(57)【要約】【課題】電気信号の干渉を抑え、干渉に起因する不具合の発生を抑制することのできる電子機器を提供する。【解決手段】カメラにおける撮像レンズのブレ補正駆動機構は、励振される角速度検出部を備えるジャイロセンサ２５Ｘｓ，２５Ｙｓと、その出力から高周波側成分をカットオフして所定の周波数帯域のみを通過させるＢＰＦ３２Ｂと、基本周波数の信号を出力するレンズマイコン３１と、レンズマイコン３１が出力した基本周波数の信号を所定範囲の周波数帯域に拡散させる周波数変更回路３３Ｂと、周波数変更回路３３Ｂからボイスコイルモータ２５Ｘｍ，２５Ｙｍへ信号を出力する変更クロックライン３３Ｅと、を備える。【選択図】図２
2013079907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励振される角速度検出部を備える角速度センサと、
前記角速度センサの出力から高域側周波数成分をカットオフして所定の周波数帯域のみを通過させるフィルタ部と、
基本周波数の信号を出力する信号出力部と、
前記信号出力部が出力した基本周波数の信号を所定範囲の周波数帯域に拡散させる周波数変更回路と、
前記周波数変更回路から信号を出力する出力ラインと、
を備えること、を特徴とする電子機器。
【請求項２】
請求項１に記載の電子機器であって、
前記周波数変更回路は、前記信号出力部が出力した基本周波数の信号を前記フィルタ部における通過周波数帯域より広い周波数帯域に拡散させること、
を特徴とする電子機器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電子機器であって、
前記角速度センサの角速度検出部を振動させるための信号の周波数ｆｇと、前記信号出力部が出力する信号の基本周波数ｆｐと、前記フィルタ部におけるカットオフ周波数ｆｃとが、
ｆｃ＞｜ｍ×ｆｇ−ｎ×ｆｐ｜
を満足すること、を特徴とする電子機器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子機器であって、
前記信号出力部が出力した基本周波数の信号を前記周波数変更回路に入力する入力ラインを備え、前記角速度センサは、前記入力ラインより前記出力ラインに近く配設されていること、を特徴とする電子機器。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子機器であって、
前記信号出力部が出力した基本周波数の信号を前記周波数変更回路に入力する入力ラインを備え、前記角速度センサは、前記入力ラインより前記出力ラインと電磁的に強く結合していること、を特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カメラの撮影において、手振れ補正が行われている。この、手振れの量を検出するために、角速度センサが用いられる。
しかし、角速度センサは、駆動信号の周波数が同一の他の機器が存在すると、誤検出する場合がある。このため、周波数が同一の機器を配置する必要がある場合、機械的に分断する方法がとられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−９１１４３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、コリオリ力を利用して振れの角速度を検出する角速度センサでは、機械的振動ばかりでなく、電気的な信号の干渉によっても出力のＳＮ比が低下するという問題がある。
これは、駆動信号を含む角速度信号の処理過程において、駆動信号に近い周波数成分が重畳し、その差がフィルタ回路によって除去できない場合に出力として表れることによって生ずる、いわゆる電気的なビート現象である。このようなビート現象が発生すると、角速度を正確に検出できず、ブレ補正における補正効果を悪化させたり誤動作させたりする虞がある。
【０００５】
ビート現象を回避するには、周辺回路で用いる周波数をビート現象が発生しない周波数に設定したり、回路間距離を影響の無い程度に離間させたりすることが有効である。しかし、周辺回路の周波数をビート現象が発生しないように設定するには逓倍の周波数まで考慮する必要があり、また、回路間距離を離間させるものでは小型化を阻害すると共に回路を介して干渉することも生じ得、何れも極めて難しいものであった。
【０００６】
本発明の課題は、電気信号の干渉を抑え、干渉に起因する不具合の発生を抑制することのできる電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【０００８】
請求項１に記載の発明は、励振される角速度検出部を備える角速度センサ（２５Ｘｓ，２５Ｙｓ）と、前記角速度センサ（２５Ｘｓ，２５Ｙｓ）の出力から高域側周波数成分をカットオフして所定の周波数帯域のみを通過させるフィルタ部（３２Ｂ）と、基本周波数の信号を出力する信号出力部（３１）と、前記信号出力部（３１）が出力した基本周波数の信号を所定範囲の周波数帯域に拡散させる周波数変更回路（３３Ｂ）と、前記周波数変更回路（３３Ｂ）から信号を出力する出力ライン（３３Ｅ）と、を備えること、を特徴とする電子機器（１，２０）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子機器であって、前記周波数変更回路（３３Ｂ）は、前記信号出力部（３１）が出力した基本周波数の信号を前記フィルタ部（３２Ｂ）における通過周波数帯域より広い周波数帯域に拡散させること、を特徴とする電子機器である。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の電子機器であって、前記角速度センサ（２５Ｘｓ，２５Ｙｓ）の角速度検出部を振動させるための信号の周波数ｆｇと、前記信号出力部（３１）が出力する信号の基本周波数ｆｐと、前記フィルタ部（３２Ｂ）におけるカットオフ周波数ｆｃとが、
ｆｃ＞｜ｍ×ｆｇ−ｎ×ｆｐ｜
を満足すること、を特徴とする電子機器である。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子機器であって、前記信号出力部（３１）が出力した基本周波数の信号を前記周波数変更回路（３３Ｂ）に入力する入力ライン（３３Ｄ）を備え、前記角速度センサ（２５Ｘｓ，２５Ｙｓ）は、前記入力ライン（３３Ｄ）より前記出力ライン（３３Ｅ）に近く配設されていること、を特徴とする電子機器である。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子機器であって、前記信号出力部（３１）が出力した基本周波数の信号を前記周波数変更回路（３３Ｂ）に入力する入力ライン（３３Ｄ）を備え、前記角速度センサ（２５Ｘｓ，２５Ｙｓ）は、前記入力ライン（３３Ｄ）より前記出力ライン（３３Ｅ）と電磁的に強く結合していること、を特徴とする電子機器である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電気信号の干渉を抑え、干渉に起因する不具合の発生を抑制することのできる電子機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態を適用したカメラの概念的な構成図である。
【図２】レンズ制御装置の概念的な回路ブロック図である。
【図３】レンズ制御装置における周波数変更回路の作用を説明する図である。
【図４】近接した回路の電気信号の影響を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図には、説明と理解を容易にするために、ＸＹＺ直交座標系を設けた。この座標系では、撮影者が光軸ＯＡを水平として横長の画像を撮影する場合のカメラの位置（以下、正位置という）において撮影者から見て左側に向かう方向をＸプラス方向とする。また、正位置において上側に向かう方向をＹプラス方向とする。さらに、正位置において被写体に向かう方向をＺプラス方向とする。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態を適用したカメラ１の概念的な構成図である。図２は、レンズ制御装置３０の概念的な回路ブロック図である。
本実施形態におけるカメラ１は、カメラボディ１０と、撮像レンズ２０とを備えている。
【００１３】
カメラボディ１０は、筐体１１の内部に、撮像素子１２と、制御装置１３と、ＡＦセンサ１４と、を備えている。
撮像素子１２は、たとえばＣＣＤやＣＭＯＳ等の光電変換素子であって、撮像レンズ２０によってその撮像面に結像された画像を電気信号に変換して出力する。
制御装置１３は、撮像レンズ２０におけるフォーカス群の移動量演算や、当該カメラ１全体の制御を行う。
ＡＦセンサ１４は、焦点検出を行うためのたとえばＣＣＤラインセンサ等である。
【００１４】
撮像レンズ２０は、カメラボディ１０に着脱可能な交換レンズである。なお、本実施形態では、撮像レンズ２０は、交換レンズである例を示したが、これに限らず、例えば、カメラボディと一体型の撮像レンズとしてもよい。
撮像レンズ２０は、外装外筒２１の内部に、フォーカシングレンズ群２２およびブレ補正レンズ群２３と図示しない他のレンズ群とにより構成された結像光学系を備えている。
また、撮像レンズ２０は、フォーカシングレンズ群２２を光軸ＯＡ方向に移動操作可能に保持するフォーカス駆動機構２４と、ブレ補正レンズ群２３を光軸ＯＡと直交する方向に移動駆動可能に保持するブレ補正駆動機構２５と、レンズ制御装置３０と、を備えている。
【００１５】
フォーカス駆動機構２４は、フォーカシングレンズ２２を収容するカム筒２４Ａと、カム筒２４Ａを回転駆動する超音波モータ２４Ｂとにより構成されている。カム筒２４Ａは、光軸ＯＡ方向に変位する図示しないカム溝を備えており、回転によってカム溝がフォーカシングレンズ群２２を光軸ＯＡ方向に移動操作するようになっている。
【００１６】
ブレ補正駆動機構２５は、Ｘ軸およびＹ軸方向におけるブレの角速度を検出する一対のジャイロセンサ２５Ｘｓ，２５Ｙｓと、保持するブレ補正レンズ群２３をＸ軸およびＹ軸方向に移動駆動する一対のボイスコイルモータ２５Ｘｍ，２５Ｙｍと、を備えている。なお、図１は概念的に示すため、図中のジャイロセンサ２５Ｘｓ，２５Ｙｓおよび後述するボイスコイルモータ２５Ｘｍ，２５Ｙｍの位置はＸ軸およびＹ軸方向と一致していない。
【００１７】
ジャイロセンサ２５Ｘｓ，２５Ｙｓは、励振パルス発生回路によるたとえば５０ｋＨｚの駆動信号によって角速度検出部を所定周波数で振動させ、振動速度と振れの回転運動成分により発生するコリオリ力を検出することによってブレの角速度を検出する。そして、その検出結果をレンズ制御装置３０に出力する。
【００１８】
ボイスコイルモータ２５Ｘｍ，２５Ｙｍは、マグネットとコイル等を備えて構成され、コイルに電流を流すことによって生ずる電磁力でその設けられたブレ補正レンズ群２３を光軸ＯＡと直交する面内で移動駆動するように構成されている。ボイスコイルモータ２５Ｘｍ，２５Ｙｍは、後述するレンズ制御装置３０における駆動回路３３のモータドライバ３３Ａによって駆動される。なお、ボイスコイルモータは、以下、ＶＣＭと略記する。
【００１９】
レンズ制御装置３０は、レンズ制御回路基板上にＣＰＵ等を備えるレンズマイコン３１（図２参照）を含む複数の回路素子が実装されて、フォーカス駆動機構２４およびブレ補正駆動機構２５等の駆動回路を構成している。レンズ制御装置３０は、当該撮像レンズ２０が装着されたカメラ本体１０の制御部１３の制御下で、当該撮像レンズ２０における各作動部（フォーカス駆動機構２４およびブレ補正駆動機構２５や図示しない絞り等）の作動を制御する。
【００２０】
そして、上記のように構成されたカメラ１は、図示しないシャッターボタンが押圧操作（レリーズ操作）されると、カメラ本体１０における制御部１３に制御されて、撮像レンズ２０によって結像された被写体像光を撮像素子１２が電気信号に変換し、その画像データをカメラ本体１０が備える図示しないメモリに記録（すなわち撮影）する。
【００２１】
撮影時において、制御部１３は、ＡＦセンサ１４の検知情報に基づいて、撮像レンズ２０におけるレンズ制御装置３０を介してフォーカス駆動機構２４を駆動し、焦点調節を行う。
【００２２】
また、制御部１３は、レンズ制御装置３０に対してブレ補正駆動機構２５によるブレ補正の作動指令を行う。
すなわち、レンズ制御装置３０は、ジャイロセンサ２５Ｘｓ，２５Ｙｓから入力されるＸ軸およびＹ軸回りの角速度の加速度成分に基づいて、ブレ補正レンズ群２３の移動方向および移動量を演算し、ブレ補正駆動機構２５を制御してブレ補正レンズ群２３を撮像素子１２に対して撮影者の手ブレ等に起因する被写体像の像ブレを打ち消す方向に移動させ、像ブレを補正する。
【００２３】
ここで、レンズ制御装置３０は、ブレ補正駆動機構２５におけるジャイロセンサ２５Ｘｓ，２５Ｙｓの検出信号とＶＣＭ２５Ｘｍ，２５Ｙｍの駆動信号との干渉を抑制し得る回路構成となっている。
つぎに、このレンズ制御装置３０の回路構成について、図１および図２に加え、図３および図４を参照して説明する。
図３は、レンズ制御装置３０における周波数変更回路３３Ｂの作用を説明する図である。図４は、近接した回路の電気信号の影響を説明する図である。
【００２４】
一般論として、図４（ｂ）に示すようにジャイロセンサがその駆動周波数とΔｆだけ異なる周波数の信号ラインに隣接して（距離：ｘ）配設されている場合には、ジャイロセンサに加速度が作用していなくても、Δｆ＜ｆｃ（ｆｃ：フィルタ回路３２Ｂのカットオフ周波数）である場合、図４（ａ）に示すようにジャイロセンサと信号ラインとの距離：ｘに応じた出力を生ずる。
本構成におけるジャイロセンサ２５Ｘｓ，２５Ｙｓは、後述するＶＣＭ２５Ｘｍ，２５Ｙｍの駆動信号のライン（変更クロックライン３３Ｅ）に隣接している。これは、ジャイロセンサ２５Ｘｓ，２５Ｙｓと変更クロックライン３３Ｅとが、電磁的により強く（基本クロックライン３３Ｄとの比較において）結合していると換言できる。
【００２５】
レンズ制御装置３０は、機能的中心となるレンズマイコン３１と、検出回路３２および駆動回路３３を備えている。
検出回路３２は、増幅回路３２Ａと、バンドパスフィルタ３２Ｂと、を備えている。なお、バンドパスフィルタは、以下、ＢＰＦと略記する。
増幅回路３２Ａは、ジャイロセンサ２５Ｘｓ，２５Ｙｓの検出出力信号を所定のレベルに増幅する。
【００２６】
ＢＰＦ３２は、増幅回路３２Ａによって増幅されたジャイロセンサ２５Ｘｓ，２５Ｙｓの検出出力信号からブレ信号とは異なる高域側の周波数成分をカットオフし、ブレ信号を含む所定の周波数帯域成分のみを通過させてレンズマイコン３１に入力する。このＢＰＦ３２におけるカットオフ周波数は、たとえば±５００Ｈｚである。
【００２７】
駆動回路３３は、モータドライバ３３Ａと、周波数変更回路３３Ｂと、を備えている。
モータドライバ３３Ａには、データライン３３Ｃと、変更クロックライン３３Ｅとが接続されている。モータドライバ３３Ａは、データライン３３Ｃを介してレンズマイコン３１との間でシリアル信号によってデータ通信を行い、変更クロックライン３３Ｅを介して周波数変更回路３３Ｂから拡散クロック信号ＣＬＫ２が入力する。そして、モータドライバ３３Ａは、レンズマイコン３１からの指令に基づいてＶＣＭ２５Ｘｍ，２５Ｙｍを駆動する駆動信号を出力する。
【００２８】
周波数変更回路３３Ｂには、基本クロックライン３３Ｄと、変更クロックライン３３Ｅとが接続されている。周波数変更回路３３Ｂは、基本クロック入力ライン３３Ｄを介してレンズマイコン３１から入力された基本クロック信号ＣＬＫ１を、スペクトラム拡散等によって検出回路３２におけるＢＰＦ３２Ｂの通過周波数帯域より広い範囲に拡散させた拡散クロック信号ＣＬＫ２に変更する。そして、モータドライバ３３Ａは、拡散クロック信号ＣＬＫ２を、変更クロックライン３３Ｅを介してモータドライバ３３Ａに出力する。
【００２９】
上記のようなブレ補正駆動機構２５に係る回路構成によれば、ジャイロセンサ２５Ｘｓ，２５Ｙｓの駆動信号と、ＶＣＭ２５Ｘｍ，２５Ｙｍを駆動するためにレンズマイコン３１が出力する基本クロック信号ＣＬＫ１とが、逓倍の関係にあった場合でも、ＶＣＭ２５Ｘｍ，２５Ｙｍを実際に駆動する拡散クロック信号ＣＬＫ２の周波数がＢＰＦ３２Ｂの通過周波数帯域外においては、干渉は生じない。
【００３０】
すなわち、ブレ補正駆動機構２５における各構成要素の周波数が、下記式１に示す条件を満たす場合には、ジャイロセンサ２５Ｘｓ，２５Ｙｓの駆動信号と、ＶＣＭ２５Ｘｍ，２５Ｙｍのクロック信号とが、逓倍の関係となって干渉を生ずる虞がある。
ｆｃ＞｜ｍ×ｆｇ−ｎ×ｆｐ｜      …式１
ここで、
ｆｃ：検出回路３２におけるＢＰＦ３２Ｂのカットオフ周波数
ｆｇ：ジャイロセンサ２５Ｘｓ，２５Ｙｓの駆動信号の周波数
ｆｐ：ＶＣＭ２５Ｘｍ，２５Ｙｍの駆動信号の周波数
ｍ，ｎ：自然数
である。
【００３１】
たとえば、
ｆｃ＝５００Ｈｚ
ｆｇ＝５０ｋＨｚ
ｆｐ＝２５０ｋＨｚ
では、
５００＞｜５×５０−２５０｜×１０００
が成立し、干渉によって電気的なビート現象が発生する虞がある。
【００３２】
本構成では、周波数変更回路３３Ｂが、図３に示すように、基本クロック信号ＣＬＫ１を、検出回路３２におけるＢＰＦ３２Ｂのカットオフ周波数（ｆｃ＝５００Ｈｚ）より広い範囲に拡散させた拡散クロック信号ＣＬＫ２に変更する。たとえば、基本クロック信号ＣＬＫ１（ｆｐ＝２５０ｋＨｚ）を±１％（±２．５Ｈｚ）拡散させて、２２５ｋＨｚ〜２７５ｋＨｚの範囲の拡散クロック信号ＣＬＫ２とするものである。
【００３３】
これにより、ブレ補正駆動機構２５におけるジャイロセンサ２５Ｘｓ，２５Ｙｓの駆動信号とＶＣＭ２５Ｘｍ，２５Ｙｍのクロック信号とが干渉する逓倍の関係にあった場合でも、ＶＣＭ２５Ｘｍ，２５Ｙｍのクロック周波数がＢＰＦ３２Ｂによる通過周波数帯域外では干渉は生じない。従って、仮に干渉を生じても部分的であって相対的に小さくすることができ、ジャイロセンサ２５Ｘｓ，２５Ｙｓによる角速度検出への影響を抑えることができる。その結果、ブレ補正における補正効果を悪化させたり誤動作させたりする不具合の発生を抑制できるものである。
【００３４】
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）本構成によれば、周波数変更回路３３Ｂによって変更された、検出回路３２におけるＢＰＦ３２Ｂの通過周波数帯より広い範囲に拡散された拡散クロック信号ＣＬＫ２によって、ブレ補正駆動機構２５におけるＶＣＭ２５Ｘｍ，２５Ｙｍが駆動される。これにより、ブレ補正駆動機構２５におけるジャイロセンサ２５Ｘｓ，２５Ｙｓの駆動信号と、ＶＣＭ２５Ｘｍ，２５Ｙｍを駆動する拡散クロック信号ＣＬＫ２との干渉を抑えることができる。その結果、信号の干渉に起因して生ずるジャイロセンサ２５Ｘｓ，２５Ｙｓによる角速度検出への影響を抑えることができ、ブレ補正における補正効果を悪化させたり誤動作させたりする不具合の発生を抑制できる。
【００３５】
（２）ジャイロセンサ２５Ｘｓ，２５Ｙｓと、拡散クロック信号ＣＬＫ２を電送する変更クロックライン３３Ｅとの間隔を小さく設定することができると共に、配線や構成要素の配置の自由度も向上するため、機器全体の小型化が可能となる。
（３）ビート現象の発生を抑制すべく逓倍の周波数まで考慮した周辺回路の設計が不要となるため、回路設計を省力化できると共に設計の自由度が向上し、コストダウンが可能となる。
【００３６】
（変形形態）
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
（１）本実施形態は、本発明をカメラ１の撮影レンズ２０に適用した例である。しかし、本発明はこれに限らず、ビデオカメラや携帯電話等他の電子機器にも適用可能なものである。
【００３７】
（２）本実施形態では、ブレ補正駆動機構２５におけるジャイロセンサ２５Ｘｓ，２５ＹｓとＶＣＭ２５Ｘｍ，２５Ｙｍの駆動信号の干渉を抑制する構成を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、他の構成要素（たとえば本実施形態におけるフォーカス駆動機構２４の超音波モータ２４Ｂ等）の駆動信号との干渉抑制に適用しても良い。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００３８】
１：カメラ、２０：撮像レンズ、２３：ブレ補正レンズ群、２５：ブレ補正駆動機構、２５Ｘｓ，２５Ｙｓ：ジャイロセンサ、２５Ｘｍ，２５Ｙｍ：ボイスコイルモータ、３０：レンズ制御装置、３１：レンズマイコン、３２：検出回路、３２Ｂ：バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、３３：駆動回路、３３Ａ：モータドライバ、３３Ｂ：周波数変更回路、３３Ｃ：データライン、３３Ｄ：基本クロックライン、３３Ｅ：変更クロックライン
【図１】
2013079907.tif 000003
【図２】
2013079907.tif 000004
【図３】
2013079907.tif 000005
【図４】
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