(57)【要約】【課題】焦点調節レンズの振動を利用して撮像光学系に加わる角速度を検出する装置であって、焦点調節レンズの焦点調節駆動の影響による角速度の検出誤差を補正することができる撮像装置を提供する。【解決手段】撮像光学系と、撮像光学系の焦点調節を実行する焦点調節手段と、焦点調節手段の振動に基づいて前記撮像光学系に加わる角速度を検出して出力する角速度検出手段とを備える撮像装置を設ける。撮像装置は、焦点調節手段の焦点調節駆動に係る信号に基づいて、角速度検出手段が出力する角速度を補正する。【選択図】図１
2015219433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系と、
前記撮像光学系の焦点調節を実行する焦点調節手段と、
前記焦点調節手段の振動に基づいて前記撮像光学系に加わる角速度を検出して出力する角速度検出手段と、
前記焦点調節手段の焦点調節駆動に係る信号に基づいて、前記角速度検出手段が出力する角速度を補正する補正手段とを備える
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記焦点調節手段の振動は、当該焦点調節手段のウォブリング駆動によって生じる振動であり、
前記角速度検出手段は、
前記焦点調節手段の前記振動と前記撮像光学系に加わる角速度との関連により発生するコリオリの力を検出する力検出手段と、
前記検出されたコリオリの力に係る信号を、前記焦点調節手段のウォブリング駆動に係る周波数で同期検波する同期検波手段を備え、
前記補正手段は、前記同期検波された信号を前記焦点調節手段の前記焦点調節駆動に係る信号で補正する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記同期検波手段は、前記焦点調節手段のウォブリング駆動目標値に係る周波数で前記コリオリの力に係る信号を同期検波し、
前記補正手段は、前記焦点調節手段の焦点調節駆動速度に基づいて、前記同期検波された信号を補正する
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記焦点調節手段は、焦点調節レンズと、前記焦点調節レンズを焦点調節駆動またはウォブリング駆動させるアクチュエータと、前記アクチュエータの位置を検出する位置検出手段とを備え、
前記同期検波手段は、前記コリオリの力に係る信号を前記検出されたアクチュエータの位置に係る信号の高周波成分で同期検波し、
前記補正手段は、前記同期検波された信号を前記検出されたアクチュエータの位置に係る信号の低周波成分で補正する
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記焦点調節手段は、
前記焦点調節レンズを保持し、前記撮像光学系の光軸に沿って移動可能な保持枠を備え、
前記力検出手段は、前記焦点調節レンズと前記保持枠との間に設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記焦点調節手段は、焦点調節レンズと、前記焦点調節レンズを焦点調節駆動またはウォブリング駆動させるアクチュエータと、前記アクチュエータの位置を検出する位置検出手段とを備え、
前記力検出手段は、前記アクチュエータに設けられており、
前記同期検波手段は、前記コリオリの力に係る信号を前記検出されたアクチュエータの位置に係る信号の高周波成分で同期検波し、
前記補正手段は、前記焦点調節手段の焦点調節駆動速度に基づいて、前記同期検波された信号を補正する
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記力検出手段は、錘部材を有する片持ち梁形状の力センサである
ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記補正手段は、前記焦点調節手段の焦点調節駆動期間に含まれる第１の期間における焦点調節駆動速度と、前記焦点調節駆動期間に含まれる第２の期間における焦点調節駆動速度との差に応じて前記同期検波手段の出力利得を制御することで、前記同期検波された信号を補正する
ことを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
撮像光学系と、前記撮像光学系の焦点調節を実行する焦点調節手段とを備える撮像装置の制御方法であって、
前記焦点調節手段の振動に応じた角速度を検出して出力する角速度検出工程と、
前記焦点調節手段の焦点調節駆動に係る信号に基づいて、前記角速度検出工程で出力される角速度を補正する補正工程とを有する
ことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、光学機器が備えるレンズの振動により生じるコリオリの力を検出することで、角速度を検出する装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−０５５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
焦点調節レンズを焦点調節駆動させることでピント合わせを行う撮像装置が提案されている。このピント合わせの際に、焦点調節レンズを撮像光学系の光軸に沿って前後に振動させる、いわゆるウォブリング駆動を行う撮像装置も提案されている。
【０００５】
しかし、この撮像装置に特許文献１に開示された技術を適用し、焦点調節レンズのウォブリング駆動振動を利用して撮像光学系に加わる角速度を検出する場合には、以下の課題がある。すなわち、焦点調節レンズの焦点調節駆動の影響によって、焦点調節駆動期間において角速度の検出誤差が発生する。
【０００６】
本発明は、焦点調節レンズの振動を利用して撮像光学系に加わる角速度を検出する装置であって、焦点調節レンズの焦点調節駆動の影響による角速度の検出誤差を補正することができる撮像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態の撮像装置は、撮像光学系と、前記撮像光学系の焦点調節を実行する焦点調節手段と、前記焦点調節手段の振動に応じて撮影装置に加わる角速度を検出して出力する角速度検出手段と、前記焦点調節手段の焦点調節駆動に係る信号に基づいて、前記角速度検出手段が出力する角速度を補正する補正手段とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の撮像装置によれば、焦点調節レンズの振動に加わる角速度を検出する装置であって、焦点調節レンズの焦点調節駆動の影響による角速度の検出誤差を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の撮像装置の構成を示す図である。
【図２】角速度を検出する処理部を示す図である。
【図３】焦点調節レンズの駆動目標変位を示す図である。
【図４】角速度検出処理を説明するフローチャートである。
【図５】ＣＰＵ内で処理される信号波形を示す図である。
【図６】角速度を検出する処理部を示す図である。
【図７】位置センサの出力の状態を示す図である。
【図８】角速度を検出する処理部を示す図である。
【図９】位置センサ、ＬＰＦ、ＨＰＦの信号を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施例１）
図１は、実施例１の撮像装置の構成を示す図である。また、図２は、撮像装置が備える角速度を検出する処理部を示す図である。
図１中に示す１１は撮像光学系の光軸、１２はシャッタである。鏡筒１５内の撮像光学系は、固定レンズ１３ａ、変倍レンズ１３ｂ、焦点調節レンズ１３ｃ、光学ローパスフィルタ１３ｄ、及び撮像素子１３ｅで構成される。焦点調節レンズ１３ｃは、焦点調節レンズ駆動ユニット１４により、光軸に沿った方向（矢印１４ｂ方向）に駆動される。本体１６には背面液晶モニタ１７が設けられている。
【００１１】
カメラ本体１６に内蔵されるＣＰＵ１８およびドライバ１９は、焦点調節レンズ駆動ユニット１４を構成する超音波モータ１４ａの駆動制御を行う。
焦点調節レンズ１３ｃは、保持枠１３ｆに保持される。保持枠１３ｆは、支持軸１３ｇ上を光軸１１に沿って移動可能に支持されている。保持枠１４ｄは、超音波モータ１４ａと、光軸１１に沿った方向に移動規制されて結合している。したがって、焦点調節レンズ１３ｃは、超音波モータ１４ａの駆動に従って光軸１１に沿った方向に移動する。
【００１２】
焦点調節レンズ１３ｃの焦点調節駆動について説明する。本実施例では、撮像光学系の焦点調節を、画像のコントラストを利用して実行する。これは、撮像素子１３ｅから得られる被写体像のコントラストを評価し、その評価値を利用する手法である。具体的には、焦点調節レンズ１３ｃを光軸１１に沿った方向に駆動し、焦点調節レンズ１３ｃの駆動中におけるコントラスト評価値を取得し、最もコントラスト評価値が高かった位置に焦点調節レンズ１３ｃを位置させる。この時、撮像装置が、焦点調節レンズ１３ｃを常に小刻みに光軸１１に沿った方向に振動させ、コントラスト評価値変化に基づいて、被写体の移動を検出する。これにより、焦点調節の応答性が高まる。上記の焦点調節レンズ１３ｃを小刻みに振動させる動作を、一般的にウォブリングと称する。
【００１３】
撮像素子１３ｅの読み出し周期は近年格段に短くなってきており、それに伴ってウォブリングの周波数も高周波になっている。本実施例では、焦点調節レンズ１３ｃのウォブリングに係る周波数（ウォブリング周波数）を、例えば、２４０Ｈｚに設定している。
【００１４】
超音波モータ１４ａは、図２に示すユニット枠１４ｃ、振動板１４ｄ、バネ１４ｅ、転動ボール１４ｆ、摩擦板１４ｇ、位置センサ１４ｈを備える。超音波モータ１４ａは、焦点調節レンズ１３ｃを焦点調節駆動またはウォブリング駆動させるアクチュエータである。焦点調節レンズ１３ｃは保持枠１３ｆに保持される。力センサ２１ｐ、２１ｙは、保持枠１３ｆと焦点調節レンズ１３ｃの間に設けられる。力センサ２１ｐ、２１ｙは、例えば積層圧電素子などで構成され、焦点調節レンズ１３ｃの保持枠１３ｆに対する相対的な力を検出する。
【００１５】
保持枠１３ｆは、腕部１３ｈを介して軸受１３ｉに接続されている。軸受１３ｇは、支持部１３ｊに支持された支持軸１３ｇに勘合している。振動板１４ｄは、超音波モータ１４ａを構成するユニット枠１４ｃ内に設けられ、圧電振動する。振動板１４ｄは、バネ１４ｅにより摩擦板１４ｇに加圧付勢されている。
【００１６】
振動板１４ｇは、例えばその振動の節領域をバネ１４ｅで加圧されている。その加圧力がユニット枠１４ｃの摩擦にならないように、ユニット枠１４ｃと摩擦板１４ｇの間には転動ボール１４ｆが設けられている。
【００１７】
振動板１４ｄに所定の振動を与えると、振動板１４ｄと摩擦板１４ｇの関連により、ユニット枠１４ｃは、摩擦板１４ｇ上を矢印１４ｂ方向に移動する。ストッパ１３ｋは、ユニット枠１４ｃの作用部１４ｉと光軸１１に沿った方向には移動規制し、その他の方向には自由度を持たせて噛み合っている。したがって、ユニット枠１４ｃが矢印１４ｂ方向に移動すると焦点調節レンズ１３ｃも光軸方向に移動する。
【００１８】
位置センサ１４ｈは、超音波モータ１４ａの光軸１１に沿った方向の位置を検出する位置検出手段として機能する。位置センサ１４ｈは、検出した位置に係る信号を超音波モータ１４ａの駆動に負帰還する。これにより超音波モータの駆動安定性を高めている。
【００１９】
ウォブリング目標値発生部２４は、ユニット枠１４ｃに対して交番的に移動方向を変化させるように、振動板１４ｄに対して、目標とする発振条件（ウォブリング駆動目標値）を与える。合焦駆動目標値発生部２３は、合焦駆動目標値（焦点調節駆動目標値）を発生してドライバ１９に入力する。合焦駆動目標値は、焦点調節レンズ１３ｃの駆動速度（焦点調節駆動速度）の目標値である。これにより、焦点調節レンズ１３ｃの焦点状態を変更して、撮像光学系１３を望ましい焦点状態とする。
【００２０】
超音波モータ１４ａと、焦点調節レンズ１３ｃと、焦点調節レンズ１３ｃの支持機構（保持枠１３ｆ、支持軸１３ｇ、腕部１３ｈ、軸受１３ｉ、支持部１３ｊ）と、合焦駆動目標値発生部２３と、ウォブリング目標値発生部２４とにより、焦点調節手段が構成される。
【００２１】
力センサ２１ｐ、２１ｙは、図２に示すように、各々対になっており、各々の出力は、差動増幅部２５ｐ、２５ｙで差動増幅される。差動増幅部２５ｐ、２５ｙの出力は、同期検波部２６ｐ、２６ｙによりウォブリング目標値発生部２４が発生するウォブリング周波数（例えば２４０Ｈｚ）に同期して同期検波される。ウォブリング周波数は、ウォブリング駆動目標値に係る周波数である。
【００２２】
補正部２７ｐ、２７ｙは、同期検波部２６ｐ、２６ｙの出力を、合焦駆動目標値発生部２３が発生する合焦駆動目標値、すなわち焦点調節レンズ１３ｃの駆動速度（焦点調節駆動速度）に基づいて補正する。補正部２７ｐ、２７ｙの出力信号は、ＬＰＦ（高域カットフィルタ）２８ｐ、２８ｙにより、ウォブリング周波数以上のノイズが減衰させられる。力センサ２１ｐ、２１ｙ、差動増幅部２５ｐ、２５ｙ、同期検波部２６ｐ、２６ｙ、ＬＰＦ（高域カットフィルタ）２８ｐ、２８ｙにより、角速度検出手段が構成される。角速度検出手段は、焦点調節手段の振動に応じた角速度を検出して出力する。焦点調節手段の振動は、当該焦点調節手段のウォブリング駆動によって生じる振動である。この振動と撮像光学系に加わる角速度との関連により、コリオリの力が発生する。力センサは、発生するコリオリの力を検出する力検出手段として機能する。また、同期検波部は、検出されたコリオリの力に係る信号を、焦点調節手段のウォブリング駆動に係る周波数で同期検波する同期検波手段として機能する。
【００２３】
角速度検出手段による角速度検出原理について説明する。
図２において、矢印２０ｐ（紙面に垂直方向の軸周り）、２０ｙ（紙面上下に沿う軸周り）の角速度が加わっているとする。この時、焦点調節レンズ１３ｃは、ウォブリング目標値発生部２４からの出力信号に基づいて矢印１４ｂ方向に振動している。したがって、焦点調節レンズ１３ｃの振動速度と印加される角速度とに基づいた力が矢印２２ｐ、２２ｙ方向に発生する。
【００２４】
すなわち、矢印２０ｐ方向の角速度と矢印１４ｂ方向の速度と焦点調節レンズ１３ｃの重さ（振動している質量）の積に対応するコリオリの力が、矢印２２ｐ方向に発生する。また、矢印２０ｙ方向の角速度と矢印１４ｂ方向の速度と焦点調節レンズ１３ｃの重さ（振動している質量）の積に対応するコリオリの力が、矢印２２ｙ方向に発生する。
【００２５】
力センサ２１ｐ、２１ｙは、焦点調節レンズ１３ｃに加わる矢印２２ｐ、２２ｙ方向の力を常に検出し、差動増幅部２５ｐ、２５ｙに出力する。同期検波部２６ｐ、２６ｙが、差動増幅部２５ｐ、２５ｙの出力の同期検波を行って、焦点調節レンズ１３ｃが矢印１４ｂ方向の振動の中で最大速度になるタイミングにおける力センサ２１ｐ、２１ｙの出力を抽出する。
【００２６】
上述したように、コリオリの力は印加される角速度に比例する。したがって、同期検波部２６ｐ，２７ｙによって同期検波され、更に高周波のノイズをＬＰＦ２８ｐ、２８ｙで減衰させた信号は角速度として検出される。
【００２７】
焦点調節レンズ１３ｃは、安定したウォブリングばかりではなく、不定期に変化する焦点調節動作も行う。したがって、光軸１１に沿った方向に、ウォブリング駆動速度と、焦点調節駆動速度とが重畳される。本実施例では、焦点調節動作による速度変化を合焦駆動目標値発生部２３から得られるので、補正部２７ｐ、２７ｙは、その速度変化分だけ同期検波部２６ｐ、２６ｙの出力を対象にして補正を行う。これにより、角速度検出の安定化が図られる。
【００２８】
図３は、焦点調節レンズ１３ｃの駆動目標変位を示す図である。
横軸は、経過時間である。縦軸は、ウォブリング目標値発生部２４および合焦駆動目標値発生部２３から出力される目標変位である。波形３１は、合焦駆動目標値の発生が無く、焦点調節レンズ１３ｃが所定位置でウォブリング動作のみ繰り返す場合の駆動目標値を示す。波形３２は、焦点調節レンズ１３ｃにウォブリング動作に加えて焦点調節を行う場合の駆動目標値である。
【００２９】
波形３１と３２との差は、合焦駆動目標値発生部２３からの目標波形３３である。期間３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ、３５ｅは、撮像素子１３ｅが被写のコントラスト評価値を得るために被写体画像を取得する期間である。期間３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは、焦点調節レンズ１３ｃを移動させている期間（焦点調節駆動期間）である。
【００３０】
期間３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄにおいては、焦点調節レンズ１３ｃは所定の速度を持っているので、ＣＰＵ１８は、この速度と焦点調節レンズ１３ｃの質量を利用して焦点調節レンズ１３ｃに加わる角速度を検出する。
【００３１】
しかし、図３からわかるように、第１の期間である期間３４ａ、３４ｃでの速度と、第２の期間である期間３４ｂ、３４ｄでの速度とは異なる。これは焦点調節レンズ１３ｃが合焦の為の駆動を行っているからである。この速度差に起因して、角速度検出誤差が発生する。すなわち、期間３４ａ、３４ｃの焦点調節レンズ１３ｃ速度より、期間３４ｂ、３４ｄの速度のほうが遅くなっている。したがって、期間３４ｂ、３４ｄにおける角速度検出出力は、期間３４ａ、３４ｃにおける角速度検出出力よりも小さくなる。合焦動作による速度変化は、合焦駆動目標値発生部２３から得られる。したがって、補正部２７ｐ、２７ｙは、期間３４ｂ、３４ｄの速度低下分だけ同期検波部２６ｐ、２６ｙの出力利得を上げるように制御して、期間３４ａ、３４ｃの角速度検出利得と揃える。これにより、同期検波された信号が補正される。
【００３２】
図４は、角速度検出処理を説明するフローチャートである。
角速度検出処理は、焦点調節レンズ１３ｃのウォブリング開始でスタートする。説明を分かり易くするために、本発明と直接関係ない処理は省いて図示している。まず、ＣＰＵ１８が、差動増幅部２５ｐ、２５ｙからセンサ２１ｐ、２１ｙの出力を差動信号として取得する（ステップＳ４００１）。
【００３３】
図５は、ＣＰＵ１８内で処理される信号波形を示す図である。
横軸は、時間、縦軸は、各処理部の信号を表す。図２の矢印２０ｐ方向に一定の角速度が加わっているとする。この時、差動増幅部２５ｐの差動信号は、波形５１ａまたは波形５１ｂとなる。波形５１ａは、焦点調節レンズ１３ｃがウォブリング動作のみ行っている（波形３１）場合の差動信号である。波形５１ｂは、ウォブリング動作に加えて合焦動作を行っている（波形３２）場合の差動信号である。波形５１ａ、波形５１ｂに示すように、焦点調節レンズ１３ｃが速度を持っている期間（期間３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ）のみ、その速度と入力される角速度の大きさに応じた信号が出力される。
【００３４】
期間３４ａ、３４ｃと期間３４ｂ、３４ｄとでは、焦点調節レンズ１３ｃの持つ速度の極性が逆になる。したがって、差動信号の出力も逆になる。また、波形５１ｂにおいては、期間３４ａ、３４ｃと期間３４ｂ、３４ｄとで、焦点調節レンズ１３ｃの持つ速度の大きさが変わるので、波形５１ｂに非対称性が生ずる。
【００３５】
次に、ＣＰＵ１８が、ウォブリング目標値発生部２４からウォブリング目標値を取得する（ステップＳ４００２）。ウォブリング目標値の信号は、差動信号を焦点調節レンズ１３ｃのウォブリング周期に同期して検波するために用いられる。続いて、同期検波部２６ｐ，２６ｙが、ウォブリング目標値の信号で、上記ステップＳ４００１で得られた差動信号を同期検波する（ステップＳ４００３）。
【００３６】
ここで、ウォブリング目標値の信号に対して、実際の焦点調節レンズ１３ｃは所定のメカ応答遅れがある。したがって、同期検波部は、ウォブリング目標値信号に対して所定のメカ応答遅れを加味した信号で、差動信号の同期検波を行う。
【００３７】
図５の波形５２ａ、５２ｂは、波形５１ａ、５１ｂをウォブリング目標値で同期検波した結果得られる同期検波信号である。同期検波部は、期間３４ｂ、３４ｄのウォブリング速度が逆の時の出力については、極性を反転して、期間３４ａ、３４ｃの信号と揃える。波形５２ｂの信号が期間３４ａ、３４ｃと、期間３４ｂ、３４ｄとで異なるのは、上述したように合焦駆動動作により、この期間の速度が異なるためである。
【００３８】
図４に戻って、ＣＰＵ１８が、合焦駆動目標値発生部２３から合焦駆動目標値を取得する（ステップＳ４００４）。これは、角速度検出期間における焦点調節レンズ１３ｃの速度変化を検出するためである。続いて、補正部２７ｐ，２７ｙが、合焦駆動目標値から検出される速度変化に基づいて、同期検波信号を補正する。焦点調節レンズ１３ｃの速度変化は、駆動目標値から得ているので、実際の焦点調節レンズ１３ｃは所定のメカ応答遅れがある。したがって、補正部は、そのメカ応答遅れを加味した信号を焦点調節速度として用いて同期検波信号を補正する。
【００３９】
図５において、波形５３ａ、５３ｂは、補正された信号を示す。波形５３ａにおいては、合焦駆動目標値がゼロであって、焦点調節レンズ１３ｃのウォブリング速度が安定しているので、同期検波信号の補正は行っていない。
【００４０】
図４に戻り、補正部は、同期検波信号である波形５２ｂに対して合焦駆動によりウォブリング速度が低下した割合（矢印５４）だけ、速度低下期間について波形５２ｂの利得を調整する（ステップＳ４００５）。これにより、波形５３ｂは波形５３ａと同じ波形になる。
【００４１】
次に、ＣＰＵ１８は、利得調整後の同期検波信号を平滑化する（ステップＳ４００６）。具体的には、ＬＰＦ２８ｐ、２８ｙが、同期検波信号の高周波成分を減衰させる。
図５において、５５ａ、５５ｂは、波形５３ａ、５３ｂから高周波成分を減衰させた波形であり、この値が角速度出力となる。
【００４２】
図４に戻り、ＣＰＵ１８が、ステップＳ４００６において得られた角速度信号を出力する（ステップＳ４００７）。ＣＰｕ１８は、出力された角速度信号を、例えば、図示しない手振れ補正機構を駆動して撮影画像のブレの補正に用いる。
【００４３】
合焦のための焦点調節レンズ１３ｃ駆動は、その駆動方向や駆動速度が頻繁に変化するので、撮像装置は、補正部２７ｐ、２７ｙで同期検波信号を駆動速度に応じて補正する。これにより、安定した角速度信号が得られるので、例えば手ブレ補正の高精度化を実現できる。
【００４４】
（実施例２）
図６は、実施例２の撮像装置が備える角速度を検出する処理部を示す図である。
実施例１の撮像装置は、ウォブリング駆動目標値発生部２４が出力する目標値信号で差動信号の同期検波を行っていた。また、実施例１の撮像装置は、合焦駆動目標値発生部２３の目標値信号で同期検波信号の補正を行っていた。
【００４５】
実施例２の撮像装置は、実施例１の撮像装置と以下の点が異なる。実施例２の撮像装置は、位置センサ１４ｈの出力の高周波成分をＨＰＦ６２で抽出して、差動信号の同期検波に用いる。また、実施例２の撮像装置は、位置センサ１４ｈの出力の低周波成分をＬＰＦ６１で抽出して同期検波信号の補正に用いる。すなわち、実施例１の撮像装置は、焦点調節レンズ１３ｃの動きそのもので同期検波および補正を行う。これにより、前述したメカ応答遅れの加味を不要にでき、同期検波および補正の精度を上げることができる。
【００４６】
ＬＰＦ６１は、位置センサ１４ｈの信号の低周波成分のみ抽出する。これにより、位置センサ１４ｈに含まれる合焦駆動のための焦点調節レンズ１３ｃの動作が分かる。補正部２７ｐ、２７ｙは、この動作の速度（焦点調節駆動速度）に基づいて、同期検波部２６ｐ、２６ｙの信号を補正する。
【００４７】
また、ＨＰＦ６２は、位置センサ１４ｈの信号の高周波成分のみ抽出する。これにより、位置センサ１４ｈに含まれるウォブリング駆動のための焦点調節レンズ１３ｃの動作が分かる。同期検波部補正部２７ｐ、２７ｙは、この動作速度のタイミングに基づいて、差動増幅部２５ｐ２５ｙの信号を同期検波する。
【００４８】
図７は、位置センサ１４ｈの出力の状態を示す図である。
横軸は、時間、縦軸は、位置センサ１４ｈの信号出力（変位）である。波形７１は、位置センサ１４ｈの出力である。波形７１には、ウォブリング変位と合焦駆動のための変位が重畳している。波形７２は、ＬＰＦ６１を通した位置センサ１４ｈの信号である。撮像装置は、ＬＰＦ６１によって、位置センサ１４ｈの出力から高周波であるウォブリング駆動成分を除去して、合焦駆動の成分のみ抽出する。撮像装置は、波形７２の速度変換値に基づいて、角速度信号の補正を行う。
【００４９】
波形７３はＨＰＦ６２を通した位置センサ１４ｈの信号である。撮像装置は、位置センサ１４ｈの出力からＨＰＦ６２によって低周波である合焦駆動成分を除去して、ウォブリング駆動の成分のみ抽出する。撮像装置は、波形７３の速度変換値に基づいて、差動信号の同期検波を行う。このように、位置センサ１４ｈの出力を同期検波および角速度補正に用いることで、メカ応答遅れによる誤差の無い角速度検出が可能になる。
（実施例３）
【００５０】
図８は、実施例３の撮像装置が備える、角速度を検出する処理部を示す図である。
焦点調節レンズ１３ｃは、保持枠１３ｆに保持される。なお、図２、図６に示す撮像装置が備える処理部と同じ機能の処理部については、同じ番号を振り、説明は省く。
【００５１】
錘部材である錘８３ｐ、８３ｙを有する片持ち梁形状の力センサ８２ｐ、８２ｙが、固定部８１に固定されてユニット枠１４ｃ上に設けられている。力センサ８２ｐ、８２ｙは、例えば歪み検出を行う圧電素子などで構成される。力センサ８２ｐ、８２ｙは、錘８３ｐ、８３ｙに働くコリオリの力を検出する。
【００５２】
ユニット枠１４ｃが、矢印１４ｂ方向に振動し、かつ、矢印２０ｐ周りの角速度が生じている時は、錘８３ｐに矢印２２ｐ方向のコリオリの力が働く（Ａ−Ａ断面参照）。したがって、力センサ８２ｐは、矢印２２ｐ方向に撓ませられる。ユニット枠１４ｃが、矢印１４ｂ方向に振動し、かつ矢印２０ｙ周りの角速度が生じている時は、錘８３ｙに矢印２２ｙ方向のコリオリの力が働く（Ａ−Ａ断面参照）。したがって、力センサ８２ｙは、矢印２２ｙ方向に撓ませられる。
【００５３】
力センサ８２ｐ、８２ｙの出力は、それぞれ、増幅部８４ｐ、８４ｙで増幅される。位置センサ１４ｈの信号は、ＨＰＦ６２で低い周波数成分が減衰されて、同期検波部２６ｐ、２６ｙに入力される。
【００５４】
図９は、位置センサ１４ｈ、ＬＰＦ６１、ＨＰＦ６２の出力信号を示す図である。
横軸は、経過時間、縦軸は、それぞれ、位置センサ１４ｈ、ＬＰＦ６１、ＨＰＦ６２から出力されるユニット枠１４ｃの変位である。
【００５５】
波形９１は、位置センサ１４ｈの出力であり、低周波の合焦駆動にウォブリング駆動の変位が重畳している。波形９２は、ＨＰＦ６２の出力であり、ＨＰＦ６２により波形７１の高周波成分のみ抽出されるので、ウォブリング駆動の変位のみが出力される。波形９３は、焦点調節速度であるＬＰＦ６１の出力であり、ＬＰＦ６１により波形７１の低周波成分のみ抽出されるので、合焦駆動の変位のみが出力される。
【００５６】
増幅部８４ｐ、８４ｙの出力は、同期検波部２６ｐ、２６ｙによりＨＰＦ６２が発生するウォブリング周波数（波形９２）に同期して同期検波される。合焦駆動目標値発生部２３が、図９の信号波形９２から計算される焦点調節レンズ１３ｃの駆動速度を出力する。そして、補正部２７ｐ、２７ｙが、焦点調節レンズ１３ｃの駆動速度に基づいて、同期検波部２６ｐ、２６ｙの出力を補正する。
【００５７】
前述した実施例２の撮像装置は、ＬＰＦ６１の信号に基づいて同期検波部２６ｐ、２６ｙの信号を補正していたが、実施例３の撮像装置は、合焦駆動目標値発生部２３の出力信号で補正を行う。波形９３は、実際の合焦駆動信号であるが、ＬＰＦ６１を介した場合には、波形９４のように信号が鈍ってしまい、正しい駆動速度が得られない。これは、合焦駆動信号に変局点９５があるからである。したがって、実施例３の撮像装置では、ＬＰＦ６１の信号を用いないで、合焦駆動目標値を用いて補正を実行する。
【００５８】
合焦駆動目標値は、同期検波のため信号と比較して高周波成分が少ないので、メカニカルな遅れは考慮しなくても良い。したがって、角速度の補正信号としては合焦駆動目標値を用いても問題はない。補正部２７ｐ、２７ｙの出力信号は、ＬＰＦ（高域カットフィルタ）２８ｐ、２８ｙによりウォブリング周波数以上のノイズが減衰させられる。
【００５９】
実施例３の撮像装置は、撮像光学系１３の焦点を調整する焦点調節手段として、ユニット枠１４ｃ、振動板１４ｄ、バネ１４ｅ、転動ボール１４ｆを有する。また、撮像装置は、焦点調節手段として、摩擦板１４ｇ、位置センサ１４ｈ、焦点調節レンズ１３ｃ、保持枠１３ｆ、支持軸１３ｇ、腕部１３ｈ、軸受１３ｉ、支持部１３ｊ、ドライバ１９、合焦駆動目標値発生部２３、ウォブリング目標値発生部２４を有する。また、撮像装置は、焦点調節手段のウォブリング速度に応じて発生するコリオリの力を検出する角速度検出手段として、力センサ８２ｐ、８２ｙ、増幅部８４ｐ、８４ｙ、同期検波部２６ｐ、２６ｙ、ＬＰＦ２８ｐ、２８ｙを有する。また、撮像装置は、角速度検出手段が出力する角速度を補正する補正手段として、補正部２７ｐ、２７ｙを有する。補正手段は、焦点検出手段の焦点調節駆動に係る信号（例えば、波形９３）に基づいて、角速度を補正する。
【００６０】
実施例３の撮像装置によれば、力センサ８２ｐ、８２ｙを、駆動部であるユニット枠１４ｃ近傍に配置できるので、安定した振動を与えることができる。また、ユニット枠１４ｃの実際の変位を検出した結果から同期検波および角速度検出のための補正を行うので、メカ応答の遅れも考慮した高精度の角速度検出が可能になる。
【００６１】
（その他の実施例）
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。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【符号の説明】
【００６２】
１３ｃ  焦点調節レンズ
１４ａ  超音波モータ
【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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【図９】
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