(57)【要約】【課題】電力供給手段の電力容量を小さくする。【解決手段】撮像装置は、振れ補正レンズ１０３を駆動する振れ補正レンズ駆動部１０６と、振れ補正レンズ１０３の位置を検出してレンズ位置信号を出力する位置検出部１０７と、撮像装置の振れ量を検出する振れ検出部１１２と、ＣＰＵ１１０とを備える。ＣＰＵ１１０は、振れ検出部１１２により検出された振れ量に基づいて振れ補正レンズ１０３の目標位置信号を生成する目標位置算出部と、位置信号と目標位置信号とに基づいて制御信号を生成する制御信号生成部と、制御信号の大きさが所定時間以上連続して所定の閾値を超えたときに振れ補正レンズ駆動部１０６への駆動電流が制限されるように制御信号を制限する制限部として機能する。更に、撮像装置は、制御信号に応じた駆動電流を振れ補正レンズ駆動部１０６に出力する電力変換部１１５を備える。【選択図】図１
2014219532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振れ補正レンズを駆動する駆動手段と、
前記振れ補正レンズの位置を検出して、位置信号を出力する位置検出手段と、
撮像装置の振れ量を検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段により検出された前記振れ量に基づいて、前記振れ補正レンズの目標位置信号を生成する目標位置生成手段と、
前記位置信号と前記目標位置信号とに基づいて、制御信号を生成する制御信号生成手段と、
前記制御信号に応じた駆動電流を前記駆動手段に出力する電流出力手段と、
前記制御信号の大きさが所定時間以上連続して所定の閾値を超えたときに前記駆動手段への前記駆動電流を制限する制限手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
静止画像を撮影する第１の撮影モードと、動画像を撮影する第２の撮影モードとを少なくとも含む複数の撮影モードの中から一の撮影モードを選択するモード選択手段を更に備え、
前記制限手段は、
前記モード選択手段により前記第１の撮影モードが選択された場合は、前記制御信号の大きさが第１の所定時間以上連続して第１の閾値を超えたとき、前記駆動手段へ出力する駆動電流を、前記第１の閾値に応じた前記駆動電流に制限すると共に、
前記モード選択手段により前記第２の撮影モードが選択された場合は、前記制御信号の大きさが第２の所定時間以上連続して第２の閾値を超えたとき、前記駆動手段へ出力する駆動電流を、前記第２の閾値に応じた前記駆動電流に制限し、
前記第２の閾値は、前記第１の閾値よりも小さく、
前記第２の所定時間は、前記第１の所定時間よりも大きいことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記制限手段は、前記駆動手段へ出力する駆動電流を前記第１の閾値または前記第２の閾値に応じた前記駆動電流に制限している場合に、前記制御信号が第３の所定時間以上連続して前記第２の閾値より小さい第３の閾値以下となったとき、前記駆動電流に対する制限を中止することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
第１の撮影モードと第２の撮影モードとを少なくとも含む複数の撮影モードの中から一の撮影モードを選択するモード選択手段と、
駆動電流に応じて振れ補正レンズを駆動する駆動手段と、
前記振れ補正レンズの位置を検出して、位置信号を出力する位置検出手段と、
撮像装置の振れ量を検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段により検出された前記振れ量に基づいて前記振れ補正レンズの目標位置信号を生成する目標位置生成手段と、
前記モード選択手段が前記第１の撮影モードを選択したときは、前記位置信号と前記目標位置信号との差分に対して第１の演算および第２の演算を行い各々の演算結果に基づいて制御信号を生成すると共に、前記モード選択手段が前記第２の撮影モードを選択したときは、前記差分に対して前記第１の演算を行い、前記位置信号に対して前記第２の演算を行い各々の演算結果に基づいて前記制御信号を生成する制御信号生成手段と、
前記制御信号生成手段が算出した前記制御信号に応じて、前記駆動電流を前記駆動手段に出力する電流出力手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項４に記載の撮像装置において、
前記制御信号生成手段は、前記モード選択手段が前記第１の撮影モードを選択したときは、前記差分に対して第３の演算をさらに行い前記第１の演算と前記第２の演算と前記第３の演算の各々の演算結果に基づいて前記制御信号を生成すると共に、前記モード選択手段が前記第２の撮影モードを選択したときは、前記位置信号に対して前記第３の演算をさらに行い前記第１の演算と前記第２の演算と前記第３の演算の各々の演算結果とに基づいて前記制御信号を生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の撮像装置において、
前記モード選択手段は、第３の撮影モードを選択可能であって、
前記制御信号生成手段は、前記モード選択手段が前記第３の撮影モードを選択したときは、前記差分に対して前記第１の演算および前記第３の演算を行い、前記位置信号に対して前記第２の演算を行い、前記第１の演算と前記第２の演算と前記第３の演算の各々の演算結果に基づいて前記制御信号を生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項６に記載の撮像装置において、
前記第１の撮影モードは、静止画撮影を行うための撮影モードであって、
前記第２の撮影モードは、動画像撮影を行うための撮影モードであって、
前記第３の撮影モードは、露光間ズーム撮影または露光間デフォーカス撮影を行うための撮影モードであって、
前記第１の演算は、積分演算であって、
前記第２の演算は、微分演算であって、
前記第３の演算は、比例演算であ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】
本発明は撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
振れ補正レンズ、ズームレンズ、フォーカシングレンズなどを電動駆動するデジタルカメラが知られている（特許文献１）。特許文献１では、ズームレンズ、フォーカシングレンズなどを駆動するとき、振れ補正レンズを駆動する駆動部に供給される電力のデューティ比の上限値を制限する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１２７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
駆動部に電力を供給する電力供給手段の電力容量は、同時に駆動する駆動部の各々にそれぞれの上限値の電力が供給できるように設定される。本発明は、撮像装置における電力供給手段に要求される電力容量の低減を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様による撮像装置は、振れ補正レンズを駆動する駆動手段と、振れ補正レンズの位置を検出して、位置信号を出力する位置検出手段と、撮像装置の振れ量を検出する振れ検出手段と、振れ検出手段により検出された振れ量に基づいて、振れ補正レンズの目標位置信号を生成する目標位置生成手段と、位置信号と目標位置信号とに基づいて制御信号を生成する制御信号生成手段と、制御信号に応じた駆動電流を駆動手段に出力する電流出力手段と、制御信号の大きさが所定時間以上連続して所定の閾値を超えたときに駆動手段への駆動電流を制限する制限手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の別の一態様による撮像装置は、第１の撮影モードと第２の撮影モードとを少なくとも含む複数の撮影モードの中から一の撮影モードを選択するモード選択手段と、駆動電流に応じて振れ補正レンズを駆動する駆動手段と、振れ補正レンズの位置を検出して、位置信号を出力する位置検出手段と、撮像装置の振れ量を検出する振れ検出手段と、振れ検出手段により検出された振れ量に基づいて振れ補正レンズの目標位置信号を生成する目標位置生成手段と、モード選択手段が第１の撮影モードを選択したときは、位置信号と目標位置信号との差分に対して第１の演算および第２の演算を行い各々の演算結果に基づいて制御信号を生成すると共に、モード選択手段が第２の撮影モードを選択したときは、差分に対して第１の演算を行い、位置信号に対して第２の演算を行い各々の演算結果に基づいて制御信号を生成する制御信号生成手段と、制御信号生成手段が算出した制御信号に応じて、駆動電流を駆動手段に出力する電流出力手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、撮像装置に要求される電力供給手段の電力容量を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態による撮像装置の概略ブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態による撮像装置に関する制御ブロック図である。
【図３】制御信号算出部および制限部に関する制御ブロック図である。
【図４】ＰＩＤ制御部に関するブロック線図である。
【図５】ＰＩ−Ｄ制御部に関するブロック線図である。
【図６】Ｉ−ＰＤ制御部に関するブロック線図である。
【図７】制御信号算出部および制限部の動作について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の一実施の形態による撮像装置に関する概略ブロック図である。図１に示すデジタルカメラ１００は、フォーカシングレンズ１０１とズームレンズ１０２と振れ補正レンズ１０３とフォーカシングレンズ駆動部１０４とズームレンズ駆動部１０５と振れ補正レンズ駆動部１０６と位置検出部１０７と撮像素子１０８とシャッタ１０９とＣＰＵ１１０と記憶部１１１と振れ検出部１１２と表示部１１３と操作部材１１４と電力変換部１１５とバッテリ１１６とを備える。
【００１０】
フォーカシングレンズ１０１とズームレンズ１０２と振れ補正レンズ１０３とは、撮影光学系に含まれる。フォーカシングレンズ１０１は、フォーカシングレンズ駆動部１０４により光軸方向に駆動される。ズームレンズ１０２は、ズームレンズ駆動部１０５により光軸方向に駆動される。
【００１１】
振れ補正レンズ１０３は、ボイスコイルモータなどによって構成される振れ補正レンズ駆動部１０６により光軸方向に直交する２方向に駆動される。振れ補正レンズ１０３の位置は、位置検出部１０７により検出される。位置検出部１０７は、振れ補正レンズ１０３の位置を検出すると、その位置に関するレンズ位置信号をＣＰＵ１１０に向けて出力する。
【００１２】
撮像素子１０８は、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどによって構成される。撮像素子１０８は、受光面に複数の画素が配置されており、シャッタ１０９が開いているとき、各画素が撮影光学系を通過した被写体からの光束を受光して、撮像信号を出力する。
【００１３】
ＣＰＵ１１０は、記憶部１１１に記憶されたプログラムを実行することによりデジタルカメラ１００の各部を制御する。ＣＰＵ１１０により実行される動作については、詳細を後述する。
記憶部１１１は、フラッシュメモリなどであって、ＣＰＵ１１０により実行されるプログラムや各種設定データを記憶している。
【００１４】
振れ検出部１１２は、ジャイロセンサなどで構成され、デジタルカメラ１００の振れを検出し、振れ量に関する信号をＣＰＵ１１０に出力する。
表示部１１３は、液晶式の表示装置を有し、スルー画像や各種設定画面などが表示される。
【００１５】
操作部材１１４は、レリーズスイッチ、デジタルカメラ１００の撮影モードの選択に用いるモード選択スイッチなどを有する。ユーザが操作部材１１４を操作すると、その操作に関する操作信号がＣＰＵ１１０に出力される。なお、デジタルカメラ１００の撮影モードには、たとえばレリーズスイッチの全押し操作に基づいて静止画撮影を行う静止画撮影モード、動画撮影を行う動画撮影モード、シャッタ１０９が開いてから閉じるまでの間（露光間）にズームレンズ１０２を駆動させて静止画撮影を行う露光間ズームモード、シャッタ１０９が開いてから閉じるまでの間にフォーカシングレンズ１０１を駆動させて静止画撮影を行う露光間デフォーカスモードなどが存在する。
【００１６】
電力変換部１１５は、ＤＣ／ＤＣコンバータを含み、バッテリ１１６の電圧を昇圧または降圧して、デジタルカメラ１００の各部に給電する。また、電力変換部１１５は、フォーカシングレンズ駆動部１０４とズームレンズ駆動部１０５と振れ補正レンズ駆動部１０６とに向けてパルス駆動電力を供給する。
【００１７】
図２は、ＣＰＵ１１０の制御ブロック図である。ＣＰＵ１１０は、記憶部１１１に記憶されたプログラムを実行することにより、目標位置算出部２０１と制御信号生成部２０２と制限部２０３とモード選択部２０４と画像処理部２０５として機能する。
【００１８】
目標位置算出部２０１は、振れ検出部１１２により検出された振れ量に基づいて、振れ補正レンズ１０３の目標位置を算出し、目標位置信号を生成する。たとえば、目標位置算出部２０１は、特開平９−８０５１２号公報等に開示された方法で、目標位置を算出する。
【００１９】
制御信号生成部２０２は、位置検出部１０７の出力信号と、目標位置算出部２０１の算出結果、すなわち目標位置信号とに基づいて、電力変換部１１５のパルス駆動電力のデューティ比を表す制御信号を生成する。この制御信号は、制限部２０３を介して電力変換部１１５に入力される。
【００２０】
制限部２０３は、制御信号生成部２０２から出力された制御信号が所定の制限用閾値以下であるとき、または制御信号が制限用閾値を超えても所定の制限用時間以内であるときには、その制御信号をそのまま電力変換部１１５に入力する。他方で、制限部２０３は、制御信号が制限用時間以上連続して制限用閾値を超えたとき、制御信号が制限用閾値を超えないように制限する。換言すると、電力変換部１１５のパルス駆動電力のデューティ比が制限用時間以上連続して所定値を超えないように制限する。すなわち、フォーカシングレンズ駆動部１０４とズームレンズ駆動部１０５と振れ補正レンズ駆動部１０６とに向けて供給される電力が制限用時間以上連続して所定値を超えないように制限する。さらに換言すると、フォーカシングレンズ駆動部１０４とズームレンズ駆動部１０５と振れ補正レンズ駆動部１０６とに向けて流れる駆動電流が制限用時間以上連続して所定値を超えないように制限する。
【００２１】
また、制限部２０３は、制御信号生成部２０２から出力された制御信号が所定時間以上連続して所定の制限解除用閾値より小さくなったとき、上記の制御信号の制限を中止（解除）する。制限解除用閾値は、制限を行う際に用いた制限用閾値よりも小さい。
【００２２】
モード選択部２０４は、モード選択スイッチから出力される操作信号に基づいて、デジタルカメラ１００の撮影モードを選択する。
画像処理部２０５は、撮像素子１０８から出力された撮像信号に対して種々の画像処理を行い、不図示の記録媒体に記憶させる記録用画像や表示部１１３にライブビュー表示するスルー画像などを生成する。
【００２３】
図３は、制御信号生成部２０２と制限部２０３との詳細を示す制御ブロック図である。制御信号生成部２０２は、目標位置用切替部３０１とレンズ位置用切替部３０２とＰＩＤ制御部３０３とＰＩ−Ｄ制御部３０４とＩ−ＰＤ制御部３０５とを有する。制限部２０３は、第１制限部３１１と第２制限部３１２と第３制限部３１３と出力用切替部３１４とを有する。
【００２４】
目標位置用切替部３０１は、モード選択部２０４が選択したデジタルカメラ１００の撮影モードに基づいて、目標位置算出部２０１から入力される目標位置信号の出力先を、ＰＩＤ制御部３０３とＰＩ−Ｄ制御部３０４とＩ−ＰＤ制御部３０５のいずれかに切り替える。
【００２５】
レンズ位置用切替部３０２は、モード選択部２０４が選択したデジタルカメラ１００の撮影モードに基づいて、位置検出部１０７から入力されるレンズ位置信号の出力先を、ＰＩＤ制御部３０３とＰＩ−Ｄ制御部３０４とＩ−ＰＤ制御部３０５のいずれかに切り替える。
【００２６】
ＰＩＤ制御部３０３とＰＩ−Ｄ制御部３０４とＩ−ＰＤ制御部３０５は、目標位置信号とレンズ位置信号とが入力されたとき、それらの目標位置信号とレンズ位置信号に基づいて、制御信号を演算する、すなわち制御信号を生成する。ＰＩＤ制御部３０３は入力に対してＰＩＤ制御を行い、ＰＩ−Ｄ制御部３０４は、ＰＩ−Ｄ制御（微分先行型ＰＩＤ制御）を行い、Ｉ−ＰＤ制御部３０５は、Ｉ−ＰＤ制御（比例微分先行型ＰＩＤ制御）を行う。ＰＩＤ制御、ＰＩ−Ｄ制御、Ｉ−ＰＤ制御については、後述する。
【００２７】
第１制限部３１１は、ＰＩＤ制御部３０３から出力された制御信号が所定の第１制限用閾値δＡ以下であるとき、または制御信号が第１制限用閾値δＡを超えても所定の第１制限用時間ＴＡ以内であるときには、その制御信号をそのまま電力変換部１１５に入力する。他方で、ＰＩＤ制御部３０３が出力した制御信号が第１制限用時間ＴＡ以上連続して第１制限用閾値δＡ以上となったとき、制御信号が第１制限用閾値δＡ以上とならないように制限する。第１駆動用時間ＴＡは、振れ補正レンズ駆動部１０６の動作開始時の突入電流により第１制限部３１１が制限を開始しない程度の長さである。
【００２８】
第２制限部３１２は、ＰＩ−Ｄ制御部３０４から出力された制御信号が所定の第２制限用閾値δＢ以下であるとき、または制御信号が第２制限用閾値δＢを超えても所定の第２制限用時間ＴＢ以内であるときには、その制御信号をそのまま電力変換部１１５に入力する。他方で、ＰＩ−Ｄ制御部３０４が出力した制御信号が第２制限用時間ＴＢ以上連続して第２制限用閾値δＢ以上となったとき、制御信号が第２制限用閾値δＢ以上とならないように制限する。第２制限用閾値δＢは第１制限用閾値δＡよりも小さく、第２制限用時間ＴＢは第１制限用時間ＴＡよりも大きい。
【００２９】
第３制限部３１３は、ＩーＰＤ制御部３０５から出力された制御信号が所定の第３制限用閾値δＣ以下であるとき、または制御信号が第３制限用閾値δＣを超えても所定の第３制限用時間ＴＣ以内であるときには、その制御信号をそのまま電力変換部１１５に入力する。他方で、Ｉ−ＰＤ制御部３０５が出力した制御信号が第３制限用時間ＴＣ以上連続して第３制限用閾値δＣ以上となったとき、制御信号が第３制限用閾値δＣ以上とならないように制限する。第３制限用閾値δＣは第１制限用閾値δＡおよび第２制限用閾値δＢよりも小さく、第３制限用時間ＴＣは第１制限用時間ＴＡおよび第２制限用時間ＴＢよりも大きい。
【００３０】
第１制限部３１１と第２制限部３１２と第３制限部３１３の制限用閾値および制限用時間は、δＣ＜δＢ＜δＡおよびＴＣ＞ＴＢ＞ＴＡという大小関係にある。振れ補正レンズ駆動部１０６の駆動時には突入電流等を出力するため瞬間的に大きな制御信号が出力される。電力変換部１１５とバッテリ１１６は、瞬間的に大電流を出力することになったとしても、その後ただちに定常状態に落ち着くようであれば、電力を供給することができる。すなわち、瞬間的に制御信号が制限用閾値を超えたときに各制限部が即座に制限を開始してしまうと、電力変換部１１５等から電力を十分供給可能なときに過剰に電力供給を制限することとなる。制限用閾値を低く設定すると、瞬間的に制御信号が大きくなったときに制限用閾値を超える確率が高くなる。制限部により電力供給を過剰に制限しないようにするため、制限用閾値の設定値が小さくなるにつれて制限用時間の設定値を大きくする。
【００３１】
出力用切替部３１４は、モード選択部２０４が選択したデジタルカメラ１００の撮影モードに基づいて、電力変換部１１５に向けて出力する制御信号の入力元を、第１制限部３１１と第２制限部３１２と第３制限部３１３とのいずれかに切り替える。
【００３２】
制御信号生成部２０２の目標位置用切替部３０１およびレンズ位置用切替部３０２と、制限部２０３の出力用切替部３１４とは、互いに同期しており、モード選択部２０４が選択したデジタルカメラ１００の撮影モードに基づいて、同時に切り替わる。
【００３３】
具体的には、撮影モードが静止画撮影モードのとき、目標位置用切替部３０１およびレンズ位置用切替部３０２は共にＰＩＤ制御部３０３に切り替わり、出力用切替部３１４は第１制限部３１１に切り替わる。撮影モードが露光間ズームモードまたは露光間デフォーカスモードのときには、目標位置用切替部３０１およびレンズ位置用切替部３０２は共にＰＩ−Ｄ制御部３０４に切り替わり、出力用切替部３１４は第２制限部３１２に切り替わる。そして、撮影モードが動画撮影モードのときは、目標位置用切替部３０１およびレンズ位置用切替部３０２は共にＩ−ＰＤ制御部３０５に切り替わり、出力用切替部３１４は第３制限部３１３に切り替わる。
【００３４】
図４は、ＰＩＤ制御部３０３による制御信号の演算方法を示すブロック線図である。ＰＩＤ制御部３０３には、目標位置信号とレンズ位置信号とが入力される。第１の加え合わせ点４０１では、目標位置信号からレンズ位置信号を減じた差分が算出される。その差分は、第１の引出し点４０２を介してＰ項のブロック４０３とＩ項のブロック４０４とＤ項のブロック４０５とに入力される。
【００３５】
Ｐ項のブロック４０３では、入力された差分に対して所定の比例制御が行われて、制御信号のＰ成分が算出される。Ｉ項のブロック４０４では、入力された差分に対して所定の積分制御が行われて、制御信号のＩ成分が算出される。Ｄ項のブロック４０５では、入力された差分に対して所定の微分制御が行われて制御信号のＤ成分が算出される。これら制御信号のＰ成分とＩ成分とＤ成分は、第２の加え合わせ点４０６にて加算されて制御信号が生成される。
【００３６】
ＰＩＤ制御部３０３によるＰＩＤ制御は、ＰＩ−Ｄ制御部３０４やＩ−ＰＤ制御部３０５による制御と比べて、制御応答が速い点で優れている一方で、制御対象の急激な変化に伴い消費電流が大きくなる点で劣っている。たとえば、デジタルカメラ１００が大きく振れたとき、振れ補正レンズ１０３の目標位置とレンズ位置との差分が短時間に大きくなり、その差分の時間変化に応じてＤ項のブロック４０５により算出される制御信号のＤ成分が大きくなる。制御信号のＤ成分が大きくなった結果、デジタルカメラ１００の消費電流が大きくなる。
【００３７】
静止画撮影モードにおける静止画撮影中のように、振れ補正に高い精度と応答速度が要求される場合には、ＰＩＤ制御部３０３による振れ補正レンズ１０３の駆動制御が適している。しかし、たとえば動画撮影モードにおける動画撮影中のように、振れ補正にそれほど高い精度と応答速度が要求されない場合にあっては、消費電流が大きくなるおそれがあるＰＩＤ制御部３０３を必ずしも用いなくてもよい。
【００３８】
図５は、ＰＩ−Ｄ制御部３０４による制御信号の演算方法を示すブロック線図である。ＰＩ−Ｄ制御部３０４に入力されたレンズ位置信号は、第２の引出し点５０１を介して第３の加え合わせ点５０２と、Ｄ項のブロック５０３とに入力される。第３の加え合わせ点５０２では、ＰＩ−Ｄ制御部３０４に入力された目標位置信号からレンズ位置信号を減じた差分が算出される。その差分は、第３の引き出し点５０４を介してＰ項のブロック５０５とＩ項のブロック５０６とに入力される。Ｄ項のブロック５０３には、差分が入力されない。
【００３９】
Ｐ項のブロック５０５では、入力された差分に対して所定の比例制御が行われて、制御信号のＰ成分が算出される。Ｉ項のブロック５０６では、入力された差分に対して所定の積分制御が行われて、制御信号のＩ成分が算出される。Ｄ項のブロック５０３では、入力されたレンズ位置信号に対して所定の微分制御が行われて制御信号のＤ成分が算出される。第４の加え合わせ点５０７では、制御信号のＰ成分とＩ成分の和からＤ成分を減ずる演算が行われて制御信号が生成される。
【００４０】
ＰＩ−Ｄ制御部３０４によるＰＩ−Ｄ制御では、ＰＩＤ制御と比べて、Ｄ項のブロック５０３による微分演算において目標位置信号が用いられないため、制御対象が急激に変化しても電流が過大になりにくい点で優れる反面、制御応答の観点で劣っている。たとえば、露光間デフォーカスモードや露光間ズームモードのように、振れ補正レンズ１０３の駆動時に同時にフォーカシングレンズ１０１やズームレンズ１０２を動作させる際にはＰＩ−Ｄ制御が適している。
【００４１】
図６は、Ｉ−ＰＤ制御部３０５による制御信号の演算方法を示すブロック線図である。Ｉ−ＰＤ制御部３０５に入力されたレンズ位置信号は、第４の引出し点６０１を介して第５の加え合わせ点６０２と、Ｐ項のブロック６０３と、Ｄ項のブロック６０４とに入力される。第５の加え合わせ点６０２では、Ｉ−ＰＤ制御部３０５に入力された目標位置信号からレンズ位置信号を減じた差分が算出される。その差分は、Ｉ項のブロック６０５に入力される。Ｐ項のブロック６０３とＤ項のブロック６０４には、差分が入力されない。
【００４２】
Ｐ項のブロック６０３では、入力されたレンズ位置信号に対して所定の比例制御が行われて、制御信号のＰ成分が算出される。Ｉ項のブロック６０５では、入力された差分に対して所定の積分制御が行われて、制御信号のＩ成分が算出される。Ｄ項のブロック６０４では、入力されたレンズ位置信号に対して所定の微分制御が行われて制御信号のＤ成分が算出される。第６の加え合わせ点６０６では、制御信号のＰ成分とＤ成分の和が演算される。そして、第７の加え合わせ点６０７では、制御信号のＩ成分から制御信号のＰ成分とＤ成分の和を減ずる演算が行われて制御信号が生成される。
【００４３】
Ｉ−ＰＤ制御部３０５によるＩ−ＰＤ制御では、ＰＩＤ制御と比べて、Ｄ項のブロック６０４による微分演算において目標位置信号が用いられないため、制御対象が急激に変化しても電流が過大になりにくい点で優れる反面、制御応答の観点で劣っている。たとえば、動画撮影モードのように、振れ補正の精度が要求されない撮影モードにおいては、消費電流を抑制するために用いることができる。
【００４４】
図７に例示する電力変換部１１５に入力される制御信号の時間変化を用いて、図３に示した制御信号生成部２０２と制限部２０３との動作について説明する。図７では、デジタルカメラ１００が静止画撮影モードに設定されており、時刻ｔ１から時刻ｔ４までの期間に大きな手振れが発生したものとする。
【００４５】
時刻ｔ１において、大きな手振れが発生すると、目標位置算出部２０１により算出される振れ補正レンズ１０３の目標位置信号が大きく変化する。制御信号生成部２０２は、大きく変化した目標位置信号と、位置検出部１０７から出力されたレンズ位置信号とに基づいて、大きな制御信号を生成する。電力変換部１１５は、その制御信号に基づいて、大電流を振れ補正レンズ駆動部１０６に流して、振れ補正レンズ１０３を速く駆動させる。
【００４６】
制御信号は、時刻ｔ２に閾値δ１を超えて、時刻ｔ４まで第１制限用時間ＴＡ以上連続して第１制限用閾値δＡを超えた状態が続く。制御信号が時刻ｔ２に第１制限用閾値δＡを超えてから第１制限用時間ＴＡが経過した時刻ｔ３に、制限部２０３は、制御信号の制限を開始する。すなわち、駆動電流の制限を開始する。時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間は、制御信号生成部２０２により出力された制御信号は、第１制限用閾値δＡを超えないように制限されて、電力変換部１１５に入力される。
【００４７】
時刻ｔ４に手振れが小さくなると、時刻ｔ５に制御信号が制限解除閾値δＲ以下となる。制御信号が時刻ｔ５に閾値δＲ以下となってから所定時間ＴＲが経過した時刻ｔ６に、制限部２０３は、制御信号の制限を解除する。
【００４８】
なお、デジタルカメラ１００が露光間ズームモードと露光間デフォーカスモードの場合は、図５に示したＤ項のブロック５０３に目標位置が入力されないため、時刻ｔ１から時刻ｔ４までの期間に発生した大きな手振れに対しても制御信号が大きく変化しない。また、仮に制御信号が大きくなった場合であっても、制御信号が第２制限用時間ＴＢ以上連続して第２制限用閾値δＢを超えない限り、制限部２０３（第２制限部３１２）は制御信号を制限しない。
【００４９】
デジタルカメラ１００が動画撮影モードの場合は、図５に示したＤ項のブロック６０４に目標位置が入力されないため、時刻ｔ１から時刻ｔ４までの期間に発生した大きな手振れに対しても制御信号が大きく変化しない。また、仮に制御信号が大きくなった場合であっても、制御信号が第３制限用時間ＴＣ以上連続して第３制限用閾値δＣを超えない限り、制限部２０３（第３制限部３１３）は制御信号を制限しない。
【００５０】
以上で説明した実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。
本発明の一実施の形態におけるデジタルカメラ１００は、振れ補正レンズ１０３を駆動する振れ補正レンズ駆動部１０６と、振れ補正レンズ１０３の位置を検出してレンズ位置信号を出力する位置検出部１０７と、デジタルカメラ１００の振れ量を検出する振れ検出部１１２とを備える。また、デジタルカメラ１００は、ＣＰＵ１１０を備え、振れ検出部１１２により検出された振れ量に基づいて振れ補正レンズ１０３の目標位置信号を生成する目標位置算出部２０１と、位置信号と目標位置信号とに基づいて制御信号を生成する制御信号生成部２０２と、制御信号の大きさが所定時間以上連続して所定の閾値を超えたときに振れ補正レンズ駆動部１０６への駆動電流が制限されるように制御信号を制限する制限部２０３として機能する。さらに、デジタルカメラ１００は、制御信号に応じた駆動電流を振れ補正レンズ駆動部１０６に出力する電力変換部１１５を備える。
振れ補正レンズ駆動部１０６などに向けて出力される駆動電流は、電力変換部１１５とバッテリ１１６などの電流出力手段から供給される。一般に、電流出力手段の電力容量は、同時に駆動可能な振れ補正レンズ駆動部１０６などが各々の閾値の電流を同時に消費するときであっても電力供給可能となるように設計される。突入電流のように振れ補正レンズ１０３等に瞬間的に閾値よりも大きい電流が流れたとしても、その後閾値よりも小さい電流で定常状態が続く場合は制御信号の制限（駆動電流の制限）を要しない。従来のように、閾値を連続して超えた継続時間を考慮して制御信号を制限しない場合に、突入電流のような状況において制御信号を制限しないようにするためには、閾値を増加させなくてはならず、電流出力手段の電力容量が大規模となる原因となっていた。本発明では、制限部２０３は、継続時間に関する条件により突入電流のような状況において制御信号の制限を行うことを回避することができるため、従来よりも閾値を低く設定することができる。そして、制御信号の閾値を低く設定することにより、電流出力手段の電力容量を小さくすることができる。
【００５１】
また、デジタルカメラ１００は、静止画撮影モードと動画撮影モードとを少なくとも含む複数の撮影モードの中から一の撮影モードを選択するモード選択部２０４をさらに備える。そして、制御信号生成部２０２は、モード選択部２０４が静止画撮影モードを選択したときは、位置信号と目標位置信号との差分に対してＩ項とＤ項の演算（およびＰ項の演算）を行い、各々の演算結果に基づいて制御信号を生成する。また、制御信号生成部２０２は、モード選択部２０４が動画撮影モードを選択したときは、差分に対してＩ項の演算を行い、位置信号に対してＤ項の演算（およびＰ項の演算）を行い各々の演算結果に基づいて制御信号を生成する。
撮影モードに基づいて、制御信号生成部２０２による制御信号の算出方法を切り替えて、振れ補正の精度が要求されないとき入力パラメータの急激な変化に伴い大きな制御値を算出するＤ項の演算（微分演算）に目標位置を入力しないようにすることで、制御信号の閾値を低く設定することを可能とし、電流出力手段の電力容量を小さくすることができる。
【００５２】
以上で説明した実施の形態は、以下のように変形して実施できる。
（変形例１）  上記の実施の形態では、デジタルカメラ１００は、振れ補正レンズ１０３などの撮影光学系を含むものとしたが、撮影光学系が着脱可能に装着されるレンズ交換式のデジタルカメラであってもよい。また、本発明は、振れ補正レンズを備える撮像装置であればデジタルカメラ以外の撮像装置にも適用することができる。
【００５３】
（変形例２）  上記の実施の形態では、振れ検出部１１２は、ジャイロセンサであるものとしたが、他の方法でデジタルカメラ１００の振れ量を検出してもよい。たとえば、画像処理部２０５が撮像素子１０８から出力される撮像信号に対して所定の画像処理を行って、振れ量を検出することにしてもよい。
【００５４】
（変形例３）  デジタルカメラ１００の撮影モードは、静止画撮影モード、露光間ズームモード、露光間デフォーカスモード、動画撮影モードだけに限定しない。たとえば、画像処理部２０５により生成されたスルー画像を表示部１１３に表示させるライブビュー表示モードをさらに備えることにしてもよい。ライブビュー表示モードでは、制御信号の生成および制限については、動画撮影モードと同様に行えばよい。
【００５５】
（変形例４）  上記の実施の形態では、露光間ズームモードおよび露光間デフォーカスモードのときにＰＩ−Ｄ制御部３０４を用いて、動画撮影モードのときにＩ−ＰＤ制御部３０５を用いた。しかし、露光間ズームモードおよび露光間デフォーカスモードのときにＩ−ＰＤ制御部３０５を用いて、動画撮影モードのときにＰＩ−Ｄ制御部３０４を用いることにしてもよい。
【００５６】
以上で説明した実施の形態や変形例はあくまで例示に過ぎず、発明の特徴が損なわれない限り本発明はこれらの内容に限定されない。また、以上で説明した実施の形態や変形例は発明の特徴が損なわれない限り組み合わせて実行してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１００：デジタルカメラ，１０１：フォーカシングレンズ，１０２：ズームレンズ，１０３：振れ補正レンズ，１０６：振れ補正レンズ駆動部，１０７：位置検出部，１１０：ＣＰＵ，１１２：振れ検出部，１１４：操作部材，１１５：電力変換部，１１６：バッテリ，２０１：目標位置算出部，２０２：制御信号生成部，２０３：制限部，２０４：モード選択部，２０５：画像処理部，３０１：目標位置用切替部，３０２：レンズ位置用切替部，３０３：ＰＩＤ制御部，３０４：ＰＩ−Ｄ制御部，３０５：Ｉ−ＰＤ制御部，３１１：第１制限部，３１２：第２制限部，３１３：第３制限部，３１４：出力用切替部
【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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