JP2003131281A

JP2003131281A - 像振れ補正装置

Info

Publication number: JP2003131281A
Application number: JP2001326515A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Masuda; 増田　　和規
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2001-10-24
Publication date: 2003-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】振動検出手段やその出力の異常を検出可能と
すると共に、異常を検出した場合には検出結果に基づい
た適切な像振れ補正動作を行えるようにする。【解決手段】振動を検出する振動検出手段と、補正電
圧を出力する補正電圧出力手段と、前記振動検出手段の
出力と前記補正電圧出力の差分を比較する比較手段と、
該比較手段の出力に基づいて、前記補正電圧出力を変更
することにより前記振動検出手段の出力のオフセット成
分の除去を行うオフセット除去手段とを有する像振れ補
正装置において、前記オフセット除去手段でのオフセッ
ト除去動作に異常がないかを判定するオフセット除去異
常判定手段（＃２０７〜＃２０９、＃２１５〜＃２１
７）と、該オフセット除去異常判定手段の判定結果に基
づき像振れ補正動作を制御する制御手段（＃２１０、＃
２１８）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ、交換レン
ズ又はビデオムービーなどにおける振動・振れを補正す
る像振れ補正装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、カメラを初めとする光学系の
振れ補正、つまり手振れなどによる振動を抑制して像安
定を行うための装置が提案されている。カメラ等に用い
られる振れ補正方式のうちの一つの典型的なものとして
は、振れセンサにて検出したカメラの振れ情報に基づき
撮影光学系の一部、或いは全部を駆動して結像面上の像
振れを抑制するというものである。

【０００３】ここで、前記振れセンサとしては、一般的
に角速度センサ又は加速度センサ等が用いられている。
このような角速度センサ又は加速度センサ自体からは与
えられた振動に対して微小な電圧しか出力されないため
に、該センサの外部に適当な増幅器を設けて、必要な電
圧を出力するような構成をとっている。しかし、こうし
た振動を検出するセンサ、特に、カメラなどにおいて一
般的に使用されている圧電型振動ジャイロなどは、振動
を与えないときの静止時出力電圧（センサ基準電圧と静
止時出力電圧との差＝ヌル電圧）が振動ジャイロの個々
のばらつきや使用環境の変化により、特に使用温度によ
り極めて大きく変化してしまう。よって、特に電源投入
時に問題になることとして、出力信号を必要な電圧に増
幅する際に、ヌル電圧を増幅してしまうことになり、特
に高ゲインの増幅器を使用した場合には信号が飽和して
しまう可能性があった。

【０００４】上記問題を解決する為に従来より開示され
ている方法としては、検出しようとする振動の周波数に
対して許容できる低い周波数以下を角速度センサの出力
からカットするハイパスフィルタ回路を設けて、このハ
イパスフィルタ回路を通過した信号を増幅器にて増幅す
る方法が一般的に取られている。

【０００５】また、上記従来例の更なる改良型として、
ハイパスフィルタ回路を構成する大容量コンデンサを排
除し、コスト上や実装上で有利な振動検出装置が特開平
１０−２２８０４３号公報に開示されている。これは、
振動ジャイロからの出力をローパスフィルタ回路及び加
算器及び増幅回路から成る回路を通じマイコンに入力
し、該マイコンは前記回路の出力信号が所定レベル範囲
を超えているか及び基準レベルに対して偏っているかを
判定する。そして、所定レベル範囲を超えている又は基
準レベルに対して偏っていると判定したときは、マイコ
ンより制御信号を発生し、その信号によりＤ／Ａ変換器
の出力を制御する。前記Ｄ／Ａ変換器の出力は前記加算
器に接続されており、出力信号を所定レベル範囲内及び
基準レベルに調整する。このような構成により、電源投
入時の不安定な出力を飽和させることなく増幅し、所望
の出力値を得るようにしているものである。但し、前記
特開平１０−２２８０４３号公報においては、Ｄ／Ａ変
換器の出力制御方法が必ずしも効率的なものとはなって
いない。

【０００６】これ対し、Ｄ／Ａ変換器を用いてセンサの
オフセット成分を除去する構成において、本出願人の提
案する、より効率的で素早いオフセット除去動作が可能
な構成の一例として、像振れ補正装置を一眼レフカメラ
の交換レンズ内に適用した従来例について、図８に示
す。

【０００７】図８は、レンズ電気系として、レンズマイ
コン及び振れ補正系の具体的回路構成を示すブロック図
である。

【０００８】振れを検出する角速度センサである振動ジ
ャイロ１からの出力は、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ
３、コンデンサＣ１、コンデンサＣ２、オペアンプ２に
より構成される増幅部３を経て、レンズマイコン４のＡ
／Ｄ変換器５に入力される。前記増幅部３における増幅
率は「Ｒ３／Ｒ１」により決定され、またノイズ除去の
ために２次高域遮断フィルタが形成されている。Ｄ／Ａ
変換部７は８bit Ｄ／Ａ変換器２個（Ｄ／Ａ：７１、
Ｄ／Ａ：７２）と抵抗Ｒ４，Ｒ５で構成されている。
８bit Ｄ／Ａ変換器７１の出力端には抵抗Ｒ４が、８
bit Ｄ／Ａ変換器７２の出力端には抵抗Ｒ５が、それ
ぞれ接続されており、両抵抗の他端は共にオペアンプ２
の非反転入力端子に接続されている。ここで、抵抗Ｒ４
と抵抗Ｒ５の抵抗比は、例えば「Ｒ４：Ｒ５＝１：１１
０」程度に設定している。これはオフセット除去制御の
分解能を考慮して決定する。

【０００９】電源投入初期時等には、振動ジャイロ１の
オフセット成分除去の演算のためにオフセット除去回路
６が動作する。なお、このオフセット除去回路６は、出
力飽和回避制御部６１、制御データ記憶部６２、データ
選択・制御部６３により構成されていて、まず、出力飽
和回避制御部６１により出力の飽和を回避するために比
較的粗い分解能で、８bit Ｄ／Ａ変換器７１及び８bi
t Ｄ／Ａ変換器７２の出力を制御する。この動作によ
り素早く出力の飽和が回避される。

【００１０】次に、出力が飽和していない任意のレベル
の出力を目標値に出力させるため、現在出力値と目標値
の差分に応じた制御データを制御データ記憶部６２より
選択し、データ選択・制御部６３にて比較的細かい分解
能で、８bit Ｄ／Ａ変換器７１及び８bit Ｄ／Ａ変換
器７２の出力を制御する。このように、Ａ／Ｄ変換器
５の出力に応じて、８bit Ｄ／Ａ変換器７１及び８bi
t Ｄ／Ａ変換器７２の出力がきめ細かく効率的に制御
（変更）されることにより、振動ジャイロのオフセット
成分が除去される。

【００１１】その後、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）８、
積分器９を経て角変位信号へと変換される。そして、補
正レンズの位置を検知する補正レンズ位置センサ１０の
出力（増幅器１１及びＡ／Ｄ変換器１２を介する）が逆
極性で加算されてフィードバック演算され、その信号が
ＰＷＭ変換器１３を介してレンズマイコン４の出力ポー
トよりＰＷＭとして出力され、コイルドライバ１４によ
って補正レンズが駆動され、像振れを打ち消すようにな
っている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ここで、振れを検出す
る角速度センサである振動ジャイロ１からの出力が正常
でない場合のオフセット除去動作を考える。

【００１３】１）何らかの原因でジャイロ出力信号が
供給されていない場合（断線等）この場合、８bit Ｄ／Ａ変換器７１及び８bit Ｄ／Ａ
変換器７２による出力のみがオペアンプ２の非反転端
子に入力されることになるので、反転端子出力及び増幅
器３の出力も非反転端子出力とほぼ同様な電圧が出力さ
れ、また電圧変化の仕方も同様なものとなる。出力信号
自体は飽和していないのでデータ選択・制御部６３は動
作するが、増幅部３は正常な増幅機能を失っているので
前記データ選択・制御部６３が動作しても出力は所望の
電圧変化量とはならず、微小な電圧変化量となる。よっ
て、データ選択・制御部６３の１回の動作では目標値に
は到達しない。この動作を繰り返し行うことでオフセッ
ト成分が徐々に除去されていくことになる。

【００１４】しかし、データ選択・制御部６３における
制御にかなり時間を要してしまう不都合や、例え出力が
目標値近傍に出力されたとしても、ジャイロ出力信号自
体は供給されていないので、その後の像振れ補正動作は
全く為されない不都合が生じる。このような状態で像振
れ補正動作が行われても、ファインダー上での防振効果
が確認できなかったり、実際に撮影した場合には、全く
防振効果のない写真が撮影されてしまい、使用者は防振
効果に対して不信感を持ってしまう可能性がある。

【００１５】また、機器の故障とみなされ、その後の修
繕を行うにしても、その時点では真の原因が特定されて
いないので修繕効率も悪くなってしまう不都合が生じ
る。

【００１６】２）ジャイロ信号は供給されているが、そ
の信号レベルが異常な出力レベルになっている場合（オ
フセット電圧が異常に大きい場合やセンサ出力がＨ（ハ
イ）レベルやＬ（ロー）レベル付近に感度０で出力され
ている場合等）この場合、前述したような通常の動作順序でオフセット
除去動作が為される。しかしながら、オフセット電圧
（ヌル電圧）が大きいため、オフセット除去動作におい
て出力飽和回避制御部６１が通常時よりも多く動作する
ことになる。よって、その分演算時間がかかったり、あ
まりにもオフセット量が大きい場合には補正電圧出力の
方が飽和近くになり、センサ増幅出力の飽和を回避でき
なくなってしまう可能性が生じる。

【００１７】また、オフセット電圧が大きいセンサを使
用した場合には、センサ自体の性能が劣っている事が考
えられ、それにより所望の防振性能が発揮できない可能
性も生じる。

【００１８】図８の従来例においては、上記の１），
２）のような不都合が生じる問題点があった。

【００１９】（発明の目的）本発明の目的は、振動検出
手段やその出力の異常を検出可能とすると共に、異常を
検出した場合には検出結果に基づいた適切な像振れ補正
動作を行うことのできる像振れ補正装置を提供しようと
するものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、振動を検出する振動検出手段と、補正電
圧を出力する補正電圧出力手段と、前記振動検出手段の
出力と前記補正電圧出力の差分を比較する比較手段と、
該比較手段の出力に基づいて、前記補正電圧出力を変更
することにより前記振動検出手段の出力のオフセット成
分の除去を行うオフセット除去手段とを有する像振れ補
正装置において、前記オフセット除去手段でのオフセッ
ト除去動作に異常がないかを判定するオフセット除去異
常判定手段と、該オフセット除去異常判定手段の判定結
果に基づき像振れ補正動作を制御する制御手段とを有す
る像振れ補正装置とするものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。なお、本実施の形態では像
振れ補正装置が一眼レフカメラの交換レンズ内に搭載さ
れる場合について説明する。

【００２２】図１は本発明の実施の一形態に係る一眼レ
フカメラの回路構成を示すブロック図であり、同図にお
いて、１０１はレンズマイコンであり、カメラ本体側か
ら通信用の接点１０９ｃ（クロック信号用），１０９ｄ
（本体→レンズ信号伝達用）を通じて通信を受け、その
指令値によって、図１に示したような構成より成る振れ
補正系１０２、フォーカス駆動系１０４、絞り駆動系１
０５の動作を行わせる。前記振れ補正系１０２は、振れ
を検知する振れセンサ１０６、補正レンズ変位検出用の
位置センサ１０７、及び、前記振れセンサ１０６と位置
センサ１０７の出力を基にレンズマイコン１０１にて算
出された制御信号によって補正レンズを駆動して振れ補
正動作を行う振れ補正駆動系１０８から成る。また、１
２４（ＳＷＩＳ）は振れ補正動作を選択する為の防振ス
イッチであり、振れ補正動作を選択する場合はこの防振
スイッチ１２４をＯＮにする。

【００２３】前記フォーカス駆動系１０４は、レンズマ
イコン１０１からの指令値によって、焦点調節用のレン
ズを駆動してフォーカシングを行う。前記絞り駆動系１
０５は、レンズマイコン１０１からの指令値によって、
絞りを設定された位置まで絞る又は開放状態に復帰させ
るという動作を行う。前記レンズマイコン１０１は、レ
ンズ内の状態（フォーカス位置，絞り値の状態など）
や、レンズに関する情報（開放絞り値，焦点距離，測距
演算に必要なデータなど）を通信用の接点１０９ｅ（レ
ンズ→本体信号伝達用）より本体側に伝達することも行
う。

【００２４】前述のレンズマイコン１０１、振れ補正系
１０２、フォーカス駆動系１０４、絞り駆動系１０５か
ら、レンズ電気系１１０が構成される。

【００２５】そして、このレンズ電気系１１０に対して
は、電源接点１０９ａ、グランド接点１０９ｂを通じて
カメラ内電源１１８から給電が行われる。

【００２６】カメラ本体内部には、カメラ本体内電気系
１１１として、測距部１１２、測光部１１３、シャッタ
部１１４、表示部１１５、その他の制御部１１６、及
び、これらの動作開始、停止などの管理、露出演算、測
距演算などを行うカメラマイコン１１７が内蔵されてい
る。これらカメラ内電気系１１１に対しても、その電源
はカメラ内電源１１８より供給される。

【００２７】また、１２１（ＳＷ１）は測光や測距を開
始させる為のスイッチであり、１２２（ＳＷ２）はレリ
ーズ動作を開始させる為のスイッチであり、これらは一
般的には２段ストロークスイッチであって、レリーズボ
タンの第１ストロークでスイッチＳＷ１がＯＮし、第２
ストロークでスイッチＳＷ２がＯＮになるように構成さ
れている。１２３（ＳＷＭ）は露出モード選択スイッチ
であり、露出モード変更は、該スイッチのＯＮ，ＯＦＦ
で行ったり、該スイッチ１２３と他の操作部材との同時
操作により行う方法等がある。

【００２８】図２は、前記レンズ電気系１１０のレンズ
マイコン１０１及び振れ補正系１０２の具体的な回路構
成を示すブロック図である。

【００２９】構成としては、オフセット除去異常判定を
行うオフセット除去異常判定回路５０８と該オフセット
除去異常判定回路５０８の判定結果に基づき像振れ補正
動作を制御する制御回路５０９が新たに設けられている
以外は、図８のブロック図の構成と同じ（符号は図８と
は異なる）であるので、その詳細な説明は省略する。

【００３０】図３は、図２のレンズマイコン５０４内で
の具体的な処理動作を示したフローチャートである。

【００３１】ここで、像振れ補正動作は一定周期毎に発
生する割り込み処理によって行われる。そして、第１の
方向、例えばピッチ方向（縦方向）の制御と第２の方
向、例えばヨー方向（横方向）の制御を交互に行う。割
り込みが発生すると、レンズマイコン５０４は、図３に
示すフローチャートのステップ＃１０１からの動作を開
始する。

【００３２】まず、ステップ＃１０１では、今回の制御
方向はピッチ方向であるかヨー方向であるかの判定を行
い、ピッチ方向であればステップ＃１０２へ進み、各種
フラグや係数、計算結果等をピッチデータとして読み書
きできるようにデータアドレスを設定してステップ＃１
０４へ進む。一方、ヨー方向であればステップ＃１０１
からステップ＃１０３へ進み、各種フラグや係数、計算
結果等をヨーデータとして読み書きできるようにデータ
アドレスを設定してステップ＃１０４へ進む。

【００３３】ステップ＃１０４へ進むと、角速度センサ
である振動ジャイロ５０１の出力をＡ／Ｄ変換し、その
結果をＲＡＭに予め定義されたAD_DATA に格納する。そ
して、次のステップ＃１０５にて、像振れ補正開始が許
可されているか否かを判定する。これは、例えばスイッ
チＳＷＩＳのＯＮとスイッチＳＷ１のＯＮのＡＮＤによ
って像振れ補正開始許可とする。開始許可されていれば
ステップ＃１０６へ進み、許可されていなければステッ
プ＃１１６へ進む。

【００３４】ここでは像振れ補正の開始が許可されてお
り、ステップ＃１０６へ進むものとする。また同時に、
振動ジャイロ５０１及び増幅部５０３及び８bit Ｄ／Ａ
変換器５０７１及び８bit Ｄ／Ａ変換器５０７２に
給電動作が行われる（不図示）。

【００３５】ステップ＃１０６へ進むと、オフセット除
去演算終了フラグの判定を行う。オフセット除去演算が
終了していればＨ（ハイ）レベル、終了していなければ
Ｌ（ロー）レベルとなっているので、オフセット除去演
算終了フラグがＬレベルであればステップ＃１０７へ進
み、振動ジャイロ増幅出力をダイナミックレンジ内に収
め（飽和を回避）、かつ、所定の目標値に出力させるた
めのオフセット除去演算、及びオフセット除去動作が適
切に為されていて異常がないかを判定する異常判定を行
う。これらの演算が全て終了するまでは、例えば補正レ
ンズ（不図示）は通電保持状態としておく。その後ステ
ップ＃１１６へ進む。ここでの詳細動作は図４のフロー
チャートを基に別途説明する。

【００３６】また、オフセット除去演算終了フラグがＨ
レベルであればオフセット除去演算は終了しているの
で、ステップ＃１０８へ進み、ここでは振動ジャイロ増
幅出力に基づき防振動作開始可能か否かの判定を行う。
判定方法としては、例えば、上記ステップ＃１０７にお
けるオフセット除去演算後の振動ジャイロ増幅出力が所
定時間内に所定範囲内にあるか、つまり、パンニング等
の大きな振れが入っていない状態であるかを判定する。
大きな振れが入っている場合は上記ステップ＃１０７に
おけるオフセット除去演算に誤差が生じてしまい、大き
な振れの入力が終了したとき振動ジャイロ増幅出力が再
び飽和してしまう可能性がある。上記判定の結果、所定
時間内に所定範囲内になければステップ＃１０９へ進
み、オフセット除去演算を再度実行するために、オフセ
ット除去演算終了フラグ＝Ｌとする。その後、ステップ
＃１１６へ進む。

【００３７】一方、所定時間内に所定範囲内にあれば、
防振動作開始可能と判定してステップ＃１０８からステ
ップ＃１１０へ進み、さらにＤＣ成分のカットのため、
ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）演算を行う。そして、次の
ステップ＃１１１にて、防振制御のための積分演算を行
い、像振れの角変位信号（BURE_DATA ）へ変換する。続
くステップ＃１１２では、補正レンズの位置を検知する
補正レンズ位置センサ５１２の出力を取り込み、Ａ／Ｄ
変換する（変換後＝PSD_DATA）。そして、次のステップ
＃１１３にて、フィードバック演算｛（BURE_DATA ）−
（PSD_DATA）｝を行う。続くステップ＃１１４では、安
定な制御系にするために位相補償演算を行い、次のステ
ップ＃１１５にて、コイルドライバ５１６へＰＷＭ出力
を行う。これにより、防振制御が為され、像振れが補正
されることになる。

【００３８】上記ステップ＃１０５において像振れ補正
開始が許可されていない場合や、上記ステップ＃１０
７，＃１０９の動作を終了した後は、前述したようにス
テップ＃１１６へ進む。

【００３９】ステップ＃１１６へ進むと、ハイパスフィ
ルタ（ＨＰＦ）演算、積分演算の初期化動作を行う。こ
のステップにおいては像振れ補正動作は為されない状態
となる。

【００４０】以上のステップ＃１０１〜＃１１６によ
り、像振れ補正制御がなされる。

【００４１】次に、前述した図３のステップ＃１０７で
のオフセット除去演算及び異常判定について、図４のフ
ローチャートを基に説明する。

【００４２】まず、ステップ＃２０１では、Ｄ／Ａ変換
部５０７から初期出力を出力するための設定がなされて
いるか否かを判定する。これは例えばフラグのＨレベル
又はＬレベルで判定する。設定されていれば直ちにステ
ップ＃２０３へ進むが、未設定で出力されていなければ
ステップ＃２０２へ進み、Ｄ／Ａ変換部５０７から初期
出力を出力させるためにＤ／Ａ変換器５０７１及びＤ
／Ａ変換器５０７２にデジタルの初期値を設定する。
ここで、初期値の設定方法としては、前述したように例
えばそのセンサの基準電圧のＴＹＰ値とする。ここでは
オペアンプ５０２の非反転入力端子に、例えば前記ＴＹ
Ｐ値を出力するようにＤ／Ａ変換器５０７１にＴＹＰ
（Ｖ）を設定し、Ｄ／Ａ変換器５０７２には０Ｖの設
定を行う。その後はステップ＃２０３へ進む。

【００４３】ステップ＃２０３へ進むと、振動ジャイロ
増幅出力のＡ／Ｄ値がダイナミックレンジ内に収まって
いるか否かの判定を行う。ここでＡ／Ｄ変換器５０５の
Ａ／Ｄ基準電圧がＡＶref （Ｖ）とすると、例えばＡ／
Ｄ値が「ＡＶref −0.1 Ｖ（＝ＨＩレベル）」以上であ
るか否かの判定を行う。ＨＩレベル以上であれば出力は
飽和に近い、又は飽和している可能性が高いのでステッ
プ＃２０４へ進み、ＨＩレベル未満であればステップ＃
２０５へ進む。

【００４４】ステップ＃２０４へ進むと、Ａ／Ｄ値はダ
イナミックレンジ内に収まらず、ＨＩレベル側に飽和し
ている可能性が高いので、オペアンプ５０２の非反転入
力端子に接続されているＤ／Ａ変換部５０７の出力を変
更してＡ／Ｄ値が飽和しないように出力を制御する。増
幅後出力の可変量としては、１回のＤ／Ａ変換部５０７
の動作で、Ａ／Ｄ変換の基準電圧量（ＡＶref ）を超え
ないような変更量とするのが好ましい。なぜなら、まず
初めに飽和している出力を飽和しない任意のレベルに出
力させることが目的であるため、可能な限り少ない電圧
変更回数とするためである。

【００４５】ここで、増幅部５０３の増幅率（Ｒ２３／
Ｒ２１で決定される）をＡ１とすると、オペアンプ５０
２の非反転入力端子をΔＶref だけ変更すると増幅出力
は、（増幅部５０３の増幅率Ａ１＋１）×ΔＶref だけ変化するので、増幅後の出力変化量がＡ／Ｄ変換の
基準電圧量（ＡＶref ）を越えないＡ／Ｄ変換器のデジ
タル設定値変化量としてＹ（ＬＳＢ）を算出する。これ
より、Ｄ／Ａ変換器５０７１の「現在のデジタル設定
値−ＹＬＳＢ」と設定する。一方、他方のＤ／Ａ変換器
５０７２は何もせずそのままとする。これにより増幅
出力は、｛（Ａ１＋１）×ΔＶref ｝だけ減少する。こ
の後はステップ＃２０７へ進む。

【００４６】また、ステップ＃２０５へ進むと、Ａ／Ｄ
値が例えば0.１Ｖ（＝ＬＯレベル）以上であるか否かの
判定を行う。ＬＯレベル以上であれば出力は飽和してお
らずダイナミックレンジ内にあるのでステップ＃２１１
へ進む。一方、ＬＯレベル未満であれば飽和している可
能性が高いのでステップ＃２０６へ進む。

【００４７】ステップ＃２０６へ進むと、Ａ／Ｄ値はダ
イナミックレンジ内に収まらず、ＬＯレベル側に飽和し
ている可能性が高いので、上記ステップ＃２０４と同様
な考え方でオペアンプ５０２の非反転入力端子に接続さ
れているＤ／Ａ変換部５０７の出力を変更してＡ／Ｄ値
が飽和しないように出力を制御する。ここでは、Ｄ／Ａ
変換器５０７１のみ、「現在のデジタル設定値＋ＹＬ
ＳＢ」と設定する。一方、他方のＤ／Ａ変換器５０７２
は何もせずそのままとする。これにより増幅出力は、
｛（Ａ１+ １）×Δvref ｝だけ増加する。

【００４８】つまり、上記ステップ＃２０４又は上記ス
テップ＃２０６を複数回行うことにより、増幅出力の飽
和を回避する（ステップ＃２０３〜＃２０６の処理は出
力飽和回避制御部５０６１が行う）。つまり、Ｄ／Ａ変
換器５０７１のみを変化させ、増幅出力がダイナミッ
クレンジ内に収まるよう粗調整していることになる。

【００４９】上記ステップ＃２０４又はステップ＃２０
６の動作終了後はステップ＃２０７へ進み、上記ステッ
プ＃２０４又はステップ＃２０６の動作回数をカウント
するためにカウンター１をカウントアップする。そし
て、次のステップ＃２０８にて、カウンター１の値が所
定値以上かを判定する。所定値以上になっている場合、
上記ステップ＃２０４又はステップ＃２０６の動作を所
定回数行っても出力の飽和を回避できない状態となって
おり、何らかの異常状態が考えられる。ここで、所定値
は例えば、通常のセンサ使用時に想定される動作回数の
最大値として設定する。所定値以上ならばステップ＃２
０９へ進み、所定値未満ならば、オフセット除去演算＆
異常判定動作を終了する。

【００５０】ステップ＃２０９へ進むと、オフセット除
去異常を検出したので、オフセット除去異常判定１フラ
グ＝Ｈとする。そして、次のステップ＃２１０にて、異
常を検出したので、直ちに像振れ補正動作を停止させる
ために像振れ補正開始許可フラグ＝Ｌとする。なお、本
実施の形態では異常を検出したら像振れ補正動作を直ち
に停止させているが、その後の像振れ補正動作を一切禁
止してしまったり、また、使用者に異常状態の警告（音
や表示）を行ったりしても良い。その後オフセット除去
演算＆異常判定動作を終了する。

【００５１】また、上記ステップ＃２０５からステップ
＃２１１へ進むと、Ａ／Ｄ値がＬＯレベル以上ＨＩレベ
ル未満であるので、この時点で振動ジャイロ増幅出力は
飽和しないダイナミックレンジ内に存在している。そし
て、この出力が目標値近傍にあるか、例えば「ＡＶref
／２±0.１Ｖ」以内に存在するか否かを判定する。ここ
では目標値±0.１Ｖ以内に収めるようにしているが、よ
り狭い範囲またはより広い範囲に設定しても良い。前記
範囲内であればステップ＃２１９へ進み、目標値の近傍
にあるので、振れセンサのオフセット除去演算＆異常判
定動作を完了する。そして、オフセット除去演算終了フ
ラグ＝Ｈに設定する。

【００５２】一方、前記範囲外であればステップ＃２１
２へ進み、出力は飽和していないが目標値からの偏差が
大きいので、目標値に出力させるようにＤ／Ａ変換部５
０７の出力を制御する。まず、例えば目標電圧値ＡＶre
f ／２（Ｖ）との現在のＡ／Ｄ値の偏差量ＸＸ＝（目標電圧値−Ａ／Ｄ値）を計算する。そして、次のステップ＃２１３にて、あら
かじめ上記Ｘの値に対応する目標値に出力させる為のＤ
／Ａ変換器５０７１及びＤ／Ａ変換器５０７２の出
力変化量のデジタルデータを記憶したデータテーブル
（制御データ記憶部５０６２に相当する）より、上記Ｘ
の値に対応する制御デジタルデータ（Ｄ／Ａ変換器５
０７１の制御データ：±αＬＳＢ、Ｄ／Ａ変換器５０
７２の制御データ：±βＬＳＢ）を読み込む。続くステ
ップ＃２１４では、前記双方の制御データ（±αＬＳ
Ｂ，±βＬＳＢ）に基づきＤ／Ａ変換器５０７１及び
Ｄ／Ａ変換器５０７２の出力を変更する。

【００５３】つまり、ステップ＃２１２〜＃２１４によ
り、ダイナミックレンジ内にある増幅出力が目標値又は
その近傍に出力されることになる（ステップ＃２１２〜
＃２１４の動作を行う部分がデータ選択・制御部５０６
３である）。

【００５４】制御分解能についてまとめると、８bit Ｄ
／Ａ変換器単体での出力分解能は低いものであるが、２
個の８bit Ｄ／Ａ変換器を独立に制御することでより、
高精度な分解能で制御可能としている。本実施の形態に
おいては、増幅出力分解能は、８bit Ｄ／Ａ変換器単体
での出力分解能を（Ａ２）Ｖ／ＬＳＢとすると、｛抵抗Ｒ２４／（抵抗Ｒ２４＋抵抗Ｒ２５）｝×（Ａ
２）Ｖ／ＬＳＢ×（増幅部５０３の増幅率＋１）で与えられるので、抵抗Ｒ２４と抵抗Ｒ２５の抵抗比の
設定で自由に最小分解能を設定することが可能である。

【００５５】次のステップ＃２１５では、上記ステップ
＃２１４の動作回数をカウントするためにカウンター２
をカウントアップする。そして、次のステップ＃２１６
にて、カウンター２の値が所定値以上かを判定する。所
定値以上になっている場合、出力は飽和していないもの
の、上記ステップ＃２１４の動作を所定回数行っても出
力が目標値近傍に到達しない状態となっており、何らか
の異常状態が考えられる。ここで、所定値は例えば、通
常のセンサ使用時に想定される動作回数の最大値として
設定する。所定値以上ならばステップ＃２１７へ進み、
所定値未満ならば、オフセット除去演算＆異常判定動作
を終了する。

【００５６】ステップ＃２１７へ進むと、オフセット除
去異常を検出したので、オフセット除去異常判定２フラ
グ＝Ｈとする。そして、次のステップ＃２１８にて、異
常を検出したので、直ちに像振れ補正動作を停止させる
ため像振れ補正開始許可フラグ＝Ｌとする。なお、本実
施の形態では異常を検出したら像振れ補正動作を直ちに
停止させているが、その後の像振れ補正動作を一切禁止
してしまったり、また、使用者に異常状態の警告（音や
表示）を行ったりしても良い。その後オフセット除去演
算＆異常判定動作を終了する。

【００５７】以上のステップ＃２０１〜＃２１９によ
り、振れセンサの増幅出力信号に重畳するオフセット成
分が除去され、出力が目標値付近に出力されるようにな
ると共に、オフセット除去動作に異常がないかを判定し
て、判定結果に基づき像振れ補正動作を直ちに停止する
ことが可能となる。

【００５８】なお、上記ステップ＃２０７〜＃２０９，
＃２１５〜＃２１７の動作を行う部分がオフセット除去
異常判定回路５０８であり、ステップ＃２１０，＃２１
８の動作を行う部分が制御回路５０９である。

【００５９】以上のような構成によれば、振動ジャイロ
の増幅出力信号に重畳するオフセット成分除去演算にお
いて、オフセット除去異常動作が検出可能、つまり振動
ジャイロやその出力の異常を検出可能となり、その検出
結果に基づいた適切な像振れ補正動作とすることができ
る。

【００６０】（実施の第２の形態）次に、本発明の実施
の第２の形態における像振れ補正装置の主要部分の動作
を、図５のフローチャートにより説明する。

【００６１】この実施の第２の形態は、初期段階の出力
飽和を回避する動作において、Ｄ／Ａ変換部５０７のＤ
／Ａ変換器出力の設定値を変更した回数をカウントする
のではなく、Ｄ／Ａ変換器の出力に対応するデジタル設
定値が所定範囲内にあるか否かで異常判定するものであ
る。上記実施の第１の形態におけるカウント手段を設け
る必要がない利点がある。

【００６２】図５において、上記実施の第１の形態と異
なる部分は、図４のフローチャートのステップ＃２０７
〜＃２０８が、ステップ＃３０１へと変更されている点
である。

【００６３】以下、図５のフローチャートを基に変更部
分のみ説明を行い、その他同様な部分の説明は省略す
る。

【００６４】ステップ＃３０１では、上記ステップ＃２
０４または上記ステップ＃２０６の動作後のＤ／Ａ変換
器５０７１のデジタル設定値が所定範囲内にあるか否
かを判定する。ここで、所定範囲は通常のセンサ使用時
に考えられ得るＤ／Ａ変換器デジタル設定値範囲とする
か、または、設定可能な最大値近傍から最小値近傍まで
の範囲とする。所定範囲外であればＤ／Ａ変換器出力を
大幅に変化させても出力の飽和を回避できない状態とな
っており、何らかの異常状態が考えられ、前述したステ
ップ＃２０９へ進む。所定範囲内であればオフセット除
去演算＆異常判定動作を終了する。

【００６５】以上により、振れセンサの増幅出力信号に
重畳するオフセット成分が除去され、その出力が目標値
付近に出力されるようになると共に、オフセット除去動
作に異常がないかを判定して、判定結果に基づき像振れ
補正動作を直ちに停止することが可能となる。

【００６６】この実施の第２の形態では、図５のステッ
プ＃３０１，＃２０９やステップ＃２１５〜＃２１７の
動作を行うのがオフセット除去異常判定回路５０８であ
り、ステップ＃２１０，＃２１８の動作を行うのが制御
回路５０９である。

【００６７】以上のような構成によれば、振れセンサの
増幅出力信号に重畳するオフセット成分除去演算におい
て、より簡単な構成（カウント手段が不要となるので）
でオフセット除去異常動作が検出可能となり、その検出
結果に基づいた適切な像振れ補正動作とすることができ
る。

【００６８】（実施の第３の形態）次に、本発明の実施
の第３の形態における像振れ補正装置について説明す
る。

【００６９】この実施の第３の形態は、上記実施の第１
の形態における図４のステップ＃２０９とステップ＃２
１７の異常検出結果を、不揮発性の記憶手段に書き込む
ことで、その後電源を切られた場合でも異常原因の特定
を容易にしたものである。

【００７０】図６は本発明の実施の第３の形態に係るレ
ンズ電気系として、レンズマイコン及び振れ補正系の具
体的回路構成を示すブロック図である。図２に示した、
本発明の実施の第２の形態におけるレンズ電気系ブロッ
ク図に、不揮発性の記憶手段５１７を付加したものであ
り、他の構成についての細な説明は省略する。

【００７１】図７は本発明の実施の第３の形態における
主要部分の動作を示すフローチャートであり、上記実施
の第１の形態と異なる部分は、図４のフローチャートに
おけるステップ＃２０９とステップ＃２１０の間に、ス
テップ＃４０１が挿入されている点、及び、ステップ＃
２１７とステップ＃２１８の間に、ステップ＃４０２が
挿入されている点である。

【００７２】以下、図７のフローチャートを基に変更部
分のみ説明を行い、その他同様な部分の説明は省略す
る。

【００７３】ステップ＃４０１では、上記ステップ＃２
０９における異常検出結果を不揮発性の記憶手段５１７
に書き込む。

【００７４】また、ステップ＃４０２では、上記ステッ
プ＃２１７における異常検出結果を不揮発性の記憶手段
５１７に書き込む。

【００７５】以上により、振れセンサの増幅出力信号に
重畳するオフセット成分が除去され、その出力が目標値
付近に出力されるようになると共に、オフセット除去動
作に異常がないかを判定して、異常があればその判定結
果を不揮発性の記憶手段５１７に書き込むと共に、判定
結果に基づき像振れ補正動作を直ちに停止することが可
能となる。

【００７６】この実施の第３の形態では、図５のステッ
プ＃２０８〜２１０，＃４０１，＃２１５〜＃２１７，
＃４０２の動作を行う部分がオフセット除去異常判定回
路５０８であり、ステップ＃２１０，＃２１８を行う部
分が制御回路５０９である。

【００７７】以上のような構成によれば、振れセンサの
増幅出力信号に重畳するオフセット成分除去演算におい
て、オフセット除去異常動作が検出可能、つまり振動ジ
ャイロやその出力の異常を検出可能となり、その検出結
果に基づいた適切な像振れ補正動作とすることができる
と共に、その後電源が切られた場合においても、異常検
出の結果が保持されるため、異常原因の特定を容易にす
ることができる。

【００７８】（変形例）以上の実施の各形態において
は、一眼レフカメラに適用した例を述べているが、これ
に限定されるものではなく、交換レンズ又はビデオムー
ビーなどへも適用可能である。

【００７９】また、振動検出手段として、角速度センサ
（振動ジャイロ）を使用した例を示しているが、角加速
度センサ、加速度センサ、速度センサ、角変位センサ、
変位センサ等、振れが検出できる手段であればどのよう
なものであってもよい。

【００８０】また、補正レンズを含む補正手段として
は、光軸に垂直な面内で光学部材を動かすシフト光学系
や可変頂角等の光束変更手段や、光軸に垂直な面内で撮
影画面を動かすもの等、像振れが補正できるものであれ
ばどのようなものであってもよい。

【００８１】また、各請求項記載の発明または実施の各
形態の構成が、全体として一つの装置を形成する様なも
のであっても、又は、分離もしくは他の装置と結合する
様なものであっても、又は、装置を構成する要素のよう
なものであってもよい。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
振動検出手段やその出力の異常を検出可能とすると共
に、異常を検出した場合には検出結果に基づいた適切な
像振れ補正動作を行うことができる像振れ補正装置を提
供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の各形態に係る一眼レフカメラの
電気的構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施の第１の形態に係る交換レンズ内
の具体的な回路構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の実施の第１の形態おいて像振れ補正割
り込み制御動作を示すフローチャートである。

【図４】本発明の実施の第１の形態においてオフセット
除去演算と異常判定の詳細を示すフローチャートであ
る。

【図５】本発明の実施の第２の形態においてオフセット
除去演算と異常判定の詳細を示すフローチャートであ
る。

【図６】本発明の実施の第３の形態に係る交換レンズ内
の具体的な回路構成を示すブロック図である。

【図７】本発明の実施の第３の形態のオフセット除去演
算と異常判定の詳細を示すフローチャートである。

【図８】従来の交換レンズ内の具体的な回路構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１０１レンズマイコン１０２振れ補正系１０４フォーカス駆動系１０２絞り駆動系１０６振れセンサ１０７位置センサ１０８振れ補正駆動１１０レンズ電気系１１１カメラ内電気系１１２測距部１１３測光部１１４シャッタ部１１５表示部１１６その他制御部１１７カメラマイコン１１５カメラ内電源１２４ＳＷＩＳ５０１振動ジャイロ５０２オペアンプ５０３増幅部５０４レンズマイコン５０５Ａ／Ｄ変換器５０６オフセット補償回路５０６１出力飽和回避部５０６２制御データ記憶部５０６３データ選択・制御部５０７Ｄ／Ａ変換部５０７１８bit Ｄ／Ａ変換器５０７２８bit Ｄ／Ａ変換器５０８オフセット除去異常判定回路５０９制御回路５１０ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）５１１積分演算部５１２補正レンズ位置センサ５１３増幅部５１４Ａ／Ｄ変換器５１５ＰＷＭ出力部５１６コイルドライバ５１７不揮発性の記憶部

Claims

【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、補正電
圧を出力する補正電圧出力手段と、前記振動検出手段の
出力と前記補正電圧出力の差分を比較する比較手段と、
該比較手段の出力に基づいて、前記補正電圧出力を変更
することにより前記振動検出手段の出力のオフセット成
分の除去を行うオフセット除去手段とを有する像振れ補
正装置において、前記オフセット除去手段でのオフセット除去動作に異常
がないかを判定するオフセット除去異常判定手段と、該
オフセット除去異常判定手段の判定結果に基づき像振れ
補正動作を制御する制御手段とを有することを特徴とす
る像振れ補正装置。
【請求項２】前記補正電圧出力手段は、１個または複
数のＤ／Ａ変換器で構成されていることを特徴とする請
求項１に記載の像振れ補正装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記オフセット除去異
常検出手段により異常と判定された場合、前記像振れ補
正動作を停止することを特徴とする請求項１又は２記載
の像振れ補正装置。
【請求項４】前記オフセット除去異常判定手段は、前
記オフセット除去手段における前記補正電圧出力の変更
回数をカウントするカウント手段を有し、該カウント手
段のカウント値が所定値以上の場合、オフセット除去動
作が異常であると判定する請求項１〜３の何れかに記載
の像振れ補正装置。
【請求項５】前記オフセット除去手段は、前記比較手
段の出力が回路的に飽和しない任意の出力値になるよう
に一定の電圧変化量で前記補正電圧出力を変更する出力
飽和回避制御部と、該出力飽和回避制御部による変更後
の回路的に飽和していない任意の前記比較手段の出力
を、目標値に出力させるための補正電圧出力制御データ
として記憶している制御データ記憶部と、任意の前記比
較手段の出力と前記目標値との差分に応じて前記制御デ
ータ記憶部から適切な前記補正電圧出力制御データを選
択し、その補正電圧出力制御データにより前記補正電圧
出力を変更するデータ選択・制御部とを具備しており、前記オフセット除去異常判定手段は、前記出力飽和回避
制御部における前記補正電圧出力の変更回数をカウント
する第１のカウント手段と、前記データ選択・制御部に
おける前記補正電圧出力の変更回数をカウントする第２
のカウント手段とを有し、前記第１のカウント手段のカ
ウント値が第１の所定値以上、または、前記第２のカウ
ント手段のカウント値が第２の所定値以上の場合、オフ
セット除去動作が異常であると判定する請求項２又は３
に記載の像振れ補正装置。
【請求項６】前記オフセット除去異常判定手段は、前
記オフセット除去手段における前記補正電圧出力に対応
するデジタル設定値が所定範囲外となった場合、オフセ
ット除去動作が異常であると判定する請求項２又は３に
記載の像振れ補正装置。
【請求項７】前記オフセット除去異常判定手段により
オフセット除去動作が異常であると判定された、その判
定結果を記憶する不揮発性の記憶手段を有することを特
徴とする請求項４〜６に記載の像振れ補正装置。