(57)【要約】【課題】振動補正装置の校正作業を容易ならしめ、出荷後の再校正を手軽に実施することができるようにする。【解決手段】デジタルカメラ２の角速度センサ１０、および校正済みの外部角速度センサの検出結果を比較回路４３で比較して、角速度センサ１０、および外部角速度センサの検出結果の時間的な変化の波形から、これらの位相差、および最大振幅の差を求める。第一校正部２０では、比較回路４３で求めた位相差、および最大振幅の差が０、あるいは規定値以下となるように、角速度センサ１０の検出結果の利得補正の設定値を変更する。【選択図】図１
2008160277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の検出結果に応じて、振動を相殺するように補正する振動補正手段とを有する振動補正装置において、
前記振動検出手段の検出結果、および前記振動検出手段とは別に用意された、校正済みの外部振動検出手段の検出結果を比較した結果に基づいて、前記振動検出手段を校正する第一校正手段を備えることを特徴とする振動補正装置。
【請求項２】
前記第一校正手段は、前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段の検出結果の時間的な変化の波形から求められる、これらの位相差、および最大振幅の差が０、あるいは規定値以下となるようにすることを特徴とする請求項１に記載の振動補正装置。
【請求項３】
前記振動検出手段の検出結果を外部に出力するための外部出力手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の振動補正装置。
【請求項４】
前記第一校正手段の校正結果を記憶する第一記憶手段を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の振動補正装置。
【請求項５】
前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段は、角速度センサからなり、
前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段の検出結果は、前記角速度センサで検出された角速度信号を積分して得られる角度のデータであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の振動補正装置。
【請求項６】
手振れの状態を模した一定の連続した振動信号を発生する振動信号発生手段と、
前記振動信号、および前記振動信号を与えたときの前記振動補正手段の駆動出力信号を比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づいて、前記振動補正手段を校正する第二校正手段とを備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の振動補正装置。
【請求項７】
前記比較手段は、前記振動信号、および前記駆動出力信号の時間的な変化の波形から、これらの位相差、および最大振幅の差を求め、
前記第二校正手段は、前記比較手段で求めた前記位相差、および前記最大振幅の差が０、あるいは規定値以下となるようにすることを特徴とする請求項６に記載の振動補正装置。
【請求項８】
前記第二校正手段の校正結果を記憶する第二記憶手段を備えることを特徴とする請求項６または７に記載の振動補正装置。
【請求項９】
前記第二校正手段で前回校正した時間から一定時間経過した場合、前記振動補正手段を校正する処理に自動的に移行させるための処理移行手段を備えることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の振動補正装置。
【請求項１０】
前記振動補正手段を校正する処理に移行させるための操作入力手段を備えることを特徴とする請求項６ないし９のいずれかに記載の振動補正装置。
【請求項１１】
前記振動補正手段は、アクチュエータからなり、
前記駆動出力信号は、前記アクチュエータにより変位される被変位部材の変位量のデータであることを特徴とする請求項６ないし１０のいずれかに記載の振動補正装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の振動補正装置を搭載し、
前記振動検出手段で装置本体に加わる振動が検出され、
前記振動補正手段で光学系が機械的に変位されることを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】
振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の検出結果に応じて、振動を相殺するように補正する振動補正手段とを有する振動補正装置を検査するための振動補正装置の検査方法であって、
前記振動検出手段、および前記振動検出手段とは別に用意された、校正済みの外部振動検出手段に振動を与える加振工程と、
前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段の検出結果を比較する第一比較工程と、
前記第一比較工程の比較結果に基づいて、前記振動検出手段を校正する第一校正工程とを備えることを特徴とする振動補正装置の検査方法。
【請求項１４】
前記第一比較工程では、前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段の検出結果の時間的な変化の波形から、これらの位相差、および最大振幅の差を求め、
前記第一校正工程では、前記第一比較工程で求めた前記位相差、および前記最大振幅の差が０、あるいは規定値以下となるようにすることを特徴とする請求項１３に記載の振動補正装置の検査方法。
【請求項１５】
前記振動検出手段の検出結果を外部に出力する外部出力工程を備えることを特徴とする請求項１３または１４に記載の振動補正装置の検査方法。
【請求項１６】
前記第一校正工程の校正結果を記憶する第一記憶工程を備えることを特徴とする請求項１３ないし１５のいずれかに記載の振動補正装置の検査方法。
【請求項１７】
前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段に、角速度センサを用い、
前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段の検出結果として、前記角速度センサで検出された角速度信号を積分して得られる角度のデータを用いることを特徴とする請求項１３ないし１６のいずれかに記載の振動補正装置の検査方法。
【請求項１８】
前記加振工程では、前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段に一定の連続した振動が与えられることを特徴とする請求項１３ないし１７のいずれかに記載の振動補正装置の検査方法。
【請求項１９】
前記加振工程では、前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段に不規則な振動が与えられ、
前記第一比較工程では、前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段の検出結果の時間的な変化の波形から、形が略一致した波形を抽出して、
抽出した波形について、これらの位相差、および最大振幅の差を求めることを特徴とする請求項１３ないし１８のいずれかに記載の振動補正装置の検査方法。
【請求項２０】
手振れの状態を模した一定の連続した振動信号を前記振動補正手段に与える振動信号入力工程と、
前記振動信号、および前記振動信号による前記振動補正手段の駆動出力信号を比較する第二比較工程と、
前記第二比較工程の比較結果に基づいて、前記振動補正手段を校正する第二校正工程とを備えることを特徴とする請求項１３ないし１９のいずれかに記載の振動補正装置の検査方法。
【請求項２１】
前記第二比較工程では、前記振動信号、および前記駆動出力信号の時間的な変化の波形から、これらの位相差、および最大振幅の差を求め、
前記第二校正工程では、前記第二比較工程で求めた前記位相差、および前記最大振幅の差が０、あるいは規定値以下となるようにすることを特徴とする請求項２０に記載の振動補正装置の検査方法。
【請求項２２】
前記第二校正工程の校正結果を記憶する第二記憶工程を備えることを特徴とする請求項２０または２１のいずれかに記載の振動補正装置の検査方法。
【請求項２３】
前記第二校正工程で前回校正した時間から一定時間経過した場合、前記振動補正手段を校正する処理に自動的に移行することを特徴とする請求項２０ないし２２のいずれかに記載の振動補正装置の検査方法。
【請求項２４】
前記振動補正手段に、アクチュエータを用い、
前記駆動出力信号として、前記アクチュエータにより変位される被変位部材の変位量のデータを用いることを特徴とする請求項２０ないし２３のいずれかに記載の振動補正装置の検査方法。
【請求項２５】
振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の検出結果に応じて、振動を相殺するように補正する振動補正手段とを有する振動補正装置を検査するための振動補正装置の検査システムであって、
前記振動検出手段とは別に用意された、校正済みの外部振動検出手段と、
前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段の検出結果を比較する比較手段とを備え、
前記比較手段の比較結果に基づいて、前記振動検出手段を校正することを特徴とする振動補正装置の検査システム。
【請求項２６】
前記比較手段は、前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段の検出結果の時間的な変化の波形から、これらの位相差、および最大振幅の差を求め、
前記校正は、前記比較手段で求めた前記位相差、および前記最大振幅の差が０、あるいは規定値以下となるようにすることを特徴とする請求項２５に記載の振動補正装置の検査システム。
【請求項２７】
前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段に一定の連続した振動を与える加振手段を備えることを特徴とする請求項２５または２６に記載の振動補正装置の検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動を検出した結果に応じて、振動を相殺するように補正する振動補正装置、およびこれを用いた撮像装置、振動補正装置の検査方法、並びに振動補正装置の検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、撮影時の手振れにより生じる画像の振れを補正する、いわゆる手振れ補正機能付きのデジタルカメラが市販されている。このようなデジタルカメラでは、ジャイロなどの角速度センサでカメラ本体の振れ量を検出し、この検出結果に応じて、振れを相殺するように撮像レンズやＣＣＤをアクチュエータで機械的に変位させる、あるいは、画像データの読み出し位置を電子的にシフトさせることで、手振れ補正を行っている。
【０００３】
ところで、手振れ補正機能付きデジタルカメラでは、角速度センサやアクチュエータの個体差に起因する性能ばらつきによって、角速度センサで検出された振れ量に見合った変位量でアクチュエータが駆動されないなど、手振れ補正が正しく行われない場合があった。このため、従来は、デジタルカメラの出荷前に、角速度センサやアクチュエータの性能ばらつきを校正していた。
【０００４】
角速度センサやアクチュエータの性能ばらつきを校正する方法としては、例えば、デジタルカメラを加振台に載せて振動させながら、規定の図柄が描かれた被写体を撮像させ、このときの映像信号の出力レベル（映像信号の高周波成分のピーク情報など）をモニタに表示して、これを観察しながら操作部材を操作して校正を行う方法が提案されている（特許文献１参照）。また、アクチュエータに正弦波信号を供給して駆動させ、正弦波信号とアクチュエータの駆動出力（アクチュエータで変位されるプリズムの姿勢を示す傾斜信号）との位相ずれを算出し、この算出結果を元に生成した校正データを用いて、角速度センサからの出力を補償する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−００６０９４号公報
【特許文献２】特開平８−０７９５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の方法では、映像を観察しながら操作部材を操作して校正を行うので、作業性が悪く時間が掛かっていた。そのうえ、出荷後に再校正を行う場合には、加振台が設置された工場設備にデジタルカメラを持ち込まなければならず、利便性が悪いという問題があった。さらに、この方法では、振動に対する角速度センサの性能ばらつきは校正されるが、アクチュエータの性能ばらつきを校正することはできない。
【０００６】
また、特許文献２に記載の方法は、正弦波信号に対するアクチュエータの駆動出力の位相ずれは、加振台を用いることなく校正することができるが、角速度センサの性能ばらつきを校正する際には、特許文献１の場合と同様に、加振台を用いて校正を行わざるを得ず、出荷後の再校正に関する問題を解決することができない。
【０００７】
ここで、出荷後の再校正に関する問題は、メーカーのアフターサービス拠点や小売店舗などに加振台を設置すれば一応は解決されるが、加振台の設置費用、スペースなどの新たな問題が生じるため、現実的な解決方法とは言い難い。
【０００８】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、校正作業を容易に行うことができ、出荷後の再校正を手軽に実施することができる振動補正装置、およびこれを用いた撮像装置、振動補正装置の検査方法、並びに振動補正装置の検査システム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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の検出結果に応じて、振動を相殺するように補正する振動補正手段とを有する振動補正装置において、前記振動検出手段の検出結果、および前記振動検出手段とは別に用意された、校正済みの外部振動検出手段の検出結果を比較した結果に基づいて、前記振動検出手段を校正する第一校正手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
前記第一校正手段は、前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段の検出結果の時間的な変化の波形から求められる、これらの位相差、および最大振幅の差が０、あるいは規定値以下となるようにすることが好ましい。
【００１１】
前記振動検出手段の検出結果を外部に出力するための外部出力手段を備えることが好ましい。また、前記第一校正手段の校正結果を記憶する第一記憶手段を備えることが好ましい。
【００１２】
前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段は、角速度センサからなり、前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段の検出結果は、前記角速度センサで検出された角速度信号を積分して得られる角度のデータであることが好ましい。
【００１３】
さらに、手振れの状態を模した一定の連続した振動信号を発生する振動信号発生手段と、前記振動信号、および前記振動信号を与えたときの前記振動補正手段の駆動出力信号を比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて、前記振動補正手段を校正する第二校正手段とを備えることが好ましい。
【００１４】
この場合、前記比較手段は、前記振動信号、および前記駆動出力信号の時間的な変化の波形から、これらの位相差、および最大振幅の差を求め、前記第二校正手段は、前記比較手段で求めた前記位相差、および前記最大振幅の差が０、あるいは規定値以下となるようにすることが好ましい。また、前記第二校正手段の校正結果を記憶する第二記憶手段を備えることが好ましい。
【００１５】
前記第二校正手段で前回校正した時間から一定時間経過した場合、前記振動補正手段を校正する処理に自動的に移行させるための処理移行手段を備えることが好ましい。あるいは、前記振動補正手段を校正する処理に移行させるための操作入力手段を備えることが好ましい。
【００１６】
前記振動補正手段は、アクチュエータからなり、前記駆動出力信号は、前記アクチュエータにより変位される被変位部材の変位量のデータであることが好ましい。
【００１７】
請求項１２に記載の発明は、撮像装置であって、請求項１ないし１１のいずれかに記載の振動補正装置を搭載し、前記振動検出手段で装置本体に加わる振動が検出され、前記振動補正手段で光学系が機械的に変位されることを特徴とする。
【００１８】
請求項１３に記載の発明は、振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の検出結果に応じて、振動を相殺するように補正する振動補正手段とを有する振動補正装置を検査するための振動補正装置の検査方法であって、前記振動検出手段、および前記振動検出手段とは別に用意された、校正済みの外部振動検出手段に振動を与える加振工程と、前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段の検出結果を比較する第一比較工程と、前記第一比較工程の比較結果に基づいて、前記振動検出手段を校正する第一校正工程とを備えることを特徴とする。
【００１９】
前記第一比較工程では、前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段の検出結果の時間的な変化の波形から、これらの位相差、および最大振幅の差を求め、前記第一校正工程では、前記第一比較工程で求めた前記位相差、および前記最大振幅の差が０、あるいは規定値以下となるようにすることが好ましい。
【００２０】
前記振動検出手段の検出結果を外部に出力する外部出力工程を備えることが好ましい。また、前記第一校正工程の校正結果を記憶する第一記憶工程を備えることが好ましい。
【００２１】
前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段に、角速度センサを用い、前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段の検出結果として、前記角速度センサで検出された角速度信号を積分して得られる角度のデータを用いることが好ましい。
【００２２】
前記加振工程では、前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段に一定の連続した振動が与えられることが好ましい。あるいは、前記加振工程では、前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段に不規則な振動が与えられ、前記第一比較工程では、前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段の検出結果の時間的な変化の波形から、形が略一致した波形を抽出して、抽出した波形について、これらの位相差、および最大振幅の差を求めることが好ましい。
【００２３】
さらに、手振れの状態を模した一定の連続した振動信号を前記振動補正手段に与える振動信号入力工程と、前記振動信号、および前記振動信号による前記振動補正手段の駆動出力信号を比較する第二比較工程と、前記第二比較工程の比較結果に基づいて、前記振動補正手段を校正する第二校正工程とを備えることが好ましい。
【００２４】
この場合、前記第二比較工程では、前記振動信号、および前記駆動出力信号の時間的な変化の波形から、これらの位相差、および最大振幅の差を求め、前記第二校正工程では、前記第二比較工程で求めた前記位相差、および前記最大振幅の差が０、あるいは規定値以下となるようにすることが好ましい。また、前記第二校正工程の校正結果を記憶する第二記憶工程を備えることが好ましい。
【００２５】
前記第二校正工程で前回校正した時間から一定時間経過した場合、前記振動補正手段を校正する処理に自動的に移行することが好ましい。
【００２６】
前記振動補正手段に、アクチュエータを用い、前記駆動出力信号として、前記アクチュエータにより変位される被変位部材の変位量のデータを用いることが好ましい。
【００２７】
請求項２５に記載の発明は、振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の検出結果に応じて、振動を相殺するように補正する振動補正手段とを有する振動補正装置を検査するための振動補正装置の検査システムであって、前記振動検出手段とは別に用意された、校正済みの外部振動検出手段と、前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段の検出結果を比較する比較手段とを備え、前記比較手段の比較結果に基づいて、前記振動検出手段を校正することを特徴とする。
【００２８】
前記比較手段は、前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段の検出結果の時間的な変化の波形から、これらの位相差、および最大振幅の差を求め、前記校正は、前記比較手段で求めた前記位相差、および前記最大振幅の差が０、あるいは規定値以下となるようにすることが好ましい。
【００２９】
前記振動検出手段、および前記外部振動検出手段に一定の連続した振動を与える加振手段を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の振動補正装置、およびこれを用いた撮像装置、振動補正装置の検査方法、並びに振動補正装置の検査システムによれば、校正済みの外部振動検出手段の検出結果との比較結果に基づいて、振動検出手段を校正するので、従来のように、映像を観察しながら操作部材を操作して校正を行う必要がなく、校正作業を容易に行うことができる。また、加振台を用いずに校正を行うことができるので、出荷後の再校正を手軽に実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１において、本発明の撮像装置に相当する手振れ補正機能付きデジタルカメラ２は、本発明の振動補正装置に相当する、ジャイロなどの角速度センサ１０、マイクロコンピュータにより構成される手振れ補正処理部１１、アクチュエータ１２、および位置検出部１３などを備えている。
【００３２】
角速度センサ１０は、手振れによるカメラ本体２ａの左右軸まわりの揺れ（ピッチング）、およびカメラ本体２ａの上下軸まわりの揺れ（ヨーイング）の角速度を検出する。角速度センサ１０で検出された角速度の信号（以下、角速度信号と略す。）Ｓａは、バンドパスフィルタ（図示せず）で任意の帯域の周波数成分が抽出され、ＤＣカットフィルタ（図示せず）で直流成分を除去された後、手振れ補正処理部１１の切り替えスイッチ１４の端子ａに出力される。
【００３３】
切り替えスイッチ１４の端子ｂ、ｃには、正弦波出力部１５、およびＡ／Ｄ変換器（以下、Ａ／Ｄと略す。）１６が接続されている。正弦波出力部１５は、手振れの状態を模した一定の周波数（例えば、１０Ｈｚ）の連続した正弦波信号Ｓｂを生成し、これを切り替えスイッチ１４の端子ｂに出力する。Ａ／Ｄ１６には、端子ａ、ｂから端子ｃを介して、角速度信号Ｓａ、または正弦波信号Ｓｂのいずれかが入力される。Ａ／Ｄ１６は、入力された角速度信号Ｓａ、または正弦波信号Ｓｂをデジタル信号に変換し、積分フィルタ１７に出力する。
【００３４】
積分フィルタ１７は、Ａ／Ｄ１６でデジタル変換された角速度信号Ｓａ、または正弦波信号Ｓｂを積分して、カメラ本体２ａの左右軸まわり、および上下軸まわりの角度のデータ（以下、センサ角度データと略す。）Ｄａ、または正弦波信号Ｓｂによる模擬的な振れの角度のデータ（以下、正弦波角度データと略す。また、このデータとセンサ角度データとを総じて、単に角度データＤということがある。）Ｄｂを生成する。積分フィルタ１７で生成された角度データＤは、利得補正回路１８に出力される。また、正弦波角度データＤｂは、比較回路１９に出力される。
【００３５】
利得補正回路１８は、第一、第二校正部（第一、第二校正手段、および第一、第二記憶手段に相当する。）２０、２１に設定された位相値、およびゲイン値に基づいて、積分フィルタ１７からの角度データＤの位相、およびゲインを補正する。この利得補正回路１８で利得補正された角度データＤを、補正角度データＤ’とする。補正角度データＤ’は、Ｄ／Ａ変換器（図示せず）でＤ／Ａ変換された後、アクチュエータ１２に入力される。また、後述する角速度センサ１０の校正の際には、補正センサ角度データＤａ’が、利得補正後にＣＰＵ２９に入力される。
【００３６】
アクチュエータ１２は、主レンズ２２などのレンズ群に含まれる補正レンズ２３に接続されている。補正レンズ２３は、カメラ本体２ａの左右軸、および上下軸まわりに回転自在とされている。アクチュエータ１２は、利得補正回路１８からの補正角度データＤ’を受けて、振れを相殺するように補正レンズ２３をカメラ本体２ａの左右軸、および上下軸まわりに回転駆動させる。このアクチュエータ１２による補正レンズ２３の左右軸、および上下軸に対する傾きは、補正レンズ２３に取り付けられた傾き検出センサ２４で検出され、この検出結果がＡ／Ｄ変換器（図示せず）でＡ／Ｄ変換されて位置検出部１３に入力される。
【００３７】
位置検出部１３は、傾き検出センサ２４の検出結果を受けて、カメラ本体２ａの左右軸、および上下軸に対する補正レンズ２３の傾き角度のデータ（以下、傾き角度データと略す。）Ｄｃを求め、これを比較回路１９に出力する。
【００３８】
比較回路１９は、後述するアクチュエータ１２の校正の際に、積分フィルタ１７からの正弦波角度データＤｂと、位置検出部１３からの傾き角度データＤｃとを一定時間間隔で同時にサンプリングする。これにより、正弦波角度データＤｂ、および傾き角度データＤｃの時間的な変化のデータが得られる。
【００３９】
比較回路１９は、得られた正弦波角度データＤｂ、および傾き角度データＤｃの時間的な変化のデータを用いて、正弦波角度データＤｂと傾き角度データＤｃの位相差ΔＴａ、および最大振幅の差ΔＡａを求め、これを第二校正部２１に出力する。
【００４０】
第二校正部２１は、比較回路１９からの位相差ΔＴａ、および最大振幅の差ΔＡａが０、あるいは規定値以下となるように、位相値、およびゲイン値の設定を変更する。このとき、第二校正部２１は、例えば、位相差ΔＴａ、および最大振幅の差ΔＡａに対する位相値、およびゲイン値の関係を表す簡易なデータ変換テーブル（予めＣＰＵ２９内のメモリなどに記憶されている。）に基づいて、設定の変更を行う。そして、位相差ΔＴａ、および最大振幅の差ΔＡａが０、あるいは規定値以下となったときの位相値、およびゲイン値を、改めて設定値として書き換える。
【００４１】
レンズ群の後方には、ＣＣＤ２５が配置されている。ＣＣＤ２５は、レンズ群を透過して撮像面に結像された被写体像を光電変換して、撮像信号を出力する。ＣＣＤ２５から出力された撮像信号は、信号処理回路２６に入力される。
【００４２】
信号処理回路２６は、撮像信号に対して、相関二重サンプリング、増幅、およびＡ／Ｄ変換の各処理を施して、撮像信号をデジタルの画像データとし、画像処理回路２７に出力する。画像処理回路２７は、画像データに対して、階調変換、γ補正、ホワイトバランス補正などの各種画像処理を施す。画像処理回路２７で画像処理された画像データは、カメラ本体２ａの背面に備え付けられた液晶表示器２８（以下、ＬＣＤと略す。図２参照。）に映像として出力される他、メモリカード（図示せず）に記録される。
【００４３】
ＣＰＵ２９は、デジタルカメラ２の各部の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ２９には、外部入出力端子３０が接続されている。外部入出力端子３０は、例えば、ＵＳＢコネクタなどのデータ通信用端子からなる。外部入出力端子３０は、後述する角速度センサ１０の校正の際に、補正センサ角度データＤａ’の比較回路４３（図２参照）への出力、および比較回路４３の比較結果（位相差ΔＴｂ、および最大振幅の差ΔＡｂ）の入力を媒介する。
【００４４】
次に、角速度センサ１０、およびアクチュエータ１２を校正する際の系について説明する。まず、デジタルカメラ２の出荷前の検査工程では、本発明の振動補正装置の検査システムに相当する、図２に示す系４０で校正を行う。すなわち、手振れの状態を模した一定の周波数（例えば、１０Ｈｚ）の連続した正弦波振動を発生させる加振台４１を用意し、その上にデジタルカメラ２、および校正済みの角速度センサ（以下、外部角速度センサという。）４２を取り付ける。そして、外部入出力端子３０と外部角速度センサ４２とを、比較回路４３に接続する。外部角速度センサ４２は、角速度センサ１０の場合と同様に、バンドパスフィルタ、ＤＣカットフィルタ、Ａ／Ｄ変換器、および積分フィルタ（いずれも図示せず）を介して、比較回路４３に接続されている。なお、校正済みの角速度センサとは、検出した角速度の信号の値が、実際に与えた振動の値と一致する角速度センサのことをいう。
【００４５】
比較回路４３には、外部入出力端子３０、および外部角速度センサ４２から、それぞれ、補正センサ角度データＤａ’、および外部角速度センサ４２で検出された角速度の信号（以下、校正角速度信号と略す。）Ｓｃに基づく角度のデータ（以下、校正センサ角度データと略す。）Ｄｄが入力される。比較回路４３は、これらのデータを一定時間間隔で同時にサンプリングする。これにより、例えば、図３に示すように、補正センサ角度データＤａ’（実線で示す。）、および校正センサ角度データＤｄ（一点鎖線で示す。）の時間的な変化のデータが得られる。
【００４６】
比較回路４３は、得られた補正センサ角度データＤａ’、および校正センサ角度データＤｄの時間的な変化のデータを用いて、補正センサ角度データＤａ’と校正センサ角度データＤｄの位相差ΔＴｂ（｜ｔ１−ｔ２｜）、および最大振幅の差ΔＡｂ（｜ａ１−ａ２｜）を求め、外部入出力端子３０、およびＣＰＵ２９を介して、これらのデータを第一校正部２０に出力する。
【００４７】
第一校正部２０は、比較回路４３からの位相差ΔＴｂ、および最大振幅の差ΔＡｂが０、あるいは規定値以下となるように、位相値、およびゲイン値の設定を変更する。このとき、第一校正部２０は、第二校正部２１の場合と同様に、位相差ΔＴｂ、および最大振幅の差ΔＡｂに対する位相値、およびゲイン値の関係を表す簡易なデータ変換テーブルに基づいて、設定の変更を行う。そして、位相差ΔＴｂ、および最大振幅の差ΔＡｂが０、あるいは規定値以下となったときの位相値、およびゲイン値を、改めて設定値として書き換える。
【００４８】
以下、系４０でアクチュエータ１２の校正を行う手順について、図４のフローチャートを参照して説明する。まず、加振台４１を停止させた状態で、初期設定として、第一校正部２０の位相値を０°、ゲイン値を１にリセットし、切り替えスイッチ１４を端子ｂ側、すなわち、正弦波出力部１５側に切り替える。
【００４９】
初期設定後、正弦波出力部１５が駆動されて正弦波信号Ｓｂが出力され、Ａ／Ｄ１６でデジタル信号に変換される。そして、積分フィルタ１７で積分されて、これにより正弦波角度データＤｂが出力される。正弦波角度データＤｂは、比較回路１９に出力される一方、第一、第二校正部２０、２１の設定値に基づいて、利得補正回路１８で位相、およびゲインが補正され、補正正弦波角度データＤｂ’とされる。補正正弦波角度データＤｂ’は、Ｄ／Ａ変換後、アクチュエータ１２に入力される。
【００５０】
補正正弦波角度データＤｂ’がアクチュエータ１２に入力されると、アクチュエータ１２が駆動され、正弦波信号Ｓｂによる模擬的な振れを相殺するように、補正レンズ２３がカメラ本体２ａの左右軸、および上下軸まわりに回転駆動される。これに伴い、補正レンズ２３の左右軸、および上下軸に対する傾きが、傾き検出センサ２４で検出される。そして、この検出結果がＡ／Ｄ変換されて位置検出部１３に入力され、位置検出部１３で傾き角度データＤｃが求められる。求められた傾き角度データＤｃは、比較回路１９に出力される。
【００５１】
比較回路１９では、積分フィルタ１７からの正弦波角度データＤｂと、位置検出部１３からの傾き角度データＤｃとが一定時間間隔で同時にサンプリングされる。そして、これにより得られた正弦波角度データＤｂ、および傾き角度データＤｃの時間的な変化のデータを用いて、正弦波角度データＤｂと傾き角度データＤｃの位相差ΔＴａ、および最大振幅の差ΔＡａが求められる。求められた位相差ΔＴａ、および最大振幅の差ΔＡａは、第二校正部２１に出力される。
【００５２】
第二校正部２１では、比較回路１９からの位相差ΔＴａ、および最大振幅の差ΔＡａが０、あるいは規定値以下となるように、位相差ΔＴａ、および最大振幅の差ΔＡａに対する位相値、およびゲイン値の関係を表す簡易なデータ変換テーブルに基づいて、位相値、およびゲイン値の設定が変更される。そして、位相差ΔＴａ、および最大振幅の差ΔＡａが０、あるいは規定値以下となったときの位相値、およびゲイン値が、改めて設定値として書き換えられる。
【００５３】
第二校正部２１の設定値の書き換え後、正弦波出力部１５の駆動が停止される。以上の工程により、アクチュエータ１２の入出力信号の関係が一致するように、利得補正の設定値が校正される。
【００５４】
次いで、系４０で角速度センサ１０の校正を行う手順について、図５のフローチャートを参照して説明する。まず、初期設定として、アクチュエータ１２の校正終了時の第二校正部２１の設定値をＣＰＵ２９内のメモリなどにストックした後、第二校正部２１の位相値を０°、ゲイン値を１にリセットし、切り替えスイッチ１４を端子ａ側、すなわち、角速度センサ１０側に切り替える。
【００５５】
初期設定後、加振台４１が駆動されて正弦波振動が発生される。この振動により、角速度センサ１０、および外部角速度センサ４２から、角速度信号Ｓａ、および校正角速度信号Ｓｃが出力される。角速度信号Ｓａは、バンドパスフィルタによる周波数成分の抽出、およびＤＣカットフィルタによる直流成分の除去が施された後、Ａ／Ｄ１６でＡ／Ｄ変換され、積分フィルタ１７で積分されて、これによりセンサ角度データＤａが出力される。センサ角度データＤａは、第一、第二校正部２０、２１の設定値に基づいて、利得補正回路１８で位相、およびゲインが補正され、補正センサ角度データＤａ’とされる。補正センサ角度データＤａ’は、ＣＰＵ２９、外部入出力端子３０を経て、比較回路４３に出力される。
【００５６】
一方、校正角速度信号Ｓｃは、角速度信号Ｓａの場合と同様に、周波数成分の抽出、直流成分の除去、Ａ／Ｄ変換、および積分が施され、これにより校正センサ角度データＤｄが出力される。校正センサ角度データＤｄは、比較回路４３に出力される。
【００５７】
比較回路４３では、外部入出力端子３０からの補正センサ角度データＤａ’と、外部角速度センサ４２からの校正センサ角度データＤｄとが一定時間間隔で同時にサンプリングされ、これにより得られた補正センサ角度データＤａ’、および校正センサ角度データＤｄの時間的な変化のデータを用いて、補正センサ角度データＤａ’と校正センサ角度データＤｄの位相差ΔＴｂ、および最大振幅の差ΔＡｂが求められる。求められた位相差ΔＴｂ、および最大振幅の差ΔＡｂは、外部入出力端子３０、ＣＰＵ２９を経て、第一校正部２０に出力される。
【００５８】
第一校正部２０では、比較回路４３からの位相差ΔＴｂ、および最大振幅の差ΔＡｂが０、あるいは規定値以下となるように、位相差ΔＴｂ、および最大振幅の差ΔＡｂに対する位相値、およびゲイン値の関係を表す簡易なデータ変換テーブルに基づいて、位相値、およびゲイン値の設定が変更される。そして、位相差ΔＴｂ、および最大振幅の差ΔＡｂが０、あるいは規定値以下となったときの位相値、およびゲイン値が、改めて設定値として書き換えられる。
【００５９】
第一校正部２０の設定値の書き換え後、第二校正部２１の設定値がアクチュエータ１２の校正終了時の値に戻され、加振台４１の駆動が停止される。以上の工程により、角速度センサ１０の入出力信号の関係が一致するように、利得補正の設定値が校正される。角速度センサ１０の校正後、デジタルカメラ２は、加振台４１から取り外されて次の他の検査工程に送られ、全ての検査終了後、製品として出荷される。
【００６０】
ここまでの説明では、デジタルカメラ２の出荷前に角速度センサ１０、およびアクチュエータ１２を校正する方法について説明したが、以下では、デジタルカメラ２の出荷後に角速度センサ１０の校正を行う場合について説明する。
【００６１】
デジタルカメラ２の出荷後に角速度センサ１０の校正を行う場合は、図６に示す系５０を用いる。すなわち、デジタルカメラ２に外部角速度センサ４２を取り付け、出荷前の校正の場合と同様に、アクチュエータ１２の校正終了時の第二校正部２１の設定値をＣＰＵ２９内のメモリなどにストックした後、第二校正部２１の位相値を０°、ゲイン値を１にリセットする。そして、切り替えスイッチ１４を角速度センサ１０側に切り替えた後、加振台４１の代わりに手動でデジタルカメラ２を振動させる。
【００６２】
この場合、例えば、図７に示すように、比較回路４３で、補正センサ角度データＤａ’と校正センサ角度データＤｄとを、一定時間間隔で同時にサンプリングして得られた補正センサ角度データＤａ’ （実線で示す。）、および校正センサ角度データＤｄ（一点鎖線で示す。）の時間的な変化のデータは、図３の加振台４１を用いた場合と異なり、不規則な波形となる。このため、比較回路４３は、補正センサ角度データＤａ’、および校正センサ角度データＤｄの時間的な変化のデータから、形が略一致した波形を抽出して、抽出した波形について、位相差ΔＴｂ、および最大振幅の差ΔＡｂを求める。
【００６３】
また、この場合、位相差ΔＴｂ、および最大振幅の差ΔＡｂが０、あるいは規定値以下となるまで、デジタルカメラ２の手動による振動、補正センサ角度データＤａ’と校正センサ角度データＤｄのサンプリング、位相差ΔＴｂ、および最大振幅の差ΔＡｂの算出、および第一校正部２０の設定変更を繰り返し行う。このように、外部角速度センサ４２、および比較回路４３さえあれば、加振台４１といった大掛かりな装置を用いることなく、手動でデジタルカメラ２を振動させるだけで、角速度センサ１０の校正を行うことができる。
【００６４】
なお、出荷後のアクチュエータ１２の校正を可能とするために、例えば、図８に示すデジタルカメラ６０のように、アクチュエータ１２を前回校正した時間をＣＰＵ２９内のメモリなどに記憶しておき、この時間とＣＰＵ２９内のシステムクロックの現在時間とを比較回路６１で比較して、前回校正した時間から一定時間経過していた場合に、アクチュエータ１２の校正を行うようにしてもよい。あるいは、アクチュエータ１２の校正をユーザーが指示するための校正指示スイッチ６２を設け、校正指示スイッチ６２が操作されたことを契機に、アクチュエータ１２の校正を行うようにしてもよい。
【００６５】
この場合、図９、および図１０のフローチャートに示すように、前回校正した時間から一定時間経過していた場合、あるいは、校正指示スイッチ６２が操作された場合、例えば、「再校正を実施しますか？はい／いいえ」など、再校正の実施可否を確認するメッセージをＬＣＤ２８に表示する。
【００６６】
ユーザーにより再校正が指示された場合は、角速度センサ１０で手振れ量を検出する。検出した手振れ量が予め規定された値以下であった場合は、例えば、「再校正を実施します。カメラを動かさないで下さい。」など、再校正を開始する旨を報せるメッセージをＬＣＤ２８に表示し、図４に示す手順でアクチュエータ１２の校正を実施する。一方、手振れ量が予め規定された値以上であった場合は、例えば、「カメラを安定した場所に設置して下さい。」というように、安定した場所への設置を促すメッセージをＬＣＤ２８に表示して、再校正の実施可否を確認するメッセージの表示に戻る。
【００６７】
アクチュエータ１２の再校正を実施した場合は、再校正後、前回と今回の第二校正部２１の設定値をＣＰＵ２９内の比較回路（図示せず）で比較して、これらの差分を算出する。そして、算出した差分が予め規定された値以下であった場合は、例えば、「設定を書き換えますか？はい／いいえ」など、第二校正部２１の設定の書き換え可否を確認するメッセージをＬＣＤ２８に表示する。
【００６８】
ユーザーにより書き換えが指示された場合は、今回の再校正の結果に基づいて、第二校正部２１の設定を書き換える。そして、例えば、「設定を書き換えました。」といった、設定を書き換えた旨を報せるメッセージをＬＣＤ２８に表示した後、通常の動作モードに移行する。書き換えが指示されなかった場合は、例えば、「設定を書き換えませんでした。」など、設定を書き換えなかった旨を報せるメッセージをＬＣＤ２８に表示した後、通常の動作モードに移行する。
【００６９】
一方、前回と今回の第二校正部２１の設定値の差分が規定値以上であった場合は、例えば、「結果が異常です。再校正をし直しますか？はい／いいえ」といった、再校正をし直すか否かを確認するメッセージをＬＣＤ２８に表示する。
【００７０】
ユーザーにより再校正のし直しが指示された場合は、再校正の実施回数を計数するＣＰＵ２９内のカウンタ（図示せず）をインクリメントする。そして、実施回数が予め規定された値以下であった場合は、再校正をし直すために手振れ量の検出に戻る。一方、実施回数が規定値以上であった場合は、アクチュエータ１２自体が故障しているおそれがあるため、例えば、「再校正できません。故障のおそれがあります。」など、再校正が不可であることを報せるメッセージをＬＣＤ２８に表示した後、設定を書き換えなかった旨を報せるメッセージを表示し、通常の動作モードに移行する。
【００７１】
以上説明したように、本発明によれば、デジタルカメラの出荷前だけでなく、出荷後に、且つ設置費用やスペースが必要な加振台を用いることなく、角速度センサ１０、およびアクチュエータ１２の校正を行うことができる。
【００７２】
なお、第一、第二校正部２０、２１の設定値を手動で操作することができるように、デジタルカメラに専用の操作部材を設けてもよい。また、上記一連の校正処理を行うためのプログラムを作成して、これをパーソナルコンピュータにインストールし、第一、第二校正部２０、２１や比較回路４３の機能をパーソナルコンピュータで実現するように構成してもよい。
【００７３】
上記実施形態では、角速度センサ１０の検出結果である補正センサ角度データＤａ’を、外部入出力端子３０を介して比較回路４３に出力しているが、外部角速度センサ４２の検出結果である校正センサ角度データＤｄをデジタルカメラに入力するようにし、比較回路４３をデジタルカメラ側に搭載させてもよい。
【００７４】
上記実施形態では、デジタルカメラに振動補正装置を搭載した例を挙げて説明したが、他の撮像装置、例えば、カメラ付き携帯電話やビデオカメラなどについても、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の手振れ補正機能付きデジタルカメラの概略を示すブロック図である。
【図２】デジタルカメラの出荷前に校正を行う場合の系を示す概略図である。
【図３】加振台で振動を加えた場合の角速度センサと外部角速度センサの検出結果の一例を示すグラフである。
【図４】デジタルカメラの出荷前にアクチュエータの校正を行う手順を示すフローチャートである。
【図５】デジタルカメラの出荷前に角速度センサの校正を行う手順を示すフローチャートである。
【図６】デジタルカメラの出荷後に校正を行う場合の系を示す概略図である。
【図７】手動で振動を加えた場合の角速度センサと外部角速度センサの検出結果の一例を示すグラフである。
【図８】手振れ補正機能付きデジタルカメラの別の実施形態を示すブロック図である。
【図９】図８に示すデジタルカメラで、出荷後にアクチュエータの校正を行う手順を示すフローチャートである。
【図１０】図８に示すデジタルカメラで、出荷後にアクチュエータの校正を行う手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７６】
２、６０  デジタルカメラ
１０  角速度センサ
１２  アクチュエータ
１５  正弦波出力部
１８  利得補正回路
１９  比較回路
２０、２１  第一、第二校正部
２３  補正レンズ
２９  ＣＰＵ
３０  外部入出力端子
４０、５０  校正を行うための系
４１  加振台
４２  校正済みの角速度センサ（外部角速度センサ）
４３  比較回路
６１  比較回路
６２  校正指示スイッチ
【図１】
2008160277.tif 000003
【図２】
2008160277.tif 000004
【図３】
2008160277.tif 000005
【図４】
2008160277.tif 000006
【図５】
2008160277.tif 000007
【図６】
2008160277.tif 000008
【図７】
2008160277.tif 000009
【図８】
2008160277.tif 000010
【図９】
2008160277.tif 000011
【図１０】
2008160277.tif 000012