(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振れ検出手段と、
前記振れ検出手段から出力される振れ信号から低周波成分を除去するハイパスフィルタと、
第１のタイミングで、前記ハイパスフィルタにおける演算値を記録する記録手段と、
第２のタイミングで、記録された前記演算値を前記ハイパスフィルタの初期値に設定する初期値設定手段とを備え、
前記第２のタイミングに、パンニングに対応する振れ信号を受信したタイミングが含まれる
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１のタイミングは、レリーズ動作に基づくタイミングであ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】
前記ハイパスフィルタにおける演算値は、前記ハイパスフィルタにおける演算過程の中間値をローパスフィルタに通して得られる値であることを特徴とする請求項１ないし請求項２のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第２のタイミングに、撮像装置の起動時のタイミングが含まれることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記記録手段において、前記ハイパスフィルタにおける演算値の妥当性を判断し、前記妥当性に応じて前記演算値を前記記録手段へ記録するか否かを決定することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記記録手段において、前記妥当性が振れ信号の大きさに基づいて判定されることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記初期値設定手段において、記録された前記演算値の妥当性を判断し、前記妥当性に応じて前記演算値を前記ハイパスフィルタの初期値として設定するか否かを決定することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項８】
前記初期値設定手段において、前記妥当性が演算値記録時の温度と現在の温度との比較に基づいて判定されることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記妥当性の判断において、妥当性が低いと判断されたとき、前記ハイパスフィルタの初期値を所定の値に設定し、前記ハイパスフィルタの特性を変更することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記記録手段は複数であって、
前記第１のタイミングにおいて、前記ハイパスフィルタにおける演算値を複数の前記記録手段に順次記録し、前記第２のタイミングにおいて、記録された複数の前記演算値を読み出し、複数の前記演算値から算出された値を前記ハイパスフィルタの初期値として設定することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１１】
振れを演算する振れ演算ステップを作動させる撮像装置の制御プログラムであって、
第１のタイミングで振れ演算ステップにおいて用いられるハイパスフィルタの演算値を記録手段へ記録し、第２のタイミングで前記演算値を前記記録手段から読み出して前記ハイパスフィルタの初期値として設定し、前記第２のタイミングに、パンニングに対応する振れ信号を受信したタイミングが含まれることを特徴とする撮像装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振れ信号を検出し、これに基づき振れ補正が可能な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラの振れによる振れ信号を検出してその振れ信号に基づいて撮像素子などを動かすことで振れを抑制するカメラが知られている。振れ信号を検出するために用いられるジャイロセンサにはオフセット電流が含まれる。このためジャイロセンサによって検出される振れ信号には低周波ノイズが含まれる。この低周波ノイズはハイパスフィルタに通すことで除去される。また、カメラの静止状態で検出されるジャイロセンサの低周波ノイズ値に基づくオフセット補償値を予め記録しておき、検出された振れ信号から記録されたオフセット補償値を差し引く構成が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２６７６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の構成ではジャイロセンサのオフセット補償値はカメラの静止状態で取得されるので、静止状態が検出されないときオフセット補償値が得られない。オフセット補償値が得られないと振れ信号に対してオフセット補償を行うことができないため、適正な振れ信号が得られないという問題があった。
【０００５】
本発明は、常に振れ信号に対して適正なオフセット補償を行うことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る撮像装置は、振れ検出手段と、振れ検出手段から出力される振れ信号から低周波成分を除去するハイパスフィルタと、第１のタイミングで、ハイパスフィルタにおける演算値を記録する記録手段と、第２のタイミングで、記録された演算値をハイパスフィルタの初期値に設定する初期値設定手段とを備える。
【０００７】
第１のタイミングは、レリーズ動作に基づくタイミングであることが好ましい。レリーズ動作に基づく所定のタイミングで演算値を記録することで、撮影環境に適した演算値を記録できる。
【０００８】
ハイパスフィルタにおける演算値は、ハイパスフィルタにおける演算過程の中間値をローパスフィルタに通して得られる値であってもよい。オフセット成分のみを抽出することができる。
【０００９】
第２のタイミングは、ハイパスフィルタをリセットするタイミングでもよい。ハイパスフィルタのリセット後直ちにオフセット補償値を得ることができる。
【００１０】
第２のタイミングは、撮像装置の起動時のタイミングでもよい。撮像装置の起動後直ちにオフセット補償値を得ることができる。
【００１１】
ハイパスフィルタにおける演算値の妥当性を判断し、妥当性に応じて演算値を記録手段へ記録するか否かを決定することが好ましい。妥当性の高い演算値のみを記録することができるのでオフセット補償値の精度を高く保つことができる。
【００１２】
記録された演算値の妥当性を判断し、妥当性に応じて演算値をハイパスフィルタの初期値として設定するか否かを決定することが好ましい。精度の高いオフセット補償値が初期値として設定される。
【００１３】
妥当性の判断において、妥当性が低いと判断されたとき、ハイパスフィルタの初期値を所定の値に設定し、ハイパスフィルタの特性を変更してもよい。精度の低いオフセット補償値が設定されたとき、これによるオフセットずれ防止することができる。
【００１４】
記録手段は複数であって、第１のタイミングにおいて、ハイパスフィルタにおける演算値を複数の記録手段に順次記録し、第２のタイミングにおいて、記録された複数の演算値を読み出し、複数の演算値から算出された値をハイパスフィルタの初期値として設定することが好ましい。例えば、複数のオフセット値の平均をとることによって、より精度の高いオフセット補償値を初期値として設定することができる。
【００１５】
本発明に係る撮像装置の制御プログラムは、振れを演算する振れ演算ステップを作動させる撮像装置の制御プログラムであって、第１のタイミングで振れ演算ステップにおいて用いられるハイパスフィルタの演算値を記録手段へ記録し、第２のタイミングで演算値を記録手段から読み出してハイパスフィルタの初期値として設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、常に振れ信号に対して適正なオフセット補償を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るカメラの全体図を表すブロック図である。
【図２】ハイパスフィルタの構成の一例を説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る、オフセット補償値の記録動作を表すフローチャートである。
【図４】図３のカメラ起動時におけるオフセット補償値の記録動作を表すフローチャートである。
【図５】図３のリセット処理における動作を表すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る、オフセット補償値の一例について表すフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る、カメラ起動時のオフセット補償値の妥当性を判断する工程を表すフローチャートである。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る、オフセット補償値の記録時の妥当性を判断する動作を表すフローチャートである。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る、オフセット補償値とメモリとの関係を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を用いて第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。
【００１９】
デジタルカメラ（撮像装置）１０は、カメラ全体を制御するＣＰＵ１８を備える。デジタルカメラ１０は、電源ボタン（図示せず）の操作によって電源スイッチＳＷＭＡＩＮがオン／オフされる。電源スイッチＳＷＭＡＩＮがオン状態のとき電池１４からＣＰＵ１８に電力が供給されてカメラ１０が作動する。
【００２０】
測光スイッチＳＷＳはシャッターボタン（図示せず）が半押しされるとオン状態になる。測光スイッチＳＷＳがオン状態のときＣＰＵ１８は測光装置１１からの入力信号に基づいて測光処理を行い、また測距装置１２からの入力信号に基づいて測距処理を行う。測光処理によって絞り値、および露光時間が算出される。測距処理によって撮影レンズ１６の駆動量が算出される。フォーカス駆動回路２１は駆動量に基づいて撮影レンズ１６を駆動する。
【００２１】
レリーズスイッチＳＷＲはシャッターボタン（図示せず）が全押しされるとオン状態になる。レリーズスイッチＳＷＲがオン状態のときＣＰＵ１８は、絞り値に基づいて絞り（図示せず）絞り駆動量を算出する。絞り駆動回路２２は絞り駆動量に基づいて絞りを駆動する。レリーズスイッチＳＷＲがオン状態のときＣＰＵ１８はシャッタースピードと露光時間に基づいてシャッター（図示せず）のシャッター駆動量を算出する。シャッター駆動回路２３はシャッター駆動量に基づいてシャッターを駆動する。光量が不十分なときＣＰＵ１８はフラッシュ回路３３を駆動することでフラッシュ光が被写体に照射される。
【００２２】
撮像素子２０はシャッターおよび絞りの駆動によって所定の時間露光される。撮像素子２０は受光面に結像した光学像に対して光電変換を行う。撮像素子２０に生じた電荷は撮像素子駆動回路２４の信号にしたがってアナログ信号に変換されたのちＡ／Ｄコンバータ２５においてデジタル画像信号に変換される。デジタル画像信号はＣＰＵ１８の制御に基づいて所定の画像処理がなされてＬＣＤモニタ３１に表示される。所定の画像処理は例えばＡＷＢセンサ６０によって検出される撮影シーンに応じたホワイトバランス補正である。ＤＲＡＭ３０およびＥＥＰＲＯＭ３２は画像処理や各種制御の過程で使用されるメモリである。
【００２３】
手ぶれ補正機構８０は振れ検出センサ８１において検出された手振れを補正する。振れ検出センサ８１で検出された振れは所定の信号に変換されてセンサ信号処理部８２に送られる。センサ信号処理部８２は制御目標値Ｇを算出する。手ぶれ補正機構８０は制御目標値Ｇに基づいて手振れ補正を行う。手振れ補正は例えば手振れが生じたとき、撮像素子２０や光学素子を移動させることで手振れを相殺するものである。以下ではセンサ信号処理部８２の構成が詳細に説明される。
【００２４】
図２は、センサ信号処理部８２（図１参照）に設けられたハイパスフィルタの構成の一例である。図２において、ハイパスフィルタ１００の入力値をＶｉｎ（ｉ）１０１、そのときの出力値をＶｏｕｔ（ｉ）１０４としている。ハイパスフィルタ１００の加算器１０３は入力値Ｖｉｎを時定数に対応する所定時間にわたりＶｉｎ（ｉ−１）まで順次積分する。平均値算出回路１０２では、加算器１０３で演算された積分値Ａｄｄをハイパスフィルタの時定数で除算し入力値Ｖｉｎの所定時間にわたる移動平均値Ｓｕｂを算出する。ハイパスフィルタ１００では、入力値Ｖｉｎ（ｉ）から移動平均値Ｓｕｂを引き、Ｖｉｎ（ｉ）から低周波ノイズ、すなわち振れ検出センサ８１のオフセット値を除去し、ハイパスフィルタ１００の出力値Ｖｏｕｔ（ｉ）とする。したがって、本実施形態では、移動平均値Ｓｕｂを振れ検出センサ８１のオフセット補償値と見なして、移動平均値Ｓｕｂ（演算値）または積分値Ａｄｄ（中間値）をメモリに記録する。なお、以下の説明では、積分値Ａｄｄをメモリにオフセット補償値として記録する。
【００２５】
図３を参照して第１の実施形態におけるオフセット補償値の記録動作の全体の流れを説明する。ステップＳ２０１においてカメラ１０が起動する。以下で詳述するようにステップＳ２０１では、ＣＰＵ１８からセンサ信号処理部８２に対して、加算器１０３の初期値をオフセット補償値の初期値に設定する。次にステップＳ２０２においてセンサ信号処理部８２による振れ演算が行われる。
【００２６】
ステップＳ２０３においてカメラの電源ボタンが押下されたか否かが判定される。カメラ１０の電源を切る要求があるときステップＳ２１０において、ＣＰＵ１８は加算器１０３の値をオフセット補償値としてＥＥＰＲＯＭ３２に保存して処理は終了する。
【００２７】
ステップＳ２０３においてカメラの電源を切る要求がないときステップＳ２０４に進みハイパスフィルタ１００のリセット要求の有無が判定される。リセット要求があるときステップＳ２０５においてハイパスフィルタ１００のリセット処理がなされる。リセット要求がないときはそのままステップＳ２０６に進む。
【００２８】
ステップＳ２０６においてレリーズ動作に入ったか否かが判定される。レリーズ動作に入らないとき、レリーズ動作に入るまでステップＳ２０３からステップＳ２０６までの処理が繰り返される。ステップＳ２０６においてレリーズ動作に入ったと判断されるとステップＳ２０７においてオフセット補償値の記録要求の有無が判定される。オフセット補償値の記録要求はレリーズ動作に基づく所定のタイミングで行われる。例えば、レリーズ動作が短時間に頻繁に行われるとき記録要求は発行されず、レリーズ動作の間隔がある程度空いたときに記録要求が発行されてもよい。また、記録要求はＣＰＵ１８から発行されるか、あるいはセンサ信号処理部８２からＣＰＵ１８へ発行される。
【００２９】
オフセット補償値の記録要求があるときステップＳ２０８においてオフセット補償値はＥＥＰＲＯＭ３２に記録される。オフセット補償値の記録要求が無いときには直ちにステップＳ２０９に進む。ステップＳ２０９では、Ｖｏｕｔ（ｉ）から算出される制御目標値Ｇに基づいて、手ぶれ補正機構８０によってレリーズ動作中の防振動作が行われたのち、レリーズ動作が終了するまでステップＳ２０６からＳ２０９までの動作が繰り返される。このように、第１の実施形態ではレリーズ動作の度に加算器１０３の値をオフセット補償値として記録するか否かが判定される。
【００３０】
図４を参照して図３のステップＳ２０１の処理を説明する。カメラ１０（図１参照）が起動するとステップＳ３０１では、ＣＰＵ１８がＥＥＰＲＯＭ３２に記録保存されていたオフセット補償値を読み出す。ステップＳ３０２において読み出されたオフセット補償値は所定時間ハイパスフィルタ１００の初期値として設定される。このように、カメラ１０の起動時ＥＥＰＲＯＭ３２から即座にオフセット補償値が得られるため、オフセット補償値の算出時間が削減され、起動すると直ちに適正な振れ信号を得られるという利点がある。また、定期的にオフセット補償値が更新されると、撮影時に比較的近い時点での撮影環境におけるオフセット補償値が記録されているので、振れ検出センサ８１からの振れ信号はより精度の高いオフセット補償値によって処理される。
【００３１】
図５を参照して図３のステップＳ２０５の処理を説明する。カメラ１０がパンニングなどで大きく振れるとき、振れ検出センサ８１における過渡応答の悪影響を排除するために、ハイパスフィルタ１００はリセットされることが望ましい。カメラの振れの大きさは、ＣＰＵ１８がセンサ信号処理部８２の出力値をモニタすることで判定される。ＣＰＵ１８はパンニングに対応する振れ信号を受信したとき、センサ信号処理部８２をリセットする。リセット信号がＣＰＵ１８からセンサ信号処理部８２へ送られるとハイパスフィルタ１００のリセット処理が開始される。リセット処理は、ステップＳ４０１において加算器１０３の初期値としてＥＥＰＲＯＭ３２に記録されているオフセット補償値が設定されることで完了する。
【００３２】
図６を参照して、第２の実施形態について説明する。ＥＥＰＲＯＭ３２に記録するためのオフセット補償値の一例について説明する。第１の実施形態との違いは、ハイパスフィルタ１００にローパスフィルタ５０１が追加されることである。ハイパスフィルタ１００の加算器１０３の積分値は手振れの大きさに応じて増減するが、オフセット成分の時間変化は振れによる積分値の増減に対して非常に緩やかである。そこで、第２の実施形態では加算器１０３の積分値Ａｄｄ（中間値）をローパスフィルタ５０１に通して得られる値をオフセット補償値としてＥＥＰＲＯＭ３２に記録する。このように、積分値をローパスフィルタ５０１に通すことにより第２の実施形態ではより精度の高いオフセット補償値５０２が得られる。
【００３３】
図７を参照して第３の実施形態について説明する。第３実施形態では記録されたオフセット補償値の妥当性を検証する。図７に示される処理は、図３のステップＳ２０１において行われるカメラ１０の起動時の処理である。他の構成は第１の実施形態と同じである。ステップＳ６００においてカメラ１０の起動時、ＥＥＰＲＯＭ３２に記録されているオフセット補償値が読み出される。ステップＳ６０１において、読み出された記録用オフセット補償値の妥当性が判断される。読み出されたオフセット補償値の妥当性が高いと判断されるとステップＳ６０４に進み、読み出されたオフセット補償値は加算器１０３の初期値として設定される。ステップＳ６０１において妥当性が低いと判断されるとステップＳ６０２に進み、ハイパスフィルタ１００の初期値は所定の値、例えばゼロに設定される。ステップＳ６０３においてＣＰＵ１８からハイパスフィルタ１００のカットオフ周波数の変更が行われる。カットオフ周波数の変更は、オフセットずれの影響を抑えるために行われる。なお、カットオフ周波数は、例えばハイパスフィルタ５００の時定数を変更して行われる。
【００３４】
振れ検出センサ８１のオフセット成分である低周波ノイズは温度の影響を受けて変化するため、第３の実施形態における妥当性の検証は、例えば温度を基準としてもよい。このとき、温度情報が図３のステップＳ２０８においてオフセット補償値と共にＥＥＰＲＯＭ３２に記録される。ステップＳ６０１における妥当性の判断において、現在の温度情報とＥＥＰＲＯＭ３２から読み出された温度情報とが比較される。現在の温度情報と読み出された温度情報との間に所定以上の差があったとき読み出されたオフセット補償値の妥当性は低いと判断される。このように、第３の実施形態では、撮影環境に適したオフセット補償値を加算器１０３の初期値として設定するので、より精度の高い振れ信号を得ることが出来る。
【００３５】
図８を参照して第４の実施形態における、レリーズ動作時のオフセット補償値の記録処理について説明する。図８に示される処理は、図３のステップＳ２０８において行われる。他の構成は第１の実施形態と同じである。オフセット補償値を記録するとき、ステップＳ７０１において値の妥当性が判断される。値の妥当性が高いと判断されるとステップＳ７０２に進み、オフセット補償値がＥＥＰＲＯＭ３２へ記録される。ステップＳ７０１において値の妥当性が低いと判断されるとオフセット補償値は記録されずに処理は終了する。
【００３６】
第４の実施形態における妥当性の判断は、カメラ１０の振れの大きさに基づいて行われる。例えばカメラの振れが大きいとき、流し撮りがされているとき、またはパンニングが生じているときは妥当性が低いと判断される。なお、妥当性が低いと判断されるとき、オフセット補償値として所定の値、例えばゼロが記録されてもよい。このように、第４の実施形態では妥当性の低いオフセット補償値は記録されないので、オフセット補償値の精度が落ちるのを防止することができる。なお、ステップＳ７０１におけるオフセット補償値の妥当性は、オフセット補償値の値として予め設定された範囲を超えるか否かによって判断されてもよい。
【００３７】
図９を参照して第５の実施形態に係る、オフセット補償値の記録処理について説明する。本実施形態における処理は図３のステップＳ２０８において行われる。第１の実施形態ではオフセット補償値を記録するためのメモリがＥＥＰＲＯＭ３２の１つであるが、本実施形態ではオフセット補償値を記録するためのメモリが複数設けられる。
【００３８】
メモリ９０１はｎ個設けられる。ｎは２以上の値である。１回目のレリーズ動作によるオフセット補償値をＣ1とすると、２回目のレリーズ動作によるオフセット補償値はＣ2となり、ｎ回目のレリーズ動作によるオフセット補償値はＣnである。図９（１）に示されるように、ｎ回目のレリーズ動作まで、Ｃ1〜Ｃnまでの値がレリーズ動作の度に順次ｎ個のメモリに記録される。次にｎ＋１回目のレリーズ動作が行われたとき、図９（２）に示されるように最も古いオフセット補償値であるＣ1はメモリから消去されて最も新しいオフセット補償値であるＣn+1が記録される。そして記録されたｎ個のオフセット補償値の平均値として算出された値がオフセット補償値の初期値として設定される。
【００３９】
このように第５の実施形態では、過去のレリーズ動作によって記録された複数のオフセット補償値（演算値）から算出された値、例えば平均値がオフセット補償値の初期値として設定される。これによりオフセット補償値の信頼性が向上する。
【００４０】
なお、本発明の実施形態は、第１の実施形態に第２の実施形態から第５の実施形態のうちのいずれかの実施形態、もしくは複数の実施形態を組み合わせることによって変形されてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１８  ＣＰＵ（初期値設定手段）
３２  ＥＥＰＲＯＭ（記録手段）
８１  振れ検出センサ（振れ検出手段）
１００、５００  ハイパスフィルタ
１０２  Ｓｕｂ（演算値）
１０３  Ａｄｄ（演算値、中間値）
Ｓ２０１  カメラ起動（第２のタイミング）
Ｓ２０２  振れ演算ステップ
Ｓ２０５  リセット処理（第２のタイミング）
Ｓ２０７  記録要求（第１のタイミング）
【図１】
0006759608.tif 000002
【図２】
0006759608.tif 000003
【図３】
0006759608.tif 000004
【図４】
0006759608.tif 000005
【図５】
0006759608.tif 000006
【図６】
0006759608.tif 000007
【図７】
0006759608.tif 000008
【図８】
0006759608.tif 000009
【図９】
0006759608.tif 000010