(57)【要約】【課題】Ａ／Ｄ変換器の出力に含まれる手ぶれ検出センサのオフセット成分を短時間で除去する。【解決手段】ぶれ検出装置は、角速度センサ１９からのセンサ信号と可変設定されるオフセット信号との差信号を増幅する差動増幅器４１と、差動増幅器４１の出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４２と、を備える。差動増幅器４１の増幅率は、低増幅率と高増幅率の２段階可変となっている。まず、差動増幅器４１の増幅率を低増幅率に設定し、低増幅率モードにおける前記デジタル信号から、高増幅率モードにおいて角速度センサ１９のオフセット成分を除去するために差動増幅器４１に与えられるべきオフセット信号を算出する。その後、算出したオフセット信号を高増幅率の差動増幅器４１に与えて、前記デジタル信号に基づきぶれ検出を行う。【選択図】図４
2008145523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサから出力される撮像装置のぶれに応じたセンサ信号と可変設定されるオフセット信号との差信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段の出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記オフセット信号を可変設定するとともに、前記デジタル信号に基づき前記撮像装置のぶれを表すぶれ情報を生成する検出制御手段と、を備え、
前記検出制御手段は、前記差信号と前記デジタル信号との変換比率を第１変換比率とした状態で前記デジタル信号を取得する第１モードと、前記変換比率を第２変換比率とした状態で前記デジタル信号を取得する第２モードと、の間で処理モードを切り替えるモード切替手段を有し、
一定の差信号に対する前記デジタル信号の大きさは、第１モードにおけるそれよりも第２モードにおけるそれの方が小さく、
前記検出制御手段は、前記第２モードにて取得した前記デジタル信号に基づいて前記オフセット信号を更新し、前記第１モードにて取得した前記デジタル信号に基づいて前記ぶれ情報を生成する
ことを特徴とするぶれ検出装置。
【請求項２】
前記検出制御手段は、前記第２モードにて取得した前記デジタル信号に基づいて前記オフセット信号を更新する処理と、前記第１モードにて取得した前記デジタル信号に基づいて前記ぶれ情報を生成する処理と、を含む一連の処理を繰り返し実行する
ことを特徴とする請求項１に記載のぶれ検出装置。
【請求項３】
前記検出制御手段は、前記第２モードにて取得した前記デジタル信号に基づく前記オフセット信号の更新に加えて、前記第１モードにて取得した前記デジタル信号に基づく前記オフセット信号の更新も実行する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のぶれ検出装置。
【請求項４】
前記検出制御手段は、前記第１モードにて取得した前記デジタル信号と可変設定される第２のオフセット信号との差信号に基づいて前記ぶれ情報を生成し、前記第１モードにて取得した前記デジタル信号に基づいて前記第２のオフセット信号を更新する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のぶれ検出装置。
【請求項５】
前記撮像装置は、第１段階操作と第２段階操作の２段階操作が可能なシャッタ操作手段を備えて、前記第１段階操作を経て前記第２段階操作がなされた際、画像撮影を行うものであって、
前記検出制御手段は、前記第１段階操作がなされた後であって前記第２段階操作がなされるまでの間、前記第２モードでの動作を禁止して、前記第１モードにて取得した前記デジタル信号に基づく前記オフセット信号の更新を実行する
ことを特徴とする請求項３に記載のぶれ検出装置。
【請求項６】
前記撮像装置は、第１段階操作と第２段階操作の２段階操作が可能なシャッタ操作手段を備えて、前記第１段階操作を経て前記第２段階操作がなされた際、画像撮影を行うものであって、
前記検出制御手段は、前記第１段階操作がなされた後であって前記第２段階操作がなされるまでの間、前記第２モードでの動作を禁止して、前記第１モードにて取得した前記デジタル信号に基づく前記第２のオフセット信号の更新を実行する
ことを特徴とする請求項４に記載のぶれ検出装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れかに記載のぶれ検出装置と、
画像の撮影を行う撮像手段と、を備えた
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
センサから出力される撮像装置のぶれに応じたセンサ信号と可変設定されるオフセット信号との差信号の増幅信号をデジタル信号に変換し、前記デジタル信号に基づいて前記撮像装置のぶれを表すぶれ情報を生成するぶれ検出方法であって、
前記差信号と前記デジタル信号との変換比率を第１変換比率とした状態で前記デジタル信号を取得する第１ステップと、
前記変換比率を第２変換比率とした状態で前記デジタル信号を取得する第２ステップと、を備え、
一定の差信号に対する前記デジタル信号の大きさは、第１ステップにて得られるそれよりも第２ステップにて得られるそれの方が小さく、
当該ぶれ検出手法は、更に、
前記第２ステップにて取得した前記デジタル信号に基づき前記オフセット信号を更新する第３ステップと、
前記第１ステップにて取得した前記デジタル信号に基づいて、前記ぶれ情報を生成する第４ステップと、を備えた
ことを特徴とするぶれ検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置のぶれを検出するためのぶれ検出装置及びぶれ検出方法に関する。また、本発明は、そのようなぶれ検出装置を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
手ぶれ補正技術は、撮影時における手ぶれを軽減する技術であり、デジタルスチルカメラ等の撮像装置における差別化技術として重要視されている。手ぶれ補正技術は、補正対象が静止画像であるか動画像であるかに関わらず、手ぶれを検出する要素技術と、その検出結果に基づいて画像を補正する要素技術と、に分けて考えることができる。
【０００３】
手ぶれを検出する方法には、手ぶれ検出センサを用いる方法と、画像を解析して手ぶれを検出する電子式の方法とがある。画像の補正には、光学系の駆動により補正を行う光学式手ぶれ補正と、画像処理により補正を行う電子式手ぶれ補正とがある。
【０００４】
静止画像に対する手ぶれ補正方法としては、手ぶれ検出センサで手ぶれを検出しその検出結果に基づいて光学式手ぶれ補正を行う方法と、手ぶれ検出センサで手ぶれを検出しその検出結果に基づいて電子式手ぶれ補正を行う方法と、画像を解析して手ぶれを検出しその検出結果に基づいて電子式手ぶれ補正を行う方法と、がある。
【０００５】
従来より、手ぶれ検出センサとして、角速度センサや加速度センサが利用されている。一方で、撮像装置を小型化するために、これらのセンサも小型化が進んでいる。使用環境の温度変化やセンサ素子自体の使用による温度上昇は、手ぶれ検出センサのオフセット成分及びそれのドリフトに影響を与えるが、手ぶれ検出センサを含む手ぶれ検出部の小型化に伴って、この影響が顕著となり、結果、手ぶれ検出精度が低下するという問題が生じている。特に小型化されるものとして、手ぶれ検出部を圧電素子で構成するものも提案されているが、温度変化による素子形状の変化に加え、検出に関与する静電容量の変化によって、大きなドリフトが発生する。このドリフト（ドリフトによるオフセット成分）は、検出すべき手ぶれ成分の数十倍に及ぶこともある。
【０００６】
一方、角速度センサや加速度センサ自体は、与えられた手ぶれに対して微小電圧のセンサ信号しか出力しないため、それらの後段に適当な増幅器を設ける必要がある。そして、通常、この増幅器の後段にＡ／Ｄ変換器を設けることにより手ぶれをデジタル信号として検出する。このため、ドリフトするオフセット成分を含むセンサ信号をそのまま増幅しようとすると、オフセット成分（ドリフト成分）も増幅してしまい、後段のＡ／Ｄ変換器の出力が飽和してしまう。この飽和を避けようとして、増幅器の増幅率を低下させる或いはＡ／Ｄ変換器の入力電圧範囲を広げると、手ぶれ検出感度が低下して、手ぶれ検出精度が低下してしまう。
【０００７】
このような問題に鑑み、下記特許文献１では、手ぶれ成分に比べて周波数の低いドリフト成分だけを除去すべく、角速度センサの出力信号にハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を適用する手法が提案されている。
【０００８】
また、下記特許文献２及び３では、角速度センサの出力信号と基準電圧との差動増幅信号をＡ／Ｄ変換する構成を採用し、Ａ／Ｄ変換後の出力信号の飽和状態を確認しながら基準電圧を所定電圧ごとに上昇又は下降させることで、Ａ／Ｄ変換器の出力飽和を回避しようとする手法が提案されている。
【０００９】
【特許文献１】特開昭６０−１４３３３０号公報
【特許文献２】特開平７−２５３６０４号公報
【特許文献３】特開平８−８２８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の手法では、ＨＰＦのカットオフ周波数を大きくすると手ぶれ成分まで除去されてしまうという問題が発生する。逆に、カットオフ周波数を小さくすると信号の時定数が大きくなり、手ぶれ信号成分と分離することができない残留信号成分を除去するために長い安定期間が必要となってしまう。つまり、所望の手ぶれ検出精度を得るために、撮影前に撮像装置を長時間静止させる必要性が生じる。
【００１１】
また、特許文献２及び３に記載の手法では、ドリフトの影響が大きい場合、出力飽和が収まるまで基準電圧を多数回にわたって上昇又は下降させる必要があり、調整に時間がかかってしまう。また、その調整後に発生する、飽和レベルを超えない微小なドリフトに対しては、ＨＰＦを適用するという提案もなされているが、ＨＰＦを用いたのでは、上記特許文献１と同様の問題が生じてしまう。
【００１２】
そこで本発明は、短時間で、Ａ／Ｄ変換後の出力に含まれるセンサのオフセット成分を低減することができるぶれ検出装置及びぶれ検出方法を提供することを目的とする。また本発明は、そのようなぶれ検出装置を備えた撮像装置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】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明に係るぶれ検出装置は、センサから出力される撮像装置のぶれに応じたセンサ信号と可変設定されるオフセット信号との差信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段の出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記オフセット信号を可変設定するとともに、前記デジタル信号に基づき前記撮像装置のぶれを表すぶれ情報を生成する検出制御手段と、を備え、前記検出制御手段は、前記差信号と前記デジタル信号との変換比率を第１変換比率とした状態で前記デジタル信号を取得する第１モードと、前記変換比率を第２変換比率とした状態で前記デジタル信号を取得する第２モードと、の間で処理モードを切り替えるモード切替手段を有し、一定の差信号に対する前記デジタル信号の大きさは、第１モードにおけるそれよりも第２モードにおけるそれの方が小さく、前記検出制御手段は、前記第２モードにて取得した前記デジタル信号に基づいて前記オフセット信号を更新し、前記第１モードにて取得した前記デジタル信号に基づいて前記ぶれ情報を生成することを特徴とする。
【００１４】
前記第２モードにて取得した前記デジタル信号に基づいて前記オフセット信号を更新するように構成することにより、短時間で、前記デジタル信号に含まれるセンサのオフセット成分を低減することができる。この結果、ぶれの検出精度を低下させることなくＡ／Ｄ変換手段の出力飽和を回避することが可能となる。
【００１５】
また例えば、前記検出制御手段は、前記第２モードにて取得した前記デジタル信号に基づいて前記オフセット信号を更新する処理と、前記第１モードにて取得した前記デジタル信号に基づいて前記ぶれ情報を生成する処理と、を含む一連の処理を繰り返し実行する。
【００１６】
これにより、安定的にオフセット成分を低減することが可能となる。
【００１７】
また例えば、前記検出制御手段は、前記第２モードにて取得した前記デジタル信号に基づく前記オフセット信号の更新に加えて、前記第１モードにて取得した前記デジタル信号に基づく前記オフセット信号の更新も実行する。
【００１８】
これに代えて例えば、前記検出制御手段は、前記第１モードにて取得した前記デジタル信号と可変設定される第２のオフセット信号との差信号に基づいて前記ぶれ情報を生成し、前記第１モードにて取得した前記デジタル信号に基づいて前記第２のオフセット信号を更新する。
【００１９】
これらにより、より高精度にオフセット成分を低減することが可能となり、結果、より高精度のぶれ検出が可能となる。
【００２０】
また例えば、前記撮像装置は、第１段階操作と第２段階操作の２段階操作が可能なシャッタ操作手段を備えて、前記第１段階操作を経て前記第２段階操作がなされた際、画像撮影を行うものであって、前記検出制御手段は、前記第１段階操作がなされた後であって前記第２段階操作がなされるまでの間、前記第２モードでの動作を禁止して、前記第１モードにて取得した前記デジタル信号に基づく前記オフセット信号の更新を実行する。
【００２１】
また例えば、前記撮像装置は、第１段階操作と第２段階操作の２段階操作が可能なシャッタ操作手段を備えて、前記第１段階操作を経て前記第２段階操作がなされた際、画像撮影を行うものであって、前記検出制御手段は、前記第１段階操作がなされた後であって前記第２段階操作がなされるまでの間、前記第２モードでの動作を禁止して、前記第１モードにて取得した前記デジタル信号に基づく前記第２のオフセット信号の更新を実行する。
【００２２】
これらにより、検出精度がより求められる期間において、より高精度にぶれ検出を行うことが可能となる。
【００２３】
そして、上記目的を達成するために本発明に係る撮像装置は、上記の何れかに記載のぶれ検出装置と、画像の撮影を行う撮像手段と、を備えている。
【００２４】
また、上記目的を達成するために本発明に係るぶれ検出方法は、センサから出力される撮像装置のぶれに応じたセンサ信号と可変設定されるオフセット信号との差信号の増幅信号をデジタル信号に変換し、前記デジタル信号に基づいて前記撮像装置のぶれを表すぶれ情報を生成するぶれ検出方法であって、前記差信号と前記デジタル信号との変換比率を第１変換比率とした状態で前記デジタル信号を取得する第１ステップと、前記変換比率を第２変換比率とした状態で前記デジタル信号を取得する第２ステップと、を備え、一定の差信号に対する前記デジタル信号の大きさは、第１ステップにて得られるそれよりも第２ステップにて得られるそれの方が小さく、当該ぶれ検出手法は、更に、前記第２ステップにて取得した前記デジタル信号に基づき前記オフセット信号を更新する第３ステップと、前記第１ステップにて取得した前記デジタル信号に基づいて、前記ぶれ情報を生成する第４ステップと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、短時間で、Ａ／Ｄ変換後の出力に含まれるセンサのオフセット成分を低減することができるぶれ検出装置及びぶれ検出方法並びに撮像装置を提供することができる。
【００２６】
本発明の意義ないし効果は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。
【００２８】
後に第１〜第４実施例を説明するが、まず、各実施例に共通する事項又は各実施例にて参照される事項について説明する。また、本実施形態において、単に撮像装置と言った場合、それは、本発明の実施形態に係る撮像装置を意味する。撮像装置は、静止画像を撮影可能なデジタルスチルカメラ、又は、静止画像及び動画像を撮影可能なデジタルビデオカメラである。
【００２９】
まず、撮像装置の全体的構成を簡単に説明する。撮像装置は、撮像部１１と、ＡＦＥ（Analog Front End）１２と、主制御部１３と、内部メモリ１４と、表示部１５と、記録媒体１６と、操作部１７と、手ぶれ検出部１８と、を備えている。
【００３０】
図２に撮像部１１の内部構成図を示す。撮像部１１は、ズームレンズ３０及びフォーカスレンズ３１を含む複数枚のレンズを備えて構成される光学系３５と、絞り３２と、撮像素子３３と、ドライバ３４を有している。ズームレンズ３０及びフォーカスレンズ３１は光軸方向に移動可能である。
【００３１】
モータ等から成るドライバ３４は、主制御部１３からの制御信号に基づいて、ズームレンズ３０及びフォーカスレンズ３１の移動を制御し、光学系３５のズーム倍率や焦点距離を制御する。また、ドライバ３４は、主制御部１３からの制御信号に基づいて絞り３２の開度（開口部の大きさ）を制御する。
【００３２】
被写体からの入射光は、光学系３５を構成する各レンズ及び絞り３２を介して、撮像素子３３に入射する。光学系３５を構成する各レンズは、被写体の光学像を撮像素子３３上に結像させる。撮像素子３３は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Devices）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサからなり、光学系３５及び絞り３２を介して入射した光学像を光電変換し、該光電変換によって得られた電気信号をＡＦＥ１２に出力する。
【００３３】
ＡＦＥ１２は、撮像部１１（撮像素子３３）から出力されるアナログ信号を増幅し、増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。ＡＦＥ１２は、このデジタル信号を、順次、主制御部１３に出力する。
【００３４】
主制御部１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、映像信号処理部としても機能する。主制御部１３は、ＡＦＥ１２の出力信号に基づいて、撮像部１１によって撮影された画像（以下、「撮影画像」ともいう）を表す映像信号を生成する。
【００３５】
内部メモリ１４は、撮像装置内で生成された各種データを一時的に記憶する。表示部１５は、液晶ディスプレイパネル等から成る表示装置であり、主制御部１３の制御の下、直前のフレームにて撮影された画像や記録媒体１６に記録されている画像などを表示する。記録媒体１６は、ＳＤ（Secure Digital）メモリカード等の不揮発性メモリであり、主制御部１３による制御の下、撮影画像などを記憶する。操作部１７は、シャッタボタン１７ａ等を含み、外部からの操作を受け付ける。操作部１７に対する操作内容は、主制御部１３に伝達される。シャッタボタン１７ａは、静止画像の撮影を指示するためのボタンである。
【００３６】
手ぶれ検出部１８は、図３に示す如く、２つの角速度センサ１９及び２０を有し、所謂手ぶれを検出する。角速度センサ１９は、撮像装置のパン方向（水平方向）の角速度を検出し、角速度センサ２０は、撮像装置のチルト方向（垂直方向）の角速度を検出する。パン方向とチルト方向は、互いに直交し、且つ、光軸にも直交する。パン方向は画像の水平方向に対応し、チルト方向は画像の垂直方向に対応する。
【００３７】
角速度センサ１９は、所定のサンプリング周期ｄｔにてパン方向の角速度を計測して、そのサンプリング周期ｄｔにおけるパン方向の角速度を表すアナログ信号を出力する。角速度センサ２０は、所定のサンプリング周期ｄｔにてチルト方向の角速度を計測して、そのサンプリング周期ｄｔにおけるチルト方向の角速度を表すアナログ信号を出力する。
【００３８】
角速度センサ１９及び２０の出力信号に基づいて、手ぶれが検出され（手ぶれの方向及び大きさが検出され）手ぶれ補正もなされるが、本実施形態に係る撮像装置は、手ぶれ検出部１８を用いた手ぶれ検出方法に特徴を有する。この手ぶれ検出方法を説明する実施例として、以下に、第１〜第４実施例を挙げる。ある実施例に記載した事項は、矛盾なき限り、他の実施例にも適用可能である。
【００３９】
図３の手ぶれ検出部１８は、角速度センサ１９を備えてパン方向の角速度を検出する検出ユニットと角速度センサ２０を備えてチルト方向の角速度を検出する検出ユニットの、２つの検出ユニットを有するが、各検出ユニットの構成及び動作は同様であるため、各実施例において、前者の検出ユニットの構成及び動作を説明し、後者の検出ユニットに関する説明を割愛する。
【００４０】
また、角速度センサ１９からサンプリング周期ｄｔにて順次出力される上記アナログ信号を、以下、「センサ信号」と呼ぶ。角速度センサ１９からのセンサ信号の電圧の大きさは、撮像装置のパン方向の角速度に比例し、角速度センサ１９の出力信号に含まれるオフセット成分を無視すれば、その角速度がゼロである場合、センサ信号の電圧値もゼロとなる。また、センサ信号は、角速度の向きによって正又は負の電圧値をとる。例えば、角速度が左方向であれば正電圧のセンサ信号が出力され、角速度が右方向であれば負電圧のセンサ信号が出力される。尚、各実施例では、アナログの信号として、アナログの電圧信号を取り扱う。
【００４１】
＜＜第１実施例＞＞
まず、第１実施例について説明する。図４に、第１実施例に係る、手ぶれ検出に関与する部位のブロック図を示す。図４に示す検出ユニット４０は、図１の手ぶれ検出部１８に設けられた、パン方向の角速度を検出する検出ユニットである。図４に示すＣＰＵ４５及び手ぶれ情報生成部４６は、例えば主制御部１３に備えられる。
【００４２】
検出ユニット４０は、角速度センサ１９と、差動増幅器４１と、Ａ／Ｄ変換器４２と、オフセット出力部４３と、Ｄ／Ａ変換器４４と、を備える。
【００４３】
角速度センサ１９は、上述のセンサ信号を出力する。差動増幅器４１は、センサ信号とＤ／Ａ変換器４４から与えられるオフセット信号との差信号を増幅し（即ち、差動増幅し）、増幅した差信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器４２は、差動増幅器４１からのアナログの出力信号をデジタル信号に変換する。オフセット出力部４３は、ＣＰＵ４５の制御の下、デジタルのオフセット信号を出力する。Ｄ／Ａ変換器４４は、このデジタルのオフセット信号をアナログのオフセット信号に変換して、差動増幅器４１に供給する。
【００４４】
ＣＰＵ４５は、特定の期間におけるＡ／Ｄ変換器４２の出力信号に基づいてオフセット出力部４３から出力されるオフセット信号を可変設定すると共に、差動増幅器４１の増幅率を可変設定する。また、Ａ／Ｄ変換器４２の出力信号は、手ぶれ情報生成部４６にも与えられる。手ぶれ情報生成部４６は、Ａ／Ｄ変換器４２の出力信号に基づき、手ぶれ等に由来する、撮像装置のぶれを表す手ぶれ情報を生成する。手ぶれ情報とは、例えば、撮像装置のぶれを画像上のベクトルに変換した動きベクトルである。この手ぶれ情報に基づき、光学式又は電子式の手ぶれ補正がなされる。尚、「撮像装置のぶれ」とは、任意の方向の、撮像装置の揺れや回転を含む。
【００４５】
差動増幅器４１は、増幅率を２段階に設定可能となっている。図５に、差動増幅器４１の内部回路例を示す。図５の差動増幅器４１は、オペアンプＯＰ、セレクタＳＥＬ並びに抵抗Ｒ１、Ｒ２及びＲ３から成る。セレクタＳＥＬは、ＣＰＵ４５からの増幅率切替信号に応じて、センサ信号を抵抗Ｒ２の一端と抵抗Ｒ３の一端の内の何れか一方にのみ供給する。抵抗Ｒ２の他端及び抵抗Ｒ３の他端は、オペアンプＯＰの反転入力端子（−）に共通接続されると共に抵抗Ｒ１を介してオペアンプＯＰの出力端子に共通接続される。Ｄ／Ａ変換器４４からのオフセット信号は、オペアンプＯＰの非反転入力端子（＋）に供給される。オペアンプＯＰの出力端子の信号は、差動増幅器４１の出力信号としてＡ／Ｄ変換器４２に出力される。
【００４６】
今、所望の手ぶれ検出感度を得るために４０倍の増幅率が必要であるとする。この４０倍の増幅率を「高増幅率」と呼び、差動増幅器４１が高増幅率でセンサ信号を増幅する手ぶれ検出処理モードを「高増幅率モード」という。また、本実施例では、角速度センサ１９のオフセットを比較的粗く調整する機能を備えている。この調整を、「粗オフセット調整」と呼ぶ。そして、この粗オフセット調整を行うために暫定的に設定される増幅率を「低増幅率」と呼ぶ。今、低増幅率は、４倍であるとする。差動増幅器４１が低増幅率でセンサ信号を増幅する手ぶれ検出処理モードを「低増幅率モード」という。
【００４７】
抵抗Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の抵抗値を、それぞれｒ１、ｒ２及びｒ３で表す。センサ信号が抵抗Ｒ２を介してオペアンプＯＰの反転入力端子（−）に与えられる場合、差動増幅器４１の増幅率はｒ１／ｒ２となり、センサ信号が抵抗Ｒ３を介してオペアンプＯＰの反転入力端子（−）に与えられる場合、差動増幅器４１の増幅率はｒ１／ｒ３となる。そこで、ｒ１／ｒ２＝４０、且つ、ｒ１／ｒ３＝４、が成立するように各抵抗Ｒ１〜Ｒ３の抵抗値を選ぶ。
【００４８】
高増幅率を実現する場合、ＣＰＵ４５はセンサ信号が抵抗Ｒ２を介してオペアンプＯＰの反転入力端子（−）に与えられるようにセレクタＳＥＬを制御する。一方、低増幅率を実現する場合、ＣＰＵ４５はセンサ信号が抵抗Ｒ３を介してオペアンプＯＰの反転入力端子（−）に与えられるようにセレクタＳＥＬを制御する。
【００４９】
第１実施例における動作を、図６を参照して概略的に説明する。図６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の夫々において、縦軸は差動増幅器４１の出力信号を表し、横軸は時間を表し、実線１００は基準電位レベル（０Ｖ）を表し、破線１０１及び１０２はＡ／Ｄ変換器４２の飽和レベルを表す。飽和レベルとは、Ａ／Ｄ変換可能な最大入力電圧レベル又は最小入力電圧レベルを意味する。Ａ／Ｄ変換器４２は、最小入力電圧レベルから最大入力電圧レベルまでのアナログ入力電圧をデジタル信号に変換可能であり、最小入力電圧レベルより小さいアナログ入力電圧に対しては一定の最小デジタル信号値を、最大入力電圧レベルより大きいアナログ入力電圧に対しては一定の最大デジタル信号値を出力する。尚、図６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）では、角速度センサ１９の出力信号が同じであると仮定している。
【００５０】
図６（ａ）は、粗オフセット調整を行うことなく高増幅率モードで検出ユニット４０を動作させた場合の、差動増幅器４１の出力信号を表す。図６（ａ）に示す状態では、角速度センサ１９の出力信号のオフセットを主たる原因とする、比較的大きなオフセットが生じており、この結果、差動増幅器４１の出力信号が飽和レベルを超える期間が存在している。この期間は、比較的大きな手ぶれが生じている期間に相当する。
【００５１】
図６（ｂ）は、粗オフセット調整を行うことなく低増幅率モードで検出ユニット４０を動作させた場合の、差動増幅器４１の出力信号を表す。粗オフセット調整では、差動増幅器４１の増幅率を低増幅率とした状態で一定期間のＡ／Ｄ変換器４２の出力信号をサンプリングし、その出力信号の平均値から、高増幅率で動作する差動増幅器４１に与えられるべきオフセット信号を算出する。差動増幅器４１の増幅率を低増幅率とすることにより、角速度センサ１９の出力信号にオフセット成分が重畳していても、通常、Ａ／Ｄ変換器４２の出力は飽和しない。
【００５２】
図６（ｃ）は、このオフセット信号を差動増幅器４１に与えた後、即ち、粗オフセット調整がなされた後、高増幅率モードで検出ユニット４０を動作させた場合の、差動増幅器４１の出力信号を表す。
【００５３】
このように、本実施例では、低増幅率モードで動作させて必要なオフセット信号の算出を行い（図６（ｂ））、このオフセット信号を高増幅率モードに適用する（図６（ｃ））。これにより、短時間で、Ａ／Ｄ変換器４２の入力電圧に含まれる角速度センサ１９のオフセット成分を除去することができ、このオフセット成分に由来するＡ／Ｄ変換器４２の出力の飽和を回避することができる。また、手ぶれ情報生成部４６は、高増幅率モードにおけるＡ／Ｄ変換器４２の出力信号に基づき手ぶれ情報を作成するため、最終的な手ぶれ検出感度は低下せず、高精度で手ぶれを検出することができる。角速度センサ１９のオフセット成分は、角速度センサ１９の周辺温度の変化や角速度センサ１９自身の動作による温度上昇などに由来してドリフトしていく。従って、実際には、これらの一連の処理を定期的に繰り返すことで、常に、Ａ／Ｄ変換器４２の出力飽和を防止する。
【００５４】
図７を参照して、より具体的な動作の流れを説明する。図７は、手ぶれ検出に関する、第１実施例の撮像装置の動作フローチャートである。尚、以下、Ａ／Ｄ変換器４２の出力信号を、単にＡ／Ｄ出力信号ともいう。また、Ａ／Ｄ変換器４２の出力信号のデジタル値を、Ａ／Ｄ出力値ともいう。
【００５５】
撮像装置に電源が投入されると、粗オフセット調整が開始される。まず、ステップＳ１にて、前回の粗オフセット調整の開始時点から５秒経過するまで待つ。５秒程度の短時間で、Ａ／Ｄ出力信号が飽和するほど極端なオフセットドリフトはないことを考慮し、無駄な計算を省くためにステップＳ１を設ける。
【００５６】
５秒経過したらステップＳ２に移行して、ＣＰＵ４５は、差動増幅器４１の増幅率を低増幅率とする。この後、ステップＳ３にて、ＣＰＵ４５は、Ａ／Ｄ出力値を１秒間分取り込む。今、Ａ／Ｄ変換器４２のサンプリング周波数が１ｋＨｚ（キロヘルツ）であるとする。そうすると、ステップＳ３にて、１０００個のＡ／Ｄ出力値が取得される。この１０００個のＡ／Ｄ出力値を、Ｄ（ｔ）にて表す。
【００５７】
そして、ステップＳ４において、ＣＰＵ４５は、ステップＳ３にて取得した１０００個のＡ／Ｄ出力値Ｄ（ｔ）の中に飽和データが含まれているかをチェックする。Ｄ（ｔ）に飽和データが含まれている場合、異常状態である（例えば、大きなステップＳ３の実行中に大きなぶれが撮像装置に加わった）と判断してステップＳ３に戻る。尚、飽和データとは、Ａ／Ｄ変換器４２に飽和レベルを超える入力電圧を与えた場合に得られる、Ａ／Ｄ出力値（即ち、上記の最大又は最小デジタル信号値）である。
【００５８】
Ｄ（ｔ）に飽和データが含まれていない場合、ステップＳ５に移行して、ＣＰＵ４５は、Ｄ（ｔ）の平均値を算出する。続いてステップＳ６において、ＣＰＵ４５は、この平均値から、高増幅率モードにおいて角速度センサ１９のオフセット成分を除去するために差動増幅器４１に与えられるべきオフセット信号値を算出する。このオフセット信号値をＶOFFとおき、Ｄ（ｔ）の平均値のアナログ電圧換算値（Ｄ（ｔ）に対応するＡ／Ｄ変換器４２の入力電圧の平均値）をＤAVEとおくと、ＶOFF＝−ＤAVE×（ｒ３／ｒ１）となる。例えば、ＤAVE＝−４０［ｍＶ］である場合、ｒ３／ｒ１＝１／４、であるから、ＶOFFは＋１０［ｍＶ］となる。ステップＳ６において、ＣＰＵ４５は、オフセット出力部４３を制御することにより、算出したオフセット信号値ＶOFFを有するオフセット信号（オフセット電圧）を、オフセット出力部４３及びＤ／Ａ変換器４４を介して、差動増幅器４１の非反転入力端子（＋）に与える。
【００５９】
この後、ＣＰＵ４５は、差動増幅器４１の増幅率を高増幅率に戻す（ステップＳ７）。撮像装置への電源供給が遮断されていなければ、ステップＳ１に戻り（ステップＳ８）、上述の各ステップの処理が繰り返し実行される。手ぶれ情報生成部４６は、高増幅率モードにおけるＡ／Ｄ出力値に基づき手ぶれ情報を生成する（即ち、撮像装置のぶれを検出する）。
【００６０】
このように、低増幅率モードにて取得したＡ／Ｄ出力値に基づくオフセット信号の更新処理と、高増幅率モードにて取得したＡ／Ｄ出力値に基づく手ぶれ情報の生成処理と、を含む一連の処理を繰り返し実行し、これによってＡ／Ｄ変換器４２の出力飽和を防止しつつ高精度の手ぶれ検出を実現する。
【００６１】
［モード変換に関する変形例］
上述の構成例では、センサ信号とオフセット信号との差信号をＡ／Ｄ出力信号に変換する過程において、差動増幅器４１の増幅率可変設定機能を設け、これによって上記のような処理を実行している。しかしながら、同様の作用をもたらす機能を、差動増幅器４１の入力とＡ／Ｄ変換器４２の出力との間に位置する何れかの部位に担わせるようにしてもよい。このような変形を施した変形例を、「モード変換変形例」という。このモード変換変形例は、後述する各実施例についても当てはまる。
【００６２】
モード変換変形例について説明する。今、Ａ／Ｄ変換器４２の出力信号が１０ビットで表され、Ａ／Ｄ変換器４２に最小入力電圧レベル及び最大入力電圧レベルの入力電圧が与えらた時、Ａ／Ｄ変換器４２が、夫々、０及び１０２３のデジタル値を出力する場合を考える。また、差動増幅器４１及びＡ／Ｄ変換器４２における負の電源電圧及び正の電源電圧が、夫々、−５［Ｖ］以下及び５［Ｖ］以上であると仮定する。
【００６３】
例えば、Ａ／Ｄ変換器４２の変換スケールを第１変換スケールと第２変換スケールとの間で可変設定できるようにし、差動増幅器４１の増幅率を固定するようにする。具体的には例えば、第１変換スケールでは、Ａ／Ｄ変換器４２の最小入力電圧レベル及び最大入力電圧レベルが、それぞれ−０．５［Ｖ］及び＋０．５［Ｖ］とされ、Ａ／Ｄ変換器４２は、−０．５〜＋０．５［Ｖ］の電圧範囲内の入力電圧に０〜１０２３のデジタル値を割り当てる。第２変換スケールでは、Ａ／Ｄ変換器４２の最小入力電圧レベル及び最大入力電圧レベルが、それぞれ−５［Ｖ］及び＋５［Ｖ］とされ、Ａ／Ｄ変換器４２は、−５〜＋５［Ｖ］の電圧範囲内の入力電圧に０〜１０２３のデジタル値を割り当てる。Ａ／Ｄ変換器４２の変換スケールが第１及び第２変換スケールとされた手ぶれ検出処理モードを、夫々、「第１変換モード」及び「第２変換モード」と呼ぶ。
【００６４】
そして、上述のステップＳ２において、低増幅率を選択する代わりに、ＣＰＵ４５が手ぶれ検出処理モードを第２変換モードに移行させる。即ち、Ａ／Ｄ変換器４２の変換スケールを第２変換スケールとする。これは、Ａ／Ｄ変換器４２の分解能（換言すれば、手ぶれ検出感度）を下げることに相当する。
【００６５】
ＣＰＵ４５は、第２変換モードで取得した１秒間分のＡ／Ｄ出力値の平均値に基づいて、上述のステップＳ５及びＳ６と同様、第１変換モードでのＡ／Ｄ出力値から角速度センサ１９のオフセット成分を除去するためのオフセット電圧値を算出し、このオフセット電圧値を有するオフセット信号を差動増幅器４１に与えるようにする。この後、上述のステップＳ７において、Ａ／Ｄ変換器４２の変換スケールを第１変換スケールに戻し、ステップＳ１に戻る。手ぶれ情報生成部４６は、Ａ／Ｄ変換器４２の変換スケールを第１変換スケールとした状態におけるＡ／Ｄ出力値に基づいて、手ぶれ情報を生成する。
【００６６】
また、図８に示す如く、差動増幅器４１の出力信号を分圧する分圧抵抗Ｒ４及びＲ５とセレクタＳＥＬ２を検出ユニット４０内に設け、差動増幅器４１の出力信号そのもの又は該出力信号の分圧信号を択一的にＡ／Ｄ変換器４２に供給する構成を採用することもできる。この場合、差動増幅器４１の増幅率及びＡ／Ｄ変換器４２の変換スケールは、固定される。
【００６７】
そして、この場合、オフセット信号算出用のＡ／Ｄ出力値を得る際には、差動増幅器４１の出力信号を分圧抵抗Ｒ４及びＲ５にて１／１０に分圧した信号をＡ／Ｄ変換器４２に与えればよい。手ぶれ情報算出用のＡ／Ｄ出力値を得る際には、差動増幅器４１の出力信号をそのままＡ／Ｄ変換器４２に与えればよい。これによっても、第１変換モード（第１変換スケール）と第２変換モード（第２変換スケール）間の切り替えと同様の作用を得ることができる。
【００６８】
いずれにせよ、センサ信号とオフセット信号との差信号と、Ａ／Ｄ出力信号と、の間の変換比率を第１及び第２変換比率の２段階で変更可能としておけばよい。ＣＰＵ４５は、該変換比率を第１変換比率とした状態でＡ／Ｄ出力値を取得する第１モードと、該変換比率を第２変換比率とした状態でＡ／Ｄ出力値を取得する第２モードと、の間で手ぶれ検出処理モードを切り替える。そして、第２モードで取得したＡ／Ｄ出力値に基づきオフセット信号を更新設定し、第１モードで取得したＡ／Ｄ出力値に基づき手ぶれ情報を生成する。第１モードは、上記の高増幅率モードや第１変換モード（第１変換スケール）に対応し、第２モードは上記の低増幅率モードや第２変換モード（第２変換スケール）に対応することになる。
【００６９】
＜＜第２実施例＞＞
次に、第２実施例について説明する。手ぶれ検出に関する第２実施例の構成は、図４に示すそれと同様であるため、重複する図示を省略する。上述のモード変換変形例は、本実施例でも適用可能であるが、差動増幅器４１の増幅率の可変設定によってオフセット調整を実現する場合を説明する（後述する他の実施例も同様）。
【００７０】
第２実施例では、第１実施例における粗オフセット調整に加えて、精オフセット調整が実行される。これを、図９を参照して具体的に説明する。図９は、手ぶれ検出に関する、第２実施例の撮像装置の動作フローチャートである。
【００７１】
まず、撮像装置に電源が投入されると、ステップＳ１１において粗オフセット調整が実行される。即ち、第１実施例で述べたステップＳ１〜Ｓ７の各処理が実行される。この粗オフセット調整後の差動増幅器４１の出力信号状態を、図１０（ａ）に示す。これは、図６（ｃ）に示すそれと同様のものである。角速度センサ１９のオフセット成分は、概ね除去されているものの、或る程度残存している。
【００７２】
ステップＳ１１にて粗オフセット調整がなされた後、ステップＳ１２に移行する。図７のステップＳ１〜Ｓ７から成る粗オフセット調整がなされた直後であるので、この時の差動増幅器４１の増幅率は高増幅率に設定されている。ステップＳ１２において、ＣＰＵ４５は、高増幅率モードにおけるＡ／Ｄ出力値を１秒間分取り込む。この取り込みは、ステップＳ１１による粗オフセット調整の直後に行われることが望ましい。今、Ａ／Ｄ変換器４２のサンプリング周波数が１ｋＨｚであるとする。そうすると、ステップＳ１２にて、１０００個のＡ／Ｄ出力値が取得される。ステップＳ１２にて取得される１０００個のＡ／Ｄ出力値を、Ｅ（ｔ）にて表す。
【００７３】
この後、ステップＳ１３において、ＣＰＵ４５は、１０００個のＡ／Ｄ出力値Ｅ（ｔ）を母集団とした時の、Ｅ（ｔ）の平均値ＥAVEと、Ｅ（ｔ）の標準偏差σと、を算出する。尚、σ2は母集団の分散（母分散）を表す。
【００７４】
続くステップＳ１４において、ＣＰＵ４５は、１０００個のＡ／Ｄ出力値から成る母集団Ｅ（ｔ）の中から、（ＥAVE−２σ）以上であって且つ（ＥAVE＋２σ）以下の範囲内のＡ／Ｄ出力値を抽出する。統計学的には、これによって、図１１に示す如く、９５．４４％のデータが抽出されることになる。抽出されたＡ／Ｄ出力値の集団をＦ（ｔ）で表す。図１２に示す如く、Ａ／Ｄ出力値における所謂外れ値は、Ｆ（ｔ）から除外されることになる。尚、抽出の範囲を定める値「２σ」は例示であり、それは様々に変更可能である。
【００７５】
続いてステップＳ１５において、ＣＰＵ４５は、ステップＳ１４にて抽出されたＡ／Ｄ出力値Ｆ（ｔ）の平均値を算出し、この平均値から、高増幅率モードにおいて角速度センサ１９のオフセット成分を除去するために差動増幅器４１に与えられるべきオフセット信号値を算出する。
【００７６】
このオフセット信号値をＶOFFBとおき、Ｆ（ｔ）の平均値のアナログ電圧換算値（Ｆ（ｔ）に対応するＡ／Ｄ変換器４２の入力電圧の平均値）をＦAVEとおくと、ＶOFFB＝−ＦAVE×（ｒ２／ｒ１）となる。例えば、ＦAVE＝−１２０［ｍＶ］である場合、ｒ２／ｒ１＝１／４０、であるから、ＶOFFBは＋３［ｍＶ］となる。図４のＣＰＵ４５は、オフセット出力部４３を制御することにより、算出したオフセット信号値ＶOFFBを有するオフセット信号（オフセット電圧）を、オフセット出力部４３及びＤ／Ａ変換器４４を介して、差動増幅器４１の非反転入力端子（＋）に与える。
【００７７】
ステップＳ１３〜Ｓ１５から成る処理は、図１０（ｂ）に示す如く、Ａ／Ｄ出力値（センサ信号）から統計的に外れ値を除くことにより安定期間を求め、その安定期間におけるＡ／Ｄ出力値の平均値から高精度のオフセット信号を算出して、オフセット信号を更新設定する処理に相当する。
【００７８】
ステップＳ１５の処理の後、撮像装置への電源供給が遮断されていなければステップＳ１１に戻り（ステップＳ１６）、以後、ステップ１１における粗オフセット調整とステップＳ１２〜Ｓ１５から成る精オフセット調整とが交互に且つ定期的に繰り返し実行される。図４の手ぶれ情報生成部４６は、第１実施例と同様、高増幅率モードにおけるＡ／Ｄ出力値に基づき手ぶれ情報を生成する（即ち、撮像装置のぶれを検出する）。望ましくは、精オフセット調整後の、高増幅率モードにおけるＡ／Ｄ出力値に基づいて手ぶれ情報を生成する。
【００７９】
精オフセット調整によるオフセット信号の更新設定後の、差動増幅器４１の出力信号状態を図１０（ｃ）に示す。本実施例によれば、不安定な撮像装置のぶれに起因するＡ／Ｄ出力値（センサ信号）の外れ値が除外され、角速度センサ１９のオフセット成分を正確に見積もることができる。この結果、第１実施例と比べて、オフセット成分をより高精度に排除することが可能となり、より高精度に手ぶれ検出を行うことが可能となる。また、粗オフセット調整と精オフセット調整を交互に且つ定期的に繰り返し実行することで、常に高精度の手ぶれ検出が可能となる。
【００８０】
＜＜第３実施例＞＞
次に、第３実施例について説明する。図１３に、第３実施例に係る、手ぶれ検出に関与する部位のブロック図を示す。図１３に示す検出ユニット４０ａは、図１の手ぶれ検出部１８に設けられた、パン方向の角速度を検出する検出ユニットである。図１３に示すＣＰＵ４５及び手ぶれ情報生成部４６ａは、例えば主制御部１３に備えられる。
【００８１】
検出ユニット４０ａは、角速度センサ１９、差動増幅器４１と、Ａ／Ｄ変換器４２と、オフセット出力部４３と、Ｄ／Ａ変換器４４と、を備える。これらは、図４に示すそれらと同じである。それらに加え、検出ユニット４０ａは、更に、差動部４７及び第２オフセット出力部４８を備える。
【００８２】
角速度センサ１９は、上述のセンサ信号を出力する。差動増幅器４１は、センサ信号とＤ／Ａ変換器４４から与えられるオフセット信号との差信号を増幅し（即ち、差動増幅し）、増幅した差信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器４２は、差動増幅器４１からのアナログの出力信号をデジタル信号に変換する。オフセット出力部４３は、ＣＰＵ４５の制御の下、デジタルのオフセット信号を出力する。Ｄ／Ａ変換器４４は、このデジタルのオフセット信号をアナログのオフセット信号に変換して、差動増幅器４１に供給する。
【００８３】
ＣＰＵ４５は、第１及び第２実施例と同様、低増幅率モードにおけるＡ／Ｄ変換器４２の出力信号に基づいて、オフセット出力部４３から出力されるオフセット信号を可変設定する。即ち、粗オフセット調整が実行される。また、ＣＰＵ４５は、第１及び第２実施例と同様、差動増幅器４１の増幅率を可変設定する。
【００８４】
本実施例でも精オフセット調整が実行されるが、本実施例では、高増幅率モードにおけるＡ／Ｄ変換器４２の出力信号に基づいて第２オフセット出力部４８から出力される第２オフセット信号を可変設定する。差動部４７は、Ａ／Ｄ変換器４２の出力信号から該第２オフセット信号を減算したデジタル信号を手ぶれ情報生成部４６ａに出力する。手ぶれ情報生成部４６ａは、差動部４７の出力信号に基づいて撮像装置のぶれを表す手ぶれ情報を生成する。
【００８５】
図１４を参照して動作の流れを具体的に説明する。図１４は、手ぶれ検出に関する、第３実施例の撮像装置の動作フローチャートである。
【００８６】
まず、撮像装置に電源が投入されると、ステップＳ１１に移行して粗オフセット調整がなされた後、順に、ステップＳ１２、Ｓ１３及びＳ１４の処理が実行される。ステップＳ１１〜Ｓ１４の処理内容は、第２実施例におけるそれら（図９）と同じであるため、重複する説明を省略する。第３実施例では、ステップＳ１４の処理の後、ステップＳ２５に移行する。
【００８７】
ステップＳ２５において、ＣＰＵ４５は、ステップＳ１４にて抽出されたＡ／Ｄ出力値Ｆ（ｔ）の平均値を算出し、この平均値に基づいて、高増幅率モードにおいて差動部４７の出力信号から角速度センサ１９のオフセット成分を除去するために差動部４７に供給されるべき第２オフセット信号を算出する。更に、ＣＰＵ４５は、ここで算出した第２オフセット信号が差動部４７に供給されるよう、第２オフセット出力部４８を制御する。この第２オフセット信号の信号値は、Ｆ（ｔ）の平均値そのものとされる。
【００８８】
ステップＳ１３、Ｓ１４及びＳ２５から成る処理は、Ａ／Ｄ出力値（センサ信号）から統計的に外れ値を除くことにより安定期間を求め、その安定期間におけるＡ／Ｄ出力値の平均値から高精度の第２オフセット信号を算出して、第２オフセット信号を更新設定する処理に相当する。
【００８９】
ステップＳ２５の処理の後、撮像装置への電源供給が遮断されていなければ、ステップＳ１１に戻り（ステップＳ２６）、以後、ステップ１１における粗オフセット調整とステップＳ１２〜Ｓ１４及びＳ２５から成る精オフセット調整とが交互に且つ定期的に繰り返し実行される。手ぶれ情報生成部４６ａは、高増幅率モードにおける差動部４７の出力信号に基づいて手ぶれ情報を生成する（即ち、撮像装置のぶれを検出する）。望ましくは、精オフセット調整後の、高増幅率モードにおける差動部４７の出力信号に基づいて手ぶれ情報を生成する。
【００９０】
本実施例によれば、第２実施例と同様、不安定な撮像装置のぶれに起因するＡ／Ｄ出力値（センサ信号）の外れ値が除外され、角速度センサ１９のオフセット成分を正確に見積もることができる。この結果、第１実施例と比べて、オフセット成分をより高精度に排除することが可能となり、より高精度に手ぶれ検出を行うことが可能となる。また、粗オフセット調整と精オフセット調整を交互に且つ定期的に繰り返し実行することで、常に高精度の手ぶれ検出が可能となる。
【００９１】
また、第２実施例のように構成した場合は、デジタル値として算出した高精度のオフセット信号がＤ／Ａ変換器４４を通して差動増幅器４１に供給されるため、Ｄ／Ａ変換による誤差（変換誤差、非直線性、Ｄ／Ａ変換におけるオフセットなど）がＡ／Ｄ変換器４２の出力信号に重畳されてしまう。一方、第３実施例のように構成すれば、このような誤差が排除されるため、より高精度に手ぶれを検出することが可能となる。
【００９２】
＜＜第４実施例＞＞
粗オフセット調整と精オフセット調整を交互に行う一連の処理中に、シャッタボタン１７ａが半押しされた場合は、即座に、精オフセット調整を実施するようにしてもよい。このような実施例を、第４実施例として説明する。第４実施例は、第２又は第３実施例の変形例に相当する。
【００９３】
シャッタボタン１７ａは、半押し（ファーストレリーズ）と全押し（セカンドレリーズ）の２段階操作が可能となっている。ユーザがシャッタボタン１７ａに圧力を加えると、まず、シャッタボタン１７ａが半押しされた状態となり、更に圧力を加えると、シャッタボタン１７ａが全押しされた状態となる。主制御部１３は、シャッタボタン１７ａが半押しされているか、全押しされているか、その何れでもないかを検出可能である。
【００９４】
撮像装置はオートフォーカス機能を備えており、主制御部１３は、所定のフレーム周期にて得られる各撮影画像内の所定のコントラスト評価領域のコントラスト量をＡＦ評価値として算出する。シャッタボタン１７ａが半押しされると、主制御部１３は、図２のフォーカスレンズ３１の位置を所定間隔で移動させながら、順次、ＡＦ評価値を取得し、ＡＦ評価値が最大となるフォーカスレンズ３１の位置を合焦レンズ位置として特定する。更にシャッタボタン１７ａが押し込まれて全押しされると、主制御部１３は、フォーカスレンズ３１の位置を該合焦レンズ位置に配置させてから撮像部１１に撮影を行わせる。この撮影によって得られた画像は、シャッタボタン１７ａの押下に応じて撮影された静止画像として、記録媒体１６に格納される。この際、この静止画像の露光期間中のセンサ信号に基づく手ぶれ情報を、この静止画像と関連付けつつ記録媒体１６に格納することもできる。
【００９５】
図１５を参照して動作の流れを具体的に説明する。図１５は、手ぶれ検出に関する、第４実施例の撮像装置の動作フローチャートである。
【００９６】
まず、撮像装置に電源が投入されると、ステップ１１による粗オフセット調整の後、ステップＳ３１による精オフセット調整が実行される。ステップＳ１１による粗オフセット調整は、第２実施例におけるそれと同じものである。図４に示す構成を採用し、第４実施例を第２実施例に適用する場合は、ステップＳ３１において、図９のステップＳ１２〜Ｓ１５から成る精オフセット調整が実行される。一方、図１３に示す構成を採用し、第４実施例を第３実施例に適用する場合は、ステップＳ３１において、図１４のステップＳ１２〜Ｓ１４及びＳ２５から成る精オフセット調整が実行される。
【００９７】
仮に、シャッタボタン１７ａの半押しが検出されない場合は、ステップＳ３２及びＳ３３を介して、ステップ１１の粗オフセット調整とステップＳ３１の精オフセット調整が交互に且つ定期的に実行される。
【００９８】
一方、シャッタボタン１７ａの半押しが検出されると、どのステップの実行中であっても、直ちにステップＳ３１の精オフセット調整が実行される。たとえステップＳ１１の粗オフセット調整を実行している最中であっても、シャッタボタン１７ａの半押しが検出された時点で直ちにステップＳ３１の精オフセット調整を実行開始する。また、ステップＳ３１の精オフセット調整が終了しても、シャッタボタン１７ａが半押しされている状態が継続している限り、ステップＳ３１の精オフセット調整を繰り返し実行するようにする（ステップＳ３２）。
【００９９】
シャッタボタン１７ａが半押しされている状態が解除されると、即ち、シャッタボタン１７ａが半押しを経て全押しされるか、或いは、シャッタボタン１７ａに付与される圧力がなくなると、ステップＳ３３を経てステップＳ１１に戻る。
【０１００】
粗オフセット調整中または直後にシャッタボタン１７ａが全押しされた場合には、最も重要な露光期間中の検出角速度に対して、微小なオフセット調整誤差が重畳してしまう。これを考慮し、上述の如く処理する。これにより、検出精度がより求められる静止画像撮影時において、より高精度の角速度検出が可能となる。
【０１０１】
＜＜変形等＞＞
上述の実施形態の変形例または注釈事項として、以下に、注釈１〜注釈４を記す。各注釈に記載した内容は、矛盾なき限り、任意に組み合わせることが可能である。
【０１０２】
［注釈１］
上述した説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。
【０１０３】
［注釈２］
手ぶれ検出部１８を角速度センサにて構成する例を上述したが、撮像装置の加速度を検出する加速度センサ又は撮像装置の角加速度を検出する角加速度センサにて、手ぶれ検出部１８を形成するようにしてもよい。この場合、各実施例において差動増幅器４１に与えられるセンサ信号は、撮像装置の加速度又は角加速度を表す信号となる。また、撮像装置のぶれを表す別の物理量を検出するセンサにて、手ぶれ検出部１８を構成しても良い。この場合、各実施例において差動増幅器４１に与えられるセンサ信号は、この物理量を表す信号となる。
【０１０４】
［注釈３］
また、撮像装置は、ハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現可能である。特に、図１の主制御部１３、図４及び図１３のＣＰＵ４５、図４又は図１３の手ぶれ情報生成部４６又は４６ａの機能は、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現可能である。
【０１０５】
ソフトウェアを用いて撮像装置を構成する場合、ソフトウェアにて実現される部位についてのブロック図は、その部位の機能ブロック図を表すことになる。また、図１の主制御部１３、図４及び図１３のＣＰＵ４５、図４又は図１３の手ぶれ情報生成部４６又は４６ａにて実現される機能の全部または一部を、プログラムとして記述し、該プログラムをプログラム実行装置（例えばコンピュータ）上で実行することによって、その機能の全部または一部を実現するようにしてもよい。
【０１０６】
［注釈４］
上述の各実施例において、例えば、主制御部１３は検出制御手段として機能し、主制御部１３にはＣＰＵ４５と手ぶれ情報生成部（４６又は４６ａ）が含まれうる。ＣＰＵ４５は、例えば、モード切替手段としての機能も備える。ぶれ検出装置は、図４に示される各部位の全部又は一部を含んで構成される、或いは、図１３に示される各部位の全部又は一部を含んで構成される。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の実施の形態に係る撮像装置の全体ブロック図である。
【図２】図１の撮像部の内部構成図である。
【図３】図１の手ぶれ検出部の内部構成図である。
【図４】本発明の第１実施例に係る、手ぶれ検出に関与する部位のブロック図である。
【図５】図４の差動増幅器の内部回路例を示す図である。
【図６】図４の差動増幅器の出力信号状態を示す図である。
【図７】手ぶれ検出に関する、本発明の第１実施例の撮像装置の動作フローチャートである。
【図８】図４に示す構成の一部の変形例を示す図である。
【図９】手ぶれ検出に関する、本発明の第２実施例の撮像装置の動作フローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施例に係り、図４の差動増幅器の出力信号状態を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施例における、精オフセット調整の意義を説明するための図である。
【図１２】本発明の第２実施例における、精オフセット調整の意義を説明するための図である。
【図１３】本発明の第３実施例に係る、手ぶれ検出に関与する部位のブロック図である。
【図１４】手ぶれ検出に関する、本発明の第３実施例の撮像装置の動作フローチャートである。
【図１５】手ぶれ検出に関する、本発明の第４実施例の撮像装置の動作フローチャートである。
【符号の説明】
【０１０８】
１１  撮像部
１２  ＡＦＥ
１３  主制御部
１７  操作部
１７ａ  シャッタボタン
１８  手ぶれ検出部
１９、２０  角速度センサ
４０、４０ａ  検出ユニット
４１  差動増幅器
４２  Ａ／Ｄ変換器
４３  オフセット出力部
４４  Ｄ／Ａ変換器
４５  ＣＰＵ
４６、４６ａ  手ぶれ情報生成部
４７  差動部
４８  第２オフセット出力部
【図１】
2008145523.tif 000003
【図２】
2008145523.tif 000004
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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