(57)【要約】【課題】振れ検出手段の出力感度の調整を任意のタイミングで行えるようにする。【解決手段】該振れ検出手段６０と一体化され、該振れ検出手段を予め定められた振動量にて振動させる振動手段７２と、該振動手段を駆動した際の振れ検出手段の検出出力を基準情報として予め記憶している第１記憶手段７０と、振れ検出手段の出力感度を調整するための調整情報を予め記憶している第２記憶手段７０と、振れ検出手段の出力感度調整を行うための操作が行われた場合、振動手段を駆動して振れ検出手段を振動させ、その時の検出出力と前記基準情報の差を算出し、該差情報に応じて前記調整情報を第２記憶手段から取得し、該調整情報により振れ検出手段の出力感度の調整を行う出力感度調整手段３８とを有する。【選択図】図１
2007311974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振れ補正のために振れを検出する振れ検出手段と、
該振れ検出手段と一体化され、該振れ検出手段を予め定められた振動量にて振動させる振動手段と、
該振動手段を駆動した際の前記振れ検出手段の検出出力を基準情報として予め記憶している第１記憶手段と、
前記振れ検出手段の出力感度を調整するための調整情報を予め記憶している第２記憶手段と、
前記振れ検出手段の出力感度調整を行うための操作が行われた場合、前記振動手段を駆動して前記振れ検出手段を振動させ、その時の検出出力と前記基準情報の差を算出し、該差情報に応じて前記調整情報を前記第２記憶手段から取得し、該調整情報により前記振れ検出手段の出力感度の調整を行う出力感度調整手段とを有することを特徴とする振れ補正装置。
【請求項２】
前記出力感度調整は、ゲイン調整であることを特徴とする請求項１に記載の振れ補正装置。
【請求項３】
前記出力感度調整は、位相調整であることを特徴とする請求項１に記載の振れ補正装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の振れ補正装置を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
振れを検出する振れ検出手段と、
該振れ検出手段と一体化され、該振れ検出手段を予め定められた振動量にて振動させる振動手段とを有することを特徴とする振れ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振れ検出手段の出力感度を調整する機能を有する振れ補正装置、撮像装置および振れ検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば撮像装置に具備される、振れ（以下、手振れを例にする）を補正する装置は、該撮像装置に手振れを検出するセンサと、その手振れ量を振れキャンセル量に変換する演算手段と、光学式手振れ補正の場合は画像から像振れを取り除く機構としてのシフトレンズとを有している。
【０００３】
上記手振れを検出するセンサは、一例として角速度検出手段の一例であるジャイロがある。ジャイロの出力値はアナログデータであるため、演算手段内のＡ／Ｄ変換部によりデジタルデータに変換される。このデジタルデータは角速度のデータであるため、該演算手段にて積分処理が行われて振れ量に変換される。そして、この振れ量の逆方向への移動量が振れキャンセル量として該演算手段よりＤ／Ａ変換部によりアナログデータに変換して駆動手段に出力される。これにより、アナログデータにしたがってシフトレンズの駆動が行われ、上記手振れに起因する画像の振れが補正される。
【０００４】
以上のように手振れを振れキャンセル量に変換して出力する演算手段の一例として、Ａ／Ｄ変換部とＤ／Ａ変換部を備えるマイクロコンピュータがある。
【０００５】
ここで、一般的に手振れを検出するセンサの出力値には個体差によるバラツキが存在する。ジャイロを例にとると、同じ角速度に対する出力振幅の誤差、即ち出力感度の誤差が存在する。そこで、製造過程において、最初にジャイロ自身の感度調整を行う。つまり、所定の振れを与える加揺台上にジャイロを設置し、その出力のゲインを規格値に入るように設定する。そして、次にジャイロを撮像装置に組み込み、該撮像装置を加揺台上に設置して振れキャンセル量の出力調整を行う。つまり、ジャイロの出力値に対してマイクロコンピュータ内部で出力感度の差を吸収する所定の重み付けを行い、加揺台に対して所定の振れキャンセル量を出力するように調整する（特許文献１）。上記所定の重み付けをジャイロゲインと呼ぶ。
【０００６】
以上のように手振れを検出するセンサの出力値に対して２回の調整が製造段階にて行われている。しかし、ジャイロの出力値はその後においても温度変化、経時変化によって出力感度が変わるために変化する。温度変化に対しては、例えばサーミスタを設置し、変化に応じて重み付けを変更する提案（特許文献２）がある。
【特許文献１】特開平７−２６１２２４号公報
【特許文献２】特開平９−５１４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のようにジャイロの出力値は、製造段階以後においても温度変化、経時変化によって出力感度が変わる。しかしながら、従来は、撮像装置を使い始めた以後は任意のタイミングでジャイロの出力値（出力感度）を調整するものはなかった。
【０００８】
（発明の目的）
本発明の目的は、振れ検出手段の出力感度の調整を任意のタイミングで行うことのできる振れ補正装置および撮像装置を提供しようとするものである。
【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、本発明は、振れ補正のために振れを検出する振れ検出手段と、該振れ検出手段と一体化され、該振れ検出手段を予め定められた振動量にて振動させる振動手段と、該振動手段を駆動した際の前記振れ検出手段の検出出力を基準情報として予め記憶している第１記憶手段と、前記振れ検出手段の出力感度を調整するための調整情報を予め記憶している第２記憶手段と、前記振れ検出手段の出力感度調整を行うための操作が行われた場合、前記振動手段を駆動して前記振れ検出手段を振動させ、その時の検出出力と前記基準情報の差を算出し、該差情報に応じて前記調整情報を前記第２記憶手段から取得し、該調整情報により前記振れ検出手段の出力感度の調整を行う出力感度調整手段とを有する振れ補正装置とするものである。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の振れ補正装置を具備する撮像装置とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、振れ検出手段の出力感度の調整を任意のタイミングで行うことができる振れ補正装置または撮像装置を提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例に示す通りである。
【実施例】
【００１３】
図１は本発明の一実施例に係わる撮像装置の回路構成を示すブロック図である。図１において、１０は撮影レンズ保護部材であるバリア、５８はバリア１０の動作を制御するバリア制御部である。１２はシャッタ、５６はシャッタ１２の開閉を制御するシャッタ制御部である。１６は絞り、４４は絞り１６を制御する露光制御部である。１８はズームレンズ、４２はズームレンズ１８を制御して倍率を変化させるズーム制御部である。２０はフォーカスレンズ、４０はフォーカスレンズ２０を制御してピント合わせを行う焦点制御部である。
【００１４】
２２は光学像を電気信号に変換する撮像素子である。２４はタイミング発生部であり、撮像素子２２、Ｄ／Ａ変換部２８、Ａ／Ｄ変換部２６にクロック信号を供給する。３４はメモリ制御部であり、Ａ／Ｄ変換部２６、Ｄ／Ａ変換部２８、後述の画像処理部３２及び画像表示記憶部３６を制御する。３２は画像処理部であり、Ａ／Ｄ変換部２６からのデータ、或いはメモリ制御部３４からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。
【００１５】
Ａ／Ｄ変換部２６の出力データは、画像処理部３２、メモリ制御部３４を介して、或いはＡ／Ｄ変換部２６のデータが直接メモリ制御部３４を介して、画像表示記憶部３６に書き込まれる。画像表示記憶部３６に書き込まれた表示用画像データは、Ｄ／Ａ変換器２８を介して画像表示部３０により表示される。画像表示部３０を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダ機能を実現することが可能である。
【００１６】
３８はカメラシステム制御部であり、焦点制御部４０、ズーム制御部４２、露光制御部４４、シャッタ制御５４、バリア制御部５６等の制御を行う。
【００１７】
７０はメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶量を備えている。また、メモリ７０はカメラシステム制御部３８の作業領域として使用することも可能である。６８は電源であり、不図示の、電池検出回路、ＤＣ／ＤＣコンバータ、通電する回路ブロックを切り換えるスイッチ回路等により構成されている。カメラシステム制御部３８は、電池検出回路を介して電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給させる。６６はメモリカードやハードディスク等の記録部とのインタフェース（Ｉ／Ｆ）である。６４は記録部であり、インタフェース６６を介してカメラシステム制御部３８とアクセスを行う。
【００１８】
６２は各種ボタンやタッチパネル等からなる操作部であり、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写／連写／セルフタイマー切り替えボタンを具備している。さらに、メニュー移動＋（プラス）ボタン、メニュー移動−（マイナス）ボタン、再生画像移動＋（プラス）ボタン、再生画像−（マイナス）ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン等を具備している。メニュー画面に出力感度調整の項目が登録され、もしくは出力感度調整ボタン設けられている。
【００１９】
６０は角速度検出部であり、ジャイロが角速度データを検出して電圧として出力する構成のものである。ここで、この角速度検出部６０とカメラシステム制御部３８の間の詳細な構成を、図２を用いてより詳細に説明する。図２において、７４はハイパスフィルタ部であり、角速度検出部６０からの角速度データのＤＣ成分をカットする。７６は増幅回路であり、微小信号である角速度データのスケールを上げている。７８はカメラシステム制御部３８に具備されるＡ／Ｄ変換部であり、角速度データをデジタルデータに変換している。７２は角速度検出部６０に振動を与える圧電素子等の振動機構部であり、電圧を振動に変換するもので、角速度検出部６０と一体化されたユニットとして構成されている。８０はカメラシステム制御部３８に具備されるＤ／Ａ変換部であり、振動機構部７２が振動するために必要な電圧を与えている。
【００２０】
図１に戻り、１４は像振れ補正動作を行うシフトレンズである。５４はシフトレンズ位置検出部であり、現在のシフトレンズ１４の位置を電圧として出力する。５２はＡ／Ｄ変換部であり、シフトレンズ位置検出部５４からのアナログの位置データをデジタルデータに変換している。５０はＤ／Ａ変換部であり、カメラシステム制御部３８からのデジタルの角速度データをアナログデータに変換している。４８はシフトレンズ位置制御部であり、アナログの角速度データに所定の重み付けをした振れキャンセル量と現在位置との差分量を計算している。４６はシフトレンズ駆動ドライバ部であり、前記差分量に対してシフトレンズ１４を駆動する。
【００２１】
事前のジャイロ調整時には、振動機構部７２は振動させない。撮像装置を加振台に固定して揺らすと、画像表示部３０に映し出される画像がこれに同期して振れる。
【００２２】
図３は、カメラシステム制御部３８の内における角速度検出用のＡ／Ｄ変換部７８から該カメラシステム制御部３８外のシフトレンズ用ＤＡ変換部５０までの間をより詳細に説明したブロック図である。
【００２３】
事前のジャイロ調整時、加振台の振れ量はカメラシステム制御部３８内部のＡ／Ｄ変換部７８によりデジタルデータとして変換される。この加振台振れ量に対して出力感度補償部８２にて、所定の重み付けが行われる。この重み付け量をジャイロゲインと呼ぶ。そして、位相進み補償部８４にて、全体の系として位相の調整が行われる。この位相調整において、位相を進める量、もしくは遅らせる量はカットオフ周波数の変更により一意に決定される。その後、ローパスフィルタ部８６により振れキャンセル量に変換され、この振れキャンセル量がシフトレンズ用Ｄ／Ａ変換部５０を介して図１のシフトレンズ位置制御部４８にアナログデータとして出力される。
【００２４】
これにより、シフトレンズ１４が振れを打ち消すように駆動制御される。そのため、該シフトレンズ１４の駆動が開始されると、画像表示部３０の画像は静止して見えるようになる。このときの加振台振れ量に対する調整結果を基準ジャイロゲインと呼ぶ。
【００２５】
次に、加振台の振れを止めて、図２のＤ／Ａ変換部８０を介して振動機構部７２を振動させる。このときの振動量を基準振動量と呼ぶ。振動機構部７２が振れると、撮像装置自体は振れておらず、ジャイロが振れを検出する状況になるため、画像表示部３０の画像は振れて見える。しかし、事前に調整された基準ジャイロゲインにより撮像装置に与えられる振れはキャンセルされている。
【００２６】
ここで、振動機構部７２の材質がジャイロの振動素子と比較し、温度、経時の変化に対して十分影響が少ない場合を例とする。振動機構部７２の基準振動量に対して、ジャイロの出力感度が温度、経時により変化した場合、その変化分だけジャイロゲインを変更すれば、像振れ補正効果に対しての調整が可能となる。基準振動量よりも振動量が小さくなっていれば、ジャイロの出力感度が低下したことを意味し、ジャイロゲインを基準ジャイロゲインよりも上げることにより、適切な像振れ補正効果が得られる。また、基準振動量よりも振動量が大きくなっていれば、ジャイロの出力感度が上昇したことを意味し、ジャイロゲインを基準ジャイロゲインよりも下げることにより、適切な像振れ補正効果が得られる。但し、振動機構部７２の材質が温度、経時の変化に対し、ジャイロの振動子と同程度以上の影響を受ける場合には、その影響を事前に測定しておき、ジャイロゲインの変更時に、その影響分を加味する必要がある。
【００２７】
図４は、撮像装置を平地に設置し、撮影者が操作部６２から任意のタイミングでジャイロの出力感度に対して調整を行う場合のフローチャートである。予め操作部６２からジャイロゲインの最大変更量、調整時間がパラメータとして入力されているものとする。
【００２８】
ステップＳ４０１にて、出力感度に対する調整を開始し、まずステップＳ４０２にて、予め設定されているジャイロゲインの最大変更量を取得する。次に、ステップＳ４０３では、予め設定されているジャイロゲインの調整時間を取得する。続くステップＳ４０４では、振動機構用Ｄ／Ａ変換部８０に指令を出し、振動機構部７２に所定の電圧をかけてジャイロに振動を与える。
【００２９】
次のステップＳ４０５では、調整を開始し、続くステップＳ４０６にて、製造工程における調整時にメモリ７０に格納されていた基準振動量を取得する。そして、ステップＳ４０７にて、角速度検出用Ａ／Ｄ変換部７８を介して振動量の取り込みを開始する。その後、上記ステップＳ４０３で取得した調整時間が経過するのを待ち、その間の振動量平均を算出する。
【００３０】
次のステップＳ４０８では、基準振動量と振動量平均である現在振動量を比較する。その結果、現在振動量の方が下回っている場合は、温度、経時の要因により感度が下がっていると見なせる。このときはステップＳ４０９に進み、メモリ７０に予め登録されている、差分量に対するジャイロゲインの引き上げ量をテーブルから取得する。そして、次のステップＳ４１０にて、今回の引き上げ量が上記ステップＳ４０２で取得したジャイロゲインの最大変更量を上回ったかどうかを判定し、下回っていると判定した場合はステップＳ４１１に進み、ジャイロゲインを所定量引き上げ、ステップＳ４１６で調整を終了する。また、今回の引き上げ量が上記ステップＳ４０２で取得したジャイロゲインの最大変更量を上回っていると判定した場合はステップＳ４１０からステップＳ４１２に進み、ここではジャイロゲインの変更は行わず、次のステップＳ４１６にて調整を終了する。
【００３１】
また、上記ステップＳ４０８において、現在振動量の方が基準振動量を上回っていると判定した場合は、温度、経時の要因により感度が上がっていると見なせる。このときはステップＳ４１３に進み、メモリ７０に予め登録されている、差分量に対するジャイロゲインの引き下げ量をテーブルから取得する。そして、次のステップＳ４１４にて、今回の引き下げ量が上記ステップＳ４０２で取得したジャイロゲインの最大変更量を上回っているかを判定し、上回っていると判定した場合はステップＳ４１２に進み、ここではジャイロゲインの変更は行わず、次のステップＳ４１６で調整を終了する。また、今回の引き下げ量が上記ステップＳ４０２で取得したジャイロゲインの最大変更量を下回っていると判定した場合はステップＳ４１５に進み、ジャイロゲインを所定量引き下げ、次のステップＳ４１６で調整を終了する。
【００３２】
図５は、撮像装置を平地に設置し、撮影者が操作部６２から任意のタイミングで振れキャンセル量に対して位相調整を行う場合のフローチャートである。予め操作部６２から進み位相補償のカットオフ周波数の最大変更量、調整時間がパラメータとして入力されているものとする。
【００３３】
ステップＳ５０１にて、位相に対する調整を開始し、まずステップＳ５０２にて、予め設定されているカットオフ周波数の最大変更量を取得する。次のステップＳ５０３では、予め設定されているカットオフ周波数の調整時間を取得する。続くステップＳ５０４では、振動機構用Ｄ／Ａ変換部８０に指令を出し、振動機構部７２に所定の電圧をかけてジャイロ５８に振動を与える。
【００３４】
次のステップＳ５０５では、調整を開始し、続くステップＳ５０６にて、先の調整時にメモリ７０に格納されていた基準位相を取得する。基準位相とは、振れキャンセル量と現在振動との位相差のことである。そして、次のステップＳ５０７にて、角速度検出用Ａ／Ｄ変換部７８を使用して位相の取り込みを開始する。その後、上記ステップＳ５０３で取得してきた調整時間が経過することを待ち、その間の振れキャンセル量と現在振動量の位相差平均を算出する。
【００３５】
次のステップＳ５０８では、基準位相と位相差平均である現在位相を比較する。その結果、現在位相の方が下回っていると判定した場合は、温度、経時の要因により入力位相に遅れが発生していると見なせる。このときはステップＳ５０９に進み、メモリ７０に予め登録されている、差分量に対するカットオフ周波数の引き上げ量をテーブルから取得する。そして、次のステップＳ５１０にて、今回の引き上げ量が上記ステップＳ５０２で取得したカットオフ周波数の最大変更量を上回っているかを判定し、下回っていると判定した場合、ステップＳ５１１に進み、カットオフ周波数を所定量引き上げ、次のステップＳ５１６にて、調整を終了する。また、今回の引き上げ量が上記ステップＳ５０２で取得したカットオフ周波数の最大変更量を上回っていると判定した場合はステップＳ５１２に進み、ここではカットオフ周波数の変更は行わず、次のステップＳ５１６にて、調整を終了する。
【００３６】
また、上記ステップＳ５０８において、現在位相の方が基準位相を上回っていると判定した場合は、温度、経時の要因により入力位相に進みが発生していると見なせる。このときはステップＳ５１３に進み、メモリ７０に予め登録されている、差分量に対するカットオフ周波数の引き下げ量を取得する。そして、次のステップＳ５１４にて、今回の引き下げ量が上記ステップＳ５０２で取得したカットオフ周波数の最大変更量を上回ったかどうかを判定する。その結果、下回っている場合はステップＳ５１５に進み、カットオフ周波数を所定量引き下げ、次のステップＳ５１６で調整を終了する。また、今回の引き下げ量が上記ステップＳ５０２で取得したカットオフ周波数の最大変更量を上回っていると判定した場合はステップＳ５１４からステップＳ５１２に進む。そして、このステップＳ５１２ではカットオフ周波数の変更は行わず、次のステップＳ５１６で調整を終了する。
【００３７】
以上の実施例によれば、例えばジャイロを構成要素とする角速度検出部６０と圧電素子等の振動機構部７２を一体化し、製造工程時に、振動機構部７２を振動させての角速度検出部６０の出力調整値である基準情報（基準振動量もしくは基準位相）をメモリ７０に記憶しておく。そして、温度変化した環境で撮像装置を使用する場合等、使用者が任意タイミングで角速度検出部６０の出力調整を行うための操作が行われたとする。この場合は、上記振動機構部７２を駆動して角速度検出部６０の現在出力値（現在振動量もしくは現在位相）とメモリ７０に記憶した基準情報とを比較する。そして、基準情報に対して現在出力値に差があればその差が小さくなるような調整データをデータテーブル（本実施例では、メモリ７０に予め記憶されている）より取得する。そして、この調整データにより角速度検出部６０の出力調整を行う。詳しくは、基準情報に現在出力値が近づくようにジャイロゲインの引き上げもしくは引き下げや、位相進み補償のカットオフ周波数を上げるもしくは下げる動作を行う。
【００３８】
よって、撮像装置の使用開始後においても、使用者の任意のタイミングで角速度検出部６０の出力調整を行うことができ、その時の温度変化や経時変化によらず、適正な振れ検出を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施例に係わる撮像装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】図１の角速度検出部とカメラシステム制御部の間の詳細な回路構成を示すブロック図である。
【図３】図１及び図２においてカメラシステム制御部内の角速度検出用Ａ／Ｄ変換部トとシフトレンズ用Ｄ／Ａ変換部の間の詳細な回路構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施例において任意のタイミングでジャイロの出力感度に対して調整を行う場合のフローチャートである。
【図５】本発明の一実施例において任意のタイミングで振れキャンセル量に対して位相調整を行う場合のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
１４    シフトレンズ
２２    撮像素子
２４    タイミング発生部
３０    画像表示部
３２    画像処理部
３４    メモリ制御部
３６    画像表示記憶部
３８    カメラシステム制御部
４４    露光制御部
４６    シフトレンズ駆動ドライバ部
４８    シフトレンズ位置制御部
５４    シフトレンズ位置検出部
６０    角速度検出部
６２    操作部
６４    記憶部
７０    メモリ
７２    振動機構部
７４    ハイパスフィルタ部
７６    増幅回路
８２    出力感度補償部
８４    位相補償部
８６    ローパスフィルタ部
【図１】
2007311974.tif 000003
【図２】
2007311974.tif 000004
【図３】
2007311974.tif 000005
【図４】
2007311974.tif 000006
【図５】
2007311974.tif 000007