(57)【要約】【課題】手振れ検知センサが起動してから手振れ検知開始までの時間を短縮できる手振れ検知装置の技術を提供する。【解決手段】撮像装置の手振れ検知装置は、スタンバイ機能を有するとともに手振れを角速度信号として検出するジャイロと、その信号処理回路とを備えている。撮像装置においては、ジャイロの電源がオンされると、ジャイロをスタンバイ状態にして角速度のゼロレベル補正(前処理)を行う。そして、ジャイロ内で共振する角速度検知メカニズムが安定するのを待って、スタンバイ状態を解除し通常の角速度検出状態に移行させる。その結果、手振れ検知に必要な前処理を事前に行えるため、手振れ検知センサを起動してから手振れ検知開始までの時間を短縮できることとなる。【選択図】図６
2006145990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手振れ信号を出力する手振れ検知装置であって、
(a)特定部材の振動が可能な振動機構と、
(b)前記振動機構から得られる手振れ情報に基づき前記手振れ信号を生成する手振れ検知手段と、
を備え、
前記手振れ検知手段は、
(b-1)前記特定部材を駆動して振動制御を行う駆動手段と、
(b-2)前記特定部材の振動から得られる手振れ情報に対して所定の処理を施し、前記手振れ信号を生成する処理手段と、
(b-3)前記駆動手段を能動化させるとともに前記処理手段を不能化させる待機状態に設定する待機状態設定手段と、
(b-4)前記駆動手段を能動化して前記特定部材の振動が開始されると、前記待機状態設定手段により前記待機状態に設定し、前記手振れ検出に必要な所定の前処理を行う前処理手段、
を有することを特徴とする手振れ検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の手振れ検知装置において、
前記所定の前処理は、前記手振れ信号の基準レベルを決定する処理であることを特徴とする手振れ検知装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の手振れ検知装置において、
前記手振れ検知手段は、
(b-5)前記所定の前処理が完了した後には、前記待機状態を解除する手段、
を有することを特徴とする手振れ検知装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の手振れ検知装置において、
(c)前記手振れ信号に対して所定の信号処理を施し、前記手振れ検知装置から出力する信号処理手段、
をさらに備えることを特徴とする手振れ検知装置。
【請求項５】
請求項４に記載の手振れ検知装置において、
前記信号処理手段は、
(c-1)ハイパス・フィルタを介さずに前記手振れ信号に対し信号増幅処理を施して出力する増幅回路、
を有することを特徴とする手振れ検知装置。
【請求項６】
請求項５に記載の手振れ検知装置において、
前記増幅回路は、前記手振れ信号の直流成分に関する信号レベルの調整が可能であることを特徴とする手振れ検知装置。
【請求項７】
請求項５に記載の手振れ検知装置において、
(d)前記手振れ信号の基準レベルに対応する基準信号を生成する基準信号生成手段、
をさらに備え、
前記増幅回路は、前記基準信号を基準とした信号増幅処理を施すことを特徴とする手振れ検知装置。
【請求項８】
請求項４に記載の手振れ検知装置において、
前記信号処理手段は、
(c-2)ハイパス・フィルタを介して前記手振れ信号に対し信号増幅処理を施して出力する増幅回路、
を有することを特徴とする手振れ検知装置。
【請求項９】
請求項８に記載の手振れ検知装置において、
前記ハイパス・フィルタは、前記ハイパス・フィルタに設けられたコンデンサを充電するための充電回路を有しており、
前記所定の前処理は、前記充電回路による前記コンデンサの充電動作を行い、充電完了後に前記充電動作を停止する処理であることを特徴とする手振れ検知装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の手振れ検知装置において、
前記増幅回路は、
前記ハイパス・フィルタの前段に設けられ、前記手振れ信号の直流成分に関する信号レベルの調整が可能な第１増幅回路と、
前記ハイパス・フィルタの後段に設けられた第２増幅回路と、
を有することを特徴とする手振れ検知装置。
【請求項１１】
請求項８または請求項９に記載の手振れ検知装置において、
(d)前記手振れ信号の基準レベルに対応する基準信号を生成する基準信号生成手段、
をさらに備え、
前記増幅回路は、
前記ハイパス・フィルタの前段に設けられ、前記基準信号を基準とした信号増幅処理を施す第１増幅回路と、
前記ハイパス・フィルタの後段に設けられた第２増幅回路と、
を有することを特徴とする手振れ検知装置。
【請求項１２】
手振れ信号を出力端子から出力する手振れ検知装置であって、
(a)特定部材の振動が可能な振動機構と、
(b)前記特定部材を駆動して振動制御を行うとともに、前記特定部材の振動から得られる手振れ情報に対して所定の処理を施し、前記手振れ信号を生成する手振れ検知手段と、
(c)前記手振れ信号の基準レベルに対応する基準信号を生成する基準信号生成手段と、
(d)前記特定部材の振動開始からの経過時間を計測する計時手段と、
を備え、
前記手振れ検知手段は、
(b-1)前記振動開始からの経過時間が所定の時間内である場合には、前記基準信号を前記出力端子から出力する出力手段、
を有することを特徴とする手振れ検知装置。
【請求項１３】
特定部材の振動が可能な振動機構と、前記振動機構から得られる手振れ情報に基づき前記手振れ信号を出力端子から出力する手振れ検知手段とを備える手振れ検知装置の調整方法であって、
(a)前記手振れ検知装置を静止状態に保持する保持工程と、
(b)前記静止状態に対応する前記手振れ信号の基準レベルの情報を記憶する記憶工程と、
を備え、
前記手振れ検知装置は、
前記手振れ信号の基準レベルに対応する基準信号を生成する基準信号生成手段、
をさらに備えるとともに、
前記手振れ検知手段は、
前記特定部材を駆動して振動制御を行う駆動手段と、
前記特定部材の振動から得られる手振れ情報に対して所定の処理を施し、前記手振れ信号を生成する処理手段と、
前記駆動手段を能動化させ前記処理手段を不能化させるとともに、前記基準信号を前記出力端子から出力する待機状態に設定する待機制御手段と、
を有しており、
前記保持工程は、
(a-1)前記静止状態において、前記待機状態に設定し前記出力端子から出力される基準信号の信号レベルを検出する第１検出工程と、
(a-2)前記静止状態において、前記待機状態を解除し前記出力端子から出力される手振れ信号の信号レベルを検出する第２検出工程と、
を有するとともに、
前記記憶工程において記憶する基準レベルの情報は、前記第１検出工程で検出した基準信号の信号レベルと、前記第２検出工程で検出した手振れ信号の信号レベルとのレベル差に関する情報であることを特徴とする手振れ検知装置の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手振れ信号を出力する手振れ検知装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の撮像装置においては、撮影者による手振れを補正するための手振れ補正機構が設けられているものがある。この手振れ補正機構を有する撮像装置では、手振れを検出する手振れセンサ（例えばジャイロ）により角速度を検出し、検出された角速度により撮像装置の振れ量を求める。そして、この振れ量から撮像素子または補正光学系の移動量を算出し、算出された移動量に応じて撮像素子又は補正光学系を移動させることによって手振れ補正が行われる。
【０００３】
上記のジャイロにおいては、電圧の印加によって振動する圧電素子に角速度が作用すると振動方向に対して働くコリオリ力により振動の軸対称性が崩れて歪みが生じるが、この歪みが圧電素子に生じることで電荷が発生するメカニズムを利用して角速度が測定される(例えば特許文献１参照)。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３４４３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のジャイロのように振動するメカニズムを有する手振れ検知センサでは、手振れ検知センサの電源オンからメカニズムの振動が安定するまでに一定の時間が必要となるため、振動が安定した後に手振れ検知に必要な前処理を行うのでは、手振れ検知開始までに長時間を費やすこととなる。すなわち、手振れ検知に必要な角速度のゼロレベルなどを求める処理をメカニズムの安定後に行ってから手振れ検知動作に移行したのでは、シャッターチャンスを逸する場合も生じてしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、手振れ検知センサを起動してから手振れ検知開始までの時間を短縮できる手振れ検知装置の技術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】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、手振れ信号を出力する手振れ検知装置であって、(a)特定部材の振動が可能な振動機構と、(b)前記振動機構から得られる手振れ情報に基づき前記手振れ信号を生成する手振れ検知手段とを備え、前記手振れ検知手段は、(b-1)前記特定部材を駆動して振動制御を行う駆動手段と、(b-2)前記特定部材の振動から得られる手振れ情報に対して所定の処理を施し、前記手振れ信号を生成する処理手段と、(b-3)前記駆動手段を能動化させるとともに前記処理手段を不能化させる待機状態に設定する待機状態設定手段と、(b-4)前記駆動手段を能動化して前記特定部材の振動が開始されると、前記待機状態設定手段により前記待機状態に設定し、前記手振れ検出に必要な所定の前処理を行う前処理手段を有する。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る手振れ検知装置において、前記所定の前処理は、前記手振れ信号の基準レベルを決定する処理である。
【０００９】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る手振れ検知装置において、前記手振れ検知手段は、(b-5)前記所定の前処理が完了した後には、前記待機状態を解除する手段を有する。
【００１０】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明に係る手振れ検知装置において、(c)前記手振れ信号に対して所定の信号処理を施し、前記手振れ検知装置から出力する信号処理手段をさらに備える。
【００１１】
また、請求項５の発明は、請求項４の発明に係る手振れ検知装置において、前記信号処理手段は、(c-1)ハイパス・フィルタを介さずに前記手振れ信号に対し信号増幅処理を施して出力する増幅回路を有する。
【００１２】
また、請求項６の発明は、請求項５の発明に係る手振れ検知装置において、前記増幅回路は、前記手振れ信号の直流成分に関する信号レベルの調整が可能である。
【００１３】
また、請求項７の発明は、請求項５の発明に係る手振れ検知装置において、(d)前記手振れ信号の基準レベルに対応する基準信号を生成する基準信号生成手段をさらに備え、前記増幅回路は、前記基準信号を基準とした信号増幅処理を施す。
【００１４】
また、請求項８の発明は、請求項４の発明に係る手振れ検知装置において、前記信号処理手段は、(c-2)ハイパス・フィルタを介して前記手振れ信号に対し信号増幅処理を施して出力する増幅回路を有する。
【００１５】
また、請求項９の発明は、請求項８の発明に係る手振れ検知装置において、前記ハイパス・フィルタは、前記ハイパス・フィルタに設けられたコンデンサを充電するための充電回路を有しており、前記所定の前処理は、前記充電回路による前記コンデンサの充電動作を行い、充電完了後に前記充電動作を停止する処理である。
【００１６】
また、請求項１０の発明は、請求項８または請求項９の発明に係る手振れ検知装置において、前記増幅回路は、前記ハイパス・フィルタの前段に設けられ、前記手振れ信号の直流成分に関する信号レベルの調整が可能な第１増幅回路と、前記ハイパス・フィルタの後段に設けられた第２増幅回路とを有する。
【００１７】
また、請求項１１の発明は、請求項８または請求項９の発明に係る手振れ検知装置において、(d)前記手振れ信号の基準レベルに対応する基準信号を生成する基準信号生成手段をさらに備え、前記増幅回路は、前記ハイパス・フィルタの前段に設けられ、前記基準信号を基準とした信号増幅処理を施す第１増幅回路と、前記ハイパス・フィルタの後段に設けられた第２増幅回路とを有する。
【００１８】
また、請求項１２の発明は、手振れ信号を出力端子から出力する手振れ検知装置であって、(a)特定部材の振動が可能な振動機構と、(b)前記特定部材を駆動して振動制御を行うとともに、前記特定部材の振動から得られる手振れ情報に対して所定の処理を施し、前記手振れ信号を生成する手振れ検知手段と、(c)前記手振れ信号の基準レベルに対応する基準信号を生成する基準信号生成手段と、(d)前記特定部材の振動開始からの経過時間を計測する計時手段とを備え、前記手振れ検知手段は、(b-1)前記振動開始からの経過時間が所定の時間内である場合には、前記基準信号を前記出力端子から出力する出力手段を有する。
【００１９】
また、請求項１３の発明は、特定部材の振動が可能な振動機構と、前記振動機構から得られる手振れ情報に基づき前記手振れ信号を出力端子から出力する手振れ検知手段とを備える手振れ検知装置の調整方法であって、(a)前記手振れ検知装置を静止状態に保持する保持工程と、(b)前記静止状態に対応する前記手振れ信号の基準レベルの情報を記憶する記憶工程とを備え、前記手振れ検知装置は、前記手振れ信号の基準レベルに対応する基準信号を生成する基準信号生成手段、をさらに備えるとともに、前記手振れ検知手段は、前記特定部材を駆動して振動制御を行う駆動手段と、前記特定部材の振動から得られる手振れ情報に対して所定の処理を施し、前記手振れ信号を生成する処理手段と、前記駆動手段を能動化させ前記処理手段を不能化させるとともに、前記基準信号を前記出力端子から出力する待機状態に設定する待機制御手段とを有しており、前記保持工程は、(a-1)前記静止状態において、前記待機状態に設定し前記出力端子から出力される基準信号の信号レベルを検出する第１検出工程と、(a-2)前記静止状態において、前記待機状態を解除し前記出力端子から出力される手振れ信号の信号レベルを検出する第２検出工程とを有するとともに、前記記憶工程において記憶する基準レベルの情報は、前記第１検出工程で検出した基準信号の信号レベルと、前記第２検出工程で検出した手振れ信号の信号レベルとのレベル差に関する情報である。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１ないし請求項１１の発明によれば、特定部材の振動が開始されると、特定部材を駆動して振動制御を行う駆動手段を能動化させるとともに、特定部材の振動から得られる手振れ情報に対して所定の処理を施して手振れ信号を生成する処理手段を不能化させる待機状態に設定し、手振れ検出に必要な所定の前処理を行う。その結果、手振れ検知センサを起動してから手振れ検知開始までの時間を短縮できる。
【００２１】
特に、請求項２の発明においては、所定の前処理が手振れ信号の基準レベルを決定する処理であるため、手振れ検知に必要な手振れ信号の基準レベルを事前に決定できる。
【００２２】
また、請求項３の発明においては、所定の前処理が完了した後には待機状態を解除するため、手振れ検知動作を適切に行える。
【００２３】
また、請求項４の発明においては、手振れ信号に対して所定の信号処理を施し手振れ検知装置から出力するため、手振れ検知信号を受取る外部装置では、適切な手振れ信号を取得できる。
【００２４】
また、請求項５の発明においては、ハイパス・フィルタを介さずに手振れ信号に対し信号増幅処理を施して出力するため、信号処理手段を短時間で安定化できる。
【００２５】
また、請求項６の発明においては、増幅回路が手振れ信号の直流成分に関する信号レベルの調整が可能であるため、手振れ信号の基準レベルの補正が容易となる。
【００２６】
また、請求項７の発明においては、増幅回路は、手振れ信号の基準レベルに対応する基準信号を基準とした信号増幅処理を施すため、手振れ信号の基準レベルの補正が容易となる。
【００２７】
また、請求項８の発明においては、ハイパス・フィルタを介して手振れ信号に対し信号増幅処理を施して出力するため、手振れ信号の基準レベルの補正が容易となる。
【００２８】
また、請求項９の発明においては、所定の前処理は、充電回路によりハイパス・フィルタに設けられたコンデンサの充電動作を行い、充電完了後に充電動作を停止する処理であるため、手振れ検知に必要なハイパス・フィルタのコンデンサの充電を事前に実施できる。
【００２９】
また、請求項１０の発明においては、増幅回路は、ハイパス・フィルタの前段に設けられ手振れ信号の直流成分に関する信号レベルの調整が可能な第１増幅回路と、ハイパス・フィルタの後段に設けられた第２増幅回路とを有するため、手振れ信号の基準レベルの補正が容易となるとともに、適切な信号増幅を行える。
【００３０】
また、請求項１１の発明においては、増幅回路は、ハイパス・フィルタの前段に設けられ手振れ信号の基準レベルに対応する基準信号を基準とした信号増幅処理を施す第１増幅回路と、ハイパス・フィルタの後段に設けられた第２増幅回路とを有するため、手振れ信号の基準レベルの補正が容易となるとともに、適切な信号増幅を行える。
【００３１】
また、請求項１２の発明によれば、振動開始からの経過時間が所定の時間内である場合には、手振れ信号の基準レベルに対応する基準信号を出力端子から出力するため、手振れ検知が正常となるまでの誤検知を防止して、手振れ検知センサを起動してから手振れ検知開始までの時間を短縮できる。
【００３２】
また、請求項１３の発明によれば、静止状態において待機状態に設定し出力端子から出力される基準信号の信号レベルを検出するとともに、静止状態において待機状態を解除し出力端子から出力される手振れ信号の信号レベルを検出し、これらの基準信号の信号レベルと手振れ信号の信号レベルとのレベル差に関する基準レベルの情報を記憶するため、手振れ検知に必要な手振れ信号の基準レベルを精度良く事前に把握でき、手振れ検知センサを起動してから手振れ検知開始までの時間を短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
＜第１実施形態＞
＜撮像装置の要部構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１Ａの機能構成を示すブロック図である。
【００３４】
撮像装置１Ａは、例えばデジタルカメラとして構成されており、手振れ補正機能を有している。
【００３５】
この撮像装置１Ａは、撮影光学系１０とイメージセンサ１１とを備えるとともに、イメージセンサ１１を駆動するためのセンサ駆動部１２と、センサ駆動部１２を制御するデジタル制御部１９とを備えている。また、撮像装置１Ａは、手振れを検出して手振れ信号を出力する手振れ検出部(手振れ検知装置)１３と、撮像装置１Ａの筐体内に設けられている温度センサ１４と、撮影指示を行うために撮影者が操作するレリーズ釦１５とを備えている。
【００３６】
撮影光学系１０は、例えば複数のレンズからなり、撮影する被写体をイメージセンサ１１の撮像面に結像させるための部位である。
【００３７】
イメージセンサ１１は、例えばＣＣＤとして構成されており、撮影光学系１０によって結像されれた被写体光像を光電変換して画像信号を生成する。このイメージセンサ１１は、後述のＹ・Ｐ駆動アクチュエータ１２１、１２２で保持されており、水平方向および垂直方向に駆動可能となっている。
【００３８】
センサ駆動部１２は、イメージセンサ１１を移動させるＹ駆動アクチュエータ１２１およびＰ駆動アクチュエータ１２２と、イメージセンサ１１の位置を検出する２次元位置センサ１２３と、Ｙ・Ｐ駆動アクチュエータ１２１、１２２を駆動させるための駆動回路１２４とを有している。
【００３９】
Ｙ駆動アクチュエータ１２１は、例えば圧電素子を使用するインパクトアクチュエータとして構成されており、イメージセンサ１１をＹａｗ方向に駆動する。
【００４０】
Ｐ駆動アクチュエータ１２２も、例えば圧電素子を使用するインパクトアクチュエータとして構成されており、イメージセンサ１１をＰｉｔｃｈ方向に駆動する。
【００４１】
２次元位置センサ１２３は、マグネットおよび２次元のホール素子を有しており、Ｙ・Ｐ駆動アクチュエータ１２１、１２２で駆動されるイメージセンサ１１の位置を検出する。
【００４２】
駆動回路部１２４は、デジタル制御部１９からの制御信号に基づきＹ・Ｐ駆動アクチュエータ１２１、１２２に駆動電力を供給するドライバ回路と、２次元位置センサ１２３からの計測信号を電圧値に変換する位置センサ回路と有している。この駆動回路部１２４により、手振れ検出部１３で検出される撮像装置１Ａの揺れに応じてＹ・Ｐ駆動アクチュエータ１２１、１２２の駆動を行い、イメージセンサ１１を移動させることによって、被写体光像の結像位置をシフトできるため、撮像装置１Ａの手振れ補正が可能となる。
【００４３】
手振れ検出部１３は、撮像装置１Ａの揺れを検出する２個のジャイロ１３０（Ｙ振れ検出ジャイロ１３１、Ｐ振れ検出ジャイロ１３２）と、ジャイロ１３０からの信号を処理する信号処理回路１３３Ａとを備えている。
【００４４】
Ｙ振れ検出ジャイロ１３１は、揺れ検出を行えるジャイロセンサとして構成されており、撮像装置１Ａが手振れによってＹａｗ方向（水平方向）に回転する場合の回転振れを検出して、その角速度信号を出力する。
【００４５】
Ｐ振れ検出ジャイロ１３２も、揺れ検出を行えるジャイロセンサとして構成されており、撮像装置１Ａが手振れによってＰｉｔｃｈ方向（垂直方向）に回転する場合の回転振れを検出して、その角速度信号を出力する。
【００４６】
信号処理回路１３３Ａは、主に各ジャイロ１３０から出力される角速度信号を増幅するための部位である。
【００４７】
温度センサ１４は、撮像装置１Ａの特定部位について温度変化による性能変化を補正するために設けられている。具体的には、２次元位置センサ１２３の補正や、Ｙ・Ｐ駆動アクチュエータ１２１、１２２の駆動周波数、駆動電圧等を必要に応じて補正し最適な手振れ補正を行えるようにする。
【００４８】
デジタル制御部１９は、例えばＣＰＵおよびメモリを有し、撮像装置１Ａの各部を統括的に制御する部位である。このデジタル制御部１９は、撮像装置１Ａ上に設けられた操作ボタン(不図示)への操作入力により、被写体の撮影を行うカメラモード(撮影モード)や撮影画像を再生するための再生モードなどの機能モードの切替えが可能となっている。また、撮影モードにおいては、撮影時に手振れ補正を行うための手振れ補正モードへの設定が可能である。
【００４９】
また、デジタル制御部１９は、信号処理回路１３３Ａからの出力信号に基づき手振れを検出する振れ量検出部１９１と、係数変換部１９２と、駆動制御部１９３と、シーケンスコンロトール部１９４とを備えている。
【００５０】
振れ量検出部１９１は、信号処理回路１３３Ａから出力される撮像装置１ＡのＹ方向およびＰ方向の回転振れ(角速度)を一定の時間間隔で取り込み、角速度信号を角度信号に変換する積分処理を行う。これにより、撮像装置１ＡにおけるＹａｗ方向の振れ量ｄｅｔｙとＰｉｔｃｈ方向の振れ量ｄｅｔｐとが算出されることとなる。
【００５１】
係数変換部１９２は、振れ量検出部１９１で検出された振れ量ｄｅｔｙ、ｄｅｔｐを移動量ｐｙ、ｐｐに変換する部位である。
【００５２】
駆動制御部１９３は、係数変換部１９２から出力された移動量ｐｙ、ｐｐに基づき、駆動回路部１２４に制御信号を送る部位である。この駆動制御部１９３においては、最適制御値を演算してフィードバック制御を行うことにより、イメージセンサ１１の高性能な駆動が実現できることとなる。
【００５３】
シーケンスコントロール部１９４は、撮像装置１Ａの撮影や手振れ補正に関するシーケンスを制御する。例えば、撮影制御においては、撮影者によるレリーズ釦１５の半押し（Ｓ１オン）が行われると測光や測距などの撮影準備動作を開始し、レリーズ釦１５の全押し（Ｓ２オン）が行われると本撮影の撮影状態に移行する。そして、本撮影時において手振れ補正モードに設定されている場合には、手振れ補正動作が実施されることとなる。この手振れ補正動作では、次の順番でシーケンスが制御される。
【００５４】
(１)振れ量検出部１９１において、信号処理回路１３３Ａからの角速度信号を取り込んで、上記の振れ量（ｄｅｔｙ、ｄｅｔｐ）を検出する。
【００５５】
(２)係数変換部１９２において、振れ量（ｄｅｔｙ、ｄｅｔｐ）を移動量（ｐｙ、ｐｐ）に変換する。
【００５６】
(３)駆動制御部１２４において、移動量（ｐｙ、ｐｐ）を最適な駆動制御量に変換する。
【００５７】
以上のような処理をシーケンスコントロール部１９４で行うことにより、適切な手振れ補正が実施できることとなる。
【００５８】
図２は、ジャイロ１３０の構成を示すブロック図である。
【００５９】
ジャイロ１３０は、スタンバイ（手振れ検出機能停止）機能を有するジャイロセンサとして構成されており、角速度検知メカニズム１３４と、ＶＲＥＦ回路１３５と、角速度検知回路１３６とを備えている。これらのジャイロ１３０の各部には、電源供給(ＧＶＤＤ)端子１３ａから、例えば３Ｖの電圧が供給される。なお、ジャイロ１３０には、グラウンド（ＧＮＤ）端子１３ｂが設けられている。
【００６０】
角速度検知メカニズム１３４は、特定部材の振動が可能な振動機構として構成されており、例えば水晶や圧電素子のメカニズム共振を利用し、そのコリオリ力を検出することで角速度の検出が可能となっている。
【００６１】
ＶＲＥＦ回路１３５は、ジャイロ１３０の内部回路の基準電位（ＶＲＥＦ）を提供するための回路である。このＶＲＥＦ回路１３５において角速度のゼロレベル（基準レベル）に対応する基準信号として生成されたＶＲＥＦ信号（例えば１．２Ｖの電圧信号）は、ＶＲＥＦ端子１３ｃからジャイロ１３０外部に出力される。
【００６２】
角速度検知回路１３６は、角速度検知メカニズム１３４を駆動して共振状態に制御(振動制御)するとともに、その差分出力等を演算して角速度信号を生成する。
【００６３】
この角速度検知回路１３６では、電源供給端子１３ａに電源が供給された状態で、ジャイロ１３０からの角速度の信号出力を停止状態に制御するためのスタンバイ（ＳＴＢＹ）端子１３ｅにＨ(High)信号が入力される場合には、ジャイロ１３０をスタンバイ状態(待機状態)に移行して、ＶＲＥＦ回路１３５で生成されたＶＲＥＦ信号を出力端子１３ｄから出力させる。
【００６４】
一方、角速度検知回路１３６に、スタンバイ端子１３ｅを介してＬ(Low)信号が入力される場合には、角速度検知メカニズム１３４から得られるコリオリ力の情報（手振れ情報）に対して信号処理を行うことで生成された角速度信号（手振れ信号）を出力端子１３ｄから出力する。この出力端子１３ｄから出力される角速度信号については、ＶＲＥＦ端子１３ｃから出力されるＶＲＥＦ信号の電圧値を基準レベル(角速度ゼロレベル)として、角速度の方向が決定することとなる。
【００６５】
以上のような構成のジャイロ１３０において、スタンバイ端子１３ｅにＨ信号またはＬ信号が入力された場合の各状態を、次の表１に整理する。
【００６６】
【表１】
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【００６７】
スタンバイ端子１３ｅにＨ信号が入力される場合には、ジャイロ１３０がスタンバイ状態となり、出力端子ＶＯからＶＲＥＦ信号が出力される。すなわち、角速度検知メカニズム１３４は能動化されて動作状態であるものの、角速度検知回路１３６は不能化されて不動作状態であるため、ジャイロ１３０の消費電力を削減できる。
【００６８】
一方、スタンバイ端子１３ｅにＬ信号が入力される場合には、ジャイロ１３０が通常動作状態となり、出力端子ＶＯから角速度信号が出力される。この場合、角速度検知メカニズム１３４および角速度検知回路１３６が動作状態であるため、上記のスタンバイ状態よりジャイロ１３０の消費電力は大きくなる。
【００６９】
図３は、ジャイロ１３０と信号処理回路１３３Ａとデジタル制御部１９との関係を説明するための図である。
【００７０】
デジタル制御部１９は、信号処理回路１３３の出力信号（ＧＶＯＵＴ信号）が入力される端子（ＡＤＣ端子）と、データの出力ポートとして働く２つのＩＯ端子１９ｂ、１９ｃとを有している。
【００７１】
デジタル制御部１９のＩＯ端子１９ｂからの出力信号は、ジャイロ１３０のスタンバイ端子１３ｅに入力される。すなわち、ＩＯ端子１９ｂでＨ(High)信号が出力される場合には、ジャイロ１３０がスタンバイ状態に移行され、Ｌ(Low)信号が出力される場合にはスタンバイ状態を解除しジャイロ１３０が通常動作状態に移行される。
【００７２】
なお、デジタル制御部１９のＩＯ端子１９ｃからＨ信号が出力される場合には、例えば３Ｖの電源ＧＶＣＣから、ジャイロ１３０の電源供給端子１３ａに電力供給が行われる。
【００７３】
図４は、ジャイロ１３０の出力変化を説明するためのタイミングチャートである。
【００７４】
スタンバイ端子１３ｅにＨ信号が入力される状態で、ジャイロ１３０の電源供給端子１３ａに電源ＧＶＣＣから電力供給が開始される場合には、状態ＳＴ１のように最初は出力信号のオーバーシュートが多少あるもののＶＲＥＦ信号の信号レベルがジャイロ１３０の出力端子ＶＯから出力される。このスタンバイ状態ＳＴ１においてスタンバイ端子１３ｅにＬ信号が入力される場合にはスタンバイ状態が解除されるため、状態ＳＴ２のように撮像装置１Ａの揺れに応じた角速度信号がジャイロ１３０の出力端子ＶＯから出力されることとなる。
【００７５】
一方、スタンバイ端子１３ｅにＬ信号が入力される状態で、ジャイロ１３０の電源供給端子１３ａに電源ＧＶＣＣから電力供給が開始される場合には、角速度検知メカニズム１３４の共振状態が安定するまでの間(０.４秒程度)、状態ＳＴ３にようにジャイロ１３０の出力信号が発振して不安定となる。そして、角速度検知メカニズム１３４が安定すると、状態ＳＴ４のように撮像装置１Ａの揺れに応じた角速度信号がジャイロ１３０の出力端子ＶＯから出力されることとなる。
【００７６】
＜信号処理回路１３３Ａの構成および動作＞
図５は、信号処理回路１３３Ａの構成を示す図である。
【００７７】
信号処理回路１３３Ａは、オペアンプを有する増幅回路ＡＰ１を備えており、ジャイロ１３０からの角速度信号に対して、後述の第３・第４実施形態のようなハイパス・フィルタを介さずに信号増幅処理を施してデジタル制御部１９に出力する。この増幅回路ＡＰ１は、ジャイロ１３０の出力端子１３ｄからの出力信号を例えば７５倍の増幅率(ゲイン)で増幅するとともに、カットオフ周波数ｆｃ＝１００Ｈｚの特性を有するローパス・フィルタ（ＬＰＦ）として機能する。
【００７８】
このように増幅回路ＡＰ１は、ジャイロ１３０の出力信号を７５倍に増幅するため、常温での個体のバラツキや温度変動に起因するオフセットの電圧変化も７５倍に増幅されることとなる。また、角速度のＤＣレベル誤差が大きければブレ検出の低周波成分誤差となってしまう。
【００７９】
そこで、上記のようなオフセット変化を補正するため、デジタル制御部１９内のＤ／Ａコンバータで生成された電圧を、ＤＡＣ端子１９ｄを介して増幅回路ＡＰ１のオペアンプの＋端子に入力する。そして、信号処理回路１３３Ａの出力ＧＶＯＵＴがＡＤＣ端子１９ａを介して入力されるＡ／Ｄコンバータの入力レンジの略中央レベルになるように、ＤＡＣ端子１９ｄの出力電圧の調整(ゼロレベル調整)を行って、ジャイロ１３０の手振れ検出動作に移行する。このように増幅回路ＡＰ１は角速度信号(手振れ信号)の直流成分に関する信号レベルの調整が可能であるため、高精度な手振れ検出を行えることとなる。
【００８０】
なお、７５倍の増幅率に対してＤＡＣ端子１９ｄの出力信号の分解能が不足する場合には、例えば出力縮小回路をＤＡＣ端子１９ｄと増幅回路ＡＰ１のオペアンプの＋端子との間に介挿して分解能をアップするようにしても良い。
【００８１】
以上の構成を有する手振れ検知部１３の処理手順を、図６を参照して順に説明する。
【００８２】
(１)デジタル制御部１９のＩＯ端子１９ｂからジャイロ１３０のスタンバイ端子１３ｅにＨ信号を入力したスタンバイ状態で、ジャイロ１３０の電源供給端子１３ａに電源供給を開始する。
【００８３】
(２)ジャイロ１３０のスタンバイ状態を維持しつつ、ジャイロ１３０の出力端子ＶＯから出力されるＶＲＥＦ信号が安定するのを待つ（処理ＳＱ１）。
【００８４】
(３)信号処理回路１３３Ａの出力ＧＶＯＵＴについてゼロレベル補正を行う（処理ＳＱ２）。すなわち、上述したようにデジタル制御部１９のＤＡＣ端子１９ｄの出力電圧を調整して、ＡＤＣ端子１９ａに入力される信号処理回路１３３Ａの出力ＧＶＯＵＴが、Ａ／Ｄコンバータの入力レンジのセンター値付近になるようにする。これにより、手振れ信号の基準レベルに相当する角速度のゼロレベルを決定できる。そして、このゼロレベル補正が完了した後に、次の動作(４)のようにジャイロ１３０のスタンバイ状態が解除されることとなる。
【００８５】
(４)ジャイロ１３０の角速度検知メカニズム１３４が安定する（ジャイロ１３０の電源オンから一定時間が経過すれば安定したものとする）のを待って、デジタル制御部１９のＩＯ端子１９ｂからジャイロ１３０のスタンバイ端子１３ｅにＬ信号を入力し、スタンバイ状態を解除する。
【００８６】
(５)ジャイロ１３０の内部回路の切替わり時間を待って、ジャイロ１３０の通常の振れ検出状態で撮像装置１Ａの振れ検出を行う（処理ＳＱ３〜４）。
【００８７】
以上のような信号処理回路１３３Ａ他の動作により、ジャイロ１３０の電源がオンされ角度速度検知メカニズム１３４の振動が開始されると、スタンバイ状態に設定して手振れ検出に必要な角速度のゼロレベル補正が行われるため、角度速度検知メカニズムの振動が定常状態となって安定するまでの間に、手振れ検知に必要な前処理を行えることとなる。その結果、手振れセンサを起動してから手振れ検知開始までの時間を短縮できる。
【００８８】
＜撮像装置１Ａの動作＞
図７および図８は、撮像装置１Ａの基本的な動作を説明するためのタイミングチャートである。なお、撮像装置１Ａにおいては、撮影時に手振れ補正を行う手振れ補正モードに設定されているものとする。
【００８９】
図７に示すように再生モードなどの他の機能モードからカメラモードにモード切替えが行われる際には、撮像装置１Ａにおいて次の動作(ａ１)〜(ａ４)を順次に行う。
【００９０】
(ａ１)他の機能モードからカメラモード(撮影モード)に切替えられると、ジャイロ１３０のスタンバイ端子１３ｅにはデジタル制御部１９のＩＯ端子１９ｂからＨ信号が入力されているため、ジャイロ１３０をスタンバイ状態に設定してジャイロ１３０の電源をオンするとともに、信号処理回路１３３Ａの電源をオンして角速度のゼロレベル補正を行う（処理ＳＥ１）。すなわち、ジャイロ１３０の電源がオンされて角速度検知メカニズム１３４の振動が開始されると角速度信号の基準レベルを決定する処理が行われる。ここで、ジャイロ１３０の電源をオンした後に、角速度検知メカニズム１３４の共振が安定する時間(０.５秒程度)が経過すると、角速度信号は正常状態に移行することとなる。
【００９１】
(ａ２)ゼロレベル補正が完了すれば、信号処理回路１３３Ａの電源をオフにする(処理ＳＥ２)。この場合、信号処理回路１３３Ａは第３・第４実施形態のようなＨＰＦを有していないため、信号処理回路１３３Ａの起動時間は非常に短い時間となり、電源オフを行っても問題がない。
【００９２】
(ａ３)レリーズ釦１５の全押し(Ｓ２オン)が行われると、この撮影指示に応答して信号処理回路１３３Ａの電源をオンにするとともに、デジタル制御部１９のＩＯ端子１９ｂからジャイロ１３０のスタンバイ端子１３ｅにＬ信号を入力して、ジャイロ１３０を通常の手振れ検知状態に移行させる。
【００９３】
(ａ４)ジャイロ１３０および信号処理回路１３３Ａが安定化する時間(例えば２０ｍｓ程度)を待って、手振れ検出動作を開始する(処理ＳＥ３〜４)。これにより、レリーズのタイムラグなしでの手振れ補正が行えることとなる。
【００９４】
図８に示すように撮影終了時やカメラモードから再生モードなどの他の機能モードにモード切替えが行われる際には、次の動作(ｂ１)〜(ｂ４)を順次に行う。
【００９５】
(ｂ１)Ｓ２オフが行われて撮影が終了する際には、信号処理回路１３３Ａの電源をオフする(処理ＳＥ５)。
【００９６】
(ｂ２)Ｓ２オフが行なわれてから例えば２秒の時間(所定の時間)Ｔｐが経過する場合には、次の連続撮影はないと考えられるため、ジャイロ１３０をスタンバイ状態に設定する。すなわち、次の撮影時においてジャイロ１３０の高速起動を行うために、ジャイロ１３０の電源はオン状態としてスタンバイ状態に移行させる。
【００９７】
(ｂ３)次にＳ２オンが行われると、即座に信号処理回路１３３Ａの電源オンを行うとともにジャイロ１３０のスタンバイを解除し、安定化時間(例えば２０ｍｓ)が経過するのを待って、手振れ補正動作に移行する(処理ＳＥ６〜７)。すなわち、撮影モードにおいて信号処理回路１３３Ａの電源オフが行われジャイロ１３０のスタンバイ状態に設定された後に撮影指示が行われる場合には、信号処理回路１３３Ａの電源をオンにした後に、ジャイロ１３０のスタンバイ状態を解除して手振れ補正を行う。
【００９８】
(ｂ４)カメラモードから他の機能モードに切替えられる際には、スタンバイ端子１３ｅにＨ信号を入力しスタンバイ状態に設定してジャイロ１３０の電源をオフするとともに、信号処理回路１３３Ａの電源をオフする。これにより、次にジャイロ１３０が起動される場合には、スタンバイ状態で起動されることとなる。
【００９９】
以上のような撮像装置１Ａの動作により、カメラモードに切替えられる際にはスタンバイ状態でジャイロを起動し角速度のゼロレベル補正を行って撮影に備えるため、手振れセンサの制御を適切に行える。また、Ｓ２がオフ(撮影終了状態)された場合には、まずは起動時間の短い信号処理回路１３３Ａの電源をカットし、その後ジャイロをスタンバイ状態にして待機するというシーケンスを実施するため、再びＳ２オン状態となった場合にも、ジャイロの発振安定待ちを行わずとも直ぐに手振れ補正を実行でき、また消費電流も少ない最適制御が可能となる。
【０１００】
この撮像装置１Ａの信号処理回路１３３Ａについては、低周波の出力ドリフトが小さく低周波振れが可能で、オフセットのバラツキや変動が多少あるジャイロの信号処理に適している。また、信号処理回路１３３Ａは、第３・第４実施形態のようなハイパス・フィルタ（ＨＰＦ）を備えないため、安定化時間が短く、低周波の振れやパンニング（撮影の構図変更を目的としたカメラの移動動作）、流し撮りへの対応が容易となる。
【０１０１】
以上の撮像装置１Ａにおいては、工場出荷時などに角速度のゼロ補正を行うのが好ましいが、この補正の処理手順を、図９を参照して順に説明する。
【０１０２】
(１)撮像装置１Ａを振動がない状態にセットする。すなわち、手振れ検知部１３を静止状態として保持する。
【０１０３】
(２)デジタル制御部１９のＩＯ端子１９ｂからジャイロ１３０のスタンバイ端子１３ｅにＨ信号を入力した状態で、ジャイロ１３０の電源供給端子１３ａに電源供給を開始する。
【０１０４】
(３)ジャイロ１３０をスタンバイ状態に維持しつつ、ジャイロ１３０の出力端子ＶＯから出力されるＶＲＥＦ信号が安定するのを待つ（処理ＳＱ１１）。
【０１０５】
(４)ジャイロ１３０のスタンバイ端子１３ｅに、Ｈ信号、Ｌ信号を交互に入力して信号処理回路１３３Ａの出力ＧＶＯＵＴにおける各電圧レベルを検出する(処理ＳＱ１２)。具体的には、例えば温度Ｔ＝２５℃の環境においてＰ１時点での信号処理回路１３３Ａの出力値ωｏstと、Ｐ２時点での信号処理回路１３３Ａの出力値ωｏnmとを検出する。なお、Ｌ信号によるジャイロ１３０のスタンバイ解除は、角速度検知メカニズム１３４が安定してから行う。
【０１０６】
(５)Ｈ／Ｌ信号によるスタンバイ状態およびスタンバイ解除状態における信号処理回路１３３Ａの各出力値ωｏst、ωｏnmのレベル差Δωｏを求めて、撮像装置１Ａのデジタル制御部１９内のメモリに記憶する(処理ＳＱ１３)。
【０１０７】
以上のように撮像装置１Ａの工場出荷時にΔωｏを記憶すれば、撮影者が実際に撮影する場合には、ジャイロ１３０のスタンバイ状態における信号処理回路１３３Ａの出力値ωｏstを検出することにより、角速度ゼロレベルωｏが、以下の(式１)で算出できることとなる。
【０１０８】
ωｏ＝ωｏst＋Δωｏ・・・・・・・・・(式１)：
このように、撮像装置１Ａにおいてスタンバイ状態・解除状態におけるレベル差Δωｏを記憶すると、ＨＰＦが設けられていない回路構成の信号処理回路１３３Ａでも、正確な角速度ゼロレベルを精度良く求められ、非常に低周波数からの手振れ補正が可能となる。
【０１０９】
すなわち、ジャイロ１３０のスタンバイ状態に設定して出力端子ＶＯから出力されるＶＲＥＦ信号の信号レベルを検出するとともに、スタンバイ状態を解除して出力端子ＶＯから出力される角速度信号の信号レベルを検出し、これらのレベル差を、手振れ検知部１３の静止状態に対応した角速度信号のゼロレベル(基準レベル)の情報として記憶するため、手振れ検知部１３の調整を高精度に行えることとなる。
【０１１０】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る撮像装置１Ｂについては、図１に示す第１実施形態の撮像装置１Ａと類似の構成を有しているが、信号処理回路の構成が異なっている。
【０１１１】
すなわち、撮像装置１Ｂの信号処理回路１３３Ｂは、第１実施形態の信号処理回路１３３Ａに対して、デジタル制御部１９によるオフセット調整が省略された構成となっている。この信号処理回路１３３Ｂの構成について、以下で詳しく説明する。
【０１１２】
図１０は、信号処理回路１３３Ｂの構成を示す図である。
【０１１３】
信号処理回路１３３Ｂは、オペアンプを有する増幅回路ＡＰ２を備えている。この増幅回路ＡＰ１は、ジャイロ１３０の出力端子１３ｄからの出力信号を例えば７５倍の増幅率(ゲイン)で増幅するとともに、カットオフ周波数ｆｃ＝１００Ｈｚの特性を有するローパス・フィルタ（ＬＰＦ）として機能する。なお、信号処理回路１３３Ｂで信号処理の対象となるジャイロ１３０は、低周波出力ドリフトが小さく低周波の振れ検出が可能で、オフセットのバラツキや変動が非常に小さいジャイロであるのが好ましい。
【０１１４】
このように増幅回路ＡＰ２は、ジャイロ１３０の出力信号を７５倍に増幅するため、オフセットの電圧変化も７５倍に増幅されることとなる。ここで、ジャイロ１３０のオフセット変動が非常に小さい場合には、ＶＲＥＦ信号を基準として信号増幅処理を施せば、信号処理回路１３３Ｂの出力ＧＶＯＵＴのオフセット電圧もＡＤＣ端子１９ａを介して入力されるＡ／Ｄコンバータの入力レンジの略中央レベルとなる。
【０１１５】
そこで、増幅回路ＡＰ２のオペアンプの＋端子にジャイロ１３０のＶＲＥＦ端子１３ｃを介してＶＲＥＦ信号を入力することとし、ＶＲＥＦ信号に相当する角速度ゼロレベルが安定した後に、ジャイロ１３０の手振れ検出動作に移行する。
【０１１６】
以上の構成を有する手振れ検知部１３の処理手順を、図１１を参照して順に説明する。
【０１１７】
(１)デジタル制御部１９のＩＯ端子１９ｂからジャイロ１３０のスタンバイ端子１３ｅにＨ信号を入力したスタンバイ状態で、ジャイロ１３０の電源供給端子１３ａに電源供給を開始する。
【０１１８】
(２)ジャイロ１３０のスタンバイ状態を維持しつつ、ジャイロ１３０の出力端子ＶＯから出力されるＶＲＥＦ信号が安定するのを待つ（処理ＳＱ２１）。
【０１１９】
(３)信号処理回路１３３Ｂの出力ＧＶＯＵＴについてゼロレベルの補正を行う（処理ＳＱ２２）。すなわち、ジャイロ１３０の個体のバラツキや温度変動に起因して多少変動するオフセット電圧について、デジタル制御部１９のＡＤＣ端子１９ａを介して検出し、角速度ゼロレベル(ωｏ)として撮像装置１Ｂのデジタル制御部１９内のメモリに記憶する。
【０１２０】
(４)ジャイロ１３０の角速度検知メカニズム１３４が安定するのを待って、デジタル制御部１９のＩＯ端子１９ｂからジャイロ１３０のスタンバイ端子１３ｅにＬ信号を入力し通常角速度検出状態に移行させる。
【０１２１】
(５)ジャイロ１３０の内部回路の切替わり時間を待って、撮像装置１Ｂの振れ検出を行う（処理ＳＱ２３〜２４）。
【０１２２】
以上のような信号処理回路１３３Ｂ他の動作により、ジャイロ１３０の電源がオンされるとスタンバイ状態に設定して角速度のゼロレベル補正が行われるため、角度速度検知メカニズムの振動が定常状態となって安定するまでの間に、手振れ検知に必要な前処理を行えることとなる。その結果、手振れセンサを起動してから手振れ検知開始までの時間を短縮できる。
【０１２３】
また、撮像装置１Ｂの基本的な動作については、第１実施形態の撮像装置１Ａと同様の動作を行う。すなわち、撮像装置１Ｂにおいては、図７および図８に示す動作が行われることとなる。
【０１２４】
以上のような撮像装置１Ｂの動作により、第１実施形態の撮像装置１Ａと同様に、カメラモードに切替えられる際にはスタンバイ状態でジャイロを起動し角速度のゼロレベル補正を行って撮影に備えるとともに、撮影完了から所定時間経過すればジャイロのスタンバイ状態に移行させて待機するため、起動時間の高速化を確保しつつ消費電力の低電力化が図れるという手振れ検知センサについての最適な制御を実現できる。
【０１２５】
この撮像装置１Ｂの信号処理回路１３３Ｂについては、第１実施形態と同様に、ハイパス・フィルタ（ＨＰＦ）を備えないため、安定化時間が短く、低周波の振れやパンニング（撮影の構図変更を目的としたカメラの移動動作）、流し撮りへの対応が容易となる。
【０１２６】
＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態に係る撮像装置１Ｃについては、図１に示す第１実施形態の撮像装置１Ａと類似の構成を有しているが、信号処理回路の構成が異なっている。
【０１２７】
すなわち、撮像装置１Ｃの信号処理回路１３３Ｃは、第１実施形態の信号処理回路１３３Ａに対して、ハイパス・フィルタ(ＨＰＦ)および増幅回路が１つ追加されている。この信号処理回路１３３Ｃでは、ＨＰＦを介して信号増幅処理を施せるが、信号処理回路１３３Ｃの構成について以下で詳しく説明する。
【０１２８】
図１２は、信号処理回路１３３Ｃの構成を示す図である。
【０１２９】
信号処理回路１３３Ｃは、オペアンプを有する２つの増幅回路ＡＰ１１、ＡＰ１２と、フィルタ回路ＦＬとを備えている。
【０１３０】
増幅回路ＡＰ１１は、ＨＰＦの前段に設けられており、ジャイロ１３０の出力端子１３ｄからの出力信号を例えば３倍の増幅率(ゲイン)で増幅するとともに、カットオフ周波数ｆｃ＝１ｋＨｚの特性を有するローパス・フィルタ（ＬＰＦ）として機能する。また、増幅回路ＡＰ１１は、第１実施形態の増幅回路ＡＰ１と同様に、デジタル制御部１９のＤＡＣ端子１９ｄからの電圧を調整して角速度信号の直流成分に関する信号レベルの調整が可能な構成となっている。
【０１３１】
増幅回路ＡＰ１２は、ＨＰＦの後段に設けられており、ハイパス・フィルタＦＬの出力信号を例えば２５倍の増幅率で増幅するとともに、カットオフ周波数ｆｃ＝１００Ｈｚの特性を有するローパス・フィルタ（ＬＰＦ）として機能する。
【０１３２】
フィルタ回路ＦＬは、コンデンサＣＮおよび抵抗Ｒ１からなり、カットオフ周波数ｆｃ＝０.３Ｈｚの特性を有するＨＰＦとして構成されており、抵抗Ｒ２およびスイッチＳＷからなる急速充電回路の接続が可能となっている。
【０１３３】
急速充電回路は、ＨＰＦの抵抗Ｒ１に対して約１/１００程度の抵抗値を有する抵抗Ｒ２が設けられており、信号処理回路１３３Ｃの起動時にはデジタル制御部１９のＩＯ端子１９ｅからの出力信号(／ＣＨＰＦ信号のＬ信号)によりスイッチＳＷがオンされる。このようにスイッチＳＷをオンにして急速充電回路をＨＰＦに接続することにより、コンデンサＣＮに対して電荷を急速に供給できる。そして、コンデンサＣＮに対する電荷供給終了（チャージ終了）後には、ＩＯ端子１９ｅからの出力信号(／ＣＨＰＦ信号のＨ信号)によりスイッチＳＷがオフされて、コンデンサＣＮおよび抵抗Ｒ１からなるＨＰＦを正規状態(正常状態)にする。なお、スイッチＳＷのオフによるフィルタ回路ＦＬの出力変動を抑制するため、コンデンサＣＮの両端の電位を一定にすることを目的として、コンデンサＣＮの電位をＡＤＣ端子１９ｆを介してデジタル制御部１９で検出してＤＡＣ端子１９ｄからの電圧調整にフィードバックさせている。
【０１３４】
このようなフィルタ回路ＦＬの構成により、回路の安定化に必要な時間を大幅に短縮できることとなる。
【０１３５】
以上のような構成を有する信号処理回路１３３Ｃにおいては、ジャイロ１３０の出力端子１３ｄにおける直流成分の信号(ＤＣ信号)が多少変動しても、ＨＰＦを有するフィルタ回路ＦＬによってＤＣ変動が吸収できる。
【０１３６】
以上の構成を有する手振れ検知部１３の処理手順を、図１３を参照して順に説明する。
【０１３７】
(１)デジタル制御部１９のＩＯ端子１９ｂからジャイロ１３０のスタンバイ端子１３ｅにＨ信号を入力したスタンバイ状態で、ジャイロ１３０の電源供給端子１３ａに電源供給を開始する。また、デジタル制御部１９のＩＯ端子１９ｅから／ＣＨＰＦ信号のＬ(Low)信号を出力し、フィルタ回路ＦＬの急速充電を開始する。
【０１３８】
(２)ジャイロ１３０のスタンバイ状態を維持しつつ、ジャイロ１３０の出力端子ＶＯから出力されるＶＲＥＦ信号が安定するのを待つ（処理ＳＱ３１）。
【０１３９】
(３)フィルタ回路ＦＬのコンデンサＣＮの入力電圧を、信号処理回路１３３Ｃの回路基準電圧ＩＣＶｒｅｆのレベル付近に調整する(処理ＳＱ３２)。具体的には、コンデンサＣＮの入力電圧をデジタル制御部１９のＡＤＣ端子１９ｆでモニタしつつデジタル制御部１９のＤＡＣ端子１９ｄの出力電圧を調整して、コンデンサＣＮの入力電圧を回路基準電圧ＩＣＶｒｅｆのレベル付近に制御する。
【０１４０】
(４)デジタル制御部１９のＩＯ端子１９ｅから出力される／ＣＨＰＦ信号をＨ(High)信号に切替えて、ＨＰＦから急速充電回路を電気的に切離し標準状態のＨＰＦに移行させる。そして、／ＣＨＰＦ信号の切替え後には、回路の電位変動が安定化する一定時間（例えば０.５秒）が経過してから、デジタル制御部１９のＡＤＣ端子１９ａを介して検出される信号処理回路１３３Ｃの出力レベルを角速度ゼロ(ωｏ)としてデジタル制御部１９内のメモリに記憶する。
【０１４１】
(５)ジャイロ１３０の角速度検知メカニズム１３４が安定するのを待って、デジタル制御部１９のＩＯ端子１９ｂからジャイロ１３０のスタンバイ端子１３ｅにＬ信号を入力しジャイロ１３０のスタンバイ状態を解除して通常の角速度検出状態に移行させる。
【０１４２】
(６)ジャイロ１３０のスタンバイ解除から回路の安定化時間(例えば１０ｍｓ)が経過した後に、振れ検出を開始する（処理ＳＱ３３〜３４）。なお、スタンバイ状態の解除によって出力端子ＶＯの出力電圧においてＤＣレベルが変動しても、フィルタ回路ＦＬのＨＰＦによりＤＣ変動を吸収できるため、信号処理回路１３３Ｃの出力ＧＶＯＵＴに与える影響が小さい。
【０１４３】
以上のような信号処理回路１３３Ｃ他の動作により、ジャイロ１３０の電源がオンされ角度速度検知メカニズム１３４の振動が開始されると、スタンバイ状態に設定するとともに、急速充電回路によるコンデンサＣＮの充電動作を行い充電完了後に充電動作を停止する処理(前処理)を行うため、角度速度検知メカニズムの振動が定常状態となって安定するまでの間に、手振れ検知に必要な前処理を行えることとなる。その結果、手振れセンサを起動してから手振れ検知開始までの時間を短縮できる。
【０１４４】
＜撮像装置１Ｃの動作＞
図１４および図１５は、撮像装置１Ｃの基本的な動作を説明するためのタイミングチャートである。なお、撮像装置１Ｃにおいては、手振れ補正モードに設定されているものとする。
【０１４５】
図１４に示すように再生モードなどの他の機能モードからカメラモードにモード切替えが行われる際には、撮像装置１Ｃにおいて次の動作(ａ１)〜(ａ４)を順次に行う。
【０１４６】
(ａ１)他の機能モードからカメラモードに切替えられると、ジャイロ１３０のスタンバイ端子１３ｅにはデジタル制御部１９のＩＯ端子１９ｂからＨ信号が入力されているため、ジャイロ１３０をスタンバイ状態に設定して、ジャイロ１３０の電源をオンするとともに、信号処理回路１３３Ａの電源をオンして角速度信号の基準レベルを決定する処理である角速度のゼロレベル補正を行う（処理ＳＥ１１）。このように手振れ補正モードに設定されている場合において、撮影指示の前には処理時間を要するゼロレベル補正が完了しており、またジャイロ１３０は消費電力の少ないスタンバイ状態に設定されているため、電力消費を抑えつつ撮影時の手振れ補正を迅速に開始できることとなる。
【０１４７】
ここで、フィルタ回路ＦＬの処理については、まずデジタル制御部１９のＩＯ端子１９ｅから／ＣＨＰＦ信号のＬ信号を出力してフィルタ回路ＦＬの急速充電(チャージ)状態とし、次に充電完了時間が経過してから／ＣＨＰＦ信号をＨ信号に切替えて、フィルタ回路ＦＬをＨＰＦとする標準状態に移行させる。すなわち、他の機能モードから撮影モードに切替えられる際には、ジャイロ１３０をスタンバイ状態に設定し、急速充電回路によるコンデンサＣＮの充電動作を行うとともに、コンデンサＣＮの充電が完了した後には充電動作が停止されることとなる。
【０１４８】
(ａ２)回路の安定化時間を待つ(処理ＳＥ１２)。すなわち、ジャイロ１３０の電源をオンした後に、角速度検知メカニズム１３４の発振が安定する時間(０.５秒程度)が経過するのを待つ。なお、信号処理回路１３３Ｃについては、第１・第２実施形態と異なるコンデンサＣＮのチャージ状態を維持する必要があるため、回路が安定化しても電源オンの状態を保持することとする。
【０１４９】
(ａ３)レリーズ釦１５の全押し(Ｓ２オン)が行われると、デジタル制御部１９のＩＯ端子１９ｂからジャイロ１３０のスタンバイ端子１３ｅにＬ信号を入力して、ジャイロ１３０を通常の手振れ検知状態に移行させる。
【０１５０】
(ａ４)ジャイロ１３０および信号処理回路１３３Ａが安定化する時間(例えば２０ｍｓ程度)を待って、手振れ検出動作を開始する(処理ＳＥ１３〜１４)。これにより、レリーズのタイムラグなしでの手振れ補正が行えることとなる。
【０１５１】
図１５に示すように撮影終了時やカメラモードから再生モードなどの他の機能モードにモード切替えが行われる際には、次の動作(ｂ１)〜(ｂ４)を順次に行う。
【０１５２】
(ｂ１)Ｓ２オフが行われて撮影が終了してから例えば２秒の時間Ｔｇが経過する場合には、次の連続撮影がないと考えられるため、ジャイロ１３０を起動時間の短いスタンバイ状態に設定する。すなわち、次の撮影時においてジャイロ１３０の高速起動を行うために、ジャイロ１３０の電源はオン状態としてスタンバイ状態に移行させる。
【０１５３】
(ｂ２)Ｓ２オフが行われた後に、例えば１０秒の時間Ｔｇが経過する場合には、撮影がほぼ終了したと判断できるため、デジタル制御部１９のＩＯ端子の／ＣＨＰＦ信号をＬ信号に切替えるとともにジャイロ１３０および信号処理回路１３３Ｃの電源をオフにする。このように、スタンバイ状態に設定されてから例えば８秒の時間が経過する場合には、急速充電回路をコンデンサＣＮに接続する状態に設定して信号処理回路１３３Ｃの電源をオフすることにより、省電力を図れるとともに、次の回路起動に備えた状態に設定できる。
【０１５４】
なお、Ｓ２オフから１０秒以内に、再度Ｓ２オンが行われた場合には、回路電源がオフされていないため手振れ検出部１３の起動を高速に行える。
【０１５５】
(ｂ３)Ｓ２オフから１０秒以上経過した後にＳ２オン動作が行われる場合には、即座にジャイロ１３０および信号処理回路１３３Ｃの電源オンを行ってから、信号処理回路１３３ＣのコンデンサＣＮのチャージ制御、つまり／ＣＨＰＦ信号のＬ信号からＨ信号への切替え制御を行い、ジャイロ１３０のスタンバイ解除を行う。すなわち、信号処理回路１３３Ｃの電源オン動作、急速充電回路によるコンデンサＣＮの充電動作、スタンバイ状態の解除の順に処理が実行される。この一連の処理により、Ｓ２オンから約０.５秒で、手振れ補正が行える状態に移行できることとなる。
【０１５６】
(ｂ４)カメラモードから他の機能モードに移行する場合には、ジャイロ１３０の電源をオフするとともに、信号処理回路１３３Ａの電源をオフする。そして、次の手振れ検知部１３の起動に備えて、デジタル制御部１９からジャイロ１３０のスタンバイ端子１３ｅにＨ信号を出力するとともに、／ＣＨＰＦ信号をＬ(Low)信号として出力する。すなわち、撮影モードから他の機能モードに切替えられる際には、スタンバイ状態に設定してジャイロ１３０の電源をオフするとともに、急速充電回路をコンデンサＣＮに接続する状態に設定して信号処理回路１３３Ｃの電源がオフされることとなる。
【０１５７】
以上のような撮像装置１Ｃの動作により、カメラモードに切替えられる際にはスタンバイ状態でジャイロを起動しＨＰＦのコンデンサを急速充電するとともに、撮影完了から所定時間経過すればジャイロをスタンバイ状態に移行させるため、撮影モードにおける手振れ検知センサの制御として高速起動と消費電力の低減との両立が実現できる。
【０１５８】
この撮像装置１Ｃの信号処理回路１３３Ｃについては、オフセットのバラツキや変動が大きいジャイロの信号処理に適している。また、信号処理回路１３３Ｃは、フィルタ回路ＦＬには急速充電回路が設けられているため、ＨＰＦの急速充電を行え、手振れ検出開始までの起動時間を短縮できる。
【０１５９】
＜第４実施形態＞
本発明の第４実施形態に係る撮像装置１Ｄについては、図１に示す第３実施形態の撮像装置１Ｃと類似の構成を有しているが、信号処理回路の構成が異なっている。
【０１６０】
すなわち、撮像装置１Ｄの信号処理回路１３３Ｄは、第３実施形態の信号処理回路１３３Ｃに対して、デジタル制御部１９による増幅回路のオフセット調整が省略された構成となっている。この信号処理回路１３３Ｄの構成について、以下で詳しく説明する。
【０１６１】
図１６は、信号処理回路１３３Ｄの構成を示す図である。
【０１６２】
信号処理回路１３３Ｄは、増幅回路ＡＰ２１と、第３実施形態と同様の構成を有する増幅回路ＡＰ１２およびフィルタ回路ＦＬとを備えている。
【０１６３】
増幅回路ＡＰ２１は、ＨＰＦの前段に設けられており、ジャイロ１３０の出力端子１３ｄからの出力信号を例えば３倍の増幅率(ゲイン)で増幅するとともに、カットオフ周波数ｆｃ＝１ｋＨｚの特性を有するローパス・フィルタ（ＬＰＦ）として機能する。また、増幅回路ＡＰ２１は、第２実施形態の増幅回路ＡＰ２と同様に、ジャイロ１３０のＶＲＥＦ信号を基準とした信号増幅処理を施せる構成となっている。
【０１６４】
信号処理回路１３３Ｂで信号処理の対象となるジャイロ１３０は、オフセットの変動があるがＶＲＥＦ信号の変動にはリンクしているジャイロであるのが好ましいが、このようなジャイロでは、ジャイロの出力端子ＶＯのＤＣレベルとＶＲＥＦ端子との電位差があまり大きくないため、信号処理回路１３３Ｄにおいて第３実施形態のように初段の増幅回路ＡＰ２１でのＤＣレベル調整は不要となる。また、増幅回路ＡＰ２１のオペアンプの＋端子の入力電位が一定であれば、フィルタ回路ＦＬのコンデンサＣＮの両端の電位も略一定にできるため、スイッチＳＷのオフによるフィルタ回路ＦＬの出力変動を抑制できることとなる。
【０１６５】
以上の構成を有する手振れ検知部１３の処理手順を、図１７を参照して順に説明する。
【０１６６】
(１)デジタル制御部１９のＩＯ端子１９ｂからジャイロ１３０のスタンバイ端子１３ｅにＨ信号を入力したスタンバイ状態で、ジャイロ１３０の電源供給端子１３ａに電源供給を開始する。また、デジタル制御部１９のＩＯ端子１９ｅから／ＣＨＰＦ信号のＬ(Low)信号を出力し、フィルタ回路ＦＬの急速充電を開始する。
【０１６７】
(２)ジャイロ１３０のスタンバイ状態を維持しつつ、ジャイロ１３０の出力端子ＶＯから出力されるＶＲＥＦ信号が安定するのを待つ（処理ＳＱ４１）。なお、この待ち時間については非常に短い時間であり、ほとんど時間待ちなしでも良い。
【０１６８】
(３)デジタル制御部１９のＩＯ端子１９ｅから出力される／ＣＨＰＦ信号をＨ(High)信号に切替えて、標準状態のＨＰＦに移行させる(処理ＳＱ４２)。そして、／ＣＨＰＦ信号の切替え後には、回路の電位変動が安定化する一定時間（例えば０.５秒）が経過してから、デジタル制御部１９のＡＤＣ端子１９ａを介して検出される信号処理回路１３３Ｃの出力レベルを、角速度ゼロ(ωｏ)として撮像装置１Ｃ内に記憶する角速度のゼロレベル補正を行う。
【０１６９】
(４)ジャイロ１３０の角速度検知メカニズム１３４が安定するのを待って、デジタル制御部１９のＩＯ端子１９ｂからジャイロ１３０のスタンバイ端子１３ｅにＬ信号を入力しジャイロ１３０を通常の角速度検出状態に移行させる。
【０１７０】
(５)ジャイロ１３０のスタンバイ解除から回路安定化時間(例えば１０ｍｓ)が経過した後に、振れ検出を開始する（処理ＳＱ４３〜４４）。なお、スタンバイ状態の解除によって出力端子ＶＯの出力電圧においてＤＣレベルが変動しても、フィルタ回路ＦＬのＨＰＦによりＤＣ変動を吸収できるため、信号処理回路１３３Ｄによって出力ＧＶＯＵＴに与える影響を小さくできる。
【０１７１】
以上のような信号処理回路１３３Ｄ他の動作により、ジャイロ１３０の電源がオンされ角度速度検知メカニズム１３４の振動が開始されると、スタンバイ状態に設定するとともに、急速充電回路によるコンデンサＣＮの充電動作を行い充電完了後に充電動作を停止する処理(前処理)を行うため、角度速度検知メカニズムの振動が定常状態となって安定するまでの間に、手振れ検知に必要な前処理を行えることとなる。その結果、手振れセンサを起動してから手振れ検知開始までの時間を短縮できる。
【０１７２】
また、撮像装置１Ｄの基本的な動作については、第３実施形態の撮像装置１Ｃと同様の動作を行う。すなわち、撮像装置１Ｄにおいては、図１４および図１５に示す動作が行われることとなる。
【０１７３】
以上のような撮像装置１Ｄの動作により、第３実施形態の撮像装置１Ｃと同様に、カメラモードに切替えられる際にはスタンバイ状態でジャイロを起動しＨＰＦのコンデンサを急速充電するとともに、撮影完了から所定時間経過すればジャイロをスタンバイ状態に移行させるため、撮影モードにおける手振れ検知センサの制御として高速起動と消費電力の低減との両立が実現できる。
【０１７４】
この撮像装置１Ｄの信号処理回路１３３Ｄについては、フィルタ回路ＦＬには急速充電回路が設けられているため、ＨＰＦの急速充電を行え、手振れ検出開始までの起動時間を短縮できる。
【０１７５】
＜変形例＞
◎上記の各実施形態におけるジャイロにおいては、図１８に示すタイマを有するものでも良い。
【０１７６】
図１８は、本発明の変形例に係るジャイロ１３０Ａの構成を示すブロック図である。
【０１７７】
ジャイロ１３０Ａについては、図２に示すジャイロ１３０と類似の構成を有しているが、タイマ１３７が付加されている点が異なっている。
【０１７８】
このタイマ１３７は、電源供給端子１３ａに電力供給が開始されてからの時間を計測するためのものである。このタイマ１３７により、ジャイロ１３０の電源がオンされて角速度検知メカニズム１３４の振動が開始されてからの経過時間を計測できるため、角速度検知メカニズム１３４が安定するまでの安定化時間(例えば１秒)を過ぎたか否かを判定できることとなる。そして、振動開始からの経過時間が安定化時間内である場合には、ジャイロ１３０ＡにおいてＶＲＥＦ回路１３５で生成されたＶＲＥＦ信号を強制的に出力端子１３ｄから出力する。
【０１７９】
以上のようなジャイロ１３０Ａにより、角速度メカニズム１３４が不安定な時期におけるイレギュラーな角速度信号を出力端子１３ｄから出力することを防止でき、角速度信号の誤検知に基づく手振れ補正のミスを回避できることとなる。
【０１８０】
◎上記の各実施形態においては、デジタルカメラに適用するのみでなく、撮像機能を有し撮影時に手振れ補正を行える携帯電話などに適用するようにしても良い。この場合には、図７に示す他のモードとは、通話モード等が相当することとなる。
【図面の簡単な説明】
【０１８１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る撮像装置１Ａの機能構成を示すブロック図である。
【図２】ジャイロ１３０の構成を示すブロック図である。
【図３】ジャイロ１３０と信号処理回路１３３Ａとデジタル制御部１９との関係を説明するための図である。
【図４】ジャイロ１３０の出力変化を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】信号処理回路１３３Ａの構成を示す図である。
【図６】手振れ検知部１３の処理手順を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】撮像装置１Ａの基本的な動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】撮像装置１Ａの基本的な動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】手振れ検知部１３における角速度のゼロ補正の手順を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る撮像装置１Ｂの信号処理回路１３３Ｂの構成を示す図である。
【図１１】手振れ検知部１３の処理手順を説明するためのタイミングチャートである。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る撮像装置１Ｃの信号処理回路１３３Ｃの構成を示す図である。
【図１３】手振れ検知部１３の処理手順を説明するためのタイミングチャートである。
【図１４】撮像装置１Ｃの基本的な動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１５】撮像装置１Ｃの基本的な動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１６】本発明の第４実施形態に係る撮像装置１Ｄの信号処理回路１３３Ｄの構成を示す図である。
【図１７】手振れ検知部１３の処理手順を説明するためのタイミングチャートである。
【図１８】本発明の変形例に係るジャイロ１３０Ａの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１８２】
１Ａ〜１Ｄ  撮像装置
１１  イメージセンサ
１３  手振れ検出部
１５  レリーズ釦
１９  デジタル制御部
１３０  ジャイロ
１３３Ａ〜１３３Ｄ  信号処理回路
１３４  角速度検知メカニズム
１３５  ＶＲＥＦ回路
１３６  角速度検知回路
１３７  タイマ
１３ａ  電源供給(ＧＶＤＤ)端子
１３ｃ  ＶＲＥＦ端子
１３ｄ  出力(ＶＯ)端子
１３ｅ  スタンバイ(ＳＴＢＹ)端子
ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ１１、ＡＰ１２、ＡＰ２１  増幅回路
ＣＮ  コンデンサ
ＦＬ  フィルタ回路
Ｒ１、Ｒ２  抵抗
ＳＷ  スイッチ
【図１】
2006145990.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006145990.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2006145990.tif 000016
【図１４】
2006145990.tif 000017
【図１５】
2006145990.tif 000018
【図１６】
2006145990.tif 000019
【図１７】
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【図１８】
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