周期を２Ｔ、サンプリング周期（上述の所定サンプリング速度の逆数）をＴとする。この場合、第１ＡＤ変換器３０３の出力は期間Ｔ毎に更新されるが、第２ＡＤ変換器３０２の出力は期間２Ｔ毎にしか更新されない。しかしながら、矢印で示すように、第１サンプリングホールド回路３０７及び第２サンプリングホールド回路３０８はいずれも、期間Ｔ毎にサンプリングデータを出力する。
【００３２】
その結果、第１ＡＤ変換器３０３に由来する、分解能は低いが更新頻度が高い第１サンプリングデータと、第２ＡＤ変換器３０２に由来する、分解能は高いが更新頻度が低い第２サンプリングデータとが、同じサンプリング速度で得られる。こうして得られた第１サンプリングデータ及び第２サンプリングデータは、駆動信号生成部３１０に入力される。
【００３３】
駆動信号生成部３１０は、第１サンプリングデータ及び第２サンプリングデータに基づいて、撮像装置１００に加わる振れを補正するようにシフトレンズ１０３を移動させるための信号（補正部材駆動信号）を生成する。駆動部２０２は、この信号に従ってシフトレンズ１０３を駆動する。
【００３４】
分解能は低いが更新頻度が高い第１サンプリングデータを利用すると、目標位置の精度は低いが、シフトレンズ１０３の位置制御のリアルタイム性を向上させることができる。一方で、分解能は高いが更新頻度が低い第２サンプリングデータを利用すると、リアルタイム性は低いが、シフトレンズ１０３の目標位置の決定精度を向上させることができる。また、リアルタイム性を更に向上させたい場合、第１ＡＤ変換器３０３の変換速度を更に高速化すればよく、従来技術のようにＡＤ変換器の数を更に増やす必要はない。この場合、第１ＡＤ変換器３０３のコストの増加を抑制するためには分解能を更に低下させる必要があるかもしれないが、これに伴う目標位置の精度の低下については、第２ＡＤ変換器３０２によって補うことができる。従って、第１サンプリングデータと第２サンプリングデータとを併用することにより、必要なＡＤ変換器の数の増大を抑制しつつ、また、１つのＡＤ変換器に高速性及び高分解能性を同時に要求せずに、振れ補正の精度を向上させることができる。
【００３５】
なお、図４では、所定サンプリング速度は第１ＡＤ変換器３０３の変換速度と等しいものとしたが、これに限定されず、第２ＡＤ変換器３０２の変換速度よりも速ければどのような速度であっても構わない。第２ＡＤ変換器３０２の変換速度よりも速い限り、低速な第２ＡＤ変換器３０２のみを使用する場合よりもリアルタイム性を向上させることができるからである。
【００３６】
駆動信号生成部３１０の具体的な構成は、第１サンプリングデータと第２サンプリングデータとの特性の違いを利用して振れ補正の精度を向上させるものであればどのようなものでも構わないが、以下、図３を参照して一例を説明する。
【００３７】
図３において、３０４は、振れ検出部１１４から得られた振れ信号に由来する第２サンプリングデータの帯域制限と、角速度信号から角度信号への変換とを行うデジタルフィルタである。第２生成部３０６には、デジタルフィルタ３０４から出力された角度信号に対応するシフトレンズ１０３の目標位置信号と、位置検出部２０３から出力されたシフトレンズ１０３の実際の位置を示す実位置信号との差が入力される。第２生成部３０６は、この差を小さく（可能であれば０に）するようにシフトレンズ１０３を移動させるための信号（第２駆動信号）を生成する。第２生成部３０６は、例えば比例制御、積分制御、及び微分制御を選択的に組み合わせたＰＩＤ制御によるフィードバック制御を行うが、制御方法はこれに限定されるものではなく、第２生成部３０６は自由に設計可能である。生成された第２駆動信号（フィードバック制御量）は、加算器３０９を介して駆動部２０２に入力される。
【００３８】
駆動信号生成部３１０は、このようなフィードバック制御に加えて、フィードフォワード制御も行う。第１生成部３０５は、振れ検出部１１４から得られた振れ信号に由来する第１サンプリングデータが表す振れを補正するようにシフトレンズ１０３を移動させるための信号（第１駆動信号）を生成する。生成された第１駆動信号は、加算器３０９を介して駆動部２０２に入力される。従って、加算器３０９は、第１駆動信号と第２駆動信号とを加算して、駆動部２０２のための補正部材駆動信号を生成する。
【００３９】
図３に示すように、駆動信号生成部３１０は２自由度制御系を構成しており、第１生成部３０５から出力された第１駆動信号はフィードフォワード制御量となっている。従って、第１生成部３０５は自由に設計可能であるが、例えば以下のように構成される。
【００４０】
振れ検出部１１４の出力Ｒから位置検出部２０３の出力Ｙまでの伝達関数が任意の特性（ここではデジタルフィルタ３０４の特性）になるように、第１生成部３０５を構成する。例えば、
デジタルフィルタ３０４の伝達関数特性：Ｍ（ｓ）
駆動部２０２とシフトレンズ１０３とを合わせた伝達関数特性：Ｐ（ｓ）
第１生成部３０５の特性：Ｃｒ（ｓ）
とすると、
【００４１】
【数１】
0005484198.tif 000002
【００４２】
【数２】
0005484198.tif 000003
【００４３】
であり、
数１及び数２から、
【００４４】
【数３】
0005484198.tif 000004
【００４５】
となる。ここで上記の小文字のｓはラプラス演算子を意味する。数３の伝達関数特性を示すようなデジタルフィルタを構成することで、本実施形態の制御系を実現することができる。
【００４６】
また本実施形態では、第１ＡＤ変換器３０３と第２ＡＤ変換器３０２はビット数、変換速度が異なることを想定しているため、例えば以下のような処理が必要である。第１ＡＤ変換器３０３がサンプリング速度８ｋＨｚ、ビット数１０ｂｉｔ、第２ＡＤ変換器３０２がサンプリング速度４ｋＨｚ、ビット数１６ｂｉｔの場合を例に挙げる。
【００４７】
振れ検出部１１４から出力された振れ信号はビット数の異なる２つのＡＤ変換器で変換された際に同じ電圧レベルに対し出力されるデジタルデータがビット数の多いＡＤ変換器からの出力の方がビット数差の分だけ大きく（ゲインが高く）出力される。このゲイン差によってそれぞれの生成部から出力される駆動信号のゲインが異なってしまうため、合成（加算）時に不整合が発生してしまう。そこで以下のように、ビット数の差分だけいずれかのデジタルデータをビットシフトする対応が必要である。
【００４８】
「２つのＡＤ変換器のビット数差＝第２ＡＤ変換器３０２のビット数（１６ｂｉｔ）−第１ＡＤ変換器３０３のビット数（１０ｂｉｔ）＝６ｂｉｔ」である。従って、「第１ＡＤ変換器３０３の出力データ＝第１ＡＤ変換器３０３の出力データ＜＜ビット数差（６ｂｉｔ）」というビットシフト演算を行えばよい。但し、第１生成部３０５がビット数の差を吸収して第１駆動信号を生成するように構成されていれば、独立したビットシフト演算器を設けなくてもよい。
【００４９】
本実施形態によるシフトレンズ１０３の目標位置への追従波形の一例を、図５及び図６を参照して説明する。図５は、変換速度が遅い１つのＡＤ変換器だけを使用した従来の振れ補正の概念図であり、図６は本実施形態に係る振れ補正の概念図である。
【００５０】
図５に示すように、従来の振れ補正では、目標位置が大きく変化した後に目標位置とレンズ位置との偏差を検出し制御出力を変更するまでの時間が、ＡＤ変換器の変換速度に依存するため遅く、レンズ位置が目標位置付近に移動するまでに遅れが生じている。一方、図６に示すように、本実施形態に係る振れ補正では、第２ＡＤ変換器３０２よりも高速な第１ＡＤ変換器３０３によって目標位置の変化を検出し、第１制御部の出力を変更している。そのため、目標位置近傍へレンズが収束する時間を従来よりも短縮することができる。また、第１ＡＤ変換器３０３は分解能が低く（ビット数が少なく）、第１生成部３０５は実際のレンズ位置との差を見ないフィードフォワード制御のため、レンズ位置が目標位置に完全に追従することは保障されない。しかしながら、フィードフォワード制御量を出力した次のサンプリングで第２ＡＤ変換器３０２により高分解能で振れが検出され、第２生成部３０６によりフィードバック制御が行われるため、レンズ位置の追従性が補償される。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態によれば、分解能は低いが更新頻度が高い第１サンプリングデータと、分解能は高いが更新頻度が低い第２サンプリングデータとが得られ、両者を用いて補正部材の駆動が行われる。これにより、必要なＡＤ変換器の数の増大を抑制しつつ、また、１つのＡＤ変換器に高速性及び高分解能性を同時に要求せずに、振れ補正の精度を向上させることができる。
【００５２】
［第２の実施形態］
前述の通り、振れ検出部１１４は、加速度センサ及び角速度センサの両方を含んでもよい。第２の実施形態では、加速度センサが生成するアナログ加速度信号が第１ＡＤ変換器３０３に入力され、角速度センサが生成するアナログ角速度信号が第２ＡＤ変換器３０２に入力される場合について説明する。本実施形態において、撮像装置１００の基本的な構成は、第１の実施形態と同様である（図１参照）。
【００５３】
なお、センサとＡＤ変換器との組み合わせはこれに限定されない。例えば、加速度センサが生成するアナログ加速度信号が第２ＡＤ変換器３０２に入力され、角速度センサが生成するアナログ角速度信号が第１ＡＤ変換器３０３に入力されてもよい。換言すれば、本実施形態では、アナログ加速度信号及びアナログ角速度信号のうちの一方が第１ＡＤ変換器３０３及び第１サンプリングホールド回路３０７によって第１デジタルデータに変換される。そして、アナログ加速度信号及びアナログ角速度信号のうちの他方が第２ＡＤ変換器３０２及び第２サンプリングホールド回路３０８によって第２デジタルデータに変換される。
【００５４】
図７は、第２の実施形態に係る、防振制御部２０４ａ，２０４ｂ及び位置制御部２０１ａ，２０１ｂを含んだシフトレンズ位置制御機構の機能ブロック図である。図７において、図３と同一又は同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５５】
加速度センサ７０１が生成したアナログ加速度信号は、第１ＡＤ変換器３０３に入力される。一方、角速度センサ７０２が生成したアナログ角速度信号は、第２ＡＤ変換器３０２に入力され、第１の実施形態と同様に処理される。角速度の情報は、デジタルフィルタ３０４での積分により角度の情報に変換されるので、加速度の情報については、第１生成部７０３において２階積分を行って角度の情報に変換する必要がある。厳密には角加速度の２階積分が角度であるが、微小な領域の変化であれば角加速度＝加速度と近似できるとして、第１生成部７０３を設計する。
【００５６】
本実施形態では、加速度センサ７０１の出力Ｔから位置検出部２０３の出力Ｙまでの伝達関数が任意の特性（ここではデジタルフィルタ３０４の特性）になるように、第１生成部７０３を構成する。例えば、
デジタルフィルタ３０４の伝達関数特性：Ｍ（ｓ）
駆動部２０２とシフトレンズ１０３とを合わせた伝達関数特性：Ｐ（ｓ）
積分器：１／ｓ
第１生成部７０３の特性：Ｃｒ（ｓ）
とすると、
【００５７】
【数４】
0005484198.tif 000005
【００５８】
【数５】
0005484198.tif 000006
【００５９】
【数６】
0005484198.tif 000007
【００６０】
であり、数４乃至数６から、
【００６１】
【数７】
0005484198.tif 000008
【００６２】
となる。数７の伝達関数特性を示すようなデジタルフィルタを構成することで、本実施形態の第１生成部７０３を実現することができる。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態では、加速度センサ７０１が生成するアナログ加速度信号が第１ＡＤ変換器３０３に入力され、角速度センサ７０２が生成するアナログ角速度信号が第２ＡＤ変換器３０２に入力される。
上記の実施例は、撮像装置のみにとらわれない。例えば、上記の実施例に即した振れ補正装置、例えば振れ補正機能を有する交換レンズのような光学機器であっても、また振れ補正機能を有する撮影機能を備えた電子機器であっても良い。
【００６４】
［その他の実施形態］
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【図１】
0005484198.tif 000009
【図２】
0005484198.tif 000010
【図３】
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【図４】
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【図５】
0005484198.tif 000013
【図６】
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【図７】
0005484198.tif 000015